特開 2024-171433 半導体装置、車両および半導体装置の製造方法

(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】P2024171433

(43)【公開日】2024-12-12

(54)【発明の名称】半導体装置、車両および半導体装置の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 23/29 20060101AFI20241205BHJP

   H01L 25/07 20060101ALI20241205BHJP

【ＦＩ】

H01L23/30 Z

H01L25/04 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】18

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023088433

(22)【出願日】2023-05-30

(71)【出願人】

【識別番号】000116024

【氏名又は名称】ローム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100135389

【弁理士】

【氏名又は名称】臼井 尚

(72)【発明者】

【氏名】神田 沢水

【テーマコード（参考）】

4M109

【Ｆターム（参考）】

4M109AA04

4M109BA01

4M109CA26

4M109EA20

(57)【要約】

【課題】 放熱を促進することが可能な半導体装置、車両および半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】 半導体装置Ａ１は、半導体素子１０と、半導体素子１０に接する封止体７０と、を備える。封止体７０は、セラミックを主成分とする。
【選択図】図１２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

半導体素子と、
前記半導体素子に接する封止体と、を備え、
前記封止体は、セラミックを主成分とする、半導体装置。

【請求項2】

前記半導体素子が搭載された支持基板をさらに備え、
前記封止体は、前記支持基板の少なくとも一部に接する、請求項１に記載の半導体装置。

【請求項3】

前記封止体は、前記支持基板のすべてを覆う、請求項２に記載の半導体装置。

【請求項4】

複数の前記半導体素子を備え、
前記複数の半導体素子は、第１半導体素子および第２半導体素子を含む、請求項２に記載の半導体装置。

【請求項5】

前記支持基板は、第１導電性基板および第２導電性基板を含み、
前記第１半導体素子は、前記第１導電性基板に導通接合されており、
前記第２半導体素子は、前記第２導電性基板に導通接合されている、請求項４に記載の半導体装置。

【請求項6】

前記複数の半導体素子および前記支持基板の少なくともいずれかに導通する複数の導通部材をさらに備え、
前記封止体は、前記複数の導通部材の少なくとも一部ずつに接する、請求項５に記載の半導体装置。

【請求項7】

前記複数の導通部材は、前記第１導電性基板に導通する第１端子、前記第２半導体素子に導通する第２端子、および前記第２導電性基板に導通する第３端子、を含む、請求項６に記載の半導体装置。

【請求項8】

前記第１端子は、前記封止体から突出する第１端子部を有する、請求項７に記載の半導体装置。

【請求項9】

前記第２端子は、前記封止体から突出する第２端子部を有する、請求項８に記載の半導体装置。

【請求項10】

前記第３端子は、前記封止体から突出する第３端子部を有する、請求項９に記載の半導体装置。

【請求項11】

前記第１端子部および前記第２端子部と、前記第３端子部とは、前記封止体から互いに反対側に突出している、請求項１０に記載の半導体装置。

【請求項12】

前記複数の導通部材は、前記第１導電性基板と前記第２半導体素子とに導通する第１導通部材をさらに含む、請求項７に記載の半導体装置。

【請求項13】

前記複数の半導体素子と前記支持基板とは、焼結金属材接合または固相拡散接合によって導通接合されている、請求項１２に記載の半導体装置。

【請求項14】

前記第２端子と前記第２半導体素子とは、焼結金属材接合または固相拡散接合によって導通接合されている、請求項１２に記載の半導体装置。

【請求項15】

前記第１端子および前記第３端子と前記支持基板とは、焼結金属材接合、固相拡散接合またはレーザ接合によって導通接合されている、請求項１２に記載の半導体装置。

【請求項16】

前記第１半導体素子および前記第２半導体素子によって、ハーフブリッジ回路が構成されている、請求項４ないし１５のいずれかに記載の半導体装置。

【請求項17】

駆動源と、
請求項１に記載の半導体装置と、を備え、
前記半導体装置は、前記駆動源に導通している、車両。

【請求項18】

支持基板に半導体素子を搭載する工程と、
前記支持基板および前記半導体素子の少なくともいずれかに導通部材を導通接合する工程と、
前記半導体素子、前記支持基板および前記導通部材の少なくとも一部ずつに接し且つセラミックを主成分とする封止体を形成する工程と、を備える、半導体装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、半導体装置、車両および半導体装置の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、従来の半導体装置が開示されている。特許文献１に記載の半導体装置は、半導体素子および封止樹脂を備えている。封止樹脂は、半導体素子を覆っている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】再公表２０２０／１０５４７６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

半導体素子において生じる熱は、速やかに外部に放熱されることが好ましい。

【0005】

本開示は、上記課題に鑑みて考え出されたものであり、その目的は、放熱を促進することが可能な半導体装置、車両および半導体装置の製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の第１の側面によって提供される半導体装置は、半導体素子と、前記半導体素子に接する封止体と、を備え、前記封止体は、セラミックを主成分とする。

【0007】

本開示の第２の側面によって提供される半導体装置の製造方法は、支持基板に半導体素子を搭載する工程と、前記支持基板および前記半導体素子の少なくともいずれかに導通部材を導通接合する工程と、前記半導体素子、前記支持基板および前記導通部材の少なくとも一部ずつに接し且つセラミックを主成分とする封止体を形成する工程と、を備える。

【発明の効果】

【0008】

本開示によれば、放熱を促進することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、第１実施形態にかかる半導体装置を示す斜視図である。

【図2】図２は、図１の斜視図において封止体を省略した図である。

【図3】図３は、第１実施形態にかかる半導体装置を示す平面図である。

【図4】図４は、第１実施形態にかかる半導体装置を示す正面図である。

【図5】図５は、第１実施形態にかかる半導体装置を示す底面図である。

【図6】図６は、第１実施形態にかかる半導体装置を示す左側面図である。

【図7】図７は、第１実施形態にかかる半導体装置を示す右側面図である。

【図8】図８は、図３の平面図において封止体を想像線で示した図である。

【図9】図９は、図８の平面図において第２端子を省略した図である。

【図10】図１０は、図８の一部を拡大した部分拡大平面図である。

【図11】図１１は、図８のＸＩ－ＸＩ線に沿う断面図である。

【図12】図１２は、図１１の一部を拡大した部分拡大断面図である。

【図13】図１３は、図１１の一部を拡大した部分拡大断面図である。

【図14】図１４は、第１実施形態にかかる半導体装置が搭載された車両を示す構成図である。

【図15】図１５は、第１実施形態にかかる半導体装置の製造方法の一例を示すフローチャートである。

【図16】図１６は、第１実施形態にかかる半導体装置の製造方法の一例を示す断面図である。

【図17】図１７は、第１実施形態にかかる半導体装置の製造方法の一例を示す断面図である。

【図18】図１８は、第１実施形態にかかる半導体装置の製造方法の一例を示す断面図である。

【図19】図１９は、第１実施形態にかかる半導体装置の製造方法の一例を示す断面図である。

【図20】図２０は、第２実施形態にかかる半導体装置を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本開示の半導体装置の好ましい実施の形態について、図面を参照して、以下に説明する。

【0011】

本開示における「第１」、「第２」、「第３」等の用語は、単に識別のために用いたものであり、それらの対象物に順列を付することを意図していない。

【0012】

本開示において、「ある物Ａがある物Ｂに形成されている」および「ある物Ａがある物Ｂ上に形成されている」とは、特段の断りのない限り、「ある物Ａがある物Ｂに直接形成されていること」、および、「ある物Ａとある物Ｂとの間に他の物を介在させつつ、ある物Ａがある物Ｂに形成されていること」を含む。同様に、「ある物Ａがある物Ｂに配置されている」および「ある物Ａがある物Ｂ上に配置されている」とは、特段の断りのない限り、「ある物Ａがある物Ｂに直接配置されていること」、および、「ある物Ａとある物Ｂとの間に他の物を介在させつつ、ある物Ａがある物Ｂに配置されていること」を含む。同様に、「ある物Ａがある物Ｂ上に位置している」とは、特段の断りのない限り、「ある物Ａがある物Ｂに接して、ある物Ａがある物Ｂ上に位置していること」、および、「ある物Ａとある物Ｂとの間に他の物が介在しつつ、ある物Ａがある物Ｂ上に位置していること」を含む。また、「ある物Ａがある物Ｂにある方向に見て重なる」とは、特段の断りのない限り、「ある物Ａがある物Ｂのすべてに重なること」、および、「ある物Ａがある物Ｂの一部に重なること」を含む。また、本開示において「ある面Ａが方向Ｂ（の一方側または他方側）を向く」とは、面Ａの方向Ｂに対する角度が９０°である場合に限定されず、面Ａが方向Ｂに対して傾いている場合を含む。

【0013】

＜第１実施形態＞
図１～図１３は、第１実施形態にかかる半導体装置を示している。第１実施形態の半導体装置Ａ１は、複数の半導体素子１０、支持基板２０、複数の導通部材３０，４０，５０および封止体７０を備えている。本実施形態においては、複数の導通部材３０は、第１端子３１、第２端子３２、第３端子３３、ゲート端子３４Ａ，３４Ｂ、検出端子３５Ａ，３５Ｂおよび複数のダミー端子３６を含んでいる。また、本実施形態においては、半導体装置Ａ１は、複数の導電ブロック６０を備える。複数の導電ブロック６０は、複数の第１ブロック６１および複数の第２ブロック６２を含んでいる。

【0014】

図１は、半導体装置Ａ１を示す斜視図である。図２は、図１の斜視図において封止体を省略した図である。図３は、半導体装置Ａ１を示す平面図である。図４は、半導体装置Ａ１を示す正面図である。図５は、半導体装置Ａ１を示す底面図である。図６は、半導体装置Ａ１を示す左側面図である。図７は、半導体装置Ａ１を示す右側面図である。図８は、図３の平面図において封止体７０を想像線で示した図である。図９は、図８の平面図において第２端子３２を省略した図である。図１０は、図８の一部を拡大した部分拡大平面図である。図１１は、図８のＸＩ－ＸＩ線に沿う断面図である。図１２は、図１１の一部を拡大した部分拡大断面図である。図１３は、図１１の一部を拡大した部分拡大断面図である。

【0015】

説明の便宜上、互いに直交する３つの方向を、ｘ方向、ｙ方向、ｚ方向と定義する。ｚ方向は、半導体装置Ａ１の厚さ方向である。ｘ方向は、半導体装置Ａ１の平面図（図３および図８参照）における左右方向である。ｙ方向は、半導体装置Ａ１の平面図（図３および図８参照）における上下方向である。なお、必要に応じて、ｘ方向の一方をｘ１方向、ｘ方向の他方をｘ２方向とする。同様に、ｙ方向の一方をｙ１方向、ｙ方向の他方をｙ２方向とし、ｚ方向の一方をｚ１方向、ｚ方向の他方をｚ２方向とする。また、ｚ１方向を下、ｚ２方向を上という場合もある。さらに、ｚ２方向の寸法を「厚み」あるいは「厚さ」という場合もある。

【0016】

複数の半導体素子１０の各々は、ＳｉＣ（炭化ケイ素）を主とする半導体材料を用いて構成されている。なお、当該半導体材料は、ＳｉＣに限定されず、Ｓｉ（シリコン）、ＧａＡｓ（ヒ化ガリウム）あるいはＧａＮ（窒化ガリウム）などであってもよい。ＳｉＣの熱膨張係数は、３ｐｐｍ／℃程度である。また、本実施形態において、各半導体素子１０は、ＭＯＳＦＥＴである。なお、複数の半導体素子１０は、ＭＯＳＦＥＴに限定されず、ＭＩＳＦＥＴ（Metal-Insulator-Semiconductor FET）を含む電界効果トランジスタや、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）のようなバイポーラトランジスタ、ＬＳＩなどのＩＣチップ、ダイオード、コンデンサなどであってもよい。本実施形態においては、各半導体素子１０は、いずれも同一素子であり、かつ、ｎチャネル型のＭＯＳＦＥＴである場合を示す。各半導体素子１０は、ｚ方向に見て（以下、「平面視」ともいう。）、矩形状であるが、これに限定されない。

【0017】

複数の半導体素子１０の各々は、図１２および図１３に示すように、素子主面１０１および素子裏面１０２を有する。各半導体素子１０において、素子主面１０１および素子裏面１０２は、ｚ方向において離間し、かつ、互いに反対側を向く。本実施形態において、素子主面１０１は、ｚ２方向を向き、素子裏面１０２は、ｚ１方向を向く。

【0018】

複数の半導体素子１０の各々は、図１０、図１２および図１３に示すように、主面電極１１、裏面電極１２および絶縁膜１３を有する。

【0019】

主面電極１１は、図１０、図１２および図１３に示すように、素子主面１０１に設けられている。主面電極１１は、図１０に示すように、第１電極１１１および第２電極１１２を含む。本実施形態においては、第１電極１１１は、ソース電極であって、ソース電流が流れる。また、本実施形態においては、第２電極１１２は、ゲート電極であって、各半導体素子１０を駆動させるためのゲート電圧が印加される。第１電極１１１は、第２電極１１２よりも大きい。本実施形態においては、第１電極１１１は、１つの領域で構成されている場合を示すが、複数の領域に分割されていてもよい。

【0020】

裏面電極１２は、図１２および図１３に示すように、素子裏面１０２に設けられている。裏面電極１２は、素子裏面１０２の全体にわたって形成されている。本実施形態においては、裏面電極１２は、ドレイン電極であって、ドレイン電流が流れる。

【0021】

絶縁膜１３は、図１０に示すように、素子主面１０１に設けられている。絶縁膜１３は、電気絶縁性を有する。絶縁膜１３は、平面視において主面電極１１を囲んでいる。絶縁膜１３は、第１電極１１１と第２電極１１２とを絶縁する。絶縁膜１３は、たとえばＳｉＯ₂（二酸化ケイ素）層、ＳｉＮ₄（窒化ケイ素）層、および、ポリベンゾオキサゾール層が、素子主面１０１において、この順番で積層されたものであり、ポリベンゾオキサゾール層が表層である。なお、絶縁膜１３においては、ポリベンゾオキサゾール層に代えてポリイミド層でもよい。絶縁膜１３の構成は、先述したものに限定されない。

【0022】

複数の半導体素子１０は、複数の第１半導体素子１０Ａおよび複数の第２半導体素子１０Ｂを含んでいる。本実施形態において、半導体装置Ａ１は、ハーフブリッジ型のスイッチング回路を構成している。複数の第１半導体素子１０Ａは、このスイッチング回路における上アーム回路を構成し、複数の第２半導体素子１０Ｂは、このスイッチング回路における下アーム回路を構成する。半導体装置Ａ１は、図８に示すように、４つの第１半導体素子１０Ａおよび４つの第２半導体素子１０Ｂを含んでいる。なお、半導体素子１０の数は、本構成に限定されず、半導体装置Ａ１に要求される性能に応じて自在に設定可能である。

【0023】

複数の第１半導体素子１０Ａの各々は、図２、図８、図１０、図１１および図１２に示すように、支持基板２０（後述する第１導電性基板２２Ａ）に搭載されている。本実施形態においては、複数の第１半導体素子１０Ａは、ｙ方向に並んでおり、互いに離間している。各第１半導体素子１０Ａは、第１導電性基板２２Ａに搭載された際、素子裏面１０２が第１導電性基板２２Ａに対向する。各第１半導体素子１０Ａは、図１２に示すように、導通接合部１００Ａを介して、支持基板２０（第１導電性基板２２Ａ）に導通接合されている。

【0024】

導通接合部１００Ａは、第１半導体素子１０Ａと第１導電性基板２２Ａとを導通接合させる部位であり、上述の図においては概念的に示されている。導通接合部１００Ａは種々の態様が採用されるものであり、ある態様においては、導通接合部１００Ａは、有意な厚さを有する部位として構成される場合があり、他の態様においては、導通接合部１００Ａは、有意な厚さを有さない接合界面等として構成される場合がある。導通接合部１００Ａが、たとえば焼結銀、焼結銅等の焼結金属材によって構成される場合、導通接合部１００Ａは、有意な厚さを有する。また、導通接合部１００Ａが、固相拡散接合によって形成される場合、導通接合部１００Ａは、有意な厚さを有さない接合界面である。

【0025】

焼結金属は、多数の微細孔を有する多孔質である。焼結金属は、溶媒中にマイクロサイズあるいはナノサイズの金属粒子が混ぜ合わさった焼結用金属ペースト材を焼結処理（乾燥処理および加圧加熱処理）することで形成されうる。

【0026】

固相拡散接合は、２つの接合対象物どうしを接触させた状態で加熱および加圧することにより、互いの表面どうしの間で原子の移動を促し、接合界面を形成する手法である。

【0027】

複数の第２半導体素子１０Ｂの各々は、図２、図８、図１０、図１１および図１３に示すように、支持基板２０（後述する第２導電性基板２２Ｂ）に搭載されている。本実施形態においては、複数の第２半導体素子１０Ｂは、ｙ方向に並んでおり、互いに離間している。各第２半導体素子１０Ｂは、第２導電性基板２２Ｂに搭載された際、素子裏面１０２が第２導電性基板２２Ｂに対向する。各第２半導体素子１０Ｂは、図１３に示すように、導通接合部１００Ｂを介して、支持基板２０（第２導電性基板２２Ｂ）に導通接合されている。本実施形態においては、ｘ方向に見て、複数の第１半導体素子１０Ａと複数の第２半導体素子１０Ｂとは重なっている。なお、複数の第１半導体素子１０Ａと複数の第２半導体素子１０Ｂとは、ｘ方向に見て、重なっていなくてもよい。

【0028】

導通接合部１００Ｂは、第２半導体素子１０Ｂと第２導電性基板２２Ｂとを導通接合させる部位であり、その構成は、導通接合部１００Ａと同じである。

【0029】

支持基板２０は、複数の半導体素子１０を支持する支持部材である。支持基板２０の具体的構成は何ら限定されず、本実施形態においては、第１導電性基板２２Ａおよび第２導電性基板２２Ｂを含む。

【0030】

第１導電性基板２２Ａおよび第２導電性基板２２Ｂはそれぞれ、導電性を有する板状部材である。第１導電性基板２２Ａおよび第２導電性基板２２Ｂの構成は何ら限定されず、たとえば単層または複数層の金属層によって構成される。第１導電性基板２２Ａおよび第２導電性基板２２Ｂは、銅（Ｃｕ）または銅（Ｃｕ）合金を含む単層からなる。また、たとえば、第１導電性基板２２Ａおよび第２導電性基板２２Ｂに固相拡散接合を施す場合、第１導電性基板２２Ａおよび第２導電性基板２２Ｂの各表面は、銀めっきで覆われていてもよい。第１導電性基板２２Ａおよび第２導電性基板２２Ｂは、複数の導通部材３０とともに、複数の半導体素子１０への導通経路を構成している。第１導電性基板２２Ａおよび第２導電性基板２２Ｂは、互いに離間している。第１導電性基板２２Ａと第２導電性基板２２Ｂとは、図８および図１１に示すように、ｘ方向に離間し、かつ、並んでいる。第１導電性基板２２Ａおよび第２導電性基板２２Ｂはともに、図８に示すように、平面視矩形状である。第１導電性基板２２Ａおよび第２導電性基板２２Ｂはともに、ｚ方向の寸法が、たとえば０．４ｍｍ以上３．０ｍｍ以下であってもよい。

【0031】

第１導電性基板２２Ａは、図８および図１１に示すように、第２導電性基板２２Ｂよりもｘ１方向に位置する。第１導電性基板２２Ａは、ｘ方向に見て、そのすべてが第２導電性基板２２Ｂに重なっている。

【0032】

第１導電性基板２２Ａは、図１１に示すように、主面２２１Ａおよび裏面２２２Ａを有している。主面２２１Ａおよび裏面２２２Ａは、ｚ方向において、離間し、かつ、互いに反対側を向く。主面２２１Ａは、ｚ２方向を向き、裏面２２２Ａは、ｚ１方向を向く。主面２２１Ａ上に、複数の第１半導体素子１０Ａが搭載される。また、主面２２１Ａ上に絶縁層２３Ａが接合される。

【0033】

第２導電性基板２２Ｂは、図１１に示すように、主面２２１Ｂおよび裏面２２２Ｂを有している。主面２２１Ｂおよび裏面２２２Ｂは、ｚ方向において、離間し、かつ、互いに反対側を向く。主面２２１Ｂは、ｚ２方向を向き、裏面２２２Ｂは、ｚ１方向を向く。主面２２１Ｂ上に、複数の第２半導体素子１０Ｂが搭載される。また、主面２２１Ｂ上に、絶縁層２３Ｂと複数の第１導通部材４０の一端とがそれぞれ接合される。

【0034】

絶縁層２３Ａ，２３Ｂは、電気絶縁性を有しており、その構成材料は、たとえばガラスエポキシ樹脂あるいはセラミックスである。絶縁層２３Ａ，２３Ｂは、図８に示すように、各々がｙ方向に延びる帯状である。絶縁層２３Ａは、図８および図１１に示すように、第１導電性基板２２Ａの主面２２１Ａに接合されている。絶縁層２３Ａは、複数の第１半導体素子１０Ａよりもｘ１方向に位置する。なお、反対に、絶縁層２３Ａを、複数の第１半導体素子１０Ａよりもｘ２方向側に配置してもよい。絶縁層２３Ｂは、図８および図１１に示すように、第２導電性基板２２Ｂの主面２２１Ｂに接合されている。絶縁層２３Ｂは、複数の第２半導体素子１０Ｂよりもｘ２方向に位置する。なお、反対に、絶縁層２３Ｂを、複数の第２半導体素子１０Ｂよりもｘ１方向側に配置してもよい。

【0035】

ゲート層２４Ａ，２４Ｂは、導電性を有しており、その構成材料は、たとえば銅あるいは銅合金である。ゲート層２４Ａ，２４Ｂは、図８に示すように、各々がｙ方向に延びる帯状である。なお、ゲート層２４Ａ，２４Ｂの形状は、図８に示したものに限定されない。ゲート層２４Ａは、図８および図１１に示すように、絶縁層２３Ａ上に配置されている。ゲート層２４Ａは、導通部材５０（後述するゲート導通部材５１）を介して、各第１半導体素子１０Ａの第２電極１１２（ゲート電極）に導通する。ゲート層２４Ｂは、図８および図１１に示すように、絶縁層２３Ｂ上に配置されている。ゲート層２４Ｂは、導通部材５０（後述するゲート導通部材５１）を介して、各第２半導体素子１０Ｂの第２電極１１２（ゲート電極）に導通する。

【0036】

検出層２５Ａ、２５Ｂは、導電性を有しており、その構成材料は、たとえば銅あるいは銅合金である。検出層２５Ａ，２５Ｂは、図８に示すように、各々がｙ方向に延びる帯状である。なお、検出層２５Ａ，２５Ｂの形状は、図８に示したものに限定されない。検出層２５Ａは、図８および図１１に示すように、ゲート層２４Ａとともに絶縁層２３Ａ上に配置されている。検出層２５Ａは、平面視において、絶縁層２３Ａ上において、ゲート層２４Ａの隣に位置し、ゲート層２４Ａから離間している。本実施形態においては、検出層２５Ａは、ｘ方向において、ゲート層２４Ａよりも複数の第１半導体素子１０Ａの近くに配置されている。よって、検出層２５Ａは、ゲート層２４Ａのｘ２方向側に位置する。なお、ゲート層２４Ａと検出層２５Ａとのｘ方向における配置は、反対であってもよい。検出層２５Ａは、導通部材５０（後述する検出導通部材５２）を介して、各第１半導体素子１０Ａの第１電極１１１（ソース電極）に導通する。検出層２５Ｂは、図８および図１１に示すように、ゲート層２４Ｂとともに絶縁層２３Ｂ上に配置されている。検出層２５Ｂは、平面視において、絶縁層２３Ｂ上において、ゲート層２４Ｂの隣に位置し、ゲート層２４Ｂから離間している。本実施形態においては、検出層２５Ｂは、ゲート層２４Ｂよりも複数の第２半導体素子１０Ｂの近くに配置されている。よって、検出層２５Ｂは、ゲート層２４Ｂのｘ１方向側に位置する。なお、ゲート層２４Ｂと検出層２５Ｂとのｘ方向における配置は、反対であってもよい。検出層２５Ｂは、導通部材５０（後述する検出導通部材５２）を介して、各第２半導体素子１０Ｂの第１電極１１１（ソース電極）に導通する。

【0037】

２つのスペーサ２６Ａ，２６Ｂは、導電性を有しており、その構成材料は、たとえば、銅あるいは銅合金である。なお、スペーサ２６Ａ，２６Ｂの各構成材料は、先述したものに限定されず、たとえば、ＣｕＭｏ（銅モリブデン）の複合材、ＣＩＣ（Copper-Inver-Copper）の複合材などであってもよい。スペーサ２６Ａとスペーサ２６Ｂとの各構成材料を、互いに異ならせてもよい。なお、２つのスペーサ２６Ａ，２６Ｂを備えない構成であってもよい。

【0038】

スペーサ２６Ａは、図１１に示すように、第１導電性基板２２Ａと第１端子３１との間に介在する。言い換えると、第１端子３１は、スペーサ２６Ａを介して第１導電性基板２２Ａに導通接合されている。第１端子３１は、第１導電性基板２２Ａに直接導通接合されていてもよい。スペーサ２６Ａは、図８に示すように、平面視において、ｙ方向に延びる矩形状である。スペーサ２６Ａは、第１導電性基板２２Ａに焼結金属材接合、固相拡散接合またはレーザ接合によって導通接合されている。スペーサ２６Ａは、平面視において、第１導電性基板２２Ａのｘ１方向の端縁付近に位置する。スペーサ２６Ａは、第１端子３１を、ｚ方向において、第２端子３２と略同じ位置にするために設けられている。スペーサ２６Ａの形状は、特に限定されない。

【0039】

スペーサ２６Ｂは、図１１に示すように、第２導電性基板２２Ｂと第３端子３３との間に介在する。言い換えると、第３端子３３は、スペーサ２６Ｂを介して第２導電性基板２２Ｂに導通接合されている。第３端子３３は、第２導電性基板２２Ｂに直接導通接合されていてもよい。スペーサ２６Ｂは、図８に示すように、平面視において、ｙ方向に延びる矩形状である。スペーサ２６Ｂは、第２導電性基板２２Ｂに焼結金属材接合、固相拡散接合またはレーザ接合によって導通接合されている。スペーサ２６Ｂは、平面視において、第２導電性基板２２Ｂのｘ２方向の端縁付近に位置する。スペーサ２６Ｂは、第３端子３３を、ｚ方向において、第２端子３２と略同じ位置にするために設けられている。スペーサ２６Ｂの形状は、特に限定されない。

【0040】

複数の導通部材３０の各々は、封止体７０の内部に位置する部分と、封止体７０の外部に位置する部分とを含んでいる。すなわち、各導通部材３０は、封止体７０に覆われた部分と封止体７０から露出した部分とを含んでいる。各導通部材３０は、半導体装置Ａ１を電子機器などの回路基板に実装する際に用いられる。

【0041】

第１端子３１および第２端子３２はそれぞれ、たとえば金属板である。当該金属板の構成材料は、銅または銅合金である。なお、第１端子３１および第２端子３２の構成材料は、これに限定されず、たとえば、銅（Ｃｕ）または銅合金にニッケル（Ｎｉ）めっきが施されていてもよいし、アルミニウム（Ａｌ）であってもよい。本実施形態において、第１端子３１および第２端子３２はともに、ｚ方向の寸法が０．８ｍｍ程度であってもよい。なお、第１端子３１および第２端子３２のｚ方向寸法は、これに限定されない。第１端子３１および第２端子３２はともに、図１～図８に示すように、半導体装置Ａ１においてｘ１方向寄りに位置する。第１端子３１および第２端子３２の間には、たとえば電源電圧が印加される。第１端子３１は、正極（Ｐ端子）であり、第２端子３２は、負極（Ｎ端子）である。第１端子３１と第２端子３２とは、互いに離間している。第２端子３２は、第１導電性基板２２Ａと離間している。

【0042】

第１端子３１は、図８に示すように、パッド部３１１および第１端子部３１２を有する。

【0043】

パッド部３１１は、第１端子３１のうち、封止体７０に覆われた部分である。パッド部３１１は、スペーサ２６Ａを介して、第１導電性基板２２Ａに導通する。パッド部３１１は、図２、図８および図１１に示すように、スペーサ２６Ａに接合されている。本実施形態においては、パッド部３１１とスペーサ２６Ａとは、たとえば焼結金属材接合、固相拡散接合またはレーザ接合によって導通接合されている。

【0044】

第１端子部３１２は、第１端子３１のうち、封止体７０から露出した部分である。第１端子部３１２は、図３、図４、図５、図８および図１１に示すように、封止体７０からｘ１方向に延びている。

【0045】

第２端子３２は、図８に示すように、パッド部３２１および第２端子部３２２を有する。

【0046】

パッド部３２１は、第２端子３２のうち、封止体７０に覆われた部分である。パッド部３２１は、連結部３２１ａ、複数の延出部３２１ｂおよび接続部３２１ｃを含んでいる。

【0047】

連結部３２１ａは、ｙ方向に延びる帯状である。連結部３２１ａは、複数の延出部３２１ｂを繋いでいる。

【0048】

複数の延出部３２１ｂは、各々が連結部３２１ａからｘ１方向に向けて延びる帯状である。本実施形態においては、各延出部３２１ｂは、連結部３２１ａから、平面視において各第２半導体素子１０Ｂに重なるまで、ｘ方向に延びている。各延出部３２１ｂは、平面視において、第１導電性基板２２Ａから第２導電性基板２２Ｂに跨って延びている。各延出部３２１ｂは、その先端部分が、平面視において、第２ブロック６２に重なっている。複数の延出部３２１ｂは、平面視において、ｙ方向に並んでおり、かつ、互いに離間している。各延出部３２１ｂは、複数の導電ブロック６０を介して、第２半導体素子１０Ｂの第１電極１１１（ソース電極）に導通する。各延出部３２１ｂは、図８、図１１および図１３に示すように、その先端部分が、第２ブロック６２にたとえば焼結金属材接合、固相拡散接合またはレーザ接合によって導通接合されている。

【0049】

接続部３２１ｃは、連結部３２１ａと第２端子部３２２とを接続する部分である。本実施形態においては、接続部３２１ｃは、図８に示すように、平面視において、連結部３２１ａのうち、ｙ２方向側かつｘ１方向側の端縁から、ｘ１方向に延び出ている。

【0050】

第２端子部３２２は、第２端子３２のうち、封止体７０から露出した部分である。第２端子部３２２は、図１、図３、図５および図８に示すように、封止体７０からｘ１方向に延びている。第２端子部３２２は、平面視矩形状である。第２端子部３２２は、図３、図５および図８に示すように、平面視において、第１端子３１の第１端子部３１２の、ｙ２方向側に位置する。なお、本実施形態においては、第２端子部３２２の形状は、第１端子部３１２の形状と同一である。

【0051】

第３端子３３は、たとえば金属板である。当該金属板の構成材料は、たとえば銅（Ｃｕ）または銅合金である。なお、第３端子３３の構成材料は、これに限定されず、たとえば、銅または銅合金にニッケル（Ｎｉ）めっきが施されていてもよいし、アルミニウム（Ａｌ）であってもよい。第３端子３３は、図１～図８および図１１に示すように、半導体装置Ａ１においてｘ２方向寄りに位置する。複数の半導体素子１０により電力変換された交流電力（電圧）は、この第３端子３３から出力される。

【0052】

第３端子３３は、図８および図１１に示すように、パッド部３３１および第３端子部３３２を含んでいる。

【0053】

パッド部３３１は、第３端子３３のうち、封止体７０に覆われた部分である。パッド部３３１は、スペーサ２６Ｂを介して、第２導電性基板２２Ｂに導通する。パッド部３３１は、図２、図８および図１１に示すように、スペーサ２６Ｂに接合されている。本実施形態においては、パッド部３３１とスペーサ２６Ｂとは、たとえば焼結金属材接合、固相拡散接合またはレーザ接合によって導通接合されている。

【0054】

第３端子部３３２は、第３端子３３のうち、封止体７０から露出した部分である。第３端子部３３２は、図３、図４、図５、図８および図１１に示すように、封止体７０からｘ２方向に延び出ている。

【0055】

ゲート端子３４Ａ，３４Ｂは、図１～図５に示すように、ｙ方向において、第１導電性基板２２Ａおよび第２導電性基板２２Ｂの隣に位置する。ゲート端子３４Ａには、複数の第１半導体素子１０Ａを駆動させるためのゲート電圧が印加される。ゲート端子３４Ｂには、複数の第２半導体素子１０Ｂを駆動させるためのゲート電圧が印加される。

【0056】

ゲート端子３４Ａ，３４Ｂはともに、図１０に示すように、パッド部３４１および端子部３４２を有する。各ゲート端子３４Ａ，３４Ｂにおいて、パッド部３４１は、封止体７０に覆われている。各ゲート端子３４Ａ，３４Ｂは、封止体７０に支持されている。端子部３４２は、パッド部３４１に繋がり、かつ、封止体７０から露出している。端子部３４２は、ｘ方向に見て、Ｌ字状をなしている。本実施形態においては、端子部３４２は、封止体７０のｙ１方向を向く面（後述する封止体側面７３３）から突き出ている。

【0057】

検出端子３５Ａ，３５Ｂは、図１～図５に示すように、ｘ方向においてゲート端子３４Ａ，３４Ｂの隣に位置する。検出端子３５Ａから、複数の第１半導体素子１０Ａの各主面電極１１（第１電極１１１）に印加される電圧（ソース電流に対応した電圧）が検出される。検出端子３５Ｂから、複数の第２半導体素子１０Ｂの各主面電極１１（第１電極１１１）に印加される電圧（ソース電流に対応した電圧）が検出される。

【0058】

検出端子３５Ａ，３５Ｂはともに、図１０に示すように、パッド部３５１および端子部３５２を有する。各検出端子３５Ａ，３５Ｂにおいて、パッド部３５１は、封止体７０に覆われている。各検出端子３５Ａ，３５Ｂは、封止体７０に支持されている。端子部３５２は、パッド部３５１に繋がり、かつ、封止体７０から露出している。端子部３５２は、ｘ方向に見て、Ｌ字状をなしている。本実施形態においては、端子部３５２は、封止体７０のｙ１方向を向く面（後述する封止体側面７３３）から突き出ている。

【0059】

複数のダミー端子３６は、図１～図５に示すように、ｘ方向においてゲート端子３４Ａ，３４Ｂに対して、検出端子３５Ａ，３５Ｂと反対側に位置する。本実施形態においては、ダミー端子３６の数は４つである。このうち２つのダミー端子３６は、ｘ方向の一方側（ｘ２方向）に位置する。残り２つのダミー端子３６は、ｘ方向の他方側（ｘ１方向）に位置する。なお、複数のダミー端子３６は、先述した構成に限定されない。また、複数のダミー端子３６を備えない構成としてもよい。

【0060】

複数のダミー端子３６の各々は、図１０に示すように、パッド部３６１および端子部３６２を有する。各ダミー端子３６において、パッド部３６１は、封止体７０に覆われている。複数のダミー端子３６は、封止体７０に支持されている。端子部３６２は、パッド部３６１に繋がり、かつ、封止体７０から露出している。端子部３６２は、ｘ方向に見て、Ｌ字状をなしている。本実施形態においては、端子部３６２は、封止体７０のｙ１方向を向く面（後述する封止体側面７３３）から突き出ている。

【0061】

本実施形態においては、各ゲート端子３４Ａ，３４Ｂ、各検出端子３５Ａ，３５Ｂおよび各ダミー端子３６は、略同じ形状である。そして、これらは、図１～図５に示すように、ｘ方向に沿って配列されている。半導体装置Ａ１において、各導通部材３０（第１端子３１、第２端子３２、第３端子３３、ゲート端子３４Ａ，３４Ｂ、検出端子３５Ａ，３５Ｂおよび複数のダミー端子３６）は、いずれも同一のリードフレームから形成されてもよい。

【0062】

複数の導通部材４０は、本実施形態においては、複数の第１導通部材４０とされている。複数の第１導通部材４０は、複数の第１半導体素子１０Ａと第２導電性基板２２Ｂとを接続するものである。各第１導通部材４０の構成材料は、たとえば銅（Ｃｕ）あるいは銅合金である。さらに、各第１導通部材４０は、その構成材料にたとえばニッケル（Ｎｉ）めっきが施されていてもよい。なお、各第１導通部材４０の構成材料は、これに限定されず、クラッド材、アルミニウム（Ａｌ）などであってもよい。各第１導通部材４０は、平板状の接続部材である。各第１導通部材４０は、図８に示すように、平面視において、ｘ方向に延びる矩形状である。各第１導通部材４０は、平面視において、第２端子３２の各延出部３２１ｂに重なる。

【0063】

各第１導通部材４０は、図１１に示すように、第１接合部４１、第２接合部４２および連絡部４３を含んでいる。

【0064】

第１接合部４１は、図１１および図１２に示すように、第１ブロック６１に接合された部分である。本実施形態においては、第１接合部４１と第１ブロック６１とは、焼結金属材接合、固相拡散接合またはレーザ接合によって導通接合されている。

【0065】

第２接合部４２は、図１１および図１３に示すように、第２導電性基板２２Ｂに接合された部分である。本実施形態においては、第２接合部４２と第２導電性基板２２Ｂとは、たとえば図１３に示すように、導通接合部４９０を介して導通接合されている。導通接合部４９０は、第２接合部４２と第２導電性基板２２Ｂとを導通接合させる部位であり、上述の図においては概念的に示されている。導通接合部４９０は種々の態様が採用されるものであり、ある態様においては、導通接合部４９０は、厚さを有する部位として構成される場合があり、他の態様においては、導通接合部４９０は、有意な厚さを有さない接合界面等として構成される場合がある。導通接合部４９０は、たとえば焼結金属材接合、固相拡散接合またはレーザ接合によって形成される。

【0066】

連絡部４３は、第１接合部４１と第２接合部４２とに繋がる部分である。連絡部４３のｚ方向の寸法は、第１接合部４１および第２接合部４２と同じである。本実施形態においては、連絡部４３は、一部がｚ方向に屈曲している。連絡部４３が屈曲していることで、ｚ方向における位置が異なる第１接合部４１と第２接合部４２とを繋いでいる。

【0067】

複数の導通部材５０の各々は、２つの物体を導通させる部材である。導通部材５０の具体的構成は何ら限定されない。たとえば、導通部材５０は、後述の封止体７０の製造方法を行うのに適した構成が採用されることが好ましい。導通部材５０は、たとえば金属製のワイヤ、リボン、または金属板材料から形成される板状の部材、等である。本実施形態においては、導通部材５０としては、板状の部材が採用されており、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）等の金属、またはこれらの合金を含む。

【0068】

導通部材５０と以下に述べる対象物との導通接合は、たとえば焼結金属材接合、固相拡散接合またはレーザ接合によって行われる。

【0069】

本実施形態において、複数の導通部材５０は、図８および図１０に示すように、複数のゲート導通部材５１、複数の検出導通部材５２、２つの中継導通部材５３および２つの中継導通部材５４を含んでいる。

【0070】

複数のゲート導通部材５１の各々は、図１０に示すように、その一端が各半導体素子１０の第２電極１１２（ゲート電極）に接合され、その他端がゲート層２４Ａ、２４Ｂのいずれかに接合されている。複数のゲート導通部材５１には、各第１半導体素子１０Ａの第２電極１１２とゲート層２４Ａとを導通させるものと、各第２半導体素子１０Ｂの第２電極１１２とゲート層２４Ｂとを導通させるものとがある。

【0071】

複数の検出導通部材５２の各々は、図１０に示すように、その一端が各半導体素子１０の第１電極１１１（ソース電極）に接合され、その他端が検出層２５Ａ，２５Ｂのいずれかに接合されている。複数の検出導通部材５２には、各第１半導体素子１０Ａの第１電極１１１と検出層２５Ａとを導通させるものと、各第２半導体素子１０Ｂの第１電極１１１と検出層２５Ｂとを導通させるものとがある。

【0072】

２つの中継導通部材５３は、図１０に示すように、その一方がゲート層２４Ａとゲート端子３４Ａとを接続し、その他方がゲート層２４Ｂとゲート端子３４Ｂとを接続する。一方の中継導通部材５３は、一端がゲート層２４Ａに接合され、他端がゲート端子３４Ａのパッド部３４１に接合されており、これらを導通している。他方の中継導通部材５３は、一端がゲート層２４Ｂに接合され、他端がゲート端子３４Ｂのパッド部３４１に接合されており、これらを導通している。

【0073】

２つの中継導通部材５４は、図１０に示すように、その一方が検出層２５Ａと検出端子３５Ａとを接続し、その他方が検出層２５Ｂと検出端子３５Ｂとを接続する。一方の中継導通部材５４は、一端が検出層２５Ａに接合され、他端が検出端子３５Ａのパッド部３５１に接合されており、これらを導通している。他方の中継導通部材５４は、一端が検出層２５Ｂに接合され、他端が検出端子３５Ｂのパッド部３５１に接合されており、これらを導通している。

【0074】

複数の導電ブロック６０は、導電性を有する。複数の導電ブロック６０は、各半導体素子１０の上に、それぞれ１つずつ接合されている。各導電ブロック６０は、ｚ方向寸法が０．１～２．０ｍｍ程度である。なお、各導電ブロック６０のｚ方向寸法は、これに限定されない。複数の導電ブロック６０は、複数の第１ブロック６１および複数の第２ブロック６２を含んでいる。なお、半導体装置Ａ１は、複数の導電ブロック６０を備えない構成であってもよい。

【0075】

複数の第１ブロック６１はそれぞれ、複数の第１半導体素子１０Ａのいずれかの上に１つずつ接合されている。各第１ブロック６１は、図１２に示すように、導通接合部６１０を介して、各第１半導体素子１０Ａに導通接合されている。

【0076】

導通接合部６１０は、第１半導体素子１０Ａと第１ブロック６１とを導通接合させる部位であり、上述の図においては概念的に示されている。導通接合部６１０は種々の態様が採用されるものであり、ある態様においては、導通接合部６１０は、厚さを有する部位として構成される場合があり、他の態様においては、導通接合部６１０は、有意な厚さを有さない接合界面等として構成される場合がある。導通接合部６１０が、たとえば焼結銀、焼結銅等の焼結金属材によって構成される場合、導通接合部６１０は、有意な厚さを有する。また、導通接合部６１０が、固相拡散接合によって形成される場合、導通接合部６１０は、有意な厚さを有さない接合界面である。

【0077】

各第１ブロック６１は、各第１半導体素子１０Ａの素子主面１０１に対向する。本実施形態においては、各第１ブロック６１は、図８、図１１および図１２で示されるように、柱状体であり、平面視略矩形状である。なお、各第１ブロック６１の平面視形状は、これに限定されず、円形、楕円形あるいは多角形であってもよい。

【0078】

第１ブロック６１は、たとえば金属層を含む単層または複数層の構造を有する。金属層は、たとえば銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）等の金属、またはこれらの合金を含む。

【0079】

複数の第２ブロック６２はそれぞれ、複数の第２半導体素子１０Ｂのいずれかの上に１つずつ接合されている。各第２ブロック６２は、図１３に示すように、導通接合部６２０を介して、各第２半導体素子１０Ｂに導通接合されている。

【0080】

導通接合部６２０は、第２半導体素子１０Ｂと第２ブロック６２とを導通接合させる部位であり、上述の図においては概念的に示されている。導通接合部６２０は種々の態様が採用されるものであり、ある態様においては、導通接合部６２０は、厚さを有する部位として構成される場合があり、他の態様においては、導通接合部６２０は、有意な厚さを有さない接合界面等として構成される場合がある。導通接合部６２０が、たとえば焼結銀、焼結銅等の焼結金属材によって構成される場合、導通接合部６２０は、有意な厚さを有する。また、導通接合部６２０が、固相拡散接合によって形成される場合、導通接合部６２０は、有意な厚さを有さない接合界面である。

【0081】

各第２ブロック６２は、各第２半導体素子１０Ｂの素子主面１０１に対向する。各第２ブロック６２のｚ方向寸法は、特に限定されないが、本実施形態ではたとえば１．８３ｍｍ程度である。本実施形態においては、各第２ブロック６２は、図８、図１１および図１３で示されるように、柱状体であり、平面視略矩形状である。なお、各第２ブロック６２の平面視形状は、これに限定されず、円形、楕円形あるいは多角形であってもよい。

【0082】

第２ブロック６２は、たとえば金属層を含む単層または複数層の構造を有する。金属層は、たとえば銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）等の金属、またはこれらの合金を含む。

【0083】

各第１ブロック６１のｚ方向の寸法は、各第２ブロック６２のｚ方向寸法よりも小さい。本実施形態においては、各第２ブロック６２のｚ方向寸法は、先述の通り１．８３ｍｍ程度であるので、各第１ブロック６１のｚ方向寸法は、この値よりも小さい。これにより、第２端子３２の各延出部３２１ｂを、各第１導通部材４０の上方に配置することができる。

【0084】

封止体７０は、図８および図１１に示すように、複数の半導体素子１０、支持基板２０、複数の導通部材３０，４０，５０の少なくとも一部ずつおよび複数の導電ブロック６０を覆っている。封止体７０は、複数の半導体素子１０に接している。また、封止体７０は、支持基板２０、複数の導通部材３０，４０，５０および複数の導電ブロック６０に接している。封止体７０は、絶縁性を有しており、セラミックを主成分とする。このようなセラミックスとしては、たとえば窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化ケイ素（ＳｉＮ）、酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）、ジルコニア（ニ酸化ジルコニウム：ＺｒＯ_２）などが挙げられる。封止体７０がセラミックを主成分とするとは、たとえば封止体７０の製造上不可避的に混入する不純物や微量な添加物を除き、実質的にセラミックのみからなる構成や、たとえば重量％において５０％以上をセラミックが占める構成等が挙げられる。

【0085】

本実施形態の封止体７０は、図１、図３および図４～図１１に示すように、封止体主面７１、封止体裏面７２および複数の封止体側面７３１～７３４を有している。

【0086】

封止体主面７１および封止体裏面７２は、図４および図６～図１１に示すように、ｚ方向において、離間し、かつ、互いに反対側を向く。封止体主面７１は、ｚ２方向を向き、封止体裏面７２は、ｚ１方向を向く。本実施形態においては、封止体主面７１および封止体裏面７２は、意図的な凹凸が形成されていない、平坦面である。

【0087】

複数の封止体側面７３１～７３４の各々は、図３および図４～図１１に示すように、封止体主面７１および封止体裏面７２の双方に繋がり、かつ、ｚ方向においてこれらに挟まれている。本実施形態においては、封止体側面７３１，７３２は、ｘ方向において、離間し、かつ、互いに反対側を向く。封止体側面７３１は、ｘ１方向を向き、封止体側面７３２は、ｘ２方向を向く。また、封止体側面７３３，７３４は、ｙ方向において、離間し、かつ、互いに反対側を向く。封止体側面７３３は、ｙ１方向を向き、封止体側面７３４は、ｙ２方向を向く。

【0088】

本実施形態においては、封止体７０は、第１導電性基板２２Ａおよび第２導電性基板２２Ｂのすべてを覆っている。すなわち、図１１に示すように、封止体７０は、裏面２２２Ａおよび裏面２２２Ｂを覆っており、これらに接している。

【0089】

次に、図１４に基づき、半導体装置Ａ１が搭載された車両Ｂ１について説明する。車両Ｂ１は、たとえば電気自動車（ＥＶ）である。

【0090】

図１４に示すように、車両Ｂ１は、車載充電器９１、蓄電池９２および駆動系統９３を備える。車載充電器９１には、屋外に設置された給電施設（図示略）から無線により電力が供給される。この他、給電施設から車載充電器９１への電力の供給手段は、有線でもよい。車載充電器９１には、昇圧型のＤＣ－ＤＣコンバータが構成されている。車載充電器９１に供給された電力の電圧は、当該コンバータにより昇圧された後、蓄電池９２に給電される。昇圧された電圧は、たとえば６００Ｖである。

【0091】

駆動系統９３は、車両Ｂ１を駆動する。駆動系統９３は、インバータ９３１および駆動源９３２を有する。半導体装置Ａ１は、インバータ９３１の一部を構成する。蓄電池９２に蓄えられた電力は、インバータ９３１に給電される。蓄電池９２からインバータ９３１に給電される電力は、直流電力である。この他、図１４に示す電力系統とは異なり、蓄電池９２とインバータ９３１との間に昇圧型のＤＣ－ＤＣコンバータをさらに設けてもよい。インバータ９３１は、直流電力を交流電力に変換する。半導体装置Ａ１を含めたインバータ９３１は、駆動源９３２に導通している。

【0092】

駆動源９３２は、交流モータおよび変速機を有する。インバータ９３１によって変換された交流電力が駆動源９３２に供給されると、交流モータが回転するとともに、その回転が変速機に伝達される。変速機は、交流モータから伝達された回転数を適宜減じた上で、車両Ｂ１の駆動軸を回転させる。これにより、車両Ｂ１が駆動する。車両Ｂ１の駆動にあたっては、アクセルペダルの変動量などの情報に基づき交流モータの回転数を自在に操作する必要がある。インバータ９３１における半導体装置Ａ１は、要求される交流モータの回転数に対応させるべく、周波数が適宜変化された交流電力を出力するために必要である。

【0093】

次に、半導体装置Ａ１の製造方法の一例について、図１５～図１９を参照しつつ、以下に説明する。

【0094】

図１５は、半導体装置Ａ１の製造方法の一例を示すフローチャートである。本例の製造方法は、半導体素子１０を搭載する工程、導通部材３０，４０，５０を導通接合する工程、および封止体７０を形成する工程を含む。半導体素子１０を搭載する工程および導通部材３０，４０，５０を導通接合する工程は、封止体７０を形成する工程の前に行われる。半導体素子１０を搭載する工程および導通部材３０，４０，５０を導通接合する工程は、いずれが先に行われるかは何ら限定されず、さらに同時並行して行われてもよい。以降の例においては、半導体素子１０を搭載する工程、導通部材３０，４０，５０を導通接合する工程、および封止体７０を形成する工程の順で行われる場合を例に説明する。

【0095】

まず、半導体素子１０を搭載する工程を行う。図１６に示すように、第１導電性基板２２Ａに第１半導体素子１０Ａを搭載し、第２導電性基板２２Ｂに第２半導体素子１０Ｂを搭載する。半導体素子１０の搭載は、たとえば、上述の焼結金属材接合または固相拡散接合によって行う。

【0096】

次に、図１７に示すように、導通部材３０，４０，５０を導通接合する工程を行う。導通部材３０，４０，５０の導通接合は、たとえば上述の焼結金属材接合、固相拡散接合またはレーザ接合によって行う。

【0097】

次に、封止体７０を形成する工程を行う。本実施形態においては、封止体７０を形成する工程は、図１５に示すように、封止体材料を充填する処理と、封止体材料を焼成する処理と、を含む。なお、本例は、封止体７０の形成方法の一例であり、封止体７０の形成方法は、何ら限定されない。

【0098】

図１８に示すように、半導体素子１０を搭載する工程および導通部材３０，４０，５０を導通接合する工程が完了した支持基板２０等を、型体Ｍｄに載置する。型体Ｍｄの材質等の具体的構成は何ら限定されず、金属、砂、等種々の材料からなる。型体Ｍｄは、たとえば封止体７０を形成するためのキャビティＣｖを有する。

【0099】

次いで、図１９に示すように、キャビティＣｖに封止体材料７００を充填する。封止体材料７００は、焼成されることにより封止体７０となる材料である。封止体材料７００の具体的構成は何ら限定されず、複数の半導体素子１０等に接する封止体７０を形成可能な材料が適宜選択される。封止体材料７００は、粉粒体であってもよいし、ペースト等の非ニュートン流体の状態のものであってもよいし、これらを組み合わせて用いてもよい。

【0100】

次いで、封止体材料７００を焼成する処理を行う。これにより、上述の封止体７０が形成される。封止体材料７００の焼成は、封止体材料７００が型体Ｍｄ内に存在する状態で行ってもよいし、封止体材料７００が型体Ｍｄから取り出された状態で行ってもよい。以上の工程を経ることにより、半導体装置Ａ１が得られる。

【0101】

次に、第１実施形態にかかる半導体装置Ａ１の作用効果について説明する。

【0102】

本実施形態においては、封止体７０は、セラミックを主成分とする。これにより、たとえばエポキシ樹脂等を主成分とする封止樹脂と比べて、半導体素子１０からの熱を伝えやすい。これにより、封止体７０の封止体裏面７２だけでなく、封止体主面７１および封止体側面７３１～７３４からの放熱が期待できる。したがって、半導体装置Ａ１０における放熱を促進することができる。

【0103】

第１導電性基板２２Ａおよび第２導電性基板２２Ｂは、封止体７０によって覆われている。これにより、第１導電性基板２２Ａおよび第２導電性基板２２Ｂに加えて、ｚ１方向に絶縁層を設ける必要がない。したがって、半導体装置Ａ１の装置構成をより簡略化することが可能である。

【0104】

第１導電性基板２２Ａおよび第２導電性基板２２Ｂが封止体７０に覆われていることにより、第１導電性基板２２Ａおよび第２導電性基板２２Ｂから封止体７０を介して装置外に効率よく放熱することができる。

【0105】

上述の絶縁層等が必要ないことにより、第１導電性基板２２Ａおよび第２導電性基板２２Ｂの厚さをより厚くすることが可能である。これにより、半導体素子１０から生じた熱を一時的に第１導電性基板２２Ａおよび第２導電性基板２２Ｂに留めておく熱容量を増大させることができる。

【0106】

封止体７０の封止体主面７１および封止体裏面７２は、平坦な面である。これにより、封止体主面７１および封止体裏面７２にヒートシンク（図示略）等を押し付けやすく、放熱を促進することができる。なお、封止体主面７１および封止体裏面７２は、片方のみが平坦であってもよい。

【0107】

図２０は、本発明の他の実施形態を示している。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。また、各変形例および各実施形態における各部の構成は、技術的な矛盾を生じない範囲において相互に適宜組み合わせ可能である。

【0108】

＜第２実施形態＞
図２０は、第２実施形態に係る半導体装置Ａ２を示している。半導体装置Ａ２においては、主に支持基板２０および封止体７０の構成が、上述の半導体装置Ａ１と異なっている。本実施形態においては、支持基板２０は、第１導電性基板２２Ａ、第２導電性基板２２Ｂ、絶縁層２１および裏面金属層２７Ａ，２７Ｂを有する。支持基板２０は、たとえばＤＢＣ（Direct Bonded Copper）基板またはＡＭＢ（Active Matal Brazing）基板として構成されている。

【0109】

絶縁層２１は、第１導電性基板２２Ａおよび第２導電性基板２２Ｂと裏面金属層２７Ａ，２７Ｂとの間に介在しており、これらを絶縁している。絶縁層２１は、たとえばセラミックからなる。

【0110】

裏面金属層２７Ａ，２７Ｂは、絶縁層２１に対してｚ方向のｚ１方向に積層されている。裏面金属層２７Ａ，２７Ｂは、たとえば銅（Ｃｕ）等の金属または合金を含む。裏面金属層２７Ａは、たとえばｚ方向に視て第１導電性基板２２Ａと重なり、裏面金属層２７Ｂは、たとえばｚ方向に視て第２導電性基板２２Ｂと重なる。

【0111】

本実施形態においては、裏面金属層２７Ａ，２７Ｂが、封止体７０から露出している。

【0112】

本実施形態によっても、放熱を促進することができる。また、本実施形態から理解されるように、支持基板２０および封止体７０の構成は、種々に変更可能である。

【0113】

本開示にかかる半導体装置は、上記した実施形態に限定されるものではない。本開示の半導体装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。

【0114】

本開示にかかる半導体装置は、以下の付記に関する実施形態を含む。
〔付記１〕
半導体素子（１０）と、
前記半導体素子（１０）に接する封止体（７０）と、を備え、
前記封止体（７０）は、セラミックを主成分とする、半導体装置（Ａ１）。
〔付記２〕
前記半導体素子（１０）が搭載された支持基板（２０）をさらに備え、
前記封止体（７０）は、前記支持基板（２０）の少なくとも一部に接する、付記１に記載の半導体装置（Ａ１）。
〔付記３〕
前記封止体（７０）は、前記支持基板（２０）のすべてを覆う、付記２に記載の半導体装置（Ａ１）。
〔付記４〕
複数の前記半導体素子（１０）を備え、
前記複数の半導体素子（１０）は、第１半導体素子（１０Ａ）および第２半導体素子（１０Ｂ）を含む、付記２または３に記載の半導体装置（Ａ１）。
〔付記５〕
前記支持基板（２０）は、第１導電性基板（２２Ａ）および第２導電性基板（２２Ｂ）を含み、
前記第１半導体素子（１０Ａ）は、前記第１導電性基板（２２Ａ）に導通接合されており、
前記第２半導体素子（１０Ｂ）は、前記第２導電性基板（２２Ｂ）に導通接合されている、付記４に記載の半導体装置（Ａ１）。
〔付記６〕
前記複数の半導体素子（１０）および前記支持基板（２０）の少なくともいずれかに導通する複数の導通部材（３０，４０，５０）をさらに備え、
前記封止体（７０）は、前記複数の導通部材（３０，４０，５０）の少なくとも一部ずつに接する、付記５に記載の半導体装置（Ａ１）。
〔付記７〕
前記複数の導通部材（３０，４０，５０）は、前記第１導電性基板（２２Ａ）に導通する第１端子（３１）、前記第２半導体素子（１０Ｂ）に導通する第２端子（３２）、および前記第２導電性基板（２２Ｂ）に導通する第３端子（３３）、を含む、付記６に記載の半導体装置（Ａ１）。
〔付記８〕
前記第１端子（３１）は、前記封止体（７０）から突出する第１端子部（３１２）を有する、付記７に記載の半導体装置（Ａ１）。
〔付記９〕
前記第２端子（３２）は、前記封止体（７０）から突出する第２端子部（３２２）を有する、付記８に記載の半導体装置（Ａ１）。
〔付記１０〕
前記第３端子（３３）は、前記封止体（７０）から突出する第３端子部（３３２）を有する、付記９に記載の半導体装置（Ａ１）。
〔付記１１〕
前記第１端子部（３１２）および前記第２端子部（３２２）と、前記第３端子部（３３２）とは、前記封止体（７０）から互いに反対側に突出している、付記１０に記載の半導体装置（Ａ１）。
〔付記１２〕
前記複数の導通部材（３０，４０，５０）は、前記第１導電性基板（２２Ａ）と前記第２半導体素子（１０Ｂ）とに導通する第１導通部材（４０）をさらに含む、付記７ないし１１のいずれかに記載の半導体装置（Ａ１）。
〔付記１３〕
前記複数の半導体素子（１０）と前記支持基板（２０）とは、焼結金属材接合または固相拡散接合によって導通接合されている、付記１２に記載の半導体装置（Ａ１）。
〔付記１４〕
前記第２端子（３２）と前記第２半導体素子（１０Ｂ）とは、焼結金属材接合または固相拡散接合によって導通接合されている、付記１２または１３に記載の半導体装置（Ａ１）。
〔付記１５〕
前記第１端子（３１）および前記第３端子（３３）と前記支持基板（２０）とは、焼結金属材接合、固相拡散接合またはレーザ接合によって導通接合されている、付記１２ないし１４のいずれかに記載の半導体装置（Ａ１）。
〔付記１６〕
前記第１半導体素子（１０Ａ）および前記第２半導体素子（１０Ｂ）によって、ハーフブリッジ回路が構成されている、付記４ないし１５のいずれかに記載の半導体装置（Ａ１）。
〔付記１７〕
駆動源と、
付記１ないし１６のいずれかに記載の半導体装置と、を備え、
前記半導体装置は、前記駆動源に導通している、車両。
〔付記１８〕
支持基板（２０）に半導体素子（１０）を搭載する工程と、
前記支持基板（２０）および前記半導体素子（１０）の少なくともいずれかに導通部材（３０，４０，５０）を導通接合する工程と、
前記半導体素子（１０）、前記支持基板（２０）および前記導通部材（３０，４０，５０）の少なくとも一部ずつに接し且つセラミックを主成分とする封止体（７０）を形成する工程と、を備える、半導体装置（Ａ１）の製造方法。

【符号の説明】

【0115】

Ａ１，Ａ２：半導体装置
Ｂ１ ：車両
１０ ：半導体素子
１０Ａ ：第１半導体素子
１０Ｂ ：第２半導体素子
１１ ：主面電極
１２ ：裏面電極
１３ ：絶縁膜
２０ ：支持基板
２１ ：絶縁層
２２Ａ ：第１導電性基板
２２Ｂ ：第２導電性基板
２３Ａ ：絶縁層
２３Ｂ ：絶縁層
２４Ａ ：ゲート層
２４Ｂ ：ゲート層
２５Ａ ：検出層
２５Ｂ ：検出層
２６Ａ ：スペーサ
２６Ｂ ：スペーサ
２７Ａ ：裏面金属層
２７Ｂ ：裏面金属層
３０ ：導通部材
３１ ：第１端子
３２ ：第２端子
３３ ：第３端子
３４Ａ ：ゲート端子
３４Ｂ ：ゲート端子
３５Ａ ：検出端子
３５Ｂ ：検出端子
３６ ：ダミー端子
４０ ：第１導通部材
４１ ：第１接合部
４２ ：第２接合部
４３ ：連絡部
５０ ：導通部材
５１ ：ゲート導通部材
５２ ：検出導通部材
５３，５４：中継導通部材
６０ ：導電ブロック
６１ ：第１ブロック
６２ ：第２ブロック
７０ ：封止体
７１ ：封止体主面
７２ ：封止体裏面
９１ ：車載充電器
９２ ：蓄電池
９３ ：駆動系統
１００Ａ ：導通接合部
１００Ｂ ：導通接合部
１０１ ：素子主面
１０２ ：素子裏面
１１１ ：第１電極
１１２ ：第２電極
２２１Ａ ：主面
２２１Ｂ ：主面
２２２Ａ ：裏面
２２２Ｂ ：裏面
３１１ ：パッド部
３１２ ：第１端子部
３２１ ：パッド部
３２１ａ ：連結部
３２１ｂ ：延出部
３２１ｃ ：接続部
３２２ ：第２端子部
３３１ ：パッド部
３３２ ：第３端子部
３４１ ：パッド部
３４２ ：端子部
３５１ ：パッド部
３５２ ：端子部
３６１ ：パッド部
３６２ ：端子部
４９０，６１０，６２０：導通接合部
７００ ：封止体材料
７３１，７３２，７３３，７３４：封止体側面
９３１ ：インバータ
９３２ ：駆動源
Ｃｖ ：キャビティ
Ｍｄ ：型体

【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】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】