特開 2024-82296 半導体装置

(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】P2024082296

(43)【公開日】2024-06-20

(54)【発明の名称】半導体装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 25/07 20060101AFI20240613BHJP

【ＦＩ】

H01L25/04 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】20

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022196026

(22)【出願日】2022-12-08

(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】榎本 一雄

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 悠司

(57)【要約】

【課題】製造コストを抑制することができる。
【解決手段】半導体装置１は、側面視で、ケース２の複数のモジュールケース２０の間にそれぞれ形成された複数のケース溝４ａ及び放熱ベース３の複数の放熱板３０の間にそれぞれ形成された複数のベース溝５ａを含む。また、ケース２はケース溝４ａにより構成される連結梁２１ｆにより複数のモジュールケース２０が連結されている。放熱ベース３はベース溝５ａにより構成される連結梁３１ｆにより複数の放熱板３０が連結されている。したがって、半導体装置１は、連結梁２１ｆ，３１ｆにより複数の半導体モジュール１０が連結されている。このような半導体装置１は、複数の半導体モジュール１０を連結する連結梁２１ｆ，３１ｆを切断するだけで、所望の仕様を満たすために必要な個数の半導体モジュール１０を含ませることができる。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の半導体チップと、
前記複数の半導体チップがそれぞれ配置される複数のユニット領域がおもて面に設定された複数の放熱板を備え、平面視で矩形状を成し、前記複数の放熱板が長手方向に沿って含まれる放熱ベースと、
前記放熱ベースのおもて面に設けられ、前記複数の放熱板上の前記複数のユニット領域をそれぞれ覆う複数のモジュールケースを含むケースと、
を含み、
側面視で、前記ケースの前記複数のモジュールケースの間にそれぞれ形成された複数の第１溝、または、前記放熱ベースの前記複数の放熱板の間にそれぞれ形成された複数の第２溝の少なくとも一方を含む、
半導体装置。

【請求項2】

前記複数の第１溝及び前記複数の第２溝を含む場合、
前記複数の第１溝は、前記ケースのおもて面から前記放熱ベースに向かってそれぞれ形成されており、
前記複数の第２溝は、前記放熱ベースの裏面から前記ケースに向かってそれぞれ形成されている、
請求項１に記載の半導体装置。

【請求項3】

前記複数の第１溝が形成された前記ケースでは、
前記複数のモジュールケースは、前記複数の第１溝の前記放熱ベース側を複数の第１連結部によりそれぞれ連結されている、
請求項２に記載の半導体装置。

【請求項4】

前記複数の第１連結部は前記放熱ベースの短手方向に沿って第１隙間が空いている、
請求項３に記載の半導体装置。

【請求項5】

前記複数の第２溝が形成された前記放熱ベースでは、
前記複数の放熱板が、前記複数の第２溝の前記ケース側を複数の第２連結部によりそれぞれ連結されている、
請求項４に記載の半導体装置。

【請求項6】

前記複数の第２連結部は前記放熱ベースの前記短手方向に沿って第２隙間が空いている、
請求項５に記載の半導体装置。

【請求項7】

前記第１連結部と前記第２連結部とは前記ケースと前記放熱ベースとの境界に接して前記ケースと前記放熱ベースとにそれぞれ形成されている、
請求項６に記載の半導体装置。

【請求項8】

平面視で、前記第２連結部は、前記第１連結部に重複することなく、前記複数の放熱板をそれぞれ連結している、
請求項７に記載の半導体装置。

【請求項9】

前記放熱ベースは、前記複数の放熱板の間であって、一対の長辺側に複数の締結孔がそれぞれ形成されて、
前記ケースは、前記複数の締結孔に対応する箇所に、前記複数の締結孔を露出する複数の挿通部がそれぞれ形成されている、
請求項８に記載の半導体装置。

【請求項10】

前記複数の第２連結部は、前記複数の締結孔の前記一対の長辺側に含まれている、
請求項９に記載の半導体装置。

【請求項11】

前記第１溝を含まず、前記第２溝を含む場合、
前記放熱ベースの前記複数の放熱板に前記複数のモジュールケースが分割されてそれぞれ設けられている、
請求項１に記載の半導体装置。

【請求項12】

前記複数の第２溝は、前記放熱ベースの裏面から前記モジュールケースに向かってそれぞれ形成されている、
請求項１１に記載の半導体装置。

【請求項13】

前記複数の第２溝が形成された前記放熱ベースでは、
前記複数の放熱板が、前記複数の第２溝の前記ケース側を複数の第２連結部によりそれぞれ連結されている、
請求項１１に記載の半導体装置。

【請求項14】

前記複数の第２連結部は前記放熱ベースの短手方向に沿って第２隙間が空いている、
請求項１３に記載の半導体装置。

【請求項15】

前記複数の第２連結部は前記ケースと前記放熱ベースとの境界に接して前記放熱ベースにそれぞれ形成されている、
請求項１４に記載の半導体装置。

【請求項16】

前記第１溝を含み、前記第２溝を含まない場合、
前記放熱ベースは前記複数の放熱板ごとに分割されて、前記ケースの前記複数のモジュールケースが、分割された前記複数の放熱板の前記複数のユニット領域ごとに設けられている、
請求項１に記載の半導体装置。

【請求項17】

前記複数の第１溝は、前記ケースのおもて面から前記放熱ベースに向かってそれぞれ形成されている、
請求項１６に記載の半導体装置。

【請求項18】

前記複数の第１溝が形成された前記ケースでは、
前記複数のモジュールケースが、前記複数の第１溝の前記放熱ベース側を複数の第１連結部によりそれぞれ連結されている、
請求項１６に記載の半導体装置。

【請求項19】

前記複数の第１連結部は前記放熱ベースの短手方向に沿って第１隙間が空いている、
請求項１８に記載の半導体装置。

【請求項20】

前記複数の第１連結部は前記ケースと前記放熱ベースとの境界に接して前記ケースにそれぞれ形成されている、
請求項１９に記載の半導体装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体装置に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体装置は３相交流によりモーター駆動する場合には、１相分に相当する１つの半導体モジュールを３つ含む（例えば、特許文献１，２）。半導体装置が昇圧コンバータとして機能する場合には、同様の半導体モジュールを１つ含む。１つの半導体モジュールは、連なった複数のベースにそれぞれ半導体チップが配置されて封止部によりそれぞれ封止され、分割されて得られる（例えば、特許文献３を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００３－０３１７３８号公報

【特許文献2】特開２００９－０７０９３４号公報

【特許文献3】特開２０００－１５０５４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

このように半導体装置は、所定の機能を持たせるために、同種の半導体モジュールの個数に応じて作り分ける必要があった。このため、機能の異なる半導体装置にそれぞれ対応する製造ラインが必要となり、製造コストが嵩んでしまう。

【0005】

本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、製造コストが抑制された半導体装置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】

【0006】

本発明の一観点によれば、複数の半導体チップと、前記複数の半導体チップがそれぞれ配置される複数のユニット領域がおもて面に設定された複数の放熱板を備え、平面視で矩形状を成し、前記複数の放熱板が長手方向に沿って含まれる放熱ベースと、前記放熱ベースのおもて面に設けられ、前記複数の放熱板上の前記複数のユニット領域をそれぞれ覆う複数のモジュールケースを含むケースと、を含み、側面視で、前記ケースの前記複数のモジュールケースの間にそれぞれ形成された複数の第１溝、または、前記放熱ベースの前記複数の放熱板の間にそれぞれ形成された複数の第２溝の少なくとも一方を含む、半導体装置が提供される。

【0007】

前記複数の第１溝及び前記複数の第２溝を含む場合、前記複数の第１溝は、前記ケースのおもて面から前記放熱ベースに向かってそれぞれ形成されており、前記複数の第２溝は、前記放熱ベースの裏面から前記ケースに向かってそれぞれ形成されてよい。

【0008】

前記複数の第１溝が形成された前記ケースでは、前記複数のモジュールケースは、前記複数の第１溝の前記放熱ベース側を複数の第１連結部によりそれぞれ連結されてよい。

【0009】

前記複数の第１連結部は前記放熱ベースの短手方向に沿って第１隙間が空いていてよい。

【0010】

前記複数の第２溝が形成された前記放熱ベースでは、前記複数の放熱板が、前記複数の第２溝の前記ケース側を複数の第２連結部によりそれぞれ連結されていてよい。

【0011】

前記複数の第２連結部は前記放熱ベースの前記短手方向に沿って第２隙間が空いていてよい。

【0012】

前記第１連結部と前記第２連結部とは前記ケースと前記放熱ベースとの境界に接して前記ケースと前記放熱ベースとにそれぞれ形成されていてよい。

【0013】

平面視で、前記第２連結部は、前記第１連結部に重複することなく、前記複数の放熱板をそれぞれ連結していてよい。

【0014】

前記放熱ベースは、前記複数の放熱板の間であって、一対の長辺側に複数の締結孔がそれぞれ形成されて、前記ケースは、前記複数の締結孔に対応する箇所に、前記複数の締結孔を露出する複数の挿通部がそれぞれ形成されていてよい。

【0015】

前記複数の第２連結部は、前記複数の締結孔の前記一対の長辺に含まれていてよい。

【0016】

前記第１溝を含まず、前記第２溝を含む場合、前記放熱ベースの前記複数の放熱板に前記複数のモジュールケースが分割されてそれぞれ設けられていてよい。

【0017】

前記複数の第２溝は、前記放熱ベースの裏面から前記モジュールケースに向かってそれぞれ形成されていてよい。

【0018】

前記複数の第２溝が形成された前記放熱ベースでは、前記複数の放熱板が、前記複数の第２溝の前記ケース側を複数の第２連結部によりそれぞれ連結されていてよい。

【0019】

前記複数の第２連結部は前記放熱ベースの短手方向に沿って第２隙間が空いていてよい。

【0020】

前記複数の第２連結部は前記ケースと前記放熱ベースとの境界に接して前記放熱ベースにそれぞれ形成されていてよい。

【0021】

前記第１溝を含み、前記第２溝を含まない場合、前記放熱ベースは前記複数の放熱板ごとに分割されて、前記ケースの前記複数のモジュールケースが、分割された前記複数の放熱板の前記複数のユニット領域ごとに設けられていてよい。

【0022】

前記複数の第１溝は、前記ケースのおもて面から前記放熱ベースに向かってそれぞれ形成されていてよい。

【0023】

前記複数の第１溝が形成された前記ケースでは、前記複数のモジュールケースが、前記複数の第１溝の前記放熱ベース側を複数の第１連結部によりそれぞれ連結されていてよい。

【0024】

前記複数の第１連結部は前記放熱ベースの短手方向に沿って第１隙間が空いていてよい。

【0025】

前記複数の第１連結部は前記ケースと前記放熱ベースとの境界に接して前記ケースにそれぞれ形成されていてよい。

【0026】

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】

【0027】

開示の技術によれば、製造コストが抑制されて、汎用性が高い半導体装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】第１の実施の形態の半導体装置の平面図である。

【図2】第１の実施の形態の半導体装置の側面図である。

【図3】第１の実施の形態の半導体装置のケース連結部の平面図である。

【図4】第１の実施の形態の半導体装置のベース連結部の裏面図である。

【図5】第１の実施の形態の半導体装置に含まれる半導体モジュールの平面図である。

【図6】第１の実施の形態の半導体装置に含まれる半導体モジュールの側面図（その１）である。

【図7】第１の実施の形態の半導体装置に含まれる半導体モジュールの側面図（その２）である。

【図8】第１の実施の形態の半導体装置に含まれる半導体モジュールの未封止の平面図である。

【図9】第１の実施の形態の半導体装置に含まれる半導体モジュールの未封止の断面図である。

【図10】第１の実施の形態の半導体装置の分割を説明するための平面図（ケース側）である。

【図11】第１の実施の形態の半導体装置の分割を説明するための断面図（ケース側）である。

【図12】第１の実施の形態の半導体装置の分割を説明するための平面図（放熱ベース側）である。

【図13】第１の実施の形態の半導体装置の分割を説明するための断面図（放熱ベース側）である。

【図14】第１の実施の形態の半導体装置並びに半導体モジュールの締結のための部品を説明するための図である。

【図15】第１の実施の形態の締結された半導体モジュールの側面図である。

【図16】第１の実施の形態の締結された半導体モジュールの平面図である。

【図17】第２の実施の形態の半導体装置の平面図である。

【図18】第２の実施の形態の半導体装置の側面図である。

【図19】第２の実施の形態の半導体装置に含まれる半導体モジュールの側面図である。

【図20】第３の実施の形態の半導体装置の平面図である。

【図21】第３の実施の形態の半導体装置の側面図である。

【図22】第３の実施の形態の半導体装置に含まれる半導体モジュールの側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

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及び半導体モジュール１０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及び半導体モジュール１０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及び半導体モジュール１０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及び半導体モジュール１０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。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。

【0030】

［第１の実施の形態］
第１の実施の形態の半導体装置について、図１及び図２を用いて説明する。図１は、第１の実施の形態の半導体装置の平面図であり、図２は、第１の実施の形態の半導体装置の側面図である。なお、図２は、図１においてＸ－Ｚ面を＋Ｙ方向に見た側面図である。

【0031】

半導体装置１は、放熱ベース３と放熱ベース３上に設けられたケース２とを含んでいる。放熱ベース３は、平面視で矩形状を成し、複数の放熱板３０がベース連結部５により長手方向（±Ｘ方向）に沿って１列に連結されて構成されている。なお、複数の放熱板３０上にはそれぞれ複数の半導体チップがそれぞれ配置される。なお、ベース連結部５の詳細については後述する。このような放熱ベース３は、平面視で四方が長側面３ａ、短側面３ｂ、長側面３ｃ、短側面３ｄにより順に取り囲まれている。放熱ベース３は、放熱板３０の間であって長側面３ａ，３ｃ側に締結孔３ｅがそれぞれ形成されている。なお、放熱ベース３の短側面３ｂ，３ｄの長側面３ａ，３ｃ側の放熱板３０の側部はそれぞれ窪んでいる。この窪みは、平面視で締結孔３ｅの半分に対応している。

【0032】

放熱ベース３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。放熱ベース３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。放熱ベース３の厚さは、例えば、０．５ｍｍ以上、５ｍｍ以下である。放熱ベース３の長手方向の長さは、例えば、５０ｍｍ以上、２００ｍｍ以下であり、短手方向の長さは、例えば、３０ｍｍ以上、１００ｍｍ以下である。

【0033】

ケース２は、放熱ベース３のおもて面に設けられ、直方体状（平面視では矩形状）を成しており、複数のモジュールケース２０がケース連結部４により長手方向（±Ｘ方向）に沿って１列に連結されて構成されている。複数のモジュールケース２０が複数の放熱板３０にそれぞれ対応するようにケース２が放熱ベース３に設けられる。なお、複数のモジュールケース２０の詳細については後述する。このようなケース２は、平面視で四方が長側面２ａ、短側面２ｂ、長側面２ｃ、短側面２ｄにより順に取り囲まれている。ケース２は、モジュールケース２０の間であって長側面２ａ，２ｃ側に挿通部２ｅがそれぞれ形成されている。挿通部２ｅから締結孔３ｅが露出されていればよい。この場合の挿通部２ｅは、平面視で、長側面２ａ，２ｃから内側に窪んでいる。なお、ケース２の短側面２ｂ，２ｄの長側面２ａ，２ｃ側のモジュールケース２０の側部はそれぞれ窪んでいる。この窪みは、平面視で、挿通部２ｅの半分に対応している。

【0034】

ケース２は、熱可塑性樹脂を用いて射出成形により、後述する第１接続端子２４と第２接続端子２５と出力端子２６と制御端子２７とを含んで一体成形される。これにより、ケース２が構成される。熱可塑性樹脂は、例えば、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンサクシネート樹脂、ポリアミド樹脂、または、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂である。ケース２の平面視のサイズは、放熱ベース３のサイズに対応してよい。ケース２の長手方向の長さは、例えば、５０ｍｍ以上、２００ｍｍ以下であり、短手方向の長さは、例えば、３０ｍｍ以上、１００ｍｍ以下であり、厚さ（±Ｚ方向の長さ）は、５ｍｍ以上、２０ｍｍ以下である。

【0035】

このようなケース２は放熱ベース３に対して接着剤により取り付けられる。この際、複数の放熱板３０に対して複数のモジュールケース２０がそれぞれ取り付けられる。なお、後述するように、複数の放熱板３０に対して複数のモジュールケース２０がそれぞれ取り付けられることで、半導体モジュール１０ａ，１０ｂ，１０ｃが構成される。したがって、半導体装置１は、半導体モジュール１０ａ，１０ｂ，１０ｃが、ケース連結部４及びベース連結部５により連結されることで構成される。半導体モジュール１０ａ，１０ｂ，１０ｃはいずれも同じ構成を成している。なお、半導体装置１に含まれる半導体モジュール１０ａ，１０ｂ，１０ｃは、３つに限らない。半導体装置１は所望の仕様に応じて３つ以外の複数の半導体モジュールが長手方向に沿って連結されてよい。以降、特に区別することが無い場合には、半導体モジュール１０とする。半導体モジュール１０の詳細については後述する。

【0036】

次に、半導体装置１に含まれるケース連結部４及びベース連結部５の詳細について図１及び図２並びに図３及び図４を用いて説明する。図３は、第１の実施の形態の半導体装置のケース連結部の平面図であり、図４は、第１の実施の形態の半導体装置のベース連結部の裏面図である。なお、図３及び図４は、半導体装置１のおもて面及び裏面における隣接する半導体モジュール１０の境界の拡大図である。

【0037】

ケース連結部４は、ケース溝４ａ（第１溝）と複数の連結梁２１ｆ（第１連結部）とを含んでいる。ケース溝４ａは、側面視で、ケース２の複数のモジュールケース２０の間にそれぞれ形成されている（図２を参照）。隣接するモジュールケース２０の対向する側面がそれぞれ平行となるように、複数のケース溝４ａが形成されている。複数のケース溝４ａは、ケース２のおもて面から放熱ベース３に向かって（－Ｚ方向に向かって）それぞれ形成されている。ケース溝４ａの（±Ｘ方向の）幅は後述する切断刃７０が挿通できればよい。また、ケース溝４ａの＋Ｚ方向の上端部はケース２の短手方向に沿ってテーパが形成されてもよい。

【0038】

複数のモジュールケース２０は、複数のケース溝４ａの放熱ベース３側を複数の連結梁２１ｆによりそれぞれ連結されている。さらに、連結梁２１ｆはケース２と放熱ベース３との境界に接してケース２（モジュールケース２０）にそれぞれ形成されている。また、複数の連結梁２１ｆは放熱ベース３の短手方向に沿って隙間２１ｇ（第１隙間）を空けてそれぞれ形成されている。複数の連結梁２１ｆは、モジュールケース２０の側面に窪み２１ｅを除いて３つ形成されている。なお、複数の連結梁２１ｆは、等間隔に並ぶことが好ましい。これにより、後述する切断刃７０で切断しやすくなる。連結梁２１ｆは柱状を成している。柱状とは、円柱状、多角形状であってよい。ここでは、多角形状であって、四角柱状である場合を例示している（後述する図６を参照）。連結梁２１ｆは、ケース２の強度が一定以上に保たれるサイズであって、後述するように切断可能なサイズであればよい。このような連結梁２１ｆの幅（±Ｙ方向の長さ）は、例えば、後述する切断刃７０で切断可能な幅であればよい。連結梁２１ｆの長さ（±Ｘ方向の長さ）は、例えば、ケース溝４ａの幅に対応すると共に少なくとも後述する切断刃７０の厚さ以上であってよい。また、連結梁２１ｆは、平面視で、図３に示されるように、少なくとも一方の辺が内側に窪んでいてもよい。さらに、連結梁２１ｆの厚さ（±Ｚ方向の長さ）は、例えば、半導体装置１の組立時に、不用意に個片化されない程度のケース２の強度を保てる厚さがあればよい。また、例えば、ケース２の材料がＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）であれば、連結梁部２１ｆの厚みは３ｍｍ以上、５ｍｍ以下、長さは１ｍｍ以上、５ｍｍ以下、幅は３ｍｍ以上、１０ｍｍ以下であればよい。なお、複数の連結梁２１ｆの幅、長さ、厚さは、それぞれ異なっていてもよい。また、複数の連結梁２１ｆは一例である。必要に応じて、複数の連結梁２１ｆの個数、形状、大きさ、位置、間隔を適宜選択してもよい。

【0039】

ベース連結部５は、ベース溝５ａ（第２溝）と複数の連結梁３１ｆ（第２連結部）とを含んでいる。ベース溝５ａは、側面視で、放熱ベース３の複数の放熱板３０の間にそれぞれ形成されている（図２を参照）。隣接する放熱板３０の対向する側面がそれぞれ平行となるように、複数のベース溝５ａが形成されている。複数のベース溝５ａは、放熱ベース３の裏面からケース２に向かって（＋Ｚ方向に向かって）それぞれ形成されている。ベース溝５ａはケース溝４ａに平行であって、側面視で、ケース溝４ａに対して一直線状を成している（対向している）。ベース溝５ａの（±Ｘ方向の）幅は後述する切断刃７０が挿通できればよい。また、ベース溝５ａの＋Ｚ方向の下端部は放熱ベース３の短手方向に沿ってテーパが形成されてもよい。

【0040】

複数の放熱板３０は、複数のベース溝５ａのケース２側を複数の連結梁３１ｆによりそれぞれ連結されている。さらに、連結梁３１ｆはケース２と放熱ベース３との境界に接して放熱ベース３（放熱板３０）にそれぞれ形成されている。また、複数の連結梁３１ｆは放熱ベース３の短手方向に沿って隙間３１ｇ（第２隙間）を空けてそれぞれ形成されている。複数の連結梁３１ｆは、まず、放熱板３０の締結孔３ｅを除いて、内側に４つ形成されている。なお、複数の連結梁３１ｆは、等間隔に並ぶことが好ましい。これにより、後述する切断刃７０で切断しやすくなる。連結梁３１ｆのこれらの個数は４つに限らず、必要な個数で形成されてよい。また、複数の連結梁３１ｆの間隔は、等間隔に限定されない。さらに、複数の連結梁３１ｆは、締結孔３ｅの側面３１ａ，３１ｃ（図５を参照）に含まれている。

【0041】

連結梁３１ｆもまた柱状を成している。柱状とは、円柱状、多角形状であってよい。ここでは、多角形状であって、四角柱状である場合を例示している（後述する図６を参照）。連結梁３１ｆは、放熱ベース３の一定の強度が維持されて、後述するように切断可能なサイズであればよい。このような連結梁３１ｆの幅（±Ｙ方向の長さ）は、例えば、後述する切断刃７０で切断可能な幅であればよい。連結梁３１ｆの長さ（±Ｘ方向の長さ）は、例えば、ベース溝５ａの幅に対応すると共に少なくとも後述する切断刃７０の厚さ以上であってよい。また、連結梁３１ｆは、平面視で、図４に示されるように、少なくとも一方の辺が内側に窪んでいてもよい。さらに、連結梁３１ｆの厚さ（±Ｚ方向の長さ）は、例えば、半導体装置１の組立時に、不用意に個片化されない程度のケース２の強度を保てる厚さがあればよい。また、例えば、放熱ベース３の材料が銅で厚み３ｍｍの場合であれば、連結梁部３１ｆの厚みは１．５ｍｍ以上３ｍｍ以下、長さ１ｍｍ以上、５ｍｍ以下、幅３ｍｍ以上、１０ｍｍ以下となる。なお、複数の連結梁３１ｆの幅、長さ、厚さは、上記の範囲であれば、それぞれ異なっていてもよい。

【0042】

さらに、ベース連結部５の連結梁３１ｆは、平面視並びに側面視で、ケース連結部４の連結梁２１ｆに重複することなく複数の放熱板３０を連結している（図３及び図４並びに後述する図６を参照）。なお、ベース連結部５の連結梁３１ｆとケース連結部４の連結梁２１ｆとは、互い違いに、等間隔に形成されることが好ましい。

【0043】

次に、半導体装置１からそれぞれ分割された半導体モジュール１０について、図５～図７を用いて説明する。図５は、第１の実施の形態の半導体装置に含まれる半導体モジュールの平面図である。図６及び図７は、第１の実施の形態の半導体装置に含まれる半導体モジュールの側面図である。なお、図６は、図５の半導体モジュール１０を＋Ｙ方向に見た側面図であり、図７は、図５の半導体モジュール１０を－Ｘ方向に見た側面図である。

【0044】

半導体装置１から後述する分割方法により分割された複数の半導体モジュール１０は、モジュールケース２０と放熱板３０と図８及び図９で後述する半導体ユニット４０とをそれぞれ含んでいる。半導体モジュール１０は、放熱板３０に半導体ユニット４０が設けられ、モジュールケース２０が半導体ユニット４０を収納して放熱板３０に接合されている。さらに、モジュールケース２０に収納されている半導体ユニット４０は、封止部材２８により封止されている。

【0045】

モジュールケース２０は、直方体状を成し、平面視で矩形状の上面２１ｈと上面２１ｈの四方を順に取り囲む側面２１ａ～２１ｄとを含んでいる。なお、側面２１ａ，２１ｃは、それぞれケース２の長側面２ａ，２ｃに対応する。側面２１ｂ，２１ｄは、それぞれ、ケース２の短側面２ｂ，２ｄに平行を成す。なお、ケース２の最端部のモジュールケース２０の外側の側面２１ｂ，２１ｄは、ケース２の短側面２ｂ，２ｄにそれぞれ対応する。

【0046】

モジュールケース２０の上面２１ｈは端子台２２と貫通して開口された収納部２３とが設けられている。なお、端子台２２から制御端子２７が上面２１ｈに対して鉛直上方に延伸している。さらに、上面２１ｈは、側面２１ａ側に第１接続端子２４及び第２接続端子２５と、側面２１ｃ側に出力端子２６とをそれぞれ含んでいる。第１接続端子２４、第２接続端子２５及び出力端子２６は上面２１ｈに表出されている。

【0047】

なお、側面２１ｂの側面２１ｃ側に窪み２１ｅが形成されている。窪み２１ｅは側面２１ｂが上面２１ｈから上面２１ｈに対向する下面（符号を省略）まで窪んでいる。同様に、窪み２１ｅは、側面２１ｂの側面２１ａ側に、また、側面２１ｄの側面２１ａ，２１ｃ側にそれぞれ同様に形成されている。

【0048】

また、側面２１ｂ，２１ｄには連結梁２１ｆがそれぞれ側面２１ａ，２１ｃに平行を成して突出している。この連結梁２１ｆは、図３に示した連結梁２１ｆの略半分の（±Ｘ方向の）長さである。また、連結梁２１ｆは、側面２１ｂ，２１ｃの放熱板３０との境界側に、当該境界に沿って一列に形成されている。連結梁２１ｆは、側面２１ｂ，２１ｄの窪み２１ｅを除いた範囲に等間隔に形成されている。

【0049】

制御端子２７は、後述する半導体チップの制御電極にモジュールケース２０内で電気的に接続されている。第１接続端子２４及び第２接続端子２５とは、モジュールケース２０内で、後述する半導体チップの入力電極及び出力電極にそれぞれ電気的に接続されている。出力端子２６は、モジュールケース２０内で、後述する半導体チップの入力電極及び出力電極に電気的に接続されている。第１接続端子２４、第２接続端子２５、出力端子２６及び制御端子２７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主成分とする合金である。第１接続端子２４、第２接続端子２５、出力端子２６及び制御端子２７の表面に対して、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、錫である。

【0050】

封止部材２８によりモジュールケース２０の収納部２３が封止されている。封止部材２８は、熱硬化性樹脂であってよい。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、ポリエステル樹脂である。好ましくは、エポキシ樹脂である。さらに、封止部材２８は、フィラーが添加されていてもよい。フィラーは、絶縁性で高熱伝導を有するセラミックスである。あるいは、封止材としてシリコン系ゲルを用いてもよい。

【0051】

放熱板３０は、平板状を成し、四方を順に取り囲む側面３１ａ～３１ｄを含んでいる。なお、側面３１ａ，３１ｃは、それぞれ放熱ベース３の長側面３ａ，３ｃに対応する。側面３１ｂ，３１ｄは、それぞれ、放熱ベース３の短側面３ｂ，３ｄに平行を成す。なお、放熱ベース３の最端部の放熱板３０の外側の側面３１ｂ，３１ｄは、放熱ベース３の短側面３ｂ，３ｄにそれぞれ対応する。

【0052】

なお、側面３１ｂの側面３１ａ，３１ｃ側に締結部３１ｅがそれぞれ形成されている。同様に、締結部３１ｅは、側面３１ｄの側面３１ａ，３１ｃ側にそれぞれ形成されている。また、側面３１ｂ，３１ｄには連結梁３１ｆがそれぞれ側面３１ａ，３１ｃに平行を成して突出している。この連結梁３１ｆは、図３に示した連結梁３１ｆの略半分の（±Ｘ方向の）長さである。また、連結梁３１ｆは、側面３１ｂ，３１ｃのモジュールケース２０との境界側に、当該境界に沿って一列に形成されている。連結梁３１ｆは、側面３１ａ，３１ｃ側であって締結部３１ｅに含まれている。また、連結梁３１ｆは、側面３１ｂ，３１ｃにおいて側面３１ａ，３１ｃ側の連結梁３１ｆを除いた範囲に等間隔に形成されている。この際、既述の通り、連結梁３１ｆは、連結梁２１ｆに平面視並びに側面視で重複しないように形成されている。

【0053】

次に、半導体モジュール１０に含まれる半導体ユニット４０について、図８及び図９を用いて説明する。図８は、第１の実施の形態の半導体装置に含まれる半導体モジュールの未封止の平面図であり、図９は、第１の実施の形態の半導体装置に含まれる半導体モジュールの未封止の断面図である。なお、図８は、図５の半導体モジュール１０の収納部２３が封止部材２８で封止されていない場合の平面図である。図９は、図８の一点鎖線Ｙ－Ｙにおける断面図である。

【0054】

なお、第１接続端子２４の第１内端部２４ａ、第２接続端子２５の第２内端部２５ａ、出力端子２６の内端部２６ａ、制御端子２７の内端部２７ａがそれぞれモジュールケース２０の収納部２３内に表出している。

【0055】

半導体ユニット４０は、絶縁回路基板４１と２つの半導体チップ４５とを含んでいる。半導体チップ４５は接合部材（図示を省略）により絶縁回路基板４１に接合されている。なお、この接合部材は、はんだ、または、焼結材を用いてよい。はんだは、鉛フリーはんだであってよい。鉛フリーはんだは、例えば、錫、銀、銅、亜鉛、アンチモン、インジウム、ビスマスの少なくとも２つを含む合金を主成分とする。さらに、はんだには、添加物が含まれてもよい。添加物は、例えば、ニッケル、ゲルマニウム、コバルトまたはシリコンである。はんだは、添加物が含まれることで、濡れ性、光沢、結合強度が向上し、信頼性の向上を図ることができる。焼結材は、例えば、銀、銅または少なくともこれらを１つ含む合金を含む金属材料が用いられる。

【0056】

絶縁回路基板４１は、絶縁板４２と回路パターン４３ａ，４３ｂと金属板４４とを含んでいる。絶縁板４２及び金属板４４は、平面視で矩形状である。また、絶縁板４２及び金属板４４は、角部がＲ面取り、Ｃ面取りされていてもよい。金属板４４のサイズは、平面視で、絶縁板４２のサイズより小さく、絶縁板４２の内側に形成されている。

【0057】

絶縁板４２は、絶縁性を備え、熱伝導性に優れた材質により構成されている。このような絶縁板４２は、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、窒化珪素である。

【0058】

回路パターン４３ａ，４３ｂは、絶縁板４２のおもて面に形成されている。回路パターン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、アルミニウム、または、少なくともこれらの一種を主成分とする合金である。また、回路パターン４３ａ，４３ｂの厚さは、０．１ｍｍ以上、２．０ｍｍ以下である。回路パターン４３ａ，４３ｂ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。

【0059】

回路パターン４３ａ，４３ｂは平面視で矩形状を成している。回路パターン４３ａ，４３ｂは、絶縁板４２の±Ｙ方向の中心線に対して線対称を成して、絶縁板４２のおもて面の半分の領域にそれぞれ形成されている。回路パターン４３ａ，４３ｂのサイズは、半導体チップ４５のサイズよりも広い。

【0060】

このような回路パターン４３ａ，４３ｂは、以下のようにして絶縁板４２のおもて面に形成される。絶縁板４２のおもて面に金属層を形成し、この金属層に対してエッチング等の処理を行って所定形状の回路パターン４３ａ，４３ｂが得られる。または、あらかじめ金属層から切り出した回路パターン４３ａ，４３ｂを絶縁板４２のおもて面に圧着させてもよい。なお、回路パターン４３ａ，４３ｂは一例である。必要に応じて、回路パターン４３ａ，４３ｂの個数、形状、大きさ、位置を適宜選択してもよい。

【0061】

金属板４４は、絶縁板４２の裏面に形成されている。金属板４４は、矩形状を成している。金属板４４の平面視の面積は、絶縁板４２の面積よりも小さく、回路パターン４３ａ，４３ｂが形成されている領域の面積よりも広い。金属板４４の角部は、Ｒ面取り、Ｃ面取りされていてもよい。金属板４４は、絶縁板４２のサイズより小さく、絶縁板４２の縁部を除いた全面に形成されている。金属板４４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。この金属は、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。

【0062】

このような構成を有する絶縁回路基板４１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４１が配置される放熱板３０の裏面に冷却装置のおもて面を既述の接合部材（図示を省略）を介して取り付けてもよい。半導体チップ４５で発生した熱を回路パターン４３ａ，４３ｂ、絶縁板４２及び金属板４４並びに放熱板３０を介して、冷却装置に伝導させて放熱することができる。

【0063】

なお、放熱板３０と冷却装置とを接合する接合部材（図示を省略）は、ろう材、サーマルインターフェースマテリアルであってよい。ろう材は、例えば、アルミニウム合金、チタン合金、マグネシウム合金、ジルコニウム合金、シリコン合金の少なくともいずれかを主成分とする。サーマルインターフェースマテリアルは、例えば、エラストマーシート、ＲＴＶ（Room Temperature Vulcanization）ゴム、ゲル、フェイズチェンジ材などを含む接着剤である。このようなろう材またはサーマルインターフェースマテリアルを介して冷却装置に取り付けることで、半導体モジュール１０の放熱性を向上させることができる。

【0064】

半導体チップ４５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４５は、裏面に入力電極（主電極）としてドレイン電極を、おもて面に、制御電極４５ａとしてゲート電極及び出力電極（主電極）としてソース電極をそれぞれ備えている。

【0065】

また、半導体チップ４５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４５は、例えば、裏面に入力電極（主電極）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、出力電極（主電極）としてエミッタ電極をそれぞれ備えている。

【0066】

なお、半導体チップ４５は、図８及び図９に示されるように、回路パターン４３ａ，４３ｂにそれぞれ配置されている。第１の実施の形態では、それぞれ、１つずつ配置されている場合を示している。この場合、各半導体チップ４５は、制御電極４５ａがそれぞれ＋Ｙ方向側を向いて配置されている。

【0067】

また、半導体チップ４５は、パワーＭＯＳＦＥＴ、ＲＣ－ＩＧＢＴに代わり、一組のスイッチング素子及びダイオード素子をそれぞれに用いてもよい。スイッチング素子は、例えば、ＩＧＢＴ、パワーＭＯＳＦＥＴである。ダイオード素子は、例えば、ＳＢＤ（Schottky Barrier Diode）、ＰｉＮ（Ｐ-intrinsic-Ｎ）ダイオード等のＦＷＤである。ダイオード素子である半導体チップ４５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。

【0068】

このような半導体ユニット４０は第１接続端子２４、第２接続端子２５、出力端子２６、制御端子２７に対して電気的に接続されている。すなわち、制御ワイヤ５１は、半導体チップ４５の制御電極４５ａと制御端子２７の内端部２７ａとを直接接続している。

【0069】

主電流ワイヤ５２は、第２接続端子２５の第２内端部２５ａと（図９中左側の）半導体チップ４５の出力端子とを直接接続している。主電流ワイヤ５３は、出力端子２６の内端部２６ａと回路パターン４３ａとを直接接続している。すなわち、主電流ワイヤ５３は、（図９中左側の）半導体チップ４５の入力端子に電気的に接続されている。主電流ワイヤ５４は、出力端子２６の内端部２６ａと（図９中右側の）半導体チップ４５の出力端子とを直接接続している。

【0070】

主電流ワイヤ５５は、第１接続端子２４の第１内端部２４ａと回路パターン４３ｂとを直接接続している。すなわち、主電流ワイヤ５５は、（図９中右側の）半導体チップ４５の入力端子に電気的に接続されている。

【0071】

なお、制御ワイヤ５１及び主電流ワイヤ５２～５５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、ワイヤは、シリコンを微量含むアルミニウム合金であってよい。なお、主電流ワイヤ５２～５５は、ワイヤでなくてもよく、例えば、リードフレーム等でもよい。

【0072】

このような半導体ユニット４０及び制御ワイヤ５１及び主電流ワイヤ５２～５５がモジュールケース２０の収納部２３内で封止部材２８により封止される。半導体モジュール１０は以上の構成を含んでおり、半導体装置１はこのような半導体モジュール１０が連結されている。

【0073】

次に、半導体装置１から半導体モジュール１０を個片化する方法について図１０～図１３を用いて説明する。図１０は、第１の実施の形態の半導体装置の分割を説明するための平面図（ケース側）であり、図１１は、第１の実施の形態の半導体装置の分割を説明するための断面図（ケース側）である。図１２は、第１の実施の形態の半導体装置の分割を説明するための平面図（放熱ベース側）であり、図１３は、第１の実施の形態の半導体装置の分割を説明するための断面図（放熱ベース側）である。なお、図１０及び図１１は、半導体装置１のケース２に対する分割を示しており、図１１は、図１０の一点鎖線Ｘ－Ｘにおける切断時を示している。図１２及び図１３は、半導体装置１の放熱ベース３に対する分割を示しており、図１３は、図１２の一点鎖線Ｘ－Ｘにおける切断時を示している。

【0074】

図１～図３に示した半導体装置１の組み立て後、半導体装置１のモジュールケース２０の連結梁２１ｆを切断刃７０で切断する。連結梁２１ｆは、例えば、図１１に示されるように、切断刃７０が±Ｚ方向に平行に挟み込み切断される。この際、放熱ベース３の連結梁３１ｆは、連結梁２１ｆに重複していないため、切断刃７０による連結梁２１ｆの切断の妨げにならない。また、ベース溝５ａは、放熱ベース３の裏面からケース２に向かって（＋Ｚ方向に向かって）それぞれ形成されている。このため、切断刃７０の位置決めを行うことができ、連結梁３１ｆの切断を容易に行うことができる。

【0075】

次いで、半導体装置１の放熱板３０の連結梁３１ｆを切断刃７０で切断する。連結梁３１ｆは、例えば、図１３に示されるように、切断刃７０が±Ｚ方向に平行に挟み込み切断される。この際、放熱ベース３の連結梁３１ｆは、連結梁２１ｆに重複していないため、切断刃７０による連結梁３１ｆの切断の妨げにならない。また、ケース溝４ａは、ケース２のおもて面から放熱ベース３に向かって（－Ｚ方向に向かって）それぞれ形成されている。このため、切断刃７０の位置決めを行うことができ、連結梁３１ｆの切断を容易に行うことができる。

【0076】

なお、連結梁２１ｆ，３１ｆの切断順序は逆であってもよく、連結梁２１ｆ，３１ｆを同時に切断してもよい。また、連結梁２１ｆ，３１ｆを切断する切断刃７０は一例である。切断可能なものであれば、例えば、ワイヤーカッターでもよい。また、連結梁２１ｆ，３１ｆはそれぞれ材質が異なる。このため、それぞれを切断する切断刃７０は材質に適したものを利用してよい。また、半導体装置１から半導体モジュール１０を個片化する方法は、例えば、プレス方式や折り曲げ方式等を適用してもよい。すなわち、手作業により連結梁２１ｆ，３１ｆを折り曲げて、分割してもよい。

【0077】

次に、このような半導体装置１並びに半導体モジュール１０の所定の装置に対する締結について、まず、図１４を用いて説明する。図１４は、第１の実施の形態の半導体装置並びに半導体モジュールの締結のための部品を説明するための図である。なお、図１４（Ａ）は、締結部品６０の、図１４（Ｂ）は、座金６５の斜視図をそれぞれ示している。また、図１４（Ｃ－１）は、半導体モジュール１０の端部に用いる座金６５ａの斜視図であって、図１４（Ｃ－２）は、図１４（Ｃ－１）の座金６５ａの反対側から見た斜視図である。

【0078】

半導体装置１が配置される所定の装置の一例として冷却装置の場合について説明する。半導体装置１を冷却装置の冷却面に締結する際に、半導体装置１の締結孔３ｅに対して締結部品６０及び座金６５が用いられる。締結部品６０は、ねじ部６１と頭部６２とを備えている。

【0079】

ねじ部６１は、円筒状を成して、下端部が縮径して、側面にねじ溝（図示を省略）が形成されている。頭部６２の直径はねじ部６１の直径よりも大きい。座金６５は、ワッシャー部６６と位置決め部６７とを含んでいる。ワッシャー部６６は、平面視で中心部に挿通孔６６ａが形成された、平板状であって連続する環状を成している。位置決め部６７は、ワッシャー部６６の主面に挿通孔６６ａの周囲を連続して取り囲んで形成され、挿通孔６６ａと同様の直径で貫通された筒状を成している。位置決め部６７の外径は、半導体装置１の締結孔３ｅの直径に対応する。

【0080】

半導体装置１を冷却装置の冷却面に配置して、半導体モジュール１０ａ，１０ｂ，１０ｃの間の締結孔３ｅを冷却面の固定孔に位置合わせする。締結孔３ｅに座金６５を取り付ける。この際、座金６５の位置決め部６７を締結孔３ｅに取り付けて、締結部品６０のねじ部６１を、座金６５を通じて冷却装置の固定孔（図示を省略）に螺合させる。以上により、半導体装置１を所定の装置に締結することができる。

【0081】

次いで、半導体装置１から個片化された後の１つの半導体モジュール１０を冷却装置の冷却面に締結する場合について説明する。半導体モジュール１０を冷却装置の冷却面に締結する際に、半導体モジュール１０の締結部３１ｅに対して締結部品６０及び座金６５ａが用いられる。なお、これらの締結部品６０及び座金６５ａは、半導体モジュール１０のみに限らず、半導体装置１の両端部（短側面２ｂ，２ｄ及び短側部３ｂ，３ｄ）の締結部３１ｅに対しても用いてよい。

【0082】

座金６５ａは、図１４（Ｃ－１），（Ｃ－２）に示されるように、ワッシャー部６６とスペーサ部６８と、を含んでいる。ワッシャー部６６は、図１４（Ｂ）と同様である。スペーサ部６８は、ワッシャー部６６の主面に、挿通孔６６ａの周囲の一部と共にワッシャー部６６の外径の一部を取り囲んで形成されている。すなわち、スペーサ部６８は、挿通孔６６ａと同様の直径で貫通され、外径がワッシャー部６６と同様の筒状のものからその一部を切り欠き加工されて構成されている。また、スペーサ部６８の（±Ｚ方向の）厚さは、放熱板３０の厚さ程度であってよい。

【0083】

このような締結部品６０及び座金６５ａを用いた半導体モジュール１０の締結について図１５及び図１６を用いて説明する。図１５は、第１の実施の形態の締結された半導体モジュールの側面図であり、図１６は、第１の実施の形態の締結された半導体モジュールの平面図である。図１５は、冷却装置８０に締結された半導体モジュール１０を＋Ｙ方向に見た側面図である。

【0084】

冷却装置８０の冷却面８１に半導体モジュール１０を配置する。半導体モジュール１０の放熱板３０の締結部３１ｅと冷却装置８０の冷却面８１とは段差を成している。座金６５ａのスペーサ部６８を冷却面８１に配置して、スペーサ部６８が設けられていないワッシャー部６６の領域を放熱板３０の締結部３１ｅの周囲に配置する。これにより、ワッシャー部６６のおもて面は冷却面８１に平行となり、ワッシャー部６６の挿通孔６６ａは冷却面８１の固定孔に対向する。締結部品６０のねじ部６１を、座金６５ａを通じて冷却装置の固定孔（図示を省略）に螺合させる。以上により、半導体モジュール１０を冷却装置８０に締結することができる。

【0085】

上記の半導体装置１は、複数の半導体チップ４５と、放熱ベース３と、ケース２とを含んでいる。放熱ベース３は、複数の半導体チップ４５がそれぞれ配置される複数のユニット領域３２がおもて面に設定された複数の放熱板３０を備え、平面視で矩形状を成し、複数の放熱板３０が長手方向に沿って含まれる。ケース２は、放熱ベース３のおもて面に設けられ、複数の放熱板３０上の複数のユニット領域３２をそれぞれ覆う複数のモジュールケース２０を含む。さらに、半導体装置１は、側面視で、ケース２の複数のモジュールケース２０の間にそれぞれ形成された複数のケース溝４ａ及び放熱ベース３の複数の放熱板３０の間にそれぞれ形成された複数のベース溝５ａを含む。また、ケース２はケース溝４ａにより構成される連結梁２１ｆにより複数のモジュールケース２０が連結されている。放熱ベース３はベース溝５ａにより構成される連結梁３１ｆにより複数の放熱板３０が連結されている。したがって、半導体装置１は、連結梁２１ｆ，３１ｆにより複数の半導体モジュール１０が連結されている。このような半導体装置１は、複数の半導体モジュール１０を連結する連結梁２１ｆ，３１ｆを切断するだけで、所望の仕様を満たすために必要な個数の半導体モジュール１０を含ませることができる。このため、半導体装置１の使用者は、半導体装置１だけで様々な仕様に適用可能な製品の選択肢が広がる。また、半導体装置１の製造者は、複数の製造ラインを用意する必要がないため、製造コストを抑制でき、汎用性が高く、製造効率が向上した半導体装置１を製造することが可能となる。

【0086】

また、上記の半導体装置１を個片化せずに使用する場合、すなわち、連結梁２１ｆ，３１ｆが含まれる場合には、ケース２のケース溝４ａが設けられている。このため、半導体装置１がケース溝４ａでたわみやすくなり、応力の集中を抑制することができる。すなわち、封止部材２８等の半導体装置１の各構成部材の膨張及び収縮を吸収できるため、接合部材等に対するクラックの発生を抑制できる。

【0087】

［第２の実施の形態］
第２の実施の形態では、第１の実施の形態の半導体装置１において、ケース２に含まれる複数のモジュールケース２０が予め分割されている場合である。この場合の半導体装置について、図１７～図１９を用いて説明する。図１７は、第２の実施の形態の半導体装置の平面図であり、図１８は、第２の実施の形態の半導体装置の側面図である。図１９は、第２の実施の形態の半導体装置に含まれる半導体モジュールの側面図である。なお、図１７～図１９の視線は、図１、図２及び図６にそれぞれ対応している。

【0088】

半導体装置１ａは、第１の実施の形態の半導体装置１において、ケース２の複数のモジュールケース２０が予め分離されて、それぞれ、放熱ベース３の放熱板３０に設置されている。複数のモジュールケース２０の間隔は、第１の実施の形態のケース溝４ａと同様でよい。その他の構成は、半導体装置１と同様である。なお、第２の実施の形態では、ケース２は、複数のモジュール２０が予め分離されているため、ケース溝４ａが含まれない。

【0089】

このような半導体装置１ａの放熱板３０の連結梁３１ｆを切断刃７０で切断することで、複数の半導体モジュール１０に分割することができる。なお、連結梁３１ｆは、第１の実施の形態と同様に、切断刃７０を用いて切断してよい。また、例えば、プレス方式や折り曲げ方式等を適用してもよい。

【0090】

このような半導体装置１ａでも、連結梁３１ｆにより複数の半導体モジュール１０が連結されている。半導体装置１ａは、複数の半導体モジュール１０を連結する連結梁３１ｆを切断するだけで、所望の仕様を満たすために必要な個数の半導体モジュール１０を含ませることができる。このため、半導体装置１ａの使用者は、半導体装置１ａだけで様々な仕様に適用可能な製品の選択肢が広がる。また、半導体装置１の製造者は、複数の製造ラインを用意する必要がないため、製造コストを抑制でき、汎用性が高く、製造効率が向上した半導体装置１ａを製造することが可能となる。

【0091】

［第３の実施の形態］
第３の実施の形態では、第１の実施の形態の半導体装置１において、放熱ベース３に含まれる放熱板３０が予め分割されている場合について説明する。この場合の半導体装置について、図２０～図２２を用いて説明する。図２０は、第３の実施の形態の半導体装置の平面図であり、図２１は、第３の実施の形態の半導体装置の側面図である。図２２は、第３の実施の形態の半導体装置に含まれる半導体モジュールの側面図である。なお、図２０～図２２の視線は、図１、図２及び図６にそれぞれ対応している。

【0092】

半導体装置１ｂは、第１の実施の形態の半導体装置１において、放熱ベース３の複数の放熱板３０が予め分離されている。ケース２の複数のモジュールケース２０が複数の放熱板３０にそれぞれ設置されている。複数の放熱板３０の間隔は、第１の実施の形態のベース溝５ａと同様でよい。その他の構成は、半導体装置１と同様である。なお、第３の実施の形態では、放熱ベース３は、複数の放熱板３０が予め分離されているため、ベース溝５ａが含まれない。

【0093】

このような半導体装置１ｂのモジュールケース２０の連結梁２１ｆを切断刃７０で切断することで、複数の半導体モジュール１０に個片化することができる。なお、連結梁２１ｆは、第１の実施の形態と同様に、切断刃７０を用いて切断してよい。また、例えば、プレス方式や折り曲げ方式等を適用してもよい。

【0094】

このような半導体装置１ｂでも、連結梁２１ｆにより複数の半導体モジュール１０が連結されている。半導体装置１ｂは、複数の半導体モジュール１０を連結する連結梁２１ｆを切断するだけで、所望の仕様を満たすために必要な個数の半導体モジュール１０を含ませることができる。このため、半導体装置１ｂの使用者は、半導体装置１ｂだけで様々な仕様に適用可能な製品の選択肢が広がる。また、半導体装置１ｂの製造者は、複数の製造ラインを用意する必要がないため、製造コストを抑制でき、汎用性が高く、製造効率が向上した半導体装置１ｂを製造することが可能となる。

【符号の説明】

【0095】

１、１ａ、１ｂ 半導体装置
２ ケース
２ａ、２ｃ 長側面
２ｂ、２ｄ 短側面
２ｅ 挿通部
３ 放熱ベース
３ａ、３ｃ 長側面
３ｂ、３ｄ 短側面
３ｅ 締結孔
４ ケース連結部
４ａ ケース溝
５ ベース連結部
５ａ ベース溝
１０、１０ａ～１０ｃ 半導体モジュール
２０ モジュールケース
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ 側面
２１ｅ 窪み
２１ｆ 連結梁
２１ｇ 隙間
２１ｈ 上面
２２ 端子台
２３ 収納部
２４ 第１接続端子
２４ａ 第１内端部
２５ 第２接続端子
２５ａ 第２内端部
２６ 出力端子
２６ａ 内端部
２７ 制御端子
２７ａ 内端部
２８ 封止部材
３０ 放熱板
３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ 側面
３１ｅ 締結部
３１ｆ 連結梁
３１ｇ 隙間
３２ ユニット領域
４０ 半導体ユニット
４１ 絶縁回路基板
４２ 絶縁板
４３ａ、４３ｂ 回路パターン
４４ 金属板
４５ 半導体チップ
４５ａ 制御電極
５１ 制御ワイヤ
５２～５５ 主電流ワイヤ
６０ 締結部品
６１ ねじ部
６２ 頭部
６５、６５ａ 座金
６６ ワッシャー部
６６ａ 挿通孔
６７ 位置決め部
６８ スペーサ部
７０ 切断刃
８０ 冷却装置
８１ 冷却面

【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】

【図21】

【図22】