(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハイサイド側の半導体スイッチング素子が形成されたハイサイド側の半導体チップと、ロ−サイド側の半導体スイッチング素子が形成されたロ−サイド側の半導体チップとを有し、前記両半導体スイッチング素子を直列接続してなるインバ−タ回路を内蔵する半導体スイッチングモジュ−ルにおいて、
それぞれ金属板からなるハイサイド板、ミドルサイド板、ローサイド板を有し、
前記両半導体チップの出力側の主電極面は、互いに離れて前記ミドルサイド板の内側主面に直接あるいは導電部材を介して接合され、
前記ハイサイド側の半導体チップの高位電源側の主電極面は、前記ハイサイド板の内側主面に直接あるいは導電部材を介して接合され、
前記ロ−サイド側の半導体チップの低位電源側の主電極面は、前記ローサイド板の内側主面に直接あるいは導電部材を介して接合され、
前記両半導体チップは、前記ミドルサイド板、ハイサイド板及びローサイド板の外主面を露出させてモ−ルドされる封止樹脂部により一体に被覆され、
前記ハイサイド板（１）、ローサイド板（２）及びミドルサイド板（３）は、前記封止樹脂部（８）から面方向に突出する突出端子部（１０、２０、３０）と、前記半導体チップ（４ａ、４ｂ）に背向する部位にて前記封止樹脂部（８）から前記半導体チップ（４ａ、４ｂ）の厚さ方向に突出して露出する外主面（１０、１１、１２）とを有することを特徴とする半導体スイッチングモジュ−ル。
【請求項２】
請求項１記載の半導体スイッチングモジュ−ルにおいて、
前記ハイサイド板及びローサイド板の外主面は、同一平面をなすことを特徴とする半導体スイッチングモジュ−ル。
【請求項３】
請求項２記載の半導体スイッチングモジュ−ルにおいて、
前記ローサイド板又はハイサイド板の一方と前記両半導体チップの一方との間、及び、前記ミドルサイド板と前記両半導体チップの他方との間に良熱伝導性かつ良電導性のスペ−サが介設され、
前記両スペ−サは、前記両半導体チップの厚さの差を吸収する厚さの差を有することを特徴とする半導体スイッチングモジュ−ル。
【請求項４】
請求項３記載の半導体スイッチングモジュ−ルにおいて、
前記両半導体チップの制御電極は、前記半導体チップのスペ−サ側の主面に形成されていることを特徴とする半導体スイッチングモジュ−ル。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか記載の半導体スイッチングモジュ−ルにおいて、
前記ハイサイド板、ローサイド板及びミドルサイド板の前記外主面は、前記半導体チップに背向する部位にて電気絶縁膜を介してそれぞれ冷却部材に密着し、
前記ハイサイド板、ローサイド板及びミドルサイド板は、前記封止樹脂部から略面方向へ延設されて端子をなす前記突出端子部を有することを特徴とする半導体スイッチングモジュ−ル。
【請求項６】
請求項３又は４記載の半導体スイッチングモジュ−ルにおいて、
前記スペ−サは、前記封止樹脂部から略面方向へ延設されて端子をなす突出端子部を有することを特徴とする半導体スイッチングモジュ−ル。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか記載の半導体スイッチングモジュ−ルにおいて、
前記スペ−サよりも幅広に形成された前記ハイサイド板、ローサイド板及びミドルサイド板の内側主面に接合されて面方向外側へ突出する主電極端子を有することを特徴とする半導体スイッチングモジュ−ル。
【請求項８】
請求項４及び７記載の半導体スイッチングモジュ−ルにおいて、
前記両半導体チップの制御電極に電気的に接続されて面方向外部に突出する制御電極端子は、前記主電極端子と反対方向に突設されることを特徴とする半導体スイッチングモジュ−ル。
【請求項９】
請求項４及び７記載の半導体スイッチングモジュ−ルにおいて、
前記半導体チップは、前記ハイサイド板及びローサイド板の一方と前記ミドルサイド板との間に互いに離れて並列に介設されるスイッチングトランジスタチップ及びフライホイルダイオ−ドチップからなることを特徴とする半導体スイッチングモジュ−ル。
【請求項１０】
前記ハイサイド板、ローサイド板及びミドルサイド板の前記外主面は、前記半導体チップに背向する部位にて電気絶縁膜を介してそれぞれ冷却部材に密着し、
前記冷却部材は、前記半導体スイッチングモジュ−ルを挟んで厚さ方向に挟圧されることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか記載の半導体スイッチングモジュ−ルを用いる半導体装置。
【請求項１１】
ハイサイド側の半導体スイッチング素子が形成されたハイサイド側の半導体チップと、ロ−サイド側の半導体スイッチング素子が形成されたロ−サイド側の半導体チップとを有し、前記両半導体スイッチング素子を直列接続してなるインバ−タ回路を内蔵する半導体スイッチングモジュ−ルにおいて、
それぞれ金属板からなるハイサイド板、ミドルサイド板、ローサイド板を有し、
前記両半導体チップの出力側の主電極面は、互いに離れて前記ミドルサイド板の内側主面に直接あるいは導電部材を介して接合され、
前記ハイサイド側の半導体チップの高位電源側の主電極面は、前記ハイサイド板の内側主面に直接あるいは導電部材を介して接合され、
前記ロ−サイド側の半導体チップの低位電源側の主電極面は、前記ローサイド板の内側主面に直接あるいは導電部材を介して接合され、
前記両半導体チップは、前記ミドルサイド板、ハイサイド板及びローサイド板の外主面を露出させてモ−ルドされる封止樹脂部により一体に被覆され、
前記ハイサイド板及びローサイド板の外主面は、同一平面をなし、
前記ローサイド板又はハイサイド板の一方と前記両半導体チップの一方との間、及び、前記ミドルサイド板と前記両半導体チップの他方との間に良熱伝導性かつ良電導性のスペ−サが介設され、
前記両スペ−サは、前記両半導体チップの厚さの差を吸収する厚さの差を有し、
前記スペ−サは、前記封止樹脂部から面方向へ延設されて端子をなす突出端子部を有することを特徴とする半導体スイッチングモジュ−ル。
【請求項１２】
ハイサイド側の半導体スイッチング素子が形成されたハイサイド側の半導体チップと、ロ−サイド側の半導体スイッチング素子が形成されたロ−サイド側の半導体チップとを有し、前記両半導体スイッチング素子を直列接続してなる単相インバ−タ回路を三個並列接続してなる請求項１又は請求項１１記載の半導体スイッチングモジュ−ルにおいて、
それぞれ金属板からなるハイサイド板及びローサイド板と、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のミドルサイド板とを有し、
Ｕ相の前記両半導体チップの出力側の主電極面は、互いに離れてＵ相の前記ミドルサイド板の内側主面に直接あるいは導電部材を介して接合され、
Ｖ相の前記両半導体チップの出力側の主電極面は、互いに離れてＶ相の前記ミドルサイド板の内側主面に直接あるいは導電部材を介して接合され、
Ｗ相の前記両半導体チップの出力側の主電極面は、互いに離れてＷ相の前記ミドルサイド板の内側主面に直接あるいは導電部材を介して接合され、
各相の前記ハイサイド側の半導体チップの高位電源側の主電極面は、前記ハイサイド板の内側主面に直接あるいは導電部材を介して接合され、
各相の前記ロ−サイド側の半導体チップの低位電源側の主電極面は、前記ローサイド板の内側主面に直接あるいは導電部材を介して接合され、
前記両半導体チップは、前記各相のミドルサイド板、ハイサイド板及びローサイド板の外主面を露出させてモ−ルドされる封止樹脂部により一体に被覆されていることを特徴とする半導体スイッチングモジュ−ル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電力用三相インバ−タ回路のコンパクト化に好適な半導体スイッチングモジュ−ル及びそれを用いた電力用三相インバ−タ回路用の半導体装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開平６ー２９１２２３号公報は、半導体チップの両面から放熱を行う半導体装置を提案している。この半導体装置を図７に示す。（ａ）はその平面図、（ｂ）はそのＧーＧ線矢視断面図、（ｃ）はそのＨーＨ線矢視断面図である。
【０００３】
この半導体装置は、一対のヒ−トシンク兼用の伝熱部材Ｊ２、Ｊ３が、それぞれ半導体チップＪ１の両面に熱的かつ電気的に接続され、伝熱部材Ｊ２、Ｊ３はそれぞれ半導体チップへの給電部材としての機能と、ヒ−トシンク及び伝熱部材としての機能とを兼用している。以下、この種の半導体装置を両面冷却型半導体装置ともいう。
【０００４】
この半導体装置では、少なくとも半導体チップＪ１の側面は樹脂Ｊ５により封止されてカ−ド状のモジュ−ル（カ−ドモジュ−ルともいう）となっており、伝熱部材Ｊ２、Ｊ３の反チップ側の主面は冷却のために露出するとともに半導体チップの主電極に給電する主電極端子をなし、半導体チップの制御電極に給電する制御端子Ｊ４はカ−ドモジュ−ルの側面から封止樹脂を貫通して外部に突出している。
【０００５】
Ｊ６は絶縁板、Ｊ７は半導体チップのボンディングパッドに接合される半田バンプである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の両面冷却型半導体装置では、伝熱部材Ｊ２、Ｊ３を半導体チップＪ１の両主面に接合することにより、これら伝熱部材Ｊ２、Ｊ３を通じて半導体チップの両面から良好に放熱できるものの、伝熱部材Ｊ２、Ｊ３は半導体チップの両主面に個別に形成された主電極面に接合されるので、モジュ−ルに単純なトランジスタ又はダイオ−ドを一個乃至並列に複数個内蔵することが困難であり、複雑な電力スイッチング回路をモジュ−ル化することが困難であるという問題点があった。
【０００７】
特に、この種の半導体スイッチングモジュ−ルの重要な用途として交流モ−タ制御用の三相インバ−タ回路があるが、上記従来技術では、６つのカ−ドモジュ−ルをそれぞれブスバ−などで接続する必要があり、部品点数、組み付け工程の増大と、組み付け部位の緩みが問題となる。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、電力用三相インバ−タ回路をコンパクトに構成できる半導体スイッチングモジュ−ル及びそれを用いた半導体装置を提供することをその目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の半導体スイッチングモジュールは、ハイサイド側の半導体スイッチング素子が形成されたハイサイド側の半導体チップと、ロ−サイド側の半導体スイッチング素子が形成されたロ−サイド側の半導体チップとを有し、前記両半導体スイッチング素子を直列接続してなるインバ−タ回路を内蔵する半導体スイッチングモジュ−ルにおいて、
それぞれ金属板からなるハイサイド板、ミドルサイド板、ローサイド板を有し、前記両半導体チップの出力側の主電極面は、互いに離れて前記ミドルサイド板の内側主面に直接あるいは導電部材を介して接合され、前記ハイサイド側の半導体チップの高位電源側の主電極面は、前記ハイサイド板の内側主面に直接あるいは導電部材を介して接合され、前記ロ−サイド側の半導体チップの低位電源側の主電極面は、前記ローサイド板の内側主面に直接あるいは導電部材を介して接合され、前記両半導体チップは、前記ミドルサイド板、ハイサイド板及びローサイド板の外主面を露出させてモ−ルドされる封止樹脂部により一体に被覆され、前記ハイサイド板（１）、ローサイド板（２）及びミドルサイド板（３）は、前記封止樹脂部（８）から面方向に突出する突出端子部（１０、２０、３０）と、前記半導体チップ（４ａ、４ｂ）に背向する部位にて前記封止樹脂部（８）から前記半導体チップ（４ａ、４ｂ）の厚さ方向に突出して露出する外主面（１０、１１、１２）とを有することを特徴としている。
【００１０】
本構成によれば、半導体チップの両面冷却機能を維持しつつ、単相インバ−タ回路を単一モジュ−ル化することができ、コンパクト化及び組み付け工数の低減を図り、車両振動などに対する締結部の緩みなどに対する懸念を軽減することができる。
【００１１】
また、ミドルサイド板（単相インバ−タ回路の出力電極配線又はその一部）が両半導体チップの共通基板を兼ねるので、両半導体チップの高密度配置を実現することができ、更に配線部品点数の低減及び接続工数の低減と配線損失の低減とを図ることができる。
【００１２】
請求項２記載の構成によれば請求項１記載の半導体スイッチングモジュ−ルにおいて更に、前記ハイサイド板及びローサイド板の外主面は、略同一平面をなすことを特徴としている。
【００１３】
本構成によれば、ハイサイド板及びローサイド板を薄い電気絶縁材を介して同じ冷却部材の同一平面に密着させることができ、簡素な構造で良好な両面冷却を図ることができる。
【００１４】
請求項３記載の構成によれば請求項２記載の半導体スイッチングモジュ−ルにおいて更に、前記ローサイド板又はハイサイド板の一方と前記両半導体チップの一方との間、及び、前記ミドルサイド板と前記両半導体チップの他方との間に良熱伝導性かつ良電導性のスペ−サが介設され、前記両スペ−サは、前記両半導体チップの厚さの差を吸収する厚さの差を有することを特徴としている。
【００１５】
本構成によれば、両半導体チップの厚さの差をスペ−サにより吸収できるので、ハイサイド板、ミドルサイド板、ローサイド板を簡単な平板とし、かつ、ハイサイド板とローサイド板とを同一厚さの部材とすることができる。
【００１６】
請求項４記載の構成によれば請求項３記載の半導体スイッチングモジュ−ルにおいて更に、前記両半導体チップの制御電極は、前記半導体チップのスペ−サ側の主面に形成されているので、このスペ−サの分だけ、ハイサイド板又はローサイド板とミドルサイド板との間にギャップを余計に確保することができるので、たとえば半導体チップの制御電極と制御電極端子とを接続する接続部材たとえばボンデディングワイヤの配置スペ−スなどを無理なく確保することができる。
【００１７】
請求項５記載の構成によれば請求項１乃至４のいずれか記載の半導体スイッチングモジュ−ルにおいて更に、前記ハイサイド板、ローサイド板及びミドルサイド板の外主面は、前記半導体チップに背向する部位にて電気絶縁膜を介してそれぞれ冷却部材に密着し、前記ハイサイド板、ローサイド板及びミドルサイド板は、前記封止樹脂部から略面方向へ延設されて端子をなす突出端子部を有することを特徴としている。
【００１８】
本構成によれば、これらハイサイド板、ローサイド板及びミドルサイド板は、半導体チップと冷却部材とを最短距離で熱的に結合するとともに、それぞれ端子を兼ねることができるので、良好な冷却と、簡素で信頼性に優れた端子構造を実現することができる。
【００１９】
請求項６記載の構成によれば請求項３又は４記載の半導体スイッチングモジュ−ルにおいて更に、前記スペ−サは、前記封止樹脂部から略面方向へ延設されて端子をなす突出端子部を有することを特徴としている。
【００２０】
本構成によれば、スペ−サが封止樹脂部から面方向へ飛び出して端子を兼ねるので、簡素で信頼性に優れた端子構造を実現することができる。
【００２１】
請求項７記載の構成によれば請求項１乃至６のいずれか記載の半導体スイッチングモジュ−ルにおいて更に、  前記スペ−サよりも幅広に形成された前記ハイサイド板、ローサイド板及びミドルサイド板の内側主面に接合されて面方向外側へ突出する主電極端子を有することを特徴としている。
【００２２】
このようにすれば、たとえば銅など、電気抵抗がＭＯやＷなどより格段に小さく安価な端子を用いることができ、また、スペ−サやミドルサイド板として線膨張係数が半導体チップに近い金属材料を用いる場合でも、その形状加工が容易となり、材料費や形状加工費を低減することができる。
【００２３】
請求項８記載の構成によれば請求項４及び７記載の半導体スイッチングモジュ−ルにおいて更に、前記両半導体チップの制御電極に電気的に接続されて面方向外部に突出する制御電極端子は、前記主電極端子と反対方向に突設されることを特徴としている。
【００２４】
本構成によれば、制御電極端子と主電極端子とを反対側に突出させているので、両端子間の電気絶縁の確保が容易となり、配線（ブスバ−）引き回しが容易となる。
【００２５】
請求項９記載の構成によれば請求項４及び７記載の半導体スイッチングモジュ−ルにおいて更に、前記半導体チップは、前記ハイサイド板及びローサイド板の一方と前記ミドルサイド板との間に互いに離れて並列に介設されるスイッチングトランジスタチップ及びフライホイルダイオ−ドチップからなることを特徴としている。
【００２６】
本構成によれば、各半導体チップはそれぞれＩＧＢＴ（絶縁ゲ−トバイポ−ラトランジスタ）や、ＭＯＳＴ（絶縁ゲートトランジスタ）や、ＢＰＴ（バイポ−ラトランジスタ）とフライホイルダイオ−ドとを並列接続した２チップ構造をもつので、更に、冷却性及び小型の単相大電流インバ−タ回路を実現することができる。
【００２７】
なお、ＩＧＢＴチップ又はＢＰＴチップとフライホイルダイオ−ドチップとは通常厚さが異なるので、このチップ間厚さの差は異なる厚さの一対のスペ−サを、ハイサイド板とミドルサイド板との間、及びローサイド板とミドルサイド板との間にそれぞれ介設することが好ましい。
【００２８】
請求項１０記載の構成は、前記ハイサイド板、ローサイド板及びミドルサイド板の外主面は、前記半導体チップに背向する部位にて電気絶縁膜を介してそれぞれ冷却部材に密着し、前記冷却部材は、前記半導体スイッチングモジュ−ルを挟んで厚さ方向に挟圧されることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか記載の半導体スイッチングモジュ−ルを用いる半導体装置である。
【００２９】
本構成によれば、ハイサイド板及びローサイド板とミドルサイド板とは、両側の冷却部材を挟圧することにより密着される。すなわち、両冷却部材は、締め付け部材を兼ねるので、各部品間の厚さ方向の密着性は良好となり、耐振性なども向上する。
【００３０】
請求項１１記載の半導体スイッチングモジュールは、ハイサイド側の半導体スイッチング素子が形成されたハイサイド側の半導体チップと、ロ−サイド側の半導体スイッチング素子が形成されたロ−サイド側の半導体チップとを有し、前記両半導体スイッチング素子を直列接続してなるインバ−タ回路を内蔵する半導体スイッチングモジュ−ルにおいて、
それぞれ金属板からなるハイサイド板、ミドルサイド板、ローサイド板を有し、前記両半導体チップの出力側の主電極面は、互いに離れて前記ミドルサイド板の内側主面に直接あるいは導電部材を介して接合され、前記ハイサイド側の半導体チップの高位電源側の主電極面は、前記ハイサイド板の内側主面に直接あるいは導電部材を介して接合され、前記ロ−サイド側の半導体チップの低位電源側の主電極面は、前記ローサイド板の内側主面に直接あるいは導電部材を介して接合され、前記両半導体チップは、前記ミドルサイド板、ハイサイド板及びローサイド板の外主面を露出させてモ−ルドされる封止樹脂部により一体に被覆され、前記ハイサイド板及びローサイド板の外主面は、同一平面をなし、前記ローサイド板又はハイサイド板の一方と前記両半導体チップの一方との間、及び、前記ミドルサイド板と前記両半導体チップの他方との間に良熱伝導性かつ良電導性のスペ−サが介設され、前記両スペ−サは、前記両半導体チップの厚さの差を吸収する厚さの差を有し、前記スペ−サは、前記封止樹脂部から面方向へ延設されて端子をなす突出端子部を有することを特徴としている。
請求項１２記載の構成によれば請求項１又は１１において更に、ハイサイド側の半導体スイッチング素子が形成されたハイサイド側の半導体チップと、ロ−サイド側の半導体スイッチング素子が形成されたロ−サイド側の半導体チップとを有し、前記両半導体スイッチング素子を直列接続してなる単相インバ−タ回路を三個並列接続してなる請求項１又は請求項１１記載の半導体スイッチングモジュ−ルにおいて、それぞれ金属板からなるハイサイド板及びローサイド板と、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のミドルサイド板とを有し、
Ｕ相の前記両半導体チップの出力側の主電極面は、互いに離れてＵ相の前記ミドルサイド板の内側主面に直接あるいは導電部材を介して接合され、Ｖ相の前記両半導体チップの出力側の主電極面は、互いに離れてＶ相の前記ミドルサイド板の内側主面に直接あるいは導電部材を介して接合され、Ｗ相の前記両半導体チップの出力側の主電極面は、互いに離れてＷ相の前記ミドルサイド板の内側主面に直接あるいは導電部材を介して接合され、
各相の前記ハイサイド側の半導体チップの高位電源側の主電極面は、前記ハイサイド板の内側主面に直接あるいは導電部材を介して接合され、各相の前記ロ−サイド側の半導体チップの低位電源側の主電極面は、前記ローサイド板の内側主面に直接あるいは導電部材を介して接合され、前記両半導体チップは、前記各相のミドルサイド板、ハイサイド板及びローサイド板の外主面を露出させてモ−ルドされる封止樹脂部により一体に被覆されていることを特徴としている。
【００３１】
本構成によれば、スペ−サ以外に合計５本のブスバ−状のハイサイド板、ローサイド板、ミドルサイド板を用いて三相インバ−タ回路を内蔵し、かつ、各半導体チップがマトリックス状に一定間隔で配置されたモジュ−ルを実現することができ、装置構成の格段の簡素化を図ることができ、かつ両面冷却により小型大出力化を実現することができる。
【発明の実施の形態】
本発明の半導体装置の好適な実施態様を図面を参照して以下説明する。
【００３２】
【実施例１】
図１は半導体スイッチングモジュ−ルの厚さ方向断面図を示し、図２はこの半導体スイッチングモジュ−ルを用いた半導体装置の厚さ方向断面図を示す。
（半導体スイッチングモジュ−ルの構成）
図１において、１はハイサイド板、２はローサイド板、２ａはスペ−サ、３はミドルサイド板、３ａはスペ−サ、４ａはハイサイド側の半導体チップ、４ｂはロ−サイド側の半導体チップ、５ははんだ層、６ａは制御電極端子、７ａ、７ｂはボンディングワイヤ、８は封止樹脂部、１０はローサイド板２の外主面、１１はハイサイド板１の外主面、１２はミドルサイド板３の外主面である。
【００３３】
ハイサイド板１、ローサイド板２、スペ−サ２ａ、ミドルサイド板３、スペ−サ３ａは、タングステン、モリブデン等で形成された金属平板からなるが、銅又はアルミ合金などで形成された金属平板で構成してもよい。
【００３４】
半導体チップ４ａは、ハイサイド板１の内主面とスペ−サ３ａの一対の主面の一方との間に介設されて、これら両者にはんだ層５により接合されている。スペ−サ３ａの一対の主面の他方は、ミドルサイド板３の内主面にはんだ接合されている。
【００３５】
半導体チップ４ｂは、ミドルサイド板３の内主面とスペ−サ２ａの一対の主面の一方との間に介設されて、これら両者にはんだ層５により接合されている。スペ−サ２ａの一対の主面の他方は、ローサイド板２の内主面にはんだ接合されている。
【００３６】
スペ−サ２ａ、３ａは、互いに厚さが異なる半導体チップ４ａ、４ｂの厚さの差を吸収する厚さの差を有し、これによりハイサイド板１の外主面と、ローサイド板２の外主面は同一高さとされている。
【００３７】
各板１〜３は、図１における紙面奥方向又は手前方向に延設されて外部ブスバ−（図示せず）に締結される突出端子部１０、２０、３０（図３、図４参照）を有している。図３は、スペ−サ２ａ、３ａと半導体チップ４ａ、４ｂとの接合前を示す分解図であり、図４は、スペ−サ２ａ、３ａと半導体チップ４ａ、４ｂとの接合後を示す分解図である。
【００３８】
なお、この実施例では、制御電極端子６ａは最初、各板１、３と一体に形成されており、ワイヤボンディング後又は樹脂モ−ルド後、各板１、３から切り離される。このような手法は通常のリ−ドフレ−ム樹脂モ−ルド技術において一般駅であるので詳細な説明は省略する。制御電極端子６ａは、１つの半導体チップについて５本図示しているが、この内訳はゲ−ト端子、ドレイン端子、カレントミラーセンス端子、及び半導体チップの温度を検出する温度検出端子２本である。センサ類が必要でなければ、最低限ゲ−ト端子とドレイン端子の２本あれば良い。
【００３９】
なお、各板１〜３は、スペ−サ２ａ、２ｂよりも幅広に形成されており、スペ−サ２ａ、２ｂの周縁より更に面方向外側にはみ出しているので、各板１〜３の内側の主面に端子の基部をそれぞれ接合し、面方向外側に突出させてもよい。
【００４０】
ボンディングワイヤ７ａ、７ｂは、半導体チップ４ａ、４ｂの制御電極をなすボンディングパッドと制御電極端子６ａとを接続し、制御電極端子６ａは面方向外側へ突出している。
【００４１】
封止樹脂部８は、たとえばエポキシモ−ルド樹脂であり、半導体チップ４ａ、４ｂをモ−ルドしている。封止樹脂部８は、各板１〜３及び半導体チップ４ａ、４ｂの側面を覆うが、各板１〜３の外主面１０〜１２は露出し、封止樹脂部８の厚さ方向）の端部は外主面１０〜１２よりも内側に制限されている。これにより、外主面１０〜１２は冷却部材の平坦な表面に容易に密着することができる。
【００４２】
はんだ層５は、ロー材や導電性接着剤などに置換することができ、また、スペ−サ２ａ、３ａと各板１〜３との接合もこれら導電接合材料を用いることができる。スペ−サ２ａ、３ａと各板１、３とを一体化してもよい。
【００４３】
半導体チップ４ａ、４ｂの制御電極と制御電極端子６ａとはボンディングワイヤ７ａ、７ｂによるワイヤボンディングの他、バンプ接合などを用いることもできることはもちろんである。また、図４では、ローサイド板、ハイサイド板を一主辺に、その他、ミドルサイド板、制御電極を対向辺に配置しているが、例えばローサイド板とミドルサイド板とを一辺に並べたり、ローサイド板とミドルサイド板ととの位置を変更したりするなどの変更は当然可能である。
【００４４】
（変形態様）
変形態様を図５に示す。
【００４５】
上記実施例１では、半導体チップ４ａ、４ｂはＭＯＳトランジスタとしたが、図５では、半導体チップ４ａ、４ｂとしてＩＧＢＴを採用する。ＩＧＢＴを誘導性負荷のスイッチング制御に用いる場合はフライホイルダイオ−ドを逆並列接続する必要が有るので各板１、３の間、及び、各板２、３の間にそれぞれフライホイルダイオ−ドが形成された半導体チップ４ｃ、４ｄが並列に介設されている。
【００４６】
また、図５では、ミドルサイド板３の突出端子部３０は、ハイサイド板１の突出端子部１０、ローサイド板２０の突出端子部２０と同一方向に引き出されている。
【００４７】
更に、この変形例では、制御電極端子６ａは、各板１〜３の突出端子部１０、２０、３０と反対側に突出している。これにより、配線引き回しや端子や配線間の電気絶縁が容易となる。制御電極端子６ａなどへのスイッチングノイズ侵入を低減することができる。
【００４８】
（半導体装置の構成）
この半導体スイッチングモジュ−ルを用いた半導体装置を図２に示す。
【００４９】
２１、２２は放熱フィンである冷却部材、２３は絶縁材、２４はシリコングリス層である。
【００５０】
絶縁材２３は各板１、２の外主面１０、１１に密着しており、両者の間にシリコングリス層を塗布、介在させてもよい。  冷却部材２１は、シリコングリス層２４を介して冷却部材２１、２２の平坦な接触面に密着している。冷却部材２１、２２の外主面には多数の凹凸部すなわちフィンが形成されている。
【００５１】
冷却部材２１、２２の図２中、左右両端部には貫通孔が形成され、これら貫通孔にスル−ボルト３１が嵌入され、ナット３２がスル−ボルト３１に螺着されて半導体スイッチングモジュ−ルはこれら一対の冷却部材２１、２２により挟圧されている。すなわち、この実施例によれば、冷却部材２１、２２は冷却部材としての役割と、冷却部材２１、２２を半導体スイッチングモジュ−ルに良好に密着させるためのボルト、ナットによる挟圧力を接触面に伝達する力伝達部材としての役割を果たしている。放熱部材２１、２２を例えば冷媒チュ−ブなどに変更することも可能である。
【００５２】
なお、図２では、冷却部材２１、２２は一相分の半導体スイッチングモジュ−ル（単相インバ−タ回路）のみ挟圧しているように図示されているが、図２の紙面の奥側に他の２つの相の半導体スイッチングモジュ−ルを同時に挟圧することができる。
【００５３】
【実施例２】
他の実施例の半導体スイッチングモジュ−ル及びそれを用いた三相インバ−タ回路構成用の半導体装置を図６を参照して説明する。図６はこの半導体装置の要部平面図である。
【００５４】
この実施例は、図５の単相インバ−タ回路を３相分、封止樹脂部８内に集積した三相インバ−タ回路内蔵の半導体スイッチングモジュ−ル３００の断面図を示す。
【００５５】
この実施例でも、半導体スイッチングモジュ−ル３００は、図２に示す冷却部材２１、２２で両側から挟圧されて１モジュ−ル三相インバ−タ回路をなす半導体装置を実現している。
【００５６】
なお、３ＵはＵ相のミドルサイド板、３ＶはＵ相のミドルサイド板、３ＷはＷ相のミドルサイド板であり、それぞれ平行に配置され、それらの一端は突出端子部３０Ｕ、３０Ｖ、３０Ｗとなっている。
【００５７】
４ａ、４ｂはＩＧＢＴが形成された半導体チップ、４ｃ、４ｄはフライホイルダイオ−ドが形成された半導体チップであり、前述の単相インバ−タ回路内蔵の半導体スイッチングモジュ−ルと同様に、各フライホイルダイオ−ドは各ＩＧＢＴに個別に逆並列接続されている。
【００５８】
なお、制御電極端子は図示されていないが、いわゆリ−ドフレ−ム製造プロセスにより形成できることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の半導体スイッチングモジュ−ルの一部破断断面図である。
【図２】図１に示す半導体スイッチングモジュ−ルを用いた半導体装置の一部破断断面図である。
【図３】図１に示す半導体スイッチングモジュ−ル製造におけるスペ−サと半導体チップとの接合前を示す分解図である。
【図４】図１に示す半導体スイッチングモジュ−ル製造におけるスペ−サと半導体チップとの接合後を示す分解図である。
【図５】図１に示す半導体スイッチングモジュ−ルの変形態様を示す分解図である。
【図６】実施例２の半導体装置の要部平面図である。
【図７】従来の両面冷却型半導体カ−ドモジュ−ルを示す図である。（ａ）はその平面図、（ｂ）はそのＧーＧ線矢視断面図、（ｃ）はそのＨーＨ線矢視断面図である。
【符号の説明】
１：ハイサイド板
２：ローサイド板
２ａ：スペ−サ
３：ミドルサイド板
３ａ：スペ−サ
４ａ：半導体チップ
４ｂ：半導体チップ
８：封止樹脂部
【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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