(57)【要約】【課題】電極と端子との接続信頼性を従来に比べて向上可能な半導体装置を提供する。【解決手段】筒状電極２の他端２ｂを露出させて、回路基板３、半導体素子４，５、及び筒状電極２を樹脂筐体１で封止した半導体装置１０１において、上記筒状電極は、一端部２ａの肉厚を上記他端部の肉厚に比べて薄く構成した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子が実装される回路パターンを有する基板と、
筒状形状であり、上記回路パターンに接合材により固定される一端部、及び外部電極が挿入され接続される他端部を有する筒状電極と、
上記筒状電極の上記他端部における少なくとも他端を露出させて、上記基板、上記半導体素子、及び上記筒状電極を封止する樹脂筐体と、を備えた半導体装置において、
上記筒状電極は、上記一端部の肉厚を上記他端部の肉厚に比べて薄く構成したことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
上記筒状電極は、一定の外形寸法を有する、請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
上記筒状電極は、上記一端部において、外面側から内面側に向かって傾斜した第１傾斜面を有する、請求項１又は２記載の半導体装置。
【請求項４】
上記筒状電極は、上記他端部において、外面側から内面側に向かって傾斜した第２傾斜面を有し、電極外面と上記第１傾斜面とでなす第１角度は、上記電極外面と上記第２傾斜面とでなす第２角度よりも小さい、請求項３記載の半導体装置。
【請求項５】
半導体素子が実装された回路パターンを有する基板と、
筒状形状であり、上記回路パターンに接合材により固定される一端部、及び外部電極が挿入され接続される他端部を有する筒状電極と、
上記筒状電極の上記他端部における少なくとも他端を露出させて、上記基板、上記半導体素子、及び上記筒状電極を封止する樹脂筐体と、を備えた半導体装置において、
上記筒状電極は、上記一端部において、電極外面を内側に折り返した折り曲げ部を有することを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂封止型の半導体装置に関し、特に電力用半導体装置であってパッケージ上面より電極を取り出す半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置は、その内部回路において１ｋＶ以上の絶縁耐圧を有する半導体チップ（例えばＩＧＢＴ等）を扱うことがある。このような電力量半導体装置では、内部回路の地絡を防止するため、半導体装置の筐体つまりモールド樹脂において、当該半導体装置に備わる放熱板と電極との間の絶縁距離を確保することが必須である。
【０００３】
一方、半導体装置の外形の小型化を図るためには、半導体装置の上面から電極を取り出す構成が好ましい。半導体装置の筐体を作製する方法として、生産性及び信頼性の向上が可能なトランスファモールド法が知られている。しかしながら、該トランスファモールド法では、狭隘な部分、例えばモールド金型の合わせ面であるパーティングライン部分にも封止樹脂が流入してしまうことから、一般的には上記パーティングラインにリードフレームを配置して、封止樹脂が金型外へ流出するのを抑制している。
【０００４】
このようなトランスファモールド法を用いて、上述のように半導体装置の上面から電極を取り出す半導体モジュールの開発が進められており、具体的構造について、下記の特許文献に開示がある。
【０００５】
特許文献１には、上記電極について、弾性を持たせた柱状部材用いて金型との密着を確保することや、樹脂封止後に筐体上面を切断して電極先端を露出させることが開示されている。このような方法により、樹脂筐体の上面から電極の取り出しを実現している。
【０００６】
特許文献２では、上記電極について、メス型電極とし、予め電極部材を焼鈍して軟化させ、金型で変形させることで樹脂が入らないようにした上で、上記メス型電極に対してネジ止めや圧入により端子を接続する方式が開示されている。これにより従来半導体装置で多く用いられているネジ止めやピンによる電極の接続を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−２２３３２１号公報（図３、図７）
【特許文献２】特開２００７−１８４３１５号公報（図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、これらの従来技術には以下のような問題があった。即ち、特許文献１に開示された発明では、樹脂筐体の上面から電極を露出させることは可能であるが、該電極に対して従来のピン端子接続を実現することは困難であった。
【０００９】
また、特許文献２に開示された発明では、樹脂筐体の上面に露出したメス型電極に対してピン端子接続及びネジ端子接続が実現されているが、メス型電極の平坦度を確保する構造が開示されていない。よって、大電流端子及び信号端子等の多数のメス型電極に対して、ピン端子で接続することを考えた場合、全てのメス型電極を垂直に配置することが困難である。よって、接続信頼性が低いという問題がある。
【００１０】
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、樹脂筐体の上面に露出した電極に対して端子接続を可能にした構成において、電極と端子との接続信頼性を従来に比べて向上可能な半導体装置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】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明は以下のように構成する。
即ち、本発明の一態様における半導体装置は、半導体素子が実装される回路パターンを有する基板と、筒状形状であり、上記回路パターンに接合材により固定される一端部、及び外部電極が挿入され接続される他端部を有する筒状電極と、上記筒状電極の上記他端部における少なくとも他端を露出させて、上記基板、上記半導体素子、及び上記筒状電極を封止する樹脂筐体と、を備えた半導体装置において、上記筒状電極は、上記一端部の肉厚を上記他端部の肉厚に比べて薄く構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の一態様における半導体装置によれば、外部電極が挿入され接続される筒状電極は、接合材にて回路パターンに接合される一端部の肉厚を、他端部の肉厚に比べて薄く構成した。該構成によれば、樹脂筐体を形成する封止樹脂と基板との熱膨張率の差によって上記一端部における接合材に生じる応力を、筒状電極が歪むことにより緩和することが可能となる。よって、上記一端部における接合材に亀裂等の損傷が発生するのを低減でき、長寿命化を図ることができ、筒状電極において外部電極との接続信頼性を向上することができる。さらに、上記一端部の肉厚の薄型化により、回路パターンと上記一端部との間における接合材の厚みのバラツキを抑えることができ、筒状電極の回路パターンに対する垂直度を向上させることができる。よって、従来に比べて接合時における筒状電極の支持が容易になり、生産性の向上及び歩留まり向上にも寄与することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１における半導体装置の断面図である。
【図２】図１に示す半導体装置に備わる筒状電極の断面図である。
【図３】図１に示す半導体装置の斜視図である。
【図４】図１に示す半導体装置の変形例における断面図である。
【図５】図４に示す半導体装置に備わる筒状電極の断面図である。
【図６】本発明の実施の形態２における半導体装置の断面図である。
【図７】図６に示す半導体装置に備わる筒状電極の断面図である。
【図８Ａ】図６に示す半導体装置に備わる筒状電極の変形例の断面図である。
【図８Ｂ】図８Ａに示すＩＩ部の拡大図である。
【図９】本発明の実施の形態３における半導体装置の断面図である。
【図１０】図９に示す半導体装置に備わる筒状電極の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施形態である半導体装置について、図を参照しながら以下に説明する。尚、各図において、同一又は同様の構成部分については同じ符号を付している。また、以下に記載する各実施の形態では、本発明による効果が顕著に現れることから、半導体装置としてＩＧＢＴ（絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）及びＦＷＤｉ（フリーホイール・ダイオード）等の発熱性の素子を例に採るが、これらに限定するものではない。
【００１５】
実施の形態１．
図１には、本発明の実施の形態１における半導体装置１０１であって、図３に示すＩ−Ｉ方向における半導体装置１０１の断面が示されている。本実施形態の半導体装置１０１は、その基本的構成部分として、回路基板３と、筒状電極２と、樹脂筐体１とを有する。
【００１６】
回路基板３は、放熱板３１に、熱伝導性絶縁接着層３２を介して回路パターン３３を接着して形成され、一実施例として４０ｍｍ×４５ｍｍの大きさにてなる。放熱板３１は、本実施形態では銅にてなる厚さ２．０ｍｍの板であるが、熱伝導に優れる材料であれば良く、銅に限定されない。熱伝導性絶縁接着層３２は、本実施形態では、接着剤としてのエポキシ樹脂に、熱伝導性フィラーとしてアルミナなどの比較的熱伝導率の高い絶縁性材料を混合した、厚さ０．２ｍｍにてなる層である。回路パターン３３は、本実施形態では、銅を主とした金属よりなる厚さ０．３ｍｍの層にて形成した配線パターンである。
【００１７】
このように構成された回路基板３の回路パターン３３には、半導体素子として、それぞれ厚さ０．２ｍｍのＩＧＢＴ４と、ＦＷＤｉ５とが、厚さ５０μｍにて、接合材の一例に相当するＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ系のはんだ６によって接続されている。該接続により、ＩＧＢＴ４及びＦＷＤｉ５におけるそれぞれの裏面電極であるコレクタ電極及びアノード電極（共に不図示）の回路パターン３３への電気的接続と、ＩＧＢＴ４及びＦＷＤｉ５の発生熱を放熱板３１へ、さらに放熱板３１に取り付けられるヒートシンク（不図示）への放熱とが可能となる。
【００１８】
ＩＧＢＴ４及びＦＷＤｉ５の表面電極であるエミッタ電極、カソード電極（共に不図示）には、一例として直径４００μｍのアルミニウムワイヤ７が超音波ワイヤボンディングにて接続され、上記表面電極は回路パターン３３と電気的に接続されている。また、ＩＧＢＴ４の制御電極であるゲート電極（不図示）にも、同様にアルミニウムワイヤ７が接続され、上記ゲート電極は回路パターン３３と接続されている。尚、上記ゲート電極との配線は、電圧印加が主であるため、ワイヤ７の径は２００μｍ程度の細いワイヤでも構わない。
【００１９】
さらに回路基板３の回路パターン３３には、筒状電極２が立設され、接合材の一例に相当するはんだ６１にて固定される。筒状電極２は、筒状であれば内形、外形の各形状は問わない。本実施形態では円筒形状である。また、筒状電極２は、例えば鍛造などの方法により作製され、回路パターン３３に、はんだ６１により固定される、接続部に相当する一端部２ａと、外部電極９０が挿入され接続される他端部２ｂとを有する。さらに、図２に示すように、筒状電極２の一端部２ａにおける肉厚は、他端部２ｂにおける肉厚に比べて薄くして形成されている。即ち、本実施形態では、筒状電極２は、内径が２ｍｍで一定であり、一端部２ａの外径が２．５ｍｍ、他端部２ｂの外径が３．０ｍｍの２段で構成されている。尚、はんだ６１は、はんだ付時のぬれ広がりによって筒状電極２の外周及び内周に、はんだフィレットを構成している。
筒状電極２については、まず下記の製造方法を説明した後、さらにより詳しく説明する。
【００２０】
樹脂筐体１は、上述のように構成された回路基板３、ＩＧＢＴ４、ＦＷＤｉ５、及び筒状電極２を、水分や異物などから保護するためのものであり、また、外部電極などを設計値に基づいた寸法で保持するためのものであり、主としてエポキシ樹脂を用いて、半導体装置の製造で一般的に採用されているトランスファモールド法を用いて成型される。本実施形態では、樹脂筐体１は、７６ｍｍ×４５ｍｍ、厚さ８ｍｍからなり、その上面１ａには、筒状電極２の上記他端部２ｂに位置する他端２ｃが露出している。尚、筒状電極２について、樹脂筐体１から露出する部分は、上記他端２ｃに限定されず、上記他端２ｃを含むその近傍部分つまり筒状電極２の側面も含むことができる。
また、樹脂筐体１には、放熱板３１に接続するヒートシンク（不図示）を取り付けるための貫通穴１ｂが設けられており、ネジ止めにより上記ヒートシンクの固定が可能である。該ヒートシンクからの放熱により、ＩＧＢＴ４及びＦＷＤｉ５の発熱による温度上昇がさらに抑制される。また、筒状電極２には、ピン状の端子にてなる外部電極９０が挿入され、外部機器と当該半導体装置１０１との電気的接続が可能となる。
【００２１】
以上のように構成された半導体装置１０１の製造方法としては、メタルベースの回路基板３に、筒状電極２、ＩＧＢＴ４、ＦＷＤｉ５をはんだ付けし、アルミニウムワイヤ７で接続するところまで完了した組立部品を、予め加熱されたモールド金型に装填する。次に、エポキシ樹脂を主剤とするモールド樹脂を上記金型内に流入させ、加熱、加圧環境下で硬化させる。この際、筒状電極２とモールド金型とを接触させることで、筒状電極２の他端２ｃが閉止され、上記モールド樹脂の筒状電極２内への流入が抑制される。
【００２２】
このような樹脂封止成型後、筒状電極２に外部電極９０を圧入することによって半導体装置１０１が完成する。
【００２３】
以上のような、半導体装置１０１の製造方法を踏まえた上で、再び、筒状電極２において、一端部２ａにおける肉厚を、他端部２ｂにおける肉厚に比べて薄くした理由について、以下に詳しく説明する。
上述のような製造過程により、筒状電極２は、図１に示すように、樹脂筐体１の内部を貫通して、回路パターン３３上に立設し固着されている。また、半導体装置１０１における熱源は、ＩＧＢＴ４及びＦＷＤｉ５であり、半導体装置１０１全体から見ると一部分に相当する。よって、ＩＧＢＴ４及びＦＷＤｉ５が発熱したとき、半導体装置１０１には温度分布が発生し、特にＩＧＢＴ４及びＦＷＤｉ５の半導体素子近傍では、温度が１００℃以上となる。
【００２４】
その結果、樹脂筐体１と回路基板３との間に温度差が生じ、この温度差に伴う熱応力が筒状電極２、特に、筒状電極２を回路パターン３３に固着している、はんだ６１に作用する。よって、上記熱応力が繰り返し作用することで、従来の構成では、筒状電極と回路パターンとを接合する、はんだに亀裂等の損傷が発生し易かった。
【００２５】
このような問題を解決するため、出願人は、筒状電極のはんだ接合部近傍の肉厚を薄くすることで、熱応力により発生するひずみが、筒状電極及びはんだで分散され、接続信頼性が向上することを見出した。
【００２６】
しかしながら、筒状電極全体の肉厚を小さくしてしまうと、９．８×１０６Ｐａ（１００ｋｇｆ／ｃｍ２）以上の圧力がかかるトランスファモールド法では、該圧力により筒状電極が変形し、筒状電極２への外部電極９０の接続が不可能となってしまう。
そこで出願人は、はんだフィレットが構成される接合部近傍のみを薄くすることが有効であることを見出した。
【００２７】
筒状電極２の一端部２ａにおける肉厚を他端部２ｂに比べて薄くすることで、はんだ６１は、筒状電極２の外面２３ａ及び内面２３ｂにぬれ広がり易くなる。また、上述のように、はんだフィレットが構成される接合部近傍のみを薄くすることが有効ではあるが、筒状電極２を構成する銅などの材料に比べ十分に柔らかいはんだにて固定される限り、はんだフィレットの高さよりも筒状電極２の肉厚の小さい部分が低くても問題はない。
【００２８】
さらには、筒状電極２における上述の構造は、以下の効果も発揮する。
即ち、筒状電極２は、外部電極９０と接続され、外部電極９０を介してさらに半導体装置１０１以外の外部回路であるプリント基板（不図示）と接続される。その際、複数の外部電極９０を上記プリント基板に挿入するため、筒状電極２は、正しい寸法で、樹脂筐体１の上面１ａに対して概ね垂直となるよう立設することが求められる。つまり筒状電極２を、回路パターン３３に垂直又は略垂直に固着しなければならない。
【００２９】
その際、一般的に、筒状電極における、はんだとの接続部の肉厚が大きい場合には、筒状電極の下面と回路パターンとの接触面積が増し、筒状電極と回路パターンとの間に存在するはんだも増加する。よって、該はんだの厚みがバラツクことで、筒状電極が傾きやすいという傾向が見られる。このような状況では、筒状電極が浮かないように、はんだ付けの際に、ジグや錘によって、筒状電極を回路パターンに加圧しておく必要があった。
【００３０】
これに対し本実施形態では、上述の一例のように、筒状電極２の一端部２ａの肉厚を他端部２ｂの肉厚に比べて半分にすることにより、筒状電極２の内周面及び外周面に、はんだフィレットが構成される際に、はんだ６１のぬれ力により、筒状電極２が回路パターン３３に引き寄せされる。その結果、筒状電極２と回路パターン３３とに挟まれるはんだ６１の厚みがおよそ１０μｍ以下となった。
【００３１】
したがって、はんだ付けによる筒状電極２の平行度は、１０μｍ以下となり、筒状電極２の部材公差に対する組み立てによるバラツキが小さくなり、回路パターン３３に筒状電極２を垂直又は略垂直に接続することが可能となった。その結果、通常のリフローはんだ付けにより、及び簡単な位置決めジグだけの使用により、半導体装置１０１を生産することが可能となった。よって、生産性及び歩留まりの向上を図ることが可能である。
【００３２】
また、筒状電極２は、以下のような変形例にて構成することもできる。
即ち、筒状電極２では外径寸法を変化させて肉厚を変化させたが、図４及び図５に示す筒状電極２−１のように、外径を一定とし、内径を変化させることで肉厚を変更してもよい。
【００３３】
図１及び図２に示す筒状電極２は、上述の鋳造による製造方法の他、例えば銅円管を切断し、外径を加工することによっても製造することができるため、複数の加工方法を選択することができる。即ち、製作数量や加工精度、部材コストの観点より、最適な加工方法を選択することが可能である。
【００３４】
一方、一般的に、回路基板へ筒状電極をはんだ付けする際に用いるジグは、筒状電極の外面を保持する。よって、筒状電極２のように外径寸法を変化させた場合、上記ジグは、筒状電極２の外径に合わせて製作することが必要となり、また、筒状電極２の外面２３ａに段差があることから、上記ジグへ筒状電極２を挿入する際に引っかかる等の不都合も懸念され、生産性が低下する可能性がある。
【００３５】
これに対し、外径を一定とした筒状電極２−１では、そのような不都合もないことから、例えば生産数量が多くなる場合などでは、鍛造など型を使用した製造方法であれば部材コストへの影響が小さいことから、筒状電極２−１を採用することが生産性向上に有効である。
【００３６】
実施の形態２．
図６には、本発明の実施の形態２における半導体装置１０２の断面図が示されている。実施の形態２における半導体装置１０２は、上記筒状電極２に相当する筒状電極２Ａ−２又は筒状電極２Ａ−１（図８Ａ）を有する点でのみ半導体装置１０１と相違する。半導体装置１０２におけるその他の構成部分は、半導体装置１０１の構成に同じであり、以下では、相違部分である筒状電極２Ａ−２及び筒状電極２Ａ−１についてのみ説明を行う。ここで、筒状電極２Ａ−２は、基本形態の筒状電極２Ａ−１を発展させた形態を有する。図６に示す半導体装置１０２は、筒状電極２Ａ−２を備えた構成を図示しているが、勿論、筒状電極２Ａ−１を備えた構成を採ることもできる。
【００３７】
筒状電極２の上記一端部２ａにおいて、上述の薄肉形状を達成する構成として、実施の形態２における半導体装置１０２では、図８Ａに示す筒状電極２Ａ−１は、一端部２ａにおいて、第１傾斜面２１を有する。第１傾斜面２１は、筒状電極２Ａ−１の外面２３ａ側から内面２３ｂ側に向かって傾斜した面であり、外面２３ａと第１傾斜面２１とでなす第１角度２１ａは、本実施形態では６０度としている。
第１傾斜面２１が形成された一端部２ａの領域では、筒状電極２Ａ−１の他端部２ｂの肉厚に比べて薄肉となっている。したがって、実施の形態１の半導体装置１０１にて得られる上述した、接続信頼性及び生産性の向上、等の効果は、本実施の形態２における半導体装置１０２でも得ることができる。
【００３８】
また、第１傾斜面２１を形成するに当たり、回路パターン３３に接触する筒状電極２Ａ−１の一端面には、図８Ｂに示すように、平坦部２４が形成されてもよい。該平坦部２４は、部品加工時に高さを合わせるための面であり、その大きさは、上記高さ合わせに最低限必要な大きさであればよい。
【００３９】
第１傾斜面２１の形成方法として、前述の鍛造や機械加工が考えられるが、肉厚を変化させる手段として、テーパ加工することは容易であり、加工ツールの先端角の異なるものを用いることによって、角度を変えることも容易である。このように、筒状電極に対する加工を簡略化することができる。
【００４０】
また、実施の形態１で示した通り、モールド金型で筒状電極２Ａ−１の先端を押すと、筒状電極２Ａ−１の軸方向に荷重が付加されるが、第１傾斜面２１を設けたことにより、筒状電極２Ａ−１は、外面２３ａを外側へ広がる方向にひずみやすくなる。よって、メタルベースの回路基板３への応力を緩和し、筒状電極２Ａ−１の押し込み量を大きくできる。これにより、筒状電極２Ａ−１の部材公差を大きくでき、検査費用及び部材コストを低減できる。
【００４１】
さらに、はんだ６１が筒状電極２Ａ−１の内面２３ｂにぬれ広がるとき、回路パターン３３と筒状電極２Ａ−１の第１傾斜面２１とで挟まれた領域がはんだ６１で満たされるように広がる。よって、回路パターン３３と筒状電極２Ａ−１との間で、はんだ６１の不ぬれが発生しにくく、また、温度サイクル試験の際にも、第１傾斜面２１の部分では、はんだ６１が厚くなっていることから、はんだ６１に発生するひずみが緩和され、接合部全面に渡る亀裂進展を抑制でき、信頼性が向上する。
【００４２】
上述のように一端部２ａに第１傾斜面２１を形成した筒状電極２Ａ−１に対して、図７に示す筒状電極２Ａ−２のように、他端部２ｂにも、傾斜面、つまり第２傾斜面２２を設けるのが好ましい。第２傾斜面２２は、筒状電極２Ａ−２の外面２３ａ側から内面２３ｂ側に向かって傾斜した面であり、外面２３ａと第２傾斜面２２とでなす第２角度２２ａは、本実施形態では４５度としている。
【００４３】
このような第２傾斜面２２を設ける理由について述べる。即ち、筒状電極２Ａ−２の他端２ｃである樹脂筐体１に対する露出部がモールド金型に接触したときに、筒状電極２Ａ−２の外面２３ａが外側へ広がるように変形することで、回路基板３への押圧力を緩和でき、かつ筒状電極２Ａ−２の内側への封止樹脂の流入がしにくい構造とするためである。
【００４４】
一方、トランスファモールド法によるモールド樹脂の圧力により、筒状電極２Ａ−２が潰れるのを防止するために、他端部２ｂでは、ある程度の肉厚が必要である。このような観点から、第２傾斜面２２を形成する第２角度２２ａは、第１傾斜面２１を形成する第１角度２１ａに比べて大きい方が良い。この延長上として、上述の筒状電極２Ａ−１のように第２傾斜面２２を設けない形態が存在する。しかしながら、上述の温度サイクルによる応力が一端部２ａに作用するのと同様に、筒状電極２Ａ−２の他端２ｃと樹脂筐体１との間にも応力が発生する。よって、筒状電極２Ａ−２の他端部２ｂが樹脂筐体１から剥離するのを防止するため、及び、筒状電極２Ａ−２への外部電極９０の挿入を容易にするためにも、第２傾斜面２２を形成する方が好ましい。
【００４５】
実施の形態３．
図９には、本発明の実施の形態３における半導体装置１０３の断面図が示されている。実施の形態３における半導体装置１０３は、上述した実施の形態２の半導体装置１０２における一部の上記筒状電極２Ａ−２について、筒状電極２Ａ−２に相当する筒状電極２Ｂで置き換えた構成を有する点でのみ半導体装置１０２と相違する。半導体装置１０３におけるその他の構成部分は、半導体装置１０２の構成に同じであり、以下では、相違部分である筒状電極２Ｂについてのみ説明を行う。
【００４６】
ＩＧＢＴ４及びＦＷＤｉ５の主電極と接続されている筒状電極２Ｂは、図１０に示すように、回路パターン３３との接続部である一端部２ａにおいて、外面２３ａを内面２３ｂ側に折り返した折り曲げ部２５を有する。また、筒状電極２Ｂの他端部２ｂの他端２ｃには、上述の筒状電極２Ａ−２の場合と同様に、第２角度２２ａを有する第２傾斜面２２が形成されている。
このような筒状電極２Ｂでは、その肉厚を０．５ｍｍ、高さを５ｍｍ、外径を４ｍｍ、折り曲げ部２５における先端での内径を２ｍｍ程度としている。
【００４７】
このような構成を有する筒状電極２Ｂを設ける理由について説明する。
ＩＧＢＴ４及びＦＷＤｉ５の主電極は、装置によっては１００Ａ以上の大電流を流す素子であることも多く、その際には、筒状電極に接続される外部電極９０も大きくなり、概ね板厚１ｍｍ、板幅２ｍｍ以上の外部電極９０を複数用いる必要がある。
【００４８】
そのためには、筒状電極の内径及び外径を大きくする必要がある。よって、筒状電極を回路パターン３３に接合する、はんだ６１の接合面積が大きくなり、比較的小さい外径を有する筒状電極に比べると、上述の熱応力が大きくなる。したがって、接続信頼性が低下する傾向がある。
【００４９】
そこで、本実施の形態における筒状電極２Ｂでは、図１０に示すように、回路パターン３３との接合部を含む筒状電極２Ｂの一端部２ａに折り曲げ部２５を形成することで、筒状電極２Ｂと回路パターン３３との間の領域を拡張する。これにより、折り曲げ部２５と回路パターン３３との接触部分の近傍では、筒状電極２Ｂの外面２３ａ、及び折り曲げ部２５の内面にわたり、はんだ６１がぬれて接続される。
【００５０】
その結果、はんだ接合部の面積が拡大し、たとえはんだ６１に亀裂が進展しても十分な接合面積が確保されており、また、外周から亀裂が進展した後、樹脂筐体１の熱変形から発生する応力に対して折り曲げ部２５がひずむ。よって、折り曲げ部２５と、折り曲げ部２５の内側のはんだ付け部とで構成される接合部の信頼性を向上させることができる。
【００５１】
このような効果は、例えばＳｉＣデバイスなどの高温動作するデバイスを用いた半導体装置、つまり温度変動が大きく温度サイクルの大きい半導体装置において特に有効である。即ち、折り曲げ部２５を有する筒状電極２Ｂは、樹脂の熱膨張率などの物性が著しく変化するガラス遷移温度（Ｔｇ）を、樹脂筐体１の温度が部分的に超えた場合に発生する、大きい熱応力を緩和することができる。したがって、高信頼性を有する高温動作モジュールの提供を可能とする。
【００５２】
尚、上述した各実施の形態の構成を組み合わせることも可能である。また、各実施の形態にて説明した変形例については、それぞれの実施形態における構成にも適用することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１  樹脂筐体、
２, ２−１，２Ａ−１，２Ａ−２，２Ｂ  筒状電極、２ａ  一端部、２ｂ  他端部、
３  回路基板、４  ＩＧＢＴ、５  ＦＷＤｉ、
２１  第１傾斜面、２１ａ  第１角度、２２  第２傾斜面、２２ａ  第２角度、
２３ａ  外面、２３ｂ  内面、２５  折り曲げ部、３３  回路パターン、
６１  はんだ、９０  外部電極、
１０１〜１０３  半導体装置。
【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８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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