(57)【要約】  パワーモジュール（１）は、第１の電極（４４）を含む第１のパワー半導体素子（４０）と、第１の受容部（２４，２７）を含む樹脂フレーム（２０）と、第１のリードフレーム（５０）とを備える。第１のリードフレーム（５０）は、第１の電極（４４）に対向する第１の主面（５３）を有し、かつ、第１の電極（４４）に電気的及び機械的に接続される。第１の受容部（２４，２７）は、第１のリードフレーム（５０）の第１の主面（５３）に対向し、第１のリードフレーム（５０）の一部を受け入れる。そのため、パワーモジュール（１）は、高い信頼性を有するとともに、小型化され得る。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の導電部を有する第１の基板と、
第１の電極と、前記第１の導電部に電気的及び機械的に接続される第２の電極とを含む第１のパワー半導体素子と、
前記第１のパワー半導体素子を囲むように前記第１の基板上に配置される樹脂フレームと、
前記第１の電極に電気的及び機械的に接続される第１のリードフレームとを備え、前記第１のリードフレームは、前記第１の電極に対向する第１の主面と、前記第１の主面に交差しかつ前記第１のリードフレームの長手方向に延在する第１の側面とを有し、さらに、
前記第１の導電部に電気的及び機械的に接続される第２のリードフレームを備え、
前記樹脂フレームは、前記第１のリードフレームの前記第１の主面に対向する１つ以上の第１の受容部を含み、
前記第１の受容部は、前記第１のリードフレームの一部を受け入れる、パワーモジュール。
【請求項２】
前記第１の受容部は、前記第１の主面に対向する前記樹脂フレームに形成された窪み部である、請求項１に記載のパワーモジュール。
【請求項３】
前記第１の受容部は、前記第１の主面に面する前記樹脂フレームの第３の主面と、前記第３の主面から突出する突起部とを含み、
前記突起部は、前記第１の側面と前記第１の主面及び前記第１の側面に交差する前記第１のリードフレームの面との少なくとも１つに対向している、請求項１に記載のパワーモジュール。
【請求項４】
前記第１の受容部は、前記第１のリードフレームの１つ以上の端部を受け入れる、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のパワーモジュール。
【請求項５】
前記第１のリードフレームは、前記１つ以上の端部に、第１の突出部及び第１の凹部の一方を含み、
前記樹脂フレームは、前記第１の受容部に、前記第１の突出部及び前記第１の凹部の他方を含み、
前記第１の突出部は前記第１の凹部に嵌まる、請求項４に記載のパワーモジュール。
【請求項６】
前記第１の受容部は、前記第１のリードフレームの前記第１の側面にさらに対向する、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のパワーモジュール。
【請求項７】
前記第１のリードフレームは、前記第１のリードフレームの前記第１の側面に、第２の突出部及び第２の凹部の一方を含み、
前記樹脂フレームは、前記第１の受容部に、前記第２の突出部及び前記第２の凹部の他方を含み、
前記第２の突出部は前記第２の凹部に嵌まる、請求項６に記載のパワーモジュール。
【請求項８】
前記第１のリードフレームは、前記第１のリードフレームの前記第１の主面に、第３の突出部及び第１の孔の一方を含み、
前記樹脂フレームは、前記第１の受容部に、前記第３の突出部及び前記第１の孔の他方を含み、
前記第３の突出部は前記第１の孔に嵌まる、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のパワーモジュール。
【請求項９】
前記樹脂フレームは、前記第１の基板に対向して配置される金属膜をさらに含み、
前記樹脂フレームは、前記金属膜に接合されるはんだを介して、前記第１の基板に固定される、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のパワーモジュール。
【請求項１０】
前記第１の基板は、第４の突出部及び第２の孔の一方を含み、
前記樹脂フレームは、前記第４の突出部及び前記第２の孔の他方を含み、
前記第４の突出部は前記第２の孔に嵌まる、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載のパワーモジュール。
【請求項１１】
前記樹脂フレームは、１つ以上の係止部を有し、
前記１つ以上の係止部は、前記第１の基板に係止する、請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載のパワーモジュール。
【請求項１２】
第２の導電部を有する第２の基板と、
第３の電極と、前記第２の導電部に電気的及び機械的に接続される第４の電極とを含む第２のパワー半導体素子と、
前記第３の電極に対向する第２の主面を有しかつ前記第３の電極に電気的及び機械的に接続される第３のリードフレームと、
前記第２の導電部に電気的及び機械的に接続される第４のリードフレームとをさらに備え、
前記第４の電極は、前記第２の導電部に電気的及び機械的に接続され、
前記樹脂フレームは、前記第２のパワー半導体素子を囲むように前記第２の基板上に配置され、
前記樹脂フレームは、前記第３のリードフレームの前記第２の主面に対向する１つ以上の第２の受容部をさらに含み、
前記第２の受容部は、前記第３のリードフレームの一部を受け入れる、請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載のパワーモジュール。
【請求項１３】
第３の電極と第４の電極とを含む第２のパワー半導体素子と、
前記第３の電極に対向する第２の主面を有しかつ前記第３の電極に電気的及び機械的に接続される第３のリードフレームと、
第４のリードフレームとをさらに備え、
前記第１の基板は、第２の導電部をさらに有し、
前記第４のリードフレームは、前記第２の導電部に電気的及び機械的に接続され、
前記第４の電極は、前記第２の導電部に電気的及び機械的に接続され、
前記樹脂フレームは、前記第２のパワー半導体素子を囲むように前記第１の基板上に配置され、
前記樹脂フレームは、前記第３のリードフレームの前記第２の主面に対向する１つ以上の第２の受容部をさらに含み、
前記第２の受容部は、前記第３のリードフレームの一部を受け入れる、請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載のパワーモジュール。
【請求項１４】
前記第１のリードフレームと前記第３のリードフレームとの間に絶縁膜をさらに備える、請求項１２または請求項１３に記載のパワーモジュール。
【請求項１５】
前記第１のリードフレームと前記第３のリードフレームとは、前記絶縁膜によって一体化されている、請求項１４に記載のパワーモジュール。
【請求項１６】
請求項１から請求項１５に記載のいずれか１項に記載のパワーモジュールと、
前記パワーモジュールを収容するケースとを備え、
前記ケースは第１のバスバー及び第２のバスバーを含み、
前記第１のバスバー及び前記第２のバスバーは、それぞれ、前記第１のリードフレーム及び前記第２のリードフレームに電気的及び機械的に接続される、パワーエレクトロニクス機器。
【請求項１７】
前記ケースは、前記第１のリードフレームの前記第１の主面に対向する第３の受容部を含み、
前記第３の受容部は、前記第１のリードフレームの一部を受け入れる、請求項１６に記載のパワーエレクトロニクス機器。
【請求項１８】
第１の導電部を有する第１の基板上に、第１の電極と第２の電極とを含む第１のパワー半導体素子と、前記第１のパワー半導体素子を囲みかつ１つ以上の第１の受容部を含む樹脂フレームとを配置することと、
前記第１の受容部が第１のリードフレームの一部を受け入れ、前記第１の受容部が前記第１のリードフレームの第１の主面に対向し、かつ、前記第１の主面が前記第１の電極に対向するように、前記第１の受容部に対して前記第１のリードフレームを位置決めすることと、
前記第１のリードフレームを前記第１の電極に電気的及び機械的に接続することと、
第２のリードフレームを前記第１の導電部に電気的及び機械的に接続することとを備え、
前記第１の基板上に前記第１のパワー半導体素子を配置することは、前記第１のパワー半導体素子の前記第２の電極を前記第１の導電部に電気的及び機械的に接続することを含む、パワーモジュールの製造方法。
【請求項１９】
前記第１の基板上に、第３の電極と第４の電極とを含む第２のパワー半導体素子を配置することをさらに備え、前記第１の基板は、前記第１の導電部と電気的に分離される第２の導電部をさらに有し、前記樹脂フレームは、前記第２のパワー半導体素子を囲みかつ１つ以上の第２の受容部を含み、
前記第２の受容部が第３のリードフレームの一部を受け入れ、前記第２の受容部が前記第３のリードフレームの第２の主面に対向し、かつ、前記第２の主面が前記第３の電極に対向するように、前記第２の受容部に対して前記第３のリードフレームを位置決めすることと、
前記第３のリードフレームを前記第３の電極に電気的及び機械的に接続することと、
第４のリードフレームを前記第２の導電部に電気的及び機械的に接続することとをさらに備え、
前記第１の基板上に前記第２のパワー半導体素子を配置することは、前記第２のパワー半導体素子の前記第４の電極を前記第２の導電部に電気的及び機械的に接続することを含み、
前記第１の受容部に対して前記第１のリードフレームを位置決めすることと、前記第２の受容部に対して前記第３のリードフレームを位置決めすることとは、前記第１のリードフレームと前記第３のリードフレームの間の絶縁膜によって一体化された前記第１のリードフレーム及び前記第３のリードフレームを、前記第１の受容部及び前記第２の受容部に対して位置決めすることを含む、請求項１８に記載のパワーモジュールの製造方法。
【請求項２０】
第１の導電部を有する第１の基板上に、第１の電極と第２の電極とを含む第１のパワー半導体素子と、前記第１のパワー半導体素子を囲みかつ１つ以上の第１の受容部を含む樹脂フレームとを配置することと、
第２のリードフレームを前記第１の導電部に電気的及び機械的に接続することと、
第１のバスバー、第２のバスバー及び第３の受容部を含むケース内に、前記第１の基板を収容することと、
前記第１の受容部及び前記第３の受容部が第１のリードフレームの一部を受け入れ、前記第１の受容部及び前記第３の受容部が前記第１のリードフレームの第１の主面に対向し、かつ、前記第１の主面が前記第１の電極に対向するように、前記第１の受容部及び前記第３の受容部に対して前記第１のリードフレームを位置決めすることと、
前記第１のリードフレームを前記第１の電極に電気的及び機械的に接続することと、
前記第１のリードフレームを前記第１のバスバーに電気的及び機械的に接続することと、
前記第２のリードフレームを前記第２のバスバーに電気的及び機械的に接続することと、を備え、
前記第１の基板上に前記第１のパワー半導体素子を配置することは、前記第１のパワー半導体素子の前記第２の電極を前記第１の導電部に電気的及び機械的に接続することを含む、パワーエレクトロニクス機器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パワーモジュール及びその製造方法並びにパワーエレクトロニクス機器及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
パワーモジュールは、例えば、電気自動車、ハイブリッド車または鉄道車両等のモータを制御するインバータ、もしくは、発電・回生用コンバータに使用されている（特許文献１を参照）。特許文献１に記載のパワーモジュールでは、リードフレームは、金属製リボン及び金属製ワイヤを介して、パワー半導体素子に電気的に接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−７６５６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のパワーモジュールは、金属製リボン及び金属製ワイヤを備えている。そのため、特許文献１に記載のパワーモジュールは、例えば、熱サイクル試験において、十分に高い信頼性を有していない。また、特許文献１に記載のパワーモジュールでは、金属製リボンを正確な位置に配線するためにリボンボンダを用いる必要があり、金属製ワイヤを正確な位置に配線するためにワイヤボンダを用いる必要がある。特許文献１に記載のパワーモジュールでは、リボンボンダ及びワイヤボンダのような治具を受け入れるための空間が必要となる。特許文献１に記載のパワーモジュールを小型化することが困難である。【０００５】
本発明は、上記の課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、十分に高い信頼性を有するとともに、小型化され得るパワーモジュール及びパワーエレクトロニクス機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のパワーモジュールは、第１の基板と、第１のパワー半導体素子と、樹脂フレームと、第１のリードフレームと、第２のリードフレームとを備える。第１の基板は、第１の導電部を有する。第１のパワー半導体素子は、第１の電極と、第１の導電部に電気的及び機械的に接続される第２の電極とを含む。樹脂フレームは、第１のパワー半導体素子を囲むように第１の基板上に配置される。第１のリードフレームは、第１の電極に電気的及び機械的に接続される。第１のリードフレームは、第１のパワー半導体素子の第１の電極に対向する第１の主面と、第１の主面に交差しかつ第１のリードフレームの長手方向に延在する第１の側面とを有する。第２のリードフレームは、第１の導電部に電気的及び機械的に接続される。樹脂フレームは、第１のリードフレームの第１の主面に対向する１つ以上の第１の受容部を含む。第１の受容部は、第１のリードフレームの一部を受け入れる。【０００７】
本発明のパワーモジュールの製造方法は、第１の導電部を有する第１の基板上に、第１の電極と第２の電極とを含む第１のパワー半導体素子と、第１のパワー半導体素子を囲みかつ１つ以上の第１の受容部を含む樹脂フレームとを配置することを備える。第１の基板上に第１のパワー半導体素子を配置することは、第１のパワー半導体素子の第２の電極を第１の導電部に電気的及び機械的に接続することを含む。本発明のパワーモジュールの製造方法は、第１の受容部が第１のリードフレームの一部を受け入れ、第１の受容部が第１のリードフレームの第１の主面に対向し、かつ、第１の主面が第１の電極に対向するように、第１の受容部に対して第１のリードフレームを位置決めすることを備える。本発明のパワーモジュールの製造方法は、第１のリードフレームを第１の電極に電気的及び機械的に接続することを備える。本発明のパワーモジュールの製造方法は、第２のリードフレームを第１の導電部に電気的及び機械的に接続することを備える。【０００８】
本発明のパワーエレクトロニクス機器は、上記のパワーモジュールと、パワーモジュールを収容するケースとを備える。ケースは第１のバスバー及び第２のバスバーを含む。第１のバスバー及び第２のバスバーは、それぞれ、第１のリードフレーム及び第２のリードフレームに電気的及び機械的に接続される。【０００９】
本発明のパワーエレクトロニクス機器の製造方法は、第１の導電部を有する第１の基板上に、第１の電極と第２の電極とを含む第１のパワー半導体素子と、第１のパワー半導体素子を囲みかつ１つ以上の第１の受容部を含む樹脂フレームとを配置することを備える。第１の基板上に第１のパワー半導体素子を配置することは、第１のパワー半導体素子の第２の電極を第１の導電部に電気的及び機械的に接続することを含む。本発明のパワーエレクトロニクス機器の製造方法は、第２のリードフレームを第１の導電部に電気的及び機械的に接続することを備える。本発明のパワーエレクトロニクス機器の製造方法は、第１のバスバー、第２のバスバー及び第３の受容部を含むケース内に、第１の基板を収容することを備える。本発明のパワーエレクトロニクス機器の製造方法は、第１の受容部及び第３の受容部が第１のリードフレームの一部を受け入れ、第１の受容部及び第３の受容部が第１のリードフレームの第１の主面に対向し、かつ、第１の主面が第１の電極に対向するように、第１の受容部及び第３の受容部に対して第１のリードフレームを位置決めすることを備える。本発明のパワーエレクトロニクス機器の製造方法は、第１のリードフレームを第１の電極に電気的及び機械的に接続することを備える。本発明のパワーエレクトロニクス機器の製造方法は、第１のリードフレームを第１のバスバーに電気的及び機械的に接続することを備える。本発明のパワーエレクトロニクス機器の製造方法は、第２のリードフレームを第２のバスバーに電気的及び機械的に接続することを備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のパワーモジュールは、金属製リボン及び金属製ワイヤではなく、第１のリードフレーム及び第２のリードフレームを備える。そのため、本発明のパワーモジュールは、十分に高い信頼性を有する。さらに、本発明のパワーモジュールでは、第１の受容部が第１のリードフレームの一部を受け入れることによって、第１のリードフレームは樹脂フレーム及び第１のパワー半導体素子に対して位置合わせされる。本発明のパワーモジュールにおいて、第１のリードフレームをアライメントするための治具を受け入れる空間を確保する必要がない。本発明のパワーモジュールは、小型化され得る。【００１１】
本発明のパワーモジュールの製造方法は、第１のリードフレームを第１の電極に電気的及び機械的に接続することと、第２のリードフレームを第１の導電部に電気的及び機械的に接続することとを備える。そのため、本発明のパワーモジュールの製造方法によれば、十分に高い信頼性を有するパワーモジュールが製造され得る。さらに、本発明のパワーモジュールの製造方法は、第１の受容部が第１のリードフレームの一部を受け入れ、第１の受容部が第１のリードフレームの第１の主面に対向し、かつ、第１の主面が第１の電極に対向するように、第１の受容部に対して第１のリードフレームを位置決めすることを備える。本発明のパワーモジュールの製造方法において、第１のリードフレームをアライメントするための治具を受け入れる空間を確保する必要がない。本発明のパワーモジュールの製造方法によれば、小型化され得るパワーモジュールが製造され得る。【００１２】
本発明のパワーエレクトロニクス機器は、上記のパワーモジュールを備える。そのため、本発明のパワーエレクトロニクス機器は、十分に高い信頼性を有し、かつ、小型化され得る。【００１３】
本発明のパワーエレクトロニクス機器の製造方法は、第１のリードフレームを第１のバスバーに電気的及び機械的に接続することと、第２のリードフレームを第２のバスバーに電気的及び機械的に接続することとを備える。本発明のパワーエレクトロニクス機器の製造方法によれば、十分に高い信頼性を有するパワーエレクトロニクス機器が製造され得る。さらに、本発明のパワーエレクトロニクス機器の製造方法は、第１の受容部及び第３の受容部が第１のリードフレームの一部を受け入れ、第１の受容部及び第３の受容部が第１のリードフレームの第１の主面に対向し、かつ、第１の主面が第１の電極に対向するように、第１の受容部及び第３の受容部に対して第１のリードフレームを位置決めすることを備える。本発明のパワーエレクトロニクス機器の製造方法において、第１のリードフレームをアライメントするための治具を受け入れる空間を確保する必要がない。本発明のパワーエレクトロニクス機器の製造方法によれば、小型化され得るパワーエレクトロニクス機器が製造され得る。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態１に係るパワーモジュールの概略平面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るパワーモジュールの、図１に示す断面線ＩＩ−ＩＩにおける概略断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係るパワーモジュールの製造方法の一工程を示す概略平面図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係るパワーモジュールの製造方法の一工程の、図３に示す断面線ＩＶ−ＩＶにおける概略断面図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係るパワーモジュールの製造方法における、図３に示す工程の次工程を示す概略平面図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係るパワーモジュールの製造方法の一工程の、図５に示す断面線ＶＩ−ＶＩにおける概略断面図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係るパワーモジュールの製造方法における、図５に示す工程の次工程を示す概略平面図である。
【図８】本発明の実施の形態１に係るパワーモジュールの製造方法の一工程の、図７に示す断面線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩにおける概略断面図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係るパワーモジュールの概略平面図である。
【図１０】本発明の実施の形態３に係るパワーモジュールの概略平面図である。
【図１１】本発明の実施の形態３に係るパワーモジュールの、図１０に示す断面線ＸＩ−ＸＩにおける概略断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態４にパワーモジュールの概略断面図である。
【図１３】本発明の実施の形態５に係るパワーモジュールの概略平面図である。
【図１４】本発明の実施の形態５に係るパワーモジュールの、図１３に示す断面線ＸＩＶ−ＸＩＶにおける概略断面図である。
【図１５】本発明の実施の形態６に係るパワーモジュールの概略平面図である。
【図１６】本発明の実施の形態６にパワーモジュールの、図１５に示す断面線ＸＶＩ−ＸＶＩにおける概略断面図である。
【図１７】本発明の実施の形態７に係るパワーモジュールの概略断面図である。
【図１８】本発明の実施の形態８に係るパワーモジュールの概略断面図である。
【図１９】本発明の実施の形態９に係るパワーエレクトロニクス機器の概略断面図である。
【図２０】本発明の実施の形態１０に係るパワーエレクトロニクス機器の概略断面図である。
【図２１】本発明の実施の形態１０に係るパワーエレクトロニクス機器の製造方法の一工程を示す概略断面図である。
【図２２】本発明の実施の形態１０に係るパワーエレクトロニクス機器の製造方法における、図２１に示す工程の次工程を示す概略断面図である。
【図２３】本発明の実施の形態１０に係るパワーエレクトロニクス機器の製造方法における、図２２に示す工程の次工程を示す概略断面図である。
【図２４】本発明の実施の形態１０に係るパワーエレクトロニクス機器の製造方法における、図２３に示す工程の次工程を示す概略断面図である。
【図２５】本発明の実施の形態１０に係るパワーエレクトロニクス機器の製造方法における、図２４に示す工程の次工程を示す概略断面図である。
【図２６】本発明の実施の形態１０に係るパワーエレクトロニクス機器の製造方法における、図２５に示す工程の次工程を示す概略断面図である。
【図２７】本発明の実施の形態１１に係るパワーモジュールの概略平面図である。
【図２８】本発明の実施の形態１１に係るパワーモジュールの、図２７に示す断面線ＸＸＶＩＩＩ−ＸＸＶＩＩＩにおける概略断面図である。
【図２９】本発明の実施の形態１１に係るパワーモジュールの、図２７に示す断面線ＸＸＩＸ−ＸＸＩＸにおける概略断面図である。
【図３０】本発明の実施の形態１１の第１の変形例に係るパワーモジュールの概略平面図である。
【図３１】本発明の実施の形態１１の第２の変形例に係るパワーモジュールの概略平面図である。
【図３２】本発明の実施の形態１１の第３の変形例に係るパワーモジュールの概略平面図である。
【図３３】本発明の実施の形態１１の第４の変形例に係るパワーモジュールの概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、同一の構成には同一の参照番号を付し、その説明は繰り返さない。
【００１６】
実施の形態１．
図１及び図２を参照して、実施の形態１に係るパワーモジュール１を説明する。本実施の形態のパワーモジュール１は、第１の基板１０と、樹脂フレーム２０と、第１のパワー半導体素子４０と、第１のリードフレーム５０と、第２のリードフレーム６０とを主に備える。本実施の形態のパワーモジュール１は、封止樹脂体７０をさらに備えてもよい。
【００１７】
第１の基板１０は、第１の絶縁板１１と、第１の絶縁板１１の表面上の第１の導電部１２と、第１の絶縁板１１の裏面上の導電部１３とを有する。第１の基板１０は、第１の方向（ｘ方向）と第１の方向（ｘ方向）に直交する第２の方向（ｙ方向）とに延在してもよい。第１の絶縁板１１は、例えば、アルミナ、窒化アルミもしくは窒化ケイ素等のセラミック、または高い熱伝導性を有する樹脂で構成されてもよい。第１の導電部１２及び導電部１３は、銅またはアルミニウムのような金属で構成されてもよい。第１の基板１０が反ることを防止するために、第１の導電部１２及び導電部１３は、第１の絶縁板１１を基準として、実質的に対称な形状を有してもよい。第１の導電部１２がはんだ４６によって食われることと、第１の導電部１２及び導電部１３が酸化されることとを防ぐために、第１の導電部１２及び導電部１３の表面に、ニッケル層が施されてもよい。
【００１８】
第１のパワー半導体素子４０は、例えば、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）または金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）のような半導体スイッチング素子であってもよいし、還流ダイオード（ＦＷＤ）であってもよい。第１のパワー半導体素子４０は、シリコン、シリコンカーバイドまたは窒化ガリウムのような半導体材料から構成されてもよい。第１のパワー半導体素子４０は、第１の電極４４と、第２の電極４３とを含む。第２の電極４３は、はんだ４６によって、第１の導電部１２に電気的及び機械的に接続される。はんだ４６は、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系はんだのような鉛フリーはんだであってもよい。第２の電極４３は、低融点金属を含む液相拡散接合層または銀ペーストのような他の導電性接合部材を用いて、第１の導電部１２に電気的及び機械的に接続されてもよい。
【００１９】
第１のリードフレーム５０は、第１のパワー半導体素子４０に向けて流れる大電流の主経路である。第１のリードフレーム５０は、銅またはアルミニウムのような、高い電気伝導度と高い熱伝導度とを有する材料で構成されてもよい。第１のリードフレーム５０がはんだのような導電性接合部材４７によって食われることと、第１のリードフレーム５０が酸化されることとを防ぐために、第１のリードフレーム５０の表面に、ニッケル層が施されてもよい。
【００２０】
第１のリードフレーム５０は、第１の基板１０に面する第１のリードフレーム部５１と、第１のリードフレーム部５１に交差するように延在する第２のリードフレーム部５２とを含んでもよい。第１のリードフレーム部５１は、第１の方向（ｘ方向）と第１の方向（ｘ方向）に直交する第２の方向（ｙ方向）とに延在してもよい。第２のリードフレーム部５２は、第２の方向（ｙ方向）と第１の方向（ｘ方向）及び第２の方向（ｙ方向）に直交する第３の方向（ｚ方向）とに延在してもよい。第１のリードフレーム５０は、第１の電極４４に対向する第１の主面５３を有する。特定的には、第１のリードフレーム部５１は、第１の電極４４に対向する第１の主面５３を有する。第１の主面５３は、第１の方向（ｘ方向）と第１の方向（ｘ方向）に直交する第２の方向（ｙ方向）とに延在してもよい。
【００２１】
第１のリードフレーム部５１は、第１の端部５５と、第１の端部５５と反対側の第２の端部５６とを有する。第１の端部５５及び第２の端部５６は、第１の方向（ｘ方向）における第１のリードフレーム部５１の両端部であってもよい。第２のリードフレーム部５２は、第２の端部５６において、第１のリードフレーム部５１に接続されてもよい。第１のリードフレーム部５１は、第１の側面５７と、第１の側面５７と反対側の第１の側面５８とを有する。第１の側面５７，５８の各々は、第１の端部５５と第２の端部５６とを接続する。第１の側面５７，５８は、第１の主面５３に交差する。特定的には、第１の側面５７，５８は、第１の主面５３に直交してもよい。第１の側面５７，５８は、第１のリードフレーム５０（第１のリードフレーム部５１）の長手方向に延在している。
【００２２】
第１のリードフレーム５０は、導電性接合部材４７によって、第１のパワー半導体素子４０の第１の電極４４に電気的及び機械的に接続される。特定的には、第１のリードフレーム５０の第１の主面５３は、導電性接合部材４７によって、第１のパワー半導体素子４０の第１の電極４４に電気的及び機械的に接続される。第１のリードフレーム部５１は、導電性接合部材４７によって、第１のパワー半導体素子４０の第１の電極４４に電気的及び機械的に接続される。導電性接合部材４７は、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系はんだのような鉛フリーはんだ、銀ペースト、または低融点金属を含む液相拡散接合層であってもよい。接合強度、導電性及び接合厚みのばらつきの吸収の観点から、導電性接合部材４７は、好ましくは、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系はんだのような鉛フリーはんだである。
【００２３】
図１を参照して、第２のリードフレーム６０は、第１の導電部１２に電気的及び機械的に接続される。特定的には、第２のリードフレーム６０は、導電性接合部材６５によって、第１の導電部１２に電気的及び機械的に接続される。第２のリードフレーム６０は、銅またはアルミニウムのような、高い電気伝導度と高い熱伝導度とを有する材料で構成されてもよい。第２のリードフレーム６０がはんだのような導電性接合部材６５によって食われることと、第２のリードフレーム６０が酸化されることとを防ぐために、第２のリードフレーム６０の表面に、ニッケル層が施されてもよい。導電性接合部材６５は、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系はんだのような鉛フリーはんだ、銀ペースト、または低融点金属を含む液相拡散接合層であってもよい。接合強度、導電性及び接合厚みのばらつきの吸収の観点から、導電性接合部材６５は、好ましくは、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系はんだのような鉛フリーはんだである。
【００２４】
樹脂フレーム２０は、第１のパワー半導体素子４０を囲むように、第１の基板１０上に配置される。特定的には、樹脂フレーム２０は、第１の基板１０の第１の導電部１２上に配置される。樹脂フレーム２０は、例えば、エポキシ樹脂、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）のような、電気的絶縁性を有しかつ１２５℃以上の耐熱温度を有する材料で構成されてもよい。樹脂フレーム２０は、シリコン接着剤またはエポキシ接着剤のような、２５０℃以上の耐熱温度を有する接着剤３９を用いて、第１の基板１０上に固着されてもよい。
【００２５】
樹脂フレーム２０は、第１のリードフレーム５０の第１の主面５３に対向する１つ以上の第１の受容部（２４，２７）を有する。第１の受容部（２４，２７）は、樹脂フレーム２０に形成された第１の窪み部２４，２７であってもよい。１つ以上の第１の窪み部２４，２７は、第１のリードフレーム５０の一部を受け入れる。樹脂フレーム２０自体の内部には、第１のリードフレーム５０は存在しない。樹脂フレーム２０自体は第１のリードフレーム５０を含んでいない。第１のリードフレーム５０は、樹脂フレーム２０に直接固定されていない。第１のリードフレーム５０は、１つ以上の第１の窪み部２４，２７に接触してもよい。特定的には、第１のリードフレーム５０は、１つ以上の第１の窪み部２４，２７の底面、すなわち、第１の基板１０に最も近い１つ以上の第１の窪み部２４，２７の面に接触してもよい。第１のリードフレーム５０は、１つ以上の第１の窪み部２４，２７から離れてもよく、１つ以上の第１の窪み部２４，２７の上方（＋ｚ方向）に位置してもよい。特定的には、第１のリードフレーム５０は、１つ以上の第１の窪み部２４，２７の底面から離れてもよい。１つ以上の第１の窪み部２４，２７は、第１の主面５３に直交する第３の方向（ｚ方向）において、第１のリードフレーム５０をアライメントすることができる。
【００２６】
特定的には、１つ以上の第１の窪み部２４，２７は、第１のリードフレーム５０の１つ以上の端部（第１の端部５５、第２の端部５６）を受け入れてもよい。第１の窪み部２４は、第１のリードフレーム５０の第１の端部５５を受け入れてもよい。第１の窪み部２７は、第１のリードフレーム５０の第２の端部５６を受け入れてもよい。第１のリードフレーム５０を第１のパワー半導体素子４０に電気的及び機械的に接続するために、第１のリードフレーム５０が第１のパワー半導体素子４０の上方（＋ｚ方向）から第１のパワー半導体素子４０に向けて動かされる時に、１つ以上の第１の窪み部２４，２７は、第１のリードフレーム５０が第１のパワー半導体素子４０に衝突しないように構成されてもよい。例えば、１つ以上の第１の窪み部２４，２７の底面と第１の基板１０の表面（第１の導電部１２の表面）との間の距離は、第１のパワー半導体素子４０の第２の電極４３の表面と第１の基板１０の表面（第１の導電部１２の表面）との間の距離よりも大きくてもよい。
【００２７】
図１を参照して、１つ以上の第１の窪み部２４，２７は、第１のリードフレーム５０の第１の側面５７，５８にさらに対向してもよい。本明細書において、１つ以上の第１の窪み部２４，２７が第１のリードフレーム５０の第１の側面５７，５８に対向することは、１つ以上の第１の窪み部２４，２７が一対の第１の側面５７，５８の少なくとも１つに対向することを意味する。１つ以上の第１の窪み部２４，２７は、第１のリードフレーム５０の短手方向である第２の方向（ｙ方向）において、第１のリードフレーム５０をアライメントすることができる。１つ以上の第１の窪み部２４，２７は、第１の主面５３及び第１の側面５７，５８に交差する第１のリードフレーム５０の面（例えば、第２の側面５９）にさらに対向してもよい。１つ以上の第１の窪み部２４，２７は、第１のリードフレーム５０の長手方向である第１の方向（ｘ方向）において、第１のリードフレーム５０をアライメントすることができる。１つ以上の第１の窪み部２４，２７は、第１の側面５７，５８と第１の主面５３及び第１の側面５７，５８に交差する第１のリードフレーム５０の面（例えば、第２の側面５９）との少なくとも１つに対向してもよい。
【００２８】
本実施の形態のパワーモジュール１は、封止樹脂体７０によって封止されてもよい。封止樹脂体７０は、電気的絶縁性を有する。封止樹脂体７０は、例えば、エポキシ樹脂から構成されてもよい。封止樹脂体７０は、トランスファーモールド法により形成されてもよい。第１のリードフレーム５０の一部は、封止樹脂体７０から突出している。第２のリードフレーム６０の一部は、封止樹脂体７０から突出している。
【００２９】
図１から図８を参照して、本実施の形態のパワーモジュール１の製造方法を説明する。
図３から図６を参照して、本実施の形態のパワーモジュール１の製造方法は、第１の基板１０上に、第１のパワー半導体素子４０と樹脂フレーム２０とを配置することを備える。第１のパワー半導体素子４０は、第１の電極４４と第２の電極４３とを含む。樹脂フレーム２０は、第１のパワー半導体素子４０を囲みかつ１つ以上の第１の窪み部２４，２７を含む。
【００３０】
特定的には、図３及び図４に示されるように、第１の基板１０上に、第１の電極４４と第２の電極４３とを含む第１のパワー半導体素子４０を配置する。はんだ４６を用いて、第１の基板１０の第１の導電部１２に、第１のパワー半導体素子４０の第２の電極４３を電気的及び機械的に接続することによって、第１の基板１０上に、第１のパワー半導体素子４０を接合してもよい。
【００３１】
図５及び図６に示されるように、はんだのような導電性接合部材６５を用いて、第２のリードフレーム６０（図示せず）が第１の導電部１２に電気的及び機械的に接続されてもよい。接着剤３９を用いて、樹脂フレーム２０が第１の基板１０上に固着されてもよい。第２のリードフレーム６０の一部は樹脂フレーム２０に一体化されてもよい。
【００３２】
図７及び図８を参照して、本実施の形態のパワーモジュール１の製造方法は、１つ以上の第１の窪み部２４，２７が第１のリードフレーム５０の一部を受け入れ、第１の窪み部２４，２７が第１のリードフレーム５０の第１の主面５３に対向し、かつ、第１の主面５３が第１の電極４４に対向するように、１つ以上の第１の窪み部２４，２７に対して第１のリードフレーム５０を位置決めすることを備える。特定的には、１つ以上の第１の窪み部２４，２７は、第１のリードフレーム５０の１つ以上の端部（第１の端部５５、第２の端部５６）を受け入れてもよい。１つ以上の第１の窪み部２４，２７は、第３の方向（ｚ方向）において、第１のリードフレーム５０をアライメントすることができる。さらに特定的には、１つ以上の第１の窪み部２４，２７は、第１のリードフレーム５０の第１の側面５７，５８に対向してもよい。１つ以上の第１の窪み部２４，２７は、第２の方向（ｙ方向）において、第１のリードフレーム５０をアライメントすることができる。１つ以上の第１の窪み部２４，２７は、第１の主面５３及び第１の側面５７，５８に交差する第１のリードフレーム５０の面（例えば、第２の側面５９）にさらに対向してもよい。１つ以上の第１の窪み部２４，２７は、第１の方向（ｘ方向）において、第１のリードフレーム５０をアライメントすることができる。
【００３３】
図７及び図８を参照して、本実施の形態のパワーモジュール１の製造方法は、第１のリードフレーム５０を第１の電極４４に電気的及び機械的に接続することをさらに備える。具体的には、はんだリフロー工程により、はんだのような導電性接合部材４７を用いて、第１のリードフレーム５０を第１の電極４４に電気的及び機械的に接続する。
【００３４】
本実施の形態のパワーモジュール１及びその製造方法の効果を説明する。
本実施の形態のパワーモジュール１は、第１の基板１０と、第１のパワー半導体素子４０と、樹脂フレーム２０と、第１のリードフレーム５０と、第２のリードフレーム６０とを備える。第１の基板１０は、第１の導電部１２を有する。第１のパワー半導体素子４０は、第１の電極４４と、第１の導電部１２に電気的及び機械的に接続される第２の電極４３とを含む。樹脂フレーム２０は、第１のパワー半導体素子４０を囲むように第１の基板１０上に配置される。第１のリードフレーム５０は、第１の電極４４に電気的及び機械的に接続される。第１のリードフレーム５０は、第１のパワー半導体素子４０の第１の電極４４に対向する第１の主面５３と、第１の主面５３に交差しかつ第１のリードフレーム５０の長手方向に延在する第１の側面５７，５８とを有する。第２のリードフレーム６０は、第１の導電部１２に電気的及び機械的に接続される。樹脂フレーム２０は、第１のリードフレーム５０の第１の主面５３に対向する１つ以上の第１の受容部（２４，２７）を含む。第１の受容部（２４，２７）は、第１のリードフレーム５０の一部を受け入れる。第１の受容部（２４，２７）は、第１の主面５３に対向する樹脂フレーム２０に形成された第１の窪み部２４，２７であってもよい。
【００３５】
本実施の形態のパワーモジュール１は、第１のパワー半導体素子４０に大電流を流すために、金属製リボン及び金属製ワイヤではなく、第１のリードフレーム５０及び第２のリードフレーム６０を備える。そのため、本実施の形態のパワーモジュール１は、例えば、熱サイクル試験において、十分に高い信頼性を有する。さらに、本実施の形態のパワーモジュール１では、第１の受容部（２４，２７）が第１のリードフレーム５０の一部を受け入れることによって、第１のリードフレーム５０は樹脂フレーム２０及び第１のパワー半導体素子４０に対して位置合わせされる。本実施の形態のパワーモジュール１において、第１のリードフレーム５０をアライメントするための治具を受け入れる空間を確保する必要がない。本実施の形態のパワーモジュール１は、小型化され得る。
【００３６】
本実施の形態のパワーモジュール１では、第１の受容部（２４，２７）は、第１のリードフレーム５０の一部を受け入れる。第１のリードフレーム５０は、樹脂フレーム２０に直接固定されていない。そのため、本実施の形態のパワーモジュール１では、第１のリードフレーム５０の設計の自由度が向上され得る。
【００３７】
本実施の形態のパワーモジュール１では、第１の受容部（２４，２７）は、第１のリードフレーム５０の１つ以上の端部（第１の端部５５、第２の端部５６）を受け入れてもよい。そのため、本実施の形態のパワーモジュール１は、十分に高い信頼性を有するとともに、小型化され得る。
【００３８】
本実施の形態のパワーモジュール１では、第１の受容部（２４，２７）は、第１のリードフレーム５０の第１の側面５７，５８にさらに対向してもよい。第１の受容部（２４，２７）は、第１のリードフレーム５０の第１の側面５７，５８の法線方向、例えば、第２の方向（ｙ方向）において、第１のリードフレーム５０をアライメントし得る。本実施の形態のパワーモジュール１によれば、第１のリードフレーム５０が樹脂フレーム２０及び第１のパワー半導体素子４０に対してさらに高い精度でアライメントされ得る。
【００３９】
本実施の形態のパワーモジュール１の製造方法は、第１の導電部１２を有する第１の基板１０上に、第１の電極４４と第２の電極４３とを含む第１のパワー半導体素子４０と、第１のパワー半導体素子４０を囲みかつ１つ以上の第１の受容部（２４，２７）を含む樹脂フレーム２０とを配置することを備える。本実施の形態のパワーモジュール１の製造方法は、第１の受容部（２４，２７）が第１のリードフレーム５０の一部を受け入れ、第１の受容部（２４，２７）が第１のリードフレーム５０の第１の主面５３に対向し、かつ、第１の主面５３が第１の電極４４に対向するように、第１の受容部（２４，２７）に対して第１のリードフレーム５０を位置決めすることを備える。本実施の形態のパワーモジュール１の製造方法は、第１のリードフレーム５０を第１の電極４４に電気的及び機械的に接続することを備える。本実施の形態のパワーモジュール１の製造方法は、第２のリードフレーム６０を第１の導電部１２に電気的及び機械的に接続することを備える。第１の基板１０上に第１のパワー半導体素子４０を配置することは、第１のパワー半導体素子４０の第２の電極４３を第１の導電部１２に電気的及び機械的に接続することを含む。
【００４０】
本実施の形態のパワーモジュール１の製造方法は、第１のリードフレーム５０を第１の電極４４に電気的及び機械的に接続することと、第２のリードフレーム６０を第１の導電部１２に電気的及び機械的に接続することとを備える。本実施の形態のパワーモジュール１の製造方法によれば、例えば、熱サイクル試験において、十分に高い信頼性を有するパワーモジュール１が製造され得る。さらに、本実施の形態のパワーモジュール１の製造方法は、第１の受容部（２４，２７）が第１のリードフレーム５０の一部を受け入れ、第１の受容部（２４，２７）が第１のリードフレーム５０の第１の主面５３に対向し、かつ、第１の主面５３が第１の電極４４に対向するように、第１の受容部（２４，２７）に対して第１のリードフレーム５０を位置決めすることを備える。本実施の形態のパワーモジュール１の製造方法において、第１のリードフレーム５０をアライメントするための治具を受け入れる空間を確保する必要がない。本実施の形態のパワーモジュール１の製造方法によれば、小型化され得るパワーモジュール１が製造され得る。
【００４１】
本実施の形態のパワーモジュール１の製造方法では、第１の受容部（２４，２７）によって、第１のリードフレーム５０が、容易かつ確実に、第１のパワー半導体素子４０の第１の電極４４に接合され得る。本実施の形態のパワーモジュール１の製造方法は、向上された生産性を有する。
【００４２】
本実施の形態のパワーモジュール１の製造方法は、第１の受容部（２４，２７）が第１のリードフレーム５０の一部を受け入れるように、第１の受容部（２４，２７）に対して第１のリードフレーム５０を位置決めすることを備える。第１のリードフレーム５０は、樹脂フレーム２０に直接固定されていない。そのため、本実施の形態のパワーモジュール１の製造方法では、第１のリードフレーム５０の設計の自由度が向上され得る。
【００４３】
本実施の形態の変形例を説明する。本実施の形態の変形例では、樹脂フレーム２０は、第２のリードフレーム６０を受け入れる第１の受容部をさらに含んでもよい。本実施の形態の変形例のパワーモジュールにおいて、第２のリードフレーム６０をアライメントするための治具を受け入れる空間を確保する必要がない。本実施の形態の変形例のパワーモジュールによれば、さらに小型化され得るパワーモジュールが製造され得る。
【００４４】
実施の形態２．
図９を参照して、実施の形態２に係るパワーモジュール１ａを説明する。本実施の形態のパワーモジュール１ａは、基本的には、実施の形態１のパワーモジュール１と同様の構成を備えるが、主に以下の点で異なる。
【００４５】
本実施の形態のパワーモジュール１ａでは、第１のリードフレーム５０ａは、１つ以上の端部（第１の端部５５）に、１つ以上の第１の突出部２５ａ及び１つ以上の第１の凹部５５ａの一方を含む。樹脂フレーム２０ａは、第１の窪み部２４に、１つ以上の第１の突出部２５ａ及び１つ以上の第１の凹部５５ａの他方を含む、１つ以上の第１の突出部２５ａは１つ以上の第１の凹部５５ａに嵌まる。本明細書において、１つ以上の第１の突出部２５ａが１つ以上の第１の凹部５５ａに嵌まることは、１つ以上の第１の突出部２５ａが１つ以上の第１の凹部５５ａに遊嵌することを含む。
【００４６】
特定的には、第１のリードフレーム５０ａの第１の端部５５は、第１の凹部５５ａを含んでもよい。第１の凹部５５ａは、第１のリードフレーム５０ａの第１の主面５３に交差する方向、例えば、第３の方向（ｚ方向）に、第１のリードフレーム５０ａを貫通してもよいし、貫通しなくてもよい。樹脂フレーム２０ａは、第１の窪み部２４に、第１の突出部２５ａを含んでもよい。樹脂フレーム２０ａは、第１のリードフレーム５０ａの長手方向である第１の方向（ｘ方向）に突出する第１の突出部２５ａを含んでもよい。
【００４７】
本実施の形態のパワーモジュール１ａでは、第１のリードフレーム５０ａは、第１のリードフレーム５０ａの第１の側面５７，５８に、１つ以上の第２の突出部２８ａ，２９ａ及び１つ以上の第２の凹部５７ａ，５８ａの一方を含む。樹脂フレーム２０ａは、第１の窪み部２７に、１つ以上の第２の突出部２８ａ，２９ａ及び１つ以上の第２の凹部５７ａ，５８ａの他方を含む。１つ以上の第２の突出部２８ａ，２９ａは１つ以上の第２の凹部５７ａ，５８ａに嵌まる。本明細書において、１つ以上の第２の突出部２８ａ，２９ａが１つ以上の第２の凹部５７ａ，５８ａに嵌まることは、１つ以上の第２の突出部２８ａ，２９ａが１つ以上の第２の凹部５７ａ，５８ａに遊嵌することを含む。
【００４８】
特定的には、第１のリードフレーム５０ａの第１の側面５７，５８は、第２の凹部５７ａ，５８ａを含んでもよい。さらに特定的には、第１のリードフレーム５０ａの第２の端部５６の第１の側面５７は、第２の凹部５７ａを含んでもよい。第１のリードフレーム５０ａの第２の端部５６の第１の側面５８は、第２の凹部５８ａを含んでもよい。第２の凹部５７ａ，５８ａは、第１のリードフレーム５０ａの第１の主面５３に交差する方向、例えば、第３の方向（ｚ方向）に、第１のリードフレーム５０ａを貫通してもよいし、貫通しなくてもよい。樹脂フレーム２０ａは、第１の窪み部２７に、第２の突出部２８ａ，２９ａを含んでもよい。樹脂フレーム２０ａは、第１のリードフレーム５０ａの短手方向である第２の方向（ｙ方向）に突出する第２の突出部２８ａ，２９ａを含んでもよい。
【００４９】
本実施の形態のパワーモジュール１ａの効果を説明する。本実施の形態のパワーモジュール１ａは、実施の形態１のパワーモジュール１の効果に加えて、以下の効果を奏する。
【００５０】
本実施の形態のパワーモジュール１ａでは、第１のリードフレーム５０ａは、１つ以上の端部（第１の端部５５）に、第１の突出部２５ａ及び第１の凹部５５ａの一方を含む。樹脂フレーム２０ａは、第１の受容部（２４）に、第１の突出部２５ａ及び第１の凹部５５ａの他方を含む。第１の突出部２５ａは第１の凹部５５ａに嵌まる。第１の突出部２５ａ及び第１の凹部５５ａは、例えば、第１のリードフレーム５０ａの短手方向である第２の方向（ｙ方向）において、第１のリードフレーム５０ａをアライメントし得る。本実施の形態のパワーモジュール１ａによれば、第１のリードフレーム５０ａが樹脂フレーム２０ａ及び第１のパワー半導体素子４０に対してさらに高い精度でアライメントされ得る。
【００５１】
本実施の形態のパワーモジュール１ａでは、第１のリードフレーム５０ａは、第１のリードフレーム５０ａの第１の側面５７，５８に、第２の突出部２８ａ，２９ａ及び第２の凹部５７ａ，５８ａの一方を含む。樹脂フレーム２０ａは、第１の受容部（２７）に、第２の突出部２８ａ，２９ａ及び第２の凹部５７ａ，５８ａの他方を含む。第２の突出部２８ａ，２９ａは第２の凹部５７ａ，５８ａに嵌まる。第２の突出部２８ａ，２９ａ及び第２の凹部５７ａ，５８ａは、例えば、第１のリードフレーム５０ａの長手方向である第１の方向（ｘ方向）において、第１のリードフレーム５０ａをアライメントし得る。本実施の形態のパワーモジュール１ａによれば、第１のリードフレーム５０ａが樹脂フレーム２０ａ及び第１のパワー半導体素子４０に対してさらに高い精度でアライメントされ得る。
【００５２】
実施の形態３．
図１０及び図１１を参照して、実施の形態３に係るパワーモジュール１ｂを説明する。本実施の形態のパワーモジュール１ｂは、基本的には、実施の形態１のパワーモジュール１と同様の構成を備えるが、主に以下の点で異なる。
【００５３】
本実施の形態のパワーモジュール１ｂでは、第１のリードフレーム５０ｂは、第１のリードフレーム５０ｂの第１の主面５３に、１つ以上の第３の突出部２５ｂ，２８ｂ及び１つ以上の第１の孔５５ｂ，５６ｂの一方を含む。樹脂フレーム２０ｂは、第１の窪み部２４，２７に、１つ以上の第３の突出部２５ｂ，２８ｂ及び１つ以上の第１の孔５５ｂ，５６ｂの他方を含む。１つ以上の第３の突出部２５ｂ，２８ｂは１つ以上の第１の孔５５ｂ，５６ｂに嵌まる。本明細書において、１つ以上の第３の突出部２５ｂ，２８ｂが１つ以上の第１の孔５５ｂ，５６ｂに嵌まることは、１つ以上の第３の突出部２５ｂ，２８ｂが１つ以上の第１の孔５５ｂ，５６ｂに遊嵌することを含む。
【００５４】
特定的には、第１のリードフレーム５０ｂは、第１のリードフレーム５０ｂの第１の主面５３に、第１の孔５５ｂ，５６ｂを含んでもよい。さらに特定的には、第１のリードフレーム５０ｂの第１の端部５５の第１の主面５３に、第１の孔５５ｂを含んでもよい。第１のリードフレーム５０ｂの第２の端部５６の第１の主面５３に、第１の孔５６ｂを含んでもよい。第１の孔５５ｂ，５６ｂは、第１のリードフレーム５０ｂの第１の主面５３に交差する方向、例えば、第１のリードフレーム５０ｂの第１の主面５３に直交する方向である第３の方向（ｚ方向）に、第１のリードフレーム５０ｂを貫通してもよいし、貫通しなくてもよい。樹脂フレーム２０ｂは、第１の窪み部２４，２７に、第３の突出部２５ｂ，２８ｂを含んでもよい。
【００５５】
本実施の形態のパワーモジュール１ｂの効果を説明する。本実施の形態のパワーモジュール１ｂは、実施の形態１のパワーモジュール１の効果に加えて、以下の効果を奏する。本実施の形態のパワーモジュール１ｂでは、第１のリードフレーム５０ｂは、第１のリードフレーム５０ｂの第１の主面５３に、第３の突出部２５ｂ，２８ｂ及び第１の孔５５ｂ，５６ｂの一方を含む。樹脂フレーム２０ｂは、第１の受容部（２４，２７）に、第３の突出部２５ｂ，２８ｂ及び第１の孔５５ｂ，５６ｂの他方を含む。第３の突出部２５ｂ，２８ｂは第１の孔５５ｂ，５６ｂに嵌まる。第３の突出部２５ｂ，２８ｂ及び第１の孔５５ｂ，５６ｂは、第１のリードフレーム５０ｂの短手方向である第２の方向（ｙ方向）と、第１のリードフレーム５０ｂの長手方向である第１の方向（ｘ方向）とにおいて、第１のリードフレーム５０ｂをアライメントし得る。本実施の形態のパワーモジュール１ｂによれば、第１のリードフレーム５０ｂが樹脂フレーム２０ｂ及び第１のパワー半導体素子４０に対してさらに高い精度でアライメントされ得る。
【００５６】
実施の形態４．
図１２を参照して、実施の形態４に係るパワーモジュール１ｃを説明する。本実施の形態のパワーモジュール１ｃは、基本的には、実施の形態１のパワーモジュール１と同様の構成を備えるが、主に以下の点で異なる。
【００５７】
本実施の形態のパワーモジュール１ｃでは、樹脂フレーム２０ｃは、第１の基板１０に対向して配置される金属膜３５をさらに含む。樹脂フレーム２０ｃは、金属膜３５に接合されるはんだ３９ｃを介して、第１の基板１０に固定される。特定的には、樹脂フレーム２０ｃは、金属膜３５に接合されるはんだ３９ｃを介して、第１の導電部１２に固定される。金属膜３５は、銅、ニッケル、金または銀のような、はんだ接合が可能な金属から構成される。
【００５８】
本実施の形態のパワーモジュール１ｃの製造方法を説明する。本実施の形態のパワーモジュール１ｃの製造方法は、基本的には、実施の形態１のパワーモジュール１の製造方法と同様の工程を備えるが、主に以下の点で異なる。
【００５９】
本実施の形態のパワーモジュール１ｃの製造方法は、第１の基板１０上に、はんだ４６のプリフォーム及びはんだ３９ｃのプリフォームを介して、第１のパワー半導体素子４０及び樹脂フレーム２０ｃを載置することを備える。本実施の形態のパワーモジュール１ｃの製造方法は、はんだリフロー工程により、はんだ３９ｃ，４６を用いて、第１のパワー半導体素子４０及び樹脂フレーム２０ｃを、一括して、第１の基板１０に固定することを備える。こうして、第１のパワー半導体素子４０は、第２の電極４３に接合されるはんだ４６を介して、第１の導電部１２に電気的及び機械的に接続される。樹脂フレーム２０ｃは、金属膜３５に接合されるはんだ３９ｃを介して、第１の基板１０に機械的に接続される。
【００６０】
本実施の形態のパワーモジュール１ｃの効果を説明する。本実施の形態のパワーモジュール１ｃは、実施の形態１のパワーモジュール１と同様の効果を奏するが、以下の点で異なる。本実施の形態のパワーモジュール１ｃでは、樹脂フレーム２０ｃは、第１の基板１０に対向して配置される金属膜３５をさらに含む。樹脂フレーム２０ｃは、金属膜３５に接合されるはんだ３９ｃを介して、第１の基板１０に固定される。本実施の形態のはんだ３９ｃの軟化温度は、実施の形態１の接着剤３９の軟化温度よりも高い。本実施の形態のパワーモジュール１ｃは、高い温度でも安定して動作し、さらに高い信頼性を有する。また、樹脂フレーム２０ｃ及び第１のパワー半導体素子４０は、はんだ３９ｃ，４６を用いて、一括して、第１の基板１０に固定され得る。本実施の形態のパワーモジュール１ｃは、パワーモジュール１ｃを製造するためのコスト及び時間を減少させることが可能な構造を有する。
【００６１】
本実施の形態のパワーモジュール１ｃの製造方法の効果を説明する。本実施の形態のパワーモジュール１ｃは、実施の形態１のパワーモジュール１の製造方法の効果に加えて、以下の効果を奏する。本実施の形態のパワーモジュール１ｃの製造方法では、第１のパワー半導体素子４０及び樹脂フレーム２０ｃは、はんだ３９ｃ，４６を用いて、一括して、第１の基板１０に固定され得る。本実施の形態のパワーモジュール１ｃの製造方法によれば、パワーモジュール１ｃを製造するためのコスト及び時間が減少され得る。
【００６２】
実施の形態５．
図１３及び図１４を参照して、実施の形態５に係るパワーモジュール１ｄを説明する。本実施の形態のパワーモジュール１ｄは、基本的には、実施の形態１のパワーモジュール１と同様の構成を備えるが、主に以下の点で異なる。
【００６３】
本実施の形態のパワーモジュール１ｄでは、樹脂フレーム２０ｄは、１つ以上の第４の突出部３７及び１つ以上の第２の孔１４の一方を含む。第１の基板１０は、１つ以上の第４の突出部３７及び１つ以上の第２の孔１４の他方を含む。特定的には、第１の導電部１２は、１つ以上の第４の突出部３７及び１つ以上の第２の孔１４の他方を含む。１つ以上の第４の突出部３７は１つ以上の第２の孔１４に嵌まる。
【００６４】
本実施の形態のパワーモジュール１ｄでは、樹脂フレーム２０ｄは、１つ以上の係止部３８を有する。１つ以上の係止部３８は、ツメ部または突起部であってもよい。１つ以上の係止部３８は、樹脂フレーム２０ｄから第１の基板１０の方向に突出してもよい。１つ以上の係止部３８は、樹脂フレーム２０ｄと同じ材料から構成されかつ樹脂フレーム２０ｄに一体化されてもよい。１つ以上の係止部３８は、第１の基板１０に係止する。特定的には、１つ以上の係止部３８は、第１の導電部１２に係止してもよい。
【００６５】
本実施の形態のパワーモジュール１ｄの効果を説明する。本実施の形態のパワーモジュール１ｄは、実施の形態１のパワーモジュール１の効果に加えて、以下の効果を奏する。
【００６６】
本実施の形態のパワーモジュール１ｄでは、第１の基板１０は、第４の突出部３７及び第２の孔１４の一方を含む。樹脂フレームは、第４の突出部３７及び第２の孔１４の他方を含む。第４の突出部３７は第２の孔１４に嵌まる。本実施の形態のパワーモジュール１ｄによれば、第４の突出部３７及び第２の孔１４は、第１の基板１０に対して樹脂フレーム２０ｄが正確にアライメントされることを可能にする。
【００６７】
本実施の形態のパワーモジュール１ｄでは、樹脂フレーム２０ｄは、１つ以上の係止部３８を有する。１つ以上の係止部３８は、第１の基板１０に係止する。本実施の形態のパワーモジュール１ｄによれば、１つ以上の係止部３８は、第１の基板１０に対して樹脂フレーム２０ｄが正確にアライメントされることを可能にする。さらに、樹脂フレーム２０ｄは、接着剤３９に加えて、１つ以上の係止部３８によっても、第１の基板１０に機械的に接続される。本実施の形態のパワーモジュール１ｄは、樹脂フレーム２０ｄと第１の基板１０との機械的接続強度が向上され得る。
【００６８】
実施の形態６．
図１５及び図１６を参照して、実施の形態６に係るパワーモジュール２を説明する。本実施の形態のパワーモジュール２は、基本的には、実施の形態１のパワーモジュール１と同様の構成を備えるが、主に以下の点で異なる。
【００６９】
本実施の形態のパワーモジュール２は、第２の基板１１０をさらに備える。第２の基板１１０は、例えば第１の方向（ｘ方向）に、第１の基板１０から間隔を空けて配置される。第２の基板１１０は、第２の絶縁板１１１と、第２の絶縁板１１１の表面上の第２の導電部１１２と、第２の絶縁板１１１の裏面上の導電部１１３とを有する。第２の基板１１０は、第１の方向（ｘ方向）と第１の方向（ｘ方向）に直交する第２の方向（ｙ方向）とに延在してもよい。第２の絶縁板１１１は、例えば、アルミナ、窒化アルミもしくは窒化ケイ素等のセラミック、または高い熱伝導性を有する樹脂で構成されてもよい。第２の導電部１１２は、第１の導電部１２から電気的に分離されている。導電部１１３は、導電部１３から電気的に分離されている。第２の導電部１１２及び導電部１１３は、銅またはアルミニウムのような金属で構成されてもよい。第２の基板１１０が反ることを防止するために、第２の導電部１１２及び導電部１１３は、第２の絶縁板１１１を基準として、実質的に対称な形状を有してもよい。第２の導電部１１２がはんだ１４６によって食われることと、第２の導電部１１２及び導電部１１３が酸化されることとを防ぐために、第２の導電部１１２及び導電部１１３の表面に、ニッケル層が施されてもよい。第２の基板１１０は、第１の基板１０と同じ構成を有してもよい。
【００７０】
本実施の形態のパワーモジュール２は、第２のパワー半導体素子１４０をさらに備える。第２のパワー半導体素子１４０は、例えば、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）または金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）のような半導体スイッチング素子であってもよいし、還流ダイオード（ＦＷＤ）であってもよい。第２のパワー半導体素子１４０は、シリコン、シリコンカーバイドまたは窒化ガリウムのような半導体材料から構成されてもよい。第２のパワー半導体素子１４０は、第３の電極１４４と、第４の電極１４３とを含む。第４の電極１４３は、はんだ１４６によって、第２の導電部１１２に電気的及び機械的に接続される。はんだ１４６は、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系はんだのような鉛フリーはんだであってもよい。第４の電極１４３は、低融点金属を含む液相拡散接合層または銀ペーストのような他の導電性接合部材を用いて、第２の導電部１１２に電気的及び機械的に接続されてもよい。第１のパワー半導体素子４０と第２のパワー半導体素子１４０とは、互いに、電気的に逆並列で接続されてもよい。
【００７１】
本実施の形態の第１のリードフレーム５０ｅは、第１の基板１０に面する第１のリードフレーム部５１ｅと、第１のリードフレーム部５１ｅに交差するように延在する第２のリードフレーム部５２とを含んでもよい。第１のリードフレーム５０ｅは、第１のパワー半導体素子４０の上方だけでなく、第２のパワー半導体素子１４０の上方にも延在してもよい。特定的には、第１のリードフレーム部５１ｅは、第１のパワー半導体素子４０の上方だけでなく、第２のパワー半導体素子１４０の上方にも延在してもよい。第１のリードフレーム５０ｅは、第３のリードフレーム１５０と電気的に分離されている。第１のリードフレーム部５１ｅは、第３のリードフレーム１５０と実質的に平行に延在してもよい。そのため、本実施の形態のパワーモジュール２は、低いインダクタンスを有し得る。第１のリードフレーム５０ｅの第１の主面５３の法線方向からの平面視において、第１のリードフレーム部５１ｅは、第３のリードフレーム１５０に重なってもよい。
【００７２】
本実施の形態のパワーモジュール２は、第３のリードフレーム１５０をさらに備える。第３のリードフレーム１５０は、第２のパワー半導体素子１４０に向けて流れる大電流の主経路である。第３のリードフレーム１５０は、銅またはアルミニウムのような、高い電気伝導度と高い熱伝導度とを有する材料で構成されてもよい。第３のリードフレーム１５０がはんだのような導電性接合部材１４７によって食われることと、第３のリードフレーム１５０が酸化されることとを防ぐために、第３のリードフレーム１５０の表面に、ニッケル層が施されてもよい。
【００７３】
第３のリードフレーム１５０は、第１の方向（ｘ方向）と第１の方向（ｘ方向）に直交する第２の方向（ｙ方向）とに延在してもよい。第３のリードフレーム１５０は、第３の電極１４４に対向する第２の主面１５３を有する。第２の主面１５３は、第１の方向（ｘ方向）と第１の方向（ｘ方向）に直交する第２の方向（ｙ方向）とに延在してもよい。
【００７４】
第３のリードフレーム１５０は、第３の端部１５５と、第３の端部１５５と反対側の第４の端部１５６とを有する。第３の端部１５５及び第４の端部１５６は、第１の方向（ｘ方向）における第３のリードフレーム１５０の両端部であってもよい。第３のリードフレーム１５０は、第３の側面１５７と、第３の側面１５７と反対側の第３の側面１５８とを有する。第３の側面１５７，１５８の各々は、第３の端部１５５と第４の端部１５６とを接続する。第３の側面１５７，１５８は、第２の主面１５３に交差する。特定的には、第３の側面１５７，１５８は、第２の主面１５３に直交してもよい。第３の側面１５７，１５８は、第３のリードフレーム１５０の長手方向に延在している。
【００７５】
第３のリードフレーム１５０は、導電性接合部材１４７によって、第２のパワー半導体素子１４０の第３の電極１４４に電気的及び機械的に接続される。特定的には、第３のリードフレーム１５０の第２の主面１５３は、導電性接合部材１４７によって、第２のパワー半導体素子１４０の第３の電極１４４に電気的及び機械的に接続される。第３のリードフレーム１５０は、はんだのような導電性接合部材１６２によって、第１の導電部１２に電気的及び機械的に接続されてもよい。特定的には、第３のリードフレーム１５０の第３の端部１５５は、導電性接合部材１６２によって、第１の導電部１２に電気的及び機械的に接続されてもよい。導電性接合部材１６２は、樹脂フレーム２０ｅの第３の凹部３０内に配置されてもよい。導電性接合部材１４７，１６２は、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系はんだのような鉛フリーはんだ、銀ペースト、または低融点金属を含む液相拡散接合層であってもよい。接合強度、導電性及び接合厚みのばらつきの吸収の観点から、導電性接合部材１４７，１６２は、好ましくは、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系はんだのような鉛フリーはんだである。
【００７６】
図１５を参照して、本実施の形態のパワーモジュール２は、第４のリードフレーム１６０をさらに備えてもよい。第４のリードフレーム１６０は、導電性接合部材１６５によって、第２の導電部１１２に電気的及び機械的に接続される。第４のリードフレーム１６０は、銅またはアルミニウムのような、高い電気伝導度と高い熱伝導度とを有する材料で構成されてもよい。第４のリードフレーム１６０がはんだのような導電性接合部材１６５によって食われることと、第４のリードフレーム１６０が酸化されることとを防ぐために、第４のリードフレーム１６０の表面に、ニッケル層が施されてもよい。導電性接合部材１６５は、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系はんだのような鉛フリーはんだ、銀ペースト、または低融点金属を含む液相拡散接合層であってもよい。接合強度、導電性及び接合厚みのばらつきの吸収の観点から、導電性接合部材１６５は、好ましくは、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系はんだのような鉛フリーはんだである。
【００７７】
本実施の形態の樹脂フレーム２０ｅは、第１の樹脂フレーム部２０ｅ１と第２の樹脂フレーム部２０ｅ２とを含む。樹脂フレーム２０ｅは、第１のパワー半導体素子４０を囲むように第１の基板１０上に配置される。特定的には、第１の樹脂フレーム部２０ｅ１は、第１のパワー半導体素子４０を囲むように第１の基板１０上に配置される。樹脂フレーム２０ｅは、第２のパワー半導体素子１４０を囲むように第２の基板１１０上に配置される。特定的には、第２の樹脂フレーム部２０ｅ２は、第２のパワー半導体素子１４０を囲むように第２の基板１１０上に配置される。第１の樹脂フレーム部２０ｅ１及び第２の樹脂フレーム部２０ｅ２は、例えば、エポキシ樹脂、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）のような、電気的絶縁性を有しかつ１２５℃以上の耐熱温度を有する材料で構成されてもよい。第１の樹脂フレーム部２０ｅ１は、シリコン接着剤またはエポキシ接着剤のような、２５０℃以上の耐熱温度を有する接着剤３９を用いて、第１の基板１０上に固着されてもよい。第２の樹脂フレーム部２０ｅ２は、シリコン接着剤またはエポキシ接着剤のような、２５０℃以上の耐熱温度を有する接着剤１３９を用いて、第２の基板１１０上に固着されてもよい。接着剤１３９は、接着剤３９と同じ材料であってもよい。
【００７８】
樹脂フレーム２０ｅは、第１のリードフレーム５０ｅの第１の主面５３に対向する１つ以上の第１の窪み部２４，２７を有する。１つ以上の第１の窪み部２４，２７は、第１のリードフレーム５０ｅの一部を受け入れる。特定的には、第１の樹脂フレーム部２０ｅ１は、第１のリードフレーム５０ｅの第１の主面５３に対向する第１の窪み部２４を有する。第２の樹脂フレーム部２０ｅ２は、第１のリードフレーム５０ｅの第１の主面５３に対向する第１の窪み部２７を有する。樹脂フレーム２０ｅ自体の内部には、第１のリードフレーム５０ｅは存在しない。樹脂フレーム２０ｅ自体は第１のリードフレーム５０ｅを含んでいない。第１のリードフレーム５０ｅは、樹脂フレーム２０ｅに直接固定されていない。第１のリードフレーム５０ｅは、１つ以上の第１の窪み部２４，２７に接触してもよい。第１のリードフレーム５０ｅは、１つ以上の第１の窪み部２４，２７から離れてもよく、１つ以上の第１の窪み部２４，２７の上方（＋ｚ方向）に位置してもよい。１つ以上の第１の窪み部２４，２７は、第１の主面５３に直交する第３の方向（ｚ方向）において、第１のリードフレーム５０ｅをアライメントすることができる。
【００７９】
特定的には、１つ以上の第１の窪み部２４，２７は、第１のリードフレーム５０ｅの１つ以上の端部（第１の端部５５、第２の端部５６）を受け入れてもよい。第１の窪み部２４は、第１のリードフレーム５０ｅの第１の端部５５を受け入れてもよい。第１の窪み部２７は、第１のリードフレーム５０ｅの第２の端部５６を受け入れてもよい。第１のリードフレーム５０ｅを第１のパワー半導体素子４０に電気的及び機械的に接続するために、第１のリードフレーム５０ｅが第１のパワー半導体素子４０の上方（＋ｚ方向）から第１のパワー半導体素子４０に向けて動かされる時に、１つ以上の第１の窪み部２４，２７は、第１のリードフレーム５０ｅが第１のパワー半導体素子４０に衝突しないように構成されてもよい。
【００８０】
図１５を参照して、１つ以上の第１の窪み部２４，２７は、第１のリードフレーム５０ｅの第１の側面５７，５８にさらに対向してもよい。１つ以上の第１の窪み部２４，２７は、第１のリードフレーム５０ｅの短手方向である第２の方向（ｙ方向）において、第１のリードフレーム５０ｅをアライメントすることができる。１つ以上の第１の窪み部２４，２７は、第１の主面５３及び第１の側面５７，５８に交差する第１のリードフレーム５０ｅの面（第２の側面５９）にさらに対向してもよい。１つ以上の第１の窪み部２４，２７は、第１のリードフレーム５０ｅの長手方向である第１の方向（ｘ方向）において、第１のリードフレーム５０ｅをアライメントすることができる。
【００８１】
樹脂フレーム２０ｅは、第３のリードフレーム１５０の第２の主面１５３に対向する１つ以上の第２の受容部（１２４，１２７）を有する。第２の受容部（１２４，１２７）は、樹脂フレーム２０ｅに形成された第２の窪み部１２４，１２７であってもよい。１つ以上の第２の窪み部１２４，１２７は、第３のリードフレーム１５０の一部を受け入れる。特定的には、第２の樹脂フレーム部２０ｅ２は、第３のリードフレーム１５０の第２の主面１５３に対向する第２の窪み部１２４，１２７を有する。樹脂フレーム２０ｅ自体の内部には、第３のリードフレーム１５０は存在しない。樹脂フレーム２０ｅ自体は第３のリードフレーム１５０を含んでいない。第３のリードフレーム１５０は、樹脂フレーム２０ｅに直接固定されていない。第３のリードフレーム１５０は、１つ以上の第２の窪み部１２４，１２７に接触してもよい。第３のリードフレーム１５０は、１つ以上の第２の窪み部１２４，１２７から離れてもよく、１つ以上の第２の窪み部１２４，１２７の上方（＋ｚ方向）に位置してもよい。１つ以上の第２の窪み部１２４，１２７は、第２の主面１５３に直交する第３の方向（ｚ方向）において、第３のリードフレーム１５０をアライメントすることができる。
【００８２】
特定的には、１つ以上の第２の窪み部１２４，１２７は、第３のリードフレーム１５０の１つ以上の端部（第４の端部１５６）を受け入れてもよい。第２の窪み部１２７は、第３のリードフレーム１５０の第４の端部１５６を受け入れてもよい。第３のリードフレーム１５０を第２のパワー半導体素子１４０に電気的及び機械的に接続するために、第３のリードフレーム１５０が第２のパワー半導体素子１４０の上方（＋ｚ方向）から第２のパワー半導体素子１４０に向けて動かされる時に、１つ以上の第２の窪み部１２４，１２７は、第３のリードフレーム１５０が第２のパワー半導体素子１４０に衝突しないように構成されてもよい。
【００８３】
図１５を参照して、１つ以上の第２の窪み部１２４，１２７は、第３のリードフレーム１５０の第３の側面１５７，１５８にさらに対向してもよい。本明細書において、１つ以上の第２の窪み部１２４，１２７が第３のリードフレーム１５０の第３の側面１５７，１５８に対向することは、１つ以上の第２の窪み部１２４，１２７が一対の第３の側面１５７，１５８の少なくとも１つに対向することを意味する。１つ以上の第２の窪み部１２４，１２７は、第３のリードフレーム１５０の短手方向である第２の方向（ｙ方向）において、第３のリードフレーム１５０をアライメントすることができる。第２窪み部１２７は、第２の主面１５３及び第３の側面１５７，１５８に交差する第３のリードフレーム１５０の面にさらに対向してもよい。第２の窪み部１２７は、第３のリードフレーム１５０の長手方向である第１の方向（ｘ方向）において、第３のリードフレーム１５０をアライメントすることができる。１つ以上の第２の窪み部１２４，１２７は、第３の側面１５７，１５８と第２の主面１５３及び第３の側面１５７，１５８に交差する第３のリードフレーム１５０の面との少なくとも１つに対向してもよい。
【００８４】
樹脂フレーム２０ｅは、第３のリードフレーム１５０の一部を受け入れる１つ以上の第３の凹部３０を含んでもよい。特定的には、第１の樹脂フレーム部２０ｅ１は、第３のリードフレーム１５０の一部を受け入れる１つ以上の第３の凹部３０を含んでもよい。第１の導電部１２は、１つ以上の第３の凹部３０から露出してもよい。１つ以上の第３の凹部３０は、第３のリードフレーム１５０の１つ以上の端部（第３の端部１５５）を受け入れてもよい。１つ以上の第３の凹部３０は、第３のリードフレーム１５０の第３の側面１５７，１５８にさらに対向してもよい。本明細書において、１つ以上の第３の凹部３０が第３のリードフレーム１５０の第３の側面１５７，１５８に対向することは、１つ以上の第３の凹部３０が一対の第３の側面１５７，１５８の少なくとも１つに対向することを意味する。１つ以上の第３の凹部３０は、第３のリードフレーム１５０の短手方向である第２の方向（ｙ方向）において、第３のリードフレーム１５０をアライメントすることができる。１つ以上の第３の凹部３０は、第２の主面１５３及び第３の側面１５７，１５８に交差する第３のリードフレーム１５０の面（第４の側面１５９）にさらに対向してもよい。１つ以上の第３の凹部３０は、第３のリードフレーム１５０の長手方向である第１の方向（ｘ方向）において、第３のリードフレーム１５０をアライメントすることができる。１つ以上の第３の凹部３０は、第３の側面１５７，１５８と第２の主面１５３及び第３の側面１５７，１５８に交差する第３のリードフレーム１５０の面（第４の側面１５９）との少なくとも１つに対向してもよい。
【００８５】
本実施の形態のパワーモジュール２は、封止樹脂体７０によって封止されてもよい。封止樹脂体７０は、トランスファーモールド法により形成されてもよい。第１のリードフレーム５０ｅの一部は、封止樹脂体７０から突出している。第２のリードフレーム６０の一部は、封止樹脂体７０から突出している。第３のリードフレーム１５０の一部は、封止樹脂体７０から突出している。第４のリードフレーム１６０の一部は、封止樹脂体７０から突出している。
【００８６】
本実施の形態のパワーモジュール２の効果を説明する。本実施の形態のパワーモジュール２は、実施の形態１のパワーモジュール１と同様の効果を奏するが、以下の点で異なる。
【００８７】
本実施の形態のパワーモジュール２は、第２の基板１１０と、第２のパワー半導体素子１４０と、第３のリードフレーム１５０と、第４のリードフレーム１６０とをさらに備える。第２の基板１１０は、第２の導電部１１２を有する。第２のパワー半導体素子１４０は、第３の電極１４４と、第２の導電部１１２に電気的及び機械的に接続される第４の電極１４３とを含む。第３のリードフレーム１５０は、第３の電極１４４に対向する第２の主面１５３を有しかつ第３の電極１４４に電気的及び機械的に接続される。第４のリードフレーム１６０は、第２の導電部１１２に電気的及び機械的に接続される。第４の電極１４３は、第２の導電部１１２に電気的及び機械的に接続される。樹脂フレーム２０ｅは、第２のパワー半導体素子１４０を囲むように第２の基板１１０上に配置される。樹脂フレーム２０ｅは、第３のリードフレーム１５０の第２の主面１５３に対向する第２の受容部（１２４，１２７）をさらに含む。第２の受容部（１２４，１２７）は、第３のリードフレーム１５０の一部を受け入れる。
【００８８】
第２のパワー半導体素子１４０に大電流を流すために、本実施の形態のパワーモジュール２は、金属製リボン及び金属製ワイヤではなく、第３のリードフレーム１５０及び第４のリードフレーム１６０を備える。そのため、本実施の形態のパワーモジュール２は、例えば、熱サイクル試験において、十分に高い信頼性を有する。さらに、本実施の形態のパワーモジュール２では、第２の受容部（１２４，１２７）が第３のリードフレーム１５０の一部を受け入れることによって、第３のリードフレーム１５０は樹脂フレーム２０ｅ（第２の樹脂フレーム部２０ｅ２）及び第２のパワー半導体素子１４０に対して位置合わせされる。本実施の形態のパワーモジュール２において、第３のリードフレーム１５０をアライメントするための治具を受け入れる空間を確保する必要がない。本実施の形態のパワーモジュール２は、小型化され得る。
【００８９】
本実施の形態のパワーモジュール２では、第２の受容部（１２４，１２７）は、第３のリードフレーム１５０の一部を受け入れる。第３のリードフレーム１５０は、樹脂フレーム２０ｅ（第２の樹脂フレーム部２０ｅ２）に直接固定されていない。そのため、本実施の形態のパワーモジュール２では、第３のリードフレーム１５０の設計の自由度が向上され得る。
【００９０】
本実施の形態のパワーモジュール２では、第２の受容部（１２４）は、第３のリードフレーム１５０の１つ以上の端部（第４の端部１５６）を受け入れてもよい。そのため、本実施の形態のパワーモジュール２は、十分に高い信頼性を有するとともに、小型化され得る。
【００９１】
本実施の形態のパワーモジュール２では、第３のリードフレーム１５０は第３の側面１５７，１５８をさらに有してもよい。第２の受容部（１２４，１２７）は、第３のリードフレーム１５０の第３の側面１５７，１５８にさらに対向してもよい。第２の受容部（１２４，１２７）は、第３のリードフレーム１５０の短手方向である第２の方向（ｙ方向）において、第３のリードフレーム１５０をアライメントし得る。本実施の形態のパワーモジュール２によれば、第３のリードフレーム１５０が樹脂フレーム２０ｅ及び第２のパワー半導体素子１４０に対してさらに高い精度でアライメントされ得る。
【００９２】
本実施の形態の変形例のパワーモジュールを説明する。本実施の形態の変形例のパワーモジュールでは、第２の受容部（１２４）が省略されてもよい。樹脂フレーム２０ｅ（第２の樹脂フレーム部２０ｅ２）の表面が、第３の方向（ｚ方向）において、第３のリードフレーム１５０をアライメントしてもよい。
【００９３】
実施の形態７．
図１７を参照して、実施の形態７に係るパワーモジュール２ａを説明する。本実施の形態のパワーモジュール２ａは、基本的には、実施の形態６のパワーモジュール２と同様の構成を備えるが、主に以下の点で異なる。
【００９４】
本実施の形態のパワーモジュール２ａは、実施の形態６のパワーモジュール２の第２の基板１１０を備えていない。本実施の形態のパワーモジュール２ａでは、第１の基板１０（第１の絶縁板１１）は、第２のパワー半導体素子１４０の下方にも延在する。第１の基板１０は、第２の導電部１１２をさらに有する。特定的には、第２の導電部１１２は、第１の絶縁板１１の表面上に設けられる。第２の導電部１１２は、第１の導電部１２から電気的に分離されている。第２のパワー半導体素子１４０の下方の第１の絶縁板１１の裏面上にも導電部１３が設けられる。第１のパワー半導体素子４０の下方の導電部１３と第２のパワー半導体素子１４０の下方の導電部１３とは、一体化されてもよい。第１のパワー半導体素子４０の下方の導電部１３と第２のパワー半導体素子１４０の下方の導電部１３とは、第１の導電部１２及び第２の導電部１１２のように、互いに分離され、導電部１３は、第１の絶縁板１１を基準として、第１の導電部１２及び第２の導電部１１２と実質的に対称な形状を有してもよい。
【００９５】
本実施の形態のパワーモジュール２ａの製造方法を説明する。本実施の形態のパワーモジュール２ａの製造方法は、実施の形態１のパワーモジュール１の製造方法に加えて、以下の工程をさらに備える。
【００９６】
本実施の形態のパワーモジュール２ａの製造方法は、第１の基板１０上に、第３の電極１４４と第４の電極１４３とを含む第２のパワー半導体素子１４０を配置することをさらに備える。第１の基板１０は、第１の導電部１２と電気的に分離される第２の導電部１１２をさらに有する。樹脂フレーム２０ｅは、第２のパワー半導体素子１４０を囲み、かつ、第２の窪み部１２４，１２７を含む。第１の基板１０上に第２のパワー半導体素子１４０を配置することは、第２のパワー半導体素子１４０の第４の電極１４３を第１の基板１０の第２の導電部１１２に電気的及び機械的に接続することを含む。
【００９７】
本実施の形態のパワーモジュール２ａの製造方法は、第２の窪み部１２４，１２７が第３のリードフレーム１５０の一部を受け入れ、第２の窪み部１２４，１２７が第３のリードフレーム１５０の第２の主面１５３に対向し、かつ、第２の主面１５３が第３の電極１４４に対向するように、第２の窪み部１２４，１２７に対して第３のリードフレーム１５０を位置決めすることをさらに備える。本実施の形態のパワーモジュール２ａの製造方法は、第３のリードフレーム１５０を第３の電極１４４に電気的及び機械的に接続することをさらに備える。第４のリードフレーム１６０を第２の導電部１１２に電気的及び機械的に接続することとをさらに備える。
【００９８】
本実施の形態のパワーモジュール２ａの効果を説明する。本実施の形態のパワーモジュール２ａは、実施の形態６のパワーモジュール２の効果に加えて、以下の効果を奏する。
【００９９】
本実施の形態のパワーモジュール２ａは、第２のパワー半導体素子１４０と、第３のリードフレーム１５０と、第４のリードフレーム１６０とを備える。第２のパワー半導体素子１４０は、第３の電極１４４と、第４の電極１４３とを含む。第３のリードフレーム１５０は、第３の電極１４４に対向する第２の主面１５３を有しかつ第３の電極１４４に電気的及び機械的に接続される。第１の基板１０は、第２の導電部１１２をさらに有する。第４のリードフレーム１６０は、第２の導電部１１２に電気的及び機械的に接続される。第４の電極１４３は、第２の導電部１１２に電気的及び機械的に接続される。樹脂フレーム２０ｅは、第２のパワー半導体素子１４０を囲むように第１の基板１０上に配置される。樹脂フレーム２０ｅは、第３のリードフレーム１５０の第２の主面１５３に対向する第２の受容部（１２４，１２７）をさらに含む。第２の受容部（１２４，１２７）は、第３のリードフレーム１５０の一部を受け入れる。
【０１００】
本実施の形態のパワーモジュール２ａでは、第１のパワー半導体素子４０だけでなく第２のパワー半導体素子１４０も、第１の基板１０上に配置される。本実施の形態のパワーモジュール２ａでは、実施の形態６のパワーモジュール２のように第１の基板１０と第２の基板１１０との間に間隔を空ける必要はない。本実施の形態のパワーモジュール２ａは小型化され得る。
【０１０１】
本実施の形態のパワーモジュール２ａの製造方法の効果は、本実施の形態のパワーモジュール２ａの効果と同様である。
【０１０２】
実施の形態８．
図１８を参照して、実施の形態８に係るパワーモジュール２ｂを説明する。本実施の形態のパワーモジュール２ｂは、基本的には、実施の形態７のパワーモジュール２ａと同様の構成を備えるが、主に以下の点で異なる。
【０１０３】
本実施の形態のパワーモジュール２ｂは、第１のリードフレーム５０ｅと第３のリードフレーム１５０との間に絶縁膜１７５をさらに備える。絶縁膜１７５は、例えば、ポリイミド、ノーメックス（登録商標）、エポキシ、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）または液晶ポリマー（ＬＣＰ）から構成されてもよい。第１のリードフレーム５０ｅの一部は、絶縁膜１７５から露出している。特定的には、第１のリードフレーム５０ｅの第１の主面５３の第１の端部５５及び第３のリードフレーム１５０の第２の主面１５３の第３の端部１５５の少なくとも１つは、絶縁膜１７５から露出してもよく、第１のリードフレーム５０ｅの第１の主面５３の第２の端部５６及び第３のリードフレーム１５０の第２の主面１５３の第４の端部１５６の少なくとも１つは、絶縁膜１７５から露出してもよい。
【０１０４】
第１のリードフレーム５０ｅと第３のリードフレーム１５０との間の絶縁膜１７５によって、第１のリードフレーム５０ｅと第３のリードフレーム１５０とは一体化されてもよい。第１のリードフレーム５０ｅ及び第３のリードフレーム１５０を、ポリイミドまたはノーメックス（登録商標）のような絶縁膜１７５でラミネートすることにより、第１のリードフレーム５０ｅと第３のリードフレーム１５０とは絶縁膜１７５によって一体化されてもよい。第１のリードフレーム５０ｅ及び第３のリードフレーム１５０を、エポキシ、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）または液晶ポリマー（ＬＣＰ）のような絶縁性樹脂でモールドすることによって、第１のリードフレーム５０ｅと第３のリードフレーム１５０とは絶縁膜１７５によって一体化されてもよい。
【０１０５】
本実施の形態に係るパワーモジュール２ｂの製造方法を説明する。本実施の形態のパワーモジュール２ｂの製造方法は、実施の形態７のパワーモジュール２ａの製造方法に加えて、以下の工程をさらに備える。
【０１０６】
本実施の形態に係るパワーモジュール２ｂの製造方法は、第１のリードフレーム５０ｅと第３のリードフレーム１５０との間の絶縁膜１７５によって、第１のリードフレーム５０ｅ及び第３のリードフレーム１５０を一体化することを備える。本実施の形態に係るパワーモジュール２ｂの製造方法は、第１の窪み部２４，２７が第１のリードフレーム５０ｅの一部を受け入れるとともに、第２の窪み部１２４，１２７が第３のリードフレーム１５０の一部を受け入れるように、絶縁膜１７５によって一体化された第１のリードフレーム５０ｅ及び第３のリードフレーム１５０を、第１の窪み部２４，２７及び第２の窪み部１２４，１２７に対して位置決めすることを備える。
【０１０７】
本実施の形態のパワーモジュール２ｂの効果を説明する。本実施の形態のパワーモジュール２ｂは、実施の形態７のパワーモジュール２ａと同様の効果を奏するが、以下の点で異なる。
【０１０８】
本実施の形態のパワーモジュール２ｂは、第１のリードフレーム５０ｅと第３のリードフレーム１５０との間に絶縁膜１７５をさらに備える。絶縁膜１７５は、第１のリードフレーム５０ｅと第３のリードフレーム１５０との間の間隔が減少させ得る。本実施の形態のパワーモジュール２ｂは、小型化され得るとともに、低いインダクタンスを有し得る。
【０１０９】
本実施の形態のパワーモジュール２ｂでは、第１のリードフレーム５０ｅと第３のリードフレーム１５０とは、絶縁膜１７５によって一体化されてもよい。第１のリードフレーム５０ｅと第３のリードフレーム１５０とが一体化されているため、第１のリードフレーム５０ｅと第３のリードフレーム１５０とは、一括して、第１のパワー半導体素子４０、第２のパワー半導体素子１４０及び樹脂フレーム２０ｅ（第１の樹脂フレーム部２０ｅ１、第２の樹脂フレーム部２０ｅ２）に対してアライメントされ得る。本実施の形態のパワーモジュール２ｂは、パワーモジュール２ｂを製造するためのコスト及び時間を減少させることが可能な構造を有する。
【０１１０】
本実施の形態のパワーモジュール２ｂの製造方法の効果を説明する。本実施の形態に係るパワーモジュール２ｂの製造方法は、第１の受容部（２４，２７）及び第２の受容部（１２４，１２７）が、第１のリードフレーム５０ｅの一部及び第２の受容部（１２４，１２７）が第３のリードフレーム１５０の一部をそれぞれ受け入れるように、第１のリードフレーム５０ｅと第３のリードフレーム１５０との間の絶縁膜１７５によって一体化された第１のリードフレーム５０ｅ及び第３のリードフレーム１５０を、第１の受容部（２４，２７）及び第２の受容部（１２４，１２７）に対して位置決めすることを備える。第１のリードフレーム５０ｅと第３のリードフレーム１５０とは、一括して、第１のパワー半導体素子４０、第２のパワー半導体素子１４０及び樹脂フレーム２０ｅ（第１の樹脂フレーム部２０ｅ１、第２の樹脂フレーム部２０ｅ２）に対してアライメントされ得る。本実施の形態のパワーモジュール２ｂの製造方法によれば、パワーモジュール２ｂを製造するためのコスト及び時間が減少され得る。
【０１１１】
本実施の形態の変形例のパワーモジュール２ｂは、第１の受容部（２４）及び第２の受容部（１２４）の一つと、第１の受容部（２７）及び第２の受容部（１２４，１２７）の一つとを含む。本実施の形態の変形例のパワーモジュール２ｂでは、第１のリードフレーム５０ｅと第３のリードフレーム１５０と絶縁膜１７５は一体化されているため、第１の受容部（２４）及び第２の受容部（１２４，１２７）の他方と、第１の受容部（２７）及び第２の受容部（１２４，１２７）の他方とが省略され得る。そのため、本実施の形態の変形例のパワーモジュール２ｂはさらに小型化され得る。
【０１１２】
実施の形態９．
図１９を参照して、実施の形態９に係るパワーエレクトロニクス機器３を説明する。
【０１１３】
本実施の形態のパワーエレクトロニクス機器３は、実施の形態７のパワーモジュール２ａと、パワーモジュール２ａを収容するケース２００とを備える。実施の形態７のパワーモジュール２ａに代えて、実施の形態１から実施の形態６及び実施の形態８のパワーモジュール１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，２，２ｂが、ケース２００内に収容されてもよい。
【０１１４】
ケース２００は、放熱部材２０１と、筒状体２０３とを含む。放熱部材２０１は、銅板またはアルミニウム板のような高い熱伝導性を有する材料から構成される板であってもよい。放熱部材２０１は、パワーモジュール２ａにおいて発生する熱を放散する。放熱部材２０１は、放熱フィン２０２をさらに含んでもよい。放熱フィン２０２を含む放熱部材２０１は、パワーモジュール２ａにおいて発生する熱をさらに効率的に放散させることができる。筒状体２０３は、絶縁性樹脂で構成されてもよい。筒状体２０３は、シリコン接着剤のような接合材２０５ａを用いて、放熱部材２０１上に固定されてもよい。パワーモジュール２ａは、放熱部材２０１上に載置される。特定的には、パワーモジュール２ａは、はんだまたは熱伝導性グリースのような接合材２０５ｂを用いて、放熱部材２０１上に固定される。
【０１１５】
ケース２００は、第１のバスバー２０６と第２のバスバー２０７とをさらに含む。第１のバスバー２０６及び第２のバスバー２０７は、ケース２００に一体的に設けられてもよい。特定的には、第１のバスバー２０６及び第２のバスバー２０７は、筒状体２０３に一体的に設けられてもよい。ケース２００は、第３のバスバー（図示せず）をさらに含んでもよい。第３のバスバーは、ケース２００に一体的に設けられてもよい。特定的には、第３のバスバーは、筒状体２０３に一体的に設けられてもよい。
【０１１６】
第１のバスバー２０６は、第１の接続部２０８において、第１のリードフレーム５０ｅに電気的及び機械的に接続される。第２のバスバー２０７は、第２の接続部２０９において、第２のリードフレーム６０に電気的及び機械的に接続される。第３のバスバーは、第３の接続部（図示せず）において、第４のリードフレーム１６０（図１５を参照）に電気的及び機械的に接続される。第１のバスバー２０６、第２のバスバー２０７及び第３のバスバーは、例えば、ＴＩＧ溶接またはレーザ溶接のような溶接によって、それぞれ、第１のリードフレーム５０ｅ、第２のリードフレーム６０及び第４のリードフレーム１６０に電気的及び機械的に接続されてもよい。第１のバスバー２０６、第２のバスバー２０７及び第３のバスバーは、それぞれ、第１のリードフレーム５０ｅ、第２のリードフレーム６０及び第４のリードフレーム１６０にねじ止めされてもよい。
【０１１７】
封止樹脂体７０は、ケース２００の内側を封止する。封止樹脂体７０は、例えば、エポキシ樹脂またはゲルのような絶縁性樹脂材料から構成されてもよい。
【０１１８】
本実施の形態のパワーエレクトロニクス機器３の効果を説明する。
本実施の形態のパワーエレクトロニクス機器３は、実施の形態７のパワーモジュール２ａを備える。そのため、本実施の形態のパワーエレクトロニクス機器３は、実施の形態７のパワーモジュール２ａと同様の効果を有する。例えば、本実施の形態のパワーエレクトロニクス機器３は、十分に高い信頼性を有し、かつ、小型化され得る。
【０１１９】
本実施の形態のパワーエレクトロニクス機器３は、パワーモジュール２ａと、パワーモジュール２ａを収容するケース２００とを備える。ケース２００は第１のバスバー２０６及び第２のバスバー２０７を含む。第１のバスバー２０６及び第２のバスバー２０７は、それぞれ、第１のリードフレーム５０ｅ及び第２のリードフレーム６０に電気的及び機械的に接続される。そのため、第１のリードフレーム５０ｅと第１のバスバー２０６との第１の接続部２０８及び第２のリードフレーム６０と第２のバスバー２０７との第２の接続部２０９は、パワーモジュール２ａの上方（＋ｚ方向）に位置する。本実施の形態のパワーエレクトロニクス機器３は、第１の基板１０の主面が延在する方向、すなわち第１の方向（ｘ方向）及び第２の方向（ｙ方向）において、小型化され得る。さらに、パワーモジュール２ａから第１のバスバー２０６及び第２のバスバー２０７までの配線長さが減少され得るため、本実施の形態のパワーエレクトロニクス機器３は、低いインダクタンスを有する。
【０１２０】
本実施の形態のパワーエレクトロニクス機器３では、ケース２００は、パワーモジュール２ａを収容する。本実施の形態のパワーエレクトロニクス機器３は、機械的な衝撃から、パワーモジュール２ａを保護することができる。
【０１２１】
本実施の形態のパワーエレクトロニクス機器３では、ケース２００は、放熱部材２０１を含む。パワーモジュール２ａは、放熱部材２０１上に載置される。本実施の形態のパワーエレクトロニクス機器３によれば、パワーモジュール２ａにおいて発生する熱が放熱部材２０１によって効率的に放散され得る。
【０１２２】
実施の形態１０．
図２０を参照して、実施の形態１０に係るパワーエレクトロニクス機器３ａを説明する。本実施の形態のパワーエレクトロニクス機器３ａは、基本的には、実施の形態９のパワーエレクトロニクス機器３と同様の構成を備えるが、主に以下の点で異なる。
【０１２３】
本実施の形態のパワーエレクトロニクス機器３ａは、パワーモジュール２ｃと、パワーモジュール２ｃを収容するケース２００ｊとを備える。本実施の形態のパワーモジュール２ｃは、実施の形態９のパワーモジュール２ａと同様の構成を有するが以下の点で異なる。第一に、本実施の形態のパワーモジュール２ｃでは、第１のリードフレーム５０ｊの第１のリードフレーム部５１ｊは、ケース２００ｊに含まれる第３の受容部（２０４）まで延在している。第二に、本実施の形態のパワーモジュール２ｃでは、樹脂フレーム２０ｊは、第１の窪み部２７（図１９を参照）を有していない。特定的には、本実施の形態の第２の樹脂フレーム部２０ｊ２は、第１の窪み部２７（図１９を参照）を有していない。
【０１２４】
ケース２００ｊは、第１のリードフレーム５０ｊの第１の主面５３に対向する第３の受容部（２０４）を含む。第３の受容部（２０４）は、第３の窪み部２０４であってもよい。特定的には、筒状体２０３ｊは、第１のリードフレーム５０ｊの第１の主面５３に対向する第３の窪み部２０４を含む。第３の窪み部２０４は、第１のリードフレーム５０ｊの一部を受け入れる。特定的には、第３の窪み部２０４は、第１のリードフレーム５０ｊの第２の端部５６を受け入れる。筒状体２０３ｊ自体の内部に、第１のリードフレーム５０ｊは存在しない。筒状体２０３ｊ自体は第１のリードフレーム５０ｊを含んでいない。第１のリードフレーム５０ｊは、ケース２００ｊ（筒状体２０３ｊ）に直接固定されていない。
【０１２５】
図２０から図２４を参照して、本実施の形態のパワーエレクトロニクス機器３ａの製造方法を説明する。本実施の形態のパワーエレクトロニクス機器３ａの製造方法は、以下の工程を備える。
【０１２６】
図２１及び図２２を参照して、本実施の形態のパワーエレクトロニクス機器３ａの製造方法は、第１の導電部１２を有する第１の基板１０上に、第１のパワー半導体素子４０と樹脂フレーム２０ｊとを配置することを備える。第１のパワー半導体素子４０は、第１の電極４４と第２の電極４３とを含む。樹脂フレーム２０ｊは、第１のパワー半導体素子４０を囲み、かつ、第１の窪み部２４を含む。第１の基板１０上に第１のパワー半導体素子４０を配置することは、第１のパワー半導体素子４０の第２の電極４３を第１の導電部１２に電気的及び機械的に接続することを含む。
【０１２７】
特定的には、図２１に示されるように、第１の基板１０上に、第１の電極４４と第２の電極４３とを含む第１のパワー半導体素子４０と、第３の電極１４４と第４の電極１４３とを含む第２のパワー半導体素子１４０とを配置する。はんだ４６を用いて、第１の基板１０の第１の導電部１２に、第１のパワー半導体素子４０の第２の電極４３を電気的及び機械的に接続してもよい。はんだ１４６を用いて、第１の基板１０の第２の導電部１１２に、第２のパワー半導体素子１４０の第４の電極１４３を電気的及び機械的に接続してもよい。
【０１２８】
図２２に示されるように、接着剤３９を用いて、樹脂フレーム２０ｊの第１の樹脂フレーム部２０ｅ１が第１の基板１０上に固着されてもよい。第１の樹脂フレーム部２０ｅ１が第１のパワー半導体素子４０を囲むように、第１の樹脂フレーム部２０ｅ１は第１の基板１０上に配置されてもよい。第１の樹脂フレーム部２０ｅ１は、第１の窪み部２４と第３の凹部３０とを含んでもよい。接着剤１３９を用いて、樹脂フレーム２０ｊの第２の樹脂フレーム部２０ｊ２が第１の基板１０上に固着されてもよい。第２の樹脂フレーム部２０ｊ２が第２のパワー半導体素子１４０を囲むように、第１の基板１０上に第２の樹脂フレーム部２０ｊ２は配置されてもよい。第２の樹脂フレーム部２０ｊ２は、第２の窪み部１２４，１２７を含んでもよい。
【０１２９】
図２２に示されるように、本実施の形態のパワーエレクトロニクス機器３ａの製造方法は、第２のリードフレーム６０を第１の導電部１２に電気的及び機械的に接続することを備える。はんだのような導電性接合部材６５を用いて、第２のリードフレーム６０が第１の導電部１２に電気的及び機械的に接続されてもよい。第２のリードフレーム６０の一部は第１の樹脂フレーム部２０ｅ１に一体化されてもよい。本実施の形態のパワーエレクトロニクス機器３ａの製造方法は、第４のリードフレーム１６０（図１５を参照）を第２の導電部１１２に電気的及び機械的に接続することを備える。はんだのような導電性接合部材１６５（図示せず）を用いて、第４のリードフレーム１６０が第２の導電部１１２に電気的及び機械的に接続されてもよい。第４のリードフレーム１６０の一部は第２の樹脂フレーム部２０ｊ２に一体化されてもよい。
【０１３０】
図２３を参照して、本実施の形態のパワーエレクトロニクス機器３ａの製造方法は、第１のバスバー２０６、第２のバスバー２０７及び第３の窪み部２０４を含むケース２００ｊ内に、第１の基板１０を収容することを備える。特定的には、第１のバスバー２０６、第２のバスバー２０７、第３のバスバー（図示せず）及び第３の窪み部２０４を含むケース２００ｊ内に、図２２に示される、第１の基板１０、第１のパワー半導体素子４０、第２のパワー半導体素子１４０、樹脂フレーム２０ｊ、第２のリードフレーム６０及び第４のリードフレーム１６０（図１５を参照）は収容されてもよい。第１のバスバー２０６、第２のバスバー２０７及び第３のバスバーは、ケース２００ｊに設けられてもよい。特定的には、第１のバスバー２０６、第２のバスバー２０７及び第３のバスバーは、筒状体２０３ｊに設けられてもよい。
【０１３１】
図２４を参照して、本実施の形態のパワーエレクトロニクス機器３ａの製造方法は、第２の窪み部１２４，１２７及び第３の凹部３０が第３のリードフレーム１５０の一部を受け入れ、第２の窪み部１２４，１２７が第３のリードフレーム１５０の第２の主面１５３に対向し、かつ、第２の主面１５３が第３の電極１４４に対向するように、第２の窪み部１２４，１２７及び第３の凹部３０に対して第３のリードフレーム１５０を位置決めすることを含んでもよい。特定的には、第２の窪み部１２７及び第３の凹部３０は、第３のリードフレーム１５０の１つ以上の端部（第３の端部１５５、第４の端部１５６）を受け入れてもよい。第２の窪み部１２４，１２７は、第２の主面１５３に直交する第３の方向（ｚ方向）において、第３のリードフレーム１５０をアライメントすることができる。
【０１３２】
さらに特定的には、第２の窪み部１２４，１２７及び第３の凹部３０は、第３のリードフレーム１５０の第３の側面１５７，１５８に対向してもよい。本明細書において、第２の窪み部１２４，１２７及び第３の凹部３０が第３のリードフレーム１５０の第３の側面１５７，１５８に対向することは、第２の窪み部１２４，１２７及び第３の凹部３０が一対の第３の側面１５７，１５８の少なくとも１つに対向することを意味する。第２の窪み部１２４，１２７及び第３の凹部３０は、第３のリードフレーム１５０の短手方向である第２の方向（ｙ方向）において、第３のリードフレーム１５０をアライメントすることができる。第２窪み部１２７及び第３の凹部３０は、第２の主面１５３及び第３の側面１５７，１５８に交差する第３のリードフレーム１５０の面（例えば、第４の側面１５９）にさらに対向してもよい。第２の窪み部１２７及び第３の凹部３０は、第３のリードフレーム１５０の長手方向である第１の方向（ｘ方向）において、第３のリードフレーム１５０をアライメントすることができる。第２窪み部１２７及び第３の凹部３０は、第３の側面１５７，１５８と第２の主面１５３及び第３の側面１５７，１５８に交差する第３のリードフレーム１５０の面（例えば、第４の側面１５９）との少なくとも１つに対向してもよい。
【０１３３】
本実施の形態のパワーエレクトロニクス機器３ａの製造方法は、第３のリードフレーム１５０を、第２のパワー半導体素子１４０の第３の電極１４４に電気的及び機械的に接続することを備えてもよい。具体的には、はんだのような導電性接合部材１４７を用いて、第３のリードフレーム１５０は、第２のパワー半導体素子１４０の第３の電極１４４に電気的及び機械的に接続される。本実施の形態のパワーエレクトロニクス機器３ａの製造方法は、第３のリードフレーム１５０第３の端部１５５を、はんだのような導電性接合部材１６２を用いて、第１の導電部１２に電気的及び機械的に接続することを備えてもよい。
【０１３４】
図２５を参照して、本実施の形態のパワーエレクトロニクス機器３ａの製造方法は、第１の窪み部２４及び第３の窪み部２０４が第１のリードフレーム５０ｊの一部を受け入れ、第１の窪み部２４及び第３の窪み部２０４が第１のリードフレーム５０ｊの第１の主面５３に対向し、かつ、第１の主面５３が第１の電極４４に対向するように、第１の窪み部２４及び第３の窪み部２０４に対して第１のリードフレーム５０ｊを位置決めすることを備える。特定的には、第１の窪み部２４及び第３の窪み部２０４は、第１のリードフレーム５０ｊの１つ以上の端部（第１の端部５５、第２の端部５６）を受け入れてもよい。第１の窪み部２４及び第３の窪み部２０４は、第１の主面５３に直交する第３の方向（ｚ方向）において、第１のリードフレーム５０ｊをアライメントすることができる。
【０１３５】
さらに特定的には、第１の窪み部２４及び第３の窪み部２０４は、第１のリードフレーム５０ｊの第１の側面５７，５８に対向してもよい。第１の窪み部２４及び第３の窪み部２０４は、第１のリードフレーム５０ｊの短手方向である第２の方向（ｙ方向）において、第１のリードフレーム５０ｊをアライメントすることができる。第１の窪み部２４及び第３の窪み部２０４は、第１の主面５３及び第１の側面５７，５８に交差する第１のリードフレーム５０ｊの面（例えば、第２の側面５９）にさらに対向してもよい。第１の窪み部２４及び第３の窪み部２０４は、第１のリードフレーム５０ｊの長手方向である第１の方向（ｘ方向）において、第１のリードフレーム５０ｊをアライメントすることができる。
【０１３６】
本実施の形態のパワーエレクトロニクス機器３ａの製造方法は、第１のリードフレーム５０ｊを第１の電極４４に電気的及び機械的に接続することを備える。具体的には、はんだのような導電性接合部材４７を用いて、第１のリードフレーム５０ｊは、第１のパワー半導体素子４０の第１の電極４４に電気的及び機械的に接続される。こうして、パワーモジュール２ｃがケース２００ｊ内に収容される。
【０１３７】
図２６を参照して、本実施の形態のパワーエレクトロニクス機器３ａの製造方法は、第１のリードフレーム５０ｊを第１のバスバー２０６に電気的及び機械的に接続することを備える。本実施の形態のパワーエレクトロニクス機器３ａの製造方法は、第２のリードフレーム６０を第２のバスバー２０７に電気的及び機械的に接続することを備える。本実施の形態のパワーエレクトロニクス機器３ａの製造方法は、第４のリードフレーム１６０（図１５を参照）を第３のバスバー（図示せず）に電気的及び機械的に接続することを備えてもよい。
【０１３８】
特定的には、第１のバスバー２０６は、第１の接続部２０８において、第１のリードフレーム５０ｊに電気的及び機械的に接続される。第２のバスバー２０７は、第２の接続部２０９において、第２のリードフレーム６０に電気的及び機械的に接続される。第３のバスバー（図示せず）は、第３の接続部（図示せず）において、第４のリードフレーム１６０（図１５を参照）に電気的及び機械的に接続される。第１のバスバー２０６、第２のバスバー２０７及び第３のバスバーは、それぞれ、例えば、ＴＩＧ溶接またはレーザ溶接のような溶接によって、第１のリードフレーム５０ｊ、第２のリードフレーム６０及び第４のリードフレーム１６０に電気的及び機械的に接続されてもよい。第１のバスバー２０６、第２のバスバー２０７及び第３のバスバーは、それぞれ、第１のリードフレーム５０ｊ、第２のリードフレーム６０及び第４のリードフレーム１６０にねじ止めされてもよい。
【０１３９】
本実施の形態のパワーエレクトロニクス機器３ａの製造方法は、パワーモジュール２ｃを封止樹脂体７０によって封止することを備えてもよい。特定的には、ケース２００ｊ内に封止樹脂体７０を設けることによって、ケース２００ｊ内のパワーモジュール２ｃは封止されてもよい。
【０１４０】
本実施の形態のパワーエレクトロニクス機器３ａの効果を説明する。本実施の形態のパワーエレクトロニクス機器３ａは、実施の形態９のパワーエレクトロニクス機器３と同様の効果を奏するが、以下の点で異なる。
【０１４１】
本実施の形態のパワーエレクトロニクス機器３ａでは、第１の受容部（２４）及び第３の受容部（２０４）が第１のリードフレーム５０ｊの一部を受け入れることによって、第１のリードフレーム５０ｊは、樹脂フレーム２０ｊ、第１のパワー半導体素子４０及び第２のパワー半導体素子１４０に対してだけでなく、ケース２００ｊ（筒状体２０３ｊ）に対してもアライメントされ得る。本実施の形態のパワーエレクトロニクス機器３ａにおいて、第１のリードフレーム５０ｊをアライメントするための治具を受け入れる空間を確保する必要がない。本実施の形態のパワーエレクトロニクス機器３ａは、小型化され得る。
【０１４２】
本実施の形態のパワーエレクトロニクス機器３ａでは、第１の受容部（２４）及び第３の受容部（２０４）は、第１のリードフレーム５０ｊの一部を受け入れる。第１のリードフレーム５０ｊは、樹脂フレーム２０ｊ及びケース２００ｊに直接固定されていない。そのため、本実施の形態のパワーエレクトロニクス機器３ａでは、第１のリードフレーム５０ｊの設計の自由度が向上され得る。
【０１４３】
本実施の形態のパワーエレクトロニクス機器３ａでは、ケース２００ｊは、第１のリードフレーム５０ｊの第１の主面５３に対向する第３の受容部（２０４）を含む。第３の受容部（２０４）は、第１のリードフレーム５０ｊの一部を受け入れる。ケース２００ｊは、第１のリードフレーム５０ｊの一部を受け入れる第３の受容部（２０４）を含むため、実施の形態９の１つ以上の第１の受容部（２４，２７）（図１９を参照）の一部（第１の受容部（２７））が省略され得る。本実施の形態のパワーエレクトロニクス機器３ａはさらに小型化され得る。
【０１４４】
本実施の形態のパワーエレクトロニクス機器３ａの製造方法の効果を説明する。
本実施の形態のパワーエレクトロニクス機器３ａの製造方法は、第１の導電部１２を有する第１の基板１０上に、第１の電極４４と第２の電極４３とを含む第１のパワー半導体素子４０と、第１の受容部（２４）を含む樹脂フレーム２０ｊとを配置することを備える。第１の基板１０上に第１のパワー半導体素子４０を配置することは、第１のパワー半導体素子４０の第２の電極４３を第１の導電部１２に電気的及び機械的に接続することを含む。本実施の形態のパワーエレクトロニクス機器３ａの製造方法は、第２のリードフレーム６０を第１の導電部１２に電気的及び機械的に接続することを備える。本実施の形態のパワーエレクトロニクス機器３ａの製造方法は、第１のバスバー２０６、第２のバスバー２０７及び第３の受容部（２０４）を含むケース２００ｊ内に、第１の基板１０を収容することを備える。本実施の形態のパワーエレクトロニクス機器３ａの製造方法は、第１の受容部（２４）及び第３の受容部（２０４）が第１のリードフレーム５０ｊの一部を受け入れ、第１の受容部（２４）及び第３の受容部（２０４）が第１のリードフレーム５０ｊの第１の主面５３に対向し、かつ、第１の主面５３が第１の電極４４に対向するように、第１の受容部（２４）及び第３の受容部（２０４）に対して第１のリードフレーム５０ｊを位置決めすることを備える。本実施の形態のパワーエレクトロニクス機器３ａの製造方法は、第１のリードフレーム５０ｊを第１の電極４４に電気的及び機械的に接続することを備える。本実施の形態のパワーエレクトロニクス機器３ａの製造方法は、第１のリードフレーム５０ｊを第１のバスバー２０６に電気的及び機械的に接続することを備える。本実施の形態のパワーエレクトロニクス機器３ａの製造方法は、第２のリードフレーム６０を第２のバスバー２０７に電気的及び機械的に接続することを備える。
【０１４５】
本実施の形態のパワーエレクトロニクス機器３ａの製造方法は、第１のリードフレーム５０ｊを第１のバスバー２０６に電気的及び機械的に接続することと、第２のリードフレーム６０を第２のバスバー２０７に電気的及び機械的に接続することとを備える。本実施の形態のパワーエレクトロニクス機器３ａの製造方法によれば、例えば、熱サイクル試験において、十分に高い信頼性を有するパワーエレクトロニクス機器３ａが製造され得る。さらに、本実施の形態のパワーエレクトロニクス機器３ａの製造方法は、第１の受容部（２４）及び第３の受容部（２０４）が第１のリードフレーム５０ｊの一部を受け入れ、第１の受容部（２４）及び第３の受容部（２０４）が第１のリードフレーム５０ｊの第１の主面５３に対向し、かつ、第１の主面５３が第１の電極４４に対向するように、第１の受容部（２４）及び第３の受容部（２０４）に対して第１のリードフレーム５０ｊを位置決めすることを備える。本実施の形態のパワーエレクトロニクス機器３ａの製造方法において、第１のリードフレーム５０ｊをアライメントするための治具を受け入れる空間を確保する必要がない。本実施の形態のパワーエレクトロニクス機器３ａの製造方法によれば、小型化され得るパワーエレクトロニクス機器３ａが製造され得る。
【０１４６】
本実施の形態のパワーエレクトロニクス機器３ａの製造方法では、第１の受容部（２４）及び第３の受容部（２０４）によって、第１のリードフレーム５０ｊが、容易かつ確実に、第１のパワー半導体素子４０の第１の電極４４に接合され得る。本実施の形態のパワーエレクトロニクス機器３ａの製造方法は、向上された生産性を有する。
【０１４７】
本実施の形態のパワーエレクトロニクス機器３ａの製造方法は、第１の受容部（２４）及び第３の受容部（２０４）が第１のリードフレーム５０ｊの一部を受け入れるように、第１の受容部（２４）及び第３の受容部（２０４）に対して第１のリードフレーム５０ｊを位置決めすることを備える。第１のリードフレーム５０ｊは、樹脂フレーム２０ｊに直接固定されていない。そのため、本実施の形態のパワーエレクトロニクス機器３ａの製造方法は、第１のリードフレーム５０ｊの設計の自由度を向上させ得る。
【０１４８】
本実施の形態のパワーエレクトロニクス機器３ａの製造方法は、第１の受容部（２４）及び第３の受容部（２０４）が第１のリードフレーム５０ｊの一部を受け入れるように、第１の受容部（２４）及び第３の受容部（２０４）に対して第１のリードフレーム５０ｊを位置決めすることを備える。ケース２００ｊは、第１のリードフレーム５０ｊの一部を受け入れる第３の受容部（２０４）を含むため、実施の形態９の１つ以上の第１の受容部（２４，２７）（図１９を参照）の一部（第１の受容部（２７））が省略され得る。本実施の形態のパワーエレクトロニクス機器３ａの製造方法によれば、パワーエレクトロニクス機器３ａはさらに小型化され得る。
【０１４９】
本実施の形態のパワーエレクトロニクス機器３ａの製造方法は、第１のバスバー２０６、第２のバスバー２０７及び第３の受容部（２０４）を含むケース２００ｊ内に、第１の基板１０を収容することと、第１のリードフレーム５０ｊを第１のバスバー２０６に電気的及び機械的に接続することと、第２のリードフレーム６０を第２のバスバー２０７に電気的及び機械的に接続することを備える。そのため、第１のリードフレーム５０ｊと第１のバスバー２０６との第１の接続部２０８及び第２のリードフレーム６０と第２のバスバー２０７との第２の接続部２０９は、パワーモジュール２ｃの上方（＋ｚ方向）に位置する。本実施の形態のパワーエレクトロニクス機器３ａの製造方法によれば、第１の基板１０の主面が延在する方向、すなわち第１の方向（ｘ方向）及び第２の方向（ｙ方向）において、パワーエレクトロニクス機器３ａは小型化され得る。本実施の形態のパワーエレクトロニクス機器３ａの製造方法によれば、パワーモジュール２ｃから第１のバスバー２０６及び第２のバスバー２０７までの配線長さが減少され得る。本実施の形態のパワーエレクトロニクス機器３ａの製造方法によれば、低いインダクタンスを有するパワーエレクトロニクス機器３ａが製造され得る。
【０１５０】
本実施の形態のパワーエレクトロニクス機器３ａの製造方法は、第１のバスバー２０６、第２のバスバー２０７及び第３の受容部（２０４）を含むケース２００ｊ内に、第１の基板１０を収容することを備える。本実施の形態のパワーエレクトロニクス機器３ａの製造方法によれば、機械的な衝撃から、パワーモジュール２ｃが保護され得る。
【０１５１】
実施の形態１１．
図２７から図２９を参照して、実施の形態１１に係るパワーモジュール１ｅを説明する。本実施の形態のパワーモジュール１ｅは、実施の形態１のパワーモジュール１と同様の構成を備えるが、主に以下の点で異なる。
【０１５２】
本実施の形態のパワーモジュール１ｅでは、樹脂フレーム２０は、第１のリードフレーム５０の第１の主面５３に対向する１つ以上の第１の受容部（７２，７４，７７）を含む。具体的には、樹脂フレーム２０は、第１の受容部（７２，７４）と第１の受容部（７２，７７）とを含む。１つ以上の第１の受容部（７２，７４，７７）は、第１の主面５３に面する樹脂フレーム２０の第３の主面７２と、第３の主面７２から突出する突起部７４，７７とを含む。突起部７４，７７は、第１のリードフレーム５０の第１の側面５７，５８と第１の主面５３及び第１の側面５７，５８に交差する第１のリードフレーム５０の面（例えば、第２の側面５９）との少なくとも１つに対向している。樹脂フレーム２０は、第３の主面７２を有し、第３の主面７２から突出する突起部７４，７７を含む。突起部７４は、第１のリードフレーム５０の第１の端部５５に対向してもよい。突起部７７は、第１のリードフレーム５０の第２の端部５６に対向してもよい。
【０１５３】
１つ以上の第１の受容部（７２，７４，７７）は、第１のリードフレーム５０の一部を受け入れる。樹脂フレーム２０自体の内部には、第１のリードフレーム５０は存在しない。樹脂フレーム２０自体は第１のリードフレーム５０を含んでいない。第１のリードフレーム５０は、樹脂フレーム２０に直接固定されていない。第１のリードフレーム５０は、１つ以上の第１の受容部（７２，７４，７７）に接触してもよい。特定的には、第１のリードフレーム５０は、１つ以上の第１の受容部（７２，７４，７７）の底面、すなわち、第３の主面７２に接触してもよい。第１のリードフレーム５０は、１つ以上の第１の受容部（７２，７４，７７）の底面、すなわち、第３の主面７２の上方に位置してもよい。１つ以上の第１の受容部（７２，７４，７７）は、第１の主面５３に直交する第３の方向（ｚ方向）において、第１のリードフレーム５０をアライメントすることができる。
【０１５４】
特定的には、１つ以上の第１の受容部（７２，７４，７７）は、第１のリードフレーム５０の１つ以上の端部（第１の端部５５、第２の端部５６）を受け入れてもよい。第１の受容部（７２，７４）は、第１のリードフレーム５０の第１の端部５５を受け入れてもよい。第１の受容部（７２，７７）は、第１のリードフレーム５０の第２の端部５６を受け入れてもよい。第１のリードフレーム５０を第１のパワー半導体素子４０に電気的及び機械的に接続するために、第１のリードフレーム５０が第１のパワー半導体素子４０の上方（＋ｚ方向）から第１のパワー半導体素子４０に向けて動かされる時に、１つ以上の第１の受容部（７２，７４，７７）は、第１のリードフレーム５０が第１のパワー半導体素子４０に衝突しないように構成されてもよい。例えば、１つ以上の第１の受容部（７２，７４，７７）の底面（第３の主面７２）と第１の基板１０の表面（第１の導電部１２の表面）との間の距離は、第１のパワー半導体素子４０の第２の電極４３の表面と第１の基板１０の表面（第１の導電部１２の表面）との間の距離よりも大きくてもよい。
【０１５５】
１つ以上の第１の受容部（７２，７４，７７）は、第１のリードフレーム５０の第１の側面５７，５８にさらに対向してもよい。１つ以上の第１の受容部（７２，７４，７７）は、第１のリードフレーム５０の短手方向である第２の方向（ｙ方向）において、第１のリードフレーム５０をアライメントすることができる。１つ以上の第１の第１の受容部（７２，７４，７７）は、第１の主面５３及び第１の側面５７，５８に交差する第１のリードフレーム５０の面（例えば、第２の側面５９）にさらに対向してもよい。１つ以上の第１の受容部（７２，７４，７７）は、第１のリードフレーム５０の長手方向である第１の方向（ｘ方向）において、第１のリードフレーム５０をアライメントすることができる。
【０１５６】
特定的には、突起部７４，７７は、第１のリードフレーム５０の第１の側面５７，５８に対向する第１の突起部分７５，７８と、第１の主面５３及び第１の側面５７，５８に交差する第１のリードフレーム５０の面（例えば、第２の側面５９）に対向する第２の突起部分７６，７９とを含む。突起部７４は、一対の第１の突起部分７５と第２の突起部分７６とを含む。第２の突起部分７６は、一対の第１の突起部分７５から離れて配置されている。突起部７７は、一対の第１の突起部分７８と第２の突起部分７９とを含む。第２の突起部分７９は、一対の第１の突起部分７８から離れて配置されている。突起部７４，７７は、壁であってもよいし、柱であってもよい。
【０１５７】
具体的には、第１の突起部分７５は、第１のリードフレーム５０の第１の端部５５における第１のリードフレーム５０の第１の側面５７，５８に対向している。第１の突起部分７８は、第１のリードフレーム５０の第２の端部５６における第１のリードフレーム５０の第１の側面５７，５８に対向している。第１の突起部分７５，７８は、第１のリードフレーム５０の短手方向である第２の方向（ｙ方向）において、第１のリードフレーム５０をアライメントすることができる。
【０１５８】
第２の突起部分７６，７９は、第１の主面５３及び第１の側面５７，５８に交差する第１のリードフレーム５０の面（例えば、第２の側面５９）に対向している。具体的には、第２の突起部分７６は、第１のリードフレーム５０の第１の端部５５における、第１の主面５３及び第１の側面５７，５８に交差する第１のリードフレーム５０の面（第２の側面５９）に対向している。第２の突起部分７９は、第１のリードフレーム５０の第２の端部５６における、第１の主面５３及び第１の側面５７，５８に交差する第１のリードフレーム５０の面に対向している。第２の突起部分７６，７９は、第１のリードフレーム５０の長手方向である第１の方向（ｘ方向）において、第１のリードフレーム５０をアライメントすることができる。
【０１５９】
図３０から図３３を参照して、実施の形態１１の第１の変形例から第４の変形例に係るパワーモジュール１ｆ−１ｉを説明する。本実施の形態の第１の変形例から第４の変形例のパワーモジュール１ｆ−１ｉは、本実施の形態のパワーモジュール１ｅと、突起部７４，７７の構造において異なる。
【０１６０】
図３０に示される本実施の形態の第１の変形例のパワーモジュール１ｆでは、１つの突起部７４は、第１のリードフレーム５０の第１の端部５５において、第１の側面５７，５８と、第１の主面５３及び第１の側面５７，５８に交差する第１のリードフレーム５０の面（第２の側面５９）とに対向している。突起部７４は、第１のリードフレーム５０の長手方向及び短手方向において、第１のリードフレーム５０をアライメントすることができる。本実施の形態の第１の変形例のパワーモジュール１ｆでは、１つの突起部７７は、第１のリードフレーム５０の第２の端部５６において、第１の側面５７，５８と、第１の主面５３及び第１の側面５７，５８に交差する第１のリードフレーム５０の面とに対向している。突起部７７は、第１のリードフレーム５０の長手方向及び短手方向において、第１のリードフレーム５０をアライメントすることができる。
【０１６１】
図３１に示される本実施の形態の第２の変形例のパワーモジュール１ｇでは、突起部７４は、第１の突起部分７５と第３の突起部分７６ｇとを含んでいる。第１の突起部分７５は、第１のリードフレーム５０の第１の端部５５において、第１の側面５８に対向している。第１の突起部分７５は、第１のリードフレーム５０の短手方向において、第１のリードフレーム５０をアライメントすることができる。第３の突起部分７６ｇは、第１のリードフレーム５０の第１の端部５５において、第１の側面５７と、第１の主面５３及び第１の側面５７，５８に交差する第１のリードフレーム５０の面（第２の側面５９）とに対向している。第３の突起部分７６ｇは、第１のリードフレーム５０の長手方向及び短手方向において、第１のリードフレーム５０をアライメントすることができる。樹脂フレーム２０の第３の主面７２の平面視において、第３の突起部分７６ｇは、Ｌ字の形状を有してもよい。第３の突起部分７６ｇは、第１の突起部分７５から離れて配置されている。
【０１６２】
本実施の形態の第２の変形例のパワーモジュール１ｇでは、突起部７７は、第１の突起部分７８と第３の突起部分７９ｇとを含んでいる。第１の突起部分７８は、第１のリードフレーム５０の第２の端部５６において、第１の側面５７に対向している。第１の突起部分７８は、第１のリードフレーム５０の短手方向において、第１のリードフレーム５０をアライメントすることができる。第３の突起部分７９ｇは、第１のリードフレーム５０の第２の端部５６において、第１の側面５８と、第１の主面５３及び第１の側面５７，５８に交差する第１のリードフレーム５０の面とに対向している。第３の突起部分７９ｇは、第１のリードフレーム５０の長手方向及び短手方向において、第１のリードフレーム５０をアライメントすることができる。樹脂フレーム２０の第３の主面７２の平面視において、第３の突起部分７９ｇは、Ｌ字の形状を有してもよい。第３の突起部分７９ｇは、第１の突起部分７８から離れて配置されている。
【０１６３】
図３２に示される本実施の形態の第３の変形例のパワーモジュール１ｈでは、突起部７４は、第１の突起部分７５と第２の突起部分７６とを含んでいる。第１の突起部分７５は、第１のリードフレーム５０の第１の端部５５において、第１の側面５７に対向している。第１の突起部分７５は、第１のリードフレーム５０の短手方向において、第１のリードフレーム５０をアライメントすることができる。第２の突起部分７６は、第１のリードフレーム５０の第１の端部５５において、第１の主面５３及び第１の側面５７，５８に交差する第１のリードフレーム５０の面（第２の側面５９）に対向している。第２の突起部分７６は、第１のリードフレーム５０の長手方向において、第１のリードフレーム５０をアライメントすることができる。
【０１６４】
第２の突起部分７６は、第１の突起部分７５から離れて配置されている。本実施の形態の第３の変形例のパワーモジュール１ｈでは、突起部７７は、第１の突起部分７８と第２の突起部分７９とを含んでいる。第１の突起部分７８は、第１のリードフレーム５０の第２の端部５６において、第１の側面５８に対向している。第１の突起部分７８は、第１のリードフレーム５０の短手方向において、第１のリードフレーム５０をアライメントすることができる。第２の突起部分７９は、第１のリードフレーム５０の第２の端部５６において、第１の主面５３と第１の側面５７，５８とに交差する第１のリードフレーム５０の面に対向している。第２の突起部分７９は、第１のリードフレーム５０の長手方向において、第１のリードフレーム５０をアライメントすることができる。第２の突起部分７９は、第１の突起部分７８から離れて配置されている。
【０１６５】
図３３に示される本実施の形態の第４の変形例のパワーモジュール１ｉでは、１つの突起部７４は、第１のリードフレーム５０の第１の端部５５において、第１の側面５７と、第１の主面５３及び第１の側面５７，５８に交差する第１のリードフレーム５０の面（第２の側面５９）とに対向している。突起部７４は、第１のリードフレーム５０の長手方向及び短手方向において、第１のリードフレーム５０をアライメントすることができる。樹脂フレーム２０の第３の主面７２の平面視において、突起部７４は、Ｌ字の形状を有してもよい。本実施の形態の第２の変形例のパワーモジュール１ｇでは、１つの突起部７７は、第１のリードフレーム５０の第２の端部５６において、第１の側面５８と、第１の主面５３及び第１の側面５７，５８に交差する第１のリードフレーム５０の面とに対向している。突起部７７は、第１のリードフレーム５０の長手方向及び短手方向において、第１のリードフレーム５０をアライメントすることができる。樹脂フレーム２０の第３の主面７２の平面視において、突起部７７は、Ｌ字の形状を有してもよい。
【０１６６】
本実施の形態及びその第１から第４の変形例のパワーモジュール１ｅ−１ｉでは、第１の受容部（７２，７４，７７）は、第１の主面５３に面する樹脂フレーム２０の第３の主面７２と、第３の主面７２から突出する突起部７４，７７とを含む。突起部７４，７７は、第１のリードフレーム５０の第１の側面５７，５８と第１の主面５３及び第１の側面５７，５８に交差する第１のリードフレーム５０の面（例えば、第２の側面５９）との少なくとも１つに対向している。本実施の形態及びその第１から第４の変形例のパワーモジュール１ｅ−１ｉの効果は、実施の形態１のパワーモジュール１の効果と同様の効果を奏する。
【０１６７】
今回開示された実施の形態及び変形例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。矛盾のない限り、今回開示された実施の形態１から実施の形態１１及びそれらの変形例の少なくとも２つを組み合わせてもよい。例えば、実施の形態６から実施の形態１０では、第２の受容部（１２４，１２７）は、第２の窪み部１２４，１２７に代えて、実施の形態１１に開示された突起部７４，７７を含んでもよい。実施の形態１０では、第３の受容部（２０４）は、第３の窪み部２０４に代えて、実施の形態１１に開示された突起部７４，７７を含んでもよい。本発明の範囲は、上記した説明ではなく請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることを意図される。
【符号の説明】
【０１６８】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ，１ｇ，１ｈ，１ｉ，２，２ａ，２ｂ，２ｃ  パワーモジュール、３，３ａ  パワーエレクトロニクス機器、１０  第１の基板、１１  第１の絶縁板、１２  第１の導電部、１３，１１３  導電部、１４  第２の孔、２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｊ  樹脂フレーム、２０ｅ１  第１の樹脂フレーム部、２０ｅ２，２０ｊ２  第２の樹脂フレーム部、２４，２７  第１の窪み部、２５ａ  第１の突出部、２５ｂ，２８ｂ  第３の突出部、２８ａ，２９ａ  第２の突出部、３０  第３の凹部、３５  金属膜、３７  第４の突出部、３８  係止部、３９，１３９  接着剤、３９ｃ，４６，１４６  はんだ、４０  第１のパワー半導体素子、４３  第２の電極、４４  第１の電極、４７，６５，１４７，１６２，１６５  導電性接合部材、５０，５０ａ，５０ｂ，５０ｅ，５０ｊ  第１のリードフレーム、５１，５１ｅ，５１ｊ  第１のリードフレーム部、５２  第２のリードフレーム部、５３  第１の主面、５５  第１の端部、５５ａ  第１の凹部、５５ｂ，５６ｂ  第１の孔、５６  第２の端部、５７，５８  第１の側面、５７ａ，５８ａ  第２の凹部、５９  第２の側面、６０  第２のリードフレーム、７０  封止樹脂体、７２  第３の主面、７４，７７  突起部、７５，７８  第１の突起部分、７６，７９  第２の突起部分、７６ｇ，７９ｇ  第３の突起部分、１１０  第２の基板、１１１  第２の絶縁板、１１２  第２の導電部、１２４，１２７  第２の窪み部、１４０  第２のパワー半導体素子、１４３  第４の電極、１４４  第３の電極、１５０  第３のリードフレーム、１５３  第２の主面、１５５  第３の端部、１５６  第４の端部、１５７，１５８  第３の側面、１５９  第４の側面、１６０  第４のリードフレーム、１７５  絶縁膜、２００，２００ｊ  ケース、２０１  放熱部材、２０２  放熱フィン、２０３，２０３ｊ  筒状体、２０４  第３の窪み部、２０５ａ，２０５ｂ  接合材、２０６  第１のバスバー、２０７  第２のバスバー、２０８  第１の接続部、２０９  第２の接続部。
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【国際調査報告】
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