JP2017126682A - 半導体装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外部端子配列及び外部端子間の絶縁沿面距離が異なる品種で外囲樹脂ケースを共通化でき、かつ、外部端子の固定精度を向上して外部端子へのボンディングワイヤーのボンディング性を高く確保する。
【解決手段】外囲樹脂ケースｂには、内壁面ｂ１、側縁規制部ｂ２、内側面規制部ｂ３及び下面支持部ｂ４により、外部端子ｃの一つごとを保持する端子保持部ｂ１０が周方向に並べて複数形成され、外囲樹脂ケースの上端側から半導体チップ搭載基板ａに近づく方向へ端子保持部に挿入される外部端子が、端子保持部によって半導体チップ搭載基板に平行な直交２軸方向について移動不能に保持されつつ受け入れられ、かつ、所定位置で端子保持部が内部接続部ｃ１の下面を支持するように、外部端子と端子保持部とが構成され、端子保持部に保持された外部端子が抜け出さないように保持する端子係止部材ｅが外囲樹脂ケースの上端に固定される。
【選択図】図１

Description

本発明は、外部端子を保持する外囲樹脂ケースを半導体チップ搭載基板に固定したパッケージ構造の半導体装置に関する。

従来、放熱用金属ベースの上面に絶縁材を介して形成された回路部に電力用の半導体チップが搭載されてなる半導体チップ搭載基板を有し、当該回路部を囲むように樹脂製の外囲樹脂ケースを半導体チップ搭載基板の周縁部に合わせて固定するとともに、外囲樹脂ケースに保持された外部端子によって、回路部の各電極を外部に導出した半導体装置が利用されている（例えば、特許文献１）。
特許文献１にも記載されるように、外囲樹脂ケースは、上下端開口の枠状で、下端が半導体チップ搭載基板に固定される。外部端子の内部接続部は、外囲樹脂ケースの内方に延出し、ボンディングワイヤーにより半導体チップ搭載基板上の回路部と接続する。ワイヤーを配線した後、半導体チップ搭載基板上であって外囲樹脂ケース内に封止樹脂が充填され、外囲樹脂ケースの上端開口が蓋で閉じられて構成される。半導体チップ搭載基板上の回路部とボンディングワイヤーと外部端子の内部接続部とは、外囲樹脂ケース内に封止され、外部端子の外部接続部は、外部接続可能に外部に露出する。

一般に、成形金型内に外部端子を配置した状態で外囲樹脂ケースを樹脂成型するインサート成型法により、外囲樹脂ケースと外部端子からなる組立体を一体に構成する製造方法がよく利用されている（特許文献１の図１１〜１３の従来技術参照）。
しかし、近年は、ユーザーニーズの多様化により、外部端子の配置の異なる多品種の製品が求められている。
このような多品種化に対応する場合、インサート成型法では、品種ごとに異なる金型が必要となり、コストアップの原因となる。
そこで、複数の端子取付孔を有する外囲樹脂ケースを成型後、品種ごとの外部端子配列に合わせて選択的に端子取付孔に外部端子を取り付けて製作する方法が採用されている（特許文献１）。これにより、外囲樹脂ケースを複数品種で共通化することができる。

特許文献１に記載の発明にあっては、特許文献１の段落００１０に記載に記載されるように、
（１）外囲樹脂ケースを各機種の共通部品として、外部端子の配列位置を各機種 に対応して変更できるようにするために、外囲樹脂ケースに形成した端子取付穴を、すべてに対応するよう割り付けて形成する（請求項２）、
（２）外囲樹脂ケースから引出した外部端子相互間の絶縁沿面距離を稼ぐために、外囲樹脂ケースには、凹凸状段部を形成する（請求項３）、
（３）外部端子をガタツキなく強固に保持するために、外部端子の圧入部位にガタツキ防止用のサポート凸部を形成して端子取付穴へ圧入するようにする（請求項４）、
（４）外部端子のガタツキ防止策として、外部端子と金属ベースとの間に装填して外部端子を支持する絶縁物製の端子押え枠を設ける（請求項５） 、
（５）端子支持構造において、外部端子の端子押え枠で支持させるために、端子押え枠には、外部端子の形状に合わせた凸状の隔壁部を形成する（請求項６） 、
（６）外部端子と端子押え枠との間を接着剤で強固に結合させるようにした（請求項７）、等の構成を有する。

特開２００８−２５２０５５号公報

しかし、インサート成型法に対し、外囲樹脂ケースを成型後に外部端子を取り付ける方法では、外部端子のガタツキによるボンディングワイヤーのボンディング性の低下という問題が顕著である。
ボンディングワイヤーは、超音波接合により接合する方法が一般的である。超音波接合を行う場合は、接合箇所を接合ツール（ホーン）によって強く押圧した状態で振動を加える必要があるため、外部端子が外囲樹脂ケースに強固に固定されている必要がある。ガタツキ（遊び）が存在すると、振動が逃げてしまい、超音波接合に支障を来すという問題が生じる。特に、外囲樹脂ケースを成型後に外部端子を取り付ける方法では、インサート成型法と比較すると、外部端子と外囲樹脂ケースとの一体的な結合度が低いため、ガタツキによるボンディング性の低下は、顕著となる。
さらに、外部端子配列のみならず、ユーザーニーズにより外部端子間の絶縁沿面距離の要求も多様化しており、これに対応しなければならないという課題が存在する。
外囲樹脂ケースから露出する外部端子間の絶縁沿面距離は、ユーザーニーズにより様々であり、外囲樹脂ケースの表面の凹凸により決定する場合、これに応じた金型で外囲樹脂ケースを成型する必要があり、要求される絶縁沿面距離の異なる品種ごとに異なる金型が必要となり、外囲樹脂ケースの共通化が図れず、コストアップの要因となる。

特許文献１に記載の発明にあっては、外部端子のガタツキ防止策として、絶縁物製の端子押え枠を設ける（請求項５ ）が、外部端子のボンディングワイヤーがボンディングされる部位である内部接続部（脚部）を下支えする端子押え枠が外囲ケースと一体成型でないから、外部端子の固定精度、特に内部接続部（脚部）の支持精度が低下しやすく、ボンディング性の低下につながりやすい。
外部端子の固定精度を高く維持するためにも、このような端子押え枠には、ある程度の厚みと硬性が必要となる。放熱用金属ベースの反りや外囲樹脂ケース、端子押さえ枠のゆがみ等が組立て精度、外部端子の固定精度に影響し得るが、端子押さえ枠の剛性により、それらのゆがみを抑制する必要があるからである。よって、端子押さえ枠の厚みにより半導体装置全体の低背化が難しくなるという問題も生じる。
また特許文献１に記載の発明にあっては、外部端子相互間の絶縁沿面距離を稼ぐために、外囲樹脂ケースに凹凸状段部を形成するから、上述したように要求される絶縁沿面距離の異なる品種ごとに異なる金型が必要となり、外囲樹脂ケースの共通化が図れず、コストアップの要因となる。

そこで、本発明は、外部端子を保持する外囲樹脂ケースを半導体チップ搭載基板に固定したパッケージ構造の半導体装置において、外囲樹脂ケースを成型後に外部端子を取り付ける方法により製造可能にし、外部端子配列及び外部端子間の絶縁沿面距離が異なる品種で外囲樹脂ケースを共通化でき、かつ、外部端子の固定精度を向上して外部端子へのボンディングワイヤーのボンディング性を高く確保することを課題とする。

以上の課題を解決するための請求項１記載の発明は、放熱用金属ベースの上面に絶縁材を介して形成された回路部に電力用の半導体チップが搭載されてなる半導体チップ搭載基板と、
上下端開口の枠状で、当該回路部を囲むように下端が半導体チップ搭載基板の周縁部に合わされて固定される外囲樹脂ケースと、
内部接続部と外部接続部とこの両者の間を繋ぐ中間部とを有し、前記外囲樹脂ケースに保持され、前記内部接続部を前記外囲樹脂ケースの内方に延出させた外部端子と、
前記内部接続部と、前記回路部とを接続するボンディングワイヤーとを備え、
前記半導体チップと前記回路部と前記ボンディングワイヤーと前記内部接続部とが前記外囲樹脂ケース内に封止され、前記外部接続部が外部接続可能に外部に露出した半導体装置において、
前記外囲樹脂ケースには、前記外部端子の一つごとを保持する端子保持部が周方向に並べて複数形成されており、
前記外囲樹脂ケースの上端側から前記半導体チップ搭載基板に近づく方向へ前記端子保持部に挿入される前記外部端子が、前記端子保持部によって前記半導体チップ搭載基板に平行な直交２軸方向について移動不能に保持されつつ受け入れられ、かつ、所定位置で前記端子保持部が前記内部接続部の下面を支持するように、前記外部端子と前記端子保持部とが構成され、
さらに、前記端子保持部に保持された前記外部端子が前記外囲樹脂ケースの上端側へ抜け出さないように前記外部端子を保持した状態で前記外囲樹脂ケースの上端に固定された端子係止部材を備える半導体装置である。
なお、「下」は、単に半導体チップ搭載基板側を示す用語であり、「上」は、その逆側を示す用語である。

請求項２記載の発明は、前記端子保持部の前記内部接続部の下面を支持する下面支持部は、前記内部接続部の下面全域を支持する程度以上に前記外囲樹脂ケースの内方に延出するとともに前記外囲樹脂ケースの周方向に延在して形成されている請求項１に記載の半導体装置である。

請求項３記載の発明は、前記端子係止部材は、前記外部接続部が挿入される保持孔を有し、前記中間部の前記保持孔より幅広に拡幅された部位に係合することで、前記端子保持部に保持された前記外部端子が前記外囲樹脂ケースの上端側へ抜け出さないように保持する請求項１又は請求項２に記載の半導体装置である。

請求項４記載の発明は、前記端子係止部材の上端面に段差が形成され、前記外部接続部が挿入されるいずれか２つの前記保持孔の間に前記段差が介在する請求項３に記載の半導体装置である。

請求項５記載の発明は、前記端子係止部材は、前記外囲樹脂ケースに嵌合する枠状に形成されている請求項１から請求項４のうちいずれか一に記載の半導体装置である。

請求項６記載の発明は、前記端子係止部材に形成された弾性爪が前記外囲樹脂ケースに掛けられて前記端子係止部材が前記外囲樹脂ケースに固定されてなる請求項５に記載の半導体装置である。

請求項７記載の発明は、前記端子係止部材の内側を覆う蓋体を備える請求項５又は請求項６に記載の半導体装置である。

請求項８記載の発明は、前記蓋体を載せる台座部が前記端子係止部材に形成され、前記蓋体に形成された圧入ピンが、前記台座部に形成された圧入受け穴に圧入されて前記蓋体が前記端子係止部材に固定されてなる請求項７に記載の半導体装置である。

請求項９記載の発明は、前記蓋体に形成された弾性爪が、前記端子係止部材に掛けられて前記蓋体が前記端子係止部材に固定されてなる請求項７又は請求項８に記載の半導体装置である。

請求項１０記載の発明は、前記端子係止部材は、前記外部端子が挿入されていない前記端子保持部に対し、前記外囲樹脂ケースの上端側から前記半導体チップ搭載基板に近づく方向へ挿入されることで圧入固定される凸部を有する請求項１から請求項９のうちいずれか一に記載の半導体装置である。

本発明によれば、外部端子を保持する外囲樹脂ケースを半導体チップ搭載基板に固定したパッケージ構造の半導体装置において、外囲樹脂ケースに形成された端子保持部に外部端子を挿入し、端子係止部材を外囲樹脂ケースに固定することで、外囲樹脂ケースを成型後に外部端子を取り付ける方法により製造可能であり、外部端子配列に応じて外部端子の設置個所を選択可能であり、端子係止部材の上端面の形状により外部端子間の絶縁沿面距離を異ならしめることができる。
したがって、外部端子配列及び外部端子間の絶縁沿面距離が異なる品種で外囲樹脂ケースを共通化できる。
外部端子は、内部接続部の下面が外囲樹脂ケースによって下支えされ、端子係止部材によって抜け止めされているので、外部端子の固定精度を向上して外部端子へのボンディングワイヤーのボンディング性を高く確保することができる。

本発明の一実施形態に係る半導体装置の分解斜視図（蓋体なし）である。 本発明の一実施形態に係る半導体装置に適用される外部端子の斜視図である。 本発明の一実施形態に係る半導体装置に適用される端子係止部材の上面図である。 本発明の一実施形態に係る半導体装置の外部端子配列に沿った垂直断面図である。 本発明の一実施形態に係る半導体装置の略中央で短辺方向に切断して描いた切断斜視図（蓋体なし）である。 本発明の一実施形態に係る半導体装置の回路部及びボンディングワイヤーを示す開放上面図である。 本発明の一実施形態に係る半導体装置に適用される蓋体の俯瞰斜視図(a)及び仰視斜視図(b)である。 本発明の一実施形態に係る半導体装置の略中央で短辺方向に垂直に切断して描いた切断斜視図である。 本発明の一実施形態に係る半導体装置の斜視図である。 本発明の一実施形態に係る半導体装置の弾性爪がある位置の断面図(a)、及び同断面を見せた切断斜視図(b)である。 本発明の一実施形態に係る半導体装置の圧入ピンがある位置の断面図(a)、及び同断面を見せた切断斜視図(b)である。 本発明の他の一実施形態に係る半導体装置の斜視図である。 本発明の他の一実施形態に係る半導体装置に適用される端子係止部材の単体斜視図(a)及びこれを適用した半導体装置の斜視図（蓋なし）(b)である。 本発明の他の一実施形態に係る半導体装置に適用される端子係止部材の単体斜視図(a)及びこれを適用した半導体装置の斜視図（蓋なし）(b)である。 本発明の他の一実施形態に係る半導体装置に適用される端子係止部材の単体斜視図(a)及びこれを適用した半導体装置の斜視図（蓋なし）(b)である。 図１５(b)に示す半導体装置のＰ１線を含む垂直断面(a)、及びＰ２線を含む垂直断面(b)である。

以下に本発明の一実施形態につき図面を参照して説明する。以下は本発明の一実施形態であって本発明を限定するものではない。

（基本の実施形態）
図１から図１１に基本の実施形態が示される。図１２から図１７には、これに対する変形形態を示す。まず、基本の実施形態につき説明する。
本実施形態の半導体装置は、半導体チップ搭載基板ａと、外囲樹脂ケースｂと、外部端子ｃと、ボンディングワイヤーｄ（図６）と、端子係止部材ｅと、蓋体ｆとを備える。

図５に示すように半導体チップ搭載基板ａは、放熱用金属ベースａ１の上面に絶縁材ａ２を介して形成された回路部ａ３に電力用の半導体チップａ４がチップボンディングにより搭載されてなる。

外囲樹脂ケースｂは、上下端開口の枠状で、当該回路部ａ３を囲むように下端が半導体チップ搭載基板ａの周縁部に合わされて固定される。この固定は、接着やボルト締結等による。

図２に示すように、外部端子ｃは、内部接続部ｃ１と外部接続部ｃ２とこの両者の間を繋ぐ中間部ｃ３、ｃ４とを有する。外部端子ｃは、図１等に示すように外囲樹脂ケースに保持される。外囲樹脂ケースｂの内方に延出している内部接続部ｃ１は、半導体チップ搭載基板ａに平行に延在する。外部接続部ｃ２及び上位中間部ｃ３は、外囲樹脂ケースｂの内壁面ｂ１に平行に延在する。
上位中間部ｃ３は、外部接続部ｃ２の下端に連続し、外部接続部ｃ２より幅広に形成されている。
下位中間部ｃ４は、上位中間部ｃ３の下端に連続し、上位中間部ｃ３より幅狭に形成されている。下位中間部ｃ４で９０度に曲げられて形成されており、上位中間部ｃ３に垂直な方向へ下位中間部ｃ４が延出することで、同方向へ上位中間部ｃ３と内部接続部ｃ１とを離している。
内部接続部ｃ１は、下位中間部ｃ４の下端に連続し、下位中間部ｃ４より幅広に形成されている。以上のように外部端子ｃは、プレス加工により大量生産可能な形状である。

図１、図４、図５、図６等に示すように、外囲樹脂ケースｂの内壁面ｂ１から、側縁規制部ｂ２が突出して形成されており、側縁規制部ｂ２の突端に連続して内側面規制部ｂ３が形成されている
側縁規制部ｂ２の突出量は、外部端子ｃの板厚程度である。内側面規制部ｂ３は側縁規制部ｂ２から外囲樹脂ケースｂの周方向に沿った両側方に延出して幅広に形成されている。外囲樹脂ケースｂの周方向に隣り合う内側面規制部ｂ３，ｂ３間の隙間に下位中間部ｃ４が入るように構成されている。上位中間部ｃ３に垂直な方向についての上位中間部ｃ３と内部接続部ｃ１との間隔に内側面規制部ｂ３が入るように構成されている。
側縁規制部ｂ２及び内側面規制部ｂ３の下端は、下面支持部ｂ４まで形成されている。
下面支持部ｂ４は、内部接続部ｃ１の下面を支持する。下面支持部ｂ４は、内部接続部ｃ１の下面全域を支持する程度以上に外囲樹脂ケースｂの内方に延出するとともに外囲樹脂ケースｂの周方向に延在して形成されている。

以上の側縁規制部ｂ２及び内側面規制部ｂ３が、外囲樹脂ケースｂの周方向に沿って複数配列して形成されている。内壁面ｂ１、側縁規制部ｂ２、内側面規制部ｂ３及び下面支持部ｂ４により、外囲樹脂ケースｂには、外部端子の一つごとを保持する端子保持部ｂ１０が周方向に並べて複数形成される。外囲樹脂ケースｂの周方向に隣り合う側縁規制部ｂ２，ｂ２間の隙間は、上位中間部ｃ３の幅に対して適度な嵌め合いの寸法とする。外囲樹脂ケースｂの内壁面ｂ１と内側面規制部ｂ３との間の隙間は、上位中間部ｃ３の厚みに対して適度な嵌め合いの寸法とする。
以上の構成により、外囲樹脂ケースｂの上端側から半導体チップ搭載基板ａに近づく方向へ端子保持部ｂ１０に挿入される外部端子ｃが、端子保持部ｂ１０によって半導体チップ搭載基板ａに平行な直交２軸方向について移動不能に保持されつつ受け入れられ、かつ、所定位置で端子保持部ｂ１０が内部接続部ｃ１の下面を支持する。

端子係止部材ｅは、外囲樹脂ケースｂに嵌合する枠状に形成されている。すなわち、端子係止部材ｅは、外囲樹脂ケースｂの開口部を囲むような大きさの枠状で、図５等に示すように内周縁部ｅ２が下方に突出しており、外囲樹脂ケースｂの内側に嵌合する。これにより、半導体チップ搭載基板ａに平行な直交２軸方向について端子係止部材ｅの位置は固定される。
端子係止部材ｅには、端子保持部ｂ１０に一対一に対応して、外部接続部ｃ２が挿入される保持孔ｅ１を有する。保持孔ｅ１に外部接続部ｃ２が挿入された端子係止部材ｅが外囲樹脂ケースｂの上端に固定される。このとき、外部端子ｃの中間部の保持孔ｅ１より幅広に拡幅された部位、すなわち、上位中間部ｃ３の上端部に端子係止部材ｅの保持孔ｅ１周囲の下面が係合することで、外部端子ｃが外囲樹脂ケースｂの上端側へ抜け出さないように保持する。かかる状態に端子保持部ｂ１０を外囲樹脂ケースｂに固定するために、端子係止部材ｅに弾性爪ｅ３が形成され、外囲樹脂ケースｂに爪受け段差部ｂ５が形成されている（図１，図１０等）。弾性爪ｅ３は、端子係止部材ｅの相対する部位に一対で設けられており、下方に延出し、爪は外側を向いている。爪受け段差部ｂ５は、端子係止部材ｅが外囲樹脂ケースｂの内側に嵌合する際の弾性爪ｅ３に対応する位置であって、外囲樹脂ケースｂの内側に設けられている。端子係止部材ｅを外囲樹脂ケースｂの上端に合わせて押し込むことで、内周縁部ｅ２が外囲樹脂ケースｂの内側に嵌合するとともに弾性爪ｅ３が爪受け段差部ｂ５に掛けられて端子係止部材ｅが外囲樹脂ケースｂに固定される。

ボンディングワイヤーｄは、図６に示すように内部接続部ｃ１と、回路部ａ３とを接続する。
組立て手順としては、まず、（１）半導体チップ搭載基板ａに外囲樹脂ケースｂを固定する工程と、（２）外囲樹脂ケースｂの必要箇所の端子保持部ｂ１０に外部端子ｃをすべて設置した後、それらの外部端子ｃの外部接続部ｃ２を端子係止部材ｅの保持孔ｅ１に挿し込みつつ、端子係止部材ｅを外囲樹脂ケースｂに押し当てて、端子係止部材ｅと外囲樹脂ケースｂとを固定する工程と、を実施する。（１）（２）の順序は問わない。
（１）（２）の工程の後、ボンディングワイヤーｄを接続するワイヤーボンディング工程を実施する。
その後、外囲樹脂ケースｂ内に封止樹脂を充填する。これにより、半導体チップａ４、回路部ａ３とボンディングワイヤーｄと内部接続部ｃ１及び中間部ｃ３，ｃ４とが外囲樹脂ケースｂ内に封止される。
その後、図７に示す蓋体ｆを端子係止部材ｅの内側を覆うように取り付け、図８〜図１２に示す状態とする。外部接続部ｃ２は保持孔ｅ１から外部に突出し、外部接続可能に外部に露出した状態とされる。なお、図８〜図１２においてボンディングワイヤー及び封止樹脂の図示を省略する。

蓋体ｆの端子係止部材ｅへの固定に関しては、圧入ピンと、弾性爪を採用する。
図１等に示すように、蓋体を載せる台座部ｅ４が端子係止部材ｅの内側の４隅に形成されている。台座部ｅ４の上面には圧入受け穴ｅ５が凹設されている。圧入受け穴ｅ５に圧入される圧入ピンは、図７に示す圧入ピンｆ１であり、対応して４隅に形成されるとともに、蓋体ｆの下面から下方に凸設されている。また、蓋体ｆには、上記の端子係止部材ｅの弾性爪ｅ３と同様の配置で、一対の弾性爪ｆ２が形成されている。
図８〜図１２に示すように、圧入ピンｆ１が、圧入受け穴ｅ５に圧入されるとともに、弾性爪ｆ２が端子係止部材ｅの内側に掛けられて蓋体ｆが端子係止部材ｅに固定される。

以上の構造によれば、要求される外部端子配列に応じて外部端子ｃの設置個所を選択可能であり、外部端子配列が異なる品種で外囲樹脂ケースｂを共通化できる。
外部端子ｃは、内部接続部ｃ１の下面が外囲樹脂ケースの下面支持部ｂ４によって下支えされ、端子係止部材ｅによって抜け止めされているので、外部端子ｃの固定精度を向上して外部端子ｃへのボンディングワイヤーｄのボンディング性を高く確保することができる。

（変形形態１）
図１から図１１に示した実施形態においては、端子係止部材ｅの上端面がフラットな一面で形成されていたが、図１２に示すように、端子係止部材ｅの上端面に凸部ｅ６を形成することで、段差を形成し、外部接続部ｃ２が挿入されるいずれか２つの保持孔ｅ１の間に段差ｅ７が介在するように実施することができる。
このように端子係止部材ｅの上端面の形状により外部端子ｃ，ｃ間の絶縁沿面距離を異ならしめることができる。外部端子間の絶縁沿面距離が異なる品種ごとに、端子係止部材ｅを製作することで、外囲樹脂ケースｂの共通化は保たれる。

（変形形態２）
図１から図１１に示した実施形態においては、端子係止部材ｅは外囲樹脂ケースｂの周壁に沿って一周するように枠状に形成され、外囲樹脂ケースｂに設けられる端子保持部ｂ１０に一対一に対応して保持孔ｅ１が設けられており、１つの端子係止部材ｅを使用すれば足りる。
外部端子ｃの抜け止め固定の目的では、かかる形態に拘泥する必要はなく、複数部品に分けて構成してもよい。図１３〜図１７に例示するように、端子係止部材は、１又は２以上の外部端子ｃに対応する部品単位で複数部品に分けて構成してもよい。

図１３に示す端子係止部材ｅ１０は、１つの外部端子ｃ及び１つの端子保持部ｂ１０に対応するタイプである。端子係止部材ｅ１０の外囲樹脂ケースｂへの固定には接着剤が用いられる。端子係止部材ｅ１０は保持孔ｅ１を一つ有し、その保持孔ｅ１で保持する外部端子ｃの両隣の端子保持部ｂ１０を使用可能にする程度の幅に形成されている。
端子係止部材ｅ１０の形態に対し、保持孔ｅ１を２以上に増加した形態を実施してもよい。１辺分まで増加したタイプの端子係止部材ｅ２０を図１４に示す。

図１５〜図１７に示す端子係止部材ｅ３０は、１つの外部端子ｃ及び３つの端子保持部ｂ１０に対応するタイプである。端子係止部材ｅ３０は、保持孔ｅ１を一つ有し、その保持孔ｅ１で保持する外部端子ｃの両隣の端子保持部ｂ１０に圧入固定される凸部ｅ８，ｅ８を有する。
すなわち、端子係止部材ｅ３０は、外部端子ｃが挿入されていない端子保持部ｂ１０に対し、外囲樹脂ケースｂの上端側から半導体チップ搭載基板ａに近づく方向へ挿入されることで圧入固定される凸部ｅ８を有する。
凸部ｅ８の端子保持部ｂ１０への圧入固定により、端子係止部材ｅ３０を外囲樹脂ケースｂに固定し、外部端子ｃの抜け止め固定が可能である。凸部ｅ８の圧入相手が端子保持部ｂ１０であり、特別に構成する必要もなく、外部端子ｃの設置個所の選択性が豊富である。また、保持孔ｅ１に保持される外部端子ｃに隣接した近い位置で凸部ｅ８の圧入により固定することができ、外部端子ｃに対する固定力を高めることができる。
端子係止部材ｅ３０の形態に対し、保持孔ｅ１を２以上に増加したり、凸部ｅ８を３以上に増加した形態を実施してもよい。図５や図１４(b)において外部端子ｃが挿入されていない保持孔ｅ１は塞いで凸部ｅ８を設け、凸部ｅ８による圧入固定箇所としてもよい。

ａ 半導体チップ搭載基板
ａ１ 放熱用金属ベース
ａ２ 絶縁材
ａ３ 回路部
ａ４ 半導体チップ
ｂ 外囲樹脂ケース
ｂ１ 内壁面
ｂ２ 側縁規制部
ｂ１０ 端子保持部
ｂ３ 内側面規制部
ｂ４ 下面支持部
ｂ５ 爪受け段差部
ｃ 外部端子
ｃ１ 内部接続部
ｃ２ 外部接続部
ｃ３ 上位中間部
ｃ４ 下位中間部
ｄ ボンディングワイヤー
ｅ 端子係止部材
ｅ１ 保持孔
ｅ１０ 端子係止部材
ｅ２ 内周縁部
ｅ３ 弾性爪
ｅ２０ 端子係止部材
ｅ３０ 端子係止部材
ｅ４ 台座部
ｅ５ 圧入受け穴
ｅ６ 絶縁沿面距離用の凸部
ｅ７ 段差
ｅ８ 圧入固定用の凸部
ｆ 蓋体
ｆ１ 圧入ピン
ｆ２ 弾性爪

Claims (10)

1. 放熱用金属ベースの上面に絶縁材を介して形成された回路部に電力用の半導体チップが搭載されてなる半導体チップ搭載基板と、
   上下端開口の枠状で、当該回路部を囲むように下端が半導体チップ搭載基板の周縁部に合わされて固定される外囲樹脂ケースと、
   内部接続部と外部接続部とこの両者の間を繋ぐ中間部とを有し、前記外囲樹脂ケースに保持され、前記内部接続部を前記外囲樹脂ケースの内方に延出させた外部端子と、
   前記内部接続部と、前記回路部とを接続するボンディングワイヤーとを備え、
   前記半導体チップと前記回路部と前記ボンディングワイヤーと前記内部接続部とが前記外囲樹脂ケース内に封止され、前記外部接続部が外部接続可能に外部に露出した半導体装置において、
   前記外囲樹脂ケースには、前記外部端子の一つごとを保持する端子保持部が周方向に並べて複数形成されており、
   前記外囲樹脂ケースの上端側から前記半導体チップ搭載基板に近づく方向へ前記端子保持部に挿入される前記外部端子が、前記端子保持部によって前記半導体チップ搭載基板に平行な直交２軸方向について移動不能に保持されつつ受け入れられ、かつ、所定位置で前記端子保持部が前記内部接続部の下面を支持するように、前記外部端子と前記端子保持部とが構成され、
   さらに、前記端子保持部に保持された前記外部端子が前記外囲樹脂ケースの上端側へ抜け出さないように前記外部端子を保持した状態で前記外囲樹脂ケースの上端に固定された端子係止部材を備える半導体装置。
2. 前記端子保持部の前記内部接続部の下面を支持する下面支持部は、前記内部接続部の下面全域を支持する程度以上に前記外囲樹脂ケースの内方に延出するとともに前記外囲樹脂ケースの周方向に延在して形成されている請求項１に記載の半導体装置。
3. 前記端子係止部材は、前記外部接続部が挿入される保持孔を有し、前記中間部の前記保持孔より幅広に拡幅された部位に係合することで、前記端子保持部に保持された前記外部端子が前記外囲樹脂ケースの上端側へ抜け出さないように保持する請求項１又は請求項２に記載の半導体装置。
4. 前記端子係止部材の上端面に段差が形成され、前記外部接続部が挿入されるいずれか２つの前記保持孔の間に前記段差が介在する請求項３に記載の半導体装置。
5. 前記端子係止部材は、前記外囲樹脂ケースに嵌合する枠状に形成されている請求項１から請求項４のうちいずれか一に記載の半導体装置。
6. 前記端子係止部材に形成された弾性爪が前記外囲樹脂ケースに掛けられて前記端子係止部材が前記外囲樹脂ケースに固定されてなる請求項５に記載の半導体装置。
7. 前記端子係止部材の内側を覆う蓋体を備える請求項５又は請求項６に記載の半導体装置。
8. 前記蓋体を載せる台座部が前記端子係止部材に形成され、前記蓋体に形成された圧入ピンが、前記台座部に形成された圧入受け穴に圧入されて前記蓋体が前記端子係止部材に固定されてなる請求項７に記載の半導体装置。
9. 前記蓋体に形成された弾性爪が、前記端子係止部材に掛けられて前記蓋体が前記端子係止部材に固定されてなる請求項７又は請求項８に記載の半導体装置。
10. 前記端子係止部材は、前記外部端子が挿入されていない前記端子保持部に対し、前記外囲樹脂ケースの上端側から前記半導体チップ搭載基板に近づく方向へ挿入されることで圧入固定される凸部を有する請求項１から請求項９のうちいずれか一に記載の半導体装置。

Images