(57)【要約】【課題】  外部に導出される制御端子にスプリング端子を用いた半導体装置において、スプリング端子の配置位置を自由に設定できるようにする。【解決手段】  ケース２の外側へ導出されるスプリング端子８を、一端が外部の制御回路基板と加圧接触する小径の第１コイル部と、第１コイル部の他端と一体に同一軸線方向に形成されて前記第１コイル部より外径の大きな第２コイル部とから構成し、ケースのカバーに第２コイル部の外径より小さな径の端子収容部を形成することによって、制御端子が端子収容部から離脱しないように保持する。【選択図】  図２
2006165499.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板の回路パターンに接合されたパワー半導体素子と、前記パワー半導体素子の制御電極を外部へ導出する制御端子と、前記パワー半導体素子を収容するケースと、該ケースの開口部を覆い前記制御端子を収容するための端子収容部が形成されたカバーと、を備えた半導体装置において、
前記制御端子は、前記端子収容部の端子導出口から外部へ導出される一端が外部の制御回路基板と加圧接触するコイル部と、該コイル部の他端と一体に形成されて前記コイル部と同一軸線方向に延びた直線部と、該直線部の前記コイル部と接続する側とは反対側の端部に前記直線部と一体に形成されて前記基板の回路パターンと接合する接合部とを有し、
前記制御端子の前記コイル部は、一端が外部の制御回路基板と加圧接触する小径の第１コイル部と、前記第１コイル部の他端と一体に同一軸線方向に形成されて前記第１コイル部より外径の大きな第２コイル部とから構成され、
前記端子収容部の端子導出口を前記第２コイル部の外径より小さな径に形成することによって、前記制御端子が前記端子収容部から離脱しないように保持されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記制御端子の接合部は、前記基板の回路パターンに半田もしくは導電性接着剤にて接合され、前記半田もしくは導電性接着剤にて覆われる個所に異形部が形成されていることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
前記ケース内に、端子収容部を有し該端子収容部によって前記コイル部を保持するとともに、前記制御端子の位置決めを行うフレームを備えていることを特徴とする請求項２記載の半導体装置。
【請求項４】
絶縁基板の回路パターンに接合されたパワー半導体素子と、前記パワー半導体素子の制御電極を外部へ導出する制御端子と、該制御端子の位置決めを行うフレームと、前記パワー半導体素子ならびにフレームを収容するケースと、を備えた半導体装置において、
前記制御端子は、前記ケース外部へ導出される一端が外部の制御回路基板と加圧接触するコイル部と、該コイル部の他端と一体に形成されて前記コイル部と同一軸線方向に延びた直線部と、該直線部の前記コイル部と連続する側とは反対側の端部に、前記直線部と一体に形成されて前記基板の回路パターンと接合する接合部とを有し、
前記フレームは、端子収容部を有し、該端子収容部によって前記コイル部を保持していることを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
前記制御端子の接合部は、前記基板の回路パターンに半田もしくは導電性接着剤にて接合されることを特徴とする請求項４記載の半導体装置。
【請求項６】
前記フレームの端子収容部は、前記ケースと前記外部の制御回路基板とを締結したときに前記コイル部の撓みの基準となるスプリング端子受圧部を備え、前記制御端子の前記コイル部における撓み応力を前記スプリング端子受圧部で支持していることを特徴とする請求項３または４に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記端子受圧部は、テーパ形状に形成されていることを特徴とする請求項６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、インバータ装置などの電力変換装置に使用される半導体装置に関し、特にＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）等の半導体装置における制御端子の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
汎用インバータ、無停電電源装置、工作機械、産業用ロボットなどのパワーエレクトロニクス応用装置では、半導体装置としてパワーモジュールが使用されている。このパワーモジュールは、複数のＩＧＢＴとＦＷＤ（Free Wheeling Diode）を組み合わせたパワースイッチング回路をケース内に実装したものをいう。たとえばインバータ用に使われるパワーモジュールでは、ケース外部に、主回路となる直流電力入力端子および出力端子、制御回路となる制御信号用の制御端子とを備えている。制御端子は、ケース内部において一端がＩＧＢＴの制御電極などに接続された複数のピンまたは板状のタブとこれらのピンまたはタブを保持した絶縁性の端子ブロックとから構成され、端子ブロックはケースに二次成形、接着、ねじ止めなどの方法により装着されている。また、制御端子とＩＧＢＴの制御電極との間に、ＩＧＢＴの駆動回路（ＩＣなど）を接続し、ケース内部に格納して、ＩＰＭ（Intelligent Power Module）として構成する場合もある。
【０００３】
このようなパワーモジュールをユーザが使用する場合、主回路については各端子にねじ止めすることによって装置への取り付けをユーザが行う。その場合、制御回路については、制御用集積回路などを実装した基板を端子ブロックから出ているピンまたはタブに直接半田付けしたり、あるいは基板に接続または装着されたコネクタに端子ブロックから出ているピンまたはタブを挿入することによって、パワーモジュールの制御端子との接続を行っている。
このように、従来の半導体装置では、そのユーザ側によって半田付けあるいはコネクタの配置などが必要となり、配線工数および部品代に多大なコストが存在していた。そこで、このようなユーザ側でケースの外部で制御回路基板への制御端子の半田付けをなくして、製品の材料および加工のコストを低減するような構造の半導体装置が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００４】
この半導体装置によれば、制御端子を蛇腹状ばねまたはコイルスプリングによって構成し、制御端子と外部の制御回路基板への電気的接続を半田付けによらずに、制御端子の弾性力を利用した加圧接触により行うようにしている。また、その制御端子は、樹脂ケースの側壁にインサート成形することにより樹脂ケースに保持され、樹脂ケースの側壁に集中して配置された制御端子とケース内基板との接続は、ボンディングワイヤによって接合している。
【特許文献１】特開２００１−１４４２４９号公報（段落番号〔００２４〕〜〔００２５〕，図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の半導体装置では、すべての制御端子が樹脂ケースの側壁にインサート成形されていて制御端子の配置位置が樹脂ケースの外周近傍に限定されているため、たとえば半導体装置の中央に制御端子を配置して外部の制御回路基板との配線を最短距離にしたくても、ケース内基板はもちろん制御端子によって接続される外部の制御回路基板において、それらの相互接続位置から少なくとも側壁位置までは配線を引き回す必要がある。したがって、制御端子の配置位置および配線のレイアウトの自由度が低いという問題点があった。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、制御端子にスプリング端子を用いた半導体装置において、スプリング端子の配置位置を自由に設定できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明では上記問題を解決するために、絶縁基板の回路パターンに接合されたパワー半導体素子と、前記パワー半導体素子の制御電極を外部へ導出する制御端子（スプリング端子）と、前記パワー半導体素子を収容するケースと、該ケースの開口部を覆い前記制御端子を収容するための端子収容部が形成されたカバーと、を備えた半導体装置において、前記制御端子は、前記端子収容部の端子導出口から外部へ導出される一端が外部の制御回路基板と加圧接触するコイル部と、該コイル部の他端と一体に形成されて前記コイル部と同一軸線方向に延びた直線部と、該直線部の前記コイル部と接続する側とは反対側の端部に前記直線部と一体に形成されて前記基板の回路パターンと接合する接合部とを有し、前記制御端子の前記コイル部は、一端が外部の制御回路基板と加圧接触する小径の第１コイル部と、前記第１コイル部の他端と一体に同一軸線方向に形成されて前記第１コイル部より外径の大きな第２コイル部とから構成され、前記端子収容部の端子導出口を前記第２コイル部の外径より小さな径に形成することによって、前記制御端子が前記端子収容部から離脱しないように保持されているとを特徴とする半導体装置が提供される。
【０００７】
また、上記問題を解決するために、絶縁基板の回路パターンに接合されたパワー半導体素子と、前記パワー半導体素子の制御電極を外部へ導出する制御端子（スプリング端子）と、該外部端子の位置決めを行うフレームと、前記パワー半導体素子ならびにフレームを収容するケースと、を備えた半導体装置において、前記制御端子は、前記ケース外部へ導出される一端が外部の制御回路基板と加圧接触するコイル部と、該コイル部の他端と一体に形成されて前記コイル部と同一軸線方向に延びた直線部と、該直線部の前記コイル部と連続する側とは反対側の端部に、前記直線部と一体に形成されて前記基板の回路パターンと接合する接合部とを有し、前記フレームは、端子収容部を有し、該端子収容部によって前記コイル部を保持していることを特徴とする半導体装置が提供される。
このような半導体装置では、スプリング端子をフレーム、またはカバーの端子収容部によって支持する構成にしている。これにより、スプリング端子をケース側壁の内側で任意の位置に配置することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の半導体装置は、外部の制御回路基板との接続がスプリング端子の弾性力によって確保されるので、半田を用いないで外部の制御回路基板と電気的接続が可能になり、制御回路基板への着脱が自在、かつ容易に行える。
また、スプリング端子をケース側壁の内側で任意の位置に配置することができるので、スプリング端子によって接続される外部の制御回路基板との配線を最短距離にすることができ、配線の引き回しによる誘導雑音の影響を軽減することができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を半導体装置（例えばＩＧＢＴパワーモジュール）に適用した実施の形態を例に、図面を参照して詳細に説明する。
（実施の形態１）
図２は、実施の形態１に係る半導体装置における制御端子の取り付け状態を示す断面図、図３は、図２の制御端子を拡大して示す詳細図である。
ＩＧＢＴパワーモジュール１は、その外観を図１に示したように、外枠を構成するケース２内に、パワー半導体部としてＩＧＢＴ１３などの半導体素子，ケース内基板２などを組み込んでいる。ケース２の下部は後述する放熱用のベース１１に気密に接合されており、上部は開口部となってカバー７にて覆われる。直流電力入力用の端子３，４および電力出力用の端子５，６とはケース２に一体に組み込まれており、制御信号用の制御端子（以下スプリング端子８）は、カバー７に設けられた端子導出口より外部に導出されている。
【００１０】
ＩＧＢＴパワーモジュール１のケース２内部には、図２に示すように、放熱用のベース１１の上に、基材にセラミックが使用され、裏面に銅板が被着されたケース内基板１２の回路パターンにはＩＧＢＴや図示しないＦＷＤなどの半導体素子が搭載されてパワー半導体部を構成する。ＩＧＢＴ１３やＦＷＤの裏面電極はケース内基板の回路パターンに接合される。ＩＧＢＴ１３やＦＷＤのおもて面に形成された電極と回路パターンとはワイヤ１４によって接続されている。パワー半導体部の制御信号電極、具体的にはＩＧＢＴ１３のゲート電極と接続された回路パターンにスプリング端子８の一端が接合されている。半田付けあるいは導電性接着剤で接合されている。ケース２の上部が開口部となっているため、回路パターンの所定箇所にスプリング端子８を配置・接合するのは容易である。スプリング端子の半田付けあるいは導電性接着剤による接合後、カバー７によってケース２の開口部を覆う。
【００１１】
また、パワー半導体部の主電極、具体的にはＩＧＢＴ１３のコレクタ電極，エミッタ電極，ＦＷＤのアノード電極，カソード電極は、ケース２に設けられた対応する主端子２５（図１では符号３，４，５，６）に接続される。パワー半導体部の主電極と主端子２５との接続は、ワイヤ１４にて行う。あるいは、パワー半導体部の主電極が接続された回路パターン１２に主端子２５を接合してもよい。
ここで、半導体装置を、上記ＩＧＢＴモジュール１の内部に、ＩＧＢＴ１３の駆動回路を組み込んだＩＰＭとして構成してもよい。駆動回路は外部の制御回路基板からの制御信号を受けて、ＩＧＢＴ１３のゲート電極に駆動信号を出力するものである。ＩＰＭは、ＩＧＢＴ１３とスプリング端子８との間に駆動回路が接続されたものである。即ち、スプリング端子８が接合された回路パターンには、駆動回路の一端が接続される。ここでは、複数のスプリング端子８が、それぞれ樹脂成形部品であるカバー７に形成された端子収容部１６に収容される構造となっている。また、ケース２内の主電極２５の上部端面は、基板締結用のねじ孔９と同じ高さに位置するように構成されている。
【００１２】
カバー７には、スプリング端子８が配置される位置に端子収容部１６が樹脂で一体に形成されている。スプリング端子８は、後述するように互いに外径の大きさが異なるコイル部を備えている。また、カバー７の端子収容部１６は、その端子導出口１６ａがスプリング端子８の大径のコイル部外径より小さな径に形成されている。したがって、スプリング端子８は端子収容部１６に外部の制御回路基板２６の基板接触面１７からスプリング撓み代Ａの分だけ突出した状態で、ケース２の外部に離脱しないように保持されている。
また、ケース２の内部所定の位置には、基板締結用のねじ孔９と位置決め用のピン１０がそれぞれ複数形成されている。ユーザー側では外部の制御回路基板２６をこれらの位置決め用のピン１０により位置決めした後、ねじ孔９にて基板接触面１７を基準にＩＧＢＴパワーモジュール１に締結される。このＩＧＢＴパワーモジュール１では、スプリング端子８が制御信号用の制御端子となる。スプリング端子８のコイル部は、制御回路基板２６によってスプリングセット長Ｂまで圧縮される。ここで、スプリング端子８の撓み代Ａの長さは、ケース２に設けられた基板締結用のねじ孔９の高さ、すなわち基板接触面１７の位置によって規定されることになる。これにより、ユーザ側で外部の制御回路基板をＩＧＢＴパワーモジュール１にねじ止めするだけで、スプリング端子８の通電部荷重を適切に維持することができる。また、基板締結後にスプリング端子８を介して制御回路基板２６からケース内基板１２への過剰な押圧が回避され、適正な接触状態を確保できる。また、ユーザ側における外部の制御回路基板の半田付けあるいはコネクタの配置などが不要になる。
【００１３】
スプリング端子８は、図３に示すように、図の上端が外部の制御回路基板２６に直接加圧接触される接触端子面１９を有する第１コイル部２０ａと、第１コイル部２０ａの他端と一体に同一軸線方向に形成されて第１コイル部２０ａより外径の大きな第２コイル部２０ｂとからなるコイル部２０、このコイル部２０の下端に一体に形成されてコイル部２０と同一軸線方向に延びた直線部２１、およびこの直線部２１の下端部に一体に形成されてケース内基板の電極に半田付けされる半田付け部２２を有している。
スプリング端子８の第１コイル部２０ａは、端子収容部１６の端子導出口１６ａに収容され、第２コイル部２０ｂは、カバー７に形成された開口部７ａに収容されている。端子導出口１６ａと開口部７ａとは同一軸線上に形成され、開口部７ａの直径が端子導出口１６ａより大きいために、その接続面には段差１６ｂが形成される。したがって、外部の制御回路基板２６がＩＧＢＴパワーモジュール１のケース２に締結されたときには、スプリング端子８のコイル部２０が撓む。これにより、スプリング端子８の接触端子面１９は、適正なばね力によって外部の制御回路基板２６側に配置された回路に加圧接触されて、その導通性が確保できる。
【００１４】
なお、スプリング端子８の接触端子面１９と反対側は、ケース内基板１２にて導通を確保するための直線形状の直線部２１によって構成されている。この直線部２１は、ケース内基板１２までの距離の長さを有し、ケース内基板１２の電極上で半田付け部２２が半田付けにて接合される。
ここで、外部の制御回路基板２６は通常、ユーザ側で用意されるため、スプリング端子８のコイル部２０はカバー７の外側にスプリング撓み代Ａの分だけ突出した状態で取り扱われる。そのため、従来のＩＧＢＴパワーモジュール１では、そのハンドリング時、あるいは制御回路基板２６の装着作業時に、スプリング端子８の接触端子面１９が引っ張られて応力が生じるため、その半田付け部２２とケース内基板１２との固着状態に不具合が発生するおそれがあった。
【００１５】
実施の形態１では、カバー７とそこに形成された端子収容部１６との接合面に段差１６ｂが形成され、第２コイル部２０ｂによってスプリング端子８がケース２の外部に離脱しない。そのため、スプリング端子８の接触端子面１９が引っ張られた場合でもケース内基板１２との固着状態に影響を及ぼさない効果がある。
また、スプリング端子８と前記基板の回路パターンとを半田もしくは導電性接着剤にて接合する部分において、スプリング端子が半田もしくは導電性接着剤にて覆われる個所に異形部を形成する。異形部は、スプリング端子の直線部の終端を変形させたものであればよく、Ｌ字状，円弧状などでもよいし、終端を押しつぶした形状でもよい。このように、直線形状以外の形状として構成すると、接合部分に引っ張る力が印加された場合であっても、スプリング端子８が抜けにくくなり、ケース内基板１２との良好な固着状態を維持できる。
【００１６】
なお、スプリング端子８とケース内基板１２とを半田付け接合する場合には、二百数十℃の加熱が必要であって、スプリング端子８が熱履歴を受けることによって焼鈍した状態となってしまう場合がある。一方、熱硬化型の導電性接着剤を使用すれば、その硬化のための加熱温度は百数十℃でよい。したがって、熱硬化型の導電性接着剤は高温の加熱処理が不要であるために、スプリング端子８の本来のばね性が失われるおそれがない点で有利である。
（実施の形態２）
図１は本発明による半導体装置としてのＩＧＢＴパワーモジュールの外観を示す平面図、図４は実施の形態２に係る半導体装置における制御端子の取り付け状態を示す断面図、図５は図４の制御端子を示す詳細図、図６は図４のａ−ａ矢視断面図である。
【００１７】
ＩＧＢＴパワーモジュール１は、その外観を図１に示したように、外枠を構成するケース２内に、パワー半導体部としてＩＧＢＴ１３などの半導体素子，ケース内基板２などを組み込んでいる。ケース２の下部は前述のとおり放熱用のベース１１に気密に接合座さており、上部は開口部となって、カバー７にて覆われる。直流電力入力用の端子３，４および電力出力用の端子５，６は、ケース２に一体に組み込まれており、スプリング端子８はカバー７（端子導出口）を貫通して外部に導出されている。また、ケース２はねじ孔９およびピン１０を備えている。そして、ユーザ側では、カバー７に一体に設けられたピン１０によって、ＩＧＢＴパワーモジュール１の外部で制御回路基板の位置決めが行われるとともに、その制御回路基板がねじ孔９に締結される。このＩＧＢＴパワーモジュール１では、スプリング端子８が制御信号用の制御端子となるので、ユーザ側で外部の制御回路基板をＩＧＢＴパワーモジュール１にねじ止めするだけで、スプリング端子８の通電部荷重を適切に維持することができる。また、ユーザ側における外部の制御回路基板の半田付けあるいはコネクタの配置などが不要になる。
【００１８】
ＩＧＢＴパワーモジュール１の内部は、図４に示したように、放熱用のベース１１を備え、その上には、基材にセラミックを使用し、裏面に銅板が被着されたケース内基板１２のおもて面には、回路パターンが形成されている。ケース内基板１２の回路パターンにはＩＧＢＴ１３やＦＷＤ（図示せず）などの半導体素子が搭載されてパワー半導体部を構成する。ＩＧＢＴ１３やＦＷＤの裏面に形成された電極がケース内基板の回路パターンに接合されるとともに、おもて面に形成された電極と回路パターンとはワイヤ１４によって接続されている。パワー半導体部の制御信号電極、具体的にはＩＧＢＴ１３のゲート端子と接続された回路パターンにスプリング端子８の一端が半田付けあるいは導電性接着剤で接合されている。ここで、半導体装置をＩＧＢＴパワーモジュール１の内部に、ＩＧＢＴ１３の駆動回路を組み込んだＩＰＭとして構成してもよい。駆動回路は外部の制御回路基板からの制御信号を受けてＩＧＢＴ１３のゲートに駆動信号を出力するものである。ＩＰＭは、ＩＧＢＴ１３とスプリング端子８との間に駆動回路が接続されたものである。即ち、スプリング端子８が半田付けされた回路パターンには、駆動回路の一端が接続される。
【００１９】
カバー７の内側には、フレーム１５が配置されており、そのフレーム１５は、スプリング端子８が配置される位置に端子収容部１６が樹脂で一体に形成されている。スプリング端子８は、フレーム１５の端子収容部１６に外部の制御回路基板の基板接触面１７からスプリング撓み代Ａの分だけ突出した状態で保持されている。したがって、図示しない外部の制御回路基板が位置決め用のピン１０により位置決めされた後、基板締結用のねじ孔９にて基板接触面１７を基準にＩＧＢＴパワーモジュール１に締結されたときには、外部の制御回路基板によってスプリングセット長Ｂまで圧縮される。
ここで、制御回路基板の基板接触面１７は、フレーム１５の端子収容部１６の高い位置であればよく、必ずしも一致していなくてもよい。また、スプリング端子８の撓み代Ａの長さは、ケース２に設けられた基板締結用のねじ孔９の高さ、すなわち基板接触面１７位置によって規定されている。これにより、スプリング端子８を介して制御回路基板からフレーム１５への過剰な押圧が回避される。
【００２０】
フレーム１５は、また、全体的にはたとえば格子状に形成されていて、多数の開口部１８を有している。これら開口部１８は、フレーム１５をケース内に設置した状態でスプリング端子８とケース内基板１２に搭載された駆動回路の制御信号用の電極との接合部へのアクセスを可能にするものである。即ち、開口部１８から半田ごて，ホットガス，紫外線などのアクセスを可能とするものであり、半田や導電性接着剤による接合を可能とするものである。
スプリング端子８は、図５に示したように、図の上端が外部の制御回路基板に直接加圧接触される接触端子面１９を有するコイル部２０と、このコイル部２０の下端に一体に形成されてコイル部２０と同一軸線方向に延びた直線部２１と、この直線部２１の下端部に一体に形成されてケース内基板の電極に半田付けされる半田付け部２２とを有している。
【００２１】
スプリング端子８のコイル部２０が収容されるフレーム１５の端子収容部１６は、コイル部２０の下端部が当接されるテーパ形状のスプリング端子受圧部２３を有している。したがって、外部の制御回路基板がＩＧＢＴパワーモジュール１に締結されたときには、スプリング端子８のコイル部２０は、そのスプリング端子受圧部２３を基準に撓むことにより、外部の制御回路基板側に配置された回路に接触端子面１９が適正なばね力によって加圧接触され、導通性が確保される。
また、スプリング端子８の接触端子面１９と反対の側は、ケース内基板１２にて導通を確保するための直線形状の直線部２１によって構成されている。この直線部２１は、ケー
ス内基板１２までの距離の長さを有し、ケース内基板１２の電極上で半田付けにて接合される。また、この直線部２１は、スプリング端子８をフレーム１５の端子収容部１６に挿入する際の回転方向をなくすために、コイル部２０と同一軸線上に配置している。そして、半田付け部２２は、耐熱疲労性を考慮して、接合面積を稼ぐために、リング状の構造にしている。
【００２２】
ここで、スプリング端子８の半田付け部２２がケース内基板１２の電極に接合されると、スプリング端子受圧部２３とケース内基板１２の電極との間には、スプリング端子８の直線部２１が配置されていることになる。しかも、その直線部２１の一端は、ケース内基板１２の電極に半田接合により固定され、他端はスプリング端子受圧部２３によって拘束された状態になっている。
ところが、ＩＧＢＴパワーモジュール１は、ケース内基板１２の絶縁材料として基材に耐熱性のセラミックを適用しているため、これが半田付けされているベース１１とは線膨張率が異なっている。そのため、ＩＧＢＴパワーモジュール１が動作しているときに発熱すると、半田接合された両者の線膨張率の差によってベース１１に反りが発生する。このベース１１に反りが発生すると、スプリング端子８の半田付け部２２と端子収容部１６のスプリング端子受圧部２３との位置に相対変位が発生し、スプリング端子８の直線部２１と半田付け部２２とに応力が発生する。特に、ベース１１の中央付近に配置されたスプリング端子８については、相対変位が大きく、場合によっては、数百μｍもの変位となり、スプリング端子８の半田付け部２２に大きな応力が発生してしまい、信頼性の低下につながる。
【００２３】
そのような繰り返し起きる熱サイクルにより発生する半田付け部２２への応力に対しては、スプリング端子受圧部２３をテーパ形状にすることによって解消している。すなわち、スプリング端子受圧部２３をテーパ形状にしていることにより、スプリング端子８のコイル部２０は、その外周部のみがスプリング端子受圧部２３によって支持されていることになる。コイル部２０と直線部２１との間には、図６に示したように、これらを接続する接続部位２４があるが、この接続部位２４のばね性が半田付け部２２の接合部とスプリング端子受圧部２３との間に発生する相対変位を吸収するため、半田付け部２２の接合部にかかる応力を緩和することができる。
なお、上記の実施の形態では、接続部位２４が直線部２１の軸線方向に変形できるようにするため、スプリング端子受圧部２３をテーパ形状に形成した場合を例にして説明したが、スプリング端子８のコイル部２０は、その外周部のみがスプリング端子受圧部２３によって支持されていればよいので、スプリング端子受圧部２３は、コイル部２０の外周部のみ支持するような段差形状に形成するようにしても良い。
【００２４】
図７は、図３の制御端子をフレームによって位置決めした状態を示す詳細図である。
フレーム１５は、スプリング端子８の位置決めを行うものであって、実施の形態２のものと同様に、全体的にはたとえば格子状に形成されていて、多数の開口部を有している。これら開口部は、フレーム１５をケース内に設置した状態でスプリング端子８とケース内基板１２に搭載された駆動回路の制御信号用の電極との接合部へのアクセスを可能にするものである。即ち、開口部１８から半田ごて、またはホットガス，紫外線などのアクセスを可能とするものであり、半田や導電性接着剤による接合を可能とするものである。
このフレーム１５のテーパ形状のスプリング端子受圧部２３に、スプリング端子８の第２コイル部２０ｂの下端部が当接され、ケース２に外部の制御回路基盤２６を締結したときにコイル部２０の撓みの基準となる。
【００２５】
したがって、上述した熱サイクルにより発生する半田付け部２２への応力に対して、スプリング端子受圧部２３をテーパ形状にすることによって解消できる。
なお、上記の各例において、半田や導電性接着剤により接合した部分は、ろう材など他の接合材、あるいは他の接合方法に置き換えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明による半導体装置の外観を示す平面図である。
【図２】実施の形態１に係る半導体装置における制御端子の取り付け状態を示す断面図である。
【図３】図２の制御端子を拡大して示す詳細図である。
【図４】実施の形態２に係る半導体装置における制御端子の取り付け状態を示す断面図である。
【図５】図４の制御端子を拡大して示す詳細図である。
【図６】図５のａ−ａ矢視断面図である。
【図７】図３の制御端子がさらにフレームによって位置決めされた状態を示す詳細図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  ＩＧＢＴパワーモジュール
２  ケース
３，４，５，６  端子
７  カバー
７ａ  開口部
８  スプリング端子
９  ねじ孔
１０  ピン
１１  ベース
１２  ケース内基板
１３  ＩＧＢＴ
１４  ワイヤ
１５  フレーム
１６  端子収容部
１６ａ  端子導出口
１６ｂ  段差
１７  基板接触面
１８  開口部
１９  接触端子面
２０  コイル部
２０ａ  第１コイル部
２０ｂ  第２コイル部
２１  直線部
２２  半田付け部
２３  スプリング端子受圧部
２４  接続部位
２５  主電極
２６  制御回路基板
【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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