本發(fā)明涉及在封裝體的主面形成端子的電力用半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)以及端子形狀。
背景技術(shù):
在半導(dǎo)體裝置中,電力用半導(dǎo)體裝置也用于從工業(yè)用設(shè)備到民用的家電/信息終端的廣泛的設(shè)備的主電力(功率)的控制,特別在運(yùn)輸設(shè)備等中要求高可靠性。近年來(lái),特別是作為能夠使大電流流過(guò)且還能夠進(jìn)行高溫動(dòng)作的寬帶隙半導(dǎo)體材料的碳化硅(sic)作為代替硅(si)的半導(dǎo)體材料進(jìn)行著開發(fā)。另一方面,還要求能夠應(yīng)對(duì)大電流且易于實(shí)現(xiàn)小型化的封裝體(密封體)方式。
因此,提出了一種電力用半導(dǎo)體裝置,在該電力用半導(dǎo)體裝置中,為了降低設(shè)置面積,代替在利用樹脂的密封體的側(cè)部形成端子的方式而在密封體的主面形成端子(例如,參照專利文獻(xiàn)1。)。另外,雖然并非形成有基于樹脂的密封體,但是提出了如下布線板組裝體及電連接箱:在開有孔的絕緣基板的預(yù)定位置固定具有貫通孔的多個(gè)匯流條,使匯流條以及絕緣基板的孔連通,將公端子插入,從而在主面上使端子突出(例如,參照專利文獻(xiàn)2或者3。)。另外,在專利文獻(xiàn)4中,提出了一種電力用半導(dǎo)體裝置,在該電力用半導(dǎo)體裝置中,電力用半導(dǎo)體元件被樹脂密封,在密封體的主面設(shè)置有插入有壓配端子的連接器。專利文獻(xiàn)4的電力用半導(dǎo)體裝置在與電力用半導(dǎo)體元件以及電路部件連接的多個(gè)引線圖案處形成有貫通孔,貫通孔與連接器連通。各引線圖案構(gòu)成為至少在密封前在一體的引線框架內(nèi)連結(jié),所以能夠準(zhǔn)確地配置連接器。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開2007-184315號(hào)公報(bào)(第0021、0029段,圖1、圖3)
專利文獻(xiàn)2:日本特開平11-219738號(hào)公報(bào)(第0010~0016段,圖1、圖2)
專利文獻(xiàn)3:日本特開2004-350377號(hào)公報(bào)(第0015~0027段,圖1、圖2)
專利文獻(xiàn)4:日本特開2013-152966號(hào)公報(bào)(第0033~0038段,圖1)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
但是,在如專利文獻(xiàn)1~3所述的電力用半導(dǎo)體裝置中,需要將多個(gè)端子定位于絕緣基板而接合,難以保持端子間的位置精度。因此,有可能由于在動(dòng)作過(guò)程中對(duì)接合部等施加多余的力,招致電連接部的劣化,使可靠性下降。另外,在專利文獻(xiàn)4的電力用半導(dǎo)體裝置中,在壓配端子被插入到連接器時(shí),比連接器的直徑大的壓配端子的壓配部壓縮變形,從而壓配端子僅在與引線圖案的接點(diǎn)處接觸而被保持,所以取決于端子的根數(shù),預(yù)計(jì)對(duì)于來(lái)自外部的強(qiáng)振動(dòng)保持力不充分。因此,在使用時(shí)或安裝時(shí)的振動(dòng)等強(qiáng)應(yīng)力施加于壓配端子時(shí),也有時(shí)需要足夠的可靠性。
本發(fā)明是為了解決上述課題而完成的,其目的在于提高壓配端子與連接器的保持力來(lái)得到小型且可靠性高的電力用半導(dǎo)體裝置。
本發(fā)明的電力用半導(dǎo)體裝置的特征在于,具備:電力用半導(dǎo)體元件,與電路基板的電路面接合;多個(gè)引線圖案,各個(gè)引線圖案的一端側(cè)分別與包括電力用半導(dǎo)體元件的設(shè)置于電路面?zhèn)鹊碾娐凡考娜我怆娐凡考B接,并且分別在另一端側(cè)的預(yù)定位置具有貫通孔;密封體,形成為密封電路部件和電路面而具有與電路面大致平行的主面;母型連接器,與多個(gè)引線圖案的各個(gè)貫通孔對(duì)應(yīng),從密封體的主面向電路面地形成;以及壓配端子,具有連接器插入端子,該連接器插入端子固定于母型連接器。連接器插入端子具有:錨部,設(shè)置于向母型連接器的插入前端側(cè),并且固定于母型連接器的底以及側(cè)面;以及壓配部,設(shè)置于插入深度比錨部淺的部分,并且與引線圖案的貫通孔連接。
在本發(fā)明的電力用半導(dǎo)體裝置中,由于壓配端子具有固定于母型連接器的底以及側(cè)面的錨部和與引線圖案的貫通孔連接的壓配部,所以能夠提高壓配端子與連接器的保持力,能夠小型化且提高可靠性。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式1的電力用半導(dǎo)體裝置的俯視圖。
圖2是圖1的電力用半導(dǎo)體裝置的剖視圖。
圖3是用于制造圖1的電力用半導(dǎo)體裝置的引線框架的俯視圖。
圖4是示出圖1的連接器部的剖面以及壓配端子的圖。
圖5是示出圖1的壓配端子的圖。
圖6是示出圖1的連接器部的剖面的圖。
圖7是示出圖1的電力用半導(dǎo)體裝置的制造中途的模塊的圖。
圖8是說(shuō)明圖1的電力用半導(dǎo)體裝置的制造工序的圖。
圖9是說(shuō)明圖1的電力用半導(dǎo)體裝置的制造工序的圖。
圖10是示出實(shí)施方式1的另一連接器部以及模具的銷的圖。
圖11是示出圖10的連接器部以及壓配端子的圖。
圖12是示出實(shí)施方式1的又一連接器部以及模具的銷的圖。
圖13是示出圖12的連接器部以及壓配端子的圖。
圖14是示出本發(fā)明的實(shí)施方式2的壓配端子的圖。
圖15是示出圖14的壓配端子以及連接器部的圖。
圖16是說(shuō)明圖14的壓配端子的反作用力的圖。
圖17是示出本發(fā)明的實(shí)施方式2的另一壓配端子的圖。
圖18是示出圖17的壓配端子以及連接器部的圖。
圖19是示出本發(fā)明的實(shí)施方式3的壓配端子的圖。
圖20是示出圖19的壓配端子以及連接器部的圖。
圖21是說(shuō)明圖19的壓配端子的基板插入端子的角度調(diào)整作用的圖。
圖22是說(shuō)明圖19的壓配端子的基板插入端子的角度調(diào)整作用的圖。
圖23是示出本發(fā)明的實(shí)施方式4的壓配端子的圖。
圖24是示出圖23的壓配端子以及第一連接器部的圖。
圖25是從b方向觀察圖24的第一連接器部以及壓配端子而看到的圖。
圖26是從密封體的主面?zhèn)扔^察圖24的第一連接器部而看到的圖。
圖27是示出圖23的壓配端子以及第二連接器部的圖。
圖28是從b方向觀察圖27的第二連接器部以及壓配端子而看到的圖。
圖29是從密封體的主面?zhèn)扔^察圖27的第二連接器部而看到的圖。
(符號(hào)說(shuō)明)
1:電力用半導(dǎo)體裝置;2:壓配端子;2a:連接器插入端子;2n:錨部;2p:壓配部;2s:直線部(軀干部);2sb:直線部底面(軀干部底面);2t:突起部;2nh:貫通孔(錨部貫通孔);3:電路基板;4:密封體;4f:主面;5:連接器部(母型連接器);5b:底部(底);5c:端子固定部(主面開口部);5cb:端子固定部底面(主面開口部底面);5hu:筒狀部;5hd:筒狀部(側(cè)面);5st:表面錐部;5bt:底面錐部;5bc:底面圓形部;6f:電路面;8:電力用半導(dǎo)體元件;21h:貫通孔;23:引線圖案;24:引線圖案;25:引線圖案;40:軀干部;41:彎曲底面部;42:中通部;43、43a、43b、43c、43d:窄底部;44:第一上部開口(主面開口部);wf:寬度;wa:寬度。
具體實(shí)施方式
實(shí)施方式1.
圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式1的電力用半導(dǎo)體裝置的俯視圖,圖2是圖1的電力用半導(dǎo)體裝置的剖視圖。圖3是用于制造圖1的電力用半導(dǎo)體裝置的引線框架的俯視圖,圖4是示出圖1的連接器部的剖面以及壓配端子的圖。圖5是示出圖1的壓配端子的圖,圖6是示出圖1的連接器部的剖面的圖。圖2的剖視圖是圖1的a-a線的剖切面,是電力用半導(dǎo)體裝置的長(zhǎng)度方向剖視圖。
首先,說(shuō)明電力用半導(dǎo)體裝置1的結(jié)構(gòu)。如圖1、圖2所示,本實(shí)施方式1的電力用半導(dǎo)體裝置1具備:外部電極(例如壓配端子2),用于進(jìn)行與連接電力用半導(dǎo)體裝置1的外部基板和/或外部電路的電連接;以及連接器部5,在內(nèi)含包括電力用半導(dǎo)體元件8等的電路部件的大致矩形的封裝體(密封體)4的主面4f側(cè)作為用于插入壓配端子2的母型連接器發(fā)揮功能。在圖1中,示出了在密封體4的主面4f配置8個(gè)連接器部5并在各個(gè)連接器部5插入有壓配端子2的例子。壓配端子2例如是包含銅的合金。
如圖2所示,在用作電路基板的散熱器6的表面(電路面6f)的預(yù)定位置,作為電路部件的開關(guān)元件11以及整流元件12利用焊料7接合到背面電極側(cè)。開關(guān)元件11、整流元件12為電力用半導(dǎo)體元件8。整流元件12例如是igbt(insulatedgatebipolartransistor,絕緣柵雙極型晶體管)。開關(guān)元件11例如是fwdi(freewheelingdiode,續(xù)流二極管)。而且,引線圖案23利用焊料7與電力用半導(dǎo)體元件8的主電力用的表面電極接合,開關(guān)元件11的柵電極利用金線9與引線圖案24電連接。此外,在開關(guān)元件11、整流元件12的表面,在鋁金屬化電極上實(shí)施金金屬化,能夠進(jìn)行釬焊。此外,為了簡(jiǎn)化而未圖示,但在電路面6f上還設(shè)置有電力用半導(dǎo)體元件8以外的電路部件,它們也與引線圖案23、引線圖案24中的任意引線圖案電連接。
如圖3所示,引線框架21是對(duì)板厚1mm的銅板進(jìn)行沖壓而形成的,引線圖案23、4個(gè)引線圖案24以及引線圖案25經(jīng)由連結(jié)部26與引線框22連結(jié)。如圖2所示,附加臺(tái)階高差,以使位于散熱器6上的各引線圖案的部分比除該部分以外的部分向散熱器6側(cè)下降。如圖3所示,在引線圖案23、引線圖案24、引線圖案25的一部分設(shè)置有直徑為2mm的貫通孔21h,該貫通孔21h用于在預(yù)定位置形成連接器部5。貫通孔21h的內(nèi)徑部21hi是貫通各引線圖案的側(cè)面。而且,直至后述電力用半導(dǎo)體裝置1的制造方法中的修整的工序?yàn)橹梗饕€圖案與引線框22連結(jié),作為引線框架21而成為一體。也就是說(shuō),在各引線圖案在引線框架21內(nèi)被連結(jié)的狀態(tài)下,針對(duì)每個(gè)引線圖案形成的貫通孔21h會(huì)準(zhǔn)確地維持各自的位置關(guān)系。此外,雖然在圖2中未示出,但引線圖案25利用焊料7與散熱器6的電路面6f接合,從而與電力用半導(dǎo)體元件8的背面電極電連接。
此外,對(duì)電力用半導(dǎo)體元件8的電極和外部進(jìn)行連接的布線部件即使不是引線框架的引線圖案,也可以是玻璃環(huán)氧樹脂基板的引線圖案,貫通孔即使構(gòu)成為替換成玻璃環(huán)氧樹脂基板的通孔也成立。
如圖2所示,在電路面6f側(cè)形成有電力電路的散熱器6的背側(cè),隔著絕緣層14貼附有銅箔15,除銅箔15的背面部分以外的區(qū)域被密封。具有與所形成的電路面6f大致平行的主面4f的樹脂的密封體4整體呈矩形板狀。從密封體4露出的銅箔15的露出部用于在電力用半導(dǎo)體裝置1完成之后,在安裝于外部基板后安裝翅片(fin)等冷卻器。而且,在密封體4的主面4f針對(duì)各個(gè)貫通孔21h形成有連接器部5,該連接器部5形成為從主面4f向電路面6f凹陷,并且與對(duì)應(yīng)的貫通孔21h連通,作為用于插入壓配端子2的母型連接器發(fā)揮功能。
如圖4、圖6所示,連接器部5形成為在密封體4的主面4f設(shè)置直徑d1為3mm的端子固定部(主面開口部)5c,從中途經(jīng)由直徑d2為2mm的筒狀部5hu通過(guò)貫通孔21h,進(jìn)而形成筒狀部5hd,到達(dá)底部5b。端子固定部5c是直徑d1為3mm的圓筒形,筒狀部5hu、5hd是直徑d2為2mm的圓筒形。貫通孔21h的內(nèi)徑部21hi呈內(nèi)部露出的圓筒形。也就是說(shuō),連接器部5呈由同心且直徑不同的兩個(gè)圓筒形構(gòu)成的兩段圓筒形。示出連接器部5的深度尺寸的例子。例如從主面4f至底部5b為止的深度l4為7mm,從主面4f至端子固定部5c的端子固定部底面(主面開口部底面)5cb為止的深度l1為1mm,筒狀部5hu的深度l2為2mm,作為導(dǎo)電部分的引線圖案23的貫通孔21h的深度tl為1mm,筒狀部5hd的深度l3為3mm。從筒狀部5hu至底部5b為止的延伸部5e的深度(延伸部深度)le為6mm。貫通孔21h的深度tl也是引線圖案23的圖案板厚。在圖4、圖6中,示出了引線圖案23中的連接器部5,但引線圖案24、25中的連接器部5也是相同的。在圖4中,示出了插入有壓配端子2的連接器部5和未插入的連接器部5。
接下來(lái),使用圖4、圖5說(shuō)明插入到連接器部5的壓配端子2的形狀。壓配端子2包括直線部(軀干部)2s、連接器插入端子2a以及基板插入端子2b,將連接器插入端子2a插入到連接器部5。直線部2s的壓配端子2的寬度方向的寬度為ws,在壓配端子2的長(zhǎng)度方向上為直線形狀。在連接器插入端子2a包括寬度為wf的壓配部2p和寬度為wa的錨部2n。壓配端子2的厚度ts只要是在將壓配端子2插入到連接器部5時(shí)不發(fā)生扭轉(zhuǎn)或翹曲的厚度即可。連接器插入端子2a、錨部2n、基板插入端子2b分別形成為內(nèi)側(cè)被挖通的框形形狀。
在如圖4所示將連接器插入端子2a插入到連接器部5時(shí),寬ws的直線部2s與連接器部5的端子固定部5c的端子固定部底面5cb接觸,連接器部5的深度方向上的壓配端子2的插入位置被固定。端子固定部5c的直徑d1最好與直線部2s的寬度ws相匹配地設(shè)計(jì)。
壓配部2p的寬度wf比形成于各引線圖案的貫通孔21h處的內(nèi)徑部21hi的直徑d2大。因此,在將壓配部2p插入到連接器部5時(shí),壓配部2p與作為導(dǎo)體的內(nèi)徑部21hi的直徑d2相應(yīng)地壓縮變形,由于其排斥而在與內(nèi)徑部21hi之間施加預(yù)定以上的壓力,從而與貫通孔21h的內(nèi)徑部21hi接合而被固定。
錨部2n的寬度wa比內(nèi)徑部21hi的直徑d2小。因此,在將壓配端子2插入時(shí),錨部2n與連接器部5的底部5b接觸,且發(fā)生塑性變形并與筒狀部5hd接觸。進(jìn)而通過(guò)將壓配端子2進(jìn)一步壓入,從而錨部2n壓縮變形,由于來(lái)自筒狀部5hd的排斥力而錨部2n被固定于連接器部5的筒狀部5hd。
由于需要在固定壓配部2p之前使錨部2n壓縮變形,所以需要使從直線部2s的直線部底面(軀干部底面)2sb至錨部2n的下表面為止的長(zhǎng)度即連接器插入端子長(zhǎng)度la比從連接器部5的筒狀部5hu至底部5b為止的深度即延伸部5e的深度le長(zhǎng)。
此外,插入前的壓配端子2只要保持連接器插入端子長(zhǎng)度la比連接器部5的延伸部深度le長(zhǎng)的關(guān)系,則錨部2n接觸的筒狀部5hd的深度也可以是3mm以下或3mm以上。
另外,形成于引線圖案23、24、25的貫通孔21h的內(nèi)徑部21hi處的直徑d2也可以是2mm以外的值。貫通孔21h的內(nèi)徑部21hi處的直徑d2及其深度tl只要是與如下情況相應(yīng)的直徑以及深度即可:在將壓配端子2插入到連接器部5時(shí)壓配部2p與作為導(dǎo)體的內(nèi)徑部21hi的直徑d2相應(yīng)地壓縮變形,由于其排斥而在與內(nèi)徑部21hi之間施加預(yù)定以上的壓力。
接著,使用圖2、圖7~圖9說(shuō)明在密封體4的主面4f設(shè)置有作為端子插入用的母型連接器的連接器部5的電力用半導(dǎo)體裝置1的制造方法。此外,在工序前,設(shè)為引線框架21自身已完成。圖7是示出圖1的電力用半導(dǎo)體裝置的制造中途的模塊的圖。圖8以及圖9是說(shuō)明圖1的電力用半導(dǎo)體裝置的制造工序的圖。圖8是為了對(duì)在電路面6f形成有半導(dǎo)體電路的模塊1m進(jìn)行密封而將模塊1m設(shè)置于模具90的狀態(tài)的剖視圖,圖9是在緊接著密封之后進(jìn)行引線框架21的修整之前的電力用半導(dǎo)體裝置1的剖視圖。此外,圖7~圖9示出了與圖1的a-a線對(duì)應(yīng)的剖切面。
首先,如圖7所示,包含利用焊料7將電力用半導(dǎo)體元件8(開關(guān)元件11、整流元件12)的背面電極(陰極電極、集電極電極)接合到作為電路面6f的散熱器6的表面的預(yù)定位置,進(jìn)行未圖示的電路部件的設(shè)置。接著,進(jìn)行如下引線框架21的各引線圖案與電路部件的電連接:引線框架21的引線圖案23的一端與電力用半導(dǎo)體元件8的各個(gè)表面的主電力的電極(陽(yáng)極電極、發(fā)射極電極)的利用焊料7進(jìn)行的接合、引線框架21的引線圖案25的一端與電路面6f的預(yù)定位置的利用焊料7進(jìn)行的接合以及開關(guān)元件11的柵電極與引線框架21的引線圖案24的使用金線9的電連接。由此,布線連接結(jié)束,形成模塊1m,該模塊1m具備構(gòu)成基于開關(guān)元件11和整流元件12的半導(dǎo)體開關(guān)的電力電路。
這樣,如圖8所示,將具備電力電路的模塊1m設(shè)置在傳遞模塑用的模具90(上模具91、下模具92)內(nèi),并使銅箔15、絕緣層14在其下方。此時(shí),在上模具91的面內(nèi)在與貫通孔21h的位置對(duì)應(yīng)的預(yù)定位置處配置有套筒91s以及銷91p,進(jìn)行位置對(duì)準(zhǔn)(面的延伸(水平)方向)以使各銷91p分別插入到對(duì)應(yīng)的貫通孔21h內(nèi)。然后,用上模具91和下模具92夾住引線框架21的一部分,使引線框22向模具90的外部伸出,緊固模具90。由此,水平方向被定位的模塊1m在垂直方向也被定位,能夠高精度地決定各貫通孔21h在水平方向上的相對(duì)位置以及相對(duì)于主面4f的深度。
這樣,當(dāng)將密封樹脂注入到在模具90的內(nèi)部將模塊1m三維地定位的模具90內(nèi)的空間并通過(guò)傳遞模塑來(lái)密封時(shí),如圖9所示,能夠形成密封體4,該密封體4密封電路面6f的電路部件,并且具有與電路面6f大致平行的主面4f。在將密封樹脂注入到模具90內(nèi)時(shí),在貫通孔21h插入有銷91p,該銷91p被調(diào)整過(guò)直徑以便至少緊貼于貫通孔21h的內(nèi)徑部21hi。因此,在密封體4中插入有銷91p的部分形成為從主面4f與各引線圖案的貫通孔21h連通的連接器部5的延伸部5e。另外,在密封體4中插入有套筒91s的部分形成為連接器部5的端子固定部5c。這樣,形成具備延伸部5e和端子固定部5c即兩段圓筒形狀的連接器部5。由此,在各連接器部5處,作為導(dǎo)電部的貫通孔21h的中心與端子固定部5c、筒狀部5hu、5hd的中心不偏離地形成為同心,所以能夠順利地插入如壓配端子2那樣的外部端子。
接下來(lái),作為修整工序,去除從密封體4露出的引線框架21的引線框22。制造雖然在密封體4的側(cè)面如圖2所示連結(jié)部26的切斷部露出但基本上電路部分被密封體4封裝的電力用半導(dǎo)體裝置1。
在向連接器部5插入壓配端子2時(shí),錨部2n先與連接器部5的底部5b相接而壓縮變形。之后,由于錨部2n的變形而在錨部2n與筒狀部5hd的內(nèi)壁間產(chǎn)生壓縮應(yīng)力,壓配端子2的錨部2n固定于連接器部5。與其相匹配地壓配部2p固定于引線框架的內(nèi)徑部21hi而被電連接。
這樣,實(shí)施方式1的電力用半導(dǎo)體裝置1在主面4f配置有能夠插入壓配端子2的多個(gè)連接器部5,從而能夠從電力用半導(dǎo)體裝置1的上表面(主面4f)安裝如壓配端子2那樣的外部端子,能夠使電力用半導(dǎo)體裝置1小型化,能夠縮小向外部基板進(jìn)行安裝的安裝面積。因此,能夠使安裝有電力用半導(dǎo)體裝置1的設(shè)備小型化。
進(jìn)而,實(shí)施方式1的電力用半導(dǎo)體裝置1通過(guò)將基于壓配端子2的壓縮變形的接合用于向連接器部5的連接,從而能夠以比以往的利用釬焊連接的端子構(gòu)造低的溫度將端子安裝到連接器部5。由此能夠無(wú)需對(duì)作為電力用半導(dǎo)體元件8的接合部的焊料7進(jìn)行再次加熱來(lái)使之再次熔融或者軟化地組裝模塊,能夠提高焊料接合部的可靠性。
在制造實(shí)施方式1的電力用半導(dǎo)體裝置1時(shí),利用設(shè)置于上模具91的銷91p以及套筒91s形成連接器部5,從而能夠如設(shè)定那樣配置各連接器部5在主面4f內(nèi)的位置。況且,模具90的銷91p形成為插入到設(shè)置在引線框架21內(nèi)的貫通孔21h,所以利用各連接器部5能夠使作為導(dǎo)電部發(fā)揮功能的貫通孔21h的中心與樹脂的筒狀部5hu、5hd以及端子固定部5c的中心一致,消除連接器部5內(nèi)的軸的歪斜。因此,能夠降低插入到連接器部5的外部端子(在本例中為壓配端子2)的位置或角度的偏差,與外部設(shè)備順利地連結(jié)?;蛘撸軌?qū)⒃O(shè)置于外部設(shè)備的多個(gè)端子順利地插入到各連接器部5。由此,不會(huì)在向設(shè)備安裝時(shí)或安裝后、以及端子的連接時(shí)或連接后施加例如在連接器部5的單側(cè)的壁面產(chǎn)生的過(guò)大的排斥力等多余的力。因此,能夠降低向電連接部、電路部件等的應(yīng)力來(lái)防止劣化,能夠提高電力用半導(dǎo)體裝置1的可靠性。
實(shí)施方式1的電力用半導(dǎo)體裝置1通過(guò)使用壓配端子2,不需要向外部基板的安裝用的釬焊設(shè)備,能夠通過(guò)簡(jiǎn)易的手動(dòng)按壓來(lái)安裝,所以能夠大幅地降低設(shè)備成本。另外,在實(shí)施方式1的電力用半導(dǎo)體裝置1中,即使是更大的印刷基板也能夠使用壓配端子(基板插入端子2b)而容易地安裝,且也不需要如釬焊那樣的技術(shù)知識(shí)(knowhow)等,所以作業(yè)性大幅地提高。特別在電力用半導(dǎo)體裝置中,由于流過(guò)大電流,端子的剖面面積比一般的半導(dǎo)體裝置大,在進(jìn)行釬焊時(shí)端子的溫度難以上升,難以使其穩(wěn)定。但是,實(shí)施方式1的電力用半導(dǎo)體裝置1由于使用壓配端子2,所以即使壓配端子2的剖面面積改變也容易地按壓,從而能夠安裝,因此,成品率提高。
此外,與外部基板連接的壓配端子2的基板插入端子2b既可以是釬焊用的端子,也可以是彈簧端子等。也就是說(shuō),可以根據(jù)來(lái)自用戶的需求來(lái)將基板插入端子變形為各種方式。
在實(shí)施方式1的電力用半導(dǎo)體裝置1中,壓配端子2的直線部2s中的直線部底面2sb與連接器部5的端子固定部5c中的端子固定部底面5cb接觸,從而確定壓配端子2相對(duì)連接器部5的深度方向的位置。由此,能夠符合電力用半導(dǎo)體裝置1中的壓配端子2整體的突出長(zhǎng)度,所以在實(shí)施方式1的電力用半導(dǎo)體裝置1中,在安裝外部基板時(shí)連接位置一致,所以接合質(zhì)量穩(wěn)定。進(jìn)而,在實(shí)施方式1的電力用半導(dǎo)體裝置1中,通過(guò)使端子固定部5c的直徑d1與壓配端子2的直線部2s相匹配,從而即使在插入壓配端子2后壓配端子2左右(與插入方向垂直)搖擺,端子固定部5c的側(cè)面成為振動(dòng)的制動(dòng)器,從而也能夠減少向壓配部2p的負(fù)荷。
另外,在實(shí)施方式1的電力用半導(dǎo)體裝置1中,通過(guò)使與連接器部5連接的壓配端子2具有錨部2n,在壓配部2p和錨部2n這兩個(gè)部位被固定。由此在電力用半導(dǎo)體裝置1從外部受到振動(dòng)等情況下,除了保持壓配部2p之外,錨部2n還保持壓配端子2,所以實(shí)施方式1的電力用半導(dǎo)體裝置1能夠得到針對(duì)振動(dòng)或沖擊機(jī)械性、電性高的可靠性。
當(dāng)在銅箔15的露出面安裝翅片的情況下,將翅片按壓到電力用半導(dǎo)體裝置1而安裝。實(shí)施方式1的電力用半導(dǎo)體裝置1的錨部2n固定于連接器部5的底部5b,所以在安裝翅片時(shí)即使經(jīng)由模塊1m而在壓配部2p受到深度方向(連接器部5的延伸方向)的應(yīng)力,由于錨部2n支承連接器部5,所以壓配部2p也不會(huì)偏離,外部翅片安裝時(shí)的質(zhì)量穩(wěn)定。
此外,未必需要在各引線圖案與主面4f之間具有樹脂的層,也可以使各引線圖案的面在端子固定部5c的下表面露出,將連接器部5的筒狀部5hu的直徑設(shè)為與端子固定部5c的直徑相同。該情況下的連接器部5也為兩段圓筒形狀。壓配端子2的直線部2s的直線部底面2sb與各引線圖案接觸,從而能夠使電力用半導(dǎo)體裝置1中的壓配端子2整體的突出長(zhǎng)度匹配。
另外,也可以將連接器部5的端子固定部5c的直徑設(shè)為與筒狀部5hu以及各引線圖案的貫通孔21h的直徑相同。即,端子固定部5c成為從主面4f至壓配端子2的直線部2s的直線部底面2sb所處的部分為止的部分。該情況下的連接器部5不是兩段圓筒形狀,而是通常的圓筒形狀。在該情況下,沒(méi)有規(guī)定壓配端子2的插入長(zhǎng)度的端子固定部底面5cb,所以利用按壓壓配端子2的裝置來(lái)調(diào)整壓配端子2的插入長(zhǎng)度。根據(jù)來(lái)自壓配端子2的反作用力的增加狀態(tài)、或主面4f與直線部2s上表面或者基板插入端子2b的端部的距離來(lái)調(diào)整壓配端子2的插入長(zhǎng)度。
另外,也可以如圖10所示在設(shè)置于模具90的上模具91的銷91p的前端設(shè)置實(shí)施了錐化的銷錐部91t。圖10是示出實(shí)施方式1的另一連接器部以及模具的銷的圖,圖11是示出圖10的連接器部以及壓配端子的圖。圖10(a)示出了樹脂被注入到模具90的狀態(tài)的連接器部5,圖10(b)示出了從模具90取出之后的連接器部5。即,從圖10(a)的狀態(tài)成為圖10(b)的狀態(tài)。圖8所示的銷91p(第一銷)的前端部為圓筒形,但圖10(a)所示的銷91p(第二銷)的前端部為由銷底面部91b和銷錐部91t構(gòu)成的圓錐臺(tái)。
通過(guò)使用具備設(shè)置有銷錐部91t的銷91p的上模具91,如圖10(b)所示銷91p的前端形狀被轉(zhuǎn)印成連接器部5的底部5b的底形狀。即,連接器部5的底部5b的底形狀為由平的底面和底面錐部5bt構(gòu)成的圓錐臺(tái)。這樣,具備底面錐部5bt被設(shè)置于前端部的連接器部5的電力用半導(dǎo)體裝置1在壓配端子2的錨部2n壓縮變形時(shí),易于如圖11所示與用于形成密封體4的密封樹脂接觸,錨部2n與連接器部5的接觸面積增加,所以能夠提高壓配端子2的保持力。
另外,也可以如圖12所示在設(shè)置于模具90的上模具91的銷91p的前端設(shè)置具有圓形的圓形部91c。圖12是示出實(shí)施方式1的又一連接器部以及模具的銷的圖,圖13是示出圖12的連接器部以及壓配端子的圖。圖12(a)示出了樹脂被注入到模具90的狀態(tài)的連接器部5,圖12(b)示出了從模具90取出之后的連接器部5。即,從圖12(a)的狀態(tài)成為圖12(b)的狀態(tài)。圖12(a)所示的銷91p(第三銷)的前端部為由圓形部91c構(gòu)成的半球狀。
通過(guò)使用具備設(shè)置有圓形部91c的銷91p的上模具91,如圖12(b)所示銷91p的前端形狀被轉(zhuǎn)印成連接器部5的底部5b的底形狀。即,連接器部5的底部5b的底形狀為由圓形部91c構(gòu)成的半球狀。這樣,在具備在前端部設(shè)置有圓形部91c的連接器部5的電力用半導(dǎo)體裝置1中,在將壓配端子2插入到連接器部5時(shí),如圖13所示對(duì)于錨部2n的變形,能夠得到比第一銷或第二銷多的接觸面積,能夠進(jìn)一步提高壓配端子2的保持力。
如以上所述,實(shí)施方式1的電力用半導(dǎo)體裝置1的特征在于,具備:電力用半導(dǎo)體元件8,與電路基板3的電路面6f接合;多個(gè)引線圖案23、24、25,各自的一端側(cè)與包括電力用半導(dǎo)體元件8的設(shè)置于電路面6f側(cè)的電路部件的任意電路部件連接,并且分別在另一端側(cè)的預(yù)定位置具有貫通孔;密封體4,形成為密封電路部件和電路面6f,具有與電路面6f大致平行的主面4f;母型連接器(連接器部5),對(duì)應(yīng)于多個(gè)引線圖案23、24、25的各自的貫通孔21h,從密封體4的主面4f向電路面6f地形成;以及壓配端子2,具有連接器插入端子2a,該連接器插入端子2a固定于母型連接器(連接器部5)。連接器插入端子2a的特征在于具備:錨部2n,設(shè)置于向母型連接器(連接器部5)的插入前端側(cè),并且固定于母型連接器(連接器部5)的底(底部5b)以及側(cè)面(筒狀部5hd);以及壓配部2p,設(shè)置于插入深度比錨部2n淺的部分,并且與引線圖案23、24、25的貫通孔21h連接。實(shí)施方式1的電力用半導(dǎo)體裝置1由于該特征而壓配端子2具有固定于母型連接器(連接器部5)的底(底部5b)以及側(cè)面(筒狀部5hd)的錨部2n和與引線圖案23、24、25的貫通孔21h連接的壓配部2p,所以能夠提高壓配端子2與連接器(連接器部5)的保持力,能夠小型化且提高可靠性。
實(shí)施方式2.
參照?qǐng)D14~圖18說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式2中的電力用半導(dǎo)體裝置1。圖14是示出本發(fā)明的實(shí)施方式2的壓配端子的圖,圖15是示出壓配端子以及連接器部的圖。圖16是說(shuō)明圖14的壓配端子的反作用力的圖。實(shí)施方式2中的電力用半導(dǎo)體裝置1與實(shí)施方式1相比,僅連接器部5的端子固定部5c的形狀和壓配端子2的錨部2n的形狀不同。因此,在以下僅說(shuō)明該區(qū)別點(diǎn)。
圖14的壓配端子2的錨部2n由外周與貫通孔(錨部貫通孔)2nh的寬度不同的銅框等金屬框構(gòu)成,具有向貫通孔2nh的內(nèi)側(cè)的三個(gè)部位的突起部2t。在錨部2n的上側(cè)具有兩個(gè)部位的突起部2t,在下側(cè)具有一個(gè)部位的突起部2t。當(dāng)將壓配端子2插入到連接器部5時(shí),錨部2n如圖15所示壓縮變形。在變形時(shí),突起部2t的前端分別相互接觸并壓縮變形。此時(shí),如圖16所示,從底部5b受到的反作用力31在連接器部5的深度方向產(chǎn)生,但由于突起部2t彼此的壓縮變形而上側(cè)的突起部2t將反作用力31分散到水平方向,向反作用力32、33的方向傳遞給連接器部5的筒狀部5hd。由此,實(shí)施方式2的電力用半導(dǎo)體裝置1能夠?qū)⑦B接器部5的向深度方向的應(yīng)力有效地變換為水平方向,進(jìn)行壓配端子2的錨部2n與筒狀部5hd的固定,與實(shí)施方式1的結(jié)構(gòu)相比錨部2n與筒狀部5hd被更牢固地固定。
實(shí)施方式2的電力用半導(dǎo)體裝置1的壓配端子2的錨部2n形成為內(nèi)側(cè)被挖通的框形形狀,并且在被挖通的錨部貫通孔(貫通孔2nh)具有至少三個(gè)部位的向內(nèi)側(cè)的突起部2t,作為突起部2t之一的第一突起部位于插入前端側(cè),且第一突起部位于錨部2n中的寬度方向的中央側(cè),與第一突起部不同的兩個(gè)突起部2t位于壓配部2p側(cè),且突起部2t分別位于比第一突起部靠錨部2n的寬度方向的周邊側(cè)的位置,所以與實(shí)施方式1的結(jié)構(gòu)相比,能夠提高壓配端子2與連接器部5的保持力,能夠小型化且提高可靠性。
另外,如圖15所示在端子固定部5c的表面?zhèn)?密封體4的主面4f側(cè))設(shè)置有實(shí)施了錐化的表面錐部5st以使開口面積變大。通過(guò)設(shè)置表面錐部5st,即使在壓配端子2向連接器部5斜向地插入的情況下,直線部2s的側(cè)面也沿著表面錐部5st插入,即表面錐部5st發(fā)揮引導(dǎo)件的作用,所以實(shí)施方式2的連接器部5具有矯正插入方向的效果。由此,在實(shí)施方式2的電力用半導(dǎo)體裝置1中,最終將壓配端子2與連接器部5平行地插入,壓配式接合質(zhì)量穩(wěn)定。另外,實(shí)施方式2的電力用半導(dǎo)體裝置1的密封體4中的基板插入端子2b的位置偏差被降低,能夠在安裝外部基板時(shí)得到良好的接合質(zhì)量。
此外,突起部2t只要如圖17所示具有兩個(gè)部位,就能夠?qū)⑴c連接器部5的底部5b接觸時(shí)的向深度方向的應(yīng)力變換為水平方向,將錨部2n按壓到筒狀部5hd側(cè),所以至少具有兩個(gè)部位的突起部2t即可。
圖17是示出本發(fā)明的實(shí)施方式2的另一壓配端子的圖,圖18是示出圖17的壓配端子以及連接器部的圖。在如圖17所示設(shè)置于壓配端子2的錨部2n的突起部2t為兩個(gè)的情況下,錨部2n與筒狀部5hd的固定力比突起部2t為3個(gè)的情況稍微下降,但與實(shí)施方式1的結(jié)構(gòu)相比,錨部2n與筒狀部5hd被更牢固地固定。因此,安裝有圖17的壓配端子2的電力用半導(dǎo)體裝置1起到與安裝有圖14的壓配端子2的電力用半導(dǎo)體裝置1同樣的效果。
實(shí)施方式2的其它電力用半導(dǎo)體裝置1的壓配端子2的錨部2n形成為內(nèi)側(cè)被挖通的框形形狀,并且在被挖通的錨部貫通孔(貫通孔2nh)處具有至少兩個(gè)部位的向內(nèi)側(cè)的突起部2t,所以與實(shí)施方式1的結(jié)構(gòu)相比,能夠提高壓配端子2與連接器部5的保持力,能夠小型化且提高可靠性。
實(shí)施方式3.
參照?qǐng)D19~圖22說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式3中的電力用半導(dǎo)體裝置1。圖19是示出本發(fā)明的實(shí)施方式3的壓配端子的圖,圖20是示出圖19的壓配端子以及連接器部的圖。圖21、圖22是說(shuō)明圖19的壓配端子的基板插入端子的角度調(diào)整作用的圖。圖21示出將壓配端子2的基板插入端子2b插入到外部基板50的通孔51之前的狀態(tài),圖22示出壓配端子2的基板插入端子2b被插入到外部基板50的通孔51的狀態(tài)。實(shí)施方式3中的電力用半導(dǎo)體裝置1與實(shí)施方式1以及2相比,僅壓配端子2的形狀不同。因此,在以下僅說(shuō)明該區(qū)別點(diǎn)。
實(shí)施方式3的壓配端子2的位于連接器插入端子2a與基板插入端子2b之間的軀干部的形狀與圖17所示的實(shí)施方式2的另一壓配端子2不同。圖17的壓配端子2的軀干部?jī)H為直線部2s,但實(shí)施方式3的壓配端子2的軀干部40具有直線部2s和彎曲底面部41。直線部2s位于軀干部40的基板插入端子2b側(cè),彎曲底面部41位于軀干部40的連接器插入端子2a側(cè)。彎曲底面部41向連接器插入端子2a側(cè)突出,即彎曲成凸形狀。
此外,在圖19~圖22中,示出了將圖17所示的實(shí)施方式2的另一壓配端子2的軀干部變更后的壓配端子2的例子,但實(shí)施方式3的壓配端子2不限定于此。即,實(shí)施方式3的壓配端子2也可以是將實(shí)施方式1中的圖5的壓配端子2、實(shí)施方式2的圖14的壓配端子2的軀干部變更后的壓配端子。另外,在實(shí)施方式1以及2中,在軀干部中,雖然未附加符號(hào)40,但實(shí)施方式1以及2中的壓配端子2的直線部2s也是軀干部40。
如圖20所示,實(shí)施方式3的壓配端子2與實(shí)施方式1以及2的壓配端子2不同,軀干部40的彎曲底面部41與端子固定部底面5cb不以面接觸,而是軀干部40的彎曲底面部41與筒狀部5hu的端部、即筒狀部5hu的開口部同心圓狀地接觸。實(shí)施方式3的壓配端子2的軀干部40的彎曲底面部41與筒狀部5hu的端部、即筒狀部5hu的開口部同心圓狀地接觸,所以即使在基板插入端子2b相對(duì)于電力用半導(dǎo)體裝置1的主面傾斜的情況下,也能夠在將基板插入端子2b插入到外部基板50的通孔51時(shí)將基板插入端子2b可靠地插入到通孔51。以下說(shuō)明實(shí)施方式3的壓配端子2的作用。
在圖21中示出了壓配端子2的基板插入端子2b相對(duì)于電力用半導(dǎo)體裝置1的主面、即密封體4的主面4f傾斜的情況。在圖21中示出了連接器插入端子2a的連接器插入端子根部2ac彎曲,軀干部40以及基板插入端子2b相對(duì)于通孔51的通孔中心52傾斜的例子。另外,在圖21中示出了基板插入端子2b的基板插入端子根部2bc未彎曲的例子。實(shí)施方式3的壓配端子2的彎曲底面部41相對(duì)于筒狀部5hu的端部、即筒狀部5hu的開口部同心圓狀地接觸,所以當(dāng)傾斜的基板插入端子2b與外部基板50的通孔51接觸時(shí),彎曲底面部41與壓配部2p間、例如連接器插入端子根部2ac壓彎,能夠調(diào)整基板插入端子2b的角度。
如圖22所示,實(shí)施方式3的壓配端子2隨著基板插入端子2b被插入到通孔51的里側(cè)(在圖22中上側(cè)),軀干部40的彎曲底面部41與筒狀部5hu的端部、即筒狀部5hu的開口部的接觸位置一邊移動(dòng)一邊調(diào)整基板插入端子2b的傾斜度。即,實(shí)施方式3的壓配端子2的穿過(guò)基板插入端子2b的前端部和基板插入端子根部2bc的中心的基板插入端子軸53與通孔中心52的角度變小。當(dāng)基板插入端子2b被完全地插入到通孔51時(shí),軀干部40中的直線部2s的直線部上表面2su與通孔51的底部金屬51a接觸,直線部上表面2su與通孔51的底部金屬51a相互平行。在圖22中示出了將基板插入端子2b插入到通孔51以使基板插入端子2b的基板插入端子軸53與通孔51的通孔中心52平行的例子。此外,在將基板插入端子2b插入到通孔51時(shí),內(nèi)部被挖通的框形形狀的基板插入端子2b被按壓到通孔51而變形,但根據(jù)該基板插入端子2b的變形情況,還有時(shí)基板插入端子軸53不與通孔中心52完全平行,而稍微傾斜。即使在該情況下,也能夠調(diào)整基板插入端子2b的角度,所以沒(méi)有問(wèn)題。即,也可以將基板插入端子2b插入到通孔51以使基板插入端子2b的基板插入端子軸53與通孔51的通孔中心52大致平行(實(shí)質(zhì)上平行)。
在實(shí)施方式3的電力用半導(dǎo)體裝置1中,與實(shí)施方式1以及2同樣地壓配端子2具有固定于母型連接器(連接器部5)的底(底部5b)以及側(cè)面(筒狀部5hd)的錨部2n和與引線圖案23、24、25的貫通孔21h連接的壓配部2p,所以能夠提高壓配端子2與連接器(連接器部5)的保持力,能夠小型化且提高可靠性。
在實(shí)施方式3的壓配端子2中,在將基板插入端子2b插入到通孔51時(shí)調(diào)整基板插入端子2b的傾斜度,所以即使基板插入端子2b的位置相對(duì)于外部基板50的通孔中心52偏離,基板插入端子2b與直線部2s間、例如基板插入端子根部2bc也不會(huì)彎折而發(fā)生向外部基板50的插入不良。因此,安裝有實(shí)施方式3的壓配端子2的電力用半導(dǎo)體裝置1的壓配端子2向外部基板50的插入不良的發(fā)生率減少,成品率提高。
實(shí)施方式4.
參照?qǐng)D23~圖29說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式4中的電力用半導(dǎo)體裝置1。圖23是示出本發(fā)明的實(shí)施方式4的壓配端子的圖,圖24是示出圖23的壓配端子以及第一連接器部的圖。圖25是從b方向觀察圖24的第一連接器部以及壓配端子而看到的圖,圖26是從密封體的主面?zhèn)扔^察圖24的第一連接器部而看到的圖。圖27是示出圖23的壓配端子以及第二連接器部的圖。圖28是從b方向觀察圖27的第二連接器部以及壓配端子而看到的圖,圖29是從密封體的主面?zhèn)扔^察圖27的第二連接器部而看到的圖。實(shí)施方式4中的電力用半導(dǎo)體裝置1與實(shí)施方式1以及2相比,壓配端子2和連接器部5的形狀不同。因此,在以下僅說(shuō)明該區(qū)別點(diǎn)。
首先,說(shuō)明實(shí)施方式4的壓配端子2的形狀。實(shí)施方式4的壓配端子2是形成為板狀的壓配端子,位于連接器插入端子2a與基板插入端子2b之間的軀干部的形狀與圖17所示的實(shí)施方式2的另一壓配端子2不同。實(shí)施方式4的壓配端子2與圖17的壓配端子2的不同點(diǎn)在于,作為軀干部40的直線部2s具有中通部42,該中通部42在其內(nèi)部被挖通成圓狀或者橢圓狀。如圖24、圖27所示,中通部42由于將壓配端子2插入到電力用半導(dǎo)體裝置1時(shí)的載荷而被壓癟、變形。此外,在圖23中示出了具有橢圓形狀的中通部42的壓配端子2的例子。
實(shí)施方式4的壓配端子2在插入到電力用半導(dǎo)體裝置1時(shí)中通部42被壓癟,從而直線部2s的一部分在寬度方向上擴(kuò)展,與連接器部5中的端子固定部5c的側(cè)面接觸。此時(shí)直線部2s的一部分深入到端子固定部5c的側(cè)面而發(fā)揮錨定效應(yīng),從而壓配端子2的直線部2s被固定到連接器部5中的端子固定部5c的側(cè)面。實(shí)施方式4的壓配端子2與圖17的壓配端子2相比能夠提高壓配端子2與連接器部5的保持力,能夠提高可靠性。這是具有中通部42的壓配端子2的效果。安裝有具有中通部42的實(shí)施方式4的壓配端子2的電力用半導(dǎo)體裝置1能夠提高壓配端子2與連接器部5的保持力,能夠提高可靠性。
此外,在圖23~圖29中示出了將圖17所示的實(shí)施方式2的另一壓配端子2的軀干部變更后的壓配端子2的例子。實(shí)施方式4的壓配端子2不限定于此,也可以是將實(shí)施方式1中的圖5的壓配端子2、實(shí)施方式2的圖14的壓配端子2的軀干部變更后的壓配端子。
接下來(lái)說(shuō)明實(shí)施方式4的連接器部5的形狀。圖25所示的第一連接器部5示出圖26的b-b線的剖面,圖24所示的第一連接器部5示出了圖26的c-c線的剖面。在圖25、圖26中,連接器部5的筒狀部5hd的一部分從引線圖案23的底面向底部5b變窄,底部5b具有寬度為壓配端子2的板厚程度的窄底部43a、43b、43c、43d。在圖26中,示出了在底部5b設(shè)置有4個(gè)窄底部43a、43b、43c、43d的例子。4個(gè)窄底部43a、43b、43c、43d形成于底部5b的外周部與虛線四邊形47的各一邊之間。各窄底部43a、43b、43c、43d形成為比引線圖案23、24、25的貫通孔21h的直徑窄。圖24中的壓配端子2示出了插入到窄底部43a和窄底部43b的例子。此外,窄底部的符號(hào)統(tǒng)一使用43,在區(qū)分的情況下使用43a、43b、43c、43d。
第一上部開口44是形成于密封體4的主面4f的連接器部5的開口,第二上部開口45是表面錐部5st的下端部處的連接器部5的開口。延伸部開口46是形成于延伸部5e的上端部、即筒狀部5hu的上端部的連接器部5的開口。第一連接器部5中的底部5b的形狀是將虛線四邊形47與4個(gè)窄底部43a、43b、43c、43d合起來(lái)而得到的形狀。
在如圖25所示向箭頭48或者箭頭49的方向旋轉(zhuǎn)地插入壓配端子2的情況下,當(dāng)壓配端子2的連接器插入端子2a到達(dá)以壓配端子2的板厚ts方向的寬度(在圖25中左右方向的寬度)變窄的方式變化的筒狀部5hd時(shí),壓配端子2的與板厚面(能夠看到板厚ts的面)垂直的正面以及背面沿著與該正面以及背面對(duì)置的筒狀部5hd的斜坡移動(dòng),即該筒狀部5hd成為引導(dǎo)件,抑制壓配端子2在箭頭48或者箭頭49所示的方向上旋轉(zhuǎn),將壓配端子2矯正成垂直方向(連接器部5的延伸方向)。實(shí)施方式4的連接器部5能夠配置成當(dāng)壓配端子2的連接器插入端子2a到達(dá)窄底部43a、43b時(shí),使壓配端子2朝向垂直方向(連接器部5的延伸方向)。因此,具備這樣的連接器部5的實(shí)施方式4的電力用半導(dǎo)體裝置1即使壓配端子2相對(duì)于連接器部5的延伸方向傾斜地被插入,也能夠配置成使壓配端子2朝向連接器部5的延伸方向。因此,實(shí)施方式4的電力用半導(dǎo)體裝置1能夠提高壓配端子2的位置精度,能夠提高產(chǎn)品成品率。此外,在壓配端子2中,只要至少連接器插入端子2a形成為板狀即可。連接器插入端子2a以板狀形成的壓配端子2的錨部2n能夠固定于比引線圖案23、24、25的貫通孔21h的直徑窄的窄底部43。
此外,在圖24~圖26中示出了壓配端子2的連接器插入端子2a配置于兩個(gè)窄底部43a、43b的例子,但例如也可以是在具備1個(gè)窄底部43a的連接器部5配置壓配端子2的連接器插入端子2a的情況。即使在具備1個(gè)窄底部43a的連接器部5的情況下,連接器插入端子2a的單側(cè)(在圖24中連接器插入端子2a的左側(cè))被插入到窄底部43a而配置,所以能夠配置成使壓配端子2朝向垂直方向(連接器部5的延伸方向)。在具備1個(gè)窄底部43a的連接器部5的情況下,最好是窄底部43a的長(zhǎng)度、即壓配端子2的寬度wa、wf方向的長(zhǎng)度(在圖26中左右方向的長(zhǎng)度)長(zhǎng)。窄底部43a的長(zhǎng)度長(zhǎng)的連接器部5增加保持壓配端子2的連接器插入端子2a的面積,所以與窄底部43a的長(zhǎng)度短的連接器部5相比,能夠更高精度地配置成使壓配端子2朝向垂直方向(連接器部5的延伸方向)。
圖27~圖29所示的連接器部5是具備1個(gè)窄底部43的情況且是具有最大的窄底部長(zhǎng)度的例子。圖27所示的第二連接器部5示出了圖29的c-c線的剖面,圖28所示的第二連接器部5示出了圖29的b-b線的剖面。在圖28、圖29所示的第二連接器部5中,連接器部5的筒狀部5hd的一部分從引線圖案23的底面向底部5b變窄,底部5b具有寬度為壓配端子2的板厚程度的窄底部43。在該情況下,底部5b成為窄底部43,所以底部5b能夠成為為壓配端子2的板厚程度的寬度的窄底形狀。
第二連接器部5與第一連接器部5同樣地進(jìn)行作用,所以起到與第一連接器部5同樣的效果。因此,即使壓配端子2相對(duì)于連接器部5的延伸方向傾斜地被插入,具備第二連接器部5的實(shí)施方式4的電力用半導(dǎo)體裝置1也能夠配置成使壓配端子2朝向第二連接器部5的延伸方向。因此,實(shí)施方式4的電力用半導(dǎo)體裝置1能夠提高壓配端子2的位置精度,能夠提高產(chǎn)品成品率。
在實(shí)施方式4的電力用半導(dǎo)體裝置1中,與實(shí)施方式1以及2同樣地,壓配端子2具有固定于母型連接器(連接器部5)的底(底部5b)以及側(cè)面(筒狀部5hd)的錨部2n和與引線圖案23、24、25的貫通孔21h連接的壓配部2p,所以能夠提高壓配端子2與連接器(連接器部5)的保持力,能夠小型化且提高可靠性。
此外,在上述各實(shí)施方式中,作為開關(guān)元件(晶體管)11或整流元件12發(fā)揮功能的電力用半導(dǎo)體元件8也可以是以硅晶片為基材的一般元件,但在本發(fā)明中能夠使用碳化硅(sic)、氮化鎵(gan)系材料、或者金剛石這樣的帶隙間隙比硅寬的所謂的寬帶隙半導(dǎo)體材料。在使用利用寬帶隙半導(dǎo)體材料而形成、具有電流容許量以及能夠進(jìn)行高溫動(dòng)作的半導(dǎo)體元件的情況下,本發(fā)明的電力用半導(dǎo)體裝置1出現(xiàn)特別顯著的效果。特別優(yōu)選用于使用碳化硅的電力用半導(dǎo)體元件。作為設(shè)備種類無(wú)需特別限定,除了igbt之外,也可以是mosfet(metaloxidesemiconductorfield-effect-transistor,金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管),只要是其它縱型半導(dǎo)體元件即可。
由寬帶隙半導(dǎo)體形成的開關(guān)元件11或整流元件12(各實(shí)施方式中的電力用半導(dǎo)體元件8)的電力損耗比由硅形成的元件低,所以能夠?qū)崿F(xiàn)開關(guān)元件11或整流元件12的高效化,甚至能夠?qū)崿F(xiàn)電力用半導(dǎo)體裝置1的高效化。進(jìn)而,耐壓性高,容許電流密度也高,所以能夠?qū)崿F(xiàn)開關(guān)元件11或整流元件12的小型化,通過(guò)使用這些小型化的開關(guān)元件11或整流元件12,電力用半導(dǎo)體裝置1也能夠?qū)崿F(xiàn)小型化。另外耐熱性高,所以能夠進(jìn)行高溫動(dòng)作,還能夠?qū)崿F(xiàn)安裝于散熱器的放熱翅片(冷卻器)的小型化及水冷部的空冷化,所以能夠使電力用半導(dǎo)體裝置1更加小型化。
因此,將用于與外部電連接的連接器部5形成于主面4f側(cè)的構(gòu)造是小型化所必需的構(gòu)造。此時(shí),如上述各實(shí)施方式所示,將作為用于連接如壓配端子2那樣的端子的母型連接器的連接器部5形成為與引線框架21內(nèi)的貫通孔21h連通,所以各連接器部5的位置精度高,向電連接的應(yīng)力變少,所以能夠提高可靠性。也就是說(shuō),通過(guò)發(fā)揮本發(fā)明的效果,能夠活用寬帶隙半導(dǎo)體的特性。
此外,既可以由寬帶隙半導(dǎo)體形成開關(guān)元件11以及整流元件12這兩方,也可以由寬帶隙半導(dǎo)體形成任意一方的元件。
此外,作為實(shí)施方式1~4的密封體的形成方法,不限于傳遞模塑,也可以是注塑成型或壓縮成型,關(guān)于樹脂,即使使用熱硬化性樹脂或熱塑性樹脂也能夠得到同樣的效果。作為對(duì)象封裝體,不限于本發(fā)明構(gòu)造,只要是具有引線框架及基板的封裝體,就能夠得到同樣的效果。端子方向不限于封裝體的主面方向,而能夠通過(guò)使內(nèi)部的引線框架垂直地彎折等來(lái)變形,使壓配端子向側(cè)面方向突出。封裝體除了使端子從表面突出以外,即使是使端子從側(cè)面突出的dip(dualinlinepackage,雙列直插式封裝體)、sip(singleinlinepackage,單列直插式封裝體)等也能夠得到同樣的效果。另外,本發(fā)明在沒(méi)有矛盾的范圍內(nèi)能夠?qū)Ω鲗?shí)施方式的內(nèi)容自由地進(jìn)行組合,或者對(duì)各實(shí)施方式適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行變形、省略。