JP5766354B2 - 半導体装置 - Google Patents

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Description

本発明は半導体装置に関する。
一般に、半導体モジュール等の半導体装置はケースに収納され、ケース上部にはカバーが取り付けられて使用される。
従来の半導体装置においては、半導体装置の外郭をなすケースへの、ケース上部を覆うカバーの取り付けは、接着剤による接着またはネジ止めにより行われていた(例えば、特許文献1参照)。
なお、本明細書では、半導体装置の筐体としてのケースおよびカバーも含めて、半導体装置と呼ぶ。
特開2001−127238号公報
上述の従来の半導体装置は、接着剤またはネジ止めによってカバーをケースに固定していた。接着剤により固定した場合、例えば半導体装置の動作時の発熱により、接着部分が劣化して、カバーが脱落してしまう可能性があった。また、ネジ止めにより固定する場合は、組み立てにおいて作業性が悪くなる問題があった。
本発明は以上の問題を解決するためになされたものであり、半導体装置の外郭をなすケースにケース上部を覆うカバーが確実に固定された、簡単に組み立てが可能な半導体装置の提供を目的とする。
本発明に係る半導体装置は、半導体装置の外郭をなすケースと、ケース上部を覆うカバーと、ケースにカバーを機械的に固定する留め具とを備え、カバーには貫通穴が形成され、ケースは、貫通穴に挿入される突起を備え、留め具は、カバーの貫通穴に挿入された突起に対し、カバー外方から装着自在で、装着時に突起を係止して、突起の貫通穴からの脱落を阻止することを特徴とする。
また、本発明に係る別の半導体装置は、半導体装置の外郭をなすケースと、ケース上部を覆うカバーと、ケースに前記カバーを機械的に固定する留め具とを備え、カバーには貫通穴が形成され、ケースの貫通穴の下方には穴が形成され、留め具は、ケースの穴に対し、カバー外方から装着自在で、装着時に、ケースの留め具からの脱落を阻止することを特徴とする。
本発明に係る半導体装置によれば、留め具がケースの突起を係止することで、カバーがケースに機械的に固定されるため、接着剤で固定した場合と異なり、半導体装置の動作時の発熱によってケースとカバーの固定部が劣化することがない。よって、高温に対する耐久性に優れた、長寿命の半導体装置を得ることが可能である。また、留め具がケースの突起に対してワンタッチで装着可能であれば、従来技術と比較して、より簡単な組み立てが可能となる。
また、本発明に係る別の半導体装置においても、留め具がケースの穴に対して装着されることで、カバーがケースに機械的に固定されるため、上述した効果と同様の効果を得ることが可能である。
この発明の目的、特徴、局面、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによってより明白となる。
実施の形態1に係る半導体装置のケースとカバーの固定部の断面図である。 実施の形態2に係る半導体装置のケースとカバーの固定部の断面図である。 実施の形態3に係る半導体装置のケースとカバーの固定部の断面図である。 実施の形態4に係る半導体装置のケースとカバーの固定部の断面図である。 実施の形態5に係る半導体装置のケースとカバーの固定部の側面図である。 実施の形態6に係る半導体装置のケースとカバーの固定部の断面図である。 実施の形態7に係る半導体装置のケースとカバーの固定部の断面図である。
<実施の形態1>
<構成>
本実施の形態における半導体装置として、カバー1に上部を覆われたケース2に収納された半導体モジュールを想定する。半導体モジュールおよび半導体モジュールのケース2への収納構成は、従来一般のものである。
図1(b)に、本実施の形態に係る半導体装置のケース2とカバー1の固定部の断面図を示す。半導体装置の外郭をなすケース2上部には、ケース2上部を覆うカバー1が配置され、カバー1とケース2は、留め具3によって固定される。
図1(a)に、半導体装置の外郭をなすケース2、ケース2上部を覆うカバー1およびカバー1をケース2に固定するための留め具3の断面図を示す。カバー1には、貫通穴1aが形成される。ケース2には、貫通穴1aを貫通可能な突起2aが形成される。突起2aは複数、例えば2個の起立状突起2bから構成される。各起立状突起2bの先端には爪2cが形成される。
留め具3には、凹部3aが形成され、凹部3aの入口側には、第1の係止突起3bが形成される。また、凹部3aの奥側には第2の係止突起3cが形成される。また、留め具3は、カバー1に形成される貫通穴1aを貫通不可能な大きさである。
ケース2とカバー1の固定は以下の様にして行われる。まず、ケース2の突起2aがカバー1の貫通穴1aに挿入される。次に、突起2aが留め具3の凹部3aに挿入されると、凹部3aに形成された第2の係止突起3cが起立状突起2bの間隔を押し広げる。押し広げられた各起立状突起2bの先端に形成された爪2cが、凹部3aの入口側に形成された第1の係止突起3bに係止される。よって、留め具3がケース2の突起2aを係止するため、カバー1はケース2に機械的に固定される。
<効果>
本実施の形態における半導体装置は、半導体装置の外郭をなすケース2と、ケース2上部を覆うカバー1と、ケース2にカバー1を機械的に固定する留め具3とを備え、カバー1には貫通穴1aが形成され、ケース2は、貫通穴1aに挿入される突起2aを備え、留め具3は、カバー1の貫通穴1aに挿入された突起2aに対し、カバー1外方から装着自在で、装着時に突起2aを係止して、突起2aの貫通穴1aからの脱落を阻止することを特徴とする。
従って、本実施の形態では、留め具3を用いてカバー1をケース2に機械的に固定するため、接着剤で固定した場合と異なり、半導体装置の動作時の発熱によってケース2とカバー1の固定部が劣化することがない。よって、高温に対する耐久性に優れた、長寿命の半導体装置を得ることが可能である。また、留め具3がワンタッチで装着可能であれば、従来技術と比較して、より簡単な組み立てが可能となる。
また、本実施の形態における半導体装置において、突起2aは複数の起立状突起2bからなり、起立状突起2bの各々の先端には、爪2cが形成され、留め具3は突起2aを挿入可能な凹部3aを備え、凹部3aの入口側には、第1の係止突起3bが形成され、凹部3aの奥側には、第2の係止突起3cが形成される。本実施の形態の半導体装置は、留め具3の凹部3aに複数の起立状突起2bが挿入されると、第2の係止突起3cが起立状突起2bの起立間隔を押し広げ、爪2cが第1の係止突起3bに係止されることを特徴とする。
従って、本実施の形態においては、第2の係止突起3cにより起立状突起2bの起立間隔が押し広げられているため、起立状突起2bの先端に形成された爪2cが第1の係止突起3bから外れにくい構成である。よって、ケース2にカバー1を確実に固定することが可能である。また、従来技術と異なり、留め具3を突起2aにワンタッチで装着可能であるため、より簡単な組み立てが可能である。
<実施の形態2>
図2に、本実施の形態に係る半導体装置のケース2とカバー1の固定部の断面図を示す。本実施の形態において、ケース2およびカバー1の構成は実施の形態1と同じであるため、説明を省略する。なお、実施の形態1においては、ケース2に形成される突起2aは、複数の起立状突起2bにより構成されたが、本実施の形態においては、起立状突起2bが複数である必要はない。
ケース2とカバー1の固定は以下の様にして行われる。まず、カバー1の貫通穴1aにケース2の突起2aが挿入される。次に、貫通穴1aに樹脂が注入される。注入された樹脂が硬化すると、硬化した樹脂は留め具3として、起立状突起2b先端に形成された爪2cを係止する。つまり、留め具3がケース2の突起2aを係止するため、カバー1がケース2に固定される。
<効果>
本実施の形態の半導体装置において、ケース2に形成された突起2aの先端には爪2cが形成され、留め具3は、貫通穴1aに注入され硬化した樹脂である。本実施の形態の半導体装置において、硬化した樹脂よりなる留め具3が突起2aの先端に形成される爪2cを係止することを特徴とする。
従って、本実施の形態において、貫通穴1aに注入され硬化した樹脂が留め具3として、突起2aの先端に形成される爪2cを係止するため、カバー1がケース2に機械的に固定される。そのため、半導体装置の動作時の発熱によってケース2とカバー1の固定部が劣化することがない。よって、実施の形態1と同様に、高温に対する耐久性に優れた、長寿命の半導体装置を得ることが可能である。
<実施の形態3>
図3(b)に、本実施の形態に係る半導体装置のケース2とカバー1の固定部の断面図を示す。また、図1(a)に、半導体装置の外郭をなすケース2、ケース2上部を覆うカバー1およびカバー1をケースに固定するための留め具3の断面図を示す。
実施の形態1と同様に、カバー1には貫通穴1aが形成されている。ケース2には、貫通穴1aに挿入可能な突起2aが形成され、突起2aの先端には凹部2dが形成されている。さらに、凹部2dの内壁には窪み2eが形成されている。
留め具3の頭部3dは、カバー1に形成される貫通穴1aよりも大きい。また、留め具3の腕部3eは、突起2aの先端の凹部2dと嵌合する形状であり、腕部3eの先端は、凹部2dの内壁に形成された窪み2eと嵌合する形状となっている。また、留め具3もしくはケース2は、例えば樹脂からなり、弾性を有する。
ケース2とカバー1の固定は以下の様にして行われる。まず、貫通穴1aにケース2の突起2aが挿入される。次に、挿入されたケース2の突起2aの凹部2dに留め具3の腕部3eが挿入されると、留め具3もしくはケース2の弾性によって、凹部2dの窪み2eと留め具3の腕部3eの先端が嵌め合わされる。よって、ケース2の突起2aが留め具3によって係止されるため、カバー1がケース2に固定される。
<効果>
本実施の形態における半導体装置において、ケース2の突起2aの先端には凹部が形成され、突起2aの先端の凹部2dの内壁には窪み2eが形成され、カバー1の貫通穴1aよりも大きい頭部を有する留め具3が窪み2eと嵌め合って、留め具3が突起2aを係止することを特徴とする。
従って、本実施の形態において、留め具3がケース2の突起2aを係止するため、カバー1がケース2に機械的に固定される。そのため、半導体装置の動作時の発熱によってケース2とカバー1の固定部が劣化することがない。よって、実施の形態1と同様に、高温に対する耐久性に優れた、長寿命の半導体装置を得ることが可能である。また、従来技術と異なり、留め具3を突起2aにワンタッチで装着可能であるため、より簡単な組み立てが可能である。
<実施の形態4>
図4(b)に、本実施の形態に係る半導体装置のケース2とカバー1の固定部の断面図を示す。また、図4(a)に、半導体装置の外郭をなすケース2、ケース2上部を覆うカバー1およびカバー1をケースに固定するための留め具3の断面図を示す。
実施の形態1と同様に、カバー1には貫通穴1aが形成される。ケース2には、凹部2fが形成されており、凹部2fの底面には、貫通穴1aに挿入可能な突起2aが形成されている。また、凹部2fの入口側には、係止突起2gが形成されている。
留め具3は、頭部3dと腕部3eから構成される。留め具3の頭部3dは貫通穴1aよりも大きく、また、2本の腕部3eが頭部3dから延びている。なお、腕部3eの本数は2本に限らない。
ケース2とカバー1の固定は、以下の様にして行われる。まず、カバー1の貫通穴1aにケース2の突起2aが挿入される。次に、突起2aと貫通穴1aの間に、カバー1外方から留め具3の腕部3eが挿入される。この際、各腕部3eは、突起2aおよび凹部2fの形状に沿って変形しながら挿入される。挿入された各腕部3eは、凹部2fの入口側に形成された係止突起2gに係止される。
留め具3の各腕部3eが係止突起2gに係止されるため、ケースの突起2aが留め具3によって係止される。よって、カバー1がケースに固定される。
<効果>
本実施の形態に係る半導体装置において、ケース2には、凹部2fが形成され、突起2aは、凹部2fの底面から突出して形成されており、凹部2fの入口側には係止突起2gが形成され、留め具3は、貫通穴1aよりも大きい頭部3dと、頭部3dから延在する腕部3eとを備え、突起2aとカバー1の間から挿入された留め具3の腕部3eが、突起2aおよびケース2の凹部2fに沿って変形して、係止突起2gに係止されることを特徴とする。
従って、本実施の形態において、留め具3の腕部3eが係止突起2gによって係止されるため、カバー1がケース2に機械的に固定される。そのため、半導体装置の動作時の発熱によってケース2とカバー1の固定部が劣化することがない。よって、実施の形態1と同様に、高温に対する耐久性に優れた、長寿命の半導体装置を得ることが可能である。また、従来技術と異なり、留め具3を突起2aにワンタッチで装着可能であるため、より簡単な組み立てが可能である。
<実施の形態5>
図5(c)に、本実施の形態に係る半導体装置のケース2とカバー1の固定部の側面図を示す。また、図5(a),(b)は組み立て途中の半導体装置の側面図である。
図5(a)に示すように、カバー1には貫通穴1aが形成されている。また、ケース2には貫通穴1aに挿入可能な突起2aが形成されている。図5(b)に示す様に、貫通穴1aに突起2aが嵌合すると、嵌合部分の側面には、凹部5が形成される。
ケース2とカバー1の固定は以下の様にして行われる。まず、図5(c)に示す様に、嵌合部分の側面に形成された凹部5に第1の留め具6が挿入される。次に、凹部5と第1の留め具6の隙間に樹脂が注入される。この樹脂が硬化して第2の留め具4となる。このように、第1の留め具6および第2の留め具4がケース2の突起2aを係止するため、カバー1がケース2に固定される。
<効果>
本実施の形態における半導体装置において、突起2aが貫通穴1aに嵌合した状態において、嵌合部分の側面には凹部5が形成され、留め具は、第1の留め具6と第2の留め具4からなり、第1の留め具6は凹部5に嵌合し、第2の留め具4は、第1の留め具6が凹部5に嵌合した状態で、嵌合部分に注入され硬化した樹脂である。
従って、本実施の形態においては、第1の留め具6および第2の留め具4によって、ケース2の突起2aが係止されるため、カバー1がケース2に機械的に固定される。そのため、半導体装置の動作時の発熱によって固定部が劣化することがない。よって、実施の形態1と同様に、高温に対する耐久性に優れた、長寿命の半導体装置を得ることが可能である。
<実施の形態6>
図6(b)に、本実施の形態に係る半導体装置の固定部の断面図を示す。本実施の形態において、カバー1はケース2に、留め具3によって機械的に固定されている。図6(a)に、半導体装置の外郭をなすケース2と、ケース2上部を覆うカバー1の断面図を示す。
カバー1には、貫通穴1aが形成されている。貫通穴1aの入口よりも奥側の内壁には、第1突起1bが形成される。ケース2には、穴2hが形成され、穴2hの奥よりも入口側の内壁には、第2突起2iが形成される。
カバー1はケース2に以下の様にして固定される。まず、ケース2の穴2hの上部に、カバー1の貫通穴1aが配置される。次に、ケース2の穴2hおよびカバー1の貫通穴1aに樹脂が注入される。注入された樹脂が硬化して留め具3となる。
留め具3、即ち注入され硬化した樹脂が、第1突起1bおよび第2突起2iを係止するため、カバー1がケース2に機械的に固定される。
<効果>
本実施の形態に係る半導体装置は、半導体装置の外郭をなすケース2と、ケース2上部を覆うカバー1と、ケース2にカバー1を機械的に固定する留め具3とを備え、カバー1には貫通穴1aが形成され、ケース2の貫通穴1aの下方には穴2hが形成され、留め具3は、ケース2の穴2hに対し、カバー1外方から装着自在で、装着時に、ケース2の留め具3からの脱落を阻止することを特徴とする。
従って、即ち留め具3により、カバー1をケース2に機械的に固定することが可能である。そのため、半導体装置の動作時の発熱によってケース2とカバー1の固定部が劣化することがない。よって、実施の形態1と同様に、高温に対する耐久性に優れた、長寿命の半導体装置を得ることが可能である。
また、本実施の形態に係る半導体装置において、カバー1に形成される貫通穴1aは、入口よりも奥側の内壁に第1突起1bを備え、ケース2に形成される穴2hは、奥よりも入口側の内壁に第2突起2iを備え、留め具3は、貫通穴1aおよび穴2hに注入され硬化した樹脂であり、この硬化した樹脂は、第1突起1bおよび第2突起2iを係止することを特徴とする。
従って、留め具3即ち硬化した樹脂が、第1突起1bおよび第2突起2iを係止するため、カバー1をケース2に機械的に固定することが可能である。
<実施の形態7>
図7(a)、図7(b)に、本実施の形態に係る半導体装置のケース2とカバー1の固定部の平面図と断面図をそれぞれ示す。カバー1には、鍵穴形状の貫通穴1aが形成される。ケース2には、ケース2を貫通する穴2hが形成され、この穴2hの形状は、カバー1に形成される貫通穴1aの形状と同じ鍵穴形状である。
留め具3は、頭部3dと腕部3eから構成される。留め具3の頭部3dは、カバー1に形成される貫通穴1aよりも大きい。留め具3の腕部3eは、カバー1の貫通穴1aおよびケース2の穴2hを貫通可能である。また、腕部3eの先端は、貫通穴1aの鍵穴形状と嵌合する形状である。
カバー1はケース2に、以下の様にして固定される。まず、ケース2の穴2hとカバー1の貫通穴1aの鍵穴形状が重なるように、ケース2上部にカバー1を配置する。カバー1外方から、貫通穴1aおよびケース2の穴2hに、留め具3の腕部3eが挿入される。このとき、留め具3の腕部3eの先端は、貫通穴1aおよび穴2hの鍵穴形状に嵌合している。
次に、図7(a)に示す様に、留め具3の腕部3eの先端がケース2の穴2hを貫通した状態で、留め具3を、例えば90度回転させる。留め具3を回転させることにより、図7(b)の状態となり、留め具3の腕部3eの先端が、ケース2のカバー1に対して反対側の面を係止する。よって、カバー1がケース2に機械的に固定される。
<効果>
本実施の形態に係る半導体装置において、カバー1に形成される貫通穴1aは、鍵穴形状であり、ケース2に形成される穴2hは、ケース2を貫通しており、穴2hは前記鍵穴形状と同じ形状であり、留め具3は、貫通穴1aを貫通不可能な頭部3dと、貫通穴1aおよび穴2hを貫通可能な腕部3eとを備え、留め具3の腕部3eの先端は、前記鍵穴形状と嵌合する形状であり、留め具3の腕部3eの先端が貫通穴1aおよび穴2hを貫通した状態で、留め具3を回転させることにより、留め具3の腕部3eの先端がケース2のカバー1に対して反対側の面を係止することを特徴とする。
従って、本実施の形態において、留め具3の腕部3eの先端が、ケース2のカバー1に対して反対側の面を係止するため、カバー1がケース2に機械的に固定される。そのため、半導体装置の動作時の発熱によってケース2とカバー1の固定部が劣化することがない。よって、実施の形態1と同様に、高温に対する耐久性に優れた、長寿命の半導体装置を得ることが可能である。
この発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
1 カバー、1a 貫通穴、1b 第1突起、2 ケース、2a 突起、2b 起立状突起、2c 爪、2d,2f,3a,5 凹部、2e 窪み、2g 係止突起、2h 穴、2i 第2突起、3 留め具、3b 第1の係止突起、3c 第2の係止突起、3d 頭部、3e 腕部、4 第2の留め具、6 第1の留め具。

Claims (5)

  1. 半導体装置の外郭をなすケースと、
    前記ケース上部を覆うカバーと、
    前記ケースに前記カバーを機械的に固定する留め具と、
    を備え、
    前記カバーには貫通穴が形成され、
    前記ケースは、前記貫通穴に挿入される突起を備え、
    前記留め具は、前記カバーの前記貫通穴に挿入された前記突起に対し、前記カバー外方から装着自在で、装着時に前記突起を係止して、前記突起の前記貫通穴からの脱落を阻止することを特徴とし、
    前記突起は複数の起立状突起からなり、
    前記起立状突起の各々の先端には、爪が形成され、
    前記留め具は前記突起を挿入可能な凹部を備え、
    前記凹部の入口側には、第1の係止突起が形成され、
    前記凹部の奥側には、第2の係止突起が形成され、
    前記留め具の前記凹部に前記複数の起立状突起が挿入されると、前記第2の係止突起が前記起立状突起の起立間隔を押し広げ、前記爪が前記第1の係止突起に係止されることを特徴とする、
    半導体装置。
  2. 半導体装置の外郭をなすケースと、
    前記ケース上部を覆うカバーと、
    前記ケースに前記カバーを機械的に固定する留め具と、
    を備え、
    前記カバーには貫通穴が形成され、
    前記ケースは、前記貫通穴に挿入される突起を備え、
    前記留め具は、前記カバーの前記貫通穴に挿入された前記突起に対し、前記カバー外方から装着自在で、装着時に前記突起を係止して、前記突起の前記貫通穴からの脱落を阻止することを特徴とし、
    前記突起の先端には爪が形成され、
    前記留め具は、前記貫通穴に注入され硬化した樹脂であり、
    前記硬化した樹脂よりなる前記留め具が前記爪を係止し、
    前記半導体装置の動作時の発熱によって前記留め具が劣化することを抑制することを特徴とする、
    半導体装置。
  3. 半導体装置の外郭をなすケースと、
    前記ケース上部を覆うカバーと、
    前記ケースに前記カバーを機械的に固定する留め具と、
    を備え、
    前記カバーには貫通穴が形成され、
    前記ケースは、前記貫通穴に挿入される突起を備え、
    前記留め具は、前記カバーの前記貫通穴に挿入された前記突起に対し、前記カバー外方から装着自在で、装着時に前記突起を係止して、前記突起の前記貫通穴からの脱落を阻止することを特徴とし、
    前記ケースには、凹部が形成され、
    前記突起は、前記凹部の底面から突出して形成されており、
    前記凹部の入口側には係止突起が形成され、
    前記留め具は、前記貫通穴よりも大きい頭部と、該頭部から延在する腕部とを備え、
    前記突起と前記カバーの間から挿入された前記留め具の前記腕部が、前記突起および前記ケースの前記凹部に沿って変形して、前記係止突起に係止されることを特徴とする、
    半導体装置。
  4. 半導体装置の外郭をなすケースと、
    前記ケース上部を覆うカバーと、
    前記ケースに前記カバーを機械的に固定する留め具と、
    を備え、
    前記カバーには貫通穴が形成され、
    前記ケースは、前記貫通穴に挿入される突起を備え、
    前記留め具は、前記カバーの前記貫通穴に挿入された前記突起に対し、前記カバー外方から装着自在で、装着時に前記突起を係止して、前記突起の前記貫通穴からの脱落を阻止することを特徴とし、
    前記突起が前記貫通穴に嵌合した状態において、嵌合部分の側面には凹部が形成され、
    前記留め具は、第1の留め具と第2の留め具からなり、
    前記第1の留め具は前記凹部に嵌合し、
    前記第2の留め具は、前記第1の留め具が前記凹部に嵌合した状態で、前記嵌合部分に注入され硬化した樹脂であり、
    前記半導体装置の動作時の発熱によって前記第2の留め具が劣化することを抑制することを特徴とする、
    半導体装置。
  5. 半導体装置の外郭をなすケースと、
    前記ケース上部を覆うカバーと、
    前記ケースに前記カバーを機械的に固定する留め具と、
    を備え、
    前記カバーには、入口よりも奥側の内壁に第1突起を備える貫通穴が形成され、
    前記ケースの前記貫通穴の下方には穴が形成され、
    前記穴は、奥よりも入口側の内壁に第2突起を備え、
    前記留め具は、前記ケースの前記穴に対し、前記カバー外方から装着自在で、装着時に、前記ケースの前記留め具からの脱落を阻止し、
    前記留め具は、前記貫通穴および前記穴に注入され硬化した樹脂であり、
    前記硬化した樹脂は、前記第1および第2突起を係止し、
    前記半導体装置の動作時の発熱によって前記留め具が劣化することを抑制することを特徴とする、
    半導体装置。
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