(57)【要約】【課題】  樹脂絶縁層と放熱板との接合部の端部にて発生するクラックや剥離を抑制した樹脂絶縁層を備えた半導体装置を提供する。【解決手段】  この発明に係る半導体装置は、放熱板１と、放熱板１上に形成された樹脂絶縁層２と、放熱板１の端部１ａと樹脂絶縁層２の端部２ａとを覆うように環状に固着された樹脂からなる樹脂ブロック１１と、樹脂ブロック１１を覆うように配置されたケース８と、ケース８の内部に充填された封止材１０とを設ける。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放熱板と、
前記放熱板上に形成された樹脂絶縁層と、
前記放熱板の端部と前記樹脂絶縁層の端部とを覆うように環状に固着された樹脂からなる樹脂ブロックと、
前記樹脂ブロックを覆うように配置されたケースと、
前記ケース内部に充填された封止材と、
を備える半導体装置。
【請求項２】
前記放熱板の端部が、端部側面の中央部にて凸となる形状を呈し、
前記樹脂ブロックが、前記端部側面の凸形状に対応する凹みを有することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記樹脂ブロックが、前記樹脂絶縁層の表面の一部も覆うように固着されたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記ケースが、前記樹脂ブロックに接着材を介して接着されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記封止材がエポキシ系の樹脂からなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記配線層にはんだを介して接合されたＳｉＣからなる半導体素子をさらに有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放熱板を有する電力用半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の放熱板を有する電力用半導体装置では、外部への放熱機能を備えた放熱板に、放熱板と装置内部の通電部とを絶縁する樹脂絶縁層を介して、回路パターンが形成された配線層が形成される。配線層には、はんだを介して半導体素子が搭載され、ワイヤボンディングにて、半導体素子と配線層とが接続され、通電部を呈する。樹脂絶縁層には、接着材を介してケースが接着され、ケースの内部にある通電部を、線膨張率の小さい封止樹脂にて封止する技術がある。
（例えば、特許文献１参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−５６８７３公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の半導体装置では、他の部品と比較して線膨張率の小さい半導体素子が用いられる。このことから、半導体素子と周辺部品との間では、温度変化時の伸縮量の違いによる歪みや応力が発生するが、線膨張率の小さい封止樹脂にて半導体素子及び、半導体素子周辺部品を封止することで、半導体素子と周辺部品との間で発生する歪み及び応力を抑制している。
【０００５】
一方で、一般的に半導体チップに次いで低い線膨張率である樹脂絶縁層は、封止樹脂にて覆うことが構造上できない。これは、放熱板に樹脂絶縁層を介して回路パターンを形成されている配線層が搭載された一体型基板の、樹脂絶縁層の表面に接着材が塗布され、接着材によりケースが接着されるためであり、半導体装置内部に封止される樹脂は、ケースを接着した後に封止されることから、接着材よりも半導体装置の内側に位置する樹脂絶縁層の表面は封止樹脂で覆われるが、接着材よりも半導体装置の外周側に位置する樹脂絶縁層の端部を、封止樹脂で覆うことができない。そのため、樹脂絶縁層と放熱板との界面では剥離やクラックの抑制はできない。電力用半導体装置自体の温度変化が大きくなってきていることより、樹脂絶縁層と放熱板との界面の端部での剥離やクラックを抑制していく必要がある。
【０００６】
本発明は、上述のような問題を解決するためになされたもので、樹脂絶縁層と放熱板の接合部の端部にて発生する剥離やクラックを抑制可能な、放熱板を備えた半導体装置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】
この発明に係る半導体装置は、放熱板に樹脂絶縁層を介して回路パターンを形成されている配線層が搭載された放熱基板と、樹脂絶縁層に接着材を介して接着されるケースと、放熱板の端部と樹脂絶縁層の端部とに固着し、環状を呈する樹脂からなる樹脂ブロックと、ケース内部に充填される封止材と、を有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る半導体装置によれば、環状を呈した樹脂からなる樹脂ブロックを放熱板の端部と樹脂絶縁層の端部とに固着させることで、半導体装置の動作時に生じる温度変化による、放熱板の端部と樹脂絶縁層の端部との歪みを抑制し、放熱板と樹脂絶縁層との界面部の剥離やクラックを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１に係る半導体装置の構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る半導体装置の断面図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係る半導体装置の構成図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る半導体装置の断面図である。
【図５】本発明の実施の形態３に係る半導体装置の構成図である。
【図６】本発明の実施の形態３に係る半導体装置の断面図である。
【図７】本発明の実施の形態４に係る半導体装置の構成図である。
【図８】本発明の実施の形態４に係る半導体装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
まず、本発明の実施の形態１に係る半導体装置１００の構成を説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る半導体装置の構成図である。図２は、図１に記載のＸ−Ｘ線で切断された断面図である。
【００１１】
半導体装置１００は、銅にて構成される放熱板１に樹脂絶縁層２を介して、回路パターンを形成されている配線層３が搭載された放熱基板を有する。配線層３には、はんだ４を介して半導体素子５が接合される。樹脂絶縁層２には、接着材６を介して端子７を備えたケース８が接合される。端子７と半導体素子５と配線層３は、ボンディングワイヤ９にて接続され、ケース８の内部は、封止材１０にて充填される。なお、配線層３の端部３ａは、放熱板１の端部１ａ及び樹脂絶縁層２の端部２ａと比較して、半導体装置内側に位置する。上述の端部の位置関係は、配線層３と放熱板１との沿面距離を確保させ、配線層３と放熱板１との絶縁性を高める効果がある。放熱板１の端部１ａと樹脂絶縁層２の端部２ａとは同一平面であり、放熱板１の端部１ａと樹脂絶縁層２の端部２ａとを全周覆うように環状に樹脂ブロック１１が配置され、樹脂ブロック１１は、放熱板１の端部１ａと樹脂絶縁層２の端部２ａとに、それぞれ固着している。樹脂ブロック１１は、樹脂絶縁層２及び放熱板１と接合性の良いエポキシ系の樹脂にて構成され、後述の理由から、ヤング率が１０［ＧＰａ］以上、線膨張率が３０×１０−６［／Ｋ］以下、にて構成されることが望ましい。
【００１２】
実施の形態１に係る半導体装置１００に設けられた樹脂ブロック１１は、樹脂絶縁層２と放熱板１との、線膨張率の違いから発生する樹脂絶縁層２と放熱板１との界面の剥離やクラックを抑制する効果を奏する。
【００１３】
まず、樹脂絶縁層２と放熱板１との界面にて、剥離やクラックが発生するメカニズムについて説明する。剥離やクラックは、半導体装置の温度変化時に樹脂絶縁層２と放熱板１との線膨張率の違いにより生じる、応力や歪みにより発生する。
【００１４】
本実施の形態１に係る半導体装置１００は、半導体装置動作時に、半導体装置内部にて発生する熱を、配線層３から伝熱され、樹脂絶縁層２を介して放熱板１より放熱する働きを行う。放熱の過程にて、半導体装置１００は、昇温される。
【００１５】
一方、半導体装置が動作を停止し、上記と同様の経路にて放熱された後は、半導体装置１００は、外気温と同等の温度まで降温される。そして再度、半導体装置の動作時に昇温される。以降も昇温と降温とを繰り返す。
【００１６】
昇温から次の昇温に至るまでのヒートサイクルを、１サイクルとした場合には、樹脂絶縁層２と放熱板１との間には、サイクル数に比例して累積された歪みが発生する。累積された歪みの大きさが、接合強度を超えた場合には、樹脂絶縁層２と放熱板１との間の界面に、剥離やクラックが発生する。
【００１７】
次に、半導体装置１００に設けられた樹脂ブロック１１の、作用と効果について説明する。樹脂ブロック１１は、同一平面を呈する放熱板１の端部１ａと樹脂絶縁層２の端部２ａとに固着している。つまり、樹脂ブロック１１の放熱板１と樹脂絶縁層２との接合面は、凹凸のない平坦な面を呈する。接合面が凹凸のない平坦な面を呈することで、樹脂ブロック１１は、伸縮する放熱板１及び樹脂絶縁層２から受ける応力を、接合面で分散して受けられ、応力による変形を抑制できることから、より大きい応力に耐えられる。また、樹脂ブロック１１は接合面を平坦に保とうとすることより、伸縮量の異なる放熱板１の端部１ａと樹脂絶縁層２の端部２ａとの同一平面に戻るように応力を与える。
【００１８】
本実施の形態１に係る半導体装置１００の昇温時の各部品の伸長動作について説明する。平板で構成される部品の外周Ｌ［ｍ］を昇温した後の外周Ｌ’［ｍ］は、温度変化ΔＴ［℃］と線膨張率α［／Ｋ］を用いると、Ｌ’＝Ｌ［１＋（α×ΔＴ）］で近似される。
【００１９】
昇温前の樹脂ブロック１１の内周長をＬ１［ｍ］とし、昇温前の放熱板１の外周長をＬ２［ｍ］とし、昇温前の樹脂絶縁層２の外周長をＬ３［ｍ］とすると、本発明の実施の形態１に係る半導体装置１００においては、Ｌ１＝Ｌ２＝Ｌ３となる。Ｌ１＝Ｌ２＝Ｌ３＝１[ｍ]と仮定して、樹脂ブロック１１の線膨張率をＡ［／Ｋ］、放熱板１の線膨張率をＢ［／Ｋ］、樹脂絶縁層２の線膨張率をＣ［／Ｋ］とした場合には、２５［℃］から１７５［℃］に昇温した場合では、各々の接合部での応力を無視すると、昇温後の樹脂ブロック１１の内周長Ｌ１’は、Ｌ１’＝１＋（Ａ×１５０）［ｍ]、昇温後の放熱板１の外周長Ｌ２’は、Ｌ２’＝１＋（Ｂ×１５０）［ｍ]、昇温後の樹脂絶縁層２の外周長Ｌ３’は、Ｌ３’＝１＋（Ｃ×１５０）［ｍ]と近似できる。
【００２０】
つまり、樹脂ブロック１１の線膨張率Ａが、放熱板１の線膨張率Ｂや樹脂絶縁層２の線膨張率Ｃと比較して大きい場合は、樹脂ブロック１１の内周長は、放熱板１の外周長及び樹脂絶縁層２の外周長より大きくなることになる。
【００２１】
実際に各部品が接合されている場合を考えると、放熱板１と樹脂絶縁層２の接合部では、外周長の差が小さくなるように応力を発生させるため、前述の式よりも外周長の差は小さくなるが、伸長時の応力により歪みが発生し、放熱板１の端部１ａと樹脂絶縁層２の端部２ａとの端部同士も歪みの分だけずれる。
【００２２】
樹脂ブロック１１は、前記端部同士との接合面を平坦に保とうとすることから、放熱板１と樹脂絶縁層２との端部同士も歪みを抑制するように働く。
【００２３】
ここで樹脂ブロック１１に要求される線膨張率を考えると、樹脂ブロック１１の線膨張率は、３０×１０−６［／Ｋ］以下であることが望ましい。銅からなる放熱板１の線膨張率は、約１６×１０−６［／Ｋ］であり、樹脂ブロック１１の線膨張率を３０×１０−６［／Ｋ］以上とした場合は伸縮量の違いから、樹脂ブロック１１と放熱板１の界面にて剥離やクラックが発生する恐れがある。
【００２４】
一方、樹脂ブロック１１の線膨張率Ａが、放熱板１の線膨張率Ｂや樹脂絶縁層２の線膨張率Ｃと比較して小さい場合は、樹脂ブロック１１の内周長は、放熱板１の外周長や樹脂絶縁層２の外周長より小さくなることになる。
【００２５】
上述の場合は、樹脂ブロック１１は、放熱板１の端部１ａと樹脂絶縁層２の端部２ａとに、伸長方向と逆側に押し込む応力を加える。
【００２６】
樹脂ブロック１１は、前記端部同士との接合面を平坦に保とうとすることから、放熱板１と樹脂絶縁層２との端部同士も歪みを抑制するように働く。
【００２７】
更に、樹脂ブロック１１の線膨張率Ａと、放熱板１の線膨張率Ｂと樹脂絶縁層２の線膨張率Ｃが、Ｃ＜Ａ＜Ｂとなる場合に関して動作を説明する。
【００２８】
上述の場合は、樹脂ブロック１１は、最も外周長が伸長する放熱板１の端部１ａを伸長方向逆側に押し込み、最も外周長が伸長しない樹脂絶縁層２の端部２ａを伸長方向逆側に引っ張ることで、樹脂ブロック１１は前記端部同士との接合面を平坦に保とうとする。
【００２９】
続いて、降温時の動作について説明する。降温した後の平板で構成された部品の外周は、Ｌ’＝Ｌ［１＋（α×ΔＴ）］で表される。降温前の樹脂ブロック１１の内周長をＬ１［ｍ］とし、降温前の放熱板１の外周長をＬ２［ｍ］とし、降温前の樹脂絶縁層２の外周長をＬ３［ｍ］とすると、本発明の実施の形態１に係る半導体装置１００においては、Ｌ１＝Ｌ２＝Ｌ３となる。Ｌ１＝Ｌ２＝Ｌ３＝１[ｍ]と仮定して、樹脂ブロック１１の線膨張率をＡ［／Ｋ］、放熱板１の線膨張率をＢ［／Ｋ］、樹脂絶縁層２の線膨張率をＣ［／Ｋ］と仮定すると、２５［℃］から１７５［℃］に昇温した場合では、各々の接合部での応力を無視すると、降温後の樹脂ブロック１１の内周長Ｌ１’は、Ｌ１’＝１−（Ａ×１５０）［ｍ]、降温後の放熱板１の外周長Ｌ２’は、Ｌ２’＝１−（Ｂ×１５０）［ｍ]、降温後の樹脂絶縁層２の外周長Ｌ３’は、Ｌ３’＝１−（Ｃ×１５０）［ｍ]と近似できる。
【００３０】
樹脂ブロック１１の線膨張率Ａが、放熱板１の線膨張率Ｂや樹脂絶縁層２の線膨張率Ｃと比較して大きい場合は、樹脂ブロック１１の内周長は、放熱板１の外周長や樹脂絶縁層２の外周長より小さくなることになり、昇温時とは逆転した関係となる。
【００３１】
つまり、降温時の樹脂ブロック１１の線膨張率Ａが、放熱板１の線膨張率Ｂや樹脂絶縁層２の線膨張率Ｃと比較して大きい場合の動作は、昇温時の樹脂ブロック１１の線膨張率Ａが、放熱板１の線膨張率Ｂや樹脂絶縁層２の線膨張率Ｃと比較して小さい場合の動作と同様である。
【００３２】
同様に、降温時の樹脂ブロック１１の線膨張率Ａが、放熱板１の線膨張率Ｂや樹脂絶縁層２の線膨張率Ｃと比較して小さい場合の動作は、昇温時の樹脂ブロック１１の線膨張率Ａが、放熱板１の線膨張率Ｂや樹脂絶縁層２の線膨張率Ｃと比較して大きい場合の動作と同様である。
【００３３】
更に、降温時の樹脂ブロック１１の線膨張率Ａと、放熱板１の線膨張率Ｂと樹脂絶縁層２の線膨張率Ｃが、Ｃ＜Ａ＜Ｂとなる場合に関しても、前述の同条件時の昇温時の動作説明から、応力方向を逆転させることで動作は説明できる。
【００３４】
続いて、本実施の形態１に係る半導体装置１００に係る樹脂ブロック１１の放熱板１の端部１ａと樹脂絶縁層２の端部２ａに発生する歪みへの抑制力に関して説明する。樹脂ブロック１１の歪みへの抑制力は、樹脂ブロック１１のヤング率が影響する。樹脂ブロック１１のヤング率が高いほど歪みへの抑制力が高くなる。
【００３５】
樹脂絶縁層２のヤング率は、銅と比較して極めて小さく、樹脂絶縁層２の伸縮量の抑制は、比較的容易である。そのため、樹脂ブロック１１に要求されるヤング率は、放熱板１のヤング率との比率から考えると、最低でも１０ＧＰａ以上であることが望ましい。
【００３６】
以上より、温度変化時に、樹脂ブロック１１の線膨張率と、放熱板１の線膨張率と樹脂絶縁層２の線膨張率とがいかなる関係においても、樹脂ブロック１１は、放熱板１の端部１ａと樹脂絶縁層２の端部２ａとに発生する歪みを抑制する働きをする。
【００３７】
続いて、樹脂ブロック１１を有する放熱基板の成形方法を説明する。樹脂ブロック１１は射出成形により成形され、放熱板１の端部１ａ及び、樹脂絶縁層２の端部２ａに固着される。
【００３８】
始めに、放熱板１に樹脂絶縁層２を介して、導体の配線層３が搭載された一体型樹脂絶縁基板を用意する。続いて、一体型樹脂絶縁基板を、樹脂ブロック１１を有する放熱基板の外形に合わせて加工された金型にセットし、高温溶解したエポキシ系樹脂を金型内に射出する。冷却し樹脂が硬化した後に取り出すことで樹脂ブロック１１を有する放熱基板が得られる。
【００３９】
樹脂ブロック１１を有する放熱基板を用いての、半導体装置１００の製造方法に関しては、従来技術にて製造が可能であるため、説明は省略する。
【００４０】
このように本実施の形態１に係る半導体装置１００によれば、放熱板１の端部１ａと樹脂絶縁層２の端部２ａとの端部を同一平面とし、その全周を覆うように環状に樹脂ブロック１１を配置することで、温度変化時に発生する放熱板１の端部１ａと樹脂絶縁層２の端部２ａの歪みを抑制することが可能となる。
【００４１】
実施の形態２．        
図３は、本発明の実施の形態２に係る半導体装置の構成図である。図４は、図３に記載のＸ−Ｘ線で切断された断面図である。実施の形態２に係る半導体装置２００では、実施の形態１に係る半導体装置とは、放熱板１の端部の形状と樹脂ブロック１１の形状とが異なる。なお、本発明の実施の形態２では、本発明の実施の形態１と同一または対応する部分についての説明は、省略している。
【００４２】
本発明の実施の形態２に係る半導体装置２００に搭載される放熱板１の端部は、放熱板１の上端1ｂ、放熱板１の中端1ｃ、放熱板１の下端1ｄが、端部側面の中央部において凸になるように形成され、樹脂絶縁層２の端部２ａと放熱板１の上端1ｂとは、同一平面に位置する。樹脂ブロック１１は、樹脂絶縁層２の端部２ａと放熱板１の上端１ｂと中端1ｃと下端1ｄとに、上述の凸に対応する凹みを有して環状に固着している。
【００４３】
次に、実施の形態２に係る半導体装置２００の作用と効果について説明する。放熱板１の端部は、端部側面の中央部において凸になるように形成され、凸に対応する凹みを有した樹脂ブロック１１で覆うことで放熱板１と樹脂ブロック１１の接合力が増し、放熱板１と樹脂ブロック１１との界面での剥離やクラックを抑制できる。また、樹脂絶縁層２の端部２ａと放熱板１の上端1ｂとを同一平面に配置することで、伸縮時に発生する応力の集中を抑制することができ、樹脂ブロック１１は、樹脂絶縁層２の端部２ａと放熱板１の上端1ｂとを同一平面に保つように働く。
【００４４】
このように本実施の形態２に係る半導体装置２００によれば、放熱板１の上端１ｂと樹脂絶縁層２の端部２ａとを同一平面とし、放熱板１の端部側面の中央部において凸になるように形成された端部と、樹脂絶縁層２の端部２ａとに、凸に対応する凹みを有した樹脂ブロック１１が全周を覆うように環状に配置されることで、温度変化時に発生する放熱板１の上端１ｂと樹脂絶縁層２の端部２ａの歪みを抑制することで、樹脂絶縁層２と放熱板１との界面の剥離やクラックを抑制する効果を奏する。
【００４５】
実施の形態３．        
図５は、本発明の実施の形態３に係る半導体装置の構成図である。図６は、図５に記載のＸ−Ｘ線で切断された断面図である。実施の形態３に係る半導体装置３００では、実施の形態１に係る半導体装置とは、接着材６の配置する位置が異なる。
【００４６】
本発明の実施の形態３に係る半導体装置３００は、実施の形態１に係る半導体装置１００では、樹脂絶縁層２にはんだ４を介してケース８が接着されていたことに対して、樹脂ブロック１１に接着材６を介してケース８が接着される。
【００４７】
次に実施の形態３に係る半導体装置３００の作用と効果について説明する。実施の形態３に係る半導体装置３００においては、実施の形態１と比較して樹脂絶縁層２と放熱板１との剥離やクラックの抑制力を高めることができる。
【００４８】
樹脂絶縁層２と放熱板１との界面の剥離やクラックを発生させる応力としては、前述の樹脂絶縁層２と放熱板１との線膨張率の違いに起因する応力と、樹脂絶縁層２に隣接するケース８及び封止材１０から受ける応力とがある。本発明の実施の形態１及び本発明の実施の形態２に係る半導体装置では、前者の応力を抑制することが可能であるが、本発明の実施の形態３に係る半導体装置３００では、後者の特にケース８から受ける応力の抑制が可能である。
【００４９】
具体的に、本発明の実施の形態３に係る半導体装置３００の、樹脂絶縁層２がケース８から受ける応力の抑制作用に関して説明する。
【００５０】
上述の抑制作用は、本発明の実施の形態１に係る半導体装置１００の断面図である図２と、本発明の実施の形態３に係る半導体装置３００の断面図である図６との接着材６の配置箇所の違いにより得られる。
【００５１】
温度変化時には、ケース８が伸縮する。本発明の実施の形態１に係る半導体装置１００においては、ケース８が伸縮した場合は、ケース８は、応力を２つの経路に分散し伝える。一つは、接着材６を介して樹脂絶縁層２に応力を伝える経路であり、もう一つは、封止材１０を介して樹脂絶縁層２に応力を伝える経路である。一方で、本発明の実施の形態３に係る半導体装置３００においては、ケース８が伸縮した場合は、接着材６を介して樹脂ブロック１１に応力を伝える経路と、封止材１０を介して樹脂絶縁層２に応力を伝える経路とに分散して応力を伝える。
【００５２】
つまり、本発明の実施の形態１に係る半導体装置１００においては、ケース８が２つの経路から伝える応力を、放熱板１との界面が剥離やクラックへの影響度が高い樹脂絶縁層２で受けることに対して、本発明の実施の形態３に係る半導体装置３００においては、ケース８が伝える応力を放熱板１との界面が剥離やクラックへの影響度が低い樹脂ブロック１１と、樹脂絶縁層２にて分散して受けられる。以上より、ケース８が伝える応力を、樹脂絶縁層２と放熱板１との界面が剥離やクラックへの影響度が低い樹脂ブロック１１に分散して受けられることから、本発明の実施の形態３に係る半導体装置３００は、樹脂絶縁層２と放熱板１との界面が剥離やクラックを抑制することが可能である。
【００５３】
実施の形態４．        
図７は、本発明の実施の形態４に係る半導体装置の構成図である。図８は、図７に記載のＸ−Ｘ線で切断された断面図である。実施の形態４に係る半導体装置４００では、実施の形態１に係る半導体装置とは、樹脂ブロック１１の形状が異なる。
【００５４】
本発明の実施の形態４に係る半導体装置４００は、実施の形態１に係る半導体装置１００では、放熱板１の端部１ａと樹脂絶縁層２の端部２ａとを、全周を覆うように環状に樹脂ブロック１１が配置されていたことに対して、発明の実施の形態３に係る半導体装置４００は、放熱板１の端部１ａと樹脂絶縁層２の端部２ａとを、全周覆い、更に、樹脂絶縁層２の表面の外周側も覆うように環状に樹脂ブロック１１が配置される。必要に応じて、ケース８には、接着した後に、樹脂ブロック１１と嵌合するように窪みが設けられる。
【００５５】
次に実施の形態４に係る半導体装置４００の作用と効果について説明する。実施の形態４に係る半導体装置４００においては、放熱板１の端部１ａと樹脂絶縁層２の端部２ａとを、全周覆い、更に、樹脂絶縁層２の表面の外周側も覆うように環状に樹脂ブロック１１が配置される。樹脂絶縁層２の表面を樹脂ブロック１１で覆うことで樹脂絶縁層２と樹脂ブロック１１の接合力が増し、樹脂絶縁層２と樹脂ブロック１１との界面での剥離やクラックを抑制できる。また、本発明の実施の形態３にて記載した、ケース８及び封止材１０が樹脂絶縁層２を引っ張る応力が発生した場合においても、樹脂絶縁層２と放熱板１との界面で剥離やクラックが発生するように移動することを抑制することが可能である。以上より、実施の形態１と比較して、樹脂絶縁層２と放熱板１との剥離やクラックの抑制力を高めることができる。
【００５６】
本発明の実施の形態１〜４において半導体素子５をＳｉＣにて構成することも可能である。ＳｉＣ半導体素子は、Ｓｉ半導体素子と比較して熱伝導率が高い特徴から、ＳｉＣ半導体素子を用いた半導体装置は、Ｓｉ半導体装置と比較して高温動作での使用が可能となる。高温動作においては、半導体装置を構成する各部品間の線膨張率の違いにより、各部品間にて発生する応力と歪みとが大きくなることより、半導体素子５をＳｉＣ半導体素子にて構成された場合において、本発明は効果的に作用する。
【００５７】
本発明の実施の形態１〜４において、各々の実施の形態を組み合わせることで、樹脂絶縁層２と放熱板１との剥離やクラックの抑制力を高めることが可能である。
【００５８】
本発明の実施の形態１〜４において、樹脂ブロック１１は、放熱板１の端部１ａと樹脂絶縁層２の端部２ａとを必ずしも全周覆う必要はなく、必要に応じてギャップを設けて覆うことも可能である。
【００５９】
本発明の実施の形態１〜４において、封止材１０をエポキシ系の樹脂とした場合に効果的に作用する。エポキシ系の樹脂と樹脂絶縁層２とは、接合力が高く、かつエポキシ系の樹脂は、ヤング率が高いことより、樹脂絶縁層２を放熱板１から剥離やクラックが発生するように引っ張る応力が強い。このような場合において、樹脂絶縁層２と放熱板１との界面が剥離やクラックへの抑制が可能な本発明は、効果的に作用する。
【符号の説明】
【００６０】
１      放熱板
１ａ    放熱板の端部
１ｂ    放熱板の上端
１ｃ    放熱板の中端
１ｄ    放熱板の下端
２      樹脂絶縁層
２ａ    樹脂絶縁層の端部
３      配線層
３ａ    配線層の端部
４      はんだ
５      半導体素子    
６      接着材
７      端子
８      ケース
９      ボンディングワイヤ
１０    封止材
１１    樹脂ブロック
１００  半導体装置
２００  半導体装置
３００  半導体装置
４００  半導体装置
【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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