(57)【要約】【課題】樹脂ケースと放熱用部材とをボルトで締め付ける際の緩みを低減可能な半導体装置を提供する。【解決手段】樹脂ケース１１の貫通穴１４に樹脂ケース１１と一体成形で埋め込まれた筒状金属部材１５の一端を、貫通穴１４から突出させ、突出した筒状金属部材１５の端部に中心側が外周側よりも高い段差を設けることで、筒状金属部材１５の中心側の上面に樹脂バリが回りこみにくくなる。これによって、筒状金属部材１５の中心側の上面が樹脂バリによって覆われることが抑制される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子が実装された回路基板を樹脂ケースに収納した半導体装置において、
前記樹脂ケースに形成された貫通穴に、前記樹脂ケースと一体成形で埋め込まれた筒状金属部材を有し、
前記筒状金属部材の一端は、前記貫通穴から突出しており、突出した前記筒状金属部材の端部に中心側が外周側よりも高い段差が形成されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記貫通穴は、前記樹脂ケースに放熱用部材を取り付ける際のボルト挿入穴であることを特徴とする請求項１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、半導体素子が実装された回路基板を樹脂ケースに収納した半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、低損失で破壊耐量の大きいＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）などの半導体素子を回路基板に搭載し、それを樹脂ケースに収納した半導体装置（パワーモジュールまたはインテリジェントパワーモジュールと称される。）が、インバータや無停電電源装置などの電力変換装置に適用されている。
【０００３】
図４は、従来の半導体装置の外観を示す図であり、（Ａ）が斜視図、（Ｂ）が上面図である。
半導体装置５０は、ＩＧＢＴなどの半導体素子が実装された回路基板（図示せず）を収納した樹脂ケース５１を有している。樹脂ケース５１上には、内部の回路基板の端子部から引き出された複数のリードピン５２や、端子５３が設けられている。また、樹脂ケース５１には、貫通穴５４が形成されており、その貫通穴５４には樹脂ケース５１と一体成形された筒状金属部材５５が埋め込まれている。
【０００４】
図５は、図４（Ｂ）のＡ−Ａ線での断面図である。
従来の半導体装置５０において、筒状金属部材５５は、貫通穴５４の深さ、つまり樹脂ケース５１の厚みと同じ長さで設けられている。
【０００５】
筒状金属部材５５には、図示しないボルトが通され、放熱用の金属ベース５６が図示しない冷却フィンとともに樹脂ケース５１に取り付けられる。このような筒状金属部材５５を設けることにより、貫通穴５４の外壁が補強され、ボルトの締め付け時に樹脂ケース５１の割れなどを防止することができる（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平８−１６２５７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、従来の半導体装置では、図５で示したような筒状金属部材５５が貫通穴５４の深さ、つまり樹脂ケース５１の厚みと同じ長さで設けられているため、樹脂ケース５１の成形時に発生する樹脂バリが、筒状金属部材５５の上面に薄皮のように付着することがあった。このような樹脂被りがあるまま、ボルトを締め付けると、長期の温度サイクルなどにてボルトが緩み、放熱特性が悪化する問題あった。
【０００７】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、樹脂ケースと放熱用部材とをボルトで締め付ける際の緩みを低減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】
【０００８】
本発明では上記問題を解決するために、半導体素子が実装された回路基板を樹脂ケースに収納した半導体装置において、前記樹脂ケースに形成された貫通穴に、前記樹脂ケースと一体成形で埋め込まれた筒状金属部材を有し、前記筒状金属部材の一端は、前記貫通穴から突出しており、突出した前記筒状金属部材の端部に中心側が外周側よりも高い段差が形成されていることを特徴とする半導体装置が提供される。
【０００９】
上記の構成によれば、樹脂ケースの貫通穴に樹脂ケースと一体成形で埋め込まれた筒状金属部材は、一端が貫通穴から突出しており、突出した筒状金属部材の端部に中心側が外周側よりも高い段差が形成されているので、筒状金属部材の中心側の上面が樹脂バリによって覆われることが抑制される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の半導体装置では、樹脂ケースの貫通穴に樹脂ケースと一体成形で埋め込まれた筒状金属部材を貫通穴から突出させ、突出した筒状金属部材の端部に中心側が外周側よりも高い段差を形成しているので、筒状金属部材の中心側の上面が樹脂バリによって覆われることを抑制することができる。これにより、樹脂ケースと放熱用部材とをボルトで締め付ける際の緩みを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本実施の形態の半導体装置の外観を示す図であり、（Ａ）が斜視図、（Ｂ）が上面図である。
【００１２】
本実施の形態の半導体装置１０は、ＩＧＢＴなどの半導体素子が実装された回路基板（図示せず）を収納した樹脂ケース１１を有している。樹脂ケース１１上には、内部の回路基板の端子部から引き出された複数のリードピン１２や、端子１３が設けられている。また、樹脂ケース１１には、貫通穴１４が形成されており、その貫通穴１４には樹脂ケース１１と一体成形された筒状金属部材１５が埋め込まれている。この貫通穴１４は、樹脂ケース１１に放熱用の金属ベースや冷却フィンを取り付ける際のボルトを挿入するための穴である。筒状金属部材１５は貫通穴１４の外壁を補強しており、ボルトの締め付け時に、樹脂ケース１１の割れなどを防止している。
【００１３】
図２は、図１（Ｂ）のＡ−Ａ線での断面図である。
本実施の形態の筒状金属部材１５は、従来と異なり、一端が貫通穴１４から突出しており、突出した筒状金属部材１５の端部に、中心側が外周側よりも高い段差が形成されている。このような筒状金属部材１５には、図示しないボルトが通され、放熱用の金属ベース１６が図示しない冷却フィンとともに樹脂ケース１１に取り付けられる。
【００１４】
筒状金属部材１５を貫通穴１４から突出させ、なおかつ上記のような段差を設けることによって以下のような効果が得られる。
図３は、樹脂バリが発生した場合のボルトの取り付け部の様子を示しており、（Ａ）は段差がない筒状金属部材を用いた場合、（Ｂ）は段差を有した筒状金属部材を用いた場合を示す図である。
【００１５】
ここでは、図２と同様に、図１（Ｂ）のＡ−Ａ線での断面図を示している。ただし、図３（Ａ）で示す筒状金属部材１５ａには、図２の筒状金属部材１５のような段差を設けていない。このような貫通穴１４から突出しただけで段差のない筒状金属部材１５ａを用いると、縦に伸びる樹脂バリ２０が発生しやすく、それが筒状金属部材１５ａの上面に回り込む場合がある。その場合、樹脂を挟んだままボルトを締め付けてしまい、温度サイクルなどにてボルトが緩んでしまう恐れがある。
【００１６】
これに対し、図３（Ｂ）のように、筒状金属部材１５の一端を樹脂ケース１１の貫通穴１４から突出させ、なおかつ中心側が外周側よりも高い段差を設けることによって、縦に伸びる樹脂バリが発生しにくくなる。そして、横に伸びるような樹脂バリ２１が発生する場合であっても、段差があるため、筒状金属部材１５の上面に樹脂バリ２１が回りこみにくくなる。つまり、筒状金属部材１５の中心側の上面が樹脂バリ２１によって覆われることを抑制することができる。これにより、樹脂ケース１１と金属ベース１６や冷却フィンとをボルトで締め付ける際の緩みを低減することができ、放熱特性の悪化を防止することができる。
【００１７】
また、ボルトの締め付けの際の樹脂バリ２１の影響を低減できるので、樹脂バリ２１を取り除くような成形作業も効率化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施の形態の半導体装置の外観を示す図であり、（Ａ）が斜視図、（Ｂ）が上面図である。
【図２】図１（Ｂ）のＡ−Ａ線での断面図である。
【図３】樹脂バリが発生した場合のボルトの取り付け部の様子を示しており、（Ａ）は段差がない筒状金属部材を用いた場合、（Ｂ）は段差を有した筒状金属部材を用いた場合を示す図である。
【図４】従来の半導体装置の外観を示す図であり、（Ａ）が斜視図、（Ｂ）が上面図である。
【図５】図４（Ｂ）のＡ−Ａ線での断面図である。
【符号の説明】
【００１９】
１０  半導体装置
１１  樹脂ケース
１２  リードピン
１３  端子
１４  貫通穴
１５、１５ａ  筒状金属部材
１６  金属ベース
２０、２１  樹脂バリ
【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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