(57)【要約】【課題】封止体の主面に電極を低コストで安定的に露出させることで、外部配線との接合が安定にできるとともに生産性の高い半導体装置を得ることを目的とする。【解決手段】板状の回路基板と、裏面が回路基板の回路面に接合された半導体素子と、半導体素子の表面電極に接合された板状の電極部材と、半導体素子と電極部材を含んで回路基板の回路面および側面を封止する封止体と、を備えた半導体装置において、電極部材は、半導体素子の表面電極に接合される内部接合部と、封止体の主面から露出する露出面を有する外部端子部と、内部接合部と外部端子部とを、折り返して連結する変形部とを含み、露出面は電極部材を凸形状に成形して設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状の回路基板と、
裏面が前記回路基板の回路面に接合された半導体素子と、
前記半導体素子の表面電極に接合された板状の電極部材と、
前記半導体素子と前記電極部材を含んで前記回路基板の回路面および側面を封止する封止体と、
を備えた半導体装置において、
前記電極部材は、前記半導体素子の表面電極に接合される内部接合部と、前記封止体の主面から露出する露出面を有する外部端子部と、前記内部接合部と前記外部端子部とを、折り返して連結する変形部とを含み、前記露出面は前記電極部材を凸形状に成形して設けられたことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記外部端子部の少なくとも一部は、前記内部接合部を前記半導体素子の表面電極に垂直な方向に延ばした空間に位置す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】
前記電極部材の凸形状に成形された前記露出面の周辺には平面部を有す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４】
凸形状に成形された前記露出面の頂上部は平坦部を有す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５】
前記半導体素子がワイドバンドギャップ半導体により形成されたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記ワイドバンドギャップ半導体の材料は、炭化珪素、窒化ガリウム系材料、ダイヤモンドのいずれかの材料であることを特徴とする請求項５に記載の半導体装置。
【請求項７】
請求項１に記載の半導体装置を製造する半導体装置の製造方法であって、
前記板状の回路基板の回路面への半導体素子の接合工程と、前記内部接合部と前記外部端子部と前記変形部とを有する前記電極部材の前記内部接合部を前記半導体素子の表面電極へ接合する工程とを含み、前記回路面に前記半導体素子が実装された回路体を形成する工程と、
前記回路体を、内面に凹部が設けられたモールド金型に、前記電極部材の前記外部端子部の部分が前記凹部に対向する位置となるよう設置する工程と、
前記モールド金型を型締めする工程と、
型締めした前記モールド金型内に樹脂を注入し、前記回路基板の回路面および側面をまとめて前記樹脂で覆うとともに、前記外部端子部が前記モールド金型に設けられた凹部に樹脂注入圧によって押し当てられることで、前記外部端子部が変形し、前記電極部材の前記露出面が前記回路面を覆う主面から露出するように封止体を形成する工程と、
を含む半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記モールド金型に設けられた凹部の底部は平面であり、前記外部端子部が前記凹部に樹脂注入圧によって押し当てられるときに、前記外部端子部が前記凹部の底面に押し当てられて、前記露出面の頂部に平坦部が形成されることを特徴とする請求項７に記載の半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に電力用の半導体装置における、トランスファーモールドによるモールド構造において、封止体内部の半導体素子から封止体外部へ電気接続するための構造およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の中でも電力用半導体装置（パワーモジュール）は、産業用機器から家電・情報端末まで幅広い機器の主電力（パワー）の制御に用いられ、特に輸送機器等においては高い信頼性が求められている。近年、とくに大電流を流すことができ、高温動作も可能なワイドバンドギャップ半導体材料である炭化珪素（ＳｉＣ）がシリコン（Ｓｉ）に代わる半導体材料として開発が進められている。一方、上述した幅広い用途に対応できるよう、複数の電力用半導体装置を配置して所望の回路を形成できる形態も求められている。
【０００３】
その場合、従来のように封止体の両面側から端子を取り出す形態（例えば、特許文献１〜３参照。）では、近接した半導体装置間の絶縁を確保するために、小型化が困難となる。そこで、封止体の主面に導体部材を露出させる半導体装置（例えば、特許文献４または５参照。）の構造を採用することが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２７０７３６号公報
【特許文献２】特開２００２−０３３４４５号公報
【特許文献３】特開２００７−２７２６１号公報
【特許文献４】特開平９−２８３６８１号公報
【特許文献５】特開２００５−５０９６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
トランスファーモールドタイプのパワーモジュールの場合、封止体の主面に導体部材を露出させる方法として特許文献４に示されるように、導体部材の一部をモールド金型の上型に接触させた状態で樹脂封止を行い、導体部材と上型の接触面への樹脂被りを抑制する方法が提案されている。また、別の方法としては特許文献５に示されるように、弾力性に富む部材（クッション材）を導体部材と上型の両方に接触させた状態で樹脂封止を行い、導体部材とクッション材の接触面への樹脂被りを抑制する方法が提案されている。
【０００６】
しかしながら、特許文献４に記載された方法では、導体部材の上型との接触面にわずかなうねりや溝があると、容易に導体部材と上型間に樹脂が流入し、封止体の主面に露出させることができる導体部材の面積（電極面積）が十分に確保できない可能性がある。また、特許文献５西際された方法では、導体部材とクッション材が密着するため、密着部への樹脂被りの可能性は小さいと考えられるが、繰り返しクッション材を使用することで、弾性率などの特性が変化する可能性があり、安定して半導体装置を製造するには定期的なクッション材の交換が必須であると考えられる。したがって、コストが増大する可能性がある。
【０００７】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、封止体の主面に電極を低コストで安定的に露出させることで、外部配線との接合が安定にできるとともに生産性の高い半導体装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の半導体装置は、板状の回路基板と、裏面が回路基板の回路面に接合された半導体素子と、半導体素子の表面電極に接合された板状の電極部材と、半導体素子と電極部材を含んで回路基板の回路面および側面を封止する封止体と、を備えた半導体装置において、電極部材は、半導体素子の表面電極に接合される内部接合部と、封止体の主面から露出する露出面を有する外部端子部と、内部接合部と外部端子部とを、折り返して連結する変形部とを含み、露出面は電極部材を凸形状に成形して設けられたものである。
【０００９】
また、本発明の半導体装置の製造方法は、板状の回路基板の回路面への半導体素子の接合工程と、内部接合部と外部端子部と変形部とを有する電極部材の内部接合部を半導体素子の表面電極へ接合する工程とを含み、回路面に半導体素子が実装された回路体を形成する工程と、回路体を、内面に凹部が設けられたモールド金型に、電極部材の外部端子部の部分が凹部に対向する位置となるよう設置する工程と、モールド金型を型締めする工程と、型締めしたモールド金型内に樹脂を注入し、回路基板の回路面および側面をまとめて樹脂で覆うとともに、外部端子部が前記モールド金型に設けられた凹部に樹脂注入圧によって押し当てられることで、外部端子部が変形し、電極部材の露出面が回路面を覆う主面から露出するように封止体を形成する工程と、を含むものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の半導体装置は、板状の電極部材を凸状に成形して設けた露出面を封止体の主面から露出させるようにしたので、外部配線との接合が安定にできる半導体装置を得ることができる。
【００１１】
また、本発明の半導体装置の製造方法によれば、モールド金型に凹部を設けたので、一定面積以上の電極部材を低コストで確実に封止体の主面から露出させることができる。したがって、生産性の高い半導体装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１による半導体装置を示す模式的な断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１による別の半導体装置を示す模式的な断面図である。
【図３】本発明の実施の形態２による半導体装置製造方法を示す工程図である。
【図４】本発明の実施の形態２による半導体装置製造方法を説明するフロー図である。
【図５】本発明の実施の形態２による半導体装置製造方法の一部を示す、図３（ｅ）のＡ−Ａ位置での断面図である。
【図６】本発明の実施の形態２による別の半導体装置製造方法の一部を示す断面図である。
【図７】本発明の実施の形態３による半導体装置を示す模式的な断面図である。
【図８】本発明の実施の形態３による半導体装置を適用する例としてのインバータの回路図である。
【図９】本発明の実施の形態４による半導体装置を示す模式的な断面図である。
【図１０】電極部材の形状に関する比較例の半導体装置を示す模式的な断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態５による半導体装置を示す模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１による半導体装置を示す模式的な断面図である。半導体装置６は、全体を樹脂の封止体５で封止し、矩形板状に形成（パッケージ化）したものである。矩形板状をした回路基板４の回路面４ｆに、板状の半導体素子１の裏面電極が接合され、さらに半導体素子１の表面電極に、板状の電極部材２が接合されている。全体は、封止体５により、回路基板４の回路面４ｆの裏面となる放熱面４ｒおよび電極部材２を凸形状に成形して設けられた露出面２ｓｅが露出するように封止されている。そして、特徴的な構成は、電極部材２が折り返されて設けられた中空部２ｔに封止体５が充填されていることである。
【００１４】
半導体素子１は、厚み０．１〜０．４ｍｍ程度の矩形板状をなしており、例えば、スイッチング素子としてＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）を用いた場合、裏面には裏面電極としてコレクタ電極が形成され、表面には主電力電極であるエミッタ電極と、制御電極であるゲート電極が形成されている。すなわち、裏面の電極であるコレクタ電極を銅の回路基板４の回路面４ｆの所定の位置にはんだ３を介して接合している。図１では、表面側のゲート電極等の制御に必要な回路部材については、簡略化するため図示を省略している。
【００１５】
電極部材２は、半導体素子１の表面電極と接合するための平坦な素子接合面２ｓｉを有する内部接合部２ｊｃと、露出面２ｓｅを有する外部端子部２ｊｅとが変形部２ｆを介して連なるように、１枚の銅板を折り曲げてＵ字状に形成したものである。つまり、半導体素子１に接合された電極部材２は、内部接合部２ｊｃから変形部２ｆがエミッタ電極に対して斜め上方向に伸びており、変形部２ｆの上端からは外部端子部２ｊｅが折り返すように伸び、封止体５で封止される前までは、外部端子部２ｊｅの先端は自由端となっている。
【００１６】
この構成は、外部端子部２ｊｅをモールド金型によって押圧することにより、外部端子部２ｊｅが、モールド金型に押し当てられる方向に変位するため、露出面２ｓｅをモールド金型に密着させたまま、電極部材２を押圧、変形させて製造することができる。この製造方法については、実施の形態２で詳しく説明する。
【００１７】
一方、外部端子部２ｊｅに外部配線を接続する方法として、超音波接合やはんだ接合など、様々な接合方法が想定される。超音波接合が採用される場合には、外部端子部２ｊｅに超音波振動が印加されるため、外部端子部２ｊｅと封止体５を構成する樹脂との界面で剥離が生じやすくなることが考えられる。その場合、外部端子部２ｊｅに設けられた中空部２ｔに樹脂を充填することによって、封止体５内へのマクロ形状でのアンカー効果によって、外部端子部２ｊｅと封止体５との界面剥離を抑制することができる。
【００１８】
さらに、図２に示すように、露出面２ｓｅの中央部に平坦部２ｊｈを設けれた半導体装置６０とすれば、はんだ接合を採用する場合には、はんだが接合領域から流出するのを防ぐ。また、超音波接合を採用する場合には露出面２ｓｅと外部配線との接合面積を増やすことができる。したがって、平坦部２ｊｈを設けた場合、平坦部がない場合に比べてより安定した外部配線の接続が行える。
【００１９】
封止体５は、例えば、エポキシ系の熱硬化樹脂を用い、トランスファーモールドによって形成される。トランスファーモールドの工程において、上述したように放熱面４ｒおよび電極部材２の露出面２ｓｅのほか、電極部材２と同様の変形が可能で、図示しないゲート電極に接合した電極部材の露出面も封止体５の主面５ｆから露出するようにしている。
【００２０】
以上の構成により、半導体素子１からの発熱を熱伝導性にも優れたはんだ３を介して回路基板４に伝え、放熱面４ｒから放熱を行うことができるようになっている。また、回路基板４の放熱面４ｒに冷却部材等を当接させて、更に放熱を促すようにすることができる。また、回路基板４と電極部材２は半導体素子１と外部との間の電気的な経路となっている。つまり、半導体装置６の主面（広い面、図１および図２の上面（表面）と下面（裏面））のうち、裏側の主面から露出する回路基板４（放熱面４ｒ）を介して半導体素子１の裏面電極（コレクタ電極）との導通を図り、表側の主面５ｆから露出する電極部材２（露出面２ｓｅ）、および図示しない電極部材を介して半導体素子１の表面電極（エミッタ電極、ゲート電極）との導通を図るようにしている。
【００２１】
なお、半導体素子１の表面には、ＩＧＢＴの場合、ガードリング等のエミッタ電極と同電位にすると不具合を生じる部位が存在し、この部位が電極部材２と接触すると電極部材２を介してエミッタ電極と同電位になってしまう。したがって、電極部材２の内部接合部２ｊｃの素子接合面２ｓｉは、ＩＧＢＴのエミッタ電極のみと接合する構成としており、図示しない電極部材もゲート電極に対して同様の構成としている。回路基板４および電極部材２としてはＣｕまたはＣｕ合金に限ることなく、導電性のある金属（例えばアルミニウム）等を用いることができる。しかし、少なくとも電極部材２の材料としては、実施の形態２で説明する型締め工程において、半導体素子に損傷を与えない程度に変形し、樹脂注入工程において、樹脂注入圧によって変形可能な材料が好ましい。
【００２２】
以上のような構成からなる半導体装置は、特許文献１〜３に記載された封止体の側面から端子を取り出す形態の半導体装置に比べて、半導体装置自体の小型化が可能になる。
【００２３】
また、放熱面４ｒを金属性のヒートシンクに当接させて、半導体装置の冷却を促す場合には、側面から端子を取り出す形態に比べて、エミッタ電極とコレクタ電極のヒートシンクに対する沿面絶縁距離の確保が容易である。したがって、半導体装置を大型化することなく沿面絶縁距離を確保できるため、半導体装置の小型化が可能になる。
【００２４】
また、電極部材を折り返すことにより中空部を設け、そこに樹脂を充填することで、電極部材へ外部配線を超音波接合する際の超音波振動による、電極部材と樹脂との界面剥離を抑制することができる。
【００２５】
実施の形態２．
実施の形態２では、実施の形態１で説明した図１および図２の半導体装置を製造する方法を、図３の工程を示す断面図と図４のフローチャートを用いて説明する。まず、図３（ａ）に示すように、回路基板４の半導体素子１を接合する領域に、はんだペレット３１を介して半導体素子１を設置するとともに、はんだペレット３２を介して電極部材２を設置する。そして、図示しない治具を用いて各部材の位置を固定しながら、還元雰囲気中で一括加熱することによりはんだペレット３１およびはんだペレット３２を溶融させ、これを冷却して各部材を接合する。そして、図示しないワイヤボンド等のその他の回路部材を接合し、回路面４ｆに半導体回路が形成された回路体６Ｍが形成される（ステップＳＴ１）。次に、形成した回路体６Ｍを、図３（ｂ）に示すように、モールド金型７を開いた状態で、下モールド金型７２内に設置する（ステップＳＴ２）。
【００２６】
この状態で、図３（ｃ）に示すように上モールド金型７１を下していく。上モールド金型７１の内上面には、電極部材２の露出面２ｓｅとなる部分に凹部７１０が設けられている。上モールド金型７１を下していくと、はじめに上モールド金型７１の内上面に電極部材２の露出面２ｓｅが当たる。この時点では上モールド金型７１と下モールド金型７２で構成されるモールド金型７は完全には閉じておらず、わずかに隙間がある状態になっている。この状態で、さらにモールド金型７を閉じていくと、上モールド金型７１が電極部材２の外部端子部２ｊｅの露出面２ｓｅを押圧し、電極部材２の変形部２ｆは片持ち梁のように撓んで変形し、その上端である外部端子部２ｊｅとのコーナー部分が半導体素子１に近づく方向に変位する。この際、変形部２ｆと外部端子部２ｊｅの成す角が変化しなければ、外部端子部２ｊｅの自由端は変形部２ｆ側の部分よりも半導体素子１から離れる方向に変位するはずである。しかし、自由端側は上モールド金型７１に当たっているために、その方向に変位できない。その結果、外部端子部２ｊｅの表面である露出面２ｓｅはその全面にわたって上モールド金型７１に押し付けられ、間隔Ｄを面内で一定に保ちながら、つまり内部接合部２ｊｃとの平行を保ちながら狭めることになる。
【００２７】
したがって、図３（ｄ）に示すようにモールド金型７が完全に閉じて型締めが完了（ステップＳＴ３）したときには、電極部材２全体の反発力により、電極部材２の露出面２ｓｅおよび回路基板４の裏面である放熱面４ｒは、それぞれ上モールド金型７１および下モールド金型７２によって所定の面圧で挟みつけられることになる。このとき、電極部材２の変形にともなって、内部接合部２ｊｃと外部端子部２ｊｅとの面内位置に変位が生じても、回路体６Ｍがモールド金型７内で面内移動することなく所望の位置に固定されるように、図示しない位置決め部材を用いて回路体６Ｍのモールド金型７内での面内位置を固定することが好ましい。
【００２８】
この状態で、モールド金型７を１８０℃程度に加熱し、モールド金型７内に、モールド樹脂を注入（ステップＳＴ４）する。その際、上モールド金型７１の露出面２ｓｅの中央部直上の位置に設けられた凹部７１０に露出面２ｓｅが樹脂注入圧Ｆ（図３（ｅ）の矢印で示す方向の力Ｆ）によって押し付けられ、外部端子部２ｊｅが変形し、露出面２ｓｅと凹部７１０のエッジが線接触することにより確実に凹部７１０が密閉される。このようにすることで、露出面２ｓｅにわずかなうねりや溝があり、モールド金型型締め後に露出面２ｓｅと上モールド金型７１間にわずかな空隙が生じた場合にも、確実に一定面積以上の露出面２ｓｅを封止体５の主面５ｆから露出させることができる。
【００２９】
図３（ｅ）のＡ−Ａ位置での断面図を図５に示す。図５に示すように、この方向から見ても、上モールド金型７１の凹部７１０のエッジと電極部材２の外部端子部２ｊｅの露出面２ｓｅとなる面とが線接触している。すなわち、凹部７１０のエッジと露出面２ｓｅとが線接触することにより凹部７１０が密閉されるようになっている。この線接触する線全体の形状、すなわち凹部７１０の図３（ｅ）および図５の紙面に垂直な断面形状は、例えば円形、正方形など、どのような形状であっても良いが、線接触部で囲まれる面積（露出面２ｓｅの面積）が最大でかつ、線接触部の長さが最小になる形状、つまり円形が好ましい。また、凹部７１０のエッジと露出面２ｓｅとで凹部７１０を密閉することで、製造後の電極部材２の露出面２ｓｅの周囲には平面部が形成される。
【００３０】
こうして、電極部材２の露出面２ｓｅおよび回路基板４の放熱面４ｒが露出した状態で各回路部材が封止される。この後、適当な温度に冷却後離型する（ステップＳＴ５）ことにより、図１に示すような半導体装置６が完成する。
【００３１】
また、図６に示すように、上モールド金型７１に設けられた凹部７１０の底部７１１を平面とし、凹部７１０の深さを、底部７１１に露出面２ｓｅを押し付ける深さの寸法とすることにより、平坦部２ｊｈを形成することができ、そのようにすることで図２に示すような、露出面２ｓｅの頂上部に平坦部２ｊｈを有する半導体装置６０が完成する。
【００３２】
このように、本発明の実施の形態１および２による半導体装置６では、電極部材２が、半導体素子１の表面にはんだ３を介して接合される素子接合面２ｓｉを有する内部接合部２ｊｃと、封止体５の主面５ｆから露出する露出面２ｓｅを有する外部端子部２ｊｅと、内部接合部２ｊｃと外部端子部２ｊｅとを連結するとともに、外力によって変形可能な変形部２ｆとを有し、外部端子部２ｊｅ側の電極部材２の端部を自由端とした。そして、内部接合部２ｊｃと外部端子部２ｊｅとが平行になるように連結するとともに、変形部２ｆの上端である外部端子部２ｊｅとのコーナー部分が内部接合部２ｊｃと接合した半導体素子１に近づく方向に変位する際に、外部端子部２ｊｅ側の自由端がコーナー部分よりも半導体素子１から離れる方向に傾くように変形部２ｆを形成（折り曲げ位置、折り曲げ角度の調整）した。そのため、回路基板４、半導体素子１、電極部材２の順にはんだで接合した回路体６Ｍをモールド金型７内に設置すると、モールド金型７の型開き方向の寸法バラツキを吸収し、半導体素子１の損傷・破壊や、電極部材２の外部端子部２ｊｅの露出面２ｓｅおよび回路基板４の放熱面４ｒが封止体５を構成する樹脂に覆われることを抑制する。
【００３３】
このような構成とすることで、電極部材２にばね性を持たせることができる。したがって、特許文献４に見られるように、一旦別の導体部材に電極部材を接合し、その導体部材と半導体素子を電気的に接続することなく、直接電極部材を半導体素子に接合できるようになった。
【００３４】
さらに、上モールド金型７１に設けられた凹部７１０に樹脂注入圧Ｆによって露出面２ｓｅを押し付け、外部端子部２ｊｅを変形させることで露出面２ｓｅが封止体５を構成する樹脂に覆われることを確実に抑制し、安定した品質での生産が可能となる。
【００３５】
実施の形態３．
図７は、本発明の実施の形態３による半導体装置の構成を示す模式的な断面素である。上記実施の形態１、２では、簡略化のため、半導体素子１が１個だけの場合について説明したが、半導体素子１が複数であってもよい。図７に示すように、例えば、半導体素子として、スイッチング素子であるＩＧＢＴ１１と整流素子であるＦｗＤｉ（Free Wheeling Diode）１２を用い、図７に示すように電極部材２を２つの半導体素子を架け渡すように接合するようにしてもよい。これにより、半導体装置６０内では、ＩＧＢＴ１１とＦｗＤｉ１２が並列接続され、典型的な半導体スイッチを構成する回路を構成できる。
【００３６】
また、図７に示したＩＧＢＴ１１とＦｗＤｉ１２とを有する半導体装置６１を複数組み合わせることで、図８に示す、ＩＧＢＴ１１とＦｗＤｉ１２を逆並列接続した半導体スイッチ１０を複数備えたインバータ回路１５を容易に構成することが可能となる。図８の回路に示すＩＧＢＴとＦｗＤｉ全てを封止体で封止して、一つの半導体装置とすることもできる。
【００３７】
なお、ＩＧＢＴ１１とＦｗＤｉ１２はその素子構成が異なり、一般にＩＧＢＴ１１の方が外力による破壊耐量が低い。そして、電極部材２を変形させる際には、変形部２ｆ側にある半導体素子１の方に力が作用する。したがって、２つの半導体素子に電極部材２を接合する際には、図７に示すように、変形部２ｆ側にＦｗＤｉ１２を配置することが望ましい。
【００３８】
実施の形態４．
図９は、本発明の実施の形態４による半導体装置を示す模式的な断面図である。図９に示す半導体装置６２にあっては、電極部材２の形状が図１に示す半導体装置６と異なる。電極部材２の形状は、電極部材２が上モールド金型７１によって押圧され、変形する際に、露出面２ｓｅとなる部分が上モールド金型７１に押し付けられるように構成されていれば、図９に示す２回折り返すような形状でもよい。一方、図１０に示す比較例の回路体６０Ｍに設けられた電極部材２０のように、内部接合部２０ｊｃの面直上の領域に外部端子部２０ｊｅが位置しない形状では、変形部２０ｆが変形すると、外部端子部２０ｊｅは、変形部２０ｆとのコーナー部分よりも自由端側の方が半導体素子１側に近づくように傾くので、露出面２０ｓｅとなる部分が上モールド金型７１から離れてしまい、封止体５を構成する樹脂に覆われる可能性が生じる。したがって、図９に示されるように、外部端子部２ｊｅの少なくとも一部が、内部接合部２ｊｃの面直上の領域、すなわち内部接合部２ｊｃを半導体素子の表面電極に垂直な方向に延ばした空間（図９の断面図では、Ｗで示す範囲）に位置する必要がある。
【００３９】
また、電極部材２の表面を粗化して、封止体５を構成する樹脂との密着性を向上させるようにすれば、電極部材２と封止体５との間の剥離を抑制できる。したがって、界面からの水分浸入による回路部材の腐食や絶縁不良等を防止し、信頼性を一層向上させることができる。一方、外部端子部２ｊｅに外部配線を接続する方法として、超音波接合が採用される場合には、露出面２ｓｅは平滑であることが望ましい。したがって、超音波接合を採用する場合には、電極部材２の表面を粗化する場合でも、少なくとも露出面２ｓｅの部分を粗化しないことで、信頼性と超音波接合の安定性を両立させることができる。
【００４０】
実施の形態５．
図１１は、本発明の実施の形態５による半導体装置６３を示す模式的な断面図である。超音波接合を採用する場合には、外部端子部２ｊｅに超音波振動が印加されるため、外部端子部２ｊｅと封止体５を構成する樹脂との界面で剥離が生じやすくなるため、例えば、外部端子部２ｊｅの自由端側を内部接合部２ｊｃ側に折り曲げ、図１１に示すように封止体５内に食い込む食い込み部２ｉを備えるように構成することで、封止体５へのマクロ形状でのアンカー効果により、外部端子部２ｊｅと封止体５との界面剥離を抑制することができる。
【００４１】
以上説明した本発明においては、半導体素子として、炭化ケイ素（ＳｉＣ）や窒化ガリウム（ＧａＮ）系材料、またはダイヤモンドといったシリコンと比べてバンドギャップが広い、いわゆるワイドバンドギャップ半導体材料の半導体素子のように、高耐圧および高温動作が可能な半導体素子を用いた場合に、特に顕著な効果が現れる。
【００４２】
ワイドバンドギャップ半導体材料によって形成されたスイッチング素子や整流素子は、ケイ素で形成された素子よりも電力損失が低いため、スイッチング素子や整流素子における高効率化が可能であり、ひいては、半導体装置の高効率化が可能となる。さらに、耐電圧性が高く、許容電流密度も高いため、スイッチング素子や整流素子の小型化が可能であり、これら小型化されたスイッチング素子や整流素子を用いることにより、半導体装置も小型化が可能となる。また耐熱性が高いので、高温動作が可能であり、ヒートシンクの放熱フィンの小型化や、水冷部の空冷化も可能となるので、半導体装置の一層の小型化が可能になる。
【００４３】
なお、スイッチング素子および整流素子の両方がワイドバンドギャップ半導体材料によって形成されていても、いずれか一方の素子がワイドバンドギャップ半導体材料によって形成されていてもよい。
【００４４】
また、本実施の形態では、回路基板４は回路基板と表現しているが、電気導電性と熱伝導性に優れたＣｕやＣｕ合金または、アルミニウム等の金属の矩形板状ブロックを想定している。しかし、回路基板４の裏面である放熱面４ｒから半導体素子１と導通を図れるのであれば、ガラスエポキシ樹脂などで構成されたプリント基板を用いても良い。
【００４５】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１：半導体素子                          ２：電極部材
２ｆ：変形部                            ２ｉ：食い込み部
２ｊｃ：内部接合部                      ２ｊｅ：外部端子部
２ｊｈ：平坦部                          ２ｓｅ：露出面
２ｓｉ：素子接合面                      ３：はんだ
３１、３２：はんだペレット              ４：回路基板
４ｆ：回路面                            ４ｒ：放熱面
５：封止体                              ５ｆ：主面
６、６０、６１、６２、６３：半導体装置  ６Ｍ：回路体
７：モールド金型                        ７１：上モールド金型
７２：下モールド金型                    ７１０：凹部
【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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