説明

半導体装置

【課題】汎用性に優れているうえ、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を提供すること。
【解決手段】半導体チップに対して電気接続された端子板12、13と、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15と、を具備する本体ユニット2と、上端面にナット21を組み込む収納凹部23が形成された第2モールド樹脂20を具備し、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3と、を備え、端子板の他端部は、第1モールド樹脂から突出すると共に、その突出方向の先端部13dが第1モールド樹脂の上方を覆うように折曲形成され、端子板の先端部にはねじ孔17が形成され、分離ユニットは、スライド移動により第1モールド樹脂の上端面と端子板の先端部との間に位置すると共にナットがねじ孔に対して対向配置されるように本体ユニットに対して組み合わされる半導体装置1を提供する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、半導体装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来の半導体装置としては、例えば図14に示すように、ヒートシンク100上に基板110、半導体チップ120及び端子板130、140を適宜重ねたうえで、基板110、半導体チップ120、及び端子板130、140の長手方向の一端部131、141をモールド樹脂150で封止し、端子板130、140の他端部132、142をモールド樹脂150から外部へ突出させたものが知られている(特許文献1参照)。
【0003】
上記モールド樹脂150の上面には、図示しないナットが組み込まれる収納凹部151が形成されている。そしてこの半導体装置では、ナット及び端子板130、140の他端部132、142に形成されたねじ孔132a、142aを利用して、端子板130、140の他端部132、142と図示しない外部電気配線とをねじ止めすることで、接続・固定がなされるように構成されている。
【0004】
具体的に説明すると、上記ねじ止めを行う際には、端子板130、140の他端部132、142をモールド樹脂150側に折り曲げ加工(略180度の折り曲げ加工)を施すことで、端子板130、140の他端部132、142に形成されたねじ孔132a、142aをナットに対向させる。これにより、ねじ孔132a、142aを通してナットにねじを螺着させることができ、このねじ止めによって上記した電気接続を行うことが可能とされている。
【0005】
なお、上記半導体装置を製造する場合には、まず端子板130、140の一端部131、141を半田付け等により半導体チップ120や基板110等に接続し、その後、これらを内部に封止するようにモールド樹脂150を成形する。次いで、このモールド樹脂150の収納凹部151にナットを組み込んだ後、最後に端子板130、140を折り曲げ加工することで、ねじ穴132a、142aをナット上に対向させる工程順序とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2009−238804号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
ところで、上記従来の半導体装置においては、製造時、最後に端子板130、140を折り曲げ加工する工程順序とされているので、端子板130、140の折り曲げ加工時に、これら端子板130、140と、半導体チップ120や基板110等との接続部分に応力が集中し易かった。そのため、端子板130、140と、半導体チップ120や基板110等との間に電気接続不良が生じ、半導体装置として電気的な信頼性が低下するおそれがあった。
【0008】
また、端子板130、140の折り曲げ加工時、端子板130、140とモールド樹脂150との境界部分にも応力が作用するので、これら境界部分における端子板130、140とモールド樹脂150との密着性が低下したり、境界部分を起点としてモールド樹脂150にクラック等が生じたりする場合もあった。従って、外観不良を招くだけでなく、内部に水分等が浸入し易くなるので電気的な信頼性も低下するおそれがあった。
【0009】
更に、上記従来の半導体装置では、モールド樹脂150の上面にナットを組み込む収納凹部151が形成されているので、例えばナットの種類(形状や大きさ等)を変更することが難しい。この種の半導体装置では、外部電気配線の仕様(形状等)に応じて、ナットに螺着するねじの種類をフレキシブルに変更できることが望まれる場合がある。しかしながら、従来の半導体装置では、上記したようにナットの種類を変更することが難しいため、上記ニーズに応えることができず汎用性が低くなる問題があった。
【0010】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、汎用性に優れているうえ、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を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0011】
上記の目的を達成するために、この発明は以下の手段を提供している。
(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。
【0012】
本発明に係る半導体装置によれば、ねじ孔を通してナットにねじを螺着させることで、本体ユニット及び分離ユニットを一体的に連結させることができると共に、端子板と外部電気配線との電気接続を行える。
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。
【0013】
また、分離ユニットの組み合わせに関係なく、本体ユニットの端子板は予め折曲形成されて、ねじ孔が形成されている端子板の先端部が第1モールド樹脂の上端面の上方を覆っている。そして、予め折曲形成されていたとしても、ナットを第2モールド樹脂の収納凹部内に組み込んだ後、分離ユニットをスライド移動によって本体ユニットに組み合わせることができるので、ねじ孔とナットとを確実に対向配置させることができ、上記した電気接続を行うことができる。
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。
【0014】
(2)上記本発明に係る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が好ましい。
【0015】
この場合には、本体ユニットに対して分離ユニットを組み合わせる際、第2モールド樹脂の例えば側面を、第1モールド樹脂の上端面から垂直に突出した端子板の基端部に面接触させることができるので、それ以上のスライド移動を規制して本体ユニットに対する分離ユニットの位置決めを行うことができる。従って、ねじ孔とナットとを正確に対向配置させ易く、ねじ孔を通してナットにねじを螺着させ易い。
【0016】
(3)上記本発明に係る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が好ましい。
【0017】
この場合には、本体ユニットに対して分離ユニットを組み合わせる際、分離ユニットの第2モールド樹脂に設けられた係合凸部が端子板に係合するので、本体ユニットに対する分離ユニットのスライド方向への位置決めを行うことができる。従って、ねじ孔とナットとを正確に対向配置させ易く、ねじ孔を通してナットにねじを螺着させ易い。
【0018】
(4)上記本発明に係る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が好ましい。
【0019】
この場合には、本体ユニットに対して分離ユニットを組み合わせる際、第2モールド樹脂の係合部が第1モールド樹脂の被係合部に対して係合するので、本体ユニットに対する分離ユニットの位置決めを行うことができる。従って、端子板の他端部に形成されたねじ孔とナットとを正確に対向配置させ易く、ねじ孔を通してナットにねじを螺着させ易い。
【0020】
(5)上記本発明に係る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が好ましい。
【0021】
この場合には、本体ユニットに対して分離ユニットを組み合わせる際、第2モールド樹脂の少なくとも一部を第1モールド樹脂に形成されたガイド用凹部内に嵌め込ませてガイドさせることができるので、スライド方向及び半導体装置の厚み方向に対してそれぞれ直交する幅方向への位置ずれを防ぐことができる。従って、分離ユニットをがたつき少なく、優れた直進性でスライド移動させることができ、本体ユニットに対する精密な組み合わせを行い易い。
【0022】
(6)上記本発明に係る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が好ましい。
【0023】
この場合には、ガイド用凹部が断面テーパ状に形成されているので、本体ユニットに対して分離ユニットを組み合わせる際、第2モールド樹脂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、本体ユニットに対するより精密な組み合わせを行い易い。
【0024】
(7)上記本発明に係る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が好ましい。
【0025】
この場合には、半導体装置の作動時、半導体チップからの放熱が第1モールド樹脂及び第2モールド樹脂に伝わると、第1モールド樹脂よりも熱膨張率が高い第2モールド樹脂の方がより膨張する。すると、この膨張によって、第2モールド樹脂がガイド用凹部の壁部を内側から押圧する。これにより、第1モールド樹脂と第2モールド樹脂とがより密着し合うので、本体ユニットと分離ユニットとがねじによる連結に加えて、上記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、本体ユニットと分離ユニットとをがたつき少なく組み合わせることができ、製品信頼性を向上させることができる。
【0026】
(8)上記本発明に係る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が好ましい。
【0027】
この場合には、本体ユニットに対して分離ユニットを組み合わせる際、第2モールド樹脂の案内突起を第1モールド樹脂のガイド溝に嵌め込ませてガイドさせることができるので、スライド方向及び半導体装置の厚み方向に対してそれぞれ直交する幅方向への分離ユニットの位置ずれを防ぐことができる。従って、分離ユニットをがたつき少なく、優れた直進性でスライド移動させることができ、本体ユニットに対する精密な組み合わせを行い易い。
【0028】
(9)上記本発明に係る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が好ましい。
【0029】
この場合には、ガイド溝が厚み方向に対して傾斜しているので、本体ユニットに対して分離ユニットを組み合わせる際、第2モールド樹脂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、本体ユニットに対するより精密な組み合わせを行い易い。
【発明の効果】
【0030】
本発明に係る半導体装置によれば、汎用性に優れているうえ、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。
【図面の簡単な説明】
【0031】
【図1】本発明に係る半導体装置の第1実施形態を示す外観斜視図である。
【図2】図1に示す半導体装置において、本体ユニットから分離ユニットを分離させた状態を示す斜視図である。
【図3】図1に示す半導体装置のA−A断面図である。
【図4】図1に示す半導体装置の上面図である。
【図5】第1実施形態に係る半導体装置の変形例を示す斜視図である。
【図6】第1実施形態に係る半導体装置の別の変形例を示す断面図である。
【図7】第1実施形態に係る半導体装置のさらに別の変形例を示す斜視図である。
【図8】本発明に係る半導体装置の第2実施形態を示す断面図である。
【図9】図8に示す半導体装置を構成する本体ユニットの斜視図である。
【図10】図8に示す半導体装置を構成する分離ユニットの斜視図である。
【図11】第2実施形態に係る半導体装置の変形例を示す断面図である。
【図12】本発明に係る半導体装置の第3実施形態を示す断面図である。
【図13】図12に示す半導体装置を構成する本体ユニットの斜視図である。
【図14】従来の半導体装置の一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0032】
<第1実施形態>
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。
【0033】
本体ユニット2は、図3に示すように、ヒートシンク10と、該ヒートシンク10の上面に取り付けられたベース基板11と、該ベース基板11の上面に重ねられた端子板12、13と、これら端子板12、13に電気接続された半導体チップ14と、第1モールド樹脂15と、を備えている。
【0034】
ヒートシンク10は、半導体チップ14が発する熱を放熱する部材であり、平面視長形状で且つ厚板状に形成されている。なお、本実施形態の半導体装置1は、このヒートシンク10の形状に倣ってその外形が平面視長方形状とされている。以下、その長手方向を第1水平方向L1、短手方向を第2水平方向L2とし、これら第1水平方向L1及び第2水平方向L2に対してそれぞれ直交する方向を厚み方向L3とする。
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。
【0035】
ベース基板11は、セラミック等からなる絶縁性基板であり、例えばヒートシンク10と同サイズの平面視長方形状に形成されて、該ヒートシンク10の上面に取り付けられている。なお、ベース基板11の上面には、図示しない複数の配線パターンが互いに絶縁された状態で形成されている。
【0036】
端子板12、13は、導電性を有する帯板状の板材を断面コの字形状に予め折曲形成された部材であって、長手方向の一端部12A、13Aがベース基板11の上面に取り付けられると共に、上記した配線パターンに電気接続されている。この際、端子板12、13は、第1水平方向L1に間隔を開けて配設されている。
【0037】
半導体チップ14は、通電によって発熱するチップ状の半導体素子であり、その上面及び下面には図示しない電極パッドが設けられている。そして、この半導体チップ14は、例えば半田や導電性接着剤等を介して一方の端子板12の一端部12A上に取り付けられており、これにより電極パッドを通じて半導体チップ14と一方の端子板12とが互いに導通している。
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。
【0038】
なお、本実施形態では、図1〜図3に示すように、上記した半導体チップ14、一対の端子板12、13及び接続板16からなる内部ユニットU1、U2が二組形成され、これら二組の内部ユニットU1、U2によって半導体装置1が構成されている。なお、これら内部ユニットU1、U2は、第2水平方向L2に間隔を開けた状態でベース基板11上に配置されている。
【0039】
第1モールド樹脂15は、絶縁性樹脂の成形体であり、ヒートシンク10の下面が露出し、且つベース基板11、半導体チップ14、接続板16及び端子板12、13の一端部12A、13Aを内部に封入するように成形されている。これにより、ベース基板11、半導体チップ14、接続板16及び端子板12、13の一端部12A、13Aは、それぞれ第1モールド樹脂15内に埋設されている。
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。
【0040】
ここで、上記端子板12、13について詳細に説明する。
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。
【0041】
端子板12、13の他端部12B、13Bは、第1屈曲部12a、13aを介して上記一端部12A、13Aに連設され、厚み方向L3に沿って立ち上がった基端部12b、13bと、第2屈曲部12c、13cを介して基端部12b、13bの上端に連設され、第1モールド樹脂15の上端面の上方を覆うように配設された先端部12d、13dと、で構成されている。
【0042】
そのため、上記基端部12b、13bの一部は、第1モールド樹脂15の上端面から垂直に突出するように配設されている。この際、端子板12、13のそれぞれの基端部12b、13bは、第1水平方向L1に間隔を開けて対向している。
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。
【0043】
分離ユニット3は、図1〜図4に示すように、絶縁性樹脂がプレート状に成形された第2モールド樹脂20を備えている。
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。
【0044】
これにより、端子板12、13の基端部12b、13bをガイドとして利用しながら第2モールド樹脂20をスライド移動させ、第1モールド樹脂15の上端面に重ね合わせることが可能とされている。これにより、分離ユニット3は、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との間に位置した状態で、本体ユニット2に対して組み合わせ可能とされる。
【0045】
また、第2モールド樹脂20の上端面には、上記した固定ねじ5が螺着されるナット21を組み込むための収納凹部23が形成されている。この収納凹部23は、若干の遊びを持たせた状態でナット21を収納可能とさせる凹部であり、その深さはナット21の厚み以上とされ、その配設位置は端子板12、13の先端部12d、13dに形成されたねじ孔17に対して対向する位置とされている。
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。
【0046】
(半導体装置の作用)
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。
【0047】
また、分離ユニット3の組み合わせに関係なく、本体ユニット2の端子板12、13は予め折曲形成されており、ねじ孔17が形成されている端子板12、13の先端部12d、13dが第1モールド樹脂15の上端面を覆っている。そして、予め折曲形成されていたとしても、ナット21を第2モールド樹脂20の収納凹部23内に組み込んだ後、分離ユニット3をスライド移動によって本体ユニット2に対して組み合わせることができるので、ねじ孔17とナット21とを確実に対向配置させることができ、上述した電気接続を行うことができる。
【0048】
特に、従来のものとは異なり、第1モールド樹脂15の成形後に端子板12、13を折り曲げる必要がないので、端子板12、13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15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浸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1とすることができる。
【0049】
更に、ナット21が組み込まれる分離ユニット3を本体ユニット2に対して自在に組み合わせることができるので、この分離ユニット3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23の異なる(サイズや形状等が異なる)分離ユニット3を複数用意し、使用する固定ねじ5に対応したナット21が収納凹部23に組み込まれた分離ユニット3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。
【0050】
なお、上記第1実施形態では、両内部ユニットU1、U2の端子板12、13を、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置したが、この場合に限定されるものではなく、図5に示すように、一方の内部ユニットU1における端子板12、13については分離ユニット3を挟んで第1水平方向L1に向かい合うように配置し、他方の内部ユニットU2の端子板12、13については、第2水平方向L2に平行となるように配置しても構わない。
【0051】
このように構成することで、本体ユニット2に対して分離ユニット3を組み合わせる際に、第2モールド樹脂20の側面を、他方の内部ユニットU2における端子板12、13の基端部12b、13bに面接触させることが可能である。そのため、それ以上のスライド移動(図5に示す矢印S)を規制して本体ユニット2に対する第2水平方向L2への分離ユニット3の位置決めを行うことができる。
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。
【0052】
また、上記第1実施形態において、図6に示すように、端子板12、13の先端部12d、13dを水平ではなく予め下向きに折り曲げておき、本体ユニット2に対して分離ユニット3を組み合わせた際に、先端部12d、13dによる弾性力(図6に示す矢印F)を利用して第2モールド樹脂20を第1モールド樹脂15に対して押し付けるように構成しても構わない。
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。
【0053】
更に、上記第1実施形態において、図7に示すように、本体ユニット2の端子板12、13に係合して、本体ユニット2に対する分離ユニット3の第2水平方向L2への位置決めを行う突起部(係合凸部)30を第2モールド樹脂20の側面に形成しても構わない。
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。
【0054】
このように構成することで、本体ユニット2に対して分離ユニット3を組み合わせる際に、突起部30を端子板12、13に係合させることができるので、本体ユニット2に対する分離ユニット3の第2水平方向L2への位置決めを行うことができる。従って、ねじ孔17とナット21とを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。
【0055】
<第2実施形態>
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。
【0056】
図8及び図9に示すように、本実施形態の半導体装置40は、第1モールド樹脂15の上端面にガイド用凹部45が形成された本体ユニット41を備えている。
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。
【0057】
また、第1モールド樹脂15におけるガイド用凹部45の壁部には、半球状に凹んだ凹部(被係合部)46が第2水平方向L2に間隔を開けて一列に複数形成されている。これに対して、図8及び図10に示すように、第2モールド樹脂20の側面には、上記各凹部46に係合する半球状に突起した凸部(係合部)47が、凹部46の形成位置に対応して第2水平方向L2に間隔を開けて一列に複数形成されている。そして、各凸部47が各凹部46内に嵌り込んで係合し合うことで、本体ユニット41に対する分離ユニット42の第2水平方向L2への位置決めを行うことが可能とされている。
【0058】
このように構成された半導体装置40によれば、第1実施形態における作用効果に加え、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を第1モールド樹脂15のガイド用凹部45内に嵌め込ませてガイドさせることができるので、第1水平方向L1への位置ずれを防ぐことができる。従って、分離ユニット42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41に対する精密な組み合わせを行い易い。
【0059】
しかも、分離ユニット42の組み合わせ時、第2モールド樹脂20の凸部47が第1モールド樹脂15の凹部46に対して係合するので、本体ユニット41に対する第2水平方向L2(スライド方向)への分離ユニット42の位置決めも行える。従って、ねじ孔17とナット21とを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。
【0060】
なお、上記第2実施形態において、凸部47及び凹部46を複数設ける必要はなく、それぞれ1ずつ設けても構わない。また、第1モールド樹脂15側に凸部47を形成し、第2モールド樹脂20側に凹部46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。
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。
【0061】
また、上記第2実施形態では、第2モールド樹脂20の全体がガイド用凹部45内に嵌め込まれるように構成したが、第2モールド樹脂20の少なくとも一部がガイド用凹部45内にスライド自在に嵌め込まれるように構成しても構わない。
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。
【0062】
また、上記第2実施形態において、一定の硬度を有する樹脂材料で第1モールド樹脂15を成形し、第1モールド樹脂15の樹脂材料よりも軟性を有する樹脂材料で第2モールド樹脂20を成形することが好ましい。こうすることで、第2モールド樹脂20の凸部47を容易に弾性変形させることができ、分離ユニット42のスライド移動に伴って確実に凹部46内に凸部47を係合させ易い。
【0063】
特に、第1モールド樹脂15の樹脂材料よりも熱膨張率が高い樹脂材料で第2モールド樹脂20を成形することが好ましい。
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。
【0064】
また、上記第2実施形態において、図11に示すように、ガイド用凹部45を第1モールド樹脂15の上端面から下方に向かって離間するにしたがって、漸次ガイド幅Wが広がるように断面テーパ状に形成しても良い。
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。
【0065】
<第3実施形態>
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。
【0066】
図12及び図13に示すように、本実施形態の半導体装置50は、第1モールド樹脂15の上端面にガイド溝55が形成された本体ユニット51を備えている。
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。
【0067】
このように構成された半導体装置50によれば、第1実施形態における作用効果に加え、本体ユニット51に対して分離ユニット52を組み合わせる際、第2モールド樹脂20の案内突起56を第1モールド樹脂15のガイド溝55に嵌め込ませてガイドさせることができるので、第1水平方向L1への分離ユニット52の位置ずれを防ぐことができる。しかも、ガイド溝55が厚み方向L3に対して傾斜しているので、第2モールド樹脂20の上方への浮き上がりも規制できる。
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。
【0068】
なお、上記第3実施形態において、一対のガイド溝55を、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するように形成したが、これとは逆に外向きに傾斜(断面ハの字状)させても構わない。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、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。
【0069】
更には、スライド方向に沿って第1モールド樹脂15を完全に横切るようにガイド溝55を形成するのではなく、途中まで切り込む形でガイド溝55を形成しても良い。こうすることで、案内突起56をガイド溝55の奥部に接触させてスライド移動を停止させることができるので、本体ユニット51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52の位置決めを行うことが可能である。
【0070】
なお、本発明の技術範囲は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を加えることが可能である。
【0071】
例えば、上記各実施形態における構成は、それぞれ適宜に組み合わせることが可能である。
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。
【符号の説明】
【0072】
1、40、50 半導体装置
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

【特許請求の範囲】
【請求項1】
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2】
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3】
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4】
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5】
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6】
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7】
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8】
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9】
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。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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