功率半导体装置及其制造方法与流程

文档序号:29630454发布日期:2022-04-13 15:47阅读:121来源:国知局
功率半导体装置及其制造方法与流程

1.本发明涉及具有散热器的功率半导体装置及其制造方法。


背景技术:

2.当前,为了对发热量大的功率半导体元件进行冷却,提出了在导热性良好的基座板固定有鳍片的构造的功率半导体装置。这样的功率半导体装置具有如下构造,即,使基座板插入至板状的导电性材料即面板的开口,在基座板和鳍片之间夹入面板而将其固定。
3.在专利文献1中公开了在形成开口的面板的侧面设置有凸起部的功率半导体装置。专利文献1所公开的功率半导体装置在使基座板插入至面板的开口时,使凸起部压入至基座板。即,专利文献1所公开的功率半导体装置是使基座板产生塑性变形而使凸起部侵入基座板。由此,在专利文献1所公开的功率半导体装置中,通过凸起部的侧面和基座板之间的接触面的摩擦力,对面板进行保持使其不会从基座板脱离。
4.在专利文献2中公开了在基座板的外周面设置有用于面板的定位的凹形状即定位部的功率半导体装置。在专利文献2所公开的功率半导体装置中,在定位部内侧的基座板设置上表面的位置比基座板的上表面低的凸起。另外,在专利文献2所公开的功率半导体装置中,在形成开口的面板的面的与定位部对应的位置处设置由凸起部构成的定位部。在专利文献2所公开的功率半导体装置中,在使基座板的定位部和面板的定位部的位置对准后的状态下,将基座板插入至面板的开口,仅对凸起施加与面板垂直的负荷,使凸起产生塑性变形。由此,在专利文献2所公开的功率半导体装置中,产生了塑性变形的凸起的构成材料在基座板的定位部和面板的定位部之间扩展,与面板紧密贴合,将基座板和面板固定。
5.专利文献1:国际公开第2015/046040号
6.专利文献2:国际公开第2015/083201号


技术实现要素:

7.但是,在上述专利文献1的技术中存在如下问题,即,如果在面板的凸起部的侧面存在凹凸,则在将凸起部压入至基座板时,在凸起部的侧面和基座板之间产生间隙,因此基座板与凸起部的侧面的接触面积变小,面板容易从基座板脱离。另外,根据上述专利文献2的技术,由于是对基座板进行加工而制作凸起,因此加工工序变得复杂,加工成本变高。
8.本发明就是鉴于上述问题而提出的,其目的在于得到面板不易从基座板脱离,并且能够简化加工工序的功率半导体装置。
9.为了解决上述课题,达成目的,本发明的功率半导体装置具有模塑部、平板状的导电性的面板、多个鳍片。模塑部是将功率半导体元件、基座板通过模塑树脂进行模塑而得到的,该基座板具有配置多个槽的第1面及在与第1面垂直的z方向上与第1面相反侧的第2面。面板形成有供基座板的第1面插入的开口,并且具有第3面和与第3面相反侧的第4面。多个鳍片固接于基座板的槽。面板在形成开口的侧面具有朝向相对的侧面凸出的多个凸起部。凸起部具有在与由z方向及凸起部的凸出方向形成的面平行的凸起部的剖面中朝向凸起部
的前端而变细的第5面。基座板具有将包含前端在内的多个凸起部的第5面之上覆盖的覆盖部,并且该基座板以将与多个凸起部的侧面之间的间隙填埋的方式产生塑性变形而与面板嵌合。
10.发明的效果
11.本发明涉及的功率半导体装置取得面板不易从基座板脱离,并且能够简化加工工序这样的效果。
附图说明
12.图1是表示实施方式1涉及的功率半导体装置的结构的一个例子的分解斜视图。
13.图2是示意性地表示实施方式1涉及的功率半导体装置的结构的一个例子的剖视图。
14.图3是示意性地表示实施方式1涉及的功率半导体装置的结构的一个例子的俯视图。
15.图4是示意性地表示实施方式1涉及的基座板与面板的接合情况的图,是图3的iv-iv剖视图。
16.图5是示意性地表示实施方式1涉及的功率半导体装置的制造方法的流程的一个例子的剖视图。
17.图6是示意性地表示实施方式1涉及的功率半导体装置的制造方法的流程的一个例子的剖视图。
18.图7是示意性地表示实施方式1涉及的功率半导体装置的制造方法的流程的一个例子的剖视图。
19.图8是示意性地表示实施方式1涉及的功率半导体装置的制造方法的流程的一个例子的剖视图。
20.图9是示意性地表示实施方式1涉及的功率半导体装置的制造方法的流程的一个例子的剖视图。
21.图10是示意性地表示通过实施方式1涉及的功率半导体装置的制造方法进行了制造后的凸起部和基座板之间的固接部分的一个例子的俯视图。
22.图11是示意性地表示实施方式2涉及的基座板与面板的接合情况的剖视图。
23.图12是示意性地表示实施方式3涉及的基座板与面板的接合情况的剖视图。
24.图13是示意性地表示实施方式4涉及的面板的结构的一个例子的俯视图。
25.图14是示意性地表示实施方式4涉及的基座板与面板的接合情况的图,是图13的xiv-xiv剖视图。
具体实施方式
26.下面,基于附图对本发明的实施方式涉及的功率半导体装置及其制造方法进行详细说明。此外,本发明并不限于这些实施方式。
27.实施方式1
28.图1是表示实施方式1涉及的功率半导体装置的结构的一个例子的分解斜视图。此外,在下面的说明中,对于功率半导体装置1及构成功率半导体装置1的部件,将配置鳍片4
的方向设为上方向,将与上方向相反侧的方向设为下方向。该“上”及“下”的表述是为了方便而记载的,并不是指实际的“上”及“下”,也可以上下调换。功率半导体装置1具有模塑部2、多个鳍片4、面板6。
29.模塑部2是通过模塑树脂对与未图示的功率半导体元件接合的引线框12、基座板20进行了模塑而得到的。基座板20在第1面即上表面具有供鳍片4插入的鳍片插入槽233。在基座板20的上表面,将鳍片插入槽233的延伸方向设为y方向,将与y方向垂直的方向设为x方向。另外,将与x方向及y方向这两者垂直的方向设为z方向。鳍片插入槽233在x方向上隔着间隔而配置。
30.鳍片4是矩形的薄板状的部件。鳍片4由导热性高的金属材料构成,以使得能够对后述的功率半导体元件中的发热进行散热。在一个例子中,鳍片4由铝或铜构成。鳍片4插入至基座板20的鳍片插入槽233,通过铆接而固定于基座板20。鳍片4配置为与基座板20夹着面板6。在y方向上,鳍片4的长度比基座板20的长度长。由此,功率半导体装置1的散热性提高。
31.面板6是具有第3面即上表面、与上表面相反侧的第4面即下表面的平板状的部件。面板6由比基座板20的材料硬的导电性的金属材料构成。面板6例如由不易腐蚀的不锈钢板或镀锌钢板构成。特别地,镀锌钢板比不锈钢板廉价,因此适于作为材料。面板6具有能够供基座板20的上部插入的开口61。在将基座板20的上部插入至面板6的开口61的状态下,鳍片4被固定于基座板20。优选在y方向上,面板6的长度大于或等于鳍片4的长度。通过设置该面板6,在y方向的鳍片4的长度比基座板20的长度长的情况下,也能够在x方向上相邻的鳍片4间的区域,形成直线状的风道。
32.图2是示意性地表示实施方式1涉及的功率半导体装置的结构的一个例子的剖视图。图3是示意性地表示实施方式1涉及的功率半导体装置的结构的一个例子的俯视图。模塑部2具有功率半导体元件11、引线框12、基座板20。
33.功率半导体元件11是功率控制用的半导体元件。整流二极管、功率晶体管、晶闸管、igbt(insulated gate bipolar transistor)为功率半导体元件11的一个例子。功率半导体元件11是由硅(si)形成的元件或由比硅带隙大的宽带隙半导体形成的元件。宽带隙半导体的一个例子是碳化硅(sic)、氮化镓类材料或金刚石。就使用了宽带隙半导体的功率半导体元件11而言,由于允许电流密度高,功率损耗低,因此能够将功率半导体装置1小型化。
34.引线框12具有搭载元件的元件搭载部分121、作为连接用的端子而引出的端子部分122。在元件搭载部分121的下表面通过导电部件14而配置功率半导体元件11。导电部件14的一个例子为焊料或银膏。另外,功率半导体元件11彼此、或功率半导体元件11和引线框12之间通过连接部件15电连接。连接部件15的一个例子为铝或铜。
35.基座板20是向鳍片4传导功率半导体元件11的热量的部件。基座板20在俯视图中为矩形形状。基座板20由导热性高、比面板6柔软的金属材料构成。基座板20由在对面板6进行铆接时容易产生塑性变形的金属材料构成。基座板20例如由铝或铜构成。在基座板20的上方的侧面设置台阶构造。即,基座板20具有第2面即下表面侧的第1基座部21、配置于第1基座部21之上的第2基座部22、配置于第2基座部22之上的鳍片固定部23。
36.基座板20隔着绝缘部件16在第1基座部21的下表面处与引线框12的元件搭载部分121接合。绝缘部件16由导热性高的绝缘材料构成。绝缘部件16的一个例子为绝缘片材、绝
缘基板或绝缘膜。作为绝缘部件16,能够使用包含导热性高的填料的环氧树脂。
37.第2基座部22将在第1基座部21之上设置的第1台阶部51的台阶面作为外周面。第1台阶部51的平坦部51a为第1基座部21的上表面。即,第2基座部22在俯视图中为比第1基座部21小的矩形形状,第1基座部21的周缘部的上表面作为平坦部51a而露出。
38.鳍片固定部23将在第2基座部22之上设置的第2台阶部52的台阶面作为外周面。鳍片固定部23在俯视图中为比第2基座部22小的矩形形状。第2台阶部52的平坦部即在第2基座部22的周缘部露出的上表面为载置面板6的面板设置面52a。
39.在鳍片固定部23的上表面,在x方向上交替地设置在y方向上延伸的凸壁部231、在y方向上延伸的铆接部232。凸壁部231具有对鳍片4的下部的一个面进行支撑的功能。凸壁部231是在x方向上以预先规定的间隔设置的。铆接部232设置于在x方向上相邻的两个凸壁部231之间。铆接部232的上端呈两叉形状,对在x方向上相邻的鳍片4的下部的一个面进行支撑。凸壁部231和铆接部232之间被在y方向上延伸的槽分开。该槽为鳍片插入槽233。此外,在x方向的两端部配置凸壁部231。
40.如图1及图3所示,在x方向的两端部配置的凸壁部231具有凸壁部231的一部分被挖掉的凹部即凸起载置部235。在一个例子中,在x方向的两端部配置的两个凸壁部231各自具有4个凸起载置部235。凸起载置部235具有在将面板6铆接于基座板20之前对面板6的后述的凸起部65进行支撑的功能。另外,第2基座部22在垂直于x方向的台阶面的与凸起载置部235对应的位置处具有排屑槽221。排屑槽221是成为在将面板6铆接于基座板20时排出的基座板20的碎屑的排出场所的槽。
41.如图2所示,基座板20、隔着绝缘部件16与基座板20的下表面接合的引线框12、与引线框12的元件搭载部分121接合的功率半导体元件11通过模塑树脂18而一体成型,由此形成模塑部2。此外,面板设置面52a设置于比模塑树脂18的上表面高的位置。由此,即使在模塑树脂18产生了毛刺的情况下,在面板6之下也不会夹入模塑树脂18。因此,面板6不会相对于基座板20的上表面倾斜,能够确保面板6和基座板20之间的平行度。
42.如图3所示,面板6是具有开口61的矩形形状的板状部件,但在一个角部设置有切去部62。切去部62为表示面板6的安装方向的标记。开口61在俯视图中为矩形形状。开口61具有能够供基座板20的鳍片固定部23插入的尺寸。面板6在形成开口61的侧面具有朝向相对的侧面凸出的凸起部65。与由z方向及凸起部65的凸出方向形成的面平行的凸起部65的剖面的形状具有朝向凸起部65的前端而变细的第5面即上表面。在一个例子中,凸起部65具有在俯视图中随着从与面板6的连接部65a朝向前端而变细的三角形。在图3的例子中,在与y方向平行的两个边各自设置4个凸起部65。在使鳍片固定部23插入至面板6的开口61时,凸起部65的位置与在基座板20的鳍片固定部23设置的凸起载置部235的位置相对应。即,使面板6的凸起部65的位置与基座板20的凸起载置部235的位置对齐,将基座板20的鳍片固定部23插入至面板6的开口61。另外,通过以面板6的下表面与基座板20的面板设置面52a之上接触的方式,从上方对面板6的凸起部65、凸起部65的周围的基座板20进行加压,从而将面板6固定于基座板20之上。面板6在周缘部具有4个螺纹孔63。为了通过螺钉将面板6固定于设置功率半导体装置1的装置的框体而设置螺纹孔63。
43.图4是示意性地表示实施方式1涉及的基座板与面板的接合情况的图,是图3的iv-iv剖视图。能够通过蚀刻加工或切削加工对面板6进行制作,但通过它们制作所花费的费用
都高昂,因此面板6通常通过廉价的冲裁加工来制作。冲裁加工以使用成为面板6的形状的冲模,通过冲头对部件进行裁切的方式进行制作。因此,通过冲裁加工制作的部件在面板6的上表面形成称为塌角面的曲面,在面板6的下表面形成毛刺面。另外,通常,在面板6的侧面形成凹凸面,而不是平缓的面。
44.因此,如图2及图4所示,在侧视时凸起部65的前端部的上表面成为曲面65c,与连接部65a处的上表面的z方向上的位置相比,凸起部65的前端的上表面的位置低。即,第5面即凸起部65的上表面的前端的z方向上的位置与面板6的上表面的位置相比存在于面板6的下表面侧。另外,凸起部65的第6面即下表面的位置与面板6的下表面的位置一致。在将面板6接合于基座板20的状态下成为如下结构,即,以在凸起部65的位于开口61侧的侧面65b与基座板20之间尽可能不产生间隙的方式接触,并且由基座板20的构成部件即覆盖部237覆盖凸起部65的前端部的曲面65c的一部分。这样,覆盖部237将凸起部65的前端部的曲面65c的一部分覆盖,并且在凸起部65的侧面65b与基座板20之间可能产生的间隙变小,因此面板6与基座板20之间的固接力提高,面板6不易从基座板20脱离。另外,即使凸起部65的侧面65b为凹凸面,也可以不对面板6的侧面65b进行追加加工。其结果,能够使用廉价的面板6。
45.如图3及图4所示,在固定了面板6的状态下,凸壁部231具有将凸起载置部235的底面235a一部分除去后的凹陷部236。凹陷部236设置于凸起载置部235的底面235a和覆盖部237之间。虽然在后述的制造方法中会进行说明,但凹陷部236是在通过加工头(jig)同时对面板6的凸起部65和凸起载置部235进行加压时由加工头的外形形成的。凹陷部236具有朝向基座板20的周缘部倾斜的锥形面236a。
46.在xy平面之上凹陷部236比凸起部65大。xy平面之上的凹陷部236的形状可以是矩形形状,也可以是正圆形状或椭圆形状,也可以与凸起部65相同地是三角形。
47.另外,在面板6的厚度大于或等于1.0mm且小于或等于2.0mm的情况下,凸起部65的x方向的尺寸即长度l大于或等于0.5mm且小于或等于0.9mm。如上所述,优选凸起部65的长度l比面板6的厚度小。通过使凸起部65的长度l小,能够扩大将鳍片4固定于基座板20的面积。其结果,能够使功率半导体装置1的散热性能提高。另外,通过使凸起部65的长度l小,从而能够使推压凸起部65时的冲压负荷小,功率半导体装置1的制造变得容易。
48.如图2及图4所示,面板6的下表面与面板6的面板设置面52a接触。凸起部65通过与基座板20接触而导通,作为功率半导体装置1的接地起作用。
49.此外,如图2所示,由多个鳍片4、面板6及基座板20构成铆接散热器30。
50.接着,对这样构造的功率半导体装置1的制造方法进行说明。图5至图9是示意性地表示实施方式1涉及的功率半导体装置的制造方法的流程的一个例子的剖视图。此外,图5至图7与图3的iv-iv剖视图对应,图8及图9与基座板及面板的剖视图对应。此外,在下面的说明中,针对功率半导体装置1及构成功率半导体装置1的部件,将配置鳍片4的方向设为上方向,将与上方向相反侧的方向设为下方向。该“上”及“下”的表述是为了方便而记载的,并不是指实际的“上”及“下”,也可以上下调换。
51.首先,隔着导电部件14将功率半导体元件11接合于引线框12的元件搭载部分121的下表面。然后,在接合有功率半导体元件11的引线框12的元件搭载部分121的上表面侧,隔着绝缘部件16而配置基座板20,对通过模塑树脂18进行了模塑的模塑部2进行制作。
52.接下来,在经过将从模塑部2凸出的引线框12成型为适当的形状的引线成型工序
等工序之后,进行将面板6铆接于基座板20的面板铆接。这里,使基座板20的鳍片固定部23插入至面板6的开口61。此时,如图5所示,使面板6的凸起部65的位置与基座板20的凸起载置部235的位置对准,将基座板20插入至面板6。由此,成为如下状态,即,第6面即凸起部65的下表面与凸起载置部235的底面235a接触,在鳍片固定部23由凸起部65支撑面板6。
53.之后,将加工头即面板凸起加压部90按压至凸起部65的上表面。然后,使用面板凸起加压部90同时向下方推压全部凸起部65。面板凸起加压部90的下表面91与基座板20的上表面或下表面平行。在xy平面之上面板凸起加压部90的下表面91的大小比凸起部65的大小大。由此,在凸起部65的上表面处于凸起载置部235的底面235a以下的位置时,凸起部65周围的基座板20也与凸起部65同时被推压。此外,这里,周围是指在凸起部65的上表面处于凸起载置部235的底面235a以下的位置时,面板凸起加压部90所接触的基座板20的范围。
54.在由面板凸起加压部90进行的推压中,最初仅凸起部65被按压。但是,在铆接中途,如果凸起部65的上表面到达凸起载置部235的底面235a以下的位置,则面板凸起加压部90同时推压凸起部65及基座板20并且朝向下方移动。此时,通过由面板凸起加压部90进行的推压,构成凸起载置部235的基座板20产生塑性变形。具体而言,由面板凸起加压部90推压的部分的基座板20向箭头e的方向产生变形,以将基座板20的侧面和凸起部65的侧面65b之间填埋的方式移动。因此,在使用了具有侧面65b为凹凸面的凸起部65的面板6的情况下,也能够减少在凸起部65和基座板20之间可能产生的间隙,使基座板20和面板6的固接力提高。另外,在凸起部65的上表面成为凸起载置部235的底面235a以下的位置的铆接中途,形成由比面板6的上表面低的凸起部65的上表面、基座板20、面板凸起加压部90的下表面91包围的空间。通过同时推压基座板20及凸起部65这两者,基座板20以将该空间填埋的方式产生塑性变形,其结果形成覆盖部237。
55.如果举出基座板20由铝材料构成的情况的例子,则铝材料的表面被氧化膜覆盖,但如果将铝材料的表面的氧化膜剥离,则出现没有氧化膜的新生面。如果铝材料的新生面与面板6接触,则能够将接地电阻抑制得低。但是,如果铝材料的新生面与空气接触,则瞬间会被氧化膜覆盖。
56.因此,在本实施方式中,如图6所示,通过同时推压凸起部65和凸起部65周围的基座板20,从而使凸起部65的侧面65b与基座板20紧密贴合,并且使基座板20变形。因此,能够在几乎没有混入空气的状态下将凸起部65的侧面65b和基座板20的新生面之间的间隙填埋。此时,在凸起部65的侧面65b和基座板20之间也可以存在若干间隙。即,根据本实施方式的制造方法,基座板20处出现的新生面在被氧之化前,与面板6的凸起部65接触。其结果,能够降低接地电阻,并且确保稳定的接地。
57.接下来,如图7所示,在铆接完成时,包含凸起部65在内的面板6的下表面到达面板设置面52a。另外,被面板凸起加压部90推压,由于变形而移动的基座板20的构成材料即基座板屑20a移动至排屑槽221。通过使排屑槽221的空间大,能够将基座板屑20a排出到外侧。如上所述,执行面板铆接。
58.如图5至图7所示,面板铆接是使用面板凸起加压部90同时推压凸起部65及凸起部65周围的基座板20而在一次工序中完成的。面板凸起加压部90具有与凸起部65接触的推压面即下表面91、侧面92、92a,在推压时与基座板20接触的侧面92a的下部被切为锥形状。即,以与下表面91平行的面板凸起加压部90的面积朝向下表面91而变小的方式在侧面92a的下
部设置有锥度,成为锥形面92b。这样,通过使用在基座板20侧设置了锥形面92b的面板凸起加压部90,从而在通过面板凸起加压部90的下表面91推压凸起部65时,面板凸起加压部90的一部分以不与基座板20的凸起载置部235的底面235a垂直的角度侵入基座板20。其结果,构成基座板20的材料的通过塑性变形而被压溃的部分容易迂回到凸起部65的侧面65b及上表面。
59.当在面板凸起加压部90没有设置锥形面92b的情况下,至将面板凸起加压部90从基座板20完全拔出为止,面板凸起加压部90的侧面92a与基座板20保持接触的状态。因此,在两者之间持续施加摩擦力,存在容易引起面板凸起加压部90与基座板20固接这样的问题。但是,如图7所示,在实施方式1中,由于在面板凸起加压部90设置有锥形面92b,因此面板铆接后的面板凸起加压部90的锥形面92b与基座板20的接触面成为锥形面236a。因此,当将面板凸起加压部90稍微向拔出方向、在图7的例子中为上方向拉起的时候,面板凸起加压部90的侧面92b成为不与基座板20的锥形面236a接触的状态。其结果,面板凸起加压部90容易从基座板20脱离,防止了面板凸起加压部90与基座板20固接。此外,面板凸起加压部90的底面的形状可以是矩形形状,也可以是正圆形状或椭圆形状,也可以是其它形状。另外,优选面板凸起加压部90的材质为不锈钢、工具钢等比基座板20及面板6坚固的部件。
60.之后,如图8所示,将多个鳍片4插入至鳍片固定部23的鳍片插入槽233。此时,鳍片4的下部成为与凸壁部231接触的状态。而且,如图9所示,将加工头95插入至鳍片4间的铆接部232而进行加压。此时,加工头95插入至铆接部232的分为两叉的部分。由此,铆接部232产生塑性变形,鳍片4被铆接、固定在基座板20。然后,通过拔出加工头95,从而制造出功率半导体装置1。
61.图10是示意性地表示通过实施方式1涉及的功率半导体装置的制造方法进行了制造后的凸起部和基座板之间的固接部分的一个例子的俯视图。通过由面板凸起加压部90进行的加压,在面板铆接之后,在基座板20的凸起载置部235形成凹陷部236。凸起载置部235的侧面相对于面板6的上表面垂直,但凹陷部236的侧面成为相对于面板6的上表面以非直角的角度倾斜的锥形面236a。
62.在俯视图中使凹陷部236比凸起部65大,由此在面板铆接时,能够使存在于凸起部65周围的基座板20的构成材料向凸起部65大量移动。由此,基座板20的覆盖部237能够将凸起部65的前端部的上表面覆盖。另外,在凸起载置部235的下方设置的排屑槽221的y方向的尺寸即宽度比凸起部65和面板6之间的连接部65a的y方向的尺寸即宽度大。由此,在面板铆接时由基座板20的构成材料的移动而产生的基座板屑20a变得容易扩展,基座板屑20a容易向基座板20的外部排出。其结果,能够通过面板凸起加压部90同时高效地推压凸起部65和基座板20。
63.但是,在通过凸起部65对基座板20进行切削并且推压的情况下,由于通过冲裁制作的凸起部65的侧面65b为凹凸面,因此凸起部65的侧面65b与基座板20的接触有可能变小。另外,由于凸起部65的侧面65b与基座板20的接触小,因此面板6容易向与推压方向相反的方向脱离。因此,担心在将面板6和基座板20固定之后,在向下一个工序搬运时,产生面板6脱离的不良情况。
64.另一方面,在实施方式1中,将基座板20的鳍片固定部23插入至面板6的开口61,以面板6的下表面与基座板20的面板设置面52a接触的方式固定了面板6。在面板6的开口61侧
的边设置有向开口61侧凸出且前端的上表面的位置比与面板6的连接部65a低的凸起部65。在基座板20以将该凸起部65的前端部侧的侧面65b和基座板20之间的间隙填埋的方式产生塑性变形而与面板6嵌合的状态下,基座板20的覆盖部237将凸起部65的包含前端在内的上表面覆盖。由此,面板6和基座板20之间的固接力提高,能够对面板6从基座板20脱离进行抑制。
65.此外,在不同于实施方式1的方法的情况下,想到对凹凸面即凸起部65的侧面65b进行追加加工的方法。但是,在实施方式1中,如上所述,在1次工序中同时推压面板6的凸起部65和基座板20,使基座板20变形,使基座板20的构成材料移动至凸起部65的前端部的侧面65b及上表面。由此,凸起部65的前端部的上表面的一部分被基座板20覆盖,并且凸起部65的侧面65b的几乎所有间隙被填埋。此时,凸起部65的侧面65b在不与空气接触的状态下与基座板20的新生面接触。因此,能够使用仅进行冲裁加工的廉价的面板6,并且能够降低接地电阻,能够确保稳定的接地。另外,能够降低来自功率半导体元件11的辐射噪声,大幅度抑制功率半导体元件11的误动作。
66.而且,在基座板20的凸起载置部235下方设置有侧面为锥形面236a的凹陷部236。由此,不仅从上方,从倾斜方向也能够通过目视确认面板铆接后的状态,能够容易地进行外观检查。
67.实施方式2
68.图11是示意性地表示实施方式2涉及的基座板与面板的接合情况的剖视图。在实施方式2中,凸起部65具有从与面板6的连接部65a朝向前端而上表面阶段性地变低的台阶部65d。即,凸起部65的前端部为台阶构造。在图11的例子中,示出具有3级台阶的台阶部65d,但台阶部65d能够具有任意级数的台阶。而且,台阶部65d的各平坦部651之上被基座板20的覆盖部237覆盖。台阶部65d只要比凸起部65中的凸起部65与面板6之间的连接部65a更靠前端侧即可。另外,也可以将多个凸起部65中的至少大于或等于一个设为图11所示的凸起部65。此外,对与实施方式1相同的结构要素标注相同的标号,省略其说明。
69.在实施方式2中,凸起部65具有在侧视时从与面板6的连接部65a朝向前端而上表面阶段性地变低的台阶部65d。另外,基座板20的覆盖部237将台阶部65d的各平坦部651之上覆盖。由此,能够得到与实施方式1相同的效果。另外,通过增大由台阶部65d形成的假想的上表面的倾斜角度,从而与实施方式1的情况相比将凸起部65的前端部分覆盖的覆盖部237的量增加,因此与实施方式1的情况相比能够增大基座板20与面板6之间的固接力。另外,由于凸起部65的前端部成为台阶部65d,因此凸起部65与基座板20的接触面积增加。其结果,与实施方式1的情况相同地,能够确保稳定的接地。
70.实施方式3
71.图12是示意性地表示实施方式3涉及的基座板与面板的接合情况的剖视图。在实施方式3中,在剖视图中凸起部65的前端部的上表面为朝向前端而具有线性梯度的倾斜面65e。而且,倾斜面65e之上被基座板20的覆盖部237覆盖。在图12中,倾斜面65e的起始是凸起部65的长度方向的中央附近,但只要是比凸起部65与面板6之间的连接部65a更靠前端侧即可。另外,也可以将多个凸起部65中的至少大于或等于一个设为图12所示的凸起部65。此外,对与实施方式1相同的结构要素标注相同的标号,省略其说明。
72.在实施方式3中,凸起部65的前端部的上表面由具有线性梯度的倾斜面65e构成。
因此,在面板铆接时,基座板20的构成材料一边将倾斜面65e填埋一边移动。另外,由于与实施方式1的情况相比由基座板20覆盖凸起部65的覆盖部237的量增加,因此能够使基座板20与面板6之间的固接力增大。而且,由于凸起部65与基座板20的接触面积增加,因此与实施方式1的情况相同地,能够确保稳定的接地。
73.实施方式4
74.图13是示意性地表示实施方式4涉及的面板的结构的一个例子的俯视图。面板6在形成开口61的侧面具有2种凸起部65、65a。凸起部65配置于面板6的形成开口61的侧面中的在y方向上延伸的两个侧面的y方向外侧。在图13的例子中配置于4处。凸起部65a配置于在面板6的形成开口61的侧面中的沿y方向延伸的两个侧面配置的两个凸起部65之间。在图13的例子中配置于4处。
75.凸起部65与通过实施方式1的图4说明过的凸起部相同,但凸起部65a具有与凸起部65不同的构造。图14是示意性地表示实施方式4涉及的基座板与面板的接合情况的图,是图13的xiv-xiv剖视图。凸起部65a具有从凸起部65a的与面板6的连接部65a向下侧折弯的构造。而且,凸起部65a的第6面即下表面65f的位置与面板6的下表面6a的位置不一致,与面板6的下表面6a相比向下侧凸出。对于图13所示的面板6,能够通过冲裁加工同时制作凸起部65及凸起部65a。即,能够廉价地制造面板6。
76.实施方式1所示的凸起部65的下表面是平坦的,容易与面板设置面52a接触。在通过面板凸起加压部90推压凸起部65的情况下,由于面板6的凸起部65到达完成面板铆接的面板设置面52a,因此如图4所示,面板6容易以没有倾斜的状态保持于基座板20。另一方面,凸起部65a的下表面65f相对于面板6的下表面6a倾斜地配置。由此,如图14所示,凸起部65a与完成面板铆接的面板设置面52a相比侵入到更下侧。
77.另外,就凸起部65而言,如图4所示,前端部的曲面65c被基座板20的覆盖部237覆盖。但是,就凸起部65a而言,如图14所示,比前端部的曲面65c大的区域被基座板20的覆盖部237覆盖。其结果,凸起部65a和基座板20之间的接触面积增加,基座板20和面板6间的固接力增大。此外,凸起部65和凸起部65a的数量只是例示,能够设为任意数量。
78.在实施方式4中,面板6具有:凸起部65,其具有与面板6的下表面6a对齐的下表面;以及凸起部65a,其具有相对于面板6的下表面6a向下侧凸出的下表面65f。凸起部65具有在面板铆接之后,保持面板6的平行度的作用。另外,凸起部65a具有如下作用,即,在面板铆接时,通过侵入基座板20的面板设置面52a,从而对面板6的倾斜进行抑制,使基座板20与面板6之间的固接力增大。
79.而且,就凸起部65a的上表面而言,与凸起部65的上表面相比被基座板20的覆盖部237覆盖的面积变大。由此,基座板20与面板6之间的固接力也增大。
80.另外,面板6的配置于开口61侧的凸起部65a在从凸起部65a的与面板6的连接部65a向下侧折弯的状态下,侵入面板6的面板设置面52a。其结果,与基座板20的接触面积增加,能够确保稳定的接地。
81.此外,在面板6设置的凸起部65、65a的侧面的形状并不限于图4、图11、图12及图14所示的形状。
82.以上实施方式所示的结构表示的是本发明的内容的一个例子,也可以与其它的公知技术进行组合,在不脱离本发明的主旨的范围内,也可以省略、变更结构的一部分。
83.标号的说明
84.1功率半导体装置,2模塑部,4鳍片,6面板,6a、65f、91下表面,11功率半导体元件,12引线框,14导电部件,15连接部件,16绝缘部件,18模塑树脂,20基座板,20a基座板屑,21第1基座部,22第2基座部,23鳍片固定部,30铆接散热器,51第1台阶部,51a、651平坦部,52第2台阶部,52a面板设置面,61开口,65、65a凸起部,65a连接部,65b、92、92a侧面,65c曲面,65d台阶部,65e倾斜面,90面板凸起加压部,92b、236a锥形面,95加工头,121元件搭载部分,122端子部分,221排屑槽,231凸壁部,232铆接部,233鳍片插入槽,235凸起载置部,235a底面,236凹陷部,237覆盖部。
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