(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のパワー半導体素子を内蔵した樹脂成形品からなるパワー半導体モジュールの製造方法であって、
複数の外部導出端子と共に複数の制御信号系端子を第１金型のキャビティ内に非接触状態で配置して型閉する際に、水平方向に延びる第１位置決め用ピンによって各制御信号系端子の鉛直方向位置を位置決めし、且つ鉛直方向に延びる第２位置決め用ピンによって前記各制御信号系端子の水平方向位置を位置決めする端子位置決め工程と、
前記キャビティ内に樹脂を射出して、前記各外部導出端子及び制御信号系端子をモールド固定した後に、前記第１及び第２位置決め用ピンを抜去して一次成形体を形成する工程と、
ベース基板に前記各パワー半導体素子及び前記一次成形体を搭載してモジュール本体部を作製する工程と、
前記モジュール本体部を第２金型のキャビティ内に配置して樹脂を射出し、当該モジュール本体部の前記各外部導出端子及び制御信号系端子の一部が露出するようにモールド封止した二次成形体を形成する工程とを備えた
ことを特徴とするパワー半導体モジュールの製造方法。
【請求項２】
前記制御信号系端子は、鉛直方向に延びる鉛直部及び水平方向に延びる水平部を組み合わせた三軸方向に延伸する形状を有する
ことを特徴とする請求項１記載のパワー半導体モジュールの製造方法。
【請求項３】
前記端子位置決め工程では、前記各制御信号系端子の鉛直方向位置の位置決めに際し、
上方に配置される第１制御信号系端子の水平部は、前記第１金型の上型キャビティ内面と前記第１位置決め用ピンとの間で位置決め固定され、
下方に配置される第２制御信号系端子の水平部は、前記第１金型の下型キャビティ内面と前記第１位置決め用ピンとの間で位置決め固定される
ことを特徴とする請求項２記載のパワー半導体モジュールの製造方法。
【請求項４】
前記端子位置決め工程では、前記第１及び第２制御信号系端子の水平部の鉛直方向配置間隔は、前記第１位置決め用ピンの直径により定められる
ことを特徴とする請求項３記載のパワー半導体モジュールの製造方法。
【請求項５】
前記端子位置決め工程では、前記各制御信号系端子の水平方向位置の位置決めに際し、
前記第１及び第２制御信号系端子の水平部は、前記第１金型と前記第２位置決め用ピンとの間で位置決め固定される
ことを特徴とする請求項３又は４記載のパワー半導体モジュールの製造方法。
【請求項６】
前記第２位置決め用ピンは、前記第１金型の上型から延びている
ことを特徴とする請求項５記載のパワー半導体モジュールの製造方法。
【請求項７】
前記二次成形体を形成する工程では、前記一次成形体の前記ピン抜去孔はモールド樹脂により埋められる
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記載のパワー半導体モジュールの製造方法。
【請求項８】
前記一次成形体を形成する工程及び前記二次成形体を形成する工程で用いられる樹脂材料は、同一特性を有する
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項記載のパワー半導体モジュールの製造方法。
【請求項９】
複数のパワー半導体素子を内蔵した樹脂成形品からなるパワー半導体モジュールであって、
複数の外部導出端子と共に複数の制御信号系端子を射出成形によりモールド固定した一次成形体と、
ベース基板に前記各パワー半導体素子及び前記一次成形体が搭載されたモジュール本体部と、
前記モジュール本体部を前記各外部導出端子及び制御信号系端子の一部が露出するようにモールド封止した二次成形体とを備え、
前記一次成形体は、
モールド時に前記各制御信号系端子の鉛直方向位置及び水平方向位置をそれぞれ位置決めして非接触状態で配置するための水平方向に延びる第１位置決め用ピン及び鉛直方向に延びる第２位置決め用ピンを、モールド後に抜去して形成されるピン抜去孔をモールド樹脂部分に有し、
前記二次成形体は、
モールド樹脂部分が、前記ピン抜去孔を埋めて前記一次成形体のモールド樹脂部分を内包するように形成されており、
前記一次成形体及び前記二次成形体のモールド樹脂部分の間には、界面が存在する
ことを特徴とするパワー半導体モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パワー半導体モジュールの製造方法及びパワー半導体モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複数のパワー半導体素子を１つのパッケージにまとめたパワー半導体モジュールが知られている。
【０００３】
近年のパワー半導体モジュールの小型化の要請により、モジュール水平方向のサイズの小型化だけではなく、高さの低減も求められている。これには、外部導出端子と異なる制御信号系端子を細くしたり近接配列したりすることが有効とされている。しかし、小型化が進めば進むほどパワー半導体モジュール内部の制御信号系端子間の距離を小さくすることは困難となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２２８１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、低背化及び小型化を図ることができるパワー半導体モジュールの製造方法及びパワー半導体モジュール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】
【０００６】
本発明に係るパワー半導体モジュールの製造方法は、複数のパワー半導体素子を内蔵した樹脂成形品からなるパワー半導体モジュールの製造方法であって、複数の外部導出端子と共に複数の制御信号系端子を第１金型のキャビティ内に非接触状態で配置して型閉する際に、水平方向に延びる第１位置決め用ピンによって各制御信号系端子の鉛直方向位置を位置決めし、且つ鉛直方向に延びる第２位置決め用ピンによって前記各制御信号系端子の水平方向位置を位置決めする端子位置決め工程と、前記キャビティ内に樹脂を射出して、前記各外部導出端子及び制御信号系端子をモールド固定した後に、前記第１及び第２位置決め用ピンを抜去して一次成形体を形成する工程と、ベース基板に前記各パワー半導体素子及び前記一次成形体を搭載してモジュール本体部を作製する工程と、前記モジュール本体部を第２金型のキャビティ内に配置して樹脂を射出し、当該モジュール本体部の前記各外部導出端子及び制御信号系端子の一部が露出するようにモールド封止した二次成形体を形成する工程とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
本発明の一実施形態においては、前記制御信号系端子は、鉛直方向に延びる鉛直部及び水平方向に延びる水平部を組み合わせた三軸方向に延伸する形状を有する。
【０００８】
本発明の他の実施形態においては、前記端子位置決め工程では、前記各制御信号系端子の鉛直方向位置の位置決めに際し、上方に配置される第１制御信号系端子の水平部は、前記第１金型の上型キャビティ内面と前記第１位置決め用ピンとの間で位置決め固定され、下方に配置される第２制御信号系端子の水平部は、前記第１金型の下型キャビティ内面と前記第１位置決め用ピンとの間で位置決め固定される。
【０００９】
本発明の更に他の実施形態においては、前記端子位置決め工程では、前記第１及び第２制御信号系端子の水平部の鉛直方向配置間隔は、前記第１位置決め用ピンの直径により定められる。
【００１０】
本発明の更に他の実施形態においては、前記端子位置決め工程では、前記各制御信号系端子の水平方向位置の位置決めに際し、前記第１及び第２制御信号系端子の水平部は、前記第１金型と前記第２位置決め用ピンとの間で位置決め固定される。
【００１１】
本発明の更に他の実施形態においては、前記第２位置決め用ピンは、前記第１金型の上型から延びている。
【００１２】
本発明の更に他の実施形態においては、前記二次成形体を形成する工程では、前記一次成形体の前記ピン抜去孔はモールド樹脂により埋められる。
【００１３】
本発明の更に他の実施形態においては、前記一次成形体を形成する工程及び前記二次成形体を形成する工程で用いられる樹脂材料は、同一特性を有する。
【００１４】
本発明に係るパワー半導体モジュールは、複数のパワー半導体素子を内蔵した樹脂成形品からなるパワー半導体モジュールであって、複数の外部導出端子と共に複数の制御信号系端子を射出成形によりモールド固定した一次成形体と、ベース基板に前記各パワー半導体素子及び前記一次成形体が搭載されたモジュール本体部と、前記モジュール本体部を前記各外部導出端子及び制御信号系端子の一部が露出するようにモールド封止した二次成形体とを備え、前記一次成形体は、モールド時に前記各制御信号系端子の鉛直方向位置及び水平方向位置をそれぞれ位置決めして非接触状態で配置するための水平方向に延びる第１位置決め用ピン及び鉛直方向に延びる第２位置決め用ピンを、モールド後に抜去して形成されるピン抜去孔をモールド樹脂部分に有し、前記二次成形体は、モールド樹脂部分が、前記ピン抜去孔を埋めて前記一次成形体のモールド樹脂部分を内包するように形成されており、前記一次成形体及び前記二次成形体のモールド樹脂部分の間には、界面が存在することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、予め制御信号系端子の鉛直方向及び水平方向の位置決めを水平方向に延びる第１位置決め用ピン及び鉛直方向に延びる第２位置決め用ピンで行って一次成形体を形成するので、制御信号系端子の鉛直方向及び水平方向の設計配置寸法を必要範囲内の最小限に設定することができる。
また、ベース基板に複数のパワー半導体素子及び一次成形体を搭載してモジュール本体部を作製し、このモジュール本体部を各外部導出端子及び制御信号系端子の一部が露出するようにモールド封止した二次成形体を形成するので、モジュール全体の高さ、奥行き及び幅方向の設計寸法を抑えることができ、パワー半導体モジュールの低背化及び小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係るパワー半導体モジュールを示す外観斜視図である。
【図２】同パワー半導体モジュールの端子ブロック（一次成形体）を示す外観斜視図である。
【図３】同パワー半導体モジュールのベース基板を示す外観斜視図である。
【図４】ベース基板に端子ブロックを搭載する様子を示す分解斜視図である。
【図５】同パワー半導体モジュールのモジュール本体部を示す外観斜視図である。
【図６】同パワー半導体モジュールの製造工程を示すフローチャートである。
【図７】同製造工程における端子位置決め工程の一部を示す上面図である。
【図８】同製造工程における端子位置決め工程の一部を示す斜視図である。
【図９】同製造工程における端子位置決め工程の一部を示す断面図である。
【図１０】同製造工程における端子位置決め工程の一部を示す断面図である。
【図１１】二次成形体が形成された直後のパワー半導体モジュールを示す外観斜視図である。
【図１２】図１１の一部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付の図面を参照して、本発明の実施の形態に係るパワー半導体モジュールの製造方法及びパワー半導体モジュールを詳細に説明する。
【００１８】
［パワー半導体モジュールの全体構成］
本発明の一実施形態に係るパワー半導体モジュールは、第１金型を用いた射出成形により一次成形体としての端子ブロックを形成し、この端子ブロックを複数のパワー半導体素子と共にベース基板上に搭載してモジュール本体部を作製し、このモジュール本体部を第２金型を用いたインサート成形により二次成形体である樹脂ケースで覆った構造を備えている。なお、端子ブロックは、複数の外部導出端子及び制御信号系端子をモールド樹脂により非接触状態で位置決め固定してなるものである。以下、このような構造を有するパワー半導体モジュールについて詳述する。
【００１９】
［パワー半導体モジュールの外観］
図１は、本発明の一実施形態に係るパワー半導体モジュール１を示す外観斜視図である。図１に示すように、パワー半導体モジュール１は、矩形板状のベース基板２０と、このベース基板２０の搭載面２７側の基板上をその長手方向の両端部を除いて覆うように形成された略長方形状の樹脂ケース４０とを備えた外観を有する。ベース基板２０は、例えばアルミニウムにより構成され得る。ベース基板２０の長手方向の両端部近傍には、パワー半導体モジュール１の被取付部材へのねじ止め等に利用され得る取付用穴２８がそれぞれ貫通形成されている。
【００２０】
樹脂ケース４０の長手方向の両端部には、これら取付用穴２８へのねじ挿入等を阻害しないための逃げ凹部４１が設けられている。樹脂ケース４０の長手方向の一方の端部に近い上面側には、制御信号系端子である補助カソード端子１４及びゲート端子１５のそれぞれの鉛直部１４ｂ，１５ｂの一部（先端部側）が外部に露出している。
【００２１】
また、樹脂ケース４０の上面側には、外部導出端子である３つのメイン端子１１，１２，１３の外部接続板部１１ａ，１２ａ，１３ａが、板面平行となる状態で外部に露出している。各メイン端子１１〜１３の外部接続板部１１ａ〜１３ａには、ボルト挿通孔１１ｃ，１２ｃ，１３ｃが貫通形成されている。
【００２２】
このボルト挿通孔１１ｃ〜１３ｃの下方には、図示しない導電ボルトが螺合する導電ナット４３がそれぞれ配設されている。なお、樹脂ケース４０は、ベース基板２０の長手方向に沿った側面部及びこの側面部と連続する下面側縁部まで回り込むような状態で、搭載面２７側の基板上を含めて隙間なくモールド封止している。
【００２３】
樹脂ケース４０の内部には、後述するモジュール本体部３０（図５参照）が封止されている。このモジュール本体部３０は、端子ブロック１０（図２参照）をベース基板２０（図３参照）上にパワー半導体素子と共に搭載したものである。まず、端子ブロック１０の構成について説明する。
【００２４】
［端子ブロックの外観］
図２は、パワー半導体モジュール１の一次成形体である端子ブロック１０を示す外観斜視図である。図２に示すように、端子ブロック１０は、各メイン端子１１〜１３、補助カソード端子１４及びゲート端子１５と共に、これらの端子１１〜１５をモールド固定するモールド樹脂部分１６を有する。
【００２５】
このモールド樹脂部分１６には、上記各端子１１〜１５が非常に精密且つ三軸方向（ＸＹＺ方向）に高い位置精度で位置決め固定されている。また、モールド樹脂部分１６には、後述する第１金型２（図７〜図１０参照）の第１位置決め用ピン９１を抜去した水平ピン抜去孔１７が水平方向に複数形成されている。更に、モールド樹脂部分１６には、後述する第１金型２の第２位置決め用ピン９２（図９及び図１０参照）を抜去した鉛直ピン抜去孔１８が鉛直方向に複数形成されている。
【００２６】
このように構成された端子ブロック１０は、ベース基板２０の搭載面２７側に搭載するだけで、全ての端子１１〜１５のベース基板２０上における位置決めや半田付け等が可能となるよう構成されている。この端子ブロック１０の形成工程については、後に詳述する。次に、ベース基板２０の構成について説明する。
【００２７】
［ベース基板の外観］
図３は、パワー半導体モジュール１のベース基板２０を示す外観斜視図である。また、図４は、ベース基板２０に端子ブロック１０を搭載する様子を示す分解斜視図である。図３及び図４に示すように、ベース基板２０は、矩形短冊状の外形を備えている。ベース基板２０の長手方向の各取付用穴２８よりも内側には、長手方向と交差する短手方向に向かって側面部から切り欠かれた複数の切欠部２９が形成されている。これら切欠部２９よりも更に長手方向の内側のベース基板２０の搭載面２７側には、回路２１が形成されている。
【００２８】
パワー半導体素子であるサイリスタチップ２２及びダイオードチップ２３は、この回路２１上の所定位置に搭載される。各チップ２２，２３上には、電極板２２ａ，２３ａが配置されている。サイリスタチップ２２と回路２１の一部との間には、ゲートアングル２４が配置される。
【００２９】
そして、端子ブロック１０は、図４に示すように、メイン端子１１の基板側接続部１１ｂがサイリスタチップ２２の電極板２２ａ上に位置し、メイン端子１２の基板側接続部１２ｂがダイオードチップ２３の電極板２３ａ上に位置するように、ベース基板２０の搭載面２７側に搭載される。なお、ゲートアングル２４は、実際には基板側接続部１１ｂ，１２ｂ間に形成された端子ブロック１０のモールド樹脂部分１６を跨ぐように配置される。次に、モジュール本体部３０の構成について説明する。
【００３０】
［モジュール本体部の外観］
図５は、パワー半導体モジュール１のモジュール本体部３０を示す外観斜視図である。図５に示すように、モジュール本体部３０は、ベース基板２０上に搭載された端子ブロック１０を有する。このモジュール本体部３０は、図４に示した端子ブロック１０の各端子１１〜１５と、ベース基板２０上の電極板２２ａ，２３ａを含む各チップ２２，２３、ゲートアングル２４及び回路２１とを、半田リフロー等で半田付けすることにより作製される。なお、図５においては半田の図示は省略している。
【００３１】
このように構成されたモジュール本体部３０には、端子ブロック１０のモールド樹脂部分１６とベース基板２０の搭載面２７との間や、端子ブロック１０のモールド樹脂部分１６の上方側等から、後述する樹脂ケース４０の樹脂が充填される。このため、樹脂ケース４０により、ベース基板２０上に搭載された各チップ２２，２３等や端子ブロック１０を含むモジュール本体部３０を、隙間なくモールド封止することができる。
【００３２】
［パワー半導体モジュールの製造工程］
次に、このように構成されたパワー半導体モジュール１の製造工程について、図６のフローチャートを参照しながら説明する。図６は、パワー半導体モジュール１の製造工程を示すフローチャートである。更に、図７〜図１０は、この製造工程における端子位置決め工程の一部を示す図であり、図７は上面図、図８は斜視図、図９及び図１０は断面図を示している。
【００３３】
図６に示すように、パワー半導体モジュール１は、端子位置決め工程（ステップＳ１００）、端子ブロック形成工程（ステップＳ１０２）、モジュール本体部作製工程（ステップＳ１０４）、樹脂ケース形成工程（ステップＳ１０６）及び端子折曲工程（ステップＳ１０８）の各工程を経て製造される。以下では、各工程について説明する。
【００３４】
まず、上述した各メイン端子１１〜１３、補助カソード端子１４及びゲート端子１５の第１金型２のキャビティ５内での端子位置決め工程が行われる（ステップＳ１００）。この端子位置決め工程は、例えば次のような手順で行われる。
【００３５】
図７は、端子位置決め工程を説明する上面図である。また、図８は、端子位置決め工程を説明する斜視図であり、第１金型２の下型４を天地逆（図８中下方から上方に向かう方向が重力方向である）に示している。更に、図９は、第１金型２の型閉時の図７におけるＡ−Ａ’線断面図であり、図１０は第１金型２の型閉時の図７におけるＢ−Ｂ’線断面図である。
【００３６】
図７に示すように、第１金型２は、固定板４ａに取り付けられた下型４を有する。固定板４ａには、図中矢印ＨＳで示すスライド方向にスライド自在にスライダ９９が取り付けられている。このスライダ９９の下型４に向かう側には、水平方向に延びる棒状の複数の第１位置決め用ピン９１が一直線状に並列配置されている。各第１位置決め用ピン９１は、下型４のキャビティ５内に挿通自在に取り付けられている。これら第１位置決め用ピン９１は、補助カソード端子１４及びゲート端子１５の鉛直方向位置を位置決めするものである。
【００３７】
最初に、下型４のキャビティ５内の所定位置に、ゲート端子１５を、水平部１５ａが上方に位置し、鉛直部１５ｂ（図示せず）が下方に位置するように配置する。また、各メイン端子１１〜１３を、基板側接続部１１ｂ，１２ｂ，１３ｂが上方に位置し、外部接続板部１１ａ〜１３ａが下方に位置するように配置する。
【００３８】
そして、図示は省略するが、スライダ９９を下型４側にスライド移動させ、ゲート端子１５の水平部１５ａの複数箇所の所定位置の上方側に第１位置決め用ピン９１を配置させる。次に、補助カソード端子１４を、水平部１４ａが上方に位置し、鉛直部１４ｂ（図示せず）が下方に位置すると共に、ゲート端子１５の水平部１５ａ上の第１位置決め用ピン９１の上方に水平部１４ａが位置するように配置する。
【００３９】
このときの状態は、図８に示すように、ゲート端子１５の水平部１５ａと補助カソード端子１４の水平部１４ａとの間に第１位置決め用ピン９１が介在している状態となる。従って、ゲート端子１５の水平部１５ａと補助カソード端子１４の水平部１４ａとの鉛直方向配置間隔は、第１位置決め用ピン９１の直径により定められる。すなわち、第１位置決め用ピン９１の直径が例えば２ｍｍである場合は、鉛直方向の水平部１５ａ，１４ａ間の間隔は２ｍｍに設定される。
【００４０】
なお、図示のように、補助カソード端子１４及びゲート端子１５は、鉛直方向に延びる鉛直部１４ｂ，１５ｂ及び水平方向に延びる水平部１４ａ，１５ａを組み合わせた三軸方向に延伸する形状を有する。従って、これらの端子１４，１５を非接触状態でできるだけ近接配置することにより、モジュールの低背化及び小型化を図ることができる。
【００４１】
こうして補助カソード端子１４を配置したら、図９及び図１０に示すように、可動板３ａに取り付けられた上型３を重力方向に動かして下型４上に移動させ、第１金型２を型閉する。型閉時には、キャビティ５内の上方に配置される補助カソード端子１４の水平部１４ａは、図９に示すように、上型３のキャビティ内面５ａと第１位置決め用ピン９１との間で位置決め固定される。また、キャビティ５内の下方に配置されるゲート端子１５の水平部１５ａは、下型４のキャビティ内面５ｂと第１位置決め用ピン９１との間で位置決め固定される。
【００４２】
一方、図１０に示すように、第１金型２の上型３からは、鉛直方向に延びる棒状の複数の第２位置決め用ピン９２が、下型４のキャビティ内面５ｂに形成されたピン嵌合穴５ｃに対し、その先端部が嵌脱自在となるように一直線状に並列配置されている。これら第２位置決め用ピン９２は、補助カソード端子１４及びゲート端子１５の水平方向位置を位置決めするものである。従って、型閉時には、補助カソード端子１４及びゲート端子１５の各水平部１４ａ，１５ａは、水平方向の一方の側面が各第２位置決め用ピン９２と接し、これら第２位置決め用ピン９２と第１金型２の上型３との間で位置決め固定される。
【００４３】
このようにして端子位置決め工程が行われ、これにより、各メイン端子１１〜１３、補助カソード端子１４及びゲート端子１５が第１金型２のキャビティ５内にそれぞれ非接触状態で配置される。次に、端子ブロック形成工程について説明する。
【００４４】
端子ブロック形成工程では、型閉した第１金型２のキャビティ５内に樹脂を射出して、各メイン端子１１〜１３、補助カソード端子１４及びゲート端子１５をモールド固定する。このとき射出される樹脂は、例えば熱可塑性のポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂が採用され得る。
【００４５】
そして、可動板３ａを重力方向とは逆方向の型開方向へ移動させて上型３を下型４から離間させると共に、スライダ９９をスライド方向ＨＳに移動させる。これにより、第１及び第２位置決め用ピン９１，９２をキャビティ５内から抜去すると共に第１金型２が型開され、製品取出しが行われる。このようにして、一次成形体である端子ブロック１０（図２参照）を形成する（ステップＳ１０２）。次に、モジュール本体部作製工程について説明する。
【００４６】
上記のように端子ブロック１０を形成したら、モジュール本体部作製工程においては、図４に示すように、ベース基板２０上にパワー半導体素子であるサイリスタチップ２２並びにダイオードチップ２３及び端子ブロック１０を搭載して半田付けを行い、モジュール本体部（図５参照）を作製する（ステップＳ１０４）。
【００４７】
なお、モジュール本体部３０においては、端子ブロック１０は、そのモールド樹脂部分１６の一部が、ベース基板２０の切欠部２９よりも長手方向内側で、且つ回路２１よりも長手方向外側の搭載面２７と接触した状態で搭載されている。次に、樹脂ケース形成工程について説明する。
【００４８】
図１１は、二次成形体である樹脂ケース４０が形成された直後のパワー半導体モジュール１を示す外観斜視図である。また、図１２は、図１１の一部断面図である。上記のようにモジュール本体部３０を作製したら、樹脂ケース形成工程においては、このモジュール本体部３０をインサート成形するための第２金型（図示せず）のキャビティ内にモジュール本体部３０を配置して、キャビティ内に樹脂を射出する。
【００４９】
このとき射出される樹脂は、端子ブロック１０のモールド樹脂部分１６と同一特性の上記ＰＰＳ樹脂が採用され得る。但し、異なる特性の樹脂が採用されてもよい。その場合は、例えばポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂等が挙げられる。ＰＢＴ樹脂は、ＰＰＳ樹脂に比べて安価でありつつも、樹脂ケース４０に要求される耐熱性や耐久性等を兼ね備えている。このように、一次成形体と二次成形体とを同一樹脂で形成するか、二次成形体を一次成形体よりも安価な樹脂で形成するようにすれば、パワー半導体モジュール１の全体のローコスト化を図ることができる。
【００５０】
なお、樹脂の射出に際しては、ベース基板２０の切欠部２９に、例えばベース基板２０の裏面側から搭載面２７側に向けて開口する樹脂の射出口（図示せず）を配置するようにしてもよい。このようにすれば、射出口から射出された樹脂を第２金型のキャビティ内面に当てて全体的に効率の良い充填を図ることができる。
【００５１】
そして、図１１に示すように、モジュール本体部３０の各メイン端子１１〜１３、補助カソード端子１４及びゲート端子１５の一部（外部接続板部１１ａ〜１３ａ及び鉛直部１４ｂ，１５ｂ）が外部に露出するようにモールド封止した樹脂ケース４０が形成される（ステップＳ１０６）。
【００５２】
樹脂ケース４０の上面側には、上述した導電ナット４３が取り付けられるナット配置穴４２がそれぞれ形成されている。この樹脂ケース４０により、モジュール本体部３０の外部露出部分以外が、外部から遮断されるように封止されている。なお、図１２に示すように、樹脂ケース４０の内部においては、端子ブロック１０のモールド樹脂部分１６に形成された各水平ピン抜去孔１７と、各鉛直ピン抜去孔１８（図示せず）は、樹脂ケース４０形成時の射出された樹脂により完全に埋められる。
【００５３】
また、樹脂ケース４０は、ベース基板２０の長手方向に沿った側面部を含む搭載面２７上の端子ブロック１０のモールド樹脂部分１６の周囲も完全に封止している。従って、図示の例では、搭載面２７上の回路２１、サイリスタチップ２２並びに電極板２２ａ、半田９８及びメイン端子１１の基板側接続部１１ｂの周囲も完全に封止されていることが分かる。
【００５４】
そして、端子ブロック１０のモールド樹脂部分１６（各ピン抜去孔１７，１８も含む）と樹脂ケース４０との間には、界面Ｉが存在している。この界面Ｉは、モールド樹脂部分１６の樹脂と、樹脂ケース４０の樹脂との溶着部分を示している。界面Ｉは、例えばＸ線検査装置等を用いたＸ線視で見て確認したり、パワー半導体モジュール１を切断した断面視で見て確認したりすることができる。次に、端子折曲工程について説明する。
【００５５】
端子折曲工程では、まずこうして形成された樹脂ケース４０を第２金型から取り出して、各ナット配置穴４２に導電ナット４３を取り付ける。そして、各メイン端子１１〜１３の外部接続板部１１ａ〜１３ａを、ナット配置穴４２上にボルト挿通孔１１ｃ〜１３ｃがくるように折り曲げれば（ステップＳ１０８）、図１に示すようなパワー半導体モジュール１を製造することができる。
【００５６】
このように、本実施形態に係るパワー半導体モジュール１の製造方法によれば、樹脂ケース４０の形成前に予め補助カソード端子１４及びゲート端子１５の三軸方向の位置決めを第１及び第２位置決め用ピン９１，９２で行って端子ブロック１０を形成する。このため、補助カソード端子１４及びゲート端子１５の鉛直方向及び水平方向の設計配置寸法を、求められる必要範囲内の最小限に設定することができる。
【００５７】
また、予め各メイン端子１１〜１３、補助カソード端子１４及びゲート端子１５の位置決めを端子ブロック１０により行い、モジュール本体部３０を作製している。このため、樹脂ケース４０の形成時のインサート成形を極めて高精度に行うことができ、モジュール全体の高さ、奥行き及び幅の設計寸法を抑えて、パワー半導体モジュール１の低背化及び小型化を図ることができる。
【００５８】
以上、本発明のいくつかの実施の形態を説明したが、これらの実施の形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施の形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５９】
１          パワー半導体モジュール
１０        端子ブロック
１１〜１３  メイン端子
１４        補助カソード端子
１５        ゲート端子
１６        モールド樹脂部分
１７        水平ピン抜去孔
１８        鉛直ピン抜去孔
２０        ベース基板
２１        回路
２２        サイリスタチップ
２３        ダイオードチップ
２７        搭載面
３０        モジュール本体部
４０        樹脂ケース
９１        第１位置決め用ピン
９２        第２位置決め用ピン
【図１】
0006462529.tif 000002
【図２】
0006462529.tif 000003
【図３】
0006462529.tif 000004
【図４】
0006462529.tif 000005
【図５】
0006462529.tif 000006
【図６】
0006462529.tif 000007
【図７】
0006462529.tif 000008
【図８】
0006462529.tif 000009
【図９】
0006462529.tif 000010
【図１０】
0006462529.tif 000011
【図１１】
0006462529.tif 000012
【図１２】
0006462529.tif 000013