(57)【要約】【課題】  本発明は、部分放電耐量および絶縁破壊耐量が改善された半導体装置を実現することを目的とする。【解決手段】  本発明によれば、ねじ孔を含む樹脂ケースと、半導体チップが実装された絶縁基板と、放熱板貫通孔を含み、該絶縁基板を搭載した放熱板と、該放熱板貫通孔および該ねじ孔を通り、該樹脂ケースを該放熱板に係合する金属製タッピングねじと、を有する半導体装置において、前記樹脂ケースと前記金属製タッピングねじの間に形成された前記ねじ孔内における空隙が、高耐電圧樹脂により充填される。【選択図】図４
2006032392.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ねじ孔を含む樹脂ケースと、半導体チップが実装された絶縁基板と、放熱板貫通孔を含み、該絶縁基板を搭載した放熱板と、該放熱板貫通孔および該ねじ孔を通り、該樹脂ケースを該放熱板に係合する金属製タッピングねじと、を有する半導体装置において、
前記樹脂ケースと前記金属製タッピングねじの間に形成された前記ねじ孔内における空隙が、高耐電圧樹脂により充填されることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
ねじ孔を含む樹脂ケースと、半導体チップが実装された絶縁基板と、放熱板貫通孔を含み、該絶縁基板を搭載した放熱板と、該放熱板貫通孔および該ねじ孔を通り、該樹脂ケースを該放熱板に係合する金属製タッピングねじと、を有する半導体装置において、
前記金属製タッピングねじが高耐電圧樹脂からなる被膜を有することを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
樹脂ケースと、半導体チップが実装された絶縁基板と、放熱板貫通孔を含み、該絶縁基板を搭載した放熱板と、該樹脂ケースを該放熱板に係合する金属製タッピングねじと、該樹脂ケースにより包囲される内部空間に充填されるシリコーンゲルと、を有する半導体装置において、
前記樹脂ケースが前記内部空間と連通するケース貫通孔を有し、
前記金属製タッピングねじが前記放熱板貫通孔および前記ケース貫通孔を通り、
前記ケース貫通孔内には絶縁部材が充填されることを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
請求項３に記載の半導体装置において、
前記絶縁部材が前記シリコーンゲルまたは高耐電圧樹脂であることを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
請求項３に記載の半導体装置において、
前記ケース貫通孔が前記金属製タッピングねじの先端部に隣接して配設された拡大部を有し、
前記絶縁部材が前記ケース貫通孔の前記拡大部内に充填されることを特徴とする半導体装置。
【請求項６】
樹脂ケースと、半導体チップが実装された絶縁基板と、放熱板貫通孔を含み、該絶縁基板を搭載した放熱板と、該樹脂ケースにより包囲される内部空間に充填されるシリコーンゲルと、を有する半導体装置において、
前記樹脂ケースが前記内部空間と連通するケース貫通孔を有し、
前記放熱板貫通孔および前記ケース貫通孔を通り、前記樹脂ケース内に配設されたナットと協働して、放熱板と樹脂ケースを係合するねじが配設されたことを特徴とする半導体装置。
【請求項７】
請求項６に記載の半導体装置において、
前記ナットが前記樹脂ケースと一体に成型されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項８】
請求項６に記載の半導体装置において、
前記ねじが金属または絶縁性材料からなることを特徴とする半導体装置。
【請求項９】
樹脂ケースと、半導体チップが実装された絶縁基板と、放熱板孔を含み、該絶縁基板を搭載した放熱板と、該樹脂ケースにより包囲される内部空間に充填されるシリコーンゲルと、を有する半導体装置において、
前記樹脂ケースが前記内部空間と連通するケース貫通孔を有し、
前記放熱板孔が雌ねじを含み、
前記ケース貫通孔および前記放熱板孔を通り、前記放熱板孔の前記雌ねじと協働して、前記放熱板と前記樹脂ケースを係合する頭部付きねじが配設されたことを特徴とする半導体装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の半導体装置において、
前記樹脂ケースがねじ挿入ガイドを有することを特徴とする半導体装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の半導体装置において、
前記ねじ挿入ガイドが前記シリコーンゲルを案内する少なくとも１つのスリットを有することを特徴とする半導体装置。
【請求項１２】
前記高耐電圧樹脂が実質的に気泡を含まないことを特徴とする請求項１、２、または４に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置に関し、特に、モータやヒータなどの大電流を用いる電子機器を制御するための電力用半導体装置に関する。
【０００２】
従来技術による電力用半導体装置（パワーモジュール）は、ここでは詳細図示しないが、概略、半導体チップが実装された絶縁基板と、絶縁基板が搭載された放熱板と、放熱板の周囲において接着剤により接合された樹脂ケースと、樹脂ケースの上方から内部（下方）に延びる複数の主電極とを有する。また、金属製タッピングねじが放熱板の下方から樹脂ケース内部に向かって挿通されることにより、樹脂ケースが放熱板に固定される。
【０００３】
一般に、大電力（大電流）を制御する電力用半導体装置（パワーモジュール）においては、主電極（充電部）と放熱板および金属製タッピングねじ（接地部）の間において所定の絶縁耐圧以上の耐圧を有することが必要であり、絶縁劣化の指標である実使用電圧での部分放電耐量に関する条件を満足させなければならない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、これまでのパワーモジュールによれば、上述のとおり、主電極（充電部）が上方から下方に延びる一方、金属製タッピングねじ（接地部）が下方から上方に延びるので、両者が接近して、とりわけ金属製タッピングねじの先端部と主電極の間において強い電界が生じることがあった。
【０００５】
また、タッピングねじを用いて、樹脂ケースを放熱板に固定させるとき、すなわちタッピングねじが樹脂ケースのねじ孔に穿孔するとき、ねじ孔の壁部が削られて樹脂くずが発生する。この樹脂くずをねじ孔内において吸収するための空隙を、タッピングねじの先端部付近に設けておく必要がある。ところが、こうした空隙において、強い電界が生じると、部分放電耐量がより低くなることがあった（部分放電が発生し得る）。
【０００６】
例えば、特開平５−１９０６９５号公報に記載の半導体装置において、タッピングねじ３が上板部１２上に敷設された主電極に近接しているため、下穴４における電界が著しく大きくなる可能性があった。さらに、タッピングねじ３と主電極の間の下穴４に空隙が形成されるため、十分な部分放電耐量が得られないことがあった。
【特許文献１】特開平５−１９０６９５号公報
【０００７】
そこで本発明は、部分放電耐量および絶縁破壊耐量が改善された半導体装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の１つの態様によれば、ねじ孔を含む樹脂ケースと、半導体チップが実装された絶縁基板と、放熱板貫通孔を含み、該絶縁基板を搭載した放熱板と、該放熱板貫通孔および該ねじ孔を通り、該樹脂ケースを該放熱板に係合する金属製タッピングねじと、を有する半導体装置において、前記樹脂ケースと前記金属製タッピングねじの間に形成された前記ねじ孔内における空隙が、高耐電圧樹脂により充填されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、主電極などの充電部と金属製タッピングねじなどの接地部の間に充填された高耐電圧樹脂により、両者間の部分放電耐圧を改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して本発明に係る半導体装置の実施の形態を説明する。各実施の形態の説明において、理解を容易にするために方向を表す用語（例えば、「左側」、「右側」、「上方」、および「下方」など）を適宜用いるが、これは説明のためのものであって、これらの用語は本発明を限定するものでない。
【００１１】
実施の形態１．
図１〜図４を参照しながら、本発明に係る半導体装置（パワーデバイス）の実施の形態１について以下に説明する。図１に示すパワーデバイス１は、概略、樹脂などの絶縁材料からなる樹脂ケース１０と、その主面１２上に配設されたエミッタ主電極１４およびコレクタ主電極１６を備える。またパワーデバイス１は、図２に示すように、樹脂ケース１０により包囲された内部空間において、放熱板２０と、これに半田により実装される絶縁基板３０を備える。放熱板２０は良好な熱伝導性を有する銅などの金属からなり、絶縁基板３０は、その上面および下面にロウ材で接合された銅またはアルミニウムなどの金属からなる表電極パターンおよび裏電極パターン（ともに図示せず）を有する。また、絶縁基板３０の表電極パターン上には、同様に半田を介して、ＩＧＢＴチップなどの電力用半導体チップ３２が実装されている。
【００１２】
図２および図３に示すように、エミッタ主電極１４は、パワーデバイス１の主面１２からその内部（下方）に延び、図３の中央にある絶縁基板３０ｂの表電極パターンに半田にて電気的に接続される。そして、図中の両側にある絶縁基板３０ａ，３０ｃ上の半導体チップ３２のエミッタ端子（図示せず）が、アルミワイヤ３４（および絶縁基板３０ｂ）を介してエミッタ主電極１４に電気的に接続されている。一方、コレクタ主電極１６は、図３の破線で示したように、エミッタ主電極１４の紙面奥側にあって、同様にパワーデバイス１の主面１２からその内部に延び、図３の両側にある絶縁基板３０ａ，３０ｃの表電極パターンに半田にて電気的に接続されている。
【００１３】
また図２に示すように、放熱板２０は放熱板貫通孔４０を有し、樹脂ケース１０はねじ孔５０を有する。そしてパワーデバイス１は、放熱板貫通孔４０およびねじ孔５０を通り、樹脂ケース１０を放熱板２０に固定（係合）する金属製タッピングねじ６０を有する。すなわち、金属製タッピングねじ６０を放熱板貫通孔４０の下方から上方に向かって樹脂ケース１０を締め付けることにより、樹脂ケース１０を放熱板２０に固定する。このとき、より確実に固定するためにも、樹脂ケース１０と放熱板２０の間に接着樹脂２２（図４）を塗布しておくことが好ましい。
【００１４】
さらに樹脂ケース１０は、図１に示す周縁角部において、放熱板２０に固定された樹脂ケース１０をその下方に配設された放熱フィン（図示せず）にブッシュ２４により取り付けるためのブッシュ貫通孔２６を有する。
【００１５】
先に説明したように、一般に、金属製タッピングねじ６０を用いて樹脂ケース１０を放熱板２０に固定する場合、金属製タッピングねじ６０がねじ孔５０内に下方から上方に向かって進入する（ねじ込まれる）につれて、金属製タッピングねじ６０の先端部において樹脂くずが形成されるので、これを吸収するために、ねじ孔５０内に空隙を金属製タッピングねじ６０の先端部付近に設ける必要がある。こうしたねじ孔５０内の空隙は、上述のとおり、部分放電耐量を小さくすることがある。
【００１６】
しかし、本発明に係る第１の実施の形態の半導体装置１によれば、とりわけ図４の拡大図で示すように、この空隙にシリコーンゴムまたはエポキシ樹脂などの高耐電圧樹脂７０（耐圧が例えば２０ｋＶ以上）が充填される。すなわち、液状の高耐電圧樹脂７０を注入した状態で、金属製タッピングねじ６０を締め付けた後、この高耐電圧樹脂７０を硬化させる。このとき、樹脂ケース１０と放熱板２０の間に配設された接着樹脂２２は、接着機能だけでなく、液状の高耐電圧樹脂が放熱板側に漏れないように、高耐電圧樹脂７０を封止するためのシール機能を果たす。
【００１７】
したがって、高耐電圧樹脂７０が金属製タッピングねじ６０の先端部６２付近の空隙に充填されるので、金属製タッピングねじ６０の先端部６２が、エミッタ主電極１４およびコレクタ主電極１６に近接して配設された場合でも、部分放電耐圧および絶縁破壊耐量を改善することができる。また、金属製タッピングねじ６０の先端部６２において空隙が形成されないので、部分放電耐圧をより向上させることができる。
さらに高耐電圧樹脂７０は、空隙に注入される前に、脱泡処理しておくことが好ましく、高耐電圧樹脂７０内に気泡を残すことなく、空隙を一様に充填し、部分放電耐量をさらにいっそう改善することができる。
【００１８】
樹脂ケース１０を放熱板２０に固定した後、樹脂ケース１０および放熱板２０により包囲されたパワーデバイス１の内部空間に、脱泡処理されたシリコーンゲル３６が絶縁基板３０、電力用半導体チップ３２、およびアルミワイヤ３４を覆うように充填され、さらにまたその上にエポキシ樹脂３８が充填される。なお、図２〜図４においては、図面を分かりやすくするため、シリコーンゲル３６およびエポキシ樹脂３８のハッチングを省略し、これらの境界線を一点鎖線で示した。
【００１９】
さらに付言すると、以上のように構成されたパワーデバイス１において、エミッタ主電極１４、コレクタ主電極１６、表電極パターン、およびアルミワイヤ３４が充電部を構成し、放熱板２０、金属製タッピングねじ６０、および裏電極パターンが接地部を構成する。したがって、高耐電圧樹脂７０は、金属製タッピングねじ６０の先端部６２のみならず、樹脂ケース１０と金属製タッピングねじ６０の間に形成された空隙全体に充填されることがより好ましい。
【００２０】
実施の形態２．
次に、図５を参照しながら、本発明に係るパワーデバイスの実施の形態２について以下に説明する。図５に示すパワーデバイス２は、高耐圧樹脂が空隙に充填される代わりに、金属製タッピングねじが高耐電圧樹脂からなる被膜を有し、ねじ孔内の空隙には高耐電圧樹脂が充填されない点以外は、実施の形態１と同様の構成を有するので、重複する部分に関する詳細な説明を省略する。
【００２１】
図５のパワーデバイス２によれば、上述のように、金属製タッピングねじ６０が高耐電圧樹脂からなる被膜（コーティング膜）６４を有する。金属製タッピングねじ６０上の被膜６４は、任意の手法を用いて形成することができるが、例えば、金属製タッピングねじ６０を液状の高耐電圧樹脂に浸積させた後、硬化させることにより形成してもよい。このように高耐電圧樹脂が全体的にコーティングされた金属製タッピングねじ６０を用いて、樹脂ケース１０が放熱板２０に固定される。
【００２２】
その結果、金属製タッピングねじ６０は、被膜６４により放熱板２０と絶縁されるため、金属製タッピングねじ６０はもはや接地部を構成することはない。また、たとえ金属製タッピングねじ６０の頭部６６が被膜６４から露出して放熱板２０と同電位を有する場合であっても、金属製タッピングねじ６０の先端部６２が全体的に高耐電圧樹脂によりコーティングされているので、エミッタ主電極１４などの充電部との間の部分放電耐量を改善することができる。
さらに、金属製タッピングねじ６０上の高耐電圧樹脂からなる被膜６４を形成する工程は、実施の形態１で説明したように、空隙に高耐電圧樹脂を注入して、硬化させる作業より簡便であるので、実施の形態１と比べて工数を削除し、組立作業性の向上を図ることができる。
【００２３】
実施の形態３．
図６を参照しながら、本発明に係るパワーデバイスの実施の形態３について以下に説明する。図６に示すパワーデバイス３は、概略、ねじ孔が樹脂ケースの内部空間まで連通する点を除き、実施の形態１と同様の構成を有するので、重複する部分に関する詳細な説明を省略する。
【００２４】
実施の形態３のパワーデバイス３によれば、樹脂ケース１０がその内部空間に連通するケース貫通孔５２を有する。そして、金属製タッピングねじ６０を放熱板貫通孔４０の下方からケース貫通孔５２の上方に向かって樹脂ケース１０を締め付けることにより、樹脂ケース１０と放熱板２０を固定した後、液状のシリコーンゲル３６が樹脂ケース１０の内部空間に注入される。このとき液状のシリコーンゲル３６は、樹脂ケース１０の内部空間だけでなく、これに連通したケース貫通孔５２の空隙にも充填される。すなわち、実施の形態３によれば、絶縁部材であるシリコーンゲル３６がケース貫通孔５２内に充填される。
【００２５】
このように、充填されたシリコーンゲル３６は、実施の形態１で説明した高耐電圧樹脂７０と同様に高い耐電圧を有するので（耐圧が例えば１０ｋＶ以上）、この実施の形態によるパワーデバイス３は、実施の形態１と同様に、金属製タッピングねじ６０とエミッタ主電極１４などの充電部との間の部分放電耐量を改善することができる。
また、実施の形態１のように高耐電圧樹脂７０を別途注入する必要がないので、より簡便な作業工程（すなわちより安価な製造コスト）により、部分放電耐量を改善することができる。
【００２６】
実施の形態４．
図７を参照しながら、本発明に係るパワーデバイスの実施の形態４について以下に説明する。図７に示すパワーデバイス４は、絶縁部材として、シリコーンゲルではなく高耐電圧樹脂をケース貫通孔に別途注入した点を除き、実施の形態３と同様の構成を有するので、重複する部分に関する詳細な説明を省略する。
【００２７】
実施の形態４のパワーデバイス４によれば、金属製タッピングねじ６０を用いて、樹脂ケース１０と放熱板２０を固定した後、絶縁部材としての高耐電圧樹脂７０をケース貫通孔５２の空隙に金属製タッピングねじ６０の先端部６２側から注入する。そして高耐電圧樹脂７０の気泡を除去した後、これを硬化させる。
【００２８】
このようにケース貫通孔５２の空隙が高耐電圧樹脂７０により充填されるので、実施の形態１と同様、金属製タッピングねじ６０とエミッタ主電極１４などの充電部の間の部分放電耐圧を向上させることができる。また、高耐電圧樹脂７０は、シリコーンゲル３６より耐電圧が高いので、実施の形態３のパワーデバイス３より高い部分放電耐圧を実現することができる。
【００２９】
実施の形態５．
図８を参照しながら、本発明に係るパワーデバイスの実施の形態５について以下に説明する。図８に示すパワーデバイス５は、ケース貫通孔が金属製タッピングねじの先端部に隣接して配設された拡大部を有する点を除き、実施の形態４と同様の構成を有するので、重複する部分に関する詳細な説明を省略する。
【００３０】
上述のように、この実施の形態によるパワーデバイス５において、ケース貫通孔５２は、金属製タッピングねじ６０の先端部６２付近に拡大部（樹脂受け部）７２を有する。樹脂ケース１０を放熱板２０に固定した後、高耐電圧樹脂７０をケース貫通孔５２の空隙に金属製タッピングねじ６０の先端部６２側から注入して硬化させるとき、拡大部７２が設けてあるので、高耐電圧樹脂７０を注入しやすい。すなわち、拡大部７２を設けることにより、高耐電圧樹脂７０をケース貫通孔５２の空隙へ注入する作業を容易にできる。さらに、通常、高耐電圧樹脂７０を注入した後、脱泡処理を行って高耐電圧樹脂７０内の気泡が取り除かれるが、拡大部７２の開口面積が実施の形態４のケース貫通孔５２の開口面積より実質的に大きいので、気泡を除去しやすく、部分放電耐量をより確実に改善することができる。
なお、当業者ならば容易に理解されるように、実施の形態５による拡大部７２は、絶縁部材として、高耐電圧樹脂７０だけでなく、シリコーンゲル３６を受容するために用いることができる。すなわち、この拡大部７２は、実施の形態４のみならず、実施の形態３にも適用することができる。
【００３１】
実施の形態６．
図９を参照しながら、本発明に係るパワーデバイスの実施の形態６について以下に説明する。図９に示すパワーデバイス６は、樹脂ケースを放熱板に係合させるために、金属製タッピングねじの代わりに、金属製ねじと金属製ナットを用いるが、その他の点において実施の形態３と同様の構成を有するので、重複する部分に関する詳細な説明を省略する。
【００３２】
実施の形態６のパワーデバイス６において、樹脂ケース１０がケース貫通孔５２を有し、放熱板２０が放熱板貫通孔４０を有し、放熱板貫通孔４０からケース貫通孔５２まで挿通する金属製小ねじ（以下、単に「金属製ねじ」という。）８０が配設される。そして樹脂ケース１０の内部空間には、金属製ナット８２が配設され、金属製ねじ８０と金属製ナット８２が協働して、樹脂ケース１０を放熱板２０に固定（係合）する。すなわち、金属製ねじ８０を放熱板２０の下方から放熱板貫通孔４０およびケース貫通孔５２に挿入した後、金属製ナット８２に締め付けることにより、樹脂ケース１０を放熱板２０に固定する。その後、脱泡処理したシリコーンゲル３６を樹脂ケース１０の内部空間に注入して硬化させる（充填させる）。
【００３３】
こうして構成されたパワーデバイス６は、実施の形態３のパワーデバイス３と同様、接地部である金属製ねじ８０および金属製ナット８２が、高い耐電圧を有するシリコーンゲル３６によりカバーされるので、金属製ねじ８０とエミッタ主電極１４などの充電部の間の部分放電耐量を改善することができる。また、樹脂ケース１０を放熱板２０に固定するためにタッピングねじを用いないので、タッピングねじを過剰に締め付けることにより生じ得る樹脂ケース１０の破損を防止することができる。
【００３４】
なお、上記実施の形態では、放熱板２０と樹脂ケース１０を固定するために、金属製ねじ８０を用いたが、絶縁性材料からなるねじ（図示せず）を用いてもよい。この場合、絶縁性ねじおよびナット８２は、放熱板２０から絶縁され、もはや接地部を構成しない。すなわち、絶縁性ねじと充電部の間における部分放電耐量の問題を払拭することができる。さらに、絶縁性ねじは、金属製ねじよりも軽量であるので、パワーデバイス６の全体の重量を削減することができる。
【００３５】
実施の形態７．
図１０を参照しながら、本発明に係るパワーデバイスの実施の形態７について以下に説明する。図１０に示すパワーデバイス７は、金属製ナットを樹脂ケースと一体に成型した点以外、実施の形態６と同様の構成を有するので、重複する部分に関する詳細な説明を省略する。
【００３６】
上述の通り、図１０に示すパワーデバイス７の金属製ナット８２は、樹脂ケース１０と一体にインサート成型されている。したがって、実施の形態７によれば、組立部品の点数を削減できるとともに、金属製ねじ８０を金属製ナット８２に締め付けるとき、作業者は金属製ナット８２を保持する必要がなく、組立作業を容易にすることができる。
また、実施の形態６と同様、樹脂ケースを放熱板に固定するためにタッピングねじを用いないので、タッピングねじを過剰に締め付けることにより生じ得る樹脂ケースの破損を防止することができる。
さらに、金属製のねじ８０の代わりに、絶縁性材料からなるねじを用いて、樹脂ケース１０を放熱板２０に固定してもよい。こうして、絶縁性ねじと充電部の間における部分放電耐量の問題を解消することができる。
【００３７】
実施の形態８．
図１１〜図１３を参照しながら、本発明に係るパワーデバイスの実施の形態８について以下に説明する。図１１に示すパワーデバイス８は、概略、下方から挿通されるねじの代わりに、上方から挿入される頭部付きねじを用い、放熱板貫通孔に雌ねじが形成されているが、その他の点においては実施の形態６と同様の構成を有するので、重複する部分に関する詳細な説明を省略する。
【００３８】
実施の形態８のパワーデバイス８によれば、樹脂ケース１０を放熱板２０に固定するために、頭部付きねじ８４が、樹脂ケース１０のケース貫通孔５２の上方から放熱板２０の放熱板貫通孔４０に向かって下方に挿通され、放熱板貫通孔４０の内側に形成された雌ねじ４２（ねじ山を図示せず）と係合する。こうして、実施の形態８によれば、別の構成部品としてのナットを省略して部品点数を削減するとともに、作業性を改善して製造コストを削減することができる。
【００３９】
また、パワーデバイス８において、頭部付きねじ８４をケース貫通孔５２の上方から挿入しやすくするために、図１２および図１３に示すように、ねじ挿入ガイド８６を設けてもよい。ねじ挿入ガイド８６は、樹脂ケース１０から上方に延びる円筒状壁として構成され、頭部付きねじ８４がねじ挿入ガイド８６内に投入されると、頭部付きねじ８４の先端部８７がケース貫通孔５２に位置合わせされ、放熱板貫通孔４０に容易に締め付けることができる。このように、ねじ挿入ガイド８６により、パワーデバイス８の組立作業性をよりいっそう改善することができる。なお好適には、ねじ挿入ガイド８６は樹脂ケース１０と一体に成型される。
さらに図１３に示すように、ねじ挿入ガイド８６は、その内側にシリコーンゲル３６を案内して流入しやすくするために、少なくとも１つのスリットを設けておくことが好ましい。これにより、頭部付きねじ８４の頭部８９上において、十分にシリコーンゲル３６を充填して、部分放電耐量を改善することができる。
【００４０】
なお、雌ねじ４２が形成される放熱板貫通孔４０は、必ずしも放熱板２０を貫通する必要はなく、雌ねじ４２が形成された単なる孔であってもよい。
【００４１】
実施の形態９．
図１４を参照しながら、本発明に係るパワーデバイスの実施の形態９について以下に説明する。図１４に示すパワーデバイス９は、樹脂ケース１０を放熱板２０に固定するために、頭部付きねじの代わりに、止めねじを用いるが、その他の点において実施の形態８と同様の構成を有するので、重複する部分に関する詳細な説明を省略する。
【００４２】
パワーデバイス９の樹脂ケース１０は、これに保持された、好適にはインサート成型されたナット９０を含み、放熱板２０は、雌ねじ４２（ねじ山を図示せず）および端部４４を有する放熱板孔４６を含む。またパワーデバイス９は、ナット９０、ケース貫通孔５２、および放熱板孔４６に挿通される止めねじ９２を有する。
【００４３】
止めねじ９２は、その先端部が放熱板２０の端部４４に当接するまで締め付けられて、樹脂ケース１０を放熱板２０に固定する。こうして、止めねじ９２の上方端部９４の上において、十分にシリコーンゲル３６を充填して、部分放電耐量を改善することができる。
また、止めねじ９２の上方端部９４は、ナット９０の上側端面９６より下方に位置するように、すなわち上側端面９６より突出させないように構成される。これにより、とりわけ止めねじ９２の上方端部９４における電界を緩和して、部分放電耐量をさらに改善することができる。
【００４４】
なお、パワーデバイス９においても、実施の形態７と同様、絶縁性材料からなる止めねじを用いて、樹脂ケース１０を放熱板２０に固定してもよい。すると、絶縁性止めねじと充電部の間における部分放電耐量の問題を解消することができる。
さらに、実施の形態８で説明したように、止めねじ９２をナット９０および放熱板孔４６に挿入しやすくするために、樹脂ケース１０にスリット８８付きのねじ挿入ガイド８６を設けて（図示せず）、組立作業性を改善することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係る実施の形態１の半導体装置の平面図である。
【図２】図１のII−II線から見た断面図である。
【図３】図１のIII−III線から見た断面図である。
【図４】図２の一部拡大断面図である。
【図５】実施の形態２の半導体装置の一部拡大断面図である。
【図６】実施の形態３の半導体装置の一部拡大断面図である。
【図７】実施の形態４の半導体装置の一部拡大断面図である。
【図８】実施の形態５の半導体装置の一部拡大断面図である。
【図９】実施の形態６の半導体装置の一部拡大断面図である。
【図１０】実施の形態７の半導体装置の一部拡大断面図である。
【図１１】実施の形態８の半導体装置の一部拡大断面図である。
【図１２】図１１の変形例を示す半導体装置の一部拡大断面図である。
【図１３】図１２に示す半導体装置の平面図である。
【図１４】実施の形態９の半導体装置の一部拡大断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１〜９  電力用半導体装置（パワーデバイス）、１０  樹脂ケース、１２  主面、１４  エミッタ主電極、１６  コレクタ主電極、２０  放熱板、２２  接着樹脂、２４  ブッシュ、２６  ブッシュ貫通孔、３０  絶縁基板、３２  電力用半導体チップ、３４  アルミワイヤ、３６  シリコーンゲル、３８  エポキシ樹脂、４０  放熱板貫通孔、４２  雌ねじ、４４  端部、４６  放熱板孔、５０  ねじ孔、５２  ケース貫通孔、６０  金属製タッピングねじ、６２  先端部、６４  被膜、６６  頭部、７０  高耐電圧樹脂、７２  拡大部、８０  金属製ねじ、８２  金属製ナット、８４  頭部付きねじ、８６  ねじ挿入ガイド、８９  頭部、９０  ナット、９２  止めねじ、９４  上方端部。
【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】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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