(57)【要約】【課題】手作業による煩雑な製造工程を排除しパワー半導体モジュール全体の製造コストを削減する。【解決手段】絶縁基板1と、サイリスタチップ2と、ダイオードチップ5と、サイリスタチップ2のゲート電極2aと対向する開口3aを中央部に有する温度補償板3と、ダイオードチップ5のアノード電極5a上に配置される温度補償板6と、サイリスタチップ2のゲート電極2a上に配置されるゲート信号中継部材4と、それらを覆う外囲樹脂ケース8と、外囲樹脂ケース8にインサート成形された外部導出端子9a,9b,9c、ゲート信号入力端子9d及びカソード信号出力端子9eとを具備するパワー半導体モジュール100において、外囲樹脂ケース8が放熱板7上に配置される時にゲート信号入力端子9dの下端部がゲート信号中継部材4の上端部4bの穴4b1内に収容される。【選択図】図１９
2011054896.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁層（１ａ）の上面に上側導体パターン（１ｂ）を形成すると共に、絶縁層（１ａ）の下面に下側導体パターン（１ｃ）を形成することにより構成された絶縁基板（１）と、
ゲート電極（２ａ）と、ゲート電極（２ａ）の周りに配置されたカソード電極（２ｂ）と、ゲート電極（２ａ）およびカソード電極（２ｂ）とは反対側の面に形成されたアノード電極（２ｃ）とを有する概略矩形のサイリスタチップ（２）と、
アノード電極（５ａ）と、アノード電極（５ａ）とは反対側の面に形成されたカソード電極（５ｂ）とを有する概略矩形のダイオードチップ（５）と、
サイリスタチップ（２）のゲート電極（２ａ）と対向する開口（３ａ）を中央部に有する概略矩形の温度補償板（３）と、
概略矩形の温度補償板（６）と、
温度補償板（３）の厚さ寸法よりも大きい高さ寸法を有すると共に、サイリスタチップ（２）のゲート電極（２ａ）の直径（Ｄ２ａ）よりも小さい下端部（４ａ）の直径（Ｄ４ａ）を有するゲート信号中継部材（４）とを設け、
ゲート電極（２ａ）およびカソード電極（２ｂ）が上側になり、アノード電極（２ｃ）が下側になるように、サイリスタチップ（２）を絶縁基板（１）の上側導体パターン（１ｂ）上に半田（１１ａ）を介して配置すると共に、アノード電極（５ａ）が上側になり、カソード電極（５ｂ）が下側になるように、ダイオードチップ（５）を絶縁基板（１）の上側導体パターン（１ｂ）上に半田（１１ｂ）を介して配置し、
温度補償板（３）をサイリスタチップ（２）のカソード電極（２ｂ）上に半田（１１ｃ）を介して配置すると共に、温度補償板（６）をダイオードチップ（５）のアノード電極（５ａ）上に半田（１１ｄ）を介して配置し、
ゲート信号中継部材（４）をサイリスタチップ（２）のゲート電極（２ａ）上に半田（１１ｅ）を介して配置し、
第１半田リフロー処理によって、サイリスタチップ（２）のアノード電極（２ｃ）と絶縁基板（１）の上側導体パターン（１ｂ）との半田接続、ダイオードチップ（５）のカソード電極（５ｂ）と絶縁基板（１）の上側導体パターン（１ｂ）との半田接続、温度補償板（３）とサイリスタチップ（２）のカソード電極（２ｂ）との半田接続、温度補償板（６）とダイオードチップ（５）のアノード電極（５ａ）との半田接続、および、ゲート信号中継部材（４）とサイリスタチップ（２）のゲート電極（２ａ）との半田接続を同時に行い、
放熱フィンにねじ止めされる右フランジ部（８ｂ１）と、放熱フィンにねじ止めされる左フランジ部（８ｂ２）と、右フランジ部（８ｂ１）と左フランジ部（８ｂ２）との間に配置された本体部（８ａ）と、右フランジ部（８ｂ１）と本体部（８ａ）とを接続する右接続部（８ｃ１）と、左フランジ部（８ｂ２）と本体部（８ａ）とを接続する左接続部（８ｃ２）とを有し、
板金材料によって形成された外部導出端子（９ａ）と、板金材料によって形成された外部導出端子（９ｂ）と、板金材料によって形成された外部導出端子（９ｃ）とが本体部（８ａ）の前側壁部（８ａ１）にインサート成形されており、
板金材料によって形成されたゲート信号入力端子（９ｄ）と、板金材料によって形成されたカソード信号出力端子（９ｅ）とが、右フランジ部（８ｂ１）と右接続部（８ｃ１）と本体部（８ａ）の右側壁部（８ａ３）と本体部（８ａ）の後側壁部（８ａ２）から前向きに突出しているリブ（８ａ２ｃ）とにインサート成形されている外囲樹脂ケース（８）を設け、
外囲樹脂ケース（８）の本体部（８ａ）よりも小さい放熱板（７）を設け、
絶縁基板（１）を放熱板（７）上に半田（１２ａ）を介して配置し、
外囲樹脂ケース（８）の本体部（８ａ）を放熱板（７）上に配置することにより、外部導出端子（９ａ）の下端部を絶縁基板（１）の上側導体パターン（１ｂ）上に半田（１２ｂ）を介して配置し、外部導出端子（９ｂ）の下端部を温度補償板（６）上に半田（１２ｃ）を介して配置し、外部導出端子（９ｃ）の下端部を温度補償板（３）上に半田（１２ｄ）を介して配置し、ゲート信号入力端子（９ｄ）の下端部をゲート信号中継部材（４）の上端部（４ｂ）上に半田（１２ｅ）を介して配置し、カソード信号出力端子（９ｅ）の下端部を温度補償板（３）上に半田（１２ｆ）を介して配置し、
第２半田リフロー処理によって、外部導出端子（９ａ）の下端部と絶縁基板（１）の上側導体パターン（１ｂ）との半田接続、外部導出端子（９ｂ）の下端部と温度補償板（６）との半田接続、外部導出端子（９ｃ）の下端部と温度補償板（３）との半田接続、ゲート信号入力端子（９ｄ）の下端部とゲート信号中継部材（４）の上端部（４ｂ）との半田接続、および、カソード信号出力端子（９ｅ）の下端部と温度補償板（３）との半田接続を同時に行い、
放熱板（７）に対して絶縁基板（１）を位置決めするための開口（７ａ１）を有するレジスト膜（７ａ）を放熱板（７）の上面に形成し、
絶縁基板（１）の上側導体パターン（１ｂ）に対してサイリスタチップ（２）およびダイオードチップ（５）を位置決めするための複数の穴（１ｂ１）をエッチングによって絶縁基板（１）の上側導体パターン（１ｂ）に形成し、
ゲート信号中継部材（４）の上端部（４ｂ）の直径（Ｄ４ｂ）をゲート信号中継部材（４）の下端部（４ａ）の直径（Ｄ４ａ）およびサイリスタチップ（２）のゲート電極（２ａ）の直径（Ｄ２ａ）よりも大きくし、
ゲート信号中継部材（４）の下端部（４ａ）の直径（Ｄ４ａ）よりも大きい直径（Ｄ４ｂ１）を有する穴（４ｂ１）をゲート信号中継部材（４）の上端部（４ｂ）に形成し、
外囲樹脂ケース（８）の本体部（８ａ）が放熱板（７）上に配置される時にゲート信号入力端子（９ｄ）の下端部がゲート信号中継部材（４）の上端部（４ｂ）の穴（４ｂ１）内に収容されるように、ゲート信号入力端子（９ｄ）の下端部およびゲート信号中継部材（４）の上端部（４ｂ）の穴（４ｂ１）を形成したことを特徴とするパワー半導体モジュール（１００）。
【請求項２】
ゲート信号中継部材（４）の上端部（４ｂ）の直径（Ｄ４ｂ）をゲート信号中継部材（４）の下端部（４ａ）の直径（Ｄ４ａ）の１．５倍以下の値に設定し、
ゲート信号中継部材（４）の高さ寸法をゲート信号中継部材（４）の下端部（４ａ）の直径（Ｄ４ａ）の２．２倍以下の値に設定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（１００）。
【請求項３】
外囲樹脂ケース（８）の右接続部（８ｃ１）の下面の高さ（Ｌ８ｃ１）を外囲樹脂ケース（８）の本体部（８ａ）の右側壁部（８ａ３）の下面の高さ（Ｌ８ａ３）および外囲樹脂ケース（８）の右フランジ部（８ｂ１）の下面の高さ（Ｌ８ｂ１）よりも高くし、
外囲樹脂ケース（８）の左接続部（８ｃ２）の下面の高さ（Ｌ８ｃ２）を外囲樹脂ケース（８）の本体部（８ａ）の左側壁部（８ａ４）の下面の高さ（Ｌ８ａ４）および外囲樹脂ケース（８）の左フランジ部（８ｂ２）の下面の高さ（Ｌ８ｂ２）よりも高くし、
外囲樹脂ケース（８）の右接続部（８ｃ１）の上面と下面との間に延びている穴（８ｃ１ｂ）を外囲樹脂ケース（８）の右接続部（８ｃ１）に形成し、
外囲樹脂ケース（８）の左接続部（８ｃ２）の上面と下面との間に延びている穴（８ｃ２ｂ）を外囲樹脂ケース（８）の左接続部（８ｃ２）に形成し、
外囲樹脂ケース（８）の本体部（８ａ）の上端開口を覆うための蓋体（１０）を設け、
係止爪（１０ｂ１ａ）を有する右係止部（１０ｂ１）と、係止爪（１０ｂ２ａ）を有する左係止部（１０ｂ２）とを蓋体（１０）に形成し、
蓋体（１０）の右係止部（１０ｂ１）の係止爪（１０ｂ１ａ）を外囲樹脂ケース（８）の右接続部（８ｃ１）の穴（８ｃ１ｂ）に挿入すると共に、蓋体（１０）の左係止部（１０ｂ２）の係止爪（１０ｂ２ａ）を外囲樹脂ケース（８）の左接続部（８ｃ２）の穴（８ｃ２ｂ）に挿入し、かつ、蓋体（１０）を外囲樹脂ケース（８）に対して押し下げることによって、スナップフィットにより、蓋体（１０）の右係止部（１０ｂ１）の係止爪（１０ｂ１ａ）が外囲樹脂ケース（８）の右接続部（８ｃ１）の下面に係止すると共に、蓋体（１０）の左係止部（１０ｂ２）の係止爪（１０ｂ２ａ）が外囲樹脂ケース（８）の左接続部（８ｃ２）の下面に係止し、
放熱板（７）の右端部を蓋体（１０）の右係止部（１０ｂ１）の係止爪（１０ｂ１ａ）よりも左側に配置し、
放熱板（７）の左端部を蓋体（１０）の左係止部（１０ｂ２）の係止爪（１０ｂ２ａ）よりも右側に配置したことを特徴とする請求項１又は２に記載のパワー半導体モジュール（１００）。
【請求項４】
外囲樹脂ケース（８）にインサート成形されているゲート信号入力端子（９ｄ）の上端部を外囲樹脂ケース（８）の右フランジ部（８ｂ１）の上面から上向きに突出させ、
外囲樹脂ケース（８）にインサート成形されているカソード信号出力端子（９ｅ）の上端部を外囲樹脂ケース（８）の右フランジ部（８ｂ１）の上面から上向きに突出させ、
ゲート信号入力端子（９ｄ）の上端部を外囲樹脂ケース（８）の右フランジ部（８ｂ１）のボルトヘッド収容部（８ｂ１ａ）のねじ穴（８ｂ１ａ１）よりも左側に配置し、
カソード信号出力端子（９ｅ）の上端部を外囲樹脂ケース（８）の右フランジ部（８ｂ１）のボルトヘッド収容部（８ｂ１ａ）のねじ穴（８ｂ１ａ１）のほぼ真後に配置したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のパワー半導体モジュール（１００）。
【請求項５】
ゲート信号入力端子（９ｄ）の上端部およびカソード信号出力端子（９ｅ）の上端部を外囲樹脂ケース（８）の右フランジ部（８ｂ１）の外輪部（８ｂ１ｃ）の上面から上向きに突出させ、
外囲樹脂ケース（８）の右フランジ部（８ｂ１）の外輪部（８ｂ１ｃ）とボルトヘッド収容部（８ｂ１ａ）との間に土手部（８ｂ１ｂ）を配置し、
土手部（８ｂ１ｂ）の上面の高さ（Ｈ８ｂ１ｂ）をボルトヘッド収容部（８ｂ１ａ）の上面の高さ（Ｈ８ｂ１ａ）および外輪部（８ｂ１ｃ）の上面の高さ（Ｈ８ｂ１ｃ）よりも高く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（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁基板と、サイリスタチップと、ダイオードチップと、サイリスタチップのゲート電極と対向する開口を中央部に有する温度補償板と、ダイオードチップのアノード電極上に配置される温度補償板と、サイリスタチップのゲート電極上に配置されるゲート信号中継部材と、それらを覆う外囲樹脂ケースと、外囲樹脂ケースにインサート成形された外部導出端子およびゲート信号入力端子とを具備するパワー半導体モジュールに関する。
【０００２】
特に、本発明は、サイリスタチップのゲート電極に半田接続されたゲート信号中継部材により誤ってサイリスタチップのゲート電極とカソード電極とが短絡してしまうおそれを低減すると共に、ゲート信号中継部材に半田接続されるゲート信号入力端子の下端部が誤って温度補償板にも半田接続されてしまうおそれを低減しつつ、製造誤差によりゲート信号入力端子の下端部がゲート信号中継部材の上端部上に配置されなくなるおそれを低減することができ、更に、手作業による煩雑な製造工程を排除することによりパワー半導体モジュール全体の製造コストを削減することができるパワー半導体モジュールに関する。
【背景技術】
【０００３】
従来から、絶縁層の上面に上側導体パターンを形成すると共に、絶縁層の下面に下側導体パターンを形成することにより構成された絶縁基板と、ゲート電極と、ゲート電極の周りに配置されたカソード電極と、ゲート電極およびカソード電極とは反対側の面に形成されたアノード電極とを有する矩形のサイリスタチップと、サイリスタチップのゲート電極と対向する開口を中央部に有する概略矩形の温度補償板と、温度補償板の厚さ寸法よりも大きい高さ寸法を有すると共に、サイリスタチップのゲート電極の直径よりも小さい下端部の直径を有するゲート信号中継部材とを有する半導体装置が知られている。この種の半導体装置の例としては、例えば特開２００２−３５９３３３号公報の図１および図４に記載されたものがある。
【０００４】
特開２００２−３５９３３３号公報の図１および図４に記載された半導体装置では、ゲート電極およびカソード電極が上側になり、アノード電極が下側になるように、サイリスタチップが絶縁基板の上側導体パターン上に配置されている。また、開口を中央部に有する概略矩形の温度補償板が、サイリスタチップのカソード電極上に半田を介して配置されている。更に、ゲート信号中継部材（ゲート引出端子）がサイリスタチップのゲート電極上に半田を介して配置されている。
【０００５】
また、特開２００２−３５９３３３号公報の図１および図４に記載された半導体装置では、高融点を有する半田のリフロー処理によって、開口を中央部に有する概略矩形の温度補償板とサイリスタチップのカソード電極との半田接続、および、ゲート信号中継部材（ゲート引出端子）とサイリスタチップのゲート電極との半田接続が同時に行われる。
【０００６】
つまり、特開２００２−３５９３３３号公報の図１および図４に記載された半導体装置では、ゲート信号入力端子（ゲート線）の下端部と半田接続されるゲート信号中継部材（ゲート引出端子）の上面が、開口を中央部に有する概略矩形の温度補償板の上面よりも高い位置に位置する。そのため、特開２００２−３５９３３３号公報の図１および図４に記載された半導体装置では、ゲート信号中継部材（ゲート引出端子）が設けられていない場合よりも、ゲート信号中継部材（ゲート引出端子）に半田接続されるゲート信号入力端子（ゲート線）の下端部が誤って開口を中央部に有する概略矩形の温度補償板にも半田接続されてしまうおそれを低減することができる。
【０００７】
更に、特開２００２−３５９３３３号公報の図１および図４に記載された半導体装置では、ゲート信号中継部材（ゲート引出端子）の下端部の直径が、サイリスタチップのゲート電極の直径よりも小さくされている。そのため、特開２００２−３５９３３３号公報の図１および図４に記載された半導体装置では、ゲート信号中継部材（ゲート引出端子）の下端部の直径がサイリスタチップのゲート電極の直径と等しくされている場合よりも、サイリスタチップのゲート電極に半田接続されたゲート信号中継部材（ゲート引出端子）により誤ってサイリスタチップのゲート電極とカソード電極とが短絡してしまうおそれを低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−３５９３３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、特開２００２−３５９３３３号公報の図１および図４に記載された半導体装置のような従来のパワー半導体モジュールでは、ゲート信号中継部材（ゲート引出端子）の上端部の直径が、ゲート信号中継部材（ゲート引出端子）の下端部の直径と等しくされ、サイリスタチップのゲート電極の直径よりも小さくされていた。
【００１０】
そのため、仮に、サイリスタチップ用のゲート信号入力端子を板金材料によって形成すると共に、サイリスタチップ用のゲート信号入力端子を外囲樹脂ケースにインサート成形し、外囲樹脂ケースが放熱板上に配置される時に、サイリスタチップ用のゲート信号入力端子の下端部がゲート信号中継部材（ゲート引出端子）の上端部上に半田を介して配置されるようにしようとすると、製造誤差により、サイリスタチップ用のゲート信号入力端子の下端部がゲート信号中継部材（ゲート引出端子）の上端部上に配置されなくなるおそれがあると考えられる。
【００１１】
このような理由から、特開２００２−３５９３３３号公報の図１および図４に記載された半導体装置のような従来のパワー半導体モジュールでは、サイリスタチップ用のゲート信号入力端子が、板金材料によって形成されるのではなく、リード線によって形成されていた。
【００１２】
更に、特開２００２−３５９３３３号公報の図１および図４に記載された半導体装置のような従来のパワー半導体モジュールでは、サイリスタチップ用のゲート信号入力端子の下端部が、組立者の手作業によって、ゲート信号中継部材の上端部の位置に導かれ、ゲート信号中継部材の上端部に半田接続されていた。そのため、特開２００２−３５９３３３号公報の図１および図４に記載された半導体装置のような従来のパワー半導体モジュールでは、手作業による煩雑な製造工程が含まれるのに伴って、パワー半導体モジュール全体の製造コストが嵩んでしまっていた。
【００１３】
前記問題点に鑑み、本発明は、サイリスタチップのゲート電極に半田接続されたゲート信号中継部材により誤ってサイリスタチップのゲート電極とカソード電極とが短絡してしまうおそれを低減すると共に、ゲート信号中継部材に半田接続されるゲート信号入力端子の下端部が誤って温度補償板にも半田接続されてしまうおそれを低減しつつ、製造誤差によりゲート信号入力端子の下端部がゲート信号中継部材の上端部上に配置されなくなるおそれを低減することができ、更に、手作業による煩雑な製造工程を排除することによりパワー半導体モジュール全体の製造コストを削減することができるパワー半導体モジュール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】
【００１４】
請求項１に記載の発明によれば、絶縁層（１ａ）の上面に上側導体パターン（１ｂ）を形成すると共に、絶縁層（１ａ）の下面に下側導体パターン（１ｃ）を形成することにより構成された絶縁基板（１）と、
ゲート電極（２ａ）と、ゲート電極（２ａ）の周りに配置されたカソード電極（２ｂ）と、ゲート電極（２ａ）およびカソード電極（２ｂ）とは反対側の面に形成されたアノード電極（２ｃ）とを有する概略矩形のサイリスタチップ（２）と、
アノード電極（５ａ）と、アノード電極（５ａ）とは反対側の面に形成されたカソード電極（５ｂ）とを有する概略矩形のダイオードチップ（５）と、
サイリスタチップ（２）のゲート電極（２ａ）と対向する開口（３ａ）を中央部に有する概略矩形の温度補償板（３）と、
概略矩形の温度補償板（６）と、
温度補償板（３）の厚さ寸法よりも大きい高さ寸法を有すると共に、サイリスタチップ（２）のゲート電極（２ａ）の直径（Ｄ２ａ）よりも小さい下端部（４ａ）の直径（Ｄ４ａ）を有するゲート信号中継部材（４）とを設け、
ゲート電極（２ａ）およびカソード電極（２ｂ）が上側になり、アノード電極（２ｃ）が下側になるように、サイリスタチップ（２）を絶縁基板（１）の上側導体パターン（１ｂ）上に半田（１１ａ）を介して配置すると共に、アノード電極（５ａ）が上側になり、カソード電極（５ｂ）が下側になるように、ダイオードチップ（５）を絶縁基板（１）の上側導体パターン（１ｂ）上に半田（１１ｂ）を介して配置し、
温度補償板（３）をサイリスタチップ（２）のカソード電極（２ｂ）上に半田（１１ｃ）を介して配置すると共に、温度補償板（６）をダイオードチップ（５）のアノード電極（５ａ）上に半田（１１ｄ）を介して配置し、
ゲート信号中継部材（４）をサイリスタチップ（２）のゲート電極（２ａ）上に半田（１１ｅ）を介して配置し、
第１半田リフロー処理によって、サイリスタチップ（２）のアノード電極（２ｃ）と絶縁基板（１）の上側導体パターン（１ｂ）との半田接続、ダイオードチップ（５）のカソード電極（５ｂ）と絶縁基板（１）の上側導体パターン（１ｂ）との半田接続、温度補償板（３）とサイリスタチップ（２）のカソード電極（２ｂ）との半田接続、温度補償板（６）とダイオードチップ（５）のアノード電極（５ａ）との半田接続、および、ゲート信号中継部材（４）とサイリスタチップ（２）のゲート電極（２ａ）との半田接続を同時に行い、
放熱フィンにねじ止めされる右フランジ部（８ｂ１）と、放熱フィンにねじ止めされる左フランジ部（８ｂ２）と、右フランジ部（８ｂ１）と左フランジ部（８ｂ２）との間に配置された本体部（８ａ）と、右フランジ部（８ｂ１）と本体部（８ａ）とを接続する右接続部（８ｃ１）と、左フランジ部（８ｂ２）と本体部（８ａ）とを接続する左接続部（８ｃ２）とを有し、
板金材料によって形成された外部導出端子（９ａ）と、板金材料によって形成された外部導出端子（９ｂ）と、板金材料によって形成された外部導出端子（９ｃ）とが本体部（８ａ）の前側壁部（８ａ１）にインサート成形されており、
板金材料によって形成されたゲート信号入力端子（９ｄ）と、板金材料によって形成されたカソード信号出力端子（９ｅ）とが、右フランジ部（８ｂ１）と右接続部（８ｃ１）と本体部（８ａ）の右側壁部（８ａ３）と本体部（８ａ）の後側壁部（８ａ２）から前向きに突出しているリブ（８ａ２ｃ）とにインサート成形されている外囲樹脂ケース（８）を設け、
外囲樹脂ケース（８）の本体部（８ａ）よりも小さい放熱板（７）を設け、
絶縁基板（１）を放熱板（７）上に半田（１２ａ）を介して配置し、
外囲樹脂ケース（８）の本体部（８ａ）を放熱板（７）上に配置することにより、外部導出端子（９ａ）の下端部を絶縁基板（１）の上側導体パターン（１ｂ）上に半田（１２ｂ）を介して配置し、外部導出端子（９ｂ）の下端部を温度補償板（６）上に半田（１２ｃ）を介して配置し、外部導出端子（９ｃ）の下端部を温度補償板（３）上に半田（１２ｄ）を介して配置し、ゲート信号入力端子（９ｄ）の下端部をゲート信号中継部材（４）の上端部（４ｂ）上に半田（１２ｅ）を介して配置し、カソード信号出力端子（９ｅ）の下端部を温度補償板（３）上に半田（１２ｆ）を介して配置し、
第２半田リフロー処理によって、外部導出端子（９ａ）の下端部と絶縁基板（１）の上側導体パターン（１ｂ）との半田接続、外部導出端子（９ｂ）の下端部と温度補償板（６）との半田接続、外部導出端子（９ｃ）の下端部と温度補償板（３）との半田接続、ゲート信号入力端子（９ｄ）の下端部とゲート信号中継部材（４）の上端部（４ｂ）との半田接続、および、カソード信号出力端子（９ｅ）の下端部と温度補償板（３）との半田接続を同時に行い、
放熱板（７）に対して絶縁基板（１）を位置決めするための開口（７ａ１）を有するレジスト膜（７ａ）を放熱板（７）の上面に形成し、
絶縁基板（１）の上側導体パターン（１ｂ）に対してサイリスタチップ（２）およびダイオードチップ（５）を位置決めするための複数の穴（１ｂ１）をエッチングによって絶縁基板（１）の上側導体パターン（１ｂ）に形成し、
ゲート信号中継部材（４）の上端部（４ｂ）の直径（Ｄ４ｂ）をゲート信号中継部材（４）の下端部（４ａ）の直径（Ｄ４ａ）およびサイリスタチップ（２）のゲート電極（２ａ）の直径（Ｄ２ａ）よりも大きくし、
ゲート信号中継部材（４）の下端部（４ａ）の直径（Ｄ４ａ）よりも大きい直径（Ｄ４ｂ１）を有する穴（４ｂ１）をゲート信号中継部材（４）の上端部（４ｂ）に形成し、
外囲樹脂ケース（８）の本体部（８ａ）が放熱板（７）上に配置される時にゲート信号入力端子（９ｄ）の下端部がゲート信号中継部材（４）の上端部（４ｂ）の穴（４ｂ１）内に収容されるように、ゲート信号入力端子（９ｄ）の下端部およびゲート信号中継部材（４）の上端部（４ｂ）の穴（４ｂ１）を形成したことを特徴とするパワー半導体モジュール（１００）が提供される。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、ゲート信号中継部材（４）の上端部（４ｂ）の直径（Ｄ４ｂ）をゲート信号中継部材（４）の下端部（４ａ）の直径（Ｄ４ａ）の１．５倍以下の値に設定し、
ゲート信号中継部材（４）の高さ寸法をゲート信号中継部材（４）の下端部（４ａ）の直径（Ｄ４ａ）の２．２倍以下の値に設定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（１００）が提供される。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、外囲樹脂ケース（８）の右接続部（８ｃ１）の下面の高さ（Ｌ８ｃ１）を外囲樹脂ケース（８）の本体部（８ａ）の右側壁部（８ａ３）の下面の高さ（Ｌ８ａ３）および外囲樹脂ケース（８）の右フランジ部（８ｂ１）の下面の高さ（Ｌ８ｂ１）よりも高くし、
外囲樹脂ケース（８）の左接続部（８ｃ２）の下面の高さ（Ｌ８ｃ２）を外囲樹脂ケース（８）の本体部（８ａ）の左側壁部（８ａ４）の下面の高さ（Ｌ８ａ４）および外囲樹脂ケース（８）の左フランジ部（８ｂ２）の下面の高さ（Ｌ８ｂ２）よりも高くし、
外囲樹脂ケース（８）の右接続部（８ｃ１）の上面と下面との間に延びている穴（８ｃ１ｂ）を外囲樹脂ケース（８）の右接続部（８ｃ１）に形成し、
外囲樹脂ケース（８）の左接続部（８ｃ２）の上面と下面との間に延びている穴（８ｃ２ｂ）を外囲樹脂ケース（８）の左接続部（８ｃ２）に形成し、
外囲樹脂ケース（８）の本体部（８ａ）の上端開口を覆うための蓋体（１０）を設け、
係止爪（１０ｂ１ａ）を有する右係止部（１０ｂ１）と、係止爪（１０ｂ２ａ）を有する左係止部（１０ｂ２）とを蓋体（１０）に形成し、
蓋体（１０）の右係止部（１０ｂ１）の係止爪（１０ｂ１ａ）を外囲樹脂ケース（８）の右接続部（８ｃ１）の穴（８ｃ１ｂ）に挿入すると共に、蓋体（１０）の左係止部（１０ｂ２）の係止爪（１０ｂ２ａ）を外囲樹脂ケース（８）の左接続部（８ｃ２）の穴（８ｃ２ｂ）に挿入し、かつ、蓋体（１０）を外囲樹脂ケース（８）に対して押し下げることによって、スナップフィットにより、蓋体（１０）の右係止部（１０ｂ１）の係止爪（１０ｂ１ａ）が外囲樹脂ケース（８）の右接続部（８ｃ１）の下面に係止すると共に、蓋体（１０）の左係止部（１０ｂ２）の係止爪（１０ｂ２ａ）が外囲樹脂ケース（８）の左接続部（８ｃ２）の下面に係止し、
放熱板（７）の右端部を蓋体（１０）の右係止部（１０ｂ１）の係止爪（１０ｂ１ａ）よりも左側に配置し、
放熱板（７）の左端部を蓋体（１０）の左係止部（１０ｂ２）の係止爪（１０ｂ２ａ）よりも右側に配置したことを特徴とする請求項１又は２に記載のパワー半導体モジュール（１００）が提供される。
【００１７】
請求項４に記載の発明によれば、外囲樹脂ケース（８）にインサート成形されているゲート信号入力端子（９ｄ）の上端部を外囲樹脂ケース（８）の右フランジ部（８ｂ１）の上面から上向きに突出させ、
外囲樹脂ケース（８）にインサート成形されているカソード信号出力端子（９ｅ）の上端部を外囲樹脂ケース（８）の右フランジ部（８ｂ１）の上面から上向きに突出させ、
ゲート信号入力端子（９ｄ）の上端部を外囲樹脂ケース（８）の右フランジ部（８ｂ１）のボルトヘッド収容部（８ｂ１ａ）のねじ穴（８ｂ１ａ１）よりも左側に配置し、
カソード信号出力端子（９ｅ）の上端部を外囲樹脂ケース（８）の右フランジ部（８ｂ１）のボルトヘッド収容部（８ｂ１ａ）のねじ穴（８ｂ１ａ１）のほぼ真後に配置したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のパワー半導体モジュール（１００）が提供される。
【００１８】
請求項５に記載の発明によれば、ゲート信号入力端子（９ｄ）の上端部およびカソード信号出力端子（９ｅ）の上端部を外囲樹脂ケース（８）の右フランジ部（８ｂ１）の外輪部（８ｂ１ｃ）の上面から上向きに突出させ、
外囲樹脂ケース（８）の右フランジ部（８ｂ１）の外輪部（８ｂ１ｃ）とボルトヘッド収容部（８ｂ１ａ）との間に土手部（８ｂ１ｂ）を配置し、
土手部（８ｂ１ｂ）の上面の高さ（Ｈ８ｂ１ｂ）をボルトヘッド収容部（８ｂ１ａ）の上面の高さ（Ｈ８ｂ１ａ）および外輪部（８ｂ１ｃ）の上面の高さ（Ｈ８ｂ１ｃ）よりも高く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（１００）が提供される。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１に記載のパワー半導体モジュール（１００）では、絶縁層（１ａ）の上面に上側導体パターン（１ｂ）を形成すると共に、絶縁層（１ａ）の下面に下側導体パターン（１ｃ）を形成することにより構成された絶縁基板（１）が設けられている。また、ゲート電極（２ａ）と、ゲート電極（２ａ）の周りに配置されたカソード電極（２ｂ）と、ゲート電極（２ａ）およびカソード電極（２ｂ）とは反対側の面に形成されたアノード電極（２ｃ）とを有する概略矩形のサイリスタチップ（２）が設けられている。更に、アノード電極（５ａ）と、アノード電極（５ａ）とは反対側の面に形成されたカソード電極（５ｂ）とを有する概略矩形のダイオードチップ（５）が設けられている。
【００２０】
また、請求項１に記載のパワー半導体モジュール（１００）では、サイリスタチップ（２）のゲート電極（２ａ）と対向する開口（３ａ）を中央部に有する概略矩形の温度補償板（３）が設けられている。更に、概略矩形の温度補償板（６）が設けられている。また、温度補償板（３）の厚さ寸法よりも大きい高さ寸法を有すると共に、サイリスタチップ（２）のゲート電極（２ａ）の直径（Ｄ２ａ）よりも小さい下端部（４ａ）の直径（Ｄ４ａ）を有するゲート信号中継部材（４）が設けられている。
【００２１】
更に、請求項１に記載のパワー半導体モジュール（１００）では、ゲート電極（２ａ）およびカソード電極（２ｂ）が上側になり、アノード電極（２ｃ）が下側になるように、サイリスタチップ（２）が絶縁基板（１）の上側導体パターン（１ｂ）上に半田（１１ａ）を介して配置されている。また、アノード電極（５ａ）が上側になり、カソード電極（５ｂ）が下側になるように、ダイオードチップ（５）が絶縁基板（１）の上側導体パターン（１ｂ）上に半田（１１ｂ）を介して配置されている。
【００２２】
また、請求項１に記載のパワー半導体モジュール（１００）では、温度補償板（３）がサイリスタチップ（２）のカソード電極（２ｂ）上に半田（１１ｃ）を介して配置されている。更に、温度補償板（６）がダイオードチップ（５）のアノード電極（５ａ）上に半田（１１ｄ）を介して配置されている。また、ゲート信号中継部材（４）がサイリスタチップ（２）のゲート電極（２ａ）上に半田（１１ｅ）を介して配置されている。
【００２３】
詳細には、請求項１に記載のパワー半導体モジュール（１００）では、第１半田リフロー処理によって、サイリスタチップ（２）のアノード電極（２ｃ）と絶縁基板（１）の上側導体パターン（１ｂ）との半田接続、ダイオードチップ（５）のカソード電極（５ｂ）と絶縁基板（１）の上側導体パターン（１ｂ）との半田接続、温度補償板（３）とサイリスタチップ（２）のカソード電極（２ｂ）との半田接続、温度補償板（６）とダイオードチップ（５）のアノード電極（５ａ）との半田接続、および、ゲート信号中継部材（４）とサイリスタチップ（２）のゲート電極（２ａ）との半田接続が同時に行われている。
【００２４】
つまり、請求項１に記載のパワー半導体モジュール（１００）では、ゲート信号入力端子（９ｄ）の下端部と半田接続されるゲート信号中継部材（４）の上面の高さ（Ｈ４）が、温度補償板（３）の上面の高さ（Ｈ３）よりも高くなる。
【００２５】
そのため、請求項１に記載のパワー半導体モジュール（１００）によれば、ゲート信号中継部材（４）が設けられていない場合よりも、ゲート信号中継部材（４）に半田接続されるゲート信号入力端子（９ｄ）の下端部が誤って温度補償板（３）にも半田接続されてしまうおそれを低減することができる。
【００２６】
更に、請求項１に記載のパワー半導体モジュール（１００）では、ゲート信号中継部材（４）の下端部（４ａ）の直径（Ｄ４ａ）が、サイリスタチップ（２）のゲート電極（２ａ）の直径（Ｄ２ａ）よりも小さくされている。
【００２７】
そのため、請求項１に記載のパワー半導体モジュール（１００）によれば、ゲート信号中継部材（４）の下端部（４ａ）の直径（Ｄ４ａ）がサイリスタチップ（２）のゲート電極（２ａ）の直径（Ｄ２ａ）と等しくされている場合よりも、サイリスタチップ（２）のゲート電極（２ａ）に半田接続されたゲート信号中継部材（４）により誤ってサイリスタチップ（２）のゲート電極（２ａ）とカソード電極（２ｂ）とが短絡してしまうおそれを低減することができる。
【００２８】
また、請求項１に記載のパワー半導体モジュール（１００）では、放熱フィンにねじ止めされる右フランジ部（８ｂ１）と、放熱フィンにねじ止めされる左フランジ部（８ｂ２）と、右フランジ部（８ｂ１）と左フランジ部（８ｂ２）との間に配置された本体部（８ａ）と、右フランジ部（８ｂ１）と本体部（８ａ）とを接続する右接続部（８ｃ１）と、左フランジ部（８ｂ２）と本体部（８ａ）とを接続する左接続部（８ｃ２）とを有する外囲樹脂ケース（８）が設けられている。
【００２９】
更に、請求項１に記載のパワー半導体モジュール（１００）では、板金材料によって形成された外部導出端子（９ａ）と、板金材料によって形成された外部導出端子（９ｂ）と、板金材料によって形成された外部導出端子（９ｃ）とが、外囲樹脂ケース（８）の本体部（８ａ）の前側壁部（８ａ１）にインサート成形されている。また、板金材料によって形成されたゲート信号入力端子（９ｄ）と、板金材料によって形成されたカソード信号出力端子（９ｅ）とが、外囲樹脂ケース（８）の右フランジ部（８ｂ１）と右接続部（８ｃ１）と本体部（８ａ）の右側壁部（８ａ３）と本体部（８ａ）の後側壁部（８ａ２）から前向きに突出しているリブ（８ａ２ｃ）とにインサート成形されている。
【００３０】
また、請求項１に記載のパワー半導体モジュール（１００）では、外囲樹脂ケース（８）の本体部（８ａ）よりも小さい放熱板（７）が設けられている。更に、絶縁基板（１）が放熱板（７）上に半田（１２ａ）を介して配置されている。
更に、請求項１に記載のパワー半導体モジュール（１００）では、外囲樹脂ケース（８）の本体部（８ａ）を放熱板（７）上に配置することにより、外部導出端子（９ａ）の下端部が絶縁基板（１）の上側導体パターン（１ｂ）上に半田（１２ｂ）を介して配置され、外部導出端子（９ｂ）の下端部が温度補償板（６）上に半田（１２ｃ）を介して配置され、外部導出端子（９ｃ）の下端部が温度補償板（３）上に半田（１２ｄ）を介して配置され、ゲート信号入力端子（９ｄ）の下端部がゲート信号中継部材（４）の上端部（４ｂ）上に半田（１２ｅ）を介して配置され、カソード信号出力端子（９ｅ）の下端部が温度補償板（３）上に半田（１２ｆ）を介して配置されている。
【００３１】
詳細には、請求項１に記載のパワー半導体モジュール（１００）では、第２半田リフロー処理によって、外部導出端子（９ａ）の下端部と絶縁基板（１）の上側導体パターン（１ｂ）との半田接続、外部導出端子（９ｂ）の下端部と温度補償板（６）との半田接続、外部導出端子（９ｃ）の下端部と温度補償板（３）との半田接続、ゲート信号入力端子（９ｄ）の下端部とゲート信号中継部材（４）の上端部（４ｂ）との半田接続、および、カソード信号出力端子（９ｅ）の下端部と温度補償板（３）との半田接続が同時に行われている。
【００３２】
更に詳細には、請求項１に記載のパワー半導体モジュール（１００）では、放熱板（７）に対して絶縁基板（１）を位置決めするための開口（７ａ１）を有するレジスト膜（７ａ）が放熱板（７）の上面に形成されている。そのため、請求項１に記載のパワー半導体モジュール（１００）によれば、製造誤差による放熱板（７）に対する絶縁基板（１）の位置ずれを低減することができる。
【００３３】
また、請求項１に記載のパワー半導体モジュール（１００）では、絶縁基板（１）の上側導体パターン（１ｂ）に対してサイリスタチップ（２）およびダイオードチップ（５）を位置決めするための複数の穴（１ｂ１）がエッチングによって絶縁基板（１）の上側導体パターン（１ｂ）に形成されている。そのため、請求項１に記載のパワー半導体モジュール（１００）によれば、製造誤差による絶縁基板（１）の上側導体パターン（１ｂ）に対するサイリスタチップ（２）およびダイオードチップ（５）の位置ずれを低減することができる。
【００３４】
更に、請求項１に記載のパワー半導体モジュール（１００）では、ゲート信号中継部材（４）の上端部（４ｂ）の直径（Ｄ４ｂ）が、ゲート信号中継部材（４）の下端部（４ａ）の直径（Ｄ４ａ）およびサイリスタチップ（２）のゲート電極（２ａ）の直径（Ｄ２ａ）よりも大きくされている。
【００３５】
そのため、請求項１に記載のパワー半導体モジュール（１００）によれば、製造誤差が含まれる場合であっても、外囲樹脂ケース（８）の本体部（８ａ）が放熱板（７）上に配置される時に、ゲート信号入力端子（９ｄ）の下端部をゲート信号中継部材（４）の上端部（４ｂ）上に確実に配置することができる。
【００３６】
詳細には、請求項１に記載のパワー半導体モジュール（１００）では、ゲート信号中継部材（４）の下端部（４ａ）の直径（Ｄ４ａ）よりも大きい直径（Ｄ４ｂ１）を有する穴（４ｂ１）がゲート信号中継部材（４）の上端部（４ｂ）に形成されている。更に、外囲樹脂ケース（８）の本体部（８ａ）が放熱板（７）上に配置される時にゲート信号入力端子（９ｄ）の下端部がゲート信号中継部材（４）の上端部（４ｂ）の穴（４ｂ１）内に収容されるように、ゲート信号入力端子（９ｄ）の下端部およびゲート信号中継部材（４）の上端部（４ｂ）の穴（４ｂ１）が形成されている。
【００３７】
つまり、請求項１に記載のパワー半導体モジュール（１００）では、外囲樹脂ケース（８）の本体部（８ａ）が放熱板（７）上に配置される時にゲート信号入力端子（９ｄ）の下端部とゲート信号中継部材（４）の上端部（４ｂ）の穴（４ｂ１）とが嵌合せしめられる。
【００３８】
そのため、請求項１に記載のパワー半導体モジュール（１００）によれば、外囲樹脂ケース（８）の本体部（８ａ）が放熱板（７）上に配置される時にゲート信号入力端子（９ｄ）の下端部とゲート信号中継部材（４）の上端部（４ｂ）の穴（４ｂ１）とが嵌合せしめられない場合よりも、ゲート信号入力端子（９ｄ）の下端部とゲート信号中継部材（４）の上端部（４ｂ）との半田接続の信頼性を向上させることができる。
【００３９】
その結果、請求項１に記載のパワー半導体モジュール（１００）によれば、従来のパワー半導体モジュールのようにゲート信号入力端子（９ｄ）の下端部とゲート信号中継部材（４）の上端部（４ｂ）とを組立者の手作業によって半田接続する必要なく、ゲート信号入力端子（９ｄ）の下端部とゲート信号中継部材（４）の上端部（４ｂ）とが組立者の手作業によって半田接続される従来のパワー半導体モジュールと同様に、ゲート信号入力端子（９ｄ）の下端部とゲート信号中継部材（４）の上端部（４ｂ）との半田接続の信頼性を向上させることができる。
【００４０】
換言すれば、請求項１に記載のパワー半導体モジュール（１００）によれば、サイリスタチップ（２）のゲート電極（２ａ）に半田接続されたゲート信号中継部材（４）により誤ってサイリスタチップ（２）のゲート電極（２ａ）とカソード電極（２ｂ）とが短絡してしまうおそれを低減すると共に、ゲート信号中継部材（４）に半田接続されるゲート信号入力端子（９ｄ）の下端部が誤って温度補償板（３）にも半田接続されてしまうおそれを低減しつつ、製造誤差によりゲート信号入力端子（９ｄ）の下端部がゲート信号中継部材（４）の上端部（４ｂ）上に配置されなくなるおそれを低減することができ、更に、手作業による煩雑な製造工程を排除することによりパワー半導体モジュール（１００）全体の製造コストを削減することができる。
【００４１】
請求項２に記載のパワー半導体モジュール（１００）では、ゲート信号中継部材（４）の上端部（４ｂ）の直径（Ｄ４ｂ）がゲート信号中継部材（４）の下端部（４ａ）の直径（Ｄ４ａ）の１．５倍以下の値に設定され、ゲート信号中継部材（４）の高さ寸法がゲート信号中継部材（４）の下端部（４ａ）の直径（Ｄ４ａ）の２．２倍以下の値に設定されている。
【００４２】
そのため、請求項２に記載のパワー半導体モジュール（１００）によれば、ゲート信号中継部材（４）の上端部（４ｂ）の直径（Ｄ４ｂ）がゲート信号中継部材（４）の下端部（４ａ）の直径（Ｄ４ａ）の１．５倍よりも大きい値に設定されている場合や、ゲート信号中継部材（４）の高さ寸法がゲート信号中継部材（４）の下端部（４ａ）の直径（Ｄ４ａ）の２．２倍よりも大きい値に設定されている場合よりも、第１半田リフロー処理時にゲート信号中継部材（４）が倒れてしまうおそれを低減することができる。
【００４３】
請求項３に記載のパワー半導体モジュール（１００）では、外囲樹脂ケース（８）の右接続部（８ｃ１）の下面の高さ（Ｌ８ｃ１）が、外囲樹脂ケース（８）の本体部（８ａ）の右側壁部（８ａ３）の下面の高さ（Ｌ８ａ３）および外囲樹脂ケース（８）の右フランジ部（８ｂ１）の下面の高さ（Ｌ８ｂ１）よりも高くされている。つまり、請求項３に記載のパワー半導体モジュール（１００）では、外囲樹脂ケース（８）の右接続部（８ｃ１）の厚さ寸法が小さくされている。
【００４４】
そのため、請求項３に記載のパワー半導体モジュール（１００）によれば、外囲樹脂ケース（８）の本体部（８ａ）の剛性を低下させることなく、放熱フィンの上面と放熱板（７）の下面とを密着させるための外囲樹脂ケース（８）の本体部（８ａ）に対する右フランジ部（８ｂ１）の弾性変形を容易にすることができる。
【００４５】
また、請求項３に記載のパワー半導体モジュール（１００）では、外囲樹脂ケース（８）の左接続部（８ｃ２）の下面の高さ（Ｌ８ｃ２）が、外囲樹脂ケース（８）の本体部（８ａ）の左側壁部（８ａ４）の下面の高さ（Ｌ８ａ４）および外囲樹脂ケース（８）の左フランジ部（８ｂ２）の下面の高さ（Ｌ８ｂ２）よりも高くされている。つまり、請求項３に記載のパワー半導体モジュール（１００）では、外囲樹脂ケース（８）の左接続部（８ｃ２）の厚さ寸法が小さくされている。
【００４６】
そのため、請求項３に記載のパワー半導体モジュール（１００）によれば、外囲樹脂ケース（８）の本体部（８ａ）の剛性を低下させることなく、放熱フィンの上面と放熱板（７）の下面とを密着させるための外囲樹脂ケース（８）の本体部（８ａ）に対する左フランジ部（８ｂ２）の弾性変形を容易にすることができる。
【００４７】
更に、請求項３に記載のパワー半導体モジュール（１００）では、外囲樹脂ケース（８）の右接続部（８ｃ１）の上面と下面との間に延びている穴（８ｃ１ｂ）が、外囲樹脂ケース（８）の右接続部（８ｃ１）に形成されている。
【００４８】
そのため、請求項３に記載のパワー半導体モジュール（１００）によれば、外囲樹脂ケース（８）の右接続部（８ｃ１）の上面と下面との間に延びている穴（８ｃ１ｂ）が形成されていない場合よりも、放熱フィンの上面と放熱板（７）の下面とを密着させるための外囲樹脂ケース（８）の本体部（８ａ）に対する右フランジ部（８ｂ１）の弾性変形を容易にすることができる。
【００４９】
また、請求項３に記載のパワー半導体モジュール（１００）では、外囲樹脂ケース（８）の左接続部（８ｃ２）の上面と下面との間に延びている穴（８ｃ２ｂ）が、外囲樹脂ケース（８）の左接続部（８ｃ２）に形成されている。
【００５０】
そのため、請求項３に記載のパワー半導体モジュール（１００）によれば、外囲樹脂ケース（８）の左接続部（８ｃ２）の上面と下面との間に延びている穴（８ｃ２ｂ）が形成されていない場合よりも、放熱フィンの上面と放熱板（７）の下面とを密着させるための外囲樹脂ケース（８）の本体部（８ａ）に対する左フランジ部（８ｂ２）の弾性変形を容易にすることができる。
【００５１】
更に、請求項３に記載のパワー半導体モジュール（１００）では、外囲樹脂ケース（８）の本体部（８ａ）の上端開口を覆うための蓋体（１０）が設けられている。また、係止爪（１０ｂ１ａ）を有する右係止部（１０ｂ１）と、係止爪（１０ｂ２ａ）を有する左係止部（１０ｂ２）とが蓋体（１０）に形成されている。
【００５２】
また、請求項３に記載のパワー半導体モジュール（１００）では、蓋体（１０）の右係止部（１０ｂ１）の係止爪（１０ｂ１ａ）を外囲樹脂ケース（８）の右接続部（８ｃ１）の穴（８ｃ１ｂ）に挿入すると共に、蓋体（１０）の左係止部（１０ｂ２）の係止爪（１０ｂ２ａ）を外囲樹脂ケース（８）の左接続部（８ｃ２）の穴（８ｃ２ｂ）に挿入し、かつ、蓋体（１０）を外囲樹脂ケース（８）に対して押し下げることによって、スナップフィットにより、蓋体（１０）の右係止部（１０ｂ１）の係止爪（１０ｂ１ａ）が外囲樹脂ケース（８）の右接続部（８ｃ１）の下面に係止すると共に、蓋体（１０）の左係止部（１０ｂ２）の係止爪（１０ｂ２ａ）が外囲樹脂ケース（８）の左接続部（８ｃ２）の下面に係止する。
【００５３】
つまり、請求項３に記載のパワー半導体モジュール（１００）では、蓋体（１０）が外囲樹脂ケース（８）に取り付けられている時に、蓋体（１０）の右係止部（１０ｂ１）の係止爪（１０ｂ１ａ）が外囲樹脂ケース（８）の右接続部（８ｃ１）の下面よりも下側に収容されていると共に、蓋体（１０）の左係止部（１０ｂ２）の係止爪（１０ｂ２ａ）が外囲樹脂ケース（８）の左接続部（８ｃ２）の下面よりも下側に収容されている。
【００５４】
更に、請求項３に記載のパワー半導体モジュール（１００）では、放熱板（７）の右端部が、蓋体（１０）の右係止部（１０ｂ１）の係止爪（１０ｂ１ａ）よりも左側に配置されている。また、放熱板（７）の左端部が、蓋体（１０）の左係止部（１０ｂ２）の係止爪（１０ｂ２ａ）よりも右側に配置されている。
【００５５】
つまり、請求項３に記載のパワー半導体モジュール（１００）では、放熱板（７）が蓋体（１０）の右係止部（１０ｂ１）の係止爪（１０ｂ１ａ）および左係止部（１０ｂ２）の係止爪（１０ｂ２ａ）の真下には配置されていない。
【００５６】
そのため、請求項３に記載のパワー半導体モジュール（１００）によれば、放熱板（７）が蓋体（１０）の右係止部（１０ｂ１）の係止爪（１０ｂ１ａ）および左係止部（１０ｂ２）の係止爪（１０ｂ２ａ）の真下に配置されている場合よりも、パワー半導体モジュール（１００）全体の上下方向寸法を小型化することができる。
【００５７】
請求項４に記載のパワー半導体モジュール（１００）では、外囲樹脂ケース（８）にインサート成形されているゲート信号入力端子（９ｄ）の上端部が、外囲樹脂ケース（８）の右フランジ部（８ｂ１）の上面から上向きに突出せしめられている。更に、外囲樹脂ケース（８）にインサート成形されているカソード信号出力端子（９ｅ）の上端部が、外囲樹脂ケース（８）の右フランジ部（８ｂ１）の上面から上向きに突出せしめられている。
【００５８】
そのため、請求項４に記載のパワー半導体モジュール（１００）によれば、ゲート信号入力端子（９ｄ）の上端部およびカソード信号出力端子（９ｅ）の上端部が外囲樹脂ケース（８）の本体部（８ａ）の後側壁部（８ａ２）の上面から上向きに突出せしめられている場合よりも、パワー半導体モジュール（１００）全体の前後方向寸法を小型化することができる。
【００５９】
更に、請求項４に記載のパワー半導体モジュール（１００）では、ゲート信号入力端子（９ｄ）の上端部が、外囲樹脂ケース（８）の右フランジ部（８ｂ１）のボルトヘッド収容部（８ｂ１ａ）のねじ穴（８ｂ１ａ１）よりも左側に配置されている。また、カソード信号出力端子（９ｅ）の上端部が、外囲樹脂ケース（８）の右フランジ部（８ｂ１）のボルトヘッド収容部（８ｂ１ａ）のねじ穴（８ｂ１ａ１）のほぼ真後に配置されている。
【００６０】
つまり、請求項４に記載のパワー半導体モジュール（１００）では、ゲート信号入力端子（９ｄ）の上端部およびカソード信号出力端子（９ｅ）の上端部が外囲樹脂ケース（８）の右フランジ部（８ｂ１）のボルトヘッド収容部（８ｂ１ａ）のねじ穴（８ｂ１ａ１）よりも右側には配置されていない。
【００６１】
そのため、請求項４に記載のパワー半導体モジュール（１００）によれば、パワー半導体モジュール（１００）全体の左右方向寸法を大型化させることなく、パワー半導体モジュール（１００）全体の前後方向寸法を小型化することができる。
【００６２】
請求項５に記載のパワー半導体モジュール（１００）では、ゲート信号入力端子（９ｄ）の上端部およびカソード信号出力端子（９ｅ）の上端部が、外囲樹脂ケース（８）の右フランジ部（８ｂ１）の外輪部（８ｂ１ｃ）の上面から上向きに突出せしめられている。また、外囲樹脂ケース（８）の右フランジ部（８ｂ１）の外輪部（８ｂ１ｃ）とボルトヘッド収容部（８ｂ１ａ）との間に土手部（８ｂ１ｂ）が配置されている。更に、土手部（８ｂ１ｂ）の上面の高さ（Ｈ８ｂ１ｂ）が、ボルトヘッド収容部（８ｂ１ａ）の上面の高さ（Ｈ８ｂ１ａ）および外輪部（８ｂ１ｃ）の上面の高さ（Ｈ８ｂ１ｃ）よりも高くされている。
【００６３】
そのため、請求項５に記載のパワー半導体モジュール（１００）によれば、外囲樹脂ケース（８）の右フランジ部（８ｂ１）の土手部（８ｂ１ｂ）の上面の高さ（Ｈ８ｂ１ｂ）がボルトヘッド収容部（８ｂ１ａ）の上面の高さ（Ｈ８ｂ１ａ）および外輪部（８ｂ１ｃ）の上面の高さ（Ｈ８ｂ１ｃ）より高くされていない場合よりも、外囲樹脂ケース（８）の右フランジ部（８ｂ１）を放熱フィンにねじ止めするボルトヘッドとゲート信号入力端子（９ｄ）の上端部およびカソード信号出力端子（９ｅ）の上端部との間の沿面距離を大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００に適用される絶縁基板１を示した図である。
【図２】第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００に適用されるサイリスタチップ２を拡大して示した図である。
【図３】第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００に適用される温度補償板３を拡大して示した図である。
【図４】第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００に適用されるゲート信号中継部材４を拡大して示した図である。
【図５】第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００に適用されるダイオードチップ５を拡大して示した図である。
【図６】第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００に適用される温度補償板６を拡大して示した図である。
【図７】図１〜図６に示す絶縁基板１、サイリスタチップ２、温度補償板３、ゲート信号中継部材４、ダイオードチップ５および温度補償板６の組立図である。
【図８】図１〜図６に示す絶縁基板１、サイリスタチップ２、温度補償板３、ゲート信号中継部材４、ダイオードチップ５および温度補償板６によって組み立てられた組立体３０を示した図である。
【図９】第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００に適用される放熱板７を示した図である。
【図１０】第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００に適用される外囲樹脂ケース８を示した図である。
【図１１】第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００に適用される外囲樹脂ケース８を示した図である。
【図１２】第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００に適用される外囲樹脂ケース８を示した図である。
【図１３】第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００に適用される外囲樹脂ケース８を示した図である。
【図１４】図８〜図１３に示す組立体３０、放熱板７および外囲樹脂ケース８の組立図である。
【図１５】図８〜図１３に示す組立体３０、放熱板７および外囲樹脂ケース８によって組み立てられた組立体４０を示した図である。
【図１６】図８〜図１３に示す組立体３０、放熱板７および外囲樹脂ケース８によって組み立てられた組立体４０を示した図である。
【図１７】図８〜図１３に示す組立体３０、放熱板７および外囲樹脂ケース８によって組み立てられた組立体４０を示した図である。
【図１８】第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００に適用される蓋体１０を示した図である。
【図１９】第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００を示した図である。
【図２０】第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００を示した図である。
【図２１】第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００を示した図である。
【図２２】第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００の分解斜視図である。
【図２３】図７に示すサイリスタチップ２、温度補償板３およびゲート信号中継部材４の関係を示す斜視図である。
【図２４】第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００の等価回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００６５】
以下、本発明のパワー半導体モジュールの第１の実施形態について説明する。図１は第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００に適用される絶縁基板１を示した図である。詳細には、図１（Ａ）は絶縁基板１の底面図、図１（Ｂ）は絶縁基板１の後側面図、図１（Ｃ）は絶縁基板１の平面図である。図２は第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００に適用されるサイリスタチップ２を拡大して示した図である。詳細には、図２（Ａ）はサイリスタチップ２の平面図、図２（Ｂ）はサイリスタチップ２の概略的な鉛直断面図、図２（Ｃ）はサイリスタチップ２の底面図である。図３は第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００に適用される温度補償板３を拡大して示した図である。詳細には、図３（Ａ）は温度補償板３の平面図、図３（Ｂ）は温度補償板３の概略的な鉛直断面図である。図４は第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００に適用されるゲート信号中継部材４を拡大して示した図である。詳細には、図４（Ａ）はゲート信号中継部材４の平面図、図４（Ｂ）はゲート信号中継部材４の正面図、図４（Ｃ）はゲート信号中継部材４の鉛直断面図である。
【００６６】
図５は第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００に適用されるダイオードチップ５を拡大して示した図である。詳細には、図５（Ａ）はダイオードチップ５の平面図、図５（Ｂ）はダイオードチップ５の概略的な鉛直断面図、図５（Ｃ）はダイオードチップ５の底面図である。図６は第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００に適用される温度補償板６を拡大して示した図である。詳細には、図６（Ａ）は温度補償板６の平面図、図６（Ｂ）は温度補償板６の右側面図である。図７は図１〜図６に示す絶縁基板１、サイリスタチップ２、温度補償板３、ゲート信号中継部材４、ダイオードチップ５および温度補償板６の組立図である。図８は図１〜図６に示す絶縁基板１、サイリスタチップ２、温度補償板３、ゲート信号中継部材４、ダイオードチップ５および温度補償板６によって組み立てられた組立体３０を示した図である。詳細には、図８（Ａ）は組立体３０の平面図、図８（Ｂ）は組立体３０の正面図、図８（Ｃ）は組立体３０に含まれるゲート信号中継部材４などの拡大鉛直断面図である。
【００６７】
図９は第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００に適用される放熱板７を示した図である。詳細には、図９（Ａ）は放熱板７の底面図、図９（Ｂ）は放熱板７の後側面図、図９（Ｃ）は放熱板７の平面図である。図１０〜図１３は第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００に適用される外囲樹脂ケース８を示した図である。詳細には、図１０（Ａ）は外囲樹脂ケース８の平面図、図１０（Ｂ）は外囲樹脂ケース８の右側面図、図１０（Ｃ）は外囲樹脂ケース８の正面図、図１１（Ａ）は外囲樹脂ケース８の左側面図、図１１（Ｂ）は外囲樹脂ケース８の底面図、図１１（Ｃ）は外囲樹脂ケース８の後側面図である。図１２（Ａ）は図１０（Ａ）と同様の外囲樹脂ケース８の平面図、図１２（Ｂ）は図１２（Ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図、図１２（Ｃ）は図１２（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。図１３（Ａ）は図１２（Ｂ）と同様の断面図、図１３（Ｂ）は図１２（Ａ）のＣ−Ｃ線に沿った断面図、図１３（Ｃ）は図１２（Ａ）のＤ−Ｄ線に沿った断面図、図１３（Ｄ）は図１２（Ａ）のＥ−Ｅ線に沿った断面図である。
【００６８】
図１４は図８〜図１３に示す組立体３０、放熱板７および外囲樹脂ケース８の組立図である。詳細には、図１４（Ａ）は図１２（Ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面内における組立体３０、放熱板７および外囲樹脂ケース８の組立図、図１４（Ｂ）は図１２（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面内における組立体３０、放熱板７および外囲樹脂ケース８の組立図である。図１５〜１７は図８〜図１３に示す組立体３０、放熱板７および外囲樹脂ケース８によって組み立てられた組立体４０を示した図である。詳細には、図１５（Ａ）は図１２（Ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面内における組立体４０を示した図、図１５（Ｂ）は図１２（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面内における組立体４０を示した図、図１６は上側かつ左後側から見た組立体４０の斜視図、図１７は下側かつ後側から見た組立体４０の斜視図である。図１８は第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００に適用される蓋体１０を示した図である。詳細には、図１８（Ａ）は蓋体１０の底面図、図１８（Ｂ）は蓋体１０の後側面図、図１８（Ｃ）は蓋体１０の左側面図、図１８（Ｄ）は蓋体１０の平面図、図１８（Ｅ）は蓋体１０の右側面図、図１８（Ｆ）は蓋体１０の正面図である。
【００６９】
図１９〜図２１は第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００を示した図である。詳細には、図１９（Ａ）は図１２（Ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面内におけるパワー半導体モジュール１００を示した図、図１９（Ｂ）は図１２（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面内におけるパワー半導体モジュール１００を示した図、図２０は上側かつ右後側から見たパワー半導体モジュール１００の斜視図、図２１は下側かつ右後側から見たパワー半導体モジュール１００の斜視図、図２２は第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００の分解斜視図である。図２３は図７に示すサイリスタチップ２、温度補償板３およびゲート信号中継部材４の関係を示す斜視図である。図２４は第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００の等価回路図である。
【００７０】
第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、図１に示すように、例えばセラミックなどのような電気絶縁性材料によって形成された絶縁層１ａと、絶縁層１ａの上面に形成された上側導体パターン１ｂと、絶縁層１ａの下面に形成された下側導体パターン１ｃとを有する絶縁基板１が設けられている。また、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、図２に示すように、ゲート電極２ａと、ゲート電極２ａの周りに配置されたカソード電極２ｂと、ゲート電極２ａおよびカソード電極２ｂとは反対側の面に形成されたアノード電極２ｃとを有する概略矩形のサイリスタチップ２が設けられている。図２に示す例では、例えば、ゲート電極２ａの直径がΦ１．６ｍｍに設定され、カソード電極２ｂの内周円の直径がΦ２．４ｍｍに設定され、サイリスタチップ２の厚さ寸法が０．３３ｍｍに設定されている。また、ゲート電極２ａおよびカソード電極２ｂよりも上側（図２（Ｂ）の左側）に突出しているガラスパッシベーション層２ｄがカソード電極２ｂの周りに形成されている。
【００７１】
更に、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、図５に示すように、アノード電極５ａと、アノード電極５ａとは反対側の面に形成されたカソード電極５ｂとを有する概略矩形のダイオードチップ５が設けられている。図５に示す例では、例えば、ダイオードチップ５の厚さ寸法が０．３１ｍｍに設定されている。また、アノード電極５ａよりも上側（図５（Ｂ）の左側）に突出しているガラスパッシベーション層５ｃがアノード電極５ａの周りに形成されている。
【００７２】
また、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、図３に示すように、サイリスタチップ２（図２参照）のゲート電極２ａ（図２参照）と対向する開口３ａを中央部に有する概略矩形の温度補償板３が設けられている。温度補償板３は、サイリスタチップ２の主要構成要素であるケイ素の熱膨張率よりも大きく、外部導出端子９ｃ（図１０〜図１３参照）およびカソード信号出力端子９ｅ（図１０〜図１３参照）の熱膨張率よりも小さい熱膨張率を有する例えばモリブデンなどの導電性材料によって形成されている。図３に示す例では、例えば、温度補償板３の開口３ａの直径がΦ３．３ｍｍに設定され、温度補償板３の厚さ寸法が０．５ｍｍに設定されている。
【００７３】
更に、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、図６に示すように、概略矩形の温度補償板６が設けられている。この温度補償板６は、ダイオードチップ５の主要構成要素であるケイ素の熱膨張率よりも大きく、外部導出端子９ｂ（図１０〜図１３参照）の熱膨張率よりも小さい熱膨張率を有する例えばモリブデンなどの導電性材料によって形成されている。図６に示す例では、例えば、温度補償板６の厚さ寸法が０．５ｍｍに設定されている。
【００７４】
また、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、図４に示すように、温度補償板３（図３参照）の厚さ寸法（図３に示す例では、例えば０．５ｍｍ）よりも大きい高さ寸法（図４に示す例では、例えば２．５ｍｍ）を有すると共に、サイリスタチップ２（図２参照）のゲート電極２ａ（図２参照）の直径（図２に示す例では、例えばΦ１．６ｍｍ）よりも小さい下端部４ａの直径（図４に示す例では、例えばΦ１．２ｍｍ）を有するゲート信号中継部材４が設けられている。このゲート信号中継部材４は導電性材料によって形成されている。図４に示す例では、例えば、ゲート信号中継部材４の上端部４ｂの直径がΦ１．７５ｍｍに設定され、ゲート信号中継部材４の上端部４ｂの穴４ｂ１の直径がΦ１．３５ｍｍに設定され、ゲート信号中継部材４の上端部４ｂの高さ寸法が０．９８ｍｍに設定されている。
【００７５】
第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００の製造時には、図７に示すように、ゲート電極２ａおよびカソード電極２ｂが上側になり、アノード電極２ｃが下側になるように、サイリスタチップ２が絶縁基板１の上側導体パターン１ｂ上に高融点半田１１ａを介して配置される。また、アノード電極５ａが上側になり、カソード電極５ｂが下側になるように、ダイオードチップ５が絶縁基板１の上側導体パターン１ｂ上に高融点半田１１ｂを介して配置される。
【００７６】
また、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００の製造時には、図７に示すように、温度補償板３がサイリスタチップ２のカソード電極２ｂ上に高融点半田１１ｃを介して配置される。更に、温度補償板６がダイオードチップ５のアノード電極５ａ上に高融点半田１１ｄを介して配置される。また、ゲート信号中継部材４がサイリスタチップ２のゲート電極２ａ上に高融点半田１１ｅを介して配置される。
【００７７】
第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００の製造時には、次いで、高融点半田１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅのリフロー処理によって、図７に示すように、サイリスタチップ２のアノード電極２ｃと絶縁基板１の上側導体パターン１ｂとの半田接続、ダイオードチップ５のカソード電極５ｂと絶縁基板１の上側導体パターン１ｂとの半田接続、温度補償板３とサイリスタチップ２のカソード電極２ｂとの半田接続、温度補償板６とダイオードチップ５のアノード電極５ａとの半田接続、および、ゲート信号中継部材４とサイリスタチップ２のゲート電極２ａとの半田接続が同時に行われる。その結果、図８に示すような組立体３０が形成される。
【００７８】
詳細には、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、図８（Ｃ）に示すように、ゲート信号入力端子９ｄ（図１０〜図１３参照）の下端部と半田接続されるゲート信号中継部材４の上面の高さＨ４が、温度補償板３の上面の高さＨ３よりも高くなる。そのため、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００によれば、ゲート信号中継部材４が設けられていない場合よりも、ゲート信号中継部材４に半田接続されるゲート信号入力端子９ｄの下端部が誤って温度補償板３にも半田接続されてしまうおそれを低減することができる。
【００７９】
更に、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、図８（Ｃ）に示すように、ゲート信号中継部材４の下端部４ａの直径Ｄ４ａが、サイリスタチップ２のゲート電極２ａの直径Ｄ２ａよりも小さくされている。そのため、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００によれば、ゲート信号中継部材４の下端部４ａの直径Ｄ４ａがサイリスタチップ２のゲート電極２ａの直径Ｄ２ａと等しくされている場合よりも、サイリスタチップ２のゲート電極２ａに半田接続されたゲート信号中継部材４により誤ってサイリスタチップ２のゲート電極２ａとカソード電極２ｂとが短絡してしまうおそれを低減することができる。
【００８０】
また、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、図１０〜図１３に示すように、放熱フィン（図示せず）にねじ止めされる右フランジ部８ｂ１と、放熱フィンにねじ止めされる左フランジ部８ｂ２と、右フランジ部８ｂ１と左フランジ部８ｂ２との間に配置された本体部８ａと、右フランジ部８ｂ１と本体部８ａとを接続する右接続部８ｃ１と、左フランジ部８ｂ２と本体部８ａとを接続する左接続部８ｃ２とを有する電気絶縁性材料によって成形された外囲樹脂ケース８が設けられている。
【００８１】
更に、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、図１０〜図１３に示すように、板金材料によって形成された導電性外部導出端子９ａと、板金材料によって形成された導電性外部導出端子９ｂと、板金材料によって形成された導電性外部導出端子９ｃとが、外囲樹脂ケース８の本体部８ａの前側壁部８ａ１にインサート成形されている。また、板金材料によって形成された導電性ゲート信号入力端子９ｄと、板金材料によって形成された導電性カソード信号出力端子９ｅとが、外囲樹脂ケース８の右フランジ部８ｂ１と右接続部８ｃ１と本体部８ａの右側壁部８ａ３と本体部８ａの後側壁部８ａ２から前向きに突出しているリブ８ａ２ｃとにインサート成形されている。更に、外部導出端子９ａの上端部をブスバー（図示せず）にねじ止めするナットが収容されたナット収容部８ａ１ｃと、外部導出端子９ｂの上端部をブスバー（図示せず）にねじ止めするナットが収容されたナット収容部８ａ１ｄと、外部導出端子９ｃの上端部をブスバー（図示せず）にねじ止めするナットが収容されたナット収容部８ａ１ｅとが、外囲樹脂ケース８の本体部８ａの前側壁部８ａ１に形成されている。
【００８２】
また、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、図９に示すように、外囲樹脂ケース８（図１０〜図１３参照）の本体部８ａ（図１０〜図１３参照）よりも小さい放熱板７が設けられている。この放熱板７は例えば銅のような高熱伝導性材料によって形成されている。
【００８３】
第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００の製造時には、次いで、図１４に示すように、絶縁基板１を含む組立体３０（図８参照）が放熱板７上に低融点半田１２ａを介して配置される。更に、外囲樹脂ケース８の本体部８ａ（図１０〜図１３参照）の下端部を放熱板７の外縁部上に配置することにより、外部導出端子９ａ（図１４（Ｂ）参照）の下端部が絶縁基板１の上側導体パターン１ｂ（図１および図８参照）上に低融点半田１２ｂ（図１４（Ｂ）参照）を介して配置され、外部導出端子９ｂ（図１４（Ｂ）参照）の下端部が温度補償板６上に低融点半田１２ｃ（図１４（Ｂ）参照）を介して配置され、外部導出端子９ｃ（図１４（Ｂ）参照）の下端部が温度補償板３上に低融点半田１２ｄ（図１４（Ｂ）参照）を介して配置され、ゲート信号入力端子９ｄ（図１４（Ａ）参照）の下端部がゲート信号中継部材４の上端部４ｂ（図４参照）上に低融点半田１２ｅ（図１４（Ａ）参照）を介して配置され、カソード信号出力端子９ｅ（図１４（Ａ）参照）の下端部が温度補償板３上に低融点半田１２ｆ（図１４（Ａ）参照）を介して配置される。
【００８４】
第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００の製造時には、次いで、低融点半田１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，１２ｆのリフロー処理によって、図１４に示すように、外部導出端子９ａの下端部と絶縁基板１の上側導体パターン１ｂ（図１および図８参照）との半田接続、外部導出端子９ｂの下端部と温度補償板６との半田接続、外部導出端子９ｃの下端部と温度補償板３との半田接続、ゲート信号入力端子９ｄの下端部とゲート信号中継部材４の上端部４ｂ（図４参照）との半田接続、および、カソード信号出力端子９ｅの下端部と温度補償板３との半田接続が同時に行われる。その結果、図１５〜図１７に示すような組立体４０が形成される。次いで、サイリスタチップ２、ダイオードチップ５などを保護するためのゲル剤（図示せず）が外囲樹脂ケース８の本体部８ａ（図１０〜図１３参照）内に充填される。
【００８５】
詳細には、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、図１４に示すように、外囲樹脂ケース８の本体部８ａ（図１０〜図１３参照）の下端部が放熱板７の外縁部上に配置されると、外囲樹脂ケース８の本体部８ａの前側壁部８ａ１（図１０（Ａ）および図１１（Ｂ）参照）の肩部８ａ１ｂ（図１１（Ｂ）および図１３（Ｂ）参照）と、放熱板７の上面の前端部および前面の上端部とが嵌合し、外囲樹脂ケース８の本体部８ａの後側壁部８ａ２（図１０（Ａ）および図１１（Ｂ）参照）の肩部８ａ２ｂ（図１１（Ｂ）および図１３（Ｂ）参照）と、放熱板７の上面の後端部および後面の上端部とが嵌合し、外囲樹脂ケース８の本体部８ａの右側壁部８ａ３（図１０（Ａ）および図１１（Ｂ）参照）の肩部８ａ３ｂ（図１１（Ｂ）、図１２（Ｂ）および図１２（Ｃ）および参照）と、放熱板７の上面の右端部および右面の上端部とが嵌合し、外囲樹脂ケース８の本体部８ａの左側壁部８ａ４（図１０（Ａ）および図１１（Ｂ）参照）の肩部８ａ４ｂ（図１１（Ｂ）、図１２（Ｂ）および図１２（Ｃ）および参照）と、放熱板７の上面の左端部および左面の上端部とが嵌合する。また、外囲樹脂ケース８の本体部８ａの下端部が放熱板７の外縁部上に配置される時に、外囲樹脂ケース８の本体部８ａの下端部と放熱板７の外縁部との間に接着剤が配置される。
【００８６】
更に詳細には、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、図９（Ｃ）に示すように、組立体３０（図１４参照）に含まれる絶縁基板１（図１４参照）を放熱板７に対して位置決めするための開口７ａ１を有するレジスト膜７ａが放熱板７の上面に形成されている。そのため、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００によれば、製造誤差による放熱板７に対する絶縁基板１の位置ずれを低減することができる。
【００８７】
また、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、図１（Ｃ）に示すように、絶縁基板１の上側導体パターン１ｂに対してサイリスタチップ２（図７参照）およびダイオードチップ５を位置決めするための複数の穴１ｂ１がエッチングによって絶縁基板１の上側導体パターン１ｂに形成されている。そのため、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００によれば、製造誤差による絶縁基板１の上側導体パターン１ｂに対するサイリスタチップ２およびダイオードチップ５の位置ずれを低減することができる。
【００８８】
更に、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、図８（Ｃ）に示すように、ゲート信号中継部材４の上端部４ｂの直径Ｄ４ｂが、ゲート信号中継部材４の下端部４ａの直径Ｄ４ａおよびサイリスタチップ２のゲート電極２ａの直径Ｄ２ａよりも大きくされている。そのため、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００によれば、製造誤差が含まれる場合であっても、図１４に示すように外囲樹脂ケース８の本体部８ａ（図１０〜図１３参照）が放熱板７上に配置される時に、ゲート信号入力端子９ｄ（図１４（Ａ）参照）の下端部をゲート信号中継部材４の上端部４ｂ（図４および図８（Ｃ）参照）上に確実に配置することができる。
【００８９】
詳細には、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、図８（Ｃ）に示すように、ゲート信号中継部材４の下端部４ａの直径Ｄ４ａよりも大きい直径Ｄ４ｂ１を有する穴４ｂ１がゲート信号中継部材４の上端部４ｂに形成されている。更に、図１４に示すように外囲樹脂ケース８の本体部８ａ（図１０〜図１３参照）が放熱板７上に配置される時にゲート信号入力端子９ｄ（図１４（Ａ）参照）の下端部がゲート信号中継部材４の上端部４ｂ（図８（Ｃ）参照）の穴４ｂ１（図８（Ｃ）参照）内に収容されるように、ゲート信号入力端子９ｄの下端部およびゲート信号中継部材４の上端部４ｂの穴４ｂ１が形成されている。
【００９０】
つまり、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、図１４に示すように外囲樹脂ケース８の本体部８ａ（図１０〜図１３参照）が放熱板７上に配置される時に、ゲート信号入力端子９ｄ（図１４（Ａ）参照）の下端部とゲート信号中継部材４の上端部４ｂ（図８（Ｃ）参照）の穴４ｂ１（図８（Ｃ）参照）とが嵌合せしめられる。
【００９１】
そのため、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００によれば、図１４に示すように外囲樹脂ケース８の本体部８ａ（図１０〜図１３参照）が放熱板７上に配置される時にゲート信号入力端子９ｄ（図１４（Ａ）参照）の下端部とゲート信号中継部材４の上端部４ｂ（図８（Ｃ）参照）の穴４ｂ１（図８（Ｃ）参照）とが嵌合せしめられない場合よりも、ゲート信号入力端子９ｄの下端部とゲート信号中継部材４の上端部４ｂとの半田接続の信頼性を向上させることができる。
【００９２】
その結果、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００によれば、従来のパワー半導体モジュールのようにゲート信号入力端子９ｄ（図１４（Ａ）参照）の下端部とゲート信号中継部材４（図１４参照）の上端部４ｂ（図８（Ｃ）参照）とを組立者の手作業によって半田接続する必要なく、ゲート信号入力端子９ｄの下端部とゲート信号中継部材４の上端部４ｂとが組立者の手作業によって半田接続される従来のパワー半導体モジュールと同様に、ゲート信号入力端子９ｄの下端部とゲート信号中継部材４の上端部４ｂとの半田接続の信頼性を向上させることができる。
【００９３】
換言すれば、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００によれば、サイリスタチップ２（図８（Ｃ）参照）のゲート電極２ａ（図８（Ｃ）参照）に半田接続されたゲート信号中継部材４（図８（Ｃ）参照）により誤ってサイリスタチップ２のゲート電極２ａとカソード電極２ｂ（図８（Ｃ）参照）とが短絡してしまうおそれを低減すると共に、ゲート信号中継部材４に半田接続されるゲート信号入力端子９ｄ（図１４（Ａ）参照）の下端部が誤って温度補償板３（図８（Ｃ）参照）にも半田接続されてしまうおそれを低減しつつ、製造誤差によりゲート信号入力端子９ｄの下端部がゲート信号中継部材４の上端部４ｂ（図８（Ｃ）参照）上に配置されなくなるおそれを低減することができ、更に、手作業による煩雑な製造工程を排除することによりパワー半導体モジュール１００全体の製造コストを削減することができる。
【００９４】
更に、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、図４（Ｃ）および図８（Ｃ）に示すように、ゲート信号中継部材４の上端部４ｂの直径Ｄ４ｂ（図４（Ｃ）に示す例では、例えばΦ１．７５ｍｍ）が、ゲート信号中継部材４の下端部４ａの直径Ｄ４ａ（図４（Ｃ）に示す例では、例えば１．２ｍｍ）の１．５倍以下の値に設定され、ゲート信号中継部材４の高さ寸法（図４（Ｃ）に示す例では、例えば２．５ｍｍ）がゲート信号中継部材４の下端部４ａの直径Ｄ４ａ（図４（Ｃ）に示す例では、例えば１．２ｍｍ）の２．２倍以下の値に設定されている。そのため、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００によれば、ゲート信号中継部材４の上端部４ｂの直径Ｄ４ｂがゲート信号中継部材４の下端部４ａの直径Ｄ４ａの１．５倍よりも大きい値に設定されている場合や、ゲート信号中継部材４の高さ寸法がゲート信号中継部材４の下端部４ａの直径Ｄ４ａの２．２倍よりも大きい値に設定されている場合よりも、高融点半田リフロー処理時にゲート信号中継部材４が倒れてしまうおそれを低減することができる。
【００９５】
また、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、図１８に示すように、外囲樹脂ケース８（図１０〜図１３参照）の本体部８ａ（図１０〜図１３参照）の上端開口を覆うための蓋体１０が設けられている。この蓋体１０は例えば樹脂材料などによって形成されている。また、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、係止爪１０ｂ１ａを有する右係止部１０ｂ１と、係止爪１０ｂ２ａを有する左係止部１０ｂ２とが蓋体１０に形成されている。
【００９６】
第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００の製造時には、次いで、図１９に示すように、蓋体１０の右係止部１０ｂ１（図１８参照）の係止爪１０ｂ１ａを外囲樹脂ケース８の右接続部８ｃ１（図１０（Ａ）および図１２（Ｂ）参照）の穴８ｃ１ｂ（図１０（Ａ）および図１２（Ｂ）参照）に挿入すると共に、蓋体１０の左係止部１０ｂ２（図１８参照）の係止爪１０ｂ２ａを外囲樹脂ケース８の左接続部８ｃ２（図１０（Ａ）および図１２（Ｂ）参照）の穴８ｃ２ｂ（図１０（Ａ）および図１２（Ｂ）参照）に挿入し、かつ、蓋体１０を外囲樹脂ケース８に対して図１９の下側に押し下げることによって、スナップフィットにより、蓋体１０の右係止部１０ｂ１の係止爪１０ｂ１ａが外囲樹脂ケース８の右接続部８ｃ１の下面に係止すると共に、蓋体１０の左係止部１０ｂ２の係止爪１０ｂ２ａが外囲樹脂ケース８の左接続部８ｃ２の下面に係止する。その結果、図１９〜図２１に示すような第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００が完成する。
【００９７】
詳細には、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００の製造時には、図１９に示すように蓋体１０が外囲樹脂ケース８に取り付けられると、外囲樹脂ケース８の本体部８ａ（図１０（Ａ）参照）の前側壁部８ａ１（図１０（Ａ）参照）の肩部８ａ１ａ（図１０（Ａ）および図１３（Ｂ）参照）と、蓋体１０の下面の前端部および前面とが嵌合し、外囲樹脂ケース８の本体部８ａの後側壁部８ａ２（図１０（Ａ）参照）の肩部８ａ２ａ（図１０（Ａ）および図１３（Ｂ）参照）と、蓋体１０の下面の後端部および後面とが嵌合し、外囲樹脂ケース８の本体部８ａの右接続部８ｃ１（図１０（Ａ）参照）の肩部８ｃ１ａ（図１０（Ａ）および図１２（Ｂ）参照）と、蓋体１０の下面の右端部および右面とが嵌合し、外囲樹脂ケース８の本体部８ａの左接続部８ｃ２（図１０（Ａ）参照）の肩部８ｃ２ａ（図１０（Ａ）および図１２（Ｂ）参照）と、蓋体１０の下面の左端部および左面とが嵌合する。
【００９８】
更に、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、図１３（Ａ）に示すように、外囲樹脂ケース８の右接続部８ｃ１の下面の高さＬ８ｃ１が、外囲樹脂ケース８の本体部８ａの右側壁部８ａ３の下面の高さＬ８ａ３および外囲樹脂ケース８の右フランジ部８ｂ１の下面の高さＬ８ｂ１よりも高くされている。つまり、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、外囲樹脂ケース８の右接続部８ｃ１の厚さ寸法が小さくされている。そのため、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００によれば、外囲樹脂ケース８の本体部８ａの剛性を低下させることなく、放熱フィン（図示せず）の上面と放熱板７（図１９参照）の下面とを密着させるための外囲樹脂ケース８の本体部８ａに対する右フランジ部８ｂ１の弾性変形を容易にすることができる。
【００９９】
また、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、図１３（Ａ）に示すように、外囲樹脂ケース８の左接続部８ｃ２の下面の高さＬ８ｃ２が、外囲樹脂ケース８の本体部８ａの左側壁部８ａ４の下面の高さＬ８ａ４および外囲樹脂ケース８の左フランジ部８ｂ２の下面の高さＬ８ｂ２よりも高くされている。つまり、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、外囲樹脂ケース８の左接続部８ｃ２の厚さ寸法が小さくされている。そのため、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００によれば、外囲樹脂ケース８の本体部８ａの剛性を低下させることなく、放熱フィン（図示せず）の上面と放熱板７（図１９参照）の下面とを密着させるための外囲樹脂ケース８の本体部８ａに対する左フランジ部８ｂ２の弾性変形を容易にすることができる。
【０１００】
更に、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、図１０（Ａ）および図１２（Ｂ）に示すように、外囲樹脂ケース８の右接続部８ｃ１の上面と下面との間に延びている穴８ｃ１ｂが、外囲樹脂ケース８の右接続部８ｃ１に形成されている。そのため、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００によれば、外囲樹脂ケース８の右接続部８ｃ１の上面と下面との間に延びている穴８ｃ１ｂが形成されていない場合よりも、放熱フィン（図示せず）の上面と放熱板７（図１９参照）の下面とを密着させるための外囲樹脂ケース８の本体部８ａに対する右フランジ部８ｂ１の弾性変形を容易にすることができる。
【０１０１】
また、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、図１０（Ａ）および図１２（Ｂ）に示すように、外囲樹脂ケース８の左接続部８ｃ２の上面と下面との間に延びている穴８ｃ２ｂが、外囲樹脂ケース８の左接続部８ｃ２に形成されている。そのため、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００によれば、外囲樹脂ケース８の左接続部８ｃ２の上面と下面との間に延びている穴８ｃ２ｂが形成されていない場合よりも、放熱フィン（図示せず）の上面と放熱板７（図１９参照）の下面とを密着させるための外囲樹脂ケース８の本体部８ａに対する左フランジ部８ｂ２の弾性変形を容易にすることができる。
【０１０２】
更に、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、図１９に示すように蓋体１０が外囲樹脂ケース８に取り付けられている時に、蓋体１０の右係止部１０ｂ１（図１８参照）の係止爪１０ｂ１ａが外囲樹脂ケース８の右接続部８ｃ１（図１２（Ａ）参照）の下面よりも下側（図１９の下側）に収容されていると共に、蓋体１０の左係止部１０ｂ２（図１８参照）の係止爪１０ｂ２ａが外囲樹脂ケース８の左接続部８ｃ２（図１２（Ａ）参照）の下面よりも下側（図１９の下側）に収容されている。
【０１０３】
また、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、図１９に示すように蓋体１０が外囲樹脂ケース８に取り付けられている時に、放熱板７の右端部が、蓋体１０の右係止部１０ｂ１（図１８参照）の係止爪１０ｂ１ａよりも左側（図１９（Ａ）の左側）に配置されている。また、放熱板７の左端部が、蓋体１０の左係止部１０ｂ２（図１８参照）の係止爪１０ｂ２ａよりも右側（図１９（Ａ）の右側）に配置されている。つまり、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、図１９に示すように蓋体１０が外囲樹脂ケース８に取り付けられている時に、放熱板７が蓋体１０の右係止部１０ｂ１の係止爪１０ｂ１ａおよび左係止部１０ｂ２の係止爪１０ｂ２ａの真下には配置されていない。
【０１０４】
そのため、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００によれば、図１９に示すように蓋体１０が外囲樹脂ケース８に取り付けられている時に放熱板７が蓋体１０の右係止部１０ｂ１（図１８参照）の係止爪１０ｂ１ａおよび左係止部１０ｂ２（図１８参照）の係止爪１０ｂ２ａの真下に配置されている場合よりも、パワー半導体モジュール１００全体の上下方向寸法（図１９の上下方向寸法）を小型化することができる。
【０１０５】
更に、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、図１０（Ａ）および図１０（Ｃ）に示すように、外囲樹脂ケース８にインサート成形されているゲート信号入力端子９ｄの上端部が、外囲樹脂ケース８の右フランジ部８ｂ１の上面から上向きに突出せしめられている。更に、外囲樹脂ケース８にインサート成形されているカソード信号出力端子９ｅの上端部が、外囲樹脂ケース８の右フランジ部８ｂ１の上面から上向きに突出せしめられている。そのため、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００によれば、ゲート信号入力端子９ｄの上端部およびカソード信号出力端子９ｅの上端部が外囲樹脂ケース８の本体部８ａの後側壁部８ａ２の上面から上向きに突出せしめられている場合よりも、パワー半導体モジュール１００全体の前後方向寸法（図１０（Ａ）の上下方向寸法）を小型化することができる。
【０１０６】
また、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、図１０（Ａ）および図１２（Ｂ）に示すように、ゲート信号入力端子９ｄの上端部が、外囲樹脂ケース８の右フランジ部８ｂ１のボルトヘッド収容部８ｂ１ａのねじ穴８ｂ１ａ１よりも左側（図１０（Ａ）および図１２（Ｂ）の左側）に配置されている。また、カソード信号出力端子９ｅの上端部が、外囲樹脂ケース８の右フランジ部８ｂ１のボルトヘッド収容部８ｂ１ａのねじ穴８ｂ１ａ１のほぼ真後に配置されている。つまり、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、ゲート信号入力端子９ｄの上端部およびカソード信号出力端子９ｅの上端部が外囲樹脂ケース８の右フランジ部８ｂ１のボルトヘッド収容部８ｂ１ａのねじ穴８ｂ１ａ１よりも右側（図１０（Ａ）および図１２（Ｂ）の右側）には配置されていない。そのため、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００によれば、パワー半導体モジュール１００全体の左右方向寸法（図１０（Ａ）および図１２（Ｂ）の左右方向寸法）を大型化させることなく、パワー半導体モジュール１００全体の前後方向寸法（図１０（Ａ）の上下方向寸法）を小型化することができる。
【０１０７】
更に、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、図１０（Ａ）および図１３（Ｃ）に示すように、ゲート信号入力端子９ｄの上端部およびカソード信号出力端子９ｅの上端部が、外囲樹脂ケース８の右フランジ部８ｂ１の外輪部８ｂ１ｃの上面から上向きに突出せしめられている。また、外囲樹脂ケース８の右フランジ部８ｂ１の外輪部８ｂ１ｃとボルトヘッド収容部８ｂ１ａとの間に土手部８ｂ１ｂが配置されている。更に、図１３（Ｃ）に示すように、土手部８ｂ１ｂの上面の高さＨ８ｂ１ｂが、ボルトヘッド収容部８ｂ１ａの上面の高さＨ８ｂ１ａおよび外輪部８ｂ１ｃの上面の高さＨ８ｂ１ｃよりも高くされている。そのため、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００によれば、外囲樹脂ケース８の右フランジ部８ｂ１の土手部８ｂ１ｂの上面の高さＨ８ｂ１ｂがボルトヘッド収容部８ｂ１ａの上面の高さＨ８ｂ１ａおよび外輪部８ｂ１ｃの上面の高さＨ８ｂ１ｃより高くされていない場合よりも、外囲樹脂ケース８の右フランジ部８ｂ１を放熱フィン（図示せず）にねじ止めするボルトヘッド（図示せず）とゲート信号入力端子９ｄの上端部およびカソード信号出力端子９ｅの上端部との間の沿面距離を大きくすることができる。
【０１０８】
同様に、第１の実施形態のパワー半導体モジュール１００では、図１０（Ａ）および図１３（Ｄ）に示すように、外囲樹脂ケース８の左フランジ部８ｂ２の外輪部８ｂ２ｃとねじ穴８ｂ２ａ１を有するボルトヘッド収容部８ｂ２ａとの間に土手部８ｂ２ｂが配置されている。
【符号の説明】
【０１０９】
１                                              絶縁基板
１ａ                                            絶縁層
１ｂ                                            上側導体パターン
１ｂ１                                          穴
１ｃ                                            下側導体パターン
２                                              サイリスタチップ
２ａ                                            ゲート電極
２ｂ                                            カソード電極
２ｃ                                            アノード電極
３                                              温度補償板
３ａ                                            開口
４                                              ゲート信号中継部材
４ａ                                            下端部
４ｂ                                            上端部
４ｂ１                                          穴
５                                              ダイオードチップ
５ａ                                            アノード電極
５ｂ                                            カソード電極
６                                              温度補償板
７                                              放熱板
７ａ                                            レジスト膜
７ａ１                                          開口
８                                              外囲樹脂ケース
８ａ                                            本体部
８ａ１                                          前側壁部
８ａ２                                          後側壁部
８ａ２ｃ                                        リブ
８ａ３                                          右側壁部
８ｂ１                                          右フランジ部
８ｂ２                                          左フランジ部
８ｃ１                                          右接続部
８ｃ２                                          左接続部
９ａ，９ｂ，９ｃ                                外部導出端子
９ｄ                                            ゲート信号入力端子
９ｅ                                            カソード信号出力端子
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ          半田
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，１２ｆ  半田
１００                                          パワー半導体モジュール
【図１】
2011054896.tif 000003
【図２】
2011054896.tif 000004
【図３】
2011054896.tif 000005
【図４】
2011054896.tif 000006
【図５】
2011054896.tif 000007
【図６】
2011054896.tif 000008
【図７】
2011054896.tif 000009
【図８】
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【図９】
2011054896.tif 000011
【図１０】
2011054896.tif 000012
【図１１】
2011054896.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2011054896.tif 000017
【図１６】
2011054896.tif 000018
【図１７】
2011054896.tif 000019
【図１８】
2011054896.tif 000020
【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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