CN113519050B - 半导体装置 - Google Patents

Abstract

半导体装置具备，在一面及背面设有电极的多个半导体元件(31、32)、作为将半导体元件夹着而配置的散热部件的、与一面侧的电极电连接的第1部件(41、42)及与背面侧的电极电连接的第2部件(51、52)、以及与散热部件相连的端子(71、72)。在从板厚方向观察的平面视图中，第2部件的面积比第1部件小，半导体元件在第2部件的长边方向上排列配置。半导体装置中，作为在与第2部件之间形成的焊接部，还具有将半导体元件与第2部件电连接的第1接合部(131、132)和将端子的至少1个与第2部件电连接的第2接合部(121、122)。相对于经过第2部件的重心(Cg1，Cg2)且与板厚方向及长边方向正交的轴(AX11，AX12)，焊接部线对称配置。

Description

半导体装置

关联申请的相互参照

本申请基于2019年3月6日申请的日本专利申请第2019－40953号，这里通过参照而引用其记载内容。

技术领域

本发明涉及半导体装置。

背景技术

在专利文献1中，提出了半导体装置。半导体装置具备半导体元件、散热部件和端子。半导体元件在板厚方向的两面具有电极。散热部件具有与一面侧的电极电连接的第1部件以及与背面侧的电极电连接的第2部件。端子与散热部件相连。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开JP2016-197706A

发明内容

在从板厚方向观察的平面视图中，第2部件的面积小于第1部件的面积。在这样的结构下，将散热部件中的面积大的第1部件在板厚方向上定位，在该状态下形成第2部件的焊接部。由此，第1部件和第2部件有可能相对倾斜。

在具备多个半导体元件的结构下，至少2个半导体元件所排列配置的方向被设为第2部件的长边方向。若在第2部件的长边方向上发生倾斜，则与短边方向相比位移量较大。

本发明的目的在于，提供能够抑制散热部件的倾斜的半导体装置。

根据本发明的一实施方式，半导体装置具备：多个半导体元件，在一面以及在板厚方向上与一面相反的背面设有电极；第1部件及第2部件，是将多个半导体元件夹着而配置的散热部件，第1部件与一面侧的各个电极电连接，第2部件与背面侧的各个电极电连接；以及多个端子，与散热部件相连。

在从板厚方向观察的平面视图中，第2部件的面积小于第1部件的面积，并且，至少2个半导体元件在第2部件的长边方向上排列配置。半导体装置中，作为在与第2部件之间形成的多个焊接部，具有将各个半导体元件与第2部件电连接的第1接合部、以及将端子的至少1个与第2部件电连接的第2接合部。

并且，相对于经过第2部件的重心且与板厚方向及长边方向正交的轴，多个焊接部线对称配置。

根据该半导体装置，相对于与半导体元件的排列配置方向即第2部件的长边方向和半导体元件的板厚方向正交且经过第2部件的重心的轴，第2部件的焊接部线对称配置。由此，在形成焊接部时，在第2部件的长边方向上，相对于第2部件的重心，实现了焊料的表面张力的平衡。因而，能够抑制第1部件与第2部件相对倾斜的情况。特别是，能够抑制散热部件在长边方向上倾斜。

附图说明

本发明的上述及其他目的、特征及优点根据参照附图的以下详细说明会更加明确。

图1是表示应用电力转换装置的车辆的驱动系统的概略结构的图。

图2是表示第1实施方式的半导体装置的平面图。

图3是从主端子侧观察的半导体装置的平面图。

图4是沿着图2的IV－IV线的剖面图。

图5是沿着图2的V－V线的剖面图。

图6是表示省略了封固树脂体的状态的平面图。

图7是将图6从X1方向观察的平面图。

图8是表示省略了发射极侧的热沉的状态的平面图。

图9是表示第1实施方式的半导体模块的平面图。

图10是将图9从X2方向观察的平面图。

图11是考虑了布线电感的半导体模块的等价电路图。

图12是表示半导体装置中的封固树脂体内的构造的平面图。

图13是表示第1变形例的平面图。

图14是表示第2变形例的平面图。

图15是表示第3变形例的平面图。

图16是表示第2实施方式的半导体模块的平面图。

图17是将图16从X3方向观察的平面图。

图18是在负载线的位置验证中使用的上下臂的模型。

图19A是表示在开关元件的驱动时流过各输出端子的电流的图。

图19B是表示在开关元件的驱动时流过各输出端子的电流的图。

图20是考虑了布线电阻的半导体模块的等价电路图。

图21是表示电阻比率与有效值电流比率的关系的图。

图22是表示电阻比率与有效值电流比率的关系的图。

图23是表示电阻比率与有效值电流比率的关系的图。

图24是表示电阻比率与有效值电流比率的关系的图。

图25是表示第4变形例的平面图。

图26是表示第5变形例的平面图。

图27是表示第6变形例的平面图。

图28是表示第7变形例的平面图。

图29是表示第8变形例的平面图。

图30是表示第9变形例的平面图。

图31是表示第3实施方式的半导体装置的平面图。

图32是表示焊料的回流工序的示意图。

图33是表示第10变形例的平面图。

图34是表示第11变形例的平面图。

图35是说明电流的局部集中的图。

图36是表示第4实施方式的半导体装置的平面图。

图37是沿着图36的XXXVII－XXXVII线的剖面图。

图38是表示在仿真中使用的模型的图。

图39是表示厚度与焊接部的电流密度的最大值之间的关系的图。

图40是表示第12变形例的平面图。

具体实施方式

参照附图说明多个实施方式。

(第1实施方式)

本实施方式的半导体装置及半导体模块适用于电力转换装置。电力转换装置例如适用于车辆的驱动系统。电力转换装置能够适用于电气汽车(EV)、混合动力汽车(HV)等车辆。以下，说明适用于混合动力汽车的例子。

＜车辆的驱动系统＞

首先，说明车辆的驱动系统的概略结构。如图1所示，车辆的驱动系统1具备直流电源2、电动发电机3和电力转换装置4。

直流电源2是锂离子电池、镍氢电池等能够充放电的二次电池。电动发电机3是三相交流式的旋转电机。电动发电机3作为车辆的行驶驱动源、即电动机发挥功能。此外，在再生时作为发电机发挥功能。车辆中，作为行驶驱动源，具备未图示的引擎和电动发电机3。电力转换装置4在直流电源2与电动发电机3之间进行电力转换。

＜电力转换装置的电路结构＞

接着，对电力转换装置4的电路结构进行说明。如图1所示，电力转换装置4具备逆变器5、控制电路部6和平滑电容器Cs。逆变器5是电力转换部。逆变器5是DC－AC转换部。电力转换部具备上下臂7。

上下臂7是上臂7U和下臂7L串联连接的电路。上臂7U及下臂7L分别具有具备栅极电极的多个开关元件。在上臂7U及下臂7L的各自中，多个开关元件相互并联连接。本实施方式中，作为开关元件，采用n沟道型的IGBT。

上臂7U具有2个开关元件Q1。2个开关元件Q1分别地连接有续流用的二极管D1。二极管D1对于对应的开关元件Q1反并联连接。并联连接的2个开关元件Q1被按相同定时切换高电平、低电平的栅极驱动信号进行控制。2个开关元件Q1的栅极电极例如与相同的驱动电路部(栅极驱动器)电连接。上臂7U包括后述的2个半导体元件31。

下臂7L具有2个开关元件Q2。2个开关元件Q2分别地连接有续流用的二极管D2。二极管D2对于对应的开关元件Q2反并联连接。并联连接的2个开关元件Q2被按相同定时切换高电平、低电平的栅极驱动信号进行控制。2个开关元件Q2的栅极电极例如与相同的驱动电路部电连接。下臂7L包括后述的2个半导体元件32。

开关元件Q1、Q2不限于IGBT。例如，也能够采用MOSFET。作为二极管D1、D2，也能够使用寄生二极管。

上臂7U和下臂7L将上臂7U设为电力线8P侧而在电力线8P、8N之间串联连接。电力线8P是高电位侧的电力线。电力线8P连接于直流电源2的正极。电力线8P连接于平滑电容器Cs的正极侧的端子。电力线8N是低电位侧的电力线。电力线8N连接于直流电源2的负极。电力线8N连接于平滑电容器Cs的负极侧的端子。电力线8N也称作接地线。

逆变器5经由平滑电容器Cs而与直流电源2连接。逆变器5具有3组上述的上下臂7。逆变器5具有三相的上下臂7。在各相中，开关元件Q1的集电极电极与电力线8P连接。开关元件Q2的发射极电极与电力线8N连接。开关元件Q1的发射极电极与开关元件Q2的集电极电极被相互连接而形成上下臂7的连接点。

U相的上下臂7的连接点连接于在电动发电机3的定子处设置的U相绕组。V相的上下臂7的连接点连接于电动发电机3的V相绕组。W相的上下臂7的连接点连接于电动发电机3的W相绕组。各相的上下臂7的连接点经由按各相设置的负载线9而连接于对应的相的绕组。负载线9也称作输出线。

逆变器5按照由控制电路部6进行的开关控制，将直流电压转换为三相交流电压，并向电动发电机3输出。由此，电动发电机3以产生规定的转矩的方式被驱动。在车辆的再生制动时，受到来自车轮的旋转力，电动发电机3发出三相交流电压。逆变器5还能够将电动发电机3发出的三相交流电压按照由控制电路部6进行的开关控制而转换为直流电压，并向电力线8P输出。这样，逆变器5在直流电源2与电动发电机3之间进行双向的电力转换。

控制电路部6具备例如微型机(微型计算机)。控制电路部6生成用于使逆变器5的开关元件Q1、Q2动作的驱动指令，并向未图示的驱动电路部输出。具体而言，控制电路部6输出PWM信号作为驱动指令。驱动指令例如是输出占空比。控制电路部6根据从未图示的上位ECU输入的转矩要求及由各种传感器检测到的信号，生成驱动指令。

作为各种传感器，有对电动发电机3的各相的绕组中流过的相电流进行检测的电流传感器、对电动发电机3的转子的旋转角进行检测的旋转角传感器、对平滑电容器Cs的两端电压即电力线8P的电压进行检测的电压传感器等。电力转换装置4具有这些未图示的传感器。

电力转换装置4具有未图示的驱动电路部。驱动电路部根据来自控制电路部6的驱动指令生成驱动信号，向对应的上下臂7的开关元件Q1、Q2的栅极电极输出。由此，使开关元件Q1、Q2驱动，即导通驱动、截止驱动。驱动电路部例如按各臂设置。

平滑电容器Cs连接在电力线8P、8N之间。平滑电容器Cs设在直流电源2与逆变器5之间，与逆变器5并联连接。平滑电容器Cs例如将从直流电源2供给的直流电压平滑化，并储存该直流电压的电荷。平滑电容器Cs的两端间的电压成为用于将电动发电机3驱动的直流的高电压。

电力转换装置4可以还具备作为电力转换部的变换器、滤波电容等。变换器是将直流电压转换为不同的值的直流电压的DC－DC转换部。变换器设在直流电源2与平滑电容器Cs之间。变换器例如将从直流电源2供给的直流电压升压。还能够使变换器具有降压功能。变换器例如具有上下臂和电抗器(reactor)。也可以使变换器的上下臂为与上下臂7相同的结构。在仅为升压功能的情况下，也可以使变换器的下臂侧成为与逆变器5的下臂7L相同的结构，将上臂侧用二极管构成。滤波电容与直流电源2并联连接。滤波电容例如将来自直流电源2的电源噪声除去。

＜半导体装置的构造＞

接着，对构成逆变器5的半导体装置进行说明。上下臂7包括后述的一个半导体模块10。半导体模块10具备图2～图8所示的2种(2个品类)半导体装置11、12。半导体装置11构成上臂7U，半导体装置12构成下臂7L。

半导体装置11、12的规格互不相同。图2～图8中，将各个半导体元件的板厚方向设为Z方向，将与Z方向正交、至少2个半导体元件所排列配置的方向设为X方向，将与Z方向及X方向正交的方向设为Y方向。在无特别声明的情况下，将沿着由X方向及Y方向规定的XY面的形状作为平面形状。图2～图8中，为了方便，将2个半导体装置11、12横向排列图示。图6～图8中，将封固树脂体省略而进行图示。进而，在图8中，将发射极侧的热沉省略而进行图示。图8中，为了方便，图示了将系杆(tie bar)等不需要部分除去之前的引线框的状态。

首先，对上臂7U侧的半导体装置11进行说明。关于半导体装置11的要素，将附图标记的数字末尾设为“1”。如图2～图8所示，半导体装置11具备封固树脂体21、半导体元件31、热沉41、51、接线端(terminal)61、主端子71和信号端子81。

封固树脂体21将对应的半导体元件31等封固。封固树脂体21例如由环氧类树脂构成。封固树脂体21例如通过传递模塑法成形。如图2～图5所示，封固树脂体21呈大致长方体状。封固树脂体21的平面形状大致呈矩形。

半导体元件31通过在半导体基板上形成开关元件Q1及二极管D1而形成。半导体元件31形成有RC(Reverse Conducting)-IGBT。半导体元件31也称作半导体芯片。半导体元件31呈在Z方向上流过电流的纵型构造。

如图4所示，在Z方向上，在半导体元件31的一面形成有集电极电极31c，在背面形成有发射极电极31e。集电极电极31c兼做二极管D1的阴极电极，发射极电极31e兼做二极管D1的阳极电极。集电极电极31c是高电位侧的电极，发射极电极31e是低电位侧的电极。在发射极电极形成面，还形成有作为信号用的电极的焊盘(图示略)。

半导体装置11具有多个半导体元件31。多个半导体元件31并联连接，构成上臂7U。本实施方式中，具有2个半导体元件31。如图4及图8所示，2个半导体元件31具有相互大致一致的构造，即具有相同形状及相同大小。半导体元件31的平面形状大致呈矩形。2个半导体元件31配置为，集电极电极31c成为Z方向上的相同侧。2个半导体元件31在Z方向上位于大致相同高度，并且在X方向上排列配置。

如图2及图8所示，2个半导体元件31以与X方向及Z方向正交的轴AX1为对称轴而线对称配置。本实施方式中，封固树脂体21的平面形状大致呈矩形，以使轴AX1与封固树脂体21的外形的X方向中心大致一致的方式配置2个半导体元件31。

热沉41、51起到将半导体元件31的热向半导体装置11的外部散热的功能。热沉41、51也称作散热部件。热沉41、51与半导体元件31电连接而起到作为布线的功能。热沉41、51也称作布线部件。热沉41、51用铜等金属材料形成。热沉41、51也称作金属部件。

热沉41、51将多个半导体元件31夹着而配置。在Z方向上，在热沉41、51之间，2个半导体元件31相互横向排列地配置。半导体元件31在从Z方向观察的投影视图中包含在热沉41、51内。热沉41、51的板厚方向与Z方向大致平行。如图2、图6及图8所示，在热沉41、51中，X方向设为长边方向，Y方向设为短边方向。

热沉41、51经由焊料等接合部件而与半导体元件31电连接。如图4所示，热沉41经由焊料91a而与集电极电极31c连接。热沉51经由焊料91b、91c以及接线端61而与发射极电极31e连接。接线端61是将半导体元件31与热沉51电连接的金属部件。接线端61在从Z方向观察的投影视图中呈与发射极电极31e大致一致的形状。接线端61的平面形状大致呈矩形。热沉51经由焊料91c而与接线端61连接。接线端61的与热沉51相反侧的面经由焊料91b而与发射极电极31e连接。

如图5、图6及图7所示，热沉51具有主体部51a和连接部51b。主体部51a的一面经由接线端61而与半导体元件31连接。连接部51b与主体部51a相连。连接部51b作为一个部件而与主体部51a一体地设置。连接部51b在Y方向上从主体部51a的一端延伸设置。连接部51b的厚度比主体部51a薄。

热沉41、51的大部分被封固树脂体21覆盖。热沉41、51的表面中的的与半导体元件31相反的面从封固树脂体21露出。在Z方向上，热沉41从封固树脂体21的一面21a露出，热沉51从与一面21a相反的背面21b露出。热沉41的露出面与一面21a大致共面，热沉51的露出面与背面21b大致共面。

主端子71是外部连接端子中的流过主电流的端子。半导体装置11具备3个以上主端子71。主端子71具有集电极端子C1和发射极端子E1。集电极端子C1与热沉41相连。集电极端子C1经由热沉41而与集电极电极41c电连接。发射极端子E1与热沉51相连。发射极端子E1经由热沉51及接线端61而与发射极电极31e电连接。

半导体装置11具有3个主端子71。如图2、图3、图6及图8所示，主端子71具有1个集电极端子C1和2个发射极端子E1。如图8所示，在引线框101，构成了热沉41、作为主端子71的集电极端子C1及发射极端子E1、和信号端子81。

热沉41比引线框101中的其他部分、即主端子71及信号端子81厚。主端子71及信号端子81与热沉41的元件安装面大致共面地相连。多个主端子71的相同侧的端部与外框101a相连。热沉41经由集电极端子C1及悬挂导体101b而被固定于外框101a。信号端子81经由系杆101c而被固定于悬挂导体101b。引线框101设有多个用于定位的基准孔101d。

集电极端子C1作为一个部件而与热沉41一体地设置。集电极端子C1在封固树脂体21内具有弯曲部，在封固树脂体21的一个侧面21c，从Z方向的中央附近向外部突出。发射极端子E1分别具有与热沉51的连接部51b对置的对置部E1a。如图5所示，对置部E1a经由焊料91d而与连接部51b连接。发射极端子E1在封固树脂体21内具有弯曲部，在与集电极端子C1相同的侧面21c，从Z方向的中央附近向外部突出。所有的主端子71从侧面21c突出。可以是，热沉51以将与焊料91c、91d连接的连接部分分别覆盖的方式形成有例如未图示的环状的槽部。溢出的焊料被容纳在槽部中。为了抑制焊料的浸润扩散，也可以代替槽部而设置粗糙化镀层或由激光照射带来的粗糙化部。

集电极端子C1及发射极端子E1的突出部分在Y方向上延伸设置。集电极端子C1及发射极端子E1在X方向上排列配置，各自的板厚方向与Z方向大致一致。如图3等所示，在X方向上，在发射极端子E1之间配置集电极端子C1。主端子71的排列顺序相对于排列的中心而对称。主端子71按发射极端子E1、集电极端子C1、发射极端子E1的顺序排列配置。

如图2及图8所示，集电极端子C1及发射极端子E1分别以轴AX1为对称轴而线对称配置。集电极端子C1配置在轴AX1上，集电极端子C1的宽度的中心与轴AX1大致一致。2个发射极端子E1以轴AX1为对称轴而线对称配置。以下，如图8所示，有将半导体元件31的一个表示为半导体元件31a而将半导体元件31的另一个表示为半导体元件31b的情况。发射极端子E1的一个比轴AX1偏向半导体元件31a侧配置，发射极端子E1的另一个比轴AX1偏向半导体元件31b侧配置。

信号端子81与对应的半导体元件31的焊盘连接。信号端子81在封固树脂体21的内部经由键合线111而与焊盘连接。信号端子81从封固树脂体21的侧面、详细而言是与侧面21c相反的侧面21d向外部突出。信号端子81向Y方向的与主端子71相反的方向突出。

在上述的半导体装置11中，封固树脂体21将半导体元件31、热沉41、51各自的一部分、接线端61、主端子71以及信号端子81各自的一部分一体地封固。

接着，对下臂7L侧的半导体装置12进行说明。关于半导体装置12的要素，将附图标记的数字末尾设为“2”。半导体装置12具备封固树脂体22、半导体元件32、热沉42、52、接线端62、主端子72和信号端子82。半导体装置12与半导体装置11构成要素相同，构造也大致相同，所以主要说明不同的部分。

封固树脂体22将半导体元件32等封固。如图4所示，在Z方向上，在半导体元件32的一面形成有集电极电极32c，在背面形成有发射极电极32e。半导体装置12也具有多个半导体元件32。多个半导体元件32并联连接，构成下臂7L。本实施方式中，具有2个半导体元件32。2个半导体元件32是同一构造。2个半导体元件32在Z方向上位于大致相同高度，并且在X方向上排列配置。

如图2及图8所示，2个半导体元件32以与X方向及Z方向正交的轴AX2为对称轴而线对称配置。本实施方式中，封固树脂体22的平面形状大致呈矩形，以使轴AX2与封固树脂体22的外形的X方向中心大致一致的方式配置2个半导体元件32。

热沉42、52将多个半导体元件32夹着而配置。热沉42、52的板厚方向与Z方向大致平行。如图2、图6及图8所示，在热沉42、52中，X方向设为长边方向，Y方向设为短边方向。如图4所示，热沉42经由焊料92a而与集电极电极32c连接。热沉52经由焊料92b、92c及接线端62而与发射极电极32e连接。

热沉52具有经由接线端62而连接着半导体元件32的主体部52a、和与主体部52a相连的连接部52b。如图7所示，连接部52b在Y方向上从主体部52a的一端延伸设置。连接部52b的厚度比主体部52a薄。热沉42从封固树脂体22的一面22a露出，热沉52从与一面22a相反的背面22b露出。热沉42的露出面与一面22a大致共面，热沉52的露出面与背面22b大致共面。

半导体装置12具备3个以上主端子72。主端子72具有集电极端子C2和发射极端子E2。集电极端子C2经由热沉42而与集电极电极42c电连接。发射极端子E2经由热沉52及接线端62而与发射极电极32e电连接。半导体装置12具有与半导体装置11数量相同的主端子72。主端子72具有2个集电极端子C2和1个发射极端子E2。如图8所示，在引线框102，构成了热沉42、作为主端子72的集电极端子C2及发射极端子E2、和信号端子82。图8所示的附图标记102a是外框，附图标记102b是悬挂导体，附图标记102c是系杆，附图标记102d是基准孔。

集电极端子C2作为一个部件而与热沉42一体地设置。集电极端子C2在封固树脂体21内具有弯曲部，在封固树脂体22的一个侧面22c，从Z方向的中央附近向外部突出。发射极端子E2具有与热沉52的连接部52b对置的对置部E2a。对置部E2a经由焊料92d而与连接部52b连接。发射极端子E2在封固树脂体22内具有弯曲部，在与集电极端子C2相同的侧面22c，从Z方向的中央附近向外部突出。可以是，热沉52以将与焊料92c、92d连接的连接部分分别覆盖的方式形成有例如环状的槽部。

集电极端子C2及发射极端子E2的突出部分在Y方向上延伸设置。集电极端子C2及发射极端子E2在X方向上排列配置，各自的板厚方向与Z方向大致一致。如图3等所示，在X方向上，在集电极端子C2之间配置发射极端子E2。主端子72的排列顺序相对于排列的中心而对称。主端子72按集电极端子C2、发射极端子E2、集电极端子C2的顺序排列配置。主端子72和主端子71的排列顺序相反。

如图2及图8所示，集电极端子C2及发射极端子E2分别以轴AX2为对称轴而线对称配置。发射极端子E2配置在轴AX2上，发射极端子E2的宽度的中心与轴AX2大致一致。2个集电极端子C2以轴AX2为对称轴而线对称配置。以下，如图8所示，有将半导体元件32的一个表示为半导体元件32a、将半导体元件32的另一个表示为半导体元件32b的情况。集电极端子C2的一个比轴AX2偏向半导体元件32a侧配置，集电极端子C2的另一个比轴AX2偏向半导体元件32b侧配置。

信号端子81在封固树脂体22的内部经由键合线112而与半导体元件32的焊盘连接。信号端子82在封固树脂体21中从与侧面22c相反的侧面22d向外部突出。

＜半导体装置的制造方法＞

接着，对半导体装置11、12的制造方法进行说明。制造工序(步骤)对于半导体装置11、12是相同的，因此以半导体装置11为例进行说明。

首先，准备构成半导体装置11的各要素。准备图8所示的引线框101。此外，准备半导体元件31、接线端61和热沉51。

接着，在引线框101的热沉41的安装面上，经由焊料91a而配置半导体元件31。以使集电极电极31c成为安装面侧的方式，在焊料91a上配置半导体元件31。接着，在发射极电极31e上，经由焊料91b而配置接线端61。在接线端61的与半导体元件31相反的面上，配置焊料91c。关于焊料91c，配置了能够将半导体装置11中的高度偏差吸收的量。焊料91b、91c可以事先作为预焊料(日语原文：迎えはんだ)而设置于接线端61。此外，在发射极端子E1的对置部E1a上，配置焊料91d。

在该层叠状态下，进行第一次(1st)回流。由此，经由焊料91a，将半导体元件31的集电极电极31c与热沉41连接。此外，经由焊料91b，将半导体元件31的发射极电极31e与对应的接线端61连接。即，能够得到将引线框101、半导体元件31以及接线端61一体化的连接体。焊料91c、91d在连接体中成为在之后工序中使用的预焊料。

接着，将半导体元件31的焊盘与信号端子81电连接。本实施方式中，通过键合线111将半导体元件31的焊盘与信号端子81连接。

接着，使接线端61侧朝上而将热沉41配置在未图示的台座上。并且，使接线端61侧的安装面朝下而将热沉51配置在热沉41上。在该配置状态下，进行第二次(2nd)回流。通过第二次回流，将热沉51与包含引线框101的连接体一体化。

接着，形成封固树脂体21。本实施方式中，采用传递模塑法。将包含引线框101的连接体配置在模具内，将封固树脂体21成形。本实施方式中，以将热沉41、51完全覆盖的方式将封固树脂体21成形。

接着，将外框101a及系杆101c等引线框101的不需要部分除去。由此，能够得到半导体装置11。

＜半导体模块的概略构造＞

接着，对半导体模块的概略构造进行说明。通过一个半导体模块，构成一相的上下臂7。通过三个半导体模块，构成逆变器5。如图9及图10所示，半导体模块10具备上述的半导体装置11、12、连结部件13和冷却器14。图9中，为了方便，省略了冷却器14。

冷却器14用热传导性良好的金属材料、例如铝类材料形成。冷却器14整体呈扁平形状的管状体。为了将动作时发热的半导体装置11、12冷却，将半导体装置11、12与冷却器14交替地层叠。半导体装置11、12与冷却器14在Z方向上排列配置。半导体装置11、12分别被冷却器14夹着。通过冷却器14将半导体装置11、12从两面侧冷却。

冷却器14与未图示的导入管及排出管连接。当通过未图示的泵将制冷剂供给到导入管，则制冷剂在层叠的冷却器14内的流路中流动。由此，半导体装置11、12分别被制冷剂冷却。在各个冷却器14中流动的制冷剂经由排出管排出。

在半导体装置11中，高电位侧的集电极端子C1与电力线8P电连接。低电位侧的发射极端子E1是输出端子。集电极端子C1也称作P端子、正极端子，输出端子也称作O端子。在半导体装置12中，高电位侧的集电极端子C2是输出端子。低电位侧的发射极端子E2与电力线8N电连接。集电极端子C2也称作O端子，发射极端子E2也称作N端子、负极端子。

如图9及图10所示，构成上下臂7的1组半导体装置11、12隔着冷却器14而相邻配置。半导体装置11、12配置为，集电极端子C1与发射极端子E2对置，发射极端子E1与集电极端子C2对置。所谓对置，是指在从对应的封固树脂体21、22突出的突出部分的至少一部分中、板面彼此相面对的状态。本实施方式中，从对应的封固树脂体21、22突出的突出部分在大致整个区域对置。

连结部件13是将半导体装置11、12连接的部件。连结部件13是将上臂7U与下臂7L电连接的布线。连结部件13将作为输出端子的发射极端子E1以及集电极端子C2电连接。一个半导体模块10为了将2组输出端子连接而具备2个连结部件13。

连结部件13例如通过将金属板进行加工而形成。连结部件13也称作架桥部件、连接母线。连结部件13例如通过焊接而与发射极端子E1以及集电极端子C2连接。本实施方式的连结部件13呈大致コ字状(大致U字状)。连结部件13的一端与发射极端子E1连接，另一端与集电极端子C2连接。连结部件13配置为，对应的输出端子与板面彼此对置，以该配置状态连接。2个连结部件13为同一构造。

图11是考虑了半导体模块10即上下臂7的布线电感(寄生电感)的等价电路图。图11中，将开关元件Q1中的形成于半导体元件31a的开关元件表示为Q1a，并将形成于半导体元件31b的开关元件表示为Q1b。此外，将开关元件Q2中的形成于半导体元件32a的开关元件表示为Q2a，将形成于半导体元件32b的开关元件表示为Q2b。Lc11、Lc12、Le11、Le12表示开关元件Q1的并联电路的布线电感。Lc21、Lc22、Le21、Le22表示开关元件Q2的并联电路的布线电感。

如上述那样，半导体装置11、12分别具备3个以上的主端子71、72。即，半导体装置11中，集电极端子C1及发射极端子E1的至少一方具备多个。此外，半导体装置12中，集电极端子C2及发射极端子E2的至少一方具备多个。将相同种类的主端子多个并联。例如将发射极端子E1并联，将集电极端子C2并联。由此，能够降低主端子的电感。

半导体装置11、12中，主端子71、72的排列顺序相反。作为输出端子的发射极端子E1以及集电极端子C2的个数相同。因而，与用相同种类(1种)的半导体装置构成上下臂的情况相比，能够简化输出端子彼此的连接构造，从而降低主电路布线的电感。主电路是包含平滑电容器Cs和上下臂7的电路。

集电极端子C1以及发射极端子E1的排列顺序相对于排列的中心而对称。与非对称的结构相比，能够使布线电感Lc11、Lc12相互接近，使布线电感Le11、Le12相互接近。此外，集电极端子C2以及发射极端子E2的排列顺序相对于排列的中心而对称。与非对称的结构相比，能够使布线电感Lc21、Lc22相互接近，使布线电感Le21、Lc22相互接近。这样，在各个半导体装置11、12中，能够抑制在开关时流动的电流的不平衡即AC电流的不平衡。

在半导体装置11中，若使排列顺序对称，则在X方向上相互相邻的集电极端子C1及发射极端子E1增加。相邻的集电极端子C1及发射极端子E1侧面彼此对置。能够通过磁通抵消的效果降低电感。同样地，在半导体装置12中也能够降低电感。

多个半导体元件31相对于与作为排列方向的X方向正交的轴A1X线对称配置。并且，以轴A1X为对称轴，集电极端子C1及发射极端子E1分别线对称配置。由此，集电极端子C1→开关元件Q1a→发射极端子E2的电流路径、和集电极端子C1→开关元件Q1b→发射极端子E2的电流路径以轴A1X为对称轴而大致线对称。即，布线电感Lc11、Lc12彼此大致相等。布线电感Le11、Le12彼此大致相等。因而，在半导体装置11中，能够有效地抑制AC电流的不平衡。

同样，多个半导体元件32相对于与作为排列方向的X方向正交的轴A2X线对称配置。并且，以轴A2X为对称轴，集电极端子C2及发射极端子E2分别线对称配置。由此，集电极端子C2→开关元件Q2a→发射极端子E2的电流路径、和集电极端子C2→开关元件Q2b→发射极端子E2的电流路径以轴A2X为对称轴而大致线对称。即，布线电感Lc21、Lc22彼此大致相等。布线电感Le21、Le22彼此大致相等。因而，在半导体装置12中，能够有效地抑制AC电流的不平衡。

本实施方式中，排列配置的半导体元件31的中心在Y方向上完全一致。此外，排列配置的半导体元件32的中心在Y方向上完全一致。由此，能够更有效地抑制AC电流的不平衡。但是，并不限定于中心的完全一致。如果是Y方向的少量偏移，也能够实现基于上述效果的效果。

此外，主端子71、72与母线等连接，以实现与平滑电容器Cs、电动发电机3的电连接。母线例如被焊接。由此，关于各个主端子71、72，如果至少形成电流路径的部分、即直至与母线之间的连接位置的部分为线对称，则能够实现上述效果。

轴AX1与封固树脂体21的外形的X方向中心大致一致。由此，能够在使半导体装置11的体积小型化的同时实现上述效果。同样，轴AX2与封固树脂体22的外形的X方向中心大致一致。由此，能够在使半导体装置12的体积小型化的同时实现上述效果。

通过多个连结部件13，将半导体装置11、12连接。通过上臂7U与下臂7L的连接路径的增加，能够降低主电路布线的电感。

全部的主端子71从封固树脂体21的侧面21c突出，并且沿X方向排列。全部的主端子72从封固树脂体22的侧面22c突出，并且沿X方向排列。由此，简化了上臂7U与下臂7L的连接、与平滑电容器Cs的连接，能够降低主电路布线的电感。

集电极端子C1及发射极端子E2的突出部分在大致整个区域对置，发射极端子E1及集电极端子C2的突出部分在大致整个区域对置。因而，能够有效地降低主电路布线的电感。

热沉41、51在多个半导体元件31中被共通化。因而，能够抑制开关元件Q1间的电压摆动。同样，热沉42、52在半导体元件32中被共通化，所以能够抑制开关元件Q2间的电压摆动。进而，还能够减少部件个数。

＜半导体模块的详细构造＞

接着，详细说明上述的半导体模块的构造。图12对应于图2，用虚线表示封固树脂体21、22内的要素。

半导体模块10如上述那样具备具有3个以上主端子71、72的半导体装置11、12。为了封固树脂体成形时的位置精度等，将主端子71、72全部构成于引线框101、102。主端子71、72的排列顺序相反，在半导体装置11、12中，发射极端子E1、E2与热沉51、52的连接构造产生差异。由此，担心制造工序复杂、即生产性下降。

另外，若将发射极端子E1与集电极端子C1一起构成于引线框101，则热沉51侧不通过模具夹紧，仅热沉41(引线框101)侧夹紧。由于仅夹紧一个部件，所以将封固树脂体21成形时的位置精度提高。例如，能够抑制树脂泄漏。关于引线框102也同样。

针对上述的问题，本实施方式的半导体模块10中，如图2～图5以及图12等所示，封固树脂体21、22、以及主端子71、72的突出部分中的至少根部71r、72r彼此为相同构造。封固树脂体21、22彼此为相同形状及相同大小。封固树脂体21、22的外观相同。根部71r、72r彼此为相同形状及相同大小。

集电极端子C1与发射极端子E2的根部71r、72r为同一构造。发射极端子E1与集电极端子C2的根部71r、72r为同一构造。根部71r、72r相对于封固树脂体21、22的配置(位置)也彼此相同。这样，能够用同一模具将封固树脂体21、22成形。通过模具的共通化，能够提高生产性。例如能够不需要进行模更换。

另外，根部71r、72是主端子71、72中的当封固树脂体21、22成形时被模具夹紧的部分。是距封固树脂体21、22的侧面21c、22c为规定范围(例如1mm左右)的部分。所谓配置相同，是指例如在使封固树脂体21、22一致地层叠了半导体装置11、12的状态下、从Z方向进行投影观察时根部71r、72r彼此大致完全重叠的位置关系。

此外，在热沉51与发射极端子E1之间，形成有经由焊料91d的焊接部121。在热沉52与发射极端子E2之间，形成有经由焊料92d的焊接部122。并且，将封固树脂体21、22以及根部71r、72r的至少一方作为半导体装置11、12的位置基准，焊接部121、122的至少一部分设置在Y方向的相同位置。如图12所示，在平行于X方向的假想线L1上，分别设有焊接部121、122。

由此，能够以相同的回流工序、条件进行焊接。特别是，能够以相同的工序、条件进行第二次回流。当沿着X方向一边输送一边进行回流时，例如能够使加热器的位置相同。此外，即使是在热沉41、42的正下方设置加热器的情况，也能够使从加热器到焊接部121、122的传热距离大致相等。由此，在回流时，能够抑制焊料91d、92d的熔融状态发生偏差。

这样，根据本实施方式的半导体模块10，能够在具备2种(2个品类)的半导体装置11、12的同时提高生产性。特别是，在本实施方式中，焊接部121、122的Y方向中心彼此一致。由此，能够进一步提高生产性。

此外，关于引线框101、102中的其他夹紧部位，也彼此为同一构造，相对于封固树脂体21、22的配置也彼此相同。例如信号端子81、82的突出部分之中，根部81r、82r为同一构造，并且相对于封固树脂体21、22的配置(位置)也彼此相同。悬挂导体101b、102b的突出部分之中，根部101br、102br为同一构造，并且相对于封固树脂体21、22的配置(位置)也彼此相同。

在本实施方式中，主端子71、72的突出部分整体为同一构造并且配置彼此相同。半导体装置11、12虽然主端子71、72的电位(集电极/发射极)相反，但是外观相同。由此，能够进一步提高生产性。例如，容易以相同工序、条件进行制造。例如，能够以相同工序、条件进行与平滑电容器Cs的连接。

本实施方式中，如图12所示，以轴AX1为对称轴，将焊接部121线对称配置。以轴A1X为对称轴，将半导体元件31及焊接部121分别线对称配置。此外，以轴AX2为对称轴，将焊接部122线对称配置。以轴A2X为对称轴，将半导体元件32及焊接部122分别线对称配置。由此，在X方向上，实现了回流(第二次回流)时的平衡。由此，能够提高生产性。例如，能够在长边方向即X方向上抑制热沉51、52的倾斜。此外，能够抑制AC电流的不平衡。

本实施方式中，设于引线框101、102的定位用的基准孔101d、102d也以封固树脂体21、22等为位置基准而彼此为相同位置。例如将未图示的定位销与基准孔101d、102d对准而进行定位。因而，在半导体装置11、12中能够将对应的要素的位置精度良好地对准。

本实施方式中，如图12所示，多个主端子71的宽度W1和多个主端子72的宽度W2彼此相等。换言之，引线框101、102的X方向的宽度彼此相等。由此，在各工序中，在通过基准孔101d、102d进行定位(正式定位)之前，能够通过引线框101、102的外形进行临时定位。因而，能够缩短定位所需的时间。宽度W1是主端子71的宽度方向上多个主端子71的配置区域的长度。宽度W2是主端子72的宽度方向上多个主端子72的配置区域的长度。

本实施方式中，在引线框101、102中，作为厚壁部的热沉41、42为同一构造。热沉41、42的热容相同，所以在形成半导体装置11、12时，能够以相同的回流工序、条件进行焊接。例如能够以相同的工序、条件进行第一次回流。

本实施方式中，表示了热沉51、52的构造彼此不同的例子，但不限于此。也可以如图13所示的第1变形例那样，采用同一构造的热沉51、52。热沉51、52的形状及大小彼此相同。热沉51、52的热容相同。由此，能够使第二次回流稳定。此外，通过热沉51、52的共通化，能够减少部件个数。

在半导体装置11、12的外观相同的情况下，可以对半导体装置11、12的至少一个设置用于与其他相区别的记号。记号可以设在比连接有母线等的部分更靠突出前端侧。即，可以设在不影响上下臂7的电流动作的部分。在图14所示的第2变形例中，对半导体装置11的发射极端子E1的一个设有作为记号的缺口71m。由此，能够抑制误将相同的半导体装置彼此连接。在主端子71，缺口71m的位置不限于发射极端子E1。也可以与缺口71m一起在半导体装置12的不同位置设置其他缺口。例如可以将缺口设置在发射极端子E2的突出前端。

也可以使用缺口以外的记号。例如，还能够采用通过印刷、激光加工等形成的记号。为了提高生产性，上述的缺口是优选的。缺口例如能够在引线框101、102的形成时、系杆101c、102c等的除去(导体切割)时形成。

示出了半导体装置11、12分别具备3个主端子71、72的例子，但不限于此。也可以是具有4个以上主端子71、72的结构。图15所示的第3变形例中，半导体装置11、12具备7个对应的主端子71、72。半导体装置11具备3个集电极端子C1和4个发射极端子E1。集电极端子C1和发射极端子E1在X方向上交替地配置。

半导体装置12具备4个集电极端子C2和3个发射极端子E2。集电极端子C2和发射极端子E2在X方向上交替地配置。主端子71、72各自的排列顺序相对于排列的中心而对称。从主端子71、72的中心观察的排列顺序相反。焊接部121是4个，焊接部122是3个。图15中，热沉51、52是与图13相同的构造。

示出了半导体装置11、12具备2个对应的半导体元件31、32的例子，但不限于此。也可以具备3个以上半导体元件31、32。

作为两面散热构造的半导体装置11、12，示出了具备接线端61、62的例子，但不限于此。也可以是不具备接线端61、62的结构。示出了热沉41、42、51、52从对应的封固树脂体21、22露出的例子，但也可以是不从封固树脂体21、22露出的结构。也可以将热沉41、42、51、52例如对应于半导体元件31、32的个数而分割为多个。但是，在一体化的情况下生产性也能够提高。此外，能够在并联电路中抑制电压的摆动。

(第2实施方式)

本实施方式中，对于与在先实施方式在功能及/或构造上对应的部分及/或关联的部分，附加同一参照标记。关于对应的部分及/或关联的部分，能够参照在先实施方式的说明。

如图16及图17所示，本实施方式的半导体模块10还具备负载线9。负载线9例如用铜等金属材料形成。负载线9例如形成为板状。负载线9也称作母线。半导体模块10中，作为连结部件13而具备与负载线9相连的连结部件13a、和不与负载线9相连的连结部件13b。

负载线9可以与连结部件13a一体地设置，也可以与连结部件13a连接。负载线9与连结部件13a的规定位置相连。图16及图17中，为了方便而省略了冷却器14来进行图示。

通过将负载线9仅与连结部件13a相连，能够简化与电动发电机3的连接构造。此外，还能够简化集电极端子C1及发射极端子E2与平滑电容器Cs的连接。

半导体装置11、12的基本结构与在先实施方式相同。半导体装置11具备1个集电极端子C1和2个发射极端子E1。半导体装置12具备2个集电极端子C2和1个发射极端子E2。半导体装置11、12的发射极端子E1、E2被焊接到对应的热沉51、52。

以下，有时将发射极端子E1的一个表示为发射极端子E11、将另一个表示为发射极端子E12。有时将集电极端子C2的一个表示为集电极端子C21、将另一个表示为集电极端子C22。在X方向上，发射极端子E11配置在半导体元件31a侧，发射极端子E12配置在半导体元件31b侧。集电极端子C21配置在半导体元件32a侧，集电极端子C22配置在半导体元件32b侧。

以下，对负载线9的连接位置进行说明。

图18是为了验证负载线9的连接位置而考虑了布线电阻的上下臂7的电路模型。图18所示的负载相当于电动发电机3的定子绕组。负载是感性负载(L负载)。以下，有时将作为P端子的集电极端子C1简单表示为P，将作为N端子的发射极端子E2简单表示为N，将作为输出线的负载线9简单表示为O。

如图18所示，上下臂7作为将上臂7U和下臂7L连接的路径而具有第1路径F1和第2路径F2。以下，有时简单表示为路径F1、F2。第1路径F1具有连结部件13a、发射极端子E11和集电极端子C21。连结部件13a被焊接到作为输出端子的发射极端子E11以及集电极端子C21。第1路径F1作为主要电阻成分而具有发射极端子E11与连结部件13a之间的焊接部分的电阻R1、连结部件13a自身的布线电阻即电阻R2、R3、以及集电极端子C21与连结部件13a之间的焊接部分的电阻R4。

第2路径F2具有连结部件13b、发射极端子E12和集电极端子C22。连结部件13b被焊接到作为输出端子的发射极端子E12以及集电极端子C22。第2路径F2作为主要电阻成分而具有发射极端子E12与连结部件13b之间的焊接部分的电阻R5、连结部件13b自身的布线电阻即电阻R6、R7、以及集电极端子C22与连结部件13b之间的焊接部分的电阻R8。在图18所示的模型中，负载线9与靠近上臂7U的位置相连，在第1路径F1中，假定在从连接着负载线9的位置靠下臂7L侧具有电阻R2、R3。

在如上述那样负载线9与连结部件13的一个相连的结构下，DC电流的路径主要有2个。所谓DC电流，是指不是在开关时而是在开关元件被接通的稳态时流动的电流。图18中实线箭头所示的CP1、CP2是使上臂7U侧的开关元件Q1(Q1a、Q1b)驱动时的主电流路径。虚线箭头所示的CP3、CP4是使下臂7L侧的开关元件Q2(Q2a、Q2b)驱动时的主电流路径。

电流路径CP1是集电极端子C1(P)→热沉41→开关元件Q1a、Q1b→热沉51→发射极端子E11→连结部件13a→负载线9(O)。电流路径CP2是集电极端子C1(P)→热沉41→开关元件Q1a、Q1b→热沉51→发射极端子E12→连结部件13b→集电极端子C22→热沉42→集电极端子C21→连结部件13a→负载线9(O)。这样，在电流路径CP1、CP2中主电路布线的电阻成分不同，所以可能会发生DC电流的不平衡。

同样地，电流路径CP3是负载线9(O)→连结部件13a→集电极端子C21→热沉42→开关元件Q2a、Q2b→热沉52→发射极端子E2(N)。电流路径CP4是负载线9(O)→连结部件13a→发射极端子E11→热沉51→发射极端子E12→连结部件13b→集电极端子C22→热沉42→开关元件Q2a、Q2b→热沉52→发射极端子E2(N)。这样，在电流路径CP3、CP4中主电路布线的电阻成分不同，所以可能会发生DC电流的不平衡。

图19A、图19B示出了在图18所示的模型下当发生了电机锁定(motor lock)时流过输出端子的电流的仿真结果。图19A示出了当使上臂7U侧驱动时流过各输出端子的电流。图19B示出了当使下臂7L侧驱动时流过各输出端子的电流。图19中，用实现表示流过发射极端子E11的电流，用虚线表示流过集电极端子C21的电流，用单点划线表示流过发射极端子E12及集电极端子C22的电流。

在仿真中，将负载电流设为1000[A]，将上下臂7的输出波形的占空比设为55％。此外，将电阻R1～R8的值设为彼此相等的值r。相对于路径F1、F2的全部电阻值8r，电流路径CP1的电阻值是r，电流路径CP2的电阻值是7r，电流路径CP3的电阻值是3r，电流路径CP4的电阻值是5r。

由此，电流路径CP1比电流路径CP2容易流动电流。在开关元件Q1的驱动时，发射极端子E11比发射极端子E12流过更大的电流。此外，电流路径CP3比电流路径CP4容易流动电流。在开关元件Q2的驱动时，集电极端子C21比集电极端子C22流过更大的电流。这样，电流集中在构成路径F1的输出端子、具体而言是发射极端子E11及集电极端子C21侧。

在开关元件Q1的驱动时，从上下臂7向负载流动电流。如图19A所示，在PWM周期的开启(ON)期间，从集电极端子C1(P)经由开关元件Q1向负载线9(O)流动电流。在发射极端子E11，流过1000×7/8＝875[A]的电流。在关闭(OFF)期间，从发射极端子E2(N)经由二极管D2向负载线9(O)流动电流。此时，在发射极端子E11，流过1000×3/8＝375[A]的电流。流过发射极端子E11的电流是875[A](占空比55％)、375[A](占空比45％)的矩形波。在发射极端子E11，流过有效值换算为696[A]的电流。

在开关元件Q2的驱动时，从负载向上下臂7流动电流。在PWM周期的开启期间，从负载线9(O)经由开关元件Q2向发射极端子E2(N)流动电流。在集电极端子C21，如图19B所示，流过1000×5/8＝625[A]的电流。在关闭期间，从负载线9(O)经由二极管D1向集电极端子C1(P)流动电流。此时，在集电极端子C21，流过1000×1/8＝125[A]的电流。流过集电极端子C21的电流是625[A](占空比45％)、125[A](占空比55％)的矩形波。在集电极端子C21，流过有效值换算为429[A]的电流。

这样，在图18所示的模型中，与下臂7L相比，上臂7U的DC电流的平衡较差。由此，由于DC电流的不平衡，在电流集中的发射极端子E11及集电极端子C21之中，也特别是向发射极端子E11流过大电流。发射极端子E11的通电压力大。

本实施方式的半导体模块10与在先实施方式同样，作为热沉51、52与主端子71、72的接合部，具有焊接部121和焊接部122。焊接部121形成在热沉51与发射极端子E11、E12的各个之间。焊接部122形成在热沉52与发射极端子E2之间。电流集中的发射极端子E11及集电极端子C21之中，在发射极端子E11形成焊接部121，在集电极端子C21没有形成焊接部。集电极端子C21作为一个部件而与热沉42连续地设置。例如电迁移效应当流动的电流越大则越高。发射极端子E11相比于集电极端子C21而言，对通电压力的耐受性低。

因此，本实施方式中，在路径F1中，以使从负载线9的连接位置(以下表示为基准位置)经由发射极端子E11直到热沉51的布线电阻的值大于从基准位置经由集电极端子C21直到热沉42的布线电阻的值的方式设定了基准位置。如图16及图17所示，本实施方式的半导体模块10中，负载线9与大致呈“コ”字(U字)状的连结部件13a中的与集电极端子C21焊接的焊接部分相连。基准位置也称作输出分支点。

图20是图16及图17所示的半导体模块10的等价电路图。在连结部件13a中，负载线9所连接的基准位置BP靠近下臂7L而设置。图20中，为了方便，将基准位置BP和与集电极端子C21焊接的焊接部分的电阻R4之间的布线电阻设为零，将基准位置BP设在连结部件13a的布线电阻R2、R3与电阻R4之间。

在路径F1中，从基准位置BP经由发射极端子E11及焊接部121直到热沉51的布线部分的电阻值(第1电阻值)是电阻R1、R2、R3的合计值。从基准位置BP经由集电极端子C21直到热沉52的布线部分的电阻值(第2电阻值)是电阻R4的值。例如在各电阻R1～R8的值为r的情况下，第1电阻值是3r，第2电阻值是r。

这样，在对通电压力的耐受性低的发射极端子E11侧的半导体装置11中，能够抑制发射极端子E11、E12的DC电流的不平衡。能够使发射极端子E11、E12的DC电流的不平衡的程度较小。由此，能够抑制向形成于发射极端子E11的焊接部121的电流集中。通过抑制DC电流的不平衡，能够使流过焊接部121的电流较小。因而，在具备2种(2个品类)的半导体装置11、12的半导体模块10中，能够提高可靠性。

通过上述的负载线9的配置，在集电极端子C2侧DC电流的不平衡的程度变大，流过集电极端子C21的电流变大。但是，相比于发射极端子E11，集电极端子C21对通电压力的耐受性高。由此，半导体模块10整体能够提高可靠性。

另外，示出了根据焊接的有无、发射极端子E11比集电极端子C21对通电压力的耐受性低的例子，但不限于此。例如也可以是，将集电极端子C21焊接到热沉42，使集电极端子C21的焊接部的面积大于发射极端子E11的焊接部121的面积。对通电压力的耐受性的大小根据焊接的有无、焊接部的面积等决定。

也可以是与本实施方式相反的结构、即下臂7L侧的集电极端子C21比上臂7U侧的发射极端子E11对通电压力的耐受性低的结构。该情况下，在路径F1中，以使从基准位置BP到热沉42的布线电阻值大于从基准位置BP到热沉51的布线电阻值的方式设置负载线9即可。例如，将基准位置BP在连结部件13a中靠近上臂7U设置即可。

本实施方式中，连结部件13a、13b为同一构造。由此，容易通过负载线9的基准位置BP来调整DC电流的不平衡。使用同一构造的连结部件13a、13b，焊接也同样地进行，从而能够使路径F1整体的电阻值与路径F2整体的电阻值大致相等。

在路径F1、F2的电阻值相等的情况下，已明确的是，流过发射极端子E11的电流与流过集电极端子C21的电流的交叉点处的电阻比率x大致与当电机锁定时设定的输出波形的占空比一致。图21示出了在当电机锁定时设定的各种占空比下、电阻比率x与发射极端子E11及集电极端子C21的有效值电流的比率的关系。以下，为了区别，将交叉点的电阻比率表示为x0。

电阻比率x是第1电阻值相对于路径F1整体的电阻值的比率。图20中，若将电阻R1～R4的合计值设为1，则电阻R1、R2、R3的合计值为x，电阻R4为(1－x)。电机锁定时的占空比通常设定为50％左右(例如40～60％的范围中)。关于占空比，图21的(a)为50％，图21的(b)为55％，图21的(c)为60％。上述的仿真结果是图21的(b)中电阻比率x为0.25的情况的结果。在电阻比率x＝0.25时，发射极端子E11与集电极端子C21的有效值电流的比率为0.62：0.38。

如图21所示，无论在哪个占空比下，交叉点的电阻比率x0与占空比Rd都一致。图21的(a)中，电阻比率x0为0.5。图21的(b)中，电阻比率x0为0.55。图21的(c)中，电阻比率x0为0.6。

因而，若将当电机锁定时设定的占空比设为Rd，则在发射极端子E11对通电压力的耐受性更低的情况下，可以以满足x≥Rd的方式设定电阻比率x即基准位置BP。通过满足该关系，能够使发射极端子E11的有效值电流为集电极端子C21的有效值电流以下。由此，能够提高半导体模块10的可靠性。若满足x＞Rd，则能够使发射极端子E11的有效值电流小于集电极端子C21的有效值电流。由此，能够进一步提高半导体模块10的可靠性。

在集电极端子C21对通电压力的耐受性更低的情况下，可以以满足x≤Rd的方式设定电阻比率x即基准位置BP。通过满足该关系，能够使集电极端子C21的有效值电流为发射极端子E11的有效值电流以下。由此，能够提高半导体模块10的可靠性。若满足x＜Rd，则能够使集电极端子C21的有效值电流小于发射极端子E11的有效值电流。由此，能够进一步提高半导体模块10的可靠性。

示出了连结部件13a、13b为同一构造的例子，但不限于此。示出了路径F1、F2的电阻值大致相等的例子，但不限于此。还能够应用于连结部件13a、13b的构造不同的结构。还能够应用于路径F1、F2的电阻值不同的结构。例如，可以使宽度、厚度、长度的至少1个在连结部件13a、13b的至少一部分中不同。例如可以通过使用同一构造的连结部件13a、13b并且使焊接电阻(电阻R1、R4、R5、R8)不同，从而使路径F1、F2的电阻值不同。连结部件13a、13b与输出端子之间的连接不限于焊接。也可以采用焊接以外的固定方法，例如使用接合部件进行的固定、紧固等。

例如，在图22中表示将在图20中将路径F1侧的电阻R1～R4的值分别设为r、将路径F2侧的电阻R5～R8的值分别设为2r时的有效值电流的比率与电阻比率x的关系。若将路径F2整体的电阻值相对于路径F1整体的电阻值的比设为k，则k＝2。关于占空比，图22的(a)为50％，图22的(b)为55％，图22的(c)为60％。

如图22的(a)所示，在占空比为50％的情况下，交叉点的电阻比率x0与占空比Rd一致。如图22的(b)及图22的(c)所示，在占空比为55％、60％的情况下，电阻比率x0与占空比Rd之间发生偏差。电阻比率x0成为比占空比Rd大的值。占空比为55％的情况下，电阻比率x0为0.6。占空比为60％的情况下，电阻比率x0为0.7。

在路径F1、F2的电阻值不一致的情况下，交叉点的电阻比率x0由下述式1决定。

(式1)x0＝{(Rd－0.5)×k+0.5}

因而，在发射极端子E11对通电压力的耐受性更低的情况下，可以以满足下述式2的方式设定电阻比率x即基准位置BP。

(式2)x≥{(Rd－0.5)×k+0.5}

通过满足该关系，能够使发射极端子E11的有效值电流在集电极端子C21的有效值电流以下。若满足下述式3，则能够使发射极端子E11的有效值电流小于集电极端子C21的有效值电流。

(式3)x＞{(Rd－0.5)×k+0.5}

在集电极端子C21对通电压力的耐受性更低的情况下，可以以满足下述式4的方式设定电阻比率x即基准位置BP。

(式4)x≤{(Rd－0.5)×k+0.5}

通过满足该关系，能够使集电极端子C21的有效值电流为发射极端子E11的有效值电流以下。若满足下述式5，则能够使集电极端子C21的有效值电流小于发射极端子E11的有效值电流。

(式5)x＜{(Rd－0.5)×k+0.5}

关于上述的式1～5的关系，当k＝2以外时也成立。例如，图23表示k＝1.5的情况。关于占空比，图23的(a)为50％，图23的(b)为55％，图23的(c)为60％。在占空比为50％的情况下，交叉点的电阻比率x0与占空比Rd一致。在占空比为55％的情况下，电阻比率x0为0.575。在占空比为60％的情况下，电阻比率x0为0.65。无论为哪个占空比，交叉点的电阻比率x0都与通过上述式1计算出的值一致。

图24表示k＝0.5的情况。关于占空比，图24的(a)为50％，图24的(b)为55％，图24的(c)为60％。在占空比为50％的情况下，交叉点的电阻比率x0与占空比Rd一致。在占空比为55％的情况下，电阻比率x0为0.525。在占空比为60％的情况下，电阻比率x0为0.55。无论为哪个占空比，交叉点的电阻比率x0都与通过上述式1计算出的值一致。另外，上述式1～5的关系例如在k＝1时也成立。

负载线9的位置不限于上述例子。例如在发射极端子E11对通电压力的耐受性低的情况下，也可以如图25所示的第4变形例那样，使连结部件13a比与集电极端子C21连接的连接部分进一步延伸设置，将负载线9与该延伸设置部分相连。也可以如图26所示的第5变形例那样，在大致为“コ”字状的连结部件13a中，在将与发射极端子E11及集电极端子C21连接的连接部相连的相连部，连接负载线9。该情况下，对焊接电阻设置差、以及/或者使连结部件13a中的连接部的宽度不同即可。也可以如图27所示的第6变形例那样，在Y方向上使连结部件13a反转。

示出了在路径F1中发射极端子E11及集电极端子C21与连结部件13a的连接数相同的例子，但不限于此。还能够通过在发射极端子E11与集电极端子C21中使连接数不同，来调整相对于基准位置BP的布线电阻。例如在图28所示的第7变形例中，在板厚方向的表面和背面使连结部件13a与集电极端子C21连接。连结部件13a、13b的构造互不相同。集电极端子C21具有2个连接部，发射极端子E11具有1个连接部。通过2个连接部，集电极端子C21的连接面积较大。由此，电阻R4的值小于电阻R1的值。

也可以如图29所示的第8变形例那样，将连结部件13a、13b通过线材等细线15电连接。细线15的电阻值与构成电流路径CP1、CP2、CP3、CP4的其他要素的电阻值相比充分大。细线15不对DC电流的平衡带来较大影响。

示出了将半导体装置11、12在Z方向上层叠配置的例子，但不限于此。例如还能够如图30所示的第9变形例那样，以平置的状态进行连接。图30所示的附图标记B1是正极侧的母线，附图标记B2是负极侧的母线。经由母线B1，集电极端子C1被连接于平滑电容器Cs的正极侧的端子。经由母线B2，发射极端子E2被连接于平滑电容器Cs的负极侧的端子。图30中，省略封固树脂体21、22等半导体装置11、12的要素的一部分而进行图示。

半导体装置11、12的构造不限于两面散热构造。还能够应用于单面散热构造。此外，不限于纵型构造的开关元件，还能够应用于横型构造的开关元件(例如LDMOS)。单面散热构造的情况下，例如能够采用平置状态的连接构造。

示出了半导体装置11、12具备多个半导体元件31、32的例子，但不限于此。在具备1个半导体元件31、32的结构下，若具有多个路径例如2个路径F1、F2，则会发生DC电流的不平衡。由此，半导体装置11、12还能够应用于仅具备1个半导体元件31、32的结构。

示出了半导体装置11、12具备封固树脂体21、22的例子，但不限于此。也可以不具备封固树脂体21、22。

(第3实施方式)

本实施方式中，对于与在先实施方式在功能及/或构造上对应的部分及/或相关联的部分，赋予同一参照标记。关于对应的部分及/或相关联的部分，能够参照在先实施方式的说明。

图31表示本实施方式的半导体装置11、12。图31为了方便而将2个半导体装置11、12横向排列来图示。图31中，与图12同样，用虚线表示封固树脂体21、22内的要素。

半导体装置11、12的基本结构与在先实施方式相同。半导体装置11、12为两面散热构造。在从Z方向观察的平面视图中，热沉51、52的面积小于对应的热沉41、42的面积。在热沉51(主体部51a)的长边方向上，排列配置有2个半导体元件31。同样，在热沉52(主体部52a)的长边方向上，排列配置有2个半导体元件32。

半导体装置11具有焊接部121。焊接部121形成在各个发射极端子E1与热沉51之间。半导体装置12具有焊接部122。焊接部122形成在发射极端子E2与热沉52之间。

半导体装置11、12还具有焊接部131、132。焊接部131形成在各个接线端61与热沉51之间。焊接部132形成在各个接线端62与热沉52之间。图31中，为了与其他相区别，对焊接部121、122、131、132施加了影线。

在热沉51、52的面积比热沉41、42的面积小的情况下，如上述那样通过第二次回流，形成热沉51、52侧的焊接部。例如在形成半导体装置12的情况下，如图32所示，将包含热沉42的连接体以焊料92c、92d朝上的方式配置在台座200上。接着，配置热沉52。在该配置状态下，进行第二次回流。此时，根据部件的自重、夹具等，以台座200为Z方向的位置基准，决定热沉42的位置。

关于热沉52，虽然在台座200上被夹具201定位而配置，但是在Z方向上，在焊料熔融时是自由的。根据热沉52的重心Cg2与连接于热沉52的焊料的表面张力之间的关系，热沉52可能发生倾斜。例如还可以想到焊料92c、92d不以相同定时固化的情况。焊料的从液相向固相的体积变化可能对倾斜带来影响。另外，关于半导体装置11(热沉51)也同样。图32中，着眼于热沉42、52与焊料92c、92d，为了方便，将其他要素与热沉42一体地图示。

本实施方式的半导体装置11中，热沉51的主要的焊接部以经过热沉51的重心Cg1的轴AX11为对称轴而线对称配置。轴AX11与热沉51的长边方向即X方向和半导体元件31的板厚方向即Z方向正交。同样，半导体装置12中，主要的焊接部以经过热沉52的重心Cg2的轴AX12为对称轴而线对称配置。轴AX12与热沉52的长边方向即X方向和半导体元件32的板厚方向即Z方向正交。

通过该配置，在热沉51、52的长边方向上，在距重心Cg1、Cg2大致相同的距离，作用大致相同的表面张力。由此，在长边方向的一侧和另一侧，如图32所示那样转矩大致平衡。因而，将面积较大的热沉41、42在Z方向上定位，在该状态下形成热沉51、52的焊接部时，能够抑制热沉41、42与热沉51、52相对倾斜的情况。

特别是能够在长边方向上抑制倾斜。即使是相同的倾斜，长边方向的位移量也比短边方向大。根据本实施方式，能够抑制位移量。通过倾斜的抑制，例如能够确保散热性。在并联连接的半导体元件31、32中，能够抑制布线电感的偏差。

本实施方式中，半导体装置11中，作为形成于热沉51的焊接部，具有将热沉51与半导体元件31电连接的焊接部131、以及将热沉51与发射极端子E1电连接的焊接部121。焊接部131含有焊料91c而形成，焊接部121含有焊料91d而形成。半导体装置11具有2个焊接部131和2个焊接部121。

2个焊接部131以轴AX11为对称轴而线对称配置。由此，在热沉51的长边方向上，实现了焊料91c的表面张力的平衡。2个焊接部121以轴AX11为对称轴而线对称配置。由此，在热沉51的长边方向上，实现了焊料91d的表面张力的平衡。由此，能够抑制在热沉51中发生长边方向的倾斜。

同样，半导体装置12中，作为形成于热沉52的焊接部，具有将热沉52与半导体元件32电连接的焊接部132、以及将热沉52与发射极端子E2电连接的焊接部122。焊接部132含有焊料92c而形成，焊接部122含有焊料92d而形成。半导体装置12具有2个焊接部132和1个焊接部122。

2个焊接部132以轴AX12为对称轴而线对称配置。由此，在热沉52的长边方向上，实现了焊料92c的表面张力的平衡。焊接部122以轴AX12为对称轴而线对称配置。由此，在热沉52的长边方向上，实现了焊料92d的表面张力的平衡。由此，能够抑制在热沉52中发生长边方向的倾斜。

本实施方式中，按照与热沉51的连接面积从大到小的顺序，至少上位的2个焊接部在热沉51的短边方向上与轴AX21重叠而设置。轴AX21与热沉51的短边方向即Y方向和Z方向正交，并且经过重心Cg1。表面张力作用于与轴AX21较近的位置，所以在短边方向上，能够使产生倾斜的转矩较小。由此，能够抑制在热沉51中发生短边方向的倾斜。本实施方式中，全部的焊接部131设置在轴AX21上。

同样，按照与热沉52的连接面积从大到小的顺序，至少上位的2个焊接部在热沉52的短边方向上与轴AX22重叠而设置。轴AX22与热沉52的短边方向即Y方向和Z方向正交，并且经过重心Cg2。表面张力作用于与轴AX22较近的位置，所以在短边方向上，能够使产生倾斜的转矩较小。由此，能够抑制在热沉52中发生短边方向的倾斜。本实施方式中，全部的焊接部132设置在轴AX22上。

本实施方式中，焊接部121、122不与轴AX21、AX22重叠地在短边方向上设置在从轴AX21、AX22离开了的位置。由此，能够简化热沉51、52与半导体元件31、32及发射极端子E1、E2的连接构造。特别是，在半导体装置11中，2个焊接部121相对于轴AX21配置在相同侧，所以能够简化构造。

在本实施方式中，也如图31所示，全部的主端子71从封固树脂体21的侧面21c突出。并且，在从Z方向观察的平面视图中，焊接部131的中心131c在短边方向上设置在比轴AX21更远离焊接部121的位置。由此，能够在将焊料91d的表面张力带来的转矩消除的一侧使焊料91c的表面张力起作用。因而，能够有效地抑制热沉51的短边方向的倾斜。中心131c与发射极电极31e的中心大致一致。

同样，如图31所示，全部的主端子72从封固树脂体22的侧面22c突出。并且，在从Z方向观察的平面视图中，焊接部132的中心132c在短边方向上设置在比轴AX22更远离焊接部122的位置。由此，能够在将焊料92d的表面张力带来的转矩消除的一侧使焊料92c的表面张力起作用。因而，能够有效地抑制热沉52的短边方向的倾斜。中心132c与发射极电极32e的中心大致一致。

另外，本实施方式中，热沉41、42、51、52相当于散热部件。热沉41、42相当于第1部件，热沉51、52相当于第2部件。焊接部121、122、131、132相当于多个焊接部。焊接部131、132相当于第1接合部，焊接部121、122相当于第2接合部。轴AX11、AX12相当于第1轴。轴AX21、AX22相当于第2轴。

作为散热部件，示出了热沉41、42、51、52的例子，但不限于此。例如作为热沉41、42以及热沉51、52的至少一方，还能够采用DBC(Direct Bonded Copper)基板。

半导体装置11所具备的半导体元件31的个数、配置不限于上述例子。半导体装置12所具备的半导体元件32的个数、配置不限于上述例子。也可以具备3个以上半导体元件31、32。通过具备4个半导体元件31，在图33所示的第10变形例中，半导体装置11具有4个焊接部131。

还能够采用将多个半导体元件31、32的一部分在X方向上排列配置、将其余的半导体元件31、32相对于排列配置的半导体元件31、32沿Y方向错开而配置的结构。该情况下，也将多个焊接部131、132相对于轴AX11、AX12线对称配置即可。在图34所示的第11变形例中，半导体装置11具有3个焊接部131。2个焊接部131以相对于轴AX11线对称配置的方式在X方向上排列配置。其余的焊接部131相对于另2个沿Y方向错开而配置，并且相对于轴AX11线对称配置。图33、图34中，为了方便，省略了信号端子81及悬挂导体101b等。图33、图34中示出了半导体装置11，但也能够应用于半导体装置12。

示出了半导体装置11、12具备封固树脂体21、22的例子，但不限于此。也可以是不具有封固树脂体21、22的结构。

(第4实施方式)

本实施方式中，对于与在先实施方式在功能及/或构造上对应的部分及/或相关联的部分，赋予同一参照标记。关于对应的部分及/或相关联的部分，能够参照在先实施方式的说明。

在先实施方式中示出的半导体装置11具有热沉51与主端子71的焊接部121。半导体装置12具有热沉52与主端子72的焊接部122。图35中，作为一例，示意地示出了半导体装置12的焊接部122周边。图35中，用实线箭头表示电流的流动。

如图35所示，焊料92d介于热沉52的连接部52b与发射极端子E2的对置部E2a之间，形成了焊接部122。若相比于连接部52b而言对置部E2a较不易流过电流，则在焊接部122，在作为低电阻的连接部52b内更远地流动的动作增强。由此，在焊料92d中，相比于流动方向的前进侧，靠后侧的电流密度变大。这样，在焊料92d中，电流容易局部集中。

热沉52及发射极端子E2均使用铜等金属材料形成。热沉52及发射极端子E2至少主成分金属是相同的。例如，若对置部E2a比连接部52b薄，则对置部E2a更难以流过，在焊接部122中，在连接部52b内更远地流动的动作流增强。

连接部52b与对置部E2a板面彼此对置。焊料92d介于连接部52b与对置部E2a的板面间。在从对置方向观察的投影视图中，若连接部52b中的端子配置面(对置面)比对置部E2a大，则在焊接部122中，在连接部52b内更远地流动的流增强。另外，半导体装置11也发生同样的问题。在焊料91d、92d中，若电流局部地集中，则担心例如电迁移。

接着，根据图36、图37，说明本实施方式的半导体装置11、12。图36中，为了方便，省略了封固树脂体21、22。图37是沿着图36的XXXVII－XXXVII线的剖面图。图37中，将封固树脂体21、22也进行了图示。图37对应于在先实施方式的图5。

半导体装置11的热沉51具有主体部51a和连接部51b。2个发射极端子E1分别具有对置部E1a和延伸设置部E1b。对置部E1a以板面彼此对置的方式配置在连接部51b上。对置部E1a经由焊料91d而与连接部51b连接。延伸设置部E1b与对置部E1a相连。延伸设置部E1b在Y方向上向从连接部51b远离的方向延伸设置。如图37所示，若将连接部51b的厚度设为ta1，将对置部E1a的厚度设为tb1，则在至少焊接部121中，厚度tb1为厚度ta1以上(tb1≥ta1)。

本实施方式中，连接部51b的厚度在整个区域大致均一。此外，对置部E1a的厚度在整个区域大致均一。并且，对置部E1a的厚度tb1比连接部51b的厚度ta1厚(tb1＞ta1)。与对置部E1a相比，连接部51b中的发射极端子E1的配置面更大。连接部51b对应于2个对置部E1a而具有2个凸部51c。凸部51c在Y方向上向从主体部51a远离的方向突出。

在连接部51b的X方向两端，设有对置部E1a的配置区域51d。在连接部51b中，与集电极端子C1对置的区域被作为不配置对置部E1a的非配置区域51e。在X方向上，按配置区域51d、非配置区域51e、配置区域51d的顺序设置。配置区域51d的宽度Wa1和凸部51c的宽度一致。宽度Wa1是X方向的长度。

宽度Wa1是与连接部51b的板厚方向及连接部51b中的电流的主要流动方向正交的方向的长度。宽度Wa1是与板厚方向以及连接部51b从主体部51a延伸设置的延伸设置方向正交的方向的长度。配置区域51d的Y方向的一部分、具体而言是从主体部51a离开了的部分成为凸部51c。配置区域51d的平面形状分别呈大致矩形。在XY平面中，在配置区域51d的中央部分连接焊料91d，在将中央部分包围的周围部分没有连接焊料91d。

对置部E1a的一部分与焊料91d连接。在对置部E1a，接合部分设置在发射极端子E1的长边方向的一端。对置部E1a的宽度Wb1小于连接部51b的配置区域51d的宽度Wa1。即，宽度Wa1大于宽度Wb1(Wa1＞Wb1)。宽度Wb1是包含接合部分的X方向的长度。宽度Wb1是与板厚方向及发射极端子E1的长边方向正交的方向的长度。

半导体装置12的热沉52具有主体部52a和连接部52b。1个发射极端子E2分别具有多个对置部E2a和延伸设置部E2b。对置部E2a以板面彼此对置的方式配置在连接部52b上。对置部E2a经由焊料92d而与连接部52b连接。延伸设置部E2b与对置部E2a相连。延伸设置部E2b在Y方向上向从连接部52b远离的方向延伸设置。如图37所示，若将连接部52b的厚度设为ta2，将对置部E2a的厚度设为tb2，则在至少焊接部122中，厚度tb2为厚度ta2以上(tb2≥ta2)。

本实施方式中，连接部52b的厚度在整个区域大致均一。此外，对置部E2a的厚度在整个区域大致均一。并且，对置部E2a的厚度tb2比连接部52b的厚度ta2厚(tb2＞ta2)。与对置部E2a相比，连接部52b中的发射极端子E2的配置面更大。连接部52b对应于对置部E2a而具有1个凸部52c。凸部52c在Y方向上向从主体部52a远离的方向突出。

在连接部52b的X方向中央设有对置部E2a的配置区域52d。在连接部52b中，与集电极端子C2对置的区域被作为不配置对置部E2a的非配置区域52e。在X方向上，按非配置区域52e、配置区域52d、非配置区域52e的顺序设置。配置区域52d的宽度Wa2与凸部52c的宽度一致。宽度Wa2是X方向的长度。

宽度Wa2是与连接部52b的板厚方向以及连接部52b中的电流的主要流动方向正交的方向的长度。宽度Wa2是与板厚方向以及连接部52b相对于主体部52a的延伸设置方向正交的方向的长度。配置区域52d的Y方向的一部分、具体而言是从主体部52a离开了的部分成为凸部52c。配置区域52d的平面形状大致为矩形。在XY平面中，在配置区域52d的中央部分连接焊料92d，在将中央部分包围的周围部分没有连接焊料92d。

对置部E2a的一部分与焊料92d连接。在对置部E2a中，接合部分设置在发射极端子E2的长边方向的一端。对置部E2a的宽度Wb2小于连接部52b的配置区域52d的宽度Wa2。即，宽度Wa2大于宽度Wb2(Wa2＞Wb2)。宽度Wb2是包含接合部分的X方向的长度。宽度Wb2是与板厚方向及发射极端子E2的长边方向正交的方向的长度。

根据本实施方式的半导体装置11、12，如上述那样，对置部E1a的厚度tb1在连接部51b的厚度ta1以上。相比于对置部E1a比连接部51b薄的结构，在对置部E1a中容易流动电流，因此在焊料91d处能够抑制电流的局部集中。因而，能够提高半导体装置11的可靠性。同样，使对置部E2a的厚度tb2在连接部52b的厚度ta2以上。因而，能够提高半导体装置12的可靠性。

本实施方式中，与对置部E1a相比，连接部51b中的发射极端子E1的配置面更大。配置区域51d的宽度Wa1比对置部E1a的宽度Wb1大。即使是在焊料91d中电流容易局部地集中的结构，也能够通过满足上述的tb1≥ta1的关系，来提高半导体装置11的可靠性。同样，与对置部E2a相比，连接部52b中的发射极端子E2的配置面更大。配置区域52d的宽度Wa2比对置部E2a的宽度Wb2大。即使是在焊料92d中电流容易局部地集中的结构，也能够通过满足上述的tb2≥ta2的关系，来提高半导体装置12的可靠性。

本实施方式中，半导体装置11、12具备多个对应的半导体元件31、32。多个半导体元件31经由焊料91b、91c而连接于相同的主体部51a。即使是在焊料91d中电流容易局部地集中的结构，也能够通过满足上述的tb1≥ta1的关系，来提高半导体装置11的可靠性。多个半导体元件32经由焊料92b、92c而连接于相同的主体部52a。即使是在焊料92d中电流容易局部地集中的结构，也能够通过满足上述的tb2≥ta2的关系，来提高半导体装置12的可靠性。

半导体装置12中，发射极端子E2的个数比半导体元件32的数量少。发射极端子E2的个数比集电极端子C2的个数少。半导体装置12具备2个半导体元件32和1个发射极端子E2。这样，即使是在发射极端子E2即焊接部122的焊料92d中电流容易局部地集中的结构，也能够通过满足上述的tb1≥ta1的关系，来提高半导体装置11的可靠性。

如图37所示，本实施方式中，在半导体装置11中，发射极端子E1的对置部E1a的厚度比集电极端子C1的厚度厚。如图37所示，半导体装置12中，发射极端子E2的对置部E2a的厚度比集电极端子C2的厚度厚。这样，在主端子71、72中，使发射极端子E1、E2的至少对置部E1a、E2a比其他部分厚。因而，能够不改变集电极端子C1、C2与母线等的连接条件地抑制局部电流集中。

接着，对厚度ta1、ta2、tb1、tb2的更优选的关系进行说明。图38表示仿真中使用的模型。图39表示仿真结果。将半导体装置12的焊接部122周边简化并作为模型。图38中，用实线箭头表示电流的主要流动。图38的(a)中，流过连接部52b的电流的主要流动方向、流过发射极端子E2的电流的主要流动方向相同。即，电流所成的角θ为0°。图38的(b)中θ为90°，图38的(c)中θ为180°。图38的(a)～(c)中，焊接部122的宽度与发射极端子E2的宽度Wb2大致一致。

在仿真中，将宽度Wa2设为13mm，将宽度Wb2设为10mm。此外，将连接部52b的厚度ta2设为0.5mm。并且，使发射极端子E2的厚度tb2进行各种变化，求出了焊接部122的电流密度的最大值。图39的(a)表示θ＝0°的结果，图39的(b)表示θ＝90°的结果，图39的(c)表示θ＝180°的结果。

如图39的(a)所示，在θ＝0°的情况下，当tb2＜ta2时，电流密度的最大值表示出最大的值。当tb2≥ta2时，与tb2＜ta2相比，电流密度的最大值表现出较小的值。此外，在厚度tb2为ta2×(Wa2/Wb2)附近时，电流密度的最大值表示出最小的值(最下点)。

若将与厚度ta2相等时的厚度设为tb2s，将最下点的厚度设为tb2m，则tb2s与tb2m的差Δ通过下式表示。

(式6)Δ＝tb2m－tb2s＝ta2×{(Wa2/Wb2)－1}

在以最下点为顶点的Δ的2倍的范围内，厚度tb2比厚度ta2厚。该范围通过下式7表示。

(式7)ta2＜tb2≤ta2×{(2×Wa2－Wb2)/Wb2}

通过满足式7的关系，能够进一步减小电流密度的最大值。即，能够在焊接部122中有效地抑制电流的局部集中。在模型中示出了θ＝0°的例子，但不限于电流的主要流动方向完全一致的情况。只要是0°≤θ＜45°的范围、即向同一方向的电流成分较大就能够实现效果。

在θ＝90°的情况下，虽然省略了图示，但也是当tb2＜ta2时电流密度的最大值表示出最大的值。如图39的(b)所示，在tb2≥ta2的范围中，厚度tb2越厚则电流密度的最大值越小。在θ＝180°的情况下，虽然省略了图示，但也是当tb2＜ta2时电流密度的最大值表现出最大的值。如图39的(c)所示，在tb2≥ta2的范围中，厚度tb2越厚则电流密度的最大值越小。

这样，在45°≤θ≤180°时，在tb2≥ta2的范围中，厚度tb2越厚则电流密度的最大值越小。特别是，若使得满足tb2＞ta2，则能够有效地抑制电流的局部集中。另外，对于半导体装置11，也实现同样的效果。

在半导体装置11、12中，可以使发射极端子E1、E2的对置部E1a、E2a的厚度与延伸设置部E1b、E2b的厚度大致相等。可以使发射极端子E1、E2在全长上厚度相等。

例如，可以如图40所示的第12变形例那样，使对置部E1a的厚度比延伸设置部E1b的厚度厚。延伸设置部E1b的厚度比连接部51b的厚度ta1薄。在发射极端子E1中，对置部E1a较厚，延伸设置部E1b较薄。由此，对于发射极端子E1，也能够不改变与母线等的连接条件地抑制电流的局部集中。此外，相比于在全长上厚度相同的结构，还能够降低成本。对于发射极端子E2也是同样的。

本实施方式的半导体装置11、12至少具备半导体元件、具有电连接着半导体元件的主体部及连接部的金属部件、以及焊接到连接部的端子即可。

示出了半导体装置11、12具备2个对应的半导体元件31、32的例子，但不限于此。也可以仅具备1个半导体元件31、32，也可以具备3个以上半导体元件31、32。例如，如图33所示，也可以将4个半导体元件31与相同的热沉41、51电连接。

多个半导体元件31、32的配置不限于上述例子。不限于将全部的半导体元件31、32在X方向上排列配置的结构。还能够应用于将半导体元件31的一部分相对于其他半导体元件31沿Y方向错开配置的结构。还能够应用于将半导体元件32的一部分相对于其他半导体元件32沿Y方向错开配置的结构。例如可以是图34所示的结构。

示出了半导体装置11、12具备封固树脂体21、22的例子，但不限于此。也可以不具有封固树脂体21、22。

半导体装置11、12的构造不限于两面散热构造。还能够应用于单面散热构造。此外，不限于纵型构造的开关元件，还能够应用于横型构造的开关元件(例如LDMOS)。

(其他实施方式)

以上，例示了本发明的一形态的半导体装置的实施方式、结构、形态，但本发明的实施方式、结构、形态不限于上述各实施方式、各结构、各形态。例如，关于将不同的实施方式、结构、形态中分别公开的技术部分适当组合而得到的实施方式、结构、形态，也包含在本发明的实施方式、结构、形态的范围中。

Claims (5)

1.一种半导体装置，其特征在于，

具备：

多个半导体元件(31、32)，在一面侧设有高电位侧的各个电极，在板厚方向上与上述一面相反的背面侧设有低电位侧的各个电极；

第1部件(41、42)及第2部件(51、52)，是将多个上述半导体元件夹着而配置的散热部件，上述第1部件与上述一面侧的各个电极电连接，上述第2部件与上述背面侧的各个电极电连接；以及

多个端子(71、72)，与上述散热部件相连；

上述端子(71、72)包括多个集电极端子(C1、C2)和比上述集电极端子(C1、C2)多一根或少一根的多个发射极端子(E1、E2)，多个集电极端子(C1、C2)与上述第1部件连接，发射极端子(E1、E2)与上述第2部件连接，且在上述第2部件的长边方向上与上述集电极端子(C1、C2)交替地配置；

在从上述板厚方向观察的平面视图中，上述第2部件的面积小于上述第1部件的面积，并且，至少2个上述半导体元件在上述第2部件的长边方向上排列配置；

作为在与上述第2部件之间形成的多个焊接部，具有将各个上述半导体元件与上述第2部件电连接的第1接合部(131、132)、以及将上述多个发射极端子(E1、E2)与上述第2部件电连接的第2接合部(121、122)；

相对于经过上述第2部件的重心(Cg1，Cg2)且与上述板厚方向及上述长边方向正交的轴(AX11，AX12)，多个上述焊接部呈线对称配置。

2.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，

将上述轴设为第1轴，在与上述板厚方向及上述长边方向正交的短边方向上，将经过上述重心且与上述第1轴及上述板厚方向正交的轴设为第2轴(AX21，AX22)，

按照与上述第2部件的连接面积从大到小的顺序，至少上位的2个上述焊接部设置为，在上述第2部件的短边方向上与上述第2轴重叠。

3.如权利要求2所述的半导体装置，其特征在于，

多个上述第1接合部全部设置为，在上述短边方向上与上述第2轴重叠。

4.如权利要求2或3所述的半导体装置，其特征在于，

上述第2接合部以不与上述第2轴重叠的方式，在上述短边方向上设置在与上述第2轴分离的位置。

5.如权利要求4所述的半导体装置，其特征在于，

还具备将上述散热部件各自的至少一部分以及多个上述半导体元件封固的封固树脂体(21、22)；

全部的上述端子从上述封固树脂体的相同面突出；

上述平面视图中的上述第1接合部的中心(131c，132c)在上述短边方向上设置在比上述第2轴远离上述第2接合部的位置。