(57)【要約】【課題】半導体装置の製造に際し、タクトタイムの短縮が可能になる半導体装置を提供する。【解決手段】半導体装置１１ａは、開口２６を有する金属製の一体のケース１２と、回路パターン１４を有し、ケース１２内に配置される基板１３と、回路パターン１４上に配置される半導体チップ１５ａ，１５ｂと、ケース１２内の空間２７の少なくとも一部を充填する充填材１９と、開口２６を覆う蓋部２２と、を備える。ケース１２の開口２６を取り囲む端面２４ｂには、凹部３２ａ，３２ｂが形成されている。ケース１２は、凹部３２ａ，３２ｂを充填する樹脂製の第１部材３３を含む。蓋部２２は、端面２４ｂに向かい合う位置に配置され、第１部材３３と接合される樹脂製の第２部材３０を含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口を有する金属製の一体のケースと、
回路パターンを有し、前記ケース内に配置される基板と、
前記回路パターン上に配置される半導体チップと、
前記ケース内の空間の少なくとも一部を充填する充填材と、
前記開口を覆う蓋部と、を備え、
前記ケースの前記開口を取り囲む端面には、凹部が形成されており、
前記ケースは、前記凹部を充填する樹脂製の第１部材を含み、
前記蓋部は、前記端面に向かい合う位置に配置され、前記第１部材と接合される樹脂製の第２部材を含む、半導体装置。
【請求項２】
前記ケースは、
前記基板を支持する平面状の第１面を有する底壁部と、
前記端面を有し、前記底壁部と連なって前記第１面と交差する方向に立ち上がる側壁部と、を含み、
前記第１面から前記充填材の表面までの高さは、前記第１面から前記端面までの高さよりも小さい、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記凹部を規定する空間は、
第１空間と、
前記凹部の深さ方向において前記第１空間よりも深い場所に位置する第２空間と、を含み、
前記凹部の深さ方向に見た平面視において、前記第２空間の外縁の少なくとも一部が、前記第１空間の外縁に取り囲まれる領域の外部に位置する、請求項１または請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第１部材と前記第２部材とは、溶着されている、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記蓋部には、前記充填材の内部に至る突起が形成されている、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記凹部は、複数形成されている、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、半導体装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
絶縁基板、回路パターンおよび半導体チップを金属製の放熱板上に搭載した半導体装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の半導体装置は、樹脂製のケースを備える。ケースは、基板を取り囲むように放熱板上に固定される。ケースは、接着剤によって放熱板上に固定される。ケースには、開口を覆うように蓋体が装着される。蓋体には係止爪が形成されている。蓋体は、係止爪をケースに嵌め込むこと（スナップフィット）により、ケースに装着される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−５４８９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１によると、樹脂製のケースは、接着剤により金属製の放熱板上に接合される。樹脂製のケースと金属製の放熱板との間の接着剤を硬化させるには、長時間にわたって高温状態を維持する必要がある。その結果、半導体装置を製造するために要する時間であるタクトタイムが増加することになる。
【０００５】
そこで、半導体装置の製造に際し、タクトタイムの短縮が可能になる半導体装置を提供することを目的の１つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示に従った半導体装置は、開口を有する金属製の一体のケースと、回路パターンを有し、ケース内に配置される基板と、回路パターン上に配置される半導体チップと、ケース内の空間の少なくとも一部を充填する充填材と、開口を覆う蓋部と、を備える。ケースの開口を取り囲む端面には、凹部が形成されている。ケースは、凹部を充填する樹脂製の第１部材を含む。蓋部は、端面に向かい合う位置に配置され、第１部材と接合される樹脂製の第２部材を含む。
【発明の効果】
【０００７】
上記半導体装置の製造に際し、タクトタイムの短縮が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施の形態１における半導体装置を基板の板厚方向に見た場合の概略平面図である。
【図２】図２は、図１に示す半導体装置をＩＩ−ＩＩで切断した場合の概略断面図である。
【図３】図３は、図１に示す半導体装置に含まれるケースの概略斜視図である。
【図４】図４は、図２に示す断面において、凹部を拡大した拡大断面図である。
【図５】図５は、図３に示すケースの第１の壁部の一部を、基板の板厚方向に見た図である。
【図６】図６は、実施の形態２における半導体装置に含まれる側壁部の一部を示す概略断面図である。
【図７】図７は、図６に示すケースの第１の壁部の一部を、基板の板厚方向に見た図である。
【図８】図８は、実施の形態３における半導体装置に含まれる側壁部の一部を示す概略断面図である。
【図９】図９は、図８に示すケースの第１の壁部の一部を、基板の板厚方向に見た図である。
【図１０】図１０は、実施の形態４における半導体装置に含まれるケースを示す概略斜視図である。
【図１１】図１１は、実施の形態５における半導体装置の概略断面図である。
【図１２】図１２は、実施の形態６における半導体装置の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。本開示に係る半導体装置は、開口を有する金属製の一体のケースと、回路パターンを有し、ケース内に配置される基板と、回路パターン上に配置される半導体チップと、ケース内の空間の少なくとも一部を充填する充填材と、開口を覆う蓋部と、を備える。ケースの開口を取り囲む端面には、凹部が形成されている。ケースは、凹部を充填する樹脂製の第１部材を含む。蓋部は、端面に向かい合う位置に配置され、第１部材と接合される樹脂製の第２部材を含む。
【００１０】
本開示の半導体装置においては、一体のケース内に回路パターンを有する基板および半導体チップを配置している。よって、放熱板上に基板および半導体チップを配置し、基板を取り囲むように枠状のケースを放熱板上に固定する場合のように、放熱板と枠状のケースとを接着する必要がない。また、第１部材と第２部材との接合は、樹脂製の部材同士の接合であるため、樹脂製の部材と金属製の部材との接着に比べて、短時間で実施することができる。したがって、上記半導体装置の製造に際し、タクトタイムの短縮が可能になる。
【００１１】
上記半導体装置において、ケースは、基板を支持する平面状の第１面を有する底壁部と、端面を有し、底壁部と連なって第１面と交差する方向に立ち上がる側壁部と、を含んでもよい。第１面から充填材の表面までの高さは、第１面から端面までの高さよりも低くてもよい。このようにすることにより、ケース内の空間に充填される充填材が硬化する前に、充填材が側壁部の端面を乗り越えて、蓋部と側壁部との間から流れ出るおそれを低減することができる。
【００１２】
上記半導体装置において、凹部を規定する空間は、第１空間と、凹部の深さ方向において第１空間よりも深い場所に位置する第２空間と、を含んでもよい。凹部の深さ方向に見た平面視において、第２空間の外縁の少なくとも一部が、第１空間の外縁に取り囲まれる領域の外部に位置してもよい。このようにすることにより、凹部に充填された第１部材に凹部の深さ方向に離脱する力が働いた場合でも、第２空間を充填する第１部材が第１空間を通過できない。よって、第１部材が、凹部から外れるおそれを低減することができる。したがって、蓋部が半導体装置から外れるおそれを低減することができる。
【００１３】
上記半導体装置において、第１部材と第２部材とは、溶着されてもよい。このようにすることにより、第１部材と第２部材とを短時間で接合することが容易になる。よって、タクトタイムの短縮を図ることが容易になる。
【００１４】
上記半導体装置において、蓋部には、充填材の内部に至る突起が形成されていてもよい。このようにすることにより、ケース内の空間に充填される充填材が硬化した際に、充填材と突起とが連結される。よって、第１部材と第２部材との接合に加え、充填材と突起との連結により、蓋部を半導体装置に強固に固定することができる。したがって、蓋部が半導体装置から外れるおそれを低減することができる。
【００１５】
上記半導体装置において、凹部は、複数形成されてもよい。このようにすることにより、複数の箇所で蓋部に含まれる第２部分と凹部に充填される第１部材とを接合することができる。よって、蓋部のケースへの固定をより確実にして、蓋部がケースから外れるおそれを低減することができる。
【００１６】
［本開示の実施形態の詳細］
次に、本開示の半導体装置の一実施形態を、図面を参照しつつ説明する。以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照符号を付しその説明は繰り返さない。
【００１７】
（実施の形態１）
本開示の実施の形態１におけ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における半導体装置を基板の板厚方向に見た場合の概略平面図である。図２は、図１に示す半導体装置をＩＩ−ＩＩで切断した場合の概略断面図である。図３は、図１に示す半導体装置に含まれるケースの概略斜視図である。
【００１８】
図１〜図３を参照して、実施の形態１における半導体装置１１ａは、開口２６を有する一体のケース１２と、回路パターン１４を有し、ケース内１２に配置される基板１３と、回路パターン１４上に配置される半導体チップ１５ａ，１５ｂと、板状の電極（バスバー）１７ａ，１７ｂ，１７ｃと、複数のワイヤ１８ａ，１８ｂ，１８ｃと、ケース１２内の空間２７の少なくとも一部を充填する充填材１９と、開口２６を覆う蓋部２２と、を備える。
【００１９】
ケース１２は、金属製である。ケース１２は、例えば銅製である。ケース１２の表面には、ニッケルめっき処理が施されてもよい。ケース１２は、底壁部１６ａと、側壁部１６ｂと、を含む。
【００２０】
底壁部１６ａは、板状である。底壁部１６ａの平面形状は、長方形である。底壁部１６ａは、板厚方向の一方側に位置する平面状の第１面１２ａと、第１面１２ａと基板１３の板厚方向（Ｚ方向）の反対側に位置する平面状の第２面１２ｂと、を有する。基板１３は、第１面１２ａ上に、図示しないはんだによって接合される。第１面１２ａは、基板１３を支持する。第２面１２ｂには、例えば、放熱を効率的に行う放熱フィン（図示しない）等が取り付けられる場合がある。
【００２１】
側壁部１６ｂは、底壁部１６ａと連なって第１面１２ａと交差する方向に立ち上がる。本実施形態においては、側壁部１６ｂは、第１面１２ａと垂直な方向に立ち上がる。本実施形態において、側壁部１６ｂは、四角筒状である。側壁部１６ｂの外周面２４ａは、基板１３の板厚方向に見て、長方形の形状を有する。側壁部１６ｂは、第１の壁部２３ａと、第２の壁部２３ｂと、第３の壁部２３ｃと、第４の壁部２３ｄと、を含む。第１の壁部２３ａと第２の壁部２３ｂとは、基板１３の板厚方向に見て側壁部１６ｂの外周面２４ａの長辺に対応する方向（Ｘ方向）において対向して配置される。第３の壁部２３ｃと第４の壁部２３ｄとは、基板１３の板厚方向に見て側壁部１６ｂの外周面２４ａの短辺に対応する方向（Ｙ方向）において対向して配置される。
【００２２】
側壁部１６ｂは、ケース１２の開口２６を取り囲む端面２４ｂを有する。側壁部１６ｂにおいて、端面２４ｂは、基板１３の板厚方向において底壁部１６ａが位置する側と反対側に配置される。端面２４ｂの形状は、平面状である。ケース１２の具体的な構成については、後に詳述する。
【００２３】
基板１３は、絶縁板２１と、回路パターン１４と、を有する。絶縁板２１は、例えばセラミック製である。絶縁板２１は、具体的にはＡｌＮ、ＳｉＮまたはＡｌ２Ｏ３から構成される。絶縁板２１は、ガラス製であってもよい。回路パターン１４は、絶縁板２１の上に配置される。基板１３は、絶縁板２１の上に回路パターン１４を積層した構成である。回路パターン１４は、第１回路板１４ａと、第２回路板１４ｂと、第３回路板１４ｃと、第４回路板１４ｄと、を含む。本実施形態においては、回路パターン１４は、銅配線である。
【００２４】
半導体チップ１５ａ，１５ｂは、回路パターン１４上に配置される。具体的には、半導体チップ１５ａ，１５ｂは、第２回路板１４ｂ上に配置される。半導体チップ１５ａ，１５ｂは、ワイドバンドギャップ半導体を含む。ワイドバンドギャップ半導体としては、例えば、ＳｉＣ、ＧａＮ等といった化合物半導体が挙げられる。半導体チップ１５ａ、１５ｂは、例えば電界効果トランジスタである。
【００２５】
電極１７ａ，１７ｂ，１７ｃはそれぞれ、板状であって、金属製である。電極１７ａ〜１７ｃは、それぞれ屈曲した帯状の形状を有する。本実施形態においては、電極１７ａ〜１７ｃは、それぞれ例えば、帯状の銅板を折り曲げて形成される。電極１７ａは、Ｘ−Ｙ平面に平行であって回路パターン１４に接合される接合部２８ａと、接合部２８ａに連なり、Ｙ−Ｚ平面に平行な本体部２９ａと、を含む。電極１７ｂは、Ｘ−Ｙ平面に平行であって回路パターン１４に接合される接合部２８ｂと、接合部２８ｂに連なり、Ｙ−Ｚ平面に平行な本体部２９ｂと、を含む。電極１７ｃは、Ｘ−Ｙ平面に平行であって回路パターン１４に接合される接合部２８ｃと、接合部２８ｃに連なり、Ｙ−Ｚ平面に平行な本体部２９ｃと、を含む。半導体装置１１ａは、電極１７ａ〜１７ｃによって外部との電気的な接続を確保する。
【００２６】
電極１７ａと回路パターン１４とは、接合部２８ａと第１回路板１４ａとが直接接合されることにより電気的に接続される。電極１７ｂと回路パターン１４とは、接合部２８ｂと第３回路板１４ｃとが直接接合されることにより電気的に接続される。半導体チップ１５ａ，１５ｂのゲート電極と回路パターン１４の第３回路板１４ｃとは、それぞれワイヤ１８ａで電気的に接続される。半導体チップ１５ａ，１５ｂのソース電極と回路パターン１４の第４回路板１４ｄとは、それぞれワイヤ１８ｂで電気的に接続される。半導体チップ１５ａ，１５ｂのゲート電極およびソース電極が配置される側とは反対側の面に位置するそれぞれのドレイン電極と回路パターン１４の第２回路板１４ｂとは、図示しないはんだで電気的に接続される。回路パターン１４の第１回路板１４ａと回路パターン１４の第２回路板１４ｂとは、ワイヤ１８ｃで接続される。ワイヤ１８ａ〜１８ｃには、アルミニウム太線を採用してもよいし、リボンワイヤを採用してもよい。
【００２７】
充填材１９は、ケース１２内の空間２７の少なくとも一部を充填する。充填材１９は、回路パターン１４を有する基板１３と、半導体チップ１５ａ，１５ｂと、電極１７ａの接合部２８ａおよび本体部２９ａの一部と、電極１７ｂの接合部２８ｂおよび本体部２９ｂの一部と、電極１７ｃの接合部２８ｃおよび本体部２９ｃの一部と、を覆うように配置される。底壁部１６ａの第１面１２ａから充填材１９の表面１９ａまでの高さＨ１が、第１面１２ａから端面２４ｂまでの高さＨ２よりも小さい。本実施形態においては、充填材１９は、ケース１２内の空間２７において、蓋部２２との間に隙間を有するように充填される。充填材１９の材質としては、例えば、絶縁性および耐熱性が高い樹脂が採用される。具体的には、熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂やフェノール樹脂等が採用される。
【００２８】
蓋部２２は、平板状である。蓋部２２は、開口２６を覆う。蓋部２２は、板厚方向の一方側に位置する平面状の第１面２２ａと、第１面２２ａと板厚方向の反対側に位置する平面状の第２面２２ｂと、外周面２２ｅと、を有する。蓋部２２は、第１面２２ａが外部に露出するようにケース１２に取り付けられる。蓋部２２は、第２面２２ｂと充填材１９の表面１９ａとが対向するように配置される。蓋部２２には、板厚方向に貫通する２つの貫通孔２２ｃ，２２ｄが形成されている。電極１７ａは、本体部２９ａが貫通孔２２ｃを貫通するように配置される。電極１７ｂは、本体部２９ｂが貫通孔２２ｄを貫通するように配置される。蓋部２２は、端面２４ｂに向かい合う位置に配置され、後述する第１部材３３と接合される樹脂製の第２部材３０を含む。第２部材３０は、蓋部２２の外周面２２ｃに沿って連なるように配置される。第２部材３０の材質としては、具体的には例えばＰＰＳ（Ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅｓｕｌｆｉｄｅ）樹脂が採用される。
【００２９】
ケース１２には、複数、本実施形態においては２つの凹部３２ａ，３２ｂが形成されている。凹部３２ａ，３２ｂはそれぞれ、ケース１２の開口２６を取り囲む端面２４ｂに形成されている。本実施形態においては、凹部３２ａは、第１の壁部２３ａの端面２４ｂに形成されている。凹部３２ｂは、第２の壁部２３ｂの端面２４ｂに形成されている。ケース１２は、凹部３２ａ，３２ｂを充填する樹脂製の第１部材３３を含む。第１部材３３の材質としては、例えばＰＰＳ樹脂が採用される。
【００３０】
第１部材３３と第２部材３０とは、接合されている。本実施形態においては、第１部材３３と第２部材３０とは、溶着されている。具体的には、例えば第１部材３３と第２部材３０とを接触させた状態で接触させた部分にレーザー光を照射することにより、第１部材３３と第２部材３０とが溶着されている（レーザー溶着）。なお、第１部材３３と第２部材３０を接触させた状態で超音波による振動のエネルギーを接触させた部分に付与することにより、第１部材３３と第２部材３０とが溶着されていてもよい（超音波溶着）。
【００３１】
凹部３２ａの具体的な形状について説明する。図４は、図２に示す断面において、凹部３２ａを拡大した拡大断面図である。図５は、図３に示すケース１２の第１の壁部２３ａの一部を、基板１３の板厚方向に見た図である。なお、図５においては、凹部３２ａ内に充填される第１部材３３の図示を省略している。また、凹部３２ｂの形状は、凹部３２ａの形状と同じであるため、その説明を省略する。
【００３２】
図４を参照して、凹部３２ａを規定する空間３６ａは、第１空間３７ａと、第２空間３８ａと、を含む。第２空間３８ａは、凹部３２ａの深さ方向において第１空間３７ａよりも深い場所に位置する。凹部３２ａの深さ方向は、Ｚ方向であり、基板１３の板厚方向である。第１空間３７ａは、第２空間３８ａよりも凹部３２ａの深さ方向において端面２４ｂ側に位置する。
【００３３】
第１空間３７ａを規定する壁面は、第１壁面４１ａと、第２壁面４２ａとを含む。第１壁面４１ａおよび第２壁面４２ａはそれぞれ、Ｙ−Ｚ平面と平行である。
【００３４】
第２空間３８ａを規定する壁面は、第３壁面４３ａと、第４壁面４４ａと、第５壁面４５ａと、第６壁面４６ａと、第７壁面４７ａと、を含む。第３壁面４３ａは、Ｘ−Ｙ平面に平行であって第１壁面４１ａと連なる。第４壁面４４ａは、Ｘ−Ｙ平面に平行であって第２壁面４２ａと連なる。第５壁面４５ａは、Ｘ−Ｙ平面に平行であって、第３壁面４３ａおよび第４壁面４４ａとＺ方向に間隔をあけて配置される。第５壁面４５ａは、凹部３２ａの深さ方向において第３壁面４３ａおよび第４壁面４４ａよりも深い場所に位置する。第６壁面４６ａは、Ｙ−Ｚ平面に平行であって第３壁面４３ａと第５壁面４５ａとを接続する。第７壁面４７ａは、Ｙ−Ｚ平面に平行であって第４壁面４４ａと第５壁面４５ａとを接続する。第５壁面４５ａは、第６壁面４６ａおよび第７壁面４７ａと連なっている。第６壁面４６ａは、第７壁面４７ａよりもＸ方向において外周面２４ａに近い位置に配置される。第１壁面４１ａと第２壁面４２ａとのＸ方向の幅Ｗ１は、第６壁面４６ａと第７壁面４７ａとのＸ方向の幅Ｗ２よりも小さい。第２空間３８ａを規定する壁面は、Ｘ方向の両側において第１空間３７ａを規定する壁面よりも突出した形状である。第１部材３３は、第１空間３７ａおよび第２空間３８ａを満たすように充填されている。
【００３５】
凹部３２ａの深さ方向に見た平面視において（図５参照）、破線で示す第２空間３８ａの外縁４９ａは、第１空間３７ａの外縁４８ａに取り囲まれる領域３９ａの外部に位置している。本実施形態においては、凹部３２ａの深さ方向に見た平面視において、第２空間３８ａの外縁４９ａは、第６壁面４６ａおよび第７壁面４７ａが配置される位置に表れる。また、本実施形態においては、凹部３２ａの深さ方向に見た平面視において、第１空間３７ａの外縁４８ａは、第１壁面４１ａおよび第２壁面４２ａが配置される位置に表れる。
【００３６】
次に、実施の形態１における半導体装置１１ａの製造方法について、簡単に説明する。まず、銅製の一体のケース１２を準備する。具体的には、ケース１２を、例えばダイカストにより製造する。他の例としては、ケース１２を底壁部１６ａと側壁部１６ｂとを隙間なく溶接することにより製造することもできる。言い換えると、一体のケース１２とは底壁部１６ａと側壁部１６ｂとが接着剤により接着して製造されるものではない。そして、ケース１２内に回路パターン１４を有する基板１３を配置し、回路パターン１４の所定の箇所の上に半導体チップ１５ａ，１５ｂを配置する。この時、回路パターン１４と半導体チップ１５ａ，１５ｂとの間および基板１３と底壁部１６ａとの間にフィルム状のはんだを配置する。その後、はんだを溶融させて、基板１３とケース１２とを接合すると共に、回路パターン１４と半導体チップ１５ａ，１５ｂとを接合する（リフローはんだ付け）。その後、ワイヤ１８ａ，１８ｂによって回路パターン１４と半導体チップ１５ａ，１５ｂとを接続し、ワイヤ１８ｃによって第１回路板１４ａと第２回路板１４ｂとを接続する。また、超音波ツールを用いて回路パターン１４と電極１７ａ〜１７ｃとを接合する。次に、充填材１９をケース１２内に充填する。その後、蓋部２２をケース１２に取り付ける。この時、第１部材３３と第２部材３０とがレーザー光の照射等により溶着して接合し、蓋部２２をケース１２に取り付ける。このようにして半導体装置１１ａを製造する。
【００３７】
上記半導体装置１１ａによると、一体のケース１２内に回路パターン１４を有する基板１３および半導体チップ１５ａ，１５ｂを配置している。よって、放熱板上に基板および半導体チップを配置し、基板を取り囲むように枠状のケースを放熱板上に固定する場合のように、放熱板と枠状のケースとを接着する必要がない。また、第１部材３３と第２部材３０との溶着による接合は、樹脂製の部材同士の接合であるため、樹脂製の部材と金属製の部材との接着に比べて、短時間で実施することができる。したがって、上記半導体装置１１ａは、製造に際し、タクトタイムの短縮が可能となっている。
【００３８】
本実施形態によれば、ケース１２は、基板１３を支持する平面状の第１面１２ａを有する底壁部１６ａと、端面２４ｂを有し、底壁部１６ａと連なって第１面１２ａと交差する方向に立ち上がる側壁部１６ｂと、を含む。第１面１２ａから充填材１９の表面１９ａまでの高さＨ１は、第１面１２ａから端面２４ｂまでの高さＨ２よりも低い。よって、上記半導体装置１１ａは、ケース１２内の空間２７に充填される充填材１９が硬化する前に、充填材１９が側壁部１６ｂの端面２４ｂを乗り越えて、蓋部２２と側壁部１６ｂとの間から流れ出るおそれを低減することができる半導体装置となっている。
【００３９】
本実施形態によれば、凹部３２ａを規定する空間３６ａは、第１空間３７ａと、凹部３２ａの深さ方向において第１空間３７ａよりも深い場所に位置する第２空間３８ａと、を含む。そして、凹部３２ａの深さ方向に見た平面視において、第２空間３８ａの外縁４９ａの少なくとも一部が、第１空間３７ａの外縁４８ａに取り囲まれる領域３９ａの外部に位置している。よって、凹部３２ａに充填された第１部材３３に凹部３２ａの深さ方向に離脱する力が働いた場合でも、第２空間３８ａを充填する第１部材３３が第１空間３７ａを通過できない。したがって、第１部材３３が、凹部３２ａから外れるおそれを低減することができる。その結果、上記半導体装置１１ａは、蓋部２２が半導体装置１１ａから外れるおそれを低減することができる半導体装置となっている。
【００４０】
（実施の形態２）
次に、他の実施の形態である実施の形態２について説明する。図６は、実施の形態２における半導体装置に含まれる側壁部の一部を示す概略断面図である。図７は、図６に示すケース１２の第１の壁部２３ａの一部を、基板１３の板厚方向に見た図である。実施の形態２の半導体装置は、凹部の断面形状において実施の形態１の場合とは異なっている。
【００４１】
図６および図７を参照して、実施の形態２における半導体装置において、ケース１２の開口２６を取り囲む端面２４ｂには、凹部３２ｃが形成されている。凹部３２ｃを規定する空間３６ｃは、第１空間３７ｃと、第２空間３８ｃと、を含む。第２空間３８ｃは、凹部３２ａの深さ方向において第１空間３７ｃよりも深い場所に位置する。第１空間３７ｃは、第２空間３８ｃよりも凹部３２ｃの深さ方向において端面２４ｂ側に位置する。
【００４２】
第１空間３７ｃを規定する壁面は、第１壁面４１ｃと、第２壁面４２ｃとを含む。第１壁面４１ｃおよび第２壁面４２ｃはそれぞれ、Ｙ−Ｚ平面と平行である。
【００４３】
第２空間３８ｃを規定する壁面は、第３壁面４３ｃと、第４壁面４４ｃと、第５壁面４５ｃと、第６壁面４６ｃと、を含む。第３壁面４３ｃは、Ｘ−Ｙ平面に平行であって第２壁面４２ｃと連なる。第４壁面４４ｃは、Ｘ−Ｙ平面に平行であって、第３壁面４３ｃとＺ方向に間隔をあけて配置される。第４壁面４４ｃは、凹部３２ｃの深さ方向において第３壁面４３ｃよりも深い場所に位置する。第５壁面４５ｃは、Ｙ−Ｚ平面に平行であって第１壁面４１ｃと第４壁面４４ｃとを接続する。第６壁面４６ｃは、Ｙ−Ｚ平面に平行であって第３壁面４３ｃと第４壁面４４ｃとを接続する。第４壁面４４ｃは、第５壁面４５ｃおよび第６壁面４６ｃと連なっている。第５壁面４５ｃは、第６壁面４６ｃよりもＸ方向において外周面２４ａに近い位置に配置される。第１壁面４１ｃと第２壁面４２ｃとのＸ方向の幅Ｗ１は、第５壁面４５ｃと第６壁面４６ｃとのＸ方向の幅Ｗ３よりも小さい。実施の形態２における第２空間３８ｃを規定する壁面は、Ｘ方向の両側において第１空間３７ａを規定する壁面よりも突出した形状である実施の形態１と比べて、Ｘ方向の一方側、具体的にはＸ方向において外周面２４ａと反対側に位置する面側が突出した形状である点において、実施の形態１と異なる。第１部材３３は、第１空間３７ｃおよび第２空間３８ｃを満たすように充填されている。
【００４４】
凹部３２ｃの深さ方向に見た平面視において（図７参照）、破線で示す第２空間３８ｃの外縁４９ｃは、第１空間３７ｃの外縁４８ｃに取り囲まれる領域３９ｃの外部に位置している。本実施形態においては、凹部３２ａの深さ方向に見た平面視において、第２空間３８ｃの外縁４９ｃは、第６壁面４６ｃが配置される位置に表れる。
【００４５】
本実施形態においても、凹部３２ｃを規定する空間３６ｃは、第１空間３７ｃと、凹部３２ｃの深さ方向において第１空間３７ｃよりも深い場所に位置する第２空間３８ｃと、を含む。そして、凹部３２ｃの深さ方向に見た平面視において、第２空間３８ｃの外縁４９ｃの少なくとも一部が、第１空間３７ｃの外縁４８ｃに取り囲まれる領域３９ｃの外部に位置している。よって、凹部３２ｃに充填された第１部材３３に凹部３２ｃの深さ方向に離脱する力が働いた場合でも、第２空間３８ｃを充填する第１部材３３が第１空間３７ｃを通過できない。したがって、第１部材３３が、凹部３２ｃから外れるおそれを低減することができる。その結果、上記半導体装置は、蓋部２２が半導体装置から外れるおそれを低減することができる半導体装置となっている。
【００４６】
（実施の形態３）
次に、さらに他の実施の形態である実施の形態３について説明する。図８は、実施の形態３における半導体装置に含まれる側壁部の一部を示す概略断面図である。図９は、図８に示すケース１２の第１の壁部２３ａの一部を、基板１３の板厚方向に見た図である。実施の形態３の半導体装置は、凹部の断面形状において実施の形態１の場合とは異なっている。
【００４７】
図８および図９を参照して、実施の形態３における半導体装置において、ケース１２の開口２６を取り囲む端面２４ｂには、凹部３２ｄが形成されている。凹部３２ｄを規定する壁面は、第１壁面４１ｄと、第２壁面４２ｄと、第３壁面４３ｄと、を含む。第１壁面４１ｄは、平面状であって、Ｘ−Ｚ平面に垂直であって、Ｙ−Ｚ平面に対して傾斜している。第２壁面４２ｄは、平面状であって、Ｘ−Ｚ平面に垂直であって、Ｙ−Ｚ平面に対して傾斜している。凹部３２ｄの深さ方向において深い位置になるほど、第１壁面４１ｄと第２壁面４２ｄとの間隔が広くなっている。この点において、実施の形態３は、Ｙ−Ｚ平面と平行な壁面によって規定される凹部を含む実施の形態１および実施の形態２と異なる。第３壁面４３ｄは、凹部３２ｃの深さ方向において最も深い場所に位置する。第３壁面４３ｄは、Ｘ−Ｙ平面に平行であって、第１壁面４１ｄと角部５０ａにおいて連なる。第３壁面４３ｄは、第２壁面４２ｄと角部５０ｂにおいて連なる。端面２４ｂにおける第１壁面４１ｄと第２壁面４２ｄとのＸ方向の幅Ｗ１は、第３壁面４３ｄにおける第１壁面４１ｄと第２壁面４２ｄとのＸ方向の幅Ｗ４よりも小さい。第１部材３３は、凹部３２ｄによって規定される空間３６ｄを満たすように充填されている。
【００４８】
本実施形態では、凹部３２ｄを規定する空間３６ｄにおいて、第１空間と、凹部３２ｄの深さ方向において第１空間よりも深い場所に位置する第２空間とを規定すると、凹部３２ｄの深さ方向に見た平面視において、第２空間の外縁の少なくとも一部が、第１空間の外縁に取り囲まれる領域の外部に常に位置することになる。よって、本実施形態においても、第１部材３３が、凹部３２ｄから外れるおそれを低減することができる。その結果、上記半導体装置は、蓋部２２が半導体装置から外れるおそれを低減することができる半導体装置となっている。
【００４９】
（実施の形態４）
次に、さらに他の実施の形態である実施の形態４について説明する。図１０は、実施の形態４における半導体装置に含まれるケースを示す概略斜視図である。実施の形態４の半導体装置は、凹部が形成される位置および形状において実施の形態１の場合とは異なっている。
【００５０】
図１０を参照して、実施の形態４における半導体装置において、ケース１２の開口２６を取り囲む端面２４ｂには、４つの凹部３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄが形成されている。凹部３４ａは、第１の壁部２３ａと第２の壁部２３ｂが交わる領域に形成されている。凹部３４ｂは、第２の壁部２３ｂと第３の壁部２３ｃが交わる領域に形成されている。凹部３４ｃは、第３の壁部２３ｃと第４の壁部２３ｄが交わる領域に形成されている。凹部３４ｄは、第１の壁部２３ａと第４の壁部２３ｄが交わる領域に形成されている。凹部３４ａ〜３４ｄはそれぞれ、円筒状である。
【００５１】
このような上記半導体装置についても、製造に際し、タクトタイムの短縮を図ることが可能となっている。
【００５２】
（実施の形態５）
次に、さらに他の実施の形態である実施の形態５について説明する。図１１は、実施の形態５における半導体装置の概略断面図である。実施の形態５の半導体装置は、蓋部の形状において実施の形態１の場合とは異なっている。
【００５３】
図１１を参照して、実施の形態５における半導体装置１１ｂにおいて、蓋部２２には、第２面から突出する突起５１が形成されている。突起５１は、Ｚ方向に延びる第１部分５２と、第１部分５２の先端からＸ方向に延びる第２部分５３とを含む。突起５１は、図１１に示す断面において、鍵爪状となっている。突起５１は、第１部分５２の一部、具体的には、第２部分５３と連なる側の一部と第２部分５３とが、充填材１９の内部に至っている。
【００５４】
本実施形態によれば、ケース１２内の空間２７に充填される充填材１９が硬化した際に、充填材１９と突起５１とが連結される。よって、第１部材３３と第２部材３０との接合に加え、充填材１９と突起５１との連結により、蓋部２２を半導体装置１１ｂに強固に固定することができる。したがって、このような半導体装置１１ｂは、蓋部２２が半導体装置１１ｂから外れるおそれを低減することができる半導体装置となっている。
【００５５】
なお、上記の実施の形態においては、第２部材３０は、周方向に連なって形成されることとしたが、これに限らず、第２部材３０は、周方向に連ならずに第１部材３３と対向する領域にのみ設けることにしてもよい。また、第２部材３０は、周方向に間隔をあけて複数形成されることにしてもよい。
【００５６】
（実施の形態６）
次に、さらに他の実施の形態である実施の形態６について説明する。図１２は、実施の形態６における半導体装置の概略断面図である。実施の形態６の半導体装置は、蓋部２２の構成において実施の形態１の場合とは異なっている。
【００５７】
図１２を参照して、実施の形態６における半導体装置１１ｃにおいて、蓋部２２全体が、樹脂製の第２部材を構成する。すなわち、蓋部２２が樹脂製の第２部材である。第２部材である蓋部２２は、ケース１２の端面２４ｂに向かい合う領域において、第１部材３３と接合されている。このような半導体装置１１ｃであっても、製造に際し、タクトタイムの短縮が可能となっている。
【００５８】
（他の実施の形態）
なお、上記の実施の形態においては、凹部は複数形成されていることとしたが、これに限らず、凹部は一つだけ形成されていてもよい。また、凹部は、端面の周方向に沿って環状に連なるように形成されていてもよい。
【００５９】
また、上記の実施の形態においては、第１部材と第２部材とは、溶着されていることとしたが、これに限らず、第１部材と第２部材とは、接着剤により接合されていてもよい。
【００６０】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、どのような面からも制限的なものではないと理解されるべきである。本開示の範囲は上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって規定され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本開示の半導体装置は、製造に際し、タクトタイムの短縮が求められる場合に特に有利に適用され得る。
【符号の説明】
【００６２】
１１ａ，１１ｂ  半導体装置
１２  ケース
１２ａ，２２ａ  第１面
１２ｂ，２２ｂ  第２面
１３  基板
１４  回路パターン
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ  回路板
１５ａ，１５ｂ  半導体チップ
１６ａ  底壁部
１６ｂ  側壁部
１７ａ，１７ｂ，１７ｃ  電極
１８ａ，１８ｂ，１８ｃ  ワイヤ
１９  充填材
１９ａ  表面
２１  絶縁板
２２  蓋部
２２ｃ，２２ｄ  貫通孔
２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ  壁部
２２ｃ，２４ａ  外周面
２４ｂ  端面
２６  開口
２７，３６ａ，３６ｃ，３６ｄ，３７ａ，３７ｃ，３７ｄ，３８ａ，３８ｃ，３８ｄ  空間
２８ａ，２８ｂ，２８ｃ  接合部
２９ａ，２９ｂ，２９ｃ  本体部
３０  第２部材
３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ，３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ  凹部
３３  第１部材
３９ａ，３９ｃ  領域
４１ａ，４１ｃ，４１ｄ，４２ａ，４２ｃ，４２ｄ，４３ａ，４３ｃ，４３ｄ，４４ａ，４４ｃ，４５ａ，４５ｃ，４６ａ，４６ｃ，４７ａ  壁面
５０ａ，５０ｂ  角部
５１  突起
５２  第１部分
５３  第２部分
【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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