(57)【要約】      （修正有）【課題】半導体装置のサイズを大きくすることなく放熱性能を向上させる。【解決手段】第１の絶縁体１１ｂを含む第１部材１１上に並列に配設される第１放熱板２１及び第２放熱板５２と、それらの上方に配設される第３放熱板８３と、第１放熱板２１と第３放熱板８３との間で物理的且つ電気的に接続される第１半導体素子３１と、第２放熱板５２と第３放熱板８３との間で物理的且つ電気的に接続される第２半導体素子７２と、を備えた積層体を形成する積層体形成工程、第１部材１１の主面１１ｄを露出させつつ樹脂１００で積層体が封止されたモールド体を成形するモールド工程、モールド体の上面に第３放熱板８３の主面８３ａが露出するようにモールド体を切削する切削工程及び第３放熱板８３の露出させられた主面８３ａに対し絶縁体を含む第２部材９２を固定する固定工程を有する。【選択図】図１
2016039206.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の絶縁体を含む板状の第１部材と、前記第１部材の第１主面に配設される第１放熱板と、前記第１部材の前記第１主面に配設される第２放熱板と、前記第１放熱板及び前記第２放熱板の前記第１部材とは反対側に配設される第３放熱板と、前記第１放熱板と前記第３放熱板との間に配設されるとともに前記第１放熱板と対向する面に形成された電極が前記第１放熱板と電気的に接続され且つ前記第３放熱板と対向する面に形成された電極が前記第３放熱板と電気的に接続される第１半導体素子と、前記第２放熱板と前記第３放熱板との間に配設されるとともに前記第２放熱板と対向する面に形成された電極が前記第２放熱板と電気的に接続され且つ前記第３放熱板と対向する面に形成された電極が前記第３放熱板と電気的に接続される第２半導体素子と、を備えた積層体を形成する積層体形成工程と、
前記積層体を前記第１部材の第２主面が成形金型の成形面と当接するように同成形金型内に収容し、樹脂を同成形金型内に供給し、前記第１部材の前記第２主面が露出しつつ前記積層体が樹脂に埋設されるように樹脂でモールドすることによってモールド体を成形するモールド工程と、
前記モールド体の、前記第１部材の前記第２主面とは反対側の面に、前記第３放熱板の一対の主面のうちの前記第１及び第２半導体素子とは反対側の主面が露出するように、前記モールド体を切削する切削工程と、
前記第３放熱板の前記露出させられた主面に対し第２の絶縁体を含む板状の第２部材を固定する固定工程と、
を有する半導体装置の製造方法。
【請求項２】
第１の絶縁体を含む板状の第１部材と、
前記第１部材の第１主面に配設される第１放熱板と、
前記第１部材の前記第１主面に配設される第２放熱板と、
前記第１放熱板及び前記第２放熱板の前記第１部材とは反対側に配設される第３放熱板と、
前記第１放熱板と前記第３放熱板との間に配設されるとともに前記第１放熱板と対向する面に形成された電極が前記第１放熱板と電気的に接続され且つ前記第３放熱板と対向する面に形成された電極が前記第３放熱板と電気的に接続される第１半導体素子と、
前記第２放熱板と前記第３放熱板との間に配設されるとともに前記第２放熱板と対向する面に形成された電極が前記第２放熱板と電気的に接続され且つ前記第３放熱板と対向する面に形成された電極が前記第３放熱板と電気的に接続される第２半導体素子と、
を含む積層体を備える半導体装置であって、
前記第１部材の第２主面が露出するとともに、前記第３放熱板の一対の主面のうちの前記第１及び第２半導体素子とは反対側の主面が露出するように、前記積層体を埋設する樹脂と、
前記第３放熱板の前記露出させられた面に固定された第２の絶縁体を含む板状の第２部材と、
を備える半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、両面放熱型の半導体装置の製造方法及び同半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）及びダイオード等の半導体素子を備える半導体装置が広く使用されている。更に、半導体装置内の半導体素子を効率良く冷却するために、半導体素子の両方の主面から放熱させるための一対の放熱板を備えた「両面放熱型の半導体装置」が知られている。
【０００３】
より具体的に述べると、図９に示したように、従来の両面放熱型の半導体装置９００は、第１放熱板９０１、第２放熱板９０２、第１半導体素子９０３、第２半導体素子９０４及び第３放熱板９０５を備える。第１半導体素子９０３は第１放熱板９０１の上に配置され、第２半導体素子９０４は第２放熱板９０２の上に配置される。第３放熱板９０５は、第１半導体素子９０３及び第２半導体素子９０４の上に配置される。更に、半導体装置９００は、第１の固定板９０６及び第１の固定板９０６と一体化された第１の絶縁体９０７、第２の固定板９０８及び第２の固定板と一体化された第２の絶縁体９０９及びスペーサ９１０等を備える。
【０００４】
この半導体装置９００が製造される場合、先ず、上述した態様にて、半導体素子、放熱板及び絶縁体等が積層された構造体が作成される。そして、図９に示したように、その構造体が「上金型９８１及び下金型９８２からなる成形金型９８０」内に収容され、金型９８０内にて樹脂９５０でモールドされる。この場合、半導体素子、放熱板及び絶縁体等の厚さが相違すると、金型９８０の型締めを行う際に構造体が成形金型９８０により圧縮される場合が生じ、その結果、構造体を構成する部材に応力が発生して同部材が破損する虞がある。
【０００５】
そこで、従来の製造方法の一つにおいては、第１の絶縁体９０７及び第２の絶縁体９０９が未硬化の熱硬化性樹脂から構成される。これにより、第１の絶縁体９０７及び第２の絶縁体９０９が成形金型９８０の型締めに伴って発生する応力を変形により緩和するので、前記構造体を構成する部材が応力によって破損することを防止することができる（例えば、特許文献１を参照。）。或いは、第１の絶縁体９０７及び第２の絶縁体９０９を弾性を有する材料（シリコンゴム）から構成する提案もなされている。これによっても、同様の効果が期待される（例えば、特許文献２を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−０９３６３１号公報
【特許文献２】特許第４４７９１２１号公報
【発明の概要】
【０００７】
しかしながら、上記従来の製造方法において、構造体の厚さのバラツキを吸収するためには、第１の絶縁体９０７及び第２の絶縁体９０９の厚さをある程度大きくしなければならない。第１の絶縁体９０７及び第２の絶縁体９０９の厚さが大きくなると、これら絶縁体の熱抵抗が大きくなる。よって、従来の製造方法によれば、放熱性能が高く且つ小型化された半導体装置を製造することが難しいという問題がある。
【０００８】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、両面放熱型の半導体装置においてそのサイズを大きくすることなく、放熱性能を向上させることのできる半導体装置の製造方法及びその半導体装置を提供することにある。
【０００９】
本発明による半導体装置の製造方法は、積層体を形成する積層体形成工程と、前記積層体を樹脂でモールドしてモールド体を成形するモールド工程と、前記モールド体を切削する切削工程と、前記切削工程にて切削されたモールド体に板状の部材を固定する固定工程と、を有する。
【００１０】
前記積層体形成工程によって形成される積層体は、第１の絶縁体を含む板状の第１部材と、前記第１部材の第１主面に配設される第１放熱板と、前記第１部材の前記第１主面に配設される第２放熱板と、前記第１放熱板及び前記第２放熱板の前記第１部材とは反対側に配設される第３放熱板と、を備える。
【００１１】
更に、前記積層体は、前記第１放熱板と前記第３放熱板との間に配設されるとともに前記第１放熱板と対向する面に形成された電極が前記第１放熱板と電気的に接続され且つ前記第３放熱板と対向する面に形成された電極が前記第３放熱板と電気的に接続される第１半導体素子を備える。
【００１２】
加えて、前記積層体は、前記第２放熱板と前記第３放熱板との間に配設されるとともに前記第２放熱板と対向する面に形成された電極が前記第２放熱板と電気的に接続され且つ前記第３放熱板と対向する面に形成された電極が前記第３放熱板と電気的に接続される第２半導体素子を備える。
【００１３】
前記モールド工程は、前記積層体を前記第１部材の第２主面（第１主面と反対側の主面）が成形金型の成形面と当接するように同成形金型内に収容し、樹脂を同成形金型内に供給し、前記第１部材の前記第２主面が露出しつつ前記積層体が樹脂に埋設されるように樹脂でモールドすることによってモールド体を成形する工程である。
【００１４】
前記切削工程は、前記モールド体の、前記第１部材の前記第２主面とは反対側の面に、前記第３放熱板の一対の主面のうちの前記第１及び第２半導体素子とは反対側の主面が露出するように、前記モールド体を切削する工程である。前記固定工程は、前記第３放熱板の前記露出させられた主面に対し第２の絶縁体を含む板状の第２部材を固定する工程である。
【００１５】
本発明においては、モールド工程において、前記積層体を、第１部材の第２主面が成形金型の成形面と当接するように成形金型内に収容した状態にて樹脂を成形金型内に供給する（図４（Ｂ）及び（Ｃ）を参照）。このとき、前記積層体の、第１部材の第２主面とは反対側の面は、金型と当接しないから、積層体に型締めによる応力が加わらない。第１部材の第２主面（１１ｄ）が露出しつつ積層体が樹脂に埋設されたモールド体が成形される（図４（Ｄ）を参照）。その後、このモールド体の、第１部材の第２主面とは反対側の面に、第３の放熱板の一対の主面のうちの第１及び第２半導体素子とは反対側の主面が露出するようにモールド体を切削する（図５（Ａ）及び（Ｂ）を参照）。
【００１６】
従って、第１部材には積層体の厚さバラツキを吸収する弾性が不要である。即ち、第１部材の厚さは、積層体の厚さのバラツキ（即ち、積層方向の寸法公差（「積層公差」とも称呼する。）が考慮される必要がなく、絶縁性能を担保することができる最低限の厚さに設定されればよい。よって、本発明によれば、第１部材の厚さを従来構造に比べて薄くできるので、積層体の厚さを薄くすることができる。
【００１７】
更に、第１の絶縁体を含む第１部材は、上述した従来の製造方法のように、モールド工程における成形金型内の応力を緩和するために変形する必要がない。よって、本発明によれば、第１部材に熱伝導性を有するフィラーを添加する量を多くすることも可能である。第１部材に、より多くのフィラーを添加した場合には、第１部材の熱伝導率を従来よりも高めることができ、その結果として、より放熱性能を向上させることができる。
【００１８】
加えて、第２の絶縁体を含む第２部材は、第１部材と同様に積層体の厚さバラツキを吸収する弾性が不要である。即ち、第２部材の厚さを従来構造に比べて薄くできるので、第２部材の熱抵抗を小さくすることができる。更に、第２部材に熱伝導性を有するフィラーを添加する量を多くすることも可能である。以上のように、本発明によれば、第１部材及び第２部材の厚さを薄くすることができる。従って、本発明に係る製造方法によれば、その厚さが薄くされるとともに放熱性能が向上された半導体装置を製造することができる。
【００１９】
本発明による半導体装置は、本発明の製造方法により製造され、積層体と、前記積層体を埋設する樹脂と、板状の部材と、を備える。
【００２０】
前記積層体は、第１の絶縁体を含む板状の第１部材と、前記第１部材の第１主面に配設される第１放熱板と、前記第１部材の前記第１主面に配設される第２放熱板と、前記第１放熱板及び前記第２放熱板の前記第１部材とは反対側に配設される第３放熱板と、を含む。
【００２１】
更に、前記積層体は、前記第１放熱板と前記第３放熱板との間に配設されるとともに前記第１放熱板と対向する面に形成された電極が前記第１放熱板と電気的に接続され且つ前記第３放熱板と対向する面に形成された電極が前記第３放熱板と電気的に接続される第１半導体素子を含む。
【００２２】
加えて、前記積層体は、前記第２放熱板と前記第３放熱板との間に配設されるとともに前記第２放熱板と対向する面に形成された電極が前記第２放熱板と電気的に接続され且つ前記第３放熱板と対向する面に形成された電極が前記第３放熱板と電気的に接続される第２半導体素子を含む。
【００２３】
前記樹脂は、前記第１部材の第２主面が露出するとともに、前記第３放熱板の一対の主面のうちの前記第１及び第２半導体素子とは反対側の主面が露出するように、前記積層体を埋設する。前記板状の部材は、第２の絶縁体を含む板状の第２部材であって前記第３放熱板の前記露出させられた面に固定される。
【００２４】
このように構成された本発明による半導体装置は、上述したように、第１部材及び第２部材の厚さが薄くされ得るので、第１部材及び第２部材の熱抵抗が小さくされる。その結果、本発明の半導体装置を従来の装置よりも厚さが薄く且つ放熱性能が向上した半導体装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る半導体装置の構成を模式的に示した断面図である。
【図２】図２は、本発明の第１実施形態及び第２実施形態に係る半導体装置の回路図である。
【図３】図３は、第１実施形態に係る半導体装置の製造工程において半導体装置の構成部材を積層し積層体を形成する「積層工程」の概要を示した図である。
【図４】図４は、第１実施形態に係る半導体装置の製造工程において積層体を樹脂モールドしモールド体を成形する「モールド工程」の概要を示した図である。
【図５】図５は、第１実施形態に係る半導体装置の製造工程においてモールド体を切削する「切削工程」の概要を示した図である。
【図６】図６は、第１実施形態に係る半導体装置の製造工程において切削工程にて切削されたモールド体に第２部材を固定する「固定工程」の概要を示した図である。
【図７】図７は、本発明の第１実施形態に係る半導体装置の変形例を模式的に示した断面図である。
【図８】図８は、本発明の第１実施形態に係る半導体装置の別の変形例を模式的に示した断面図である。
【図９】図９は、従来技術に係る半導体装置の構成を模式的に示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
＜第１実施形態＞
以下、図面を参照しながら本発明の第１実施形態に係る半導体装置（以下、「第１装置」とも称呼する。）の製造方法及び同半導体装置について説明する。
【００２７】
（装置構成）
初めに第１装置の構成について説明する。第１装置の構成を模式的に示した断面図が図１に示されている。以下、説明の便宜上、各図の紙面上方を「上」、紙面下方を「下」と称呼する。従って、各図に示した各部材の紙面の上方の面を「上面」と称呼し、各部材の紙面の下方の面を「下面」と称呼する。
【００２８】
半導体装置（第１装置）１０は、第１部材１１、第１放熱板２１、第１半導体素子３１、第１スペーサ４１、第２放熱板５２、第２スペーサ６２、第２半導体素子７２、第３放熱板８３、第２部材９２及び樹脂１００を備えている。
【００２９】
第１部材１１は薄板体である。第１部材１１の平面形状は略長方形である。第１部材１１は第１の金属板１１ａと第１の絶縁体１１ｂとからなる。第１の金属板１１ａは銅及びアルミニウム等の金属でできている。第１の絶縁体１１ｂはエポキシ樹脂、シリコン樹脂及びＰＥＴ等の材料でできており、熱伝導性のフィラーが添加されている。第１の金属板１１ａはその下面（即ち、第１部材１１の「第２主面１１ｄ」）を樹脂１００から露出させている。第１の絶縁体１１ｂは第１の金属板１１ａの上に積層されている。従って、第１の金属板１１ａの上面と第１の絶縁体１１ｂの下面とは当接している。なお、第１の金属板１１ａの上面と第１の絶縁体１１ｂの下面とは、後述するモールド工程における「モールド成形圧」によって密着している。
【００３０】
第１放熱板２１は薄板体である。第１放熱板２１の厚さは第１部材１１の厚さよりも大きい。第１放熱板２１の平面形状は略長方形であり、平面視において第１部材１１の略半分以下の大きさである。第１放熱板２１は銅及びアルミニウム等の金属の導電体でできている。第１放熱板２１は第１部材１１の第１の絶縁体１１ｂの上に積層されている。従って、第１の絶縁体１１ｂの上面（即ち、第１部材１１の「第１主面１１ｃ」）と第１放熱板２１の下面とは当接している。なお、第１の絶縁体１１ｂの上面と第１放熱板２１の下面とは、「モールド成形圧」によって互いに密着している。
【００３１】
第１半導体素子３１は絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（以下、「ＩＧＢＴ」と称呼する。）である。従って、以下、第１半導体素子３１をＩＧＢＴ３１と称呼する。ＩＧＢＴ３１は薄板形状を有する。ＩＧＢＴ３１の厚さは第１部材１１の厚さよりも小さい。ＩＧＢＴ３１の平面形状は略長方形であり、平面視において第１放熱板２１よりも小さい。ＩＧＢＴ３１はシリコンを主とする材料でできている。ＩＧＢＴ３１はコレクタ電極３１ａ、エミッタ電極３１ｂ及びゲート電極３１ｃを備える。
【００３２】
コレクタ電極３１ａはＩＧＢＴ３１の下面（一方の主面）に形成されている。エミッタ電極３１ｂ及びゲート電極３１ｃはＩＧＢＴ３１の上面（他方の主面）に形成されている。ＩＧＢＴ３１は接合材１１１を介して第１放熱板２１の上に積層されている。接合材１１１としては、例えば、錫系のはんだペースト（錫、銀及び銅等からなる合金を含んでいる）が用いられる。従って、ＩＧＢＴ３１のコレクタ電極３１ａは、第１放熱板２１と電気的に接続されている。なお、後述する接合材１２１、１３１、１４２、１５２及び１６２も、接合材１１１と同様の材料からなる。ＩＧＢＴ３１のゲート電極３１ｃは、図示しない第１制御端子にボンディングワイヤを介して接続される。ボンディングワイヤは、例えば、アルミニウム線及び金線等でできている。
【００３３】
第１スペーサ４１は薄板体である。第１スペーサ４１の厚さは第１部材１１の厚さよりも大きく第１放熱板２１の厚さよりも小さい。第１スペーサ４１の平面形状は略長方形であり、平面視においてＩＧＢＴ３１よりも小さい。第１スペーサ４１は銅及びアルミニウム等の金属の導電体でできている。第１スペーサ４１はＩＧＢＴ３１の上面に接合材１２１を介して積層されている。従って、第１スペーサ４１はエミッタ電極３１ｂと電気的に接続されている。
【００３４】
第２放熱板５２は第１放熱板２１と同じ部材である。従って、第２放熱板５２は薄板体である。第２放熱板５２の厚さは第１放熱板２１と略等しい。第２放熱板５２の平面形状は略長方形であり、平面視において第１部材１１の略半分以下の大きさであり、第１放熱板２１と略等しい。第２放熱板５２は銅及びアルミニウム等の金属の導電体でできている。第２放熱板５２は第１部材１１の第１の絶縁体１１ｂの上に積層されている。従って、第１の絶縁体１１ｂの上面と第２放熱板５２の下面とは当接している。第１放熱板２１と第２放熱板５２とは、対向する辺が互いに平行になるように所定の距離を隔てて第１部材１１の上に配置されている。
【００３５】
第２スペーサ６２は第１スペーサ４１と同じ部材である。従って、第２スペーサ６２は薄板体である。第２スペーサ６２の厚さは第１スペーサ４１と略等しい。第２スペーサ６２の平面形状は略長方形であり、平面視において第１スペーサ４１の大きさに略等しい。第２スペーサ６２は銅及びアルミニウム等の金属の導電体でできている。第２スペーサ６２は第２放熱板５２の上に接合材１４２を介して積層され、第２放熱板５２と電気的に接続されている。
【００３６】
第２半導体素子７２は第１半導体素子３１と同じＩＧＢＴである。従って、以下、第２半導体素子７２をＩＧＢＴ７２と称呼する。ＩＧＢＴ７２は薄板体である。ＩＧＢＴ７２の厚さはＩＧＢＴ３１の厚さと略等しい。ＩＧＢＴ７２の平面形状は略長方形であり、平面視において第２放熱板５２よりも小さく、ＩＧＢＴ３１と略等しい。ＩＧＢＴ７２はシリコンを主とする材料でできている。ＩＧＢＴ７２はコレクタ電極７２ａ、エミッタ電極７２ｂ及びゲート電極７２ｃを備える。
【００３７】
コレクタ電極７２ａはＩＧＢＴ７２の上面（一方の主面）に形成されている。エミッタ電極７２ｂ及びゲート電極７２ｃはＩＧＢＴ７２の下面（他方の主面）に形成されている。ＩＧＢＴ７２はエミッタ電極７２ｂに設けられた接合材１５２を介して第２スペーサ６２の上に積層されている。従って、ＩＧＢＴ７２のエミッタ電極７２ｂは、第２スペーサ６２と電気的に接続されている。ＩＧＢＴ７２のゲート電極７２ｃは、図示しない第２制御端子にボンディングワイヤを介して接続される。
【００３８】
第３放熱板８３は薄板体である。第３放熱板８３の厚さは第１部材１１の厚さよりも大きく、第１放熱板２１及び第２放熱板５２と略等しい。第３放熱板８３の平面形状は略長方形であり、平面視において第１部材１１と同程度か又は第１部材１１よりも僅かに小さい。第３放熱板８３は銅及びアルミニウム等の金属の導電体でできている。第３放熱板８３は第１スペーサ４１及びＩＧＢＴ７２の上にそれぞれ接合材１３１及び接合材１６２を介して積層され、第１スペーサ４１及びＩＧＢＴ７２のコレクタ電極７２ａと電気的に接続されている。
【００３９】
第２部材９２は薄板体である。第２部材９２の平面形状は第１部材１１と略同一の長方形状を有し、平面視において第３放熱板８３よりも僅かに大きい。第２部材９２は、第２の金属板９２ａと第２の絶縁体９２ｂとからなる。第２の金属板９２ａは銅及びアルミニウム等の金属でできている。第２の絶縁体９２ｂは熱硬化性を有するエポキシ系樹脂又は紫外線硬化性を有するエポキシ系樹脂及びアクリル系樹脂等の材料でできており、熱伝導性のフィラーが添加されている。
【００４０】
第２の絶縁体９２ｂは第３放熱板８３の上に積層され、第２の絶縁体９２ｂを熱硬化させることによって第３放熱板８３の上面８３ａに接着される。従って、第３放熱板８３の上面８３ａと第２の絶縁体９２ｂの下面とは当接している。第２の金属板９２ａは第２の絶縁体９２ｂの上に積層され、第２の絶縁体９２ｂを熱硬化させることによって第２の絶縁体９２ｂの上面に接着される。従って、第２の絶縁体９２ｂの上面と第２の金属板９２ａの下面とは当接している。
【００４１】
樹脂１００は略直方体形状を有する。樹脂１００は熱硬化性を有するエポキシ系樹脂の絶縁性材料でできており、例えば、シリカ及びアルミナ等の無機フィラーを含有している。樹脂１００は、第１部材１１、第１放熱板２１、ＩＧＢＴ３１、第１スペーサ４１、第２放熱板５２、第２スペーサ６２、ＩＧＢＴ７２、第３放熱板８３、接合材１１１、１２１、１３１、１４２、１５２及び１６２を埋設する（封止する）。但し、第１部材１１の下面（即ち、第１金属板１１ａの下面）及び第３放熱板８３の上面（８３ａ）は、樹脂１００から露出している。換言すると、樹脂１００は第１の金属板１１ａの下面１１ｄ及び第３放熱板８３の上面８３ａを露出させ、且つ、第１装置１０のうち第２部材９２以外の部材を埋設している。
【００４２】
以上の構成によって、第１装置１０は「両面放熱型」の構造を有する。即ち、ＩＧＢＴ３１において発生した熱のうち、一部は、接合材１１１を介して第１放熱板２１に向かい、更に、第１放熱板２１から第１の絶縁体１１ｂを通って第１の金属板１１ａに向かう経路を通って放熱される。残りは、接合材１２１と第１スペーサ４１と接合材１３１とを介して第３放熱板８３に向かい、更に、第３放熱板８３から第２の絶縁体９２ｂを通って第２の金属板９２ａに向かう経路を通って放熱される。一方、ＩＧＢＴ７２において発生した熱のうち、一部は、接合材１６２を介して第３放熱板８３に向かい、更に、第３放熱板８３から第２の絶縁体９２ｂを通って第２の金属板９２ａに向かう経路を通って放熱される。残りは、接合材１５２と第２スペーサ６２と接合材１４２とを介して第２放熱板５２に向かい、更に、第２放熱板５２から第１の絶縁体１１ｂを通って第１の金属板１１ａに向かう経路を通って放熱される。
【００４３】
このように、第１放熱板２１と第２放熱板５２とは所定の距離を隔てて配置され、第１放熱板２１と第２放熱板５２との間の隙間には樹脂１００が充填されている。よって、第１放熱板２１と第２放熱板５２との間の絶縁性が確保されている。
【００４４】
なお、図示しないが、第１放熱板２１、第２放熱板５２及び第３の放熱板８３は、図示しない導電部を介して樹脂１００の側方から外部に露出している。更に、第１制御端子及び第２制御端子のそれぞれの一部は樹脂１００の外部に露出している。これによって、半導体装置１０とその外部の回路とを電気的に接続することができるようになっている。
【００４５】
（装置の回路構成）
次に、第１装置１０の回路構成について説明する。第１装置１０は、ハイブリッド車及び電気自動車等のインバータに適用される。第１装置１０を含むインバータ及びその周辺の回路図が図２に示されている。なお、図２において、図１と同一の部分については同一の符号が付されている。
【００４６】
図２に示した回路は、蓄電池Ｂ１、平滑コンデンサＣ１、インバータ２００及び電動発電機ＭＧにより構成されている。インバータ２００は、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相を有する三相出力インバータであり、図２において、破線によって囲まれた領域として表されている。インバータ２００は、半導体素子（ＩＧＢＴ）Ｔ１乃至Ｔ６と、ダイオードＤ１乃至Ｄ６と、蓄電池Ｂ１の正極及び負極とそれぞれ接続される正極端子Ｐ１及び負極端子Ｎ１と、電動発電機ＭＧと接続される出力端子Ｕ１、Ｖ１及びＷ１と、を備える。半導体素子Ｔ１乃至Ｔ６とダイオードＤ１乃至Ｄ６とは、それぞれ逆並列に接続されている。
【００４７】
ダイオードＤ１が逆並列に接続する半導体素子Ｔ１と、ダイオードＤ２が逆並列に接続する半導体素子Ｔ２と、は直列に接続され、インバータ２００のＵ相の回路を構成している。この構成は「レグ」と称呼される。同様に、半導体素子Ｔ３及びＴ４とダイオードＤ３及びＤ４とからなる回路はインバータ２００のＶ相の「レグ」を構成し、半導体素子Ｔ５及びＴ６とダイオードＤ５及びＤ６とからなる回路はインバータ２００のＷ相の「レグ」を構成している。インバータ２００中の１つの半導体素子とその素子に逆並列接続された１つのダイオードは、１つの「アーム」を構成している。半導体素子Ｔ１とダイオードＤ１、半導体素子Ｔ３とダイオードＤ３及び半導体素子Ｔ５とダイオードＤ５からなるそれぞれの回路は「上アーム」と称呼される。半導体素子Ｔ２とダイオードＤ２、半導体素子Ｔ４とダイオードＤ４及び半導体素子Ｔ６とダイオードＤ６からなるそれぞれの回路は「下アーム」と称呼される。
【００４８】
図２において、一点鎖線によって囲まれた領域は、インバータ２００を構成する１つの「レグ」のうち半導体素子Ｔ１及びＴ２のみの部分であり、図１に示した半導体装置（第１装置）１０に相当する。即ち、半導体素子Ｔ１及び半導体素子Ｔ２は、それぞれ図１に示したＩＧＢＴ３１及びＩＧＢＴ７２に相当する。
【００４９】
半導体装置（第１装置）１０において、ＩＧＢＴ３１のコレクタ電極３１ａは、第１放熱板２１を介して「インバータ２００の正極端子Ｐ１に接続するための正極端子１０ａ」と電気的に接続されている。ＩＧＢＴ３１のエミッタ電極３１ｂは、半導体装置（第１装置）１０の第３放熱板８３と電気的に接続されている。ＩＧＢＴ３１のゲート電極３１ｃは、半導体装置（第１装置）１０の第１制御端子１０ｂと電気的に接続されている。
【００５０】
ＩＧＢＴ７２のコレクタ電極７２ａは、半導体装置（第１装置）１０の第３放熱板８３と電気的に接続されている。ＩＧＢＴ７２のエミッタ電極７２ｂは、第２放熱板５２を介して「インバータ２００の負極端子Ｎ１に接続するための負極端子１０ｃ」と電気的に接続されている。ＩＧＢＴ７２のゲート電極７２ｃは、半導体装置（第１装置）１０の第２制御端子１０ｄと電気的に接続されている。出力端子１０ｅは、半導体装置（第１装置）１０の第３放熱板８３と電気的に接続されている。
【００５１】
このような回路構成を有する半導体装置（第１装置）１０において、第１放熱板２１、第２放熱板５２及び第３放熱板８３にはそれぞれ異なる電圧が印加され又は発生する。よって、第１放熱板２１、第２放熱板５２及び第３放熱板８３の間には絶縁性が要求される。特に、図１に示したように、第１放熱板２１と第２放熱板５２とは隣接しており且つ電位差が大きいので、第１放熱板２１と第２放熱板５２との間には高い絶縁耐圧が要求される。
【００５２】
上述したように、半導体装置（第１装置）１０は樹脂１００によって封止されている。よって、第１放熱板２１と第２放熱板５２との間には樹脂１００が充たされており初期の絶縁耐圧は確保されている。しかしながら、半導体装置（第１装置）１０の正極端子１０ａ及び負極端子１０ｃに電圧が印加されると、第１放熱板２１と第２放熱板５２との間において電界が発生し、イオンマイグレーションによる絶縁耐圧の低下が起こり得る。イオンマイグレーションは、電極（即ち、第１放熱板２１及び第２放熱板５２）の吸湿量が高いほど進行し易い。
【００５３】
これに対し、第１装置１０において、第１放熱板２１及び第２放熱板５２は、これらが当接する第１部材１１と樹脂１００とによって封止されている。後述するように、第１装置１０の製造過程において、第１放熱板２１及び第２放熱板５２は、高温状態にて（水分が蒸発した状態にて）第１部材１１と樹脂１００とによって封止される。よって、第１放熱板２１及び第２放熱板５２の表面への水分の付着が抑えられる。更に、第１放熱板２１及び第２放熱板５２はその製造後においても大気に曝されることがない。従って、第１装置１０の使用中においても、第１放熱板２１及び第２放熱板５２の表面への水分の付着が抑えられる。
【００５４】
その結果、第１放熱板２１と第２放熱板５２との間に発生し得るイオンマイグレーションの影響を抑えることができる。言い換えると、第１装置１０は、第１放熱板２１及び第２放熱板５２の表面が樹脂１００から露出し大気中に曝されるような構成の装置と比べた場合、イオンマイグレーションの影響を小さくすることができる。
【００５５】
（製造方法）
次に、第１装置１０の製造方法について図３乃至図６を参照しながら説明する。なお、図３乃至図６において、図１と同一の部分については、同一符号が付され、その説明は省略される場合がある。
【００５６】
第１装置１０の製造工程は、以下の４つの工程に大別される。
（１）第１装置１０を構成する部材を積層して「積層体」を形成する「積層体形成工程」
（２）積層体を樹脂１００でモールドすることによって「モールド体」を成形する「モールド工程」
（３）第３放熱板８３の主面８３ａが「モールド体」から露出するように「モールド体」を切削する「切削工程」
（４）第３放熱板８３の主面８３ａに対し第２部材９２を固定する「固定工程」
以下、各工程について説明する。
【００５７】
（１）積層体形成工程
積層体形成工程においては、先ず、図３（Ａ）に示したように、第１放熱板２１の上面（一方の主面）とＩＧＢＴ３１の下面（一方の主面）３１ｄに形成されているコレクタ電極３１ａとを接合材１１１を介して物理的且つ電気的に接続する。更に、ＩＧＢＴ３１の上面（他方の主面）３１ｅに形成されているエミッタ電極３１ｂと第１スペーサ４１の下面（一方の主面）とを接合材１２１を介して物理的且つ電気的に接続する。加えて、ＩＧＢＴ３１の上面（他方の主面）３１ｅに形成されているゲート電極３１ｃに図示しないボンディングワイヤを接続する。このように構成された構造体は「第１構造体Ｓ１」と称呼される。
【００５８】
次に、図３（Ｂ）に示したように、第３放熱板８３の上面（一方の主面）とＩＧＢＴ７２の下面（一方の主面）７２ｄに形成されているコレクタ電極７２ａとを接合材１６２を介して物理的且つ電気的に接続する。更に、ＩＧＢＴ７２の上面（他方の主面）７２ｅに形成されているエミッタ電極７２ｂと第２スペーサ６２の下面（一方の主面）とを接合材１５２を介して物理的且つ電気的に接続する。加えて、ＩＧＢＴ７２の上面（他方の主面）７２ｅに形成されているゲート電極７２ｃに図示しないボンディングワイヤを接続する。このように構成された構造体は「第２構造体Ｓ２」と称呼される。
【００５９】
続いて、図３（Ｃ）及び（Ｄ）に示したように、第１の金属板１１ａの上面（一方の主面）に第１の絶縁体１１ｂを当接して配設し、第１部材１１を形成する。更に、第１部材１１の上面（一方の主面）１１ｃに第１構造体Ｓ１の下面（一方の主面）及び第２放熱板５２の下面（一方の主面）を当接して配設する。加えて、第２構造体Ｓ２を上下反転した後、第２構造体Ｓ２と、第１構造体Ｓ１の第１スペーサ４１の上面（他方の主面）及び第２放熱板５２の上面（他方の主面）と、をそれぞれ接合材１３１及び接合材１４２を介して物理的且つ電気的に接続する。このようにして、図３（Ｄ）に示すような「積層体Ｌ１」が形成される。
【００６０】
（２）モールド工程
モールド工程においては、先ず、図４（Ａ）に示したように、上金型３１０と下金型３２０とからなる成形金型３００に積層体Ｌ１を収容する。この場合、積層体Ｌ１を、第１部材１１の第２主面１１ｄが下金型３２０に形成されている成形面３２１と当接するように成形金型３００に収容する。
【００６１】
図４（Ｂ）に示したように、積層体Ｌ１を収容し、上金型３１０の面３１１と下金型３２０の面３２２を当接させた状態にて成形金型３００の型締めを行う。このとき、成形金型３００によって囲まれた空間はキャビティ３３０と称呼される。積層体Ｌ１の上部、即ち、第３放熱板８３の主面８３ａと上金型の内壁面３１２との間には空間が設けられる。
【００６２】
次に、図４（Ｃ）に示したように、成形金型３００の温度を上昇させるとともにキャビティ３３０内に、上金型３１０の「上部」に設けられた射出ゲート３４０から常温において液体状の樹脂１００を注入する。樹脂１００には、エポキシ系の熱硬化性樹脂を基材とする樹脂を用いる。樹脂１００の硬化温度は約１８０℃であるので、成形金型３００の温度を約１８０℃以上に設定する。射出ゲート３４０からキャビティ３３０内に液体状の樹脂１００を充填していくと、積層体Ｌ１は、キャビティ３３０内に発生するモールド成形圧によって下金型３２０の成形面３２１に押し付けられる。よって、第１の絶縁体１１ｂと第１放熱板２１及び第２放熱板５２とは密着した状態にて固定される。更に、モールド成形圧によって第１部材１１の第２主面１１ｄと成形面３２１とは密着するので、第２主面１１ｄは樹脂１００に埋没しない。樹脂１００の注入は積層体Ｌ１の上部、即ち、第３放熱板８３の主面８３ａが樹脂１００に完全に埋没するまで行われる。
【００６３】
樹脂１００が硬化した後、成形金型３００を冷却して、図４（Ｄ）に示したように、モールド体Ｍ１を成形金型３００から取り出す。このように、第１部材１１の第２主面１１ｄが露出しつつ積層体Ｌ１が樹脂１００に埋設されたモールド体Ｍ１が成形される。
【００６４】
（３）切削工程
切削工程においては、先ず、図５（Ａ）に示したように、モールド体Ｍ１の第１部材１１の第２主面１１ｄが固定台４００に当接するように、モールド体Ｍ１を設置し、図示しない治具で保持する。次に、モールド体Ｍ１の、第１部材１１の第２主面１１ｄとは反対側の主面Ｍ１ａに切削工具４１０を当接させる。切削工具４１０を主面Ｍ１ａに当接させるとともに矢印Ａ１で示した方向に移動させることによって主面Ｍ１ａを切削する。このようにして、第３放熱板８３の主面８３ａが露出するまでモールド体Ｍ１の切削を行う。
【００６５】
切削完了後は、図５（Ｂ）に示したように、第３放熱板８３の主面８３ａが露出したモールド体Ｍ１’が形成される。切削完了後のモールド体Ｍ１’の切削された主面をＭ１’ａと称呼する。尚、第３放熱板８３の主面８３ａ上に樹脂１００の残渣が残らないように、第３放熱板８３の主面８３ａが露出した後、更に所定の量だけ切削を行ってもよい。更に、図示しないが、切削工具４１０による切削の後にエッチング及び研磨等によって、切削された面Ｍ１’ａを平滑にしてもよい。
【００６６】
（４）固定工程
固定工程においては、図６（Ａ）に示したように、先ず、第２の絶縁体９２ｂと第２の金属板９２ａとによって構成される第２部材９２を、第２の絶縁体９２ｂがモールド体Ｍ１’の主面Ｍ１’ａ（８３ａ）と当接するように配設する。第２の絶縁体９２ｂは、熱伝導性を有するフィラーが添加されたエポキシ系の熱硬化性樹脂によって構成される。
【００６７】
次に、図６（Ｂ）に示したように、モールド体Ｍ１’の第１部材１１の第２主面１１ｄが固定台５００に当接するようにモールド体Ｍ１’を設置する。第２部材９２のモールド体Ｍ１’の主面Ｍ１’ａと当接する面とは反対側の面に熱プレス機のヘッド５１０を所定の圧力にて押し当てつつ所定の熱量を所定の期間にわたって第２部材９２に付与する。
【００６８】
図６（Ｃ）に示したように、第２の絶縁体９２ｂが硬化することによって第２部材９２がモールド体Ｍ１’に固定される。以上の工程を実施することによって、半導体装置１０が完成する。
【００６９】
＜第１実施形態の総括＞
本発明による半導体装置１０の製造方法は、積層体Ｌ１を形成する積層体形成工程と、前記積層体Ｌ１を樹脂１００でモールドしてモールド体Ｍ１を成形するモールド工程と、前記モールド体Ｍ１を切削する切削工程と、前記切削工程にて切削されたモールド体Ｍ１’に板状の部材を固定する固定工程と、を有する。
【００７０】
前記積層体形成工程によって形成される積層体Ｌ１は、第１の絶縁体１１ｂを含む板状の第１部材１１と、前記第１部材１１の第１主面１１ｃに配設される第１放熱板２１と、前記第１部材１１の第１主面１１ｃに配設される第２放熱板５２と、前記第１放熱板２１及び前記第２放熱板５２の前記第１部材１１とは反対側に配設される第３の放熱板８３を備える。
【００７１】
更に、前記積層体Ｌ１は、前記第１放熱板２１と前記第３放熱板８３との間に配設されるとともに前記第１放熱板２１と対向する面に形成された電極（コレクタ電極３１ａ）が前記第１放熱板２１と電気的に接続され且つ前記第３放熱板８３と対向する面に形成された電極（エミッタ電極３１ｂ）が前記第３放熱板８３と電気的に接続される第１半導体素子３１を備える。
【００７２】
加えて、前記積層体Ｌ１は、前記第２放熱板５２と前記第３放熱板８３との間に配設されるとともに前記第２放熱板５２と対向する面に形成された電極（エミッタ電極７２ｂ）が前記第２放熱板５２と電気的に接続され且つ前記第３放熱板８３と対向する面に形成された電極（コレクタ電極７２ａ）が前記第３放熱板８３と電気的に接続される第２半導体素子７２を備える。
【００７３】
前記モールド工程は、前記積層体Ｌ１を前記第１部材１１の第２主面１１ｄが成形金型３００の成形面３２１と当接するように同成形金型内（キャビティ３３０）に収容し、樹脂１００を同成形金型内（キャビティ３３０）に供給する。
前記第１部材１１の前記第２主面１１ｄが露出しつつ前記積層体Ｌ１が樹脂１００に埋設されるように樹脂１００でモールドすることによってモールド体Ｍ１を成形する。
【００７４】
前記切削工程は、前記モールド体Ｍ１の、前記第１部材１１の第２主面１１ｄとは反対側の面Ｍ１ａに、前記第３放熱板８３の一対の主面のうちの前記第１及び第２半導体素子（３１及び７２）とは反対側の主面８３ａが露出するように、前記モールド体Ｍ１を切削する。
【００７５】
前記固定工程は、前記第３放熱板８３の前記露出させられた主面８３ａ（Ｍ１’ａ）に対し第２の絶縁体９２ｂを含む板状の第２部材９２を固定する。
【００７６】
＜第１実施形態の効果＞
このように、本発明の実施形態に係る製造方法において、モールド体Ｍ１が成形された後にモールド体Ｍ１の上面が切削される。従って、モールド工程にて使用する成形金型３００の寸法設計においては、積層体Ｌ１の厚さのバラツキ（積層公差）を考慮する必要がない。つまり、積層公差を吸収するために絶縁体（第１の絶縁体１１ｂ）を必要以上に厚くする必要がない。
【００７７】
即ち、本製造方法によれば、第１の絶縁体１１ｂは絶縁性を担保するのに必要十分な厚さがあればよく、絶縁体の厚さ増加による放熱性能の低下を抑えることができる。更に、本製造方法によれば、第１の絶縁体１１ｂはモールド工程において応力緩和のために変形する必要がない。従って、第１の絶縁体１１ｂへの熱伝導性を有するフィラーの添加量を多くして第１の絶縁体１１ｂの熱抵抗を低下させることができる。
【００７８】
従って、本発明に係る製造方法によれば、その厚さが小さくされるとともに放熱性能が向上された半導体装置を製造することができる。
【００７９】
＜第１実施形態の変形例＞
次に、本発明の第１実施形態の変形例に係る半導体装置を説明する。
【００８０】
図２を参照しながら説明したように、半導体素子Ｔ１、Ｔ３及びＴ５は、それぞれインバータ２００の「上アーム」の一部を構成する。半導体素子Ｔ１、Ｔ３及びＴ５は、各々のコレクタが並列に接続されるとともに各々のエミッタがインバータ２００の各相の出力Ｕ１、Ｖ１及びＷ１と接続される。一方、半導体素子Ｔ２、Ｔ４及びＴ６は、それぞれインバータ２００の「下アーム」の一部を構成する。半導体素子Ｔ２、Ｔ４及びＴ６は、各々のコレクタがインバータ２００の各相の出力Ｕ１、Ｖ１及びＷ１と接続されるとともに各々のエミッタが並列に接続される。
【００８１】
図２において二点鎖線にて囲まれた部分、即ち、半導体素子Ｔ３及びＴ５にて構成された部分は、三相の「上アーム」のうちの二相（Ｖ相及びＷ相）の「上アーム」の一部（ダイオードを除く部分）を構成する半導体装置１０１である。三点鎖線にて囲まれた部分、即ち、半導体素子Ｔ１、Ｔ３及びＴ５にて構成された部分は、三相の「上アーム」の一部（ダイオードを除く部分）を構成する半導体装置１０２である。一点二短鎖線にて囲まれた部分、即ち、半導体素子Ｔ２、Ｔ４及びＴ６にて構成された部分は、三相の「下アーム」の一部（ダイオードを除く部分）を構成する半導体装置１０３である。
【００８２】
以下、半導体装置１０１、１０２及び１０３の断面構造について図７を参照して例示する。
【００８３】
（１）二相の上アーム
図７（Ａ）に示した半導体装置１０１は、インバータ２００の三相の上アームのうち二相の上アームに係る半導体装置である。半導体装置１０１は、第１部材１１、第１放熱板２１、ＩＧＢＴ３１、第１スペーサ４１、第２放熱板５２、第２スペーサ６２、ＩＧＢＴ７２、第３放熱板８３、第２部材９２及び樹脂１００を備えている。
【００８４】
半導体装置１０１はＩＧＢＴ３１及び第１スペーサ４１の積層順が上下逆転している点においてのみ第１装置１０と異なっている。以下、その相違点について説明する。半導体装置１０１において、ＩＧＢＴ３１はコレクタ電極３１ａを上面に、エミッタ電極３１ｂ及びゲート電極３１ｃを下面にして配設される。コレクタ電極３１ａは接合材１１１を介して第３放熱板８３と物理的且つ電気的に接続される。エミッタ電極３１ｂは接合材１２１を介して第１スペーサ４１の上面と物理的且つ電気的に接続される。第１スペーサ４１の下面は接合材１３１を介して第１放熱板２１の上面と物理的且つ電気的に接続される。
【００８５】
即ち、半導体装置１０１において、第１放熱板２１、第１スペーサ４１及びＩＧＢＴ３１を含む構造体と、第２放熱板５２、第２スペーサ６２及びＩＧＢＴ７２を含む構造体と、は同じ積層構造を有する。換言すると、半導体装置１０１において、第１部材１１と第３放熱板８３との間に積層されている２つの並列した構造体（放熱板、スペーサ及びＩＧＢＴからなる構造体）は同一のものである。
【００８６】
このように、半導体装置１０１はＩＧＢＴ３１のコレクタ電極３１ａとＩＧＢＴ７２のコレクタ電極７２ａとが電気的に接続された回路を構成する。
【００８７】
（２）三相の上アーム
図７（Ｂ）に示した半導体装置１０２は、インバータ２００の三相の上アームに係る半導体装置である。半導体装置１０２は第３部材１１’、第１放熱板２１、ＩＧＢＴ３１、第１スペーサ４１、第２放熱板５２、第４放熱板５３、第２スペーサ６２、第３スペーサ６３、ＩＧＢＴ７２、ＩＧＢＴ７３、第５放熱板８３’、第４部材９２’及び樹脂１００を備えている。
【００８８】
半導体装置１０２は、半導体装置１０１において並列した２つの構造体を、更にもう１つ並列に増設した構成となっている。
【００８９】
なお、第３部材１１’は平面視において第１部材１１よりも長辺が略１．５倍長くなっているほかは、第１部材１１と同じである。第４放熱板５３は第１放熱板２１及び第２放熱板５２と同じである。第３スペーサ６３は第１スペーサ４１及び第２スペーサ６２と同じである。ＩＧＢＴ７３はＩＧＢＴ３１及びＩＧＢＴ７２と同じである。第５放熱板８３’は平面視において第３放熱板８３よりも長辺が略１．５倍長くなっているほかは、第３放熱板８３と同じである。第４部材９２’は平面視において第２部材９２よりも長編が略１．５倍長くなっているほかは、第２部材９２と同じである。樹脂１００’は樹脂１００と同様の熱硬化性を有するエポキシ系樹脂の材料でできている。
【００９０】
このように、半導体装置１０２はＩＧＢＴ３１のコレクタ電極３１ａとＩＧＢＴ７２のコレクタ電極７２ａとＩＧＢＴ７３のコレクタ電極７３ａとが電気的に接続された回路を構成する。
【００９１】
（３）三相の下アーム
図７（Ｃ）に示した半導体装置１０３は、インバータ２００の三相の下アームに係る半導体装置である。３つの第１構造体Ｓ１を第３部材１１’の上面（一方の主面上）に所定の間隔をおいて並列に配設し、３つの第１構造体Ｓ１の第３部材１１’とは反対側に、第５放熱板８３’を配設した構成である。３つの第１構造体Ｓ１の上面は、いずれも導電性の接合材を介して第５放熱板８３’に物理的且つ電気的に接続されている。
【００９２】
なお、半導体装置１０１乃至１０３は、第１装置１０と同様の方法にて製造される。即ち、半導体装置１０１を例にすれば、第１部材１１、第１放熱板２１、ＩＧＢＴ３１、第１スペーサ４１、第２放熱板５２、第２スペーサ６２、ＩＧＢＴ７２、第３放熱板８３、接合材１１１、１２１、１３１、１４２、１５２及び１６２が樹脂モールドによって樹脂１００に埋設される。その後、成形されたモールド体の上面が切削され第３放熱板８３の上面が露出させられ、その面の上に第２部材９２が接着固定されて、半導体装置１０１が形成される。
【００９３】
＜その他の変形例＞
図７（Ｄ）に示した半導体装置１０４は、第１の金属板１１ａ及び第２の金属板９２ａを含んでいないことのみが第１装置１０と異なる半導体装置である。この構成によって、金属板、ヒートシンク及び放熱フィン等の放熱体を、半導体装置の用途に合わせてユーザが選択できるようになっている。なお、このような構成は、第１装置１０に限らず、半導体装置１０１乃至半導体装置１０３においても適用可能である。
【００９４】
次に、本発明の第１実施形態の更に別の変形例に係る半導体装置について図８を参照して説明する。
【００９５】
図８（Ａ）に示した半導体装置１００１は、第１装置１０において第１の金属板１１ａが放熱フィン付きの第１の金属板１１ａｆに変更された半導体装置である。
【００９６】
図８（Ｂ）に示した半導体装置１００２は、第１装置１０において第１の金属板１１ａが放熱フィン付きの第１の金属板１１ａｆに変更されるとともに第２の金属板９２ａが放熱フィン付きの第２の金属板９２ａｆに変更された半導体装置である。
【００９７】
図８（Ｃ）に示した半導体装置１０３１は、半導体装置１０３において第１の金属板１１ａよりも面積の広い第３の金属板１１’ａが放熱フィン付きの第３の金属板１１’ａｆに変更された半導体装置である。
【００９８】
図８（Ｄ）に示した半導体装置１０３２は、半導体装置１０３において第３の金属板１１’ａが放熱フィン付きの第３の金属板１１’ａｆに変更されるとともに第２の金属板９２ａよりも面積の広い第４の金属板９２’ａが放熱フィン付きの第４の金属板９２’ａｆに変更された半導体装置である。
【００９９】
例えば、半導体装置１００２において、ＩＧＢＴ３１及びＩＧＢＴ７２にて発生した熱の一部は、それぞれ第１の放熱板２１及び第２の放熱板５２を通り、更に第１部材１１へと向かう放熱経路を通って放熱フィン付きの第１の金属板１１ａｆに到達する。そして、その熱は金属板１１ａｆから空間へと放出される。ＩＧＢＴ３１及びＩＧＢＴ７２にて発生した熱の残りは、第３の放熱板８３を通り、第２部材９２へと向かう放熱経路を通って、放熱フィン付の第２の金属板９２ａｆに到達し、第２の金属板９２ａｆから空間へと放出される。よって、本実施形態によれば、両面から放熱フィンによって効率よく放熱することができる半導体装置を実現することができる。
【０１００】
例えば、半導体装置１００２は、上述した「モールド工程」において、下金型３２０の成形面３２１を、第１の放熱フィン付きの金属部材１１ａｆが適合するように変更することによって、第１実施形態と同様に半導体装置をモールド成形することができる。更に、上述した「固定工程」において、熱プレス機のヘッド５１０を第２の放熱フィン付きの金属部材９２ａｆに押し当てることによって、第１実施形態と同様に金属部材と絶縁体を固定することができる。よって、本実施形態によれば、放熱フィン付きの両面放熱型半導体装置を容易に製造することができる。
【０１０１】
本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、半導体装置１０において、半導体素子３１及び半導体素子７２はＩＧＢＴに限ることはなく、パワーＭＯＳＦＥＴ、ＭＯＳＦＥＴ、バイポーラトランジスタ及びダイオード等であってもよいし、半導体素子とダイオードとの組合せであってもよい。
【０１０２】
第２実施形態の説明における回路構成以外にも各種回路構成が考えられる。例えば、半導体装置は下アーム２個分の構成であってもよい。
【０１０３】
更に、半導体素子としてダイオードを採用した構造体の場合、ダイオードへのワイヤのボンディングが不要である。よって、ダイオードの場合、構造体にワイヤをボンディングしてから構造体を上下反転する工程を省くことができる。従って、本発明の製造方法においては、構造体を上下反転する工程を省き、第１部材１１から部材を上方に積層していく方法がとられてもよい。
【０１０４】
上述したように、接合材１１１、１２１、１３１、１４２、１５２及び１６２は、錫系のはんだペーストであるが、錫・鉛系のはんだペーストであってもよく、ビスマス及びインジウム等を含有した「低融点はんだ」であってもよい。又、はんだペーストに限らず、はんだ箔及び導電性接着材であってもよい。
【符号の説明】
【０１０５】
１０…半導体装置、１１…第１部材、１１ｂ…第１の絶縁体、２１…第１放熱板、３１…第１半導体素子、４１…第１スペーサ、５２…第２放熱板、６２…第２スペーサ、７２…第２半導体素子、８３…第３放熱板、９２…第２部材、９２ｂ…第２の絶縁体、１００…樹脂、２００…インバータ、３００…成形金型。
【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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