JP2020161333A - 半導体装置の製造方法及び半導体装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】電極板とバスバーを溶接する場合に半導体本体にスパッタ等の異物が飛沫しにくい半導体装置の製造方法及び半導体装置を提供する。【解決手段】半導体装置１０１の製造方法は、半導体本体１０から延伸した矩形状の金属板材からなり半導体素子と電気的に接続している電極板１６の半導体本体１０と反対側に設けられた電極板先端部１６１と、矩形状の金属板材からなるバスバー１７のバスバー先端部１７１とを、バスバー１７が電極板１６に沿って半導体本体部１０に延伸するように重ね合わせる重ね合わせ工程と、電極板先端部１６１よりも幅が大きい溝１３を有し、耐熱性材料で形成された平板状のマスク治具１２の溝１３に電極板１６を挿入するマスク装着工程と、マスク治具１２を挟んで半導体本体１０とは反対側で電極板先端部１６１とバスバー先端部１７１とを溶接する溶接工程と、を備えている。【選択図】図５

Description

本発明は、半導体装置の製造方法及び半導体装置に関する。
従来の半導体装置として、電極板とバスバーとが溶接されているものがある。バスバーとは、半導体本体と、他の電気部品等を接続する導体である。バスバーは大容量の電流を導電するのに有利であることから、主に電力用半導体装置等で用いられることが多い。
従来の電極板とバスバーとが溶接された半導体モジュールでは、切り離し可能に構成された第１溶接部と第２溶接部とを有し本体部から突出しているパワー端子と、切り離し可能に構成された第１溶接部と第２溶接部とを有するバスバーを備えている（例えば特許文献１）。パワー端子とバスバーは、まず第１溶接部が溶接される。第２溶接部は第１溶接部とバスバーとの間に溶接不良が発生した場合に、該第１溶接部の代わりにバスバーと重ね合わせて溶接するためのものである。
また、電極板とバスバーを溶接する方法として、レーザ溶接と、ＴＩＧ溶接などのアーク溶接等がある。従来の電子部品の端子接続構造として、ＴＩＧ溶接等のアーク溶接を用いて、電子部品から延出する複数の端子のうち少なくとも１本を、一方側へ折り曲げてバスバーに接続し、この接続した端子に隣接する他の端子を、他方側に向けて折り曲げて他のバスバーに接続しているものがある（例えば特許文献２）。
さらに、従来の電気部品の端子接続構造として、バスバーの先端部に、反対側両角部が中心側に後退した形状の接合予定部を形成し、バスバーの接合予定部と電子部品の接続端子の先端同士をレーザ溶接するものがある（例えば特許文献３）。
特開２０１１−０９６８０９号公報 特開２００９−２２４７０８号公報 特開２００６−３０２５４３号公報
特許文献１における半導体モジュールでは、溶接方法については言及されていない。しかしながら従来のＴＩＧ溶接及びレーザ溶接により電極板及びバスバーを溶接した場合、溶接する際に発生するスパッタ等の異物が半導体本体に飛沫するという問題があった。特許文献２における電子部品の端子接続構造では、ＴＩＧ溶接により発生したスパッタ等の異物が電子部品に飛沫するという問題があった。特許文献３における電気部品の端子接続項構造では、レーザ溶接時に未溶接部によって形成される金属くずの発生を防ぐことは可能であるが、溶接の際にレーザの熱によって発生するスパッタ等の異物が電気部品に飛沫することを防ぐことはできなかった。
本発明は、上記の課題を解決するものであり、電極板とバスバーを溶接する場合に半導体本体にスパッタ等の異物が飛沫しにくい半導体装置の製造方法及び半導体装置を得ることを目的とする。
本発明に係る半導体装置の製造方法は、半導体素子が樹脂封止されている本体部から延伸した矩形状の金属板材からなり半導体素子と電気的に接続している電極板の本体部と反対側に設けられた電極板先端部と、矩形状の金属板材からなるバスバーのバスバー先端部とを、バスバーが電極板に沿って本体部側に延伸するように重ね合わせる重ね合わせ工程と、電極板先端部よりも幅が大きい挿入部を有し、耐熱性材料で形成された平板状のマスク治具の挿入部に電極板を挿入するマスク装着工程と、マスク治具を挟んで本体部とは反対側で電極板先端部とバスバー先端部とを溶接する溶接工程と、を備えている。
本発明に係る半導体装置の製造方法は、電極板とバスバーをレーザ溶接する場合に半導体本体にスパッタ等の異物が飛沫しにくい。
本発明の実施の形態１に係る半導体装置の斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る半導体装置の内部構成を示す断面図である。 本発明の実施の形態１に係る半導体装置の電極板及びバスバーの正面図及び側面図である。 本発明の実施の形態１に係る半導体装置の製造方法のフローチャートである。 本発明の実施の形態１に係る半導体装置の製造方法を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る半導体装置の製造方法を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る半導体装置のマスク治具の他の例の斜視図である。 本発明の実施の形態２に係る半導体装置の斜視図である。 本発明の実施の形態２に係る半導体装置の電極板及びバスバーの正面図及び側面図である。 本発明の実施の形態２に係る半導体装置の製造方法を示す図である。 本発明の実施の形態３に係る半導体装置の斜視図である。 本発明の実施の形態３に係る半導体装置の半導体装置の電極板及びバスバーの正面図及び側面図である。 本発明の実施の形態３に係る半導体装置の製造方法を示す図である。 本発明の実施の形態４に係る半導体装置の斜視図である。 本発明の実施の形態４に係る半導体装置の電極板の形成方法を示す図である。 本発明の実施の形態４に係る半導体装置の製造方法を示す図である。 本発明の実施の形態５に係る半導体装置の斜視図である。
実施の形態１
図１は、本実施の形態に係る半導体装置の斜視図である。半導体装置１０１は、本体部である半導体本体１０、複数の電極板６、複数の電極板１６及び複数のバスバー１７を有する。図１に示すとおり電極板６は、半導体本体１０内部から半導体本体１０外部に向かって半導体本体１０の一方の側面側に並列に延伸している。電極板１６は、半導体本体１０内部から半導体本体１０外部に向かって、一方の側面の反対側の他方の側面側に並列に延伸している。バスバー１７は、電極板１６に電気的に接続するように溶接されている。電極板１６及びバスバー１７は銅板及び銅合金板等の矩形状の金属板材で形成されている。
図１に示すとおり、電極板１６は電極板先端部１６１、電極板幅広部１６２及び電極板中間部１６３を有している。バスバー１７はバスバー先端部１７１、バスバー幅広部１７２及びバスバー本体部１７３を有している。半導体装置１０１は、電極板先端部１６１及びバスバー先端部１７１が半導体本体１０に対して反対方向の先端部分（図１の網掛け箇所）にて溶接されている溶接部１８を有する。電極板幅広部１６２は、電極板先端部１６１に対して突出している。バスバー幅広部１７２は、バスバー先端部１７１に対して突出している。電極板幅広部１６２とバスバー幅広部１７２は、電極板先端部１６１及びバスバー先端部１７１とを溶接する時に発生したスパッタ等の異物が半導体本体１０に飛沫する代わりに電極板幅広部１６２若しくはバスバー幅広部１７２に飛沫するものである。また、半導体本体１０の反対側からレーザ１１を照射することによって電極板先端部１６１とバスバー先端部１７１とをレーザ溶接する場合、電極板幅広部１６２若しくはバスバー幅広部１７２がレーザ１１に対して防護壁となるものである。電極板１６及びバスバー１７の構成については後述する。
図２は、本実施の形態に係る半導体装置の内部構成を示す断面図である。ただし、図２の半導体装置１０１は、バスバー１７及び溶接部１８が省略されているものとする。図２に示すとおり、半導体装置１０１は半導体本体１０、電極板６及び電極板１６を有している。半導体本体１０は、リードフレーム１、半導体素子２、接合材３、ワイヤ４、インナーリード５、実装面封止部７、放熱面封止部８、ヒートシンク９を有している。
リードフレーム１は、半導体素子２を実装面封止部７内で支持固定している。リードフレーム１は銅もしくは銅合金で形成されている。なお、図２のリードフレーム１は銅もしくは銅合金の表面に金、銀、ニッケル及び錫等の金属でめっきされていてもよい。また、リードフレーム１は一部箇所が厚さの異なる箇所を有してもよい。
半導体本体１０に内蔵されている半導体素子２は、例えばＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｃｉｄｅ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ−Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等の電力用の半導体素子である。半導体素子２は半田や銀等を含む接合材３によってリードフレーム１に接合されている。
半導体素子２が搭載している電極パッド（図示せず）と電極板６は、ワイヤ４によってワイヤボンディングされている。すなわち、半導体素子２はワイヤ４を介して電極板６と電気的に接続されている。インナーリード５は、半導体素子２が搭載している他の電極パッド（図示せず）と接合材３を介して接続されている。インナーリード５は電極板１６と接合材３を介して接続されている。すなわち、半導体素子２はインナーリード５を介して電極板１６と電気的に接続されている。図１では、ワイヤ４と電極板６が接続されており、インナーリード５と電極板１６が接続されている。しかしながら、ワイヤ４とインナーリード５は設計条件等を考慮した上で置き換え可能である。
ワイヤ４は金、銀、アルミ、銅等で形成されている。ワイヤ４のワイヤ径は２０μｍから５００μｍ程度である。インナーリード５は、リードフレームと同様、銅若しくは銅合金で形成されていてよい。インナーリード５の幅は２ｍｍ程度である。
電極板６及び電極板１６は、数Ａから数１００Ａ程度の大電流が流れるパワー端子、もしくは半導体素子のゲート信号線やセンサ信号線などの制御用の制御端子等である。なお、リードフレーム１、インナーリード５、電極板６及び電極板１６は例えば銅板もしくは銅合金板等の金属板材を打ち抜き等の加工することによって形成してよい。電極板１６は、あらかじめ電極板幅広部１６２（図１参照）を有するように加工してもよい。また、タイバーカット工程にて、電極板１６に接続しているタイバーの一部を残すようにタイバーを切断し、そのタイバーを含む箇所を電極板幅広部１６２（図１参照）としてもよい。
図２に示すとおり、実装面封止部７は、リードフレーム１、半導体素子２、ワイヤ４、インナーリード５及びそれらを接合する接合材３を封止材によって封止している。実装面封止部７に用いられている封止材は、熱硬化性のエポキシ樹脂やシリコーン系、ウレタン系、及びアクリル系等の樹脂等であってよい。
また、図２に示すとおり、実装面封止部７の底面には、樹脂や絶縁シート等で構成された放熱面封止部８が設けられている。ヒートシンク９は、アルミ、銅等で構成されている。ヒートシンク９は放熱面封止部８に接するように設けられている。ヒートシンク９は半導体装置１０１の動作時に半導体素子２等が発する熱を半導体本体１０の外部に放熱する。なお、ヒートシンク９は、上記放熱面封止部８に加えて、グリース等の放熱部材（図示せず）を介して放熱面封止部８と接続してもよい。
図３は、本実施の形態に係る半導体装置の電極板及びバスバーの正面図及び側面図である。ただし、図３においては、溶接部１８は省略するものとする。
図３（ａ）は電極板１６及びバスバー１７の側面図である。図３（ａ）に示すとおり、電極板先端部１６１は、電極板１６の先端の部分である。すなわち、電極板先端部１６１は電極板１６の半導体本体１０と反対側に設けられている。電極板幅広部１６２は、電極板先端部１６１と一体的に形成されている。電極板幅広部１６２は電極板先端部１６１と半導体本体１０との間に設けられている。電極板中間部１６３は、電極板幅広部１６２と一体的に形成されており、半導体本体１０内部から延伸している。電極板中間部１６３は電極板幅広部１６２と半導体本体１０との間に設けられている。
図３（ａ）に示すとおり、バスバー先端部１７１は、バスバー１７の先端の部分である。バスバー幅広部１７２は、バスバー先端部１７１と一体的に形成されている。バスバー本体部１７３は、バスバー幅広部１７２と一体的に形成されている。バスバー幅広部１７２はバスバー先端部１７１と半導体本体１０との間に設けられている。バスバー本体部１７３は半導体本体１０と干渉しない角度、例えばバスバー先端部１７１に対して垂直方向に延伸するように折り曲げられている。バスバー本体部１７３は、半導体本体１０とは別の電子素子（図示せず）と接続している。
図３（ａ）に示すとおり、バスバー先端部１７１は電極板１６に沿って半導体本体１０側に延伸している。電極板先端部１６１とバスバー先端部１７１は対向している。電極板幅広部１６２とバスバー幅広部１７２は対向している。電極板先端部１６１とバスバー先端部１７１は完全に接している必要はない。電極板先端部１６１とバスバー先端部１７１の間の一部に隙間が空いていても構わない。同じく電極板幅広部１６２とバスバー幅広部１７２は完全に接している必要はない。電極板幅広部１６２とバスバー幅広部１７２の間の一部に隙間が空いていても構わない。電極板先端部１６１とバスバー先端部１７１とは先述の溶接部１８によって電気的に接続している。
図３（ｂ）は電極板１６及びバスバー１７を電極板１６側から見た正面図である。電極板幅広部１６２は、電極板先端部１６１及び電極板中間部１６３よりも幅が大きい。電極板幅広部１６２は、電極板１６が電極板１６の幅方向に対して両側に突出した形状になるように設けられている。電極板１６及びバスバー１７の厚みは例えば０．６ｍｍ〜２ｍｍ程度である。図３（ｂ）に示すとおり、電極板先端部１６１及び電極板中間部１６３の幅をＷｘ、電極板幅広部１６２の幅をＷｙ、電極板幅広部１６２において両側に突出している部分の幅をＷｚとする。Ｗｘは例えば１ｍｍ〜１０ｍｍ程度である。Ｗｚは例えば０．５〜５ｍｍ程度である。その場合、例えばＷｙは２ｍｍ〜２０ｍｍ程度である。なお、電極板幅広部１６２の両側に突出している幅Ｗｚはそれぞれ同じでなくてもよい。
図３（ｃ）は電極板１６及びバスバー１７をバスバー１７側から見た正面図である。バスバー幅広部１７２は、バスバー先端部１７１及びバスバー本体部１７３よりも幅が大きい。バスバー幅広部１７２は、バスバー１７がバスバー１７の幅方向に対して両側に突出した形状になるように設けられている。先述の電極板１６と同様に、バスバー先端部１７１及びバスバー本体部１７３の幅をＷｘ、バスバー幅広部１７２の幅をＷｙ、バスバー幅広部１７２において両側に突出している部分の幅をＷｚとする。先ほどの電極板１６と同様に、Ｗｘは例えば１ｍｍ〜１０ｍｍ程度である。Ｗｚは例えば０．５〜５ｍｍ程度である。その場合、例えばＷｙは２ｍｍ〜２０ｍｍ程度である。なお、バスバー幅広部１７２の両側にそれぞれ突出している幅Ｗｚはそれぞれ同じでなくてもよい。
次に、半導体装置１０１の製造方法について説明する。
図４は、本実施の形態に係る半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。図５及び図６は、本実施の形態に係る半導体装置の製造方法を示す図である。図５は後述のマスク装着工程を示す図である。図６は後述の溶接工程を示す図である。なお、半導体本体１０内部を組み立てる工程、及び半導体本体１０と電極板６及び電極板１６とを接続する工程（図４のＳ１０１：半導体組立工程）は、従来の半導体装置を製造する工程と同様につき、詳細な説明は省略する。
まず、電極板１６の半導体本体１０と反対側に設けられた電極板先端部１６１と、バスバー１７のバスバー先端部１７１とを、バスバー１７が電極板１６に沿って半導体本体１０側に延伸するように重ね合わせる（図４のＳ１０２：重ね合わせ工程）。
次に、図５（ａ）、図５（ｂ）及び図５（ｃ）に示すとおり、マスク治具１２の溝１３に電極板１６及びバスバー１７を挿入する（図４のＳ１０３：マスク装着工程）。図５（ａ）は、マスク治具１２の溝１３に電極板１６及びバスバー１７を挿入したときの斜視図である。図５（ｂ）は、マスク治具１２の溝１３に電極板１６及びバスバー１７を挿入したときの、図５（ａ）図中のＡの方向から見た正面図である。図５（ｃ）は、マスク治具１２の溝１３に電極板１６及びバスバー１７を挿入したときの、図５（ａ）図中のＢの方向から上面視した上面図である。
マスク治具１２は、後述の溶接工程時に発生するスパッタ等の異物から半導体本体１０を保護するための平板面状の治具である。また、マスク治具１２は、レーザからも半導体本体１０を保護する。マスク治具１２は例えば銅合金、アルミニウム、鉄、セラミック及びカーボン等の耐熱性板材で形成される。図５（ａ）に示すとおり、マスク治具１２は、電極板先端部１６１及びバスバー先端部１７１の位置及び幅に対応し、平板面内に形成された溝１３を有する櫛型形状を呈している。
マスク治具１２は、電極板１６の半導体本体１０に対して反対側から電極板先端部１６１に装着する。若しくは電極板１６に対して垂直な方向から電極板先端部１６１に装着してもよい。具体的には、マスク治具１２の溝１３に電極板先端部１６１及びバスバー先端部１７１が挿入される。
図５（ｂ）及び図５（ｃ）に示すとおり、Ｗｕは、マスク治具１２の溝１３の幅である。スパッタ等の異物、或いはレーザから半導体本体１０を保護するという観点から考えた場合、マスク治具１２の溝１３の幅Ｗｕは、電極板先端部１６１及びバスバー先端部１７１の幅Ｗｘと等しいことが理想的である。しかしながら、マスク治具１２挿入時のずれ、若しくは半導体本体１０から延伸している電極板１６自体の製造誤差による位置ずれ等を考慮した場合、溝１３の幅Ｗｕは電極板先端部１６１の幅Ｗｘ及びバスバー先端部１７１の幅Ｗｘよりも大きくすることが望ましい。
溝１３の幅Ｗｕは、電極板先端部１６１の幅Ｗｘよりも大きい。よって、マスク治具１２の溝１３に電極板先端部１６１及びバスバー先端部１７１が挿入されたとき、電極板先端部１６１及びバスバー先端部１７１の両側には隙間１５が生じる。
のぞましくは、幅Ｗｕは幅Ｗｙ以下である。幅Ｗｕが幅Ｗｙ以下であれば、電極板幅広部１６２によって隙間１５の幅がより小さくなるので、後述の溶接工程時に発生するスパッタ等の異物、或いは溶接工程時に電極板先端部１６１及びバスバー先端部１７１に照射するレーザが通過しにくい。
図５（ｂ）及び図５（ｃ）に示すように、電極板先端部１６１の幅方向の中心が溝１３の幅方向に対してちょうど真ん中になるように電極板先端部１６１が溝１３に挿入された場合において、隙間１５の幅をＷｃとすると、Ｗｕ＝Ｗｘ＋２・Ｗｃの関係が成り立つ。なお、Ｗｃは例えば０．５〜５ｍｍ程度である。実際には、電極板１６の製造誤差等の影響により、電極板先端部１６１及びバスバー先端部１７１の両側に生じる隙間１５は左右非対称になり得る。
図５（ｃ）に示すとおり、溝１３をＢの方向から上面視したときに、半導体本体１０が電極板１６の面と溝１３との間の隙間を通じて見えている。理想的には、電極板１６の面を溝１３の側面に密着させればＢ方向から半導体本体１０は見えない。しかしながら、マスク治具１２挿入時のずれにより、電極板１６の面と溝１３との間に隙間が生じ、その結果、Ｂの方向から半導体本体１０が見えてしまうことがあり得る。後述のとおり、レーザを照射する角度を調整することで、電極板１６の面と溝１３との間の隙間をレーザが通過しにくくすることが出来る。
次に、図６に示すとおり、電極板先端部１６１及びバスバー先端部１７１のマスク治具１２を挟んで半導体本体１０とは反対側からレーザ１１を照射することで電極板先端部１６１及びバスバー先端部１７１を溶接する（図４のＳ１０４：溶接工程）。図６は、図５（ａ）の半導体装置１０１及びマスク治具１２をＣ−Ｃ方向に断面視した図である。図５（ａ）に示すとおり、マスク治具１２の半導体本体１０とは反対側で電極板先端部１６１とバスバー先端部１７１とを溶接する。レーザ１１は、ＹＡＧレーザ、ＣＯ２レーザ、半導体レーザ等のレーザを用いる。図５に示すとおり、電極板１６の延伸方向に対して角度θ傾けてレーザ１１を照射する。角度θは望ましくは０．５度〜３０度である。
上記電極板先端部１６１及びバスバー先端部１７１に対してレーザ１１を照射して溶接することで、図１に示すような半導体装置１０１が完成する。
なお、上記溶接工程は、レーザ溶接としているが、ＴＩＧ溶接等のアーク溶接でもよい。ＴＩＧ溶接でも溶接時にスパッタ等の異物が発生する。電極板先端部１６１と前記バスバー先端部１７１のマスク治具１２を挟んで半導体本体１０とは反対側で電極板先端部１６１とバスバー先端部１７１とをＴＩＧ溶接してもよい。レーザによる溶接は、従来のＴＩＧ溶接等と比較して溶接に要する時間が短いというメリットがある。
次に、本実施の形態の作用効果について説明する。
上記のとおり、本実施の形態における半導体装置１０１の製造方法は、マスク治具１２の溝１３に電極板１６を挿入するマスク装着工程を備えている。その結果、電極板先端部１６１とバスバー先端部１７１との溶接時に発生したスパッタ等の異物が半導体本体１０に飛沫する代わりにマスク治具１２に飛沫する。その結果、スパッタ等の異物が半導体本体１０に飛沫しにくくなるという効果を奏する。さらにスパッタ等の異物による半導体装置１０１内での短絡等の電気的特性不良を引き起こしにくくなるという効果を奏する。また、半導体装置１０１の歩留まりが向上するという効果を奏する。
また、半導体本体１０の反対側からレーザ１１を照射することによって電極板先端部１６１とバスバー先端部１７１とをレーザ溶接する場合、マスク治具１２がレーザ１１に対して防護壁となる。したがって、半導体本体１０にレーザ１１が直接照射されにくくなるので、半導体本体１０を封止している実装面封止部７若しくは放熱面封止部８に溶融痕や微細な傷等の物理的なダメージを与え、レーザ焼けによる異物が発生しにくくなるというさらなる効果を奏する。半導体本体１０内部のワイヤ４や半導体素子２等が損傷しにくくなるという効果も奏する。
また、本実施の形態における半導体装置１０１は、電極板１６が、電極板先端部１６１と半導体本体１０との間に、電極板先端部１６１よりも幅が大きい電極板幅広部１６２を有している。さらにバスバー１７が、バスバー先端部１７１と半導体本体１０との間に、バスバー先端部１７１よりも幅が大きいバスバー幅広部１７２を有している。
その結果、電極板先端部１６１とバスバー先端部１７１との溶接時に発生したスパッタ等の異物が半導体本体１０に飛沫する代わりに電極板幅広部１６２若しくはバスバー幅広部１７２に飛沫する。したがって、スパッタ等の異物が半導体本体１０に飛沫しにくくなるという効果を奏する。さらにスパッタ等の異物による半導体装置１０１内での短絡等の電気的特性不良を引き起こしにくくなるという効果を奏する。また、半導体装置１０１の歩留まりが向上するという効果を奏する。
また、半導体本体１０の反対側からレーザ１１を照射することによって電極板先端部１６１とバスバー先端部１７１とをレーザ溶接する場合、電極板幅広部１６２若しくはバスバー幅広部１７２がレーザ１１に対して防護壁となる。したがって、半導体本体１０にレーザ１１が直接照射されにくくなるので、半導体本体１０を封止している実装面封止部７若しくは放熱面封止部８に溶融痕や微細な傷等の物理的なダメージを与え、レーザ焼けによる異物が発生しにくくなるというさらなる効果を奏する。半導体本体１０内部のワイヤ４や半導体素子２等が損傷しにくくなるという効果も奏する。
なお、本実施の形態における半導体装置１０１の製造方法は、上記のようにマスク治具１２の溝１３に電極板１６を挿入するマスク装着工程を有する、若しくは上記のように、電極板１６が電極板先端部１６１よりも幅が大きい電極板幅広部１６２を有し、バスバー１７がバスバー先端部１７１よりも幅が大きいバスバー幅広部１７２を有するかのいずれか一方でよい。
一方、先述のとおり、マスク治具１２の溝１３の幅Ｗｕは電極板先端部１６１の幅Ｗｘよりも大きくする必要がある。従来の半導体装置のように、本実施の形態のような電極板幅広部１６２及びバスバー幅広部１７２が無い場合、溝１３に電極板先端部１６１を挿入したときに生じる隙間１５をレーザ１１がすり抜ける。その結果、隙間１５をすり抜けたレーザ１１が半導体本体１０に直接照射されてしまう可能性がある。また、溶接時に発生したスパッタ等の異物がこの隙間１５を通過して半導体本体１０に飛沫する可能性がある。
本実施の形態における半導体装置の製造方法では、上記のようにマスク装着工程を有する。また電極板１６が電極板先端部１６１よりも幅が大きい電極板幅広部１６２を有している。さらにバスバー１７がバスバー先端部１７１よりも幅が大きいバスバー幅広部１７２を有している。その結果、マスク治具１２のレーザ１１若しくはスパッタ等の異物に対する防護壁の効果に加え、電極板幅広部１６２あるいはバスバー幅広部１７２が隙間１５をすり抜けるレーザ１１及びスパッタ等の異物に対する防護壁となる。すなわち、この導電性の異物であるスパッタが半導体本体１０に飛沫しにくくなるという効果はさらに高い。また、レーザ１１が半導体本体１０に直接照射されにくくなるという効果はさらに高い。
なお、本実施の形態において、マスク治具１２の溝１３は電極板先端部１６１及びバスバー先端部１７１が装着される。すなわち、マスク治具１２は電極板幅広部１６２及びバスバー幅広部１７２の半導体本体１０に対して反対側に装着されている。しかしながら、マスク治具１２の溝１３は電極板中間部１６３に装着されてもよい。すなわち、マスク治具１２は半導体本体１０に対して電極板幅広部１６２及びバスバー幅広部１７２よりも近傍の位置に装着されてもよい。この場合、電極板先端部１６１の幅は電極板幅広部１６２の幅よりも必ずしも小さくなくてもよい。バスバー先端部１７１の幅はバスバー幅広部１７２の幅よりも必ずしも小さくなくてもよい。
図７は、本実施の形態に係る半導体装置のマスク治具の他の例の斜視図である。図６に示すように、マスク治具１２１は、マスク治具１２の櫛型形状の溝１３とは異なり、電極板先端部１６１の位置及び幅に対応した孔状の溝１３１を有する形状を呈していてもよい。マスク治具１２１は、マスク治具１２のように溝１３１に電極板中間部１６３を挿入することは出来ない。しかしながら、マスク治具１２１は、マスク治具１２と同様に溝１３１に電極板先端部１６１及びバスバー先端部１７１を挿入することは可能である。
また、本実施の形態において、電極板幅広部１６２とバスバー幅広部１７２は対向している。しかしながら、電極板幅広部１６２とバスバー幅広部１７２は、電極板１６の長手方向にずれて設けられてもよい。
また、本実施の形態において、電極板幅広部１６２は、電極板１６が電極板１６の幅方向に対して両側に突出した形状になるように設けられているとした。しかしながら片側だけ突出するような形状を呈していてもよい。しかしながら、電極板幅広部１６２が、電極板１６が電極板１６の幅方向に対して両側に突出した形状になるように設けられている方が、スパッタが半導体本体１０に飛沫しにくくなるという効果、及びレーザ１１が半導体本体１０に直接照射されにくくなるという効果はさらに高いということは言うまでもない。
また、本実施の形態において、バスバー幅広部１７２は、バスバー１７がバスバー１７の幅方向に対して両側に突出した形状になるように設けられているとした。しかしながら片側だけ突出するような形状を呈していてもよい。しかしながら、バスバー幅広部１７２が、バスバー１７がバスバー１７の幅方向に対して両側に突出した形状になるように設けられている方が、スパッタが半導体本体１０に飛沫しにくくなるという効果、及びレーザ１１が半導体本体１０に直接照射されにくくなるという効果はさらに高いということは言うまでもない。
また、本実施の形態において、図１に示すとおり電極板６は、半導体本体１０内部から半導体本体１０外部に向かって半導体本体１０の一方の側面側に並列に延伸している。電極板１６は、半導体本体１０内部から半導体本体１０外部に向かって、一方の側面の反対側の他方の側面側に並列に延伸している。しかしながら、両方の側面側に電極板１６が延伸し、それぞれの側面に設けられた電極板１６にバスバー１７が溶接されていてもよい。
また、本実施の形態において、電極板１６及びバスバー１７は銅板及び銅合金板等の金属板材で形成されているとした。しかしながら、レーザの吸収率を高めるために、銅板及び銅合金板等の表面に吸収材などを塗布する加工をおこなってもよい。
また、電極板１６の延伸方向に対してレーザ１１を照射する角度θは望ましくは０．５度〜３０度である。角度θが０．５度に満たない場合、溝１３を図４（ａ）のＢ方向から上面視したときに電極板１６の面と溝１３との間の隙間をレーザ１１が通過し、半導体本体１０にレーザ１１が照射されてしまう可能性がある。角度θが３０度を超える場合、レーザ１１の反射率が増えるため溶接部１８にレーザ１１が吸収されず溶接不良が発生する。レーザ１１をθ＝０．５度〜３０度に傾けて照射することで、溝１３をＡ方向から上面視したときに電極板１６と溝１３との隙間を通じて見えている半導体本体１０にレーザ１１が照射されにくくなるというさらなる効果を奏する。さらに、レーザ１１をθ＝０．５度〜３０度に傾けて照射することで、レーザの反射率が低減するので、溶接不良が発生しにくくなるというさらなる効果を奏する。
実施の形態２
図８は、本実施の形態に係る半導体装置の斜視図である。実施の形態１の半導体装置１０１に対して、半導体装置１０２は電極板１６の代わりに電極板２６を有し、またバスバー１７の代わりにバスバー２７を有する。上記以外の点については同様であるので、詳細な説明は省略する。
図８に示すとおり、電極板２６は電極板先端部２６１、電極板幅広部２６２、電極板中間部２６３に加えて、他の電極板幅広部である電極板幅広部２６４を有している。バスバー２７はバスバー先端部２７１、バスバー幅広部２７２及びバスバー本体部２７３を有している。半導体装置１０２は、電極板先端部２６１及びバスバー先端部２７１が半導体本体１０に対して反対方向の先端部分にてレーザ溶接されている溶接部１８を有する。電極板２６及びバスバー２７の構成については後述する。
図９は、本実施の形態に係る半導体装置の電極板及びバスバーの正面図及び側面図である。ただし、図８においては、溶接部１８は省略するものとする。
図９（ａ）は電極板２６及びバスバー２７の側面図である。図９（ａ）に示すとおり、電極板先端部２６１は、電極板２６の先端の部分である。すなわち、電極板先端部２６１は電極板２６の半導体本体１０と反対側に設けられている。電極板幅広部２６２は、電極板先端部２６１と連なっている。電極板幅広部２６２は電極板先端部２６１と半導体本体１０との間に設けられている。電極板中間部２６３は、電極板幅広部２６２と連なっている。電極板中間部２６３は電極板幅広部２６２と半導体本体１０との間に設けられている。電極板幅広部２６４は、電極板中間部２６３と連なっており、半導体本体１０内部から延伸している。電極板幅広部２６４は電極板中間部２６３と半導体本体１０との間に設けられている。
図９（ａ）に示すとおり、バスバー先端部２７１は、バスバー２７の先端の部分である。バスバー幅広部２７２は、バスバー先端部２７１と連なっている。バスバー本体部２７３は、バスバー幅広部２７２と連なっている。バスバー幅広部２７２はバスバー先端部２７１と半導体本体１０との間に設けられている。バスバー本体部２７３は半導体本体１０と干渉しない角度、例えばバスバー先端部２７１に対して垂直方向に延伸するように折り曲げられている。バスバー本体部２７３は、半導体本体１０とは別の電子素子（図示せず）と連なっている。
図９（ａ）に示すとおり、バスバー先端部２７１は電極板２６に沿って半導体本体１０側に延伸している。電極板先端部２６１とバスバー先端部２７１は対向している。電極板幅広部２６４とバスバー幅広部２７２は対向している。電極板先端部２６１とバスバー先端部２７１は完全に接している必要はない。電極板先端部２６１とバスバー先端部２７１の間の一部に隙間が空いていても構わない。電極板幅広部２６２とバスバー幅広部２７２は完全に接している必要はない。電極板幅広部２６２とバスバー幅広部２７２の間の一部に隙間が空いていても構わない。電極板先端部２６１とバスバー先端部２７１とは先述の溶接部１８によって電気的に接続している。
図９（ｂ）は電極板２６及びバスバー２７を電極板２６側から見た正面図である。図９（ｂ）に示すとおり、電極板幅広部２６２及び電極板幅広部２６４は、電極板先端部２６１及び電極板中間部２６３よりも幅が大きい。電極板幅広部２６２及び電極板幅広部２６４は、電極板２６が電極板２６の幅方向に対して両側に突出するような形状を呈している。電極板先端部２６１、電極板幅広部２６２及び電極板中間部２６３の幅は前述の実施の形態１の電極板先端部１６１、電極板幅広部１６２及び電極板中間部１６３の幅と同様につき、詳細な説明は省略する。また、電極板幅広部２６４の幅は、電極板幅広部２６２と同じであってもよいし、異なっていてもよい。
図９（ｃ）は電極板２６及びバスバー２７をバスバー２７側から見た正面図である。図９（ｃ）に示すとおり、バスバー幅広部２７２は、バスバー先端部２７１及びバスバー本体部２７３よりも幅が大きい。バスバー幅広部２７２は、バスバー２７がバスバー２７の幅方向に対して両側に突出した形状になるように設けられている。バスバー先端部２７１、バスバー幅広部２７２及びバスバー本体部２７３の幅は前述の実施の形態１のバスバー先端部１７１、バスバー幅広部１７２及びバスバー本体部１７３の幅と同様につき、詳細な説明は省略する。
次に、半導体装置１０２の製造方法について説明する。図１０は、本実施の形態に係る半導体装置の製造方法を示す図である。半導体装置１０２の製造フローについては実施の形態１の図４のフローチャートと同様であるので、詳細な説明は省略する。
まず、実施の形態１の半導体装置１０１と同様、電極板２６の半導体本体１０と反対側に設けられた電極板先端部２６１と、バスバー２７のバスバー先端部２７１とを、バスバー２７が電極板２６に沿って半導体本体１０側に延伸するように重ね合わせる（Ｓ１０２：重ね合わせ工程）。
次に、図１０（ａ）、図１０（ｂ）に示すとおり、マスク治具１２の間隙である溝１３に電極板中間部２６３を挿入する（Ｓ１０３：マスク装着工程）。図１０（ａ）は、マスク治具１２の溝１３に電極板２６及びバスバー２７を挿入したときの斜視図である。図１０（ｂ）は、マスク治具１２の溝１３に電極板２６及びバスバー２７を挿入したときの、図１０（ａ）図中のＡの方向から見た正面図である。上記マスク装着工程により、マスク治具１２は、電極板幅広部２６２よりも、半導体本体１０に近い位置、かつ電極板幅広部２６４及びバスバー幅広部２７２よりも、半導体本体１０に遠い位置に装着される。その結果、図１０（ｂ）の点線内Ｄに示されているように、電極板幅広部２６２、電極板中間部２６３及び電極板幅広部２６４と、マスク治具１２との間に隙間２５が形成される。その結果、電極板先端部２６１及びバスバー先端部２７１を溶接するときに発生するスパッタが通過する経路は、電極板幅広部２６２、バスバー幅広部２７２、電極板中間部２６３、電極板幅広部２６４及び隙間２５により、直線状ではなく、折れ線状（いわゆるラビリンス構造）となる。
また、図１０に示すとおり、電極板２６の長手方向における電極板幅広部２６４の長さは、電極板２６の長手方向におけるバスバー幅広部２７２の長さよりも大きい。すなわち、電極板幅広部２６４の面積はバスバー幅広部２７２の面積よりも大きい。
電極板先端部２６１及びバスバー先端部２７１を溶接する溶接工程（Ｓ１０４）に関しては、実施の形態１の半導体装置１０１と同様につき、詳細な説明は省略する。
次に、本実施の形態の作用効果について説明する。上述のとおり、半導体装置１０２も実施の形態１の半導体装置１０１と同様の効果を奏する。それに加えて半導体装置１０２は、以下のような新たな効果を奏する。
半導体装置１０２の電極板２６及びバスバー２７をレーザ溶接する場合に、マスク治具１２は、電極板幅広部２６２よりも、半導体本体１０に近い位置、かつ電極板幅広部２６４及びバスバー幅広部２７２よりも、半導体本体１０に遠い位置に装着される。その結果、図１０（ｂ）の点線内Ｄに示されているように、電極板幅広部２６２、電極板中間部２６３及び電極板幅広部２６４と、マスク治具１２との間に形成される隙間２５が形成される。その結果、電極板先端部２６１及びバスバー先端部２７１を溶接するときに発生するスパッタが通過する経路は、電極板幅広部２６２、バスバー幅広部２７２、電極板中間部２６３、電極板幅広部２６４及び隙間２５により、直線状ではなく、折れ線状（いわゆるラビリンス構造）となる。したがって、実施の形態１の半導体装置１０１よりもさらに電極板２６及びバスバー２７をレーザ溶接する場合に飛沫するスパッタ等の異物が半導体本体１０に到達しにくいという新たな効果を奏する。
また、半導体装置１０２の電極板２６は、電極板幅広部２６２に加えて、他の電極板幅広部である電極板幅広部２６４を有する。その結果、電極板２６の総面積は電極板１６の総面積よりも大きくなるので、電極板２６及びバスバー２７に大きな電流が流れた際の発熱がより放熱しやすいという新たな効果を奏する。
なお、電極板幅広部２６４の面積はバスバー幅広部２７２の面積と同じでも構わない。しかしながら、図８及び図９（ｂ）に示すように、電極板２６の長手方向における電極板幅広部２６４の長さは、電極板２６の長手方向におけるバスバー幅広部２７２の長さよりも大きい場合、電極板幅広部２６４の面積はバスバー幅広部２７２の面積よりも大きい。その結果、電極板２６及びバスバー２７に大きな電流が流れた際の発熱がより放熱しやすいという新たな効果を奏する。
実施の形態３
図１１は、本実施の形態に係る半導体装置の斜視図である。実施の形態１の半導体装置１０１に対して、半導体装置１０３は電極板１６の代わりに電極板３６を有し、またバスバー１７の代わりにバスバー３７を有する。それ以外の点については同様であるので、詳細な説明は省略する。
図１１に示すとおり、電極板３６は電極板先端部３６１及び電極板幅広部３６２を有している。電極板３６には、実施の形態１における電極板１６の電極板中間部１６３に該当する部分が存在しない。バスバー３７はバスバー先端部３７１、バスバー幅広部３７２及びバスバー本体部３７３を有している。半導体装置１０２は、電極板先端部３６１及びバスバー先端部３７１が半導体本体１０に対して反対方向の先端部分にてレーザ溶接されている溶接部１８を有する。電極板３６及びバスバー３７の構成については後述する。
図１２は、本実施の形態に係る半導体装置の電極板及びバスバーの正面図及び側面図である。ただし、図１２においては、溶接部１８は省略するものとする。
図１２（ａ）は電極板３６及びバスバー３７の側面図である。図１２（ａ）に示すとおり、電極板先端部３６１は、電極板３６の先端の部分である。すなわち、電極板先端部３６１は電極板３６の半導体本体１０と反対側に設けられている。電極板幅広部３６２は、電極板先端部３６１と連なっており、半導体本体１０内部から延伸している。電極板幅広部３６２は電極板先端部３６１と半導体本体１０との間に設けられている。
図１２（ａ）に示すとおり、バスバー先端部３７１は、バスバー３７の先端の部分である。バスバー幅広部３７２は、バスバー先端部３７１と連なっている。バスバー本体部３７３は、バスバー幅広部３７２と連なっている。バスバー幅広部３７２はバスバー先端部３７１と半導体本体１０との間に設けられている。バスバー本体部３７３は半導体本体１０と干渉しない角度、例えばバスバー先端部３７１に対して垂直方向に延伸するように折り曲げられている。バスバー本体部３７３は、半導体本体１０とは別の電子素子（図示せず）と接続している。バスバー本体部３７３は、半導体本体１０とは別の電子素子（図示せず）と接続している。
図１２（ａ）に示すとおり、バスバー先端部３７１は電極板３６に沿って半導体本体１０側に延伸している。電極板幅広部３６２とバスバー幅広部３７２は対向している。電極板先端部３６１とバスバー先端部３７１は完全に接している必要はない。電極板先端部２６１とバスバー先端部２７１の間の一部に隙間が空いていても構わない。電極板幅広部３６２とバスバー幅広部３７２は完全に接している必要はない。電極板幅広部３６２とバスバー幅広部３７２の間の一部に隙間が空いていても構わない。電極板先端部３６１とバスバー先端部３７１とは先述の溶接部１８によって電気的に接続している。
図１２（ｂ）は電極板３６及びバスバー３７を電極板３６側から見た正面図である。図１２（ｂ）に示すとおり、電極板幅広部３６２は、電極板先端部３６１よりも幅が大きい。また、電極板幅広部３６２は、電極板３６が電極板３６の幅方向に対して両側に突出するような形状を呈している。電極板先端部３６１及び電極板幅広部３６２の幅は前述の実施の形態１の電極板先端部１６１及び電極板幅広部１６２の幅と同様につき、詳細な説明は省略する。
図１２（ｃ）は電極板３６及びバスバー３７をバスバー３７側から見た正面図である。図１２（ｃ）に示すとおり、バスバー幅広部３７２は、バスバー先端部３７１及びバスバー本体部３７３よりも幅が大きい。また、バスバー幅広部３７２は、バスバー３７がバスバー３７の幅方向に対して両側に突出するような形状を呈している。バスバー先端部３７１、バスバー幅広部３７２及びバスバー本体部３７３の幅は前述の実施の形態１のバスバー先端部１７１、バスバー幅広部１７２及びバスバー本体部１７３の幅と同様につき、詳細な説明は省略する。
図１２（ｃ）に示すとおり、電極板３６の長手方向における電極板幅広部３６２の長さは、電極板３６の長手方向におけるバスバー幅広部３７２の長さよりも大きい。すなわち、電極板幅広部３６２の面積はバスバー幅広部３７２の面積よりも大きい。
次に、半導体装置１０３の製造方法について説明する。半導体装置１０３の製造フローについては実施の形態１の図４のフローチャートと同様であるので、詳細な説明は省略する。
図１３は、本実施の形態に係る半導体装置の製造方法を示す図である。実施の形態１の半導体装置１０１と同様、電極板３６の半導体本体１０と反対側に設けられた電極板先端部３６１と、バスバー３７のバスバー先端部３７１とを、バスバー３７が電極板３６に沿って半導体本体１０側に延伸するように重ね合わせる（Ｓ１０２：重ね合わせ工程）。先述のとおり、電極板幅広部３６２の面積は、バスバー幅広部３７２の面積よりも大きいので、バスバー幅広部３７２は、電極板幅広部３６２の一部領域に対向することになる。
つぎに、図１３に示すとおり、マスク治具１２の間隙である溝１３に電極板３６及びバスバー３７を挿入する（Ｓ１０３：マスク装着工程）。図１３（ａ）は、マスク治具１２の溝１３に電極板３６及びバスバー３７を挿入したときの斜視図である。図１３（ｂ）は、マスク治具１２の溝１３に電極板３６及びバスバー３７を挿入したときの、図１３（ａ）図中のＡの方向から見た正面図である。マスク治具１２の間隙である溝１３に電極板３６及びバスバー３７を挿入する工程、及び電極板先端部３６１及びバスバー先端部３７１を溶接する工程（Ｓ１０４：溶接工程）に関しては、実施の形態１の半導体装置１０１と同様につき、詳細な説明は省略する。
次に、本実施の形態の作用効果について説明する。上述のとおり、半導体装置１０３も実施の形態１の半導体装置１０１と同様の効果を奏する。また、電極板３６の長手方向における電極板幅広部３６２の長さは、電極板３６の長手方向におけるバスバー幅広部３７２の長さよりも大きい。すなわち、電極板幅広部３６２の面積はバスバー幅広部３７２の面積よりも大きい。したがって、電極板３６及びバスバー３７に大きな電流が流れた際の発熱がより放熱しやすいという新たな効果を奏する。
実施の形態４
図１４は、本実施の形態に係る半導体装置の斜視図である。実施の形態１の半導体装置１０１に対して、半導体装置１０４は電極板１６に隣接する電極板４６を有し、電極板４６に対応するバスバーとしてバスバー４７を有する。それ以外の点については同様であるので、詳細な説明は省略する。
図１４に示すとおり、電極板４６は電極板先端部４６１、電極板幅広部４６２及び電極板中間部４６３を有している。バスバー４７はバスバー先端部４７１、バスバー幅広部４７２及びバスバー本体部４７３を有している。電極板先端部４６１は、電極板４６の先端の部分である。電極板幅広部４６２は、電極板先端部４６１と連なっている。電極板幅広部４６２は電極板先端部４６１と半導体本体１０との間に設けられている。電極板中間部４６３は、電極板幅広部４６２と連なっており、半導体本体１０内部から延伸している。電極板中間部４６３は電極板幅広部４６２と半導体本体１０との間に設けられている。電極板幅広部４６２は、電極板先端部４６１及び電極板中間部４６３よりも幅が大きい。また、電極板幅広部４６２は、電極板４６が電極板４６の幅方向に対して両側に突出するような形状になるように設けられている。
バスバー先端部４７１は、バスバー４７の先端の部分である。バスバー幅広部４７２は、バスバー先端部４７１と連なっている。バスバー本体部４７３は、バスバー幅広部４７２と連なっている。バスバー幅広部４７２はバスバー先端部４７１と半導体本体１０との間に設けられている。バスバー幅広部４７２は、バスバー先端部４７１及びバスバー本体部４７３よりも幅が大きい。また、バスバー幅広部４７２は、バスバー４７がバスバー４７の幅方向に対して両側に突出するような形状になるように設けられている。バスバー本体部４７３は半導体本体１０と干渉しない角度、例えばバスバー先端部４７１に対して垂直方向に延伸するように折り曲げられている。バスバー本体部４７３は、半導体本体１０とは別の電子素子（図示せず）と連なっている。
図１４に示すとおり、電極板先端部４６１はバスバー先端部４７１に対向している。電極板幅広部４６２はバスバー幅広部４７２に対向している。半導体装置１０４は、電極板１６及びバスバー１７と同様に、電極板先端部４６１及びバスバー先端部４７１が半導体本体１０に対して反対方向の先端部分にてレーザ溶接されている溶接部１８を有する。
図１４に示すとおり、電極板幅広部１６２及びバスバー幅広部１７２に対し、電極板幅広部４６２及びバスバー幅広部４７２は電極板１６及び電極板４６の長手方向にずれて設けられている。
図１５は、本実施の形態に係る半導体装置の電極板の形成方法を示す図である。本実施の形態における電極板４６も、リードフレーム１、電極板６及び電極板１６と同様に、例えば銅もしくは銅合金で形成された金板２８を打ち抜き等の加工により形成されてもよい。電極板４６も電極板１６と同様には、あらかじめ電極板幅広部４６２を有するように加工してもよい。また、図１５に示すとおり、タイバーカット工程にて、電極板４６に連なっているタイバーの一部を残すようにタイバーを切断し、そのタイバーを含む箇所を電極板幅広部４６２としてもよい。その場合、電極板１６と電極板４６とを隣接して配置し、折り曲げ形状を呈しているタイバー２９の一部（図１５の斜線部分）を切断することで、電極板幅広部１６２及び電極板幅広部４６２を形成してもよい。
次に、半導体装置１０４の製造方法について説明する。半導体装置１０４の製造フローについては実施の形態１の図４のフローチャートと同様であるので、詳細な説明は省略する。
図１６は、本実施の形態に係る半導体装置の製造方法を示す図である。実施の形態１の半導体装置１０１と同様、電極板１６の半導体本体１０と反対側に設けられた電極板先端部１６１と、バスバー１７のバスバー先端部１７１とを、バスバー１７が電極板１６に沿って半導体本体１０側に延伸するように重ね合わせる。また、電極板４６の半導体本体１０と反対側に設けられた電極板先端部４６１と、バスバー４７のバスバー先端部４７１とを、バスバー４７が電極板４６に沿って半導体本体１０側に延伸するように重ね合わせる（Ｓ１０２：重ね合わせ工程）。
次に、図１６に示すとおり、マスク治具１２の間隙である溝１３に電極板先端部１６１及びバスバー先端部１７１を挿入する。また、マスク治具１２の間隙である溝１３に電極板中間部４６３を挿入する（Ｓ１０３：マスク装着工程）。すなわち、マスク治具１２は、電極板幅広部１６２及びバスバー幅広部１７２よりも、半導体本体１０に近い位置、かつ電極板幅広部４６２及びバスバー幅広部４７２よりも、半導体本体１０に遠い位置に装着される。
電極板先端部１６１及びバスバー先端部１７１を溶接する溶接工程に関しては、実施の形態１の半導体装置１０１と同様につき、詳細な説明は省略する。また、電極板先端部４６１及びバスバー先端部４７１を溶接する溶接工程（Ｓ１０４）に関しても、実施の形態１の半導体装置１０１と同様につき、詳細な説明は省略する。
次に、本実施の形態の作用効果について説明する。上述のとおり、半導体装置１０４も実施の形態１の半導体装置１０１と同様の効果を奏する。
また、実施の形態１の半導体装置１０１のように、電極板１６が並列に設けられている場合、電極板幅広部１６２及びバスバー幅広部１７２が並列に設けられることになるため、隣接する電極板１６間の間隔は、電極板１６同士の絶縁が確保される程度の間隔が必要であった。一方、半導体装置１０４は、電極板幅広部１６２及びバスバー幅広部１７２に対し、電極板幅広部４６２及びバスバー幅広部４７２が電極板１６及び電極板４６の長手方向にずれて設けられている。すなわち、電極板１６と電極板４６が隣接して設ける場合、電極板幅広部１６２及びバスバー幅広部１７２と、電極板幅広部４６２及びバスバー幅広部４７２とがお互いに干渉しない。したがって、電極板１６と電極板４６との間隔を小さくできるという新たな効果を奏する。
なお、マスク治具１２の間隙である溝１３に電極板先端部１６１及びバスバー先端部１７１を挿入し、かつマスク治具１２の間隙である溝１３に電極板先端部４６１を挿入しても構わない。また、マスク治具１２の間隙である溝１３に電極板中間部１６３を挿入し、かつマスク治具１２の間隙である溝１３に電極板中間部４６３を挿入しても構わない。
実施の形態５
図１７は、本実施の形態に係る半導体装置の斜視図である。実施の形態１の半導体装置１０１に対して、半導体装置１０５は、電極板１６の代わりに電極板５６を有し、またバスバー１７の代わりにバスバー５７を有する。それ以外の点については同様であるので、詳細な説明は省略する。
図１７に示すとおり、電極板５６は電極板先端部５６１、電極板幅広部５６２及び電極板中間部５６３を有している。バスバー５７はバスバー先端部５７１、バスバー幅広部５７２及びバスバー本体部５７３を有している。電極板５６及びバスバー５７の構成は、電極板幅広部５６２及びバスバー幅広部５７２の形状以外は電極板１６及びバスバー１７の構成と同様である。
電極板幅広部５６２及び前記バスバー幅広部５７２は、電極板先端部５６１及び前記バスバー先端部５７１から離れるにしたがい半導体本体１０に向かって傾斜した部分を電極板先端部５６１側及び前記バスバー先端部５７１側に有する。例えば、図１７に示すとおり、電極板幅広部５６２の電極板先端部５６１側の形状、及びバスバー幅広部５７２のバスバー先端部５７１側の形状は、Ｃ字状あるいは傾斜した形状である。
次に、半導体装置１０５の製造方法について説明する。半導体装置１０５の製造フローについては実施の形態１の図４のフローチャートと同様であるので、詳細な説明は省略する。
まず、実施の形態１の半導体装置１０１と同様、電極板５６の半導体本体１０と反対側に設けられた電極板先端部５６１と、バスバー５７のバスバー先端部５７１とを、バスバー５７が電極板５６に沿って半導体本体１０側に延伸するように重ね合わせる（Ｓ１０２：重ね合わせ工程）。
次に、マスク治具１２の間隙である溝１３に電極板中間部５６３を挿入する（Ｓ１０３：マスク装着工程）。すなわち、マスク治具１２は、電極板幅広部５６２及びバスバー幅広部５７２よりも、半導体本体１０に近い位置に装着される。電極板先端部５６１及びバスバー先端部５７１を溶接する溶接工程（Ｓ１０４）に関しては、実施の形態１の半導体装置１０１と同様につき、詳細な説明は省略する。
次に、本実施の形態の作用効果について説明する。上述のとおり、半導体装置１０５も実施の形態１の半導体装置１０１と同様の効果を奏する。
また、半導体装置１０５は、電極板幅広部５６２及び前記バスバー幅広部５７２は、電極板先端部５６１及び前記バスバー先端部５７１から離れるにしたがい半導体本体１０に向かって傾斜した部分を電極板先端部５６１側及び前記バスバー先端部５７１側に有する。また、マスク治具１２は、電極板幅広部５６２及びバスバー幅広部５７２よりも、半導体本体１０に近い位置に装着される。その結果、レーザ溶接時に発生するスパッタ等の異物が電極板幅広部５６２及びバスバー幅広部５７２に飛沫したときに、上記構成により電極板幅広部５６２及びバスバー幅広部５７２からマスク治具１２に向かって流動しやすい。したがって、実施の形態１の半導体装置１０１よりも、電極板幅広部５６２及びバスバー幅広部５７２に飛沫したスパッタ等の異物が半導体本体１０にさらに飛沫しにくくなるというさらなる効果を奏する。
なお、実施の形態１〜５に係る半導体装置は、例えば高耐圧で大電流を扱うスイッチング素子あるいは整流素子としてＩＧＢＴあるいはダイオードなどの、いわゆる電力用半導体素子を備えた半導体装置つまりパワーモジュールとした。しかしながら、実施の形態１〜５に係る半導体装置は、このようなパワーモジュールへの適用に限定されない。すなわち、実施の形態１〜５に係る半導体装置は、例えば５Ｖ程度の通常電圧及び例えば１００ｍＡ程度の通常電流を扱う一般的な半導体装置にも適用可能である。
本発明は、実施の形態１〜５に限られない。本発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせること、及びその一部を適宜変更、省略等することが可能である。
１０１、１０２、１０３、１０４、１０５ 半導体装置、 ２ 半導体素子
６ 電極板、 １０ 半導体本体、 １１ レーザ
１２ マスク治具、 １３ 溝、 １２１ マスク治具、 １３１ 溝
１６、２６、３６、４６、５６ 電極板
１６１、２６１、３６１、４６１、５６１ 電極板先端部
１６２、２６２、３６２、４６２、５６２ 電極板幅広部
１６３、２６３、４６３、５６３ 電極板中間部、 ２６４ 電極板幅広部
１７、２７、３７、４７、５７ バスバー
１７１、２７１、３７１、４７１、５７１ バスバー先端部
１７２、２７２、３７２、４７２、５７２ バスバー幅広部
１７３、２７３、３７３、４７３、５７３ バスバー本体部
１８ 溶接部

Claims (12)

  1. 半導体素子が樹脂封止されている本体部から延伸した矩形状の金属板材からなり前記半導体素子と電気的に接続している電極板の前記本体部と反対側に設けられた電極板先端部と、矩形状の金属板材からなるバスバーのバスバー先端部とを、前記バスバーが前記電極板に沿って前記本体部側に延伸するように重ね合わせる重ね合わせ工程と、
    前記電極板先端部よりも幅が大きい挿入部を有し、耐熱性材料で形成された平板状のマスク治具の前記挿入部に前記電極板を挿入するマスク装着工程と、
    前記マスク治具を挟んで前記本体部とは反対側で前記電極板先端部と前記バスバー先端部とを溶接する溶接工程と、
    を備えた半導体装置の製造方法。
  2. 前記電極板は、前記電極板先端部と前記本体部との間に前記電極板先端部よりも幅が大きい電極板幅広部を有し、
    前記バスバーは、前記バスバー先端部と前記本体部との間に前記バスバー先端部よりも幅が大きいバスバー幅広部を有する
    請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
  3. 前記重ね合わせ工程は、前記電極板幅広部と前記バスバー幅広部とを対向させて重ね合わせる請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
  4. 前記溶接工程では、前記マスク治具を挟んで前記本体部とは反対側から前記電極板先端部と前記バスバー先端部にレーザを照射する請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
  5. 前記溶接工程では、前記電極板の延伸方向に対して０．５度以上３０度以下の角度でレーザを照射する請求項４に記載の半導体装置の製造方法。
  6. 半導体素子が樹脂封止されている本体部と、
    前記本体部から延伸し前記本体部と反対側に電極板先端部を有し、矩形状の金属板材で形成され、前記半導体素子と電気的に接続している電極板と、
    前記電極板先端部に溶接され、前記電極板に沿って前記本体部側に延伸して重ね合わされたバスバー先端部を有し、矩形状の金属板材で形成されたバスバーと、
    を備え、
    前記電極板は、前記電極板先端部と前記本体部との間に、前記電極板が前記電極板の幅方向に対して両側に突出して前記電極板先端部よりも幅が大きい電極板幅広部を有し、
    前記バスバーは、前記バスバー先端部と前記本体部との間に、前記バスバーが前記バスバーの幅方向に対して両側に突出して前記バスバー先端部よりも幅が大きいバスバー幅広部を有する半導体装置。
  7. 前記電極板幅広部と前記バスバー幅広部は対向している請求項６に記載の半導体装置。
  8. 前記電極板幅広部と前記本体部との間には前記電極板幅広部よりも幅が小さい電極板中間部が設けられている請求項６又は請求項７に記載の半導体装置。
  9. 前記電極板中間部と前記本体部との間には、前記電極板中間部よりも幅が大きい他の電極板幅広部が設けられている請求項８に記載の半導体装置。
  10. 前記電極板の延伸方向における前記電極板幅広部の長さは、前記電極板の延伸方向における前記バスバー幅広部の長さよりも大きい請求項６から請求項９のいずれか一項に記載の半導体装置。
  11. 前記電極板及び前記バスバーを複数有し、
    隣接している前記電極板及び前記バスバーの前記電極板幅広部及び前記バスバー幅広部は前記電極板の本体部の長手方向に互いにずれて設けられている請求項６から請求項１０のいずれか一項に記載の半導体装置。
  12. 前記電極板幅広部及び前記バスバー幅広部は、前記電極板先端部及び前記バスバー先端部から離れるにしたがい前記本体部に向かって傾斜した部分を前記電極板先端部側及び前記バスバー先端部側に有する請求項８又は請求項９に記載の半導体装置。
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