半导体装置、金属电极部件及半导体装置的制造方法制造方法及图纸

筒状接触部件(10)的主体筒部(1)的一个开放端(1a)通过焊料(25)接合到绝缘基板的导电性板(22)上。从外部电极用端子(11)的一个端部(11a)的开放端(11e)向中空筒状的外部电极用端子(11)的空洞部(12)插入筒状接触部件(10)的主体筒部(1)的另一个开放端(1b)侧的一部分。外部电极用端子(11)的另一个端部(11b)被设置在贯通孔插入部(11c)的切口分离成多个分支部。外部电极用端子(11)的贯通孔插入部(11c)的分支部的外侧的柱面为圆弧形状。利用辅助楔(14)，沿从外部电极用端子(11)的内侧向外侧的方向对该贯通孔插入部(11c)的各分支部(11d)施加压力。由此，能够消除伴随着外部电极用端子(11)与其他部件的连接而带来的组装不良。

Semiconductor device, metal electrode component and manufacturing method of semiconductor device

An open end (1a) of the main barrel (1) of the cylindrical contact component (10) is bonded to the conductive plate (22) of the insulating substrate by solder (25). An open end (11e) of an end (11a) terminal (11a) of an external electrode is inserted into a hollow cylinder shaped external electrode by a cavity (12) terminal (11) of a terminal (12) to insert a part of the other open end (1b) side of the main cylinder part (1) of the cylindrical contact part (10). The other end (11b) of the terminal electrode (11) of the external electrode is arranged at the end of the through hole insertion part (11c) and is separated into a plurality of branch branches. The cylindrical surface of the outer side of the branch part of the through hole insertion part (11c) of the external electrode (11) is circular. Using auxiliary wedge (14), pressure is applied to each branch (11d) of the through hole insertion part (11c) along the inner side to the outer side of the terminal (11) from the external electrode. Thereby, the assembly defect caused by the connection of the external electrode terminal (11) and other components can be eliminated.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体装置、金属电极部件及半导体装置的制造方法
本专利技术涉及半导体装置、金属电极部件及半导体装置的制造方法。
技术介绍
以往，例如半导体模块等半导体装置具有通过焊料将半导体芯片和/或其他构成部件等接合到绝缘电路基板的表面的导电性板的构成。通过将外部电极用端子嵌合于中空筒状的金属部件(以下，称为筒状接触部件)，该中空筒状的金属部件利用焊料而接合于绝缘电路基板的表面的导电性板，从而将导电性板与外部电极用端子电连接(例如，参照下述专利文献1、2)。在将绝缘电路基板上的半导体芯片与外部电极用端子连接时，在通过焊接而在绝缘电路基板的导电性板上安装筒状接触部件之后，向筒状接触部件的空洞筒状的主体筒部压入针状的外部电极用端子。筒状接触部件的主体筒部的内径(直径)配合于与外部电极用端子嵌合的尺寸，比外部电极用端子的外径尺寸小一些。对现有的半导体模块的主要部分的构成进行说明。图9是表示现有的半导体模块的主要部分的构成的截面图。图10是表示图9的切割面A处的外部电极用端子的另一个端部的平面形状的一个例子的俯视图。如图9所示，现有的半导体模块的筒状接触部件110具备：中空筒状的主体筒部101和分别设置于主体筒部101的两个开放端101a、101b的凸缘102、103。筒状接触部件110的主体筒部101的一个开放端101a的凸缘102通过焊料125接合到层叠基板120的正面的导电性板122。层叠基板120是通过利用铜(Cu)箔在陶瓷基板121的正面形成导电性板122，并在陶瓷基板121的背面形成铜箔123而成。筒状接触部件110介由导电性板122和省略图示的导线与半导体芯片(未图示)电连接。外部电极用端子111的一个端部111a通过被压入到筒状接触部件110的主体筒部101(空洞部104)，并嵌合于筒状接触部件110而被固定。外部电极用端子111介由筒状接触部件110与半导体芯片124电连接。外部电极用端子111的另一个端部111b从树脂壳体126的贯通孔127向树脂壳体126的外侧突出。另外，外部电极用端子111的另一个端部111b在向树脂壳体126的外侧突出的部分中，通过焊接而被连接到印刷电路基板(PCB：PrintedCircuitBoard)131(未图示)。或者，外部电极用端子111的另一个端部111b在向树脂壳体126的外侧突出的部分中，被压入到印刷电路基板131的贯通孔132且与沿着贯通孔132的内壁设置的电极(以下，称为贯通孔电极)133接触，与印刷电路基板131上的电路部导通。在将外部电极用端子111压入到印刷电路基板131的贯通孔132时，外部电极用端子111的另一个端部111b的外径配合于与贯通孔132嵌合的尺寸而比沿着贯通孔132的内径设置的贯通孔电极133的内径大一些。通过这样设定嵌合尺寸，从而利用外部电极用端子111与贯通孔电极133的推斥力而使外部电极用端子111与贯通孔电极133接触。外部电极用端子111具有：例如以相对于外部电极用端子111的中心轴z线对称的方式折弯成预定角度(例如大致V字状)的端部形状(图10)、或分支成多个且使各分支部分别向与外部电极用端子111的中心轴z正交的方向x(或者方向y，或者两个方向x、y)局部突出成凸状的端部形状(例如，参照下述专利文献3)。通过加工成这样的端部形状，从而使外部电极用端子111的另一个端部111b的外径比设置于贯通孔132的内壁的贯通孔电极133的内径大一些。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2011-150833号公报专利文献2：日本特开2012-231042号公报专利文献3：日本特开2016-012604号公报
技术实现思路
技术问题然而，在图9、图10所示的将外部电极用端子111压入而嵌合于筒状接触部件110的主体筒部101的构成的现有的半导体模块中产生如下问题。图6、图7是示意地表示现有的半导体模块在组装过程中的问题的一个例子的截面图。图8是示意地表示现有的半导体模块在组装过程中的状态的截面图。在图8中示出在印刷电路基板131的贯通孔133中插入141外部电极用端子111时的状态。第一个问题是，因将筒状接触部件110焊接于层叠基板120上时的焊料上升性(焊接性)而导致在向筒状接触部件110的主体筒部101压入外部电极用端子111时会产生不良(图6、图7)。在通过焊料125将筒状接触部件110的主体筒部101的一个开放端101a的凸缘102接合于层叠基板120上时，因毛细管现象而导致焊料125a爬升或飞散到主体筒部101的内壁101c。在发生焊料125的爬升或飞散的情况下，无法将外部电极用端子111插入到比附着于主体筒部101的内壁101c的焊料125a更靠近深处的位置(导电性板122侧)(图6)。另外，在压入外部电极用端子111时，在主体筒部101的内壁101c的附着有焊料125a的位置对外部电极用端子111施加负荷。由此，导致外部电极用端子111弯曲或折断等(图7)。第二个问题是，由于将外部电极用端子111的另一个端部111b的外径设计得比贯通孔电极133的内径大一些而导致在将外部电极用端子111插入141到印刷电路基板131的贯通孔132时会产生的不良(图8、图10)。图8的箭头的朝向是外部电极用端子111的插入141的方向。以具有折弯成相对于外部电极用端子111的中心轴z线对称的大致V字状的端部形状(参照图10)的外部电极用端子111为例进行说明。在折弯成大致V字状的外部电极用端子111的另一个端部111b与贯通孔电极133点接触的状态下，外部电极用端子111被插入141于印刷电路基板131的贯通孔132。因此，在与外部电极用端子111点接触的部分134，贯通孔电极133被切削而导致破损。另外，在产生贯通孔电极133的削屑的情况下，该削屑有可能附着于印刷电路基板131、半导体模块，导致绝缘性降低。本专利技术为了消除上述现有技术的问题，目的在于提供能够消除伴随着外部电极用端子与其他部件的连接的组装不良的半导体装置、金属电极部件及半导体装置的制造方法。技术方案为了解决上述课题，实现本专利技术的目的，本专利技术的金属电极部件能够介由中空筒状的金属部件而将上述半导体芯片或上述导电性板的电位引出到外部，具有如下特征。上述金属部件的一方的第一开放端通过焊料接合到在绝缘基板上安装的半导体芯片或导电性板。上述金属电极部件是从两端的开放端中的一方的第三开放端供上述金属部件的另一方的第二开放端侧的部分插入的中空筒状。上述金属电极部件被固定于从上述第三开放端插入到内部的上述金属部件。另外，本专利技术的金属电极部件的特征是，在上述的专利技术中，可以具有比上述金属部件的外径大的内径。另外，本专利技术的金属电极部件的特征是，在上述的专利技术中，上述金属电极部件的内壁可以与从上述金属部件的外壁向外侧伸出的突起部接触而固定于上述金属部件。另外，本专利技术的金属电极部件的特征是，在上述的专利技术中，在两端的开放端中的另一方的第四开放端侧的端部可以具备多个切口和多个分支部，上述第四开放端侧的端部可以插入到电路基板的贯通孔。多个上述切口从该第四开放端，与中心轴平行地设置在上述第四开放端侧的端部。多个上述分支部通过设置在上述第四开放端侧的端部的上述切口分离而成。另外，本专利技术的金属电极部件的特本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属电极部件，其特征在于，能够介由中空筒状的金属部件而将半导体芯片或导电性板的电位引出到外部，该中空筒状的金属部件的一方的第一开放端通过焊料接合到在绝缘基板上安装的所述半导体芯片或所述导电性板，所述金属电极部件是从两端的开放端中的一方的第三开放端供所述金属部件的另一方的第二开放端侧的部分插入的中空筒状，所述金属电极部件被固定于从所述第三开放端插入到内部的所述金属部件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.18 JP 2016-0560621.一种金属电极部件，其特征在于，能够介由中空筒状的金属部件而将半导体芯片或导电性板的电位引出到外部，该中空筒状的金属部件的一方的第一开放端通过焊料接合到在绝缘基板上安装的所述半导体芯片或所述导电性板，所述金属电极部件是从两端的开放端中的一方的第三开放端供所述金属部件的另一方的第二开放端侧的部分插入的中空筒状，所述金属电极部件被固定于从所述第三开放端插入到内部的所述金属部件。2.根据权利要求1所述的金属电极部件，其特征在于，所述金属电极部件具有比所述金属部件的外径大的内径。3.根据权利要求1所述的金属电极部件，其特征在于，所述金属电极部件的内壁与从所述金属部件的外壁向外侧伸出的突起部接触而固定于所述金属部件。4.根据权利要求1所述的金属电极部件，其特征在于，所述金属电极部件具备：多个切口，从两端的开放端中的另一方的第四开放端，与中心轴平行地设置在该第四开放端侧的端部；以及多个分支部，通过设置在所述第四开放端侧的端部的所述切口分离而成，所述第四开放端侧的端部被插入到电路基板的贯通孔。5.根据权利要求4所述的金属电极部件，其特征在于，所述分支部形成为圆弧柱状，所述圆弧柱状具有从与中心轴正交的圆弧状的面的周围沿与中心轴平行的方向引出母线而成的柱面。6.根据权利要求4所述的金属电极部件，其特征在于，所述金属电极部件利用从所述第四开放端插入到内部的楔将所述分支部固定于所述贯通孔的内壁，与沿着所述贯通孔的内壁设置的环状的贯通孔电极连接。7.根据权利要求6所述的金属电极部件，其特征在于，利用锥面上具有与所述贯通孔电极的内径相同的外径的圆锥状的所述楔将所述分支部固定于所述贯通孔的内壁。8.根据权利要求6或7所述的金属电极部件，其特征在于，所述金属电极部件具有比所述贯通孔电极的内径小的外径。9.一种半导体装置，其特征在于，具备：绝缘基板；半导体芯片或导电性板，其安装于所述绝缘基板上；中空筒状的金属部件，其具备第一开放端以及所述第一开放端的相反侧的第二开放端，所述第一开放端通过焊料接合于所述半导体芯片或所述导电性板；以及金属电极部件，其为中空筒状，具备第三开放端以及所述第三开放端的相反侧的第四开放端，通过将所述金属部件的所述第二开放端侧的部分从所述第三开放端插入到内部而固定于所述金属部件，能够介由所述金属部件将所述半导体芯片或所述导电性板的电位引出到外部。10.根据权利要求9所述的半导体装置，其特征在于，所述金属电极部件的内径比所述金属部件的外径大。11.根据权利要求9所述的半导体装置，其特征在于，所述金属部件具备从所述金属部件的外壁向外侧伸出的突起部，所述金属电极部件使内壁与所述突起部接触而固定于所述金属部件。12.根据权利要求9所述的半导体装置，其特征在于，所述金属电极部件具备：多个切口，从所述第四开放端，与中心轴平行地设置在所述第四开放端侧的端部；以及多个分支部，通过被设置在所述第四开放端侧的端部的所述切口分离而成，所述第四开放端侧的端部被插入到电路基板的贯通孔。13.根据权利要求12所述的半导体装置，其特征在于，所述分支部形成为圆弧柱状，所述圆弧柱状具有从与所述金属电极部件的中心轴正交的圆弧状的面的周围沿与所述金属电极部件的中心轴平行的方向引出母线而成的柱面。14.根据权利要求12所述的半导体装置，其特征在于，所述半导体装置还具备从...

【专利技术属性】
技术研发人员：安达和哉，
申请(专利权)人：富士电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP