技術分野
この発明は、半導体装置、金属部材および半導体装置の製造方法
要約特許出願時に添付された[要約書]
【課題】組立不良をなくすことができる半導体装置、金属部材および半導体装置の製造方法を提供すること。 【解決手段】絶縁基板の導電性板22上に、はんだ27により筒状コンタクト部材10の一方の開放端10aのフランジ2が接合されている。筒状コンタクト部材10の本体筒部1には外部電極用端子25が嵌め合わせられる。筒状コンタクト部材10は、本体筒部1の内壁10cから内側に張り出した突起部5を有する。突起部5は、筒状コンタクト部材10の一方の開放端10a側に、本体筒部1の内壁10cの全周にわたって設けられている。突起部5は、本体筒部1に外部電極用端子25を圧入するときの荷重によって変形する厚さt1を有する。突起部5を配置する高さh1は、本体筒部1の所定深さまで挿入された外部電極用端子25の下端部との間に隙間ができるように、本体筒部1の内壁10cに這い上がったはんだ27aを塞き止め可能な高さに設定される。 【選択図】図2
発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋
しかしながら、図12,13に示す筒状コンタクト部材110の本体筒部101に外部電極用端子125を圧入して嵌め合わせる構成の従来の半導体モジュールでは、次の問題が生じる。図10,11は、従来の半導体モジュールの組立途中の状態を模式的に示す断面図である。図10には、筒状コンタクト部材110を積層基板120上にはんだ付けした際に、はんだ上がり性(はんだ付け性)に起因して生じるはんだ付け不良の一例を示す。図11には、筒状コンタクト部材110の本体筒部101に外部電極用端子125を圧入する際に生じる不良の一例を示す。
図10に示すように、筒状コンタクト部材110の一方の開放端110aのフランジ102を積層基板120上にはんだ128により接合する際に、はんだ128は毛細管現象によって本体筒部101の内壁110cまで這い上がる。このとき、筒状コンタクト部材110の空洞部104の形状によって、本体筒部101の内壁110cにはんだ128が這い上がりやすくなる。また、積層基板120上にペースト状のはんだ128を形成し、はんだ128上に筒状コンタクト部材110を設置し、リフロー炉で加熱することで、積層基板120と筒状コンタクト部材110とをはんだ接合する方法がある。この場合、リフロー炉内を減圧して、はんだ128に内在するガスを除去し、はんだ128内にボイドができないようにするが、リフロー炉内の減圧時、はんだ128に内在するガスが膨張した際に、はんだ128が飛散する場合がある。これらにより、筒状コンタクト部材110の一方の開放端110a側から他方の開放端110b(外部電極用端子125の挿入口)
側に本体筒部101の内壁110cをはんだ128aが這い上がり、例えば滑らかに広がらずに固まったような厚い状態で本体筒部101の内壁110cに残る虞がある。
はんだ128aの這い上がりが生じた場合、図11(a)に示すように、本体筒部101の内壁110cに付着したはんだ128aよりも奥(導電性板122側)まで外部電極用端子125を挿入することができない。また、外部電極用端子125の圧入時に、本体筒部101の内壁110cのはんだ128aが付着している箇所において外部電極用端子125に負荷がかかる。これにより、図11(b)に示すように、外部電極用端子125が曲がったり、折れたりしてしまう。または、本体筒部101の内壁110cにはんだ128aが付着した状態で、外部電極用端子125を挿入することにより、本体筒部101と導電性板122とを接合していたはんだ128が破損し、本体筒部101が導電性板122から取れてしまう虞がある。また、筒状コンタクト部材110から外部電極用端子125が抜けやすくなってしまう。このため、半導体チップ124と外部電極用端子125との接続不良が生じる虞がある。
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、筒状コンタクト部材に外部電極用端子を挿入して嵌め合わせる構成の半導体装置において、組立不良をなくすことができる半導体装置、金属部材および半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋
上述した課題を解決し、本発明の目的を達成するため、この発明にかかる金属部材は、両端に開放端を備え、半導体チップまたは導電性板に前記開放端の一方をはんだにより接合されうる金属部材であって、前記開放端の他方から外部電極用端子が挿入され嵌め合わされうる中空筒状の筒部と、前記筒部の前記一方の開放端側の内壁に、前記筒部の中心軸と直交する方向に内側に張り出した、矩形状の断面形状をなす第1の突起部と、を有・・・ 続きを
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【発明の効果】
本発明にかかる半導体装置、金属部材および半導体装置の製造方法によれば、筒状コンタクト部材に外部電極用端子を挿入して嵌め合わせる構成の半導体装置において、組立不良をなくすことができるという効果を奏する。
この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]
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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋
【図1】 実施の形態1にかかる半導体装置の構成を示す説明図である。
【図2】 実施の形態1にかかる半導体装置の要部の構成を詳細に示す説明図である。
【図3】 実施の形態2にかかる半導体装置の構成を示す断面図である。
【図4】 実施の形態3にかかる半導体装置の構成を示す断面図である。
【図5】 実施の形態4にかかる半導体装置の構成を示す断面図である。
【図6】 実施例1にかかる半導体装置の突起部の幅について検証した結果を示す図表である。
【図7】 実施例2にかかる半導体装置の突起部の厚さについて検証した結果を示す図表である。
【図8】 実施例3にかかる半導体装置の突起部を配置する高さの下限値について検証した結果を示す図表である。
【図9】 実施例3にかかる半導体装置の突起部を配置する高さの上限値について検証した結果を示す図表である。
【図10】 従来の半導体モジュールの組立途中の状態を模式的に示す断面図である。
【図11】 従来の半導体モジュールの組立途中の状態を模式的に示す断面図である。
【図12】 従来の半導体モジュールの要部の構成を示す断面図である。
【図13】 従来の半導体モジュールの要部の構成を示す平面図である。
1 本体筒部
2,3 フランジ
4 空洞部
5,31〜33,41 突起部
5a 突起部の孔部
10,30,40 筒状コンタクト部材
10a, 10b 筒状コンタクト部材の開放端
10c 本体筒部の内壁
20 積層基板
21 セラミック基板
22 導電性板
23 銅箔
24 半導体チップ
25 外部電極用端子
25a 外部電極用端子の下端部
26 ワイヤー
27,27a はんだ
33a,33b 略半円形状または略半楕円形状の突起部の端部
33c 略半円形状または略半楕円形状の突起部の頂点部
A 空洞部の第1領域
B 空洞部の第2領域
d1 本体筒部の内径
d2 外部電極用端子の直径
h1 突起部を配置する高さ
h2 外部電極用端子の下端部の高さ
t1 突起部の厚さ
t2 はんだの濡れ上がった厚さ
t3 略半円形状または略半楕円形状の突起部の厚さ
w1 突起部の幅
w2 突起部の内径
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