(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パワー半導体素子が搭載された複数の第１金属基板と、パワー半導体素子が搭載されていない第２金属基板とを一緒に封止した電気絶縁性樹脂パッケージで構成されたパワー半導体モジュールであって、
上記複数の第１金属基板は互いに同一平面状に離間して配置され、上記第２金属基板は上記第１金属基板同士の間に配置され、上記第１金属基板と同一平面状に横並び、又は上記第１金属基板とずらせて段違いに配置され、上記第１金属基板と第２金属基板からそれぞれ外部接続端子が延出され、  上記第１金属基板と第２金属基板が同一平面状に配置されている場合、上記第１金属基板のパワー半導体素子搭載面の反対側である裏面を、上記電気絶縁性樹脂パッケージ外に露出させて第１金属基板側放熱面を形成し、上記第２金属基板の裏面を露出させることなく電気絶縁性樹脂パッケージが上記第１金属基板側放熱面よりも突出し、  上記第１金属基板と第２金属基板が段違いに配置されている場合、上記第１金属基板の裏面を上記電気絶縁性樹脂パッケージ外に露出させて第１金属基板側放熱面を形成するとともに、上記第２金属基板の裏面を覆うことにより突出状になった電気絶縁性樹脂パッケージの外側面は、上記第１金属基板側放熱面と、同一平面をなし、上記電気絶縁性樹脂パッケージの放熱面側の外側面の外周は、上記第１金属基板側放熱面より突出した突出樹脂部で囲われていることを特徴とするパワー半導体モジュール。 
【請求項２】
上記第１金属基板の露出面は少なくともヒートシンクに接する放熱面とし、上記第１金属基板と第２金属基板が段違いに配置されている場合、上記露出面とともに上記第２金属基板の裏側電気絶縁性樹脂パッケージの外側面もヒートシンクに接する放熱面としたことを特徴とする請求項１に記載のパワー半導体モジュール。
【請求項３】
複数個の上記第１金属基板を上記電気絶縁性樹脂パッケージ内に離間して配置し、この離間部に、上記第２金属基板を埋設状態で配置したことを特徴とする請求項１に記載のパワー半導体モジュール。
【請求項４】
上記パワー半導体モジュールの放熱面は、ヒートシンクに形成した台座面に電気絶縁性接合部材を介して取り付けたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のパワー半導体モジュールの取り付け構造。
【請求項５】
上記電気絶縁性接合部材に、この接合部材の厚みに相当する径の固形物からなる粒子を混合したことを特徴とする請求項４に記載のパワー半導体モジュールの取り付け構造。
【請求項６】
上記パワー半導体モジュールの放熱面、又は上記パワー半導体モジュールが取り付けられる上記ヒートシンクの取り付け面に、上記電気絶縁性接合部材の厚さを規制する突起を設けたことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のパワー半導体モジュールの取り付け構造。
【請求項７】
上記パワー半導体モジュールが取り付けられたヒートシンクの取付面に、電気絶縁性の板材、又はシート材を貼り付けたことを特徴とする請求項４に記載のパワー半導体モジュールの取り付け構造。
【請求項８】
上記第２金属基板を覆うパワー半導体モジュールの放熱面に、上記第２金属基板に達する孔を設けたことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載のパワー半導体モジュールの取り付け構造。
【請求項９】
上記パワー半導体モジュールの放熱面、又はパワー半導体モジュールが取り付けられたヒートシンクの取付面に、電気絶縁性被膜を設けたことを特徴とする請求項４に記載のパワー半導体モジュールの取り付け構造。
【請求項１０】
上記ヒートシンクは、アルミニウム又はアルミニウム合金で構成され、上記電気絶縁性被膜を酸化膜で形成したことを特徴とする請求項９に記載のパワー半導体モジュールの取り付け構造。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、パワー半導体モジュールに関するものであり、特に自動車用の回転電気機器に組み込まれて使用されるものであって、例えば自動車用電動パワーステアリングシステム用回転電気機器のためのリレー回路やインバータ回路を構成するパワー半導体モジュール及びその取り付け構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のパワー半導体モジュールとしては、例えば特許第４５４０８８４号（特許文献１）に示されるものが挙げられる。このモジュールにおいては、複数の導電性の放熱基板上に半導体素子が直接に配設されており、これらが半導体素子と電気的に接続された複数の外部接続電極と共にトランスファモールド成形によって樹脂パッケージ内部に一体成形されている。
複数の放熱基板の半導体素子が配設された面と反対の面側の樹脂パッケージは薄くなっており、半導体素子からの発熱は、放熱基板を通過後、さらに薄い樹脂パッケージを通過し、パワー半導体モジュールの外部に取り付けられたヒートシンクなどに放熱される。なおパワー半導体モジュールとヒートシンクは放熱性の接着剤などを介して接合されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４５４０８８４号号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしこのような構成のパワー半導体モジュールにおいては、半導体素子からの発熱は熱伝導性の低い樹脂パッケージを通過する構造であるため、放熱性が良好ではないという問題があった。ＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）などのパワー半導体素子は通電損失やスイッチング損失などの電力の損失を有し、損失は熱に変換される。放熱性が良好でなければ熱は効率的に外部に放出されず、パワー半導体素子の温度を過剰に上昇させ、パワー半導体素子自体やその接合部材にダメージを与え、モジュールの故障や寿命低下を引き起こす。従って放熱性はパワー半導体モジュールに求められる重要な性能の一つである。特に搭載スペースに制約のある自動車用の回転電気機器に組み込まれるパワー半導体モジュールは小型であることが求められ放熱面積が制限される場合が多いため、放熱性の問題は重大である。
【０００５】
放熱性を向上させるために、放熱基板を樹脂パッケージから露出させて、放熱接着剤を介してヒートシンクに直接接合するモジュールの構造が考えられる。この構造では放熱経路に熱伝導性の低い樹脂パッケージが介在しないため放熱性が向上するが、その反面、モジュールの放熱面には異なる複数の導電性の放熱基板が露出することになり、製造過程において放熱基板間をまたいで金属くずなどの導電性異物が付着した際には回路の短絡故障が発生してしまう問題がある。
【０００６】
この発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、小型であっても放熱性が良好であって、なおかつ短絡故障が防止されたパワー半導体モジュール及びその取り付け構造を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係わるパワー半導体モジュールは、パワー半導体素子が搭載された複数の第１金属基板と、パワー半導体素子が搭載されていない第２金属基板とを一緒に封止した電気絶縁性樹脂パッケージで構成されたパワー半導体モジュールであって、上記複数の第１金属基板は互いに同一平面状に離間して配置され、上記第２金属基板は上記第1金属基板同士の間に配置され、上記第１金属基板と同一平面状に横並び、又は上記第１金属基板とずらせて段違いに配置され、上記第１金属基板と第２金属基板からそれぞれ外部接続端子が延出され、  上記第１金属基板と第２金属基板が同一平面状に配置されている場合、上記第１金属基板のパワー半導体素子搭載面の反対側である裏面を、上記電気絶縁性樹脂パッケージ外に露出させて第１金属基板側放熱面を形成し、上記第２金属基板の裏面を露出させることなく電気絶縁性樹脂パッケージが上記第１金属基板側放熱面よりも突出し、
上記第１金属基板と第２金属基板が段違いに配置されている場合、上記第１金属基板の裏面を上記電気絶縁性樹脂パッケージ外に露出させて第１金属基板側放熱面を形成するとともに、上記第２金属基板の裏面を覆うことにより突出状になった電気絶縁性樹脂パッケージの外側面は、上記第１金属基板側放熱面と、同一平面をなし、上記電気絶縁性樹脂パッケージの放熱面側の外側面の外周は、上記第１金属基板側放熱面より突出し突出樹脂部で囲われているものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明のパワー半導体モジュールによれば、複数の金属基板の内で、少なくともパワー半導体素子の搭載された金属基板は、パワー半導体素子の搭載面とは反対側である裏面が樹脂パッケージの放熱面に露出しており、その他の金属基板は大部分が電気絶縁性樹脂パッケージ内に埋設されているので、高い放熱性を得ることができる。また、その結果として放熱性向上のための放熱面積増大が抑えられるためパワー半導体モジュールを小型化することができる。また、それ以外の金属基板は内部配線などの役割を担っており放熱の必要性が低いため絶縁性の樹脂パッケージ内に埋設されて保護されており、パワー半導体モジュールをヒートシンクに組み付けていく過程の中で金属基板の間をまたいで導電性異物が付着して、短絡故障が引き起こされるリスクを低減することができる。もしも全ての金属基板を放熱面に露出させると前述のリスクを低減するために金属基板同士の間隔を拡大する必要があるが、この発明によれば、その必要がないためパワー半導体モジュールを小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施の形態１におけるパワー半導体モジュール１００の構成を示す斜視図である。
【図２】この発明の実施の形態１におけるパワー半導体モジュール１００を別の角度から見た斜視図である。
【図３】図２におけるパワー半導体モジュール１００のＡ―Ａ線における断面図である。
【図４】パワー半導体モジュールとヒートシンク間に導電性異物１０が噛み込んだ状態の一例を示す断面図である。
【図５】この発明の実施の形態２におけるパワー半導体モジュール２００の構成を示す斜視図である。
【図６】図５におけるパワー半導体モジュール２００のＢ―Ｂ線における断面図である。
【図７】この発明の実施の形態２の変形例であるパワー半導体モジュール３００の構成を示す斜視図である。
【図８】実施の形態２におけるパワー半導体モジュール２００をヒートシンクＨＳへ取り付けた状態の変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
この発明におけるパワー半導体モジュールは、内部の回路構成を限定するものではないが、以下の実施の形態では、ＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）を用いたリレー回路を有するパワー半導体モジュールを例として説明する。
以下、図面に基づいて、この発明の各実施の形態を説明する。
なお、各図間において、同一符号は同一あるいは相当部分を示す。
【００１１】
実施の形態１．
以下、図１〜４に基づいてこの発明の実施の形態１について説明する。
まずパワー半導体モジュール１００について説明する。
図１は、実施形態１におけるパワー半導体モジュール１００の構成を示す斜視図で、破線で示した樹脂パッケージ３を透視して内部も示している。図２は、パワー半導体モジュール１００の別の角度から見た斜視図である。図３は、図２のパワー半導体モジュール１００のＡ―Ａ線における断面図であって、ヒートシンクＨＳに取り付けた状態を示す。
【００１２】
図１に示すように、電気絶縁性のエポキシ樹脂などからなる樹脂パッケージ３は、２個のパワー半導体素子１と４枚の金属基板２（第１金属基板２ａ、第２金属基板２ｂ）及び２本のリード５（５ａ、５ｂ）をインサート部材として、周知のトランスファモールディング法によって一体成形することでパワー半導体モジュール１００を形成したもので、下面の放熱面７側が後述するようにヒートシンクＨＳに取り付けられる。
【００１３】
４枚の金属基板２（第１金属基板２ａ、第２金属基板２ｂ）の内、面積が大きい２枚の第１金属基板２ａには、各々１つずつのパワー半導体素子１が搭載されている。パワー半導体素子１は、ＭＯＳＦＥＴのチップであって、一面にソース電極１ａとゲート電極１ｂを有しており、その反対面にはドレイン電極（図示せず）を有している。
パワー半導体素子１のドレイン電極と第１金属基板２ａは、ハンダや導電性接着剤などの導電性の接続部材（図示せず）によって機械的、電気的に接続されている。
金属基板２（第１金属基板２ａ、第２金属基板２ｂ）は、例えば銅合金などの熱伝導性及び導電性の良好な金属からなり、全面もしくは部分的にスズめっき処理やニッケルめっき処理などが適宜なされている。また、樹脂パッケージ３内に埋設された４枚の金属基板２（第１金属基板２ａ、第２金属基板２ｂ）は、図３に示すように同一平面状に横並びに配置されている。
【００１４】
そして、パワー半導体素子１が搭載された第１金属基板は、パワー半導体素子１の搭載面とは反対側である裏面が、樹脂パッケージの放熱面７に露出している（段落番号００１９で詳述）。 
【００１５】
２個のパワー半導体素子１のそれぞれのソース電極１ａの間は、リード５ａによって電気的に接続されている。リード５ａは、ハンダなどの接続部材（図示せず）によってソース電極１aと接続されている。また、リード５ａの中間部は、パワー半導体素子１が搭載されていない第２金属基板２ｂに、ハンダなどの接続部材（図示せず）で電気的に接続されている。同様にゲート電極１ｂ間にもリード５ｂが接続されており、その中間部は、リード５ａが接続された第２金属基板２ｂとは別の第２金属基板２ｂに電気的に接続されている。そして、２つの第２金属基板２ｂは、２つの第１金属基板２ａの間に挟まれるように配置されている。
【００１６】
すなわち、２つの第１金属基板２ａは，樹脂パッケージ３内で離間して配置されており、この離間部間に、２つの第２金属基板２ｂが埋設状態で配置された構成になっている。
なお、リード５（５ａ、５ｂ）の代わりにアルミ線で接続してもよい。アルミ線の場合は、周知のワイヤボンディング法が用いられ、許容電流に応じてアルミ線の直径本数と線径が適宜選択される。
【００１７】
このような構成によれば、放熱面として露出した複数の第１金属基板２ａの間に、第２金属基板２ｂを覆う樹脂パッケージ３の突出樹脂部３ｂの外面が存在するため、金属の露出面の間隔を広く確保することができる。その結果、パワー半導体モジュール１００を後述するヒートシンクＨＳに接合する工程において第１金属基板２ａの間をまたいで導電性異物が付着した場合の短絡故障となるリスクをさらに低減することができる（図４参照）。
【００１８】
樹脂パッケージ３からは、複数の外部接続端子２ｃが伸びている。この外部接続端子２ｃは、外部機器端子（図示せず）との接続箇所に導かれるように曲げ上げられている。接続手段としては各種溶接法やハンダ付け、ボルトによる締結などが挙げられる。
また、この実施の形態１では外部接続端子２ｃと第１金属基板２ａ、外部接続端子２ｃと第２金属基板２ｂとは一体的に形成されたものであるが、それぞれ別に用意したものを接合したものであってもよい。
【００１９】
次に、第１金属基板２ａのパワー半導体素子搭載面とは反対側である裏面を、樹脂パッケージ３外に露出させる構造について説明する。
同一平面状に横並びに配置された４枚の金属基板２（第１金属基板２ａ、第２金属基板２ｂ）の内、表面にパワー半導体素子１が搭載された第１金属基板２ａは、その裏面の一部が図２に示すように放熱面６を構成するため樹脂パッケージ３の放熱面７側に露出している。すなわち、第１金属基板２ａは、裏面の一部６を露出させるため、樹脂パッケージ３の放熱面７から一段奥まった箇所（第１金属基板埋設箇所）の凹部３ａ内にそれぞれ配置されている。
一方、パワー半導体素子１が搭載されていない第２金属基板２ｂは、凹部３ａ間で放熱面の一部７ａを形成する突出樹脂部３ｂ内に位置し、樹脂パッケージ３内に完全に埋設された状態で外部に露出されていない。
【００２０】
次に、パワー半導体モジュール１００のヒートシンクＨＳへの取り付け構造を、図３に基づいて説明する。
図３において、パワー半導体モジュール１００を組み付ける外部機器のヒートシンクＨＳには，金属基板２ａの放熱面６に対応した２箇所の対向位置に、台座８がそれぞれ設けられており、これら台座８の上面と放熱面６とは電気絶縁性の接合部材９によって接合される。
接合部材９としては、特に指定するものではないが、例えばシリコーン接着剤やシリコーングリス、エポキシ接着剤であり、熱伝導性を高めるためにシリカや窒化ホウ素などのフィラーが混合されている。
【００２１】
このパワー半導体モジュールの取り付け構造によれば、放熱が必要なパワー半導体素子１が搭載された第１金属基板２ａの露出面が、接合部材９を介して直接ヒートシンクＨＳに取り付けられているため高い放熱性を得ることができる。また、その結果として放熱性向上のために放熱面積を拡大する必要がなく放熱面積の増大が抑えられるため、結果的にパワー半導体モジュール１００を小型化することができる。
また、それ以外の金属基板２は、内部配線などの役割を担っており放熱の必要性が低いため電気絶縁性の樹脂パッケージ内に埋設されて保護されており、パワー半導体モジュール１００をヒートシンクＨＳに組み付けていく過程の中で、万が一導電性異物を噛み込んでしまった場合、あるいは金属基板の間をまたいで導電性異物が付着した場合に、回路が短絡故障となるリスクを低減することができる。
【００２２】
電気絶縁性接合部材９は、その厚みを管理するために、接合部材の厚みに相当する径の固形物例えばプラスチックなどからなる粒子（図示せず）が混合されている。
接合部材９は、液状の状態でヒートシンクＨＳの台座８の上面に塗布され、その上にパワー半導体モジュール１００が取り付けられ加熱硬化される。加熱硬化時には、パワー半導体モジュール１００は、ヒートシンクＨＳに押し付けられていることが望ましい。これによって余分な接着剤は押し出されるため、接合部材９の厚みを混合された粒子の径に従ったものとすることができる。接合部材９の厚みは、厚すぎると放熱性の低下につながり、また、薄過ぎるとパワー半導体モジュール１００とヒートシンクＨＳとの短絡のリスクが高まるため、両者のバランスを勘案して決定される。
このような構造によれば粒子の径によって接合部材の厚みを管理することができるため、厚すぎて放熱性を損なったり、薄過ぎてパワー半導体モジュール１００とヒートシンクＨＳとの間の絶縁性を損なったりすることを防止することができる。
【００２３】
ヒートシンクＨＳの材料は、特に指定するものではないが、例えばアルミニウム合金などの金属材料が挙げられる。なおパワー半導体モジュール１００との絶縁性を確実にするために、ヒートシンクＨＳの台座８の上面や側面及び／又はパワー半導体モジュール１００に面する面などには電気絶縁性の表面被膜（図示せず）が形成されていることが望ましい。例えばアルミニウム合金の場合にはアルマイトなどの酸化膜が挙げられる。また、ポリイミドなどの高分子膜を形成しておいてもよい。
このような構造によれば、金属など導電性材料からなるヒートシンクＨＳを用いても、パワー半導体モジュール１００を取り付ける面に電気絶縁性を持たせることができる。
上記のように、ヒートシンクＨＳの少なくともパワー半導体モジュール１００が取り付けられた面に電気絶縁性を持たせることにより、万が一パワー半導体モジュール１００をヒートシンクＨＳに組み付ける際に導電性異物が挟まったとしても、パワー半導体モジュール１００とヒートシンクの間の短絡を防止でき、パワー半導体モジュール１００の短絡故障のリスクをさらに低減することができる。
なお、ヒートシンクＨＳが、アルミニウム又はアルミニウム合金で構成されている場合、パワー半導体モジュール側の放熱面に電気絶縁性を持たせても同様の効果が期待できる。
【００２４】
また、図３に示すようにヒートシンクＨＳと樹脂パッケージ３下面の放熱面７との間には、間隙Ｓが設けられており干渉を防止している。また、パワー半導体モジュール１００をヒートシンクＨＳに組み付ける際の位置ずれを許容するために放熱面６の幅Ｄは、台座８の幅ｄに対して大きく設定されている。
【００２５】
次に、図４に導電性異物１０が噛み込んだ状態の一例を示す。
導電性異物１０としては、製造装置や金属基板２、ハンダなどから発生する金属くずなどが懸念される。導電性異物１０は、一端が金属基板２ａに接触し他端が金属基板２ｂの真下の樹脂パッケージ下面の放熱面７ａにまで達している。もしも第２金属基板２ｂが放熱面７に露出していれば、導電性異物１０は金属基板２ａと２ｂを短絡してしまうが、第２金属基板２ｂが絶縁材である樹脂パッケージ３の樹脂に覆われているため短絡することがない。また、樹脂パッケージ３に埋設されている第２金属基板２ｂは、放熱面６が露出している第１金属基板２ａの間に挟まれるように配置されているため、放熱面６が露出した２個の第１金属基板２ａ同士の間隔が十分に確保されている。よって余程大きな導電性異物でない限り第１金属基板２ａ間を短絡するようなことはない。また、ヒートシンクＨＳのパワー半導体モジュール１００の取り付け面には、絶縁被膜が形成されているため、導電性異物がパワー半導体モジュール１００とヒートシンクＨＳとの間に噛み込んだとしても、回路短絡を防止することができる。
【００２６】
実施の形態２．
図５は、この発明の実施の形態２におけるパワー半導体モジュール２００の構成を示す斜視図、図６はパワー半導体モジュール２００の図５におけるＢ―Ｂ線の断面図で、ヒートシンクＨＳに取り付けた状態を示す。なお図１から図４に示した実施の形態１と対応する構成部分には、同一の符号を用いている。
【００２７】
実施の形態２のパワー半導体モジュール２００は、実施の形態１のパワー半導体モジュール１００に対して、樹脂パッケージ３の内部の構造は基本的には同様であるが、パワー半導体素子１の搭載されていない第２金属基板２ｂが、パワー半導体素子１の搭載された第１金属基板２ａに対して一段下げられたところに配置されている点が異なる。
すなわち、第２金属基板２ｂを第１金属基板２ａから一段ずらせて段違いに配置することにより、第２金属基板２ｂを覆う樹脂パッケージ３の放熱面７ａは、第１金属基板２ａの露出面（第１金属基板の裏面）と同一平面上の外面を有しており、両者の各面を同一平面にそろえることにより放熱面６と一つのつながった領域を形成している。このため放熱面６に対応したヒートシンクＨＳの台座８も一つとなっている。
【００２８】
この実施の形態２の構成によれば、実施の形態１で述べた効果に加え、ヒートシンクＨＳの台座８が一つで済み形状が簡素であるためヒートシンクＨＳの加工が容易となる。また、放熱面６が一つの領域として形成されているため複数の領域に分かれている実施の形態１の構成に比べて台座８との接合面積を大きく取ることができ、放熱性をさらに高めることができる。このことは図３と図６を比較すれば明らかである。また、露出した第１金属基板２ａ同士の間は、電気絶縁性の接合部材９で充填されるため、使用中に導電性異物が侵入して金属基板の間をまたいで付着するリスクをさらに低減され、短絡故障が防止される。
また、このような構成によれば、第２金属基板２ｂを覆う樹脂パッケージの樹脂部の放熱面７ａは、第１金属基板の露出面と同一平面上の外面を有して一つの放熱面を形成しており、ヒートシンク接合面に図３に示すような凹凸を設ける必要がなく一つの面とすることができ、また、ヒートシンクの台座も一つだけでよいことから、ヒートシンクＨＳの形状が簡素化できるだけでなく、凹凸に伴う接合面積のロスを無くすことができ、放熱性をさらに向上させることができる。また、露出した第１金属基板２ａ同士の間は、電気絶縁性の接合部材が充填されるため、使用中に導電性異物が侵入して第１金属基板２ａの間をまたいで付着するリスクをさらに低減することができ、短絡故障をさらに防止することができる。
【００２９】
なお、第２金属基板２ｂの少なくとも一部を、第１金属基板２ａに対して段違いに配置し、その他を段違いにしなかった場合、第２金属基板２ｂのために図３のような突出樹脂部を設けたとしても、その突出樹脂部による樹脂パッケージの下面の高さを低くできる。これによりパワー半導体モジュールを接合するヒートシンクＨＳの接合面の凹凸が低減でき形状を簡素化できる。その結果、例えばヒートシンクの接合面を切削で仕上げる場合において切削加工が容易となる。
【００３０】
図７は、実施の形態２の変形例であるパワー半導体モジュール３００を示す斜視図である。
この変形例の放熱面７ａには、第２金属基板２ｂに達するピン穴１１が形成されている。
従って、第２金属基板２ｂは、ピン穴１１の箇所において一部が樹脂パッケージ３から露出している。ピン穴１１を設けることで、パワー半導体モジュール３００を製造する過程のトランスファモールド工程において第２金属基板２ｂを支持ピン（図示せず）で支えることができる（言い換えれば支持ピンの跡としてピン穴１１を残すことができる）。
また、これによって樹脂パッケージ３の樹脂の注入圧力によって第２金属基板２ｂが変形するのを防止することができる。
また、ピン穴１１に対応した第２金属基板２ｂの露出部をプロービング電極として利用することでパワー半導体モジュール３００の電気特性検査を実施することも可能である。
このようにパワー半導体素子１の搭載されていない第２金属基板２ｂは、必ずしも全てが樹脂パッケージ３の内部に埋設されている必要はない。一部が露出していても大部分が樹脂パッケージ３の内部に埋設されていれば導電性異物の噛み込みに対する回路短絡の防止効果が期待できる。 
【００３１】
また、この変形例の放熱面７ａには、樹脂パッケージ３の樹脂からなる突起１２が複数個形成されている。突起１２はパワー半導体モジュール３００をヒートシンクＨＳに組み付ける際の接合部材９の厚みを管理するために設けられている。即ち突起１２の高さによって接合部材９の厚みが規制され、実施の形態１で述べた粒子と同様の効果が得られる。
このような構造によれば、突起１２の高さによって接合部材９の厚みを管理することができるため、厚すぎて放熱性を損なったり、薄過ぎてパワー半導体モジュール３００とヒートシンクＨＳとの間の絶縁性を損なったりすることを防止することができる。
なお、突起１２はパワー半導体モジュール３００が取り付けられるヒートシンクＨＳの取り付け面側に設けてもよい。
【００３２】
図８は、実施の形態２のパワー半導体モジュール２００をヒートシンクＨＳへ取り付けた状態の変形例を示す断面図である。
図８において、アルミニウム合金などの金属からなるヒートシンクＨＳの台座８の上面には、電気絶縁性を持たせるため、電気絶縁性の板材、又はシート材などの絶縁板１３が接着剤やグリスなど（図示せず）を介して貼り付けられている。
絶縁板１３の上には、接合部材９を介して半導体モジュール２００が取り付けられている。絶縁板１３の材料としては、特に指定するものではないが熱伝導性の良好な電気絶縁材料が好ましいことからセラミックが望ましい。その中でも、特に熱伝導率の高い窒化ケイ素や窒化アルミニウムが望ましい。あるいはプラスチックからなるものであってもよい。また、絶縁板１３は硬直したものである必要はなく、フレキシブルなシート状やフィルム状であってもよい。
この取り付け構造では接合部材９の厚みが薄くなりすぎたとしても、モジュールがヒートシンクＨＳと短絡する懸念がないため、厚みを管理する突起１２などは不要である。
このような構成によれば、ヒートシンクＨＳに絶縁被膜を形成しなくても、パワー半導体モジュール２００とヒートシンクとの間の絶縁を確実にすることができる。また、絶縁被膜に対し比較的容易に厚みを持たせることができるため、絶縁性はより確実なものとなる。
【００３３】
（その他の実施の形態）
以上に述べた各実施の形態は、この発明の実施の形態の一例に過ぎず、発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更が加えられたり、実施の形態１及び２が組み合わせられたりしたものであっても良い。
また、上述の各実施の形態は、パワー半導体素子としてＭＯＳＦＥＴ素子を用いたリレー回路であったが、別の回路機能を有するパワー半導体モジュールであってもよい。例えば、三相回転機のための三相ブリッジインバータ回路であってもよく、インバータ回路の一部を構成するパワー半導体モジュールであってもよい。
また、半導体素子としてはパワーＭＯＳＦＥＴ素子に限らず、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）素子などのパワー半導体素子であってもよい。
また、モジュールに配設される素子はパワー半導体素子のみに限らず、ロジック系の半導体素子やチップ型のコンデンサ素子、抵抗素子も同時に配設され樹脂パッケージに埋設されていてもよい。
【００３４】
また、以上の実施の形態で説明したパワー半導体モジュールは自動車用の回転電気機器に組み込まれて使用されるものとして好適である。
以上の各実施の形態にかかるパワー半導体モジュールは、小型であるから自動車のように限られたスペースに搭載される回転電気機器の小型化に貢献できる。
【符号の説明】
【００３５】
１  パワー半導体素子                    ２  金属基板
１ａ  ソース電極                        １ｂ  ゲート電極
２ａ  第１金属基板                      ２ｂ  第２金属基板
２ｃ  外部接続端子                      ３  樹脂パッケージ
３ａ  凹部                              ３ｂ  突出樹脂部
５（５ａ，５ｂ）  リード                ６  第１金属基板の放熱面
７  樹脂パッケージの放熱面              ７ａ  突出樹脂部３ｂの放熱面
８  台座                                ９  電気絶縁性の接合部材
１０  導電性異物                        １１  ピン穴
１２  突起                              １３  絶縁板
ＨＳ  ヒートシンク                      Ｓ  隙間
１００  パワー半導体モジュール
２００  パワー半導体モジュール
３００  パワー半導体モジュール。 
【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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