(57)【要約】【課題】絶縁膜と冷却フィンとの間の良好な接合を得つつ、冷却フィンによる放熱性能を十分に発揮させることができる構造の半導体モジュールおよびその製造方法を提供する。【解決手段】ヒートスプレッダ１３、１４と冷却フィン１８、１９とを別体で構成し、ヒートスプレッダ１３、１４表面に形成した絶縁膜１３ｂ、１４ｂを介して、ヒートスプレッダ１３、１４と冷却フィン１８、１９とを接合する構成において、冷却フィン１８、１９を、フィン部１８ａ、１９ａと平板部１８ｂ、１９ｂとが重ねられて、フィン部１８ａ、１９ａのフィン山と平板部１８ｂ、１９ｂとがろう付けにより接合されて、フィン部１８ａ、１９ａのフィン山と平板部１８ｂ、１９ｂとの接合部にフィレット５１が形成された構成とし、冷却フィン１８、１９の平板部１８ｂ、１９ｂと絶縁膜１３ｂ、１４ｂとを半田付けにより接合する。【選択図】図３
2012015167.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面および裏面を有し、半導体パワー素子が形成された半導体チップ（１１）と、
前記半導体チップ（１１）の裏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）の表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）と反対側の面を露出させつつ、前記半導体チップ（１１）、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の一部を構成する樹脂モールド部（２０）と、を有し、
前記半導体チップ（１１）、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）の両端を蓋部（４０、４１）にて挟み込んで固定具（４３）にて固定した半導体モジュールであって、
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）と反対側の面は平坦面とされ、この平坦面には、当該平坦面を覆う絶縁膜（１３ｂ、１４ｂ）が備えられていると共に、該絶縁膜（１３ｂ、１４ｂ）を介して、断面波形状のコルゲートタイプの冷却フィン（１８、１９）が接合されており、
前記冷却フィン（１８、１９）は、複数のフィン山を有するフィン部（１８ａ、１９ａ）と、前記平板部（１８ｂ、１９ｂ）とが重ねられて、前記平板部（１８ｂ、１９ｂ）のうち前記フィン部側の面と前記フィン部（１８ａ、１９ａ）のうち前記平板部側の前記フィン山とがろう付けにより接合された構成であると共に、前記平板部（１８ｂ、１９ｂ）のうち前記フィン部（１８ａ、１９ａ）とは反対側の面と前記絶縁膜（１３ｂ、１４ｂ）とが半田付けにより接合されており、
前記フィン部（１８ａ、１９ａ）と前記平板部（１８ｂ、１９ｂ）との接合部に、ろう材によるフィレット（５１）が形成されていることを特徴とする半導体モジュール。
【請求項２】
前記フィン部（１８ａ、１９ａ）は、平面視で前記フィン山が波状に配置されているウェーブフィンであることを特徴とする請求項１に記載の半導体モジュール。
【請求項３】
隣り合う前記ユニット（１０）に備えられた前記冷却フィン（１８、１９）は、前記冷却フィン（１８、１９）のうちの一方の波状の前記フィン部（１８ａ、１９ａ）に対して、前記冷却フィン（１８、１９）のうちの他方の波状の前記フィン部（１８ａ、１９ａ）が１８０度位相がずらされて、クロスウェーブ形状が形成される平面レイアウトとされていることを特徴とする請求項２に記載の半導体モジュール。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の半導体モジュールの製造方法であって、
前記フィン部（１８ａ、１９ａ）と前記平板部（１８ｂ、１９ｂ）とが一体に形成された金属板（５０）を用意し、前記金属板（５０）のうち前記フィン部（１８ａ、１９ａ）と前記平板部（１８ｂ、１９ｂ）との間の折り曲げ部（１８ｃ、１９ｃ）で折り曲げることにより、前記フィン部（１８ａ、１９ａ）と前記平板部（１８ｂ、１９ｂ）とを重ね合わせて、前記平板部（１８ｂ、１９ｂ）のうち前記フィン部側の面と前記フィン部（１８ａ、１９ａ）のうち前記平板部側の前記フィン山とをろう付けにより接合することで前記冷却フィン（１８、１９）を形成し、
形成した前記冷却フィン（１８、１９）の前記平板部（１８ｂ、１９ｂ）と前記絶縁膜（１３ｂ、１４ｂ）とを半田付けにより接合することを特徴とする半導体モジュールの製造方法。
【請求項５】
前記金属板（５０）として、前記フィン部（１８ａ、１９ａ）と前記平板部（１８ｂ、１９ｂ）との重ね合わせ面となる母材の表面にろう材がクラッドされているクラッド材を用いることを特徴とする請求項４に記載の半導体モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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に適用すると好適である。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体モジュールでは、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ことが一般的である。そして、このような半導体モジュールとして、放熱効率をより高めるために、冷却フィンを一体化したヒートスプレッダが用いられている（例えば、特許文献１参照）。このような半導体モジュールでは、冷却水などの冷媒が流される冷却機構が備えられ、ヒートスプレッダの冷却フィン側を冷媒流れに接するように配置することで、半導体パワー素子で発した熱が良好に放出されるようにしている。
【０００３】
しかしながら、冷媒に接するようにヒートスプレッダを配置する構造とする場合、ヒートスプレッダから冷媒へ通電してしまう。このため、複数並べて配置された半導体チップの放熱用のヒートスプレッダ同士の間が冷媒を通じて導通する可能性や、冷媒に迷走電流が発生することにより、冷却回路内の他部分も含め、冷媒に接触する金属に電食が発生し、貫通穴が空く可能性がある。
【０００４】
そこで、従来では、ヒートスプレッダの表面に絶縁物を設けることで、ヒートスプレッダから冷媒への通電を防止している。冷却フィンを一体化したヒートスプレッダの場合には、冷却フィンの表面に絶縁材を形成することで、ヒートスプレッダから冷媒への通電を防止できる構造としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【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】
【０００６】
しかしながら、凹凸のある冷却フィンの表面に信頼性の高い絶縁物を形成することは困難である。すなわち、冷却フィンの表面に絶縁物を形成する方法として、スパッタリング、ＣＶＤ、溶射などの気相成長法を採用することが考えられるが、冷却フィンの隙間に均一に絶縁物を形成することは難しい。このため、ヒートスプレッダからのリークの発生を的確に防止できない可能性がある。
【０００７】
また、一般的に冷却フィンと一体構造のヒートスプレッダは、削り出し、鍛造、押し出し成形などによって形成されるが、これらの加工方法では微細なフィン形状を形成することは困難である。このため、十分な伝熱面積を確保することが難しい。
【０００８】
そこで、これらの問題を解決する方法として、ヒートスプレッダと冷却フィンとを別体で構成し、ヒートスプレッダ表面に形成した絶縁膜を介して、ヒートスプレッダと冷却フィンとを接合することが考えられる。これによると、ヒートスプレッダの平らな表面に絶縁膜を形成することで、絶縁膜を均一に形成でき、信頼性の高い絶縁膜を形成することができる。また、ヒートスプレッダと冷却フィンとを別体とすることで、冷却フィンとして、放熱性能が高い冷却フィンであるコルゲートフィンを採用することができる。
【０００９】
ただし、この方法では、絶縁膜と冷却フィンとの接合が必要となり、この接合方法としては、接着剤を用いた接合や、超音波溶着を用いた接合が考えられる。
【００１０】
しかし、どちらの接合方法においても、ヒートスプレッダと冷却フィンとの間の熱伝導性が低いことが問題となる。すなわち、接着剤を用いた場合、金属と同程度の接着剤を用意することは困難であり、通常、接着剤の熱伝導性は金属よりも低いため、ヒートスプレッダと冷却フィンとの間の熱伝導性が低くなってしまう。また、超音波溶着での接合では、コルゲートフィンのフィン山と絶縁膜との接合領域が狭く、熱伝導領域が狭いため、ヒートスプレッダと冷却フィンとの間の熱伝導性が低くなってしまう。この結果、冷却フィンによる放熱性能が十分に発揮されない。
【００１１】
本発明は上記点に鑑みて、絶縁膜と冷却フィンとの間の良好な接合を得つつ、冷却フィンによる放熱性能を十分に発揮させることができる構造の半導体モジュールおよびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
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）、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）の両端を蓋部（４０、４１）にて挟み込んで固定具（４３）にて固定した半導体モジュールであって、
第１、第２ヒートスプレッダ（１３、１４）のうち半導体チップ（１１）と反対側の面は平坦面とされ、この平坦面には、当該平坦面を覆う絶縁膜（１３ｂ、１４ｂ）が備えられていると共に、該絶縁膜（１３ｂ、１４ｂ）を介して、断面波形状のコルゲートタイプの冷却フィン（１８、１９）が接合されており、
冷却フィン（１８、１９）は、複数のフィン山を有するフィン部（１８ａ、１９ａ）と、平板部（１８ｂ、１９ｂ）とが重ねられて、平板部（１８ｂ、１９ｂ）のうちフィン部側の面とフィン部（１８ａ、１９ａ）のうち平板部側のフィン山とがろう付けにより接合された構成であると共に、平板部（１８ｂ、１９ｂ）のうちフィン部（１８ａ、１９ａ）とは反対側の面と絶縁膜（１３ｂ、１４ｂ）とが半田付けにより接合されており、
フィン部（１８ａ、１９ａ）と平板部（１８ｂ、１９ｂ）との接合部に、ろう材によるフィレット（５１）が形成されていることを特徴としている。
【００１３】
これによると、コルゲートタイプの冷却フィンの構成を、フィン部と平板部とが重ねられて、フィン部のフィン山と平板部とがろう付けにより接合された構成とし、冷却フィンの平板部と絶縁膜とを半田付けにより接合しているので、フィン部−平板部間や、平板部−絶縁膜間において良好な接合が得られる。
【００１４】
また、本発明では、一般的な接着剤よりも熱伝導性が高い半田およびろう材を用いて金属的に接合しているので、接着剤で接合した場合と比較して、ヒートスプレッダと冷却フィンとの間の熱伝導性を向上できる。また、本発明では、接合部にフィレットが形成されているので、超音波溶着のように接合部にフィレットが形成されていない場合と比較して、フィン山の接合部での接合領域を広くでき、ヒートスプレッダと冷却フィンとの間の熱伝導性を向上できる。
【００１５】
したがって、本発明によれば、絶縁膜と冷却フィンとの間の良好な接合を得つつ、冷却フィンによる放熱性能を十分に発揮させることができる。
【００１６】
本発明においては、例えば、請求項２に記載のように、フィン部（１８ａ、１９ａ）として、平面視でフィン山が波状に配置されているウェーブフィンを採用することができる。
【００１７】
さらに、ウェーブフィンを採用する場合では、請求項３に記載のように、冷却フィン（１８、１９）のうちの一方の波状のフィン部（１８ａ、１９ａ）に対して、冷却フィン（１８、１９）のうちの他方の波状のフィン部（１８ａ、１９ａ）が１８０度位相がずらされて、クロスウェーブ形状が形成される平面レイアウトとすることが好ましい。これにより、冷却フィンを通過する冷媒により多くの乱流を発生させることが可能となり、この乱流によってより冷却フィンによる放熱性能を高められるからである。
【００１８】
また、請求項４に記載の発明では、請求項１〜３のいずれか１つに記載の半導体モジュールの製造方法であって、
フィン部（１８ａ、１９ａ）と平板部（１８ｂ、１９ｂ）とが一体に形成された金属板（５０）を用意し、金属板（５０）のうちフィン部（１８ａ、１９ａ）と平板部（１８ｂ、１９ｂ）との間の折り曲げ部（１８ｃ、１９ｃ）で折り曲げることにより、フィン部（１８ａ、１９ａ）と平板部（１８ｂ、１９ｂ）とを重ね合わせて、平板部（１８ｂ、１９ｂ）のうちフィン部側の面とフィン部（１８ａ、１９ａ）のうち平板部側のフィン山とをろう付けにより接合することで冷却フィン（１８、１９）を形成し、
形成した冷却フィン（１８、１９）の平板部（１８ｂ、１９ｂ）と絶縁膜（１３ｂ、１４ｂ）とを半田付けにより接合することを特徴としている。
【００１９】
このように、冷却フィンの形成では、フィン部と平板部とが一体に形成された金属板を、折り曲げ部で折り曲げることにより、フィン部と平板部とを重ね合わせる方法を採用することで、フィン部と平板部とが別体に形成された場合と比較して、冷却フィンの生産性を高めることができる。
【００２０】
請求項４に記載の発明では、例えば、請求項５に記載のように、フィン部と平板部とのろう付けのために、金属板（５０）として、フィン部（１８ａ、１９ａ）と平板部（１８ｂ、１９ｂ）との重ね合わせ面となる母材の表面にろう材がクラッドされているクラッド材を用いることが好ましい。
【００２１】
なお、この欄および特許請求の範囲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実施形態における半導体モジュール１の断面図である。
【図２】図１に示す半導体モジュール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の平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ’断面図である。
【図３】冷却フィン１８、１９とヒートスプレッダ１３、１４の断面拡大図である。
【図４】図１に示す半導体モジュール１の製造工程を示した断面図である。
【図５】冷却フィン１８、１９の製造工程を示す断面図である。
【図６】図５（ａ）中の領域Ｃの拡大図である。
【図７】第２実施形態における半導体モジュール１を構成するユニット１０のうち隣り合うユニット１０の対向する冷却フィン１８、１９の平面レイアウト図である。
【図８】第３実施形態における半導体モジュール１を構成するユニット１０の冷却フィン１８、１９の平面レイアウト図である。
【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、説明の簡略化を図るべく、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実施形態における冷却機構を備えた半導体モジュールについて説明する。この半導体モジュールは、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、本実施形態における半導体モジュール１の断面図である。この図に示すように、半導体モジュール１は、例えばインバータを構成する半導体パワー素子などが形成された半導体チップ１１などの各種構成部品を樹脂モールドしたものを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、半導体モジュール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の平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ’断面図である。なお、図１、２では、冷却フィン１８、１９を簡略化（平板部１８ｂ、１９ｂを省略）している。
【００２７】
図２（ａ）〜（ｃ）に示されるように、各ユニット１０は、半導体パワー素子が形成された半導体チップ１１に加えて、金属ブロック１２、ヒートスプレッダ１３、１４、正極リード１５、負極リード１６、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。また、各ユニット１０には、冷却フィン１８、１９が備えられており、この冷却フィン１８、１９によって、より高い放熱効率が得られるようにしている。
【００２８】
なお、ここでは各ユニット１０に、半導体パワー素子が形成された半導体チップ１１を１つのみ備えた１ｉｎ１構造について説明するが、半導体チップ１１を２つ備える２ｉｎ１構造、半導体チップ１１を３つ備える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。例えば、インバータの場合、２ｉｎ１構造としては上下アームを構成する２つの半導体チップ１１をモールドして一体構造とする場合が想定され、３ｉｎ１構造としては三相分の上アームもしくは下アームを構成する３つの半導体チップ１１をモールドして一体構造とする場合が想定される。
【００２９】
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が形成されている。例えば、半導体モジュール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フリーホイールダイオード（以下、ＦＷＤという）とが１チップ化されたものが半導体チップ１１とされる。本実施形態では、半導体パワー素子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の表面側や裏面側には、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の表面側には、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、裏面側は、裏面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。
【００３０】
なお、図２では半導体チップ１１を１チップ化した構造として図示してあるが、半導体パワー素子とＦＷＤとが別々のチップに形成されているような構造であっても良い。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。
【００３１】
金属ブロック１２は、熱伝達率の高い金属で構成され、例えば銅やアルミニウム等によって構成される。この金属ブロック１２は、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エミッタに接続されるパッド上に半田等を介して電気的および物理的に接続されている。この金属ブロック１２が半導体チップ１１の表面側に備えられることにより、半導体チップ１１の表面からヒートスプレッダ１４までの距離が所定間隔空けられている。
【００３２】
ヒートスプレッダ１３、１４は、半導体チップ１１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の裏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、半導体パワー素子のコレクタ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は、金属ブロック１２に対して電気的および物理的に接続されることで、放熱板としての機能に加えて、半導体パワー素子のエミッタ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のうち半導体チップ１１と反対側の面は、樹脂モールド部２０から露出させられている。この露出させられている面に放熱（冷却）を促進させるための冷却フィン１８、１９が接合されることで、冷却フィン１８、１９を介して冷却水による冷却が行える構成とされている。
【００３３】
また、ヒートスプレッダ１３、１４は、ヒートスプレッダ１３、１４から冷却水への通電を防止するための絶縁構造を有し、かつ、冷却フィン１８、１９の接合が行える構造とされている。
【００３４】
具体的には、図１、図２（ｂ）、（ｃ）に示すように、ヒートスプレッダ１３、１４は、金属板１３ａ、１４ａと、金属板１３ａ、１４ａの表面に形成された絶縁膜１３ｂ、１４ｂとを有している。  
【００３５】
金属板１３ａ、１４ａは、主に放熱板および電流経路として機能する部分であり、例えば所定厚さの四角形の部材で構成され、熱伝達率が高く、導電率も高い銅などの金属で構成されている。
【００３６】
絶縁膜１３ｂ、１４ｂは、金属板１３ａ、１４ａのうち半導体チップ１１と反対側の表面に形成されている。絶縁膜１３ｂ、１４ｂは、ＳｉＮ、アルミナなどの絶縁材料で構成され、例えば、スパッタリング、ＣＶＤ、溶射などの気相成長法によって形成されている。  金属板１３ａ、１４ａのうち絶縁膜１３ｂ、１４ｂが形成される面が平坦面となっているため、絶縁膜１３ｂ、１４ｂの膜厚は、ほぼ均一になっている。
【００３７】
このように、ヒートスプレッダ１３、１４のうち半導体チップ１１に電気的に接続される金属板１３ａ、１４ａよりも冷却水側に絶縁膜１３ｂ、１４ｂを備えていることから、この絶縁膜１３ｂ、１４ｂによって冷却水との絶縁が図られている。このため、ヒートスプレッダ１３、１４から冷却水への通電が抑制され、背景技術の欄に記載の通り、腐食の発生等を抑制することができる。
【００３８】
正極リード１５は、半導体チップ１１の正極端子を構成するものである。この正極リード１５は、ヒートスプレッダ１３に対して一体成形もしくは半田や溶接等によって接合され、ヒートスプレッダ１３を介して半導体チップ１１の裏面側に備えられた半導体パワー素子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、正極リード１５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、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。
【００３９】
負極リード１６は、半導体チップ１１の負極端子を構成するものである。この負極リード１６は、ヒートスプレッダ１４に対して一体成形もしくは半田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の表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に電気的に接続されている。また、負極リード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。
【００４０】
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１７ａ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１２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１７ａはヒートスプレッダ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。
【００４１】
冷却フィン１８、１９は、ヒートスプレッダ１３、１４の露出している面、つまり絶縁膜１３ｂ、１４ｂの表面に半田付けにより接合されている。冷却フィン１８、１９は、例えばアルミニウム等の熱伝導性の高い金属材料で構成され、横断面が波形状のコルゲートタイプのフィンである。冷却フィン１８、１９は、コルゲートタイプのフィンであれば、どのような平面レイアウトのものであっても構わないが、本実施形態では、図２（ａ）に示すように、冷却フィンの平面視でフィン山が波状に延びているウェーブフィンとしている。
【００４２】
ここで、図３に、冷却フィン１８、１９とヒートスプレッダ１３、１４の断面拡大図を示す。なお、図３では、冷却フィン１８について図示しているが、冷却フィン１９についても同様の形状とされているため、図３中に括弧付きで冷却フィン１９の対応場所の符号を付しておく。ヒートスプレッダ１３、１４についても同様に、ヒートスプレッダ１４を括弧付きで示している。
【００４３】
図３に示すように、冷却フィン１８（１９）は、フィン部１８ａ（１９ａ）と、平板部１８ｂ（１９ｂ）とを有し、フィン部１８ａ（１９ａ）が平板部１８ｂ（１９ｂ）に接合され、平板部１８ｂ（１９ｂ）が絶縁膜１３ｂ（１４ｂ）に接合されている。
【００４４】
フィン部１８ａ（１９ａ）は、フィン山が上下交互に位置するように、複数のフィン山が形成されて、横断面が波形状のコルゲートフィンを構成する部分である。図３では、フィン山の頂部は平坦面を有しているが、角や曲面を有する形状であっても良い。
【００４５】
平板部１８ｂ（１９ｂ）は、平坦な板状部分である。本実施形態では、この平板部１８ｂ（１９ｂ）は、フィン部１８ａ（１９ａ）と一体であり、折り曲げ部１８ｃ（１９ｃ）で折り曲げられることによって、平板部１８ｂ（１９ｂ）とフィン部１８ａ（１９ａ）とが重ね合わされている。
【００４６】
そして、平板部１８ｂ（１９ｂ）とフィン部１８ａ（１９ａ）との接合部では、フィン部１８ａ（１９ａ）のヒートスプレッダ側に位置するフィン山の頂部と、平板部１８ｂ（１９ｂ）のうちフィン部側の面とが、ろう付けによって接合されている。このため、フィン山と平板部１８ｂ（１９ｂ）との接合部には、フィレット５１が形成されている。ちなみに、「フィレット」とは、図３に示されるように、ろう付けを行ったフィン山と平板部の間からはみ出したろうの部分を意味する。
【００４７】
一方、平板部１８ｂ（１９ｂ）のうちフィン部とは反対側の面と絶縁膜１３ｂ（１４ｂ）との接合は、半田付けにより行われている。
【００４８】
図１、２に示す樹脂モールド部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、金属ブロック１２、ヒートスプレッダ１３、１４、正極リード１５、負極リード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。具体的には、樹脂モールド部２０は、各構成部品を熱硬化性樹脂でモールド化した熱硬化性樹脂モールド部２１と、熱硬化性樹脂モールド部２１の外縁を囲むように熱可塑性樹脂でモールド化した熱可塑性樹脂モールド部２２とによって構成されている。
【００４９】
熱硬化性樹脂モールド部２１は、例えばエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂にて構成されており、上述した各構成部品を覆いつつ、正極リード１５や負極リード１６および制御端子１７の一端側を露出させ、かつ、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のうち、この熱硬化性樹脂モールド部２１のみによって各構成部品の防水が行えるようになっている。また、熱硬化性樹脂モールド部２１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正極リード１５および負極リード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。このため、各構成部品を熱硬化性樹脂モールド部２１によって覆ったものによってパワーカードが構成され、このパワーカードの部分のみでもリユースが可能な構成とされている。
【００５０】
一方、熱可塑性樹脂モールド部２２は、例えばポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂等の熱硬化性樹脂にて構成されており、熱硬化性樹脂モールド部２１の外縁を覆いつつ、各構成部品のうち熱硬化性樹脂モールド部２１から露出させられている部分、すなわち正極リード１５や負極リード１６および制御端子１７の一端側やヒートスプレッダ１３、１４の一面側を露出させている。熱可塑性樹脂モールド部２２は枠状に形成され、熱可塑性樹脂モールド部２２の内側を窓部２２ａ、２２ｂとして、各窓部２２ａ、２２ｂを通じてヒートスプレッダ１３、１４が露出させられている。
【００５１】
また、熱可塑性樹脂モールド部２２は、半導体モジュール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、本実施形態の熱可塑性樹脂モールド部２２も、熱硬化性樹脂モールド部２１の長手方向と同方向を長手方向とする長方板状部材にて構成されている。熱可塑性樹脂モールド部２２には、熱硬化性樹脂モールド部２１の長手方向両端よりも外側に突き出している部分に形成された主水路を構成する通路穴２２ｃと、熱可塑性樹脂モールド部２２の両面において外縁部よりも凹ませた凹部２２ｄとが形成されている。これら通路穴２２ｃや凹部２２ｄ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２２ｃと凹部２２ｄとを含む水路３０が構成されるようになっている。
【００５２】
さらに、熱可塑性樹脂モールド部２２には、凹部２２ｄを囲むように形成されたシール部材セット用の溝部２２ｅが形成されている。この溝部２２ｅ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。このような構造により、各ユニット１０が構成されている。
【００５３】
さらに、半導体モジュール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４３が備えられている。
【００５４】
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両先端部にそれぞれ配置されるものである。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２２ｄによる隙間が形成されるようになっている。一方、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２２ｃと対応する位置に配置されている。また、パイプ付蓋部４１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４１ｃが形成されている。
【００５５】
Ｏリング４２は、各ユニット１０に形成されたシール部材セット用の溝部２２ｅやパイプ付蓋部４１に形成されたシール部材セット用の溝部４１ｃ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。
【００５６】
固定具４３は、溝部２２ｅ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。この固定具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２２ｃおよび凹部２２ｄによる水路３０が構成された半導体モジュール１が構成されている。この固定具４３は着脱可能に構成されており、固定具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。本実施形態では、固定具４３は、両端がフックとされており、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され、両フックの弾性力によって固定できるようになっている。なお、ここでは固定具４３を両端にフックを設けた構造としたが、勿論、固定具４３をネジ締め固定できるような構造としても構わない。
【００５７】
以上のような構造により、本実施形態にかかる半導体モジュール１が構成されている。このような構成の半導体モジュール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。特に、ヒートスプレッダ１３、１４の表面に放熱を促進させるための冷却フィン１８、１９を備えていることから、より放熱面積を増大させることができ、さらに高い冷却効果を得ることが可能となる。
【００５８】
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２２ｃ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２２ｃ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２２ｄ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および冷却フィン１８、１９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。
【００５９】
次に、上記のように構成される半導体モジュール１の製造方法について説明する。図４は、図１に示す半導体モジュール１の製造工程を示した断面図である。なお、図４では、冷却フィン１８、１９を簡略化して示している。この図を参照して、半導体モジュール１の製造方法を説明する。
【００６０】
〔図４（ａ）の工程〕
まず、正極リード１５や負極リード１６および制御端子１７が一体化されたリードフレームを用意し、ヒートスプレッダ１３の表面側にリードフレームを配置すると共に正極リード１５を半田等によってヒートスプレッダ１３の表面に接合する。また、ヒートスプレッダ１３の表面に、半田等を介してＩＧＢＴやＦＷＤなどの半導体パワー素子が形成された半導体チップ１１を実装したのち、半導体チップ１１の表面に形成された半導体パワー素子のゲート等に繋がるパッドと制御端子１７とをボンディングワイヤ１７ａにて接続する。続いて、半導体チップ１１の表面に半田等を介して金属ブロック１２を接合する。さらに、金属ブロック１２や負極リード１６の表面に半田等を設置した後、その上にヒートスプレッダ１４を配置し、金属ブロック１２や負極リード１６とヒートスプレッダ１４とを接合する。なお、本実施形態では、ヒートスプレッダ１３、１４として、金属板１３ａ、１４ａの表面に絶縁膜１３ｂ、１４ａが形成されたものを用いている。
【００６１】
〔図４（ｂ）の工程〕
各部が接続された各構成部品をトランスファー成形機などの成形型内に配置したのち、成形型内にエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を注入し、熱硬化性樹脂モールド部２１を形成する。これにより、パワーカードが構成される。このとき、ヒートスプレッダ１３、１４のうち半導体チップ１１と反対側の面が最初から露出した状態となるような成形を行っても良いが、ここではヒートスプレッダ１３、１４の当該面まで熱硬化性樹脂モールド部２１にて覆われるようにしている。
【００６２】
〔図４（ｃ）の工程〕
切削もしくは研削などによる平坦加工装置を用意し、これによってヒートスプレッダ１３、１４の表面を覆っている熱硬化性樹脂モールド部２１の一部を除去し、ヒートスプレッダ１３、１４を露出させる。
【００６３】
〔図４（ｄ）の工程〕
熱硬化性樹脂モールド部２１によって各構成部品をモールド化したパワーカードをさらに別の成形型内に配置したのち、成形型内にポリフェニレンサルファイド樹脂等の熱可塑性樹脂を注入し、熱可塑性樹脂モールド部２２を形成する。
【００６４】
〔図４（ｅ）の工程〕
熱硬化性樹脂モールド部２１から露出させられているヒートスプレッダ１３、１４の表面に、別途製造された冷却フィン１８、１９を半田付けにより接合する。
【００６５】
ここで、冷却フィン１８、１９の製造方法について説明する。図５は、冷却フィン１８、１９の製造工程を示す断面図である。
【００６６】
〔図５（ａ）の工程〕
１枚の金属板５０を用意する。金属板５０としては、母材がアルミニウム等で構成され、母材のうちフィン部と平板部との重ね合わせ面となる片面に、ろう材の層が予めクラッドされているクラッド材が用いられる。また、この金属板５０としては、例えば、０．１ｍｍ以下の厚さのものが用いられる。
【００６７】
そして、この金属板５０にフィン部１８ａ、１９ａと平板部１８ｂ、１９ｂとを形成する。フィン部１８ａ、１９ａは、プレス成形法によって形成される。プレス成形法としては、金属板５０を順次送りこむことにより複数回に分けてフィン山を形成したり、１回のプレスでフィン部１８ａ、１９ａを形成したり（一発プレス成形）、例えば、中央のプレス型に金属板を起こり込みながらの絞り（引き込み）成形したりする方法等を採用することができる。なお、金属板５０のうちフィン部１８ａ、１９ａを形成した残りの部分が平板部１８ｂ、１９ｂとなる。
【００６８】
〔図５（ｂ）の工程〕
フィン部１８ａ、１９ａと平板部１８ｂ、１９ｂとが一体に形成された金属板５０を折り曲げる。ここで、図６に、図５（ａ）中の領域Ｃの拡大図を示す。この折り曲げでは、図６に示すように、フィン部１８ａ、１９ａと平板部１８ｂ、１９ｂとの間に形成されたスリット１８ｄを起点とする。なお、スリット１８ｄの形成は、フィン部１８ａ、１９ａの形成前もしくは後のどちらでも良い。これによって、金属板５０が折り曲げ部１８ｃで折り曲げられ、フィン部１８ａ、１９ａと平板部１８ｂ、１９ｂとが重ね合わされる。
【００６９】
このように、スリット１８ｄの位置を予め所定位置に設定することで、折り曲げるだけでフィン部１８ａ、１９ａと平板部１８ｂ、１９ｂとを重ね合わせることができ、フィン部１８ａ、１９ａと平板部１８ｂ、１９ｂとの位置合わせの工程が不要となる。
【００７０】
〔図５（ｃ）の工程〕
重ね合わされたフィン部１８ａ、１９ａと平板部１８ｂ、１９ｂとをろう付けする。ここでは、パワーカードとは別に、冷却フィン１８、１９単品でろう付けを行う。このろう付けでは、加熱温度を例えば６００℃とし、フィン山を潰さないように、例えば、フィン部１８ａ、１９ａと平板部１８ｂ、１９ｂとが密着している両端部を抑えながら加熱する。
【００７１】
これにより、合わせ面のろう材によって、フィン部１８ａ、１９ａのうち平板部側のフィン山と平板部１８ｂ、１９ｂとの間が接合されると共に、両者からろう材がはみ出すことで、フィレット５１が形成される。このようにして、冷却フィン１８、１９が製造される。
【００７２】
図４（ｅ）の工程では、フィン山を潰さないように、例えば、冷却フィン１８、１９の両端部等を抑えながら加熱することにより、冷却フィン１８、１９とヒートスプレッダ１３、１４表面の絶縁膜１３ａ、１４ａとを半田付けをする。これにより、ユニット１０が形成される。
【００７３】
その後、図１に示されるように、図４（ｅ）の工程まで実施したユニット１０を複数個（本実施形態の場合には３個）用意し、各ユニット１０における熱可塑性樹脂モールド部２２の溝部２２ｅ内にＯリング４２を嵌め込む。そして、ユニット１０を複数個（図１中では３個）積層する。
【００７４】
次いで、蓋部４０およびパイプ付蓋部４１を用意し、パイプ付蓋部４１に形成されたシール部材セット用の溝部４１ｃにＯリング４２を嵌め込む。そして、積層した複数のユニット１０の積層方向の一方の先端部に蓋部４０を配置すると共に、他方の先端部にパイプ付蓋部４１を配置する。
【００７５】
次いで、蓋部４０と複数のユニット１０およびパイプ付蓋部４１を積層したものを固定具４３にて固定する。これにより、図１に示した本実施形態の半導体モジュール１が完成する。
【００７６】
以上説明したように、本実施形態の半導体モジュール１では、ヒートスプレッダ１３、１４と冷却フィン１８、１９とを別体で構成し、ヒートスプレッダ１３、１４を金属板１３ａ、１４ａと絶縁膜１３ｂ、１４ｂで構成して、冷却フィン１８、１９を後付けする構造としている。
【００７７】
これとは異なり、従来のように、冷却フィンがヒートスプレッダと一体構造とされている場合、樹脂成形時に冷却フィンの間にモールド樹脂が入り込まないようにするために、冷却フィンが入り込む穴を有した成形型を用いなければならない。このような成形型を用いた場合、冷却フィンと冷却フィンが入り込む穴との位置決めが困難であると同時に、冷却フィンの穴への抜き差し時に冷却フィンが変形、破損、汚染されるという問題が発生する。
【００７８】
そこで、本実施形態のように、冷却フィン１８、１９をヒートスプレッダ１３、１４と別体構造とすることで、冷却フィン１８、１９が無い状態で樹脂モールド部２１の樹脂成形を行うことができるため、製造工程の簡略化を図ることができると共に、冷却フィン１８、１９が変形、破損、汚染されることを防止することができる。
【００７９】
また、本実施形態によると、各ヒートスプレッダ１３、１４に備えた絶縁膜１３ｂ、１４ｂにより、ヒートスプレッダ１３、１４から冷却水への通電を防止できると共に、冷却フィン１８、１９をヒートスプレッダ１３、１４とは別々に形成できることから、冷却フィン１８、１９として、細密形状を有し放熱性能が高いコルゲートタイプのフィンを採用できる。
【００８０】
さらに、本実施形態によると、冷却フィン１８、１９の構成を、フィン部１８ａ、１９ａと平板部１８ｂ、１９ｂとが重ねられて、フィン部１８ａ、１９ａのフィン山頂部と平板部１８ｂ、１９ｂとがろう付けにより接合された構成とし、冷却フィン１８、１９の平板部１８ｂ、１９ｂと絶縁膜１３ｂ、１４ｂとを半田付けにより接合しているので、フィン部−平板部間や、平板部−絶縁膜間において良好な接合が得られる。
【００８１】
また、本実施形態によると、一般的な接着剤よりも熱伝導性が高い半田およびろう材を用いて金属的に接合しているので、接着剤で接合した場合と比較して、ヒートスプレッダ１３、１４と冷却フィン１８、１９との間の熱伝導性を向上できる。また、本発明では、フィン部１８ａ、１９ａのフィン山と平板部１８ｂ、１９ｂとの接合部にフィレット５１が形成されているので、超音波溶着のように接合部にフィレットが形成されていない場合と比較して、フィン山の接合部での接合領域を広くでき、ヒートスプレッダ１３、１４と冷却フィン１８、１９との間の熱伝導性を向上できる。
【００８２】
したがって、本実施形態によれば、接着剤や超音波溶着による接合を採用した場合と比較して、冷却フィン１８、１９による放熱性能を十分に発揮させることができる。
【００８３】
ここで、本実施形態とは異なり、本実施形態の平板部１８ｂ、１９ｂを省略し、フィン部１８ａ、１９ａのフィン山を絶縁膜１３ｂ、１４ｂに直接接合することが考えられる。しかし、この場合、フィン部１８ａ、１９ａのフィン山と絶縁膜１３ｂ、１４ｂとの間に接合不良が生じると、ユニット１０全体が不良品となってしまう。
【００８４】
これに対して、本実施形態では、図５（ａ）〜（ｃ）の工程で、冷却フィン１８、１９単品でろう付けを行うので、ろう付け後に、フィン部１８ａ、１９ａのフィン山が平板部１８ｂ、１９ｂに対して良好に接合されているかの確認（検査）を行うことが可能となる。これにより、フィン山と平板部との間に接合不良が生じた冷却フィンが、ヒートスプレッダ１３、１４に接合されることを防止でき、フィン山の接合保証が可能となる。
【００８５】
また、本実施形態とは異なり、本実施形態の平板部１８ｂ、１９ｂを省略し、フィン部１８ａ、１９ａのフィン山を絶縁膜１３ｂ、１４ｂに直接接合する場合では、絶縁膜側に位置するフィン山を絶縁膜に密着させるために、冷却フィン全体に荷重をかける必要が生じるので、フィン山が潰れてしまう恐れがある。
【００８６】
これに対して、本実施形態では、冷却フィン１８、１９を絶縁膜１３、１４に接合する図４（ｅ）の工程において、平板部１８ｂ、１９ｂと絶縁膜１３ｂ、１４ｂとを半田付けするので、冷却フィン１８、１９の両端部等の一部に荷重をかけることで、フィン山が潰れないようにすることができる。これは、平板部１８ｂ、１９ｂの一部に荷重をかけると、平板部１８ｂ、１９ｂの全面に応力が分散するからである。
【００８７】
また、半田付けにより、フィン部１８ａ、１９ａのフィン山を絶縁膜１３ｂ、１４ｂに直接接合しようとすると、フィン部１８ａ、１９ａで形成される冷却水流路に半田が流れ込むことで、冷却水流路が塞がれてしまう恐れがある。
【００８８】
これに対して、本実施形態によれば、板部１８ｂ、１９ｂと絶縁膜１３ｂ、１４ｂとを半田付けするので、このような問題を防ぐことができる。
【００８９】
（第２実施形態）
本実施形態は、第１実施形態に対して冷却フィン１８、１９の平面視でのフィン山のレイアウトを変更したものであり、その他の部分については第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００９０】
図７は、本実施形態における半導体モジュール１を構成するユニット１０のうち隣り合うユニット１０の対向する冷却フィン１８、１９を示した平面図であり、図１の紙面上方から見たときの冷却フィン１８、１９のレイアウトに相当している。
【００９１】
本実施形態では、図７に示すように、隣り合うユニット１０のフィン向きを反転させて、複数のユニット１０を積層させている。すなわち、隣り合うユニット１０に備えられている対向する冷却フィン１８、１９について、冷却フィン１８のフィン山が構成するウェーブと、冷却フィン１９のフィン山が構成するウェーブとが、１８０度位相をずらした関係となるようなクロスウェーブ形状としている。
【００９２】
このように、冷却フィン１８、１９によってクロスウェーブ形状が形成される平面レイアウトとすることで、冷却フィン１８、１９を通過する冷却水により多くの乱流を発生させることが可能となる。このため、この乱流によってより冷却フィン１８、１９による冷却性能（放熱性能）を高めることが可能となる。
【００９３】
（第３実施形態）
図８に本実施形態における冷却フィン１８、１９の平面図を示す。コルゲートタイプの冷却フィン１８、１９として、第１実施形態では、冷却フィンの平面視でフィン山が波状に延びているウェーブフィンを用いたが、本実施形態では、図８に示すように、冷却フィンの平面視でフィン山が直線状に延びているストレートフィンを用いている。
【００９４】
（他の実施形態）
（１）上述の実施形態では、冷却フィン１８、１９の形成において、金属板５０として、母材のうちフィン部と平板部との重ね合わせ面となる片面に、ろう材の層が予めクラッドされているクラッド材を用いたが、クラッドされていないものを用いても良い。この場合、金属板５０を折り曲げた後、フィン部１８ａ、１９ａと平板部１８ｂ、１９ｂとの間に、平板状のろう材を挟み、フィン部１８ａ、１９ａと平板部１８ｂ、１９ｂとを、かしめた状態で加熱することで、ろう付けしても良い。
【００９５】
（２）上述の実施形態では、冷却フィン１８、１９の形成において、図５（ａ）、（ｂ）に示されるように、フィン部１８ａ、１９ａと平板部１８ｂ、１９ｂとが一体に形成された金属板５０を折り曲げ部１８ｃ、１９ｃで折り曲げることにより、フィン部１８ａ、１９ａと平板部１８ｂ、１９ｂとを重ね合わせていたが、フィン部１８ａ、１９ａと平板部１８ｂ、１９ｂとを別体として形成して、両者を重ね合わせても良い。
【００９６】
この場合でも、フィン部１８ａ、１９ａと平板部１８ｂ、１９ｂとのろう付けによって、フィン山と平板部１８ｂ、１９ｂとの接合部に、ろう材によるフィレット５１が形成されるので、上述の実施形態と同様の効果が得られる。
【００９７】
ただし、冷却フィン１８、１９の生産性を高めるという観点では、フィン部１８ａ、１９ａと平板部１８ｂ、１９ｂとの位置合わせの工程が不要となる等の理由から、フィン部１８ａ、１９ａと平板部１８ｂ、１９ｂとが一体に形成された金属板５０を折り曲げ部１８ｃ、１９ｃで折り曲げる方法を採用することが好ましい。
【００９８】
（３）上述の実施形態では、樹脂モールド部２０が熱硬化性樹脂モールド部２１と熱可塑性樹脂モールド部２２とによって構成される場合を例に挙げて説明した。しかしながら、これら樹脂モールド部をすべて熱硬化性樹脂もしくは共に熱可塑性樹脂にて構成しても良い。ただし、耐熱性を考慮すると、半導体チップ１１などの構成要素を覆う部分については熱硬化性樹脂で構成するのが好ましく、各ユニット１０の外縁部のみを交換してパワーカードをリユースできるようにするのであれば、比較的低温で軟化するように、その外縁部を熱可塑性樹脂で構成するのが好ましい。
【００９９】
（４）上述の実施形態では、三相モータを駆動するインバータに対して半導体モジュール１を適用する場合を例に挙げて説明したが、インバータに限らず、他の装置に本発明の半導体モジュール１を適用しても良い。
【０１００】
（５）上述の実施形態では、冷媒として冷却水を例に挙げて説明したが、他の冷媒を用いても構わない。
【符号の説明】
【０１０１】
１              半導体モジュール
１０            ユニット
１１            半導体チップ
１３、１４      ヒートスプレッダ
１５            正極リード
１６            負極リード
１７            制御端子
１８、１９      冷却フィン
１８ａ、１９ａ  フィン部
１８ｂ、１９ｂ  平板部
１８ｃ、１９ｃ  折り曲げ部
２０            樹脂モールド部
２１            熱硬化性樹脂モールド部
２１ａ          凹部
２２            熱可塑性樹脂モールド部
２２ｃ          通路穴
３０            水路
４０            蓋部
４１        パイプ付蓋部
４３        固定具
５１        フィレット
【図１】
2012015167.tif 000003
【図２】
2012015167.tif 000004
【図３】
2012015167.tif 000005
【図４】
2012015167.tif 000006
【図５】
2012015167.tif 000007
【図６】
2012015167.tif 000008
【図７】
2012015167.tif 000009
【図８】
2012015167.tif 000010