(57)【要約】【課題】放熱性の向上を図った半導体装置を提供する。【解決手段】本開示の半導体装置Ａ１は、半導体素子１０Ａと、厚さ方向ｚにおいて互いに反対側を向く基板主面２２１Ａおよび基板裏面２２２Ａを有しており、基板主面２２１に素子接合材１００Ａを介して半導体素子１０Ａが搭載された導電性基板２２Ａと、基板主面２２１Ａと同じ方向を向く放熱部材主面６０１を有しており、放熱部材主面６０１に導電性基板２２Ａが搭載された放熱部材６０と、半導体素子１０Ａおよび導電性基板２２Ａと、放熱部材６０の一部と、を覆う封止樹脂７と、を備えており、放熱部材６０は、中空部６１０を有する中空構造であるフレーム部６１と、封止樹脂７の外部と中空部６１０とを繋ぐ筒状の流入部６２および流出部６３と、を有することを特徴とする。【選択図】図９
2020072106.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子と、
第１方向において互いに反対側を向く基板主面および基板裏面を有しており、前記基板主面に接合材を介して前記半導体素子が搭載された支持基板と、
前記基板主面と同じ方向を向く放熱部材主面を有しており、前記放熱部材主面に前記支持基板が搭載された放熱部材と、
前記半導体素子および前記支持基板と、前記放熱部材の一部と、を覆う封止樹脂と、
を備えており、
前記放熱部材は、中空部を有する中空構造であるフレーム部と、前記封止樹脂の外部と前記中空部とを繋ぐ筒状の流入部および流出部と、を有する、
ことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記支持基板は、前記第１方向に見て、前記流入部と前記流出部との間に配置されている、
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記フレーム部は、前記支持基板が搭載された平板状の天板部、および、前記天板部から前記第１方向に延びており、かつ、前記中空部に内包された複数の第１突起部を含んでいる、
請求項１または請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記複数の第１突起部は、前記第１方向に見て、千鳥配列に並んでいる、
請求項３に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記複数の第１突起部の各々は、前記第１方向に見て、略円形である、
請求項３または請求項４に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記フレーム部は、前記第１方向に見て重なる第１部材および第２部材を含んでおり、
前記第１部材は、前記天板部および前記複数の第１突起部を含んでいる、
請求項３ないし請求項５のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記第２部材は、前記天板部に略平行な平板状の底板部を含んでおり、
各前記第１突起部は、前記底板部に離間している、
請求項６に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記第２部材は、前記底板部から前記第１方向に突き出し、かつ、前記中空部に内包された複数の第２突起部を有しており、
前記複数の第２突起部の各々と前記複数の第１突起部の各々とは、前記第１方向に見て、離間している、
請求項７に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記複数の第１突起部は、前記第１方向に見て、前記流入部に近い側から前記流出部に近い側に向かうほど、配置密度が高い、
請求項３ないし請求項８のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記支持基板は、グラファイト基板と当該グラファイト基板の前記第１方向を向く両面に形成された銅膜とを含む複合基板である、
請求項１ないし請求項９のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項１１】
前記放熱部材は、前記第１方向において前記放熱部材主面と反対側を向く放熱部材裏面を有しており、
前記放熱部材裏面は、前記封止樹脂から露出している、
請求項１ないし請求項１０のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項１２】
前記放熱部材は、絶縁性樹脂によって構成されている、
請求項１ないし請求項１１のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項１３】
前記接合材は、焼結金属からなる、
請求項１ないし請求項１２のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項１４】
前記支持基板は、焼結金属によって、前記放熱部材に接合されている、
請求項１ないし請求項１３のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項１５】
前記流入部および前記流出部はそれぞれ、前記封止樹脂から露出した露出部を有しており、
前記流入部および前記流出部の各前記露出部は、外周面から盛り上がった隆起部を含んでいる、
請求項１ないし請求項１４のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項１６】
前記封止樹脂は、前記基板主面と同じ方向を向く樹脂主面を有しており、
前記流入部の一部および前記流出部の一部はそれぞれ、前記樹脂主面から突き出ている、
請求項１ないし請求項１５のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項１７】
各々が、前記半導体素子および前記支持基板を含む複数のユニットを備えており、
前記複数のユニットが、前記放熱部材に搭載され、かつ、前記封止樹脂に覆われている、
請求項１ないし請求項１６のいずれか一項に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、半導体素子を搭載した半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体素子としてＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴなどのスイッチング素子を搭載した半導体装置が広く知られている。このような半導体装置は、インバータなど電力変換を行う装置の一部を構成している。特許文献１には、複数のスイッチング素子を搭載した半導体装置の一例が開示されている。当該半導体装置では、絶縁基板の上に金属箔からなる導電層（金属パターン）が配置され、複数のスイッチング素子は、導電層に電気的に接合されている。
【０００３】
特許文献１に開示されている半導体装置の使用時は、複数のスイッチング素子から熱が発生し、その熱が導電層に伝導する。導電層に伝導した熱は、絶縁基板を介して外部に放熱される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１５８７８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年では、半導体装置の高出力化が求められている。それにより、複数のスイッチング素子から発生する熱がより増加する。このため、半導体装置において、放熱性の向上が課題となっている。
【０００６】
本開示は、上記事情に鑑みて考え出されたものであって、その目的は、放熱性の向上を図った半導体装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の半導体装置は、半導体素子と、第１方向において互いに反対側を向く基板主面および基板裏面を有しており、前記基板主面に接合材を介して前記半導体素子が搭載された支持基板と、前記基板主面と同じ方向を向く放熱部材主面を有しており、前記放熱部材主面に前記支持基板が搭載された放熱部材と、前記半導体素子および前記支持基板と、前記放熱部材の一部と、を覆う封止樹脂と、を備えており、前記放熱部材は、中空部を有する中空構造であるフレーム部と、前記封止樹脂の外部と前記中空部とを繋ぐ筒状の流入部および流出部と、を有することを特徴とする。
【０００８】
前記半導体装置の好ましい実施の形態においては、前記支持基板は、前記第１方向に見て、前記流入部と前記流出部との間に配置されている。
【０００９】
前記半導体装置の好ましい実施の形態においては、前記フレーム部は、前記支持基板が搭載された平板状の天板部、および、前記天板部から前記第１方向に延びており、かつ、前記中空部に内包された複数の第１突起部を含んでいる。
【００１０】
前記半導体装置の好ましい実施の形態においては、前記複数の第１突起部は、前記第１方向に見て、千鳥配列に並んでいる。
【００１１】
前記半導体装置の好ましい実施の形態においては、前記複数の第１突起部の各々は、前記第１方向に見て、略円形である。
【００１２】
前記半導体装置の好ましい実施の形態においては、前記フレーム部は、前記第１方向に見て重なる第１部材および第２部材を含んでおり、前記第１部材は、前記天板部および前記複数の第１突起部を含んでいる。
【００１３】
前記半導体装置の好ましい実施の形態においては、前記第２部材は、前記天板部に略平行な平板状の底板部を含んでおり、各前記第１突起部は、前記底板部に離間している。
【００１４】
前記半導体装置の好ましい実施の形態においては、前記第２部材は、前記底板部から前記第１方向に突き出し、かつ、前記中空部に内包された複数の第２突起部を有しており、前記複数の第２突起部の各々と前記複数の第１突起部の各々とは、前記第１方向に見て、離間している。
【００１５】
前記半導体装置の好ましい実施の形態においては、前記複数の第１突起部は、前記第１方向に見て、前記流入部に近い側から前記流出部に近い側に向かうほど、配置密度が高い。
【００１６】
前記半導体装置の好ましい実施の形態においては、前記支持基板は、グラファイト基板と当該グラファイト基板の前記第１方向を向く両面に形成された銅膜とを含む複合基板である。
【００１７】
前記半導体装置の好ましい実施の形態においては、前記放熱部材は、前記第１方向において前記放熱部材主面と反対側を向く放熱部材裏面を有しており、前記放熱部材裏面は、前記封止樹脂から露出している。
【００１８】
前記半導体装置の好ましい実施の形態においては、前記放熱部材は、絶縁性樹脂によって構成されている。
【００１９】
前記半導体装置の好ましい実施の形態においては、前記接合材は、焼結金属からなる。
【００２０】
前記半導体装置の好ましい実施の形態においては、前記支持基板は、焼結金属によって、前記放熱部材に接合されている。
【００２１】
前記半導体装置の好ましい実施の形態においては、前記流入部および前記流出部はそれぞれ、前記封止樹脂から露出した露出部を有しており、前記流入部および前記流出部の各前記露出部は、外周面から盛り上がった隆起部を含んでいる。
【００２２】
前記半導体装置の好ましい実施の形態においては、前記封止樹脂は、前記基板主面と同じ方向を向く樹脂主面を有しており、前記流入部の一部および前記流出部の一部はそれぞれ、前記樹脂主面から突き出ている。
【００２３】
前記半導体装置の好ましい実施の形態においては、各々が、前記半導体素子および前記支持基板を含む複数のユニットを備えており、前記複数のユニットが、前記放熱部材に搭載され、かつ、前記封止樹脂に覆われている。
【発明の効果】
【００２４】
本開示の半導体装置によれば、放熱性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第１実施形態にかかる半導体装置を示す斜視図である。
【図２】図１に示す斜視図において、ワイヤ部材および封止樹脂を省略した図である。
【図３】第１実施形態にかかる半導体装置を示す平面図である。
【図４】図３に示す平面図において、封止樹脂を省略したものである。
【図５】図４の一部を拡大した部分拡大図である。
【図６】第１実施形態にかかる半導体装置を示す正面図である。
【図７】第１実施形態にかかる半導体装置を示す底面図である。
【図８】第１実施形態にかかる半導体装置を示す左側面図である。
【図９】図４のＩＸ−ＩＸ線に沿う断面図である。
【図１０】図９の一部を拡大した部分拡大図である。
【図１１】放熱部材を示す平面図である。
【図１２】図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿う断面図である。
【図１３】変形例にかかる放熱部材を示す断面図である。
【図１４】変形例にかかる放熱部材を示す断面図である。
【図１５】変形例にかかる放熱部材を示す断面図である。
【図１６】変形例にかかる放熱部材を示す断面図である。
【図１７】変形例にかかる放熱部材を示す断面図である。
【図１８】図１７に示す放熱部材の平面図である。
【図１９】変形例にかかる放熱部材を示す平面図である。
【図２０】変形例にかかる放熱部材を示す平面図である。
【図２１】変形例にかかる放熱部材を示す平面図である。
【図２２】変形例にかかる放熱部材を示す平面図である。
【図２３】変形例にかかる放熱部材を示す平面図である。
【図２４】変形例にかかる放熱部材を示す平面図である。
【図２５】変形例にかかる放熱部材を示す平面図である。
【図２６】変形例にかかる放熱部材を示す平面図である。
【図２７】第２実施形態にかかる半導体装置を示す断面図である。
【図２８】第３実施形態にかかる半導体装置を示す平面図である。
【図２９】図２８に示す半導体装置を示す回路構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本開示の半導体装置の好ましい実施の形態について、図面を参照して、以下に説明する。
【００２７】
本開示において、「ある物Ａがある物Ｂに形成されている」および「ある物Ａがある物Ｂ上に形成されている」とは、特段の断りのない限り、「ある物Ａがある物Ｂに直接形成されていること」、および、「ある物Ａとある物Ｂとの間に他の物を介在させつつ、ある物Ａがある物Ｂに形成されていること」を含む。同様に、「ある物Ａがある物Ｂに配置されている」および「ある物Ａがある物Ｂ上に配置されている」とは、特段の断りのない限り、「ある物Ａがある物Ｂに直接配置されていること」、および、「ある物Ａとある物Ｂとの間に他の物を介在させつつ、ある物Ａがある物Ｂに配置されていること」を含む。同様に、「ある物Ａがある物Ｂ上に位置している」とは、特段の断りのない限り、「ある物Ａがある物Ｂに接していること」、および、「ある物Ａとある物Ｂとの間に他の物を介在していること」を含む。同様に、「ある物Ａがある物Ｂに積層されている」および「ある物Ａがある物Ｂ上に積層されている」とは、特段の断りのない限り、「ある物Ａがある物Ｂに直接積層されていること」、および、「ある物Ａとある物Ｂとの間に他の物を介在させつつ、ある物Ａがある物Ｂに積層されていること」を含む。また、「ある物Ａがある物Ｂにある方向に見て重なる」とは、特段の断りのない限り、「ある物Ａがある物Ｂのすべてに重なること」、および、「ある物Ａがある物Ｂの一部に重なること」を含む。
【００２８】
＜第１実施形態＞
図１〜図１０は、本開示の第１実施形態にかかる半導体装置を示している。第１実施形態の半導体装置Ａ１は、回路ユニットＵ１、放熱部材６０、封止樹脂７を備えている。回路ユニットＵ１は、複数の半導体素子１０、支持基板２０、複数の端子３０、複数のリード部材４０および複数のワイヤ部材５０を含んでいる。本実施形態において、複数の端子３０には、入力端子３１，３２、出力端子３３、一対のゲート端子３４Ａ，３４Ｂ、一対の検出端子３５Ａ，３５Ｂ、および、複数のダミー端子３６がある。
【００２９】
図１は、半導体装置Ａ１を示す斜視図である。図２は、図１に示す斜視図において、ワイヤ部材５０および封止樹脂７を省略した図である。図３は、半導体装置Ａ１を示す平面図である。図４は、図３に示す平面図において、封止樹脂７を省略した図である。なお、図４においては、封止樹脂７を想像線（二点鎖線）で示している。図５は、図４の一部を拡大した部分拡大図である。図６は、半導体装置Ａ１を示す正面図である。図７は、半導体装置Ａ１を示す底面図である。図８は、半導体装置Ａ１を示す側面図（左側面図）である。図９は、図４のＩＸ−ＩＸ線に沿う断面図である。なお、図９において、封止樹脂７を想像線で示している。図１０は、図９の一部を拡大した部分拡大図である。
【００３０】
説明の便宜上、図１〜図１０において、互いに直交する３つの方向を、幅方向ｘ、奥行き方向ｙ、厚さ方向ｚと定義する。幅方向ｘは、半導体装置Ａ１の平面図（図３および図４参照）における左右方向である。奥行き方向ｙは、半導体装置Ａ１の平面図（図３および図４参照）における上下方向である。なお、必要に応じて、幅方向ｘの一方を幅方向ｘ１、幅方向ｘの他方を幅方向ｘ２とする。同様に、奥行き方向ｙの一方を奥行き方向ｙ１、奥行き方向ｙの他方を奥行き方向ｙ２とし、厚さ方向ｚの一方を厚さ方向ｚ１、厚さ方向ｚの他方を厚さ方向ｚ２とする。また、厚さ方向ｚ１を下、厚さ方向ｚ２を上という場合もある。さらに、厚さ方向ｚの寸法を「厚み」あるいは「厚さ」という場合もある。厚さ方向ｚが、特許請求の範囲に記載の「第１方向」に相当する。
【００３１】
複数の半導体素子１０の各々は、ＳｉＣ（炭化ケイ素）を主とする半導体材料を用いて構成されている。なお、当該半導体材料は、ＳｉＣに限定されず、Ｓｉ（シリコン）、ＧａＡｓ（ヒ化ガリウム）あるいはＧａＮ（窒化ガリウム）などであってもよい。また、本実施形態において、各半導体素子１０は、ＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）である。なお、複数の半導体素子１０は、ＭＯＳＦＥＴに限定されず、ＭＩＳＦＥＴ（Metal-Insulator-Semiconductor FET）を含む電界効果トランジスタや、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）のようなバイポーラトランジスタ、ＬＳＩなどのＩＣチップ、ダイオード、コンデンサなどであってもよい。本実施形態においては、各半導体素子１０は、いずれも同一素子であり、かつ、ｎチャネル型のＭＯＳＦＥＴである場合を示す。各半導体素子１０は、厚さ方向ｚに見て（以下、「平面視」ともいう。）、矩形状であるが、これに限定されない。
【００３２】
複数の半導体素子１０の各々は、図１０に示すように、素子主面１０１および素子裏面１０２を有する。各半導体素子１０において、素子主面１０１および素子裏面１０２は、厚さ方向ｚにおいて離間し、かつ、互いに反対側を向く。本実施形態において、素子主面１０１は、厚さ方向ｚ２を向き、素子裏面１０２は、厚さ方向ｚ１を向く。
【００３３】
複数の半導体素子１０の各々は、図５および図１０に示すように、主面電極１１、裏面電極１２および絶縁膜１３を有する。
【００３４】
主面電極１１は、図１０に示すように、素子主面１０１に設けられている。主面電極１１は、図５に示すように、第１電極１１１および第２電極１１２を含む。本実施形態においては、第１電極１１１は、ソース電極であって、ソース電流が流れる。また、本実施形態においては、第２電極１１２は、ゲート電極であって、各半導体素子１０を駆動させるためのゲート電圧が印加される。第１電極１１１は、第２電極１１２よりも大きい。また、本実施形態においては、第１電極１１１は、１つの領域で構成されている場合を示すが、複数の領域に分割されていてもよい。
【００３５】
裏面電極１２は、図１０に示すように、素子裏面１０２に設けられている。本実施形態においては、裏面電極１２は、素子裏面１０２の全体にわたって形成されている。本実施形態においては、裏面電極１２は、ドレイン電極であって、ドレイン電流が流れる。
【００３６】
絶縁膜１３は、図５に示すように、素子主面１０１に設けられている。絶縁膜１３は、電気絶縁性を有する。絶縁膜１３は、平面視において主面電極１１を囲んでいる。絶縁膜１３は、第１電極１１１と第２電極１１２とを絶縁する。絶縁膜１３は、たとえばＳｉＯ2（二酸化ケイ素）層、ＳｉＮ4（窒化ケイ素）層、ポリベンゾオキサゾール層が、素子主面１０１からこの順番で積層されたものである。なお、絶縁膜１３においては、ポリベンゾオキサゾール層に代えてポリイミド層でもよい。絶縁膜１３の構成は、上記したものに限定されない。
【００３７】
複数の半導体素子１０は、複数の半導体素子１０Ａおよび複数の半導体素子１０Ｂを含んでいる。本実施形態において、半導体装置Ａ１は、ハーフブリッジ型のスイッチング回路を構成している。複数の半導体素子１０Ａは、このスイッチング回路における上アーム回路を構成し、複数の半導体素子１０Ｂは、このスイッチング回路における下アーム回路を構成する。半導体装置Ａ１は、図４に示すように、４つの半導体素子１０Ａおよび４つの半導体素子１０Ｂを含んでいる。なお、半導体素子１０の数は、本構成に限定されず、半導体装置Ａ１に要求される性能に応じて自在に設定可能である。
【００３８】
複数の半導体素子１０Ａの各々は、図４、図９および図１０に示すように、支持基板２０（後述する導電性基板２２Ａ）に搭載されている。本実施形態においては、複数の半導体素子１０Ａは、奥行き方向ｙに並んでおり、互いに離間している。各半導体素子１０Ａは、導電性基板２２Ａに搭載された際、素子裏面１０２が導電性基板２２Ａに対向する。各半導体素子１０Ａは、図１０に示すように、素子接合材１００Ａを介して、支持基板２０（導電性基板２２Ａ）に導通接合されている。
【００３９】
素子接合材１００Ａは、導電性を有しており、その構成材料は、本実施形態においては、焼結処理によって形成された焼結金属からなる。焼結金属は、多数の微細孔を有する多孔質である。焼結金属は、溶媒中にマイクロサイズあるいはナノサイズの金属粒子が混ぜ合わさった焼結用金属ペースト材を焼結処理（乾燥処理および加圧加熱処理）することで形成されうる。本実施形態における焼結金属は、焼結銀であるが、焼結銅などであってもよい。なお、素子接合材１００Ａの構成材料は、これに限定されず、はんだであってもよい。素子接合材１００Ａには、フィレットが形成されていてもよい。
【００４０】
複数の半導体素子１０Ｂの各々は、図４、図９および図１０に示すように、支持基板２０（後述する導電性基板２２Ｂ）に搭載されている。本実施形態においては、複数の半導体素子１０Ｂは、奥行き方向ｙに並んでおり、互いに離間している。各半導体素子１０Ｂは、導電性基板２２Ｂに搭載された際、素子裏面１０２が導電性基板２２Ｂに対向する。各半導体素子１０Ｂは、図１０に示すように、素子接合材１００Ｂを介して、支持基板２０（導電性基板２２Ｂ）に導通接合されている。本実施形態においては、幅方向ｘに見て、複数の半導体素子１０Ａと複数の半導体素子１０Ｂとは重なっている。なお、複数の半導体素子１０Ａと複数の半導体素子１０Ｂとは、幅方向ｘに見て、重なっていなくてもよい。
【００４１】
素子接合材１００Ｂは、導電性を有しており、その構成材料は、素子接合材１００Ａと同じである。素子接合材１００Ｂにおいても、フィレットが形成されていてもよい。
【００４２】
支持基板２０は、複数の半導体素子１０を支持する支持部材である。支持基板２０は、一対の導電性基板２２Ａ，２２Ｂ、一対の絶縁層２３Ａ，２３Ｂ、一対のゲート層２４Ａ，２４Ｂおよび一対の検出層２５Ａ,２５Ｂを備えている。
【００４３】
一対の導電性基板２２Ａ，２２Ｂはともに、導電性を有する板状部材である。本実施形態においては、各導電性基板２２Ａ，２２Ｂは、図９および図１０に示すように、グラファイト基板２２０ｍおよび当該グラファイト基板２２０ｍの厚さ方向ｚの両面に形成された銅膜２２０ｎを含む複合基板である。なお、導電性基板２２Ａ，２２Ｂの構成材料は、これに限定されず、銅または銅合金であってもよい。なお、各導電性基板２２の表面は、銀めっきで覆われていてもよい。導電性基板２２Ａ，２２Ｂは、複数の端子３０とともに、複数の半導体素子１０への導通経路を構成している。導電性基板２２Ａ，２２Ｂは、互いに離間している。導電性基板２２Ａと導電性基板２２Ｂとは、図４および図９に示すように、幅方向ｘに離間し、かつ、並んでいる。導電性基板２２Ａ，２２Ｂはともに、図４に示すように、平面視矩形状である。導電性基板２２Ａ，２２Ｂはともに、厚さ方向ｚの寸法が、およそ３．０ｍｍである。上記グラファイト基板２２０ｍの厚さがおよそ２．０ｍｍであり、上記一対の銅膜２２０ｎの各厚さがおよそ０．５ｍｍである。なお、これらの厚さは、上記したものに限定されない。
【００４４】
導電性基板２２Ａは、図９および図１０に示すように、基板接合材２２０Ａを介して、放熱部材６０に接合されている。基板接合材２２０Ａは、たとえば、銀ペーストやはんだ、あるいは焼結金属材などの導電性材料であってもよいし、絶縁性材料であってもよい。導電性基板２２Ａは、図４、図９および図１０に示すように、導電性基板２２Ｂよりも幅方向ｘ１に位置する。導電性基板２２Ａは、幅方向ｘに見て、そのすべてが導電性基板２２Ｂに重なっている。導電性基板２２Ａの厚さ方向ｚの寸法は、およそ０．４〜３．０ｍｍである。なお、導電性基板２２Ａの厚さ方向ｚの寸法は、上記したものに限定されない。
【００４５】
導電性基板２２Ａは、図９および図１０に示すように、主面２２１Ａおよび裏面２２２Ａを有している。主面２２１Ａおよび裏面２２２Ａは、厚さ方向ｚにおいて、離間し、かつ、互いに反対側を向く。主面２２１Ａは、厚さ方向ｚ２を向き、裏面２２２Ａは、厚さ方向ｚ１を向く。主面２２１Ａ上に、複数の半導体素子１０Ａが搭載される。また、主面２２１Ａ上に絶縁層２３Ａが接合される。
【００４６】
導電性基板２２Ｂは、図９および図１０に示すように、基板接合材２２０Ｂを介して、放熱部材６０に接合されている。なお、基板接合材２２０Ｂは、たとえば、銀ペーストやはんだ、あるいは焼結金属などの導電性材料であってもよいし、絶縁性材料であってもよい。導電性基板２２Ｂの厚さ方向ｚの寸法は、およそ０．４〜３．０ｍｍである。なお、導電性基板２２Ｂの厚さ方向ｚの寸法は、上記したものに限定されない。
【００４７】
導電性基板２２Ｂは、図９および図１０に示すように、主面２２１Ｂおよび裏面２２２Ｂを有している。主面２２１Ｂおよび裏面２２２Ｂは、厚さ方向ｚにおいて、離間し、かつ、互いに反対側を向く。主面２２１Ｂは、厚さ方向ｚ２を向き、裏面２２２Ｂは、厚さ方向ｚ１を向く。主面２２１Ｂ上に、複数の半導体素子１０Ｂが搭載される。また、主面２２１Ｂ上に、絶縁層２３Ｂおよび複数のリード部材４０の一端がそれぞれ接合される。
【００４８】
一対の絶縁層２３Ａ，２３Ｂは、電気絶縁性を有しており、その構成材料は、たとえばガラスエポキシ樹脂あるいはセラミックスである。一対の絶縁層２３Ａ，２３Ｂは、図４に示すように、各々が奥行き方向ｙに延びる帯状である。絶縁層２３Ａは、図４および図９に示すように、導電性基板２２Ａの主面２２１Ａに接合されている。絶縁層２３Ａは、複数の半導体素子１０Ａよりも幅方向ｘ１に位置する。なお、反対に、絶縁層２３Ａを、複数の半導体素子１０Ａよりも幅方向ｘ２側に配置してもよい。絶縁層２３Ｂは、図４、図５および図９に示すように、導電性基板２２Ｂの主面２２１Ｂに接合されている。絶縁層２３Ｂは、半導体素子１０Ｂよりも幅方向ｘ２に位置する。なお、反対に、絶縁層２３Ｂを、複数の半導体素子１０Ｂよりも幅方向ｘ１側に配置してもよい。
【００４９】
一対のゲート層２４Ａ，２４Ｂは、導電性を有しており、その構成材料は、たとえば銅あるいは銅合金である。一対のゲート層２４Ａ，２４Ｂは、図４に示すように、各々が奥行き方向ｙに延びる帯状である。ゲート層２４Ａは、図４、図５および図９に示すように、絶縁層２３Ａ上に配置されている。ゲート層２４Ａは、ワイヤ部材５０（後述するゲートワイヤ５１）を介して、各半導体素子１０Ａの第２電極１１２（ゲート電極）に導通する。ゲート層２４Ｂは、図４、図５および図９に示すように、絶縁層２３Ｂ上に配置されている。ゲート層２４Ｂは、ワイヤ部材５０（後述するゲートワイヤ５１）を介して、各半導体素子１０Ｂの第２電極１１２（ゲート電極）に導通する。
【００５０】
一対の検出層２５Ａ、２５Ｂは、導電性を有しており、その構成材料は、たとえば銅あるいは銅合金である。一対の検出層２５Ａ，２５Ｂは、図４に示すように、各々が奥行き方向ｙに延びる帯状である。検出層２５Ａは、図４、図５および図９に示すように、ゲート層２４Ａとともに絶縁層２３Ａ上に配置されている。検出層２５Ａは、平面視において、絶縁層２３Ａ上において、ゲート層２４Ａの隣に位置し、ゲート層２４Ａから離間している。本実施形態においては、検出層２５Ａは、幅方向ｘにおいて、ゲート層２４Ａよりも複数の半導体素子１０Ａの近くに配置されている。よって、検出層２５Ａは、ゲート層２４Ａの幅方向ｘ２側に位置する。なお、ゲート層２４Ａと検出層２５Ａとの幅方向ｘにおける配置は、反対であってもよい。検出層２５Ａは、ワイヤ部材５０（後述する検出ワイヤ５２）を介して、各半導体素子１０Ａの第１電極１１１（ソース電極）に導通する。検出層２５Ｂは、図４、図５および図９に示すように、ゲート層２４Ｂとともに絶縁層２３Ｂ上に配置されている。検出層２５Ｂは、平面視において、絶縁層２３Ｂ上において、ゲート層２４Ｂの隣に位置し、ゲート層２４Ｂから離間している。本実施形態においては、検出層２５Ｂは、ゲート層２４Ｂよりも複数の半導体素子１０Ｂの近くに配置されている。よって、検出層２５Ｂは、ゲート層２４Ｂの幅方向ｘ１側に位置する。なお、ゲート層２４Ｂと検出層２５Ｂとの幅方向ｘにおける配置は、反対であってもよい。検出層２５Ｂは、ワイヤ部材５０（後述する検出ワイヤ５２）を介して、各半導体素子１０Ｂの第１電極１１１（ソース電極）に導通する。
【００５１】
本実施形態においては、導電性基板２２Ａの主面２２１Ａあるいは導電性基板２２Ｂの主面２２１Ｂ、または、これらを合わせたものが、特許請求の範囲に記載の「基板主面」に相当する。また、導電性基板２２Ａの裏面２２２Ａあるいは導電性基板２２Ｂの裏面２２２Ｂ、または、これらを合わせたものが、特許請求の範囲に記載の「基板裏面」に相当する。
【００５２】
２つの入力端子３１，３２はそれぞれ、金属板である。当該金属板の構成材料は、銅または銅合金である。本実施形態において、２つの入力端子３１，３２はともに、厚さ方向ｚの寸法がおよそ０．８ｍｍである。なお、各入力端子３１，３２の厚みは、これに限定されない。２つの入力端子３１，３２はともに、図１〜図４および図７に示すように、半導体装置Ａ１において幅方向ｘ１寄りに位置する。２つの入力端子３１，３２の間には、たとえば電源電圧が印加される。入力端子３１は、正極（Ｐ端子）であり、入力端子３２は、負極（Ｎ端子）である。入力端子３１と入力端子３２とは、互いに離間している。入力端子３２は、導電性基板２２Ａと離間している。
【００５３】
入力端子３１は、図４に示すように、パッド部３１１および端子部３１２を有する。
【００５４】
パッド部３１１は、入力端子３１のうち、封止樹脂７に覆われた部分である。パッド部３１１は、図９に示すように、導電性のブロック材３１９を介して、導電性基板２２Ａに導通接合されている。具体的には、図９に示すように、パッド部３１１は、図示しない導電性接合材を介して、ブロック材３１９に接合され、ブロック材３１９は、図示しない導電性接合材を介して、導電性基板２２Ａに接合されている。これにより、入力端子３１と導電性基板２２Ａとが導通している。なお、パッド部３１１とブロック材３１９との接合およびブロック材３１９と導電性基板２２Ａとの接合は、導電性接合材を介した接合に限定されず、たとえば、レーザ溶接あるいは超音波接合などによって直接接合されていてもよい。ブロック材３１９の構成材料は、特に限定されないが、たとえばＣｕ（銅）、Ｃｕ合金、ＣｕＭｏ（銅モリブデン）の複合材、ＣＩＣ（Copper-Inver-Copper）の複合材などが用いられる。
【００５５】
端子部３１２は、入力端子３１のうち、封止樹脂７から露出した部分である。端子部３１２は、図４および図９に示すように、平面視において、封止樹脂７０から幅方向ｘ１に延びている。
【００５６】
入力端子３２は、図３および図９に示すように、パッド部３２１および端子部３２２を有する。
【００５７】
パッド部３２１は、入力端子３２のうち、封止樹脂７に覆われた部分である。パッド部３２１は、連結部３２１ａ、複数の延出部３２１ｂおよび接続部３２１ｃを含んでいる。連結部３２１ａは、奥行き方向ｙに延びる帯状である。複数の延出部３２１ｂは、各々が連結部３２１ａから幅方向ｘ１に向けて延びる帯状である。本実施形態においては、各延出部３２１ｂは、連結部３２１ａから、平面視において各半導体素子１０Ｂに重なるまで、幅方向ｘに延びている。複数の延出部３２１ｂは、平面視において、奥行き方向ｙに並んでおり、かつ、互いに離間している。各延出部３２１ｂは、図９および図１０に示すように、その先端部分が、導電性のブロック材３２９を介して、各半導体素子１０Ｂに接合されている。具体的には、図１０に示すように、各延出部３２１ｂの先端部分は、図示しない導電性接合材を介して、ブロック材３２９に接合され、ブロック材３２９は、ブロック接合材３２０を介して、各半導体素子１０Ｂの第１電極１１１に接合されている。なお、各延出部３２１ｂと各ブロック材３２９との接合は、導電性接合材を介した接合に限定されず、たとえば、レーザ溶接あるいは超音波接合などによって直接接合されていてもよい。ブロック材３２９の構成材料は、特に限定されないが、たとえばＣｕ、Ｃｕ合金、ＣｕＭｏの複合材、ＣＩＣの複合材などが用いられる。各延出部３２１ｂは、その先端部分が、平面視において、各ブロック材３２９に重なっている。接続部３２１ｃは、連結部３２１ａと端子部３２２とを接続する部分である。
【００５８】
端子部３２２は、入力端子３２のうち、封止樹脂７から露出した部分である。端子部３２２は、図４に示すように、平面視において、封止樹脂７から幅方向ｘ１に延びている。端子部３２２は、平面視矩形状である。端子部３２２は、図４に示すように、平面視において、入力端子３１の端子部３１２の、奥行き方向ｙ２側に位置する。なお、本実施形態においては、端子部３２２の形状は、端子部３１２の形状と同一である。
【００５９】
出力端子３３は、金属板である。当該金属板の構成材料は、たとえば銅または銅合金である。出力端子３３は、図１〜図４および図７に示すように、半導体装置Ａ１において幅方向ｘ２寄りに位置する。複数の半導体素子１０により電力変換された交流電力（電圧）は、この出力端子３３から出力される。
【００６０】
出力端子３３は、図４に示すように、パッド部３３１および端子部３３２を含んでいる。
【００６１】
パッド部３３１は、出力端子３３のうち、封止樹脂７に覆われた部分である。パッド部３３１は、その一部において、導電性のブロック材３３９を介して、導電性基板２２Ｂに導通接合されている。具体的には、図９に示すように、パッド部３３１は、図示しない導電性接合材を介して、ブロック材３３９に接合され、ブロック材３３９は、図示しない導電性接合材を介して、導電性基板２２Ｂに接合されている。これにより、出力端子３３と導電性基板２２Ｂとが導通している。なお、パッド部３３１とブロック材３３９との接合およびブロック材３３９と導電性基板２２Ｂとが、レーザ溶接あるいは超音波接合などによって直接接合されていてもよい。ブロック材３３９の構成材料は、特に限定されないが、たとえばＣｕ、Ｃｕ合金、ＣｕＭｏの複合材、ＣＩＣの複合材などが用いられる。
【００６２】
端子部３３２は、出力端子３３のうち、封止樹脂７から露出した部分である。端子部３３２は、図４に示すように、封止樹脂７から幅方向ｘ２に延び出ている。
【００６３】
一対のゲート端子３４Ａ，３４Ｂは、図１〜図６に示すように、奥行き方向ｙにおいて、各導電性基板２２Ａ，２２Ｂの隣に位置する。ゲート端子３４Ａには、複数の半導体素子１０Ａを駆動させるためのゲート電圧が印加される。ゲート端子３４Ｂには、複数の半導体素子１０Ｂを駆動させるためのゲート電圧が印加される。
【００６４】
一対のゲート端子３４Ａ，３４Ｂはともに、図５に示すように、パッド部３４１および端子部３４２を有する。各ゲート端子３４Ａ，３４Ｂにおいて、パッド部３４１は、封止樹脂７に覆われている。各ゲート端子３４Ａ，３４Ｂは、封止樹脂７に支持されている。パッド部３４１は、図２に示すように、幅方向ｘに見て、Ｌ字状をなしている。端子部３４２は、パッド部３４１に繋がり、かつ、封止樹脂７から露出している。本実施形態においては、端子部３４２は、封止樹脂７の厚さ方向ｚ２を向く面（後述する樹脂主面７１）から突き出ている。
【００６５】
一対の検出端子３５Ａ，３５Ｂは、図１〜図６に示すように、幅方向ｘにおいて一対のゲート端子３４Ａ，３４Ｂの隣に位置する。検出端子３５Ａから、複数の半導体素子１０Ａの各主面電極１１（第１電極１１１）に印加される電圧（ソース電流に対応した電圧）が検出される。検出端子３５Ｂから、複数の半導体素子１０Ｂの各主面電極１１（第１電極１１１）に印加される電圧（ソース電流に対応した電圧）が検出される。
【００６６】
一対の検出端子３５Ａ，３５Ｂはともに、図５に示すように、パッド部３５１および端子部３５２を有する。各検出端子３５Ａ，３５Ｂにおいて、パッド部３５１は、封止樹脂７に覆われている。各検出端子３５Ａ，３５Ｂは、封止樹脂７に支持されている。パッド部３５１は、図２に示すように、幅方向ｘに見て、Ｌ字状をなしている。端子部３５２は、パッド部３５１に繋がり、かつ、封止樹脂７から露出している。本実施形態においては、端子部３５２は、封止樹脂７の厚さ方向ｚ２を向く面（後述する樹脂主面７１）から突き出ている。
【００６７】
複数のダミー端子３６は、図１〜図６に示すように、幅方向ｘにおいて一対の検出端子３５Ａ，３５Ｂに対して一対のゲート端子３４Ａ，３４Ｂとは反対側に位置する。本実施形態においては、ダミー端子３６の数は４つである。このうち２つのダミー端子３６は、幅方向ｘの一方側（幅方向ｘ２）に位置する。残り２つのダミー端子３６は、幅方向ｘの他方側（幅方向ｘ１）に位置する。なお、複数のダミー端子３６は、上記した構成に限定されない。また、複数のダミー端子３６を備えない構成としてもよい。
【００６８】
複数のダミー端子３６の各々は、図５に示すように、パッド部３６１および端子部３６２を有する。各ダミー端子３６において、パッド部３６１は、封止樹脂７に覆われている。複数のダミー端子３６は、封止樹脂７に支持されている。パッド部３６１は、図２に示すように、幅方向ｘに見て、Ｌ字状をなしている。端子部３６２は、パッド部３６１に繋がり、かつ、封止樹脂７から露出している。本実施形態においては、端子部３６２は、封止樹脂７の厚さ方向ｚ２を向く面（後述する樹脂主面７１）から突き出ている。
【００６９】
本実施形態においては、各ゲート端子３４Ａ，３４Ｂ、各検出端子３５Ａ，３５Ｂおよび各ダミー端子３６は、略同じ形状である。そして、これらは、図１〜図６に示すように、平面視において、幅方向ｘに沿って配列されている。半導体装置Ａ１において、一対のゲート端子３４Ａ，３４Ｂ、一対の検出端子３５Ａ，３５Ｂおよび複数のダミー端子３６は、いずれも同一のリードフレームから形成される。
【００７０】
複数のリード部材４０は、各半導体素子１０Ａと導電性基板２２Ｂとを接続するものである。各リード部材４０の構成材料は、たとえば銅あるいは銅合金である。なお、各リード部材４０の構成材料は、これに限定されず、ＣＩＣなどのクラッド材、アルミニウムなどであってもよい。各リード部材４０は、図３、図４、図９および図１０に示すように、平面視において、幅方向ｘに延びる矩形状である。各リード部材４０は、平板状の接続部材である。
【００７１】
各リード部材４０は、図１０に示すように、第１接合部４１、第２接合部４２および連絡部４３を含んでいる。
【００７２】
第１接合部４１は、図１０に示すように、リード接合材４１０を介して、半導体素子１０Ａの主面電極１１（第１電極１１１）に接合された部分である。リード接合材４１０は、導電性を有しており、その構成材料は、本実施形態においては、たとえば焼結金属である。当該焼結金属は、焼結銀であってもよいし、焼結銅であってもよい。リード接合材４１０の構成材料は、焼結金属に限定されず、はんだであってもよい。第１接合部４１は、平面視において、半導体素子１０Ａの第１電極１１１、リード接合材４１０および半導体素子１０Ａに重なる。
【００７３】
第２接合部４２は、図１０に示すように、リード接合材４２０を介して、導電性基板２２Ｂに接合された部分である。リード接合材４２０の構成材料は、リード接合材４１０と同じである。なお、第２接合部４２と導電性基板２２Ｂとの接合は、レーザ溶接あるいは超音波接合によって直接接合されていてもよい。第２接合部４２の厚さ方向ｚの寸法は、第１接合部４１の厚さ方向ｚの寸法よりも大きい。
【００７４】
連絡部４３は、第１接合部４１と第２接合部４２とに繋がる部分である。連絡部４３の厚さ方向ｚの寸法は、第１接合部４１と同じである。
【００７５】
各リード部材４０は、リード主面４０１を有する。リード主面４０１は、厚さ方向ｚ２を向く。本実施形態において、リード主面４０１は、略平坦である。リード主面４０１は、第１接合部４１、第２接合部４２および連絡部４３の厚さ方向ｚ２を向くそれぞれの面を含んでいる。
【００７６】
複数のワイヤ部材５０の各々は、いわゆるボンディングワイヤである。各ワイヤ部材５０は、導電性を有しており、その構成材料は、たとえばアルミニウム、金、銅のいずれかである。本実施形態において、複数のワイヤ部材５０は、図５に示すように、複数のゲートワイヤ５１、複数の検出ワイヤ５２、一対の第１接続ワイヤ５３および一対の第２接続ワイヤ５４を含んでいる。
【００７７】
複数のゲートワイヤ５１の各々は、図５に示すように、その一端が各半導体素子１０の第２電極１１２（ゲート電極）に接合され、その他端が一対のゲート層２４Ａ、２４Ｂのいずれかに接合されている。複数のゲートワイヤ５１には、各半導体素子１０Ａの第２電極１１２とゲート層２４Ａとを導通させるものと、各半導体素子１０Ｂの第２電極１１２とゲート層２４Ｂとを導通させるものとがある。
【００７８】
複数の検出ワイヤ５２の各々は、図５に示すように、その一端が各半導体素子１０の第１電極１１１（ソース電極）に接合され、その他端が一対の検出層２５Ａ，２５Ｂのいずれかに接合されている。複数の検出ワイヤ５２には、各半導体素子１０Ａの第１電極１１１と検出層２５Ａとを導通させるものと、各半導体素子１０Ｂの第１電極１１１と検出層２５Ｂとを導通させるものとがある。
【００７９】
一対の第１接続ワイヤ５３は、図５に示すように、その一方がゲート層２４Ａとゲート端子３４Ａとを接続し、その他方がゲート層２４Ｂとゲート端子３４Ｂとを接続する。一方の第１接続ワイヤ５３は、一端がゲート層２４Ａに接合され、他端がゲート端子３４Ａのパッド部３４１に接合されており、これらを導通している。他方の第１接続ワイヤ５３は、一端がゲート層２４Ｂに接合され、他端がゲート端子３４Ｂのパッド部３４１に接合されており、これらを導通している。
【００８０】
一対の第２接続ワイヤ５４は、図５に示すように、その一方が検出層２５Ａと検出端子３５Ａとを接続し、その他方が検出層２５Ｂと検出端子３５Ｂとを接続する。一方の第２接続ワイヤ５４は、一端が検出層２５Ａに接合され、他端が検出端子３５Ａのパッド部３５１に接合されており、これらを導通している。他方の第２接続ワイヤ５４は、一端が検出層２５Ｂに接合され、他端が検出端子３５Ｂのパッド部３５１に接合されており、これらを導通している。
【００８１】
放熱部材６０は、複数の半導体素子１０から発生させられた熱を放熱するものである。放熱部材６０の構成材料は、絶縁性を有する樹脂である。本実施形態における当該樹脂は、フィラーにＢＮ（窒化ホウ素）を含んだエポキシ樹脂あるいはフェノール樹脂などである。放熱部材６０には、回路ユニットＵ１が搭載されている。図１１および図１２は、本実施形態における放熱部材６０の詳細な構成を示している。図１１は、放熱部材６０を示す平面図である。図１２は、図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿う断面図である。
【００８２】
放熱部材６０は、図１２に示すように、放熱部材主面６０１および放熱部材裏面６０２を有する。放熱部材主面６０１と放熱部材裏面６０２とは、厚さ方向ｚにおいて離間し、かつ、互いに反対側を向く。放熱部材主面６０１は、厚さ方向ｚ２を向く。よって、放熱部材主面６０１は、導電性基板２２Ａの主面２２１Ａおよび導電性基板２２Ｂの主面２２１Ｂと同じ方向を向く。放熱部材裏面６０２は、厚さ方向ｚ１を向く。放熱部材裏面６０２は、封止樹脂７から露出している。
【００８３】
放熱部材６０は、図１１および図１２に示すように、フレーム部６１、流入部６２および流出部６３を含んでいる。
【００８４】
フレーム部６１は、箱型であり、中空構造をなす。ゆえに、フレーム部６１は、中空部６１０を含んでいる。また、フレーム部６１は、図１２に示すように、第１部材６１１および第２部材６１２を含んでいる。第１部材６１１および第２部材６１２はともに、金型を用いた射出成形によって形成されうる。なお、フレーム部６１が、２つの部材（第１部材６１１および第２部材６１２）から形成されているのではなく、１つの部材から形成されていてもよい。すなわち、第１部材６１１と第２部材６１２とが一体的に形成されていてもよい。この場合、たとえば３Ｄプリンタによって形成されうる。
【００８５】
第１部材６１１は、図１２に示すように、天板部６１１ａおよび複数の第１突起部６１１ｂを含んでいる。
【００８６】
天板部６１１ａは、支持基板２０が接合されている。天板部６１１ａは、平板状であって、平面視において、矩形状である。本実施形態においては、天板部６１１ａの厚さ方向ｚ２を向く面が、放熱部材主面６０１である。
【００８７】
複数の第１突起部６１１ｂの各々は、図１２に示すように、天板部６１１ａから延びている。各第１突起部６１１ｂは、中空部６１０に内包されている。各第１突起部６１１ｂの厚さ方向ｚの寸法は、およそ１〜６ｍｍである。本実施形態においては、各第１突起部６１１ｂは、図１１に示すように、平面視において略円形である。本実施形態においては、各第１突起部６１１ｂは、平面視において、直径がおよそ１ｍｍの略円形である。また、複数の第１突起部６１１ｂは、図１１に示すように、平面視において千鳥配列に並んでいる。なお、複数の第１突起部６１１ｂの数、配置、各寸法および形状は、図１１に示すものに限定されない。各第１突起部６１１ｂは、図１２に示すように、第２部材６１２（詳細には、後述する底板部６１２ａ）に接している。
【００８８】
第２部材６１２は、図１２に示すように、底板部６１２ａおよび複数の側板部６１２ｂを含んでいる。
【００８９】
底板部６１２ａは、平板状であって、平面視において矩形状である。底板部６１２ａは、天板部６１１ａに対して略平行に配置されている。底板部６１２ａの厚さ方向ｚの寸法は、天板部６１１ａの厚さ方向ｚの寸法よりも小さい。本実施形態においては、底板部６１２ａの厚さ方向ｚ１を向く面が、放熱部材裏面６０２である。
【００９０】
複数の側板部６１２ｂの各々は、底板部６１２ａから厚さ方向ｚ２に起立している。本実施形態においては、第２部材６１２は、幅方向ｘにおいて離間しかつ互いに反対側を向く一対の側板部６１２ｂと、奥行き方向ｙにおいて離間しかつ互いに反対側を向く一対の側板部６１２ｂとを含んでいる。すなわち、第２部材６１２は、４つの側板部６１２ｂを含んでいる。各側板部６１２ｂは、図１２に示すように、厚さ方向ｚ２を向く面が天板部６１１ａに当接する。
【００９１】
フレーム部６１において、第１部材６１１と第２部材６１２とは、平面視において重なっている。そして、第１部材６１１と第２部材６１２とが部分的に密着している。本実施形態においては、天板部６１１ａと側板部６１２ｂとが当接する部分において固着されている。第１部材６１１と第２部材６１２との固着の方法は、特に限定されないが、たとえばレーザ溶着や超音波溶着、熱板溶着などの溶着であってもよいし、あるいは、接着剤を用いた接着であってもよい。
【００９２】
流入部６２および流出部６３はともに、封止樹脂７の外部とフレーム部６１の中空部６１０とを繋ぐ。流入部６２および流出部６３はともに、筒状である。本実施形態においては、流入部６２および流出部６３はともに、平面視円形状の筒であるが、平面視多角形状の筒であってもよい。本実施形態においては、図１１に示すように、平面視において、流入部６２が、フレーム部６１の奥行き方向ｙ１側に配置され、流出部６３が、フレーム部６１の奥行き方向ｙ２側に配置されている。なお、流入部６２と流出部６３との配置は、逆であってもよい。流入部６２および流出部６３は、フレーム部６１の第１部材６１１と、一体的に形成されていてもよいし、固着されていてもよい。
【００９３】
流入部６２は、露出部６２１を含んでいる。露出部６２１は、流入部６２のうち、封止樹脂７から露出する部分である。露出部６２１は、図１、図３および図８に示すように、封止樹脂７（後述する樹脂主面７１）よりも厚さ方向ｚ２に突き出ている。
【００９４】
流出部６３は、露出部６３１を含んでいる。露出部６３１は、流出部６３のうち、封止樹脂７から露出する部分である。露出部６３１は、図１、図３および図８に示すように、封止樹脂７（後述する樹脂主面７１）よりも厚さ方向ｚ２に突き出ている。
【００９５】
放熱部材６０において、流入部６２および流出部６３の内側の空洞部分は、中空部６１０に繋がっている。これにより、流入部６２の空洞部分から、中空部６１０を通って、流出部６３の空洞部分に至る流路が形成されている。
【００９６】
封止樹脂７は、図１〜図３および図５〜図１０に示すように、回路ユニットＵ１の一部および放熱部材６０の一部を覆っている。回路ユニットＵ１においては、複数の半導体素子１０、支持基板２０、各端子３０の一部ずつ、複数のリード部材４０、複数のワイヤ部材５０を覆っている。封止樹脂７の構成材料は、たとえばエポキシ樹脂である。封止樹脂７は、図１〜図３および図５〜図１０に示すように、樹脂主面７１、樹脂裏面７２および複数の樹脂側面７３１〜７３４を有している。
【００９７】
樹脂主面７１および樹脂裏面７２は、図５および図７〜図１０に示すように、厚さ方向ｚにおいて、離間し、かつ、互いに反対側を向く。樹脂主面７１は、厚さ方向ｚ２を向き、樹脂裏面７２は、厚さ方向ｚ１を向く。樹脂裏面７２は、図６に示すように、平面視において、放熱部材６０の放熱部材裏面６０２を囲む枠状である。放熱部材６０の放熱部材裏面６０２は、当該樹脂裏面７２から露出する。複数の樹脂側面７３１〜７３４の各々は、樹脂主面７１および樹脂裏面７２の双方に繋がり、かつ、厚さ方向ｚにおいてこれらに挟まれている。本実施形態においては、樹脂側面７３１，７３２は、幅方向ｘにおいて、離間し、かつ、互いに反対側を向く。樹脂側面７３１は、幅方向ｘ２を向き、樹脂側面７３２は、幅方向ｘ１を向く。また、樹脂側面７３３，７３４は、奥行き方向ｙにおいて、離間し、かつ、互いに反対側を向く。樹脂側面７３３は、奥行き方向ｙ２を向き、樹脂側面７３４は、奥行き方向ｙ１を向く。
【００９８】
次に、第１実施形態にかかる半導体装置Ａ１の作用効果について説明する。
【００９９】
半導体装置Ａ１によれば、放熱部材６０を備えている。放熱部材６０は、中空部６１０を含んだフレーム部６１と、各々が封止樹脂７の外部（外気）と中空部６１０とを繋ぐ流入部６２および流出部６３とを含んでいる。この構成によると、流入部６２から中空部６１０に、すなわち、放熱部材６０の内部に、水や油などの液体、または、空気などの気体といった冷却媒体を流し込み、流出部６３を介して、外部に排出することができる。各半導体素子１０の通電によって発生した熱は、導電性基板２２Ａ，２２Ｂを介して、放熱部材６０に伝達される。この熱は、放熱部材６０と放熱部材６０の内部の冷却媒体との間で熱交換され、外部に排出される。したがって、半導体装置Ａ１は、放熱性を向上させることができる。また、放熱部材６０は、熱交換器として機能するので、放熱板である場合よりも放熱性が高い。
【０１００】
半導体装置Ａ１によれば、放熱部材６０は、封止樹脂７に覆われている。すなわち、放熱部材６０は、半導体装置Ａ１におけるパッケージに内包されている。この構成によると、たとえばフィンが設けられた冷却器などを外部に設ける必要がない。したがって、半導体装置Ａ１は、外部に冷却器を設ける場合よりも、厚さ方向ｚの寸法を小さくできる。すなわち、半導体装置Ａ１は、放熱性を向上させつつ、小型化を図ることができる。
【０１０１】
半導体装置Ａ１によれば、放熱部材６０は、第１部材６１１を備えており、当該第１部材６１１には、中空部６１０に内包される複数の第１突起部６１１ｂを含んでいる。この構成によると、中空部６１０において、放熱部材６０の表面積を大きくすることができる。したがって、中空部６１０に流れる冷却媒体による熱交換をより促進することができる。よって、半導体装置Ａ１は、さらに放熱性を向上させることができる。本願発明者の研究によると、放熱部材６０の熱伝導率がおよそ１０である（比較的低い）場合、各第１突起部６１１ｂの厚さ方向ｚの寸法をおよそ１ｍｍにすると、効率的に放熱できることがわかった。さらに、放熱部材６０の熱伝導率がおよそ１００である（比較的高い）場合、各第１突起部６１１ｂの厚さ方向ｚの寸法をおよそ４ｍｍにすると、効率的に放熱できることがわかった。本実施形態においては、各第１突起部６１１ｂは、第２部材６１２の底板部６１２ａに接しているので、各第１突起部６１１ｂの厚さ方向ｚの寸法は、中空部６１０の厚さ方向ｚの寸法と略同じである。よって、放熱部材６０の熱伝導率が比較的低い場合、各第１突起部６１１ｂの厚さ方向ｚの寸法を小さく設定することで、中空部６１０の厚さ方向ｚの寸法、もって、放熱部材６０の厚さ方向ｚの寸法を小さくする。これにより、放熱部材６０による放熱効率が良くなる。一方、放熱部材６０の熱伝導率が比較的高い場合、各第１突起部６１１ｂの厚さ方向ｚの寸法を大きく設定することで、中空部６１０の厚さ方向ｚの寸法、もって、放熱部材６０の厚さ方向ｚの寸法を大きくする。これにより、放熱部材６０による放熱効率が良くなる。
【０１０２】
半導体装置Ａ１によれば、半導体素子１０Ａは、導電性基板２２Ａに接合され、半導体素子１０Ｂは、導電性基板２２Ｂに接合されている。この構成によると、各半導体素子１０Ａ，１０Ｂの通電時に発生する熱は、まず、導電性基板２２Ａ，２２Ｂによって拡散される。そして、導電性基板２２Ａ，２２Ｂによって拡散された熱が、放熱部材６０によって放熱される。したがって、各半導体素子１０Ａ，１０Ｂからの熱を効率よく、放熱部材６０に伝達させることができる。よって、半導体装置Ａ１は、さらに放熱性を向上させることができる。特に、本実施形態においては、導電性基板２２Ａ，２２Ｂは、グラファイト基板２２０ｍを含んでいる。グラファイト基板２２０ｍは、面方向への熱伝導率が高い。したがって、半導体素子１０Ａ，１０Ｂからの熱を、より効果的に、放熱部材６０に伝達させることができる。
【０１０３】
半導体装置Ａ１によれば、放熱部材６０は、絶縁性を有しており、かつ、導電性基板２２Ａ，２２Ｂを支持している。この構成によると、導電性基板２２Ａと導電性基板２２Ｂとを放熱部材６０によって絶縁することができる。したがって、導電性基板２２Ａと導電性基板２２Ｂとを絶縁するための絶縁部材を別途備える必要がない。よって、半導体装置Ａ１は、放熱性を向上させつつ、小型化を図ることができる。
【０１０４】
半導体装置Ａ１によれば、放熱部材６０は、樹脂材料によって構成されている。この構成によると、放熱部材６０は、射出成形によって形成することができる。そのため、放熱部材６０の形状が複雑であっても、放熱部材６０が金属製である場合よりも、比較的容易に製造することができる。したがって、半導体装置Ａ１は、その生産効率を向上させることができる。
【０１０５】
半導体装置Ａ１によれば、放熱部材６０は、樹脂材料に含まれるフィラーとしてＢＮ（窒化ホウ素）を用いている。当該ＢＮは、絶縁性を有するとともに、熱伝導性が優れている。したがって、放熱部材６０に伝達された熱は、放熱部材６０内において拡散されやすい。これにより、半導体装置Ａ１は、さらに放熱性を向上させることができる。
【０１０６】
半導体装置Ａ１によれば、放熱部材６０は、第１部材６１１の天板部６１１ａは、第２部材６１２の底板部６１２ａよりも、厚さ方向ｚの寸法が大きい。この構成によると、導電性基板２２Ａと導電性基板２２Ｂとをより確実に絶縁することができる。
【０１０７】
半導体装置Ａ１において、放熱部材６０の構成は上記したものに限定されない。以下に、放熱部材６０の、代表的な変形例について、図１３〜図２６に基づいて、説明する。図１３〜図１７は、各変形例にかかる放熱部材６０を示す断面図である。これらの断面図は、第１実施形態の図１２に示す断面に相当する。図１８〜図２６は、各変形例にかかる放熱部材６０を示す平面図である。
【０１０８】
図１３は、複数の第１突起部６１１ｂが、底板部６１２ａに当接せず、離間している場合を示している。
【０１０９】
図１４は、複数の第１突起部６１１ｂの各々が、厚さ方向ｚにおいて、天板部６１１ａに近い側から底板部６１２ａに近い側に向けて細くなるように、テーパ状に形成されている場合を示している。なお、図１４に示す放熱部材６０は、図１３に示す放熱部材６０と同様に、各第１突起部６１１ｂが底板部６１２ａに当接していないが、第１実施形態と同様に、各第１突起部６１１ｂが底板部６１２ａに当接していてもよい。上記するように、第１部材６１１は、金型を用いた射出成形によって形成されている。この射出成形においては、金型から第１部材６１１を取り出す必要がある。このとき、各第１突起部６１１ｂにテーパが設けられていると、第１部材６１１を金型から取り出しやすくなる。したがって、第１部材６１１、ひいては、放熱部材６０の製造が容易になる。
【０１１０】
図１５は、第２部材６１２において、底板部６１２ａから突き出ており、かつ、中空部６１０に内包された複数の第２突起部６１２ｃをさらに含んでいる場合を示している。なお、各第２突起部６１２ｃは、平面視において、複数の第１突起部６１１ｂから離間している。すなわち、各第２突起部６１２ｃは、複数の第１突起部６１１ｂのいずれにも重ならずに配置されている。なお、図１５に示す放熱部材６０は、図１４に示す放熱部材６０と同様に、各第１突起部６１１ｂが底板部６１２ａに当接せず、かつ、テーパ状に形成されているが、第１実施形態と同様に、各第１突起部６１１ｂが底板部６１２ａに当接してもよいし、テーパが設けられていなくてもよい。また、図１５に示す放熱部材６０においては、各第２突起部６１２ｃが、厚さ方向ｚにおいて、底板部６１２ａに近い側から天板部６１１ａに近い側に向けて細くなるように、テーパ状に形成されている場合を示しているが、テーパを設けていなくてもよい。
【０１１１】
図１６は、流入部６２に、その外周面６２２から外方に盛り上がった隆起部６２２ａが形成され、流出部６３に、その外周面６３２から外方に盛り上がった隆起部６３２ａが形成されている場合を示している。なお、隆起部６２２ａは、流入部６２のうち、露出部６２１に形成されている。隆起部６３２ａは、流出部６３のうち、露出部６３１に形成されている。流入部６２の露出部６２１および流出部６３の露出部６３１には、冷却媒体を流すためのホースなどが取り付けられる場合がある。このような場合において、当該取り付けられたホースが、隆起部６２２ａ，６３２ａによって、抜け落ちにくくなる。
【０１１２】
図１７および図１８は、第１部材６１１と第２部材６１２とが、締結部材６５を用いて、密着させた場合を示している。締結部材６５は、たとえばボルトである。本変形例においては、第１部材６１１および第２部材６１２はそれぞれ、平面視において、外方に突き出た延出部６１１ｄ，６１２ｄをさらに含んでいる。この延出部６１１ｄ，６１２ｄはそれぞれ、雌ねじとなる貫通孔が設けられており、この貫通孔に雄ねじである締結部材６５（ボルト）が螺合されることで、第１部材６１１と第２部材６１２とが係止される。また、本変形例において、放熱部材６０は、第１部材６１１と第２部材６１２（側板部６１２ｂ）とが、ガスケットやパッキンなどと呼ばれる密閉部材６６によって、密着されている。密閉部材６６は、平面視において、中空部６１０の外周の全周にわたって形成されている。密閉部材６６の構成材料は、特に限定されないが、たとえばゴム、樹脂あるいは皮革などである。よって、放熱部材６０は、流入部６２および流出部６３に繋がる部分を除いて、中空部６１０が密封される。これにより、放熱部材６０の内部（中空部６１０）に流し込む冷却媒体が漏れ出すことを防ぐことができる。
【０１１３】
図１７および図１８に示す変形例において、第１部材６１１と第２部材６１２との係止方法は、これに限定されない。たとえば、上記貫通孔は、雌ねじに形成されておらず、単に締結部材６５が挿通された穴である。そして、延出部６１２ｄの下方から突き出た締結部材６５にナットで締め付けることで、第１部材６１１と第２部材６１２とを係止してもよい。
【０１１４】
図１９は、複数の第１突起部６１１ｂが、平面視において、六角形である場合を示している。また、図２０は、複数の第１突起部６１１ｂが、平面視において、歯車状である場合を示している。なお、複数の第１突起部６１１ｂの平面視形状は、第１実施形態、図１９の変形例および図２０の変形例に示したものに限定されない。たとえば、多角形であってもよいし、星形であってもよいし、十字状であってもよい。
【０１１５】
図２１は、中空部６１０において、流入部６２および流出部６３の付近に、傾斜壁６１０ａが形成されている場合を示している。傾斜壁６１０ａは、流入部６２の幅方向ｘの両側および流出部６３の幅方向ｘの両側に形成されている。本変形例によれば、流入部６２に流し込まれた冷却媒体は、幅方向ｘに流れ込んでも、傾斜壁６１０ａにあたって、その流れる方向が変わる。よって、流入部６２から流し込まれた冷却媒体を奥行き方向ｙに誘導することができる。これにより、流入部６２に流し込まれた冷却媒体を、滞留させることなく、放熱部材６０内において奥行き方向ｙに円滑に流すことができる。また、フレーム部６１を流れる冷却媒体が、傾斜壁６１０ａにあたって、流出部６３に誘導される。よって、放熱部材６０内において流れる冷却媒体を、滞留させることなく、流出部６３から円滑に排出することができる。
【０１１６】
図２２は、複数の第１突起部６１１ｂが、平面視において、マトリクス状に配列されている場合を示している。
【０１１７】
図２３は、平面視において、流入部６２から流出部６３に向かうほど、複数の第１突起部６１１ｂの配置密度が高い場合を示している。図２３においては、幅方向ｘに隣り合う２つの第１突起部６１１ｂの離間距離を、奥行き方向ｙにおいて、流入部６２に近いほど大きく、流出部６３に近いほど小さくしている。なお、配置密度を変える手法は、これに限定されず、奥行き方向ｙに隣り合う２つの第１突起部６１１ｂの離間距離を、流入部６２に近いほど大きく、流出部６３に近いほど小さくしてもよい。放熱部材６０の中空部６１０に流れる冷却媒体は、流入部６２に近いほど温度が低く、流出部６３に近いほど温度が高くなる。そのため、冷却媒体による放熱性（熱交換性）は、流入部６２に近いほど高く、流出部６３に近いほど低い。そのため、本変形例のように、流出部６３に近い側の複数の第１突起部６１１ｂの配置密度を高くすることで、冷却媒体に曝される複数の第１突起部６１１ｂを多くして、流出部６３に近い側における放熱性の低下を抑制することができる。
【０１１８】
図２４は、流入部６２が、平面視において、フレーム部６１の幅方向ｘにおける中央付近ではなく、幅方向ｘの一方寄りに配置され、かつ、流出部６３が、平面視において、フレーム部６１の幅方向ｘにおける中央付近ではなく、幅方向ｘの他方寄りに配置されている場合を示している。なお、図２４においては、流入部６２が、幅方向ｘ１寄りに配置され、流出部６３が、幅方向ｘ２寄りに配置されている。
【０１１９】
図２５は、２つの流入部６２および２つの流出部６３を備えている場合を示している。２つの流入部６２は、平面視において、フレーム部６１の奥行き方向ｙ１寄りであり、かつ、幅方向ｘ１，ｘ２寄りにそれぞれ１つずつ配置されている。２つの流出部６３は、平面視において、フレーム部６１の奥行き方向ｙ２寄りであり、かつ、幅方向ｘ１，ｘ２寄りにそれぞれ１つずつ配置されている。このように、流入部６２および流出部６３をそれぞれ２つずつ設けることで、中空部６１０へ流し込む流体を増加させることができる。したがって、放熱性をさらに向上させることができる。
【０１２０】
図２６は、流入部６２および流出部６３が、奥行き方向ｙを向く一対の側板部６１２ｂにそれぞれ繋がっている場合を示している。この場合、流入部６２は、樹脂側面７３４から露出し、流出部６３は、樹脂側面７３３から露出する。なお、奥行き方向ｙを向く一対の側板部６１２ｂではなく、幅方向ｘを向く一対の側板部６１２ｂに繋がっていてもよい。この場合、流入部６２は、樹脂側面７３１，７３２のいずれか一方から露出し、流出部６３は、樹脂側面７３１，７３２の他方から露出する。あるいは、流入部６２および流出部６３が、底板部６１２ａに繋がっていてもよい。この場合、流入部６２および流出部６３は、樹脂裏面７２から露出する。
【０１２１】
上記した図１３〜図２６に示す放熱部材６０であっても、上記第１実施形態と同様に、熱交換器として機能する。
【０１２２】
＜第２実施形態＞
図２７は、第２実施形態にかかる半導体装置を示している。第２実施形態にかかる半導体装置Ａ２は、半導体装置Ａ１と比較して、支持基板２０の構成が異なる。図２７は、半導体装置Ａ２を示す断面図であって、第１実施形態の図９に示す断面に相当する。
【０１２３】
本実施形態において、支持基板２０は、絶縁基板２１Ａ，２１Ｂ、熱伝導シート２６をさらに含んでいる。
【０１２４】
絶縁基板２１は、導電性基板２２Ａ，２２Ｂがそれぞれ配置されている。絶縁基板２１の構成材料は、たとえば、熱伝導性に優れたセラミックスである。このようなセラミックスとしては、たとえばＡｌＮ（窒化アルミニウム）、ＳｉＮ（窒化ケイ素）、Ａｌ2Ｏ3（酸化アルミニウム）などが挙げられる。本実施形態においては、絶縁基板２１は、図３に示すように、平面視矩形状である。また、絶縁基板２１はそれぞれ、平板状である。
【０１２５】
絶縁基板２１は、図２７に示すように、主面２１１および裏面２１２を有している。主面２１１と裏面２１２とは、厚さ方向ｚにおいて、離間し、かつ、互いに反対側を向く。主面２１１は、厚さ方向ｚにおいて複数の導電性基板２２が配置される側、すなわち、厚さ方向ｚ２を向く。主面２１１は、複数の導電性基板２２および複数の半導体素子１０とともに封止樹脂７に覆われている。裏面２１２は、厚さ方向ｚ１を向く。裏面２１２は、図２７に示すように、封止樹脂７から露出している。なお、絶縁基板２１の構成は、上記したものに限定されず、複数の導電性基板２２ごとに個別に設けてもよい。
【０１２６】
熱伝導シート２６は、絶縁基板２１と放熱部材６０との間に挟まれている。熱伝導シート２６は、シート主面２６１およびシート裏面２６２を有している。シート主面２６１およびシート裏面２６２は、厚さ方向ｚにおいて、離間し、かつ、互いに反対側を向く。シート主面２６１は、絶縁基板２１に接しており、シート裏面２６２は、放熱部材６０に接している。本実施形態においては、シート裏面２６２が、特許請求の範囲に記載の「基板裏面」に相当する。
【０１２７】
本実施形態においては、導電性基板２２Ａ，２２Ｂは、銅板である。なお、第１実施形態と同様に、グラファイト複合基板であってもよい。本実施形態においては、導電性基板２２Ａの主面２２１Ａあるいは導電性基板２２Ｂの主面２２１Ｂのいずれか、または、これらを合わせたものが、特許請求の範囲に記載の「基板主面」に相当する。
【０１２８】
半導体装置Ａ２によれば、放熱部材６０を備えている。したがって、第１実施形態と同様に、各半導体素子１０から発生する熱を、効率よく放熱することができる。よって、半導体装置Ａ２は、放熱性を向上できる。
【０１２９】
第２実施形態では、導電性基板２２Ａ，２２Ｂはそれぞれ、１つの絶縁基板２１上に配置されている場合を示したが、これに限定されない。たとえば、導電性基板２２Ａ，２２Ｂごとに、絶縁基板２１を設けてもよい。すなわち、半導体装置Ａ２は、２つの絶縁基板２１を備えており、一方の絶縁基板２１上に導電性基板２２Ａが接合され、他方の絶縁基板２１上に導電性基板２２Ｂが接合されていてもよい。
【０１３０】
第２実施形態では、第１実施形態と同様に、放熱部材６０が絶縁性を有する樹脂からなる場合を示したが、これに限定されない。導電性基板２２Ａ，２２Ｂは、絶縁基板２１によって、絶縁されるため、放熱部材６０を金属製にしてもよい。
【０１３１】
＜第３実施形態＞
図２８および図２９は、第３実施形態にかかる半導体装置を示している。第３実施形態にかかる半導体装置Ａ３は、半導体装置Ａ１と比較して、複数の回路ユニットＵ１を備えている点で異なる。図２８は、半導体装置Ａ３を示す平面図であって、封止樹脂７を省略している。なお、図２８において、封止樹脂７を想像線で示す。図２９は、半導体装置Ａ３における回路構成図を示している。
【０１３２】
本実施形態においては、半導体装置Ａ３が、３つの回路ユニットＵ１Ａ，Ｕ１Ｂ，Ｕ１Ｃを備えている場合を説明する。３つの回路ユニットＵ１Ａ，Ｕ１Ｂ，Ｕ１Ｃのそれぞれが、１つの放熱部材６０に搭載されている。本実施形態においては、奥行き方向ｙ１側から奥行き方向ｙ２側に向けて、回路ユニットＵ１Ａ、回路ユニットＵ１Ｂ、回路ユニットＵ１Ｃの順に、並んでいる。なお、図２８に示すように、各回路ユニットＵ１Ａ，Ｕ１Ｂ，Ｕ１Ｃにおいて、各入力端子３１，３２が幅方向ｘ１側に位置し、各出力端子３３が幅方向ｘ２側に位置する場合を示しているが、これに限定されない。
【０１３３】
半導体装置Ａ３は、図２９に示すように、直流電源ＤＣからの直流出力を、三相交流出力に変換する。インダクタＬ１およびコンデンサＣ１は、各回路ユニットＵ１Ａ，Ｕ１Ｂ，Ｕ１Ｃの入力を安定させるためのものである。インダクタＬ１およびコンデンサＣ１は、半導体装置Ａ３に内蔵されていてもよいし、半導体装置Ａ３を実装する回路基板に配置されていてもよい。
【０１３４】
図２９において、スイッチング素子Ｑ１は、回路ユニットＵ１Ａの半導体素子１０Ａに対応する。スイッチング素子Ｑ２は、回路ユニットＵ１Ａの半導体素子１０Ｂに対応するスイッチング素子Ｑ３は、回路ユニットＵ１Ｂの半導体素子１０Ａに対応する。スイッチング素子Ｑ４は、回路ユニットＵ１Ｂの半導体素子１０Ｂに対応する。スイッチング素子Ｑ５は、回路ユニットＵ１Ｃの半導体素子１０Ａに対応する。スイッチング素子Ｑ６は、回路ユニットＵ１Ｃの半導体素子１０Ｂに対応する。
【０１３５】
図２９において、端子Ｔ１，Ｔ３，Ｔ５は、インダクタＬ１を介して、直流電源ＤＣの高電位側の端子に接続され、端子Ｔ２，Ｔ４，Ｔ６は、直流電源ＤＣの低電位側の端子に接続される。端子Ｔ１は、回路ユニットＵ１Ａの入力端子３１に対応し、端子Ｔ２は、回路ユニットＵ１Ａの入力端子３２に対応する。端子Ｔ３は、回路ユニットＵ１Ｂの入力端子３１に対応し、端子Ｔ４は、回路ユニットＵ１Ｂの入力端子３２に対応する。端子Ｔ５は、回路ユニットＵ１Ｃの入力端子３１に対応し、端子Ｔ６は、回路ユニットＵ１Ｃの入力端子３２に対応する。
【０１３６】
図２９において、端子Ｕ，Ｖ，Ｗは、図示しない負荷に接続される。負荷が、三相モータの場合、端子Ｕは、当該三相モータのＵ相の入力端子に接続され、端子Ｖは、当該三相モータのＶ相の入力端子に接続され、端子Ｗは、当該三相モータのＷ相の入力端子に接続される。端子Ｕは、回路ユニットＵ１Ａの出力端子３３に対応する。端子Ｖは、回路ユニットＵ１Ｂの出力端子３３に対応する。端子Ｗは、回路ユニットＵ１Ｃの出力端子３３に対応する。
【０１３７】
図２９において、各ゲート端子Ｇ１〜Ｇ６は、図示しないゲートドライバに接続され、ゲートドライバからの駆動信号（ゲート電圧）によって、各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６の導通状態と遮断状態とが切り替わる。ゲート端子Ｇ１は、回路ユニットＵ１Ａのゲート端子３４Ａに対応し、ゲート端子Ｇ２は、回路ユニットＵ１Ａのゲート端子３４Ｂに対応する。ゲート端子Ｇ３は、回路ユニットＵ１Ｂのゲート端子３４Ａに対応し、ゲート端子Ｇ４は、回路ユニットＵ１Ｂのゲート端子３４Ｂに対応する。ゲート端子Ｇ５は、回路ユニットＵ１Ｃのゲート端子３４Ａに対応し、ゲート端子Ｇ６は、回路ユニットＵ１Ｃのゲート端子３４Ｂに対応する。
【０１３８】
半導体装置Ａ３によれば、放熱部材６０を備えている。したがって、第１実施形態と同様に、各回路ユニットＵ１Ａ，Ｕ１Ｂ，Ｕ１Ｃにおける半導体素子１０から発生する熱を、効率よく放熱することができる。よって、半導体装置Ａ３は、放熱性を向上できる。
【０１３９】
半導体装置Ａ３においては、好ましくは、放熱部材６０の複数の第１突起部６１１ｂは、図２３に示すように、流入部６２側から流出部６３側に向かうほど、その配置密度を高くするとよい。なお、この場合において、回路ユニットＵ１Ｃの下方に配置される複数の第１突起部６１１ｂの配置密度を、回路ユニットＵ１Ｂの下方に配置される複数の第１突起部６１１ｂの配置密度よりも高くし、回路ユニットＵ１Ｂの下方に配置される複数の第１突起部６１１ｂの配置密度を、回路ユニットＵ１Ａの下方に配置される複数の第１突起部６１１ｂの配置密度よりも高くしてもよい。すなわち、ある分割された領域ごとに、第１突起部６１１ｂの配置密度を変更してもよい。
【０１４０】
上記第１ないし第３実施形態においては、複数の半導体素子１０を備えた場合を示したが、これに限定されない。たとえば、本開示にかかる半導体装置は、１つの半導体素子１０を備えたものであってもよい。すなわち、本開示にかかる半導体装置は、多機能型の半導体装置に限定されず、単機能型の半導体装置であってもよい。
【０１４１】
本開示にかかる半導体装置は、上記した実施形態に限定されるものではない。本開示の半導体装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【符号の説明】
【０１４２】
Ａ１，Ａ２，Ａ３：半導体装置
Ｕ１，Ｕ１Ａ，Ｕ１Ｂ，Ｕ１Ｃ：回路ユニット
７        ：封止樹脂
１０，１０Ａ，１０Ｂ：半導体素子
１００Ａ，１００Ｂ：素子接合材
１０１    ：素子主面
１０２    ：素子裏面
１１      ：主面電極
１１１    ：第１電極
１１２    ：第２電極
１２      ：裏面電極
１３      ：絶縁膜
２０      ：支持基板
２１，２１Ａ，２１Ｂ：絶縁基板
２１１    ：主面
２１２    ：裏面
２２，２２Ａ，２２Ｂ：導電性基板
２２０ｍ  ：グラファイト基板
２２０ｎ  ：銅膜
２２０Ａ，２２０Ｂ：基板接合材
２２１Ａ，２２１Ｂ：主面
２２２Ａ，２２２Ｂ：裏面
２３Ａ，２３Ｂ：絶縁層
２４Ａ，２４Ｂ：ゲート層
２５Ａ，２５Ｂ：検出層
２６      ：熱伝導シート
２６１    ：シート主面
２６２    ：シート裏面
３０      ：端子
３１，３２：入力端子
３１１    ：パッド部
３１２    ：端子部
３１９    ：ブロック材
３２１    ：パッド部
３２１ａ  ：連結部
３２１ｂ  ：延出部
３２１ｃ  ：接続部
３２２    ：端子部
３２９    ：ブロック材
３２０    ：ブロック接合材
３３      ：出力端子
３３１    ：パッド部
３３２    ：端子部
３３９    ：ブロック材
３４Ａ，３４Ｂ：ゲート端子
３４１    ：パッド部
３４２    ：端子部
３５Ａ，３５Ｂ：検出端子
３５１    ：パッド部
３５２    ：端子部
３６      ：ダミー端子
３６１    ：パッド部
３６２    ：端子部
４０      ：リード部材
４０１    ：リード主面
４１０，４２０：リード接合材
４１      ：第１接合部
４２      ：第２接合部
４３      ：連絡部
５０      ：ワイヤ部材
５１      ：ゲートワイヤ
５２      ：検出ワイヤ
５３      ：第１接続ワイヤ
５４      ：第２接続ワイヤ
６０      ：放熱部材
６０１    ：放熱部材主面
６０２    ：放熱部材裏面
６１      ：フレーム部
６１０    ：中空部
６１０ａ  ：傾斜壁
６１１    ：第１部材
６１１ａ  ：天板部
６１１ｂ  ：第１突起部
６１１ｄ  ：延出部
６１２    ：第２部材
６１２ａ  ：底板部
６１２ｂ  ：側板部
６１２ｃ  ：第２突起部
６１２ｄ  ：延出部
６２      ：流入部
６２１    ：露出部
６２２    ：外周面
６２２ａ  ：隆起部
６３      ：流出部
６３１    ：露出部
６３２    ：外周面
６３２ａ  ：隆起部
６５      ：締結部材
６６      ：密閉部材
７０      ：封止樹脂
７１      ：樹脂主面
７２      ：樹脂裏面
７３１    ：樹脂側面
７３２    ：樹脂側面
７３３    ：樹脂側面
７３４    ：樹脂側面
Ｇ１〜Ｇ６：ゲート端子
Ｑ１〜Ｑ６：スイッチング素子
Ｔ１〜Ｔ６：端子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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