(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一面およびその反対面を有し、半導体パワー素子が形成された半導体チップ（１１、１２）と、
前記半導体チップ（１１、１２）の一面側に接続される第１ヒートスプレッダ（１３）と、
前記半導体チップ（１１、１２）の反対面側に接続される第２ヒートスプレッダ（１４）と、
前記半導体パワー素子に電気的に接続される端子（１５〜１７）と、
前記半導体パワー素子に電気的に接続された前記端子（１５〜１７）の一部を露出させると共に、前記第１、第２ヒートスプレッダ（１３、１４）のうち前記半導体チップ（１１、１２）と反対側の面を露出させつつ、前記半導体チップ（１１、１２）、前記第１、第２ヒートスプレッダ（１３、１４）および前記端子（１５〜１７）を覆い、かつ、冷媒が流される冷媒通路（３０）の一部を構成する板状の樹脂モールド部（２０）と、を有し、
前記半導体チップ（１１、１２）、前記第１、第２ヒートスプレッダ（１３、１４）、前記端子（１５〜１７）を前記樹脂モールド部（２０）にてモールド化したものを１つのユニット（１０）として、該ユニット（１０）を複数個積層した積層体の両端を蓋部（４０、４１）にて挟んだ状態で固定した半導体装置であって、
前記端子（１５〜１７）には、前記半導体パワー素子に対して電流を流すための端子（１５）が含まれ、該電流を流すための端子（１５）は、前記第１ヒートスプレッダ（１３）に接続される引出部（１５ａ）と、前記引出部（１５ａ）に接続されると共に板状とされた前記樹脂モールド部（２０）の表裏において電気的な接続を行うための接続部（１５ｂ）とを有した構成とされており、
前記ユニット（１０）が複数個積層されることにより、隣り合う前記ユニット（１０）に備えられた前記電流を流すための端子（１５）の前記接続部（１５ｂ）同士が、前記樹脂モールド部（２０）の表裏を貫通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】
前記接続部（１５ｂ）は、前記樹脂モールド（２０）の表裏を貫通する部材で構成されており、一端が前記樹脂モールド部（２０）から突き出した突起部（１５ｃ）とされていると共に、他端が前記突起部（１５ｃ）と対応する形状の凹部（１５ｄ）とされており、
前記接続部（１５ｂ）に備えられた前記突起部（１５ｃ）が隣り合う前記ユニット（１０）の前記電流を流すための端子（１５）に備えられた前記接続部（１５ｂ）の前記凹部（１５ｄ）内に嵌まり込むことで、隣り合う前記ユニット（１０）に備えられた前記電流を流すための端子（１５）の前記接続部（１５ｂ）同士が電気的に接続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３】
前記電流を流すための端子（１５）は平型端子にて構成されており、
前記接続部（１５ｂ）の先端が前記樹脂モールド（２０）の一面側から突き出していると共に、前記樹脂モールド部（２０）の反対面側における前記接続部（１５ｂ）と対応する位置に端子挿入口（２０ｆ）が形成されており、
前記接続部（１５ｂ）の先端が隣り合う前記ユニット（１０）の前記電流を流すための端子（１５）に備えられた前記端子挿入口（２０ｆ）内に嵌まり込むことで、隣り合う前記ユニット（１０）に備えられた前記電流を流すための端子（１５）の前記接続部（１５ｂ）同士が電気的に接続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４】
前記ユニット（１０）の積層体における各ユニット（１０）の間は、前記冷媒通路（３０）を囲むシール部（４２）によってシールされており、
前記接続部（１５ｂ）は、前記シール部（４２）の外側に配置されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の半導体装置。
【請求項５】
前記接続部（１５ｂ）は、前記冷媒通路（３０）内を通過するように配置され、該接続部（１５ｂ）のうち少なくとも前記樹脂モールド部（２０）から露出している部分の外周面は絶縁部材（１５ｅ、１５ｇ）によって覆われており、前記接続部（１５ｂ）と前記冷媒通路（３０）内の冷媒とが絶縁されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の半導体装置。
【請求項６】
前記接続部（１５ｂ）のうち前記樹脂モールド部（２０）から露出している部分の外周面は前記絶縁部材を構成する絶縁筒（１５ｇ）によって囲まれており、該絶縁筒（１５ｇ）の両先端にシール部材（１５ｆ）が備えられることで、前記接続部（１５ｂ）のうち前記樹脂モールド部（２０）に覆われていない部分を前記冷媒通路（３０）から隔離し、前記接続部（１５ｂ）と前記冷媒通路（３０）との間のシール性が前記絶縁筒（１５ｇ）および前記シール部材（１５ｆ）によって確保されていることを特徴とする請求項５に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記シール部は、リング状のシール部材（４２）であり、
前記ユニット（１０）の積層体と前記蓋部（４０、４１）との固定は、前記ユニット（１０）の積層体の両側から前記蓋部（４０、４１）にて挟み込む固定具（４３）にて行われていることを特徴とする請求項４ないし６のいずれか１つに記載の半導体装置。
【請求項８】
前記ユニット（１０）の積層体と前記蓋部（４０、４１）との固定は、前記ユニット（１０）の積層体の両側から前記蓋部（４０、４１）にて挟み込むボルト（４３）にて行われており、
前記接続部（１５ｂ）は、前記樹脂モールド（２０）の表裏を貫通する中空部を有する筒状部材で構成され、
前記ボルト（４３）が前記接続部（１５ｂ）の中空部内に嵌め込まれることで、前記ユニット（１０）の積層体と前記蓋部（４０、４１）との固定が行われると共に、前記ボルト（４３）と前記ユニット（１０）それぞれの前記電流を流すための端子（１５）に備えられた前記接続部（１５ｂ）との電気的接続が行わ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９】
前記ボルト（４３）の周囲を囲む筒状金属部材（４３ａ）が配置されており、前記ボルト（４３）を締めることによって前記筒状金属部材（４３ａ）の径が拡大されることで、前記ユニット（１０）それぞれの前記電流を流すための端子（１５）に備えられた前記接続部（１５ｂ）の内面と前記ボルト（４３）との電気的接続が行われていることを特徴とする請求項８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、ヒートスプレッダ（放熱板）による放熱が行われる半導体パワー素子が形成された半導体チップとヒートスプレッダとを樹脂モールドして一体構造とした半導体モジュールの積層体によって構成される半導体装置に関するもので、例えば、インバータの上アーム（ハイサイド側素子）と下アーム（ローサイド側素子）のいずれかの半導体パワー素子を樹脂モールド部にてモールドした１ｉｎ１構造や、上下アームの二つの半導体パワー素子を一つの樹脂モールド部にてモールドした２ｉｎ１構造等の半導体モジュールを積層した半導体装置に適用すると好適である。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１において、半導体モジュールの積層体にて構成される半導体装置が開示されている。この半導体装置では、半導体パワー素子が形成された半導体チップと半導体チップの放熱を行うためのヒートスプレッダとを樹脂モールドして一体化構造とすると共に、樹脂モールド部によって半導体チップを冷却するための冷却水が流される水路を構成している。具体的には、半導体チップとヒートスプレッダを樹脂モールドすると共に、その樹脂モールド部にて水路の一部を構成することで板状のユニットを形成し、さらにそのユニットを複数枚積層することで、各ユニットに形成された水路の一部同士を連結させて水路が形成されるようにしている。
【０００３】
このような構造の半導体装置では、各ユニット間のパワー端子（正極端子）同士の接続をバスバー接続にて行っており、各ユニットに備えられたバスバー同士を溶接またははんだ接続することで、電気的な接続を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１６５５３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に示す半導体装置のように、各ユニット間のパワー端子同士の接続をバスバー接続とする場合には、溶接工程またははんだ接続工程を行わなければならず、製造工程の煩雑化や部品点数の増加を生じさせ、引いては製造コストの増大を招くことになる。
【０００６】
本発明は上記点に鑑みて、ユニット間のパワー端子の接続を溶接やはんだ接続によって行わなくても済む構造の半導体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】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、半導体チップ（１１、１２）、第１、第２ヒートスプレッダ（１３、１４）、端子（１５〜１７）を樹脂モールド部（２０）にてモールド化したものを１つのユニット（１０）として、該ユニット（１０）の積層体を蓋部（４０、４１）にて挟み込み、かつ、ユニット（１０）と蓋部（４０、４１）を固定した半導体装置であって、端子（１５〜１７）には、半導体パワー素子に対して電流を流すための端子（１５）が含まれ、該電流を流すための端子（１５）は、第１ヒートスプレッダ（１３）に接続される引出部（１５ａ）と、引出部（１５ａ）に接続されると共に板状とされた樹脂モールド部（２０）の表裏において電気的な接続を行うための接続部（１５ｂ）とを有した構成とされており、ユニット（１０）が複数個積層されることにより、隣り合うユニット（１０）に備えられた電流を流すための端子（１５）の接続部（１５ｂ）同士が、樹脂モールド部（２０）の表裏を貫通して電気的に接続されていることを特徴としている。
【０００８】
このように、複数のユニット（１０）を積層したときに、各ユニット（１０）に備えた電流を流すための端子（１５）の接続部（１５ｂ）が隣接するユニット（１０）の電流を流すための端子（１５）の接続部（１５ｂ）に電気的に接続されるようにしている。したがって、ユニット（１０）間の電流を流すための端子（１５）の接続を溶接やはんだ接続によって行わなくても済む構造の半導体装置とすることが可能となる。
【０００９】
例えば、請求項２に記載したように、接続部（１５ｂ）を樹脂モールド（２０）の表裏を貫通する部材で構成し、一端に樹脂モールド部（２０）から突き出した突起部（１５ｃ）、他端に突起部（１５ｃ）と対応する形状の凹部（１５ｄ）を備えた構造とすれば、接続部（１５ｂ）に備えられた突起部（１５ｃ）が隣り合うユニット（１０）の電流を流すための端子（１５）に備えられた接続部（１５ｂ）の凹部（１５ｄ）内に嵌まり込むことで、隣り合うユニット（１０）に備えられた電流を流すための端子（１５）の接続部（１５ｂ）同士が電気的に接続されるようにすることができる。
【００１０】
また、請求項３に記載したように、電流を流すための端子（１５）を平型端子にて構成し、接続部（１５ｂ）の先端が樹脂モールド（２０）の一面側から突き出すようにすると共に、樹脂モールド部（２０）の反対面側における接続部（１５ｂ）と対応する位置に端子挿入口（２０ｆ）を形成すれば、接続部（１５ｂ）の先端が隣り合うユニット（１０）の電流を流すための端子（１５）に備えられた端子挿入口（２０ｆ）内に嵌まり込むことで、隣り合うユニット（１０）に備えられた電流を流すための端子（１５）の接続部（１５ｂ）同士が電気的に接続されるようにすることができる。
【００１１】
請求項４に記載の発明では、ユニット（１０）の積層体における各ユニット（１０）の間が冷媒通路（３０）を囲むシール部（４２）によってシールされるようにし、接続部（１５ｂ）をシール部（４２）の外側に配置することを特徴としている。
【００１２】
このような構成とすることで、シール部よりも外側に電流を流すための端子（１５）の接続部（１５ｂ）を配置することで、冷媒が接続部（１５ｂ）に触れないようにすることができる。
【００１３】
また、請求項５に記載の発明では、接続部（１５ｂ）は、冷媒通路（３０）内を通過するように配置され、該接続部（１５ｂ）のうち少なくとも樹脂モールド部（２０）から露出している部分の外周面は絶縁部材（１５ｅ、１５ｇ）によって覆われており、接続部（１５ｂ）と冷媒通路（３０）内の冷媒とが絶縁されていることを特徴としている。
【００１４】
このように、パワー端子（１５）の接続部（１５ｂ）が冷媒通路（３０）内を通過するように配置することもできる。この場合、接続部（１５ｂ）と冷媒通路（３０）内の冷媒とが絶縁されるように、絶縁部材（１５ｅ、１５ｇ）で覆うようにすれば、パワー端子（１５）からの漏電を防止することができる。このような構造としても、請求項１に記載の効果を得ることができる。
【００１５】
例えば、請求項２に記載したように、接続部（１５ｂ）を一端に樹脂モールド部（２０）から突き出した突起部（１５ｃ）、他端に突起部（１５ｃ）と対応する形状の凹部（１５ｄ）を備えた構造とする場合、突起部（１５ｃ）と凹部（１５ｄ）との連結箇所にシール部材（１５ｆ）を備えた構造とすれば、突起部（１５ｃ）や凹部（１５ｄ）と冷媒通路（３０）との間のシール性を確保できる。
【００１６】
また、請求項６に記載したように、接続部（１５ｂ）のうち樹脂モールド部（２０）から露出している部分の外周面が絶縁部材を構成する絶縁筒（１５ｇ）によって囲まれた構造とし、該絶縁筒（１５ｇ）の両先端にシール部材（１５ｆ）を備えた構造とすることもできる。このような構造としても、接続部（１５ｂ）のうち樹脂モールド部（２０）に覆われていない部分を冷媒通路（３０）から隔離し、接続部（１５ｂ）と冷媒通路（３０）との間のシール性が絶縁筒（１５ｇ）およびシール部材（１５ｆ）によって確保されるようにできる。
【００１７】
例えば、請求項５に記載したように、シール部として、リング状のシール部材（４２）を用いることができる。この場合、ユニット（１０）の積層体と蓋部（４０、４１）との固定をユニット（１０）の積層体の両側から蓋部（４０、４１）を挟み込む固定具（４３）にて行うようにすれば、固定具（４３）の締め付け力によってシール部材（４２）が押し潰され、これによって上記シールを実現することができる。
【００１８】
請求項６に記載の発明では、ユニット（１０）の積層体と蓋部（４０、４１）との固定は、ユニット（１０）の積層体の両側から蓋部（４０、４１）を挟み込むボルト（４３）にて行われており、接続部（１５ｂ）は、樹脂モールド（２０）の表裏を貫通する中空部を有する筒状部材で構成され、ボルト（４３）が接続部（１５ｂ）の中空部内に嵌め込まれることで、ユニット（１０）の積層体と蓋部（４０、４１）との固定が行われると共に、ボルト（４３）とユニット（１０）それぞれの電流を流すための端子（１５）に備えられた接続部（１５ｂ）との電気的接続が行われていることを特徴としている。
【００１９】
このように、電流を流すための端子（１５）の接続部（１５ｂ）の中空部によってボルト（４３）が嵌め込まれるボルト穴を構成するようにしても良い。
【００２０】
この場合、請求項７に記載したように、ボルト（４３）の周囲を囲むように筒状金属部材（４３ａ）を配置し、ボルト（４３）を締めることによって筒状金属部材（４３ａ）の径を拡大することで、ユニット（１０）それぞれの電流を流すための端子（１５）に備えられた接続部（１５ｂ）の内面とボルト（４３）との電気的接続を行うようにすることもできる。
【００２１】
なお、上記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ものである。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる半導体装置１の断面図である。
【図２】図１に示す半導体装置１を構成するユニット１０の１つを取り出した図であり、（ａ）はユニット１０の正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’矢視断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態にかかる半導体装置１の断面図である。
【図４】図３に示す半導体装置１を構成するユニット１０の１つを取り出した図であり、（ａ）はユニット１０の正面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ’矢視断面図である。
【図５】本発明の第３実施形態にかかる半導体装置１の断面図である。
【図６】図５に示す半導体装置１を構成するユニット１０の１つを取り出した図であり、（ａ）はユニット１０の正面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ’矢視断面図である。
【図７】第３実施形態の変形例にかかる半導体装置１の断面図である。
【図８】本発明の第４実施形態にかかる半導体装置１の断面図である。
【図９】図８に示す半導体装置１を構成するユニット１０の１つを取り出した図であり、（ａ）はユニット１０の正面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ’矢視断面図である。
【図１０】本発明の第５実施形態にかかる半導体装置１の断面図である。
【図１１】図１０に示す半導体装置１を構成するユニット１０の１つを取り出した図であり、（ａ）はユニット１０の正面図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ’矢視断面図である。
【図１２】本発明の第６実施形態にかかる半導体装置１の断面図である。
【図１３】図１２に示す半導体装置１を構成するユニット１０の１つを取り出した図であり、（ａ）はユニット１０の正面図、（ｂ）は（ａ）のＦ−Ｆ’矢視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
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、図中、同一符号を付してある。
【００２４】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態にかかる冷却機構を備えた半導体装置について説明する。この半導体装置は、例えば車両用の三相モータの駆動を行うためのインバータ等に適用される。
【００２５】
図１は、本実施形態にかかる半導体装置１の断面図である。この図に示すように、半導体装置１は、例えばインバータを構成する各種構成部品を樹脂モールドした半導体モジュールを１つのユニット１０として、ユニット１０を複数個積層することによって構成されている。
【００２６】
図２は、半導体装置１を構成するユニット１０の１つを取り出した図であり、（ａ）はユニット１０の正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’断面図である。
【００２７】
図２（ａ）、（ｂ）に示されるように、各ユニット１０は、半導体パワー素子などが形成された半導体チップ１１、１２に加えて、ヒートスプレッダ１３、１４、パワー端子１５、負極端子１６および制御端子１７等を備え、これらが樹脂モールド部２０によって樹脂モールドされることで一体化された構造とされている。なお、ここでは各ユニット１０に、半導体チップ１１、１２によってインバータの各相を構成する上下アームのうちの１つのアームのみを構成した１ｉｎ１構造について説明するが、２つのアームを樹脂モールドした２ｉｎ１構造、３つのアームを樹脂モールドした３ｉｎ１構造など、他の構造についても１ユニットとすることができる。
【００２８】
半導体チップ１１には、ＩＧＢＴやパワーＭＯＳＦＥＴなどの半導体パワー素子（以下の説明ではＩＧＢＴとして説明する）が形成されており、半導体チップ１２には、フリーホイールダイオード（以下、ＦＷＤという）が形成されている。例えば、半導体装置１が三相モータ駆動用のインバータに適用される場合、上アームもしくは下アームのいずれか一方を構成する半導体パワー素子とＦＷＤとが半導体チップ１１、１２にそれぞれ形成される。本実施形態では、半導体パワー素子およびＦＷＤを基板厚み方向に電流を流す縦型の半導体素子としており、半導体チップ１１、１２の両面には、各種パッドが形成された構造とされている。具体的には、半導体チップ１１の一面（紙面下側面）には、半導体パワー素子のゲート等に接続されるパッドが形成されていると共に、半導体パワー素子のエミッタに接続されるパッドが形成され、他面（紙面上側面）は、全面が半導体パワー素子のコレクタに繋がるパッドとされている。また、半導体チップ１２の一面（紙面下側面）には、ＦＷＤのアノードに接続されるパッドが形成され、他面（紙面上側面）には、ＦＷＤのカソードに接続されるパッドが形成されている。
【００２９】
なお、図２ではＩＧＢＴやＦＷＤを２つの半導体チップ１１、１２に形成した構造として示したが、ＩＧＢＴやＦＷＤを１チップ化した構造としても良い。また、半導体チップ１１に基板横方向に電流を流す横型の半導体パワー素子が形成された構造であっても構わない。
【００３０】
ヒートスプレッダ１３、１４は、半導体チップ１１、１２から伝えられる熱を広範囲に拡散させて放出する放熱板として機能する。一方のヒートスプレッダ１３は、半導体チップ１１、１２の他面側のパッドに物理的にだけでなく電気的にも接続されることで、放熱板としての機能に加えて、ＩＧＢＴのコレクタおよびＦＷＤのカソードに接続される配線としても機能している。また、他方のヒートスプレッダ１４も同様に、放熱板としての機能に加えて、ＩＧＢＴのエミッタおよびＦＷＤのアノードに接続される配線としても機能している。これらヒートスプレッダ１３、１４は、銅などの熱伝達率の高い金属にて構成され、例えば所定厚さの四角形の金属板にて構成されている。ヒートスプレッダ１３、１４のうち半導体チップ１１、１２と反対側の面は、樹脂モールド部２０から露出させられており、後述する冷却水に曝されている。
【００３１】
なお、ここでは図示していないが、各半導体チップ１１、１２とヒートスプレッダ１４との間には、半導体チップ１１に形成されるＩＧＢＴのエミッタとヒートスプレッダ１４との間を接続すると共に、半導体チップ１２に形成されるＦＷＤのカソードとヒートスプレッダ１４との間を接続する金属ブロックを配置している。このような金属ブロックを配置することで、半導体チップ１１、１２の表面とヒートスプレッダ１４との間に所望の間隔が空けられる構造となるようにし、制御端子１７と半導体チップ１１のゲート等に接続されるパッドとの間のボンディングが容易に行えるようにしてある。
【００３２】
また、ヒートスプレッダ１３、１４のうち冷却水に曝される側の表面には、図示しない絶縁材が備えられており、この絶縁材によって冷却水との絶縁が図られていることから、ヒートスプレッダ１３、１４が冷却水に接することによるリークの発生については防止されている。
【００３３】
パワー端子１５は、半導体チップ１１、１２に対して電圧印加を行う正極端子を構成するものであり、導体材料によって構成されている。このパワー端子１５は、ヒートスプレッダ１３に対して一体化もしくははんだや溶接等によって接合される引出部１５ａと、各ユニット１０それぞれに備えられるパワー端子１５同士を繋ぐ接続部１５ｂとによって構成されている。パワー端子１５のうち接続部１５ｂの所定箇所以外は樹脂モールド部２０にて覆われることで絶縁されており、冷却水とは接しないようにされている。
【００３４】
引出部１５ａは、ヒートスプレッダ１３を介して半導体チップ１１の他面（紙面上側面）に備えられたＩＧＢＴのコレクタに繋がるパッドに電気的に接続されている。また、引出部１５ａにおけるヒートスプレッダ１３に接合された端部と反対側の端部は、はんだや溶接等によって接続部１５ｂに接続されている。
【００３５】
接続部１５ｂは、図２（ｂ）に示すように、樹脂モールド部２０の表裏を貫通するように備えられている。接続部１５ｂには、樹脂モールド部２０の表面（紙面上面）側において、樹脂モールド部２０の表面よりも突出した突起部１５ｃが備えられていると共に、樹脂モールド部２０の裏面（紙面下面）側において、突起部１５ｃと対応する形状の凹部１５ｄが備えられている。具体的には、接続部１５ｂは、樹脂モールド部２０に覆われた部分では外径が一定とされた円筒形状とされており、一端側に樹脂モールド部２０に覆われた部分よりも外径が縮径された突起部１５ｃが備えられ、他端側に突起部１５ｃと同径もしくは若干径大とされた凹部１５ｄが備えられている。このため、複数のユニット１０を積層したときに、隣り合うユニット１０に備えられた接続部１５ｂの突起部１５ｃが凹部１５ｄ内に嵌め込まれることで、各ユニット１０間におけるパワー端子１５の接続が行えるようになっている。
【００３６】
負極端子１６は、半導体チップ１１、１２の負極に接続されるものである。この負極端子１６は、ヒートスプレッダ１４に対して一体化もしくははんだや溶接等によって接合され、ヒートスプレッダ１４を介して半導体チップ１１の他面側に備えられた半導体パワー素子のエミッタに繋がるパッドや半導体チップ１１の他面側に備えられたＦＷＤのアノードに繋がるパッドに電気的に接続されている。また、負極端子１６におけるヒートスプレッダ１４に接合された端部と反対側の端部は、樹脂モールド部２０から露出させられており、この露出部分を通じて外部との接続が行えるように構成されている。また、パワー端子１５の外周面の全域が樹脂モールド部２０によって覆われ、樹脂モールド部２０および後述するシール部材としてのＯリング４２によりパワー端子１５が水路３０から隔離された構造とされる。
【００３７】
制御端子１７は、半導体パワー素子のゲート配線や半導体パワー素子に流れる電流のセンス、半導体チップ１１の温度のセンス等に用いられるもので、半導体チップ１１の表面側に形成された半導体パワー素子のゲート等に接続されるパッドにボンディングワイヤ（図示せず）を介して電気的に接続されている。制御端子１７における半導体チップ１１と接続される端部と反対側の端部は、樹脂モールド部２０から露出させられており、この露出部分を通じて外部との接続が行えるように構成されている。なお、半導体チップ１１の表面とヒートスプレッダ１４との間が金属ブロックによって所定間隔空けられていることから、ボンディングワイヤがヒートスプレッダ１４と干渉することなく、良好に半導体チップ１１と制御端子１７との電気的接続が行えるようになっている。
【００３８】
樹脂モールド部２０は、上述したユニット１０内に備えられる各構成部品（半導体チップ１１、１２、ヒートスプレッダ１３、１４、パワー端子１５、負極端子１６および制御端子１７）の接続を終えたものを成形型内に設置したのち、その成形型内に樹脂を注入してモールド化することで構成される。
【００３９】
この樹脂モールド部２０は、上述した各構成部品を覆いつつ、パワー端子１５の突出部１５ｃと凹部１５ｄを露出させると共に、負極端子１６および制御端子１７の一端側を露出させ、かつ、窓部２０ａ、２０ｂよりヒートスプレッダ１３、１４の一面側を露出させるように構成されている。そして、樹脂モールド部２０により、各構成部品の電気的な接続箇所の防水を行っている。また、樹脂モールド部２０は、一方向が長手方向となる長方板状とされ、その長辺を構成する一側面から負極端子１６が引き出されており、その長辺と対向する長辺を構成する一側面から制御端子１７が引き出されている。また、樹脂モールド部２０のうちの四隅のうちの少なくとも１箇所（本実施形態では２箇所）にパワー端子１５の接続部１５ｂが配置されている。
【００４０】
また、樹脂モールド部２０は、半導体装置１の冷却機構を構成する冷媒通路としての水路３０（図１参照）の一部を構成している。具体的には、樹脂モールド部２０には、ユニット１０内に備えられる各構成部品を挟んだ両側に主水路を構成する通路穴２０ｃが形成されていると共に、当該樹脂モールド部２０の表裏両面において外縁部よりも凹ませた凹部２０ｄが形成されている。これら通路穴２０ｃや凹部２０ｄが水路３０の一部を構成しており、複数のユニット１０を積層したときに各通路穴２０ｃと凹部２０ｄとを含む水路３０が構成されるようになっている。
【００４１】
さらに、樹脂モールド部２０には、凹部２０ｄを囲むように形成されたシール部材セット用の溝部２０ｅが形成されている。この溝部２０ｅには後述するＯリング４２（図１参照）が嵌め込まれる。そして、複数のユニット１０を積層したときに、Ｏリング４２によりユニット１０同士の間のシールが為され、水路３０に流される冷媒としての冷却水が樹脂モールド部２０の外部に漏れることを防止している。そして、このＯリング４２よりもパワー端子１５が外側に配置されることで、水路３０からパワー端子１５への冷却水漏れが防止されている。このような構造により、各ユニット１０が構成されている。
【００４２】
さらに、半導体装置１には、図１に示すように蓋部４０、パイプ付蓋部４１、Ｏリング４２および固定具としてのボルト４３が備えられている。
【００４３】
蓋部４０およびパイプ付蓋部４１は、上記のように構成されたユニット１０を複数個積層したときの積層体の両先端部にそれぞれ配置されるものである。
【００４４】
蓋部４０は、各ユニット１０の樹脂モールド部２０と対応する形状の板状部材で構成されている。蓋部４０を複数個積層したユニット１０の積層体の一方の先端部に配置したときに、蓋部４０とユニット１０との間には、凹部２０ｄによる隙間が形成されるようになっている。また、蓋部４０のうちユニット１０側の面には、シール部材セット用の溝部４０ａが形成されている。
【００４５】
パイプ付蓋部４１は、各ユニット１０の樹脂モールド部２０と対応する形状の板状部材に対して２本のパイプ４１ａ、４１ｂを備えた構成とされている。２本のパイプ４１ａ、４１ｂの一方は冷却水の入口、他方は冷却水の出口とされ、それぞれ各ユニット１０に形成された通路穴２０ｃと対応する位置に配置されている。このパイプ付蓋部４１のうち、各ユニット１０に備えられたパワー端子１５の接続部１５ｂと対応する位置にも、接続部１５ｂに電気的に接続される終端接続部４１ｃが備えられ、この終端接続部４１ｃを通じて電力源と接続できる機能を実現している。本実施形態では、終端接続部４１ｃは、ユニット１０と反対側にパイプ付蓋部４１から突き出す突起部４１ｄが備えられ、かつ、ユニット１０側に接続部１５ｂの突起部１５ｃが嵌め込まれる凹部４１ｅが備えられた構造とされている。
【００４６】
Ｏリング４２は、リング状のシール部材に相当するもので、各ユニット１０に形成されたシール部材セット用の溝部２０ｅや蓋部４０に形成されたシール部材セット用の溝部４０ａ内に嵌め込まれ、積層された各ユニット１０の間やユニット１０と蓋部４０およびパイプ付蓋部４１の間をシールする。
【００４７】
ボルト４３は、溝部２０ｅおよび溝部４１ｃ内にＯリング４２を嵌め込みつつ、積層した複数個のユニット１０の両先端部に蓋部４０およびパイプ付蓋部４１を配置したのち、蓋部４０およびパイプ付蓋部４１の両側から挟み込むことで固定するものである。このボルト４３によって固定されることで、パイプ４１ａ、４１ｂおよび各ユニット１０に形成した通路穴２０ｃおよび凹部２０ｄによる水路３０が構成された半導体装置１が構成されている。また、Ｏリング４２がボルト４３の締め付け力によって押し潰され、これによって上記シールが実現されている。このボルト４３は着脱可能に構成されており、ボルト４３を取り外すことにより、各ユニット１０や蓋部４０およびパイプ付蓋部４１が分解できるようになっている。蓋部４０およびパイプ付蓋部４１にはボルト穴が形成されており、このボルト穴にボルト４３を通し、ボルト４３を締めて固定することで、半導体装置１が構成される。
【００４８】
以上のような構造により、本実施形態にかかる半導体装置１が構成されている。このような構成の半導体装置１は、各ユニット１０の間やユニット１０と蓋部４０およびパイプ付蓋部４１の間がＯリング４２によってシールされているため、水路３０からの冷却水漏れを防止しつつ、冷却水による高い冷却効果により各ユニット１０に備えられた半導体チップ１１を冷却することができる。具体的には、図１に示すようにパイプ４１ａおよび各ユニット１０に形成された２つの通路穴２０ｃのうちの一方にて一方の主水路３１が構成されると共に、各ユニット１０に形成された２つの通路穴２０ｃのうちの他方およびパイプ４１ｂにて構成されるもう一方の主水路３２が構成される。また、各ユニット１０の凹部２０ｄにて分岐水路３３が構成される。このため、図１中に矢印で示したように、パイプ４１ａから供給された冷却水が一方の主水路３１を通じて各ユニット１０に行き渡った後、分岐水路３３を通じてもう一方の主水路３２側に移動し、さらにその主水路３２からパイプ４１ｂを通じて排出される。このとき、各ユニット１０に備えられたヒートスプレッダ１３、１４が冷却水に接して冷却されるため、半導体チップ１１で発した熱を効果的に放出することが可能となる。
【００４９】
そして、本実施形態のような半導体装置１は、溝部２０ｅおよび溝部４１ｃ内にＯリング４２を嵌め込みつつ、複数のユニット１０の積層体の両側を蓋部４０およびパイプ付蓋部４１にて挟み、その状態でボルト４３を締めることによって製造される。このとき、積層される各ユニット１０のパワー端子１５の接続部１５ｂの突起部１５ｃを隣接するユニット１０のパワー端子１５の接続部１５ｂの凹部１５ｄやパイプ付蓋部４１の終端接続部４１ｃの凹部４１ｅに嵌め込むことで、各ユニット１０のパワー端子１５およびパイプ付蓋部４１の終端接続部４１ｃの電気的接続を図ることができる。
【００５０】
以上説明した本実施形態の半導体装置１では、複数のユニット１０を積層したときに、各ユニット１０に備えたパワー端子１５の接続部１５ｂが隣接するユニット１０のパワー端子１５の接続部１５ｂに電気的に接続されるようにしている。
【００５１】
具体的には、各ユニット１０に備えたパワー端子１５の接続部１５ｂに突起部１５ｃおよび凹部１５ｄを備えた構造としており、かつ、各ユニット１０のパワー端子１５が同じ位置に配置してある。このため、複数のユニット１０を積層したときに、各ユニット１０に備えたパワー端子１５の接続部１５ｂが隣接するユニット１０のパワー端子１５の接続部１５ｂの凹部１５ｄに嵌まり込み、電気的に接続されるようにできる。したがって、ユニット１０間のパワー端子１５の接続を溶接やはんだ接続によって行わなくても済む構造の半導体装置１とすることが可能となる。これにより、製造工程の複雑化や部品点数の増加を抑制できると共に、製造コストの増大を抑制することが可能となる。
【００５２】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態の半導体装置１は、第１実施形態に対してパワー端子１５の構成を変更したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なっている部分についてのみ説明する。
【００５３】
図３は、本実施形態にかかる半導体装置１の断面図である。また、図４は、図３に示す半導体装置１を構成するユニット１０の１つを取り出した図であり、（ａ）はユニット１０の正面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ’断面図である。
【００５４】
図３および図４に示されるように、本実施形態でも、複数のユニット１０を積層したときに、隣り合うユニット１０間のパワー端子１５同士が互いに接続されるような構造としているが、パワー端子１５の構造を第１実施形態に対して変更している。具体的には、本実施形態では、パワー端子１５を平型端子にて構成し、ヒートスプレッダ１３の平面方向に引き出した平型端子を途中で折り曲げることで、パワー端子１５の先端がヒートスプレッダ１３の表面に対して垂直方向に向けられた構造としている。この平型端子のうち、ヒートスプレッダ１３の平面方向に引き出された部分が引出部１５ａ、引出部１５ａに対して垂直方向に折り曲げられた部分が接続部１５ｂとなる。
【００５５】
接続部１５ｂの先端は、樹脂モールド部２０から突き出しており、樹脂モールド部２０のうち裏面側には接続部１５ｂまで達する端子挿入口２０ｆが形成されている。端子挿入口２０ｆは、ヒートスプレッダ１３の平面に対する垂直方向に空けられた穴であり、接続部１５ｂの突き出している方向と一致させられている。
【００５６】
同様に、パイプ付蓋部４１に備えた終端接続部４１ｃについても、上記のように平型端子で構成したパワー端子１５に対応した形状とされており、終端接続部４１ｃに設けられた凹部４１ｅの形状を平型端子の先端にて構成される接続部１５ｂの先端形状に一致させてある。
【００５７】
このような構成により、図３に示されるように、複数のユニット１０の積層体を構成する際に、各ユニット１０に備えたパワー端子１５の接続部１５ｂの先端が隣接するユニット１０の樹脂モールド部２０に形成された端子挿入口２０ｆ内に嵌まり込む。そして、端子挿入口２０ｆ内に嵌め込まれた接続部１５ｂがその樹脂モールド部２０の内部のパワー端子１５に接して、電気的に接続される。また、複数のユニット１０のうち、パイプ付蓋部４１に接するものについては、パワー端子１５の接続部１５ｂがパイプ付蓋部４１に備えられた終端接続部４１ｃの凹部４１ｅ内に嵌め込まれる。このようにして、各ユニット１０のパワー端子１５同士およびパイプ付蓋部４１の終端接続部４１ｃが電気的に接続されている。
【００５８】
以上説明したように、パワー端子１５を平型端子によって構成することによっても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５９】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態の半導体装置１は、第１実施形態に対してパワー端子１５の構成およびボルト４３による固定構造を変更したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なっている部分についてのみ説明する。
【００６０】
図５は、本実施形態にかかる半導体装置１の断面図である。また、図６は、図５に示す半導体装置１を構成するユニット１０の１つを取り出した図であり、（ａ）はユニット１０の正面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ’断面図である。
【００６１】
図５および図６に示すように、本実施形態では、パワー端子１５の接続部１５ｂ内にボルト４３が嵌め込まれるようにしている。具体的には、図６（ｂ）に示されるように、各ユニット１０に備えたパワー端子１５の接続部１５ｂを中空部を有する筒形状としており、複数のユニット１０を積層したときに各パワー端子１５の接続部１５ｂの中空部が連なってボルト４３が嵌め込まれる空洞部が構成されるようにしている。
【００６２】
同様に、パイプ付蓋部４１に備えた終端接続部４１ｃについても、中空部を有する筒形状としてあり、中空部内にボルト４３が嵌め込めるようになっている。
【００６３】
このような構成により、図５に示されるように、複数のユニット１０の積層体を構成すると、各ユニット１０に備えたパワー端子１５の接続部１５ｂ同士が接触して電気的に接続される。また、複数のユニット１０の積層体を蓋部４０およびパイプ付蓋部４１で挟んだ状態でボルト４３によって固定すると、ボルト４３が終端接続部４１ｃを通じてもしくは各パワー端子１５の接続部１５ｂの中空部の内面に接触して電気的に接続される。したがって、ボルト４３を通じて電力源と接続することができる。
【００６４】
以上説明したように、パワー端子１５の接続部１５ｂの中空部によってボルト４３が嵌め込まれるボルト穴を構成するようにしても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６５】
（第３実施形態の変形例）
上記第３実施形態のようにボルト４３が嵌め込まれるボルト穴をパワー端子１５の接続部１５ｂの中空部によって構成する場合に、ボルト４３と終端接続部４１ｃとの電気的な接続もしくはパワー端子１５の接続部１５ｂとの電気的な接続が十分に行えない可能性もある。この場合、図７に示す構造を採用することもできる。
【００６６】
図７は、第３実施形態の変形例にかかる半導体装置１の断面図である。この図に示されるように、ボルト４３の周囲を囲む網目状の筒状金属部材４３ａを配置している。筒状金属部材４３ａは、ボルト４３が締められる際に、ボルト４３の両端によって押圧されることで径が拡大させられる。これにより、筒状金属部材４３ａがボルト４３に接触すると共に、各パワー端子１５の接続部１５ｂの内面に接触し、各パワー端子１５とボルト４３との電気的接続を行うことが可能となる。
【００６７】
このように、ボルト４３の周囲に筒状金属部材４３ａを配置することによって、ボルト４３と各ユニット１０のパワー端子１５との電気的接続が確実に行えるような構造としても良い。なお、このような筒状金属部材４３ａを備える場合には、ボルト４３とパワー端子１５とを筒状金属部材４３ａにて電気的に接続できることから、パイプ付蓋部４１に終端接続部４１ｃを備えないようにすることもできる。
【００６８】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態について説明する。ここでは、本発明の一実施形態を２つの半導体パワー素子を樹脂モールドした２ｉｎ１構造のユニット１０を積層した半導体装置１に対して適用した場合について説明する。
【００６９】
図８は、本実施形態にかかる半導体装置１の断面図である。また、図９は、図８に示す半導体装置１を構成するユニット１０の１つを取り出した図であり、（ａ）はユニット１０の正面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ’断面図である。
【００７０】
図８および図９に示される本実施形態の半導体装置１では、２つの半導体チップ１１、１２それぞれに半導体パワー素子となるＩＧＢＴとＦＷＤを備えている。つまり、ＩＧＢＴとＦＷＤを１チップ化した構造によって半導体チップ１１、１２を構成している。これらのうち半導体チップ１２が上アームのＩＧＢＴとＦＷＤを備えたものであり、半導体チップ１１が下アームのＩＧＢＴとＦＷＤを備えたものとされている。
【００７１】
半導体チップ１１と半導体チップ１２は、表裏が逆に配置されている。具体的には、半導体チップ１２は、紙面上側にＩＧＢＴのコレクタおよびＦＷＤのカソードが配置され、紙面下側にＩＧＢＴのゲートやエミッタおよびＦＷＤのアノードが配置されている。また、半導体チップ１１は、紙面上側にＩＧＢＴのゲートやエミッタおよびＦＷＤのアノードが配置され、紙面下側にＩＧＢＴのコレクタおよびＦＷＤのカソードが配置されている。
【００７２】
そして、ヒートスプレッダ１３は、２つに分割されており、一方のヒートスプレッダ１３ａが半導体チップ１２の紙面上側の面に接続され、もう一方のヒートスプレッダ１３ｂが半導体チップ１１の紙面上側の面に接続されている。また、ヒートスプレッダ１４は、上下アームで共通化させられており、半導体チップ１１、１２の紙面下側の面にそれぞれ接続されている。
【００７３】
このような構成において、ヒートスプレッダ１３ａに対してパワー端子１５が接続されており、パワー端子１５が第１実施形態と同様の構造とされている。
【００７４】
このように、２ｉｎ１構造の半導体装置１においても、第１実施形態と同様の構造のパワー端子１５を備えることが可能である。これにより、第１実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。
【００７５】
（第５実施形態）
本発明の第５実施形態について説明する。本実施形態の半導体装置１は、第１実施形態に対してパワー端子１５の構成を変更したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なっている部分についてのみ説明する。
【００７６】
上記各実施形態では、シール部の外側にパワー端子１５における接続部１５ｂを配置した構造としたが、接続部１５ｂのうち各ユニット１０同士での電気的な接続を行う箇所以外を絶縁膜で覆うなどによって絶縁すれば、シール部の内側に配置されるようにすることもできる。つまり、水路３０内に接続部１５ｂが配置される構造とされていても、パワー端子１５が基本的に絶縁された構造であれば問題ない。
【００７７】
図１０は、本実施形態にかかる半導体装置１の断面図である。また、図１１は、図１０に示す半導体装置１を構成するユニット１０の１つを取り出した図であり、（ａ）はユニット１０の正面図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ’断面図である。
【００７８】
図１０および図１１に示すように、本実施形態では、第１実施形態などと同様、パワー端子１５の接続部１５ｂが樹脂モールド部２０の表裏を貫通するように形成されているが、貫通している位置を第１実施形態などに対して変更している。具体的には、パワー端子１５の接続部１５ｂをＯリング４２の内側に配置し、冷媒通路を構成する水路３０内を通過するように接続部１５ｂを配置している。また、パワー端子１５のうち接続部１５ｂの外周面を絶縁部材としての絶縁膜１５ｅで被覆して絶縁処理している。そして、各ユニット１０間での突起部１５ｃと凹部１５ｄとの連結箇所や突起部１５ｃとパイプ付蓋部４１に備えられた終端接続部４１ｃの凹部４１ｅとの連結箇所にシール部材としてのＯリング１５ｆを配置している。このような構成により、Ｏリング１５ｆが隣り合うユニット１０同士の接続部１５ｂに挟み込まれることで、その内部に位置する突起部１５ｃと凹部１５ｄとを水路３０から隔離し、突起部１５ｃや凹部１５ｄと水路３０との間のシール性を確保している。
【００７９】
なお、各ユニット１０の連結部１５ｂを水路３０内で接続する場合において、本実施形態ではＯリング１５ｆが樹脂モールド部２０内に入り込むように、接続部１５ｂの凹部１５ｄが樹脂モールド部２０のうち凹部２０ｄの底面よりも凹んだ位置に配置されるようにしてある。このような形態とされる場合、蓋部４０側において連結部１５ｂの凹部１５ｄが水路３０に露出させられることになる。このため、蓋部４０にも連結部１５ｂの凹部１５ｄと対応する突起部４０ｂを設けると共に、その周囲にＯリング４０ｃを配置することで、蓋部４０側で連結部１５ｂの凹部１５ｄが水路３０に露出しない構造としてある。
【００８０】
このように、パワー端子１５の接続部１５ｂが水路３０内を通過するように配置することもできる。この場合、接続部１５ｂと水路３０内の冷却水（冷媒）とが絶縁されるように、絶縁膜１５ｅで接続部１５ｂを被覆すれば、パワー端子１５からの漏電を防止することができる。このような構造としても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００８１】
（第６実施形態）
本発明の第６実施形態について説明する。本実施形態の半導体装置１も、第１実施形態に対してパワー端子１５の構成を変更したものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なっている部分についてのみ説明する。
【００８２】
図１２は、本実施形態にかかる半導体装置１の断面図である。また、図１３は、図１２に示す半導体装置１を構成するユニット１０の１つを取り出した図であり、（ａ）はユニット１０の正面図、（ｂ）は（ａ）のＦ−Ｆ’断面図である。
【００８３】
図１２および図１３に示すように、本実施形態では、第５実施形態と同様、パワー端子１５の接続部１５ｂをＯリング４２の内側に配置し、冷媒通路を構成する水路３０内を通過するように配置している。ただし、本実施形態では、接続部１５ｂのうち水路３０内に配置される部分が絶縁部材としての絶縁筒１５ｇによって囲まれるようにすると共に、絶縁筒１５ｇの両先端にＯリング１４ｆを配置している。このような構造とすることで、接続部１５ｂのうち樹脂モールド部２０に覆われていない部分を水路３０から隔離し、接続部１５ｂと水路３０との間のシール性が絶縁筒１５ｇやＯリング１４ｆによって確保される。
【００８４】
このように、パワー端子１５の接続部１５ｂが水路３０内を通過するように配置する場合において、接続部１５ｂのうち樹脂モールド部２０から露出する部分のみを絶縁筒１４ｇによって囲み、かつ、その絶縁筒１４ｇの両先端にＯリング１４ｆを設けた構造としても良い。このような構造としても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００８５】
（他の実施形態）
（１）上記第１実施形態では、ボルト４３によって複数のユニット１０の積層体と蓋部４０およびパイプ付蓋部４１を固定する場合について説明したが、ボルト４３によらない他の固定方法を適用しても良い。例えば、両端がフックとされた固定具を用い、両端のフックの間の間隔が蓋部４０と複数個のユニット１０およびパイプ付蓋部４１を積層したときの幅よりも狭くなるようにしておくことで、両フックの弾性力によって固定することもできる。
【００８６】
また、複数のユニット１０や蓋部４０およびパイプ付蓋部４１を接着固定することも可能である。その場合、接着箇所によってシール性を保つことで、Ｏリング４２を無くすこともできる。なお、この場合にも、複数のユニット１０や蓋部４０およびパイプ付蓋部４１の接着箇所よりも外側にパワー端子１５の接続部１５ｂを配置することで、冷却水が接続部１５ｂに触れないようにすることができる。
【００８７】
（２）上記各実施形態では、各ユニット１０に備えられるパワー端子１５を２箇所に設けている場合について説明したが、少なくとも１箇所に備えられていれば良く、３箇所以上であっても構わない。
【００８８】
（３）上記実施形態では、蓋材４０およびパイプ付蓋材４１を絶縁材料で構成する場合について説明しているが、これらを導体材料で構成することもできる。その場合、終端接続部４１ｃがパイプ付蓋材４１から絶縁されるように、終端接続部４１ｃの周囲を絶縁膜などで覆うようにすれば良い。
【００８９】
さらに、上記実施形態では、パイプ付蓋材４１に各ユニット１０のパワー端子１５と電気的に接続される終端接続部４１ｃを備えた構造とした。しかしながら、パイプ付蓋材４１ではなく、冷却水の入口および出口を構成するパイプ４１ａ、４１ｂと反対側となる蓋材４０に対して終端接続部を備え、この部分で電力源との電気的な接続が図れるようにしても良い。
【００９０】
（４）上記第４実施形態では、２ｉｎ１構造の一例として、半導体チップ１１、１２の表裏を裏返す構造について説明したが、半導体チップ１１、１２の表裏を揃えるような構造とすることもできる。その場合、ヒートスプレッダ１３、１４を共に２つに分割し、分割した各ヒートスプレッダ１３、１４をそれぞれ半導体チップ１１、１２の表裏面に対して接続すると共に、上アームのＩＧＢＴのエミッタおよびＦＷＤのアノードと下アームのＩＧＢＴのコレクタおよびＦＷＤのカソードと接続部材を介して電気的に接続する構造とすればよい。
【００９１】
（５）上記第４実施形態では、２ｉｎ１構造の半導体装置１として、第１実施形態に示したパワー端子１５の構造を採用したものについて説明したが、第２、第３、第５、第６実施形態（第３実施形態の変形例を含む）に示した構造のパワー端子１５を適用することもできる。
【００９２】
（６）上記各実施形態では、ヒートスプレッダ１３、１４を四角形状のもので構成する場合について説明したが、ヒートスプレッダ１３、１４の面積が大きいほど高い放熱効果を得ることができるため、樹脂モールド部内においてヒートスプレッダ１３、１４を拡大することもできる。その場合、ヒートスプレッダ１３、１４のうち、パワー端子１５に接続されないものについては、パワー端子１５と接触しないように、パワー端子１５を貫通させるための切り欠きを備えるようにすれば良い。
【００９３】
（７）上記各実施形態では、樹脂モールド部２０を長方板状で構成したが、板状であれば良く、必ずしも長方板状とする必要はない。例えば、樹脂モールド部２０を長円形板状としても良い。
【００９４】
（８）上記第５、第６実施形態では、パワー端子１５の接続部１５ｂが第１実施形態の形態のものを例に挙げて説明したが、第６実施形態のような絶縁筒１４ｇを用いる形態の場合、第２実施形態のような平型端子を用いる構造についても適用することができる。
【００９５】
（９）上記各実施形態では、ユニットを積層したときにパワー端子の電気的な接続が行える構造について説明したが、半導体パワー素子に対して電流を流すための電流経路を構成する他の端子、例えばインバータの下アーム側の負極端子同士を接続する場合にも本発明を適用することができる。また、例えば、２ｉｎ１構造の場合には、パワー端子同士を接続しつつ、かつ、負極端子同士を接続するような構造とすることもできる。
【符号の説明】
【００９６】
１          半導体装置
１０        ユニット
１１、１２  半導体チップ
１３、１４  ヒートスプレッダ
１５        パワー端子
１５ａ      引出部
１５ｂ      接続部
１５ｃ      突起部
１５ｄ      凹部
１６        負極端子
１７        制御端子
２０        樹脂モールド部
２０ｆ      端子挿入口
３０        水路
４０        蓋部
４１        パイプ付蓋部
４３        ボルト
【図１】
0005115632.tif 000002
【図２】
0005115632.tif 000003
【図３】
0005115632.tif 000004
【図４】
0005115632.tif 000005
【図５】
0005115632.tif 000006
【図６】
0005115632.tif 000007
【図７】
0005115632.tif 000008
【図８】
0005115632.tif 000009
【図９】
0005115632.tif 000010
【図１０】
0005115632.tif 000011
【図１１】
0005115632.tif 000012
【図１２】
0005115632.tif 000013
【図１３】
0005115632.tif 000014