JP6400206B2

JP6400206B2 - 半導体装置

Info

Publication number: JP6400206B2
Application number: JP2017530490A
Authority: JP
Inventors: 貴彦村上; 光徳愛甲; 白澤　敬昭; 敬昭白澤; 辻　夏樹; 夏樹辻
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2015-07-27
Filing date: 2015-07-27
Publication date: 2018-10-03
Anticipated expiration: 2035-07-27
Also published as: US10916483B2; CN107851628B; US20180068913A1; US10304748B2; WO2017017749A1; JPWO2017017749A1; DE112015006738T5; DE112015006738B4; US20190252276A1; CN107851628A

Description

本発明は半導体装置に関し、特に、外部電極と接続するためのインサート電極を備えた半導体装置に関する。

例えば、モータ制御、エアコン等のインバータ等に用いられるパワーモジュールとして用いられる半導体装置として、例えば、放熱板と、放熱板上に接合された放熱用絶縁基板と、放熱用絶縁基板上に配置された半導体素子と、半導体素子と外部の電極とを接続するためのインサート電極を備えた半導体装置が知られている。

インサート電極の内側にはナットが配置されていて、インサート電極の外部（即ち半導体装置の外部）からボルトを螺合させることが可能である。インサート電極の内側、ナットおよび半導体素子等は封止樹脂により封止されている。

樹脂封止（樹脂成形ともいう）を行う際に、インサート電極とナットの間に僅かでも隙間があると、その隙間に樹脂が侵入する。すると、樹脂封止後に、インサート電極とナットの間に樹脂の回り込みが発生する。

インサート電極とナットの間への樹脂の回り込みは、ボルト締結時に樹脂クリープを引き起こす。樹脂クリープは、使用中、または締結直後の軸力の低下を引き起こす原因となる。軸力の低下は、パワーモジュールの想定している品質を大きく損なう恐れがある。よって、樹脂回り込みの防止は、樹脂封止を行う上で非常に重要な要素となっている。

樹脂封止時に、インサート電極とナットを仮固定する技術として、樹脂プレートを設けてボルト締付けする技術、ナットを磁力により仮固定する技術が知られている。しかしながら、ナットとインサート電極とを密着させる力が弱いため隙間が発生し、溶解した樹脂が侵入してしまうという問題があった。また、ナットを回転方向に仮固定する技術（特許文献１を参照）が知られている。

特開２００２−５１２８号公報

しかしながら、従来の技術では、ナットの回転方向の仮固定に特化しており、軸方向の密着力が弱く電極とナットの間に隙間ができやすいという問題点があった。

本発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、樹脂封止を行う際に、インサート電極とナットの間に樹脂が侵入し難い構造を有する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、外側からボルトが挿入されるインサート孔を備えたインサート電極と、ボルトと螺合するネジ穴を備え、ネジ穴がインサート孔と連通するように、インサート電極の内側に配置されたナットと、インサート電極と電気的に接続された少なくとも１つの半導体素子と、インサート電極の内側、ナットおよび少なくとも１つの半導体素子を封止する樹脂と、を備え、ナットの、インサート電極と当接する側の当接面の外周には、インサート電極に向かう方向から外周の外側に傾斜した方向に突出するかえりが設けられ、ナットが樹脂によりインサート電極の内側に押圧されることにより、かえりが潰れている。

また、本発明に係る半導体装置は、外側からボルトが挿入されるインサート孔を備えたインサート電極と、ボルトと螺合するネジ穴を備え、ネジ穴が前記インサート孔と連通するように、インサート電極の内側に配置されたナットと、インサート電極と電気的に接続された少なくとも１つの半導体素子と、インサート電極の内側、ナットおよび少なくとも１つの半導体素子を封止する樹脂と、を備え、ナットとインサート電極の少なくとも一方は、他方に圧入される圧入構造を備え、圧入構造は、ナットの外周に設けられた複数の突起と、インサート孔の縁に設けられた複数の窪みと、を備え、複数の突起のそれぞれが、前記複数の窪みのそれぞれに圧入される。
また、本発明に係る半導体装置は、外側からボルトが挿入されるインサート孔を備えたインサート電極と、ボルトと螺合するネジ穴を備え、ネジ穴がインサート孔と連通するように、インサート電極の内側に配置されたナットと、インサート電極と電気的に接続された少なくとも１つの半導体素子と、インサート電極の内側、ナットおよび少なくとも１つの半導体素子を封止する樹脂と、を備え、ナットとインサート電極の少なくとも一方は、他方に圧入される圧入構造を備え、圧入構造は、インサート電極に設けられた、ナットの、インサート電極と当接する側の当接面が圧入される段差と、ナットの当接面に設けられた複数の突起と、インサート電極の段差の底面に設けられ、複数の突起のそれぞれと嵌合する複数の窪みと、を備える。

また、本発明に係る半導体装置は、外側からボルトが挿入されるインサート孔を備えたインサート電極と、ボルトと螺合するネジ穴を備え、ネジ穴が前記インサート孔と連通するように、インサート電極の内側に配置されたナットと、インサート電極と電気的に接続された少なくとも１つの半導体素子と、インサート電極の内側、ナットおよび少なくとも１つの半導体素子を封止する樹脂と、を備え、インサート電極はＵ字形状部分を備え、Ｕ字形状部分の対向する第１部分と第２部分において、第１部分にインサート孔が設けられ、ナットの当接面が第１部分に当接し、ナットの当接面と反対側の端部が第２部分に当接し、ナットが第１部分と第２部分との間で押圧される。

本発明に係る半導体装置によれば、ナットとインサート電極の内側との間に樹脂が侵入することを抑制した半導体装置を得ることができる。これにより、インサート電極に対してボルトを締結した時に樹脂クリープが発生することを抑制して、信頼性の高い半導体装置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インサート電極およびナットの分解側面図である。実施の形態１に係る半導体装置のインサート電極およびナットの側面図である。実施の形態２に係る半導体装置のインサート電極およびナットの側面図である。実施の形態３に係る半導体装置のインサート電極およびナットの側面図である。実施の形態３に係る半導体装置のインサート電極およびナットの分解斜視図である。実施の形態３に係る半導体装置のインサート電極およびナットの斜視図である。実施の形態４に係る半導体装置のインサート電極およびナットの側面図である。実施の形態４に係る半導体装置のインサート電極およびナットのインサート電極の外側から見た分解斜視図である。実施の形態４に係る半導体装置のインサート電極およびナットのインサート電極の内側から見た分解斜視図である。実施の形態５に係る半導体装置のインサート電極およびナットのインサート電極の外側から見た分解斜視図である。実施の形態５に係る半導体装置のインサート電極およびナットのインサート電極の内側から見た分解斜視図である。実施の形態６に係る半導体装置のインサート電極およびナットの分解側面図である。実施の形態７に係る半導体装置のインサート電極およびナットの側面図である。実施の形態７に係る半導体装置のインサート電極およびナットの分解斜視図である。

＜実施の形態１＞
＜構成＞
図１は、本実施の形態１における半導体装置のインサート電極１０２およびナット１０３の分解側面図である。また、図２は、本実施の形態１における半導体装置のインサート電極１０２およびナット１０３の側面図である。

図１および図２に示すように、インサート電極１０２には、外側からボルト（図示せず）が挿入されるインサート孔１０２ａが設けられている。

ナット１０３にはネジ穴が設けられている。図２に示すように、ナット１０３は、ネジ穴がインサート孔１０２ａに連通するようにインサート電極１０２の内側に配置されている。

図１に示すように、ナット１０３はフリンジ１０３ｅを有する袋ナット（非貫通型のナット）である。ナット１０３の座面（即ち、フリンジ１０３ｅとインサート電極１０２との接触面）を当接面１０３ａと定義する。ナット１０３の当接面１０３ａの外周（即ち、フリンジ１０３ｅの端部）には、かえり１０３ｂが切れ目なく設けられている。かえり１０３ｂとは、ナット１０３の当接面１０３ａ（即ちナットの１０３の座面）の外周に設けられた鍔である。図１に示すように、樹脂封止を行う前の状態において、かえり１０３ｂはインサート電極１０２側に突出している。

インサート電極１０２には、図示しない半導体素子がワイヤ等を介して電気的に接続されている。半導体素子は、例えば、両面に金属パターンが形成された絶縁基板（図示せず）上に、はんだにより接合されている。

図２に示すように、インサート電極１０２の内側、ナット１０３および半導体素子（図示せず）は、封止樹脂１０４により封止されている。樹脂封止された状態において、ナット１０３のかえり１０３ｂが潰れて、ナット１０３の当接面１０３ａとインサート電極１０２の内側とが密着している。

なお、本実施の形態１のナット１０３はフリンジ１０３ｅを備えるナットであるが、フリンジ１０３ｅを備えないナットでもよい。この場合、かえり１０３ｂは、当接面１０３ａの外周に沿って、ナット１０３の本体に設けられる。

＜製造方法＞
図１に示すように、まず、金型１０１にインサート電極１０２を配置する。そして、インサート電極１０２に対してナット１０３を配置する。このとき、ナット１０３のネジ穴がインサート孔１０２ａに連通するように配置する。そして、金型１０１内部に樹脂１０４を注入して硬化させる。これにより、インサート電極１０２の内側、ナット１０３および半導体素子（図示せず）が、封止樹脂１０４により封止される。樹脂封止を行う際に、樹脂１０４が注入される圧力によって、ナット１０３がインサート電極１０２の内側に対して押圧される。すると、図２に示すように、ナット１０３の当接面１０３ａの外周に設けられたかえり１０３ｂが潰れる。その結果として、潰れたかえり１０３ｂとインサート電極１０２の内側とが密着する。

＜効果＞
本実施の形態１における半導体装置は、外側からボルト（図示せず）が挿入されるインサート孔１０２ａを備えたインサート電極１０２と、ボルトと螺合するネジ穴を備え、ネジ穴がインサート孔１０２ａと連通するように、インサート電極１０２の内側に配置されたナット１０３と、インサート電極１０２と電気的に接続された少なくとも１つの半導体素子と、インサート電極１０２の内側、ナット１０３および少なくとも１つの半導体素子を封止する樹脂１０４と、を備え、ナット１０３の、インサート電極１０２と当接する側の当接面１０３ａの外周には、かえり１０３ｂが設けられる。

本実施の形態１における半導体装置においては、樹脂封止工程においてインサート電極１０２とナット１０３との間に樹脂１０４が侵入するのを防ぐために、ナット１０３の当接面１０３ａの外周に、かえり１０３ｂを設けた。かえり１０３ｂが、樹脂封止時にインサート電極１０２の内側に押圧されて潰れるため、ナットのかえり１０３ｂを設けた部分とインサート電極１０２とが、ネジ穴の軸方向に密着する。つまり、ナット１０３とインサート電極１０２の内側との間に、樹脂１０４が侵入する隙間が生じることを抑制することができる。よって、ナット１０３とインサート電極１０２との間に樹脂１０４が侵入することを抑制した半導体装置を得ることができる。これにより、インサート電極１０２に対してボルトを締結した時に樹脂クリープが発生することを抑制して、信頼性の高い半導体装置を得ることが可能である。

＜実施の形態２＞
図３は、本実施の形態２における半導体装置のインサート電極１０２およびナット１０３の側面図である。本実施の形態２において、ナット１０３の外周に沿って（即ち、フリンジ１０３ｅの外周に沿って）、溝１０３ｃが設けられている。溝１０３ｃは当接面１０３ａと平行に設けられている。なお、溝１０３ｃはナット１０３の外周に沿って切れ目なく設けられるのが望ましいが、ナット１０３の外周の一部に設けられていてもよい。また、図３においては溝１０３ｃが１つ設けられているが、ナット１０３の外周に沿って溝１０３ｃを複数設けてもよい。

また、本実施の形態２のナット１０３はフリンジ１０３ｅを備えるナットであるが、フリンジ１０３ｅを備えないナットでもよい。この場合、溝１０３ｃはナット本体の外周に沿って設けられる。本実施の形態２における半導体装置のその他の構成は、実施の形態１と同じため説明を省略する。

＜効果＞
本実施の形態２における半導体装置において、ナット１０３の外周に沿って、当接面１０３ａと平行な方向に延在する溝１０３ｃが設けられる。溝１０３ｃを設けることにより、ナット１０３がインサート電極１０２に押し付けられる方向（ネジ穴の軸方向）に、樹脂１０４から圧力を受ける面積が増加する。よって、樹脂封止を行う際に、ナット１０３をインサート電極１０２により強力に密着させることが可能となる。

＜実施の形態３＞
図４、図５、図６のそれぞれは、本実施の形態３における半導体装置のインサート電極１０２およびナット１０３の側面図、分解斜視図、斜視図である。

図４および図６に示すように、インサート電極１０２には、外側からボルト（図示せず）が挿入されるインサート孔１０２ａが設けられている。ナット１０３にはネジ穴が設けられている。図４〜６に示すように、ナット１０３は、ネジ穴がインサート孔１０２ａに連通するようにインサート電極１０２の内側に配置されている。

図４に示すように、ナット１０３はフリンジ１０３ｅを有する袋ナットである。実施の形態１と同様、ナット１０３の座面（即ち、フリンジ１０３ｅとインサート電極１０２との接触面）を当接面１０３ａと定義する。

図５に示すように、ナット１０３の当接面１０３ａ（即ち、フリンジ１０３ｅの座面）には段差１０３ｄが設けられている。段差１０３ｄは、ナット１０３のネジ穴と同心円状に、ネジ穴を囲むように設けられている。

圧入構造としての段差１０３ｄがインサート孔１０２ａに圧入されることにより、インサート孔１０２ａの内側（内径方向側）と段差１０３ｄの外側（外径方向側）とが密着する。

実施の形態１と同様、インサート電極１０２には、図示しない半導体素子がワイヤ等を介して電気的に接続されている。半導体素子は、例えば、両面に金属パターンが形成された絶縁基板（図示せず）上に、はんだにより接合されている。

図４に示すように、インサート電極１０２の内側、ナット１０３および半導体素子（図示せず）は、封止樹脂１０４により封止されている。

なお、本実施の形態１のナット１０３はフリンジ１０３ｅを備え、フリンジ１０３ｅの座面に段差１０３ｄを設けているが、フリンジ１０３ｅを備えないナットでもよい。この場合、段差１０３ｄは、ナット１０３本体の座面に設けられる。

＜製造方法＞
図６に示すように、まず、インサート電極１０２のインサート孔１０２ａに対してナット１０３の段差１０３ｄを圧入する。そして、金型１０１内部に樹脂１０４を注入して硬化させる。これにより、インサート電極１０２の内側、ナット１０３および半導体素子（図示せず）が、封止樹脂１０４により封止される。

＜効果＞
本実施の形態３における半導体装置は、外側からボルト（図示せず）が挿入されるインサート孔１０２ａを備えたインサート電極１０２と、ボルトと螺合するネジ穴を備え、ネジ穴がインサート孔１０２ａと連通するように、インサート電極１０２の内側に配置されたナット１０３と、インサート電極１０２と電気的に接続された少なくとも１つの半導体素子と、インサート電極１０２の内側、ナット１０３および少なくとも１つの半導体素子を封止する樹脂１０４と、を備え、ナット１０３とインサート電極１０２の少なくとも一方は、他方に圧入される圧入構造を備える。

従って、ナット１０３とインサート電極１０２の少なくとも一方に、他方に圧入される圧入構造を設けることにより、ナット１０３とインサート電極１０２とを隙間なく密着させることが可能である。ナット１０３とインサート電極１０２の内側とを隙間なく密着させた状態で樹脂封止を行うことにより、ナット１０３とインサート電極１０２との間に樹脂１０４が侵入することを抑制した半導体装置を得ることができる。これにより、インサート電極１０２に対してボルトを締結した時に樹脂クリープが発生することを抑制して、信頼性の高い半導体装置を得ることが可能である。

また、本実施の形態３における半導体装置において、圧入構造は、ナット１０３の当接面１０３ａに設けられたネジ穴と同心円状の段差１０３ｄであり、ナット１０３の段差１０３ｄが、インサート孔１０２ａに圧入される。

従って、ナット１０３の当接面１０３ａに設けられたネジ穴と同心円状の段差１０３ｄを設け、その段差１０３ｄをインサート孔１０２ａに圧入することにより、ナット１０３とインサート電極１０２とを隙間なく密着させることが可能である。

＜実施の形態４＞
図７、図８、図９のそれぞれは、本実施の形態４における半導体装置のインサート電極１０２およびナット１０３の側面図、インサート電極１０２の外側から描いた分解斜視図、インサート電極１０２の内側から描いた分解斜視図である。

本実施の形態４では、図８および図９に示すように、ナット１０３の外周（即ちフリンジ１０３ｅの外周）に、複数の突起１０３ｆが設けられる。インサート電極１０２のインサート孔１０２ａの内径は、ナット１０３の座面（フリンジ１０３ｅの座面）と嵌合する寸法である。インサート孔１０２ａの縁には、ナット１０３に設けられた複数の突起１０３ｆの間隔と同じ間隔で複数の窪み１０２ｂが設けられている。

本実施の形態４における半導体装置のその他の構成は、実施の形態３と同じため説明を省略する。

＜製造方法＞
図８および図９に示すように、まず、インサート電極１０２のインサート孔１０２ａに対してナット１０３のフリンジ１０３ｅを嵌合させる。このとき、ナット１０３の各突起１０３ｆが、インサート電極１０２の各窪み１０２ｂに圧入される。そして、金型１０１内部に樹脂１０４を注入して硬化させる。これにより、インサート電極１０２の内側、ナット１０３および半導体素子（図示せず）が、封止樹脂１０４により封止される。

＜効果＞
本実施の形態４における半導体装置において、圧入構造は、ナット１０３の外周に設けられた複数の突起１０３ｆと、インサート孔１０２ａの縁に設けられた複数の窪み１０２ｂと、を備え、複数の突起１０３ｆのそれぞれが、複数の窪み１０２ｂのそれぞれに圧入される。

本実施の形態４では、ナット１０３とインサート電極１０２との接触箇所に複数の突起１０３ｆのそれぞれと複数の窪み１０２ｂのそれぞれが圧入される圧入構造を設けた。これにより、ナット１０３と電極１０２の密着性が高まる。よって、ナット１０３とインサート電極１０２の内側とを隙間なく密着させた状態で樹脂封止を行うことが可能となり、ナット１０３とインサート電極１０２との間に樹脂１０４が侵入することを抑制した半導体装置を得ることができる。さらに、ナット１０３を特定の方向性を持たせて固定したい場合、突起１０３ｆと窪み１０２ｂとを設ける位置によりナットの１０３の方向を規定することが可能となる。よって、ナット１０３の位置決めが容易となり、半導体装置の生産性を向上させることが可能である。

＜実施の形態５＞
図１０、図１１のそれぞれは、本実施の形態５における半導体装置のインサート電極１０２およびナット１０３のインサート電極１０２の外側から描いた分解斜視図とインサート電極１０２の内側から描いた分解斜視図である。

本実施の形態５では、図１０に示すように、インサート電極１０２の内側には、段差１０２ｃが設けられる。段差１０２ｃはインサート電極１０２の内側の面から一段低くなっている。段差１０２ｃはインサート孔１０２ａと同心円状に設けられている。段差１０２ｃには、ナット１０３の当接面１０３ａ（即ち、フリンジ１０３ｅ）が圧入される。つまり、段差１０２の内径方向側と、ナット１０３の当接面１０３ａの外径方向側が密着する。

インサート電極１０２の段差１０２ｃの底面には、複数の窪み１０２ｄが設けられている。また、ナット１０３の当接面１０３ａには、複数の突起１０３ｇが設けられている。

本実施の形態５における半導体装置のその他の構成は、実施の形態３と同じため説明を省略する。

＜製造方法＞
図１０および図１１に示すように、まず、インサート電極１０２の段差１０２ｃに対してナット１０３のフリンジ１０３ｅを圧入する。このとき、ナット１０３の当接面１０３ａに設けられた各突起１０３ｆが、インサート電極１０２の段差１０２ｃに設けられた各窪み１０２ｄに嵌合するように圧入を行う。そして、金型１０１内部に樹脂１０４を注入して硬化させる。これにより、インサート電極１０２の内側、ナット１０３および半導体素子（図示せず）が、封止樹脂１０４により封止される。

＜効果＞
本実施の形態５における半導体装置において、圧入構造は、インサート電極１０２に設けられた、ナット１０３の当接面１０３ａが圧入される段差１０２ｃと、ナット１０３の当接面に設けられた複数の突起１０３ｇと、インサート電極１０２の段差１０２ｃの底面に設けられ、複数の突起１０３ｇのそれぞれと嵌合する複数の窪み１０２ｄと、を備える。

本実施の形態５では、圧入構造として、インサート電極１０２にナット１０３の当接面１０３ａが圧入される段差１０２ｃを設けた。この圧入構造により、ナット１０３とインサート電極１０２の内側とを隙間なく密着させることが可能である。さらに、ナット１０３を特定の方向性を持たせて固定したい場合、突起１０３ｇと窪み１０２ｄとを設ける位置によりナットの１０３の方向を規定することが可能となる。よって、ナット１０３の位置決めが容易となり、半導体装置の生産性を向上させることが可能である。

＜実施の形態６＞
図１２は、本実施の形態６における半導体装置のインサート電極１０２およびナット１０３の分解側面図である。

図１２に示すように、インサート電極１０２には、外側からボルト（図示せず）が挿入されるインサート孔１０２ａが設けられている。ナット１０３にはネジ穴が設けられている。ナット１０３は、ネジ穴がインサート孔１０２ａに連通するようにインサート電極１０２の内側に配置される。

図１２に示すように、ナット１０３はフリンジ１０３ｅを有する袋ナットである。実施の形態１と同様、ナット１０３の座面（即ち、フリンジ１０３ｅとインサート電極１０２との接触面）を当接面１０３ａと定義する。

図１２に示すように、インサート電極１０２はＵ字形状部分を備える。Ｕ字形状部分は、第１部分１０２１と、第１部分と対向する第２部分１０２２と、第１部分１０２１と第２部分１０２２とを繋ぐ部分とから構成される。インサート電極１０２の第１部分１０２１には、インサート孔１０２ａが設けられている。Ｕ字形状部分において、第１部分１０２１と第２部分１０２２との間隔は、ナット１０３の高さよりも小さい。

ナット１０３は、インサート電極１０２のＵ字形状部分に挟まれて配置される。つまり、ナット１０３の当接面１０３ａが第１部分１０２１に当接し、ナット１０３の当接面１０３ａと反対側の端部（即ち、ナット１０３の頭部）が第２部分に当接する。

Ｕ字形状部分において、第１部分１０２１と第２部分１０２２との間隔は、ナット１０３の高さよりも小さいため、ナット１０３は、第１部分１０２１と第２部分１０２２との間で押圧されて固定される。

実施の形態１と同様、インサート電極１０２には、図示しない半導体素子がワイヤ等を介して電気的に接続されている。半導体素子は、例えば、両面に金属パターンが形成された絶縁基板（図示せず）上に、はんだにより接合されている。インサート電極１０２の内側、ナット１０３および半導体素子（図示せず）は、封止樹脂１０４により封止されている。

なお、本実施の形態１のナット１０３はフリンジ１０３ｅを備えるが、フリンジ１０３ｅを備えないナットでもよい。この場合、ナット１０３本体の座面が当接面１０３ａとなる。

＜製造方法＞
図１２に示すように、まず、金型１０１にインサート電極を配置する。そして、インサート電極１０２のＵ字形状部分に対してナット１０３を押し入れて、ナット１０３のネジ穴がインサート孔１０２ａに連通するように配置する。このとき、ナット１０３は、Ｕ字形状部分の第１部分１０２１と第２部分１０２２との間で押圧される。そして、金型１０１内部に樹脂１０４を注入して硬化させる。これにより、インサート電極１０２の内側、ナット１０３および半導体素子（図示せず）が、封止樹脂１０４により封止される。

＜効果＞
本実施の形態６における半導体装置は、外側からボルトが挿入されるインサート孔１０２ａを備えたインサート電極１０２と、ボルトと螺合するネジ穴を備え、ネジ穴がインサート孔１０２ａと連通するように、インサート電極１０２の内側に配置されたナット１０３と、インサート電極１０２と電気的に接続された少なくとも１つの半導体素子と、インサート電極１０２の内側、ナット１０３および少なくとも１つの半導体素子を封止する樹脂と、を備え、インサート電極１０２はＵ字形状部分を備え、Ｕ字形状部分の対向する第１部分１０２１と第２部分１０２２において、第１部分１０２１にインサート孔１０２ａが設けられ、ナット１０３のネジ穴を有する面（即ち、当接面１０３ａ）が第１部分１０２１に当接し、ナット１０３の当接面１０３ａと反対側の端部が第２部分１０２２に当接し、ナット１０３が第１部分１０２１と第２部分１０２２との間で押圧される。

本実施の形態６において、ナット１０３は、インサート電極１０２のＵ字形状部分の第１部分１０２１と第２部分１０２２との間で押圧されて固定される。よって、ナット１０３とインサート電極１０２とを隙間なく密着させることが可能である。ナット１０３とインサート電極１０２の内側とを隙間なく密着させた状態で樹脂封止を行うことにより、ナット１０３とインサート電極１０２との間に樹脂１０４が侵入することを抑制した半導体装置を得ることができる。これにより、インサート電極１０２に対してボルトを締結した時に樹脂クリープが発生することを抑制して、信頼性の高い半導体装置を得ることが可能である。

＜実施の形態７＞
図１３、図１４のそれぞれは、本実施の形態７における半導体装置のインサート電極１０２およびナット１０３の側面図と分解側面図である。

本実施の形態７においては、実施の形態６の半導体装置に対して、インサート電極１０２のＵ字形状部分の第１部分１０２１にさらに窪み１０２ｅを設ける。インサート孔１０２ａは窪み１０２ｅの底部に設けられる。ナット１０３の当接面１０３ａはインサート電極１０２の窪み１０２ｅと嵌合する。

本実施の形態７における半導体装置のその他の構成は、実施の形態６と同じため説明を省略する。

＜効果＞
本実施の形態７における半導体装置において、インサート電極１０２の第１部分１０２１には窪み１０２ｅが設けられ、ナット１０３のネジ穴を有する面（即ち、当接面１０３ａ）が、インサート電極１０２の窪み１０２ｅに嵌合する。

本実施の形態７では、インサート電極１０２の窪み１０２ｅとナット１０３のネジ穴を有する面（即ち、当接面１０３ａ）が嵌合する。よって、ナット１０３をインサート電極１０２に配置する際にナット１０３の位置決めが容易となる。従って、実施の形態６で述べた効果に加えて、半導体装置の生産性を向上させることが可能である。さらに、インサート電極１０２の窪み１０２ｅとナット１０３の当接面１０３ａが嵌合するため、ナット１０３の高さ方向に関して公差の許容量が大きくなる。

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。

１０１金型、１０２インサート電極、１０２ａインサート孔、１０２ｂ窪み、１０２ｃ段差、１０２ｄ窪み、１０２ｅ段差、１０２１第１部分、１０２２第２部分、１０３ナット、１０３ａ当接面、１０３ｂかえり、１０３ｃ溝、１０３ｄ段差、１０３ｅフリンジ、１０３ｆ，１０３ｇ突起、１０４封止樹脂。

Claims

外側からボルトが挿入されるインサート孔を備えたインサート電極と、
前記ボルトと螺合するネジ穴を備え、前記ネジ穴が前記インサート孔と連通するように、前記インサート電極の内側に配置されたナットと、
前記インサート電極と電気的に接続された少なくとも１つの半導体素子と、
前記インサート電極の前記内側、前記ナットおよび前記少なくとも１つの半導体素子を封止する樹脂と、
を備え、
前記ナットの、前記インサート電極と当接する側の当接面の外周には、前記インサート電極に向かう方向から前記外周の外側に傾斜した方向に突出するかえりが設けられ、
前記ナットが前記樹脂により前記インサート電極の前記内側に押圧されることにより、前記かえりが潰れている、
半導体装置。
前記ナットの外周に沿って、前記当接面と平行な方向に延在する溝が設けられる、
請求項１に記載の半導体装置。
外側からボルトが挿入されるインサート孔を備えたインサート電極と、
前記ボルトと螺合するネジ穴を備え、前記ネジ穴が前記インサート孔と連通するように、前記インサート電極の内側に配置されたナットと、
前記インサート電極と電気的に接続された少なくとも１つの半導体素子と、
前記インサート電極の前記内側、前記ナットおよび前記少なくとも１つの半導体素子を封止する樹脂と、
を備え、
前記ナットと前記インサート電極の少なくとも一方は、他方に圧入される圧入構造を備え、
前記圧入構造は、
前記ナットの外周に設けられた複数の突起と、
前記インサート孔の縁に設けられた複数の窪みと、
を備え、
前記複数の突起のそれぞれが、前記複数の窪みのそれぞれに圧入される、
半導体装置。
外側からボルトが挿入されるインサート孔を備えたインサート電極と、
前記ボルトと螺合するネジ穴を備え、前記ネジ穴が前記インサート孔と連通するように、前記インサート電極の内側に配置されたナットと、
前記インサート電極と電気的に接続された少なくとも１つの半導体素子と、
前記インサート電極の前記内側、前記ナットおよび前記少なくとも１つの半導体素子を封止する樹脂と、
を備え、
前記ナットと前記インサート電極の少なくとも一方は、他方に圧入される圧入構造を備え、
前記圧入構造は、
前記インサート電極に設けられた、前記ナットの、前記インサート電極と当接する側の当接面が圧入される段差と、
前記ナットの前記当接面に設けられた複数の突起と、
前記インサート電極の前記段差の底面に設けられ、前記複数の突起のそれぞれと嵌合する複数の窪みと、
を備える、
半導体装置。
外側からボルトが挿入されるインサート孔を備えたインサート電極と、
前記ボルトと螺合するネジ穴を備え、前記ネジ穴が前記インサート孔と連通するように、前記インサート電極の内側に配置されたナットと、
前記インサート電極と電気的に接続された少なくとも１つの半導体素子と、
前記インサート電極の前記内側、前記ナットおよび前記少なくとも１つの半導体素子を封止する樹脂と、
を備え、
前記インサート電極はＵ字形状部分を備え、
前記Ｕ字形状部分の対向する第１部分と第２部分において、前記第１部分に前記インサート孔が設けられ、
前記ナットの、前記ネジ穴を有する面が前記第１部分に当接し、前記ナットの当接面と反対側の端部が前記第２部分に当接し、
前記ナットが前記第１部分と前記第２部分との間で押圧される、
半導体装置。
前記インサート電極の前記第１部分には窪みが設けられ、
前記ナットの前記ネジ穴を有する面が、前記インサート電極の前記窪みに嵌合する、
請求項５に記載の半導体装置。