JP2022110431A - 半導体装置 - Google Patents

Abstract

【課題】信頼性の高い半導体装置を提供すること。【解決手段】半導体装置は、半導体素子３０と、はんだＳＯＬと、配線部材ＷＭと、複数のワイヤ片９０と、被覆膜１１０を備える。配線部材ＷＭは、はんだＳＯＬを介して、半導体素子３０の主電極ＭＥに電気的に接続されている。複数のワイヤ片９０は、はんだＳＯＬ内に配置され、配線部材ＷＭの実装面４０ａに固定されている。被覆膜１１０は、はんだＳＯＬに対して、ワイヤ片９０の材料よりも濡れ性および／または耐はんだ食われ性が高い材料を用いて形成されており、ワイヤ片９０の表面を被覆している。【選択図】図４９

Description

この明細書における開示は、半導体装置に関する。

特許文献１は、はんだ接合部に、ボンディングワイヤを利用した複数のワイヤ片を備える半導体装置を開示する。先行技術文献の記載内容は、この明細書における技術的要素の説明として、参照により援用される。

特開平１１－１８６３３１号公報

特許文献１のワイヤ片は、Ａｌのボンディングワイヤを用いて形成されており、はんだに対する濡れ性が低い。このため、ワイヤ片の周囲とはんだ接合部との間に、空隙（ボイド）が形成される虞がある。つまり、空隙が放熱を阻害し、信頼性が低下する虞がある。上述の観点において、または言及されていない他の観点において、ボンディングワイヤを利用したワイヤ片を備える半導体装置にはさらなる改良が求められている。

開示されるひとつの目的は、信頼性の高い半導体装置を提供することにある。

ここに開示された半導体装置は、
主電極（ＭＥ）を有する半導体素子（３０）と、
第１対向面と第２対向面との間に介在して接合部を形成するはんだ（ＳＯＬ）と、
はんだを介して主電極と電気的に接続された配線部材（ＷＭ）と
はんだ内に配置され、第１対向面に固定されて第１対向面から突起する複数のワイヤ片（９０）と、
ワイヤ片の材料よりも、はんだに対する濡れ性および／または耐はんだ食われ性が高い材料を用いて形成され、ワイヤ片を被覆する被覆膜（１１０）と、を備える。

開示の半導体装置によると、ワイヤ片は、第１対向面に固定されている。第１対向面から突起する複数のワイヤ片により、はんだの厚みを確保することができる。また、被覆膜がワイヤ片を被覆している。被覆膜は、ワイヤ片の材料よりも、はんだに対する濡れ性および／または耐はんだ食われ性が高い材料を用いて形成されている。ワイヤ片の材料よりもはんだに対する濡れ性が高い場合、ワイヤ片の周囲に空隙が形成されるのを抑制することができる。ワイヤ片の材料よりも耐はんだ食われ性が高い場合、ワイヤ片のはんだ食われを抑制することができる。以上より、信頼性の高い半導体装置を提供することができる。

この明細書における開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態の部分との対応関係を例示的に示すものであって、技術的範囲を限定することを意図するものではない。この明細書に開示される目的、特徴、および効果は、後続の詳細な説明、および添付の図面を参照することによってより明確になる。

第１実施形態に係る半導体装置が適用される電力変換装置の回路図である。 半導体装置の平面図である。 図２のIII-III線に沿う断面図である。 図２のIV-IV線に沿う断面図である。 封止樹脂体を省略した平面図である。 エミッタ電極側のヒートシンクを省略した平面図である。 半導体素子とワイヤ片との位置関係を示す平面図である。 ワイヤ片の配置を示す斜視図である。 図７のIX-IX線に沿う断面図である。 半導体素子の反りとワイヤ片の効果を示す斜視図である。 第２実施形態に係る半導体装置において、ワイヤ片の高さを示す平面図である。 第３実施形態に係る半導体装置において、半導体素子とワイヤ片の位置関係を示す平面図である。 図１２のXIII-XIII線に沿う断面図である。 半導体素子が傾いて配置されたときの断面図である。 第４実施形態に係る半導体装置において、ワイヤ片の配置を示す平面図である。 変形例を示す平面図である。 第５実施形態に係る半導体装置において、半導体素子とワイヤ片との位置関係を示す平面図である。 ワイヤ片の配置を示す平面図である。 図１７のXIX-XIX線に沿う断面図である。 変形例を示す平面図である。 第６実施形態に係る半導体装置において、半導体素子とワイヤ片との位置関係を示す平面図である。 上下でのワイヤ片の位置関係による影響を示す模式的な断面図である。 第７実施形態に係る半導体装置において、一方のアームの積層構造を示す模式的な断面図である。 各はんだにおけるワイヤ片の配置を示す平面図である。 第８実施形態に係る半導体装置と比較例との、ターミナルの違いを示す図である。 第９実施形態に係る半導体装置において、半導体素子とヒートシンクとの接続構造の一例を示す斜視図である。 図２６のXXVII-XXVII線に沿う断面図である。 ワイヤ片を示す斜視図である。 ワイヤ片の別例を示す断面図である。 半導体装置の製造方法を示す断面図である。 半導体装置の製造方法を示す断面図である。 半導体装置の製造方法を示す断面図である。 半導体装置の製造方法を示す断面図である。 半導体装置の製造方法を示す断面図である。 反りなしの半導体素子の例を示す断面図である。 上に凸の反りが生じた半導体素子の例を示す断面図である。 下に凸の反りが生じた半導体素子の例を示す断面図である。 両端に平坦部を有する効果を示す断面図である。 半導体装置の別例を示す断面図である。 第１０実施形態に係る半導体装置において、ワイヤ片の体積とはんだ歪との関係を示すシミュレーション結果である。 ワイヤ片の構造を示す図である。 コレクタ電極とヒートシンクとの間において、ワイヤ片の高さを説明するための断面図である。 エミッタ電極とターミナルとの間において、ワイヤ片の高さを説明するための断面図である。 ワイヤ片の製造方法を示す断面図である。 ワイヤ片の製造方法を示す断面図である。 ワイヤ片の製造方法を示す断面図である。 ワイヤ片の製造方法を示す断面図である。 ワイヤ片の製造方法を示す断面図である。 第１１実施形態に係る半導体装置において、ワイヤ片が配置されたはんだ接合部周辺を示す断面図である。 製造方法を示す断面図である。 製造方法を示す断面図である。 参考例を示す断面図である。

以下、図面に基づいて複数の実施形態を説明する。複数の実施形態において、機能的におよび／または構造的に対応する部分および／または関連付けられる部分には同一の参照符号が付される場合がある。対応する部分および／または関連付けられる部分については、他の実施形態の説明を参照することができる。

（第１実施形態）
先ず、図１に基づき、半導体装置が適用される電力変換装置について説明する。

＜電力変換装置＞
図１に示す電力変換装置１は、たとえば電気自動車やハイブリッド自動車に搭載される。電力変換装置１は、直流電源２とモータジェネレータ３との間で電力変換を行う。電力変換装置１は、直流電源２およびモータジェネレータ３とともに、車両の駆動システムを構成する。

直流電源２は、リチウムイオン電池やニッケル水素電池などの充放電可能な二次電池である。モータジェネレータ３は、三相交流方式の回転電機である。モータジェネレータ３は、車両の走行駆動源、すなわち電動機として機能する。モータジェネレータ３は、回生時に発電機として機能する。

電力変換装置１は、平滑コンデンサ４と、電力変換器であるインバータ５を備えている。平滑コンデンサ４の正極側端子は、直流電源２の高電位側の電極である正極に接続され、負極側端子は、直流電源２の低電位側の電極である負極に接続されている。インバータ５は、入力された直流電力を所定周波数の三相交流に変換し、モータジェネレータ３に出力する。インバータ５は、モータジェネレータ３により発電された交流電力を、直流電力に変換する。インバータ５は、ＤＣ－ＡＣ変換部である。

インバータ５は、三相分の上下アーム回路６を備えて構成されている。上下アーム回路６は、レグと称されることがある。各相の上下アーム回路６は、正極側の電源ラインである高電位電源ライン７と、負極側の電源ラインである低電位電源ライン８の間で、２つのアーム６Ｈ、６Ｌが直列に接続されてなる。各相の上下アーム回路６において、上アーム６Ｈと下アーム６Ｌの接続点は、モータジェネレータ３への出力ライン９に接続されている。

本実施形態では、各アームを構成するスイッチング素子として、ｎチャネル型の絶縁ゲートバイポーラトランジスタ６ｉ（以下、ＩＧＢＴ６ｉと示す）を採用している。ＩＧＢＴ６ｉのそれぞれには、還流用のダイオードであるＦＷＤ６ｄが逆並列に接続されている。一相分の上下アーム回路６は、２つのＩＧＢＴ６ｉを有している。上アーム６Ｈにおいて、ＩＧＢＴ６ｉのコレクタ電極が、高電位電源ライン７に接続されている。下アーム６Ｌにおいて、ＩＧＢＴ６ｉのエミッタ電極が、低電位電源ライン８に接続されている。そして、上アーム６ＨにおけるＩＧＢＴ６ｉのエミッタ電極と、下アーム６ＬにおけるＩＧＢＴ６ｉのコレクタ電極が相互に接続されている。

電力変換装置１は、上記した平滑コンデンサ４およびインバータ５に加えて、インバータ５とは別の電力変換器であるコンバータ、インバータ５やコンバータを構成するスイッチング素子の駆動回路、フィルタコンデンサなどを備えてもよい。コンバータは、直流電圧を異なる値の直流電圧に変換するＤＣ－ＤＣ変換部である。コンバータは、直流電源２と平滑コンデンサ４との間に設けられる。フィルタコンデンサは、直流電源２に並列に接続される。フィルタコンデンサは、たとえば直流電源２からの電源ノイズを除去する。

＜半導体装置＞
次に、図２～図６に基づき、半導体装置の一例について説明する。図３、図４は、図２のIII-III線、IV-IV線に沿う断面図である。図５は、図２に対して封止樹脂体を省略した図である。図６は、図５に対してエミッタ電極側のヒートシンクを省略した図である。半導体装置を構成する要素の一部について、符号末尾に上アーム６Ｈ側を示す「Ｈ」を付与し、下アーム６Ｌ側を示す「Ｌ」を付与している。要素の他の一部について、便宜上、上アーム６Ｈと下アーム６Ｌとで共通の符号を付与している。

以下では、半導体素子の板厚方向をＺ方向、Ｚ方向に直交する一方向、具体的には２つの半導体素子の並び方向をＸ方向と示す。また、Ｚ方向およびＸ方向の両方向に直交する方向をＹ方向と示す。特に断わりのない限り、Ｚ方向から平面視した形状、換言すればＸ方向およびＹ方向により規定されるＸＹ面に沿う形状を平面形状とする。また、Ｚ方向からの平面視を単に平面視と示す。

図２～図６に示すように、半導体装置１０は、封止樹脂体２０と、半導体素子３０と、ヒートシンク４０と、ヒートシンク５０およびターミナル５５と、継手部６０～６２と、主端子７０～７２および信号端子７５を備えている。半導体装置１０は、上記した一相分の上下アーム回路６を構成する。

封止樹脂体２０は、半導体装置１０を構成する他の要素の一部を封止している。他の要素の残りの部分は、封止樹脂体２０の外に露出している。封止樹脂体２０は、たとえばエポキシ系樹脂を材料とする。封止樹脂体２０は、たとえばトランスファモールド法により成形されている。図２～図４に示すように、封止樹脂体２０は平面略矩形状をなしている。封止樹脂体２０は、表面２０ａと、Ｚ方向において表面２０ａとは反対の裏面２０ｂを有している。表面２０ａおよび裏面２０ｂは、たとえば平坦面となっている。

半導体素子３０は、シリコン（Ｓｉ）、シリコンよりもバンドギャップが広いワイドバンドギャップ半導体などを材料とする半導体基板に、素子が形成されてなる。ワイドバンドギャップ半導体としては、たとえばシリコンカーバイド（ＳｉＣ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、酸化ガリウム（Ｇａ_２Ｏ_３）、ダイヤモンドがある。半導体素子３０は、半導体チップと称されることがある。

素子は、Ｚ方向に主電流が流れるように縦型構造をなしている。縦型素子として、ＩＧＢＴ、ＭＯＳＦＥＴ、ダイオードなどを採用することができる。本実施形態では、縦型素子として、ひとつのアームを構成するＩＧＢＴ６ｉおよびＦＷＤ６ｄが形成されている。縦型素子は、ＲＣ（Reverse Conducting）－ＩＧＢＴである。半導体素子３０は、図示しないゲート電極を有している。ゲート電極は、たとえばトレンチ構造をなしている。半導体素子３０は、自身の板厚方向、すなわちＺ方向における両面に、素子の主電極を有している。具体的には、主電極として、表面側にエミッタ電極３１を有し、裏面側にコレクタ電極３２を有している。エミッタ電極３１は、ＦＷＤ６ｄのアノード電極を兼ねている。コレクタ電極３２は、ＦＷＤ６ｄのカソード電極を兼ねている。エミッタ電極３１が表面電極に相当し、コレクタ電極３２が裏面電極に相当する。

半導体素子３０は、平面略矩形状をなしている。図６に示すように、半導体素子３０は、表面においてエミッタ電極３１とは異なる位置に形成されたパッド３３を有している。エミッタ電極３１およびパッド３３は、半導体基板の表面の図示しない保護膜からそれぞれ露出している。エミッタ電極３１は、半導体素子３０の表面の一部分に形成されている。コレクタ電極３２は、裏面のほぼ全面に形成されている。平面視において、コレクタ電極３２は、エミッタ電極３１よりも面積が大きい。

パッド３３は、信号用の電極である。パッド３３は、エミッタ電極３１と電気的に分離されている。パッド３３は、Ｙ方向において、エミッタ電極３１の形成領域とは反対側の端部に形成されている。パッド３３は、ゲート電極用のゲートパッド３３ｇを含む。本実施形態において、半導体素子３０は、５つのパッド３３を有している。具体的には、上記したゲートパッド３３ｇ、エミッタ電極３１の電位を検出するケルビンエミッタ用、電流センス用、半導体素子３０の温度を検出する温度センサ（感温ダイオード）のアノード電位用、同じくカソード電位用を有している。５つのパッド３３は、平面略矩形状の半導体素子３０において、Ｙ方向の一端側にまとめて形成されるとともに、Ｘ方向に並んで形成されている。

半導体装置１０は、２つの半導体素子３０を備えている。具体的には、上アーム６Ｈを構成する半導体素子３０Ｈと、下アーム６Ｌを構成する半導体素子３０Ｌを備えている。半導体素子３０Ｈ、３０Ｌは、互いに同様の構成を有している。半導体素子３０Ｈ、３０Ｌは、Ｘ方向に並んでいる。半導体素子３０Ｈ、３０Ｌは、Ｚ方向において互いにほぼ同じ位置に配置されている。

ヒートシンク４０は、Ｚ方向において半導体素子３０の裏面側に配置され、はんだ８０を介して、コレクタ電極３２と電気的に接続された配線部材である。はんだ８０は、ヒートシンク４０とコレクタ電極３２とを接続（接合）している。ヒートシンク４０が裏側配線部材に相当し、はんだ８０が裏側はんだに相当する。ヒートシンク４０は、半導体素子３０との対向面である実装面４０ａと、実装面４０ａとは反対の面である裏面４０ｂを有している。ヒートシンク４０の実装面４０ａと半導体素子３０のコレクタ電極３２との間にはんだ８０が介在し、はんだ接合部が形成されている。

ヒートシンク４０は、半導体素子３０の熱を外部に放熱する。ヒートシンク４０としては、たとえばＣｕ、Ｃｕ合金などを材料とする金属板、ＤＢＣ（Direct Bonded Copper）基板などを採用することができる。表面に、ＮｉやＡｕなどのめっき膜を備えてもよい。本実施形態において、ヒートシンク４０は、Ｃｕを材料とする金属板である。ヒートシンク４０は、放熱部材、導電部材、リードフレームと称されることがある。半導体装置１０は、２つのヒートシンク４０を備えている。具体的には、上アーム６Ｈを構成するヒートシンク４０Ｈと、下アーム６Ｌを構成するヒートシンク４０Ｌを備えている。

図６に示すように、ヒートシンク４０Ｈ、４０Ｌは、平面略矩形状をなしている。ヒートシンク４０Ｈ、４０Ｌは、Ｘ方向に並んでいる。図３および図４に示すように、ヒートシンク４０Ｈ、４０Ｌは、互いにほぼ同じ厚みを有し、Ｚ方向において互いにほぼ同じ位置に配置されている。ヒートシンク４０Ｈの実装面４０ａと半導体素子３０Ｈのコレクタ電極３２との間、および、ヒートシンク４０Ｌの実装面４０ａと半導体素子３０Ｌのコレクタ電極３２との間のそれぞれに、はんだ接合部が形成されている。

ヒートシンク４０Ｈ、４０Ｌは、Ｚ方向からの平面視において、対応する半導体素子３０を内包している。ヒートシンク４０Ｈ、４０Ｌの裏面４０ｂは、封止樹脂体２０から露出している。裏面４０ｂは、放熱面、露出面と称されることがある。裏面４０ｂは、封止樹脂体２０の裏面２０ｂと略面一である。ヒートシンク４０Ｈ、４０Ｌの裏面４０ｂは、Ｘ方向に並んでいる。

ヒートシンク５０およびターミナル５５は、Ｚ方向において半導体素子３０の表面側に配置され、はんだ８１、８２を介して、エミッタ電極３１と電気的に接続された配線部材である。ターミナル５５は、Ｚ方向において半導体素子３０とヒートシンク５０との間に介在している。はんだ８１は、ターミナル５５とエミッタ電極３１とを接続（接合）している。はんだ８２は、ヒートシンク５０とターミナル５５とを接続（接合）している。

ターミナル５５は、半導体素子３０との対向面である第１端面５５ａと、第１端面５５ａとは反対の面である第２端面５５ｂを有している。ヒートシンク５０は、第２端面５５ｂとの対向面である実装面５０ａと、実装面５０ａとは反対の面である裏面５０ｂを有している。実装面５０ａは、ヒートシンク５０において半導体素子３０側の面である。ターミナル５５の第１端面５５ａと半導体素子３０のエミッタ電極３１との間にはんだ８１が介在し、はんだ接合部が形成されている。ターミナル５５の第２端面５５ｂとヒートシンク５０の実装面５０ａとの間にはんだ８２が介在し、はんだ接合部が形成されている。ヒートシンク５０およびターミナル５５が、表側配線部材に相当する。はんだ８１が、表側はんだに相当する。

ターミナル５５は、半導体素子３０（エミッタ電極３１）とヒートシンク５０との電気伝導、熱伝導経路の途中に位置する。ターミナル５５は、Ｃｕ、Ｃｕ合金などの金属材料を含んでいる。表面に、めっき膜を備えてもよい。ターミナル５５Ｈ、５５Ｌは、平面視においてエミッタ電極３１とほぼ同じ大きさを有する平面略矩形状の柱状体である。ターミナル５５は、金属ブロック体、中継部材と称されることがある。半導体装置１０は、２つのターミナル５５を備えている。具体的には、上アーム６Ｈを構成するターミナル５５Ｈと、下アーム６Ｌを構成するターミナル５５Ｌを備えている。ターミナル５５Ｈの第１端面５５ａと半導体素子３０Ｈのエミッタ電極３１との間、および、ターミナル５５Ｌの第１端面５５ａと半導体素子３０Ｌのエミッタ電極３１との間に、はんだ接合部がそれぞれ形成されている。

ヒートシンク５０は、半導体素子３０の熱を外部に放熱する。ヒートシンク５０は、ヒートシンク４０と同様の構成を有している。本実施形態において、ヒートシンク５０は、Ｃｕを材料とする金属板である。半導体装置１０は、２つのヒートシンク５０を備えている。具体的には、上アーム６Ｈを構成するヒートシンク５０Ｈと、下アーム６Ｌを構成するヒートシンク５０Ｌを備えている。

図５に示すように、ヒートシンク５０Ｈ、５０Ｌは、平面略矩形状をなしている。ヒートシンク５０Ｈ、５０Ｌは、Ｘ方向に並んでいる。図３および図４に示すように、ヒートシンク５０Ｈ、５０Ｌは、互いにほぼ同じ厚みを有し、Ｚ方向において互いにほぼ同じ位置に配置されている。ヒートシンク５０Ｈの実装面５０ａとターミナル５５Ｈの第２端面５５ｂとの間、および、ヒートシンク５０Ｌの実装面５０ａとターミナル５５Ｌの第２端面５５ｂとの間のそれぞれに、はんだ接合部が形成されている。

ヒートシンク５０Ｈ、５０Ｌは、Ｚ方向からの平面視において、対応する半導体素子３０およびターミナル５５を内包している。ヒートシンク５０Ｈ、５０Ｌの実装面５０ａには、溢れたはんだ８２を収容する溝５１が形成されている。溝５１は、実装面５０ａにおいてはんだ接合部を取り囲んでいる。溝５１は、たとえば環状に形成されている。ヒートシンク５０Ｈ、５０Ｌの裏面５０ｂは、封止樹脂体２０から露出している。裏面５０ｂは、放熱面、露出面と称されることがある。裏面５０ｂは、封止樹脂体２０の表面２０ａと略面一である。ヒートシンク５０Ｈ、５０Ｌの裏面５０ｂは、Ｘ方向に並んでいる。

継手部６０～６２は、上下アーム回路６を構成する要素間をつないでいる。継手部は、半導体装置１０を構成する要素間をつないでいる。図３および図６に示すように、継手部６０は、ヒートシンク４０Ｌに連なっている。継手部６０の厚みは、ヒートシンク４０Ｌよりも薄い。継手部６０は、ヒートシンク４０Ｌの実装面４０ａと略面一の状態で、ヒートシンク４０Ｈとの対向面（側面）に連なっている。継手部６０は、２つの屈曲部を有することで、ＺＸ平面において略クランク状をなしている。継手部６０は、封止樹脂体２０によって覆われている。継手部６０は、ヒートシンク４０Ｌに対して一体的に設けられることで連なってもよいし、別部材として設けられ、接続により連なってもよい。本実施形態において、継手部６０は、リードフレームの一部として、ヒートシンク４０Ｌと一体的に設けられている。

図３および図５に示すように、継手部６１、６２は、対応するヒートシンク５０に連なっている。継手部６１は、ヒートシンク５０Ｈに連なっている。継手部６２は、ヒートシンク５０Ｌに連なっている。継手部６１、６２の厚みは、対応するヒートシンク５０よりも薄い。継手部６１、６２は、封止樹脂体２０によって覆われている。継手部６１、６２は、ヒートシンク５０に対して一体的に設けられることで連なってもよいし、別部材として設けられ、接続により連なってもよい。本実施形態において、継手部６１、６２は、対応するヒートシンク５０Ｈ、５０Ｌに対して一体的に設けられている。継手部６１、６２は、２つのヒートシンク５０Ｈ、５０Ｌにおいて、互いに対向する側面からＸ方向に延設されている。

継手部６１を含むヒートシンク５０Ｈと、継手部６２を含むヒートシンク５０Ｌとが共通部材となっている。継手部６１を含むヒートシンク５０Ｈと、継手部６２を含むヒートシンク５０Ｌとの配置は、Ｚ軸を回転軸とする２回対称となっている。継手部６０と継手部６１との対向面間にはんだ８３が介在し、はんだ接合部が形成されている。

継手部６１の接合面には、溢れたはんだ８３を収容する溝６３が形成されている。溝６３は、はんだ接合部を取り囲むように環状に形成されている。同様に、継手部６２の接合面にも、溢れたはんだを収容する溝６３が形成されている。本実施形態において、溝６３がプレス加工により形成されている。このため、継手部６１、６２は、溝６３の裏面側に凸部６４を有している。

主端子７０～７２および信号端子７５は、外部接続端子である。主端子７０、７１は、電源端子である。主端子７０は、平滑コンデンサ４の正極端子と電気的に接続される。主端子７１は、平滑コンデンサ４の負極端子と電気的に接続される。このため、主端子７０はＰ端子、主端子７１はＮ端子と称されることがある。

図５および図６に示すように、主端子７０は、ヒートシンク４０ＨにおけるＹ方向の一端に連なっている。主端子７０の厚みは、ヒートシンク４０Ｈよりも薄い。主端子７０は、実装面４０ａと略面一でヒートシンク４０Ｈに連なっている。主端子７０は、ヒートシンク４０ＨからＹ方向に延設され、封止樹脂体２０の側面２０ｃから外部に突出している。主端子７０は、封止樹脂体２０により覆われる部分の途中に屈曲部を有し、側面２０ｃにおいてＺ方向の中央付近から突出している。

図４および図５に示すように、主端子７１は、継手部６２に接続されている。主端子７１と継手部６２との対向面間にはんだ８４が介在し、はんだ接合部が形成されている。主端子７１は、Ｙ方向に延設されて、主端子７０と同じ側面２０ｃから封止樹脂体２０の外に突出している。主端子７１は、Ｙ方向の一端付近に継手部６２との接続部７１ａを有している。主端子７１のうち、接続部７１ａを含む一部分が封止樹脂体２０により覆われ、残りの部分が封止樹脂体２０から突出している。接続部７１ａは、封止樹脂体２０から突出した部分よりも板厚が厚い。接続部７１ａの板厚は、たとえばヒートシンク４０とほぼ同じ厚みである。主端子７１も、主端子同様に屈曲部を有し、側面２０ｃにおいてＺ方向の中央付近から突出している。

主端子７２は、上アーム６Ｈと下アーム６Ｌとの接続点に接続されている。主端子７２は、モータジェネレータ３の対応する相の巻線（固定子コイル）と電気的に接続される。主端子７２は、出力端子、交流端子、Ｏ端子とも称される。主端子７２は、ヒートシンク４０ＬにおけるＹ方向の一端に連なっている。主端子７２の厚みは、ヒートシンク４０Ｌよりも薄い。主端子７２は、実装面４０ａと略面一でヒートシンク４０Ｌに連なっている。主端子７２は、ヒートシンク４０ＬからＹ方向に延設され、主端子７０と同じ側面２０ｃから封止樹脂体２０の外に突出している。主端子７２も、主端子７１同様に屈曲部を有し、側面２０ｃにおいてＺ方向の中央付近から突出している。３本の主端子７０～７２は、Ｘ方向において主端子７０、主端子７１、主端子７２の順に配置されている。

信号端子７５は、対応する半導体素子３０のパッド３３に電気的に接続されている。本実施形態では、ボンディングワイヤ８７を介して電気的に接続されている。信号端子７５は、Ｙ方向に延設されており、封止樹脂体２０の側面２０ｄから外部に突出している。側面２０ｄは、Ｙ方向において側面２０ｃとは反対の面である。本実施形態では、ひとつの半導体素子３０に対して５本の信号端子７５が設けられている。

なお、図２、図５、および図６に示す符号８８は、吊りリードである。ヒートシンク４０（４０Ｈ、４０Ｌ）と、継手部６０と、主端子７０～７２と、信号端子７５は、共通部材であるリードフレームに構成されている。このリードフレームは部分的に厚みが異なる異形条である。信号端子７５は、カット前の状態で、タイバーを介して吊りリード８８に接続される。タイバーなど、リードフレームの不要部分は、封止樹脂体２０の成形後にカット（除去）されている。

上記したように、半導体装置１０では、封止樹脂体２０によって一相分の上下アーム回路６を構成する複数の半導体素子３０が封止されている。封止樹脂体２０は、複数の半導体素子３０、ヒートシンク４０それぞれの一部、ヒートシンク５０それぞれの一部、ターミナル５５、継手部６０～６２、主端子７０～７２および信号端子７５それぞれの一部を、一体的に封止している。

Ｚ方向において、ヒートシンク４０、５０の間に、半導体素子３０が配置されている。これにより、半導体素子３０の熱を、Ｚ方向において両側に放熱することができる。半導体装置１０は、両面放熱構造をなしている。ヒートシンク４０の裏面４０ｂは、封止樹脂体２０の裏面２０ｂと略面一となっている。ヒートシンク５０の裏面５０ｂは、封止樹脂体２０の表面２０ａと略面一となっている。裏面４０ｂ、５０ｂが露出面であるため、放熱性を高めることができる。

＜ワイヤ片＞
次に、図７～図９に基づき、ワイヤ片について説明する。図７は、図６において上アーム６Ｈ側の半導体素子３０Ｈ周辺を拡大した平面図である。図７は、半導体素子とワイヤ片との位置関係を示している。図７では、便宜上、ターミナル５５Ｈ、はんだ８１、エミッタ電極３１、パッド３３、およびボンディングワイヤ８７を省略して図示している。図８は、ワイヤ片の配置を示す斜視図である。図９は、図７のIX-IX線に沿う断面図である。

図７～図９に示すように、半導体装置１０は、ワイヤ片９０をさらに備えている。ワイヤ片９０は、主電極と配線部材とを電気的に接続するはんだ接合部の少なくともひとつに設けられている。ワイヤ片９０は、はんだ内に配置されている。ひとつ（単一）のはんだに対して、複数のワイヤ片９０が分散配置されている。複数のワイヤ片９０は、はんだ接合部を構成する対向面のひとつである第１対向面に固定（接合）され、対向面の他のひとつである第２対向面に向けて突起している。

ワイヤ片９０は、はんだの最低膜厚を確保すべく、所定高さを有している。複数のワイヤ片９０が第２対向面に接触した状態においても、第１対向面と第２対向面との最短距離が最低膜厚以上となるように、ワイヤ片９０の高さが設定されている。最低膜厚とは、所望の接続信頼性を確保するために必要な最低限の厚みである。ワイヤ片９０の高さは、たとえば最低膜厚にマージンを加味した値である。ワイヤ片９０は、ボンディングワイヤの小片部である。ワイヤ片９０は、突起部、スタッドボンディングと称されることがある。

本実施形態では、複数のワイヤ片９０が、半導体素子３０Ｈのコレクタ電極３２とヒートシンク４０Ｈの実装面４０ａとの間のはんだ８０に配置されている。複数のワイヤ片９０は、そのすべてがヒートシンク４０Ｈの実装面４０ａに固定（接合）されており、半導体素子３０Ｈの裏面、すなわちコレクタ電極３２上には固定されていない。ヒートシンク４０Ｈの実装面４０ａが第１対向面に相当し、半導体素子３０Ｈの裏面が第２対向面に相当する。実装面４０ａには、複数のワイヤ片９０が固定されている。ワイヤ片９０は、アルミニウムやアルミニウム合金を材料とするボンディングワイヤの小片部である。実装面４０ａに固定されたすべてのワイヤ片９０が、はんだ８０内に配置されている。

はんだ８０は、平面視において、半導体素子３０Ｈの中央部分と重なる中央領域８０ａと、中央領域８０ａを取り囲む外周領域８０ｂを有している。半導体素子３０Ｈの中央部分は、素子中心３０ｃとその周囲部分である。半導体素子３０Ｈは、中央部分を取り囲む外周部分を有している。外周部分は、たとえば平面矩形状の４辺のそれぞれから所定範囲の部分である。たとえば中央部分は素子が形成されたアクティブ領域であり、外周部分はアクティブ領域を取り囲む外周耐圧領域である。外周領域８０ｂは、半導体素子３０Ｈの外周部分と重なる部分を含んでいる。中央領域８０ａおよび外周領域８０ｂのそれぞれに、複数のワイヤ片９０が配置されている。

実装面４０ａに固定されたワイヤ片９０の一部である複数のワイヤ片９０ａは、平面視において素子中心３０ｃを取り囲むように、中央領域８０ａに配置されている。図７に示す中心線ＣＬは、素子中心３０ｃを通り、Ｚ方向に延びる仮想線である。中央領域８０ａのワイヤ片９０ａは、この中心線ＣＬを取り囲んでいる。素子中心３０ｃを取り囲むために、中央領域８０ａには３つ以上のワイヤ片９０ａが配置されている。本実施形態では、中央領域８０ａに３つのワイヤ片９０ａが配置されている。３つのワイヤ片９０ａは、素子中心３０ｃに対して３回対称の位置関係となっている。

実装面４０ａに固定されたワイヤ片９０の他の一部である複数のワイヤ片９０ｂは、平面視において素子中心３０ｃを取り囲むように、外周領域８０ｂに配置されている。複数のワイヤ片９０ｂは、少なくとも平面矩形状をなす半導体素子３０Ｈの四隅のそれぞれに対応して配置されている。このため、外周領域８０ｂには、４つ以上のワイヤ片９０ｂが配置されている。本実施形態では、外周領域８０ｂに４つのワイヤ片９０ｂが配置されている。ワイヤ片９０ｂは、半導体素子３０Ｈの四隅と重なる部分に配置されている。なお、四隅とは、平面矩形状の４つの角（頂点）を指すのではなく、頂点を含む所定範囲の部分（角周辺の部分）である。

なお、下アーム６Ｌ側も同様の構成を有している。すなわち、半導体素子３０Ｌのコレクタ電極３２とヒートシンク４０Ｌの実装面４０ａとの間のはんだ８０に、複数のワイヤ片９０が配置されている。複数のワイヤ片９０は、実装面４０ａに固定されている。このため、説明を省略する。

＜半導体装置の製造方法＞
次に、上記した半導体装置１０の製造方法について説明する。本実施形態では、ソルダダイボンド法を用いて、半導体装置１０を形成する。

先ず、ワイヤ片９０を形成する。リードフレームにおけるヒートシンク４０の実装面４０ａに、アルミニウム系のボンディングワイヤを超音波接合する。ボンディングワイヤは通常、２つの部分を電気的に接続すべく、１ｓｔボンド部と２ｎｄボンド部を有する。ここでは、１ｓｔボンド部を形成した時点でワイヤをカットし、ワイヤ片９０とする。

次いで、溶融はんだを塗布して積層体を形成する。先ず、実装面４０ａ上に溶融はんだ（はんだ８０）を塗布し、コレクタ電極３２が実装面４０ａ側となるように、溶融はんだ上に半導体素子３０を配置する。次いで、半導体素子３０のエミッタ電極３１上に溶融はんだ（はんだ８１）を塗布し、第１端面５５ａが半導体素子３０側となるように、溶融はんだ上にターミナル５５を配置する。さらにターミナル５５の第２端面５５ｂ上に溶融はんだ（はんだ８２）を塗布する。また、継手部６０および接続部７１ａ上にも溶融はんだ（はんだ８３、８４）を塗布する。溶融はんだは、たとえば転写法を用いて塗布することができる。塗布した溶融はんだが固化（凝固）することで、ヒートシンク４０、半導体素子３０、およびターミナル５５の積層体が得られる。

すべてのはんだ８０～８４を一括で固化（凝固）させてもよいし、積層順に固化（凝固）させてもよい。一括で行うことで、製造工程を簡素化（たとえば製造時間を短縮）することができる。ボンディングワイヤ８７の接続は、積層体の状態で行ってもよいし、はんだ８０が固化した状態で、はんだ８１を塗布する前に行ってもよい。すべてのはんだ８０～８４の塗布が完了した積層体の状態でのボンディングのほうが、塗布装置の接触等による不良を抑制できるため好ましい。

両面放熱構造の半導体装置１０は、たとえば図示しない冷却器によってＺ方向の両面側から挟まれる。よって、Ｚ方向において表面の高い平行度と表面間の高い寸法精度が求められる。このため、はんだ８２については、半導体装置１０の高さばらつきを吸収可能な量を配置する。すなわち、多めのはんだ８２を配置する。たとえば、はんだ８２は、はんだ８０、８１よりも厚くなる。

次いで、実装面５０ａが上になるように、ヒートシンク５０を図示しない台座上に配置する。そして、はんだ８２がヒートシンク５０の実装面５０ａと対向するように、積層体をヒートシンク５０上に配置し、リフローを実施する。リフローでは、ヒートシンク４０側からＺ方向に荷重（白抜き矢印）を加えることで、半導体装置１０の高さが所定高さとなるようにする。詳しくは、荷重を加えることで、図示しないスペーサを、ヒートシンク４０の実装面４０ａと台座の載置面との両方に接触させる。このようにして、半導体装置１０の高さが所定高さとなるようにする。

リフローにより、はんだ８２を介して、ターミナル５５とヒートシンク５０が接続（接合）される。すなわち、エミッタ電極３１とヒートシンク５０とが電気的に接続される。はんだ８２は、半導体装置１０を構成する要素の寸法公差や組み付け公差による高さばらつきを吸収する。たとえば、半導体装置１０の高さを所定高さにするために、はんだ８２の全量が必要な場合には、はんだ８２の全量が溝５１よりも内側の接続領域に留まる。一方、所定高さにするために、はんだ８２の一部が溢れた場合、溢れたはんだ８２は溝５１内に収容される。はんだ８３、８４についても同様であるため、説明を省略する。

次いで、トランスファモールド法により封止樹脂体２０の成形を行う。図示を省略するが、本実施形態では、ヒートシンク４０、５０が完全に被覆されるように封止樹脂体２０を成形し、成形後に切削を行う。封止樹脂体２０をヒートシンク４０、５０の一部ごと切削する。これにより、裏面４０ｂ、５０ｂを露出させる。裏面４０ｂは裏面２０ｂと略面一となり、裏面５０ｂは表面２０ａと略面一となる。なお、裏面４０ｂ、５０ｂを成形金型のキャビティ壁面に押し当て、密着させた状態で、封止樹脂体２０を成形してもよい。この場合、封止樹脂体２０を成形した時点で、裏面４０ｂ、５０ｂが封止樹脂体２０から露出する。このため、成形後の切削が不要となる。

次いで、図示しないタイバーなどを除去することで、半導体装置１０を得ることができる。

なお、積層体を形成後に、ヒートシンク５０を配置し、リフローを実施する例を示したが、これに限定されない。ターミナル５５の第２端面５５ｂ上に溶融はんだ（はんだ８２）を塗布した後、溶融はんだ上にヒートシンク５０を配置してもよい。また、すべてのはんだ８０～８４を一括で固化（凝固）させ、ヒートシンク５０まで含む積層体を一括で形成してもよい。すなわち、リフローを実施せずに、半導体装置１０を得ることもできる。

＜第１実施形態のまとめ＞
ヒートシンク４０を、種々（複数品番）の半導体素子３０に対する共通部品とすることで、部品点数の削減、コストの低減等を図ることがある。半導体素子３０は、表面にエミッタ電極３１を有し、裏面にコレクタ電極３２を有しており、エミッタ電極３１とコレクタ電極３２の面積が異なる。このような構成では、膜厚、成膜方法、チップサイズ、電極面積等により、品種によって異なる方向に反りが生じ得る。たとえば、ある品種ではヒートシンク４０側に凸、すなわち下に凸の反りを生じ、別の品種ではヒートシンク４０とは反対側に凸、すなわち上に凸の反りを生じる。同等の素子サイズ（チップサイズ）でも、たとえば成膜方法（膜構成）が異なることで、反りの方向が異なることがある。さらには、製造条件のばらつきにより、同一品種において反りの方向が異なることがある。

これに対し、本実施形態では、半導体素子３０のコレクタ電極３２とヒートシンク４０との間のはんだ接合部に、複数のワイヤ片９０を設けている。ワイヤ片９０は、第１対向面であるヒートシンク４０の実装面４０ａに固定されており、第２対向面である半導体素子３０の裏面側に突起している。はんだ８０の中央領域８０ａには、素子中心３０ｃを取り囲むように３つ以上のワイヤ片９０ａが配置されている。はんだ８０の外周領域８０ｂには、少なくとも半導体素子３０の四隅のそれぞれに対応するように、４つ以上のワイヤ片９０ｂが配置されている。

よって、図１０に示すように、半導体素子３０が下に凸の反りを生じている場合、素子中心３０ｃを取り囲むように配置されたワイヤ片９０ａにより、はんだ８０の最低膜厚を確保することができる。たとえば、素子中心３０ｃを取り囲むように配置された３つ以上のワイヤ片９０ａにより半導体素子３０を支持することができる。これにより半導体素子３０の傾きを抑制し、全面において最低膜厚を確保することができる。

また、半導体素子３０が上に凸の反りを生じている場合、少なくとも半導体素子３０の四隅に対応して配置されたワイヤ片９０ｂにより、はんだ８０の最低膜厚を確保することができる。たとえば、少なくとも四隅に配置されたワイヤ片９０ｂにより半導体素子３０を支持することができる。これにより半導体素子３０の傾きを抑制し、全面において最低膜厚を確保することができる。このように、ワイヤ片９０がコレクタ電極３２に接触する場合でも、ワイヤ片９０の高さによってはんだ８０の最低膜厚を確保することができる。

さらに、ワイヤ片９０は、ヒートシンク４０に固定されている。すなわち、はんだの溶融炉内に投入し、溶融はんだとともに塗布するものではない。ワイヤ片９０は、溶融はんだが塗布されても、その形状を維持できる。

以上より、半導体素子３０に下に凸、上に凸のいずれの反りが生じても、はんだ８０の膜厚を保証することができる。種々の半導体素子３０を用いても、はんだ８０の膜厚を保証することができる。これにより、信頼性の高い半導体装置１０を提供することができる。また、はんだ厚を確保できるため超音波探傷装置（ＳＡＴ：Scanning Acoustic Tomograph）によるボイドの検出精度を高めることもできる。さらに、Ｎｉボールを用いる方法に較べて、コストを低減することもできる。なお、図１０では、便宜上、はんだ８０を省略して図示している。

ワイヤ片９０を、ヒートシンク４０の実装面４０ａに固定する例を示したがこれに限定されない。ワイヤ片９０を、半導体素子３０のコレクタ電極３２に固定してもよい。すなわち、半導体素子３０の裏面を第１対向面としてもよい。しかしながら、ワイヤ片９０をヒートシンク４０（裏側配線部材）に固定する構造のほうが、ワイヤ片９０を接合する際の影響が小さいため、好ましい。

ワイヤ片９０の個数および配置は、上記した例に限定されない。半導体素子３０の反りに応じて、中央領域８０ａのみにワイヤ片９０を配置してもよいし、外周領域８０ｂのみにワイヤ片９０を配置してもよい。また、中央領域８０ａに、素子中心３０ｃを取り囲むように４つ以上のワイヤ片９０ａを配置してもよい。また、外周領域８０ｂにおいて、四隅とともに、四隅以外の部分にもワイヤ片９０ｂを配置してもよい。すなわち、素子中心３０ｃを取り囲むように５つ以上のワイヤ片９０ｂを配置してもよい。ワイヤ片９０の位置を、半導体素子３０の大きさ（サイズ）に合わせて、ワイヤ片９０を設ける際に調整してもよい。

半導体装置１０の構成は、上記した例に限定されない。たとえばターミナル５５を備えない構成としてもよい。この場合、エミッタ電極３１とヒートシンク５０の実装面５０ａとを接続すればよい。ヒートシンク５０の実装面５０ａに凸部を設け、凸部の先端とエミッタ電極３１との間に、はんだ接合部を形成してもよい。

表側配線部材、すなわちターミナル５５およびヒートシンク５０を備えない構成にも適用が可能である。たとえばエミッタ電極３１にボンディングワイヤを接続し、上アーム６Ｈと下アーム６Ｌとの接続、主端子との接続を行ってもよい。ワイヤ片９０を、上アーム６Ｈ側のはんだ８０および下アーム６Ｌ側のはんだ８０の一方のみに設けてもよい。

（第２実施形態）
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例であり、先行実施形態の記載を援用できる。

先行実施形態に示したように、半導体装置１０において、ワイヤ片９０は第２対向面に接触していてもよいし、非接触でもよい。好ましくは、図１１に示すように、ワイヤ片９０を第２対向面であるコレクタ電極３２に対して非接触するとよい。図１１は、本実施形態の半導体装置１０において、半導体素子とヒートシンクとの接続部周辺を示す断面図である。図１１は、図９に対応している。図１１では、便宜上、半導体素子３０の表面側の電極を省略して図示している。半導体装置１０の構成は、たとえば第１実施形態と同様である。図１１に示す構成は、上アーム６Ｈ側と下アーム６Ｌ側とで同じである。

ワイヤ片９０は、ヒートシンク４０の実装面４０ａに固定され、はんだ８０内に配置されている。はんだ８０による接合部において、実装面４０ａが第１対向面をなし、コレクタ電極３２の表面が第２対向面をなしている。そして、実装面４０ａを基準とするワイヤ片９０の突起高さＨ１が、はんだ８０の厚みＴ１未満となっている。ワイヤ片９０は、コレクタ電極３２に接触しておらず、コレクタ電極３２との間には間隙がある。突起高さＨ１は、上記したように最低膜厚を確保できる高さである。突起高さＨ１は、たとえば５０～１００μｍ程度である。はんだ８０の狙い値は、たとえば１５０μｍ程度である。

＜第２実施形態のまとめ＞
本実施形態によれば、ワイヤ片９０の突起高さＨ１がはんだ８０の厚みＴ１未満である。よって、半導体装置１０の形成時において、ワイヤ片９０が第２対向面に接触しない。接触によるワイヤ片９０の潰れを抑制し、ひいては、所定のはんだ厚を確保することができる。

また、本実施形態では、主電極が第２対向面となっている。すなわち主電極と対向する面にワイヤ片９０が固定されている。このため、突起高さＨ１がはんだ８０の厚みＴ１未満との条件を満たすことで、ワイヤ片９０がコレクタ電極３２に接触し、コレクタ電極３２を傷つけるのを抑制することもできる。

上記した関係を、第１実施形態の構成に適用する例を示したが、これに限定されない。たとえば、はんだ８０に配置されるワイヤ片９０の個数が、第１実施形態とは異なる個数（たとえば総数３個）の構成にも適用することができる。なお、はんだ８０内に配置するワイヤ片９０は、複数、好ましくは３つ以上とするとよい。より好ましくは第１実施形態に記載の構成である。

また、はんだ８０内のワイヤ片９０に限定されない。ワイヤ片９０が配置されるはんだであれば適用が可能である。特に主電極のはんだ接合部に好適である。たとえば、はんだ８１内にワイヤ片９０を設け、ターミナル５５にワイヤ片９０を固定する構成に適用すると、所定のはんだ厚を確保するとともに、エミッタ電極３１を傷つけるのを抑制することができる。なお、上記した関係を、上アーム６Ｈ側および下アーム６Ｌ側の一方のみで満たすようにしてもよい。

（第３実施形態）
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例であり、先行実施形態の記載を援用できる。

本実施形態において、ワイヤ片９０は、図１２に示すように外周領域８０ｂのみに配置されている。図１２は、本実施形態の半導体装置１０において、半導体素子３０とワイヤ片９０との位置関係を示す平面図である。図１２は、図７に対応している。ワイヤ片９０は、外周領域８０ｂにおいて、少なくとも半導体素子３０の四隅のそれぞれに対応する位置に配置されている。図１２では、ワイヤ片９０が、四隅のみに配置されている。ワイヤ片９０は、中央領域８０ａには配置されていない。図１２に示す構成は、上アーム６Ｈ側と下アーム６Ｌ側とで同じである。

図示を省略するが、半導体素子３０のエミッタ電極３１は、ＡｌＳｉなどのＡｌ系材料を用いて半導体基板の表面上に形成された下地電極部と、下地電極部上に形成された接続電極部を有している。下地電極部は、たとえばスパッタ法により形成されている。接続電極部は、めっき法により形成されている。接続電極部は、たとえば下地電極部上に形成されたＮｉ層と、Ｎｉ層上に形成されたＡｕ層を含む。コレクタ電極３２は、スパッタ法により形成されている。コレクタ電極３２は、ＡｌＳｉなどのＡｌ系材料を用いて半導体基板の裏面上に形成されたＡｌ層と、Ａｌ層上に形成されたＮｉ層を含む。めっき法を用いるエミッタ電極３１のほうがコレクタ電極３２よりも厚い。

＜第３実施形態のまとめ＞
図１３は、図１２のXIII-XIII線に沿う断面図であり、半導体素子３０とヒートシンク４０との接続構造を示している。上記した電極構成において、半導体素子３０は、図１３に示すように下に凸の反りを生じうる。本実施形態では、はんだ８０の最低膜厚を確保するように、はんだ８０の供給量が設定されている。はんだ８０は、半導体素子３０（コレクタ電極３２）とヒートシンク４０との接合部を濡れ拡がった状態で、最低膜厚以上の所定の厚みを確保できるように供給される。図１３に示すように、半導体素子３０は、はんだ８０に支持され、ワイヤ片９０に対して非接触である。はんだ付け時において、半導体素子３０は、溶融はんだに浮いている。はんだ８０は、半導体素子３０の凸先端、つまり素子中心と、ヒートシンク４０との間のはんだ厚が最低膜厚を確保できるように、供給されている。図１３は、ヒートシンク４０に対する半導体素子３０の配置に傾きのない理想的な状態を示している。

図１４は、半導体素子３０が傾いて配置されたときの断面図である。図１４に示すように、下に凸の反りを生じた半導体素子３０が傾いて配置された場合、半導体素子３０は、複数のワイヤ片９０の一部に接触する。ワイヤ片９０が半導体素子３０を支持することで、はんだ８０の最低膜厚が確保される。ワイヤ片９０は、反りが生じた半導体素子３０が傾いて配置された場合に、はんだ８０の最低膜厚を確保できる高さを有している。ワイヤ片９０を外周領域８０ｂの少なくとも四隅に配置しているため、半導体素子３０がいずれの方向に傾いても、ワイヤ片９０の少なくともひとつにより支持することができる。以上より、本実施形態の半導体装置１０によれば、半導体素子３０に下に凸の反りが生じても、はんだ８０の膜厚を保証することができる。これにより、信頼性（接続信頼性）の高い半導体装置１０を提供することができる。

半導体素子３０が下に凸の反りを生じる電極構成は、上記した例に限定されない。

外周領域８０ｂにおいて、四隅とともに、四隅以外の部分にもワイヤ片９０を配置してもよい。すなわち、素子中心３０ｃを取り囲むように５つ以上のワイヤ片９０ｂを配置してもよい。

（第４実施形態）
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例であり、先行実施形態の記載を援用できる。

ワイヤ片９０の延設方向は、第１対向面において特に制限されない。任意の方向に延設することができる。好ましくは、図１５に示す所定の方向に、ワイヤ片９０を延設するのとよい。図１５は、本実施形態の半導体装置１０において、半導体素子とヒートシンクとの接続部周辺を示す平面図である。図１５は、図７に対応している。図１５では、ワイヤ片９０の明確化のため、半導体素子３０を一点鎖線で示し、ワイヤ片９０を実線で示している。半導体装置１０の構成は、たとえば第１実施形態と同様である。図１５に示す構成は、上アーム６Ｈ側と下アーム６Ｌ側とで同じである。

ワイヤ片９０は、ヒートシンク４０の実装面４０ａに固定されている。ワイヤ片９０の個数および配置は、第１実施形態（図７参照）と同様である。本実施形態では、ワイヤ片９０が、平面視において素子中心３０ｃに向けて延びている。すなわち、ワイヤ片９０の延設方向（長手方向）が、該ワイヤ片９０と素子中心３０ｃとを結ぶ仮想線に略平行である。ワイヤ片９０は、この仮想線に沿って延びている。ワイヤ片９０のうち、はんだ８０の中央領域８０ａに配置された３つのワイヤ片９０ａは、いずれも素子中心３０ｃに向けて延びている。はんだ８０の外周領域８０ｂに配置された４つのワイヤ片９０ｂは、いずれも素子中心３０ｃに向けて延びている。

＜第４実施形態のまとめ＞
本実施形態によれば、ワイヤ片９０が素子中心３０ｃに向けて延びているため、塗布した溶融はんだが濡れ拡がる際に、ワイヤ片９０がその流れを阻害し難い。これにより、はんだ８０にボイドが生じたり、対向面間に未充填部分が生じるのを抑制することができる。なお、複数のワイヤ片９０の少なくともひとつを上記した延設方向とすることで、少なからず効果を奏することができる。本実施形態では、はんだ８０に配置されたすべてのワイヤ片９０が、素子中心３０ｃに向けて延びている。これにより、上記した効果を高め、ひいては接続信頼性を高めることができる。

上記した関係を、第１実施形態の構成に適用する例を示したが、これに限定されない。たとえば、はんだ８０に配置されるワイヤ片９０の個数や配置が、第１実施形態とは異なる構成にも適用することができる。たとえば図１６に示す変形例のように、第３実施形態（図１２参照）の構成に適用してもよい。はんだ８０の外周領域８０ｂに配置されたワイヤ片９０は、素子中心３０ｃに向けて延びている。よって、第３実施形態に記載した効果を奏しつつ、接続信頼性を高めることができる。なお、複数のワイヤ片９０の少なくともひとつを上記した延設方向とすることで、少なからず効果を奏することができる。図１６では、外周領域８０ｂに配置されたすべてのワイヤ片９０が、素子中心３０ｃに向けて延びている。よって、接続信頼性をより高めることができる。

また、延設方向の制御は、はんだ８０内のワイヤ片９０に限定されない。ワイヤ片９０が配置されるはんだであれば適用が可能である。たとえば、はんだ８１にワイヤ片９０を配置する場合、このワイヤ片９０に適用してもよい。はんだ８２にワイヤ片９０を配置する場合、このワイヤ片９０に適用してもよい。また、上記した延設方向を、上アーム６Ｈ側および下アーム６Ｌ側の一方のみで満たすようにしてもよい。

また、はんだ歪を考慮すると、延設長さを以下のように設定するとよい。平面視において、ワイヤ片９０の延設長さが所定長さ以下では、はんだ８０の端部（外周端）においてはんだ歪が最大となる。一方、延設長さが所定長さを超えると、ワイヤ片９０の端部においてはんだ歪が最大となる。延設長さが長くなるとワイヤ片端部のはんだ歪が増加し、所定長さを超えるとワイヤ片端部とはんだ端部とのはんだ歪の大小関係が逆転する。よって、ワイヤ片９０の端部のはんだ歪が、はんだ８０の端部のはんだ歪を超えない範囲で、延設長さを設定するのが好ましい。たとえばワイヤ片９０を形成するアルミニウム系のボンディングワイヤの直径８０μｍに対し、ワイヤ片９０の長さを３５０μｍ以下にするとよい。具体的には、２００～３５０μｍの範囲内で設定するとよい。

（第５実施形態）
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例であり、先行実施形態の記載を援用できる。

図１７～図１９に示すように、ワイヤ片９０を、表面電極と表側配線部材とを接合するはんだ８１に配置してもよい。その際、図１７～図１９に示す位置にワイヤ片９０を配置するとよい。図１７は、本実施形態の半導体装置１０において、はんだ８１に配置されたワイヤ片９０と半導体素子３０との位置関係を示している。図１８は、ターミナル５５におけるワイヤ片９０の配置を示している。図１９は、図１７のXIX-XIX線に沿う断面図である。図１９では、便宜上、ゲート配線３４を省略して図示している。本実施形態の半導体装置１０の構成は、たとえば第１実施形態と同様である。はんだ８１に配置されたワイヤ片９０の構成は、上アーム６Ｈ側と下アーム６Ｌ側とで同じである。

複数のワイヤ片９０は、半導体素子３０のエミッタ電極３１とターミナル５５の第１端面５５ａとの間のはんだ接合部に設けられている。複数のワイヤ片９０は、そのすべてがターミナル５５の第１端面５５ａに固定（接合）されており、半導体素子３０のエミッタ電極３１上、すなわち表面には固定されていない。ターミナル５５の第１端面５５ａが第１対向面に相当し、半導体素子３０の表面が第２対向面に相当する。第１端面５５ａには、複数のワイヤ片９０が固定されている。第１端面５５ａに固定されたすべてのワイヤ片９０が、はんだ８１内に配置されている。

半導体素子３０は、上記したようにゲートパッド３３ｇを有している。半導体素子３０は、表面側に形成され、ゲートパッド３３ｇに連なるゲート配線３４と、表面に形成された保護膜の一部分であり、ゲート配線３４を保護するゲート配線保護部３５を有している。エミッタ電極３１はＸ方向において二分割され、隣り合うエミッタ電極３１の間に、アルミニウム等を材料としてゲート配線３４が形成されている。

半導体素子３０の表面には、ポリイミドなどを材料とする保護膜が形成されており、エミッタ電極３１およびパッド３３は保護膜から露出している。ゲート配線保護部３５は、この保護膜の一部分であり、ゲート配線３４を覆う部分である。図１７では、ゲート配線保護部３５のうち、平面視においてターミナル５５と重なる部分を、破線の領域として示している。図１８では、位置関係を示すため、ターミナル５５の第１端面５５ａに、ゲート配線保護部３５を一点鎖線の領域として示している。

ワイヤ片９０は、平面視においてゲート配線保護部３５と重ならない位置に配置されている。図１７および図１８に示すように、第１端面５５ａの中心付近であって、ゲート配線保護部３５と重ならない位置に、ひとつのワイヤ片９０が固定されている。また、平面略矩形状をなす第１端面５５ａの四隅のそれぞれに、ワイヤ片９０が固定されている。このように、５つのワイヤ片９０が第１端面５５ａに固定されている。

＜第５実施形態のまとめ＞
本実施形態では、はんだ８１内に複数のワイヤ片９０を配置している。これにより、はんだ８１の最低膜厚を確保することができる。

また、はんだ８１内のワイヤ片９０のすべてを、平面視においてゲート配線保護部３５と重ならない位置に設けている。これにより、半導体装置１０を形成する際に、ワイヤ片９０がゲート配線保護部３５に接触して保護膜を傷つけるのを抑制することができる。よって、保護膜の傷ついた部分からはんだ８１がゲート配線３４側に侵入し、ゲート電極とエミッタ電極３１とのショート、すなわちゲートリーク不良が生じるのを抑制することができる。

エミッタ電極３１はコレクタ電極３２よりも面積が小さい。換言すれば、はんだ８１の接合部は、平面視においてはんだ８０の接合部よりも小さい。よって、半導体素子３０に上に凸の反りが生じても、第１端面５５ａの中心付近に設けたひとつのワイヤ片９０により、半導体素子３０を支持することができる。これにより、はんだ８１の最低膜厚を確保することができる。また、半導体素子３０に下に凸の反りが生じても、四隅に配置されたワイヤ片９０により半導体素子３０を支持することができる。これにより、はんだ８１の最低膜厚を確保することができる。以上より、信頼性の高い半導体装置１０を提供することができる。

ワイヤ片９０を、ターミナル５５の第１端面５５ａに固定する例を示したがこれに限定されない。ワイヤ片９０を、半導体素子３０のエミッタ電極３１に固定してもよい。すなわち、半導体素子３０の表面を第１対向面としてもよい。しかしながら、ワイヤ片９０をターミナル５５（表側配線部材）に固定する構造のほうが、ワイヤ片９０を接合する際の影響が小さいため、好ましい。

はんだ８１におけるワイヤ片９０の個数および配置は、上記した例に限定されない。平面視においてゲート配線保護部３５と重ならない条件を満たす範囲で配置できる。たとえば第１端面５５ａの中心付近に複数のワイヤ片９０を配置してもよい。また、第１端面５５ａの外周端近傍において、四隅とともに、四隅以外の部分にもワイヤ片９０を配置してもよい。また、上記した配置を、上アーム６Ｈ側および下アーム６Ｌ側の一方のみで満たすようにしてもよい。

上記した関係を、第１実施形態の構成に適用する例を示したが、これに限定されない。はんだ８１に配置されるワイヤ片９０に、第２実施形態の構成、第３実施形態の構成、および第４実施形態の構成の少なくともひとつを組み合わせてもよい。たとえば、はんだ８０に配置されるワイヤ片９０の個数が、第１実施形態とは異なる個数の構成にも適用することができる。たとえば、はんだ８０、８１に配置されるワイヤ片９０の数を同数としてもよい。

図２０に示す変形例では、はんだ８０における外周領域８０ｂの四隅にワイヤ片９０が配置され、はんだ８１における四隅にワイヤ片９０が配置されている。つまり、はんだ８０、８１にそれぞれ４つのワイヤ片９０が配置されている。半導体素子３０に下に凸の反りが生じても、はんだ８１に配置されたワイヤ片９０により半導体素子３０を支持することができる。これにより、はんだ８１の最低膜厚を確保することができる。はんだ８１におけるワイヤ片９０は、ゲート配線保護部３５と重ならない位置に配置されている。はんだ８０、８１に配置された各ワイヤ片９０は、図１６に示した構成同様、素子中心３０ｃに向けて延びている。図２０は、ターミナル５５を第２端面側から見た平面図である。図２０では、はんだ８０に配置されるワイヤ片９０を破線、はんだ８１に配置されるワイヤ片９０を一点鎖線で示している。

また、はんだ８０にワイヤ片９０を配置せず、上記したようにはんだ８１にワイヤ片９０を配置してもよい。本実施形態の構成は、裏側配線部材、すなわちヒートシンク４０を備えない構成にも適用が可能である。

半導体装置１０がターミナル５５を備える例を示したが、これに限定されない。ターミナル５５を備えない構成においても適用が可能である。たとえば、エミッタ電極３１とヒートシンク５０の実装面５０ａとのはんだ接合部において、ヒートシンク５０の実装面５０ａにワイヤ片９０を固定してもよい。

（第６実施形態）
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例であり、先行実施形態の記載を援用できる。

はんだ８０、８１の両方にワイヤ片９０を配置する場合、ワイヤ片９０の配置は特に制限されない。図２１に示すようにワイヤ片９０を配置してもよい。図２１は、本実施形態の半導体装置１０において、ターミナルを第２端面側から見た平面図である。図２１は、図７に対応している。半導体装置１０の構成は、たとえば第１実施形態と同様である。図２１に示す構成は、上アーム６Ｈ側と下アーム６Ｌ側とで同じである。

半導体装置１０は、はんだ８０に配置された複数のワイヤ片９０と、はんだ８１に配置された複数のワイヤ片９０を備えている。以下では、はんだ８０に配置されたワイヤ片９０をワイヤ片９００、はんだ８１に配置されたワイヤ片９０をワイヤ片９０１と示すことがある。図２１では、ワイヤ片９００を破線、ワイヤ片９０１を一点鎖線で示している。

ワイヤ片９００は、第１実施形態に記載のワイヤ片９０（図７参照）と同様の配置となっている。ワイヤ片９００は、たとえばヒートシンク４０の実装面４０ａに固定されている。はんだ８０の中央領域８０ａには、素子中心３０ｃを取り囲むように３つのワイヤ片９００が配置されている。外周領域８０ｂには、半導体素子３０の四隅のそれぞれに対応して４つのワイヤ片９００が配置されている。

ワイヤ片９０１は、第５実施形態に記載のワイヤ片９０（図１７参照）と同様の配置となっている。ワイヤ片９０１は、たとえばターミナル５５の第１端面５５ａに固定されている。第１端面５５ａの中心付近にひとつのワイヤ片９０１が配置されている。第１端面５５ａの四隅にワイヤ片９０１が配置されている。図２１に示すように、ワイヤ片９００とワイヤ片９０１とは、平面視において互いに重ならない位置に配置されている。

＜第６実施形態のまとめ＞
図２２は、比較例と本例（本実施形態）との違いを示す模式的な図である。比較例において、本実施形態（本例）の要素と同一または関連する要素について、本実施形態の符号の末尾にｒを付け加えて示している。図２２では、便宜上、半導体素子の主電極を省略して図示している。

ワイヤ片９００ｒ、９０１ｒは、上記したようにアルミニウム系の材料を用いて形成されており、はんだ８０ｒ、８１ｒに対する濡れ性が、半導体素子３０ｒの図示しない主電極、ヒートシンク４０ｒ、およびターミナル５５ｒよりも低い。このため、ワイヤ片９００ｒ、９０１ｒとはんだ８０ｒ、８１ｒとの間に、空隙８６ｒが形成される。空隙８６ｒは熱伝導を妨げる。比較例のように、平面視においてワイヤ片９００ｒ、９０１ｒが重なると、空隙８６ｒも重なる。半導体素子３０ｒに対してＺ方向の両側に空隙８６ｒが存在するため、空隙８６ｒ（ワイヤ片９００ｒ、９０１ｒ）と重なる半導体素子３０ｒの部分からＺ方向へ熱を逃がしにくい。よって、熱抵抗が増加する。

本実施形態（本例）でも、比較例同様、ワイヤ片９００とはんだ８０との間、ワイヤ片９０１とはんだ８１との間に、空隙８６がそれぞれ形成される。しかしながら、ワイヤ片９００、９０１が、平面視において互いに重ならない位置に配置されているため、はんだ８０、８１中の空隙８６が、平面視において互いに重ならない、若しくは、重なってもごく一部である。よって、半導体素子３０の熱をＺ方向における少なくとも一方へ逃がすことができる。これにより、比較例に較べて熱抵抗を小さくし、放熱性を高めることができる。なお、他の実施形態では、空隙８６を省略して図示している。

本実施形態では、ワイヤ片９００が、第１実施形態と同様の構成となっている。このため、本実施形態に記載の効果に加え、第１実施形態に記載の効果も奏することができる。また、ワイヤ片９０１が、第５実施形態と同様の構成配置となっている。このため、本実施形態に記載の効果に加え、第５実施形態に記載の効果も奏することができる。しかしながら、ワイヤ片９００、９０１の個数、配置は、平面視においてワイヤ片９００、９０１が互いに重ならない条件を満たす範囲内で選択が可能である。すなわち、個数および配置は、上記した例に限定されない。

たとえば、ワイヤ片９００のみ第１実施形態同様の構成とし、ワイヤ片９０１は第５実施形態とは異なる構成としてもよい。ワイヤ片９０１のみ第４実施形態同様の構成とし、ワイヤ片９００は第１実施形態とは異なる構成としてもよい。また、ワイヤ片９００、９０１を同数としてもよい。図２０に示した構成では、はんだ８０、８１のワイヤ片９０が同数である。ワイヤ片９００に相当するはんだ８０側のワイヤ片９０と、ワイヤ片９０１に相当するはんだ８１側のワイヤ片９０とが、平面視において互いに重ならない位置に配置されている。

ワイヤ片９００をヒートシンク４０に固定する例を示したが、半導体素子３０の裏面（コレクタ電極３２）に固定してもよい。ワイヤ片９０１をターミナル５５に固定する例を示したが、半導体素子３０の表面（エミッタ電極３１）に固定してもよい。ワイヤ片９００をヒートシンク４０に固定し、ワイヤ片９０１を半導体素子３０に固定してもよい。また、ワイヤ片９００を半導体素子３０に固定し、ワイヤ片９０１をターミナル５５に固定してもよい。また、ターミナル５５を備えない構成としてもよい。この場合、ワイヤ片９０１は、ヒートシンク５０と半導体素子３０（エミッタ電極３１）とのはんだ接合部に設けられる。

本実施形態の構成と、第２実施形態の構成、第３実施形態の構成、および第４実施形態の構成の少なくともひとつを組み合わせてもよい。ワイヤ片９００、９０１の少なくとも一方に、第２実施形態の構成を組み合わせてもよい。ワイヤ片９００、９０１の少なくとも一方に、第３実施形態の構成を組み合わせてもよい。ワイヤ片９００、９０１の少なくとも一方に、第４実施形態の構成を組み合わせてもよい。また、本実施形態の構成を、上アーム６Ｈ側および下アーム６Ｌ側の一方のみで満たすようにしてもよい。

（第７実施形態）
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例であり、先行実施形態の記載を援用できる。

図２３に示すように、ワイヤ片９０を、はんだ８２に配置してもよい。その際、各はんだ８０、８１、８２のワイヤ片９０を、図２４に示すように配置するとよい。図２３は、本実施形態の半導体装置１０において、ヒートシンク４０、５０間の積層体を示す模式的な断面図である。図２４は、各はんだ８０、８１、８２におけるワイヤ片９０の好ましい配置の一例を示す平面図である。図２４は、図２１に対応している。図２４では、ワイヤ片９００を破線、ワイヤ片９０１を一点鎖線で示している。本実施形態の半導体装置１０の構成は、たとえば第１実施形態と同様である。図２３および図２４に示す構成は、上アーム６Ｈ側と下アーム６Ｌ側とでほぼ同じである。

図２３に示すように、はんだ８０、８１、８２のそれぞれに複数のワイヤ片９０が配置されている。以下では、はんだ８０に配置されたワイヤ片９０をワイヤ片９００、はんだ８１に配置されたワイヤ片９０をワイヤ片９０１、はんだ８２に配置されたワイヤ片９０をワイヤ片９０２と示すことがある。ワイヤ片９０の個数は、はんだ８０、８１、８２において互いに異なっている。ワイヤ片９００が最も多く、ワイヤ片９０２が最も少ない。ワイヤ片９０１は、ワイヤ片９００よりも少なく、ワイヤ片９０２よりも多い。

図２３では、ワイヤ片９００がヒートシンク４０に固定されている。また、ワイヤ片９０１がターミナル５５の第１端面５５ａに固定され、ワイヤ片９０２が第２端面５５ｂに固定されている。

図２４に示すように、ワイヤ片９００は、第１実施形態に記載のワイヤ片９０（図７参照）と同様の配置となっている。ワイヤ片９００は、ヒートシンク４０の実装面４０ａに固定されている。はんだ８０の中央領域８０ａには、素子中心３０ｃを取り囲むように３つのワイヤ片９００が配置されている。外周領域８０ｂには、半導体素子３０の四隅のそれぞれに対応して４つのワイヤ片９００が配置されている。

ワイヤ片９０１は、第５実施形態に記載のワイヤ片９０（図１７参照）と同様の配置となっている。ワイヤ片９０１は、ターミナル５５の第１端面５５ａに固定されている。第１端面５５ａの中心付近にひとつのワイヤ片９０１が配置されている。第１端面５５ａの四隅にワイヤ片９０１が配置されている。

ワイヤ片９０２は、ターミナル５５の第２端面５５ｂに固定されている。第２端面５５ｂには、３つのワイヤ片９０２が固定されている。複数のワイヤ片９０２は、素子中心３０ｃを取り囲むように配置されている。図２４に示すように、ワイヤ片９００、９０１、９０２は、平面視において互いに重ならない位置に配置されている。なお、ターミナル５５が第１配線部材に相当し、ヒートシンク５０が第２配線部材に相当する。はんだ８１が、表側はんだである第１はんだに相当し、はんだ８２が第２はんだに相当する。

＜第７実施形態のまとめ＞
本実施形態では、はんだ８２に複数のワイヤ片９０が配置されている。これにより、はんだ８２の最低膜厚を確保することができる。また、はんだ８０、８１、８２のそれぞれに、複数のワイヤ片９０が配置されている。これにより、半導体素子３０からＺ方向両側のヒートシンク４０、５０までの電気伝導経路、熱伝導経路を構成するはんだ８０、８１、８２のすべてについて、最低膜厚を確保することができる。

本実施形態では、はんだ８０、８１、８２ごとにワイヤ片９０の配置数が異なっている。電極面積の大きいコレクタ電極３２側のはんだ８０に、最も多いワイヤ片９０（ワイヤ片９００）が配置されている。また、コレクタ電極３２よりも電極面積が小さいエミッタ電極３１側において、半導体素子３０に近い側のはんだ８１に、ワイヤ片９００よりも少ない数のワイヤ片９０（ワイヤ片９０１）が配置されている。また、半導体素子３０に対して遠い側のはんだ８２には、最も少ないワイヤ片９０（ワイヤ片９０２）が配置されている。具体的には、半導体装置１０が、ワイヤ片９０として、７つのワイヤ片９００と、５つのワイヤ片９０１と、３つのワイヤ片９０２を備えている。

はんだ８０、８１は、半導体素子３０の反りの影響がある。コレクタ電極３２に接続されることで平面視の面積が最も大きいはんだ８０に、最も多いワイヤ片９０を配置するため、はんだ８０の最低膜厚を確保することができる。ワイヤ片９００の配置を第１実施形態と同様とすることで、半導体素子３０の反りに対しても最低膜厚を確保することができる。はんだ８１は、コレクタ電極３２よりも面積の小さいエミッタ電極３１と、金属ブロック体であるターミナル５５とを接続している。中心付近にひとつのワイヤ片９０を設けることで、半導体素子３０の上に凸の反りに対応することができる。はんだ８０よりも少ないワイヤ片９０の配置にて、はんだ８１の最低膜厚を確保することができる。ワイヤ片９０１の配置を第５実施形態と同様とすることで、半導体素子３０の反りに対しても最低膜厚を確保することができる。

はんだ８２は、ターミナル５５とヒートシンク５０とを接続している。ターミナル５５およびヒートシンク５０には、半導体素子３０のような反りは生じない。また、半導体素子３０との間にターミナル５５が存在するため、半導体素子３０の反りの影響を受けない。よって、最も少ないワイヤ片９０にて、はんだ８２の最低膜厚を確保することができる。ワイヤ片９０１、９０２の数をワイヤ片９００よりも少なくすることで、ワイヤ片９００と同数の構成に較べて、はんだ８１、８２中の空隙８６を低減することができる。よって、最低膜厚を確保しつつ、放熱性を高めることができる。さらに、ワイヤ片９０２の数をワイヤ片９０１よりも少なくするため、ワイヤ片９０１と同数の構成に較べて、放熱性を高めることができる。また、半導体装置１０全体のワイヤ片９０の個数を低減することもできる。

また、ワイヤ片９００、９０１、９０２は、平面視において互いに重ならない位置に配置されている。Ｚ方向において空隙８６が互いに重ならない、若しくは、重なってもごく一部であるため、放熱性を高めることができる。

はんだ８０、８１、８２においてワイヤ片９０の数を互いに異ならせる場合、その個数は上記した例に限定されない。ワイヤ片９００の数＞ワイヤ片９０１の数＞ワイヤ片９０２の数、の関係を満たせばよい。なお、ワイヤ片９００の数＞ワイヤ片９０１の数＝ワイヤ片９０２の数としてもよい。ワイヤ片９００の数＝ワイヤ片９０１の数＞ワイヤ片９０２の数としてもよい。はんだ８０、８１、８２の一部のワイヤ片９０を、残りのワイヤ片９０と異ならせることにより、効果は弱まるが、放熱性の向上およびワイヤ片９０の低減を図ることができる。

各はんだ８０、８１、８２において最低膜厚を確保するのであれば、ワイヤ片９０の数はより自由に設定できる。はんだ８０、８１、８２においてワイヤ片９０を同数としてもよい。それぞれに複数、好ましくは３つ以上のワイヤ片９０を配置することで、はんだ厚を確保しやすくなる。

また、本実施形態の構成を、上アーム６Ｈ側および下アーム６Ｌ側の一方のみで満たすようにしてもよい。ワイヤ片９０を、はんだ８０、８１、８２に配置する例を示したが、さらにはんだ８３、８４の少なくとも一方に配置してもよい。

（第８実施形態）
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例であり、先行実施形態の記載を援用できる。

ターミナル５５の形状は特に限定されない。好ましくは、ワイヤ片９０を、図２５に本例として示す形状にするとよい。図２５は、ターミナルについて比較例と本例（本実施形態）との違いを示す模式的な図である。比較例において、本実施形態（本例）の要素と同一または関連する要素について、本実施形態の符号の末尾にｒを付け加えて示している。比較例、本例ともに紙面上方が側面図、Ａ面視の平面図である。本実施形態の半導体装置１０は、たとえば第１実施形態と同様である。図２５に示す構成は、上アーム６Ｈ側と下アーム６Ｌ側とでほぼ同じである。

ターミナルは、プレス加工により金属板から打ち抜いて形成される。ワイヤ片は、ターミナルの端面をカメラで撮像して端面の角部を認識し、角部を位置基準として所定位置にボンディングワイヤを超音波接合することで形成される。比較例のターミナル５５ｒは、Ｚ方向における一方の端面の角に、打ち抜きによるＲ部５５０ｒを有する。このため、Ｒ部５５０ｒ側の端面にワイヤ片９０ｒを形成する際、Ｒ部５５０ｒがない側の端面に較べて、ワイヤ片９０ｒの形成位置の精度が低くなる虞がある。

本実施形態（本例）でも、打ち抜いた状態のターミナル５５は、比較例同様、一方の端面の角に図示しないＲ部を有する。しかしながら、打ち抜き後に、Ｒ部の面取り、たとえばＣ面取りを行う。Ｃ面取りとは、面取り角度が略４５度の面取りである。ターミナル５５は、面取り部５５０を有する。

＜第８実施形態のまとめ＞
上記したように、本実施形態のターミナル５５は、面取り部５５０を有している。このため、打ち抜き時にＲ部が形成される側の端面にワイヤ片９０を形成する際、撮像により角部を精度よく認識することができる。よって、ワイヤ片９０を位置精度よく形成することができる。

本実施形態の構成は、ターミナル５５を備える構成において適用が可能である。先行実施形態のそれぞれとの組み合わせが可能である。また、ワイヤ片９０の接続対象は、ターミナル５５に限定されない。金属板を打ち抜いて形成され、打ち抜き時にＲ部が形成される部材について適用が可能である。打ち抜き後にＲ部を面取りすることで、打ち抜き時にＲ部が形成される側の面に、ワイヤ片９０を位置精度よく形成することができる。

（第９実施形態）
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例であり、先行実施形態の記載を援用できる。この実施形態では、ワイヤ片９０の構造および製造方法に特徴がある。

ワイヤ片９０は、上記したように、アルミニウム系のボンディングワイヤを超音波接合し、１ｓｔボンドを行った時点でワイヤカットすることで形成される。このようなワイヤ片９０として、好ましい形態のひとつを、図２６～図２９に示す。

図２６は、本実施形態の半導体装置１０において、半導体素子３０とヒートシンク４０との接続構造を示している。図２７は、図２６のXXVII-XXVII線に沿う断面図である。図２８は、図２６および図２７に適用しているワイヤ片９０を示す斜視図である。図２９は、ワイヤ片９０の別例を示している。図２６および図２７では、ワイヤ片９０の数を３つにしている。図２６、図２７、および図２８では、便宜上、主電極の図示を省略している。本実施形態の半導体装置１０は、たとえば第１実施形態と同様である。図２６～図２８に示す構成は、上アーム６Ｈ側と下アーム６Ｌ側とでほぼ同じである。

半導体素子３０は、図示しないエミッタ電極３１が形成された表面３０ａと、図示しないコレクタ電極３２が形成された裏面３０ｂを有している。コレクタ電極３２が裏面３０ｂをなしている。図２１および図２２に示すように、はんだ８０に複数のワイヤ片９０が配置されている。ワイヤ片９０は、ヒートシンク４０の実装面４０ａに接合（固定）されている。実装面４０ａが、配線部材における固定面、第１対向面に相当する。ワイヤ片９０は、実装面４０ａから裏面３０ｂに向けて突起している。ワイヤ片９０は、ヒートシンク４０に保持されている。このため、ヒートシンク４０は、保持体と称されることがある。ワイヤ片９０は、固定部９１と、平坦部９２と、非固定部９３を有している。固定部９１は、ワイヤ片９０のヒートシンク４０と対向する側において、ヒートシンク４０との固定部分（接合箇所）である。

平坦部９２は、ワイヤ片９０において、半導体素子３０の裏面３０ｂと対向する側に形成され、ヒートシンクの実装面４０ａと略平行な部分である。非固定部９３は、ワイヤ片９０のヒートシンク４０と対向する側において、固定部９１に連なり、ヒートシンク４０に固定されていない部分である。非固定部９３は、Ｚ方向において実装面４０ａから離れている。非固定部９３は、固定部９１を基準として浮いている。ワイヤ片９０は、Ｚ方向に弾性変形可能に設けられている。非固定部９３と実装面４０ａとの隙間には、はんだ８０が入り込んでいる。ワイヤ片９０は、Ｚ方向においてヒートシンク４０側に固定部９１および非固定部９３を有し、固定部９１および非固定部９３とは反対側に平坦部９２を有している。

ワイヤ片９０は、Ｘ方向に延設されている。図２７および図２８に示すワイヤ片９０は、延設方向の両端に、平坦部９２および非固定部９３を有している。平坦部９２は、平面視において非固定部９３と重なる位置に設けられている。実装面４０ａから両端の平坦部９２までの高さは、互いに略等しい。ワイヤ片９０は、ＺＸ平面において略Ｕ字状、若しくは、略Ｃ字状をなしている。両端の平坦部９２は、半導体素子３０の裏面３０ｂにそれぞれ接触している。

図２９は、ワイヤ片９０の別例を示している。このワイヤ片９０は、両端ではなく、延設方向の一端にのみ平坦部９２を有している。非固定部９３は、延設方向の両端に設けられている。ワイヤ片９０において、実装面４０ａから両端の上部までの高さが異なっている。平坦部９２は、実装面４０ａからの突起高さが高い側の端部に形成されている。ワイヤ片９０は、ＺＸ平面において略Ｊ字状をなしている。平坦部９２、図示しない素子中心３０ｃに対して遠い側の端部に形成されている。

＜製造方法＞
次に、半導体装置１０の製造方法、特に半導体素子３０とヒートシンク４０との接続体の製造方法について説明する。ここでは、図２９に示したワイヤ片９０の例を示す。

先ず、図３０に示すように、ヒートシンク４０の実装面４０ａにワイヤ片９０を形成する。図示しないツールからの超音波により、ボンディングワイヤをヒートシンク４０に接合し、固定部９１を形成する。この固定部９１は、１ｓｔボンド部である。そして、超音波の印加完了後に、固定部９１に対して延設方向前後に非固定部９３が残るようにボンディングワイヤを切断する。このように、２ｎｄボンド部を形成せずに、ボンディングワイヤを切断する。１ｓｔボンド側のみを用いてワイヤ片９０を形成するため、２点の接合体、すなわち１ｓｔボンド部と２ｎｄボンド部を有する構造に較べて、形成時間を短縮することができる。また、ワイヤ片９０の体格を小型化、たとえば延設長さを短くすることができる。よって、上記したはんだ歪の観点でも有利である。

なお、ボンディングワイヤは、上記したようにアルミニウム、アルミニウム合金を材料とするワイヤであり、半導体素子３０のサイズやはんだ８０の厚みに応じて選択することができる。ここでは、直径８０μｍのボンディングワイヤを用い、実装面４０ａからの突起高さが１１０μｍ、延設長さが３５０μｍのワイヤ片９０を形成した。

次に、図３１および図３２に示すように、ワイヤ片９０に平坦部９２を形成する。つまり、レベリング加工を行う。具体的には、実装面４０ａと平行な面（以下、接触面と示す）を有する治具９８を用いて、図３１の白抜き矢印で示すようにワイヤ片９０に荷重をかける。たとえばプレス機に治具９８を取り付け、ワイヤ片９０に荷重をかける。接触面と実装面４０ａとの平行状態を維持して治具９８をワイヤ片９０に押し付ける。治具９８は、略Ｊ字状をなすワイヤ片９０の一端に接触する。また、ワイヤ片９０が弾性変形し、非固定部９３の少なくとも一部が実装面４０ａに接触する。さらに治具９８を押し込むと、ワイヤ片９０が塑性変形し、平坦部９２が形成される。ワイヤ片９０は、押し込み量に応じて塑性変形する。平坦部９２は、治具９８と最初に接触する一端側に平坦部９２が形成される。

平坦部９２の形成後、荷重の開放によりワイヤ片９０が弾性変形状態から復元し、接触していた非固定部９３の部分が実装面４０ａから離れる。これにより、図３２に示すように、平面視において非固定部９３と重なる位置に平坦部９２を備えたワイヤ片９０が得られる。平坦化により、ワイヤ片９０の高さは図３０の状態に対して低くなる。ここでは、７５μｍ程度とした。上記した工程により、複数のワイヤ片９０を実装面４０ａ上に形成する。半導体素子３０の傾きを抑制するためには、複数、より好ましくは３つ以上のワイヤ片９０を形成するとよい。さらに好ましくは、先行実施形態に記載の構成とするとよい。

次に、図３３に示すように、溶融はんだ８０Ｓを塗布する。ヒートシンク４０の実装面４０ａ上に、溶融はんだ８０Ｓを塗布する。ワイヤ片９０は、塗布された溶融はんだ８０Ｓにより覆われる。溶融はんだ８０Ｓに対して半導体素子３０を配置する必要があるため、必要に応じてヒートシンク４０を加熱（加温）する。ここでは、転写法により、溶融はんだ８０Ｓを塗布した。

次に、図３４に示すように、半導体素子３０を搭載する。半導体素子３０を図示しない治具にて保持し、実装面４０ａの上方から溶融はんだ８０Ｓに向けて下降させる。下降により、半導体素子３０の裏面３０ｂが溶融はんだ８０Ｓに接触し、溶融はんだ８０Ｓを押し拡げる。所定位置まで下降すると、治具による保持状態が解除される。溶融はんだ８０Ｓは、裏面３０ｂおよび実装面４０ａを濡れ拡がる。ヒートシンク４０の厚み、半導体素子３０の厚みおよび反り、搭載精度のばらつきなどにより、半導体素子３０はワイヤ片９０に押し当てられることがある。

そして、図示しない冷却を経て、図２９に示す接続構造体を得ることができる。なお、図２７および図２８に示したワイヤ片９０についても同様の方法にて形成することができる。具体的には、固定部９１の形成後、両端の高さがほぼ等しくなるようにボンディングワイヤを切断してワイヤ片９０を形成し、治具９８にて両端に平坦部９２を形成すればよい。

＜第９実施形態のまとめ＞
平坦部を有さないワイヤ片９０、すなわち図３０に示した状態のワイヤ片９０を用いると、半導体素子３０がワイヤ片９０に接触した際に、半導体素子３０に応力が集中する。特に、ワイヤ片９０の高さばらつきが大きいと、半導体素子３０がワイヤ片９０に接触する可能性が高まる。これに対し、本実施形態のワイヤ片９０によれば、半導体素子３０が平坦部９２に接触するため、応力集中を抑制することができる。また、平坦部９２を形成することで、ワイヤ片９０の高さばらつきが小さくなる。これにより、はんだ８０の厚みが安定し、接続信頼性を高めることができる。たとえば、温度サイクル環境下でのはんだクラック寿命を確保することができる。平坦部９２を有するワイヤ片９０は、ワイヤボンディング技術と簡単な押し込みで形成することができるため、コストを低減することもできる。

さらに、ワイヤ片９０は、非固定部９３を有している。これにより、ワイヤ片９０は、弾性変形が可能である。よって、半導体素子３０がワイヤ片９０に接触しても、ワイヤ片９０が弾性変化することにより、半導体素子３０の応力集中を抑制することができる。特に本実施形態では、平面視において非固定部９３と重なる位置に平坦部９２が形成されている。これにより、半導体素子３０と接触する平坦部９２が、応力を逃がす方向に変形しやすい。したがって、応力集中の抑制により効果的である。

ワイヤ片９０の配置は、上記した例に限定されない。他の例を、図３５～図３８に示す。図３５～図３８に示す例は、いずれも、Ｚ方向を含む一断面に、２つのワイヤ片９０を配置している。また、ワイヤ片９０が半導体素子３０に接触する。

図３５～図３７に示す例では、２つのワイヤ片９０が、図２９に示したワイヤ片９０同様、平坦部９２をそれぞれひとつのみ有している。平坦部９２は、２つのワイヤ片９０の並び方向（Ｘ方向）において、外側の端部にそれぞれ形成されている。図３５に示すように、半導体素子３０の反りが生じていない場合、いずれのワイヤ片９０も、平坦部９２が半導体素子３０に接触する。よって、半導体素子の応力集中を抑制することができる。

図３６に示すように、半導体素子３０に上に凸の反りが生じている場合も、ワイヤ片９０の平坦部９２が半導体素子３０にそれぞれ接触する。よって、半導体素子の応力集中を抑制することができる。一方、図３７に示すように、半導体素子３０に下に凸の反りが生じている場合、図中に実線矢印で示すように、ワイヤ片９０の内側の端部が半導体素子３０に接触してしまう。このように、反り量によっては、平坦部９２が形成されていない側の端部に半導体素子３０が当たる虞がある。

なお、平坦部９２をワイヤ片９０の端部に形成してもよい。これによれば、図３７に示す反りが生じていても、内側端部に設けた平坦部９２が半導体素子３０に接触するため、応力集中を抑制することができる。しかしながら、同一の組み付けロット内に、上に凸の半導体素子３０と下に凸の半導体素子３０が混在する場合、たとえば上に凸の半導体素子３０に平坦部９２の位置を合わせると、下に凸の半導体素子３０において応力が集中する虞がある。

これに対し、図３８に示す例では、２つのワイヤ片９０が、図２７および図２８に示したワイヤ片９０同様、両端に平坦部９２を有している。よって、半導体素子３０に下に凸の反りが生じている場合、内側の平坦部９２が半導体素子３０に接触する。図示しないが、半導体素子３０に上に凸の反りが生じている場合、外側の平坦部９２が半導体素子３０に接触する。したがって、半導体素子３０の反りがいずれの方向であっても、応力集中を抑制することができる。

本実施形態のワイヤ片９０の構成は、はんだ８０に配置されたワイヤ片９０に限定されない。主電極と配線部材とのはんだ接合部に設けられるワイヤ片９０であれば適用が可能である。たとえば図３９に示す例では、図示しないエミッタ電極３１とターミナル５５との間のはんだ８１にワイヤ片９０が配置されており、このワイヤ片９０にも平坦部９２が形成されている。なお、図３９では、ワイヤ片９０の一端のみに平坦部９２を形成しているが、両端に平坦部９２を形成してもよいのは言うまでもない。

ターミナル５５を備えず、ヒートシンク５０とエミッタ電極３１との間にはんだ接合部が形成される構成にも適用することができる。この場合、実装面５０ａに接合されたワイヤ片９０が平坦部９２を有せばよい。また、表側配線部材および裏側配線部材のうち、一方のみを備える構成にも適用することができる。

本実施形態に記載のワイヤ片９０の構造は、先行実施形態のワイヤ片９０との組み合わせが可能である。また、本実施形態に記載のワイヤ片９０の製造方法を、先行実施形態に記載のワイヤ片９０の形成に適用することができる。ワイヤ片９０が、非固定部９３を有する例を示したが、これに限定されない。少なくとも平坦部９２を有せばよい。また、平坦部９２を、平面視において非固定部９３と重ならない位置に設けてもよい。本実施形態は、半導体素子の主電極と配線部材との接合部に配置されるワイヤ片に適用が可能である。ワイヤ片の配置は、先行実施形態に示した配置に限定されない。

（第１０実施形態）
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例であり、先行実施形態の記載を援用できる。本実施形態でも、ワイヤ片９０の好ましい形態について示す。

＜ワイヤ片の大きさ＞
先ず、図４０～図４３に基づき、ワイヤ片９０の好ましい大きさについて説明する。ワイヤ片９０は、半導体素子３０の主電極と配線部材とを接続するはんだに配置されている。ここでのはんだとは、たとえばはんだ８０、８１である。

図４０は、ワイヤ片９０の体積と、はんだ歪との関係を示すシミュレーション結果である。横軸は、ワイヤ片９０の体積（×１０^７μｍ^３）を示し、縦軸は、はんだ歪（任意単位）を示している。横軸は、対数軸である。図４１は、本実施形態のワイヤ片９０を示す図である。図４１において、紙面上方が側面図、紙面下方が上面視平面図である。図４２は、はんだ８０に配置されるワイヤ片９０の最大高さを説明するための断面図である。図４３は、はんだ８１に配置されるワイヤ片９０の最大高さを説明するための断面図である。

図４０に示すシミュレーション結果より、ワイヤ片９０の体積が大きいと、ワイヤ片９０とはんだとの線膨張係数差に基づく熱応力、つまりはんだ歪が増大し、所定の体積を超えると、クラックなどの素子ダメージが生じることが明らかとなった。はんだ歪が図４０に示す破線以上の値になると、素子ダメージが生じる。よって、素子ダメージを抑制するには、ワイヤ片９０の体積を、１．０×１０^７μｍ^３以下にすることが好ましい。本実施形態の半導体装置１０において、各ワイヤ片９０の体積は、１．０×１０^７μｍ^３以下に設定されている。

次に、上記した体積の関係を満たしつつ、レベリング加工をせずにワイヤ片９０の高さばらつきを抑制できる構成について説明する。以下では、ヒートシンク４０に接続されるワイヤ片９０について例示する。

図４１に示すように、ワイヤ片９０は、延設方向において３つの部分に分けられる。ワイヤ片９０は、ボンド部９４と、フィード部９５と、テール部９６を有している。ボンド部９４は、ワイヤ片９０の延設方向において、フィード部９５とテール部９６の間に位置する。ボンド部９４は、ヒートシンク４０に接合された部分である。ボンド部９４は、ヒートシンク４０と対向する側に固定部９１を有している。ボンド部９４は、固定部９１を含み、平面視において固定部９１と重なる部分である。つまり、ボンド部９４は、固定部９１、および、固定部９１の直上部分である。ボンド部９４が、ワイヤ片接合部に相当する。ボンド部９４は、超音波接合時にツールからの荷重を受けて潰れている。このため、ボンド部９４は、フィード部９５およびテール部９６よりも幅が広い。

フィード部９５は、ワイヤ片９０の先端側において、ボンド部９４に連なっている。フィード部９５は、ヒートシンク４０に接合されていない部分である。フィード部９５は、ヒートシンク４０と対向する側に、非固定部９３を有している。フィード部９５は、先端側において、非固定部９３を含み、平面視において非固定部９３と重なる部分である。つまり、フィード部９５は、先端側の非固定部９３、および、該非固定部９３の直上部分である。フィード部９５は、図示しない半導体素子３０と対向する側に、平坦部９２を有していない。

テール部９６は、ワイヤ片９０の後端側において、ボンド部９４に連なっている。テール部９６も、フィード部９５同様、ヒートシンク４０に接合されていない部分である。テール部９６は、ヒートシンク４０と対向する側に、非固定部９３を有している。テール部９６は、後端側において、非固定部９３を含み、平面視において非固定部９３と重なる部分である。つまり、テール部９６は、後端側の非固定部９３、および、該非固定部９３の直上部分である。テール部９６は、図示しない半導体素子３０と対向する側に、平坦部９２を有していない。

フィード部９５およびテール部９６が、非接合部に相当する。先端側とは、超音波接合する前に端部（カット端）を有している側である。後端側とは、超音波接合後にボンディングワイヤの切断で形成される端部側である。図示を省略するが、ヒートシンク４０は、ボンディングワイヤを切断する際に生じるカッター痕を、ワイヤ片９０の後端の直下に有している。

以下では、ボンド部９４の延設方向の長さをＬＢ、フィード部９５の延設方向の長さをＬＦ、テール部９６の延設方向の長さをＬＴと示すことがある。ワイヤ片９０の延設方向の長さ（全長）をＬＷ、ボンド部９４の幅をＷＢと示すことがある。幅ＷＢは、ボンド部９４において延設方向に直交する方向の長さである。また、ボンド部９４の高さをＨＢ、フィード部９５の高さをＨＦ、テール部９６の高さをＨＴと示すことがある。なお、フィード部９５の長さＬＦとテール部９６の長さＬＴは、図４１に示すように、ヒートシンク４０との対向側（下面側）ではなく、半導体素子３０との対向側（上面側）の長さである。高さとは、接合面である第１対向面からＺ方向にもっとも離れた部分の高さである。

直径８０μｍのボンディングワイヤを用いてワイヤ片９０を形成する場合、ボンド部９４の長さＬＢは、平坦部９２を備える構成と本実施形態とで互いにほぼ同じである。たとえば、長さＬＢは、２６０μｍ±１００μｍである。ワイヤ片９０の体積を１．０×１０^７μｍ^３以下にするには、ワイヤ片９０の全長ＬＷを４００μｍ以上、４５０μｍ以下、フィード部９５およびテール部９６の長さＬＦ、ＬＴを１００μｍ以下にするとよい。

平坦部９２を設ける構成では、延設方向において平坦部９２を確保するための長さが必要である。両端側に平坦部９２を設けるとワイヤ片９０の全長は４５０μｍを超え、たとえば５００μｍ程度となる。本実施形態では、平坦部９２を設けないため、非接合部であるフィード部９５とテール部９６の長さＬＦ、ＬＴのそれぞれを、１００μｍ以下と短くすることができる。このため、長さＬＢがばらついても、ワイヤ片９０の全長ＬＷを４５０μｍ以下にすることができる。つまり、ワイヤ片９０を小型化することができる。したがって、ワイヤ片９０の体積を１．０×１０^７μｍ^３以下にしやすい。また、長さＬＦ、ＬＴが短いため、高さＨＦ、ＨＴのばらつきを抑制することができる。

さらに、フィード部９５の高さＨＦおよびテール部９６の高さＨＴを、８０μｍ以上、１００μｍ以下とするとよい。高さ８０μｍはワイヤ径と等しい。この場合、フィード部９５およびテール部９６は、ヒートシンク４０の実装面４０ａに接触するものの、接合していない。

半導体素子３０が下に凸の反りを生じ得る場合、図４２に示すように反りが生じていない半導体素子３０とヒートシンク４０との対向空間の体積が最大となる。対向空間の体積が最大のとき、コレクタ電極３２のほぼ全面にはんだが濡れ拡がる接合面積を確保するためのはんだ８０として、もっとも多くのはんだを必要とする。この必要はんだの体積は、半導体素子３０がワイヤ片９０に支持された状態で最小となる。必要はんだ体積の最小値は、はんだ８０の厚みが高さＨＦ、ＨＴに等しいときの、平面視において半導体素子３０（コレクタ電極３２）と重なる部分の体積から、はんだ８０のひけ分を除外した値である。

高さＨＦ、ＨＴを１１０μｍ以上にすると、はんだ８０の所定供給量が、必要はんだ体積の最小値を下回る虞がある。このことは、シミュレーション結果より明らかである。この場合、コレクタ電極３２の一部にしか、はんだ８０が濡れ拡がらない虞がある。はんだ高さＨＦ、ＨＴを１００μｍ以下にすると、はんだ８０の所定供給量が、必要はんだ体積の最小値を上回る。これにより、コレクタ電極３２のほぼ全面をはんだ８０が濡れ拡がり、接続信頼性を確保することができる。

エミッタ電極３１側のはんだ８１についても同様である。半導体素子３０が下に凸の反りを生じ得る場合、図４３に示すように反りが最大（たとえば０．１μｍ）のときに半導体素子３０とターミナル５５との対向空間の体積が最大となる。対向空間の体積が最大のとき、エミッタ電極３１のほぼ全面にはんだが濡れ拡がる接合面積を確保するためのはんだ８１として、もっとも多くのはんだを必要とする。この必要はんだの体積は、半導体素子３０がワイヤ片９０に支持された状態で最小となる。

高さＨＦ、ＨＴを１１０μｍ以上にすると、はんだ８０の所定供給量が、必要はんだ体積の最小値を下回る虞がある。このことは、シミュレーション結果より明らかである。この場合、エミッタ電極３１の一部にしか、はんだ８１が濡れ拡がらない虞がある。はんだ高さＨＦ、ＨＴを１００μｍ以下にすると、はんだ８１の所定供給量が、必要はんだ体積の最小値を上回る。これにより、エミッタ電極３１のほぼ全面をはんだ８１を濡れ拡がり、接続信頼性を確保することができる。

なお、先行実施形態（図１４参照）に示したように、下に凸の半導体素子３０が傾いて配置された場合でも、高さＨＦ、ＨＴが７０μｍ以上であれば、少なくとも四隅に配置したワイヤ片９０（図１２および図２０参照）によって、はんだ８０、８１の最低膜厚を保証することができる。接続信頼性を確保できる最低膜厚は、たとえば４３μｍである。本実施形態では、ワイヤ直径が８０μｍであり、高さＨＦ、ＨＴの最小値が８０μｍである。よって、下に凸の半導体素子３０が傾いて配置された場合でも、接続信頼性を確保することができる。

上記したように長さＬＦ、ＬＴを短くすると、ボンド部９４の長さＬＢに対するフィード部９５またはテール部９６の長さＬＦ、ＬＴの比（ＬＦ／ＬＢ、ＬＴ／ＬＢ）は、平坦部９２を設ける構成よりも小さくなる。ワイヤ片９０の体積を１．０×１０^７μｍ^３以下にするには、ＬＦ／ＬＢ、ＬＴ／ＬＢを０．１以上、０．６５以下にするとよい。この関係を満たすことで、ボンド部９４に対してフィード部９５、テール部９６の長さをおさえ、ワイヤ片９０を小型化することができる。また、高さＨＦ、ＨＴのばらつきを抑制することができる。

また、ボンド部９４の長さＬＢに対するボンド部９４の幅ＷＢの比（ＷＢ／ＬＢ）を、０．２以上、０，７以下にするとよい。つまり、幅ＷＢを狭くするとよい。これにより、ワイヤ片９０の体積を小さくすることができる。また、高さＨＦ，ＨＴのばらつきを抑制することができる。

より具体的には、下記寸法を満たすように、ワイヤ片９０を形成するとよい。ワイヤ片９０の全長ＬＷを４２０μｍ±２０μｍ、フィード部９５の長さＬＦを８５μｍ±１５μｍ、テール部９６の長さＬＴを７０±３０μｍにするとよい。ボンド部９４の長さＬＢを、２６０μｍ±１００μｍ、ボンド部の高さＨＢを７０μｍ±５μｍ、ボンド部９４の幅ＷＢを９０μｍ＋１５μｍ－５μｍにするとよい。フィード部９５の高さＨＦを８５μｍ＋１５μｍ－５μｍ、テール部９６の高さＨＴを８５μｍ±５μｍにするとよい。

＜ワイヤ片の製造方法＞
次に、図４４～図４８に基づき、上記した体積、寸法を満たすワイヤ片９０の製造方法について説明する。以下では、ワイヤ片９０をヒートシンク４０上に設ける例を示すが、ターミナル５５上についても同様である。

図４４に示すように、超音波接合装置は、ワイヤガイド１００、ツール１０１、およびカッター１０２を有している。先ず、ワイヤガイド１００から引き出したボンディングワイヤ９９を、ヒートシンク４０の実装面４０ａの所定位置に配置する。このとき、ツール１０１による接合箇所を基準として、上記した所定長さのフィード部９５を確保できるように、ボンディングワイヤ９９を配置する。

次いで図４５に示すように、ツール１０１により超音波接合を行う。超音波接合により、ボンド部９４を形成する。ボンディングワイヤ９９は、超音波接合のパワー、ツール１０１による荷重によって、少なからず潰れる。これにより、ボンド部９４の幅が広がる。本実施形態では、ボンド部９４の幅ＷＢが広がりすぎず、９０μｍ＋１５μｍ－５μｍ、つまり８５μｍ～１０５μｍの範囲内に入るように、パワーおよび荷重を調整する。

超音波接合によって、図４５に矢印で示すように、フィード部９５の上面側には圧縮応力が作用する。一方、フィード部９５の下面側、つまりヒートシンク４０側には、引張応力が作用する。これにより、フィード部９５は、ヒートシンク４０の実装面４０ａに対してはね上がる。接触していた非固定部９３の部分が実装面４０ａから離れる。

超音波接合の終了後、図４６に示すように、ツール１０１（超音波接合装置）を後退させる。図４６に白抜き矢印で示すツール１０１の後退量は、カッター１０２の切断位置、すなわちテール部９６の長さに応じて決定される。具体的には、テール部９６の長さＬＴおよびワイヤ片９０の全長がそれぞれ所定長さとなるように、後退量を決定する。

次いで、図４７に示すように、ワイヤカットを行う。上記した後退位置でツール１０１がボンディングワイヤ９９を押さえた状態で、カッター１０２により、ボンディングワイヤ９９を切断する。ワイヤカットにより、ワイヤ片９０が形成される。ワイヤカット後、図４８に示すように、ツール１０１を含む超音波接合装置を退避させる。カットにより荷重が解放され、ワイヤ片９０のテール部９６が弾性変形状態から復元し、ヒートシンク４０の実装面４０ａに対してはね上がる。接触していた非固定部９３の部分が実装面４０ａから離れる。

ワイヤカットにより、ヒートシンク４０には、図４８に示すようにカッター痕４１が形成される。カッター痕４１は、ワイヤ片９０の延設方向の両端のうち、テール部９６の直下に形成される。

＜第１０実施形態のまとめ＞
本実施形態では、ワイヤ片９０の体積を、１．０×１０^７μｍ^３以下に設定している。これにより、熱応力を低減し、ひいては素子ダメージを抑制することができる。つまり、半導体装置１０の信頼性を向上することができる。

なお、先行実施形態（図２８参照）において、上記した体積の関係を満たすようにしてもよい。ただし、両端側に平坦部９２を設けると、ワイヤ片９０の全長ＬＷが長くなる。また、レベリング加工しないと、ワイヤ高さ、つまり高さＨＦ、ＨＴのばらつきが大きい。レベリング加工が必要な分、工程数、ひいては製造工ストが増加する。

本実施形態では、上記した体積の関係を満たすために、ワイヤ片９０の全長ＬＷを４００μｍ以上、４５０μｍ以下にし、フィード部９５およびテール部９６の長さＬＦ、ＬＴを１００μｍ以下にする。平坦部９２を設けないため、フィード部９５およびテール部９６の長さＬＦ、ＬＴおよびワイヤ片９０の全長ＬＷを短くすることができる。また、レベリング加工が不要であり、たとえば製造コストを低減することができる。

特に、ボンド部９４の長さＬＢに対してフィード部９５およびテール部９６の長さＬＦ、ＬＴを短くする。具体的には、ＬＦ／ＬＢ、ＬＴ／ＬＢを０．１以上、０．６５以下にする。これにより、高さＨＦ、ＨＴのばらつきを抑制することができる。

本実施形態では、フィード部９５の高さＨＦおよびテール部９６の高さＨＴを、８０μｍ以上、１００μｍ以下にする。これにより、接続信頼性を確保することができる。

本実施形態では、ボンド部９４の長さＬＢに対するボンド部９４の幅ＷＢの比（ＷＢ／ＬＢ）を、０．２以上、０，７以下にする。幅ＷＢを狭くするため、ワイヤ片９０の体積を小さくすることができる。また、幅ＷＢを狭くするために、超音波接合時のパワーや荷重を、接合強度が確保できる範囲で抑える。これにより、潰し量を低減し、ひいては高さＨＦ、ＨＴのばらつきを抑制することができる。

本実施形態に示した平坦部９２を有さないワイヤ片９０については、第１実施形態～第８実施形態との組み合わせが可能である。たとえば、図１２や図２０に示した四隅にのみワイヤ片９０を配置する構成に好適である。本実施形態は、半導体素子の主電極と配線部材との接合部に配置されるワイヤ片に適用が可能である。ワイヤ片の配置は、先行実施形態に示した配置に限定されない。

（第１１実施形態）
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例であり、先行実施形態の記載を援用できる。

図４９は、本実施形態に係る半導体装置１０の少なくとも一部を示している。半導体装置１０は、半導体素子３０と、はんだＳＯＬと、配線部材ＷＭと、複数のワイヤ片９０を備えている。半導体素子３０は、少なくとも一面に主電極ＭＥを有している。主電極ＭＥは、一面のみに形成されてもよいし、主電極ＭＥのひとつが一面に形成され、主電極ＭＥの他のひとつが一面とは反対の面に形成されてもよい。主電極ＭＥは一面の一部のみに形成されてもよいし、一面のほぼ全面に形成されてもよい。

はんだＳＯＬは、第１対向面と第２対向面との間に介在して接合部を形成している。配線部材ＷＭは、主電極ＭＥに対向配置されている。配線部材ＷＭは、はんだＳＯＬを介して、主電極ＭＥに電気的に接続されている。配線部材ＷＭは、たとえば、ヒートシンクなどの金属体、配線基板、金属板と絶縁板との積層体などである。複数のワイヤ片９０は、第１対向面に固定された状態で、はんだＳＯＬ内に配置されている。複数のワイヤ片９０は分散配置されている。

本実施形態では、先行実施形態同様、半導体素子３０が、主電極ＭＥとして、エミッタ電極３１とコレクタ電極３２を有している。半導体素子３０は、両面に主電極ＭＥを有している。図４９では、便宜上、裏面３０ｂ側の主電極ＭＥ、つまり、コレクタ電極３２のみを示している。主電極ＭＥとしてのコレクタ電極３２と、配線部材ＷＭとしてのヒートシンク４０との間に、はんだ８０が介在している。はんだ８０には、複数のワイヤ片９０が配置されている。はんだ８０が、はんだＳＯＬに相当する。本実施形態の半導体装置１０も、先行実施形態に記載した両面放熱構造をなしている。図４９では、便宜上、両面放熱構造の半導体装置１０の一部、具体的には、はんだＳＯＬ（はんだ８０）周辺のみを図示している。

半導体装置１０は、被覆膜１１０をさらに備えている。被覆膜１１０は、はんだＳＯＬの接合部の信頼性を高めるために追加されている。被覆膜１１０は、はんだＳＯＬに対して、ワイヤ片９０の材料よりも濡れ性および／または耐はんだ食われ性が高い材料を用いて形成されている。被覆膜１１０は、ワイヤ片９０の表面の少なくとも一部を被覆している。好ましくは、ワイヤ片９０それぞれの表面の全域を被覆している。

本実施形態のワイヤ片９０は、先行実施形態同様、Ａｌ系のボンディングワイヤを利用して形成されている。Ａｌ系材料は、はんだに対する濡れ性が低い。被覆膜１１０は、ワイヤ片９０を構成する材料よりも、はんだＳＯＬに対する濡れ性が高い材料を用いて形成されている。被覆膜１１０は、たとえばＮｉ、Ａｇ、Ａｕのいずれかを含む。被覆膜１１０は、たとえば、Ｎｉを含むめっき膜である。具体的には、Ｐ（リン）を含む無電解Ｎｉめっき膜である。

図４９に示すように、被覆膜１１０は、ワイヤ片９０とともに、配線部材ＷＭであるヒートシンク４０の実装面４０ａ（第１対向面）を一体的に覆っている。図４９に示すように、被覆膜１１０は、ワイヤ片９０の表面の全面と、ヒートシンク４０の表面の全面を一体的に覆ってもよい。つまり、被覆膜１１０は、ヒートシンク４０の表面のうち、実装面４０ａだけでなく、裏面４０ｂや側面を覆ってもよい。被覆膜１１０は、ヒートシンク４０の実装面４０ａのみを、ワイヤ片９０とともに覆ってもよい。実装面４０ａと側面のみを覆ってもよい。被覆膜１１０は、成膜時にはヒートシンク４０の表面全面を覆い、その後の工程で、一部が除去されてもよい。

被覆膜１１０を備える接合構造体は、以下に示す製造方法によって、形成することができる。まず、配線部材ＷＭであるヒートシンク４０を準備し、次いで、図５０に示すように、ヒートシンク４０の実装面４０ａ上にワイヤ片９０を形成する。ワイヤ片９０は、先行実施形態に記載した製造方法により、形成することができる。

ワイヤ片９０の形成後、図５１に示すように、被覆膜１１０を形成する。被覆膜１１０は、めっき法、蒸着法、スパッタリング法などにより形成することができる。本実施形態では、めっき法、具体的には無電解めっき法により、ワイヤ片９０の表面の全面と、ヒートシンク４０の表面の全面を覆うように、ＮｉとＰを含む被覆膜１１０を成膜する。

被覆膜１１０の形成後、はんだＳＯＬを用いた接合を行う。たとえば、先行実施形態同様、ヒートシンク４０の実装面４０ａ上に溶融したはんだＳＯＬ（はんだ８０）を塗布し、はんだＳＯＬ上に半導体素子３０を配置する。これにより、図４９に示すはんだ接合部が形成される。

両面放熱構造の半導体装置１０の場合、先行実施形態に記載した半導体装置の製造方法に、上記した工程を組み込むことができる。被覆膜１１０は、ヒートシンク４０の表面全面を覆うように成膜し、その後の工程で、被覆膜１１０の一部を除去してもよい。たとえば、封止樹脂体２０の成形後に切削を行う場合には、切削によって、裏面４０ｂ上の被覆膜１１０が除去される。また、マスクを用いることで、被覆膜１１０を、ワイヤ片９０のみ、または、ヒートシンク４０の実装面４０ａを含む一部とワイヤ片９０のみに形成してもよい。

＜第１１実施形態のまとめ＞
図５２は、参考例を示している。参考例では、各要素の符号を、図４９に示した関連する要素の符号の末尾にｒを付加したものとしている。参考例の半導体装置１０ｒは、被覆膜１１０を備えていない。それ以外の構成は、図４９に示した半導体装置１０と同じである。ワイヤ片９０ｒは、Ａｌ系のボンディングワイヤを利用して形成されている。はんだＳＯＬｒに対するワイヤ片９０ｒの濡れ性が低いため、ワイヤ片９０ｒとはんだＳＯＬｒとの間に、空隙８６ｒが形成される。空隙８６ｒは、ボイドと称されることがある。空隙８６ｒは、熱伝導を妨げる。空隙８６ｒが存在すると、半導体素子３０ｒから配線部材ＷＭｒへ熱を逃がしにくい。つまり、放熱性が低下する。

これに対し、本実施形態の半導体装置１０では、被覆膜１１０がワイヤ片９０を覆っている。被覆膜１１０は、ワイヤ片９０を構成する材料よりも、はんだＳＯＬに対する濡れ性が高い材料を用いて形成されている。これにより、ワイヤ片９０とはんだＳＯＬとの間に空隙（ボイド）が形成されるのを抑制することができる。したがって、第１対向面（実装面４０ａ）から突起する複数のワイヤ片９０によってはんだＳＯＬの厚みを確保しつつ、放熱性の低下を抑制して信頼性を高めることができる。ワイヤ片９０は、ボンディングワイヤを利用して形成されるため、製造工程を簡素化できる。また、ワイヤ片９０による突起の高さ精度を安定化することができる。

本実施形態では、被覆膜１１０として、Ｎｉを含むめっき膜を採用している。Ｎｉ系のめっき膜は、Ａｌ系のボンディングワイヤを利用して形成されたワイヤ片９０の表面よりも、はんだＳＯＬに対する濡れ性が高い。したがって、空隙の形成を抑制することができる。

本実施形態では、被覆膜１１０が、ワイヤ片９０の表面とともに、配線部材ＷＭであるヒートシンク４０の実装面４０ａを一体的に覆っている。これにより、はんだＳＯＬが、ワイヤ片９０の表面とヒートシンク４０の実装面４０ａを濡れ拡がる。つまり、ワイヤ片９０の周囲の空隙の形成を抑制しつつ、はんだＳＯＬの接続信頼性を高めることができる。また、上記効果を奏するための、ワイヤ片９０を覆う被覆膜１１０と、ヒートシンク４０を覆う被覆膜１１０とを、共通の工程で形成することができる。したがって、製造工程を簡素化することができる。ワイヤ片９０とヒートシンク４０を一体的に覆う被覆膜１１０の形成方法として、めっき法は好適である。

ワイヤ片９０を構成する材料、換言すれば、ワイヤ片９０に利用するボンディングワイヤの材料は、Ａｌ系に限定されない。たとえば、Ｃｕ系など、Ａｌよりもはんだに対する濡れ性が高い材料を用いてもよい。この場合、ワイヤ片９０の表面をはんだＳＯＬが濡れ拡がるため、空隙の形成を抑制することができる。しかしながら、接合時にワイヤ片９０を構成する金属（たとえば、Ｃｕ）がはんだＳＯＬに溶け出す現象、所謂はんだ食われが発生する。このため、ワイヤ片９０が小さくなり、ワイヤ片９０によって所望のはんだ厚を確保できなくなる虞がある。

このように、はんだ食われが生じ得るワイヤ片９０を採用する場合、被覆膜１１０は、はんだＳＯＬに対して、ワイヤ片９０の材料よりも耐はんだ食われ性が高い材料を用いて形成されるとよい。Ｃｕ系のボンディングワイヤを利用して形成されたワイヤ片９０を、被覆膜１１０としてのＮｉを含む膜、たとえばＮｉを含むめっき膜で被覆すると、はんだ食われが生じるのを抑制することができる。したがって、ワイヤ片９０によって、はんだＳＯＬの厚みを確保し、信頼性の高い半導体装置１０を提供することができる。

被覆膜１１０が、ワイヤ片９０の材料よりも濡れ性が高い材料、または、ワイヤ片９０の材料よりも耐はんだ食われ性が高い材料を用いて形成される例を示したが、これに限定されない。被覆膜１１０は、はんだＳＯＬに対して、ワイヤ片９０の材料よりも濡れ性が高く、且つ、ワイヤ片９０の材料よりも耐はんだ食われ性が高い材料を用いて形成されてもよい。これによれば、ワイヤ片９０の周囲に空隙が形成されるのを抑制しつつ、ワイヤ片９０のはんだ食われを抑制することができる。つまり、放熱性の低下の抑制と、はんだＳＯＬの厚みの確保を両立することができる。

本実施形態に示した被覆膜１１０を備える接合構造体は、第１実施形態～第１０実施形態に示した構成の少なくともひとつとの組み合わせが可能である。つまり、ワイヤ片９０の数、配置、製造方法、配置されるはんだ、について、先行実施形態に記載の構成との組み合わせが可能である。

半導体素子３０とヒートシンク４０との間のはんだ８０にワイヤ片９０が配置され、このワイヤ片９０が被覆膜１１０で覆われる例を示したが、これに限定されない。上記した両面放熱構造の半導体装置１０において、半導体素子３０とターミナル５５との間のはんだ８１にワイヤ片９０が配置される場合、このワイヤ片９０が被覆膜１１０で覆われる構成としてもよい。ワイヤ片９０がターミナル５５に固定される場合、たとえば、ワイヤ片９０の表面とターミナル５５の固定面（第１対向面）とが一体的に被覆されてもよい。ターミナル５５とヒートシンク５０との間のはんだ８２にワイヤ片９０が配置される場合、このワイヤ片９０が被覆膜１１０で覆われる構成としてもよい。ワイヤ片９０と、ワイヤ片９０の固定対象（ターミナル５５またはヒートシンク５０）の固定面とが、一体的に被覆されてもよい。つまり、配線部材ＷＭは、ヒートシンク４０に限定されない。はんだＳＯＬは、はんだ８０に限定されない。上記した両面放熱構造の半導体装置１０の場合、ヒートシンク４０、ヒートシンク５０、およびターミナル５５の少なくともひとつが、配線部材ＷＭに相当する。はんだ８０、はんだ８１、およびはんだ８２の少なくともひとつが、はんだＳＯＬに相当する。エミッタ電極３１およびコレクタ電極３２の少なくともひとつが、主電極ＭＥに相当する。

ワイヤ片９０が配線部材ＷＭに固定される例を示したが、これに限定されない。ワイヤ片９０が半導体素子３０の主電極ＭＥ上に固定された構成にも適用できる。

両面に主電極ＭＥを有する半導体素子３０の例を示したが、これに限定されない。半導体素子３０の一方の面のみに主電極ＭＥが形成された片面電極素子にも適用することができる。両面放熱構造の半導体装置１０の例を示したが、片面放熱構造の半導体装置１０にも適用することができる。

（他の実施形態）
この明細書および図面等における開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。たとえば、開示は、実施形態において示された部品および／または要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品および／または要素が省略されたものを包含する。開示は、ひとつの実施形態と他の実施形態との間における部品および／または要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、請求の範囲の記載によって示され、さらに請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものと解されるべきである。

明細書および図面等における開示は、請求の範囲の記載によって限定されない。明細書および図面等における開示は、請求の範囲に記載された技術的思想を包含し、さらに請求の範囲に記載された技術的思想より多様で広範な技術的思想に及んでいる。よって、請求の範囲の記載に拘束されることなく、明細書および図面等の開示から、多様な技術的思想を抽出することができる。

半導体装置１０をインバータ５に適用する例を示したが、これに限定されない。たとえばコンバータに適用することもできる。また、インバータ５およびコンバータの両方に適用することもできる。

半導体素子３０が、ひとつのアームを構成するＩＧＢＴ６ｉおよびＦＷＤ６ｄを有する例を示したが、これに限定されない。ＩＧＢＴ６ｉおよびＦＷＤ６ｄを別チップ（別の素子）としてもよい。スイッチング素子としてＩＧＢＴ６ｉの例を示したが、これに限定されない。たとえばＭＯＳＦＥＴを採用することもできる。また、両面に主電極を有する縦型構造の素子としてダイオードを採用することもできる。

半導体素子３０Ｈを複数備え、複数の半導体素子３０Ｈが並列接続されて上アーム６Ｈのひとつを構成してもよい。半導体素子３０Ｌを複数備え、複数の半導体素子３０Ｌが並列接続されて下アーム６Ｌのひとつを構成してもよい。

ヒートシンク４０、５０の裏面４０ｂ、５０ｂが、封止樹脂体２０から露出する例を示したが、これに限定されない。裏面４０ｂ、５０ｂの少なくとも一方が、封止樹脂体２０によって覆われた構成としてもよい。裏面４０ｂ、５０ｂの少なくとも一方が、封止樹脂体２０とは別の図示しない絶縁部材によって覆われた構成としてもよい。半導体装置１０が封止樹脂体２０を備える例を示したが、これに限定されない。封止樹脂体２０を備えない構成としてもよい。

半導体装置１０が、一相分の上下アーム回路６を構成する複数の半導体素子３０を備える例を示したが、これに限定されない。ひとつのアームを構成する半導体素子のみを備えてもよい。両面放熱構造の半導体装置１０は、たとえば、ひとつのアームを構成する半導体素子３０と、半導体素子３０を挟むように配置された一対のヒートシンク４０、５０を備えればよい。また、三相分の上下アーム回路６を構成する半導体素子をひとつのパッケージとして備えてもよい。

信号端子７５がボンディングワイヤ８７を介してパッド３３に接続される例を示したが、これに限定されない。たとえば信号端子７５を、はんだを介してパッド３３に接続してもよい。ボンディングワイヤ８７のスペースが不要となるため、ターミナル５５を備えない構成とすることが可能である。

ヒートシンク５０に溝５１を設け、継手部６１、６２に溝６３を設ける例を示したが、これに限定されない。溝５１、６３の少なくとも一方を排除した構成としてもよい。上アーム６Ｈと下アーム６Ｌとをつなぐ連結部分を、２つの継手部６０、６１の接続構造により実現する例を示したが、これに限定されない。ヒートシンク４０Ｌ、５０Ｈの一方に連なる継手部が、他方に接続される構成としてもよい。また、継手部６２を備える例を示したが、これに限定されない。主端子７１が、継手部６２を介さず、ヒートシンク５０Ｌに連なる構成としてもよい。

１…電力変換装置、２…直流電源、３…モータジェネレータ、４…平滑コンデンサ、５…インバータ、６…上下アーム回路、６Ｈ…上アーム、６Ｌ…下アーム、６ｉ…ＩＧＢＴ、６ｄ…ＦＷＤ、７…高電位電源ライン、８…低電位電源ライン、９…出力ライン、１０…半導体装置、２０…封止樹脂体、２０ａ…表面、２０ｂ…裏面、２０ｃ、２０ｄ…側面、３０、３０Ｈ、３０Ｌ…半導体素子、３０ａ…表面、３０ｂ…裏面、３０ｃ…素子中心、３１…エミッタ電極、３２…コレクタ電極、３３…パッド、３３ｇ…ゲートパッド、３４…ゲート配線、３５…ゲート配線保護部、４０、４０Ｈ、４０Ｌ…ヒートシンク、４０ａ…実装面、４０ｂ…裏面、４１…カッター痕、５０、５０Ｈ、５０Ｌ…ヒートシンク、５０ａ…実装面、５０ｂ…裏面、５１…溝、５５、５５Ｈ、５５Ｌ…ターミナル、５５ａ…第１端面、５５ｂ…第２端面、５５０…面取り部、６０、６１、６２…継手部、６３…溝、６４…凸部、７０、７１、７２…主端子、７１ａ…接続部、７５…信号端子、８０、８１、８２、８３、８４、８０ａ…中央領域、８０ｂ…外周領域、８０Ｓ…溶融はんだ、８６…空隙、８７…ボンディングワイヤ、８８…吊りリード、９０、９０ａ、９０ｂ、９００、９０１、９０２…ワイヤ片、９１…固定部、９２…平坦部、９３…非固定部、９４…ボンド部、９５…フィード部、９６…テール部、９８…治具、９９…ボンディングワイヤ、１００…ワイヤガイド、１０１…ツール、１０２…カッター、１１０…被覆膜、ＭＥ…主電極、ＳＯＬ…はんだ、ＷＭ…配線部材

Claims (18)

1. 主電極（ＭＥ）を有する半導体素子（３０）と、
   第１対向面と第２対向面との間に介在して接合部を形成するはんだ（ＳＯＬ）と、
   前記はんだを介して前記主電極と電気的に接続された配線部材（ＷＭ）と
   前記はんだ内に配置され、前記第１対向面に固定されて前記第１対向面から突起する複数のワイヤ片（９０）と、
   前記ワイヤ片の材料よりも、前記はんだに対する濡れ性および／または耐はんだ食われ性が高い材料を用いて形成され、前記ワイヤ片を被覆する被覆膜（１１０）と、を備える、半導体装置。
2. 前記被覆膜は、Ｎｉを含むめっき膜である、請求項１に記載の半導体装置。
3. 前記配線部材が前記第１対向面を有し、
   前記被覆膜は、前記ワイヤ片とともに、前記配線部材の前記第１対向面を一体的に覆っている、請求項１または請求項２に記載の半導体装置。
4. 前記半導体素子は、前記主電極として、表面に形成された表面電極（３１）と、板厚方向において前記表面とは反対の裏面に形成され、前記表面電極よりも面積の大きい裏面電極（３２）と、を有し、
   前記配線部材は、前記裏面側に配置され、前記裏面電極と接続された裏側配線部材（４０）を含み、
   前記はんだは、前記裏面電極と前記裏側配線部材との接合部を形成し、複数の前記ワイヤ片が配置された裏側はんだ（８０）を含み、
   前記裏側はんだは、前記板厚方向の平面視において、素子中心を含む前記半導体素子の中央部分と重なる中央領域（８０ａ）と、前記中央部分を取り囲む前記半導体素子の外周部分と重なる部分を含み、前記中央領域を取り囲む外周領域（８０ｂ）と、を有し、
   前記外周領域には、４つ以上の前記ワイヤ片が少なくとも前記半導体素子の四隅のそれぞれに対応して配置され、
   前記ワイヤ片の少なくともひとつが、前記平面視において前記素子中心に向けて延びている、請求項１～３いずれか１項に記載の半導体装置。
5. 前記配線部材は、前記表面側に配置され、前記表面電極と電気的に接続された表側配線部材（５０、５５）を含み、
   前記はんだは、前記表面電極と前記表側配線部材との接合部を形成し、複数の前記ワイヤ片が配置された表側はんだ（８１）を含む、請求項４に記載の半導体装置。
6. 前記半導体素子は、前記表面に形成されたゲートパッド（３３ｇ）と、前記表面側に形成され、前記ゲートパッドに連なるゲート配線（３４）と、前記表面に形成された保護膜の一部分であり、前記ゲート配線を保護するゲート配線保護部（３５）と、を有し、
   前記表側はんだにおいて、前記ワイヤ片は、前記ゲート配線保護部と重ならない位置に配置されている、請求項５に記載の半導体装置。
7. 前記表側配線部材は、第１配線部材（５５）と、前記第１配線部材を介して前記表面電極と接続された第２配線部材（５０）と、を含み、
   前記はんだは、前記表面側に配置されたはんだとして、前記表側はんだである第１はんだ（８１）と、前記第２配線部材と前記第１配線部材との接合部を形成し、複数の前記ワイヤ片が配置された第２はんだ（８２）と、を含み、
   前記ワイヤ片の数が、前記裏側はんだ、前記第１はんだ、および前記第２はんだにおいて互いに異なり、前記裏側はんだが最も多く、前記第２はんだが最も少ない、請求項５または請求項６に記載の半導体装置。
8. 前記第１対向面を基準とする前記ワイヤ片の高さは、前記第１対向面と前記第２対向面との間に接合部を形成する前記はんだの厚み未満である、請求項４～７いずれか１項に記載の半導体装置。
9. 前記中央領域には、３つ以上の前記ワイヤ片が前記素子中心を取り囲むように配置されている、請求項４～８いずれか１項に記載の半導体装置。
10. 前記ワイヤ片は、
    前記主電極と前記配線部材との接合部において前記配線部材に固定されており、
    前記半導体素子の板厚方向において前記主電極と対向する側に、前記配線部材における固定面と平行な平坦部（９２）を有している、請求項１～９いずれか１項に記載の半導体装置。
11. 前記ワイヤ片は、前記板厚方向において前記配線部材と対向する側に、前記配線部材との固定部（９１）と、前記固定部に連なり、前記配線部材に固定されていない部分である非固定部（９３）と、を有している、請求項１０に記載の半導体装置。
12. 前記平坦部は、前記板厚方向の平面視において前記非固定部と重なる位置に設けられている、請求項１１に記載の半導体装置。
13. 前記ワイヤ片は、前記主電極と前記配線部材との接合部において前記配線部材に固定されており、
    前記ワイヤ片それぞれの体積が、１．０×１０^７μｍ^３以下である、請求項１～９いずれか１項に記載の半導体装置。
14. 前記ワイヤ片は、前記配線部材に接合された部分であるワイヤ片接合部（９４）と、前記ワイヤ片接合部に連なるとともに前記ワイヤ片の延設方向の両端にそれぞれ設けられ、前記配線部材に接合されていない部分である非接合部（９５、９６）と、を有する、請求項１３に記載の半導体装置。
15. 前記延設方向において、前記ワイヤ片の長さが４００μｍ以上、４５０μｍ以下であり、前記非接合部それぞれの長さが１００μｍ以下である、請求項１４に記載の半導体装置。
16. 前記配線部材の接合面からの前記非接合部の高さが、８０μｍ以上、１００μｍ以下である、請求項１５に記載の半導体装置。
17. 前記延設方向において、前記ワイヤ片接合部の長さに対する前記非接合部の長さの比が、０．１以上、０．６５以下である、請求項１４～１６いずれか１項に記載の半導体装置。
18. 前記ワイヤ片接合部の前記延設方向の長さに対する前記ワイヤ片接合部の幅の比が、０．２以上、０．７以下である、請求項１４～１７いずれか１項に記載の半導体装置。

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