(57)【要約】  小型化が可能であって、通電能力を増大することができる。  半導体モジュールは、半導体素子の主電極に電気的に接続されて、樹脂ケースから樹脂ケースのおもて面に対して垂直に延伸し、圧入部（１６０）が平板状であって、圧入部（１６０）の通電部（１６２）の少なくとも一方の平板面に弾性を有する弾性部（１６３ａ，１６３ｂ）を備える入出力端子を有する。このように入出力端子は平板状であり、平板面に弾性を有する弾性部（１６３ａ，１６３ｂ）を備えるために、例えば、側面方向に弾性を有する制御端子に比べると、大電流の通電を実現することができる。また、入出力端子は圧入によりプリント基板（１００）に容易に、かつ、確実に接続することができるために、接続のためのスペースを必要としない。
2020026644.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子と、
前記半導体素子を収納する筐体と、
前記半導体素子の制御電極に電気的に接続されて、前記筐体から延伸する第１接続端子と、
前記半導体素子の主電極に電気的に接続されて、前記筐体から延伸し、圧入部が平板状であって、前記圧入部の少なくとも一方の平板面に弾性を有する弾性部を備える第２接続端子と、
を有する半導体モジュール。
【請求項２】
前記第２接続端子は、圧入された際に保持される保持領域の少なくとも一方の前記平板面に、前記弾性部の根本側に隣接する溝を備えている、
請求項１に記載の半導体モジュール。
【請求項３】
前記第２接続端子は、前記弾性部が、圧入された際に保持される保持領域に、前記平板面に対して突出して形成されている、
請求項１に記載の半導体モジュール。
【請求項４】
前記第２接続端子は、
前記弾性部が、圧入された際に保持される保持領域の先端側に隣接して、前記平板面に対して突出して備えられ、
前記保持領域の根本側に隣接し、前記平板面に対して突出する挟持部を備えている、
請求項１に記載の半導体モジュール。
【請求項５】
前記筐体は箱型であって、
前記第２接続端子は、前記筐体のおもて面の縁部のうち、少なくとも対向する２辺にそれぞれ設けられている、
請求項１乃至４のいずれかに記載の半導体モジュール。
【請求項６】
半導体素子と、
前記半導体素子を収納する筐体と、
前記半導体素子の制御電極に電気的に接続されて、前記筐体から延伸する第１接続端子と、
前記半導体素子の主電極に電気的に接続されて、前記筐体から延伸し、圧入部が平板状であって、前記圧入部の少なくとも一方の平板面の、圧入された際に保持される保持領域に複数の凸部が構成されている第２接続端子と、
を有する半導体モジュール。
【請求項７】
前記保持領域に前記凸部が圧入方向に対して平行または垂直に形成されて、前記保持領域がジグザグ状に構成されている、
請求項６に記載の半導体モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体モジュールは、例えば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、パワーＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）等の半導体素子を含んでいる。このような半導体モジュールは、セラミック回路基板とセラミック回路基板上に配置された半導体素子と半導体素子の制御電極に電気的に接続されたピン状の制御端子と半導体素子の主電極に電気的に接続されたピン状の入出力端子とを有している。そして、セラミック回路基板及び半導体素子が封止部材により封止されて制御端子及び入出力端子からなる外部端子が半導体モジュールのおもて面から垂直方向に延伸している。【０００３】
この半導体モジュールは、例えば、インバータ装置に搭載して外部端子がインバータ装置のプリント基板に形成された開口孔に嵌合される。これにより、外部端子がプリント基板中の配線と電気的に接続される。このようにして半導体モジュールにプリント基板が接続されて構成される半導体装置は、ＩＰＭ（Intelligent Power Module）としてモータの運転制御等の用途に使用される（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２５２０５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の半導体装置では、入出力端子に大電流が通電する。このため、大電流の通電を許容するためにも入出力端子は所定の端子数を維持する必要がある。したがって、入出力端子の端子数を減らすことができず、その分のスペースを要する。このために、半導体モジュール（並びに半導体装置）の小型化が難しいという問題点があった。【０００６】
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、大電流が通電可能であって、小型化可能な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】
【０００７】
本発明の一観点によれば、半導体素子と、前記半導体素子を収納する筐体と、前記半導体素子の制御電極に電気的に接続されて、前記筐体から延伸する第１接続端子と、前記半導体素子の主電極に電気的に接続されて、前記筐体から延伸し、圧入部が平板状であって、前記圧入部の少なくとも一方の平板面に弾性を有する弾性部を備える第２接続端子と、を有する半導体モジュールが提供される。【０００８】
また、本発明の一観点によれば、半導体素子と、前記半導体素子を収納する筐体と、前記半導体素子の制御電極に電気的に接続されて、前記筐体から延伸する第１接続端子と、前記半導体素子の主電極に電気的に接続されて、前記筐体から延伸し、圧入部が平板状であって、前記圧入部の少なくとも一方の平板面の、圧入された際に保持される保持領域に複数の凸部が構成されている第２接続端子と、を有する半導体モジュールが提供される。
【発明の効果】
【０００９】
開示の技術によれば、小型化が可能であって、通電能力を増大することができる。【００１０】
本発明の上記及び他の目的、特徴及び利点は本発明の例として好ましい実施の形態を表す添付の図面と関連した以下の説明により明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１の実施の形態の半導体モジュールの平面図である。
【図２】第１の実施の形態の半導体モジュールの側面図である。
【図３】第１の実施の形態の半導体モジュールの要部断面図である。
【図４】第１の実施の形態の半導体モジュールの制御端子の圧入部の一例を示す図である。
【図５】第１の実施の形態の半導体装置の平面図である。
【図６】第１の実施の形態の半導体装置の側面図である。
【図７】第１の実施の形態の半導体モジュールの入出力端子の圧入部を示す図である。
【図８】第１の実施の形態の半導体モジュールの入出力端子の圧入部とプリント基板との接続を示す図である。
【図９】第２の実施の形態の半導体モジュールの入出力端子の圧入部を示す図である。
【図１０】第２の実施の形態の半導体モジュールの入出力端子の圧入部とプリント基板との接続を示す図である。
【図１１】第３の実施の形態の半導体モジュールの入出力端子の圧入部を示す図である。
【図１２】第３の実施の形態の半導体モジュールの入出力端子の圧入部とプリント基板との接続を示す図である。
【図１３】第４の実施の形態の半導体モジュールの入出力端子の圧入部を示す図である。
【図１４】第４の実施の形態の半導体モジュールの入出力端子の圧入部とプリント基板との接続を示す図である。
【図１５】第５の実施の形態の半導体モジュールの入出力端子の圧入部を示す図である。
【図１６】第５の実施の形態の半導体モジュールの入出力端子の圧入部とプリント基板との接続を示す図である。
【図１７】第６の実施の形態の半導体モジュールの入出力端子の圧入部を示す図である。
【図１８】第６の実施の形態の半導体モジュールの入出力端子の圧入部とプリント基板との接続を示す図である。
【図１９】第７の実施の形態の半導体モジュールの入出力端子の圧入部を示す図である。
【図２０】第７の実施の形態の半導体モジュールの入出力端子の圧入部とプリント基板との接続を示す図である。
【図２１】第８の実施の形態の半導体モジュールの入出力端子の圧入部を示す図である。
【図２２】第８の実施の形態の半導体モジュールの入出力端子の圧入部とプリント基板との接続を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［第１の実施の形態］
以下、図面を参照して、第１の実施の形態の半導体モジュールについて、図１及び図２を用いて説明する。
【００１３】
図１は、第１の実施の形態の半導体モジュールの平面図であり、図２は、第１の実施の形態の半導体モジュールの側面図である。なお、図２（Ａ）は、図１の半導体モジュール１０を図１中下側から見た図、図２（Ｂ）は、図１の半導体モジュール１０を図１中左側から見た図である。
【００１４】
半導体モジュール１０は、半導体素子が収納された、平面視で矩形状の樹脂ケース８０（筐体）と樹脂ケース８０内を封止する封止部材９０と樹脂ケース８０の裏面に設けられた放熱板４０とを有している。また、樹脂ケース８０の対向する短辺側の側壁部８２ａ，８２ｂのおもて面から垂直に延伸する入出力端子６０（第２接続端子）がそれぞれ設けられている。同様に、樹脂ケース８０の対向する長辺側の側壁部８２ｃ，８２ｄのおもて面から垂直に延伸する制御端子５０（第１接続端子）がそれぞれ設けられている。なお、樹脂ケース８０において、入出力端子６０及び制御端子５０が延伸している側の面をおもて面、放熱板４０側の面を裏面、おもて面と裏面とをつなぐ面を側面と表す。図１及び図２に示す入出力端子６０及び制御端子５０の端子数は一例であって、これらの端子数に限定されるものではない。入出力端子６０及び制御端子５０の詳細については後述する。また、図１及び図２に示す入出力端子６０は、簡略化して記載しており、後述する詳細な形状の図示を省略している。
【００１５】
次に、半導体モジュール１０の内部構成について、図３を用いて説明する。図３は、第１の実施の形態の半導体モジュールの要部断面図である。なお、図３（Ａ）は、図１の一点鎖線Ｘ１−Ｘ１における断面図、図３（Ｂ）は、図１の一点鎖線Ｘ２−Ｘ２における断面図をそれぞれ表している。
【００１６】
半導体モジュール１０は、図３に示されるように、セラミック回路基板２０とセラミック回路基板２０のおもて面に設けられた半導体素子３０ａ，３０ｂとを有している。なお、セラミック回路基板２０及び半導体素子３０ａ，３０ｂの個数は一例であって、図３の場合に限らない。また、このようなセラミック回路基板２０がはんだ（図示を省略）を介して放熱板４０上に配置されている。放熱板４０は樹脂ケース８０の開口部８１に樹脂ケース８０の裏面側（図３の下側）から接着剤（図示を省略）により接合されている。これにより、セラミック回路基板２０及び半導体素子３０ａ，３０ｂは、樹脂ケース８０により囲まれている。
【００１７】
また、樹脂ケース８０は、制御端子５０及び入出力端子６０を含んでモールド成形されている。例えば、図３（Ａ）に示されるように、セラミック回路基板２０及び半導体素子３０ａを囲む樹脂ケース８０内に設けられた制御端子５０の一端がセラミック回路基板２０と電気的に接続されて、他端（圧入部）が側壁部８２ｄのおもて面から垂直に延伸している。制御端子５０は、セラミック回路基板２０及びボンディングワイヤ７０ａを介して半導体素子３０ａの制御電極に電気的に接続されている。他の制御端子５０も同様に構成されている。また、例えば、図３（Ｂ）に示されるように、セラミック回路基板２０及び半導体素子３０ｂを囲む樹脂ケース８０内に設けられた入出力端子６０の一端がセラミック回路基板２０と電気的に接続されて、他端（圧入部）が側壁部８２ｂのおもて面から垂直に延伸している。入出力端子６０は、セラミック回路基板２０及びボンディングワイヤ７０ｂを介して半導体素子３０ｂの主電極に電気的に接続されている。他の入出力端子６０も同様に構成されている。このように樹脂ケース８０内に収納されたセラミック回路基板２０、半導体素子３０ａ，３０ｂ、ボンディングワイヤ７０ａ，７０ｂ及び制御端子５０並びに入出力端子６０が封止部材９０により封止されている。
【００１８】
半導体素子３０ａ，３０ｂは、例えば、ＩＧＢＴ、パワーＭＯＳＦＥＴ等のスイッチング素子を含んでいる。半導体素子３０ａ，３０ｂは、シリコンまたは炭化シリコンから構成されている。このような半導体素子３０ａ，３０ｂは、例えば、裏面に主電極として入力電極（ドレイン電極またはコレクタ電極）を、おもて面に、制御電極（ゲート電極）及び主電極として出力電極（ソース電極またはエミッタ電極）をそれぞれ備えている。また、半導体素子３０ａ，３０ｂは、必要に応じて、ＳＢＤ（Schottky Barrier Diode）、ＦＷＤ（Free Wheeling Diode）等のダイオードを含んでいる。このような半導体素子３０ａ，３０ｂは、裏面に主電極として出力電極（カソード電極）を、おもて面に主電極として入力電極（アノード電極）をそれぞれ備えている。また、半導体素子３０ａ，３０ｂは、ＲＣ（Reverse-conducting）−ＩＧＢＴを含んでもよい。なお、本実施の形態では、半導体素子３０ａ，３０ｂのみを含む場合を例に挙げて説明している。この場合に限らず、必要に応じて、電子部品も設置してもよい。なお、電子部品は、例えば、抵抗、サーミスタ、コンデンサ、サージアブソーバ等である。
【００１９】
セラミック回路基板２０は、絶縁板２１と絶縁板２１の裏面に形成された金属板２２とを有している。さらに、セラミック回路基板２０は、絶縁板２１のおもて面に形成された回路パターン２３ａ〜２３ｄをそれぞれ有している。絶縁板２１は、熱伝導性に優れた、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化珪素等の高熱伝導性のセラミックスにより構成されている。金属板２２は、熱伝導性に優れたアルミニウム、鉄、銀、銅、または、少なくともこれらの一種を含む合金等の金属により構成されている。回路パターン２３ａ〜２３ｄは、導電性に優れた銅あるいは銅合金等の金属により構成されている。また、回路パターン２３ａ，２３ｃ上に、半導体素子３０ａ，３０ｂがそれぞれはんだ（図示を省略）を介して配置されている。図３（Ａ）の場合、回路パターン２３ｂは、ボンディングワイヤ７０ａを介して半導体素子３０ａの制御電極に電気的に接続されている。図３（Ｂ）の場合、回路パターン２３ｄは、ボンディングワイヤ７０ｂ及び回路パターン２３ｃを介して半導体素子３０ｂの出力電極に電気的にそれぞれ接続されている。なお、回路パターン２３ａ〜２３ｄの個数及び形状は一例であり、別の個数及び形状であってもよい。回路パターン２３ａ〜２３ｄの厚さは、例えば、０．１ｍｍ以上、１ｍｍ以下である。
【００２０】
このような構成を有するセラミック回路基板２０として、例えば、ＤＣＢ（Direct Copper Bonding）基板、ＡＭＢ（Active Metal Brazed）基板を用いることができる。セラミック回路基板２０は、半導体素子３０ａ，３０ｂで発生した熱を回路パターン２３ａ，２３ｃ、絶縁板２１及び金属板２２を介して、放熱板４０側に伝導させることができる。
【００２１】
放熱板４０は、熱伝導性に優れた、例えば、アルミニウム、鉄、銀、銅、または、少なくともこれらの一種を含む合金により構成されている。また、耐食性を向上させるために、例えば、ニッケル等の材料をめっき処理等により放熱板４０の表面に形成してもよい。具体的には、ニッケルの他に、ニッケル−リン合金、ニッケル−ボロン合金等がある。なお、この放熱板４０の裏面側に冷却器（図示を省略）をはんだまたは銀ろう等を介して取りつけて放熱性を向上させることも可能である。この場合の冷却器は、例えば、熱伝導性に優れたアルミニウム、鉄、銀、銅、または、少なくともこれらの一種を含む合金等により構成されている。また、冷却器として、フィン、または、複数のフィンから構成されるヒートシンク並びに水冷による冷却装置等を適用することができる。また、放熱板４０は、このような冷却器と一体的に構成されてもよい。その場合は、熱伝導性に優れたアルミニウム、鉄、銀、銅、または、少なくともこれらの一種を含む合金により構成される。そして、耐食性を向上させるために、例えば、ニッケル等の材料をめっき処理等により冷却器と一体化された放熱板４０の表面に形成してもよい。具体的には、ニッケルの他に、ニッケル−リン合金、ニッケル−ボロン合金等がある。
【００２２】
制御端子５０及び入出力端子６０は、導電性に優れた銅、アルミニウム、鉄、または、少なくともこれらの一種を含む合金により構成されている。また、耐食性を向上させるために、制御端子５０及び入出力端子６０の表面に、例えば、ニッケルや金、または、少なくともこれらの一種を含む合金等をめっき処理等により形成してもよい。また、入出力端子６０の少なくとも、樹脂ケース８０のおもて面から延伸している箇所（圧入部）は平板状を成している。但し、図１〜図３に示す入出力端子６０の圧入部は平板状を成しているだけで簡略化して記載している。入出力端子６０の圧入部の具体的な構成については後述する。
【００２３】
樹脂ケース８０は、四方を側壁部８２ａ〜８２ｄで囲まれた箱状を成して、中央部にセラミック回路基板２０等を収納する開口部８１が構成されている。側壁部８２ａ〜８２ｂは、既述の通り、入出力端子６０をそれぞれ備えている。側壁部８２ｃ〜８２ｄは、既述の通り、制御端子５０をそれぞれ備えている。このような樹脂ケース８０は、例えば、熱可塑性樹脂を用いたモールド成形により構成されている。このような樹脂の材質として、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂、ポリブチレンサクシネート（ＰＢＳ）樹脂、ポリアミド（ＰＡ）樹脂、または、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）樹脂等がある。
【００２４】
封止部材９０は、例えば、マレイミド変性エポキシ樹脂、マレイミド変性フェノール樹脂、マレイミド樹脂等の熱硬化性樹脂で構成されている。また、封止部材９０は、シリコーンゲルにより構成されてもよい。また、上記半導体モジュール１０内で用いられているボンディングワイヤ７０ａ，７０ｂは、導電性に優れたアルミニウム等の金属により構成されている。また、これらの径は、１００μｍ以上、１ｍｍ以下であることが好ましい。なお、ボンディングワイヤ７０ａ，７０ｂに代わって、リードフレームまたはリボン状の通電部材といった配線部材を用いてもよい。なお、本実施の形態では、平面視で矩形状の樹脂ケース８０（筐体）と樹脂ケース８０内を封止する封止部材９０とを個別に備える半導体モジュール１０について説明した。しかし、筐体は、半導体モジュール１０の外形を構成し、半導体素子３０ａ，３０ｂとセラミック回路基板２０のおもて面を内包するものであればよい。例えば、樹脂ケース８０と封止部材９０とが一体となった筐体であってもよい。または、封止部材９０のみで半導体素子３０ａ，３０ｂ、セラミック回路基板２０等を内包して、制御端子５０及び入出力端子６０の圧入部を延伸した筐体（ディスクリート型）であってもよい。このような筐体は、例えば、熱硬化性樹脂を用いたモールド成形により形成されている。このような樹脂として、無機フィラーを混合したエポキシ樹脂等がある。
【００２５】
次に、半導体モジュール１０が備える制御端子５０の圧入部について、図４を用いて説明する。図４は、第１の実施の形態の半導体モジュールの制御端子の圧入部の一例を示す図である。なお、図４（Ａ）は、半導体モジュール１０に備えられた制御端子５０の圧入部１５０を側壁部８２ｃ，８２ｄ側から見た図、図４（Ｂ）は、半導体モジュール１０に備えられた制御端子５０の圧入部１５０を側壁部８２ａ，８２ｂ側から見た図である。
【００２６】
制御端子５０の圧入部１５０は、半導体素子３０ａの制御電極に電気的に接続する通電部１５２と弾性部１５３ａ，１５３ｂとを有している。通電部１５２は、樹脂ケース８０の上面から延出し、弾性部１５３ａ，１５３ｂと接続されている。制御端子５０の圧入部１５０は、図４（Ａ）の紙面に平行な面を有する平板状を成している。通電部１５２は平板状を成し、通電部１５２の厚さ方向に対して垂直な面である平板面と、通電部１５２の厚さ方向に対して水平な面である側面を有する。弾性部１５３ａ，１５３ｂは、通電部１５２に一体的に形成され、図４（Ａ）中上下方向に対して外側に湾曲した略アーチ状を成して離間している。弾性部１５３ａ，１５３ｂは、弾性部１５３ａ，１５３ｂのアーチ状の面に対して水平な平板面と、弾性部１５３ａ，１５３ｂのアーチ状の面に対して垂直な側面を有する。このような弾性部１５３ａ，１５３ｂは、通電部１５２との接続部分を支点として、図４中の破線の矢印方向への弾性を有する。すなわち、制御端子５０の圧入部１５０は、側面方向に弾性を有する。また、このような制御端子５０の通電部１５２、弾性部１５３ａ，１５３ｂの幅及び厚さは半導体モジュール１０の設計仕様に応じて適宜選択されるものである。ここでは、例えば、通電部１５２の幅は、１ｍｍ以上、５ｍｍ以下である。弾性部１５３ａ，１５３ｂの略アーチ状に湾曲し最も離間した部分の幅は、通電部１５２の幅の１．０倍より大きく、２．５倍以下である。また、通電部１５２及び弾性部１５３ａ，１５３ｂの厚さは、通電部１５２の幅の０．２倍以上、１．０倍未満である。
【００２７】
次に、半導体モジュール１０にプリント基板を接続させて構成される半導体装置について図５及び図６を用いて説明する。図５は、第１の実施の形態の半導体装置の平面図であり、図６は、第１の実施の形態の半導体装置の側面図である。なお、図５では半導体装置２００に含まれる半導体モジュール１０は破線で表している。図６は、図５に示す半導体装置２００を半導体モジュール１０の側壁部８２ｄ側から見た場合の側面図である。なお、図５及び図６に示す入出力端子６０は、簡略化して記載しており、後述する詳細な形状の図示を省略している。
【００２８】
半導体装置２００は、半導体モジュール１０と半導体モジュール１０上に設置されたプリント基板１００とを有している。プリント基板１００は、制御開口部１１１及び入出力開口部１１２がそれぞれ形成された基体部１１０を備えている。基体部１１０は、絶縁層と絶縁層のおもて面に設けられた、所定の配線を実現する回路パターンが構成された導電層とを有している。基体部１１０は、半導体モジュール１０の制御端子５０に対応する箇所に制御開口部１１１がそれぞれ形成されている。制御開口部１１１は、内部に銅または銅合金等の導電部材によりめっき処理が施されている。これにより、制御開口部１１１は、制御信号が通電する回路パターンに電気的に接続されている。なお、制御開口部１１１の平面視の形状は、正方形状または真円状等であることが望ましい。正方形状の場合は、必ずしも、角部が直角である必要はなく、曲率を持っていてもよい。
【００２９】
基体部１１０は、半導体モジュール１０の入出力端子６０に対応する箇所に入出力開口部１１２がそれぞれ形成されている。入出力開口部１１２もまた、内部に銅または銅合金等の導電部材によりめっき処理が施されている。これにより、入出力開口部１１２は、入出力信号が通電する回路パターンに電気的に接続されている。なお、入出力開口部１１２の平面視の形状は、長方形状であることが望ましい。長方形状の場合は、必ずしも、角部が直角である必要はなく、曲率を持っていてもよい。また、基体部１１０上には、制御開口部１１１及び入出力開口部１１２に所定の回路パターンを介して電気的に接続される電子部品（図示を省略）並びに接続端子（図示を省略）が必要に応じて配置される。電子部品は、例えば、所定のタイミングで制御信号を入力し、また、接続端子には外部装置が接続されて入力電流が入力され、または、出力電流が出力される。このような基体部１１０の絶縁層は、例えば、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等により構成されている。また、場合によっては、ガラス繊維で構成されたガラスクロスを内部に含浸することも可能である。導電層は、導電性に優れた銅等の金属により構成されている。
【００３０】
このようなプリント基板１００について、制御開口部１１１及び入出力開口部１１２を、半導体モジュール１０の制御端子５０及び入出力端子６０に位置合わせする。位置合わせした後、プリント基板１００を半導体モジュール１０側に押圧する。これにより、図５及び図６に示されるように、制御開口部１１１及び入出力開口部１１２に、半導体モジュール１０の制御端子５０及び入出力端子６０がそれぞれ圧入された半導体装置２００が構成される。この際、制御端子５０の圧入部１５０（図４）では、弾性部１５３ａ，１５３ｂが制御開口部１１１に互いの隙間が狭まるように内側に変形しながら入り込む。そして、弾性部１５３ａ，１５３ｂはその弾性力により、元の位置に戻ろうとするために、制御開口部１１１に対して接触が維持されるようになる。したがって、制御開口部１１１の内部に形成された導電部材と、制御端子５０の弾性部１５３ａ，１５３ｂ（図４）の側面とが接続される。こうすることで、プリント基板１００の制御信号が通電する回路パターンと半導体モジュール１０の半導体素子３０ａの制御電極とが電気的に接続されている。
【００３１】
入出力端子６０も、入出力開口部１１２に圧入されて接触が維持される。そこで、以下では入出力端子６０の圧入部の詳細について、図７を用いて説明する。図７は、第１の実施の形態の半導体モジュールの入出力端子の圧入部を示す図である。なお、図７（Ａ）は、半導体モジュール１０に備えられた入出力端子６０の圧入部１６０を図１の側壁部８２ａ（または側壁部８２ｂ）側から見た図、図７（Ｂ）は、半導体モジュール１０に備えられた入出力端子６０の圧入部１６０を図１の側壁部８２ｃ（または側壁部８２ｄ）側から見た図である。
【００３２】
入出力端子６０の圧入部１６０は、略平板状を成している。また、圧入部１６０は、通電部１６２と弾性部１６３ａ，１６３ｂとを備えている。通電部１６２は、樹脂ケース８０のおもて面から垂直に延出し、通電部１６２の平板面の先端で弾性部１６３ａ，１６３ｂと接続されている。通電部１６２は、弾性部１６３ａ，１６３ｂの根本で弾性部１６３ａ，１６３ｂと隣接した領域に、保持領域１６４ａ，１６４ｂを備えている。保持領域１６４ａ，１６４ｂは、平板面に幅方向の溝を備えている。弾性部１６３ａ，１６３ｂは、通電部１６２の先端から厚さ方向に分岐し、離間して圧入部１６０の先端側に延伸している。したがって、それぞれの外側の平板面の間隔は、弾性部１６３ａ，１６３ｂの方が、通電部１６２の保持領域１６４ａ，１６４ｂより大きい。なお、入出力端子６０において、平板面とは、図７（Ａ）中紙面と平行な面で、圧入部１６０の厚さ方向に対して垂直な面である。なお、入出力端子６０において、先端とは、樹脂ケース８０から離れる位置（図７中上方）であり、根本とは樹脂ケース８０に近い位置（図７中下方）のことである。
【００３３】
このような入出力端子６０の圧入部１６０は、平板を図７のような形状に加工処理したものである。また、このような入出力端子６０の圧入部１６０の幅及び厚さは半導体モジュール１０の設計仕様に応じて適宜選択されるものである。ここでは、圧入部１６０の幅は、例えば、５ｍｍ以上、１５ｍｍ以下である。弾性部１６３ａ，１６３ｂの外側の平板面の間隔は、圧入部１６０の幅の０．１倍より大きく、１．０倍未満である。保持領域１６４ａ，１６４ｂの溝部での厚さは、例えば、弾性部１６３ａ，１６３ｂの外側の平板面の間隔の０．２倍以上、０．９倍以下である。
【００３４】
次に、このような圧入部１６０を備える入出力端子６０のプリント基板１００の入出力開口部１１２に対する圧入について図８を用いて説明する。図８は、第１の実施の形態の半導体モジュールの入出力端子の圧入部とプリント基板との接続を示す図である。なお、図８は、半導体モジュール１０に備えられた入出力端子６０の圧入部１６０にプリント基板１００を接続する際を図１の側壁部８２ｃ（または側壁部８２ｄ）側から見た図である。図８（Ａ）は、入出力端子６０の圧入部１６０にプリント基板１００の入出力開口部１１２を位置合わせした際を表している。図８（Ｂ）は、入出力端子６０の圧入部１６０をプリント基板１００の入出力開口部１１２に圧入した際を表している。
【００３５】
まず、半導体モジュール１０の各入出力端子６０及び各制御端子５０に、各入出力開口部１１２及び各制御開口部１１１が対向するように、半導体モジュール１０に対してプリント基板１００をセットする（図８（Ａ））。この状態からプリント基板１００を半導体モジュール１０側に移動させて、入出力端子６０の圧入部１６０を入出力開口部１１２に圧入する。圧入の際には、入出力端子６０の圧入部１６０は、入出力開口部１１２に弾性部１６３ａ，１６３ｂの先端部側が内側に変形しながら（弾性部１６３ａ，１６３ｂの隙間を狭めながら）入り込む。プリント基板１００がさらに半導体モジュール１０側に押圧されると、入出力開口部１１２は弾性部１６３ａ，１６３ｂを乗り越えて保持領域１６４ａ，１６４ｂを保持する。そして、弾性部１６３ａ，１６３ｂは元の位置に戻る。このようにして、プリント基板１００の入出力開口部１１２に入出力端子６０の圧入部１６０が安定して圧入されて、入出力端子６０と入出力開口部１１２との接触が維持される（図８（Ｂ））。したがって、入出力開口部１１２の内部に形成された導電部材と、入出力端子６０の弾性部１６３ａ，１６３ｂの平板面とが接続される。こうすることで、プリント基板１００の入出力電流（入力電流及び出力電流）が通電する回路パターン（符号省略）と半導体モジュール１０の半導体素子３０ａ，３０ｂの主電極とが電気的に接続されている。
【００３６】
このように上記半導体モジュール１０は、半導体素子３０ａ，３０ｂと、半導体素子３０ａ，３０ｂを収納する樹脂ケース８０と、半導体素子３０ａ，３０ｂの制御電極に電気的に接続されて、樹脂ケース８０から延伸する制御端子５０とを有している。さらに、半導体モジュール１０は、半導体素子３０ａ，３０ｂの主電極に電気的に接続されて、樹脂ケース８０から延伸し、圧入部１６０が平板状であって、圧入部１６０の通電部１６２の少なくとも一方の平板面に弾性を有する弾性部１６３ａ，１６３ｂを備える入出力端子６０を有する。このように入出力端子６０は平板状であり、平板面に弾性を有する弾性部１６３ａ，１６３ｂを備える。このために、入出力端子６０は、例えば、側面方向に弾性を有する制御端子５０に比べると、大電流の通電を実現することができる。すなわち、複数の端子を用意する必要がない。さらに、入出力端子６０は圧入によりプリント基板１００に容易に、かつ、確実に接続することができる。そのため、はんだ等の接合部材で接合するピン状の外部端子に比べると、接続のための多くのスペースを必要としない。したがって、半導体モジュール１０は、小型化を図りつつ、通電能力を増大することができる。
【００３７】
また、半導体モジュール１０は、制御端子５０及び入出力端子６０を有する。そのため、小電流の制御信号を、制御端子５０を用いて、大電流の入出力電流を、入出力端子６０を用いて、それぞれ入出力することができる。したがって、制御端子５０だけを有するものよりも、端子数を削減でき、省スペース化を図ることができる。また、入出力端子６０だけを有するものよりも、小型の端子を使用でき、省スペース化を図ることができる。また、プリント基板１００を圧入する時の力を小さくすることができる。このため、半導体モジュール１０の制御端子５０及び入出力端子６０にプリント基板１００を安定して接続することができる。したがって、半導体モジュール１０は、小型化を図りつつ、通電能力を増大することができる。また、半導体モジュール１０は、このような入出力端子６０を少なくとも対向する側壁部８２ａ，８２ｂに配置している。このため、半導体モジュール１０に対してプリント基板１００を、側壁部８２ａ〜８２ｄのいずれかに偏ることなく、安定して接続することが可能となる。したがって、入出力端子６０は、この場合に限らず、側壁部８２ａ〜８２ｄのうちの２辺以上に配置することが望ましい。
【００３８】
［第２の実施の形態］
次に、入出力端子６０の別の圧入部について図９を用いて説明する。なお、第２の実施の形態では、このような入出力端子６０を第１の実施の形態の図１〜図６に示した半導体モジュール１０及びプリント基板１００を備える半導体装置２００に適用する。図９は、第２の実施の形態の半導体モジュールの入出力端子の圧入部を示す図である。なお、図９（Ａ）は、半導体モジュール１０に備えられた入出力端子６０の圧入部２６０を図１の側壁部８２ａ（または側壁部８２ｂ）側から見た図、図９（Ｂ）は、半導体モジュール１０に備えられた入出力端子６０の圧入部２６０を図１の側壁部８２ｃ（または側壁部８２ｄ）側から見た図である。
【００３９】
入出力端子６０の圧入部２６０は、略平板状の第１圧入部材２６１ａ及び第２圧入部材２６１ｂが合わせられて構成されている。第１圧入部材２６１ａ及び第２圧入部材２６１ｂは、通電部２６２ａ，２６２ｂと弾性部２６３ａ，２６３ｂとを備えている。通電部２６２ａ，２６２ｂは、樹脂ケース８０のおもて面から垂直に延出し、通電部２６２ａ，２６２ｂの平面板の先端で弾性部２６３ａ，２６３ｂと接続されている。通電部２６２ａ，２６２ｂは、根本側において厚さ方向に離間した部分を有し、先端側において離間なく合わされた部分を有する。また、通電部２６２ａ，２６２ｂは、弾性部２６３ａ，２６３ｂの根本で弾性部２６３ａ，２６３ｂと隣接した領域に、保持領域２６４ａ，２６４ｂを備えている。保持領域２６４ａ，２６４ｂは、平板面に幅方向の溝を備えている。溝は、通電部２６２ａ，２６２ｂが厚さ方向に離間なく合わされた部分で形成されている。弾性部２６３ａ，２６３ｂは、通電部２６２ａ，２６２ｂの先端から厚さ方向に分岐し、離間して先端側に延伸している。したがって、外側の平板面の間隔は、弾性部２６３ａ，２６３ｂの方が、通電部２６２ａ，２６２ｂの保持領域２６４ａ，２６４ｂより大きい。また、弾性部２６３ａ，２６３ｂは、先端に内側に傾斜したテーパを有していてもよい。
【００４０】
このような第１圧入部材２６１ａ及び第２圧入部材２６１ｂは、平板を図９のような形状に加工処理したものである。また、このような入出力端子６０の圧入部２６０の幅及び厚さは半導体モジュール１０の設計仕様に応じて適宜選択されるものである。ここでは、圧入部２６０の幅は、例えば、５ｍｍ以上、１５ｍｍ以下である。弾性部２６３ａ，２６３ｂの外側の平板面の間隔は、圧入部２６０の幅の０．１倍より大きく、１．０倍未満である。保持領域２６４ａ，２６４ｂの溝部での厚さは、例えば、弾性部２６３ａ，２６３ｂの外側の平板面の間隔の０．２倍以上、０．９倍以下である。
【００４１】
次に、このような圧入部２６０を備える入出力端子６０のプリント基板１００の入出力開口部１１２に対する圧入について図１０を用いて説明する。図１０は、第２の実施の形態の半導体モジュールの入出力端子の圧入部とプリント基板との接続を示す図である。なお、図１０は、半導体モジュール１０に備えられた入出力端子６０の圧入部２６０にプリント基板１００を接続する際を図１の側壁部８２ｃ（または側壁部８２ｄ）側から見た図である。図１０（Ａ）は、入出力端子６０の圧入部２６０にプリント基板１００の入出力開口部１１２を位置合わせした際を表している。図１０（Ｂ）は、入出力端子６０の圧入部２６０をプリント基板１００の入出力開口部１１２に圧入した際を表している。まず、半導体モジュール１０の各入出力端子６０及び各制御端子５０に、各入出力開口部１１２及び各制御開口部１１１が対向するように、半導体モジュール１０に対してプリント基板１００をセットする（図１０（Ａ））。
【００４２】
この状態からプリント基板１００を半導体モジュール１０側に移動させて、入出力端子６０の圧入部２６０を入出力開口部１１２に圧入する。圧入の際には、入出力端子６０の圧入部２６０は、入出力開口部１１２に弾性部２６３ａ，２６３ｂの先端部側が内側に変形しながら（弾性部２６３ａ，２６３ｂの隙間を狭めながら）入り込む。プリント基板１００がさらに半導体モジュール１０側に押圧されると、入出力開口部１１２は弾性部２６３ａ，２６３ｂを乗り越えて保持領域２６４ａ，２６４ｂを保持する。そして、弾性部２６３ａ，２６３ｂは元の位置に戻る。このようにして、プリント基板１００の入出力開口部１１２に半導体モジュール１０の入出力端子６０の圧入部２６０が安定して圧入されて、入出力端子６０と入出力開口部１１２との接触が維持される（図１０（Ｂ））。したがって、入出力開口部１１２の内部に形成された導電部材と、入出力端子６０の保持領域２６４ａ，２６４ｂの平板面とが接続される。こうすることで、プリント基板１００の入出力電流が通電する回路パターン（符号省略）と半導体モジュール１０の半導体素子３０ａ，３０ｂの主電極とが電気的に接続されている。このような圧入部２６０を含む入出力端子６０を備える半導体モジュール１０でも、第１の実施の形態と同様の効果が得られるために、小型化を図りつつ、通電能力を増大することができ、また、プリント基板１００を安定して接続することが可能となる。
【００４３】
［第３の実施の形態］
次に、入出力端子６０の別の圧入部について図１１を用いて説明する。なお、第３の実施の形態でも、このような入出力端子６０を第１の実施の形態の図１〜図６に示した半導体モジュール１０及びプリント基板１００を備える半導体装置２００に適用する。図１１は、第３の実施の形態の半導体モジュールの入出力端子の圧入部を示す図である。なお、図１１（Ａ）は、半導体モジュール１０に備えられた入出力端子６０の圧入部３６０を図１の側壁部８２ａ（または側壁部８２ｂ）側から見た図、図１１（Ｂ）は、半導体モジュール１０に備えられた入出力端子６０の圧入部３６０を図１の側壁部８２ｃ（または側壁部８２ｄ）側から見た図である。
【００４４】
入出力端子６０の圧入部３６０は、略平板状の第１圧入部材３６１ａ及び第２圧入部材３６１ｂが合わせられて構成されている。第１圧入部材３６１ａ及び第２圧入部材３６１ｂは、通電部３６２ａ，３６２ｂ、弾性部３６３ａ，３６３ｂと挿通部３６５ａ，３６５ｂとを備えている。通電部３６２ａ，３６２ｂは、離間なく合わされた状態で、樹脂ケース８０のおもて面から垂直に延出し、通電部３６２ａ，３６２ｂの平板面の先端で弾性部３６３ａ，３６３ｂと接続されている。弾性部３６３ａ，３６３ｂは、通電部３６２ａ，３６２ｂの先端から、厚さ方向に分岐し、離間して先端側に延伸し、先端で挿通部３６５ａ，３６５ｂと接続されている。弾性部３６３ａ，３６３ｂは、プリント基板１００が保持される保持領域３６４ａ，３６４ｂに形成されている。挿通部３６５ａ，３６５ｂは、弾性部３６３ａ，３６３ｂの先端から、厚さ方向に接し、離間なく合わされた状態で、先端側に延伸している。外側の平板面の間隔は、通電部３６２ａ，３６２ｂ及び挿通部３６５ａ，３６５ｂより、弾性部３６３ａ，３６３ｂの方が大きいことが望ましい。このような第１圧入部材３６１ａ及び第２圧入部材３６１ｂは、平板を図１１のような形状に加工処理したものである。このような入出力端子６０の圧入部３６０の幅及び厚さは半導体モジュール１０の設計仕様に応じて適宜選択されるものである。ここでは、圧入部３６０の幅は、例えば、５ｍｍ以上、１５ｍｍ以下である。弾性部３６３ａ，３６３ｂの外側の平板面の間隔は、圧入部３６０の幅の０．１倍より大きく、１．０倍未満である。
【００４５】
次に、このような圧入部３６０を備える入出力端子６０のプリント基板１００の入出力開口部１１２に対する圧入について図１２を用いて説明する。図１２は、第３の実施の形態の半導体モジュールの入出力端子の圧入部とプリント基板との接続を示す図である。なお、図１２は、半導体モジュール１０に備えられた入出力端子６０の圧入部３６０にプリント基板１００を接続する際を図１の側壁部８２ｃ（または側壁部８２ｄ）側から見た図である。図１２（Ａ）は、入出力端子６０の圧入部３６０にプリント基板１００の入出力開口部１１２を位置合わせした際を表している。図１２（Ｂ）は、入出力端子６０の圧入部３６０をプリント基板１００の入出力開口部１１２に圧入した際を表している。まず、半導体モジュール１０の各入出力端子６０及び各制御端子５０に、各入出力開口部１１２及び各制御開口部１１１が対向するように、半導体モジュール１０に対してプリント基板１００をセットする（図１２（Ａ））。
【００４６】
この状態からプリント基板１００を半導体モジュール１０側に移動させて、入出力開口部１１２を入出力端子６０の圧入部３６０に圧入する。圧入の際には、入出力端子６０の圧入部３６０は、入出力開口部１１２が挿通部３６５ａ，３６５ｂに入り込み、弾性部３６３ａ，３６３ｂに当接する。プリント基板１００がさらに半導体モジュール１０側に押圧されると、保持領域３６４ａ，３６４ｂの弾性部３６３ａ，３６３ｂが入出力開口部１１２により内側に変形して元の位置に戻ろうとすることで、入出力開口部１１２が弾性部３６３ａ，３６３ｂを確実に保持する。このようにして、プリント基板１００の入出力開口部１１２に半導体モジュール１０の入出力端子６０の圧入部３６０が安定して圧入されて、入出力端子６０と入出力開口部１１２との接触が維持される（図１２（Ｂ））。したがって、入出力開口部１１２の内部に形成された導電部材と、入出力端子６０の弾性部３６３ａ，３６３ｂの平板面とが接続される。こうすることで、プリント基板１００の入出力電流が通電する回路パターン（符号省略）と半導体モジュール１０の半導体素子３０ａ，３０ｂの主電極とが電気的に接続されている。このような圧入部３６０を含む入出力端子６０を備える半導体モジュール１０でも、第１の実施の形態と同様の効果が得られるために、小型化を図りつつ、通電能力を増大することができ、また、プリント基板１００を安定して接続することが可能となる。
【００４７】
［第４の実施の形態］
次に、入出力端子６０の別の圧入部について図１３を用いて説明する。なお、第４の実施の形態でも、このような入出力端子６０を第１の実施の形態の図１〜図６に示した半導体モジュール１０及びプリント基板１００を備える半導体装置２００に適用する。図１３は、第４の実施の形態の半導体モジュールの入出力端子の圧入部を示す図である。なお、図１３（Ａ）は、半導体モジュール１０に備えられた入出力端子６０の圧入部４６０を図１の側壁部８２ａ（または側壁部８２ｂ）側から見た図、図１３（Ｂ）は、半導体モジュール１０に備えられた入出力端子６０の圧入部４６０を図１の側壁部８２ｃ（または側壁部８２ｄ）側から見た図である。
【００４８】
入出力端子６０の圧入部４６０は、略平板状の第１圧入部材４６１ａ及び第２圧入部材４６１ｂが合わせられて構成されている。第１圧入部材４６１ａ及び第２圧入部材４６１ｂは、通電部４６２ａ，４６２ｂ、弾性部４６３ａ，４６３ｂと挿通部４６５ａ，４６５ｂを備えている。通電部４６２ａ，４６２ｂは、先端側に保持領域４６４ａ，４６４ｂを有し、保持領域４６４ａ，４６４ｂの根本側に、厚さ方向に離間した挟持部４６６ａ，４６６ｂを有す。弾性部４６３ａ，４６３ｂは、通電部４６２ａ，４６２ｂの先端から厚さ方向に分岐し、離間して先端側に延伸し、先端で挿通部４６５ａ，４６５ｂと接続されている。挿通部４６５ａ，４６５ｂは、弾性部４６３ａ，４６３ｂの先端から、厚さ方向に接し、離間なく合わされた状態で、先端側に延伸している。そのため、圧入部４６０の平板面には、幅に沿って、弾性部４６３ａ，４６３ｂと挟持部４６６ａ，４６６ｂとがそれぞれ突出するように形成されている。これにより、保持領域４６４ａ，４６４ｂは、平板面に幅方向の溝を備えている。
【００４９】
このような第１圧入部材４６１ａ及び第２圧入部材４６１ｂは、所定の幅の平板を図１３のような形状に加工処理したものである。また、このような入出力端子６０の圧入部４６０の幅及び厚さは半導体モジュール１０の設計仕様に応じて適宜選択されるものである。ここでは、圧入部４６０の幅は、例えば、５ｍｍ以上、１５ｍｍ以下である。弾性部４６３ａ，４６３ｂの外側の平板面の間隔は、圧入部４６０の幅の０．１倍より大きく、１．０倍未満である。保持領域４６４ａ，４６４ｂの溝部での厚さは、例えば、弾性部４６３ａ，４６３ｂの外側の平板面の間隔の０．２倍以上、０．９倍以下である。挟持部４６６ａ，４６６ｂの外側の平板面の間隔は、圧入部２６０の幅の０．１倍より大きく、１．０倍未満である。
【００５０】
次に、このような圧入部４６０を備える入出力端子６０のプリント基板１００の入出力開口部１１２に対する圧入について図１４を用いて説明する。図１４は、第４の実施の形態の半導体モジュールの入出力端子の圧入部とプリント基板との接続を示す図である。なお、図１４は、半導体モジュール１０に備えられた入出力端子６０の圧入部４６０にプリント基板１００を接続する際を図１の側壁部８２ｃ（または側壁部８２ｄ）側から見た図である。図１４（Ａ）は、入出力端子６０の圧入部４６０にプリント基板１００の入出力開口部１１２を位置合わせした際を表している。図１４（Ｂ）は、入出力端子６０の圧入部４６０をプリント基板１００の入出力開口部１１２に圧入した際を表している。まず、半導体モジュール１０の各入出力端子６０及び各制御端子５０に、各入出力開口部１１２及び各制御開口部１１１が対向するように、半導体モジュール１０に対してプリント基板１００をセットする（図１４（Ａ））。
【００５１】
この状態からプリント基板１００を半導体モジュール１０側に移動させて、入出力開口部１１２を入出力端子６０の圧入部４６０に圧入する。圧入の際には、入出力端子６０の圧入部４６０は、入出力開口部１１２が挿通部４６５ａ，４６５ｂに入り込み、弾性部４６３ａ，４６３ｂに当接する。プリント基板１００がさらに半導体モジュール１０側に押圧されると、弾性部４６３ａ，４６３ｂが入出力開口部１１２により内側に変形して、入出力開口部１１２が弾性部４６３ａ，４６３ｂを乗り越える。そして、弾性部４６３ａ，４６３ｂは元の位置に戻り、プリント基板１００は挟持部４６６ａ，４６６ｂで停止される。プリント基板１００は保持領域４６４ａ，４６４ｂの位置で弾性部４６３ａ，４６３ｂと挟持部４６６ａ，４６６ｂとにより挟持される。このようにして、プリント基板１００の入出力開口部１１２に半導体モジュール１０の入出力端子６０の圧入部４６０が安定して圧入されて、入出力端子６０と入出力開口部１１２との接触が維持される（図１４（Ｂ））。したがって、入出力開口部１１２の内部に形成された導電部材と、入出力端子６０の保持領域４６４ａ，４６４ｂの平板面とが接続される。こうすることで、プリント基板１００の入出力電流が通電する回路パターン（符号省略）と半導体モジュール１０の半導体素子３０ａ，３０ｂの主電極とが電気的に接続されている。このような圧入部４６０を含む入出力端子６０を備える半導体モジュール１０でも、第１の実施の形態と同様の効果が得られるために、小型化を図りつつ、通電能力を増大することができ、また、プリント基板１００を安定して接続することが可能となる。
【００５２】
［第５の実施の形態］
次に、入出力端子６０の別の圧入部について図１５を用いて説明する。なお、第５の実施の形態でも、このような入出力端子６０を第１の実施の形態の図１〜図６に示した半導体モジュール１０及びプリント基板１００を備える半導体装置２００に適用する。図１５は、第５の実施の形態の半導体モジュールの入出力端子の圧入部を示す図である。なお、図１５（Ａ）は、半導体モジュール１０に備えられた入出力端子６０の圧入部５６０を図１の側壁部８２ａ（または側壁部８２ｂ）側から見た図、図１５（Ｂ）は、半導体モジュール１０に備えられた入出力端子６０の圧入部５６０を図１の側壁部８２ｃ（または側壁部８２ｄ）側から見た図である。
【００５３】
入出力端子６０の圧入部５６０は、略平板状を成している。圧入部５６０は、通電部５６２、弾性部５６３ａ，５６３ｂと挿通部５６５を備えている。通電部５６２は、樹脂ケース８０のおもて面から垂直に延出し、先端で弾性部５６３ａ，５６３ｂと接続されている。さらに、弾性部５６３ａ，５６３ｂは先端で挿通部５６５と接続されている。挿通部５６５は、先端にテーパを備えていてもよい。通電部５６２は、弾性部５６３ａ，５６３ｂと隣接した領域に、保持領域５６４ａ，５６４ｂを備えている。保持領域５６４ａ，５６４ｂは、平板面に幅方向の溝を備えている。弾性部５６３ａ，５６３ｂは、平板面に突起部を有する。突起部は、平板面から斜め下方向に突出した羽状であってよく、平板面において幅方向に沿って形成されていてよい。突起部も含めた弾性部５６３ａ，５６３ｂの厚さは、保持領域５６４ａ，５６４ｂの厚さより大きい。なお、通電部５６２の厚さは、保持領域５６４ａ，５６４ｂの厚さより大きい。このような圧入部５６０は、所定の幅の平板を図１５のような形状に加工処理したものである。特に、弾性部５６３ａ，５６３ｂは、挿通部５６５の平板面に打ち抜きにより形成される。また、このような入出力端子６０の圧入部５６０の幅及び厚さは半導体モジュール１０の設計仕様に応じて適宜選択されるものである。ここでは、圧入部５６０の幅は、例えば、５ｍｍ以上、１５ｍｍ以下である。弾性部５６３ａ，５６３ｂの突起部も含めた厚さは、圧入部５６０の幅の０．１倍より大きく、１．０倍未満である。保持領域５６４ａ，５６４ｂの溝部での厚さは、例えば、弾性部５６３ａ，５６３ｂの突起部も含めた厚さの０．２倍以上、０．９倍以下である。
【００５４】
次に、このような圧入部５６０を備える入出力端子６０のプリント基板１００の入出力開口部１１２に対する圧入について図１６を用いて説明する。図１６は、第５の実施の形態の半導体モジュールの入出力端子の圧入部とプリント基板との接続を示す図である。なお、図１６は、半導体モジュール１０に備えられた入出力端子６０の圧入部５６０にプリント基板１００を接続する際を図１の側壁部８２ｃ（または側壁部８２ｄ）側から見た図である。図１６（Ａ）は、入出力端子６０の圧入部５６０にプリント基板１００の入出力開口部１１２を位置合わせした際を表している。図１６（Ｂ）は、入出力端子６０の圧入部５６０をプリント基板１００の入出力開口部１１２に圧入した際を表している。まず、半導体モジュール１０の各入出力端子６０及び各制御端子５０に、各入出力開口部１１２及び各制御開口部１１１が対向するように、半導体モジュール１０に対してプリント基板１００をセットする（図１６（Ａ））。
【００５５】
この状態からプリント基板１００を半導体モジュール１０側に移動させて、入出力端子６０の圧入部５６０を入出力開口部１１２に圧入する。圧入の際には、入出力端子６０の圧入部５６０は、入出力開口部１１２に挿通部５６５が入り込み、弾性部５６３ａ，５６３ｂに当接する。プリント基板１００がさらに半導体モジュール１０側に押圧されると、弾性部５６３ａ，５６３ｂが入出力開口部１１２から押圧されて内側（挿通部５６５の平板面側）に変形して、入出力開口部１１２が弾性部５６３ａ，５６３ｂを乗り越える。そして、弾性部５６３ａ，５６３ｂは元の位置に戻り、プリント基板１００は通電部５６２で停止される。プリント基板１００は、保持領域５６４ａ，５６４ｂの位置で弾性部５６３ａ，５６３ｂと通電部５６２とにより挟持される。このようにして、プリント基板１００の入出力開口部１１２に半導体モジュール１０の入出力端子６０の圧入部５６０が安定して圧入されて、入出力端子６０と入出力開口部１１２との接触が維持される（図１６（Ｂ））。したがって、入出力開口部１１２の内部に形成された導電部材と、入出力端子６０の保持領域５６４ａ，５６４ｂの平板面とが接続される。こうすることで、プリント基板１００の入出力電流が通電する回路パターンと半導体モジュール１０の半導体素子３０ａ，３０ｂの主電極とが電気的に接続されている。このような圧入部５６０を含む入出力端子６０を備える半導体モジュール１０でも、第１の実施の形態と同様の効果が得られるために、小型化を図りつつ、通電能力を増大することができ、また、プリント基板１００を安定して接続することが可能となる。
【００５６】
［第６の実施の形態］
次に、入出力端子６０の別の圧入部について図１７を用いて説明する。なお、第６の実施の形態では、このような入出力端子６０を第１の実施の形態の図１〜図６に示した半導体モジュール１０及びプリント基板１００を備える半導体装置２００に適用する。図１７は、第６の実施の形態の半導体モジュールの入出力端子の圧入部を示す図である。なお、図１７（Ａ）は、半導体モジュール１０に備えられた入出力端子６０の圧入部６６０を図１の側壁部８２ａ（または側壁部８２ｂ）側から見た図、図１７（Ｂ）は、図１７（Ａ）における一点鎖線Ｘ−Ｘにおける断面図をそれぞれ表している。
【００５７】
入出力端子６０の圧入部６６０は、図１７に示されるように、平板状に構成されており、通電部６６２を備えている。この通電部６６２の平板面には、図１７の上下方向（圧入部６６０の圧入方向）に平行に複数の凸状の弾性部６６３ａ，６６３ｂがそれぞれ互い違いに形成されている。すなわち、通電部６６２の平板面には、圧入部６６０の圧入方向に対して垂直に、プリント基板１００により保持される保持領域６６４がジグザグ状に構成されている（図１７（Ｂ））。なお、弾性部６６３ａ，６６３ｂの個数（この場合は、弾性部６６３ａ，６６３ｂはそれぞれ３つ及び２つ）は一例であって、この場合に限らない。このような圧入部６６０は、所定の幅の平板を図１７のような形状に加工処理したものである。特に、弾性部６６３ａ，６６３ｂは、通電部６６２の平板面に打ち抜きにより形成される。また、このような入出力端子６０の圧入部６６０の幅及び厚さは半導体モジュール１０の設計仕様に応じて適宜選択されるものである。ここでは、圧入部６６０の幅は、例えば、５ｍｍ以上、１０ｍｍ以下であり、圧入部６６０の通電部６６２の厚さは、例えば、圧入部６６０の幅の０．１倍より大きく、１．０倍未満である。なお、弾性部６６３ａ，６６３ｂは、通電部６６２の平板面よりも外側が突出している。
【００５８】
次に、このような圧入部６６０を備える入出力端子６０に対するプリント基板１００の入出力開口部１１２の圧入について図１８を用いて説明する。図１８は、第６の実施の形態の半導体モジュールの入出力端子の圧入部とプリント基板との接続を示す図である。なお、図１８（Ａ）は、プリント基板１００が接続された入出力端子６０を図１の側壁部８２ａ（または側壁部８２ｂ）側から見た場合を表している。図１８（Ｂ）は、図１８（Ａ）における一点鎖線Ｘ−Ｘにおける断面図を表している。まず、半導体モジュール１０の各入出力端子６０及び各制御端子５０に、各入出力開口部１１２及び各制御開口部１１１が対応するように、半導体モジュール１０に対してプリント基板１００をセットする。
【００５９】
この状態からプリント基板１００を半導体モジュール１０側に移動させて、入出力開口部１１２を入出力端子６０の圧入部６６０に圧入する（図１８（Ａ））。圧入の際には、入出力端子６０の圧入部６６０は、入出力開口部１１２が通電部６６２に入り込み、弾性部６６３ａ，６６３ｂが入出力開口部１１２により内側（通電部６６２の平板面側）に変形する。すなわち、保持領域６６４が圧入方向に対して垂直にジグザグ状であるために入出力開口部１１２が弾性部６６３ａ，６６３ｂと接触する。このようにして、プリント基板１００の入出力開口部１１２に半導体モジュール１０の入出力端子６０の圧入部６６０が安定して圧入されて、入出力端子６０と入出力開口部１１２との接触が維持される（図１８（Ｂ））。したがって、入出力開口部１１２の内部に形成された導電部材と、入出力端子６０の弾性部６６３ａ，６６３ｂの平板面とが接続される。こうすることで、プリント基板１００の入出力電流が通電する回路パターン（符号省略）と半導体モジュール１０の半導体素子３０ａ，３０ｂの主電極とが電気的に接続されている。
【００６０】
このように上記半導体モジュール１０は、半導体素子３０ａ，３０ｂと、半導体素子３０ａ，３０ｂを収納する樹脂ケース８０と、半導体素子３０ａ，３０ｂの制御電極に電気的に接続されて、樹脂ケース８０から延伸する制御端子５０とを有している。さらに、半導体モジュール１０は、半導体素子３０ａ，３０ｂの主電極に電気的に接続されて、樹脂ケース８０から延伸し、圧入部１６０が平板状であって、圧入部１６０の通電部１６２の少なくとも一方の平板面の、圧入された際に保持される保持領域６６４に複数の弾性を有する凸状の弾性部６６３ａ，６６３ｂが形成されている入出力端子６０を有する。このように入出力端子６０は平板状であり、平板面に弾性を有する弾性部６６３ａ，６６３ｂを備える。このために、入出力端子６０は、例えば、側面方向に弾性を有する制御端子５０に比べると、大電流の通電を実現することができる。すなわち、複数の端子を用意する必要がない。さらに、入出力端子６０は圧入によりプリント基板１００に容易に、かつ、確実に接続することができる。そのため、はんだ等の接合部材で接合するピン状の外部端子に比べると、接続のための多くのスペースを必要としない。したがって、半導体モジュール１０は、小型化を図りつつ、通電能力を増大することができる。
【００６１】
また、半導体モジュール１０は、制御端子５０及び入出力端子６０を有する。そのため、小電流の制御信号を、制御端子５０を用いて、大電流の入出力電流を、入出力端子６０を用いて、それぞれ入出力することができる。したがって、制御端子５０だけを有するものよりも、端子数を削減でき、省スペース化を図ることができる。また、入出力端子６０だけを有するものよりも、小型の端子を使用でき、省スペース化を図ることができる。また、プリント基板１００を圧入する時の力を小さくすることができる。このため、半導体モジュール１０の制御端子５０及び入出力端子６０にプリント基板１００を安定して接続することができる。したがって、半導体モジュール１０は、小型化を図りつつ、通電能力を増大することができる。また、半導体モジュール１０は、このような入出力端子６０を少なくとも対向する側壁部８２ａ，８２ｂに配置している。このため、半導体モジュール１０に対してプリント基板１００を、側壁部８２ａ〜８２ｄのいずれかに偏ることなく、安定して接続することが可能となる。したがって、入出力端子６０は、この場合に限らず、側壁部８２ａ〜８２ｄのうちの２辺以上に配置することが望ましい。
【００６２】
［第７の実施の形態］
次に、入出力端子６０の別の圧入部について図１９を用いて説明する。なお、第７の実施の形態では、このような入出力端子６０を第１の実施の形態の図１〜図６に示した半導体モジュール１０及びプリント基板１００を備える半導体装置２００に適用する。図１９は、第７の実施の形態の半導体モジュールの入出力端子の圧入部を示す図である。なお、図１９（Ａ）は、半導体モジュール１０に備えられた入出力端子６０の圧入部７６０を図１の側壁部８２ａ（または側壁部８２ｂ）側から見た図、図１９（Ｂ）は、図１９（Ａ）における一点鎖線Ｘ−Ｘにおける断面図を表している。
【００６３】
入出力端子６０の圧入部７６０は、図１９に示されるように、平板状に構成されており、通電部７６２を備えている。この通電部７６２の平板面には、図１９の上下方向に平行に複数の凸状の弾性部７６３ａ，７６３ｂが通電部７６２に対して対向する位置にそれぞれ形成されている。すなわち、通電部７６２の平板面には、圧入部７６０の圧入方向に対して垂直に、プリント基板１００により保持される保持領域７６４が凹凸状に構成されている（図１９（Ｂ））。なお、弾性部７６３ａ，７６３ｂの個数（この場合は２個ずつ）は一例であって、この場合に限らない。このような圧入部７６０は、所定の幅の平板を図１９のような形状に加工処理したものである。特に、弾性部７６３ａ，７６３ｂは、通電部７６２の平板面に打ち抜きにより形成される。また、このような入出力端子６０の圧入部７６０の幅及び厚さは半導体モジュール１０の設計仕様に応じて適宜選択されるものである。ここでは、圧入部７６０の幅は、例えば、５ｍｍ以上、１５ｍｍ以下であり、圧入部７６０の通電部７６２の厚さは、例えば、圧入部７６０の幅の０．１倍より大きく、１．０倍未満である。なお、弾性部７６３ａ，７６３ｂは、通電部７６２の平板面よりも外側が突出している。
【００６４】
次に、このような圧入部７６０を備える入出力端子６０に対するプリント基板１００の入出力開口部１１２の圧入について図２０を用いて説明する。図２０は、第７の実施の形態の半導体モジュールの入出力端子の圧入部とプリント基板との接続を示す図である。なお、図２０（Ａ）は、プリント基板１００が接続された入出力端子６０を図１の側壁部８２ａ（または側壁部８２ｂ）側から見た場合を表している。図２０（Ｂ）は、図２０（Ａ）における一点鎖線Ｘ−Ｘにおける断面図を表している。まず、半導体モジュール１０の各入出力端子６０及び各制御端子５０に、各入出力開口部１１２及び各制御開口部１１１が対応するように、半導体モジュール１０に対してプリント基板１００をセットする。
【００６５】
この状態からプリント基板１００を半導体モジュール１０側に移動させて、入出力開口部１１２を入出力端子６０の圧入部７６０に圧入する（図２０（Ａ））。圧入の際には、入出力端子６０の圧入部７６０は、入出力開口部１１２が通電部７６２に入り込み、弾性部７６３ａ，７６３ｂが入出力開口部１１２により内側（通電部７６２の平板面側）に変形する。すなわち、保持領域７６４が圧入方向に対して垂直に凹凸状であるために入出力開口部１１２が弾性部７６３ａ，７６３ｂと接触する。このようにして、プリント基板１００の入出力開口部１１２に半導体モジュール１０の入出力端子６０の圧入部７６０が安定して圧入されて、入出力端子６０と入出力開口部１１２との接触が維持される（図２０（Ｂ））。したがって、入出力開口部１１２の内部に形成された導電部材と、入出力端子６０の弾性部７６３ａ，７６３ｂの平板面とが接続される。こうすることで、プリント基板１００の入出力電流が通電する回路パターン（符号省略）と半導体モジュール１０の半導体素子３０ａ，３０ｂの主電極とが電気的に接続されている。このような圧入部７６０を含む入出力端子６０を備える半導体モジュール１０でも、第６の実施の形態と同様の効果が得られるために、小型化を図りつつ、通電能力を増大することができ、また、プリント基板１００を安定して接続することが可能となる。
【００６６】
［第８の実施の形態］
次に、入出力端子６０の別の圧入部について図２１を用いて説明する。なお、第８の実施の形態では、このような入出力端子６０を第１の実施の形態の図１〜図６に示した半導体モジュール１０及びプリント基板１００を備える半導体装置２００に適用する。図２１は、第８の実施の形態の半導体モジュールの入出力端子の圧入部を示す図である。なお、図２１（Ａ）は、半導体モジュール１０に備えられた入出力端子６０の圧入部８６０を図１の側壁部８２ａ（または側壁部８２ｂ）側から見た図、図２１（Ｂ）は、図２１（Ａ）の一点鎖線Ｘ−Ｘにおける断面図をそれぞれ表している。
【００６７】
入出力端子６０の圧入部８６０は、図２１に示されるように、平板状に構成されており、通電部８６２を備えている。この通電部８６２の平板面には、図２１の上下方向（圧入部８６０の圧入方向）に垂直に凸状の弾性部８６３ａ，８６３ｂがそれぞれ互い違いに形成されている。すなわち、通電部８６２の平板面には、圧入部８６０の圧入方向に対して平行に、プリント基板１００により保持される保持領域８６４がジグザグ状に構成されている（図２１（Ｂ））。なお、通電部８６２の平板面とは、通電部８６２の厚さ方向に対して垂直な面である。また、弾性部８６３ａ，８６３ｂの個数（この場合は１個ずつ）は一例であって、この場合に限らない。このような圧入部８６０は、所定の幅の平板を図２１のような形状に加工処理したものである。特に、弾性部８６３ａ，８６３ｂは、通電部８６２の平板面に打ち抜きにより形成される。また、このような入出力端子６０の圧入部８６０の幅及び厚さは半導体モジュール１０の設計仕様に応じて適宜選択されるものである。ここでは、圧入部８６０の幅は、例えば、５ｍｍ以上、１５ｍｍ以下であり、圧入部８６０の通電部８６２の厚さは、例えば、圧入部８６０の幅の０．１倍より大きく、１．０倍未満である。なお、弾性部８６３ａ，８６３ｂは、通電部８６２の平板面よりも外側が突出している。
【００６８】
次に、このような圧入部８６０を備える入出力端子６０に対するプリント基板１００の入出力開口部１１２の圧入について図２２を用いて説明する。図２２は、第８の実施の形態の半導体モジュールの入出力端子の圧入部とプリント基板との接続を示す図である。なお、図２２（Ａ）は、プリント基板１００が接続された入出力端子６０を図１の側壁部８２ａ（または側壁部８２ｂ）側から見た場合を表している。図２２（Ｂ）は、図２２（Ａ）における一点鎖線Ｘ−Ｘにおける断面図を表している。まず、半導体モジュール１０の各入出力端子６０及び各制御端子５０に、各入出力開口部１１２及び各制御開口部１１１が対応するように、半導体モジュール１０に対してプリント基板１００をセットする。
【００６９】
この状態からプリント基板１００を半導体モジュール１０側に移動させて、入出力開口部１１２を入出力端子６０の圧入部８６０に圧入する（図２２（Ａ））。圧入の際には、入出力端子６０の圧入部８６０は、入出力開口部１１２が通電部８６２に入り込み、弾性部８６３ａ，８６３ｂが入出力開口部１１２により内側（通電部８６２の平板面側）に変形する。すなわち、保持領域８６４が圧入方向に対して平行にジグザグ状であるために入出力開口部１１２が弾性部８６３ａ，８６３ｂと接触する。このようにして、プリント基板１００の入出力開口部１１２に半導体モジュール１０の入出力端子６０の圧入部８６０が安定して圧入されて、入出力端子６０と入出力開口部１１２との接触が維持される（図２２（Ｂ））。したがって、入出力開口部１１２の内部に形成された導電部材と、入出力端子６０の弾性部８６３ａ，８６３ｂの平板面とが接続される。こうすることで、プリント基板１００の入出力電流が通電する回路パターン（符号省略）と半導体モジュール１０の半導体素子３０ａ，３０ｂの主電極とが電気的に接続されている。このような圧入部８６０を含む入出力端子６０を備える半導体モジュール１０でも、第６の実施の形態と同様の効果が得られるために、小型化を図りつつ、通電能力を増大することができ、また、プリント基板１００を安定して接続することが可能となる。
【００７０】
上記については単に本発明の原理を示すものである。さらに、多数の変形、変更が当業者にとって可能であり、本発明は上記に示し、説明した正確な構成及び応用例に限定されるものではなく、対応するすべての変形例及び均等物は、添付の請求項及びその均等物による本発明の範囲とみなされる。
【符号の説明】
【００７１】
１０  半導体モジュール
２０  セラミック回路基板
２１  絶縁板
２２  金属板
２３ａ〜２３ｄ  回路パターン
３０ａ〜３０ｂ  半導体素子
４０  放熱板
５０  制御端子（第１接続端子）
６０  入出力端子（第２接続端子）
７０ａ〜７０ｂ  ボンディングワイヤ
８０  樹脂ケース（筐体）
８１  開口部
８２ａ〜８２ｄ  側壁部
９０  封止部材
１００  プリント基板
１１０  基体部
１１１  制御開口部
１１２  入出力開口部
１５０，１６０，２６０，３６０，４６０，５６０，６６０，７６０，８６０  圧入部
１５２，１６２，２６２ａ〜２６２ｂ，３６２ａ〜３６２ｂ，４６２ａ〜４６２ｂ，５６２，６６２，７６２，８６２  通電部
１５３ａ〜１５３ｂ，１６３ａ〜１６３ｂ，２６３ａ〜２６３ｂ，３６３ａ〜３６３ｂ，４６３ａ〜４６３ｂ，５６３ａ〜５６３ｂ，６６３ａ〜６６３ｂ，７６３ａ〜７６３ｂ，８６３ａ〜８６３ｂ  弾性部
１６４ａ〜１６４ｂ，２６４ａ〜２６４ｂ，３６４ａ〜３６４ｂ，４６４ａ〜４６４ｂ，５６４ａ〜５６４ｂ，６６４，７６４，８６４  保持領域
２００  半導体装置
２６１ａ，３６１ａ，４６１ａ  第１圧入部材
２６１ｂ，３６１ｂ，４６１ｂ  第２圧入部材
３６５ａ〜３６５ｂ，４６５ａ〜４６５ｂ，５６５  挿通部
４６６ａ〜４６６ｂ  挟持部
【図１】
2020026644.tif 000003
【図２】
2020026644.tif 000004
【図３】
2020026644.tif 000005
【図４】
2020026644.tif 000006
【図５】
2020026644.tif 000007
【図６】
2020026644.tif 000008
【図７】
2020026644.tif 000009
【図８】
2020026644.tif 000010
【図９】
2020026644.tif 000011
【図１０】
2020026644.tif 000012
【図１１】
2020026644.tif 000013
【図１２】
2020026644.tif 000014
【図１３】
2020026644.tif 000015
【図１４】
2020026644.tif 000016
【図１５】
2020026644.tif 000017
【図１６】
2020026644.tif 000018
【図１７】
2020026644.tif 000019
【図１８】
2020026644.tif 000020
【図１９】
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【図２０】
2020026644.tif 000022
【図２１】
2020026644.tif 000023
【図２２】
2020026644.tif 000024
【手続補正書】
【提出日】令和1年11月27日(2019.11.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子と、
前記半導体素子を収納する筐体と、
前記半導体素子の制御電極に電気的に接続されて、前記筐体から延伸する第１接続端子と、
前記半導体素子の主電極に電気的に接続されて、前記筐体から延伸し、平板状であって、先端部から厚さ方向に分岐し、離間している圧入部の少なくとも一方の平板面に弾性を有する弾性部を備える第２接続端子と、
を有する半導体モジュール。
【請求項２】
前記第２接続端子は、圧入された際に保持される保持領域の少なくとも一方の前記平板面に、前記弾性部の根本側に隣接する溝を備えている、
請求項１に記載の半導体モジュール。
【請求項３】
前記第２接続端子は、前記弾性部が、圧入された際に保持される保持領域に、前記平板面に対して突出して形成されている、
請求項１に記載の半導体モジュール。
【請求項４】
前記第２接続端子は、
前記弾性部が、圧入された際に保持される保持領域の先端側に隣接して、前記平板面に対して突出して備えられ、
前記保持領域の根本側に隣接し、前記平板面に対して突出する挟持部を備えている、
請求項１に記載の半導体モジュール。
【請求項５】
前記筐体は箱型であって、
前記第２接続端子は、前記筐体のおもて面の縁部のうち、少なくとも対向する２辺にそれぞれ設けられている、
請求項１乃至４のいずれかに記載の半導体モジュール。
【請求項６】
半導体素子と、
前記半導体素子を収納する筐体と、
前記半導体素子の制御電極に電気的に接続されて、前記筐体から延伸する第１接続端子と、
前記半導体素子の主電極に電気的に接続されて、前記筐体から延伸し、圧入部が平板状であって、前記圧入部の少なくとも一方の平板面の、圧入された際に保持される保持領域に複数の凸部が構成されている第２接続端子と、
を有する半導体モジュール。
【請求項７】
前記保持領域に前記凸部が圧入方向に対して平行または垂直に形成されて、前記保持領域がジグザグ状に構成されている、
請求項６に記載の半導体モジュール。
【請求項８】
前記圧入部が、平板状の第１圧入部材と平板状の第２圧入部材とが前記圧入部の根本で重ね合わせられ、前記根本から前記先端部の間に厚さ方向に分岐し、離間している、
請求項１に記載の半導体モジュール。
【請求項９】
前記第１接続端子は、平板状であって、幅方向に離間する弾性部を備える、
請求項１に記載の半導体モジュール。
【手続補正書】
【提出日】令和2年8月19日(2020.8.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明の一観点によれば、半導体素子と、前記半導体素子を収納する筐体と、前記半導体素子の制御電極に電気的に接続されて、前記筐体から延伸する第１接続端子と、前記半導体素子の主電極に電気的に接続されて、前記筐体から延伸し、平板状であって、先端部から厚さ方向に分岐し、離間している圧入部の少なくとも一方の平板面に弾性を有する弾性部を備える第２接続端子と、を有する半導体モジュールが提供される。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
制御端子５０の圧入部１５０は、半導体素子３０ａの制御電極に電気的に接続する通電部１５２と弾性部１５３ａ，１５３ｂとを有している。通電部１５２は、樹脂ケース８０の上面から延出し、弾性部１５３ａ，１５３ｂと接続されている。制御端子５０の圧入部１５０は、図４（Ａ）の紙面に平行な面を有する平板状を成している。通電部１５２は平板状を成し、通電部１５２の厚さ方向に対して垂直な面である平板面と、通電部１５２の厚さ方向に対して水平な面である側面を有する。弾性部１５３ａ，１５３ｂは、通電部１５２に一体的に形成され、図４（Ａ）中上下方向に対して外側に湾曲した略アーチ状を成して離間している。弾性部１５３ａ，１５３ｂは、弾性部１５３ａ，１５３ｂのアーチ状の面に対して水平な平板面と、弾性部１５３ａ，１５３ｂのアーチ状の面に対して垂直な側面を有する。このような弾性部１５３ａ，１５３ｂは、通電部１５２との接続部分を支点として、図４中の破線の矢印方向への弾性を有する。すなわち、制御端子５０の圧入部１５０は、側面方向に弾性を有する。また、このような制御端子５０の通電部１５２、弾性部１５３ａ，１５３ｂの幅及び厚さは半導体モジュール１０の設計仕様に応じて適宜選択されるものである。ここでは、例えば、通電部１５２の幅は、１ｍｍ以上、５ｍｍ以下である。弾性部１５３ａ，１５３ｂの略アーチ状に湾曲し最も離間した部分の幅は、通電部１５２の幅の１．０倍より大きく、２．５倍以下である。また、弾性部１５３ａ，１５３ｂの厚さは、通電部１５２の幅の０．２倍以上、１．０倍未満である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
この状態からプリント基板１００を半導体モジュール１０側に移動させて、入出力開口部１１２を入出力端子６０の圧入部３６０に圧入する。入出力端子６０の圧入部３６０は、挿通部３６５ａ，３６５ｂが入出力開口部１１２に入り込み、弾性部３６３ａ，３６３ｂが入出力開口部１１２に当接する。プリント基板１００がさらに半導体モジュール１０側に押圧されると、保持領域３６４ａ，３６４ｂの弾性部３６３ａ，３６３ｂが入出力開口部１１２により内側に変形して元の位置に戻ろうとすることで、入出力開口部１１２が弾性部３６３ａ，３６３ｂを確実に保持する。このようにして、プリント基板１００の入出力開口部１１２に半導体モジュール１０の入出力端子６０の圧入部３６０が安定して圧入されて、入出力端子６０と入出力開口部１１２との接触が維持される（図１２（Ｂ））。したがって、入出力開口部１１２の内部に形成された導電部材と、入出力端子６０の弾性部３６３ａ，３６３ｂの平板面とが接続される。こうすることで、プリント基板１００の入出力電流が通電する回路パターン（符号省略）と半導体モジュール１０の半導体素子３０ａ，３０ｂの主電極とが電気的に接続されている。このような圧入部３６０を含む入出力端子６０を備える半導体モジュール１０でも、第１の実施の形態と同様の効果が得られるために、小型化を図りつつ、通電能力を増大することができ、また、プリント基板１００を安定して接続することが可能となる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
この状態からプリント基板１００を半導体モジュール１０側に移動させて、入出力開口部１１２を入出力端子６０の圧入部４６０に圧入する。入出力端子６０の圧入部４６０は、挿通部４６５ａ，４６５ｂが入出力開口部１１２に入り込み、弾性部４６３ａ，４６３ｂが入出力開口部１１２に当接する。プリント基板１００がさらに半導体モジュール１０側に押圧されると、弾性部４６３ａ，４６３ｂが入出力開口部１１２により内側に変形して、入出力開口部１１２が弾性部４６３ａ，４６３ｂを乗り越える。そして、弾性部４６３ａ，４６３ｂは元の位置に戻り、プリント基板１００は挟持部４６６ａ，４６６ｂで停止される。プリント基板１００は保持領域４６４ａ，４６４ｂの位置で弾性部４６３ａ，４６３ｂと挟持部４６６ａ，４６６ｂとにより挟持される。このようにして、プリント基板１００の入出力開口部１１２に半導体モジュール１０の入出力端子６０の圧入部４６０が安定して圧入されて、入出力端子６０と入出力開口部１１２との接触が維持される（図１４（Ｂ））。したがって、入出力開口部１１２の内部に形成された導電部材と、入出力端子６０の保持領域４６４ａ，４６４ｂの平板面とが接続される。こうすることで、プリント基板１００の入出力電流が通電する回路パターン（符号省略）と半導体モジュール１０の半導体素子３０ａ，３０ｂの主電極とが電気的に接続されている。このような圧入部４６０を含む入出力端子６０を備える半導体モジュール１０でも、第１の実施の形態と同様の効果が得られるために、小型化を図りつつ、通電能力を増大することができ、また、プリント基板１００を安定して接続することが可能となる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
この状態からプリント基板１００を半導体モジュール１０側に移動させて、入出力端子６０の圧入部５６０を入出力開口部１１２に圧入する。入出力端子６０の圧入部５６０は、入出力開口部１１２に挿通部５６５が入り込み、弾性部５６３ａ，５６３ｂが入出力開口部１１２に当接する。プリント基板１００がさらに半導体モジュール１０側に押圧されると、弾性部５６３ａ，５６３ｂが入出力開口部１１２から押圧されて内側（挿通部５６５の平板面側）に変形して、入出力開口部１１２が弾性部５６３ａ，５６３ｂを乗り越える。そして、弾性部５６３ａ，５６３ｂは元の位置に戻り、プリント基板１００は通電部５６２で停止される。プリント基板１００は、保持領域５６４ａ，５６４ｂの位置で弾性部５６３ａ，５６３ｂと通電部５６２とにより挟持される。このようにして、プリント基板１００の入出力開口部１１２に半導体モジュール１０の入出力端子６０の圧入部５６０が安定して圧入されて、入出力端子６０と入出力開口部１１２との接触が維持される（図１６（Ｂ））。したがって、入出力開口部１１２の内部に形成された導電部材と、入出力端子６０の保持領域５６４ａ，５６４ｂの平板面とが接続される。こうすることで、プリント基板１００の入出力電流が通電する回路パターンと半導体モジュール１０の半導体素子３０ａ，３０ｂの主電極とが電気的に接続されている。このような圧入部５６０を含む入出力端子６０を備える半導体モジュール１０でも、第１の実施の形態と同様の効果が得られるために、小型化を図りつつ、通電能力を増大することができ、また、プリント基板１００を安定して接続することが可能となる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
この状態からプリント基板１００を半導体モジュール１０側に移動させて、入出力開口部１１２を入出力端子６０の圧入部６６０に圧入する（図１８（Ａ））。入出力端子６０の圧入部６６０は、通電部６６２が入出力開口部１１２に入り込み、弾性部６６３ａ，６６３ｂが入出力開口部１１２により内側（通電部６６２の平板面側）に変形する。すなわち、保持領域６６４が圧入方向に対して垂直にジグザグ状であるために入出力開口部１１２が弾性部６６３ａ，６６３ｂと接触する。このようにして、プリント基板１００の入出力開口部１１２に半導体モジュール１０の入出力端子６０の圧入部６６０が安定して圧入されて、入出力端子６０と入出力開口部１１２との接触が維持される（図１８（Ｂ））。したがって、入出力開口部１１２の内部に形成された導電部材と、入出力端子６０の弾性部６６３ａ，６６３ｂの平板面とが接続される。こうすることで、プリント基板１００の入出力電流が通電する回路パターン（符号省略）と半導体モジュール１０の半導体素子３０ａ，３０ｂの主電極とが電気的に接続されている。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
このように上記半導体モジュール１０は、半導体素子３０ａ，３０ｂと、半導体素子３０ａ，３０ｂを収納する樹脂ケース８０と、半導体素子３０ａ，３０ｂの制御電極に電気的に接続されて、樹脂ケース８０から延伸する制御端子５０とを有している。さらに、半導体モジュール１０は、半導体素子３０ａ，３０ｂの主電極に電気的に接続されて、樹脂ケース８０から延伸し、圧入部６６０が平板状であって、圧入部６６０の通電部６６２の少なくとも一方の平板面の、圧入された際に保持される保持領域６６４に複数の弾性を有する凸状の弾性部６６３ａ，６６３ｂが形成されている入出力端子６０を有する。このように入出力端子６０は平板状であり、平板面に弾性を有する弾性部６６３ａ，６６３ｂを備える。このために、入出力端子６０は、例えば、側面方向に弾性を有する制御端子５０に比べると、大電流の通電を実現することができる。すなわち、複数の端子を用意する必要がない。さらに、入出力端子６０は圧入によりプリント基板１００に容易に、かつ、確実に接続することができる。そのため、はんだ等の接合部材で接合するピン状の外部端子に比べると、接続のための多くのスペースを必要としない。したがって、半導体モジュール１０は、小型化を図りつつ、通電能力を増大することができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６５】
この状態からプリント基板１００を半導体モジュール１０側に移動させて、入出力開口部１１２を入出力端子６０の圧入部７６０に圧入する（図２０（Ａ））。入出力端子６０の圧入部７６０は、通電部７６２が入出力開口部１１２に入り込み、弾性部７６３ａ，７６３ｂが入出力開口部１１２により内側（通電部７６２の平板面側）に変形する。すなわち、保持領域７６４が圧入方向に対して垂直に凹凸状であるために入出力開口部１１２が弾性部７６３ａ，７６３ｂと接触する。このようにして、プリント基板１００の入出力開口部１１２に半導体モジュール１０の入出力端子６０の圧入部７６０が安定して圧入されて、入出力端子６０と入出力開口部１１２との接触が維持される（図２０（Ｂ））。したがって、入出力開口部１１２の内部に形成された導電部材と、入出力端子６０の弾性部７６３ａ，７６３ｂの平板面とが接続される。こうすることで、プリント基板１００の入出力電流が通電する回路パターン（符号省略）と半導体モジュール１０の半導体素子３０ａ，３０ｂの主電極とが電気的に接続されている。このような圧入部７６０を含む入出力端子６０を備える半導体モジュール１０でも、第６の実施の形態と同様の効果が得られるために、小型化を図りつつ、通電能力を増大することができ、また、プリント基板１００を安定して接続することが可能となる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６９】
この状態からプリント基板１００を半導体モジュール１０側に移動させて、入出力開口部１１２を入出力端子６０の圧入部８６０に圧入する（図２２（Ａ））。入出力端子６０の圧入部８６０は、通電部８６２が入出力開口部１１２に入り込み、弾性部８６３ａ，８６３ｂが入出力開口部１１２により内側（通電部８６２の平板面側）に変形する。すなわち、保持領域８６４が圧入方向に対して平行にジグザグ状であるために入出力開口部１１２が弾性部８６３ａ，８６３ｂと接触する。このようにして、プリント基板１００の入出力開口部１１２に半導体モジュール１０の入出力端子６０の圧入部８６０が安定して圧入されて、入出力端子６０と入出力開口部１１２との接触が維持される（図２２（Ｂ））。したがって、入出力開口部１１２の内部に形成された導電部材と、入出力端子６０の弾性部８６３ａ，８６３ｂの平板面とが接続される。こうすることで、プリント基板１００の入出力電流が通電する回路パターン（符号省略）と半導体モジュール１０の半導体素子３０ａ，３０ｂの主電極とが電気的に接続されている。このような圧入部８６０を含む入出力端子６０を備える半導体モジュール１０でも、第６の実施の形態と同様の効果が得られるために、小型化を図りつつ、通電能力を増大することができ、また、プリント基板１００を安定して接続することが可能となる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子と、
前記半導体素子を収納する筐体と、
前記半導体素子の制御電極に電気的に接続されて、前記筐体から延伸する第１接続端子と、
前記半導体素子の主電極に電気的に接続されて、前記筐体から延伸し、平板状であって、先端部から厚さ方向に分岐し、離間している圧入部の少なくとも一方の平板面に弾性を有する弾性部を備える第２接続端子と、
を有する半導体モジュール。
【請求項２】
前記第２接続端子は、圧入された際に保持される保持領域の少なくとも一方の前記平板面に、前記弾性部の根本側に隣接する溝を備えている、
請求項１に記載の半導体モジュール。
【請求項３】
前記第２接続端子は、前記弾性部が、圧入された際に保持される保持領域に、前記平板面に対して突出して形成されている、
請求項１に記載の半導体モジュール。
【請求項４】
前記第２接続端子は、
前記弾性部が、圧入された際に保持される保持領域の先端側に隣接して、前記平板面に対して突出して備えられ、
前記保持領域の根本側に隣接し、前記平板面に対して突出する挟持部を備えている、
請求項１に記載の半導体モジュール。
【請求項５】
前記筐体は箱型であって、
前記第２接続端子は、前記筐体のおもて面の縁部のうち、少なくとも対向する２辺にそれぞれ設けられている、
請求項１乃至４のいずれかに記載の半導体モジュール。
【請求項６】
半導体素子と、
前記半導体素子を収納する筐体と、
前記半導体素子の制御電極に電気的に接続されて、前記筐体から延伸する第１接続端子と、
前記半導体素子の主電極に電気的に接続されて、前記筐体から延伸し、圧入部が平板状であって、前記圧入部の少なくとも一方の平板面の、圧入された際に保持される保持領域に複数の凸部が構成されている第２接続端子と、
を有する半導体モジュール。
【請求項７】
前記保持領域に前記凸部が圧入方向に対して平行または垂直に形成されて、前記保持領域がジグザグ状に構成されている、
請求項６に記載の半導体モジュール。
【請求項８】
前記圧入部が、平板状の第１圧入部材と平板状の第２圧入部材とが前記圧入部の根本で重ね合わせられ、前記根本から厚さ方向に分岐し、離間している、
請求項１に記載の半導体モジュール。
【請求項９】
前記第１接続端子は、平板状であって、幅方向に離間する弾性部を備える、
請求項１に記載の半導体モジュール。
【国際調査報告】
2020026644.tif 000025
2020026644.tif 000026
2020026644.tif 000027
2020026644.tif 000028