JP5767921B2 - 半導体装置 - Google Patents
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Description
(1)本発明に係る半導体装置は、半導体チップと、長手方向の一端部が該半導体チップに対して電気接続された端子板と、これら半導体チップ及び端子板の一端部を内部に封入するように成形された第1モールド樹脂と、を具備する本体ユニットと、プレート状に成形されると共に上端面にナットを組み込む収納凹部が形成された第2モールド樹脂を具備し、前記本体ユニットに対して着脱自在に組み合わされる分離ユニットと、を備え、前記端子板の前記他端部は、前記第1モールド樹脂から外部に突出すると共に、その突出方向の先端部が前記第1モールド樹脂の上端面の上方を覆うように折曲形成され、前記端子板の前記先端部には、ねじ孔が形成され、前記分離ユニットは、スライド移動により前記第1モールド樹脂の上端面と前記端子板の前記先端部との間に位置すると共に、前記ナットが前記ねじ孔に対して対向配置されるように前記本体ユニットに対して組み合わされることを特徴とする。
特に、ナットが組み込まれる分離ユニットを本体ユニットに対して自在に組み合わせることができるので、該分離ユニットを交換可能なアダプタの如く使用できる。そのため、例えば収納凹部の異なる分離ユニットを複数用意し、使用するねじに対応したナットが収納凹部に組み込まれた分離ユニットを選択するといった使い方が可能である。これにより、使用するねじの種類をフレキシブルに変更したとしても、本体ユニットを共通としたままで分離ユニットだけを交換し、使用するねじに対応したナットを利用できる。そのため、使い易く、汎用性に優れた半導体装置とすることができる。
特に、従来のものとは異なり第1モールド樹脂の成形後に端子板を折り曲げる必要がないので、端子板の折り曲げに起因する、電気接続不良や、第1モールド樹脂のクラック発生や、該クラック発生による外観不良及び水分侵入による電気接続不良等が生じ難い。従って、外観不良や電気接続不良を招き難い高品質な半導体装置とすることができる。
以下、本発明に係る半導体装置の第1実施形態について図面を参照して説明する。
(半導体装置の構成)
図1〜図3に示すように、本実施形態の半導体装置1は、本体ユニット2と、該本体ユニット2に対して着脱自在に組み合わされる分離ユニット3と、で構成されている。
なお、ヒートシンク10の材料としては、アルミニウム等でも構わないが、銅、タングステンやモリブデン等、より放熱性が高い材料が好ましい。さらには、ヒートシンク10の表面にNiメッキ等の各種の金属メッキを施しても良い。
また、半導体チップ14の上面に形成された電極パッドには、帯板状の接続板16の一方が接続されている。この接続板16の他方は、他方の端子板13に接続されている。これにより、半導体チップ14と他方の端子板13とは、電極パッド及び接続板16を介して互いに導通している。
なお、接続板16の代わりに、ボンディングワイヤやフレキシブル基板等の他の接続子を採用して構わない。
また、本実施形態の第1モールド樹脂15は、その外形がヒートシンク10の形状に倣って第1水平方向L1に長く、第2水平方向L2に短い直方体形状となるように成形されている。
これら端子板12、13は、上記したように予め断面コの字形状に折曲された部材であり、図1〜図4に示すように、分離ユニット3を挟んで第1水平方向L1に向かい合うように配設されている。また、端子板12、13の長手方向の一端部12A、13Aは、第1モールド樹脂15内に埋設されているが、長手方向の他端部12B、13Bは、第1モールド樹脂15から外部に突出している。
また、第1モールド樹脂15の上端面の上方を覆っている端子板12、13の先端部12d、13dには、固定ねじ5を挿通させるためのねじ孔17が形成されている。
この第2モールド樹脂20は、第2水平方向L2へのスライド移動(図2に示す矢印S)によって、第1モールド樹脂15の上端面に重ね合わされる部材であって、第1モールド樹脂15の上端面と端子板12、13の先端部12d、13dとの間に入り込み可能な厚みとされた平面視長方形状に成形されている。より具体的な第2モールド樹脂20のサイズとしては、第1水平方向L1の長さが、互いに向かい合った端子板12、13の基端部12b、13bに対してそれぞれ側面が接する長さとされ、第2水平方向L2の長さが、第1モールド樹脂15と同程度の長さとされている。
これにより、ねじ孔17を通じて固定ねじ5を収納凹部23内に収納されたナット21に螺着させることが可能とされている。
上述したように構成された半導体装置1によれば、端子板12、13の先端部12d、13dに形成されたねじ孔17を通して固定ねじ5を螺着させることで、本体ユニット2及び分離ユニット3を一体的に連結させることができると共に、端子板12、13と図示しない外部電気配線との電気接続を行える。
これにより、使用する固定ねじ5の種類をフレキシブルに変更したとしても、本体ユニット2を共通としたままで分離ユニット3だけを交換し、使用する固定ねじ5に対応したナット21を利用できる。そのため、使い易く、汎用性に優れた半導体装置1とすることができる。
従って、ねじ孔17とナット21とをより正確に対向配置させ易く、ねじ孔17を通じてナット21に固定ねじ5を螺着させ易い。
このように構成することで、分離ユニット3の上方への浮き上がりを抑制することができるうえ、固定ねじ5を螺着する前に、分離ユニット3がスライド方向である第2水平方向L2に位置ずれしてしまうことを抑制することができる。そのため、ねじ孔17を通じてナット21に固定ねじ5をより螺着させ易い。
上記突起部30は、一方の内部ユニットU1における端子板12、13と、他方の内部ユニットU2における端子板12、13と、の間に位置し、これら各端子板12、13における基端部12b、13bに対してそれぞれ係合するように形成されている。
次に、本発明に係る半導体装置の第2実施形態について図面を参照して説明する。
なお、この第2実施形態においては、第1実施形態における構成要素と同一の部分について、同一の符号を付しその説明を省略する。
ガイド用凹部45は、分離ユニット42のスライド方向である第2水平方向L2に沿って形成された溝部であり、その深さは第2モールド樹脂20の厚みと略同一とされている。そのため、分離ユニット42は、第2モールド樹脂20が上記ガイド用凹部45内に完全に嵌め込まれた状態で本体ユニット41に対して組み合わせ可能とされている。
更に、第1モールド樹脂15におけるガイド用凹部45の底面部分に凸部47(又は凹部46)を形成し、これらの位置に対応させて第2モールド樹脂20の下面に凹部46(又は凸部47)を形成しても構わない。この場合であっても同様の作用効果を奏効することができる。
また、上記第2実施形態において、凸部47及び凹部46は必須なものではなく、具備しなくても構わない。この場合であっても、少なくとも本体ユニット41に対する第1水平方向L1への分離ユニット42の位置ずれを防ぐことができる。
なお、この場合、スライド方向に壁部が残るように第1モールド樹脂15にガイド用凹部45を形成し、上記壁部に第2モールド樹脂20の側面を面接触させることでスライド移動を停止させるように構成しても構わない。こうすることで、本体ユニット41に対する第2水平方向(スライド方向)L2への分離ユニット42の位置決めを行うことが可能である。
この場合、半導体装置40の作動時に半導体チップ14からの放熱が第1モールド樹脂15及び第2モールド樹脂20に伝わると、第1モールド樹脂15よりも熱膨張率が高い第2モールド樹脂20の方がより膨張する。そのため、膨張した第2モールド樹脂20によって、ガイド用凹部45の壁部を内側から押圧することができる。これにより、第1モールド樹脂15と第2モールド樹脂20とがより密着し合うので、本体ユニット41と分離ユニット42とが固定ねじ5による連結に加えて、密着によってさらに強固に連結された状態となる。
従って、本体ユニット41と分離ユニット42とをがたつき少なく組み合わせることができ、半導体装置40の製品信頼性を向上させることができる。
このように構成することで、本体ユニット41に対して分離ユニット42を組み合わせる際、第2モールド樹脂20の上方への浮き上がりを規制することができる。従って、分離ユニット42をよりがたつき少なく、さらに優れた直進性でスライド移動させることができ、本体ユニット41に対するより精密な組み合わせを行い易い。
次に、本発明に係る半導体装置の第3実施形態について図面を参照して説明する。
なお、この第3実施形態においては、第1実施形態における構成要素と同一の部分について、同一の符号を付しその説明を省略する。
このガイド溝55は、分離ユニット52のスライド方向である第2水平方向L2に延びるスリット状の溝であり、第1水平方向L1に間隔を開けて一対形成されている。しかも、これらガイド溝55は、厚み方向L3に対して傾斜、より具体的には下端に向かうにしたがって互いの間隔が漸次接近するように内向きに傾斜している。
そして、第2モールド樹脂20の下面には、上記したガイド溝55内にスライド自在に嵌め込まれる案内突起56が突設されている。
従って、分離ユニット52をがたつき少なく優れた直進性でスライド移動させることができ、本体ユニット51に対する精密な組み合わせを行い易い。
また、ガイド溝55は1つ、又は3つ以上形成しても構わない。また、必ずしも傾斜させる必要はなく、例えば厚み方向L3に平行な溝としても構わない。この場合には、少なくとも第1水平方向L1への位置ずれを防止しながら分離ユニット52をスライド移動させることができる。但し、ガイド溝55を傾斜させることで、上方の浮き上がりを規制できるので、より好ましい。
また、上記各実施形態では、内部ユニットU1、U2を二組具備する構成としたが、いずれか一方の内部ユニットU1、U2だけを具備しても構わないし、三組以上の内部ユニットを具備しても構わない。
また、上記各実施形態では、本体ユニットがヒートシンク10やベース基板11を具備する構成としたが、これらは必須なものではない。例えば、第1モールド樹脂15内にダイパッドを埋設すると共に、このダイパッド上に半導体チップ14を搭載し、端子板12、13の一端部12A、13Aを半導体チップ14に対して電気接続させる構成としても構わない。
2、41、51 本体ユニット
3、42、52 分離ユニット
12、13 端子板
12A、13A 端子板の一端部
12B、13B 端子板の他端部
12b、13b 端子板の基端部
12d、13d 端子板の先端部
14 半導体チップ
15 第1モールド樹脂
17 ねじ孔
20 第2モールド樹脂
21 ナット
23 収納凹部
30 突起部(係合凸部)
45 ガイド用凹部
46 凹部(被係合部)
47 凸部(係合部)
55 ガイド溝
56 案内突起
Claims (9)
- 半導体チップと、長手方向の一端部が該半導体チップに対して電気接続された端子板と、これら半導体チップ及び端子板の一端部を内部に封入するように成形された第1モールド樹脂と、を具備する本体ユニットと、
プレート状に成形されると共に上端面にナットを組み込む収納凹部が形成された第2モールド樹脂を具備し、前記本体ユニットに対して着脱自在に組み合わされる分離ユニットと、を備え、
前記端子板の前記他端部は、前記第1モールド樹脂から外部に突出すると共に、その突出方向の先端部が前記第1モールド樹脂の上端面の上方を覆うように折曲形成され、
前記端子板の前記先端部には、ねじ孔が形成され、
前記分離ユニットは、スライド移動により前記第1モールド樹脂の上端面と前記端子板の前記先端部との間に位置すると共に、前記ナットが前記ねじ孔に対して対向配置されるように前記本体ユニットに対して組み合わされることを特徴とする半導体装置。 - 請求項1に記載の半導体装置において、
前記端子板の前記他端部のうち突出方向の基端部の一部は、前記第1モールド樹脂の上端面から垂直に突出するように配設されていることを特徴とする半導体装置。 - 請求項1又は2に記載の半導体装置において、
前記第2モールド樹脂には、前記分離ユニットのスライド移動時、前記端子板に係合して前記本体ユニットに対する分離ユニットの位置決めを行う係合凸部が設けられていることを特徴とする半導体装置。 - 請求項1から3のいずれか1項に記載の半導体装置において、
前記第2モールド樹脂には、前記分離ユニットのスライド移動時、前記第1モールド樹脂に設けられた被係合部に係合する係合部が設けられ、該係合によって前記本体ユニットに対する分離ユニットの位置決めが行われることを特徴とする半導体装置。 - 請求項1から4のいずれか1項に記載の半導体装置において、
前記第1モールド樹脂の上端面には、前記スライド方向に延びるガイド用凹部が形成され、
前記第2モールド樹脂の少なくとも一部は、前記ガイド用凹部内にスライド自在に嵌め込まれることを特徴とする半導体装置。 - 請求項5に記載の半導体装置において、
前記ガイド用凹部は、前記第1モールド樹脂の上端面から離間するにしたがって漸次ガイド幅が広がるように断面テーパ状に形成されていることを特徴とする半導体装置。 - 請求項5又は6に記載の半導体装置において、
前記第2モールド樹脂は、前記第1モールド樹脂よりも熱膨張率が高い樹脂材料で形成されていることを特徴とする半導体装置。 - 請求項1から7のいずれか1項に記載の半導体装置において、
前記第1モールド樹脂の上端面には、前記スライド方向に延びるスリット状のガイド溝が形成され、
前記第2モールド樹脂には、前記ガイド溝内にスライド自在に嵌め込まれる案内突起が突設されていることを特徴とする半導体装置。 - 請求項8に記載の半導体装置において、
前記ガイド溝は、前記第1モールド樹脂の厚み方向に対して傾斜していることを特徴とする半導体装置。
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