(57)【要約】【課題】両面放熱型の半導体装置において、静電気による静電誘導によって内部回路に電流が流れるのを防止する。【解決手段】両放熱板２１、２２のそれぞれの外面に設けられている絶縁層２１ａ、２２ａにおけるモールド樹脂８０から露出する面に、導電性を有する導体層２１ｂ、２２ｂを取り付け、一方の放熱板２１側に位置する導体層２１ｂと他方の放熱板２２側に位置する導体層２２ｂとを、導電性を有する接続部材２５を介して電気的に接続した。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子（１１、１２）と、
前記半導体素子（１１、１２）を挟むように前記半導体素子（１１、１２）の両面に配置され前記半導体素子（１１、１２）と電気的・熱的に接続された一対の放熱板（２１、２２）と、
前記半導体素子（１１、１２）および前記両放熱板（２１、２２）を封止するモールド樹脂（８０）とを備え、
前記両放熱板（２１、２２）のそれぞれの外面には電気絶縁性を有する絶縁層（２１ａ、２２ａ）が設けられるとともに、この絶縁層（２１ａ、２２ａ）は前記モールド樹脂（８０）から露出している半導体装置において、
それぞれの前記絶縁層（２１ａ、２２ａ）の前記モールド樹脂（８０）から露出する面には、導電性を有する導体層（２１ｂ、２２ｂ）が取り付けられており、
一方の前記放熱板（２１）側に位置する前記導体層（２１ｂ）と他方の前記放熱板（２２）側に位置する前記導体層（２２ｂ）とは、導電性を有する接続部材（２５、２６、２７）を介して電気的に接続されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記導体層（２１ｂ、２２ｂ）は、当該導体層（２１ｂ、２２ｂ）が設けられる側の前記放熱板（２１、２２）と同じ材料よりなるものであることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記導体層（２１ｂ、２２ｂ）は、当該導体層（２１ｂ、２２ｂ）が設けられる側の前記放熱板（２１、２２）の板厚と同じ膜厚であることを特徴とする請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記導体層（２１ｂ、２２ｂ）は、導電性の塗料により形成された塗膜であることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記導体層（２１ｂ、２２ｂ）は、スパッタリング法もしくは蒸着法により成膜された膜であることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記一方の放熱板（２１）側に位置する前記導体層（２１ｂ）と前記他方の放熱板（２２）側に位置する前記導体層（２２ｂ）と前記接続部材（２５）とは、一枚の金属箔（Ｋ）により構成されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記金属箔（Ｋ）は、中間部を折り曲げることにより当該中間部の両側に位置する両端部を対向させ、当該対向する両端部の間に前記半導体素子（１１、１２）および前記両放熱板（２１、２２）を挟みこんだ形状をなしており、
この金属箔（Ｋ）のうち前記両端部のそれぞれが前記導体層（２１ｂ、２２ｂ）として構成されて前記絶縁層（２１ａ、２２ａ）に取り付けられており、前記中間部が前記接続部材（２５）として構成されていることを特徴とする請求項６に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記接続部材（２６）は、互いに対向する両端部の間に前記半導体素子（１１、１２）および前記両放熱板（２１、２２）が挟み込まれるように中間部が折り曲げられた形状をなしており、
前記接続部材（２６）自身の弾性力によって前記両端部のそれぞれが前記導体層（２１ｂ、２２ｂ）に接続されたものであることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の半導体装置。
【請求項９】
それぞれの前記導体層（２１ｂ、２２ｂ）には、前記両放熱板（２１、２２）の端面側に位置する前記モールド樹脂（８０）の端面（８１）よりも外方に突出する突出部（２１ｃ、２２ｃ）が設けられており、
それぞれの前記導体層（２１ｂ、２２ｂ）における前記突出部（２１ｃ、２２ｃ）同士は、同一方向に突出するものであり、これら突出部（２１ｃ、２２ｃ）を前記接続部材（２７）に挿入することにより前記両導体層（２１ｂ、２２ｂ）が電気的に接続されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記半導体素子（１１、１２）と電気的に接続されるとともに一部が前記モールド樹脂（８０）の内部に位置し残部が前記モールド樹脂（８０）の外部に突出する端子（６０）を備えており、
それぞれの前記導体層（２１ｂ、２２ｂ）における前記突出部（２１ｃ、２２ｃ）と前記端子（６０）とは、同一の方向に突出していることを特徴とする請求項９に記載の半導体装置。
【請求項１１】
前記半導体素子（１１、１２）と電気的に接続されるとともに一部が前記モールド樹脂（８０）の内部に位置し残部が前記モールド樹脂（８０）の外部に突出する端子（６０）を備えており、
それぞれの前記導体層（２１ｂ、２２ｂ）における前記突出部（２１ｃ、２２ｃ）と前記端子（６０）とは、異なる方向に突出していることを特徴とする請求項９に記載の半導体装置。
【請求項１２】
前記接続部材（２５）の一部が前記モールド樹脂（８０）に埋設されていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１つに記載の半導体装置。
【請求項１３】
前記絶縁層（２１ａ、２２ａ）はセラミックよりなり、前記導体層（２１ｂ、２２ｂ）は前記絶縁層（２１ａ、２２ａ）にロウ付けされたロウ材よりなることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか１つに記載の半導体装置。
【請求項１４】
請求項６または７に記載の半導体装置を製造する半導体装置の製造方法であって、
前記半導体素子（１１、１２）を挟むように前記半導体素子（１１、１２）の両面に前記一対の放熱板（２１、２２）を配設し、前記両放熱板（２１、２２）のそれぞれの外面が露出するように前記モールド樹脂（８０）によって封止したワーク（３００）を用意するとともに、
前記金属箔（Ｋ）として当該金属箔（Ｋ）のうち前記導体層（２１ｂ、２２ｂ）として構成される部位に前記絶縁層（２１ａ、２２ａ）を貼り付けたものを用意し、
前記金属箔（Ｋ）のうち前記導体層（２１ｂ、２２ｂ）として構成される部位を、前記絶縁層（２１ａ、２２ａ）を介して、前記ワーク（３００）における前記両放熱板（２１、２２）のそれぞれの外面に貼り付けることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１５】
半導体素子（１１、１２）と、
前記半導体素子（１１、１２）を挟むように前記半導体素子（１１、１２）の両面に配置され前記半導体素子（１１、１２）と電気的・熱的に接続された一対の放熱板（２１、２２）と、
前記半導体素子（１１、１２）および前記両放熱板（２１、２２）を封止するモールド樹脂（８０）とを備え、
前記両放熱板（２１、２２）のそれぞれの外面には電気絶縁性を有する絶縁層（２１ａ、２２ａ）が設けられるとともに、この絶縁層（２１ａ、２２ａ）は前記モールド樹脂（８０）から露出している半導体装置において、
前記半導体素子（１１、１２）と電気的に接続されるとともに一部が前記モールド樹脂（８０）の内部に位置し残部が前記モールド樹脂（８０）の外部に突出する端子（６０）を備えており、
前記両放熱板（２１、２２）に設けられたそれぞれの絶縁層（２１ａ、２２ａ）の前記モールド樹脂（８０）から露出する面には、導電性を有する導体層（２１ｂ、２２ｂ）が取り付けられており、
それぞれの前記導体層（２１ｂ、２２ｂ）には、前記両放熱板（２１、２２）の端面側に位置する前記モールド樹脂（８０）の端面（８１）よりも外方に突出する突出部（２１ｃ、２２ｃ）が設けられており、
それぞれの前記導体層（２１ｂ、２２ｂ）における前記突出部（２１ｃ、２２ｃ）と前記端子（６０）とは、同一の方向に突出しており、
前記端子（６０）および前記両突出部（２１ｃ、２２ｃ）は、前記端子（６０）および前記両突出部（２１ｃ、２２ｃ）同士を電気的に接続するための接続部材（２７）に対して着脱可能であることを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁層を内蔵する一対の放熱板を対向させ、これら放熱板の内面間に半導体素子を介在させたものをモールド樹脂で封止し、各放熱板から放熱させるようにした半導体装置、いわゆる両面放熱型の半導体装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、この種の両面放熱型の半導体装置は、一般に、半導体素子と、半導体素子を挟むように半導体素子の両面に配置され半導体素子と電気的・熱的に接続された一対の放熱板と、半導体素子および両放熱板を封止するモールド樹脂とを備え、両放熱板のそれぞれの外面に電気絶縁性を有する絶縁層を設けるとともに、この絶縁層をモールド樹脂から露出させた構成を有している（たとえば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−９３７３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、このような半導体装置は、たとえば車両のインバータなどに適用されるが、近年、ＥＨＶ車両の普及などに伴い、インバータのコスト低減の要求と小型化の要求が高まってきている。
【０００４】
この種の半導体装置によってインバータを構成する場合、放熱板の外面すなわち放熱面に設けられた絶縁層に、シリコーングリスなど、電気絶縁性のグリス等を塗布し、これを介して冷却装置に接触させることが多い。
【０００５】
このようなグリスは印刷や刷毛によって塗布され、摩擦を伴う。よって、グリスの塗布工程では、放熱面に電荷が溜まりやすい。したがって、グリスの塗布時には、両方の放熱面から内部回路に静電気が印加されることは避けられない。
【０００６】
特に、放熱板の放熱面に絶縁層を設けた構成の場合には、表裏の放熱面に電荷が溜まりやすく、絶縁層の浮遊容量を介した静電誘導により、半導体素子を含む内部回路にも電荷の移動が発生する。こうして、内部回路に加わる電圧が耐圧を超えた場合、当該内部回路が破壊する恐れがある。
【０００７】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、両面放熱型の半導体装置において、静電気による静電誘導によって内部回路に電流が流れるのを防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明は、両放熱板（２１、２２）のそれぞれの外面に設けられている絶縁層（２１ａ、２２ａ）におけるモールド樹脂（８０）から露出する面に、導電性を有する導体層（２１ｂ、２２ｂ）を取り付け、一方の放熱板（２１）側に位置する導体層（２１ｂ）と他方の放熱板（２２）側に位置する導体層（２２ｂ）とを、導電性を有する接続部材（２５、２６、２７）を介して電気的に接続したことを、第１の特徴とする。
【０００９】
それによれば、それぞれの放熱板（２１、２２）の外面すなわち放熱面に設けられた絶縁層（２１ａ、２２ａ）同士が、導体層（２１ｂ、２２ｂ）、接続部材（２５〜２７）を介して導通されて等電位となり、両放熱板（２１、２２）間の内部回路に静電誘導が発生するのを防止できるため、静電気による静電誘導によって内部回路に電流が流れるのを防止できる。その結果、内部回路の破壊などを未然に防ぐことが可能となる。
【００１０】
ここで、導体層（２１ｂ、２２ｂ）を、当該導体層（２１ｂ、２２ｂ）が設けられる側の放熱板（２１、２２）と同じ材料よりなるものとしてもよい。
【００１１】
それによれば、絶縁層（２１ａ、２２ａ）を挟む導体層（２１ｂ、２２ｂ）と放熱板（２１、２２）とを同じ材料にて構成することになるため、温度変化などによる絶縁層（２１ａ、２２ａ）の反りを防止するうえで、好ましい。
【００１２】
さらに、当該絶縁層（２１ａ、２２ａ）の反りを防止することを考慮した場合、導体層（２１ｂ、２２ｂ）を、当該導体層（２１ｂ、２２ｂ）が設けられる側の放熱板（２１、２２）の板厚と同じ膜厚とすることが好ましい。つまり、絶縁層（２１ａ、２２ａ）を挟む導体層（２１ｂ、２２ｂ）と放熱板（２１、２２）とを同じ厚さにすることがより好ましい。
【００１３】
また、導体層（２１ｂ、２２ｂ）を、導電性の塗料により形成された塗膜よりなるものとしてもよいし、スパッタリング法もしくは蒸着法により成膜された膜よりなるものとしてもよい。
【００１４】
また、一方の放熱板（２１）側に位置する導体層（２１ｂ）と他方の放熱板（２２）側に位置する導体層（２２ｂ）と接続部材（２５）とを、一枚の金属箔（Ｋ）により構成されたものとすれば、両導体層（２１ｂ、２２ｂ）と接続部材（２５）との接続構成を簡略化できる（後述の図５参照）。
【００１５】
また、この金属箔（Ｋ）を、中間部を折り曲げることにより当該中間部の両側に位置する両端部を対向させ、当該対向する両端部の間に半導体素子（１１、１２）および両放熱板（２１、２２）を挟みこんだ形状をなすものとしてもよい。この場合、金属箔（Ｋ）のうち両端部のそれぞれが導体層（２１ｂ、２２ｂ）として構成されて絶縁層（２１ａ、２２ａ）に取り付けられ、中間部が接続部材（２５）として構成されたものとなる。
【００１６】
また、接続部材（２６）としては、互いに対向する両端部の間に半導体素子（１１、１２）および両放熱板（２１、２２）が挟み込まれるように中間部が折り曲げられた形状をなしており、接続部材（２６）自身の弾性力によって両端部のそれぞれが導体層（２１ｂ、２２ｂ）に接続されたものにできる（後述の図７参照）。
【００１７】
また、それぞれの導体層（２１ｂ、２２ｂ）に、両放熱板（２１、２２）の端面側に位置するモールド樹脂（８０）の端面（８１）よりも外方に突出する突出部（２１ｃ、２２ｃ）を設け、それぞれの突出部（２１ｃ、２２ｃ）同士を、同一方向に突出させ、これら突出部（２１ｃ、２２ｃ）を接続部材（２７）に挿入して接続するようにしてもよい。それによれば、接続部材（２７）として汎用の部材を使用できる（後述の図８参照）。
【００１８】
また、このような突出部（２１ｃ、２２ｃ）を設けた半導体装置においては、さらに、半導体素子（１１、１２）と電気的に接続されるとともに一部がモールド樹脂（８０）の内部に位置し残部がモールド樹脂（８０）の外部に突出する端子（６０）を備えていてもよい。
【００１９】
そして、このような端子（６０）を備えている場合には、それぞれの導体層（２１ｂ、２２ｂ）における突出部（２１ｃ、２２ｃ）と端子（６０）とを、同一の方向に突出させたものとしてもよいし、異なる方向に突出させたものとしてもよい。
【００２０】
ただし、異なる方向に突出させたものとすれば、同一方向の場合に比べて突出部（２１ｃ、２２ｃ）と端子（６０）との間の沿面距離を大きくとりやすく、両者の絶縁性の確保の面で好ましい（後述の図９参照）。
【００２１】
また、接続部材（２５）の一部をモールド樹脂（８０）に埋設すれば、接続部材（２５）の保護および装置の小型化に有利である（後述の図２参照）。
【００２２】
また、絶縁層（２１ａ、２２ａ）をセラミックより構成し、導体層（２１ｂ、２２ｂ）を絶縁層（２１ａ、２２ａ）にロウ付けされたロウ材よりなるものとしてもよい。
【００２３】
また、上記した両放熱板（２１、２２）の導体層（２１ｂ、２２ｂ）と接続部材（２５）とを一枚の金属箔（Ｋ）により構成した半導体装置を製造する製造方法としては、次のようなものにできる。
【００２４】
すなわち、半導体素子（１１、１２）を挟むように半導体素子（１１、１２）の両面に一対の放熱板（２１、２２）を配設し、両放熱板（２１、２２）のそれぞれの外面が露出するようにモールド樹脂（８０）によって封止したワーク（３００）を用意するとともに、金属箔（Ｋ）として当該金属箔（Ｋ）のうち導体層（２１ｂ、２２ｂ）として構成される部位に絶縁層（２１ａ、２２ａ）を貼り付けたものを用意し、金属箔（Ｋ）のうち導体層（２１ｂ、２２ｂ）として構成される部位を、絶縁層（２１ａ、２２ａ）を介して、ワーク（３００）における両放熱板（２１、２２）のそれぞれの外面に貼り付けるようにする（後述の図６参照）。
【００２５】
それによれば、上記金属箔（Ｋ）により構成される半導体装置を容易に製造することができる。
【００２６】
ところで、静電気による静電誘導によって内部回路に電流が流れることは、上述したように、半導体装置を冷却装置に組み付けるときのグリス塗布時に起こりやすい。そこで、半導体装置を冷却装置に組み付けた後では、半導体装置から接続部材を取り外してもよいと考えられる。
【００２７】
その点を考慮して、本発明は、両面放熱型の半導体装置において、半導体素子（１１、１２）と電気的に接続されるとともに一部がモールド樹脂（８０）の内部に位置し残部がモールド樹脂（８０）の外部に突出する端子（６０）を備え、両放熱板（２１、２２）に設けられたそれぞれの絶縁層（２１ａ、２２ａ）のモールド樹脂（８０）から露出する面に、導体層（２１ｂ、２２ｂ）を取り付け、それぞれの導体層（２１ｂ、２２ｂ）に、両放熱板（２１、２２）の端面側に位置するモールド樹脂（８０）の端面（８１）よりも外方に突出する突出部（２１ｃ、２２ｃ）を設け、それぞれの突出部（２１ｃ、２２ｃ）と端子（６０）とを同一の方向に突出させ、これら端子（６０）および突出部（２１ｃ、２２ｃ）同士を当該端子（６０）および突出部（２１ｃ、２２ｃ）同士を電気的に接続するための接続部材（２７）に対して着脱可能としたことを、第２の特徴とする（後述の図１０参照）。
【００２８】
それによれば、それぞれの導体層（２１ｂ、２２ｂ）における突出部（２１ｃ、２２ｃ）同士および端子（６０）が、同一方向に突出しているから、これら突出部（２１ｃ、２２ｃ）同士および端子（６０）の３者を、着脱可能な接続部材（２７）に対して取り付けやすい。
【００２９】
そして、この場合、突出部（２１ｃ、２２ｃ）同士および端子（６０）を接続部材（２７）に取り付けて電気的に接続すれば、上記第１の特徴を有する半導体装置と同様に、静電気による静電誘導によって当該内部回路に電流が流れるのを防止することができる。
【００３０】
なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。
【００３２】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る半導体装置１００の概略平面構成を示す図である。また、図２は、図１中のＡ−Ａ一点鎖線に沿った概略断面構成を示す図である。
【００３３】
図１、図２に示されるように、本実施形態における半導体装置１００は、半導体素子１１、１２と、この半導体素子１１、１２を挟むように半導体素子１１、１２の両面に配置された一対の放熱板２１、２２と、それぞれの放熱板２１、２２の外面すなわち放熱面に設けられた絶縁層２１ａ、２２ａと、半導体素子１１、１２および両放熱板２１、２２を封止するモールド樹脂８０とを備えて構成されている。
【００３４】
ここで、本半導体装置１００においては、このモールド樹脂８０の封止は、一対の放熱板２１、２２の放熱面がモールド樹脂８０から露出するように行われている。そして、半導体素子１１、１２は、ターミナル４１、４２および各導電性接合部材５１、５２、５３を介して、一対の放熱板２１、２２に挟み付けられている。
【００３５】
半導体素子１１、１２は、図１、図２に示されるように、平面的に並列に配置された第１の半導体素子１１と第２の半導体素子１２との２個が設けられている。つまり、一対の放熱板２１、２２に２個の半導体素子１１、１２が挟まれている。
【００３６】
本例では、半導体素子１１、１２は２個設けられているが、本実施形態の半導体装置１００において、一対の放熱板２１、２２に挟まれる半導体素子は１個であってもよいし、３個もしくはそれ以上であってもよい。
【００３７】
この構成の場合、図２に示されるように、第１の半導体素子１１および第２の半導体素子１２と第１の放熱板２１との間は、第１の導電性接合部材５１によって接合されている。また、両半導体素子１１、１２とターミナル４１、４２との間は、第２の導電性接合部材５２によって接合されている。さらに、ターミナル４１、４２と第２の放熱板２２との間は、第３の導電性接合部材５３によって接合されている。
【００３８】
ここで、これら第１、第２、第３の導電性接合部材５１、５２、５３としては、はんだや導電性接着剤等を採用することができる。具体的に、これら第１、第２、第３の導電性接合部材５１〜５３としては、たとえばＳｎ（すず）系はんだを用いることができる。
【００３９】
これにより、上記した構成においては、第１および第２の半導体素子１１、１２の上面側では、第１の導電性接合部材５１から第１の放熱板２１を介して放熱が行われ、第１および第２の半導体素子１１、１２の下面側では、第２の導電性接合部材５２、ターミナル４１、４２、第３の導電性接合部材５３および第２の放熱板２２を介して放熱が行われる構成となっている。
【００４０】
そして、第１の放熱板２１においては、図２中の上面が放熱面として構成され、第２の放熱板２２においては、図２中の下面が放熱面として構成されている。ここで、各放熱板２１、２２の放熱面は、板状の放熱板２１、２２における最も広い面すなわち主表面であり、たとえば略四角形をなしている。
【００４１】
ここで、第１の半導体素子１１および第２の半導体素子１２としては、特に限定されるものではなく、シリコン半導体基板などを用いて通常の半導体製造技術を用いて製造される素子等を採用することができる。
【００４２】
具体的に、本実施形態において、上記第１の半導体素子１１は、ＩＧＢＴ（絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）やサイリスタ等のパワー半導体素子から構成されており、第２の半導体素子１２は、ＦＷＤ（フリーホイールダイオード）から構成されている。また、上記第１および第２の半導体素子１１、１２は、たとえば矩形状の薄板状とすることができる。
【００４３】
また、図２における第１および第２の半導体素子１１、１２の上面および下面には、図示しない電極が形成されている。この電極は、たとえばアルミニウムや、チタン、ニッケル、金、銀、銅などから形成されたものであり、それぞれの面において各導電性接合部材５１、５２と電気的に接続されている。
【００４４】
そして、第１および第２の半導体素子１１、１２の上面側の電極は、第１の放熱板２１に対して、第１の導電性接合部材５１を介して電気的に接続されており、一方、第１および第２の半導体素子１１、１２の下面側の電極は、第２の導電性接合部材５２を介してターミナル４１、４２に対して、電気的に接続されている。
【００４５】
さらに、ターミナル４１、４２における半導体素子１１、１２側の面とは反対側の面において、第３の導電性接合部材５３を介して第２の放熱板２２とターミナル４１、４２とが電気的に接続されている。つまり、図２において、第１および第２の半導体素子１１、１２の下面側の電極は、ターミナル４１、４２を介して第２の放熱板２２と電気的に接続されている。
【００４６】
ここで、両放熱板２１、２２およびターミナル４１、４２は、たとえば、Ｃｕ、Ａｌ、または銅合金もしくはアルミ合金等の熱伝導性および電気伝導性の良い金属で構成されている。また、これら部材２１、２２、４１、４２における導電性接合部材５１〜５３が配置される部位には、はんだ付け性を確保するためのＮｉメッキやＡｕメッキなどの表面処理が施されていてもよい。
【００４７】
本実施形態の第１の放熱板２１および第２の放熱板２２は、全体としてほぼ長方形状の板材として構成されている。また、ターミナル４１、４２は、各半導体素子１１、１２のそれぞれに対応して設けられているが、このターミナル４１、４２としては、たとえば、それぞれの半導体素子１１、１２よりも１回り小さい程度の大きさを有する矩形状の板材を採用することができる。
【００４８】
ここで、ターミナル４１、４２は、半導体素子１１、１２と第２の放熱板２２との間に介在することによって、それぞれの半導体素子１１、１２と第２の放熱板２２とを熱的および電気的に接続するとともに、第１の半導体素子１１から後述するボンディングワイヤ７０を引き出す際の当該ワイヤ７０の高さを確保すること等を目的として、それぞれの半導体素子１１、１２と第２の放熱板２２との間の高さを確保する役割を有している。
【００４９】
また、図示しないが、第１の放熱板２１および第２の放熱板２２においては、それぞれ外部と電気的に接続される端子部が設けられている。これら端子部は、たとえば、第１の半導体素子１１の主電極であるコレクタ電極やエミッタ電極の取り出し電極などとして構成されるものである。
【００５０】
このように、第１の放熱板２１および第２の放熱板２２は、それぞれ、電極と放熱体とを兼ねる金属体として構成されており、半導体装置１００において各半導体素子１１、１２からの放熱を行う機能を有するとともに各半導体素子１１、１２の電極としての機能も有する。
【００５１】
また、図１、図２に示されるように、モールド樹脂８０の内部において第１の半導体素子１１の周囲には、信号端子６０が設けられている。この信号端子６０は、銅や４２アロイなどの導電材料からなり、たとえば、リードフレームなどを用いて構成されるものである。
【００５２】
この信号端子６０は、図１に示されるように、本例では複数本設けられており、第１の半導体素子１１に設けられている信号電極（たとえばゲート電極）などと導通する端子や基準端子となるものである。
【００５３】
そして、図１、図２に示されるように、各信号端子６０と第１の半導体素子１１とは、モールド樹脂８０の内部にて、上記ボンディングワイヤ７０によって結線され、電気的に接続されている。このワイヤ７０はワイヤボンディング等により形成され、金やアルミ等からなるものである。
【００５４】
こうして、各信号端子６０は、モールド樹脂８０内に位置するインナーリードの部分にて第１の半導体素子１１と電気的に接続されるとともに、モールド樹脂８０の外部に突出するアウターリードの部分にて、外部回路などと電気的に接続可能になっている。
【００５５】
さらに、本実施形態の半導体装置１００においては、装置１００のほぼ全体がモールド樹脂８０によりモールドされ封止されている。具体的には、図１、図２に示されるように、一対の放熱板２１、２２の隙間、並びに、半導体素子１１、１２およびターミナル４１、４２の周囲部分に、モールド樹脂８０が充填封止されている。
【００５６】
そして、上述したように、一対の放熱板２１、２２のそれぞれの放熱面がモールド樹脂８０から露出している。このモールド樹脂８０は、たとえばエポキシ樹脂等の通常のモールド材料を採用することができる。また、放熱板２１、２２等をモールド樹脂８０で封止するにあたっては、金型を使用し、トランスファーモールド法によって容易に行うことができる。
【００５７】
さらに、本半導体装置１００においては、第１の放熱板２１の外面である放熱面には、第１の絶縁層２１ａが設けられ、第２の放熱板２２の外面である放熱面には、第２の絶縁層２２ａが設けられている。
【００５８】
これら両絶縁層２１ａ、２２ａは電気絶縁性を有するものであり、具体的にはセラミックや樹脂などよりなる。たとえば、セラミックとしては、アルミナ、窒化珪素、窒化アルミニウムなどのセラミックよりなる溶射膜や単板などが挙げられる。また、樹脂としては、エポキシ、ポリイミド等の樹脂などが挙げられるが、さらに、熱伝導性を確保するためには、これらの樹脂を基材として銀などの金属やカーボンなどよりなるフィラーが充填された樹脂などが挙げられる。
【００５９】
また、各絶縁層２１ａ、２２ａの平面形状は、たとえば各放熱板２１、２２の放熱面よりも一回り大きい四角形である。そして、これら絶縁層２１ａ、２２ａはモールド樹脂８０から露出している。
【００６０】
さらに、第１の絶縁層２１ａの外面すなわちモールド樹脂８０から露出する面には、第１の導体層２１ｂが取り付けられており、第２の絶縁層２２ａの外面すなわちモールド樹脂８０から露出する面には、第２の導体層２２ｂが取り付けられている。
【００６１】
これら両導体層２１ｂ、２２ｂは導電性を有するものであり、具体的にはＣｕ、Ａｌ、または銅合金もしくはアルミ合金等などの金属板や金属箔などよりなるものである。各導体層２１ｂ、２２ｂの平面形状は、特に限定するものではないが、たとえば各放熱板２１、２２の放熱面と同程度の四角形である。そして、これら導体層２１ｂ、２２ｂはモールド樹脂８０から露出している。
【００６２】
ここで、第１の放熱板２１と第１の絶縁層２１ａと第１の導体層２１ｂとの間、および、第２の放熱板２２と第２の絶縁層２２ａと第２の導体層２２ｂとの間は、ロウ付けや接着剤などにより接合され固定されている。なお、これらの間は、互いの部材を押しつけ合うことにより単に接する形で固定されていてもよい。
【００６３】
また、各絶縁層２１ａ、２２ａおよび導体層２１ｂ、２２ｂについては、絶縁層２１ａ、２２ａが上記したセラミックよりなる場合には、導体層２１ｂ、２２ｂはメタライズよりなるもの、つまり、この絶縁層２１ａ、２２ａにロウ付けされた一般的な金属よりなるロウ材、特にチタンなどの活性金属よりなるロウ材よりなるものであってもよい。
【００６４】
また、絶縁層２１ａ、２２ａが樹脂よりなる場合には、当該絶縁層２１ａ、２２ａと金属よりなる導体層２１ｂ、２２ｂとを一体成形されたものとすることで、これら両者が組み付けられていてもよい。
【００６５】
さらに、導体層２１ｂ、２２ｂとしては、導電性の塗料により形成された塗膜であるってもよい。具体的に、そのような塗膜としては、銀ペーストなど、金属粉を樹脂に混合してなるペーストを塗布して硬化させることで成膜されたものにできる。また、導体層２１ｂ、２２ｂは、スパッタリング法もしくは蒸着法により成膜されたＣｕ、Ａｕ、Ａｌなどよりなる膜であってもよい。
【００６６】
そして、本実施形態の半導体装置１００においては、図１、図２に示されるように、第１の放熱板２１側に位置する第１の導体層２１ｂと第２の放熱板２２側に位置する第２の導体層２２ｂとは、導電性を有する接続部材としての接続部材２５を介して電気的に接続されている。
【００６７】
ここでは、接続部材２５は、ＣｕやＡｌなどの金属板を略Ｕ字形状に折り曲げたものであり、接続部材２５の一端部と第１の導体層２１ｂとが電気的・機械的に接続され、接続部材２５の他端部と第２の導体層２２ｂとが電気的・機械的に接続されている。ここで、接続部材２５と各導体層２１ｂ、２２ｂとの接続は、図示しないはんだや導電性接着剤あるいは溶接などにより行われている。
【００６８】
また、図１、図２に示されるように、本実施形態においては、接続部材２５の一部がモールド樹脂８０に埋設されている。具体的には、接続部材２５の両端部の間に位置する部位が、両放熱板２１、２２の端面のうち信号端子６０とは反対側に位置するモールド樹脂８０の部分に、埋設されている。
【００６９】
このような半導体装置１００の製造方法について説明する。まず、第１の放熱板２１の放熱面、第２の放熱板２２の放熱面に、それぞれ第１の絶縁層２１ａおよび第１の導体層２１ｂ、第２の絶縁層２２ａおよび第２の導体層２２ｂを取り付ける。
【００７０】
そして、第１の放熱板２１に、両半導体素子１１、１２とターミナル４１、４２をはんだ付けする。続いて、第１の半導体素子１１と信号端子６０とをワイヤボンディングし、次いで、各ターミナル４１、４２に第２の放熱板２２をはんだ付けする。
【００７１】
その後、第１の導体層２１ｂと第２の導体層２２ｂとを接続部材２５によって接続する。しかる後、トランスファーモールド法により、両放熱板２１、２２の隙間および外周部等にモールド樹脂８０を充填する。これにより、図１、図２に示されるように、両放熱板２１、２２の隙間および外周部等および接続部材２５の一部が、モールド樹脂８０により封止される。
【００７２】
こうして、上記した半導体装置１００が完成する。そして、この半導体装置１００はたとえば車両のインバータなどに適用される。この場合、この種の一般的な半導体装置と同様に、電気絶縁性のグリスを介して冷却装置に取り付けられる。
【００７３】
図３は、本半導体装置１００を冷却装置２００に取り付けた状態を示す概略断面図である。本実施形態の半導体装置１００においては、それぞれの導体層２１ｂ、２２ｂの外側に、シリコーングリスなどよりなる電気絶縁性のグリス２１０を塗布し、これを介して、その外側に冷却装置２００を接触させる。なお、この冷却装置２００は、たとえば内部を冷却水が流れるものであり、半導体装置１００からの熱を効果的に放熱するようにしたものである。
【００７４】
そのため、本実施形態では、当該グリス２１０の塗布工程では、両放熱板２１、２２の放熱面に電荷が溜まりやすい。しかし、本実施形態では、その対策として、両面放熱型の半導体装置１００において、両放熱板２１、２２に設けられたそれぞれの絶縁層２１ａ、２２ａの外側に、導体層２１ｂ、２２ｂを取り付けるとともに、これら両導体層２１ｂ、２２ｂ同士を、接続部材２５を介して電気的に接続している。
【００７５】
ここで、図４は、本実施形態の半導体装置１００の等価回路を示す図である。ここでは、第１の半導体素子１１はＩＧＢＴであり、第２の半導体素子１２はＦＷＤである。そして、各絶縁層２１ａ、２２ａとこれを挟む放熱板２１、２２および導体層２１ｂ、２２ｂにより、それぞれ容量Ｃ１、Ｃ２が構成されるとともに、両半導体素子１１、１２により内部回路が構成されている。
【００７６】
そして、本実施形態では、それぞれの放熱板２１、２２の放熱面に設けられた絶縁層２１ａ、２２ａ同士が、導体層２１ｂ、２２ｂおよび接続部材２５を介して導通されて等電位となっている。それにより、両放熱板２１、２２間の半導体素子１１、１２により構成される内部回路に静電誘導が発生するのを防止できる。
【００７７】
このように、本実施形態によれば、半導体装置１００における放熱面の表面の電位を表裏で同一電位とすることで静電気を遮蔽した構成となることから、静電気による静電誘導によって当該内部回路に電流が流れるのを防止することができる。そして、結果的に、半導体装置１００における内部回路の破壊を未然に防ぐことが可能となる。
【００７８】
また、従来の半導体装置では、帯電対策として両放熱板の放熱面のそれぞれにおいて接地を行うことが必要であり、そのための処置が煩雑になり問題であった。しかし、本実施形態では、両放熱板２１、２２の導体層２１ｂ、２２ｂが接続部材２５で導通されているため、接続部材２５を介して接地すれば、両方の放熱板２１、２２を一括して接地するｋとができ、帯電防止処置がとりやすい。
【００７９】
また、上記したように内部回路に対して静電気を遮蔽する効果を奏するため、信号端子６０や上記した図示しない放熱板２１、２２の端子部を、直接接地処理しなくても済むので、これらの端子を曲げる等の加工が不要となる。
【００８０】
また、本半導体装置１００を空冷で使用する場合には、乾燥した空気の通過によって静電気が生じ、この静電気による内部回路の破壊が懸念されるが、本実施形態では、この静電気に対しても上記同様の遮蔽効果が発揮される。
【００８１】
また、本実施形態の半導体装置１００は、このように接続部材２５により静電気を遮蔽した構造を有するため、上記したグリス２１０の塗布工程以外にも、使用時や保管時などにおいて発生する静電気に対しても同様の効果を発揮するものである。
【００８２】
また、上記したように、放熱板２１、２２や導体層２１ｂ、２２ｂは上記した各種の金属により構成できるが、特に本構成においては、第１の導体層２１ｂおよび第１の放熱板２１同士を同じ材料により構成し、第２の導体層２２ｂおよび第２の放熱板２２同士を同じ材料により構成することが好ましい。
【００８３】
たとえば、絶縁層２１ａ、２２ａを挟んで対向する導体層２１ｂ、２２ｂと放熱板２１、２２とを異なる材料とした場合、温度変化が生じた際に、当該導体層２１ｂ、２２ｂと放熱板２１、２２とで熱膨張・収縮の度合が異なるため、その間に位置する絶縁層２１ａ、２２ａに反りが生じやすい。
【００８４】
その点、上記好ましい構成のように、絶縁層２１ａ、２２ａを挟む導体層２１ｂ、２２ｂと放熱板２１、２２とを、たとえば両者ともＣｕとするなど、同じ材料にて構成することにより、温度変化の際に、当該導体層２１ｂ、２２ｂと放熱板２１、２２とで熱膨張・収縮の度合が同程度となる。そのため、温度変化などによる絶縁層２１ａ、２２ａの反りを防止することができる。
【００８５】
さらに、たとえば、放熱板２１、２２は１〜２ｍｍ程度の厚さであるが、上記したような絶縁層２１ａ、２２ａの反りを防止することを考慮した場合には、絶縁層２１ａ、２２ａを挟む導体層２１ｂ、２２ｂと放熱板２１、２２とを同じ厚さにすることがより好ましい。
【００８６】
つまり、第１の導体層２１ｂおよび第１の放熱板２１同士を同じ厚さにより構成し、第２の導体層２２ｂおよび第２の放熱板２２同士を同じ厚さにより構成することが好ましい。これは、導体層２１ｂ、２２ｂと放熱板２１、２２とで異なる厚さとした場合に比べて、温度変化の際に、当該導体層２１ｂ、２２ｂと放熱板２１、２２とで熱膨張・収縮の度合をより同程度に近いものにできるためである。
【００８７】
また、本実施形態では、接続部材２５の一部をモールド樹脂８０に埋設しているため、モールド樹脂８０による接続部材２５の保護が図れ、また、半導体装置１００の小型化という点でも有利である。また、接続部材２５の一部をモールド樹脂８０に埋設させることで、半導体装置１００においてモールド樹脂８０から露出する他の端子部分などと、短絡しないように沿面距離を確保しやすくできる。
【００８８】
（第２実施形態）
図５は、本発明の第２実施形態に係る半導体装置１０１の概略断面構成を示す図である。上記第１実施形態では接続部材２５と各導体層２１ｂ、２２ｂとが別体のものであったが、本実施形態では、これらが一枚の金属箔Ｋにより構成されていることが相違点であり、以下この相違点を中心に述べることとする。
【００８９】
図５に示されるように、第１の放熱板２１側に位置する第１の導体層２１ｂと第２の放熱板２２側に位置する第２の導体層２２ｂと接続部材２５とは、一枚の金属箔Ｋにより構成されている。
【００９０】
具体的には、金属箔Ｋは、ＣｕやＡｌなどの箔よりなるもので、中間部２５を折り曲げることにより当該中間部２５の両側に位置する両端部２１ｂ、２２ｂを対向させた略Ｕ字形の折り曲げ形状をなしている。
【００９１】
そして、モールド樹脂８０における第１の絶縁層２１ａ側の面から第２の絶縁層２２ａ側の面に渡って、モールド樹脂８０を包み込んでいる。それにより、金属箔Ｋは、当該対向する両端部２１ｂ、２２ｂの間に半導体素子１１、１２および両放熱板２１、２２を挟みこんでいる。
【００９２】
そして、金属箔Ｋのうち両端部２１ｂ、２２ｂのそれぞれが導体層２１ｂ、２２ｂとして構成されて絶縁層２１ａ、２２ａに取り付けられている。この金属箔Ｋの導体層２１ｂ、２２ｂと各絶縁層２１ａ、２２ａとの取付方法は、上記実施形態と同様に、ロウ付け、接着、接触などにより行われる。
【００９３】
また、金属箔Ｋの折り曲げ部分である中間部２５が接続部材２５として構成されている。なお、この金属箔Ｋにおける導体層２１ｂ、２２ｂおよび接続部材２５の平面形状は、上記図１に示した導体層２１ｂ、２２ｂおよび接続部材２５を一体につないだものと同様のものにできる。
【００９４】
また、図５に示される半導体装置１０１においては、接続部材２５の一部が、モールド樹脂８０により封止されておらず、接続部材２５の全体ひいては金属箔Ｋの全体がモールド樹脂８０から露出している。
【００９５】
次に、本実施形態の半導体装置１０１の製造方法について、図６を参照して述べる。図６は、本半導体装置１０１の製造方法の一例を示す工程図である。
【００９６】
まず、半導体素子１１、１２をターミナル４１、４２を介して一対の放熱板２１、２２で挟んではんだ付けするとともに、信号端子６０と第１の半導体素子１１とでワイヤボンディングを行う。そして、このものを、両放熱板２１、２２のそれぞれの外面が露出するようにモールド樹脂８０によって封止することにより、図６（ｂ）に示されるようなワーク３００を作製する。
【００９７】
一方で、図６（ａ）に示されるように、金属箔Ｋとして当該金属箔Ｋのうち導体層２１ｂ、２２ｂとして構成される部位に絶縁層２１ａ、２２ａを貼り付けたものを作製する。この場合、金属箔Ｋと絶縁層２１ａ、２２ａとの取付方法は、ロウ付けや接着剤などにより行う。
【００９８】
次に、こうして作製されたワーク３００および金属箔Ｋを用いて、図６（ｂ）に示されるように、金属箔Ｋのうち導体層２１ｂ、２２ｂとして構成される部位を、絶縁層２１ａ、２２ａを介して、ワーク３００における両放熱板２１、２２のそれぞれの外面すなわち放熱面に貼り付ける。ここでも、絶縁層２１ａ、２２ａと放熱面との取付は、接着剤などにより行う。
【００９９】
こうして、図５に示される本実施形態の半導体装置１０１ができあがる。このように、本実施形態によれば、両導体層２１ｂ、２２ｂと接続部材２５とが予め一体となっており、これら両者を接続することが不要であるため、組み付けの簡易化が図られ、上記図６に示されるように、半導体装置１０１を容易に製造することができる。
【０１００】
なお、上記図６に示される例では、予め絶縁層２１ａ、２２ａを貼り付けた金属箔Ｋを用いて、ワーク３００を挟み込むことにより半導体装置１０１を作製したが、本半導体装置１０１は、次のようにして作製してもよい。
【０１０１】
たとえば、あらかじめワークとして絶縁層２１ａ、２２ａまで組み付けられたものを作製する。このようなワークは、上記図６に示されるワーク３００に対して、さらに絶縁層２１ａ、２２ａを取り付けたものに相当するものである。そして、後は、金属箔Ｋのみを用いて、上記図６の方法と同様の要領にて当該ワークを挟み込むことにより、半導体装置１０１を作製する。
【０１０２】
なお、この場合、金属箔Ｋの絶縁層２１ａ、２２ａへの取付は、接着でもよいが、単なる接触、すなわち、金属箔Ｋ自体の塑性変形を利用した押しつけにより行うようにしてもよい。このことは、たとえば金属箔Ｋとして汎用のアルミ箔を用い、ワークをラッピングすることであり、簡単な組み付け方法である。
【０１０３】
さらに別の方法としては、接続部材２５を介してつながっている導体層２１ｂ、２２ｂをロウ付け等により絶縁層２１ａ、２２ａの一面に接合し、放熱板２１、２２を絶縁層２１ａ、２２ａの他面に接合した部品を用意する。この放熱板２１に、導電性接合部材５１を介して両素子１１、１２を載せ、さらに導電性接合部材５２を介してターミナル４１、４２と導電性接合部材５３を各々載せ、リフロー接合する。その後にワイヤボンドで素子１１と信号端子６０を接続する。そして、放熱板２２と２１が向かい合うように接続部材２５の中間部分で折り曲げ、ターミナル４１、４２、両素子１１、１２を挟みこんで、リフロー接合する。最後に導体層２１ｂ、２２ｂが露出するよう成形してモールド樹脂８０で封止する。
【０１０４】
このように、本実施形態の半導体装置１０１は、接続部材２５と各導体層２１ｂ、２２ｂとが一枚の金属箔Ｋにより一体に構成されていること、および、接続部材２５がモールド樹脂８０により封止されていないことを除けば、上記第１実施形態のものと同様であり、それによる効果も同様である。
【０１０５】
なお、本実施形態においても、たとえば上記図６に示されるワーク３００において、モールド樹脂８０による封止を行わないものを作製し、これに、金属箔Ｋの取付を行った後、モールド樹脂８０にて封止を行うようにしてもよい。それにより、本実施形態においても、金属箔Ｋにおける接続部材２５の一部がモールド樹脂８０で封止されている構成を実現してもよい。
【０１０６】
（第３実施形態）
図７は、本発明の第３実施形態に係る半導体装置１０２の概略断面構成を示す図である。本実施形態は、接続部材２６として半導体装置１０２に対して着脱可能なクリップ２６を採用したところが、上記第１実施形態との相違点であり、以下、この相違点を中心に述べることとする。
【０１０７】
図７に示されるように、本半導体装置１０２における接続部材としてのクリップ２６は、モールド樹脂８０の両端部に対して２個取り付けられている。なお、このクリップ２６は１個であってもよい。
【０１０８】
このクリップ２６は、互いに対向する両端部の間に半導体素子１１、１２および両放熱板２１、２２が挟み込まれるように中間部が折り曲げられた形状をなしている。本実施形態では、クリップ２６は、ステンレスやＣｕなどのバネ弾性を有する導電金属製の板材を略Ｕ字形状に折り曲げられてなるものである。
【０１０９】
そして、クリップ２６は、それ自身の弾性力によって、モールド樹脂８０をその厚み方向に挟みつけており、クリップ２６の両端部のそれぞれが導体層２１ｂ、２２ｂに接続されている。
【０１１０】
ここでは、導体層２１ｂ、２２ｂは、絶縁層２１ａ、２２ａよりも、モールド樹脂８０の端面側まではみ出しており、当該はみ出し部にてクリップ２６の両端部が接続されている。そして、クリップ２６と導体層２１ｂ、２２ｂとの取付方法は、上記弾性力による押しつけを利用した接触によってなされており、この弾性力によってクリップ２６は導体層２１ｂ、２２ｂに対して取り付け・取り外しが可能となっている。
【０１１１】
このように、本実施形態の半導体装置１０２によっても、両方の導体層２１ｂ、２２ｂ同士が接続部材としてのクリップ２６を介して電気的に接続されているため、上記第１実施形態と同様に、静電気による静電誘導によって内部回路に電流が流れるのを防止できる。そして、本実施形態では、弾性力で着脱可能なクリップ２６を接続部材として用いているため、接続部材の取付が簡単である。
【０１１２】
このような本実施形態の半導体装置１０２は、導体層２１ｂ、２２ｂまで取り付けられモールド樹脂８０により封止されたワークに対して、クリップ２６を取り付けることにより、容易に製造することができる。
【０１１３】
なお、本実施形態においても、たとえば、モールド樹脂８０の封止前のワークに対して、クリップ２６を接続しておき、樹脂封止時には、クリップ２６の一部もモールド樹脂８０で封止することにより、クリップ２６の一部がモールド樹脂８０で封止された構成を実現してもよい。
【０１１４】
また、上記図７では、導体層２１ｂ、２２ｂにおける絶縁層２１ａ、２２ａからのはみ出し部にてクリップ２６の両端部が接続されているが、導体層２１ｂ、２２ｂは絶縁層２１ａ、２２ａの範囲内に収まるものとし、絶縁層２１ａ、２２ａの部分にてクリップ２６の接続を行ってもよい。
【０１１５】
（第４実施形態）
図８は、本発明の第４実施形態に係る半導体装置１０３の概略断面構成を示す図である。以下、上記第１実施形態との相違点を中心に述べることとする。
【０１１６】
図８に示されるように、本実施形態の半導体装置１０３においては、それぞれの導体層２１ｂ、２２ｂには、両放熱板２１、２２の端面側に位置するモールド樹脂８０の端面８１よりも外方に突出する突出部２１ｃ、２２ｃが一体に設けられている。
【０１１７】
これら突出部２１ｃ、２２ｃは、それぞれ板状の導体層２１ｂ、２２ｂから棒状に突出するものである。そして、それぞれの導体層２１ｂ、２２ｂにおける突出部２１ｃ、２２ｃ同士が、接続部材２７に挿入されている。
【０１１８】
ここでは、接続部材２７は、導電性を有する導電スポンジ２７よりなる。この導電スポンジ２７は、一般に知られている汎用部材であり、金属粉やカーボンなどの導電性材料を練り込んだ材料よりなるスポンジ状のものである。そして、この導電スポンジ２７に対して、各導体層２１ｂ、２２ｂにおける突出部２１ｃ、２２ｃが差し込まれることにより、両突出部２１ｃ、２２ｃは導電スポンジ２７により電気的に接続されている。
【０１１９】
また、本実施形態では、図８に示されるように、信号端子６０のモールド樹脂８０からの突出方向と、それぞれの導体層２１ｂ、２２ｂにおける突出部２１ｃ、２２ｃの突出方向とが、同一の方向である。
【０１２０】
そのため、導電スポンジ２７においては、信号端子６０に対応する部位に開口部２７ａを設け、モールド樹脂８０から突出する信号端子６０のアウターリード部分と導電スポンジ２７とが接触しないようにしている。そして、信号端子６０は、この開口部２７ａを介して外部との電気的な接続が可能となっている。なお、導電スポンジ２７は、このような開口部２７ａを設けた構成であること以外にも、信号端子６０と干渉しないような形状であればよい。
【０１２１】
このように、本実施形態においても、両方の導体層２１ｂ、２２ｂ同士が接続部材としての導電スポンジ２７を介して電気的に接続されているため、上記第１実施形態と同様に、静電気による静電誘導によって内部回路に電流が流れるのを防止できる。
【０１２２】
また、本実施形態では、両導体層２１ｂ、２２ｂにおける突出部２１ｃ、２２ｃ同士を、同一方向に突出させたものとしているため、接続部材として汎用の導電スポンジ２７を適用して、簡単に電気的な接続を行える。ここで、同様の汎用の接続部材としては、差し込みにより接続を行えるコネクタなどであってもよい。
【０１２３】
（第５実施形態）
図９は、本発明の第５実施形態に係る半導体装置１０４の概略断面構成を示す図である。本実施形態は、上記第４実施形態において、突出部２１ｃ、２２ｃの方向を変更したものである。
【０１２４】
図９に示されるように、本実施形態の半導体装置１０４においては、信号端子６０のモールド樹脂８０からの突出方向と、両突出部２１ｃ、２２ｃの突出方向とを、互いに異なる方向としている。ここでは、両突出方向を互いに反対向きとしている。そして、両突出部２１ｃ、２２ｃが挿入されている導電スポンジ２７も、信号端子６０とは反対側に位置している。
【０１２５】
この場合には、上記図８に比べて、信号端子６０のアウターリード部分と導電スポンジ２７とが接触する恐れはほとんどない。つまり、本実施形態では、信号端子６０に干渉することなく、両突出部２１ｃ、２２ｃに導電スポンジ２７を取り付けやすい。そして、本実施形態では、導電スポンジ２７には上記図８に示したような導電スポンジ２７の開口部２７ａが不要である。
【０１２６】
また、本実施形態のように、信号端子６０のアウターリードの突出方向と両突出部２１ｃ、２２ｃの突出方向とを、互いに異なる方向とすれば、上記した同一方向の場合に比べて突出部２１ｃ、２２ｃと信号端子６０との間の沿面距離を大きくとりやすく、これら両者の絶縁性を確保するという面で好ましい。なお、本実施形態においても、接続部材としては、差し込みにより接続を行える汎用のコネクタなどであってもよい。
【０１２７】
（第６実施形態）
図１０は、本発明の第６実施形態に係る半導体装置１０５の概略断面構成を示す図である。
【０１２８】
図１０に示される構成は、上記図８に示した構成と同様に、両導体層２１ｂ、２２ｂにモールド樹脂８０の端面８１よりも外方に突出する突出部２１ｃ、２２ｃを設け、両突出部２１ｃ、２２ｃと信号端子６０とを、同一の方向に突出させた構造としている。
【０１２９】
しかし、本実施形態では、上記図８に示した構成とは異なり、導電スポンジ２７に開口部２７ａを設けずに、信号端子６０のアウターリード部分も導電スポンジ２７に差し込んでいる。
【０１３０】
上述したように、静電気による静電誘導によって内部回路に電流が流れることは、半導体装置を冷却装置に組み付けるときのグリス２１０の塗布時に起こりやすい。そこで、この組み付け時に半導体装置において両導体層が接続部材にて電気的に接続されていれば、効果は発揮されるものであり、半導体装置を冷却装置に組み付けた後では、接続部材を取り外してもよいと考えられる。
【０１３１】
そこで、本実施形態では、この図１０に示される状態にて、半導体装置１０５を上記第１実施形態と同様に冷却装置に組み付け、その後は、導電スポンジ２７を取り外すこととする。この導電スポンジ２７は、両突出部２１ｃ、２２ｃ同士および信号端子６０に対して挿入するだけで取り付けでき、抜くことで取り外しできる。
【０１３２】
つまり、本実施形態の半導体装置１０５では、信号端子６０および両突出部２１ｃ、２２ｃは、導電スポンジ２７に対して着脱可能なものであり、本半導体装置１０５自身は導電スポンジ２７を取り外したもの、つまり、図１０において導電スポンジ２７を省略したものとして提供される。
【０１３３】
本実施形態の半導体装置１０５では、両突出部２１ｃ、２２ｃ同士および信号端子６０を、同一方向に突出させているため、これら両突出部２１ｃ、２２ｃ同士および信号端子６０を導電スポンジ２７に挿入することで、導電スポンジ２７に対して一括して接続しやすい。
【０１３４】
そして、この導電スポンジ２７により、突出部２１ｃ、２２ｃおよび信号端子６０を電気的に接続した状態で、冷却装置への組み付けを行えば、上記実施形態と同様に、静電気による静電誘導によって当該内部回路に電流が流れるのを防止することができる。
【０１３５】
また、この場合、半導体装置１０５を保管しておくときなどに、突出部２１ｃ、２２ｃ同士および信号端子６０を介して接地すれば、内部回路を電気的な外乱から保護することができる。
【０１３６】
また、本実施形態の接続部材としては、導電スポンジ２７以外にも、差し込みすなわち挿入により着脱可能な接続を行える汎用のコネクタなどであってもよい。さらには、本実施形態の接続部材としては、それら以外にも、突出部２１ｃ、２２ｃおよび信号端子６０に対して着脱可能なものであればよく、特に限定されるものではない。
【０１３７】
その点を考慮すれば、上記クリップ２６を用いた上記第３実施形態の半導体装置（上記図７参照）においても、当該クリップ２６は導体層２１ｂ、２２ｂに対して着脱可能な接続部材であるため、半導体装置の冷却装置への組み付け後に、当該クリップ２６を外してもよい。
【０１３８】
（他の実施形態）
なお、放熱板２１、２２の形状は、上記した略矩形板状のものに限定されるものではなく、たとえば三角板状、円形板状など適宜設計変更したものを用いてもよい。また、半導体素子としては、上記したＩＧＢＴやサイリスタ等のパワー半導体素子やＦＷＤなどに限定されるものではない。
【０１３９】
また、接続部材としては、上述した実施形態に示したものに限定するものではなく、それぞれの放熱板の外側に設けられた絶縁層のさらに外側に設けられた導体層同士を電気的に接続するものであればよく、その形状や材質あるいは個数なども適宜、設計変更してもよい。
【０１４０】
また、上述したように、ターミナル４１、４２は、半導体素子１１、１２と第２の放熱板２２との間に介在し、第１の半導体素子１１と第２の放熱板２２との間の高さを確保するなどの役割を有するものであるが、可能であるならば、上記各実施形態において、ターミナル４１、４２は存在しないものであってもよい。
【０１４１】
たとえば、ターミナル４１、４２に代えて、第２の放熱板２２において半導体素子１１、１２側に突出する凸部を設け、この凸部により、ターミナル４１、４２の機能を代用させてもよい。また、半導体素子１１、１２と第２の放熱板２２との高さを確保することが不要ならば、単にターミナル４１、４２を省略してもよい。
【０１４２】
また、放熱板２１、２２としては、ヒートシンクが一般に考えられるが、これに限定されるものではなく、たとえば、リードフレームのアイランド部などを放熱板２１、２２として構成してもかまわない。
【図面の簡単な説明】
【０１４３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る半導体装置の概略平面図である。
【図２】図１中のＡ−Ａ概略断面図である。
【図３】図１中の半導体装置を冷却装置に組み付けた状態を示す概略断面図である。
【図４】図１中の半導体装置の等価回路を示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る半導体装置の概略断面図である。
【図６】図６中の半導体装置の製造方法の一例を示す工程図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係る半導体装置の概略断面図である。
【図８】本発明の第４実施形態に係る半導体装置の概略断面図である。
【図９】本発明の第５実施形態に係る半導体装置の概略断面図である。
【図１０】本発明の第６実施形態に係る半導体装置の概略断面図である。
【符号の説明】
【０１４４】
１１…第１の半導体素子、１２…第２の半導体素子、２１…第１の放熱板、
２１ａ…第１の絶縁層、２１ｂ…第１の導体層、２１ｃ…第１の導体層の突出部、
２２…第２の放熱板、２２ａ…第２の絶縁層、２２ｂ…第２の導体層、
２２ｃ…第２の導体層の突出部、２５…接続部材、
２６…接続部材としてのクリップ、２７…接続部材としての導電スポンジ、
６０…信号端子、８０…モールド樹脂、８１…モールド樹脂の端面、
３００…ワーク、Ｋ…金属箔。
【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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