(57)【要約】      （修正有）【課題】外部接続端子と回路板との接合面に対する応力を低減する接合構造を提供する。【解決手段】半導体装置１００は、一端側の内部接合部１６１ａが回路板１２０に接合し、中間部がケース１１０に埋設されて、他端側の外部接合部１６１ｆがケース１１０から表出され、ケース１１０の内側と内部接合部１６１ａとの間に、内部接合部１６１ａに対する応力を緩衝するような緩衝部１６１ｇが設けられたＵ端子１６１を有する。このような緩衝部１６１ｇを設けることにより、半導体装置１００の全体が変形し、半導体装置１００が局所的に変形して内部接合部１６１ａと回路板１２０との接合面に応力が集中しても、当該緩衝部１６１ｇにより応力が緩衝される。【選択図】図２
2017228630.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体チップと、
絶縁板と、前記絶縁板のおもて面に設けられた、前記半導体チップが配置された回路板と、前記絶縁板の裏面に設けられた金属板とを有する積層基板と、
前記金属板が接合されるように前記積層基板が配置された放熱板と、
前記半導体チップと、前記積層基板とを収納するケースと、
一端側の内部接合部が前記回路板に接合し、中間部が前記ケースに埋設されて、他端側の外部接合部が前記ケースから表出され、前記ケースの内側と前記内部接合部との間に、前記内部接合部に対する応力を緩衝する緩衝部が設けられた接続端子と、
を有する半導体装置。
【請求項２】
前記緩衝部は、
前記内部接合部の端部に前記積層基板の主面に対して鉛直上方に接続された第１部材と、
前記第１部材の端部に前記積層基板の主面に対して平行に接続された第２部材と、
前記第２部材の端部に前記積層基板の主面に対して鉛直下方に接続された第３部材と、
前記第３部材の端部に前記積層基板の主面に対して平行に接続されて、前記ケースに埋設されて、端部が前記外部接合部の端部に接続する第４部材と、
を有する請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
前記接続端子は、厚さと幅とが全体にわたり均等である、
請求項１または２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記内部接合部は、前記回路板に超音波接合されている、
請求項１乃至３のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項５】
前記内部接合部は、前記回路板にはんだ接合されている、
請求項１乃至３のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項６】
絶縁板と、前記絶縁板のおもて面に設けられた、半導体チップが配置された回路板と、前記絶縁板の裏面に設けられた金属板とを有する積層基板を、前記金属板が接合されるように放熱板に配置する工程と、
前記半導体チップと、前記積層基板とをケースに収納する工程と、
一端側の内部接合部が前記ケースの内側に表出し、中間部が前記ケースに埋設されて、他端側の外部接合部が前記ケースから表出され、前記ケースの内側と前記内部接合部との間に、前記内部接合部の端部に前記積層基板の主面に対して鉛直上方に接続された第１部材と、前記第１部材の端部に前記積層基板の主面に対して平行に接続された第２部材と、前記第２部材の端部に前記積層基板の主面に対して鉛直下方に接続された第３部材と、前記第３部材の端部に前記積層基板の主面に対して平行に接続されて、前記ケースに埋設されて、端部が前記外部接合部の端部に接続する第４部材と、を有する緩衝部が設けられた接続端子の前記内部接合部を前記回路板に対して、棒状の本体部と前記本体部の先端部であって前記本端部の径よりも細い押圧部とを有する接触子の前記押圧部で超音波振動しながら垂直に押圧する工程と、
を有する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、半導体装置及び半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置は、パワー半導体素子を含み、電力変換装置、または、スイッチング装置として利用されている。例えば、半導体装置は、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、パワーＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）等を含む半導体チップが接続されて、スイッチング装置として機能することができる。
【０００３】
このような半導体装置では、おもて面に回路板が、裏面に金属板がそれぞれ形成された絶縁板を備える積層基板と、回路板上にはんだを介して設けられた半導体チップとを有する。積層基板は放熱板上に設けられている。また、半導体装置では、接続端子がケース内に成形され、固定されており、当該接続端子の一端が回路板に接合している（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−０９８０３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記半導体装置は、大電流の導通に伴って発熱すると積層基板と放熱ベースとの熱膨張係数の差により、積層基板と放熱ベースとに反りが発生し、接続端子と回路板との接合面に応力が発生するおそれがある。特に、接続端子はケースに固定されているために、当該接合面に対する応力が更に大きくなってしまう。このため、接続端子は、回路板から剥離し、また、破断してしまうおそれが高まる。
【０００６】
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、接続端子と回路板との接合面に対する応力を低減することができる半導体装置及び半導体装置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】
【０００７】
本発明の一観点によれば、半導体チップと、絶縁板と、前記絶縁板のおもて面に設けられた、前記半導体チップが配置された回路板と、前記絶縁板の裏面に設けられた金属板とを有する積層基板と、前記金属板が接合されるように前記積層基板が配置された放熱板と、前記半導体チップと、前記積層基板とを収納するケースと、一端側の内部接合部が前記回路板に接合し、中間部が前記ケースに埋設されて、他端側の外部接合部が前記ケースから表出され、前記ケースの内側と前記内部接合部との間に、前記内部接合部に対する応力を緩衝する緩衝部が設けられた接続端子と、を有する半導体装置が提供される。
【０００８】
また、上記半導体装置の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
開示の技術によれば、半導体装置の信頼性の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態の半導体装置の上面図である。
【図２】実施の形態の半導体装置の断面図である。
【図３】参考例の半導体装置の断面図である。
【図４】実施の形態の半導体装置の接続端子における応力と熱サイクル予測耐量とを示すグラフである。
【図５】実施の形態の超音波接合装置を説明するための図である。
【図６】実施の形態の半導体装置に対する超音波接合を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、実施の形態の半導体装置について図１及び図２を用いて説明する。
図１は、実施の形態の半導体装置の上面図である。
図２は、実施の形態の半導体装置の断面図である。
【００１２】
なお、図２は、図１の一点鎖線Ｙ−Ｙにおける断面図である。また、図２では、半導体チップと回路板との間を接続するワイヤの記載を省略している。
半導体装置１００は、ケース１１０と、ケース１１０の中央部に設けられた収納部１７０に収納された３つの積層基板１２０とを有する。また、積層基板１２０は、放熱性に優れた、例えば、アルミニウム、銅等により構成された放熱板１１９上に設けられている（図２）。
【００１３】
ケース１１０は、射出形成により、樹脂を用いて、制御端子１１１ａと、制御端子１１１ａに電気的に接続されている制御電極（図示を省略）と、Ｐ端子１５１，１５２，１５３と、Ｎ端子１４１，１４２，１４３と、Ｕ端子１６１と、Ｖ端子１６２と、Ｗ端子１６３とが一体的に形成されている。
【００１４】
なお、以下では、Ｐ端子１５１，１５２，１５３と、Ｎ端子１４１，１４２，１４３と、Ｕ端子１６１と、Ｖ端子１６２と、Ｗ端子１６３との総称として、接続端子と呼ぶ場合がある。
【００１５】
積層基板１２０は、絶縁板１２１の裏面に金属板１２３と、絶縁板１２１のおもて面に、例えば、銅により構成された回路板１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃとが形成されている。絶縁板１２１は、絶縁性を備える、例えば、酸化アルミニウム、窒化シリコン、窒化アルミニウム等により構成されている。金属板１２３は、放熱性に優れた、例えば、アルミニウム、銅等により構成されている。回路板１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃは、導電性を備える、例えば、銅等により構成されている。また、回路板１２２ａ上に半導体チップ（図示を省略）がはんだを介して配置されている。回路板１２２ｃ上に半導体チップ（図示を省略）がそれぞれはんだを介して配置されている。これらの半導体チップは、例えば、ＩＧＢＴ、パワーＭＯＳＦＥＴ、ＦＷＤ等を含む。
【００１６】
次いで、接続端子（Ｐ端子１５１，１５２，１５３、Ｎ端子１４１，１４２，１４３、Ｕ端子１６１、Ｖ端子１６２、Ｗ端子１６３）について説明する。
接続端子として、Ｕ端子１６１を例に挙げて説明する。
【００１７】
Ｕ端子１６１は、図１及び図２に示されるように、回路板１２２ａに電気的に接合されている内部接合部１６１ａを有する。内部接合部１６１ａは、回路板１２２ａに対して超音波接合により接合されている。さらに、Ｕ端子１６１は、内部接合部１６１ａの端部に積層基板１２０の主面に対して鉛直上方に接続された第１部材１６１ｂと、積層基板１２０の主面に対して平行に第１部材１６１ｂの端部に接続された第２部材１６１ｃと、第２部材１６１ｃの端部に積層基板１２０の主面に対して鉛直下方に接続された第３部材１６１ｄと、第３部材１６１ｄの端部に積層基板１２０の主面に対して平行に接続されて、ケース１１０に埋設される第４部材１６１ｅと、を有する。さらに、Ｕ端子１６１は、一端がケース１１０内で第４部材１６１ｅと接続されており、他端がケース１１０から表出されている外部接合部１６１ｆを有する。このようなＵ端子１６１は、第１部材１６１ｂと、第２部材１６１ｃと、第３部材１６１ｄと、第４部材１６１ｅとにより、図２中上に凸状に屈曲した緩衝部１６１ｇが構成されている。
【００１８】
接続端子の別の例であるＰ端子１５１も、Ｕ端子１６１と同様に、図２に示されるように、内部接合部１５１ａと、第１部材１５１ｂと、第２部材１５１ｃと、第３部材１５１ｄと、第４部材１５１ｅと、外部接合部１５１ｆとを有する。これにより、Ｐ端子１５１は、第１部材１５１ｂと、第２部材１５１ｃと、第３部材１５１ｄと、第４部材１５１ｅとにより、図２中上に凸状に屈曲した緩衝部１５１ｇが構成されている。
【００１９】
このように別の接続端子も、Ｕ端子１６１とＰ端子１５１と同様に、内部接合部と、第１部材と、第２部材と、第３部材と、第４部材と、外部接合部とを有し、第１〜第４部材により、凸状に屈曲した緩衝部が構成されている。
【００２０】
なお、Ｐ端子１５２，１５３の内部接合部は、回路板１２２ｃに、Ｎ端子１４１，１４２，１４３の内部接合部は、回路板１２２ｂに、Ｖ端子１６２及びＷ端子１６３の内部接合部は、回路板１２２ａにそれぞれ接合されている。
【００２１】
このため、制御端子１１１ａは、制御電極からワイヤ（図示を省略）により、半導体チップのゲート電極に電気的に接続している。
また、Ｐ端子１５１，１５２，１５３は、外部の正極に電気的に接続された状態で、回路板１２２ｃを経由して、半導体チップの裏面電極と電気的に接続されている。
【００２２】
Ｎ端子１４１，１４２，１４３は、外部の負極に電気的に接続された状態で、ワイヤ（図示を省略）により、半導体チップのおもて面電極と電気的に接続されている。
そして、Ｕ端子１６１とＶ端子１６２とＷ端子１６３とは、回路板１２２ａを介して半導体チップの裏面電極と電気的に接続されている。また、Ｕ端子１６１とＶ端子１６２とＷ端子１６３とは、ワイヤ（図示を省略）により半導体チップのおもて面電極と電気的に接続されている。
【００２３】
このような半導体装置１００では、収納部１７０に、ゲル、ポッティング樹脂等の封止材（図示を省略）が充填されて、積層基板１２０と、（収納部１７０側の）Ｐ端子１５１，１５２，１５３と、Ｎ端子１４１，１４２，１４３と、Ｕ端子１６１と、Ｖ端子１６２と、Ｗ端子１６３と、ワイヤ１１３とが封止材（図示を省略）で封止される。
【００２４】
ここで、半導体装置１００に対する参考例として、別の半導体装置について、図３を用いて説明する。
図３は、参考例の半導体装置の断面図である。
【００２５】
なお、半導体装置１０００は、接続端子以外は半導体装置１００と同じ構成を有する（半導体装置１０００の上面図は、図１を参照）。
そこで、以下では、半導体装置１０００の接続端子のうち、Ｕ端子２６１と、Ｐ端子２５１とについて説明する。
【００２６】
図３は、このような半導体装置１０００において、図１と同様に一点鎖線Ｙ−Ｙにおける断面図を表している。
半導体装置１０００では、Ｕ端子２６１は、図３（並びに図１）に示されるように、回路板１２２ｂに電気的に接合されている内部接合部２６１ａを有する。内部接合部２６１ａは、回路板１２２ａに対して超音波接合により接合されている。さらに、Ｕ端子２６１は、積層基板１２０の主面に対して鉛直上方に内部接合部２６１ａの端部に接続された第１部材２６１ｂと、積層基板１２０の主面に対して平行に第１部材２６１ｂの端部に接続された第２部材２６１ｃと、を有する。Ｕ端子２６１は、一端がケース１１０内で第２部材２６１ｃと接続されており、他端がケース１１０から表出されている外部接合部２６１ｄを有する。
【００２７】
半導体装置１０００の接続端子の別の例であるＰ端子２５１も、Ｕ端子２６１と同様に図３に示されるように、内部接合部２５１ａと、第１部材２５１ｂと、第２部材２５２ｃと、外部接合部２５１ｄとを有する。
【００２８】
別の接続端子も、Ｕ端子２６１とＰ端子２５１と同様に、内部接合部と、内部接合部の端部に積層基板１２０の主面に対して鉛直上方に接続された第１部材と、積層基板１２０の主面に対して平行に当該部材に接続された第２部材と、一端がケース１１０内で第２部材と接続されており、他端がケース１１０から表出されている外部接合部とを有する。
【００２９】
このような接続端子の厚さは、例えば、０．５ｍｍ以上、１．５ｍｍ以下程度である。また、接続端子の厚さ、幅は全体にわたっていずれも略均一であって、一部に細い箇所等が形成されていないものとする。
【００３０】
このような半導体装置１０００でも、収納部１７０に、ゲル、ポッティング樹脂等の封止材（図示を省略）が充填されて、積層基板１２０と、（収納部１７０側の）Ｐ端子２５１、Ｕ端子２６１等の接続端子と、ワイヤ１１３とが封止材（図示を省略）で封止される。
【００３１】
このような半導体装置１０００は、例えば、車載用等として用いられる場合、外部温度の変化が激しい環境下で利用されることが考えられる。また、半導体装置１０００は動作すると、大電流が通電することにより発熱してしまう。このような半導体装置１０００の内外における熱により、半導体装置１０００では、ケース１１０、積層基板１２０、放熱板１１９が圧縮、収縮を起こして、装置全体に、または、局所的に変形が生じてしまう。特に、積層基板１２０と放熱板１１９とは線膨張係数の差により、反りが発生してしまう場合がある。Ｕ端子２６１は、一端側の内部接合部２６１ａが回路板１２２ａに固定されており、他端側がケース１１０に埋設されている。このため、半導体装置１０００では、装置全体が変形し、または、局所的に変形すると、内部接合部２６１ａと回路板１２２ａとの接合部に応力が集中してしまう。すると、Ｕ端子２６１の内部接合部２６１ａが回路板１２２ｂから剥離し、または、Ｕ端子２６１が破断してしまうおそれがある。
【００３２】
そこで、図１及び図２に示した半導体装置１００では、接続端子の、例えば、Ｕ端子１６１において、内部接合部１６１ａと、ケース１１０の内側との間に、第１部材１６１ｂと、第２部材１６１ｃと、第３部材１６１ｄと、第４部材１６１ｅとにより、図２中上に凸状の屈曲した緩衝部１６１ｇを構成するようにした。これにより、半導体装置１００の全体が変形し、半導体装置１００が局所的に変形して内部接合部１６１ａと回路板１２２ａとの接合面に応力が集中しても、当該緩衝部１６１ｇにより応力が緩衝される。このため、半導体装置１００では、Ｕ端子１６１は、内部接合部１６１ａの回路板１２２ａからの剥離、Ｕ端子１６１の破断が抑制される。したがって、半導体装置１００は、Ｕ端子１６１の長寿命化が図れて、信頼性の低下が抑制されるようになる。
【００３３】
次に、半導体装置１００の接続端子（その一例としてＵ端子１６１）と半導体装置１０００の接続端子（その一例としてＵ端子２６１）とにおける応力のシミュレーション結果と、熱サイクル予測耐量とについて図４を用いて説明する。
【００３４】
図４は、実施の形態の半導体装置の接続端子における応力と熱サイクル予測耐量とを示すグラフである。
なお、図４は、接続端子の一例として、Ｕ端子１６１，２６１に関する場合を示している。しかし、図４に示す結果は、Ｕ端子１６１，２６１に限らず、他の接続部材でも同様の結果が得られる。
【００３５】
また、図４（Ａ）は、Ｕ端子１６１，２６１の接合部に対する応力シミュレーション結果を表すグラフであって、横軸はＵ端子１６１かＵ端子２６１（参考例）のいずれかを、縦軸は応力（ｋｇｆ／ｍｍ2）をそれぞれ表している。
【００３６】
図４（Ｂ）は、半導体装置１００か半導体装置１０００（参考例）のいずれかを、縦軸は熱サイクル予測耐量（回）をそれぞれ表している。
応力シミュレーション及び熱サイクル予測耐量において、半導体装置１００，１０００の積層基板１２０の絶縁板１２１には窒化シリコンを、Ｐ端子と、Ｎ端子と、Ｕ端子と、Ｖ端子と、Ｗ端子といった接続端子には、銅をそれぞれ用い、封止材にはゲルを用いるものとする。
【００３７】
また、応力シミュレーションとしては、接続端子（Ｕ端子１６１，２６１）に対してＦＥＭ（Finite Element Method：有限要素法）を用いて、接続端子（Ｕ端子１６１，２６１）に対する応力の解析を行った。
【００３８】
熱サイクル予測耐量では、半導体装置１００，１０００に対して、マイナス４０℃から１２５℃まで所定時間をかけて温度を上昇させ、１２５℃からマイナス４０℃まで所定時間をかけて温度を下降させた時を１サイクルとする。この場合において、何サイクル目でＵ端子１６１，２６１の回路板１２２ｂとの接合部が剥離し、Ｕ端子１６１，２６１が破断する等の疲労限界を迎えるのかを図４（Ａ）の応力と、疲労寿命曲線（図示を省略）とから算出した。
【００３９】
まず、図４（Ａ）に示す応力シミュレーションの結果によれば、半導体装置１００におけるＵ端子１６１に対する応力は、半導体装置１０００のＵ端子２６１（参考例）の応力よりも低減していることが分かる。
【００４０】
そして、図４（Ｂ）に示す熱サイクル予測耐量については、Ｕ端子１６１を有する半導体装置１００が、Ｕ端子２６１を有する半導体装置１０００（参考例）よりも、およそ４倍増加していることが分かる。
【００４１】
このように半導体装置１００は、絶縁板１２１と、絶縁板１２１のおもて面に設けられた、半導体チップ１３１〜１３４が配置された回路板１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃと、絶縁板１２１の裏面に設けられた金属板１２３とを有する積層基板１２０を有する。また、半導体装置１００は、金属板１２３が接合されるように積層基板１２０が配置された放熱板１１９と、半導体チップ１３１〜１３４と、積層基板１２０とを収納するケース１１０とを有する。そして、半導体装置１００は、一端側の内部接合部１６１ａが回路板１２２ａに接合し、中間部がケース１１０に埋設されて、他端側の外部接合部１６１ｆがケース１１０から表出され、ケース１１０の内側と内部接合部１６１ａとの間に、内部接合部１６１ａに対する応力を緩衝するような緩衝部１６１ｇが設けられたＵ端子１６１を有する。Ｕ端子１６１の緩衝部１６１ｇは、積層基板１２０の主面に対して鉛直上方に内部接合部１６１ａの端部に接続された第１部材１６１ｂと、積層基板１２０の主面に対して平行に第１部材１６１ｂの端部に接続された第２部材１６１ｃと、積層基板１２０の主面に対して鉛直下方に第２部材１６１ｃの端部に接続された第３部材１６１ｄと、積層基板１２０の主面に対して平行に第３部材１６１ｄの端部に接続されて、ケース１１０に埋設される第４部材１６１ｅと、により構成されている。また、半導体装置１００は、別の接続端子もＵ端子１６１と同様の構成を備えている。
【００４２】
半導体装置１００は、このような緩衝部１６１ｇを設けることにより、半導体装置１００の全体が変形し、半導体装置１００が局所的に変形して内部接合部１６１ａと回路板１２２ａとの接合面に応力が集中しても、当該緩衝部１６１ｇにより応力が緩衝される。このため、半導体装置１００では、Ｕ端子１６１は、内部接合部１６１ａの回路板１２２ａからの剥離、Ｕ端子１６１の破断が抑制される。また、他の接続端子についても、Ｕ端子１６１と同様に、内部接合部の回路板からの剥離、他の接続端子の破断が抑制される。したがって、半導体装置１００は、接続端子の長寿命化が図れて、信頼性の低下が抑制されるようになる。
【００４３】
なお、既述の通り、接続端子の厚さ、幅は全体にわたっていずれも略均一であって、一部に細い箇所等が形成されていないものとする。半導体装置１００の接続端子では、大電流が導通する。接続端子に対する応力を緩衝するように、例えば、当該接続端子の一部を細くして撓らせようとすると、大電流が流れる接続端子では、細くした箇所が発熱してしまい、半導体装置１００の高温化の原因となるおそれがある。このため、接続端子は、その厚さ、幅は全体にわたっていずれも略均一であることが望ましい。
【００４４】
また、半導体装置１００では、既述の通り、接続端子と回路板とを超音波接合により接合させている。このような超音波接合に限らず、接続端子と回路板とをはんだにより接合しても、上記と同様の効果が得られる。
【００４５】
次に、半導体装置１００の製造方法における接続端子の回路板に対する超音波接合について説明する。
まず、超音波接合を行う超音波接合装置について図５を用いて説明する。
【００４６】
図５は、実施の形態の超音波接合装置を説明するための図である。
なお、図５（Ａ）は、超音波接合装置の模式図を、図５（Ｂ）は、超音波接合装置の接触子の接触面を、図５（Ｃ）は、別の接触子の正面図を、それぞれ表している。
【００４７】
超音波接合装置３００は、超音波発振部３１０と、超音波発振部３１０に接続されて、発振された超音波を伝搬させる超音波振動子３２０と、超音波振動子３２０に接続されて、回路板に対して接続端子を押圧する接触子３３０とを有する。
【００４８】
超音波発振部３１０は、所定の振動数で振動して超音波を発振させる。
超音波振動子３２０は、超音波発振部３１０に接続されており、超音波発振部３１０から発振された超音波を伝搬させる。
【００４９】
接触子３３０は、棒状であって、本体部３３１と、本体部３３１の先端側が本体部３３１の径よりも細くなるように加工された押圧部３３２とを有する。接触子３３０の押圧部３３２の接触面３３２ａは、例えば、図５（Ｂ）に示されるように、方形状を成しており、接続端子の内部接合部を押圧する。このような接触子３３０は、超音波振動子３２０に接続されており、超音波振動子３２０の振動に伴って、振動する。これにより、接続端子を振動させながら回路板に対して押圧することができる。
【００５０】
なお、接触子３３０は、例えば、図５（Ｃ）に示されるように、Ｔ字状を成すことも可能である。このような接触子３３０であれば、複数の接続端子をまとめて振動させながら回路板に対して押圧することができる。
【００５１】
なお、超音波接合装置３００では、超音波発振部３１０の振動方向に応じて、接触子３３０を、図５中のｘ方向、ｙ方向にそれぞれに振動させることができる。
次に、図５（Ａ），（Ｂ）に示したような超音波接合装置３００による接続端子の回路板に対する超音波接合について図６を用いて説明する。
【００５２】
図６は、実施の形態の半導体装置に対する超音波接合を説明するための図である。
なお、図６（Ａ）は、超音波接合装置３００の接触子３３０に対する参考例の接触子４３０による超音波接合を、図６（Ｂ）は、超音波接合装置３００の接触子３３０による超音波接合をそれぞれ表している。
【００５３】
なお、超音波接合を行う前に、放熱板１１９、積層基板１２０、半導体チップ１３１〜１３４を順に積層する。そして、積層基板１２０と半導体チップ１３１〜１３４とをケース１１０に収納する。
【００５４】
この後、以下のように、超音波接合装置２００を用いて、回路板に対して接続端子を超音波接合により接合する。
まず、超音波接合装置３００が、接触子３３０に対する参考例として、接触子４３０を備える場合について説明する。
【００５５】
このような接触子４３０は、図６（Ａ）に示されるように、幅（並びに厚さ）が全体として均一に真っ直ぐに延伸した棒状を成している。この場合では、半導体装置１００の接続端子（例えば、Ｕ端子１６１）を回路板１２２ａに超音波接合すると、接触子４３０がＵ端子１６１（図６（Ａ）中の破線の円で囲まれた箇所）に干渉してしまうおそれがある。接触子４３０がＵ端子１６１に干渉してしまうと、接触子４３０からＵ端子１６１に超音波が適切に伝搬せずに、Ｕ端子１６１と回路板１２２ａとが適切に超音波接合できなくなるおそれがある。
【００５６】
そこで、超音波接合装置３００では、本体部３３１と、本体部３３１の先端側が本体部３３１の径よりも小さくなるように加工された押圧部３３２とを有する接触子３３０が用いられている。このような接触子３３０は、図６（Ｂ）に示されるように、Ｕ端子１６１に干渉することなく、Ｕ端子１６１の内部接合部１６１ａに振動を与えつつ、回路板１２２ｂに押圧でき、内部接合部１６１ａを回路板１２２ｂに超音波接合することが可能となる。
【符号の説明】
【００５７】
１００  半導体装置
１１０  ケース
１１１ａ  制御端子
１１９  放熱板
１２０  積層基板
１２１  絶縁板
１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃ  回路板
１２３  金属板
１４１，１４２，１４３  Ｎ端子
１５１，１５２，１５３  Ｐ端子
１５１ａ，１６１ａ  内部接合部
１５１ｂ，１６１ｂ  第１部材
１５１ｃ，１６１ｃ  第２部材
１５１ｄ，１６１ｄ  第３部材
１５１ｅ，１６１ｅ  第４部材
１５１ｆ，１６１ｆ  外部接合部
１５１ｇ，１６１ｇ  緩衝部
１６１  Ｕ端子
１６２  Ｖ端子
１６３  Ｗ端子
１７０  収納部
３００  超音波接合装置
３１０  超音波発振部
３２０  超音波振動子
３３０  接触子
３３１  本体部
３３２  押圧部
３３２ａ  接触面
【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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