(57)【要約】【課題】導電性材料パターンが絶縁層から剥離するのを抑制することができる半導体装置を提供する。【解決手段】半導体装置１０は、金属基板１１と、半導体素子３０、３２と、ワイヤ３５、３６，３７，３８と、制御端子４０と、主電極端子４２と、制御基板４４と、フタ４５と、封止樹脂５０と、ケース２０と、絶縁物１８を備える。金属基板１１は、金属板１２、金属板１２の上面に形成された絶縁層１４、および絶縁層１４上に設けられた電極パターン１６を備える。半導体素子３０、３２は電極パターン１６上に半田３４を介して取り付けられている。封止樹脂５０は、半導体素子３０、３２等のケース２０内の構成を封止する。絶縁物１８は、絶縁層１４の表面の一部および電極パターン１６の端面１６ｂの少なくとも一部を覆う。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板、前記金属板の上面に形成された絶縁層、および前記絶縁層上に設けられた導電性材料パターンを備える金属基板と、
前記導電性材料パターン上に設けられた半導体素子と、
前記半導体素子を封止する封止樹脂と、
前記絶縁層の表面の一部および前記導電性材料パターンの端面の少なくとも一部を覆う絶縁物と、
を備えることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記端面は、前記導電性材料パターンの下面側が前記端面の外側に突き出ており、
前記絶縁物は、前記端面の少なくとも前記導電性材料パターンの下面側を覆う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】
前記端面は凹部を備え、前記絶縁物が前記凹部の内面を覆うことを特徴とする請求項１または２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記絶縁物は前記絶縁層と同一の熱線膨張係数を備える材料であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記導電性材料パターンの上面の高さと前記絶縁物の上面の高さとが一致することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記絶縁物の一部が、前記導電性材料パターン上に乗り上げていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記導電性材料パターン上の前記絶縁物の一部の端で前記半導体素子が位置合せされたことを特徴とする請求項６に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記導電性材料パターンは、前記導電性材料パターン上に乗り上げた前記絶縁物の前記一部の下方に穴部を備え、
前記絶縁物は、前記端面上および前記穴部内に連続して設けられたことを特徴とする請求項６または７に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記絶縁層と前記導電性材料パターンとの間に形成された凹凸部をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記絶縁物が、前記金属基板の上面から少なくとも前記金属基板の側面までを連続して覆うことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項１１】
前記金属板の上面に凹部が設けられ、
前記凹部に前記絶縁層の一部が充填されたことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項１２】
前記凹部は、前記金属板の上面に梨地加工が施された梨地部であることを特徴とする請求項１１に記載の半導体装置。
【請求項１３】
前記導電性材料パターンおよび前記絶縁層を貫通して前記金属板にねじ止めされる絶縁性ねじを備えることを特徴とする請求項１乃至１２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、半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、特開平５−６７７２７号公報に開示されているように、金属基板上に半導体素子を実装した半導体装置が知られている。上記従来の半導体装置では、全面に絶縁層を形成した金属基板上に、銅回路が接着、半田付けされている。具体的には、積層した金属基板上の銅回路の必要箇所にクリーム半田を印刷し、銅回路パターン上に電力用半導体チップを搭載して、リフロー炉で全部品を半田付けしている。その後回路間のワイヤボンディングを行い、ケーシングが行われることで、半導体装置が完成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−６７７２７号公報
【特許文献２】特開平５−３７１０５号公報
【特許文献３】特開２００７−１８４３１５号公報
【特許文献４】特開平９−２３２５１２号公報
【特許文献５】特開２０００−２１６３３２号公報
【特許文献６】特開２００２−７６１９７号公報
【特許文献７】特開２００１−３６００４号公報
【特許文献８】特開２００７−１５７８６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の半導体装置は、半導体素子等の部品を実装するための金属基板を備えている。この金属基板は、銅などの金属板上に、絶縁シートの貼り付け等で絶縁層を設けた上で、この絶縁層上に銅などの導電性材料で回路パターンを形成したものである。このような金属基板において、表面の導電性材料からなる回路パターンと絶縁層との間に熱線膨張係数の差異に起因してクラックが発生し、回路パターンが剥離してしまうという問題があった。
【０００５】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、導電性材料パターンが絶縁層から剥離するのを抑制することができる半導体装置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】
【０００６】
本発明にかかる半導体装置は、
金属板、前記金属板の上面に形成された絶縁層、および前記絶縁層上に設けられた導電性材料パターンを備える金属基板と、
前記導電性材料パターン上に設けられた半導体素子と、
前記半導体素子を封止する封止樹脂と、
前記絶縁層の表面の一部および前記導電性材料パターンの端面の少なくとも一部を覆う絶縁物と、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明にかかる半導体装置によれば、導電性材料パターンが絶縁層から剥離するのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる半導体装置の内部構成を示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１にかかる半導体装置が備える金属基板の部分的な斜視図である。
【図３】図１の破線Ｘに囲った部位の構成を拡大して示した模式図である。
【図４】本発明の実施の形態２にかかる半導体装置が備える金属基板のうち、図１の破線Ｘに囲った部位に相当する部位を拡大して示した模式図である。
【図５】本発明の実施の形態２にかかる半導体装置の変形例を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態３にかかる半導体装置が備える金属基板のうち、図１の破線Ｘに囲った部位に相当する構成を拡大して示した模式図である。
【図７】本発明の実施の形態４にかかる半導体装置が備える金属基板のうち、図１の破線Ｘに囲った部位に相当する構成を拡大して示した模式図である。
【図８】本発明の実施の形態５にかかる半導体装置が備える金属基板のうち、図１の破線Ｘに囲った部位に相当する構成を拡大して示した模式図である。
【図９】本発明の実施の形態６にかかる半導体装置が備える金属基板のうち、図１の破線Ｘに囲った部位に相当する構成を拡大して示した模式図である。
【図１０】本発明の実施の形態７にかかる半導体装置が備える金属基板のうち、図１の破線Ｘに囲った部位に相当する構成を拡大して示した模式図である。
【図１１】本発明の実施の形態８にかかる半導体装置が備える金属基板のうち、図１の破線Ｘに囲った部位に相当する構成を拡大して示した模式図である。
【図１２】図１１の矢印Ａに沿って、金属基板の一部を見下ろした平面図である。
【図１３】本発明の実施の形態９にかかる半導体装置が備える金属基板の構成を説明するための図である。
【図１４】本発明の実施の形態９にかかる半導体装置が備える金属基板の構成を説明するための図である。
【図１５】本発明の実施の形態９にかかる半導体装置が備える金属基板の構成を説明するための図である。
【図１６】本発明の実施の形態１０にかかる半導体装置が備える金属基板のうち、図１の破線Ｘに囲った部位に相当する構成を拡大して示した模式図である。
【図１７】本発明の実施の形態１１にかかる半導体装置が備える金属基板のうち、図１の破線Ｘに囲った部位に相当する構成を拡大して示した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる半導体装置１０の内部構成を示す断面図である。半導体装置１０は、金属基板１１を備えている。金属基板１１は、金属板１２を備えている。金属板１２の上面１２ａには、絶縁層１４および電極パターン１６が積層されている。金属板１２は、上面１２ａのほか、側面１２ｂおよび下面１２ｃを備えている。金属板１２および電極パターン１６は、銅（Ｃｕ）で形成されている。絶縁層１４の材料は、エポキシ系樹脂である。
【００１０】
電極パターン１６上には、半田３４を介して、半導体素子３０および半導体素子３２が取り付けられている。半導体素子３０、３２の詳細はここでは省略するが、公知の各種パワー半導体素子であるパワー半導体スイッチング素子（ＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴ）およびフリーホイールダイオードである。
【００１１】
ワイヤ３５は、半導体素子３０と制御端子４０とを電気的に接続している。ワイヤ３６は、半導体素子３０、３２を電気的に接続している。ワイヤ３７は、半導体素子３２と電極パターン１６の一部とを電気的に接続している。ワイヤ３８は、電極パターン１６と主電極端子４２とを電気的に接続している。制御端子４０には制御基板４４が差し込まれており、これらは電気的に接続している。
【００１２】
金属基板１１およびケース２０によって囲まれた空間には、封止樹脂５０が充填される。封止樹脂５０は、放熱性が重視され、好ましくはゲル、エポキシ樹脂である。半導体素子３０、３２の駆動時に発生する熱を十分に放熱できる程度の熱伝導率を有した材料である。金属基板１１およびケース２０により収納された上記各構成は、封止樹脂５０によって封止されている。半導体装置１０は、さらに、封止樹脂５０の上面に取り付けられたフタ４５を備えている。
【００１３】
金属基板１１は、絶縁層１４上に電極パターン１６を備えている。図１に示すように、電極パターン１６は金属基板１１の平面方向に離間して複数の部分に分けて設けられている。これらの電極パターン１６の複数の部分それぞれが端面１６ｂを備えており、そのそれぞれの端面１６ｂに沿って絶縁物１８が設けられている。
【００１４】
図２は、本発明の実施の形態１にかかる半導体装置１０が備える金属基板１１の部分的な斜視図である。図２に示すように、電極パターン１６は、上面１６ａおよび端面１６ｂを備えている。電極パターン１６は、図２に示すように複数の部分（いわば、複数の島）に分かれており、端面１６ｂはその個々の部分の周縁部である。従って、図２でも示すように、端面１６ｂは、金属基板１１の周縁側に存在するとともに、これに限らず金属基板１１の中央側にも存在している。
【００１５】
図３は、図１の破線Ｘに囲った部位の構成を拡大して示した模式図である。なお、この図３に示す断面構成が、電極パターン１６の端面１６ｂに沿って、電極パターン１６を囲うように伸びている。それぞれの端面１６ｂに図３に示す絶縁物１８が設けられている。絶縁物１８は、絶縁層１４の表面の一部および電極パターン１６の端面１６ｂの一部を覆っている。実施の形態１では、図１に示すように、絶縁物１８の厚さは端面１６ｂの半分程度である。絶縁物１８が設けられることで、電極パターン１６が絶縁層１４から剥離するのを防ぐことができる。
【００１６】
絶縁物１８は、エポキシ系樹脂である。絶縁層１４と同じ或いは十分に近い熱線膨張係数を有する材料であることが好ましい。熱線膨張係数の関係は、下記の式（１）の関係であることが好ましい。
絶縁層１４の材料  ≦  絶縁物１８の材料  ＜  電極パターン１６（銅）
【００１７】
図３に示すように、実施の形態１では、端面１６ｂがテーパ状となっており、端面１６ｂにおける電極パターン１６の下面側が端面１６ｂの外側に突き出ている。そして、絶縁物１８は、端面１６ｂの下側を覆っている。こうすることで、接着面積増加による界面密着性向上が見込まれ、絶縁物１８が電極パターン１６の剥離をより確実に抑制することができる。または、端面１６ｂへの応力集中も軽減される。
【００１８】
なお、実施の形態１はケース２０を有するいわゆるケース型の半導体装置であったが、本発明はこれに限られない。金属基板１１および半導体素子３０、３２等をモールド樹脂で覆う半導体装置に対しても、本発明を適用することができる。
【００１９】
なお、金属板１２は実施の形態１では銅で形成されたものであったが、金属板１２をアルミニウム（Ａｌ）で形成しても良い。これにより軽量化が図れる。
【００２０】
実施の形態２．
本発明の実施の形態２にかかる半導体装置は、図１に示す半導体装置１０の構成のうち、金属基板１１を金属基板１１１に置換した点を除き、実施の形態１にかかる半導体装置１０と同様の構成を備えている。
【００２１】
図４は、本発明の実施の形態２にかかる半導体装置が備える金属基板１１１のうち、図１の破線Ｘに囲った部位に相当する部位を拡大して示した模式図である。金属基板１１１は、銅（Ｃｕ）製の金属板１１２を備えている。金属板１１２の上面１１２ａには、複数の凹部１１２ｂが設けられている。
【００２２】
凹部１１２ｂは、上面１１２ａに梨地加工が施された梨地部である。凹部１１２ｂには、絶縁層１１４の一部が充填されている。絶縁層１１４は絶縁層１４と同じくエポキシ製樹脂である。このような構成によれば、金属板１１２と絶縁層１１４の間の接着面積を増加することができるので、これらの間の接着強度を向上することができる。なお、梨地加工は、ブラスト処理を用いればよい。
【００２３】
図５は、本発明の実施の形態２にかかる半導体装置の変形例を示す図であり、この変形例では金属基板１１１に代えて金属基板１２１を用いる。金属基板１２１は、銅（Ｃｕ）製の金属板１２２を備えている。金属板１２２は、上面１２２ａに、複数の凹部１２２ｂを備えている。これらの凹部１２２ｂは、半球状の断面構造を備える。上面１２２ａ上には、エポキシ系樹脂からなる絶縁層１２４が設けられており、絶縁層１２４の一部はこれらの凹部１２２ｂ内に充填されている。このような構成によっても接着面積を増加することができるので、接着強度を向上することができる。
【００２４】
なお、金属板１１２は実施の形態２では銅で形成されたものであったが、金属板１１２をアルミニウム（Ａｌ）で形成しても良い。こうすることで、表面加工が行いやすく、凹部１１２ｂや凹部１２２ｂを容易に形成できる。
【００２５】
実施の形態３．
本発明の実施の形態３にかかる半導体装置は、図１に示す半導体装置１０の構成のうち、金属基板１１を金属基板１３１に置換した点を除き、実施の形態１にかかる半導体装置１０と同様の構成を備えている。
【００２６】
図６は、本発明の実施の形態３にかかる半導体装置が備える金属基板１３１のうち、図１の破線Ｘに囲った部位に相当する構成を拡大して示した模式図である。金属基板１３１は、実施の形態２と同様に金属板１１２を備えている。
【００２７】
ここで、金属板１１２上に形成されたエポキシ系樹脂からなる絶縁層１３４は、絶縁層１３４と電極パターン１６との間（界面）に、凹凸部１３５を備えている。凹凸部１３５は、凸部１３５ａと凹部１３５ｂとを備えている。この凹凸部１３５が、絶縁層１３４と電極パターン１６との間の密着性を向上させることができる。この凹凸部１３５は、実施の形態２の金属板１１２と同様に梨地加工（ブラスト処理）が施されたものであってもよく、梨地加工以外の加工方法で凹凸形状を設けたものであってもよい。
【００２８】
なお、実施の形態３では、金属基板１３１は金属板１１２を前提としたが、これを金属板１２に置換してもよい。この場合、凹部１１２ｂを有さないフラットな上面１２ａを備えた金属板１２上に、凹凸部１３５を有する絶縁層１３４が形成されることとなる。このように、凹凸部１３５による電極パターン１６と絶縁層１３４との間の接着性向上効果のみを享受しても良い。また、凹凸部１３５は、電極パターン１６の下側全域に設けてもよく、或いは剥離が問題となりやすい電極パターン１６の端面１６ｂ近傍にのみ選択的に設けても良い。
【００２９】
実施の形態４．
本発明の実施の形態４にかかる半導体装置は、図１に示す半導体装置１０の構成のうち、金属基板１１を金属基板１４１に置換した点を除き、実施の形態１にかかる半導体装置１０と同様の構成を備えている。
【００３０】
図７は、本発明の実施の形態４にかかる半導体装置が備える金属基板１４１のうち、図１の破線Ｘに囲った部位に相当する構成を拡大して示した模式図である。金属基板１４１は、金属板１２、絶縁層１４を備える点では金属基板１１と共通であるが、電極パターン１４６および絶縁物１４８を備える点で金属基板１１と異なっている。電極パターン１４６は銅（Ｃｕ）製であり、絶縁物１４８はエポキシ系樹脂からなる。
【００３１】
電極パターン１４６の端面は、電極パターン１４６の上面から下面に向かって順次設けられた第１凸部１４６ａ、凹部１４６ｂ、第２凸部１４６ｃにより構成されている。凹部１４６は、第１凸部１４６ａと第２凸部１４６ｃの間に位置するくぼみであり、エッチングで形成される。第２凸部１４６ｃの先端面は、テーパ面１４６ｄである。絶縁物１４８が、凹部１４６ｂの内面を覆っている。
【００３２】
このような構成によれば、電極パターン１４６の端面と絶縁物１４８が大きな接触面積で接触し合うので、両者の接着強度が増加し、電極パターン１４６の剥離防止効果が向上する。
【００３３】
なお、金属基板１４１は、電極パターン１４６の上面の高さと絶縁物１４８の上面の高さとが一致するように、絶縁物１４８と電極パターン１４６とが同じ厚さを備えている。このような構成によれば、金属基板１４１の上面の凹凸を抑制し、半田印刷等の工程において作業性を向上することができる。
【００３４】
なお、上述した実施の形態１乃至３および後述する実施の形態５以降の各構成に対して、実施の形態４にかかる構成と同様に電極パターン１６の端面に凹部を備える構成を適用してもよい。
【００３５】
実施の形態５．
本発明の実施の形態５にかかる半導体装置は、図１に示す半導体装置１０の構成のうち、金属基板１１を金属基板１５１に置換した点を除き、実施の形態１にかかる半導体装置１０と同様の構成を備えている。
【００３６】
図８は、本発明の実施の形態５にかかる半導体装置が備える金属基板１５１のうち、図１の破線Ｘに囲った部位に相当する構成を拡大して示した模式図である。実施の形態１では、絶縁物１８の厚さは、電極パターン１６の半分程度であった。
【００３７】
これに対し、金属基板１５１では、電極パターン１６の上面の高さと絶縁物１５８の上面の高さとが一致するように、絶縁物１５８と電極パターン１６とが同じ厚さを備えている。このような構成によれば、金属基板１５１の上面の凹凸を抑制し、半田印刷等の工程において作業性を向上することができる。
【００３８】
なお、実施の形態５にかかる構成（電極パターン１６の上面の高さと絶縁物１５８の上面の高さとが一致する構成）は、上述した実施の形態１乃至３の構成と組み合わせても良い。また、後述する実施の形態６、１０に対しても組み合わせることができる。
【００３９】
実施の形態６．
本発明の実施の形態６にかかる半導体装置は、図１に示す半導体装置１０の構成のうち、金属基板１１を金属基板１６１に置換した点を除き、実施の形態１にかかる半導体装置１０と同様の構成を備えている。
【００４０】
図９は、本発明の実施の形態６にかかる半導体装置が備える金属基板１６１のうち、図１の破線Ｘに囲った部位に相当する構成を拡大して示した模式図である。金属基板１６１は、実施の形態１にかかる金属基板１１と同様に、金属板１２、絶縁層１４および電極パターン１６を備えている。
【００４１】
ただし、エポキシ系樹脂からなる絶縁物１６８が、金属板１２の上面１２ａから側面１２ｂおよび下面１２ｃまでを連続して覆っている点が、実施の形態１の絶縁物１８と異なっている。このような構成によれば、電極パターン１６の剥がれ抑制のみならず、金属基板１６１端部側（つまり金属基板１１の側面１２ｂ側）における、絶縁層１４の剥がれも抑制することができる。なお、絶縁物１６８が、下面１２ｃを覆わずに、側面１２ｂのみを覆っても良い。
【００４２】
実施の形態６にかかる構成（絶縁物が、金属板１２の少なくとも側面１２ｂを覆う構成）は、実施の形態１乃至５の各構成にそれぞれに組み合わせても良いし、後述する実施の形態７以降の各構成に組み合わせても良い。
【００４３】
実施の形態７．
本発明の実施の形態７にかかる半導体装置は、図１に示す半導体装置１０の構成のうち、金属基板１１を金属基板１７１に置換した点を除き、実施の形態１にかかる半導体装置１０と同様の構成を備えている。
【００４４】
図１０は、本発明の実施の形態７にかかる半導体装置が備える金属基板１７１のうち、図１の破線Ｘに囲った部位に相当する構成を拡大して示した模式図である。金属基板１７１は、実施の形態１にかかる金属基板１１と同様に、金属板１２、絶縁層１４および電極パターン１６を備えている。
【００４５】
ただし、エポキシ系樹脂からなる絶縁物１７８の一部が、電極パターン１６の上に乗り上げていることが、実施の形態１の絶縁物１８と異なっている。つまり、絶縁物１７８は電極パターン１６よりも厚くなっており、絶縁物１７８の上面１７８ａは電極パターン１６の上面よりも高い。そして、絶縁物１７８の側面１７８ｂが、電極パターン１６の上面の途中に位置している。
【００４６】
このような構成によれば、電極パターン１６を絶縁物１７８が押さえつける構造となるので、電極パターン１６の剥離をさらに抑制することができる。
【００４７】
実施の形態８．
本発明の実施の形態８にかかる半導体装置は、図１に示す半導体装置１０の構成のうち、金属基板１１を金属基板１８１に置換した点を除き、実施の形態１にかかる半導体装置１０と同様の構成を備えている。
【００４８】
図１１は、本発明の実施の形態８にかかる半導体装置が備える金属基板１８１のうち、図１の破線Ｘに囲った部位に相当する構成を拡大して示した模式図である。図１２は、図１１の矢印Ａに沿って、金属基板１８１の一部を見下ろした平面図である。
【００４９】
金属基板１８１は、実施の形態１にかかる金属基板１１と同様に、金属板１２、絶縁層１４および電極パターン１６を備えている。ただし、エポキシ系樹脂からなる絶縁物１８８の一部が、電極パターン１６の上に乗り上げていることが、実施の形態１の絶縁物１８と異なっている。
【００５０】
なお、実施の形態７との関係では、絶縁物１８８は絶縁物１７８より薄く形成されており、半田印刷等の作業性が良好である。また、図１２に示すように、絶縁物１８８が電極パターン１６の縁あるいは中央をまたいで設けられた複数の位置合せ部１８８ａを有する点で、実施の形態７とは異なっている。
【００５１】
この位置合せ部１８８ａは、半導体素子３０、３２を搭載すべき領域の縁を形作るように設けられている。図１２に示す位置合せ部１８８ａが、半導体素子３０、３２の位置合せのために機能する。
【００５２】
なお、半導体素子の位置決めにレジストパターンを設ける技術があるが、このような技術と比べて、実施の形態８によれば、そのような位置決め用レジストパターンを設けるためのレジスト処理工程を省略することができる。
【００５３】
実施の形態９．
本発明の実施の形態９にかかる半導体装置は、図１に示す半導体装置１０の構成のうち、金属基板１１を金属基板１９１に置換した点を除き、実施の形態１にかかる半導体装置１０と同様の構成を備えている。
【００５４】
図１３乃至１５は、本発明の実施の形態９にかかる半導体装置が備える金属基板１９１の構成を説明するための図である。図１３は、本発明の実施の形態９にかかる半導体装置が備える金属基板１９１の斜視図である。図１４は、本発明の実施の形態９にかかる半導体装置が備える金属基板のうち、図１の破線Ｘに囲った部位に相当する構成を拡大して示した模式図である。図１５は、金属基板１９１の絶縁物１９８を取り除いた構成を示す図である。
【００５５】
金属基板１９１は、金属板１２および絶縁層１４を備える点では金属基板１１と同様である。金属パターン１９６は、穴部１９７を備えている。穴部１９７は、金属パターン１９６上に乗り上げた絶縁物１９８の一部の下方に存在している。図１５に示すように、穴部１９７は、金属パターン１９６の縁に沿って、離間的に、複数個設けられている。絶縁物１９８は、端面１９６ｂ上および穴部１９７内に連続して設けられ、穴部１９７内に埋め込まれた埋込部１９８ａを備えている。埋込部１９８ａの先端は、穴部１９７を介して、絶縁層１４と接している。
【００５６】
このような構成によれば、絶縁層１４および絶縁物１９８の接触面積が増加する効果、および絶縁物１９８により金属パターン１９６を押さえつける効果が得られる。そうすることで、金属パターン１９６と絶縁層１４との接着性が向上する。
【００５７】
なお、上述した実施の形態９にかかる構成と、実施の形態８にかかる構成とを組み合わせてもよい。つまり、絶縁物１９８による半導体素子の位置決めを行っても良い。
【００５８】
実施の形態１０．
本発明の実施の形態１０にかかる半導体装置は、図１に示す半導体装置１０の構成のうち、金属基板１１を金属基板２１１に置換した点を除き、実施の形態１にかかる半導体装置１０と同様の構成を備えている。
【００５９】
図１６は、本発明の実施の形態１０にかかる半導体装置が備える金属基板２１１のうち、図１の破線Ｘに囲った部位に相当する構成を拡大して示した模式図である。金属基板２１１は、絶縁層１４、電極パターン１６および絶縁物１８に加えて、金属板２１２および絶縁性ねじ２２０を備えている。
【００６０】
絶縁性ねじ２２０は、電極パターン１６および絶縁層１４を貫通して金属板２１２にねじ止めされる。金属板２１２には、ねじ山が設けられた凹部２１２ａが設けられている。絶縁性ねじ２２０の材料は、好ましくは、耐圧５．０ｋＶ以上を有するセラミック製ねじである。具体的な材料としては、Ａｌ２Ｏ３やＺｒＯ３を用いても良い。このようにすることで、機械的なねじ止めがなされ、より強固な剥離防止効果を得ることができる。
【００６１】
上述した実施の形態１０にかかる構成、すなわち絶縁性ねじ２２０によるねじ固定は、実施の形態１乃至９のそれぞれに対して組み合わせて適用することができる。
【００６２】
実施の形態１１．
本発明の実施の形態１１にかかる半導体装置は、図１に示す半導体装置１０の構成のうち、金属基板１１を金属基板２２１に置換した点を除き、実施の形態１にかかる半導体装置１０と同様の構成を備えている。
【００６３】
図１７は、本発明の実施の形態１１にかかる半導体装置が備える金属基板２２１のうち、図１の破線Ｘに囲った部位に相当する構成を拡大して示した模式図である。金属基板２２１は、絶縁物１８に代えて絶縁物２１４を備える点を除き、金属基板１１と同様の構成を備えている。絶縁物２１４は、絶縁層１４と同一の材料で形成されている。絶縁物２１４は、その一部が電極パターン１６の端面１６ｂに這い上がっている。
【００６４】
このような構成によれば、絶縁層１４および絶縁物１８の積層構造と比べて、同一素材であることで線膨張係数の差異が生じない。絶縁層１４および絶縁物１８の間において線膨張係数の差異に起因するクラックが生じうるおそれがあるのに対し、絶縁物２１４ではそのようなクラックを回避することができる。
【００６５】
上述した実施の形態１１にかかる構成、すなわち絶縁層１４と絶縁物２１４を同一材料で形成する構成は、実施の形態１乃至１０のそれぞれに対して適用することができる。
【符号の説明】
【００６６】
１０  半導体装置、１１  金属基板、１２  金属板、１２ａ  上面、１２ｂ  側面、１２ｃ  下面、１４  絶縁層、１６  電極パターン、１６ａ  上面、１６ｂ  端面、１８  絶縁物、２０  ケース、３０  半導体素子、３２  半導体素子、３４  半田、３５、３６、３７、３８  ワイヤ、４０  制御端子、４２  主電極端子、４４  制御基板、４５  フタ、５０  封止樹脂
【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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