(57)【要約】【課題】半導体素子から冷却液への放熱効率に優れ，かつ，冷却液の選択における制約の少ない半導体装置およびその製造方法，その半導体装置を利用する機器を提供すること。【解決手段】使用時に発熱する半導体素子４と，半導体素子４の放熱のための冷却液を収容する冷却器２とを有する半導体装置１において，半導体素子４を，冷却器２の蓋部材２３における内面側に取り付け，冷却器２の内部には，半導体素子４と冷却液２０との接触を防ぐ防水コーティング層４３を設けた。これにより，半導体素子４と冷却水２０との間に防水コーティング層４３のみが存在し，半導体素子４の放熱性が非常によい半導体装置１とした。それでいて，半導体素子４と冷却水２０とが直に接触しないようにした。また，蓋部材２３の外面上に回路基板３を貼り付けて，回路基板３の放熱性もよくした。【選択図】図１
2010245329.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用時に発熱する半導体素子と，前記半導体素子の放熱のための冷却液を収容する冷却器とを有する半導体装置において，
前記半導体素子は，前記冷却器の一面における内面側に取り付けられており，
前記冷却器の内部には，前記半導体素子と冷却液との接触を防ぐ防水層が設けられていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体装置において，
前記防水層は，前記半導体素子における前記冷却器の一面とは反対側の面に直に接していることを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の半導体装置において，
前記防水層の周縁が全周にわたって前記冷却器の内面に接触していることを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
請求項３に記載の半導体装置において，
前記防水層の周縁が全周にわたって，前記一面の範囲内で前記冷却器の内面に接触していることを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか１つに記載の半導体装置において，
前記防水層と前記冷却器の一面との間が充填材で充填されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか１つに記載の半導体装置において，
前記冷却器の外部であって前記一面を挟んで前記半導体素子の反対側の位置に配置された外部回路装置と，
前記冷却器の一面をその厚さ方向に貫通して設けられるとともに，前記半導体装置と前記外部回路装置との導通をとる貫通導電部材とを有することを特徴とする半導体装置。
【請求項７】
請求項６に記載の半導体装置において，
前記貫通導電部材は，前記冷却器の一面における，前記防水層により冷却液との接触が防止されている位置に配置されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項８】
使用時に発熱する半導体素子と，前記半導体素子の放熱のための冷却液を収容する冷却器とを有する半導体装置の製造方法において，
開口部を有するとともに前記冷却器の一部となる冷却器外枠部材と，前記冷却器外枠部材の開口部を閉鎖するための蓋部材とを用意し，
前記蓋部材における前記冷却器の内部となる面の側に前記半導体素子を取り付け，
前記蓋部材における前記冷却器の内部となる面の側に，前記半導体素子と冷却液との接触を防ぐ防水層を，前記半導体素子を覆って形成し，
前記冷却器外枠部材の開口部に，前記蓋部材を，前記半導体素子および前記防水層が内側となるように取り付けることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項９】
請求項８に記載の半導体装置の製造方法において，
前記蓋部材への前記半導体素子の取り付け後に，前記蓋部材と前記半導体素子との間の空間に充填材を充填するとともに，前記半導体素子における前記蓋部材とは反対側の面が充填材で覆われないようにし，
前記防水層の形成の際に，前記半導体素子における前記蓋部材とは反対側の面と前記防水層とを直に接触させることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
請求項８または請求項９に記載の半導体装置の製造方法において，
前記蓋部材として，厚さ方向に貫通する貫通導電部材が，前記防水層により冷却液との接触が防止される位置に設けられたものを用い，
前記蓋部材への前記半導体素子の取り付けの際に前記半導体素子と前記貫通導電部材とを導通させ，
前記蓋部材における前記冷却器の外部となる面に外部回路装置を取り付けるとともに，前記外部回路装置と前記貫通導電部材とを導通させることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
動力発生装置と，
前記動力発生装置を制御する制御部とを有し，
前記制御部に，請求項１から請求項７のいずれか１つに記載の半導体装置が内蔵されていることを特徴とする機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，使用時に発熱する半導体素子と，前記半導体素子の放熱のための冷却液を収納する冷却器とを有する半導体装置に関する。さらに詳細には，半導体素子から冷却液への放熱性を向上させた半導体装置，その製造方法，その半導体装置を利用する機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から，種々の分野で半導体素子が利用されている。半導体素子は一般的に，動作時には少なからず発熱する。このため，冷却液を内蔵させた冷却器とともに使用されることがある。例えば特許文献１に，そのようなものの例が記載されている。特許文献１に記載の半導体装置は，半導体モジュールと冷却ジャケットとを備えており，半導体モジュールは冷却ジャケットの内部に配置されている。その半導体モジュールは，発熱素子とこれに接続された電極とを有しており，発熱素子と電極との少なくとも一方が冷媒に直に接するようにされている。冷媒としては絶縁性のものを用いている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2006−339239号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら，前記した特許文献１の半導体装置には次のような問題点があった。すなわち，冷媒が発熱素子または電極に直に接している。このため，冷媒として使用できる液体が絶縁性のものに限定されてしまうのである。これに対し，半導体モジュールを冷却ジャケットの外面に取り付ければ，冷媒が絶縁体でなくてもよい。しかしそれでは，半導体モジュールと冷媒との間の熱伝導経路に冷却ジャケットが含まれることになる。このため放熱効率はあまりよくない。また一般的には，冷却ジャケットと半導体モジュールとの間に，絶縁基板やハンダ層がさらに存在する。そのため放熱効率はさらに低いものとなっていた。
【０００５】
本発明は，前記した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，半導体素子から冷却液への放熱効率に優れ，かつ，冷却液の選択における制約の少ない半導体装置およびその製造方法，その半導体装置を利用する機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題の解決を目的としてなされた本発明の半導体装置は，使用時に発熱する半導体素子と，その放熱のための冷却液を収容する冷却器とを有する半導体装置であって，半導体素子は，冷却器の一面における内面側に取り付けられており，冷却器の内部には，半導体素子と冷却液との接触を防ぐ防水層が設けられているものである。この半導体装置では，半導体素子と冷却液との間に存在するのが防水層だけなので，半導体素子から冷却液への放熱性がよい。そして，半導体素子と冷却液とが直接の接触が防止されている。
【０００７】
ここで，防水層は，半導体素子における冷却器の一面とは反対側の面に直に接していることが望ましい。その方が半導体素子の放熱性に優れるからである。
【０００８】
また，防水層の周縁が全周にわたって冷却器の内面に接触していることが望ましい。その方が防水層による半導体素子の冷却液からの隔離が確実だからである。さらに，防水層の周縁が全周にわたって，冷却器の前記一面の範囲内で前記冷却器の内面に接触していることが望ましい。このようにすると，その製造過程において，冷却器の前記一面を構成する部材に対して半導体素子や防水層の取り付け，形成を行うことができる。このため，冷却器の組み付け後にその内部空間に対して作業をする必要がない。
【０００９】
また，防水層と冷却器の一面との間が充填材で充填されていることが望ましい。その方が防水層の形成をしやすいし，半導体素子の保持も確実だからである。
【００１０】
本発明の半導体装置はさらに，冷却器の外部であって一面を挟んで半導体素子の反対側の位置に配置された外部回路装置と，冷却器の一面をその厚さ方向に貫通して設けられるとともに，半導体装置と外部回路装置との導通をとる貫通導電部材とを有することが望ましい。こうすることで，半導体素子のみならず外部回路装置についてもよい放熱性を得ることができる。むろんその貫通導電部材は，冷却器の一面における，防水層により冷却液との接触が防止されている位置に配置されることが望ましい。
【００１１】
本発明は，使用時に発熱する半導体素子と，半導体素子の放熱のための冷却液を収容する冷却器とを有する半導体装置を，開口部を有するとともに冷却器の一部となる冷却器外枠部材と，冷却器外枠部材の開口部を閉鎖するための蓋部材とを用意し，蓋部材における冷却器の内部となる面の側に半導体素子を取り付け，蓋部材における冷却器の内部となる面の側に，半導体素子と冷却液との接触を防ぐ防水層を，半導体素子を覆って形成し，冷却器外枠部材の開口部に，蓋部材を，半導体素子および防水層が内側となるように取り付けることにより製造する方法にも及ぶ。
【００１２】
ここで，蓋部材への半導体素子の取り付け後に，蓋部材と半導体素子との間の空間に充填材を充填するとともに，半導体素子における蓋部材とは反対側の面が充填材で覆われないようにし，防水層の形成の際に，半導体素子における蓋部材とは反対側の面と防水層とを直に接触させることが望ましい。
【００１３】
また，蓋部材として，厚さ方向に貫通する貫通導電部材が，防水層により冷却液との接触が防止される位置に設けられたものを用い，蓋部材への半導体素子の取り付けの際に半導体素子と貫通導電部材とを導通させ，蓋部材における冷却器の外部となる面に外部回路装置を取り付けるとともに，外部回路装置と貫通導電部材とを導通させることが望ましい。
【００１４】
また本発明は，動力発生装置と，動力発生装置を制御する制御部とを有し，制御部に，前記のいずれかに記載の半導体装置が内蔵されている機器にも及ぶ。この場合の機器には車両が含まれるものとする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば，半導体素子から冷却液への放熱効率に優れ，かつ，冷却液の選択における制約の少ない半導体装置およびその製造方法，その半導体装置を利用する機器が提供されている。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施の形態に係るＩＰＭ（半導体装置）のカットモデルを示す斜視図である。
【図２】実施の形態に係るＩＰＭの製造の一過程（蓋部材の穴開け）を示す断面図である。
【図３】実施の形態に係るＩＰＭの製造の一過程（銅柱の配置）を示す断面図である。
【図４】実施の形態に係るＩＰＭの製造の一過程（絶縁層の形成）を示す断面図である。
【図５】実施の形態に係るＩＰＭの製造の一過程（絶縁層の面出し）を示す断面図である。
【図６】実施の形態に係るＩＰＭの製造の一過程（錫めっき）を示す断面図である。
【図７】実施の形態に係るＩＰＭの製造の一過程（半導体素子のマウント）を示す断面図である。
【図８】実施の形態に係るＩＰＭの製造の一過程（充填樹脂の充填）を示す断面図である。
【図９】実施の形態に係るＩＰＭの製造の一過程（防水コーティング層の形成）を示す断面図である。
【図１０】実施の形態に係るＩＰＭの製造の一過程（外枠部材の取り付け）を示す断面図である。
【図１１】実施の形態に係るＩＰＭの製造の一過程（回路基板の配置）を示す断面図である。
【図１２】実施の形態に係るＩＰＭの製造の一過程（ワイヤボンディング）を示す断面図である。
【図１３】実施の形態に係るＩＰＭを用いた車両を示す透視斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下，本発明を具体化した実施の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は，電気自動車やハイブリッド自動車の電動系車両やあるいは産業機器などにおけるインバータ制御回路に用いられるインテリジェントパワーモジュール（ＩＰＭ）として，本発明の半導体装置を具体化したものである。
【００１８】
図１に，本形態のＩＰＭ１の構造を示す。図１は，ＩＰＭ１の内部構造を示すために，ＩＰＭ１を部分的に切断したカットモデルの斜視図として示した図である。図１のＩＰＭ１は，冷却器２と回路基板３とにより外形が構成されているものである。冷却器２は，冷媒である冷却水２０を収容している。さらに，ＩＰＭ１の中枢である半導体素子４が，冷却器２に内蔵されている。回路基板３と半導体素子４とは，後述する銅柱２１等を介して導通している。回路基板３は，冷却器２の外面に密着している。
【００１９】
半導体素子４は，モーター等の動力発生機器への電力供給を行う機器であり，ＩＧＢＴ（絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）等のパワー系素子を集積してなる集積回路素子である。よって，大電流を取り扱うので動作時にはかなり発熱する。半導体素子４と銅柱２１とは，配線材４１を介して接続されている。
【００２０】
回路基板３は，半導体素子４と接続先機器との接続回路を内蔵した基板である。接続先とは，モーター等の電力供給先やバッテリー等の電源のことである。回路基板３の表面には，電気的接続のための配線パッド３１が設けられている。回路基板３には，穴部３３が形成されている。配線パッド３１と銅柱２１とは，穴部３３を通して，ボンディングワイヤ３２により接続されている。回路基板３も，大電流の経路となるので動作時には発熱する。
【００２１】
冷却器２は，半導体素子４を冷却するための冷却水２０を収容するものである。一般的には，冷却器２は，冷却水２０を冷却するための機器（ラジエーター等）との間で，冷却水２０が循環されるようになっている。なお，冷却水２０は，エンジン等の他の発熱機器の冷却水と別々でもよいし，共通でもよい。
【００２２】
冷却器２は，容器状の外枠部材２２と，平板状の蓋部材２３とにより構成されている。外枠部材２２と蓋部材２３とは，接合面２４で接合され，一体となっている。蓋部材２３には，スルーホール２５が形成されている。このスルーホール２５を貫通して，銅柱２１が設けられている。銅柱２１の表裏の端面上には，ワイヤボンディングのためのボンディングパッド３４，３５が設けられている。また，蓋部材２３の表裏にわたり，絶縁層２６が形成されている。スルーホール２５における銅柱２１と蓋部材２３の間の空間も，絶縁層２６により充填されている。これにより，銅柱２１と蓋部材２３とが絶縁されている。回路基板３は，絶縁層２６のうち蓋部材２３の表面側の部分の上に配置されている。これにより，回路基板３と蓋部材２３とが絶縁されている。
【００２３】
冷却器２の中には前述のように，半導体素子４が配置されている。半導体素子４は，配線材４１により，冷却器２の蓋部材２３からやや離れて保持されている。蓋部材２３と半導体素子４の間の空間には，充填樹脂４２が充填されている。そして，半導体素子４と充填樹脂４２とを覆って，防水コーティング層４３が形成されている。防水コーティング層４３の周縁４４は，全周にわたり，蓋部材２３の内面に接している。また，半導体素子４と防水コーティング層４３との間には，充填樹脂４２は存在しない。すなわち，半導体素子４における蓋部材２３と反対側の面と防水コーティング層４３とは直に接している。冷却水２０は，冷却器２の中であって防水コーティング層４３より下側の空間にのみ収容されている。すなわち，半導体素子４が冷却水２０に接触することはない。同様に，充填樹脂４２や銅柱２１も，冷却水２０に接触することはない。
【００２４】
図１のＩＰＭ１では，半導体素子４と冷却水２０との間に存在しているのは，防水コーティング４３層だけである。このため，半導体素子４から冷却水２０への放熱性が非常によい。ＩＰＭ１ではまた，冷却器２の蓋部材２３と回路基板３とが密着している。それらの間にあるのは絶縁層２６の１層だけであるといってよい。このため，回路基板３から冷却水２０への放熱性もかなりよい。
【００２５】
また，半導体素子４と冷却水２０との間には防水コーティング層４３が存在している。これにより半導体素子４と冷却水２０との接触が防止されている。このため，冷却媒体として油類など絶縁性の液体を使う必要がなく，水を使うことができる。このことも，放熱性の良さに貢献している。
【００２６】
続いて，ＩＰＭ１の製造手順を説明する。ＩＰＭ１は概略，以下の手順で製造される。（１）蓋部材２３の穴開け
（２）銅柱２１の配置
（３）絶縁層２６の形成
（４）絶縁層２６の面出し
（５）銅柱２１の表面への錫めっき
（６）半導体素子４のマウント
（７）充填樹脂４２の充填
（８）防水コーティング層４３の形成
（９）充填樹脂４２および防水コーティング層４３の硬化
（１０）外枠部材２２の取り付け
（１１）回路基板３の配置
（１２）ワイヤボンディング
以下順次説明する。
【００２７】
（１）蓋部材２３の穴開け
図２に示すように，蓋部材２３となる平板に，スルーホール２５を形成する。蓋部材２３の材質は，必要な強度および耐食性を備えた金属であれば特に制限はないが，熱伝導率にすぐれたものが望ましい。軽量なものであればなおよい。現実的には，アルミ（または銅，ステンレス）などが考えられる。スルーホール２５は，前述の銅柱２１を通すためのものである。このため当然，スルーホール２５の径は銅柱２１の径よりやや大きくなければならない。
【００２８】
（２）銅柱２１の配置
次に図３に示すように，穴開け後の蓋部材２３に，銅柱２１を取り付ける。ここで取り付けるものは，完成後に銅柱として残る複数の部分２１と，それらを繋ぐ接続部分２７とを有する一体の部材２８である。むろん，銅柱として残る部分２１をスルーホール２５に挿入するように，部材２８を配置する。この作業は，蓋部材２３を適切な保持具２９で保持した状態で行うことが望ましい。なお，上記の一体の部材２８を使用することが必須なわけではない。作業はやや煩雑となるが，接続部分２７のない，銅柱部分２１だけの部材を使用してもかまわない。
【００２９】
（３）絶縁層２６の形成
続いて図４に示すように，絶縁層２６を形成する。ここでは，蓋部材２３の表裏の面に，完成後に実際に絶縁層２６として残る厚さよりもずっと厚く，絶縁材の層２６を形成する。これにより，上記の一体の部材２８を全部絶縁材２６の中に埋め込んでしまう。また，スルーホール２５における銅柱２１の周囲の隙間の空間も，絶縁材２６で充填してしまう。ここでの絶縁材としては，エポキシ等の合成樹脂を用いればよい。熱硬化性樹脂である場合には，絶縁層２６の形成後に硬化させておく。
【００３０】
（４）絶縁層２６の面出し
そして，絶縁層２６を研磨して面出しする。これにより絶縁層２６の厚さを，完成後に残る厚さと同じにする。このときに，一体の部材２８についても，完成後に銅柱として残る部分２１を除いて除去してしまう。これにより図５に示す状態とする。図５の状態では，絶縁層２６の表面の一部に表裏とも，銅柱２１の端面が露出している。
【００３１】
（５）銅柱２１の表面への錫めっき
次に，図５中における銅柱２１の表裏の露出面に錫めっきを施す。これにより，ボンディングパッド３４，３５を形成する（図６）。めっき金属として錫を用いるのは，はんだ付け性と耐酸化性に優れるからである。図６の状態に至ったものは，その状態での流通が可能である。よって，この状態のものを購入して以後の過程に供することも可能である。
【００３２】
（６）半導体素子４のマウント
続いて，蓋部材２３に半導体素子４を搭載する。すなわち図７に示すように，蓋部材２３のボンディングパッド３５に半導体素子４を，配線材４１を介して接合する。接合ははんだ付けにより行えばよい。これにより，半導体素子４が蓋部材２３に保持された状態となる。この状態での半導体素子４は，蓋部材２３からやや離れて保持されている。すなわちこのとき，半導体素子４と蓋部材２３との間には，隙間４０がある。配線材４１は，半導体素子４を蓋部材２３に保持する役割の他に，この隙間４０を確保する役割をも果たしている。
【００３３】
（７）充填樹脂４２の充填
そして，前述の隙間４０に充填樹脂４２を充填する。これにより図８に示す状態とする。なお，この充填の際に，半導体素子４の図８下側の面４５に充填樹脂４２が付かないようにする。図８の状態では，図７中の隙間４０の箇所がすべて充填樹脂４２で充填されている。これにより，配線材４１およびボンディングパッド３５は完全に充填樹脂４２に埋め込まれている。また，半導体素子４は，下側の面４５を除いてほぼ全面にわたり，充填樹脂４２で覆われている。ここで充填樹脂４２として用いる充填材は，ペースト状のものが充填しやすくてよい。また，絶縁性のものの方がよい。具体的にはエポキシ等が使用可能である。
【００３４】
（８）防水コーティング層４３の形成
次に，防水コーティングを行う。すなわち，図８中の充填樹脂４２および半導体素子４に対し全面に，防水材をコーティングして防水コーティング層４３を形成する。これにより，充填樹脂４２および半導体素子４の全面が防水コーティング層４３に覆われるようにする。また，防水コーティング層４３の周縁４４が，全周にわたり，蓋部材２３の内面に接するようにする。この状態を図９に示す。
【００３５】
このため充填樹脂４２および半導体素子４は，防水コーティング層４３により外部から完全に遮断されることになる。このコーティングは，スプレー吹き付けにより行えばよい。あるいは，シート状の防水材を用いる場合には，シートを半導体素子４および充填樹脂４２に覆い被せてその縁辺を蓋部材２３に貼り付けることによってもよい。防水コーティング層４３に用いる防水材としては，エポキシ等が使用可能である。なお，充填樹脂４２として用いる充填材が硬化後に耐水性を持つものであれば，その充填材と同じものを防水材にも用いることができる。
【００３６】
（９）充填樹脂４２および防水コーティング層４３の硬化
そして，充填樹脂４２および防水コーティング層４３を硬化させる。そのためには１８０℃程度に加熱すればよい。硬化後も形状は図９と変わりない。充填樹脂４２の硬化により，半導体素子４がさらに確実に固定される。また，防水コーティング層４３の硬化により，半導体素子４と冷却水２０との接触が確実に防止される。また，（６）〜（９）のように半導体素子４のマウントから防水コーティング層４３の硬化までを，蓋部材２３と外枠部材２２との組み付け前に，蓋部材２３に対して行ってしまう。このため，蓋部材２３と外枠部材２２との組み付け後に冷却器２の内部に対して作業をする必要がない。
【００３７】
（１０）外枠部材２２の取り付け
次に，蓋部材２３に外枠部材２２を取り付けて，冷却器２を一体化させる。この取り付けの方法は，鑞付けによる接合でよい。この状態を図１０に示す。外枠部材２２は，容器状の部材であり，取り付け前の状態では開口部を有している。その開口部を蓋部材２３で塞ぐように接合するのである。取り付け後の状態では，蓋部材２３が冷却器２の一面を構成しており，外枠部材２２が冷却器２の残部を構成している。これにより，半導体素子４は，冷却器２の内部に封入される。また，充填樹脂４２および防水コーティング層４３も，冷却器２の内部に封入される。ただし半導体素子４は，銅柱２１を介して外部と導通可能である。図１０の状態で，冷却器２の内部の空洞の空間１９が，冷却水２０が入れられる部分である。この空間１９と半導体素子４とは，防水コーティング層４３により区画されている。
【００３８】
（１１）回路基板３の配置
続いて，蓋部材２３に回路基板３を接着して取り付ける（図１１）。回路基板３には穴部３３が形成されている。回路基板３の取り付け位置は，蓋部材２３のボンディングパッド３４を隠さない位置である。すなわち，回路基板３を取り付けた状態では，穴部３３により，ボンディングパッド３４が露出している。回路基板３の表面には，配線パッド３１が設けられている。回路基板３の表面のうち配線パッド３１以外の部分は，レジスト層３０である。
【００３９】
（１２）ワイヤボンディング
そして，ワイヤボンディングを行う（図１２）。すなわち，蓋部材２３のボンディングパッド３４と，回路基板３の配線パッド３１とを，ボンディングワイヤ３２により接続する。これにより，半導体素子４と回路基板３の内部回路とが繋がる。これにて図１のＩＰＭ１が出来上がる。ＩＰＭ１の使用時には冷却器２の空洞の空間１９に冷却水２０が通される。
【００４０】
本形態のＩＰＭ１は，例えば，図１３に示すように，車両２００に搭載して使用することができる。この車両２００は，エンジン２４０，フロントモータ２２０およびリアモータ２３０を併用して駆動するハイブリッド自動車である。この車両２００は，車体２９０，エンジン２４０，これに取り付けられたフロントモータ２２０，リアモータ２３０，ケーブル２５０，コントロールユニット２６０および電池パック１００を有している。コントロールユニット２６０内の電子回路に，本形態のＩＰＭ１を含んでいる。
【００４１】
なお車両としては，電子回路を内蔵しているものであればよい。すなわち，ハイブリッド自動車に限らず，電気自動車，エンジン自動車，プラグインハイブリッド自動車，鉄道車両，フォークリフト，電動車椅子，パワーアシスト自転車，オートバイ，スクータなどが挙げられる。また，車両以外の各種の電気機器（例えば，介護用その他のロボット等）であってもよい。
【００４２】
以上詳細に説明したように本形態のＩＰＭ１では，半導体素子４を冷却器２に内蔵している。そして，冷却器２の内部に防水コーティング層４３を設けて，半導体素子４を冷却水２０から隔離している。このため，半導体素子４と冷却水２０との間にあるのは防水コーティング層４３だけであり，半導体素子４の放熱性が非常によい。それでいて，半導体素子４と冷却水２０とが直に接触するわけではないので，冷却液は絶縁性のものに限られず，水を使うことができる。また，半導体素子４と蓋部材２３との間は充填樹脂４２で充填されているので，防水コーティング層４３の形状が安定している。また，半導体素子４の保持が確実である。さらに，防水コーティング層４３の周縁４４が，全周にわたって蓋部材２３の内面に接しているので，冷却水２０からの半導体素子４等の隔離が確実である。このため，半導体素子４等の水による劣化も防止されている。
【００４３】
また，蓋部材２３の外面上に回路基板３を貼り付けているので，回路基板３の放熱性もかなりよい。また，蓋部材２３に銅柱２１を設けているので，半導体素子４と回路基板３との導通が，蓋部材２３を貫通して取られている。また，半導体素子４を蓋部材２３に取り付け，充填樹脂４２および防水コーティング層４３を一体的に形成しているので，外枠部材２２を取り付けた後に冷却器２の内部空間に作業を行う必要がない。
【００４４】
なお，本実施の形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。例えば，銅柱，充填材や防水材などの材質は，実施形態中で述べたものに限らず，求められる性質を持つ他のものでもよい。冷却液として水が使用できる旨を述べたが，水以外の冷却液でも使用できる。
【符号の説明】
【００４５】
１      ＩＰＭ（半導体装置）
２      冷却器
３      回路基板（外部回路装置）
４      半導体素子
２１    銅柱（貫通導電部材）
２３    蓋部材
４２    充填樹脂
４３    防水コーティング層
４４    防水コーティング層の周縁
４５    半導体素子の下側の面
２００  車両
２２０  モータ
２３０  モータ
２６０  コントロールユニット
【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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