半导体装置.pdf

本发明提供对基板贯通孔的安装容易且适合小型化及低廉化的半导体装置。本发明的半导体装置具备：端子外壳，在该端子外壳内部具有半导体元件；以及安装在该端子外壳上并与该半导体元件电连接的多个针形端子，该多个针形端子从该端子外壳的规定面沿与该端子外壳的外部相同的方向延伸，且长度均匀。又具有以下特征：具备安装在该端子外壳上的突出针形端子，该突出针形端子从该端子外壳的该规定面沿与该端子外壳的该外部相同的方向延伸，且比该多个针形端子还要突出。

1.  一种半导体装置，其特征在于包括：
端子外壳，在该端子外壳内部具有半导体元件；
安装在所述端子外壳上并与所述半导体元件电连接的多个针形端子，该多个针形端子从所述端子外壳的规定面沿与所述端子外壳的外部相同的方向延伸，且长度均匀；以及
安装在所述端子外壳上的突出针形端子，该突出针形端子从所述端子外壳的所述规定面沿与所述端子外壳的所述外部相同的方向延伸，且比所述多个针形端子还要突出。

2.  如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于：所述突出针形端子与所述半导体元件电连接。

3.  如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于：
所述规定面为长方形面，
沿着所述长方形面的侧边安装有所述多个针形端子，
在安装有所述多个针形端子的所述侧边的至少一个端部上安装有所述突出针形端子。

4.  如权利要求3所述的半导体装置，其特征在于：所述突出针形端子安装于所述长方形面的对角位置。

5.  如权利要求3所述的半导体装置，其特征在于：所述突出针形端子安装于所述长方形面的四角。

6.  如权利要求4或5所述的半导体装置，其特征在于：
所述多个针形端子形成于所述长方形面的一个侧边，
安装在所述长方形面的其它侧边上的所述突出针形端子，不与所述半导体元件电连接。

半导体装置
技术领域
本发明涉及具备插入基板的贯通孔的针形端子的半导体装置。
背景技术
在安装有针形端子的外壳上封装多个半导体元件并进行模块化。模块化的半导体装置通过将上述针形端子插入印刷基板的贯通孔而与印刷基板嵌合。然后，将印刷基板和针形端子焊接，将半导体装置安装到印刷基板上。
这样模块化，并将安装有针形端子的半导体装置安装于印刷基板的方法，特别是在称为功率模块的半导体装置中得到广泛应用。例如，搭载了IGBT(绝缘栅双极型晶体管：Insulated Gate Bipolar Transistor)或反相器(inverter)或变频器(converter)的功率模块往往通过将针形端子插入印刷基板来进行安装。此外，除了功率模块外，在同一封装内包含驱动电路等的称为IPM(智能功率模块：Intelligent PowerModule)的半导体装置也往往通过上述针形端子来进行安装，由于使用方便和小型化的特点而得到广泛应用。
当模块化的半导体装置所具备的针形端子为多插针(pin)，并且这些插针的长度均匀时，有时难以将针形端子插入基板的贯通孔中。为了提高插入的容易度，半导体装置中往往形成称为导针(guide pin)的插针。导针比针形端子还要从半导体装置突出地配置。具备导针的半导体装置在例如专利文献1中有记载。在专利文献1中功率模块上首先导针插入形成在基板上的导针用孔。因此导针承担将针形端子插入贯通孔的引导职责，提高安装的容易度。
专利文献1：日本特开平05-94854号公报
专利文献2：日本特开平8-7956号公报
专利文献3：日本特开2000-223621号公报
专利文献4：日本特开2004-186476号公报
专利文献5：日本实公平7-53408号公报
如上所述，在基板上安装具有长度均匀的许多针形端子的半导体装置时，难以进行与半导体基板的贯通孔的定位，存在生产效率低的问题。因此，若使用上述导针，则虽然可以使安装容易但是由于导针的存在而出现无法小型化半导体装置的问题。此外，存在因导针的形成而无法使半导体装置低廉的问题。
发明内容
本发明为解决上述那样的课题构思而成，其目的在于提供能够将半导体装置的针形端子容易地定位及安装到基板的贯通孔中，而且不阻碍半导体装置的小型化及低廉化的半导体装置。
本发明的半导体装置具备：端子外壳，在该端子外壳的内部具有半导体元件；以及安装在该端子外壳上并与该半导体元件电连接的多个针形端子，该多个针形端子从该端子外壳的规定面沿与该端子外壳的外部相同的方向延伸，且长度均匀。而且还有以下特征：具备安装在该端子外壳上的突出针形端子，该突出针形端子从该端子外壳的该规定面沿与该端子外壳的该外部相同的方向延伸，且比该多个针形端子还要突出。
(发明效果)
通过本发明能够制造出安装容易且适合小型化、低廉化的半导体装置。
附图说明
图1是实施方式的半导体装置的透视图。
图2是说明将半导体装置安装于基板上的样子的透视图。
图3是说明在四角安装突出针形端子的结构的透视图。
图4是说明针形端子配置成一列时的结构的透视图。
图5是说明在针形端子配置成一列的情况下具备对电气通信没有贡献的突出针形端子的结构的透视图。
图6是说明在针形端子配置成一列的情况下具备对电气通信没有贡献的突出针形端子的结构的透视图。
(符号说明)
10半导体装置、12突出针形端子、16针形端子、24端子外壳。
具体实施方式
实施方式
参照图1～图6，对本实施方式进行说明。此外，对于相同材料或相同或对应的构成要素上采用相同的符号，并省略重复的说明。
图1是说明本实施方式的半导体装置的透视图。半导体装置10具备端子外壳24。端子外壳24例如用树脂制成，是能够安装后面描述的半导体元件及针形端子的箱体形的外壳。本实施方式的端子外壳24的内部具备半导体元件21。半导体元件21搭载于端子外壳24内部，由于被盖体27覆盖而无法从外部辨认，但在图1中为了方便说明而用虚线进行表示。在本实施方式中半导体元件21为IGBT或其控制电路，但没有特别地限定。此外，设半导体元件21由多个半导体元件构成。此外，以下，设端子外壳24为包含盖体27。
半导体元件21通过导线23(与半导体元件21同样地用虚线表示)与针形端子16连接。针形端子16是用于将半导体元件21与外部设备或外部电路连接的端子。在本实施方式中针形端子是沿着端子外壳24的顶面所具有的4个侧边而安装的。即，由图1可知端子外壳24的顶面为长方形，沿着该顶面的各个侧边安装有针形端子16、18、20、22。
在本实施方式中针形端子16指的是在长方形端子外壳24顶面的一个侧边形成的长度均匀的多个针形端子。针形端子18、20、22也同样。针形端子16、18、20、22向端子外壳24的“外部相同的方向”延伸。此外，全部针形端子16、18、20、22向外部延伸的长度相同。此外，针形端子16、18、20、22在安装后与外部电连接而进行信号的传输等。
本实施方式的半导体装置10具备上述针形端子以外还具备突出针形端子12、14。突出针形端子12、14是比针形端子16、18、20、22在端子外壳24的顶面向上述“外部相同的方向”延伸更长的端子。如此从端子外壳24比针形端子16、18、20、22更突出的突出针形端子12、14沿着端子外壳24顶面的侧边而安装。即，突出针形端子12安装在针形端子16排列的列的端部(也是侧边的端部)。此外，突出针形端子14安装在针形端子18排列的列的端部(也是侧边的端部)。突出针形端子12与突出针形端子14的相对位置关系是两者处于长方形端子外壳24顶面的对角位置的关系。
此外，突出针形端子12、14在安装后与外部电连接而进行信号的传输等。
而且本实施方式的半导体装置10具备后面描述的基板的基架(pedestals)19。此外，在半导体装置10的背面具备用于安装冷却叶片(fin)等的安装孔26。本实施方式的半导体装置10具备上述结构。
图2是说明将半导体装置10安装到基板的样子的图。如图2所示，基板30具备突出针形端子用贯通孔32、34及贯通孔36、38、40、42。贯通孔36、38、40、42指的是线性形成的分别与针形端子16、18、20、22对应的多个贯通孔。在将半导体装置10安装到基板30时，最先突出针形端子12、14插入基板30的突出针形端子用贯通孔32、34中进行定位。接着针形端子16、18、20、22插入贯通孔36、38、40、42中。接着突出针形端子12、14及针形端子16、18、20、22与基板30焊接，从而结束安装。此外，在这里突出针形端子用贯通孔32、34和贯通孔36、38、40、42只是为了方便说明而做的区分，其孔径是相同的。
将长度均匀的多个针形端子插入基板的贯通孔时，要同时将许多针形端子插入贯通孔，存在定位困难且生产效率低的问题。但是依据本实施方式的半导体装置的结构，最先将突出针形端子12、14插入突出针形端子用贯通孔32、34中。这样将两个突出针形端子插入贯通孔的操作是容易的，而且，半导体装置与基板的定位随着该突出针形端子的插入而结束。通过所插入的突出针形端子的引导，其后能够迅速插入针形端子16、18、20、22。因而能使具有许多针形端子的半导体装置对基板的安装迅速及容易进行。
此外，在本实施方式的结构中安装后针形端子、突出针形端子都被电连接，在半导体装置工作时进行信号的传输等。因而能够省去设置与电连接无关且仅为提高安装容易度而配置的导针(参照专利文献1等)的浪费。如此本实施方式的半导体装置在无需设置导针并使对基板的安装迅速且容易的特点上是对半导体装置的小型化及低廉化有利的结构。此外，也无需在基板上形成用于导针的贯通孔。
本发明的半导体装置并不局限于上述结构，可做各式各样的变形。作为一例，在图3示出突出针形端子安装于长方形面的端子外壳24顶面的四角的结构。通过这样配置突出针形端子12、13、14、15，能够进一步提高半导体装置对基板的定位精度。
此外，按照半导体装置的规格，有时针形端子安装成一列。这时如图4所示，通过在配置成一列的针形端子16的两端部安装突出针形端子12、13，能够使对基板的安装迅速且容易进行。但是针形端子安装成一列且不具有导针的结构认为安装后的半导体装置对基板的固定力低下。
因此，如图5所示，通过以使突出针形端子配置在长方形面的端子外壳24顶面的四角的方式附加突出针形端子52、54，能够提高上述固定力。图5中的突出针形端子52、54对安装后传输信号等的电气通信没有贡献，因此与导针同样地“只为提高安装容易度而配置”。但是，使用针形端子的半导体装置中，为了通用化，而不连接针形端子，但是往往有可以安装针形端子的场所(可安装针形端子的位置)。在这种情况下，在可安装针形端子的位置上安装突出针形端子使安装迅速且容易进行，这与导针的场合相比有利于小型化及低廉化。
再者，如图6所示，在上述针形端子安装成一列的情况下也可以附加对安装后的电气通信没有贡献的突出针形端子54。通过图6的结构能够将突出针形端子对角配置。这样即使在上述的可安装针形端子的位置上配置突出针形端子，也能得到本发明的效果。
在本实施方式中针形端子沿着长方形面的端子外壳24顶面的侧边而安装，但是本发明并不局限于此。即使针形端子配置(安装)在端子外壳24顶面中央部等处的情况下，也没有改变将多数针形端子插入基板时的定位困难的问题，因此能够得到本发明的效果。同样地，端子外壳顶面的形状也不局限于长方形。
此外，在不超出本发明的范围的情况下可做各式各样的变形。