(57)【要約】【課題】羽根部の領域を大きくすることによってインダクタンスのさらなる低減を図ることが可能な半導体モジュールを提供すること。【解決手段】エミッタ電極１１及びコレクタ電極１２と、エミッタ電極１１に接続されたエミッタバスバ１３と、コレクタ電極１２に接続されたコレクタバスバ１４と、エミッタ電極１１に接続された第１の羽根部１５と、コレクタ電極１２に接続された第２の羽根部１６と、を備え、エミッタバスバ１３は、第２の羽根部１６と重なる領域を有しており、コレクタバスバ１４は、第１の羽根部１５と重なる領域を有しており、エミッタバスバ１３と第１の羽根部１５との間には、隙間部１７が形成されており、コレクタバスバ１４と第２の羽根部１６との間には、第２の隙間部１８が形成されている、半導体モジュール１を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の方向に積層された第１及び第２の電極と、
前記第１及び第２の電極間に配置され、当該第１及び第２の電極に電気的に接続された半導体素子と、
前記第１の電極に接続され、前記第１の方向と交差する第２の方向に張り出す第１のバスバと、
前記第２の電極に接続され、前記第２の方向に張り出す第２のバスバと、
前記第１の電極に接続され、前記第１及び第２の方向と交差する第３の方向において前記第１のバスバと隣りあうようにして前記第２の方向に張り出す第１の羽根部と、
前記第２の電極に接続され、前記第３の方向において前記第２のバスバと隣りあうようにして前記第２の方向に張り出す第２の羽根部と、を備え、
前記第１のバスバは、前記第１の方向から見た場合に、前記第２の羽根部と重なる領域を有しており、
前記第２のバスバは、前記第１の方向から見た場合に、前記第１の羽根部と重なる領域を有しており、
前記第３の方向において隣りあう前記第１のバスバと前記第１の羽根部との間には、第１の隙間部が形成されており、
前記第３の方向において隣りあう前記第２のバスバと前記第２の羽根部との間には、第２の隙間部が形成されていることを特徴とする半導体モジュール。
【請求項２】
前記第１のバスバは、前記第１の電極側に配置された第１の基端部と、当該第１の基端部から前記第１の方向の内側に屈曲された後、前記第２の方向に張出す第１の本体部とを有し、
前記第２のバスバは、前記第２の電極側に配置された第２の基端部と、当該第２の基端部から前記第１の方向の内側に屈曲された後、前記第２の方向に張出す第２の本体部とを有し、
前記第１及び第２の基端部は、前記第２の方向において、同じ位置まで延在して屈曲され、
前記第１及び第２の基端部は、前記第１の方向において、同じ位置に配置され、
前記第１の羽根部は、前記第２の方向において、前記第２の本体部の前記第２の基端部側の屈曲位置の近傍まで延在し、
前記第２の羽根部は、前記第２の方向において、前記第１の本体部の前記第１の基端部側の屈曲位置の近傍まで延在している、請求項１に記載の半導体モジュール。
【請求項３】
前記第１のバスバと、前記第２のバスバとは、前記第３の方向において、離間して配置されており、
前記第１及び第２の隙間部は、前記第３の方向において、前記第１のバスバと前記第２のバスバとの間に配置されている、請求項１または２に記載の半導体モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、モータなどの電気機器を制御する電力変換装置に使用される半導体モジュールとして、スイッチング素子（例えばＩＧＢＴ）及び整流素子（例えば還流ダイオード（ＦＷＤ））を備えたものが知られている。このような半導体モジュールにおいては、定常電流を妨げる方向の電圧であるサージ電圧を低減するために、インダクタンスを低減することが重要である。
【０００３】
スイッチング素子等に電力を供給する棒状の金属であるバスバの構造を最適化して、インダクタンスを低減する技術が知られている。具体的には、極性の異なるバスバ（正側バスバ、負側バスバ）の導電経路を近接して配置し、正側バスバ及び負側バスバ間の相互インダクタンスを大きくすることにより、インダクタンスの低減を図る。例えば特許文献１に記載された半導体モジュールでは、正側バスバ及び負側バスバをともにループ配線とし、正側バスバ及び負側バスバのループ配線が近接していない箇所に追加配線を設け、正側バスバのループ配線に正側バスバの追加配線を加えた導電経路と、負極バスバのループ配線に負極バスバの追加配線を加えた導電経路とが各箇所において近接するようにし（導電経路の形状が正極バスバと負極バスバとで対応した形の形状（同一の形状）となるようにし）、インダクタンスの低減を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１４１５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したような半導体モジュールに用いられるバスバとして、電極と一体となった構造（異形構造）のものがある。このような異形構造の電極及びバスバは、厚さが厚い電極板（電極になる部分）と厚さが薄い電極板（バスバになる部分）とが一体となった部材（異形材）から生成される。具体的には、当該異形材の厚さが薄い電極板のうちバスバを設ける範囲を除いた部分を打ち抜くことにより生成される。厚さが薄い電極板を打ち抜く際、バスバになる部分だけを残して他の部分を完全に打ち抜くことは難しく、厚さが薄い電極板のうち厚さが厚い電極板との境界面の部分には、少量の電極板（バリ）が残ることとなる。
【０００６】
発明者らは、打ち抜き時に残るバリを完全に除去するのではなく、このバリを有効利用して、インダクタンスの低減を図るべく検討した。その結果、バスバに隣接する領域を除去するのではなく、この領域を残すことで、電流経路の短縮及び断面積の拡大によるインダクタンスの低減を図ることを見出した。以下、バスバに隣接し、インダクタンスの低減に利用可能な領域を羽根部という。
【０００７】
しかしながら、半導体モジュール成形時の制約から、上述した羽根部を設けることができる領域は限定されていた。すなわち、通常、半導体モジュールはモールド成形により成形され、該モールド成形時には各バスバの高さを同一として曲げ加工を行う必要があるところ、例えば、正極側バスバと一体成型された羽根部を正極側バスバと同様に曲げ加工を行うと、該羽根部が、負極側バスバと接触する可能性があり、このことで羽根部を設けることができる領域は限られることとなっていた。以上より、羽根部を設けることができる領域が限られていることにより、羽根部によるインダクタンスの低減効果は十分とはいえない状況であった。
【０００８】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、羽根部の領域を大きくすることによってインダクタンスのさらなる低減を図ることが可能な半導体モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、第１の方向に積層された第１及び第２の電極と、第１及び第２の電極間に配置され、当該第１及び第２の電極に電気的に接続された半導体素子と、第１の方向と交差する第２の方向に張り出す第１のバスバと、第２の電極に接続され、第２の方向に張り出す第２のバスバと、第１の電極に接続され、第１及び第２の方向と交差する第３の方向において前記第１のバスバと隣りあうようにして第２の方向に張り出す第１の羽根部と、第２の電極に接続され、第３の方向において第２のバスバと隣りあうようにして第２の方向に張り出す第２の羽根部と、を備え、第１のバスバは、第１の方向から見た場合に、第２の羽根部と重なる領域を有しており、第２のバスバは、第１の方向から見た場合に、第１の羽根部と重なる領域を有しており、第３の方向において隣りあう第１のバスバと第１の羽根部との間には、第１の隙間部が形成されており、第３の方向において隣りあう第２のバスバと第２の羽根部との間には、第２の隙間部が形成されている半導体モジュールを提供する。
【００１０】
この半導体モジュールは、第１の方向から見た場合に、第１の電極に接続された第１のバスバが、第２の電極に接続された第２の羽根部と重なる領域を有している。同様に、第１の方向から見た場合に、第２の電極に接続された第２のバスバが、第１の電極に接続された第１の羽根部と重なる領域を有している。バスバと羽根部とが重なる領域を有しているため、バスバを流れる電流から発生する磁界により、羽根部においては、バスバに流れる電流と相対方向に流れる渦電流が発生することとなり、相互インダクタンス作用によりインダクタンスが低減される。
【００１１】
そして、第１のバスバと該第１のバスバと隣り合う第１の羽根部との間には、第１のバスバと第１の羽根部とが接続されていない領域である第１の隙間部が形成されているため、第１の羽根部と第１のバスバとを、独立した形状とすることができる。同様に、第２のバスバと該第２バスバと隣り合う第２の羽根部との間には、第２のバスバと第２の羽根部とが接続されていない領域である第２の隙間部が形成されているため、第２の羽根部と第２のバスバとを、独立した形状とすることができる。
【００１２】
これにより、第１の羽根部は、第１のバスバから分離され独立した形状として形成されているので、第１のバスバを曲げ加工しても、第１の羽根部が第１のバスバの形状変化の影響を受けて変形するおそれがない。すなわち、第１の羽根部が変形してしまい第２のバスバと接触するおそれがないので、第１の羽根部の面積を拡大することができる。
【００１３】
同様に、第２の羽根部は、第２のバスバから分離され独立した形状として形成されているので、第２のバスバを曲げ加工しても、第２の羽根部が第２のバスバの形状変化の影響を受けて変形するおそれがない。すなわち、第２の羽根部が変形してしまい第１のバスバと接触するおそれがないので、第２の羽根部の面積を拡大することができる。
【００１４】
その結果、渦電流を発生させる第１の羽根部の領域を大きくすることができるので、第１の羽根部と第２のバスバとの相互インダクタンス作用をより大きくでき、第２のバスバにおけるインダクタンスを低減することが可能となる。
【００１５】
同様に、渦電流を発生させる第２の羽根部の領域を大きくすることができるので、第２の羽根部と第１のバスバとの相互インダクタンス作用をより大きくでき、第１のバスバにおけるインダクタンスを低減することが可能となる。
【００１６】
また、本発明に係る半導体モジュールは、第１のバスバは、第１の電極側に配置された第１の基端部と、当該第１の基端部から第１の方向の内側に屈曲された後、第２の方向に張出す第１の本体部とを有し、第２のバスバは、第２の電極側に配置された第２の基端部と、当該第２の基端部から第１の方向の内側に屈曲された後、第２の方向に張出す第２の本体部とを有し、第１及び第２の基端部は、第２の方向において、同じ位置まで延在して屈曲され、第１及び第２の基端部は、第１の方向において、同じ位置に配置され、第１の羽根部は、第２の方向において、第２の本体部の第２の基端部側の屈曲位置の近傍まで延在し、第２の羽根部は、第２の方向において、第１の本体部の第１の基端部側の屈曲位置の近傍まで延在している、構成でもよい。
【００１７】
モールド成形時には、第１及び第２のバスバの第１の方向における高さが同じであることが好ましい。そのため、第１及び第２のバスバが第１の方向において同じ位置となるように、第１及び第２のバスバを屈曲形成することで、好適にモールド成形を行うことができる。
【００１８】
また、第１の羽根部が、第２の方向において、第２の本体部の第２の基端部側の屈曲位置に近接する位置まで延在しているので、第１の羽根部と第２のバスバの第２の基端部とが重なる領域を拡大して、第２のバスバのインダクタンスを一層低減させることができる。
【００１９】
同様に、第２の羽根部が、第２の方向において、第１の本体部の第１の基端部側の屈曲位置に近接する位置まで延在しているので、第２の羽根部と第１のバスバの第１の基端部とが重なる領域を拡大して、第１のバスバのインダクタンスを一層低減させることができる。
【００２０】
また、本発明に係る半導体モジュールは、第３の方向において、離間して配置されており、第１及び第２の隙間部は、第３の方向において、第１のバスバと第２のバスバとの間に配置されている構成でもよい。
【００２１】
羽根部の、第３の方向における外側の端部を、電極の端部と接続することにより羽根部の幅を最大限広くすることができ、さらなるインダクタンスの低減が可能となる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、羽根部の領域を大きくすることによってインダクタンスのさらなる低減を図ることが可能な半導体モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る半導体モジュールを示す斜視図である。
【図２】図１に示した半導体モジュールの側面図である。
【図３】図１に示した半導体モジュールのIII-III線に沿った断面構成を示す図である。
【図４】図１に示した半導体モジュールの平面図である。
【図５】渦電流の発生を説明する図である。
【図６】渦電流の発生を説明する図である。
【図７】従来の半導体モジュールの一例を示す斜視図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る半導体モジュールを示す斜視図である。
【図９】図８に示す半導体モジュールのＩＸ−ＩＸ線に沿った断面図である。
【図１０】図８に示す半導体モジュールの平面図である。
【図１１】図８に示す半導体モジュールの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明による半導体モジュールの好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一または相当要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００２５】
以下、第１実施形態及び第２実施形態において説明する半導体モジュールは、例えば、三相交流モータを駆動源に持つ車両（例えば、ハイブリッド車両、電気自動車）に搭載されるモータシステムのインバータに適用されるものである。このようなインバータでは、例えば３つの半導体モジュール及び昇圧回路（コンデンサ、リアクトル）等を有している。
【００２６】
[第１実施形態]
まず、図１〜図４を参照して、第１実施形態に係る半導体モジュールについて説明する。図１に示す半導体モジュール１は、スイッチング素子（パワー素子、半導体素子）としてＩＧＢＴを有する。図２に示すように、半導体モジュール１は、Ｚ方向（第１の方向、厚み方向）に対向して配置された一対の電極として、エミッタ電極（第１の電極）１１及びコレクタ電極（第２の電極）１２を備えている。半導体モジュール１は、エミッタ電極１１及びコレクタ電極１２の間に、ＩＧＢＴ２１及びＦＷＤ３１を有する。
【００２７】
エミッタ電極１１及びコレクタ電極１２は、図３に示すように、板状を成し、Ｚ方向に積層されている。エミッタ電極１１とコレクタ電極１２との間には、ＩＧＢＴ２１を備えた第１の積層体２０と、ＦＷＤ３１を備えた第２の積層体３０とが配置されている。第１の積層体２０と第２の積層体３０とは、Ｚ方向と交差するＹ方向（第３の方向）に離間して配置されている。
【００２８】
ＩＧＢＴ２１の一方の面は、はんだ２３を介してコレクタ電極１２に接合されている。ＩＧＢＴ２１の他方の面は、はんだ２４を介してスペーサ２２に接合されている。スペーサ２２は、はんだ２５を介して、エミッタ電極１１に接合されている。
【００２９】
ＦＷＤ３１の一方の面は、はんだ３３を介してコレクタ電極１２に接合されている。ＦＷＤ３１の他方の面は、はんだ３４を介してスペーサ３２に接合されている。スペーサ３２は、はんだ３５を介して、エミッタ電極１１に接合されている。
【００３０】
ＦＷＤ３１は、コレクタ電極１２とエミッタ電極１１との間に接続され、逆方向電圧印加時の破損防止のため、負荷電流をバイパスさせる還流用ダイオードとして機能する。ＦＷＤ３１のカソード電極は、コレクタ電極１２に接続され、ＦＷＤ３１のアノード電極は、エミッタ電極に接続されている。
【００３１】
エミッタ電極１１及びコレクタ電極１２は、それぞれ熱伝導率が高い素材で構成され、例えば銅、又はアルミニウムなどで構成されている。また、熱膨張率の制御が容易な素材（例えば、アルミ炭化珪素（ＡｌＳｉＣ）、又は銅モリブデン（Ｃｕ−Ｍｏ）等）で構成されていると、半田応力を低減するのに好ましい。エミッタ電極１１及びコレクタ電極１２は、積層体２０，３０を冷却する放熱板としても機能する。
【００３２】
半導体モジュール１には、ＩＧＢＴ２１のゲート電極（図示せず）に信号を与える信号ターミナル（図示せず）が設けられている。電位が異なる電極であるエミッタ電極１１及びコレクタ電極１２と、信号ターミナルとが導通することを防止するために、スペーサ２２及びスペーサ３３が設けられている。
【００３３】
上述した各部品（エミッタ電極１１、コレクタ電極１２、ＩＧＢＴ２１、ＦＷＤ３１、スペーサ２２，３２、はんだ２３，２４，２５，３３，３４，３５）はモールド樹脂４１によって封止されている。このようにモールド樹脂４１によって封止することで上記の各部品を保護する。また、はんだ２３，２４，２５，３３，３４，３５は、モールド樹脂４１によって保護され、はんだとしての信頼性が向上されている。エミッタ電極１１の外面及びコレクタ電極１２の外面は、外部に露出されている（モールド樹脂によって覆われていない）。なお、図１及び図２では、モールド樹脂４１の図示を省略している。
【００３４】
本実施形態の半導体モジュール１は、図１、図２、及び図４に示すように、エミッタ電極１１から張出すエミッタバスバ１３、コレクタ電極１２から張出すコレクタバスバ１４、エミッタバスバ１３に隣接して配置され、エミッタ電極１１から張出す第１の羽根部１５、及びコレクタバスバ１４に隣接して配置され、コレクタ電極１２から張出す第２の羽根部１６を備えている。
【００３５】
エミッタバスバ１３は、エミッタ電極１１を介して、ＩＧＢＴ２１と電気的に接続されている。コレクタバスバ１４は、コレクタ電極１２を介して、ＩＧＢＴ２１と電気的に接続されている。エミッタバスバ１３及びコレクタバスバ１４は、同一方向に張出すように形成されている。エミッタバスバ１３は、エミッタ電極１１からＸ方向（第２の方向）に張出している。コレクタバスバ１４は、コレクタ電極１２からＸ方向に張出している。Ｘ方向は、Ｙ方向及びＺ方向と交差する方向である。
【００３６】
エミッタバスバ１３は、エミッタ電極１１側に配置された第１の基端部１３ａと、この第１の基端部１３ａからＺ方向の内側へ屈曲された後、Ｘ方向に張出す第１の本体部１３ｃとを有する。第１の基端部１３ａと第１の本体部１３ｃとの間には、屈曲部１３ｂが形成されている。第１の本体部１３ｃは、例えば、Ｚ方向における中央に配置されている。
【００３７】
第１の羽根部１５は、Ｙ方向において、エミッタバスバ１３と隣り合うように配置されている。第１の羽根部１５とエミッタバスバ１３との間には、第１の羽根部１５とエミッタバスバ１３とが接続されていない領域である第１の隙間部１７が形成されている。
【００３８】
第１の羽根部１５及び第１の基端部１３ａは、Ｚ方向において同じ位置に配置されている。また、第１の羽根部１５は、Ｘ方向において、エミッタバスバ１３の屈曲部１３ｂ近傍まで張り出している。また、エミッタバスバ１３及び第１の羽根部１５は、エミッタ電極１１と比較して厚さが薄くなっている。
【００３９】
コレクタバスバ１４は、コレクタ電極１２側に配置された第２の基端部１４ａと、この第２の基端部１４ａからＺ方向の内側へ屈曲された後、Ｘ方向に張出す第２の本体部１４ｃとを有する。第２の基端部１４ａと第２の本体部１４ｃとの間には、屈曲部１４ｂが形成されている。第２の本体部１４ｃは、例えば、Ｚ方向における中央に配置されている。
【００４０】
第２の羽根部１６は、Ｙ方向において、コレクタバスバ１４と隣り合うように配置されている。第２の羽根部１６とコレクタバスバ１４との間には、第２の羽根部１６とコレクタバスバ１４とが接続されていない領域である第２の隙間部１８が形成されている。
【００４１】
第１及び第２の隙間部１７，１８は、Ｙ方向において、エミッタバスバ１３とコレクタバスバ１４との間に形成されている。第１の隙間部１７は、Ｙ方向において、第２の隙間部１８とずれた位置に形成され、第２の隙間部１８よりも、エミッタバスバ１３側に形成されている。
【００４２】
第１の本体部１３ｃと第２の本体部１４ｃとは、図２に示すように、Ｚ方向において同じ位置に配置されている。第１の本体部１３ｃと第２の本体部１４ｃとは、Ｙ方向から見て同一の高さに配置されている。エミッタバスバ１３の屈曲部１３ｂと、コレクタバスバ１４の屈曲部１４ｂとは、Ｘ方向において同じ位置に配置されている。
【００４３】
第２の羽根部１６及び第２の基端部１４ａは、Ｚ方向において同じ位置に配置されている。また、第２の羽根部１６は、Ｚ方向において、コレクタバスバ１４の屈曲部１４ｂ近傍まで張り出している。また、コレクタバスバ１４及び第２の羽根部１６は、コレクタ電極１２と比較して厚さが薄くなっている。
【００４４】
コレクタバスバ１４は、Ｚ方向から見た場合に、エミッタバスバ１３と重なる領域を有していない。エミッタバスバ１３及びコレクタバスバ１４は、Ｙ方向において、異なる位置に配置されている。第１の羽根部１５は、Ｚ方向から見た場合に、コレクタバスバ１４と重なる位置に配置されている。第１の羽根部１５は、コレクタバスバ１４の基端部１４ａと対面して配置されている。第１の羽根部１５は、Ｘ方向において、コレクタバスバ１４の屈曲部１４ｂ近傍まで延びている。第２の羽根部１６は、Ｚ方向から見た場合に、エミッタバスバ１３と重なる位置に配置されている。第２の羽根部１６は、エミッタバスバ１３の基端部１３ａと対面して配置されている。第２の羽根部１６は、Ｘ方向において、エミッタバスバ１３の屈曲部１３ｂ近傍まで延びている。
【００４５】
第１の羽根部１５は、コレクタバスバ１４を流れる電流によって発生する磁界によって生じる渦電流が流れるように配置されている。第２の羽根部１６は、エミッタバスバ１３を流れる電流によって発生する磁界によって生じる渦電流が流れるように配置されている。
【００４６】
エミッタバスバ１３及び第１の羽根部１５は、エミッタ電極１１と一体として形成されている。コレクタバスバ１４及び第２の羽根部１６は、コレクタ電極１２と一体として形成されている。第１及び第２の羽根部１５，１６には、エミッタ電極１１、コレクタ電極１２、エミッタバスバ１３、及びコレクタバスバ１４と同様に、例えば銅やアルミニウムなどの導体が用いられる。
【００４７】
エミッタ電極１１、エミッタバスバ１３及び第１の羽根部１５は、厚さが厚い電極板（エミッタ電極１１になる部分）と厚さが薄い電極板（エミッタバスバ１３及び第１の羽根部１５になる部分）とが一体となった部材（異形材）から製造される。厚さが厚い電極板はそのままエミッタ電極１１となる。また、厚さが薄い電極板はエミッタバスバ１３及び第１の羽根部１５となる部分を除き打ち抜かれ、打ち抜き後に残った部分がエミッタバスバ１３及び第１の羽根部１５となる。第１の隙間部１７は、打ち抜き後に設けられるものであってもよいし、打ち抜き時に設けられるものであってもよい。
【００４８】
打ち抜き後に設けられるとは、打ち抜きによりエミッタバスバ１３と第１の羽根部１５とが生成された際には第１の隙間部１７は設けられておらず、打ち抜き後にエミッタバスバ１３と第１の羽根部１５との間を切り離すことで第１の隙間部１７が設けられるものである。一方で、打ち抜き時に第１の隙間部１７が設けられるとは、打ち抜き時に第１の隙間部１７の領域についても打ち抜くことで、エミッタバスバ１３及び第１の羽根部１５の生成と同時に第１の隙間部１７が設けられるものである。なお、コレクタ電極１２、コレクタバスバ１４、第２の羽根部１６、及び第２の隙間部１８についても、上述したエミッタ電極１１、エミッタバスバ１３、第１の羽根部１５、及び第１の隙間部１７と同様の方法で生成、又は設けられる。
【００４９】
図４に示すように、第１及び第２の隙間部１７，１８は、プレス成型時に必要となる幅、及びモールド樹脂の流動に必要な幅のみを開けて、極力狭くなるように形成されている。
【００５０】
次に、第１実施形態に係る半導体モジュール１の作用について説明する。この半導体モジュール１では、第１の方向Ｚから見た場合に、エミッタ電極１１に接続されたエミッタバスバ１３が、コレクタ電極１２に接続された第２の羽根部１６と重なる領域を有している。同様に、第１の方向Ｚから見た場合に、コレクタ電極１２に接続されたコレクタバスバ１４が、エミッタ電極１１に接続された第１の羽根部１５と重なる領域を有している。バスバ１３と羽根部１６とが重なる領域、及びバスバ１４と羽根部１５とが重なる領域を有しているため、バスバを流れる電流から発生する磁界によって、羽根部においては、バスバに流れる電流と相対方向に流れる渦電流が発生することとなり、相互インダクタンス作用によりインダクタンスが低減される。
【００５１】
渦電流の発生による相互インダクタンス作用について、図５及び図６を用いて説明する。図５に示すように、エミッタバスバ１３にはエミッタ電極１１から離間する方向（図５の上から下に向かう方向）に電流が流れており、コレクタバスバ１４にはコレクタ電極１２に接近する方向（図５の下から上に向かう方向）に電流が流れている。この場合、図６に示す矢印の向きに磁界が発生するところ、第１の羽根部１５は破線ａ，ｂで囲んだ箇所、第２の羽根部１６は破線ｃ，ｄで囲んだ箇所を磁界が貫通する。この場合、磁界の変化を打ち消す磁界が生じるように渦電流が発生することとなるため、図５に示すように、第１の羽根部１５と第２の羽根部１６において、エミッタバスバ１３及びコレクタバスバ１４に流れる電流と相対方向に流れる渦電流Ｔが流れる。よって、上述したように、相互インダクタンス作用によりインダクタンスが低減される。
【００５２】
図７の従来例に示すように、従来の半導体モジュール１００は、バスバ１０１と羽根部１０２とが一体として形成されていたため、モールド成形時にバスバ１０１と羽根部１０２とを同様に曲げ加工すると、羽根部１０２がバスバ１０３と接触するため、羽根部１０２を設けることができる領域は限られていた。
【００５３】
この点、第１実施形態に係る半導体モジュール１では、エミッタバスバ１３とエミッタバスバ１３と隣り合う第１の羽根部１５との間、及び、コレクタバスバ１４とコレクタバスバ１４と隣り合う第２の羽根部１６との間には、それぞれバスバと羽根部とが接続されていない領域である第１の隙間部１７、第２の隙間部１８が形成されており、このことで、第１の羽根部１５及び第２の羽根部１６は、それぞれエミッタバスバ１３、コレクタバスバ１４から独立した形状とすることができる。そのため、第１の羽根部１５及び第２の羽根部１６を、それぞれエミッタバスバ１３、コレクタバスバ１４の形状に影響されずに設けることができ、渦電流を発生させる羽根部の範囲を大きくすることができる。よって、相互インダクタンス作用をより大きくでき、インダクタンスのさらなる低減が可能となる。
【００５４】
また、本実施形態に係る半導体モジュール１では、エミッタバスバ１３及びコレクタバスバ１４は、第１の方向Ｚにおける高さが互いに同じとなるように屈曲されており、第１の羽根部１５及び第２の羽根部１６は、エミッタバスバ１３及びコレクタバスバ１４が第１の方向Ｚにおいて互いに同じ高さとなる箇所の第２の方向Ｘにおける位置近傍まで、第２の方向Ｘに張り出しており、エミッタバスバ１３は、第１の方向Ｚから見た場合に、エミッタ電極１１との接続箇所１３ａから屈曲箇所１３ｂ（エミッタバスバ１３及びコレクタバスバ１４が第１の方向Ｚにおいて互いに同じ高さとなる箇所）までの領域が、第２の羽根部１６と重なる領域であり、コレクタバスバ１４は、第１の方向Ｚから見た場合に、コレクタ電極１２との接続箇所１４ａから屈曲箇所１４ｂ（エミッタバスバ１３及びコレクタバスバ１４が第１の方向Ｚにおいて互いに同じ高さとなる箇所）までの領域が、第１の羽根部１５と重なる領域、とすることで、モールド成形を考慮しながら、第１の羽根部１５及び第２の羽根部１６を最大限大きくすることができ、さらなるインダクタンスの低減が可能となる。
【００５５】
また、本実施形態に係る半導体モジュール１では、第１の羽根部１５のＹ方向の端部１５Ｘは、第１の電極１１の端部１１Ｘと同じ位置まで形成され、第２の羽根部１６の端部１６Ｘは、第２の電極１２の端部１２Ｘと同じ位置まで形成されている構成とすることで、羽根部のＹ方向の長さを長く形成し、渦電流を発生させる面積を大きくすることができ、さらなるインダクタンスの低減が可能となる。羽根部は、Ｙ方向において、バスバよりも外側まで形成されている。
【００５６】
[第２実施形態]
つぎに、図８〜図１１を参照して、第２実施形態に係る半導体モジュールについて説明する。なお、本実施形態の説明では、主に、第１実施形態と異なる点について説明する。なお、図８〜図１１では、モールド樹脂の図示を省略している。
【００５７】
図９に示すように、第２実施形態に係る半導体モジュール５０は、第１実施形態に係る半導体モジュール１が有していたスペーサ２２及びスペーサ３２を有していない。エミッタ電極５１には、凹部５３が形成されている。凹部５３は、Ｘ方向に隣接する部分５２，５４よりもコレクタ電極１２側に配置された底部を有する。
【００５８】
そして、第１実施形態の半導体モジュール１において、スペーサ２２及びスペーサ３２が担っていた導通防止の役割は、図８に示すように、第２実施形態の半導体モジュール５０では、リードフレーム形状とされたエミッタ電極５１の凹部５３の底部が担っている。凹部５３の底部が、はんだ２４，３４と接合されている。
【００５９】
半導体モジュール５０では、上述したように、エミッタ電極５１がスペーサの役割を担うため、スペーサを廃止することができる。このことで、物品費、加工費を削減しながら、半導体モジュール１と同様にインダクタンス低減効果が得られる。
【００６０】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明に係る半導体モジュールは、実施形態に係る上記半導体モジュール１及び半導体モジュール５０に限られたものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形し又は他のものに適用したものであってもよい。
【００６１】
例えば、上記第１実施形態及び第２実施形態においては、スイッチング素子としてＩＧＢＴ２１、整流素子としてＦＷＤ３１を例示して説明を行ったが、これに限定されるものではなく、種々のスイッチング素子、及び整流素子を用いることができる。
【符号の説明】
【００６２】
１，５０…半導体モジュール、１１…エミッタ電極、１２…コレクタ電極、１１Ｘ，１２Ｘ，１５Ｘ，１６Ｘ…端部、１３…エミッタバスバ、１４…コレクタバスバ、１３ａ，１４ａ…接続箇所、１３ｂ，１４ｂ…屈曲部、１５…第１の羽根部、１６…第２の羽根部、１７…第１の隙間部，１８…第２の隙間部。
【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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