【事件の表示】
　特許第２７８１３２９号「半導体パワーモジュールおよびその製造方法」の請求項１〜３　に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第２７８１３２９号の請求項１、２に係る特許を維持する。
【理　由】
I．手続の経緯
　
　本件特許第２７８１３２９号発明（請求項の数２３）は、平成５年９月８日（優先権主張：平成４年１０月２１日）に特許出願され、平成１０年５月１５日に特許の設定登録がなされたところ、請求項１〜３に係る発明の特許に対し、吉田春男（以下、「申立人」という。）より特許異議の申立てがなされ、当審において請求項１、２に係る発明の特許に対して取消理由の通知がなされ、その指定期間内である平成１１年１１月１８日に訂正請求がなされた後、訂正拒絶理由の通知がされ、訂正請求書についての手続補正書が提出されたものである。
　
II．訂正の適否についての判断
　
１．訂正請求に対する補正の適否について
　訂正請求に対する補正は、訂正請求書に添付した訂正明細書について、特許請求の範囲の請求項２、３を削除するとともに、請求項４〜２４の項番号を繰り上げ、更に、前記請求項の削除に合わせて、特許請求の範囲の記載と発明の詳細な説明の記載とを整合させるために発明の詳細な説明の記載を補正しようとするものである。
　従って、これらの補正は、特許請求の範囲の減縮及び明りょうでない記載の釈明を目的とするものであって、訂正請求書の要旨を変更するものではないから、特許法第１２０条の４第３項において準用する同法第１３１条第２項の規定に適合するものである。
　
２．訂正の内容
　訂正請求は、本件特許の願書に添付した明細書（以下、「特許明細書」という。）を訂正請求書の手続補正書に添付した訂正明細書のとおりに訂正しようとするものであって、その訂正の内容は次のとおりである。
２−１．特許請求の範囲について
（１）請求項１の第１１行の「露出している」を、
「露出しており、前記外囲器の前記底部が、実質的に絶縁体から成る制御用基板本体と、前記制御用基板本体の上主面に配設され、前記制御信号を作成して前記電力用スイッチング半導体素子へ供給するための制御回路素子が接続される電気良導性の制御用配線パターンと、を有する制御用基板を備え、前記制御用基板が、前記電力用基板の周囲に配置されており、前記電力用基板と前記制御用基板との間が、導体ワイヤによって電気的に接続されている」と訂正する。
（２）請求項２を削除する。
（３）請求項３を請求項２に繰り上げると共に、その記載中の「【請求項３】請求項１に記載の半導体パワーモジュールであって、」を
　「【請求項２】制御信号に応答して負荷へ供給する電流の遮断および接続を反復する電力用スイッチング半導体素子が箱状の外囲器に収容された半導体パワーモジュールであって、前記外囲器の底部が、耐熱性絶縁材を含んだ電力用基板本体と、前記電力用基板本体の上主面上に結合して配設され、前記電力用スイッチング半導体素子が接続される熱および電気良導性の電力用配線パターンと、前記電力用基板本体の下主面上に結合して配設され、前記電力用配線パターンと実質的に同一の材料を有する熱良導性の板材と、を一体的に形成してなる電力用基板を備え、前記板材が前記外囲器の下側表面に露出しており、」と訂正する
（４）下記のとおり、請求項４〜２３について請求項番号を一つずつ繰り上げると共に、請求項４〜２３の記載中の従属先を示す請求項番号も一つずつ繰り上げる。
（４−１）請求項４について
　「【請求項４】　請求項３に記載の半導体パワーモジュールであって、」を、
　「【請求項３】　請求項２に記載の半導体パワーモジュールであって、」と訂正する。
（４−２）請求項５について
　「【請求項５】　請求項４に記載の半導体パワーモジュールであって、」を、
　「【請求項４】　請求項３に記載の半導体パワーモジュールであって、」と訂正する。
（４−３）請求項６について
　「【請求項６】　請求項４に記載の半導体パワーモジュールであって、」を、
　「【請求項５】　請求項３に記載の半導体パワーモジュールであって、」と訂正し、
（４−４）請求項７について
　「【請求項７】　請求項４に記載の半導体パワーモジュールであって、」を、
　「【請求項６】　請求項３に記載の半導体パワーモジュールであって、」と訂正する。
（４−５）請求項８について
　「【請求項８】　請求項４に記載の半導体パワーモジュールであって、」を、
　「【請求項７】　請求項３に記載の半導体パワーモジュールであって、」と訂正する。
（４−６）請求項９について
　「【請求項９】　請求項４に記載の半導体パワーモジュールであって、」を、
　「【請求項８】　請求項３に記載の半導体パワーモジュールであって、」と訂正する。
（４−７）請求項１０について
　「【請求項１０】　請求項４に記載の半導体パワーモジュールであって、」を、
　「【請求項９】　請求項３に記載の半導体パワーモジュールであって、」と訂正する。
（４−８）請求項１１について
　「【請求項１１】　請求項４に記載の半導体パワーモジュールであって、」を、
　「【請求項１０】　請求項３に記載の半導体パワーモジュールであって、」と訂正する。
（４−９）請求項１２について
　「【請求項１２】　請求項１１に記載の半導体パワーモジュールであって、」を、
　「【請求項１１】　請求項１０に記載の半導体パワーモジュールであって、」と訂正する。
（４−１０）請求項１３について
　「【請求項１３】　請求項４に記載の半導体パワーモジュールであって、」を、
　「【請求項１２】　請求項３に記載の半導体パワーモジュールであって、と訂正する。
（４−１１）請求項１４について
　「【請求項１４】　請求項４に記載の半導体パワーモジュールであって、」を、
　「【請求項１３】　請求項３に記載の半導体パワーモジュールであって、」と訂正する。
（４−１２）請求項１５について
　「【請求項１５】　請求項４に記載の半導体パワーモジュールであって、」を、
　「【請求項１４】　請求項３に記載の半導体パワーモジュールであって、」と訂正する。
（４−１３）請求項１６について
　「【請求項１６】　半導体パワーモジュールの製造方法であって、」を、
　「【請求項１５】　半導体パワーモジュールの製造方法であって、」と訂正する。
（４−１４）請求項１７について
　「【請求項１７】　請求項１６に記載の」を、
　「【請求項１６】　請求項１５に記載の」と訂正する。
（４−１５）請求項１８について
　「【請求項１８】　請求項１７に記載の」を、
　「【請求項１７】　請求項１６に記載の」と訂正する。
（４−１６）請求項１９について
　「【請求項１９】　請求項１８に記載の」を、
　「【請求項１８】　請求項１７に記載の」と訂正する。
（４−１７）請求項２０について
　「【請求項２０】　請求項１８に記載の」を、
　「【請求項１９】　請求項１７に記載の」と訂正する。
（４−１８）請求項２１について
　「【請求項２１】　請求項１８に記載の」を、
　「【請求項２０】　請求項１７に記載の」と訂正する。
（４−１９）請求項２２について
　「【請求項２２】　請求項１８に記載の」を、
　「【請求項２１】　請求項１７に記載の」と訂正する。
（４−２０）請求項２３について
　「【請求項２３】　請求項１８に記載の」を、
　「【請求項２２】　請求項１７に記載の」と訂正する。
２−２．発明の詳細な説明について
（１）【００２４】の
　「この発明にかかる請求項１の発明は、制御信号に
応答し
　「請求項１の発明は、制御信号に応答して負荷へ供給する電流の遮断および接続を反復する電力用スイッチング半導体素子が箱状の外囲器に収容された半導体パワーモジュールを対象としている。」と訂正し、
（２）【００２５】の
　「そして、前記外囲器の底部は、耐熱性絶縁材を含んだ電力用基板本体と、前記電力用基板本体の上主面上に結合して配設され、前記電力用スイッチング半導体素子が接続される熱および電気良導性の電力用配線パターンと、前記電力用基板本体の下主面上に結合して配設され、前記電力用配線パターンと実質的に同一の材料を有する熱良導性の板材と、を一体的に形成してなる電力用基板を備えており、前記板材が前記外囲器の下側表面に露出していることを特徴とする。」を、
　「そして、前記外囲器の底部は、耐熱性絶縁材を含んだ電力用基板本体と、前記電力用基板本体の上主面上に結合して配設され、前記電力用スイッチング半導体素子が接続される熱および電気良導性の電力用配線パターンと、前記電力用基板本体の下主面上に結合して配設され、前記電力用配線パターンと実質的に同一の材料を有する熱良導性の板材と、を一体的に形成してなる電力用基板を備えており、前記板材が前記外囲器の下側表面に露出しており、前記外囲器の前記底部が、実質的に絶縁体から成る制御用基板本体と、前記制御用基板本体の上主面に配設され、前記制御信号を作成して前記電力用スイッチング半導体素子へ供給するための制御回路素子が接続される電気良導性の制御用配線パターンと、を有する制御用基板を備えている。」と訂正する。
（３）【００２６】の
　「請求項２の発明では、請求項１の半導体パワーモジュールにおいて、前記耐熱性絶縁材がセラミックである。また、前記電力用配線パターンが実質的に銅材から成り、前記電力用基板本体の前記上主面上にメタライズ結合して配設されている。さらに、前記板材が実質的に銅材から成り、前記電力用基板本体の前記下主面上にメタライズ結合して配設されている。」を、
　「さらに、前記制御用基板が、前記電力用基板の周囲に配置されており、前記電力用基板と前記制御用基板との間が、導体ワイヤによって電気的に接続されていることを特徴とする。」と訂正する。
（４）【００２７】〜【００２８】の
　「請求項２の発明では、請求項１の半導体パワーモジュールにおいて、… 縁部に係合している。」を、
　「請求項２の発明は、制御信号に応答して負荷へ供給する電流の遮断および接続を反復する電力用スイッチング半導体素子が箱状の外囲器に収容された半導体パワーモジュールであって、前記外囲器の底部が、耐熱性絶縁材を含んだ電力用基板本体と、前記電力用基板本体の上主面上に結合して配設され、前記電力用スイッチング半導体素子が接続される熱および電気良導性の電力用配線パターンと、前記電力用基板本体の下主面上に結合して配設され、前記電力用配線パターンと実質的に同一の材料を有する熱良導性の板材と、を一体的に形成してなる電力用基板を備え、前記板材が前記外囲器の下側表面に露出しており、前記外囲器の前記底部が、実質的に絶縁体から成る制御用基板本体と、前記制御用基板本体の上主面に配設され、前記制御信号を作成して前記電力用スイッチング半導体素子へ供給するための制御回路素子が接続される電気良導性の制御用配線パターンと、前記制御用基板本体と互いに重層構造を成し、剛性を有する板状の押圧部材と、を有する制御用基板を備え、前記制御用基板が、前記電力用基板の周囲に配置されて前記電力用基板の縁部に係合していることを特徴とする。」と訂正する。
（５）【００２９】第１行の、
　「請求項４の発明では、請求項３の」を、
　「請求項３の発明では、請求項２の」と訂正する。
（６）【００３０】第１行の、
　「請求項５の発明では、請求項４の」を、
　「請求項４の発明では、請求項３の」と訂正する。
（７）【００３１】第１行の、
　「請求項６の発明では、請求項４の」を、
　「請求項５の発明では、請求項３の」と訂正する。
（８）【００３２】第１行の、
　「請求項７の発明では、請求項４の」を、
　「請求項６の発明では、請求項３の」と訂正する。
（９）【００３３】第１行の、
　「請求項８の発明では、請求項４の」を、
　「請求項７の発明では、請求項３の」と訂正する。
（10）【００３４】第１行の、
　「請求項９の発明では、請求項４の」を、
　「請求項８の発明では、請求項３の」と訂正する。
（11）【００３５】第１行の、
　「請求項１０の発明では、請求項４の」を、
　「請求項９の発明では、請求項３の」と訂正する。
（12）【００３６】第１行の、
　「請求項１１の発明では、請求項４の」を、
　「請求項１０の発明では、請求項３の」を、
（13）【００３７】第１行の、
　「請求項１２の発明では、請求項１１の」を、
　「請求項１１の発明では、請求項１０の」と訂正する。
（14）【００３８】第１行の、
　「請求項１３の発明では、請求項１２の」を、
　「請求項１２の発明では、請求項１１の」と訂正する。
（15）【００３９】第１行の、
　「請求項１４の発明では、請求項４の」を、
　「請求項１３の発明では、請求項３の」と訂正する。
（16）【００４０】第１行の、
　「請求項１５の発明では、請求項４の」を、
　「請求項１４の発明では、請求項３の」と訂正する。
（17）【００４１】第２行〜第３行の、
　「請求項１６〜２３の製造方法はそれぞれ請求項１，３，４，６，７，１３，１４，１５装置の製造に適している。」を、
　「請求項１５〜２２の製造方法は、それぞれ、請求項１，２，３，５，６，１２，１３，および１４の装置の製造に適している。」と訂正する。
（18）【００４３】を削除する。
（19）【００４４】の、
　「〈請求項３に記載の発明の作用〉この発明の半導体パワーモジュールでは、」を、
　「〈請求項２に記載の発明の作用〉この発明の半導体パワーモジュールでは、電力用基板に設けられている熱良導性の板材が、装置の外囲器の外側表面に露出している。このため、板材が外部の放熱板などに直接接触するように、装置を取り付けることにより、銅ベース板を備えることなく、回路に発生する熱を外部に放出することができる。銅ベース板を必要としないので、バイメタル効果が発生しない。このため、電力用基板の破壊がなく、構造がより簡素で、安価に製造でき、しかも高速かつ小型の装置が実現する。また、」と訂正する。
（20）【００４５】第１行の、
　「〈請求項４に記載の発明の作用〉」を
　「〈請求項３に記載の発明の作用〉」と訂正する。
（21）【００４６】第１行の、
　「〈請求項５に記載の発明の作用〉」を、
　「〈請求項４に記載の発明の作用〉」と訂正する。
（22）【００４７】第１行の、
　「〈請求項６に記載の発明の作用〉」を、
　「〈請求項５に記載の発明の作用〉」と訂正する。
（23）【００４８】第１行の、
　「〈請求項７に記載の発明の作用〉」を、
　「〈請求項６に記載の発明の作用〉」と訂正する。
（24）【００４９】第１行の、
　「〈請求項８に記載の発明の作用〉」を、
　「〈請求項７に記載の発明の作用〉」と訂正する。
（25）【００５０】第１行の、
　「〈請求項９に記載の発明の作用〉」を、
　「〈請求項８に記載の発明の作用〉」と訂正する。
（26）【００５１】第１行の、
　「〈請求項１０に記載の発明の作用〉」を、
　「〈請求項９に記載の発明の作用〉」と訂正する。
（27）【００５２】第１行の、
　「〈請求項１１に記載の発明の作用〉」を、
　「＜請求項１０に記載の発明の作用〉」と訂正する。
（28）【００５３】第１行の、
　「〈請求項１２に記載の発明の作用〉」を、
　「〈請求項１１に記載の発明の作用〉」と訂正する。
（29）【００５４】第１行の、
　「〈請求項１３に記載の発明の作用〉」を、
　「〈請求項１２に記載の発明の作用〉」と訂正する。
（30）【００５５】第１行の、
　「〈請求項１４に記載の発明の作用〉」を、
　「〈請求項１３に記載の発明の作用〉」と訂正する。
（31）【００５６】第１行の、
　「〈請求項１５に記載の発明の作用〉」を、
　「〈請求項１４に記載の発明の作用〉」と訂正する。
（32）【００５７】第１行の、
　「〈請求項１６〜請求項２３に記載の発明の作用〉」を、
　「〈請求項１５〜請求項２２に記載の発明の作用〉」と訂正する。
（33）【０１０１】の、
　「更に、電力用基板と制御用基板とが略同一平面上に配設されるので、このことによっても装置を薄くかつ小型化し得る効果がある。」を削除する。
（34）【０１０２】を削除する。
（35）【０１０３】の、
　「〈請求項３に記載の発明の効果〉この発明の半導体パワーモジュールでは、」を、
　「〈請求項２に記載の発明の効果〉　この発明の半導体パワーモジュールでは、電力用基板が有する板材が外部の放熱板などに直接接触するように、装置を取り付けることにより、回路に発生する熱を銅ベース板なしで外部に放出することができるので、バイメタル効果が発生しない。このためこの発明の装置では、まず電力用基板の破壊がないという効果がある。バイメタル効果がないので、Ｓベント構造が必要でなくなるために、装置の高速動作が可能となる他、シリコーンゲルの充頃が必要でなくなるので、装置の構造を簡単にし得て、かつ製造コストを低減し得る効果がある。また、Ｓベント構造がないために、装置を薄く小型にし得る効果がある。また、」と訂正する。
（36）【０１０４】第１行の、
　「〈請求項４に記載の発明の効果〉」を、
　「〈請求項３に記載の発明の効果〉」と訂正する。
（37）【０１０５】第１行の、
　「〈請求項５に記載の発明の効果〉」を、
　「〈請求項４に記載の発明の効果〉」と訂正する。
　（38）【０１０６】第１行の、
　「〈請求項６に記載の発明の効果〉」を、
　「〈請求項５に記載の発明の効果〉」と訂正する。
（39）【０１０７】第１行の、
　「〈請求項７に記載の発明の効果〉」を、
　「〈請求項６に記載の発明の効果〉」と訂正する。
（40）【０１０８】第１行の、
　「〈請求項８に記載の発明の効果〉」を、
　「〈請求項７に記載の発明の効果〉」と訂正する。
（41）【０１０９】第１行の、
　「〈請求項９に記載の発明の効果〉」を、
　「〈請求項８に記載の発明の効果〉」と訂正する。
（42）【０１１０】第１行の、
　「〈請求項１０に記載の発明の効果〉」を、
　「〈請求項９に記載の発明の効果〉」と訂正する。
（43）【０１１１】第１行の、
　「〈請求項１１に記載の発明の効果〉」を、
　「〈請求項１０に記載の発明の効果〉と訂正する。
（44）【０１１２】の、
　「〈請求項１２に記載の発明の効果〉」を
　「〈請求項１１に記載の発明の効果〉」と訂正する。
（45）【０１１３】１１行の、
　「〈請求項１３に記載の発明の効果〉」を、
　「〈請求項１２に記載の発明の効果〉」と訂正する。
（46）【０１１４】１１行の、
　「〈請求項１４に記載の発明の効果〉」を、
　「〈請求項１３に記載の発明の効果〉」と訂正する。
（47）【０１１５】１１行の、
「〈請求項１５に記載の発明の効果〉」を、
「〈請求項１４に記載の発明の効果〉」と訂正する。
（48）【０１１６】１１行の、
　「〈請求項１６〜請求項２３に記載の発明の効果〉」を、
　「〈請求項１５〜請求項２２に記載の発明の効果〉」と訂正する。
　
３．訂正の目的、新規事項禁止、拡張・変更禁止の各要件についての判断
（以下では、訂正前の請求項を「原請求項」と、また、訂正後の請求項を「新請求項」という。）
（１）訂正の目的、新規事項禁止及び拡張・変更禁止の要件について
（１−１）訂正事項２−１（１）について
　この訂正は、原請求項１に、原請求項３の限定事項の一部である制御用基板が電力用基板の周囲に配置されている点及び電力用基板と制御用基板との間が導体ワイヤによって電気的に接続されている点を付加することにより技術的に限定したものであるから、この訂正は、特許請求の範囲の減縮を目的とするものである。
　そして、原請求項３にかかる上記限定事項は、特許明細書の段落【００６２】、【００６６】、図１及び図４に記載されている。
　したがって、この訂正事項は、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内においてされたものであり、しかも、実質上特許請求の範囲を拡張し又は変更するものでもない。
（１−２）訂正事項２−１（２）について      
　この訂正は、原請求項２を削除するものであるから、特許請求の範囲の減縮を目的とするものである。
（１−３）訂正事項２−１（３）について
　この訂正は、原請求項３を独立形式とすると共に、訂正によって減縮されてなる新請求項１の構成を新請求項２の構成の一部とするものであるから、この訂正は特許請求の範囲の減縮を目的とするものに当たる。
　また、この訂正は、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内の訂正であり、実質上特許請求の範囲を拡張し又は変更するものでもない。
（１−４）訂正事項（４−１）〜（４−２０）について
　これらの訂正は、原請求項２の削除に合わせて、請求項４〜２３の全てについて、請求項番号を一つずつ繰り上げると共に、従属先を示す請求項番号も、併せて一つずつ繰り上げるものである。
　従って、この訂正は、特許請求の範囲の記載と発明の詳細な説明の記載とを整合させるためのものであり、明りょうでない記載の釈明を目的とするものに当たる。
　また、この訂正は、願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内の訂正であり、実質上特許請求の範囲を拡張し又は変更するものでもない。
（１−５）訂正事項２−２（１）〜２−２（３２）、２−２（３４）〜（４８）は、いずれも訂正事項２−１（１−１）〜２−１（１−４）によって特許請求の範囲の記載を訂正することに伴って生じる発明の詳細な説明中の明りょうでない記載を明りょうにして、特許請求の範囲の記載との整合を図ろうとするものであるから、明りょうでない記載の釈明に当たる。
  訂正事項２−２（２）及び２−２（４）における訂正事項が願書に添付した明細書に記載されたいたことは前記「３．（１）（１−１）」で述べたとおりである。
　訂正事項２−２（３）における「前記制御用基板が、前記電力用基板の周囲に配置されており、前記電力用基板と前記制御用基板との間が、導体ワイヤによって電気的に接続されている」点は、特許明細書の【００６２】、【００６６】、【００９４】及び図１、４に開示されている。
　訂正事項２−２（１９）における訂正事項は、【００４２】に記載されている。
　訂正事項２−２（３５）における訂正事項は【００４２】【００７１】【０１０１】に記載されている。
  上記のとおりであるから、これらの訂正は願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内のものであり、しかも、実質上特許請求の範囲を拡張し又は変更するものでもない。
（１−６）訂正事項２−２（３３）は、請求項１において、電力用基板及び制御用基板のそれぞれの厚みが規定されていないにも拘わらず、請求項１の発明の効果として記載されていた「更に、電力用基板と制御用基板とが略同一平面上に配設されるので、このことによっても装置を薄くかつ小型化し得る効果がある。」という記載を削除するものである。したがって、この訂正は、特許法１２０条の４第２項ただし書き第２号に規定する誤記の訂正を目的とするものである。
４．独立特許要件について
４−１．訂正明細書の特許請求の範囲の請求項１、２に係る発明
　訂正明細書の特許請求の範囲の請求項１、２に係る発明はその請求項１、２に記載された次のとおりのものである。
「【請求項１】　制御信号に応答して負荷へ供給する電流の遮断および接続を反復する電力用スイッチング半導体素子が箱状の外囲器に収容された半導体パワーモジュールであって、前記外囲器の底部が、耐熱性絶縁材を含んだ電力用基板本体と、前記電力用基板本体の上主面上に結合して配設され、前記電力用スイッチング半導体素子が接続される熱および電気良導性の電力用配線パターンと、前記電力用基板本体の下主面上に結合して配設され、前記電力用配線パターンと実質的に同一の材料を有する熱良導性の板材と、を一体的に形成してなる電力用基板を備え、前記板材が前記外囲器の下側表面に露出しており、前記外囲器の前記底部が、実質的に絶縁体から成る制御用基板本体と、前記制御用基板本体の上主面に配設され、前記制御信号を作成して前記電力用スイッチング半導体素子へ供給するための制御回路素子が接続される電気良導性の制御用配線パターンと、を有する制御用基板を備え、前記制御用基板が、前記電力用基板の周囲に配置されており、前記電力用基板と前記制御用基板との間が、導体ワイヤによって電気的に接続されていることを特徴とする半導体パワーモジュール。」
　【請求項２】　制御信号に応答して負荷へ供給する電流の遮断および接続を反復する電力用スイッチング半導体素子が箱状の外囲器に収容された半導体パワーモジュールであって、前記外囲器の底部が、耐熱性絶縁材を含んだ電力用基板本体と、前記電力用基板本体の上主面上に結合して配設され、前記電力用スイッチング半導体素子が接続される熱および電気良導性の電力用配線パターンと、前記電力用基板本体の下主面上に結合して配設され、前記電力用配線パターンと実質的に同一の材料を有する熱良導性の板材と、を一体的に形成してなる電力用基板を備え、前記板材が前記外囲器の下側表面に露出しており、前記外囲器の前記底部が、実質的に絶縁体から成る制御用基板本体と、前記制御用基板本体の上主面に配設され、前記制御信号を作成して前記電力用スイッチング半導体素子へ供給するための制御回路素子が接続される電気良導性の制御用配線パターンと、前記制御用基板本体と互いに重層構造を成し、剛性を有する板状の押圧部材と、を有する制御用基板を備え、前記制御用基板が、前記電力用基板の周囲に配置されて前記電力用基板の縁部に係合していることを特徴とする、半導体パワーモジュール。」
（以下では新「請求項１」及び新「請求項２」をそれぞれ「訂正発明１」及び「訂正発明２」という。）
４−２．当審が通知した取消理由の概要は以下のものである。
（１）特許法第２９条第１項違反について
　請求項１に係る発明は、下記刊行物１に記載された発明であるから、特許法第２９条第１項３号に該当し、特許を受けることができないものである。
（２）特許法第２９条第２項違反について
　請求項１、２に係る発明は、本件特許出願前公知の下記の刊行物１、２に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、特許法第２９条第２項の規定により特許を受けることができないものである。
　　　　　　　　　　記
　刊行物１：ＰＣＩ・ＭＡＹ　１９８７　ＰＲＯＣＥＥＤＩＮＧＳ　
　　　　　　１９８７年発行、　Ｐ２５４〜２６５
　刊行物２：ＰＣＩ・ＳＥＰＴＥＭＢＥＲ　１９８７　ＰＲＯＣＥＥＤＩＮＧＳ　１９８７年発行、　Ｐ１０６〜１１７
　（なお、刊行物１及び刊行物２は本件特許異議申立てにおける甲第５号証及び甲第１号証にそれぞれ該当する。）
４−３．刊行物の記載事項
（１）刊行物１
（１−１）銅を直接接合した基板をベースプレートとしたＩＧＢＴモジュールを開発したこと（第２５４頁「Ｏ．要約」の項参照）
（１−２）「６．ＩＧＢＴハーフブリッジのハイブリッド構造　ダイはアルミナ基板を直接接合した銅の上に、高温はんだプロセスで装着した（Ｆｉｇ８，９，１１）。この基板の厚い金属被覆（０．３mm）が広く熱を放散させる（Ｆｉｇ．８）、その結果非常に低い熱インピーダンスになる。直接接合した基板とシリコンの熱膨脹率のよい一致はパワーサイクルによる疲労に対し安定性がよい（Ref.2）。この基板はモジュールのベースプレートとしても用いられ直接ヒートシンクに接触する。これは接合とヒートシンクの間のさらに低い熱抵抗を保証する。」（第２６２頁下から１１行〜第２６３頁第３行）
（１−３）「はんだ接続したモジュールはドライブ回路要素とパワー回路要素とを一緒に自動ＰＣＢ装着するのに適している。」（第２６４頁下から２〜１行）
（１−４）アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）層の両面に銅材を直接接合した「銅−Ａｌ２Ｏ３−銅」基板の銅材上に半田付でＩＧＢＴダイが搭載された断面構造（Ｆｉｇ．８）
（１−５）「ｆｉｇ．８　銅を直接接合した基板上に取り付けたＩＧＢＴダイ。厚い金属層は熱を広く分散させるので熱抵抗が低い。熱膨張係数はほぼ一致するので、その結果はんだ疲労に対する安定性が得られる。」（第２６２頁下から第４行〜末行）
（１−６）「これらのモジュールのはんだ接続及びヒートシンクとの装着はＦｉｇ．１０に概略を示す。Ｆｉｇ．１０によるとモジュールはまずドライブ用回路と供給電源用回路とがＰＣＢにはんだで付けられ、次いで裏面からヒートシンクにねじ止めされる。」（第２６３頁下から第４〜１行）
（１−７）ＰＣＢにはんだ接続するための扁平なＩＧＢＴハーフブリッジの写真（ｆｉｇ．９）
（１−８）パワー半導体モジュールＡの外周壁を形成する箱状枠体と一体に形成された係止片（ブラケット）に、クランピングプレートＢを係合させ、ヒートシンクＣにボルト締めすることにより、前記モジュールＡをヒートシンクＣに結合させた構造（ｆｉｇ．１０）
（２）刊行物２
（２−１）「大きくて重い銅ベースプレートを新しい銅-セラミック-銅サンドイッチ構造と置き換えることで、その構造は種類と直径の異なる多くのチップを一つの基板上にはんだで固定することを可能にした。低い熱インピーダンスと種々の素材と非常によく一致した熱膨張係数は大電流容量を可能にし、優れた負荷サイクル損傷に対する安定性を示した。」（第１０６頁本文第６〜１２行）
（２−２）スイッチング機能を形成するためにハイブリッド技術により一つのハウジング内に２個以上のチップを集積すること、重い金属プレートを、両面に厚い銅箔を被覆したアルミナのセラミック板に置き換えることにより、少なくとも６個の半導体を１個のハウジング内に集積できるようにすること、銅−アルミナ−鋼基板は新しい高集積ブリッジ回路モジュールのベースプレートであること（第１０６〜１０７頁の「２）Introdution」の項参照）、
（２−３）モジュールの課題としては、ヒートシンクとパワー損失が発生するシリコンチップとの熱接触が良好であること、全体構造はシリコンチップを保護し外部との接続を確実にするように堅牢な枠と封入物を有すること、高集積化することはモジュールのベースプレート上にできるだけ多数のチップを取り付けることであること、機械的ストレスをできるだけ小さくすること（第１０７頁〜第１０８頁の「３）高集積化モジュール技術」の項」）
（２−４）「ＢＢＣは低い熱インピーダンスのシリーズの新モジュールを開発した。これはコンパクトで高集積度の要求に合い、パワーサイクル中の疲労安定性が高くそして重くて大きい銅ベースプレートを「銅−セラミック−銅」の基板と置き換えてはんだ層を一つ除去したものである。」（第１０９頁下から１０〜６行）
（２−５）「銅箔は粘着力に優れ、「銅−セラミック−銅」基板の熱膨張係数は主にモリブデンとシリコンに対する熱膨張とよりよく一致するセラミック基板によって決められる。…（中略）…この新しいモデル構造を用いるとシリコンチップ上の機械的ストレスはほぼ除去された。…（中略）…このように役に立つ領域は最良の方法で用いることができる。この革新的な構造は三つの実装面から成り立っている（Ｆｉｇ．４）。面１と面２は負荷電流の回路パターンを形成する。」（第１１０頁第９行〜第１１１頁下から８行）
（２−６）サンドイッチ構造のため、モジュールの機械的安定性がよいこと及びベースプレートの曲がりがほとんど生じないのでベースプレートとヒートシンクの間の熱接触がよいこと（第１１４頁下から１３〜１６行）
（２−７）「本論文は高集積化モジュールのハイブリッド設計の新技術について述べた。この技術はアルミナ基板の両面を厚い銅箔で覆たもので、種々の大きさのチップと種々の種類のチップの高集積化を可能にする。」（第１１６頁第２〜７行）
（２−８）両面に銅箔を有するアルミナセラミック板に半導体素子を搭載した図（Ｆｉｇ．４）
（２−９）最大ブリッジ出力１５０Ａの完全にコントロールされた３相ブリッジ及びモジュールの内部構造を示す図（Ｆｉｇ．５）
４−４．対比・判断
４−４−１．訂正発明１について
（１）訂正発明１の構成及び効果について
　従来の半導体パワーモジュールにおいては、ＤＢＣ基板が、銅ベース１２２にハンダ付けされており、ＤＢＣ基板の熱膨張現象を支配する絶縁基板本体と銅ベース１２２との間の熱膨張係数が相違することに起因するいわゆるバイメタル効果により、両者のそれぞれに熱歪が発生するという問題点があった（訂正明細書【００１７】参照）ところ、訂正発明１は、半導体パワーモジュールを外囲器に収容したものにおいて、「制御用基板が、前記電力用基板の周囲に配置され」ると共に、「電力用基板本体の下主面上に結合して配設され、前記電力用配線パターンと実質的に同一の材料を有する熱良導性の板材」を「外囲器の下側表面に露出」させるという構成を備えることにより、「板材が外部の放熱板などに直接接触するように、装置を取り付けることにり、銅ベース板を備えることなく、回路に発生する熱を外部に放出することができる。銅ベース板を必要としないので、バイメタル効果が発生しない。このため、電力用基板の破壊がなく、構造がより簡素で、安価に製造でき、しかも高速かつ小型の装置が実現する。」（訂正明細書【００４１】）という作用効果を奏するものである。
（２）刊行物１、２記載の発明との対比
　刊行物１及び２には制御用基板を電力用基板の周囲に配置する構成の点及び「電力用基板本体の下主面上に結合して配設され、前記電力用配線パターンと実質的に同一の材料を有する熱良導性の板材」を「外囲器の下側表面に露出」させるという構成の点のいずれについても記載がない。
　従って、訂正発明１は刊行物１に記載された発明ではない。
　また、上記したように、刊行物１、２のそれぞれに制御用基板を電力用基板の周囲に配置する点及び「電力用基板本体の下主面上に結合して配設され、前記電力用配線パターンと実質的に同一の材料を有する熱良導性の板材」を「外囲器の下側表面に露出」させるという構成のいずれについても記載がない以上、刊行物１、２を相互に勘案しても本件発明の前記構成については当業者が容易に想到し得たものとすることはできない。　
　従って、訂正発明１は刊行物１、２記載のものに基づいて当業者が容易に発明をすることができたものとすることはできない。
４−４−２．他の新請求項に係る発明について
　訂正発明２は原請求項１を引用していた原請求項３を独立形式としたものであって、訂正発明１の発明の構成を更に技術的に限定したものであるから、訂正発明１について述べたと同様の理由により、訂正発明２は刊行物１、２記載のものに基づいて当業者が容易に発明をすることができたものとすることはできない。
　また、新請求項３〜２２に係る発明はいずれも訂正発明２に係る発明の構成を備えているものであるから、訂正発明２について述べたと同様の理由により、刊行物１、２記載のものに基づいて当業者が容易に発明をすることができたものとすることはできない。
４−５．訂正の認否
　上記のとおりであるから、本件訂正請求は、特許法第１２０条の４第２項ただし書及び同条第３項において準用する同法第１２６条第２〜４項の規定に適合するので、訂正を認める。
　
III．特許異議申立について
　
１．本件発明
　前述のように、本件訂正は適法なものであるので、本件請求項１及び２に係る発明は、前記「II．４−１」において摘記したとおりの訂正発明１及び２である（以下、「本件発明１」及び「本件発明２」という。）。
　
２．特許異議申立の理由の概要
　申立人は、証拠として下記の甲第１〜５号証刊行物を証拠方法としてあげて、本件特許の原請求項１〜３に係る発明は甲第１号証に記載された発明と同一であるから特許法第２９条第１項の規定により特許を受けることができないものであること及び本件特許の原請求項３に係る発明は甲第２〜５号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるから特許法第２９条第２項の規定により特許を受けることができないものであることをそれぞれ理由として請求項１〜３に係る発明の特許は取り消されるべきものである旨主張している。
　　　　　　　　　　　　　　　記
　甲第１号証：ＰＣＩ・ＳＥＰＴＥＭＢＥＲ　１９８７　ＰＲＯＣＥＥＤＩＮＧＳ（１９８７年発行）　ｐ．１０６〜１１７
　甲第２号証：特開平４−２７３１５０号公報
　甲第３号証：特開昭５６−８３０９０号公報
　甲第４号証：ＰＯＷＥＲ　ＣＯＮＶＥＲＳＩＯＮ・ＪＵＮＥ　１９９０　ＰＲＯＣＥＥＤＩＮＧＳ（１９９０年発行）ｐ．１４３〜１５３　
　甲第５号証　ＰＣＩ・ＭＡＹ　１９８７　ＰＲＯＣＥＥＤＩＮＧＳ　１９８７年発行、　Ｐ．２５４〜２６５
（なお、原請求項２は訂正により削除され、原請求項１は新請求項１に、原請求項３は新請求項２となったので、以下では新請求項１、２に係る発明、すなわち本件発明１、２について判断する。）
　
３．甲第１〜５号証の記載事項
（１）甲第１号証
　刊行物２に同じ（前記「II．４−３（２）参照」）
（２）甲第２号証
　甲第２号証には、インバータなどのパワーデバイスを対象とした半導体について次の事項が記載されている。
（２−１）基板をパワー回路用の基板と制御回路用の基板とに分けて、パワー回路用基板にはパワーチップ２を、制御回路用基板には制御回路を構成する電子部品３をそれぞれ実装すること（【請求項１】）。
（２−２）「パワーデバイスは、パワーチップ、及びパワーチップの駆動回路、保護回路を含めた制御回路を構成する電子部品を基板状に実装し、この組立体をパッケージ内に納めて構成されている。…（中略）…５はパッケージであり、パワーチップ２，電子部品３はアルミ絶縁基板１の上に並べて導体パターン１ｃに半田付け接合されている。」（【０００２】）
（２−３）パワー回路用の基板としてアルミ絶縁基板を採用すると、アルミ板と導体パターンとの間の絶縁層１ｂとして熱伝導率の低い樹脂を使用しているため熱抵抗が大きくなるという欠点があること及び回路用の基板として銅貼りセラミックス基板を使用することにより熱抵抗が小さくなり、該基板に搭載したパワーチップに対して十分高い放熱性が確保されること（【０００３】【０００７】）
（２−４）パワー回路用の基板は銅板６の上に重ねた銅貼セラミックス基板７であり、制御回路用の基板はアルミ絶縁基板８であること及び銅貼りセラミックス基板７とアルミ絶縁基板８とは導体パターンが同一面に並ぶよう左右に並置して接着剤などで接合すること及びこれをパッケージ内に収容すること（【０００８】、【図１】）
（２−５）上記の構成により小形なモジュールで通電容量の大きなパワーデバイスにも十分対応可能な半導体装置を提供することができること（【００１０】）
（３）甲第３号証
　甲第３号証には、基板上にチップ状の各種の部品をマウントするようにした混成集積回路に関して次の事項が記載されている。
（３−１）回路基板の熱放散を良くするために、基板をアルミニウムあるいはアルミナセラミックにすること（第２頁右上欄第８〜１０行参照）
（３−２）回路基板に要求されるニーズをすべて満足するような単一の基板は存在しないため、互いに材質あるいは構造の異なる主基板と副基板とを複合して回路基板を構成すること（第２頁左下欄第５〜９行参照）
（３−３）互いに材質または構造の異なる主基板と副基板とを用意し、主基板に設けた開口中に副基板を嵌め込んで複合固定し、複合固定された回路基板にチップ状部品をマウントして混成集積回路とすること（第２頁右下欄第１〜１２行、第１５〜１７図参照）
（３−４）「副基板（１１）はその上にパワーアンプのような発熱する部品を有する回路を形成するものであって、その基板材料（１９）は熱放散性に優れたアルミニウム板が用いられる。アルミニウム製の基板材料（１９）は導電性であるために、まず絶縁性の高分子フィルムから成る絶縁層（２０）を接着材層（２１）（第４図参照）を介してその表面に形成し、この絶縁層（２０）の表面にさらに接着剤層（２２）（第４図参照）を介して銅はく（２３）を接着する。そして、この銅はく（２３）を化学エッチングして導電性の配線パターン（２４）を形成する。」（第３頁右上欄第１９行〜同頁左下欄第９行）
（３−５）「アルミニウム製の副基板（１１）はそれ自身がヒートシンクを兼ねるものであって、第１５図および第１６図に示すパワートランジスタ（６７）、抵抗（６８）等の発熱する部品がマウントされ、例えばパワーアンプがその上に形成される。このパワートランジスタ（６７）や抵抗（６８）によって発生した熱は直ちにアルミニウム製副基板（１１）に伝達され、そして空気中に放散される。」（第８頁第２〜１６行）
（３−６）副基板１１が主基板８にはめ込まれており、パワートランジスタが副基板の裏面に取り付けられている様子を示す図（第１６図）
（４）甲第４号証
　甲第４号証には、高速大電流ＩＧＢＴモジュール用のアドバンスドモジュールに関して次の記載がある。
（４−１）Ｆｉｇ．１０はストリップラインを幾何学的に並べたハーフブリッジの最適設計を示していること、Ｆｉｇ．１０はＤＣＢ多層技術によるモジュールであること（第１５０頁第１８〜末行）
（４−２）Ｆｉｇ．ｌｌは単層技術によるより単純な設計であり、全ての半導体は同一平面に取り付けられること、ＴＯ２４７ケースに入った１２個のＩＧＢＴと４個のフリーホイールダイオードは銅被覆したＥＵＲＯボード上に取り付け完全なハーフブリッジを形成すること（第１５０頁第１〜２０行）
（４−３）負荷回路と制御回路とを効率よく分離したので、ゲート電圧はスイッチング中の負荷回路から非常に小さなクロスカップリングのみを示した（第１５３頁第６〜１１行）。
（４−５）「銅−ＡＬ２Ｏ３−銅」基板上にＩＧＢＴとダイオードとを配設すること（第１５１頁ＦＩＧ．１１）
（５）甲第５号証
　　刊行物１に同じ（前記「II．４−３（１）参照」）
　
４．本件発明１について
４−１．本件発明の構成と効果
　本件発明１の構成及び効果については前記「III．４−４−１」で述べたとおりである。
４−２．本件発明１と甲各号証記載の発明との対比
（１）甲第１号証
　甲第１号証のＦｉｇ．２には、「耐熱性絶縁材を含んだ電力用基板本体（Ａｌ２０３ceramic）と、前記電力用基板本体の上主面上に結合して配設され、前記電力用スイッチング半導体素子が接続される熱および電気良導性の電力用配線パターン（copper）と、前記電力用基板本体の下主面上に結合して配設され、前記電力用配線パターンと実質的に同一の材料を有する熱良導性の板材（copper）とを一体的に形成してなる電力用基板」が示されている。
　しかるに、甲第１号証にはモジュール構造としては、そのＦｉｇ．４に示されているように、コントロール配線の回路パターンが電力用基板の上方に重ねて配置されるものが示されているのみであって、本件発明の「制御用基板が、前記電力用基板の周囲に配置され」るという構成については示唆がない。
　また、Ｆｉｇ．５には、モジュールの内部構造及び外観を示した写真が示されているが、その底部において、電力用基板本体の下主面上に結合して配設された熱良導性の板材が露出しているか否かはこのＦｉｇ．５からは不明である。
　従って、本件発明は甲第１号証に記載された発明ではない。
（２）甲第２号証
　本件発明と甲第２号証記載のものとを対比すると、両者は、「制御信号に応答して負荷へ供給する電流の遮断および接続を反復する電力用スイッチング半導体素子が箱状の外囲器に収容された半導体パワーモジュールであって、耐熱性絶縁材を含んだ電力用基板本体と前記電力用基板本体の上主面上に結合して配設され、前記電力用スイッチング半導体素子が接続される熱および電気良導性の電力用配線パターンとを含む電力用基板を備え、これに隣接して絶縁体から成る制御用基板本体と前記制御用基板本体の上主面に配設され、前記制御信号を作成して前記電力用スイッチング半導体素子へ供給するための制御回路素子が接続される電気良導性の制御用配線パターンとを有する制御用基板を配置し、前記電力用基板と前記制御用基板との間が、導体ワイヤによって電気的に接続されている半導体パワーモジュール。」の構成の点で一致する。
　そして、両者は次の構成の点で相違する。
　〈相違点Ａ〉本件発明は、電力用基板本体の下主面上に結合して配設した熱良導性の板材を「外囲器の下側表面に露出」させるという構成を有するのに対し、甲第２号証記載のものは、パワー回路部における銅貼セラミックス基板７は銅板６の上に接合されており、しかも、制御用基板及び電力用基板を外囲器内に収容しており、電力用基板の底部は外囲器の下側表面に露出していない点。
　〈相違点Ｂ〉本件発明においては、前記制御用基板が、前記電力用基板の周囲に配置されているのに対し、甲第２号証記載のものはこのような構成を採っていない点。
（３）甲第３号証
  甲第３号証には、主基板と副基板とからなる複合基板において、副基板（１１）上にパワーアンプのような発熱する部品を有する回路を形成したものが記載されている。そして、この副基板（１１）については、その材料が「熱放散性に優れたアルミニウム板」であること、「アルミニウム製の基板材料（１９）は導電性であるために、まず絶縁性の高分子フィルムから成る絶縁層（２０）を接着材層（２１）（第４図参照）を介してその表面に形成し、この絶縁層（２０）の表面にさらに接着剤層（２２）（第４図参照）を介して銅はく（２３）を接着」し、「この銅はく（２３）を化学エッチングして導電性の配線パターン（２４）を形成する」こと、「アルミニウム製の副基板（１１）はそれ自身がヒートシンクを兼ねる」こと及びその裏面にはパワートランジスタ（６７）をマウントして、これにより発生した熱は直ちにアルミニウム製副基板（１１）に伝達され、そして空気中に放散されることがそれぞれ記載されている（上記「（３−４）〜（３−６）参照」）。
　本件発明と甲第３号証記載の発明とを対比すると、両者は「制御信号に応答して負荷へ供給する電流の遮断および接続を反復する電力用スイッチング半導体素子を有する半導体パワーモジュールであって、電力用基板本体と、電力用基板本体上主面上に配設されて前記電力用スイッチング半導体素子が接続される熱および電気良導性の電力用配線パターンとを含む電力用基板を備え、この周囲に、上面に配線パターンが形成された基板を配置した半導体パワーモジュール」の構成の点で一致し、次の点で相違する。
　〈相違点Ｃ〉本件発明は、電力用基板本体として「耐熱性絶縁材」を使用するのに対し、甲第３号証記載のものは、パワーアンプ回路のための基板材料としては導電性のアルミニウムを使用する点。
　〈相違点Ｄ〉本件発明は、制御用基板本体を電力用基板本体の周囲に配置し、これを外囲器に収容すると共に、電力用基板本体の下主面上に結合して配設した熱良導性の板材を「外囲器の下側表面に露出」させるという構成を有し、これによって外部の放熱板などに直接接触するように取り付け可能とするものであるのに対し、甲第３号証記載のものは、電力用基板である副基板（１１）をヒートシンク材として使用し、熱を空気中に放散するというものであって、しかも、その裏面には第１６図に示されているようにパワートランジスタ（６７）を配置するものであって、これは、副基板（１１）を外部の放熱板などに直接接触するように取り付けることを可能とするものではない点。
（４）甲第４号証
　甲第４号証記載のものは、「銅−アルミナ−銅」構造の基板の表面上にＩＧＢＴとダイオードとをマウントすることが記載されているが、これは、本件発明のように、「制御用基板が、前記電力用基板の周囲に配置され」るものではなく、また、甲第４号証には、これが外囲器に収容する場合において、「外囲器の下側表面に露出」するように取り付けられるか否かは不明である。
（５）甲第５号証
　甲第５号証には、ＩＧＢＴハーフブリッジのハイブリッド構造に関して、銅を両面に直接接合したアルミナ基板とこの表面にＩＧＢＴダイを装着したものが記載されており、また、この基板はモジュールのベースプレートとしても用いられて直接ヒートシンクに接触することについても記載されている。
　上記のＩＧＢＴダイを装着したアルミナ基板は本件発明における「電力用基板」に相当するものではある。
　しかるに、甲第５号証には、本件発明における「制御用基板」に相当するものについては、「はんだ接続したモジュールはドライブ回路要素とパワー回路要素とを自動ＰＣＢ装着するのに適している。」（前記「（１−３）」）、「これらのモジュールのはんだ接続及びヒートシンクとの装着はＦｉｇ．１０に概略を示す。Ｆｉｇ．１０によるとモジュールはまずドライブ用回路と供給電源用回路とがＰＣＢにはんだで付けられ、次いで裏面からヒートシンックにねじ止めされる。」（前記「（１−６）」）という記載があるのみで、ドライブ回路要素（制御用基板）とパワー回路要素（電力用基板）との配置関係については何らの記載もない。
４−３．甲各号証を組み合わせる点について
　本件発明は、「制御用基板が、前記電力用基板の周囲に配置され」る点を構成要件としているところ、甲第２号証及び甲第３号証には「制御用基板」に相当するものと「電力用基板」に相当するものとを平面的に隣接して配置したものが記載されている。
　そこで、以下では、本件発明と甲第２、３号証記載のものをそれぞれ主たる引用例として対比する。
（１）甲第２号証記載のものとの対比
　本件発明と甲第２号証記載のものとは、上記「III．４−２（２）」で示した相違点Ａ（電力用基板本体の下主面上に結合して配設した熱良導性の板材を「外囲器の下側表面に露出」させる点）があることは既に述べた。
　そこで、この相違点Ａについて甲第１、３、４、５号証の記載事項を検討する。
　甲第１号証には、従来の「銅ベースプレート−セラミック基板−銅リード線」から成るものを、両面に銅箔を直接接合したアルミナ基板から成る「銅−セラミック−銅」の基板によって置き換えることが記載されており、このことは甲第２号証記載ものにおいて、銅板６と銅張りセラミックスとからなるパワー回路部を両面に銅箔を直接接合したアルミナ基板から成る「銅−セラミック−銅」の基板によって置き換えることを示唆するものではあるが、甲第２号証記載のものにおいて、パワー回路部をパッケージ５の底部に露出させるという構成までも示唆するものではない。
  また、甲第３号証記載のものは、電力用基板である副基板（１１）をヒートシンク材として使用し、熱を空気中に放散するというものであって、しかも、その裏面には第１６図に示されているようにパワートランジスタ（６７）を配置するというものであるから、甲第３号証は、外部の放熱板などに直接接触するように取り付け可能とするべく、電力用基板本体の下主面上に結合して配設した熱良導性の板材を「外囲器の下側表面に露出」させるという構成を示唆するものではない。
　甲第４号証には、「銅−ＡＬ２Ｏ３−銅」基板上にＩＧＢＴとダイオードとを配設することが、また、甲第５号証には、「銅−ＡＬ２Ｏ３−銅」基板上にＩＧＢＴを配設することがそれぞれ記載されており、これらは甲第２号証記載のものにおいて、銅板６と銅張りセラミックスとからなるパワー回路部を「銅−ＡＬ２Ｏ３−銅」基板によって置き換えることを示唆するものではあるが、甲第２号証記載のものにおいて、パワー回路部をパッケージ５の底部に露出させるという構成までも示唆するものではない。
（２）甲第３号証記載のものとの対比
　本件発明と甲第３号証記載のものとは、上記「III．４−２（３）」で示した相違点Ｄ（制御用基板本体を電力用基板本体の周囲に配置し、これを外囲器に収容すると共に電力用基板本体の下主面上に結合して配設した熱良導性の板材を「外囲器の下側表面に露出」させる点）があることは既に述べた。
　そこで、この相違点Ｄについて、甲第１、２、４、５号証の記載事項を検討するに、甲第１、４，５号証には、制御用基板本体を電力用基板本体の周囲に配置し、これを外囲器に収容する点及び電力用基板本体の下主面上に結合して配設した熱良導性の板材を「外囲器の下側表面に露出」させる点のいずれについても記載及び示唆がない。
　また、甲第２号証には、制御用基板と電力用基板とを隣接させたものを外囲器に収容する点については記載があるが、制御用基板本体を電力用基板の周囲に配置する点及び電力用基板本体の下主面上に結合して配設した熱良導性の板材を「外囲器の下側表面に露出」させる点のいずれについても記載及び示唆がない。
（３）まとめ
　上記のとおりであるから、本件発明１は甲第１〜５号証記載のものに基づいて当業者が容易に発明をすることができたものとすることはできない。
５．本件発明２について
　本件発明２は、本件発明１と同様に、「制御用基板が、前記電力用基板の周囲に配置され」ると共に、「電力用基板本体の下主面上に結合して配設され、前記電力用配線パターンと実質的に同一の材料を有する熱良導性の板材」を「外囲器の下側表面に露出」させるという構成を備えている。
　そして、この構成の点については甲第１〜５号証のいずれにも記載されておらず、また、甲第１〜５号証記載のものから容易に想到し得たとすることができないことは上記「III．４」で述べたとおりである。
　上記のとおりであるから、本件発明２は本件発明１について述べたと同様の理由により、甲第１号証に記載された発明であるとすることはできず、また、甲第１〜５号証記載のものに基づいて当業者が容易に発明をすることができたものともすることはできない。
　
IV．むすび  
　以上のとおりであるから、本件発明１、２の特許は、特許異議申立ての理由及び証拠方法によっては取り消すことはできない。
　また、他に本件発明１、２の特許を取り消すべき理由を発見しない。
【異議決定日】
平成１２年３月１４日（２０００．３．１４）
【訂正の要旨】
　訂正の要旨
特許第２７８１３２９号発明の明細書を訂正請求書にされた訂正明細書のとおりに訂正する。その訂正の内容は次のとおりである。
１．特許請求の範囲の減縮を目的として、
（１）請求項１の第１１行の「露出している」を、
　「露出しており、前記外囲器の前記底部が、実質的に絶縁体から成る制御用基板本体と、前記制御用基板本体の上主面に配設され、前記制御信号を作成して前記電力用スイッチング半導体素子へ供給するための制御回路素子が接続される電気良導性の制御用配線パターンと、を有する制御用基板を備え、前記制御用基板が、前記電力用基板の周囲に配置されており、前記電力用基板と前記制御用基板との間が、導体ワイヤによって電気的に接続されている」と訂正する。
（２）請求項２を削除する。
（３）請求項３を請求項２に繰り上げると共に、その記載中の「【請求項３】請求項１に記載の半導体パワーモジュールであって、」を
　「【請求項２】制御信号に応答して負荷へ供給する電流の遮断および接続を反復する電力用スイッチング半導体素子が箱状の外囲器に収容された半導体パワーモジュールであって、前記外囲器の底部が、耐熱性絶縁材を含んだ電力用基板本体と、前記電力用基板本体の上主面上に結合して配設され、前記電力用スイッチング半導体素子が接続される熱および電気良導性の電力用配線パターンと、前記電力用基板本体の下主面上に結合して配設され、前記電力用配線パターンと実質的に同一の材料を有する熱良導性の板材と、を一体的に形成してなる電力用基板を備え、前記板材が前記外囲器の下側表面に露出しており、」と訂正する
（４）下記のとおり、請求項４〜２３について請求項番号を一つずつ繰り上げると共に、請求項４〜２３の記載中の従属先を示す請求項番号も一つずつ繰り上げる。
（４−１）請求項４について
「【請求項４】　請求項３に記載の半導体パワーモジュールであって、」を、
「【請求項３】　請求項２に記載の半導体パワーモジュールであって、」と訂正する。
（４−２）請求項５について
「【請求項５】　請求項４に記載の半導体パワーモジュールであって、」を、
「【請求項４】　請求項３に記載の半導体パワーモジュールであって、」と訂正する。
（４−３）請求項６について
「【請求項６】　請求項４に記載の半導体パワーモジュールであって、」を、
「【請求項５】　請求項３に記載の半導体パワーモジュールであって、」と訂正する。
（４−４）請求項７について
「【請求項７】　請求項４に記載の半導体パワーモジュールであって、」を、
「【請求項６】　請求項３に記載の半導体パワーモジュールであって、」と訂正する。
（４−５）請求項８について
「【請求項８】　請求項４に記載の半導体パワーモジュールであって、」を、
「【請求項７】　請求項３に記載の半導体パワーモジュールであって、」と訂正する。
（４−６）請求項９について
「【請求項９】　請求項４に記載の半導体パワーモジュールであって、」を、
「【請求項８】　請求項３に記載の半導体パワーモジュールであって、」と訂正する。
（４−７）請求項１０について
「【請求項１０】　請求項４に記載の半導体パワーモジュールであって、」を、
「【請求項９】　請求項３に記載の半導体パワーモジュールであって、」と訂正する。
（４−８）請求項１１について
「【請求項１１】　請求項４に記載の半導体パワーモジュールであって、」を、
「【請求項１０】　請求項３に記載の半導体パワーモジュールであって、」と訂正する。
（４−９）請求項１２について
「【請求項１２】　請求項１１に記載の半導体パワーモジュールであって、」を、
「【請求項１１】　請求項１０に記載の半導体パワーモジュールであって、」と訂正する。
（４−１０）請求項１３について
「【請求項１３】　請求項４に記載の半導体パワーモジュールであって、」を、
「【請求項１２】　請求項３に記載の半導体パワーモジュールであって、と訂正する。
（４−１１）請求項１４について
「【請求項１４】　請求項４に記載の半導体パワーモジュールであって、」を、
「【請求項１３】　請求項３に記載の半導体パワーモジュールであって、」と訂正する。
（４−１２）請求項１５について
「【請求項１５】　請求項４に記載の半導体パワーモジュールであって、」を、
「【請求項１４】　請求項３に記載の半導体パワーモジュールであって、」と訂正する。
（４−１３）請求項１６について
「【請求項１６】　半導体パワーモジュールの製造方法であって、」を、
「【請求項１５】　半導体パワーモジュールの製造方法であって、」と訂正する。
（４−１４）請求項１７について
「【請求項１７】　請求項１６に記載の」を、
「【請求項１６】　請求項１５に記載の」と訂正する。
（４−１５）請求項１８について
「【請求項１８】　請求項１７に記載の」を、
「【請求項１７】　請求項１６に記載の」と訂正する。
（４−１６）請求項１９について
「【請求項１９】　請求項１８に記載の」を、
「【請求項１８】　請求項１７に記載の」と訂正する。
（４−１７）請求項２０について
「【請求項２０】　請求項１８に記載の」を、
「【請求項１９】　請求項１７に記載の」と訂正する。
（４−１８）請求項２１について
「【請求項２１】　請求項１８に記載の」を、
「【請求項２０】　請求項１７に記載の」と訂正する。
（４−１９）請求項２２について
「【請求項２２】　請求項１８に記載の」を、
「【請求項２１】　請求項１７に記載の」と訂正する。
（４−２０）請求項２３について
「【請求項２３】　請求項１８に記載の」を、
「【請求項２２】　請求項１７に記載の」と訂正する。
２．明りょうでない記載の釈明を目的として次の（１）〜（３２）及び（３４）〜（４８）の訂正を行い、誤記の訂正を目的として次の（３３）の訂正を行う。
（１）【００２４】の
「この発明にかかる請求項１の発明は、制御信号に応答して負荷へ供給する電流の遮断および接続を反復する電力用スイッチング半導体素子が箱状の外囲器に収容された半導体パワーモジュールを対象としている。」を、
「請求項１の発明は、制御信号に応答して負荷へ供給する電流の遮断および接続を反復する電力用スイッチング半導体素子が箱状の外囲器に収容された半導体パワーモジュールを対象としている。」と訂正し、
（２）【００２５】の
「そして、前記外囲器の底部は、耐熱性絶縁材を含んだ電力用基板本体と、前記電力用基板本体の上主面上に結合して配設され、前記電力用スイッチング半導体素子が接続される熱および電気良導性の電力用配線パターンと、前記電力用基板本体の下主面上に結合して配設され、前記電力用配線パターンと実質的に同一の材料を有する熱良導性の板材と、を一体的に形成してなる電力用基板を備えており、前記板材が前記外囲器の下側表面に露出していることを特徴とする。」を、
「そして、前記外囲器の底部は、耐熱性絶縁材を含んだ電力用基板本体と、前記電力用基板本体の上主面上に結合して配設され、前記電力用スイッチング半導体素子が接続される熱および電気良導性の電力用配線パターンと、前記電力用基板本体の下主面上に結合して配設され、前記電力用配線パターンと実質的に同一の材料を有する熱良導性の板材と、を一体的に形成してなる電力用基板を備えており、前記板材が前記外囲器の下側表面に露出しており、前記外囲器の前記底部が、実質的に絶縁体から成る制御用基板本体と、前記制御用基板本体の上主面に配設され、前記制御信号を作成して前記電力用スイッチング半導体素子へ供給するための制御回路素子が接続される電気良導性の制御用配線パターンと、を有する制御用基板を備えている。」と訂正する。
（３）【００２６】の
「請求項２の発明では、請求項１の半導体パワーモジュールにおいて、前記耐熱性絶縁材がセラミックである。また、前記電力用配線パターンが実質的に銅材から成り、前記電力用基板本体の前記上主面上にメタライズ結合して配設されている。さらに、前記板材が実質的に銅材から成り、前記電力用基板本体の前記下主面上にメタライズ結合して配設されている。」を、
「さらに、前記制御用基板が、前記電力用基板の周囲に配置されており、前記電力用基板と前記制御用基板との間が、導体ワイヤによって電気的に接続されていることを特徴とする。」と訂正する。
（４）【００２７】〜【００２８】の
　「請求項２の発明では、請求項１の半導体パワーモジュールにおいて、…縁部に係合している。」を、
「請求項２の発明は、制御信号に応答して負荷へ供給する電流の遮断および接続を反復する電力用スイッチング半導体素子が箱状の外囲器に収容された半導体パワーモジュールであって、前記外囲器の底部が、耐熱性絶縁材を含んだ電力用基板本体と、前記電力用基板本体の上主面上に結合して配設され、前記電力用スイッチング半導体素子が接続される熱および電気良導性の電力用配線パターンと、前記電力用基板本体の下主面上に結合して配設され、前記電力用配線パターンと実質的に同一の材料を有する熱良導性の板材と、を一体的に形成してなる電力用基板を備え、前記板材が前記外囲器の下側表面に露出しており、前記外囲器の前記底部が、実質的に絶縁体から成る制御用基板本体と、前記制御用基板本体の上主面に配設され、前記制御信号を作成して前記電力用スイッチング半導体素子へ供給するための制御回路素子が接続される電気良導性の制御用配線パターンと、前記制御用基板本体と互いに重層構造を成し、剛性を有する板状の押圧部材と、を有する制御用基板を備え、前記制御用基板が、前記電力用基板の周囲に配置されて前記電力用基板の縁部に係合していることを特徴とする。」と訂正する。
（５）【００２９】第１行の、
「請求項４の発明では、請求項３の」を、
「請求項３の発明では、請求項２の」と訂正する。
（６）【００３０】第１行の、
「請求項５の発明では、請求項４の」を、
「請求項４の発明では、請求項３の」と訂正する。
（７）【００３１】第１行の、
「請求項６の発明では、請求項４の」を、
「請求項５の発明では、請求項３の」と訂正する。
（８）【００３２】第１行の、
「請求項７の発明では、請求項４の」を、
「請求項６の発明では、請求項３の」と訂正する。
（９）【００３３】第１行の、
「請求項８の発明では、請求項４の」を、
「請求項７の発明では、請求項３の」と訂正する。
（１０）【００３４】第１行の、
「請求項９の発明では、請求項４の」を、
「請求項８の発明では、請求項３の」と訂正する。
（１１）【００３５】第１行の、
「請求項１０の発明では、請求項４の」を、
「請求項９の発明では、請求項３の」と訂正する。
（１２）【００３６】第１行の、
「請求項１１の発明では、請求項４の」を、
「請求項１０の発明では、請求項３の」を、
（１３）【００３７】第１行の、
「請求項１２の発明では、請求項１１の」を、
「請求項１１の発明では、請求項１０の」と訂正する。
（１４）【００３８】第１行の、
「請求項１３の発明では、請求項１２の」を、
「請求項１２の発明では、請求項１１の」と訂正する。
（１５）【００３９】第１行の、
「請求項１４の発明では、請求項４の」を、
「請求項１３の発明では、請求項３の」と訂正する。
（１６）【００４０】第１行の、
「請求項１５の発明では、請求項４の」を、
「請求項１４の発明では、請求項３の」と訂正する。
（１７）【００４１】第２行〜第３行の、
　「請求項１６〜２３の製造方法はそれぞれ請求項１，３，４，６，７，１３，１４，１５装置の製造に適している。」を、
　「請求項１５〜２２の製造方法は、それぞれ、請求項１，２，３，５，６，１２，１３，および１４の装置の製造に適している。」と訂正する。
（１８）【００４３】を削除する。
（１９）【００４４】の、
「〈請求項３に記載の発明の作用〉この発明の半導体パワーモジュールでは、」を、
「〈請求項２に記載の発明の作用〉この発明の半導体パワーモジュールでは、電力用基板に設けられている熱良導性の板材が、装置の外囲器の外側表面に露出している。このため、板材が外部の放熱板などに直接接触するように、装置を取り付けることにより、銅ベース板を備えることなく、回路に発生する熱を外部に放出することができる。銅ベース板を必要としないので、バイメタル効果が発生しない。このため、電力用基板の破壊がなく、構造がより簡素で、安価に製造でき、しかも高速かつ小型の装置が実現する。また、」と訂正する。
（２０）【００４５】第１行の、
「〈請求項４に記載の発明の作用〉」を
「〈請求項３に記載の発明の作用〉」と訂正する。
（２１）【００４６】第１行の、
「〈請求項５に記載の発明の作用〉」を、
「〈請求項４に記載の発明の作用〉」と訂正する。
（２２）【００４７】第１行の、
「〈請求項６に記載の発明の作用〉」を、
「〈請求項５に記載の発明の作用〉」と訂正する。
（２３）【００４８】第１行の、
「〈請求項７に記載の発明の作用〉」を、
「〈請求項６に記載の発明の作用〉」と訂正する。
（２４）【００４９】第１行の、
「〈請求項８に記載の発明の作用〉」を、
「〈請求項７に記載の発明の作用〉」と訂正する。
（２５）【００５０】第１行の、
「〈請求項９に記載の発明の作用〉」を、
「〈請求項８に記載の発明の作用〉」と訂正する。
（２６）【００５１】第１行の、
「〈請求項１０に記載の発明の作用〉」を、
「〈請求項９に記載の発明の作用〉」と訂正する。
（２７）【００５２】第１行の、
「〈請求項１１に記載の発明の作用〉」を、
「＜請求項１０に記載の発明の作用〉」と訂正する。
（２８）【００５３】第１行の、
「〈請求項１２に記載の発明の作用〉」を、
「〈請求項１１に記載の発明の作用〉」と訂正する。
（２９）【００５４】第１行の、
「〈請求項１３に記載の発明の作用〉」を、
「〈請求項１２に記載の発明の作用〉」と訂正する。
（３０）【００５５】第１行の、
「〈請求項１４に記載の発明の作用〉」を、
「〈請求項１３に記載の発明の作用〉」と訂正する。
（３１）【００５６】第１行の、
「〈請求項１５に記載の発明の作用〉」を、
「〈請求項１４に記載の発明の作用〉」と訂正する。
（３２）【００５７】第１行の、
「〈請求項１６〜請求項２３に記載の発明の作用〉」を、
「〈請求項１５〜請求項２２に記載の発明の作用〉」と訂正する。
（３３）【０１０１】の、
　「更に、電力用基板と制御用基板とが略同一平面上に配設されるので、このことによっても装置を薄くかつ小型化し得る効果がある。」を削除する。
（３４）【０１０２】を削除する。
（３５）【０１０３】の、
「〈請求項３に記載の発明の効果〉この発明の半導体パワーモジュールでは、」を、
「〈請求項２に記載の発明の効果〉この発明の半導体パワーモジュールでは、電力用基板が有する板材が外部の放熱板などに直接接触するように、装置を取り付けることにより、回路に発生する熱を銅ベース板なしで外部に放出することができるので、バイメタル効果が発生しない。このためこの発明の装置では、まず電力用基板の破壊がないという効果がある。バイメタル効果がないので、Ｓベント構造が必要でなくなるために、装置の高速動作が可能となる他、シリコーンゲルの充頃が必要でなくなるので、装置の構造を簡単にし得て、かつ製造コストを低減し得る効果がある。また、Ｓベント構造がないために、装置を薄く小型にし得る効果がある。また、」と訂正する。
（３６）【０１０４】第１行の、
「〈請求項４に記載の発明の効果〉」を、
「〈請求項３に記載の発明の効果〉」と訂正する。
（３７）【０１０５】第１行の、
「〈請求項５に記載の発明の効果〉」を、
「〈請求項４に記載の発明の効果〉」と訂正する。
（３８）【０１０６】第１行の、
「〈請求項６に記載の発明の効果〉」を、
「〈請求項５に記載の発明の効果〉」と訂正する。
（３９）【０１０７】第１行の、
「〈請求項７に記載の発明の効果〉」を、
「〈請求項６に記載の発明の効果〉」と訂正する。
（４０）【０１０８】第１行の、
「〈請求項８に記載の発明の効果〉」を、
「〈請求項７に記載の発明の効果〉」と訂正する。
（４１）【０１０９】第１行の、
「〈請求項９に記載の発明の効果〉」を、
「〈請求項８に記載の発明の効果〉」と訂正する。
（４２）【０１１０】第１行の、
「〈請求項１０に記載の発明の効果〉」を、
「〈請求項９に記載の発明の効果〉」と訂正する。
（４３）【０１１１】第１行の、
「〈請求項１１に記載の発明の効果〉」を、
「〈請求項１０に記載の発明の効果〉と訂正する。
（４４）【０１１２】の、
「〈請求項１２に記載の発明の効果〉」を
「〈請求項１１に記載の発明の効果〉」と訂正する。
（４５）【０１１３】１１行の、
「〈請求項１３に記載の発明の効果〉」を、
「〈請求項１２に記載の発明の効果〉」と訂正する。
（４６）【０１１４】１１行の、
「〈請求項１４に記載の発明の効果〉」を、
「〈請求項１３に記載の発明の効果〉」と訂正する。
（４７）【０１１５】１１行の、
「〈請求項１５に記載の発明の効果〉」を、
「〈請求項１４に記載の発明の効果〉」と訂正する。
（４８）【０１１６】１１行の、
「〈請求項１６〜請求項２３に記載の発明の効果〉」を、
「〈請求項１５〜請求項２２に記載の発明の効果〉」と訂正する。
（５４）【発明の名称】
半導体パワーモジュールおよびその製造方法
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　制御信号に応答して負荷へ供給する電流の遮断および接続を反復する電力用スイッチング半導体素子が箱状の外囲器に収容された半導体パワーモジュールであって、
　前記外囲器の底部が、
　耐熱性絶縁材を含んだ電力用基板本体と、
　前記電力用基板本体の上主面上に結合して配設され、前記電力用スイッチング半導体素子が接続される熱および電気良導性の電力用配線パターンと、
　前記電力用基板本体の下主面上に結合して配設され、前記電力用配線パターンと実質的に同一の材料を有する熱良導性の板材と、
を一体的に形成してなる電力用基板を備え、
　前記板材が前記外囲器の下側表面に露出しており、
　前記外囲器の前記底部が、
　実質的に絶縁体から成る制御用基板本体と、
　前記制御用基板本体の上主面に配設され、前記制御信号を作成して前記電力用スイッチング半導体素子へ供給するための制御回路素子が接続される電気良導性の制御用配線パターンと、
　を有する制御用基板を備え、
　前記制御用基板が、前記電力用基板の周囲に配置されており、
　前記電力用基板と前記制御用基板との間が、導体ワイヤによって電気的に接続されていることを特徴とする半導体パワーモジュール
。
　【請求項
２
　前記外囲器の底部が、
　耐熱性絶縁材を含んだ電力用基板本体と、
　前記電力用基板本体の上主面上に結合して配設され、前記電力用スイッチング半導体素子が接続される熱および電気良導性の電力用配線パターンと、
　前記電力用基板本体の下主面上に結合して配設され、前記電力用配線パターンと実質的に同一の材料を有する熱良導性の板材と、
を一体的に形成してなる電力用基板を備え、
　前記板材が前記外囲器の下側表面に露出しており、
　前記外囲器の前記底部が、
　実質的に絶縁体から成る制御用基板本体と、
　前記制御用基板本体の上主面に配設され、前記制御信号を作成して前記電力用スイッチング半導体素子へ供給するための制御回路素子が接続される電気良導性の制御用配線パターンと、
　前記制御用基板本体と互いに重層構造を成し、剛性を有する板状の押圧部材と、
を有する制御用基板を備え、
　前記制御用基板が、前記電力用基板の周囲に配置されて前記電力用基板の縁部に係合していることを特徴とする、半導体パワーモジュール。
　【請求項
３
２
　前記外囲器の前記底部が、
　前記電力用基板の周囲に設けられて前記電力用基板の外周端縁に当接する内周端縁を有するとともに、前記制御用基板の下主面に接触する板状のスペーサ、
を更に備えることを特徴とする半導体パワーモジュール。
　【請求項
４
３
　前記電力用基板が、その温度の変化に伴って反り変形しないように前記電力用配線パターンの厚さと前記板材の厚さとの比率が調整されていることを特徴とする半導体パワーモジュール。
　【請求項
５
３
　前記スペーサが弾力性を有し、
　前記スペーサの下主面が前記板材の下主面と略同一平面上に位置することを特徴とする半導体パワーモジュール。
　【請求項
６
３
前記スペーサが弾力性を有し、
　前記スペーサの下主面が前記板材の下主面よりも下側に突出していることを特徴とする半導体パワーモジュール。
　【請求項
７
３
　前記板材の下主面が前記スペーサの下主面よりも下側に突出していることを特徴とする半導体パワーモジュール。
　【請求項
８
３
　前記電力用基板が、
　前記電力用基板本体の前記上主面の上の縁部に配設され、前記制御用基板に当接し、実質的に金属から成る当接部材、
を更に備えることを特徴とする半導体パワーモジュール。
　【請求項
９
３
　前記押圧部材が金属板を備えることを特徴とする半導体パワーモジュール。
　【請求項
１０
３
　前記制御用基板において、その主面の中央部を貫通する開口部が形成されており、当該開口部に前記電力用基板が位置することを特徴とする半導体パワーモジュール。
　【請求項
１１
１０
　前記開口部に位置する前記電力用基板の上主面が、前記制御用基板の上主面よりも下に存在し、
　前記開口部において、前記電力用スイッチング素子を覆うプリコート樹脂が設けられていることを特徴とする半導体パワーモジュール。
　【請求項
１２
３
　前記スペーサの前記内周端縁が、前記電力用基板の前記外周端縁に、可とう性の接着剤を介して当接していることを特徴とする半導体パワーモジュール。
　【請求項
１３
３
　前記スペーサの上主面が、前記制御用基板の下主面に当接し、
　前記スペーサと前記制御用基板とが互いに固定されていることを特徴とする半導体パワーモジュール。
　【請求項
１４
３
　前記外囲器の前記底部の下に当接するように設けられ、前記板材の下主面に滑動可能な上主面を有する熱良導性で板状の導熱板、
を更に備えることを特徴とする半導体パワーモジュール。
　【請求項
１５
　（ａ）耐熱性絶縁材を有する電力用基板本体の上主面上に電気良導性の電力用配線パターンが配設され、かつ前記電力用基板本体の下主面上に前記電力用配線パターンと実質的に同一の材料を有する熱良導性の板材が配設されてなる電力用基板を備えた基板構造体を得る工程と、
　（ｂ）前記電力用配線パターンに電力用スイッチング半導体素子を接続する工程と、
　（ｃ）無底のケースを前記基板構造体に連結することによって、前記電力用基板を底部の一部とし、前記電力用スイッチング半導体素子をその内部に収容する外囲器を作成する工程と、
を備え、
　前記工程（ｃ）が、
　（ｃ−１）前記外囲器の前記底部において、前記板材の下主面が露出するように前記ケースを前記電力用基板に連結する工程
を備えることを特徴とする半導体パワーモジュールの製造方法。
　【請求項
１６
１５
　（ｄ）実質的に絶縁体から成る制御用基板本体の上主面に電気良導性の制御用配線パターンを配設し、前記制御用基板本体の下主面に剛性を有する板状の押圧部材を層状に重ねることによって制御用基板を作成する工程と、
　（ｅ）前記制御用配線パターンに制御回路素子を接続する工程と、
を更に備え、
　前記工程（ｃ）が、
　（ｃ−２）前記制御用基板を前記電力用基板の縁部に係合させ、かつ当該電力用基板の周囲に配置する工程、
を備えることを特徴とする半導体パワーモジュールの製造方法。
　【請求項
１７
１６
　（ｆ）内周端縁を有する板状のスペーサを準備する工程、
を更に備え、
　前記工程（ｃ）が、
　（ｃ−３）前記内周端縁が前記電力用基板の外周端縁に当接するように、当該電力用基板の周囲に前記スペーサを配置する工程、
を更に備えることを特徴とする半導体パワーモジュールの製造方法。
　【請求項
１８
１７
　前記スペーサが弾力性を有しており、
　前記工程（ｃ−３）が、
　（ｃ−３−１）前記スペーサの下主面が前記板材の下主面と略同一平面上になるように前記スペーサを配置する工程、
を備えることを特徴とする半導体パワーモジュールの製造方法。
　【請求項
１９
１７
　前記工程（ｃ−３）が、
　（ｃ−３−２）前記スペーサの下主面が前記板材の下主面よりも下側に位置するように前記スペーサを配置する工程、
を備えることを特徴とする半導体パワーモジュールの製造方法。
　【請求項
２０
１７
　前記工程（ｃ−３）が、
　（ｃ−３−３）前記スペーサの前記内周端縁を、前記電力用基板の前記外周端縁に、可とう性の接着剤を介して当接させる工程、
を備えることを特徴とする半導体パワーモジュールの製造方法。
　【請求項
２１
１７
　前記工程（ｃ−３）が、
　（ｃ−３−４）前記スペーサの下主面を、前記制御用基板の下主面に当接させ、かつ前記スペーサと前記制御用基板とを互いに固定する工程、
を備えることを特徴とする半導体パワーモジュールの製造方法。
　【請求項
２２
１７
　（ｇ）熱良導性で板状の導熱板を、その上主面が前記板材の下主面に滑動可能に当接するように設置する工程、
を更に備える半導体パワーモジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
　　　【０００１】
　　【産業上の利用分野】
　この発明は、半導体パワーモジュールに関するもので、特に回路基板の温度変化に伴う変形をなくするための改良に関する。
　　　【０００２】
　　【従来の技術】
　半導体パワーモジュールは、スイッチング動作を行う能動的な電力用スイッチング半導体素子を用いて、負荷へ供給する電力を調整する回路を備えた装置である。半導体パワーモジュールの１つとして、前記回路を主回路として当該主回路との間で信号を交換することにより、当該主回路の動作を制御する能動的な半導体素子を有する制御回路を更に備えたもの（特に、「インテリジェントパワーモジュール」と称される）も実用化されている。これらの半導体パワーモジュールは、モータ等の動作を制御するインバータ等に主として応用されている。
　　　【０００３】
　＜従来装置の回路図＞
　図１２は従来の半導体パワーモジュール１００が有する回路１１０の主要な部分を示す概略回路図である。この装置１００の定格出力電圧、及び最大出力電流は、それぞれ４４０Ｖ、及び１００Ａである。また、出力電流を遮断及び接続する動作の周波数は、１０ｋＨｚである。
　　　【０００４】
　回路１１０は、２つの回路部分１２０、１３０を有している。主回路１２０は、調整した電力を負荷へ出力する回路部分である。２個の電源端子ＰＳ（Ｐ）、ＰＳ（Ｎ）には、それぞれ直流の高電位Ｐ及び低電位Ｎが外部電源（図示しない）より印加される。すなわち、これらの電源端子ＰＳ（Ｐ）、ＰＳ（Ｎ）を通して、外部電源より主回路１２０へ電力が供給される。主回路１２０は、６個の電力制御用の能動的な素子であるＩＧＢＴ素子（絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）Ｔ１〜Ｔ６を備えている。ＩＧＢＴ素子は、負荷へ供給する電流の遮断および接続を反復しておこなう、電力用スイッチング半導体素子の１種である。これらのＩＧＢＴ素子Ｔ１〜Ｔ６は、入力された電力をＵ、Ｖ、Ｗ相の３相に対応して制御し、これらの制御された電力を各々３個の出力端子ＯＵＴ（Ｕ）、ＯＵＴ（Ｖ）、ＯＵＴ（Ｗ）を通して、負荷へ出力する。ＩＧＢＴ素子Ｔ１〜Ｔ６に逆電圧が付加される時に、負荷電流をバイパスさせてＩＧＢＴ素子Ｔ１〜Ｔ６を保護するための、フリーホイールダイオードＤ１〜Ｄ６が、ＩＧＢＴ素子Ｔ１〜Ｔ６に並列にそれぞれ接続されている。
　　　【０００５】
　制御回路１３０は、ＩＧＢＴ素子Ｔ１〜Ｔ６の動作を制御する回路部分である。制御回路１３０は６個の能動的な半導体素子ＩＣ１〜ＩＣ６を備えている。これらの半導体素子ＩＣ１〜ＩＣ６は、それぞれ信号入力端子ＩＮ１〜ＩＮ６へ外部より入力される入力信号ＶＩＮ１〜ＶＩＮ６に応答して、ＩＧＢＴ素子Ｔ１〜Ｔ６のゲートＧヘゲート電圧信号ＶＧ１〜ＶＧ６を送出する。ＩＧＢＴ素子Ｔ１〜Ｔ６は、これらのゲート電圧信号にＶＧ１〜ＶＧ６応答して、コレクタＣとエミッタＥの間の電流の遮断及び接続を行う。
　　　【０００６】
　４個の独立した外部の直流電圧源（図示しない）を、高電位側（正）の電源端子ＶＣＣ１〜ＶＣＣ４と、低電位側（負）の電源端子ＶＥＥ１〜ＶＥＥ４の各１同士の対に接続することにより、これらの電源端子を介して半導体素子ＩＣ１〜ＩＣ６へ直流電圧が供給される。負の電源端子ＶＥＥ１〜ＶＥＥ３は、ＩＧＢＴ素子Ｔ１〜Ｔ３のエミッタＥと電気的にそれぞれ接続されており、負の電源端子ＶＥＥ４は、互いに共通電位であるＩＧＢＴ素子Ｔ４〜Ｔ６のエミッタＥに接続されている。
　　　【０００７】
　主回路１２０は相対的に大きい電流が流れる回路であり、大電流、及び大電流に伴う発熱に耐え得る回路設計が施される。一方、制御回路１３０は電圧信号を処理する回路であるため、当該回路に流れる電流は微小である。このため、制御回路１３０では、大電流に相応した回路設計は行われない。
　　　【０００８】
　＜装置１００の外観＞
　図１３は装置１００の外観を示す斜視図である。装置１００は合成樹脂等の絶縁体で構成されるケース１０１を備えており、ケース１０１の上面には蓋１０２が設けられている。主回路１２０の端子１０３と、制御回路１３０の端子１０４が、ケース１０１の上面の外部に露出している。これらの端子において、図１２の回路図における端子と同一部分は同一の記号を付している。
　　　【０００９】
　＜主回路１２０の回路素子の配置＞
　図１４は、ケース１０１の所定の位置に収納された主回路の回路基板１２１の平面図である。回路基板１２１は４個の回路基板本体１２１ａ〜１２１ｄを備えている。これらの回路基板本体１２１ａ〜１２１ｄは、ケース１０１の底面を構成する板状の銅ベース１２２の上面に配置されている。回路基板本体１２１ａ及び１２１ｂの上には、ＩＧＢＴ素子Ｔ１〜Ｔ６、これらの各々に付随する受動的な回路素子であるフリーホイールダイオードＤ１〜Ｄ６、及び配線パターンが設けられている。配線パターンＰ（Ｐ）、Ｐ（Ｎ）、Ｐ（Ｕ）、Ｐ（Ｖ）、及びＰ（Ｗ）は、それぞれ高電位Ｐ、低電位Ｎ、Ｕ相出力、Ｖ相出力、及びＷ相出力の配線パターンである。これらの配線パターンは、大電流が通過するのに十分な幅と厚さとを有している。各配線パターンは、それぞれに描かれる斜線部分において、対応する電源端子ＰＳ（Ｐ）、ＰＳ（Ｎ）、出力端子ＯＵＴ（Ｕ）、ＯＵＴ（Ｖ）、ＯＵＴ（Ｗ）にそれぞれ接続される。
　　　【００１０】
　回路基板本体１２１ｃ、１２１ｄは、ＩＧＢＴ素子Ｔ１〜Ｔ６と制御回路１３０との間を中継する回路基板の本体部である。これらの回路基板本体上に形成された配線パターンにおいて、配線パターンＰ（Ｅ１）〜Ｐ（Ｅ６）は各々ＩＧＢＴ素子Ｔ１〜Ｔ６のエミッタＥに接続されており、配線パターンＰ（Ｇ１）〜Ｐ（Ｇ６）は各々ＩＧＢＴ素子Ｔ１〜Ｔ６のゲートＧに接続されている。ＩＧＢＴ素子Ｔ１〜Ｔ６は、これらの素子の各１のコレクタＣを流れる電流（コレクタ電流）の大きさを検出し、コレクタ電流に対応した電圧信号を送出する検出回路を備えている。配線パターンＰ（Ｓ１）〜Ｐ（Ｓ６）は、各々ＩＧＢＴ素子Ｔ１〜Ｔ６が備える検出回路に接続されており、コレクタ電流の検出信号を伝達する。配線パターンＰ（ＥＸ）は、その他の信号を伝達する配線パターンである。
　　　【００１１】
　これらの配線パターンは、それぞれに描かれる斜線部分において、制御回路１３０へ接続される複数の導体ピン（後述する）の各１の一端に接続される。すなわち、これらの配線パターンは、導体ピンを介して制御回路１３０に電気的に接続される。多数の導体ワイヤｗによって、上述の素子同士、あるいは素子と配線パターンの間が適宜、電気的に接続されている。
　　　【００１２】
　＜制御回路１３０の回路素子の配置＞
　図１５は、制御回路１３０の回路基板１３１の平面図である。制御回路１３０は、発熱の大きい主回路１２０の基板とは別個の基板の上に展開されている。回路基板１３１の上には、能動的な半導体素子ＩＣ１〜ＩＣ７、これらの各々に付随する各種の受動的な回路素子ＥＬ、及び配線パターンが設けられている。なお、半導体素子ＩＣ７は、半導体素子ＩＣ１〜ＩＣ６とは異なる目的で設けられている。
　　　【００１３】
　回路基板１３１には配線パターンに接続されたスルーホールが設けられており、前述の導体ピンの他の一端がこれらのスルーホールに接続されている。これらの導体ピンを介して、スルーホールＴＨ（Ｅ１）〜ＴＨ（Ｅ６）、ＴＨ（Ｇ１）〜ＴＨ（Ｇ６）、ＴＨ（Ｓ１）〜ＴＨ（Ｓ６）、ＴＨ（ＥＸ）は、各々前述の配線パターンＰ（Ｅ１）〜Ｐ（Ｅ６）、Ｐ（Ｇ１）〜Ｐ（Ｇ６）、Ｐ（Ｓ１）〜Ｐ（Ｓ６）、Ｐ（ＥＸ）と接続されている。回路基板１３１には、配線パターンに接続され、更に前述の外部電源等に接続される端子１０４が設けられている。
　　　【００１４】
　＜装置１００の断面構造＞
　図１６は装置１００の正面断面図である。回路基板１３１と回路基板１２１は、互いに装置１００の上方と下方とに互いに対向して配置されている。上述のように複数の導体ピンＰＩによって、回路基板１２１上の回路と回路基板１３１上の回路とが電気的に適宜接続されている。大きな発熱を伴うＩＧＢＴ素子Ｔ１〜Ｔ６などが配置される回路基板本体１２１ａ、１２１ｂは、耐熱性で電気絶縁性を有する、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）あるいは窒化アルミニウム（ＡｌＮ）などのセラミックで作られ、その底面は全面にわたって銅薄版ＣＦによって覆われている。この銅薄板ＣＦの表面を銅ベース１２２の上面にハンダ付けすることにより、回路基板本体１２１ａ、１２１ｂは銅ベース１２２に固定されている。回路基板１２１の上面には、配線パターンＰ（Ｎ）、Ｐ（Ｗ）等の、銅の配線パターンが形成されており、その上面にＩＧＢＴ素子Ｔ３、Ｔ６等の回路素子がハンダ付けされている。配線パターンおよび銅薄板ＣＦは、いずれも回路基板本体１２１ａ、１２１ｂにメタライズ結合されている。メタライズ結合により形成されたこれらの基板は、ＤＢＣ基板と称される。ＤＢＣ基板において、絶縁性の回路基板本体１２１ａ、１２１ｂ、銅薄板ＣＦ、および配線パターンの厚さは、例えばそれぞれ０．６３５ｍｍ、０．２ｍｍ、および０．３ｍｍである。
　　　【００１５】
　装置１００の底面を略全面にわたって占める銅ベース１２２は、主として放熱を目的として設けられる。すなわち、外部に設けられる放熱板などに銅ベース１２２が接触するように装置１００を取り付けることにより、主回路１２０に発生する損失熱が銅ベース１２２を介して放熱板などの外部の放熱機構へ放出され、主回路１２０及び制御回路１３０の温度の過度な上昇が防止される。
　　　【００１６】
　蓋１０２はその本体が合成樹脂等の電気的な絶縁体で構成され、その下面には略全面にわたって銅シート１０５が接着されている。銅ベース１２２、ケース１０１、および蓋１０２で囲まれた内部空間１０９には、回路素子を保護する目的でシリコーン樹脂とエポキシ樹脂が充填されている。すなわち、ＤＢＣ基板の近傍および、電源端子ＰＳ（Ｐ）、ＰＳ（Ｎ）、導体ピンＰＩなどのＳ字型に湾曲した部分（Ｓベンド部）では、シリコーン樹脂が充填され、それら以外の内部空間にはエポキシ樹脂が充填される。
　　　【００１７】
　　【発明が解決しようとする課題】
　＜従来の装置の問題点＞
　従来の半導体パワーモジュールでは、上述のように、ＩＧＢＴ素子Ｔ１〜Ｔ６などの発熱を伴う回路素子が配置されるＤＢＣ基板が、銅ベース１２２にハンダ付けされている。ところで、酸化アルミニウムおよび窒化アルミニウムの熱膨張係数は、それぞれ７．３μ／ｄｅｇ、および４．７μ／ｄｅｇであり、一方銅ベース１２２の熱膨張係数は１６．６μ／ｄｅｇである。すなわち、ＤＢＣ基板の熱膨張現象を支配する絶縁基板本体と銅ベース１２２との間で、熱膨張係数の大きさに相当の隔たりがある。両者がハンダ付けされる時点での温度、すなわちハンダの融点温度においては、両者は共に熱歪がゼロの状態にある。ハンダ付けが完了した後に、温度が室温にまで下降すると、上記の熱膨張係数における差異に起因するいわゆるバイメタル効果により、両者のそれぞれに熱歪が発生する。その結果、室温下ではＤＢＣ基板と銅ベース１２２には、ともにＤＢＣ基板側が凸になるように曲げ変形が生じる。装置が使用される温度が更に低いと、曲げ変形は更に顕著となり、逆に高いと変形はゆるくなる。また、装置の使用に伴ってＩＧＢＴ素子Ｔ１〜Ｔ６等における発熱量が変化することが一般的であるが、それに応じて温度が変化し、曲げ変形の大きさが変化する。曲げ変形量の変化によるＤＢＣ基板および銅ベース１２２の各部位における変位は、変位がもっとも大きな部位において３００μｍ程にも達する。
　　　【００１８】
　曲げ変形によって、内部応力が破壊強度を超えることによりＤＢＣ基板が破壊に至ることがある。また、温度変化が反復されることにより、内部に繰り返し応力が生じるために、ＤＢＣ基板が疲労破壊を引き起こすことがある。このように、従来の装置ではＤＢＣ基板が、バイメタル効果により破壊する場合があるという問題点があった。
　　　【００１９】
　また、制御回路１３０を構成する半導体素子ＩＣ１〜ＩＣ７は、動作上の高い信頼性を要求されるために、変位の大きいＤＢＣ基板、あるいは銅ベース１２２に固定される基板に配置することができない。図１６に示したように、従来の装置において、半導体素子ＩＣ１〜ＩＣ７等が配置される回路基板１３１を、銅ベース１２２にハンダ付けされる回路基板１２１とは空間的に分離して、双方の基板を「２階建て」の構造としているのは、１つにはこの理由による。従来の装置は、２階建て構造であるために、構造が複雑でかつ製造コストが高価なものになるという問題点があった。
　　　【００２０】
　また、回路基板１２１が変位するために、導体ピンＰＩ、電源端子ＰＳ（Ｐ）、ＰＳ（Ｎ）などの、主回路１２０に接続される端子は、変位に追随し得るようにＳベンド構造を有している。このＳベンド構造は、これに接触する周囲の充填材によって変形が妨げられないことが必要である。そのために、上述のように応力を吸収する軟質のシリコーン樹脂で、Ｓベンド構造の周囲が保護される必要がある。このことも、装置の構造が複雑であり製造コストが高価であるという問題点をもたらしている。
　　　【００２１】
　ＩＧＢＴ素子Ｔ１〜Ｔ６では近年では改良が進み、５０ｋＨｚの高周波数で動作し得る素子が登場しつつある。しかしながら、従来の装置では主回路１２０に接続される端子がＳベンド構造を有するために、これらの端子のリアクタンスが大きく、ＩＧＢＴ素子Ｔ１〜Ｔ６における高速度のスイッチング動作が阻害されるという問題点があった。
　　　【００２２】
　更に従来の装置では、Ｓベンド構造のために回路基板１２１と回路基板１３１の間の距離を、ある程度以上長くする必要があり、そのために装置の高さがある程度以上高くならざるを得ない。すなわち従来の装置では、市場における強い要請の１つである、小型化の実現を阻害するという問題点があった。
　　　【００２３】
　＜この発明の目的＞
　この発明は、上述の問題点を解消するために行われたものであり、電力用基板の破壊がなく、構造がより簡素で、安価に製造でき、しかも高速化および小型化を実現する半導体パワーモジュールを得ることを目的としており、更にこの装置に適した製造方法を提供することを目的とする。
　　　【００２４】
　　【課題を解決するための手段】
　請求項１の発明は、制御信号に応答して負荷へ供給する電流の遮断および接続を反復する電力用スイッチング半導体素子が箱状の外囲器に収容された半導体パワーモジュール
を対象としている。
　　　【００２５】
　
そして、前記外囲器の底部は、耐熱性絶縁材を含んだ電力用基板本体と、前記電力用基板本体の上主面上に結合して配設され、前記電力用スイッチング半導体素子が接続される熱および電気良導性の電力用配線パターンと、前記電力用基板本体の下主面上に結合して配設され、前記電力用配線パターンと実質的に同一の材料を有する熱良導性の板材と、を一体的に形成してなる電力用基板を備えており、前記板材が前記外囲器の下側表面に露出しており、前記外囲器の前記底部が、実質的に絶縁体から成る制御用基板本体と、前記制御用基板本体の上主面に配設され、前記制御信号を作成して前記電力用スイッチング半導体素子へ供給するための制御回路素子が接続される電気良導性の制御用配線パターンと、を有する制御用基板を備えている。
　　　【００２６】
　
さらに、前記制御用基板が、前記電力用基板の周囲に配置されており、前記電力用基板と前記制御用基板との間が、導体ワイヤによって電気的に接続されている
　　　【００２７】
　請求項
２
　　　【００２８】
　請求項
３
２
　　　【００２９】
　請求項
４
３
　　　【００３０】
　請求項
５
３
　　　【００３１】
　請求項
６
３
　　　【００３２】
　請求項
７
３
　　　【００３３】
　請求項
８
３
　　　【００３４】
　請求項
９
３
　　　【００３５】
　請求項
１０
３
　　　【００３６】
　請求項
１１
１０
　　　【００３７】
　請求項
１２
１１
　　　【００３８】
　請求項
１３
３
　　　【００３９】
　請求項
１４
３
　　　【００４０】
　この発明はまた、上記の各半導体パワーモジュールの製造に適した方法を提供しており、請求項
１５〜２２
１，２
３
５
６
１２
１３
１４
　　　【００４１】
　　【作用】
　＜請求項
１に
　この発明における半導体パワーモジュールでは、電力用基板に設けられている熱良導性の板材が、装置の外囲器の外側表面に露出している。このため、板材が外部の放熱板などに直接接触するように、装置を取り付けることにより、銅ベース板を備えることなく、回路に発生する熱を外部に放出することができる。銅ベース板を必要としないので、バイメタル効果が発生しない。このため、電力用基板の破壊がなく、構造がより簡素で、安価に製造でき、しかも高速かつ小型の装置が実現する。
　　　【００４２】
　＜請求項
２
　この発明の半導体パワーモジュールでは、電力用基板に設けられている熱良導性の板材が、装置の外囲器の外側表面に露出している。このため、板材が外部の放熱板などに直接接触するように、装置を取り付けることにより、銅ベース板を備えることなく、回路に発生する熱を外部に放出することができる。銅ベース板を必要としないので、バイメタル効果が発生しない。このため、電力用基板の破壊がなく、構造がより簡素で、安価に製造でき、しかも高速かつ小型の装置が実現する。また、制御信号を作成して電力用スイッチング半導体素子へ送信する制御回路素子を配置する制御用基板が、電力用基板の周囲に配置される。このため、厚みが更に薄い小型の装置を実現することが可能である。また、制御用基板が押圧部材を有し、かつ電力用基板の縁部に係合しているので、外囲器の外部表面に露出する板材を、十分な圧力をもって外部の放熱板等に圧接することができる。
　　　【００４３】
　＜請求項
３
　この発明の半導体パワーモジュールでは、電力用基板の周囲に当接するスペーサを有するので、電力用基板がスペーサにより定められる所定の位置に納まる。
　　　【００４４】
　＜請求項
４
　この発明の半導体パワーモジュールでは、電力用配線パターンの厚さと板材の厚さとの比率が調整されているので、電力用基板が温度変化に伴って反り変形しない。このため、電力用基板の破壊が防止されるのみならず、電力用配線パターンと電力用スイッチング半導体素子との間の接続部分の寿命の、熱サイクルによる低下が抑制される。
　　　【００４５】
　＜請求項
５
　この発明の半導体パワーモジュールでは、スペーサが弾力性を有し、スペーサの表面と電力用基板が有する板材の表面とが略同一平面状にあるので、板材を十分な圧力をもって、効果的に外部の放熱板等に圧接することが可能である。また、スペーサが弾力性を有するので、これに当接する電力用基板等の寸法に高い精度を要しない。
　　　【００４６】
　＜請求項
６
　この発明の半導体パワーモジュールでは、スペーサが弾力性を有し、スペーサの表面が電力用基板が有する板材の表面よりも外部に突出するので、この装置が外部の放熱板等に取り付けられたときに、スペーサがパッキングとして機能する。このため、電力用スイッチング半導体素子が外気から保護される。その結果、外気中の湿気等によるこの半導体素子の劣化が抑制される。また、スペーサが弾力性を有するので、これに当接する電力用基板等の寸法に高い精度を要しない。
　　　【００４７】
　＜請求項
７
　この発明の半導体パワーモジュールでは、電力用基板が有する板材の表面がスペーサの表面に対して、より外側へ位置するので、板材を十分な圧力をもって、効果的に外部の放熱板等に圧接することができる。
　　　【００４８】
　＜請求項
８
　この発明の半導体パワーモジュールでは、電力用基板が当接部材において制御用基板に当接するので、この当接部材が緩衝材として機能し、制御用基板との係合によって電力用基板本体が破損するのを防止し得る。また、電力用基板本体の強度も向上する。
　　　【００４９】
　＜請求項
９
　この発明の半導体パワーモジュールでは、押圧部材が金属板を備えるので、外囲器の外部表面に露出する板材を、更に十分な圧力をもって外部の放熱板等に圧接することが可能である。更に、この金属板によって、制御回路素子の動作に伴って発生する電磁波雑音が遮蔽され、装置外部への電磁波雑音が抑制される。
　　　【００５０】
　＜請求項
１０
　この発明の半導体パワーモジュールでは、制御用基板が開口部を有し、この開口部に電力用基板が位置するので、外囲器の底面部分が一層小型化され、これに伴い装置が一層小型化される。
　　　【００５１】
　＜請求項
１１
　この発明の半導体パワーモジュールは、電力用スイッチング素子を覆うプリコート樹脂を備えるので、このスイッチング素子の防湿が確実に行われる。このため、スイッチング素子の耐圧が長期にわたって維持される。また、電力用基板の主面と制御用基板の主面の間には段差があって、プリコート樹脂で覆うべきスイッチング素子は、この段差の後退面に配置されている。このため、プリコート樹脂でスイッチング素子を覆う工程において、この段差がプリコート樹脂の拡散を阻止するので、プリコート樹脂が不要な領域にまで拡散する恐れが無い。その結果、半導体パワーモジュールの製造工程が簡単であるとともに、プリコート樹脂を不必要に多く消費する恐れが無い。
　　　【００５２】
　＜請求項
１２
　この発明の半導体パワーモジュールでは、電力用基板とスペーサの間が、可とう性の接着剤を介して当接しているので、電力用基板とスペーサの間の熱膨張係数の差異に起因する電力用基板の変形が防止される。
　　　【００５３】
　＜請求項
１３
　この発明の半導体パワーモジュールでは、外囲器の底面部分を構成する制御用基板とスペーサの間が主面同士で互いに接触し合っており、しかも互いに固定されている。このため、底面部分の厚みを薄く小型にし得るとともに、スペーサの脱落が防止される。
　　　【００５４】
　＜請求項
１４
　この発明の半導体パワーモジュールでは、電力用基板の板材に滑動可能に熱良導性の導熱板が当接している。このため、回路に発生する損失熱が導熱板を介して外部の放熱板へ放散されるので、表面平滑度が良好でない放熱板を用いた場合においても効果的に損失熱の放散が行われる。
　　　【００５５】
　＜請求項
１５
２２
　この発明の半導体パワーモジュールの製造方法では、この発明の半導体パワーモジュールを効果的に製造することができる。
　　　【００５６】
　　【実施例】
　以下、この発明の実施例について説明する。なお、以下の図において、従来の装置と同一の部分については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
　　　【００５７】
　［実施例１．］
　＜装置の回路構成と動作＞
　図２はこの発明の一実施例における半導体パワーモジュール２００の回路２１０の主要な部分を示す概略回路図である。装置の回路２１０は、調整された電力を負荷へ供給する主回路２２０と、主回路２２０の動作を制御する制御回路２３０とを有している。主回路２２０が備える６個のＩＧＢＴ素子Ｔ１〜Ｔ６（電力用スイッチング半導体素子）は、制御回路２３０が備える４個の半導体素子ＩＣ１〜ＩＣ４（制御回路素子）が出力するゲート電圧信号ＶＧ１〜ＶＧ６（制御信号）に応答して、負荷へ供給する電流を反復的に遮断または接続する。３個のＩＧＢＴ素子Ｔ３〜Ｔ６は、互いに負の電源電位が共通であるので、共通の１個の半導体素子ＩＣ４によって、ゲート電圧信号ＶＧ４〜ＶＧ６が供給される。
　　　【００５８】
　従来装置と同様に、主回路２２０は相対的に大きい電流が流れる回路であり、大電流、及び大電流に伴う発熱に耐え得る回路設計が施される。一方、制御回路２３０は電圧信号を処理する回路であるため、当該回路に流れる電流は微小である。このため、制御回路２３０では、大電流に相応した回路設計は行われない。
　　　【００５９】
　＜装置の外観＞
　図３は装置２００の外観を示す斜視図である。装置２００は合成樹脂等の絶縁体で構成されるケース２０１を備えている。主回路２２０の端子２０３と、制御回路２３０の端子２０４が、本体部の上面の外部に露出している。これらの端子において、図２の回路図における端子と同一部分は同一の記号を付している。
　　　【００６０】
　＜主回路の回路素子の配置＞
　図４は、ケース２０１とともに装置２００の国体（外囲器）を構成する複合基板２０５と、その上に配置された回路素子の平面図である。複合基板２０５は、主回路２２０を展開する電力用基板２２１と、制御回路２３０を展開する制御用基板２３１とを有している。制御用基板２３１には、半導体素子ＩＣ１〜ＩＣ４以外に、受動的な回路素子ＥＬが配置されている。各種回路素子および端子の間は、導体ワイヤｗにより適宜接続されている。
　　　【００６１】
　＜電力用基板の構造＞
　図５は、電力用基板２２１の平面図（図５（ａ））、及びＡＡ断面（図５（ａ））に沿った断面図（図５（ｂ））である。電力用基板２２１はＤＢＣ基板の構造を有している。すなわち、耐熱性および熱伝導性に優れ、かつ機械的強度にも優れる、酸化アルミニウム又は窒化アルミニウムで構成される板状の電力用基板本体２２２の表面（第１の主面）に、銅を主材料とする平板状のパターン２２３（電力用配線パターン）および２２４が配設されている。パターン２２３、２２４の表面は、例えばニッケルなどにより鍍金されている。これらのパターン２２３、２２４と、電力用基板本体２２２との間はメタライズ結合されている。
　　　【００６２】
　パターン２２３は、ＩＧＢＴ素子Ｔ１〜Ｔ６、回路素子Ｄ１〜Ｄ６などが接続される配線パターンであり、配線パターンＰ（Ｐ）、Ｐ（Ｎ）、Ｐ（Ｕ）、Ｐ（Ｖ）、及びＰ（Ｗ）の５つの部分を有している。図４に示すように、配線パターンＰ（Ｐ）、Ｐ（Ｎ）は、電源端子ＰＳ（Ｐ）、ＰＳ（Ｎ）にそれぞれ接続され、電源電位を伝達する。配線パターンＰ（Ｕ）、Ｐ（Ｖ）、及びＰ（Ｗ）は、出力端子ＯＵＴ（Ｕ）、ＯＵＴ（Ｖ）、ＯＵＴ（Ｗ）にそれぞれ接続され、負荷電流を伝達する。パターン２２４は、パターン２２３と同一の材料および厚さを有しており、特に電力用基板２２１の縁部に沿って配設されている。電力用基板２２１は、後述するように、パターン２２４の主面において制御用基板２３１と係合する。
　　　【００６３】
　電力用基板２２１の裏面（第２の主面）の全面には、パターン２２３、２２４と同一の材料を有する平板状のパターン２２５（板材）が、メタライズ結合によって設けられている。電力用基板本体２２２の厚さは、要求される機械的強度と放熱性とを考慮して決定され、パターン２２３、２２４とパターン２２５の厚さは、電力用基板２２１自身が温度変化に伴って反りの変形を生じないように、電力用基板本体２２２の全面積に対する、パターン２２３、２２４が覆う面積の比率に相応して決定される。
　　　【００６４】
　＜制御用基板の構造＞
　図１は、装置２００の正面断面図である。制御用基板２３１は、絶縁金属基板の構造を有している。すなわち、制御用基板２３１は、鉄またはアルミニウム等の金属板（押圧部材）２３２を有しており、金属板２３２の１つの主面には絶縁材料であるエポキシ樹脂の皮膜（絶縁層）２３３が設けられている。更に、皮膜２３３の表面には、両主面に銅を主材料とする配線パターン２３６（制御用配線パターン）、２３７がそれぞれ配設された、ガラスファイバで補強されたエポキシ樹脂（ＧＦＲＰ）の制御用基板本体２３５が、接着剤２３４を介して着設されている。制御用基板２３１は、中央部に電力用基板２２１の外周よりも内周が幾分小さい開口部を有しており、電力用基板２２１のパターン２２４に係合する形で、電力用基板２２１の周囲に配置される。
　　　【００６５】
　＜スペーサの構造＞
　電力用基板２２１の周囲には、電力用基板２２１の外周に一致するかまたはそれよりも幾分大きい内周を有した開口部が設けられた板状のスペーサ２４０が、電力用基板２２１の周囲に設けられている。スペーサ２４０は、例えばエポキシ樹脂等の耐熱性に優れる樹脂、あるいは金属で構成される。スペーサ２４０と制御用基板２３１とは互いに主面を接し合っており、それらの間は接着剤で接着されている。また、互いに当接するスペーサ２４０の内周端縁と電力用基板２２１の外周端縁の間は、可とう性を有する例えばシリコーン系の接着剤２６０で接着されている。パターン２２５の下主面とスペーサ２４０の下主面とは同一平面を成している。
　　　【００６６】
　＜外囲器の構造＞
　電力用基板２２１、制御用基板２３１、およびスペーサ２４０は複合基板２０５を構成する。図６は、複合基板２０５の分解図であり、電力用基板２２１、制御用基板２３１、およびスペーサ２４０の間の位置関係を模式的に示す。
　　　【００６７】
　図１に戻って、複合基板２０５は、装置２００の底面を形成しており、上端部が開口したケース２０１とともに、ＩＧＢＴ素子Ｔ１〜Ｔ６、半導体素子ＩＣ１〜ＩＣ４等の回路素子を内部空間に収納する外囲器を構成する。ケース２０１自身は無底であり、外囲器の底部は複合基板２０５によって構成されていることになる。この複合基板２０５はケース２０１に接着剤により固着されている。外囲器の内部空間には、回路素子の保護を目的としてエポキシ樹脂の充填材２５０が充填されている。装置２００の上面には、従来装置１００における蓋１０２と同様に、蓋を設けてもよい。
　　　【００６８】
　＜装置の機能＞
　装置２００では、電力用基板２２１の底面に設けられているパターン２２５が、外囲器の外側表面に露出している。このため、パターン２２５が外部の放熱板（図示しない）に直接接触するように、装置２００を取り付けることにより、銅ベース板を備えることなく、主回路２２０に発生する熱を、外部に効果的に放出することができる。制御用基板２３１は、パターン２２４において電力用基板２２１に係合し、しかも金属板２３２を備えているので、ケース２０１などをネジ等により放熱板に固定することにより、電力用基板２２１のパターン２２５が放熱板に相当な圧力をもって圧接される。すなわち、放熱板へ向かう押圧力が、剛性を有し押圧部材として機能する金属板２３２を介することにより、ケース２０１から電力用基板２２１へ有効に伝達される。このため、パターン２２５と放熱板の間の良好な熱接触が得られるので、放熱が効果的に行われる。
　　　【００６９】
　装置２００は銅ベース板を必要としないので、温度変化に伴うバイメタル効果が発生しない。このため、電力用基板２２１が破壊する恐れが無い。また、従来装置において必要とされたＳベント構造が必要でなくなるために、装置の高速動作が可能となる。また、電力用基板２２１のバイメタル効果による変形がなく、さらにＳベント構造を必要としないので、回路素子の周辺等にシリコーンゲルを充填することなく、外囲器の内部空間にエポキシ樹脂のみを充填することが可能となる。
　　　【００７０】
　装置２００では、電力用基板２２１の外部端縁に当接する開口部を有するスペーサ２４０が設けられるので、電力用基板２２１がスペーサ２４０の開口部に収納されることにより、常に所定の位置に納まる。また、電力用基板２２１とスペーサ２４０の間が、可とう性の接着剤２６０を介して当接しているので、電力用基板２２１とスペーサ２４０の間の熱膨張係数の差異に起因する内部歪の発生、および変形を防止することができ、パターン２２５と放熱板の間の熱接触を常に良好に保つことができる。更に制御用基板２３１とスペーサ２４０の間が主面同士で互いに接触し合っており、しかも接着剤により相互に固定されている。このため、厚みの薄い小型の複合基板２０５を得ることができるとともに、スペーサの脱落が防止される。ケース２０１と複合基板２０５の間の接着は、複合基板２０５全体のケース２０１からの脱落を防止する。また、制御用基板２３１が、電力用基板２２１の周囲に配置されるので、装置の厚みを薄くして、小型の装置を得ることができる。
　　　【００７１】
　［実施例２．］
　実施例１の装置２００において、スペーサ２４０をシリコーン樹脂等の耐熱性とともに弾力性を有する樹脂で構成することができる。この場合には、接着剤２６０は硬質でもよく、またスペーサ２４０の開口部の内周端縁は電力用基板２２１の外周端縁よりも大きくする必要はない。スペーサ２４０が弾力性を有するので、ケース２０１などをネジ等により放熱板に固定することにより、電力用基板２２１のパターン２２５が、より効果的に放熱板に圧接される。すなわち、この実施例の装置では、実施例１の装置２００よりも更に良好な放熱効果が得られる。
　　　【００７２】
　［実施例３．］
　図７は第３の実施例による装置の正面断面図である。この実施例の装置は、実施例１の装置２００において、電力用基板２２１のパターン２２５の表面がスペーサ２４０の表面よりも、幾分突出した構造を有している。このため、ケース２０１などをネジ等により放熱板に固定することにより、パターン２２５が、より効果的に放熱板に圧接される。すなわち、この実施例の装置では、実施例１の装置２００よりも更に良好な放熱効果が得られる。
　　　【００７３】
　［実施例４．］
　図８は第４の実施例における装置の正面断面図である。この実施例の装置は、実施例１の装置２００において、制御用基板２３１とスペーサ２４０が、接着剤によらずにネジ２４１により互いに締結されている。このことにより、実施例１の装置と同様に、スペーサ２４０の脱落を防止することができる。
　　　【００７４】
　［実施例５．］
　図９は第５の実施例における装置の正面断面図である。この実施例の装置では、銅またはアルミニウムなどの熱良導性の導熱板２７０が、外囲器の底面に設けられている。導熱板２７０はネジ２７１によってスペーサ２４０に締結されている。導熱板２７０の上面はパターン２２５の底面に接触している。装置２００を使用する際には、ケース２０１などをネジ等により装置外部の放熱板（図示しない）に固定することにより、導熱板２７０の底面が放熱板に圧接される。このため、主回路２２０で発生した損失熱は、パターン２２５から導熱板２７０へと伝導し、更に導熱板２７０から外部の放熱板へと放散される。
　　　【００７５】
　導熱板２７０の上面をパターン２２５の底面と同様に表面平滑度を高くしておくことにより、パターン２２５と導熱板２７０の熱接触を良好に保つことができる。これより主回路２２０で発生した熱が、比較的表面面積の広い導熱板２７０へと有効に伝導する。すなわち、導熱板２７０自身が小型の放熱板として機能する。したがって、導熱板２７０の底面に圧接される放熱板の表面平滑度が良好でなく、導熱板２７０と放熱板の間の熱接触が良好でなくても、主回路２２０で発生した熱が問題なく放熱板に放散し得る。すなわちこの実施例の装置では、導熱板２７０が設けられたことにより、外部に設けるべき放熱板の種類を厳しく選定する必要がないという利点がある。
　　　【００７６】
　導熱板２７０とパターン２２５との間において熱接触は行われるが、これらは接触面に沿った方向には互いに滑動自在である。したがって、従来の装置１００において問題となったような、温度変化に伴う電力用基板２２１の変形は生じない。
　　　【００７７】
　なお、導熱板２７０をネジ２７１によりスペーサ２４０に締結する代わりに、接着剤を介して電力用基板２２１の底面、またはスペーサ２４０の底面、若しくはこれらの双方に着設してもよい。導熱板２７０を電力用基板２２１の底面に着設する場合には、接着剤として可とう性の接着剤を使用する。このため、導熱板２７０の上面と電力用基板２２１の底面は、これらの面に沿った方向には互いに滑動可能であるので、電力用基板２２１の熱変形は防止される。
　　　【００７８】
　［実施例６．］
　図１０は第６の実施例による装置の正面断面図である。この実施例の装置は、実施例１の装置２００において、電力用基板２２１の上主面にプリコート樹脂２８０が塗布されている。プリコート樹脂２８０は、ＩＧＢＴ素子Ｔ１〜Ｔ６、回路素子Ｄ１〜Ｄ６などの回路素子を覆うことによって、これらの回路素子の防湿を行う。そのことによって、回路素子の耐圧の劣化が防止される。すなわち、プリコート樹脂２８０は絶縁劣化の防止を主目的として設けられるので、その材料には高い純度が要求される。その目的に沿うものとして、例えば高純度エポキシ樹脂が用いられる。あるいは、アルミナあるいはシリカの粉末が混入された高純度エポキシを用いてもよい。この場合には、粉末の混入度を調整することによって、プリコート樹脂２８０の熱膨張係数を電力用基板２２１と一致させることができるので、プリコート樹脂２８０のはがれが起こりにくく、装置の寿命が向上する。
　　　【００７９】
　プリコート樹脂２８０の材料は高価であるために、無駄な使用を避けることが望ましい。図１０に示すように、この実施例の装置では、電力用基板２２１の上主面と制御用基板２３１の上主面との間には段差があって、電力用基板２２１の上主面が、制御用基板２３１の上主面よりも下方に後退している。このため、電力用基板２２１の上主面に塗布されたプリコート樹脂２８０は、硬化前の流動性を有するときに、制御用基板２３１の開口端において流出が阻止される。その結果、プリコート樹脂２８０が不必要に拡散しないので、高価なプリコート樹脂２８０を無駄に使用する恐れが無い。なお、プリコート樹脂２８０は、必ずしも図１０に示すように制御用基板２３１の開口端の上端まで充填する必要はなく、塗布されるべきＩＧＢＴ素子Ｔ１〜Ｔ６などの回路素子が十分に被覆されておればよい。
　　　【００８０】
　［実施例７．］
　図１１は第７の実施例による装置の正面断面図である。この実施例の装置では、実施例２の装置２００と同様に、スペーサ２４０ａがシリコーン樹脂等の弾力性を有する樹脂で構成されるとともに、スペーサ２４０ａの下主面はパターン２２５の下主面よりも下方に突出している。その突出量は、例えば０．５ｍｍ〜１ｍｍ程度である。このため、パターン２２５の下主面が外部の放熱板に当接するように装置２００が取り付けられたときに、スペーサ２４０ａがこの放熱板に弾性力をもって押圧される。すなわち、スペーサ２４０ａと放熱板との間が密着するために、スペーサ２４０ａがパッキングとして機能する。このため、スペーサ２４０ａに囲まれた電力用基板２２１に配置されるＩＧＢＴ素子Ｔ１〜Ｔ６等の回路素子、パターン２２５などが外気から保護される。その結果、外気中の湿気等による回路素子、パターン２２５等の劣化が抑制される。
　　　【００８１】
　また、スペーサ２４０ａは弾力性を有するので、実施例２の装置と同様に、接着剤２６０は硬質でもよい。また、スペーサ２４０ａの開口部に収納される電力用基板２２１の寸法に高い精度を要しない。
　　　【００８２】
　［実施例８．］
　ここでは、図１に示す実施例１の装置の製造における手順の一例について記述する。
　　　【００８３】
　（１）まず、電力用基板本体２２２、ＩＧＢＴ素子Ｔ１〜Ｔ６などの主回路の回路素子、電源端子ＰＳ（Ｐ）、ＰＳ（Ｎ）などの主回路の端子２０３、皮膜２３３をコーティングされた金属板２３２、半導体素子ＩＣ１〜ＩＣ４などの制御回路２３０の回路素子、電源端子ＶＥＥ１〜ＶＥＥ４などの制御回路の端子２０４、スペーサ２４０、およびケース２０１を準備する。
　　　【００８４】
　（２）電力用基板本体２２２の上主面にパターン２２３、２２４をメタライズ結合により配設する。
　　　【００８５】
　（３）更に、電力用基板本体２２２の下主面にパターン２２５をメタライズ結合により配設することにより、電力用基板２２１を作成する。
　　　【００８６】
　（４）パターン２２３にＩＧＢＴ素子Ｔ１〜Ｔ６などの主回路素子、および端子２０３を接続する。
　　　【００８７】
　（５）配線パターン２３６、２３７が配設されたＧＦＲＰの制御用基板本体２３５を、接着剤２３４を介して皮膜２３３の表面に着設することにより、制御用基板２３１を作成する。
　　　【００８８】
　（６）配線パターン２３６に半導体素子ＩＣ１〜ＩＣ４などの制御回路２３０の回路素子、及び端子２０４を接続する。
　　　【００８９】
　（７）制御用基板２３１を電力用基板２２１のパターン２２４に係合させ、電力用基板２２１の周囲に配置する。
　　　【００９０】
　（８）スペーサ２４０の開口部の内周端縁を電力用基板２２１の外周端縁にシリコーン系の接着剤を介して当接させ、また、制御用基板２３１と主面同士を接着剤を介して当接させる。このことにより、スペーサ２４０が電力用基板２２１の周囲に固定して取り付けられる。
　　　【００９１】
　（９）電力用基板２２１、スペーサ２４０、および制御用基板２３１が一体となった複合基板２０５をケース２０１に接着剤を介して固着する。
　　　【００９２】
　（１０）回路素子、および端子などの間を適宜、導体ワイヤｗで接続する。
　　　【００９３】
　（１１）複合基板２０５およびケース２０１で形成される装置の外囲器の内部空間に、エポキシ樹脂の充填材２５０を充填し熱硬化させる。
　　　【００９４】
　［実施例９．］
　実施例２の装置を製造する手順は、まず前述の工程（１）において、スペーサ２４０としてシリコーン樹脂を主材料とするスペーサ２４０を準備する。更に工程（８）において、スペーサ２４０の開口部と電力用基板２２１の間の接着に使用する接着材は、シリコーン系などの可とう性の接着剤に限定されない。
　　　【００９５】
　［実施例１０．］
　実施例３の装置を製造する手順は、実施例８の手順と同様であるが、電力用基板２２１の厚さがスペーサ２４０の厚さよりも幾分大きくなるように、工程（１）で準備される電力用基板本体２２２およびスペーサ２４０の厚さ、および工程（２）、（３）で電力用基板本体２２２に配設するパターン２２３、２２４、２２５の厚さを調整する。
　　　【００９６】
　［実施例１１．］
　実施例４の装置を製造する手順は、実施例８の工程（８）に先だって、制御用基板２３１およびスペーサ２４０にネジ２４１を貫通させる孔を設ける。更に、工程（８）においては、スペーサ２４０の開口部の内周端縁を電力用基板２２１の外周端縁にシリコーン系の接着剤を介して当接させ、また、制御用基板２３１との間をネジ２４１により締結する。このことにより、スペーサ２４０が電力用基板２２１の周囲に固定して取り付けられる。
　　　【００９７】
　［実施例１２．］
　実施例５の装置を製造する手順は、実施例８の工程（８）に先だって、導熱板２７０を準備し、制御用基板２３１およびスペーサ２４０にネジ２７１を貫通させる孔を設け、更に導熱板２７０にネジ２７１と螺合するネジ孔を設ける。更に、工程（１１）に先だって、導熱板２７０をネジ２７１によってスペーサ２４０へ締結する。
　　　【００９８】
　実施例５の変形例である、導熱板２７０がネジ２７１を介することなく、接着剤で電力用基板２２１の底面等に着設された装置を製造する手順は以下の通りである。まず、実施例８の工程（８）に先だって、導熱板２７０を準備する。更に、工程（１１）に先だって、接着剤を用いて導熱板２７０をスペーサ２４０の底面、又は電力用基板２２１の底面、若しくはこれらの双方に着設する。導熱板２７０を電力用基板２２１の底面に着設する場合には、接着剤として可とう性の接着剤を使用する。
　　　【００９９】
　　【発明の効果】
　＜請求項
１に
　この発明の半導体パワーモジュールでは、電力用基板が有する板材が外部の放熱板などに直接接触するように、装置を取り付けることにより、回路に発生する熱を銅ベース板なしで外部に放出することができるので、バイメタル効果が発生しない。このためこの発明の装置では、まず電力用基板の破壊がないという効果がある。バイメタル効果がないので、Ｓベント構造が必要でなくなるために、装置の高速動作が可能となる他、シリコーンゲルの充填が必要でなくなるので、装置の構造を簡単にし得て、かつ製造コストを低減し得る効果がある。また、Ｓベント構造がないために、装置を薄く小型にし得る効果がある。
　　　【０１００】
　＜請求項
２
　この発明の半導体パワーモジュールでは、電力用基板が有する板材が外部の放熱板などに直接接触するように、装置を取り付けることにより、回路に発生する熱を銅ベース板なしで外部に放出することができるので、バイメタル効果が発生しない。このためこの発明の装置では、まず電力用基板の破壊がないという効果がある。バイメタル効果がないので、Ｓベント構造が必要でなくなるために、装置の高速動作が可能となる他、シリコーンゲルの充填が必要でなくなるので、装置の構造を簡単にし得て、かつ製造コストを低減し得る効果がある。また、Ｓベント構造がないために、装置を薄く小型にし得る効果がある。また、制御信号を作成して電力用スイッチング半導体素子へ送信する制御回路素子を配置する制御用基板が、電力用基板の周囲に配置される。このため、厚みが更に薄い小型の装置を実現することができる効果がある。また、制御用基板が押圧部材を有し、かつ電力用基板の縁部に係合しているので、外囲器の外部表面に露出する板材を、十分な圧力をもって外部の放熱板等に圧接し得る効果がある。
　　　【０１０１】
　＜請求項
３
　この発明の半導体パワーモジュールでは、外囲器の底面部分が、電力用基板の周囲に当接するスペーサを有するので、電力用基板がスペーサにより定められる所定の位置に納まるという効果がある。
　　　【０１０２】
　＜請求項
４
　この発明の半導体パワーモジュールでは、電力用配線パターンの厚さと板材の厚さとの比率が調整されているので、電力用基板が温度変化に伴って反り変形しない。このため、電力用基板の破壊が防止されるのみならず、電力用配線パターンと電力用スイッチング半導体素子との間の接続部分の寿命の、熱サイクルによる低下が抑制される効果がある。
　　　【０１０３】
　＜請求項
５
　この発明の半導体パワーモジュールでは、スペーサが弾力性を有し、スペーサの表面と電力用基板が有する板材の表面とが略同一平面状にあるので、板材を十分な圧力をもって、効果的に外部の放熱板等に圧接し得る効果がある。また、スペーサが弾力性を有するので、これに当接する電力用基板等の寸法に高い精度を要しないという効果がある。
　　　【０１０４】
　＜請求項
６
　この発明の半導体パワーモジュールでは、スペーサが弾力性を有し、スペーサの表面が電力用基板が有する板材の表面よりも外部に突出するので、この装置が外部の放熱板等に取り付けられたときに、スペーサがパッキングとして機能する。このため、電力用スイッチング半導体素子が外気から保護されるので、外気中の湿気等によるこの半導体素子の劣化が抑制される効果がある。また、スペーサが弾力性を有するので、これに当接する電力用基板等の寸法に高い精度を要しないという効果がある。
　　　【０１０５】
　＜請求項
７
　この発明の半導体パワーモジュールでは、電力用基板が有する板材の表面がスペーサの表面に対して、より外側へ位置するので、板材を十分な圧力をもって、効果的に外部の放熱板等に圧接し得る効果がある。
　　　【０１０６】
　＜請求項
８
　この発明の半導体パワーモジュールでは、電力用基板が当接部材において制御用基板に当接するので、この当接部材が緩衝材として機能し、制御用基板との係合によって電力用基板本体が破損するのを防止し得る効果がある。また、電力用基板本体の強度も向上するという効果が得られる。
　　　【０１０７】
　＜請求項
９
　この発明の半導体パワーモジュールでは、押圧部材が金属板を備えるので、外囲器の外部表面に露出する板材を、更に十分な圧力をもって外部の放熱板等に圧接し得る効果がある。更に、この金属板によって、制御回路素子の動作に伴って発生する電磁波雑音が遮蔽され、装置外部への電磁波雑音が抑制される効果がある。
　　　【０１０８】
　＜請求項
１０
　この発明の半導体パワーモジュールでは、制御用基板が開口部を有し、この開口部に電力用基板が位置するので、外囲器の底面部分が一層小型化され、これに伴い装置が一層小型化される効果がある。
　　　【０１０９】
　＜請求項
１１
　この発明の半導体パワーモジュールは、電力用スイッチング素子を覆うプリコート樹脂を備えるので、このスイッチング素子の防湿が確実に行われる。このため、スイッチング素子の耐圧が長期にわたって維持されるという効果がある。また、電力用基板の主面と制御用基板の主面の間には段差があって、プリコート樹脂で覆うべきスイッチング素子は、この段差の後退面に配置されている。このため、プリコート樹脂でスイッチング素子を覆う工程において、この段差によってプリコート樹脂の流出が阻止されるので、半導体パワーモジュールの製造工程が簡単であるとともに、プリコート樹脂を不必要に多く消費しないという効果がある。
　　　【０１１０】
　＜請求項
１２
　この発明の半導体パワーモジュールでは、電力用基板とスペーサの間が、可とう性の接着剤を介して当接しているので、電力用基板とスペーサの間の熱膨張係数の差異に起因する電力用基板の変形を防止し得る効果がある。
　　　【０１１１】
　＜請求項
１３
　この発明の半導体パワーモジュールでは、外囲器の底面部分を構成する制御用基板とスペーサの間が主面同士で互いに接触し合っており、しかも互いに固定されている。このため、底面部分の厚みを薄く小型にし得るとともに、スペーサの脱落を防止し得る効果がある。
　　　【０１１２】
　＜請求項
１４
　この発明の半導体パワーモジュールでは、電力用基板の板材に滑動可能に熱良導性の導熱板が当接している。このため、回路に発生する損失熱が導熱板を介して外部の放熱板へ放散されるので、表面平滑度が良好でない放熱板を用いた場合においても効果的に損失熱の放散が行われる効果がある。
　　　【０１１３】
　＜請求項
１５
２２
　この発明の半導体パワーモジュールの製造方法では、この発明の半導体パワーモジュールを容易に製造し得る効果がある。
【図面の簡単な説明】
　　【図１】
　この発明の第１の実施例における装置の正面断面図である。
　　【図２】
　この発明の実施例における装置の回路部分の概略回路図である。
　　【図３】
　この発明の実施例における装置の外観を示す斜視図である。
　　【図４】
　この発明の実施例における複合基板と、その上に配置された回路素子の平面図である。
　　【図５】
　この発明の実施例における電力用基板の構造図である。
　　【図６】
　この発明の実施例における複合基板の分解図である。
　　【図７】
　この発明のもう一つの実施例における装置の正面断面図である。
　　【図８】
　この発明の更にもう一つの実施例における装置の正面断面図である。
　　【図９】
　この発明の更にもう一つの実施例における装置の正面断面図である。
　　【図１０】
　この発明の更にもう一つの実施例における装置の正面断面図である。
　　【図１１】
　この発明の更にもう一つの実施例における装置の正面断面図である。
　　【図１２】
　従来の装置の回路部分の概略回路図である。
　　【図１３】
　従来の装置の外観を示す斜視図である。
　　【図１４】
　従来の装置の主回路の平面図である。
　　【図１５】
　従来の装置の制御回路の平面図である。
　　【図１６】
　従来の装置の正面断面図である。
　　【符号の説明】
　２００　半導体パワーモジュール
　２０５　複合基板
　２２１　電力用基板
　２２２　電力用基板本体
　２２３　電力用配線パターン
　２２５　パターン（板材）
　２３１　制御用基板
　２３２　金属板（押圧部材）
　２３５　制御用基板本体
　２３６　配線パターン（制御用配線パターン）
　２４０、２４０ａ　スペーサ
　２４１　ネジ
　２６０　接着剤
　２７０　導熱板
　２７１　ネジ
　２８０　プリコート樹脂
　Ｔ１〜Ｔ６　ＩＧＢＴ素子（電力用スイッチング半導体素子）
　ＩＣ１〜ＩＣ４　半導体素子（制御回路素子）
　ＶＧ１〜ＶＧ６　ゲート電圧信号（制御信号）