(57)【要約】  異なる機能を有する半導体装置を、部品を共通化し、低コストで実現する。  回路組立体（１００）は、放熱ベース（１１０）上に配設された第１，第２基板と、それらに実装された第１，第２半導体素子を含む。第１，第２基板間が結線され、第１，第２半導体素子が直列接続される場合には、３つの主電極端子（１２１，１２２，１２３）が設けられ、第１，第２半導体素子が並列接続される場合には、２つの主電極端子（１２１，１２２）が設けられる。回路組立体（１００）は、いずれの場合にも、主電極端子（１２１〜１２３）の一部、又は主電極端子（１２１，１２２）の一部が露出するように、共通の外装ケース（２００）で覆われる。回路組立体（１００）に用いる部品は共通化し、第１，第２基板間の結線を変更することで、異なる機能の半導体モジュール（１）を低コストで実現する。
2013047231.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放熱ベースと、
前記放熱ベース上に配設され、第１導体パターンを有する第１基板と、
前記放熱ベース上に配設され、第２導体パターンを有する第２基板と、
前記第１基板上に配設され、前記第１導体パターン上に第１コレクタ端子及び第１エミッタ端子を有する第１半導体素子と、
前記第２基板上に配設され、前記第２導体パターン上に第２コレクタ端子及び第２エミッタ端子を有する第２半導体素子と、
前記第１エミッタ端子と前記第２コレクタ端子が結線された第１の場合は前記第１コレクタ端子と前記第２エミッタ端子と前記第２コレクタ端子とにそれぞれ接続され、前記第１コレクタ端子と前記第２コレクタ端子が結線され且つ前記第１エミッタ端子と前記第２エミッタ端子が結線された第２の場合は前記第１コレクタ端子と前記第２エミッタ端子とにそれぞれ接続される複数の電極端子と、
前記第１の場合と前記第２の場合のいずれにおいても、接続された前記各電極端子の一部を露出させて前記放熱ベース上を覆う共通の外装ケースと、
を含むことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記第１導体パターンは、前記第１コレクタ端子として用いられる第１パターンと、前記第１エミッタ端子として用いられる第２パターンとを含み、
前記第２導体パターンは、前記第２コレクタ端子として用いられる第３パターンと、前記第２エミッタ端子として用いられる第４パターンとを含み、
前記第１の場合は前記第２パターンと前記第３パターンがワイヤ接続され、前記第２の場合は前記第１パターンと前記第３パターンがワイヤ接続され且つ前記第２パターンと前記第４パターンがワイヤ接続される、
ことを特徴とする請求の範囲第１項記載の半導体装置。
【請求項３】
前記外装ケースは、
前記第１コレクタ端子と前記第２エミッタ端子と前記第２コレクタ端子とに接続される前記各電極端子の一部が露出するように設けられた第１開口部と第２開口部と第３開口部とを有する本体部と、
前記本体部に挿入され、前記第２コレクタ端子に前記電極端子が接続されない場合は前記第３開口部を閉塞する挿入部材と、
を含むことを特徴とする請求の範囲第１項記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第１の場合は前記第１エミッタ端子と前記第２エミッタ端子とにそれぞれ電気的に接続され、前記第２の場合は前記第１エミッタ端子に電気的に接続される補助電極端子を含み、
接続された前記各補助電極端子の一部が前記外装ケースから露出する、
ことを特徴とする請求の範囲第１項記載の半導体装置。
【請求項５】
前記第１半導体素子は、前記第１導体パターン上に第１ゲート端子を有し、
前記第２半導体素子は、前記第２導体パターン上に第２ゲート端子を有し、
前記第２の場合には、前記第１ゲート端子と前記第２ゲート端子が結線され、前記第１ゲート端子と前記第２ゲート端子とに電気的に接続されて前記外装ケースから一部が露出するゲート電極端子が設けられる、
ことを特徴とする請求の範囲第１項記載の半導体装置。
【請求項６】
放熱ベース上に、第１導体パターンを有する第１基板を配設する工程と、
前記放熱ベース上に、第２導体パターンを有する第２基板を配設する工程と、
前記第１基板上に、前記第１導体パターン上に第１エミッタ端子及び第１コレクタ端子を有する第１半導体素子を配設する工程と、
前記第２基板上に、前記第２導体パターン上に第２エミッタ端子及び第２コレクタ端子を有する第２半導体素子を配設する工程と、
前記第１エミッタ端子と前記第２コレクタ端子を結線する、又は、前記第１コレクタ端子と前記第２コレクタ端子を結線し且つ前記第１エミッタ端子と前記第２エミッタ端子を結線する工程と、
複数の電極端子を、前記第１エミッタ端子と前記第２コレクタ端子が結線された第１の場合は前記第１コレクタ端子と前記第２エミッタ端子と前記第２コレクタ端子とにそれぞれ接続し、前記第１コレクタ端子と前記第２コレクタ端子が結線され且つ前記第１エミッタ端子と前記第２エミッタ端子が結線された第２の場合は前記第１コレクタ端子と前記第２エミッタ端子とにそれぞれ接続する工程と、
前記第１の場合と前記第２の場合のいずれにおいても、接続された前記各電極端子の一部を露出させて前記放熱ベース上を共通の外装ケースで覆う工程と、
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記第１導体パターンは、前記第１コレクタ端子として用いられる第１パターンと、前記第１エミッタ端子として用いられる第２パターンとを含み、
前記第２導体パターンは、前記第２コレクタ端子として用いられる第３パターンと、前記第２エミッタ端子として用いられる第４パターンとを含み、
結線する工程において、前記第１の場合は前記第２パターンと前記第３パターンをワイヤ接続し、前記第２の場合は前記第１パターンと前記第３パターンをワイヤ接続し且つ前記第２パターンと前記第４パターンをワイヤ接続する、
ことを特徴とする請求の範囲第６項記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記外装ケースは、
前記第１コレクタ端子と前記第２エミッタ端子と前記第２コレクタ端子とに接続される前記各電極端子の一部が露出するように設けられた第１開口部と第２開口部と第３開口部とを有する本体部と、
前記本体部に挿入され、前記第２コレクタ端子に前記電極端子が接続されない場合は前記第３開口部を閉塞する挿入部材と、
を含み、
前記放熱ベース上を前記外装ケースで覆う工程は、
前記各電極端子の接続後、前記放熱ベース上に前記本体部を被せる工程と、
前記本体部に前記挿入部材を挿入する工程と、
を含むことを特徴とする請求の範囲第６項記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
補助電極端子を、前記第１の場合は前記第１エミッタ端子と前記第２エミッタ端子とにそれぞれ電気的に接続し、前記第２の場合は前記第１エミッタ端子に電気的に接続する工程を含み、
前記放熱ベース上を前記外装ケースで覆う工程では、接続された前記各補助電極端子の一部を露出させて前記放熱ベース上を前記外装ケースで覆う、
ことを特徴とする請求の範囲第６項記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記第１半導体素子は、前記第１導体パターン上に第１ゲート端子を有し、
前記第２半導体素子は、前記第２導体パターン上に第２ゲート端子を有し、
前記第２の場合に、
前記第１ゲート端子と前記第２ゲート端子を結線する工程と、
前記第１ゲート端子と前記第２ゲート端子とに電気的に接続されたゲート電極端子を配設する工程と、
を含み、
前記放熱ベース上を前記外装ケースで覆う工程では、接続された前記ゲート電極端子の一部を露出させて前記放熱ベース上を前記外装ケースで覆う、
ことを特徴とする請求の範囲第６項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関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置（半導体モジュール）の一形態として、放熱ベース上に配設した、導体パターンを有する基板上に、パワー半導体等の半導体素子を実装し、外装ケースで覆ったものが知られている。この半導体装置としては例えば、半導体素子として絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（Insulated Gate Bipolar Transistor；ＩＧＢＴ）を実装した、ＩＧＢＴモジュールがある。【０００３】
このような半導体モジュールに関し、その外装ケースとして、内部に実装される半導体素子に電気的に接続される、所定形状の端子フレーム（外部接続端子を含む）を、樹脂を用いてインサート成形したものを用いる技術が知られている。また、予め端子取り付け穴を設けた樹脂ケースを用意し、半導体モジュールの組み立て時に、その樹脂ケースの端子取り付け穴に、外部接続端子を装着する技術が知られている。【０００４】
半導体モジュールには、例えば、その用途に応じて、複数の半導体素子が、協働して半導体モジュールの所定の機能を実現するように、電気的に接続されて実装される。複数の半導体素子は、それらが実装されている基板上の導体パターンを介して電気的に接続されるほか、例えば、上記のような端子フレームを利用して電気的に接続される。特許文献１に記載された半導体装置がこの例である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２８９１３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、複数の半導体素子を含む、上記のような半導体モジュールでは、用いる半導体素子の種類は変えず、それらの電気的な接続関係（例えば直列接続と並列接続）を変えることで、異なる機能を実現することが行われる場合がある。例えばＩＧＢＴモジュールでは、半導体素子としてＩＧＢＴチップを実装した導体パターンを有する基板を複数個放熱ベース上に配設し、それら複数の基板上に配設されたＩＧＢＴが直列に接続されてＩＧＢＴモジュールを構成する場合と、それら複数の基板上に配設されたＩＧＢＴが並列に接続されてＩＧＢＴモジュールを構成する場合である。【０００７】
しかし、このような半導体モジュールを実現するためには、基板上の導体パターンの変更、導体パターンの変更に伴う半導体素子と導体パターン間の結線（ワイヤ接続）の変更等が行われる。また、例えば、上記のような端子フレームをインサート成形した外装ケースを用いる場合には、端子フレーム形状の変更が必要になったり、変更後の端子フレームをインサート成形した外装ケースを別途用意することが必要になったりする。【０００８】
このように機能の異なる半導体モジュールを得る際には、たとえ用いる半導体素子の種類が同じでも、それぞれの半導体モジュールについて用いる部品（基板、外装ケース等）を用意することで、材料や組み立てに要するコストが増加してしまう場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一観点によれば、放熱ベースと、前記放熱ベース上に配設され、第１導体パターンを有する第１基板と、前記放熱ベース上に配設され、第２導体パターンを有する第２基板と、前記第１基板上に配設され、前記第１導体パターン上に第１コレクタ端子及び第１エミッタ端子を有する第１半導体素子と、前記第２基板上に配設され、前記第２導体パターン上に第２コレクタ端子及び第２エミッタ端子を有する第２半導体素子と、前記第１エミッタ端子と前記第２コレクタ端子が結線された第１の場合は前記第１コレクタ端子と前記第２エミッタ端子と前記第２コレクタ端子とにそれぞれ接続され、前記第１コレクタ端子と前記第２コレクタ端子が結線され且つ前記第１エミッタ端子と前記第２エミッタ端子が結線された第２の場合は前記第１コレクタ端子と前記第２エミッタ端子とにそれぞれ接続される複数の電極端子と、前記第１の場合と前記第２の場合のいずれにおいても、接続された前記各電極端子の一部を露出させて前記放熱ベース上を覆う共通の外装ケースと、を含む半導体装置が提供される。【００１０】
また、本発明の一観点によれば、放熱ベース上に、第１導体パターンを有する第１基板を配設する工程と、前記放熱ベース上に、第２導体パターンを有する第２基板を配設する工程と、前記第１基板上に、前記第１導体パターン上に第１エミッタ端子及び第１コレクタ端子を有する第１半導体素子を配設する工程と、前記第２基板上に、前記第２導体パターン上に第２エミッタ端子及び第２コレクタ端子を有する第２半導体素子を配設する工程と、前記第１エミッタ端子と前記第２コレクタ端子を結線する、又は、前記第１コレクタ端子と前記第２コレクタ端子を結線し且つ前記第１エミッタ端子と前記第２エミッタ端子を結線する工程と、複数の電極端子を、前記第１エミッタ端子と前記第２コレクタ端子が結線された第１の場合は前記第１コレクタ端子と前記第２エミッタ端子と前記第２コレクタ端子とにそれぞれ接続し、前記第１コレクタ端子と前記第２コレクタ端子が結線され且つ前記第１エミッタ端子と前記第２エミッタ端子が結線された第２の場合は前記第１コレクタ端子と前記第２エミッタ端子とにそれぞれ接続する工程と、前記第１の場合と前記第２の場合のいずれにおいても、接続された前記各電極端子の一部を露出させて前記放熱ベース上を共通の外装ケースで覆う工程と、を含む半導体装置の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
開示の半導体装置及びその製造方法によれば、所定の端子間が結線されることで、機能の異なる半導体装置が実現され、そのような機能の異なる半導体装置を、部品を共通化し、低コストで実現することが可能になる。【００１２】
本発明の上記および他の目的、特徴および利点は本発明の例として好ましい実施の形態を表す添付の図面と関連した以下の説明により明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】半導体装置の一例の外観模式図である。
【図２】放熱ベース上にＤＣＢ基板及びチップが配設された状態の一例を示す図である。
【図３】ワイヤボンディングされた状態の一例を示す図（その１）である。
【図４】ワイヤボンディング後の等価回路図（その１）である。
【図５】電極端子が取り付けられた状態の一例を示す図（その１）である。
【図６】外装ケースの一例を示す図である。
【図７】外装ケースが取り付けられた状態の一例を示す図（その１）である。
【図８】ワイヤボンディングされた状態の一例を示す図（その２）である。
【図９】ワイヤボンディング後の実体的な回路図である。
【図１０】ワイヤボンディング後の等価回路図（その２）である。
【図１１】電極端子が取り付けられた状態の一例を示す図（その２）である。
【図１２】外装ケースが取り付けられた状態の一例を示す図（その２）である。
【図１３】ＤＣＢ基板の導体パターンの変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は半導体装置の一例の外観模式図である。
図１に示す半導体装置（半導体モジュール）１は、半導体素子（チップ）等を含む回路組立体１００が外装ケース２００で覆われた構造を有する。
【００１５】
回路組立体１００は、放熱ベース１１０を含み、その放熱ベース１１０上に、後述のような絶縁回路基板（例えば、ＤＣＢ（Direct Copper Bonding）基板）及びチップが搭載された構成を有する。このような回路組立体１００のＤＣＢ基板及びチップに、複数の電極端子１２０が電気的に接続される。
【００１６】
図１（Ａ）には、電極端子１２０として、３つの主電極端子１２１，１２２，１２３と、４つの補助電極端子１２４，１２５，１２６，１２７が設けられている場合を図示している。図１（Ｂ）には、電極端子１２０として、２つの主電極端子１２１，１２２と、２つの補助電極端子１２４，１２５が設けられている場合を図示している。これらの電極端子１２０は、外装ケース２００から各々の上端部が露出するように設けられ、半導体モジュール１の外部接続端子として用いられる。
【００１７】
外装ケース２００は、樹脂等の絶縁性材料を用いて形成される。外装ケース２００は、上記のように各電極端子１２０の上端部が外部に露出する形状となるように、例えば樹脂成形等の手法で形成される。
【００１８】
以下、上記のような半導体モジュールについて、詳細に説明する。
図２は放熱ベース上にＤＣＢ基板及びチップが配設された状態の一例を示す図である。尚、図２（Ａ）は平面模式図、図２（Ｂ）は側面模式図である。
【００１９】
半導体モジュール１に含まれる回路組立体１００の放熱ベース１１０上には、半田層１３０を介して２枚のＤＣＢ基板１４０が接合され、これら２枚のＤＣＢ基板１４０上に、半田層１３０を介して各種チップ１５０が搭載される。
【００２０】
放熱ベース１１０には、銅（Ｃｕ）等の金属材料が用いられる。半田層１３０には、例えば無鉛半田等の半田が用いられる。
ＤＣＢ基板１４０は、図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、絶縁基板１４１と、その絶縁基板１４１の両面に設けられた導体パターン１４２，１４３を有する。絶縁基板１４１には、例えば、アルミナ（酸化アルミニウム）、窒化アルミニウム等、所定の絶縁耐圧、熱伝導性、熱膨張係数を示す材料が用いられる。導体パターン１４２，１４３には、例えば、Ｃｕ等の金属材料が用いられる。導体パターン１４２，１４３のうち、放熱ベース１１０側の導体パターン１４２は、例えばいわゆるベタパターンとされ、チップ１５０側の導体パターン１４３は、チップ１５０及び後述のワイヤ（ボンディングワイヤ）等と共に回路を構成するための所定形状のパターンとされる。
【００２１】
放熱ベース１１０上には、このような構成を有する２枚の独立したＤＣＢ基板１４０がそれぞれ、導体パターン１４２側を放熱ベース１１０側に対向させて、放熱ベース１１０上に半田層１３０を介して接合される。放熱ベース１１０には、ＤＣＢ基板１４０側（動作時のチップ１５０）で発生した熱が、導体パターン１４２及びその下の半田層１３０を介して伝熱され、伝熱された熱が、放熱ベース１１０から外部に放熱される。
【００２２】
２枚のＤＣＢ基板１４０には、チップ１５０として、１枚のＤＣＢ基板１４０につき、一対の絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（Insulated Gate Bipolar Transistor；ＩＧＢＴ）１５１と、一対のフリーホイーリングダイオード（Free Wheeling Diode；ＦＷＤ）１５２が搭載される。各ＤＣＢ基板１４０にはそれぞれ、このような一対のＩＧＢＴ１５１及び一対のＦＷＤ１５２が、半田層１３０を介して、導体パターン１４３上の所定位置に接合される。
【００２３】
チップ１５０としてＩＧＢＴ１５１及びＦＷＤ１５２が搭載される場合、各ＤＣＢ基板１４０には、その導体パターン１４３として、例えば、図２（Ａ）に示したような第１，第２，第３主導体パターン１４３ａ，１４３ｂ，１４３ｃが形成される。
【００２４】
ここで、第１主導体パターン１４３ａには、その所定領域に、ＩＧＢＴ１５１の裏面（下面）に設けられるコレクタ電極、及びＦＷＤ１５２の裏面（下面）に設けられるカソード電極が、半田層１３０を介して接合される。第２主導体パターン１４３ｂには、ＩＧＢＴ１５１の表面（上面）に設けられるエミッタ電極、及びＦＷＤ１５２の表面（上面）に設けられるアノード電極が、後述のようにワイヤを介して接続される。第３主導体パターン１４３ｃには、ＩＧＢＴ１５１の表面（上面）に設けられるゲート電極が、後述のようにワイヤを介して接続される。また、各ＤＣＢ基板１４０には、第１，第２，第３主導体パターン１４３ａ，１４３ｂ，１４３ｃとワイヤを介して電気的に接続される補助導体パターン１４３ｄ（１４３ａ〜１４３ｂ以外の導体パターン）が形成される。
【００２５】
放熱ベース１１０上に接合される２枚のＤＣＢ基板１４０には、例えば、同じ構成のものが用いられる。同じ構成の２枚のＤＣＢ基板１４０が、図２（Ａ）に示したように、平面視で一方をもう一方に対して１８０°回転させた向きとなるように、放熱ベース１１０上に接合される。
【００２６】
回路組立体１００では、このように放熱ベース１１０上に接合された２枚のＤＣＢ基板１４０、及び各ＤＣＢ基板１４０上に接合されたチップ１５０（ＩＧＢＴ１５１及びＦＷＤ１５２）が、ワイヤを介して電気的に接続される（ワイヤボンディング）。回路組立体１００では、ワイヤボンディング（２枚のＤＣＢ基板１４０間のワイヤボンディング）の仕方によって、異なる機能の回路が実現できるようになっている。
【００２７】
まず、回路組立体１００の第１の例と、その場合の半導体モジュール１の構成について説明する。
図３はワイヤボンディングされた状態の一例を示す図である。尚、図３（Ａ）は平面模式図、図３（Ｂ）は側面模式図である。また、図４はワイヤボンディング後の等価回路図である。
【００２８】
図３（Ａ）では、便宜上、各要素間を接続するワイヤを１本ずつとしたが、各要素間は複数本ずつのワイヤで接続されてもよい。また、図３（Ａ），（Ｂ）では、便宜上、複数本のワイヤで接続される箇所のワイヤを太く図示している。
【００２９】
各ＤＣＢ基板１４０の上記ＩＧＢＴ１５１のコレクタ電極及びＦＷＤ１５２のカソード電極は、半田層１３０を介して、第１主導体パターン１４３ａに接合される。ＩＧＢＴ１５１のエミッタ電極は、ＦＷＤ１５２のアノード電極にアルミニウム（Ａｌ）等のワイヤ１６０によって接続され、ＦＷＤ１５２のアノード電極は、ワイヤ１６０によって第２主導体パターン１４３ｂに接続される。ＩＧＢＴ１５１のゲート電極は、ワイヤ１６０によって第３主導体パターン１４３ｃに接続される。第１主導体パターン１４３ａは、回路組立体１００のコレクタ（Ｃ）端子となり、第２主導体パターン１４３ｂは、回路組立体１００のエミッタ（Ｅ）端子となり、第３主導体パターン１４３ｃは、回路組立体１００のゲート（Ｇ）端子となる。
【００３０】
放熱ベース１１０上の２枚のＤＣＢ基板１４０は、各々の導体パターン１４３とチップ１５０の接続については、いずれもこのようにワイヤボンディングされる。ここでは便宜上、一方のＤＣＢ基板１４０（第１ＤＣＢ基板１４０Ａ）の第１主導体パターン１４３ａをＣ１端子、第２主導体パターン１４３ｂをＥ１端子、第３主導体パターン１４３ｃをＧ１端子とし、もう一方のＤＣＢ基板１４０（第２ＤＣＢ基板１４０Ｂ）の第１主導体パターン１４３ａをＣ２端子、第２主導体パターン１４３ｂをＥ２端子、第３主導体パターン１４３ｃをＧ２端子とする。
【００３１】
一方、放熱ベース１１０上の第１ＤＣＢ基板１４０Ａと第２ＤＣＢ基板１４０Ｂの間のワイヤボンディングは、この図３の例では次のように行われる。即ち、一方の第１ＤＣＢ基板１４０Ａの第２主導体パターン１４３ｂ（Ｅ１端子）と、もう一方の第２ＤＣＢ基板１４０Ｂの第１主導体パターン１４３ａ（Ｃ２端子）が、ワイヤ１６０（太く図示したワイヤ１６０）によって接続される（Ｃ２Ｅ１端子）。
【００３２】
このようなワイヤボンディングにより、回路組立体１００では、図４に示したような回路が構成されるようになる。即ち、第１ＤＣＢ基板１４０Ａ上及び第２ＤＣＢ基板１４０Ｂ上にはそれぞれ、ＩＧＢＴとＦＷＤが並列接続された回路要素が構成されると共に、放熱ベース１１０上には、第１ＤＣＢ基板１４０Ａ上及び第２ＤＣＢ基板１４０Ｂ上のそのような回路要素が直列接続された回路が構成される。尚、図４では、回路構成の説明の便宜上、第１ＤＣＢ基板１４０Ａ上に構成される回路要素を１つのＩＧＢＴと１つのＦＷＤで示し、第２ＤＣＢ基板１４０Ｂ上に構成される回路要素を１つのＩＧＢＴと１つのＦＷＤで示している。
【００３３】
半導体モジュール１では、この第１の例のような、直列接続回路が構成された回路組立体１００の所定の端子位置に、所定の電極端子１２０が取り付けられる。
図５は電極端子が取り付けられた状態の一例を示す図である。ここで、図５（Ａ）は平面模式図、図５（Ｂ）は側面模式図である。尚、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）では複数のワイヤで並列接続する箇所についても太線ではなく他の接続箇所と同様の細線で表示している。
【００３４】
第１の例のような直列接続回路が構成された回路組立体１００の場合、その直列接続回路に対し、電極端子１２０として、３つの主電極端子１２１，１２２，１２３、及び４つの補助電極端子１２４，１２５，１２６，１２７が接続される。主電極端子１２１〜１２３及び補助電極端子１２４〜１２７は、Ａｌ，Ｃｕ等の金属材料を用いて、回路組立体１００への取り付け前に、予め形成される。
【００３５】
主電極端子１２１は、第１ＤＣＢ基板１４０ＡのＣ１端子（第１主導体パターン１４３ａ）に接続される。主電極端子１２１は、端子本体部１２１ａと、その端子本体部１２１ａから続く２本の脚部１２１ｂを有する。主電極端子１２１は、その２本の脚部１２１ｂが第１ＤＣＢ基板１４０Ａの第１主導体パターン１４３ａ上に、半田接合等によって取り付けられる。尚、このように主電極端子１２１に２本の脚部１２１ｂを設けて第１ＤＣＢ基板１４０Ａの第１主導体パターン１４３ａ上に接続するのは、第１ＤＣＢ基板１４０Ａの一方のＩＧＢＴ１５１とＦＷＤ１５２の組と、もう一方のＩＧＢＴ１５１とＦＷＤ１５２の組との間に電気的な偏り（抵抗、インピーダンスの不均衡）が生じるのを抑えるためである。
【００３６】
主電極端子１２２は、第２ＤＣＢ基板１４０ＢのＥ２端子（第２主導体パターン１４３ｂ）に接続される。主電極端子１２２は、端子本体部１２２ａと、その端子本体部１２２ａから続く２本の脚部１２２ｂを有する。主電極端子１２２は、その２本の脚部１２２ｂが第２ＤＣＢ基板１４０Ｂの第２主導体パターン１４３ｂ上に、半田接合等によって取り付けられる。尚、このように主電極端子１２２の接続を２箇所で行うのは、第２ＤＣＢ基板１４０Ｂの一方のＩＧＢＴ１５１とＦＷＤ１５２の組と、もう一方のＩＧＢＴ１５１とＦＷＤ１５２の組との間に電気的な偏りが生じるのを抑えるためである。
【００３７】
主電極端子１２３は、第１ＤＣＢ基板１４０ＡのＥ１端子（第２主導体パターン１４３ｂ）にワイヤ１６０で接続された、第２ＤＣＢ基板１４０ＢのＣ２端子（第１主導体パターン１４３ａ）に接続される。主電極端子１２３は、端子本体部１２３ａと、その端子本体部１２３ａから続く２本の脚部１２３ｂを有する。主電極端子１２３は、その２本の脚部１２３ｂが第２ＤＣＢ基板１４０Ｂの第１主導体パターン１４３ａ上に、半田接合等によって取り付けられる。尚、このように主電極端子１２３の接続を２箇所で行うのは、第２ＤＣＢ基板１４０Ｂの一方のＩＧＢＴ１５１とＦＷＤ１５２の組と、もう一方のＩＧＢＴ１５１とＦＷＤ１５２の組との間に電気的な偏りが生じるのを抑えるためである。
【００３８】
主電極端子１２１〜１２３の端子本体部１２１ａ〜１２３ａは、各々、脚部１２１ｂ〜１２３ｂ側を開口方向とする、略Ｕ字状とされる。
また、補助電極端子１２４は、端子本体部１２４ａと脚部１２４ｂを有する。補助電極端子１２４は、その脚部１２４ｂが、第１ＤＣＢ基板１４０ＡのＥ１端子（第２主導体パターン１４３ｂ）にワイヤ１６０を介して電気的に接続された補助導体パターン１４３ｄ上に、半田接合等によって取り付けられる。
【００３９】
補助電極端子１２５は、端子本体部１２５ａと脚部１２５ｂを有する。補助電極端子１２５は、その脚部１２５ｂが、第１ＤＣＢ基板１４０ＡのＧ１端子（第３主導体パターン１４３ｃ）上に、半田接合等によって取り付けられる。
【００４０】
補助電極端子１２６は、端子本体部１２６ａと脚部１２６ｂを有する。補助電極端子１２６は、その脚部１２６ｂが、第２ＤＣＢ基板１４０ＢのＥ２端子（第２主導体パターン１４３ｂ）がワイヤ１６０を介して電気的に接続された第１ＤＣＢ基板１４０Ａの補助導体パターン１４３ｄ上に、半田接合等によって取り付けられる。
【００４１】
補助電極端子１２７は、端子本体部１２７ａと脚部１２７ｂを有する。補助電極端子１２７は、その脚部１２７ｂが、第２ＤＣＢ基板１４０ＢのＧ２端子（第３主導体パターン１４３ｃ）がワイヤ１６０を介して電気的に接続された第１ＤＣＢ基板１４０Ａの補助導体パターン１４３ｄ上に、半田接合等によって取り付けられる。
【００４２】
主電極端子１２１〜１２３及び補助電極端子１２４〜１２７はそれぞれ、脚部１２１ｂ〜１２７ｂが所定箇所に取り付けられた状態で、各々の端子本体部１２１ａ〜１２７ａが回路組立体１００における所定位置に配置されるようになる形状で、予め形成される。例えば、図５に示したように、主電極端子１２１〜１２３の端子本体部１２１ａ〜１２３ａが回路組立体１００の中央部に略等間隔で並設され、補助電極端子１２４〜１２７の端子本体部１２４ａ〜１２７ａが回路組立体１００の端部に並設されるように、予め形成される。
【００４３】
第１の例のように直列接続回路が構成された回路組立体１００を備える半導体モジュール１では、このように主電極端子１２１〜１２３及び補助電極端子１２４〜１２７が取り付けられた回路組立体１００が外装ケース２００で覆われる。
【００４４】
図６は外装ケースの一例を示す図である。尚、図６（Ａ）はケース本体部の平面模式図、図６（Ｂ）はケース本体部の側面模式図、図６（Ｃ）はケース挿入部材の平面模式図である。
【００４５】
外装ケース２００は、図６（Ａ），（Ｂ）に示すようなケース本体部２１０と、そのケース本体部２１０内部の所定空間内に挿入される、図６（Ｃ）に示すようなケース挿入部材２２０とを有する。外装ケース２００のケース本体部２１０及びケース挿入部材２２０は、例えば、樹脂材料が用いられて、樹脂成形等の方法を利用して、形成される。ケース本体部２１０は、例えば、樹脂の一体成形等により、単体の部材として形成される。
【００４６】
外装ケース２００は、主電極端子１２１〜１２３及び補助電極端子１２４〜１２７とは別体で構成されている。ケース本体部２１０には、上記のようにして所定の端子位置に主電極端子１２１〜１２３及び補助電極端子１２４〜１２７を取り付けた回路組立体１００に被せた時に、各端子本体部１２１ａ〜１２７ａが挿通され、それらの各上端部が外部に露出するような開口部２１１ａ〜２１７ａが設けられる。このようなケース本体部２１０の、主電極端子１２１〜１２３が挿通される開口部２１１ａ〜２１３ａの下に、開口部２１１ａ〜２１３ａの並設方向（図面右方向）に向かってケース挿入部材２２０を挿入することができるようにした挿入空間が設けられる。
【００４７】
ケース挿入部材２２０には、ケース本体部２１０の主電極端子１２１〜１２３が挿通される開口部２１１ａ〜２１３ａに対応する位置に、それぞれナット２２１〜２２３が設けられる。ナット２２１〜２２３は、成形体に後から螺着されて、ケース挿入部材２２０に取り付けられる。このようなケース挿入部材２２０が、ケース本体部２１０を回路組立体１００に被せた後に、そのケース本体部２１０の所定の挿入空間内に、主電極端子１２１〜１２３の並設方向に向かって、挿入される。
【００４８】
尚、主電極端子１２１〜１２３は、このようなケース挿入部材２２０が挿入可能なように、端子本体部１２１ａ〜１２３ａが略Ｕ字状とされ、そのような略Ｕ字状の端子本体部１２１ａ〜１２３ａの内側にケース挿入部材２２０が挿入される。
【００４９】
図７は外装ケースが取り付けられた状態の一例を示す図である。尚、図７（Ａ）は平面模式図、図７（Ｂ）は側面模式図である。
上記のような外装ケース２００のケース本体部２１０が、主電極端子１２１〜１２３及び補助電極端子１２４〜１２７が取り付けられた回路組立体１００の上に被せられる。回路組立体１００の上に被せられたケース本体部２１０の開口部２１１ａ〜２１３ａからは、それぞれ主電極端子１２１〜１２３の上端部が露出し、開口部２１４ａ〜２１７ａからは、それぞれ補助電極端子１２４〜１２７の上端部が露出する。露出する各上端部が半導体モジュール１の外部接続端子となる。
【００５０】
回路組立体１００の上に被せたケース本体部２１０は、その下端部を回路組立体１００の放熱ベース１１０に接着剤で接着する等して、回路組立体１００に固定される。そして、回路組立体１００に被せられ、固定されたケース本体部２１０に対し、ケース挿入部材２２０が挿入され、固定される。
【００５１】
ケース挿入部材２２０は、主電極端子１２１〜１２３の略Ｕ字状とした端子本体部１２１ａ〜１２３ａの内側を、それらの並設方向に向かって挿通されるように、ケース本体部２１０に挿入される。ケース挿入部材２２０のナット２２１〜２２３は、図７（Ｂ）に示すように、ケース本体部２１０から露出する主電極端子１２１〜１２３の上端部下側に配置される。
【００５２】
尚、回路組立体１００へのケース本体部２１０の取り付け後、ケース挿入部材２２０の挿入前（可能ならケース挿入部材２２０の挿入後でもよい）に、回路組立体１００のチップ１５０、ＤＣＢ基板１４０、ワイヤ１６０を封止樹脂によって封止することが好ましい。
【００５３】
半導体モジュール１は、まず、以上の第１の例として述べたような構成を有する回路組立体１００を備えることができるようになっている。この半導体モジュール１は、各々ＩＧＢＴ１５１とＦＷＤ１５２が実装された第１ＤＣＢ基板１４０Ａと第２ＤＣＢ基板１４０Ｂが直列接続された、いわゆる２個組（２ｉｎ１）モジュールである。
【００５４】
第１の例のような回路組立体１００を備える半導体モジュール１の組み立ては、図２、図３、図５及び図７に示したような手順で行われる。即ち、まず図２のように放熱ベース１１０上にＤＣＢ基板１４０及びチップ１５０を配設（ＤＣＢ基板１４０の放熱ベース１１０上への配設後にチップ１５０を配設、又はチップ１５０を配設したＤＣＢ基板１４０を放熱ベース１１０上に配設）する。そして、図３のようにワイヤボンディングを行い、図５のように電極端子１２０を取り付け、図７のように外装ケース２００を取り付ける。これにより、直列接続回路を有する回路組立体１００を備える半導体モジュール１（２ｉｎ１モジュール）が得られる。
【００５５】
半導体モジュール１は、その回路組立体１００のワイヤボンディングの仕方によって、上記第１の例とは異なる機能の回路を実現することができるようになっている。続いて、回路組立体１００の第２の例と、その場合の半導体モジュール１の構成について説明する。
【００５６】
図８はワイヤボンディングされた状態の一例を示す図である。尚、図８（Ａ）は平面模式図、図８（Ｂ）は側面模式図である。図９は、ワイヤボンディング後の実体的な回路図である。図１０はワイヤボンディング後の等価回路図である。
【００５７】
図８（Ａ）では、便宜上、各要素間を接続するワイヤを１本ずつとしたが、各要素間は複数本ずつのワイヤで接続されてもよい。また、図８（Ａ），（Ｂ）では、便宜上、複数本のワイヤで接続される箇所のワイヤを太く図示している。
【００５８】
この図８においても、上記図２及び図３と同様に、放熱ベース１１０上の２枚のＤＣＢ基板１４０（第１ＤＣＢ基板１４０Ａ及び第２ＤＣＢ基板１４０Ｂ）上にそれぞれ、チップ１５０（ＩＧＢＴ１５１及びＦＷＤ１５２）が、半田層１３０を介して、所定位置に接合される。
【００５９】
第１ＤＣＢ基板１４０Ａ及び第２ＤＣＢ基板１４０Ｂの各々の導体パターン１４３（第１，第２，第３主導体パターン１４３ａ，１４３ｂ，１４３ｃ）とチップ１５０の間のワイヤ１６０による接続は、上記図３と同様にして行われる。
【００６０】
即ち、第１ＤＣＢ基板１４０ＡのＩＧＢＴ１５１のコレクタ電極及びＦＷＤ１５２のカソード電極は、半田層１３０を介して、第１主導体パターン１４３ａに接合される。ＩＧＢＴ１５１のエミッタ電極は、ＦＷＤ１５２のアノード電極にワイヤ１６０によって接続され、ＦＷＤ１５２のアノード電極は、ワイヤ１６０によって第２主導体パターン１４３ｂに接続される。ＩＧＢＴ１５１のゲート電極は、ワイヤ１６０によって第３主導体パターン１４３ｃに接続される。第２ＤＣＢ基板１４０も同様に接続が行われる。第１ＤＣＢ基板１４０Ａの第１主導体パターン１４３ａがＣ１端子、第２主導体パターン１４３ｂがＥ１端子、第３主導体パターン１４３ｃがＧ１端子である。第２ＤＣＢ基板１４０Ｂの第１主導体パターン１４３ａがＣ２端子、第２主導体パターン１４３ｂがＥ２端子、第３主導体パターン１４３ｃがＧ２端子である。
【００６１】
一方、第１ＤＣＢ基板１４０Ａと第２ＤＣＢ基板１４０Ｂの間のワイヤ１６０による接続は、この図８の例では次のように行われる。即ち、第１ＤＣＢ基板１４０Ａの第１主導体パターン１４３ａ（Ｃ１端子）と、第２ＤＣＢ基板１４０Ｂの第１主導体パターン１４３ａ（Ｃ２端子）が、ワイヤ１６０（太く図示したワイヤ１６０）によって接続される。更に、第１ＤＣＢ基板１４０Ａの第２主導体パターン１４３ｂ（Ｅ１端子）と、第２ＤＣＢ基板１４０Ｂの第２主導体パターン１４３ｂ（Ｅ２端子）が、ワイヤ１６０（太く図示したワイヤ１６０）によって接続される。
【００６２】
このようなワイヤボンディングにより、回路組立体１００では、図１０に示したような回路が構成されるようになる。即ち、第１ＤＣＢ基板１４０Ａ上及び第２ＤＣＢ基板１４０Ｂ上にはそれぞれ、ＩＧＢＴとＦＷＤが並列接続された回路要素が構成されると共に、放熱ベース１１０上には、第１ＤＣＢ基板１４０Ａ上及び第２ＤＣＢ基板１４０Ｂ上のそのような回路要素が並列接続された回路が構成される。尚、図１０では、回路構成の説明の便宜上、第１ＤＣＢ基板１４０Ａ上に構成される回路要素を１つのＩＧＢＴと１つのＦＷＤで示し、第２ＤＣＢ基板１４０Ｂ上に構成される回路要素を１つのＩＧＢＴと１つのＦＷＤで示している。図９は、ＩＧＢＴとＦＷＤが並列接続された構成を示すものである。
【００６３】
このように第２の例の回路組立体１００では、上記第１の例の時と各ＤＣＢ基板１４０、それらの上に搭載されるチップ１５０、及び各ＤＣＢ基板１４０とチップ１５０の間のワイヤ１６０による接続は変更せず、ＤＣＢ基板１４０間のワイヤ１６０による接続を変更することで、異なる回路が構成される。
【００６４】
半導体モジュール１では、この第２の例のような、並列接続回路が構成された回路組立体１００に対し、その所定の端子位置に、所定の電極端子１２０が取り付けられる。
図１１は電極端子が取り付けられた状態の一例を示す図である。ここで、図１１（Ａ）は平面模式図、図１１（Ｂ）は側面模式図である。尚、図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）では複数のワイヤで並列接続する箇所についても太線ではなく他の接続箇所と同様の細線で表示している。
【００６５】
第２の例のような並列接続回路が構成された回路組立体１００の場合、その並列接続回路に対しては、電極端子１２０として、２つの主電極端子１２１，１２２、及び２つの補助電極端子１２４，１２５が接続される。この第２の例の回路組立体１００で用いる主電極端子１２１，１２２及び補助電極端子１２４，１２５にはそれぞれ、上記第１の例で用いるものと同じものが用いられる。
【００６６】
主電極端子１２１は、その端子本体部１２１ａから続く脚部１２１ｂが、第１ＤＣＢ基板１４０ＡのＣ１端子（第１主導体パターン１４３ａ）上に、半田接合等によって取り付けられる。尚、第１ＤＣＢ基板１４０ＡのＣ１端子には、上記のように第２ＤＣＢ基板１４０ＢのＣ２端子（第１主導体パターン１４３ａ）がワイヤ１６０で接続されている。
【００６７】
主電極端子１２２は、その端子本体部１２２ａから続く脚部１２２ｂが、第２ＤＣＢ基板１４０ＢのＥ２端子（第２主導体パターン１４３ｂ）上に、半田接合等によって取り付けられる。尚、第２ＤＣＢ基板１４０ＢのＥ２端子には、上記のように第１ＤＣＢ基板１４０ＡのＥ１端子（第２主導体パターン１４３ｂ）がワイヤ１６０で接続されている。
【００６８】
また、補助電極端子１２４は、その端子本体部１２４ａから続く脚部１２４ｂが、第１ＤＣＢ基板１４０ＡのＥ１端子（第２主導体パターン１４３ｂ）にワイヤ１６０を介して電気的に接続された補助導体パターン１４３ｄ上に、半田接合等によって取り付けられる。
【００６９】
補助電極端子１２５は、その端子本体部１２５ａから続く脚部１２５ｂが、第２ＤＣＢ基板１４０ＢのＧ２端子（第３主導体パターン１４３ｃ）がワイヤ１６０を介して電気的に接続された第１ＤＣＢ基板１４０ＡのＧ１端子（第３主導体パターン１４３ｃ）上に、半田接合等によって取り付けられる。
【００７０】
第２の例の回路組立体１００のように並列回路接続とした場合には、上記第１の例のように直列接続回路とした場合に取り付けられる主電極端子１２３及び補助電極端子１２６，１２７は不要になる。第２の例の回路組立体１００で取り付ける主電極端子１２１，１２２及び補助電極端子１２４，１２５については、各々の取り付け位置（端子位置）は、第１の例の時と同じ端子位置とされ、上記第１の例で用いるものと同じものを用いることができるようになっている。
【００７１】
第２の例のように並列接続回路が構成された回路組立体１００を備える半導体モジュール１では、このように主電極端子１２１，１２２及び補助電極端子１２４，１２５が取り付けられた回路組立体１００が外装ケース２００で覆われる。
【００７２】
図１２は外装ケースが取り付けられた状態の一例を示す図である。尚、図１２（Ａ）は平面模式図、図１２（Ｂ）は側面模式図である。
外装ケース２００には、上記図６に示したものと同じものが用いられる。上記図６に示したような外装ケース２００のケース本体部２１０が、主電極端子１２１，１２２及び補助電極端子１２４，１２５が取り付けられた回路組立体１００の上に被せられる。回路組立体１００の上に被せられたケース本体部２１０からは、その開口部２１１ａ，２１２ａにそれぞれ主電極端子１２１，１２２の上端部が露出し、開口部２１４ａ，２１５ａにそれぞれ補助電極端子１２４，１２５の上端部が露出する。露出する各上端部が半導体モジュール１の外部接続端子となる。
【００７３】
回路組立体１００の上に被せたケース本体部２１０は、その下端部を回路組立体１００の放熱ベース１１０に接着する等して、回路組立体１００に固定される。そして、回路組立体１００に被せられ、固定されたケース本体部２１０に対し、ケース挿入部材２２０が挿入され、固定される。ケース挿入部材２２０は、主電極端子１２１，１２２の略Ｕ字状の端子本体部１２１ａ〜１２３ａの内側に挿入され、固定される。ケース挿入部材２２０のナット２２１，２２２は、図１２（Ｂ）に示すように、ケース本体部２１０から露出する端子本体部１２１ａ，１２２ａの上端部下側に配置される。
【００７４】
一方、第２の例の回路組立体１００では、上記第１の例で述べたような第２ＤＣＢ基板１４０ＢのＣ２端子（Ｃ２Ｅ１端子）に取り付けられる主電極端子１２３が設けられない。そのため、ケース本体部２１０の開口部２１３ａ内には、その位置に対応したケース挿入部材２２０のナットが露出する。このように開口部２１３ａの位置にケース挿入部材２２０とそのナットが配置されることで、開口部２１３ａが閉塞され、開口部２１３ａ下方の回路組立体１００の部分が外部に露出するのが回避される。更に、露出するのがナットであることで、そこが電極端子でないことが容易に識別される。
【００７５】
外装ケース２００は、主電極端子１２１，１２２及び補助電極端子１２４，１２５とは別体で構成されている。この第２の例の回路組立体１００では、上記第１の例のように主電極端子１２３及び補助電極端子１２６，１２７が不要となっても、同じ構成を有する外装ケース２００を用いることができるようになっている。
【００７６】
尚、回路組立体１００へのケース本体部２１０の取り付け後、ケース挿入部材２２０の挿入前（或いは挿入後）に、回路組立体１００のチップ１５０、ＤＣＢ基板１４０、ワイヤ１６０を封止樹脂によって封止することが好ましい。
【００７７】
半導体モジュール１は、上記第１の例として述べたような構成を有する回路組立体１００のほか、それと共通の部品を用いて、この第２の例として述べたような構成を有する回路組立体１００を備えることもできるようになっている。この半導体モジュール１は、各々ＩＧＢＴ１５１とＦＷＤ１５２が実装された第１ＤＣＢ基板１４０Ａと第２ＤＣＢ基板１４０Ｂが並列接続された、いわゆる１個組（１ｉｎ１）モジュールである。
【００７８】
第２の例のような回路組立体１００を備える半導体モジュール１の組み立ては、図２、図８、図１１及び図１２に示したような手順で行われる。即ち、まず図２のように放熱ベース１１０上にＤＣＢ基板１４０及びチップ１５０を配設（ＤＣＢ基板１４０の放熱ベース１１０上への配設後にチップ１５０を配設、又はチップ１５０を配設したＤＣＢ基板１４０を放熱ベース１１０上に配設）する。そして、図８のようにワイヤボンディングを行い、図１１のように電極端子１２０を取り付け、図１２のように外装ケース２００を取り付ける。これにより、並列接続回路を有する回路組立体１００を備える半導体モジュール１（１ｉｎ１モジュール）が得られる。
【００７９】
以上説明したように、半導体モジュール１では、放熱ベース１１０上の２枚のＤＣＢ基板１４０、それらの上に搭載されるチップ１５０、及び各ＤＣＢ基板１４０とチップ１５０のワイヤ１６０による接続は変更せず、２枚のＤＣＢ基板１４０間のワイヤ１６０による接続を変更する。２枚のＤＣＢ基板１４０間のワイヤ１６０による接続を変更することで、第１の例に示したような直列接続回路（図４）を有する回路組立体１００を備える形態（２ｉｎ１モジュール）とするか、第２の例に示したような並列接続回路（図１０）を有する回路組立体１００を備える形態（１ｉｎ１モジュール）とする。
【００８０】
例えば、回路組立体１００を直列接続回路とした時（２ｉｎ１モジュール）の定格電圧が１２００Ｖ、定格電流が２００Ａとした場合、回路組立体１００を並列接続回路とすると（１ｉｎ１モジュール）、定格電圧が６００Ｖで、定格電流が４００Ａとなる。このようにＤＣＢ基板１４０間のワイヤボンディングを変更することで、異なる機能の回路が実現されるようになる。
【００８１】
そして、回路組立体１００の形態に応じて、その所定端子位置に、電極端子１２０が取り付けられる。回路組立体１００の回路を直列接続回路とした場合には、３つの主電極端子１２１〜１２３と４つの補助電極端子１２４〜１２７が取り付けられ（図５）、並列接続回路とした場合には、２つの主電極端子１２１，１２２と２つの補助電極端子１２４，１２５が取り付けられる（図１１）。
【００８２】
半導体モジュール１は、回路組立体１００を直列接続回路とするか並列接続回路とするかによって、取り付ける電極端子１２０の個数、及び外装ケース２００装着後に外部に露出する電極端子１２０の種類が異なる。但し、直列接続回路、並列接続回路を有する各回路組立体１００の、同じ端子位置に取り付ける電極端子１２０には、同じものが用いられる。また、電極端子１２０の取り付け後に装着する外装ケース２００についても、直列接続回路、並列接続回路を有する各回路組立体１００で、同じものが用いられる。
【００８３】
このように半導体モジュール１は、異なる機能の回路を実現する場合にも、用いる部品自体（放熱ベース１１０、ＤＣＢ基板１４０、チップ１５０、電極端子１２０、外装ケース２００）は変更することを要せず、ＤＣＢ基板１４０間のワイヤボンディングを変更すれば足りる。即ち、半導体モジュール１を、２ｉｎ１モジュールと１ｉｎ１モジュールのいずれの形態にする場合にも、用いる部品を共通化することができる。
【００８４】
２ｉｎ１モジュールと１ｉｎ１モジュールを製造する方法の例として、それらのモジュール形態毎に、ＤＣＢ基板の導体パターンを変更したり、導体パターンの変更に伴うチップと導体パターンとのワイヤボンディングを変更したりする方法がある。或いは、モジュール形態毎に、異なる形状の電極端子を用意したり、用いる電極端子に応じて外装ケースを用意したりする方法もある。
【００８５】
これに対し、上記の半導体モジュール１では、用いる部品を共通化し、２ｉｎ１モジュールと１ｉｎ１モジュールのいずれの形態にするかによって、ＤＣＢ基板１４０間のワイヤボンディングの仕方を変更する。従って、半導体モジュール１では、モジュール形態毎に対応した部品を用意する場合に比べ、材料に要するコストを抑えることができ、更に、組み立てに要するコストを抑えることができる。また、半導体モジュール１を製造するうえでは、多種類の部品をストックしておくことを要せず、そのような部品ストックに要するコストの削減、ストック部品の管理負担の軽減を図ることが可能になるほか、部品共通化によるリードタイムの短縮を図ることも可能になる。
【００８６】
尚、以上の説明では、放熱ベース上に接合する２枚のＤＣＢ基板を同じ構成とし、２枚のＤＣＢ基板に実装されるチップにも同じ構成のものを用いる場合を例示した。このほか、２枚のＤＣＢ基板に異なる構成のものを用いたり、２枚のＤＣＢ基板に実装されるチップに異なる構成のものを用いたりすることもできる。ＤＣＢ基板間のワイヤボンディングの仕方を変更することによって２ｉｎ１モジュールと１ｉｎ１モジュールを作り分けることができ、２ｉｎ１モジュールにする場合と１ｉｎ１モジュールにする場合とで部品が共通化されていれば、上記同様の効果を得ることができる。
【００８７】
また、以上の説明では、放熱ベース上の２枚のＤＣＢ基板間のワイヤボンディングを例にして述べたが、ＤＣＢ基板の枚数は２枚に限定されるものではない。放熱ベース上に３枚以上のＤＣＢ基板を接合し、それらのＤＣＢ基板間のワイヤボンディングの仕方を変更することによって、機能の異なる回路が構成されたモジュールが実現されるようにしてもよい。
【００８８】
尚、用いるＤＣＢ基板は、ワイヤボンディングの仕方を変更することでモジュールの作り分けが可能で、モジュール形態が異なっても、用いる電極端子の形状や取り付け位置が変更されないように、導体パターンが形成されていることが望ましい。
【００８９】
図１３はＤＣＢ基板の導体パターンの変形例を示す図である。
例えば、図１３に示すように、同じ構成の２枚のＤＣＢ基板１４０を、一方をもう一方に対して１８０°回転させた向きで配置する場合において、Ｘ部のように、互いの第１主導体パターン１４３ａを対向方向に広げるようにしてもよい。このような第１主導体パターン１４３ａを設けることで、ワイヤボンディングを行うための領域が確保され、第１の例で述べたＥ１端子とＣ２端子のワイヤボンディングが容易に行え、且つ、第２の例で述べたＣ１端子とＣ２端子のワイヤボンディングが容易に行えるようになる。ワイヤボンディング以外にも、銅等の金属導体等を用いた種々の接続も行うことができる。
【００９０】
以上、半導体モジュールの実施の形態について説明したが、上記の実施の形態は、そのほかにも、実施の形態の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更を加えることが可能である。
【００９１】
上記については単に本発明の原理を示すものである。さらに、多数の変形、変更が当業者にとって可能であり、本発明は上記に示し、説明した正確な構成および応用例に限定されるものではなく、対応するすべての変形例および均等物は、添付の請求項およびその均等物による本発明の範囲とみなされる。
【符号の説明】
【００９２】
１  半導体モジュール
１００  回路組立体
１１０  放熱ベース
１２０  電極端子
１２１，１２２，１２３  主電極端子
１２４，１２５，１２６，１２７  補助電極端子
１２１ａ，１２２ａ，１２３ａ，１２４ａ，１２５ａ，１２６ａ，１２７ａ  端子本体部
１２１ｂ，１２２ｂ，１２３ｂ，１２４ｂ，１２５ｂ，１２６ｂ，１２７ｂ  脚部
１３０  半田層
１４０  ＤＣＢ基板
１４０Ａ  第１ＤＣＢ基板
１４０Ｂ  第２ＤＣＢ基板
１４１  絶縁基板
１４２，１４３  導体パターン
１４３ａ  第１主導体パターン
１４３ｂ  第２主導体パターン
１４３ｃ  第３主導体パターン
１４３ｄ  補助導体パターン
１５０  チップ
１５１  ＩＧＢＴ
１５２  ＦＷＤ
１６０  ワイヤ
２００  外装ケース
２１０  ケース本体部
２１１ａ，２１２ａ，２１３ａ，２１４ａ，２１５ａ，２１６ａ，２１７ａ  開口部
２２０  ケース挿入部材
２２１，２２２，２２３  ナット
【図１】
2013047231.tif 000003
【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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【手続補正書】
【提出日】平成26年3月12日(2014.3.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７３】
回路組立体１００の上に被せたケース本体部２１０は、その下端部を回路組立体１００の放熱ベース１１０に接着する等して、回路組立体１００に固定される。そして、回路組立体１００に被せられ、固定されたケース本体部２１０に対し、ケース挿入部材２２０が挿入され、固定される。ケース挿入部材２２０は、主電極端子１２１，１２２の略Ｕ字状の端子本体部１２１ａ，１２２ａの内側に挿入され、固定される。ケース挿入部材２２０のナット２２１，２２２は、図１２（Ｂ）に示すように、ケース本体部２１０から露出する端子本体部１２１ａ，１２２ａの上端部下側に配置される。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放熱ベースと、
前記放熱ベース上に配設され、第１導体パターンを有する第１基板と、
前記放熱ベース上に配設され、第２導体パターンを有する第２基板と、
前記第１基板上に配設され、前記第１導体パターン上に第１コレクタ端子及び第１エミッタ端子を有する第１半導体素子と、
前記第２基板上に配設され、前記第２導体パターン上に第２コレクタ端子及び第２エミッタ端子を有する第２半導体素子と、
前記第１エミッタ端子と前記第２コレクタ端子が結線された第１の場合は前記第１コレクタ端子と前記第２エミッタ端子と前記第２コレクタ端子とにそれぞれ接続され、前記第１コレクタ端子と前記第２コレクタ端子が結線され且つ前記第１エミッタ端子と前記第２エミッタ端子が結線された第２の場合は前記第１コレクタ端子と前記第２エミッタ端子とにそれぞれ接続される複数の電極端子と、
前記第１の場合と前記第２の場合のいずれにおいても、接続された前記各電極端子の一部を露出させて前記放熱ベース上を覆う共通の外装ケースと、
を含むことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記第１導体パターンは、前記第１コレクタ端子として用いられる第１パターンと、前記第１エミッタ端子として用いられる第２パターンとを含み、
前記第２導体パターンは、前記第２コレクタ端子として用いられる第３パターンと、前記第２エミッタ端子として用いられる第４パターンとを含み、
前記第１の場合は前記第２パターンと前記第３パターンがワイヤ接続され、前記第２の場合は前記第１パターンと前記第３パターンがワイヤ接続され且つ前記第２パターンと前記第４パターンがワイヤ接続される、
ことを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
前記外装ケースは、
前記第１コレクタ端子と前記第２エミッタ端子と前記第２コレクタ端子とに接続される前記各電極端子の一部が露出するように設けられた第１開口部と第２開口部と第３開口部とを有する本体部と、
前記本体部に挿入され、前記第２コレクタ端子に前記電極端子が接続されない場合は前記第３開口部を閉塞する挿入部材と、
を含むことを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第１の場合は前記第１エミッタ端子と前記第２エミッタ端子とにそれぞれ電気的に接続され、前記第２の場合は前記第１エミッタ端子に電気的に接続される補助電極端子を含み、
接続された前記各補助電極端子の一部が前記外装ケースから露出する、
ことを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項５】
前記第１半導体素子は、前記第１導体パターン上に第１ゲート端子を有し、
前記第２半導体素子は、前記第２導体パターン上に第２ゲート端子を有し、
前記第２の場合には、前記第１ゲート端子と前記第２ゲート端子が結線され、前記第１ゲート端子と前記第２ゲート端子とに電気的に接続されて前記外装ケースから一部が露出するゲート電極端子が設けられる、
ことを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項６】
放熱ベース上に、第１導体パターンを有する第１基板を配設する工程と、
前記放熱ベース上に、第２導体パターンを有する第２基板を配設する工程と、
前記第１基板上に、前記第１導体パターン上に第１エミッタ端子及び第１コレクタ端子を有する第１半導体素子を配設する工程と、
前記第２基板上に、前記第２導体パターン上に第２エミッタ端子及び第２コレクタ端子を有する第２半導体素子を配設する工程と、
前記第１エミッタ端子と前記第２コレクタ端子を結線する、又は、前記第１コレクタ端子と前記第２コレクタ端子を結線し且つ前記第１エミッタ端子と前記第２エミッタ端子を結線する工程と、
複数の電極端子を、前記第１エミッタ端子と前記第２コレクタ端子が結線された第１の場合は前記第１コレクタ端子と前記第２エミッタ端子と前記第２コレクタ端子とにそれぞれ接続し、前記第１コレクタ端子と前記第２コレクタ端子が結線され且つ前記第１エミッタ端子と前記第２エミッタ端子が結線された第２の場合は前記第１コレクタ端子と前記第２エミッタ端子とにそれぞれ接続する工程と、
前記第１の場合と前記第２の場合のいずれにおいても、接続された前記各電極端子の一部を露出させて前記放熱ベース上を共通の外装ケースで覆う工程と、
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記第１導体パターンは、前記第１コレクタ端子として用いられる第１パターンと、前記第１エミッタ端子として用いられる第２パターンとを含み、
前記第２導体パターンは、前記第２コレクタ端子として用いられる第３パターンと、前記第２エミッタ端子として用いられる第４パターンとを含み、
結線する工程において、前記第１の場合は前記第２パターンと前記第３パターンをワイヤ接続し、前記第２の場合は前記第１パターンと前記第３パターンをワイヤ接続し且つ前記第２パターンと前記第４パターンをワイヤ接続する、
ことを特徴とする請求項６記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記外装ケースは、
前記第１コレクタ端子と前記第２エミッタ端子と前記第２コレクタ端子とに接続される前記各電極端子の一部が露出するように設けられた第１開口部と第２開口部と第３開口部とを有する本体部と、
前記本体部に挿入され、前記第２コレクタ端子に前記電極端子が接続されない場合は前記第３開口部を閉塞する挿入部材と、
を含み、
前記放熱ベース上を前記外装ケースで覆う工程は、
前記各電極端子の接続後、前記放熱ベース上に前記本体部を被せる工程と、
前記本体部に前記挿入部材を挿入する工程と、
を含むことを特徴とする請求項６記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
補助電極端子を、前記第１の場合は前記第１エミッタ端子と前記第２エミッタ端子とにそれぞれ電気的に接続し、前記第２の場合は前記第１エミッタ端子に電気的に接続する工程を含み、
前記放熱ベース上を前記外装ケースで覆う工程では、接続された前記各補助電極端子の一部を露出させて前記放熱ベース上を前記外装ケースで覆う、
ことを特徴とする請求項６記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記第１半導体素子は、前記第１導体パターン上に第１ゲート端子を有し、
前記第２半導体素子は、前記第２導体パターン上に第２ゲート端子を有し、
前記第２の場合に、
前記第１ゲート端子と前記第２ゲート端子を結線する工程と、
前記第１ゲート端子と前記第２ゲート端子とに電気的に接続されたゲート電極端子を配設する工程と、
を含み、
前記放熱ベース上を前記外装ケースで覆う工程では、接続された前記ゲート電極端子の一部を露出させて前記放熱ベース上を前記外装ケースで覆う、
ことを特徴とする請求項６記載の半導体装置の製造方法。
【国際調査報告】
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2013047231.tif 000017
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