特許 7517053 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】2024-07-08

(45)【発行日】2024-07-17

(54)【発明の名称】半導体装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 23/48 20060101AFI20240709BHJP

   H01L 25/07 20060101ALI20240709BHJP

   H01L 25/18 20230101ALI20240709BHJP

【ＦＩ】

H01L23/48 P

H01L25/04 C

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2020169833

(22)【出願日】2020-10-07

(65)【公開番号】P2022061719

(43)【公開日】2022-04-19

【審査請求日】2023-06-21

(73)【特許権者】

【識別番号】000002130

【氏名又は名称】住友電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100136098

【弁理士】

【氏名又は名称】北野 修平

(74)【代理人】

【識別番号】100137246

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 勝也

(72)【発明者】

【氏名】中村 龍之介

【審査官】花田 尚樹

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－１２０６５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－２４３４７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１９７７７７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２３／４８

Ｈ０１Ｌ ２５／００ －２５／１６

Ｈ１０Ｂ ８０／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回路パターンを有する基板と、
前記回路パターン上に配置される半導体チップと、
前記基板を収容するケースと、
前記半導体チップと電気的に接続される金属製の帯状の端子と、を備え、
前記端子は、
一方側に位置する第１端部を含み、前記ケース内に配置される第１領域と、
他方側に位置する第２端部を含み、前記ケース外であって前記ケースの外表面に沿うように配置される第２領域と、を含み、
前記第２領域は、前記端子の厚さ方向において、
前記ケースの外表面との距離が第１の距離である第１部分と、
前記ケースの外表面との距離が前記第１の距離よりも長い第２の距離である第２部分と、を含み、
前記第２領域には、前記端子の厚さ方向に突出する突出部が形成されている、半導体装置。

【請求項2】

前記第１部分は、前記第２端部を含む、請求項１に記載の半導体装置。

【請求項3】

前記突出部は、前記第２領域の幅方向の少なくともいずれか一方の縁部に形成されている、請求項１または請求項２に記載の半導体装置。

【請求項4】

前記突出部は、前記第２領域の幅方向の両縁部に形成されている、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の半導体装置。

【請求項5】

前記突出部は、前記端子の幅方向に見て前記第２端部に至るまで延びている、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の半導体装置。

【請求項6】

前記第２領域は、前記端子の長手方向に湾曲した形状を有する、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の半導体装置。

【請求項7】

前記第２領域は、前記端子の幅方向に湾曲した形状を有する、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の半導体装置。

【請求項8】

前記第２領域の前記第１領域側の境界部分には、幅方向に延びるスリットが形成されている、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の半導体装置。

【請求項9】

前記スリットは、前記端子の厚さ方向の両側に形成されている、請求項８に記載の半導体装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、半導体装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

絶縁基板上に半導体チップを実装した半導体モジュールが知られている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１に開示のパワーデバイスチップの実装構造は、半導体チップと電気的に接続されるソース端子およびドレイン端子と、モジュール基板を収納する箱型の外殻ケースと、を備える。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平８－８３９５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に開示のパワーデバイスチップの実装構造において、ソース端子およびドレイン端子の一部は、外殻ケースの外部に露出している。露出した部分は、外殻ケースの外表面に沿うように折り曲げられている。露出した部分は、外部との電気的な接続を確保する圧着端子と接触させた状態で、ボルトによりねじ止めされる。ここで、ソース端子またはドレイン端子の露出した部分と圧着端子との密着性が低いと、露出した部分と圧着端子との間で接触不良が生じるおそれがある。そうすると、ソース端子またはドレイン端子と圧着端子との間における電気的な導通が確保されず、結果的に半導体装置の信頼性を損ねるおそれがある。

【0005】

そこで、信頼性の向上を図ることができる半導体装置を提供することを目的の１つとする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示に従った半導体装置は、回路パターンを有する基板と、回路パターン上に配置される半導体チップと、基板を収容するケースと、半導体チップと電気的に接続される金属製の平板状の端子と、を備える。端子は、一方側に位置する第１端部を含み、ケース内に配置される第１領域と、他方側に位置する第２端部を含み、ケース外であってケースの外表面に沿うように配置される第２領域と、を含む。第２領域は、端子の厚さ方向において、ケースの外表面との距離が第１の距離である第１部分と、ケースの外表面との距離が第１の距離よりも長い第２の距離である第２部分と、を含む。

【発明の効果】

【0007】

上記半導体装置によれば、信頼性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、実施の形態１における半導体装置の概略断面図である。

【図2】図２は、図１に示す半導体装置の一部を拡大して示す概略断面図である。

【図3】図３は、図１に示す半導体装置に含まれる端子の一部を拡大して示す概略斜視図である。

【図4】図４は、折り曲げられる前の端子の一部を示す概略斜視図である。

【図5】図５は、折り曲げられる前の端子を含む半導体装置の一部を示す概略断面図である。

【図6】図６は、圧着端子を端子に接続した状態を示す半導体装置の一部の概略断面図である。

【図7】図７は、実施の形態２における半導体装置に含まれる端子の一部を示す概略斜視図である。

【図8】図８は、図７に示す半導体装置を長手方向に垂直な平面で切断した場合の断面図である。

【図9】図９は、実施の形態３における半導体装置の概略斜視図である。

【図10】図１０は、実施の形態４における半導体装置の概略斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。本開示に係る半導体装置は、回路パターンを有する基板と、回路パターン上に配置される半導体チップと、基板を収容するケースと、半導体チップと電気的に接続される金属製の平板状の端子と、を備える。端子は、一方側に位置する第１端部を含み、ケース内に配置される第１領域と、他方側に位置する第２端部を含み、ケース外であってケースの外表面に沿うように配置される第２領域と、を含む。第２領域は、端子の厚さ方向において、ケースの外表面との距離が第１の距離である第１部分と、ケースの外表面との距離が第１の距離よりも長い第２の距離である第２部分と、を含む。

【0010】

昨今、半導体装置の小型化が求められている。たとえば、炭化珪素（ＳｉＣ）から構成される半導体層を動作層として含む半導体チップを用いることにより、耐熱性を向上させることができる。このような半導体チップを含む半導体装置は、半導体チップの集積化が容易であるため、小型化を図りやすい。

【0011】

半導体装置と外部との電気的な接続を確保するため、半導体装置に含まれる帯状の端子の一部が、ケース外に配置される。インダクタンスを低減する観点から、ケースの上部側に端子の一部を露出させることが多い。帯状の端子の、半導体装置のケース外に配置された部分は、ケースの外表面に沿って折り曲げられる。ここで、半導体装置が大型であれば、予め正確に端子を折り曲げた状態として半導体装置を組み立てることが容易である。しかし、半導体装置が小型であると、予め端子を折り曲げた状態として組み立てることが困難となる。したがって、帯状の端子の一部がケース外に配置されるように組み立てた後、帯状の端子の、ケース外に配置された部分が折り曲げて、ケースの外表面に沿う形状としている。

【0012】

しかし、帯状の端子を折り曲げる際に、ケース外に配置された部分が意図しない形状に変形してしまうおそれがある。小型化を実現した半導体装置においては、この傾向がより顕著となる。そうすると、端子と接続される相手側の部材（圧着端子）との密着性が低くなり、接触不良が生じるおそれがある。その結果、圧着端子との間における電気的な導通が確保されず、半導体装置の信頼性を損ねるおそれがある。

【0013】

本開示の半導体装置においては、端子の第２領域と圧着端子とを接触させる際に、圧着端子側から押圧することにより、まず第１の距離である第１部分がケースの外表面と接触する。その後、圧着端子側からさらに押圧することにより、第２部分とケースの外表面との距離が近くなっていく。この時、第２領域において押圧時における反力を生じさせることができる。よって、この反力により、相手側の部材である圧着端子との密着性を高めることができる。したがって、端子と圧着端子との接触不良が生じるおそれを低減して、端子と圧着端子との間における電気的な導通を確保することができる。その結果、信頼性の向上を図ることができる。

【0014】

上記半導体装置において、第１部分は、第２端部を含んでもよい。このようにすることにより、帯状の端子において、端子の長手方向に第１部分および第２部分を形成することができる。したがって、第１部分および第２部分を容易に形成することができる。

【0015】

上記半導体装置において、第２領域には、端子の厚さ方向に突出する突出部が形成されていてもよい。このようにすることにより、第２領域の剛性を高めることができる。よって、端子のケース外に配置された部分を折り曲げて第２領域を形成する際に、第２領域の意図しない変形を抑制して、密着性を高めることができる。

【0016】

上記半導体装置において、突出部は、第２領域の幅方向の少なくともいずれか一方の縁部に形成されていてもよい。このようにすることにより、第２領域の剛性を高めながら、突出部を含む第２領域をケースの外表面に沿う形状とすることが容易となる。

【0017】

上記半導体装置において、突出部は、第２領域の幅方向の両縁部に形成されていてもよい。このようにすることにより、第２領域の剛性をより高めることができる。よって、折り曲げ時において意図しない変形をより抑制して、密着性をより高めることができる。

【0018】

上記半導体装置において、突出部は、端子の幅方向に見て第２端部に至るまで延びていてもよい。第２端部は、最も端に位置するため、変形しやすい。このようにすることにより、第２端部を含む部分の剛性をより高めることができ、折り曲げ時において意図しない第２端部の変形を抑制することが容易となる。

【0019】

上記半導体装置において、第２領域は、端子の長手方向に湾曲した形状を有してもよい。このようにすることにより、第１部分と第２部分との間隔を広くすることが容易となる。よって、上記構成の端子を容易に製造することができる。

【0020】

上記半導体装置において、第２領域は、端子の幅方向に湾曲した形状を有してもよい。このようにすることにより、第１部分と第２部分との間隔を比較的狭くすることが容易となる。したがって、押圧時における反力をより強めることができ、密着性をより高めることができる。

【0021】

上記半導体装置において、第２領域の第１領域側の境界部分には、幅方向に延びるスリットが形成されていてもよい。このようにすることにより、端子を折り曲げて第２領域をケースの外表面に沿う形状とする際に、屈曲部の応力集中を緩和して、端子が損傷するおそれを低減することができる。

【0022】

上記半導体装置において、スリットは、端子の厚さ方向の両側に形成されていてもよい。このようにすることにより、端子の折り曲げ時において、端子が損傷するおそれをより低減することができる。

【0023】

［本開示の実施形態の詳細］
次に、本開示の半導体装置の一実施形態を、図面を参照しつつ説明する。以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照符号を付しその説明は繰り返さない。

【0024】

（実施の形態１）
本開示の実施の形態１における半導体装置の構成について説明する。図１は、実施の形態１における半導体装置の概略断面図である。図２は、図１に示す半導体装置の一部を拡大して示す概略断面図である。図３は、図１に示す半導体装置に含まれる端子の一部を拡大して示す概略斜視図である。

【0025】

図１、図２および図３を参照して、実施の形態１における半導体装置１１ａは、放熱板１２と、放熱板１２上に配置されるケース１３ａと、放熱板１２上に配置される基板１７ａと、半導体チップ２１ａ，２１ｂと、板状の端子（バスバー）１９ａ，１９ｂ，１９ｃと、樹脂部２９ａと、を備える。

【0026】

放熱板１２は、金属製である。放熱板１２は、たとえば銅製である。放熱板１２の表面には、ニッケル等のめっき処理が施されてもよい。放熱板１２の外形形状は、厚さ方向に見て、Ｘ方向に延びる辺を長辺とし、Ｙ方向（図３参照）に延びる辺を短辺とした長方形である。放熱板１２の他方の主面１２ｂには、たとえば、放熱を効率的に行う放熱フィン（図示しない）等が取り付けられる場合がある。放熱板１２の厚さ方向および基板１７ａの厚さ方向は、Ｚ方向である。

【0027】

基板１７ａは、たとえばはんだから構成される第１接合材２３ａにより放熱板１２の一方の主面１２ａ上に接合される。基板１７ａは、導電性を有する回路パターン１６ａと、絶縁性を有する絶縁板１４ａと、金属板１８ａと、を含む。絶縁板１４ａの厚さ方向の一方側の面上に回路パターン１６ａが配置され、絶縁板１４ａの厚さ方向の他方側の面上に金属板１８ａが配置される。すなわち、基板１７ａは、金属板１８ａ、絶縁板１４ａおよび回路パターン１６ａを積層した構成である。回路パターン１６ａは、それぞれ間隔をあけて配置される第１回路板１５ａと、第２回路板１５ｂと、第３回路板１５ｃと、を含む。本実施形態においては、回路パターン１６ａは、銅配線である。

【0028】

半導体チップ２１ａ，２１ｂは、炭化珪素（ＳｉＣ）から構成される半導体層を動作層として含む。このような半導体チップ２１ａ，２１ｂは、耐熱性が高い。よって、高集積化を図ることが容易となる。半導体チップ２１ａ，２１ｂは、いわゆる縦型の半導体チップであり、たとえば金属－酸化物－半導体電界効果型トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）である。半導体チップ２１ａ，２１ｂはそれぞれ、厚さ方向の一方側に位置するソース電極およびゲート電極（いずれも図示せず）と、厚さ方向の他方側に位置するドレイン電極（図示せず）と、を含む。半導体チップ２１ａは、第１回路板１５ａ上に配置される。半導体チップ２１ａのドレイン電極が、たとえばはんだから構成される第２接合材２２ａにより第１回路板１５ａに接合される。半導体チップ２１ｂは、第２回路板１５ｂ上に配置される。半導体チップ２１ｂのドレイン電極が、たとえばはんだから構成される第２接合材２２ｂにより第２回路板１５ｂに接合される。半導体チップ２１ａのソース電極は、ワイヤ２４ａにより第２回路板１５ｂに接続される。半導体チップ２１ｂのソース電極は、ワイヤ２４ｂにより第３回路板１５ｃに接続される。ワイヤ２４ａ，２４ｂとして、アルミニウム太線を採用してもよいし、リボンワイヤを採用してもよい。

【0029】

なお、半導体チップ２１ａ，２１ｂは、Ｓｉ（シリコン）から構成される半導体層を動作層として含むものでもよい。半導体チップ２１ａ，２１ｂは、炭化珪素（ＳｉＣ）から構成される半導体層を動作層として含む方がより好ましい。

【0030】

ケース１３ａは、放熱板１２に取り付けられる。ケース１３ａは、たとえば接着剤により放熱板１２に固定される。ケース１３ａは、たとえば絶縁性を有する樹脂製である。ケース１３ａは、基板１７ａを収容する。ケース１３ａは、基板１７ａを取り囲むように配置される四角筒状の側壁部３１ａと、側壁部３１ａの一方側の開孔を閉塞して基板１７ａを覆うように配置される板状の蓋部３２ａと、を含む。側壁部３１ａと蓋部３２ａとは、着脱自在に構成されていてもよい。蓋部３２ａのＹ方向の中央には、図示しない凸状部が形成されている。蓋部３２ａには、厚さ方向に貫通する第１貫通孔３３ａ，３３ｂ，３３ｃが形成されている。第１貫通孔３３ａ，３３ｂ，３３ｃはそれぞれＸ方向に間隔をあけて配置されている。第１貫通孔３３ａ，３３ｂ，３３ｃはそれぞれ、端子１９ａ，１９ｂ，１９ｃを差し込むことができる。第１貫通孔３３ａ，３３ｂ，３３ｃにより、端子１９ａ，１９ｂ，１９ｃの一部をケース１３ａ外に配置させることができる。この場合、端子１９ａ，１９ｂ，１９ｃの一部は、ケース１３ａ外において、半導体チップ２１ａ，２１ｂの上方の領域に露出することになる。蓋部３２ａは、厚さ方向に凹む凹部３４ａ，３４ｂ，３４ｃを有する。凹部３４ａ，３４ｂ，３４ｃは、外表面３６ａから凹むように形成されている。凹部３４ａ，３４ｂ，３４ｃの形状は、ナット３５ａ，３５ｂ，３５ｃを埋設することができ、後述するボルトの胴部を収容することができる形状である。凹部３４ａ，３４ｂ，３４ｃについても、それぞれＸ方向に間隔をあけて配置されている。凹部３４ａ，３４ｂ，３４ｃ内にはそれぞれ、ナット３５ａ，３５ｂ，３５ｃが埋設されている。ナット３５ａ，３５ｂ，３５ｃは、後述するボルトと共に、端子１９ａ，１９ｂ，１９ｃと後述する圧着端子との接触状態を維持するために使用される。

【0031】

樹脂部２９ａは、放熱板１２およびケース１３ａによって取り囲まれる空間２８ａに配置される。樹脂部２９ａは、基板１７ａ、半導体チップ２１ａ，２１ｂ等、ケース１３ａ内に配置される部材を封止する。本実施形態においては、樹脂部２９ａを構成する樹脂は、たとえばエポキシ樹脂である。

【0032】

端子１９ａ，１９ｂ，１９ｃはそれぞれ、金属製である。端子１９ａ，１９ｂ，１９ｃは、それぞれ屈曲した帯状の形状を有する。本実施形態においては、端子１９ａ，１９ｂ，１９ｃは、それぞれたとえば、帯状の銅板を折り曲げて形成される。端子１９ａ，１９ｂ，１９ｃの厚さは、それぞれ１ｍｍ以上５ｍｍ以下である。具体的には、端子１９ａ，１９ｂ，１９ｃの厚さは、１ｍｍ以上１．５ｍｍ以下である。半導体装置１１ａは、端子１９ａ，１９ｂ，１９ｃによって外部との電気的な接続を確保する。端子１９ａと第１回路板１５ａとが接合されている。端子１９ｂと第２回路板１５ｂとが接合されている。端子１９ｃと第３回路板１５ｃとが接合されている。

【0033】

端子１９ａ，１９ｂ，１９ｃはそれぞれ、ケース１３ａ内に配置される第１領域４１ａ，４１ｂ，４１ｃと、ケース１３ａ外であってケース１３ａ、具体的には蓋部３２ａの外表面３６ａに沿うように配置される第２領域４２ａ，４２ｂ，４２ｃと、を含む。第１領域４１ａ，４１ｂ，４１ｃはそれぞれ、端子１９ａ，１９ｂ，１９ｃの一方側に位置する第１端部４３ａ，４３ｂ，４３ｃを含む。第２領域４２ａ，４２ｂ，４２ｃはそれぞれ、端子１９ａ，１９ｂ，１９ｃの他方側に位置する第２端部４４ａ，４４ｂ，４４ｃを含む。

【0034】

ここで、端子１９ａの具体的な構成について説明する。図４は、折り曲げられる前の端子１９ａの一部を示す概略斜視図である。図５は、折り曲げられる前の端子１９ａを含む半導体装置１１ａの一部を示す概略断面図である。なお、端子１９ｂ，１９ｃの構成は、端子１９ａの構成と同様であるため、それらの説明を省略する。

【0035】

図４および図５を併せて参照して、端子１９ａは、屈曲部４９ａ，５０ａにおいて第２領域４２ａが折り曲げられた形状である。第２領域４２ａは、Ｚ方向においてケース１３ａの外側に向かって湾曲した形状である。すなわち、第２領域４２ａは、端子１９ａの長手方向に湾曲した形状を有する。端子１９ａの第２領域４２ａの一部において、端子１９ａの外表面５１ａおよび端子１９ａの内表面５２ａは、端子１９ａの幅方向であるＹ方向に見て、円弧面を有する。

【0036】

第２領域４２ａには、端子１９ａの厚さ方向に貫通する第２貫通孔４５ａが形成されている。第２貫通孔４５ａは、ボルトの軸部を差し込むことができるように構成されている。端子１９ａの第２領域４２ａの第１領域４１ａ側の境界部分４６ａには、幅方向に延びるスリット４７ａ，４８ａが形成されている。スリット４７ａ，４８ａはそれぞれ、板状の端子１９ａの肉厚を減ずるように形成されている。スリット４７ａは、端子１９ａの厚さ方向の一方側（外表面５１ａ側）に形成されており、スリット４８ａは、端子１９ａの厚さ方向の他方側（内表面５２ａ側）に形成されている。スリット４７ａは、端子１９ａの長手方向に間隔をあけて複数形成されている。このようにして、境界部分４６ａにおける端子１９ａの厚さ方向の両側において、表面積を増大させることとしている。

【0037】

端子１９ａの第２領域４２ａには、端子１９ａの厚さ方向に突出する突出部５３ａ，５４ａが形成されている。突出部５３ａ，５４ａは、第２端部４４ａが位置する領域に形成されている。突出部５３ａ，５４ａは、第２領域４２ａの幅方向の両縁部５５ａ，５６ａに形成されている。突出部５３ａ，５４ａは、端子１９ａの幅方向に見て第２端部４４ａに至るまで延びている。突出部５３ａ，５４ａはそれぞれＸ－Ｚ平面に沿う形状である。

【0038】

端子１９ａは、第２領域４２ａは、端子１９ａの厚さ方向において、ケース１３ａの外表面３６ａとの距離が第１の距離Ｄ_１である第１部分５７ａと、ケース１３ａの外表面３６ａとの距離が第１の距離Ｄ_１よりも長い第２の距離Ｄ_２である第２部分５８ａと、を含む。第１部分５７ａは、第２端部４４ａを含むよう構成されている。すなわち、第２領域４２ａにおいては、長手方向の中央側が外部側に突出する凸状となっている。

【0039】

次に、半導体装置１１ａの製造方法について、簡単に説明する。実施の形態１における半導体装置１１ａの製造方法では、まず基板搭載工程が実施される。この工程では、第１回路板１５ａ、第２回路板１５ｂ上にそれぞれ半導体チップ２１ａ，２１ｂを配置した基板１７ａが放熱板１２上に搭載される。この場合、はんだから構成される第１接合材２３ａを放熱板１２と金属板１８ａとの間に配置し、はんだから構成される第２接合材２２ａ，２２ｂを第１回路板１５ａ、第２回路板１５ｂと半導体チップ２１ａ，２１ｂとの間にそれぞれ配置しておく。このような状態で加熱し、第１接合材２３ａおよび第２接合材２２ａ，２２ｂを溶融させる。このようにして、基板１７ａと放熱板１２を接合し、第１回路板１５ａ、第２回路板１５ｂと半導体チップ２１ａ，２１ｂとを接合する。その後、端子１９ａの第１端部４３ａを含む第１領域４１ａと第１回路板１５ａとを接合し、端子１９ｂの第１端部４３ｂを含む第１領域４１ｂと第２回路板１５ｂとを接合し、端子１９ｃの第１端部４３ｃを含む第１領域４１ｃと第３回路板１５ｃとを接合する。また、ワイヤ２４ａにより、半導体チップ２１ａのソース電極と第２回路板１５ｂとを接続する。ワイヤ２４ｂにより、半導体チップ２１ｂのソース電極と第３回路板１５ｃとを接続する。

【0040】

その後、ケース１３ａを取り付けるケース取り付け工程が実施される。この工程では、基板１７ａを取り囲むようにしてケース１３ａが取り付けられる。ケース１３ａの取り付けに際しては、第１貫通孔３３ａ，３３ｂ，３３ｃを利用し、第１貫通孔３３ａ，３３ｂ，３３ｃに端子１９ａ，１９ｂ，１９ｃの第２領域４２ａ，４２ｂ，４２ｃが差し込まれる。ここで、端子１９ａ，１９ｂ，１９ｃの第２領域４２ａ，４２ｂ，４２ｃは、ケース１３ａ外に露出した状態となっている。ケース１３ａは、放熱板１２上に接着剤等により取り付けられる。

【0041】

次に、放熱板１２およびケース１３ａによって構成される空間２８ａに樹脂を注入する。樹脂の注入は、ケース１３ａに形成された図示しない孔を利用して行う。そして、注入した樹脂を硬化させ、樹脂部２９ａを形成する。

【0042】

その後、端子１９ａ，１９ｂ，１９ｃの第２領域４２ａ，４２ｂ，４２ｃをそれぞれケース１３ａの外表面３６ａに沿うように折り曲げる。このようにして、実施の形態１における半導体装置１１ａを得る。

【0043】

ここで、半導体装置１１ａの端子１９ａと半導体装置１１ａの外部との電気的な接続を確保する圧着端子とを接続する場合について説明する。図６は、圧着端子を端子１９ａに接続した状態を示す半導体装置１１ａの一部の概略断面図である。

【0044】

図６を併せて参照する。圧着端子６１ａは、金属製である。圧着端子６１ａは、板状であって、厚さ方向の一方側に位置する外表面６２ａおよび厚さ方向の他方側に位置する内表面６３ａを含む。また、圧着端子６１ａには、厚さ方向に貫通する第３貫通孔６４ａが形成されている。第３貫通孔６４ａは、ボルト６６ａの胴部６８ａを差し込むことができる大きさに開孔している。また、端子１９ａと圧着端子６１ａとは、頭部６７ａおよび胴部６８ａを含むボルト６６ａにより圧着されている。具体的には、端子１９ａの第２貫通孔４５ａおよび圧着端子６１ａの第３貫通孔６４ａにボルト６６ａの胴部６８ａを差し込み、ボルト６６ａを回転させてボルト６６ａをナット３５ａが位置する側に押し進め、ボルト６６ａを締め付けていく。この時、圧着端子６１ａは、ボルト６６ａの頭部６７ａと外表面６２ａとが接触した状態で、矢印Ｚで示す向きと反対側の向きである端子１９ａ側へ押圧される。

【0045】

上記半導体装置１１ａによると、端子１９ａの第２領域４２ａと圧着端子６１ａ、具体的には端子１９ａの第２領域４２ａの外表面５１ａと圧着端子６１ａの内表面６３ａとを接触させる際に、圧着端子６１ａ側から押圧することにより、まず第１の距離である第１部分５７ａがケース１３ａの外表面３６ａと接触する。その後、圧着端子６１ａ側からさらに押圧することにより、第２部分５８ａとケース１３ａの外表面３６ａとの距離が近くなっていく。この時、第２領域４２ａにおいて押圧時における反力、この場合、具体的には矢印Ｚで示す向きに生じる反力を生じさせることができる。よって、この反力により、相手側の部材である圧着端子６１ａとの密着性を高めることができる。この場合、端子１９ａの第２領域４２ａの外表面５１ａと圧着端子６１ａの内表面６３ａとの密着性を高めることができる。したがって、端子１９ａと圧着端子６１ａとの接触不良が生じるおそれを低減して、端子１９ａと圧着端子６１ａとの間における電気的な導通を確保することができる。端子１９ｂ，１９ｃと圧着端子との接続についても同様である。その結果、信頼性の向上を図ることができる。

【0046】

上記半導体装置１１ａにおいて、第１部分５７ａは、第２端部４４ａを含む。よって、上記帯状の端子１９ａにおいて、長手方向に第１部分５７ａおよび第２部分５８ａを形成することができる。したがって、上記半導体装置１１ａは、第１部分５７ａおよび第２部分５８ａを容易に形成することができる半導体装置となっている。

【0047】

上記半導体装置１１ａにおいて、第２領域４２ａには、端子１９ａの厚さ方向に突出する突出部５３ａ，５４ａが形成されている。よって、第２領域４２ａの剛性を高めることができる。したがって、上記半導体装置１１ａは、端子１９ａのケース１３ａ外に配置された部分を折り曲げて第２領域４２ａを形成する際の第２領域４２ａの意図しない変形を抑制して、密着性を高めることができる半導体装置となっている。

【0048】

上記半導体装置１１ａにおいて、突出部５３ａ，５４ａは、第２領域４２ａの幅方向の両縁部５５ａ，５６ａに形成されている。よって、第２領域４２ａの剛性をより高めることができる。したがって、上記半導体装置１１ａは、折り曲げ時において意図しない変形をより抑制して、密着性をより高めることができる半導体装置となっている。

【0049】

上記半導体装置１１ａにおいて、突出部５３ａ，５４ａは、端子１９ａの幅方向に見て第２端部４４ａに至るまで延びている。よって、上記半導体装置１１ａは、第２端部４４ａを含む部分の剛性をより高めることができ、折り曲げ時において意図しない第２端部４４ａの変形を抑制することが容易な半導体装置となっている。この場合、たとえば、第２端部４４ａが位置する領域の幅方向の長さを長くするよう銅板を打ち抜き、幅方向の長さが長い部分を垂直な方向に折り曲げることにより突出部５３ａ，５４ａを形成することができる。

【0050】

上記半導体装置１１ａにおいて、第２領域４２ａは、端子１９ａの長手方向に湾曲した形状を有する。よって、第１部分５７ａと第２部分５８ａとの間隔を広くすることが容易となる。したがって、上記半導体装置１１ａは、上記構成の端子１９ａを容易に製造することができる半導体装置となっている。

【0051】

上記半導体装置１１ａにおいて、第２領域４２ａの第１領域４１ａ側の境界部分４６ａには、幅方向に延びるスリット４７ａ，４８ａが形成されている。よって、端子１９ａを折り曲げて第２領域４２ａをケース１３ａの外表面３６ａに沿う形状とする際に、屈曲部４９ａ，５０ａの応力集中を緩和することができる。したがって、上記半導体装置１１ａは、端子１９ａが損傷するおそれを低減することができる半導体装置となっている。

【0052】

上記半導体装置１１ａにおいて、スリット４７ａ，４８ａは、端子１９ａの厚さ方向の両側に形成されている。よって、上記半導体装置１１ａは、端子１９ａの折り曲げ時において、端子１９ａが損傷するおそれをより低減することができる半導体装置となっている。

【0053】

（実施の形態２）
次に、他の実施の形態である実施の形態２について説明する。図７は、実施の形態２における半導体装置に含まれる端子の一部を示す概略斜視図である。図８は、図７に示す半導体装置を長手方向に垂直な平面で切断した場合の断面図である。実施の形態２の半導体装置は、端子の形状が異なる点において実施の形態１の場合と異なっている。

【0054】

図７および図８を参照して、実施の形態２の半導体装置に含まれる端子１９ｄは、長手方向に湾曲した形状ではなく、短手方向に湾曲した形状である。すなわち、第２領域４２ｄは、端子１９ｄの幅方向に湾曲した形状を有する。具体的には、端子１９ｄの第２領域４２ｄの内表面５２ａの幅方向の両縁部５７ｄ，５８ｄが第１部分となっており、内表面５２ａの幅方向の中央部５９ｄが第２部分となっている。

【0055】

このような構成によっても、第２領域４２ｄにおいて押圧時における反力を生じさせることができる。よって、この反力により、端子１９ｄと相手側の部材である圧着端子との密着性を高めることができる。したがって、端子１９ｄと圧着端子との接触不良が生じるおそれを低減して、端子１９ｄと圧着端子との間における電気的な導通を確保することができる。その結果、信頼性の向上を図ることができる。

【0056】

本実施形態の半導体装置においては、第１部分と第２部分との間隔を比較的狭くすることが容易となる。したがって、押圧時における反力をより強めることができ、密着性をより高めることができる半導体装置となっている。

【0057】

（実施の形態３）
次に、さらに他の実施の形態である実施の形態３について説明する。図９は、実施の形態３における半導体装置の概略斜視図である。実施の形態３における半導体装置は、端子の並ぶ方向が異なる点において実施の形態１の場合と異なっている。

【0058】

図９を参照して、実施の形態３の半導体装置１１ｂは、側壁部３１ｂおよび蓋部３２ｂを含むケース１３ｂと、３つの端子１９ｅ，１９ｆ，１９ｇと、を含む。端子１９ｅ，１９ｆ，１９ｇの第２領域４２ｅ，４２ｆ，４２ｇには、突出部５４ｅ，５４ｆ，５４ｇが形成されている。第２領域４２ｅ，４２ｆ，４２ｇは、長手方向に湾曲している。蓋部３２ｂの外表面３６ｂは、３つの凸状部３７ｂ，３８ｂ，３９ｂを含む。凸状部３７ｂ，３８ｂ，３９ｂはそれぞれ、Ｘ方向に延びる形状である。凸状部３７ｂ，３８ｂ，３９ｂは、Ｙ方向に間隔をあけて配置されている。３つの端子１９ｅ，１９ｆ，１９ｇは、Ｙ方向に間隔をあけて配置されている。３つの端子１９ｅ，１９ｆ，１９ｇは、それぞれの凸状部３７ｂ，３８ｂ，３９ｂが配置される領域に露出するように構成されている。すなわち、実施の形態３においては、３つの端子１９ｅ，１９ｆ，１９ｇが配置される方向と、第２領域の折り曲げられる方向とが直交している。

【0059】

本実施形態の半導体装置１１ｂにおいても、端子１９ｅ，１９ｆ，１９ｇと圧着端子との密着性を高めることができる。したがって、端子１９ｅ，１９ｆ，１９ｇと圧着端子との接触不良が生じるおそれを低減して、端子１９ｅ，１９ｆ，１９ｇと圧着端子との間における電気的な導通を確保することができる。その結果、信頼性の向上を図ることができる。本実施形態においては、隣り合う端子１９ｅ，１９ｆ，１９ｇ同士の沿面距離を長くすることができるため、より信頼性の高い半導体装置となっている。

【0060】

なお、上記の実施の形態においては、突出部は、第２領域の幅方向の両縁部に形成されていることとしたが、これに限らず、突出部は、幅方向の少なくともいずれか一方の縁部に形成されていてもよい。このようにすることにより、第２領域の剛性を高めながら、突出部を含む第２領域をケースの外表面に沿う形状とすることが容易となる。なお、突出部は、縁部ではなく、たとえば内表面のいずれかの位置に形成されていてもよい。

【0061】

（実施の形態４）
次に、さらに他の実施の形態である実施の形態４について説明する。図１０は、実施の形態４における半導体装置の概略斜視図である。実施の形態４における半導体装置は、端子が突出部を含まない点において実施の形態３の場合と異なっている。

【0062】

図１０を参照して、実施の形態４の半導体装置１１ｃは、実施の形態４の半導体装置１１ｃは、側壁部３１ｃおよび蓋部３２ｃを含むケース１３ｃと、３つの端子１９ｈ，１９ｉ，１９ｊと、を含む。蓋部３２ｃの外表面３６ｃは、３つの凸状部３７ｃ，３８ｃ，３９ｃを含む。凸状部３７ｃ，３８ｃ，３９ｃはそれぞれ、Ｘ方向に延びる形状である。凸状部３７ｃ，３８ｃ，３９ｃは、Ｙ方向に間隔をあけて配置されている。３つの端子１９ｈ，１９ｉ，１９ｊは、Ｙ方向に間隔をあけて配置されている。３つの端子１９ｈ，１９ｉ，１９ｊは、それぞれの凸状部３７ｃ，３８ｃ，３９ｃが配置される領域に露出するように構成されている。すなわち、実施の形態４においては、３つの端子１９ｈ，１９ｉ，１９ｊが配置される方向と、第２領域４２ｈ，４２ｉ，４２ｊの折り曲げられる方向とが直交している。また、第２領域４２ｈ，４２ｉ，４２ｊに突出部が形成されていない。

【0063】

本実施形態の半導体装置１１ｃにおいても、端子１９ｅ，１９ｆ，１９ｇと圧着端子との密着性を高めることができる。したがって、端子１９ｅ，１９ｆ，１９ｇと圧着端子との接触不良が生じるおそれを低減して、端子１９ｅ，１９ｆ，１９ｇと圧着端子との間における電気的な導通を確保することができる。その結果、信頼性の向上を図ることができる。本実施形態においては、突出部が形成されていないため、ケースの蓋部の外表面が平面であっても、ケースの蓋部の外表面に沿う形状とすることが容易である。

【0064】

（他の実施の形態）
なお、上記の実施の形態においては、半導体チップにおいて、動作層をＳｉＣから構成される半導体層を含むこととしたが、これに限らず、動作層として他の半導体層、たとえば窒化ガリウムまたは酸化ガリウムから構成される半導体層を含むこととしてもよい。また、半導体チップにおいて、動作層をＳｉから構成される半導体層を含むこととしてもよい。

【0065】

また、上記の実施の形態において、端子の数や半導体チップの数は特に限定されるものではない。また、上記の実施の形態において、端子にスリットが形成されていなくともよく、端子の厚さ方向の少なくともいずれか一方にスリットが形成されていてもよい。

【0066】

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、どのような面からも制限的なものではないと理解されるべきである。本開示の範囲は上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって規定され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【産業上の利用可能性】

【0067】

本開示の半導体装置は、信頼性の向上を図ることが求められる場合に特に有利に適用され得る。

【符号の説明】

【0068】

１１ａ，１１ｂ，１１ｃ 半導体装置
１２ 放熱板
１２ａ，１２ｂ 主面
１３ａ，１３ｂ，１３ｃ ケース
１４ａ 絶縁板
１５ａ，１５ｂ，１５ｃ 回路板
１６ａ 回路パターン、
１７ａ 基板
１８ａ 金属板
１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄ，１９ｅ，１９ｆ，１９ｇ，１９ｈ，１９ｉ，１９ｊ 端子
２１ａ，２１ｂ 半導体チップ
２２ａ，２２ｂ 第２接合材
２３ａ 第１接合材
２４ａ，２４ｂ ワイヤ
２８ａ 空間
２９ａ 樹脂部
３１ａ，３１ｂ，３１ｃ 側壁部
３２ａ，３２ｂ，３２ｃ 蓋部
３３ａ，３３ｂ，３３ｃ 第１貫通孔
３４ａ，３４ｂ，３４ｃ 凹部
３５ａ，３５ｂ，３５ｃ ナット
３６ａ，５１ａ，６２ａ 外表面
３７ｂ，３７ｃ，３８ｂ，３８ｃ，３９ｂ，３９ｃ 凸状部
４１ａ，４１ｂ，４１ｃ 第１領域
４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ，４２ｅ，４２ｆ，４２ｇ，４２ｈ，４２ｉ，４２ｊ 第２領域
４３ａ，４３ｂ，４３ｃ 第１端部
４４ａ，４４ｂ，４４ｃ 第２端部
４５ａ 第２貫通孔
４６ａ 境界部分
４７ａ，４８ａ スリット
４９ａ，５０ａ 屈曲部
５２ａ，６３ａ 内表面
５３ａ，５４ａ 突出部
５５ａ，５７ｄ，５６ａ，５８ｄ 縁部
５７ａ 第１部分
５９ｄ 中央部
５８ａ 第２部分
６１ａ 圧着端子
６４ａ 第３貫通孔
６６ａ ボルト
６７ａ 頭部
６８ａ 胴部
Ｄ_１ 第１の距離
Ｄ_２ 第２の距離

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】