JP3481735B2 - 半導体装置 - Google Patents
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- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
- H01L2924/1301—Thyristor
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、インバ−タ、交流
直流変換用トランジスタモジュ−ル、サイリスタモジュ
−ル等のパワ−モジュ−ル半導体装置に係り、とくにパ
ッケ−ジの電極端子に関する。
直流変換用トランジスタモジュ−ル、サイリスタモジュ
−ル等のパワ−モジュ−ル半導体装置に係り、とくにパ
ッケ−ジの電極端子に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、電力変換や制御等のパワ−エレ
クトロニクス分野において、電力モ−タ制御等に使用さ
れる大電力高速半導体装置の一種として、図６に示すよ
うな、インサ−トケ−スと呼ばれる本体部と蓋部１とに
より構成されたパッケ−ジを使用している。図６は、蓋
部１と本体部がそれぞれ分離された状態を示している。
本体部は、ヒ−トシンク６、挿入ケ−ス５、電極端子
３、ダイオ−ド９やトランジスタ１０等の半導体素子を
備えている。挿入ケ−ス５は合成樹脂成型品からなり、
金属製の電極端子３は挿入ケ−ス５と共に一体成型され
る。この挿入ケ−ス５がヒ−トシンク６上に接合材によ
り固着され、半導体素子９、１０を収納する容器を構成
する。蓋部１は、ＰＢＴ樹脂またはＰＰＳ樹脂を成型す
ることにより形成され、電極端子３を挿入するための端
子挿入口７が蓋部１を貫通して開口されている。
クトロニクス分野において、電力モ−タ制御等に使用さ
れる大電力高速半導体装置の一種として、図６に示すよ
うな、インサ−トケ−スと呼ばれる本体部と蓋部１とに
より構成されたパッケ−ジを使用している。図６は、蓋
部１と本体部がそれぞれ分離された状態を示している。
本体部は、ヒ−トシンク６、挿入ケ−ス５、電極端子
３、ダイオ−ド９やトランジスタ１０等の半導体素子を
備えている。挿入ケ−ス５は合成樹脂成型品からなり、
金属製の電極端子３は挿入ケ−ス５と共に一体成型され
る。この挿入ケ−ス５がヒ−トシンク６上に接合材によ
り固着され、半導体素子９、１０を収納する容器を構成
する。蓋部１は、ＰＢＴ樹脂またはＰＰＳ樹脂を成型す
ることにより形成され、電極端子３を挿入するための端
子挿入口７が蓋部１を貫通して開口されている。
【０００３】蓋部１と本体部は、電極端子３を、端子挿
入口７に挿入し、蓋部１上表面から引き出し、引き出さ
れた外部接合端３ａを手または治具により内側に直角に
折り曲げることにより、一体化される。
入口７に挿入し、蓋部１上表面から引き出し、引き出さ
れた外部接合端３ａを手または治具により内側に直角に
折り曲げることにより、一体化される。
【０００４】さらに、このような大電流半導体装置は、
複数個の装置を並列に配列し、ブスバ−により電極端子
３を電気的に接続して使用する。この状態を上面から見
た様子を図７に示す。図７では、６個の半導体装置を２
列に並べ、外側両端部の電極端子３のみをブスバ−１５
により接続した状態を示している（内側のブスバ−はそ
の下部の部分を示すために除かれている）。蓋部１上表
面に折り曲げられた外部接合端３ａ上にブスバ−１５を
載せて、ボルト１９を締めることによりブスバ−１５と
外部接合端３ａとを接合する。このため、図６に示すよ
うに、外部接合端３ａはボルト１９を挿入する貫通口１
６を有し、また蓋部１にはナット１８を嵌め込み固定す
るための穴２が開口されている。さらに、外部接合端３
ａを折り曲げた時に、この貫通口１６と穴２の位置が一
致し、外部接合端３ａが蓋部上面に平行である必要があ
る。
複数個の装置を並列に配列し、ブスバ−により電極端子
３を電気的に接続して使用する。この状態を上面から見
た様子を図７に示す。図７では、６個の半導体装置を２
列に並べ、外側両端部の電極端子３のみをブスバ−１５
により接続した状態を示している（内側のブスバ−はそ
の下部の部分を示すために除かれている）。蓋部１上表
面に折り曲げられた外部接合端３ａ上にブスバ−１５を
載せて、ボルト１９を締めることによりブスバ−１５と
外部接合端３ａとを接合する。このため、図６に示すよ
うに、外部接合端３ａはボルト１９を挿入する貫通口１
６を有し、また蓋部１にはナット１８を嵌め込み固定す
るための穴２が開口されている。さらに、外部接合端３
ａを折り曲げた時に、この貫通口１６と穴２の位置が一
致し、外部接合端３ａが蓋部上面に平行である必要があ
る。
【０００５】このため、電極端子３を折り曲げ易くし、
また外部接合端３ａの位置を正確に決定するために、電
極端子３には、図８に示すようなコイニング部１４が設
けられている。図８の（ｂ）および（ｃ）は、コイニン
グ部１４をそれぞれ側面、正面から見た拡大図である。
このように、コイニング部１４において電極端子３の幅
を狭め、また厚みを薄くすることにより、電極端子３を
小さい力で容易に折り曲げることができる。さらに、こ
の部分が、曲げ中心となることにより、外部接合端３ａ
の位置を決定することができる。
また外部接合端３ａの位置を正確に決定するために、電
極端子３には、図８に示すようなコイニング部１４が設
けられている。図８の（ｂ）および（ｃ）は、コイニン
グ部１４をそれぞれ側面、正面から見た拡大図である。
このように、コイニング部１４において電極端子３の幅
を狭め、また厚みを薄くすることにより、電極端子３を
小さい力で容易に折り曲げることができる。さらに、こ
の部分が、曲げ中心となることにより、外部接合端３ａ
の位置を決定することができる。
【０００６】しかし、電極端子３の弾性によるスプリン
グバック効果のために、外部接合端子３ａを折り曲げる
ための外力をはずすと、図９の（ｂ）に示すように、外
部接合端子３ａが完全に蓋部１上表面と平行にならな
い。さらにこの平行面からのずれ（図９の（ｂ）におい
て外部接合端３ａの角度αおよび先端の高さｙとして定
義）が製品により異なるという問題が生じる。
グバック効果のために、外部接合端子３ａを折り曲げる
ための外力をはずすと、図９の（ｂ）に示すように、外
部接合端子３ａが完全に蓋部１上表面と平行にならな
い。さらにこの平行面からのずれ（図９の（ｂ）におい
て外部接合端３ａの角度αおよび先端の高さｙとして定
義）が製品により異なるという問題が生じる。
【０００７】また、コイニング部１４は、図８の（ｂ）
に示すように曲げの内側が窪んだ形状であるため、電極
端子３と蓋部１の端子挿入口７の角とは非接触である。
さらにコイニング部１４は有限の長さを有するために、
曲げ中心位置を厳密に決定することができない。特に手
により折り曲げた場合には、曲げ速度、端子の押さえ位
置等の曲げ方により曲げ形状および曲げ中心位置が大き
く変動してしまう。
に示すように曲げの内側が窪んだ形状であるため、電極
端子３と蓋部１の端子挿入口７の角とは非接触である。
さらにコイニング部１４は有限の長さを有するために、
曲げ中心位置を厳密に決定することができない。特に手
により折り曲げた場合には、曲げ速度、端子の押さえ位
置等の曲げ方により曲げ形状および曲げ中心位置が大き
く変動してしまう。
【０００８】このように、外部接合端３ａが蓋部１上表
面と平行でなく、また曲げ形状および曲げ中心位置がば
らつくため、電極端子３とブスバ−１５とをボルト１９
を用いて接合する時に不都合が生じる。すなわち、図１
０に示すように、外部接合端３ａが蓋部１上表面と平行
でなく、さらにその角度αおよび先端の高さｙが各電極
端子により異なる場合、ボルト１９を充分に締めること
ができないため、ブスバ−１５と外部接合端３ａが部分
接触となることにより、接触抵抗が大きくなり半導体装
置の動作不良が生じてしまう。また、曲げ形状および曲
げ中心位置がばらつくため、外部接合端３ａに開口され
ている貫通口１６の中心をナット１８の中心位置に合わ
せることができず、ボルト１９を貫通口１６に挿入し
て、締めつけることが困難となる。
面と平行でなく、また曲げ形状および曲げ中心位置がば
らつくため、電極端子３とブスバ−１５とをボルト１９
を用いて接合する時に不都合が生じる。すなわち、図１
０に示すように、外部接合端３ａが蓋部１上表面と平行
でなく、さらにその角度αおよび先端の高さｙが各電極
端子により異なる場合、ボルト１９を充分に締めること
ができないため、ブスバ−１５と外部接合端３ａが部分
接触となることにより、接触抵抗が大きくなり半導体装
置の動作不良が生じてしまう。また、曲げ形状および曲
げ中心位置がばらつくため、外部接合端３ａに開口され
ている貫通口１６の中心をナット１８の中心位置に合わ
せることができず、ボルト１９を貫通口１６に挿入し
て、締めつけることが困難となる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の大
電流高速半導体装置では、電極端子の外部接合端が半導
体装置の蓋部上表面と平行ではなく、また電極端子の曲
げ形状および中心位置が大きくばらつくために、電極端
子とブスバ−の接続不良が生じるという問題があった。
本発明の目的は、電極端子の外部接合端と半導体装置の
蓋部上表面とが平行で、またその位置精度の優れた半導
体装置を提供することである。
電流高速半導体装置では、電極端子の外部接合端が半導
体装置の蓋部上表面と平行ではなく、また電極端子の曲
げ形状および中心位置が大きくばらつくために、電極端
子とブスバ−の接続不良が生じるという問題があった。
本発明の目的は、電極端子の外部接合端と半導体装置の
蓋部上表面とが平行で、またその位置精度の優れた半導
体装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、半発明による半導体装置は、上部が開
口し半導体素子を収納している容器と、前記容器の開口
を閉じる蓋部と、前記容器に固着された電極端子とを具
備し、前記蓋部は下面から上面へ貫通した端子挿入口を
具備し、前記電極端子を前記端子挿入口へ挿入して前記
蓋部上表面より引き出し、この引き出された電極端子の
外部接合端を折り曲げることにより前記容器と前記蓋部
とが固定される半導体装置において、前記蓋部はその上
表面上に前記端子挿入口に隣接して突起部を有し、前記
外部接合端は前記突起部を支点として折り曲げられるこ
とを特徴とする。
達成するために、半発明による半導体装置は、上部が開
口し半導体素子を収納している容器と、前記容器の開口
を閉じる蓋部と、前記容器に固着された電極端子とを具
備し、前記蓋部は下面から上面へ貫通した端子挿入口を
具備し、前記電極端子を前記端子挿入口へ挿入して前記
蓋部上表面より引き出し、この引き出された電極端子の
外部接合端を折り曲げることにより前記容器と前記蓋部
とが固定される半導体装置において、前記蓋部はその上
表面上に前記端子挿入口に隣接して突起部を有し、前記
外部接合端は前記突起部を支点として折り曲げられるこ
とを特徴とする。
【００１１】このように本発明による半導体装置は、そ
の蓋部上表面上に端子挿入口に隣接して突起部を有して
いるため、電極端子を端子挿入口から引き出し折り曲げ
る時に、この突起部を支点として折り曲げることができ
るので、曲げ中心位置を正確に決定することができる。
さらに、この突起部を支点として、電極端子を一度９０
度を越えて折り曲げて、この外力を外した時に生じるス
プリングバック効果を利用して、外部接合端を蓋部上面
と平行にするように突起部の高さを設定することによっ
て、折り曲げられた蓋部接合端が蓋部上面と平行にな
り、正確な位置でブスバ−と面接触するように接合する
ことができる。
の蓋部上表面上に端子挿入口に隣接して突起部を有して
いるため、電極端子を端子挿入口から引き出し折り曲げ
る時に、この突起部を支点として折り曲げることができ
るので、曲げ中心位置を正確に決定することができる。
さらに、この突起部を支点として、電極端子を一度９０
度を越えて折り曲げて、この外力を外した時に生じるス
プリングバック効果を利用して、外部接合端を蓋部上面
と平行にするように突起部の高さを設定することによっ
て、折り曲げられた蓋部接合端が蓋部上面と平行にな
り、正確な位置でブスバ−と面接触するように接合する
ことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。本発明による大電力半導体
装置は、従来と同様に、蓋部１と本体部により構成され
る。図１は蓋部１と本体部がそれぞれ分離された状態を
示している。本体部は、ヒ−トシンク６、挿入ケ−ス
５、電極端子３、ダイオ−ド９やトランジスタ１０等の
半導体素子を備えている。挿入ケ−ス５はＰＢＴ樹脂ま
たはＰＰＳ樹脂等の合成樹脂成型品からなり、金属性の
電極端子３は挿入ケ−ス５と共に一体成型される。この
挿入ケ−ス５がヒ−トシンク６上に接合材により固着さ
れ、半導体素子９、１０を収納する容器を構成する。蓋
部１は、ＰＢＴ樹脂またはＰＰＳ樹脂を成型することに
より形成され、電極端子３を挿入するための端子挿入口
７が蓋部１を貫通して開口されている。
て図面を参照して説明する。本発明による大電力半導体
装置は、従来と同様に、蓋部１と本体部により構成され
る。図１は蓋部１と本体部がそれぞれ分離された状態を
示している。本体部は、ヒ−トシンク６、挿入ケ−ス
５、電極端子３、ダイオ−ド９やトランジスタ１０等の
半導体素子を備えている。挿入ケ−ス５はＰＢＴ樹脂ま
たはＰＰＳ樹脂等の合成樹脂成型品からなり、金属性の
電極端子３は挿入ケ−ス５と共に一体成型される。この
挿入ケ−ス５がヒ−トシンク６上に接合材により固着さ
れ、半導体素子９、１０を収納する容器を構成する。蓋
部１は、ＰＢＴ樹脂またはＰＰＳ樹脂を成型することに
より形成され、電極端子３を挿入するための端子挿入口
７が蓋部１を貫通して開口されている。
【００１３】蓋部１と本体部は、電極端子３を、端子挿
入口７に挿入し、蓋部１上表面から引き出し、引き出さ
れた外部接合端３ａを手または治具により内側に直角に
折り曲げることにより、一体化される。
入口７に挿入し、蓋部１上表面から引き出し、引き出さ
れた外部接合端３ａを手または治具により内側に直角に
折り曲げることにより、一体化される。
【００１４】また、本発明による大電力半導体装置は、
従来と同様に、複数個の装置を並列に配列し、ブスバ−
１５を外部接合端３ａ上に載せて、ボルト１９を用いて
ブスバ−１５と外部接合端３ａとを接合し、電気的に接
続して使用する。このため、外部接合端３ａはボルト１
９を挿入する貫通口１６を有し、また蓋部１にはナット
１８を嵌め込むための穴２が開口されている。さらに、
電極端子３を折り曲げ易くし、また外部接合端３ａの位
置を正確に決定するために、電極端子３には、コイニン
グ部１４が設けられている。
従来と同様に、複数個の装置を並列に配列し、ブスバ−
１５を外部接合端３ａ上に載せて、ボルト１９を用いて
ブスバ−１５と外部接合端３ａとを接合し、電気的に接
続して使用する。このため、外部接合端３ａはボルト１
９を挿入する貫通口１６を有し、また蓋部１にはナット
１８を嵌め込むための穴２が開口されている。さらに、
電極端子３を折り曲げ易くし、また外部接合端３ａの位
置を正確に決定するために、電極端子３には、コイニン
グ部１４が設けられている。
【００１５】次に、蓋部１と本体部を一体化する方法を
図２および図３を用いてさらに詳しく説明する。従来と
同様に、本体部の電極端子３を蓋部１に開口された端子
挿入口７に挿入し、蓋部１の下面を挿入ケ−ス５に接合
する（図２）。この時、電極端子３は蓋部１の上表面よ
り垂直に立った状態である。
図２および図３を用いてさらに詳しく説明する。従来と
同様に、本体部の電極端子３を蓋部１に開口された端子
挿入口７に挿入し、蓋部１の下面を挿入ケ−ス５に接合
する（図２）。この時、電極端子３は蓋部１の上表面よ
り垂直に立った状態である。
【００１６】この後、ナット１８を穴２に挿入して、電
極端子３をナット１８側へ折り曲げて、蓋部１と本体部
を一体化する（図３）。ここで、本発明では従来と異な
り、図１に示すように、蓋部１の端子挿入口７に隣接し
て突起部１３が設けられる。図４に、電極端子３を端子
挿入口７に挿入した状態（図３に対応）における端子挿
入口７近傍の拡大図を示す。また、図５の（ａ）は端子
挿入口７近傍の上面図、図５の（ｂ）はＢ−Ｂ´断面図
である。このように、突起部１３の電極端子３に接する
側面は、端子挿入口７の側面の延長上に形成される。こ
の突起部１３は蓋部１を成型する金型をわずかに変更す
るだけで容易に形成することができる。このような突起
部１３を設けることにより、挿入口７に隣接した突起部
１３の角がコイニング部１４と接触するため、この接触
点を電極端子３を折り曲げる時の支点として曲げ中心位
置を正確に決定することができる。さらに、電極端子３
を蓋部１表面まで折り曲げる、すなわち、９０度を越え
て折り曲げることにより、折り曲げるための外力を外し
た時のスプリングバックを利用して、蓋部接続端３ａを
蓋部１と平行にすることができる。
極端子３をナット１８側へ折り曲げて、蓋部１と本体部
を一体化する（図３）。ここで、本発明では従来と異な
り、図１に示すように、蓋部１の端子挿入口７に隣接し
て突起部１３が設けられる。図４に、電極端子３を端子
挿入口７に挿入した状態（図３に対応）における端子挿
入口７近傍の拡大図を示す。また、図５の（ａ）は端子
挿入口７近傍の上面図、図５の（ｂ）はＢ−Ｂ´断面図
である。このように、突起部１３の電極端子３に接する
側面は、端子挿入口７の側面の延長上に形成される。こ
の突起部１３は蓋部１を成型する金型をわずかに変更す
るだけで容易に形成することができる。このような突起
部１３を設けることにより、挿入口７に隣接した突起部
１３の角がコイニング部１４と接触するため、この接触
点を電極端子３を折り曲げる時の支点として曲げ中心位
置を正確に決定することができる。さらに、電極端子３
を蓋部１表面まで折り曲げる、すなわち、９０度を越え
て折り曲げることにより、折り曲げるための外力を外し
た時のスプリングバックを利用して、蓋部接続端３ａを
蓋部１と平行にすることができる。
【００１７】さらに、図４に示す突起部１３の高さｈ、
長さａ、幅ｗについて説明する。突起部１３の高さｈ
は、スプリングバック角をΔθ、電極端子３の曲げ中心
から先端までの距離をＬとした場合、 ｈ ＝ Ｌ×ｓｉｎΔθ により決定される。突起部１３がこのような高さを有す
ることにより、電極端子３の先端部を蓋部１上表面に接
するまで折り曲げた時に、電極端子３は（９０＋Δθ）
度だけ折り曲げることができる。この後、この外力を外
した時に、電極端子３はスプリングバックによりΔθだ
け戻り、外部接合端３ａは蓋部１と平行となる。このよ
うに本実施の形態においては、電極端子３を折り曲げる
外力を外した時に生じるスプリングバック角Δθだけ余
分に電極端子３を折り曲げることにより、結果として外
部接合端を蓋部１上表面と平行にすることができる。ま
た、スプリングバック角Δθは、例えば以下の式により
計算することができる（葉山益次郎著、「塑性学と塑性
加工」（昭５７）、２０８、オーム社）。
長さａ、幅ｗについて説明する。突起部１３の高さｈ
は、スプリングバック角をΔθ、電極端子３の曲げ中心
から先端までの距離をＬとした場合、 ｈ ＝ Ｌ×ｓｉｎΔθ により決定される。突起部１３がこのような高さを有す
ることにより、電極端子３の先端部を蓋部１上表面に接
するまで折り曲げた時に、電極端子３は（９０＋Δθ）
度だけ折り曲げることができる。この後、この外力を外
した時に、電極端子３はスプリングバックによりΔθだ
け戻り、外部接合端３ａは蓋部１と平行となる。このよ
うに本実施の形態においては、電極端子３を折り曲げる
外力を外した時に生じるスプリングバック角Δθだけ余
分に電極端子３を折り曲げることにより、結果として外
部接合端を蓋部１上表面と平行にすることができる。ま
た、スプリングバック角Δθは、例えば以下の式により
計算することができる（葉山益次郎著、「塑性学と塑性
加工」（昭５７）、２０８、オーム社）。
【００１８】
【数２】
ここで、ｎは歪硬化係数、Ｅは縦弾性係数、ｐは中立軸
の曲率半径、ｔは端子３の厚み、θは曲げ角である。ま
た、Ｆは係数で、応力σとひずみεが、σ＝Ｆεn の関
係を満足する。
の曲率半径、ｔは端子３の厚み、θは曲げ角である。ま
た、Ｆは係数で、応力σとひずみεが、σ＝Ｆεn の関
係を満足する。
【００１９】上記の式に、電極端子３の素材や形状に応
じて各係数を代入すると、例えばニッケルメッキされた
銅製の電極端子３では、ｈ＝０．５ｍｍを得る。さら
に、スプリングバック角が非常に大きい場合、あるいは
電極端子３の長さが非常に長い場合には、上記式により
必要とされる高さとして非常に大きい値が算出される。
このように、蓋部１が非常に高い突起部を有する場合、
ブスバ−１５と共にボルト１９を締める時に、蓋部１上
に形成された開口部２に嵌め込まれたナット１８が持ち
上げられて、締め付けトルクが不十分になる可能性があ
る。これを防止するため、突起部１３の高さはナット１
８の厚さの半分以下である必要がある。
じて各係数を代入すると、例えばニッケルメッキされた
銅製の電極端子３では、ｈ＝０．５ｍｍを得る。さら
に、スプリングバック角が非常に大きい場合、あるいは
電極端子３の長さが非常に長い場合には、上記式により
必要とされる高さとして非常に大きい値が算出される。
このように、蓋部１が非常に高い突起部を有する場合、
ブスバ−１５と共にボルト１９を締める時に、蓋部１上
に形成された開口部２に嵌め込まれたナット１８が持ち
上げられて、締め付けトルクが不十分になる可能性があ
る。これを防止するため、突起部１３の高さはナット１
８の厚さの半分以下である必要がある。
【００２０】次に、突起部１３の長さａは、曲げ中心位
置を確定し、またこの曲げ中心位置において（９０＋Δ
θ）度だけ折り曲げるために、できる限り短い方が好ま
しい。しかし、突起部１３の長さａが非常に短い場合、
突起部１３の強度が十分でないために、外部接合端３ａ
を折り曲げる時に突起部１３が変形してしまう可能性が
ある。このため、外部接合端３ａを折り曲げる時に突起
部１３に印加される外力により、突起部１３に発生する
応力が突起部の材料の降伏応力未満である必要がある。
この応力は、突起部１３の長さａ、高さｈ、幅ｗ，材
質、電極端子３の曲げ速度等に依存する。突起部１３の
長さａは、突起部１３に発生する応力が降伏応力未満と
なるように設定する必要があり、この範囲内において最
短とすることが好ましい。
置を確定し、またこの曲げ中心位置において（９０＋Δ
θ）度だけ折り曲げるために、できる限り短い方が好ま
しい。しかし、突起部１３の長さａが非常に短い場合、
突起部１３の強度が十分でないために、外部接合端３ａ
を折り曲げる時に突起部１３が変形してしまう可能性が
ある。このため、外部接合端３ａを折り曲げる時に突起
部１３に印加される外力により、突起部１３に発生する
応力が突起部の材料の降伏応力未満である必要がある。
この応力は、突起部１３の長さａ、高さｈ、幅ｗ，材
質、電極端子３の曲げ速度等に依存する。突起部１３の
長さａは、突起部１３に発生する応力が降伏応力未満と
なるように設定する必要があり、この範囲内において最
短とすることが好ましい。
【００２１】さらに、突起部１３の幅ｗは、電極端子３
の曲り部における端子の幅と等しいことが最も好まし
い。幅ｗが電極端子３の幅より極端に小さい場合には、
曲げ中心位置を電極端子３の全幅において確定すること
ができないために、曲げ形状が歪み、さらにこの歪みが
各製品ごとに一定しない可能性がある。このため、突起
部１３の幅は、曲り部における電極端子３の幅の２／３
以上である必要がある。また、電極端子３の幅方向の中
心に対して、突起部１３は幅方向に対称的である方が好
ましいが、必ずしも対称的である必要はない。ただし、
この場合、突起部１３は、電極端子３の幅方向の中心か
ら両端に向かってそれぞれ１／３以上の幅を有する必要
がある。突起部１３の幅ｗが電極端子３の幅より大きい
場合には、他の装置と組み合わせる場合に制約となる可
能性があるので好ましくない。
の曲り部における端子の幅と等しいことが最も好まし
い。幅ｗが電極端子３の幅より極端に小さい場合には、
曲げ中心位置を電極端子３の全幅において確定すること
ができないために、曲げ形状が歪み、さらにこの歪みが
各製品ごとに一定しない可能性がある。このため、突起
部１３の幅は、曲り部における電極端子３の幅の２／３
以上である必要がある。また、電極端子３の幅方向の中
心に対して、突起部１３は幅方向に対称的である方が好
ましいが、必ずしも対称的である必要はない。ただし、
この場合、突起部１３は、電極端子３の幅方向の中心か
ら両端に向かってそれぞれ１／３以上の幅を有する必要
がある。突起部１３の幅ｗが電極端子３の幅より大きい
場合には、他の装置と組み合わせる場合に制約となる可
能性があるので好ましくない。
【００２２】なお、本実施の形態において、突起部１３
は直方体としたが、上面が小さく、下面の大きい台形と
することも可能である。この場合、前述のような外力に
対する突起部１３の強度を保証し、上面の長さａを小さ
くすることができるため、曲げ中心位置をより正確に確
定し、曲げ形状をほぼ直角にすることが可能となる。
は直方体としたが、上面が小さく、下面の大きい台形と
することも可能である。この場合、前述のような外力に
対する突起部１３の強度を保証し、上面の長さａを小さ
くすることができるため、曲げ中心位置をより正確に確
定し、曲げ形状をほぼ直角にすることが可能となる。
【００２３】以下に、本実施の形態による電極端子３の
平行度と位置精度を、従来と比較して示す。図７に示す
ように、電極端子３の平行度αは外部接合端３ａと蓋部
１表面の角度として、また、位置精度ｙは電極端子３先
端の蓋部１表面からの高さとして定義する。
平行度と位置精度を、従来と比較して示す。図７に示す
ように、電極端子３の平行度αは外部接合端３ａと蓋部
１表面の角度として、また、位置精度ｙは電極端子３先
端の蓋部１表面からの高さとして定義する。
【００２４】
【表１】
【００２５】このように、本実施の形態によれば、従来
１．７４度であった平行度を０．５１度まで低減し、さ
らにその標準偏差を０．２３度から０．０９度まで低減
することができる。また、位置精度は、規格寸法１．７
±０．３ｍｍに対して従来の２．１２ｍｍから１．７０
ｍｍに、標準偏差０．２から０．０４ｍｍに低減される
ことが確認された。
１．７４度であった平行度を０．５１度まで低減し、さ
らにその標準偏差を０．２３度から０．０９度まで低減
することができる。また、位置精度は、規格寸法１．７
±０．３ｍｍに対して従来の２．１２ｍｍから１．７０
ｍｍに、標準偏差０．２から０．０４ｍｍに低減される
ことが確認された。
【００２６】このように、本発明の半導体装置によれ
ば、外部接合端３ａの蓋部１表面に対する平行度と、位
置精度とを向上し、製品によるばらつきを低減すること
ができるため、ブスバ−１５を外部接合端３ａ上に載せ
てボルト１９を用いて接続する時の接触不良を防止する
ことができる。
ば、外部接合端３ａの蓋部１表面に対する平行度と、位
置精度とを向上し、製品によるばらつきを低減すること
ができるため、ブスバ−１５を外部接合端３ａ上に載せ
てボルト１９を用いて接続する時の接触不良を防止する
ことができる。
【００２７】さらに、本発明の半導体装置によれば、電
極端子の曲げ中心位置および曲げ形状を正確に決定し、
製品によるばらつきを抑制することができるので、電極
端子３に形成された開口部１６とナット１８を容易に位
置合わせすることが可能となり、ボルト１９を容易に締
めることができる。
極端子の曲げ中心位置および曲げ形状を正確に決定し、
製品によるばらつきを抑制することができるので、電極
端子３に形成された開口部１６とナット１８を容易に位
置合わせすることが可能となり、ボルト１９を容易に締
めることができる。
【００２８】
【発明の効果】以上のように本発明による半導体装置で
は、蓋部と本体部を一体化した時に、電極端子の蓋部接
合端と蓋部上表面との平行度、および電極端子先端部の
蓋部表面からの位置精度を向上することができる。
は、蓋部と本体部を一体化した時に、電極端子の蓋部接
合端と蓋部上表面との平行度、および電極端子先端部の
蓋部表面からの位置精度を向上することができる。
【図１】本発明による半導体装置の構造を示す図。
【図２】本発明による半導体装置を示す図。
【図３】本発明による半導体装置を示す図。
【図４】本発明による半導体装置の電極端子挿入部分の
拡大図。
拡大図。
【図５】本発明による半導体装置の電極端子挿入部分の
拡大図。
拡大図。
【図６】従来の半導体装置の構造を示す図。
【図７】複数個の半導体装置をブスバ−により接続した
図。
図。
【図８】従来の半導体装置の電極端子の拡大図。
【図９】従来の半導体装置における電極端子の曲げ形状
を示す図。
を示す図。
【図１０】従来の半導体装置においてブスバ−と電極端
子をボルトにより接続した状態を示す断面図。
子をボルトにより接続した状態を示す断面図。
１…蓋部、２…開口部、３…電極端子、５…挿入ケ−ス
部、６…ヒ−トシンク、７…端子挿入口、９…ダイオ−
ド、１０…トランジスタ、１３…突起部、１４…コイニ
ング部、１５…ブスバ−、１６…開口部、１８…ナッ
ト、１９…ボルト
部、６…ヒ−トシンク、７…端子挿入口、９…ダイオ−
ド、１０…トランジスタ、１３…突起部、１４…コイニ
ング部、１５…ブスバ−、１６…開口部、１８…ナッ
ト、１９…ボルト
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平４−14249（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−72748（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−99276（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 23/48
H01L 25/07
Claims (11)
- 【請求項１】 上部が開口し、半導体素子を収納してい
る容器と、前記容器の開口を閉じる蓋部と、前記容器に
固着された電極端子とを具備し、前記蓋部は下面から上
面へ貫通した端子挿入口を具備し、前記電極端子を前記
端子挿入口へ挿入して前記蓋部上表面より引き出し、こ
の引き出された電極端子の外部接合端を折り曲げること
により前記容器と前記蓋部とが固定される半導体装置に
おいて、前記蓋部はその上表面上に前記端子挿入口に隣
接して突起部を有し、前記外部接合端は前記突起部を支
点として折り曲げられることを特徴とする半導体装置。 - 【請求項２】 上部が開口し、半導体素子を収納してい
る容器と、前記容器の開口を閉じる蓋部と、前記容器に
固着された複数の電極端子とを具備し、前記蓋部は下面
から上面へ貫通した複数の端子挿入口を具備し、前記各
電極端子を前記各端子挿入口へ挿入して前記蓋部上表面
より引き出し、この引き出された各電極端子の外部接合
端を折り曲げることにより前記容器と前記蓋部とが固定
される半導体装置において、前記蓋部はその上表面上に
前記各端子挿入口に隣接して複数の突起部を有し、前記
外部接合端は前記各突起部を支点として折り曲げられる
ことを特徴とする半導体装置。 - 【請求項３】 前記突起部は、スプリングバックにより
前記端子先端が戻る距離に等しい高さを有する前記請求
項１又は２記載の半導体装置。 - 【請求項４】 前記スプリングバック角Δθは、ｎを歪
硬化係数、Ｅを縦弾性係数、ｐを中立軸の曲率半径、ｔ
を端子の厚み、θを曲げ角、Ｆを応力σとひずみεがσ
＝Ｆεｎの関係を満足する係数とするとき、以下の式に
より算出される前記請求項３記載の半導体装置。 【数１】 - 【請求項５】 前記突起部上面は、前記外部接合端を折
り曲げる時に前記突起部に発生する最大主応力が前記蓋
部の材料の降伏応力未満となる最短の長さを有する前記
請求項１乃至４記載の半導体装置。 - 【請求項６】 前記突起部上面は、前記電極端子の曲り
部における幅の２／３以上の幅を有する前記請求項１乃
至４記載の半導体装置。 - 【請求項７】 前記突起部上面は、前記電極端子の曲り
部における幅と等しい幅を有する前記請求項１乃至４記
載の半導体装置。 - 【請求項８】 前記突起部の前記電極端子に接する側面
は、前記端子挿入口の側面の延長上に形成されている前
記請求項１乃至４記載の半導体装置。 - 【請求項９】 前記蓋部に形成された穴に嵌め込むナッ
トと、 前記折り曲げられた電極端子に設けたブスバーと、 前記ナットと前記電極端子に形成された貫通口とを貫通
して留められたボルトとをさらに有し、 前記ボルトは前記折り曲げられた電極端子と前記ブスバ
ーとを固定している前記請求項１乃至４記載の半導体装
置。 - 【請求項１０】 前記突起部の高さは、前記ナットの厚
みの半分以下である前記請求項９記載の半導体装置。 - 【請求項１１】 前記外部接合端の折り曲げられた部分
は、前記蓋部上面と平行である前記請求項１又は２記載
の半導体装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19045895A JP3481735B2 (ja) | 1995-07-26 | 1995-07-26 | 半導体装置 |
| US08/687,033 US5763946A (en) | 1995-07-26 | 1996-07-25 | Semiconductor device with bent electrode terminal |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19045895A JP3481735B2 (ja) | 1995-07-26 | 1995-07-26 | 半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0945831A JPH0945831A (ja) | 1997-02-14 |
| JP3481735B2 true JP3481735B2 (ja) | 2003-12-22 |
Family
ID=16258458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19045895A Expired - Fee Related JP3481735B2 (ja) | 1995-07-26 | 1995-07-26 | 半導体装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JP3481735B2 (ja) |
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| JP2003060157A (ja) * | 2001-08-08 | 2003-02-28 | Mitsubishi Electric Corp | パワーモジュール |
| JP5252819B2 (ja) * | 2007-03-26 | 2013-07-31 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
| JP5113815B2 (ja) * | 2009-09-18 | 2013-01-09 | 株式会社東芝 | パワーモジュール |
| JP2011018933A (ja) * | 2010-09-16 | 2011-01-27 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
| JP6171586B2 (ja) * | 2013-06-04 | 2017-08-02 | 富士電機株式会社 | 半導体装置 |
| JP6299120B2 (ja) * | 2013-09-05 | 2018-03-28 | 富士電機株式会社 | 半導体モジュール |
| US10629513B2 (en) * | 2015-06-04 | 2020-04-21 | Eaton Intelligent Power Limited | Ceramic plated materials for electrical isolation and thermal transfer |
| JP6326038B2 (ja) * | 2015-12-24 | 2018-05-16 | 太陽誘電株式会社 | 電気回路装置 |
| CN109417068B (zh) | 2017-01-17 | 2022-05-06 | 富士电机株式会社 | 半导体装置 |
| WO2019043849A1 (ja) * | 2017-08-30 | 2019-03-07 | 三菱電機株式会社 | 主回路配線部材および電力変換装置 |
| JP7354550B2 (ja) | 2019-02-08 | 2023-10-03 | 富士電機株式会社 | 半導体モジュールの外部接続部、半導体モジュール、外部接続端子、および半導体モジュールの外部接続端子の製造方法 |
| JP6797505B1 (ja) * | 2020-03-23 | 2020-12-09 | 株式会社三社電機製作所 | 半導体装置 |
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|---|---|---|---|---|
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| JPH0414249A (ja) * | 1990-05-07 | 1992-01-20 | Mitsubishi Electric Corp | 電力用半導体装置 |
| JP3357220B2 (ja) * | 1995-07-07 | 2002-12-16 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置 |
-
1995
- 1995-07-26 JP JP19045895A patent/JP3481735B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-07-25 US US08/687,033 patent/US5763946A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0945831A (ja) | 1997-02-14 |
| US5763946A (en) | 1998-06-09 |
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