JP5954491B2

JP5954491B2 - 半導体装置

Info

Publication number: JP5954491B2
Application number: JP2015506481A
Authority: JP
Inventors: 伍▲郎▼ 安冨; 林田　幸昌; 幸昌林田; 龍太郎伊達
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2013-03-21
Filing date: 2013-03-21
Publication date: 2016-07-20
Anticipated expiration: 2033-03-21
Also published as: DE112013006852B4; JPWO2014147787A1; CN105190882B; KR101720450B1; KR20150120471A; US20150351276A1; US9585279B2; CN105190882A; WO2014147787A1; DE112013006852T5

Description

本発明は、組み立て効率と品質を向上させることができる半導体装置に関する。

従来は、ケースにナットが入った状態で製品組み立てを行っていた。このため、電極をケースに挿入した状態で配線基板にケースと電極を同時に接合するか、又は電極を接合した後にケースを取り付ける必要があった。

特開２０１１−６６２５５号公報

しかし、電極接合とケース付けを同時に行うと、ケースが邪魔になって電極の接合部の洗浄・品質確認性が悪くなる。また、電極接合後にケース付けを行うと、ケース付けの後に電極を曲げることになり、電極の曲げ不良や電極曲げ時にケースに応力が加わってクラックなどが生じる。従って、組み立て効率と品質が劣化するという問題がある。

なお、電極の折り曲げ部にナットボックスを挿入する装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかし、ナットボックスは電極に固定されておらず、折り曲げ部から抜け落ちてしまうため、組み立て効率を向上させることはできなかった。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は組み立て効率と品質を向上させることができる半導体装置を得るものである。

本発明に係る半導体装置は、配線基板と、開口と折り曲げ部を有し、前記配線基板に接合された電極と、ナットを有し、前記ナットが前記開口に位置合わせされるように前記電極の前記折り曲げ部に挿入されたナットボックスと、前記配線基板を覆うケースとを備え、前記ナットボックスと前記ケースは別部材であり、前記ナットボックスは前記折り曲げ部から抜けないように前記電極に固定されていることを特徴とする。

本発明により、組み立て効率と品質を向上させることができる。

本発明の実施の形態１に係る半導体装置の各パーツを分離した状態を示す斜視図である。図１の電極にナットボックスを挿入する様子を示す斜視図である。図１の電極にナットボックスが挿入された状態を示す側面図である。比較例に係る半導体装置の各パーツを分離した状態を示す斜視図である。本発明の実施の形態２に係る電極とナットボックスを示す斜視図である本発明の実施の形態３に係る電極とナットボックスを示す斜視図である。本発明の実施の形態４に係る電極とナットボックスを示す斜視図である。図７の電極とナットボックスを上側から見た断面図である。本発明の実施の形態５に係る電極とナットボックスを示す斜視図である。本発明の実施の形態５に係る電極とナットボックスを示す斜視図である。

本発明の実施の形態に係る半導体装置について図面を参照して説明する。同じ又は対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る半導体装置の各パーツを分離した状態を示す斜視図である。図２は、図１の電極にナットボックスを挿入する様子を示す斜視図である。図３は、図１の電極にナットボックスが挿入された状態を示す側面図である。

複数の半導体素子１が実装された配線基板２に電極３が接合されている。この電極３は開口４と折り曲げ部５を有する。ナット６を有するナットボックス７が電極３の折り曲げ部５に挿入されている。ナットボックス７のナット６は電極３の開口４に位置合わせされている。電極３は例えば金属材料からなり、ナットボックス７は例えば樹脂材料からなる。ケース８が配線基板２の複数の半導体素子１を覆うように配線基板２に取り付けられている。ナットボックス７とケース８は別部材である。

電極３はナットボックス７を支持する支持部９を有する。この支持部９には窪み１０が設けられている。一方、ナットボックス７は突起１１を有する。ナットボックス７の突起１１が支持部９の窪み１０に嵌め合わさることでナットボックス７が電極３に固定される。即ち、ナットボックス７は折り曲げ部５から抜けないように電極３に固定されている。

支持部９には、ナットボックス７の突起１１を窪み１０に導くための誘い１２が設けられている。誘い１２は支持部９の先端に設けられた傾斜部であり、ナットボックス７を電極３の折り曲げ部５に挿入する際に突起１１が当たる部分である。

本実施の形態の効果について比較例と比較して説明する。図４は、比較例に係る半導体装置の各パーツを分離した状態を示す斜視図である。比較例では、ケース８にナット６が入った状態で製品組み立てを行う。このため、電極３をケース８に挿入した状態で配線基板２にケース８と電極３を同時に接続するか、又は電極３を接合した後にケース８を取り付ける必要がある。

しかし、電極接合とケース付けを同時に行うと、ケース８が邪魔になって電極３の接合部の洗浄・品質確認性が悪くなる。また、電極接合後にケース付けを行うと、ケース付けの後に電極３を曲げることになり、電極３の曲げ不良や電極曲げ時にケース８に応力が加わってクラックなどが生じる。従って、組み立て効率と品質が劣化するという問題がある。

これに対して、本実施の形態では、電極３を配線基板２に取り付ける工程と、ケース８を配線基板２に取り付ける工程とを別々の工程にすることができる。これにより、電極３を配線基板２に接合した後に洗浄・品質確認を行う際にケース８を配線基板２に取り付けておく必要がないため、洗浄・品質確認性を損なわない。そして、ナットボックス７は電極３に固定されているため、組立時及び製品使用時に折り曲げ部５から抜け落ちない。従って、組み立て効率が向上する。また、ケース付けの後に電極３を曲げる必要がないため、電極３の曲げ不良やクラックが発生することもなく、品質が向上する。

また、支持部９に誘い１２を設けたことより、ナットボックス７を電極３の折り曲げ部５に挿入しやすくなり、組立効率が更に向上する。

実施の形態２．
図５は、本発明の実施の形態２に係る電極とナットボックスを示す斜視図である。電極３は穴１３を有する。ナットボックス７は突起１４を有する。ナットボックス７の突起１４は電極３の穴１３に挿入されて電極３に溶着されている。このように溶着することでナットボックス７の保持力が高くなる。その他の構成及び効果は実施の形態１と同様である。

実施の形態３．
図６は、本発明の実施の形態３に係る電極とナットボックスを示す斜視図である。ナットボックス７は金属ネジ１５により電極３に固定されている。これにより、ナットボックス７の保持力を高めることができる。また、金属ネジ１５の代わりに樹脂ネジを用いれば絶縁性が高くなる。そして、金属ネジ１５の代わりにスナップフィットを用いれば、組立が容易である。その他の構成及び効果は実施の形態１と同様である。

実施の形態４．
図７は、本発明の実施の形態４に係る電極とナットボックスを示す斜視図である。図８は、図７の電極とナットボックスを上側から見た断面図である。ナットボックス７は爪１６を有する。ナットボックス７が電極３の折り曲げ部５に挿入される際に爪１６が変形し、挿入後に爪１６が元の形状に戻ることによりナットボックス７は電極３に固定される。これにより、電極３側に特殊な構造を設ける必要が無いため電極３の加工が容易になる。その他の構成及び効果は実施の形態１と同様である。

実施の形態５．
図９及び図１０は、本発明の実施の形態５に係る電極とナットボックスを示す斜視図である。本実施の形態では、ナットボックス７は電極３に直接溶接されて電極３に固定されている。これにより、電極３側に特殊な構造を設ける必要が無いため電極３の加工が容易になる。そして、溶接することでナットボックス７の保持力が高くなる。その他の構成及び効果は実施の形態１と同様である。

１半導体素子、２配線基板、３電極、４開口、５折り曲げ部、６ナット、７ナットボックス、８ケース、９支持部、１０窪み、１１，１４突起、１３穴、１５金属ネジ、１６爪

Claims

配線基板と、
開口と折り曲げ部を有し、前記配線基板に接合された電極と、
ナットを有し、前記ナットが前記開口に位置合わせされるように前記電極の前記折り曲げ部に挿入されたナットボックスと、
前記配線基板を覆うケースとを備え、
前記ナットボックスと前記ケースは別部材であり、
前記ナットボックスは前記折り曲げ部から抜けないように前記電極に固定されていることを特徴とする半導体装置。
前記電極は前記ナットボックスを支持する支持部を有し、
前記支持部には窪みが設けられ、
前記ナットボックスは突起を有し、
前記ナットボックスの前記突起が前記支持部の前記窪みに嵌め合わさることで前記ナットボックスが前記電極に固定されることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
前記支持部には、前記ナットボックスの前記突起を前記窪みに導くための誘いが設けられていることを特徴とする請求項２に記載の半導体装置。
前記電極は穴を有し、
前記ナットボックスは突起を有し、
前記ナットボックスの前記突起は前記電極の前記穴に挿入されて前記電極に溶着されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
前記ナットボックスは、金属ネジ、樹脂ネジ、及びスナップフィットの何れかにより前記電極に固定されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
前記ナットボックスは爪を有し、
前記ナットボックスが前記電極の前記折り曲げ部に挿入される際に前記爪が変形し、挿入後に前記爪が元の形状に戻ることにより前記ナットボックスは前記電極に固定されることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
前記ナットボックスは前記電極に直接溶接されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。