特許 6569293 半導体装置、金属部材および半導体装置の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6569293

(24)【登録日】2019年8月16日

(45)【発行日】2019年9月4日

(54)【発明の名称】半導体装置、金属部材および半導体装置の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 25/04 20140101AFI20190826BHJP

   H01L 25/18 20060101ALI20190826BHJP

   H01L 23/12 20060101ALI20190826BHJP

【ＦＩ】

   H01L25/04 Z

   H01L23/12 K

【請求項の数】15

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2015-101407(P2015-101407)

(22)【出願日】2015年5月18日

(65)【公開番号】特開2016-219554(P2016-219554A)

(43)【公開日】2016年12月22日

【審査請求日】2018年2月14日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005234

【氏名又は名称】富士電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104190

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 昭徳

(72)【発明者】

【氏名】甲斐 健志

(72)【発明者】

【氏名】丸山 力宏

(72)【発明者】

【氏名】磯崎 誠

【審査官】 黒田 久美子

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０７−０４５７７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００６／０９８０２６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１１−２３３７５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／０１９４８８４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１４−１２３６１８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２５／０４

Ｈ０１Ｌ ２５／０７

Ｈ０１Ｌ ２５／１８

Ｈ０１Ｌ ２３／１２

Ｈ０１Ｌ ２３／４８

Ｈ０１Ｌ ２３／５０

Ｈ０１Ｌ ２３／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

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のみ、前記筒部の中心軸と直交する方向に内側に張り出した第１の突起部と、
を有し、
前記内壁が前記開放端から前記第１の突起部までが平坦かつ直線状であることを特徴とする金属部材。

【請求項2】

前記内壁の全周にわたる前記第１の突起部を有することを特徴とする請求項１に記載の金属部材。

【請求項3】

前記一方の開放端に、前記中心軸と直交する方向に外側に張り出したフランジを有することを特徴とする請求項１または２に記載の金属部材。

【請求項4】

前記第１の突起部の厚さは、０．１ｍｍ以上１．６ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の金属部材。

【請求項5】

前記第１の突起部の幅ｗとの比率が０．２≦２×ｗ／ｄ≦０．８を満たす内径ｄを有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の金属部材。

【請求項6】

前記第１の突起部を配置する高さは、前記はんだによる接合面から前記第１の突起部の前記接合面側の面までの高さが１ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の金属部材。

【請求項7】

矩形状の断面形状をなす前記第１の突起部を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の金属部材。

【請求項8】

前記中心軸付近に向かうにしたがって厚さを薄くした三角形状または台形状の断面形状をなす前記第１の突起部を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の金属部材。

【請求項9】

前記他方の開放端側の内壁に、前記中心軸と直交する方向に内側に張り出した第２の突起部を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の金属部材。

【請求項10】

前記第２の突起部を配置する高さは、前記他方の開放端から前記第２の突起部の前記他方の開放端側の面までの高さが１ｍｍ以上であることを特徴とする請求項９に記載の金属部材。

【請求項11】

前記内壁に固定されるように、前記第１の突起部を嵌め合わせてなることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一つに記載の金属部材。

【請求項12】

前記内壁に固定されるように、前記第２の突起部を嵌め合わせてなることを特徴とする請求項９または１０に記載の金属部材。

【請求項13】

前記半導体チップまたは前記導電性板に、請求項１〜１２のいずれか一つに記載の金属部材の前記一方の開放端がはんだにより接合されたことを特徴とする半導体装置。

【請求項14】

前記半導体チップと、前記導電性板と、を絶縁基板上に実装した半導体装置の製造方法であって、
前記半導体チップ上または前記導電性板上に、請求項１〜１２のいずれか一つに記載の金属部材の前記一方の開放端を、はんだにより接合する第１工程と、
前記金属部材の前記他方の開放端から前記外部電極用端子を圧入して、前記金属部材に前記外部電極用端子を嵌め合わせる第２工程と、
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。

【請求項15】

端部の尖った前記外部電極用端子を圧入することを特徴とする請求項１４に記載の半導体装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、例えば半導体モジュールなどの半導体装置は、絶縁基板の表面の導電性板に半導体チップや他の構成部材などをはんだにより接合した構成を有する。このような半導体モジュールとして、絶縁基板のおもて面の導電性板にはんだにより接合された中空筒状の金属部材（以下、筒状コンタクト部材とする）に外部電極用端子を嵌め合わせることで、導電性板と外部電極用端子とを電気的に接続した装置が提案されている（例えば、下記特許文献１参照。）。下記特許文献１では、外部電極用端子の底面の最大寸法を筒状コンタクト部材の空洞部の直径よりも若干大きくすることで、外部電極用端子と筒状コンタクト部材とを固く嵌め合わせている。

【0003】

従来の半導体モジュールの筒状コンタクト部材および外部電極用端子の構成について説明する。図１２は、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は、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。図１３には、図１２の筒状コンタクト部材１１０の本体筒部１０１を当該本体筒部１０１の中心軸と直交する切断面ＸＹで切断し、当該切断面ＸＹから積層基板１２０側を見たときの筒状コンタクト部材１１０の空洞部１０４および外部電極用端子１２５の平面形状を示す。なお、図１２，１３は、それぞれ下記特許文献１の図１４，１２に相当する。

【0004】

図１２，１３に示すように、筒状コンタクト部材１１０は、中空筒状の本体筒部１０１と、本体筒部１０１の両開放端１１０ａ，１１０ｂにそれぞれ設けられたフランジ１０２，１０３と、を備える。筒状コンタクト部材１１０の一方の開放端１１０ａのフランジ１０２は、積層基板１２０のおもて面の導電性板１２２にはんだ（不図示）により接合されている。積層基板１２０は、セラミック基板１２１のおもて面に銅（Ｃｕ）箔により導電性板１２２を形成し、セラミック基板１２１の裏面に銅箔１２３を形成してなる。筒状コンタクト部材１１０は、導電性板１２２および図示省略するワイヤ（不図示）を介して半導体チップ１２４に電気的に接続されている。

【0005】

外部電極用端子１２５の一方の端部は、ケース１２６の貫通孔１２７からケース１２６の外側に突出している。外部電極用端子１２５の他方の端部は、筒状コンタクト部材１１０の本体筒部１０１（空洞部１０４）に圧入され、筒状コンタクト部材１１０に嵌め合わされることで固定されている。外部電極用端子１２５は、筒状コンタクト部材１１０を介して半導体チップ１２４に電気的に接続されている。外部電極用端子１２５は略正四角柱状をなし、その底面の最大寸法（対角線の長さ）ｄ１０２は筒状コンタクト部材１１０の本体筒部１０１の内径（空洞部１０４の直径）ｄ１０１よりも若干大きい（ｄ１０１＜ｄ１０２）。筒状コンタクト部材１１０の本体筒部１０１の平面形状は、外部電極用端子１２５の底面の形状に合わせてわずかに変形している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】米国特許出願公開第２００９／１９４８８４号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

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。

【0008】

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。

【0009】

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。

【0010】

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】

【0011】

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のみ、前記筒部の中心軸と直交する方向に内側に張り出した第１の突起部を有し、前記内壁が前記開放端から前記第１の突起部までが平坦かつ直線状であることを特徴とする。

【0012】

また、この発明にかかる金属部材は、上述した発明において、前記内壁の全周にわたる前記第１の突起部を有することを特徴とする。

【0013】

また、この発明にかかる金属部材は、上述した発明において、前記一方の開放端に、前記中心軸と直交する方向に外側に張り出したフランジを有することを特徴とする。

【0014】

また、この発明にかかる金属部材は、上述した発明において、前記第１の突起部の厚さは、０．１ｍｍ以上１．６ｍｍ以下であることを特徴とする。

【0015】

また、この発明にかかる金属部材は、上述した発明において、前記第１の突起部の幅ｗとの比率が０．２≦２×ｗ／ｄ≦０．８を満たす内径ｄを有することを特徴とする。

【0016】

また、この発明にかかる金属部材は、上述した発明において、前記第１の突起部を配置する高さは、前記はんだによる接合面から前記第１の突起部の前記接合面側の面までの高さが１ｍｍ以上であることを特徴とする。

【0017】

また、この発明にかかる金属部材は、上述した発明において、矩形状の断面形状をなす前記第１の突起部を有することを特徴とする。

【0018】

また、この発明にかかる金属部材は、上述した発明において、前記中心軸付近に向かうにしたがって厚さを薄くした三角形状または台形状の断面形状をなす前記第１の突起部を有することを特徴とする。

【0019】

また、この発明にかかる金属部材は、上述した発明において、前記他方の開放端側の内壁に、前記中心軸と直交する方向に内側に張り出した第２の突起部を有することを特徴とする。

【0020】

また、この発明にかかる金属部材は、上述した発明において、前記第２の突起部を配置する高さは、前記他方の開放端から前記第２の突起部の前記他方の開放端側の面までの高さが１ｍｍ以上であることを特徴とする。

【0021】

また、この発明にかかる金属部材は、上述した発明において、前記内壁に固定されるように、前記第１の突起部を嵌め合わせてなることを特徴とする。

【0022】

また、この発明にかかる金属部材は、上述した発明において、前記内壁に固定されるように、前記第２の突起部を嵌め合わせてなることを特徴とする。

【0023】

また、この発明にかかる金属部材は、上述した発明において、前記第１の突起部は、前記筒部の側壁の一部を内側に変形させてなることを特徴とする。

【0024】

また、この発明にかかる金属部材は、上述した発明において、前記第２の突起部は、前記筒部の側壁の一部を内側に変形させてなることを特徴とする。

【0025】

また、上述した課題を解決し、本発明の目的を達成するため、この発明にかかる半導体装置は、前記半導体チップまたは前記導電性板に、上述した金属部材の前記一方の開放端がはんだにより接合されたことを特徴とする。

【0026】

また、上述した課題を解決し、本発明の目的を達成するため、この発明にかかる半導体装置の製造方法は、前記半導体チップと、前記導電性板と、を絶縁基板上に実装した半導体装置の製造方法であって、次の特徴を有する。まず、前記半導体チップ上または前記導電性板上に、上述した金属部材の前記一方の開放端を、はんだにより接合する第１工程を行う。次に、前記金属部材の前記他方の開放端から前記外部電極用端子を圧入して、前記金属部材に前記外部電極用端子を嵌め合わせる第２工程を行う。

【0027】

また、この発明にかかる半導体装置の製造方法は、上述した発明において、端部の尖った前記外部電極用端子を圧入することを特徴とする。

【0028】

上述した発明によれば、金属部材のはんだ付け時に、金属部材の内壁を這い上がったり飛散したはんだが突起部よりも上方側（絶縁基板上の導電性板に接合されていない他方の端部側）まで這い上がることを防止することができる。これにより、金属部材の内壁を這い上がったり飛散したはんだを金属部材の下端側（絶縁基板上の導電性板に接合された一方の端部側）で塞き止めることができる。このため、金属部材に外部電極用端子を挿入するときに、外部電極用端子にはんだによる負荷がかかることはない、または外部電極用端子にかかる負荷は無視できるほど小さい。これによって、金属部材の内壁に這い上がったり飛散したはんだを原因として、外部電極用端子を所定深さまで挿入することができなかったり、外部電極用端子が曲がったり折れたりすることを防止することができる。

【発明の効果】

【0029】

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。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【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。

【発明を実施するための形態】

【0031】

以下に添付図面を参照して、この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の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、以下の実施の形態の説明および添付図面において、同様の構成には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

【0032】

（実施の形態１）
実施の形態１にかかる半導体装置の構成について説明する。図１は、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は、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１（ｂ）には、図１（ａ）の切断線Ｘ−Ｘ’における断面で切断し、当該断面から積層基板２０の奥行方向を見たときの状態を示す。なお、図１では積層基板２０のおもて面側を覆うケースを図示省略する。図１（ａ）では、図１（ｂ）のワイヤー２６を図示省略する。図２（ａ）は、導電性板２２に接合された筒状コンタクト部材１０の断面構造を示す断面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）の筒状コンタクト部材１０を開放端１０ｂ側から見たときの平面構造を示す平面図である。図２（ｃ）は、筒状コンタクト部材１０の本体筒部１に外部電極用端子２５を嵌め合わせた状態を示す断面図である。図２（ｄ）は、図２（ｃ）の切断面Ｘ２から積層基板２０側を見たときの筒状コンタクト部材１０の空洞部４および外部電極用端子２５の平面形状を示す平面図である。

【0033】

図１に示す実施の形態１にかかる半導体装置は、積層基板２０のおもて面の導電性板２２に、設計条件に基づく所定の平面レイアウトに半導体チップ２４や他の構成部材などをはんだ（不図示）により接合した構成の半導体モジュールである。具体的には、実施の形態１にかかる半導体装置は、積層基板２０上の半導体チップ２４または導電性板２２に、筒状コンタクト部材１０の一方の開放端１０ａをはんだ２７により接合され、他方の開放端１０ｂから外部電極用端子２５が挿入され嵌め合わされた半導体装置である。積層基板２０は、例えば、絶縁基板２１のおもて面に銅（Ｃｕ）箔により導電性板２２を形成し、絶縁基板２１の裏面に銅箔２３を形成する。なお、絶縁基板２１には、アルミナや窒化アルミニウムなどのセラミックが用いられる。積層基板２０の裏面の銅箔２３は、例えばヒートシンク（不図示）にはんだ接合されている。積層基板２０のおもて面の導電性板２２には、半導体チップ２４および筒状コンタクト部材（金属部材）１０が配置されている。半導体チップ２４の裏面電極（不図示）は導電性板２２にはんだ（不図示）により接合される。半導体チップ２４にはおもて電極（不図示）が設けられ、おもて面電極はワイヤー２６を介して導電性板２２に電気的に接続されている。また、半導体チップ２４のおもて電極は、はんだ２７を介して筒状コンタクト部材１０の一方の開放端と接合されていてもよい。

【0034】

図２に示すように、筒状コンタクト部材１０は、中空筒状の本体筒部１と、本体筒部１の両開放端１０ａ，１０ｂにそれぞれ設けられたフランジ（輪縁）２，３と、本体筒部１の内部（空洞部４）に設けられた突起部５と、を備えた金属部材である。筒状コンタクト部材１０の材質は、導電性の優れた材料で、所定の強度を満足し、はんだ２７との接合性の優れた材料が望ましい。特に好ましくは、筒状コンタクト部材１０の材質は例えば銅乃至銅合金である。また、筒状コンタクト部材１０の本体筒部１の表面（内壁１０ｃや外壁）に銅めっきやニッケル（Ｎｉ）めっきを施してもよい。筒状コンタクト部材１０は、導電性板２２上にはんだ付けされており、導電性板２２およびワイヤー２６を介して半導体チップ２４のおもて面電極に電気的に接続されている。筒状コンタクト部材１０は、半導体チップ２４のおもて面電極に直にはんだ接合されてもよい。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、筒状コンタクト部材１０を介して半導体チップ２４のおもて面電極と電気的に接続されている。

【0035】

具体的には、本体筒部１は、外部電極用端子２５を安定して固定可能な所定長さの中空筒状をなす。本体筒部１の内径（空洞部４の直径）ｄ１は、外部電極用端子２５を嵌め合わせることができる程度に、外部電極用端子２５の直径ｄ２よりも若干大きい。フランジ２，３は、本体筒部１の両開放端１０ａ，１０ｂからそれぞれ本体筒部１の中心軸と直交する方向（図２の横方向）に外側に所定幅で張り出したリング状（鍔状）をなし、本体筒部１の外壁の例えば全周にわたって設けられている。本体筒部１の一方の開放端１０ａのフランジ２は、積層基板２０のおもて面の導電性板２２上にはんだ２７により接合されている。本体筒部１の、導電性板２２とはんだ接合される側の開放端１０ａのみにフランジ２が設けられてもよい。これにより、後述するように本体筒部１の一方の開放端１０ａ側に配置された突起部５の位置をフランジ２の有無によって確認することができ、筒状コンタクト部材１０をはんだ接合する際の方向性の選択が容易となる。一方、本体筒部１の両開放端１０ａ，１０ｂにそれぞれフランジ２，３を設けることで、筒状コンタクト部材１０の形成時に方向性を選ばずに突起部５を取付け可能な構造となるため、筒状コンタクト部材１０を形成するときの作業効率が向上する。筒状コンタクト部材１０の形成方法については後述する。

【0036】

筒状コンタクト部材１０（本体筒部１）の一方の開放端１０ａ（筒状コンタクト部材１０の下端）は、導電性板２２上へのはんだ付けにより閉塞されている。すなわち、筒状コンタクト部材１０の一方開放端１０ａの端面ははんだ２７との接合面となる。なお、筒状コンタクト部材１０の一方の開放端１０ａは、はんだ２７によって完全に閉塞されていなくてもよいが、フランジ２と導電性板２２とははんだ付けされていることが望ましい。筒状コンタクト部材１０（本体筒部１）の他方の開放端１０ｂ（筒状コンタクト部材１０の上端）は開放され、外部電極用端子２５の挿入口となっている。突起部５は、筒状コンタクト部材１０の一方の開放端１０ａ側に配置されている。また、図２（ｂ）に示すように、突起部５は、本体筒部１の内壁１０ｃから本体筒部１の中心軸と直交する方向に内側に例えば所定幅ｗ１で張り出したリング状をなし、本体筒部１の内壁１０ｃの全周にわたって設けられている。この突起部５を境に、筒状コンタクト部材１０の空洞部４は、突起部５よりも筒状コンタクト部材１０の他方の開放端１０ｂ側の第１領域Ａと、突起部５よりも筒状コンタクト部材１０の一方の開放端１０ａ側の第２領域Ｂとに分離されている。なお、突起部５は、本体筒部１とは別の部材により形成されてもよいし、本体筒部１を変形させて形成されてもよい。本体筒部１を変形させて形成した突起部５の一例については後述する実施の形態３において説明する。

【0037】

突起部５は、筒状コンタクト部材１０のはんだ付け時に、毛細管現象により本体筒部１の内壁１０ｃに這い上がったり、飛散したはんだ２７ａが筒状コンタクト部材１０の上端側の第１領域Ａまで這い上がったり、飛散することを防止する機能を有する。はんだ２７ａの這い上がりおよび飛散防止とは、筒状コンタクト部材１０の下端側から第１領域Ａまではんだ２７ａが這い上がったり飛散しない、または第１領域Ａまではんだ２７ａが這い上がったり、飛散したとしても外部電極用端子２５の挿入時に組立不良を生じさせない程度であることをいう。外部電極用端子２５の挿入時に生じる組立不良とは、外部電極用端子２５を所定深さまで挿入することができないことや、挿入時に外部電極用端子２５が曲がったり折れたりしてしまうことである。また、突起部５は、本体筒部１の内壁１０ｃに這い上がったり飛散したはんだ２７ａを筒状コンタクト部材１０の下端側の第２領域Ｂ内にほぼ塞き止める機能を有する。すなわち、突起部５は、筒状コンタクト部材１０と導電性板２２とを接合するはんだ２７が破損し、本体筒部１が導電性板２２から取れてしまうことを防止する。そのため、突起部５は、本体筒部１の内壁１０ｃの全周にわたって設けられていることが好ましいが、はんだ２７ａが這い上がったり飛散することを防ぐことができれば、全周にわたって設けられていなくてもかまわない。

【0038】

突起部５の幅ｗ１は、本体筒部１の内径ｄ１の１／２倍よりも狭いことがよい。具体的には、突起部５の幅ｗ１は、本体筒部１の内径ｄ１に対して、０．２≦２×ｗ１／ｄ１≦０．８を満たすことが好ましい。すなわち、突起部５は、本体筒部１の内壁１０ｃを分離することができればよく、本体筒部１の内径ｄ１と同じ寸法の外径を有し、かつ例えば本体筒部１の中心軸付近に位置する略円形状の孔部５ａによる所定の内径ｗ２を有するリング状の平面形状をなす。したがって、第１領域Ａと第２領域Ｂとの間は突起部５によって完全に塞がれておらず、第１領域Ａと第２領域Ｂとは連続した領域となっている。

【0039】

仮に、円形状の平面形状を有する突起部５によって第１領域Ａと第２領域Ｂとの間を完全に塞いだ場合（ｗ２＝０）、筒状コンタクト部材１０のはんだ付け時に発生するはんだフラックス等の溶融ガス（気体）を筒状コンタクト部材１０の外側に逃がすことができない。この溶融ガスは、はんだ２７の内部にボイド（気泡）を生じさせ、はんだ不良を生じさせる原因となる。このため、第１領域Ａと第２領域Ｂとを本体筒部１の中心軸に平行な方向につなげて、筒状コンタクト部材１０の他方の開放端１０ｂから外側に溶融ガスが流動可能な幅の孔（以下、孔部とする）５ａの空いたリング状の平面形状に突起部５を設けることが好ましい。

【0040】

突起部５の孔部５ａは、例えば円形状の平面形状を有する。突起部５の内径（孔部５ａの幅（直径））ｗ２は、筒状コンタクト部材１０のはんだ付け時に発生する溶融ガスを、筒状コンタクト部材１０の他方の開放端１０ｂから外側に十分に逃がすことができる寸法とすることが好ましい。突起部５の孔部５ａの位置、寸法および平面形状は、第１領域Ａと第２領域Ｂとを本体筒部１の中心軸に平行な方向につながった領域とすることができ、かつ筒状コンタクト部材１０のはんだ付け時に発生する溶融ガスを筒状コンタクト部材１０の外側に十分に逃がすことができる所定面積を有していればよく、種々変更可能である。

【0041】

また、突起部５は、本体筒部１の中心軸と直交する方向に一様な厚さｔ１の略矩形状の断面形状を有する。突起部５の断面形状を略矩形状とすることで、所定の強度を有することができる。また、突起部５の断面形状を略矩形状とした場合、突起部５の形状が単純であるため、筒状コンタクト部材１０を安価に作成することができる。突起部５の厚さｔ１は、筒状コンタクト部材１０の本体筒部１に外部電極用端子２５を圧入（挿入）するときの荷重によって突起部５が容易に変形する厚さに設定されていることが好ましい。すなわち、突起部５の厚さｔ１は、外部電極用端子２５の挿入時の荷重によって例えば突起部５の孔部５ａを広げ、変形させることができる厚さとする。具体的には、突起部５の厚さｔ１は、突起部５の構成材料や内径ｗ２、形成方法によって種々調整可能であり、例えば０．１ｍｍ以上１．６ｍｍ以下程度であってもよい（０．１ｍｍ≦ｔ１≦１．６ｍｍ）。図２（ｄ）に示すように、外部電極用端子２５の切断面ＸＹでの平面形状（外部電極用端子２５の底面の形状）は例えば略四角形状であってもよい。これにより、筒状コンタクト部材１０の本体筒部１に外部電極用端子２５を強固に嵌め合わせることができる。外部電極用端子２５の下端部（積層基板２０側の端部）２５ａは、面取りされていたり、尖っていることが望ましい。その理由は、筒状コンタクト部材１０の本体筒部１に外部電極用端子２５を圧入（挿入）するときに、外部電極用端子２５の下端部２５ａによって突起部５を容易に変形させやすいからである。

【0042】

突起部５を配置する高さｈ１は、筒状コンタクト部材１０の一方の開放端１０ａのフランジ２の下面（積層基板２０側の表面）から突起部５の下面までの高さが例えば１ｍｍ以上程度となる高さであることが好ましい（ｈ１≧１ｍｍ）。その理由は、次の通りである。筒状コンタクト部材１０に嵌め合わされたときの外部電極用端子２５の下端部２５ａの高さｈ２は、筒状コンタクト部材１０の一方の開放端１０ａのフランジ２の下面から例えば０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下程度となる。このため、突起部５を配置する高さｈ１を１ｍｍ以上程度とすることで、本体筒部１の内壁１０ｃにはんだ２７ａが這い上がったり飛散したとしても、外部電極用端子２５の下端部２５ａまでの隙間内ではんだ２７ａの這い上がりや飛散を止めることができるからである。すなわち、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２５ａとの間に隙間ができるように、本体筒部１の内壁１０ｃに這い上がったり飛散したはんだ２７ａを塞き止め可能な高さに設定されている。なお、フランジ２，３が配置されていない場合には、突起部５を配置する高さｈ１は、筒状コンタクト部材１０の一方の開放端１０ａの端面から突起部５の下面までの高さである。

【0043】

また、突起部５を配置する高さｈ１は、外部電極用端子２５の下端部２５ａの高さｈ２に対して、ｈ１≦２×ｈ２を満たすことが好ましい。具体的には、突起部５を配置する高さｈ１は、例えば４ｍｍ以下程度であることが好ましい（ｈ１≦４ｍｍ）。突起部５を配置する高さｈ１を４ｍｍよりも大きくした場合、空洞部４に占める第２領域Ｂ（はんだ２７ａが這い上がったり飛散する領域）の割合が大きくなり、かつ外部電極用端子２５の第２領域Ｂに露出される部分の割合も大きくなる。このため、第２領域Ｂ内ではんだ２７ａの這い上がりや飛散を塞き止めたとしても、第２領域Ｂ内に這い上がったり飛散したはんだ２７ａによる悪影響が外部電極用端子２５に及ぶことを抑制することができないからである。したがって、突起部５を配置する高さｈ１は、１≦ｈ１≦２×ｈ２を満たすことが好ましい。

【0044】

このように、突起部５は、筒状コンタクト部材１０のはんだ付け時にはんだ２７ａの這い上がりや飛散を第２領域Ｂ内に塞き止め可能な幅ｗ１を有し、かつ外部電極用端子２５の挿入時に妨げにならない厚さｔ１を有する。また、突起部５は、筒状コンタクト部材１０の下端から第２領域Ｂ内に這い上がったり飛散したはんだ２７ａの悪影響が外部電極用端子２５に及ばない高さｈ１に配置される。突起部５の構成材料は、筒状コンタクト部材１０の本体筒部１と同じ金属材料であることが好ましい。その理由は、導電性、強度ともに優れているからである。また、筒状コンタクト部材１０と突起部５とを異種材料とした場合、筒状コンタクト部材１０と突起部５との接合部において、電気抵抗が増加したり、応力による割れが生じる虞があるからである。しかし、突起部５の構成材料は、突起部５の形成方法によっては本体筒部１と異なる材料であってもよいし、カーボンやセラミックスなどはんだ濡れ性の悪い材料であってもよい。なお、筒状コンタクト部材１０と突起部５とを異種材料とする場合、突起部５の構成材料は、封止材と反応せず、はんだ接合時の加熱に耐えられる材料であることが望ましい。

【0045】

上述した実施の形態１にかかる半導体装置を作製（製造）するには、まず、絶縁基板２１上に実装した半導体チップ２４上または導電性板２２上に、筒状コンタクト部材１０の一方の開放端１０ａを、はんだ２７により接合する（第１工程）。そして、筒状コンタクト部材１０の他方の開放端１０ｂから外部電極用端子２５を圧入して、筒状コンタクト部材１０に外部電極用端子２５を嵌め合わせればよい（第２工程）。具体的には、第１工程においては、半導体チップ２４または導電性板２２にペースト状または板状のはんだ２７を形成し、はんだ２７上に筒状コンタクト部材１０の一方の開放端１０ａを絶縁基板２１側にして設置し、リフロー炉で加熱することによってなされる。このようして、筒状コンタクト部材１０の一方の開放端１０ａは、半導体チップ２４のおもて電極または導電性板２２と、はんだ２７により接合される。第２工程においては、筒状コンタクト部材１０の他方の開放端１０ｂに外部電極用端子２５を圧入して嵌め合わせる。これにより、外部電極用端子２５は、筒状コンタクト部材１０の一方の開放端１０ａの内壁１０ｃに形成された突起部５を変形して筒状コンタクト部材１０に嵌め合わされる。

【0046】

次に、筒状コンタクト部材１０の形成方法について説明する。まず、本体筒部１およびフランジ２，３を有する筒状コンタクト部材１０と、リング状の平面形状を有する突起部５とをそれぞれ個々に成形（形成）する。次に、突起部５を配置する高さｈ１に位置決め治具の表面が位置するように、例えば筒状コンタクト部材１０の一方の開放端１０ａ側から本体筒部１の内部に位置決め治具を挿入する。次に、筒状コンタクト部材１０の他方の開放端１０ｂ側から本体筒部１の内部に突起部５を挿入し、位置決め治具の高さ位置に合わせて突起部５を本体筒部１に嵌め込む。この際、突起部５の直径は、本体筒部１の内径より１００μｍ程度大きくすることが望ましい。これによって、突起部５を本体筒部１に嵌め込んだ後に、突起部５が本体筒部１から外れることを防止することができる。または、位置決め治具に突起部５を配置し、位置決め治具に本体筒部１を上部より嵌めこんでもよい。このようにして、本体筒部１、フランジ２，３および突起部５を有する筒状コンタクト部材１０が完成する。位置決め治具の材質としては、ステンレスなどの合金やタングステンカーバイドなどの超硬合金が、強度の点から、好ましい。この方法によれば、突起部５の構成材料によらず、突起部５を有する筒状コンタクト部材１０を形成可能である。

【0047】

以上、説明したように、実施の形態１によれば、筒状コンタクト部材の下端側に配置されるように、本体筒部の内壁の全周にわたってリング状の平面形状を有する突起部を設けることで、筒状コンタクト部材のはんだ付け時に、本体筒部の内壁を這い上がったり飛散したはんだが突起部よりも上方側の第１領域まで這い上がることを防止することができる。これにより、本体筒部の内壁を這い上がったり飛散したはんだを筒状コンタクト部材の下端側で塞き止めることができる。このため、筒状コンタクト部材に外部電極用端子を挿入するときに、外部電極用端子にはんだによる負荷がかかることはない、または外部電極用端子にかかる負荷は無視できるほど小さい。このため、本体筒部の内壁に這い上がったり飛散したはんだを原因として、外部電極用端子を所定深さまで挿入することができなかったり、外部電極用端子が曲がったり折れたりするなどの組立不良をなくすことができる。したがって、良品率を向上させることができる。

【0048】

また、実施の形態１によれば、外部電極用端子の圧入による荷重によって外部電極用端子が突起部を変形させることが可能な寸法で突起部を形成することで、筒状コンタクト部材に外部電極用端子を所定深さまで挿入することができる。このため、筒状コンタクト部材から外部電極用端子を抜けづらくすることができる。また、実施の形態１によれば、外部電極用端子の挿入時の組立不良をなくすことができるため、外部電極用端子と筒状コンタクト部材との嵌め合わせに関する不良発生を検出する工程や設備が不要となる。また、実施の形態１によれば、筒状コンタクト部材に突起部を設けることで、はんだの這い上がりや飛散を抑制するために施される、はんだ材の仕様変更や積層基板の表面処理等の他の対策に比べて、はんだの這い上がりや飛散を防止する効果を容易に得ることができる。

【0049】

（実施の形態２）
次に、実施の形態２にかかる半導体装置の構成について説明する。図３は、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。実施の形態２にかかる半導体装置は、筒状コンタクト部材１０の本体筒部１の内壁１０ｃに設けられた、はんだ２７ａの這い上がりおよび飛散防止用の突起部３１，３２の断面形状が実施の形態１にかかる半導体装置と異なる。

【0050】

具体的には、図３に示すように、筒状コンタクト部材１０の本体筒部１の内部に、本体筒部１の中心軸付近に向かうにしたがって厚さｔ１を薄くした、略三角形状の断面形状を有する突起部３１（図３（ａ））や略台形状の断面形状を有する突起部３２（図３（ｂ））が設けられている。突起部３１，３２の幅ｗ１および内径ｗ２、および、突起部３１，３２を配置する高さｈ１は、実施の形態１と同様である（図２参照）。略三角形状や略台形状の断面形状を有する突起部３１，３２を備えた筒状コンタクト部材１０の形成方法は、実施の形態１と同様である。突起部３１，３２の断面形状を略三角形状や略台形状とすることで、筒状コンタクト部材１０に外部電極用端子２５を圧入するとき、突起部３１，３２を変形させる力を低減させることができる。したがって、軽い力で筒状コンタクト部材１０の所定の深さまで外部電極用端子２５を圧入することができる。

【0051】

以上、説明したように、実施の形態２によれば、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

【0052】

（実施の形態３）
次に、実施の形態３にかかる半導体装置の構成について説明する。図４は、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。実施の形態３にかかる半導体装置が実施の形態１にかかる半導体装置と異なる点は、本体筒部１の側壁を内側に塑性変形させることで、はんだ２７ａの這い上がりおよび飛散防止用の突起部３３を形成している点である。具体的には、図４に示すように、筒状コンタクト部材３０の本体筒部１の側壁の全周にわたって、本体筒部１の一部を内側に塑性変形させてなる略半円形状や略半楕円形状の断面形状を有する突起部３３が設けられている。

【0053】

突起部３３を配置する高さｈ１や、突起部３３の幅ｗ１および内径ｗ２は、実施の形態１と同様である（図２参照）。突起部３３を形成する高さｈ１とは、筒状コンタクト部材３０の一方の開放端１０ａのフランジ２の下面から突起部３３の下端部（積層基板２０側の端部）３３ａまでの高さである。突起部３３の端部３３ａ，３３ｂとは、本体筒部１の側壁が曲がり始めている箇所である。突起部３３の幅ｗ１とは、本体筒部１の内壁１０ｃから突起部３３の最も突出した頂点部３３ｃまでの距離である。突起部３３の内径ｗ２とは、突起部３３の最も突出した頂点部３３ｃ間の距離である。

【0054】

突起部３３の幅ｗ１および厚さｔ３は、突起部３３の断面形状が略半円形状である場合にはともに突起部３３の直径に相当し、略半楕円形状である場合にはそれぞれ突起部３３の長軸の１／２の長さおよび短軸の長さに相当する。突起部３３は、本体筒部１の側壁の一部を塑性変形させて略半円形状または略半楕円形状に湾曲させることで金属厚さの薄くなった部分である。突起部３３の幅ｗ１および厚さｔ３は、本体筒部１の側壁の一部を塑性変形させることによって金属厚さの薄くなった部分を外部電極用端子２５の圧入時の荷重によって本体筒部１の内壁１０ｃ側に押し潰すことができる程度に薄い金属厚さにすることができる寸法に設定される。

【0055】

略半円形状や略半楕円形状の断面形状を有する突起部３３を備えた筒状コンタクト部材３０は、例えば、次のように形成すればよい。まず、本体筒部１およびフランジ２，３を有する筒状コンタクト部材３０を例えば一体成形により形成する。次に、筒状コンタクト部材３０の本体筒部１を旋盤に装着する。次に、本体筒部１の外壁に所定形状のバイトを押し付けながら中心軸回りに筒状コンタクト部材３０を回転させることで、本体筒部１の側壁の全周にわたって本体筒部１の一部を内側に塑性変形させる。これによって、略半円形状や略半楕円形状の断面形状を有する突起部３３を備えた筒状コンタクト部材３０が完成する。

【0056】

以上、説明したように、実施の形態３によれば、実施の形態１，２と同様の効果を得ることができる。

【0057】

（実施の形態４）
次に、実施の形態４にかかる半導体装置の構成について説明する。図５は、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。実施の形態４にかかる半導体装置が実施の形態１にかかる半導体装置と異なる点は、さらに、筒状コンタクト部材４０の他方の開放端１０ｂ側にも、はんだ２７ａの這い上がりおよび飛散防止用の突起部（以下、第２突起部とする）４１が設けられている点である。すなわち、筒状コンタクト部材４０の本体筒部１の内壁１０ｃには、筒状コンタクト部材４０の一方の開放端１０ａ側に第１突起部５が設けられ、かつ他方の開放端１０ｂ側に第２突起部４１が設けられている。

【0058】

実施の形態４においては、筒状コンタクト部材４０のいずれの開放端１０ａ，１０ｂにそれぞれフランジ２，３を設けて対称的な構造とすることが好ましい。その理由は、次の通りである。本体筒部１の内壁１０ｃにも開放端１０ａ，１０ｂ側にそれぞれ第１，２突起部５，４１が設けられ対称的な構造となっている。このため、筒状コンタクト部材４０のいずれの開放端１０ａ，１０ｂのフランジ２，３を導電性板２２との接合面にしたとしても、本体筒部１の内壁１０ｃに這い上がったり飛散したはんだ２７ａが筒状コンタクト部材４０の下端側に配置された突起部（第１突起部５または第２突起部４１）を超えて筒状コンタクト部材４０の上端側に這い上がり飛散することを防止することができるからである。すなわち、筒状コンタクト部材４０は、方向性を選ばずにはんだ付け可能な構造となっている。また、筒状コンタクト部材４０のいずれの開放端１０ａ，１０ｂ側のフランジ２，３を導電性板２２との接合面としてもよいため、組立間違い等による組立不良を低減させることができ、組立時の作業効率が向上する。

【0059】

第１突起部５の構成は、実施の形態１と同様である。第２突起部４１の構成は、例えば、第１突起部５の構成と同様である。第１，２突起部５，４１は、例えば、本体筒部１の中心軸方向の全長の１／２の深さを通り、かつ本体筒部１の中心軸と直交する切断面に対して略面対称に配置されている。また、第２突起部４１は、上述した幅ｗ１、内径ｗ２および配置する高さｈ１の条件を満たしていればよく、第１突起部５と異なる構成であってもよい。第２突起部４１を配置する高さｈ１とは、筒状コンタクト部材４０の他方の開放端１０ｂのフランジ３の下面から第２突起部４１の上面（筒状コンタクト部材４０の他方の開放端１０ｂ側の面）までの高さである。筒状コンタクト部材４０の形成方法は、位置決め治具に第１，２突起部５，４１を離して配置し、位置決め治具に本体筒部１を上部より嵌め込めばよい。

【0060】

以上、説明したように、実施の形態４によれば、実施の形態１〜３と同様の効果を得ることができる。

【0061】

（実施例１）
次に、はんだ２７ａの這い上がりおよび飛散防止用の突起部５の幅ｗ１について検証した。図６は、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。実施の形態１にかかる半導体装置の構成にしたがい、突起部５の幅ｗ１と本体筒部１の内径ｄ１との比率（＝２×ｗ１／ｄ１）が異なる筒状コンタクト部材１０をはんだ付けした複数の試料を作製した。突起部５を配置する高さｈ１は１ｍｍとし、突起部５の厚さｔ１は０．１ｍｍとした。本体筒部１には、内径ｄ１が１ｍｍの中空筒状部材を用いた。これら各試料において、はんだ２７ａの這い上がりや飛散の有無を判定した結果を図６に示す。図６では、第１領域Ａへのはんだ２７ａの這い上がりや飛散を防止することができた場合を○とし、第１領域Ａまではんだ２７ａの這い上がりや飛散が生じた場合を×とした。

【0062】

図６に示す結果より、突起部５の幅ｗ１と本体筒部１の内径ｄ１との比率が０．２≦２×ｗ１／ｄ１≦０．８を満たす場合に、第２領域Ｂから第１領域Ａへのはんだ２７ａの這い上がりおよび飛散を防止することができることが確認された。このとき、はんだ２７ａの濡れ上がった厚さｔ２は０．３ｍｍであることが確認された。はんだ２７ａの濡れ上がった厚さｔ２とは、本体筒部１の内壁１０ｃに這い上がったり飛散したはんだ２７ａの表面張力（はんだ２７ａと本体筒部１の内壁１０ｃとの界面張力）に基づいて本体筒部１の内壁１０ｃに円弧状に膨らんだはんだ２７ａの膨らみの最大厚さである。このため、突起部５の幅ｗ１は０．３ｍｍ以上であることが好ましい。例えば、本体筒部１の内径ｄ１が１ｍｍの場合、上記範囲において最小の突起部５の幅ｗ１は０．１ｍｍである（０．２＝２×ｗ１［ｍｍ］／１［ｍｍ］）。したがって、突起部５の幅ｗ１がはんだ２７ａの濡れ上がった厚さｔ２の１/３以上の幅があれば、はんだ２７ａの這い上がりおよび飛散を防止する効果があることが確認された（ｗ１≧ｔ２／３）。図示省略するが、突起部５を配置する高さｈ１は１ｍｍより高くても同様の結果を得られることが発明者らによって確認されている。また、突起部５の厚さｔ１は０．１ｍｍより厚くても同様の結果を得られることが発明者らによって確認されている。

【0063】

（実施例２）
次に、はんだ２７ａの這い上がりおよび飛散防止用の突起部５の厚さｔ１について検証した。図７は、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。実施の形態１にかかる半導体装置の構成にしたがい、突起部５の厚さｔ１が異なる筒状コンタクト部材１０をはんだ付けし、筒状コンタクト部材１０の本体筒部１に外部電極用端子２５を圧入した複数の試料を作製した。外部電極用端子２５を圧入するための加圧力は５ｋｇｆとした。これら各試料において、突起部５を変形させることができたか否かを判定した結果を図７に示す。図７では、突起部５を変形させることができた場合を○とし、突起部５を変形させることができなかった場合を×とした。なお、突起部５を配置する高さｈ１は１ｍｍとした。そして、突起部５の幅ｗ１と本体筒部１の内径ｄ１との比率（＝２×ｗ１／ｄ１）は０．２とした。

【0064】

図７に示す結果より、突起部５の厚さｔ１が０．１ｍｍ以上１．６ｍｍ以下の範囲内である場合に、外部電極用端子２５を圧入したときの荷重によって突起部５を変形させることができることが確認された。

【0065】

（実施例３）
次に、はんだ２７ａの這い上がりおよび飛散防止用の突起部５を配置する高さｈ１について検証した。図８は、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は、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。実施の形態１にかかる半導体装置の構成にしたがい、突起部５を配置する高さｈ１が異なる筒状コンタクト部材１０をはんだ付けし、筒状コンタクト部材１０の本体筒部１に外部電極用端子２５を圧入した複数の試料を作製した。突起部５の幅ｗ１と本体筒部１の内径ｄ１との比率（＝２×ｗ１／ｄ１）は０．２とした。突起部５の厚さｔ１は、０．２ｍｍとした。図８，９では、筒状コンタクト部材１０の上端側の第１領域Ａにはんだ２７ａが這い上がったり飛散していない、および第１領域Ａにはんだ２７ａが這い上がったり飛散したとしても外部電極用端子２５の挿入時に組立不良を生じさせない場合を○とし、第１領域Ａにはんだ２７ａが這い上がったり飛散することで組立不良が生じた場合を×とした。

【0066】

図８に示す結果より、突起部５を配置する高さｈ１が１ｍｍ以上である場合に、第１領域Ａへのはんだ２７ａの這い上がりや飛散が生じない、または第１領域Ａにはんだ２７ａが這い上がったり飛散していても外部電極用端子２５の挿入時に組立不良を生じさせない程度に良好であることが確認された。また、外部電極用端子２５の下端部２５ａまでの高さｈ２の隙間内ではんだ２７ａの這い上がりや飛散を止めることができることが確認された。図９に示す結果より、突起部５を配置する高さｈ１の上限値を、外部電極用端子２５の下端部２５ａの高さｈ２に対してｈ１≦２×ｈ２とすることで、第１領域Ａへのはんだ２７ａの這い上がりや飛散が生じない、または第１領域Ａにはんだ２７ａが這い上がったり飛散していても外部電極用端子２５の挿入時に組立不良を生じさせない程度に良好であることが確認された。具体的には、突起部５を配置する高さｈ１は、１ｍｍ以上４ｍｍ以下とすることが好ましいことが確認された（１ｍｍ≦ｈ１≦４ｍｍ）。図９には、外部電極用端子２５の下端部２５ａまでの高さｈ２を２ｍｍとした場合を一例に示すが、外部電極用端子２５の下端部２５ａまでの高さｈ２を種々変更した場合においても、突起部５を配置する高さｈ１を上記範囲とすることで同様の結果が得られることが発明者らによって確認されている。

【0067】

図示省略するが、実施の形態２〜４にかかる半導体装置についても実施の形態１と同様に上述した実施例１〜３の結果が得られることが発明者らによって確認されている。

【0068】

以上において本発明は、上述した実施の形態に限らず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。

【産業上の利用可能性】

【0069】

以上のように、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は、積層基板の表面の導電性板に半導体チップや他の構成部材などをはんだにより接合した構成を有する半導体モジュールなどの半導体装置に有用であり、筒状コンタクト部材に外部電極用端子を嵌め合わせることで導電性板との電気的な接続を確保した半導体装置に適している。

【符号の説明】

【0070】

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

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】