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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】P2025008533
(43)【公開日】2025-01-20
(54)【発明の名称】半導体モジュール
(51)【国際特許分類】
H01L 25/07 20060101AFI20250109BHJP
【ＦＩ】
H01L25/04 C
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023110774
(22)【出願日】2023-07-05
(71)【出願人】
【識別番号】000004260
【氏名又は名称】株式会社デンソー
(74)【代理人】
【氏名又は名称】矢作 和行
(74)【代理人】
【識別番号】100121991
【弁理士】
【氏名又は名称】野々部 泰平
(74)【代理人】
【識別番号】100145595
【弁理士】
【氏名又は名称】久保 貴則
(72)【発明者】
【氏名】満永 智明
(72)【発明者】
【氏名】西畑 雅由
(57)【要約】
【課題】熱抵抗を低減できる半導体モジュールを提供すること。
【解決手段】半導体モジュールは、冷却器、冷却器上に配置された基板４０、および複数の半導体素子を備える。基板４０は、絶縁基材４１、絶縁基材上に配置され、パターニングされた導体４２、導体４２とは反対の面上に配置された導体４３を有する。冷却器と裏面導体との間には、接合材が介在している。導体４２は、Ｘ方向に並ぶ複数の半導体素子のドレイン電極が共通接続された基部４２１ａ，４２３ａを含む複数の配線パターンを有する。基部４２１ａは、Ｙ方向において基板４０の中央領域に配置されている。
【選択図】図６３
【解決手段】半導体モジュールは、冷却器、冷却器上に配置された基板４０、および複数の半導体素子を備える。基板４０は、絶縁基材４１、絶縁基材上に配置され、パターニングされた導体４２、導体４２とは反対の面上に配置された導体４３を有する。冷却器と裏面導体との間には、接合材が介在している。導体４２は、Ｘ方向に並ぶ複数の半導体素子のドレイン電極が共通接続された基部４２１ａ，４２３ａを含む複数の配線パターンを有する。基部４２１ａは、Ｙ方向において基板４０の中央領域に配置されている。
【選択図】図６３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
冷却器（２３）と、
絶縁基材（４１）と、前記絶縁基材上に配置され、パターニングされた表面導体（４２）と、前記表面導体とは反対の面上に配置された裏面導体（４３）と、を有し、前記冷却器上に配置された基板（４０）と、
前記冷却器と前記裏面導体との間に介在する熱伝導部材（２４）と、
前記表面導体に接合された第１主電極（３１）と、前記第１主電極とは反対の面に設けられた第２主電極（３２）と、を有する複数の半導体素子（３０）と、
を備え、
前記表面導体は、所定方向に並ぶ複数の前記半導体素子の前記第１主電極が共通接続された素子実装部（４２１ａ，４２３ａ）を少なくともひとつ含む複数の配線パターンを有し、
前記素子実装部のひとつが、前記所定方向に直交する直交方向において前記基板の中央領域に配置されている、半導体モジュール。
絶縁基材（４１）と、前記絶縁基材上に配置され、パターニングされた表面導体（４２）と、前記表面導体とは反対の面上に配置された裏面導体（４３）と、を有し、前記冷却器上に配置された基板（４０）と、
前記冷却器と前記裏面導体との間に介在する熱伝導部材（２４）と、
前記表面導体に接合された第１主電極（３１）と、前記第１主電極とは反対の面に設けられた第２主電極（３２）と、を有する複数の半導体素子（３０）と、
を備え、
前記表面導体は、所定方向に並ぶ複数の前記半導体素子の前記第１主電極が共通接続された素子実装部（４２１ａ，４２３ａ）を少なくともひとつ含む複数の配線パターンを有し、
前記素子実装部のひとつが、前記所定方向に直交する直交方向において前記基板の中央領域に配置されている、半導体モジュール。
【請求項2】
前記表面導体は、前記直交方向において前記複数の配線パターンに分断されている、請求項１に記載の半導体モジュール。
【請求項3】
前記基板は、前記表面導体を前記所定方向に横断するように設けられた、前記表面導体が配置されていない非配置領域（４１１）を有する、請求項２に記載の半導体モジュール。
【請求項4】
複数の前記半導体素子は、上下アーム回路の上アーム（９Ｈ）を提供し、前記所定方向に並んで配置された複数の上アーム素子（３０Ｈ）と、前記上下アーム回路の下アーム（９Ｌ）を提供し、前記所定方向に並んで配置された複数の下アーム素子（３０Ｌ）と、を含み、
前記素子実装部は、複数の前記上アーム素子の前記第１主電極が共通接続された上アーム実装部（４２１ａ）と、複数の前記下アーム素子の前記第１主電極が共通接続された下アーム実装部（４２３ａ）と、を含み、
前記上アーム実装部および前記下アーム実装部のひとつが、前記直交方向において前記中央領域に配置され、前記上アーム実装部および前記下アーム実装部の他のひとつが前記中央領域の外に配置されている、請求項１～３いずれか１項に記載の半導体モジュール。
前記素子実装部は、複数の前記上アーム素子の前記第１主電極が共通接続された上アーム実装部（４２１ａ）と、複数の前記下アーム素子の前記第１主電極が共通接続された下アーム実装部（４２３ａ）と、を含み、
前記上アーム実装部および前記下アーム実装部のひとつが、前記直交方向において前記中央領域に配置され、前記上アーム実装部および前記下アーム実装部の他のひとつが前記中央領域の外に配置されている、請求項１～３いずれか１項に記載の半導体モジュール。
【請求項5】
前記表面導体は、主配線部として、前記上アーム実装部を介して前記上アーム素子の前記第１主電極に電気的に接続される上アーム配線部（４２１ｂ）、および、前記下アーム素子の前記第２主電極に電気的に接続される下アーム配線部（４２２）を有し、
前記直交方向において前記上アーム実装部と前記下アーム実装部との間に、前記中央領域に配置された前記半導体素子とは電気的に分離された前記主配線部が配置されている、請求項４に記載の半導体モジュール。
前記直交方向において前記上アーム実装部と前記下アーム実装部との間に、前記中央領域に配置された前記半導体素子とは電気的に分離された前記主配線部が配置されている、請求項４に記載の半導体モジュール。
【請求項6】
前記基板の板厚方向の平面視における面積は、前記中央領域に配置された前記素子実装部のほうが、前記中央領域の外に配置された前記素子実装部よりも小さい、請求項４に記載の半導体モジュール。
【請求項7】
前記表面導体は、前記裏面導体よりも厚い、請求項１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】
この明細書における開示は、半導体モジュールに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１は、半導体モジュールを開示している。先行技術文献の記載内容は、この明細書における技術的要素の説明として、参照により援用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００２－１５３０７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１では、冷却器上に基板が配置されている。基板の導体は、複数の配線パターンを有している。配線パターンは、ひとつのアームを構成する複数の素子が共通接続された素子実装部を含んでいる。このように、複数の素子が並列接続されてひとつのアームを提供する構成では、体格の増大を抑制するために、素子の間隔をできるだけ詰めて配置する。このため、素子同士の熱干渉により熱抵抗が悪化するという問題がある。上記した観点において、または言及されていない他の観点において、半導体モジュールにはさらなる改良が求められている。
【0005】
開示されるひとつの目的は、熱抵抗を低減できる半導体モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
開示のひとつの態様は、半導体モジュールであって、
冷却器（２３）と、
絶縁基材（４１）と、絶縁基材上に配置され、パターニングされた表面導体（４２）と、表面導体とは反対の面上に配置された裏面導体（４３）と、を有し、冷却器上に配置された基板（４０）と、
冷却器と裏面導体との間に介在する熱伝導部材（２４）と、
表面導体に接合された第１主電極（３１）と、第１主電極とは反対の面に設けられた第２主電極（３２）と、を有する複数の半導体素子（３０）と、
を備え、
表面導体は、所定方向に並ぶ複数の半導体素子の第１主電極が共通接続された素子実装部（４２１ａ，４２３ａ）を少なくともひとつ含む複数の配線パターンを有し、
素子実装部のひとつが、所定方向に直交する直交方向において基板の中央領域に配置されている。
冷却器（２３）と、
絶縁基材（４１）と、絶縁基材上に配置され、パターニングされた表面導体（４２）と、表面導体とは反対の面上に配置された裏面導体（４３）と、を有し、冷却器上に配置された基板（４０）と、
冷却器と裏面導体との間に介在する熱伝導部材（２４）と、
表面導体に接合された第１主電極（３１）と、第１主電極とは反対の面に設けられた第２主電極（３２）と、を有する複数の半導体素子（３０）と、
を備え、
表面導体は、所定方向に並ぶ複数の半導体素子の第１主電極が共通接続された素子実装部（４２１ａ，４２３ａ）を少なくともひとつ含む複数の配線パターンを有し、
素子実装部のひとつが、所定方向に直交する直交方向において基板の中央領域に配置されている。
【0007】
開示の半導体モジュールによれば、パターニングされた表面導体により、基板が冷却器側に凸の反りを有する。基板は、直交方向において中央領域を凸の頂点として反っている。よって、熱伝導部材の厚みは、凸の頂点付近、つまり中央領域の直下において薄い。素子実装部を中央領域に配置するため、複数の半導体素子が並列接続される構成において、熱抵抗を低減することができる。
【0008】
この明細書における開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態の部分との対応関係を例示的に示すものであって、技術的範囲を限定することを意図するものではない。この明細書に開示される目的、特徴、および効果は、後続の詳細な説明、および添付の図面を参照することによってより明確になる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】第１実施形態に係る半導体装置が適用される電力変換装置の回路構成を示す図である。
【図2】半導体モジュールの一例を示す斜視図である。
【図3】半導体モジュールの平面図である。
【図5】半導体装置の一例を示す平面図である。
【図6】基板の配線パターンを示す平面図である。
【図8】コンデンサと基板との接続構造の別例を示す断面図である。
【図9】コンデンサと基板との接続構造の別例を示す断面図である。
【図10】コンデンサと基板との接続構造の別例を示す断面図である。
【図11】検証モデルを示す回路図である。
【図12】検証結果を示す図である。
【図13】温度分布を示す図である。
【図14】スナバ回路による通電経路の配置を示す図である。
【図15】変形例を示す平面図である。
【図16】変形例を示す平面図である。
【図17】変形例を示す平面図である。
【図18】第２実施形態に係る半導体装置において、半導体素子を示す平面図である。
【図20】半導体装置、および半導体モジュールの部分断面図である。
【図21】クリップおよび半導体素子との接続構造の一例を示す平面図である。
【図23】クリップおよび半導体素子との接続構造の別例を示す平面図である。
【図24】クリップを示す斜視図である。
【図25】クリップの別例を示す平面図である。
【図26】クリップの別例を示す平面図である。
【図27】クリップの別例を示す断面図である。
【図28】クリップの別例を示す平面図である。
【図29】クリップおよび半導体素子との接続構造の別例を示す平面図である。
【図31】クリップの別例を示す平面図である。
【図32】クリップの別例を示す平面図である。
【図33】クリップの別例を示す平面図である。
【図34】クリップの別例を示す平面図である。
【図35】クリップの別例を示す平面図である。
【図36】クリップの別例を示す平面図である。
【図37】クリップの別例を示す平面図である。
【図38】クリップの別例を示す平面図である。
【図39】クリップの別例を示す平面図である。
【図40】クリップの別例を示す平面図である。
【図41】第３実施形態に係る半導体装置の一例を示す平面図である。
【図42】出力端子周辺を示す斜視図である。
【図43】出力端子と分岐端子の位置関係を示す図である。
【図44】出力端子と分岐端子の位置関係を示す図である。
【図45】出力端子と分岐端子の位置関係を示す図である。
【図46】出力端子と分岐端子の位置関係を示す図である。
【図47】半導体装置の別例を示す図である。
【図48】半導体装置の別例を示す図である。
【図49】第４実施形態に係る半導体装置の一例を示す平面図である。
【図50】上アーム側の電流経路を示す図である。
【図51】基板の一例を示す平面図である。
【図52】基板の別例を示す図である。
【図53】第５実施形態に係る半導体モジュールの一例を示す平面図である。
【図54】半導体モジュールにおいて、ハウジングを除いた状態を示す平面図である。
【図56】カラー周辺を示す断面図である。
【図57】シール材の厚みと熱抵抗との関係を示す図である。
【図58】半導体モジュールの参考例を示す断面図である。
【図60】半導体モジュールの別例を示す断面図である。
【図61】第６実施形態に係る半導体モジュールの一例を示す断面図である。
【図62】半導体装置の一例を示す平面図である。
【図64】半導体モジュールにおける基板の反りを示す断面図である。
【図65】半導体モジュールの別例を示す平面図である。
【図66】並列回路における発振を説明するための図である。
【図67】第７実施形態に係る半導体装置の一例を示す平面図である。
【図68】半導体装置により提供される上下アーム回路の等価回路図を示す図である。
【図69】半導体装置の別例を示す平面図である。
【図70】半導体装置の別例を示す平面図である。
【図71】半導体装置の別例を示す平面図である。
【図74】半導体装置の別例を示す平面図である。
【図75】半導体装置の別例を示す平面図である。
【図76】半導体装置の別例を示す平面図である。
【図77】半導体装置の別例を示す平面図である。
【図78】半導体装置の別例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、図面に基づいて複数の実施形態を説明する。なお、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合せることができる。なお、Ａおよび／またはＢとの記載は、ＡおよびＢの少なくともひとつを意味する。つまり、Ａのみ、Ｂのみ、ＡとＢの両方、を含み得る。
【0011】
本実施形態の半導体装置、半導体装置を備える半導体モジュールは、たとえば、回転電機を駆動源とする移動体の電力変換装置に適用される。移動体は、たとえば、電気自動車（ＢＥＶ）、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＥＶ）などの電動車両、電動垂直離着陸機やドローンなどの飛行体、船舶、建設機械、農業機械などである。以下では、車両に適用される例について説明する。
【0012】
（第１実施形態）
まず、図１に基づき、車両の駆動システムの概略構成について説明する。
まず、図１に基づき、車両の駆動システムの概略構成について説明する。
【0013】
＜車両の駆動システム＞
図１に示すように、車両の駆動システム１は、直流電源２と、モータジェネレータ３と、電力変換装置４を備えている。
図１に示すように、車両の駆動システム１は、直流電源２と、モータジェネレータ３と、電力変換装置４を備えている。
【0014】
直流電源２は、充放電可能な二次電池で構成された直流電圧源である。二次電池は、たとえばリチウムイオン電池、ニッケル水素電池である。モータジェネレータ３は、三相交流方式の回転電機である。モータジェネレータ３は、車両の走行駆動源、すなわち電動機として機能する。モータジェネレータ３は、回生時に発電機として機能する。電力変換装置４は、直流電源２とモータジェネレータ３との間で電力変換を行う。
【0015】
＜電力変換装置＞
次に、図１に基づき、電力変換装置４の回路構成について説明する。電力変換装置４は、電力変換回路を備えている。本実施形態の電力変換装置４は、平滑コンデンサ５と、電力変換回路であるインバータ６を備えている。
次に、図１に基づき、電力変換装置４の回路構成について説明する。電力変換装置４は、電力変換回路を備えている。本実施形態の電力変換装置４は、平滑コンデンサ５と、電力変換回路であるインバータ６を備えている。
【0016】
平滑コンデンサ５は、主として、直流電源２から供給される直流電圧を平滑化する。平滑コンデンサ５は、高電位側の電源ラインであるＰライン７と低電位側の電源ラインであるＮライン８とに接続されている。Ｐライン７は直流電源２の正極に接続され、Ｎライン８は直流電源２の負極に接続されている。平滑コンデンサ５の正極は、直流電源２とインバータ６との間において、Ｐライン７に接続されている。平滑コンデンサ５の負極は、直流電源２とインバータ６との間において、Ｎライン８に接続されている。平滑コンデンサ５は、直流電源２に並列に接続されている。
【0017】
インバータ６は、ＤＣ－ＡＣ変換回路である。インバータ６は、図示しない制御回路によるスイッチング制御にしたがって、直流電圧を三相交流電圧に変換し、モータジェネレータ３へ出力する。これにより、モータジェネレータ３は、所定のトルクを発生するように駆動する。インバータ６は、車両の回生制動時、車輪からの回転力を受けてモータジェネレータ３が発電した三相交流電圧を、制御回路によるスイッチング制御にしたがって直流電圧に変換し、Ｐライン７へ出力する。このように、インバータ６は、直流電源２とモータジェネレータ３との間で双方向の電力変換を行う。
【0018】
インバータ６は、三相分の上下アーム回路９を備えて構成されている。上下アーム回路９は、レグと称されることがある。上下アーム回路９は、上アーム９Ｈと、下アーム９Ｌをそれぞれ有している。上アーム９Ｈおよび下アーム９Ｌは、上アーム９ＨをＰライン７側として、Ｐライン７とＮライン８との間で直列接続されている。
【0019】
上アーム９Ｈと下アーム９Ｌとの接続点は、出力ライン１０を介して、モータジェネレータ３における対応する相の巻線３ａに接続されている。上下アーム回路９のうち、Ｕ相の上下アーム回路９Ｕは、対応する出力ライン１０を介してＵ相の巻線３ａに接続されている。Ｖ相の上下アーム回路９Ｖは、対応する出力ライン１０を介してＶ相の巻線３ａに接続されている。Ｗ相の上下アーム回路９Ｗは、対応する出力ライン１０を介してＷ相の巻線３ａに接続されている。Ｐライン７、Ｎライン８、および出力ライン１０それぞれの少なくとも一部は、たとえばバスバーなどの導電部材により構成される。
【0020】
インバータ６は、６つのアームを有している。各アームは、スイッチング素子を備えて構成されている。各アームを構成するスイッチング素子の数は特に限定されない。ひとつでもよいし、複数でもよい。複数の場合、互いに並列接続された複数のスイッチング素子は、共通のゲート駆動信号（駆動電圧）により、互いに同じタイミングでオン駆動、オフ駆動する。
【0021】
本実施形態では、各アームを構成するスイッチング素子として、ｎチャネル型のＭＯＳＦＥＴ１１を採用している。ＭＯＳＦＥＴは、Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistorの略称である。上アーム９Ｈにおいて、ＭＯＳＦＥＴ１１のドレインが、Ｐライン７に接続されている。下アーム９Ｌにおいて、ＭＯＳＦＥＴ１１のソースが、Ｎライン８に接続されている。上アーム９ＨにおけるＭＯＳＦＥＴ１１のソースと、下アーム９ＬにおけるＭＯＳＦＥＴ１１のドレインが、相互に接続されている。
【0022】
ＭＯＳＦＥＴ１１のそれぞれには、還流用のダイオード１２が逆並列に接続されている。ダイオード１２は、ＭＯＳＦＥＴ１１の寄生ダイオード（ボディダイオード）でもよいし、寄生ダイオードとは別に設けたものでもよい。ダイオード１２のアノードは対応するＭＯＳＦＥＴ１１のソースに接続され、カソードはドレインに接続されている。
【0023】
なお、スイッチング素子は、ＭＯＳＦＥＴ１１に限定されない。たとえばＩＧＢＴを採用してもよい。ＩＧＢＴは、Insulated Gate Bipolar Transistorの略称である。ＩＧＢＴの場合にも、還流用のダイオードが逆並列に接続される。
【0024】
インバータ６は、上記した上下アーム回路９に加えて、スナバ回路１３を備えている。スナバ回路１３は、スイッチング時に生じる過渡的な高電圧、いわゆるスイッチングサージを吸収する。これにより、高速スイッチングが可能となる。スナバ回路１３は、上下アーム回路９に対して個別に設けられ、対応する上下アーム回路９に対して並列接続されてもよい。スナバ回路１３は、各アーム９Ｈ，９Ｌに対して個別に設けられ、対応するアーム９Ｈ，９Ｌに対して並列接続されてもよい。一例として本実施形態のスナバ回路１３は、上下アーム回路９に対して並列接続されている。
【0025】
スナバ回路１３は、少なくともコンデンサ１３１を有する。スナバ回路１３は、たとえばコンデンサ１３１を有するＣスナバ回路でもよいし、図１に示すようにコンデンサ１３１と抵抗１３２を有するＲＣスナバ回路でもよい。コンデンサ１３１、抵抗１３２、およびダイオードを有するＲＣＤスナバ回路でもよい。
【0026】
電力変換装置４は、電力変換回路として、コンバータをさらに備えてもよい。コンバータは、直流電圧をたとえば異なる値の直流電圧に変換するＤＣ－ＤＣ変換回路である。コンバータは、直流電源２と平滑コンデンサ５との間に設けられる。コンバータは、たとえばリアクトルと、上記した上下アーム回路９を備えて構成される。この構成によれば、昇降圧が可能である。電力変換装置４は、直流電源２からの電源ノイズを除去するフィルタコンデンサを備えてもよい。フィルタコンデンサは、直流電源２とコンバータとの間に設けられる。
【0027】
電力変換装置４は、インバータ６などを構成するスイッチング素子の駆動回路を備えてもよい。駆動回路は、制御回路の駆動指令に基づいて、対応するアームのＭＯＳＦＥＴ１１のゲートに駆動電圧を供給する。駆動回路は、駆動電圧の印加により、対応するＭＯＳＦＥＴ１１を駆動、すなわちオン駆動、オフ駆動させる。駆動回路は、ドライバと称されることがある。
【0028】
電力変換装置４は、スイッチング素子の制御回路を備えてもよい。制御回路は、ＭＯＳＦＥＴ１１を動作させるための駆動指令を生成し、駆動回路に出力する。制御回路は、たとえば図示しない上位ＥＣＵから入力されるトルク要求、各種センサにて検出された信号に基づいて、駆動指令を生成する。ＥＣＵは、Electronic Control Unitの略称である。
【0029】
各種センサとして、たとえば電流センサ、回転角センサ、電圧センサがある。電流センサは、各相の巻線３ａに流れる相電流を検出する。回転角センサは、モータジェネレータ３の回転子の回転角を検出する。電圧センサは、平滑コンデンサ５の両端電圧を検出する。制御回路は、駆動指令として、たとえばＰＷＭ信号を出力する。制御回路は、たとえばプロセッサおよびメモリを備えて構成されている。ＰＷＭは、Pulse Width Modulationの略称である。
【0030】
＜半導体モジュール＞
図２は、半導体モジュールの一例を示す斜視図である。図３は、図２に示す半導体モジュールの上面視平面図である。図４は、図３のIV-IV線に沿う断面図である。図４では、半導体モジュールの構造を簡素化して示している。図４では、ハウジングを省略して示している。
図２は、半導体モジュールの一例を示す斜視図である。図３は、図２に示す半導体モジュールの上面視平面図である。図４は、図３のIV-IV線に沿う断面図である。図４では、半導体モジュールの構造を簡素化して示している。図４では、ハウジングを省略して示している。
【0031】
以下では、基板の板厚方向をＺ方向とし、Ｚ方向に直交する一方向をＹ方向とする。Ｚ方向およびＹ方向の両方向に直交する方向をＸ方向とする。特に断わりのない限り、Ｚ方向から平面視した形状、換言すればＸ方向およびＹ方向により規定されるＸＹ面に沿う形状を平面形状とする。また、Ｚ方向からの平面視を、単に平面視と示すことがある。
【0032】
図２、図３、および図４に示すように、半導体モジュール２０は、半導体装置２１、ハウジング２２、および冷却器２３を備えてもよい。半導体モジュール２０は、平滑コンデンサ５を提供するコンデンサ装置、入力端子台、出力端子台などとともに、電力変換装置４を構成する。半導体モジュール２０は、コンデンサ装置などの他の要素とともに、電力変換装置４のケースに収容されてもよい。
【0033】
半導体装置２１は、Ｚ方向において冷却器２３の一面上に配置されている。半導体装置２１は、電力変換回路であるインバータ６のアームの少なくともひとつを提供する。図２に例示する半導体装置２１のそれぞれは、一相分の上下アーム回路９を提供する。半導体モジュール２０は、半導体装置２１を３つ備えてインバータ６を提供する。３つの半導体装置２１は、冷却器２３の同一面上に配置され、Ｘ方向に並んでいる。半導体装置２１のそれぞれは、冷却器２３に固定されている。
【0034】
半導体装置２１のひとつである半導体装置２１Ｕは、Ｕ相の上下アーム回路９Ｕを提供する。半導体装置２１の他のひとつである半導体装置２１Ｖは、Ｖ相の上下アーム回路９Ｖを提供する。半導体装置２１の他のひとつである半導体装置２１Ｗは、Ｗ相の上下アーム回路９Ｗを提供する。つまり半導体モジュール２０は、インバータ６を提供する。半導体装置２１の詳細については、後述する。
【0035】
ハウジング２２は、樹脂などの電気絶縁材料を用いて形成されている。ハウジング２２は、たとえば樹脂成形体でもよい。ハウジング２２は、半導体装置２１の構成要素の一部を保持してもよい。半導体装置２１の構成要素の一部は、インサート部品としてハウジング２２と一体成形されてもよい。ハウジング２２は、冷却器２３に固定されてもよい。ハウジング２２は、冷却器２３とともに電力変換装置４のケースに固定されてもよい。ハウジング２２は、冷却器２３の一面に配置された状態で、冷却器２３とともに半導体装置２１の収容空間を提供してもよい。ハウジング２２および冷却器２３による収容空間に、半導体素子３０などを封止する封止体が配置されてもよい。封止体は、たとえばゲルやポッティング樹脂である。
【0036】
図２および図３に例示するように、ハウジング２２は、枠体２２１と、仕切り壁２２２を備えてもよい。枠体２２１は、Ｚ方向に所定の高さを有し、Ｚ方向の平面視において半導体装置２１を取り囲むように環状をなしている。枠体２２１は、環状の壁部と称されることがある。枠体２２１は、略矩形の環状をなしてもよい。矩形環状の枠体２２１は、４つの壁部２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃ，２２１ｄを有する。
【0037】
壁部２２１ａ，２２１ｂは、Ｘ方向に延びている。壁部２２１ａと壁部２２１ｂとは、Ｙ方向において所定の間隔を有して対向配置されている。壁部２２１ａはＹ方向において半導体装置２１の一端側に配置され、壁部２２１ｂは半導体装置２１の他端側に配置されている。壁部２２１ａ，２２１ｂは、領域を規定する壁と、壁からＹ方向外側に延びる延設部を含む。壁部２２１ｃ，２２１ｄは、Ｙ方向に延びている。壁部２２１ｃは、Ｘ方向における一端側で壁部２２１ａ，２２１ｂに連なっている。壁部２２１ｄは、Ｘ方向における他端側で壁部２２１ａ，２２１ｂに連なっている。
【0038】
仕切り壁２２２は、Ｚ方向に所定の高さを有し、枠体２２１に連なっている。仕切り壁２２２は、枠体２２１により規定される領域を、複数の領域に区画する。仕切り壁２２２は、たとえば半導体装置２１の数に応じた領域に区画してもよい。仕切り壁２２２は、区画壁と称されることがある。仕切り壁２２２は、所定方向に延び、その両端が枠体２２１に連なってもよい。図２および図３に例示するように、ハウジング２２は、仕切り壁２２２として、２つの仕切り壁２２２ａ，２２２ｂを有してもよい。仕切り壁２２２ａ，２２２ｂは、壁部２２１ｃ，２２１ｄ同様、Ｙ方向に延びている。仕切り壁２２２ａ，２２２ｂそれぞれの端部のひとつは壁部２２１ａに連なり、端部の他のひとつは壁部２２１ｂに連なっている。仕切り壁２２２ａ，２２２ｂおよび壁部２２１ｃ，２２１ｄは、所定の間隔を有してＸ方向に並んでいる。仕切り壁２２２は、枠体２２１の対向領域を３つの領域に区画している。区画された３つの領域のそれぞれに、半導体装置２１が収容されている。
【0039】
冷却器２３は、半導体装置２１を冷却する。冷却器２３は、アルミニウム、銅などの金属材料を用いて形成されている。図４に例示するように、内部に流路２３１を有する冷却器２３を採用してもよい。流路２３１は、半導体装置２１を効果的に冷却するように、平面視において半導体装置２１の少なくとも一部と重なるように設けられている。流路２３１は、平面視において半導体装置２１それぞれの大部分を内包するように設けられてもよい。
【0040】
流路２３１には、図示しない導入管を介して冷媒２３２が供給される。流路２３１を流れた冷媒２３２は、図示しない排出管を介して冷却器２３の外に排出される。冷媒２３２としては、水やアンモニアなどの相変化する冷媒や、エチレングリコール系などの相変化しない冷媒を用いることができる。
【0041】
冷却器２３は、上記した流路２３１を有する構成に限定されない。冷却器２３として、たとえばヒートシンクなどの放熱部材を用いてもよい。ヒートシンクは、冷却プレートと称されることがある。放熱部材は、放熱フィンを備えてもよい。絶縁が不要な場合、半導体装置２１と冷却器２３との間に接合材を配置してもよい。図４に示す例では、半導体装置２１と冷却器２３との間に接合材２４が介在している。接合材２４としては、はんだや焼結Ａｇなどを採用することができる。半導体モジュール２０は、半導体装置２１と冷却器２３との間に配置された接合材２４を備えている。半導体装置２１は、接合によって冷却器２３に固定されている。なお、絶縁が必要な場合には、半導体装置２１と冷却器２３との間に電気絶縁性の部材を配置してもよい。絶縁部材としては、たとえばセラミック板や樹脂シートを採用することができる。熱伝導性を高めるために、シリコーンゲルなどのＴＩＭを採用してもよい。ＴＩＭは、Thermal Interface Materialの略称である。
【0042】
半導体モジュール２０は、図示しない回路基板を備えてもよい。回路基板には、上記した駆動回路が形成される。回路基板は、Ｚ方向において半導体装置２１の上方に配置される。半導体モジュール２０は、ハウジング２２および冷却器２３とともに筐体を提供するカバーを備えてもよい。カバーは、半導体装置２１に対して冷却器２３とは反対側に配置される。カバーは、３つの半導体装置２１を一体的に覆うように配置されてもよい。
【0043】
＜半導体装置＞
図５は、半導体装置の一例を示す上面視平面図である。図５は、図３をひとつの半導体装置について拡大した図である。図５では、ハウジングの一部についても図示している。図６は、図５に示す半導体装置において基板の配線パターンを示す平面図である。
図５は、半導体装置の一例を示す上面視平面図である。図５は、図３をひとつの半導体装置について拡大した図である。図５では、ハウジングの一部についても図示している。図６は、図５に示す半導体装置において基板の配線パターンを示す平面図である。
【0044】
上記したように半導体装置２１は、一相分の上下アーム回路９を提供してもよい。図５に例示するように、半導体装置２１は、半導体素子３０、基板４０、クリップ５０、外部接続端子６０、およびスナバ回路７０を備えてもよい。
【0045】
半導体素子３０は、シリコン（Ｓｉ）、シリコンよりもバンドギャップが広いワイドバンドギャップ半導体などを材料とする半導体基板に、縦型素子が形成されてなる。ワイドバンドギャップ半導体としては、たとえばシリコンカーバイド（ＳｉＣ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、酸化ガリウム（Ｇａ２Ｏ３）、ダイヤモンドがある。半導体素子３０は、パワー素子、半導体チップなどと称されることがある。
【0046】
縦型素子は、半導体素子３０（半導体基板）の板厚方向に主電流を流すように構成されている。半導体素子３０は、その板厚方向がＺ方向に略平行となるように配置される。半導体素子３０は、板厚方向の両面に主電極を有している。本実施形態の半導体素子３０は、ＳｉＣを材料とする半導体基板に、縦型素子としてｎチャネル型のＭＯＳＦＥＴ１１が形成されてなる。図４および図５に示すように半導体素子３０は、主電極として、基板４０と対向する下面にドレイン電極３１を有し、下面とは反対の上面にソース電極３２を有している。
【0047】
ＭＯＳＦＥＴ１１がオンすることで、主電極間、つまりドレイン電極３１とソース電極３２との間に、電流（主電流）が流れる。ダイオード１２が寄生ダイオードの場合、ソース電極３２がアノード電極を兼ね、ドレイン電極３１がカソード電極を兼ねる。ダイオード１２は、ＭＯＳＦＥＴ１１とは別チップに構成されてもよい。ドレイン電極３１は高電位側の主電極であり、ソース電極３２は低電位側の主電極である。ドレイン電極３１は、下面のほぼ全域に形成されている。ソース電極３２は、上面の一部分に形成されている。
【0048】
半導体素子３０は、平面略矩形状をなしている。半導体素子３０は、上面に、信号用の電極であるパッド３３を有している。パッド３３は、上面においてソース電極３２とは異なる位置に形成されている。パッド３３は、少なくともゲートパッドを含む。
【0049】
複数の半導体素子３０は、上アーム９Ｈを構成する半導体素子３０Ｈと、下アーム９Ｌを構成する半導体素子３０Ｌを含む。半導体素子３０Ｈは、上アーム素子と称されることがある。半導体素子３０Ｌは、下アーム素子と称されることがある。たとえば半導体素子３０Ｈ，３０Ｌの構成は、互いに共通でもよい。本実施形態において、半導体素子３０Ｈが第１素子に相当し、半導体素子３０Ｌが第２素子に相当する。
【0050】
半導体素子３０Ｈ，３０Ｌは、Ｙ方向に並んでいる。半導体素子３０Ｈのパッド３３は、Ｙ方向においてＰ端子６１１およびＮ端子６１２側の端部付近に設けられている。半導体素子３０Ｌのパッド３３は、Ｙ方向においてＯ端子６１３側の端部付近に設けられている。パッド３３は、互いに対向する内側の端部ではなく、外側の端部付近に設けられている。半導体素子３０Ｈ，３０Ｌは、Ｚ方向において互いにほぼ同じ位置に配置されている。半導体素子３０Ｈ，３０Ｌは、ドレイン電極３１が基板４０側となるように、互いに同じ向きに配置されている。
【0051】
半導体素子３０Ｈ，３０Ｌそれぞれの数は特に限定されない。ひとつずつでもよいし、それぞれ複数でもよい。図２、図３、および図５に示す例では、半導体素子３０が、半導体素子３０Ｈ，３０Ｌをそれぞれ４つ含む。４つの半導体素子３０Ｈが並列接続されて、ひとつの相の上アーム９ＨのＭＯＳＦＥＴ１１を提供する。４つの半導体素子３０Ｌが並列接続されて、ひとつの相の下アーム９ＬのＭＯＳＦＥＴ１１を提供する。４つの半導体素子３０Ｈは、Ｘ方向に並んでいる。４つの半導体素子３０Ｌは、Ｘ方向に並んでいる。
【0052】
基板４０は、平面視において複数の半導体素子３０（３０Ｈ，３０Ｌ）のすべてを内包している。基板４０は、半導体素子３０に対して、ドレイン電極３１側に配置されている。基板４０は、後述するようにドレイン電極３１に電気的に接続され、配線機能を提供する。基板４０は、配線基板、プリント基板などと称されることがある。
【0053】
基板４０は、絶縁基材４１と、絶縁基材４１に配置された導体を有している。絶縁基材４１は、セラミックや樹脂などの電気絶縁材料を用いて形成されている。図４に示すように絶縁基材４１は、半導体素子３０と対向する側の面である一面４１ａと、Ｚ方向において一面４１ａとは反対の面である裏面４１ｂを有している。基板４０は、半導体装置２１単位で分けてもよいし、半導体モジュール２０単位でひとつにまとめてもよい。
【0054】
導体は、ＣｕやＡｌなどの導電性、熱伝導性が良好な金属を材料として形成されている。導体は、その表面に、Ｎｉ系やＡｕなどのめっき膜を備えてもよい。導体は、絶縁基材４１の一面４１ａのみに配置されてもよいし、一面４１ａおよび裏面４１ｂの両方に配置されてもよい。導体は、絶縁基材４１の内部に配置されてもよい。つまり基板４０は、片面基板でもよいし、両面基板でもよいし、３層以上の導体を備えた多層基板でもよい。導体は、ビア導体を含んでもよい。ビア導体は、絶縁基材４１を構成する絶縁層に形成された貫通孔（ビア）に、めっきなどの導体が配置されてなる。ビア導体は、異なる層に配置された導体を電気的に接続する。
【0055】
基板４０は、一面４１ａに配置された導体４２を有している。導体４２は、パターニングされている。パターニングされた導体４２は、配線、つまり回路を提供する。導体４２は、Ｐ配線４２１、Ｎ配線４２２、Ｏ配線４２３、中継配線４２４、および信号配線４２５，４２６を含む。各配線は、所定の間隔（ギャップ）により、電気的に分離されている。基板４０は、裏面４１ｂに配置された導体４３を有している。
【0056】
Ｐ配線４２１は、半導体素子３０Ｈのドレイン電極３１に接続されている。Ｐ配線４２１は、後述するＰ端子６１１に接続されている。Ｐ配線４２１は、半導体素子３０Ｈのドレイン電極３１とＰ端子６１１とを電気的に接続する。Ｐ配線４２１は、正極配線、高電位電源配線などと称されることがある。本実施形態において、Ｐ配線４２１が、第１配線に相当する。
【0057】
Ｐ配線４２１は、基部４２１ａと、延設部４２１ｂを有している。基部４２１ａは、半導体素子３０Ｈの並設方向、つまりＸ方向に延びている。基部４２１ａには、半導体素子３０Ｈが配置されている。基部４２１ａと半導体素子３０Ｈのドレイン電極３１とは、接合材を介して接続されている。
【0058】
延設部４２１ｂは、基部４２１ａに連なり、基部４２１ａからＹ方向に延びている。延設部４２１ｂは、基部４２１ａの長手方向の中心付近に連なっている。延設部４２１ｂは、半導体素子３０Ｈから離れる方向に延びている。Ｐ配線４２１は、平面略Ｔ字状をなしている。Ｐ配線４２１は、図６に二点鎖線で示す基板４０の中心線ＣＬに対して、概ね線対称配置となっている。中心線ＣＬは、Ｘ方向において基板４０を二等分する仮想的な直線である。基板４０の延設部４２１ｂは、基部４２１ａとの連結端とは反対の端部に端子接続部４２１ｃを有している。端子接続部４２１ｃには、Ｐ端子６１１が接続されている。延設部４２１ｂにおいて、基部４２１ａとの連結端と端子接続部４２１ｃとの間の部分に、スナバ回路７０のコンデンサ７１が接続されている。
【0059】
Ｎ配線４２２は、Ｎ端子６１２に接続されている。Ｎ配線４２２には、クリップ５０Ｌを介して半導体素子３０Ｌのソース電極３２が電気的に接続されている。Ｎ配線４２２は、半導体素子３０Ｌのソース電極３２とＮ端子６１２とを電気的に接続する。Ｎ配線４２２は、負極配線、低電位電源配線などと称されることがある。Ｎ配線４２２が、第２配線に相当する。
【0060】
Ｎ配線４２２は、基部４２２ａと、延設部４２２ｂを有している。基部４２２ａは、Ｘ方向に延びている。基部４２２ａは、Ｙ方向においてＰ配線４２１の基部４２１ａの隣に配置されている。基部４２１ａは、Ｐ配線４２１の基部４２１ａとＯ配線４２３の基部４２３ａとの間に配置されている。基部４２２ａは、Ｘ方向において基板４０の一端付近から他端付近まで延びている。基部４２２ａには、クリップ５０Ｌが接続されている。
【0061】
延設部４２２ｂは、基部４２２ａに連なり、基部４２２ａから概ねＹ方向に延びている。延設部４２２ｂは、半導体素子３０Ｌから離れる方向に延びている。Ｎ配線４２２は、２つの延設部４２２ｂを有している。延設部４２２ｂはＸ方向において基部４２２ａの両端に連なっている。延設部４２２ｂのそれぞれの先端付近は、Ｐ配線４２１の端子接続部４２１ｃに向かって延びている。Ｎ配線４２２は、平面略Ｃ字状をなしている。Ｎ配線４２２は、基板４０の中心線ＣＬに対して、概ね線対称配置となっている。
【0062】
延設部４２２ｂのそれぞれは、基部４２２ａとの連結端とは反対の端部に端子接続部４２２ｃを有している。２つの端子接続部４２２ｃは、端子接続部４２１ｃの隣に配置されている。２つの端子接続部４２２ｃとひとつの端子接続部４２１ｃとは、Ｘ方向に並んでいる。２つの端子接続部４２２ｃは、端子接続部４２１ｃを挟んでいる。端子接続部４２２ｃには、Ｎ端子６１２が接続されている。延設部４２２ｂにおいて、基部４２２ａとの連結端と端子接続部４２２ｃとの間の部分に、スナバ回路７０の抵抗７２が接続されている。抵抗７２は、延設部４２２ｂのうち、Ｙ方向に延びる部分に接続されている。
【0063】
Ｏ配線４２３は、半導体素子３０Ｌのドレイン電極３１に接続されている。Ｏ配線４２３は、後述のＯ端子６１３に接続されている。Ｏ配線４２３には、クリップ５０Ｈを介して半導体素子３０Ｈのソース電極３２が電気的に接続されている。Ｏ配線４２３は、半導体素子３０Ｈのソース電極３２、半導体素子３０Ｌのドレイン電極３１、およびＯ端子６１３を電気的に接続する。Ｏ配線４２３は、出力配線などと称されることがある。
【0064】
Ｏ配線４２３は、基部４２３ａと、延設部４２３ｂを有している。基部４２３ａは、Ｘ方向に延びている。基部４２３ａは、Ｙ方向においてＮ配線４２２の基部４２２ａの隣に配置されている。基部４２３ａは、Ｙ方向において基板４０の一端付近から他端付近まで延びている。基部４２３ａには、半導体素子３０Ｌが配置されている。基部４２３ａと半導体素子３０Ｌのドレイン電極３１とは、接合材を介して接続されている。基部４２３ａには、クリップ５０Ｈが接続されている。
【0065】
延設部４２３ｂは、基部４２３ａに連なり、基部４２３ａからＹ方向に延びている。延設部４２３ｂは、基部４２３ａの長手方向の中心付近に連なっている。延設部４２３ｂは、半導体素子３０Ｈ，３０Ｌから離れる方向に延びている。Ｏ配線４２３は、平面略Ｔ字状をなしている。Ｏ配線４２３は、基板４０の中心線ＣＬに対して線対称配置となっている。延設部４２２ｂは、端子接続部４２３ｃを有している。端子接続部４２３ｃには、Ｏ端子６１３が接続されている。Ｙ方向において、延設部４２３ｂの長さは、延設部４２１ｂの長さよりも短い。一例として延設部４２２ｂの全域が、端子接続部４２３ｃをなしている。
【0066】
中継配線４２４は、後述の電子部品とともに、スナバ回路７０を提供する。中継配線４２４は、スナバ回路７０の電子部品とともに、Ｐ配線４２１とＮ配線４２２とを電気的に架橋する。中継配線４２４は、スナバ回路７０のひとつの通電経路においてひとつ設けられてもよいし、複数設けられてもよい。図５および図６に例示する中継配線４２４は、ひとつの通電経路に、２つの中継配線４２４ａ，４２４ｂを有している。中継配線４２４ａ，４２４ｂは、２つの延設部４２２ｂのそれぞれと延設部４２１ｂとの間に配置されている。基板４０は、中継配線４２４ａ，４２４ｂを２組有している。
【0067】
中継配線４２４ａ，４２４ｂは、Ｐ配線４２１の延設部４２１ｂとＮ配線４２２の延設部４２２ｂとの間において、Ｘ方向に並んでいる。中継配線４２４ａ，４２４ｂは、ともに平面略矩形状をなしている。中継配線４２４ａは延設部４２１ｂの隣に配置され、中継配線４２４ｂは延設部４２２ｂの隣に配置されている。中継配線４２４は、基板４０の中心線ＣＬに対して線対称配置となっている。Ｙ方向の長さは、中継配線４２４ａ，４２４ｂにおいて互いに略等しい。Ｘ方向の長さは、中継配線４２４ａのほうが中継配線４２４ｂよりも長い。中継配線４２４ａには、コンデンサ７１および抵抗７２が接続されている。中継配線４２４ｂには、抵抗７２が接続されている。
【0068】
信号配線４２５は、半導体素子３０Ｈのパッド３３と、対応する信号端子６２とを電気的に中継する。信号配線４２５は、ボンディングワイヤ８０を介してパッド３３に接続されている。信号配線４２５は、ボンディングワイヤ８０を介して信号端子６２に接続されている。信号配線４２５は、Ｘ方向に延びている。信号配線４２５は、Ｙ方向においてＰ配線４２１の基部４２１ａと中継配線４２４との間に配置されている。つまり信号配線４２５は、半導体素子３０Ｈとスナバ回路７０との間に配置されている。信号配線４２５は、Ｘ方向においてＰ配線４２１の延設部４２１ｂとＮ配線４２２の延設部４２２ｂとの間に配置されている。
【0069】
信号配線４２５は、２つの延設部４２２ｂのそれぞれと延設部４２１ｂとの間に配置されている。信号配線４２５は、Ｘ方向において延設部４２１ｂの両サイドに配置されている。延設部４２１ｂに対して一方側に配置された信号配線４２５は、２つの半導体素子３０Ｈのパッド３３に接続されている。延設部４２１ｂに対して他方側に配置された信号配線４２５は、残りの２つの半導体素子３０Ｈのパッド３３に接続されている。延設部４２１ｂによって分けられた信号配線４２５は、ボンディングワイヤを介して電気的に接続されてもよい。基板４０がプリント基板の場合、延設部４２１ｂによって分けられた信号配線４２５は、図示しない基板内部の配線により、対応する配線同士が電気的に接続されてもよい。信号配線４２５の本数は特に限定されない。基板４０は、信号の種類および分割構造に応じた数の信号配線４２５を有している。信号配線４２５は、基板４０の中心線ＣＬに対して線対称配置となっている。
【0070】
信号配線４２６は、半導体素子３０Ｌのパッド３３と、対応する信号端子６２とを電気的に中継する。信号配線４２６は、ボンディングワイヤ８０を介してパッド３３に接続されている。信号配線４２６は、ボンディングワイヤ８０を介して信号端子６２に接続されている。信号配線４２６は、Ｘ方向に延びている。信号配線４２６は、Ｙ方向において基板４０の端部とＯ配線４２３の基部４２３ａとの間に配置されている。信号配線４２６は、Ｘ方向において基板４０の端部とＯ配線４２３の延設部４２３ｂとの間にそれぞれ配置されている。信号配線４２６は、Ｘ方向において延設部４２３ｂの両サイドに配置されている。
【0071】
延設部４２３ｂに対して一方側に配置された信号配線４２６は、２つの半導体素子３０Ｌのパッド３３に接続されている。延設部４２３ｂに対して他方側に配置された信号配線４２６は、残りの２つの半導体素子３０Ｌのパッド３３に接続されている。延設部４２３ｂによって分けられた信号配線４２６は、ボンディングワイヤを介して電気的に接続されてもよい。延設部４２３ｂによって分けられた信号配線４２６は、図示しない基板内部の配線により、対応する配線同士が電気的に接続されてもよい。分けられた信号配線４２６に対応する信号端子６２同士が一体的に連なってもよい。信号配線４２６の本数は特に限定されない。基板４０は、信号の種類および分割構造に応じた数の信号配線４２６を有している。
【0072】
クリップ５０は、架橋部材、中継部材、金属ブリッジなどと称されることがある。クリップ５０は、たとえばＣｕ、Ｃｕ合金などの導電性が良好な金属を母材とする金属板材である。クリップ５０は、所定厚の金属板を打ち抜き、プレス加工することで形成されてもよい。クリップ５０は、部分的に厚みの異なる異形材を用いて形成されてもよい。クリップ５０は、表面処理によって、母材表面に膜を付与されたものでもよい。クリップ５０は、表面に、ＮｉやＡｕなどのめっき膜を備えてもよい。クリップ５０は、母材上に形成されたＰを含むＮｉめっき膜を備えてもよい。ＮｉＰ膜は、無電解めっき法により形成される。母材としては、Ｃｕに代えて、Ａｇ、Ａｕ、Ａｌ、Ｍｇなどを用いてもよい。母材上に付加する膜としては、ＮｉやＡｕに代えて、Ｓｎ、Ａｇなどを用いてもよい。
【0073】
クリップ５０は、半導体素子３０Ｈに接続されたクリップ５０Ｈと、半導体素子３０Ｌに接続されたクリップ５０Ｌを含む。クリップ５０Ｈは、半導体素子３０Ｈのソース電極３２とＯ配線４２３の基部４２３ａとを電気的に接続している。クリップ５０Ｈは、Ｙ方向に延びている。クリップ５０Ｈは、半導体素子３０Ｈに対して個別に設けられてもよいし、複数の半導体素子３０Ｈに対してまとめて設けられてもよい。図５などに示すように、２つの半導体素子３０Ｈに対してひとつのクリップ５０Ｈを設けてもよい。半導体装置２１は、２つのクリップ５０Ｈを備えている。クリップ５０Ｈのそれぞれは、平面略Ｙ字状をなしている。
【0074】
クリップ５０Ｌは、半導体素子３０Ｌのソース電極３２とＮ配線４２２の基部４２２ａとを電気的に接続している。クリップ５０Ｌは、Ｙ方向に延びている。クリップ５０Ｌは、半導体素子３０Ｌに対して個別に設けられてもよいし、複数の半導体素子３０Ｌに対してまとめて設けられてもよい。図５などに示す例では、クリップ５０Ｌが半導体素子３０Ｌに対して個別に設けられている。半導体装置２１は、４つのクリップ５０Ｌを備えている。
【0075】
外部接続端子６０は、半導体装置２１を外部機器と電気的に接続するための端子である。外部接続端子６０は、銅などの導電性が良好な金属材料を用いて形成されている。外部接続端子６０は、たとえば板材である。外部接続端子６０は、主端子６１と、信号端子６２を備えている。主端子６１は、半導体素子３０の主電極に電気的に接続される端子である。信号端子６２は、半導体素子３０のパッド３３に電気的に接続される端子である。主端子６１は、電源端子であるＰ端子６１１およびＮ端子６１２と、Ｏ端子６１３を含んでいる。
【0076】
Ｐ端子６１１は、上記したＰライン７に電気的に接続される外部接続端子６０である。Ｐ端子６１１は、平滑コンデンサ５の正極端子に電気的に接続される。Ｐ端子６１１は、正極端子、高電位電源端子などと称されることがある。Ｐ端子６１１は、Ｐ配線４２１の端子接続部４２１ｃに接続されている。Ｐ端子６１１は、Ｐ配線４２１を介して、上アーム９Ｈを構成する半導体素子３０Ｈのドレイン電極３１に電気的に接続されている。
【0077】
Ｐ端子６１１は、図２などに示すように、外部機器との接続部６１１ａと、基板４０との接続部６１１ｂを有している。Ｐ端子６１１は、概してＹ方向に延びている。Ｐ端子６１１においてＹ方向の端部のひとつが接続部６１１ａをなし、端部の他のひとつが接続部６１１ｂをなしている。図２などに示す例では、Ｐ端子６１１の一部分がハウジング２２の枠体２２１に保持されている。Ｐ端子６１１の接続部６１１ａは、枠体２２１の壁部２２１ａから外側に突出し、接続部６１１ｂは壁部２２１ａから内側、つまり区画領域側に突出している。Ｐ端子６１１は、接続部６１１ａ，６１１ｂをひとつずつ有している。接続部６１１ｂは、Ｐ配線４２１の端子接続部４２１ｃに接続されている。接続部６１１ａには、たとえばバスバーなどを介して、平滑コンデンサ５を提供するコンデンサ装置が接続される。
【0078】
Ｎ端子６１２は、上記したＮライン８に電気的に接続される外部接続端子６０である。Ｎ端子６１２は、平滑コンデンサ５の負極端子に電気的に接続される。Ｎ端子６１２は、負極端子、低電位電源端子などと称されることがある。Ｎ端子６１２は、Ｎ配線４２２の端子接続部４２２ｃに接続されている。Ｎ端子６１２は、Ｎ配線４２２およびクリップ５０Ｌを介して、下アーム９Ｌを構成する半導体素子３０Ｌのソース電極３２に電気的に接続されている。
【0079】
Ｎ端子６１２は、外部機器との接続部６１２ａと、基板４０との接続部６１２ｂを有している。Ｎ端子６１２は、概してＹ方向に延びている。Ｎ端子６１２においてＹ方向の端部のひとつが接続部６１２ａをなし、端部の他のひとつが接続部６１２ｂをなしている。一例として本実施形態では、Ｎ端子６１２の一部分がハウジング２２の枠体２２１に保持されている。Ｎ端子６１２の接続部６１２ａは、枠体２２１の壁部２２１ａから外側に突出し、接続部６１２ｂは壁部２２１ａから内側に突出している。Ｎ端子６１２は、ひとつの接続部６１２ａと、２つの接続部６１２ｂを有している。接続部６１２ｂのひとつはＮ配線４２２の端子接続部４２１ｃのひとつに接続され、接続部６１２ｂの他のひとつは端子接続部４２１ｃの他のひとつに接続されている。接続部６１２ａには、たとえばバスバーなどを介して、平滑コンデンサ５が接続される。
【0080】
Ｏ端子６１３は、上記した出力ライン１０に電気的に接続される外部接続端子６０である。Ｏ端子６１３は、モータジェネレータ３の対向する相の巻線３ａに電気的に接続される。Ｏ端子６１３は、出力端子、交流端子などと称されることがある。半導体モジュール２０は、Ｏ端子６１３として、Ｕ相のＯ端子６１３Ｕ、Ｖ相のＯ端子６１３Ｖ、およびＷ相のＯ端子６１３Ｗを備えている。
【0081】
Ｏ端子６１３は、Ｏ配線４２３の端子接続部４２３ｃに接続されている。Ｏ端子６１３は、Ｏ配線４２３を介して、下アーム９Ｌを構成する半導体素子３０Ｌのドレイン電極３１に電気的に接続されている。Ｏ端子６１３は、Ｏ配線４２３およびクリップ５０Ｈを介して、上アーム９Ｈを構成する半導体素子３０Ｈのソース電極３２に電気的に接続されている。
【0082】
Ｏ端子６１３は、外部機器との接続部６１３ａと、基板４０との接続部６１３ｂを有している。Ｏ端子６１３は、概してＹ方向に延びている。Ｏ端子６１３においてＹ方向の端部のひとつが接続部６１３ａをなし、端部の他のひとつが接続部６１３ｂをなしている。一例として本実施形態では、Ｏ端子６１３の一部分がハウジング２２の枠体２２１に保持されている。Ｏ端子６１３の接続部６１３ａは、枠体２２１の壁部２２１ｂから外側に突出し、接続部６１３ｂは壁部２２１ｂから内側に突出している。Ｏ端子６１３は、接続部６１３ａ，６１３ｂをひとつずつ有している。接続部６１３ｂは、Ｏ配線４２３の端子接続部４２３ｃに接続されている。接続部６１３ａには、たとえばバスバーなどを介して、モータジェネレータ３が接続される。
【0083】
信号端子６２は、半導体素子３０と、図示しない回路基板とを電気的に接続する。信号端子６２は、ボンディングワイヤ８０などの接続部材を介して、半導体素子３０のパッド３３に電気的に接続されている。信号端子６２の本数は特に限定されるものではない。信号端子６２は、少なくとも半導体素子３０のゲート電極に駆動電圧を印加するための端子を含めばよい。信号端子６２は、半導体素子３０のソース電位を検出するための端子を含んでもよい。信号端子６２は、半導体素子３０のドレイン電位を検出するための端子を含んでもよい。信号端子６２は、半導体素子３０の温度を検出するための端子を含んでもよい。
【0084】
信号端子６２は、回路基板との接続部６２１と、信号配線４２５，４２６との接続部６２２を有している。信号端子６２において延設方向の端部のひとつが接続部６２１をなし、端部の他のひとつが接続部６２２をなしている。図２などに示す例では、信号端子６２の一部分が枠体２２１の壁部２２１ｂ，２２１ｃと仕切り壁２２２ａ，２２２ｂに保持されている。上アーム９Ｈ側の信号端子６２は、枠体２２１および仕切り壁２２２に保持されている。たとえばＵ相の信号端子６２は、枠体２２１の壁部２２１ｃに保持されている。Ｖ相の信号端子６２は仕切り壁２２２ａに保持され、Ｗ相の信号端子６２は仕切り壁２２２ｂに保持されている。下アーム９Ｌの信号端子６２は、枠体２２１の壁部２２１ｂに保持されている。
【0085】
信号端子６２の接続部６２１は、ハウジング２２の上端から上方に突出している。接続部６２２は、ハウジング２２から内側に突出している。各信号端子６２は、屈曲部を有している。信号端子６２は、たとえば略Ｌ字状をなしている。上アーム９Ｈの接続部６２２は、ボンディングワイヤ８０を介して対応する信号配線４２５に接続されている。下アーム９Ｌの接続部６２２は、ボンディングワイヤ８０を介して対応する信号配線４２６に接続されている。信号端子６２の接続部６２１には、上記した回路基板が接続される。
【0086】
スナバ回路７０は、電子部品として、少なくともコンデンサ７１を備えている。図５などに例示するスナバ回路７０は、ＲＣスナバ回路である。スナバ回路７０は、コンデンサ７１に加えて、複数の抵抗７２を備えている。スナバ回路７０は、図１に示したスナバ回路１３を提供する。コンデンサ７１はコンデンサ１３１を提供し、抵抗７２は抵抗１３２を提供する。スナバ回路７０は、上記したように上下アーム回路９に対して並列接続されている。スナバ回路７０は、Ｐ配線４２１とＮ配線４２２とを電気的に架橋している。スナバ回路７０は、コンデンサ７１および抵抗７２に加えて、上記した中継配線４２４（４２４ａ，４２４ｂ）を備えて構成される。
【0087】
コンデンサ７１は、Ｐ配線４２１の延設部４２１ｂと中継配線４２４ａとに接続されている。コンデンサ７１は、延設部４２１ｂと中継配線４２４ａを電気的に架橋している。複数の抵抗７２の一部は、中継配線４２４ａと中継配線４２４ｂとに接続されている。抵抗７２の一部は、中継配線４２４ａ，４２４ｂを電気的に架橋している。抵抗７２の他の一部は、中継配線４２４ｂとＮ配線４２２の延設部４２２ｂとに接続されている。抵抗７２の他の一部は、中継配線４２４ｂと延設部４２２ｂを電気的に架橋している。
【0088】
＜コンデンサと基板との接続構造＞
図７は、図５のVII-VII線に沿う断面図である。図７は、スナバ回路を構成するコンデンサと基板との接続構造の一例を示している。図８、図９、および図１０のそれぞれは、コンデンサと基板との接続構造の別例を示している。
図７は、図５のVII-VII線に沿う断面図である。図７は、スナバ回路を構成するコンデンサと基板との接続構造の一例を示している。図８、図９、および図１０のそれぞれは、コンデンサと基板との接続構造の別例を示している。
【0089】
図７に示すように、コンデンサ７１は、はんだ７３などの接合材を介して、基板４０に実装された構成としてもよい。コンデンサ７１の端子は、Ｐ配線４２１および中継配線４２４に接合されている。
【0090】
図８に示すように、コンデンサ７１が、封止体７４によって封止された構成としてもよい。封止体７４は、基板４０に実装された部品のうち、コンデンサ７１のみを封止してもよいし、コンデンサ７１とともに他の部品を一体的に封止してもよい。封止体７４は、たとえば樹脂やゲルなどの電気絶縁材料を用いて形成されている。封止体７４は、空気よりも熱伝導率が高い。封止体７４は、熱伝導率を高めるためにフィラーが添加されてもよい。封止体７４は、コンデンサ７１と基板４０におけるコンデンサ７１との接合部を除く部分とを熱的に接続する熱伝導部材である。
【0091】
図９に示すように、基板４０にダミー配線４４を設け、コンデンサ７１の熱を、ダミー配線４４を通じて基板４０側に逃がす構成としてもよい。ダミー配線４４は、基板４０において、Ｐ配線４２１の延設部４２１ｂと中継配線４２４（４２４ａ）との間に設けられている。ダミー配線４４は、絶縁基材４１の一面４１ａに配置された他の導体４２とは電気的に分離されており、配線機能を提供しない。コンデンサ７１の本体部の底面が、ダミー配線４４に接触している。ダミー配線４４は、コンデンサ７１と基板４０におけるコンデンサ７１との接合部を除く部分とを熱的に接続する熱伝導部材である。
【0092】
図１０に示すように、コンデンサ７１とダミー配線４４との間に、接着材７５を配置してもよい。接着材７５は、熱伝導性に優れるもの、たとえばＴＩＭを用いるとよい。接着材７５は、コンデンサ７１とダミー配線４４との間に介在し、コンデンサ７１と基板４０におけるコンデンサ７１との接合部を除く部分とを熱的に接続する熱伝導部材である。
【0093】
＜コンデンサの容量＞
スナバ回路を構成するコンデンサの必要容量Ｃは、コンデンサ外部の主回路の寄生インダクタンスＬｄｃに依存する。そこで、Ｃ／Ｌｄｃをパラメータとして必要容量Ｃを規定できないか検討した。
スナバ回路を構成するコンデンサの必要容量Ｃは、コンデンサ外部の主回路の寄生インダクタンスＬｄｃに依存する。そこで、Ｃ／Ｌｄｃをパラメータとして必要容量Ｃを規定できないか検討した。
【0094】
図１１は、検証モデルを示す回路図である。図１１では、スナバ回路１３のコンデンサ１３１の静電容量をＣと示している。また、平滑コンデンサ５と上下アーム回路９（ＭＯＳＦＥＴ１１）をつなぐ主回路において、平滑コンデンサ５とスナバ回路１３とをつなぐ部分の寄生インダクタンスをＬｄｃと示している。寄生インダクタンスＬｄｃは、主回路においてスナバ回路１３の接続点から平滑コンデンサ５までの部分の寄生インダクタンスである。上下アーム回路９の中点には、誘導性負荷１６が接続されている。誘導性負荷１６は，Ｌ負荷と称されることがある。
【0095】
検証において、回路定数は以下のように設定した。主回路において、スナバ回路１３の接続点からＭＯＳＦＥＴ１１までの部分の寄生インダクタンスを５ｎＨとした。スナバ回路１３の抵抗１３２の抵抗値を０．１Ωとした。ゲートドライバ（ＧＤ）１４とＭＯＳＦＥＴ１１のゲートとをつなぐ配線に設けたゲート抵抗１５の抵抗値を１Ωとした。そして、Ｖｄｄを８００Ｖとし、上アーム９ＨのＭＯＳＦＥＴ１１に流れるドレイン電流Ｉｄを４００Ａとした。
【0096】
図１２は、検証結果を示す図である。図１２では、横軸がＣ／Ｌｄｃ、縦軸がΔＶｄｓ比を示している。ΔＶｄｓ比は、Ｃ／Ｌｄｃが０（ゼロ）のときの電圧Ｖｄｓに対する、Ｃ／Ｌｄｃ各値における電圧Ｖｄｓの比である。電圧Ｖｄｓは、ドレイン－ソース間電圧である。図１２に示すように、Ｃ／Ｌｄｃの増加にともなってΔＶｄｓ比が低下する。図１２に示す仮想的な２つの直線の交点は、変曲点に相当する。交点は、Ｃ／Ｌｄｃ＝０．００４である。Ｃ／Ｌｄｃが０．００４を超える範囲において、ΔＶｄｓ比は収束（飽和）している。
【0097】
＜第１実施形態のまとめ＞
本実施形態の半導体装置２１、および半導体モジュール２０によれば、基板４０の意図的な配線パターニングにより、信号端子６２と半導体素子３０（３０Ｈ）とを電気的に中継する信号配線４２５を設けている。また、信号配線４２５を、図５および図６に例示したように半導体素子３０とスナバ回路７０との間に配置している。信号配線４２５の分、スナバ回路７０を構成するコンデンサ７１が半導体素子３０に対して離れる。これにより、スナバ回路７０を設けて高速スイッチングを可能としつつ、コンデンサ７１に対する半導体素子３０の熱の影響を低減することができる。導体４２である信号配線４２５の配置により、コンデンサ７１の受熱を抑制することができる。
本実施形態の半導体装置２１、および半導体モジュール２０によれば、基板４０の意図的な配線パターニングにより、信号端子６２と半導体素子３０（３０Ｈ）とを電気的に中継する信号配線４２５を設けている。また、信号配線４２５を、図５および図６に例示したように半導体素子３０とスナバ回路７０との間に配置している。信号配線４２５の分、スナバ回路７０を構成するコンデンサ７１が半導体素子３０に対して離れる。これにより、スナバ回路７０を設けて高速スイッチングを可能としつつ、コンデンサ７１に対する半導体素子３０の熱の影響を低減することができる。導体４２である信号配線４２５の配置により、コンデンサ７１の受熱を抑制することができる。
【0098】
コンデンサ７１の受熱を抑制できるため、コンデンサ７１の耐熱上の上限温度までの余裕度（マージン）が大きくなる。よって、コンデンサ７１の体格を小型化することができる。また、耐熱上、コンデンサ７１を複数設けて並列接続する構成において、受熱の抑制によりコンデンサ７１の数を少なくすることができる。以上により、半導体装置２１の体格を小型化することができる。また、製造コストを低減することができる。
【0099】
図１３は、半導体素子３０の発熱にともなう温度分布を示すシミュレーション結果である。図１３では、温度分布をドットの粗密で示している。密ほど温度が高く、粗ほど温度が低い。上記したように信号配線４２５を設けることで、スナバ回路７０を構成するコンデンサ７１の温度を低減できることが、図１３に示すシミュレーション結果からも明らかである。
【0100】
半導体装置２１は、一相分の上下アーム回路９を提供してもよい。この半導体装置２１は、第１素子である半導体素子３０Ｈと、第２素子である半導体素子３０Ｌを備えている。第１主端子がＰ端子６１１であり、第２主端子がＮ端子６１２である。第１配線がＰ配線４２１であり、第２配線がＮ配線４２２である。半導体素子３０Ｈのドレイン電極３１はＰ配線４２１に電気的に接続され、半導体素子３０Ｌのソース電極３２はＮ配線４２２に電気的に接続されている。このような構成において、信号配線４２５を、半導体素子３０Ｈとスナバ回路７０との間に配置してもよい。上下アーム回路９に対してスナバ回路７０（１３）が並列接続される構成において、コンデンサ７１に対する半導体素子３０の熱の影響を低減することができる。
【0101】
コンデンサ７１の数は、特に限定されない。ひとつでもよいし、複数でもよい。高速スイッチングを実現するには、半導体素子３０の近傍に複数のコンデンサ７１を配置し、大容量化することが有効である。複数のコンデンサ７１による大容量化は、スナバ回路７０と平滑コンデンサ５とを接続する配線のインダクタンス（Ｌ）とコンデンサ７１（Ｃ）とのＬＣ共振による電圧増加を抑制する点においても有効である。
【0102】
このように、スナバ回路７０が複数のコンデンサ７１を備える構成において、コンデンサ７１を含む複数の通電経路のインピーダンスが互いに等しくなるように、複数の通電経路を配置するとよい。これにより、複数の通電経路、つまり複数のコンデンサ７１における電流アンバランスを抑制することができる。電流が偏って流れ、一部のコンデンサ７１の温度が上昇するのを抑制することができる。電流アンバランスの抑制により、コンデンサ７１の耐熱上の上限温度までの余裕度が大きくなる。よって、コンデンサ７１の体格を小型化することができる。また、並列接続するコンデンサ７１の数を少なくすることができる。以上により、半導体装置２１の体格を小型化することができる。また、製造コストを低減することができる。
【0103】
複数の通電経路を線対称配置にすることで、互いにインピーダンスが等しい構成としてもよい。なお、線対称配置とは、対称軸（たとえば中心線ＣＬ）を挟んだ左右で完全一致の線対称に限定されない。略線対称の関係でもよい。たとえばコンデンサ７１の実装位置が左右でわずかにずれていてもよい。配線パターンは完全一致の線対称としつつ、コンデンサ７１と抵抗７２の並びを左右で同じとしてもよい。たとえば図５に示した例において、一の通電経路のコンデンサ７１の隣に、他の通電経路の抵抗７２が位置するように変更してもよい。略線対称の関係により、複数の通電経路のインピーダンスを互いに略等しくし、電力アンバランスを抑制することができる。線対称ではないものの、インピーダンスが等しくなるように複数の通電経路を設けてもよい。
【0104】
半導体装置２１が、図５に例示した構成を有してもよい。図５に示す半導体装置２１は、第１主端子であるＰ端子６１１をひとつ、第２主端子であるＮ端子６１２を２つ備えている。Ｐ端子６１１およびＮ端子６１２はＸ方向に並んで配置されており、Ｎ端子６１２の間にＰ端子６１１が配置されている。また、第１素子である半導体素子３０Ｈと第２素子である半導体素子３０Ｌとが、Ｙ方向に並んで配置されている。そして、第２配線であるＮ配線４２２が、Ｘ方向において第１配線であるＰ配線４２１をＸ方向において挟むように配置されている。つまり、Ｎ配線４２２の２つの延設部４２２ｂの間に、Ｐ配線４２１が配置されている。
【0105】
このような構成の半導体装置２１は、図１４に示すように、Ｐ端子６１１（第１主端子）、Ｐ配線４２１（第１配線）、コンデンサ７１、Ｎ配線４２２（第２配線）、およびＮ端子６１２（第２主端子）を含む通電経路を２つ備えている。そして、２つの通電経路は、基板４０の中心線ＣＬに対して線対称配置となっている。よって、上記した効果を奏することができる。
【0106】
スナバ回路１３（７０）を構成するコンデンサ１３１（７１）の容量をＣ、スナバ回路１３と平滑コンデンサ５とをつなぐ主回路部分の寄生インダクタンスをＬｄｃとすると、Ｃ／Ｌｄｃ＞０．００４となるように容量Ｃを設定するとよい。上記関係を満たすＣ値を設定することで、図１２に示すように、ΔＶｄｓ比、つまりサージ電圧を効果的に抑制することができる。
【0107】
スナバ回路７０を構成するコンデンサ７１は、Ｐ配線４２１およびＮ配線４２２の少なくとも一方に接合されてもよい。つまり、コンデンサ７１が基板４０に実装されてもよい。別途スナバ回路用の基板を用いる構成に較べて、コンデンサ７１と基板４０との間の熱抵抗を低減することができる。これにより、コンデンサ７１の熱を、基板４０を通じて効果的に放熱することができる。コンデンサ７１の熱を、裏面４１ｂ側の導体４３、さらには冷却器２３へ効果的に逃がすことができる。よって、コンデンサ７１の体格を小型化することができる。また、並列接続する構成において、コンデンサ７１の数を少なくすることができる。
【0108】
半導体装置２１は、コンデンサ７１と基板４０におけるコンデンサ７１との接合部を除く部分とを熱的に接続する熱伝導部材を備えてもよい。熱伝導部材として、たとえば封止体７４を備えてもよいし、ダミー配線４４を備えてもよい。コンデンサ７１とダミー配線４４との間に介在する接着材７５を備えてもよい。熱伝導部材を備えることで、コンデンサ７１の熱を、基板４０を通じてより効果的に放熱することができる。つまり、コンデンサ７１の放熱性を高めることができる。よって、コンデンサ７１の体格を小型化することができる。また、並列接続する構成において、コンデンサ７１の数を少なくすることができる。コンデンサ７１の放熱性向上により、スイッチング速度のさらなる高速化が可能である。なお、封止体７４とダミー配線４４を組み合わせてもよい。封止体７４、ダミー配線４４、および接着材７５を組み合わせてもよい。
【0109】
＜変形例＞
Ｐ端子６１１をひとつ、Ｎ端子６１２を２つ備える構成において、スナバ回路７０のコンデンサ７１を含む通電経路を線対称配置とする例を示したが、これに限定されない。図１５に示すように、Ｐ端子６１１を２つ、Ｎ端子６１２をひとつ備える構成において通電経路を線対称配置としてもよい。図１５では、便宜上、ソース電極３２、パッド３３、Ｏ端子６１３、信号端子６２、およびボンディングワイヤ８０を省略している。
Ｐ端子６１１をひとつ、Ｎ端子６１２を２つ備える構成において、スナバ回路７０のコンデンサ７１を含む通電経路を線対称配置とする例を示したが、これに限定されない。図１５に示すように、Ｐ端子６１１を２つ、Ｎ端子６１２をひとつ備える構成において通電経路を線対称配置としてもよい。図１５では、便宜上、ソース電極３２、パッド３３、Ｏ端子６１３、信号端子６２、およびボンディングワイヤ８０を省略している。
【0110】
Ｐ端子６１１およびＮ端子６１２はＸ方向に並んで配置されており、Ｐ端子６１１の間にＮ端子６１２が配置されている。また、半導体素子３０Ｈと半導体素子３０Ｌとが、半導体素子３０ＬをＰ端子６１１およびＮ端子６１２側として、Ｙ方向に並んで配置されている。そして、Ｐ配線４２１が、Ｎ配線４２２をＸ方向において挟むように配置されている。
【0111】
Ｐ配線４２１は、平面略Ｃ字状をなしている。Ｃ字の両端にＰ端子６１１が接続されている。Ｐ配線４２１の基部には、４つの半導体素子３０Ｈが実装されている。Ｎ配線４２２は、平面略Ｔ字状をなしている。Ｎ配線４２２の延設部の先端にＮ端子６１２が接続されている。Ｘ方向において、Ｎ配線４２２の基部の両端とＰ配線４２１の２つの延設部との間には、中継配線４２４が配置されている。そして、スナバ回路７０を構成するコンデンサ７１がＰ配線４２１と中継配線４２４とを架橋し、抵抗７２が中継配線４２４とＮ配線４２２とを架橋している。Ｏ配線４２３は、２つに分割されている。Ｏ配線４２３のひとつはＹ方向においてＰ配線４２１の基部とＮ配線４２２の基部との間に配置されている。このＯ配線４２３には、半導体素子３０Ｌが実装されている。Ｏ配線４２３の他のひとつは、基板４０においてＰ端子６１１およびＮ端子６１２とは反対側の端部に設けられている。
【0112】
半導体素子３０Ｈのソース電極３２は、クリップ５０Ｈを介してＰ配線４２１とＮ配線４２２との間のＯ配線４２３に接続されている。半導体素子３０Ｌのソース電極３２は、クリップ５０Ｌを介してＮ配線４２２の基部に接続されている。２つのＯ配線４２３は、クリップ５０Ｍを介して相互に接続されている。信号配線４２５は、Ｐ配線４２１の基部とＹ方向において基板端部に設けられたＯ配線４２３との間に配置されている。信号配線４２６は、Ｐ配線４２１に取り囲まれるＯ配線４２３とＮ配線４２２の基部との間に配置されている。信号配線４２６は、スナバ回路７０と対向する位置までＸ方向に延びている。
【0113】
このように、図１５に示す構成では、信号配線４２６が、半導体素子３０Ｌとスナバ回路７０との間に配置されている。よって、コンデンサ７１に対する半導体素子３０Ｌの熱の影響を低減することができる。また、半導体装置２１が、Ｎ端子６１２（第１主端子）、Ｎ配線４２２（第１配線）、コンデンサ７１、Ｐ配線４２１（第２配線）、およびＰ端子６１１（第２主端子）を含む通電経路を２つ備えている。そして、２つの通電経路は、図１５に示すように基板４０の中心線ＣＬに対して線対称配置となっている。よって上記したように、複数の通電経路、つまり複数のコンデンサ７１における電流アンバランスを抑制することができる。
【0114】
上アーム９Ｈ側の半導体素子３０Ｈと下アーム９Ｌ側の半導体素子３０ＬとがＹ方向に並ぶ例を示したが、これに限定されない。図１６に示すように、半導体素子３０Ｈと半導体素子３０ＬとがＸ方向に並ぶ配置としてもよい。図１６では、便宜上、ソース電極３２、パッド３３、信号端子６２、およびボンディングワイヤ８０を省略している。半導体装置２１は、Ｐ端子６１１をひとつ、Ｎ端子６１２をひとつ備えている。Ｐ端子６１１およびＮ端子６１２は、Ｘ方向に並んで配置されている。また、半導体素子３０Ｈと半導体素子３０Ｌが、Ｘ方向に並んで配置されている。
【0115】
Ｐ配線４２１は、平面略Ｌ字状をなしている。Ｐ配線４２１の基部に半導体素子３０Ｈが実装されている。Ｐ配線４２１の延設部は、基部からＹ方向に延びている。Ｐ配線４２１の延設部の先端付近に、Ｐ端子６１１が接続されている。Ｏ配線４２３は、平面略Ｌ字状をなしている。Ｏ配線４２３の基部に半導体素子３０Ｌが実装されている。Ｏ配線４２３の延設部は、基部からＹ方向であってＰ配線４２１の延設部と同方向に延びている。Ｏ配線４２３の延設部の先端付近に、Ｏ端子６１３が接続されている。Ｎ配線４２２は、Ｙ方向に延びている。Ｎ配線４２２は、Ｙ方向においてＯ配線４２３の基部と並んでいる。Ｎ配線４２２は、Ｘ方向において、Ｐ配線４２１の延設部とＯ配線４２３の延設部との間に配置されている。Ｎ配線４２２の端部付近に、Ｎ端子６１２が接続されている。
【0116】
半導体素子３０Ｈのソース電極３２は、クリップ５０Ｈを介してＯ配線４２３の基部に接続されている。半導体素子３０Ｌのソース電極３２は、クリップ５０Ｌを介してＮ配線４２２に接続されている。中継配線４２４は、Ｘ方向においてＰ配線４２１の延設部とＮ配線４２２との間に配置されている。スナバ回路７０を構成するコンデンサ７１は、Ｐ配線４２１の延設部と中継配線４２４とを架橋している。抵抗７２は、中継配線４２４とＮ配線４２２とを架橋している。信号配線４２５は、Ｙ方向においてＰ配線４２１の基部とスナバ回路７０との間に配置されている。つまり信号配線４２５が、半導体素子３０Ｈとスナバ回路７０との間に配置されている。よって、コンデンサ７１に対する半導体素子３０Ｈの熱の影響を低減することができる。
【0117】
上下アーム回路９に対して並列にスナバ回路７０（１３）を設ける例を示したが、これに限定されない。図１７に示すように、アームに対して並列にスナバ回路７０を設けてもよい。図１７では、便宜上、ソース電極３２、パッド３３、信号端子６２、およびボンディングワイヤ８０を省略している。図１７に示す半導体装置２１は、主端子６１として、ドレイン端子６１４をひとつ、ソース端子６１５をひとつ備えている。ドレイン端子６１４とソース端子６１５とは、Ｘ方向に並んで配置されている。
【0118】
基板４０は、導体４２として、ドレイン配線４２７、ソース配線４２８、および信号配線４２９を備えている。ドレイン配線４２７は、平面略Ｌ字状をなしている。ドレイン配線４２７の基部に半導体素子３０が実装されている。ドレイン配線４２７の延設部は、基部からＹ方向に延びている。ドレイン配線４２７の延設部の先端付近に、ドレイン端子６１４が接続されている。ソース配線４２８は、Ｙ方向に延びている。ソース配線４２８は、Ｙ方向においてドレイン配線４２７の基部と並んでいる。ソース配線４２８は、Ｘ方向において、ドレイン配線４２７の延設部と並んでいる。ソース配線４２８の端部付近に、ソース端子６１５が接続されている。
【0119】
半導体素子３０のソース電極３２は、クリップ５０を介してソース配線４２８に接続されている。中継配線４２４は、Ｘ方向においてドレイン配線４２７の延設部とソース配線４２８との間に配置されている。スナバ回路７０を構成するコンデンサ７１は、ドレイン配線４２７の延設部と中継配線４２４とを架橋している。抵抗７２は、中継配線４２４とソース配線４２８とを架橋している。信号配線４２９は、Ｙ方向においてドレイン配線４２７の基部とスナバ回路７０との間に配置されている。つまり信号配線４２９が、半導体素子３０とスナバ回路７０との間に配置されている。よって、コンデンサ７１に対する半導体素子３０の熱の影響を低減することができる。
【0120】
（第２実施形態）
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例であり、先行実施形態の記載を援用できる。
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例であり、先行実施形態の記載を援用できる。
【0121】
＜半導体素子＞
図１８は、本実施形態に係る半導体装置２１において、半導体素子３０の一例を示す平面図である。図１９は、図１８のXIX-XIX線に沿う断面図である。半導体素子３０は、先行実施形態に示した構成同様、ドレイン電極３１、ソース電極３２、およびパッド３３を備えている。図１８に示すようにパッド３３は、少なくともゲートパッド３３Ｇを含む。パッド３３は、アノードパッド３３Ａ、カソードパッド３３Ｃを含んでもよい。アノードパッド３３Ａおよびカソードパッド３３Ｃは、感温ダイオードに接続された温度検出用のパッドである。パッド３３は、ケルビンソースパッド３３ＫＳを含んでもよい。ケルビンソースパッド３３ＫＳは、ソース電極３２の電位を検出するためのパッドである。図１８に例示する半導体素子３０は、４つのパッド３３を備えている。すべてのパッド３３が信号端子６２と電気的に接続されてもよいし、ゲートパッド３３Ｇを含む一部のパッド３３が信号端子６２に電気的に接続されてもよい。
図１８は、本実施形態に係る半導体装置２１において、半導体素子３０の一例を示す平面図である。図１９は、図１８のXIX-XIX線に沿う断面図である。半導体素子３０は、先行実施形態に示した構成同様、ドレイン電極３１、ソース電極３２、およびパッド３３を備えている。図１８に示すようにパッド３３は、少なくともゲートパッド３３Ｇを含む。パッド３３は、アノードパッド３３Ａ、カソードパッド３３Ｃを含んでもよい。アノードパッド３３Ａおよびカソードパッド３３Ｃは、感温ダイオードに接続された温度検出用のパッドである。パッド３３は、ケルビンソースパッド３３ＫＳを含んでもよい。ケルビンソースパッド３３ＫＳは、ソース電極３２の電位を検出するためのパッドである。図１８に例示する半導体素子３０は、４つのパッド３３を備えている。すべてのパッド３３が信号端子６２と電気的に接続されてもよいし、ゲートパッド３３Ｇを含む一部のパッド３３が信号端子６２に電気的に接続されてもよい。
【0122】
半導体素子３０は、半導体基板３４を備えている。半導体基板３４は、たとえば平面略矩形状をなしている。半導体基板３４は、素子領域３４１と、外周領域３４２を有している。図１８に示す二点鎖線よりも内側が素子領域３４１であり、外側が外周領域３４２である。素子領域３４１は、縦型素子の形成領域である。素子領域３４１には、ＭＯＳＦＥＴ１１が形成されている。素子領域３４１は、アクティブ領域、メイン領域、セル領域などと称されることがある。外周領域３４２は、平面視において素子領域３４１を取り囲んでいる。外周領域３４２には、ガードリングなどの図示しない耐圧構造部が形成されている。
【0123】
半導体基板３４は、一面３４ａと裏面３４ｂを有している。裏面３４ｂは、半導体基板３４（半導体素子３０）の板厚方向において一面３４ａとは反対の面である。半導体素子３０は、半導体基板３４の一面３４ａ上に配置された絶縁膜３５を備えている。絶縁膜３５は、外周領域３４２上に配置されている。絶縁膜３５は、素子領域３４１の一部の上にも配置されている。絶縁膜３５は、たとえばポリイミドなどを含んでもよい。絶縁膜３５は、保護膜と称されることがある。
【0124】
ドレイン電極３１は、裏面３４ｂのほぼ全域に配置されている。ソース電極３２は、一面３４ａにおいて、主として素子領域３４１上に配置されている。パッド３３は、一面３４ａにおいて外周領域３４２上に配置されている。ソース電極３２は、多層構造をなしている。ソース電極３２は、下層３２１と、上層３２２を有している。下層３２１は、たとえばＡｌ（アルミニウム）を主成分とする材料を用いて形成されてもよい。下層３２１は、ＡｌＳｉ、ＡｌＳｉＣｕなどのＡｌ合金を用いて形成されてもよい。下層３２１は、下地電極、配線電極、下地層などと称されることがある。下層３２１は、半導体基板３４の一面３４ａに接続されている。下層３２１は、縦型素子のソースおよびアノードに接続されている。下層３２１は素子領域３４１上から外周領域３４２上まで延びており、下層３２１の外周縁部は絶縁膜３５によって覆われている。
【0125】
上層３２２は、はんだとの接合強度向上、はんだに対する濡れ性向上などを目的として、下層３２１上に積層配置されている。上層３２２は、たとえばＮｉ（ニッケル）を主成分とする材料を用いて形成されてもよい。上層３２２は、Ｐを含むＮｉめっき膜でもよい。ＮｉＰ膜は、無電解めっき法により形成される。上層３２２は、上地電極、接続電極、上地層、めっき層などと称されることがある。なお、製造の過程において、上層３２２上にＡｕ層を設けてもよい。Ａｕは、たとえば、Ｎｉの酸化を抑制してはんだとの濡れ性を向上する。Ａｕは、はんだ付け時にはんだ中に拡散するため、接合前の状態で存在し、接合した状態で存在しない。パッド３３は、ソース電極３２と同様の構成を有している。
【0126】
半導体素子３０は、信号配線を備えている。信号配線の少なくとも一部は、一面３４ａの素子領域３４１上に配置されている。信号配線は、平面視において、ソース電極３２と並んで配置されている。信号配線は、ソース電極３２の下層３２１と同一面上に配置されてもよい。信号配線は、たとえば図１８に破線で示すゲート配線３６を含んでもよい。ゲート配線３６は、素子領域３４１に形成されたＭＯＳＦＥＴ１１のゲートとゲートパッド３３Ｇとを電気的に接続する。信号配線は、たとえばアノード配線およびカソード配線を含んでもよい。アノード配線は、感温ダイオードのアノードとアノードパッド３３Ａとを電気的に接続する。カソード配線は、感温ダイオードのカソードとカソードパッド３３Ｃとを電気的に接続する。信号配線は、ゲート配線３６、アノード配線、およびカソード配線を含んでもよい。便宜上、図１８では、ゲート配線３６のみを示している。
【0127】
絶縁膜３５は、開口部３５１，３５２を有している。開口部３５１は、ソース電極３２の接合領域を規定している。上層３２２は、下層３２１のうち、開口部３５１に臨む部分の上に積層されている。上層３２２は、開口部３５１内において上層３２２に積層配置されている。開口部３５１、つまりソース電極３２の接合領域（露出部）の外形輪郭は、板厚方向の平面視において、素子領域３４１の外形輪郭とほぼ一致している。開口部３５２は、パッド３３の接合領域を規定している。
【0128】
絶縁膜３５は、外周領域３４２上に配置された外周部３５３と、素子領域３４１上に配置された素子上部３５４を有している。素子上部３５４は、外周部３５３に連なっている。素子上部３５４は、一面３４ａに配置され、素子領域３４１上に配置された信号配線を覆っている。素子上部３５４は、信号配線をソース電極３２から電気的に分離している。素子上部３５４は、信号配線に沿って延びている。平面視において、素子上部３５４は、ソース電極３２によって挟まれている。素子上部３５４および外周部３５３は、開口部３５１の壁面を提供する。素子上部３５４の側面にソース電極３２が接触している。素子上部３５４の上端は、ソース電極３２の上面、つまり開口部３５１からの露出面よりも上方に位置している。
【0129】
図１８に示す例において、素子上部３５４は、ゲート配線３６を含む信号配線を覆っている。ゲート配線３６は、Ｘ方向において素子領域３４１の略中心に配置され、素子領域３４１を略二等分するようにＹ方向に延びている。素子上部３５４は、ゲート配線３６に沿って延び、ソース電極３２を略二等分している。ソース電極３２は、素子上部３５４により分割（区画）されている。素子上部３５４は、Ｙ方向の両端で外周部３５３に連なっている。
【0130】
ゲート配線３６を含む信号配線のパターン、つまり素子上部３５４のパターンは、図１８に示す例に限定されない。平面視において、たとえば十字状をなしてもよい。素子上部３５４は、パッド３３側のみで外周部３５３に連なってもよい。
【0131】
＜半導体装置および半導体モジュール＞
本実施形態の半導体装置２１は、図１８および図１９に例示した半導体素子３０、金属板材、およびはんだを少なくとも備える。金属板材は、主電極にはんだ接合されている。金属板材は、先行実施形態に記載のクリップ５０でもよいし、クリップ５０とは別の部材、たとえばリードでもよい。半導体装置２１は、配線を有する基板を備えてもよい。基板には、半導体素子３０が実装される。金属板材であるクリップ５０は、主電極とともに配線にも接合される。半導体装置２１は、焼結部材を備えてもよい。半導体素子３０は、焼結部材を介して金属部材に接続される。金属部材は、基板の配線でもよいし、ヒートシンクのような金属板でもよい。半導体装置２１は、半導体素子３０や金属板材を封止する封止体を備えてもよい。封止体として、ゲルを用いてもよい。
本実施形態の半導体装置２１は、図１８および図１９に例示した半導体素子３０、金属板材、およびはんだを少なくとも備える。金属板材は、主電極にはんだ接合されている。金属板材は、先行実施形態に記載のクリップ５０でもよいし、クリップ５０とは別の部材、たとえばリードでもよい。半導体装置２１は、配線を有する基板を備えてもよい。基板には、半導体素子３０が実装される。金属板材であるクリップ５０は、主電極とともに配線にも接合される。半導体装置２１は、焼結部材を備えてもよい。半導体素子３０は、焼結部材を介して金属部材に接続される。金属部材は、基板の配線でもよいし、ヒートシンクのような金属板でもよい。半導体装置２１は、半導体素子３０や金属板材を封止する封止体を備えてもよい。封止体として、ゲルを用いてもよい。
【0132】
図２０は、半導体装置２１、および半導体モジュール２０の一例を示している。図２０は、半導体装置２１および半導体モジュール２０のうち、半導体素子３０Ｌおよびクリップ５０Ｌの周辺を示す部分断面図である。半導体装置２１および半導体モジュール２０の基本構成は、先行実施形態に記載の構成と同様である。半導体モジュール２０は、半導体装置２１、ハウジング２２、および冷却器２３を備えている。半導体装置２１は、半導体素子３０、基板４０、クリップ５０、および外部接続端子６０を備えている。半導体装置２１は、先行実施形態同様、スナバ回路７０を備えてもよい。半導体装置２１は、接合材として、はんだ８１と焼結部材８２を備えている。半導体装置２１は、封止体９０を備えている。
【0133】
クリップ５０Ｌ（５０）は、金属板材に相当する。クリップ５０Ｌは、半導体素子３０Ｌのソース電極３２との接合部５１と、Ｎ配線４２２との接合部５２を有している。本実施形態において、接合部５１は第１接合部に相当し、接合部５２は第２接合部に相当する。はんだ８１は、ソース電極３２と接合部５１との間に介在している。はんだ８１は、ソース電極３２とクリップ５０Ｌとを接合している。はんだ８１は、Ｎ配線４２２と接合部５２との間に介在している。はんだ８１は、Ｎ配線４２２とクリップ５０Ｌとを接合している。クリップ５０Ｌは、連結部５３を有している。連結部５３は、接合部５１，５２に連なっている。連結部５３は、連続する一体物となるように接合部５１，５２をつないでいる。連結部５３は、異なる半導体素子３０に接続される接合部５１をつないでもよい。
【0134】
連結部５３は、傾斜部５３１，５３２と、中間部５３３を有している。傾斜部５３１は、接合部５１から斜め上方に立ち上がっている。傾斜部５３１は、Ｙ方向において接合部５１から離れるほど、Ｚ方向において接合部５１（半導体素子３０Ｌ）から離れる態様の傾斜を有している。傾斜部５３２は、接合部５２から斜め上方に立ち上がっている。傾斜部５３２は、Ｙ方向において接合部５２から離れるほど、Ｚ方向において接合部５２（基板４０）から離れる態様の傾斜を有している。傾斜部５３１，５３２は、接合部５１，５２の並び方向であるＹ方向に対して傾斜している。中間部５３３は、傾斜部５３１，５３２をつないでいる。中間部５３３は、実装状態で接合部５１，５２と略平行でもよい。
【0135】
図示を省略するが、クリップ５０Ｈは、クリップ５０Ｌと同様の構成を有している。クリップ５０Ｈは、半導体素子３０Ｈのソース電極３２との接合部５１、Ｏ配線４２３との接合部５２、および連結部５３を有している。はんだ８１は、ソース電極３２と接合部５１との間に介在している。はんだ８１は、ソース電極３２とクリップ５０Ｈとを接合している。はんだ８１は、Ｏ４２３と接合部５２との間に介在している。はんだ８１は、Ｏ配線４２３とクリップ５０Ｈとを接合している。
【0136】
焼結部材８２は、半導体素子３０Ｌのドレイン電極３１とＯ配線４２３との間に介在している。焼結部材８２は、ドレイン電極３１とＯ配線４２３とを接合している。図示を省略するが、焼結部材８２は、半導体素子３０Ｈのドレイン電極３１とＰ配線４２１との間に介在している。焼結部材８２は、ドレイン電極３１とＰ配線４２１とを接合している。半導体素子３０の下に焼結部材８２が配置され、半導体素子３０の上にはんだ８１が配置されている。
【0137】
焼結部材８２は、ＡｇまたはＣｕを材料とする。焼結部材８２は、Ａｇ粒子またはＣｕ粒子による焼結体である。焼結部材８２は、はんだに較べて低温での接合が可能である。焼結部材８２は、理想的には、平面視においてドレイン電極３１の接合面にほぼ一致するように配置されている。焼結部材８２は、たとえば焼結シートとして提供される。焼結シートは、焼結フィルムと称されることがある。焼結シートは、加圧前の状態で、平面視においてドレイン電極３１よりも小さい。焼結シートをドレイン電極３１と対象の配線との間に配置して積層体とし、加熱しつつ、半導体素子３０側から積層体を加圧する。これにより、焼結シートはドレイン電極３１と配線との対向面間で押し拡げられて厚みが薄くなるとともに、焼結して焼結部材８２となる。
【0138】
封止体９０は、半導体装置２１の要素を封止している。封止体９０は、半導体素子３０、基板４０、クリップ５０、および外部接続端子６０それぞれの一部を一体的に封止している。封止体９０は、半導体素子３０のパッド３３と信号端子６２とを電気的に接続するボンディングワイヤ８０も封止している。図２０に示す例では、封止体９０としてゲル９１を用いている。ゲル９１に代えて、ポッティング樹脂を用いてもよい。封止体９０は、ハウジング２２および冷却器２３を含んで構成される空間に充填されている。封止体９０は、樹脂成形体でもよい。封止体９０は、半導体装置２１が備えてもよいし、半導体モジュール２０が備えてもよい。
【0139】
＜クリップ＞
図２１、図２２、図２３、および図２４は、図１８および図１９に例示した半導体素子３０に適用されるクリップ５０の一例を示している。図２１および図２２は、クリップ５０Ｌの一例を示している。図２２は、図２１のXXII-XXII線に沿う断面図である。図２３および図２４は、クリップ５０Ｈの一例を示している。図２１、図２２、および図２３では、クリップ５０と半導体素子３０との接続構造を示している。図２１～図２４に例示するクリップ５０は、先行実施形態に示した構成と同様である。
図２１、図２２、図２３、および図２４は、図１８および図１９に例示した半導体素子３０に適用されるクリップ５０の一例を示している。図２１および図２２は、クリップ５０Ｌの一例を示している。図２２は、図２１のXXII-XXII線に沿う断面図である。図２３および図２４は、クリップ５０Ｈの一例を示している。図２１、図２２、および図２３では、クリップ５０と半導体素子３０との接続構造を示している。図２１～図２４に例示するクリップ５０は、先行実施形態に示した構成と同様である。
【0140】
図２１および図２２に示すように、クリップ５０Ｌは、単一の半導体素子３０Ｌに接続される。ソース電極３２との接合部５１は、素子領域３４１上に配置されたゲート配線３６を含む信号線を避けて配置されている。平面視において、接合部５１は、信号線の全長にわたって信号線と重ならないように配置されている。図２１および図２２に例示するように、接合部５１は、信号線を覆う素子上部３５４を避けて配置されるとよい。素子上部３５４との重なりを避けることで、素子上部３５４が覆う信号線との重なりも回避される。接合部５１は、平面視において素子上部３５４に重なり、信号線に重ならない配置としてもよい。
【0141】
クリップ５０Ｌは、二分割されたソース電極３２に対応して２つの接合部５１を有している。接合部５１は、ソース電極３２と同数に分岐している。隣り合う接合部５１の互いに対向する側面の間には、図２２に一点鎖線で示す対向空間５４が形成される。対向空間５４は、対向領域と称されることがある。平面視において、接合部５１のひとつはソース電極３２のひとつと重なり、接合部５１の他のひとつはソース電極３２の他のひとつに重なっている。接合部５１のひとつはソース電極３２のひとつにはんだ接合され、接合部５１の他のひとつはソース電極３２の他のひとつにはんだ接合されている。信号線および素子上部３５４の上方には、対向空間５４が位置している。平面視において、接合部５１のそれぞれは、信号線および素子上部３５４と重なっていない。
【0142】
クリップ５０Ｌは、Ｙ方向に延びている。接合部５１と接合部５２とは、Ｙ方向に並んでいる。２つの接合部５１は、Ｘ方向に並んでいる。各接合部５１は、Ｙ方向を長手方向、Ｘ方向を短手方向とする、平面略矩形状をなしている。平面視において、各接合部５１の面積は、対応するソース電極３２の面積よりも小さい。クリップ５０Ｌは、連結部５３を有している。連結部５３は、図２０に例示したように、傾斜部５３１，５３２と、中間部５３３を有している。
【0143】
図２３に示すように、クリップ５０Ｈは、２つの半導体素子３０Ｈに接続される。ソース電極３２との接合部５１は、素子領域３４１上に配置されたゲート配線３６を含む信号線を避けて配置されている。平面視において、接合部５１は、信号線の全長にわたって信号線と重ならないように配置されている。図２３に例示するように、接合部５１は、信号線を覆う素子上部３５４を避けて配置されるとよい。
【0144】
クリップ５０Ｈは、２つの半導体素子３０Ｈそれぞれの二分割されたソース電極３２に対応して、４つの接合部５１を有している。接合部５１は、２つの接合部５１が半導体素子３０Ｈのひとつに接続され、他の２つの接合部５１が半導体素子３０Ｈの他のひとつに接続される。共通の半導体素子３０に接合される接合部５１の側面間には、対向空間５４が形成される。異なる半導体素子３０Ｈに接続される接合部５１の間、つまりＸ方向において２本目と３本目の接合部５１の間は、Ｘ方向において対向空間５４よりも長い。平面視において、各接合部５１は対応するソース電極３２に重なっている。接合部５１は、対応するソース電極３２にはんだ接合されている。信号線および素子上部３５４の上方には、対向空間５４が位置している。平面視において、接合部５１のそれぞれは、信号線および素子上部３５４と重なっていない。
【0145】
クリップ５０Ｈは、Ｙ方向に延びている。接合部５１と接合部５２とは、Ｙ方向に並んでいる。４つの接合部５１は、Ｘ方向に並んでいる。各接合部５１は、Ｙ方向を長手方向、Ｘ方向を短手方向とする、平面略矩形状をなしている。各接合部５１は、平面視において対応するソース電極３２の面積よりも小さい。クリップ５０Ｈは、連結部５３を有している。連結部５３は、接合部５１と接合部５２を連結している。連結部５３は、異なる半導体素子３０Ｈに接続される接合部５１を連結している。連結部５３は、クリップ５０Ｌ同様、傾斜部５３１，５３２と、中間部５３３を有している。
【0146】
中間部５３３は、第１中間部５３３ａと、第２中間部５３３ｂを含んでいる。第１中間部５３３ａは、接合部５１の並び方向、つまりＸ方向に延びている。第１中間部５３３ａは、４つの接合部５１を、傾斜部５３１を介して連結している。図２４では、傾斜部５３１を接合部５１ごとに設けているが、複数の接合部５１が共通の傾斜部５３１に連なる構成としてもよい。第２中間部５３３ｂは、接合部５１，５２の並び方向、つまりＹ方向に延びている。第２中間部５３３ｂは、接合部５２と第１中間部５３３ａとをつないでいる。クリップ５０Ｈは、第１中間部５３３ａにおける接合部５２側の端部に、テーパ部５３４を有している。テーパ部５３４は、Ｙ方向において接合部５２から離れるほど、Ｘ方向において第１中間部５３３ａの長さが長くなる態様の傾斜を有している。テーパ部５３４は、接合部５１，５２の並び方向であるＹ方向に対して傾斜している。
【0147】
クリップ５０は、上記した形状に限定されない。種々の形状を採用することができる。たとえば図２５に示すように、図２４に示した構成にテーパ部５３５を追加してもよい。テーパ部５３５は、第１中間部５３３ａにおける接合部５１側の端部に設けられている。クリップ５０Ｈは、第１中間部５３３ａの接合部５１側の端部を、２本目の接合部５１と３本目の接合部５１の間の位置で切り欠いた形状をなしている。切り欠かれた空間は、平面視において略三角形をなしており、Ｙ方向において接合部５２から離れるほどＸ方向の長さが長い。テーパ部５３５は、切り欠かれた空間を規定する端面である。テーパ部５３５は、接合部５１，５２の並び方向であるＹ方向に対して傾斜している。
【0148】
図２６に示すように、クリップ５０Ｌが、テーパ部５３６を有してもよい。テーパ部５３４は、Ｙ方向において接合部５２から離れるほど、Ｘ方向において連結部５３の長さが長くなる態様の傾斜を有している。テーパ部５３６は、接合部５１，５２の並び方向であるＹ方向に対して傾斜している。
【0149】
図２７に示すように、クリップ５０Ｌが、傾斜部５３１，５３２を有し、中間部５３３を有さない構成としてもよい。傾斜部５３１は、中間部５３３を介さずに傾斜部５３２に連なっている。中間部５３３を有さないため、傾斜部５３１，５３２の傾斜が緩やかである。クリップ５０Ｈを同様の構造としてもよい。傾斜部５３１，５３２は、接合部５１，５２の並び方向であるＹ方向に対して傾斜している。
【0150】
図２８に示すように、クリップ５０Ｌが、貫通孔５５を有してもよい。貫通孔５５は、連結部５３を板厚方向に貫通している。貫通孔５５の平面形状は、特に限定されない。図に示す円形でもよいし、三角形、四角形などの多角形状でもよい。平面十字状や、平面Ｌ字状でもよい。一方向に長い長孔でもよい。貫通孔５５の個数は、特に限定されない。ひとつでもよいし、複数でもよい。貫通孔５５の位置も特に限定されない。クリップ５０Ｈを同様の構造としてもよい。
【0151】
図２９および図３０に示すように、クリップ５０Ｌが、架橋部５６を有してもよい。図３０は、図２９のXXX-XXX線に沿う断面図である。架橋部５６は、共通の半導体素子３０Ｌに接続される複数の接合部５１に連なっている。架橋部５６は、半導体素子３０Ｌに対して接合部５１よりも離れた位置で、隣り合う接合部５１を架橋している。対向空間５４は、架橋部５６の直下に形成される。架橋部５６は、平面視において対向空間５４と重なるように設けられている。クリップ５０Ｈを同様の構造としてもよい。
【0152】
図３１に示すように、クリップ５０Ｈを、平面略Ｌ字状としてもよい。クリップ５０Ｈは、連結部５７と、延設部５８を有している。連結部５７は、２つの半導体素子３０Ｈのソース電極３２に接続され、ソース電極３２同士を電気的に接続している。延設部５８は、連結部５７に連なり、ソース電極３２をＯ配線４２３に電気的に接続している。図３１において、連結部５７は、平面視においてＸ方向に延びており、ソース電極３２と重なるように配置されている。延設部５８は、Ｙ方向に延びている。
【0153】
図３１では、便宜上、クリップ５０Ｈを簡素化して示している。図３１では省略しているが、連結部５７は接合部５１を含んでいる。接合部５１は、ソース電極３２の分割構造に対応して分岐している。延設部５８は、接合部５２を含んでいる。連結部５７および延設部５８のそれぞれは、連結部５３を含んでいる。連結部５７は、架橋部５６を含んでもよい。連結部５３に、貫通孔５５を有してもよい。以下に示す図３２～図３７においても同様である。
【0154】
図３２に示すように、クリップ５０Ｈを、平面略Ｕ字状としてもよい。図３１同様、連結部５７は、Ｘ方向に延び、２つの半導体素子３０Ｈのソース電極３２を電気的に接続している。クリップ５０Ｈは、２本の延設部５８を有している。２本の延設部５８は、Ｏ配線４２３に接続されている。延設部５８のひとつは連結部５７の端部のひとつに連なり、延設部５８の他のひとつは連結部５７の端部の他のひとつに連なっている。
【0155】
図３３に示すように、クリップ５０Ｈを、平面略Ｙ字状としてもよい。クリップ５０Ｈの連結部５７は、平面略Ｕ字状をなしている。連結部５７の端部のひとつが半導体素子３０Ｈのひとつに接続され、端部の他のひとつが半導体素子３０Ｈの他のひとつに接続されている。延設部５８は、Ｘ方向において一方の半導体素子３０Ｈ側に偏った位置で連結部５７に連なっている。延設部５８は、Ｙ方向に延び、Ｏ配線４２３に接続されている。
【0156】
図３４に示すように、クリップ５０Ｈを、平面略Ｈ字状としてもよい。図３４同様、連結部５７は、平面略Ｕ字状をなしている。クリップ５０Ｈは、２本の延設部５８を有している。延設部５８のひとつは半導体素子３０Ｈの一方側に偏った位置で連結部５７に連なっている。延設部５８の他のひとつは半導体素子３０Ｈの他方側に偏った位置で連結部５７に連なっている。延設部５８は、いずれもＹ方向に延び、Ｏ配線４２３に接続されている。
【0157】
図３５に示すように、クリップ５０Ｈを略Ｔ字状としてもよい。図３１同様、連結部５７は、Ｘ方向に延び、２つの半導体素子３０Ｈのソース電極３２を電気的に接続している。延設部５８は、Ｘ方向の中央付近で連結部５７に連なっている。延設部５８は、Ｙ方向に延び、Ｏ配線４２３に接続されている。
【0158】
図３１～図３５では、４つの半導体素子３０Ｈに対して２つのクリップ５０Ｈを用いていた。これに代えて、図３６に示すように、４つの半導体素子３０Ｈに対してひとつのクリップ５０Ｈを用いてもよい。図３１同様、連結部５７は、Ｘ方向に延び、４つの半導体素子３０Ｈのソース電極３２を電気的に接続している。クリップ５０Ｈは、４本の延設部５８を有している。延設部５８は、半導体素子３０Ｈに対応する間隔を有して、Ｘ方向に並設されている。延設部５８は、いずれもＹ方向に延び、Ｏ配線４２３に接続されている。
【0159】
図３７に示すクリップ５０Ｈを用いてもよい。連結部５７は、平面略Ｕ字状を２つ繋げた構造をなしている。連結部５７は、４つの半導体素子３０Ｈのソース電極３２を電気的に接続している。クリップ５０Ｈは、４本の延設部５８を有している。延設部５８は、半導体素子３０Ｈに対応する間隔を有して、Ｘ方向に並設されている。延設部５８は、いずれもＹ方向に延び、Ｏ配線４２３に接続されている。
【0160】
図３８に示すように、半導体素子３０ごとにクリップ５０を設けてもよい。つまり半導体素子３０ひとつにつき、ひとつのクリップ５０を用いてもよい。クリップ５０Ｈ，５０Ｌは、互いに共通の構造を有している。クリップ５０は、平面略Ｌ字状をなしている。クリップ５０は、平面視においてＸ方向の長さである幅の広い部分である拡幅部５９ａと、幅の狭い部分である縮幅部５９ｂを有している。拡幅部５９ａは、接合部５１と、連結部５３の一部を含んでいる。縮幅部５９ｂは、接合部５２と、連結部５３の一部を含んでいる。
【0161】
このように、クリップ５０Ｈ，５０Ｌとして、略Ｌ字状の共通構造を採用しており、クリップ５０Ｌをクリップ５０Ｈに対して１８０度回転した配置としている。このため、半導体素子３０Ｈ，３０Ｌの数を同数としても、互いに噛み合うようにクリップ５０Ｈ，５０Ｌを配置することができる。よって、Ｘ方向の体格を小型化することができる。なお、互いに噛み合うとは、クリップ５０Ｈの縮幅部５９ｂの少なくとも一部が、クリップ５０Ｌの拡幅部５９ａとＹ方向において対向し、クリップ５０Ｌの縮幅部５９ｂの少なくとも一部が、クリップ５０Ｈの拡幅部５９ａとＹ方向において対向する位置関係である。
【0162】
図３８でも、便宜上、クリップ５０を簡素化して示している。図示を省略しているが、接合部５１は、ソース電極３２の分割構造に対応して分岐している。クリップ５０は、架橋部５６を有してもよいし、貫通孔５５を有してもよい。以下に示す図３９および図４０においても同様である。
【0163】
図３９に示すように、縮幅部５９ｂの幅を太くしつつＸ方向に位置をずらしてもよい。クリップ５０は、接合部５１を含む拡幅部５９ａと、接合部５２を含む縮幅部５９ｂを有している。縮幅部５９ｂは、拡幅部５９ａに対してＸ方向にずれて連なっている。このずれにより、連結部５３は段差を有している。縮幅部５９ｂの幅は、図３８に示す例よりも太い。接合部５２を、接合部５１からまっすぐ引き出すのではなく、Ｘ方向にずらして引き出している。クリップ５０Ｌは、クリップ５０Ｈと共通の構造を有しており、クリップ５０Ｈに対して１８０度回転した配置となっている。このため、縮幅部５９ｂの幅を太くしても、互いに噛み合うようにクリップ５０Ｈ，５０Ｌを配置することができる。よって、Ｘ方向の体格を小型化することができる。
【0164】
図４０に示すように、縮幅部５９ｂを斜め方向に延設してもよい。クリップ５０は、接合部５１を含む拡幅部５９ａと、接合部５２を含む縮幅部５９ｂを有している。縮幅部５９ｂは、拡幅部５９ａからＸ方向およびＹ方向に対して傾斜する方向に延びている。縮幅部５９ｂの幅は、図３８に示す例よりも太い。接合部５２を、接合部５１からまっすぐ引き出すのではなく、斜め方向に引き出している。クリップ５０Ｌは、クリップ５０Ｈと共通の構造を有しており、クリップ５０Ｈに対して１８０度回転した配置となっている。このため、縮幅部５９ｂの幅を太くしても、互いに噛み合うようにクリップ５０Ｈ，５０Ｌを配置することができる。よって、Ｘ方向の体格を小型化することができる。
【0165】
＜第２実施形態のまとめ＞
本実施形態によれば、半導体装置２１が、半導体素子３０，金属板材であるクリップ５０、および半導体素子３０とクリップ５０を接合するはんだ８１を備えている。半導体素子３０は、上記したように、半導体基板３４の一面上であって素子領域３４１上に配置されたソース電極３２およびゲート配線３６を含む信号線を有している。また、半導体素子３０は、信号線を覆う絶縁膜３５の素子上部３５４を有している。そして、図２２などに示すようにクリップ５０の接合部５１は、信号線を避けて設けられている。これにより、製造工程で生じた素子上部３５４の傷に、はんだ８１が流入するのを抑制することができる。よって、信号線のリーク、たとえばゲートリークを抑制することができる。信号線においてリーク電流（漏れ電流）が生じるのを抑制することができる。
本実施形態によれば、半導体装置２１が、半導体素子３０，金属板材であるクリップ５０、および半導体素子３０とクリップ５０を接合するはんだ８１を備えている。半導体素子３０は、上記したように、半導体基板３４の一面上であって素子領域３４１上に配置されたソース電極３２およびゲート配線３６を含む信号線を有している。また、半導体素子３０は、信号線を覆う絶縁膜３５の素子上部３５４を有している。そして、図２２などに示すようにクリップ５０の接合部５１は、信号線を避けて設けられている。これにより、製造工程で生じた素子上部３５４の傷に、はんだ８１が流入するのを抑制することができる。よって、信号線のリーク、たとえばゲートリークを抑制することができる。信号線においてリーク電流（漏れ電流）が生じるのを抑制することができる。
【0166】
クリップ５０は、共通の半導体素子３０に対する接合部５１を複数有するとよい。これにより、接合面積を確保しつつ、信号線のリークを抑制することができる。特に共通の半導体素子３０に対する接合部５１が、複数に分岐しているとよい。複数の分岐した構造の接合部５１を採用すると、信号線を避けつつ、接合面積を確保しやすい。分岐構造により、隣り合う接合部５１の間の対向空間５４が、封止体９０を形成する際の封止材の注入口、エアの抜け口として機能する。よって、封止体９０の未充填分や、封止体９０内にエアだまりが形成されるのを抑制することができる。
【0167】
クリップ５０は、半導体基板３４の一面３４ａに対して接合部５１よりも離れた位置で、隣り合う接合部５１に連なる架橋部５６を有してもよい。架橋部５６を有することで、放熱面積や通電面積を拡大することができる。図３０に示すように、架橋部５６は接合部５１よりも上方に位置するので、はんだ８１が架橋部５６の表面を濡れ拡がり、素子上部３５４上に流動するのを抑制することができる。
【0168】
クリップ５０は、複数の接合部５１と、接合部５２を有するとよい。つまり、接合部５１，５２のトータルで３つ以上有するとよい。クリップ５０は３点以上で支持されることとなり、クリップ５０の位置が安定する。これにより、クリップ５０の傾きを含む位置ずれを抑制することができる。接合部５２は、半導体素子３０が実装された基板４０の配線に接続されるとよい。たとえば、構成を簡素化することができる。基板４０に、半導体素子３０とクリップ５０が接続されるため、半導体素子３０，基板４０の配線、クリップ５０の位置を決めやすい。
【0169】
半導体素子３０のドレイン電極３１は、焼結部材８２を介して接続対象である金属部材に接続されてもよい。つまり、半導体素子３０のドレイン電極３１の直下に焼結部材８２を配置し、半導体素子３０のソース電極３２の直上にはんだ８１を配置してもよい。焼結部材８２を用いることで、主として放熱に寄与する経路の熱抵抗を低減することができる。焼結部材８２を形成する際の加圧時に、加圧装置によって絶縁膜３５の素子上部３５４に傷が生じる虞がある。しかしながら、傷が生じたとしても、信号線を避けた接合部５１の配置により、はんだ８１が素子上部３５４の傷に流入するのを抑制することができる。
【0170】
ゲル９１によって、パッド３３を有する半導体素子３０、クリップ５０、信号端子６２の一部、およびパッド３３と信号端子６２とを接続するボンディングワイヤ８０を一体的に封止してもよい。このような封止構造において、クリップ５０の連結部５３に貫通孔５５を設けてもよい。クリップ５０の上方に位置するゲル９１と、クリップ５０の下方に位置するゲル９１とが、貫通孔５５に配置されたゲル９１を通じて連続的に連なる。移動体の振動がゲル９１に伝達されても、ゲル９１の振動が貫通孔５５（クリップ５０）によって制限される。貫通孔５５によって、ゲル９１が固定される。よって、ゲル９１の振動によりボンディングワイヤ８０が断線するのを抑制することができる。
【0171】
ゲル９１やポッティング樹脂などの封止体９０によって、半導体素子３０、およびクリップ５０を一体的に封止してもよい。このような封止構造において、クリップ５０の連結部５３に、接合部５１，５２の並び方向に対して傾斜する形状を設けてもよい。図２０および図２７に示したように、傾斜部５３１，５３２は、接合部５１，５２の並び方向であるＹ方向に対して傾斜している。図２３、図２５、および図２６に示したように、テーパ部５３４，５３５，５３６は、いずれも接合部５１，５２の並び方向であるＹ方向に対して傾斜している。これにより、封止材を充填して封止体９０を形成する際に、クリップ５０に沿う封止材の流動を連結部５３が妨げにくい。封止材は、傾斜に沿って流動する。よって、封止材の流動性を補助することができる。封止体９０の未充填分や、封止体９０内にエアだまりが形成されるのを抑制することができる。
【0172】
本実施形態に記載の構成は、先行実施形態に記載の構成との組み合わせが可能である。
【0173】
（第３実施形態）
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例であり、先行実施形態の記載を援用できる。
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例であり、先行実施形態の記載を援用できる。
【0174】
＜半導体装置＞
本実施形態の半導体装置２１は、樹脂製のハウジング、配線を有する基板、配線に接合され、並列接続された複数の半導体素子、および信号端子を少なくとも備える。信号端子は、分岐端子を含む。分岐端子は、外部機器に接続される単一の第１接続部、半導体素子のパッドに電気的に接続される複数の第２接続部、第１接続部と第２接続部をつなぐ連結部を有する。
本実施形態の半導体装置２１は、樹脂製のハウジング、配線を有する基板、配線に接合され、並列接続された複数の半導体素子、および信号端子を少なくとも備える。信号端子は、分岐端子を含む。分岐端子は、外部機器に接続される単一の第１接続部、半導体素子のパッドに電気的に接続される複数の第２接続部、第１接続部と第２接続部をつなぐ連結部を有する。
【0175】
図４１は、本実施形態に係る半導体装置２１、および半導体モジュール２０の一例を示す図である。図４１は、半導体装置２１の一部分を示している。図４２は、図４１に示す半導体装置２１のＯ端子６１３周辺を拡大した斜視図である。図４１および図４２では、ハウジング２２を透過させて示している。図４１および図４２に示す半導体装置２１および半導体モジュール２０の基本構成は、先行実施形態に記載の構成と同様である。半導体モジュール２０は、半導体装置２１、ハウジング２２、および冷却器２３を備えている。半導体装置２１は、半導体素子３０、基板４０、クリップ５０、および外部接続端子６０を備えている。半導体装置２１は、先行実施形態同様、スナバ回路７０を備えてもよい。半導体装置２１は、封止体９０を備えてもよい。
【0176】
本実施形態の半導体装置２１は、図５に示したように、複数の半導体素子３０Ｈと、複数の半導体素子３０Ｌを備えている。半導体素子３０の構成は、たとえば図１８および図１９に示した構成と同様である。半導体素子３０Ｈは、Ｘ方向に並んでいる。半導体素子３０Ｈのドレイン電極３１は、基板４０のＰ配線４２１に接合されている。半導体素子３０Ｌは、Ｘ方向に並んでいる。半導体素子３０Ｌのドレイン電極３１は、Ｏ配線４２３に接合されている。半導体素子３０Ｈと半導体素子３０Ｌとは、Ｙ方向に並んでいる。
【0177】
半導体素子３０Ｈのパッド３３は、信号配線４２５を介して対応する信号端子６２に電気的に接続されている。半導体素子３０Ｌのパッド３３は、信号配線４２６を介して対応する信号端子６２に電気的に接続されている。パッド３３は、ボンディングワイヤ８０を介して対応する信号端子６２に接続されている。
【0178】
主端子６１であるＰ端子６１１、Ｎ端子６１２、およびＯ端子６１３と、信号端子６２は、ハウジング２２にインサートされている。主端子６１および信号端子６２は、ハウジング２２と一体成形されている。主端子６１および信号端子６２のそれぞれは、ハウジング２２に保持されている。Ｐ端子６１１、Ｎ端子６１２、およびＯ端子６１３において外部機器との接続部６１１ａ，６１２ａ，６１３ａは、ハウジング２２から突出している。基板４０の配線との接続部６１１ｂ，６１２ｂ，６１３ｂは、ハウジング２２から突出している。信号端子６２において、外部機器との接続部６２１およびパッド３３との接続部６２２は、ハウジング２２から突出している。
【0179】
＜出力端子の配置＞
図４１および図５などに示すように、Ｏ端子６１３は、Ｙ方向において半導体素子３０Ｌと並んでいる。Ｏ端子６１３は、半導体素子３０Ｌの並び方向（Ｘ方向）において、Ｏ配線４２３の中央領域に接続されている。Ｏ端子６１３は、Ｏ配線４２３のＸ方向における中心付近に接続されている。Ｏ端子６１３は、Ｘ方向において、Ｏ配線４２３における複数の半導体素子３０Ｌの配置領域の中心付近に接合されている。複数の半導体素子３０Ｌの配置領域は、Ｚ方向の平面視において複数の半導体素子３０Ｌの外形輪郭を結ぶ仮想的な矩形領域である。Ｏ端子６１３は、２つ目の半導体素子３０Ｌと３つの目の半導体素子３０Ｌの間の中心位置と重なるように配置されている。Ｏ端子６１３は、Ｏ配線４２３において、半導体素子３０Ｌが実装された基部４２３ａに連なる延設部４２３ｂの端子接続部４２３ｃに接合されている。
図４１および図５などに示すように、Ｏ端子６１３は、Ｙ方向において半導体素子３０Ｌと並んでいる。Ｏ端子６１３は、半導体素子３０Ｌの並び方向（Ｘ方向）において、Ｏ配線４２３の中央領域に接続されている。Ｏ端子６１３は、Ｏ配線４２３のＸ方向における中心付近に接続されている。Ｏ端子６１３は、Ｘ方向において、Ｏ配線４２３における複数の半導体素子３０Ｌの配置領域の中心付近に接合されている。複数の半導体素子３０Ｌの配置領域は、Ｚ方向の平面視において複数の半導体素子３０Ｌの外形輪郭を結ぶ仮想的な矩形領域である。Ｏ端子６１３は、２つ目の半導体素子３０Ｌと３つの目の半導体素子３０Ｌの間の中心位置と重なるように配置されている。Ｏ端子６１３は、Ｏ配線４２３において、半導体素子３０Ｌが実装された基部４２３ａに連なる延設部４２３ｂの端子接続部４２３ｃに接合されている。
【0180】
＜信号配線＞
半導体素子３０Ｌに対応する信号配線４２６は、Ｙ方向において半導体素子３０Ｌと信号端子６２の間に配置されている。信号配線４２６は、Ｘ方向に延びている。信号配線４２６は、ゲート配線４２６Ｇ、ケルビンソース配線４２６ＫＳ、アノード配線４２６Ａ、およびカソード配線４２６Ｃを含んでいる。
半導体素子３０Ｌに対応する信号配線４２６は、Ｙ方向において半導体素子３０Ｌと信号端子６２の間に配置されている。信号配線４２６は、Ｘ方向に延びている。信号配線４２６は、ゲート配線４２６Ｇ、ケルビンソース配線４２６ＫＳ、アノード配線４２６Ａ、およびカソード配線４２６Ｃを含んでいる。
【0181】
信号配線４２６は、Ｏ端子６１３およびＯ配線４２３（延設部４２３ｂ）によって複数に分割（分断）された配線、つまり分割配線を含んでいる。図４１および図４２に示す例において、ゲート配線４２６Ｇおよびケルビンソース配線４２６ＫＳが分割配線である。ゲート配線４２６Ｇおよびケルビンソース配線４２６ＫＳは、Ｏ端子６１３およびＯ配線４２３によって２つに分割されている。２つのゲート配線４２６Ｇおよび２つのケルビンソース配線４２６ＫＳのそれぞれは、Ｘ方向においてＯ端子６１３およびＯ配線４２３を挟むように配置されている。
【0182】
ゲートパッド３３Ｇは、２つのゲート配線４２６Ｇのうち、近くに位置するゲート配線４２６Ｇに接続されている。２つの半導体素子３０Ｌのゲートパッド３３Ｇはゲート配線４２６Ｇのひとつに接続され、他の２つの半導体素子３０Ｌのゲートパッド３３Ｇはゲート配線４２６Ｇの他のひとつに接続されている。ケルビンソースパッド３３ＫＳは、２つのケルビンソース配線４２６ＫＳのうち、近くに位置するケルビンソース配線４２６ＫＳに接続されている。２つの半導体素子３０Ｌのケルビンソースパッド３３ＫＳはケルビンソース配線４２６ＫＳのひとつに接続され、他の２つの半導体素子３０Ｌのケルビンソースパッド３３ＫＳはケルビンソース配線４２６ＫＳの他のひとつに接続されている。
【0183】
図４１および図４２に示す例では、４つの半導体素子３０Ｌのうち、Ｘ方向における端部のひとつの温度のみが監視される。このため、温度が監視される半導体素子３０Ｌの近傍に、アノード配線４２６Ａおよびカソード配線４２６Ｃが配置されている。アノード配線４２６Ａおよびカソード配線４２６Ｃは、Ｏ端子６１３に対してＸ方向における一方の側に配置されている。アノード配線４２６Ａおよびカソード配線４２６Ｃは、分割配線と並んで配置されている。図４１に示す例では、アノード配線４２６Ａは、Ｘ方向においてケルビンソース配線４２６ＫＳのひとつと並んでいる。カソード配線４２６Ｃは、Ｘ方向においてゲート配線４２６Ｇのひとつと並んでいる。
【0184】
端部に配置された半導体素子３０Ｌのアノードパッド３３Ａは、ボンディングワイヤ８０を介してアノード配線４２６Ａに接続されている。カソードパッド３３Ｃは、ボンディングワイヤ８０を介してカソード配線４２６Ｃに接続されている。他の３つの半導体素子３０Ｌのアノードパッド３３Ａおよびカソードパッド３３Ｃは、アノード配線４２６Ａおよびカソード配線４２６Ｃに接続されていない。感温ダイオードをソース電位に接地するために、アノードパッド３３Ａおよびカソードパッド３３Ｃの少なくともひとつが、近くに位置するケルビンソース配線４２６ＫＳに接続されている。図４１に示す例では、アノードパッド３３Ａが、近傍のケルビンソース配線４２６ＫＳに接続されている。
【0185】
＜信号端子＞
半導体素子３０Ｌに対応する信号端子６２は、ハウジング２２の枠体２２１に保持されている。信号端子６２は、図３に示すように枠体２２１の壁部２２１ｂに保持されている。信号端子６２は、ゲート端子６２Ｇ、ケルビンソース端子６２ＫＳ、アノード端子６２Ａ、およびカソード端子６２Ｃを含んでいる。半導体装置２１は、半導体素子３０Ｌに対応する信号端子６２として、ゲート端子６２Ｇ、ケルビンソース端子６２ＫＳ、アノード端子６２Ａ、およびカソード端子６２Ｃを１本ずつ備えている。
半導体素子３０Ｌに対応する信号端子６２は、ハウジング２２の枠体２２１に保持されている。信号端子６２は、図３に示すように枠体２２１の壁部２２１ｂに保持されている。信号端子６２は、ゲート端子６２Ｇ、ケルビンソース端子６２ＫＳ、アノード端子６２Ａ、およびカソード端子６２Ｃを含んでいる。半導体装置２１は、半導体素子３０Ｌに対応する信号端子６２として、ゲート端子６２Ｇ、ケルビンソース端子６２ＫＳ、アノード端子６２Ａ、およびカソード端子６２Ｃを１本ずつ備えている。
【0186】
ゲート端子６２Ｇは、ボンディングワイヤ８０を介してゲート配線４２６Ｇに接続されている。ケルビンソース端子６２ＫＳは、ボンディングワイヤ８０を介してケルビンソース配線４２６ＫＳに接続されている。アノード端子６２Ａは、ボンディングワイヤ８０を介してアノード配線４２６Ａに接続されている。カソード端子６２Ｃは、ボンディングワイヤ８０を介してカソード配線４２６Ｃに接続されている。
【0187】
４つの信号端子６２の接続部６２１は、Ｏ端子６１３に対してＸ方向における一方の側にまとめて配置されている。４つの接続部６２１は、Ｏ端子６１３に対してアノード配線４２６Ａおよびカソード配線４２６Ｃが配置された側に、配置されている。信号端子６２は、Ｏ端子６１３によって接続部６２２が複数に分割（分断）された分岐端子を含んでいる。図４１および図４２に示す例において、ゲート端子６２Ｇおよびケルビンソース端子６２ＫＳが分岐端子である。
【0188】
ゲート端子６２Ｇは、単一（ひとつ）の接続部６２１、２つの接続部６２２、および連結部６２３を有している。本実施形態において、接続部６２１が第１接続部、接続部６２２が第２接続部に相当する。２つの接続部６２２は、平面視においてＯ端子６１３を挟むように配置されている。２つの接続部６２２は、Ｏ端子６１３のＸ方向における中心に対して略線対称配置とされている。接続部６２２のひとつにゲート配線４２６Ｇのひとつが接続され、接続部６２２の他のひとつにゲート配線４２６Ｇの他のひとつが接続されている。
【0189】
連結部６２３は、単一の接続部６２１と複数の接続部６２２とを電気的に接続する。連結部６２３は、ハウジング２２の枠体２２１内に配置されている。図４２に示すように、連結部６２３が、接続部６２２のひとつと接続部６２１とをつなぐ連結部６２３ａと、接続部６２２の他のひとつと連結部６２３ａとをつなぐ連結部６２３ｂを含んでもよい。連結部６２３ａは、Ｚ方向に延びる部分を含んでいる。連結部６２３ｂは、Ｘ方向に延びる部分を含んでいる。
【0190】
図４３および図４４は、Ｏ端子６１３と分岐端子であるゲート端子６２Ｇとの配置の一例を示している。図４３は、Ｘ方向から見た平面図である。図４４は、Ｙ方向から見た平面図である。図４４では、便宜上、Ｏ配線４２３およびハウジング２２を省略している。図４３および図４４に示すように、２つの接続部６２２を電気的に接続する連結部６２３（連結部６２３ｂ）は、Ｏ端子６１３の下方に配置され、Ｏ端子６１３を跨いでもよい。
【0191】
図４５および図４６は、Ｏ端子６１３と分岐端子であるゲート端子６２Ｇとの配置の別例を示している。図４５は、図４３に対応している。図４６は、図４４に対応している。図４５および図４６に示すように、２つの接続部６２２を電気的に接続する連結部６２３（連結部６２３ｂ）は、Ｏ端子６１３の上方に配置され、Ｏ端子６１３を跨いでもよい。
【0192】
ケルビンソース端子６２ＫＳは、図４２に示すようにゲート端子６２Ｇと同様の構成を有している。ケルビンソース端子６２ＫＳは、単一の接続部６２１、２つの接続部６２２、および連結部６２３を有している。連結部６２３が、連結部６２３ａと、連結部６２３ｂを含んでもよい。
【0193】
＜電流センス一体構造＞
図４７に示すように、Ｏ端子６１３の一部に、電流を検出するためのシャント抵抗部６１３ｄを設けてもよい。シャント抵抗部６１３ｄは、所定の抵抗値となるように、たとえば延設方向の長さ、幅、および厚みが管理されている。信号配線４２６は、２つのセンス配線４２６Ｓを含んでいる。信号端子６２は、２つのセンス端子６２Ｓを含んでいる。シャント抵抗部６１３ｄの一端は、ボンディングワイヤ８０、およびセンス配線４２６Ｓのひとつを介してセンス端子６２Ｓのひとつに接続されている。シャント抵抗部６１３ｄの他端は、ボンディングワイヤ８０、およびセンス配線４２６Ｓの他のひとつを介してセンス端子６２Ｓの他のひとつに接続されている。上記構成により、シャント抵抗部６１３ｄの両端の電位差、つまりシャント抵抗部６１３ｄに流れる電流を検出することができる。
図４７に示すように、Ｏ端子６１３の一部に、電流を検出するためのシャント抵抗部６１３ｄを設けてもよい。シャント抵抗部６１３ｄは、所定の抵抗値となるように、たとえば延設方向の長さ、幅、および厚みが管理されている。信号配線４２６は、２つのセンス配線４２６Ｓを含んでいる。信号端子６２は、２つのセンス端子６２Ｓを含んでいる。シャント抵抗部６１３ｄの一端は、ボンディングワイヤ８０、およびセンス配線４２６Ｓのひとつを介してセンス端子６２Ｓのひとつに接続されている。シャント抵抗部６１３ｄの他端は、ボンディングワイヤ８０、およびセンス配線４２６Ｓの他のひとつを介してセンス端子６２Ｓの他のひとつに接続されている。上記構成により、シャント抵抗部６１３ｄの両端の電位差、つまりシャント抵抗部６１３ｄに流れる電流を検出することができる。
【0194】
図４８に示すように、半導体装置２１は、電流センサを構成するコア６３を備えてもよい。コア６３は、ハウジング２２に保持されている。コア６３は、ハウジング２２にインサートされている。コア６３は、Ｏ端子６１３の連結部６１３ｃの周りに配置されている。Ｏ端子６１３に流れる電流によりコア６３に発生する磁場の大きさを測定することで、電流を検出することができる。
【0195】
＜第３実施形態のまとめ＞
本実施形態の半導体装置２１は、樹脂製のハウジング２２、基板４０、基板４０の配線に接合され、並列接続された複数の半導体素子３０（３０Ｌ）、および信号端子６２を備えている。信号端子６２は、ハウジング２２にインサートされている。信号端子６２は、分岐端子を含んでいる。分岐端子は、たとえばゲート端子６２Ｇやケルビンソース端子６２ＫＳである。分岐端子は、外部機器に接続される単一の接続部６２１、異なる半導体素子３０Ｌの機能を同一とするパッド３３に個別に接続される複数の接続部６２２、および連結部６２３を有している。
本実施形態の半導体装置２１は、樹脂製のハウジング２２、基板４０、基板４０の配線に接合され、並列接続された複数の半導体素子３０（３０Ｌ）、および信号端子６２を備えている。信号端子６２は、ハウジング２２にインサートされている。信号端子６２は、分岐端子を含んでいる。分岐端子は、たとえばゲート端子６２Ｇやケルビンソース端子６２ＫＳである。分岐端子は、外部機器に接続される単一の接続部６２１、異なる半導体素子３０Ｌの機能を同一とするパッド３３に個別に接続される複数の接続部６２２、および連結部６２３を有している。
【0196】
このように、複数の接続部６２２（第２接続部）と単一の接続部６２１（第１接続部）とを、ハウジング２２の内部で電気的に接続している。よって、複数の半導体素子３０Ｌが並列接続された構成において、ボンディングワイヤ８０同士の接触や断線を抑制しつつ、体格の増大を抑制することができる。
【0197】
半導体装置２１は、半導体素子３０（３０Ｌ）が実装された配線に接続される主端子６１（６１３）を備えてもよい。主端子６１は、半導体素子３０（３０Ｌ）の並ぶＸ方向（第１方向）に直交するＹ方向（第２方向）において半導体素子３０と並び、配線におけるＸ方向の中央領域に接続される。このような構成において、主端子６１をＸ方向で挟むように複数の接続部６２２を配置してもよい。主端子６１を配線の中央領域に接続するため、一部の半導体素子３０に電流が偏って流れるのを抑制することができる。つまり、電流アンバランスを抑制することができる。
【0198】
主端子６１を配線の中央領域に接続すると、機能を同一とする接続部６２２を主端子６１によって分断せざるを得ない。分断された複数の接続部６２２は、上記したようにハウジング２２内において単一の接続部６２１に連結される。よって、電流アンバランスを抑制しつつ、体格の増大を抑制することができる。
【0199】
基板４０は、パッド３３と信号端子６２とを中継する信号配線４２６を有してもよい。信号配線４２６を有する構成において、信号配線４２６が、接続部６２２に応じて設けられ、異なる半導体素子３０（３０Ｌ）の機能を同一とするパッド３３に個別に接続された複数の分割配線を含んでもよい。分岐端子は、たとえばゲート配線４２６Ｇやケルビンソース配線４２６ＫＳである。複数の分割配線を、Ｙ方向において半導体素子３０と接続部６２２との間に位置し、Ｘ方向において主端子６１（６１３）を挟むように配置してもよい。
【0200】
これによれば、半導体装置２１、ひいては半導体モジュール２０の出力を増大させるために、より多くの半導体素子３０を並列接続する構成において、ボンディングワイヤ８０同士の接触や断線を抑制することができる。また、機能を同一とする信号配線を分割しても、接続部６２２を介してハウジング２２内で電気的に接続される。よって、体格の増大を抑制することができる。
【0201】
半導体装置２１が上下アーム回路９を提供し、複数の半導体素子３０Ｈと複数の半導体素子３０ＬとがＹ方向に並んで配置された構成において、Ｏ端子６１３を接続部６２２や信号配線４２６を分断する主端子６１としてもよい。Ｙ方向の一端側からＰ端子６１１，Ｎ端子６１２を引き出し、他端側からＯ端子６１３を引き出すことができる。そして、Ｏ端子６１３をＯ配線４２３の中央領域に接続するため、電流アンバランスを抑制しつつ、体格の増大を抑制することができる。
【0202】
Ｏ端子６１３は、ハウジング２２にインサートされてもよい。Ｏ端子６１３は、信号端子６２とともにハウジング２２に保持される。よって、構成を簡素化することができる。また、Ｏ端子６１３と信号端子６２の相対的な位置の精度を向上することができる。
【0203】
Ｏ端子６１３は、電流検出用のシャント抵抗部６１３ｄを有してもよい。Ｏ端子６１３にシャント抵抗機能を設けることで、電流センサを別に設ける構成に較べて体格を小型化することができる。
【0204】
半導体装置２１は、ハウジング２２にインサートされ、Ｏ端子６１３の周りに配置されたコア６３を備えてもよい。電流センサのコア６３をハウジング２２に設けることで、電流センサを別に設ける構成に較べて体格を小型化することができる。また、Ｏ端子６１３とコア６３の相対的な位置の精度を向上することができる。
【0205】
なお、半導体素子３０Ｌに対応する信号端子６２に分岐端子を適用し、信号配線４２６に分割配線を適用する例を示した。しかしながら、半導体素子３０Ｈに対応する信号端子６２に分岐端子を適用してもよいし、信号配線４２５に分割配線を適用してもよい。たとえば、スナバ回路７０を備えない構成において、半導体素子３０Ｈに対応する信号端子６２を枠体２２１の壁部２２１ａに設け、半導体素子３０Ｈに対応する信号端子６２が分岐端子を含む構成としてもよい。
【0206】
本実施形態に記載の構成は、先行実施形態に記載の構成との組み合わせが可能である。
【0207】
（第４実施形態）
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例であり、先行実施形態の記載を援用できる。
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例であり、先行実施形態の記載を援用できる。
【0208】
＜半導体装置＞
図４９は、本実施形態に係る半導体装置２１の一例を示す平面図である。図４９では、半導体装置２１を簡素化して図示している。図４９では、便宜上、信号端子６２を省略している。半導体装置２１および半導体モジュール２０の構成は、先行実施形態（たとえば図２～図６参照）と同様である。半導体装置２１は、複数の半導体素子３０、基板４０、クリップ５０、外部接続端子６０、およびスナバ回路７０を備えている。半導体装置２１は、先行実施形態に示した封止体９０を備えてもよい。
図４９は、本実施形態に係る半導体装置２１の一例を示す平面図である。図４９では、半導体装置２１を簡素化して図示している。図４９では、便宜上、信号端子６２を省略している。半導体装置２１および半導体モジュール２０の構成は、先行実施形態（たとえば図２～図６参照）と同様である。半導体装置２１は、複数の半導体素子３０、基板４０、クリップ５０、外部接続端子６０、およびスナバ回路７０を備えている。半導体装置２１は、先行実施形態に示した封止体９０を備えてもよい。
【0209】
半導体装置２１は、一相分の上下アーム回路９を提供する。複数の半導体素子３０は、上アーム９Ｈを提供する複数の半導体素子３０Ｈと、下アーム９Ｌを提供する複数の半導体素子３０Ｌを備えている。複数の半導体素子３０Ｈは、共通の配線に配置されて並列接続されている。複数の半導体素子３０Ｌは、共通の配線に配置されて並列接続されている。半導体素子３０Ｈ，３０Ｌは、同数でもよいし、異なる数でもよい。図４９に示す例では、半導体装置２１が、半導体素子３０Ｈ，３０Ｌをそれぞれ４つ備えている。半導体素子３０Ｈは、Ｘ方向に並んで配置されている。半導体素子３０Ｌも、Ｘ方向に並んで配置されている。半導体素子３０Ｈと半導体素子３０Ｌは、Ｙ方向に並んでいる。半導体素子３０Ｈ，３０Ｌは、共通の間隔（ピッチ）で配置されている。
【0210】
外部接続端子６０は、先行実施形態（図３，図５参照）と同様に、主端子６１と、図示しない信号端子６２を有している。主端子６１は、Ｐ端子６１１，Ｎ端子６１２、およびＯ端子６１３を含んでいる。Ｐ端子６１１およびＮ端子６１２は、基板４０のＹ方向における端部のひとつにおいて対応する導体４２に接続され、Ｏ端子６１３はＹ方向における端部の他のひとつにおいて対応する導体４２に接続されている。半導体装置２１は、Ｐ端子６１１およびＯ端子６１３をそれぞれひとつ、Ｎ端子６１２を２つ有している。Ｐ端子６１１およびＯ端子６１３のそれぞれは、Ｘ方向において基板４０の略中心を含む位置で接続されている。Ｎ端子６１２は、Ｐ端子６１１を挟むように配置されている。
【0211】
基板４０は、一面に導体４２を有している。導体４２は、パターニングされて複数の配線を有している。導体４２は、先行実施形態（図６参照）と同様にパターニングされている。導体４２は、Ｐ配線４２１，Ｎ配線４２２、Ｏ配線４２３、中継配線４２４、および信号配線４２５，４２６を有している。Ｐ配線４２１は、平面略Ｔ字状をなしている。Ｐ配線４２１は、Ｘ方向に延び、複数の半導体素子３０Ｈが実装された基部４２１ａと、基部４２１ａの中央付近からＹ方向に延びる延設部４２１ｂを有している。延設部４２１ｂの端部に、端子接続部４２１ｃが設けられている。
【0212】
Ｎ配線４２２は、平面略Ｃ字状（またはＵ字状）をなしている。Ｎ配線４２２は、Ｘ方向に延びる基部４２２ａと、基部４２２ａの両端から概ねＹ方向に延びる２本の延設部４２２ｂを有している。延設部４２２ｂは、複数の半導体素子３０Ｈを迂回するように配策されている。延設部４２２ｂは、基板４０のＸ方向の端部付近に配置されている。２本の延設部４２２ｂの間に、Ｐ配線４２１、中継配線４２４、および信号配線４２５が配置されている。延設部４２２ｂの端部に、端子接続部４２２ｃがそれぞれ設けられている。Ｏ配線４２３は、平面略Ｔ字状をなしている。Ｏ配線４２３は、Ｘ方向に延び、複数の半導体素子３０Ｌが実装された基部４２３ａと、基部４２３ａの中央付近からＹ方向に延びる延設部４２３ｂを有している。延設部４２３ｂの端部に、端子接続部４２３ｃが設けられている。
【0213】
中継配線４２４は、コンデンサ７１などの電子部品とともに、スナバ回路７０を提供する。中継配線４２４は、スナバ回路７０の電子部品とともに、Ｐ配線４２１とＮ配線４２２とを電気的に架橋する。中継配線４２４は、Ｘ方向においてＰ配線４２１の延設部４２１ｂを挟むように配置されている。中継配線４２４は、中継配線４２４ａ，４２４ｂを含んでいる。中継配線４２４ａ，４２４ｂは、Ｐ配線４２１の延設部４２１ｂとＮ配線４２２の延設部４２２ｂとの間において、Ｘ方向に並んでいる。
【0214】
信号配線４２５は、半導体素子３０Ｈのパッド３３と信号端子６２とを電気的に中継する。信号配線４２５は、Ｘ方向に延びている。信号配線４２５は、Ｘ方向においてＰ配線４２１の延設部４２１ｂとＮ配線４２２の延設部４２２ｂとの間に配置されている。信号配線４２５は、Ｙ方向において、Ｐ配線４２１の基部４２１ａと中継配線４２４との間に配置されている。信号配線４２６は、半導体素子３０Ｌのパッド３３と信号端子６２とを電気的に中継する。信号配線４２６は、Ｘ方向に延びている。信号配線４２６は、Ｘ方向においてＯ配線の延設部４２２ｂを挟むように配置されている。信号配線４２６は、Ｙ方向において、基板４０の端部のひとつに配置されている。
【0215】
クリップ５０は、半導体素子３０のソース電極３２と基板４０の配線とを電気的に接続している。クリップ５０は、半導体素子３０Ｈのソース電極３２に接続されたクリップ５０Ｈと、半導体素子３０Ｌのソース電極３２に接続されたクリップ５０Ｌを含んでいる。半導体装置２１は、２つのクリップ５０Ｈと、４つのクリップ５０Ｌを備えている。クリップ５０Ｈは、隣り合う２つの半導体素子３０Ｈに対してひとつ設けられている。クリップ５０Ｈは、先行実施形態（図２３、図２４参照）と同様の構成を有している。クリップ５０Ｈは、平面略Ｙ字状をなし、両端が二股に分岐している。クリップ５０Ｌは、半導体素子３０Ｌに対して個別に設けられている。クリップ５０Ｌは、先行実施形態（図２１～図２３参照）と同様の構成を有している。クリップ５０Ｌは、平面略Ｉ字状をなし、端部のひとつが二股に分岐している。
【0216】
スナバ回路７０は、コンデンサ７１と、抵抗７２を含んでいる。コンデンサ７１は、Ｐ配線４２１の延設部４２１ｂと中継配線４２４ａとを架橋している。抵抗７２の一部は、中継配線４２４ａと中継配線４２４ｂとを架橋している。抵抗７２の他の一部は、中継配線４２４ｂとＮ配線４２２の延設部４２２ｂとを架橋している。
【0217】
＜受熱と発熱＞
図４９では、４つの半導体素子３０Ｌを、Ｘ方向の一端側から半導体素子３０Ｌ１、半導体素子３０Ｌ２、半導体素子３０Ｌ３、半導体素子３０Ｌ４と示している。半導体素子３０Ｌ１は端部に位置しており、隣接する半導体素子３０Ｌはひとつである。半導体素子３０Ｌ２は中央領域に位置しており、隣接する半導体素子３０Ｌは２つである。半導体素子３０Ｌ３は、半導体素子３０Ｌ２同様、隣接する半導体素子３０Ｌは２つである。半導体素子３０Ｌ４は、半導体素子３０Ｌ１同様、隣接する半導体素子３０Ｌはひとつである。
図４９では、４つの半導体素子３０Ｌを、Ｘ方向の一端側から半導体素子３０Ｌ１、半導体素子３０Ｌ２、半導体素子３０Ｌ３、半導体素子３０Ｌ４と示している。半導体素子３０Ｌ１は端部に位置しており、隣接する半導体素子３０Ｌはひとつである。半導体素子３０Ｌ２は中央領域に位置しており、隣接する半導体素子３０Ｌは２つである。半導体素子３０Ｌ３は、半導体素子３０Ｌ２同様、隣接する半導体素子３０Ｌは２つである。半導体素子３０Ｌ４は、半導体素子３０Ｌ１同様、隣接する半導体素子３０Ｌはひとつである。
【0218】
半導体素子３０Ｌは、隣接する半導体素子３０Ｌの生じた熱の影響を受ける。このため、隣接する半導体素子３０Ｌの数が多いほど、受熱量が大きい。半導体素子３０Ｌ１，３０Ｌ４の受熱量は、半導体素子３０Ｌ２，３０Ｌ３よりも小さい。半導体素子３０Ｌ２，３０Ｌ３の受熱量は、半導体素子３０Ｌ１，３０Ｌ４よりも大きい。
【0219】
上記した半導体装置２１において、並列接続された複数の半導体素子３０Ｌは、互いに同じタイミングでオンオフする。半導体素子３０Ｌがオンすると、Ｏ端子６１３→Ｏ配線４２３の端子接続部４２３ｃ→延設部４２３ｂ→基部４２３ａ→半導体素子３０Ｌ→クリップ５０Ｌ→Ｎ配線４２２の基部４２２ａ→延設部４２２ｂ→端子接続部４２２ｃ→Ｎ端子６１２の経路で電流が流れる。
【0220】
半導体素子３０Ｌ１がオンすると、図中に示す破線の経路で電流が流れる。半導体素子３０Ｌ２がオンすると、図中に示す二点鎖線の経路で電流が流れる。半導体素子３０Ｌのソース電極３２は、クリップ５０Ｌを介してＮ配線４２２の基部４２２ａに接続されている。半導体素子３０Ｌ１のソース電極３２は、Ｘ方向において延設部４２２ｂに近い位置で、基部４２２ａに接続されている。半導体素子３０Ｌ２のソース電極３２は、半導体素子３０Ｌ１よりも延設部４２２ｂに対して遠い位置で、基部４２２ａに接続されている。このため、半導体素子３０Ｌ１の電流経路（破線）は、半導体素子３０Ｌ２の電流経路（二点鎖線）よりも短い。半導体素子３０Ｌ２の電流経路は、半導体素子３０Ｌ１の電流経路よりも長い。
【0221】
２つの電流経路において、線幅が狭い基部４２２ａにおける長さが異なっている。半導体素子３０Ｌ２のほうが、半導体素子３０Ｌ１よりも基部４２２ａにおける経路の長さが長い。これにより、主端子６１２，６１３間の配線抵抗は、半導体素子３０Ｌ２のほうが半導体素子Ｌ１よりも大きい。電流経路長は、半導体素子３０Ｌ２のほうが半導体素子Ｌ１よりも長い。半導体素子３０Ｌ１は、半導体素子Ｌ２に較べて電流が流れやすい。半導体素子３０Ｌ２は、半導体素子３０Ｌ１に較べて電流が流れにくい。つまり、通電による発熱量は、半導体素子３０Ｌ１のほうが半導体素子３０Ｌ２よりも大きい。
【0222】
なお、半導体素子３０Ｌ４は、半導体素子３０Ｌ１と同様である。半導体素子３０Ｌ３は、半導体素子３０Ｌ２と同様である。
【0223】
図５０は、半導体素子３０Ｈ側の電流経路を示している。図５０では、４つの半導体素子３０Ｈを、Ｘ方向の一端側から半導体素子３０Ｈ１、半導体素子３０Ｈ２、半導体素子３０Ｈ３、半導体素子３０Ｈ４と示している。半導体素子３０Ｈ１，３０Ｈ４は端部に位置しており、隣接する半導体素子３０Ｈはひとつである。半導体素子３０Ｈ２，３０Ｈ３は中央領域に位置しており、隣接する半導体素子３０Ｌは２つである。半導体素子３０も、隣接する半導体素子３０Ｈの生じた熱の影響を受ける。このため、隣接する半導体素子３０Ｈの数が多いほど、受熱量が大きい。半導体素子３０Ｈ１，３０Ｈ４の受熱量は、半導体素子３０Ｈ２，３０Ｈ３よりも小さい。半導体素子３０Ｈ２，３０Ｈ３の受熱量は、半導体素子３０Ｈ１，３０Ｈ４よりも大きい。
【0224】
上記した半導体装置２１において、並列接続された複数の半導体素子３０Ｈは、互いに同じタイミングでオンオフする。半導体素子３０Ｈがオンすると、Ｐ端子６１１→Ｐ配線４２１の端子接続部４２１ｃ→延設部４２１ｂ→基部４２１ａ→半導体素子３０Ｈ→クリップ５０Ｈ→Ｏ配線４２３の基部４２３ａ→延設部４２３ｂ→端子接続部４２３ｃ→Ｏ端子６１３の経路で電流が流れる。
【0225】
半導体素子３０Ｈ２がオンすると、図中に示す破線の経路で電流が流れる。半導体素子３０Ｈ１がオンすると、図中に示す二点鎖線の経路で電流が流れる。半導体素子３０Ｈのソース電極３２は、クリップ５０Ｈを介してＯ配線４２３の基部４２３ａに接続されている。半導体素子３０Ｈ２のドレイン電極３１は延設部４２１ｂと基部４２１ａとの連結部に近い位置で、基部４２１ａに接続されている。半導体素子３０Ｈ１のドレイン電極３１は、半導体素子３０Ｈ２よりも連結部に対して遠い位置で、基部４２１ａに接続されている。半導体素子３０Ｈ２の電流経路（破線）は、半導体素子３０Ｈ１の電流経路（二点鎖線）よりも短い。半導体素子３０Ｈ１の電流経路は、半導体素子３０Ｈ２の電流経路よりも長い。
【0226】
基部４２１ａにおいて、半導体素子３０Ｈの実装位置とＰ端子６１１側の端部との間の領域を電流が流れる。この領域は狭い。２つの電流経路において、基部４２１ａにおける経路の長さが異なっている。半導体素子３０Ｈ１のほうが、半導体素子３０Ｈ２よりも基部４２１ａにおける経路の長さが長い。これにより、主端子６１１，６１３間の配線抵抗は、半導体素子３０Ｈ１のほうが半導体素子Ｈ２よりも大きい。電流経路長は、半導体素子３０Ｈ１のほうが半導体素子Ｈ２よりも長い。半導体素子３０Ｈ２は、半導体素子Ｈ１に較べて電流が流れやすい。半導体素子３０Ｈ１は、半導体素子３０Ｈ２に較べて電流が流れにくい。つまり、通電による発熱量は、半導体素子３０Ｈ２のほうが半導体素子３０Ｈ１よりも大きい。
【0227】
なお、半導体素子３０Ｈ４は、半導体素子３０Ｈ１と同様である。半導体素子３０Ｈ３は、半導体素子３０Ｈ２と同様である。
【0228】
上記したように、半導体素子３０Ｌにおいて両端に位置する半導体素子３０Ｌ１，３０Ｌ４に電流が流れやすく、半導体素子３０Ｈにおいて中央領域に位置する半導体素子３０Ｈ２，３０Ｈ３に電流が流れやすい。
【0229】
＜クリップ＞
隣り合う半導体素子の数が異なる半導体素子同士、および／または、主電極と主端子との電流経路長が異なる半導体素子同士を、金属板材によって電気的に接続してもよい。
隣り合う半導体素子の数が異なる半導体素子同士、および／または、主電極と主端子との電流経路長が異なる半導体素子同士を、金属板材によって電気的に接続してもよい。
【0230】
図５０に示す例では、半導体素子３０Ｈ１と半導体素子３０Ｈ２とが、共通のクリップ５０Ｈによって電気的に接続されている。半導体素子３０Ｈ３と半導体素子３０Ｈ４とが、共通のクリップ５０Ｈによって電気的に接続されている。
【0231】
上記したように、半導体素子３０Ｈ１，３０Ｈ４は、隣接する半導体素子３０Ｈがひとつである。半導体素子３０Ｈ２，３０Ｈ３は、隣接する半導体素子３０Ｈが２つである。これにより、半導体素子３０Ｈ１，３０Ｈ４と半導体素子３０Ｈ２，３０Ｈ３とは、受熱量が異なる。
【0232】
図５０では、隣接する半導体素子３０Ｈがひとつの半導体素子３０Ｈ１のソース電極３２と、隣接する半導体素子３０が２つの半導体素子３０Ｈ２のソース電極３２とを、共通のクリップ５０Ｈで接続している。隣接する半導体素子３０Ｈが２つの半導体素子３０Ｈ３のソース電極３２と、隣接する半導体素子３０がひとつの半導体素子３０Ｈ１のソース電極３２とを、共通のクリップ５０Ｈで接続している。
【0233】
半導体素子３０Ｈ１，３０Ｈ４は、Ｐ端子６１１からドレイン電極３１までの電流経路長が長い。半導体素子３０Ｈ２，３０Ｈ３は、Ｐ端子６１１からドレイン電極３１までの電流経路長が短い。半導体素子３０Ｈ１，３０Ｈ４と半導体素子３０Ｈ２，３０Ｈ３とは、電流経路長が異なる。半導体素子３０Ｈ１，３０Ｈ４と半導体素子３０Ｈ２，３０Ｈ３とは、電流の流れやすさが異なり、ひいては発熱量が異なる。
【0234】
図５０では、電流経路長が長い半導体素子３０Ｈ１のソース電極３２と、電流経路長が短い半導体素子３０Ｈ２のソース電極３２とを、共通のクリップ５０Ｈで接続している。電流経路長が短い半導体素子３０Ｈ３のソース電極３２と、電流経路長が長い半導体素子３０Ｈ１のソース電極３２とを、共通のクリップ５０Ｈで接続している。
【0235】
＜基板＞
基板４０において、導体４２は種々のパターンが可能である。半導体素子が実装された実装部である第１導体の面積が、上アーム素子である半導体素子３０Ｈと下アーム素子である半導体素子３０Ｌとで異なっていてもよい。このように第１導体の面積が異なる構成において、半導体素子３０が実装されない第２導体を、面積の小さい第１導体の近くに配置してもよい。
基板４０において、導体４２は種々のパターンが可能である。半導体素子が実装された実装部である第１導体の面積が、上アーム素子である半導体素子３０Ｈと下アーム素子である半導体素子３０Ｌとで異なっていてもよい。このように第１導体の面積が異なる構成において、半導体素子３０が実装されない第２導体を、面積の小さい第１導体の近くに配置してもよい。
【0236】
図５１は、半導体装置２１において、基板４０の一例を示している。図５１では、導体パターンを簡素化して示している。図５１に示す導体４２は、先行実施形態（図６参照）に示した構成や図４９に示した構成と同様の構成を有している。Ｐ配線４２１は、複数の半導体素子３０Ｈが配置される基部４２１ａを有している。Ｏ配線４２３は、複数の半導体素子３０Ｌが配置される基部４２３ａを有している。基部４２１ａ，４２３ａが、第１導体に相当する。中継配線４２４は、発熱体である半導体素子３０が実装されない導体である。中継配線４２４が、第２導体に相当する。中継配線４２４には、スナバ回路７０を構成する電子部品、コンデンサ７１や抵抗７２が配置されている。
【0237】
基部４２１ａは、基部４２３ａよりも面積が小さい。基部４２１ａのＸ方向の長さＬＸ１は、基部４２３ａのＸ方向の長さＬＸ２よりも短い。基部４２１ａのＹ方向の長さＬＹ１は、基部４２３ａのＹ方向の長さＬＹ２よりも短い。中継配線４２４は、基部４２１ａ，４２３ａのうち、面積の小さい基部４２１ａの近くに配置されている。基部４２１ａは、Ｙ方向において中継配線４２４と基部４２３ａの間に配置されている。
【0238】
第１導体には、上記したように発熱体である半導体素子３０が実装される。このため、第１導体を、第２導体を含む他の導体４２の部分よりも熱伝導性に優れる高熱伝導材を用いて形成してもよい。
【0239】
図５２は、基板４０の別例を示している。導体４２のパターンは、図５１に示すパターンと同様である。Ｐ配線４２１の基部４２１ａは、高熱伝導材を用いて形成されている。Ｏ配線４２３の基部４２３ａも、高熱伝導材を用いて形成されている。高熱伝導材は、たとえば銅グラファイト（ＣｕＧｒ）材である。中継配線４２４を含む他の配線は、高熱伝導材よりも熱伝導性が低い材料、たとえばＣｕを用いて形成されている。図５２では、区別のために、基部４２１ａ，４２３ａにハッチングを施している。Ｃｕ材とＣｕＧｒ材は、共通の絶縁基材４１に配置される。
【0240】
高熱伝導材として、異方性を有する高熱伝導材を用いてもよい。高熱伝導方向が複数の半導体素子３０並び方向と略一致するように、高熱伝導材を配置してもよい。図５２には、高熱伝導材の高熱伝導（ＨＤ）方向と低熱伝導（ＬＤ）方向を示している。ＨＤ方向がＸ方向と略平行、ＬＤ方向がＹ方向と略平行となるように、高熱伝導材が配置されている。
【0241】
＜温度モニタ＞
上記したように、半導体装置２１が複数の半導体素子３０を備える構成において、ひとつの半導体素子３０の温度のみを出力する構成としてもよい。たとえば図４９に示すように、半導体素子３０Ｌ１の温度のみを出力する構成としてもよい。先行実施形態（図１８参照）に示したように、半導体素子３０は、ゲートパッド３３Ｇ、ケルビンソースパッド３３ＫＳ、アノードパッド３３Ａ、およびカソードパッド３３Ｃを含んでいる。アノードパッド３３Ａおよびカソードパッド３３Ｃは、半導体素子３０が備える感温ダイオードに接続されている。
上記したように、半導体装置２１が複数の半導体素子３０を備える構成において、ひとつの半導体素子３０の温度のみを出力する構成としてもよい。たとえば図４９に示すように、半導体素子３０Ｌ１の温度のみを出力する構成としてもよい。先行実施形態（図１８参照）に示したように、半導体素子３０は、ゲートパッド３３Ｇ、ケルビンソースパッド３３ＫＳ、アノードパッド３３Ａ、およびカソードパッド３３Ｃを含んでいる。アノードパッド３３Ａおよびカソードパッド３３Ｃは、半導体素子３０が備える感温ダイオードに接続されている。
【0242】
半導体素子３０Ｌ１のアノードパッド３３Ａは、アノード用の信号配線４２６に接続されている。半導体素子３０Ｌ１のカソードパッド３３Ｃは、カソード用の信号配線４２６に接続されている。半導体素子３０Ｌ１のアノードパッド３３Ａおよびカソードパッド３３Ｃは、先行実施形態（図４１、図４２参照）と同様に、信号配線４２６を介して対応する信号端子６２に接続されている。他の半導体素子３０のアノードパッド３３Ａおよびカソードパッド３３Ｃは、信号端子６２に接続されていない。たとえばアノードパッド３３Ａが、ケルビンソース用の信号配線４２５，４２６に接続されている。
【0243】
図４９では、Ｘ方向の端部であってＹ方向の端部に位置する半導体素子３０Ｌ１の温度を出力する構成となっている。これに代えて、半導体素子３０Ｌ４の温度を出力する構成としてもよい。半導体素子３０Ｌ２，３０Ｌ３のいずれかの温度を出力する構成としてもよい。複数の半導体素子３０Ｈにおいて、中央領域に配置された半導体素子３０Ｈ２，３０Ｈ３の受熱量が大きく、且つ、電流が流れやすい。よって、半導体素子３０Ｈ２，３０Ｈ３のいずれかの温度を出力する構成としてもよい。Ｘ方向の端部に位置する半導体素子３０Ｈ１，３０Ｈ４のいずれかの温度を出力する構成としてもよい。
【0244】
＜第４実施形態のまとめ＞
半導体装置２１は、基板４０、基板４０の一面上に配置され、互いに並列接続された複数の半導体素子３０、および複数の半導体素子３０の主電極に共通する主端子６１を備えてもよい。そして、隣り合う半導体素子３０の数に応じて主端子６１と主電極との間の配線抵抗が異なり、隣り合う半導体素子３０の数が多いほど配線抵抗が大きい構成としてもよい。
半導体装置２１は、基板４０、基板４０の一面上に配置され、互いに並列接続された複数の半導体素子３０、および複数の半導体素子３０の主電極に共通する主端子６１を備えてもよい。そして、隣り合う半導体素子３０の数に応じて主端子６１と主電極との間の配線抵抗が異なり、隣り合う半導体素子３０の数が多いほど配線抵抗が大きい構成としてもよい。
【0245】
上記したように、並列接続された複数の半導体素子３０のうち、隣り合う半導体素子３０の数が多い半導体素子３０は、受熱量が大きい。主端子６１と主電極との間の配線抵抗が大きい半導体素子３０は、電流が流れにくいため、通電による発熱量は小さい。隣り合う半導体素子３０の数が多いほど配線抵抗が大きい構成とすると、隣り合う半導体素子３０の数が多い半導体素子３０の発熱を抑制できる。これにより、複数の半導体素子３０において、受熱と発熱との総量を互いに近づけることができる。よって、複数の半導体素子３０における熱ばらつきを抑制することができる。つまり温度の偏りを抑制することができる。
【0246】
局所的な温度上昇を抑制することができるため、一部の半導体素子３０の温度が許容上限温度を超え、半導体装置２１の出力が低下するのを抑制することができる。また、並列接続される複数の半導体素子３０の配置が千鳥状に制限されないため、配置自由度を向上することができる。千鳥状に配置しなくてもよいため、体格の増大を抑制することができる。
【0247】
基板４０は、主端子６１が接合され、複数の半導体素子３０の主電極が接続された共通の配線を有してもよい。この配線は、主端子６１の接合部から主電極の電気的な接続部までの長さが隣り合う半導体素子３０の数が多いほど長くなるように、配策されてもよい。このように共通の配線を用いつつ、配線における主電極の接続部の位置を異ならせることで、電流経路長を異ならせる、つまり配線抵抗を異ならせることができる。簡素な構成で、熱ばらつきを抑制することができる。
【0248】
半導体装置２１は、上下アーム回路９を提供してもよい。半導体装置２１は、Ｘ方向（第１方向）に並んで配置され、互いに並列接続された複数の半導体素子３０Ｈ（第２半導体素子）と、Ｘ方向に並んで配置され、互いに並列接続された複数の半導体素子３０Ｌ（第１半導体素子）を備えてもよい。半導体素子３０ＨがＹ方向（第２方向）においてＮ端子６１２（主端子６１）と半導体素子３０Ｌとの間に配置され、Ｎ配線４２２が複数の半導体素子３０Ｈを迂回するように配策されてもよい。これによれば、Ｘ方向に並んで配置される複数の半導体素子３０Ｌのうち、隣接する半導体素子３０Ｌの数が多い半導体素子３０Ｌ２，３０Ｌ３の配線抵抗を大きくすることができる。隣接する半導体素子３０Ｌの数が少ない半導体素子３０Ｌ１，３０Ｌ４の配線抵抗を小さくすることができる。よって簡素な構成で、熱ばらつきを抑制することができる。
【0249】
半導体素子３０Ｈ，３０Ｌは、同数設けられてもよい。複数の半導体素子３０Ｌ（第１半導体素子）において電流が流れやすい半導体素子３０Ｌ１，３０Ｌ４の位置と、複数の半導体素子３０Ｈ（第２半導体素子）において電流が流れやすい半導体素子３０Ｈ２，３０Ｈ３の位置とが、Ｘ方向（第１方向）において互いにずれた構成としてもよい。上下アーム回路９を構成する複数の半導体素子３０において、通電による発熱量が大きい半導体素子３０が分散配置される。よって、上下アーム回路９を構成する複数の半導体素子３０において、熱ばらつきを抑制することができる。
【0250】
図４９に例示したように、下アーム９Ｌを提供する半導体素子３０Ｌにおいて、隣り合う半導体素子３０Ｌの数が多いほど配線抵抗が大きい構成としてもよい。図示を省略するが、上アーム９Ｈを提供する半導体素子３０Ｈにおいて、隣り合う半導体素子３０Ｈの数が多いほど配線抵抗が大きい構成としてもよい。半導体装置２１は、上下アーム回路９を提供する構成に限定されない。アームのひとつを提供する半導体装置２１にも適用できる。並列接続され、アームのひとつを提供する複数の半導体素子３０において、隣り合う半導体素子３０の数が多いほど配線抵抗が大きい構成としてもよい。
【0251】
半導体装置２１は、基板４０、基板４０の一面上に配置され、並列接続された複数の半導体素子３０、複数の半導体素子３０の主電極に共通する接続対象である主端子６１、および金属板材であるクリップ５０を備えてもよい。クリップ５０は、隣り合う半導体素子３０の数が異なる半導体素子３０同士、および／または、主電極と主端子６１との電流経路長が異なる半導体素子３０同士を電気的に接続してもよい。
【0252】
たとえば図５０に例示したように、並列接続された複数の半導体素子３０Ｈのうち、隣り合う半導体素子３０Ｈの数が異なる半導体素子３０Ｈ１，３０Ｈ２のソース電極３２を、クリップ５０Ｈで接続してもよい。隣り合う半導体素子３０Ｈの数が異なる半導体素子３０Ｈ３，３０Ｈ４のソース電極３２を、クリップ５０Ｈで接続してもよい。並列接続された複数の半導体素子３０Ｈのうち、電流経路長が異なる半導体素子３０Ｈ１，３０Ｈ２のソース電極３２を、クリップ５０Ｈで接続してもよい。電流経路長が異なる半導体素子３０Ｈ３，３０Ｈ４のソース電極３２を、クリップ５０Ｈで接続してもよい。
【0253】
上記したように、隣り合う半導体素子３０の数が多い半導体素子３０は受熱量が大きく、隣り合う半導体素子３０の数が少ない半導体素子３０は受熱量が小さい。主電極と主端子６１との電流経路長が長い半導体素子３０には電流が流れにくく、電流経路長が短い半導体素子３０には電流が流れやすい。このため、隣り合う半導体素子３０の数が異なることで受熱量に差がある半導体素子３０同士をクリップ５０によって接続することで、クリップ５０を介した熱の移動により、熱ばらつきを抑制することができる。また、電流経路長が異なることで発熱量に差がある半導体素子３０同士を金属板材によって接続することで、熱ばらつきを抑制することができる。よって、複数の半導体素子３０における熱ばらつきを抑制することができる。たとえば、出力の低下を抑制することができる。
【0254】
ソース電極同士を接続する金属板材は、クリップ５０に限定されない。リードでもよい。半導体素子３０は、半導体素子３０Ｈに限定されない。図示を省略するが、並列接続される複数の半導体素子３０Ｌにも適用できる。半導体装置２１は、上下アーム回路９を提供する構成に限定されない。アームのひとつを提供する半導体装置２１にも適用できる。並列接続され、アームのひとつを提供する複数の半導体素子３０において、ソース電極３２をクリップ５０で電気的に接続してもよい。
【0255】
半導体装置２１が、基板４０、および基板４０の一面上に配置された複数の半導体素子３０を備え、半導体素子３０が、上アーム素子である半導体素子３０Ｈと、下アーム素子である半導体素子３０Ｌを含んでもよい。基板４０の導体４２は、半導体素子３０が実装された基部４２１ａ，４２３ａ（第１導体）と、半導体素子３０が実装されていない中継配線４２４（第２導体）を含んでもよい。基部４２３ａよりも面積の小さい基部４２１ａの近くに、中継配線４２４が配置された構成としてもよい。
【0256】
中継配線４２４の近くに面積の小さい基部４２１ａを配置しているため、面積の小さい基部４２１ａに実装された半導体素子３０Ｈの熱を中継配線４２４側に逃がすことができる。基部４２１ａの面積が小さくても、中継配線４２４を利用することで半導体素子３０Ｈの熱を逃がすことができる。中継配線４２４から離れた位置にある基部４２３ａは面積が大きいため、基部４２１ａよりも熱マスとしての機能が高く、放熱面積が大きい。基部４２３ａを介して半導体素子３０Ｌの熱を逃がすことができる。よって、上下アーム回路９を構成する複数の半導体素子３０において熱ばらつきを抑制することができる。たとえば、出力の低下を抑制することができる。
【0257】
発熱体である半導体素子３０は実装されないものの、配線機能を提供する中継配線４２４を利用し、その分、基部４２１ａを小さくする。これにより、基板４０、ひいては半導体装置２１の体格を小型化することができる。
【0258】
コンデンサ７１を含むスナバ回路７０を備え、中継配線４２４にコンデンサ７１が配置された構成としてもよい。スナバ回路７０を構成する配線、特にコンデンサ７１が配置される配線は、比較的大きな面積を要する。第２導体（中継配線４２４）をコンデンサ７１の実装導体として活用しつつ、面積が小さい基部４２１ａに実装された半導体素子３０の熱を逃がすことができる。
【0259】
第１導体である基部４２１ａ，４２３ａは、第２導体を含む他の導体４２の形成材料よりも熱伝導性に優れる高熱伝導材を用いて形成されてもよい。発熱体である半導体素子３０が実装される基部４２１ａ，４２３ａのみ、高熱伝導材を用いることで、コストの増加を抑制しつつ、放熱性を高めることができる。
【0260】
半導体装置２１は、Ｘ方向に並んで配置された複数の半導体素子３０Ｈと、同じくＸ方向に並んで配置された複数の半導体素子３０Ｌを備えてもよい。高熱伝導材として、熱伝導の異方性を有する高熱伝導材を用いてもよい。高熱伝導材の高熱伝導方向が半導体素子３０Ｈ，３０Ｌの並び方向であるＸ方向と一致するように、高熱伝導材を設けてもよい。半導体素子３０Ｈ，３０Ｌの熱は、基部４２１ａ，４２３ａにおいて主としてＸ方向に伝わり、Ｙ方向に伝導し難い。基部４２１ａ，４２３ａのＹ方向の長さを短くしても放熱性を確保することができる。よって、基板４０、ひいては半導体装置２１の体格を小型化することができる。
【0261】
半導体装置２１が複数の半導体素子３０を備える構成において、複数の半導体素子３０のうちのひとつの温度のみを出力する構成としてもよい。最小限の温度モニタで半導体装置２１の劣化を検出することができる。コストを低減しつつ、劣化を検出することができる。たとえば図４９に示したように、半導体素子３０Ｌ１の温度のみを出力する構成としてもよい。半導体素子３０Ｌ１は、Ｘ方向およびＹ方向において基板４０の端部付近に位置する。基板４０を冷却器２３に接合する接合材２４（はんだ）は、基板４０の外周部からクラックが入って劣化していく。上記したように、半導体素子３０Ｌ１には電流が流れやすい。半導体素子３０Ｌ１は発熱し易い。半導体素子３０Ｌ１の温度を検出することで、最小限の温度モニタで半導体装置２１の劣化をより効果的に検出することができる。
【0262】
本実施形態に記載の構成は、先行実施形態に記載の構成との組み合わせが可能である。
【0263】
（第５実施形態）
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例であり、先行実施形態の記載を援用できる。
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例であり、先行実施形態の記載を援用できる。
【0264】
＜半導体モジュール＞
図５３は、本実施形態に係る半導体モジュール２０の一例を示す平面図である。図５４は、半導体モジュール２０のうち、ハウジング２２を除いた構成、つまり冷却器２３上に半導体装置２１が配置された状態を示す平面図である。図５３および図５４では、便宜上、封止体を除外して示している。図５５は、図５３に示すLV-LV線に沿う断面図である。図５５では、半導体モジュール２０を簡素化して示している。
図５３は、本実施形態に係る半導体モジュール２０の一例を示す平面図である。図５４は、半導体モジュール２０のうち、ハウジング２２を除いた構成、つまり冷却器２３上に半導体装置２１が配置された状態を示す平面図である。図５３および図５４では、便宜上、封止体を除外して示している。図５５は、図５３に示すLV-LV線に沿う断面図である。図５５では、半導体モジュール２０を簡素化して示している。
【0265】
図５３～図５５に示すように、半導体モジュール２０および半導体装置２１の基本構成は、先行実施形態（図２～図６参照）に示した構成と同様である。半導体モジュール２０は、半導体装置２１、ハウジング２２、および冷却器２３を備えている。冷却器２３の一面２３ａ上に、半導体装置２１およびハウジング２２が配置されている。
【0266】
半導体装置２１は、先行実施形態に示した構成と同様に、半導体素子３０、基板４０、および外部接続端子６０を備えている。外部接続端子６０は、主端子６１と、信号端子６２を含んでいる。外部接続端子６０は、ハウジング２２にインサートされている。主端子６１であるＰ端子６１１、Ｎ端子６１２、Ｏ端子６１３は、先行実施形態同様、導体４２の対応する配線に接合されている。
【0267】
半導体装置２１は、先行実施形態（図２０参照）に示した構成と同様に、封止体９０を備えている。封止体９０は、半導体装置２１の他の要素を封止している。封止体９０は、半導体装置２１の収容空間に露出する部分を封止している。封止体９０は、ハウジング２２の上端よりも低い所定位置まで充填されている。封止体９０は、半導体装置２１が備えてもよいし、半導体モジュール２０が備えてもよい。図５５に示すように、封止体９０としてゲル９１を備えてもよいし、樹脂を材料とする封止体を備えてもよい。
【0268】
半導体装置２１は、さらにクリップ５０を備えてもよい。半導体装置２１は、さらにスナバ回路７０を備えてもよい。図５３～図５５に示すように、半導体装置２１が、クリップ５０、およびスナバ回路７０を備えてもよい。
【0269】
半導体装置２１は、電力変換器を構成する。半導体装置２１は、ひとつのアームを提供してもよい。図５３～図５５に示すように、半導体装置２１が、一相分の上下アーム回路９を提供してもよい。半導体モジュール２０は、一相分の上下アーム回路９を提供する半導体装置２１を３つ備えてもよい。３つの半導体装置２１、つまり３つの基板４０は、Ｘ方向に並んで配置されてもよい。基板４０は、はんだなどの接合材２４を介して冷却器２３に固定されてもよい。
【0270】
冷却器２３は、先行実施形態（図４参照）に示したように、流路２３１を有する構成でもよい。冷却器２３は、ヒートシンクなどの放熱部材でもよい。放熱部材は、放熱フィンを備えてもよい。半導体モジュール２０は、図５４に例示するように冷却器２３を貫通する締結孔２３３を備えてもよい。半導体モジュール２０は、締結孔２３３を提供するカラー２３４を、冷却器２３と一体的に備えてもよい。カラー２３４は、高剛性の材料を用いて形成された円筒形状の面圧緩衝部材である。カラー２３４は、金属部材である。冷却器２３に、複数の締結孔２３３を設けてもよい。図５４に示すように、カラー２３４を、平面略矩形状をなす一面２３ａの外周縁部に設けてもよい。カラー２３４の一部を四隅に設け、カラー２３４の他の一部を基板４０の並び方向（Ｘ方向）において、基板４０の間の位置に設けてもよい。
【0271】
＜ハウジング＞
ハウジング２２は、枠体２２１を備えている。枠体２２１は、冷却器２３に固定されている。枠体２２１は、冷却器２３とともに、収容空間を提供する。枠体２２１は、壁部２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃ，２２１ｄを有している。壁部２２１ａには、Ｐ端子６１１およびＮ端子６１２が保持されている。壁部２２１ｂには、Ｏ端子６１３（６１３Ｕ，６１３Ｖ、６１３Ｗ）が保持されている。半導体装置２１は、収容空間に配置されている。収容空間には、封止体９０が充填されている。
ハウジング２２は、枠体２２１を備えている。枠体２２１は、冷却器２３に固定されている。枠体２２１は、冷却器２３とともに、収容空間を提供する。枠体２２１は、壁部２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃ，２２１ｄを有している。壁部２２１ａには、Ｐ端子６１１およびＮ端子６１２が保持されている。壁部２２１ｂには、Ｏ端子６１３（６１３Ｕ，６１３Ｖ、６１３Ｗ）が保持されている。半導体装置２１は、収容空間に配置されている。収容空間には、封止体９０が充填されている。
【0272】
枠体２２１は、冷却器２３に固定されている。枠体２２１は、冷却器２３とともに、収容空間を提供する。枠体２２１は、壁部２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃ，２２１ｄを有している。壁部２２１ａには、Ｐ端子６１１およびＮ端子６１２が保持されている。壁部２２１ｂには、Ｏ端子６１３（６１３Ｕ，６１３Ｖ、６１３Ｗ）が保持されている。半導体装置２１は、収容空間に配置されている。収容空間には、封止体９０が充填されている。
【0273】
半導体モジュール２０は、図５３に例示するように、ハウジング２２を貫通する締結孔２２３を備えてもよい。締結孔２２３は、締結孔２３３に対応して設けられる。たとえば締結孔２２３，２３３を挿通するボルトにより、ハウジング２２および冷却器２３、ひいては半導体装置２１を、図示しない電力変換器のケースに締結固定する。
【0274】
半導体モジュール２０は、締結孔２２３を提供するカラー２２４を、ハウジング２２と一体的に備えてもよい。カラー２２４は、金属部材である。カラー２２４は、高剛性の材料を用いて形成された円筒形状の面圧緩衝部材である。カラー２２４は、ハウジング２２にインサートされている。半導体モジュール２０は、複数の締結孔２２３を備えてもよい。図５３に示すように、カラー２２４を、平面略矩形環状をなす枠体２２１に設けてもよい。カラー２２４の一部を枠体２２１の四隅に設け、カラー２２４の他の一部を基板４０の並び方向（Ｘ方向）において、基板４０の間の位置に設けてもよい。
【0275】
図５６は、カラー２２４の周辺を示す断面図である。図５６は、ハウジング２２と冷却器２３との接続構造を示している。図５６では、便宜上、冷却器２３側のカラー２３４を省略して示している。図５６に示すように、カラー２２４は、ハウジング２２の下面２２ａから冷却器２３側に所定量突出し、一面２３ａに接触してもよい。つまり、カラー２２４が冷却器２３の一面２３ａに接触し、ハウジング２２（たとえば枠体２２１）が一面２３ａに接触しない構成としてもよい。下面２２ａは、冷却器２３の一面２３ａとの対向面である。
【0276】
カラー２２４により、ハウジング２２の下面２２ａと冷却器２３の一面２３ａとの間には、所定の高さＨ１０の隙間（スペース）が確保される。この隙間には、シール材２５が配置される。シール材２５は、ハウジング２２の下面２２ａと冷却器２３の一面２３ａとの間に介在する。シール材２５は、接着機能を有する。シール材２５は、ハウジング２２を冷却器２３に固定する。シール材２５は、シール機能を有する。シール材２５は、下面２２ａと一面２３ａとの間を液密に封止する。シール材２５は、収容空間から封止体９０が漏れるのを抑制する。シール材２５の厚みは、カラー２２４の突出量によって制御される。シール材２５の厚みは、高さＨ１０に略等しい。
【0277】
図５７は、シール材２５と熱抵抗との関係を示す図である。図５７に示すように、シール材２５の厚みが厚いほど、熱抵抗が大きくなる。シール材２５の膜厚が０．１ｍｍを下回ると、カラー２２４の突出量が小さいため、座面に封止体９０が載る虞がある。また、製造公差は±０．１ｍｍである。以上より、シール材２５の厚み、つまりカラー２２４の下面２２ａからの突出量を、０．１ｍｍ以上、０．３ｍｍ以下の範囲内で設定するとよい。
【0278】
ハウジング２２は、図５３に例示するように、枠体２２１に加えて仕切り壁２２２を備えてもよい。仕切り壁２２２は、基板４０に応じて収容空間を区画する。図５３に示す例では、ハウジング２２が、収容空間を３つに分割するように２つの仕切り壁２２２を備えている。仕切り壁２２２は、基板４０の並び方向であるＸ方向において、収容空間を基板４０と同数に分割している。仕切り壁２２２は、基板４０の並び方向に直交するＹ方向に延び、その両端が枠体２２１の壁部２２１ａ，２２１ｂに連なっている。
【0279】
仕切り壁２２２は、基板４０の並び方向において、隣り合う基板４０の間の位置に設けられている。仕切り壁２２２ａは、Ｕ相の半導体装置２１を構成する基板４０と、Ｖ相の半導体装置２１を構成する基板４０の間に設けられている。仕切り壁２２２ｂは、Ｖ相の半導体装置２１を構成する基板４０と、Ｗ相の半導体装置２１を構成する基板４０との間に設けられている。３つに分割された収容空間に対して個別に基板４０、つまり各相の半導体装置２１が配置されている。
【0280】
仕切り壁２２２ａ，２２２ｂは、複数の信号端子６２の少なくとも一部を保持してもよい。図５３に示すように、仕切り壁２２２ａ，２２２ｂに信号端子６２の一部が保持されて、壁部２２１ｂ，２２１ｃに信号端子の他の一部が保持されてもよい。図５８は、参考例の断面図を示している。図５８は、図５９に対応している。参考例では、本実施形態の構成と関連する要素の符号に対して末尾にｒを付加している。
【0281】
図５８に示す参考例では、ハウジング２２ｒの仕切り壁２２２ｒが凸部２２５ｒを有している。凸部２２５ｒは、仕切り壁２２２ｒにおいて、信号端子６２ｒの接続部６２２ｒよりも下方に位置している。凸部２２５ｒは、接続部６２２ｒを支持している。凸部２２５ｒの上面２２５ａｒに、接続部６２２ｒが配置されている。凸部２２５ｒは、接続部６２２ｒから冷却器２３ｒの一面２３ａｒの間に設けられている。仕切り壁２２２ｒにおいて、凸部２２５ｒはＸ方向の長さ（幅）の広い拡幅部であり、凸部２２５ｒよりも上方の部分は、凸部２２５ｒよりも幅の狭い縮幅部である。縮幅部の上面から、信号端子６２ｒの接続部６２１ｒが突出している。
【0282】
仕切り壁２２２ｒと基板４０ｒとの間において、一面２３ａｒから封止体９０ｒの上面までの間に、封止体９０ｒを遮るものが存在しない。このため、たとえば封止体９０ｒがゲル９１ｒの場合、移動体の振動がゲル９１ｒに伝わると、ゲル９１ｒが一面２３ａｒから封止体９０ｒの上面までの広い範囲で振動可能である。つまり、ゲル９１ｒの変形量が大きい。このため、ボンディングワイヤ８０ｒが断線する虞がある。封止体９０ｒが樹脂の場合、温度変化にともなう樹脂の膨張収縮が大きいため、封止体９０ｒが剥離する虞がある。
【0283】
図５９は、図５３のLIX-LIX線に沿う断面図である。図５９は、半導体モジュール２０のうち、仕切り壁２２２周辺の構造の一例を示している。図５９に示すように、仕切り壁２２２に凹部２２６を設けてもよい。仕切り壁２２２は、封止体９０に接触する内面であって、封止体９０に接触する部分に凹凸形状を有している。仕切り壁２２２の上面２２５ａには、信号端子６２の接続部６２２が配置されている。凸部２２５は、接続部６２２を支持する支持部と称されることがある。ボンディングワイヤ８０は、接続部６２２と信号配線４２５とを電気的に接続している。
【0284】
凹部２２６は、凸部２２５の直下に設けられている。凹部２２６はえぐれ部と称されることがある。凹部２２６は、凸部２２５から冷却器２３の一面２３ａまでの間に設けられている。仕切り壁２２２は、下面２２ａから凸部２２５までにおいて凹んでいる。凸部２２５の上方も、凸部２２５に対して凹んでいる。凸部２２５は、基板４０側にせり出している。図５９に示す例では、基板４０の一部が、凸部２２５の直下に入り込んでいる。基板４０は、凹部２２６によって凹んだ領域に入り込んでいる。Ｚ方向の平面視において、基板４０の一部は凸部２２５と重なっている。
【0285】
図６０は、仕切り壁２２２周辺の構造の別例を示す断面図である。図６０は、図５９に対応している。図６０に示す例では、基板４０が、平面視において凸部２２５とは重なっていない。この点を除けば図５９に例示した構成と同様である。仕切り壁２２２は、凸部２２５および凹部２２６を有している。
【0286】
上記した凹凸構造を、仕切り壁２２２ａ，２２２ｂの少なくとも一方に設けてもよい。凹凸構造を、枠体２２１の壁部２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃ，２２１ｄの少なくともひとつに設けてもよい。特に信号端子６２を保持する壁部２２１ｂ，２２１ｃ、および仕切り壁２２２ａ，２２２ｂに設けると効果的である。図５３に示す例では、仕切り壁２２２ａ，２２２ｂ、および壁部２２１ｂ，２２１ｃ，２２１ｄに凹凸構造を設けている。いずれにおいても、基板４０が凸部２２５と重なっている。
【0287】
＜第５実施形態のまとめ＞
半導体モジュール２０は、冷却器２３、ハウジング２２、基板４０、半導体素子３０、主端子６１、封止体９０、シール材２５、および締結孔２２３を有する金属部材を備えてもよい。冷却器２３の一面２３ａに配置されたハウジング２２と冷却器２３がなす収容空間に、基板４０が配置され、基板４０の導体４２に半導体素子３０が接合されている。ハウジング２２にインサートされた主端子６１は、導体４２に接合されている。封止体９０は、収容空間に充填されている。シール材２５は、冷却器２３の一面２３ａとハウジング２２の下面２２ａとの間に介在する。金属部材は、ハウジング２２に一体化されている。上記構成において、金属部材は、冷却器２３の一面２３ａとハウジング２２の下面２２ａとの間に所定高さＨ１０の隙間を確保するように、ハウジング２２から一面２３ａ側に突出して一面２３ａに接触していてもよい。
半導体モジュール２０は、冷却器２３、ハウジング２２、基板４０、半導体素子３０、主端子６１、封止体９０、シール材２５、および締結孔２２３を有する金属部材を備えてもよい。冷却器２３の一面２３ａに配置されたハウジング２２と冷却器２３がなす収容空間に、基板４０が配置され、基板４０の導体４２に半導体素子３０が接合されている。ハウジング２２にインサートされた主端子６１は、導体４２に接合されている。封止体９０は、収容空間に充填されている。シール材２５は、冷却器２３の一面２３ａとハウジング２２の下面２２ａとの間に介在する。金属部材は、ハウジング２２に一体化されている。上記構成において、金属部材は、冷却器２３の一面２３ａとハウジング２２の下面２２ａとの間に所定高さＨ１０の隙間を確保するように、ハウジング２２から一面２３ａ側に突出して一面２３ａに接触していてもよい。
【0288】
金属部材によって確保される所定高さＨ１０の隙間に、シール材２５が配置される。これにより、シール性を確保し、封止体９０の漏れを抑制することができる。また、金属部材が冷却器２３に接触しており、樹脂製のハウジング２２は冷却器２３に接触していない。このため、ハウジング２２の締結時などにおいて、ハウジング２２が冷却器２３に強く押し当たるのを抑制することができる。つまり、押し当たることでハウジング２２に生じた応力がハウジング２２にインサートされた主端子６１と導体４２との接合部、ひいては基板４０に作用するのを抑制することができる。よって、接合部や基板４０にひずみが生じるのを抑制することができる。
【0289】
締結孔２２３を提供する金属部材として、図５３および図５６に例示したカラー２２４を用いてもよい。カラー２２４は、ハウジング２２にインサートされる。簡素な構成で、接合部や基板４０にひずみが生じるのを抑制することができる。
【0290】
金属部材のハウジング２２からの突出量を０．１ｍｍ以上、０．３ｍｍ以下の範囲内で設定するとよい。つまり、シール材２５の厚みを、０．１ｍｍ以上、０．３ｍｍ以下の範囲内で設定するとよい。これによれば、座面に封止体９０が載るのを抑制する、つまり樹脂クリープによる締結固定の劣化を抑制することができる。また、熱抵抗を抑制することができる。
【0291】
半導体モジュール２０は、基板４０をひとつのみ備えてもよいし、複数備えてもよい。複数の基板４０が所定方向（Ｘ方向）に並んで配置され、締結孔２２３が、並び方向において隣り合う基板４０の間の位置に設けられてもよい。冷却器２３と基板４０との線膨張係数差によって冷却器２３（たとえば冷却プレート）に反りが生じても、並び方向において基板４０の間に固定点を設けることで、締結にともない基板４０や接合材２４に作用する応力を低減することができる。
【0292】
半導体素子３０と信号端子６２とがボンディングワイヤ８０を介して電気的に接続され、収容空間に充填された封止体９０としてのゲル９１によりボンディングワイヤ８０が封止される構成としてもよい。この構成において、ハウジング２２に、複数の基板４０の配置に応じて収容空間を区画する仕切り壁２２２を設けてもよい。移動体の振動がゲル９１に伝達されても、仕切り壁２２２によってゲル９１の変形可能な範囲を狭めているため、ゲル９１の変形量を小さくすることができる。よって、ボンディングワイヤ８０の断線を抑制することができる。
【0293】
半導体モジュール２０は、半導体素子３０とともに一相分の上下アーム回路９を提供する基板４０を３つ備えてもよい。この構成において、仕切り壁２２２（２２２ａ，２２２ｂ）を隣り合う基板４０の間に設けて収容空間を３つの空間に分割し、分割された空間に基板４０を個別に配置してもよい。これによれば、インバータ６を提供する半導体モジュール２０において、すべての半導体装置２１におけるボンディングワイヤ８０の断線を抑制することができる。
【0294】
仕切り壁２２２は、上記した金属部材により所定高さＨ１０の隙間を確保する構成と組み合わせてもよいし、組み合わせずに単独で用いてもよい。たとえばカラー２２４を用いない構成において、仕切り壁２２２を設けてもよい。
【0295】
ハウジング２２は、封止体９０が接触する部分として、凸部２２５と、凸部２２５と冷却器２３の一面２３ａとの間に設けられた凹部２２６を有してもよい。封止体９０が樹脂の場合、アンカー効果により、樹脂の界面剥離を抑制することができる。また、せり出した凸部２２５によって樹脂の膨張収縮する領域が制限されるため、樹脂剥離を抑制することができる。封止体９０がゲル９１の場合、振動伝達によるゲル９１の変形がせり出した凸部２２５によって制限されるため、変形量を低減し、ひいてはボンディングワイヤ８０の断線を抑制することができる。
【0296】
ハウジング２２が凸部２２５および凹部２２６を有する構成において、基板４０の一部が、平面視において凸部２２５と重なる配置としてもよい。つまり凸部２２５の直下に基板４０が入り込んだ構成としてもよい。封止体９０が樹脂の場合、アンカー効果を高めることができる。また、凸部２２５の直下に基板４０が位置するため、樹脂の膨張収縮する領域をさらに制限することができる。よって、樹脂剥離を効果的に抑制することができる。たとえば基板４０から封止体９０が剥離するのを抑制することができる。封止体９０がゲル９１の場合、凸部２２５の直下に基板４０が位置することで、ゲル９１の変形をさらに抑制することができる。よって、ボンディングワイヤ８０の断線を効果的に抑制することができる。また、基板４０が凸部２２５の直下に入り込むため、Ｚ方向に直交する方向の体格を小型化することができる。
【0297】
ハウジング２２が凸部２２５および凹部２２６を有する構成において、信号端子６２がハウジング２２に保持され、接続部６２２が凸部２２５の上面２２５ａに配置されてもよい。接続部６２２に接続されたボンディングワイヤ８０の断線を抑制することができる。凸部２２５の上面２２５ａをボンディングワイヤ８０の接続に利用するため、アンカー効果によって樹脂剥離を抑制しつつ、体格を小型化することができる。また、接続部６２２に接続されたボンディングワイヤ８０の断線を抑制することができる。
【0298】
凸部２２５および凹部２２６を有する構成は、上記した金属部材により所定高さＨ１０の隙間を確保する構成と組み合わせてもよいし、組み合わせずに単独で用いてもよい。凸部２２５および凹部２２６を有する構成は、仕切り壁２２２を有すると組み合わせてもよいし、組み合わせずに単独で用いてもよい。たとえば、ハウジング２２が仕切り壁２２２を有さない構成において、枠体２２１に凸部２２５および凹部２２６を設けてもよい。
【0299】
本実施形態に記載の構成は、先行実施形態に記載の構成との組み合わせが可能である。
【0300】
（第６実施形態）
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例であり、先行実施形態の記載を援用できる。
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例であり、先行実施形態の記載を援用できる。
【0301】
＜半導体モジュール＞
図６１は、本実施形態に係る半導体モジュール２０の一例を示す断面図である。半導体モジュール２０は、先行実施形態（図２～図４参照）に示した構成と同様に、半導体装置２１、冷却器２３、および接合材２４を備えている。半導体装置２１は、冷却器２３の一面２３ａ上に配置されている。冷却器２３は、先行実施形態（図４参照）に示したように流路２３１を有する構成でもよいし、ヒートシンクなどの放熱部材でもよい。接合材２４は、半導体装置２１と冷却器２３との間に介在している。半導体装置２１と冷却器２３との間に介在する熱伝導部材は、接合材２４に限定されない。ＴＩＭなどを用いてもよい。図示を省略するが、半導体モジュール２０は、ハウジング２２を備えてもよい。
図６１は、本実施形態に係る半導体モジュール２０の一例を示す断面図である。半導体モジュール２０は、先行実施形態（図２～図４参照）に示した構成と同様に、半導体装置２１、冷却器２３、および接合材２４を備えている。半導体装置２１は、冷却器２３の一面２３ａ上に配置されている。冷却器２３は、先行実施形態（図４参照）に示したように流路２３１を有する構成でもよいし、ヒートシンクなどの放熱部材でもよい。接合材２４は、半導体装置２１と冷却器２３との間に介在している。半導体装置２１と冷却器２３との間に介在する熱伝導部材は、接合材２４に限定されない。ＴＩＭなどを用いてもよい。図示を省略するが、半導体モジュール２０は、ハウジング２２を備えてもよい。
【0302】
図６２は、半導体装置２１の一例を示す平面図である。図６２は、基板４０と、基板４０に実装された電子部品を示している。半導体装置２１は、先行実施形態（図５および図６参照）に示した構成と同様に、半導体素子３０、および基板４０を備えている。図６２では、半導体素子３０を簡素化して示している。
【0303】
図６２に示すように、半導体装置２１は、スナバ回路７０を備えてもよい。図示を省略するが、半導体装置２１は、クリップ５０を備えてもよい。半導体装置２１は、外部接続端子６０を備えてもよい。半導体装置２１は、先行実施形態（図２０参照）に示した構成と同様に、封止体９０を備えてもよい。封止体９０は、半導体装置２１が備えてもよいし、半導体モジュール２０が備えてもよい。封止体９０としてゲル９１を備えてもよいし、樹脂を材料とする封止体を備えてもよい。
【0304】
半導体装置２１は、電力変換器を構成する。半導体装置２１は、複数の半導体素子３０を備えている。半導体素子３０の構成は、先行実施形態（図５、図１８参照）に示した構成と同様である。半導体装置２１は、互いに並列接続される複数の半導体素子３０を備えている。並列接続された複数の半導体素子３０は、ひとつのアームを提供する。半導体装置２１は、ひとつのアームのみを提供してもよい。図６１および図６２に示すように、半導体装置２１が、一相分の上下アーム回路９を提供する。上下アーム回路９を提供する半導体装置２１は、上アーム９Ｈを提供する複数の半導体素子３０Ｈと、下アーム９Ｌを提供する複数の半導体素子３０Ｌを備えている。半導体素子３０Ｈは上アーム素子に相当し、半導体素子３０Ｌは下アーム素子に相当する。
【0305】
複数の半導体素子３０Ｈは、Ｘ方向に並んでいる。複数の半導体素子３０Ｌは、Ｘ方向に並んでいる。半導体素子３０Ｈと半導体素子３０Ｌとは、Ｙ方向に並んでいる。半導体素子３０Ｈ，３０Ｌの数は、同数でもよいし、異なってもよい。図６２に示す例では、半導体素子３０Ｈ，３０Ｌの構成が互いに共通であり、半導体素子３０Ｈ，３０Ｌの数は同数である。
【0306】
半導体モジュール２０は、先行実施形態に示した構成と同様に、一相分の上下アーム回路９を提供する半導体装置２１を３つ備えてもよい。３つの半導体装置２１、つまり３つの基板４０は、Ｘ方向に並んで配置されてもよい。
【0307】
＜半導体素子および基板＞
図６３は、図６２のLXIII-LXIII線に沿う断面図である。基板４０は、先行実施形態（図４参照）に示した構成と同様に、絶縁基材４１、および導体４２，４３を備えている。導体４２が表面導体に相当し、導体４３が裏面導体に相当する。導体４２は、パターニングされており、複数の配線パターンを有している。導体４３は、たとえば図６３に示すようにパターニングされていない、いわゆるベタ状の導体でもよい。導体４３は、パターニングされてもよい。
図６３は、図６２のLXIII-LXIII線に沿う断面図である。基板４０は、先行実施形態（図４参照）に示した構成と同様に、絶縁基材４１、および導体４２，４３を備えている。導体４２が表面導体に相当し、導体４３が裏面導体に相当する。導体４２は、パターニングされており、複数の配線パターンを有している。導体４３は、たとえば図６３に示すようにパターニングされていない、いわゆるベタ状の導体でもよい。導体４３は、パターニングされてもよい。
【0308】
導体４２は、配線パターンとして、素子実装部を含んでいる。導体４２は、素子実装部を少なくともひとつ含んでいる。素子実装部には、Ｘ方向に並ぶ複数の半導体素子３０のドレイン電極３１が接続されている。導体４２は、図６２および図６３に示すように、素子実装部として、複数の半導体素子３０Ｈが実装された基部４２１ａと、複数の半導体素子３０Ｌが実装された基部４２３ａを有してもよい。基部４２１ａが上アーム実装部に相当し、基部４２３ａが下アーム実装部に相当する。
【0309】
基部４２１ａは、Ｘ方向に延びている。複数の半導体素子３０Ｈは、基部４２１ａ上に配置されてＸ方向に並んでいる。複数の半導体素子３０Ｈのソース電極３２は、共通の基部４２１ａに接合されている。これにより、複数の半導体素子３０Ｈは互いに並列接続されている。基部４２３ａは、Ｘ方向に延びている。複数の半導体素子３０Ｌは、基部４２３ａ上に配置されてＸ方向に並んでいる。複数の半導体素子３０Ｌのソース電極３２は、共通の基部４２３ａに接合されている。これにより、複数の半導体素子３０Ｌは互いに並列接続されている。
【0310】
素子実装部のひとつは、Ｙ方向において基板４０の中央領域に配置されている。中央領域は、Ｙ方向において基板４０の中央位置を中心とする所定範囲の領域である。図６２および図６３に示すように、２つの基部４２１ａ，４２３ａを備える構成において、基部４２１ａが基板４０の中央領域に配置されてもよい。つまり複数の半導体素子３０Ｈが、Ｙ方向において基板４０の中央領域に実装されてもよい。この構成において、基部４２３ａは、Ｙ方向において中央領域の外に配置される。複数の半導体素子３０Ｌは、Ｙ方向において中央領域の外で基板４０に実装される。
【0311】
導体４２は、Ｙ方向において複数の配線パターンに分断されてもよい。たとえば図６２に一点鎖線で示す部分において、導体４２は、Ｎ配線４２２、中継配線４２４、信号配線４２５、基部４２１ａ、Ｎ配線４２２、基部４２３ａ、信号配線４２６に分かれている。導体４２は、半導体素子３０の実装部である基部４２１ａ，４２３ａ、受動部品であるコンデンサ７１や抵抗７２の実装部である中継配線４２４、信号配線４２５，４２６ごとに分けてレイアウトされている。
【0312】
図６２に示すように、基板４０は、導体４２をＸ方向に横断するように設けられた、導体４２が配置されていない非配置領域４１１を有してもよい。非配置領域４１１は、絶縁基材４１上に導体４２が配置されていない領域であって、Ｘ方向において基板４０の一端から他端まで延びている。非配置領域４１１は、導体４２を、Ｙ方向において切り離している。非配置領域４１１の数は特に限定されない。基板４０は、図６２に示すように非配置領域４１１をひとつのみ有してもよいし、複数有してもよい。
【0313】
導体４２は、主配線部として、延設部４２１ｂと、Ｎ配線４２２を有してもよい。延設部４２１ｂは、基部４２１ａを介して半導体素子３０Ｈのドレイン電極３１とＰ端子６１１とを電気的に接続する。Ｎ配線４２２は、半導体素子３０Ｌのソース電極３２とＮ端子６１２とを電気的に接続する。図６２および図６３に示すように、中央領域に配置される半導体素子３０Ｈとは電気的に分離された主配線であるＮ配線４２２を、基部４２１ａと基部４２３ａとの間に配置してもよい。つまり主配線を、Ｙ方向において基部４２１ａ，４２３ａの間に配置してもよい。
【0314】
図６２に示す導体４２の配線パターンは、先行実施形態（図５および図６参照）と同様である。Ｎ配線４２２は、基部４２１ａ，４２３ａの間に位置する基部４２２ａと、主端子６１２と基部４２２ａとをつなぐ延設部４２２ｂを有している。延設部４２２ｂの端部に設けられた端子接続部４２２ｃは、Ｐ配線４２１の端子接続部４２１ｃと、Ｘ方向において並んでいる。Ｎ配線４２２は、基部４２２ａの両端からそれぞれ延びる２本の延設部４２２ｂを有している。Ｎ配線４２２は、平面略Ｃ字状をなしており、２本の延設部４２２ｂは、Ｐ配線４２１、中継配線４２４、および信号配線４２５をＸ方向において挟んでいる。
【0315】
基部４２１ａ，４２３ａのＺ方向から平面視した面積の関係は、特に限定されない。たとえば、互いに等しい面積でもよい。中央領域に配置された素子実装部の面積が、中央領域の外に配置された素子実装部の面積より小さい構成としてもよい。図６２に示す例では、中央領域に配置された基部４２１ａの面積が、中央領域の外に配置された基部４２３ａの面積よりも小さい。
【0316】
なお、基部４２１ａ，４２３ａに実装される半導体素子３０の間隔は、特に限定されない。たとえば図６２に示すように、半導体素子３０Ｈの間隔と半導体素子３０Ｌの間隔とが略等しい構成としてもよい。半導体素子３０Ｈの間隔を、半導体素子３０Ｌの間隔よりも狭くしてもよい。たとえば、中央領域に配置された面積の小さい基部４２１ａ上の半導体素子３０Ｈの間隔を、中央領域外に配置された面積の大きい基部４２３ａ上の半導体素子３０Ｌの間隔より狭くしてもよい。
【0317】
導体４２の厚みを、導体４３の厚みと略等しい構成としてもよい。図６３に示すように、導体４２の厚みを、導体４３の厚みよりも厚くしてもよい。
【0318】
＜第６実施形態のまとめ＞
半導体モジュール２０が、冷却器２３、基板４０、接合材２４、および複数の半導体素子３０を備えてもよい。基板４０は冷却器２３の一面２３ａに配置され、基板の導体４３（裏面導体）と冷却器２３との間には接合材２４（熱伝導部材）が介在する。複数の半導体素子３０のドレイン電極３１（第１主電極）は、基板４０の導体４２（表面導体）に接合されている。上記構成において、Ｘ方向に並ぶ複数の半導体素子３０のドレイン電極３１が共通接続された素子実装部のひとつを、Ｙ方向（直交方向）において基板４０の中央領域に配置するとよい。
半導体モジュール２０が、冷却器２３、基板４０、接合材２４、および複数の半導体素子３０を備えてもよい。基板４０は冷却器２３の一面２３ａに配置され、基板の導体４３（裏面導体）と冷却器２３との間には接合材２４（熱伝導部材）が介在する。複数の半導体素子３０のドレイン電極３１（第１主電極）は、基板４０の導体４２（表面導体）に接合されている。上記構成において、Ｘ方向に並ぶ複数の半導体素子３０のドレイン電極３１が共通接続された素子実装部のひとつを、Ｙ方向（直交方向）において基板４０の中央領域に配置するとよい。
【0319】
上記構成によれば、パターニングされた導体４２と導体４３との膨張収縮差により、基板４０は冷却器２３側に凸の反りを有している。基板４０は、製造過程での熱により、反りを生じる。基板４０は、Ｙ方向において中央領域を凸の頂点として反る。基板４０の反りは、複数の半導体素子３０が並ぶＸ方向よりも、Ｙ方向のほうが大きい。図６４に例示するように、基板４０は、反った状態で熱伝導部材を介して冷却器２３に固定されている。たとえば、はんだ接合時（リフロー時）の熱によって基板４０には冷却器２３側に凸の反りが生じ、基板４０は反った状態で冷却器２３に固定（はんだ接合）されている。接合材２４の厚みは、凸の頂点付近、つまり中央領域の直下において薄い。素子実装部を中央領域に配置するため、複数の半導体素子３０が並列接続される構成において、熱抵抗を低減することができる。発熱体である半導体素子３０の熱を、冷却器２３側へ効果的に放熱することができる。
【0320】
図６３に例示したように、導体４２を、Ｙ方向において複数の配線パターンに分断するとよい。複数の配線パターンに分けて膨張収縮する部分を狭くすることで、基板４０はＹ方向において反りやすくなる。よって、中央領域に位置する複数の半導体素子３０の直下において、基板４０と冷却器２３との間の熱抵抗を効果的に低減することができる。
【0321】
図６２に例示したように、基板４０に、導体４２をＸ方向に横断する非配置領域４１１を設けてもよい。非配置領域４１１を設けることで、基板４０はＹ方向において反りやすくなる。よって、中央領域に位置する複数の半導体素子３０の直下において、基板４０と冷却器２３との間の熱抵抗を効果的に低減することができる。
【0322】
複数の半導体素子３０が、Ｘ方向に並ぶ複数の半導体素子３０Ｈ（上アーム素子）と、Ｘ方向に並ぶ複数の半導体素子３０Ｌ（下アーム素子）を含んでもよい。素子実装部が、半導体素子３０Ｈのドレイン電極３１が共通接続された基部４２１ａ（上アーム素子部）と、半導体素子３０Ｌのドレイン電極３１が共通接続された基部４２３ａ（下アーム素子部）を含んでもよい。上記構成において、基部４２１ａ，４２３ａのひとつをＹ方向において基板４０の中央領域に配置し、基部４２１ａ，４２３ａの他のひとつを中央領域の外に配置してもよい。つまり、上下アーム回路９を提供する構成に適用してもよい。
【0323】
たとえば図６２に例示したように基部４２１ａを中央領域に配置すると、複数の半導体素子３０Ｈの直下において、基板４０と冷却器２３との間の熱抵抗を効果的に低減することができる。図示を省略するが、基部４２３ａを中央領域に配置すると、複数の半導体素子３０Ｌの直下において、基板４０と冷却器２３との間の熱抵抗を効果的に低減することができる。
【0324】
上下アーム回路９を提供する構成において、基部４２１ａ，４２３ａの間に、中央領域に配置された半導体素子３０とは電気的に分離された主配線部を配置してもよい。主配線部の配置により、導体４２はＹ方向においてより多くの配線パターンに分断される。よって、基板４０はＹ方向において反りやすくなる。中央領域に位置する複数の半導体素子３０の直下において、基板４０と冷却器２３との間の熱抵抗を効果的に低減することができる。
【0325】
Ｚ方向の平面視における基部４２１ａ，４２３ａの面積を、中央領域に配置された基部のほうが、中央領域の外に配置された基部よりも小さい構成としてもよい。中央領域の半導体素子３０は、上記したように直下の熱抵抗を低減できるため、基部を小さくしても効果的に放熱することができる。中央領域の外の半導体素子３０は、基部の面積が大きいため、中央領域に較べて直下の熱抵抗が大きくても効果的に放熱することができる。つまり、上下アーム回路９を構成する半導体素子３０Ｈ，３０Ｌいずれの熱も効果的に放熱することができる。
【0326】
素子実装部のひとつをＹ方向において基板４０の中央領域に配置する構成において、導体４２を、導体４３より厚くしてもよい。導体４２を厚くすると、基板４０の反り量を低減することができる。つまり、中央領域よりも外において、反りにともなう熱抵抗の増大を抑制することができる。なお、基板４０は、導体４３の体積≧導体４２の体積の関係において冷却器２３側に凸の反りを生じる。導体４２は、導体４３の体積≧導体４２の体積の関係において冷却器２３側に凸の反りを生じるようにパターニングされている。導体４２を厚くしても、導体４３の体積≧導体４２の関係を満たす範囲であれば、基板４０は冷却器２３側に凸の反りを生じる。
【0327】
＜変形例＞
図６５に示すように、ひとつのアームを提供する半導体装置２１において、素子実装部のひとつをＹ方向において基板４０の中央領域に配置してもよい。複数の半導体素子３０は、ドレイン配線４２７の基部４２７ａ（素子実装部）に実装されている。基部４２７ａは、複数の半導体素子３０の並び方向（Ｘ方向）に直交するＹ方向において、基板４０の中央領域に配置されている。基部４２７ａとソース配線４２８とは、Ｙ方向に並んでいる。半導体素子３０のソース電極３２は、クリップ５０を介してソース配線４２８に電気的に接続されている。
図６５に示すように、ひとつのアームを提供する半導体装置２１において、素子実装部のひとつをＹ方向において基板４０の中央領域に配置してもよい。複数の半導体素子３０は、ドレイン配線４２７の基部４２７ａ（素子実装部）に実装されている。基部４２７ａは、複数の半導体素子３０の並び方向（Ｘ方向）に直交するＹ方向において、基板４０の中央領域に配置されている。基部４２７ａとソース配線４２８とは、Ｙ方向に並んでいる。半導体素子３０のソース電極３２は、クリップ５０を介してソース配線４２８に電気的に接続されている。
【0328】
本実施形態に記載の構成は、先行実施形態に記載の構成との組み合わせが可能である。
【0329】
（第７実施形態）
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例であり、先行実施形態の記載を援用できる。
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例であり、先行実施形態の記載を援用できる。
【0330】
＜並列接続における発振＞
図６６は、上アーム９Ｈの一例を示す等価回路図である。図６６では、２つのＭＯＳＦＥＴ１１が並列接続されて上アーム９Ｈが構成されている。ＭＯＳＦＥＴ１１は、ゲート－ソース間、ゲート－ドレイン間、ドレイン－ソース間に寄生容量を有している。２つのＭＯＳＦＥＴ１１のゲート電極は、相互に接続されている。各ゲート電極には、共通のゲートドライバ（ＧＤ）１４からゲート駆動信号が入力される。ゲートドライバ１４と各ゲート電極とをつなぐゲート配線は、抵抗Ｒｇおよび寄生インダクタンスＬｇを有している。２つのＭＯＳＦＥＴ１１のソース電極は、相互に接続されている。ソース電極をつなぐ配線は、寄生インダクタンスＬｓを有している。
図６６は、上アーム９Ｈの一例を示す等価回路図である。図６６では、２つのＭＯＳＦＥＴ１１が並列接続されて上アーム９Ｈが構成されている。ＭＯＳＦＥＴ１１は、ゲート－ソース間、ゲート－ドレイン間、ドレイン－ソース間に寄生容量を有している。２つのＭＯＳＦＥＴ１１のゲート電極は、相互に接続されている。各ゲート電極には、共通のゲートドライバ（ＧＤ）１４からゲート駆動信号が入力される。ゲートドライバ１４と各ゲート電極とをつなぐゲート配線は、抵抗Ｒｇおよび寄生インダクタンスＬｇを有している。２つのＭＯＳＦＥＴ１１のソース電極は、相互に接続されている。ソース電極をつなぐ配線は、寄生インダクタンスＬｓを有している。
【0331】
複数のＭＯＳＦＥＴ１１による並列回路においては、ＭＯＳＦＥＴ１１の寄生容量、配線の寄生インダクタンスなどにより、発振回路が形成される。ゲートドライバ１４からゲート電極へ入力される入力信号と、寄生容量、寄生インダクタンスなどを介した経路の帰還信号とが、同相であり、且つゲインが０ｄＢ以上、つまり帰還信号が増幅の場合に、発振が生じる。共振条件が成立すると、発振が生じる。
【0332】
ソース電極間の寄生インダクタンスＬｓは大きく、ゲート配線の寄生インダクタンスＬｇは小さい。発振を抑制するには、ソース電極間の寄生インダクタンスＬｓを低減する、および／または、ゲートインピーダンスを大きくすることが有効である。
【0333】
＜ソース電極間の寄生インダクタンス低減＞
図６７は、本実施形態に係る半導体装置２１の一例を示している。半導体装置２１の基本構成は、先行実施形態（図２～図６、図１８参照）に記載の構成と同様である。半導体装置２１は、複数の半導体素子３０と、基板４０を備えている。図６７に示すように、半導体装置２１は、クリップ５０を備えてもよい。半導体装置２１は、外部接続端子６０を備えてもよい。半導体装置２１は、スナバ回路７０を備えてもよい。
図６７は、本実施形態に係る半導体装置２１の一例を示している。半導体装置２１の基本構成は、先行実施形態（図２～図６、図１８参照）に記載の構成と同様である。半導体装置２１は、複数の半導体素子３０と、基板４０を備えている。図６７に示すように、半導体装置２１は、クリップ５０を備えてもよい。半導体装置２１は、外部接続端子６０を備えてもよい。半導体装置２１は、スナバ回路７０を備えてもよい。
【0334】
半導体素子３０は、上記したように半導体基板３４の一面３４ａに配置されたソース電極３２およびパッド３３と、裏面３４ｂに配置されたドレイン電極３１を有している。複数の半導体素子３０は、ひとつのアームのみを提供してもよい。図６７に示すように、半導体装置２１は、一相分の上下アーム回路９を提供してもよい。上下アーム回路９を提供する半導体装置２１は、上アーム９Ｈを提供する複数の半導体素子３０Ｈと、下アーム９Ｌを提供する複数の半導体素子３０Ｌを備えている。複数の半導体素子３０Ｈは、Ｘ方向に並んでいる。複数の半導体素子３０Ｌは、Ｘ方向に並んでいる。半導体素子３０Ｈと半導体素子３０Ｌとは、Ｙ方向に並んでいる。
【0335】
半導体モジュール２０は、先行実施形態に示した構成と同様に、一相分の上下アーム回路９を提供する半導体装置２１を３つ備えてもよい。３つの半導体装置２１、つまり３つの基板４０は、Ｘ方向に並んで配置されてもよい。
【0336】
基板４０は、先行実施形態に記載の構成と同様に、絶縁基材４１、絶縁基材４１に配置された導体４２を有している。導体４２は、配線に相当する。基板４０は、導体４２とは反対の面に、導体４３を備えてもよい。導体４２は、パターニングされている。導体４２は、上下アーム回路９を提供すべく、Ｐ配線４２１、Ｎ配線４２２、およびＯ配線４２３を有している。図６７に示すように、導体４２は、中継配線４２４を有してもよい。導体４２は、信号配線４２５，４２６を有してもよい。
【0337】
Ｐ配線４２１の基部４２１ａには、複数の半導体素子３０Ｈが実装されている。複数の半導体素子３０Ｈのドレイン電極３１は、基部４２１ａに接合されている。複数の半導体素子３０Ｈは、互いに並列接続されている。Ｏ配線４２３の基部４２３ａには、複数の半導体素子３０Ｌが実装されている。複数の半導体素子３０Ｌのドレイン電極３１は、基部４２３ａに接合されている。複数の半導体素子３０Ｌは、互いに並列接続されている。複数の半導体素子３０Ｈのソース電極３２は、クリップ５０Ｈを介してＯ配線４２３の基部４２３ａに電気的に接続されている。複数の半導体素子３０Ｌのソース電極３２は、クリップ５０Ｌを介してＮ配線４２２の基部４２２ａに電気的に接続されている。
【0338】
図６７に示すように、半導体装置２１は、金属板材１００を備えてもよい。金属板材１００は、銅などの導電性が良好な金属材料を用いて形成された板材である。金属板材１００は、たとえば平板状でもよい。金属板材１００は、並列接続された複数の半導体素子３０のソース電極３２を短絡（ショート）する。金属板材１００は、複数のソース電極３２同士を低インピーダンスで電気的に接続する。金属板材１００は、ソース電極３２に接合されてもよいし、他の金属部材を介してソース電極３２に接続されてもよい。金属板材１００は、複数のソース電極３２を架橋する。金属板材１００は、接続対象である複数の半導体素子３０が実装された配線に対して平面視において内包されるように配置されてもよい。
【0339】
図６７に示すように、金属板材１００は、金属板材１００Ｈと、金属板材１００Ｌを含んでもよい。金属板材１００Ｈは、複数の半導体素子３０Ｈのソース電極３２を短絡する。金属板材１００Ｌは、複数の半導体素子３０Ｌのソース電極３２を短絡する。金属板材１００Ｈは、クリップ５０Ｈに接合されている。金属板材１００Ｌは、クリップ５０Ｌに接合されている。図示を省略するが、クリップ５０が、金属板材１００の機能を兼ねてもよい。
【0340】
図６８は、図６７に例示した半導体装置２１により提供される上下アーム回路９の等価回路を示している。金属板材１００Ｈによる短絡部は、上アーム９Ｈを構成する複数のＭＯＳＦＥＴ１１のソース電極３２を短絡している。金属板材１００Ｌによる短絡部は、下アーム９Ｌを構成する複数のＭＯＳＦＥＴ１１のソース電極３２を短絡している。
【0341】
ソース電極３２を短絡する構成は、上記した例に限定されない。たとえば図６９に示すように、金属板材１００に代えて、ボンディングワイヤ８０を用いてもよい。ボンディングワイヤ８０は、Ｘ方向において隣り合う接合部５１を電気的に接続している。図６９に示すように、ボンディングワイヤ８０は、異なる半導体素子３０Ｈのソース電極３２に接合された隣り合う接合部５１を電気的に接続してもよい。ボンディングワイヤ８０は、異なる半導体素子３０Ｌのソース電極３２に接合された隣り合う接合部５１を電気的に接続してもよい。隣り合う接合部５１を接続するボンディングワイヤ８０の数は、特に限定されない。図６９に示すように、複数本のボンディングワイヤ８０が接続されてもよい。
【0342】
図７０に示すように、クリップ５０を用いない構成としてもよい。金属板材１００Ｈは、半導体素子３０Ｈのソース電極３２に接合されている。金属板材１００Ｈは、４つの半導体素子３０Ｈを架橋している。金属板材１００Ｈには、複数本のボンディングワイヤ８０が接続されている。ボンディングワイヤ８０は、平面視においてＹ方向に延びている。ボンディングワイヤ８０の端部のひとつは金属板材１００Ｈに接続され、端部の他のひとつはＯ配線４２３の基部４２３ａに接続されている。複数本のボンディングワイヤ８０は、平面視においてＸ方向に並んでいる。
【0343】
同様に、金属板材１００Ｌは、半導体素子３０Ｌのソース電極３２に接合されている。金属板材１００Ｌは、４つの半導体素子３０Ｌを架橋している。金属板材１００Ｌには、複数本のボンディングワイヤ８０が接続されている。ボンディングワイヤ８０は、平面視においてＹ方向に延びている。ボンディングワイヤ８０の端部のひとつは金属板材１００Ｌに接続され、端部の他のひとつはＮ配線４２２の基部４２２ａに接続されている。複数本のボンディングワイヤ８０は、平面視においてＸ方向に並んでいる。金属板材１００Ｈに接続されたボンディングワイヤ８０と、金属板材１００Ｌに接続されたボンディングワイヤ８０とは、Ｘ方向において交互に配置されている。
【0344】
図７１、図７２、および図７３に示すように、半導体素子３０のソース電極３２と金属板材１００との間に、所定高さの金属ブロック１０１が介在してもよい。図７１は、半導体装置２１のうち、半導体素子３０Ｈ，３０Ｌの周辺を示している。図７２は、図７１のLXXII-LXXII線に沿う断面図である。図７３は、図７２に一点鎖線で示す領域LXXIIIを拡大した図である。金属ブロック１０１は、ターミナル、導電スペーサなどと称されることがある。金属ブロック１０１は、半導体素子３０に対して個別に設けられている。金属ブロック１０１は、はんだ８１などの接合材を介してソース電極３２に接続されている。金属ブロック１０１は、はんだなどの接合材８３を介して金属板材１００に接続されている。
【0345】
図７３に示すように、金属ブロック１０１は、酸化膜１０２を有してもよい。酸化膜１０２は、半導体素子３０との対向面であって、絶縁膜３５の素子上部３５４（図１８、図１９参照）との対向部分に設けられている。金属ブロック１０１は、たとえば銅などの導電性良好な金属を材料とする母材と、母材上に成膜されためっき膜を有してもよい。めっき膜は、たとえばＮｉを主成分として含む。酸化膜１０２は、たとえばレーザ光をめっき膜に照射することにより形成される。酸化膜１０２は、はんだに対する濡れ性が低い。酸化膜１０２により、はんだ８１が素子上部３５４の上方に位置するのを抑制することができる。
【0346】
＜ゲートインピーダンスの増加＞
図７４は、半導体装置２１の別例を示している。半導体装置２１は、図６７に示した構成同様、複数の半導体素子３０と、基板４０を備えている。図７４に示すように、半導体装置２１は、クリップ５０を備えてもよい。半導体装置２１は、外部接続端子６０を備えてもよい。半導体装置２１は、スナバ回路７０を備えてもよい。
図７４は、半導体装置２１の別例を示している。半導体装置２１は、図６７に示した構成同様、複数の半導体素子３０と、基板４０を備えている。図７４に示すように、半導体装置２１は、クリップ５０を備えてもよい。半導体装置２１は、外部接続端子６０を備えてもよい。半導体装置２１は、スナバ回路７０を備えてもよい。
【0347】
半導体装置２１は、受動部品１０３を備えてもよい。受動部品１０３は、フェライトビーズまたはバランス抵抗を含む。受動部品１０３は、ＭＯＳＦＥＴ１１のゲート電極、つまり半導体素子３０のゲートパッド３３Ｇとゲートドライバ１４とをつなぐゲート配線（信号経路）に配置され、ゲート配線のインピーダンスを増加させる。図７４に示すように、基板４０が信号配線４２５，４２６を備える構成において、受動部品１０３は、ゲート配線４２５Ｇ，４２６Ｇに実装されてもよい。
【0348】
図７４に示す例では、半導体装置２１が、信号端子６２を備えている。図７４では、便宜上、信号端子６２として、ゲート端子６２Ｇのみを示している。ゲート配線４２５Ｇ，４２６Ｇを含む信号配線４２５，４２６、およびゲート端子６２Ｇを含む信号端子６２の配置、接続構造については、先行実施形態（図５、図４２参照）に記載の構成と同様である。Ｐ配線４２１によって分割された、機能を同一とする信号配線４２５は、ボンディングワイヤ８０によって電気的に接続されている。
【0349】
受動部品１０３は、ゲート配線４２５Ｇにおいて、ゲート端子６２Ｇが電気的に接続された部分とゲートパッド３３Ｇが電気的に接続された部分とを電気的に中継するように実装されている。受動部品１０３は、ゲート配線４２６Ｇにおいて、ゲート端子６２Ｇが電気的に接続された部分とゲートパッド３３Ｇが電気的に接続された部分とを電気的に中継するように実装されている。
【0350】
並列接続された複数の半導体素子３０は、素子数よりも少ないグループに分けられている。並列接続された複数の半導体素子３０は、配置の近いもの同士でひとつのグループに集約されている。図７４に示す例において、半導体素子３０Ｈは、２つのグループ３０１Ｈ，３０２Ｈに分けられている。Ｘ方向に並ぶ４つの半導体素子３０Ｈのうち、一端側の２つの半導体素子３０Ｈがグループ３０１Ｈに属し、他端側の２つの半導体素子３０Ｈがグループ３０２Ｈに属している。同様に、半導体素子３０Ｌは、２つのグループ３０１Ｌ，３０２Ｌに分けられている。Ｘ方向に並ぶ４つの半導体素子３０Ｌのうち、一端側の２つの半導体素子３０Ｌがグループ３０１Ｌに属し、他端側の２つの半導体素子３０Ｌがグループ３０２Ｌに属している。
【0351】
上記した受動部品１０３は、半導体素子３０ごとではなく、グループごとに設けられている。図７４に示すように、グループ３０１Ｈに属する半導体素子３０Ｈのゲートパッド３３Ｇは、Ｘ方向においてグループ３０１Ｈ側に位置するゲート配線４２５Ｇに、ボンディングワイヤ８０を介して電気的に接続されている。グループ３０１Ｈに対応するゲート配線４２５Ｇには、受動部品１０３が実装されている。グループ３０２Ｈに属する半導体素子３０Ｈのゲートパッド３３Ｇは、Ｘ方向においてグループ３０２Ｈ側に位置するゲート配線４２５Ｇに、ボンディングワイヤ８０を介して電気的に接続されている。グループ３０２Ｈに対応するゲート配線４２５Ｇには、受動部品１０３が実装されている。
【0352】
同様に、グループ３０１Ｌに属する半導体素子３０Ｌのゲートパッド３３Ｇは、Ｘ方向においてグループ３０１Ｌ側に位置するゲート配線４２６Ｇに、ボンディングワイヤ８０を介して電気的に接続されている。グループ３０１Ｌに対応するゲート配線４２６Ｇには、受動部品１０３が実装されている。グループ３０２Ｌに属する半導体素子３０Ｌのゲートパッド３３Ｇは、Ｘ方向においてグループ３０２Ｌ側に位置するゲート配線４２６Ｇに、ボンディングワイヤ８０を介して電気的に接続されている。グループ３０２Ｌに対応するゲート配線４２６Ｇには、受動部品１０３が実装されている。
【0353】
図７５に示す例では、受動部品１０３が、半導体装置２１の外に配置されている。上記したように、受動部品１０３は、ゲートドライバ１４とゲートパッド３３Ｇとの間の信号経路に設けられる。受動部品１０３は、たとえば、ゲートドライバ１４が形成された図示しない回路基板に実装されてもよい。ゲート端子６２Ｇは、グループごとに設けられている。半導体装置２１は、グループ３０１Ｈに対応するゲート端子６２Ｇ、グループ３０２Ｈに対応するゲート端子６２Ｇ、グループ３０１Ｌに対応するゲート端子６２Ｇ、およびグループ３０２Ｌに対応するゲート端子６２Ｇを備えている。
【0354】
ソース電極３２間のインダクタンスを低減する構成と、ゲート配線のインピーダンスを増大させる構成とを組み合わせてもよい。たとえば図７６に示すように、金属板材１００でソース電極３２を短絡する構成と、グループごとに受動部品１０３を設ける構成とを組み合わせてもよい。図７６では、グループごとに金属板材１００を設けている。金属板材１００は、共通のグループに属する２つの半導体素子３０のソース電極３２を短絡している。
【0355】
受動部品１０３を基板４０に実装する例を示したが、これに限定されない。基板４０としての絶縁基板とは別にプリント基板を準備し、プリント基板に受動部品１０３が実装された構成としてもよい。プリント基板の絶縁基材は、樹脂を含む。絶縁基板の絶縁基材は樹脂を含まず、たとえばセラミックを材料とする。プリント基板は、絶縁基板に較べて配線パターンの微細化が可能である。
【0356】
図７７に示す半導体装置２１は、中継基板１０４を備えている。中継基板１０４は、プリント基板である。中継基板１０４には、受動部品１０３が実装されている。図７７に例示する基板４０は、絶縁基板である。図７７に示すように、中継基板１０４を基板４０に実装してもよい。中継基板１０４は、セラミックを材料とする絶縁基材４１上に配置されている。中継基板１０４は、基板４０に対して、たとえば接着固定されている。図７７に示す例では、半導体装置２１が、３つの半導体素子３０Ｈを備えている。中継基板１０４は、半導体素子３０Ｈごとに設けられている。中継基板１０４のそれぞれには、受動部品１０３が実装されている。半導体素子３０ＨはＸ方向に並んでおり、中継基板１０４もＸ方向に並んでいる。中継基板１０４は、Ｐ配線４２１、およびＮ配線４２２を避けて配置されている。
【0357】
パッド３３は、ボンディングワイヤ８０を介して中継基板１０４の対応する配線に接続されている。受動部品１０３は、実装された中継基板１０４に対応する半導体素子３０Ｈのゲートパッド３３Ｇと、ゲート端子６２Ｇとをつなぐ信号経路に設けられている。隣り合う中継基板１０４の機能を同一とする配線は、ボンディングワイヤ８０を介して電気的に接続されている。Ｘ方向において端部のひとつの中継基板１０４は、ボンディングワイヤ８０を介してゲート端子６２Ｇに電気的に接続されている。
【0358】
中継基板１０４は、半導体素子３０のソース電極３２に接合された金属部材上に配置されてもよい。たとえば図７８に示すように、中継基板１０４が金属板材１００上に配置されてもよい。金属板材１００は、図６７に示した構成同様、クリップ５０Ｈに接合されている。金属板材１００は、平面視において３つの半導体素子３０Ｈと重なるようにＸ方向に延びている。金属板材１００は、クリップ５０Ｈを介して３つの半導体素子３０Ｈのソース電極３２を短絡している。中継基板１０４は、金属板材１００に接着固定されている。
【0359】
中継基板１０４は、平面視において対応する半導体素子３０Ｈと重なるように配置されている。パッド３３は、ボンディングワイヤ８０を介して中継基板１０４の対応する配線に接続されている。隣り合う中継基板１０４の機能を同一とする配線は、ボンディングワイヤ８０を介して電気的に接続されている。Ｘ方向において端部のひとつの中継基板１０４は、ボンディングワイヤ８０を介してゲート端子６２Ｇに電気的に接続されている。
【0360】
図７７および図７８では、半導体素子３０Ｈの例を示したが、半導体素子３０Ｌにも同様の構造を採用することができる。図７７および図７８では、中継基板１０４を半導体素子３０に対して個別に設ける例を示したが、これに限定されない。中継基板１０４を基板４０に実装する構成において、複数の半導体素子３０ごとに中継基板１０４を設けてもよい。たとえば２つの半導体素子３０に対して共通の中継基板１０４を設け、半導体素子３０ごとに設けた受動部品１０３を共通の中継基板１０４に実装してもよい。中継基板１０４を上記したグループごとに設けてもよい。中継基板１０４には、グループ内において共通の受動部品１０３が実装される。
【0361】
中継基板１０４を金属板材１００上に配置する構成において、複数の半導体素子３０ごとに中継基板１０４を設けてもよい。たとえば２つの半導体素子３０に対して共通の中継基板１０４を設け、半導体素子３０ごとに設けた受動部品１０３を共通の中継基板１０４に実装してもよい。中継基板１０４を上記したグループごとに設けてもよい。中継基板１０４には、グループ内において共通の受動部品１０３が実装される。並列接続されるすべての半導体素子３０に対して共通の中継基板１０４を設けてもよい。この場合、半導体素子３０ごとに設けた受動部品１０３を共通の中継基板１０４に実装してもよい。グループごとに設けた受動部品１０３を共通の中継基板１０４に実装してもよい。
【0362】
図７８では、中継基板１０４を金属板材１００上に配置する例を示したが、これに限定されない。中継基板１０４をクリップ５０上に配置してもよい。クリップ５０を備えない構成において、中継基板１０４を、金属板材１００上に配置してもよい。
【0363】
＜第７実施形態のまとめ＞
半導体装置２１は、導体４２（配線）を有する基板４０と、ドレイン電極３１（第１主電極）が共通の配線に接合されて互いに並列接続された複数の半導体素子３０を備えてもよい。そして、並列接続された複数の半導体素子３０のソース電極３２（第２主電極）が、金属部材によって短絡していてもよい。
半導体装置２１は、導体４２（配線）を有する基板４０と、ドレイン電極３１（第１主電極）が共通の配線に接合されて互いに並列接続された複数の半導体素子３０を備えてもよい。そして、並列接続された複数の半導体素子３０のソース電極３２（第２主電極）が、金属部材によって短絡していてもよい。
【0364】
金属部材により短絡しているため、ソース電極３２間の寄生インダクタンスＬｓが小さい。よって、半導体素子３０間、つまり並列回路において発振が生じるのを抑制することができる。
【0365】
金属部材は、金属板材１００でもよいし、ボンディングワイヤ８０でもよい。金属板材１００を用いると、ソース電極３２間の寄生インダクタンスＬｓをより小さくすることができる。ボンディングワイヤ８０を用いると、パッド３３と信号端子６２とを電気的に接続するワイヤ接続工程において、ソース電極３２同士を短絡させることができる。よって、工程を簡素化しつつ、ソース電極３２間の寄生インダクタンスＬｓを小さくすることができる。
【0366】
半導体装置２１は、導体４２（配線）を有する基板４０と、ドレイン電極３１（第１主電極）が共通の配線に接合されて互いに並列接続された複数の半導体素子３０を備えてもよい。基板４０、および半導体素子３０に加えて、ゲートパッド３３Ｇに電気的に接続されるゲート配線に設けられ、フェライトビーズまたはバランス抵抗を含む受動部品１０３を備えてもよい。そして、複数の半導体素子３０が配置の近いもの同士で集約されて並列接続された半導体素子３０の数よりも少ないグループに分けられ、グループごとに受動部品１０３が設けられてもよい。
【0367】
ゲート配線に受動部品１０３であるフェライトビーズまたはバランス抵抗を設けるため、ゲート配線のインピーダンスを増大させることができる。よって、半導体素子３０間、つまり並列回路において発振が生じるのを抑制することができる。並列接続された複数の半導体素子３０において、半導体素子３０の位置が離れているほどソース電極３２間の寄生インダクタンスが大きいため、発振が生じやすい。つまり、配置の近い半導体素子３０間においては、発振が生じ難い。発振が生じ難い配置の近いもの同士でグループ化し、グループごとに受動部品１０３を設けることで、グループ間において発振が生じるのを抑制することができる。グループごとに受動部品１０３を設けるため、受動部品１０３の数を低減しつつ、並列回路において発振が生じるのを抑制することができる。
【0368】
半導体装置２１は、信号端子６２としてゲート端子６２Ｇを備えてもよい。受動部品１０３は、基板４０において、ゲートパッド３３Ｇとゲート端子６２Ｇとを電気的に接続するゲート配線４２５Ｇ，４２６Ｇに実装されてもよい。これによれば、半導体装置２１内において、ゲート配線のインピーダンスを調整することができる。半導体装置２１の製造プロセスを利用して受動部品１０３を実装できるため、製造工程を簡素化することができる。
【0369】
基板４０として、絶縁基板を採用してもよい。半導体装置２１は、導体４２（配線）を有する基板４０（絶縁基板）と、ドレイン電極３１（第１主電極）が共通の配線に接合されて互いに並列接続された複数の半導体素子３０を備えてもよい。基板４０、および半導体素子３０に加えて、ゲート端子６２Ｇと、受動部品１０３が実装された中継基板１０４（プリント基板）を備えてもよい。受動部品１０３は、フェライトビーズまたはバランス抵抗を含み、中継基板１０４に設けられたゲート配線のインピーダンスを調整する。
【0370】
中継基板１０４が備えるゲート配線に受動部品１０３であるフェライトビーズまたはバランス抵抗を設けるため、ゲート配線のインピーダンスを増大させることができる。よって、半導体素子３０間、つまり並列回路において発振が生じるのを抑制することができる。プリント基板は、ＡＭＢ基板などの絶縁基板に較べて配線の微細化が可能である。ＡＭＢは、Active Metal Brazingの略称である。基板４０にゲート配線を設けるのではなく、微細加工が可能な中継基板１０４にゲート配線を設けるため、受動部品１０３を備える構成において半導体装置２１の体格を小型化することができる。
【0371】
中継基板１０４は、基板４０に実装されてもよいし、ソース電極３２（第２主電極）に接合された金属部材上に配置されてもよい。基板４０上に配置した場合、上記したように配線の微細化が可能であるため、半導体装置２１の体格を小型化することができる。金属部材上に配置した場合、基板４０に中継基板１０４用のスペースを設けなくてもよいため、半導体装置２１の体格をさらに小型化することができる。金属部材は、図７８に例示したように、ソース電極３２を短絡する金属板材１００でもよい。
【0372】
本実施形態に記載の構成は、先行実施形態に記載の構成との組み合わせが可能である。
【0373】
（他の実施形態）
この明細書および図面等における開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。たとえば、開示は、実施形態において示された部品および／または要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品および／または要素が省略されたものを包含する。開示は、ひとつの実施形態と他の実施形態との間における部品および／または要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、請求の範囲の記載によって示され、さらに請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものと解されるべきである。
この明細書および図面等における開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。たとえば、開示は、実施形態において示された部品および／または要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品および／または要素が省略されたものを包含する。開示は、ひとつの実施形態と他の実施形態との間における部品および／または要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、請求の範囲の記載によって示され、さらに請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものと解されるべきである。
【0374】
明細書および図面等における開示は、請求の範囲の記載によって限定されない。明細書および図面等における開示は、請求の範囲に記載された技術的思想を包含し、さらに請求の範囲に記載された技術的思想より多様で広範な技術的思想に及んでいる。よって、請求の範囲の記載に拘束されることなく、明細書および図面等の開示から、多様な技術的思想を抽出することができる。
【0375】
ある要素または層が「上にある」、「連結されている」、「接続されている」または「結合されている」と言及されている場合、それは、他の要素、または他の層に対して、直接的に上に、連結され、接続され、または結合されていることがあり、さらに、介在要素または介在層が存在していることがある。対照的に、ある要素が別の要素または層に「直接的に上に」、「直接的に連結されている」、「直接的に接続されている」または「直接的に結合されている」と言及されている場合、介在要素または介在層は存在しない。要素間の関係を説明するために使用される他の言葉は、同様のやり方で（例えば、「間に」対「直接的に間に」、「隣接する」対「直接的に隣接する」など）解釈されるべきである。この明細書で使用される場合、用語「および／または」は、関連する列挙されたひとつまたは複数の項目に関する任意の組み合わせ、およびすべての組み合わせを含む。
【0376】
空間的に相対的な用語「内」、「外」、「裏」、「下」、「低」、「上」、「高」などは、図示されているような、ひとつの要素または特徴の他の要素または特徴に対する関係を説明する記載を容易にするためにここでは利用されている。空間的に相対的な用語は、図面に描かれている向きに加えて、使用または操作中の装置の異なる向きを包含することを意図することができる。例えば、図中の装置をひっくり返すと、他の要素または特徴の「下」または「真下」として説明されている要素は、他の要素または特徴の「上」に向けられる。したがって、用語「下」は、上と下の両方の向きを包含することができる。この装置は、他の方向に向いていてもよく（９０度または他の向きに回転されてもよい）、この明細書で使用される空間的に相対的な記述子はそれに応じて解釈される。
【0377】
車両の駆動システム１は、上記した構成に限定されない。たとえば、モータジェネレータ３をひとつ備える例を示したが、これに限定されない。複数のモータジェネレータを備えてもよい。電力変換装置４が、電力変換部としてインバータ６を備える例を示したが、これに限定されない。たとえば、複数のインバータを備える構成としてもよい。少なくともひとつのインバータと、コンバータを備える構成としてもよい。コンバータのみを備えてもよい。
【0378】
（技術的思想の開示）
この明細書は、以下に列挙する複数の項に記載された複数の技術的思想を開示している。いくつかの項は、後続の項において先行する項を択一的に引用する多項従属形式（a multiple dependent form）により記載されている場合がある。さらに、いくつかの項は、他の多項従属形式の項を引用する多項従属形式（a multiple dependent form referring to another multiple dependent form）により記載されている場合がある。これらの多項従属形式で記載された項は、複数の技術的思想を定義している。
この明細書は、以下に列挙する複数の項に記載された複数の技術的思想を開示している。いくつかの項は、後続の項において先行する項を択一的に引用する多項従属形式（a multiple dependent form）により記載されている場合がある。さらに、いくつかの項は、他の多項従属形式の項を引用する多項従属形式（a multiple dependent form referring to another multiple dependent form）により記載されている場合がある。これらの多項従属形式で記載された項は、複数の技術的思想を定義している。
【0379】
＜技術的思想１＞
冷却器（２３）と、
絶縁基材（４１）と、前記絶縁基材上に配置され、パターニングされた表面導体（４２）と、前記表面導体とは反対の面上に配置された裏面導体（４３）と、を有し、前記冷却器上に配置された基板（４０）と、
前記冷却器と前記裏面導体との間に介在する熱伝導部材（２４）と、
前記表面導体に接合された第１主電極（３１）と、前記第１主電極とは反対の面に設けられた第２主電極（３２）と、を有する複数の半導体素子（３０）と、
を備え、
前記表面導体は、所定方向に並ぶ複数の前記半導体素子の前記第１主電極が共通接続された素子実装部（４２１ａ，４２３ａ）を少なくともひとつ含む複数の配線パターンを有し、
前記素子実装部のひとつが、前記所定方向に直交する直交方向において前記基板の中央領域に配置されている、半導体モジュール。
冷却器（２３）と、
絶縁基材（４１）と、前記絶縁基材上に配置され、パターニングされた表面導体（４２）と、前記表面導体とは反対の面上に配置された裏面導体（４３）と、を有し、前記冷却器上に配置された基板（４０）と、
前記冷却器と前記裏面導体との間に介在する熱伝導部材（２４）と、
前記表面導体に接合された第１主電極（３１）と、前記第１主電極とは反対の面に設けられた第２主電極（３２）と、を有する複数の半導体素子（３０）と、
を備え、
前記表面導体は、所定方向に並ぶ複数の前記半導体素子の前記第１主電極が共通接続された素子実装部（４２１ａ，４２３ａ）を少なくともひとつ含む複数の配線パターンを有し、
前記素子実装部のひとつが、前記所定方向に直交する直交方向において前記基板の中央領域に配置されている、半導体モジュール。
【0380】
＜技術的思想２＞
前記表面導体は、前記直交方向において前記複数の配線パターンに分断されている、技術的思想１に記載の半導体モジュール。
前記表面導体は、前記直交方向において前記複数の配線パターンに分断されている、技術的思想１に記載の半導体モジュール。
【0381】
＜技術的思想３＞
前記基板は、前記表面導体を前記所定方向に横断するように設けられた、前記表面導体が配置されていない非配置領域（４１１）を有する、技術的思想２に記載の半導体モジュール。
前記基板は、前記表面導体を前記所定方向に横断するように設けられた、前記表面導体が配置されていない非配置領域（４１１）を有する、技術的思想２に記載の半導体モジュール。
【0382】
＜技術的思想４＞
複数の前記半導体素子は、上下アーム回路の上アーム（９Ｈ）を提供し、前記所定方向に並んで配置された複数の上アーム素子（３０Ｈ）と、前記上下アーム回路の下アーム（９Ｌ）を提供し、前記所定方向に並んで配置された複数の下アーム素子（３０Ｌ）と、を含み、
前記素子実装部は、複数の前記上アーム素子の前記第１主電極が共通接続された上アーム実装部（４２１ａ）と、複数の前記下アーム素子の前記第１主電極が共通接続された下アーム実装部（４２３ａ）と、を含み、
前記上アーム実装部および前記下アーム実装部のひとつが、前記直交方向において前記中央領域に配置され、前記上アーム実装部および前記下アーム実装部の他のひとつが前記中央領域の外に配置されている、技術的思想１～３いずれかひとつに記載の半導体モジュール。
複数の前記半導体素子は、上下アーム回路の上アーム（９Ｈ）を提供し、前記所定方向に並んで配置された複数の上アーム素子（３０Ｈ）と、前記上下アーム回路の下アーム（９Ｌ）を提供し、前記所定方向に並んで配置された複数の下アーム素子（３０Ｌ）と、を含み、
前記素子実装部は、複数の前記上アーム素子の前記第１主電極が共通接続された上アーム実装部（４２１ａ）と、複数の前記下アーム素子の前記第１主電極が共通接続された下アーム実装部（４２３ａ）と、を含み、
前記上アーム実装部および前記下アーム実装部のひとつが、前記直交方向において前記中央領域に配置され、前記上アーム実装部および前記下アーム実装部の他のひとつが前記中央領域の外に配置されている、技術的思想１～３いずれかひとつに記載の半導体モジュール。
【0383】
＜技術的思想５＞
前記表面導体は、主配線部として、前記上アーム実装部を介して前記上アーム素子の前記第１主電極に電気的に接続される上アーム配線部（４２１ｂ）、および、前記下アーム素子の前記第２主電極に電気的に接続される下アーム配線部（４２２）を有し、
前記直交方向において前記上アーム実装部と前記下アーム実装部との間に、前記中央領域に配置された前記半導体素子とは電気的分離された前記主配線部が配置されている、技術的思想４に記載の半導体モジュール。
前記表面導体は、主配線部として、前記上アーム実装部を介して前記上アーム素子の前記第１主電極に電気的に接続される上アーム配線部（４２１ｂ）、および、前記下アーム素子の前記第２主電極に電気的に接続される下アーム配線部（４２２）を有し、
前記直交方向において前記上アーム実装部と前記下アーム実装部との間に、前記中央領域に配置された前記半導体素子とは電気的分離された前記主配線部が配置されている、技術的思想４に記載の半導体モジュール。
【0384】
＜技術的思想６＞
前記基板の板厚方向の平面視における面積は、前記中央領域に配置された前記素子実装部のほうが、前記中央領域の外に配置された前記素子実装部よりも小さい、技術的思想４４または技術的思想５に記載の半導体モジュール。
前記基板の板厚方向の平面視における面積は、前記中央領域に配置された前記素子実装部のほうが、前記中央領域の外に配置された前記素子実装部よりも小さい、技術的思想４４または技術的思想５に記載の半導体モジュール。
【0385】
＜技術的思想７＞
前記表面導体は、前記裏面導体よりも厚い、技術的思想１～６いずれかひとつに記載の半導体モジュール。
前記表面導体は、前記裏面導体よりも厚い、技術的思想１～６いずれかひとつに記載の半導体モジュール。
【符号の説明】
【0386】
１…駆動システム、２…直流電源、３…モータジェネレータ、３ａ…巻線、４…電力変換装置、５…平滑コンデンサ、６…インバータ、７…Ｐライン、８…Ｎライン、９，９Ｕ，９Ｖ，９Ｗ…上下アーム回路、９Ｈ…上アーム、９Ｌ…下アーム、１０…出力ライン、１１…ＭＯＳＦＥＴ、１２…ダイオード、１３…スナバ回路、１３１…コンデンサ、１３２…抵抗、１４…ゲートドライバ、１５…ゲート抵抗、１６…誘導性負荷、２０…半導体モジュール、２１，２１Ｕ，２１Ｖ，２１Ｗ…半導体装置、２２…ハウジング、２２ａ…下面、２２１…枠体、２２１ａ，２２１ｂ，２２１ｃ，２２１ｄ…壁部、２２２，２２２ａ，２２２ｂ…仕切り壁、２２３…締結孔、２２４…カラー、２２５…凸部、２２５ａ…支持面、２２６…凹部、２３…冷却器、２３ａ…一面、２３１…流路、２３２…冷媒、２３３…締結孔、２３４…カラー、２４…接合材、２５…シール材、３０，３０Ｈ，３０Ｌ，３０Ｌ１，３０Ｌ２，３０Ｌ３，３０Ｌ４…半導体素子、３０１Ｈ，３０２Ｈ，３０１Ｌ，３０２Ｌ…グループ、３１…ドレイン電極、３２…ソース電極、３２１…下層、３２２…上層、３３…パッド、３３Ａ…アノードパッド、３３Ｃ…カソードパッド、３３Ｇ…ゲートパッド、３３ＫＳ…ケルビンソースパッド、３４…半導体基板、３４ａ…一面、３４ｂ…裏面、３４１…素子領域、３４２…外周領域、３５…絶縁膜、３５１，３５２…開口部、３５３…外周部、３５４…素子上部、３６…ゲート配線、４０…基板、４１…絶縁基材、４１ａ…一面、４１ｂ…裏面、４１１…非配置領域、４２…導体、４２１…Ｐ配線、４２１ａ…基部、４２１ｂ…延設部、４２１ｃ…端子接続部、４２２…Ｎ配線、４２２ａ…基部、４２２ｂ…延設部、４２２ｃ…端子接続部、４２３…Ｏ配線、４２３ａ…基部、４２３ｂ…延設部、４２３ｃ…端子接続部、４２４，４２４ａ，４２４ｂ…中継配線、４２５，４２６…信号配線、４２６Ａ…アノード配線、４２６Ｃ…カソード配線、４２５Ｇ，４２６Ｇ…ゲート配線、４２６ＫＳ…ケルビンソース配線、４２６Ｓ…センス配線、４２７…ドレイン配線、４２７ａ…素子実装部、４２８…ソース配線、４２９…信号配線、４３…導体、４４…ダミー配線、５０，５０Ｈ，５０Ｌ，５０Ｍ…クリップ、５１，５２…接合部、５３…連結部、５３１，５３２…傾斜部、５３３…中間部、５３３ａ…第１中間部、５３３ｂ…第２中間部、５３４，５３５，５３６…テーパ部、５４…対向空間、５５…貫通孔、５６…架橋部、５７…連結部、５８…延設部、５９ａ…拡幅部、５９ｂ…縮幅部、６０…外部接続端子、６１…主端子、６１１…Ｐ端子、６１１ａ，６１１ｂ…接続部、６１２…Ｎ端子、６１２ａ，６１２ｂ…接続部、６１３，６１３Ｕ，６１３Ｖ，６１３Ｗ…Ｏ端子、６１３ａ，６１３ｂ…接続部、６１３ｃ…連結部、６１３ｄ…シャント抵抗部、６１４…ドレイン端子、６１５…ソース端子、６２…信号端子、６２Ａ…アノード端子、６２Ｃ…カソード端子、６２Ｇ…ゲート端子、６２ＫＳ…ケルビンソース端子、６２Ｓ…センス端子、６２１，６２２…接続部、６２３，６２３ａ，６２３ｂ…連結部、３…コア、７０…スナバ回路、７１…コンデンサ、７２…抵抗、７３…はんだ、７４…封止体、７５…接着材、８０…ボンディングワイヤ、８１…はんだ、８２…焼結部材、８３…接合材、９０…封止体、９１…ゲル、１００，１００Ｈ，１００Ｌ…金属板材、１０１…金属ブロック、１０２…酸化膜、１０３…受動部品、１０４…中継基板
【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】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】
【図38】
【図39】
【図40】
【図41】
【図42】
【図43】
【図44】
【図45】
【図46】
【図47】
【図48】
【図49】
【図50】
【図51】
【図52】
【図53】
【図54】
【図55】
【図56】
【図57】
【図58】
【図59】
【図60】
【図61】
【図62】
【図63】
【図64】
【図65】
【図66】
【図67】
【図68】
【図69】
【図70】
【図71】
【図72】
【図73】
【図74】
【図75】
【図76】
【図77】
【図78】