(57)【要約】【課題】製造中、製造後のいずれにおいても、端子板が立設された状態を安定的に保持できる半導体装置を提供する。【解決手段】端子板１は、基板１２の取付孔１２ａに取り付けられる基端部１ａと、基端部１ａより上方に延びた立設部１ｂと、ケース開口１１ａの上方に突出された立設部１ｂの端部より折曲、延設されて封止樹脂層１３の表面に略平行に形成され、配線接続用のネジ孔１ｃａを有した配線接続部１ｃと、配線接続部１ｃより垂直下方に折曲、延設されて、先端が封止樹脂層１３内に埋設された折返し部１ｄとを備えた構造とされ、基端部１ａが配線接続部１ｃの平面中央位置の垂直下方に位置するように、立設部１ｂが折曲形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子と、端子板を立設させた基板とが有底ケースに収容され、ケース内を樹脂で封止して、該端子板の上端部をケース開口の上方に突出させた半導体装置において、
上記端子板は、上記基板の取付孔に取り付けられる基端部と、該基端部より上方に延びた立設部と、上記ケース開口の上方に突出された該立設部の端部より折曲、延設されて上記封止樹脂層の表面に略平行に形成され、配線接続用のネジ孔を有した配線接続部と、該配線接続部より垂直下方に折曲、延設されて、先端が封止樹脂層内に埋設された折返し部とを備えた構造とされ、該基端部が上記配線接続部の平面中央位置の垂直下方に位置するように、上記立設部が折曲形成されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
請求項１において、
上記端子板の立設部には、段差部が形成されている半導体装置。
【請求項３】
請求項１において、
上記端子板の立設部には、ひねり部が形成されている半導体装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項において、
上記端子板は、上記折返し部に代えて、あるいは加えて、上記配線接続部より下方に延びて上記封止樹脂層内に埋設される両翼部を有した構造とされる半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子と、端子板を立設させた基板とが収容されたケースの開口より、端子板の端部を突出させている半導体装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の半導体装置には、ネジとの螺合によって配線接続されるようにしたネジ端子（ネジ孔）を有したものがある。
【０００３】
図１４には、ネジ孔付きの端子板を備えた半導体装置の外観斜視図を示している。この半導体装置１００は、４つの端子板１０１の先端をケース１１１の開口１１１ａより上方に突出させた状態にして樹脂１１３で封止したものである。
【０００４】
この半導体装置１００に使用される端子板１０１は、基端部（下端、不図示）より上方に延びた立設部１０１ｂを垂直に折り曲げて、ネジ着用の横向きの配線接続部１０１ｃを形成させたもので、ケース１１１の樹脂層１１３面、つまり半導体装置１００の被設置面に対して平行な状態でネジ着配線の作業ができるため、作業性はよい。
【０００５】
また、特許文献１のものは、ネジ孔を有した配線接続部が横向きであることにくわえて、その先端が垂直下方に折れ曲がって樹脂層内に埋設されている。このような構造であるため、製造後には端子板１０１の安定性は高く、端子板１０１の変形、浮き上がりなどを防止できる。
【特許文献１】特開平６−１２０３９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、このような半導体装置では、その製造工程において、基板や端子板をケースに収容するまえに、端子板を基板に立設、固着させて一体化しておくことが通例である。
【０００７】
図１５は、端子板１０１の基板１１２への取付手順を示した説明図（側面図）であり、端子板１０１は、図１５（ａ）に示すように、その基端部１０１ａを基板１１２に設けた取付孔１１２ａに、真上より圧入することで取り付けられるようになっている。
【０００８】
しかしながら、このように上端が折曲された端子板１０１を取付孔１１２ａに取り付ける場合、配線接続部１０１ｃの中央位置に対して上方より力を加えると、取付孔１１２ａに端子板１０１の板厚方向のクリアランスを大きくとっておれば、わずかな押圧力でも、図１５（ｂ）のように端子板１０１が傾いてしまうことがある。かりに垂直に立設できても、孔１１２ａには、端子板１０１の板厚方向にクリアランスが設けてあるため、基端部１０１ａを半田等で固着するまでの間、安定な状態を保持できるとは限らない。
【０００９】
このように、基板１１２に取り付けた端子板１０１が不安定な状態となっておれば、端子板１０１の傾きによる製造ばらつきが多くなり、一定した性能の製品が得られないおそれがある。
【００１０】
また、取付孔１１２ａの板厚方向のクリアランスを少なくすると、わずかな力では挿入できないため押圧力を強めなければならないが、端子板１０１は上方からの押圧力が基端部１０１ａに伝わりにくい形状であるため、挿入するまえに傾いてしまい挿入することが困難となり、作業効率はいちじるしく悪くなるおそれがある。
【００１１】
本発明は、このような問題を解決するために提案されたもので、その目的は、製造中、製造後のいずれにおいても、端子板が立設された状態を安定的に保持できる半導体装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の半導体装置は、半導体素子と、端子板を立設させた基板とが有底ケースに収容され、ケース内を樹脂で封止して、端子板の上端部をケース開口の上方に突出させた半導体装置において、端子板は、基板の取付孔に取り付けられる基端部と、基端部より上方に延びた立設部と、ケース開口の上方に突出された立設部の端部より折曲、延設されて封止樹脂層の表面に略平行に形成され、配線接続用のネジ孔を有した配線接続部と、配線接続部より垂直下方に折曲、延設されて、先端が封止樹脂層内に埋設された折返し部とを備えた構造とされ、基端部が配線接続部の平面中央位置の垂直下方に位置するように、立設部が折曲形成されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項２に記載の半導体装置は、端子板の立設部に段差部が形成されている。
【００１４】
請求項３に記載の半導体装置は、端子板の立設部にひねり部が形成されている。
【００１５】
請求項４に記載の半導体装置は、端子板が、折返し部に代えて、あるいは加えて、配線接続部より下方に延びて封止樹脂層内に埋設される両翼部を有した構造とされる。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に記載の半導体装置によれば、立設部が折曲形成されて、端子板の基端部が配線接続部の平面中央位置のほぼ真下に位置する構造となっているため、配線接続部に対する上方からの押圧力は分散されずに真下の基端部に伝わりやすく、基板の取付孔に取り付ける際に安定的に圧入できる。
【００１７】
また、押圧力が分散されずに減退することなく基端部に伝わるため、小さい押圧力で圧入できる。そのため、取付孔の板厚方向のクリアランスを少なくしてもよい。クリアランスが少なければ、装着してから半田で固着するまでの間にも、ぐらつくことなどなく安定しているため、製造ばらつきは生じにくい。
【００１８】
さらに、製品となったものでは、端子板の折返し部が封止樹脂層に埋設されているため、強度が確保され、永年の使用によっても端子板がぐらつくおそれはない。したがって、本半導体装置によれば、製造中、製造後のいずれにおいても、端子板は安定的な立設状態が保持されている。
【００１９】
請求項２に記載の半導体装置によれば、端子板の立設部の折曲部が段差部で構成されているため、構造が簡易で、端子板の製造を容易に行える。また、一対の端子板を対向させて設ける場合、段差を持たせることで、両方の配線接続部を隣り合わせて並べる際に、余裕をもって配置させることができる。
【００２０】
請求項３に記載の半導体装置によれば、端子板の立設部の折曲部がひねり部で構成されているため、封止樹脂との接着性が高く、強度の高い装置を製造できる。また、ひねりによって端子板の配線接続部の向きを例えば９０度変えることができるため、窮屈感を少なくして、平面を有効に利用して配線接続部を配置することができる。
【００２１】
請求項４に記載の半導体装置によれば、配線接続部より下方に延びて封止樹脂層内に埋設される両翼部を備えた構造であるため、端子板はさらに強固に樹脂層に保持され得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しながら説明する。なお、以下の各実施形態においては、添付図面に示しているように、半導体装置の底部を下にした状態（端子板を上に向けた状態）の上下関係を基準としている。
【００２３】
図１〜４は、本発明の半導体装置の第１の実施形態を示す図である。
【００２４】
図２は同半導体装置の外観斜視図であり、図１はその要部を説明するための図であり、（ａ）は端子板の取付状態を示した部分縦断面図、（ｂ）は端子板の基板に対する取付態様を示した部分側面図である。
【００２５】
図２に示すように、この半導体装置１０は、入力用と出力用のそれぞれ一対のネジ着用の端子板１、２が突出され、各一対は対称的に向かい合うように配置されている。各端子板１、２は、ケース１１内の封止樹脂層１３より上方に突出した部分では２箇所で折り曲げられ、ネジ孔１ｃａ、２ｃａを有した配線接続部１ｃ、２ｃを支持するように両脚が樹脂層１３内に埋まっている。なお、入力用、出力用の２対の端子板１、２は形状および装着構造が概ね同一であり、図１ではこれらについて共通の構造として、入力端子片１を図示している。
【００２６】
端子板１は、図１（ａ）に示すように、樹脂層１３の中では基板１２に設けた取付孔１２ａに装着されている。端子板１は、導電性金属板を折曲してなり、基板１２の取付孔１２ａに装着される基端部１ａと、基端部１ａより上方に延びた立設部１ｂと、ケース１１の開口１１ａの上方に突出された立設部１ｂの端部より折曲、延設されて封止樹脂層１３の表面に略平行に形成され、ネジ孔１ｃａを有した配線接続部１ｃと、配線接続部１ｃより垂直下方に折曲、延設されて、先端が封止樹脂層１３内に埋設された折返し部１ｄとを備えている。
【００２７】
なお、端子板１は板厚が薄く、ネジ着を強固にするために、配線接続部１ｃの裏側には、バーリング加工によるネジ孔１ｃａ用の環状突起１ｃｂが形成されている。また、ネジ孔１ｃａのネジ溝は、全図において図示を省略している。
【００２８】
以上のように、端子板１は、装置の製造後では、配線接続部１ｃを両脚で支持するような形状となっているが、基板１２に対して固着されているのは端子板１の一端である基端部１ａのみであり、他端は樹脂層１３への埋設によってのみ固定されている。なお、折返し部１ｄは立設部１ｂに対向する側に延設されているが、配線接続部１ｃの他辺より延びるものであってもよい。
【００２９】
そして、端子板１の立設部１ｂには、上端までの途中で、ケース１１の壁側１１ｂに折れ曲がるように段差部１ｂａが形成されており、基端部１ａは配線接続部１ｃの平面中央位置にあるネジ孔１ｃａの垂直下方（ほぼ真下）に位置している。
【００３０】
この端子板１は、製造工程において、ケース１３に収容されるまえに、あらかじめ基板１２に対して取り付けておくもので、図１（ｂ）に示すように、配線接続部１ｃを真上から押圧することで、端子板１の基端部１ａは取付孔１２ａに圧入される。
【００３１】
このような端子板１の構造によれば、配線接続部１ｃの平面中央位置と、基端部１ａとが同一の垂直線上にあるため、上方からの配線接続部１ｃに対する押圧力は、分散、減退することなく真下に位置する基端部１ａに伝わるため、小さい押圧力で端子板１を装着できる。また、端子板１がこのように安定した形状であるため、装着作業時にぐらついたり傾いたり撓んだりするおそれはない。
【００３２】
このように、安定して端子板１の装着作業が行えるので、基板１２の取付孔１２ａの板厚方向のクリアランスを少なくするか、ほとんどなくしてしまってもよい。そのため端子板１の装着後から半田固着までの間には、端子板１はぐらついたり傾いたりすることもなく、バランスよく安定して立設保持される。
【００３３】
なお、基板１２に設けた取付孔１２ａは、端子板１、２を圧入にて装着できるように、板幅寸法とほぼ一致した長さと、板厚寸法とほぼ一致した幅とを有しているが、わずかなクリアランスを有してもよい。もちろん、半田固着までの間の立設安定化を図るためには、ほとんどクリアランスがないほうが望ましい。また、端子板１、２の基端部１ａ、２ａは、先端をテーパ形状、二股形状など、圧入しやすくかつ取付孔１２ａに固定されやすい形状となっている（詳細については、第２の実施形態における図７〜１０を参照）。なお、取付部は導電性接着剤や半田などで固着するため、基端部１ａ、２ａを基板１２の取付孔１２ａに遊嵌させて、端子板１、２を孔の周辺に載せ置くような構成であってもよい。
【００３４】
図３は、同半導体装置１０の分解斜視図である。
【００３５】
この半導体装置１０は、底部１１ｃをアルミ放熱板１６で構成したケース１１内にトライアックなどの半導体素子１４を配設し、さらにその上に、その半導体素子１４に接続される基板１２を内装し、樹脂１３（図１を参照）で封止した構造となっている。この放熱板１６は、半導体素子１４の使用中に発する熱を放出する作用を有しているとともに、アースとしても作用する。なお、図３に示されている１１ｅはネジ孔であり、対向する短辺側にはネジ着用の切欠き（不図示）が形成されている。
【００３６】
半導体素子１４の３本の端子１４ｂは、素子本体１４ａの側面より、放熱板１６で構成される底面にほぼ平行に突出し、途中で折曲して上方に向いた形状とされる。また、素子本体１４ａは、その底面が両面テープ１５を介して放熱板１６よりなる底部１１ｃに貼着されている。
【００３７】
ケース１１内には、この半導体素子１４の上方に、２対の端子板１、２を立設させ、電子部品（図示省略）を実装した基板１２が、ケース１１内に設けた台座部１１ｄに載置されて装着されている。半導体素子１４の３本の端子１４ｂは、基板１２のスルーホール１２ｂの内壁に形成した導電パターンに接続されて、スルーホール１２ｂから突出している。なお、基板１２には、封入樹脂１２の充填路を構成する開口１２ｃが形成されている。
【００３８】
これらの半導体素子１４、基板１２がケース１２内に収容されてから、樹脂１３が充填されて、ケース１１の上方開口１１ａが塞がれる。塞がれた開口１１ａからは、樹脂層１３の上方側へ、４つの端子板１、２の上端部が突出されている。図１、２に示したように、端子板１、２の折返し部１ｄ、２ｄの先端は樹脂層１３内に埋設され、側面視では端子片１、２の突出部は倒コの字形となる。
【００３９】
このように、端子板１、２の折返し部１ｄ、２ｄが封止樹脂層１３に埋設されているため、アンカー効果によって端子板１、２は強固に固定されて、製品となってからの強度が確保され、永年の使用によっても端子板１、２がぐらつくおそれはない。したがって、本半導体装置１０によれば、端子板１、２を上記のような構造としているため、製造中、製造後のいずれにおいても、端子板１、２は安定的な立設状態が保持され得る。
【００４０】
また、図４は同半導体装置の概略縦断面図であり、一対の端子板１が向かい合って立設された状態を示している。なお、本図においても入力端子板１を代表して説明する。
【００４１】
図４に示すように、両端子板１、１は、それぞれの立設部１ｂがケース１１の側壁１１ｂ側に折曲されて、対称的に立設されている。そのため、両端子板１、２の配線接続部１ｃ、１ｃを隣り合わせて並べる際に、適度な間隔をあけて余裕をもった配置が行える。
【００４２】
図５〜１０は、本発明の半導体装置の第２の実施形態を示す説明図である。
【００４３】
図５は同半導体装置の外観斜視図であり、図６は同半導体装置の要部説明図で、各端子板の基板に対する取付状態を示す概略平面図ある。図７は同半導体装置に使用される出力端子板の斜視図、図８は同展開斜視図、図９は同半導体装置に使用される入力端子板の斜視図、図１０は同展開斜視図である。
【００４４】
この半導体装置１０Ａに使用される入力、出力端子板１、２は、図７、９に示すように、立設部１ｂ、２ｂが基端部１ａ、２ａから上方に延びるとともに途中で、横向きにほぼ直角に折り曲げられている。つまり、これらの端子板１、２は、立設部１ｂ、２ｂにひねり部１ｂｂ、２ｂｂを形成することで、図６に示すように、配線接続部１ｃ、２ｃの平面中央が基端部１ａ、２ａのほぼ真上に位置するような構造となっている。
【００４５】
なお出力端子板２は、図７、８に示すように、先端にテーパ状の誘い部２ａａが形成されているとともに、弾性嵌入が可能なように基端部２ａを二股にして、基板１２の取付孔１２ａ（本実施形態では不図示）への装着、固定をしやすくしている。また入力端子板１は、先端に向けてテーパ状に先細り形状として、取付孔１２ａへの装着、固定をしやすくしている。
【００４６】
また、これらの入力、出力端子板１、２は、第１の実施形態と同様に、配線接続部１ｃ、２ｃから下向きに折曲形成された折返し部１ｄ、２ｄを備えており、その折返し部１ｄ、２ｄが樹脂層１３の中に埋設されている。なお、この半導体装置１０Ａの他の構成については、第１の実施形態と同様であるため、同一の符号を付して、その説明は省略する。
【００４７】
このように、本実施形態に示した半導体装置１０Ａは、配線接続部１ｃ、２ｃの平面中央位置と、基端部１ａ、２ａとが同一の垂直線上にあるため、上方からの配線接続部１ｃ、２ｃに対する押圧力は、分散、減退することなく真下に位置する基端部１ａ、２ａに伝わるため、小さい押圧力で基板１２に装着できる。
【００４８】
さらに、ひねり部１ｂｂ、２ｂｂを有した端子板の構造によれば、ひねりによって端子板１、２の配線接続部１ｃ、２ｃの向きを９０度変えることができるため、例えば図６に示すように、配線接続部の長手方向を半導体装置の長手方向に合わせて配置することができる。つまり、端子板１、２にひねりがあるため、平面を有効に利用して端子板１、２（配線接続部１ｃ、２ｃ）配置させることができる。
【００４９】
また出力端子板２および入力端子板１は、図７、８および図９、１０に示すように金属板を板金加工してなるもので、ひねり部１ｂｂ、２ｂｂを有した構造であっても、１枚の金属板より簡易に加工して成形できる。なお、図８、１０の展開図において、破線は山折位置を、一点鎖線は谷折位置を示している。
【００５０】
図１１〜１３は、本発明の半導体装置の第３の実施形態を示す説明図である。
【００５１】
図１１は同半導体装置の外観斜視図であり、図１２は同半導体装置に使用される入力端子の斜視図、図１３は同展開斜視図である。
【００５２】
この半導体装置１０Ｂに使用される入力端子１は、図１２に示すように、立設部１ｂに段差部１ｂａを有することで、配線接続部１ｃの平面中央位置と、基端部１ａとを同一の垂直線上に配置させているとともに、配線接続部１ｃの対向する両端部からは垂直下方に向いて折曲された両翼部１ｅが形成されている。両翼部１ｅはともにその先端が樹脂層１３に埋設されている。なお、この半導体装置１０Ｂの他の構成については、第１の実施形態と同様であるため、同一の符号を付して、その説明は省略する。
【００５３】
このように、本実施形態のものも、配線接続部１ｃの平面中央位置と、基端部１ａとを同一の垂直線上に配置させているため、端子板１の基板１２に対する装着は簡易に行える。それとともに、２枚の翼部１ｅで構成される端子板１の端部が埋設された構造であるため、端子板１はより安定的に強固に立設状態が保持される。なお、本実施形態では端子板１が折返し部に代えて両翼部１ｅを有した構造を示したが、両翼部１ｅとともに折返し部を形成した構造でもよい。このような構造によれば、配線接続部１ｃは四辺で立設保持されているため、強固に保持できる。また、端子板１は段差１ｂａに代えてひねり部を有した構造であってもよい。
【００５４】
また入力端子板１は、図１２、１３に示すように金属板を板金加工してなるもので、１枚の金属板を簡易に加工して成形できる。なお、図１３の展開図において、破線は山折位置を、一点鎖線は谷折位置を示している。なお、本実施形態の図例では出力端子２は折返し部や翼部を有さない構造となっているが、これらを有した構造としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の第１の実施形態である半導体装置の要部を説明するための図であり、（ａ）は端子板の取付状態を示した部分縦断面図、（ｂ）は端子板の基板に対する取付態様を示した部分側面図である。
【図２】同半導体装置の外観斜視図である。
【図３】同半導体装置の分解斜視図である。
【図４】同半導体装置の概略縦断面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態である半導体装置の外観斜視図である。
【図６】同半導体装置の要部説明図で、各端子板の基板に対する取付状態を示す概略平面図ある。
【図７】出力端子板の斜視図である。
【図８】出力端子板の展開斜視図である。
【図９】入力端子板の斜視図である。
【図１０】入力端子板の展開斜視図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態である半導体装置の外観斜視図である。
【図１２】入力端子板の斜視図である。
【図１３】入力端子板の展開斜視図である。
【図１４】従来の半導体装置の外観斜視図である。
【図１５】（ａ）、（ｂ）は従来の半導体装置の構造において、折返し部を有した端子板の基板への取付手順を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０、１０Ａ、１０Ｂ      半導体装置
１１      ケース
１１ａ      ケース開口
１１ｂ      側壁
１１ｃ      底部
１２      基板
１２ａ      取付孔
１３      樹脂層
１４      半導体素子
１５      両面テープ
１６      放熱板
１      入力端子板
２      出力端子板
１ａ、２ａ      基端部
１ｂ、２ｂ      立設部
１ｂａ、２ｂａ      段差部
１ｂｂ、２ｂｂ      ひねり部
１ｃ、２ｃ      配線接続部
１ｃａ、２ｃａ      ネジ孔
１ｄ、２ｄ      折返し部
１ｅ      両翼部
【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】
2010040740.tif 000013
【図１２】
2010040740.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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