JP2021197522A - 半導体装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】半導体素子の片面に放熱板を配置した片面冷却構造において冷却性能を向上させつつ、半導体素子の周辺に生じる部分放電を防止することができる半導体装置を得ること。【解決手段】板状の半導体素子、半導体素子の一方の面に電気的に接続された導体、一方の面が半導体素子の他方の面に熱的かつ電気的に接続された放熱板、半導体素子と導体と放熱板とを封止する樹脂部材、及び樹脂部材から露出した放熱板の他方の面に熱的に接続された絶縁放熱部材を有した半導体モジュールと、絶縁放熱部材に熱的に接続されたヒートシンクと、半導体素子の一方の面を覆って間隔を空けて対向し、樹脂部材に封止されている板状の覆い部分、及び覆い部分からヒートシンクの側に延出し、ヒートシンクと熱的かつ電気的に接続されている接続部分を有する電界抑制板とを備えた。【選択図】図２

Description

本願は、半導体装置に関するものである。
電力変換を行う装置などには、スイッチングを行う半導体素子を内蔵した半導体モジュールが用いられる。半導体モジュールとして、板状の半導体素子と、半導体素子の片側の面に熱的に接触させて配置された放熱板とを、モールド樹脂によって一体的にモールドしたものが用いられている。放熱板を備えた半導体モジュールにおいては、半導体素子において発生する熱を放出するために、半導体素子に熱的に接触させた放熱板をモールド樹脂の表面から露出させている。しかしながら、半導体素子の片側の面からのみの放熱では、半導体素子の冷却が不十分な場合がある。そこで半導体素子の冷却性能を向上させるために、半導体素子の表面および裏面の両方に熱的に接触させた放熱板を配置し、半導体素子の両面から半導体素子を冷却できるようにした両面冷却構造の半導体モジュールが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
また、半導体素子の端部は電荷が帯電しやすいため、半導体素子の表面の耐電圧性能を向上する必要がある。そこで、半導体素子の表面のパッシベーション膜に高電界が印加された場合でも安定した耐圧を保つために、半導体素子の表面のパッシベーション膜の構造を積層構造とした半導体装置が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００９−２１２３０２号公報 特開２０１３−４２０５４号公報
上記特許文献１における半導体モジュールの構造では、半導体素子の両面から半導体素子を冷却できるため、半導体素子の冷却性能を向上させることができる。しかしながら、半導体素子の片面のみを冷却する片面冷却構造と比較して、両面冷却構造は半導体モジュールを構成する部材がおよそ２倍となるため部品点数が多くなる。そのため、半導体モジュールのコストが上昇すると共に、半導体モジュールの構造が複雑化するという課題があった。
上記特許文献２における半導体装置の構造では、半導体素子の表面のパッシベーション膜の構造を積層構造としているため、半導体素子内の電極間および高電界部分に関する耐電圧性能を向上させることはできる。しかしながら、半導体素子の近くにワイヤなどの導体が存在する場合、半導体素子と導体との間に電界が集中して部分放電が発生するため、半導体素子の表面の部分が絶縁破壊に至って半導体素子が損傷する恐れがあるという課題があった。
そこで、本願は、半導体素子の片面に放熱板を配置した片面冷却構造において冷却性能を向上させつつ、半導体素子の周辺に生じる部分放電を防止することができる半導体装置を得ることを目的とする。
本願に開示される半導体装置は、板状の半導体素子、半導体素子の一方の面に電気的に接続された導体、一方の面が半導体素子の他方の面に熱的かつ電気的に接続された放熱板、半導体素子と導体と放熱板とを封止する樹脂部材、及び樹脂部材から露出した放熱板の他方の面に熱的に接続された絶縁放熱部材を有した半導体モジュールと、絶縁放熱部材に熱的に接続されたヒートシンクと、半導体素子の一方の面を覆って間隔を空けて対向し、樹脂部材に封止されている板状の覆い部分、及び覆い部分からヒートシンクの側に延出し、ヒートシンクと熱的かつ電気的に接続されている接続部分を有する電界抑制板とを備えたものである。
本願に開示される半導体装置によれば、一方の面が半導体素子の他方の面に熱的かつ電気的に接続された放熱板を有した半導体モジュールと、半導体素子の一方の面を覆って間隔を空けて対向し、封止材に封止されている板状の覆い部分、及び覆い部分からヒートシンクの側に延出し、ヒートシンクと熱的かつ電気的に接続されている接続部分を有する電界抑制板とを備えたため、半導体素子の一方の面の側から発生する熱をヒートシンクに効率よく放熱することができると共に、半導体素子のガードリング上の局所的な高電界を接地されている電界抑制板に誘導することで高電界の発生を抑制することができるので、半導体素子の片面に放熱板を配置した片面冷却構造において冷却性能を向上させつつ、半導体素子の周辺に生じる部分放電を防止することができる。
実施の形態１に係る半導体装置の構成の概要を示す上面図である。 図１のＡ−Ａ断面位置で切断した半導体装置の要部断面図である。 実施の形態２に係る半導体装置の構成の概要を示す断面図である。 実施の形態３に係る半導体装置の電界抑制板の構成の概要を示す図である。 実施の形態４に係る半導体装置の構成の概要を示す図である。 実施の形態４に係る半導体装置の電界抑制板の構成の概要を示す図である。
以下、本願の実施の形態による半導体装置を図に基づいて説明する。なお、各図において同一、または相当部材、部位については同一符号を付して説明する。
実施の形態１．
図１は実施の形態１に係る半導体装置１００の構成の概要を示す上面図、図２は図１のＡ−Ａ断面位置で切断した半導体装置１００の要部断面図である。図１は封止材８を取り除いて示した図で、破線は電界抑制板９で覆われた半導体素子１の外形である。半導体装置１００は、半導体素子１を内蔵する半導体モジュール１１と、半導体モジュール１１が備えた絶縁放熱部材３に熱的に接続されたヒートシンク４と、電界抑制板９とを有し、電力変換を行う装置などに用いられる。
＜半導体モジュール１１＞
半導体モジュール１１は、図２に示すように、板状の半導体素子１、半導体素子１の一方の面に電気的に接続された導体である第１のリードフレーム６、一方の面が半導体素子１の他方の面に熱的かつ電気的に接続された放熱板２、放熱板２の一方の面に電気的に接続された導体である第２のリードフレーム１０、半導体素子１と第１のリードフレーム６と第２のリードフレーム１０と放熱板２とを封止する樹脂部材である封止材８、及び封止材８から露出した放熱板２の他方の面に熱的に接続された絶縁放熱部材３を有する。また、半導体モジュール１１は一部が封止材８から露出した制御端子７を備える。制御端子７は、半導体素子１の一方の面に電気的に接続された導体であるワイヤ導体５を介して、半導体素子１のボンディングパッド（図示せず）と電気的に接続されている。
半導体素子１には、ＭＯＳＦＥＴ（金属酸化膜型電界効果トランジスタ、Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、ＩＧＢＴ（絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ、Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などの電力制御用半導体素子、もしくは還流ダイオードなどが用いられる。本実施の形態の半導体素子１は、ダイオードが内蔵されたパワーＭＯＳＦＥＴを例として記載する。また、半導体素子１には、炭化ケイ素、シリコン、もしくは窒化ガリウムなどの材料からなる半導体素子が用いられる。半導体モジュール１１が炭化ケイ素からなる半導体素子１を備えた場合、シリコンからなる半導体素子よりも半導体素子１は高電界条件下で動作することになるため、後述する高電界の発生を抑制する効果をさらに効果的に得ることができる。半導体素子１と放熱板２とは銀を主成分とした焼結材（図示せず）を用いて接合され、半導体素子１と放熱板２は熱的かつ電気的に接続される。なお、半導体素子１と放熱板２との接合は、はんだ接合、もしくは拡散接合などであっても構わない。半導体素子１は、表面に平行な方向の耐圧を保持するために、一方の面の外周に沿ってガードリング１ａが設けられる。
放熱板２は、熱伝導性に優れると共に、電気伝導性を備えた銅またはアルミニウム等の金属から作製される。放熱板２は、絶縁放熱部材３を介してヒートシンク４と熱的に接続されている。絶縁放熱部材３は、熱伝導性を備えた絶縁材料からなり、半導体素子１で発生した熱を効果的にヒートシンク４へ伝達する。そのため、半導体素子１で生じた熱は、放熱板２および絶縁放熱部材３を介してヒートシンク４に向けて拡散されるので半導体素子１は効果的に冷却される。ヒートシンク４は、例えばアルミニウム等の熱伝導率の高い金属で形成され、内側に冷媒が流れる流路を設けても構わない。
第１のリードフレーム６は、半導体素子１の一方の面にはんだ接合などで電気的に接続される。第２のリードフレーム１０は、放熱板２の一方の面にはんだ接合などで電気的に接続される。第１のリードフレーム６および第２のリードフレーム１０は、銅等の導電性に優れた材料で作製される。半導体素子１の一方の面と他方の面に設けられたドレインとソースとの間に流れる電流は、第１のリードフレーム６と第２のリードフレーム１０との間で放熱板２を介して双方向に流される。
半導体素子１の一方の面にボンディングパッドで設けられたゲートと制御端子７とを接続するワイヤ導体５は、例えば、アルミニウムからなるワイヤである。ワイヤ導体はアルミニウムワイヤに限るものではなく、アルミニウムワイヤに代えて、金もしくは銅等の金属ワイヤ、アルミニウムリボン、または銅クリップ等であっても構わない。アルミニウムリボンおよび銅クリップは、アルミニウムワイヤと比べて断面積が大きいため、配線抵抗が小さくなる。そのため、アルミニウムリボンまたは銅クリップをワイヤ導体として用いた場合、半導体素子１のパワー損失を低減することができる。
封止材８は、例えば、エポキシ等の熱硬化型の樹脂である。封止材８は、半導体素子１、第１のリードフレーム６、制御端子７、ワイヤ導体５、第２のリードフレーム１０、及び放熱板２を覆って、これらを一体化する。また、封止材８は、半導体素子１を外部の環境から保護する。封止材８の成形方法は、例えばトランスファーモールドであるがこれに限るものではなく、成形方法はダイレクトポッティングでも構わない。第１のリードフレーム６、制御端子７、および第２のリードフレーム１０の一部は、封止材８から露出し、半導体装置１００の実装端子としてインバーター制御機器等の回路に接続される。
＜電界抑制板９＞
本願の要部である電界抑制板９の構成について説明する。電界抑制板９は、図２に示すように、板状の覆い部分９ａと接続部分９ｂとを備える。覆い部分９ａは、ガードリング１ａ上の局所的に高電界が発生する領域を含むように半導体素子１の一方の面を覆って、半導体素子１とは間隔を空けて対向し、封止材８に封止されている。接続部分９ｂは覆い部分９ａからヒートシンク４の側に延出し、ヒートシンク４と熱的かつ電気的に接続されている。ヒートシンク４は接地されているため、ヒートシンク４に電気的に接続された電界抑制板９の電位も接地電位となる。電界抑制板９の接続部分９ｂは、半導体モジュール１１の外部でヒートシンク４と接続されている。接続部分９ｂを半導体モジュール１１の外部でヒートシンク４と接続することで、接続部分９ｂとヒートシンク４との接続を、例えばねじ止めで行うことができる。接続部分９ｂとヒートシンク４との接続にねじ止めを採用することで、製造工程が簡易になり、半導体装置１００の生産性を向上させることができる。なお、半導体素子１の一方の面と電界抑制板９の覆い部分９ａとの間の距離は、例えば、１ｍｍ以内である。
電界抑制板９は導電性を備えた材料で作製され、銅またはアルミニウム等の金属である。なお電界抑制板９の材料は金属に限るものではなく、エポキシ樹脂に炭素を含有させた導電性プラスチックでも構わない。電界抑制板９を導電性プラスチックで作製した場合、電界抑制板９と封止材８との線膨張係数の差が電界抑制板９を金属で作製した場合の差よりも小さくなる。電界抑制板９と封止材８との線膨張係数の差が小さくなると、線膨張係数の差に起因した電界抑制板９と封止材８との剥離が抑制される。電界抑制板９と封止材８との剥離が抑制されると、剥離した箇所に起因した部分放電の発生を抑制することができる。
半導体素子１の表面に平行な方向の耐圧を保持するために設けられたガードリング１ａ上では、局所的な高電界が発生する。この構成によれば、この局所的に発生し得る高電界を接地されている電界抑制板９に誘導することで高電界の発生を抑制することができる。高電界の発生を抑制することで、高電界に起因した部分放電の発生を防止することができる。また、半導体素子１の一方の面と覆い部分９ａとの間の距離を１ｍｍ以内にすることで、高電界の発生を抑制する効果を向上させることができる。また、第１のリードフレーム６に高電圧が印可された場合、電界電子放出による半導体素子１への電荷注入が起こる。この電荷を電界抑制板９に誘導することにより、半導体素子１の耐電圧性能の低下を防ぐことができる。同時に、半導体素子１から発生する電磁波ノイズを電界抑制板９は遮蔽することができる。
また、電界抑制板９は封止材８よりも熱伝導率が高いため、電界抑制板９を介して半導体素子１の一方の面の側から発生する熱をヒートシンク４に効率よく放熱することができる。この放熱により半導体モジュール１１の内部の熱抵抗が小さくなるため、半導体素子１の冷却性能を向上させることができる。また、半導体素子１の冷却性能が向上すること、および高電界の発生が抑制され電界緩和によりガードリング１ａが縮小されることにより、半導体素子１のサイズを小さくすることができる。半導体素子１のサイズを小さくできるため、半導体素子１のコストを低減することができる。
以上のように、実施の形態１による半導体装置１００において、一方の面が半導体素子１の他方の面に熱的かつ電気的に接続された放熱板２を有した半導体モジュール１１と、半導体素子１の一方の面を覆って間隔を空けて対向し、封止材８に封止されている板状の覆い部分９ａ、及び覆い部分９ａからヒートシンク４の側に延出し、ヒートシンク４と熱的かつ電気的に接続されている接続部分９ｂを有する電界抑制板９とを備えたため、半導体素子１の一方の面の側から発生する熱をヒートシンク４に効率よく放熱することができると共に、半導体素子１のガードリング１ａ上の局所的な高電界を接地されている電界抑制板９に誘導することで高電界の発生を抑制することができるので、半導体素子１の他方の面に放熱板２を配置した片面冷却構造において冷却性能を向上させつつ、半導体素子１の周辺に生じる部分放電を防止することができる。また、従来の両面冷却構造のように部品点数を増やすことなく、電界抑制板９を追加するのみで片面冷却構造において冷却性能を向上させることができる。
また、電界抑制板９の接続部分９ｂが、半導体モジュール１１の外部でヒートシンク４と接続されている場合、接続部分９ｂとヒートシンク４との接続にねじ止めを採用することができるため、製造工程が簡易になり、半導体装置１００の生産性を向上させることができる。また、導電性プラスチックからなる電界抑制板９を半導体装置１００が備えた場合、電界抑制板９と封止材８との線膨張係数が近くなるため、線膨張係数の差に起因した電界抑制板９と封止材８との剥離が抑制され、剥離した箇所に起因した部分放電の発生を抑制することができる。
また、半導体素子１の一方の面と電界抑制板９の覆い部分９ａとの間の距離が１ｍｍ以内である場合、高電界の発生を抑制する効果を向上させることができる。炭化ケイ素からなる半導体素子１を半導体装置１００が備えた場合、シリコンからなる半導体素子よりも半導体素子１は高電界条件下で動作することになるため、高電界の発生を抑制する効果をさらに効果的に得ることができる。
実施の形態２．
実施の形態２に係る半導体装置１００について説明する。図３は、実施の形態２に係る半導体装置１００の構成の概要を示す断面図である。図３は図１のＡ−Ａ断面位置と同等の位置で切断した半導体装置１００の要部断面図である。実施の形態２に係る半導体装置１００は、実施の形態１とは接続部分９ｂとヒートシンク４とを接続する箇所が異なる構成になっている。
電界抑制板９の接続部分９ｂは、半導体モジュール１１の内部でヒートシンク４と接続されている。そのため、電界抑制板９の接続部分９ｂも覆い部分９ａと共に封止材８に封止されている。電界抑制板９は、例えば、ヒートシンク４の表面に設けられた穴部（図示せず）に接続部分９ｂの端部を嵌め合うことでヒートシンク４と接続される。接続部分９ｂを半導体モジュール１１の内部でヒートシンク４と接続するために、絶縁放熱部材３の外形の大きさは放熱板２の外形と同等の大きさとなるように縮小されている。絶縁放熱部材３は、例えば、放熱板２の他方の面を覆うように形成された絶縁シートであるがこれに限るものではなく、放熱板２と一体化されたＤＢＣ基板であっても構わない。
以上のように、実施の形態２による半導体装置１００において、電界抑制板９の接続部分９ｂは半導体モジュール１１の内部でヒートシンク４と接続されているため、電界抑制板９の全体が半導体モジュール１１の内部で封止材８に封止されているので、半導体モジュール１１の内部の熱を吸収する電界抑制板９の面積が増え、半導体素子１の冷却性能を向上させることができる。
実施の形態３．
実施の形態３に係る半導体装置１００について説明する。図４は実施の形態３に係る半導体装置１００の電界抑制板９の構成の概要を示す図で、図４（ａ）は上面図、図４（ｂ）は側面図である。実施の形態３に係る半導体装置１００は、電界抑制板９が貫通孔９ｃを備えた構成になっている。
電界抑制板９は、封止材８で封止される電界抑制板９の覆い部分９ａに貫通孔９ｃが設けられている。図４では、覆い部分９ａに複数の円形の貫通孔９ｃが等間隔で配置されている。貫通孔９ｃの位置、大きさ、形状、および個数はこれに限るものではなく、覆い部分９ａにおいてガードリング１ａ上で発生する局所的な高電界を抑制できれば、貫通孔９ｃの位置、大きさ、形状、および個数は任意に定めて構わない。貫通孔９ｃを備えることで、封止材８で半導体素子１等をモールドする際に、封止材８が半導体素子１と覆い部分９ａとの間に入り込みやすくなる。そのため、半導体モジュール１１の内部においてモールド時に生じる気泡の発生を抑制することができる。気泡の発生が抑制されると、気泡に起因した部分放電が発生しにくくなるため、半導体装置１００の絶縁性能を向上させることができる。また、貫通孔９ｃを備えることで、電界抑制板９を軽量化することができる。
電界抑制板９を金属の板で作製した場合、例えば、貫通孔９ｃは機械加工により電界抑制板９に作製される。また、電界抑制板９は金属メッシュ材料を加工して作製してもよく、電界抑制板９を金属メッシュ材料で作製した場合、メッシュの部分が貫通孔９ｃとなる。
実施の形態２で示したように電界抑制板９の接続部分９ｂを半導体モジュール１１の内部でヒートシンク４と接続する場合、封止材８で封止される電界抑制板９の接続部分９ｂにも貫通孔９ｃ１が設けられる。接続部分９ｂが貫通孔９ｃ１を備えることで、封止材８で半導体素子１等をモールドする際に、封止材８が半導体素子１および放熱板２と接続部分９ｂとの間に入り込みやすくなる。そのため、半導体モジュール１１の内部においてモールド時に生じる気泡の発生を抑制することができる。気泡の発生が抑制されると、気泡に起因した部分放電が発生しにくくなるため、半導体装置１００の絶縁性能を向上させることができる。
以上のように、実施の形態３による半導体装置１００において、電界抑制板９は封止材８で封止される電界抑制板９の覆い部分９ａに貫通孔９ｃが設けられているため、半導体モジュール１１の内部においてモールド時に生じる気泡の発生を抑制することができ、気泡に起因した部分放電を抑制することができる。また、部分放電が抑制されるので、半導体装置１００の絶縁性能を向上させることができる。また、電界抑制板９を軽量化することができ、半導体装置１００を軽量化することができる。
実施の形態４．
実施の形態４に係る半導体装置１００について説明する。図５は実施の形態４に係る半導体装置１００の構成の概要を示す図で、図５（ａ）は上面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＢ−Ｂ断面位置で切断した断面図である。図６は半導体装置１００の電界抑制板９の構成の概要を示す図で、図６（ａ）は上面図、図６（ｂ）は側面図である。図５（ａ）は封止材８を取り除いて示した図で、電界抑制板９は一点鎖線で外形のみを示している。実施の形態４に係る半導体装置１００は、実施の形態１とはワイヤ導体５および第１のリードフレーム６と半導体素子１との接続の構成が異なっている。
半導体素子１の一方の面に設けられたボンディングパッド１ｂに電気的に接続された導体であるワイヤ導体６ａは、電界抑制板９の覆い部分９ａに設けられた貫通孔９ｃを貫通して延出する。半導体モジュール１１は一部が封止材８から露出した第１のリードフレーム６を備える。第１のリードフレーム６は、ワイヤ導体６ａを介して、半導体素子１の一方の面に設けられたボンディングパッド１ｂと電気的に接続されている。第１のリードフレーム６とボンディングパッド１ｂとを接続するワイヤ導体６ａをここでは２本設けたが、ワイヤ導体６ａの本数はこれに限るものではなく、第１のリードフレーム６に流れる電流の大きさ等に応じて本数を変更して構わない。ワイヤ導体６ａには、ワイヤ導体５と同様にアルミニウムワイヤ、金もしくは銅等の金属ワイヤ、アルミニウムリボン、または銅クリップ等が用いられる。
半導体素子１の一方の面に設けられたボンディングパッド（図示せず）に電気的に接続された導体であるワイヤ導体５は、電界抑制板９の覆い部分９ａに設けられた貫通孔９ｃを貫通して延出する。半導体モジュール１１は一部が封止材８から露出した制御端子７を備える。制御端子７は、ワイヤ導体５を介して、半導体素子１の一方の面に設けられたボンディングパッド（図示せず）と電気的に接続されている。
ワイヤ導体５とワイヤ導体６ａとは覆い部分９ａに設けられた貫通孔９ｃを貫通して延出するため、電界抑制板９はワイヤ導体５およびワイヤ導体６ａと半導体素子１との間に配置される。この電界抑制板９の配置によれば、電界抑制板９の覆い部分９ａと半導体素子１の一方の面との間の距離を接近させることができる。覆い部分９ａと半導体素子１の一方の面との間の距離を接近させることで、高電界の発生を抑制する効果を向上させることができる。また、ワイヤ導体５およびワイヤ導体６ａの下側に電界抑制板９が配置されることで、ワイヤ導体５およびワイヤ導体６ａの電界集中を緩和することができる。また、ワイヤ導体６ａに高電圧が印可された場合、電界電子放出による半導体素子１への電荷注入が起こる。この電荷を電界抑制板９に誘導することにより、半導体素子１への電界電子放出による電荷注入を抑制することができ、半導体素子１の絶縁性能を向上することができる。
ワイヤ導体５とワイヤ導体６ａとは覆い部分９ａに設けられた一つの貫通孔９ｃを貫通して延出させたがこれに限るものではない。覆い部分９ａに複数の貫通孔９ｃを設けて、ワイヤ導体５とワイヤ導体６ａとが異なる貫通孔９ｃを貫通する構成でも構わない。複数の貫通孔９ｃを設けてそれぞれの貫通孔９ｃの大きさを狭めることで、ワイヤ導体５およびワイヤ導体６ａと電界抑制板９との距離が接近するため、ワイヤ導体５およびワイヤ導体６ａの電界集中をさらに緩和することができる。
以上のように、実施の形態４による半導体装置１００において、ワイヤ導体５とワイヤ導体６ａとは覆い部分９ａに設けられた貫通孔９ｃを貫通して延出しているため、電界抑制板９の覆い部分９ａと半導体素子１の一方の面との間の距離を接近させることができるので、高電界の発生を抑制する効果を向上させることができる。また、ワイヤ導体５およびワイヤ導体６ａの下側に電界抑制板９が配置されることで、ワイヤ導体５およびワイヤ導体６ａの電界集中を緩和することができる。
また本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
１ 半導体素子、１ａ ガードリング、１ｂ ボンディングパッド、２ 放熱板、３ 絶縁放熱部材、４ ヒートシンク、５ ワイヤ導体、６ 第１のリードフレーム、６ａ ワイヤ導体、７ 制御端子、８ 封止材、９ 電界抑制板、９ａ 覆い部分、９ｂ 接続部分、９ｃ 貫通孔、９ｃ１ 貫通孔、１０ 第２のリードフレーム、１１ 半導体モジュール、１００ 半導体装置
本願に開示される半導体装置は、板状の半導体素子、半導体素子の一方の面に電気的に接続された導体、一方の面が半導体素子の他方の面に熱的かつ電気的に接続された放熱板、半導体素子と導体と放熱板とを封止する樹脂部材、及び樹脂部材から露出した放熱板の他方の面に熱的に接続された絶縁放熱部材を有した半導体モジュールと、絶縁放熱部材に熱的に接続されたヒートシンクと、半導体素子の一方の面を覆って間隔を空けて対向し、樹脂部材に封止されている板状の覆い部分、及び覆い部分からヒートシンクの側に延出し、ヒートシンクと熱的かつ電気的に接続されている接続部分を有する電界抑制板とを備え、電界抑制板は電界抑制板の覆い部分に貫通孔が設けられ、導体が貫通孔を貫通して延出したものである。


Claims (8)

  1. 板状の半導体素子、前記半導体素子の一方の面に電気的に接続された導体、一方の面が前記半導体素子の他方の面に熱的かつ電気的に接続された放熱板、前記半導体素子と前記導体と前記放熱板とを封止する樹脂部材、及び前記樹脂部材から露出した前記放熱板の他方の面に熱的に接続された絶縁放熱部材を有した半導体モジュールと、
    前記絶縁放熱部材に熱的に接続されたヒートシンクと、
    前記半導体素子の一方の面を覆って間隔を空けて対向し、前記樹脂部材に封止されている板状の覆い部分、及び前記覆い部分から前記ヒートシンクの側に延出し、前記ヒートシンクと熱的かつ電気的に接続されている接続部分を有する電界抑制板と、を備えた半導体装置。
  2. 前記電界抑制板の接続部分は、前記半導体モジュールの外部で前記ヒートシンクと接続されている請求項１に記載の半導体装置。
  3. 前記電界抑制板の接続部分は、前記半導体モジュールの内部で前記ヒートシンクと接続されている請求項１に記載の半導体装置。
  4. 前記電界抑制板は、前記電界抑制板の前記覆い部分に貫通孔が設けられている請求項１から３のいずれか１項に記載の半導体装置。
  5. 前記導体が、前記貫通孔を貫通して延出した請求項４に記載の半導体装置。
  6. 導電性プラスチックからなる前記電界抑制板を備えた請求項１から５のいずれか１項に記載の半導体装置。
  7. 前記半導体素子の一方の面と前記電界抑制板の前記覆い部分との間の距離は１ｍｍ以内である請求項１から６のいずれか１項に記載の半導体装置。
  8. 炭化ケイ素からなる前記半導体素子を備えた請求項１から７のいずれか１項に記載の半導体装置。
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