(57)【要約】  半導体装置は、放熱板と、放熱板上に配置される基板と、基板上に配置される回路パターンと、回路パターン上に配置される半導体チップと、放熱板に固定され、基板の外周を取り囲むケースと、ケースに取り付けられる端子と、回路パターンまたは半導体チップと端子とを電気的に接続するワイヤと、を備える。放熱板の板厚方向に見た平面視において、回路パターンの一部は、端子に重なっている。
2020090411.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放熱板と、
前記放熱板上に配置される基板と、
前記基板上に配置される回路パターンと、
前記回路パターン上に配置される半導体チップと、
前記放熱板に固定され、前記基板の外周を取り囲むケースと、
前記ケースに取り付けられる端子と、
前記回路パターンまたは前記半導体チップと前記端子とを電気的に接続するワイヤと、を備え、
前記放熱板の板厚方向に見た平面視において、前記回路パターンの一部は、前記端子に重なっている、半導体装置。
【請求項２】
前記ケースは、前記放熱板上に配置される、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記放熱板の板厚方向に見た平面視において、前記ケースの一部は、前記端子に接触した状態で前記端子において前記ワイヤが接続されている領域まで延びている、請求項１または請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記半導体チップは、ワイドバンドギャップ半導体を含む、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記基板は、
前記放熱板上に配置され、第１の主面を有する金属板と、
前記第１の主面上に接触して配置され、前記金属板とは反対側の主面である第２の主面を有し、前記第２の主面において前記回路パターンに接触する絶縁板と、を含む、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記基板の外周を取り囲む前記ケースの内周壁には、前記ケースの最上面よりも下方において前記放熱板の主面と平行な上向きの段差面が設けられ、前記端子は前記段差面上に支持される、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記基板の外周を取り囲む前記ケースの内周壁には、前記段差面の下方において、前記段差面と平行な下向きの段差面が設けられ、前記回路パターンの一部と前記下向きの段差面の一部とは前記放熱板の板厚方向において互いに対向する、請求項６に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記下向きの段差面より下にある前記内周壁の側面は、前記上向きの段差面より上にある前記内周壁の側面よりも、放熱板の板厚方向に見た平面視において、前記放熱板の中心側に位置する、請求項７に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、半導体装置に関する。【０００２】
本出願は、2018年10月30日出願の日本出願第2018-203727号に基づく優先権を主張し、前記日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。
【背景技術】
【０００３】
絶縁板を有する基板、回路パターンおよび半導体チップを放熱板上に搭載した半導体装置が知られている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。外部との電気的な接続を確保する端子と回路パターンまたは半導体チップとは、ワイヤによって接続される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−９５５４０号公報
【特許文献２】特開２０１６−１７１２６９号公報
【発明の概要】
【０００５】
実施例による半導体装置は、放熱板と、放熱板上に配置される基板と、基板上に配置される回路パターンと、回路パターン上に配置される半導体チップと、放熱板に固定され、基板の外周を取り囲むケースと、ケースに取り付けられる端子と、回路パターンまたは半導体チップと端子とを電気的に接続するワイヤと、を備える。放熱板の板厚方向に見た平面視において、回路パターンの一部は、端子に重なっている。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、第１の実施の形態における半導体装置を放熱板の板厚方向に見た場合の概略平面    図である。
【図２】図２は、図１に示す半導体装置をＩＩ−ＩＩで切断した場合の概略断面図である。
【図３】図３は、第２の実施の形態における半導体装置を放熱板の板厚方向に見た場合の概略平面    図である。
【図４】図４は、第３の実施の形態における半導体装置を放熱板の板厚方向に見た場合の概略平面    図である。
【図５】図５は、図４に示す半導体装置をＶ−Ｖで切断した場合の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
［本開示が解決しようとする課題］
昨今、車載用等の用途に応じるべく、半導体装置の小型化が求められている。特に放熱板の板厚方向から見た場合の半導体装置の占有面積であるフットプリントを小さくすることが求められている。
【０００８】
そこで、フットプリントを小さくすることができる半導体装置を提供することを目的の１つとする。
［本開示の効果］
上記半導体装置によれば、フットプリントを小さくすることができる。
【０００９】
［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。本開示に係る半導体装置は、放熱板と、放熱板上に配置される基板と、基板上に配置される回路パターンと、回路パターン上に配置される半導体チップと、放熱板に固定され、基板の外周を取り囲むケースと、ケースに取り付けられる端子と、回路パターンまたは半導体チップと端子とを電気的に接続するワイヤと、を備える。放熱板の板厚方向に見た平面視において、回路パターンの一部は、端子に重なっている。
【００１０】
本開示の半導体装置においては、放熱板の板厚方向に見た平面視において、回路パターンの一部と端子とが重なっている。回路パターンの一部と端子とが重なる領域の分だけ、放熱板のサイズを小さくすることができる。したがって、本開示の半導体装置によれば、フットプリントを小さくすることができる。
【００１１】
上記半導体装置において、ケースは、放熱板上に配置されてもよい。このようにすることにより、放熱板の板厚方向に見た平面視において、ケースと放熱板とが重なる領域の分だけ、フットプリントを小さくすることができる。
【００１２】
上記半導体装置において、放熱板の板厚方向に見た平面視において、ケースの一部は、端子に接触した状態で端子においてワイヤが接続されている領域まで延びていてもよい。このようにすることにより、端子においてワイヤと接続されている領域まで延びるケースの一部により、端子を支持することができる。したがって、例えば、超音波ツールを使用してワイヤと端子とを接続する際に、超音波ツールを端子に押し付けることによる端子の折れ曲がりのおそれを低減することができる。
【００１３】
上記半導体装置において、半導体チップは、ワイドバンドギャップ半導体を含んでもよい。ワイドバンドギャップ半導体を含む半導体装置は、高耐圧かつ低オン抵抗であり、車載用に適している。このような半導体チップをフットプリントの小さい本開示の半導体装置に備えられる半導体チップとして採用することにより、車載用に適した半導体装置を得ることができる。
【００１４】
上記半導体装置において、放熱板上に配置され、第１の主面を有する金属板と、第１の主面上に接触して配置され、金属板とは反対側の主面である第２の主面を有し、第２の主面において回路パターンに接触する絶縁板と、を含んでもよい。このような基板は、放熱板と接合する際に、金属板を利用してはんだで容易に接合することができる。
【００１５】
［本開示の実施形態の詳細］
次に、本開示の半導体装置の一実施形態を、図面を参照しつつ説明する。以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照符号を付しその説明は繰り返さない。
【００１６】
（第1の実施の形態）
本開示の第1の実施の形態における半導体装置の構成について説明する。図１は、第1の実施の形態における半導体装置１１を放熱板の板厚方向に見た場合の概略平面図である。図１は、放熱板の板厚方向に見た平面視に相当する図である。図２は、図１に示す半導体装置１１をＩＩ−ＩＩで切断した場合の概略断面図である。なお、図１においては、理解の容易の観点から、端子等と重なっている部分は、破線で示されている。
【００１７】
図１および図２を参照して、第1の実施の形態における半導体装置１１は、放熱板１２と、放熱板１２上に配置される基板１３と、基板１３上に配置される回路パターン１４と、回路パターン１４上に配置される複数の半導体チップ１５ａ，１５ｂ，１５ｃと、ケース１６と、複数の端子１７ａ，１７ｂ，１７ｃと、複数のワイヤ１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ，１８ｅ，１８ｆとを備える。本実施形態では、半導体装置１１は、３つの半導体チップ１５ａ〜１５ｃ、３つの端子１７ａ〜１７ｃおよび１４本のワイヤ１８ａ〜１８ｆを備える。
【００１８】
放熱板１２は、金属製である。放熱板１２は、例えば銅製である。放熱板１２の表面には、ニッケルめっき処理が施される。放熱板１２の平面視形状は、長方形である。図１において、Ｘ方向における放熱板１２の長さＬは、Ｘ方向に直交するＹ方向における長さＤよりも長い。放熱板１２の上側の主面１２ａ上に基板１３が配置される。放熱板１２の下側の主面１２ｂには、例えば、放熱を効率的に行う放熱フィン（図示しない）等が取り付けられる場合がある。なお上側とは正のＺ方向であり、下側とは負のＺ方向である。
【００１９】
基板１３は、金属板２１と、絶縁板２２とを含む。金属板２１は、例えば銅製である。絶縁板２２は、例えばセラミック製である。絶縁板２２は、具体的にはＡｌＮ、ＳｉＮまたはＡｌ２Ｏ３から構成される。絶縁板２２は、ガラス製であってもよい。
【００２０】
基板１３は、金属板２１と絶縁板２２とが積層された構造を有する。金属板２１は、上側の主面である第１の主面２１ａを有する。絶縁板２２は、上側の主面である第２の主面２２ａを有する。絶縁板２２は、金属板２１の第１の主面２１ａ上に配置される。基板１３は、金属板２１の第１の主面２１ａと絶縁板２２の下側の主面２２ｂとが接触するように形成される。
【００２１】
基板１３は、放熱板１２上に配置される。基板１３は、金属板２１のうちの放熱板１２側に位置する下側の主面２１ｂと放熱板１２の上側の主面１２ａとの間に配置されるはんだ１９によって放熱板１２に対して接合される。すなわち、はんだ１９は、放熱板１２の上側の主面１２ａに接触して配置される。また、はんだ１９は、金属板２１の下側の主面２１ｂに接触して配置される。基板１３は、はんだ１９により放熱板１２上に固定される。
【００２２】
回路パターン１４は、基板１３上に配置される。回路パターン１４は、絶縁板２２の第２の主面２２ａに接触して配置される。回路パターン１４は、複数の回路板から構成される。本実施形態においては、回路パターン１４は、具体的には、第１回路板１４ａと、第２回路板１４ｂと、第３回路板１４ｃと、第４回路板１４ｄとを含む。本実施形態においては、回路パターン１４は、いわゆる銅配線である。
【００２３】
半導体チップ１５ａ〜１５ｃは、回路パターン１４上に配置される。半導体チップ１５ａ〜１５ｃは、はんだ２０によって回路パターン１４に接合される。具体的には、半導体チップ１５ａおよび１５ｂは、第３回路板１４ｃに接合される。半導体チップ１５ｃは、第４回路板１４ｄに接合される。半導体チップ１５ａおよび１５ｂは、ワイドバンドギャップ半導体を含む。ワイドバンドギャップ半導体としては、例えば、ＳｉＣ、ＧａＮ等といった化合物半導体が挙げられる。
【００２４】
ケース１６は、例えば絶縁性を有する樹脂製である。本実施形態において、ケース１６は、四角筒状である。ケース１６は、第１の壁部２３ａと、第２の壁部２３ｂと、第３の壁部２３ｃと、第４の壁部２３ｄとを含む。第１の壁部２３ａと第２の壁部２３ｂとは、Ｘ方向において対向して配置される。第３の壁部２３ｃと第４の壁部２３ｄとは、Ｙ方向において対向して配置される。
【００２５】
ケース１６は、放熱板１２上に配置される。ケース１６は、放熱板１２に固定される。具体的には、ケース１６のうちの放熱板１２側に位置する第１の面１６ａと放熱板１２の上側の主面１２ａとが接触して配置される。面１６ａは、平面である。ケース１６の外周面１６ｃと放熱板１２の外周面１２ｃとが同一平面を構成するように配置される。
【００２６】
ケース１６は、外周面１６ｃに連なり、面１６ａと放熱板１２の板厚方向において間隔をあけて形成される面１６ｂを含む。面１６ｂは、平面である。面１６ａと面１６ｂとは平行である。ケース１６は、面１６ｂに連なり、外周面１６ｃと間隔をあけて外周面１６ｃと平行となるよう形成される第１の内周面１６ｄを含む。ケース１６は、第１の内周面１６ｄと連なり、面１６ａおよび１６ｂとそれぞれ平行となるよう形成される面１６ｅを含む。ケース１６は、面１６ｅと連なり、外周面１６ｃおよび内周面１６ｄと平行となるように形成される第２の内周面１６ｆを含む。ケース１６は、第２の内周面１６ｆと連なり、面１６ａ，１６ｂ，および１６ｅとそれぞれ平行となるよう形成される面１６ｇを含む。ケース１６は、面１６ｇと連なり、外周面１６ｃ、第１の内周面１６ｄおよび第２の内周面１６ｆと平行となるように形成される第３の内周面１６ｈを含む。
【００２７】
ケース１６は、第１の延出部２４ａおよび第２の延出部２４ｂを含む。第１の延出部２４ａおよび第２の延出部２４ｂは、それぞれケース１６の一部である。第１の延出部２４ａは、第１の壁部２３ａに形成される。第１の延出部２４ａは、第２の壁部２３ｂに向かって延出するように形成される。第１の延出部２４ａは、第１の壁部２３ａの第３の壁部２３ｃに接続される部分から第４の壁部２３ｄに接続される部分まで延びるように配置される。第１の延出部２４ａは、面１６ｅの一部、内周面１６ｆおよび面１６ｇを含む。第１の延出部２４ａは、放熱板１２上に配置される基板１３、回路パターン１４および半導体チップ１５ａ〜１５ｃと干渉しない位置に形成される。すなわち、内周面１６ｈのＺ方向の長さは、はんだ１９、基板１３、回路パターン１４、はんだ２０および半導体チップ１５ａ〜１５ｃを図２等に示すように積み重ねた際のＺ方向における積み重ね構造の全体の長さよりも長い。
【００２８】
第２の延出部２４ｂは、第２の壁部２３ｂに形成される。第２の延出部２４ｂは、第１の壁部２３ａに向かって延出するように形成される。第２の延出部２４ｂについても第１の延出部２４ａと同様に、第２の壁部２３ｂの第３の壁部２３ｃに接続される部分から第４の壁部２３ｄに接続される部分まで延びるように配置される。第２の延出部２４ｂについても第１の延出部２４ａと同様に、面１６ｅの一部、内周面１６ｆおよび面１６ｇを含む。第２の延出部２４ｂは、第１の延出部２４ａと同様に、放熱板１２上に配置される基板１３、回路パターン１４および半導体チップ１５ａ〜１５ｃと干渉しない位置に形成される。
【００２９】
端子１７ａ〜１７ｃは、金属製である。本実施形態においては、端子１７ａ〜１７ｃの各々は、例えば、平板状の金属の部材を折り曲げて形成される。半導体装置１１においては、端子１７ａ〜１７ｃを利用することにより、外部との電気的な接続が確保される。３つの端子１７ａ〜１７ｃは、それぞれケース１６に取り付けられている。具体的には、端子１７ａおよび端子１７ｂは、Ｙ方向に間隔をあけてケース１６の第１の壁部２３ａに取り付けられる。端子１７ｃは、第２の壁部２３ｂに取り付けられる。端子１７ａ〜１７ｃが取り付けられるＹ方向の位置は、それぞれ異なっている。
【００３０】
端子１７ａは、図２に示される断面図において（即ちＸＺ平面において）、Ｘ方向に延びる第１の部分３１ａおよび第２の部分３１ｂと、Ｚ方向に延びる第３の部分３１ｃと、を含む。第１の部分３１ａと第２の部分３１ｂとは、第３の部分３１ｃによって接続される。第１の部分３１ａには、厚み方向に貫通する丸孔状の貫通孔３２ａが形成される。第１の部分３１ａは、面１６ｂと接触して配置される。第３の部分３１ｃは、内周面１６ｄと接触して配置される。第２の部分３１ｂは、面１６ｅと接触して配置される。言葉を換えて言えば、基板１３の外周を取り囲むケース１６の内周壁には、ケース１６の最上面１６ｂよりも下方において放熱板１２の主面と平行な上向きの段差面１６ｅが設けられ、端子１７ａ（の一部）は段差面１６ｅ上に支持される。第２の部分３１ｂのうちの第３の部分３１ｃに接続されていない側の端面３４ａと内周面１６ｆとは、同一平面を構成する。なお、端子１７ｂおよび端子１７ｃの構成については、端子１７ａと同様であるため、それらの説明を省略する。また、端面３４ａと内周面１６ｄとのＸ方向の距離は、幅Ｗで示される。
【００３１】
端子１７ａと回路パターン１４の第１回路板１４ａとは、ワイヤ１８ａで電気的に接続される。ワイヤ１８ａは、端子１７ａの領域３３ａにおいて端子１７ａと接続される。端子１７ｂと回路パターン１４の第２回路板１４ｂとは、ワイヤ１８ｂで電気的に接続される。ワイヤ１８ｂは、端子１７ｂの領域３３ｂにおいて端子１７ｂと接続される。半導体チップ１５ａおよび１５ｂは、例えば電界効果トランジスタである。半導体チップ１５ａおよび１５ｂのゲート電極と回路パターン１４の第１回路板１４ａとは、それぞれのワイヤ１８ｃで電気的に接続される。半導体チップ１５ａおよび１５ｂのソース電極と回路パターン１４の第２回路板１４ｂとは、それぞれのワイヤ１８ｄで電気的に接続される。半導体チップ１５ａおよび１５ｂのゲート電極およびソース電極が配置される側とは反対側の面に位置するドレイン電極と回路パターン１４の第３回路板１４ｃとは、電気的に接続される。回路パターン１４の第３回路板１４ｃと回路パターン１４の第４回路板１４ｄとは、ワイヤ１８ｅで接続される。第４回路板１４ｄに接合される半導体チップ１５ｃは、例えば一方向に電流を流すダイオードである。半導体チップ１５ｃのカソード電極と回路パターン１４の第４回路板１４ｄとが電気的に接続される。半導体チップ１５ｃのアノード電極と端子１７ｃとは、ワイヤ１８ｆで電気的に接続される。ワイヤ１８ｆは、端子１７ｃの領域３３ｃにおいて端子１７ｃと接続される。ワイヤ１８ａ〜１８ｆは、アルミニウム太線を用いてもよいし、リボンワイヤを用いてもよい。
【００３２】
放熱板１２の板厚方向に見た平面視において、ケース１６の一部である第１の延出部２４ａは、端子１７ａに接触した状態で端子１７ａにおいてワイヤ１８が接続されている領域３３ａの下に沿って延びている。また、第１の延出部２４ａは、端子１７ｂに接触した状態で端子１７ｂにおいてワイヤ１８が接続されている領域３３ｂの下に沿って延びている。本実施形態では、第１の延出部２４ａは、Ｘ方向において端面３４ａまで延びている。
【００３３】
放熱板１２の板厚方向に見た平面視において、ケース１６の一部である第２の延出部２４ｂは、端子１７ｃに接触した状態で端子１７ｃにおいてワイヤ１８が接続されている領域３３ｃの下に沿って延びている。本実施形態では、第２の延出部２４ｂは、Ｘ方向において端面３４ａまで延びている。
【００３４】
次に、上記半導体装置１１の製造方法の一例について簡単に説明する。まず、絶縁板２２に接触するように回路パターン１４が配置された基板１３を準備する。そして、回路パターン１４の所定の箇所にフィルム状のはんだ２０を載置し、その上に半導体チップ１５ａ，１５ｂ，および１５ｃを載置する。次に、放熱板１２上の所定の位置、具体的には、基板１３を配置する位置にフィルム状のはんだ１９を載置し、その上にはんだ２０および半導体チップ１５ａ〜１５ｃが載置された基板１３を載置する。この場合、金属板２１とはんだ１９とが接触するように載置する。その後、リフローによりはんだ１９および２０を溶融させて、放熱板１２と基板１３とを接合すると共に、回路パターン１４と半導体チップ１５ａ〜１５ｃとを接合する。次に、端子１７ａ〜１７ｃを取り付けたケース１６を放熱板１２上に固定する。その後、例えば超音波ツールを用いた超音波接合によって、端子１７ａ〜１７ｃ、回路パターン１４および半導体チップ１５ａ〜１５ｃを図１に示すようにワイヤ１８を用いて接続する。次に、ケース１６に取り囲まれた空間を樹脂によって封止する。このようにして半導体装置１１を製造する。
【００３５】
このような半導体装置１１によれば、放熱板１２の板厚方向に見た平面視において、回路パターン１４の一部と端子１７ａ〜１７ｃとが重なっている。回路パターン１４の一部と端子１７ａ〜１７ｃとが重なる領域の分だけ、放熱板１２のサイズを小さくすることができる。したがって、半導体装置１１によれば、フットプリントを小さくすることができる。具体的には、半導体装置１１のうちの放熱板１２のＸ方向の長さＬを短くすることができる。
【００３６】
本実施形態においては、空間２５に、基板１３が潜り込んだ状態となる。別の言葉でより詳しく言えば、基板１３の外周を取り囲むケース１６の内周壁には、段差面１６ｅの下方において、段差面１６ｅと平行な下向きの段差面１６ｇが設けられ、空間２５を形成している。そして、この空間２５に基板１３が潜り込むことにより、回路パターン１４の一部と下向きの段差面１６ｇの一部とは放熱板１２の板厚方向において互いに対向する。そして、端子１７ａ〜１７ｃを回路パターン１４が形成された領域にＸ方向において近づけることができる。そうすると、ワイヤ１８の長さを短くすることができ、ワイヤ１８のインダクタンスを低減することができる。なお図２に示されるように、下向きの段差面１６ｇより下にある内周壁の側面１６ｈは、上向きの段差面１６ｅより上にある内周壁の側面１６ｄよりも、放熱板１２の板厚方向に見た平面視において、放熱板１２の中心側に位置している。
【００３７】
また、端子１７ａにおいて、ワイヤ１８と端子１７ａとが接続される領域３３ａと第３の部分３１ｃとの間のＸ方向における距離を長くすることができる。すなわち、図２に示す幅Ｗを長くすることができる。これによって、超音波接合によりワイヤ１８と端子１７ａ〜１７ｃとを接合する際に、超音波ツールが第３の部分３１ｃと干渉するおそれを低減することができる。その結果、ワイヤ１８と端子１７ａ〜１７ｃとの接合不良を抑制することができると共に、半導体装置１１の製造時における作業性を向上することができる。
【００３８】
本実施形態においては、放熱板１２の板厚方向に見た平面視において、ケース１６の一部である第１の延出部２４ａおよび第２の延出部２４ｂは、端子１７ａ〜１７ｃに接触した状態で端子１７ａ〜１７ｃにおいてワイヤ１８が接続されている領域３３ａ〜３３ｃの下に沿って延びている。端子１７ａ〜１７ｃのワイヤ１８と接続している領域３３ａ〜３３ｃの下に沿って延びる第１の延出部２４ａおよび第２の延出部２４ｂにより、端子１７ａ〜１７ｃを支持することができる。したがって、例えば、超音波ツールを使用してワイヤ１８と端子１７ａ〜１７ｃとを接続する際に、超音波ツールを端子１７ａ〜１７ｃに押し付けることによる端子１７ａ〜１７ｃの折れ曲がりのおそれを低減することができる。なお、本実施形態においては、第１の延出部２４ａおよび第２の延出部２４ｂはそれぞれ、Ｘ方向において端面３４ａまで延びている。したがって、Ｘ方向において端面３４ａに至る範囲内で端子１７ａ〜１７ｃのワイヤ１８と接続している領域３３ａ〜３３ｃを設定し、第１の延出部２４ａおよび第２の延出部２４ｂによって端子１７ａ〜１７ｃを支持して、端子１７ａ〜１７ｃとワイヤ１８とを接続することができる。
【００３９】
本実施形態において、ケース１６は、放熱板１２上に配置される。このため、ケース１６を放熱板１２の外周面１２ｃを取り囲むように配置した場合に比べて、放熱板１２の板厚方向において、ケース１６と放熱板１２とが対向して接触する領域の分だけ、フットプリントを小さくすることができる。本実施形態においては、ケース１６の外周面１６ｃと放熱板１２の外周面１２ｃとが同一平面を構成するように配置される。したがって、半導体装置１１のフットプリントは、放熱板１２のフットプリントとなる。
【００４０】
本実施形態において、半導体チップ１５ａおよび１５ｂは、ワイドバンドギャップ半導体を含んでいる。ワイドバンドギャップ半導体を含む半導体装置１１は、高耐圧かつ低オン抵抗であり、車載用に適している。このような半導体チップ１５ａおよび１５ｂをフットプリントの小さい本開示の半導体装置１１に備えられる半導体チップ１５ａおよび１５ｂとして採用することにより、車載用に適した半導体装置１１を得ることができる。
【００４１】
なお、上記の実施の形態において、ケース１６の一部である第１の延出部２４ａおよび第２の延出部２４ｂは、端子１７ａ〜１７ｃに接触した状態でＸ方向において端面３４ａまで延びている構成としたが、これに限らず、第１の延出部２４ａおよび第２の延出部２４ｂは、Ｘ方向において端面３４ａまで延びず、端子１７ａ〜１７ｃのワイヤ１８と接続している領域３３ａ〜３３ｃまで延びていてもよい。さらに、第１の延出部２４ａおよび第２の延出部２４ｂは、端子１７ａ〜１７ｃのワイヤ１８と接続している領域３３ａ〜３３ｃまで延びていなくとも、Ｘ方向において第３の内周面１６ｈから延出していればよい。このようにすることにより、ワイヤ１８を端子１７ａ〜１７ｃに接続する際に、Ｘ方向において第３の内周面１６ｈから延出している部分において端子１７ａ〜１７ｃを支持することができ、端子１７ａ〜１７ｃの折れ曲がりを軽減することができる。
【００４２】
（第２の実施の形態）
次に、他の実施の形態である第２の実施の形態について説明する。図３は、第２の実施の形態における半導体装置を放熱板の板厚方向に見た場合の概略平面図である。図３は、放熱板の板厚方向に見た平面視に相当する図である。図３を参照して、第２の実施の形態の半導体装置１０１は、ケース１６の構造において第１の実施の形態の半導体装置とは異なっている。
【００４３】
図３を参照して、実施の形態２における半導体装置１０１に備えられるケース１６において、端子１７ａおよび１７ｂが形成される位置に対応した領域に第１の延出部２４ａが形成される。また、端子１７ｃが形成される位置に対応した領域に第２の延出部２４ｂが形成される。本実施形態においては、第１の延出部２４ａは、Ｙ方向に離隔して二つ形成される。端子１７ａが形成される位置に対応した領域に配置される第１の延出部２４ａのＹ方向の長さは、端子１７ａのＹ方向の長さと同じである。端子１７ｂが形成される位置に対応した領域に配置される第１の延出部２４ａのＹ方向の長さは、端子１７ｂのＹ方向の長さと同じである。端子１７ｃが形成される位置に対応した領域に配置される第２の延出部２４ｂのＹ方向の長さは、端子１７ｃのＹ方向の長さと同じである。なお、図３中のＩＩＩ−ＩＩＩで切断した場合の概略断面図は、図２に相当する。このようにすることによっても、半導体装置１０１のフットプリントを小さくすることができる。
【００４４】
（実施の形態３）
次に、さらに他の実施の形態である第３の実施の形態について説明する。図４は、第３の実施の形態における半導体装置を放熱板の板厚方向に見た場合の概略平面図である。図４は、放熱板の板厚方向に見た平面視に相当する図である。図５は、図４に示す半導体装置をＶ−Ｖで切断した場合の概略断面図である。図４および図５を参照して、第３の実施の形態の半導体装置１１は、ケース１６の構造において第１の実施の形態の半導体装置とは異なっている。
【００４５】
図４および図５を参照して、第３の実施の形態における半導体装置１０２に備えられるケース１６には、上記した第１の実施の形態に示す第１の延出部２４ａおよび第２の延出部２４ｂが形成されていない。すなわち、本実施形態においては、ケース１６の内周面１６ｈは、Ｚ方向に沿って真っ直ぐに延び、面１６ａおよび１６ｅと連なる構成である。端子１７ａ〜１７ｃの形状は、第１の実施の形態に示す場合と同様である。端子１７ａ〜１７ｃのうちの第２の部分３１ｂが、ケース１６の内周面１６ｄから基板１３側に向かって延びている。
【００４６】
このようにすることによっても、半導体装置１０２のフットプリントを小さくすることができる。また、第３の実施の形態における半導体装置１０２は、第１の実施の形態における半導体装置１１に備えられる延出部がないため、第１の実施の形態における半導体装置１１よりも組み立てが容易となる。なお、このような構成の半導体装置１０２は、ワイヤ１８の径が小さい場合や比較的弱い力で超音波接合によるワイヤ１８の接合が可能な場合に好適に使用される。
【００４７】
（他の実施の形態）
なお、上記の実施の形態においては、ケース１６は、放熱板１２上に配置され、面１６ａの全てが主面１２ａ上に配置されることとしたが、これに限らず、放熱板１２上にケース１６が配置される構成において、面１６ａの一部が主面１２ａ上に配置されてもよい。このようにすることにより、放熱板１２の板厚方向において、ケース１６と放熱板１２とが対向して接触する領域の分だけ、フットプリントを小さくすることができる。なお、放熱板１２の外周面１２ｃとケース１６の内周面１６ｈとが接触するようにケース１６を配置するようにしてもよい。
【００４８】
また、上記の実施の形態においては、半導体チップ１５ａおよび１５ｂは、ワイドバンドギャップ半導体を含むこととしたが、これに限らず、ワイドバンドギャップ半導体を含まない半導体チップを用いてもよい。また、半導体チップ１５ａ〜１５ｃは、複数備えられず、一つであってもよい。
【００４９】
なお、上記の実施の形態においては、基板１３は、金属板２１と絶縁板２２を含む構成としたが、これに限らず、基板１３は、他の板状の部材をさらに含む構成としてもよい。また、半導体装置１１において、基板１３は、複数、例えば２つ備えてもよい。
【００５０】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、どのような面からも制限的なものではないと理解されるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく、請求の範囲によって規定され、請求の範囲およびそれと均等の範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００５１】
１１，１０１，１０２  半導体装置
１２  放熱板
１２ａ，１２ｂ，２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂ  主面
１２ｃ，１６ｃ  外周面
１３  基板
１４  回路パターン
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ  回路板
１５ａ，１５ｂ，１５ｃ  半導体チップ
１６  ケース
１６ａ，１６ｂ，１６ｅ，１６ｇ  面
１６ｄ，１６ｆ，１６ｈ  内周面
１７ａ，１７ｂ，１７ｃ  端子
１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ，１８ｅ，１８ｆ  ワイヤ
１９，２０  はんだ
２１  金属板
２２  絶縁板
２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ  壁部
２４ａ，２４ｂ  延出部
２５  空間
３１ａ，３１ｂ，３１ｃ  部分
３２ａ  貫通孔
３３ａ，３３ｂ，３３ｃ  領域
３４ａ  端面
【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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【国際調査報告】
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2020090411.tif 000009
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