(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パワー半導体素子と、
前記パワー半導体素子を制御する制御用半導体素子が搭載された制御回路基板と、
前記パワー半導体素子及び前記制御回路基板が収容される筐体と、
前記パワー半導体素子と前記制御回路基板とを電気的に接続する制御配線と、を備え、
前記制御配線は、前記制御回路基板側の先端部が前記筐体に設けられた貫通孔を通り、前記筐体の外部にまで延伸されるように配置され、前記先端部が絶縁樹脂で被覆されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記絶縁樹脂の表面には、導電体キャップが設置されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
パワー半導体素子と、
前記パワー半導体素子を制御する制御用半導体素子が搭載された制御回路基板と、
前記パワー半導体素子及び前記制御回路基板が収容される筐体と、
前記パワー半導体素子と前記制御回路基板とを電気的に接続する制御配線と、を備え、
前記制御配線は、前記制御回路基板側の先端部が前記筐体に設けられた貫通孔に少なくとも達するように延伸され、
前記貫通孔内に絶縁樹脂が充填されており、前記先端部が前記絶縁樹脂内にあることを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
前記筐体の外壁に前記貫通孔を覆う導電体板が設置されていることを特徴とする請求項３に記載の半導体装置。
【請求項５】
パワー半導体素子と、
前記パワー半導体素子を制御する制御用半導体素子が搭載された制御回路基板と、
前記パワー半導体素子及び前記制御回路基板が収容される筐体と、
前記パワー半導体素子と前記制御回路基板とを電気的に接続する制御配線と、を備え、
前記制御配線は、前記制御回路基板側の先端部が延伸され、
前記先端部が、Ｌ字状に屈曲され、前記筐体の内壁に接触するように配置されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項６】
前記絶縁樹脂が、熱伝導性樹脂であることを特徴とする請求項１または請求項３に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記制御回路基板もしくは前記制御用半導体素子の耐熱温度が前記パワー半導体素子の耐熱温度よりも低いことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに１項に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記パワー半導体素子は、ワイドバンドギャップ半導体素子によって形成されていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記ワイドバンドギャップ半導体素子は、炭化珪素、窒化ガリウム又はダイアモンドを材料とするものであることを特徴とする請求項８に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記半導体装置は、インバータ装置であることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パワー半導体素子を搭載し、放熱対策を講じた半導体装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、パワー半導体素子により構成されるインバータ装置では、パワー半導体素子を安定して動作させるために、パワー半導体素子の温度上昇を抑制するため効率よく冷却する対策が講じられている。
【０００３】
例えば、特許文献１に示されるインバータ装置では、パワー半導体素子と冷媒間の熱抵抗を低減することを目的として、パワー半導体素子と、電極板が表裏に接合されパワー半導体素子が搭載された絶縁基板及び端子などからなるパワー回路部と、冷却媒体の流路が形成されたケースと、制御回路部分とを備えていて、電極板が接合された絶縁基板の裏面を冷却媒体によって冷却し、流路の両端部で絶縁基板とケースが接合されている。絶縁基板の裏面が冷媒によって直接冷却されることによりパワー半導体素子と冷媒間の熱抵抗が低減されるとともに、流路の両端部で絶縁基板とケースが接合されているため流路形成時のばらつきが小さく流路を再現性よく形成でき、冷媒の内圧による流路の変形が小さく低熱抵抗化が安定に達成される。また、インバータ装置を小型化できる。
【０００４】
また、特許文献２に示される半導体装置では、パワー部と、パワー部の上方に位置する制御部との間に、パワー部封止樹脂と熱伝導率の異なる絶縁体を介在させている。制御回路基板が、一つのモジュールとして半導体装置内に組み込まれた場合、制御回路部の熱流入を抑制するため、制御回路部に仕切り蓋を設置し、熱伝導率の異なる絶縁体を介在させることで、パワー半導体素子で発生した熱が主回路部に流入することを抑制できる構造になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３１５３５７号公報
【特許文献２】特開２０００−２２８４９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような半導体装置にあっては、パワー半導体素子の動作を制御するために、制御回路基板とパワー半導体素子間で制御信号を送受信するための制御配線が存在している。この制御配線には、パワー半導体素子と周辺機器間に介在する電極に流れるような大電流は流れないが、パワー半導体素子と直接電気的に接続されているため、熱の伝わり方も良いので、制御回路基板と制御配線との接続部の温度が局所的に上昇して、信頼性を損ねるという問題点があった。
【０００７】
また、特に、パワー半導体素子として、ＳｉＣ等を用いて、パワー半導体素子を高温動作させた場合、パワー半導体素子温度が制御回路基板の耐熱温度、制御用半導体素子の耐熱温度より高い場合、制御配線と制御回路基板の接続部の温度が局所的に上昇する場合があるという問題点があった。
【０００８】
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、発熱量の大きいパワー半導体素子を使用する半導体装置においても、高い放熱性を有し、制御用半導体素子
及び制御回路基板に熱的な悪影響を与えない半導体装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の第一の半導体装置は、パワー半導体素子と、前記パワー半導体素子を制御する制御用半導体素子が搭載された制御回路基板と、前記パワー半導体素子及び前記制御回路基板が収容される筐体と、前記パワー半導体素子と前記制御回路基板とを電気的に接続する制御配線と、を備え、前記制御配線は、前記制御回路基板側の先端部が前記筐体に設けられた貫通孔を通り、前記筐体の外部にまで延伸されるように配置され、前記先端部が絶縁樹脂で被覆されていることを特徴とするものである。
また、本発明の第二の半導体装置は、パワー半導体素子と、前記パワー半導体素子を制御する制御用半導体素子が搭載された制御回路基板と、前記パワー半導体素子及び前記制御回路基板が収容される筐体と、前記パワー半導体素子と前記制御回路基板とを電気的に接続する制御配線と、を備え、前記制御配線は、前記制御回路基板側の先端部が前記筐体に設けられた貫通孔に少なくとも達するように延伸され、前記貫通孔内に絶縁樹脂が充填されており、前記先端部が前記絶縁樹脂内にあることを特徴とするものである。
また、本発明の第三の半導体装置は、パワー半導体素子と、前記パワー半導体素子を制御する制御用半導体素子が搭載された制御回路基板と、前記パワー半導体素子及び前記制御回路基板が収容される筐体と、前記パワー半導体素子と前記制御回路基板とを電気的に接続する制御配線と、を備え、前記制御配線は、前記制御回路基板側の先端部が延伸され、前記先端部が、Ｌ字状に屈曲され、前記筐体の内壁に接触するように配置されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の半導体装置によれば、パワー半導体素子と制御回路基板とを接続する制御配線の一端を筐体に近傍もしくは筐体外に露出させることにより、発熱量の大きいパワー半導体の熱により生じる制御回路基板や制御用半導体素子の温度上昇を抑制することができ、熱的な損傷から保護することができ半導体装置の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態１に係る半導体装置を示す模式断面図である。
【図２】実施の形態１における制御配線部の要部を示す部分模式断面図である。
【図３】実施の形態１における制御配線の構成例を示す模式斜視図である。
【図４】実施の形態１に係る半導体装置の他の実施態様を示す模式断面図である。
【図５】実施の形態１に係る半導体装置のさらに他の実施態様を示す模式断面図である。
【図６】実施の形態２における制御配線の要部を示す部分模式断面図である。
【図７】実施の形態３における制御配線の要部を示す部分模式断面図である。
【図８】実施の形態４に係る半導体装置であるインバータを示す模式断面図である。
【図９】実施の形態４におけるインバータの他の実施態様を示す模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態に係る半導体装置について図１〜図９に基づいて説明する。
【００１３】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る半導体装置を示す模式断面図であり、図２は、この制御配線部の要部を示す部分模式断面図であり、また、図３は、制御配線の構造例を示す模式斜視図である。
【００１４】
図１に示すように、半導体装置１は、パワー半導体素子２と、このパワー半導体素子２が載置される銅パターンが両面に形成された絶縁体３と、このパワー半導体素子２を制御する制御用半導体素子４と、この制御用半導体素子４が搭載された制御回路基板５と、パワー半導体素子２と制御回路基板５とを電気的に接続する制御配線６（リード（薄い導電性の板）で構成された６ａ，６ｂとアルミワイヤで構成された６ｃ，６ｄ）と、パワー半導体素子２の大電流を取り出す電極７（７ａ，７ｂ）と、このパワー半導体素子２と電極７を接続するアルミワイヤ８（８ａ,８ｂ）と、これらを収容する筐体９（ここで、筐体９は、絶縁体３が載置され熱伝導体で形成される熱拡散板９ａと、絶縁体で形成される側部９ｂ及び天板９ｃとで構成されている）と、パワー半導体２の周囲を覆うゲル状の絶縁樹脂１０と、制御信号を制御回路基板５に送る制御信号入力端子１１と、この制御信号入力端子１１を補強する補強部材１２とで構成されている。また、図２の制御配線６ａ、６ｂの先端部６ｔの詳細図に示すようには、制御配線６ａ、６ｂの先端部６ｔは、天板９ｃに設けられた貫通孔１３を通り筐体９の外部に突出されており、さらに絶縁材である熱伝
導性樹脂１４で被覆され、熱伝導性樹脂１４の表面に導電体キャップ１５が設置されている。筐体９の天板９ｃには、導電体キャップ１５を取り付けるためのネジ１６用の溝１６ａが設けられている。また、図３に、リードで構成された制御配線６ａ，６ｂの構造例を示す。
【００１５】
なお、絶縁体３の上にパワー半導体素子２が配設されており、接触面は半田で接合されている。熱拡散板９ａは通常、導電体である銅板で作製されるが、パワー半導体素子２が高温になる場合、ヒートサイクルによる半田部の破壊を抑制するため、ＡｌＳｉＣやＣｕＭｏ合金等を用いてもよい。また、筐体９の側部９ｂ、天板９には耐熱性を有し、絶縁体であるＰＰＳが用いられる。アルミワイヤ８（８ａ,８ｂ）の代わりに、アルミ、銅等で作製された電気抵抗の小さいリードを用いてもよい。また、制御配線６におけるアルミワイヤ６ｃ、６ｄを、リードで形成してもよい。あるいは、リード６ａとアルミワイヤ６ｃ、リード６ｂとアルミワイヤ６ｄとがそれぞれリードで一体に形成されたものであってもよい。
【００１６】
ここで、パワー半導体素子２としては、例えば、ＩＧＢＴ（ＩｎｓｕＩａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  ＢｉｐｏＩａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、もしくはＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  ＦｉｅＩｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）がある。
【００１７】
次に、半導体装置１の動作を図１及び図２を用いて説明する。
まず、制御回路基板５上の制御用半導体素子４は、制御信号入力端子１１からの入力信号に従って、制御配線６（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）を通してパワー半導体素子２に制御信号を送る。これによりパワー半導体素子２は、オン／オフ動作を行い、接続されたアルミワイヤ８ａ，８ｂを通して電極７ａ，７ｂ間での大電流の流れを制御する。これに伴ってパワー半導体素子２が発熱し、この熱は絶縁体３を介して、熱拡散板９ａから外部へ放散され、パワー半導体素子２が冷却される。しかし、この熱の一部が制御配線６（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）を通して、制御回路基板５及び制御用半導体素子４の温度を上昇させる。この熱によって、これら制御回路基板５及び制御用半導体素子４の温度が耐熱温度を超える場合には不具合が発生する。制御回路基板５及び制御用半導体素子４をこの熱から守るため、制御配線６ａ，６ｂの先端部６ｔは、貫通孔１３を通して筐体９の天板９ｃから外部に突出されている。
【００１８】
露出されている制御配線６ａ，６ｂの先端部６ｔは、図２に示すように絶縁材の熱伝導樹脂１４で被覆され、さらにその表面には、導電体キャップ１５が天板９ｃにネジ１６により取り付けられている。この導電体キャップ１５の材料は金属材料であれば、熱が拡散しやすく、制御配線６の冷却能力アップにつながる。また、外部の電気的なノイズを遮断して、安定動作が可能になる。さらに、熱伝導樹脂１４が絶縁材料で構成されておれば、万一、内部で短絡が発生した場合でも、大電流が制御配線６を経由して外部に漏れることを防ぐことができる効果もある。これにより制御配線６ａ，６ｂを伝ってきた熱は放散、冷却され、制御回路基板５及び制御用半導体素子４の温度上昇を低く抑えることができ、制御回路基板５及び制御用半導体素子４は熱的に保護される。
【００１９】
なお、熱伝導樹脂１４として、高熱伝導性樹脂が使用され、導電体キャップ１５と制御配線６間に高熱伝導性樹脂が挿入されている場合に、制御配線６の冷却能力を強化することが可能である。ここで、高熱伝導性樹脂とは、樹脂に良熱伝導の粒子が混入された材料であり、通常の樹脂の熱伝導率の約０．２Ｗ／ｍＫより、１桁以上高い（２Ｗ／ｍＫ）材料をいう。このような構成を採ることにより、制御配線６の放熱性を向上させることができる。
【００２０】
また、制御配線６が図３に示す様に複数本並列に並んでいる場合、この熱伝導樹脂１４が、１つの部品で構成されていると、部品点数減少に有効である。
【００２１】
また、導電体キャップ１５は、天板９ｃに固定するのに接着や半田等ネジ以外の方法で接合されていてもよい。
【００２２】
図４は、実施の形態１に係る半導体装置の他の実施態様を示す模式断面図である。図１及び図２に示す半導体装置では、制御配線６の先端部６ｔが、筐体９の天板９ｃを貫通して外部に露出される場合について説明したが、図４に示すように、制御配線６の先端部６ｔが、筐体９の側部９ｂを貫通して外部に露出させる場合であっても、同様の効果を奏するものである。
【００２３】
また、図５は、実施の形態１に係る半導体装置のさらに他の実施態様を示す模式断面図である。図１及び図２に示す半導体装置では、制御配線６は、制御回路基板５を貫通していたが、この実施態様では、制御配線６と制御回路基板５とは、分離されて配置されており、制御配線６と制御回路基板５とは細い導線７ｅ，７ｆで接続されている。この導線７ｅ，７ｆは、通常、アルミワイヤで構成されるが、電気を通す材料であれば、他の素材でも使用可能である。また、リードであってもよい。このような構造にすることで、制御配線６の冷却を促進させるとともに、パワー半導体素子２から制御回路基板５までの信号経路に細い導線が挿入されることで熱が伝わりにくくなり、制御回路基板５の局所的温度上昇を抑制することが可能である。また、制御配線６は、一端筐体９外部で露出された後、再度筐体内部に戻る構造であってもよい。このように、実施の形態１では、制御配線６の一部が筐体９を貫通して外気に露出する構造に対するものであり、制御配線６が露出される筐体の位置には当然のことながら依存しない。
【００２４】
これにより、制御配線６が筐体９を貫通して、外部に露出されているため制御配線６ａ，６ｂの先端部６ｔが冷却されるので、制御配線６と制御回路基板５の接続部の局所的な温度上昇を抑制することができる。特に、パワー半導体素子２がＳｉＣ等のワイドバンドギャップ半導体で構成され、制御回路基板５及び制御用半導体素子（ＩＣ）４の耐熱温度より高温で動作する場合でもあっても、従来と同様の仕様の制御回路基板及び制御用半導体素子を使用することができ、半導体装置を特別な仕様で製作することが不要となる。
【００２５】
このように、実施の形態１における半導体装置によれば、パワー半導体素子と制御回路基板とを接続する制御配線の一端を筐体外に露出させることにより、発熱量の大きいパワー半導体の熱により生じる制御回路基板や制御用半導体素子の温度上昇を抑制することができ、これらを熱的な損傷から保護することができるので半導体装置の信頼性を向上させることができるという顕著な効果がある。
【００２６】
実施の形態２．
図６は、実施の形態２における制御配線の要部を示す部分模式断面図である。
図１の実施の形態１と異なる点は、実施の形態２では、熱伝導樹脂１４が貫通孔１３に充填されており、また、制御配線６ａ，６ｂの先端部６ｔを筐体９から突出させず貫通孔１３内に留まらせ、貫通孔内にある熱伝導樹脂１４と接触させている点であり、その他の構成要素については同様であり、説明を省略する。
【００２７】
筐体９の天板９ｃの貫通孔１３内に熱伝導樹脂１４が充填されており、制御配線６ａ，６ｂの先端部６ｔは、この熱伝導樹脂１４内で接触されている。熱伝導樹脂１４の上部は、導電体板１７で覆われ、この導電体板１７はネジ１６で天板９ｃに固定されている。制御配線６ａ，６ｂの熱は、熱伝導樹脂１４を通して導電体板１７に伝達され冷却される。これにより、パワー半導体素子２の熱が、制御配線６ａ，６ｂを伝わって制御回路基板５や制御用半導体素子４の温度を上昇させることを軽減、抑制することができる。
【００２８】
このような構成によれば、冷却効果は、実施の形態１の制御配線６ａ，６ｂの先端部６ｔを筐体９から貫通させた場合と比較して小さいが、制御配線６が筐体９の天板９ｃより外部に突出していないため、外観上シンプルになるとともに、使用方法ミスによる突出した制御配線６ａ，６ｂの先端部６ｔの座屈等を防ぐという利点がある。
【００２９】
このように、実施の形態２に係る半導体装置によれば、パワー半導体素子と制御回路基板とを接続する制御配線の一端を筐体の貫通孔の熱伝導樹脂に接触させることにより、発熱量の大きいパワー半導体素子の熱により生じる制御回路基板や制御用半導体素子の温度上昇を抑制することができ、これらを熱的な損傷から保護することができるので半導体装置の信頼性を向上させることができるという顕著な効果がある。
【００３０】
実施の形態３．
図７は、実施の形態３における制御配線の要部を示す部分模式断面図である。
図１の実施の形態１と異なる点は、実施の形態３では、制御配線６ａ，６ｂの先端部６ｔを筐体９から突出させず、屈曲させて筐体９の内壁に接触させている点であり、その他の構成要素については同様であり、説明を省略する。
【００３１】
図７に示すように、制御配線６ａ，６ｂの先端部６ｔは、Ｌ字形に屈曲されており、一定の力で筐体９の天板９ｃの内壁に接触されている。貫通孔１３内に熱伝導樹脂１４が充填されており、この熱伝導樹脂１４内で接触されている。これにより、パワー半導体素子の熱は、制御配線６ａ，６ｂを伝わり、先端部６ｔから接触している筐体９の天板９ｃに伝達され冷却される。これにより、パワー半導体素子２の熱が、制御配線６ａ，６ｂを伝わって制御回路基板５や制御用半導体素子４の温度を上昇させることを軽減、抑制することができる。
【００３２】
Ｌ字形に屈曲させて筐体９の天板９ｃに接触させることにより、組立時に筐体９の天板９ｃが閉じられたときに必ず確実に制御配線６ａ，６ｂの先端部６ｔを接触させることができる。なお、筐体９の天板９ｃの温度は、外気温度に近くなっており、制御配線６ａ，６ｂの先端部６ｔを接触させることにより充分冷却することができる。例え、接触していなくても制御配線６ａ，６ｂの先端部６ｔが、天板９ｃ近傍にあれば冷却効果はあり、一般に、１ｍｍ程度の近傍であれば充分、冷却効果は認められる。
【００３３】
このような構成によれば、冷却効果は、実施の形態１や実施の形態２の場合と比較して小さいが、実施の形態２と同様、制御配線６が筐体９の天板９ｃより外部に突出していないため、外観上シンプルになるとともに、使用方法ミスによる突出した制御配線６ａ，６ｂの先端部６ｔの座屈等を防ぐという利点がある。
【００３４】
このように、実施の形態３に係る半導体装置によれば、パワー半導体素子と制御回路基板とを接続する制御配線の一端を筐体の内壁に接触させることにより、発熱量の大きいパワー半導体素子の熱により生じる制御回路基板や制御用半導体素子の温度上昇を抑制することができ、これらを熱的な損傷から保護することができるので半導体装置の信頼性を向上させることができるという顕著な効果がある。
【００３５】
実施の形態４．
図８は、実施の形態４に係る半導体装置がインバータである場合を示す模式断面図である。
図８に示すように、インバータ１８は、パワー半導体素子２と、このパワー半導体素子２が載置される銅パターンが両面に形成された絶縁体３と、熱拡散板９ａと、このパワー
半導体素子２を制御する制御用半導体素子４と、この制御用半導体素子４が搭載された制御回路基板５と、パワー半導体素子２と制御回路基板５とを電気的に接続する制御配線６（薄い導電性の板で構成された６ａとアルミワイヤで構成された６ｃ）と、パワー半導体素子２の大電流を取り出す電極７と、この電極７にブスバ２０を介して接続されたコンデンサ２１と、パワー半導体２の周囲を覆う封止樹脂材料２３と、制御信号を制御回路基板５に送る制御信号入力端子１１と、この制御信号入力端子１１を補強する補強部材１２と、これらを収容する筐体９（ここで、筐体９は、天板９ｃと、側部９ｂと、グリースを介して熱拡散板９ａを取り付ける取付板１９で構成されている）と、で構成されている。取付板１９には、冷却流路２２が設けられており、パワー半導体素子２で発生した熱は冷却流路２２に流す冷媒で放熱される。また取付板１９には、コンデンサ２１が取り付けられている（ただし、コンデンサを取り付ける際、グリースは必ずしも必要ではない）。制御配線６の先端部６ｔは、実施の形態１と同様、図２の詳細図に示すように、天板９ｃに設けられた貫通孔１３を通り筐体９の外部に突出されており、さらに絶縁材である熱伝導性樹脂１４で被覆され、熱伝導性樹脂１４の表面に導電体キャップ１５が設置されている。
【００３６】
なお、図１の実施の形態１では、金属の熱拡散板９ａが筐体９の一部になっているが、図８では、取付板１９が筐体９の一部となっている。また、筐体９は、例えば、Ａｌダイキャスト等で作製した金属であっても構わない。
【００３７】
また、図９は、インバータの他の実施態様を示す模式断面図である。図９に示すように、インバータ２４は、パワー半導体素子２と、パワー半導体素子２と半田で接合された熱拡散板９ａと、熱拡散板９ａの他方の面に取り付けられた絶縁性の樹脂３ｂ、銅箔２５と、このパワー半導体素子２を制御する制御用半導体素子４と、この制御用半導体素子４が搭載された制御回路基板５と、パワー半導体素子２と制御回路基板５とを電気的に接続する制御配線６（薄い導電性の板で構成された６ａ）と、パワー半導体素子２の大電流を取り出す電極７と、この電極７にブスバ２０を介して接続されたコンデンサ２１と、パワー半導体や熱拡散板９ａの周囲を覆う封止樹脂材料２３と、制御信号を制御回路基板５に送る制御信号入力端子１１と、この制御信号入力端子１１を補強する補強部材１２と、これらを収容する筐体９（天板９ｃと、側部９ｂと、取付板１９で構成されている）と、で構成されている。制御配線６の先端部６ｔは、実施の形態１と同様、図２の詳細図に示すように、天板９ｃに設けられた貫通孔１３を通り、筐体９の外部に突出されており、さらに絶縁材である熱伝導性樹脂１４で被覆され、熱伝導性樹脂１４の表面に導電体キャップ１５が設置されている。なお、樹脂３ｂは絶縁性を有していればよく、例えばセラミック等でもよい。この他の実施態様においても、上述した実施の形態４と同様の効果がある。
【００３８】
このようなインバータの場合であっても、パワー半導体素子２の動作を制御するため、制御配線６（アルミワイヤ６ｃ、リード６ａ）と制御回路基板５との接続部は温度が上昇するため、特に、パワー半導体素子がＳｉＣ等であり、高温動作する場合には問題となる。
【００３９】
このような構成によれば、制御配線６の先端部６ｔが、筐体９の天板９ｃから突出されて、外部に露出されて冷却されることにより、制御配線６と制御回路基板５の接続部の局所的な温度上昇を抑制することができる。特に、パワー半導体素子２がＳｉＣ等であり、制御回路基板５、制御用半導体素子４の耐熱温度より高温で動作する場合であっても、従来と同様の制御用半導体素子、制御回路基板を使用することができ、特別な仕様が不要となる効果がある。
【００４０】
また、図４に示された実施の形態１の他の実施態様のように、制御配線６の先端部６ｔが、筐体９の側面部を貫通して外部に露出される場合であってもよい。また、実施の形態２あるいは実施の形態３と同様に、制御配線６の先端部６ｔが、筐体９から突出していな
い場合であってもよい。
【００４１】
このように、実施の形態４に係るインバータによれば、パワー半導体素子と制御回路基板とを接続する制御配線の一端を筐体の外部に突出させることにより、発熱量の大きいパワー半導体素子の熱により生じる制御回路基板や制御用半導体素子の温度上昇を抑制することができ、これらを熱的な損傷から保護することができるので半導体装置であるインバータの信頼性を向上させることができるという顕著な効果がある。
【００４２】
なお、パワー半導体素子２の半導体材料としては、シリコン半導体の他、ＳｉＣ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｃａｒｂｉｄｅ）を始め、窒化ガリウム（ＧａＮ）、ダイアモンドといった珪素（Ｓｉ）に比べてバンドギャップが大きいワイドバンドギャップ半導体により形成されたパワー半導体素子であってもよい。
【００４３】
また、ワイドバンドギャップ半導体によるパワー半導体素子では、耐電圧性が高く、許容電流密度も高いため、素子の小型化が可能であり、小型化されたパワー半導体素子を組み込んだ半導体装置の小型化が可能になる。
【００４４】
なお、図において、同一符号は、同一または相当部分を示す。
【符号の説明】
【００４５】
１  半導体装置
２  パワー半導体素子
３，３ｂ  絶縁体
４  制御用半導体素子
５  制御回路基板
６  制御配線
６ａ，６ｂ  リード
６ｃ，６ｄ  アルミワイヤ
９  筐体（９ａ  熱拡散板、９ｂ  側部、９ｃ  天板、１９  取付板）
１３  貫通孔
１４  熱伝導樹脂
１５  導電体キャップ
１７  導電体板
１８，２４  インバータ
【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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