(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース基板と、
前記ベース基板に接合された半導体素子と、
前記半導体素子における前記ベース基板との接合面の反対面に接合されたリードフレームと、
前記ベース基板における前記半導体素子との接合面の反対面に固定された複数の絶縁基板と、
前記半導体素子の全面と前記ベース基板の一部と前記リードフレームの一部と前記複数の絶縁基板との一部とを覆う外装樹脂と、を備え、
前記ベース基板と前記リードフレームとは、銅もしくは銅合金によって形成され、
前記ベース基板は前記リードフレームよりも厚く形成された、
半導体装置。
【請求項２】
前記半導体素子は、前記絶縁基板に、１対１で対向して配置された、
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記ベース基板に対する前記半導体素子の投影形状は、前記ベース基板に対する前記複数の絶縁基板の投影形状を包含し、
互いに隣接する前記複数の絶縁基板が隔てる距離の値は、前記ベース基板の厚さの値よりも小さい、
請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記半導体素子は、
交互に電流が流れる、スイッチ素子と前記スイッチ素子に並列接続された整流素子とからなり、
前記スイッチ素子と前記整流素子とはそれぞれが、
前記複数の絶縁基板での異なる絶縁基板に対向して配置された、
請求項２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、各種電子機器に使用される半導体装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
以下、従来の半導体装置について図面を用いて説明する。図６は従来の半導体装置１の構成を示した断面図であり、半導体装置１は、リードフレーム２と半導体素子３と絶縁層４と外装樹脂５と、を備えていた。
【０００３】
半導体素子３はリードフレーム２の一方の面に実装され、リードフレーム２の反対面には絶縁層４が配置されていた。半導体素子３は、リードフレーム２へ実装部３Ａによって、あるいはワイヤ部２Ａによって接続されていた。そして、絶縁層４は半導体装置１の外部に設けられた放熱板６に熱的に結合されることによって、半導体素子３で発生した熱が半導体装置１の外部へと放出されていた。
【０００４】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば特許文献１が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−５５４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の半導体装置１では、半導体素子３で発生した熱は、リードフレーム２へ伝わるとともに直ちに絶縁層４および放熱板６へと伝わる。ここで、絶縁層４とリードフレーム２や放熱板６とは、熱伝導の効率を向上させるために、半田（図示せず）などによって、しっかりと互いに固着されている。また、セラミックなどによって形成される絶縁層４と、主に金属によって形成されるリードフレーム２や放熱板６とは膨張係数が大きく異なる。
【０００７】
この結果、半導体素子３で発生した熱がリードフレーム２および絶縁層４を介して放熱板６へと伝えられるときには、膨張係数の違いに起因して半導体装置３の各部に応力が生じる。そして、大きな応力が発生したときには特に、絶縁層４は上記のようにセラミックなどが用いられているために、割れや亀裂が生じ易くなり、半導体装置１から外部への放熱効率が低下するおそれがあるという課題を有するものであった。
【０００８】
そこで本発明は、高い温度で半導体装置に大きな応力が生じても半導体装置が高い放熱効率を維持することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そして、この目的を達成するために本発明は、ベース基板と、前記ベース基板に接合された半導体素子と、前記半導体素子における前記ベース基板との接合面の反対面に接合されたリードフレームと、前記ベース基板における前記半導体素子との接合面の反対面に固定された複数の絶縁基板と、前記半導体素子の全面と前記ベース基板の一部と前記リードフレームの一部と前記複数の絶縁基板との一部とを覆う外装樹脂と、を備え、前記ベース基板と前記リードフレームとは、銅もしくは銅合金によって形成され、前記ベース基板は前記リードフレームよりも厚く形成された、ことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、半導体素子で生じた熱はリードフレームとベース基板とを介して外部へ放出される。特に、ベース基板へ伝えられた熱は、リードフレームよりも厚いベース基板によってベース基板における半導体素子側から絶縁基板側へと広範囲で拡散される。これにより、半導体素子の放熱効率は向上する。さらに、絶縁基板は複数に分割されているので、ベース基板において広範囲で拡散された熱に伴って絶縁基板に生じる膨張は、個々の絶縁基板に分散される。そして、ベース基板と絶縁基板との膨張率の差異に起因して、特に絶縁基板に生じる機械的な応力は特定のベース基板には集中しにくい状態となる。
【００１１】
結果として、半導体素子が高熱を発し半導体装置に内部に高い温度で大きな応力が生じても、この応力はベース基板において分散されるので個々の絶縁層に加わる熱は抑制され、さらに、絶縁層は個片化されていることで熱に起因した歪による割れや亀裂が生じ難くなり、半導体装置が高い放熱効率を常に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態における半導体装置の構成を示す断面図
【図２】本発明の実施の形態における半導体装置の放熱板を用いた構成を示す断面図
【図３】本発明の実施の形態における半導体装置の複数の半導体素子を用いた構成を示す断面図
【図４】本発明の実施の形態における半導体装置の要部を拡大した断面図
【図５】本発明の実施の形態における半導体装置を用いたインバータ回路のブロック図
【図６】従来の半導体装置の構成を示した断面図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１４】
（実施の形態）
図１は本発明の実施の形態における半導体装置の構成を示す断面図である。半導体装置７は、ベース基板８と、半導体素子９と、リードフレーム１０と、絶縁基板１１と、外装樹脂１２と、を含む。
【００１５】
半導体素子９はベース基板８に接合されている。半導体素子９はリードフレーム１０へ、半導体素子９におけるベース基板８との接合面９Ａの反対面で接合されている。複数の絶縁基板１１はベース基板８へ、ベース基板８におけるベース基板８と半導体素子９との接合面９Ａの反対面で固定されている。
【００１６】
そして、外装樹脂１２はベース基板８と、半導体素子９と、リードフレーム１０と、絶縁基板１１と、を覆っている。半導体素子９は全面が覆われ、外装樹脂１２によって密閉されている。ベース基板８は外装樹脂１２から露出した部分を除いて外装樹脂１２によって覆われている。リードフレーム１０は外装樹脂１２から露出した部分を除いて外装樹脂１２によって覆われている。絶縁基板１１は外装樹脂１２から露出した部分を除いて外装樹脂１２によって覆われている。
【００１７】
ここで、ベース基板８とリードフレーム１０とは、銅もしくは銅合金によって形成されている。さらにベース基板８はリードフレーム１０よりも厚く形成されている。
【００１８】
以上の構成により、半導体素子９で生じた熱は、共に熱伝導の能力が高いリードフレーム１０とベース基板８とを介して半導体装置７の外部へ放出される。ここで特に、半導体素子９からベース基板８へ伝えられた熱は、半導体素子９側から絶縁基板１１側へ伝えられる。ベース基板８はリードフレーム１０よりも厚く大きな断面積で形成されていて、かつ、熱を伝え易い銅や銅合金で形成されている。このため、半導体素子９で生じた熱は半導体素子９側から絶縁基板１１側へ向かうにしたがって広範囲に拡散される。これにより半導体素子９の放熱性は、リードフレーム１０と、特にベース基板８とによって向上する。
【００１９】
ここでさらに、既にベース基板８で広範囲に拡散された熱が、絶縁基板１１へと伝えられる。絶縁基板１１は複数に分割されているので、広範囲に拡散されたうえで分散された熱が、個々の絶縁基板１１に伝えられる。よって、絶縁基板１１に生じる熱に伴う膨張もまた分散された状態となる。これにより、ベース基板８と絶縁基板１１との膨張係数の差異に起因して、特に絶縁基板１１に生じる機械的な応力は、特定のベース基板８には集中しにくい状態となる。
【００２０】
以上から、半導体素子９が高熱を発し半導体装置７に内部に高い温度で大きな応力が生じても、この応力はベース基板８で分散されるので個々の絶縁基板１１に加わる熱は抑制される。さらに、絶縁基板１１は個片化されて小さな面積や体積を有した形態としていることで、大きな面積や体積を有したものに比較して個々の絶縁基板１１に生じる応力は小さくなる。したがって、熱に起因した歪による割れや亀裂が生じ難くなる。この結果、半導体装置７が高い放熱効率を常に維持することができ、高い信頼性を維持することができる。
【００２１】
以下、半導体装置７の構成について詳しく説明する。半導体素子９はベース基板８に半田や導電ペーストなど（図示せず）を用いて接合されている。半導体素子９はリードフレーム１０へ、半導体素子９におけるベース基板８との接合面９Ａの反対面で半田などを用いて接合されている。複数の絶縁基板１１はベース基板８へ、ベース基板８におけるベース基板８と半導体素子９との接合面９Ａの反対面で高伝熱性樹脂や接着剤（図示せず）などを用いて固定されている。
【００２２】
そして、外装樹脂１２はベース基板８と、半導体素子９と、リードフレーム１０と、絶縁基板１１と、を覆っている。半導体素子９は外装樹脂１２によって、ベース基板８およびリードフレーム１０との接合面を除いて全面が覆われ封止されている。ベース基板８は外装樹脂１２によって、半導体素子９および絶縁基板１１との接合面を除いて覆われ、延出部８Ａが外装樹脂１２から露出している。リードフレーム１０は外装樹脂１２によって、半導体素子９との接合面を除いて覆われ、延出部１０Ａが外装樹脂１２から露出している。絶縁基板１１は外装樹脂１２によって、ベース基板８と絶縁基板１１との接合面１１Ａを除いて覆われ、接合面１１Ａの反対面の放熱面１１Ｂが外装樹脂１２から露出している。
【００２３】
ここで、リードフレーム１０および、ベース基板８には大電流が通電可能な状態となっている。延出部１０Ａおよび延出部８Ａは半導体装置７における入力や出力の端部として用いることができる。ここで外装樹脂１２には、熱硬化性樹脂の例えばエポキシ樹脂などが用いられる。
【００２４】
リードフレーム１０やベース基板８は、延出部１０Ａや延出部８Ａを有さずに、外装樹脂１２によって完全に封止されていてもよい。このとき、半導体装置７の外部と、リードフレーム１０やベース基板８との接続には、リードフレーム１０やベース基板８に接続されて半導体装置７から外部へと引き出される銅線（図示せず）が用いられるとよい。
【００２５】
以上のように、半導体素子９の一方の面にはリードフレーム１０が直接に接続され、半導体素子９におけるリードフレームとの接続面の反対面にはベース基板８が直接に接続されている。言い換えると、半導体素子９は大きな厚みの導体に挟まれて配置されている。そして、電気抵抗が非常に低いリードフレーム１０やベース基板８が大きな電流が流れる導体部分に相当するので、大電流が通電することに起因する電力損失や、これに伴う導体での発熱も低減される。これにより、リードフレーム１０やベース基板８が熱伝導に対して大きな役割を担う。
【００２６】
図１ではリードフレーム１０は単なる矩形状の断面として示されている。しかしながら、リードフレーム１０は単なる板状の導体ではなく、板状の導体が打ち抜かれることなどによって様々な配線パターンが形成されている。よって、図１では単一の導体として示されているものの、実際には複数の、かつ枝分かれした導体がリードフレーム１０を構成している。したがって、ＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）やＦＥＴ（電界効果トランジスタ）が半導体素子９に用いられた場合には、半導体素子９のゲート端子がリードフレーム１０の一部に接続され、リードフレーム１０の他の一部にソース端子あるいはドレイン端子が接続され、ベース基板８にはドレイン端子あるいはソース端子が接続される。
【００２７】
先にも述べたように、半導体素子９が高熱を発しても、この熱は特にベース基板８で分散されるので半導体装置７の一部に大きな応力が集中することはない。言い換えると、個々の絶縁基板１１に加わる熱、および個々の絶縁基板１１に生じる応力は、分散されて小さくなる。さらに、絶縁基板１１は個片化されているので、熱に起因した歪による割れや亀裂が生じ難くなる。この結果、半導体装置７が高い放熱効率を常に維持することができる。
【００２８】
したがって、ベース基板８を厚くするにつれて熱が速く、かつ、広い範囲へ拡散される。このため、個々の絶縁基板１１は集団として配置されることで、大きな面積で広い範囲に配置することができ、放熱に関する効果が増大する。そして、絶縁基板１１は個片に分割されているので、多くの絶縁基板１１が広い範囲に集団として配置されても個々の絶縁基板１１に生じる機械的な歪は小さく維持される。よって、熱伝導性および絶縁性が優れる一方で機械的に脆いセラミック材料が絶縁基板１１に用いられても、絶縁基板１１は割れなどによる伝熱特性や放熱特性の低下を起こし難い。
【００２９】
図１では、単一の半導体素子９が複数の個片化された絶縁基板１１に対応して配置されている。この場合、半導体素子９は個々の絶縁基板１１に対して概ね均等な距離を隔てて配置されるとよい。あるいは、単一の半導体素子９は複数の絶縁基板１１に対面し、複数の絶縁基板１１に跨った位置関係に配置されてもよい。これにより、半導体素子９は個々の絶縁基板１１に対して半導体素子９で生じた熱を概ね均等に伝えることができる。この結果、個々の絶縁基板１１の放熱効率は向上し、必然的に半導体装置７の放熱効率は向上する。
【００３０】
また、図１で絶縁基板１１は互いに外装樹脂１２の一部を介して並列配置されているが、絶縁基板１１は互いに外装樹脂１２の一部を介さずに接触して並列配置されてもよい。複数の絶縁基板１１が互いに接触していても絶縁基板１１は個片化されているため、絶縁基板１１は温度変化に伴う膨張や収縮によって機械的な歪に伴う影響を互いに与え難い。これにより、ベース基板８の単位面積当たりに多くの絶縁基板１１が配置され、半導体装置７の放熱効率は向上する。
【００３１】
さらに、図２は本発明の実施の形態における半導体装置７の放熱板を用いた構成を示す断面図である。図２に示すように、半導体装置７における絶縁基板１１の放熱面１１Ｂには放熱板１３が取り付けられるとよい。これによって、すでに半導体装置７の内部で、特にベース基板８で分散されて絶縁基板１１へと伝えられた熱は、さらに放熱板１３によって分散されたうえで外部へと放射される。これによって半導体装置７の放熱効率はさらに向上する。
【００３２】
ここで、絶縁基板１１と放熱板１３とは、ベース基板８と絶縁基板１１との固定と同様に半田などの金属接合や高伝熱性樹脂（図示せず）などを用いて固定されるとよい。特に、半田などの金属接合などが用いられても先に述べたように、絶縁基板１１は個片化されて応力が生じ難いので接合面の接続信頼性は維持される。そして当然ながら、伝熱性や放熱性が向上する。
【００３３】
また、放熱板１３には伝熱性がよい、アルミニウムやアルミニウム合金、あるいは銅や銅合金などが用いられるとよい。ここでは板状の放熱板１３が図示されているが、放熱板１３はこのような形状に限ったものではなく、放熱面に凹凸を設けて表面積を大きくして放熱性を向上させる形状などであってもよい。
【００３４】
また、図３は本発明の実施の形態における半導体装置７の複数の半導体素子９を用いた構成を示す断面図である。図３に示すように複数の半導体素子９がベース基板８およびリードフレーム１０に接続されても、あるいは配置されてもよい。そして、半導体素子９と絶縁基板１１とはベース基板８を介して１対１で対向して配置されるとよい。例えば図３に示すように、半導体素子９Ｘと絶縁基板１１Ｘとは、正面で対面して配置され１組の熱源である半導体素子９Ｘと伝熱体である絶縁基板１１Ｘとされるとよい。半導体素子９Ｙと絶縁基板１１Ｙと、および半導体素子９Ｚと絶縁基板１１Ｚとも同様に、正対して配置され１組とされるとよい。ここで、半導体素子９Ｘの発熱量が最も大きいと仮定すると、絶縁基板１１Ｘのベース基板８への投影面積を他の絶縁基板１１に比較して最も大きくするとよい。あるいは、半導体素子９Ｚの発熱量が最も小さいと仮定すると、絶縁基板１１Ｚのベース基板８への投影面積を他の絶縁基板１１に比較して最も小さくするとよい。言い換えると、絶縁基板１１Ｘ、１１Ｙ、１１Ｚのベース基板８への投影面積は概ね伝熱能力に相当するので、これらの投影面積は半導体素子９Ｘ、９Ｙ、９Ｚのそれぞれの発熱量に応じて決定すればよい。
【００３５】
図３では、半導体素子９Ｘと絶縁基板１１Ｘと、半導体素子９Ｙと絶縁基板１１Ｙと、および半導体素子９Ｚと絶縁基板１１Ｚと、全てが１対１で対向配置されている。しかしながら、全てが１対１で対向配置される必要はない。例えば半導体素子９Ｘと絶縁基板１１Ｘとが最も放熱性を要する場合、半導体素子９Ｘと絶縁基板１１Ｘのみが１対１で対向配置され、他の半導体素子９Ｙや半導体素子９Ｚは、絶縁基板１１Ｙや絶縁基板１１Ｚは１対１で対向配置されてなくてもよい。言い換えると、所定の組み合わせのみが１対１で対向配置されてよい。
【００３６】
これにより、絶縁基板１１は放熱量に応じて適切な大きさに決定できるので、過剰な放熱特性に伴う過剰な面積を有さなくなる。よって半導体装置７の外部からの衝撃に起因した割れや亀裂が生じ難くなる。そして、半導体装置７の放熱効率や信頼性は高い状態で維持される。
【００３７】
また、絶縁基板１１が配置される位置に応じて、絶縁基板１１のベース基板８への投影面積が決定されてもよい。例えば、ベース基板８における最も延出部８Ａに近い位置に設けられた絶縁基板１１Ｚは、絶縁基板１１Ｘもしくは絶縁基板１１Ｙよりも投影面積を小さくしてもよい。あるいは、絶縁基板１１Ｚは複数の絶縁基板１１の中で最も投影面積を小さくするとよい。
【００３８】
ベース基板８がリードフレーム１０よりも厚く、ベース基板８による熱伝導効果や熱拡散効果が大きい場合、複数の半導体素子９で生じた熱の一部は、ベース基板８を通じて延出部８Ａに伝搬され、半導体装置７の外部へと排出される。このため、最も延出部８Ａに近い位置に設けられた絶縁基板１１Ｚは、他の絶縁基板１１Ｘ、１１Ｙに比較して放熱に関する能力が低くても、特に半導体素子９Ｚで生じた熱は延出部８Ａに近接したベース基板８によって延出部８Ａへと排出され易い。このため、半導体装置７の全体における放熱能力は低下し難い。これにより、特に最も延出部８Ａに近く配置された絶縁基板１１Ｚは、対面する半導体素子９Ｚの放熱量に対応した大きさよりも小さく決定できる。したがって、絶縁基板１１におけるベース基板８への投影面積は小さくなり、半導体装置７の外部からの衝撃に起因した割れや亀裂が生じ難くなる。そして、半導体装置７の放熱効率や信頼性は高い状態で維持される。
【００３９】
また、図４は本発明の実施の形態における半導体装置７の要部を拡大した断面図である。図４の破線の軌跡に示すように、絶縁基板１１のベース基板８への投影面積は、半導体素子９のベース基板８への投影面積よりも小さくしてもよい。あるいは、絶縁基板１１のベース基板８への投影形状は、半導体素子９のベース基板８への投影形状に包含されてもよい。先にも述べたように、ベース基板８がリードフレーム１０よりも厚く、ベース基板８は熱拡散効果が大きいので、複数の半導体素子９で生じた熱の一部は、ベース基板８を通じて延出部８Ａに伝搬され、半導体装置７の外部へと排出される。このため、複数の絶縁基板１１は複数の半導体素子９で生じた熱の一部を放出すればよい。よって、半導体素子９Ｘ対面する絶縁基板１１Ｘのベース基板８への投影形状あるいは投影面積は、半導体素子９Ｘのベース基板８への投影形状あるいは投影面積に包含される、あるいは小さくてもよい。したがって、半導体装置７の外部からの衝撃に起因した、絶縁基板１１における割れや亀裂が生じ難くなる。そして、半導体装置７の放熱効率や信頼性は高い状態で維持される。
【００４０】
このとき、例えば、半導体素子９Ｘで生じた熱は絶縁基板１１Ｘへ伝えられるとともに、絶縁基板１１Ｘに隣接する絶縁基板１１Ｙへも伝えられる。これにより、半導体素子９Ｘで生じた熱は絶縁基板１１Ｘと１１Ｙとによっても半導体装置７の外部へと放出される。よって単一の絶縁基板１１は、ベース基板８を介して対向する単一の半導体素子９の放熱量に応じた適切な大きさよりもさらに小さく決定できるので、絶縁基板１１の面積が小さくでき、半導体装置７の外部からの衝撃に起因した割れや亀裂が生じ難くなる。そして、半導体装置７の放熱効率や信頼性は高い状態で維持される。
【００４１】
ここで半導体素子９Ｘを例として、半導体素子９Ｘから発せられる熱が、半導体素子９Ｘに対面する絶縁基板１１Ｘと、絶縁基板１１Ｘに隣接配置された絶縁基板１１Ｙと、によって効率よく放熱されるために、以下の条件とすることがのぞましい。ここで、絶縁基板１１Ｘと、絶縁基板１１Ｘに隣接配置された絶縁基板１１Ｙとを隔てる距離がＬとされ、ベース基板８の厚さがＴＢとされると、ＴＢ＞Ｌとすることで放熱効果は顕著となり易い。
【００４２】
半導体素子９Ｘから発せられる熱は、図中矢印のＨｖ、Ｈｄ、Ｈｈのそれぞれの方向へ伝搬されるが、ベース基板８は大きな値のＴＢを有する厚い銅などの金属であるため、時間の経過とともにＨｄ方向への熱の伝搬が大きくなる。そして、上記のようにＴＢ＞Ｌの条件が満たされると、半導体素子９Ｘとベース基板８との接合面９Ａは、絶縁基板１１Ｙへ正面ではないものの概ね対面する位置関係に近くなる。このため、半導体素子９Ｘから発せられる熱は、絶縁基板１１Ｘのみならず、絶縁基板１１Ｙへも効率よく伝えられる。したがって、ＴＢ＞Ｌとすることで放熱効果は顕著となり易い。
【００４３】
上記の効果は、半導体素子９Ｙから発せられる熱が、絶縁基板１１Ｙのみならず、絶縁基板１１Ｘへも効率よく伝えられる点で、同様である。
【００４４】
そして、上記の効果は、半導体素子９Ｘと半導体素子９Ｙとが交互に発熱する場合に、特に有効となる。一例として、図５は本発明の実施の形態における半導体装置７を用いたインバータ回路１４のブロック図である。図５に示すように、インバータ回路１４は、半導体素子９Ｘに相当するスイッチング素子を制御素子１５によって制御し、インダクタンス素子１６を用いて直流電源１７の直流電圧を交流電圧へと変換する。
【００４５】
ここで、半導体素子９Ｘは上記のようにスイッチング素子に相当し、半導体素子９Ｙは整流素子に相当する。スイッチング素子はＩＧＢＴやＦＥＴで、整流素子はダイオードであって、直流電源１７の極性に対して逆極性で接続されている。また、半導体素子９Ｘおよび半導体素子９Ｙが、上側アームおよび下側アームそれぞれに設けられている。
【００４６】
先ず、第１の動作として、上側アームの半導体素子９ＸがＯＮしたとき、上側アームの半導体素子９Ｙには逆バイアスが印加される状態となり、半導体素子９Ｙは動作しない。言い換えるとこのとき、上側アームの半導体素子９Ｘは発熱し、上側アームの半導体素子９Ｙは発熱しない。このとき、下側アームの半導体素子９ＸはＯＦＦしている。
【００４７】
つぎに、第２の動作として、上側アームの半導体素子９ＸがＯＦＦしたときインダクタンス素子１６に蓄えられたエネルギーは即座に遮断できないため、下側アームの半導体素子９Ｙには順バイアスが印加される状態となり、下側アームの半導体素子９Ｙは動作する。言い換えるとこのとき、下側アームの半導体素子９Ｙは発熱し、上側アームの半導体素子９Ｘは発熱しない。
【００４８】
またつぎに、第３の動作として、下側アームの半導体素子９ＸがＯＮしたとき、下側アームの半導体素子９Ｙには逆バイアスが印加される状態となり、半導体素子９Ｙは動作しない。言い換えるとこのとき、下側アームの半導体素子９Ｘは発熱し、下側アームの半導体素子９Ｙは発熱しない。このとき、上側アームの半導体素子９ＸはＯＦＦしている。
【００４９】
つぎに、第４の動作として、下側アームの半導体素子９ＸがＯＦＦしたときインダクタンス素子１６に蓄えられたエネルギーは即座に遮断できないため、上側アームの半導体素子９Ｙには順バイアスが印加される状態となり、上側アームの半導体素子９Ｙは動作する。言い換えるとこのとき、上側アームの半導体素子９Ｙは発熱し、上側アームの半導体素子９Ｘは発熱しない。
【００５０】
このように、図５のインバータ回路では第１の動作から第４の動作までが繰り返し行われる。そして、図４に示す半導体素子９Ｘと半導体素子９Ｙとは、何れか一方が動作して双方が同時に動作しない場合に、絶縁基板１１Ｘと絶縁基板１１Ｙとは効率よく放熱に関する効果を発揮する。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明の半導体装置は、高い放熱効率を維持するという効果を有し、各種電子機器において有用である。
【符号の説明】
【００５２】
７  半導体装置
８  ベース基板
８Ａ、１０Ａ  延出部
９、９Ｘ、９Ｙ、９Ｚ  半導体素子
９Ａ、１１Ａ  接合面
１０  リードフレーム
１１、１１Ｘ、１１Ｙ、１１Ｚ  絶縁基板
１１Ｂ  放熱面
１２  外装樹脂
１３  放熱板
１４  インバータ回路
１５  制御素子
１６  インダクタンス素子
【図１】
0006450933.tif 000002
【図２】
0006450933.tif 000003
【図３】
0006450933.tif 000004
【図４】
0006450933.tif 000005
【図５】
0006450933.tif 000006
【図６】
0006450933.tif 000007