(57)【要約】【課題】  放熱効率が高く、且つ、寄生インダクタンスがより低減された、半導体装置を提供すること。【解決手段】  第一トランジスタ３６の両主面に、それぞれ、第一導電部材３１と第二導電部材３２とを接合し、第二トランジスタ３７の両主面に、それぞれ、第三導電部材３３と第四導電部材３４を接合する。また、直流入力経路の一部を構成する第一導電部材３１と直流出力経路の一部を構成する第三導電部材３３とを絶縁シート８を挟んで隣接配置させる。そして、第一導電部材３１に流れる電流の向きと第三導電部材３３に流れる電流の向きが反対になるように、両部材を組み合わせる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の電極が形成された一方の主面及び前記一方の主面とは反対側の面であって第二の電極が形成された他方の主面を有する第一半導体素子及び第二半導体素子と、
電気伝導性及び熱伝導性を有する金属により形成され、前記第一半導体素子の前記一方の主面が接合される第一半導体接合面と、前記第一半導体接合面と同一方向を向いた接触面と、前記第一半導体接合面とは異なる方向を向いた第一放熱面とを有する第一導電部材と、
電気伝導性及び熱伝導性を有する金属により形成され、前記第一導電部材の前記第一半導体接合面に接合された前記第一半導体素子の前記他方の主面に接合される第一接合部と、前記第一放熱面と同一方向を向いた第二放熱面とを有する第二導電部材と、
電気伝導性及び熱伝導性を有する金属により形成され、前記第一半導体接合面と同一方向を向くとともに前記第二半導体素子の前記一方の主面が接合される第二半導体接合面と、前記第二半導体接合面とは反対方向を向いた面であってシート状の絶縁部材を介して前記接触面に対面接触する対向面と、前記第一放熱面と同一方向を向いた第三放熱面とを有し、前記絶縁部材を介して前記第一導電部材に隣接して配置された第三導電部材と、
電気伝導性及び熱伝導性を有する金属により形成され、前記第二導電部材の前記第二半導体接合面に接合された前記第二半導体素子の前記他方の主面に接合される第二接合部と、前記第一放熱面と同一方向を向いた第四放熱面と、を有する第四導電部材と、
前記第一放熱面、前記第二放熱面、前記第三放熱面、及び前記第四放熱面に面接触する冷却面を有する冷却装置と、
を備える、半導体装置。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体装置において、
電気伝導性及び熱伝導性を有する金属により形成され、前記第二導電部材及び前記第三導電部材に電気的に接続される導電性接続部材を備え、
前記第一導電部材は、電源の正極及び負極のいずれか一方に電気的に接続され、
前記第四導電部材は、電源の正極及び負極のいずれか他方に電気的に接続され、
前記導電性接続部材は、電力負荷に電気的に接続される、半導体装置。
【請求項３】
請求項２に記載の半導体装置において、
前記第二導電部材は、前記第二放熱面及び前記第二放熱面とは反対方向を向いた載置面を有する放熱部を有し、
前記導電性接続部材は、前記載置面に載置された状態で前記放熱部に接続された本体部と、前記本体部から延設されて前記第三導電部材に接続される接続片部とを有する、半導体装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の半導体装置において、
前記第一導電部材が有する前記第一半導体接合面及び前記接触面は、所定の第一方向における後方から前方に向かって、前記接触面、前記第一半導体接合面、の順に形成されており、
前記導電性接続部材が前記第三導電部材に接続される位置は、前記第二半導体素子の前記一方の主面が前記第三導電部材の前記第二半導体接合面に接合される位置よりも前記第一方向における前方である、半導体装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の半導体装置において、
電源に接続されるとともに第一接続端子および第二接続端子を有する第三半導体素子をさらに備え、
前記第一導電部材は、前記第一接続端子が載置される第一取付面を有し、
前記第四導電部材は、前記第二接続端子が載置される第二取付面を有し、
前記第一取付面に前記第一接続端子が溶接され、
前記第二取付面に前記第二接続端子が溶接される、半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子を有する半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子を有する半導体装置に通電した場合、半導体素子が発熱する。従って、半導体素子の発熱に起因する半導体素子の誤動作を防止するため、放熱に適した構造を有する半導体装置が従来から提案されている。
【０００３】
特許文献１及び特許文献２は、第一半導体素子と、第二半導体素子と、直流電源（又はコンデンサモジュール）の正極に電気的に接続される導電性の第一の部材と、直流電源（又はコンデンサユニット）の負極に電気的に接続される導電性の第二の部材と、交流電力負荷に接続される出力端子に接続される導電性の第三の部材と、を備える半導体装置を開示する。第一の部材が直流入力経路を構成し、第二の部材が直流出力経路を構成する。また、第三の部材が交流経路を構成する。第一の部材と第二の部材は平行配置され、第三の部材は平行配置された第一の部材と第二の部材との間に配設される。従って、第一の部材の一方の側面と第三の部材の一方の側面が所定の隙間を開けて対面配置され、第二の部材の一方の側面と第三の部材の他方の側面が所定の隙間を開けて対面配置される。第一半導体素子は、互いに対面する第一の部材の一方の側面及び第三の部材の一方の側面の間に接合され、第二半導体素子は、互いに対面する第二の部材の一方の側面及び第三の部材の他方の側面の間に接合される。また、各部材の下面が、絶縁シートを介して冷却装置に接触される。
【０００４】
特許文献１及び特許文献２に記載の半導体装置によれば、第一半導体素子及び第二半導体素子が２つの部材の側面に挟まれているので、通電時に生じるこれらの半導体素子の熱は、２つの部材を通じて冷却装置に放熱される。２つの部材に熱を伝達させることにより伝熱面積が拡大されるので、放熱効率が向上する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−２３３０４２号公報
【特許文献２】特開２００７−０６７０８４号公報
【発明の概要】
【０００６】
（発明が解決しようとする課題）
上記特許文献１及び特許文献２に記載の半導体装置によれば、直流入力経路を構成する第一の部材と直流出力経路を構成する第二の部材との間に交流経路である第三の部材が介在するので、直流入力経路と直流出力経路が交流経路を挟む分だけ離間する。このため第一の部材と第二の部材を接近させることができず、それ故に、これらの部材の寄生インダクタンスを低減することができない。また、第一の部材と第三の部材との間、及び、第二の部材と第三の部材との間に、半導体素子が介在しているので、半導体素子を介在させる分だけ、これらの部材間の距離を大きくしなければならず、これによっても、これらの部材の寄生インダクタンスを低減することができない。
【０００７】
半導体装置内の寄生インダクタンスが大きい場合、ノイズの発生が懸念されるとともに、大きなサージ電圧により半導体素子が破損する虞がある。そこで、本発明は、放熱効率が高く、且つ、寄生インダクタンスがより低減された、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】
【０００８】
本発明に係る半導体装置（１）は、第一半導体素子（３６）及び第二半導体素子（３７）と、第一導電部材（３１）と、第二導電部材（３２）と、第三導電部材（３３）と、第四導電部材（３４）と、冷却装置（４）と、を備える。
【０００９】
第一半導体素子及び第二半導体素子は、第一の電極（Ｄ）が形成された一方の主面及び一方の主面とは反対側の面であって第二の電極（Ｓ）が形成された他方の主面を有する。第一導電部材は、電気伝導性及び熱伝導性を有する金属により形成され、第一半導体素子の一方の主面が接合される第一半導体接合面（３１３ａ）と、第一半導体接合面と同一方向を向いた接触面（３１３ｂ）と、第一半導体接合面とは異なる方向を向いた第一放熱面（３１６）とを有する。第二導電部材は、電気伝導性及び熱伝導性を有する金属により形成され、第一導電部材の第一半導体接合面に接合された第一半導体素子の他方の主面に接合される第一接合部（３２３）と、第一放熱面と同一方向を向いた第二放熱面（３２２ａ）とを有する。第三導電部材は、電気伝導性及び熱伝導性を有する金属により形成され、第一半導体接合面と同一方向を向くとともに第二半導体素子の一方の主面が接合される第二半導体接合面（３３３）と、第二半導体接合面とは反対方向を向いた面であってシート状の絶縁部材（８）を介して接触面に対面接触する対向面（３３４）と、第一放熱面と同一方向を向いた第三放熱面（３３６）とを有し、絶縁部材を介して第一導電部材に隣接して配置される。第四導電部材は、電気伝導性及び熱伝導性を有する金属により形成され、第二導電部材の第二半導体接合面に接合された第二半導体素子の他方の主面に接合される第二接合部（３４３）と、第一放熱面と同一方向を向いた第四放熱面（３４２ａ）と、を有する。冷却装置は、第一放熱面、前記第二放熱面、前記第三放熱面、及び前記第四放熱面に面接触する冷却面（４１）を有する。
【００１０】
本発明に係る半導体装置によれば、第一半導体素子の一方の主面が第一導電部材に接合され他方の主面が第二導電部材に接合される。また、第二半導体素子の一方の主面が第三導電部材に接合され他方の主面が第四導電部材に接合される。従って、各半導体素子の作動により生じた熱が、各半導体素子の両主面からそれぞれ異なる部材を経由して冷却装置の冷却面に伝達される。このため、伝熱面積が大きく、それ故に、放熱効率が向上する。
【００１１】
また、第一半導体素子が接合された第一導電部材と第二半導体素子が接合された第三導電部材がシート状の絶縁部材を介して隣接配置している。そのため、第一導電部材を流れて第一半導体素子に至る電流の経路と、第三導電部材を流れて第二半導体素子に至る電流の経路とを隣接させることができる。よって、例えば第一導電部材を流れる電流を直流入力経路に設定し、第三導電部材を流れる電流を直流出力経路に設定して、第一導電部材を流れる電流の向きと第三導電部材を流れる電流の向きとを反対向きに設定することにより、これらの部材の寄生インダクタンスを低減することができる。
【００１２】
このように、本発明によれば、放熱効率が高く、且つ、寄生インダクタンスがより低減された、半導体装置を提供することができる。
【００１３】
さらに、本発明によれば、第一半導体素子の一方の主面が接合される第一導電部材の第一半導体接合面と、第二半導体素子の一方の主面が接合される第三導電部材の第二半導体接合面が同じ方向を向いている。また、第三導電部材の対向面が絶縁部材を介して対面接触する第一導電部材の接触面は、上記第一半導体接合面及び第二半導体接合面と同じ方向を向いている。従って、第一導電部材への第一半導体素子の接合、第三導電部材への第二半導体素子の接合、第一半導体素子への第二導電部材の接合、第二半導体素子への第四導電部材の接合、及び、第一導電部材に対する第三導電部材の組付けを、全て、同一方向から実施することができる。これにより、半導体装置の一方向組付けが実現される。こうした一方向組付けの実現により、半導体装置の生産性を向上させることができる。
【００１４】
本発明において、第一導電部材、第二導電部材、第三導電部材、第四導電部材は、いずれも、電気伝導性（電気を流す性質）及び熱伝導性（熱を伝導させる性質）を有する金属により形成される。好ましくは、上記各部材は、電気伝導性及び熱伝導性に優れる金属により形成される。上記各部材は、電気伝導性及び熱伝導性に優れる金属である銅により形成されるのがよい。
【００１５】
また、第一導電部材、第二導電部材、第三導電部材、第四導電部材は、伝熱面積が大きくなるような形状を有するとよい。例えば、これらの各部材は、線状ではなく、塊状、或いは、ブロック状に形成されている部分を有するとよい。これによれば、半導体素子の放熱効率がより一層高められるとともに、寄生インダクタンスの低減に寄与する。
【００１６】
また、本発明において、第一導電部材の第一放熱面、第二導電部材の第二放熱面、第三導電部材の第三放熱面、第四導電部材の第四放熱面は、同一平面上に形成されるとよい。また、第一放熱面、第二放熱面、第三放熱面、第四放熱面は、シート状の絶縁部材（９）を介して、冷却装置の冷却面に面接触しているとよい。これによれば、冷却面が導電性金属の表面である場合に、冷却面を介した各導電部材間の短絡を防止することができる。また、一枚のシート状の絶縁部材を介して各導電部材を冷却装置の冷却面に接触させることにより、複数枚の絶縁シートを介して各導電部材を冷却装置の冷却面に接触させる場合と比較して、放熱効率をより向上させることができる。
【００１７】
また、本発明に係る半導体装置は、電気伝導性及び熱伝導性を有する金属により形成され、第二導電部材と第三導電部材を電気的に接続する導電性接続部材（３５）を備えるとよい。そして、第一導電部材は、電源（Ｖ）の正極及び負極のいずれか一方に電気的に接続され、第四導電部材は、電源の正極及び負極のいずれか他方に電気的に接続され、導電性接続部材は、電力負荷（Ｍ）に電気的に接続されるとよい。
【００１８】
これによれば、例えば直流電源の正極が第一導電部材に電気的に接続され、直流電源の負極が第四導電部材に電気的に接続されている場合、直流電源の正極から第一導電部材に電流が流れ、さらに第一半導体素子を経由して第二導電部材に電流が流れる。第二導電部材を流れた電流は、導電性接続部材に流れ、導電性接続部材か電力負荷に電流が入力される。つまり、第一導電部材及び第二導電部材が直流入力経路を構成する。また、電力負荷から出力された電流は、導電性接続部材を流れ、さらに導電性接続部材から第三導電部材に流れる。第三導電部材に流れた電流は、第二半導体素子を経由して第四導電部材に流れ、第四導電部材から電源の負極に電流が帰還する。つまり、第三導電部材及び第四導電部材が直流出力経路を構成する。従って、直流入力経路である第一導電部材を流れる電流の向きと直流出力経路である第三導電部材を流れる電流の向きを反対向きに設定することができ、これにより、寄生インダクタンスを低減することができる。
【００１９】
この場合、第二導電部材は、第二放熱面及び第二放熱面とは反対方向を向いた載置面（３２２ｂ）を有する放熱部（３２２）を有し、導電性接続部材は、載置面に載置された状態で放熱部に接続された本体部（３５１）と、本体部から延設されて第三導電部材に接続される接続片部（３５２）とを有するのがよい。
【００２０】
また、第一導電部材が有する第一半導体接合面及び接触面は、所定の第一方向における後方から前方に向かって、接触面、第一半導体接合面、の順に形成されているとよい。そして、導電性接続部材が第三導電部材に接続される位置は、第二半導体素子の一方の主面が第三導電部材の第二半導体接合面に接合される位置よりも第一方向における前方であるとよい。この場合、第一導電部材内を電流が上記第一方向における前方に流れるように、電源の正負極のいずれか一方が第一導電部材に接続されているとよい。
【００２１】
これによれば、第一半導体素子が導通状態であり且つ第二半導体素子が非導通状態であるときに、第一導電部材内を電流が例えば上記第一方向における前方に流れて第一半導体素子に至り、さらに第一半導体素子から第二導電部材及び導電性接続部材に電流が流れて電力負荷に電流が入力される。一方、第二半導体素子が導通状態であり第一半導体素子が非導通状態であるときに、電力負荷側から出力されて導電性接続部材に流れた電流は、導電性接続部材から第三導電部材に流れ、さらに第二半導体素子を経由して第四導電部材に流れる。ここで、導電性接続部材が第三導電部材に接続している位置は、第二半導体素子の一方の主面が第三導電部材の第二半導体接合面に接合される位置よりも第一方向における前方である。従って、導電性接続部材から第三導電部材に流れた電流は、第三導電部材内にて上記第一方向における後方に流れて第二半導体素子に至る。このように、第一導電部材を流れる電流の方向（前方）と、第三導電部材に流れる電流の方向（後方）が、反対方向である。電流が反対方向に流れる第一導電部材と第三導電部材が絶縁部材を介して隣接配置しているため、これらの部材の寄生インダクタンスを低減することができる。
【００２２】
また、本発明に係る半導体装置は、電源に接続されるとともに第一接続端子（２２３，２２５，２２７）および第二接続端子（２２４，２２６，２２８）を有する第三半導体素子（２）をさらに備え、第一導電部材は、第一接続端子が載置される第一取付面（３１５）を有し、第四導電部材は、第二接続端子が載置される第二取付面（３４２ｂ）を有し、第一取付面に第一接続端子が溶接され、第二取付面に前記第二接続端子が溶接されるとよい。これによれば、半導体装置に第三半導体素子を組み込む際に、第一接続端子が第一導電部材に例えばレーザー溶接により接合され、第二接続端子が第四導電部材に例えばレーザー溶接により接合される。このように第三半導体素子を各導電部材に溶接接合することで、例えばネジにより接合する場合と比較して、接合位置の寸法公差を大きくすることができる。そのため、半導体装置の設計工数及び半導体装置の生産性を向上することができるとともに、締結部材を必要としないことから、コスト低減を図ることもできる。
【００２３】
上記第三半導体素子は、コンデンサであるのがよい。また、上記第一半導体素子及び上記第二半導体素子は、トランジスタであるのがよい。これによれば、本発明に係る半導体装置を、コンデンサ及びトランジスタを用いたインバータに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施形態に係る半導体装置の斜視図である。
【図２】実施形態に係る半導体装置の平面図である。
【図３】パワーモジュールの斜視図である。
【図４】パワーモジュールの右側面図である。
【図５】パワーモジュールの正面図である。
【図６】第一導電ブロック部材を示す斜視図である。
【図７】第一組付け構造体の斜視図である。
【図８】第一組付け構造体の正面図である。
【図９】第三導電部材及び導電性接続部材の組み付け構造体の斜視図である。
【図１０】第三導電部材及び導電性接続部材の組み付け構造体の右側面図である。
【図１１】第二組付け構造体の斜視図である。
【図１２】第二組付け構造体の正面図である。
【図１３】実施形態に係る半導体装置により構成されるインバータ回路を示す回路図である。
【図１４】パワーモジュール内の直流入力経路を示す図である。
【図１５】パワーモジュール内の直流出力経路を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態に係る半導体装置について、図面を参照して説明する。本実施形態では、三相ＤＣブラシレスモータのインバータ回路として用いられる半導体装置について説明する。図１は、本実施形態に係る半導体装置１の斜視図であり、図２は、半導体装置１の平面図である。なお、方向を用いて半導体装置１の構造を説明する場合、互いに直交する長さ方向、幅方向、高さ方向が、図１及び図２に示すように定義される。また、長さ方向における一方を前方、他方を後方と定義し、幅方向における一方を右方、他方を左方と定義し、高さ方向における一方を上方、他方を下方と定義する。各図における長さ方向、幅方向、高さ方向は、同一方向である。長さ方向が本発明の第一方向に相当する。
【００２６】
図１及び図２に示すように、半導体装置１は、コンデンサモジュール２と、第一パワーモジュール３Ａと、第二パワーモジュール３Ｂと、第三パワーモジュール３Ｃと、冷却装置４とを備える。
【００２７】
冷却装置４は、長さ方向及び幅方向に長い平板状に形成される。この冷却装置４の内部に冷却水通路が形成されており、冷却水通路内を冷却水が流通する。冷却通路内の冷却水に熱が伝達されることにより、半導体装置１が冷却される。
【００２８】
冷却装置４の高さ方向における上方を向いた面である上面４１に、コンデンサモジュール２及び各パワーモジュール３Ａ，３Ｂ，３Ｃが配設される。上面４１が、本発明の冷却面に相当する。各パワーモジュール３Ａ，３Ｂ，３Ｃは、幅方向に沿って整列配置される。コンデンサモジュール２は、各パワーモジュール３Ａ，３Ｂ，３Ｃの長さ方向における後方位置に配設される。
【００２９】
コンデンサモジュール２は、ケース本体２１と、ケース本体２１の内部に配設されたコンデンサ（図示せず）と、ケース本体２１に取り付けられた複数の接続端子（正極端子２２１、負極端子２２２、第一接続端子２２３，２２５，２２７、第二接続端子２２４，２２６，２２８）を備える。正極端子２２１及び負極端子２２２は、ケース本体２１の後方端から後方に向かって延設され、第一接続端子及び第二接続端子（２２３〜２２８）は、ケース本体２１の前方端から前方に向かって延設される。
【００３０】
第一パワーモジュール３Ａ，第二パワーモジュール３Ｂ，第三パワーモジュール３Ｃは、同一の構造を有する。以下の説明においては、必要に応じて、これらのパワーモジュール３Ａ，３Ｂ，３Ｃを総称して、パワーモジュール３と呼ぶ。
【００３１】
図３は、パワーモジュール３の斜視図であり、図４は、パワーモジュール３を右方から見た右側面図であり、図５は、パワーモジュール３を前方から見た正面図である。図３乃至図５に示すように、パワーモジュール３は、第一導電部材３１と、第二導電部材３２と、第三導電部材３３と、第四導電部材３４と、導電性接続部材３５と、一対の第一トランジスタ３６，３６と、一対の第二トランジスタ３７，３７とを備える。
【００３２】
図６は、パワーモジュール３が備える第一導電部材３１を示す斜視図である。図６に示すように、第一導電部材３１は、概して略直方体形状（ブロック形状）に形成される。第一導電部材３１は、電気伝導性及び熱伝導性に優れる金属、例えば銅により構成される。
【００３３】
第一導電部材３１は、前方を向いた前面３１１、後方を向いた後面３１２、右方を向いた右面３１３、左方を向いた左面３１４、上方を向いた上面３１５、及び下方を向いた下面３１６を有する。また、右面３１３と後面３１２との境界部分には、面取り面３１７が、高さ方向に沿って連続的に形成される。ここで、第一導電部材３１の右面３１３は、前方側に形成された右前方面３１３ａ及び後方側に形成された右後方面３１３ｂに区分けされる。右前方面３１３ａ及び右後方面３１３ｂは、共に同一方向（右方）を向く面であり、且つ同一平面上に位置する。右前方面３１３ａが、本発明の第一半導体接合面に相当し、右後方面３１３ｂが、本発明の接触面に相当する。図６からわかるように、右後方面３１３ｂ（接触面）及び右前方面３１３ａは、長さ方向における前方に向かって、この順に形成される。また、下面３１６は、第一半導体接合面である右前方面３１３ａとは異なる方向を向いた面である。下面３１６が、本発明の第一放熱面に相当する。
【００３４】
第一導電部材３１の右前方面３１３ａに、一対の第一トランジスタ３６，３６が接合される。一対の第一トランジスタ３６，３６は、例えばＭＯＳＦＥＴであり、一方の主面及びその反対側の他方の主面を有する。一方の主面には、第一の電極としてのドレイン電極が形成され、他方の主面には第二の電極としてのソース電極、及び、制御電極としてのゲート電極が形成される。そして、一対の第一トランジスタ３６，３６のドレイン電極が形成されている一方の主面が、はんだ等の導電性金属を介して、第一導電部材３１の右前方面３１３ａに接合される。
【００３５】
第一導電部材３１の右前方面３１３ａに接合された一対の第一トランジスタ３６，３６の他方の主面に、第二導電部材３２が取り付けられる。従って、第二導電部材３２は、一対の第一トランジスタ３６，３６を介して第一導電部材３１に組み付けられることになる。第二導電部材３２は、電気伝導性及び熱伝導性に優れた金属、例えば銅により構成される。
【００３６】
図７は、第一導電部材３１と第二導電部材３２との組付け構造体（以下、第一組付け構造体と言う場合もある）を示す斜視図である。また、図８は、前方から見た第一組付け構造体の正面図である。図７及び図８に示すように、第二導電部材３２は、本体部３２１と、放熱部３２２と、一対の第一接合部３２３，３２３を備える。
【００３７】
本体部３２１は、長さ方向及び高さ方向に長い板状に形成され、第一導電部材３１の右前方面３１３ａの右方に所定の間隔を開けて配設される。この本体部３２１の上方端部に一対の第一接合部３２３，３２３が設けられ、下方端部に放熱部３２２が設けられる。一対の第一接合部３２３，３２３は、本体部３２１の上方端部から左方に延び、その先端面にて、一対の第一トランジスタ３６，３６の他方の主面にはんだ等の導電性金属を介して接合される。また、本体部３２１の下方端部に設けられた放熱部３２２は、本体部３２１の下方端部から右方に向かって延設される。放熱部３２２は、幅方向及び長さ方向に長い板状に形成される。また、図８からわかるように、放熱部３２２は、下方を向いた下面３２２ａ及び下面３２２ａとは反対方向（上方）を向いた上面３２２ｂを有する。放熱部３２２の下面３２２ａは、第一導電部材３１の下面３１６と同じ方向を向き、且つ、その高さ方向位置が、第一導電部材３１の下面３１６の高さ方向位置と一致する。放熱部３２２の下面３２２ａが、本発明の第二放熱面に相当する。放熱部３２２の上面３２２ｂが、本発明の載置面に相当する。
【００３８】
図９は、パワーモジュール３が備える第三導電部材３３及び導電性接続部材３５を示す斜視図である。また、図１０は、右方から見た第三導電部材３３及び導電性接続部材３５の右側面図である。図９に良く示すように、第三導電部材３３も第一導電部材３１と同様に、直方体形状（ブロック形状）を呈し、前方を向いた前面３３１、後方を向いた後面３３２、右方を向いた右面３３３、左方を向いた左面３３４、上方を向いた上面３３５、及び下方を向いた下面３３６を有する。第三導電部材３３の右面３３３は、第一導電部材３１の右前方面３１３ａと同じ方向を向く面である。この右面３３３が、本発明の第二半導体接合面に相当する。また、第三導電部材３３の下面３３６は、第一導電部材３１の下面３１６と同一方向を向く面である。この下面３３６が、本発明の第三放熱面に相当する。また、左面３３４と後面３３２との境界部分には、面取り面３３７が、高さ方向に沿って連続的に形成される。第三導電部材３３も第一導電部材３１と同様に、電気伝導性及び熱伝導性に優れる金属、例えば銅により構成される。
【００３９】
導電性接続部材３５は、幅方向及び長さ方向に長い平板形状に形成され、電気伝導性及び熱伝導性に優れる金属、例えば銅により構成される。導電性接続部材３５は、第三導電部材３３の右前方に配置される。また、導電性接続部材３５は、平面視において長方形状である平板状の本体部３５１と、本体部３５１の左後方部から延設された一対の接続片部３５２，３５２とを有する。一方の接続片部３５２が第三導電部材３３の前面３３１の右寄りの部分に接合され、他方の接続片部３５２が第三導電部材３３の右面３３３前寄りの部分に接合される。一対の接続片部３５２，３５２にて、導電性接続部材３５が第三導電部材３３に電気的に接続される。また、図１０に示すように、導電性接続部材３５は、高さ方向における下方寄りの位置にて、第三導電部材３３に取り付けられる。ただし、第三導電部材３３に取り付けられている導電性接続部材３５の本体部３５１の下面３５１ａの高さ方向位置は、第三導電部材３３の下面３３６の高さ方向位置よりも上方に位置する。
【００４０】
第三導電部材３３の右面３３３に、一対の第二トランジスタ３７，３７が接合される。一対の第二トランジスタ３７，３７は、一対の第一トランジスタ３６，３６と同一のトランジスタであるのがよい。一対の第二トランジスタ３７，３７は、一方の主面及びその反対側の他方の主面を有する。一方の主面には、第一電極としてのドレイン電極が形成され、他方の主面には第二電極としてのソース電極、及び、制御電極としてのゲート電極が形成される。そして、一対の第二トランジスタ３７，３７のドレイン電極が形成されている一方の主面が、はんだ等の導電性金属を介して、第三導電部材３３の右面３３３に接合される。
【００４１】
第三導電部材３３の右面３３３に取り付けられた一対の第二トランジスタ３７，３７の他方の主面に、第四導電部材３４が取り付けられる。従って、第四導電部材３４は、一対の第二トランジスタ３７，３７を介して第三導電部材３３に取り付けられることになる。第四導電部材３４は、電気伝導性及び熱伝導性に優れる金属、例えば銅により構成される。
【００４２】
図１１は、第三導電部材３３、第四導電部材３４、及び導電性接続部材３５の組み付け構造体（以下、第二組付け構造体と呼ぶ場合もある）の斜視図である。また、図１２は、前方から見た第二組付け構造体の正面図である。図１１及び図１２に示すように、第四導電部材３４は、本体部３４１と、放熱部３４２と、一対の第二接合部３４３，３４３とを備える。
【００４３】
本体部３４１は、長さ方向及び高さ方向に長い平板状に形成され、第三導電部材３３の右面３３３の右方に所定の間隔を開けて配設される。この本体部３４１の上方端部に一対の第二接合部３４３，３４３が設けられ、下方端部に放熱部３４２が設けられる。一対の第二接合部３４３，３４３は、本体部３４１の上方端部から左方に延び、その先端面にて、一対の第二トランジスタ３７，３７の他方の主面にはんだなどの導電性金属を介して接合される。また、本体部３４１の下方端部に設けられた放熱部３４２は、本体部３４１の下方端部から右方及び下方に向かって延設され、直方体形状（ブロック形状）に形成される。放熱部３４２の下面３４２ａは、第三導電部材３３の下面３３６と同一方向（下方）を向く面である。また、図１２からわかるように、放熱部３４２の下面３４２ａの高さ方向位置は、第三導電部材３３の下面３３６の高さ方向位置と一致する。放熱部３４２の下面３４２ａが、本発明の第四放熱面に相当する。
【００４４】
パワーモジュール３は、図７及び図８に示すような第一組付け構造体と、図１１及び図１２に示すような第二組付け構造体とを組み合わせることにより、図３、図４、図５に示すように形成される。この場合、図４及び図５に示すように、第三導電部材３３に接続された導電性接続部材３５の本体部３５１の下面３５１ａが、第一導電部材３１に取り付けられた第二導電部材３２の放熱部３２２の上面３２２ｂに対面接触するように、導電性接続部材３５が第二導電部材３２の放熱部３２２の上面３２２ｂに載置される。そして、その状態で、溶接等の接合手段により、対面接触した導電性接続部材３５の本体部３５１の下面３５１ａと第二導電部材３２の放熱部３２２の上面３２２ｂが接合される。斯かる接合によって、第一組付け構造体と第二組付け構造体が組み付けられる。
【００４５】
上記のようにして第一組付け構造体と第二組付け構造体が組み付けられた場合、図４及び図５に良く示すように、第一導電部材３１の下面３１６、第二導電部材３２の放熱部３２２の下面３２２ａ、第三導電部材３３の下面３３６、及び第四導電部材３４の放熱部３４２の下面３４２ａが、同一方向（下面）を向き、且つ、これらの面の高さ方向位置が一致する。つまり、第一導電部材３１の下面３１６、第二導電部材３２の放熱部３２２の下面３２２ａ、第三導電部材３３の下面３３６、及び第四導電部材３４の放熱部３４２の下面３４２ａが同一平面上に位置する。同一平面上に位置したこれらの面が、絶縁シート９を介して冷却装置４の上面４１に接着される。
【００４６】
また、図５に示すように、第三導電部材３３の左面３３４は、第三導電部材３３の右面３３３（第二半導体接合面）とは反対方向を向いた面である。この左面３３４が、第一導電部材３１の右後方面３１３ｂ（接触面）に対面する。対面した両面（３３４、３１３ｂ）が、絶縁シート８を介して接着される。これにより、第一導電部材３１と第三導電部材３３が絶縁されるとともに、隣り合わせに配置される。第三導電部材３３の左面３３４が、本発明の対抗面に相当する。
【００４７】
上記構成を有する第一パワーモジュール３Ａ、第二パワーモジュール３Ｂ、第三パワーモジュール３Ｃが、図１に示すように、冷却装置４の上面４１に、幅方向に整列して配設される。また、各パワーモジュール３Ａ，３Ｂ，３Ｃが備える第一導電部材３１の前面３１１及び第三導電部材３３の前面３３１が、長さ方向における前方を向くように、各パワーモジュール３Ａ，３Ｂ，３Ｃが冷却装置４上に配設される。
【００４８】
また、図１及び図２に示すように、各パワーモジュール３Ａ，３Ｂ，３Ｃには電流センサ５が接続される。電流センサ５は、各パワーモジュール３Ａ，３Ｂ，３Ｃにそれぞれ対応する第一入出力端子５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ及び第二入出力端子５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃを備える。そして、電流センサ５は、第一パワーモジュール３Ａに対応する第一入出力端子５１Ａと第二入出力端子５２Ａとの間を流れる電流の大きさ、第二パワーモジュール３Ｂに対応する第一入出力端子５１Ｂと第二入出力端子５２Ｂとの間を流れる電流の大きさ、第三パワーモジュール３Ｃに対応する第一入出力端子５１Ｃと第二入出力端子５２Ｃとの間を流れる電流の大きさを、それぞれ検出することができるように構成される。
【００４９】
電流センサ５は、冷却装置４の上面であって各パワーモジュール３Ａ，３Ｂ，３Ｃの前方側に配設される。電流センサ５の各第一入出力端子５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃは、それぞれ各パワーモジュール３Ａ，３Ｂ，３Ｃの導電性接続部材３５の本体部３５１の上面に載置され、ネジ止め或いは溶接等の接合手段により、導電性接続部材３５に電気的に接続される。電流センサ５の各第二入出力端子５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃは、それぞれ、冷却装置４から前方側に突出する。第一パワーモジュール３Ａに対応する第二入出力端子５２Ａは、三相ＤＣブラシレスモータのＵ相コイルに電線（出力ライン）を介して接続される。第二パワーモジュール３Ｂに対応する第二入出力端子５２Ｂは、三相ＤＣブラシレスモータのＶ相コイルに電線（出力ライン）を介して接続される。第三パワーモジュール３Ｃに対応する第二入出力端子５２Ｃは、三相ＤＣブラシレスモータのＷ相コイルに電線（出力ライン）を介して接続される。
【００５０】
また、コンデンサモジュール２は、冷却装置４の上面であって各パワーモジュール３の後方位置に配設される。このコンデンサモジュール２の正極端子２２１は電源の正極に接続され、負極端子２２２は電源の負極に接続される。また、コンデンサモジュール２の第一接続端子２２３は第一パワーモジュール３Ａの第一導電部材３１の上面３１５に載置され、第二接続端子２２４は第一パワーモジュール３Ａの第四導電部材３４の放熱部３４２の上面３４２ｂに載置される。コンデンサモジュール２の第一接続端子２２５は第二パワーモジュール３Ｂの第一導電部材３１の上面３１５に載置され、第二接続端子２２６は第二パワーモジュール３Ｂの第四導電部材３４の放熱部３４２の上面３４２ｂに載置される。コンデンサモジュール２の第一接続端子２２７は第三パワーモジュール３Ｃの第一導電部材３１の上面３１５に載置され、第二接続端子２２８は第三パワーモジュール３Ｃの第四導電部材３４の放熱部３４２の上面３４２ｂに載置される。各導電部材（３１、３４）の上面（３１５、３４２ｂ）に載置された各接続端子は、レーザー溶接によって、それが載置される導電部材の上面に電気的に接続される。これにより、各パワーモジュール３Ａ，３Ｂ，３Ｃが、コンデンサモジュール２に電気的に接続される。第一導電部材３１の上面３１５が本発明の第一取付面に相当する。第四導電部材３４の放熱部３４２の上面３４２ｂが本発明の第二取付面に相当する。
【００５１】
図１３は、上記構成を備える半導体装置１により構成されるインバータ回路を示す回路図である。図１３に示すように、電源Ｖの正極ＶＰに、正極ラインＰＬが接続され、電源Ｖの負極ＶＮに負極ラインＮＬが接続される。正極ラインＰＬにコンデンサモジュール２の正極端子２２１が接続され、負極ラインＮＬにコンデンサモジュール２の負極端子２２２が接続される。
【００５２】
また、第一パワーモジュール３Ａの第一導電部材３１は、コンデンサモジュール２の第一接続端子２２３及び正極ラインＰＬを介してコンデンサモジュール２及び電源Ｖの正極ＶＰに接続され、第二パワーモジュール３Ｂの第一導電部材３１は、コンデンサモジュール２の第一接続端子２２５及び正極ラインＰＬを介してコンデンサモジュール２及び電源Ｖの正極ＶＰに接続され、第三パワーモジュール３Ｃの第一導電部材３１は、コンデンサモジュール２の第一接続端子２２７及び正極ラインＰＬを介してコンデンサモジュール２及び電源Ｖの正極ＶＰに接続される。
【００５３】
また、各パワーモジュール３Ａ，３Ｂ，３Ｃの第一導電部材３１は、一対の第一トランジスタ３６，３６のドレイン電極Ｄ，Ｄに接続され、各パワーモジュール３Ａ，３Ｂ，３Ｃの第二導電部材３２は、一対の第一トランジスタ３６，３６のソース電極Ｓ，Ｓに接続される。各パワーモジュール３Ａ，３Ｂ，３Ｃの第一導電部材３１、一対の第一トランジスタ３６，３６、及び第二導電部材３２により、インバータ回路の上アームが構成される。
【００５４】
また、第一パワーモジュール３Ａの第四導電部材３４は、コンデンサモジュール２の第二接続端子２２４及び負極ラインＮＬを介してコンデンサモジュール２及び電源Ｖの負極ＶＮに接続され、第二パワーモジュール３Ｂの第四導電部材３４は、コンデンサモジュール２の第二接続端子２２６及び負極ラインＮＬを介してコンデンサモジュール２及び電源Ｖの負極ＶＮに接続され、第三パワーモジュール３Ｃの第四導電部材３４は、コンデンサモジュール２の第二接続端子２２８及び負極ラインＮＬを介してコンデンサモジュール２及び電源Ｖの負極ＶＮに接続される。
【００５５】
また、各パワーモジュール３Ａ，３Ｂ，３Ｃの第四導電部材３４は、一対の第二トランジスタ３７，３７のソース電極Ｓ，Ｓに接続され、各パワーモジュール３Ａ，３Ｂ，３Ｃの第三導電部材３３は、一対の第二トランジスタ３７，３７のドレイン電極Ｄ，Ｄに接続される。各パワーモジュール３Ａ，３Ｂ，３Ｃの第三導電部材３３．一対の第二トランジスタ３７，３７、及び第四導電部材３４により、インバータ回路の下アームが構成される。
【００５６】
各パワーモジュール３Ａ，３Ｂ，３Ｃの第二導電部材３２及び第三導電部材３３は、ともに、導電性接続部材３５に接続される。第一パワーモジュール３Ａの導電性接続部材３５は、第一出力ライン７１を介して三相ＤＣブラシレスモータＭのＵ相コイルに接続され、第二パワーモジュール３Ｂの導電性接続部材３５は、第二出力ライン７２を介して三相ＤＣブラシレスモータＭのＶ相コイルに接続され、第三パワーモジュール３Ｃの導電性接続部材３５は、第三出力ライン７３を介して三相ＤＣブラシレスモータＭのＷ相コイルに接続される。このように、各パワーモジュール３Ａ，３Ｂ，３Ｃの導電性接続部材３５は、いずれも、電力負荷である３相ＤＣブラシレスモータＭに接続される。
【００５７】
各パワーモジュール３Ａ，３Ｂ，３Ｃにそれぞれ備えられる一対の第一トランジスタ３６，３６及び一対の第二トランジスタ３７，３７は、スイッチング素子として機能する。この場合、図示しない制御基板から各トランジスタ３６，３７のゲート電極Ｇに所定のパターンで制御信号が入力されることにより、各トランジスタ３６，３７がスイッチング作動する。また、本実施形態において、一つのパワーモジュールが備える一対の第一トランジスタ３６，３６は同時に動作し、一つのパワーモジュールが備える一対の第二トランジスタ３７，３７は同時に動作する。つまり、一つのパワーモジュールが備える一対の第一トランジスタ３６，３６のＯＮ動作タイミング及びＯＦＦ動作タイミングは一致し、一つのパワーモジュールが備える一対の第二トランジスタ３７，３７のＯＮ動作タイミング及びＯＦＦ動作タイミングは一致する。
【００５８】
第一トランジスタ３６，３６又は第二トランジスタ３７，３７がＯＮにされた場合、ドレイン−ソース間が導通状態にされる。第一トランジスタ３６，３６又は第二トランジスタ３７，３７がＯＦＦにされた場合、ドレイン−ソース間が非導通状態にされる。従って、第一トランジスタ３６，３６がＯＮにされているとき、その第一トランジスタ３６，３６を備える上アームに電流を流すことができ、第一トランジスタ３６，３６がＯＦＦにされているとき、その第一トランジスタ３６，３６を備える上アームに電流を流すことができない。また、第二トランジスタ３７，３７がＯＮにされているとき、その第二トランジスタ３７，３７を備える下アームに電流を流すことができ、第二トランジスタ３７，３７がＯＦＦにされているとき、その第二トランジスタ３７，３７を備える下アームに電流を流すことができない。
【００５９】
図１３に示すインバータ回路において、一例として、第一パワーモジュール３Ａの第一トランジスタ３６，３６及び第三パワーモジュール３Ｃの第二トランジスタ３７，３７がＯＮにされ、その他のトランジスタがＯＦＦにされている場合について、インバータ回路内における電流の流れを説明する。この場合、第一パワーモジュール３Ａの上アーム及び第三パワーモジュール３Ｃの下アームに電流が流れる。従って、電源Ｖの正極ＶＰから正極ラインＰＬに流れてコンデンサモジュール２により平滑化された電流は、第一パワーモジュール３Ａの上アームを構成する第一導電部材３１、一対の第一トランジスタ３６，３６、第二導電部材３２をこの順に流れ、さらに第二導電部材３２から第一パワーモジュール３Ａの導電性接続部材３５に流れる。第一パワーモジュール３Ａの導電性接続部材３５に流れた電流は、図１３において図示しない電流センサ５を経由して、第一出力ライン７１に流れる。そして、第一出力ライン７１から三相ＤＣブラシレスモータＭのＵ相コイルに電流が入力される。このようにして、電源Ｖ側からパワーモジュール３（第一パワーモジュール３Ａ）を経由して、三相ＤＣブラシレスモータＭ（電力負荷）側に電流が供給される。
【００６０】
また、三相ＤＣブラシレスモータＭのＷ相コイルから出力された電流が、第三出力ライン７３及び図示しない電流センサ５を経由して第三パワーモジュール３Ｃの導電性接続部材３５に流れ、さらに、第三パワーモジュール３Ｃの下アームを構成する第三導電部材３３、第二トランジスタ３７，３７、第四導電部材３４、にこの順で流れる。そして、第三パワーモジュール３Ｃの第四導電部材３４に流れた電流は、負極ラインＮＬを経由して電源Ｖの負極ＶＮに帰還する。このようにして、三相ＤＣブラシレスモータＭ（電力負荷）側からパワーモジュール３（第三パワーモジュール３Ｃ）を経由して、電源Ｖ側に電流が流れる。
【００６１】
また、他の一例として、第二パワーモジュール３Ｂの第一トランジスタ３６，３６及び第一パワーモジュール３Ａの第二トランジスタ３７，３７がＯＮにされ、その他のトランジスタがＯＦＦにされている場合について、インバータ回路内における電流の流れを説明する。この場合、第二パワーモジュール３Ｂの上アーム及び第一パワーモジュール３Ａの下アームに電流が流れる。従って、電源Ｖの正極ＶＰから正極ラインＰＬに流れてコンデンサモジュール２により平滑化された電流は、第二パワーモジュール３Ｂの上アームを構成する第一導電部材３１、一対の第一トランジスタ３６，３６、第二導電部材３２をこの順に流れ、さらに第二導電部材３２から第二パワーモジュール３Ｂの導電性接続部材３５に流れる。第二パワーモジュール３Ｂの導電性接続部材３５に流れた電流は、図１３において図示しない電流センサ５を経由して、第二出力ライン７２に流れる。そして、第二出力ライン７２から三相ＤＣブラシレスモータＭのＶ相コイルに電流が入力される。このようにして、電源Ｖ側からパワーモジュール３（第二パワーモジュール３Ｂ）を経由して、三相ＤＣブラシレスモータＭ（電力負荷）側に電流が流れる。
【００６２】
また、三相ＤＣブラシレスモータＭのＵ相コイルから出力された電流が、第一出力ライン７１及び図示しない電流センサ５を経由して第一パワーモジュール３Ａの導電性接続部材３５に流れ、さらに、第一パワーモジュール３Ａの下アームを構成する第三導電部材３３、第二トランジスタ３７，３７、第四導電部材３４、にこの順で流れる。そして、第一パワーモジュール３Ａの第四導電部材３４に流れた電流は、負極ラインＮＬを経由して電源Ｖの負極ＶＮに帰還する。このようにして、三相ＤＣブラシレスモータＭ（電力負荷）側からパワーモジュール３（第一パワーモジュール３Ａ）を経由して、電源Ｖ側に電流が流れる。
【００６３】
図１４は、電源Ｖ側からパワーモジュール３を経由して三相ＤＣブラシレスモータＭ側に電流が入力される場合における、パワーモジュール３内の電流の直流入力経路を示す図である。この場合、第一トランジスタ３６，３６はＯＮ（導通状態）にされており、第二トランジスタ３７，３７はＯＦＦ（非導通状態）にされている。図１４に示すように、電源Ｖ側（コンデンサモジュール２側）からの電流は、第一導電部材３１の後方から第一導電部材３１に流入する。ここで、第一トランジスタ３６，３６の一方の主面が接合されている第一導電部材３１の右前方面３１３ａは、第一導電部材３１の前方側に形成されている。また、第一導電部材３１の右後方面３１３ｂ及び右前方面３１３ａは、長さ方向における前方に沿って、右後方面３１３ｂ、右前方面３１３ａ、の順に形成されている。従って、第一導電部材３１の後方から流入した電流は、第一導電部材３１の右後方面３１３ｂに対応する部分を経由して第一導電部材３１を前方に向かって流れて、右前方面３１３ａに接合された一対の第一トランジスタ３６，３６に至る。そして、第一トランジスタ３６，３６を経由して、第二導電部材３２を流れる。なお、第一導電部材３１に第三導電部材３３が隣接配置されているが、両者間に絶縁シート８が介在されているので、第一導電部材３１から第三導電部材３３に電流が流れることはない。第一導電部材３１を前方に流れて第二導電部材３２に流入した電流は、さらに、第二導電部材３２から、第二導電部材３２の放熱部３２２に接続されている導電性接続部材３５に流れる。そして、導電性接続部材３５から、図示しない電流センサ５を経由して、三相ＤＣブラシレスモータＭ側に電流が流れる。
【００６４】
図１５は、三相ＤＣブラシレスモータＭ側からパワーモジュール３を経由して電源Ｖ側に電流が出力される場合における、パワーモジュール内の電流の直流出力経路を示す図である。この場合、第一トランジスタ３６，３６はＯＦＦ（非導通状態）にされており、第二トランジスタ３７，３７はＯＮ（導通状態）にされている。図１５に示すように、三相ＤＣブラシレスモータＭから出力された電流は、図示しない電流センサ５を経由した後に、導電性接続部材３５に流れる。導電性接続部材３５は第三導電部材３３の右前方部分に接続されているので、導電性接続部材３５を流れた電流は、次に第三導電部材３３の右前方部分に流入する。ここで、図１５に示すように、導電性接続部材３５が第三導電部材３３に接続される位置（図１５において位置Ａ）は、一対の第二トランジスタ３７，３７の一方の主面が第三導電部材３３の右面３３３に接合される位置（図１５において位置Ｂ）よりも、長さ方向における前方である。従って、導電性接続部材３５から第三導電部材３３に流れた電流は、第三導電部材３３内を後方に向かって流れて、第三導電部材３３の右面３３３に接合されている第二トランジスタ３７，３７に向かう。そして、第二トランジスタ３７，３７を経由して、第四導電部材３４に流れ、さらに、第四導電部材３４から電源Ｖ側（コンデンサモジュール２側）に電流が流れる。
【００６５】
図１４からわかるように、電源Ｖ側から三相ＤＣブラシレスモータＭ側に電流が流れる場合、パワーモジュール３の第一導電部材３１内を前方に向かって電流が流れる。一方。図１５からわかるように三相ＤＣブラシレスモータＭ側から電源Ｖ側に電流が流れる場合、パワーモジュール３内の第三導電部材３３内を後方に向かって電流が流れる。つまり、第一導電部材３１を流れる直流入力電流の向きと、第三導電部材３３を流れる直流出力電流の向きが反対である。また、第一導電部材３１は、直流入力経路のうち、第一トランジスタ３６，３６を通過する前の電流経路を構成する。一方、第三導電部材３３は、直流出力経路のうち、第二トランジスタ３７，３７を通過する前の電流経路を構成する。従って、本実施形態に係る半導体装置１は、直流入力経路のうち半導体素子を通過する前の電流経路を流れる電流と、直流出力経路のうち半導体素子を通過する前の電流経路を流れる電流の向きが反対方向であるように構成される。
【００６６】
そして、第一導電部材３１と第三導電部材３３は、絶縁シート８を介して隣接配置している。反対方向に電流が流れる部材が隣接配置している場合、両部材の相互インダクタンスの作用によって、両部材の寄生インダクタンスが低減する。つまり、本実施形態に係る半導体装置１は、寄生インダクタンスを低減することができるように構成される。
【００６７】
また、電流の直流入出力経路の構成部品（第一導電部材３１、第二導電部材３２、第三導電部材３３、第四導電部材３４、導電性接続部材３５）は、電線ではなくブロック形状或いは板状の部材である。このため、電線に比べて寄生インダクタンスが低い。よって、さらに半導体装置１内の寄生インダクタンスを低下させることができる。
【００６８】
また、本実施形態に係る半導体装置１によれば、第一トランジスタ３６，３６の一方の主面が第一導電部材３１に面接触され、他方の主面が第二導電部材３２の第一接合部３２３の先端面に面接触される。このため、第一トランジスタ３６，３６のスイッチング作動時に生じる熱が、第一導電部材３１及び第二導電部材３２の双方を介して冷却装置４に伝達される。このようにして第一トランジスタ３６，３６の熱が複数の部材を介して冷却装置４に伝達されるので、伝熱面積が拡大し、それゆえに放熱効率が向上する。
【００６９】
また、第一導電部材３１は直方体形状であり、冷却装置４に接触する面である下面３１６の面積は大きい。さらに、第二導電部材３２は放熱部３２２を備え、この放熱部３２２は、冷却装置４に接触する下面３２２ａが大きくなるように、冷却装置４の上面４１において長さ方向及び幅方向に広がっている。よって、第一導電部材３１及び第二導電部材３２が上面４１（冷却面）に接触する面積は大きく、それ故に、第一トランジスタ３６，３６の熱を、より効率的に、冷却装置４に伝達させることができ、その結果、放熱効率がより一層向上する。
【００７０】
また、本実施形態に係る半導体装置１によれば、第二トランジスタ３７，３７の一方の主面が第三導電部材３３に面接触され、他方の主面が第四導電部材３４の第二接合部３４３の先端面に面接触される。このため、第二トランジスタ３７，３７のスイッチング作動時に生じる熱が、第三導電部材３３及び第四導電部材３４の双方を介して冷却装置４に伝達される。このようにして第二トランジスタ３７，３７の熱が複数の部材を介して冷却装置４に伝達されるので、伝熱面積が拡大し、それゆえに放熱効率が向上する。
【００７１】
また、第三導電部材３３は直方体形状であり、冷却装置４に接触する面である下面３３６の面積は大きい。さらに、第四導電部材３４は放熱部３４２を備え、この放熱部３４２は、冷却装置４に接触する下面３４２ａが大きくなるように、冷却装置４の上面４１において長さ方向及び幅方向に広がっている。よって、第三導電部材３３及び第四導電部材３４が冷却装置４の上面４１（冷却面）に接触する面積は大きく、それ故に、第二トランジスタ３７，３７の熱を、より効率的に、冷却装置４に伝達させることができ、その結果、放熱効率がより一層向上する。
【００７２】
また、第一導電部材３１、第二導電部材３２、第三導電部材３３、及び第四導電部材３４は、絶縁シート９のみを介して、冷却装置４の上面４１に接触している。従って、各各導電部材と冷却装置４との間に放熱を阻害する部材が少なく、これにより効率的に第一トランジスタ３６，３６の熱及び第二トランジスタ３７，３７の熱を冷却装置４に伝達させることができる。
【００７３】
また、本実施形態に係る半導体装置１によれば、パワーモジュール３の第一導電部材３１の右前方面３１３ａに第一トランジスタ３６，３６の一方の主面が接合され、第三導電部材３３の右面３３３に第二トランジスタ３７，３７の一方の主面が接合される。従って、第一トランジスタ３６，３６は、第一導電部材３１の右側から接合され、第二トランジスタ３７，３７は、第三導電部材３３の右側から接合される。また、第二導電部材３２は、第一導電部材３１に接合された第一トランジスタ３６，３６の右方を向いた他方の主面に接合され、第四導電部材３４は、第三導電部材３３に接合された第二トランジスタ３７，３７の右方を向いた他方の主面に接合される。従って、第二導電部材３２は、第一トランジスタ３６，３６の右側から第一トランジスタ３６，３６に接合されることになり、第四導電部材３４は、第二トランジスタ３７，３７の右側から第二トランジスタ３７，３７に接合されることになる。さらに、第三導電部材３３は、第一導電部材３１の右後方面３１３ｂ、すなわち右方を向いた面に対して、絶縁シート８を介して右側から接続される。このように、第一導電部材３１への第一トランジスタ３６，３６の組み付け、第一トランジスタ３６，３６への第二導電部材３２の組み付け、第三導電部材３３への第二トランジスタ３７，３７の組み付け、第二トランジスタ３７，３７への第四導電部材３４の組み付け、及び、第一導電部材３１への第三導電部材３３の組み付けは、全て、右側から行われる。つまり、一方向組付けが実現される。このようにして一方向組付けを実現することにより、半導体装置１の製造の自動化を図ることができるとともに生産性を向上させることができる。
【００７４】
また、本実施形態に係る半導体装置１によれば、各パワーモジュール３Ａ，３Ｂ，３Ｃの第一導電部材３１の上面３１５及び第四導電部材３４の放熱部３４２の上面３４２ｂに、に、直接、コンデンサモジュール２の接続端子が溶接接合されている。このため、コンデンサモジュール２を例えばネジにより各パワーモジュール３Ａ，３Ｂ，３Ｃ接合する場合と比較して、接合位置の寸法公差を大きくすることができる。そのため、半導体装置１の設計工数及び半導体装置の生産性を向上することができるとともに、締結部材を必要としないことから、コスト低減を図ることもできる。
【００７５】
また、本実施形態に係る半導体装置１によれば、各導電部材（３１，３２，３３，３４）の放熱面（３１６，３２２ａ，３３６，３４２ａ）が、一枚の絶縁シート９を介して冷却装置４の上面４１（冷却面）に接触している。このため、２層以上の絶縁シートを介して放熱面が冷却装置に接触するような従来の構造に比べて、より放熱効率が向上する。また、このように各導電部材から冷却装置４への放熱効率が向上するので、例えば第一トランジスタ３６，３６の熱が、接触端子を介してコンデンサモジュール２側に伝達されることがない。また、導電部材の熱容量が大きいので、端子温度の上昇が抑えられ、コンデンサモジュール２への伝熱量を低減することができる。つまり、本実施形態に係る半導体装置１は、内部に熱が籠ることがないように構成されており、半導体装置１内の熱を冷却装置４を介して外部に効率的に放出することができる。
【００７６】
また、本実施形態に係る半導体装置１によれば、絶縁シート８を介して隣接配置された第一導電部材３１と第三導電部材３３の後端部分にそれぞれ面取り面（３１７，３３７）が形成されており、これらの面取り面が、絶縁シート８を挟んで対向配置している。このような面取り面を形成することにより、半導体装置１への通電時に第一導電部材３１と第三導電部材３３との間で沿面放電による短絡が発生することが効果的に防止される。
【００７７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるべきものではない。例えば、上記実施形態においては、第一半導体素子及び第二半導体素子として、トランジスタを例示したが、それ以外の半導体素子、例えばダイオードを用いることもできる。また、上記実施形態では、第一半導体素子として一対の第一トランジスタ３６，３６を用い、第二半導体素子として一対の第二トランジスタ３７，３７を用いる例について説明したが、第一半導体素子及び第二半導体素子は、それぞれ単数であってもよいし複数であってもよい。また、上記実施形態にて用いられる第一トランジスタ３６及び第二トランジスタ３７に接続する信号線（例えばゲート電極に接続する信号線、ソース電極に接続する信号線）に、可撓性を有するフレキシブル配線を用いることもできる。これによれば、フレキシブル配線を陥ることによってこれらの信号線を直接制御基板に接続することができる。従って、これらの配線を制御基板に接続するための中間端子を省略することができ、コスト低減を図ることができる。また、上記実施形態では、各導電部材及び導電性接続部材の材質として銅を例示したが、電気伝導性及び熱伝導性を有する材質、好ましくは電気伝導性及び熱伝導性に優れる材質であれば、銅以外の材質を用いても良い。このように、本発明は、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、変形可能である。
【符号の説明】
【００７８】
１…半導体装置、２…コンデンサモジュール、３…パワーモジュール、３Ａ…第一パワーモジュール、３Ｂ…第二パワーモジュール、３Ｃ…第三パワーモジュール、３１…第一導電部材、３１１…前面、３１２…後面、３１３…右面、３１３ａ…右前方面（第一半導体接合面）、３１３ｂ…右後方面（接触面）、３１４…左面、３１５…上面（第一取付面）、３１６…下面（第一放熱面）、３１７…面取り面、３２…第二導電部材、３２１…本体部、３２２…放熱部、３２２ａ…下面（第二放熱面）、３２２ｂ…上面（載置面）、３２３…第一接合部、３３…第三導電部材、３３１…前面、３３２…後面、３３３…右面（第二半導体接合面）、３３４…左面（対向面）、３３５…上面、３３６…下面（第三放熱面）、３３７…面取り面、３４…第四導電部材、３４１…本体部、３４２…放熱部、３４２ａ…下面（第四放熱面）、３４２ｂ…上面（第二取付面）、３４３…第二接合部、３５…導電性接続部材、３５１…本体部、３５１ａ…下面、３５２…接続片部、３６…第一トランジスタ（第一半導体素子）、３７…第二トランジスタ（第二半導体素子）、４…冷却装置、４１…上面（冷却面）、５…電流センサ、８…絶縁シート（シート状の絶縁部材）、９…絶縁シート、２２３，２２５，２２７…第一接続端子、２２４，２２６，２２８…第二接続端子、Ｄ…ドレイン電極（第一の電極）、Ｓ…ソース電極（第二の電極）、Ｇ…ゲート電極、Ｍ…三相ＤＣブラシレスモータ、Ｖ…電源
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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