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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024126061
(43)【公開日】2024-09-20
(54)【発明の名称】半導体モジュールの製造方法及び半導体モジュール
(51)【国際特許分類】
H01L 25/07 20060101AFI20240912BHJP
H01L 23/48 20060101ALI20240912BHJP
H01L 21/56 20060101ALI20240912BHJP
【ＦＩ】
H01L25/04 C
H01L23/48 G
H01L23/48 J
H01L21/56 R
【審査請求】未請求
【請求項の数】24
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023034194
(22)【出願日】2023-03-07
(71)【出願人】
【識別番号】000005234
【氏名又は名称】富士電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002918
【氏名又は名称】弁理士法人扶桑国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】唐沢 達也
【テーマコード（参考）】
5F061
【Ｆターム（参考）】
5F061AA01
5F061BA04
5F061CA02
5F061CB02
5F061CB12
(57)【要約】
【課題】半導体モジュールの信頼性の低下を抑制する。
【解決手段】金属ベース上の１または複数の絶縁基板のおもて面に設けられた第１半導体素子と第１導電板とを電気的に接続し、第２半導体素子と第２導電板とを電気的に接続し、１または複数の絶縁基板のおもて面に平行に配線される第１配線部を備える第１リードフレームと、第１配線部のおもて面に対して間隙を設けて重畳して第１配線部の配線方向に沿って配線される第２配線部を備える第２リードフレームと、枠状の筐体とが一体成型されたケースを、金属ベース上に配置し、第１及び第２リードフレームを金属ベース上の第１または第２回路パターンに接合する前に、重畳する第１及び第２配線部の一部の取付領域に、取付領域を第１配線部の裏面と第２配線部のおもて面から挟持する挟持部と、取付領域における間隙を充填する配線間隙部とを含む、１または複数の絶縁部材を取り付ける。
【選択図】図５
【解決手段】金属ベース上の１または複数の絶縁基板のおもて面に設けられた第１半導体素子と第１導電板とを電気的に接続し、第２半導体素子と第２導電板とを電気的に接続し、１または複数の絶縁基板のおもて面に平行に配線される第１配線部を備える第１リードフレームと、第１配線部のおもて面に対して間隙を設けて重畳して第１配線部の配線方向に沿って配線される第２配線部を備える第２リードフレームと、枠状の筐体とが一体成型されたケースを、金属ベース上に配置し、第１及び第２リードフレームを金属ベース上の第１または第２回路パターンに接合する前に、重畳する第１及び第２配線部の一部の取付領域に、取付領域を第１配線部の裏面と第２配線部のおもて面から挟持する挟持部と、取付領域における間隙を充填する配線間隙部とを含む、１または複数の絶縁部材を取り付ける。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
金属ベース上に、第１半導体素子、第２半導体素子、第１導電板及び第２導電板がおもて面に設けられた１または複数の絶縁基板を配置する第１配置工程と、
前記第１半導体素子と前記第１導電板とを電気的に接続し、前記第２半導体素子と前記第２導電板とを電気的に接続する配線工程と、
前記１または複数の絶縁基板のおもて面に平行に配線される第１配線部を備える第１リードフレームと、前記第１配線部のおもて面に対して間隙を設けて重畳して前記第１配線部の配線方向に沿って配線される第２配線部を備える第２リードフレームと、枠状の筐体とが一体成型されたケースを、前記金属ベース上に配置する第２配置工程と、
前記金属ベース上の第１回路パターンに前記第１リードフレームを接合し、前記金属ベース上の第２回路パターンに前記第２リードフレームを接合する接合工程と、
前記接合工程の前に行われる工程であって、重畳する前記第１配線部と前記第２配線部の一部の取付領域に、前記取付領域を前記第１配線部の裏面と前記第２配線部のおもて面から挟持する挟持部と、前記取付領域における前記間隙を充填する配線間隙部とを含む、１または複数の絶縁部材を取り付ける取付工程と、
を含む半導体モジュールの製造方法。
前記第１半導体素子と前記第１導電板とを電気的に接続し、前記第２半導体素子と前記第２導電板とを電気的に接続する配線工程と、
前記１または複数の絶縁基板のおもて面に平行に配線される第１配線部を備える第１リードフレームと、前記第１配線部のおもて面に対して間隙を設けて重畳して前記第１配線部の配線方向に沿って配線される第２配線部を備える第２リードフレームと、枠状の筐体とが一体成型されたケースを、前記金属ベース上に配置する第２配置工程と、
前記金属ベース上の第１回路パターンに前記第１リードフレームを接合し、前記金属ベース上の第２回路パターンに前記第２リードフレームを接合する接合工程と、
前記接合工程の前に行われる工程であって、重畳する前記第１配線部と前記第２配線部の一部の取付領域に、前記取付領域を前記第１配線部の裏面と前記第２配線部のおもて面から挟持する挟持部と、前記取付領域における前記間隙を充填する配線間隙部とを含む、１または複数の絶縁部材を取り付ける取付工程と、
を含む半導体モジュールの製造方法。
【請求項2】
前記１または複数の絶縁部材のうち、
前記挟持部は、前記第２配線部のおもて面に接する第１部分と前記第１配線部の裏面に接する第２部分と前記第１部分及び前記第２部分の前記配線方向に平行であって同一平面を成すそれぞれの側部を接続する第３部分を含み、
前記配線間隙部の前記第１部分及び前記第２部分の前記それぞれの側部と同一方向を成す側部は、前記第３部分に接続されている、
請求項１に記載の半導体モジュールの製造方法。
前記挟持部は、前記第２配線部のおもて面に接する第１部分と前記第１配線部の裏面に接する第２部分と前記第１部分及び前記第２部分の前記配線方向に平行であって同一平面を成すそれぞれの側部を接続する第３部分を含み、
前記配線間隙部の前記第１部分及び前記第２部分の前記それぞれの側部と同一方向を成す側部は、前記第３部分に接続されている、
請求項１に記載の半導体モジュールの製造方法。
【請求項3】
前記第２配置工程の前に、前記ケースを一体成型するケース作製工程をさらに有し、
前記１または複数の絶縁部材は、前記ケース作製工程後に、前記取付領域に取り付けられる、請求項２に記載の半導体モジュールの製造方法。
前記１または複数の絶縁部材は、前記ケース作製工程後に、前記取付領域に取り付けられる、請求項２に記載の半導体モジュールの製造方法。
【請求項4】
前記接合工程後、前記筐体で囲われた収納領域内に封止部材を充填する封止工程をさらに有し、
前記封止工程の前に、前記１または複数の絶縁部材を前記取付領域から取り外す取り外し工程を含む、請求項２に記載の半導体モジュールの製造方法。
前記封止工程の前に、前記１または複数の絶縁部材を前記取付領域から取り外す取り外し工程を含む、請求項２に記載の半導体モジュールの製造方法。
【請求項5】
前記第１リードフレームまたは前記第２リードフレームは、前記第１配線部または前記第２配線部から前記第１配線部のおもて面または前記第２配線部のおもて面に対して平行に突出する第３配線部を有し、
前記挟持部の前記第１部分または前記第２部分と、前記配線間隙部は、前記第３配線部を挟持する延長部分を含む、
請求項２に記載の半導体モジュールの製造方法。
前記挟持部の前記第１部分または前記第２部分と、前記配線間隙部は、前記第３配線部を挟持する延長部分を含む、
請求項２に記載の半導体モジュールの製造方法。
【請求項6】
前記挟持部は、前記第２配線部のおもて面に接する第１部分と前記第１配線部の裏面に接する第２部分を含み、
前記１または複数の絶縁部材は、前記第１部分と前記配線間隙部の第１端部と接続する第３部分と、前記第２部分と前記配線間隙部の前記第１端部に対向する第２端部と接続する第４部分を含む、請求項１に記載の半導体モジュールの製造方法。
前記１または複数の絶縁部材は、前記第１部分と前記配線間隙部の第１端部と接続する第３部分と、前記第２部分と前記配線間隙部の前記第１端部に対向する第２端部と接続する第４部分を含む、請求項１に記載の半導体モジュールの製造方法。
【請求項7】
前記第２配置工程の前に、前記ケースを一体成型するケース作製工程をさらに有し、
前記１または複数の絶縁部材は、前記ケース作製工程前に、前記取付領域に取り付けられる、請求項６に記載の半導体モジュールの製造方法。
前記１または複数の絶縁部材は、前記ケース作製工程前に、前記取付領域に取り付けられる、請求項６に記載の半導体モジュールの製造方法。
【請求項8】
前記挟持部の前記第１配線部の裏面及び前記第２配線部のおもて面の前記配線方向に平行な側部側の先端には、前記先端から前記第１配線部及び前記第２配線部にそれぞれ向いたかえし部が設けられている、請求項１に記載の半導体モジュールの製造方法。
【請求項9】
前記１または複数の絶縁基板は、第１絶縁基板と第２絶縁基板を含み、前記第１回路パターンは前記第１絶縁基板上の前記第１導電板であり、前記第２回路パターンは前記第２絶縁基板上の前記第２導電板である、請求項１に記載の半導体モジュールの製造方法。
【請求項10】
金属ベースと、
第１半導体素子、第２半導体素子、前記第１半導体素子と電気的に接続された第１導電板及び前記第２半導体素子と電気的に接続された第２導電板がおもて面に設けられ、前記金属ベース上に配置された１または複数の絶縁基板と、
前記１または複数の絶縁基板のおもて面に平行に配線される第１配線部を備え、前記金属ベース上の第１回路パターンに接合された第１リードフレームと、前記第１配線部のおもて面に対して間隙を設けて重畳して前記第１配線部の配線方向に沿って配線される第２配線部を備え、前記金属ベース上の第２回路パターンに接合された第２リードフレームと、枠状の筐体とが一体成型され、前記金属ベース上に配置されたケースと、
重畳する前記第１配線部と前記第２配線部の一部の領域を前記第１配線部の裏面と前記第２配線部のおもて面から挟持する挟持部と、前記領域における前記間隙を充填する配線間隙部を含む１または複数の第１絶縁部材と、
を有し、
前記挟持部は、前記第２配線部のおもて面に接する第１部分と前記第１配線部の裏面に接する第２部分を含み、
前記１または複数の第１絶縁部材は、前記第１部分と前記配線間隙部の第１端部と接続する第３部分と、前記第２部分と前記配線間隙部の前記第１端部に対向する第２端部と接続する第４部分を含む、
半導体モジュール。
第１半導体素子、第２半導体素子、前記第１半導体素子と電気的に接続された第１導電板及び前記第２半導体素子と電気的に接続された第２導電板がおもて面に設けられ、前記金属ベース上に配置された１または複数の絶縁基板と、
前記１または複数の絶縁基板のおもて面に平行に配線される第１配線部を備え、前記金属ベース上の第１回路パターンに接合された第１リードフレームと、前記第１配線部のおもて面に対して間隙を設けて重畳して前記第１配線部の配線方向に沿って配線される第２配線部を備え、前記金属ベース上の第２回路パターンに接合された第２リードフレームと、枠状の筐体とが一体成型され、前記金属ベース上に配置されたケースと、
重畳する前記第１配線部と前記第２配線部の一部の領域を前記第１配線部の裏面と前記第２配線部のおもて面から挟持する挟持部と、前記領域における前記間隙を充填する配線間隙部を含む１または複数の第１絶縁部材と、
を有し、
前記挟持部は、前記第２配線部のおもて面に接する第１部分と前記第１配線部の裏面に接する第２部分を含み、
前記１または複数の第１絶縁部材は、前記第１部分と前記配線間隙部の第１端部と接続する第３部分と、前記第２部分と前記配線間隙部の前記第１端部に対向する第２端部と接続する第４部分を含む、
半導体モジュール。
【請求項11】
前記第２配線部の、おもて面、裏面及び、前記配線方向に対して垂直方向に対向する２つの側面を覆う第２絶縁部材を、さらに有する、請求項１０に記載の半導体モジュール。
【請求項12】
前記１または複数の絶縁基板は、第１絶縁基板と第２絶縁基板を含み、前記第１回路パターンは前記第１絶縁基板上の前記第１導電板であり、前記第２回路パターンは前記第２絶縁基板上の前記第２導電板である、請求項１０に記載の半導体モジュール。
【請求項13】
第１導電部及び前記第１導電部と電位が異なる第２導電部がおもて面に設けられた１または複数の絶縁基板を金属ベース上に配置する第１配置工程と、
前記１または複数の絶縁基板のおもて面に平行に配線される第１配線部を備える第１リードフレームと、前記第１配線部のおもて面に対して間隙を設けて重畳して前記第１配線部の配線方向に沿って配線される第２配線部を備える第２リードフレームと、枠状の筐体とが一体成型されたケースを、前記金属ベース上に配置する第２配置工程と、
前記第１導電部に前記第１リードフレームを接合し、前記第２導電部に前記第２リードフレームを接合する接合工程と、
前記接合工程の前に行われる工程であって、重畳する前記第１配線部と前記第２配線部の一部の取付領域に、前記取付領域を前記第１配線部の裏面と前記第２配線部のおもて面から挟持する挟持部と、前記取付領域における前記間隙を充填する配線間隙部とを含む、１または複数の絶縁部材を取り付ける取付工程と、
を含む半導体モジュールの製造方法。
前記１または複数の絶縁基板のおもて面に平行に配線される第１配線部を備える第１リードフレームと、前記第１配線部のおもて面に対して間隙を設けて重畳して前記第１配線部の配線方向に沿って配線される第２配線部を備える第２リードフレームと、枠状の筐体とが一体成型されたケースを、前記金属ベース上に配置する第２配置工程と、
前記第１導電部に前記第１リードフレームを接合し、前記第２導電部に前記第２リードフレームを接合する接合工程と、
前記接合工程の前に行われる工程であって、重畳する前記第１配線部と前記第２配線部の一部の取付領域に、前記取付領域を前記第１配線部の裏面と前記第２配線部のおもて面から挟持する挟持部と、前記取付領域における前記間隙を充填する配線間隙部とを含む、１または複数の絶縁部材を取り付ける取付工程と、
を含む半導体モジュールの製造方法。
【請求項14】
前記１または複数の絶縁部材のうち、
前記挟持部は、前記第２配線部のおもて面に接する第１部分と前記第１配線部の裏面に接する第２部分と前記第１部分及び前記第２部分の前記配線方向に平行であって同一平面を成すそれぞれの側部を接続する第３部分を含み、
前記配線間隙部の前記第１部分及び前記第２部分の前記それぞれの側部と同一方向を成す側部は、前記第３部分に接続されている、
請求項１３に記載の半導体モジュールの製造方法。
前記挟持部は、前記第２配線部のおもて面に接する第１部分と前記第１配線部の裏面に接する第２部分と前記第１部分及び前記第２部分の前記配線方向に平行であって同一平面を成すそれぞれの側部を接続する第３部分を含み、
前記配線間隙部の前記第１部分及び前記第２部分の前記それぞれの側部と同一方向を成す側部は、前記第３部分に接続されている、
請求項１３に記載の半導体モジュールの製造方法。
【請求項15】
前記第２配置工程の前に、前記ケースを一体成型するケース作製工程をさらに有し、
前記１または複数の絶縁部材は、前記ケース作製工程後に、前記取付領域に取り付けられる、請求項１４に記載の半導体モジュールの製造方法。
前記１または複数の絶縁部材は、前記ケース作製工程後に、前記取付領域に取り付けられる、請求項１４に記載の半導体モジュールの製造方法。
【請求項16】
前記接合工程後、前記筐体で囲われた収納領域内に封止部材を充填する封止工程をさらに有し、
前記封止工程の前に、前記１または複数の絶縁部材を前記取付領域から取り外す取り外し工程を含む、請求項１４に記載の半導体モジュールの製造方法。
前記封止工程の前に、前記１または複数の絶縁部材を前記取付領域から取り外す取り外し工程を含む、請求項１４に記載の半導体モジュールの製造方法。
【請求項17】
前記第１リードフレームまたは前記第２リードフレームは、前記第１配線部または前記第２配線部から前記第１配線部のおもて面または前記第２配線部のおもて面に対して平行に突出する第３配線部を有し、
前記挟持部の前記第１部分または前記第２部分と、前記配線間隙部は、前記第３配線部を挟持する延長部分を含む、
請求項１４に記載の半導体モジュールの製造方法。
前記挟持部の前記第１部分または前記第２部分と、前記配線間隙部は、前記第３配線部を挟持する延長部分を含む、
請求項１４に記載の半導体モジュールの製造方法。
【請求項18】
前記挟持部は、前記第２配線部のおもて面に接する第１部分と前記第１配線部の裏面に接する第２部分を含み、
前記１または複数の絶縁部材は、前記第１部分と前記配線間隙部の第１端部と接続する第３部分と、前記第２部分と前記配線間隙部の前記第１端部に対向する第２端部と接続する第４部分を含む、請求項１３に記載の半導体モジュールの製造方法。
前記１または複数の絶縁部材は、前記第１部分と前記配線間隙部の第１端部と接続する第３部分と、前記第２部分と前記配線間隙部の前記第１端部に対向する第２端部と接続する第４部分を含む、請求項１３に記載の半導体モジュールの製造方法。
【請求項19】
前記第２配置工程の前に、前記ケースを一体成型するケース作製工程をさらに有し、
前記１または複数の絶縁部材は、前記ケース作製工程前に、前記取付領域に取り付けられる、請求項１８に記載の半導体モジュールの製造方法。
前記１または複数の絶縁部材は、前記ケース作製工程前に、前記取付領域に取り付けられる、請求項１８に記載の半導体モジュールの製造方法。
【請求項20】
前記挟持部の前記第１配線部の裏面及び前記第２配線部のおもて面の前記配線方向に平行な側部側の先端には、前記先端から前記第１配線部及び前記第２配線部にそれぞれ向いたかえし部が設けられている、請求項１３に記載の半導体モジュールの製造方法。
【請求項21】
前記第１導電部は、前記１または複数の絶縁基板のおもて面に設けられた第１回路パターン、または前記１または複数の絶縁基板のおもて面に設けられた第１半導体素子のおもて面の第１主電極であり、
前記第２導電部は、前記１または複数の絶縁基板のおもて面に設けられた第２回路パターン、または前記１または複数の絶縁基板のおもて面に設けられた第２半導体素子のおもて面の第２主電極である、
請求項１３に記載の半導体モジュールの製造方法。
前記第２導電部は、前記１または複数の絶縁基板のおもて面に設けられた第２回路パターン、または前記１または複数の絶縁基板のおもて面に設けられた第２半導体素子のおもて面の第２主電極である、
請求項１３に記載の半導体モジュールの製造方法。
【請求項22】
金属ベースと、
第１導電部及び第２導電部がおもて面に設けられ、前記金属ベース上に配置された１または複数の絶縁基板と、
前記１または複数の絶縁基板のおもて面に平行に配線される第１配線部を備え、前記第１導電部に接合された第１リードフレームと、前記第１配線部のおもて面に対して間隙を設けて重畳して前記第１配線部の配線方向に沿って配線される第２配線部を備え、前記第２導電部に接合された第２リードフレームと、枠状の筐体とが一体成型され、前記金属ベース上に配置されたケースと、
重畳する前記第１配線部と前記第２配線部の一部の領域を前記第１配線部の裏面と前記第２配線部のおもて面から挟持する挟持部と、前記領域における前記間隙を充填する配線間隙部を含む１または複数の第１絶縁部材と、
を有し、
前記挟持部は、前記第２配線部のおもて面に接する第１部分と前記第１配線部の裏面に接する第２部分を含み、
前記１または複数の第１絶縁部材は、前記第１部分と前記配線間隙部の第１端部と接続する第３部分と、前記第２部分と前記配線間隙部の前記第１端部に対向する第２端部と接続する第４部分を含む、
半導体モジュール。
第１導電部及び第２導電部がおもて面に設けられ、前記金属ベース上に配置された１または複数の絶縁基板と、
前記１または複数の絶縁基板のおもて面に平行に配線される第１配線部を備え、前記第１導電部に接合された第１リードフレームと、前記第１配線部のおもて面に対して間隙を設けて重畳して前記第１配線部の配線方向に沿って配線される第２配線部を備え、前記第２導電部に接合された第２リードフレームと、枠状の筐体とが一体成型され、前記金属ベース上に配置されたケースと、
重畳する前記第１配線部と前記第２配線部の一部の領域を前記第１配線部の裏面と前記第２配線部のおもて面から挟持する挟持部と、前記領域における前記間隙を充填する配線間隙部を含む１または複数の第１絶縁部材と、
を有し、
前記挟持部は、前記第２配線部のおもて面に接する第１部分と前記第１配線部の裏面に接する第２部分を含み、
前記１または複数の第１絶縁部材は、前記第１部分と前記配線間隙部の第１端部と接続する第３部分と、前記第２部分と前記配線間隙部の前記第１端部に対向する第２端部と接続する第４部分を含む、
半導体モジュール。
【請求項23】
前記第２配線部の、おもて面、裏面及び、前記配線方向に対して垂直方向に対向する２つの側面を覆う第２絶縁部材を、さらに有する、請求項２２に記載の半導体モジュール。
【請求項24】
前記第１導電部は、前記１または複数の絶縁基板のおもて面に設けられた第１回路パターン、または前記１または複数の絶縁基板のおもて面に設けられた第１半導体素子のおもて面の第１主電極であり、
前記第２導電部は、前記１または複数の絶縁基板のおもて面に設けられた第２回路パターン、または前記１または複数の絶縁基板のおもて面に設けられた第２半導体素子のおもて面の第２主電極である、
請求項２２に記載の半導体モジュール。
前記第２導電部は、前記１または複数の絶縁基板のおもて面に設けられた第２回路パターン、または前記１または複数の絶縁基板のおもて面に設けられた第２半導体素子のおもて面の第２主電極である、
請求項２２に記載の半導体モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、半導体モジュールの製造方法及び半導体モジュールに関する。
【背景技術】
【0002】
半導体モジュールには、平面視で重畳する２枚の板状の端子導体間の距離を一定以上に保つため、絶縁ブロックを設けたものがある（例えば特許文献１参照）。また、封止部材の充填が不十分でも平面視で重畳領域をもつ２つのリードフレーム間の短絡を防止するため、重畳領域の間隙を充填する部分を含む配線保持部を設けた半導体モジュールがある（例えば特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】国際公開第２０１４／０７３３１１号
【特許文献2】国際公開第２０２１／０２９１５０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本件実施形態の課題としては、リードフレームの変形による半導体モジュールの信頼性の低下を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の一観点によれば、金属ベース上に、第１半導体素子、第２半導体素子、第１導電板及び第２導電板がおもて面に設けられた１または複数の絶縁基板を配置する第１配置工程と、前記第１半導体素子と前記第１導電板とを電気的に接続し、前記第２半導体素子と前記第２導電板とを電気的に接続する配線工程と、前記１または複数の絶縁基板のおもて面に平行に配線される第１配線部を備える第１リードフレームと、前記第１配線部のおもて面に対して間隙を設けて重畳して前記第１配線部の配線方向に沿って配線される第２配線部を備える第２リードフレームと、枠状の筐体とが一体成型されたケースを、前記金属ベース上に配置する第２配置工程と、前記金属ベース上の第１回路パターンに前記第１リードフレームを接合し、前記金属ベース上の第２回路パターンに前記第２リードフレームを接合する接合工程と、前記接合工程の前に行われる工程であって、重畳する前記第１配線部と前記第２配線部の一部の取付領域に、前記取付領域を前記第１配線部の裏面と前記第２配線部のおもて面から挟持する挟持部と、前記取付領域における前記間隙を充填する配線間隙部とを含む、１または複数の絶縁部材を取り付ける取付工程と、を含む半導体モジュールの製造方法が提供される。
【0006】
前記１または複数の絶縁部材のうち、前記挟持部は、前記第２配線部のおもて面に接する第１部分と前記第１配線部の裏面に接する第２部分と前記第１部分及び前記第２部分の前記配線方向に平行であって同一平面を成すそれぞれの側部を接続する第３部分を含み、前記配線間隙部の前記第１部分及び前記第２部分の前記それぞれの側部と同一方向を成す側部は、前記第３部分に接続されていてよい。
【0007】
前記第２配置工程の前に、前記ケースを一体成型するケース作製工程をさらに有し、前記１または複数の絶縁部材は、前記ケース作製工程後に、前記取付領域に取り付けられてよい。
【0008】
前記接合工程後、前記筐体で囲われた収納領域内に封止部材を充填する封止工程をさらに有し、前記封止工程の前に、前記１または複数の絶縁部材を前記取付領域から取り外す取り外し工程を含んでいてよい。
【0009】
前記第１リードフレームまたは前記第２リードフレームは、前記第１配線部または前記第２配線部から前記第１配線部のおもて面または前記第２配線部のおもて面に対して平行に突出する第３配線部を有し、前記挟持部の前記第１部分または前記第２部分と、前記配線間隙部は、前記第３配線部を挟持する延長部分を含んでいてよい。
【0010】
前記挟持部は、前記第２配線部のおもて面に接する第１部分と前記第１配線部の裏面に接する第２部分を含み、前記１または複数の絶縁部材は、前記第１部分と前記配線間隙部の第１端部と接続する第３部分と、前記第２部分と前記配線間隙部の前記第１端部に対向する第２端部と接続する第４部分を含んでいてよい。
【0011】
前記第２配置工程の前に、前記ケースを一体成型するケース作製工程をさらに有し、前記１または複数の絶縁部材は、前記ケース作製工程前に、前記取付領域に取り付けられてよい。
【0012】
前記挟持部の前記第１配線部の裏面及び前記第２配線部のおもて面の前記配線方向に平行な側部側の先端には、前記先端から前記第１配線部及び前記第２配線部にそれぞれ向いたかえし部が設けられていてよい。
【0013】
前記１または複数の絶縁基板は、第１絶縁基板と第２絶縁基板を含み、前記第１回路パターンは前記第１絶縁基板上の前記第１導電板であり、前記第２回路パターンは前記第２絶縁基板上の前記第２導電板であってよい。
【0014】
本発明の一観点によれば、金属ベースと、第１半導体素子、第２半導体素子、前記第１半導体素子と電気的に接続された第１導電板及び前記第２半導体素子と電気的に接続された第２導電板がおもて面に設けられ、前記金属ベース上に配置された１または複数の絶縁基板と、前記１または複数の絶縁基板のおもて面に平行に配線される第１配線部を備え、前記金属ベース上の第１回路パターンに接合された第１リードフレームと、前記第１配線部のおもて面に対して間隙を設けて重畳して前記第１配線部の配線方向に沿って配線される第２配線部を備え、前記金属ベース上の第２回路パターンに接合された第２リードフレームと、枠状の筐体とが一体成型され、前記金属ベース上に配置されたケースと、重畳する前記第１配線部と前記第２配線部の一部の領域を前記第１配線部の裏面と前記第２配線部のおもて面から挟持する挟持部と、前記領域における前記間隙を充填する配線間隙部を含む１または複数の第１絶縁部材と、を有し、前記挟持部は、前記第２配線部のおもて面に接する第１部分と前記第１配線部の裏面に接する第２部分を含み、前記１または複数の第１絶縁部材は、前記第１部分と前記配線間隙部の第１端部と接続する第３部分と、前記第２部分と前記配線間隙部の前記第１端部に対向する第２端部と接続する第４部分を含む、半導体モジュールが提供される。
【0015】
前記第２配線部の、おもて面、裏面及び、前記配線方向に対して垂直方向に対向する２つの側面を覆う第２絶縁部材を、さらに有していてよい。
【0016】
前記１または複数の絶縁基板は、第１絶縁基板と第２絶縁基板を含み、前記第１回路パターンは前記第１絶縁基板上の前記第１導電板であり、前記第２回路パターンは前記第２絶縁基板上の前記第２導電板であってよい。
【0017】
本発明の一観点によれば、第１導電部及び前記第１導電部と電位が異なる第２導電部がおもて面に設けられた１または複数の絶縁基板を金属ベース上に配置する第１配置工程と、前記１または複数の絶縁基板のおもて面に平行に配線される第１配線部を備える第１リードフレームと、前記第１配線部のおもて面に対して間隙を設けて重畳して前記第１配線部の配線方向に沿って配線される第２配線部を備える第２リードフレームと、枠状の筐体とが一体成型されたケースを、前記金属ベース上に配置する第２配置工程と、前記第１導電部に前記第１リードフレームを接合し、前記第２導電部に前記第２リードフレームを接合する接合工程と、前記接合工程の前に行われる工程であって、重畳する前記第１配線部と前記第２配線部の一部の取付領域に、前記取付領域を前記第１配線部の裏面と前記第２配線部のおもて面から挟持する挟持部と、前記取付領域における前記間隙を充填する配線間隙部とを含む、１または複数の絶縁部材を取り付ける取付工程と、を含む半導体モジュールの製造方法が提供される。
【0018】
前記１または複数の絶縁部材のうち、前記挟持部は、前記第２配線部のおもて面に接する第１部分と前記第１配線部の裏面に接する第２部分と前記第１部分及び前記第２部分の前記配線方向に平行であって同一平面を成すそれぞれの側部を接続する第３部分を含み、前記配線間隙部の前記第１部分及び前記第２部分の前記それぞれの側部と同一方向を成す側部は、前記第３部分に接続されていてよい。
【0019】
前記第２配置工程の前に、前記ケースを一体成型するケース作製工程をさらに有し、前記１または複数の絶縁部材は、前記ケース作製工程後に、前記取付領域に取り付けられてよい。
【0020】
前記接合工程後、前記筐体で囲われた収納領域内に封止部材を充填する封止工程をさらに有し、前記封止工程の前に、前記１または複数の絶縁部材を前記取付領域から取り外す取り外し工程を含んでいてよい。
【0021】
前記第１リードフレームまたは前記第２リードフレームは、前記第１配線部または前記第２配線部から前記第１配線部のおもて面または前記第２配線部のおもて面に対して平行に突出する第３配線部を有し、前記挟持部の前記第１部分または前記第２部分と、前記配線間隙部は、前記第３配線部を挟持する延長部分を含んでいてよい。
【0022】
前記挟持部は、前記第２配線部のおもて面に接する第１部分と前記第１配線部の裏面に接する第２部分を含み、前記１または複数の絶縁部材は、前記第１部分と前記配線間隙部の第１端部と接続する第３部分と、前記第２部分と前記配線間隙部の前記第１端部に対向する第２端部と接続する第４部分を含んでいてよい。
【0023】
前記第２配置工程の前に、前記ケースを一体成型するケース作製工程をさらに有し、前記１または複数の絶縁部材は、前記ケース作製工程前に、前記取付領域に取り付けられてよい。
【0024】
前記挟持部の前記第１配線部の裏面及び前記第２配線部のおもて面の前記配線方向に平行な側部側の先端には、前記先端から前記第１配線部及び前記第２配線部にそれぞれ向いたかえし部が設けられていてよい。
【0025】
前記第１導電部は、前記１または複数の絶縁基板のおもて面に設けられた第１回路パターン、または前記１または複数の絶縁基板のおもて面に設けられた第１半導体素子のおもて面の第１主電極であり、前記第２導電部は、前記１または複数の絶縁基板のおもて面に設けられた第２回路パターン、または前記１または複数の絶縁基板のおもて面に設けられた第２半導体素子のおもて面の第２主電極であってよい。
【0026】
本発明の一観点によれば、金属ベースと、第１導電部及び第２導電部がおもて面に設けられ、前記金属ベース上に配置された１または複数の絶縁基板と、前記１または複数の絶縁基板のおもて面に平行に配線される第１配線部を備え、前記第１導電部に接合された第１リードフレームと、前記第１配線部のおもて面に対して間隙を設けて重畳して前記第１配線部の配線方向に沿って配線される第２配線部を備え、前記第２導電部に接合された第２リードフレームと、枠状の筐体とが一体成型され、前記金属ベース上に配置されたケースと、重畳する前記第１配線部と前記第２配線部の一部の領域を前記第１配線部の裏面と前記第２配線部のおもて面から挟持する挟持部と、前記領域における前記間隙を充填する配線間隙部を含む１または複数の第１絶縁部材と、を有し、前記挟持部は、前記第２配線部のおもて面に接する第１部分と前記第１配線部の裏面に接する第２部分を含み、前記１または複数の第１絶縁部材は、前記第１部分と前記配線間隙部の第１端部と接続する第３部分と、前記第２部分と前記配線間隙部の前記第１端部に対向する第２端部と接続する第４部分を含む、半導体モジュールが提供される。
【0027】
前記第２配線部の、おもて面、裏面及び、前記配線方向に対して垂直方向に対向する２つの側面を覆う第２絶縁部材を、さらに有していてよい。
【0028】
前記第１導電部は、前記１または複数の絶縁基板のおもて面に設けられた第１回路パターン、または前記１または複数の絶縁基板のおもて面に設けられた第１半導体素子のおもて面の第１主電極であり、前記第２導電部は、前記１または複数の絶縁基板のおもて面に設けられた第２回路パターン、または前記１または複数の絶縁基板のおもて面に設けられた第２半導体素子のおもて面の第２主電極であってよい。
【0029】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた発明となりうる。
【発明の効果】
【0030】
開示の技術によれば、リードフレームの変形による半導体モジュールの信頼性の低下を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【0031】
【図1】第１の実施の形態の半導体モジュールの斜視図である。
【図2】第１の実施の形態の半導体モジュールの平面図である。
【図3】第１絶縁部材の取付例を示す断面図である。
【図4】第２絶縁部材を示す断面図である。
【図5】第１の実施の形態の半導体モジュールの製造方法の一例を示すフローチャートである。
【図6】第１絶縁部材の第１の変形例を示す断面図である。
【図7】第１絶縁部材の第２の変形例を示す半導体モジュールの平面図である。
【図8】第１絶縁部材の第２の変形例を示す断面図である。
【図9】第１絶縁部材の第３の変形例を示す半導体モジュールの平面図である。
【図10】第２の実施の形態の半導体モジュールの平面図である。
【図11】第２の実施の形態における第１絶縁部材の一例を示す断面図である。
【図12】第２の実施の形態の半導体モジュールの製造方法の一例を示すフローチャートである。
【図13】第１絶縁部材の変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0032】
以下、発明を実施するための形態を、図面を参照しつつ説明する。
なお、以下の説明において、「おもて面」及び「上面」とは、図１、図２の半導体モジュール１０などにおいて、上側（＋Ｚ方向）を向いたＸ－Ｙ面を表す。同様に、「上」とは、図１、図２の半導体モジュール１０などにおいて、上側（＋Ｚ方向）の方向を表す。「裏面」及び「下面」とは、図１、図２の半導体モジュール１０などにおいて、下側（－Ｚ方向）を向いたＸ－Ｙ面を表す。同様に、「下」とは、図１、図２の半導体モジュール１０などにおいて、下側（－Ｚ方向）の方向を表す。必要に応じて他の図面でも同様の方向性を意味する。「おもて面」、「上面」、「上」、「裏面」、「下面」、「下」、「側面」は、相対的な位置関係を特定する便宜的な表現に過ぎず、本発明の技術的思想を限定するものではない。例えば、「上」及び「下」は、必ずしも地面に対する鉛直方向を意味しない。つまり、「上」及び「下」の方向は、重力方向に限定されない。
なお、以下の説明において、「おもて面」及び「上面」とは、図１、図２の半導体モジュール１０などにおいて、上側（＋Ｚ方向）を向いたＸ－Ｙ面を表す。同様に、「上」とは、図１、図２の半導体モジュール１０などにおいて、上側（＋Ｚ方向）の方向を表す。「裏面」及び「下面」とは、図１、図２の半導体モジュール１０などにおいて、下側（－Ｚ方向）を向いたＸ－Ｙ面を表す。同様に、「下」とは、図１、図２の半導体モジュール１０などにおいて、下側（－Ｚ方向）の方向を表す。必要に応じて他の図面でも同様の方向性を意味する。「おもて面」、「上面」、「上」、「裏面」、「下面」、「下」、「側面」は、相対的な位置関係を特定する便宜的な表現に過ぎず、本発明の技術的思想を限定するものではない。例えば、「上」及び「下」は、必ずしも地面に対する鉛直方向を意味しない。つまり、「上」及び「下」の方向は、重力方向に限定されない。
【0033】
［第１の実施の形態］
第１の実施の形態の半導体モジュール及びその製造方法について、図１～図９を用いて説明する。
図１は、第１の実施の形態の半導体モジュールの斜視図である。また、図２は、第１の実施の形態の半導体モジュールの平面図である。
図１、図２の例では、３相インバータ回路の機能を含む半導体モジュール１０が示されている。半導体モジュール１０は、金属ベース１１、第１絶縁基板２１ａ、第２絶縁基板２１ｂ、ケース３０、第１絶縁部材４０、第２絶縁部材５０を有する。
第１の実施の形態の半導体モジュール及びその製造方法について、図１～図９を用いて説明する。
図１は、第１の実施の形態の半導体モジュールの斜視図である。また、図２は、第１の実施の形態の半導体モジュールの平面図である。
図１、図２の例では、３相インバータ回路の機能を含む半導体モジュール１０が示されている。半導体モジュール１０は、金属ベース１１、第１絶縁基板２１ａ、第２絶縁基板２１ｂ、ケース３０、第１絶縁部材４０、第２絶縁部材５０を有する。
【0034】
金属ベース１１は、半導体モジュール１０の放熱用に用いられるものであり、熱伝導性に優れた金属を主成分とする。このような金属として、例えば、銅、アルミニウム、または、少なくともこれらの一種を含む合金などがある。金属ベース１１の耐食性を向上させるために、めっき処理が行われていてもよい。この際、用いられるめっき材は、例えば、ニッケル、ニッケル－リン合金、ニッケル－ボロン合金である。
【0035】
第１絶縁基板２１ａ、第２絶縁基板２１ｂは、金属ベース１１上に配置されている。第１絶縁基板２１ａ、第２絶縁基板２１ｂは、例えば、はんだにより金属ベース１１に固定される。第１絶縁基板２１ａ、第２絶縁基板２１ｂは、熱伝導性に優れたセラミックスにより構成されている。このようなセラミックスは、高温伝導性の酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化珪素などである。
【0036】
第１絶縁基板２１ａのおもて面には、図２に示すように、第１半導体素子２２ａと、第１半導体素子２２ａに電気的に接続された第１導電板２３ａとが設けられている。第２絶縁基板２１ｂのおもて面にも同様に、第２半導体素子２２ｂと、第２半導体素子２２ｂに電気的に接続された第２導電板２３ｂとが設けられている。
【0037】
図２に示されている第１半導体素子２２ａと第２半導体素子２２ｂは、例えば、パワーＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）、またはＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）などのスイッチング素子を含む。第１半導体素子２２ａが上アームのスイッチング素子、第２半導体素子２２ｂが下アームのスイッチング素子として機能する。このようなスイッチング素子は、パワーＭＯＳＦＥＴの場合は、裏面に主電極として入力電極であるドレイン電極を、おもて面に、主電極として制御電極であるゲート電極及び出力電極であるソース電極をそれぞれ備えている。ＩＧＢＴの場合は、裏面に主電極として入力電極であるコレクタ電極を、おもて面に、主電極として制御電極であるゲート電極及び出力電極であるエミッタ電極をそれぞれ備えている。
なお、第１半導体素子２２ａと第２半導体素子２２ｂは、ＲＣ（Reverse-Conducting）－ＩＧＢＴであってもよい。ＲＣ－ＩＢＧＴは、ＩＧＢＴとダイオード素子であるＦＷＤ（Free Wheeling Diode）との機能を合わせ持つ。また、第１半導体素子２２ａと第２半導体素子２２ｂは、炭化シリコンにより構成されるパワーＭＯＳＦＥＴであってもよい。また、パワーＭＯＳＦＥＴ（炭化シリコンにより構成されるものも含む）のボディダイオードが、ＲＣ－ＩＧＢＴのＦＷＤと同様の機能を果たしてしてもよい。
なお、第１半導体素子２２ａと第２半導体素子２２ｂは、ＲＣ（Reverse-Conducting）－ＩＧＢＴであってもよい。ＲＣ－ＩＢＧＴは、ＩＧＢＴとダイオード素子であるＦＷＤ（Free Wheeling Diode）との機能を合わせ持つ。また、第１半導体素子２２ａと第２半導体素子２２ｂは、炭化シリコンにより構成されるパワーＭＯＳＦＥＴであってもよい。また、パワーＭＯＳＦＥＴ（炭化シリコンにより構成されるものも含む）のボディダイオードが、ＲＣ－ＩＧＢＴのＦＷＤと同様の機能を果たしてしてもよい。
【0038】
第１導電板２３ａは、第１絶縁基板２１ａのおもて面に設けられた回路パターンに含まれている。第２導電板２３ｂは、第２絶縁基板２１ｂのおもて面に設けられた回路パターンに含まれている。これらの回路パターンは、導電性に優れた金属で構成されている。このような金属は、銅あるいは銅合金などである。なお、回路パターンの数及び形状は、半導体モジュール１０の仕様などに応じて適宜選択される。このような回路パターンが設けられた第１絶縁基板２１ａ及び第２絶縁基板２１ｂとして、例えば、ＤＣＢ（Direct Copper Bonding）基板、ＡＭＢ（Active Metal Brazed）基板を用いることができる。
【0039】
第１半導体素子２２ａの裏面と、第１導電板２３ａのおもて面とは、例えば、はんだにより接合されることで、第１半導体素子２２ａと第１導電板２３ａとが電気的に接続される。なお、第１半導体素子２２ａの出力電極は、第１絶縁基板２１ａのおもて面に設けられた回路パターンに含まれる第３導電板２３ｃに電気的に接続されている。第１半導体素子２２ａのゲート電極は、ケース３０に設けられている制御端子３５ａに電気的に接続されている。図示を省略しているが、電気的接続には、ボンディングワイヤなどの配線部材が用いられる。
【0040】
第２半導体素子２２ｂの出力電極は、図示を省略しているが、例えば、ボンディングワイヤなどの配線部材によって、第２導電板２３ｂと電気的に接続されている。第２半導体素子２２ｂのゲート電極も、図示を省略しているが、例えば、ボンディングワイヤなどの配線部材によって、ケース３０に設けられている制御端子３５ｂに電気的に接続されている。なお、第２半導体素子２２ｂの裏面は、第２絶縁基板２１ｂのおもて面に設けられた回路パターンに含まれる第４導電板２３ｄのおもて面と、例えば、はんだにより接合されている。
【0041】
第１絶縁基板２１ａ上及び第２絶縁基板２１ｂ上には、他の半導体素子が設けられていてもよい。図１、図２の例では、第２絶縁基板２１ｂ上にダイオードを含む半導体素子２４ｂが設けられている。ダイオードは、例えば、ＳＢＤ（Schottky Barrier Diode）、ＰｉＮ（Ｐ-intrinsic-Ｎ）ダイオードなどであり、ＦＷＤとしてスイッチング素子に対して逆並列に設けられている。このような半導体素子２４ｂは、裏面に主電極として出力電極（カソード電極）を、おもて面に主電極として入力電極（アノード電極）をそれぞれ備えている。半導体素子２４ｂの裏面は、はんだにより第４導電板２３ｄのおもて面に接合されている。半導体素子２４ｂのおもて面の入力電極は、図示を省略しているが、例えば、ボンディングワイヤなどの配線部材によって、第２導電板２３ｂと電気的に接続されている。
【0042】
【0043】
詳細な説明は省略するが、上記のような各半導体素子や各導電板が設けられた第１絶縁基板２１ａと第２絶縁基板２１ｂの対が、金属ベース１１上に、Ｘ方向に３対配置されている。また、金属ベース１１上には、ブレーキ回路などが形成された絶縁基板が配置されていてもよい。
【0044】
ケース３０は、第１リードフレーム３１、第２リードフレーム３２、第３リードフレーム３３の他、前述の制御端子３５ａ，３５ｂなどの各種端子が、枠状の筐体３４と一体成型されたものである。
【0045】
第１リードフレーム３１、第２リードフレーム３２、第３リードフレーム３３は、主電流用の外部接続端子である。
【0046】
第１リードフレーム３１は、第１絶縁基板２１ａ及び第２絶縁基板２１ｂのおもて面に平行に配線される第１配線部（後述の図３の第１配線部３１ａ）を備え、第１導電板２３ａに接合されている。第１リードフレーム３１と第１導電板２３ａとの接合には、はんだ接合や超音波接合などが用いられる。第１リードフレーム３１の両端は、端子部３１ｂ，３１ｃとして機能している。端子部３１ｂ，３１ｃは、筐体３４の上部及び半導体モジュール１０のフタ（図示せず）のおもて面に露出している。
【0047】
第２リードフレーム３２は、第１配線部のおもて面に対して間隙を設けて重畳して第１配線部の配線方向（Ｘ方向）に沿って配線される第２配線部（後述の図３の第２配線部３２ａ）を備えている。また、第２リードフレーム３２は、第２導電板２３ｂに接合されている。第２リードフレーム３２と第２導電板２３ｂとの接合には、はんだ接合や超音波接合などが用いられる。第２リードフレーム３２の両端は、端子部３２ｂ，３２ｃとして機能している。端子部３２ｂ，３２ｃは、筐体３４の上部及び半導体モジュール１０のフタ（図示せず）のおもて面に露出している。
【0048】
第３リードフレーム３３は、第３導電板２３ｃと第４導電板２３ｄに接合されている。第３リードフレーム３３と第３導電板２３ｃ及び第４導電板２３ｄとの接合には、はんだ接合や超音波接合などが用いられる。第３リードフレーム３３の一端は、端子部３３ａとして機能している。端子部３３ａは、筐体３４の上部に露出している。端子部３３ａは、半導体モジュール１０の出力端子（Ｕ端子、Ｖ端子またはＷ端子）の１つとして機能する。
【0049】
第１リードフレーム３１、第２リードフレーム３２、第３リードフレーム３３は、導電性に優れた材料により構成されている。当該材料は、例えば、アルミニウム、鉄、銀、銅、または、少なくともこれらの一種を含む合金である。
【0050】
第１絶縁部材４０は、例えば、以下のような構成を有する。
図３は、第１絶縁部材の取付例を示す断面図である。図３には、図２の一点鎖線ＩＩＩ－ＩＩＩにおける断面での、第１絶縁部材４０と、第１リードフレーム３１の第１配線部３１ａ、第２リードフレーム３２の第２配線部３２ａが示されている。
図３は、第１絶縁部材の取付例を示す断面図である。図３には、図２の一点鎖線ＩＩＩ－ＩＩＩにおける断面での、第１絶縁部材４０と、第１リードフレーム３１の第１配線部３１ａ、第２リードフレーム３２の第２配線部３２ａが示されている。
【0051】
第１絶縁部材４０は、重畳する第１配線部３１ａ及び第２配線部３２ａのそれぞれの一部の取付領域に取り付けられた挟持部４０ａを有する。挟持部４０ａは、第１配線部３１ａの裏面と第２配線部３２ａのおもて面とを挟持する。また、第１絶縁部材４０は、上記取付領域における、第１配線部３１ａと第２配線部３２ａとの間の間隙を充填する配線間隙部４０ｂを有する。
【0052】
挟持部４０ａは、第２配線部３２ａのおもて面に接する第１部分４０ａ１と第１配線部３１ａの裏面に接する第２部分４０ａ２とを含む。さらに、図３の第１絶縁部材４０の例では、挟持部４０ａは、第１部分４０ａ１及び第２部分４０ａ２の、上記配線方向に平行であって同一平面を成すそれぞれの側部４０ａ３，４０ａ４を接続する第３部分４０ｃを含む。
【0053】
なお、上記では、第１絶縁部材４０の形状を説明するために、第１絶縁部材４０を、挟持部４０ａと配線間隙部４０ｂとに分けて説明したが、挟持部４０ａと配線間隙部４０ｂは一体的に作製可能である。第１絶縁部材４０のサイズは特に限定されるものではないが、例えば、下方のボンディングワイヤなどの構造物と干渉しない程度の大きさであることが好ましい。第１絶縁部材４０は、例えば、３次元プリンタ、金型成型、樹脂切削などにより作製できる。
【0054】
このような第１絶縁部材４０は、後述のように、第１リードフレーム３１を第１導電板２３ａに、第２リードフレーム３２を第２導電板２３ｂに、それぞれ接合する接合工程の前に行われる工程にて、取り付けられる。
【0055】
第２絶縁部材５０は、例えば、以下のような構成を有する。
図４は、第２絶縁部材を示す断面図である。図４には、図２の一点鎖線ＩＶ－ＩＶにおける断面での、第２絶縁部材５０と、第１リードフレーム３１の第１配線部３１ａ、第２リードフレーム３２の第２配線部３２ａが示されている。
図４は、第２絶縁部材を示す断面図である。図４には、図２の一点鎖線ＩＶ－ＩＶにおける断面での、第２絶縁部材５０と、第１リードフレーム３１の第１配線部３１ａ、第２リードフレーム３２の第２配線部３２ａが示されている。
【0056】
第２絶縁部材５０は、第２配線部３２ａの、おもて面、裏面及び、配線方向に対して垂直方向（±Ｙ方向）に対向する２つの側面を覆うように形成されている。なお、第２絶縁部材５０は、さらに、第１配線部３１ａの、裏面及び、配線方向に対して垂直方向（±Ｙ方向）に対向する２つの側面を覆うように形成されていてもよい。このような第２絶縁部材５０は、後述のように、ケース３０を一体成型により作製する工程の前の工程で形成される。
【0057】
第１絶縁部材４０及び第２絶縁部材５０は、例えば、熱可塑性樹脂により構成されている。熱可塑性樹脂として、例えば、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリプロピレンテレフタレート（ＰＰＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリブチレンサクシネート（ＰＢＳ）、ポリアミド（ＰＡ）、または、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）などがある。
【0058】
なお、第１絶縁部材４０及び第２絶縁部材５０は、それぞれ複数あってもよい。また、第１絶縁部材４０は、半導体モジュール１０の製造工程の途中で取外し可能である。第１絶縁部材４０及び第２絶縁部材５０を設けることによる効果については、後述する。
【0059】
図示を省略しているが、半導体モジュール１０には、さらに、ケース３０の制御端子３５ａ，３５ｂなどの各種端子と電気的に接続されるプリント基板や、筐体３４で囲われた収納領域内に充填される封止部材、ケース３０内を密閉するフタが設けられる。
【0060】
（半導体モジュール１０の製造方法）
図５は、第１の実施の形態の半導体モジュールの製造方法の一例を示すフローチャートである。
図５は、第１の実施の形態の半導体モジュールの製造方法の一例を示すフローチャートである。
【0061】
ステップＳ１：半導体モジュール１０の各部品を用意する用意工程が行われる。金属ベース１１、第１導電板２３ａや第２導電板２３ｂなどを含む回路パターンが設けられた第１絶縁基板２１ａ及び第２絶縁基板２１ｂ、第１半導体素子２２ａ、第２半導体素子２２ｂ、ケース３０を作製するための部品などが用意される。ケース３０を作製するための部品には、第１リードフレーム３１、第２リードフレーム３２、第３リードフレーム３３、筐体３４、制御端子３５ａ，３５ｂ、第１絶縁部材４０などがある。第１絶縁部材４０は、予め、例えば、３次元プリンタ、金型成型、樹脂切削などにより作製される。
【0062】
ステップＳ２：第１リードフレーム３１及び第２リードフレーム３２と第２絶縁部材５０を一体化した結合部品を形成する結合部品形成工程が行われる。このような結合部品は、金型を用いて、一体成型により形成できる。第２絶縁部材５０は、図４に示したように、第２リードフレーム３２の第２配線部３２ａの、おもて面、裏面及び、配線方向に対して垂直方向に対向する２つの側面を覆うように形成される。第２絶縁部材５０の下面は、第１リードフレーム３１の第１配線部３１ａのおもて面を覆っている。なお、第２絶縁部材５０は、さらに、第１配線部３１ａの、裏面及び、配線方向に対して垂直方向に対向する２つの側面を覆うように形成されていてもよい。
【0063】
ステップＳ３：第１配置工程が行われる。第１配置工程では、金属ベース１１上に、第１絶縁基板２１ａ及び第２絶縁基板２１ｂなどが配置される。第１絶縁基板２１ａ、第２絶縁基板２１ｂは、例えば、はんだにより金属ベース１１に固定される。第１配置工程では、さらに、各半導体素子が第１絶縁基板２１ａ、第２絶縁基板２１ｂのおもて面の回路パターン上に配置される。例えば、図２に示したように、第１半導体素子２２ａは、第１絶縁基板２１ａの回路パターンに含まれる第１導電板２３ａ上に配置され、第２半導体素子２２ｂは、第２絶縁基板２１ｂの回路パターンに含まれる第４導電板２３ｄ上に配置される。
【0064】
ステップＳ４：第１配線工程が行われる。第１配線工程では、各半導体素子を所定の回路パターン（導電板）に電気的に接続することが行われる。図２の例では、第１半導体素子２２ａは、裏面に設けられた入力電極と、第１導電板２３ａのおもて面とを、例えば、はんだ接合することで、第１導電板２３ａに電気的に接続される。第２半導体素子２２ｂは、おもて面に設けられた出力電極と、第２導電板２３ｂとを、例えば、ボンディングワイヤなどの配線部材によって接続することで、第２導電板２３ｂに電気的に接続される。
なお、第１半導体素子２２ａの出力電極は、例えば、ボンディングワイヤなどの配線部材によって、第３導電板２３ｃに電気的に接続される。第２半導体素子２２ｂの裏面に設けられた入力電極は、第４導電板２３ｄのおもて面と、例えば、はんだにより接合される。
なお、第１半導体素子２２ａの出力電極は、例えば、ボンディングワイヤなどの配線部材によって、第３導電板２３ｃに電気的に接続される。第２半導体素子２２ｂの裏面に設けられた入力電極は、第４導電板２３ｄのおもて面と、例えば、はんだにより接合される。
【0065】
ステップＳ５：ケース作製工程が行われる。ケース３０は、第１リードフレーム３１、第２リードフレーム３２、第３リードフレーム３３の他、前述の制御端子３５ａ，３５ｂなどの各種端子が、枠状の筐体３４と一体成型されることで作製される。ケース作製工程では、第１リードフレーム３１と第２リードフレーム３２と第２絶縁部材５０は一体化された結合部品として、金型にセットされる。これにより、ケース作製工程における一体成型時の熱履歴により筐体３４と第１リードフレーム３１と第２リードフレーム３２との間の位置関係が、適切な位置からずれることを防止できる。ただ、このような位置ずれを考慮しなくてよい場合などには、第２絶縁部材５０はなくてもよい。その場合、ステップＳ２の工程が省略されてもよい。
【0066】
ステップＳ６：取付工程が行われる。取付工程では、前述した図３のように、第１絶縁部材４０が、第１リードフレーム３１の第１配線部３１ａと第２リードフレーム３２の第２配線部３２ａの一部の取付領域に取り付けられる。第１絶縁部材４０は、例えば、下方のボンディングワイヤなどの構造物と干渉しないような取付領域に取り付けることができる。なお、図１、図２の例では、第１絶縁部材４０は１つ取り付けられているが、複数取り付けられていてもよい。第１絶縁部材４０の個数や各取付位置は、下方の構造物の状況などに応じて適宜選択される。
【0067】
図３に示したような第１絶縁部材４０は、第１リードフレーム３１及び第２リードフレーム３２の配線方向（Ｘ方向）に移動可能である。このため、第１絶縁部材４０は、一旦取り付けられた後でも、Ｘ方向の位置を調整可能である。また、第１絶縁部材４０は、図３の例では、＋Ｘ方向に見た時にＥ字状となっており、＋Ｙ方向に、第１配線部３１ａと第２配線部３２ａから取り外し可能である。このため、第１絶縁部材４０は、一旦取り付けられた後でも、取り外しでき、より適切な位置に取り付けることも可能である。これにより、ボンディングワイヤなどの配線部材を配線する際の自由度も向上する。なお、取付工程は、人手により行われてもよいし、自動機により行われてもよい。
【0068】
ステップＳ７：第２配置工程が行われる。第２配置工程では、ステップＳ５の工程で作製されたケース３０が、金属ベース１１上に配置される。ケース３０は、金属ベース１１の外周上面に配置され、例えば、接着剤などにより固定される。
【0069】
ステップＳ８：接合工程が行われる。接合工程では、第１リードフレーム３１が第１導電板２３ａに、第２リードフレーム３２が第２導電板２３ｂに、それぞれ接合される。
【0070】
ステップＳ９：第２配線工程が行われる。第１半導体素子２２ａ及び第２半導体素子２２ｂと、ケース３０の間の配線が行われる。例えば、ボンディングワイヤなどの配線部材によって、第１半導体素子２２ａのゲート電極が、ケース３０に設けられている制御端子３５ａに電気的に接続される。同様に、第２半導体素子２２ｂのゲート電極が、ケース３０に設けられている制御端子３５ｂに電気的に接続される。
【0071】
ステップＳ１０：取り外し工程が行われる。ここでは、前述の取付領域から、第１絶縁部材４０が取り外される。取り外し工程において、第１絶縁部材４０は、図３の例では＋Ｙ方向へ引き抜かれる。なお、第１絶縁部材４０は、他の構造物（ボンディングワイヤや、後に配置されるプリント基板など）に悪影響を与えなければ、取り外さなくてもよい。
【0072】
ステップＳ１１：第３配置工程が行われる。スイッチング素子の制御用のプリント基板が、ケース３０内の第２リードフレーム３２の上方に配置され、ケース３０の制御端子３５ａ，３５ｂなどの各種端子と電気的に接続される。
【0073】
ステップＳ１２：封止工程が行われる。封止部材（絶縁樹脂材）が筐体３４で囲われた収納領域内に充填され硬化される。フタが筐体３４の上面に接着されることで、収納領域内が封止される。これにより、半導体モジュール１０が完成する。
【0074】
上記の工程の順序は一例である。例えば、ステップＳ２の工程をステップＳ３またはＳ４の工程の後に行ってもよいし、ステップＳ６の工程をステップＳ７の工程の次に行ってもよい。さらに、ステップＳ１０の工程を、ステップＳ８の工程とステップＳ９の工程の間に行ってもよいし、ステップＳ１１の工程とステップＳ１２の工程の間に行ってもよい。
【0075】
以上のように第１の実施の形態の半導体モジュール１０の製造方法では、第１リードフレーム３１を第１導電板２３ａに、第２リードフレーム３２を第２導電板２３ｂに、それぞれ接合する接合工程の前に、第１絶縁部材４０の取付工程が行われる。
【0076】
接合工程において、第１絶縁部材４０が第１リードフレーム３１と第２リードフレーム３２に取り付けられていることにより、接合時の熱などによって、第１リードフレーム３１が凸形状に反り、第２リードフレーム３２に接触することを防止できる。また、第１絶縁部材４０によって、第２リードフレーム３２が凹形状に反り、第１リードフレーム３１に接触することも防止できる。このような効果は、図４に示したような第２絶縁部材５０によっても得られる。
【0077】
また、第２絶縁部材５０は、図４に示したように、第２リードフレーム３２の第２配線部３２ａの一部を封止している。これにより、第２絶縁部材５０は、第２リードフレーム３２から取り外されることはなく、第２リードフレーム３２の第２配線部３２ａと第１リードフレーム３１の第１配線部３１ａとの±Ｚ方向の距離を維持し、絶縁性を保持することができる。しかしながら、第２絶縁部材５０のみでは、第１リードフレーム３１が凹形状に反ることを十分に防止できない。このような変形が生じた場合、第１リードフレーム３１が、第１絶縁基板２１ａや第２絶縁基板２１ｂ上の構造物（ボンディングワイヤなど）に強く当たり、金属ベース１１上へのケース付けの不具合、端子付けの不具合などが発生する可能性がある。それにより、信頼性が悪化する可能性がある。
【0078】
これに対して、図３に示したような第１絶縁部材４０が第１リードフレーム３１と第２リードフレーム３２に取り付けられていることにより、第１リードフレーム３１が凹形状に反ることを防止できる。これにより、上記のような不具合の発生を防止でき、信頼性の低下を抑制できる。
なお、ステップＳ１０の工程で第１絶縁部材４０の取り外しを行う場合、取り外した第１絶縁部材４０は、別の半導体モジュールを製造する際にも使用可能である。すなわち、第１絶縁部材４０は、使いまわしが可能であり、半導体モジュールの製造のたびに、新しく第１絶縁部材４０を作製しなくてよい。
なお、ステップＳ１０の工程で第１絶縁部材４０の取り外しを行う場合、取り外した第１絶縁部材４０は、別の半導体モジュールを製造する際にも使用可能である。すなわち、第１絶縁部材４０は、使いまわしが可能であり、半導体モジュールの製造のたびに、新しく第１絶縁部材４０を作製しなくてよい。
【0079】
なお、上記の例では、半導体モジュール１０は、第１絶縁基板２１ａ及び第２絶縁基板２１ｂを含む複数の絶縁基板を有しているが、半導体モジュール１０は、１つの絶縁基板のみを有していてもよい。
また、上記の例では、第１リードフレーム３１が第１導電板２３ａに、第２リードフレーム３２が第２導電板２３ｂにそれぞれ接合されるものとしたが、このような形態に限定されない。第１リードフレーム３１は、金属ベース１１上の第１回路パターンに接合され、第２リードフレーム３２は、金属ベース１１上の第２回路パターンに接合される。第１リードフレーム３１と第２リードフレーム３２には異なる電位が印加されるため、第１回路パターンと第２回路パターンにも異なる電位が印加される。第１導電板２３ａは、第１回路パターンの一例であり、第２導電板２３ｂは、第２回路パターンの一例である。
また、第１回路パターンは、第１半導体素子２２ａのおもて面の主電極、第２回路パターンは、第２半導体素子２２ｂのおもて面の主電極であってもよい。その場合、これら主電極と第１リードフレーム３１または第２リードフレーム３２との接合は、例えば、銀焼結材を用いた接合などにより行うことができる。
また、上記の例では、第１リードフレーム３１が第１導電板２３ａに、第２リードフレーム３２が第２導電板２３ｂにそれぞれ接合されるものとしたが、このような形態に限定されない。第１リードフレーム３１は、金属ベース１１上の第１回路パターンに接合され、第２リードフレーム３２は、金属ベース１１上の第２回路パターンに接合される。第１リードフレーム３１と第２リードフレーム３２には異なる電位が印加されるため、第１回路パターンと第２回路パターンにも異なる電位が印加される。第１導電板２３ａは、第１回路パターンの一例であり、第２導電板２３ｂは、第２回路パターンの一例である。
また、第１回路パターンは、第１半導体素子２２ａのおもて面の主電極、第２回路パターンは、第２半導体素子２２ｂのおもて面の主電極であってもよい。その場合、これら主電極と第１リードフレーム３１または第２リードフレーム３２との接合は、例えば、銀焼結材を用いた接合などにより行うことができる。
【0080】
なお、第１回路パターン（第１導電板２３ａを含む）または第１半導体素子２２ａのおもて面の主電極は、第１導電部の一具体例である。また、第２回路パターン（第２導電板２３ｂを含む）または第２半導体素子２２ｂのおもて面の主電極は、第２導電部の一具体例である。
【0081】
【0082】
変形例の第１絶縁部材４１の挟持部４０ａには、第１配線部３１ａの裏面及び第２配線部３２ａのおもて面の配線方向に平行な側部側の先端に、先端から第１配線部３１ａ及び第２配線部３２ａにそれぞれ向いたかえし部４１ｄ１，４１ｄ２が設けられている。このような第１絶縁部材４１は、図５のステップＳ６の取付工程において、図３に示した第１絶縁部材４０と同様に取付可能である。
【0083】
このような、かえし部４１ｄ１，４１ｄ２を設けることで、第１絶縁部材４１が、第１リードフレーム３１及び第２リードフレーム３２から＋Ｙ方向に抜けてしまうことが防止される。なお、このような第１絶縁部材４１が用いられる場合、前述のステップＳ１０の取り外し工程において、第１絶縁部材４１は取り外されない。
【0084】
図７は、第１絶縁部材の第２の変形例を示す半導体モジュールの平面図である。また、図８は、第１絶縁部材の第２の変形例を示す断面図である。図８には、図７の一点鎖線ＶＩＩＩ－ＶＩＩＩにおける断面での、第１絶縁部材４２と、第１リードフレーム３１の第１配線部３１ａ、第２リードフレーム３２の第２配線部３２ａ及び第３配線部３２ｄが示されている。図７、図８において、図２、図３に示した要素と同じ要素については、同一符号が付されている。なお、図７では、図２に示した第２絶縁部材５０については、図示が省略されている。
【0085】
図７に示す半導体モジュール１０ａにおいて、第２リードフレーム３２は、第２配線部３２ａから、第２配線部３２ａのおもて面に対して平行に突出する第３配線部３２ｄを有している。
【0086】
第１絶縁部材４２において、挟持部４０ａの第１部分４０ａ１と、配線間隙部４０ｂは、第３配線部３２ｄを挟持する延長部分４２ａ，４２ｂを含む。このような第１絶縁部材４２を用いることで、第２配線部３２ａから第２配線部３２ａのおもて面に対して平行に突出する第３配線部３２ｄが、前述の図５のステップＳ８の接合工程において変形することを防止できる。
【0087】
なお、第１絶縁部材４２は、前述のステップＳ１０の取り外し工程において取り外し可能である。取り外し工程において、第１絶縁部材４２は、図８の例では＋Ｙ方向へ引き抜かれる。
【0088】
図示を省略するが、第１リードフレーム３１が、第１配線部３１ａから、第１配線部３１ａのおもて面に対して平行に突出する第３配線部を有している場合にも、同様の延長部分を第１絶縁部材４２に設けることで、同様の効果が得られる。その場合、挟持部４０ａの第２部分４０ａ２と、配線間隙部４０ｂが、第３配線部を挟持する延長部分を含むようにすればよい。
【0089】
図９は、第１絶縁部材の第３の変形例を示す半導体モジュールの平面図である。図９において、図２、図７に示した要素と同じ要素については、同一符号が付されている。なお、図９では、図２に示した第２絶縁部材５０については、図示が省略されている。
【0090】
図９に示す半導体モジュール１０ｂにおいて、第１絶縁部材４３の延長部分４３ａは、図７に示した第１絶縁部材４２の延長部分４２ａに対応している。ただし、延長部分４３ａは、延長部分４２ａよりも、第３配線部３２ｄに沿って、さらに長く形成されている。なお、図示を省略しているが、第１絶縁部材４３の配線間隙部の延長部分についても、延長部分４２ａと同様に、図８の延長部分４２ｂよりも、第３配線部３２ｄに沿って、さらに長く形成されている。
【0091】
このように、第１絶縁部材４２，４３の形状は、第３配線部３２ｄの形状などに応じて適宜変更可能である。
なお、上記の第１絶縁部材４０～４３は、互いに組み合わせて用いることも可能である。
なお、上記の第１絶縁部材４０～４３は、互いに組み合わせて用いることも可能である。
【0092】
【0093】
図１０は、第２の実施の形態の半導体モジュールの平面図である。図１０において、図２に示した要素と同じ要素については、同一符号が付されている。
第２の実施の形態の半導体モジュール６０において、第１絶縁部材６１は、例えば、以下のような構成を有する。
第２の実施の形態の半導体モジュール６０において、第１絶縁部材６１は、例えば、以下のような構成を有する。
【0094】
図１１は、第２の実施の形態における第１絶縁部材の一例を示す断面図である。図１１には、図１０の一点鎖線ＸＩ－ＸＩにおける断面での、第１絶縁部材６１と、第１リードフレーム３１の第１配線部３１ａ、第２リードフレーム３２の第２配線部３２ａが示されている。
【0095】
第１絶縁部材６１は、重畳する第１配線部３１ａ及び第２配線部３２ａのそれぞれの一部の領域を、第１配線部３１ａの裏面と第２配線部３２ａのおもて面とから挟持する挟持部４０ａを有する。また、第１絶縁部材６１は、上記領域における、第１配線部３１ａと第２配線部３２ａとの間の間隙を充填する配線間隙部４０ｂを有する。
【0096】
挟持部４０ａは、第２配線部３２ａのおもて面に接する第１部分４０ａ１と第１配線部３１ａの裏面に接する第２部分４０ａ２を含む。第１絶縁部材６１は、さらに、第１部分４０ａ１と配線間隙部４０ｂの第１端部と接続する第３部分６１ａと、第２部分４０ａ２と配線間隙部４０ｂの第１端部に対向する第２端部と接続する第４部分６１ｂを含む。
【0097】
なお、上記では、第１絶縁部材６１の形状を説明するために、第１絶縁部材６１を、複数の部分に分けて説明したが、複数の部分は一体的に作製可能である。第１絶縁部材６１のサイズは特に限定されるものではないが、例えば、下方のボンディングワイヤなどの構造物と干渉しない程度の大きさであることが好ましい。
【0098】
このような第１絶縁部材６１は、後述のように、ケース３０を一体成型により作製する工程の前の工程で形成される。
第１絶縁部材６１は、例えば、熱可塑性樹脂により構成されている。熱可塑性樹脂として、例えば、ＰＰＳ、ＰＰＴ、ＰＢＴ、ＰＢＳ、ＰＡ、または、ＡＢＳなどがある。
なお、第１絶縁部材６１は、複数あってもよい。
第１絶縁部材６１は、例えば、熱可塑性樹脂により構成されている。熱可塑性樹脂として、例えば、ＰＰＳ、ＰＰＴ、ＰＢＴ、ＰＢＳ、ＰＡ、または、ＡＢＳなどがある。
なお、第１絶縁部材６１は、複数あってもよい。
【0099】
（半導体モジュール６０の製造方法）
図１２は、第２の実施の形態の半導体モジュールの製造方法の一例を示すフローチャートである。
図１２は、第２の実施の形態の半導体モジュールの製造方法の一例を示すフローチャートである。
【0100】
ステップＳ２０：半導体モジュール６０の各部品を用意する用意工程が行われる。金属ベース１１、第１導電板２３ａや第２導電板２３ｂなどを含む回路パターンが設けられた第１絶縁基板２１ａ及び第２絶縁基板２１ｂ、第１半導体素子２２ａ、第２半導体素子２２ｂ、ケース３０を作製するための部品などが用意される。ケース３０を作製するための部品には、第１リードフレーム３１、第２リードフレーム３２、第３リードフレーム３３、筐体３４、制御端子３５ａ，３５ｂなどがある。
【0101】
ステップＳ２１：第１リードフレーム３１及び第２リードフレーム３２と第１絶縁部材６１、第２絶縁部材５０を一体化した結合部品を形成する結合部品形成工程が行われる。このような結合部品は、金型を用いて、一体成型により形成できる。第１の実施の形態の半導体モジュール１０の製造方法と異なり、第２の実施の形態の半導体モジュール６０の製造方法では、第１絶縁部材６１は、この工程により、第１リードフレーム３１及び第２リードフレーム３２に取り付けられる。このため、ステップＳ２１の工程は、取付工程ということもできる。
【0102】
ステップＳ２２～Ｓ２３は、図５に示したステップＳ３～Ｓ４の工程と同じである。
【0103】
ステップＳ２４：ケース作製工程が行われる。ステップＳ２４の工程では、ケース３０は、第１リードフレーム３１、第２リードフレーム３２、第３リードフレーム３３の他、前述の制御端子３５ａ，３５ｂなどの各種端子が、枠状の筐体３４と一体成型されることで作製される。ケース作製工程では、第１リードフレーム３１と第２リードフレーム３２と第１絶縁部材６１及び第２絶縁部材５０は一体化された結合部品として、金型にセットされる。これにより、ケース作製工程における一体成型時の熱履歴により筐体３４と第１リードフレーム３１と第２リードフレーム３２との間の位置関係が、適切な位置からずれることを防止できる。なお、このような効果は、第２絶縁部材５０だけでなく、図１１に示したような第１絶縁部材６１によっても得られるため、第２絶縁部材５０はなくてもよい。ただ、第２絶縁部材５０を用いることで、その効果はより強まる。また、第２絶縁部材５０を用いることで、絶縁距離を長くすることができる。
【0104】
ステップＳ２５～Ｓ２７の工程は、図５に示したステップＳ７～Ｓ９の工程と同じである。
【0105】
前述のように第２の実施の形態の半導体モジュール６０の製造方法では、第１絶縁部材６１は、ケース作製工程後ではなく、ケース作製工程前に第１リードフレーム３１及び第２リードフレーム３２に取り付けられる。ただ、図１１に示したような第１絶縁部材６１は、第１リードフレーム３１及び第２リードフレーム３２の配線方向（Ｘ方向）に移動可能である。このため、第１絶縁部材６１は、Ｘ方向の位置を調整可能である。これにより、ボンディングワイヤなどの配線部材を配線する際の自由度も向上する。
【0106】
第２の実施の形態の半導体モジュール６０の製造方法では、第１絶縁部材６１は、図１１の例では、＋Ｘ方向に見た時にＳ字状となっており、第１配線部３１ａと第２配線部３２ａから取り外しできない。このため、図５に示したステップＳ１０の取り外し工程は行われない。
【0107】
ステップＳ２８，Ｓ２９は、図５に示したステップＳ１１，Ｓ１２の工程と同じである。
【0108】
上記の工程の順序は一例である。例えば、ステップＳ２１の工程をステップＳ２２またはＳ２３の工程の後に行ってもよい。
【0109】
以上のように第２の実施の形態の半導体モジュール６０の製造方法では、第１リードフレーム３１を第１導電板２３ａに、第２リードフレーム３２を第２導電板２３ｂに、それぞれ接合する接合工程の前に、第１絶縁部材６１の取付工程が行われる。
【0110】
接合工程において、第１絶縁部材６１が第１リードフレーム３１と第２リードフレーム３２に取り付けられていることにより、接合時の熱などによって、第１リードフレーム３１が凸形状に反り、第２リードフレーム３２に接触することを防止できる。また、第１絶縁部材６１によって、第２リードフレーム３２が凹形状に反り、第１リードフレーム３１に接触することも防止できる。さらに、第１絶縁部材６１が第１リードフレーム３１と第２リードフレーム３２に取り付けられていることにより、第１リードフレーム３１が凹形状に反ることを防止できる。これにより、第１リードフレーム３１が、第１絶縁基板２１ａや第２絶縁基板２１ｂ上の構造物に強く当たり、金属ベース１１上へのケース付けの不具合、端子付けの不具合などの発生を防止でき、信頼性の低下を抑制できる。
【0111】
なお、第２の実施の形態の半導体モジュール６０においても、図３、図６～図９に示した第１絶縁部材４０～４３を、第１リードフレーム３１と第２リードフレーム３２に取り付け可能である。その場合、第１絶縁部材４０～４３をステップＳ２４とステップＳ２６の工程の間に、第１リードフレーム３１と第２リードフレーム３２に取り付けてよい。
【0112】
また、第１絶縁部材４０，４２，４３が用いられる場合、これらは、例えば、ステップＳ２６の接合工程の後に、取り外してもよい。
【0113】
なお、第１の実施の形態の半導体モジュール１０と同様に、第２の実施の形態の半導体モジュール６０は、第１絶縁基板２１ａ及び第２絶縁基板２１ｂを含む複数の絶縁基板を有しているが、半導体モジュール６０は、１つの絶縁基板のみを有していてもよい。
また、上記の例では、第１リードフレーム３１が第１導電板２３ａに、第２リードフレーム３２が第２導電板２３ｂにそれぞれ接合されるものとしたが、このような形態に限定されない。第１リードフレーム３１は、金属ベース１１上の第１回路パターンに接合され、第２リードフレーム３２は、金属ベース１１上の第２回路パターンに接合される。第１リードフレーム３１と第２リードフレーム３２には異なる電位が印加されるため、第１回路パターンと第２回路パターンにも異なる電位が印加される。第１導電板２３ａは、第１回路パターンの一例であり、第２導電板２３ｂは、第２回路パターンの一例である。
なお、第１回路パターンは、第１半導体素子２２ａのおもて面の主電極、第２回路パターンは、第２半導体素子２２ｂのおもて面の主電極であってもよい。その場合、これら主電極と第１リードフレーム３１または第２リードフレーム３２との接合は、例えば、銀焼結材を用いた接合などにより行うことができる。
また、上記の例では、第１リードフレーム３１が第１導電板２３ａに、第２リードフレーム３２が第２導電板２３ｂにそれぞれ接合されるものとしたが、このような形態に限定されない。第１リードフレーム３１は、金属ベース１１上の第１回路パターンに接合され、第２リードフレーム３２は、金属ベース１１上の第２回路パターンに接合される。第１リードフレーム３１と第２リードフレーム３２には異なる電位が印加されるため、第１回路パターンと第２回路パターンにも異なる電位が印加される。第１導電板２３ａは、第１回路パターンの一例であり、第２導電板２３ｂは、第２回路パターンの一例である。
なお、第１回路パターンは、第１半導体素子２２ａのおもて面の主電極、第２回路パターンは、第２半導体素子２２ｂのおもて面の主電極であってもよい。その場合、これら主電極と第１リードフレーム３１または第２リードフレーム３２との接合は、例えば、銀焼結材を用いた接合などにより行うことができる。
【0114】
【0115】
変形例の第１絶縁部材６２の挟持部４０ａには、第１配線部３１ａの裏面及び第２配線部３２ａのおもて面の配線方向に平行な側部側の先端に、先端から第１配線部３１ａ及び第２配線部３２ａにそれぞれ向いたかえし部６２ａ，６２ｂが設けられている。このような第１絶縁部材６２は、図１２のステップＳ２１の取付工程において、図１１に示した第１絶縁部材６１と同様に取付可能である。
【0116】
このような、かえし部６２ａ，６２ｂを設けることで、第１絶縁部材６２が、適切な取付領域からずれることが抑制される。
【0117】
以上、実施の形態に基づき、本発明の半導体モジュールの製造方法及び半導体モジュールの一観点について説明してきたが、これらは一例にすぎず、上記の記載に限定されるものではない。
【符号の説明】
【0118】
１０，１０ａ，１０ｂ，６０ 半導体モジュール
１１ 金属ベース
２１ａ 第１絶縁基板
２１ｂ 第２絶縁基板
２２ａ 第１半導体素子
２２ｂ 第２半導体素子
２３ａ 第１導電板
２３ｂ 第２導電板
２３ｃ 第３導電板
２３ｄ 第４導電板
２４ｂ 半導体素子
３０ ケース
３１ 第１リードフレーム
３１ａ 第１配線部
３１ｂ，３１ｃ，３２ｂ，３２ｃ，３３ａ 端子部
３２ 第２リードフレーム
３２ａ 第２配線部
３２ｄ 第３配線部
３３ 第３リードフレーム
３４ 筐体
３５ａ，３５ｂ 制御端子
４０，４１，４２，４３，６１，６２ 第１絶縁部材
４０ａ 挟持部
４０ａ１ 第１部分
４０ａ２ 第２部分
４０ａ３，４０ａ４ 側部
４０ｂ 配線間隙部
４０ｃ 第３部分
４１ｄ１，４１ｄ２，６２ａ，６２ｂ かえし部
４２ａ，４２ｂ，４３ａ 延長部分
５０ 第２絶縁部材
６１ａ 第３部分
６１ｂ 第４部分
１１ 金属ベース
２１ａ 第１絶縁基板
２１ｂ 第２絶縁基板
２２ａ 第１半導体素子
２２ｂ 第２半導体素子
２３ａ 第１導電板
２３ｂ 第２導電板
２３ｃ 第３導電板
２３ｄ 第４導電板
２４ｂ 半導体素子
３０ ケース
３１ 第１リードフレーム
３１ａ 第１配線部
３１ｂ，３１ｃ，３２ｂ，３２ｃ，３３ａ 端子部
３２ 第２リードフレーム
３２ａ 第２配線部
３２ｄ 第３配線部
３３ 第３リードフレーム
３４ 筐体
３５ａ，３５ｂ 制御端子
４０，４１，４２，４３，６１，６２ 第１絶縁部材
４０ａ 挟持部
４０ａ１ 第１部分
４０ａ２ 第２部分
４０ａ３，４０ａ４ 側部
４０ｂ 配線間隙部
４０ｃ 第３部分
４１ｄ１，４１ｄ２，６２ａ，６２ｂ かえし部
４２ａ，４２ｂ，４３ａ 延長部分
５０ 第２絶縁部材
６１ａ 第３部分
６１ｂ 第４部分
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】