(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板上に複数の半導体素子が所定の隙間を空けて載置されるパワーユニットが複数、所定方向に並列に配置され、該複数の前記パワーユニットが一体的に樹脂封止される半導体装置であって、
前記所定方向に互いに隣接して配置される２つの前記パワーユニット間における製造時に充填される樹脂が流通する流路上の、前記所定の隙間を介して載置される２つの前記半導体素子のうち前記樹脂の流入口に近い側に位置する近方半導体素子の該流入口側とは反対側の端部に対応する所定位置よりも前記樹脂の流通方向下流側に配置され、前記樹脂の流通方向下流側への流通を妨げる構造体を備え、
前記構造体は、前記パワーユニットと共に一体的に樹脂封止される、前記所定方向に互いに隣接して配置される２つの前記パワーユニット同士を繋ぐ継手部であることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記継手部の前記流入口側の端部は、前記所定方向に互いに隣接して配置される２つの前記パワーユニット間における前記半導体素子同士が離間する領域において、前記所定位置よりも前記樹脂の流通方向下流側に位置することを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
金属板上に複数の半導体素子が所定の隙間を空けて載置されるパワーユニットが複数、所定方向に並列に配置され、該複数の前記パワーユニットが一体的に樹脂封止される半導体装置であって、
製造時に充填される樹脂が流入する流入口側の端部が、前記所定方向に互いに隣接して配置される２つの前記パワーユニット間における前記樹脂が流通する流路上の、前記所定の隙間に対応する位置範囲内に収まるように配置される構造体を備え、
前記構造体は、前記パワーユニットと共に一体的に樹脂封止される、前記所定方向に互いに隣接して配置される２つの前記パワーユニット同士を繋ぐ継手部であることを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
前記継手部は、また、前記流路上の、前記パワーユニットの、前記半導体素子の上面側に設けられる前記金属板としての上面側リードフレームの下面と前記半導体素子の下面側に設けられる前記金属板としての下面側リードフレームの上面との間に対応する位置範囲の少なくとも一部を含むように配置されることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項記載の半導体装置。
【請求項５】
各パワーユニットはそれぞれ、前記半導体素子の両面側それぞれに設けられる前記金属板としてのリードフレームを有し、
前記継手部は、前記所定方向に互いに隣接して配置される２つの前記パワーユニットのうち、一方の前記パワーユニットの前記半導体素子の上面側に設けられる上面側リードフレームと、他方の前記パワーユニットの前記半導体素子の下面側に設けられる下面側リードフレームと、を繋ぐ部材であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項記載の半導体装置。
【請求項６】
金属板上に複数の半導体素子が所定の隙間を空けて載置されるパワーユニットが複数、所定方向に並列に配置され、該複数の前記パワーユニットが一体的に樹脂封止される半導体装置であって、
前記所定方向に互いに隣接して配置される２つの前記パワーユニット間における製造時に充填される樹脂が流通する流路上の、前記所定の隙間を介して載置される２つの前記半導体素子のうち前記樹脂の流入口に近い側に位置する近方半導体素子の該流入口側とは反対側の端部に対応する所定位置よりも前記樹脂の流通方向下流側に配置され、前記樹脂の流通方向下流側への流通を妨げる構造体を備え、
前記構造体は、各パワーユニットの複数の半導体素子のうち、製造時に充填される樹脂が流入する流入口に近い側に位置する近方半導体素子の前記所定方向の端部から前記所定方向に飛び出るように突出して配置された、前記流入口から遠い側に位置する遠方半導体素子であることを特徴とする半導体装置。
【請求項７】
前記遠方半導体素子は、前記所定方向に互いに隣接して配置される２つの前記パワーユニット間における前記流路の幅が、前記近方半導体素子に前記所定方向で面する箇所で広く、かつ、前記遠方半導体素子に前記所定方向で面する箇所で狭くなるように、前記近方半導体素子に比べて前記所定方向に寄って配置されることを特徴とする請求項６記載の半導体装置。
【請求項８】
前記所定方向に互いに隣接して配置される２つの前記パワーユニットの前記遠方半導体素子は共に、前記所定方向で両遠方半導体素子が互いに近づく側に突出して配置されることを特徴とする請求項６又は７記載の半導体装置。
【請求項９】
前記所定方向に互いに隣接して配置される２つの前記パワーユニット間における、前記近方半導体素子同士の第１離間距離と、前記遠方半導体素子同士の第２離間距離と、を互いに異ならせたことを特徴とする請求項６乃至８の何れか一項記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記第２離間距離を前記第１離間距離よりも小さくしたことを特徴とする請求項９記載の半導体装置。
【請求項１１】
各パワーユニットにおける、前記近方半導体素子の前記所定方向における中心位置と、前記遠方半導体素子の前記所定方向における中心位置と、を互いに前記所定方向にオフセットさせたことを特徴とする請求項６乃至１０の何れか一項記載の半導体装置。
【請求項１２】
前記パワーユニットは、複数の前記半導体素子として、一つのパワートランジスタと一つの還流ダイオードとを有することを特徴とする請求項１乃至１１の何れか一項記載の半導体装置。
【請求項１３】
金属板上に複数の半導体素子が所定の隙間を空けて載置されるパワーユニットが複数、所定方向に並列に配置され、該複数の前記パワーユニットが一体的に樹脂封止される半導体装置の製造方法であって、
前記所定方向に互いに隣接して配置される２つの前記パワーユニット間における製造時に充填される樹脂が流通する流路上の、前記所定の隙間を介して載置される２つの前記半導体素子のうち前記樹脂の流入口に近い側に位置する近方半導体素子の該流入口側とは反対側の端部に対応する所定位置よりも前記樹脂の流通方向下流側に、前記樹脂の流通方向下流側への流通を妨げる構造体としての、前記パワーユニットと共に一体的に樹脂封止される、前記所定方向に互いに隣接して配置される２つの前記パワーユニット同士を繋ぐ継手部を配置したうえで、前記樹脂を充填することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１４】
金属板上に複数の半導体素子が所定の隙間を空けて載置されるパワーユニットが複数、所定方向に並列に配置され、該複数の前記パワーユニットが一体的に樹脂封止される半導体装置の製造方法であって、
製造時に充填される樹脂が流入する流入口側の端部が、前記所定方向に互いに隣接して配置される２つの前記パワーユニット間における前記樹脂が流通する流路上の、前記所定の隙間に対応する位置範囲内に収まるように、前記パワーユニットと共に一体的に樹脂封止される、前記所定方向に互いに隣接して配置される２つの前記パワーユニット同士を繋ぐ継手部を配置したうえで、前記樹脂を充填することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１５】
前記継手部を、また、前記流路上の、前記パワーユニットの、前記半導体素子の上面側に設けられる前記金属板としての上面側リードフレームの下面と前記半導体素子の下面側に設けられる前記金属板としての下面側リードフレームの上面との間に対応する位置範囲の少なくとも一部を含むように配置したうえで、前記樹脂を充填することを特徴とする請求項１３又は１４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、半導体装置及びその製造方法に係り、特に、金属板上に複数の半導体素子が互いに所定の隙間を空けて載置されるパワーユニットを複数組、所定方向に並列に配置し、該複数組のパワーユニットを一体的に樹脂封止するうえで好適な半導体装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、金属板上に２種類の半導体素子が所定の隙間を空けて載置されるパワーユニットを備える半導体装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この半導体装置において、パワーユニットは、２種類の半導体素子として、パワートランジスタ（ＩＧＢＴ）と、該パワートランジスタに並列接続される還流ダイオードと、を有している。このパワーユニットにおいて、金属板上において第一方向に並んで配置されたパワートランジスタと還流ダイオードとは、樹脂により一体的に封止されている。【０００３】
また、上記した半導体装置において、パワーユニットは、複数組設けられ、所定の隙間を空けて並列に配置されており、具体的には、パワートランジスタと還流ダイオードとが並んだ第一方向と直交する第二方向に並んでおり、それら複数組のパワーユニットは、一体的に樹脂封止されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２５８３１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記した半導体装置の製造段階（モールド成形時）において、複数組が第二方向に並列に配置されたパワーユニットの一端側（具体的には、パワーユニットに信号ワイヤが接続されている側）から他端側へ向けて樹脂が注入されると、その樹脂は、互いに第二方向に隣接する２つのパワーユニットの間及びパワーユニットとそのパワーユニットに対して第二方向側に存在する金型との間を流通した後、第一方向に並んだパワートランジスタと還流ダイオードとの隙間を流通する。この場合において、各パワーユニットのパワートランジスタと還流ダイオードとの隙間で樹脂が合流するものとすると、その箇所で樹脂ボイドや樹脂剥離が発生する可能性が高くなってしまう。特に、半導体素子の両面側それぞれに放熱体が設けられる構造では、上記の樹脂合流箇所におけるエア抜けは困難であるので、それらの樹脂ボイドや樹脂剥離が発生し易くなってしまう。【０００６】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、モールド成形時に各パワーユニットの複数の半導体素子間での樹脂合流を生じさせ難くすることで、樹脂ボイドの発生を抑制することが可能な半導体装置及びその製造方法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】
【０００７】
上記の目的は、金属板上に複数の半導体素子が所定の隙間を空けて載置されるパワーユニットが複数、所定方向に並列に配置され、該複数の前記パワーユニットが一体的に樹脂封止される半導体装置であって、前記所定方向に互いに隣接して配置される２つの前記パワーユニット間における製造時に充填される樹脂が流通する流路上の、前記所定の隙間を介して載置される２つの前記半導体素子のうち前記樹脂の流入口に近い側に位置する近方半導体素子の該流入口側とは反対側の端部に対応する所定位置よりも前記樹脂の流通方向下流側に配置され、前記樹脂の流通方向下流側への流通を妨げる構造体を備え、前記構造体は、前記パワーユニットと共に一体的に樹脂封止される、前記所定方向に互いに隣接して配置される２つの前記パワーユニット同士を繋ぐ継手部である半導体装置により達成される。
【０００８】
また、上記の目的は、金属板上に複数の半導体素子が所定の隙間を空けて載置されるパワーユニットが複数、所定方向に並列に配置され、該複数の前記パワーユニットが一体的に樹脂封止される半導体装置であって、製造時に充填される樹脂が流入する流入口側の端部が、前記所定方向に互いに隣接して配置される２つの前記パワーユニット間における前記樹脂が流通する流路上の、前記所定の隙間に対応する位置範囲内に収まるように配置される構造体を備え、前記構造体は、前記パワーユニットと共に一体的に樹脂封止される、前記所定方向に互いに隣接して配置される２つの前記パワーユニット同士を繋ぐ継手部である半導体装置により達成される。
また、上記の目的は、金属板上に複数の半導体素子が所定の隙間を空けて載置されるパワーユニットが複数、所定方向に並列に配置され、該複数の前記パワーユニットが一体的に樹脂封止される半導体装置であって、前記所定方向に互いに隣接して配置される２つの前記パワーユニット間における製造時に充填される樹脂が流通する流路上の、前記所定の隙間を介して載置される２つの前記半導体素子のうち前記樹脂の流入口に近い側に位置する近方半導体素子の該流入口側とは反対側の端部に対応する所定位置よりも前記樹脂の流通方向下流側に配置され、前記樹脂の流通方向下流側への流通を妨げる構造体を備え、前記構造体は、各パワーユニットの複数の半導体素子のうち、製造時に充填される樹脂が流入する流入口に近い側に位置する近方半導体素子の前記所定方向の端部から前記所定方向に飛び出るように突出して配置された、前記流入口から遠い側に位置する遠方半導体素子であることを特徴とする半導体装置により達成される。
【０００９】
また、上記の目的は、金属板上に複数の半導体素子が所定の隙間を空けて載置されるパワーユニットが複数、所定方向に並列に配置され、該複数の前記パワーユニットが一体的に樹脂封止される半導体装置の製造方法であって、前記所定方向に互いに隣接して配置される２つの前記パワーユニット間における製造時に充填される樹脂が流通する流路上の、前記所定の隙間を介して載置される２つの前記半導体素子のうち前記樹脂の流入口に近い側に位置する近方半導体素子の該流入口側とは反対側の端部に対応する所定位置よりも前記樹脂の流通方向下流側に、前記樹脂の流通方向下流側への流通を妨げる構造体としての、前記パワーユニットと共に一体的に樹脂封止される、前記所定方向に互いに隣接して配置される２つの前記パワーユニット同士を繋ぐ継手部を配置したうえで、前記樹脂を充填する半導体装置の製造方法により達成される。
【００１０】
また、上記の目的は、金属板上に複数の半導体素子が所定の隙間を空けて載置されるパワーユニットが複数、所定方向に並列に配置され、該複数の前記パワーユニットが一体的に樹脂封止される半導体装置の製造方法であって、製造時に充填される樹脂が流入する流入口側の端部が、前記所定方向に互いに隣接して配置される２つの前記パワーユニット間における前記樹脂が流通する流路上の、前記所定の隙間に対応する位置範囲内に収まるように、前記パワーユニットと共に一体的に樹脂封止される、前記所定方向に互いに隣接して配置される２つの前記パワーユニット同士を繋ぐ継手部を配置したうえで、前記樹脂を充填する半導体装置の製造方法により達成される。

【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、モールド成形時に各パワーユニットの複数の半導体素子間での樹脂合流を生じさせ難くすることで、樹脂ボイドの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施例である半導体装置の外観図である。
【図２】本実施例の半導体装置の回路構成図である。
【図３】図１に示す半導体装置の分解図である。
【図４】本実施例の半導体装置の図１に示すＡ−Ａ断面図である。
【図５】本実施例の半導体装置における半導体素子と構造体との位置関係を表した平面図である。
【図６】本実施例の半導体装置による効果を説明するための図である。
【図７】本発明の一変形例である半導体装置における半導体素子と構造体との位置関係を表した図である。
【図８】本発明の一変形例である半導体装置の構成図である。
【図９】本発明の一変形例である半導体装置の構成図である。
【図１０】本発明の一変形例である半導体装置の構成図である。
【図１１】本発明の一変形例である半導体装置の構成図である。
【図１２】本発明の一変形例である半導体装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を用いて、本発明に係る半導体装置及びその製造方法の具体的な実施の形態について説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施例である半導体装置１０の構成図を示す。図２は、本実施例の半導体装置１０の回路構成図を示す。図３は、図１に示す半導体装置１０の分解図を示す。図４は、本実施例の半導体装置１０の図１に示すＡ−Ａ断面図を示す。また、図５は、本実施例の半導体装置１０における半導体素子と構造体との位置関係を表した平面図を示す。尚、図５には、封止樹脂が充填される前の状態が示されている。
【００１５】
本実施例の半導体装置１０は、例えばハイブリッド自動車や電気自動車等に搭載されており、電力変換を行うインバータなどのモータ制御装置などに用いられるパワー半導体モジュールである。半導体装置１０は、上下アームが一体化されたモールド構造を有し、かつ、冷却が上面及び下面の両面で行われる両面冷却構造を有している。
【００１６】
半導体装置１０は、高電位側電源Ｖ＋に接続する上アームを構成する上アームパワーユニット１２と、低電位側電源Ｖ−に接続する下アームを構成する下アームパワーユニット１４と、を備えている。上アームパワーユニット１２は、種類の異なる２つの半導体素子１６，１８を有している。また、下アームパワーユニット１４は、種類の異なる２つの半導体素子２０，２２を有している。半導体素子１６〜２２はそれぞれ、薄肉の矩形状に形成された半導体チップにより構成されている。
【００１７】
半導体素子１６，２０はそれぞれ、電力変換時にスイッチング動作を行う絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（Insulated Gate Bipolar Transistor；ＩＧＢＴ）などのパワー半導体スイッチング素子であり、また、半導体素子１８，２２はそれぞれ、半導体素子１６，２０の遮断時に電流を還流させるために必要な還流ダイオードである。以下、半導体素子１６，２０を半導体スイッチング素子１６，２０と、また、半導体素子１８，２２をダイオード１８，２２と、それぞれ称す。
【００１８】
半導体装置１０において、ダイオード１８は半導体スイッチング素子１６に対して並列接続されていると共に、ダイオード２２は半導体スイッチング素子２０に対して並列接続されている。半導体スイッチング素子１６と半導体スイッチング素子２０とは、高電位側電源Ｖ＋と低電位側電源Ｖ−との間において直列接続されていると共に、ダイオード１８とダイオード２２とは、高電位側電源Ｖ＋と低電位側電源Ｖ−との間において直列接続されている。上アームパワーユニット１２は、２つの半導体素子１６，１８として、一つの半導体スイッチング素子１６と一つのダイオード１８とを有している。また、下アームパワーユニット１４は、２つの半導体素子２０，２２として、一つの半導体スイッチング素子２０と一つのダイオード２２とを有している。
【００１９】
半導体スイッチング素子１６，２０はそれぞれ、コレクタ電極と、エミッタ電極と、ゲート電極と、有している。各半導体スイッチング素子１６，２０において、コレクタ電極は半導体チップの一方の面に形成されており、また、エミッタ電極及びゲート電極は半導体チップの他方の面に形成されている。更に、各ダイオード１８，２２において、カソード電極は半導体チップの一方の面に形成されており、また、アノード電極は半導体チップの他方の面に形成されている。
【００２０】
上アームパワーユニット１２は、半導体スイッチング素子１６及びダイオード１８の両面側に設けられるリードフレーム２４，２６を有している。リードフレーム２４，２６は、それぞれ平面状に形成された金属板であり、互いに対向している。上アームパワーユニット１２の半導体スイッチング素子１６及びダイオード１８は、リードフレーム２４，２６（具体的には、そのダイパッド部）上に載置されており、２つのリードフレーム２４，２６の間に挟持されるように配設されている。リードフレーム２４，２６のダイパッド部は、各半導体素子１６，１８の半導体チップとしての大きさ（面積）よりも大きな面積を有している。半導体スイッチング素子１６とダイオード１８とは、リードフレーム２４，２６上において互いに第１の方向Ｘに所定の隙間Ｓ１を空けて並んで載置されている。
【００２１】
半導体スイッチング素子１６の一方の面及びダイオード１８の一方の面は、リードフレーム２４に対向するように面している。また、半導体スイッチング素子１６の他方の面及びダイオード１８の他方の面は、リードフレーム２６に対向するように面している。リードフレーム２４，２６は、例えば銅やニッケル，アルミニウムなどの金属により構成された導電体である。尚、リードフレーム２４，２６は、その表面に銀や金などのメッキ処理が施されたものであってもよい。
【００２２】
半導体スイッチング素子１６の一方の面及びダイオード１８の一方の面は、接合材２８を介してリードフレーム２４に接合固定されている。接合材２８は、例えば錫などからなるはんだであり、導電性を有している。半導体スイッチング素子１６のコレクタ電極及びダイオード１８のカソード電極は、リードフレーム２４に電気的に接続されている。以下、リードフレーム２４をコレクタ側リードフレーム２４と称す。
【００２３】
また、半導体スイッチング素子１６の他方の面及びダイオード１８の他方の面は、接合材３０、導電体ブロック３２、及び接合材３４を介してリードフレーム２６に接合固定されている。接合材３０，３４は、例えば錫などからなるはんだであり、導電性を有している。また、導電性ブロック３２は、例えば銅などの金属により構成された導電体であって、積層方向（厚さ方向）Ｚに厚みを有している。半導体スイッチング素子１６のエミッタ電極及びダイオード１８のアノード電極は、リードフレーム２６に電気的に接続されている。以下、リードフレーム２６をエミッタ側リードフレーム２６と称す。
【００２４】
下アームパワーユニット１４は、半導体スイッチング素子２０及びダイオード２２の両面側に設けられるリードフレーム３６，３８を有している。リードフレーム３６，３８は、それぞれ平面状に形成された金属板であり、互いに対向している。下アームパワーユニット１４の半導体スイッチング素子２０及びダイオード２２は、リードフレーム３６，３８（具体的には、そのダイパッド部）上に載置されており、２つのリードフレーム３６，３８の間に挟持されている。リードフレーム３６，３８のダイパッド部は、各半導体素子２０，２２の半導体チップとしての大きさ（面積）よりも大きな面積を有している。半導体スイッチング素子２０とダイオード２２とは、リードフレーム３６，３８上において互いに第１の方向Ｘに所定の隙間Ｓ２を空けて並んで載置されている。
【００２５】
尚、上記の上アームパワーユニット１２における所定の隙間Ｓ１の大きさ（半導体素子１６，１８が並ぶ方向における長さｓ１）と上記の下アームパワーユニット１４における所定の隙間Ｓ２の大きさ（半導体素子２０，２２が並ぶ方向における長さｓ２）とは互いに略同じである。
【００２６】
半導体スイッチング素子２０の一方の面及びダイオード２２の一方の面は、リードフレーム３６に対向するように面している。また、半導体スイッチング素子２０の他方の面及びダイオード２２の他方の面は、リードフレーム３８に対向するように面している。リードフレーム３６，３８は、例えば銅やニッケル，アルミニウムなどの金属により構成された導電体である。尚、リードフレーム３６，３８は、その表面に銀や金などのメッキ処理が施されたものであってもよく、また、リードフレーム２４，２６と同種の金属により形成されていてもよく、更に、リードフレーム２４，２６と一体で形成された後に切断されたものであってもよい。
【００２７】
半導体スイッチング素子２０の一方の面及びダイオード２２の一方の面は、接合材４０を介してリードフレーム３６に接合固定されている。接合材４０は、例えば錫などからなるはんだであり、導電性を有している。半導体スイッチング素子２０のコレクタ電極及びダイオード２２のカソード電極は、リードフレーム３６に電気的に接続されている。以下、リードフレーム３６をコレクタ側リードフレーム３６と称す。
【００２８】
また、半導体スイッチング素子２０の他方の面及びダイオード２２の他方の面は、接合材４２、導電体ブロック４４、及び接合材４６を介してリードフレーム３８に接合固定されている。接合材４２，４６は、例えば錫などからなるはんだであり、導電性を有している。また、導電性ブロック４４は、例えば銅などの金属により構成された導電体であって、積層方向（厚さ方向）Ｚに厚みを有している。半導体スイッチング素子２０のエミッタ電極及びダイオード２２のアノード電極は、リードフレーム３８に電気的に接続されている。以下、リードフレーム３８をエミッタ側リードフレーム３８と称す。
【００２９】
半導体装置１０において、上アームパワーユニット１２及び下アームパワーユニット１４は、上アームパワーユニット１２のコレクタ側リードフレーム２４と下アームパワーユニット１４のコレクタ側リードフレーム３６とが第２の方向Ｙに隙間Ｓ３を介して対向し、かつ、上アームパワーユニット１２のエミッタ側リードフレーム２６と下アームパワーユニット１４のエミッタ側リードフレーム３８とが第２の方向Ｙに隙間Ｓ３を介して対向するように成形される。この点、上アームパワーユニット１２のコレクタ側リードフレーム２４の上面と下アームパワーユニット１４のコレクタ側リードフレーム３６の上面とは同じ高さ位置にあり、かつ、上アームパワーユニット１２のエミッタ側リードフレーム２６の下面と下アームパワーユニット１４のエミッタ側リードフレーム３８の下面とは同じ高さ位置にある。
【００３０】
上アームパワーユニット１２のコレクタ側リードフレーム２４には、高電位側電源Ｖ＋に接続される高電位側接続端子５０が設けられており、高電位側接続端子５０を介して高電位側電源Ｖ＋の電圧が印加される。また、下アームパワーユニット１４のエミッタ側リードフレーム３８には、低電位側電源Ｖ−に接続される低電位側接続端子５２が設けられており、低電位側接続端子５２を介して低電位側電源Ｖ−の電圧が印加される。下アームパワーユニット１４のコレクタ側リードフレーム３６には、負荷などに接続される出力端子５４が設けられている。
【００３１】
上アームパワーユニット１２の半導体スイッチング素子１６のゲート電極は、信号ワイヤを介して制御端子５６に接続されている。下アームパワーユニット１４の半導体スイッチング素子２０のゲート電極は、信号ワイヤを介して制御端子５８に接続されている。これらの信号ワイヤは、例えばアルミニウムや銅などからなるボンディングワイヤである。制御端子５６，５８は、上アームパワーユニット１２及び下アームパワーユニット１４の、高電位側接続端子５０、低電位側接続端子５２、及び出力端子５４が設けられた側とは反対側の端部に設けられている。
【００３２】
制御端子５６，５８には、マイクロコンピュータを主体に構成される電子制御ユニット（ＥＣＵ）が接続されている。半導体スイッチング素子１６，２０のゲート電極にはそれぞれ、ＥＣＵから制御端子５６，５８及び信号ワイヤを介して供給される制御信号が供給される。尚、制御端子５６，５８の大きさは、大電流が流れ得る高電位側接続端子５０、低電位側接続端子５２、及び出力端子５４の大きさよりも小さくてよい。
【００３３】
上アームパワーユニット１２においては、半導体素子１６，１８が互いに積層方向Ｚに対向する２つのリードフレーム２４，２６の間に挟持されている。また、下アームパワーユニット１４においては、半導体素子２０，２２が互いに積層方向Ｚに対向する２つのリードフレーム３６，３８の間に挟持されている。すなわち、上アームパワーユニット１２及び下アームパワーユニット１４はそれぞれ、積層方向Ｚに所定の厚みを有しており、各アームパワーユニット１２，１４の積層方向Ｚの厚みは互いに略同じである。
【００３４】
上アームパワーユニット１２と下アームパワーユニット１４とは、第２の方向Ｙに並列に配置されている。具体的には、上アームパワーユニット１２において半導体スイッチング素子１６とダイオード１８とがリードフレーム２４，２６上で第１の方向Ｘに所定の隙間Ｓ１を空けて並び、かつ、下アームパワーユニット１４において半導体スイッチング素子２０とダイオード２２とがリードフレーム３６，３８上でその第１の方向Ｘに所定の隙間Ｓ２を空けて並んでいる場合、その第１の方向Ｘ及び厚さ方向Ｚと直交する第２の方向Ｙに並列に配置されている。
【００３５】
尚、上アームパワーユニット１２と下アームパワーユニット１４とは、半導体スイッチング素子１６，２０同士が第２の方向Ｙに対向しかつダイオード１８，２２同士が第２の方向Ｙに対向するように配置されると共に、両者間で所定の隙間Ｓ３（その隙間Ｓ３の第２の方向Ｙにおける長さはｓ３である。）が形成されるように配置される。また、上アームパワーユニット１２における半導体素子１６，１８間の第１の方向Ｘに空いた隙間Ｓ１と下アームパワーユニット１４における半導体素子２０，２２間の第１の方向Ｘに空いた隙間Ｓ２とは、パワーユニット１２，１４同士が並ぶ第２の方向Ｙにおいて互いに対向している。
【００３６】
上アームパワーユニット１２のエミッタ側リードフレーム２６と下アームパワーユニット１４のコレクタ側リードフレーム３６とは、継手部６０を介して繋がれている。継手部６０は、上アームパワーユニット１２と下アームパワーユニット１４との第２の方向Ｙにおける隙間Ｓ３（具体的には、その一部）に設けられている。継手部６０は、上アームパワーユニット１２のエミッタ側リードフレーム２６に接続するエミッタ片６２と、下アームパワーユニット１４のコレクタ側リードフレーム３６に接続するコレクタ片６４と、エミッタ片６２とコレクタ片６４とを接合する接合材６６と、からなる。
【００３７】
エミッタ片６２及びコレクタ片６４はそれぞれ、例えば銅やニッケル，アルミニウムなどの金属により構成された導電体である。エミッタ片６２は、上アームパワーユニット１２のエミッタ側リードフレーム２６の端部から下アームパワーユニット１４のコレクタ側リードフレーム３６の端部側へ向けて階段的に斜めに延びる断面構造を有している。また、コレクタ片６４は、下アームパワーユニット１４のコレクタ側リードフレーム３６の端部から上アームパワーユニット１２のコレクタ側リードフレーム２４の端部側へ向けて水平に延びる断面構造を有している。尚、エミッタ片６２又はコレクタ片６４は、エミッタ側リードフレーム２６又はコレクタ側リードフレーム３６と一体に形成されるものであってもよい。接合材６６は、例えば錫などからなるはんだであり、導電性を有している。
【００３８】
半導体装置１０は、上記した第２の方向Ｙに並列に配置された上アームパワーユニット１２と下アームパワーユニット１４とを一体的に樹脂封止したモールド構造を有している。半導体装置１０は、上アームパワーユニット１２と下アームパワーユニット１４とを一体的に樹脂封止する樹脂部７０を備えている。
【００３９】
樹脂部７０は、例えばエポキシ樹脂などからなり、溶解した状態で上アームパワーユニット１２及び下アームパワーユニット１４を収容した金型内に流し込まれることにより上記の樹脂封止を行う。溶解した樹脂部７０の金型内への流し込みは、２つのパワーユニット１２，１４の、制御端子５６，５８が設けられた側（すなわち、制御端子５６，５８と半導体スイッチング素子１６，２０のゲート電極とを繋ぐボンディングワイヤが設けられた側）の第２の方向Ｙにおける略中央付近から上記の第１の方向Ｘに向けて行われる。
【００４０】
尚、上記の樹脂部７０による樹脂封止は、高電位側接続端子５０、低電位側接続端子５２、出力端子５４、及び制御端子５６，５８に対してはそれぞれ一部ずつが含まれるように行われる。このため、高電位側接続端子５０、低電位側接続端子５２、出力端子５４、及び制御端子５６，５８の各一部はそれぞれ、半導体装置１０の本体側（樹脂部７０に囲まれた側）から突出して外部に露出する。
【００４１】
また、上記の樹脂部７０による樹脂封止は、リードフレーム２４，２６，３６，３８の、半導体素子１６〜２２との接合面とは反対側の面がそれぞれ外部に露出するように行われる。このため、リードフレーム２４，２６，３６，３８の、半導体素子１６〜２２との接合面とは反対側の面はそれぞれ、外部に露出する。リードフレーム２４，２６，３６，３８の、半導体素子１６〜２２との接合面とは反対側の面にはそれぞれ、ヒートシンクが隣接して取り付けられる。このため、上アームパワーユニット１２及び下アームパワーユニット１４はそれぞれ、上下両面で冷却が行われることとなる。
【００４２】
図６は、本実施例の半導体装置１０による効果を説明するための図を示す。尚、図６（Ａ）には本実施例の半導体装置１０のモールド成形時における樹脂の流れを表した図を示す。また、図６（Ｂ）には本実施例の半導体装置１０と対比される対比半導体装置８０のモールド成形時における樹脂の流れを表した図を示す。
【００４３】
本実施例の半導体装置１０において、上アームパワーユニット１２及び下アームパワーユニット１４はそれぞれ、積層方向Ｚに所定の厚みを有しており、半導体素子１６，１８は、２つのリードフレーム２４，２６の間に挟持され、かつ、半導体素子２０，２２は、２つのリードフレーム３６，３８の間に挟持される。また、上アームパワーユニット１２と下アームパワーユニット１４とは、半導体スイッチング素子１６とダイオード１８とが第１の方向Ｘに所定の隙間Ｓ１を空けて並びかつ半導体スイッチング素子２０とダイオード２２とが第１の方向Ｘに所定の隙間Ｓ２を空けて並んだ状態で、第２の方向Ｙに所定の隙間Ｓ３を空けつつ並列に配置されている。
【００４４】
本実施例において、樹脂部７０のモールド成形は、半導体装置１０の本体側が金型内に内包された後、パワーユニット１２，１４の制御端子５６，５８が設けられた側からその金型内に溶解した樹脂を注入することにより行われる。かかる樹脂の注入が行われると、金型内の樹脂の流れとしては、上アームパワーユニット１２と下アームパワーユニット１４との間の隙間Ｓ３を流れる樹脂の流れＭと、上アームパワーユニット１２の外側（すなわち、上アームパワーユニット１２と金型との隙間）又は下アームパワーユニット１４の外側（すなわち、下アームパワーユニット１４と金型の内壁との隙間）を流れる樹脂の流れＮと、が存在する。
【００４５】
また、上記の流れＭに基づく樹脂の一部及び上記の流れＮに基づく樹脂の一部は、パワーユニット１２，１４の高電位側接続端子５０、低電位側接続端子５２、又は出力端子５４が設けられた側の端部にある金型に到達するが、他の一部は、各パワーユニット１２，１４の半導体スイッチング素子１６，２０とダイオード１８，２２との間の隙間Ｓ１，Ｓ２を流通する。
【００４６】
この場合において、図６（Ｂ）に示す如く、上アームパワーユニット１２と下アームパワーユニット１４との隙間Ｓ３に何ら構造物が存在しない対比半導体装置８０の構造では、半導体装置１０又は金型の樹脂流入口から注入された樹脂が、その隙間Ｓ３を、パワーユニット１２，１４の制御端子５６，５８が設けられた側から高電位側接続端子５０、低電位側接続端子５２、又は出力端子５４が設けられた側へ向けて第１の方向Ｘに阻害無く流通するので、流れＭに基づく樹脂が各パワーユニット１２，１４それぞれに形成される上記の隙間Ｓ１，Ｓ２に流入し難くなる。このため、かかる対比半導体装置８０の構造では、流れＭに基づく樹脂の一部と流れＮに基づく樹脂の一部とが上記の隙間Ｓ１，Ｓ２（図６（Ｂ）に破線で囲まれる領域）で合流し易くなり、その結果として、樹脂ボイドや樹脂剥離が発生する可能性が高くなる。
【００４７】
これに対して、本実施例の半導体装置１０においては、上記の如く、上アームパワーユニット１２と下アームパワーユニット１４との隙間Ｓ３に両パワーユニット１２，１４を繋ぐ継手部６０が設けられている。
【００４８】
この継手部６０は、上アームパワーユニット１２及び下アームパワーユニット１４と共に一体的に樹脂により封止される。継手部６０は、上アームパワーユニット１２のエミッタ側リードフレーム２６と下アームパワーユニット１４のコレクタ側リードフレーム３６とを接続する接続部としての役割を有していると共に、更に、半導体装置１０の製造時に、両パワーユニット１２，１４間における樹脂が流通する流路上（具体的には、半導体素子１６，１８と半導体素子２０，２２とが離間する領域）に形成される構造体として、半導体装置１０又は金型の樹脂流入口から隙間Ｓ３に流入した樹脂が高電位側接続端子５０、低電位側接続端子５２、又は出力端子５４が設けられた側へ流通するのを阻害する役割を有している。
【００４９】
上記の継手部６０は、図５及び図６（Ａ）に示す如く、その端部（具体的には、製造時又は成形時に樹脂部７０として充填される樹脂が流入する、制御端子５６，５８が設けられた樹脂流入口側の端部）が、第２の方向Ｙに並列に配置された上アームパワーユニット１２と下アームパワーユニット１４との間の流路上の隙間Ｓ３において、隙間Ｓ１を介して載置される２つの半導体素子１６，１８のうち樹脂流入口側の半導体素子１６の樹脂流入口側とは反対側の端部に対応する位置、及び、隙間Ｓ２を介して載置される２つの半導体素子２０，２２のうち樹脂流入口側の半導体素子２０の樹脂流入口側とは反対側の端部に対応する位置よりも樹脂流入口側とは反対側（すなわち、樹脂の流通方向下流側；図５において斜線で示される領域）に位置するように配置される。
【００５０】
尚、上記の継手部６０は、図７に示す如く、その端部（具体的には、製造時又は成形時に樹脂部７０として充填される樹脂が流入する、制御端子５６，５８が設けられた樹脂流入口側の端部）が、２つのパワーユニット１２，１４の間の隙間Ｓ３において、半導体素子１６，１８間の隙間Ｓ１及び半導体素子２０，２２間の隙間Ｓ２に対応する位置範囲（図７において斜線で示される領域）内に収まるように配置されることがより好ましい。また、この場合、継手部６０は、その端部がその位置範囲内においてより下流側の箇所（ダイオード１８，２２側）に位置するほど好ましい。
【００５１】
また、上アームパワーユニット１２と下アームパワーユニット１４との間の流路上の隙間Ｓ３には、樹脂流入口側から継手部６０の上記端部にかけて何ら構造体が設けられていない。この場合には、金型の樹脂流入口から流入した樹脂が隙間Ｓ３内の継手部６０に到達する前に第１の方向Ｘに流れる樹脂のせき止めが生じることは無く、その継手部６０に到達して初めてその樹脂のせき止めが生じる。
【００５２】
継手部６０の配置が上記の如くなされていると、半導体装置１０又は金型の樹脂流入口から隙間Ｓ３に流入した樹脂の一部が、継手部６０の樹脂流入口側の端部にせき止められるので、樹脂が、その隙間Ｓ３を、高電位側接続端子５０、低電位側接続端子５２、又は出力端子５４が設けられた側へ向けて流通し難くなる一方で、半導体素子１６，１８間の隙間Ｓ１及び半導体素子２０，２２間の隙間Ｓ２に流入し易くなる。
【００５３】
また、上記の継手部６０は、上アームパワーユニット１２と下アームパワーユニット１４との隙間Ｓ３において両パワーユニット１２，１４を繋いでいる。具体的には、隙間Ｓ３において、上アームパワーユニット１２のエミッタ側リードフレーム２６と下アームパワーユニット１４のコレクタ側リードフレーム３６とを接続する。この場合、継手部６０は、隙間Ｓ３において、上アームパワーユニット１２のエミッタ側リードフレーム２６の下面（尚、下アームパワーユニット１４のエミッタ側リードフレーム３８の下面も同じ。）と下アームパワーユニット１４のコレクタ側リードフレーム３６の上面（尚、上アームパワーユニット１２のコレクタ側リードフレーム２４の上面も同じ。）との間の領域に対応する位置範囲を含むように配置される。
【００５４】
かかる継手部６０の配置によれば、樹脂が、継手部６０の樹脂流入口側の端部にせき止められたことに起因して上記の隙間Ｓ１，Ｓ２に流入する際、パワーユニット１２，１４のリードフレーム２４，３６の上面とリードフレーム２６，３８の下面との間の空間に流入し易くなる。
【００５５】
このため、本実施例の半導体装置１０の構造においては、上記の対比半導体装置８０の構造に比べて、隙間Ｓ３を流通した樹脂が隙間Ｓ１，Ｓ２に流入する流通速度が比較的大きくなり、その樹脂が隙間Ｓ１，Ｓ２に流入してからその隙間Ｓ１，Ｓ２を通ってパワーユニット１２，１４の第２の方向Ｙの外側（金型の内壁との隙間；図６（Ａ）に破線で囲まれる領域）に到達するまでの時間が比較的短くなる。
【００５６】
また、本実施例の半導体装置１０において、上アームパワーユニット１２の有する２つの半導体素子１６，１８のうち、製造時に充填される樹脂が流入する樹脂流入口から遠い側に位置するダイオード１８は、その樹脂流入口に近い側に位置する半導体スイッチング素子１６の隙間Ｓ３側の端部からその隙間Ｓ３側に飛び出るように突出して配置される。また同様に、下アームパワーユニット１４の有する２つの半導体素子２０，２２のうち、製造時に充填される樹脂が流入する樹脂流入口から遠い側に位置するダイオード２２は、その樹脂流入口に近い側に位置する半導体スイッチング素子２０の隙間Ｓ３側の端部からその隙間Ｓ３側に飛び出るように突出して配置される。
【００５７】
すなわち、各パワーユニット１２，１４の樹脂流入口から遠い側に位置するダイオード１８，２２は共に、樹脂流入口に近い側に位置する半導体スイッチング素子１６，２０に対して、それらのパワーユニット１２，１４が離間する第２の方向Ｙで両ダイオード１８，２２が互いに近づく側に突出して配置される。この場合、ダイオード１８，２２は共に、２つのパワーユニット１２，１４の間の流路上の隙間Ｓ３において、樹脂流入口から流入した樹脂が更に第１の方向Ｘの下流側に流通するのを妨げる構造体として機能する。
【００５８】
上記の構造において、上アームパワーユニット１２の半導体スイッチング素子１６と下アームパワーユニット１４の半導体スイッチング素子２０との第２の方向Ｙにおける第１離間距離Ｌ１と、上アームパワーユニット１２のダイオード１８と下アームパワーユニット１４のダイオード２２との第２の方向Ｙにおける第２離間距離Ｌ２と、は互いに異なる。具体的には、樹脂流入口から遠い側に位置するダイオード１８，２２同士の第２離間距離Ｌ２は、樹脂流入口から近い側に位置する半導体スイッチング１６，２０同士の第１離間距離Ｌ１に比べて小さい。
【００５９】
上アームパワーユニット１２において、半導体スイッチング素子１６の第２の方向Ｙにおける幅サイズとダイオード１８の第２の方向Ｙにおける幅サイズとが互いに略同じであるものとした場合、半導体スイッチング素子１６の第２の方向Ｙにおける中心位置と、ダイオード１８の第２の方向Ｙにおける中心位置と、は互いに第２の方向Ｙにオフセットされている。
【００６０】
具体的には、リードフレーム２４，２６上において、樹脂注入時に樹脂が流れる方向の下流側に位置するダイオード１８が、上流側に位置する半導体スイッチング素子１６に比べて隙間Ｓ３側に寄って配置されており、そのダイオード１８の第２の方向Ｙ側（より具体的には、その第２の方向Ｙにおける隙間Ｓ３側）の端部が、その半導体スイッチング素子１６の第２の方向Ｙ側（より具体的には、その第２の方向Ｙにおける隙間Ｓ３側）の端部よりも隙間Ｓ３側に位置している。
【００６１】
また、下アームパワーユニット１４において、半導体スイッチング素子２０の第２の方向Ｙにおける幅サイズとダイオード２２の第２の方向Ｙにおける幅サイズとが互いに略同じであるものとした場合、半導体スイッチング素子２０の第２の方向Ｙにおける中心位置と、ダイオード２２の第２の方向Ｙにおける中心位置と、は互いに第２の方向Ｙにオフセットされている。
【００６２】
具体的には、リードフレーム３６，３８上において、樹脂注入時に樹脂が流れる方向の下流側に位置するダイオード２２が、上流側に位置する半導体スイッチング素子２０に比べて隙間Ｓ３側に寄って配置されており、そのダイオード２２の第２の方向Ｙ側（より具体的には、その第２の方向Ｙにおける隙間Ｓ３側）の端部が、その半導体スイッチング素子２０の第２の方向Ｙ側（より具体的には、その第２の方向Ｙにおける隙間Ｓ３側）の端部よりも隙間Ｓ３側に位置している。
【００６３】
かかる半導体装置１０の構造においては、半導体装置１０又は金型の樹脂流入口から注入された樹脂が流れる流路幅が、上流側（具体的には、半導体スイッチング素子１６，２０に第２の方向Ｙで面する箇所）で広く、かつ、下流側（具体的には、ダイオード１８，２２に第２の方向Ｙで面する箇所）で狭くなるので、樹脂流入口から注入された樹脂が、両パワーユニット１２，１４の間（すなわち、隙間Ｓ３）を流通する過程で半導体スイッチング素子１６，２０を通過した後、その樹脂の一部が、ダイオード１８，２２の第１の方向Ｘ側の端部（図５における上端）にせき止められる。
【００６４】
このため、本実施例の構造においては、ダイオード１８，２２の第１の方向Ｘ側の端部（図５における上端）にせき止められない構造のものに比べて、両パワーユニット１２，１４の間の隙間Ｓ３に流入した樹脂が、その隙間Ｓ３を、高電位側接続端子５０、低電位側接続端子５２、又は出力端子５４が設けられた側へ流通し難くなる一方で、半導体素子１６，１８間の隙間Ｓ１及び半導体素子２０，２２間の隙間Ｓ２に流入し易くなるので、樹脂が隙間Ｓ１，Ｓ２に流入する流通速度が比較的大きくなり、その樹脂が隙間Ｓ１，Ｓ２に流入してからその隙間Ｓ１，Ｓ２を通ってパワーユニット１２，１４の第２の方向Ｙの外側（金型の内壁との隙間；図６（Ａ）に破線で囲まれる領域）に到達するまでの時間が比較的短くなる。
【００６５】
従って、半導体装置１０によれば、その半導体装置１０の製造時に、溶解した樹脂がパワーユニット１２，１４の制御端子５６，５８が設けられた側の略中央付近から金型内に流し込まれた場合に、上記の隙間Ｓ３を流れる流れＭに基づく樹脂の一部が上記の隙間Ｓ１，Ｓ２に流入した以後に上記の流れＮに基づく樹脂と合流する合流位置を、その隙間Ｓ１，Ｓ２内の位置ではなく、その隙間Ｓ１，Ｓ２を抜けたパワーユニット１２，１４の第２の方向Ｙの外側の位置とすることが可能である。
【００６６】
このように、本実施例の半導体装置１０によれば、樹脂によるモールド成形時に上アームパワーユニット１２の２つの半導体素子１６，１８の間の隙間Ｓ１及び下アームパワーユニット１４の２つの半導体素子２０，２２の間の隙間Ｓ２での樹脂合流を生じさせ難くすることができる。このため、半導体装置１０における樹脂ボイドの発生や樹脂剥離の発生を抑制することが可能である。
【００６７】
尚、上記の実施例においては、リードフレーム２４，２６，３６，３８が特許請求の範囲に記載した「金属板」に、半導体素子１６〜２２が特許請求の範囲に記載した「半導体素子」に、隙間Ｓ１，Ｓ２が特許請求の範囲に記載した「所定の隙間」に、第２の方向Ｙが特許請求の範囲に記載した「所定方向」に、上アームパワーユニット１２及び下アームパワーユニット１４が特許請求の範囲に記載した「パワーユニット」に、半導体スイッチング素子１６，２０が特許請求の範囲に記載した「近方半導体素子」に、ダイオード１８，２２が特許請求の範囲に記載した「遠方半導体素子」に、継手部６０及びダイオード１８，２２が特許請求の範囲に記載した「構造体」に、リードフレーム２６，３８が特許請求の範囲に記載した「リードフレーム」及び「上面側リードフレーム」に、リードフレーム２４，３６が特許請求の範囲に記載した「リードフレーム」及び「下面側リードフレーム」に、第１離間距離Ｌ１が特許請求の範囲に記載した「第１離間距離」に、第２離間距離Ｌ２が特許請求の範囲に記載した「第２離間距離」に、それぞれ相当している。
【００６８】
ところで、上記の実施例においては、上アームパワーユニット１２と下アームパワーユニット１４とを繋ぐ継手部６０が、図４に示す如く、上アームパワーユニット１２のエミッタ側リードフレーム２６の端部から下アームパワーユニット１４のコレクタ側リードフレーム３６の端部側へ向けて階段的に斜めに延びるように形成されているが、図８に示す如く、隙間Ｓ３における積層方向Ｙの厚みがより大きくなるように、上アームパワーユニット１２と下アームパワーユニット１４とを繋ぐ継手部１００を形成することとしてもよい。尚、図８（Ａ）は本変形例の半導体装置における半導体素子と構造体との位置関係を表した図を、また、図８（Ｂ）は本変形例の半導体装置の図８（Ａ）に示すIII−III断面図を、それぞれ示す。
【００６９】
この変形例において、継手部１００は、上アームパワーユニット１２のエミッタ側リードフレーム２６に接続するエミッタ片１０２と、下アームパワーユニット１４のコレクタ側リードフレーム３６に接続するコレクタ片１０４と、例えば銅などの金属により構成された導電体であって積層方向（厚さ方向）Ｚに厚みを有する導電性ブロック１０６と、エミッタ片１０２と導電性ブロック１０６とを接合する接合材１０８と、導電性ブロック１０６とコレクタ片１０４とを接合する接合材１１０と、からなる。かかる変形例の継手部１００の構造によれば、両パワーユニット１２，１４の間の流路上の隙間Ｓ３において樹脂をせき止める構造体としての積層方向Ｚの厚みを確保することができるので、その樹脂のせき止めを行い易くなり、隙間Ｓ３から隙間Ｓ１，Ｓ２への樹脂の流入を促進することができる。
【００７０】
また、上記の実施例においては、両パワーユニット１２，１４の間の隙間Ｓ３において樹脂をせき止める構造体として、上アームパワーユニット１２のエミッタ側リードフレーム２６と下アームパワーユニット１４のコレクタ側リードフレーム３６とを繋ぐ継手部６０を用いることとしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、その構造体として、下アームパワーユニット１４のエミッタ側リードフレーム３８又はそのエミッタ側リードフレーム３８に接続する低電位側接続端子５２を用いることとしてもよい。この変形例においては、図９に示す如く、エミッタ側リードフレーム３８に接続するエミッタ片１２０と低電位側接続端子５２とを接合材１２２で接合するものとしてもよい。尚、図９（Ａ）は本変形例の半導体装置における半導体素子と構造体との位置関係を表した図を、また、図９（Ｂ）は本変形例の半導体装置の図９（Ａ）に示すIV−IV断面図を、それぞれ示す。
【００７１】
また、上記の実施例においては、各パワーユニット１２，１４のリードフレーム２４，２６，３６，３８上で樹脂流入口側に半導体スイッチング素子１６，２０を、かつ、反対側にダイオード１８，２２を、それぞれ配置することとしたが、樹脂流入口側にダイオード１８，２２を、かつ、反対側に半導体スイッチング素子１６，２０を、それぞれ配置することとしてもよい。
【００７２】
この変形例の構造において、各パワーユニット１２，１４の樹脂流入口から遠い側に位置する半導体スイッチング素子１６，２０は共に、樹脂流入口に近い側に位置するダイオード１８，２２に対して、それらのパワーユニット１２，１４が離間する第２の方向Ｙで両半導体スイッチング素子１６，２０が互いに近づく側に突出して配置される。すなわち、樹脂流入口から遠い側に位置する半導体スイッチング１６，２０同士の離間距離は、樹脂流入口から近い側に位置するダイオード１８，２２同士の離間距離に比べて小さくされる。また、リードフレーム２４，２６上において、半導体スイッチング素子１６がダイオード１８に比べて隙間Ｓ３側に寄って配置されると共に、リードフレーム３６，３８上において、半導体スイッチング素子２０がダイオード２２に比べて隙間Ｓ３側に寄って配置される。
【００７３】
また、上記の実施例においては、両パワーユニット１２，１４間の隙間Ｓ３において樹脂をせき止めるうえで、（１）両パワーユニット１２，１４を繋ぐ継手部６０を、その樹脂流入口側の端部が、その隙間Ｓ３において上流側に位置する半導体スイッチング素子１６，２０の下流側の端部に対応する位置よりも樹脂の流通方向下流側に位置するように、より好ましくは、その隙間Ｓ３において半導体素子１６，１８間の隙間Ｓ１及び半導体素子２０，２２間の隙間Ｓ２に対応する位置範囲内に収まるように配置し、かつ、（２）各パワーユニット１２，１４の樹脂流入口から遠い側に位置するダイオード１８，２２を共に、樹脂流入口に近い側に位置する半導体スイッチング素子１６，２０に対して、それらのパワーユニット１２，１４が離間する第２の方向Ｙで両ダイオード１８，２２が互いに近づく側に突出して配置するものとしているが、上記（１）及び（２）の何れか一以上が成立するものであればよい。
【００７４】
また、上記の実施例においては、上アームパワーユニット１２が２つの半導体素子１６，１８を有しかつ下アームパワーユニット１４が２つの半導体素子２０，２２を有するものとしているが、各パワーユニット１２，１４がそれぞれ３つ以上の半導体素子を有するものとしてもよい。
【００７５】
例えば図１０に示す如く、各パワーユニット１２，１４が３つずつ半導体素子２００，２０２，２０４を有するものとしてもよい。これらの半導体素子２００，２０２，２０４は、パワーユニット１２，１４上において第１の方向Ｘに隙間を空けて並んで配置される。尚、これら３つの半導体素子２００，２０２，２０４は、すべて種類の異なるものとしてもよいが、種類が同じ２つのものとその２つのものと種類が異なる１つのものとからなるものとしてもよい。例えば、２つの半導体スイッチング素子と１つのダイオードとからなるものとしてもよいし、逆に、１つの半導体スイッチング素子と２つのダイオードとからなるものとしてもよい。
【００７６】
かかる変形例において、各パワーユニット１２，１４における３つの半導体素子２００，２０２，２０４のうち、製造時に充填される樹脂が流入する樹脂流入口から遠い側に位置する半導体素子２０４は、その樹脂流入口に近い側に位置する半導体素子２００，２０２の隙間Ｓ３側の端部からその隙間Ｓ３側に飛び出るように突出して配置されると共に、また、樹脂流入口側の２つの半導体素子２００，２０２のうち更に樹脂流入口から遠い側に位置する半導体素子２０２は、その樹脂流入口に近い側に位置する半導体スイッチング素子２００の隙間Ｓ３側の端部からその隙間Ｓ３側に飛び出るように突出して配置されるものとすればよい。
【００７７】
すなわち、パワーユニット１２，１４の樹脂流入口から最も遠い側に位置する半導体素子２０４同士の離間距離Ｌ１３は、樹脂流入口から中程度の距離に位置する半導体素子２０２同士の離間距離Ｌ１２に比べて小さくされると共に、また、その離間距離Ｌ１２は、樹脂流入口に最も近い側に位置する半導体素子２００同士の離間距離Ｌ１１に比べて小さくされ、かつ、半導体素子２００，２０２，２０４の第２の方向Ｙにおける幅サイズが互いに略同じであるものとした場合は、各半導体素子２００，２０２，２０４の第２の方向Ｙにおける中心位置は、互いに第２の方向Ｙにおいて隙間Ｓ３側にオフセットされるものとすればよい。
【００７８】
かかる変形例の構造においては、半導体装置１０又は金型の樹脂流入口から注入された樹脂が流れる流路幅が、樹脂の流通方向上流側から流通方向下流側にかけて徐々に狭くなるので、樹脂流入口から注入された樹脂が、両パワーユニット１２，１４の間を流通する過程で半導体素子２００を通過した後、その樹脂の一部が、半導体素子２０２の第１の方向Ｘ側の端部（図１０における上端）にせき止められると共に、また、樹脂が両パワーユニット１２，１４の間を流通する過程で半導体素子２０２を通過した後、その樹脂の一部が、半導体素子２０４の第１の方向Ｘ側の端部（図１０における上端）にせき止められる。
【００７９】
このため、各パワーユニット１２，１４で３つの半導体素子が搭載される構造でも、両パワーユニット１２，１４の間の隙間Ｓ３に流入した樹脂が、半導体素子２００と半導体素子２０２との間の隙間に流入し易くなり、かつ、半導体素子２０２と半導体素子２０４との間の隙間に流入し易くなるので、それらの隙間での樹脂合流を生じさせ難くすることができる。
【００８０】
また、上記の実施例においては、各パワーユニット１２，１４の樹脂流入口から遠い側に位置するダイオード１８，２２を共に、樹脂流入口に近い側に位置する半導体スイッチング素子１６，２０に対して、それらのパワーユニット１２，１４が離間する第２の方向Ｙで両ダイオード１８，２２が互いに近づく側に突出して配置することとしているが、図１１に示す如く、ダイオード１８，２２のうち何れか一方のみを、半導体スイッチング素子１６，２０に対して、それらのパワーユニット１２，１４が離間する第２の方向Ｙで他のダイオード２２，１８に近づく側に突出して配置することとしてもよい。
【００８１】
尚、上記の実施例においては、樹脂部７０を形成する上での金型内への樹脂の注入を、２つのパワーユニット１２，１４の、制御端子５６，５８が設けられた側の第２の方向Ｙにおける略中央付近から第１の方向Ｘに向けて行うが、２つのパワーユニット１２，１４の、制御端子５６，５８が設けられた側の第２の方向Ｙにおける端側から第１の方向Ｘに向けて行うものであってもよい。
【００８２】
また、上記の実施例においては、両パワーユニット１２，１４間の隙間Ｓ３において樹脂をせき止める構造体として、パワーユニット１２，１４と共に一体的に樹脂封止される、２つのパワーユニット１２，１４を繋ぐ継手部６０、及び、樹脂流入口からより遠方に位置するダイオード１８，２２を用いることとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、継手部６０及びダイオード１８，２２と共に、或いは、継手部６０及びダイオード１８，２２に代えて、図１２に示す如く、パワーユニット１２，１４と共に一体的に樹脂封止されることのない、金型に設けたピン３００を用いることとしてもよい。尚、図１２（Ａ）は本変形例の半導体装置における半導体素子と構造体との位置関係を表した図を、また、図１２（Ｂ）は本変形例の半導体装置の図１２（Ａ）に示すV−V断面図を、それぞれ示す。
【００８３】
この変形例において、ピン３００は、金型に一体的に設けられ、半導体装置１０の製造時に、その樹脂流入口側の端部が、隙間Ｓ３において上流側に位置する半導体スイッチング素子１６，２０の下流側の端部に対応する位置よりも樹脂の流通方向下流側に位置するように、より好ましくは、隙間Ｓ３において半導体素子１６，１８間の隙間Ｓ１及び半導体素子２０，２２間の隙間Ｓ２に対応する位置範囲（図１２（Ａ）において斜線で示される領域）内に収まるように配置される。また、このピン３００は、隙間Ｓ３において、パワーユニット１２，１４のエミッタ側リードフレーム２６，３８の下面とコレクタ側リードフレーム２４，３６の上面との間の領域に対応する位置範囲（図１２（Ｂ）において斜線で示される領域）の少なくとも一部を含むように配置される。尚、この場合、ピン３００は、その位置範囲をすべて含むように配置されることがより好ましい。
【００８４】
かかる変形例の構造においては、半導体装置１０の製造時、金型の樹脂流入口から隙間Ｓ３に流入した樹脂の一部が、ピン３００の樹脂流入口側の端部にせき止められ、樹脂の第１の方向Ｘの下流側への流通が妨げられるので、樹脂が、半導体素子１６，１８間の隙間Ｓ１及び半導体素子２０，２２間の隙間Ｓ２に流入し易くなると共に、その隙間Ｓ１，Ｓ２に流入する際、パワーユニット１２，１４のリードフレーム２４，３６の上面とリードフレーム２６，３８の下面との間の空間に流入し易くなる。このため、かかる変形例においても、上記の実施例と同様の効果を得ることが可能となる。尚、この変形例においては、樹脂の充填後、半導体装置１０の表面にピン３００に対応した凹部３０２が形成される。
【００８５】
また、上記の実施例においては、両パワーユニット１２，１４間において樹脂をせき止める構造体として、隙間Ｓ３に配置される継手部６０を用いることとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、かかる樹脂の流通を妨げる構造体を、２つのパワーユニット１２，１４間における樹脂の流路上に配置することとすればよく、例えば、パワーユニット１２，１４のリードフレーム２４，２６，３６，３８上に半導体素子１６〜２２とは別体で設けることとしてもよい。
【００８６】
また、上記の実施例においては、半導体装置１０が、第２の方向Ｙに並列に配置された２つのパワーユニット１２，１４を有するものとしているが、第２の方向Ｙに並列に配置された３つ以上のパワーユニットを有するものとしてもよい。
【００８７】
更に、上記の実施例においては、半導体装置１０が、半導体素子１６〜２２が互いに対向する２つのリードフレーム２４，２６の間又は互いに対向する２つのリードフレーム３６，３８の間に挟持された状態で冷却が上下両面で行われる両面冷却構造を有するものとしたが、片側の面だけで冷却が行われる片面冷却構造に適用することとしてもよい。
【００８８】
尚、本国際出願は、２０１２年（平成２４年）３月７日に出願した日本国特許出願２０１２−０５０９９２号に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願２０１２−０５０９９２号の全内容を本国際出願に援用する。
【符号の説明】
【００８９】
１０  半導体装置
１２  上アームパワーユニット
１４  下アームパワーユニット
１６，２０  半導体スイッチング素子（半導体素子）
１８，２２  ダイオード（半導体素子）
２４，２６，３６，３８  リードフレーム
５０  高電位側接続端子
５２  低電位側接続端子
５４  出力端子
５６，５８  制御端子
６０  継手部
７０  樹脂部
【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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