JP7515715B2

JP7515715B2 - Electrode terminal, semiconductor device, and method for manufacturing the same

Info

Publication number: JP7515715B2
Application number: JP2023522124A
Authority: JP
Inventors: 祐貴河村
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2021-05-20
Filing date: 2021-05-20
Publication date: 2024-07-12
Anticipated expiration: 2041-05-20
Also published as: DE112021007682T5; JPWO2022244194A1; WO2022244194A1

Description

本開示は、電極端子、半導体装置および半導体装置の製造方法に関する。 The present disclosure relates to an electrode terminal, a semiconductor device, and a method for manufacturing a semiconductor device.

特開２０１３－５１０５２号公報（特許文献１）は、電気配線体に設けられた第１接点と電気部品に設けられた第２接点とを、導電性を有するボールを介して電気的に接続する接続構造を開示している。上記接続構造では、第１接点と第２接点との間でボールが押圧保持されている。 JP 2013-51052 A (Patent Document 1) discloses a connection structure that electrically connects a first contact provided on an electrical wiring body and a second contact provided on an electrical component via a conductive ball. In the connection structure, the ball is pressed and held between the first contact and the second contact.

特開２０１３－５１０５２号公報JP 2013-51052 A

上記接続構造では、圧接力と直交する方向に負荷が加わると、ボールが接点の上を転がる。負荷の大きさが一定以上である場合、ボールが接点から離れ、導通不良が発生するおそれがある。In the above connection structure, when a load is applied in a direction perpendicular to the pressure contact force, the ball rolls on the contact. If the load exceeds a certain level, the ball may come off the contact, causing a conductivity failure.

本開示は、上記に鑑みてなされたものであり、その目的は、導通不良の発生を抑制できる電極端子、半導体装置および半導体装置の製造方法を提供することである。The present disclosure has been made in consideration of the above, and its purpose is to provide an electrode terminal, a semiconductor device, and a method for manufacturing a semiconductor device that can suppress the occurrence of electrical conductivity defects.

本開示に係る電極端子は、導電性を有するボールと、ボールを支持する支持部材とを備えている。支持部材は、導電性を有している。ボールの表面の少なくとも一部において係合部が設けられている。係合部は、凸形状または凹形状を有している。支持部材において係合部に対応した被係合部が設けられている。係合部は、ボールが一定の角度だけ回転すると、被係合部と接触するように配置されている。The electrode terminal according to the present disclosure comprises a conductive ball and a support member that supports the ball. The support member is conductive. An engaging portion is provided on at least a portion of the surface of the ball. The engaging portion has a convex or concave shape. The support member is provided with an engaged portion that corresponds to the engaging portion. The engaging portion is positioned so as to come into contact with the engaged portion when the ball rotates by a certain angle.

本開示によれば、係合部は、ボールが一定の角度だけ回転すると、被係合部と接触する。これによって、ボールの回転角度が制限されるため、導通不良の発生が抑制される。According to the present disclosure, the engaging portion comes into contact with the engaged portion when the ball rotates a certain angle. This limits the rotation angle of the ball, thereby preventing electrical continuity failure.

実施の形態１に係る半導体装置の構成を示す縦断面模式図である。1 is a schematic vertical sectional view showing a configuration of a semiconductor device according to a first embodiment; 実施の形態１に係る半導体装置の電極端子の構成を示す縦断面模式図である。1 is a schematic vertical sectional view showing a configuration of an electrode terminal of a semiconductor device according to a first embodiment; 図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿う横断面模式図である。3 is a schematic cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 2. 実施の形態１に係る半導体装置の製造方法を概略的に示すフロー図である。1 is a flow diagram illustrating a method for manufacturing a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention; 係合部に位置決め治具を係合させる工程を示す縦断面模式図である。13 is a schematic vertical cross-sectional view showing a step of engaging a positioning jig with an engaging portion. FIG. ボールを半導体素子上の電極に接触させる工程を示す縦断面模式図である。11A to 11C are schematic vertical cross-sectional views showing a step of contacting balls with electrodes on a semiconductor element. ケースを取り付ける工程を示す縦断面模式図である。11A to 11C are schematic vertical cross-sectional views showing a process of attaching the case. 位置決め治具を取り除く工程を示す縦断面模式図である。13 is a schematic vertical cross-sectional view showing a step of removing the positioning jig. FIG. 実施の形態２に係る電極端子の構成を示す縦断面模式図である。11 is a schematic vertical cross-sectional view showing a configuration of an electrode terminal according to a second embodiment. FIG. 実施の形態３に係る電極端子の構成を示す縦断面模式図である。13 is a schematic vertical cross-sectional view showing the configuration of an electrode terminal according to a third embodiment. FIG. 実施の形態４に係る電極端子の構成を示す縦断面模式図である。13 is a schematic vertical cross-sectional view showing the configuration of an electrode terminal according to a fourth embodiment. FIG. 実施の形態５に係る電極端子の構成を示す縦断面模式図である。13 is a schematic vertical cross-sectional view showing the configuration of an electrode terminal according to a fifth embodiment. FIG. 実施の形態５の変形例に係る電極端子の構成を示す縦断面模式図である。13 is a schematic vertical cross-sectional view showing a configuration of an electrode terminal according to a modified example of the fifth embodiment. FIG. 実施の形態６に係る電極端子の構成を示す縦断面模式図である。13 is a schematic vertical cross-sectional view showing the configuration of an electrode terminal according to a sixth embodiment. FIG. 実施の形態７に係る電極端子の構成を示す縦断面模式図である。13 is a schematic vertical cross-sectional view showing the configuration of an electrode terminal according to a seventh embodiment. FIG. 図１５の電極端子におけるボールが一定角度だけ回転した状態を示す図である。16 is a diagram showing a state in which the ball in the electrode terminal in FIG. 15 has been rotated by a certain angle. 実施の形態７の変形例に係る電極端子の構成を示す縦断面模式図である。13 is a schematic vertical cross-sectional view showing a configuration of an electrode terminal according to a modified example of the seventh embodiment. FIG. 図１７の電極端子におけるボールが一定角度だけ回転した状態を示す図である。18 is a diagram showing a state in which the ball in the electrode terminal in FIG. 17 has been rotated by a certain angle. 実施の形態８に係る電極端子の構成を示す縦断面模式図である。13 is a schematic vertical cross-sectional view showing the configuration of an electrode terminal according to an eighth embodiment. FIG. 実施の形態９に係る電極端子の構成を示す横断面模式図である。13 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of an electrode terminal according to a ninth embodiment. FIG.

以下、図面に基づいて本開示の実施形態の詳細について説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰返さない。また、以下に記載する実施の形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。Hereinafter, the details of the embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. Note that the same or corresponding parts in the following drawings are given the same reference numbers, and their description will not be repeated. In addition, at least some of the embodiments described below may be combined in any manner.

実施の形態１．
実施の形態１に係る半導体装置１の構成について説明する。図１は、実施の形態１に係る半導体装置１の構成を示す縦断面模式図である。図１に示されるように、半導体装置１は、電極端子２００と、回路基板１１０と、半導体素子２０と、第１電極８１と、第２電極３１と、ベース板１０と、ケース１３０とを主に有している。電極端子２００は、ボール４０と、支持部材１４０と、弾性体７１とを有している。電極端子２００の構成の詳細については後述する。 Embodiment 1.
The configuration of a semiconductor device 1 according to the first embodiment will be described. Fig. 1 is a schematic vertical cross-sectional view showing the configuration of a semiconductor device 1 according to the first embodiment. As shown in Fig. 1, the semiconductor device 1 mainly includes an electrode terminal 200, a circuit board 110, a semiconductor element 20, a first electrode 81, a second electrode 31, a base plate 10, and a case 130. The electrode terminal 200 includes a ball 40, a support member 140, and an elastic body 71. The configuration of the electrode terminal 200 will be described in detail later.

回路基板１１０は、電極端子２００の上方に配置されている。回路基板１１０は、略平板状である。回路基板１１０は、第１表面１１２と、第１裏面１１１とを有している。第１裏面１１１は、第１表面１１２の反対側に位置している。回路基板１１０には、第１表面１１２と第１裏面１１１とを貫通している第１貫通孔１１４が設けられている。第１電極８１は、第１貫通孔１１４の内部にある。第１電極８１は、電極端子２００と接続されている。より具体的には、第１電極８１と電極端子２００とは、互いに締結されるようにねじ加工されていてもよい。The circuit board 110 is disposed above the electrode terminal 200. The circuit board 110 is generally flat. The circuit board 110 has a first surface 112 and a first back surface 111. The first back surface 111 is located on the opposite side of the first surface 112. The circuit board 110 is provided with a first through hole 114 penetrating the first surface 112 and the first back surface 111. The first electrode 81 is inside the first through hole 114. The first electrode 81 is connected to the electrode terminal 200. More specifically, the first electrode 81 and the electrode terminal 200 may be threaded to be fastened to each other.

半導体素子２０は、電極端子２００の下方に配置されている。半導体素子２０は、略平板状である。半導体素子２０は、第２表面２１と、第２裏面２２とを有している。第２表面２１は、回路基板１１０の第１裏面１１１と対向するように配置されている。第２裏面２２は、第２表面２１の反対側に位置している。第２電極３１は、第２表面２１に設けられている。第２電極３１は、電極端子２００のボール４０と直接接触している。第２電極３１は、電極端子２００を介して、第１電極８１と電気的に接続されている。The semiconductor element 20 is disposed below the electrode terminal 200. The semiconductor element 20 is generally flat. The semiconductor element 20 has a second surface 21 and a second back surface 22. The second surface 21 is disposed so as to face the first back surface 111 of the circuit board 110. The second back surface 22 is located on the opposite side of the second surface 21. The second electrode 31 is provided on the second surface 21. The second electrode 31 is in direct contact with the ball 40 of the electrode terminal 200. The second electrode 31 is electrically connected to the first electrode 81 via the electrode terminal 200.

ベース板１０は、第３表面１３と、第３裏面１４とを有している。ベース板１０は、半導体素子２０の下方に配置されている。第３表面１３は、第２裏面２２と接触している。第３裏面１４は、第３表面１３の反対側に位置している。ケース１３０は、回路基板１１０とベース板１０とを両側から挟み込むように固定している。The base plate 10 has a third surface 13 and a third back surface 14. The base plate 10 is disposed below the semiconductor element 20. The third surface 13 is in contact with the second back surface 22. The third back surface 14 is located on the opposite side of the third surface 13. The case 130 fixes the circuit board 110 and the base plate 10 so as to sandwich them from both sides.

半導体装置１は、第３電極８０と、第４電極３０と、プレート電極９０と、ブロック電極１００と、圧縮コイルばね７０と、位置決めプレート１２０とをさらに有している。回路基板１１０には、第１表面１１２と第１裏面１１１とを貫通している第２貫通孔１１５が設けられている。第３電極８０は、第２貫通孔１１５の内部にある。第４電極３０は、半導体素子２０の第２表面２１に設けられている。The semiconductor device 1 further includes a third electrode 80, a fourth electrode 30, a plate electrode 90, a block electrode 100, a compression coil spring 70, and a positioning plate 120. The circuit board 110 is provided with a second through hole 115 penetrating the first surface 112 and the first back surface 111. The third electrode 80 is inside the second through hole 115. The fourth electrode 30 is provided on the second surface 21 of the semiconductor element 20.

プレート電極９０は、第４電極３０の上に配置されている。ブロック電極１００は、プレート電極９０と第３電極８０とに挟まれている。ブロック電極１００は、筒状である。圧縮コイルばね７０は、ブロック電極１００の内部に配置されている。圧縮コイルばね７０は、プレート電極９０と第３電極８０とに挟まれている。第３電極８０は、プレート電極９０とブロック電極１００とを介して、第４電極３０と電気的に接続されている。第３電極８０は、プレート電極９０と圧縮コイルばね７０とを介して、第４電極３０と電気的に接続されていてもよい。 The plate electrode 90 is disposed on the fourth electrode 30. The block electrode 100 is sandwiched between the plate electrode 90 and the third electrode 80. The block electrode 100 is cylindrical. The compression coil spring 70 is disposed inside the block electrode 100. The compression coil spring 70 is sandwiched between the plate electrode 90 and the third electrode 80. The third electrode 80 is electrically connected to the fourth electrode 30 via the plate electrode 90 and the block electrode 100. The third electrode 80 may be electrically connected to the fourth electrode 30 via the plate electrode 90 and the compression coil spring 70.

位置決めプレート１２０は、半導体素子２０を位置決めしている。位置決めプレート１２０は、例えば、樹脂製である。位置決めプレート１２０は、半導体素子２０の側面に配置されている。ベース板１０は、溝部１１をさらに有している。溝部１１は、ベース板１０の側面に設けられている。ケース１３０は、第１凸部１３２と、第２凸部１３３と、第３凸部１３４を有している。第１凸部１３２と第２凸部１３３とは、回路基板１１０を上下に挟み込んでいる。第１凸部１３２は、第１表面１１２に接している。第２凸部１３３は、第１裏面１１１および位置決めプレート１２０の各々に接している。第３凸部１３４は、ベース板１０の溝部１１に差し込まれる。第１凸部１３２と第３凸部１３４とは、回路基板１１０とベース板１０とを上下に挟み込んでいる。 The positioning plate 120 positions the semiconductor element 20. The positioning plate 120 is made of, for example, resin. The positioning plate 120 is disposed on the side of the semiconductor element 20. The base plate 10 further has a groove portion 11. The groove portion 11 is provided on the side of the base plate 10. The case 130 has a first convex portion 132, a second convex portion 133, and a third convex portion 134. The first convex portion 132 and the second convex portion 133 sandwich the circuit board 110 from above and below. The first convex portion 132 is in contact with the first surface 112. The second convex portion 133 is in contact with each of the first back surface 111 and the positioning plate 120. The third convex portion 134 is inserted into the groove portion 11 of the base plate 10. The first convex portion 132 and the third convex portion 134 sandwich the circuit board 110 and the base plate 10 from above and below.

回路基板１１０の第１表面１１２には、第１凸部１３２によって圧接力が加えられている。圧接力は、第１表面１１２から第１裏面１１１へ向かう方向の力である。圧接力によって、圧縮コイルばね７０は、圧縮されている。第３電極８０は、ブロック電極１００とプレート電極９０とを介して、第４電極３０に圧接力を伝えている。第１電極８１は、電極端子２００を介して、第２電極３１に圧接力を伝えている。A pressure contact force is applied to the first surface 112 of the circuit board 110 by the first convex portion 132. The pressure contact force is a force in a direction from the first surface 112 to the first back surface 111. The compression coil spring 70 is compressed by the pressure contact force. The third electrode 80 transmits the pressure contact force to the fourth electrode 30 via the block electrode 100 and the plate electrode 90. The first electrode 81 transmits the pressure contact force to the second electrode 31 via the electrode terminal 200.

次に、電極端子２００の構成について説明する。図２は、実施の形態１に係る半導体装置の電極端子の構成を示す縦断面模式図である。図２に示されるように、電極端子２００のボール４０は、導電性を有している。ボール４０は、表面４３を有している。表面４３は、球面を構成している。支持部材１４０は、ボール４０を支持している。支持部材１４０は、導電性を有している。支持部材１４０は、押さえ部６０と、筒状部５０とを有している。Next, the configuration of the electrode terminal 200 will be described. FIG. 2 is a schematic vertical cross-sectional view showing the configuration of an electrode terminal of a semiconductor device according to embodiment 1. As shown in FIG. 2, the ball 40 of the electrode terminal 200 is conductive. The ball 40 has a surface 43. The surface 43 forms a spherical surface. The support member 140 supports the ball 40. The support member 140 is conductive. The support member 140 has a pressing portion 60 and a cylindrical portion 50.

押さえ部６０は、ボール４０の上方に配置されている。押さえ部６０は、例えば、円筒形状である。押さえ部６０は、第１上端面６８と、第１下端面６９と、第１内壁面６２と、第１外壁面６１と、第１角部６３とを有している。第１下端面６９は、第１上端面６８の反対側に設けられている。第１外壁面６１は、第１内壁面６２の外側に設けられている。第１角部６３は、第１内壁面６２と第１下端面６９との境界である。第１角部６３は、ボール４０と接触している。The holding portion 60 is disposed above the ball 40. The holding portion 60 is, for example, cylindrical in shape. The holding portion 60 has a first upper end surface 68, a first lower end surface 69, a first inner wall surface 62, a first outer wall surface 61, and a first corner portion 63. The first lower end surface 69 is provided on the opposite side of the first upper end surface 68. The first outer wall surface 61 is provided on the outside of the first inner wall surface 62. The first corner portion 63 is the boundary between the first inner wall surface 62 and the first lower end surface 69. The first corner portion 63 is in contact with the ball 40.

筒状部５０は、押さえ部６０およびボール４０の各々を取り囲んでいる。筒状部５０は、筒部５１と、第２上端面５５と、第２下端面５６と、支持部５２と、第２内壁面５４と、第２外壁面５３とを有している。筒部５１は、円筒形状である。第２下端面５６は、第２上端面５５の反対側に設けられている。支持部５２は、第２下端面５６に沿って、内側に延びている。支持部５２は、第２内壁面５４から内側に突出している。支持部５２は、円筒状である。第２内壁面５４は、押さえ部６０の第１外壁面６１に沿って配置されている。第２外壁面５３は、第２内壁面５４の反対側に設けられている。ボール４０は、支持部５２が形成する穴に、はまり込むように配置されている。つまり、支持部５２は、ボール４０と接触している。The cylindrical portion 50 surrounds each of the holding portion 60 and the ball 40. The cylindrical portion 50 has a cylindrical portion 51, a second upper end surface 55, a second lower end surface 56, a support portion 52, a second inner wall surface 54, and a second outer wall surface 53. The cylindrical portion 51 is cylindrical. The second lower end surface 56 is provided on the opposite side of the second upper end surface 55. The support portion 52 extends inward along the second lower end surface 56. The support portion 52 protrudes inward from the second inner wall surface 54. The support portion 52 is cylindrical. The second inner wall surface 54 is arranged along the first outer wall surface 61 of the holding portion 60. The second outer wall surface 53 is provided on the opposite side of the second inner wall surface 54. The ball 40 is arranged to fit into a hole formed by the support portion 52. In other words, the support portion 52 is in contact with the ball 40 .

弾性体７１は、押さえ部６０の第１上端面６８に接触している。つまり、押さえ部６０は、弾性体７１とボール４０とに挟まれている。弾性体７１は、筒状部５０の中に配置されている。弾性体７１は、例えば、圧縮コイルばねである。弾性体７１は、押さえ部６０を介して、ボール４０を第２電極３１に押しつけている。弾性体７１は、押さえ部６０を介して、ボール４０を支持部５２に押しつけていてもよい。The elastic body 71 is in contact with the first upper end surface 68 of the pressing portion 60. In other words, the pressing portion 60 is sandwiched between the elastic body 71 and the ball 40. The elastic body 71 is disposed inside the cylindrical portion 50. The elastic body 71 is, for example, a compression coil spring. The elastic body 71 presses the ball 40 against the second electrode 31 via the pressing portion 60. The elastic body 71 may also press the ball 40 against the support portion 52 via the pressing portion 60.

筒状部５０の第２上端面５５は、回路基板１１０の第１電極８１に接続されている。具体的には、第１電極８１と筒状部５０とは、互いに締結可能なようにねじ加工されていてもよい。弾性体７１の上端は、第１電極８１に接触している。ボール４０は、筒状部５０と押さえ部６０と弾性体７１とを介して、第１電極８１と電気的に接続されている。ボール４０は、半導体素子２０の第２電極３１と電気的に接続されている。The second upper end surface 55 of the cylindrical portion 50 is connected to the first electrode 81 of the circuit board 110. Specifically, the first electrode 81 and the cylindrical portion 50 may be threaded so that they can be fastened to each other. The upper end of the elastic body 71 is in contact with the first electrode 81. The ball 40 is electrically connected to the first electrode 81 via the cylindrical portion 50, the pressing portion 60, and the elastic body 71. The ball 40 is electrically connected to the second electrode 31 of the semiconductor element 20.

ボール４０の表面４３の少なくとも一部において係合部４１が設けられている。係合部４１は、例えば、凸形状である。係合部４１は、円柱形状であってもよい。係合部４１は、多角柱形状であってもよい。係合部４１は、側面４４を有する。側面４４は、ボール４０の表面４３に連なっている。押さえ部６０において、係合部４１に対応した被係合部が設けられている。被係合部は、例えば、押さえ部６０の第１内壁面６２である。第１内壁面６２は、例えば円柱状の穴を構成している。An engaging portion 41 is provided on at least a portion of the surface 43 of the ball 40. The engaging portion 41 is, for example, convex. The engaging portion 41 may be cylindrical. The engaging portion 41 may be polygonal prism-shaped. The engaging portion 41 has a side surface 44. The side surface 44 is continuous with the surface 43 of the ball 40. An engaged portion corresponding to the engaging portion 41 is provided in the holding portion 60. The engaged portion is, for example, a first inner wall surface 62 of the holding portion 60. The first inner wall surface 62 forms, for example, a cylindrical hole.

図３は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿う横断面模式図である。図３に示される断面は、ボール４０を第２電極３１に圧接する方向に対して垂直である。図３に示されるように、係合部４１は、押さえ部６０の第１内壁面６２の中心に配置されている。係合部４１の側面４４は、ボール４０が一定の角度だけ回転すると、被係合部である第１内壁面６２と接触するように配置されている。 Figure 3 is a schematic cross-sectional view taken along line III-III in Figure 2. The cross section shown in Figure 3 is perpendicular to the direction in which the ball 40 is pressed against the second electrode 31. As shown in Figure 3, the engagement portion 41 is disposed at the center of the first inner wall surface 62 of the pressing portion 60. The side surface 44 of the engagement portion 41 is disposed so as to come into contact with the first inner wall surface 62, which is the engaged portion, when the ball 40 rotates by a certain angle.

図３に示されるように、断面視において、第１内壁面６２は、例えば円状の穴を構成している。断面視において、押さえ部６０は、例えば円環状である。断面視において、筒状部５０は、例えば円環状である。筒状部５０は、押さえ部６０を取り囲んでいる。押さえ部６０は、係合部４１を取り囲んでいる。3, in a cross-sectional view, the first inner wall surface 62 forms, for example, a circular hole. In a cross-sectional view, the holding portion 60 has, for example, a circular ring shape. In a cross-sectional view, the tubular portion 50 has, for example, a circular ring shape. The tubular portion 50 surrounds the holding portion 60. The holding portion 60 surrounds the engagement portion 41.

次に、実施の形態１に係る半導体装置の製造方法について説明する。
図４は、実施の形態１に係る半導体装置の製造方法を概略的に示すフロー図である。図４に示されるように、実施の形態１に係る半導体装置の製造方法は、係合部４１に位置決め治具４２を係合させる工程（Ｓ１０）と、ボール４０を半導体素子２０上の電極に接触させる工程（Ｓ２０）と、ケース１３０を取り付ける工程（Ｓ３０）と、位置決め治具４２を取り除く工程（Ｓ４０）とを主に有している。 Next, a method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment will be described.
Fig. 4 is a flow diagram that illustrates a schematic diagram of a method for manufacturing a semiconductor device according to embodiment 1. As illustrated in Fig. 4, the method for manufacturing a semiconductor device according to embodiment 1 mainly includes a step (S10) of engaging engagement portion 41 with positioning jig 42, a step (S20) of contacting ball 40 with an electrode on semiconductor element 20, a step (S30) of attaching case 130, and a step (S40) of removing positioning jig 42.

まず、係合部４１に位置決め治具４２を係合させる工程（Ｓ１０）が実施される。図５は、係合部４１に位置決め治具４２を係合させる工程を示す縦断面模式図である。図５に示されるように、電極端子２００が取り付けられた回路基板１１０が準備される。回路基板１１０には、第１貫通孔１１４と、第２貫通孔１１５と、第３貫通孔１１３とが形成されている。第１電極８１および第３電極８０は、それぞれ、回路基板１１０の第１貫通孔１１４および第２貫通孔１１５の内部にある。具体的には、例えば、第１電極８１は、圧入によって第１貫通孔１１４に取り付けられていてもよい。同様に、第３電極８０は、圧入によって第２貫通孔１１５に取り付けられていてもよい。電極端子２００は、第１電極８１と接続されている。具体的には、例えば、第１電極８１と電極端子２００とは、互いに締結されるようにねじ加工されていてもよい。第１電極８１は、電極端子２００を圧入可能なように穴加工されていてもよい。First, a step (S10) of engaging the positioning jig 42 with the engaging portion 41 is performed. FIG. 5 is a schematic vertical cross-sectional view showing the step of engaging the positioning jig 42 with the engaging portion 41. As shown in FIG. 5, a circuit board 110 to which an electrode terminal 200 is attached is prepared. The circuit board 110 has a first through hole 114, a second through hole 115, and a third through hole 113 formed therein. The first electrode 81 and the third electrode 80 are respectively inside the first through hole 114 and the second through hole 115 of the circuit board 110. Specifically, for example, the first electrode 81 may be attached to the first through hole 114 by press-fitting. Similarly, the third electrode 80 may be attached to the second through hole 115 by press-fitting. The electrode terminal 200 is connected to the first electrode 81. Specifically, for example, the first electrode 81 and the electrode terminal 200 may be threaded so as to be fastened to each other. The first electrode 81 may have a hole formed therein so that the electrode terminal 200 can be press-fitted therein.

回路基板１１０は、電極端子２００が上方に位置するように配置されている。ボール４０の係合部４１は、重力により、回路基板１１０の第１裏面１１１と対面する方向に配置される。位置決め治具４２は、例えば、棒状部４６と、棒状部４６に設けられた第２凹部４７とを有している。The circuit board 110 is arranged so that the electrode terminal 200 is located at the top. The engagement portion 41 of the ball 40 is arranged in a direction facing the first back surface 111 of the circuit board 110 due to gravity. The positioning jig 42 has, for example, a rod-shaped portion 46 and a second recess 47 provided in the rod-shaped portion 46.

位置決め治具４２は、回路基板１１０の第３貫通孔１１３を通過して、電極端子２００の内部に挿し込まれる。ボール４０の係合部４１は、位置決め治具４２の第２凹部４７と係合する。これによって、ボール４０は回転しないように位置決めされる。複数の位置決め治具４２は、一つに繋がっていてもよい。これによって、位置決め治具４２を電極端子２００の内部に挿し込むことが容易になる。The positioning jig 42 passes through the third through hole 113 of the circuit board 110 and is inserted into the electrode terminal 200. The engagement portion 41 of the ball 40 engages with the second recess 47 of the positioning jig 42. This positions the ball 40 so that it does not rotate. Multiple positioning jigs 42 may be connected together. This makes it easy to insert the positioning jig 42 into the electrode terminal 200.

次に、ボール４０を半導体素子２０上の電極に接触させる工程（Ｓ２０）が実施される。図６は、ボール４０を半導体素子２０上の電極に接触させる工程を示す縦断面模式図である。図６に示されるように、半導体素子２０と第２電極３１とが設けられたベース板１０が準備される。ベース板１０の第３表面１３は、半導体素子２０の第２裏面２２と接触している。半導体素子２０の第２表面２１において、第２電極３１と第４電極３０とが設けられている。プレート電極９０は、第４電極３０の上に配置されている。ブロック電極１００および圧縮コイルばね７０は、プレート電極９０の上に配置されている。位置決めプレート１２０は、半導体素子２０を位置決めしている。Next, a step (S20) of contacting the ball 40 with the electrode on the semiconductor element 20 is carried out. FIG. 6 is a schematic vertical cross-sectional view showing the step of contacting the ball 40 with the electrode on the semiconductor element 20. As shown in FIG. 6, a base plate 10 is prepared on which the semiconductor element 20 and the second electrode 31 are provided. The third surface 13 of the base plate 10 is in contact with the second back surface 22 of the semiconductor element 20. The second electrode 31 and the fourth electrode 30 are provided on the second surface 21 of the semiconductor element 20. The plate electrode 90 is disposed on the fourth electrode 30. The block electrode 100 and the compression coil spring 70 are disposed on the plate electrode 90. The positioning plate 120 positions the semiconductor element 20.

回路基板１１０は、図５で示された状態から反転される。ボール４０は、第２電極３１と対向するように配置される。次に、回路基板１１０に対して圧接力が印加される。回路基板１１０は、矢印の方向に移動する。ボール４０は、係合部４１を位置決め治具４２に係合させた状態で、第２電極３１と接触する。第３電極８０は、ブロック電極１００および圧縮コイルばね７０の各々と接触する。圧縮コイルばね７０および弾性体７１は、圧縮された状態となる。 The circuit board 110 is inverted from the state shown in FIG. 5. The ball 40 is positioned so as to face the second electrode 31. Next, a pressure contact force is applied to the circuit board 110. The circuit board 110 moves in the direction of the arrow. The ball 40 comes into contact with the second electrode 31 with the engagement portion 41 engaged with the positioning jig 42. The third electrode 80 comes into contact with each of the block electrode 100 and the compression coil spring 70. The compression coil spring 70 and the elastic body 71 are in a compressed state.

次に、ケース１３０を取り付ける工程（Ｓ３０）が実施される。図７は、ケース１３０を取り付ける工程を示す縦断面模式図である。図７の矢印に示されるように、ケース１３０は、回路基板１１０とベース板１０とを両側から挟み込む。ケース１３０は、第１凸部１３２と第２凸部１３３と、第３凸部１３４とを有している。第１凸部１３２と第２凸部１３３とは、回路基板１１０を上下に挟み込む。第３凸部１３４は、ベース板１０の溝部１１に差し込まれる。これによって、回路基板１１０は、第１凸部１３２に上から押さえつけられる。同時に、回路基板１１０は、圧縮コイルばね７０と弾性体７１との各々から弾性力を受ける。弾性力は、回路基板１１０の第１裏面１１１から第１表面１１２へ向かう方向の力である。Next, the step of attaching the case 130 (S30) is carried out. FIG. 7 is a schematic vertical cross-sectional view showing the step of attaching the case 130. As shown by the arrows in FIG. 7, the case 130 sandwiches the circuit board 110 and the base plate 10 from both sides. The case 130 has a first convex portion 132, a second convex portion 133, and a third convex portion 134. The first convex portion 132 and the second convex portion 133 sandwich the circuit board 110 from above and below. The third convex portion 134 is inserted into the groove portion 11 of the base plate 10. As a result, the circuit board 110 is pressed from above by the first convex portion 132. At the same time, the circuit board 110 receives elastic forces from each of the compression coil spring 70 and the elastic body 71. The elastic force is a force in a direction from the first back surface 111 of the circuit board 110 toward the first front surface 112.

次に、位置決め治具４２を取り除く工程（Ｓ４０）が実施される。図８は、位置決め治具４２を取り除く工程を示す縦断面模式図である。回路基板１１０とベース板１０とがケース１３０によって固定された後、位置決め治具４２が取り除かれる。図８に示されるように、位置決め治具４２は、半導体装置１の上方に引き抜くようにして取り除かれてもよい。位置決め治具４２は、半導体装置１を上下逆転させて、重力を利用した落下により、取り除かれてもよい。Next, a step (S40) of removing the positioning jig 42 is carried out. Figure 8 is a schematic vertical cross-sectional view showing the step of removing the positioning jig 42. After the circuit board 110 and the base plate 10 are fixed by the case 130, the positioning jig 42 is removed. As shown in Figure 8, the positioning jig 42 may be removed by pulling it out above the semiconductor device 1. The positioning jig 42 may also be removed by turning the semiconductor device 1 upside down and allowing it to fall using gravity.

複数の位置決め治具４２が一つに繋がっている場合には、位置決め治具４２を取り除くことが容易になる。位置決め治具４２を取り除いた後に、回路基板１１０に形成されている第３貫通孔１１３は、塞がれてもよい。これによって、異物等が、第３貫通孔１１３を通って、電極端子２００の内部に入り込むことを抑制できる。従って、ボール４０と押さえ部６０との接触部またはボール４０と筒状部５０との接触部に、異物が滞留することを抑制できる。このため、異物が、ボール４０の回転を阻害することを抑制できる。When multiple positioning jigs 42 are connected together, it is easy to remove the positioning jigs 42. After removing the positioning jigs 42, the third through holes 113 formed in the circuit board 110 may be blocked. This can prevent foreign matter from passing through the third through holes 113 and entering the inside of the electrode terminal 200. This can prevent foreign matter from remaining at the contact portion between the ball 40 and the pressing portion 60 or the contact portion between the ball 40 and the cylindrical portion 50. This can prevent foreign matter from impeding the rotation of the ball 40.

次に、実施の形態１の作用効果について説明する。
半導体装置１にせん断力が加わると、電極端子２００と半導体素子２０との間で、せん断方向の相対的な変位が生じる。このとき、ボール４０は、半導体素子２０の第２電極３１と接触しつつ回転する。せん断力が大きいほど、ボール４０の回転角は大きくなる。せん断力は、圧接力と直交する方向の力である。せん断力は、例えば、温度サイクルもしくは振動によって発生する。 Next, the effects of the first embodiment will be described.
When a shear force is applied to the semiconductor device 1, a relative displacement in the shear direction occurs between the electrode terminal 200 and the semiconductor element 20. At this time, the ball 40 rotates while being in contact with the second electrode 31 of the semiconductor element 20. The larger the shear force, the larger the rotation angle of the ball 40. The shear force is a force in a direction perpendicular to the pressure contact force. The shear force is generated by, for example, a temperature cycle or vibration.

実施の形態１に係る電極端子２００によれば、ボール４０の表面４３において、係合部４１が設けられている。支持部材１４０において、被係合部である第１内壁面６２が設けられている。半導体装置１に一定以上のせん断力が負荷されたとき、ボール４０が一定の角度だけ回転した後に、係合部４１は、第１内壁面６２と接触する。これによって、ボール４０の回転は停止する。ボール４０の回転が停止した場合、ボール４０と半導体素子２０の第２電極３１との間の摩擦力が増大する。したがって、ボール４０と第２電極３１とが離れることが防止される。このため、ボール４０と第２電極３１との間において、導通不良が発生することを抑制することができる。According to the electrode terminal 200 of the first embodiment, an engagement portion 41 is provided on the surface 43 of the ball 40. A first inner wall surface 62, which is an engaged portion, is provided on the support member 140. When a shear force of a certain level or more is applied to the semiconductor device 1, the ball 40 rotates by a certain angle, and then the engagement portion 41 comes into contact with the first inner wall surface 62. This stops the rotation of the ball 40. When the rotation of the ball 40 stops, the frictional force between the ball 40 and the second electrode 31 of the semiconductor element 20 increases. Therefore, the ball 40 and the second electrode 31 are prevented from being separated. This makes it possible to suppress the occurrence of poor conduction between the ball 40 and the second electrode 31.

ボール４０に係合部４１が設けられていない場合、ボール４０は際限なく転がる。そのため、ボール４０と第２電極３１とが離れることを防ぐためには、第２電極３１のサイズを大きくする必要がある。実施の形態１に係る電極端子２００によれば、第２電極３１のサイズに合わせて、ボール４０の転がる範囲を制限できる。従って、実施の形態１に係る電極端子２００は、係合部４１が設けられていない場合と比較して、半導体装置１のサイズを小さくすることができる。If the ball 40 does not have the engagement portion 41, the ball 40 will roll endlessly. Therefore, in order to prevent the ball 40 and the second electrode 31 from separating, it is necessary to increase the size of the second electrode 31. With the electrode terminal 200 according to the first embodiment, the rolling range of the ball 40 can be limited according to the size of the second electrode 31. Therefore, the electrode terminal 200 according to the first embodiment can reduce the size of the semiconductor device 1 compared to a case in which the engagement portion 41 is not provided.

さらに、実施の形態１に係る電極端子２００によれば、せん断力の大きさが一定以下の場合、ボール４０の回転角が小さいため、係合部４１と第１内壁面６２とは接触しない。そのため、ボール４０は、半導体素子２０の第２電極３１の上を転がる。電極端子２００がボール４０を有していない場合、電極端子２００と第２電極３１とは、接触部において擦れ合う。従って、ボール４０を有していない場合と比較して、実施の形態１に係る電極端子２００は、第２電極３１に加わる摩擦を抑制できる。従って、第２電極３１の損傷を防ぐことができる。このため、ボール４０と第２電極３１との間において、導通不良を防ぐことができる。 Furthermore, according to the electrode terminal 200 of the first embodiment, when the magnitude of the shear force is equal to or less than a certain level, the rotation angle of the ball 40 is small, so that the engagement portion 41 and the first inner wall surface 62 do not come into contact with each other. Therefore, the ball 40 rolls on the second electrode 31 of the semiconductor element 20. When the electrode terminal 200 does not have the ball 40, the electrode terminal 200 and the second electrode 31 rub against each other at the contact portion. Therefore, compared to when the electrode terminal 200 does not have the ball 40, the electrode terminal 200 of the first embodiment can suppress friction applied to the second electrode 31. Therefore, damage to the second electrode 31 can be prevented. Therefore, poor conduction between the ball 40 and the second electrode 31 can be prevented.

実施の形態１に係る電極端子２００によれば、電極端子２００は、ボール４０を支持部材１４０に押しつけるように配置されている弾性体７１を有している。このため、ボール４０を半導体素子２０の第２電極３１に、より強く押し付けることができる。According to the electrode terminal 200 of the first embodiment, the electrode terminal 200 has an elastic body 71 arranged to press the ball 40 against the support member 140. Therefore, the ball 40 can be pressed more strongly against the second electrode 31 of the semiconductor element 20.

実施の形態１に係る電極端子２００によれば、支持部材１４０は、弾性体７１とボール４０とに挟まれている押さえ部６０を有している。弾性体７１の下端は、押さえ部６０の第１上端面６８と接触している。第１上端面６８は、略平面である。一方、支持部材１４０が押さえ部６０を有していない場合、弾性体７１の下端は、ボール４０の表面４３と接触している。表面４３は、球面である。このため、弾性体７１の下端は、表面４３に沿って変形する。従って、実施の形態１に係る電極端子２００は、支持部材１４０が押さえ部６０を有していない場合と比較して、弾性体７１の変形は、抑制される。このため、弾性体７１は、ボール４０を第２電極３１に安定して押し付けることができる。According to the electrode terminal 200 of the first embodiment, the support member 140 has a pressing portion 60 sandwiched between the elastic body 71 and the ball 40. The lower end of the elastic body 71 is in contact with the first upper end surface 68 of the pressing portion 60. The first upper end surface 68 is a substantially flat surface. On the other hand, when the support member 140 does not have the pressing portion 60, the lower end of the elastic body 71 is in contact with the surface 43 of the ball 40. The surface 43 is a spherical surface. Therefore, the lower end of the elastic body 71 deforms along the surface 43. Therefore, in the electrode terminal 200 of the first embodiment, the deformation of the elastic body 71 is suppressed compared to when the support member 140 does not have the pressing portion 60. Therefore, the elastic body 71 can stably press the ball 40 against the second electrode 31.

実施の形態１に係る電極端子２００によれば、支持部材１４０は、押さえ部６０およびボール４０を取り囲む筒状部５０を有している。筒状部５０によって、押さえ部６０のせん断方向への変位は、抑制される。このため、ボール４０を第２電極３１に安定して押し付けることができる。According to the electrode terminal 200 of the first embodiment, the support member 140 has a cylindrical portion 50 that surrounds the pressing portion 60 and the ball 40. The cylindrical portion 50 suppresses the displacement of the pressing portion 60 in the shear direction. Therefore, the ball 40 can be stably pressed against the second electrode 31.

実施の形態１に係る電極端子２００によれば、被係合部は、押さえ部６０の第１内壁面６２である。第１内壁面６２は、円柱状の穴を形成している。第１内壁面６２が形成する穴の径は、製造時に容易に変更することができる。穴の径が変更されると、ボール４０の回転角の範囲が変更される。従って、第１内壁面６２が円柱状の穴を形成している場合、ボール４０の回転角の範囲を容易に変更することができる。これによって、第２電極３１のサイズに合わせて、ボール４０の回転角の範囲を容易に変更できる。 According to the electrode terminal 200 of embodiment 1, the engaged portion is the first inner wall surface 62 of the pressing portion 60. The first inner wall surface 62 forms a cylindrical hole. The diameter of the hole formed by the first inner wall surface 62 can be easily changed during manufacturing. When the diameter of the hole is changed, the range of the rotation angle of the ball 40 is changed. Therefore, when the first inner wall surface 62 forms a cylindrical hole, the range of the rotation angle of the ball 40 can be easily changed. This makes it possible to easily change the range of the rotation angle of the ball 40 to match the size of the second electrode 31.

さらに、複数の電極端子２００の内、一つの電極端子２００だけ、ボール４０の回転角の範囲を小さくすることができる。ボール４０の回転角の範囲が小さいほど、ボール４０の回転が停止しやすい。ボール４０の回転が停止すると、ボール４０と第２電極３１との間で、摩擦力が増大する。ボール４０と第２電極３１との間で摩擦力が増大すると、ボール４０と第２電極３１との接触部で摩耗が進行し、導通不良が発生するまでの時間（余寿命）が短くなる。このため、複数の半導体素子２０の内、一つの半導体素子２０だけ、寿命を縮めることができる。例えば、電極端子２００と半導体素子２０との組み合わせを複数用意する。電極端子２００の第１内壁面６２が形成する穴の径は、各々で異なる。穴径と、導通不良が発生するまでの負荷の回数との関係を取得することで、半導体装置１の余寿命を推定することができる。 Furthermore, the range of the rotation angle of the ball 40 can be reduced for only one electrode terminal 200 among the multiple electrode terminals 200. The smaller the range of the rotation angle of the ball 40, the easier it is for the ball 40 to stop rotating. When the rotation of the ball 40 stops, the frictional force between the ball 40 and the second electrode 31 increases. When the frictional force between the ball 40 and the second electrode 31 increases, wear progresses at the contact portion between the ball 40 and the second electrode 31, and the time (remaining life) until a conduction failure occurs is shortened. Therefore, the life of only one semiconductor element 20 among the multiple semiconductor elements 20 can be shortened. For example, multiple combinations of the electrode terminal 200 and the semiconductor element 20 are prepared. The diameter of the hole formed by the first inner wall surface 62 of the electrode terminal 200 is different for each. By obtaining the relationship between the hole diameter and the number of loads until a conduction failure occurs, the remaining life of the semiconductor device 1 can be estimated.

ボール４０および係合部４１の材質は、例えば、ゴム材料に金属めっきをしたものでもよい。しかし、ボール４０の回転角の範囲を設計する際に、係合部４１と被係合部との接触による変形の考慮が必要となる。従って、ボール４０および係合部４１の材質は、金属であることが好ましい。The material of the ball 40 and the engaging portion 41 may be, for example, a rubber material plated with metal. However, when designing the range of the rotation angle of the ball 40, it is necessary to take into consideration deformation due to contact between the engaging portion 41 and the engaged portion. Therefore, it is preferable that the material of the ball 40 and the engaging portion 41 is metal.

実施の形態２．
次に、実施の形態２に係る電極端子について説明する。なお、以下においては、実施の形態１に係る電極端子と異なる点について主に説明し、同様の説明は繰り返さない。 Embodiment 2.
Next, an electrode terminal according to embodiment 2 will be described. Note that the following mainly describes the differences from the electrode terminal according to embodiment 1, and similar descriptions will not be repeated.

図９は、実施の形態２に係る電極端子２００の構成を示す縦断面模式図である。図９に示されるように、ボール４０の表面４３の少なくとも一部において、第１凹部４５が設けられている。第１凹部４５は、係合部である。つまり、係合部は凹形状であってもよい。第１凹部４５は、円柱状の穴を構成することが望ましい。押さえ部６０は、第４凸部６６を有している。第４凸部６６は、被係合部である。第４凸部６６の少なくとも一部は、第１凹部４５の内部に位置している。第４凸部６６は、第１下端面６９に設けられている。第４凸部６６は、ボール４０が一定以上回転した場合、ボール４０の第１凹部４５を形成する内壁面と接触する。実施の形態２に係る電極端子においても、実施の形態１に係る電極端子と同様の効果を得られる。9 is a schematic longitudinal sectional view showing the configuration of the electrode terminal 200 according to the second embodiment. As shown in FIG. 9, the first recess 45 is provided on at least a part of the surface 43 of the ball 40. The first recess 45 is an engagement portion. In other words, the engagement portion may be concave. It is preferable that the first recess 45 forms a cylindrical hole. The holding portion 60 has a fourth protrusion 66. The fourth protrusion 66 is an engaged portion. At least a part of the fourth protrusion 66 is located inside the first recess 45. The fourth protrusion 66 is provided on the first lower end surface 69. When the ball 40 rotates by a certain amount or more, the fourth protrusion 66 comes into contact with the inner wall surface that forms the first recess 45 of the ball 40. The electrode terminal according to the second embodiment can also obtain the same effect as the electrode terminal according to the first embodiment.

実施の形態３．
次に、実施の形態３に係る電極端子について説明する。なお、以下においては、実施の形態１に係る電極端子と異なる点について主に説明し、同様の説明は繰り返さない。 Embodiment 3.
Next, an electrode terminal according to embodiment 3 will be described. Note that the following mainly describes the differences from the electrode terminal according to embodiment 1, and similar descriptions will not be repeated.

図１０は、実施の形態３に係る電極端子２００の構成を示す縦断面模式図である。図１０に示されるように、係合部４１は、第１部分１５１と、第２部分１５２とを有していてもよい。被係合部は、押さえ部６０の第１下端面６９である。第１部分１５１および第２部分１５２の各々は、押さえ部６０の第１下端面６９と筒状部５０の第２内壁面５４との間に配置される。実施の形態３に係る電極端子２００の押さえ部６０は、穴を有していない。このため、上方から押さえ部６０の穴を通って、異物が入り込むことを防止できる。従って、ボール４０と押さえ部６０との接触部またはボール４０と筒状部５０との接触部に、異物が滞留することを抑制できる。これによって、異物が、ボール４０の回転を阻害することを抑制できる。10 is a schematic vertical cross-sectional view showing the configuration of the electrode terminal 200 according to the third embodiment. As shown in FIG. 10, the engaging portion 41 may have a first portion 151 and a second portion 152. The engaged portion is the first lower end surface 69 of the holding portion 60. Each of the first portion 151 and the second portion 152 is disposed between the first lower end surface 69 of the holding portion 60 and the second inner wall surface 54 of the cylindrical portion 50. The holding portion 60 of the electrode terminal 200 according to the third embodiment does not have a hole. Therefore, it is possible to prevent foreign matter from entering through the hole of the holding portion 60 from above. Therefore, it is possible to prevent foreign matter from remaining at the contact portion between the ball 40 and the holding portion 60 or the contact portion between the ball 40 and the cylindrical portion 50. This makes it possible to prevent foreign matter from hindering the rotation of the ball 40.

実施の形態４．
次に、実施の形態４に係る電極端子について説明する。なお、以下においては、実施の形態１に係る電極端子と異なる点について主に説明し、同様の説明は繰り返さない。 Embodiment 4.
Next, an electrode terminal according to embodiment 4 will be described. Note that the following mainly describes the differences from the electrode terminal according to embodiment 1, and similar descriptions will not be repeated.

図１１は、実施の形態４に係る電極端子２００の構成を示す縦断面模式図である。図１１に示されるように、係合部４１は、第１部分１５１と、第２部分１５２とを有していてもよい。被係合部が筒状部５０に設けられていてもよい。被係合部は、筒状部５０の第２下端面５６である。第１部分１５１および第２部分１５２の各々は、半導体素子２０と筒状部５０の第２下端面５６との間に配置される。第１部分１５１および第２部分１５２の各々は、ボール４０が回転した際に、第２電極３１と接触しないように配置されることが望ましい。実施の形態４に係る電極端子２００の押さえ部６０は、穴を有していない。このため、上方から押さえ部６０の穴を通って、異物が入り込むことを防止できる。従って、ボール４０と押さえ部６０との接触部またはボール４０と筒状部５０との接触部に、異物が滞留することを抑制できる。これによって、異物が、ボール４０の回転を阻害することを抑制できる。11 is a schematic vertical cross-sectional view showing the configuration of the electrode terminal 200 according to the fourth embodiment. As shown in FIG. 11, the engaging portion 41 may have a first portion 151 and a second portion 152. The engaged portion may be provided on the cylindrical portion 50. The engaged portion is the second lower end surface 56 of the cylindrical portion 50. Each of the first portion 151 and the second portion 152 is disposed between the semiconductor element 20 and the second lower end surface 56 of the cylindrical portion 50. It is desirable that each of the first portion 151 and the second portion 152 is disposed so as not to come into contact with the second electrode 31 when the ball 40 rotates. The pressing portion 60 of the electrode terminal 200 according to the fourth embodiment does not have a hole. Therefore, it is possible to prevent foreign matter from entering from above through the hole of the pressing portion 60. Therefore, it is possible to suppress the retention of foreign matter at the contact portion between the ball 40 and the pressing portion 60 or the contact portion between the ball 40 and the cylindrical portion 50. This can prevent foreign matter from interfering with the rotation of the ball 40 .

なお、実施の形態４に係る電極端子は、上述の構成に限られない。実施の形態４に係る電極端子は、例えば、押さえ部６０を有していなくてもよい。この場合、ボールは、弾性体７１と接触する。実施の形態４に係る電極端子は、例えば、弾性体７１を有していなくてもよい。この場合、押さえ部６０は、回路基板１１０の第１裏面１１１と接触していてもよい。実施の形態４に係る電極端子は、例えば、弾性体７１と押さえ部６０との両方を有していなくてもよい。この場合、ボール４０は、第１裏面１１１と直接接触していてもよい。ボール４０は、第１電極８１と直接接触していてもよい。 Note that the electrode terminal according to embodiment 4 is not limited to the above-mentioned configuration. The electrode terminal according to embodiment 4 may not have, for example, the pressing portion 60. In this case, the ball contacts the elastic body 71. The electrode terminal according to embodiment 4 may not have, for example, the elastic body 71. In this case, the pressing portion 60 may contact the first rear surface 111 of the circuit board 110. The electrode terminal according to embodiment 4 may not have, for example, both the elastic body 71 and the pressing portion 60. In this case, the ball 40 may be in direct contact with the first rear surface 111. The ball 40 may be in direct contact with the first electrode 81.

実施の形態５．
次に、実施の形態５に係る電極端子について説明する。なお、以下においては、実施の形態１に係る電極端子と異なる点について主に説明し、同様の説明は繰り返さない。 Embodiment 5.
Next, an electrode terminal according to embodiment 5 will be described. Note that the following mainly describes the differences from the electrode terminal according to embodiment 1, and similar descriptions will not be repeated.

図１２は、実施の形態５に係る電極端子２００の構成を示す縦断面模式図である。図１３は、実施の形態５の変形例に係る電極端子２００の構成を示す縦断面模式図である。図１２および図１３に示されるように、弾性体７１は、皿バネであってもよい。図１２において、６個の皿バネ７２が、直列に重ねられている。図１３において、６個の皿バネ７２が、並列に重ねられている。皿バネ７２は、直列と並列とを組み合わせて重ねられていてもよい。実施の形態５に係る電極端子および実施の形態５の変形例に係る電極端子においても、実施の形態１に係る電極端子と同様の効果を得られる。 Figure 12 is a schematic vertical cross-sectional view showing the configuration of an electrode terminal 200 according to embodiment 5. Figure 13 is a schematic vertical cross-sectional view showing the configuration of an electrode terminal 200 according to a modified example of embodiment 5. As shown in Figures 12 and 13, the elastic body 71 may be a disc spring. In Figure 12, six disc springs 72 are stacked in series. In Figure 13, six disc springs 72 are stacked in parallel. The disc springs 72 may be stacked in a combination of series and parallel. The electrode terminal according to embodiment 5 and the electrode terminal according to the modified example of embodiment 5 can also provide the same effects as the electrode terminal according to embodiment 1.

実施の形態６．
次に、実施の形態６に係る電極端子について説明する。なお、以下においては、実施の形態１に係る電極端子と異なる点について主に説明し、同様の説明は繰り返さない。 Embodiment 6.
Next, a description will be given of an electrode terminal according to embodiment 6. Note that, in the following, differences from the electrode terminal according to embodiment 1 will be mainly described, and similar descriptions will not be repeated.

図１４は、実施の形態６に係る電極端子２００の構成を示す縦断面模式図である。図１４に示されるように、押さえ部６０は、第１凹球面２を有していてもよい。第１凹球面２は、第１内壁面６２および第１下端面６９の各々に連なっている。第１凹球面２は、ボール４０の外形に沿っている。第１凹球面２は、ボール４０と面接触している。このため、ボール４０と押さえ部６０との接触部の摩耗を抑制することができる。さらに、ボール４０と押さえ部６０との間の電気的接続が、より安定する。 Figure 14 is a schematic longitudinal cross-sectional view showing the configuration of an electrode terminal 200 according to embodiment 6. As shown in Figure 14, the pressing portion 60 may have a first concave spherical surface 2. The first concave spherical surface 2 is continuous with each of the first inner wall surface 62 and the first lower end surface 69. The first concave spherical surface 2 follows the outer shape of the ball 40. The first concave spherical surface 2 is in surface contact with the ball 40. This makes it possible to suppress wear at the contact portion between the ball 40 and the pressing portion 60. Furthermore, the electrical connection between the ball 40 and the pressing portion 60 becomes more stable.

同様に、筒状部５０は、第２凹球面５８を有していてもよい。第２凹球面５８は、支持部５２に設けられている。第２凹球面５８は、ボール４０の外形に沿っている。第２凹球面５８は、ボール４０と面接触している。このため、ボール４０と筒状部５０との接触部の摩耗を抑制することができる。さらに、ボール４０と筒状部５０との間の電気的接続が、より安定する。Similarly, the cylindrical portion 50 may have a second concave spherical surface 58. The second concave spherical surface 58 is provided on the support portion 52. The second concave spherical surface 58 follows the outer shape of the ball 40. The second concave spherical surface 58 is in surface contact with the ball 40. This makes it possible to suppress wear at the contact portion between the ball 40 and the cylindrical portion 50. Furthermore, the electrical connection between the ball 40 and the cylindrical portion 50 becomes more stable.

実施の形態７．
次に、実施の形態７に係る電極端子について説明する。なお、以下においては、実施の形態１に係る電極端子と異なる点について主に説明し、同様の説明は繰り返さない。 Embodiment 7.
Next, an electrode terminal according to the seventh embodiment will be described. Note that the following mainly describes the differences from the electrode terminal according to the first embodiment, and similar descriptions will not be repeated.

図１５は、実施の形態７に係る電極端子２００の構成を示す縦断面模式図である。図１６は、図１５の電極端子２００におけるボール４０が一定角度だけ回転した状態を示す図である。図１５に示されるように、係合部４１は、円錐形状であってもよい。図１６に示されるように、ボール４０が一定角度だけ回転した場合、係合部４１の側面４４と押さえ部６０の第１内壁面６２とは、線接触する。このため、係合部４１が円柱形状である場合と比較して、係合部４１と第１内壁面６２との接触面積は、増大する。従って、係合部４１と第１内壁面６２との接触部の摩耗を抑制することができる。これによって、ボール４０と押さえ部６０との接触部またはボール４０と筒状部５０との接触部において、摩耗粉がボール４０の回転を阻害することを抑制することができる。さらに、係合部４１が円柱形状である場合と比較して、係合部４１と第１内壁面６２とが接触するまでに必要な、ボール４０の回転量を増加させることができる。 Figure 15 is a schematic vertical cross-sectional view showing the configuration of the electrode terminal 200 according to the seventh embodiment. Figure 16 is a diagram showing a state in which the ball 40 in the electrode terminal 200 of Figure 15 has rotated by a certain angle. As shown in Figure 15, the engagement portion 41 may be conical. As shown in Figure 16, when the ball 40 has rotated by a certain angle, the side surface 44 of the engagement portion 41 and the first inner wall surface 62 of the pressing portion 60 come into line contact. Therefore, compared to when the engagement portion 41 is cylindrical, the contact area between the engagement portion 41 and the first inner wall surface 62 is increased. Therefore, wear at the contact portion between the engagement portion 41 and the first inner wall surface 62 can be suppressed. This makes it possible to suppress wear powder from hindering the rotation of the ball 40 at the contact portion between the ball 40 and the pressing portion 60 or the contact portion between the ball 40 and the cylindrical portion 50. Furthermore, compared to when the engaging portion 41 has a cylindrical shape, the amount of rotation of the ball 40 required until the engaging portion 41 comes into contact with the first inner wall surface 62 can be increased.

図１７は、実施の形態７の変形例に係る電極端子２００の構成を示す縦断面模式図である。図１７に示されるように、押さえ部６０の第１内壁面６２は、すり鉢形状となるように構成されていてもよい。別の観点から言えば、第１内壁面６２により形成される穴は、円錐台形状であってもよい。第１内壁面６２により形成される穴の断面積は、第１上端面６８側よりも第１下端面６９側のほうが小さくてもよい。係合部４１は、円柱形状である。 Figure 17 is a schematic longitudinal cross-sectional view showing the configuration of an electrode terminal 200 relating to a modified example of embodiment 7. As shown in Figure 17, the first inner wall surface 62 of the pressing portion 60 may be configured to be shaped like a mortar. From another perspective, the hole formed by the first inner wall surface 62 may be shaped like a truncated cone. The cross-sectional area of the hole formed by the first inner wall surface 62 may be smaller on the side of the first lower end surface 69 than on the side of the first upper end surface 68. The engagement portion 41 is cylindrical in shape.

図１８は、図１７の電極端子２００におけるボール４０が一定角度だけ回転した状態を示す図である。図１８に示されるように、ボール４０が一定角度だけ回転した場合、係合部４１の側面４４と押さえ部６０の第１内壁面６２とは、線接触する。従って、実施の形態７の変形例に係る電極端子２００においても、実施の形態７に係る電極端子と同様の効果が得られる。 Figure 18 is a diagram showing a state in which the ball 40 in the electrode terminal 200 of Figure 17 has rotated a certain angle. As shown in Figure 18, when the ball 40 has rotated a certain angle, the side surface 44 of the engagement portion 41 and the first inner wall surface 62 of the pressing portion 60 come into line contact. Therefore, the electrode terminal 200 relating to the modified example of embodiment 7 also provides the same effect as the electrode terminal relating to embodiment 7.

実施の形態８．
次に、実施の形態８に係る電極端子について説明する。なお、以下においては、実施の形態１に係る電極端子と異なる点について主に説明し、同様の説明は繰り返さない。 Embodiment 8.
Next, an electrode terminal according to an eighth embodiment will be described. Note that the following mainly describes the differences from the electrode terminal according to the first embodiment, and similar descriptions will not be repeated.

図１９は、実施の形態８に係る電極端子２００の構成を示す縦断面模式図である。図１９に示されるように、押さえ部６０は、第１部材６４と、第２部材６５とを有していてもよい。第１部材６４は、ボール４０に接している。第２部材６５は、筒状である。第２部材６５は、第１部材６４からボール４０の反対側に延びている。第２部材６５は、弾性体７１を取り囲むように配置されている。第１部材６４は、第１下端面６９を構成している。第２部材６５は、第３上端面６７を構成している。第３上端面６７は、第１電極８１と対向するように配置されている。半導体装置１に、断面視において上方向の力が負荷されていない場合において、第３上端面６７と第１電極８１とは、わずかに離間している。19 is a schematic vertical cross-sectional view showing the configuration of an electrode terminal 200 according to the eighth embodiment. As shown in FIG. 19, the pressing portion 60 may have a first member 64 and a second member 65. The first member 64 is in contact with the ball 40. The second member 65 is cylindrical. The second member 65 extends from the first member 64 to the opposite side of the ball 40. The second member 65 is arranged so as to surround the elastic body 71. The first member 64 constitutes a first lower end surface 69. The second member 65 constitutes a third upper end surface 67. The third upper end surface 67 is arranged so as to face the first electrode 81. When no upward force is applied to the semiconductor device 1 in a cross-sectional view, the third upper end surface 67 and the first electrode 81 are slightly spaced apart.

電極端子２００と回路基板１１０と半導体素子２０とに、断面視において上方向の力が負荷された場合について考える。上方向の力は、例えば、振動によって発生する。押さえ部６０が第２部材６５を有していない場合、上方向の力が負荷されると、弾性体７１は、圧縮される。押さえ部６０とボール４０とは、第２電極３１から離れる方向に変位しようとする。これによって、ボール４０は、第２電極３１から離れる。従って、ボール４０と第２電極３１との間において、導通不良が発生する。Consider the case where an upward force is applied to the electrode terminal 200, the circuit board 110, and the semiconductor element 20 in a cross-sectional view. The upward force is generated by, for example, vibration. If the retaining portion 60 does not have the second member 65, the elastic body 71 will be compressed when an upward force is applied. The retaining portion 60 and the ball 40 will attempt to displace in a direction away from the second electrode 31. This causes the ball 40 to move away from the second electrode 31. Therefore, poor conductivity occurs between the ball 40 and the second electrode 31.

一方で、押さえ部６０が第２部材６５を有している場合、押さえ部６０が一定距離だけ上方向に変位すると、押さえ部６０の第３上端面６７は、第１電極８１と接触する。このため、押さえ部６０は停止する。つまり、押さえ部６０は、上方向への変位の範囲が制限されている。従って、ボール４０も同様に上方向への変位の範囲が制限されている。これによって、ボール４０と第２電極３１とが離れることを防ぐことができる。On the other hand, when the holding portion 60 has the second member 65, when the holding portion 60 is displaced upward a certain distance, the third upper end surface 67 of the holding portion 60 comes into contact with the first electrode 81. As a result, the holding portion 60 stops. In other words, the range of upward displacement of the holding portion 60 is limited. Accordingly, the range of upward displacement of the ball 40 is also limited. This makes it possible to prevent the ball 40 and the second electrode 31 from separating from each other.

実施の形態９．
次に、実施の形態９に係る電極端子について説明する。なお、以下においては、実施の形態１に係る電極端子と異なる点について主に説明し、同様の説明は繰り返さない。 Embodiment 9.
Next, an electrode terminal according to a ninth embodiment will be described. Note that the following mainly describes the differences from the electrode terminal according to the first embodiment, and similar descriptions will not be repeated.

図２０は、実施の形態９に係る電極端子２００の構成を示す横断面模式図である。図２０に示される横断面模式図は、図３に示される横断面模式図に対応する。図２０に示されるように、筒状部５０の外形は、多角柱形状であってもよい。より具体的には、筒状部５０の外形は、四角柱形状もしくは六角柱形状であってもよい。筒状部５０の外形が多角柱形状である場合は、筒状部５０の外形が円柱形状である場合と比較して、電極端子２００の周辺のスペースを効率良く活用することができる。具体的には、筒状部５０の肉厚を大きくすることができる。これによって、筒状部５０の強度を高くすることができる。さらに、筒状部５０を介した、第１電極８１とボール４０との間の電気的接続の安定性が向上する。 Figure 20 is a cross-sectional schematic diagram showing the configuration of the electrode terminal 200 according to the ninth embodiment. The cross-sectional schematic diagram shown in Figure 20 corresponds to the cross-sectional schematic diagram shown in Figure 3. As shown in Figure 20, the outer shape of the tubular portion 50 may be a polygonal prism. More specifically, the outer shape of the tubular portion 50 may be a square prism or a hexagonal prism. When the outer shape of the tubular portion 50 is a polygonal prism, the space around the electrode terminal 200 can be used more efficiently than when the outer shape of the tubular portion 50 is a cylindrical shape. Specifically, the thickness of the tubular portion 50 can be increased. This allows the strength of the tubular portion 50 to be increased. Furthermore, the stability of the electrical connection between the first electrode 81 and the ball 40 via the tubular portion 50 is improved.

今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。The embodiments and examples disclosed herein are illustrative in all respects and should not be considered limiting. The scope of the present disclosure is indicated by the claims, not the above description, and is intended to include the meaning equivalent to the claims and all modifications within the scope.

１半導体装置、２第１凹球面、１０ベース板、１１溝部、１３第３表面、１４第３裏面、２０半導体素子、２１第２表面、２２第２裏面、３０第４電極、３１第２電極、４０ボール、４１係合部、４２位置決め治具、４３表面、４４側面、４５第１凹部、４６棒状部、４７第２凹部、５０筒状部、５１筒部、５２支持部、５３第２外壁面、５４第２内壁面、５５第２上端面、５６第２下端面、５８第２凹球面、６０押さえ部、６１第１外壁面、６２第１内壁面、６３第１角部、６４第１部材、６５第２部材、６６第４凸部、６７第３上端面、６８第１上端面、６９第１下端面、７０圧縮コイルばね、７１弾性体、７２皿バネ、８０第３電極、８１第１電極、９０プレート電極、１００ブロック電極、１１０回路基板、１１１第１裏面、１１２第１表面、１１３第３貫通孔、１１４第１貫通孔、１１５第２貫通孔、１２０位置決めプレート、１３０ケース、１３２第１凸部、１３３第２凸部、１３４第３凸部、１４０支持部材、１５１第１部分、１５２第２部分、２００電極端子。1 semiconductor device, 2 first concave spherical surface, 10 base plate, 11 groove portion, 13 third surface, 14 third back surface, 20 semiconductor element, 21 second surface, 22 second back surface, 30 fourth electrode, 31 second electrode, 40 ball, 41 engagement portion, 42 positioning jig, 43 surface, 44 side surface, 45 first recess, 46 rod-shaped portion, 47 second recess, 50 cylindrical portion, 51 cylindrical portion, 52 support portion, 53 second outer wall surface, 54 second inner wall surface, 55 second upper end surface, 56 second lower end surface, 58 second concave spherical surface, 60 holding portion, 61 first outer wall surface, 62 first inner wall surface, 63 first corner portion, 64 first member, 65 second member, 66 fourth convex portion, 67 third upper end surface, 68 first upper end surface, 69 First lower end surface, 70 compression coil spring, 71 elastic body, 72 disc spring, 80 third electrode, 81 first electrode, 90 plate electrode, 100 block electrode, 110 circuit board, 111 first back surface, 112 first front surface, 113 third through hole, 114 first through hole, 115 second through hole, 120 positioning plate, 130 case, 132 first convex portion, 133 second convex portion, 134 third convex portion, 140 support member, 151 first portion, 152 second portion, 200 electrode terminal.

Claims

A conductive ball;
A support member for supporting the ball ;
an elastic body arranged to press the ball against the support member ,
The support member is electrically conductive,
An engagement portion is provided on at least a portion of the surface of the ball,
The engagement portion has a convex or concave shape,
the support member is provided with an engaged portion corresponding to the engaging portion,
the engaging portion is disposed so as to come into contact with the engaged portion when the ball rotates by a certain angle,
the support member includes a pressing portion and a cylindrical portion surrounding the pressing portion and the ball,
The pressing portion is sandwiched between the elastic body and the ball .

The electrode terminal according to claim 1 , wherein the pressing portion has a concave spherical surface that conforms to the shape of the ball.

The electrode terminal according to claim 1 , wherein the cylindrical portion has a concave spherical surface that conforms to the shape of the ball.

The electrode terminal according to claim 1 , wherein the pressing portion has a first member in contact with the ball, and a cylindrical second member extending from the first member to an opposite side to the ball.

The electrode terminal according to claim 1 , wherein an outer shape of the cylindrical portion is a polygonal prism.

The electrode terminal according to claim 1 , wherein the engaged portion is provided on the pressing portion.

The electrode terminal according to claim 1 , wherein the engaged portion is provided on the cylindrical portion.

The electrode terminal according to claim 1 , wherein the engaging portion is configured to come into line contact with the engaged portion when the ball rotates by the certain angle.

The electrode terminal according to claim 1 , wherein one of the engaging portion and the engaged portion is an inner wall surface that defines a cylindrical hole.

The electrode terminal according to any one of claims 1 to 9 ;
A circuit board;
a semiconductor element disposed opposite the circuit board;
a first electrode provided on a surface of the circuit board facing the semiconductor element;
a second electrode provided on a surface of the semiconductor element facing the circuit board;
the ball has an electrical connection with the first electrode;
The ball is arranged to be in contact with the second electrode.

A method for manufacturing a semiconductor device having the electrode terminal according to any one of claims 1 to 9, comprising the steps of:
a step of engaging a positioning jig with the engaging portion;
and bringing the ball into contact with an electrode on a semiconductor element while the engaging portion is engaged with the positioning jig.