(57)【要約】【課題】ボルト締結による反りを有する封止樹脂の割れの防止が可能な半導体装置を提供する。【解決手段】上面に半導体チップを搭載する絶縁回路基板２ａと、絶縁回路基板２ａと異なる線膨張係数を有する樹脂からなり、絶縁回路基板２ａを封止する矩形状の成形体５と、成形体５に外周側面が包埋され、外周側面に突起部６２ａを有する金属製の筒状部材６ａと、外周側面に塗布され、成形体５に対して非粘着性の重合体からなる表面改質膜１０とを備える。【選択図】図２
2020116804.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面に半導体チップを搭載する絶縁回路基板と、
前記絶縁回路基板と異なる線膨張係数を有する樹脂からなり、前記絶縁回路基板を封止する矩形状の成形体と、
前記成形体に外周側面が包埋され、前記外周側面に突起部を有する金属製の筒状部材と、
前記外周側面に塗布され、前記成形体に対して非粘着性の重合体からなる表面改質膜
とを備えることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記表面改質膜が、フッ素を含むことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記成形体と前記表面改質膜との間に隙間を有し、前記突起部の突出幅が、前記隙間の間隔より大きいことを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記絶縁回路基板がセラミック基板を含み、前記成形体が熱可塑性エポキシ樹脂であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記隙間が、０μｍより大きく、１００μｍ以下であることを特徴とする請求項３に記載の半導体装置。
【請求項６】
上面に半導体チップを載置する絶縁回路基板を準備するステップと、
外周側面に複数の突起部を有する金属製の筒状部材の前記外周側面に、非粘着性の重合体からなる表面改質膜を形成するステップと、
前記絶縁回路基板及び前記筒状部材を成形金型に設置するステップと、
前記絶縁回路基板と線膨張係数が異なる加熱溶融した熱可塑性樹脂を前記成形金型に注入するステップと、
前記熱可塑性樹脂を冷却して硬化させ、前記成形金型から離型して成形体を形成するステップ
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７】
前記表面改質膜が、フッ素系離型剤を塗布して形成されることを特徴とする請求項６に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記成形体と前記表面改質膜との間に隙間が形成され、前記突起部の深さが、前記隙間の間隔より大きいことを特徴とする請求項６又は７に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記絶縁回路基板がセラミック基板を含み、前記熱可塑性樹脂がエポキシ系樹脂であることを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記隙間が、０μｍより大きく、１００μｍ以下であることを特徴とする請求項８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】
本発明は、電力用の半導体装置及び半導体装置の製造方法に関し、特に封止樹脂を用いる半導体装置及び半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
パワー半導体モジュール等の半導体装置では、半導体チップが搭載された絶縁回路基板やプリント配線板等が樹脂封止される。通常、パワー半導体モジュールはヒートシンク等の冷却器にボルト等で固定して用いられる。樹脂封止されたパワー半導体モジュールのボルト締結部を補強するため、インサートカラー等の金属製の筒状部材が樹脂中に埋め込まれ、ボルト締結時の荷重による封止樹脂の割れを防止している。筒状部材の外周面にはローレット加工等により凹凸構造が設けられ、封止樹脂との食い付をよくし、筒状部材の周方向での回転及び軸方向への脱落を防止する。
【０００３】
特許文献１には、金型を用いて表面に凹凸構造を有する樹脂成形体を成形する際に、金型に形成された凹凸部の角部に面取り加工して成形時の応力を分散して欠けの発生を防止することが記載されている。特許文献２には、ローレット加工が施された外周面を有する円筒部材を埋め込んで成形する際に、樹脂の重合後の低結晶性の中間成形体を所定の成形体に加工して熱処理を行い、内部応力を解放する方法が開示されている。特許文献３には、ローレット加工が施された外周面を有する円筒部材を埋め込んで成形する際に、樹脂の重合後の低結晶性の中間成形体を所定の成形体に加工し、樹脂と円筒部材の間に接着剤を浸透させて熱処理を行い、残留歪を解放する方法が開示されている。
【０００４】
通常、半導体モジュールの構成部品それぞれの線膨張係数の違いや組み立てプロセスにおける熱履歴に起因して、半導体モジュールの封止樹脂には反りが生じる。反りを伴った状態の半導体モジュールを冷却器等にボルトで締結すると、ボルトの締結力によって反りを矯正することはできるが、同時に封止樹脂の内部、特に筒状部材の凹凸構造の周囲において、局所的に非常に大きな応力が負荷されて樹脂割れが生じる。しかし、特許文献１〜３には、成形体のボルト締結時に樹脂の反りが矯正されることに起因する樹脂割れを防止するための具体的な解決手段は何ら検討されていない。
【０００５】
更に、本発明者の検討によって、凹凸構造を有する筒状部材が両端に設けられた封止樹脂をボルト締結する場合、筒状部材の下部の樹脂領域に負荷される応力が著しく大きくなり、樹脂割れが生じ易いことが判明している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２６９５７２号公報
【特許文献２】特開２０００−３３４７５０号公報
【特許文献３】特開２００５−１４３２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記問題点を鑑み、ボルト締結による反りを有する封止樹脂の割れの防止が可能な半導体装置及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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の一態様は、（ａ）上面に半導体チップを搭載する絶縁回路基板と、（ｂ）絶縁回路基板と異なる線膨張係数を有する樹脂からなり、絶縁回路基板を封止する矩形状の成形体と、（ｃ）成形体に外周側面が包埋され、外周側面に突起部を有する金属製の筒状部材と、（ｄ）外周側面に塗布され、成形体に対して非粘着性の重合体からなる表面改質膜とを備える半導体装置であることを要旨とする。
【０００９】
本発明の他の態様は、（ａ）上面に半導体チップを載置する絶縁回路基板を準備するステップと、（ｂ）外周側面に複数の突起部を有する金属製の筒状部材の外周側面に、非粘着性の重合体からなる表面改質膜を形成するステップと、（ｃ）絶縁回路基板及び筒状部材を成形金型に設置するステップと、（ｄ）絶縁回路基板と線膨張係数が異なる加熱溶融した熱可塑性樹脂を成形金型に注入するステップと、（ｅ）熱可塑性樹脂を冷却して硬化させ、成形金型から離型して成形体を形成するステップとを含む半導体装置の製造方法であることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ボルト締結による反りを有する封止樹脂の割れの防止が可能な半導体装置及び半導体装置の製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係る半導体装置の一例を説明する平面概略図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線から垂直にきった半導体ユニットの断面概略図である。
【図３】本発明の半導体装置に用いる筒状部材の一例を示し、（ａ）は断面概略図、（ｂ）は、（ａ）のＢ−Ｂ方向から見た断面概略図、（ｃ）は、（ａ）のＣ−Ｃ方向から見た断面概略図である。
【図４】本発明の実施形態に係る半導体装置の一部の断面拡大図である。
【図５】本発明の実施形態に係る半導体装置に発生する反りの一例を示す断面概略図である。
【図６】本発明の実施形態に係る半導体装置を冷却器に取り付けた状態の一例を示す断面概略図である。
【図７】本発明の実施形態に係る半導体装置の裏面の一例を示す平面概略図である。
【図８】比較例に係る半導体装置のボルト締結後の封止樹脂の状態の一例を示す拡大画像である。
【図９】本発明の実施形態に係る半導体装置のボルト締結後の封止樹脂の状態の一例を示す拡大画像である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付し、重複する説明を省略する。但し、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は実際のものとは異なる場合がある。また、図面相互間においても寸法の関係や比率が異なる部分が含まれ得る。また、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。
【００１３】
また、以下の説明における上下等の方向の定義は、単に説明の便宜上の選択であって、本発明の技術的思想を限定するものではない。例えば、対象を９０°回転して観察すれば上下は左右に変換して読まれ、１８０°回転して観察すれば上下は反転して読まれることは勿論である。同様に「表」「裏」の関係も１８０°回転すれば、反転した用語が定義される。
【００１４】
−半導体装置−
図１に示すように、本発明の実施形態に係る半導体装置は、直方体状の封止樹脂からなる成形体５、金属製の一対の筒状部材６ａ，６ｂ、及び複数の棒状の外部端子３を備える。図１及び図２に示すように、成形体５は、一対の絶縁回路基板２ａ，２ｂ及びプリント配線板４を内部に封止する。一対の筒状部材６ａ，６ｂは、成形体５の左右の両端にそれぞれ設けられる。実施形態に係る半導体装置は、例えば、各種の産業用又は車載用のパワー半導体モジュールである。一対の絶縁回路基板２ａ，２ｂ上にそれぞれ配置された図示しない半導体チップがプリント配線板および図示しない配線によって電気的に接続されることによりインバータ回路等の一部を構成する。一対の絶縁回路基板２ａ，２ｂは成形体５により電気的に周囲と絶縁されている。図２では２枚の絶縁回路基板を用いた事例を示しているが、絶縁回路基板２ａ，２ｂを一枚の絶縁回路基板で構成してもよい。
【００１５】
成形体５は、例えば、エポキシ系樹脂等の熱可塑性樹脂を用いてトランスファー成形される。絶縁回路基板２ａ，２ｂのそれぞれは、絶縁性が大きなセラミック基板等からなる絶縁板２１と、絶縁板２１の上面に設けられた上面金属層２２と、絶縁板２１の下面に設けられた下面金属層２３とを有する。下面金属層２３の裏面は、絶縁回路基板２ａ，２ｂの裏面をなし、成形体５の裏面に露出している。露出した下面金属層２３の裏面は、放熱用ベースレス構造の半導体モジュールにおける放熱面として機能する。
【００１６】
上面金属層２２及び下面金属層２３は、セラミック製の絶縁板２１の表面に銅（Ｃｕ）やアルミニウム（Ａｌ）等を配置することにより作製できる。セラミック製の絶縁板２１の材料として、例えば、窒化ケイ素（Ｓｉ3Ｎ4）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）等が採用可能である。絶縁回路基板２ａ，２ｂとしては、直接銅接合（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｃｏｐｐｅｒ  Ｂｏｎｄｉｎｇ，ＤＣＢ）法で作製されたＤＣＢ基板や、活性金属ろう付け（Ａｃｔｉｖｅ  Ｍｅｔａｌ  Ｂｒａｚｉｎｇ，ＡＭＢ）プロセスで作製されたＡＭＢ基板等が採用できる。
【００１７】
上面金属層２２の上部には複数の凹部が設けられ、それぞれの凹部の内側には、外部との間の入出力の電流が流れる棒状の複数の外部端子３が上側に向かって延びるように、はんだ等の接合部材を介して立てて設けられている。複数の外部端子３はいずれも棒の中央部がプリント配線板４に設けられた貫通孔を通り、それぞれの外部端子３の上端は成形体５の外部に部分的に露出し、上方に突出している。外部端子３には、半導体装置と半導体装置に接続される外部機器との間で出力電流や測定電流等が流れる。
【００１８】
また図示を省略するが、成形体５の内部では上面金属層２２の表面上には、接続用の複数のピン端子が上側に向かって延びるようにはんだ等を介して立てて設けられている。ピン端子もそれぞれの上部位置でプリント配線板４に圧接され一体的に支持されている。更に上面金属層２２の表面上には、はんだ等を介して半導体チップが搭載されると共に、半導体チップの上面上にもはんだ等を介してピン端子が上側に向かって延びるように立てて設けられている。
【００１９】
半導体チップをなすパワー半導体素子としては、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）や金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）等の３端子素子、ショットキーバリアダイオード（ＳＢＤ）等の２端子素子等が含まれる。なお、半導体チップ、及び半導体チップを上面金属層２２に接合する接合部材等の図示は省略する。
【００２０】
図１及び図２に示すように、一対の筒状部材６ａ，６ｂの外周側面には、成形体５の樹脂への固着を防止する非粘着性の重合体からなるフッ素系離型剤を塗布されて表面改質膜１０が形成される。表面改質膜１０の厚みは、例えば、０．１μｍ〜１μｍ程度である。一対の筒状部材６ａ，６ｂは、成形体５の両端に設けられた一対の固定孔５ａ，５ｂの内側に、表面改質膜１０が形成された外周側面が隙間１１を介して包埋されるように取り付けられている。隙間１１の厚みは、例えば、０μｍ〜１００μｍ程度である。筒状部材６ａ，６ｂの内側の貫通孔は、図２の成形体５を上下方向に貫通している。筒状部材６ａ，６ｂの貫通孔の内側には、後述するように半導体装置を冷却器等の外部部材にボルト締結して固定するためのボルトが差し込まれる。一対の筒状部材６ａ，６ｂは互いに等価な構造であるため、以下、図１及び図２の左側の筒状部材６ａを代表として例示的に説明する。筒状部材６ａは真鍮等の金属製であって、筒状部材６ａの上端面は成形体５の上面から露出して成形体５の上面と面が揃えられている。同様に筒状部材６ａの下端の底面も成形体５の下面から露出して成形体５の下面と面が揃えられている。
【００２１】
図２で上下方向に延びる筒状部材６ａの外周側面は、上側から下側に向かって、上部外周面６１、中央外周面６２及び下部外周面６３の３つの部分で構成される。図３（ａ）に示すように、例えば、筒状部材６ａの内径ｒは５．０ｍｍ程度、厚みｔは０．５ｍｍ程度、上部外周面６１又は下部外周面６３の位置における外径Ｒ１は６．０ｍｍ程度にそれぞれ設定される。上部外周面６１の表面は中央外周面６２よりも円滑に構成されており、表面の断面形状が平坦な領域が一定の高さｈ６１で連続して形成される。上部外周面６１が設けられている部分の高さにおける筒状部材６ａの厚みｔはほぼ一様である。下部外周面６３も上部外周面６１と同様、表面は中央外周面６２よりも円滑に構成されており、表面の断面形状が平坦な領域が一定の高さｈ６３で連続して形成されている。図３（ｂ）に示すように、下部外周面６３が設けられている部分の高さにおける筒状部材６ａの厚みｔは上部外周面６１の部分の厚みｔと同じであって、ほぼ一様である。  中央外周面６２は筒状部材６ａの上下方向の中央領域に位置し、例えば、図３（ａ）、（ｃ）に示すように、表面上に複数の四角錐状の突起部６２ａが密に配置された凹凸が設けられている。複数の突起部６２ａの裾部は上部外周面６１及び下部外周面６３の表面の近傍に位置し、頂部は上部外周面６１及び下部外周面６３から外側に突出している。
【００２２】
図３（ａ）、（ｃ）に例示した中央外周面６２の複数の突起部６２ａとして、ダイヤ目やクロス目等の２方向を交差するアヤ目ローレット面を用いることができる。しかし、突起部６２ａとしてはアヤ目ローレット面に限定されず、例えば、ローレット目が１方向に連続するナナ目ローレット面やヒラ目ローレット面を用いてもよい。この場合、筒状部材６ａ，６ｂの脱落やボルト締結時の空転等を防止するため、ローレット目が筒状部材６ａ，６ｂの軸方向に対して斜めになるように設けることが望ましい。図３（ｃ）に示すように、例えば、中央外周面６２において、突起部６２ａの頂部を通る位置の最大外径Ｒ２は７．０ｍｍ程度に、突起部６２ａの突出幅ｗは０．２５ｍｍ程度に、突起部６２ａの頂点のピッチｐは０．８５ｍｍ程度にそれぞれ設定される。
【００２３】
ここで、実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明する。まず、絶縁回路基板２ａ，２ｂの上面に半導体チップを載置する。筒状部材６ａ，６ｂの外周側面にフッ素系離型剤をスプレー等により塗布して表面改質膜１０を形成する。その後、一対の絶縁回路基板２ａ，２ｂ及び一対の筒状部材６ａ，６ｂをインサート部材として金型の内側に配置する。金型内に１００℃〜２００℃程度の温度で加熱溶融した熱可塑性樹脂を流し込んで、トランスファー成形等によって一体成形する。樹脂を冷却することにより成形体５が形成される。
【００２４】
施形態に係る半導体装置の製造方法では、筒状部材６ａ，６ｂの外周側面にフッ素系離型剤を塗布して、フッ素を含む非粘着性の重合体からなる表面改質膜１０を形成している。そのため、トランスファー成形において成形樹脂と筒状部材６ａ，６ｂの外周側面と接触はしても固着せず、図４に示すように、一部に隙間１１が発生する。隙間１１の間隔ｄは、筒状部材６ａ，６ｂの脱落やボルト締結時の空転等を防止するため、突起部６２ａの突出幅ｗより小さいことが望ましい。
【００２５】
絶縁板２１がセラミック製である場合、絶縁板２１及び絶縁板２１の周囲の成形体５のそれぞれの素材の線膨張係数が大きく異なる。そのため、下部に絶縁板２１を有する成形体５がトランスファー成形時に冷却されて固化する場合、図５に示すように、固化後の半導体装置は、絶縁板２１が配置される下側に反り量ｈｂ１で凸状に反る。半導体装置の反り量ｈｂ１は、図５に水平な点線で例示したように、筒状部材６ａ，６ｂのそれぞれの中央下端を通る直線Ｌ１と、直線Ｌ１に平行で成形体５の裏面が最も低い位置を通る直線Ｌ２との高さ方向の差である。図５では、成形体５の裏面の下端は、左右方向の中央位置で最も低くなる。
【００２６】
例えば、図６に示すように、半導体装置は冷却器８等の外部部材に取り付けられる。冷却器８は、上面に半導体装置が取り付けられる取り付け板８ａと、取り付け板８ａの下面に互いに間を空けて並設された複数枚の放熱板８ｂとを備える冷却フィンである。冷却器８はアルミニウム等の熱伝導性に優れた素材で作製される。図６の取り付け板８ａの左右の両端近傍には、ボルト９ａ，９ｂが締結される取り付け孔８ａ１，８ａ２がそれぞれ設けられる。取り付け孔８ａ１，８ａ２は平面パターンで、半導体装置の成形体５の固定孔５ａ，５ｂの孔と揃う位置に開口している。
【００２７】
半導体装置と冷却器８とが筒状部材６ａ，６ｂを介して、ボルト９ａ，９ｂを取り付け孔８ａ１，８ａ２に締結する際、まず、成形体５の裏面の最も低い下端の位置と、取り付け板８ａの上面とが重なり合う。そして、重なった位置の周囲から半導体装置の両端に向かって、成形体５の裏面及び取り付け板８ａの上面のそれぞれ対向する領域が張り合わされる。このようにして、ボルト９ａ，９ｂの締結による締結力が成形体５の両端に負荷される。図６に示すように、半導体装置を冷却器８と一体化することによって、半導体装置の放熱性能を高めることができる。
【００２８】
組み立ての際、半導体装置及び冷却器８間にはサーマルグリース、放熱シート又ははんだといった、冷却器８側への熱の伝達を促進する伝熱材７が介在するように設けられる。伝熱材７は少なくとも下面金属層２３の裏面に配置されていればよい。あるいは、伝熱材７は半導体装置の成形体５の裏面全体に配置して、冷却器８の取り付け板８ａの上面に密着させてもよい。このようにすれば、成形体５の裏面全体が伝熱材７を介して冷却器８の取り付け板８ａに密着するため、伝熱面積を拡張できる。
【００２９】
図５及び図６を比較して分かるように、組み立て後の半導体装置においては、外見上、半導体装置及び冷却器８の取り付け面は密着して、組み立て前の反りが消失するように矯正されている。一方、内部では反りの矯正によって、成形体５の裏面に引張応力が発生する。例えば、成形体５の直方体の長辺が５ｃｍ程度の場合、成形体５の反り量は１００μｍ程度〜３５０μｍ程度のように微小なレベルではあるが、反りの矯正に伴って成形体５の内部に負荷される応力の影響は、非常に大きい。特に、突起部６２ａによる凹凸構造を有する筒状部材６ａ，６ｂは、成形体５の両端に設けられた固定孔５ａ，５ｂの内側に配置されている。筒状部材６ａ，６ｂを介してボルト９ａ，９ｂにより締結する場合、成形体５の内部では、両端の筒状部材６ａ，６ｂに隣接する成形体５の下部の領域に負荷される応力が著しく大きくなる。
【００３０】
特に、成形体５の両端の下部で固定孔５ａ，５ｂより外側において、応力の集中により樹脂割れが生じ易くなる。この樹脂割れが生じ易い領域を、以下、「応力集中部」と定義する。図６では、応力集中部１５ａ，１５ｂは、成形体５の両端で固定孔５ａ，５ｂより外側において、破線で囲まれた領域によって例示されている。更に、図７に示すように、応力集中部１５ａ，１５ｂの幅、すなわち筒状部材６ａ，６ｂの径方向に測った成形体５の幅は他の領域と比べて小さいため、ボルト締結時に応力が集中し易くなる。加えて、図７の破線矢印で例示するように、ボルト締結時に、筒状部材６ａ，６ｂより外側の成形体５の幅が狭い部分の応力集中部１５ａ，１５ｂでは、筒状部材６ａ，６ｂの左右を回り込んで成形体５が内側に引っ張られるように、応力が作用する。
【００３１】
ここで、筒状部材６ａ，６ｂに離型剤を塗布せずにトランスファー成形により一体成形した半導体装置を比較例として作製し、図６に示した冷却器８にボルト締結を行った。比較例の半導体装置では、成形体５の樹脂は筒状部材６ａ，６ｂの外周側面全体に固着して成形される。比較例の半導体装置に対して、図６に示したボルト９ａ，９ｂをトルク３．５Ｎｍで５回程度繰り返し締結して、成形体５の樹脂割れの発生を調べた。その結果、図８の白色点線で示すように、比較例では、筒状部材６ａ，６ｂの中央外周面６２の凹凸構造である突起部６２ａの突端を起点として、樹脂割れ１２が発生し易く、発生率が４０％〜６０％程度であることが判った。
【００３２】
このように、筒状部材６ａ，６ｂより外側の成形体５の小さな幅、及びボルト９ａ，９ｂの締結によって、応力集中部１５ａ，１５ｂには大きな応力が負荷される。そのため、固定孔５ａ，５ｂの内壁面との間に界面を形成する筒状部材６ａ，６ｂの中央外周面６２の凹凸構造である突起部６２ａの突端を起点として、樹脂割れ１２が発生し易くなり、樹脂割れによる半導体装置の品質が大きく劣化する。
【００３３】
一方、実施形態では、成形体５の樹脂割れを防止するため、筒状部材６ａ，６ｂの外周側面にフッ素系離型剤を塗布して、フッ素を含む非粘着性の重合体からなる表面改質膜１０を設けている。外周側面に表面改質膜１０を設けた筒状部材６ａ，６ｂをトランスファー成形により一体成形して成形体５を成形しているため、筒状部材６ａ，６ｂの外周側面は成形体５の樹脂と一部が接触しても全体として接着されず、また固着もせず成形される。更に、図４に示したように、一部には成形体５と筒状部材６ａ，６ｂの外周側面との間に隙間１１が生じる場合もある。実施形態に係る半導体装置に対して、比較例と同様に図６に示したボルト９ａ，９ｂをトルク３．５Ｎｍで５回程度繰り返し締結して、成形体５の樹脂割れの発生を調べた。その結果、図９に示すように、実施形態では、筒状部材６ａ，６ｂの中央外周面６２の凹凸構造である突起部６２ａの突端を起点とする樹脂割れの発生を防止することができることを確認できた。このように、実施形態では、筒状部材６ａ，６ｂの外周側面に塗布された表面改質膜１０により、成形体５との接着あるいは固着が防止され、ボルト締結に起因する半導体装置の反りの矯正の際に、応力集中部１５ａ，１５ｂに集中する応力を緩和することができる。その結果、ボルト締結による封止樹脂の割れの防止が可能となる。
【００３４】
また、筒状部材６ａ，６ｂの中央外周面６２には、成形体５との間に生じる隙間１１の間隔ｄよりも大きな突出幅ｗを有する突起部６２ａが設けられる。そのため、ボルト締結の際に筒状部材６ａ，６ｂの軸方向に沿って負荷される力により、筒状部材６ａ，６ｂが固定孔５ａ，５ｂから脱落することを防止することが可能となる。更に、ボルト締結時に、筒状部材６ａ，６ｂが固定孔５ａ，５ｂの中で空転することを防止することが可能となる。
【００３５】
（その他の実施形態）
上記のように、本発明を実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面は本発明を限定するものであると理解すべきではない。上記の実施形態の開示の趣旨を理解すれば、当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が本発明に含まれ得ることが明らかとなろう。又、上記の実施形態において説明される各構成を任意に応用した構成等、本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の例示的説明から妥当な、特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【符号の説明】
【００３６】
２ａ，２ｂ  絶縁回路基板
３    外部端子
４    プリント配線板
５    成形体
５ａ，５ｂ  固定孔
６ａ，６ｂ  筒状部材
７    伝熱材
８    冷却器
８ａ  取り付け板
８ａ１，８ａ２  取り付け孔
８ｂ  放熱板
９ａ，９ｂ  ボルト
１０  表面改質膜
１１  隙間
１２  樹脂割れ
１５ａ，１５ｂ  応力集中部
２１  絶縁板
２２  上面金属層
２３  下面金属層
６１  上部外周面
６２  中央外周面
６２ａ  突起部
６３  下部外周面
【図１】
2020116804.tif 000003
【図２】
2020116804.tif 000004
【図３】
2020116804.tif 000005
【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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