WO2021192409A1 - 半導体装置 - Google Patents

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WO2021192409A1
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terminal
bent
semiconductor device
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智裕 山中
陽一 牧本
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株式会社三社電機製作所
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Definitions

  • the present invention relates to a semiconductor device, and more specifically, a nut accommodating opening for embedding a terminal nut is formed on a resin housing for sealing a semiconductor element, and a fastening hole for an external terminal is arranged on the nut accommodating opening. Regarding the improvement of semiconductor devices to be carried out.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing an example of a conventional semiconductor device.
  • the semiconductor element 50 is arranged on the heat radiating plate 10, and the external terminal 30 is connected to the semiconductor element 50.
  • a resin housing 20 is formed on the upper surface side of the heat radiating plate 10, and seals the semiconductor element 50 and a part of the external terminal 30. Further, a nut accommodating opening 21 for accommodating the terminal nut 40 is formed on the upper surface of the resin housing 20.
  • the external terminal 30 projects upward from the upper surface of the resin housing 20 and is bent toward the nut accommodating opening 21 outside the resin housing 20.
  • a fastening hole 33 is formed near the tip of the external terminal 30, and by bending the external terminal 30, the tip of the external terminal 30 is arranged so as to cover the nut accommodating opening 21, and the fastening hole 33 is a nut. It is arranged so as to correspond to the accommodation opening 21.
  • FIG. 7 is a diagram showing a state in which the external terminal 30 is raised.
  • the terminal fitting 42 is attached to the wiring 41, and the fastening screw 43 is inserted into the fastening hole of the terminal fitting 42 and the fastening hole 33 of the external terminal 30, and the fastening screw 43 and the terminal nut 40 are fastened to fasten the wiring 41. Is connected to the external terminal 30.
  • Patent Document 2 describes a configuration in which an external terminal is extended, bent downward, and embedded in a molding resin inside an outer case, and a configuration in which the external terminal is integrally molded with the case top lid. Further, a configuration in which the auxiliary terminal fitting is inserted into the opening hole of the outer enclosure case and a configuration in which the auxiliary terminal fitting is locked and fixed to the hook portion of the outer enclosure case are described.
  • the external terminal can be supported at two points instead of being supported at one point, and the floating of the external terminal can be suppressed.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to suppress floating of an external terminal when an external force is applied and to improve the reliability of a semiconductor device. In particular, it is an object of suppressing the floating of external terminals without complicating the manufacturing process as compared with the conventional semiconductor device.
  • the semiconductor device includes a heat radiating plate having a circuit region on which one or more semiconductor elements are arranged on one main surface, and a pair of terminals connected to the semiconductor element and having fastening holes.
  • the semiconductor element is sealed by covering the circuit region of the heat radiating plate, and has a terminal surface formed on the upper surface, a pair of side surfaces in the longitudinal direction, and a pair of front and rear surfaces in the lateral direction.
  • a pair of resin housings having a nut accommodating opening formed on the terminal surface for burying the nuts, and the resin housings abutting each of the pair of the terminals to define a bending position of the terminals.
  • the bent abutting portion having a bent abutting portion and corresponding to one of the terminals and the other bent abutting portion corresponding to the other terminal are formed at different heights.
  • the pair of terminals project from the resin housing at a position sandwiching the nut accommodating opening and are bent so as to overlap each other on the nut accommodating opening so that the fastening hole faces the nut accommodating opening. It is composed.
  • one external terminal is formed by the pair of terminals, and the pair of terminals are supported by the resin housing at two positions sandwiching the nut accommodating opening. Therefore, it is possible to prevent the external terminal from floating when an external force is applied via the wiring.
  • the pair of terminals can be bent so as to appropriately overlap.
  • the pair of terminals project from the side surfaces of the resin housing in a direction away from each other, and along the pair of the side surfaces.
  • the terminals, which are each bent, are further bent so as to overlap each other on the nut accommodating opening, and the fastening hole is configured to face the nut accommodating opening.
  • the semiconductor device according to the third aspect of the present invention is configured such that the overlapping portions of the pair of terminals are substantially parallel.
  • the semiconductor device is configured such that any one of the pair of bent contact portions is a protrusion formed on the edge portion of the terminal surface. ..
  • one of the bent contact portions is an edge portion of the terminal surface, and the other of the bent contact portions is an edge of the terminal surface. It is configured to be a protrusion formed on the portion.
  • the edge portion of the terminal surface is formed from a groove-shaped wall formed on the side surface from the upper end of the terminal surface and from the lower end of the wall.
  • the terminal is provided with a pair of stepped portions formed between the side surfaces, and the pair of terminals project from the surface of the stepped portion to the outside of the housing and are bent along the side surfaces. Is configured to be arranged in the groove-shaped wall.
  • the terminal is housed in the groove-shaped wall, and it is possible to prevent the terminal from being twisted and bent diagonally. In addition, it can be easily visually confirmed that the terminal is bent diagonally.
  • the pair of bent contact portions are a pair of protrusions having different heights formed on the edge portion of the terminal surface. It is composed.
  • the semiconductor device according to the eighth aspect of the present invention is configured such that the resin housing is formed by using a transfer molding method.
  • the external terminals are supported by the resin housing at two positions facing each other with the nut accommodating opening in between. Therefore, it is possible to suppress the floating of the external terminal when an external force is applied and improve the reliability of the semiconductor device. In particular, as compared with the conventional semiconductor device, it is possible to suppress the floating of the external terminal without complicating the manufacturing process.
  • FIG. 1 It is a perspective view which showed one structural example of the semiconductor device 1 by embodiment of this invention. It is a figure which showed an example of the state in the manufacturing process of the semiconductor device 1 of FIG. 1, and shows the state before bending the 1st and 2nd terminals 31 and 32. It is a figure which showed an example of the internal structure of the semiconductor device 1 of FIG. 1, and is the cross-sectional view at the time of cutting by the AA cutting line of FIG. It is a side view which showed an example of the detailed structure of the appearance of the semiconductor device 1 of FIG. It is a top view which showed the state before bending the 1st and 2nd terminals 31 and 32. It is sectional drawing which showed an example of the conventional semiconductor device. It is a figure which showed the state which the external terminal 30 is floating.
  • the heat sink is arranged on the lower surface of the semiconductor device, and the terminal surface is formed on the upper surface of the semiconductor device.
  • the posture of the semiconductor device according to the present invention is not limited. No.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a configuration example of the semiconductor device 1 according to the embodiment of the present invention.
  • the semiconductor device 1 is configured by sealing a circuit region formed on the upper surface of the heat radiating plate 10 with a resin housing 20, and two external terminals 30 are formed on the upper surface of the resin housing 20.
  • the external terminal 30 is composed of a pair of first terminal 31 and second terminal 32 arranged so as to partially overlap each other.
  • a nut accommodating opening 21 for burying the terminal nut 40 is formed on the terminal surface 22 formed at a position higher than the upper surface of the resin housing 20. Further, first and second fastening holes 33 and 34 are formed in the pair of first and second terminals 31 and 32, respectively. By arranging these first and second fastening holes 33 and 34 at positions corresponding to the nut accommodating openings 21, fastening screws (not shown) are inserted into the two first and second fastening holes 33 and 34 to provide terminals. It can be engaged with the nut 40.
  • the first and second terminals 31 and 32 are connected to the semiconductor element sealed in the resin housing 20, and from the resin housing 20 in a direction in which a part thereof is separated from each other at a position where the nut accommodating opening 21 is sandwiched. It is protruding.
  • the portions of the first and second terminals 31 and 32 exposed to the outside of the resin housing 20 are bent upward in the vertical direction, and then bent toward the nut accommodating opening 21. In this way, the tips of the pair of first terminal 31 and second terminal 32 are arranged so as to overlap each other on the nut accommodating opening 21.
  • the first and second fastening holes 33 and 34 of the pair of first and second terminals 31 and 32 are arranged so as to face the nut accommodating opening 21 formed in the terminal surface 22 of the resin housing 20.
  • the external terminal 30 is composed of a pair of first and second terminals 31 and 32, and these first and second terminals 31 and 32 are located at two positions on opposite sides of the terminal nut 40 of the resin housing 20. , Each is firmly supported by the resin housing 20. Therefore, it is possible to prevent the external terminal 30 from being lifted by an external force. Further, by fastening the two first and second terminals 31 and 32 constituting one external terminal 30 so as to be in close contact with each other with the fastening screw, the wiring resistance can be reduced and the loss can be suppressed.
  • FIG. 2 is a perspective view showing an example of a state in the manufacturing process of the semiconductor device 1 of FIG. 1, and shows a state before bending the first and second terminals 31 and 32.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of the internal configuration of the semiconductor device 1 of FIG. 1, and is a cross-sectional view when the semiconductor device 1 is cut along the AA cutting line of FIG.
  • FIG. 4 is a side view showing an example of a detailed configuration of the appearance of the semiconductor device 1 of FIG.
  • FIG. 5 is an external view showing an example of a state in the manufacturing process of the semiconductor device 1 of FIG. 1, and is a plan view showing a state before bending the first and second terminals 31 and 32.
  • the heat radiating plate 10 is a plate-like body having an elongated shape, and a material having good thermal conductivity characteristics is used. For example, a nickel-plated copper plate can be used. Mounting holes 11 for mounting on a mounting surface (not shown) are provided at both ends of the heat radiating plate 10 in the longitudinal direction. Further, a circuit region 54 sandwiched between two mounting holes 11 is formed on the upper surface of the heat radiating plate 10, and one or more semiconductor elements 50 are arranged. For example, power semiconductor elements for power supply circuits such as diodes, thyristors, and transistors are arranged.
  • the pair of first and second terminals 31, 32 are soldered to one or more semiconductor elements 50.
  • the pair of first and second terminals 31 and 32 may be connected to the same semiconductor element 50 or may be connected to different semiconductor elements 50.
  • one external terminal 30 is formed outside the resin housing 20, the pair of first and second terminals 31 and 32 need to be connected to the same potential in the circuit region 54.
  • the lower ends of the pair of first and second terminals 31 and 32 are connected to the semiconductor element 50 and extend vertically upward within the width direction of the heat radiating plate 10, and the step surface 240 described later below the terminal surface 22. It bends at a substantially right angle toward the outside at the height position of the above, and protrudes from the resin housing 20. That is, the pair of first and second terminals 31 and 32 are resin casings in the horizontal plane toward the outside in the width direction of the heat radiating plate 10, that is, in the direction in which they are separated from each other at the position where the nut accommodating opening 21 is sandwiched. It protrudes from the body 20.
  • the resin housing 20 is formed on the upper surface and the side surface of the heat radiating plate 10 by the transfer molding method. ing.
  • the resin housing 20 is formed so as to cover the circuit region 54 of the heat radiating plate 10, seals the semiconductor element 50, and seals a part of the first and second terminals 31, 32.
  • the lower surface of the heat radiating plate 10 is exposed without being sealed. Therefore, the heat radiating plate 10 can be brought into close contact with the mounting surface, and heat can be radiated efficiently.
  • the first terminal 31 is first bent upward, and then further bent onto the nut accommodating opening 21 toward the terminal surface 22.
  • the second terminal 32 is bent upward, further bent in the direction of the nut accommodating opening 21 on the terminal surface 22, and superposed on the first terminal 31.
  • the nut accommodating opening 21 is formed on the horizontal terminal surface 22 on the upper surface of the resin housing 20.
  • a groove-shaped step wall 241 formed from the side surface to the inside of the resin housing 20 and from the upper surface to the lower side, and resin from the lower end of the step wall 241. It has a horizontal step surface 240 extending to the side surface of the housing 20, and the step portion 24 is composed of the step surface 240 and the step wall 241.
  • the first and second terminals 31 and 32 are projected from the resin housing 20 in opposite directions at positions sandwiching the nut storage opening 21 from the step surface 240, respectively. Then, each of the first and second terminals 31 and 32 is bent upward from the step surface 240 along the step wall 241. At this time, the first and second terminals 31 and 32 are respectively housed in the groove-shaped step wall 241 so that the first and second terminals 31 and 32 do not protrude from the side surface of the resin housing 20 in the width direction. Has been made.
  • the thickness of the step wall 241 is equal to or greater than the thickness of the first and second terminals 31 and 32.
  • the thickness of the step wall 241 is not necessarily limited to this thickness.
  • first and second terminals 31 and 32 are accommodated in the step wall 241 even if the first and second terminals 31 and 32 are bent diagonally. It has the effect of easily visually confirming manufacturing defects.
  • a straight edge that bends from the terminal surface 22 to the step wall 240 is formed.
  • the edge corresponding to the first terminal 31 is used as the first bent contact portion 22e.
  • a protrusion 23 protruding upward from the terminal surface 22 is formed on the edge of the terminal surface 22 on which the step surface 240 corresponding to the second terminal 32 side is formed, and the upper end outer edge of the protrusion 23 is formed.
  • the edge of the portion is formed, and the edge is used as the second bending contact portion 23e.
  • the width of the first and second bent contact portions 22e and 23e is narrower than the width of the first and second terminals 31 and 32, a part of the first and second terminals 31 and 32 is bent. It is conceivable that the second fastening hole 34 of the second terminal 32 does not correspond to the nut accommodating opening 21 due to bending without being restricted in position, or the second terminal 32 is not parallel to the terminal surface 22. Therefore, the first bent contact portion 22e has a linear shape extending in the width direction of the first terminal 31, and has a width equal to or larger than the width of the first terminal 31. Similarly, the second bent contact portion 23e has a linear shape extending in the width direction of the second terminal 32, and has a width equal to or larger than the width of the second terminal.
  • first and second bent contact portions 22e and 23e have a width equal to or larger than the width of the first and second terminals 31 and 32, the entire first and second terminals 31 and 32 are the first and first terminals. 2 By abutting on the bent contact portions 22e and 23e, the bent contact portions 22e and 23e are bent at a predetermined position.
  • the first terminal 31 comes into contact with the first bending contact portion 22e when bent in the direction of the nut accommodating opening 21, and is bent with the first bending contact portion 22e as a fulcrum. Therefore, the bending height position is defined by the first bending contact portion 22e.
  • the second terminal 32 comes into contact with the second bending contact portion 23e when bent in the direction of the nut accommodating opening 21, and is bent with the second bending contact portion 23e as a fulcrum. Therefore, the bending height position is defined by the second bending contact portion 23e. Therefore, the pair of first and second terminals 31 and 32 can be bent at different heights from the terminal surface 22.
  • the height of the pair of bent first and second terminals 31 and 32 from the terminal surface 22 of the second terminal 32 is higher than that of the first terminal 31, and the difference is approximately the height of the protrusion 23. Match. Therefore, by appropriately determining the height of the protrusions 23 in advance, the pair of first and second terminals 31 and 32 can be bent so as to appropriately overlap each other. For example, by making the height of the protrusion 23 substantially match the thickness of the first terminal 31, the overlapping portions of the first and second terminals 31 and 32 are arranged so as to be adjacent to each other and substantially parallel to each other. be able to.
  • the protrusion 23 is provided only on the second terminal 32 side, the first terminal 31 to be bent first and the second terminal 32 to be bent later can be easily distinguished. Therefore, it is possible to prevent the second terminal 32 from being accidentally bent first during manufacturing.
  • the first and second fastening holes 33 and 34 of the first and second terminals 31 and 32 are provided at predetermined positions of the first and second terminals 31 and 32, and the first and second terminals 31, 32 are provided. Can always be bent at a predetermined height position by the first and second bending contact portions 22e and 23e, so that the nut accommodating opening 21 is stably arranged at a position corresponding to the nut accommodating opening 21 and the bending position varies. , It is possible to prevent the first and second fastening holes 33 and 34 from becoming incompatible with the nut accommodating opening 21, and the semiconductor device 1 can be stably manufactured.
  • first and second terminals 31 and 32 are bent toward the nut accommodating opening 21 outside the resin housing 20, and the tips thereof are arranged on the terminal surface 22. That is, the first and second terminals 31 and 32 project outside the resin housing 20 in a state of being bent in opposite directions, and face the nut accommodating opening 21 from the opposite side with the nut accommodating opening 21 in between. They are arranged so as to overlap each other on the terminal surface 22. In this state, the first and second fastening holes 33 and 34 are arranged so as to correspond to the nut accommodating opening 21. Therefore, the fastening screw can be inserted into the first and second fastening holes 33 and 34 and further engaged with the terminal nut 40.
  • the protrusion 23 has an elongated shape extending linearly in the width direction of the second terminal 32 and has a width equal to or larger than the width of the second terminal 32, but the present invention is not limited to such a configuration.
  • the protrusion 23 may have a width shorter than the width of the second terminal 32, as long as it has the second bent contact portion 23e.
  • the protrusion 23 may be formed by two or more protrusions arranged in the width direction. Further, in this example, the protrusion 23 is formed only on the side corresponding to the second terminal 32, but the heights of the protrusions 23 are formed on the sides corresponding to both the first and second terminals 31 and 32, respectively. It is also possible to form different protrusions 23.
  • the second bent contact portion 23e has a linear shape extending in the width direction of the second terminal 32 and has a width equal to or larger than the width of the second terminal 32 has been described.
  • the present invention is not limited to such a configuration.
  • the second bent contact portion 23e may come into contact with a part of the second terminal 32 in the width direction as long as it defines the bent position of the second terminal 32. For example, it may abut on the second terminal 32 at one point or at two or more points arranged in the width direction.
  • first bent contact portion 22e also has a linear shape extending in the width direction of the first terminal 31 and has a width equal to or larger than the width of the first terminal 31 has been described. , Not limited to such configurations.
  • the first bent contact portion 22e may come into contact with a part of the first terminal 31 in the width direction as long as it defines the bent position of the first terminal 31. For example, it may abut on the first terminal 31 at one point or at two or more points arranged in the width direction.
  • one semiconductor device 1 is provided with two external terminals 30
  • the present invention is not limited to such a configuration, and one semiconductor device 1 is one. Alternatively, it may be provided with three or more external terminals 30.
  • the pair of first and second terminals 31 and 32 may be connected in the resin housing 20.
  • one terminal may be drawn out of the resin housing 20 in the direction of both side surfaces and used as a pair of first and second terminals 31, 32.

Abstract

外力が加えられた際における外部端子の浮き上がりを抑制し、半導体装置の信頼性を向上させることを目的とする。 【解決手段】　半導体素子５０が配置される回路領域５４を一主面上に有する放熱板１０と、半導体素子５０に接続される一対の端子３１，３２と、放熱板１０の回路領域５４を覆い半導体素子５０を封止するとともに、上面に形成された端子面２２と長手方向の一対の側面と短手方向の一対の前後面とを有する樹脂筐体２０と、を備え、樹脂筐体２０は、一対の端子３１，３２の夫々に当接し、端子３１，３２の折り曲げ位置を規定する一対の折り曲げ当接部２２ｅ，２３ｅを有し、一対の折り曲げ当接部２２ｅ，２３ｅが互いに異なる高さに形成され、一対の端子３１，３２がナット収容開口２１を挟む位置において樹脂筐体２０から突出し、ナット収容開口２１上において互いに重複するようにそれぞれ折り曲げられる。

Description

半導体装置
　本発明は、半導体装置に係り、更に詳しくは、半導体素子を封止する樹脂筐体上に端子ナットを埋没させるためのナット収容開口が形成され、外部端子の締結孔がナット収容開口上に配置される半導体装置の改良に関する。
　サイリスタ、ダイオード、トランジスタなどのパワー半導体素子を樹脂封止した半導体装置が従来から知られている（例えば、特許文献１）。図６は、従来の半導体装置の一例を示した断面図である。放熱板１０上に半導体素子５０が配置され、半導体素子５０に外部端子３０が接続されている。放熱板１０の上面側には樹脂筐体２０が形成され、半導体素子５０と、外部端子３０の一部とを封止している。また、樹脂筐体２０の上面には、端子ナット４０を収容するためのナット収容開口２１が形成されている。
　外部端子３０は、樹脂筐体２０の上面から上方に向けて突出し、樹脂筐体２０外においてナット収容開口２１側へ折り曲げられる。外部端子３０の先端付近には、締結孔３３が形成されており、外部端子３０を折り曲げることにより、外部端子３０の先端が、ナット収容開口２１を覆うように配置され、当該締結孔３３がナット収容開口２１と対応するように配置される。
　このような半導体装置の外部端子３０は、配線を通じて外力が加わることにより、浮き上がってしまうという問題があった。図７は、外部端子３０が浮き上がっている状態を示した図である。配線４１には、端子金具４２が取り付けられ、端子金具４２の締結孔及び外部端子３０の締結孔３３に締結ネジ４３を挿通し、締結ネジ４３と端子ナット４０とを締結することにより、配線４１は外部端子３０に連結される。
　この配線４１に対し引っ張る方向の外力が加えられた場合、図示したように、外部端子３０が浮き上がるという問題があった。そして、このような浮き上がり動作を繰り返した場合、外部端子３０の折り曲げ部分が破断するおそれがあった。
　また、このような課題を解決するための方法が従来から提案されている（例えば、特許文献２）。特許文献２には、外部端子を延長し、下向きに折り曲げて、外囲ケース内のモールド樹脂の中に埋め込む構成や、ケース上蓋と一体にモールド成形する構成が記載されている。また、補助端子金具を外囲ケースの開口穴に差し込む構成や、外囲ケースのフック部に係止固定する構成が記載されている。このような構成を採用することにより、外部端子を１点で支持するのではなく、２点で支持することができ、外部端子の浮き上がりを抑制することができると考えられる。
特開平５－１３６３３３号公報 特開平６－１２０３９０号公報
　しかしながら、従来の半導体装置は、外部端子の浮き上がり防止するために、補強の為だけの目的で、補助端子金具のような新たな部材を追加する必要があり、あるいは、アンカー部をケース内に挿入するなどの新たな工程を追加する必要がある。このため、製造工程が複雑になるという問題があった。
　本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、外力が加えられた際における外部端子の浮き上がりを抑制し、半導体装置の信頼性を向上させることを目的とする。特に、従来の半導体装置に比べて、製造工程を複雑化させることなく、外部端子の浮き上がりを抑制することを目的とする。
　本発明の第１の態様による半導体装置は、１又は２以上の半導体素子が配置される回路領域を一主面上に有する放熱板と、前記半導体素子に接続され、締結孔を有する一対の端子と、前記放熱板の前記回路領域を覆い前記半導体素子を封止するとともに、上面に形成された端子面と長手方向の一対の側面と短手方向の一対の前後面とを有し、端子ナットを埋没させるためのナット収容開口が前記端子面に形成された樹脂筐体と、を備え、前記樹脂筐体が、一対の前記端子の夫々に当接し、前記端子の折り曲げ位置を規定する一対の折り曲げ当接部を有し、一方の前記端子に対応する一方の前記折り曲げ当接部と、他方の前記端子に対応する他方の前記折り曲げ当接部が、異なる高さに形成されており、前記一対の端子が、前記ナット収容開口を挟む位置において前記樹脂筐体から突出し、前記ナット収容開口上において互いに重複するようにそれぞれ折り曲げられており、前記締結孔が前記ナット収容開口と対向するように構成される。
　上記構成を採用することにより、一対の端子によって１つの外部端子が形成され、当該一対の端子がナット収容開口を挟む２つの位置において樹脂筐体に支持される。このため、配線を介して外力が加えられた場合に外部端子が浮き上がるのを抑制することができる。
　また、１つの外部端子と樹脂筐体内の回路領域とが、一対の端子を介して接続されるため、回路領域から外部端子までの配線抵抗を低減することができる。
　また、従来の半導体装置とは異なる新たな部材を採用せず、また、新たな製造工程を追加する必要がないことから、製造工程を複雑化することなく、また、安定した製造を実現することができる。
　さらに、端子の折り曲げ位置がばらつき、折り曲げられた端子の締結孔がナット収容開口に対応しなくなるのを防止することができる。このため、製造工程における端子の折り曲げ作業を容易化することができる。また、一対の折り曲げ当接部の高さを異ならせることにより、一対の端子を適切に重複させるように折り曲げることができる。
　本発明の第２の態様による半導体装置は、上記構成に加えて、一対の前記端子が、前記樹脂筐体の前記側面から互いに離間する方向に向かって突出しており、一対の前記側面に沿ってそれぞれ折り曲げられている前記端子が、前記ナット収容開口上において互いに重複するようにそれぞれ更に折り曲げられており、前記締結孔が前記ナット収容開口と対向するように構成される。
　本発明の第３の態様による半導体装置は、上記構成に加えて、前記一対の端子の重複部分が、略平行となるように構成される。
　上記構成を採用することにより、一対の端子を締結ネジと端子ナット間に挟み込むことによる端子の変形を防止することができ、半導体装置の信頼性を向上させることができる。
　本発明の第４の態様による半導体装置は、上記構成に加えて、一対の前記折り曲げ当接部の何れか一方が、前記端子面の縁部に形成された突起部であるように構成される。
　本発明の第５の態様による半導体装置は、上記構成に加えて、前記折り曲げ当接部の一方が、前記端子面の縁部であり、前記折り曲げ当接部の他方が、前記端子面の縁部に形成された突起部であるように構成される。
　このような構成を採用することにより、先に折り曲げられるべき一方の端子と、後に折り曲げられるべき他方の端子とを視覚的に判別することができる。このため、製造時に一対の端子を折り曲げる際、誤った順序で端子が折り曲げられるのを防止することができる。
　本発明の第６の態様による半導体装置は、上記構成に加えて、前記端子面の前記縁部が、前記端子面の上端から前記側面に形成された溝状の壁と、前記壁の下端から前記側面の間に形成された面とからなる一対の段差部を備え、一対の前記端子は、前記段差部の前記面から筐体外に突出しており、前記側面に沿って折り曲げられている前記端子が、前記溝状の前記壁内に配置されているように構成される。
　このような構成を採用することにより、溝状の壁内に端子の少なくとも一部が収容され、端子が斜めにねじれて折り曲げられるのを防止することができる。また、端子が斜めに折り曲げられたことを容易に目視で確認することができる。
　本発明の第７の態様による半導体装置は、上記構成に加えて、一対の前記折り曲げ当接部が、前記端子面の前記縁部に形成された異なる高さの一対の突起部であるように構成される。
　本発明の第８の態様による半導体装置は、上記構成に加えて、前記樹脂筐体が、トランスファーモールド法を用いて形成されるように構成される。
　このような構成を採用することにより、一体成形された樹脂筐体内に一対の端子の一部が埋設され、一対の端子が樹脂筐体によって強固に支持される。このため、外部端子の浮き上がりを効果的に抑制することができる。また、一対の端子を同時に樹脂封止することができるため、従来の半導体層装置と比較して製造工程を複雑化することなく実現することができる。
　本発明による半導体装置では、外部端子がナット収容開口を挟んで対向する２つの位置において樹脂筐体により支持される。このため、外力が加えられた際における外部端子の浮き上がりを抑制し、半導体装置の信頼性を向上させることができる。特に、従来の半導体装置に比べて、製造工程を複雑化させることなく、外部端子の浮き上がりを抑制することができる。
本発明の実施の形態による半導体装置１の一構成例を示した斜視図である。 図１の半導体装置１の製造工程における状態の一例を示した図であり、第１，第２端子３１，３２を折り曲げる前の状態が示されている。 図１の半導体装置１の内部構成の一例を示した図であり、図１のＡ－Ａ切断線により切断した場合の断面図である。 図１の半導体装置１の外観の詳細構成の一例を示した側面図である。 第１，第２端子３１，３２を折り曲げる前の状態を示した平面図である。 従来の半導体装置の一例を示した断面図である。 外部端子３０が浮き上がっている状態を示した図である。
　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。本明細書では、便宜上、放熱板が半導体装置の下面に配置され、端子面が半導体装置の上面に形成されるものとして説明するが、本発明による半導体装置の使用時における姿勢を限定するものではない。
　図１は、本発明の実施の形態による半導体装置１の一構成例を示した斜視図である。半導体装置１は、放熱板１０の上面に形成された回路領域を樹脂筐体２０で封止して構成され、樹脂筐体２０の上面には、２つの外部端子３０が形成されている。外部端子３０は、一部が互いに重複するように配置された一対の第１端子３１及び第２端子３２によって構成される。
　樹脂筐体２０の上面より高い位置に形成された端子面２２には、端子ナット４０を埋没させるためのナット収容開口２１が形成されている。また、一対の第１，第２端子３１，３２には、第１，第２締結孔３３，３４がそれぞれ形成されている。これらの第１，第２締結孔３３，３４を上記ナット収容開口２１と対応する位置に配置することにより、図示しない締結ネジを２つの第１，第２締結孔３３，３４に挿通して端子ナット４０と係合することができる。
　第１，第２端子３１，３２は、樹脂筐体２０に封止された半導体素子に接続され、その一部がナット収容開口２１を挟む位置において互いに離間する方向に向けて樹脂筐体２０から突出している。第１，第２端子３１，３２の樹脂筐体２０外に露出した部分が、垂直方向上向きに折り曲げられ、次いでナット収容開口２１に向けて折り曲げられている。このようにして、一対の第１端子３１と第２端子３２の先端は、前記ナット収容開口２１上に互いに重複するように配置される。このとき、一対の第１，第２端子３１，３２の第１，第２締結孔３３，３４は、樹脂筐体２０の端子面２２に形成されたナット収容開口２１と対向するように配置される。
　外部端子３０が一対の第１，第２端子３１，３２で構成され、これらの第１，第２端子３１，３２が、樹脂筐体２０の端子ナット４０を挟んで反対側の２カ所の位置において、樹脂筐体２０によりそれぞれが強固に支持されている。このため、外力により外部端子３０が浮き上がるのを抑制することができる。また、１つの外部端子３０を構成する２つの第１，第２端子３１，３２が、締結ネジで密着するよう締結されることにより、配線抵抗を低減し、損失を抑制することができる。
　図２は、図１の半導体装置１の製造工程における状態の一例を示した斜視図であり、第１，第２端子３１，３２を折り曲げる前の状態が示されている。また、図３は、図１の半導体装置１の内部構成の一例を示した図であり、図１のＡ－Ａ切断線により切断した場合の断面図である。また、図４は、図１の半導体装置１の外観の詳細構成の一例を示した側面図である。また、図５は、図１の半導体装置１の製造工程における状態の一例を示した外観図であり、第１，第２端子３１，３２を折り曲げる前の状態を示した平面図である。
　放熱板１０は、細長い形状を有する板状体であり、熱導電特性が良好な材料が用いられる。例えば、ニッケルめっきを行った銅板を使用することができる。放熱板１０の長手方向の両端には、図示しない取付面に取り付けるための取付穴１１が設けられている。また、放熱板１０の上面には、２つの取付穴１１に挟まれた回路領域５４が形成され、１又は２以上の半導体素子５０が配置されている。例えば、ダイオード、サイリスタ、トランジスタなどの電源回路用のパワー半導体素子が配置される。
　一対の第１，第２端子３１，３２は、１又は２以上の半導体素子５０に対し、半田付けで接続される。一対の第１，第２端子３１，３２は、同一の半導体素子５０に接続されていてもよいし、異なる半導体素子５０に接続されていてもよい。ただし、樹脂筐体２０外において１つの外部端子３０を構成するため、一対の第１，第２端子３１，３２は、回路領域５４内の同一電位に接続されている必要がある。
　一対の第１，第２端子３１，３２は、下端が半導体素子５０に接続され、放熱板１０の幅方向の範囲内で鉛直上方に向かって延び、端子面２２より下方の後述するステップ面２４０の高さ位置で外側に向かって略直角に屈曲し、樹脂筐体２０から突出する。つまり、一対の第１，第２端子３１，３２は、水平面内において、放熱板１０の幅方向の外側に向かって、つまり、ナット収容開口２１を挟む位置において互いに離間する方向に向かって樹脂筐体２０から突出する。
　放熱板１０上面の半導体素子５０に第１，第２端子３１，３２が接続され、回路が形成された後に、放熱板１０の上面及び側面には、トランスファーモールド法により樹脂筐体２０が形成されている。樹脂筐体２０は、放熱板１０の回路領域５４を覆うように形成され、半導体素子５０を封止するとともに、第１，第２端子３１，３２の一部を封止する。放熱板１０の下面は、封止することなく露出している。このため、放熱板１０を取付面に密着させることができ、効率的に放熱を行うことができる。
　樹脂筐体２０が形成された後、先に第１端子３１が上方に折り曲げられ、更に端子面２２に向けてナット収容開口２１上に折り曲げられる。その後、第２端子３２が上方に折り曲げられ、更に端子面２２上のナット収容開口２１の方向に折り曲げられ、第１端子３１上に重ねられる。
　ここで、主に図３から図５を用いて、樹脂筐体２０から第１，第２端子３１，３２が突出する部分の形状を説明する。ナット収容開口２１は、樹脂筐体２０上面の水平な端子面２２上に形成される。端子面２２の図３で見て左右の縁部には、樹脂筐体２０の側面から内側に、上面から下方に向けて形成された溝状のステップ壁２４１と、ステップ壁２４１の下端から樹脂筐体２０の側面に至る水平なステップ面２４０とを有し、これらステップ面２４０とステップ壁２４１から段差部２４が構成される。
　第１，第２端子３１，３２は、ステップ面２４０からそれぞれナット収納開口２１を挟んだ位置で互いに反対向きに、樹脂筐体２０から突出して引き出されている。そして、第１，第２端子３１，３２のそれぞれは、ステップ面２４０からステップ壁２４１に沿って上方に折り曲げられる。このとき、第１，第２端子３１，３２は、溝状のステップ壁２４１内にそれぞれ収容され、樹脂筐体２０の側面から第１，第２端子３１，３２が幅方向にはみ出さないようにされている。
　ステップ壁２４１内に第１，第２端子３１，３２が収容されるため、第１，第２端子３１，３２が斜めにねじれて折り曲げられるのを防止できる。そのため、ステップ壁２４１の厚みは、第１，第２端子３１，３２の厚み以上あることが望ましい。一方、第１，第２端子３１，３２の厚み方向の一部のみがステップ壁２４１の内部に入り込む厚みであっても、第１，第２端子３１，３２のねじれは防止でき、その点では必ずしもステップ壁２４１の厚みはこの厚みに限定されることはない。
　また、ステップ壁２４１内に第１，第２端子３１，３２の一部あるいは全部が収容されるようにしているため、仮に第１，第２端子３１，３２が斜めに折り曲げられたとしても、容易に目視で製造不良を確認できる効果を有する。
　端子面２２からステップ壁２４０に折れ曲がる直線状のエッジが形成されている。第１端子３１に対応する当該エッジが、第１折り曲げ当接部２２ｅとして使用される。一方、第２端子３２側に対応するステップ面２４０が形成された端子面２２の縁部には、端子面２２から上方向に突出する突起部２３が形成され、その突起部２３の上端外側縁部のエッジが形成され、当該エッジが、第２折り曲げ当接部２３ｅとして使用される。
　ここで、第１，第２折り曲げ当接部２２ｅ，２３ｅの幅が、第１，第２端子３１，３２の幅より狭い幅の場合、第１，第２端子３１，３２の一部が折り曲げ位置を拘束されずに曲がってしまい、第２端子３２の第２締結孔３４がナット収容開口２１に対応しない場合や、第２端子３２が端子面２２に平行にならないことが考えられる。そこで、第１折り曲げ当接部２２ｅは、第１端子３１の幅方向に延びる直線形状であり、第１端子３１の幅以上の幅を有している。同様に、第２折り曲げ当接部２３ｅは、第２端子３２の幅方向に延びる直線形状であり、第２端子の幅以上の幅を有している。第１，第２折り曲げ当接部２２ｅ，２３ｅが、第１，第２端子３１，３２の幅以上の幅を有しているため、第１，第２端子３１，３２全体が第１，第２折り曲げ当接部２２ｅ，２３ｅに当接することで、定められた位置に折り曲げられる。
　第１端子３１は、ナット収容開口２１方向への折り曲げ時に第１折り曲げ当接部２２ｅに当接し、第１折り曲げ当接部２２ｅを支点として折り曲げられる。このため、折り曲げ高さ位置は、第１折り曲げ当接部２２ｅによって規定される。一方、第２端子３２は、ナット収容開口２１方向への折り曲げ時に第２折り曲げ当接部２３ｅに当接し、第２折り曲げ当接部２３ｅを支点として折り曲げられる。このため、折り曲げ高さ位置は、第２折り曲げ当接部２３ｅによって規定される。このため、一対の第１，第２端子３１，３２を端子面２２からの高さが異なる位置において折り曲げることができる。
　折り曲げられた一対の第１，第２端子３１，３２の端子面２２からの高さは、第２端子３２が、第１端子３１よりも高く、その差は、突起部２３の高さに略一致する。このため、突起部２３の高さを予め適切に定めることにより、適切に重なり合うように一対の第１，第２端子３１，３２を折り曲げることができる。例えば、突起部２３の高さを第１端子３１の厚さに略一致させることにより、第１，第２端子３１，３２の重複部分が、互いに隣接し、互いに略平行となるように配置することができる。
　また、突起部２３が、第２端子３２側のみに設けられることにより、先に折り曲げるべき第１端子３１と、後から折り曲げるべき第２端子３２とを容易に見分けることができる。このため、製造時に誤って第２端子３２が先に折り曲げられるのを防止することができる。
　第１，第２端子３１，３２の第１，第２締結孔３３，３４は、第１，第２端子３１，３２の予め定められた位置に設けられ、第１，第２端子３１，３２を、第１，第２折り曲げ当接部２２ｅ，２３ｅによって常に予め定められた高さ位置で折り曲げることができるので、ナット収容開口２１と対応した位置に安定して配置され、折り曲げ位置がばらついて、第１，第２締結孔３３，３４がナット収容開口２１と対応しなくなることが防止でき、半導体装置１を安定して製造することができる。
　また、第１，第２端子３１，３２は、樹脂筐体２０外において、ナット収容開口２１に向かって折り曲げられ、その先端が端子面２２上に配置される。つまり、第１，第２端子３１，３２は、樹脂筐体２０外において互いに逆方向に折り曲がった状態で突出しており、ナット収容開口２１を挟んで反対側からナット収容開口２１へそれぞれ向かい、端子面２２上において互いに重複して配置される。この状態において、それぞれの第１，第２締結孔３３，３４は、ナット収容開口２１と対応するように配置されている。このため、締結ネジを第１，第２締結孔３３，３４に挿通し、さらに端子ナット４０と係合することができる。
　突起部２３は、第２端子３２の幅方向に直線的に延びる細長い形状からなり、第２端子３２の幅以上の幅を有することが望ましいが、本発明は、このよう構成のみに限定されない。突起部２３は、第２折り曲げ当接部２３ｅを有するものであればよく、例えば、第２端子３２の幅よりも短い幅を有するものであってもよい。また、幅方向に配列する２以上の突起形状を突起部２３とすることもできる。また、本例では突起部２３が第２端子３２に対応する側にのみ形成されている例を示したが、第１，第２端子３１，３２の両方に対応する側に、それぞれ高さの異なる突起部２３を形成することもできる。
　なお、本実施の形態では、第２折り曲げ当接部２３ｅが、第２端子３２の幅方向に延びる直線形状であり、第２端子３２の幅以上の幅を有する場合の例について説明したが、本発明は、このような構成のみに限定されない。第２折り曲げ当接部２３ｅは、第２端子３２の折り曲げ位置を規定するものであれば、第２端子３２の幅方向の一部に当接するものであってもよい。例えば、１つの点又は幅方向に配列する２以上の点において第２端子３２に当接するものであってもよい。
　同様にして、第１折り曲げ当接部２２ｅについても、第１端子３１の幅方向に延びる直線形状であり、第１端子３１の幅以上の幅を有する場合の例について説明したが、本発明は、このような構成のみに限定されない。第１折り曲げ当接部２２ｅは、第１端子３１の折り曲げ位置を規定するものであれば、第１端子３１の幅方向の一部に当接するものであってもよい。例えば、１つの点又は幅方向に配列する２以上の点において第１端子３１に当接するものであってもよい。
　また、本実施の形態では、１つの半導体装置１に２つの外部端子３０を備える場合の例について説明したが、本発明は、このような構成のみに限定されず、１つの半導体装置１が１又は３以上の外部端子３０を備えていてもよい。
　また、本実施の形態では、一対の第１，第２端子３１，３２が、樹脂筐体２０内においても分離している場合の例について説明したが、一対の第１，第２端子３１，３２は、樹脂筐体２０内において連結されていてもよい。例えば、１つの端子であって、樹脂筐体２０外に両側面方向に引き出され、一対の第１，第２端子３１，３２として用いられるものであってもよい。
１　　　　半導体装置
１０　　　放熱板
１１　　　取付穴
２０　　　樹脂筐体
２１　　　ナット収容開口
２２　　　端子面
２２ｅ　　第１折り曲げ当接部
２３　　　突起部
２３ｅ　　第２折り曲げ当接部
２４　　　段差部
２４０　　ステップ面
２４１　　ステップ壁
３０　　　外部端子
３１　　　第１端子
３２　　　第２端子
３３　　　第１締結孔
３４　　　第２締結孔
４０　　　端子ナット
４１　　　配線
４２　　　端子金具
４３　　　締結ネジ
５０　　　半導体素子
５４　　　回路領域

Claims (8)

  1. 　１又は２以上の半導体素子が配置される回路領域を一主面上に有する放熱板と、
    　前記半導体素子に接続され、締結孔を有する一対の端子と、
    　前記放熱板の前記回路領域を覆い前記半導体素子を封止するとともに、上面に形成された端子面と、長手方向の一対の側面と、短手方向の一対の前後面とを有し、端子ナットを埋没させるためのナット収容開口が前記端子面に形成された樹脂筐体と、を備え、
    　前記樹脂筐体は、一対の前記端子の夫々に当接し、前記端子の折り曲げ位置を規定する一対の折り曲げ当接部を有し、
    　一方の前記端子に対応する一方の前記折り曲げ当接部と、他方の前記端子に対応する他方の前記折り曲げ当接部は、異なる高さに形成されており、
    　前記一対の端子は、前記ナット収容開口を挟む位置において前記樹脂筐体から突出し、前記ナット収容開口上において互いに重複するようにそれぞれ折り曲げられており、前記締結孔が前記ナット収容開口と対向することを特徴とする半導体装置。
  2. 　一対の前記端子は、前記樹脂筐体の前記側面から互いに離間する方向に向かって突出しており、一対の前記側面に沿ってそれぞれ折り曲げられている前記端子が、前記ナット収容開口上において互いに重複するようにそれぞれ更に折り曲げられており、前記締結孔が前記ナット収容開口と対向することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
  3. 　一対の前記端子の重複部分は、略平行であることを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体装置。
  4. 　一対の前記折り曲げ当接部の何れか一方は、前記端子面の縁部に形成された突起部であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の半導体装置。
  5. 　前記折り曲げ当接部の一方は、前記端子面の縁部であり、
    　前記折り曲げ当接部の他方は、前記端子面の縁部に形成された突起部であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の半導体装置。
  6. 　前記端子面の前記縁部は、前記端子面の上端から前記側面に形成された溝状の壁と、前記壁の下端から前記側面の間に形成された面とからなる一対の段差部を備え、
    　一対の前記端子は、前記段差部の前記面から筐体外に突出しており、前記側面に沿って折り曲げられている前記端子が、前記溝状の前記壁内に配置されていることを特徴する請求項４又は５に記載の半導体装置。
  7. 　一対の前記折り曲げ当接部は、前記端子面の縁部に形成された異なる高さの一対の突起部であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の半導体装置。
  8. 　前記樹脂筐体は、トランスファーモールド法を用いて形成されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の半導体装置。
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