(57)【要約】【課題】レイアウトの自由度の向上及びノイズの低減の少なくとも一方が可能な半導体装置を提供する。【解決手段】半導体装置１６は、正極端子６０又は負極端子６２のうち第１スイッチング素子３４が接合された端子６０とヒートシンク８０との間に配置された絶縁部材７０を備える。絶縁部材７０は、所定の母材１２０に第１添加剤が添加された第１領域９０と、母材１２０に第２添加剤が添加された第２領域９２とを備える。第１領域９０は、絶縁部材７０と第１スイッチング素子３４の積層方向において第１スイッチング素子３４に重なる。第１添加剤の熱伝導率は、第２添加剤の熱伝導率よりも大きく、第２添加剤の誘電率は、第１添加剤の誘電率よりも大きい。【選択図】図３
2013182964.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極端子及び負極端子の間において第１スイッチング素子及び第２スイッチング素子を直列に接続した１つ又は複数の直列回路を備える半導体装置であって、
前記第１スイッチング素子は前記正極端子又は前記負極端子に接合され、
前記半導体装置は、前記正極端子又は前記負極端子のうち前記第１スイッチング素子が接合された端子とヒートシンクとの間に配置された絶縁部材を備え、
前記絶縁部材は、
所定の母材に第１添加剤が添加された第１領域と、
前記母材に第２添加剤が添加された第２領域と
を備え、
前記第１領域は、前記絶縁部材と前記第１スイッチング素子の積層方向において前記第１スイッチング素子に重なり、
前記第１添加剤の熱伝導率は、前記第２添加剤の熱伝導率よりも大きく、
前記第２添加剤の誘電率は、前記第１添加剤の誘電率よりも大きい
ことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
請求項１記載の半導体装置において、
前記第１スイッチング素子及び前記第２スイッチング素子の間に出力端子を備え、
前記第２スイッチング素子は前記出力端子に接合され、
前記半導体装置は、前記出力端子と前記ヒートシンクとの間に配置された第２絶縁部材を備え、
前記第２絶縁部材は、
所定の母材に第３添加剤が添加された第３領域と、
前記母材に第４添加剤が添加された第４領域と
を備え、
前記第３領域は、前記第２絶縁部材と前記第２スイッチング素子の積層方向において前記第２スイッチング素子に重なり、
前記第３添加剤の熱伝導率は、前記第４添加剤の熱伝導率よりも大きく、
前記第４添加剤の誘電率は、前記第３添加剤の誘電率よりも小さい
ことを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の半導体装置において、
前記第１スイッチング素子は、前記絶縁部材との積層方向において前記第１領域の内側に配置され、
前記第１領域は、前記第１スイッチング素子が接合された端子と前記絶縁部材の積層方向において、当該端子の内側に配置され、
前記第１領域の外側に前記第２領域が配置されている
ことを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
第１スイッチング素子及び第２スイッチング素子を直列に接続した１つ又は複数の直列回路と、前記第１スイッチング素子及び前記第２スイッチング素子の間の出力端子とを備える半導体装置であって、
前記第２スイッチング素子は前記出力端子に接合され、
前記半導体装置は、前記出力端子とヒートシンクとの間に配置された第２絶縁部材を備え、
前記第２絶縁部材は、
所定の母材に第３添加剤が添加された第３領域と、
前記母材に第４添加剤が添加された第４領域と
を備え、
前記第３領域は、前記第２絶縁部材と前記第２スイッチング素子の積層方向において前記第２スイッチング素子に重なり、
前記第３添加剤の熱伝導率は、前記第４添加剤の熱伝導率よりも大きく、
前記第４添加剤の誘電率は、前記第３添加剤の誘電率よりも小さい
ことを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
請求項２若しくは４又は請求項２に従属する請求項３記載の半導体装置において、
前記第２スイッチング素子は、前記第２絶縁部材との積層方向において前記第３領域の内側に配置され、
前記第３領域は、前記第２絶縁部材と前記出力端子の積層方向において前記出力端子の内側に配置され、
前記第３領域の外側に前記第４領域が配置されている
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】
この発明は、半導体装置に関する。より詳細には、この発明は、複数のスイッチング素子を直列に接続した１つ又は複数の直列回路を備える半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のスイッチング素子を直列に接続した直列回路を備える半導体装置が開発されている。このような半導体装置として、例えば、インバータ、コンバータ、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリが存在する（例えば、特許文献１）。
【０００３】
特許文献１では、コモンモード電流を抑制することによって伝導ノイズ及び放射ノイズを小さくすることができる電力変換装置のインバータモジュールを提供することが目的とされている（要約、［００１０］）。この目的を達成するため、特許文献１では、スイッチング素子と逆並列ダイオードとを１アームとして上下に２アーム５、６を直列に接続した１相分（又は多相分）のスイッチングアーム直列回路を１つのパッケージに含み、このパッケージの外側に冷却用の銅ベース１が配置されてなる電力変換装置のインバータモジュール２５ａにおいて、スイッチングアーム直列回路の下アーム６が実装される銅パターン４の面積を、上アーム５が実装される銅パターン３の面積より小さくする（要約）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１８１３５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように、特許文献１では、下アーム６が実装される銅パターン４の面積を、上アーム５が実装される銅パターン３の面積より小さくすることでコモンモード電流を抑制することによって伝導ノイズ及び放射ノイズを小さくすることを企図している。しかしながら、特許文献１の構成では、面積（すなわち、レイアウト）の自由度が低下するおそれがあると共に、ノイズを低減する方法には更なる改善の余地がある。
【０００６】
この発明は、このような課題を考慮してなされたものであり、レイアウトの自由度の向上及びノイズの低減の少なくとも一方が可能な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】
この発明に係る半導体装置は、正極端子及び負極端子の間において第１スイッチング素子及び第２スイッチング素子を直列に接続した１つ又は複数の直列回路を備えるものであって、前記第１スイッチング素子は前記正極端子又は前記負極端子に接合され、前記半導体装置は、前記正極端子又は前記負極端子のうち前記第１スイッチング素子が接合された端子とヒートシンクとの間に配置された絶縁部材を備え、前記絶縁部材は、所定の母材に第１添加剤が添加された第１領域と、前記母材に第２添加剤が添加された第２領域とを備え、前記第１領域は、前記絶縁部材と前記第１スイッチング素子の積層方向において前記第１スイッチング素子に重なり、前記第１添加剤の熱伝導率は、前記第２添加剤の熱伝導率よりも大きく、前記第２添加剤の誘電率は、前記第１添加剤の誘電率よりも大きいことを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、レイアウトの自由度の向上又は放射ノイズの抑制を実現すると共に、第１スイッチング素子の放熱性を向上することが可能となる。
【０００９】
すなわち、この発明によれば、積層方向において第１スイッチング素子と重なる第１領域よりも第２領域の誘電率を大きくする。このため、例えば、絶縁部材を所定の母材に第１添加剤を添加したもののみからなる構成と比べて、正極端子又は負極端子における浮遊容量を大きくすることが可能となる。
【００１０】
従って、例えば、第１スイッチング素子が正極端子に接合されている場合、出力端子の面積を正極端子の面積よりも小さくしなくても、正極端子における浮遊容量を大きくすることが可能となる。或いは、出力端子の面積を正極端子の面積よりも小さくする代わりに、正極端子とグラウンドとの間を一定距離以上としなくても、正極端子における浮遊容量を大きくすることが可能となる。よって、レイアウトの自由度を向上することができる。
【００１１】
また、上記のように正極端子又は負極端子における浮遊容量を大きくすることで、第１スイッチング素子と第２スイッチング素子との中点における浮遊容量が充電される際に、正極端子又は負極端子における浮遊容量の電荷が充電されることとなる。このため、中点における浮遊容量に起因するコモンモード電流が流れる経路が短縮され、放射ノイズを抑制することが可能となる。
【００１２】
さらに、この発明によれば、積層方向において第１スイッチング素子と重なる第１領域の熱伝導率を第２領域の熱伝導率よりも大きくする。このため、例えば、絶縁部材を所定の母材に第２添加剤を添加したもののみからなる構成と比べて、第１スイッチング素子で発生した熱を放出し易くすることが可能となる。従って、第１スイッチング素子の放熱性を向上することができる。
【００１３】
この発明に係る半導体装置は、第１スイッチング素子及び第２スイッチング素子を直列に接続した１つ又は複数の直列回路と、前記第１スイッチング素子及び前記第２スイッチング素子の間の出力端子とを備えるものであって、前記第２スイッチング素子は前記出力端子に接合され、前記半導体装置は、前記出力端子とヒートシンクとの間に配置された第２絶縁部材を備え、前記第２絶縁部材は、所定の母材に第３添加剤が添加された第３領域と、前記母材に第４添加剤が添加された第４領域とを備え、前記第３領域は、前記第２絶縁部材と前記第２スイッチング素子の積層方向において前記第２スイッチング素子に重なり、前記第３添加剤の熱伝導率は、前記第４添加剤の熱伝導率よりも大きく、前記第４添加剤の誘電率は、前記第３添加剤の誘電率よりも小さいことを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、レイアウトの自由度の向上並びに伝導ノイズ及び放射ノイズの抑制を実現すると共に、第２スイッチング素子の放熱性を向上することが可能となる。
【００１５】
すなわち、この発明によれば、積層方向において第２スイッチング素子と重なる第３領域よりも第４領域の誘電率を小さくする。このため、例えば、第２絶縁部材を所定の母材に第３添加剤を添加したもののみからなる構成と比べて、第１スイッチング素子と第２スイッチング素子との中点における浮遊容量を小さくすることが可能となる。
【００１６】
従って、例えば、出力端子の面積を正極端子の面積よりも小さくすることをしなくても、前記中点における浮遊容量を小さくすることが可能となる。或いは、出力端子の面積を正極端子の面積よりも小さくする代わりに、出力端子とグラウンドとの間を一定距離以上としなくても、前記中点における浮遊容量を小さくすることが可能となる。これにより、出力端子からグラウンドに流れるコモンモード電流を抑制することができる。よって、レイアウトの自由度を向上すると共に、伝導ノイズ及び放射ノイズを抑制することができる。
【００１７】
また、この発明によれば、積層方向において第２スイッチング素子と重なる第３領域の熱伝導率を第４領域の熱伝導率よりも大きくする。このため、例えば、第２絶縁部材を所定の母材に第４添加剤を添加したもののみからなる構成と比べて、第２スイッチング素子で発生した熱を放出し易くすることが可能となる。従って、第２スイッチング素子の放熱性を向上することができる。
【００１８】
前記第１スイッチング素子は、前記絶縁部材との積層方向において前記第１領域の内側に配置され、前記第１領域は、前記第１スイッチング素子が接合された端子と前記絶縁部材の積層方向において、当該端子の内側に配置され、前記第１領域の外側に前記第２領域が配置されてもよい。
【００１９】
これにより、第１スイッチング素子が端子に接合する接合面全体から、比較的熱伝導率の大きな第１領域へ放熱することができることとなる。このため、第１スイッチング素子の放熱性をさらに効果的に向上することが可能となる。
【００２０】
さらに、第１領域が、第１スイッチング素子が接合された端子の内側に配置されていることにより、第１スイッチング素子が接合された端子と絶縁部材の積層方向において、当該端子とヒートシンクとの間に第２領域が配置される。このため、当該端子における浮遊容量を大きくすることが可能となる。従って、第１スイッチング素子と第２スイッチング素子との中点における浮遊容量が充電される際に、当該端子における浮遊容量の電荷が充電されることとなる。このため、中点における浮遊容量に起因するコモンモード電流が流れる経路が短縮され、放射ノイズを抑制することが可能となる。
【００２１】
前記第２スイッチング素子は、前記第２絶縁部材との積層方向において前記第３領域の内側に配置され、前記第３領域は、前記第２絶縁部材と前記出力端子の積層方向において前記出力端子の内側に配置され、前記第３領域の外側に前記第４領域が配置されてもよい。
【００２２】
これにより、第２スイッチング素子が出力端子に接合する接合面全体から、比較的熱伝導率の大きな第３領域へ放熱することができることとなる。このため、第２スイッチング素子の放熱性をさらに効果的に向上することが可能となる。
【００２３】
さらに、第３領域が、第２スイッチング素子が接合された出力端子の内側に配置されていることにより、第２絶縁部材と出力端子の積層方向において、出力端子とヒートシンクとの間に第４領域が配置される。このため、出力端子における浮遊容量を小さくすることが可能となる。従って、出力端子からグラウンドへ流れるコモンモード電流を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２４】
この発明によれば、レイアウトの自由度の向上又は放射ノイズの抑制を実現すると共に、第１スイッチング素子又は第２スイッチング素子の放熱性を向上することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】この発明の一実施形態に係る半導体装置としてのインバータを搭載した駆動システムの回路図である。
【図２】前記インバータに含まれる１つのアーム直列回路の一部及びその周辺の簡略的な外観構成図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線における断面図である。
【図４】図４Ａは、スイッチング素子の第１の面を簡略的に示す外観構成図であり、図４Ｂは、スイッチング素子の第２の面を簡略的に示す外観構成図である。
【図５】１つの前記アーム直列回路に着目して複数の地点での浮遊容量を示す回路図である。
【図６】第１〜第３絶縁基板を製造する際の様子の一部を簡略的に示す図である。
【図７】上スイッチング素子の放熱が、前記第１絶縁基板の第１領域を介して盛んに行われる様子を示す図である。
【図８】前記上スイッチング素子、正極電極及び前記第１絶縁基板（第１領域及び第２領域）の積層方向における位置関係並びに下スイッチング素子、出力端子及び前記第３絶縁基板（第３領域及び第４領域）の積層方向における位置関係を示す図である。
【図９】第１変形例に係る半導体装置としてのインバータを搭載した回路の回路図である。
【図１０】第２変形例に係る半導体装置としてのインバータに含まれる１つのアーム直列回路の一部及びその周辺の簡略的な外観構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
Ｉ．一実施形態
Ａ．構成の説明
１．駆動システム１０の構成
（１−１．全体構成）
図１は、この発明の一実施形態に係る半導体装置としてのインバータ１６を搭載した駆動システム１０の回路構成図である。
【００２７】
図１に示すように、駆動システム１０は、インバータ１６に加え、モータ１２と、直流電源１４（以下「電源１４」ともいう。）と、コンデンサ１８と、電子制御装置２０（以下「ＥＣＵ２０」という。）とを有する。
【００２８】
（１−２．モータ１２）
モータ１２は、３相交流ブラシレス式であり、ＥＣＵ２０に制御されるインバータ１６を介して電源１４から電力が供給される。そして、当該電力に応じた駆動力を生成する。モータ１２は、例えば、車両の走行モータ又は電動パワーステアリング装置のアシスト力生成用のモータに用いることができる。或いは、後述するような別の用途に用いることも可能である。
【００２９】
（１−３．直流電源１４）
直流電源１４は、駆動システム１０の用途に応じて適宜選択されるものであり、一次電池又は二次電池のいずれともすることができる。例えば、モータ１２が比較的高出力を要する用途で用いられる場合（例えば、車両の走行用モータとして用いられる場合）、電源１４は、リチウムイオン２次電池、ニッケル水素２次電池又はキャパシタ等の蓄電装置（エネルギストレージ）とすることができる。また、モータ１２が比較的低出力を要する用途で用いられる場合（例えば、車両の電動パワーステアリング装置として用いられる場合）、電源１４は、鉛蓄電池等の蓄電装置とすることができる。
【００３０】
（１−４．インバータ１６）
インバータ１６は、３相ブリッジ型の構成とされて、直流／交流変換を行い、電源１４からの直流を３相の交流に変換してモータ１２に供給する。
【００３１】
図１に示すように、インバータ１６は、３相のアーム直列回路３０ｕ、３０ｖ、３０ｗを有する。Ｕ相のアーム直列回路３０ｕは、スイッチング素子３４ｕ（以下「上ＳＷ素子３４ｕ」という。）及び逆並列ダイオード３６ｕ（以下「上ダイオード３６ｕ」）を有する上アーム３２ｕと、スイッチング素子４０ｕ（以下「下ＳＷ素子４０ｕ」という。）及び逆並列ダイオード４２ｕ（以下「下ダイオード４２ｕ」という。）とを有する下アーム３８ｕとで構成される。
【００３２】
同様に、Ｖ相のアーム直列回路３０ｖは、上スイッチング素子３４ｖ（以下「上ＳＷ素子３４ｖ」という。）及び逆並列ダイオード３６ｖ（以下「上ダイオード３６ｖ」という。）を有する上アーム３２ｖと、下スイッチング素子４０ｖ（以下「下ＳＷ素子４０ｖ」という。）及び逆並列ダイオード４２ｖ（以下「下ダイオード４２ｖ」という。）を有する下アーム３８ｖとで構成される。Ｗ相のアーム直列回路３０ｗは、上スイッチング素子３４ｗ（以下「上ＳＷ素子３４ｗ」という。）と逆並列ダイオード３６ｗ（以下「上ダイオード３６ｗ」という。）を有する上アーム３２ｗと、下スイッチング素子４０ｗ（以下「下ＳＷ素子４０ｗ」という。）と逆並列ダイオード４２ｗ（以下「下ダイオード４２ｗ」という。）を有する下アーム３８ｗとで構成される。
【００３３】
上ＳＷ素子３４ｕ、３４ｖ、３４ｗと下ＳＷ素子４０ｕ、４０ｖ、４０ｗは、例えば、１つ又は複数のＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）又は絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）等のスイッチング素子から構成することができる。同様に、上ダイオード３６ｕ、３６ｖ、３６ｗ及び下ダイオード４２ｕ、４２ｖ、４２ｗはそれぞれ１つ又は複数のダイオードから構成することができる。
【００３４】
なお、以下では、各アーム直列回路３０ｕ、３０ｖ、３０ｗをアーム直列回路３０と総称し、各上アーム３２ｕ、３２ｖ、３２ｗを上アーム３２と総称し、各下アーム３８ｕ、３８ｖ、３８ｗを下アーム３８と総称し、各上ＳＷ素子３４ｕ、３４ｖ、３４ｗを上ＳＷ素子３４と総称し、各下ＳＷ素子４０ｕ、４０ｖ、４０ｗを下ＳＷ素子４０と総称し、各上ダイオード３６ｕ、３６ｖ、３６ｗを上ダイオード３６と総称し、各下ダイオード４２ｕ、４２ｖ、４２ｗを下ダイオード４２と総称する。
【００３５】
各アーム直列回路３０において、上アーム３２ｕ、３２ｖ、３２ｗと下アーム３８ｕ、３８ｖ、３８ｗの中点４４ｕ、４４ｖ、４４ｗは、モータ１２の巻線４６ｕ、４６ｖ、４６ｗに連結されている。以下では、中点４４ｕ、４４ｖ、４４ｗを中点４４と総称し、巻線４６ｕ、４６ｖ、４６ｗを巻線４６と総称する。
【００３６】
各上ＳＷ素子３４及び各下ＳＷ素子４０は、ＥＣＵ２０からの駆動信号ＵＨ、ＶＨ、ＷＨ、ＵＬ、ＶＬ、ＷＬにより駆動される。
【００３７】
（１−５．ＥＣＵ２０）
ＥＣＵ２０は、図示しない各種センサからの出力値に基づき、モータ１２の出力を制御する。ＥＣＵ２０は、ハードウェアの構成として、入出力部、演算部及び記憶部（いずれも図示せず）を有する。
【００３８】
２．インバータ１６の詳細
（２−１．全体構成）
図２は、１つのアーム直列回路３０の一部及びその周辺の簡略的な外観斜視図である。図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線における断面図である。本実施形態では、図２及び図３に示すアーム直列回路３０を３組並列に配置することによりインバータ１６を構成する（図１参照）。なお、図２及び図３において、「Ｐ」は正極側を示し、「Ｎ」は負極側を示し、「ＯＵＴ」は出力側を示す。
【００３９】
図２及び図３では、アーム直列回路３０の上ＳＷ素子３４及び下ＳＷ素子４０を示している一方、上ダイオード３６及び下ダイオード４２については図示を省略している。
【００４０】
本実施形態において、上ＳＷ素子３４と下ＳＷ素子４０には、同一の仕様のスイッチング素子（例えば、ＭＯＳＦＥＴ又はＩＧＢＴ）が用いられる。また、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、本実施形態の上ＳＷ素子３４と下ＳＷ素子４０は、第１の面５０（ドレイン面）に正極電極５２が形成され、第１の面５０と反対側の第２の面５４（ソース面）に負極電極５６及びゲート電極５８（制御電極）が形成される。なお、図４Ａ中の「Ｐ」は正極側を示し、図４Ｂ中の「Ｎ」は負極側を示す。
【００４１】
以下では、上ＳＷ素子３４と下ＳＷ素子４０の構成要素を区別するため、上ＳＷ素子３４の正極電極５２、負極電極５６、ゲート電極５８を、上正極電極５２ｕｐ、上負極電極５６ｕｐ、上ゲート電極５８ｕｐと呼び、下ＳＷ素子４０の正極電極５２、負極電極５６、ゲート電極５８を、下正極電極５２ｌｏｗ、下負極電極５６ｌｏｗ、下ゲート電極５８ｌｏｗと呼ぶ。なお、図２及び図３では、正極電極５２、負極電極５６、ゲート電極５８の図示を省略している。
【００４２】
図２及び図３に示すように、上ＳＷ素子３４と下ＳＷ素子４０の周囲には、インバータ１６の正極端子６０、負極端子６２及び出力端子６４が配置されている。正極端子６０は、第１絶縁基板７０上に形成されている。負極端子６２は、第２絶縁基板７２上に形成されている。出力端子６４は、第３絶縁基板７４上に形成されている。
【００４３】
第１絶縁基板７０は、正極端子６０をヒートシンク８０から絶縁するものであり、異なる材料からなる第１領域９０と第２領域９２（図３）を有する。第２絶縁基板７２は、負極端子６２をヒートシンク８０から絶縁するものであり、全体として組成が同じである。第３絶縁基板７４は、出力端子６４をヒートシンク８０から絶縁するものであり、異なる材料からなる第３領域９４と第４領域９６を有する。第１〜第４領域９０、９２、９４、９６の詳細は後述する。第１絶縁基板７０、第２絶縁基板７２及び第３絶縁基板７４は、ヒートシンク８０上に形成されている。ヒートシンク８０は、インバータ１６を冷却するものであり、グラウンドＧＮＤ（基準電位）に接続されている。
【００４４】
正極端子６０、負極端子６２及び出力端子６４は、板状の導電部材（例えば、銅板）である。正極端子６０は、アーム直列回路３０の正極側に接続され、負極端子６２は、アーム直列回路３０の負極側に接続され、出力端子６４は、アーム直列回路３０の出力側に接続される（図１参照）。
【００４５】
正極端子６０は、ＤＢＣ（Direct Bonding Copper）として第１絶縁基板７０に直接形成されている。負極端子６２は、ＤＢＣとして第２絶縁基板７２に直接形成されている。出力端子６４は、ＤＢＣとして第３絶縁基板７４に直接形成されている。また、第１絶縁基板７０、第２絶縁基板７２及び第３絶縁基板７４のうちヒートシンク８０側の面には、銅製のベタパターン１００、１０２、１０４（図３）がＤＢＣとして形成されている。
【００４６】
さらに、ベタパターン１００、１０２、１０４とヒートシンク８０の間には、半田、銅板及びサーマルグリス（いずれも図示せず）が配置されている。すなわち、ベタパターン１００、１０２、１０４は、前記半田を介して前記銅板に接合され、前記銅板は前記サーマルグリスを介してヒートシンク８０に支持されている。
【００４７】
（２−２．上アーム３２）
各上ＳＷ素子３４の正極電極５２（上正極電極５２ｕｐ）は、半田（図示せず）を介してインバータ１６の正極端子６０に接合されている（図２及び図３参照）。これらの接合はろう付け等の接合方法であってもよい。本実施形態では、上正極電極５２ｕｐと正極端子６０の接合及び上ダイオード３６の正極側と正極端子６０の接合にワイヤボンディングやバスバー等の配線（配電部材）は用いられない。
【００４８】
各上ＳＷ素子３４の負極電極５６は、ワイヤボンディング１１０を介してインバータ１６の出力端子６４に接続されている。
【００４９】
（２−３．下アーム３８）
各下ＳＷ素子４０の正極電極５２（下正極電極５２ｌｏｗ）は、半田（図示せず）を介してインバータ１６の出力端子６４に接合されている（図２及び図３参照）。これらの接合はろう付け等の接合方法であってもよい。本実施形態では、下正極電極５２ｌｏｗと出力端子６４の接合にワイヤボンディングやバスバー等の配線（配線部材）は用いられない。
【００５０】
各下ＳＷ素子４０の負極電極５６（下負極電極５６ｌｏｗ）は、ワイヤボンディング１１２を介してインバータ１６の負極端子６２に接続されている。
【００５１】
Ｂ．浮遊容量
図５は、１つのアーム直列回路３０に着目して複数の地点Ｐ１〜Ｐ３での浮遊容量Ｃ１〜Ｃ３を示す回路図である。以下では、地点Ｐ１〜Ｐ３における浮遊容量Ｃ１〜Ｃ３について説明する。
【００５２】
アーム直列回路３０を動作させると、地点Ｐ１〜Ｐ３とグラウンドＧＮＤ（ヒートシンク８０）間において、浮遊容量Ｃ１〜Ｃ３が発生する可能性がある。これらの浮遊容量Ｃ１〜Ｃ３が存在するため、上ＳＷ素子３４及び下ＳＷ素子４０のスイッチング時にノイズがグラウンドＧＮＤ（ヒートシンク８０）を介してコモン（電源１４側又は他の機器側）に伝わり、伝導ノイズ及び放射ノイズが発生する可能性がある。特に、浮遊容量Ｃ２については、伝導ノイズ及び放射ノイズが発生する可能性が大きい（伝導ノイズ及び放射ノイズの発生の仕組みについては、例えば、特許文献１の段落［０００８］、［０００９］参照）。
【００５３】
一般に、キャパシタのインピーダンスＸｃは、次の式（１）により求められる。
Ｘｃ＝１／（ｊωＣ）      ・・・（１）
【００５４】
上記において、ｊは虚数単位、ωは角周波数［Ｈｚ］、Ｃは静電容量［Ｆ］である。
【００５５】
上記式（１）によれば、アーム直列回路３０の場合、上ＳＷ素子３４及び下ＳＷ素子４０のスイッチング周波数［Ｈｚ］が高くなるほど浮遊容量Ｃ１〜Ｃ３に電流が流れ易くなるが、静電容量Ｃを小さくすることで浮遊容量Ｃ１〜Ｃ３に電流を流れ難くすることができる。特に、スイッチングにより電位変動が起こる地点Ｐ２（中点４４を構成する出力端子６４）とグラウンドＧＮＤ（ヒートシンク８０）との間の浮遊容量Ｃ２からコモン側へ流れるコモンモード電流Ｉｃｏｍの影響が大きいため、浮遊容量Ｃ２のインピーダンスを大きくすることが重要である。
【００５６】
一方、浮遊容量Ｃ１、Ｃ３については、これらの値を大きくしておくと、浮遊容量Ｃ２が充電される際に、浮遊容量Ｃ１、Ｃ３の電荷が充電されることとなる。このため、浮遊容量Ｃ２に起因するコモンモード電流Ｉｃｏｍが流れる経路が短縮され、放射ノイズを抑制することが可能となる。
【００５７】
また、一般に、平行平板（極板）間の静電容量Ｃ［Ｆ］は、次の式（２）により表される。
Ｃ＝ε０・εｓ・（Ｓ／ｄ）      ・・・（２）
【００５８】
上記式（２）において、ε０は、真空の誘電率［Ｆ／ｍ］、εｓは、比誘電率、Ｓは、極板の面積［ｍ２］、ｄは、平行平板（極板）間の間隙［ｍ］を示す。上記式（２）によれば、比誘電率εｓが大きくなるほど、静電容量Ｃは大きくなる。
【００５９】
Ｃ．第１絶縁基板７０、第２絶縁基板７２及び第３絶縁基板７４の材料
１．背景
上記のように、浮遊容量Ｃ２を小さくすることが好ましい一方、浮遊容量Ｃ１、Ｃ３は大きくする方が好ましい場合がある。また、上ＳＷ素子３４及び下ＳＷ素子４０は放熱素子であり、十分な冷却をすることが必要である。
【００６０】
そこで、本実施形態では、第１絶縁基板７０、第２絶縁基板７２及び第３絶縁基板７４は、絶縁性を有する樹脂材料からなる母材１２０に、熱伝導性及び誘電率の少なくとも一方を調整するためのフィラー１２２（添加剤）を加え、ミキサ１２４等により混練した後、シート１２６を形成して用いる（図６参照）。そのような樹脂材料としては、例えば、エポキシ樹脂、イミド樹脂、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ビスマレイミドトリアジン（ＢＴレジン）、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂等を用いることができる（例えば、特開平１０−１０７４４８号公報、特開２０１１−１００７５７号公報参照）。
【００６１】
２．第１絶縁基板７０
図２及び図３に示すように、第１絶縁基板７０は、上ＳＷ素子３４と積層している。このため、第１絶縁基板７０は、上ＳＷ素子３４の放熱を容易にすることが好ましい。また、第１絶縁基板７０と一緒に積層している正極端子６０では、浮遊容量Ｃ３（図５）が生じる。このため、第１絶縁基板７０は、浮遊容量Ｃ３を大きくするために誘電率を大きくすることが好ましい。
【００６２】
そこで、第１絶縁基板７０の第１領域９０は、第２領域９２よりも熱伝導率が大きい材料から構成する。これにより、上ＳＷ素子３４で発生した熱は、高熱伝導率の第１領域９０を介して放熱を活発に行うことが可能となる（図７参照）。また、第２領域９２は、第１領域９０よりも誘電率が大きい材料から構成する。これにより、浮遊容量Ｃ３を大きくし、放射ノイズを小さくすることが可能となる。
【００６３】
第１領域９０は、例えば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）等の単体又は複合体からなるフィラーを含む高熱伝導性コンポジット材料で構成する。そのような高熱伝導性コンポジット材料として、例えば、特開２０１１−１００７５７号公報、宮田建治他、「世界最高レベルの熱伝導率を備える有機・無機複合材料の開発」、Ｐｏｌｙｆｉｌｅ、２０１０年２月、第４７巻、第５５２号に記載のものを用いることができる。高熱伝導性コンポジット材料の熱伝導率は、例えば、１０［Ｗ／ｍＫ］以上であること、及び比誘電率εｓは、例えば、７〜８であることが好ましい。
【００６４】
上記のような材料で第１領域９０を構成する場合、第２領域９２は、例えば、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）等の単体又は混合体からなるフィラーを含む強誘電体コンポジット材料で構成する。そのような強誘電体コンポジット材料としては、例えば、特開２００１−０６８８０３号公報、特開平０６−１７２６１８号公報に記載のものを用いることができる。強誘電体コンポジット材料の熱伝導率は、例えば、５［Ｗ／ｍＫ］未満であること、及び比誘電率εｓは、例えば、２０以上であることが好ましい。
【００６５】
３．第２絶縁基板７２
本実施形態では、第２絶縁基板７２は、上ＳＷ素子３４又は下ＳＷ素子４０のいずれとも積層していない。また、第２絶縁基板７２と一緒に積層している負極端子６２では、浮遊容量Ｃ１（図５）が生じる。このため、第２絶縁基板７２は、浮遊容量Ｃ１を大きくするために誘電率を大きくすることが好ましい。
【００６６】
そこで、第２絶縁基板７２は、第１絶縁基板７０の第２領域９２と同様の強誘電体コンポジット材料から構成する。これにより、浮遊容量Ｃ１を大きくし、放射ノイズを小さくすることが可能となる。
【００６７】
４．第３絶縁基板７４
第３絶縁基板７４は、下ＳＷ素子４０と積層している。このため、下ＳＷ素子４０の放熱を容易にすることが好ましい。また、第３絶縁基板７４と一緒に積層している出力端子６４では、浮遊容量Ｃ２（図５）が生じる。このため、浮遊容量Ｃ２を小さくするために誘電率を小さくすることが好ましい。
【００６８】
そこで、第３絶縁基板７４の第３領域９４は、第４領域９６よりも熱伝導率が大きい材料から構成する。これにより、上ＳＷ素子３４（図７）と同様、下ＳＷ素子４０で発生した熱は、高熱伝導率の第３領域９４を介して放熱を活発に行うことが可能となる。また、第４領域９６は、第３領域９４よりも誘電率が小さい材料から構成する。これにより、浮遊容量Ｃ２を小さくし、コモンモード電流Ｉｃｏｍを小さくすることが可能となる。
【００６９】
第３領域９４は、例えば、第１領域９０と同様の高熱伝導性コンポジット材料で構成する。上記のような材料で第３領域９４を構成する場合、第４領域９６は、例えば、シリカ（ＳｉＯ３）、窒化ホウ素（ＢＮ）等の単体又は混合体からなるフィラーを含む低誘電率コンポジット材料で構成する。そのような低誘電率コンポジット材料としては、例えば、特開平１０−１０７４４８号公報、特開２００５−１５９０３９号公報に記載のものを用いることができる。この場合、例えば、低誘電率コンポジット材料の熱伝導率は、例えば、３［Ｗ／ｍＫ］未満であること、及び比誘電率εｓは、５未満であることが好ましい。
【００７０】
Ｄ．第１絶縁基板７０と上ＳＷ素子３４との位置関係及び第３絶縁基板７４と下ＳＷ素子４０との位置関係
図８は、上ＳＷ素子３４、正極端子６０及び第１絶縁基板７０（第１領域９０及び第２領域９２）の積層方向における位置関係並びに下ＳＷ素子４０、出力端子６４及び第３絶縁基板７４（第３領域９４及び第４領域９６）の積層方向における位置関係を示す図である。図８において、正極端子６０と第２領域９２の外縁は重なっていると共に、出力端子６４と第４領域９６の外縁は重なっている。
【００７１】
図３及び図８に示すように、第１絶縁基板７０の第１領域９０は、積層方向（図３のＺ方向）において上ＳＷ素子３４と重なっている。より具体的には、第１領域９０は、前記積層方向において上ＳＷ素子３４全体を含み、上ＳＷ素子３４よりも大きな範囲を占める。換言すると、上ＳＷ素子３４は、第１領域９０の内側に位置する。また、第１領域９０は、前記積層方向において正極端子６０の内側に位置し、第１領域９０の四方を囲むように第２領域９２が位置する。
【００７２】
同様に、第３絶縁基板７４の第３領域９４は、前記積層方向（図３のＺ方向）において下ＳＷ素子４０と重なっている。より具体的には、第３領域９４は、前記積層方向において下ＳＷ素子４０全体を含み、下ＳＷ素子４０よりも大きな範囲を占める。換言すると、下ＳＷ素子４０は、第３領域９４の内側に位置する。また、第３領域９４は、積層方向において出力端子６４の内側に位置し、第３領域９４の四方を囲むように第４領域９６が位置する。
【００７３】
Ｅ．本実施形態の効果
以上のように、本実施形態によれば、第１絶縁基板７０の構成により、レイアウトの自由度の向上又は放射ノイズの抑制を実現すると共に、上ＳＷ素子３４の放熱性を向上することが可能となる。
【００７４】
すなわち、本実施形態によれば、積層方向（図３のＺ方向）において上ＳＷ素子３４と重なる第１領域９０よりも第２領域９２の誘電率を大きくする。このため、例えば、第１絶縁基板７０を第１領域９０の組成物のみから構成する場合と比べて、正極端子６０における浮遊容量Ｃ３（図５）を大きくすることが可能となる。
【００７５】
従って、例えば、出力端子６４の面積を正極端子６０の面積よりも小さくしなくても、正極端子６０における浮遊容量Ｃ３を大きくすることが可能となる。或いは、出力端子６４の面積を正極端子６０の面積よりも小さくする代わりに、正極端子６０とグラウンドとの間を一定距離以上としなくても、浮遊容量Ｃ３を大きくすることが可能となる。よって、レイアウトの自由度を向上することができる。
【００７６】
また、上記のように浮遊容量Ｃ３を大きくすることで、上ＳＷ素子３４と下ＳＷ素子４０との中点４４（地点Ｐ２）における浮遊容量Ｃ２が充電される際に、正極端子６０における浮遊容量Ｃ３の電荷が充電されることとなる。このため、中点４４における浮遊容量Ｃ２に起因するコモンモード電流Ｉｃｏｍが流れる経路が短縮され、放射ノイズを抑制することが可能となる。
【００７７】
さらに、本実施形態によれば、積層方向（図３のＺ方向）において上ＳＷ素子３４と重なる第１領域９０の熱伝導率を第２領域９２の熱伝導率よりも大きくする。このため、例えば、第１絶縁基板７０を第２領域９２の組成物のみから構成する場合と比べて、上ＳＷ素子３４で発生した熱を放出し易くすることが可能となる。従って、上ＳＷ素子３４の放熱性を向上することができる。
【００７８】
また、本実施形態によれば、第３絶縁基板７４の構成により、レイアウトの自由度の向上並びに伝導ノイズ及び放射ノイズの抑制を実現すると共に、下ＳＷ素子４０の放熱性を向上することが可能となる。
【００７９】
すなわち、本実施形態によれば、積層方向（図３のＺ方向）において下ＳＷ素子４０と重なる第３領域９４よりも第４領域９６の誘電率を小さくする。このため、例えば、第３絶縁基板７４を第３領域９４の組成物のみから構成する場合と比べて、上ＳＷ素子３４と下ＳＷ素子４０との中点４４（地点Ｐ２）における浮遊容量Ｃ２を小さくすることが可能となる。
【００８０】
従って、例えば、出力端子６４の面積を正極端子６０の面積よりも小さくしなくても、浮遊容量Ｃ２を小さくすることが可能となる。或いは、出力端子６４の面積を正極端子６０の面積よりも小さくする代わりに、出力端子６４とグラウンドとの間を一定距離以上としなくても、浮遊容量Ｃ２を小さくすることが可能となる。これにより、出力端子６４からグラウンドに流れるコモンモード電流Ｉｃｏｍを抑制することができる。よって、レイアウトの自由度を向上すると共に、伝導ノイズ及び放射ノイズを抑制することができる。
【００８１】
また、本実施形態によれば、積層方向（図３のＺ方向）において下ＳＷ素子４０と重なる第３領域９４の熱伝導率を第４領域９６の熱伝導率よりも大きくする。このため、例えば、第３絶縁基板７４を第４領域９６の組成物のみから構成する場合と比べて、下ＳＷ素子４０で発生した熱を放出し易くすることが可能となる。従って、下ＳＷ素子４０の放熱性を向上することができる。
【００８２】
本実施形態において、積層方向（図３のＺ方向）に見たとき、上ＳＷ素子３４は、第１領域９０の内側に配置され、第１領域９０は、正極端子６０の内側に配置されている。これにより、上ＳＷ素子３４が正極端子６０に接合する接合面全体から、比較的熱伝導率の大きな第１領域９０へ放熱することができることとなる。このため、上ＳＷ素子３４の放熱性をさらに効果的に向上することが可能となる。
【００８３】
さらに、第１領域９０が、正極端子６０の内側に配置されていることにより、積層方向（図３のＺ方向）において、正極端子６０とヒートシンク８０との間に第２領域９２が配置されることになる（図３参照）。このため、正極端子６０における浮遊容量Ｃ３を大きくすることが可能となる。従って、上ＳＷ素子３４と下ＳＷ素子４０との中点４４（地点Ｐ２）における浮遊容量Ｃ２が充電される際に、正極端子６０における浮遊容量Ｃ３の電荷が充電されることとなる。このため、中点４４における浮遊容量Ｃ２に起因するコモンモード電流Ｉｃｏｍが流れる経路が短縮され、放射ノイズを抑制することが可能となる。
【００８４】
本実施形態において、積層方向（図３のＺ方向）に見たとき、下ＳＷ素子４０は、第３領域９４の内側に配置され、第３領域９４は、出力端子６４の内側に配置されている（図８参照）。
【００８５】
これにより、下ＳＷ素子４０が出力端子６４に接合する接合面全体から、比較的熱伝導率の大きな第３領域９４へ放熱することができることとなる。このため、下ＳＷ素子４０の放熱性をさらに効果的に向上することが可能となる。
【００８６】
さらに、第３領域９４が、出力端子６４の内側に配置されていることにより、積層方向において、出力端子６４とヒートシンク８０との間に第４領域９６が配置されることになる（図３参照）。このため、出力端子６４における浮遊容量Ｃ２を小さくすることが可能となる。従って、出力端子６４からグラウンドへ流れるコモンモード電流Ｉｃｏｍを抑制することができる。
【００８７】
ＩＩ．変形例
なお、この発明は、上記実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、以下の構成を採用することができる。
【００８８】
Ａ．インバータ１６及び駆動システム１０
上記実施形態では、３相ブリッジ式のインバータ１６を用いたが、スイッチング素子と逆並列ダイオードとを有する上アーム及び下アームを直列に接続した単相又は多相のアーム直列回路を備えるインバータであれば、これに限らない。例えば、図９に示すように、単相ブリッジ式のインバータ１６ａに適用することもできる。図９のインバータ１６ａは、直流電源１４からの直流を交流に変換して巻線４６ａ（負荷）及び抵抗１３０に供給する。
【００８９】
インバータ１６ａは、２つのアーム直列回路３０ａ、３０ｂを有する。アーム直列回路３０ａは、スイッチング素子３４ａ（以下「上ＳＷ素子３４ａ」という。）及び逆並列ダイオード３６ａ（以下「上ダイオード３６ａ」という。）を有する上アーム３２ａと、スイッチング素子４０ａ（以下「下ＳＷ素子４０ａ」という。）及び逆並列ダイオード４２ａ（以下「下ダイオード４２ａ」という。）とを有する下アーム３８ａとで構成される。同様に、アーム直列回路３０ｂは、スイッチング素子３４ｂ（以下「上ＳＷ素子３４ｂ」という。）及び逆並列ダイオード３６ｂ（以下「上ダイオード３６ｂ」という。）を有する上アーム３２ｂと、スイッチング素子４０ｂ（以下「下ＳＷ素子４０ｂ」という。）及び逆並列ダイオード４２ｂ（以下「下ダイオード４２ｂ」という。）とを有する下アーム３８ｂとで構成される。
【００９０】
インバータ１６ａにおいても、第１領域９０及び第２領域９２を有する第１絶縁基板７０を上ＳＷ素子３４ａ、３４ｂに対応させて設け、第３領域９４及び第４領域９６を有する第３絶縁基板７４を下ＳＷ素子４０ａ、４０ｂに対応させて設けることができる。これにより、レイアウトの自由度の向上又は伝導ノイズ及び放射ノイズの抑制を実現すると共に、上ＳＷ素子３４及び下ＳＷ素子４０の放熱性を向上することが可能となる。
【００９１】
上記実施形態及び図９の変形例では、インバータ１６、１６ａに本発明を適用した事例について説明したが、スイッチング素子と逆並列ダイオードとを有する上アーム及び下アームを直列に接続した単相又は多相のアーム直列回路を備える半導体装置であれば、これに限らない。例えば、昇降圧式且つチョッパ型のＤＣ／ＤＣコンバータ（例えば、特開２００９−１５３３４３号公報の図１及び図９参照）に適用することもできる。
【００９２】
上記実施形態では、図２及び図３の左側から順に、正極端子６０、出力端子６４及び負極端子６２の順に配置したが、インバータ１６における配置は、これに限らない。例えば、図１０に示すような配置のインバータ１６ｂに適用することもできる。図１０のインバータ１６ｂのアーム直列回路３０ｃでは、図１０の左から順に、出力端子６４、正極端子６０及び負極端子６２の順に配置する。このような構成においても、第１絶縁基板７０に第１領域９０及び第２領域９２を設け、第３絶縁基板７４に第３領域９４及び第４領域９６を設けることで、上記実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。
【００９３】
或いは、上記実施形態及び図１０の変形例では、正極端子６０、負極端子６２及び出力端子６４のそれぞれは、共通のヒートシンク８０上に配置したが、例えば、図３の上側と下側にヒートシンク８０を１つずつ設け、正極端子６０及び負極端子６２は、上側のヒートシンク８０に対応させて配置し、出力端子６４は、下側のヒートシンク８０に対応させて配置されてもよい。
【００９４】
或いは、複数のスイッチング素子を直列に接続した直列回路を備える半導体装置であれば、逆並列ダイオードを有さないものであってもよい。例えば、ＮＡＮＤ型のフラッシュメモリに適用することもできる。
【００９５】
上記実施形態では、駆動システム１０のモータ１２は、例えば、車両の駆動用又は電動パワーステアリング用のものとしたが、２つのスイッチング素子の中点において浮遊容量Ｃ２が発生する構成であれば、これに限らない。例えば、洗濯機、掃除機、エアコンディショナ、冷蔵庫、電磁調理器、交流（ＡＣ）サーボ、鉄道車両及びエレベータにおけるモータに用いるものであってもよい。
【００９６】
上記実施形態では、駆動システム１０は、モータ１２を駆動するものであったが、複数のスイッチング素子の中点において浮遊容量Ｃ２が発生する構成であれば、これに限らない。例えば、駆動システム１０は、無停電電源装置、太陽光発電又は風力発電用のパワーコンディショナにおけるインバータ（例えば、特開２０１１−１０３４９７号公報の図４参照）に用いることも可能である。
【００９７】
Ｂ．ゲート電極５８
上記実施形態では、上ＳＷ素子３４及び下ＳＷ素子４０では、ゲート電極５８を負極電極５６と同じ面（第２の面５４）に形成したが（図４Ｂ）、ゲート電極５８の位置はこれに限らない。
【００９８】
例えば、ゲート電極５８を正極電極５２と同じ面（第１の面５０）に形成し、負極電極５６と同じ面（第２の面５４）にはゲート電極５８を形成しない構成も可能である。この場合、上ＳＷ素子３４の負極電極５６を出力端子６４に接合させ、下ＳＷ素子４０の負極電極５６を負極端子６２に接合させることが好ましい。そして、この場合、上ＳＷ素子３４とヒートシンク８０の間に配置される第１絶縁基板７０に、第３領域９４（高熱伝導性コンポジット材料）及び第４領域９６（低誘電率コンポジット材料）を形成し、下ＳＷ素子４０とヒートシンク８０の間に配置される第２絶縁基板７２に、第１領域９０（高熱伝導性コンポジット材料）及び第２領域９２（強誘電体コンポジット材料）を形成し、第１絶縁基板７０は、第２領域９２と同様の組成で構成することができる。
【００９９】
そのような構成であっても、上記実施形態と同様の作用及び効果を奏することができる。すなわち、レイアウトの自由度の向上又は伝導ノイズ及び放射ノイズの抑制を実現すると共に、上ＳＷ素子３４及び下ＳＷ素子４０の放熱性を向上することが可能となる。
【０１００】
或いは、上ＳＷ素子３４及び下ＳＷ素子４０の一方を、図４Ａ及び図４Ｂのような構成（ゲート電極５８を負極電極５６と同じ面に形成する構成）とし、他方を別の構成（ゲート電極５８を正極電極５２と同じ面に形成する構成）とすることもできる。この場合、上ＳＷ素子３４を正極端子６０に接合し且つ下ＳＷ素子４０を負極端子６２に接合する構成、又は、上ＳＷ素子３４及び下ＳＷ素子４０を出力端子６４に接合する構成が可能となる。これらの構成についても、第１〜第４領域９０、９２、９４、９６を用いることができる。
【０１０１】
Ｃ．第１絶縁基板７０、第２絶縁基板７２及び第３絶縁基板７４
１．第１領域９０及び第２領域９２
上記実施形態では、第１領域９０は、積層方向（図３のＺ方向）において上ＳＷ素子３４全体を含み、上ＳＷ素子３４よりも大きな範囲を占め、第１領域９０の周囲に第２領域９２が配置されていた（図８参照）。しかしながら、第１領域９０により上ＳＷ素子３４の放熱性を向上し、第２領域９２により正極端子６０における浮遊容量Ｃ３を大きくするものであれば、これに限らない。
【０１０２】
例えば、積層方向（図３のＺ方向）において第１領域９０が上ＳＷ素子３４全体に含まれ（第１領域９０の方が上ＳＷ素子３４より小さく）、第１領域９０の周囲に第２領域９２が配置されてもよい。
【０１０３】
或いは、積層方向（図３のＺ方向）において、第１領域９０を構成する組成物と第２領域９２を構成する組成物とを上ＳＷ素子３４の中心から交互に配置することも可能である。
【０１０４】
２．第３領域９４及び第４領域９６
上記実施形態では、第３領域９４は、積層方向（図３のＺ方向）において下ＳＷ素子４０全体を含み、下ＳＷ素子４０よりも大きな範囲を占め、第３領域９４の周囲に第４領域９６が配置されていた（図８参照）。しかしながら、第３領域９４により下ＳＷ素子４０の放熱性を向上し、第４領域９６により出力端子６４における浮遊容量Ｃ２を小さくするものであれば、これに限らない。
【０１０５】
例えば、積層方向（図３のＺ方向）において第３領域９４が下ＳＷ素子４０全体に含まれ（第３領域９４の方が下ＳＷ素子４０より小さく）、第３領域９４の周囲に第４領域９６が配置されてもよい。
【０１０６】
或いは、積層方向（図３のＺ方向）において、第３領域９４を構成する組成物と第４領域９６を構成する組成物とを下ＳＷ素子４０の中心から交互に配置することも可能である。
【０１０７】
３．その他
上記実施形態では、第１絶縁基板７０に第１領域９０及び第２領域９２を設けると共に、第３絶縁基板７４に第３領域９４及び第４領域９６を設けたが、第１領域９０及び第２領域９２の組合せ又は第３領域９４及び第４領域９６の組合せのいずれか一方のみ設けることも可能である。
【０１０８】
上記実施形態では、第１〜第４領域９０、９２、９４、９６の母材１２０を共通の材料から構成することを念頭に説明してきたが、第１〜第４領域９０、９２、９４、９６毎に母材１２０の材料を変えることも可能である。
【符号の説明】
【０１０９】
１６、１６ａ、１６ｂ…インバータ（半導体装置）
３０、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｕ、３０ｖ、３０ｗ…アーム直列回路（直列回路）
３４…上スイッチング素子（第１スイッチング素子）
４０…下スイッチング素子（第２スイッチング素子）
６０…正極端子                      ６２…負極端子
６４…出力端子                      ７０…第１絶縁基板（絶縁部材）
７４…第３絶縁基板（第２絶縁部材）  ８０…ヒートシンク
９０…第１領域                      ９２…第２領域
９４…第３領域                      ９６…第４領域
１２０…母材
１２２…フィラー（第１〜第４添加剤）
【図１】
2013182964.tif 000003
【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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