(57)【要約】  安定したワイヤボンディングが可能なリードフレームを有する半導体モジュールを提供する。  リードフレーム（２）とケース（３）との一体成型によって形成された端子ケース（１）は、内部にリードフレーム（２）が搭載される内面（６ｂ）を有し、外部に半導体チップ（１３，１４）を絶縁基板（７）上に形成した回路ブロック（１１）が固定される段部（６ａ）を有している。その段部（６ａ）と内面（６ｂ）との間には、これを貫通するように開口部（８）が形成され、その開口部（８）には、絶縁基板（７）を段部（６ａ）に接着する接着剤（１０）が充填される。リードフレーム（２）のボンディングワイヤ（１６）が超音波接合される接続面が固定されることで、リードフレーム（２）の接合不良を低減することができる。
2015166696.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボンディングワイヤが超音波接合される接続面を有するリードフレームと、
内部に前記リードフレームが搭載される搭載面を有し、外部に半導体チップを絶縁基板上に形成した回路ブロックが固定される固定面を有し、前記搭載面と前記固定面との間を貫通するように形成された開口部を有するケースと、
を備え、
前記開口部には、接着剤が充填されて前記リードフレームの前記接続面のある近傍箇所と前記回路ブロックとを接着していることを特徴とする半導体モジュール。
【請求項２】
前記開口部は、前記リードフレームの前記接続面のない箇所と前記回路ブロックとの間にも形成されていて内部に充填された前記接着剤により前記リードフレームと前記回路ブロックとを接着していることを特徴とする請求項１記載の半導体モジュール。
【請求項３】
前記接着剤は、前記回路ブロックが前記ケースの前記固定面に固定される接着剤と同じ接着剤であることを特徴とする請求項１または２記載の半導体モジュール。
【請求項４】
前記接着剤は、熱伝導率が前記ケースの熱伝導率より高いことを特徴とする請求項１記載の半導体モジュール。
【請求項５】
前記接着剤は、前記ケースに充填されて前記半導体チップを樹脂封止する注型樹脂と同じ樹脂であることを特徴とする請求項１記載の半導体モジュール。
【請求項６】
前記接着剤は、前記ケースよりも前記リードフレームとの密着力が高いことを特徴とする請求項１記載の半導体モジュール。
【請求項７】
内部にボンディングワイヤが超音波接合される接続面を有するリードフレームが搭載される搭載面と、前記搭載面に対応する外部に半導体チップを絶縁基板上に形成した回路ブロックが固定される固定面とを有するように、前記リードフレームの前記接続面の近傍箇所をその裏面よりエジェクタピンまたは押えピンで支持しながら金型に樹脂を注入してケースを成型し、
前記エジェクタピンまたは前記押えピンによって開口部が形成された前記ケースの前記固定面に前記開口部にも充填されるようにして接着剤を塗布し、
前記ケースの前記固定面に前記回路ブロックを載置して前記回路ブロックを前記ケースに固定し、
前記接着剤によって前記回路ブロックに固定された前記リードフレームの前記接続面に前記ボンディングワイヤを超音波接合する、
ことを特徴とする半導体モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体モジュールおよびその製造方法に関し、特にモータ駆動装置などのインバータ装置やスイッチング電源装置などの電力変換装置の用途に用いられる半導体モジュールおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力変換用の半導体モジュールは、電力変換のためのパワートランジスタまたはダイオードなどのパワー用の複数の半導体チップを１つのパッケージに集積している。このような半導体モジュールは、所望のアプリケーションに適した回路配線をあらかじめパッケージ内部で行っており、アプリケーション装置全体の小型化に貢献している。電力変換用の半導体モジュールでは、パワートランジスタとして、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor）またはＩＧＢＴ（Insulated-Gate Bipolar Transistor）が一般に用いられている。【０００３】
電力変換用の素子は、その損失による発熱を放熱により低減するために、絶縁基板上の銅箔面および絶縁基板を介して半導体モジュールの外部に露出するように構成され、その露出面から放熱体を使って放熱が行われている（たとえば、特許文献１参照）。すなわち、この特許文献１では、熱伝導のよい金属板の表面に絶縁層が配置され、その絶縁層の上に主回路配線パターンが形成され、その主回路配線パターンの上に半導体チップが接合されている。この半導体チップにより発生された熱は、主回路配線パターンおよび絶縁層を介して金属板に伝熱され、この金属板に接合されたヒートシンクで放熱するようにしている。【０００４】
また、電力変換用の素子は、リードフレーム、導電性ワイヤまたは基板上に生成された配線パターンにより所望の回路が形成され、これらの回路は、外部との電気的接続手段である端子と直接的にまたはワイヤなどを介して間接的に接続されている。【０００５】
さらに、半導体モジュールに制御ＩＣを搭載したＩＰＭ（Intelligent Power Module）と呼ばれるモジュールが製品化され、広く用いられている。制御ＩＣは、電力変換用の素子を駆動するためのドライバ機能や過電流などの異常状態を検出し保護するための機能を備えている。制御ＩＣは、発熱が小さいことと、電力変換用の素子のノイズを避けるために、電力変換用の素子を搭載する基板とは離れた場所に搭載されている。特許文献１では、制御ＩＣは、ケース内に形成された配線パターン上に搭載されている。【０００６】
また、ＩＰＭには、電流検出素子、温度検出素子、スナバ素子または制御ＩＣに安定した電力を供給するために接続されるコンデンサなどの受動部品がモジュール内部に搭載されたモジュールも存在する。そして、これらの素子を搭載し、所望の電気的な接続を行った半導体モジュールは、樹脂封止されてＩＰＭが完成される。【０００７】
たとえば、特許文献１に記載のＩＰＭでは、あらかじめ配線パターンが形成された絶縁基板に、ＩＧＢＴおよびＦＷＤ（Free Wheeling Diode）などの電力変換用の素子がはんだ接合にて搭載されている。この絶縁基板を保持する端子ケースは、インサート成型によってリードフレームとＰＰＳ樹脂（Polyphenylene Sulfide Resin）とが一体化されている。端子ケースは、リードフレームが成型時の樹脂圧により位置ずれや変形しないように載置される固定ピンまたはエジェクタピンなどの固定ピンで固定されてセットされている金型にＰＰＳ樹脂を射出して成型されるが、そのときにできる開口部（固定ピンによる孔）は、成型中に固定ピンを可動させることにより樹脂で封止されている。端子ケースでは、リード端子に制御ＩＣなどの素子が銀ペーストなどの接着手段によって搭載される。その後、端子ケースに絶縁基板を接着剤により接着し、素子−絶縁基板の配線パターン−リードフレームの間に所望の回路構成を成すようにアルミワイヤにて電気的に結線（超音波接合）が行われ、注型樹脂により封止され、半導体モジュールが構成されている。【０００８】
ここで、リード端子にボンディングワイヤを超音波接合する場合、ボンディング不良を発生する場合があることが知られている（たとえば、特許文献２参照）。この特許文献２によれば、端子ケースの製造の際に、樹脂と金属製のリード端子との線膨張係数が相違することが原因で高温の樹脂が冷えたときに、端子ケース内部で密着していたリード端子がケースから離れることがある。また、リード端子とＰＰＳ樹脂とは、密着力がないので、密着するように形成したとしても両者の間に微少な隙間が発生してしまう。リード端子がケースから浮いている状態で、リード端子にボンディングワイヤを超音波接合しようとすると、超音波の振動エネルギがリード端子によって吸収されてしまい、これがボンディング不良の原因になっている。【０００９】
これに対し、特許文献２では、リード端子とする端子板の超音波接合箇所の直下のケースに貫通孔を形成し、ケースに貼り合わせたヒートシンクにも、貫通孔に対応する位置に支持部材挿入口を形成している。ボンディングワイヤを超音波接合するときには、端子板の超音波接合箇所の下面を、支持部材挿入口および貫通孔に配置した固定ピンで支持しながら、端子板の上面に、ロッド状のツールを用いて、ボンディングワイヤを超音波接合している。なお、貫通孔は、これに端子板が臨んでいるため、端子板の下面が空気に晒されて放熱性が高められている。【００１０】
また、特許文献２では、中央部に開口が形成された絶縁性樹脂からなる枠状のケースの下面に熱伝導性の高い金属で形成された板状のヒートシンクを配置し、そのヒートシンクで開口を塞ぐようにしている。このような樹脂と金属との接合には、接着剤が使用されるが、接着剤を必要以上に余分に塗布すると、高い接合強度を得ることはできるが、接着剤が接合面からはみ出してしまうことがある。接着剤の外側への流出は、外観を損ねるだけでなく、内側への流入は、超音波接合による接合部が汚染されて強度が低下してしまうことになる。【００１１】
このような接着剤のはみ出しを抑制する方法として、ケースのヒートシンクとの対向面に複数の溝を形成し、そのうちの中央近傍の溝を接着剤塗布溝とし、外側および内側の溝を接着剤流出防止溝とするものが知られている（たとえば、特許文献３参照）。これにより、接着剤が接着剤塗布溝からはみ出たとしても、その接着剤は、接着剤流出防止溝に収容されてそれよりも先に流出してしまうことが防止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０１３−２５８３２１号公報（段落〔００４３〕，図２）
【特許文献２】特開２００４−１３４５１８号公報（段落〔００４８〕−〔００５６〕，図４−図７）
【特許文献３】特開２０１２−１５３４９号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
従来の半導体モジュールでは、リードフレームにボンディングワイヤを超音波接合するときに、超音波接合面とは反対側の面を押えるピン状の押え治具が必要となり、しかも、その押え治具が複雑であるため、設備費用が上がるという問題点があった。また、押え治具は、超音波接合工程の際に着脱しなければならないが、その着脱に時間を要するために、製造のスループットが下がるという問題点もある。【００１４】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、製造段階で超音波による安定したワイヤボンディングが可能な半導体モジュールおよびその製造方法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】
【００１５】
本発明では上記の課題を解決するために、半導体モジュールが提供される。この半導体モジュールは、ボンディングワイヤが超音波接合される接続面を有するリードフレームと、内部にリードフレームが搭載される搭載面を有し、外部に半導体チップを絶縁基板上に形成した回路ブロックが固定される固定面を有し、搭載面と固定面との間を貫通するように形成された開口部を有するケースと、を備えている。開口部には、接着剤が充填されてリードフレームの接続面のある近傍箇所と回路ブロックとが接着されている。【００１６】
また、本発明では、半導体モジュールの製造方法が提供される。この半導体モジュールの製造方法は、まず、ケースを成型する。このケースは、内部にボンディングワイヤが超音波接合される接続面を有するリードフレームが搭載される搭載面と、搭載面に対応する外部に半導体チップを絶縁基板上に形成した回路ブロックが固定される固定面とを有するように形成される。このとき、リードフレームの接続面の近傍箇所をその裏面よりエジェクタピンまたは押えピンで支持しながら金型に樹脂を注入してケースが成型される。次に、エジェクタピンまたは押えピンによって開口部が形成されたケースの固定面に開口部にも充填されるようにして接着剤を塗布し、ケースの固定面に回路ブロックを載置して回路ブロックがケースに固定される。そして、接着剤によって回路ブロックに固定されたリードフレームの接続面にボンディングワイヤが超音波接合される。【００１７】
このような半導体モジュールおよびその製造方法によれば、ボンディングワイヤが超音波接合されるリードフレームの接続面の近傍箇所が接着剤により開口部を介して回路ブロックに固定されている。これにより、リードフレームにボンディングワイヤを超音波接合するときに、リードフレームがばたついて接合不良を生じることがなくなる。
【発明の効果】
【００１８】
上記構成の半導体モジュールおよびその製造方法は、従来の工程を変更したり従来の工程に何らかの工程を追加したりすることなく、リードフレームの接続面の近傍箇所を固定できるので、生産性（ワイヤボンド性）を向上させることができるという利点がある。【００１９】
また、リードフレームが高熱伝導率の接着剤にて絶縁基板に接着されるため、絶縁基板とリードフレームとの間の熱抵抗が低くなり、リードフレームの放熱性をさらに向上させることができる。【００２０】
さらに、リードフレームに載置された制御ＩＣが温度保護機能や温度出力機能を備えていた場合、半導体チップが低熱抵抗で接続されている絶縁基板と制御ＩＣが載置されているリードフレームとの間の熱抵抗も低くなる。このため、半導体チップと制御ＩＣとの間も低熱抵抗となるので、制御ＩＣは、温度をより正確に検出できるようになり、半導体チップの高精度の保護が可能となる。【００２１】
本発明の上記および他の目的、特徴および利点は本発明の例として好ましい実施の形態を表す添付の図面と関連した以下の説明により明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る半導体モジュールをその底面側から見た分解斜視図である。
【図２】絶縁基板搭載前の半導体モジュールを上下反転した状態で示す断面図である。
【図３】絶縁基板搭載時の半導体モジュールを示す断面図である。
【図４】ボンディングワイヤによる配線を行うときの半導体モジュールを示す断面図である。
【図５】樹脂封止後の半導体モジュールを示す断面図である。
【図６】半導体モジュールの製造方法を示すフローチャートである。
【図７】半導体モジュールの具体例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明に係る半導体モジュールの実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施の形態の説明に使用される図面において、同一の構成要素については、同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００２４】
図１は本発明に係る半導体モジュールをその底面側から見た分解斜視図、図２は絶縁基板搭載前の半導体モジュールを上下反転した状態で示す断面図、図３は絶縁基板搭載時の半導体モジュールを示す断面図である。図４はボンディングワイヤによる配線を行うときの半導体モジュールを示す断面図、図５は樹脂封止後の半導体モジュールを示す断面図である。
【００２５】
本発明に係る半導体モジュールは、その組立前の概要を示した図１に見られるように、端子ケース１を備えている。この端子ケース１は、リードフレーム２とケース３との一体成型（リードフレームインサート成型）によって形成される。端子ケース１は、リードフレーム２がインサートされた対向する１対の平行な側壁部４ａと、この側壁部４ａの長手方向両端に接続された対向する１対の平行な側壁部４ｂとを有し、平面視で長方形の額縁状に形成されている。端子ケース１の側壁部４ａ，４ｂは、Ｌ字状の断面を有し、その底面（図１では上面になっている）には、中央開口部５の周囲に沿って段部６ａが形成されている。側壁部４ａ，４ｂの段部６ａは、絶縁基板７が固定される固定面であり、絶縁基板７の厚さよりも薄い寸法の深さを有している。
【００２６】
端子ケース１は、また、図２に示されるように、リードフレーム２の内側が段部６ａの反対側に位置する搭載面である内面６ｂに搭載され、かつ、リードフレーム２の外側が側壁部４ａを貫通して外方に延出した状態に形成されている。リードフレーム２は、ケース３の内面６ｂへの搭載面と反対側が超音波接合による接続面となっている。
【００２７】
ここで、リードフレーム２が搭載されている端子ケース１の内面６ｂには、段部６ａまで貫通する開口部８が形成されている。すなわち、段部６ａが形成されたケース部分は、開口部８の上下にリードフレーム２と絶縁基板７の接着面とが位置する構造となっている。この開口部８は、リードフレーム２の接続面の直下のケース部分に、すなわち、超音波接合によりワイヤボンディングを行う箇所近傍のケース部分に形成されている。なお、超音波接合によりワイヤボンディングを行う箇所は、リードフレーム２の主電流が流れる箇所でもある。さらに、開口部８は、必要に応じて、リードフレーム２が配置されている箇所であって超音波接合は行われない箇所にも、リードフレーム２を絶縁基板７に固定する目的で形成されていてもよい。
【００２８】
開口部８は、リードフレームインサート成型時に形成される。すなわち、あらかじめ成型されたリードフレーム２を金型にセットするときに、リードフレーム２を支持するようにエジェクタピンを設置しておく。この状態で金型に、たとえば、ＰＰＳ樹脂を射出して端子ケース１を成型する。このとき、金型内に充填された樹脂は、エジェクタピンが可動することなく固化されていくので、エジェクタピンへ回り込むことがない。その後、端子ケース１は、エジェクタピンにより金型から突き出され、さらに、エジェクタピンを端子ケース１から引き抜くことによって開口部８が形成される。
【００２９】
開口部８は、また、インサート成型時におけるリードフレーム２のよじれや位置ずれを抑制するために使用される、いわゆる押えピンで形成してもよく、さらには、エジェクタピンと押えピンとの両方を使って形成してもよい。
【００３０】
次に、このようにして形成された端子ケース１を用いて半導体モジュールを構成する手順について説明する。まず、端子ケース１は、用途や目的によっては、回路を兼ねるリードフレーム２上に制御ＩＣやコンデンサ、抵抗などの受動素子が載置される。図２の例では、リードフレーム２上に制御ＩＣ９を載置した例を示している。
【００３１】
リードフレーム２上に制御ＩＣ９が載置された端子ケース１は、図２に示したように、上下を反転し、次に、図３に示したように、絶縁基板７が固定される段部６ａに接着剤１０が塗布される。この接着剤１０は、ケース３を成しているＰＰＳ樹脂の熱伝導率（たとえば、０．３［Ｗ／ｍＫ］）より高い熱伝導率（たとえば、０．５［Ｗ／ｍＫ］）の樹脂が用いられる。この接着剤１０は、また、段部６ａの表面に塗布されるだけでなく、開口部８にも充填される。これにより、リードフレーム２は、開口部８に対向している部分が接着剤１０によって接着されることになる。
【００３２】
次に、端子ケース１は、図３に示したように、接着剤１０が塗布された段部６ａに絶縁基板７が載置される。この絶縁基板７は、ＡＬ（アルミニウム）絶縁基板またはＤＣＢ（Direct Copper Bonding）基板とすることができ、表面にあらかじめ形成された導電性の配線パターン１２の上にパワー用の半導体チップ１３，１４が搭載されて回路ブロック１１を構成している。これら半導体チップ１３，１４は、ここでは、ＩＧＢＴおよびＦＷＤとしている。
【００３３】
この回路ブロック１１は、半導体チップ１３，１４の搭載面を下にして段部６ａに載置されることにより、絶縁基板７の外周部が接着剤１０によって端子ケース１に接着されるだけでなく、開口部８の接着剤１０によってリードフレーム２にも接着される。これにより、リードフレーム２は、その直下の開口部８に充填された接着剤１０によって絶縁基板７と固着されるだけでなく、接着剤１０を介して絶縁基板７と熱的に結合されることになる。
【００３４】
リードフレーム２は、開口部８を介して絶縁基板７に固着されてワイヤボンディングを行う箇所の近傍が固定されるので、超音波接合時に複雑な押え治具を必要とすることがなく、しかも、ボンディング不良が発生することもない。
【００３５】
また、リードフレーム２は、開口部８を介して絶縁基板７に熱的に結合されているので、主電流が流れることによる発熱を絶縁基板７に伝熱することができ、リード端子の放熱を可能にしている。これにより、リードフレームが支持部材挿入口および貫通孔とする開口部によって熱伝導率が０．０２４１［Ｗ／ｍＫ］の空気に晒されている従来例に比べ、リードフレーム２の放熱性をより向上させることができる。
【００３６】
このとき、リードフレーム２に載置された制御ＩＣ９が温度保護機能や温度出力機能を備えていた場合、制御ＩＣ９は、半導体チップ１３，１４の保護を高精度に行えるようになる。すなわち、リードフレーム２が空気に晒されている従来例に比べ、半導体チップ１３，１４が低熱抵抗で接続されている絶縁基板７と制御ＩＣ９が載置されているリードフレーム２との間の熱抵抗がより低下している。このため、半導体チップ１３，１４と制御ＩＣ９との間が低熱抵抗となるので、制御ＩＣ９は、温度をより正確に検出できるようになり、半導体チップ１３，１４の高精度の保護が可能となる。
【００３７】
次に、回路ブロック１１が固着された端子ケース１は、図４に示したように、１８０度回転され、端子ケース１の内面６ｂおよび回路ブロック１１の半導体チップ１３，１４の搭載面が上に向けられる。ここで、端子ケース１は、その上端面を矢印１５が示す方向に押えることにより、ワイヤボンディングの準備が整えられる。これにより、超音波接合時に、ケースから浮いているリードフレームを、ワイヤボンディングを行う箇所ごとに押えなければならない従来例に比較して、押え治具の構成を圧倒的にシンプルにすることができる。
【００３８】
この状態で、半導体モジュールは、図５に示したように、主回路のボンディングワイヤ１６および制御回路のボンディングワイヤ１７によるワイヤボンディングが実施される。このとき、端子ケース１の内面６ｂとリードフレーム２との界面が密着しているので、リードフレーム２へのボンディングワイヤ１６の超音波接合では、超音波の振動エネルギが吸収されることなく確実に伝えられる。また、半導体チップ１３，１４へのボンディングワイヤ１６のワイヤボンディングならびに半導体チップ１３、制御ＩＣ９およびリードフレーム２へのボンディングワイヤ１７のワイヤボンディングも行われる。
【００３９】
そして、半導体モジュールは、図５に示したように、端子ケース１に液状の注型樹脂１８が充填され、半導体チップ１３，１４および制御ＩＣ９を樹脂封止する。この注型樹脂１８は、回路ブロック１１の絶縁基板７を端子ケース１に接着する接着剤１０と同じ樹脂とすることができる。注型樹脂１８および接着剤１０に同じ材料を用いることにより、部材の共通化を図ることが可能となる。
【００４０】
次に、この半導体モジュールの製造プロセスの具体例について説明する。
図６は半導体モジュールの製造方法を示すフローチャート、図７は半導体モジュールの具体例を示す図である。
【００４１】
半導体モジュールの製造は、図６に示したように、回路ブロック１１および端子ケース１があらかじめ別工程にてそれぞれ作成される。まず、回路ブロック１１は、絶縁基板７が用意され（ステップＳ１）、絶縁基板７の一方の面にはんだが塗布される（ステップＳ２）。次に、ＩＧＢＴおよびＦＷＤとする半導体チップ１３，１４が用意され（ステップＳ３）、これら半導体チップ１３，１４が絶縁基板７に塗布されたはんだの上に搭載され（ステップＳ４）、リフロー炉に入れられてはんだ付けされ、回路ブロック１１が構成される（ステップＳ５）。
【００４２】
一方、端子ケース１については、まず、あらかじめ成型されたリードフレーム２が用意され（ステップＳ６）、このリードフレーム２は、射出成型機の金型にセットされ、その金型にＰＰＳ樹脂が射出されることにより端子ケース１が成型される（ステップＳ７）。このとき、端子ケース１は、エジェクタピンまたは押えピンを使って開口部８が形成されている。次に、端子ケース１内のリードフレーム２の制御ＩＣ搭載位置に、たとえば熱硬化型の銀ペーストが塗布される（ステップＳ８）。次に、制御ＩＣ９が用意され（ステップＳ９）、その制御ＩＣ９は、銀ペーストの上に搭載され、リードフレーム２に固定される（ステップＳ１０）。
【００４３】
次に、リードフレーム２に制御ＩＣ９が搭載された端子ケース１は、その上下が反転され（図２参照）、端子ケース１の中央開口部５の周囲に形成された段部６ａに接着剤１０が塗布される。次に、段部６ａに半導体チップ１３，１４の搭載面を下にした絶縁基板７が搭載され、これにより、端子ケース１と絶縁基板７とが接着される（ステップＳ１１）。この接着工程では、従来の端子ケース・絶縁基板接着と同一工程・設備を用いることができるので、設備やタクト増加によるコストアップがない。
【００４４】
次に、端子ケース１は、その上下が反転されて、絶縁基板７の半導体チップ１３，１４の搭載面およびリードフレーム２の制御ＩＣ搭載面が上にされて、ボンディングワイヤ１６，１７によるワイヤボンディングが行われる（ステップＳ１２）。
【００４５】
次に、端子ケース１には、ＰＰＳ樹脂とする注型樹脂１８が充填されて樹脂封止される（ステップＳ１３）。
以上の工程により作られた半導体モジュールの具体例について説明する。図７に例示した半導体モジュール２０は、樹脂封止前のケース３をその上面から見たものである。この半導体モジュール２０は、回路ブロック１１の絶縁基板７に６つの配線パターン１２が形成され、それぞれの配線パターン１２には、ＩＧＢＴとする半導体チップ１３およびＦＷＤとする半導体チップ１４が搭載されている。また、内部配線をなすリードフレーム２ａには、３つの制御ＩＣ９が搭載されている。
【００４６】
ここで、配線パターン１２または半導体チップ１３，１４とリード端子をなすリードフレーム２とがボンディングワイヤ１６によって接続されており、リードフレーム２のボンディングワイヤ１６が接合される箇所近傍の直下には、開口部８が形成されている。これにより、リードフレーム２は、ボンディングワイヤ１６が接合される箇所近傍において、接着剤１０により絶縁基板７に固定される。よって、リードフレーム２の接続面にボンディングワイヤ１６を超音波接合するとき、リードフレーム２がばたついて接合不良を生じてしまうことがない。また、接着剤１０の熱伝導率がケース３の熱伝導率より高いので、リードフレーム２に主電流が流れることによる発熱が接着剤１０を介して絶縁基板７に伝熱されるので、リードフレーム２の放熱性能が向上する。
【００４７】
一方、リードフレーム２ａの直下に形成された開口部８は、接着剤１０を充填してリードフレーム２ａを絶縁基板７に固定するためのものである。リードフレーム２ａは、その両端がケース３の側壁部４ａ，４ｂによって固定されているが、その中間部が接着剤１０によって絶縁基板７に固定されていることにより、より強固にケース３に固定される。
【００４８】
また、接着剤１０は、ケース３よりもリードフレーム２との密着性が高いものが好ましい。これにより、ケース３とリードフレーム２の間に線膨張係数の相違によって隙間が生じた場合、リードフレーム２と絶縁基板７の間を強固に密着することでき、放熱性能が向上する。
【００４９】
なお、本発明は、上記の構成に限定されるものではなく、必要に応じて、適宜組み合わせて構成することができる。
上記については単に本発明の原理を示すものである。さらに、多数の変形、変更が当業者にとって可能であり、本発明は上記に示し、説明した正確な構成および応用例に限定されるものではなく、対応するすべての変形例および均等物は、添付の請求項およびその均等物による本発明の範囲とみなされる。
【符号の説明】
【００５０】
１  端子ケース
２，２ａ  リードフレーム
３  ケース
４ａ，４ｂ  側壁部
５  中央開口部
６ａ  段部
６ｂ  内面
７  絶縁基板
８  開口部
９  制御ＩＣ
１０  接着剤
１１  回路ブロック
１２  配線パターン
１３，１４  半導体チップ
１６，１７  ボンディングワイヤ
１８  注型樹脂
２０  半導体モジュール
【図１】
2015166696.tif 000003
【図２】
2015166696.tif 000004
【図３】
2015166696.tif 000005
【図４】
2015166696.tif 000006
【図５】
2015166696.tif 000007
【図６】
2015166696.tif 000008
【図７】
2015166696.tif 000009
【国際調査報告】
2015166696.tif 000010
2015166696.tif 000011
2015166696.tif 000012
2015166696.tif 000013