(57)【要約】【課題】本発明は、十分な放熱機能と高い量産性を有する半導体装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明に係る半導体装置は、筐体１２と、該筐体１２に固定された固定部１４Ａと該固定部１４Ａに接続された延伸部１４Ｂを有し、該延伸部１４Ｂは第１面１４ａと該第１面１４ａと反対側の第２面１４ｂとを有する電極１４と、該第１面１４ａに固定された半導体素子１６と、該第２面１４ｂの直下の領域を該筐体１２とともに囲むように、該筐体１２に固定された金属部材２４と、該金属部材２４、該筐体１２、及び該第２面１４ｂで囲まれた領域に密閉された絶縁液２６と、を備えたことを特徴とする。【選択図】図１
2014013808.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、
前記筐体に固定された固定部と前記固定部に接続された延伸部を有し、前記延伸部は第１面と前記第１面と反対側の第２面とを有する電極と、
前記第１面に固定された半導体素子と、
前記第２面の直下の領域を前記筐体とともに囲むように、前記筐体に固定された金属部材と、
前記金属部材、前記筐体、及び前記第２面で囲まれた領域に密閉された絶縁液と、を備えたことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記筐体に固定され、前記絶縁液内の磁界を変化させる磁界変化手段を備え、
前記絶縁液は磁界の変化により流動する磁性流体であ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】
前記筐体と前記電極の境界が前記絶縁液と接しないように、前記筐体と前記電極の境界と前記絶縁液の間に形成された保護膜を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記筐体の一部には、前記絶縁液が密閉された領域に突き出る突起部が形成された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】
前記電極は、前記延伸部に接続され、かつ前記絶縁液に浸った浸漬部を有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】
前記第２面に固定され、かつ前記絶縁液に接する浸漬半導体素子を備えた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】
前記絶縁液中に形成され、所定温度で融解するカプセルと、
前記カプセル内に密閉された、前記絶縁液よりも燃えづらい難燃剤と、を備えたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記絶縁液には、所定温度以上で吸熱反応を起こす吸熱剤が含まれることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記筐体は、前記絶縁液の圧力上昇時にブレークして前記絶縁液を外部へ噴出するために、１０気圧以上の圧力でブレークする薄化部を有す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】
前記絶縁液はポリエチレングリコール又はシリコーンオイルを含む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】
前記半導体素子と前記第１面を覆うシリコーンゲルを備え、
前記絶縁液はシリコーンオイルを含む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１２】
前記電極はアルミで形成されたことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項１３】
前記電極は第１電極と第２電極を有し、
前記第１電極の第２面と前記第２電極の第２面は一定間隔離間して対向し、
前記金属部材は、前記第１電極の第２面と前記第２電極の第２面の間の領域を前記筐体とともに囲み、
前記絶縁液は、前記金属部材、前記筐体、前記第１電極の第２面、及び前記第２電極の第２面で囲まれた領域に密閉された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。
【請求項１４】
前記筐体に固定された追加電極と、
前記電極と前記追加電極を前記絶縁液の中で接続する接続部と、を備え、
前記金属部材は、前記電極の第２面の直下の領域と前記追加電極の底面の直下の領域を前記筐体とともに囲み、
前記絶縁液は、前記金属部材、前記筐体、前記電極の第２面、及び前記追加電極の底面で囲まれた領域に密閉された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、例えば大電流の制御などに用いられる半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、電力用半導体素子から発せられる熱を外部へ逃がす機能を有する半導体装置が開示されている。この半導体装置は冷媒液を通過させる導電性パイプを備えている。導電性パイプは電力用半導体素子やリードと接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−０７２４１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
半導体装置には、十分な放熱機能を有することと、高い量産性を有することが要求される。しかしながら、特許文献１に開示の半導体装置の場合、導電性パイプの上に半導体素子やリードを固定した上で導電性パイプを覆うようにモールド樹脂を形成する必要がある。よって半導体装置の製造（組み立て）が複雑となり量産性に問題があった。
【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、十分な放熱機能と高い量産性を有す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】
本願の発明に係る半導体装置は、筐体と、該筐体に固定された固定部と該固定部に接続された延伸部を有し、該延伸部は第１面と該第１面と反対側の第２面とを有する電極と、該第１面に固定された半導体素子と、該第２面の直下の領域を該筐体とともに囲むように、該筐体に固定された金属部材と、該金属部材、該筐体、及び該第２面で囲まれた領域に密閉された絶縁液と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、電極に絶縁液を直接接触させるので十分な放熱機能を得ることができ、しかも簡素な工程で高い量産性を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る半導体装置の断面図である。
【図２】筐体と電極をインサート成形で一体成形したことを示す断面図である。
【図３】ワイヤボンディング等の処理後の半導体装置の断面図である。
【図４】絶縁液を注入したことを示す断面図である。
【図５】半導体装置が冷却器に固定されたことを示す断面図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る半導体装置の断面図である。
【図７】トランスファーモールド工程後のモールド物を示す断面図である。
【図８】本発明の実施の形態３に係る半導体装置の断面図である。
【図９】本発明の実施の形態４に係る半導体装置の断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態４に係る半導体装置の変形例を示す断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態５に係る半導体装置の断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態６に係る半導体装置の断面図である。
【図１３】本発明の実施の形態７に係る半導体装置の断面図である。
【図１４】本発明の実施の形態８に係る半導体装置の断面図である。
【図１５】本発明の実施の形態９に係る半導体装置の断面図である。
【図１６】薄化部がブレークしたことを示す断面図である。
【図１７】本発明の実施の形態１０に係る半導体装置の断面図である。
【図１８】本発明の実施の形態１１に係る半導体装置の断面図である。
【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に係る半導体装置の断面図である。半導体装置１０は、例えばＰＰＳ樹脂で形成された筐体１２を備えている。筐体１２には電極１４の固定部１４Ａが固定されている。電極１４は、固定部１４Ａと固定部１４Ａに接続された延伸部１４Ｂを有している。延伸部１４Ｂは第１面１４ａと、第１面１４ａと反対側の第２面１４ｂとを有している。第１面１４ａには、例えばＩＧＢＴで形成された半導体素子１６が固定されている。
【００１０】
筐体１２には電極１５の固定部１５Ａが固定されている。電極１５は、固定部１５Ａと延伸部１５Ｂを有している。延伸部１５Ｂは第１面１５ａと第２面１５ｂとを有している。第１面１５ａと半導体素子１６はワイヤ１８で接続されている。電極１４と電極１５は絶縁材１２ａで接続されている。絶縁材１２ａは、筐体１２の一部であり筐体１２と同じ材料で形成されている。絶縁材１２ａの底面と、電極１４の第２面１４ｂと、電極１５の第２面１５ｂは一平面を形成している。
【００１１】
電極１４の第１面１４ａ、電極１５の第１面１５ａ、半導体素子１６、及びワイヤ１８はシリコーンゲルで形成された封止体２０で覆われている。封止体２０の上方はふた２２で覆われている。
【００１２】
筐体１２の底面には金属部材２４が固定されている。金属部材２４は例えば銅で形成されている。金属部材２４と筐体１２の固定には、接着剤、ガスケット、ねじ、セムス（座金組込みねじ）、バンド、又はばねなどを用いることができる。金属部材２４は、電極１４の第２面１４ｂの直下の領域と電極１５の第２面１５ｂの直下の領域を筐体１２とともに囲んでいる。そして、金属部材２４、筐体１２、電極１４の第２面１４ａ、及び電極１５の第２面１５ａで囲まれた領域に絶縁液２６が密閉されている。絶縁液２６の材料は、電気絶縁性と熱伝導性を有する限り特に限定されないが、ポリエチレングリコール又はシリコーンオイルを含む材料で形成してもよい。
【００１３】
ここで、本発明の実施の形態１に係る半導体装置の製造方法を説明する。まず、例えば銅板を打ち抜き曲げ加工して所望形状の電極１４、１５を製作する。その後、筐体と電極を一体的にインサート成形する。図２は、筐体と電極をインサート成形で一体成形したことを示す断面図である。金型の中に電極１４、１５を設置し、金型内にＰＰＳ樹脂を注入する。これにより筐体１２と電極１４、１５とを一体成形する。
【００１４】
次いで、ワイヤボンディングなどを行う。図３は、ワイヤボンディング等の処理後の半導体装置の断面図である。電極１４の第１面１４ａに半導体素子１６をはんだ付けする。その後、電極１５の第１面１５ａと半導体素子１６をワイヤ１８で接続する。そして、電極１４の第１面１４ａ、電極１５の第１面１５ａ、半導体素子１６、及びワイヤ１８を封止体２０で覆う。その後、ふた２２を形成する。
【００１５】
次いで、絶縁液を注入する。図４は、絶縁液を注入したことを示す断面図である。筐体１２を反転させて、筐体１２と第２面１４ａ、１５ｂで形成された凹部に絶縁液２６を注入する。その後、金属部材２４を筐体１２に固定して図１の半導体装置１０が完成する。
【００１６】
半導体素子１６の電流が電極１４、１５を流れると電極１４、１５の温度が上昇する。電極が高温になると電極周辺の筐体が溶融したり半導体素子がダメージを受けたりするため、電極の放熱性を高めることが重要である。本発明の実施の形態１に係る半導体装置１０によれば、絶縁液２６が電極１４、１５に直接接しているので、電極１４、１５の熱は絶縁液２６と金属部材２４を介して速やかに外部に放出される。また、電極１４の第１面１４ａに発熱源となる半導体素子１６を固定し、第１面１４ａの裏面の第２面１４ｂに絶縁液２６が接するので、半導体素子１６から絶縁液２６までの距離が非常に近い。よって、半導体素子１６で発生した熱を速やかに外部へ放出できる。
【００１７】
ところで、半導体装置１０は、長手方向が鉛直方向と平行になるように固定されることが多い。図５は、半導体装置が冷却器に固定されたことを示す断面図である。冷却器３０は例えばヒートシンクである。この場合、絶縁液２６のうち電極１４、１５と接して温度上昇した部分は比重が低下するので浮力を有するようになる。この浮力により絶縁液２６は図５に矢印で示す方向に対流するため、電極１４、１５の放熱を促進できる。このように、一定以上の流速で循環する絶縁液２６は銅と同程度の熱伝導性を有するので、半導体装置１０は十分な放熱機能を有している。
【００１８】
一般に、セラミック基板の表面に電極を固定して、裏面に金属部材（ベース板）を固定することがある。この場合セラミック基板の線膨張係数と金属部材の線膨張係数の差によりセラミック基板が割れることがあった。しかしながら、本発明の実施の形態１に係る半導体装置によれば絶縁液２６が金属部材２４と接するので、この問題を回避し半導体装置１０の寿命をのばすことができる。
【００１９】
筐体１２と電極１４、１５をインサート成形で形成したので、絶縁液２６を密閉するための構造を容易に製造できる。また、電極１４、１５はインサート成形により筺体１２に固定されているので、ワイヤボンド時の超音波パワーの散逸を防止できる。よって本発明の実施の形態１に係る半導体装置１０は、高い量産性を有している。
【００２０】
繰り返し使用で半導体装置の劣化が進んだ場合、絶縁液が半導体素子近傍に漏れ出すことが考えられる。そのような事態に備えて、絶縁液２６にシリコーンオイルを使うことで、シリコーンゲルで形成された封止体２０と成分を近似させることができるので、半導体素子への影響を低減できる。
【００２１】
電極１４、１５の材料は銅に限定されずアルミでもよい。アルミは銅よりも素材コストが安い上に表面の不動態膜が安定しているため腐食しづらい。また、インサート成形により軟化し金属疲労に強くなるという利点もある。その他、本発明の特徴を失わない範囲において様々な変形が可能である。
【００２２】
実施の形態２．
図６は、本発明の実施の形態２に係る半導体装置の断面図である。実施の形態１に係る半導体装置との相違点を中心に説明する。本発明の実施の形態２に係る半導体装置はトランスファーモールド法で形成されたことを特徴とする。
【００２３】
図７は、トランスファーモールド工程後のモールド物を示す断面図である。筐体５０は開口５０ａを有している。開口５０ａには電極５２の第２面５２ｂが露出している。図６に示すように、金属部材６０は、筐体５０とともに第２面５２ｂの直下領域を囲むように筐体５０に固定されている。そして、絶縁液６２は第２面５２ｂ、筐体５０、及び金属部材６０により密閉されている。
【００２４】
筐体５０をトランスファーモールド法で形成することで、封止体などが不要となるので、工程を簡素にできる。また電極５２を筐体５０の側面から外部にのばすことで、実施の形態１に係る半導体装置と比較して電極の折り曲げ回数を減らすことができる。しかも、電極５２を筐体５０の側面から外部にのばすことで、筐体内で電極を曲げる必要がなくなるので、トランスファーモールド工程において電極によって樹脂の流れが阻害されることを回避し電極と筐体の密着性を確保できる。
【００２５】
実施の形態３．
図８は、本発明の実施の形態３に係る半導体装置の断面図である。実施の形態１に係る半導体装置との相違点を中心に説明する。本発明の実施の形態３に係る半導体装置は磁界変化手段で絶縁液の流動を促進することを特徴とする。
【００２６】
本発明の実施の形態３に係る半導体装置の絶縁液７０は、液体に強磁性素材の粉末を含有させた磁性流体である。この絶縁液７０内の磁界を変化させるために、筐体１２に磁界変化手段７２が固定されている。磁界変化手段７２はコイルで形成されている。磁界変化手段７２が、絶縁液７０内の磁界を変化させることで、磁性流体である絶縁液７０を流動させることができる。すなわち、磁界変化手段７２であるコイルに流れる電流を変化させて絶縁液７０内の磁界を変化させることで、半導体装置に機械的な力を加えることなく絶縁液７０の流動を促進することができる。従って、半導体装置の放熱性を高めることができる。
【００２７】
ところで、強磁性素材の粉末は液体中に偏りなく分散していることが望ましい。ここで、強磁性素材のうち工業的利用が可能なものは無機固体素材が多く、液体のうち工業的利用に優れたものは有機素材（又は水）である。そのため、強磁性素材の粉末を液体に含有させた場合、強磁性素材が液体のなかで沈殿してしまうことがあった。
【００２８】
その対策として、粉末化した無機固体素材をシランカプリング剤などのカプリング剤で処理して有機親和性を付与する。そうすると、無機固体素材を有機液体に偏りなく分散させることができる。他の対策としては、有機素材のマイクロカプセル内に粉末化した強磁性素材を収容し、そのマイクロカプセルを有機液体に分散させることも有効である。他の対策としては、粉末化した強磁性素材を有機液体にコロイド状に分散させるために強磁性素材に界面活性剤などの分散剤を添加することも有効である。他の対策としては、絶縁液全体としてある程度の粘性を持たせることで強磁性素材の沈殿を抑制することも有効である。なお、絶縁液７０は液体に強磁性素材の粉末を含有させたものに限定されず、強磁性を有する液体などでもよい。
【００２９】
実施の形態４．
図９は、本発明の実施の形態４に係る半導体装置の断面図である。実施の形態１に係る半導体装置との相違点を中心に説明する。本発明の実施の形態４係る半導体装置は絶縁液が筐体と電極の間へ侵入しないように保護膜を形成したことを特徴とする。
【００３０】
筐体１２と電極１４、１５の境界と絶縁液２６の間に保護膜８０が形成されている。保護膜８０は、筐体１２と電極１４、１５の境界が絶縁液２６と接しないように形成されている。保護膜８０の材料は例えば、化学的に安定な表面を得るために表面を化成処理した金属である。保護膜８０の厚みは、半導体装置の放熱性への影響を考慮して１００μｍ以下にすることが好ましい。
【００３１】
絶縁液２６が筐体１２と電極１４、１５の境界（界面）に侵入すると絶縁液２６が外部へもれるおそれがある。また、電極１４、１５が絶縁液２６に接すると電極１４、１５が化学変化したり磨耗したりするおそれがある。しかし、本発明の実施の形態４に係る半導体装置によれば、保護膜８０により絶縁液２６が筐体１２と電極１４、１５の間に侵入したり、絶縁液２６が電極１４、１５に接したりすることを防止できる。  
【００３２】
図１０は、本発明の実施の形態４に係る半導体装置の変形例を示す断面図である。変形例の半導体装置では筐体１２と電極１４、１５の境界直下にのみ保護膜８２を形成する。これにより電極１４、１５の第２面１４ｂ、１５ｂの一部を絶縁液２６と接触させて放熱性を高めることができる。なお、保護膜８０の材料は化成処理した金属に限定されず、例えばポリイミドでもよい。
【００３３】
実施の形態５．
図１１は、本発明の実施の形態５に係る半導体装置の断面図である。実施の形態１に係る半導体装置との相違点を中心に説明する。本発明の実施の形態５に係る半導体装置は筐体の一部が絶縁液に突き出たことを特徴とする。
【００３４】
筐体１２の一部には、絶縁液２６が密閉された領域に突き出る突起部１２ｂが形成されている。ところで、半導体装置の放熱性を高めるためには、第２面１４ｂ、１５ｂ付近の絶縁液２６を十分な流速で移動（循環）させる必要がある。本発明の実施の形態５に係る半導体装置によれば、突起部１２ｂを第２面１４ｂ、１５ｂ付近に形成したので、この部分で流路形状が複雑化しレイノルズ数を増加させることができる。よって、絶縁液２６のうち第２面１４ｂ、１５ｂ近傍で乱流が起こり第２面１４ｂ、１５ｂ付近の絶縁液２６を十分な流速で移動（循環）させることができる。
【００３５】
なお、突起部１２ｂの形状や位置は、第２面１４ｂ、１５ｂ付近の絶縁液２６の流れを制限してこの部分に乱流を起こすものであれば特に限定されない。
【００３６】
実施の形態６．
図１２は、本発明の実施の形態６に係る半導体装置の断面図である。実施の形態１に係る半導体装置との相違点を中心に説明する。本発明の実施の形態６係る半導体装置は電極の一部が絶縁液に浸ることを特徴とする。
【００３７】
電極１４は、延伸部１４Ｂに接続され、かつ絶縁液２６に浸った浸漬部１４Ｃを有する。よって、電極１４の放熱性を高めることができる。なお、電極１５にも浸漬部を形成しても良い。
【００３８】
実施の形態７．
図１３は、本発明の実施の形態７に係る半導体装置の断面図である。実施の形態１に係る半導体装置との相違点を中心に説明する。本発明の実施の形態７に係る半導体装置は第２面に半導体素子が固定されたことを特徴とする。
【００３９】
電極１４の第２面１４ｂには浸漬半導体素子１１０が固定されている。浸漬半導体素子１１０は絶縁液２６に接している。このように、延伸部１４Ｂの第１面１４ａと第２面１４ｂの両方に半導体素子を固定することで、半導体素子の実装密度を高めることができる。
【００４０】
実施の形態８．
図１４は、本発明の実施の形態８に係る半導体装置の断面図である。実施の形態１に係る半導体装置との相違点を中心に説明する。本発明の実施の形態８係る半導体装置は高温時に絶縁液の成分を変化させることを特徴とする。
【００４１】
絶縁液２６中にカプセル１５０が形成されている。カプセル１５０は、所定温度未満では化学的に安定であり、かつ所定温度以上で融解する材料で形成されている。所定温度とは、絶縁液２６が発火する温度よりは低い温度である。例えば絶縁液２６としてシリコーンオイルを用いたときには、カプセル１５０は２５０〜３００℃で融解する材料で形成する。カプセル１５０の内には絶縁液２６よりも燃えづらい難燃剤１５２が密閉されている。
【００４２】
本発明の実施の形態８に係る半導体装置によれば、高温時にカプセル１５０が融解して絶縁液２６中に難燃剤１５２が混合する。よって、高温時に絶縁液２６が発火することを防止できる。
【００４３】
所定温度以上で吸熱反応を起こす吸熱剤を絶縁液２６に混合させてもよい。吸熱剤としては、例えば塩、金属水和物、又はホウ酸化合物などを用いることができる。この吸熱剤により、絶縁液の熱を吸収できる。なお、吸熱剤が吸熱反応を起こす温度としては、シリコーンオイルの発火を防止するためには２５０〜３００℃が好ましく、筐体（ＰＰＳ樹脂）の発火を防止するためには４００℃程度が好ましい。
【００４４】
実施の形態９．
図１５は、本発明の実施の形態９に係る半導体装置の断面図である。実施の形態１に係る半導体装置との相違点を中心に説明する。本発明の実施の形態９に係る半導体装置は筐体の一部が薄く形成されたことを特徴とする。
【００４５】
筐体１２は、絶縁液２６の圧力上昇時にブレークして絶縁液２６を外部へ噴出するために、１０気圧以上の圧力でブレークする薄化部１２´を有する。図１６は、薄化部がブレークしたことを示す断面図である。絶縁液２６の内圧が１０気圧程度まで上がると薄化部１２´がブレークして絶縁液２６が外部に噴出する。
【００４６】
半導体装置が意図しない短絡を起こし電流経路に大電流が流れることがある。その場合、封止体２０、ワイヤ１８、筐体１２、及び電極１４、１５などが溶融したり昇華したりする。このような状況では半導体装置内が高温高圧状態となり、金属蒸気がプラズマ化しそのプラズマガスが近隣の半導体装置を短絡させることがある。例えばワイヤの温度が一気に沸点に達し、筐体の蒸発による圧力増加をうけてプラズマガスが拡散する。
【００４７】
本発明の実施の形態９に係る半導体装置は、このような短絡時に被害の拡大を防ぐものである。つまり、封止体２０の気化などが原因で絶縁液２６の圧力が上昇したときに、薄化部１２´がブレークすることで絶縁液２６が外部へ噴出する。これにより、半導体装置の内圧を外部へ逃がすことができる。また、絶縁液２６が外部に噴出することで絶縁液２６の成分（微粒子）がワイヤ１８やその近傍に付着して、ワイヤなどがプラズマになってアークが発生したり新たな短絡を誘起したりすることを防止できる。
【００４８】
薄化部１２´がブレークする圧力は１０気圧に限定されない。半導体装置内の圧力が高くなりすぎる前に半導体装置の内圧を外部に逃がすことで半導体装置の大規模な破裂を防ぐことができれば、薄化部１２´の厚さは特に限定されない。
【００４９】
実施の形態１０．
図１７は、本発明の実施の形態１０に係る半導体装置の断面図である。実施の形態１に係る半導体装置との相違点を中心に説明する。本発明の実施の形態１０に係る半導体装置は電極の第２面同士が対向したことを特徴とする。
【００５０】
第１電極１６０の第２面１６０ｂと第２電極１６２の第２面１６２ｂは一定間隔離間して対向している。金属部材１６４は、第１電極１６０の第２面１６０ｂと第２電極１６２の第２面１６２ｂの間の領域を筐体１６６とともに囲んでいる。そして、絶縁液１６８は、金属部材１６４、筐体１６６、第１電極１６０の第２面１６０ｂ、及び第２電極１６２の第２面１６２ｂで囲まれた領域に密閉されている。
【００５１】
本発明の実施の形態１０に係る半導体装置は、図１の半導体装置を２つ重ねて配置することで、２つの半導体装置で絶縁液を共有しつつ、半導体素子の実装密度を高めるものである。また、金属部材１６４は筐体１６６の側面に位置しているため、半導体素子１６ａ、１６ｂと金属部材１６４との距離を大きくとることができる。半導体素子１６ａ、１６ｂと金属部材１６４との距離を大きくすると、半導体素子１６ａ、１６ｂの電気絶縁性を高めることができる。
【００５２】
実施の形態１１．
図１８は、本発明の実施の形態１１に係る半導体装置の断面図である。実施の形態１に係る半導体装置との相違点を中心に説明する。本発明の実施の形態１１に係る半導体装置は絶縁液中で２つの電極が接続されることを特徴とする。
【００５３】
本発明の実施の形態１１に係る半導体装置は、第１半導体装置１７０と第２半導体装置１７２を備えている。第１半導体装置１７０と第２半導体装置１７２は、筐体１７４により一体的に形成されている。第２半導体装置１７２には追加電極１７６が形成されている。追加電極１７６は図１の電極１５と同じ構成である。そして、電極１４と追加電極１７６は接続部１７８により、絶縁液１８０の中で接続されている。
【００５４】
金属部材１８２は、電極１４の第２面１４ｂの直下の領域と追加電極１７６の底面１７６ｂの直下の領域を筐体１７４とともに囲む。絶縁液１８０は、金属部材１８２、筐体１７４、電極１４の第２面１４ｂ、及び追加電極１７６の底面１７６ｂで囲まれた領域に密閉されている。
【００５５】
本発明の実施の形態１１に係る半導体装置によれば、電極１４と追加電極１７６を絶縁液１８０内で接続するので半導体装置の構造を簡素にしつつ、放熱効果を高めることができる。このように絶縁液中で電極間を接続すると、大気中で接続する場合と比較して放電しづらい。そのため、２つの電極を少ない絶縁距離で結線できる。
【００５６】
なお、ここまでの実施の形態で説明した全ての特徴を適宜に組み合わせると、放熱性などを向上させることができる。
【符号の説明】
【００５７】
１０  半導体装置、  １２  筐体、  １２´  薄化部、  １２ａ  絶縁材、  １２ｂ  突起部、  １４  電極、  １４ａ  第１面、  １４ｂ  第２面、  １５  電極、  １６  半導体素子、  １８  ワイヤ、  ２０  封止体、  ２４  金属部材、  ２６  絶縁液、  ３０  冷却器、  ５０  筐体、  ５２  電極、  ５２ｂ  第２面、  ７０  絶縁液、  ７２  電界変化手段、  ８０，８２  保護膜、  １１０  浸漬半導体素子、  １５０  カプセル、  １５２  難燃剤、  １７８  接続部
【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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【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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