KR20160114714A - 단자 접속 구조 및 반도체 장치 - Google Patents

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KR20160114714A
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아라타 하라다
다카히로 히라노
마사요시 니시하타
게이타 후쿠타니
도모미 오쿠무라
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Abstract

단자 접속 구조는, 수형 단자와, 스프링성을 갖고, 상기 수형 단자를 양측으로부터 끼우도록 상기 수형 단자와 끼워 맞추어지는 암형 단자를 구비하고, 상기 수형 단자는, 모재와, 상기 모재에 피복되는 제1 하지층과, 상기 제1 하지층에 피복되는 제2 하지층과, 상기 제2 하지층에 피복되는 최표층을 포함하고, 상기 제1 하지층과 상기 제2 하지층은 경도가 상이하다.

Description

단자 접속 구조 및 반도체 장치{TERMINAL CONNECTION STRUCTURE AND SEMICONDUCTOR DEVICE}
본 개시는 단자 접속 구조 등에 관한 것이다.
전자 부품의 외부 접속용 단자(수형)를 기판의 관통 구멍(암형)에 삽입하여, 땜납 등을 사용하여 기판의 배선과 접속하는 구조가 알려져 있다. 일례로서, 반도체 소자를 수지 밀봉한 반도체 모듈의 외부 접속용 단자를 기판의 관통 구멍에 삽입하여, 땜납 등을 사용하여 기판의 배선과 접속한 반도체 장치를 들 수 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).
일본 특허 공개 제2010-199622호 공보
그런데, 상기 특허문헌 1에 개시된 기술에서는, 땜납 등을 사용하여 단자와 배선을 접속하는 공정이 필요해지기 때문에, 제조 공정이 복잡해진다. 따라서, 땜납 등을 사용하여 단자와 배선을 접속하는 것이 아니고, 땜납 등을 사용하지 않고 수형의 단자를 암형의 단자와 접속하는 단자 접속 구조를 사용하는 것이 바람직하다. 이 경우, 단자의 내구성을 충분히 고려한 구조로 하는 것이 유용하다.
본 개시는 단자의 내구성을 높일 수 있는 단자 접속 구조 등을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 개시의 일 국면에 의하면, 수형 단자와,
스프링성을 갖고, 상기 수형 단자를 양측으로부터 끼우도록 상기 수형 단자와 끼워 맞추어지는 암형 단자를 구비하고,
상기 수형 단자는, 모재와, 상기 모재에 피복되는 제1 하지층과, 상기 제1 하지층에 피복되는 제2 하지층과, 상기 제2 하지층에 피복되는 최표층을 포함하고,
상기 제1 하지층과 상기 제2 하지층은 경도가 상이한, 단자 접속 구조가 제공된다.
본 개시에 의하면, 단자의 내구성을 높일 수 있는 단자 접속 구조 등이 얻어진다.
도 1은 제1 실시 형태에 관한 반도체 장치를 예시하는 도면이다.
도 2는 제1 실시 형태에 관한 반도체 모듈을 예시하는 사시도이다.
도 3은 수형 단자와 암형 단자가 끼워 맞추어지는 부분의 구조를 예시하는 단면 모식도이다.
도 4는 내구성의 향상에 대하여 설명하기 위한 단면 모식도이다.
도 5는 제1 하지층(1621) 및 제2 하지층(1622)에 의한 모재의 휨 저감 효과의 설명도이다.
도 6은 제2 하지층(1622)(무전해 NiP 도금)의 경도를 높이는 방법의 설명도이다.
도 7은 제2 하지층(1622)(무전해 NiP 도금)의 경도를 높이는 다른 방법의 설명도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하면서 각 실시예에 대하여 상세하게 설명한다. 각 실시 형태에서는, 단자 접속 구조의 일례로서, 반도체 모듈의 외부 접속용 단자인 수형 단자가, 기판에 실장된 커넥터에 내장된 암형 단자와 끼워 맞추어져 있는 반도체 장치에 대하여 설명하지만, 이것에는 한정되지 않는다. 예를 들어, 반도체 소자를 내장하지 않은 전자 부품(예를 들어, 콘덴서 등)의 외부 접속용 단자인 수형 단자가, 기판에 실장된 커넥터에 내장된 암형 단자와 끼워 맞추어져도 된다. 또, 제1 기판에 실장된 제1 커넥터로부터 돌출된 수형 단자가, 제2 기판에 실장된 제2 커넥터에 내장된 암형 단자와 끼워 맞추어져도 된다. 또한, 각 도면에 있어서, 동일 구성 부분에는 동일 부호를 붙이고, 중복된 설명을 생략하는 경우가 있다.
<제1 실시 형태>
도 1은 제1 실시 형태에 관한 반도체 장치를 예시하는 도면이며, (a)는 사시도, (b)는 (a)의 YZ 평면에 평행하고 수형 단자(16)(후술)를 통하는 평면을 따르는 단면도이다. 도 1을 참조하면, 반도체 장치(1)는 반도체 모듈(10)과, 기판(20)과, 커넥터(30)를 갖는다. 반도체 장치(1)에 있어서, 반도체 모듈(10)의 외부 접속용 단자인 수형 단자(16 및 17)가 기판(20)을 개재하여, 커넥터(30)에 내장된 암형 단자(31)와 끼워 맞추어져 있다.
이하, 반도체 장치(1)에 대하여 상세하게 설명한다. 먼저, 반도체 모듈(10), 기판(20) 및 커넥터(30)에 대하여 간단하게 설명하고, 이어서, 반도체 모듈(10)의 수형 단자(16 및 17)와 커넥터(30)의 암형 단자(31)가 끼워 맞추어지는 부분의 구조(단자 접속 구조)에 대하여 상세하게 설명한다.
먼저, 반도체 모듈(10)에 대하여 설명한다. 반도체 모듈(10)은 외부 접속용 단자인 수형 단자를 구비하고 있으면 내부 구조는 상관없지만, 본 실시 형태에서는, IGBT(Insulated gate bipolar transistor) 및 다이오드를 구비한 반도체 모듈을 예로 하여 이하의 설명을 한다.
도 2는 제1 실시 형태에 관한 반도체 모듈을 예시하는 사시도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 반도체 모듈(10)은 금속판(11)과, 금속판(12)과, 금속판(13)과, 금속판(14)과, 금속판(15)과, 복수의 수형 단자(16)와, 복수의 수형 단자(17)와, 밀봉 수지(18)를 갖는다.
반도체 모듈(10)에 있어서, 금속판(11 및 14)에 끼워지도록 제1 반도체 소자(도시하지 않음)가 실장되어 있다. 또, 금속판(13 및 15)에 끼워지도록 제2 반도체 소자(도시하지 않음)가 실장되어 있다.
금속판(11, 12 및 13)은 제1 및 제2 반도체 소자의 어느 한쪽 또는 양쪽 전극과 전기적으로 접속되어 있고, 제1 및 제2 반도체 소자의 입출력 단자의 일부로서 사용할 수 있다. 또, 금속판(11 내지 15)은 제1 반도체 소자나 제2 반도체 소자의 동작 시에 발생하는 열을 외부에 방출할 수 있다.
금속판(11 내지 15)의 재료로서는, 예를 들어 구리(Cu)나 알루미늄(Al) 등을 사용할 수 있다. 금속판(11 내지 15)의 표면에 도금 처리를 실시해도 상관없다. 금속판(11 내지 15)은 예를 들어 리드 프레임으로부터 제작할 수 있다.
제1 반도체 소자는, 예를 들어 차량에 탑재되는 인버터 회로나 승강압 컨버터 회로의 일부를 구성하는 IGBT 및 IGBT의 이미터와 콜렉터 사이에 접속되는 환류용 다이오드이다. 제2 반도체 소자에 대해서도, 제1 반도체 소자와 마찬가지이다.
수형 단자(16)는 반도체 모듈(10)의 외부 접속용 단자가 되는 금속제의 단자이며, 예를 들어 본딩 와이어를 개재하여, 제1 반도체 소자나 온도 센서 등과 전기적으로 접속되어 있다. 수형 단자(17)는 반도체 모듈(10)의 외부 접속용 단자가 되는 금속제의 단자이며, 예를 들어 본딩 와이어를 개재하여, 제2 반도체 소자나 온도 센서 등과 전기적으로 접속되어 있다.
금속판(11 내지 15), 수형 단자(16 및 17) 및 제1 및 제2 반도체 소자는, 밀봉 수지(18)에 의해 밀봉되어 있다. 단, 금속판(11 내지 13)의 단부는 밀봉 수지(18)로부터 외부로 돌출되어 있다. 또, 금속판(14 및 15)의 소정의 면은 밀봉 수지(18)로부터 외부로 노출되어 있다. 또, 수형 단자(16 및 17)의 단부는 밀봉 수지(18)로부터 외부로 돌출되어 있다. 또한, 금속판(11 내지 13)의 단부와, 수형 단자(16 및 17)의 단부는, Z 방향의 반대 방향으로 돌출되어 있다. 밀봉 수지(18)의 재료로서는, 예를 들어 필러를 함유한 에폭시계 수지 등을 사용할 수 있다.
도 1을 참조하면, 기판(20)은 반도체 모듈(10)을 실장하는 부분이다. 기판(20)에는 반도체 모듈(10)을 구동하는 회로(도시하지 않음)를 구비할 수 있다. 기판(20)으로서는, 유리 섬유에 에폭시계 수지 등의 절연성 수지를 함침시킨 소위 유리 에폭시 기판이나 실리콘 기판, 세라믹 기판 등을 사용할 수 있다. 기판(20)에 다층의 배선층이 형성되어 있어도 상관없다.
기판(20)에는 반도체 모듈(10)의 수형 단자(16 및 17)를 삽입하기 위한 복수의 관통부(20x)가 형성되어 있다. 각 관통부(20x)의 평면 형상은, 수형 단자(16 및 17)의 길이 방향에 수직인 방향의 단면 형상에 맞게, 예를 들어 직사각 형상이나 원 형상 등으로 할 수 있다. 또한, 평면 형상이란 대상물을 기판(20)의 한쪽의 면(20a)의 법선 방향으로부터 본 형상을 가리키는 것으로 한다.
수형 단자(16 및 17)를 삽입 가능하게 하기 위하여, 각 관통부(20x)의 평면 형상은, 수형 단자(16 및 17)의 길이 방향에 수직인 방향의 단면 형상보다도 크게 형성되어 있다. 따라서, 각 관통부(20x)의 내벽면과 수형 단자(16 및 17)의 측면 사이에는 간극이 생겨 있다. 관통부(20x)는 예를 들어 기판(20)을 관통하는 구멍이나 절결 등으로 할 수 있다.
커넥터(30)는 기판(20)의 한쪽의 면(20a)측에 실장되어 있다. 커넥터(30)는 수형 단자(16 및 17)의 단자의 개수에 대응하는 암형 단자(31)를 구비하고 있다. 각 암형 단자(31)는 기판(20)에 형성된 회로와 전기적으로 접속할 수 있다.
커넥터(30)의 암형 단자(31)에는 반도체 모듈(10)의 수형 단자(16 및 17)가, 기판(20)의 한쪽의 면(20a)과는 반대측의 면인 다른 쪽의 면(20b)측으로부터 관통부(20x)를 개재하여 삽입되어, 양자는 끼워 맞추어져 있다. 이에 의해, 반도체 모듈(10)의 제1 및 제2 반도체 소자를, 수형 단자(16 및 17), 커넥터(30)의 암형 단자(31)를 개재하여, 기판(20)에 형성된 배선(회로)과 전기적으로 접속할 수 있다.
또한, 반도체 장치(1)에서는 1개의 반도체 모듈(10)이 기판(20)을 개재하여 커넥터(30)와 끼워 맞추어져 있지만, 복수의 반도체 모듈(10)이 기판(20)을 개재하여 각 반도체 모듈(10)에 대응하는 커넥터(30)와 끼워 맞추어져도 된다.
이어서, 반도체 모듈(10)의 수형 단자(16 및 17)와 커넥터(30)의 암형 단자(31)가 끼워 맞추어지는 부분의 구조(단자 접속 구조)에 대하여 상세하게 설명한다. 도 3은 수형 단자와 암형 단자가 끼워 맞추어지는 부분의 구조를 예시하는 단면 모식도이며, 도 1의 (b)에 대응하는 단면의 일부를 확대하여 예시하고 있다. 또한, 수형 단자(17)의 도시는 생략하지만, 수형 단자(17)는 수형 단자(16)와 동일 구조이다.
도 3을 참조하면, 수형 단자(16)는 중심측에 형성된 모재인 금속재(161)와, 금속재(161)를 피복하여 형성된 금속막(162)과, 금속막(162)을 피복하여 수형 단자(16)의 최표면에 형성된 표면 처리재인 금속막(163)을 갖는다. 또한, 모재란, 표면 처리재 등을 형성하기 위한 기체가 되는 부분이다.
금속재(161)로서는, 예를 들어 구리(Cu)나 구리 합금, 알루미늄(Al)이나 알루미늄 합금 등을 주성분으로 하는 금속판을 사용할 수 있다. 금속재(161)의 두께는, 예를 들어 0.2 내지 0.8㎜ 정도로 할 수 있다. 또한, 주성분이란, 그 부재 중에 복수의 금속이 포함되어 있는 경우나 첨가물 등이 포함되어 있는 경우에, 그 부재 중에서 차지하는 비율(중량％)이 가장 큰 물질을 가리키는 것으로 한다.
금속막(162)은 금속재(161)를 피복하는 제1 하지층(1621)과, 제1 하지층(1621)을 피복하는 제2 하지층(1622)을 포함한다. 따라서, 금속막(163)은 제2 하지층(1622)을 피복한다. 또한, 금속막(162)은 제1 하지층(1621) 및 제2 하지층(1622) 외에, 1층 이상의 층을 더 포함해도 된다.
제1 하지층(1621)은 제2 하지층(1622)에 대하여 상이한 경도(비커스 경도)를 갖는다. 구체적으로는, 제2 하지층(1622)은 제1 하지층(1621)보다도 경도가 높다. 제1 하지층(1621)은 Ni 전해 도금에 의해 형성되고, 제2 하지층(1622)은 NiP 무전해 도금에 의해 형성된다. 제1 하지층(1621)의 경도는, 바람직하게는 150 내지 500[HV]이며, 제2 하지층(1622)의 경도는, 바람직하게는 500 내지 1000[HV]이다.
또한, 본 실시 형태에서는, 제1 하지층(1621) 및 제2 하지층(1622)은 각각 Ni 및 NiP에 의해 형성되지만, 다른 재료가 사용되어도 된다. 예를 들어, 주석(Sn), 구리(Cu), 은(Ag), 납(Pb), 아연(Zn), 인(P), 붕소(B), 크롬(Cr), 망간(Mn), 철(Fe), 코발트(Co), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr), 바나듐(V), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 인듐(In), 안티몬(Sb), 비스무트(Bi) 등이 사용되어도 되고, 또한, 니켈붕소(NiB) 등의 복합재가 사용되어도 된다.
금속막(163)으로서는, 예를 들어 금(Au), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 로듐(Rh) 등의 귀금속을 주성분으로 하는 금속막을 사용할 수 있다. 금속막(163)의 두께는, 예를 들어 0.3 내지 0.8㎛ 정도로 할 수 있다. 금속막(163)은 예를 들어 도금법에 의해 금속막(162) 위에 형성할 수 있다.
암형 단자(31)는 모재인 금속재(311)와, 금속재(311)를 피복하여 암형 단자(31)의 최표면에 형성된 표면 처리재인 금속막(312)을 갖는다.
암형 단자(31)는 스프링성을 갖고 있다. 수형 단자(16)의 양측에 배치된 암형 단자(31)는 동일 구조이며, 스프링성을 이용하여 수형 단자(16)를 양측으로부터 끼우도록 2점에서 누르고 있다. 암형 단자(31)의 금속막(312)이 수형 단자(16)의 금속막(163)과 접촉하고 있다.
수형 단자(16)를 삽입하기 전의 암형 단자(31)는 수형 단자(16)를 삽입하는 것이 가능하며 삽입 후에 수형 단자(16)를 스프링성에 의해 양측으로부터 눌리는 정도의 간격을 두고, 금속막(312)측이 내측(수형 단자(16)와 접촉하는 측)을 향하도록 대향 배치되어 있다. 또한, 수형 단자(16)의 양측의 암형 단자(31)는 커넥터(30) 내에서 일체화되어 서로 도통하고 있다(도시하지 않음).
금속재(311)로서는, 예를 들어 구리(Cu)나 구리 합금, 알루미늄(Al)이나 알루미늄 합금 등을 주성분으로 하는 금속판을 사용할 수 있다. 금속재(311)의 두께는, 예를 들어 0.1 내지 0.3㎜ 정도로 할 수 있다. 또한, 암형 단자(31)의 모재인 금속재(311)는 수형 단자(16)의 모재인 금속재(161)에 대하여 동일하거나 또는 상이한 경도를 가져도 된다. 예를 들어, 금속재(311) 및 금속재(161)의 경도는 40 내지 200[HV]이면 된다.
금속막(312)으로서는, 예를 들어 금(Au), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 로듐(Rh) 등의 귀금속을 주성분으로 하는 금속막을 사용할 수 있다. 금속막(312)의 두께는, 예를 들어 0.3 내지 0.8㎛ 정도로 할 수 있다. 금속막(312)은 예를 들어 도금법에 의해 금속재(311) 위에 형성할 수 있다. 금속막(312)의 경도는, 임의이지만, 예를 들어 금속막(163)의 경도와 동일하게 할 수 있다.
또한, 암형 단자(31)는 금속재(311)와 금속막(312) 사이에 끼움 지지되는 금속막을 가져도 된다. 금속재(311)와 금속막(312) 사이에 끼움 지지되는 금속막의 재료나 두께는 임의이다.
본 실시 형태에 의하면, 상술한 바와 같이, 수형 단자(16)의 금속막(162)의 제1 하지층(1621)과 제2 하지층(1622)은 상이한 경도를 가지므로, 반도체 장치(1)가 진동을 받기 쉬운 환경에서 사용된 경우에도, 수형 단자(16)의 내구성을 높일 수 있다. 또한, 진동을 받기 쉬운 환경이란, 예를 들어 반도체 장치(1)가 이동체에 탑재된 경우 등을 들 수 있다. 이동체란, 예를 들어 자동차, 오토바이, 전철 등이다.
여기서, 도 4를 참조하면서, 내구성이 향상되는 효과에 대하여, 더욱 상세하게 설명한다. 도 4는 수형 단자와 암형 단자가 끼워 맞추어져, 진동을 받기 쉬운 환경에서 사용되고 있는 모습을 모식적으로 도시하고 있다. 도 4에 있어서, 수형 단자(16)는 암형 단자(31)에 의해 접압 P로 양측으로부터 2점에서 눌리고 있다. 또, 수형 단자(16) 및 암형 단자(31)는 진동을 받고 있으며, 상대적으로 미끄럼 이동 거리 ΔL만큼 미끄럼 이동하고 있다.
이때, 마모량을 W, 마찰 계수를 K, 비커스 경도를 Hv로 하면, 식(수학식 1)의 관계가 성립한다. 또한, 마찰 계수 K는, 수형 단자(16)의 금속막(163) 및 암형 단자(31)의 금속막(312)의 표면 조도나 접촉 면적 등에 의존하여 결정된다.
Figure pct00001
식(수학식 1)으로부터, 접압 P를 작게 하면 마모량 W를 저감시킬 수 있는 것을 알 수 있다. 또, 미끄럼 이동 거리 ΔL을 작게 하면 마모량 W를 저감시킬 수 있는 것을 알 수 있다. 또, 비커스 경도 Hv를 크게 하면 마모량 W를 저감시킬 수 있는 것을 알 수 있다.
그런데, 단순히 수형 단자(16)의 미끄럼 이동 부분의 경도를 높이기만 한 구성(예를 들어, 제1 하지층(1621)을 구비하지 않는 구성)에서는, 마모량 W를 저감시킬 수 있기는 하지만, 제2 하지층(1622)(NiP 무전해 도금)에 크랙(깨짐)이 생기기 쉽다는 문제가 있다. 한편, 수형 단자(16)의 미끄럼 이동 부분의 경도를 낮추는 구성(예를 들어, 제2 하지층(1622)을 구비하지 않는 구성)에서는, 크랙을 방지할 수 있기는 하지만, 수형 단자(16)의 미끄럼 이동 부분의 경도가 내려가기 때문에, 최표층의 금속막(163) 등이 마모되기 쉬워진다.
이 점, 본 실시 형태에서는, 상술한 바와 같이 수형 단자(16)의 미끄럼 이동 부분은, 제1 하지층(1621) 및 제2 하지층(1622)을 포함하고, 제1 하지층(1621)은 제2 하지층(1622)의 경도보다도 낮다. 따라서, 접압 P에 대하여 제1 하지층(1621)이 응력 완화층으로서 기능하여, 제2 하지층(1622)의 경도가 높은 경우에도 제2 하지층(1622)이 깨져 버릴 가능성을 저감시킬 수 있다. 또한, 수형 단자(16)의 경도는, 제2 하지층(1622)에 기인하여 높아지므로, 진동을 받는 환경 하에서도, 마모량 W가 저감된다. 이 결과, 수형 단자(16)의 금속막(163)의 마모량 W(미끄럼 이동 마모량)를 저감시킬 수 있다. 따라서, 본 실시 형태에서는, 암형 단자(31)와의 접압 P를 일정 이상 확보하면서, 수형 단자(16)의 내구성을 높일 수 있다.
도 5는 제1 하지층(1621) 및 제2 하지층(1622)에 의한 모재의 휨 저감 효과의 설명도이다.
모재(Cu)에 전해 Ni 도금을 행하는 경우는, 도 5의 (A)에 도시한 바와 같이, 도금 직후에 도금층은 인장 응력을 받기 쉽다. 이 경우, 도 5의 (A)에 도시한 바와 같이, 모재는 위로 볼록해지는 방향으로 휘는 경향이 있다. 또한, 모재(Cu)에 무전해 NiP 도금(P: 7 내지 13％)을 행하는 경우는, 도 5의 (B)에 도시한 바와 같이, 도금층은 압축 응력을 받기 쉽다. 이 경우, 도 5의 (B)에 도시한 바와 같이, 모재는 아래로 볼록해지는 방향으로 휘는 경향이 있다.
한편, 모재(Cu)에 전해 Ni 도금 및 무전해 NiP 도금의 양쪽을 행하는 경우는, 도 5의 (C)에 도시한 바와 같이, 전해 Ni 도금층의 인장 응력과 무전해 NiP 도금층의 압축 응력이 상쇄되는 방향이 되므로, 모재의 휨을 저감시킬 수 있다. 따라서, 본 실시 형태에서는, 제1 하지층(1621) 및 제2 하지층(1622)을 형성함으로써, 모재인 수형 단자(16)의 금속재(161)의 휨을 저감시킬 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 압축 응력을 받는 제2 하지층(1622)이 금속막(163)의 직접적인 하지층이 되므로, 가령 제2 하지층(1622)의 막 두께가 두꺼워져 잔류 응력이 높아진 경우나 제조 공정 중에 열 스트레스가 발생한 경우에도 금속막(163)이 깨져 버릴 가능성을 저감시킬 수 있다. 이것은, 재료 강도는, 일반적으로 인장에 대해서보다도 압축에 대한 쪽이 유의미하게 높기 때문이다.
또한, 본 실시 형태에서는 제2 하지층(1622)을 형성하기 위한 무전해 NiP 도금은, 제1 하지층(1621)(전해 Ni 도금)을 시드층으로서 사용하여 행할 수 있다. 이에 의해, 제조 공정을 간략화할 수 있다.
도 6 및 도 7은 제2 하지층(1622)(무전해 NiP 도금)의 경도를 높이는 방법의 설명도이다.
제2 하지층(1622)(무전해 NiP 도금)의 경도는, 도 6의 (A)에 도시한 바와 같이, 열 처리 온도를 조정함으로써 높여도 된다. 또한, 제2 하지층(1622)의 경도는, 도 6의 (B)에 도시한 바와 같이 도금 두께를 두껍게 함으로써 높여도 된다. 또한, 제2 하지층(1622)의 경도는, 도 7의 (A)에 도시한 바와 같이 열 처리 시간을 길게 함으로써 높여도 된다. 또한, 제2 하지층(1622)의 경도는, 도 7의 (B)에 도시한 바와 같이, P의 함유율을 조정함으로써 높여도 된다.
<제1 실시 형태의 변형예>
제1 실시 형태의 변형예에서도 제1 실시 형태와 마찬가지로, 제1 하지층(1621)은 제2 하지층(1622)에 대하여 상이한 경도를 갖는다. 단, 제1 실시 형태의 변형예에서는, 제1 실시 형태와는 달리, 제1 하지층(1621)은 제2 하지층(1622)보다도 경도가 높다. 제2 하지층(1622)은 Ni 전해 도금에 의해 형성되고, 제1 하지층(1621)은 NiP 무전해 도금에 의해 형성된다. 제2 하지층(1622)의 경도는, 바람직하게는 150 내지 500[HV]이며, 제1 하지층(1621)의 경도는 바람직하게는 500 내지 1000[HV]이다.
제1 실시 형태의 변형예에 의해서도, 제1 실시 형태와 마찬가지로 접압 P에 대하여 제2 하지층(1622)이 응력 완화층으로서 기능하여, 제1 하지층(1621)의 경도가 높은 경우에도 제1 하지층(1621)이 깨져 버릴 가능성을 저감시킬 수 있다(내구성을 높일 수 있음). 또한, 수형 단자(16)의 경도는, 제1 하지층(1621)에 기인하여 높아지므로, 진동을 받는 환경 하에서도 마모량 W가 저감된다. 이 결과, 수형 단자(16)의 금속막(163)의 마모량 W(미끄럼 이동 마모량)를 저감시킬 수 있다(내구성을 높일 수 있음).
또한, 제1 실시 형태의 변형예에 의해서도 제1 실시 형태와 마찬가지로, 제1 하지층(1621) 및 제2 하지층(1622)을 형성함으로써, 모재인 수형 단자(16)의 금속재(161)의 휨을 저감시킬 수 있다.
또한, 제1 실시 형태의 변형예에 의하면, 리드 프레임 전체를 무전해 NiP 도금한 후, 최표층의 접점부에만 부분적으로 전해 Ni 도금 및 전해 Au 도금과 연속 처리를 행할 수 있다. 또한, 이 경우, 전해 Au 도금은 금속막(163)을 형성한다. 이에 의해, 제조 공정을 간략화할 수 있다.
이상, 각 실시예에 대하여 상세하게 설명했지만, 특정한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 특허 청구 범위에 기재된 범위 내에 있어서, 다양한 변형 및 변경이 가능하다. 또한, 전술한 실시예의 구성 요소를 전부 또는 복수를 조합하는 것도 가능하다.
예를 들어, 상술한 실시 형태 및 그의 변형예에서는, 비커스 경도를 지표로 하여 대상물의 경도의 차이를 나타냈지만, 비커스 경도 이외를 지표로 하여 대상물의 경도의 차이를 나타내도 된다.
또한, 상술한 실시 형태 및 그의 변형예에 의한 단자 접속 구조는 진동을 받기 쉬운 환경에서 사용된 경우에 소정의 효과를 발휘하지만, 상술한 실시 형태 및 그의 변형예에 의한 단자 접속 구조는 진동을 받기 쉬운 환경 이외에도 사용할 수 있는 것은 물론이다.
또한, 본 국제 출원은 2014년 3월 10일에 출원한 일본 특허 출원 2014-046594호에 기초하는 우선권을 주장하는 것이며, 그 전체 내용은 본 국제 출원에 여기에서의 참조에 의해 원용되는 것으로 한다.
1: 반도체 장치
10: 반도체 모듈
11, 12, 13, 14, 15: 금속판
16: 수형 단자
18: 밀봉 수지
20: 기판
30: 커넥터
31: 암형 단자
161, 311: 금속재
162: 금속막
1621: 제1 하지층
1622: 제2 하지층
163, 312: 금속막
P: 접압
ΔL: 미끄럼 이동 거리

Claims (6)

  1. 수형 단자와,
    상기 스프링성을 갖고, 상기 수형 단자를 양측으로부터 끼우도록 상기 수형 단자와 끼워 맞추어지는 암형 단자를 구비하고,
    상기 수형 단자는 모재와, 상기 모재에 피복되는 제1 하지층과, 상기 제1 하지층에 피복되는 제2 하지층과, 상기 제2 하지층에 피복되는 최표층을 포함하고,
    상기 제1 하지층과 상기 제2 하지층은 경도가 상이한, 단자 접속 구조.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 하지층은 상기 제2 하지층보다도 경도가 높은, 단자 접속 구조.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1 하지층은 무전해 도금층이며, 상기 제2 하지층은 전해 도금층인, 단자 접속 구조.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제2 하지층은 상기 제1 하지층보다도 경도가 높은, 단자 접속 구조.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제2 하지층은 무전해 도금층이며, 상기 제1 하지층은 전해 도금층인, 단자 접속 구조.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항 기재된 단자 접속 구조를 구비한 반도체 장치이며,
    상기 수형 단자는 반도체 모듈의 외부 접속용 단자이며,
    상기 암형 단자는 기판에 실장된 커넥터에 내장된 단자인 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6676935B2 (ja) 2015-11-13 2020-04-08 セイコーエプソン株式会社 電気デバイス、圧電モーター、ロボット、ハンド及び送液ポンプ
JP2020187971A (ja) * 2019-05-16 2020-11-19 株式会社オートネットワーク技術研究所 コネクタ端子、端子付き電線、及び端子対
JP2024033060A (ja) * 2022-08-30 2024-03-13 モレックス エルエルシー コネクタ及びコネクタ対

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010199622A (ja) 2010-05-31 2010-09-09 Hitachi Ltd 半導体装置，それを用いた電力変換装置及び車載用電機システム

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2537370A (en) * 1948-10-12 1951-01-09 Abraham D Parnes Male safety plug member
US4169646A (en) * 1977-11-14 1979-10-02 Amp Incorporated Insulated contact
JP2000087291A (ja) * 1998-09-17 2000-03-28 Furukawa Electric Co Ltd:The アルミ基複合材製電子機器用ベース板およびその製造方法
US6335107B1 (en) * 1999-09-23 2002-01-01 Lucent Technologies Inc. Metal article coated with multilayer surface finish for porosity reduction
JP4514012B2 (ja) * 2001-01-19 2010-07-28 古河電気工業株式会社 めっき材料とその製造方法、それを用いた電気・電子部品
JP4302392B2 (ja) 2002-11-28 2009-07-22 三菱伸銅株式会社 コネクタ端子、コネクタおよびコネクタ端子の製造方法、並びに、コネクタ用条
JP2004297972A (ja) * 2003-03-28 2004-10-21 Toyota Industries Corp 半導体装置
JP4302545B2 (ja) * 2004-02-10 2009-07-29 株式会社オートネットワーク技術研究所 プレスフィット端子
JP2006108057A (ja) * 2004-10-08 2006-04-20 Matsushita Electric Works Ltd コネクタ接続端子
JP2008108675A (ja) * 2006-10-27 2008-05-08 Toshiba Corp プラグ
JP5151950B2 (ja) * 2008-12-11 2013-02-27 三菱マテリアル株式会社 Ｓｎめっき材及びその製造方法
JP5385683B2 (ja) * 2009-05-22 2014-01-08 矢崎総業株式会社 コネクタ端子
JP5433010B2 (ja) * 2009-09-08 2014-03-05 矢崎総業株式会社 端子金具及びこの端子金具の組み立て方法
JP5363300B2 (ja) * 2009-12-24 2013-12-11 エスペック株式会社 ソケット

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010199622A (ja) 2010-05-31 2010-09-09 Hitachi Ltd 半導体装置，それを用いた電力変換装置及び車載用電機システム

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