JP2010212311A - 半導体装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 制御基板の貫通孔に多数隣接する端子を入れ易くすることができる半導体装置を提供すること。
【解決手段】 パワーモジュールにおいて、制御基板105に、基板厚さ方向に貫通し、信号端子104を挿入させるテーパ状の部分を有する貫通孔701を形成し、貫通孔701に挿入する信号端子104を平板状に形成し、貫通孔701は、信号端子104が挿入される側の開口部を、信号端子104が突出する側の開口部より、信号端子104の厚さ方向にのみ大きく形成した。
【選択図】 図１

Description

本発明は、半導体装置の技術分野に属する。

従来では、制御基板の貫通孔の径を、中継端子の貫入側から貫通孔を進むに従って漸減させ、且つ、中継端子の一端における径を、中継端子の他の部分よりも小さくすることが開示されている。

特開２００６−１７９７６６号公報

しかしながら、従来にあっては、制御基板の貫通孔に端子を入れ易くするためには、貫通孔の貫入側の径を大きくする必要があるが、多数の端子が隣接しているような場合、貫通孔の径を大きくできず、貫通孔に端子が入れにくくなることがあった。

本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、制御基板の貫通孔に多数隣接する端子を入れ易くすることができる半導体装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明では、信号端子を平板状に形成した。また、この信号端子を挿入する制御基板、又は、カバーの貫通孔を、テーパ状の部分を有するようにし、挿入側の開口部を大きくした。このとき、開口部は、挿入される信号端子の厚さ方向にのみ大きく形成する。

よって、本発明にあっては、信号端子を平板状に形成したことから、信号端子の幅方向への変形が抑制され、信号端子を挿入する貫通孔の開口部が板厚方向にのみ大きく形成されていても、信号端子を貫通孔に入れにくくなるのを防止して、貫通孔に多数隣接する端子を入れ易くすることができる。

実施例１のパワーモジュールの平面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 図１のＢ−Ｂ断面図である。 実施例２のパワーモジュールの断面図である。 実施例２のパワーモジュールの断面図である。 実施例３のカバーの貫通孔に信号端子を貫通させた状態の説明断面図である。 実施例４のカバーの貫通孔に信号端子を貫通させた状態の説明断面図である。 実施例５において、信号端子を制御基板の貫通孔に挿入する状態を示す説明図である。 実施例６において、信号端子をカバーの貫通孔に挿入する状態を示す説明図である。 実施例７におけるカバーの貫通孔、制御基板の貫通孔、カバーと制御基板のクリアランスの関係を設定する寸法値の説明図である。 実施例８において、信号端子をカバーの貫通孔に挿入する状態を示す説明図である。

以下、本発明の半導体装置を実現する実施の形態を説明する。

まず、構成を説明する。
実施例１では、モータ制御等に用いられる電力変換用のインバータに用いられるパワーモジュール（半導体装置に相当する）を例として説明する。
図１は実施例１のパワーモジュールの平面図である。図２は図１のＡ−Ａ断面図である。図３は図１のＢ−Ｂ断面図である。
実施例１のパワーモジュールは、半導体素子103、制御基板105、モジュールケース107、信号端子104、カバー102を備えている。
半導体素子103は、パワーモジュール内に設けられた、単数の素子又は複数の素子を備えたものである。他の電気部品を備えてもよい。この半導体素子103の具体例としてスイッチングを行うパワー素子であるIGBTを挙げておく。

制御基板105は、半導体素子103を駆動するための回路が実装される基板である。制御基板105は、信号端子104を貫通させて半田101で接合させるための貫通孔701を備えている。この貫通孔701は、信号端子104が突出する開口より、信号端子104を挿入する側の開口を、信号端子104の厚さ方向、つまり信号端子104の並列方向と略直交する方向に大きくする。そして、この信号端子104の厚さ方向において、貫通孔701は、信号端子104が突出する側へ行くに従って、信号端子104が突出する側の開口の大きさになるテーパ状の形状を備えるようにする。つまり、信号端子104の厚さ方向において、貫通孔701は、所定位置より挿入側開口端までテーパ状に孔を拡大した形状である。

モジュールケース107は、内部に半導体素子103を収容し、内部に固設した信号端子104を有するケースである。
信号端子104は、半導体素子103と電気的に接続された端子であり、平板形状の端子である。この信号端子104は、制御基板105の貫通孔701に挿入する部分よりも、基端側、つまりモジュールケース107の内部側を、板幅の広い平板形状にする。板幅の広い部分を幅広部分702として図２に示す。この幅広部分702は、矩形断面の厚さ方向より幅方向を長くし、多数並列する信号端子104において、並列方向が幅方向となるようにする。なお、信号端子104は、半導体素子103の端子を用いたものであってもよく、半導体素子103の端子と接続して中継するものであってもよい。図２、図３では半導体素子103との接続構成についての詳細な説明を省略する。
カバー102は、モジュールケース107の内部で半導体素子103への付着防止、遮熱を行うものである。

以上説明した構成について、組付け構造を含めさらに説明する。
モジュールケース107の内部に固定、収容した半導体素子103は、モジュールケース107の内部において露呈している部分をカバー102により覆うようにし、カバー102は、ネジ106によりモジュールケース107に固定される。
モジュールケース107には信号端子104が多数並列して固定される。モジュールケース107と制御基板105を固定する際に、多数の信号端子104を制御基板105の貫通孔701に挿入する。その際には、制御基板105の貫通孔701に、多数の信号端子104を一挙に挿入し、制御基板105と信号端子104は半田101で接合される構造である。

作用を説明する。
[端子の挿入を容易にする作用]
実施例１では、制御基板105の貫通孔701に挿入され、半田101で接合される多数並列した信号端子104に、基端側で並列方向に幅広くなる幅広部分702を設けている。言い換えると、並列方向が信号端子104の平板形状の幅方向となるようにし、並列方向と略直交する方向が信号端子104の平板形状の厚さ方向となるようにする。これにより、信号端子104の並列方向への変形を抑制する。
一方、信号端子104の並列方向と略直交方向（厚さ方向）については、多数の信号端子104を制御基板105の貫通孔701に挿入する際に、端子の変形を矯正する。以下に詳細に説明する。

貫通孔701は、信号端子104を挿入する側の開口部の大きさを、信号端子104の厚さ方向に大きくしている。そのため、多数の信号端子104がその厚さ方向に変形していても、貫通孔701の開口内へ当接させる。貫通孔701の信号端子104の厚さ方向は、信号端子104の挿入側の開口を大きくし、信号端子104の突出側に行くに従って突出側の開口に近づくテーパ形状である。そのため、このテーパ面に沿って挿入が進むにつれ、信号端子104の厚さ方向は変形を徐々に矯正される。そして、変形が矯正された状態で、制御基板105の貫通孔701から突出する。
そのため、多数の信号端子104は、容易な挿入で、並列方向では変形が抑制され、並列方向と略直交する方向（厚さ方向）では変形が矯正され、制御基板105の貫通孔701から突出することになる。これにより、多数隣接する信号端子104は、良好な位置精度で制御基板105から突出した状態で半田101の接合がなされることになり、作業性や工程の効率からコスト等へ寄与することになる。

実施例１の作用を明確にするために、以下に説明を加える。
制御基板105の多数の孔に、その孔と同数の信号端子104を通し、モジュールケース107に実装する場合、制御基板105に精度よく位置決めをし、実装することは難しい。モジュールケース107に固定される多数の信号端子104は各々その傾きにバラツキがあったり、パワーモジュールの製造工程で変形している場合もあるからである。そのため、制御基板105の孔に多数の信号端子104を一挙に挿入する場合、非常に作業性が低くなる。
傾きにバラツキがあったり、パワーモジュール製造の工程で変形している信号端子104を制御基板105の孔に精度よく位置決めをし、挿入を行うには、信号端子104のバラツキ、変形を矯正する治具を用いることも考えられる。
しかしながら、製造工程が増えてしまい、コストが増加してしまう。
これに対して実施例１では、治具や製造工程の追加なく、制御基板105の貫通孔に多数の信号端子104を精度よく、一挙に挿入できる点が有利である。

また、傾きにバラツキがあったり、パワーモジュール製造の工程で変形している信号端子104を制御基板105の孔に精度よく位置決めをし、挿入を行うには、制御基板105の孔に断面が円形のテーパを設け、信号端子104の挿入を容易に行うことも考えられる。
しかしながら、信号端子間のピッチが狭い場合においては、隣接する信号端子同士が短絡するおそれがあり、その僅かな端子間距離で制御基板105の孔に十分なテーパを設けることが困難である。
これに対して実施例１では、信号端子間のピッチが狭くても制御基板105の貫通孔701に多数の信号端子104を一挙に挿入できる点が有利である。

次に、効果を説明する。
実施例１の半導体装置にあっては、下記の効果を得ることができる。

(1)制御基板105と、半導体素子103、及び制御基板105と半導体素子103を電気的に接続する信号端子104を備えたパワーモジュールにおいて、制御基板105に、基板厚さ方向に貫通し、信号端子104を挿入させるテーパ状の部分を有する貫通孔701を形成し、貫通孔701に挿入する信号端子104を平板状に形成し、貫通孔701は、信号端子104が挿入される側の開口部を、信号端子104が突出する側の開口部より、信号端子104の厚さ方向にのみ大きく形成されているため、制御基板105の貫通孔701に多数隣接する信号端子104を入れ易くすることができる。

実施例２は、半導体素子103を覆うカバー302に信号端子104を挿入し、カバー302の貫通孔303により厚さ方向の矯正を行うようにした例である。
構成を説明する。
図４は実施例２のパワーモジュールの断面図である。図５は実施例２のパワーモジュールの断面図である。なお、図４、図５の断面視位置は、図２、図３に対応したものである。
実施例２では、モジュールケース107の内部で半導体素子103への付着防止、遮熱を行うカバー302に、信号端子104を貫通させる貫通孔303を設けている。貫通孔303は、図４、図５に示すように、信号端子104が並ぶ方向の幅を広くした形状である。つまり、貫通孔303は、多数が間隙少なく並列に配置された信号端子104の一組を通過させる孔で、並列方向に長く連通した一つの孔である。実施例１では、２つの半導体素子103の信号端子104の組、それぞれに対応して２つの貫通孔303を設けている。

さらに、貫通孔303は、信号端子104が突出する制御基板105の側の開口部より、信号端子104を挿入する側の開口部を、信号端子104の厚さ方向、つまり信号端子104の並列方向と略直交する方向に大きくする。そして、この信号端子104の厚さ方向において、貫通孔303は、信号端子104が突出する側へ行くに従って、信号端子104が突出する側の開口の大きさに近づくテーパ形状部分を設けるようにする。つまり、信号端子104の厚さ方向において、貫通孔303は、所定位置より挿入側開口端までテーパ状に孔を拡大した形状である。

また、貫通孔303の信号端子104を挿入する側の開口部は、信号端子104の並列方向においても大きくする。これは、一組の信号端子104の並列方向の両端に配置されるものが、貫通孔303の開口端へ接触して変形等がないように配慮したものであり、厚さ方向のように矯正機能を持たせるものではない。
また、カバー302には、位置決めピン202を設け、制御基板105には、位置決めピン202を貫通させる孔704を設ける。
なお、実施例２における制御基板105の貫通孔703は同じ断面形状、大きさで貫通する孔形状にする。

以上説明した構成について、組付け構造を含めさらに説明する。
モジュールケース107には信号端子104が多数並列して固定され、カバー302がネジ106により固定される。このカバー302を固定する際に、多数の信号端子104をカバー302の貫通孔303に挿入する。制御基板105は、孔704にカバー302の位置決めピン202を貫通させることにより位置決めされ、制御基板105の貫通孔703に多数の信号端子301を一挙に挿入し、制御基板105と信号端子301は半田101で接合される構造である。
その他の構成は実施例１と同様であるので、説明を省略する。

作用を説明する。
[端子の挿入を容易にする作用]
実施例２では、信号端子104の幅広部分702により、信号端子104の並列方向への変形を抑制し、信号端子104の厚さ方向については、カバー302に設けられた貫通孔303に挿入する際に端子の変形を矯正する。貫通孔303は、信号端子104を挿入する側の開口を、信号端子104の厚さ方向に大きくし、信号端子104にバラツキや変形が生じても確実に貫通孔303の内部のテーパ形状部分へ当接させる。そして、テーパに沿うように挿入を進行させ、信号端子104の厚さ方向を矯正する。さらに挿入が進行すると、信号端子104は、変形が矯正された状態で、カバー302から突出する。
そのため、多数の信号端子104は、並列方向では変形が抑制され、厚さ方向では変形が矯正された状態で、制御基板105の貫通孔に挿入されることになり、挿入は容易になる。
その他の作用は実施例１と同様であるので説明を省略する。

次に効果を説明する。
実施例２の半導体装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
(2)制御基板105と、半導体素子103と、制御基板105と半導体素子103の間に介装されたカバー302と、制御基板105と半導体素子103を電気的に接続する信号端子104を備えた半導体装置において、カバー302に、厚さ方向に貫通し、信号端子104を挿入させるテーパ状の部分を有する貫通孔303を形成し、信号端子104に幅広部分702を形成し、貫通孔303は、信号端子104が挿入される側の開口部を、信号端子104が突出する側の開口部より、信号端子104の厚さ方向が大きく形成されているため、カバー302の貫通孔303を貫通させた信号端子104が、並列方向を幅広な形状により変形が抑制され、厚さ方向を貫通孔303で矯正されるようにして、制御基板105の貫通孔703に多数隣接する信号端子104を入れ易くすることができる。

(3)貫通孔303は、その一つの孔が、端子幅方向に並列した複数の信号端子104の一組を挿入可能に形成されているため、隣接する信号端子間は、端子形状を幅広にすることにより、変形を抑制し、狭い信号端子間の間隙が良好に維持させるようにし、厚さ方向のみ矯正し、信号端子104の複数のカバー302への挿入の作業性を維持しつつ、制御基板105の貫通孔703に多数隣接する信号端子104を入れ易くすることができる。

実施例３は、カバーの貫通孔に設けたリブによって、信号端子の厚さ方向の矯正を行う例である。
構成を説明する。
図６は実施例３のカバーの貫通孔に信号端子を貫通させた状態の説明断面図である。
実施例３では、カバー302の貫通孔304を、信号端子104の幅方向、厚さ方向より大きくする矩形断面の孔形状にする。つまり、実施例３においては、一つの信号端子104のそれぞれに対応して、貫通孔304を設ける。そして、貫通孔304の内部で、信号端子104の広い幅の両側の面とそれぞれ対向する内壁（貫通孔304の長手方向）から、信号端子104へ向かって突出するリブ401を設ける。つまり、リブ401の突出方向は、信号端子104の厚さ方向となる。

２つの対向するリブ401の間隔は、信号端子104が通過できる間隔とすることが好ましい。また、少なくとも信号端子104が挿入される側のリブ401の端子は、緩やかに傾斜、突出する形状にすることが好ましい。
なお、貫通孔304の信号端子104の挿入側の開口部は、信号端子104の厚さ方向を大きくした形状とする。
その他の構成は、実施例２と同様であるので説明を省略する。

作用を説明する。
[端子の挿入を容易にする作用]
実施例３では、貫通孔304による信号端子104の厚さ方向の矯正作用に加えて、以下の作用を有する。信号端子104をカバー302の貫通孔304に通過させる際、貫通孔304の内部に設けたリブ401によって、信号端子104の厚さ方向の変形を矯正し、且つ位置を貫通孔304が許容する位置範囲より狭い範囲に固定する。
つまり、信号端子104の厚さ方向の位置範囲は、リブ401が許容する範囲内となるため、貫通孔304が許容する位置範囲より狭い範囲に位置固定される。言い換えると、信号端子104の位置出し精度が向上する。
すると、制御基板105の貫通孔703への信号端子104の挿入が容易になるとともに、その後の半田接合も容易となる。
その他の作用は実施例２と同様であるので説明を省略する。

効果を説明する。
実施例３の半導体装置にあっては、実施例２の効果(2)に加えて、以下の効果を有する。
(4)貫通孔304は、信号端子104の厚さ方向に孔内部の壁面から突出するリブ401を備えたため、信号端子104の位置出し精度を向上して、制御基板105の貫通孔703への信号端子104の挿入及び半田接合を容易にすることができる。

実施例４は、カバーの貫通孔に設けたリブを信号端子に設けた孔又は凹部へ係合させる例である。
構成を説明する。
図７は実施例４のカバーの貫通孔に信号端子を貫通させた状態の説明断面図である。
実施例４では、貫通孔304の内部で、信号端子403の広い幅の両側の面とそれぞれ対向する内壁（貫通孔304の長手方向）から、信号端子403へ向かって突出するリブ402を設ける。このリブ402の突出方向は、信号端子403の厚さ方向となる。
そして、２つの対向するリブ402の間隔は、信号端子403の厚さより小さくなる間隔にする。また、リブ402は先端に行くに従って幅を狭くする傾斜面を有する形状にする。さらに、信号端子403には、リブ402の係合する厚さ方向に貫通した係合孔404を設ける。なお、図７には、貫通した係合孔404を示すが、凹部であってもよい。
その他の構成は、実施例２、実施例３と同様であるので説明を省略する。

作用を説明する。
[端子の挿入を容易にする作用]
実施例４では、貫通孔304の挿入側開口部による信号端子403の厚さ方向の矯正作用に加えて、以下の作用を有する。信号端子403をカバー302の貫通孔304に通過させる際、貫通孔304の内部に設けたリブ402によって、信号端子の厚さ方向の変形を矯正する。さらに、挿入が終了する位置では、リブ402の先端部が係合孔404に入り込むようにする。この状態では、信号端子403に設けた係合孔404の周縁に、リブ402の突出する傾斜面が当接し、当接部分より突出先端が係合孔404の奥に入り込むことになる。すると、信号端子403は、リブ402との係合により、並列方向及び厚さ方向に保持されることで、並列方向及び厚さ方向に位置を精度よく固定される。
このように精度よく位置固定されると、信号端子403の位置出し精度が向上するため、制御基板105の貫通孔703への信号端子403の挿入が容易になるとともに、その後の半田接合も容易となる。
その他の作用は実施例２、実施例３と同様であるので説明を省略する。

効果を説明する。実施例４の半導体装置にあっては、実施例２の効果(2)、実施例３の効果(4)に加えて、以下の効果を有する。
(5)信号端子403は、リブ402の先端が挿入される係合孔404を備えたため、リブ402の先端部と信号端子403に設けた係合孔404の係合によって、信号端子403の位置出し精度を向上して、制御基板105の貫通孔703への信号端子104の挿入及び半田接合を容易にすることができる。

実施例５は、信号端子の並列方向に、制御基板を異なる厚さにした例である。
構成を説明する。
図８は実施例５において、信号端子を制御基板の貫通孔に挿入する状態を示す説明図である。
実施例５では、図８に示すように、制御基板601が、その厚さを信号端子104の並列方向に順に変更した構成にする。なお、信号端子104が貫通孔602から突出する側の面は傾斜のない平面とし、信号端子104を挿入する側の面を傾斜した面とするように、厚さを変更する。なお、この傾斜面は連続した傾斜面とする。
なお、貫通孔602において、信号端子104を挿入する側の開口部は、信号端子104の厚さ方向を大きくした形状とする。
その他の構成は実施例１と同様であるので、説明を省略する。

作用を説明する。
[端子の挿入を容易にする作用]
実施例５では、制御基板601の貫通孔602に信号端子104を挿入すると、制御基板601の挿入側は、傾斜した面にしているので、基板厚さの厚い部分の貫通孔602に、並列方向の端に位置する信号端子104から挿入される。
そして、挿入が進むにつれて、徐々に基板厚さの薄い部分の貫通孔602に、対応して配置された信号端子104が順に挿入される。

このように、信号端子104が並列方向に順に挿入されると、挿入のための位置出しとして精度を高く要求される位置は、全体でなく、その時点で貫通孔602に挿入される信号端子104のみとなる。多数の信号端子104の全体を同時に挿入する場合には、信号端子104のそれぞれが挿入の際の位置出し精度を満たす必要があるため、結果的に全体には、厳しい精度が要求されることになる。これに対して、その時点で貫通孔602に挿入する信号端子104のみが位置だし精度が要求されることは、工程における精度の緩和となる。これは、信号端子104の制御基板601の貫通孔602への挿入を容易にする。
その他の作用は実施例１と同様であるので説明を省略する。

効果を説明する。
実施例５の半導体装置にあっては、実施例１の効果(1)に加えて、以下の効果を有する。
(6)上記(1)において、信号端子104は、平板状の幅方向に複数が並列して設けられ、制御基板601は、信号端子104の並列方向に異なる板厚を有するため、信号端子104の制御基板601の貫通孔602への挿入を容易にすることができる。

実施例６は、信号端子の並列方向に、カバーを異なる厚さにした例である。
構成を説明する。
図９は実施例６において、信号端子をカバーの貫通孔に挿入する状態を示す説明図である。
実施例６では、図９に示すように、カバー604が、その厚さを信号端子104の並列方向に順に変更した構成にする。なお、カバー604の制御基板側は、傾斜しない面とし、信号端子104を挿入する側の面を傾斜した面とするように、厚さ（高さ）を変更する。なお、この傾斜面は連続した傾斜面とする。
なお、カバー604の貫通孔605において、信号端子104を挿入する側の開口部は、信号端子104の厚さ方向を大きくした形状とする。
その他の構成は実施例２と同様であるので、説明を省略する。

作用を説明する。
[端子の挿入を容易にする作用]
実施例６では、カバー604の貫通孔605に信号端子104を挿入すると、カバー604の挿入側は、傾斜した面にしているので、基板厚さの厚い部分の貫通孔605に、並列方向の端に位置する信号端子104から挿入される。
このように、信号端子104が並列方向に順に挿入されことにより、挿入の際位置精度が求められる信号端子104を一つずつにして、工程における精度の緩和を行い、信号端子104のカバー604の貫通孔605への挿入を容易にする。
その他の作用は、実施例２、実施例５と同様であるので、説明を省略する。

効果を説明する。
実施例６の半導体装置にあっては、実施例２の効果(2),(3)、実施例３の効果(4)、実施例４の効果(5)に加えて、以下の効果を有する。
(7)信号端子104は、平板状の幅方向に複数が並列して設けられ、カバー604は、信号端子104の並列方向に異なる板厚を有するため、信号端子104のカバー604の貫通孔605への挿入を容易にすることができる。
なお、実施例６におけるカバー604への容易な挿入は、制御基板105の貫通孔703への容易な挿入と両立させて行うことができる。

実施例７は、カバーの貫通孔、制御基板の貫通孔、カバーと制御基板のクリアランスの関係を所定の関係を満たすものにし、カバーを透明ないし半透明とした例である。
図１０は実施例７におけるカバーの貫通孔、制御基板の貫通孔、カバーと制御基板のクリアランスの関係を設定する寸法値の説明図である。
カバー302の貫通孔303は、信号端子104を挿入する側の開口部を信号端子104の厚さ方向にのみ大きくし、且つテーパ状にしている。そして、貫通孔303の信号端子104が突出する側では、直菅形状の部分を有する。この貫通孔303の直菅部分の形状は、円形でも矩形でもよく、図１０に示すように直菅部分の信号端子厚さ方向の幅をD1とする。また、この貫通孔303のテーパ部分を除く、直管部分の長さ（高さ）をH1とする。このH1は、カバー302の制御基板105に対向する面からの孔深さ方向への距離となる。

次に、制御基板105の貫通孔703は、その孔形状は、円形でも矩形でもよく、図１０に示すように信号端子104の厚さ方向の幅をD2とする。そして、制御基板105とカバー302のクリアランスをH2とする。
次に、信号端子104の厚さをTとする。そして、カバー302の貫通孔303に、信号端子104を挿入した際、貫通孔303の直管部分で制限されるなかで最大に傾けた状態の直立状態からの傾き角をθとする。そして、信号端子104の厚さ方向において、カバー302の貫通孔303の周縁端から制御基板105の貫通孔703の周縁端までの距離をaとする。また、信号端子104の厚さ方向において、信号端子104を傾き角θで傾けた際に、信号端子104が最も貫通孔703に近づく端部の位置と、カバー302の貫通孔303の周縁端との距離をbとする。また、カバー302の貫通孔303と、制御基板105の貫通孔703の位置ズレ公差をαとする。

そして、実施例７では、次の式が成立する形状、公差にする。
（数１）
(D2-D1)/2-α≧H2tanθ
この数式１は、上記設定した寸法から次のようになる。
（数２）
(D2-D1)/2-α≧H2(D1-T/cosθ)/H1
また、実施例７では、カバー302を透明ないし半透明にする。カバー302を透明ないし半透明にする材質の具体例として、アクリル等の樹脂を挙げておく。
その他の構成は実施例２と同様であるので説明を省略する。

作用を説明する。
[端子の挿入を容易にする作用]
実施例７では、カバー302の貫通孔303を通過した信号端子104を、位置関係上、不具合なく制御基板105の貫通孔703に挿入させる。
挿入状態としては、信号端子104の変形を矯正するカバー302の貫通孔303に対して、信号端子104が傾きや変形により、斜めに挿入される場合を考える。
さらに、形状、位置関係の状態について、制御基板105の貫通孔703と、制御基板105、及びカバー302の関係が寸法及び公差上、最も厳しい場合を考える。
このように挿入状態、形状、位置関係の状態について、最も厳しい場合に対しても実施例７では、上記数式１及び数式２を満たす形状、公差にしていることによって、図１０において、必ずa≧bとなる。そのため、カバー302の貫通孔303を通過させた信号端子104は、不具合を生じることなく、制御基板105の貫通孔703に挿入することが可能となる。このように最も厳しい条件でも挿入を可能にすることは、信号端子104の挿入を容易に行える許容範囲を拡大することになる。

なお、信号端子104の並列方向については、カバー302の貫通孔303にテーパ状の部分がなく、直管部分が長くなるため、厚さ方向に対して数式１及び数式２を満たしやすくなる。そのため、厚さ方向で数式１及び数式２を満たす場合には、並列方向でも、必ずa≧bとなる。よって、厚さ方向で数式１及び数式２を満たす場合には、並列方向でも信号端子104は、不具合を生じることなく、制御基板105の貫通孔703に挿入することが可能となる。
また、実施例７では、カバー302を透明ないし半透明にしているので、信号端子104をカバー302の貫通孔303に貫通させる際に、その状態を目視することが容易となる。そのため、信号端子104の挿入が容易になる。
その他の作用は実施例２と同様であるので、説明を省略する。

効果を説明する。
実施例７の半導体装置にあっては、実施例２の効果(2),(3)、実施例３の効果(4)、実施例４の効果(5)、実施例６の効果(7)に加えて、以下の効果を有する。
(9)上記数式２を満たすカバー302、信号端子104、制御基板105の形状、公差にしているため、厳しい条件においても不具合なく信号端子104の挿入を行うことができる。また、カバー302を透明ないし半透明にしているため、挿入状態を目視して、信号端子104の挿入を容易に行うことができる。

実施例８は多数の信号端子が並列する方向に、信号端子の長さを変更した例である。
構成を説明する。
図１１は実施例８において、信号端子をカバーの貫通孔に挿入する状態を示す説明図である。
実施例８では、信号端子603は、平板形状部分より先端側の部分の長さが、並列方向に徐々に異なる長さにしている。
その他の構成は、実施例１と同様であるので説明を省略する。

作用を説明する。
[端子の挿入を容易にする作用]
実施例８では、制御基板105の貫通孔701に信号端子603を挿入すると、信号端子603の先端までの長さ（高さ）は、並列方向で徐々に異なるため、並列方向の端に位置する信号端子603から挿入される。
このように、信号端子603が並列方向に順に挿入されことにより、挿入の際位置精度が求められる信号端子603を一つずつにして、工程における精度の緩和を行い、信号端子603の制御基板105の貫通孔701への挿入を容易にする。
その他の作用は実施例１と同様であるので説明を省略する。

効果を説明する。
実施例８の半導体装置にあっては、実施例１の効果(1)に加えて、以下の効果を有する。
(8)上記(1)において、信号端子603は、平板状の幅方向に複数が並列して設けられ、並列方向で少なくとも２種類の長さを有するため、並列方向に徐々に挿入が進行するようにして、信号端子603の制御基板105の貫通孔701への挿入を容易にすることができる。

以上、本発明の半導体装置を実施例１〜実施例８に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
例えば、実施例３、実施例４では、信号端子104のそれぞれに対応した個数、大きさ、配置の貫通孔304を設け、リブ401,402を設けたが、実施例２のように複数の信号端子104を一つの孔で貫通させる形状の貫通孔303にリブを設ける形状にしてもよい。
また例えば、実施例８では、制御基板105に挿入する信号端子603の長さが並列方向で徐々に異なるようにしたが、カバー302に挿入する信号端子603であってもよい。

本発明は、他の電子部品をモジュール化したものに利用することができる。

101 半田
102 カバー
103 半導体素子
104 信号端子
105 制御基板
106 ネジ
107 モジュールケース
202 位置決めピン
301 信号端子
302 カバー
303 貫通孔
304 貫通孔
401 リブ
402 リブ
403 信号端子
404 係合孔
601 制御基板
602 貫通孔
603 信号端子
604 カバー
605 貫通孔
701 貫通孔
702 幅広部分
703 貫通孔
704 孔

Claims (8)

1. 制御基板と、
   半導体素子と、
   前記制御基板と前記半導体素子を電気的に接続する信号端子と、を備えた半導体装置において、
   前記制御基板に、基板厚さ方向に貫通し、前記信号端子を挿入させるテーパ状の部分を有する貫通孔を形成し、
   前記信号端子を平板状に形成し、
   前記貫通孔は、前記信号端子が挿入される側の開口部を、前記信号端子が突出する側の開口部より、前記信号端子の厚さ方向にのみ大きく形成されている、
   ことを特徴とする半導体装置。
2. 制御基板と、
   半導体素子と、
   前記制御基板と前記半導体素子の間に介装されたカバーと、
   前記制御基板と前記半導体素子を電気的に接続する信号端子と、を備えた半導体装置において、
   前記カバーに、厚さ方向に貫通し、前記信号端子を挿入させるテーパ状の部分を有する貫通孔を形成し、
   前記信号端子を平板状に形成し、
   前記貫通孔は、前記信号端子が挿入される側の開口部を、前記信号端子が突出する側の開口部より、前記信号端子の厚さ方向が大きく形成されている、
   ことを特徴とする半導体装置。
3. 請求項２に記載の半導体装置において、
   前記貫通孔は、端子幅方向に並列した複数の前記信号端子を挿入可能に形成されている、
   ことを特徴とする半導体装置。
4. 請求項２に記載の半導体装置において、
   前記貫通孔は、前記信号端子の厚さ方向に孔内部の壁面から突出するリブを備えた、
   ことを特徴とする半導体装置。
5. 請求項４に記載の半導体装置において、
   前記信号端子は、前記リブの先端が挿入される凹部または貫通孔を備えた、
   ことを特徴とする半導体装置。
6. 請求項１に記載の半導体装置において、
   前記信号端子は、平板状の幅方向に複数が並列して設けられ、
   前記制御基板は、前記信号端子の並列方向に異なる板厚を有する、
   ことを特徴とする半導体装置。
7. 請求項２〜請求項５のいずれか１項に記載の半導体装置において、
   前記信号端子は、平板状の幅方向に複数が並列して設けられ、
   前記カバーは、前記信号端子の並列方向に異なる板厚を有する、
   ことを特徴とする半導体装置。
8. 請求項１に記載の半導体装置において、
   前記信号端子は、平板状の幅方向に複数が並列して設けられ、並列方向で少なくとも２種類の長さを有する、
   ことを特徴とする半導体装置。

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