半导体装置零件以及半导体装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供能够避免与能够用作螺母插入孔的孔相邻的壁发生破损的半导体装置零件以及半导体装置。根据一实施方式，半导体装置零件具备具有能够用作螺母插入孔的第一孔的第一部分、以及具有隔着壁与所述第一孔相邻的第二孔的第二部分。另外，所述第一孔具有与所述壁面对的第一面、与所述第一面相接的第二面、与所述第二面相接的第三面、与所述第三面相接且与所述第一面相对的第四面、与所述第四面相接且与所述第二面相对的第五面、以及与所述第五面和所述第一面相接且与所述第三面相对的第六面。另外，所述第一面与所述第四面的距离长于所述第二面与所述第五面的距离以及所述第三面与所述第六面的距离。
【专利说明】半导体装置零件以及半导体装置
[0001]关联申请
[0002]本申请享受以日本特愿2013-190785号(申请日:2013年9月13日)为基础申请的优先权。本申请通过参照该基础申请而包含基础申请的全部内容。
【技术领域】
[0003]本实用新型的技术方案涉及半导体装置零件以及半导体装置。
【背景技术】
[0004]电力用半导体装置的壳体零件具备供外部配线的端子零件的螺纹紧固用的螺母插入的螺母插入孔、以及供外部配线的端子零件插入的端子零件插入孔。在螺母插入孔与端子零件插入孔之间无法确保足够距离的情况下，使上述孔之间的中间壁变薄。其结果是，该中间壁有可能无法承受螺纹紧固时的螺母的旋转力而发生破损。另外，在螺母插入孔的周围配置用于增加沿面距离的槽的情况下，较薄的中间壁与螺母插入孔相邻，有可能使该中间壁发生破损。
实用新型内容
[0005]本实用新型的技术方案提供能够避免与能够用作螺母插入孔的孔相邻的壁发生破损的半导体装置零件以及半导体装置。
[0006]根据本实用新型，半导体装置零件具备:第一部分，其具有能够用作螺母插入孔的第一孔；以及第二部分，其具有隔着壁与所述第一孔相邻的第二孔。另外，所述第一孔具有:与所述壁面对的第一面；与所述第一面相接的第二面；与所述第二面相接的第三面；与所述第三面相接且与所述第一面相对的第四面；与所述第四面相接且与所述第二面相对的第五面；以及与所述第五面和所述第一面相接且与所述第三面相对的第六面。另外，所述第一面与所述第四面的距离长于所述第二面与所述第五面的距离、以及所述第三面与所述第六面的距离。
[0007]另外，优选的是，所述第二面、第三面、第五面、第六面中的至少一个面包含第一部分面和第二部分面，所述第一部分面是平坦面，所述第二部分面是将所述第一部分面与所述第一面或者第四面连结的面，相对于所述第一部分面位于所述第一孔的外侧方向。
[0008]另外，优选的是，所述第二部分面与所述第一面或者第四面的连接部分是曲面。
[0009]另外，优选的是，所述第二面、第三面分别具有占所述第二面、第三面的面积的一半以上的作为平坦面的第一部分面，所述第二面的所述第一部分面与所述第三面的所述第一部分面相接。
[0010]另外，优选的是，所述第五面、第六面分别具有占所述第五面、第六面的面积的一半以上的作为平坦面的第一部分面，所述第五面的所述第一部分面与所述第六面的所述第一部分面相接。
[0011]另外，优选的是，所述第一孔的形状为相对于所述第一孔的中心轴线点对称。
[0012]另外，根据技术方案，半导体装置具备:散热板；半导体芯片，其隔着绝缘基板配置在所述散热板上；以及壳体零件，其具备能够用作螺母插入孔的第一孔以及隔着壁与所述第一孔相邻的第二孔，该壳体零件安装于所述散热板的所述半导体芯片侧。另外，所述第一孔具有:与所述壁面对的第一面；与所述第一面相接的第二面；与所述第二面相接的第三面；与所述第三面相接且与所述第一面相对的第四面；与所述第四面相接且与所述第二面相对的第五面；以及与所述第五面和所述第一面相接且与所述第三面相对的第六面。另夕卜，所述第一面与所述第四面的距离长于所述第二面与所述第五面的距离、以及所述第三面与所述第六面的距离。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是概略表示第一实施方式的半导体装置的构造的剖视图。
[0014]图2是表示第一实施方式的壳体零件的构造的立体图。
[0015]图3是用于说明向第一实施方式的壳体零件安装螺母以及端子零件的立体图，且表示螺母插入到壳体零件的螺母插入孔的状态。
[0016]图4是用于说明向第一实施方式的壳体零件安装螺母以及端子零件的立体图，且表示端子零件配置在插入有螺母的螺母插入孔的状态。
[0017]图5是表不第一实施方式的壳体零件的构造的俯视图。
【具体实施方式】
[0018]以下，参照附图来说明本实用新型的实施方式。
[0019](第一实施方式)
[0020]图1是概略表示第一实施方式的半导体装置的构造的剖视图。
[0021]图1的半导体装置具备散热板1、绝缘基板2、导电膜3、4、5、半导体芯片6、接合线
7、作为半导体装置零件的例子的壳体零件11、外部配线12、端子零件13、螺母14、螺钉15以及密封树脂16。
[0022]散热板I是用于放出从半导体芯片6产生的热量的板构件。散热板I例如由导热率较高的金属形成。图1表示与散热板I的表面平行且彼此垂直的X方向及Y方向、以及与散热板I的表面垂直的Z方向。
[0023]在本说明书中，将+Z方向设为上方向进行处理，将-Z方向设为下方向进行处理。例如，散热板I与绝缘基板2的位置关系表现为散热板I位于绝缘基板2的下方。
[0024]绝缘基板2具有利用导电膜3、4等形成有电路图案的第一主表面以及利用导电膜5等形成有电路图案的第二主表面。绝缘基板2例如是陶瓷基板。另外，导电膜3、4、5例如是金属膜。绝缘基板2以第一主表面朝向上方、第二主表面朝向下方的方式配置在散热板I上。
[0025]半导体芯片6隔着导电膜3而配置在绝缘基板2上。半导体芯片6例如是具备IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)等电力用晶体管的电力用半导体芯片。半导体芯片6通过接合线7与导电膜4电连接。
[0026]壳体零件11安装于散热板I的半导体芯片6侧。本实施方式的壳体零件11例如由树脂形成。壳体零件11具有作为第一孔的例子的螺母插入孔Ila以及作为第二孔的例子的端子零件插入孔lib。需要说明的是，图1中的螺母插入孔11a、端子零件插入孔Ilb的位置、尺寸皆是示意性说明，其详细位置、尺寸在后述的图2?图5中进行说明。
[0027]外部配线12是用于将半导体芯片6与外部端子电连接的配线。外部配线12的前端部12a与导电膜4电连接。
[0028]端子零件13以插入到端子零件插入孔Ilb的状态配置在壳体零件11上。端子零件13的前端部在壳体零件11的内部安装于外部配线12。另外，端子零件13具有螺钉插入孔13a。端子零件13以使螺钉插入孔13a与螺母插入孔Ila重叠的方式配置在壳体零件11上。
[0029]需要说明的是，端子零件13的前端部也可以经由印刷基板与外部配线12电连接。该情况下，各个端子零件13的前端部也可以经由一张印刷基板与多根外部配线12电连接。通常，在外部配线12是电源配线的情况下，端子零件13的前端部与外部配线12直接连接，在外部配线12是信号配线的情况下，端子零件13的前端部经由印刷基板与外部配线12连接。
[0030]螺母14插入到壳体零件11的螺母插入孔Ila中。另外，螺钉15通过端子零件13的螺钉插入孔13a而安装于螺母14。其结果是，端子零件13的位置在螺母14和螺钉15的作用下相对于壳体零件11进行固定。需要说明的是，螺钉15也可以通过端子零件13的螺钉插入孔13a以及位于半导体装置的外部的电缆的前端部的螺钉插入孔(未图示)而安装于螺母14。
[0031]壳体零件11的内部的空间利用密封树脂16来密封。密封树脂16例如是硅胶。
[0032]图2是表示第一实施方式的壳体零件11的构造的立体图。
[0033]如图2所示，壳体零件11具备多组螺母插入孔Ila以及端子零件插入孔lib。在所述各组中，端子零件插入孔Ilb隔着中间壁Ilc与螺母插入孔Ila相邻。本实施方式的中间壁Ilc由与壳体零件11的其他部分相同的树脂形成。另外，将本实施方式的中间壁Ilc的厚度设定得较薄，例如设定为小于等于2.0_。中间壁Ilc是本说明书公开的壁的例子。
[0034]附图标记P1表示壳体零件11中的、包围螺母插入孔Ila的部分。另外，附图标记P2表示壳体零件11中的、包围端子零件插入孔Iib的部分。部分P1是具有能够用作螺母插入孔的第一孔的第一部分的例子。另外，部分P2是具有第二孔的第二部分的例子。
[0035]图3和图4是用于说明螺母14及端子零件13向第一实施方式的壳体零件11安装的立体图。
[0036]图3表示螺母14插入到壳体零件11的螺母插入孔Ila的状态。另外，图4表示端子零件13配置在插入有螺母14的螺母插入孔Ila上的状态。之后，通过端子零件13的螺钉插入孔13a将螺钉15安装于螺母14，从而将端子零件13的位置相对于壳体零件11进行固定。
[0037]图5是表不第一实施方式的壳体零件11的构造的俯视图。图5表不一组螺母插入孔Ila与端子零件插入孔lib。
[0038]图5的螺母插入孔Ila具有与中间壁Ilc面对的第一面S1、与第一面S1相接的第二面S2、与第二面S2相接的第三面S3、与第三面S3相接且与第一面S1相对的第四面S4、与第四面S4相接且与第二面S2相对的第五面S5、以及与第五面S5和第一面S1相接且与第三面S3相对的第六面S6，具有大致六边形的平面形状。在螺母14插入到螺母插入孔Ila的情况下，第一面S1到第六面S6分别与螺母14的第一外壁面到第六外壁面相对。
[0039]附图标记K1表示第一面S1与第二面S2之间的角部，附图标记K2表示第二面S2与第三面S3之间的角部。另外，附图标记K3表示第三面S3与第四面S4之间的角部，附图标记K4表示第四面S4与第五面S5之间的角部。另外，附图标记K5表示第五面S5与第六面S6之间的角部，附图标记K6表示第六面S6与第一面S1之间的角部。
[0040]附图标记T表示中间壁Ilc的厚度。本实施方式的中间壁Ilc的厚度T为小于等于1.0mm，例如为0.9mm。另外，附图标记A表示螺母插入孔Ila的中心轴线。另外，附图标记R表示螺钉15安装于螺母14时的螺钉15的旋转方向。
[0041][距离H W3]
[0042]附图标记W1表示第一面S1与第四面S4之间的距离。附图标记W2表示第二面S2与第五面S5之间的距离。附图标记W3表示第三面S3与第六面S6之间的距离。在本实施方式中，将距离W2与距离W3设定为相同值，将距离W1设定得长于距离W2、距离WJW1 > W2 =W3)。距离w2、W3例如为12.(tom,距离W1例如为12.2臟。
[0043]在本实施方式中，通过将距离W1设定得长于距离W2、W3,能够实现如下构造:在紧固螺钉15时或者松缓螺钉15时，螺母14仅与第二面S2、第三面S3、第五面S5、第六面S6接触，而不与第一面S1、第四面S4接触。
[0044]因此，根据本实施方式，在紧固螺钉15时或者松缓螺钉15时，能够避免螺母14与中间壁Ilc (第一面S1)接触，由此，能够避免中间壁Ilc发生破损。
[0045]需要说明的是，在紧固螺钉15时或者松缓螺钉15时，期望的是，螺母14不仅不与第一面S1接触且不与第四面S4接触。其理由在于，当螺母14与第四面S4较强接触时，通过其反作用力使螺母14向第一面S1的方向移动，与第一面S1发生碰撞，有可能使中间壁Ilc发生破损。螺母14不与第一面S1、第四面S4接触的构造例如能够通过如下方式来实现:将W1设定得长于W2、W3，并且将第一面S1、第四面S4的形状相对于螺母插入孔Ila的中心轴线A设定为点对称。
[0046][第二面S2]
[0047]第二面S2包含第一部分面S2a与第二部分面S2b。
[0048]第一部分面S2a是占第二面S2面积的一半以上的平坦面。第一部分面S2a形成螺母插入孔Ila的平面形状、即六边形的一边。第一部分面S2a与角部K2相接。
[0049]第二部分面S2b是将第一部分面S2a与第一面S1相连的面。第二部分面S2b与角部K1相接。另外，第二部分面S2b相对于第一部分面S2a位于螺母插入孔Ila的外侧方向。其结果是，螺母插入孔Ila在角部K1具有缺口部21。第二部分面S2b与第一面S1的连接部分如图5所示成为曲面。
[0050]在角部K1不存在缺口部21的情况下，在紧固螺钉15时，螺母14按压角部K115该情况下，通过该按压力有可能使中间壁Ilc发生破损。
[0051]因此，在本实施方式中，通过在角部K1设置缺口部21，在紧固螺钉15时可避免螺母14与角部K1接触。该情况下带来与增加中间壁Ilc的厚度时实质相同的效果。因此，根据本实施方式，在紧固螺钉15时，能够避免中间壁Ilc从角部K1发生破损。
[0052]需要说明的是，在本实施方式中，通过将第二部分面S2b与第一面S1的连接部分设为曲面，进一步使角部1^难以破损。该情况对后述的角部K3、角部K4、角部K6也相同。可以使第二部分面S2b整体为曲面，也可以仅使其一部分为曲面。
[0053]附图标记D表示缺口部21的Y方向的长度。将本实施方式的缺口部21的Y方向的长度D设定为2.0mm左右。
[0054]附图标记L表示沿着第一面S1的平面。本实施方式的第二部分面S2b没有扩展至平面L的中间部Ilc侧而仅扩展到平面L的螺母插入孔Ila侧。根据本实施方式，通过将第二部分面S2b设定为这样的形状，能够避免第二部分面S2b薄于中间壁Ilc的厚度的问题。该情况对后述的第六面S6的第二部分面S6b也相同。
[0055][第五面S5]
[0056]第五面S5包含第一部分面S5a和第二部分面S5b,第五面S5的第一部分面S5a和第二部分面S5b分别具有相对于螺母插入孔Ila的中心轴线A与第二面S2的第一部分面S2a和第二部分面S2b形成点对称的形状。其结果是，螺母插入孔Ila在角部K4具有缺口部21。
[0057]在角部K4不存在缺口部21的情况下，在紧固螺钉15时，螺母14按压角部K4。该情况下，通过该按压力的反作用力，使螺母14向第一面S1的方向移动而碰撞第一面S1，有可能使中间壁Ilc发生破损。
[0058]因此，在本实施方式中，通过在角部K4设置缺口部21，在紧固螺钉15时可避免螺母14与角部K4接触。因此，根据本实施方式，在紧固螺钉15时，能够避免螺母14向第一面S1的方向移动而使中间壁Ilc发生破损。
[0059][第六面S6]
[0060]第六面S6包含第一部分面S6a与第二部分面S6b,第六面S6的第一部分面S6a和第二部分面S6b分别具有与第二面S2的第一部分面S2a和第二部分面S2b线对称(镜面对称)的形状。其结果是，螺母插入孔Ila在角部K6具有缺口部21。
[0061]在角部K6不存在缺口部21的情况下，在松缓螺钉15时，螺母14按压角部Κ6。该情况下，通过该按压力有可能使中间壁Ilc发生破损。
[0062]因此，在本实施方式中，通过在角部K6设置缺口部21，在松缓螺钉15时可避免螺母14与角部K6接触。该情况带来与增加中间壁Ilc的厚度实质相同的效果。因此，根据本实施方式，在松缓螺钉15时，能够避免中间壁Ilc从角部K6发生破损。
[0063][第三面S3]
[0064]第三面S3包含第一部分面S3a与第二部分面S3b,第三面S3的第一部分面S3a和第二部分面S3b分别具有相对于螺母插入孔Ila的中心轴线A与第六面S6的第一部分面S6a和第二部分面S6b形成点对称的形状。其结果是，螺母插入孔Ila在角部K3具有缺口部21。
[0065]在角部K3不存在缺口部21的情况下，在松缓螺钉15时，螺母14按压角部Κ3。该情况下，通过该按压力的反作用力，使螺母14向第一面S1的方向移动而碰撞第一面S1，有可能使中间壁Ilc发生破损。
[0066]因此，在本实施方式中，通过在角部K3设置缺口部21，在松缓螺钉15时可避免螺母14与角部K3接触。因此，根据本实施方式，在松缓螺钉15时，能够避免螺母14向第一面S1的方向移动而使中间壁Ilc发生破损。
[0067]需要说明的是，本实施方式的螺母插入孔Ila在角部KpKyKpK6具备缺口部21，也可以仅在角部KpKyKpK6中的一个、两个或者三个角部具备缺口部21。
[0068][角部K2、K5]
[0069]本实施方式的螺母插入孔IIa在角部K2、K5不具备缺口部21。因此，在角部K2处，第二面S2的第一部分面S2a与第三面S3的第一部分面S3a相接。另外,在角部K5,第五面S5的第一部分面S5a与第六面S6的第一部分面S6a相接。
[0070]在紧固螺钉15时或者松缓螺钉15时，即便螺母14按压角部Κ2、Κ5，其按压力向中间壁Ilc的影响也较小。因此，在本实施方式中，在角部1(2、1(5未设置缺口部21。根据本实施方式，在角部K2、K5未设置缺口部21，从而能够利用角部K2、K5来承受螺母14的旋转力。
[0071]在本实施方式中，将第一面S1、第二面S2、第三面S3的形状分别设定为相对于螺母插入孔Ila的中心轴线A与第四面S4、第五面S5、第六面S6的形状成为点对称。其结果是，本实施方式的螺母插入孔Ila具有相对于螺母插入孔Ila的中心轴线A成为点对称的形状。基于上述那样的螺母插入孔Ila的形状，例如具有能够避免对第一面S1?第六面S6中的特定位置施加过大压力的优点。
[0072]如上所述，在本实施方式的螺母插入孔Ila中，将第一面S1与第四面S4的距离W1设定得长于第二面S2与第五面S5的距离W2、以及第三面S3与第六面S6的距离W3。
[0073]因此，根据本实施方式，在紧固螺钉15时或者松缓螺钉15时，能够避免螺母14与中间壁Ilc接触，由此能够避免中间壁Ilc的破损。
[0074]需要说明的是，本实施方式不仅适用于螺母插入孔Ila与端子零件插入孔Ilb之间的中间壁11c，还适用于螺母插入孔Ila与端子零件插入孔Ilb以外的孔之间的中间壁。作为这样的孔的例子，举出在螺母插入孔Ila的周围为了增加沿面距离而配置的槽。螺母插入孔Ila与端子零件插入孔Ilb以外的孔之间的中间壁也是本实用新型公开的壁的例子。
[0075]以上，说明了几个实施方式，但上述实施方式仅是作为例子进行提示，其目的并非限定实用新型范围。本说明书所说明的新颖零件以及装置能够以其他各种方式进行实施。另外，相对于本说明书所说明的零件以及装置的方式，在不脱离实用新型的主旨的范围内，能够进行各种省略、置换、变更。添加的权利要求书以及与其相等的范围包括实用新型范围、主旨所含的上述方式、变形例。
【权利要求】
1.一种半导体装置零件，其特征在于， 该半导体装置零件具备: 第一部分，其具有能够用作螺母插入孔的第一孔；以及 第二部分，其具有隔着壁与所述第一孔相邻的第二孔， 所述第一孔具有: 与所述壁面对的第一面； 与所述第一面相接的第二面； 与所述第二面相接的第三面； 与所述第三面相接且与所述第一面相对的第四面； 与所述第四面相接且与所述第二面相对的第五面；以及 与所述第五面和所述第一面相接且与所述第三面相对的第六面， 所述第一面与所述第四面的距离长于所述第二面与所述第五面的距离、以及所述第三面与所述第六面的距离。
2.根据权利要求1所述的半导体装置零件，其特征在于， 所述第二面、第三面、第五面、第六面中的至少一个面包含: 作为平坦面的第一部分面；以及 第二部分面，其是将所述第一部分面与所述第一面或者第四面连结的面，相对于所述第一部分面位于所述第一孔的外侧方向。
3.根据权利要求2所述的半导体装置零件，其特征在于， 所述第二部分面与所述第一面或者第四面的连接部分是曲面。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体装置零件，其特征在于， 所述第二面、第三面分别具有占所述第二面、第三面的面积的一半以上的作为平坦面的第一部分面， 所述第二面的所述第一部分面与所述第三面的所述第一部分面相接。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体装置零件，其特征在于， 所述第五面、第六面分别具有占所述第五面、第六面的面积的一半以上的作为平坦面的第一部分面， 所述第五面的所述第一部分面与所述第六面的所述第一部分面相接。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体装置零件，其特征在于， 所述第一孔的形状为相对于所述第一孔的中心轴线点对称。
7.一种半导体装置，其特征在于， 该半导体装置具备: 散热板； 半导体芯片，其隔着绝缘基板配置在所述散热板上；以及 壳体零件，其具备能够用作螺母插入孔的第一孔和隔着壁与所述第一孔相邻的第二孔，该壳体零件安装于所述散热板的所述半导体芯片侧， 所述第一孔具有: 与所述壁面对的第一面； 与所述第一面相接的第二面； 与所述第二面相接的第三面； 与所述第三面相接且与所述第一面相对的第四面； 与所述第四面相接且与所述第二面相对的第五面；以及 与所述第五面和所述第一面相接且与所述第三面相对的第六面， 所述第一面与所述第四面的距离长于所述第二面与所述第五面的距离、以及所述第三面与所述第六面的距离。
【文档编号】H01L23/48GK203932036SQ201320865003
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2013年12月26日 优先权日:2013年9月13日
【发明者】三宅英太郎, 相泽政史 申请人:株式会社东芝