特許 7088124 半導体装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-06-13

(45)【発行日】2022-06-21

(54)【発明の名称】半導体装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 25/07 20060101AFI20220614BHJP

   H01L 25/18 20060101ALI20220614BHJP

   H01L 23/36 20060101ALI20220614BHJP

   H02M 7/48 20070101ALI20220614BHJP

【ＦＩ】

H01L25/04 C

H01L23/36 Z

H01L23/36 D

H02M7/48 Z

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2019084647

(22)【出願日】2019-04-25

(65)【公開番号】P2020181912

(43)【公開日】2020-11-05

【審査請求日】2021-07-16

(73)【特許権者】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】伊東 賢一郎

(72)【発明者】

【氏名】紺谷 一善

(72)【発明者】

【氏名】吉川 薫

【審査官】佐藤 靖史

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－２３１８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－４９４７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１９５７００（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００９／０９３９８２（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２５／０７

Ｈ０１Ｌ ２３／３６

Ｈ０２Ｍ ７／４８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のパワー素子を並べたパワー素子群が間隔を空けて複数配列されているパワー基板と、
前記パワー基板の板厚方向に前記パワー基板と間隔を空けて配置されており、前記パワー素子を制御する電子部品が実装された制御基板と、
前記パワー基板と前記制御基板との間に配置されており、複数のコンデンサが実装されたコンデンサ基板と、
前記パワー基板が固定されたヒートシンクと、
前記パワー基板と前記コンデンサ基板とを電気的に接続しているスペーサと、を備え、
前記スペーサは、
隣り合う前記パワー素子群同士の間に配置された本体と、
前記パワー素子の並ぶ方向において、前記パワー素子群よりも外側であり、かつ、前記コンデンサ基板の板厚方向から見て前記コンデンサと重なり合わない位置に設けられた筒状の伝熱部と、を備え、
前記伝熱部は、
前記パワー基板に接触する第１接触面と、
前記コンデンサ基板に接触する第２接触面と、
前記第１接触面から前記第２接触面に向けて凹んでおり、前記伝熱部の内外を連通させる切欠部と、を備え、
前記パワー基板には、前記切欠部に向かい合う位置に回路素子が実装されている半導体装置。

【請求項2】

前記伝熱部の軸線方向に直交する方向を前記伝熱部の厚み方向とすると、
前記伝熱部は、前記切欠部の前記厚み方向の寸法よりも前記厚み方向の寸法が長い厚肉部を備える請求項１に記載の半導体装置。

【請求項3】

前記厚肉部は、前記パワー素子の並ぶ方向において、前記パワー素子群側とは反対側に設けられている請求項２に記載の半導体装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に記載のように、直流電力を交流電力に変換して出力する半導体装置は、パワー素子が実装されたパワー基板を備える。パワー基板には、パワー素子に加えてチップコンデンサ等の回路素子が実装されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１８－３８１４５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

半導体装置においては、コストの低減や、配置上の制約を少なくすること等を目的として、パワー基板の小型化が求められる場合がある。
本発明の目的は、パワー基板を小型化することができる半導体装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記課題を解決する半導体装置は、複数のパワー素子を並べたパワー素子群が間隔を空けて複数配列されているパワー基板と、前記パワー基板の板厚方向に前記パワー基板と間隔を空けて配置されており、前記パワー素子を制御する電子部品が実装された制御基板と、前記パワー基板と前記制御基板との間に配置されており、複数のコンデンサが実装されたコンデンサ基板と、前記パワー基板が固定されたヒートシンクと、前記パワー基板と前記コンデンサ基板とを電気的に接続しているスペーサと、を備え、前記スペーサは、隣り合う前記パワー素子群同士の間に配置された本体と、前記パワー素子の並ぶ方向において、前記パワー素子群よりも外側であり、かつ、前記コンデンサ基板の板厚方向から見て前記コンデンサと重なり合わない位置に設けられた筒状の伝熱部と、を備え、前記伝熱部は、前記パワー基板に接触する第１接触面と、前記コンデンサ基板に接触する第２接触面と、前記第１接触面から前記第２接触面に向けて凹んでおり、前記伝熱部の内外を連通させる切欠部と、を備え、前記パワー基板には、前記切欠部に向かい合う位置に回路素子が実装されている。

【0006】

パワー基板には、回路素子が実装されている。伝熱部に切欠部を設けることで、切欠部を設けない場合に比べて、切欠部に向かい合う位置に配置される回路素子からスペーサまでの絶縁距離を長くすることができる。切欠部を設けていない場合、伝熱部との絶縁距離を確保するため、伝熱部と回路素子との離間距離を長くする必要がある。即ち、パワー基板において、回路素子を実装可能な面積が少なくなる。切欠部を設けて、回路素子を伝熱部の近くに配置できるようにすることで、パワー基板を小型化することができる。

【0007】

上記半導体装置について、前記伝熱部の軸線方向に直交する方向を前記伝熱部の厚み方向とすると、前記伝熱部は、前記切欠部の前記厚み方向の寸法よりも前記厚み方向の寸法が長い厚肉部を備えていてもよい。

【0008】

これによれば、厚肉部によって伝熱部の強度を向上させることができる。
上記半導体装置について、前記厚肉部は、前記パワー素子の並ぶ方向において、前記パワー素子群側とは反対側に設けられていてもよい。

【0009】

厚肉部を設けた箇所では、回路素子と伝熱部との距離が近付き、絶縁距離を確保するために回路素子を離間させる必要が生じる場合がある。パワー素子の並ぶ方向において、パワー素子群側には回路素子が配置される一方で、パワー素子の並ぶ方向において、パワー素子群側の反対側には回路素子が配置されにくい。パワー素子の並ぶ方向において、パワー素子群とは反対側に厚肉部を設けることで、回路素子を伝熱部から離間させる必要が生じにくい。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、パワー基板を小型化することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】半導体装置の分解斜視図。

【図2】パワー基板の平面図。

【図3】パワー基板の一部を拡大して示す図。

【図4】スペーサの斜視図。

【図5】スペーサの斜視図。

【図6】伝熱部を拡大して示すスペーサの平面図。

【図7】コンデンサ基板の平面図。

【図8】制御基板を省略した状態の半導体装置の斜視図。

【図9】図８の９－９線断面図。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、半導体装置の一実施形態について説明する。なお、本実施形態の半導体装置は、フォークリフト等の産業車両に搭載されるインバータである。インバータは、バッテリから入力された直流電力を交流電力に変換して、三相モータに出力する。これにより、三相モータが駆動する。三相モータの駆動により産業車両は走行する。

【0013】

図１に示すように、半導体装置１０は、ヒートシンク１１と、パワー基板２０と、制御基板６０と、コンデンサ基板５０と、を備える。ヒートシンク１１は、アルミニウム系金属や銅等の金属製である。ヒートシンク１１は、板状の載置部１２と、載置部１２の板厚方向の一面から突出するフィン１３と、を備える。

【0014】

制御基板６０は、パワー基板２０の板厚方向に対して、パワー基板２０と間隔を空けて配置されている。コンデンサ基板５０は、パワー基板２０と、制御基板６０との間に配置されている。パワー基板２０の板厚方向と、制御基板６０の板厚方向と、コンデンサ基板５０の板厚方向は一致している。ヒートシンク１１、パワー基板２０、コンデンサ基板５０及び制御基板６０は、層状に配置されているといえる。

【0015】

図１及び図２に示すように、半導体装置１０は、複数のパワー素子２４と、２つの入力端子２５と、３つの出力端子３５と、回路素子３８と、２つのスペーサ４０と、を備える。パワー素子２４、入力端子２５、出力端子３５、スペーサ４０及び回路素子３８は、パワー基板２０に実装されている。本実施形態のパワー素子２４は、ＭＯＳＦＥＴである。なお、パワー素子２４としては、例えば、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ等を用いることもできる。複数のパワー素子２４は、６つのパワー素子群Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５，Ｇ６に分かれて配置されている。各パワー素子群Ｇ１～Ｇ６において、各パワー素子２４は、一列に並んでいる。以下、各パワー素子群Ｇ１～Ｇ６を構成するパワー素子２４の並ぶ方向を第１方向とする。

【0016】

各パワー素子群Ｇ１～Ｇ６は、間隔を空けて配列されている。詳細にいえば、各パワー素子群Ｇ１～Ｇ６は、パワー基板２０の板厚方向の面に沿う方向のうち、第１方向に交差する方向に配列されている。以下、各パワー素子群Ｇ１～Ｇ６の配列方向を第２方向とする。各パワー素子群Ｇ１～Ｇ６は、インバータにおける三相の上下アームを構成している。

【0017】

パワー基板２０は、載置部１２の板厚方向の両面のうちフィン１３が設けられた面の反対面に固定されている。本実施形態のパワー基板２０は、絶縁金属基板であり、金属製のベースに絶縁層を設けたものである。

【0018】

図２及び図３に示すように、パワー基板２０は、絶縁層から露出した複数の導体パターン２１，２２，２３を備える。導体パターン２１，２２，２３には、パワー素子２４及び回路素子３８が電気的に接続されている。導体パターン２１，２２，２３は、互いに間隔を空けて第２方向に並んで配置されている。導体パターン２１，２２，２３は、入力端子２５に接続される２つの導体パターン２１、出力端子３５に接続される３つの導体パターン２２及びスペーサ４０に接続される２つの導体パターン２３を含む。なお、回路素子３８には、抵抗素子、チップコンデンサ、コイル、ダイオード等の種々の部品が含まれる。

【0019】

導体パターン２１は、各パワー素子群Ｇ１～Ｇ６を挟んで配置されている。導体パターン２２と、導体パターン２３とは、隣り合うパワー素子群Ｇ１～Ｇ６同士の間に配置されている。導体パターン２２と、導体パターン２３とは、交互に配置されている。

【0020】

導体パターン２３は、隣り合うパワー素子群Ｇ１～Ｇ６同士の間で第１方向に延びる第１部位２３Ａと、隣り合う２つのパワー素子群Ｇ１～Ｇ６よりも第１方向に突出した第２部位２３Ｂと、を備える。第２部位２３Ｂは、第１方向においてパワー素子群Ｇ１～Ｇ６よりも外側に設けられている。

【0021】

パワー基板２０は、第１貫通孔Ｈ１を形成する第１貫通孔形成面Ａ１と、第２貫通孔Ｈ２を形成する第２貫通孔形成面Ａ２と、を備える。第１貫通孔Ｈ１及び第２貫通孔Ｈ２は、パワー基板２０を板厚方向に貫通している。第１貫通孔Ｈ１及び第２貫通孔Ｈ２は、それぞれ、複数設けられている。第１貫通孔形成面Ａ１は、第１貫通孔Ｈ１を囲む環状の面である。第２貫通孔形成面Ａ２は、第２貫通孔Ｈ２を囲む環状の面である。第１貫通孔Ｈ１は、パワー基板２０において、導体パターン２１，２２，２３の配置された部分に設けられている。第１貫通孔Ｈ１は、導体パターン２１の配置された部分及び導体パターン２２の配置された部分のそれぞれに２つずつ設けられている。第１貫通孔Ｈ１は、第１部位２３Ａの配置された部分に２つ、第２部位２３Ｂの配置された部分に１つ設けられている。

【0022】

図１に示すように、２つの入力端子２５と、３つの出力端子３５とは、第２方向に間隔を空けて並んでいる。２つの入力端子２５は、各パワー素子群Ｇ１～Ｇ６を挟んで配置されている。即ち、入力端子２５は、第２方向において、パワー素子群Ｇ１～Ｇ６よりもパワー基板２０の外縁に寄って配置されている。３つの出力端子３５は、２つの入力端子２５同士の間に配置されている。入力端子２５は、基部２６と、基部２６から突出する柱状部２７と、柱状部２７の周面から突出する台座部２８と、を備える。出力端子３５は、基部３６と、基部３６から突出する柱状部３７と、を備える。入力端子２５、及び、出力端子３５は、アルミニウム系金属や銅などの金属製である。２つの入力端子２５のうちの一方には、バッテリの正極が接続され、２つの入力端子２５のうちの他方には、バッテリの負極が接続される。出力端子３５には、三相モータが接続される。

【0023】

２つのスペーサ４０は、第２方向に間隔を空けて並んでいる。各スペーサ４０は、出力端子３５同士の間に配置されている。スペーサ４０は、アルミニウム系金属や銅などの金属製である。

【0024】

図４及び図５に示すように、スペーサ４０は、矩形板状の本体４１と、本体４１の長手方向の一端に設けられた筒状の伝熱部４２と、を備える。本体４１は、基部４５と、基部４５から突出する２つの接触部４３と、を備える。２つの接触部４３は、本体４１の板厚方向に突出している。２つの接触部４３と、伝熱部４２とは、本体４１の長手方向に並んで配置されている。スペーサ４０は、本体４１の板厚方向にスペーサ４０を貫通したスペーサ孔４４を形成しているスペーサ孔形成面４６を備える。スペーサ孔４４は、本体４１において各接触部４３を備える部分及び伝熱部４２に設けられている。

【0025】

本体４１は、パワー基板２０に接触する接触面４７Ａと、コンデンサ基板５０に接触する接触面４８Ａと、を備える。本体４１の板厚方向の両面のうち各接触部４３が設けられた面の反対面はパワー基板２０に接触する接触面４７Ａであり、各接触部４３の先端面はコンデンサ基板５０に接触する接触面４８Ａである。伝熱部４２は、パワー基板２０に接触する第１接触面４７Ｂと、コンデンサ基板５０に接触する第２接触面４８Ｂと、を備える。各接触面４７Ａ，４７Ｂ，４８Ａ，４８Ｂは、切削加工によって平滑化されている。

【0026】

伝熱部４２の軸線方向に直交する方向を伝熱部４２の厚み方向とする。図６に示すように、伝熱部４２は、厚み方向の寸法が他の部位よりも長い厚肉部４９を備える。厚肉部４９は、伝熱部４２において本体４１とは反対側の縁に設けられている。伝熱部４２は、第１接触面４７Ｂから第２接触面４８Ｂに向けて凹んでおり、伝熱部４２の内外を連通させる切欠部Ｃを備える。切欠部Ｃは、本体４１の短手方向に向かい合って２箇所に設けられている。伝熱部４２の厚み方向に対する切欠部Ｃの寸法ｄ１は、伝熱部４２の厚み方向に対する厚肉部４９の寸法ｄ２よりも短い。言い換えれば、厚肉部４９の厚み方向の寸法ｄ２は、切欠部Ｃの厚み方向の寸法ｄ１よりも長い。

【0027】

図２及び図３に示すように、スペーサ４０の本体４１は、導体パターン２３の第１部位２３Ａに重なりあっている。スペーサ４０の伝熱部４２は、導体パターン２３の第２部位２３Ｂに重なりあっている。これにより、接触面４７Ａ，４７Ｂは、パワー基板２０の導体パターン２３に電気的に接続されている。スペーサ４０は、切欠部Ｃが第２方向を向くように配置されている。２つの切欠部Ｃは、互いに向かい合うように配置されているため、切欠部Ｃは、第２方向の両側に開口するように配置されている。パワー基板２０に配置された複数の回路素子３８のうちの一部の回路素子３８Ａは、切欠部Ｃに向かい合っている。

【0028】

スペーサ４０の本体４１は、パワー素子群Ｇ１～Ｇ６同士の間に配置されている。スペーサ４０の伝熱部４２は、パワー素子２４の並ぶ方向である第１方向において、パワー素子群Ｇ１～Ｇ６よりも外側に配置されている。

【0029】

図７及び図８に示すように、半導体装置１０は、コンデンサ基板５０に実装された複数のコンデンサ５４と、樹脂部５９と、を備える。コンデンサ基板５０において、第１方向の両縁５５，５６のうち一方の縁５５に沿って複数のコンデンサ５４は配置されている。コンデンサ基板５０の第１方向での中心Ｃ１よりも、各コンデンサ５４は縁５５側に集約して配置されている。コンデンサ基板５０の第１方向での中心Ｃ１でコンデンサ基板５０を二分すると、一方の領域にはコンデンサ５４が配置されており、他方の領域にはコンデンサ５４が配置されていないことになる。なお、コンデンサ基板５０は、縁５５に沿う部分の一部に、コンデンサ５４が設けられていない非配置領域５７を備える。コンデンサ５４は、円柱状であり、軸線方向とコンデンサ基板５０の板厚方向とが一致するように配置されている。コンデンサ５４は、コンデンサ基板５０に立設しているといえる。

【0030】

図１及び図７に示すように、コンデンサ基板５０は、レジスト５１と、レジスト５１から露出するパターン５２と、出力孔５３を形成する出力孔形成面Ａ３と、第３貫通孔Ｈ３を形成する第３貫通孔形成面Ａ４と、を備える。パターン５２は、コンデンサ５４に沿うように設けられている。出力端子３５の柱状部３７は、出力孔５３を挿通している。第３貫通孔Ｈ３は、非配置領域５７を含む複数箇所に設けられている。第３貫通孔Ｈ３は、第１貫通孔Ｈ１と同数設けられている。第３貫通孔Ｈ３同士の間隔は、第１貫通孔Ｈ１同士の間隔と同一である。第３貫通孔Ｈ３と、第１貫通孔Ｈ１とは、コンデンサ基板５０の板厚方向に向かい合って配置されている。樹脂部５９は、各パターン５２に設けられている。樹脂部５９は、パターン５２及びコンデンサ５４の両方に接触するようにポッティングされた樹脂である。樹脂部５９としては、例えば、樹脂に熱伝導性のフィラーを含ませたものが用いられる。

【0031】

図１、図８及び図９に示すように、コンデンサ基板５０は、入力端子２５の基部２６、出力端子３５の基部３６及びスペーサ４０に重ねて配置されている。コンデンサ基板５０は、非配置領域５７とスペーサ４０の伝熱部４２とが向かい合うように配置されている。コンデンサ基板５０の板厚方向から見て、伝熱部４２は、コンデンサ５４と重ならない位置に配置されているといえる。スペーサ４０の接触面４８Ａ，４８Ｂは、コンデンサ基板５０に接触している。入力端子２５の基部２６、出力端子３５の基部３６及びスペーサ４０を介して、コンデンサ基板５０とパワー基板２０とは、電気的に接続されている。

【0032】

図１に示すように、制御基板６０は、板厚方向に貫通した出力孔６１を形成する出力孔形成面Ａ５を備える。出力端子３５の柱状部３７は、出力孔６１を挿通している。制御基板６０は、図示しない基板支持部材によってコンデンサ基板５０との間隔を維持した状態で固定されている。

【0033】

半導体装置１０は、制御基板６０に実装された複数の電子部品６３を備える。電子部品６３は、各パワー素子群Ｇ１～Ｇ６を制御する制御回路を構成している。制御回路により各パワー素子群Ｇ１～Ｇ６が制御されることで、電力変換が行われる。

【0034】

半導体装置１０は、パワー基板２０及びコンデンサ基板５０をヒートシンク１１に固定するための複数のネジＳ１と、絶縁性のインシュレータＩと、を備える。
複数のネジＳ１は、インシュレータＩとともにコンデンサ基板５０の第３貫通孔Ｈ３と、パワー基板２０の第１貫通孔Ｈ１とを挿通して、ヒートシンク１１の載置部１２に締結されている。これにより、ネジＳ１は、パワー基板２０とコンデンサ基板５０とを共締めしている。また、複数のネジＳ１のうち一部のネジＳ１は、第３貫通孔Ｈ３、第１貫通孔Ｈ１とともにスペーサ４０のスペーサ孔４４を挿通している。これにより、スペーサ４０がパワー基板２０に実装されている。

【0035】

次に、半導体装置１０の作用について説明する。
半導体装置１０を駆動させると、パワー素子２４や電子部品６３などの電流が流れる部材が発熱する。パワー素子２４及びパワー基板２０で発した熱は、パワー基板２０からヒートシンク１１に伝導する。

【0036】

コンデンサ５４及びコンデンサ基板５０で発した熱は、入力端子２５、出力端子３５及びスペーサ４０を介してパワー基板２０に伝導する。パワー基板２０に伝導した熱は、ヒートシンク１１に伝導する。パワー基板２０を介して、コンデンサ基板５０の熱をヒートシンク１１に伝導させることができる。本実施形態のスペーサ４０は、本体４１と、伝熱部４２を備えているため、本体４１及び伝熱部４２の両方を伝熱経路としてコンデンサ基板５０からパワー基板２０に熱が伝導する。仮に、スペーサ４０が伝熱部４２を備えていない場合、コンデンサ基板５０の熱をパワー基板２０に伝導させる伝熱経路は、本体４１のみとなる。スペーサ４０の伝熱経路が本体４１のみの場合、コンデンサ基板５０及びパワー基板２０とのスペーサ４０の接触面積が少ないことに加え、スペーサ４０の熱容量も少なくなる。このため、スペーサ４０を介してパワー基板２０に伝導する熱量が少ない。

【0037】

実施形態の半導体装置１０では、コンデンサ基板５０の縁５５側にコンデンサ５４が集約されている。コンデンサ５４をこのように配置すると、コンデンサ５４の重量によって、コンデンサ基板５０の縁５５側に荷重が集中し、重心位置がコンデンサ基板５０の中心Ｃ１よりも縁５５側に寄る。すると、振動や衝撃などでコンデンサ基板５０の縁５５側は撓みやすく、コンデンサ５４が脱落しやすい。

【0038】

本実施形態のように、伝熱部４２をパワー基板２０と、コンデンサ基板５０の縁５５側との間に配置することで、コンデンサ基板５０を伝熱部４２で支持して、コンデンサ基板５０の撓みを抑制できる。

【0039】

また、樹脂部５９を設けることで、コンデンサ５４の発した熱は、樹脂部５９を介してパターン５２に伝わる。樹脂部５９を設けることで、コンデンサ５４からコンデンサ基板５０への伝熱経路を増やすことができ、コンデンサ５４の放熱性を向上させることができる。また、コンデンサ５４の根元が樹脂部５９によって補強されることで、コンデンサ５４の脱落が更に抑制される。

【0040】

上記したように、伝熱部４２を設けることで、伝熱経路を増加させることによるコンデンサ基板５０の放熱性の向上や、コンデンサ基板５０の撓みの抑制といった効果が得られる。一方で、伝熱部４２を設けると、回路素子３８を実装する際に、伝熱部４２との絶縁距離を確保しつつ回路素子３８を配置する必要がある。従って、伝熱部４２を設ける場合、パワー基板２０において回路素子３８を実装可能な面積が少なくなることで、パワー基板２０が大型化する原因となる。

【0041】

本実施形態では、伝熱部４２に切欠部Ｃを設けることで、切欠部Ｃを設けない場合に比べて、切欠部Ｃに向かい合う位置に配置される回路素子３８Ａからスペーサ４０までの絶縁距離を長くすることができる。切欠部Ｃを設けていない場合に比べると、回路素子３８Ａを伝熱部４２の近くに配置することができる。

【0042】

本実施形態の効果について説明する。
（１）スペーサの伝熱部４２に切欠部Ｃを設けて、切欠部Ｃに向かい合うように回路素子３８Ａを配置している。切欠部Ｃを設けていない場合に比べると、回路素子３８Ａを伝熱部４２の近くに配置することができる。切欠部Ｃを設けていない場合に比べて、回路素子３８を実装可能な面積が広くなることで、伝熱部４２を設けることによるパワー基板２０の大型化を抑制することができる。

【0043】

（２）伝熱部４２は、厚肉部４９を備える。厚肉部４９によって伝熱部４２の強度を向上させることができる。切欠部Ｃを設けることで、伝熱部４２の強度は低下する。切欠部Ｃを設けることで低下した強度を補うように厚肉部４９を設けることで、ネジＳ１を締結する際の応力等によって伝熱部４２が破断することを抑制できる。また、厚肉部４９を設けることで、第１接触面４７Ｂ及び第２接触面４８Ｂの面積を増加させることができることに加えて、伝熱部４２の熱容量が増加する。このため、コンデンサ基板５０からパワー基板２０に熱を伝導させやすくなる。

【0044】

（３）厚肉部４９は、第１方向のうちパワー素子群Ｇ１～Ｇ６側とは反対側に設けられている。厚肉部４９を設けた箇所では、回路素子３８と伝熱部４２との距離が近付き、絶縁距離を確保するために回路素子３８を離間させる必要が生じる場合がある。第１方向において、パワー素子群Ｇ１～Ｇ６側には回路素子３８が配置される一方で、第１方向において、パワー素子群Ｇ１～Ｇ６側の反対側には回路素子３８が配置されにくい。厚肉部４９を第１方向において、パワー素子群Ｇ１～Ｇ６とは反対側に設けることで、回路素子３８を伝熱部４２から離間させる必要が生じにくい。

【0045】

なお、実施形態は、以下のように変更してもよい。
○厚肉部４９は、第１方向のうちパワー素子群Ｇ１～Ｇ６側など、どのような位置に設けられていてもよい。この場合、パワー基板２０に実装された回路素子３８との絶縁距離を確保できる位置に厚肉部４９を設けることが好ましい。

【0046】

○伝熱部４２全体に厚肉部を設けてもよい。この場合、伝熱部４２の軸線方向の両端部のうちコンデンサ基板５０側の端部の厚み方向の寸法を、伝熱部４２の軸線方向の両端部のうちパワー基板２０側の端部の厚み方向の寸法よりも長くする。即ち、回路素子３８との絶縁距離を確保する必要がある第１接触面４７Ｂ側では伝熱部４２の厚み方向の寸法を短くし、第２接触面４８Ｂ側では伝熱部４２の厚み方向の寸法を長くする。

【0047】

○伝熱部４２は、厚肉部４９を備えていなくてもよい。
○スペーサ４０に設けられる切欠部Ｃの数及び位置は適宜変更してもよい。切欠部Ｃの数及び位置は、回路素子３８の配置位置などによって適宜変更することができる。

【0048】

○スペーサ４０は、ネジＳ１以外で固定されていてもよい。例えば、スペーサ４０は、半田などの接合材により、パワー基板２０及びコンデンサ基板５０に固定されていてもよい。

【0049】

○コンデンサ５４は、中心Ｃ１よりも縁５５側に集約されていなくてもよい。即ち、コンデンサ基板５０の中心Ｃ１を挟んだ両側にコンデンサ５４が配置されていてもよい。なお、この場合、中心Ｃ１を挟んで一方に配置されるコンデンサ５４の数と、他方に配置されるコンデンサ５４の数とは、同一であってもよいし、異なっていてもよい。コンデンサ５４の数が異なる場合、第１方向において、重心位置が偏っている方向に伝熱部４２を設けてもよい。即ち、コンデンサ基板５０の撓みやすい位置に伝熱部４２が設けられるようにしてもよい。

【0050】

○スペーサ４０の伝熱部４２は、本体４１の長手方向の両端に設けられていてもよい。この場合、各伝熱部４２が第１方向において、パワー素子群Ｇ１～Ｇ６よりも外側に配置されることになる。

【0051】

○ヒートシンク１１としては、フィン１３を有さない放熱板などでもよい。なお、ヒートシンクとしては、気体状の冷媒によって冷却されるものでもよいし、液状の冷媒によって冷却されるものでもよい。

【0052】

○半導体装置１０は、樹脂部５９を備えていなくてもよい。この場合、パターン５２はレジスト５１から露出していなくてもよい。
○半導体装置１０は、インバータ以外であってもよい。例えば、半導体装置１０はコンバータなど、インバータ以外の電力変換装置であってもよい。また、パワー素子２４として、例えば、ダイオード等を用いた半導体装置１０であってもよい。

【0053】

○半導体装置１０は、産業車両に搭載されるものでなくてもよい。

【符号の説明】

【0054】

Ｃ…切欠部、Ｇ１～Ｇ６…パワー素子群、１０…半導体装置、１１…ヒートシンク、２０…パワー基板、２４…パワー素子、３８，３８Ａ…回路素子、４０…スペーサ、４１…本体、４２…伝熱部、４７Ｂ…第１接触面、４８Ｂ…第２接触面、４９…厚肉部、５０…コンデンサ基板、５４…コンデンサ、６０…制御基板、６３…電子部品。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】