(57)【要約】【課題】ビームリードが温度変化したときに、ビームリードと電気的素子との接合部に加わる応力を低減させることができるビームリードおよび半導体装置を提供する。【解決手段】基板（３）上に配設される電気的素子（７、９）間を接続するビームリード（１１）であって、絶縁被覆された可撓性を有する金属細線から成る複数の撚線（Ｌ）を折曲げ加工して形成される導通部材（２０）で構成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板（３）上に配設される電気的素子（７、９）間を接続するビームリード（１１）であって、
絶縁被覆された可撓性を有する金属細線から成る複数の撚線（Ｌ）を折曲げ加工して形成される導通部材（２０）で構成されることを特徴とするビームリード。
【請求項２】
前記導通部材は、前記撚線を水平方向および垂直方向に複数列にわたって並列させて構成されることを特徴とする請求項１に記載のビームリード。
【請求項３】
前記導通部材は、両端部に形成され前記各電気的素子と接続される接合部（１５Ａ、１７Ａ）と、前記各接合部から垂直方向に延びる立上り部（１９、２１）と、各立上り部間を繋ぐ連結部（２３）とが前記撚線の折曲げ加工により形成され、
前記各立上り部および前記連結部の一部が樹脂（樹脂部２５〜２７）で連結されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のビームリード。
【請求項４】
前記各接合部には、ハンダ（Ｓ）が予め浸透されていることを特徴とする請求項３に記載のビームリード。
【請求項５】
請求項１から請求項４の何れかに記載のビームリードを用いて、基板上に配設される複数の電気的素子間を接続したことを特徴とする半導体装置（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気的素子間を接続するビームリードおよびそのビームリードを用いた半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ハイブリッド車や電気自動車等の車両に搭載される半導体装置の開発が進められている。
【０００３】
このような半導体装置においては、絶縁基板上に設けられた半導体チップと基板上回路層とがビームリードを介して接続されている。
【０００４】
このようなビームリードを用いた半導体装置に関する技術は種々提案されている（例えば特許文献１等）。
【０００５】
特許文献１に係る半導体装置に用いられるビームリードは、銅やアルミニウム等からなる長尺状の金属板を折り曲げて成形される。より具体的には、ビームリードにおける長手方向の両端にチップ側接合部および回路側接合部を設け、これらのチップ側接合部および回路側接合部同士を立ち上がり部および渡り部を介して一体に結合している。そして、チップ側接合部は半導体チップに、回路側接合部は基板上回路層に、それぞれハンダを介して接合されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−５０３６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、特許文献１等に開示されるビームリードは、金属板を折り曲げて成形されている。
【０００８】
また、車両用の半導体装置に適用されるビームリードは、大電流を流す必要があることから、抵抗値を低減するために断面積を大きくする必要がある。
【０００９】
このような理由から、従来のビームリードは、比較的剛性が高いという特性を有する。
【００１０】
そのため、ビームリードが電流によって発熱するなどして温度が変化するとビームリード自体が伸縮または変形して、チップ側接合部や回路側接合部におけるハンダ接合部に応力が加わり、そのハンダ接合部にクラックが発生するなどして損傷する虞があった。
【００１１】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、ビームリードが温度変化したときに、ビームリードと電気的素子との接合部に加わる応力を低減させることができるビームリードおよび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】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明に係るビームリードの第１の態様は、基板上に配設される電気的素子間を接続するビームリードであって、絶縁被覆された可撓性を有する金属細線から成る複数の撚線を折曲げ加工して形成される導通部材で構成されることを要旨とする。
【００１３】
本発明に係る第２の態様は、第１の態様に係るビームリードにおいて、前記導通部材は、前記撚線を水平方向および垂直方向に複数列にわたって並列させて構成されることを要旨とする。
【００１４】
本発明に係る第３の態様は、第１または第２の態様に係るビームリードにおいて、前記導通部材は、両端部に形成され前記各電気的素子と接続される接合部と、前記各接合部から垂直方向に延びる立上り部と、各立上り部間を繋ぐ連結部とが前記撚線の折曲げ加工により形成され、前記各立上り部および前記連結部の一部が樹脂で連結されていることを要旨とする。
【００１５】
本発明に係る第４の態様は、第３の態様に係るビームリードにおいて、前記各接合部には、ハンダが予め浸透されていることを要旨とする。
【００１６】
本発明に係る第５の態様に係る半導体装置は、請求項１から請求項４の何れかに記載のビームリードを用いて、基板上に配設される複数の電気的素子間を接続したことを要旨とする。
【発明の効果】
【００１７】
第１の態様に係るビームリードによれば、導通部材が絶縁被覆された可撓性を有する金属細線から成る複数の撚線を折曲げ加工して形成されているので、従来の金属板で構成したビームリードに比して低剛性とすることができる。そのため、ビームリードの温度が変化しても、ビームリードと電気的素子との接合部分に加わる応力が可撓性を有する撚線の折り曲げ部で低減される。よって、ビームリードと電気的素子との接合部分が応力により損傷することが効果的に抑制される。
【００１８】
また、金属細線から成る撚線を用いることにより、表皮効果により高周波領域における特性が向上し、低損失となって発熱を低減することができる。
【００１９】
第２の態様に係るビームリードによれば、導通部材は、撚線を水平方向および垂直方向に複数列にわたって並列させて構成されているので、ビームリード全体の断面積を大きくすることができ、電気抵抗を低減して、発熱を抑制することができる。
【００２０】
第３の態様に係るビームリードによれば、各立上り部および連結部の一部が樹脂で連結されているので、型崩れが防止されて取り扱いが容易となり、接合時の作業性を向上させることができる。
【００２１】
第４の態様に係るビームリードによれば、各接合部には、ハンダが予め浸透されているので、電気的素子へのハンダ付けが容易となり、接合時の作業性を向上させることができる。
【００２２】
第５の態様に係る半導体装置によれば、ビームリードと電気的素子との接合部が応力により損傷することを抑制して、信頼性を高めた半導体装置を提供することができる。
【００２３】
また、ビームリードの低損失化によって発熱を低減することができ、信頼性を高めた半導体装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施の形態に係るビームリードを用いた半導体装置の構成例を示す斜視図である。
【図２】実施の形態に係るビームリードの構成例を示す斜視図である。
【図３】実施の形態に係るビームリードに用いられるリッツ線の例を示す斜視図である。
【図４】図２に示すビームリードのＡ−Ａ線断面図（ａ）、Ｂ−Ｂ線断面図（ｂ）および電気的素子に接合した状態のビームリードの断面図（ｃ）である。
【図５】実施の形態に係るビームリードの製造工程を示す説明図である。
【図６】実施の形態に係るビームリードを適用可能なＩＧＢＴ装置の回路図である。
【図７】実施の形態に係るビームリードを適用したＩＧＢＴ装置の構成例を示す平面図である。
【図８】実施の形態に係るビームリードを適用したＩＧＢＴ装置の他の構成例を示す平面図である。
【図９】比較例に係るビームリードを用いた半導体装置の構成例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の一例としての実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。ここで、添付図面において同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複した説明は省略されている。なお、ここでの説明は本発明が実施される最良の形態であることから、本発明は当該形態に限定されるものではない。
【００２６】
［半導体装置の構成例］
図１を参照して、実施の形態に係るビームリード１１を用いた半導体装置１の構成例について説明する。
【００２７】
図１は、半導体装置１の構成例を示す斜視図である。
【００２８】
図１に示すように、実施形態に係る半導体装置１は、絶縁材料で構成される基板３と、その基板３上に配設される複数（図１では２つ）の第１の基板上回路層５および第２の基板上回路層９と、第１の基板上回路層５の上に接合される電気的素子の一種としての半導体チップ７と、その半導体チップ７および第２の基板上回路層９の上面同士７ａ，９ａを接続する導通部材としてのビームリード１１とを備えている。
【００２９】
なお、ビームリード１１の詳細な構成については後述する。
【００３０】
また、図１に示す例では、半導体チップ７、第１の基板上回路層５、第２の基板上回路層９およびビームリード１１を１つずつ備える場合を示すが、これに限定されず、これらを複数にわたって設けるようにしてもよい。
【００３１】
そして、ビームリード１１の接合部１５Ａに予め浸透されたハンダＳを介して半導体チップ７と接合部１５Ａとが接合され、ビームリード１１の接合部１７Ａに予め浸透されたハンダＳを介して第２の基板上回路層９と接合部１７Ａとが接合されている。
【００３２】
より具体的には、半導体チップ７および第２の基板上回路層９の上面７ａ，９ａに、ビームリード１１の接合部１５Ａ、１７Ａを載置した状態で、リフロー炉によって所定温度（例えば２００℃程度）まで加熱する。これにより、接合部１５Ａ、１７Ａに予め浸透されたハンダＳが溶融されてビームリード１１の接合部１５Ａ、１７Ａと半導体チップ７および第２の基板上回路層９とがハンダ付けされる。
【００３３】
なお、電気的素子として、半導体チップ７および基板上回路層９を例示するが、これらに限定されず、例えば電極や導体パターン等を含むようにしてもよい。
【００３４】
［ビームリードの構成例］
次に、図２〜図４を参照して、実施形態に係るビームリード１１について説明する。
【００３５】
本実施形態に係るビームリード１１は、絶縁被覆された可撓性を有する複数の金属細線から成る撚線（リッツ線）Ｌを水平方向および垂直方向に複数列（図４等に示す例では、水平方向に１０列、垂直方向に２段）にわたって並列させた導通部材２０で構成される。
【００３６】
導通部材２０は、両端部に形成され図１に示す半導体チップ７等の電気的素子と接続される接合部（チップ側接合部１５Ａおよび回路層側接合部１７Ａ）と、各接合部（チップ側接合部１５Ａおよび回路層側接合部１７Ａ）の端縁１５ａ，１７ａから垂直方向に延びる立上り部１９，２１と、各立上り部１９，２１間を繋ぐ連結部２３とがリッツ線Ｌの折曲げ加工により形成されている。
【００３７】
リッツ線Ｌとしては、例えば図３に示すような構成のものを用いることができる。
【００３８】
図３は、リッツ線Ｌの例を示す斜視図である。
【００３９】
なお、図３に示すリッツ線Ｌは、高周波コイルの線材などとして用いられる０．１ｍｍ径のエナメル線（素線径は０．０９ｍｍ）を４０本束ねて、外径を約０．６６ｍｍとした場合を示すが、これには限定されず、任意の本数、任意の外径等とすることができる。
【００４０】
素線の材質としては、銅やアルミニウムを用いることができる。
【００４１】
そして、例えば、ビームリード１１を１４本の上記リッツ線Ｌで構成する場合、素線総本数は、４０×１４＝５６０本となる。
【００４２】
この場合において、最大３００Ａの電流が流れると、素線１本当たり、３００／５６０＝０．５４Ａの電流が流れる。
【００４３】
素線が銅で構成される場合に、温度上昇θは、式１のように表される。
【００４４】
銅線温度上昇θ＝０．００８×（Ｉ／Ａ）２×ｔ  ・・・式１
式１より、毎秒５７℃の温度上昇がある場合に、最大負荷を２秒とすると、５７℃×２秒＋常温２５℃＝１３８℃まで温度上昇する。
【００４５】
また、ビームリード１１のサイズは、半導体装置のレイアウト等に従い、特には限定されないが、図２に示す例では、辺ａ１、ａ２および高さａ３は１ｃｍとされる。
【００４６】
また、ビームリード１１の各立上り部１９，２１および連結部２３の一部がエポキシ樹脂等の樹脂部２５〜２７によって連結されている。より具体的には、各立上り部１９，２１および連結部２３の一部にエポキシ樹脂等を塗布したり、あるいは含浸させた後に、加熱して硬化させることにより樹脂部２５〜２７が形成される。
【００４７】
また、各接合部（チップ側接合部１５Ａおよび回路層側接合部１７Ａ）には、ハンダＳが予め浸透されている。より具体的には、チップ側接合部１５Ａおよび回路層側接合部１７Ａをハンダ槽に浸漬させて、リッツ線Ｌの素線にハンダＳを付着させる。この際に、ハンダ槽のハンダを２００℃以上の温度で溶融させておくことにより、リッツ線Ｌの素線（銅芯線２００）を被覆しているエナメル樹脂層２０１を溶かして素線を露出させることができる。これにより、エナメル樹脂層２０１を剥がす工程が不要となり、リッツ線Ｌの素線の表面に容易にハンダＳを付着させることができる。また、ビームリード１１を半導体装置に適用する際に、チップ側接合部１５Ａおよび回路層側接合部１７Ａをハンダの溶融温度まで加熱するだけで、チップ側接合部１５Ａおよび回路層側接合部１７Ａに浸透されたハンダＳが溶融するので、半導体装置の電気的素子に容易にハンダ付けすることができる。
【００４８】
このような構成により、本実施の形態に係るビームリード１１は、後述する比較例（図９）に係る金属板で構成したビームリード１１１に比して低剛性とすることができる。
【００４９】
特に、樹脂部２５〜２７は、各立上り部１９，２１および連結部２３の一部のみに設けられているので、樹脂部２５〜２７が設けられていない部位は、リッツ線Ｌが有する可撓性が維持されている。そのため、ビームリード１１の温度が変化しても、ビームリード１１と電気的素子との接合部分に加わる応力をビームリード１１が有する可撓性により低減あるいは吸収することができる。よって、ビームリード１１と半導体チップ７等の電気的素子との接合部分が応力により損傷することを効果的に抑制することができる。
【００５０】
また、リッツ線Ｌを用いることにより、表皮効果により高周波領域における特性が向上し、低損失とすることができ、発熱を低減することができる。
【００５１】
また、本実施の形態に係るビームリード１１は、接合部（チップ側接合部１５Ａおよび回路層側接合部１７Ａ）、各立上り部１９，２１および連結部２３の一部に樹脂部２５〜２７が設けられて、各リッツ線Ｌがこの樹脂部２５〜２７で連結されている。これにより、ビームリード１１自体の型崩れが防止されて取り扱いが容易となり、接合時の作業性を向上させることができる。
【００５２】
次に、図２および図４を参照して、ビームリード１１の各部の構成について説明する。
【００５３】
図４（ａ）は、図２に示すビームリード１１のＡ−Ａ線断面図、図４（ｂ）はＢ−Ｂ線断面図、図４（ｃ）は電気的素子（半導体チップ７および第２の基板上回路層９）に接合した状態のビームリード１１の断面図である。
【００５４】
図４（ａ）に示すように、導通部材２０の連結部２３の断面であるＡ−Ａ線断面構造は、リッツ線Ｌを水平方向に１０本ずつ並べ、垂直方向に２段にわたって並列させた並列体（２０ａ、２０ｂ）を構成し、その並列体をエポキシ樹脂から成る樹脂部２７で連結した構造となっている。
【００５５】
より具体的には、連結部２３の一部にエポキシ樹脂等を塗布したり、あるいは含浸させた後に、加熱して硬化させることにより各リッツ線Ｌを連結する樹脂部２７が形成される。
【００５６】
なお、図示は省略するが、各立上り部１９，２１の樹脂部２５、２６の断面構造も図４（ａ）と同様である。
【００５７】
また、図４（ｂ）に示すように、導通部材２０の接合部（チップ側接合部１５Ａおよび回路層側接合部１７Ａ）の断面であるＢ−Ｂ線断面構造は、Ａ−Ａ線断面構造と同様にリッツ線Ｌを水平方向に１０本ずつ並べ、垂直方向に２段にわたって並列させて構成される並列体にハンダＳを浸透させた構造となっている。
【００５８】
より具体的には、チップ側接合部１５Ａおよび回路層側接合部１７Ａをハンダを溶融させたハンダ槽に浸漬させて、リッツ線Ｌの素線間にハンダＳを浸透させる。この際に、ハンダ槽のハンダを２００℃以上の温度で溶融させることにより、リッツ線Ｌの素線（銅芯線２００）を被覆しているエナメル樹脂層２０１を溶かして素線を露出させることができる。したがって、エナメル樹脂層２０１を剥がす工程が不要となり、リッツ線Ｌの素線間に容易にハンダＳを浸透させることができる。これにより、ビームリード１１を半導体装置に適用する際に、チップ側接合部１５Ａおよび回路層側接合部１７ＡをハンダＳの溶融温度まで加熱するだけで、半導体装置の電気的素子に容易にハンダ付けすることができる。
【００５９】
図４（ｃ）は、接合部（チップ側接合部１５Ａおよび回路層側接合部１７Ａ）をリフロー炉等で加熱して、予め浸透されているハンダＳを溶融させて電気的素子（半導体チップ７および第２の基板上回路層９）に接合した状態を示している。
【００６０】
このように、本実施の形態に係るビームリード１１は、各接合部（チップ側接合部１５Ａおよび回路層側接合部１７Ａ）には、ハンダＳが予め浸透されているので、電気的素子（半導体チップ７および第２の基板上回路層９）へのハンダ付けが容易となり、接合時の作業性を向上させることができる。
【００６１】
［ビームリードの製造工程］
次に、図４および図５を参照して、本実施の形態に係るビームリードの製造工程について説明する。
【００６２】
図５は、実施の形態に係るビームリード１１の製造工程を示す説明図である。
【００６３】
まず、図５（ａ）に示すように、１０本のリッツ線Ｌを端部を揃えて並べて１段目の導通部材（並列体）２０ａを形成する。次いで、図４（ａ）等に示すように、１段目の導通部材２０ａの上に、１０本のリッツ線Ｌを端部を揃えて並べて２段目の導通部材（並列体）２０ｂを形成する。
【００６４】
なお、１段目の導通部材２０ａおよび２段目の導通部材２０ｂを形成し易くするために、型や治具等を用いるとよい。
【００６５】
図５（ａ）において、一点鎖線Ｃ１、Ｃ２は折曲げ加工時の谷折り線、二点鎖線Ｃ３、Ｃ４は折曲げ加工時の山折り線をそれぞれ示す。
【００６６】
次に、図５（ｂ）に示すように、谷折り線Ｃ１と山折り線Ｃ３とで挟まれた領域（折曲げ加工後に立上り部１９を構成する領域）、谷折り線Ｃ２と山折り線Ｃ４とで挟まれた領域（折曲げ加工後に立上り部２１を構成する領域）および山折り線Ｃ３と山折り線Ｃ４とで挟まれた領域（折曲げ加工後に連結部２３を構成する領域）の一部に樹脂部２５，２６，２７がそれぞれ形成される。
【００６７】
具体的には、該当する領域にエポキシ樹脂等を塗布し、加熱硬化させて樹脂部２５，２６，２７を形成する。
【００６８】
次いで、図５（ｃ）では、導通部材２０の両端側の領域（折曲げ加工後にチップ側接合部１５Ａおよび回路層側接合部１７Ａを構成する領域）に、ハンダＳを浸透させる。
【００６９】
具体的には、導通部材２０の両端側の領域をハンダ槽に浸漬させて、リッツ線Ｌの素線間にハンダＳを浸透させる。
【００７０】
この際に、ハンダ槽のハンダを２００℃以上の温度で溶融させることにより、リッツ線Ｌの素線を被覆しているエナメル樹脂層を溶かすことができるので、エナメル樹脂層を剥がす工程が不要であり、リッツ線Ｌの素線間に容易にハンダＳを浸透させることができる。
【００７１】
そして、図５（ｃ）の状態の導通部材２０を谷折り線Ｃ１、Ｃ２で谷折り加工し、山折り線Ｃ３、Ｃ４で山折り加工して、図５（ｄ）に示すような形状のビームリード１１が完成される。
【００７２】
［半導体装置の構成例］
図６から図８を参照して、実施の形態に係るビームリード１１を適用可能な半導体装置の一種としてのＩＧＢＴ（ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  ｇａｔｅ  ｂｉｐｏｌａｒ  ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）装置５００について説明する。
【００７３】
図６は、実施の形態に係るビームリード１１を適用可能なＩＧＢＴ装置５００（５００Ａ〜５００Ｃ）の回路図である。
【００７４】
図６に示すように、ＩＧＢＴ装置５００は、ノードｎ１、ｎ２を介して並列接続される一対のＩＧＢＴ１、ＩＧＢＴ２と、ノードｎ１〜ｎ４を介して並列接続される一対のフライホイールダイオード（Ｆｒｅｅ  Ｗｈｅｅｌｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）ＦＷＤ１、ＦＷＤ２を備える。
【００７５】
さらに、ＩＧＢＴ装置５００は、ノードｎ６、ｎ８を介して並列接続される一対のＩＧＢＴ３、ＩＧＢＴ４と、ノードｎ６〜ｎ９を介して並列接続される一対のフライホイールダイオードＦＷＤ３、ＦＷＤ４を備える。
【００７６】
そして、ＩＧＢＴ１とＩＧＢＴ２のエミッタ端子と、ＩＧＢＴ３とＩＧＢＴ４のコレクタ端子とは、ノードｎ５を介して接続され、且つ、出力端子Ｏに接続されている。
【００７７】
また、ＩＧＢＴ１とＩＧＢＴ２のコレクタ端子は、ノードｎ１を介してプラス端子Ｐに接続されている。また、ＩＧＢＴ３とＩＧＢＴ４のエミッタ端子は、ノードｎ８を介してマイナス端子Ｎに接続されている。
【００７８】
次に、図７を参照して、実施の形態に係るビームリード１１Ａを適用したＩＧＢＴ装置５００Ａの構成例について説明する。
【００７９】
ＩＧＢＴ装置５００Ａの矩形状の基板６００上には、２個ずつのＩＧＢＴ１、ＩＧＢＴ２と、フライホイールダイオードＦＷＤ１、ＦＷＤ２およびプラス端子Ｐが設けられている。
【００８０】
また、基板６００と一部が対向するＵ字状の基板６０１には、２個ずつのＩＧＢＴ３、ＩＧＢＴ４と、フライホイールダイオードＦＷＤ３、ＦＷＤ４および出力端子Ｏが設けられている。
【００８１】
また、基板６０１と一部が対向するＬ字状の基板６０２には、マイナス端子Ｎが設けられている。
【００８２】
そして、図７に示すように、フライホイールダイオードＦＷＤ１およびＦＷＤ２と基板６００との間、ＩＧＢＴ１およびＩＧＢＴ２と基板６００との間には、本実施の形態に係るビームリード１１Ａがそれぞれハンダ付けされて電気的に接続されている。
【００８３】
また、フライホイールダイオードＦＷＤ３およびＦＷＤ４と基板６０２との間、ＩＧＢＴ３およびＩＧＢＴ４と基板６０２との間にも、本実施の形態に係るビームリード１１Ａがそれぞれハンダ付けされて電気的に接続されている。
【００８４】
このような構成のＩＧＢＴ装置５００によれば、本実施の形態に係るビームリード１１が、金属板で構成したビームリードに比して低剛性とすることができるので、ビームリード１１が電流による発熱で伸縮または変形しても、ビームリード１１と電気的素子との接合部分に加わる応力をビームリード１１が有する可撓性により低減あるいは吸収することができる。よって、ビームリード１１とＩＧＢＴ１〜４やフライホイールダイオードＦＷＤ１〜４から成る電気的素子との接合部分が応力により損傷することを効果的に抑制することができる。
【００８５】
また、リッツ線Ｌを用いることにより、表皮効果により高周波領域における特性が向上し、低損失とすることができ、ＩＧＢＴ装置５００における発熱を低減することができる。
【００８６】
また、本実施の形態に係るビームリード１１は、接合部（チップ側接合部１５Ａおよび回路層側接合部１７Ａ）、各立上り部１９，２１および連結部２３の一部に樹脂部２５〜２７が設けられて、各リッツ線Ｌがこの樹脂部２５〜２７で連結されている。これにより、ビームリード１１自体の型崩れが防止されて取り扱いが容易となり、ビームリード１１とＩＧＢＴ１〜４やフライホイールダイオードＦＷＤ１〜４の接合時の作業性を向上させることができる。
【００８７】
さらに、ビームリード１１とＩＧＢＴ１〜４やフライホイールダイオードＦＷＤ１〜４および基板６０２の所定位置に、ビームリード１１の接合部１５Ａ、１７Ａを載置した状態で、リフロー炉によって所定温度（例えば２００℃程度）まで加熱する。これにより、接合部１５Ａ、１７Ａに予め浸透されたハンダＳが溶融されてビームリード１１の接合部１５Ａ、１７ＡとＩＧＢＴ１〜４等とを容易且つ迅速にハンダ付けすることができる。
【００８８】
図８（ａ）は、実施の形態に係るビームリード１１Ｂを適用したＩＧＢＴ装置５００Ｂの他の構成例を示す平面図である。
【００８９】
図８（ａ）に示す構成例では、図７に示すビームリード１１Ａに代えて、配線パターンを変更したビームリード１１Ｂを用いている。
【００９０】
ビームリード１１Ｂは、図８（ａ）に示すように、例えばＩＧＢＴ１側とフライホイールダイオードＦＷＤ１側に分岐する接合部１１Ｂａ、１１Ｂｂと、基板側で纏まって接触する接合部１１Ｂｃとを有している。なお、ビームリード１１Ｂ自体は、ビームリード１１Ａと同様に複数のリッツ線Ｌで構成されている。
【００９１】
このビームリード１１Ｂによれば、少ない部品点数でＩＧＢＴ１〜４やフライホイールダイオードＦＷＤ１〜４および基板６０２を接続することができる。
【００９２】
また、電気的素子との接合部分が応力により損傷することを効果的に抑制することができるなど、ビームリード１１Ａを用いた場合と同様の効果を得ることができる。
【００９３】
図８（ｂ）は、実施の形態に係るビームリード１１Ｃを適用したＩＧＢＴ装置５００Ｃの他の構成例を示す平面図である。
【００９４】
図８（ｂ）に示す構成例では、図７に示すビームリード１１Ａに代えて、配線パターンを変更したビームリード１１Ｃを用いている。
【００９５】
ビームリード１１ＢＣ、図８（ｂ）に示すように、例えばＩＧＢＴ１とフライホイールダイオードＦＷＤ１とを経由する接合部１１Ｃａ、１１Ｃｂと、基板側で接触する接合部１１Ｃｃとを有している。なお、ビームリード１１Ｃ自体は、ビームリード１１Ａと同様に複数のリッツ線Ｌで構成されている。
【００９６】
このビームリード１１Ｃによれば、少ない配線面積でＩＧＢＴ１〜４やフライホイールダイオードＦＷＤ１〜４および基板６０２を接続することができる。
【００９７】
また、電気的素子との接合部分が応力により損傷することを効果的に抑制することができるなど、ビームリード１１Ａを用いた場合と同様の効果を得ることができる。
【００９８】
［比較例に係るビームリード］
図９を参照して、比較例に係るビームリードを用いた半導体装置の構成例について説明する。
【００９９】
図９は、比較例に係るビームリード１１１を用いた半導体装置１００の構成例を示す斜視図である。
【０１００】
比較例における半導体装置１００は、絶縁材料で構成される基板３と、その基板３上に配設される２つの第１の基板上回路層５および第２の基板上回路層９と、第１の基板上回路層５の上に接合される電気的素子の一種としての半導体チップ７と、その半導体チップ７および第２の基板上回路層９の上面同士７ａ，９ａを接続する導通部材としてのビームリード１１１とを備えている。
【０１０１】
比較例におけるビームリード１１１は、銅やアルミニウム等からなる長尺状の金属板を折り曲げて成形される。
【０１０２】
より具体的には、ビームリード１１１における長手方向の両端にチップ側接合部１１５および回路側接合部１１７を設け、これらのチップ側接合部１１５および回路側接合部同士１１７を立ち上がり部１１９、１２１および連結部１２３を介して一体に結合している。  そして、チップ側接合部１１５を半導体チップ（電気的素子）にハンダＳを介して接合すると共に、回路側接合部１１７を基板上回路層９にハンダＳを介して接合している。
【０１０３】
このような構成のビームリード１１１は、比較的剛性が高いという特性を有するので、ビームリード１１１が電流によって発熱するなどして温度が変化するとビームリード１１１自体が伸縮または変形して、チップ側接合部１１５や回路側接合部１１７におけるハンダ接合部に応力が加わり、そのハンダ接合部にクラックが発生するなどして損傷する虞があった。
【０１０４】
これに対して、本実施の形態に係るビームリード１１によれば、比較例のように金属板で構成したビームリード１１１に比して低剛性とすることができるので、ビームリード１１が電流による発熱で伸縮または変形しても、ビームリード１１と電気的素子との接合部分に加わる応力をビームリード１１が有する可撓性により低減あるいは吸収することができ、ビームリード１１と電気的素子との接合部分が応力により損傷することを有効に抑制することができるなどの効果を奏することができる。
【０１０５】
以上本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本明細書で開示された実施の形態はすべての点で例示であって開示された技術に限定されるものではないと考えるべきである。すなわち、本発明の技術的な範囲は、前記の実施の形態における説明に基づいて制限的に解釈されるものでなく、あくまでも特許請求の範囲の記載にしたがって解釈すべきであり、特許請求の範囲の記載技術と均等な技術および特許請求の範囲内でのすべての変更が含まれる。
【符号の説明】
【０１０６】
１…半導体装置
３…基板
５…第１の基板上回路層
７…半導体チップ
９…第２の基板上回路層
１１（１１Ａ、１１Ｂ）…ビームリード
１５Ａ、１７Ａ…接合部
２０…導通部材
１９，２１…立上り部
２３…連結部
２５〜２７…樹脂部
２００…銅芯線
２０１…エナメル樹脂層
５００（５００Ａ〜５００Ｃ）…ＩＧＢＴ装置
Ｌ…撚線（リッツ線）
Ｓ…ハンダ
【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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