特開 2024-76763 電子装置及び電子装置の製造方法

(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】P2024076763

(43)【公開日】2024-06-06

(54)【発明の名称】電子装置及び電子装置の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 23/12 20060101AFI20240530BHJP

   H01L 23/48 20060101ALI20240530BHJP

【ＦＩ】

H01L23/12 K

H01L23/12 Q

H01L23/48 Q

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022188482

(22)【出願日】2022-11-25

(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】堀 元人

(72)【発明者】

【氏名】池田 良成

(57)【要約】

【課題】基板の変形を抑制し、基板と、当該基板に接合部材を介して接合される端子との相対的位置がずれることを抑制する。
【解決手段】正極回路パターン層２２ａ及び負極回路パターン層２２ｂは絶縁板２１のおもて面の長手方向に対して平行に延伸する端子領域２２ａ１，２２ｂ１をそれぞれ具備する。正極端子４０の正極接合領域４０ａ及び負極端子４１の負極接合領域４１ａの厚さは、正極回路パターン層２２ａの端子領域２２ａ１及び負極回路パターン層２２ｂの端子領域２２ｂ１の厚さよりも小さい。正極端子４０の正極接合領域４０ａ及び負極端子４１の負極接合領域４１ａの長手方向の長さｌａ，ｌｂは、正極回路パターン層２２ａの端子領域２２ａ１及び負極回路パターン層２２ｂの端子領域２２ｂ１の長手方向の長さＬａ，Ｌｂの半分以上である。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

平面視で矩形状を成し、おもて面と前記おもて面の反対側の裏面とを含む絶縁板と前記絶縁板の前記おもて面に形成された第１回路パターン層と前記絶縁板の前記裏面に形成された金属板とを含み、前記第１回路パターン層は前記おもて面の長手方向に対して平行に延伸する第１端子領域を具備する基板と、
前記第１回路パターン層の前記第１端子領域に第１接合部材を介して、前記長手方向に平行に延伸して接合される第１接合領域を具備する第１端子と、
を含み、
前記第１端子の前記第１接合領域の厚さは、前記第１回路パターン層の前記第１端子領域の厚さよりも小さく、
前記第１端子の前記第１接合領域の前記長手方向の長さは、前記第１回路パターン層の前記第１端子領域の前記長手方向の長さの半分以上である、
電子装置。

【請求項2】

前記第１回路パターン層の前記第１端子領域は、前記絶縁板の一方の長辺に面して、前記絶縁板の前記おもて面に形成されている、
請求項１に記載の電子装置。

【請求項3】

前記第１回路パターン層の前記第１端子領域及び前記第１端子の前記第１接合領域を合わせた厚さは、前記金属板の厚さよりも大きい、
請求項２に記載の電子装置。

【請求項4】

前記基板は、前記絶縁板の前記おもて面に形成されている第２回路パターン層をさらに含み、
前記第２回路パターン層は、前記おもて面の前記長手方向に対して平行に延伸する第２端子領域を具備し、前記第２端子領域は前記第１回路パターン層の前記第１端子領域に前記長手方向に沿って隣接し、
前記第２回路パターン層の前記第２端子領域に第２接合部材を介して、前記長手方向に平行に延伸して接合される第２接合領域を具備する第２端子をさらに含む、
請求項２に記載の電子装置。

【請求項5】

前記第２回路パターン層の前記第２端子領域は、前記絶縁板の前記一方の長辺に面して、前記絶縁板の前記おもて面に形成されている、
請求項４に記載の電子装置。

【請求項6】

前記第１回路パターン層の前記第１端子領域と前記第２回路パターン層の前記第２端子領域とは前記絶縁板の前記おもて面の短手方向に平行な中心線を挟んで、前記第１端子領域及び前記第２端子領域の互いに対向する側は前記中心線からそれぞれ等距離に位置している、
請求項５に記載の電子装置。

【請求項7】

前記第１回路パターン層の前記第１端子領域の前記短手方向に平行な幅と前記第２回路パターン層の前記第２端子領域の前記短手方向に平行な幅とは略等しい、
請求項６に記載の電子装置。

【請求項8】

前記第１回路パターン層は、平面視で前記第１端子領域と、前記第１端子領域の２か所から他方の長辺に向かって延伸する部分とを含み、
前記第２回路パターン層は、平面視で前記第２端子領域と、前記第２端子領域の２か所から前記他方の長辺に向かって延伸する部分とを含んでいる、
請求項７に記載の電子装置。

【請求項9】

前記第１端子の前記第１接合領域及び前記第２端子の前記第２接合領域はそれぞれ平板状を成している、
請求項８に記載の電子装置。

【請求項10】

前記第１端子は、前記第１接合領域を含んで全体的に平板状を成している、
請求項９に記載の電子装置。

【請求項11】

前記第１端子は、前記第１接合領域が前記第１回路パターン層の前記第１端子領域に接合されて、前記一方の長辺から外側に延伸している、
請求項１０に記載の電子装置。

【請求項12】

平面視で矩形状を成し、おもて面と前記おもて面の反対側の裏面とを含む絶縁板と前記絶縁板の前記おもて面に形成された第１回路パターン層と前記絶縁板の前記裏面に形成された金属板とを含み、前記第１回路パターン層は前記おもて面の長手方向に対して平行に延伸する第１端子領域を具備する基板と、第１接合領域を具備する第１端子とを用意する用意工程と、
前記第１端子の前記第１接合領域を前記第１回路パターン層の前記第１端子領域に第１接合部材を介して、前記長手方向に平行に延伸して接合する接合工程と、
を有し、
前記第１端子の前記第１接合領域の厚さは、前記第１回路パターン層の前記第１端子領域の厚さよりも小さく、
前記第１端子の前記第１接合領域の前記長手方向の長さは、前記第１回路パターン層の前記第１端子領域の前記長手方向の長さの半分以上である、
電子装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子装置及び電子装置の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体装置の外縁に面する２つのパターンに正極及び負極の端子がそれぞれはんだを介して接合され、これらの端子が当該外縁から外側に延伸している（例えば、特許文献１～３を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－１１７９４４号公報

【特許文献2】国際公開第２０１７／１１９２２６号

【特許文献3】特開２０１７－２２８６３０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明は、基板の変形を抑制し、基板と、当該基板に接合部材を介して接合される端子との相対的位置がずれることを抑制した電子装置及び電子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】

【0005】

本発明の実施の形態によれば、平面視で矩形状を成し、おもて面と前記おもて面の反対側の裏面とを含む絶縁板と前記絶縁板の前記おもて面に形成された第１回路パターン層と前記絶縁板の前記裏面に形成された金属板とを含み、前記第１回路パターン層は前記おもて面の長手方向に対して平行に延伸する第１端子領域を具備する基板と、前記第１回路パターン層の前記第１端子領域に第１接合部材を介して、前記長手方向に平行に延伸して接合される第１接合領域を具備する第１端子と、を含み、前記第１端子の前記第１接合領域の厚さは、前記第１回路パターン層の前記第１端子領域の厚さよりも小さく、前記第１端子の前記第１接合領域の前記長手方向の長さは、前記第１回路パターン層の前記第１端子領域の前記長手方向の長さの半分以上である、電子装置を提供する。

【0006】

前記第１回路パターン層の前記第１端子領域は、前記絶縁板の一方の長辺に面して、前記絶縁板の前記おもて面に形成されてよい。

【0007】

前記第１回路パターン層の前記第１端子領域及び前記第１端子の前記第１接合領域を合わせた厚さは、前記金属板の厚さよりも大きくてよい。

【0008】

前記基板は、前記絶縁板の前記おもて面に形成されている第２回路パターン層をさらに含み、前記第２回路パターン層は、前記おもて面の前記長手方向に対して平行に延伸する第２端子領域を具備し、前記第２端子領域は前記第１回路パターン層の前記第１端子領域に前記長手方向に沿って隣接し、前記第２回路パターン層の前記第２端子領域に第２接合部材を介して、前記長手方向に平行に延伸して接合される第２接合領域を具備する第２端子をさらに含んでよい。

【0009】

前記第２回路パターン層の前記第２端子領域は、前記絶縁板の前記一方の長辺に面して、前記絶縁板の前記おもて面に形成されてよい。

【0010】

前記第１回路パターン層の前記第１端子領域と前記第２回路パターン層の前記第２端子領域とは前記絶縁板の前記おもて面の短手方向に平行な中心線を挟んで、前記第１端子領域及び前記第２端子領域の互いに対向する側は前記中心線からそれぞれ等距離に位置してよい。

【0011】

前記第１回路パターン層の前記第１端子領域の前記短手方向に平行な幅と前記第２回路パターン層の前記第２端子領域の前記短手方向に平行な幅とは略等しくてよい。

【0012】

前記第１回路パターン層は、平面視で前記第１端子領域と、前記第１端子領域の２か所から他方の長辺に向かって延伸する部分とを含み、前記第２回路パターン層は、平面視で前記第２端子領域と、前記第２端子領域の２か所から前記他方の長辺に向かって延伸する部分とを含んでよい。

【0013】

前記第１端子の前記第１接合領域及び前記第２端子の前記第２接合領域はそれぞれ平板状を成してよい。

【0014】

前記第１端子は、前記第１接合領域を含んで全体的に平板状を成してよい。

【0015】

前記第１端子は、前記第１接合領域が前記第１回路パターン層の前記第１端子領域に接合されて、前記一方の長辺から外側に延伸してよい。

【0016】

また、本実施の形態によれば、平面視で矩形状を成し、おもて面と前記おもて面の反対側の裏面とを含む絶縁板と前記絶縁板の前記おもて面に形成された第１回路パターン層と前記絶縁板の前記裏面に形成された金属板とを含み、前記第１回路パターン層は前記おもて面の長手方向に対して平行に延伸する第１端子領域を具備する基板と、第１接合領域を具備する第１端子とを用意する用意工程と、前記第１端子の前記第１接合領域を前記第１回路パターン層の前記第１端子領域に第１接合部材を介して、前記長手方向に平行に延伸して接合する接合工程と、を有し、前記第１端子の前記第１接合領域の厚さは、前記第１回路パターン層の前記第１端子領域の厚さよりも小さく、前記第１端子の前記第１接合領域の前記長手方向の長さは、前記第１回路パターン層の前記第１端子領域の前記長手方向の長さの半分以上である、電子装置の製造方法を提供する。

【0017】

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】

【0018】

開示の技術によれば、電子装置は基板の変形を抑制し、基板と、当該基板に接合部材を介して接合される端子との相対的位置がずれることを抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】実施の形態の半導体装置の斜視図である。

【図2】実施の形態の半導体装置の側面図（Ｙ－Ｚ面）である。

【図3】実施の形態の半導体装置の側面図（Ｘ－Ｚ面）である。

【図4】実施の形態の半導体装置の裏面図である。

【図5】実施の形態の半導体装置に含まれる半導体ユニットの平面図である。

【図6】実施の形態の半導体装置に含まれる半導体ユニットの断面図である。

【図7】実施の形態の半導体装置に含まれる半導体ユニットの側面図（Ｘ－Ｚ面）である。

【図8】実施の形態の半導体装置に含まれる絶縁回路基板の平面図である。

【図9】実施の形態の半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。

【図10】実施の形態の半導体装置の製造方法の含まれる第１接合工程を説明する図である。

【図11】実施の形態の半導体装置の製造方法の含まれる第２接合工程（加熱時）を説明する図である。

【図12】実施の形態の半導体装置の製造方法の含まれる第２接合工程（冷却時）を説明する図である。

【図13】参考例の半導体装置の製造方法の含まれる第２接合工程（加熱時）を説明する図である。

【図14】参考例の半導体装置の製造方法の含まれる第２接合工程（冷却時）を説明する図である。

【図15】実施の形態（変形例）の半導体装置に含まれる半導体ユニットの平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、図面を参照して、実施の形態について説明する。なお、以下の説明において、「おもて面」及び「上面」とは、図の半導体装置１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、図の半導体装置１において、上側（＋Ｚ方向）の方向を表す。「裏面」及び「下面」とは、図の半導体装置１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、図の半導体装置１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上記と同様の方向性を意味する。「高位」とは、図の半導体装置１において、上側（＋Ｚ方向）の位置を表す。同様に、「低位」とは、図の半導体装置１において、下側（－Ｚ方向）の位置を表す。「おもて面」、「上面」、「上」と「裏面」、「下面」、「下」と「側面」とは、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。また、以下の説明において「主成分」とは、８０ｖｏｌ％以上含む場合を表す。また、「略同一」とは、±１０％以内の範囲であればよい。また、「垂直」、「平行」とは、±１０°以内の範囲であればよい。また、以下では、電子装置の一例として半導体装置を挙げて説明する。半導体装置１は電子装置の一例に過ぎず、電子装置は半導体装置１に限らない。

【0021】

まず、実施の形態の半導体装置１の外観について図１～図４を用いて説明する。図１は、実施の形態の半導体装置の斜視図である。図２は、実施の形態の半導体装置の側面図（Ｙ－Ｚ面）であり、図３は、実施の形態の半導体装置の側面図（Ｘ－Ｚ面）である。図４は、実施の形態の半導体装置の裏面図である。なお、図２は、図１の半導体装置１を＋Ｘ方向に見た側面図であり、図３は、図１の半導体装置１を、＋Ｙ方向に見た側面図である。図１の半導体装置１の－Ｘ方向に見た側面図は、図２を参照することができる。図１の半導体装置１の－Ｙ方向に見た側面図は、省略するものの、長側面２ｃに出力端子４２のみが延出されている。

【0022】

半導体装置１は、後述する半導体ユニット３（図６～図８）と半導体ユニット３を封止する封止体２とを含んでいる。封止体２は、立方体を成しており、平面視で矩形状を成す上面２ｅと上面２ｅに対向する底面２ｆとを含んでいる。封止体２は、さらに、上面２ｅ及び底面２ｆの四方を順に取り囲む長側面２ａ、短側面２ｂ、長側面２ｃ、短側面２ｄを含んでいる。

【0023】

上面２ｅ及び底面２ｆは略同じ形状であって、略同じサイズを成している。上面２ｅ及び底面２ｆはそれぞれ全体的に略平滑である。上面２ｅ及び底面２ｆはまた略平行を成している。上面２ｅから半導体ユニット３に含まれる制御端子４３ａ，４３ｂが鉛直上方（＋Ｚ方向）にそれぞれ延伸している。底面２ｆから半導体ユニット３に含まれる、後述する絶縁回路基板２０の金属板２３の裏面が表出されている。金属板２３は底面２ｆに対して略同一平面を成している。

【0024】

長側面２ａ，２ｃは、上面２ｅ及び底面２ｆの長辺をそれぞれ接続している。接続箇所は略直角を成している。接続箇所は、直角に限らず、Ｒ面取り、Ｃ面取りされていてよい。長側面２ａは、半導体ユニット３に含まれる正極端子４０及び負極端子４１が鉛直（－Ｙ方向）にそれぞれ延伸している。なお、負極端子４１は正極端子４０よりも上面２ｅ側に寄って位置している。長側面２ｃの中央部は、半導体ユニット３に含まれる出力端子４２が鉛直（＋Ｙ方向）に延伸している。なお、出力端子４２は、正極端子４０と略同一の高さに位置する。

【0025】

短側面２ｂ，２ｄは、上面２ｅ及び底面２ｆの短辺をそれぞれ接続している。さらに、短側面２ｂ，２ｄは、（封止体２の周径方向に沿って）長側面２ａ，２ｃの両辺をそれぞれ接続している。それぞれの接続箇所は略直角を成している。接続箇所は、直角に限らず、Ｒ面取り、Ｃ面取りされていてよい。

【0026】

このような封止体２は、熱硬化性樹脂を主成分として構成されている。熱硬化性樹脂は、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、マレイミド樹脂が挙げられる。また、当該熱硬化性樹脂は充填剤を含んでよい。充填剤は、例えば、酸化シリコン、酸化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化アルミニウムが挙げられる。

【0027】

次に、半導体ユニット３について、図５～図８を用いて説明する。図５は、実施の形態の半導体装置に含まれる半導体ユニットの平面図であり、図６は、実施の形態の半導体装置に含まれる半導体ユニットの断面図である。図７は、実施の形態の半導体装置に含まれる半導体ユニットの側面図（Ｘ－Ｚ面）である。図８は、実施の形態の半導体装置に含まれる絶縁回路基板の平面図である。なお、図６は、図５の一点鎖線Ｘ－Ｘにおける断面図である。図７は、図５の半導体ユニット３の＋Ｙ方向に見た側面図である。また、図６及び図７は、制御端子４３ａ，４３ｂ及び各種ワイヤの図示を省略している。

【0028】

半導体ユニット３は、絶縁回路基板２０と半導体チップ３０と制御ワイヤ３６とセンスワイヤ３７と主電流ワイヤ３８と正極端子４０と負極端子４１と出力端子４２と制御端子４３ａ，４３ｂとを含んでいる。

【0029】

絶縁回路基板２０は、平面視で矩形状である。絶縁回路基板２０は、絶縁板２１と絶縁板２１のおもて面に形成された複数の回路パターン層と絶縁板２１の裏面に形成された金属板２３と、を有している。なお、複数の回路パターン層は、正極回路パターン層２２ａ、負極回路パターン層２２ｂ、出力回路パターン層２２ｃ、制御回路パターン層２２ｄ，２２ｆ、センス回路パターン層２２ｅ，２２ｇを含む。以降、これらを特に区別しない場合には、回路パターン層と称する。複数の回路パターン層及び金属板２３の外形は、平面視で、絶縁板２１の外形より小さく、絶縁板２１の内側に形成されている。なお、複数の回路パターン層の形状、個数、大きさは一例である。

【0030】

絶縁板２１は、平面視で矩形状を成す。また、絶縁板２１は、角部が面取りされていてもよい。例えば、Ｃ面取りあるいはＲ面取りされていてもよい。絶縁板２１は、外周辺である長側面２１ａ、短側面２１ｂ、長側面２１ｃ、短側面２１ｄにより四方が囲まれている。このような絶縁板２１は、熱伝導性のよいセラミックスにより構成されている。セラミックスは、例えば、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、または、窒化珪素を主成分とする材料により構成されている。また、絶縁板２１の厚さは、例えば、０．２ｍｍ以上、０．４ｍｍ以下である。ここでは、０．３２ｍｍ程度である。

【0031】

金属板２３は、平面視で矩形状を成す。また、角部が、例えば、Ｃ面取りあるいはＲ面取りされていてもよい。金属板２３は、絶縁板２１のサイズより小さく、絶縁板２１の縁部を除いた裏面全面に形成されている。金属板２３は、熱伝導性に優れた金属を主成分として構成されている。金属は、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である。また、金属板２３の厚さは、０．５ｍｍ以上、０．７ｍｍ以下である。ここでは、０．６ｍｍ程度である。金属板の耐食性を向上させるために、めっき処理を行ってもよい。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。

【0032】

複数の回路パターン層は、既述の通り、正極回路パターン層２２ａ、負極回路パターン層２２ｂ、出力回路パターン層２２ｃ、制御回路パターン層２２ｄ，２２ｆ、センス回路パターン層２２ｅ，２２ｇを含む。複数の回路パターン層は、絶縁板２１の縁部を除いた全面に形成されている。好ましくは、平面視で、複数の回路パターン層の絶縁板２１の外周に面する端部は、金属板２３の絶縁板２１の外周側の端部と重畳する。

【0033】

複数の回路パターン層の厚さは、例えば、０．５ｍｍ以上、０．７ｍｍ以下である。ここでは、０．６ｍｍ程度である。すなわち、ここでは、複数の回路パターン層の厚さは、金属板２３の厚さと略等しい。複数の回路パターン層は、導電性に優れた金属により構成されている。このような金属は、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である。また、複数の回路パターン層の表面に対して、耐食性を向上させるために、めっき処理を行ってもよい。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。

【0034】

複数の回路パターン層に含まれる正極回路パターン層２２ａは、平面視で、Ｆ字状を成して、絶縁板２１の長側面２１ａに面して形成されている。正極回路パターン層２２ａは、端子領域２２ａ１とチップ領域２２ａ２，２２ａ３とを含んでいる。

【0035】

端子領域２２ａ１は平面視で矩形状を成している。端子領域２２ａ１は、絶縁板２１のおもて面に、長側面２１ａ（長手方向）に対して平行に延伸して形成されている。端子領域２２ａ１の＋Ｘ方向の端部は、絶縁板２１のおもて面の中心線Ｃから短側面２１ｂ側に所定の距離離れている。なお、中心線Ｃは、長側面２１ａ，２１ｃの中心を通り、短側面２１ｂ，２１ｄに平行である。端子領域２２ａ１の－Ｘ方向の端部と短側面２１ｂとの間には隙間が空いている。端子領域２２ａ１は、長側面２１ａに面している。端子領域２２ａ１内に示されている破線の領域（配置領域Ｔａ）は、正極端子４０の接合箇所である。なお、端子領域２２ａ１の±Ｙ方向の幅Ｗは、配置領域Ｔａの同方向の幅ｗよりも大きい。

【0036】

チップ領域２２ａ２は、平面視で矩形状を成している。チップ領域２２ａ２は、端子領域２２ａ１の－Ｘ方向の端部から短側面２１ｂ，２１ｄ（短手方向）に平行を成して長側面２１ｃに向かって延伸している。チップ領域２２ａ２の＋Ｙ方向の端部と長側面２１ｃとの間には隙間が空いている。チップ領域２２ａ２の－Ｘ方向の端部と端子領域２２ａ１の－Ｘ方向の端部とは同一平面を成している。チップ領域２２ａ２内に示されている２つの破線の領域は、半導体チップ３０の接合箇所である。なお、チップ領域２２ａ２の±Ｘ方向の幅は、端子領域２２ａ１の幅Ｗよりも大きい。

【0037】

チップ領域２２ａ３は、平面視で矩形状を成している。チップ領域２２ａ３は、端子領域２２ａ１の＋Ｘ方向の端部から所定の距離、－Ｘ方向の位置に、短側面２１ｂ，２１ｄに平行を成して長側面２１ｃに向かって延伸している。チップ領域２２ａ３の＋Ｙ方向の端部と長側面２１ｃとの間には隙間が空いている。チップ領域２２ａ２，２２ａ３の＋Ｙ方向の端部は同一平面を成している。また、チップ領域２２ａ３の＋Ｘ方向の端部と中心線Ｃとは隙間が空いている。チップ領域２２ａ２の＋Ｘ方向の端部と、チップ領域２２ａ３の－Ｘ方向の端部とは隙間が空いている。チップ領域２２ａ３内に示されている２つの破線の領域は、半導体チップ３０の接合箇所である。なお、チップ領域２２ａ３の±Ｘ方向の幅は、チップ領域２２ａ２の同方向の幅と略等しく、端子領域２２ａ１の幅Ｗよりも大きい。また、チップ領域２２ａ２の＋Ｘ方向の端部とチップ領域２２ａ３の－Ｘ方向の端部との隙間の幅は、チップ領域２２ａ２，２２ａ３の同方向の幅と略等しくてよい。

【0038】

複数の回路パターン層に含まれる負極回路パターン層２２ｂは、平面視で、Ｊ字状を成して、絶縁板２１の長側面２１ａに面して形成されている。負極回路パターン層２２ｂは、端子領域２２ｂ１と配線領域２２ｂ２，２２ｂ３とを含んでいる。

【0039】

端子領域２２ｂ１は平面視で矩形状を成している。端子領域２２ｂ１は、絶縁板２１のおもて面に、長側面２１ａ（長手方向）に対して平行に延伸して形成されている。端子領域２２ｂ１の－Ｘ方向の端部は、絶縁板２１のおもて面の中心線Ｃから短側面２１ｄ側に所定の距離離れている。また、端子領域２２ｂ１の－Ｘ方向の端部と、端子領域２２ａ１の＋Ｘ方向の端部とは、中心線Ｃに対して線対称を成している。端子領域２２ｂ１は、長側面２１ａに面している。端子領域２２ｂ１内に示されている破線の領域（配置領域Ｔｂ）は、負極端子４１の接合箇所である。なお、端子領域２２ｂ１の±Ｙ方向の幅Ｗは、配置領域Ｔｂの同方向の幅ｗよりも大きい。

【0040】

配線領域２２ｂ２は、平面視で矩形状を成している。配線領域２２ｂ２は、端子領域２２ｂ１の－Ｘ方向の端部から短側面２１ｂ，２１ｄ（短手方向）に平行を成して長側面２１ｃに向かって延伸している。配線領域２２ｂ２の＋Ｙ方向の端部と長側面２１ｃとの間には隙間が空いている。配線領域２２ｂ２の－Ｘ方向の端部と端子領域２２ｂ１の－Ｘ方向の端部とは同一平面を成している。なお、配線領域２２ｂ２の±Ｘ方向の幅は、端子領域２２ｂ１の幅Ｗよりも小さい。

【0041】

配線領域２２ｂ３は、平面視で矩形状を成している。配線領域２２ｂ３は、端子領域２２ｂ１の＋Ｘ方向の端部から短側面２１ｂ，２１ｄ（短手方向）に平行を成して長側面２１ｃに向かって延伸している。配線領域２２ｂ３の＋Ｙ方向の端部は長側面２１ｃ側の縁部を空けて形成されている。さらに、配線領域２２ｂ３の＋Ｘ方向の端部は短側面２１ｄに面している。配線領域２２ｂ３の＋Ｘ方向の端部と端子領域２２ｂ１の＋Ｘ方向の端部とは同一平面を成している。なお、配線領域２２ｂ３の±Ｘ方向の幅は、配線領域２２ｂ２の同方向の幅と略等しく、端子領域２２ｂ１の幅Ｗよりも小さい。

【0042】

複数の回路パターン層に含まれる出力回路パターン層２２ｃは、平面視で、櫛歯状を成して、絶縁板２１の長側面２１ｃに面して形成されている。出力回路パターン層２２ｃは、端子領域２２ｃ１と配線領域２２ｃ２，２２ｃ３とチップ領域２２ｃ４，２２ｃ５とを含んでいる。

【0043】

端子領域２２ｃ１は平面視で矩形状を成している。端子領域２２ｃ１は、絶縁板２１のおもて面に、長側面２１ｃ（長手方向）に対して平行に延伸して形成されている。端子領域２２ｃ１の－Ｘ方向の端部は、絶縁板２１のおもて面の短側面２１ｂに面している。また、端子領域２２ｃ１の＋Ｘ方向の端部は短側面２１ｄから隙間を空けて形成されている。端子領域２２ｃ１は、長側面２１ｃにも面している。端子領域２２ｃ１内に示されている破線の領域（配置領域Ｔｃ）は、出力端子４２の接合箇所である。なお、端子領域２２ｃ１の±Ｙ方向の幅Ｗは、端子領域２２ａ１の同方向の幅Ｗと略等しく、配置領域Ｔｃの同方向の幅ｗよりも大きい。

【0044】

配線領域２２ｃ２は、平面視で矩形状を成している。配線領域２２ｃ２は、端子領域２２ｃ１の－Ｘ方向の端部から短側面２１ｂ，２１ｄ（短手方向）に平行を成して長側面２１ａに向かって延伸している。配線領域２２ｃ２の－Ｙ方向の端部は長側面２１ａに面している。配線領域２２ｃ２の－Ｘ方向の端部と端子領域２２ｃ１の－Ｘ方向の端部とは同一平面を成している。なお、配線領域２２ｃ２の±Ｘ方向の幅は、端子領域２２ｃ１の幅Ｗよりも小さい。

【0045】

配線領域２２ｃ３は、平面視で矩形状を成している。配線領域２２ｃ３は、端子領域２２ｃ１から短側面２１ｂ，２１ｄ（短手方向）に平行を成し、チップ領域２２ａ３及び配線領域２２ｂ２の間を長側面２１ａに向かって延伸している。配線領域２２ｃ３の－Ｙ方向の端部は端子領域２２ａ１に面している。配線領域２２ｃ３の±Ｘ方向の幅は、チップ領域２２ａ３と配線領域２２ｂ２との間隔に対応すると共に、配線領域２２ｃ２の同方向の幅と略等しい。

【0046】

チップ領域２２ｃ４は、平面視で矩形状を成している。チップ領域２２ｃ４は、端子領域２２ｃ１から配線領域２２ｂ２と後述する制御回路パターン層２２ｆとの間を短側面２１ｂ，２１ｄ（短手方向）に平行を成して長側面２１ａに向かって延伸している。チップ領域２２ｃ４の－Ｙ方向の端部は、配線領域２２ｂ２に面している。チップ領域２２ｃ４内に示されている２つの破線の領域は、半導体チップ３０の接合箇所である。なお、チップ領域２２ｃ４の±Ｘ方向の幅は、端子領域２２ｃ１の幅Ｗよりも大きい。

【0047】

チップ領域２２ｃ５は、平面視で矩形状を成している。チップ領域２２ｃ５は、端子領域２２ｃ１の＋Ｘ方向の端部から、配線領域２２ｂ３と後述するセンス回路パターン層２２ｇとの間を短側面２１ｂ，２１ｄ（短手方向）に平行を成して長側面２１ａに向かって延伸している。チップ領域２２ｃ５の－Ｙ方向の端部は端子領域２２ｂ１に面している。チップ領域２２ｃ４，２２ｃ５及び配線領域２２ｃ３の－Ｙ方向の端部は同一平面を成している。また、チップ領域２２ｃ５の＋Ｘ方向の端部と端子領域２２ｃ１の＋Ｘ方向の端部とは同一平面を成している。チップ領域２２ｃ５内に示されている２つの破線の領域は、半導体チップ３０の接合箇所である。なお、チップ領域２２ｃ５の±Ｘ方向の幅は、チップ領域２２ｃ４の同方向の幅と略等しく、端子領域２２ｃ１の幅Ｗよりも大きい。また、チップ領域２２ｃ５の－Ｘ方向の端部とチップ領域２２ｃ４の＋Ｘ方向の端部との隙間の幅は、チップ領域２２ｃ４，２２ｃ５の同方向の幅と略等しい。

【0048】

複数の回路パターン層に含まれる制御回路パターン層２２ｄ及びセンス回路パターン層２２ｅは、平面視で、矩形状を成して、正極回路パターン層２２ａと出力回路パターン層２２ｃの端子領域２２ｃ１とで囲まれる領域に、短側面２１ｂ，２１ｄ（短手方向）に平行を成して形成されている。制御回路パターン層２２ｄ及びセンス回路パターン層２２ｅの±Ｘ方向の幅は、配線領域２２ｃ２の同方向の幅よりも小さい。

【0049】

複数の回路パターン層に含まれる制御回路パターン層２２ｆ及びセンス回路パターン層２２ｇは、平面視で、矩形状を成して、負極回路パターン層２２ｂの端子領域２２ｂ１と出力回路パターン層２２ｃの端子領域２２ｃ１及びチップ領域２２ｃ４，２２ｃ５とで囲まれる領域に、短側面２１ｂ，２１ｄ（短手方向）に平行を成して形成されている。制御回路パターン層２２ｆ及びセンス回路パターン層２２ｇの±Ｘ方向の幅は、配線領域２２ｃ２の同方向の幅よりも小さい。

【0050】

このような構成を有する絶縁回路基板２０として、例えば、ＤＣＢ（Direct Copper Bonding）基板、ＡＭＢ（Active Metal Brazed）基板を用いてもよい。絶縁回路基板２０は、半導体チップ３０で発生した熱を正極回路パターン層２２ａ及び負極回路パターン層２２ｂ、絶縁板２１、金属板２３を介して、絶縁回路基板２０の裏面側に伝導させて放熱する。

【0051】

半導体チップ３０は、炭化シリコンにより構成されるパワーデバイスである。このパワーデバイスの一例として、パワーＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）が挙げられる。このような半導体チップ３０は裏面に入力電極としてドレイン電極を、おもて面に、制御電極３１としてゲート電極及び出力電極としてソース電極をそれぞれ備えている。なお、ここでは、半導体チップ３０は制御電極３１を一辺の中央部に設けられている場合を例に挙げて説明している。

【0052】

また、半導体チップ３０は、シリコンにより構成されるパワーデバイスであってもよい。この場合のパワーデバイスは、例えば、ＲＣ（Reverse Conducting）－ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）である。ＲＣ－ＩＧＢＴは、スイッチング素子であるＩＧＢＴ及びダイオード素子であるＦＷＤ（Free Wheeling Diode）が１チップ内に構成されたものである。このような半導体チップ３０は、例えば、裏面に入力電極としてコレクタ電極を、おもて面に、制御電極としてゲート電極及び出力電極としてエミッタ電極をそれぞれ備えている。

【0053】

なお、半導体チップ３０は、本実施の形態では、正極回路パターン層２２ａ及び出力回路パターン層２２ｃに、既述の接合部材３５を介してそれぞれ複数配置されている。本実施の形態では、半導体チップ３０を正極回路パターン層２２ａのチップ領域２２ａ２，２２ａ３及び出力回路パターン層２２ｃのチップ領域２２ｃ４，２２ｃ５に２つずつ短側面２１ｂ，２１ｄに沿って配置している場合を例示している。また、本実施の形態では、正極回路パターン層２２ａのチップ領域２２ａ２，２２ａ３及び出力回路パターン層２２ｃのチップ領域２２ｃ４，２２ｃ５にそれぞれ配置されている２つの半導体チップ３０は、互いの制御電極３１が対向して配置されている。

【0054】

正極端子４０、負極端子４１、出力端子４２、制御端子４３ａ，４３ｂは、導電性に優れた金属により構成されている。このような金属は、例えば、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金である。正極端子４０、負極端子４１、出力端子４２、制御端子４３ａ，４３ｂの金属板の耐食性を向上させるために、めっき処理を行ってもよい。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。

【0055】

また、正極端子４０、負極端子４１、出力端子４２の厚さは、それぞれ、正極回路パターン層２２ａ、負極回路パターン層２２ｂ、出力回路パターン層２２ｃの厚さよりも小さくてよい。正極端子４０、負極端子４１、出力端子４２の厚さは、例えば、０．４ｍｍ以上、０．６ｍｍ以下である。ここでは、０．５ｍｍ程度である。また、正極端子４０、負極端子４１、出力端子４２の厚さと正極回路パターン層２２ａ、負極回路パターン層２２ｂ、出力回路パターン層２２ｃの厚さとを合わせた厚さは、金属板２３の厚さよりも大きくてよい。

【0056】

正極端子４０は平板状を成している。正極端子４０の内端部である正極接合領域４０ａが正極回路パターン層２２ａの端子領域２２ａ１の配置領域Ｔａに接合部材３５を介して接合されている。正極端子４０の外端部は正極回路パターン層２２ａの端子領域２２ａ１から鉛直（－Ｙ方向）に延伸している。なお、正極端子４０の外端部の角部はＲ面取り、Ｃ面取りされていてよい。また、正極端子４０の外端部には貫通孔が形成されてもよい。このような貫通孔を用いて、バスバーを取り付けてよい。また、正極端子４０は全体的に略均一な厚さ並びに均一な（図５中、±Ｘ方向の）幅を成している。

【0057】

また、正極端子４０の厚さは、正極回路パターン層２２ａの厚さよりも小さくてよい。正極端子４０の厚さは、例えば、０．４ｍｍ以上、０．６ｍｍ以下である。ここでは、０．５ｍｍ程度である。正極端子４０の正極接合領域４０ａの（図７の±Ｘ方向の）幅ｌａは、正極回路パターン層２２ａの端子領域２２ａ１の同方向の幅Ｌａの半分以上であってよい。

【0058】

負極端子４１は負極接合領域４１ａと連係領域４１ｂと配線領域４１ｃとを含んでいる。負極接合領域４１ａと連係領域４１ｂと配線領域４１ｃとはいずれも平板状を成している。また、このような負極端子４１は全体的に略均一な厚さ並びに均一な（図５中の±Ｘ方向の）幅を成している。負極端子４１の内端部である負極接合領域４１ａは負極回路パターン層２２ｂの端子領域２２ｂ１の配置領域Ｔｂに接合部材３５を介して接合されている。連係領域４１ｂは、負極接合領域４１ａの（図５中の－Ｙ方向の）端部に接続されて、鉛直上方（＋Ｚ方向）に延伸している。配線領域４１ｃは、連係領域４１ｂに接続されて、負極回路パターン層２２ｂの端子領域２２ｂ１から鉛直（－Ｙ方向）に延伸している。したがって、負極端子４１の配線領域４１ｃは、絶縁回路基板２０のおもて面から連係領域４１ｂの高さの分だけ＋Ｚ方向に離隔している。また、負極端子４１の配線領域４１ｃの外端部の角部はＲ面取り、Ｃ面取りされていてよい。また、負極端子４１の外端部には貫通孔が形成されてもよい。このような貫通孔を用いて、バスバーを取り付けてよい。

【0059】

また、負極端子４１の厚さは、負極回路パターン層２２ｂの厚さよりも小さくてよい。負極端子４１の厚さは、例えば、０．４ｍｍ以上、０．６ｍｍ以下である。ここでは、０．５ｍｍ程度である。負極端子４１の負極接合領域４１ａの（図７の±Ｘ方向の）幅ｌｂは、負極回路パターン層２２ｂの端子領域２２ｂ１の同方向の幅Ｌｂの半分以上であってよい。

【0060】

出力端子４２は平板状を成している。出力端子４２の内端部である出力接合領域４２ａが出力回路パターン層２２ｃの端子領域２２ｃ１の配置領域Ｔｃに接合部材３５を介して接合されている。出力端子４２の外端部は出力回路パターン層２２ｃの端子領域２２ｃ１から鉛直（＋Ｙ方向）に延伸している。なお、出力端子４２の外端部の角部はＲ面取り、Ｃ面取りされていてよい。また、出力端子４２の外端部には貫通孔が形成されてもよい。このような貫通孔を用いて、バスバーを取り付けてよい。また、出力端子４２は全体的に略均一な厚さ並びに均一な（図５中、±Ｘ方向の）幅を成している。

【0061】

なお、正極端子４０、負極端子４１、出力端子４２を正極回路パターン層２２ａ、負極回路パターン層２２ｂ、出力回路パターン層２２ｃに接合する接合部材３５の厚さは、例えば、０．０８ｍｍ以上、０．１２ｍｍ以下である。ここでは、０．１ｍｍ程度である。

【0062】

制御端子４３ａ，４３ｂは柱状を成している。柱状とは、断面が、多角形状、円形状、楕円形状であってよい。このような制御端子４３ａ，４３ｂの断面の直径（対角長さ）は、例えば、０．７ｍｍ以上、１．５ｍｍ以下である。制御端子４３ａの下端部は、制御回路パターン層２２ｄ及びセンス回路パターン層２２ｅの長側面２１ａの端部に接合部材３５（図示を省略）によりそれぞれ接合されている。制御端子４３ａの上端部は、制御回路パターン層２２ｄ及びセンス回路パターン層２２ｅから鉛直上方（＋Ｚ方向）に延伸している。制御端子４３ｂの下端部は、制御回路パターン層２２ｆ及びセンス回路パターン層２２ｇの長側面２１ａの端部に接合部材３５（図示を省略）によりそれぞれ接合されている。制御端子４３ｂの上端部は、制御回路パターン層２２ｆ及びセンス回路パターン層２２ｇから鉛直上方（＋Ｚ方向）に延伸している。

【0063】

制御ワイヤ３６、センスワイヤ３７、主電流ワイヤ３８は、導電性に優れた材質を主成分としている。このような材質は、例えば、金、銅、アルミニウム、または、少なくともこれらの１種を含む合金により構成されている。好ましくは、制御ワイヤ３６、センスワイヤ３７、主電流ワイヤ３８は、微量のシリコンを含むアルミニウム合金であってよい。また、制御ワイヤ３６及びセンスワイヤ３７の径は、主電流ワイヤ３８の径よりも小さくてよい。

【0064】

制御ワイヤ３６（図５中の－Ｘ方向側）は、各半導体チップ３０の制御電極３１と制御回路パターン層２２ｄとを直接それぞれ接続している。制御ワイヤ３６（図５中の＋Ｘ方向側）は、各半導体チップ３０の制御電極３１と制御回路パターン層２２ｆとを直接それぞれ接続している。

【0065】

センスワイヤ３７（図５中の－Ｘ方向側）は、各半導体チップ３０の出力電極とセンス回路パターン層２２ｅとを直接それぞれ接続している。センスワイヤ３７（図５中の＋Ｘ方向側）は、各半導体チップ３０の出力電極とセンス回路パターン層２２ｇとを直接それぞれ接続している。

【0066】

主電流ワイヤ３８（図５中の－Ｘ方向側）は、各半導体チップ３０の出力電極と出力回路パターン層２２ｃの配線領域２２ｃ２，２２ｃ３とを直接それぞれ接続している。主電流ワイヤ３８（図５中の＋Ｘ方向側）は、各半導体チップ３０の出力電極と負極回路パターン層２２ｂの配線領域２２ｂ２，２２ｂ３とを直接それぞれ接続している。主電流ワイヤ３８は、長側面２１ａ，２１ｃに対して平行を成してそれぞれ配線されている。

【0067】

次に、このような半導体ユニット３を含む半導体装置１の製造方法について図９並びに図１０～図１２を用いて説明する。図９は、実施の形態の半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。図１０は、実施の形態の半導体装置の製造方法の含まれる第１接合工程を説明する図である。図１１は、実施の形態の半導体装置の製造方法の含まれる第２接合工程（加熱時）を説明する図であり、図１２は、実施の形態の半導体装置の製造方法の含まれる第２接合工程（冷却時）を説明する図である。なお、図１０～図１２は、絶縁回路基板２０を＋Ｙ方向に見た側面視である。また、図１１及び図１２は、半導体チップ３０の記載を省略している。

【0068】

まず、半導体装置１の構成部品を用意する用意工程を行う（ステップＳ１）。ここで用意される半導体装置１の構成部品は、例えば、半導体チップ３０、絶縁回路基板２０、正極端子４０、負極端子４１、出力端子４２、制御端子４３ａ，４３ｂ、封止体２の原料が挙げられる。上記以外でも、半導体装置１の製造に必要な部品が用意される。また、この際、部品のみならず、製造工程で用いられる製造装置も用意してよい。

【0069】

次いで、絶縁回路基板２０に半導体チップ３０を接合する第１接合工程を行う（ステップＳ２）。半導体チップ３０を、例えば、図１０（Ａ）に例示するように、絶縁回路基板２０の正極回路パターン層２２ａのチップ領域２２ａ２，２２ａ３並びに出力回路パターン層２２ｃのチップ領域２２ｃ４，２２ｃ５に板状の接合部材３５を介して配置する。そして、加熱して、板状の接合部材３５を溶融させた後、加熱を停止して冷却する。これにより、半導体チップ３０が絶縁回路基板２０の正極回路パターン層２２ａのチップ領域２２ａ２，２２ａ３並びに出力回路パターン層２２ｃのチップ領域２２ｃ４，２２ｃ５に接合部材３５を介して接合する。

【0070】

この加熱、冷却を経て、絶縁回路基板２０のおもて側の複数の回路パターン層と裏面側の金属板２３とはそれぞれ平面方向に沿って伸縮する。絶縁回路基板２０では、裏面側の金属板２３がおもて側の複数の回路パターン層よりも体積が多い。このため、絶縁回路基板２０は裏面側がおもて側よりも伸縮量が多い。また、複数の回路パターン層及び金属板２３の線膨張係数と、絶縁板２１の線膨張係数とは異なっている。したがって、第１接合工程後、半導体チップ３０が接合された絶縁回路基板２０は、図１０（Ｂ）に示されるように、±Ｙ方向に見た側面視で上に凸の反りが発生する。また、絶縁回路基板２０は平面視で矩形状を成している。絶縁回路基板２０のおもて側の複数の回路パターン層に含まれるチップ領域２２ａ２，２２ａ３，２２ｃ４，２２ｃ５と配線領域２２ｂ２，２２ｂ３，２２ｃ２，２２ｃ３と制御回路パターン層２２ｄ，２２ｆとセンス回路パターン層２２ｅ，２２ｇは、中心線Ｃ（並びに短側面２１ｂ，２１ｄ）に対して平行を成して形成されている（図８を参照）。これらは、中心線Ｃを跨ぐことはない。

【0071】

また、複数の回路パターン層に含まれる端子領域２２ｃ１のみが中心線Ｃを跨いで長側面２１ａ，２１ｃに沿って形成されている。端子領域２２ａ１，２２ｂ１は中心線Ｃを跨がずに長側面２１ａ，２１ｃに沿って形成されている（図８を参照）。このため、絶縁回路基板２０は、中心線Ｃに対して対称となるように長側面２１ａ，２１ｃが大きく反る。すなわち、絶縁回路基板２０は、側面視で、短側面２１ｂ，２１ｄが中心線Ｃよりも下位に位置するように反る。

【0072】

次いで、絶縁回路基板２０に正極端子４０、負極端子４１、出力端子４２を接合する第２接合工程を行う（ステップＳ３）。ステップＳ２で反りが発生した絶縁回路基板２０に対して接合部材３５により正極端子４０、負極端子４１、出力端子４２をそれぞれ接合する。特に、ここでは、絶縁回路基板２０に対して正極端子４０及び負極端子４１を接合する場合について説明する。

【0073】

反りが生じている絶縁回路基板２０において、正極回路パターン層２２ａに含まれる端子領域２２ａ１の配置領域Ｔａの短側面２１ｂ側に寄せて設けられた板状の接合部材３５上に正極端子４０に含まれる正極接合領域４０ａを配置する。この際、正極接合領域４０ａと正極回路パターン層２２ａに含まれる端子領域２２ａ１の配置領域Ｔａの短側面２１ｄ側とは隙間が空いている（図１１（Ａ）を参照）。

【0074】

同様に、負極回路パターン層２２ｂに含まれる端子領域２２ｂ１の配置領域Ｔｂの短側面２１ｄ側に寄せて設けられた板状の接合部材３５上に負極端子４１に含まれる負極接合領域４１ａを配置する。この際、負極接合領域４１ａと負極回路パターン層２２ｂに含まれる端子領域２２ｂ１の配置領域Ｔｂの短側面２１ｂ側とは隙間が空いている（図１１（Ａ）を参照）。

【0075】

このように正極端子４０及び負極端子４１を接合部材３５を介して配置した後、加熱して、接合部材３５を溶融する。この際の加熱により正極回路パターン層２２ａ及び負極回路パターン層２２ｂを含む複数の回路パターン層と金属板２３とが平面（Ｘ－Ｙ面）方向に伸びる。既述の通り、金属板２３の方が複数の回路パターン層よりも体積が大きいため、金属板２３の方が複数の回路パターン層よりも伸び量が大きい。このため、絶縁回路基板２０は略平坦となる（図１１（Ｂ）を参照）。引き続き同じ温度または上昇された温度で加熱が維持されて、溶融した接合部材３５が正極回路パターン層２２ａ及び負極回路パターン層２２ｂに含まれる端子領域２２ａ１，２２ｂ１の配置領域Ｔａ，Ｔｂ全体に広がり、正極端子４０に含まれる正極接合領域４０ａ及び負極端子４１に含まれる負極接合領域４１ａと端子領域２２ａ１，２２ｂ１の配置領域Ｔａ，Ｔｂとの間が接合部材３５でそれぞれ満たされる（図１１（Ｃ）を参照）。

【0076】

溶融した接合部材３５を冷却する。これにより、正極端子４０に含まれる正極接合領域４０ａ及び負極端子４１に含まれる負極接合領域４１ａが接合部材３５により端子領域２２ａ１，２２ｂ１の配置領域Ｔａ，Ｔｂにそれぞれ接合される。また、絶縁回路基板２０が冷却されると、残留応力のため、再び、上に凸の反りが生じる。この際、正極端子４０に含まれる正極接合領域４０ａ及び負極端子４１に含まれる負極接合領域４１ａの厚さは、正極回路パターン層２２ａ及び負極回路パターン層２２ｂの厚さより小さい。このため、正極端子４０に含まれる正極接合領域４０ａ及び負極端子４１に含まれる負極接合領域４１ａの剛性は所定値よりも低くなっている。したがって、正極端子４０に含まれる正極接合領域４０ａ及び負極端子４１に含まれる負極接合領域４１ａは、この反りに追随できるようになり、絶縁回路基板２０に接合されて同様に反る（図１２（Ａ）を参照）。

【0077】

さらに同様の温度またはさらに低い温度で冷却を継続すると、正極端子４０に含まれる正極接合領域４０ａ及び負極端子４１に含まれる負極接合領域４１ａが収縮する。この際、正極接合領域４０ａ及び負極接合領域４１ａが正極回路パターン層２２ａ及び負極回路パターン層２２ｂに含まれる端子領域２２ａ１，２２ｂ１に接合している。すなわち、絶縁回路基板２０は、正極接合領域４０ａ及び負極接合領域４１ａに拘束される。これにより、上に凸に反った絶縁回路基板２０が正極接合領域４０ａ及び負極接合領域４１ａの収縮に伴って水平となるように矯正される（図１２（Ｂ）を参照）。このように絶縁回路基板２０の反りを抑制することで、製造仕様を満たす電子装置１を製造できる。

【0078】

但し、この際の拘束力は、正極接合領域４０ａ及び負極接合領域４１ａの±Ｘ方向の幅ｌａ，ｌｂに依存する。幅ｌａ，ｌｂが小さすぎると、この拘束力が強まらない。絶縁回路基板２０が水平となるような拘束力が得られるには、正極接合領域４０ａ及び負極接合領域４１ａの幅ｌａ，ｌｂが正極回路パターン層２２ａ及び負極回路パターン層２２ｂに含まれる端子領域２２ａ１，２２ｂ１の幅Ｌａ，Ｌｂの半分（５０％）以上であることを要する。

【0079】

例えば、幅ｌａ，ｌｂが幅Ｌａ，Ｌｂの５０％である場合、正極端子４０及び負極端子４１が接合されていない上に凸に反った絶縁回路基板２０（例えば、図１０（Ｂ）を参照）の反り量に対して反りを６０％抑制することができる。すなわち、この場合の絶縁回路基板２０の反り量は、上に凸に反った絶縁回路基板２０の反り量の４０％である。

【0080】

さらに反りを抑制するためには、幅ｌａ，ｌｂが幅Ｌａ，Ｌｂの５６％以上であることを要する。例えば、幅ｌａ，ｌｂが幅Ｌａ，Ｌｂの５６％である場合、正極端子４０及び負極端子４１が接合されていない上に凸に反った絶縁回路基板２０の反り量に対して反りを６０％超抑制することができる。すなわち、この場合の絶縁回路基板２０の反り量は、上に凸に反った絶縁回路基板２０の反り量の４０％よりも小さくなる。

【0081】

このように、正極端子４０に含まれる正極接合領域４０ａ及び負極端子４１に含まれる負極接合領域４１ａの幅ｌａ，ｌｂは正極回路パターン層２２ａ及び負極回路パターン層２２ｂに含まれる端子領域２２ａ１，２２ｂ１の幅Ｌａ，Ｌｂに近いほど、正極端子４０及び負極端子４１が接合されている絶縁回路基板２０の反りを水平に矯正することができる。

【0082】

また、出力端子４２の出力接合領域４２ａを出力回路パターン層２２ｃに含まれる端子領域２２ｃ１の配置領域Ｔｃに接合部材３５により接合する。なお、出力端子４２の出力接合領域４２ａの±Ｘ方向の幅は、幅ｌａ，ｌｂよりも十分小さい。このため、出力端子４２の出力接合領域４２ａは、絶縁回路基板２０の反りに関わらず、出力回路パターン層２２ｃの配置領域Ｔｃに接合される。

【0083】

次いで、半導体チップ３０と絶縁回路基板２０とに対して各種ワイヤにより配線する配線工程を行う（ステップＳ４）。制御ワイヤ３６（図５中の－Ｘ方向側）により、各半導体チップ３０の制御電極３１と制御回路パターン層２２ｄとを直接それぞれ接続する。また、制御ワイヤ３６（図５中の＋Ｘ方向側）により、各半導体チップ３０の制御電極３１と制御回路パターン層２２ｆとを直接それぞれ接続する。

【0084】

センスワイヤ３７（図５中の－Ｘ方向側）により、各半導体チップ３０の出力電極とセンス回路パターン層２２ｅとを直接それぞれ接続する。センスワイヤ３７（図５中の＋Ｘ方向側）により、各半導体チップ３０の出力電極とセンス回路パターン層２２ｇとを直接それぞれ接続する。

【0085】

主電流ワイヤ３８（図５中の－Ｘ方向側）により、各半導体チップ３０の出力電極と出力回路パターン層２２ｃの配線領域２２ｃ２，２２ｃ３とを直接それぞれ接続する。主電流ワイヤ３８（図５中の＋Ｘ方向側）により、各半導体チップ３０の出力電極と負極回路パターン層２２ｂの配線領域２２ｂ２，２２ｂ３とを直接それぞれ接続する。

【0086】

また、制御端子４３ａを制御回路パターン層２２ｄ及びセンス回路パターン層２２ｅに接合部材３５（図示を省略）により接合する。制御端子４３ｂを制御回路パターン層２２ｆ及びセンス回路パターン層２２ｇに接合部材３５（図示を省略）により接合する。以上により、半導体ユニット３が構成される。

【0087】

次いで、半導体ユニット３を封止部材により封止する封止工程を行う（ステップＳ５）。半導体ユニット３を所定の金型にセットし、金型内に封止部材を充填して固化する。金型を除去すると、図１に示す半導体ユニット３が封止体２で封止された半導体装置１が得られる。

【0088】

ここで、半導体装置１に含まれる半導体ユニット３に対する参考例について説明する。参考例の半導体ユニット３の正極端子４０及び負極端子４１の厚さは、絶縁回路基板２０の正極回路パターン層２２ａ及び負極回路パターン層２２ｂの厚さよりも厚い。ここでは、正極端子４０及び負極端子４１の厚さは、絶縁回路基板２０の正極回路パターン層２２ａ及び負極回路パターン層２２ｂの厚さの１．７倍程度である場合を例に挙げて説明する。

【0089】

このような半導体ユニット３を含む半導体装置１もまた図９のフローチャートに沿って製造することができる。特に、ステップＳ３の第２接合工程について図１３及び図１４を用いて説明する。図１３は、参考例の半導体装置の製造方法の含まれる第２接合工程（加熱時）を説明する図であり、図１４は、参考例の半導体装置の製造方法の含まれる第２接合工程（冷却時）を説明する図である。なお、図１３及び図１４は、図１１及び図１２に対応している。

【0090】

参考例の半導体装置１もまた、図９のフローチャートの用意工程（ステップＳ１）、第１接合工程（ステップＳ２）を経て、第２接合工程が行われる（ステップＳ３）。既述の通り、第１接合工程後、半導体チップ３０が接合された絶縁回路基板２０は上に凸の反りが生じている。このような絶縁回路基板２０に対して接合部材３５により正極端子４０、負極端子４１、出力端子４２をそれぞれ接合する。特に、ここでも、絶縁回路基板２０に対して正極端子４０及び負極端子４１を接合する場合について説明する。

【0091】

反りが生じている絶縁回路基板２０において、正極回路パターン層２２ａ及び負極回路パターン層２２ｂに含まれる端子領域２２ａ１，２２ｂ１に、図１３（Ａ）に示されるように、板状の接合部材３５を介して、正極端子４０の正極接合領域４０ａ及び負極端子４１の負極接合領域４１ａをそれぞれ配置する。この際、正極接合領域４０ａと正極回路パターン層２２ａに含まれる端子領域２２ａ１との間の短側面２１ｄ側に隙間が生じる。また、負極接合領域４１ａと負極回路パターン層２２ｂに含まれる端子領域２２ｂ１との間の短側面２１ｂ側に隙間が生じる。

【0092】

このように正極端子４０及び負極端子４１を接合部材３５を介して配置した後、加熱して、接合部材３５を溶融する。この際の加熱により、図１１（Ｂ）の場合と同様に、絶縁回路基板２０は略平坦となる（図１３（Ｂ）を参照）。引き続き同じ温度またはさらに高い温度で加熱が維持されて、溶融した接合部材３５が広がって、図１１（Ｃ）と同様に、正極端子４０に含まれる正極接合領域４０ａ及び負極端子４１に含まれる負極接合領域４１ａと端子領域２２ａ１，２２ｂ１との間が接合部材３５でそれぞれ満たされる（図１３（Ｃ）を参照）。

【0093】

溶融した接合部材３５を冷却する。これにより、正極端子４０に含まれる正極接合領域４０ａ及び負極端子４１に含まれる負極接合領域４１ａが接合部材３５により端子領域２２ａ１，２２ｂ１の配置領域Ｔａ，Ｔｂにそれぞれ接合される。

【0094】

また、絶縁回路基板２０が冷却されると、既述の通り、残留応力のため、再び、上に凸の反りが生じる。本参考例の場合、正極接合領域４０ａ及び負極接合領域４１ａの厚さは、正極回路パターン層２２ａ及び負極回路パターン層２２ｂの厚さより大きい。このため、正極接合領域４０ａ及び負極接合領域４１ａの剛性は、上記の実施の形態の場合よりも高い。したがって、正極接合領域４０ａ及び負極接合領域４１ａは、この反りに追随できずに湾曲することなく平板状が維持される。このため、正極接合領域４０ａ及び負極接合領域４１ａは、絶縁回路基板２０に対して傾いている。すなわち、反りが発生した絶縁回路基板２０のおもて面に対して、正極接合領域４０ａ及び負極接合領域４１ａは隙間が生じる（図１４（Ａ）を参照）。

【0095】

さらに同様の温度またはさらに低い温度で冷却を継続すると、正極接合領域４０ａ及び負極接合領域４１ａは、短側面２１ｂ，２１ｄ側が接合部材３５により正極回路パターン層２２ａ及び負極回路パターン層２２ｂの端子領域２２ａ１，２２ｂ１にそれぞれ接合される。すなわち、正極接合領域４０ａ及び負極接合領域４１ａの正極回路パターン層２２ａ及び負極回路パターン層２２ｂの端子領域２２ａ１，２２ｂ１に対する接合領域が、上記の実施の形態に場合よりも少ない。このため、正極接合領域４０ａ及び負極接合領域４１ａの正極回路パターン層２２ａ及び負極回路パターン層２２ｂの端子領域２２ａ１，２２ｂ１に対する拘束力は本実施の形態の場合より低くなるため、絶縁回路基板２０は上に凸の反りが維持される（図１４（Ｂ）を参照）。

【0096】

この後、このような絶縁回路基板２０に対して、配線工程（ステップＳ４）並びに封止工程（ステップＳ５）が順に行われる。配線工程では、反った状態の絶縁回路基板２０に対して各種ワイヤの配線が行われる。しかし、絶縁回路基板２０は上に凸に反っているため、所定箇所に対して各種ワイヤを確実に接合することができない場合がある。このような各種ワイヤは剥離箇所から剥離してしまうおそれがある。各種ワイヤが剥離してしまうと、半導体装置１の故障の原因になる可能性が懸念される。

【0097】

また、封止工程では、反った状態の絶縁回路基板２０を所定の金型にセットする場合、正極端子４０、負極端子４１が絶縁回路基板２０に対して浮いている（傾斜している）ために、金型にセットできない場合がある。また、金型内にセットされた場合でも、絶縁回路基板２０は上に凸に反っているため、金型内に注入された封止部材が絶縁回路基板２０の裏面側の窪みにも回り込んでしまう。このため、図４に示したように、封止体２の底面２ｆから絶縁回路基板２０の金属板２３が表出されない。このような封止体２を含む半導体装置１は放熱性の低下を招いてしまう。なお、この場合、封止体２の底面２ｆをある程度削る工程を要する。すなわち、半導体装置１の製造工程において削る工数が増加し、また、削られた封止体２が無駄となってしまう。このようにして製造された半導体装置１のサイズは、所定の製造仕様を満たせないことが懸念される。また、製造コストが増加してしまう。

【0098】

上記の電子装置の一例である半導体装置１は、絶縁回路基板２０と正極端子４０及び負極端子４１とを含む。絶縁回路基板２０は、平面視で矩形状を成し、おもて面とおもて面の反対側の裏面とを含む絶縁板２１と絶縁板２１のおもて面に形成された正極回路パターン層２２ａ及び負極回路パターン層２２ｂと絶縁板２１の裏面に形成された金属板２３とを含む。正極回路パターン層２２ａ及び負極回路パターン層２２ｂは絶縁板２１のおもて面の長手方向に対して平行に延伸する端子領域２２ａ１，２２ｂ１をそれぞれ具備する。正極端子４０の正極接合領域４０ａ及び負極端子４１の負極接合領域４１ａの厚さは、正極回路パターン層２２ａ及び負極回路パターン層２２ｂの端子領域２２ａ１，２２ｂ１の厚さよりも小さい。正極端子４０の正極接合領域４０ａ及び負極端子４１の負極接合領域４１ａの長手方向の長さｌａ，ｌｂは、正極回路パターン層２２ａ及び負極回路パターン層２２ｂの端子領域２２ａ１，２２ｂ１の長手方向の長さＬａ，Ｌｂの半分以上である。

【0099】

このような半導体装置１は、絶縁回路基板２０が略平坦であるため、封止体２で封止すると、封止体２の底面２ｆから絶縁回路基板２０の金属板２３を表出させて、封止体２の底面２ｆと絶縁回路基板２０の金属板２３とが同一平面を成すことができる。このため、半導体装置１の放熱性の低下を抑制することができる。また、絶縁回路基板２０の金属板２３が表出されているために封止体２の底面２ｆを削る必要がない。このため、削る工程を要さず、また、封止体２を削ることによる封止部材の無駄を削減でき、製造コストが抑制される。また、絶縁回路基板２０が平坦であるために、各種ワイヤを確実に接合することができるため、各種ワイヤの剥離が防止される。また、半導体装置１は封止体２で所望の製造仕様を満たしたサイズで封止される。したがって、半導体装置１は、絶縁回路基板２０の変形を抑制し、絶縁回路基板２０と絶縁回路基板２０に接合部材３５を介して接合される正極端子４０及び負極端子４１との相対的位置がずれることを抑制できる。この結果、半導体装置１は、放熱性の低下が抑制され、信頼性の低下を防止でき、サイズ、性能等の製造仕様を満たして製造される。

【0100】

本実施の形態の半導体装置１では、正極端子４０及び負極端子４１は、絶縁板２１の長側面２１ａに面する正極回路パターン層２２ａ及び負極回路パターン層２２ｂの端子領域２２ａ１，２２ｂ１に接合されている。正極回路パターン層２２ａ及び負極回路パターン層２２ｂの端子領域２２ａ１，２２ｂ１が、例えば、長側面２１ａ，２１ｃに平行であって絶縁板２１の内側に形成されている場合には、正極端子４０及び負極端子４１も絶縁板２１の内側の端子領域２２ａ１，２２ｂ１に形成されてよい。この場合も、半導体装置１と同様の効果が得られる。

【0101】

また、半導体装置１の半導体チップ３０の配置の別の例（変形例）について、図１５を用いて説明する。図１５は、実施の形態（変形例）の半導体装置に含まれる半導体ユニットの平面図である。

【0102】

図１５に示される半導体ユニット３は、図５に示した半導体ユニット３において、まず、正極回路パターン層２２ａのチップ領域２２ａ２，２２ａ３に配置された半導体チップ３０は制御電極３１がそれぞれ内側（制御回路パターン層２２ｄ及びセンス回路パターン層２２ｅ側）を向いて対向している。

【0103】

これに伴って、図１５中左側において、制御ワイヤ３６は長側面２１ａ，２１ｃに平行を成して、対向する半導体チップ３０の制御電極３１と制御回路パターン層２２ｄとを接続している。また、センスワイヤ３７は長側面２１ａ，２１ｃに平行を成して、対向する半導体チップ３０の出力電極とセンス回路パターン層２２ｅとを接続している。

【0104】

他方、出力回路パターン層２２ｃのチップ領域２２ｃ４，２２ｃ５に配置された半導体チップ３０は制御電極３１がそれぞれ内側（制御回路パターン層２２ｆ及びセンス回路パターン層２２ｇ側）を向いて対向している。

【0105】

これに伴って、図１５中右側において、制御ワイヤ３６は長側面２１ａ，２１ｃに平行を成して、対向する半導体チップ３０の制御電極３１と制御回路パターン層２２ｆとを接続している。また、センスワイヤ３７は長側面２１ａ，２１ｃに平行を成して、対向する半導体チップ３０の出力電極とセンス回路パターン層２２ｇとを接続している。

【0106】

制御端子４３ａは、制御回路パターン層２２ｄ及びセンス回路パターン層２２ｅの長側面２１ｃ側の端部にそれぞれ接合されている。制御端子４３ｂは、制御回路パターン層２２ｆ及びセンス回路パターン層２２ｇの長側面２１ｃ側の端部にそれぞれ接合されている。このような半導体装置１でも、絶縁回路基板２０の変形を抑制し、絶縁回路基板２０と絶縁回路基板２０に接合部材３５を介して接合される正極端子４０及び負極端子４１との相対的位置がずれることを抑制できる。この結果、半導体装置１は、放熱性の低下が抑制され、信頼性の低下を防止でき、サイズ、性能等の製造仕様を満たして製造される。

【符号の説明】

【0107】

１ 半導体装置
２ 封止体
２ａ，２ｃ 長側面
２ｂ，２ｄ 短側面
２ｅ 上面
２ｆ 底面
３ 半導体ユニット
２０ 絶縁回路基板
２１ 絶縁板
２１ａ，２１ｃ 長側面
２１ｂ，２１ｄ 短側面
２２ａ 正極回路パターン層
２２ａ１ 端子領域
２２ａ２，２２ａ３ チップ領域
２２ｂ 負極回路パターン層
２２ｂ１ 端子領域
２２ｂ２，２２ｂ３ 配線領域
２２ｃ 出力回路パターン層
２２ｃ１ 端子領域
２２ｃ２，２２ｃ３ 配線領域
２２ｃ４，２２ｃ５ チップ領域
２２ｄ，２２ｆ 制御回路パターン層
２２ｅ，２２ｇ センス回路パターン層
２３ 金属板
３０ 半導体チップ
３１ 制御電極
３５ 接合部材
３６ 制御ワイヤ
３７ センスワイヤ
３８ 主電流ワイヤ
４０ 正極端子
４０ａ 正極接合領域
４１ 負極端子
４１ａ 負極接合領域
４１ｂ 連係領域
４１ｃ 配線領域
４２ 出力端子
４２ａ 出力接合領域
４３ａ，４３ｂ 制御端子
Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃ 配置領域

【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】