(57)【要約】  本発明は、パワー半導体装置において封止樹脂のクラック抑制と半導体装置の反り抑制とを目的とする。本発明のパワー半導体装置は、半導体素子（４，６）と、前記半導体素子（４，６）の上面に接合された端子（９）と、半導体素子（４，６）および端子（９）を収納する筐体（１４）と、筐体（１４）内で半導体素子（４，６）および端子（９）を封止する封止樹脂と、を備え、封止樹脂は、少なくとも半導体素子（４，６）を覆う第１の封止樹脂（２１）と、第１の封止樹脂（２１）の上方に形成された第２の封止樹脂（２２）と、を有し、半導体素子（４，６）の動作温度において、第１の封止樹脂（２１）は第２の封止樹脂（２２）よりも線膨張係数が小さく、第１の封止樹脂（２１）と端子（９）との線膨張係数の差は、第２の封止樹脂（２２）と端子（９）との線膨張係数の差よりも小さい。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子（４，６）と、
前記半導体素子（４，６）の上面に接合された端子（９）と、
前記半導体素子（４，６）および前記端子（９）を収納する筐体（１４）と、
前記筐体（１４）内で前記半導体素子（４，６）および前記端子（９）を封止する封止樹脂と、
を備え、
前記封止樹脂は、
少なくとも前記半導体素子（４，６）を覆う第１の封止樹脂（２１）と、
前記第１の封止樹脂（２１）の上方に形成された第２の封止樹脂（２２）と、を有し、
前記半導体素子（４，６）の動作温度において、前記第１の封止樹脂（２１）は前記第２の封止樹脂（２２）よりも線膨張係数が小さく、前記第１の封止樹脂（２１）と前記端子（９）との線膨張係数の差は、前記第２の封止樹脂（２２）と前記端子（９）との線膨張係数の差よりも小さい、
パワー半導体装置（１０１）。
【請求項２】
前記第１の封止樹脂（２１）は、前記端子（９）の前記半導体素子（４，６）側のエッジを覆う、
請求項１に記載のパワー半導体装置（１０１）。
【請求項３】
前記端子（９）は銅である、
請求項１又は２に記載のパワー半導体装置（１０１）。
【請求項４】
前記半導体素子（４，６）はＳｉＣ半導体素子（４，６）である、
請求項１から３のいずれか１項に記載のパワー半導体装置（１０１）。
【請求項５】
前記第１の封止樹脂（２１）と前記第２の封止樹脂（２２）は同一の材料からなる、
請求項１から４のいずれか１項に記載のパワー半導体装置（１０１）。
【請求項６】
前記半導体素子（４，６）に接続されたアルミワイヤ（１１）をさらに備え、
前記アルミワイヤ（１１）は、前記第２の封止樹脂（２２）と接触せず、前記第１の封止樹脂（２１）により覆われる、
請求項１から５のいずれか１項に記載のパワー半導体装置（１０１）。
【請求項７】
前記筐体（１４）の内側面は凹部（１５）を有する、
請求項１から６のいずれか１項に記載のパワー半導体装置（１０２）。
【請求項８】
前記第１の封止樹脂（２１）および前記第２の封止樹脂（２２）は、前記凹部（１５）に入り込んで形成される、
請求項７に記載のパワー半導体装置（１０２）。
【請求項９】
前記第１の封止樹脂（２１）と前記第２の封止樹脂（２２）との間にポリイミド層（１７）をさらに備える、
請求項１から８のいずれか１項に記載のパワー半導体装置（１０３）。
【請求項１０】
半導体素子（４，６）の上面に端子（９）を接合し、
前記半導体素子（４，６）および前記端子（９）を筐体（１４）で収納し、
前記端子（９）の上面が露出するように前記筐体（１４）内の前記半導体素子（４，６）を第１の封止樹脂（２１）で覆い、
前記第１の封止樹脂（２１）を第１の温度で硬化させ、
前記筐体（１４）内で前記第１の封止樹脂（２１）の上に第２の封止樹脂（２２）を形成し、
前記第２の封止樹脂（２２）を前記第１の温度より低い第２の温度で硬化させる、
パワー半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
前記第１の封止樹脂（２１）の硬化後、前記第２の封止樹脂（２２）の形成前に、前記第１の封止樹脂（２１）および前記端子（９）の上面にＵＶを照射する、
請求項１０に記載のパワー半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パワー半導体装置およびパワー半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のパワー半導体装置は、ベース板と、ベース板上に設けられたケースと、ケース内に充填された封止樹脂とを備えている。特許文献１には、Ａｌ合金からなるベース板の中にＣｕまたはＦｅを材料とする補強板を埋め込むことによって、ベース板の線膨張係数を小さくし、ベース板の裏面を凸とする反りを低減するパワー半導体装置が記載されている。【０００３】
しかし、特許文献１のパワー半導体装置では、ベース板に異なる材料を入れることによりコストが増加することと、異なる材料間の接触部で熱抵抗が悪化するという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１００３２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、パワー半導体装置に対し高温での動作保証が求められているが、封止樹脂と封止樹脂により封止されるインナー材との線膨張係数の差により、高温時に封止樹脂に応力が加わり、クラックが発生することがあった。【０００６】
封止樹脂の線膨張係数をインナー材の線膨張係数に近づけて応力を減らす方法として、封止樹脂の硬化温度を上げることが考えられる。しかし、封止樹脂の硬化温度を上げると硬化収縮量が大きくなるため、パワー半導体装置が大きく反ってしまうという問題がある。このように、封止樹脂のクラック抑制とパワー半導体装置の反り抑制とはトレードオフの関係にあった。【０００７】
本発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、パワー半導体装置において封止樹脂のクラック抑制と半導体装置の反り抑制とを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のパワー半導体装置は、半導体素子と、半導体素子の上面に接合された端子と、半導体素子および端子を収納する筐体と、筐体内で半導体素子および端子を封止する封止樹脂と、を備える。封止樹脂は、少なくとも半導体素子を覆う第１の封止樹脂と、第１の封止樹脂の上方に形成された第２の封止樹脂と、を有する。半導体素子の動作温度において、第１の封止樹脂は第２の封止樹脂よりも線膨張係数が小さく、第１の封止樹脂と端子との線膨張係数の差は、第２の封止樹脂と端子との線膨張係数の差よりも小さい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のパワー半導体装置では、封止樹脂を、少なくとも半導体素子を覆う第１の封止樹脂と、第１の封止樹脂の上方に形成された第２の封止樹脂とで構成する。そして、半導体素子の動作温度において、第１の封止樹脂は第２の封止樹脂よりも線膨張係数が小さく、第１の封止樹脂と端子との線膨張係数の差が、第２の封止樹脂と端子との線膨張係数の差よりも小さくなるよう設定する。半導体素子に影響を及ぼしやすい第１の封止樹脂では、端子の線膨張係数との差に起因する応力が第２の封止樹脂に比べて小さいため、この応力に起因するクラックを抑制することができる。また、第２の封止樹脂は第１の封止樹脂よりも線膨張係数が大きいため、硬化温度を低く設定できる。そのため、第２の封止樹脂の熱硬化時の収縮量を小さくし、パワー半導体装置の反りを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１のパワー半導体装置の構成を示す断面図である。
【図２】比較例のパワー半導体装置の構成を示す断面図である。
【図３】封止樹脂の線膨張係数の温度依存性を封止樹脂の硬化温度別に示す図である。
【図４】実施の形態１のパワー半導体装置の製造工程を説明する図である。
【図５】実施の形態２のパワー半導体装置の構成を示す断面図である。
【図６】実施の形態３のパワー半導体装置の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜Ａ．実施の形態１＞
＜Ａ−１．構成＞
図１は、本実施の形態のパワー半導体装置１０１の構成を示す断面図である。パワー半導体装置１０１は、例えば家電用、産業用、自動車用、電車用などに広く用いられる。以下、図１を参照してパワー半導体装置１０１の構成を説明する。
【００１２】
パワー半導体装置１０１は、絶縁パターン１、導電パターン２、ＩＧＢＴチップ４、ダイオードチップ６、インナーフレーム９，１２、主端子１０、アルミワイヤ１１、信号端子１３、インサートケース１４および放熱ピンフィン１６を備えている。絶縁パターン１の上面に２つの導電パターン２が形成され、これらの導電パターン２上には、はんだ３，５により半導体素子であるＩＧＢＴチップ４およびダイオードチップ６が、それぞれ接合している。
【００１３】
インナーフレーム９は、はんだ７によりＩＧＢＴチップ４の上面に、はんだ８によりダイオードチップ６の上面に、それぞれ接合している。インナーフレーム９は例えば銅で形成され、主端子１０と同一部材である。
【００１４】
ＩＧＢＴチップ４の上面にはアルミワイヤ１１が接合されている。アルミワイヤ１１の一端はＩＧＢＴチップ４の上面に接合され、他端はインナーフレーム１２に接合される。インナーフレーム１２は例えば銅で形成され、信号端子１３と同一部材である。
【００１５】
絶縁パターン１の下面には放熱ピンフィン１６が接合されている。言い換えれば、絶縁パターン１は導電パターン２と放熱ピンフィン１６との間に設けられ、両者を絶縁している。絶縁パターン１、導電パターン２、ＩＧＢＴチップ４、ダイオードチップ６、インナーフレーム９，１２およびアルミワイヤ１１は、インサートケース１４に収容される。インサートケース１４は、パワー半導体装置の外形を形成する筐体であり、絶縁機能を有する。放熱ピンフィン１６は、インサートケース１４の下面から露出し、パワー半導体装置１０１の放熱に供する。
【００１６】
インサートケース１４の内部には、第１の封止樹脂である封止樹脂２１と第２の封止樹脂である封止樹脂２２とが充填される。封止樹脂２１はインサートケース１４の内部の下側に充填され、ＩＧＢＴチップ４とダイオードチップ６を覆う。封止樹脂２２は、封止樹脂２１の上側、すなわちインサートケース１４の内部の上側に充填される。また、封止樹脂２１は、１２５℃以上２００℃以下の高温域において、封止樹脂２２よりも低い線膨張係数を有する。つまり、封止樹脂２１の線膨張係数をα１、封止樹脂２２の線膨張係数をα２とすると、上記の高温域においてα１＜α２の関係にある。
【００１７】
図２は、本実施の形態の比較例のパワー半導体装置１０１Ｅの構成を示す断面図である。パワー半導体装置１０１Ｅでは、インサートケース１４の内部に封止樹脂２１，２２に代えて一種類の封止樹脂２３のみが充填されており、この点のみでパワー半導体装置１０１と異なる。
【００１８】
図３は、封止樹脂の線膨張係数の温度依存性を、封止樹脂の硬化温度別に示したグラフである。縦軸が線膨張係数α（ｐｐｍ／℃）、横軸が温度（℃）を表している。そして、二点鎖線は硬化温度が１４０℃、実線は硬化温度が１６０℃、一点鎖線は硬化温度が１８０℃、破線は硬化温度が２００℃の封止樹脂の特性を示している。
【００１９】
ところで、パワー半導体装置１０１Ｅにおいて封止樹脂２３に封止され、はんだ７，８によりＩＧＢＴチップ４およびダイオードチップ６と接合するインナーフレーム９には、一般的に銅が用いられる。銅は電気抵抗が低く、これによりパワー半導体装置１０１Ｅの通電時ロスを抑制するためである。２０℃以上２２７℃以下の温度範囲において、銅の線膨張係数αは１６．５−１８．３（ｐｐｍ／℃）であり、約１７（ｐｐｍ／℃）である。
【００２０】
図３を参照して、硬化温度が１４０℃の封止樹脂２３の線膨張係数について検討する。パワー半導体装置の動作温度が１２５℃のとき、封止樹脂２３の線膨張係数は約１７−２０（ｐｐｍ／℃）となり、インナーフレーム９の線膨張係数の約１７（ｐｐｍ／℃）にほぼ等しくなる。従って、封止樹脂２３とインナーフレーム９との接触部で発生する応力は少ない。
【００２１】
しかし、現在は半導体素子にＳｉＣを採用すること等から、パワー半導体装置には高温動作保証が求められており、動作保証範囲の上限を従来の１２５℃から１５０℃に２５℃上昇させることが求められている。そこで、パワー半導体装置１０１Ｅの動作温度が１５０℃のときについて検討すると、封止樹脂２３の線膨張係数は３０（ｐｐｍ／℃）以上となり、インナーフレーム９の線膨張係数の約１７（ｐｐｍ／℃）に対して１０（ｐｐｍ／℃）以上も大きい値となる。このように線膨張係数が異なる２つの部材が接触すると応力が発生し、結果として封止樹脂２３にクラックが発生し得る。
【００２２】
この問題への対策として、封止樹脂２３の硬化温度を例えば１４０℃から１６０℃に上げることにより、封止樹脂２３とインナーフレーム９との線膨張係数の差を抑制することが有効である。パワー半導体装置１０１Ｅの動作温度が１５０℃のとき、硬化温度が１６０℃の封止樹脂２３の線膨張係数は１７（ｐｐｍ／℃）前後であり、インナーフレーム９の線膨張係数の約１７（ｐｐｍ／℃）とほぼ等しい。これにより、線膨張係数の差により発生する応力を抑制する事が可能となる。
【００２３】
しかしながら、封止樹脂２３は一般的に熱硬化性樹脂を採用しているため、硬化温度と熱硬化時の収縮量とに正の相関がある。例えば、封止樹脂２３の硬化温度を１４０℃から１６０℃に高くすると、熱硬化時の収縮量も大きくなる。その結果、放熱ピンフィン１６などパワー半導体装置１０１Ｅの反り量が大きくなるという問題があった。
【００２４】
図１に示したパワー半導体装置１０１は、線膨張係数の差に起因する封止樹脂のクラックと、封止樹脂の熱硬化時の収縮によるパワー半導体装置の反りとを同時に抑制するものである。
【００２５】
まず、封止樹脂２１の硬化温度を封止樹脂２２より高くすることにより、１２５℃以上２００℃以下の高温域において封止樹脂２１の線膨張係数を約１７（ｐｐｍ／℃）とする。このように、封止樹脂２１の線膨張係数をインナーフレーム９に近づけることで、線膨張係数の差による封止樹脂２１のクラックを抑制できる。
【００２６】
封止樹脂２１は封止樹脂２２よりも硬化温度が高いため、熱硬化時に封止樹脂２１は封止樹脂２２よりも大きく収縮する。しかし、封止樹脂２１はパワー半導体装置１０１の中央部より下側に設けられるため、封止樹脂２１の収縮によるパワー半導体装置１０１の反りを抑制することが可能である。なお、ここではインナーフレーム９の下面から上面への高さ方向の中央部を、パワー半導体装置１０１の中央部としている。
【００２７】
封止樹脂２２はパワー半導体装置１０１の中央部より上側に設けられるが、封止樹脂２１よりも硬化温度が低いため、熱硬化時に封止樹脂２１ほど収縮しない。従って、パワー半導体装置１０１全体としての反りは抑制される。
【００２８】
なお、封止樹脂２２は１２５℃以上２００℃以下の高温域における線膨張係数がインナーフレーム９よりも大きいため、線膨張係数の差に起因する応力が生じ得る。しかし、封止樹脂２２はＩＧＢＴチップ４およびダイオードチップ６を直接覆わないため、封止樹脂２２にクラックが生じたとしても、ＩＧＢＴチップ４およびダイオードチップ６に対する影響は少なく、パワー半導体装置１０１の信頼性は保たれる。
【００２９】
＜Ａ−２．製造方法＞
パワー半導体装置１０１の製造方法について説明する。
【００３０】
まず、絶縁パターン１の上面に導電パターン２を形成し、導電パターン２上にはんだ３，５を介してＩＧＢＴチップ４とダイオードチップ６を接合する。
【００３１】
次に、ＩＧＢＴチップ４の上面にはんだ７，８を介してインナーフレーム９を接合する。
【００３２】
絶縁パターン１の下面には放熱ピンフィン１６を接合する。
【００３３】
次に、放熱ピンフィン１６、絶縁パターン１、導電パターン２、ＩＧＢＴチップ４、ダイオードチップ６、およびインナーフレーム９の接合体を、インサートケース１４に収納する。このとき、放熱ピンフィン１６の下面はインサートケース１４から露出させる。
【００３４】
次に、インサートケース１４に信号端子側のインナーフレーム１２を形成し、インナーフレーム１２とＩＧＢＴチップ４の上面をアルミワイヤ１１でボンディングする。
【００３５】
その後、樹脂注入装置を用いてインサートケース１４内に封止樹脂２１をポッティングする。このとき、封止樹脂２１は少なくともＩＧＢＴチップ４およびダイオードチップ６を覆うように充填される。さらに、線膨張係数の差に起因する応力が特に加わるインナーフレーム９の下面のエッジを封止樹脂２１で覆うことにより、線膨張係数の差に起因する応力によるクラックの発生を効果的に抑制することができる。
【００３６】
また、図１に示すように、アルミワイヤ１１が全て封止樹脂２１で覆われることが望ましい。仮に、アルミワイヤ１１が封止樹脂２１と封止樹脂２２に跨って封止されると、封止樹脂２１と封止樹脂２２の線膨張係数の差に起因する応力がアルミワイヤ１１に加わってしまう。しかし、封止樹脂２１がアルミワイヤ１１の全体を覆うことにより、上記の応力がアルミワイヤ１１に加わることを防ぐことができる。
【００３７】
次に、加熱により封止樹脂２１を硬化させる。ここでの封止樹脂２１の硬化温度である第１の温度は、例えば１４０℃とし、後述する封止樹脂２２の硬化温度である第２の温度よりも低く設定する。
【００３８】
インナーフレーム９に銅を用いている場合、封止樹脂２１の硬化時の熱により、インナーフレーム９の表層が酸化し、インサートケース１４との接着強度が低下してしまう。そこで、封止樹脂２１の硬化後、図４の矢印３１に示すように、封止樹脂２１およびインナーフレーム９の上面にＵＶ照射を行う。これにより、インナーフレーム９とインサートケース１４との接着強度が増加する他、封止樹脂２１，２２間の接着強度も向上する。その結果、高い信頼性を有するパワー半導体装置１０１を得ることができる。
【００３９】
その後、樹脂注入装置を用いてインサートケース１４内に封止樹脂２２をポッティングし、封止樹脂２１の上方に封止樹脂２２を充填する。その後、加熱により封止樹脂２２を硬化させる。封止樹脂２２の硬化温度である第２の温度は、例えば１８０℃とし、封止樹脂２１の硬化温度である第１の温度よりも低く設定する。以上で、パワー半導体装置１０１が完成する。
【００４０】
＜Ａ−３．効果＞
以上で説明したように、実施の形態１のパワー半導体装置１０１は、半導体素子であるＩＧＢＴチップ４およびダイオードチップ６と、半導体素子の上面に接合された端子であるインナーフレーム９と、半導体素子およびインナーフレーム９を収納する筐体であるインサートケース１４と、インサートケース内で半導体素子およびインナーフレーム９を封止する封止樹脂と、を備える。そして、封止樹脂は、少なくとも半導体素子を覆う第１の封止樹脂である封止樹脂２１と、封止樹脂２１の上方に形成された第２の封止樹脂である封止樹脂２２とを有する。また、半導体素子の動作温度において、封止樹脂２１は封止樹脂２２よりも線膨張係数が小さく、封止樹脂２１とインナーフレーム９との線膨張係数の差は、封止樹脂２２とインナーフレーム９との線膨張係数の差よりも小さい。
【００４１】
このように、半導体素子を覆う封止樹脂２１の線膨張係数をインナーフレーム９に近づけることによって、インナーフレーム９との線膨張係数の差に起因して封止樹脂２１に印加される応力を緩和することができる。そのため、封止樹脂２１のクラックが抑制される。また、封止樹脂２１の上方に、より線膨張係数の大きい封止樹脂２２を設けることで、封止樹脂２２の硬化温度を封止樹脂２１よりも小さくすることができる。従って、封止樹脂２２の熱硬化時の収縮量が封止樹脂２１よりも小さくなる。その結果、インサートケース１４内を封止樹脂２１のみで封止する場合と比較して、パワー半導体装置１０１の反りを２割抑制することが可能である。
【００４２】
インナーフレーム９の半導体素子側の面である下面のエッジの周辺には、インナーフレーム９との線膨張係数の差に起因する応力が強く加わり、クラックが発生しやすい。そのため、パワー半導体装置１０１では、インナーフレーム９の下面のエッジを封止樹脂２１で覆うことにより、インナーフレーム９との線膨張係数の差に起因する応力による封止樹脂２１へのクラックを効果的に抑制することができる。
【００４３】
パワー半導体装置１０１で、インナーフレーム９に銅を用いる場合。銅の線膨張係数は２０℃以上２２７℃以下の温度範囲において約１７（ｐｐｍ／℃）である。そこで、封止樹脂２１の硬化温度を１６０℃以上とすることにより、１５０℃の動作温度において、インナーフレーム９と近い線膨張係数を実現することができる。従って、線膨張係数の差に起因する封止樹脂２１へのクラックを抑制することができる。
【００４４】
ＩＧＢＴチップ４またはダイオードチップ６といった半導体素子がＳｉＣ半導体素子である場合、パワー半導体装置１０１は高温動作保証を求められる。しかし、高温動作領域において、封止樹脂２１の線膨張係数を封止樹脂２２よりも小さくし、封止樹脂２１とインナーフレーム９との線膨張係数の差が、封止樹脂２２とインナーフレーム９との線膨張係数の差よりも小さくなるようにすることで、封止樹脂２１に印加される応力を緩和しつつ、パワー半導体装置１０１の全体の反りを抑制することができる。
【００４５】
封止樹脂２１と封止樹脂２２には、同一の材料を用いても良い。同一の材料を用いることにより、樹脂注入装置を封止樹脂２１と封止樹脂２２で共用することができ、樹脂注入装置の導入費用、および配置エリアを削減することができる。従って、パワー半導体装置１０１の製造コストを低減することができる。
【００４６】
実施の形態１のパワー半導体装置１０１の製造方法は、ＩＧＢＴチップ４およびダイオードチップ６の上面にインナーフレーム９を接合し、ＩＧＢＴチップ４、ダイオードチップ６およびインナーフレーム９をインサートケース１４で収納し、インナーフレーム９の上面が露出するようにインサートケース１４内のＩＧＢＴチップ４およびダイオードチップ６を封止樹脂２１で覆い、封止樹脂２１を第１の温度で硬化させ、インサートケース１４内で封止樹脂２１の上に封止樹脂２２を形成し、封止樹脂２２を第１の温度より低い第２の温度で硬化させる。
【００４７】
また、実施の形態１のパワー半導体装置１０１の製造方法によれば、封止樹脂２１の硬化後、封止樹脂２２の形成前に、封止樹脂２１の上面およびインナーフレーム９の上面にＵＶを照射する。従って、インナーフレーム９とインサートケース１４との接着強度が増加する他、封止樹脂２１，２２間の接着強度が向上し、高い信頼性を有するパワー半導体装置１０１を得ることができる。
【００４８】
＜Ｂ．実施の形態２＞
＜Ｂ−１．構成＞
図５は、実施の形態２のパワー半導体装置１０２の構成を示す断面図である。パワー半導体装置１０２において、インサートケース１４の内側面は凹部１５を有している。これ以外の点で、パワー半導体装置１０２の構成は実施の形態１のパワー半導体装置１０１と同様である。
【００４９】
図５において、凹部１５は封止樹脂２１と封止樹脂２２の境界を跨ぐ位置に形成され、封止樹脂２１と封止樹脂２２の両方が、凹部１５に入り込んで形成される。これにより、封止樹脂２１と封止樹脂２２は、アンカー効果によりインサートケース１４と強固に接合される。その結果、高温時に封止樹脂２１，２２の線膨張係数差に起因する応力が発生した場合でも、封止樹脂２１，２２の界面が剥離することを抑制することができる。
【００５０】
なお、封止樹脂２１と封止樹脂２２のいずれか一方が、凹部１５に入り込んで形成されていても良い。この場合でも、凹部１５に入り込んだ封止樹脂とインサートケース１４との接合が強固になるため、結果として、封止樹脂２１，２２の線膨張係数差に起因する応力により封止樹脂２１，２２の界面剥離を抑制することができる。
【００５１】
＜Ｂ−２．効果＞
実施の形態２のパワー半導体装置１０２は、筐体であるインサートケース１４の内側面に凹部１５を有する。そのため、凹部１５に入り込んだ封止樹脂とインサートケース１４との接合が強固になり、封止樹脂２１，２２の界面剥離が抑制される。
【００５２】
また、この凹部１５に封止樹脂２１，２２の両方が入り込んで形成される場合には、封止樹脂２１，２２の両方にアンカー効果が働きインサートケース１４と強固に接合されるため、より一層封止樹脂２１，２２の界面剥離が抑制される。
【００５３】
＜Ｃ．実施の形態３＞
＜Ｃ−１．構成＞
図６は、実施の形態３のパワー半導体装置１０３の構成を示す断面図である。パワー半導体装置１０３は、封止樹脂２１と封止樹脂２２の間にポリイミド層１７を有している。これ以外の点で、パワー半導体装置１０３の構成は実施の形態２のパワー半導体装置１０２と同様である。
【００５４】
ポリイミド層１７は、硬化した封止樹脂２１，２２に比べてビッカース硬さが低いため、封止樹脂２１，２２間の応力を吸収する。そのため、封止樹脂２１とポリイミド層１７、およびポリイミド層１７と封止樹脂２２との間の密着性を高くすることができる。これにより、信頼性の高いパワー半導体装置１０３が得られる。
【００５５】
＜Ｃ−２．効果＞
実施の形態３のパワー半導体装置１０３は、封止樹脂２１と封止樹脂２２との間にポリイミド層１７を備えるため、封止樹脂２１とポリイミド層１７、およびポリイミド層１７と封止樹脂２２との間の密着性が高くなり、高い信頼性が得られる。
【００５６】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。
【００５７】
この発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての態様において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
【符号の説明】
【００５８】
１  絶縁パターン、２  導電パターン、３，５，７，８  はんだ、４  ＩＧＢＴチップ、６  ダイオードチップ、９，１２  インナーフレーム、１０  主端子、１１  アルミワイヤ、１３  信号端子、１４  インサートケース、１５  凹部、１６  放熱ピンフィン、１７  ポリイミド層、２１，２２，２３  封止樹脂、１０１，１０１Ｅ，１０２，１０３  パワー半導体装置。
【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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【国際調査報告】
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