(57)【要約】【課題】良好な放熱性及び高密度実装を可能としつつ、さらに製造工程の容易化を図ることが可能な半導体装置及び三相インバータ装置を提供する。【解決手段】半導体装置は、半導体素子モジュール１と、導電性放熱板２とを備える。そして、半導体素子モジュール１は、積層された複数の半導体素子Ｄ、Ｔと、複数の半導体素子Ｄ、Ｔの内側面の間に設けられ複数の半導体素子Ｄ、Ｔの内側面に電気的に接続された素子間導電体部３とを有する。また、導電性放熱板２は、半導体素子モジュール１を挟み込み複数の半導体素子Ｄ、Ｔの外側面に電気的に接続された一対の板部２ａ、２ｂと、一対の板部２ａ、２ｂを連結する連結部２ｃとを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層された複数の半導体素子と、前記複数の半導体素子の内側面の間に設けられ前記複数の半導体素子の内側面に電気的に接続された素子間導電体部と、を有する半導体素子モジュールと、
前記半導体素子モジュールを挟み込み前記複数の半導体素子のうち両端側に設けられた半導体素子の外側面に電気的に接続された一対の板部と、該一対の板部を連結する連結部と、を有する導電性放熱板と、
を備えたことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記一対の板部は、略平行であることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
前記半導体素子は、前記素子間導電体部の一方側の面に複数設けられたことを特徴とする請求項１または２記載の半導体装置。
【請求項４】
前記半導体素子モジュールは複数であって、
前記導電性放熱板は、複数の前記半導体素子モジュールを挟み込むことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記導電性放熱板は、前記一対の板部及び前記連結部を一体成形した略コの字型の断面形状からなることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記導電性放熱板は、
少なくとも前記一対の板部のうち一方の前記板部を含む第１導電性放熱板部と、
少なくとも前記一対の板部のうち他方の前記板部を含み前記第１導電性放熱板部に電気的に接続され前記第１導電性放熱板部に固定された第２導電性放熱板部と、
を有することを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記複数の半導体素子は、スイッチングトランジスタ素子及びダイオード素子であることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記半導体装置は、インバータ装置に用いられる半導体装置であることを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の半導体装置。
【請求項９】
積層された上アーム用スイッチングトランジスタ素子及び上アーム用ダイオード素子と、該上アーム用スイッチングトランジスタ素子と該上アーム用ダイオード素子との内側面の間に設けられ該上アーム用スイッチングトランジスタ素子及び該上アーム用ダイオード素子の内側面に電気的に接続された上アーム用素子間導電体部と、を有する３つの上アーム用スイッチングモジュールと、
積層された下アーム用スイッチングトランジスタ素子及び下アーム用ダイオード素子と、該下アーム用スイッチングトランジスタ素子と該下アーム用ダイオード素子との内側面の間に設けられ該下アーム用スイッチングトランジスタ素子及び該下アーム用ダイオード素子の内側面に電気的に接続された下アーム用素子間導電体部と、を有する３つの下アーム用スイッチングモジュールと、
３つの前記上アーム用スイッチングモジュールを挟み込み前記上アーム用スイッチングトランジスタ素子及び前記上アーム用ダイオード素子の外側面に電気的に接続された一対の板部と該一対の板部を連結する連結部と、を有する正極電極放熱板端子と、
３つの前記下アーム用スイッチングモジュールを挟み込み前記下アーム用スイッチングトランジスタ素子及び前記下アーム用ダイオード素子の外側面に電気的に接続された一対の板部と該一対の板部を連結する連結部と、を有する負極電極放熱板端子と、
第１の前記上アーム用素子間導電体部及び第１の前記下アーム用素子間導電体部に電気的に接続されたＵ相電極端子と、
第２の前記上アーム用素子間導電体部及び第２の前記下アーム用素子間導電体部に電気的に接続されたＶ相電極端子と、
第３の前記上アーム用素子間導電体部及び第３の前記下アーム用素子間導電体部に電気的に接続されたＷ相電極端子と、
を備えたことを特徴とする三相インバータ装置。
【請求項１０】
前記Ｕ相電極端子は、第１の前記上アーム用素子間導電体部及び第１の前記下アーム用素子間導電体部に一体成形され、
前記Ｖ相電極端子は、第２の前記上アーム用素子間導電体部及び第２の前記下アーム用素子間導電体部に一体成形され、
前記Ｗ相電極端子は、第３の前記上アーム用素子間導電体部及び第３の前記下アーム用素子間導電体部に一体成形されたことを特徴とする請求項９記載の三相インバータ装置。
【請求項１１】
積層されたＵ相アーム用スイッチングトランジスタ素子及びＵ相アーム用ダイオード素子と、該Ｕ相アーム用スイッチングトランジスタ素子と該Ｕ相アーム用ダイオード素子との内側面の間に設けられ該Ｕ相アーム用スイッチングトランジスタ素子及び該Ｕ相アーム用ダイオード素子の内側面に電気的に接続されたＵ相アーム用素子間導電体部と、を有する２つのＵ相アーム用スイッチングモジュールと、
積層されたＶ相アーム用スイッチングトランジスタ素子及びＶ相アーム用ダイオード素子と、該Ｖ相アーム用スイッチングトランジスタ素子と該Ｖ相アーム用ダイオード素子との内側面の間に設けられ該Ｖ相アーム用スイッチングトランジスタ素子及び該Ｖ相アーム用ダイオード素子の内側面に電気的に接続されたＶ相アーム用素子間導電体部と、を有する２つのＶ相アーム用スイッチングモジュールと、
積層されたＷ相アーム用スイッチングトランジスタ素子及びＷ相アーム用ダイオード素子と、該Ｗ相アーム用スイッチングトランジスタ素子と該Ｗ相アーム用ダイオード素子との内側面の間に設けられ該Ｗ相アーム用スイッチングトランジスタ素子及び該Ｗ相アーム用ダイオード素子の内側面に電気的に接続されたＷ相アーム用素子間導電体部と、を有する２つのＷ相アーム用スイッチングモジュールと、
２つの前記Ｕ相アーム用スイッチングモジュールを挟み込み前記Ｕ相アーム用スイッチングトランジスタ素子及び前記Ｕ相アーム用ダイオード素子の外側面に電気的に接続された一対の板部と該一対の板部を連結する連結部と、を有するＵ相電極放熱板端子と、
２つの前記Ｖ相アーム用スイッチングモジュールを挟み込み前記Ｖ相アーム用スイッチングトランジスタ素子及び前記Ｖ相アーム用ダイオード素子の外側面に電気的に接続された一対の板部と該一対の板部を連結する連結部と、を有するＶ相電極放熱板端子と、
２つの前記Ｗ相アーム用スイッチングモジュールを挟み込み前記Ｗ相アーム用スイッチングトランジスタ素子及び前記Ｗ相アーム用ダイオード素子の外側面に電気的に接続された一対の板部と該一対の板部を連結する連結部と、を有するＷ相電極放熱板端子と、
第１の前記Ｕ相アーム用素子間導電体部、第１の前記Ｖ相アーム用素子間導電体部及び第１の前記Ｗ相アーム用素子間導電体部に電気的に接続された正極電極端子と、
第２の前記Ｕ相アーム用素子間導電体部、第２の前記Ｖ相アーム用素子間導電体部及び第２の前記Ｗ相アーム用素子間導電体部に電気的に接続された負極電極端子と、
を備えたことを特徴とする三相インバータ装置。
【請求項１２】
前記正極電極端子は、第１の前記Ｕ相アーム用素子間導電体部、第１の前記Ｖ相アーム用素子間導電体部及び第１の前記Ｗ相アーム用素子間導電体部に一体成形され、
前記負極電極端子は、第２の前記Ｕ相アーム用素子間導電体部、第２の前記Ｖ相アーム用素子間導電体部及び第２の前記Ｗ相アーム用素子間導電体部に一体成形されたことを特徴とする請求項１１記載の三相インバータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置及び三相インバータ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体素子の放熱性の向上及び高密度実装を可能とするために、積層された複数の半導体素子を放熱板を兼ねた２つの電極端子により挟み込む半導体装置が開示されている（例えば、特許文献１及び２）。
【特許文献１】特開２０００−１６４８００号公報
【特許文献２】特開２００２−２６２５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、特許文献１及び２に開示されている半導体装置の放熱板を兼ねた２つの電極端子がそれぞれ同電位でない場合には、両者を絶縁する必要がある。そのため、半導体装置の製造工程が複雑化する。また、２つの電極端子が同電位であっても、これらの電極端子は電気的に接続されていないので、それぞれの電極端子から外部端子に電気的接続をしなければならない。つまり、半導体装置を外部端子と接続する製造工程が複雑化することになる。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑みて為されたものであり、良好な放熱性及び高密度実装を可能としつつ、さらに製造工程の容易化を図ることが可能な半導体装置及び三相インバータ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１）本発明の半導体装置
本発明の半導体装置は、半導体素子モジュールと、導電性放熱板と、を備えたことを特徴とする。ここで、半導体素子モジュールは、積層された複数の半導体素子と、前記複数の半導体素子の内側面の間に設けられ前記複数の半導体素子の内側面に電気的に接続された素子間導電体部と、を有するモジュールである。導電性放熱板は、前記半導体素子モジュールを挟み込み前記複数の半導体素子のうち両端側に設けられた半導体素子の外側面に電気的に接続された一対の板部と、該一対の板部を連結する連結部と、を有する放熱板である。
【０００６】
ここで、複数の半導体素子のうち両端側に設けられた半導体素子の外側面は、導電性放熱板により電気的に接続されている。つまり、両端側に設けられた半導体素子の何れかの端子が、同電位となるようにされている。また、積層された複数の半導体素子の内側面とは、一の半導体素子の第１の面の少なくとも一部と他の半導体素子の第１の面の少なくとも一部とが対向している場合における前記一の半導体素子の第１の面及び前記他の半導体素子の第１の面のみならず、次の場合を含む意味である。すなわち、複数の半導体素子の内側面とは、一の半導体素子の第１の面を含む一の平面と他の半導体素子の第１の面を含む他の平面とが対向している場合における前記一の半導体素子の第１の面及び前記他の半導体の第１の面を含む。なお、半導体素子の前記内側面の裏面側が、半導体素子の前記外側面となる。
【０００７】
（２）本発明の三相インバータ装置
また、本発明の三相インバータ装置は、上述した本発明の半導体装置を用いた三相インバータ装置である。具体的には、本発明の三相インバータ装置は、以下の第１の三相インバータ装置と第２の三相インバータ装置とがある。
【０００８】
（２．１）本発明の第１の三相インバータ装置
本発明の第１の三相インバータ装置は、３つの上アーム用スイッチングモジュールと、３つの下アーム用スイッチングモジュールと、正極電極放熱板端子と、負極電極放熱板端子と、Ｕ相電極端子と、Ｖ相電極端子と、Ｗ相電極端子と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
ここで、上アーム用スイッチングモジュールは、積層された上アーム用スイッチングトランジスタ素子及び上アーム用ダイオード素子と、該上アーム用スイッチングトランジスタ素子と該上アーム用ダイオード素子との内側面の間に設けられ該上アーム用スイッチングトランジスタ素子及び該上アーム用ダイオード素子の内側面に電気的に接続された上アーム用素子間導電体部と、を有するモジュールである。下アーム用スイッチングモジュールは、積層された下アーム用スイッチングトランジスタ素子及び下アーム用ダイオード素子と、該下アーム用スイッチングトランジスタ素子と該下アーム用ダイオード素子との内側面の間に設けられ該下アーム用スイッチングトランジスタ素子及び該下アーム用ダイオード素子の内側面に電気的に接続された下アーム用素子間導電体部と、を有するモジュールである。
【００１０】
正極電極放熱板端子は、３つの前記上アーム用スイッチングモジュールを挟み込み前記上アーム用スイッチングトランジスタ素子及び前記上アーム用ダイオード素子の外側面に電気的に接続された一対の板部と該一対の板部を連結する連結部と、を有する端子である。負極電極放熱板端子は、３つの前記下アーム用スイッチングモジュールを挟み込み前記下アーム用スイッチングトランジスタ素子及び前記下アーム用ダイオード素子の外側面に電気的に接続された一対の板部と該一対の板部を連結する連結部と、を有する端子である。Ｕ相電極端子は、第１の前記上アーム用素子間導電体部及び第１の前記下アーム用素子間導電体部に電気的に接続された端子である。Ｖ相電極端子は、第２の前記上アーム用素子間導電体部及び第２の前記下アーム用素子間導電体部に電気的に接続された端子である。Ｗ相電極端子は、第２の前記上アーム用素子間導電体部及び第２の前記下アーム用素子間導電体部に電気的に接続された端子である。
【００１１】
なお、正極電極放熱板端子は、正極電極端子と両面放熱板としての役割を有している。また、負極電極放熱板端子は、負極電極端子と両面放熱板としての役割を有している。
【００１２】
（２．２）本発明の第２の三相インバータ装置
本発明の第２の三相インバータ装置は、２つのＵ相アーム用スイッチングモジュールと、２つのＶ相アーム用スイッチングモジュールと、２つのＷ相アーム用スイッチングモジュールと、Ｕ相電極放熱板端子と、Ｖ相電極放熱板端子と、Ｗ相電極放熱板端子と、正極電極端子と、負極電極端子と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
ここで、２つのＵ相アーム用スイッチングモジュールは、積層されたＵ相アーム用スイッチングトランジスタ素子及びＵ相アーム用ダイオード素子と、該Ｕ相アーム用スイッチングトランジスタ素子と該Ｕ相アーム用ダイオード素子との内側面の間に設けられ該Ｕ相アーム用スイッチングトランジスタ素子及び該Ｕ相アーム用ダイオード素子の内側面に電気的に接続されたＵ相アーム用素子間導電体部と、を有するモジュールである。２つのＶ相アーム用スイッチングモジュールは、積層されたＶ相アーム用スイッチングトランジスタ素子及びＶ相アーム用ダイオード素子と、該Ｖ相アーム用スイッチングトランジスタ素子と該Ｖ相アーム用ダイオード素子との内側面の間に設けられ該Ｖ相アーム用スイッチングトランジスタ素子及び該Ｖ相アーム用ダイオード素子の内側面に電気的に接続されたＶ相アーム用素子間導電体部と、を有するモジュールである。２つのＷ相アーム用スイッチングモジュールは、積層されたＷ相アーム用スイッチングトランジスタ素子及びＷ相アーム用ダイオード素子と、該Ｗ相アーム用スイッチングトランジスタ素子と該Ｗ相アーム用ダイオード素子との内側面の間に設けられ該Ｗ相アーム用スイッチングトランジスタ素子及び該Ｗ相アーム用ダイオード素子の内側面に電気的に接続されたＷ相アーム用素子間導電体部と、を有するモジュールである。
【００１４】
Ｕ相電極放熱板端子は、２つの前記Ｕ相アーム用スイッチングモジュールを挟み込み前記Ｕ相アーム用スイッチングトランジスタ素子及び前記Ｕ相アーム用ダイオード素子の外側面に電気的に接続された一対の板部と該一対の板部を連結する連結部と、を有する端子である。Ｖ相電極放熱板端子は、２つの前記Ｖ相アーム用スイッチングモジュールを挟み込み前記Ｖ相アーム用スイッチングトランジスタ素子及び前記Ｖ相アーム用ダイオード素子の外側面に電気的に接続された一対の板部と該一対の板部を連結する連結部と、を有する端子である。Ｗ相電極放熱板端子は、２つの前記Ｗ相アーム用スイッチングモジュールを挟み込み前記Ｗ相アーム用スイッチングトランジスタ素子及び前記Ｗ相アーム用ダイオード素子の外側面に電気的に接続された一対の板部と該一対の板部を連結する連結部と、を有する端子である。正極電極端子は、第１の前記Ｕ相アーム用素子間導電体部、第１の前記Ｖ相アーム用素子間導電体部及び第１の前記Ｗ相アーム用素子間導電体部に電気的に接続された端子である。負極電極端子は、第２の前記Ｕ相アーム用素子間導電体部、第２の前記Ｖ相アーム用素子間導電体部及び第２の前記Ｗ相アーム用素子間導電体部に電気的に接続された端子である。
【００１５】
なお、Ｕ相電極放熱板端子は、Ｕ相電極端子と両面放熱板としての役割を有している。また、Ｖ相電極放熱板端子は、Ｖ相電極端子と両面放熱板としての役割を有している。また、Ｗ相電極放熱板端子は、Ｗ相電極端子と両面放熱板としての役割を有している。
【発明の効果】
【００１６】
（１）本発明の半導体装置の効果
本発明の半導体装置によれば、複数の半導体素子を積層しているので、高密度実装が可能となる。このことにより、半導体装置全体の小型化を図ることができる。さらに、本発明の半導体装置は、導電性放熱板のうちの一対の板部により半導体素子の両面放熱を行うことができるので、良好な放熱性を確保することができる。さらに、導電性放熱板が積層された複数の半導体素子のうち両端側に設けられた半導体素子の外側面に電気的に接続しているので、導電性放熱板の何れか１カ所のみから外部端子に電気的接続を行えばよい。つまり、従来のようにそれぞれの放熱板から外部端子に電気的接続を行う必要がない。また、そもそも導電性放熱板は電気的に導通しているので、従来のような２つの放熱板を絶縁する必要もない。つまり、本発明の半導体装置によれば、外部端子と接続する製造工程及び半導体装置そのものの製造工程の容易化を図ることができる。
【００１７】
（２）本発明の第１の三相インバータ装置及び第２の三相インバータ装置の効果
本発明の三相インバータ装置によれば、並列接続されたスイッチングトランジスタ素子とダイオード素子とが積層されているので、高密度実装が可能となる。すなわち、三相インバータ装置の小型化を図ることができる。さらに、本発明の三相インバータ装置は、電極放熱板端子のうちの一対の板部によりスイッチングトランジスタ素子及びダイオード素子の両面放熱を行うことができるので、良好な放熱性を確保することができる。さらに、電極放熱板端子が積層されたスイッチングトランジスタ素子及びダイオード素子の外側面に電気的に接続しているので、電極放熱板端子の何れか１カ所のみから外部端子に電気的接続を行えばよい。つまり、従来のようにそれぞれの放熱板から外部端子に電気的接続を行う必要がない。また、そもそも１つの電極放熱板端子は電気的に導通しているので、従来のような２つの放熱板を絶縁する必要もない。つまり、本発明の三相インバータ装置によれば、外部端子との接続する製造工程及び三相インバータ装置そのものの製造工程の容易化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に、実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。
【００１９】
（１）本発明の半導体装置の実施形態
本発明の半導体装置は、上述したように、半導体素子モジュールと、導電性放熱板とを備える。ここで、前記導電性放熱板の前記一対の板部は、略平行であることが好ましい。これにより、半導体装置を例えば扁平形状とすることができ、半導体装置全体としてまとまりよく小型化を図ることができる。さらに、一対の板部を略平行とすることにより、導電性放熱板自身の製造容易化及び半導体装置全体の製造容易化を図ることができる。ただし、一対の板部は略平行でなく、例えば、一対の板部間の距離が異なるようにしてもよい。さらに、一対の板部は、平板状に限られることなく、曲板状や凹凸状など種々の形状からなるようにしてもよい。
【００２０】
また、前記導電性放熱板は、電極端子としてもよい。導電性放熱板を電極端子とすることにより、導電性放熱板に直接的に外部電極などを接続することができる。その結果、半導体装置の電極端子を別途設ける必要がなく、小型化及び製造工程の容易化を図ることができる。
【００２１】
また、前記半導体素子は、前記素子間導電体部の一方側の面に複数設けられるようにしてもよい。すなわち、一対の板部のうち一方の板部と素子間導電体部との間に、複数の半導体素子が設けられることになる。
【００２２】
また、前記半導体素子モジュールは複数であって、前記導電性放熱板は、複数の前記半導体素子モジュールを挟み込むようにしてもよい。ただし、それぞれの半導体素子モジュールのうちの両端側に設けられた半導体素子の外側面の何れかの端子が、同電位となるように設ける必要がある。これにより、複数の半導体素子モジュールの電気的接続を導電性放熱板により直接的に行うことができるので、複数の半導体素子モジュール間のインダクタンスを低減することができる。さらに、一の導電性放熱板により複数の半導体素子モジュールを挟み込むことができるので、半導体装置の小型化を図ることができる。さらに、導電性放熱板を電極端子とする場合には、電極端子の数を減少させることができる。
【００２３】
また、前記導電性放熱板は、前記一対の板部及び前記連結部を一体成形した略コの字型の断面形状からなるようにしてもよい。このように導電性放熱板を一体成形することにより、部品点数の低減を図ることができる。さらに、略コの字型の断面形状とすることにより、略コの字の開口側から半導体素子モジュールを設けることができるので、比較的容易に半導体素子モジュールを設けることができる。さらに、略コの字型の断面形状とすることにより、半導体素子モジュールを確実に挟み込むことができ、良好な放熱性を得ることができる。ここで、略コの字型とは、コの字型のみならず、例えば、くの字型及びＣ字型などを含む。
【００２４】
また、前記導電性放熱板は、少なくとも前記一対の板部のうち一方の前記板部を含む第１導電性放熱板部と、少なくとも前記一対の板部のうち他方の前記板部を含み前記第１導電性放熱板部に電気的に接続され前記第１導電性放熱板部に固定された第２導電性放熱板部と、を有するようにしてもよい。導電性放熱板を第１導電性放熱板部と第２導電性放熱板部とに分割することにより、半導体素子モジュールを非常に容易に設けることができる。なお、第１導電性放熱板部と第２導電性放熱板部とは、例えばビスにより固定してもよいし、導電性接着剤などにより固定してもよい。そして、第１導電性放熱板部と第２導電性放熱板部との当接部位には、例えば、導電性樹脂やはんだなどを設けることが好ましい。導電性樹脂やはんだなどを設けることにより、第１導電性放熱板部と第２導電性放熱板部との電気的接続を確実に行うことができる。
【００２５】
なお、前記第２導電性放熱板部は、前記第１導電性放熱板部に複数箇所で固定されるようにしてもよい。第１導電性放熱板部と第２導電性放熱板部とを複数箇所で固定することにより、半導体素子モジュールを確実に固定することができる。
【００２６】
また、前記複数の半導体素子は、スイッチングトランジスタ素子及びダイオード素子であるとしてもよい。スイッチングトランジスタ素子とダイオード素子とは、例えば、インバータ回路などに非常に多く利用されている。具体的には、スイッチングトランジスタ素子とダイオード素子が並列接続された回路がインバータ回路に用いられている。そこで、本発明の複数の半導体素子をスイッチングトランジスタ素子及びダイオード素子とすることにより、当該半導体装置を用いる装置の小型化などを図ることができる。ここで、スイッチングトランジスタ素子は、例えば、トランジスタ素子、ＦＥＴ素子、ＭＯＳＦＥＴ素子、ＩＧＢＴ素子などである。
【００２７】
ここで、例えば、スイッチングトランジスタ素子のコレクタ（ドレイン）側とダイオード素子のカソード側とを接続し、かつ、スイッチングトランジスタ素子のエミッタ（ソース）側とダイオード素子のアノード側とを接続するように構成するとする。この場合、導電性放熱板は、コレクタ（ドレイン）側及びカソード側の電極、若しくは、エミッタ（ソース）側及びアノードが側の電極の何れかとなる。なお、スイッチングトランジスタ素子のゲート（ベース）側の電極は、例えば、ワイヤボンディングにより接続してもよいし、電極端子に接続してもよいし、導電性放熱板の表面側に絶縁層を介して形成された配線回路に接続してもよい。
【００２８】
また、前記半導体装置は、インバータ装置に用いられる半導体装置としてもよい。インバータ装置とは、いわゆるフルブリッジ回路により構成されるインバータ装置や三相インバータ装置を含む。もちろん、本発明の半導体装置は、インバータ装置の他、ＤＣ−ＤＣコンバータなどに適用することもできる。
【００２９】
（２）本発明の三相インバータ装置の実施形態
（２．１）本発明の第１の三相インバータ装置の実施形態
本発明の第１の三相インバータ装置は、上述したように、３つの上アーム用スイッチングモジュールと、３つの下アーム用スイッチングモジュールと、正極電極放熱板端子と、負極電極放熱板端子と、Ｕ相電極端子と、Ｖ相電極端子と、Ｗ相電極端子とを備える。ここで、前記Ｕ相電極端子は、第１の前記上アーム用素子間導電体部及び第１の前記下アーム用素子間導電体部に一体成形され、前記Ｖ相電極端子は、第２の前記上アーム用素子間導電体部及び第２の前記下アーム用素子間導電体部に一体成形され、前記Ｗ相電極端子は、第３の前記上アーム用素子間導電体部及び第３の前記下アーム用素子間導電体部に一体成形されるようにしてもよい。
【００３０】
これにより、それぞれの上アーム用素子間導電体部と下アーム用素子間導電体部と各相の電極端子との電気的接続を直接的に行うことができるので、上アーム用素子間導電体部と下アーム用素子間導電体部との間及び各素子間導電体部と各相電極端子との間におけるインダクタンスを低減することができる。さらに、製造工程の容易化を図ることができる。各相電極端子が上アーム用素子間導電体部及び下アーム用素子間導電体部に一体成形されていない場合には、両者の電気的接続を行うための製造工程が必要であった。しかし、本発明によれば、各相電極端子と上アーム用素子間導電体部及び下アーム用素子間導電体部とが一体成形されているので、前記電気的接続のための製造工程が不要となる。
【００３１】
（２．２）本発明の第２の三相インバータ装置の実施形態
本発明の第２の三相インバータ装置は、上述したように、２つのＵ相アーム用スイッチングモジュールと、２つのＶ相アーム用スイッチングモジュールと、２つのＷ相アーム用スイッチングモジュールと、Ｕ相電極放熱板端子と、Ｖ相電極放熱板端子と、Ｗ相電極放熱板端子と、正極電極端子と、負極電極端子とを備える。ここで、前記正極電極端子は、第１の前記Ｕ相アーム用素子間導電体部、第１の前記Ｖ相アーム用素子間導電体部及び第１の前記Ｗ相アーム用素子間導電体部に一体成形され、前記負極電極端子は、第２の前記Ｕ相アーム用素子間導電体部、第２の前記Ｖ相アーム用素子間導電体部及び第２の前記Ｗ相アーム用素子間導電体部に一体成形されるようにしてもよい。
【００３２】
これにより、それぞれのＵ相アーム用素子間導電体部とＶ相アーム用素子間導電体部とＷ相アーム用素子間導電体部と正極又は負極電極端子との電気的接続を直接的に行うことができるので、各相アーム用素子間導電体部の間及び各相アーム用素子間導電体部と正極又は負極電極端子との間におけるインダクタンスを低減することができる。さらに、製造工程の容易化を図ることができる。正極又は負極電極端子が各相アーム用素子間導電体部に一体成形されていない場合には、両者の電気的接続を行うための製造工程が必要であった。しかし、本発明によれば、正極又は負極電極端子と各相アーム用素子間導電体部とが一体成形されているので、前記電気的接続のための製造工程が不要となる。
【実施例】
【００３３】
次に、実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明する。なお、以下に示す第１実施例〜第４実施例については、１又は２のＩＧＢＴモジュールを含む半導体装置の実施例であって、第５実施例及び第６実施例は三相インバータ装置の実施例である。
【００３４】
（１）第１実施例の半導体装置
第１実施例の半導体装置について図１及び図２を参照して説明する。図１は、第１実施例の半導体装置の側面図である。図２は、第１実施例の半導体装置の回路構成図である。
【００３５】
（１．１）第１実施例の半導体装置の回路
まず、図２を参照して第１実施例の半導体装置の回路構成を説明する。図２に示すように、第１実施例の半導体装置は、ＩＧＢＴ素子Ｔとダイオード素子Ｄとが並列に接続されている。具体的には、ＩＧＢＴ素子Ｔのコレクタ側とダイオード素子Ｄのカソード側とが接続され、ＩＧＢＴ素子Ｔのエミッタ側とダイオード素子Ｄのアノード側とが接続されている。
【００３６】
（１．２）第１実施例の半導体装置の構成
次に、図１を参照して、第１実施例の半導体装置について詳細に説明する。図１に示すように、第１実施例の半導体装置は、ＩＧＢＴモジュール（半導体素子モジュール）１と、コレクタ側電極端子（導電性放熱板）２と、エミッタ側電極端子４とから構成される。ＩＧＢＴモジュール１は、ＩＧＢＴ素子Ｔと、ダイオード素子Ｄと、素子間導電体部３と、ゲート配線５とから構成される。そして、図１に示すように、ＩＧＢＴ素子Ｔと、ダイオード素子Ｄと、素子間導電体部３とは、積層されている。
【００３７】
ＩＧＢＴ素子Ｔは、平板状からなり、図１の下面側をコレクタ側とし、図１の上面側をエミッタ側とし、図１の上面側の端側にゲートパッドが設けられるように構成されている。素子間導電体部３は、平板状の導電性金属材料からなり、ＩＧＢＴ素子Ｔの上面側に導電性樹脂７を介して積層されている。具体的には、素子間導電体部３は、ＩＧＢＴ素子Ｔのエミッタ側に電気的に接続するように設けられている。
【００３８】
ダイオード素子Ｄは、図１の下面側をアノード側、図１の上面側をカソード側となるように設けられている。そして、ダイオード素子Ｄは、素子間導電体部３の上面側に導電性樹脂８を介して積層されている。すなわち、ダイオード素子Ｄのアノード側（内側面）とＩＧＢＴ素子Ｔのエミッタ側（内側面）とが対向するように設けられている。具体的には、ダイオード素子Ｄは、アノード側が素子間導電体部３に電気的に接続するように設けられている。つまり、ダイオード素子Ｄのアノード側は、素子間導電体部３を介して、ＩＧＢＴ素子Ｔのエミッタ側に電気的に接続されている。
【００３９】
なお、上記関係により、素子間導電体部３は、ＩＧＢＴ素子Ｔのエミッタ側（内側面）とダイオード素子Ｄのアノード側（内側面）との間に設けられ、かつ、ＩＧＢＴ素子Ｔのエミッタ側とダイオード素子Ｄのアノード側に電気的に接続されていることになる。
【００４０】
ゲート配線５は、一端側がＩＧＢＴ素子Ｔの上面側のゲートパッドにワイヤボンディングされている。なお、ゲート配線５の他端側は、図示しないが、後述するコレクタ側電極端子２の外部側に引き出されている。
【００４１】
コレクタ側電極端子２は、断面形状が略コの字型形状からなる。具体的には、コレクタ側電極端子２は、一対の板部２ａ、２ｂと、連結部２ｃとから構成される。一対の板部２ａ、２ｂは、平板状からなり、それぞれ略平行に設けられている。連結部２ｃは、一対の板部２ａ、２ｂに対してほぼ垂直に立設され、一対の板部２ａ、２ｂの一端側に一体的に連結されている。このコレクタ側電極端子２は、導電性金属材料からなる。
【００４２】
そして、コレクタ側電極端子２の一対の板部２ａ、２ｂの間には、上述したＩＧＢＴモジュール１が挟み込むように設けられている。詳細には、コレクタ側電極端子２の上面側の板部２ａは、導電性樹脂９を介してダイオード素子Ｄの上面側に電気的に接続されている。すなわち、コレクタ側電極端子２の上面側の板部２ａは、ダイオード素子Ｄのカソード側（外側面）に電気的に接続されている。また、コレクタ側電極端子２の下面側の板部２ｂは、導電性樹脂６を介してＩＧＢＴ素子Ｔの下面側に電気的に接続されている。すなわち、コレクタ側電極端子２の下面側の板部２ｂは、ＩＧＢＴ素子Ｔのコレクタ側（外側面）に電気的に接続されている。つまり、コレクタ側電極端子２は、ＩＧＢＴ素子Ｔのコレクタ側とダイオード素子Ｄのカソード側とを電気的に接続している。
【００４３】
ここで、コレクタ側電極端子２は、導電性金属材料からなり、導電性樹脂６を介してＩＧＢＴ素子Ｔに接続され、かつ、導電性樹脂９を介してダイオード素子Ｄに接続されている。従って、コレクタ側電極端子２は、ＩＧＢＴ素子Ｔ及びダイオード素子Ｄの発熱を外部へ伝達する作用を有する。すなわち、コレクタ側電極端子２は、ＩＧＢＴ素子Ｔ及びダイオード素子Ｄの放熱板としての役割を有することになる。なお、コレクタ側電極端子２の一対の板部２ａ、２ｂによりＩＧＢＴモジュール１を挟み込むように設けられているので、ＩＧＢＴモジュール１を上下両面側から放熱することができる。つまり、放熱性に非常に優れている。
【００４４】
エミッタ側電極端子４は、平板細長状の導電性金属材料からなる。このエミッタ側電極端子４は、素子間導電体部３に一体的に成形されている。具体的には、エミッタ側電極端子４の一端側が素子間導電体部３の一側面に一体的に接合している。すなわち、エミッタ側電極端子４は、素子間導電体部３の一側面から側方に向かって伸長するように設けられている。さらに具体的には、エミッタ側電極端子４は、コレクタ側電極端子２の側面のうち連結部２ｃが設けられていない部分、すなわちコレクタ側電極端子２の開口側に、伸長するように設けられている。なお、図１においては、エミッタ側電極端子４が伸長する位置は、一対の板部２ａ、２ｂに対して連結部２ｃが設けられている側の反対側としている。
【００４５】
そして、コレクタ側電極端子２のうち一対の板部２ａ、２ｂにより挟まれる範囲１０には、樹脂によりモールド又はポッティングする。すなわち、一対の板部２ａ、２ｂにより挟まれる範囲１０に設けられたＩＧＢＴモジュール１とコレクタ側電極端子２とエミッタ電極端子４の一部との一体性を高めることができる。ただし、エミッタ側電極端子４の他端側及びゲート配線５の他端側は、モールド又はポッティングされた樹脂の外部側に伸長している。
【００４６】
このように構成される第１実施例の半導体装置によれば、ＩＧＢＴ素子Ｔとダイオード素子Ｄとを積層しているので、高密度実装が可能となる。従って、半導体装置の小型化を図ることができる。さらに、第１実施例の半導体装置は、コレクタ側電極端子２の一対の板部２ａ、２ｂにより素子の両面放熱を行うことができるので、良好な放熱性を得ることができる。さらに、コレクタ側電極端子２は一体的に成形されているので、このコレクタ側電極端子２の何れか１カ所のみから外部端子に電気的接続を行えばよい。さらに、コレクタ側電極端子２が一体的に成形されているので、部品点数を少なくすることができる。
【００４７】
（２）第１実施例の半導体装置の変形例
上記第１実施例の半導体装置においては、ＩＧＢＴ素子Ｔのゲート側電極端子としてゲート配線のみを用い、このゲート配線５をＩＧＢＴ素子Ｔのゲートパッドにワイヤボンディングを行っているが、ゲート側電極端子はこれに限られるものではない。例えば、ゲート側電極端子として、ゲート配線とゲート金属製端子板とを用いるようにしてもよい。すなわち、ゲート配線の一端側をＩＧＢＴ素子Ｔのゲートパッドにワイヤボンディングにより接続し、ゲート配線の他端側をゲート金属製端子板の一端側にワイヤボンディングにより接続する。そして、ゲート金属製端子板の他端側が、上述したモールド又はポッティングされた樹脂の外部側に伸長するように設ける。なお、ゲート金属製端子板は、コレクタ側電極端子２のうち下面側の板部２ｂに絶縁層を介して設けるようにしてもよい。
【００４８】
また、ゲート側電極端子は、コレクタ側電極端子２のうちの下面側の板部２ｂの上面側に絶縁層を介して形成した配線回路を用いてもよい。この場合、ＩＧＢＴ素子Ｔのゲートパッドと配線回路との間は、ゲート配線をワイヤボンディングすることにより電気的接続すればよい。また、ＩＧＢＴ素子Ｔのゲートパッドを図１の下面側に設けるように構成し、ＩＧＢＴ素子Ｔの下面側に設けられたゲートパッドと配線回路とを直接的に電気的接続を行うようにしてもよい。
【００４９】
また、上記第１実施例の半導体装置においては、コレクタ側電極端子２と各素子Ｔ、Ｄとの間、及び、素子間導電体部３と各素子Ｔ、Ｄとの間には導電性樹脂を用いたが、導電性樹脂の他、はんだなどの導電性材料を用いることができる。
【００５０】
（３）第２実施例の半導体装置
次に、第２実施例の半導体装置について図３を参照して説明する。図３は、第２実施例の半導体装置の側面図である。ここで、第２実施例の半導体装置において、上述した第１実施例の半導体装置と同一構成については同一符号を付して詳細な説明を省略する。なお、第２実施例の半導体装置は、第１実施例の半導体装置に対してコレクタ側電極端子のみが相違する。
【００５１】
図３に示すように、第２実施例の半導体装置のコレクタ側電極端子は、上側コレクタ側電極端子（第１導電性放熱板部）１１と下側コレクタ側電極端子（第２導電性放熱板部）１２とから構成される。上側コレクタ側電極端子１１は、導電性金属材料からなり、２つの平面部分が段差を有する断面形状に形成されている。具体的には、上側コレクタ側電極端子１１は、上側板部１１ａと、上側接合部（連結部）１１ｂと、上側連結部（連結部）１１ｃとから構成される。上側板部１１ａは、ほぼ平板状に形成されており、下面側が導電性樹脂９を介してダイオード素子Ｄの上面側に電気的に接続されている。すなわち、上側板部１１ａは、ダイオード素子Ｄのカソード側（外側面）に電気的に接続されている。上側接合部１１ｂは、上側板部１１ａにほぼ平行で、ＩＧＢＴモジュール１の高さのほぼ半分の高さだけ下方へずれた位置に設けられている。さらに、この上側接合部１１ｂには貫通孔が形成されている。上側連結部１１ｃは、上側板部１１ａの図３の左側端と上側接合部１１ｂの図３の右側端とを連結している。
【００５２】
下側コレクタ側電極端子１２は、導電性金属材料からなり、２つの平面部分が段差を有する断面形状に形成されている。具体的には、下側コレクタ側電極端子１２は、下側板部１２ａと、下側接合部（連結部）１２ｂと、下側連結部（連結部）１２ｃとから構成される。下側板部１２ａは、ほぼ平板状に形成されており、上面側が導電性樹脂６を介してＩＧＢＴ素子Ｔの下面側に電気的に接続されている。すなわち、下側板部１２ａは、ＩＧＢＴ素子Ｔのコレクタ側（外側面）に電気的に接続されている。そして、この下側板部１２ａは、上側板部１１ａに平行となるように設けられている。つまり、下側板部１２ａと上側板部１１ａとにより、ＩＧＢＴモジュール１を挟み込むように設けられている。下側接合部１２ｂは、下側板部１２ａにほぼ平行で、ＩＧＢＴモジュール１の高さのほぼ半分の高さだけ上方へずれた位置に設けられている。さらに、この下側接合部１２ｂには貫通孔が形成されている。この下側接合部１２ｂの貫通孔は、上側接合部１１ｂの貫通孔と一致する位置に形成されている。下側連結部１２ｃは、下側板部１２ａの図３の左側端と下側接合部１２ｂの図３の右側端とを連結している。
【００５３】
そして、上側接合部１１ｂの貫通孔と下側接合部１２ｂの貫通孔とにビス１３を挿入して、上側コレクタ側電極端子１１と下側コレクタ側電極端子１２とが一体的に連結される。さらに、上側コレクタ側電極端子１１と下側コレクタ側電極端子１２とは、電気的にも接続されている。具体的には、上側接合部１１ｂの下面側と下側接合部１２ｂの上面側とを接触させることにより、両者の電気的接続を行っている。なお、上側接合部１１ｂと下側接合部１２ｂとの間に導電性樹脂などを設けてもよい。
【００５４】
そして、上側コレクタ側電極端子１１と下側コレクタ側電極端子１２とにより囲まれる範囲１４には、樹脂によりモールド又はポッティングする。すなわち、上側コレクタ側電極端子１１と下側コレクタ側電極端子１２とにより囲まれる範囲１４に設けられたＩＧＢＴモジュール１とコレクタ側電極端子１１、１２との一体性を高めることができる。ただし、エミッタ側電極端子４の他端側及びゲート配線５の他端側は、モールド又はポッティングされた樹脂の外部側に伸長している。
【００５５】
このように構成される第２実施例の半導体装置によれば、上記第１実施例の半導体装置における高密度実装及び良好な放熱性と同様の効果を奏することができる。さらに、コレクタ側電極端子を上側コレクタ側電極端子１１と下側コレクタ側電極端子１２とに分割したことにより、ＩＧＢＴモジュール１を非常に容易に設けることができる。
【００５６】
（４）第２実施例の半導体装置の変形例
上記第２実施例の半導体装置においては、上側コレクタ電極端子１１と下側コレクタ側電極端子１２とをビスにより固定したが、これに限られるものではない。例えば、上側コレクタ側電極端子１１と下側コレクタ側電極端子１２との当接部位に導電性樹脂などの導電性接着剤のみにより両者を接合してもよい。
【００５７】
また、上記第２実施例の半導体装置においては、上側コレクタ電極端子１１と下側コレクタ側電極端子１２を対称な形状としたが、これに限られるものではない。例えば、下側コレクタ側電極端子１２をほぼ平板状とし、上側コレクタ側電極端子１１の接合部１１ｂと平板状の下側コレクタ側電極端子１２とを接合するようにしてもよい。このような形状とすることにより、例えば、半導体装置を他の部品へ取付ける際の取付性が良好となるなどの効果を奏する。なお、上記第２実施例の半導体装置に示したように、上側コレクタ側電極端子１１と下側コレクタ側電極端子１２とを対称な形状とした場合には、実質的に両者は同一形状部品とすることができるので、部品種類点数を低減することができる効果を奏する。
【００５８】
（５）第３実施例の半導体装置
次に、第３実施例の半導体装置について図４を参照して説明する。図４は、第３実施例の半導体装置の側面図である。ここで、第３実施例の半導体装置において、上述した第１実施例の半導体装置と同一構成については同一符号を付して詳細な説明を省略する。なお、第３実施例の半導体装置は、第１実施例の半導体装置に対してコレクタ側電極端子のみが相違する。
【００５９】
図４に示すように、第３実施例の半導体装置のコレクタ側電極端子は、上側コレクタ側電極端子（第１導電性放熱板部）２１と下側コレクタ側電極端子（第２導電性放熱板部）２２とから構成される。上側コレクタ側電極端子２１は、導電性金属材料からなり、３つの平面部分を有しており中央の平面部分が図４の上側に凸設した断面形状に形成されている。具体的には、上側コレクタ側電極端子２１は、上側板部２１ａと、上側第１接合部（連結部）２１ｂと、上側第２接合部（連結部）２１ｃと、上側第１連結部（連結部）２１ｄと、上側第２連結部（連結部）２１ｅとから構成される。上側板部２１ａは、ほぼ平板状に形成されており、下面側が導電性樹脂９を介してダイオード素子Ｄの上面側に電気的に接続されている。すなわち、上側板部２１ａは、ダイオード素子Ｄのカソード側に電気的に接続されている。上側第１接合部２１ｂは、上側板部２１ａにほぼ平行で図４の左側であって、ＩＧＢＴモジュール１の高さのほぼ半分の高さだけ下方へずれた位置に設けられている。さらに、この上側第１接合部２１ｂには貫通孔が形成されている。上側第２接合部２１ｃは、上側板部２１ａにほぼ平行で図４の右側であって、上側第１接合部２１ｂと同一高さに設けられている。上側第１連結部２１ｄは、上側板部２１ａの図４の左側端と上側第１接合部２１ｂの図４の右側端とを連結している。上側第２連結部２１ｅは、上側板部２１ａの図４の右側端と上側第２接合部２１ｃの図４の左側端とを連結している。
【００６０】
下側コレクタ側電極端子２２は、導電性金属材料からなり、３つの平面部分を有しており中央の平面部分が図４の下側に凸設した断面形状に形成されている。具体的には、下側コレクタ側電極端子２２は、下側板部２２ａと、下側第１接合部（連結部）２２ｂと、下側第２接合部（連結部）２２ｃと、下側第１連結部（連結部）２２ｄと、下側第２連結部（連結部）２２ｅとから構成される。下側板部２２ａは、ほぼ平板状に形成されており、上面側が導電性樹脂６を介してＩＧＢＴ素子Ｔの下面側に電気的に接続されている。すなわち、下側板部２２ａは、ＩＧＢＴ素子Ｔのコレクタ側に電気的に接続されている。そして、この下側板部２２ａは、上側板部２１ａに平行となるように設けられている。つまり、下側板部２２ａと上側板部２１ａとにより、ＩＧＢＴモジュール１を挟み込むように設けられている。下側第１接合部２２ｂは、下側板部２２ａにほぼ平行で図４の左側であって、ＩＧＢＴモジュール１の高さのほぼ半分の高さだけ上方へずれた位置に設けられている。さらに、この下側第１接合部２２ｂには貫通孔が形成されている。この下側第１接合部２２ｂの貫通孔は、上側第１接合部２１ｂの貫通孔と一致する位置に形成されている。下側第２接合部２２ｃは、下側板部２２ａにほぼ平行で図４の右側であって、下側第１接合部２２ｂと同一高さに設けられている。さらに、この下側第２接合部２２ｃには貫通孔が形成されている。この下側第２接合部２２ｃの貫通孔は、上側第２接合部２１ｃの貫通孔と一致する位置に形成されている。下側第１連結部２２ｄは、下側板部２２ａの図４の左側端と下側第１接合部２２ｂの図４の右側端とを連結している。下側第２連結部２２ｅは、下側板部２２ａの図４の右側端と下側第２接合部２２ｅの図４の左側端とを連結している。
【００６１】
そして、上側第１接合部２１ｂの貫通孔と下側第１接合部２２ｂの貫通孔とにビス２３を挿入し、上側第２接合部２１ｃの貫通孔と下側第２接合部２２ｃの貫通孔とにビス２４を挿入し、上側コレクタ側電極端子２１と下側コレクタ側電極端子２２とが一体的に連結される。さらに、上側コレクタ側電極端子２１と下側コレクタ側電極端子２２とは、電気的にも接続されている。具体的には、上側第１接合部２１ｂの下面側と下側第１接合部２２ｂの上面側とを接触させることにより、両者の電気的接続を行っている。さらに、上側第２接合部２１ｃの下面側と下側第２接合部２２ｃの上面側とを接触させることにより、両者の電気的接続を行っている。なお、上側第１接合部２１ｂと下側第１接合部２２ｂとの間、及び、上側第２接合部２１ｃと下側第２接合部２２ｃとの間に導電性樹脂などを設けてもよい。
【００６２】
そして、エミッタ側電極端子４は、図４の手前側に向かって伸長するようにしている。また、上側コレクタ側電極端子２１と下側コレクタ側電極端子２２とにより囲まれる範囲２５には、樹脂によりモールド又はポッティングする。すなわち、上側コレクタ側電極端子２１と下側コレクタ側電極端子２２とにより囲まれる範囲２５に設けられたＩＧＢＴモジュール１とコレクタ側電極端子２１、２２との一体性を高めることができる。ただし、エミッタ側電極端子４の他端側及びゲート配線５の他端側は、モールド又はポッティングされた樹脂の外部側に伸長している。
【００６３】
このように構成される第３実施例の半導体装置によれば、上記第１実施例の半導体装置における高密度実装及び良好な放熱性と同様の効果を奏することができる。さらに、上記第２実施例の半導体装置におけるＩＧＢＴモジュールを非常に容易に設けることができる。さらに、分割したコレクタ側電極端子を複数箇所で固定することにより、ＩＧＢＴモジュールを確実に固定することができる。
【００６４】
（６）第４実施例における半導体装置
第４実施例の半導体装置について図５及び図６を参照して説明する。図５は、第４実施例の半導体装置の側面図である。図６は、第４実施例の半導体装置の回路構成図である。
【００６５】
（６．１）第４実施例の半導体装置の回路
まず、図６を参照して第４実施例の半導体装置の回路構成を説明する。図６に示すように、第４実施例の半導体装置は、２つのＩＧＢＴ素子Ｔａ、Ｔｂが直列接続されており、それぞれのＩＧＢＴ素子Ｔａ、Ｔｂにダイオード素子Ｄａ、Ｄｂが並列に接続されている。具体的には、第１のＩＧＢＴ素子Ｔａのコレクタ側と第１のダイオード素子Ｄａのカソード側とが接続され、第１のＩＧＢＴ素子Ｔａのエミッタ側と第１のダイオード素子Ｄａのアノード側とが接続されている。第２のＩＧＢＴ素子Ｔｂのコレクタ側と第２のダイオード素子Ｄｂのカソード側とが接続され、第２のＩＧＢＴ素子Ｔｂのエミッタ側と第２のダイオード素子Ｄｂのアノード側とが接続されている。そして、第１のＩＧＢＴ素子Ｔａのコレクタ側及び第１のダイオード素子Ｄａのカソード側が、正極電極端子に接続されている。第２のＩＧＢＴ素子Ｔｂのエミッタ側及び第２のダイオード素子Ｄｂのアノード側が、負極電極端子に接続されている。さらに、第１のＩＧＢＴ素子Ｔａのエミッタ側と第２のＩＧＢＴ素子Ｔｂのコレクタ側とＵ相電極端子とが接続されている。
【００６６】
（６．２）第４実施例の半導体装置の構成
次に、図５を参照して、第４実施例の半導体装置について詳細に説明する。図５に示すように、第４実施例の半導体装置は、２つのＩＧＢＴモジュール（半導体素子モジュール）１ａ、１ｂと、Ｕ相電極端子（導電性放熱板）３１、３２と、正極電極端子４ａと、負極電極端子４ｂとから構成される。第１のＩＧＢＴモジュール１ａは、第１のＩＧＢＴ素子Ｔａと、第１のダイオード素子Ｄａと、第１の素子間導電体部３ａと、第１のゲート配線５ａとから構成される。そして、図５に示すように、第１のＩＧＢＴ素子Ｔａと、第１のダイオード素子Ｄａと、第１の素子間導電体部３ａとは、積層されている。第２のＩＧＢＴモジュール１ｂは、第２のＩＧＢＴ素子Ｔｂと、第２のダイオード素子Ｄｂと、第２の素子間導電体部３ｂと、第２のゲート配線５ｂとから構成される。そして、図５に示すように、第２のＩＧＢＴ素子Ｔｂと、第２のダイオード素子Ｄｂと、第２の素子間導電体部３ｂとは、積層されている。
【００６７】
第１のＩＧＢＴ素子Ｔａは、平板状からなり、図５の下面側をエミッタ側とし、図５の上面側をコレクタ側とし、図５の上面側の端側にゲートパッドが設けられるように構成されている。第１の素子間導電体部３ａは、平板状の導電性金属材料からなり、第１のＩＧＢＴ素子Ｔａの上面側に導電性樹脂７ａを介して積層されている。具体的には、第１の素子間導電体部３ａは、第１のＩＧＢＴ素子Ｔａのコレクタ側に電気的に接続するように設けられている。
【００６８】
第１のダイオード素子Ｄａは、図５の下面側をカソード側、図５の上面側をアノード側となるように設けられている。そして、第１のダイオード素子Ｄａは、第１の素子間導電体部３ａの上面側に導電性樹脂８ａを介して積層されている。すなわち、第１のダイオード素子Ｄａのカソード側（内側面）と第１のＩＧＢＴ素子Ｔａのコレクタ側（内側面）とが対向するように設けられている。具体的には、第１のダイオード素子Ｄａは、カソード側が第１の素子間導電体部３ａに電気的に接続するように設けられている。つまり、第１のダイオード素子Ｄａのカソード側は、第１の素子間導電体部３ａを介して、第１のＩＧＢＴ素子Ｔａのコレクタ側に電気的に接続されている。
【００６９】
なお、上記関係により、第１の素子間導電体部３ａは、第１のＩＧＢＴ素子Ｔａのコレクタ側（内側面）と第１のダイオード素子Ｄａのカソード側（内側面）との間に設けられ、かつ、第１のＩＧＢＴ素子Ｔａのコレクタ側と第１のダイオード素子Ｄａのカソード側に電気的に接続されていることになる。
【００７０】
第１のゲート配線５ａは、一端側が第１のＩＧＢＴ素子Ｔａの上面側のゲートパッドにワイヤボンディングされている。なお、第１のゲート配線５ａの他端側は、図示しないが、後述するＵ相電極端子３１、３２の外部側に引き出されている。
【００７１】
第２のＩＧＢＴモジュール１ｂは、上記第１実施例の半導体装置におけるＩＧＢＴモジュール１と同一構成からなる。なお、第４実施例の半導体装置における第２のＩＧＢＴ素子Ｔｂ、第２のダイオード素子Ｄｂ、第２の素子間導電体部３ｂ、第２のゲート配線５ｂ、導電性樹脂６ｂ、７ｂ、８ｂ、９ｂは、第１実施例の半導体装置におけるＩＧＢＴ素子Ｔ、ダイオード素子Ｄ、素子間導電体部３、ゲート配線５、導電性樹脂６、７、８、９に相当する。つまり、第２のＩＧＢＴ素子Ｔｂのエミッタ側と第２のダイオード素子Ｄｂのアノード側とが対向して設けられており、両者が第２の素子間導電体部３ｂを介して電気的に接続されている。
【００７２】
Ｕ相電極端子は、上側Ｕ相電極端子（第１導電性放熱板部）３１と下側Ｕ相電極端子（第２導電性放熱板部）３２とから構成される。ここで、第４実施例の半導体装置におけるＵ相電極端子は、上記第３実施例の半導体装置のコレクタ側電極端子とほぼ同一構成からなる。なお、上側Ｕ相電極端子３１は、第３実施例の半導体装置の上側コレクタ側電極端子２１に相当し、下側Ｕ相電極端子３２は、第３実施例の半導体装置の下側コレクタ側電極端子２２に相当する。ただし、上側Ｕ相電極端子３１及び下側Ｕ相電極端子３２は、第３実施例の半導体装置における上側コレクタ側電極端子２１及び下側コレクタ側電極端子２２に対して、板部の幅が長く形成されている点が相違する。
【００７３】
そして、上側Ｕ相電極端子３１の上側板部は、下面側が導電性樹脂９ａを介して第１のダイオード素子Ｄａの上面側に電気的に接続され、導電性樹脂９ｂを介して第２のダイオード素子Ｄｂの上面側に電気的に接続されている。すなわち、上側Ｕ相電極端子３１の上側板部は、第１のダイオード素子Ｄａのアノード側及び第２のダイオード素子Ｄｂのカソード側に電気的に接続されている。
【００７４】
また、下側Ｕ相電極端子３２の下側板部は、上面側が導電性樹脂６ａを介して第１のＩＧＢＴ素子Ｔａの下面側に電気的に接続され、導電性樹脂６ｂを介して第２のＩＧＢＴ素子Ｔｂの下面側に電気的に接続されている。すなわち、下側Ｕ相電極端子３２の下側板部は、第１のＩＧＢＴ素子Ｔａのエミッタ側及び第２のＩＧＢＴ素子Ｔｂのコレクタ側に電気的に接続されている。
【００７５】
正極電極端子４ａは、平板細長状の導電性金属材料からなる。この正極電極端子４ａは、第１の素子間導電体部３ａに一体的に成形されている。具体的には、正極電極端子４ａの一端側が第１の素子間導電体部３ａの一側面に一体的に接合している。すなわち、正極電極端子４ａは、第１の素子間導電体部３ａの一側面から側方に向かって伸長するように設けられている。さらに具体的には、正極電極端子４ａは、Ｕ相電極端子３１、３２の開口側に伸長するように設けられている。なお、図５においては、正極電極端子４ａが伸長する位置は、第１のＩＧＢＴモジュール１ａの手前側としている。
【００７６】
負極電極端子４ｂは、平板細長状の導電性金属材料からなる。この負極電極端子４ｂは、第２の素子間導電体部３ｂに一体的に成形されている。具体的には、負極電極端子４ｂの一端側が第２の素子間導電体部３ｂの一側面に一体的に接合している。すなわち、負極電極端子４ｂは、第２の素子間導電体部３ｂの一側面から側方に向かって伸長するように設けられている。さらに具体的には、負極電極端子４ｂは、Ｕ相電極端子３１、３２の開口側に伸長するように設けられている。なお、図５においては、負極電極端子４ｂが伸長する位置は、第２のＩＧＢＴモジュール１ｂの手前側としている。
【００７７】
そして、上側Ｕ相電極端子３１と下側Ｕ相電極端子３２とにより囲まれる範囲３３には、樹脂によりモールド又はポッティングする。すなわち、上側Ｕ相電極端子３１と下側Ｕ相電極端子３２とにより囲まれる範囲３３に設けられた第１のＩＧＢＴモジュール１ａ及び第２のＩＧＢＴモジュール１ｂとＵ相電極端子３１、３２と正極電極端子４ａと負極電極端子４ｂとの一体性を高めることができる。ただし、正極電極端子４ａの他端側、負極電極端子４ｂの他端側、第１のゲート配線５ａの他端側、及び第２のゲート配線５ｂの他端側は、モールド又はポッティングされた樹脂の外部側に伸長している。
【００７８】
（７）第５実施例の三相インバータ装置
第５実施例の三相インバータ装置について図７〜図１１を参照して説明する。図７（ａ）は、第５実施例の三相インバータ装置の斜視図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）における樹脂をモールド又はポッティングする前の三相インバータ装置の斜視図である。図７（ｃ）は、図７（ｂ）における負極電極端子４１ａ、４１ｂを取り除いた三相インバータ装置の斜視図である。図８は、図７（ｂ）のＡ−Ａ断面図である。図９は、図７（ｂ）のＢ−Ｂ断面図である。図１０は、図７（ｂ）のＣ−Ｃ断面図である。図１１は、第５実施例の三相インバータ装置の回路構成図である。
【００７９】
（７．１）第５実施例の三相インバータ装置の回路
まず、図１１を参照して第５実施例の三相インバータ装置の回路構成を説明する。図１１に示すように、第５実施例の三相インバータ装置は、ＩＧＢＴ素子Ｔとダイオード素子Ｄが並列に接続された１組のモジュールＭが合計６組接続されている。具体的には、２組ずつのモジュールＭがそれぞれ直列に接続され、これらの直列接続された２組のモジュールＭが並列に３列接続されている。以下、それぞれのモジュールＭを、第１上アームＭｃ、第１下アームＭｄ、第２上アームＭｅ、第２下アームＭｆ、第３上アームＭｇ、第３下アームＭｈとする。また、それぞれのアームＭｃ〜Ｍｈを構成するＩＧＢＴ素子Ｔ及びダイオード素子Ｄは、それぞれＩＧＢＴ素子Ｔｃ〜Ｔｈ及びダイオード素子Ｄｃ〜Ｄｈとする。
【００８０】
そして、第１上アームＭｃと第２上アームＭｅと第３上アームＭｇのＩＧＢＴ素子Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｇのコレクタ側が、正極電極端子に接続されている。第１下アームＭｄと第２下アームＭｆと第３下アームＭｈのＩＧＢＴ素子Ｔｄ、Ｔｆ、Ｔｈのエミッタ側が、負極電極端子に接続されている。さらに、第１上アームＭｃのエミッタ側及び第１下アームＭｄのコレクタ側がＵ相電極端子に接続されている。第２上アームＭｅのエミッタ側及び第２下アームＭｆのコレクタ側がＶ相電極端子に接続されている。第３上アームＭｇのエミッタ側及び第３下アームＭｈのコレクタ側がＷ相電極端子に接続されている。
【００８１】
（７．２）第５実施例の三相インバータ装置の構成
次に、図７〜図１０を参照して、第５実施例の三相インバータ装置について詳細に説明する。第５実施例の三相インバータ装置は、上アーム用ＩＧＢＴモジュール（上アーム用スイッチングモジュール）１ｃ、１ｅ、１ｇと、下アーム用ＩＧＢＴモジュール（下アーム用スイッチングモジュール）１ｄ、１ｆ、１ｈと、正極電極端子（正極電極放熱板端子）４１ａ、４２ａと、負極電極端子（負極電極放熱板端子）４１ｂ、４２ｂと、Ｕ相電極端子４ｕと、Ｖ相電極端子４ｖと、Ｗ相電極端子４ｗと、樹脂１０ａとから構成される。
【００８２】
（７．２．１）三相インバータ装置の外観構成
まず、第５実施例の三相インバータ装置の外観構成について、図７（ａ）を参照して説明する。三相インバータ装置の外観構成は、図７（ａ）に示すように、正極電極端子４１ａ、４２ａと負極電極端子４１ｂ、４２ｂとが隣接して設けられており、その両端側からＵ相電極端子４ｕとＶ相電極端子４ｖとＷ相電極端子４ｗとが伸長している。さらに、正極電極端子４１ａ、４２ａの内部側及び負極電極端子４１ｂ、４２ｂの内部側、並びに、正極電極端子４１ａ、４２ａと負極電極端子４１ｂ、４２ｂとの中間部分は、樹脂１０ａによりモールド又はポッティングされている。なお、樹脂１０ａは、正極電極端子４１ａ、４２ａ及び負極電極端子４１ｂ、４２ｂの外側の一部分にもモールド又はポッティングされている。
【００８３】
そして、正極電極端子４１ａ、４２ａと負極電極端子４１ｂ、４２ｂとの間からは、ゲート金属製端子板５ｇが伸長している。すなわち、モールド又はポッティングされた樹脂１０ａの外側に６本のゲート金属製端子板５ｇが伸長している。なお、これらのゲート金属製端子板５ｇは、上方側に向かって屈曲されている。
【００８４】
（７．２．２）正極電極端子の内部側の構成
次に、正極電極端子４１ａ、４２ａの内部側について、図７（ｃ）、図８及び図１０を参照して説明する。図７（ｃ）及び図８に示すように、正極電極端子４１ａ、４２ａの内部側には、第１上アーム用ＩＧＢＴモジュール１ｃと、第２上アーム用ＩＧＢＴモジュール１ｅと、第３上アーム用ＩＧＢＴモジュール１ｇとが設けられている。
【００８５】
ここで、第１上アーム用ＩＧＢＴモジュール１ｃは、上述した第１上アームＭｃの回路を形成するモジュールである。第２上アーム用ＩＧＢＴモジュール１ｅは、上述した第２上アームＭｅの回路を形成するモジュールである。第３上アーム用ＩＧＢＴモジュール１ｇは、上述した第３上アームＭｇの回路を形成するモジュールである。
【００８６】
具体的には、第１〜第３上アーム用ＩＧＢＴモジュール１ｃ、１ｅ、１ｇは、上記第１実施例の半導体装置におけるＩＧＢＴモジュール１とほぼ同一構成からなる。従って、図７（ｃ）、図８及び図１０においては、第１実施例の半導体装置と同一構成については同一符号を付して説明を省略する。なお、第５実施例の三相インバータ装置におけるＩＧＢＴ素子Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｇ及びダイオード素子Ｄｃ、Ｄｅ、Ｄｇは、第１実施例の半導体装置におけるＩＧＢＴ素子Ｔ及びダイオード素子Ｄに相当する。つまり、ＩＧＢＴ素子Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｇのエミッタ側とダイオード素子Ｄｃ、Ｄｅ、Ｄｇのアノード側とがそれぞれ対向して設けられており、両者が素子間導電体部３を介して電気的に接続されている。また、第５実施例の三相インバータ装置におけるＵ相電極端子４ｕ、Ｖ相電極端子４ｖ、及びＷ相電極端子４ｗは、第１実施例の半導体装置におけるエミッタ側電極端子４に相当する。つまり、それぞれの素子間導電体部３は、Ｕ相電極端子４ｕ、Ｖ相電極端子４ｖ、Ｗ相電極端子４ｗに一体的に成形されている。なお、図１０に示すように、Ｕ相電極端子４ｕ、Ｖ相電極端子４ｖ、及びＷ相電極端子４ｗは、素子間導電体部３の両端側に一体的に成形されている。
【００８７】
正極電極端子は、上側正極電極端子（第１導電性放熱板部）４１ａと下側正極電極端子（第２導電性放熱板部）４２ａとから構成される。上側正極電極端子４１ａは、導電性金属材料からなり、図８の上側に凸設した断面形状に形成されている。そして、上側正極電極端子４１ａの凸設面（板部）の下面側が、導電性樹脂９を介してダイオード素子Ｄｃ、Ｄｅ、Ｄｇの上面側に電気的に接続されている。すなわち、上側正極電極端子４１ａは、ダイオード素子Ｄｃ、Ｄｅ、Ｄｇのカソード側に電気的に接続されている。
【００８８】
下側正極電極端子４２ａは、導電性金属材料からなり、ほぼ平板状に形成されている。この下側正極電極端子４２ａの上面側が、導電性樹脂６を介してＩＧＢＴ素子Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｇの下面側に電気的に接続されている。すなわち、下側正極電極端子４２ａは、ＩＧＢＴ素子Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｇのコレクタ側に電気的に接続されている。そして、この下側正極電極端子４２ａは、上側正極電極端子４１ａの凸設面に対して平行に設けられている。つまり、上側正極電極端子４１ａと下側正極電極端子４２ａとにより、第１〜第３上アーム用ＩＧＢＴモジュール１ｃ、１ｅ、１ｇを挟み込むように設けられている。さらに、下側正極電極端子４２ａは、上側正極電極端子４１ａの両端側面に導電性接着剤を介して接着している。
【００８９】
なお、第１〜第３上アーム用ＩＧＢＴモジュール１ｃ、１ｅ、１ｇのゲート側電極端子は、図７（ｃ）に示すように、ゲート配線５とゲート金属製端子板５ｇとから構成される。このゲート側電極端子は、第１〜第３上アーム用ＩＧＢＴモジュール１ｃ、１ｅ、１ｇに対してそれぞれ備えられている。ゲート金属製端子板５ｇは、下側正極電極端子４２ａの上面側に絶縁層を介して設けられた接合部分と、この接合部分から樹脂１０ａ（図７（ａ）に示す）の外側に伸長される伸長部分とからなる。さらに、詳細には、ゲート金属製端子板５ｇの接合部分は、それぞれのＩＧＢＴ素子Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｇ付近に設けられており、正極電極端子４１ａ、４２ａと負極電極端子４１ｂ、４２ｂとの間側に向かって伸長している。さらに、それぞれのゲート金属製端子板５ｇの伸長部分は、Ｕ相電極端子４ｕ又はＶ相電極端子４ｖの下方側を通過して設けられている。
【００９０】
そして、ゲート配線５は、一端側がＩＧＢＴ素子Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｇのゲートパッドにワイヤボンディングされており、他端側がゲート金属製端子板５ｇの接合部分にワイヤボンディングされている。
【００９１】
（７．２．３）負極電極端子の内部側の構成
次に、負極電極端子４１ｂ、４２ｂの内部側について、図７（ｃ）、図９及び図１０を参照して説明する。図７（ｃ）及び図９に示すように、負極電極端子４１ｂ、４２ｂの内部側には、第１下アーム用ＩＧＢＴモジュール１ｄと、第２下アーム用ＩＧＢＴモジュール１ｆと、第３下アーム用ＩＧＢＴモジュール１ｈとが設けられている。
【００９２】
ここで、第１下アーム用ＩＧＢＴモジュール１ｄは、上述した第１下アームＭｄの回路を形成するモジュールである。第２下アーム用ＩＧＢＴモジュール１ｆは、上述した第２下アームＭｆの回路を形成するモジュールである。第３下アーム用ＩＧＢＴモジュール１ｈは、上述した第３下アームＭｈの回路を形成するモジュールである。
【００９３】
具体的には、第１〜第３下アーム用ＩＧＢＴモジュール１ｄ、１ｆ、１ｈは、上記第４実施例の半導体装置における第１のＩＧＢＴモジュール１ａとほぼ同一構成からなる。従って、図７（ｃ）、図９及び図１０においては、第４実施例の半導体装置と同一構成については同一符号を付して説明を省略する。なお、第５実施例の三相インバータ装置におけるＩＧＢＴ素子Ｔｄ、Ｔｆ、Ｔｈ及びダイオード素子Ｄｄ、Ｄｆ、Ｄｈは、第４実施例の半導体装置における第１のＩＧＢＴ素子Ｔａ及び第１のダイオード素子Ｄａに相当する。つまり、ＩＧＢＴ素子Ｔｄ、Ｔｆ、Ｔｈのコレクタ側とダイオード素子Ｄｄ、Ｄｆ、Ｄｈのカソード側とがそれぞれ対向して設けられており、両者が素子間導電体部３ａを介して電気的に接続されている。また、第５実施例の三相インバータ装置におけるＵ相電極端子４ｕ、Ｖ相電極端子４ｖ、及びＷ相電極端子４ｗは、第４実施例の半導体装置における正極電極端子４ａに相当する。つまり、素子間導電体部３ａは、Ｕ相電極端子４ｕ、Ｖ相電極端子４ｖ、Ｗ相電極端子４ｗに一体的に成形されている。なお、図１０に示すように、Ｕ相電極端子４ｕ、Ｖ相電極端子４ｖ、及びＷ相電極端子４ｗは、素子間導電体部３ａの両端側に一体的に成形されている。
【００９４】
負極電極端子は、上側負極電極端子（第１導電性放熱板部）４１ｂと下側負極電極端子（第２導電性放熱板部）４２ｂとから構成される。上側負極電極端子４１ｂは、導電性金属材料からなり、図９の上側に凸設した断面形状に形成されている。そして、上側負極電極端子４１ａｂ凸設面（板部）の下面側が、導電性樹脂９ａを介してダイオード素子Ｄｄ、Ｄｆ、Ｄｈの上面側に電気的に接続されている。すなわち、上側負極電極端子４１ｂは、ダイオード素子Ｄｄ、Ｄｆ、Ｄｈのアノード側に電気的に接続されている。
【００９５】
下側負極電極端子４２ｂは、導電性金属材料からなり、ほぼ平板状に形成されている。この下側負極電極端子４２ｂの上面側が、導電性樹脂６ａを介してＩＧＢＴ素子Ｔｄ、Ｔｆ、Ｔｈの下面側に電気的に接続されている。すなわち、下側負極電極端子４２ｂは、ＩＧＢＴ素子Ｔｄ、Ｔｆ、Ｔｈのエミッタ側に電気的に接続されている。そして、この下側負極電極端子４２ｂは、上側負極電極端子４１ｂの凸設面に対して平行に設けられている。つまり、上側負極電極端子４１ｂと下側負極電極端子４２ｂとにより、第１〜第３下アーム用ＩＧＢＴモジュール１ｄ、１ｆ、１ｈを挟み込むように設けられている。さらに、下側負極電極端子４２ｂは、上側負極電極端子４１ｂの両端側面に導電性接着剤を介して接着している。
【００９６】
なお、第１〜第３下アーム用ＩＧＢＴモジュール１ｄ、１ｆ、１ｈゲート側電極端子は、図７（ｃ）に示すように、ゲート配線５とゲート金属製端子板５ｇとから構成される。このゲート側電極端子は、第１〜第３下アーム用ＩＧＢＴモジュール１ｄ、１ｆ、１ｈに対してそれぞれ備えられている。ゲート金属製端子板５ｇは、下側正極電極端子４２ｂの上面側に絶縁層を介して設けられた接合部分と、この接合部分から樹脂１０ａ（図７（ａ）に示す）の外側に伸長される伸長部分とからなる。さらに、詳細には、ゲート金属製端子板５ｇの接合部分は、それぞれのＩＧＢＴ素子Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｇ付近に設けられており、正極電極端子４１ａ、４２ａと負極電極端子４１ｂ、４２ｂとの間側に向かって伸長している。さらに、それぞれのゲート金属製端子板５ｇの伸長部分は、Ｕ相電極端子４ｕ又はＶ相電極端子４ｖの下方側を通過して設けられている。
【００９７】
そして、ゲート配線５は、一端側がＩＧＢＴ素子Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｇのゲートパッドにワイヤボンディングされており、他端側がゲート金属製端子板５ｇの接合部分にワイヤボンディングされている。
【００９８】
（８）第６実施例の三相インバータ装置
第６実施例の三相インバータ装置について図１２〜図１４を参照して説明する。図１２は、第６実施例の三相インバータ装置のうち樹脂をモールド又はポッティングする前の状態の斜視図である。図１３は、図１２のＤ−Ｄ断面図である。図１４は、図１２のＥ−Ｅ断面図である。
【００９９】
（８．１）第６実施例の三相インバータ装置の回路
第６実施例の三相インバータ装置の回路構成は、図１０に示す上記第５実施例の三相インバータ装置の回路構成と同一であるので説明を省略する。
【０１００】
（８．２）第６実施例の三相インバータ装置の構成
次に、第６実施例の三相インバータ装置の構成について詳細に説明する。図１２に示すように、第６実施例の三相インバータ装置は、Ｕ相アーム用ＩＧＢＴモジュール（Ｕ相アーム用スイッチングモジュール）１ｃ、１ｄと、Ｖ相アーム用ＩＧＢＴモジュール（Ｖ相アーム用スイッチングモジュール）１ｅ、１ｆと、Ｗ相アーム用ＩＧＢＴモジュール（Ｗ相アーム用スイッチングモジュール）１ｇ、１ｈと、正極電極端子４ｐと、負極電極端子４ｎと、Ｕ相電極端子（Ｕ相電極放熱板端子）５１ａ、５２ａと、Ｖ相電極端子（Ｖ相電極放熱板端子）５１ｂ、５２ｂと、Ｗ相電極端子（Ｗ相電極放熱板端子）５１ｃ、５２ｃと、樹脂とから構成される。
【０１０１】
（８．２．１）三相インバータ装置の外観構成
まず、第６実施例の三相インバータ装置の外観構成について、図１２を参照して説明する。三相インバータ装置の外観構成は、図１２に示すように、Ｕ相電極端子５１ａ、５２ａとＶ相電極端子５１ｂ、５２ｂとＷ相電極端子５１ｃ、５２ｃとが隣接して設けられており、その両端側から正極電極端子４ｐと負極電極端子４ｎとが伸長している。さらに、Ｕ相電極端子５１ａ、５２ａの内部側、Ｖ相電極端子５１ｂ、５２ｂの内部側及びＷ相電極端子５１ｃ、５２ｃの内部側、並びに、各相電極端子５１ａ、５２ａ、５１ｂ、５２ｂ、５１ｃ、５２ｃの中間部分は、樹脂（図７（ａ）参照）によりモールド又はポッティングされている。なお、この樹脂は、Ｕ相電極端子５１ａ、５２ａ及びＷ相電極端子５１ｃ、５２ｃの外側の一部分にもモールド又はポッティングされている。
【０１０２】
そして、Ｕ相電極端子５１ａ、５２ａとＶ相電極端子５１ｂ、５２ｂとの間からは、Ｕ相用及びＶ相用のゲート金属製端子板５ｇが伸長している。さらに、Ｖ相電極端子５１ｂ、５２ｂとＷ相電極端子５１ｃ、５２ｃとの間からは、Ｗ相用のゲート金属製端子板５ｇが伸長している。すなわち、モールド又はポッティングされた樹脂の外側に合計６本のゲート金属製端子板５ｇが伸長している。なお、これらのゲート金属製端子板５ｇは、上方側に向かって屈曲されている。
【０１０３】
（８．２．２）各相電極端子の内部側の構成
次に、各相電極端子５１ａ、５２ａ、５１ｂ、５２ｂ、５１ｃ、５２ｃの内部側について、図１３及び図１４を参照して説明する。図１３に示すように、Ｕ相電極端子５１ａ、５２ａの内部側と、Ｖ相電極端子５１ｂ、５２ｂの内部側と、Ｗ相電極端子５１ｃ、５２ｃの内部側とは、同一構成からなる。ただし実際には、上述したように、Ｕ相電極端子５１ａ、５２ａの内部側には、第１上アームＭｃの回路を形成するＵ相上アーム用ＩＧＢＴモジュール１ｃと、上述した第１上アームＭｄの回路を形成するＵ相下アーム用ＩＧＢＴモジュール１ｄとが設けられている。また、Ｖ相電極端子５１ｂ、５２ｂの内部側には、上述した第２上アームＭｅの回路を形成するＶ相上アーム用ＩＧＢＴモジュール１ｅと、上述した第２下アームＭｆの回路を形成するＶ相下アーム用ＩＧＢＴモジュール１ｆとが設けられている。Ｗ相電極端子５１ｃ、５２ｃの内部側には、上述した第３上アームＭｇの回路を形成するＷ相上アーム用ＩＧＢＴモジュール１ｇと、上述した第３下アームＭｈの回路を形成するＷ相下アーム用ＩＧＢＴモジュール１ｈとが設けられている。
【０１０４】
具体的には、各相上アーム用ＩＧＢＴモジュール１ｃ、１ｅ、１ｇは、上記第４実施例の半導体装置におけるＩＧＢＴモジュール１ａと同一構成からなる。従って、図１３及び図１４においては、第４実施例の半導体装置と同一構成については同一符号を付して説明を省略する。なお、第６実施例の三相インバータ装置におけるＩＧＢＴ素子Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｇ及びダイオード素子Ｄｃ、Ｄｅ、Ｄｇは、第４実施例の半導体装置におけるＩＧＢＴ素子Ｔａ及びダイオード素子Ｄａに相当する。つまり、ＩＧＢＴ素子Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｇのコレクタ側とダイオード素子Ｄｃ、Ｄｅ、Ｄｇのカソード側とがそれぞれ対向して設けられており、両者が素子間導電体部３ａを介して電気的に接続されている。また、第６実施例の三相インバータ装置におけるＩＧＢＴ素子Ｔｄ、Ｔｆ、Ｔｈ及びダイオード素子Ｄｄ、Ｄｆ、Ｄｈは、第４実施例の半導体装置におけるＩＧＢＴ素子Ｔｂ及びダイオード素子Ｄｂに相当する。つまり、ＩＧＢＴ素子Ｔｄ、Ｔｆ、Ｔｈのエミッタ側とダイオード素子Ｄｄ、Ｄｆ、Ｄｈのアノード側とがそれぞれ対向して設けられており、両者が素子間導電体部３ｂを介して電気的に接続されている。
【０１０５】
また、第６実施例の三相インバータ装置における正極電極端子４ｐ及び負極電極端子４ｎは、第４実施例の半導体装置における正極電極端子４ａ及び負極電極端子４ｂに相当する。つまり、正極電極端子４ｐは素子間導電体部３ａに一体的に成形され、負極電極端子４ｎは素子間導電体部３ｂに一体的に成形されている。なお、図１４に示すように、正極電極端子４ｐ及び負極電極端子４ｎは、素子間導電体部３ａ、３ｂの両端側に一体的に成形されている。
【０１０６】
各相電極端子は、上側各相電極端子（第１導電性放熱板部）５１ａ、５１ｂ、５１ｃと下側各相電極端子（第２導電性放熱板部）５２ａ、５２ｂ、５２ｃとから構成される。上側各相電極端子５１ａ、５１ｂ、５１ｃは、導電性金属材料からなり、図１３の上側に凸設した断面形状に形成されている。そして、上側各相電極端子５１ａ、５１ｂ、５１ｃの凸設面（板部）の下面側が、導電性樹脂９ａを介してダイオード素子Ｄｃ、Ｄｅ、Ｄｇの上面側に電気的に接続され、導電性樹脂９ｂを介してダイオード素子Ｄｄ、Ｄｆ、Ｄｈの上面側に電気的に接続されている。すなわち、上側各相電極端子５１ａ、５１ｂ、５１ｃは、ダイオード素子Ｄｃ、Ｄｅ、Ｄｇのアノード側に電気的に接続され、ダイオード素子Ｄｄ、Ｄｆ、Ｄｈのカソード側に電気的に接続されている。
【０１０７】
下側各相電極端子５２ａ、５２ｂ、５２ｃは、導電性金属材料からなり、ほぼ平板状に形成されている。この下側各相電極端子５２ａ、５２ｂ、５２ｃの上面側が、導電性樹脂６ａを介してＩＧＢＴ素子Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｇの下面側に電気的に接続され、導電性樹脂６ｂを介してＩＧＢＴ素子Ｔｄ、Ｔｆ、Ｔｈの下面側に電気的に接続されている。すなわち、下側各相電極端子５２ａ、５２ｂ、５２ｃは、ＩＧＢＴ素子Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｇのエミッタ側に電気的に接続され、ＩＧＢＴ素子Ｔｄ、Ｔｆ、Ｔｈのコレクタ側に電気的に接続されている。そして、この下側各相電極端子５２ａ、５２ｂ、５２ｃは、上側各相電極端子５１ａ、５１ｂ、５１ｃの凸設面に対して平行に設けられている。つまり、上側各相電極端子５１ａ、５１ｂ、５１ｃと下側各相電極端子５２ａ、５２ｂ、５２ｃとにより、各相アーム用ＩＧＢＴモジュール１ｃ〜１ｈを挟み込むように設けられている。さらに、下側各相電極端子５２ａ、５２ｂ、５２ｃは、上側各相電極端子５１ａ、５１ｂ、５１ｃの両端側面に導電性接着剤を介して接着している。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】第１実施例の半導体装置の側面図である。
【図２】第１実施例の半導体装置の回路構成図である。
【図３】第２実施例の半導体装置の側面図である。
【図４】第３実施例の半導体装置の側面図である。
【図５】第４実施例の半導体装置の側面図である。
【図６】第４実施例の半導体装置の回路構成図である。
【図７】第５実施例の三相インバータ装置の斜視図である。
【図８】図７のＡ−Ａ断面図である。
【図９】図７のＢ−Ｂ断面図である。
【図１０】図７のＣ−Ｃ断面図である。
【図１１】第５実施例の三相インバータ装置の回路構成図である。
【図１２】第６実施例の三相インバータ装置の斜視図である。
【図１３】図１２のＤ−Ｄ断面図である。
【図１４】図１２のＥ−Ｅ断面図である。
【符号の説明】
【０１０９】
１、１ａ〜１ｈ：ＩＧＢＴモジュール（半導体素子モジュール）、  ２：コレクタ側電極端子（導電性放熱板）、  ２ａ、２ｂ：一対の板部、  ２ｃ：連結部、  Ｔ、Ｔａ〜Ｔｈ：ＩＧＢＴ素子、  Ｄ、Ｄａ〜Ｄｈ：ダイオード素子、  ３、３ａ、３ｂ：素子間導電体部、  ４：エミッタ側電極端子、  ４ｕ：Ｕ相電極端子、  ４ｖ：Ｖ相電極端子、  ４ｗ：Ｗ相電極端子、  ４ｐ：正極電極端子、  ４ｎ：負極電極端子、  ５、５ａ、５ｂ：ゲート配線、  ５ｇ：ゲート金属製端子板、  ６、７、８、９、６ａ、７ａ、８ａ、９ａ、６ｂ、７ｂ、８ｂ、９ｂ、：導電性樹脂、  １０ａ：樹脂、  １１：上側コレクタ側電極端子（第１導電性放熱板部）、  １１ａ：上側板部、  １１ｂ：上側接合部（連結部）、  １１ｃ：上側連結部（連結部）、  １２：下側コレクタ側電極端子（第２導電性放熱板部）、  １２ａ：下側板部、  １２ｂ：下側接合部（連結部）、  １２ｃ：下側連結部（連結部）、  ２１：上側コレクタ側電極端子（第１導電性放熱板部）、  ２１ａ：上側板部、  ２１ｂ：上側第１接合部（連結部）、  ２１ｃ：上側第２接合部（連結部）、  ２１ｄ：上側第１連結部（連結部）、  ２１ｅ：上側第２連結部（連結部）、  ２２：下側コレクタ側電極端子（第２導電性放熱板部）、  ２２ａ：下側板部、  ２２ｂ：下側第１接合部（連結部）、  ２２ｃ：下側第２接合部（連結部）、  ２２ｄ：下側第１連結部（連結部）、  ２２ｅ：下側第２連結部（連結部）、  ３１：上側Ｕ相電極端子（第１導電性放熱板部）、  ３２：下側Ｕ相電極端子（第２導電性放熱板部）、  ４１ａ上側正極電極端子（第１導電性放熱板部）：、  ４１ｂ：上側負極電極端子（第１導電性放熱板部）、  ４２ａ：下側正極電極端子（第２導電性放熱板部）、  ４２ｂ：下側負極電極端子（第２導電性放熱板部）、  ５１ａ、５２ａ：Ｕ相電極端子（Ｕ相電極放熱板端子）、  ５１ｂ、５２ｂ：Ｖ相電極端子（Ｖ相電極放熱板端子）、  ５１ｃ、５２ｃ：Ｗ相電極端子（Ｗ相電極放熱板端子）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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