JP2023107546A - 半導体装置 - Google Patents

Abstract

【課題】接合部材における損傷の発生並びに伸展を抑制する。
【解決手段】半導体装置１の接合部材３は、他方の辺４ｂ２における第２厚さＴ２が、一方の辺４ｂ１における第１厚さＴ１よりも厚く構成されている。接合部材３の他方の辺４ｂ２側の厚く構成される部分は弾性を有する。このため、熱による配線板２ａと半導体チップ４との間の接合部材３に発生する応力が緩衝される。したがって、接合部材３にクラックの発生が低減され、また、発生してもクラックの伸展が抑制される。この結果、半導体装置１の信頼性の低下が防止される。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体装置に関する。

半導体装置は、スイッチング機能及びダイオード機能を含む半導体チップを備えて、電力変換装置として利用されている。半導体チップは、スイッチング素子として、例えば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、パワーＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）を含んでいる。また、このような半導体チップのおもて面の一方の辺側に制御電極、他方の辺側に出力電極が、裏面に入力電極がそれぞれ設けられている。半導体チップは、ダイオード素子として、例えば、ＦＷＤ（Free Wheeling Diode）、ＳＢＤ（Schottky Barrier Diode）を含んでいる（例えば、特許文献１参照）。半導体装置は、半導体チップが接合部材（例えば、はんだ）により絶縁回路基板の配線板上に接合されている。

また、半導体チップは、バンドギャップがシリコンよりも大きいワイドバンドギャップ半導体に形成される。これにより、半導体チップは、シリコンを用いた場合よりも高耐圧化が実現される。このようなワイドバンドギャップ半導体は、例えば、炭化シリコンが挙げられる。

特開２０１８－１２５４９４号公報

半導体装置にパワーサイクル試験を行うと、配線板と半導体チップとでは熱膨張率差により接合部材にクラックが生じてしまう。特に、半導体チップは、制御電極側よりも出力電極側での発熱が大きい。このため、接合部材の出力電極側でクラックの発生並びに伸展が大きい。さらに、半導体チップが炭化シリコンである場合には、シリコンである場合よりもヤング率が高い。このような半導体チップでは、クラックが接合部材の出力電極側の半導体チップの端部側から半導体チップの中央に向かってより伸展しやすい。上記から半導体装置の長期信頼性の低下が低下してしまうおそれが高まる。

本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、接合部材における損傷の発生並びに伸展が抑制された半導体装置を提供することを目的とする。

本発明の一観点によれば、平面視で矩形状を成し、おもて面に制御電極と主電極とを含み、前記制御電極は、前記おもて面の一方の辺を含む第１領域に設けられ、前記主電極は、前記おもて面の一方の辺に対向する他方の辺を含む第２領域に設けられ、ワイドバンドギャップ半導体により形成されている半導体チップと、前記半導体チップの裏面が接合部材を介して接合された配線板と、を含み、前記接合部材は、前記他方の辺における第２厚さが、前記一方の辺における第１厚さよりも厚い、半導体装置が提供される。

開示の技術によれば、接合部材に対する損傷の発生並びに伸展が抑制されて、半導体装置の信頼性の低下を防止することができる。

第１の実施の形態の半導体装置を説明するための図である。 参考例の半導体装置の断面図である。 第１の実施の形態の半導体装置の製造方法を説明するための図である。 第２の実施の形態の半導体装置の平面図である。 第２の実施の形態の半導体装置の断面図である。 第２の実施の形態の半導体装置が備える等価回路図である。 第２の実施の形態の半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。 第２の実施の形態の半導体装置に含まれるアーム部の平面図である。 第２の実施の形態の半導体装置に含まれるアーム部の断面図（その１）である。 第２の実施の形態の半導体装置に含まれるアーム部の断面図（その２）である。 第２の実施の形態の変形例２－１の半導体装置に含まれるアーム部の平面図である。 第２の実施の形態の変形例２－１の半導体装置に含まれるアーム部の断面図である。 第２の実施の形態の変形例２－２の半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。 第３の実施の形態の半導体装置の平面図である。 第３の実施の形態の半導体装置の含まれる半導体ユニットの平面図である。 第３の実施の形態の半導体装置の断面図（その１）である。 第３の実施の形態の半導体装置の断面図（その２）である。 第３の実施の形態の変形例３－１の半導体装置に含まれるリードフレームの図である。 第３の実施の形態の変形例３－１の半導体装置の断面図である。

以下、図面を参照して、実施の形態について説明する。なお、以下の説明において、「おもて面」及び「上面」とは、図１，４，１４の半導体装置１，１０，１０ａにおいて、＋Ｚ方向を向いた面を表す。同様に、「上」とは、図１，４，１４の半導体装置１，１０，１０ａにおいて、＋Ｚ方向の方向を表す。「裏面」及び「下面」とは、図１，４，１４の半導体装置１，１０，１０ａにおいて、－Ｚ方向を向いた面を表す。同様に、「下」とは、図１，４，１４の半導体装置１，１０，１０ａにおいて、－Ｚ方向の方向を表す。「側面」とは、図１，４，１４の半導体装置１，１０，１０ａにおいて、「おもて面」または「上面」と「裏面」及び「下面」とを繋ぐ面を表す。例えば、「側面」とは、図１，４，１４の半導体装置１，１０，１０ａにおいて、±Ｘ方向並びに±Ｙ方向に向いた面を表す。全ての図面でこのような方向性を意味する。「おもて面」、「上面」、「上」、「裏面」、「下面」、「下」、「側面」は、相対的な位置関係を特定する便宜的な表現に過ぎず、本発明の技術的思想を限定するものではない。例えば、「上」及び「下」は、必ずしも地面に対する鉛直方向を意味しない。つまり、「上」及び「下」の方向は、重力方向に限定されない。また、以下の説明において「主成分」とは、８０ｖｏｌ％以上含む場合を表す。また、以下の説明において、略平行並びに略水平方向とは、２つの対象物の成す角度が、１７０°以上、１９０°以下の範囲とする。略直角並びに略鉛直方向とは、２つの対象物の成す角度が、８５°以上、９５°以下の範囲とする。

［第１の実施の形態］
第１の実施の形態の半導体装置について、図１を用いて説明する。図１は、第１の実施の形態の半導体装置を説明するための図である。図１（Ａ）は、半導体装置１の平面図、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）の一点鎖線Ｘ－Ｘにおける断面図、図１（Ｃ）は、図１（Ａ）の一点鎖線Ｙ－Ｙにおける断面図である。

半導体装置１は、少なくとも、半導体チップ４と半導体チップ４の裏面が接合部材３を介して接合された配線板２ａとを含んでいる。半導体チップ４は、平面視で矩形状を成し、一方の辺４ｂ１と、一方の辺４ｂ１に対向する他方の辺４ｂ２と、一方の辺４ｂ１及び他方の辺４ｂ２を接続する側辺４ｂ３，４ｂ４とにより四方が囲まれている。半導体チップ４は、おもて面４ａに制御電極４ｃ１と主電極４ｃ２とを含んでいる。また、半導体チップ４は、図示を省略するものの、裏面に主電極を含んでいる。

制御電極４ｃ１は、おもて面４ａの一方の辺４ｂ１に沿った外縁部である第１領域４ａ１に設けられている。制御電極４ｃ１は、第１領域４ａ１に設けられていればよく、例えば、一方の辺４ｂ１の中央に設けられてもよい。主電極４ｃ２は、少なくともおもて面４ａの他方の辺４ｂ２に沿った外縁部を含む第２領域４ａ２に設けられている。第２領域４ａ２は、おもて面４ａ中の第１領域４ａ１に隣接している。また、図１では、おもて面４ａの主電極４ｃ２は、一方の辺４ｂ１から他方の辺４ｂ２に及ぶ領域に含まれている。すなわち、おもて面４ａの主電極４ｃ２は、第２領域４ａ２から第１領域４ａ１にかけて形成され、制御電極４ｃ１を除くおもて面４ａ全体に含まれている。裏面の主電極は、半導体チップ４の一方の辺４ｂ１から他方の辺４ｂ２に及ぶ領域に含まれている。すなわち、裏面の主電極は、半導体チップ４の裏面全体に含まれている。

また、半導体チップ４は、ワイドバンドギャップ半導体により形成されている。ワイドバンドギャップ半導体は、例えば、炭化シリコンである。また、炭化シリコンの半導体チップ４のヤング率は、４００ＧＰａ以上、５００ＧＰａ以下である。半導体チップ４は、炭化シリコンから構成されたＭＯＳＦＥＴからなるスイッチング素子を含んでいてよい。このような半導体チップ４は、おもて面４ａに、制御電極４ｃ１としてゲート電極、及び主電極４ｃ２としてソース電極（出力電極）をそれぞれ備えている。また、半導体チップ４は、裏面に主電極としてドレイン電極（入力電極）を備えている。また、半導体チップ４は、制御電極４ｃ１がおもて面４ａの側部の中央に、主電極４ｃ２がおもて面４ａの中央部にそれぞれ設けられている。なお、裏面の入力電極については図示を省略している。

配線板２ａは、導電性に優れた金属を主成分として構成される。このような金属は、例えば、銅、ニッケル、または、少なくともこれらの一種を含む合金である。配線板２ａは、図１では、平面視で矩形状を成している場合を示しているに過ぎない。配線板２ａは、平面視で矩形状に限らず、所定の回路を構成するに当たり必要とされる形状であってよい。例えば、Ｕ字状、Ｌ字状、鉤型状であってもよい。また、配線板２ａは、例えば、回路パターン、リードフレームであってよい。

接合部材３は、例えば、はんだである。はんだは、所定の合金を主成分とする鉛フリーはんだにより構成される。所定の合金とは、例えば、錫－銀からなる合金、錫－亜鉛からなる合金、錫－アンチモンからなる合金のうち少なくともいずれかの合金である。はんだには、例えば、銅、ビスマス、インジウム、ニッケル、ゲルマニウム、コバルトまたはシリコンの添加物が含まれてもよい。また、接合部材３は、焼結金属であってよい。焼結金属は、銀を主成分とする金属により構成される。

このような接合部材３は、側面視で、図１（Ｂ）に示されるように、他方の辺４ｂ２における第２厚さＴ２が、一方の辺４ｂ１における第１厚さＴ１よりも厚く構成されている。第２厚さＴ２は、第１厚さＴ１に対して、１．２倍以上、２．０倍以下であればよい。より好ましくは、１．５倍以上、１．８倍以下である。

また、接合部材３は、平面視で、他方の辺４ｂ２及び一方の辺４ｂ１から直交する方向（±Ｘ方向）にはみ出している。この際の他方の辺４ｂ２から直交する方向（－Ｘ方向）の外側への第２はみ出し幅Ｗ２は、一方の辺４ｂ１から直交する方向（＋Ｘ方向）の外側への第１はみ出し幅Ｗ１よりも長い。なお、第２はみ出し幅Ｗ２及び第１はみ出し幅Ｗ１は、図１（Ａ）に示されるように、ばらついている。ここでの第２はみ出し幅Ｗ２及び第１はみ出し幅Ｗ１は、他方の辺４ｂ２及び一方の辺４ｂ１からはみ出ている接合部材３の平均である。第２はみ出し幅Ｗ２及び第１はみ出し幅Ｗ１もまた、第２厚さＴ２及び第１厚さＴ１と同様である。すなわち、第２はみ出し幅Ｗ２は、第１はみ出し幅Ｗ１に対して、１．２倍以上、２．０倍以下であればよい。より好ましくは、１．５倍以上、１．８倍以下である。

なお、接合部材３は、平面視で、側辺４ｂ３，４ｂ４から直交する方向（±Ｙ方向）の外側にもそれぞれはみ出している。この際の側辺４ｂ３，４ｂ４からそれぞれ直交する方向（±Ｙ方向）の外側へのそれぞれのはみ出し幅Ｗ３，Ｗ４は、ほぼ同一の値である。また、接合部材３の側辺４ｂ３，４ｂ４の厚さＴ３，Ｔ４もまた、ほぼ同一の値である。この際の同一の値とは、０．９倍以上、１．１倍以下の範囲内である。

ここで、参考例の半導体装置について、図２を用いて説明する。図２は、参考例の半導体装置の断面図である。図２に示す半導体装置１ａの断面図は、図１（Ｂ）の断面図に対応している。

半導体装置１ａに含まれる部品は、半導体装置１と同様である。但し、半導体装置１ａの接合部材３は、一方の辺４ｂ１における第１厚さＴ１及び他方の辺４ｂ２における第２厚さＴ２がほぼ同一の値である。また、第１はみ出し幅Ｗ１及び第２はみ出し幅Ｗ２もほぼ同一の値である。図示を省略するものの、側辺４ｂ３，４ｂ４のはみ出し幅もまた、第１はみ出し幅Ｗ１及び第２はみ出し幅Ｗ２とほぼ同一の値である。この際の同一の値も、０．９倍以上、１．１倍以下の範囲内である。

このような半導体装置１ａにおいて、半導体チップ４の裏面の主電極（入力電極）に電流が印加された状態で、第１領域４ａ１の制御電極に制御電圧が印加される。すると、第２領域４ａ２の出力電極から出力電流が出力する。出力電流に応じて、第２領域４ａ２が加熱される。この際、半導体チップ４と接合部材３とは熱膨張係数が異なる。さらに、半導体チップ４のヤング率は、４００ＧＰａ以上、５００ＧＰａ以下である。これは、例えば、シリコンで形成された半導体チップのヤング率の４倍以上である。なお、シリコンで形成された半導体チップのヤング率は、１００ＧＰａ以上、１２４ＧＰａ以下である。したがって、半導体チップ４と配線板２ａとは熱による伸び率が異なり、さらに、ヤング率が比較的大きな半導体チップ４は、配線板２ａの伸びに対して追随しにくい。特に、熱の変化が大きい接合部材３の第２領域４ａ２（他方の辺４ｂ２）側において、半導体チップ４と配線板２ａとの伸びの差が大きくなる。このため、このような領域において半導体チップ４及び配線板２ａを接合する接合部材３に大きな応力が発生し、接合部材３では、第２領域４ａ２側の端部から内部に向かって横方向（＋Ｘ方向）にクラックＣが伸展する。

他方、半導体装置１の接合部材３は、他方の辺４ｂ２における第２厚さＴ２が、一方の辺４ｂ１における第１厚さＴ１よりも厚く構成されている。接合部材３の他方の辺４ｂ２側の厚く構成される部分は弾性を有する。このため、熱による配線板２ａと半導体チップ４との間の接合部材３に発生する応力が緩和される。したがって、接合部材３にクラックＣの発生が低減され、また、発生してもクラックＣの伸展が抑制される。この結果、半導体チップ４の配線板２ａに対する接合部材３による接合が適切に維持されて、半導体装置１の信頼性の低下が防止される。

次に、半導体装置１の製造方法について、図３を用いて説明する。図３は、第１の実施の形態の半導体装置の製造方法を説明するための図である。なお、図３は、図１（Ｂ）の断面図に対応している。図３（Ａ）は、配線板２ａと主電流導体２ｂとが同一平面に位置する場合を示す。図３（Ｂ）は、主電流導体２ｂが配線板２ａよりも上位に位置する場合を示す。図３（Ｃ）は、ワイヤ５の接続密度が他方の辺４ｂ２側よりも一方の辺４ｂ１側が大きい場合を示す。

半導体装置１を製造するにあたり、まず、配線板２ａに半導体チップ４を接合部材３を介して接合する。配線板２ａは、例えば、回路パターンであって、セラミックス板に形成されて絶縁回路基板を構成してもよい。

次いで、半導体チップ４にワイヤを接続する。この際、半導体チップ４の第１領域４ａ１の制御電極４ｃ１にワイヤ（図示を省略）を接続する。また、半導体チップ４の第２領域４ａ２と主電流導体２ｂとをワイヤ５により接続する。この際、ワイヤ５の他端部の第２領域４ａ２に対する第２接続箇所５ａ２は他方の辺４ｂ２側にある。ワイヤ５の一端部は主電流導体２ｂに基準接続箇所５ｂで接続されている。なお、主電流導体２ｂは、半導体チップ４の主電極４ｃ２である出力電極から出力される出力電流が入力される。このような主電流導体２ｂは、例えば、回路パターン、外部接続端子（例えば、リードフレーム）が挙げられる。

このように接続されたワイヤ５の第２接続箇所５ａ２からワイヤ５の頂点Ｐを通る配線板２ａに水平な基準面Ｂまでの第２高さｈ２は、基準接続箇所５ｂから基準面Ｂまでの基準高さｈｂよりも低い。なお、第２高さｈ２は、基準高さｈｂと同じ高さであってもよい。

次いで、このような半導体チップ４が接合された配線板２ａを含む絶縁回路基板を、例えば、金属ベース板にはんだを介して接合する。この際、金属ベース板に板はんだを介して絶縁回路基板を配置した状態で加熱する。板はんだが溶融すると共に、接合部材３も再溶融する。さらに、ワイヤ５は熱により膨張し、直線の状態に戻ろうとする復元力が生じる。この際、第２高さｈ２は基準高さｈｂよりも低いため、ワイヤ５の第２接続箇所５ａ２は上方に移動する。このため、図３（Ａ）に示されるように、半導体チップ４の第２領域４ａ２は第２接続箇所５ａ２で上方（＋Ｚ方向）に引き上げられ、半導体チップ４は配線板２ａに対して他方の辺４ｂ２が一方の辺４ｂ１よりも上位となって傾斜する。この状態で、接合部材３が固化すると、図１（Ｂ）に示したように、半導体装置１の接合部材３は、他方の辺４ｂ２における第２厚さＴ２が、一方の辺４ｂ１における第１厚さＴ１よりも厚く構成される。

また、主電流導体２ｂが配線板２ａよりも上位にある場合には、上記の半導体チップ４に対するワイヤ５を以下のように接続して、半導体チップ４を傾斜することができる。まず、ワイヤ５の他端部を第２領域４ａ２の一方の辺４ｂ１側に接続する。すなわち、ワイヤ５の他端部が接続される第１接続箇所５ａ１は一方の辺４ｂ１側に位置する（図３（Ｂ）を参照）。

次いで、上記と同様に、このような半導体チップ４が接合された配線板２ａを含む絶縁回路基板を金属ベース板に板はんだを介して配置して加熱する。この場合も、ワイヤ５は熱により膨張して、直線の状態に戻ろうとする復元力が生じる。この場合、第１高さｈ１は基準高さｈｂよりも高いため、ワイヤ５の第１接続箇所５ａ１は下方に移動する。なお、第１高さｈ１は、第２領域４ａ２に接続されたワイヤ５の第１接続箇所５ａ１からワイヤ５の頂点Ｐを通る配線板２ａに水平な基準面Ｂまでの高さである。このため、図３（Ｂ）に示されるように、半導体チップ４の第２領域４ａ２の第１接続箇所５ａ１で下方（－Ｚ方向）に押し下げられ、半導体チップ４は配線板２ａに対して他方の辺４ｂ２が一方の辺４ｂ１よりも上位となって傾斜する。この状態で、接合部材３が固化すると、図１（Ｂ）に示したように、半導体装置１の接合部材３は、他方の辺４ｂ２における第２厚さＴ２が、一方の辺４ｂ１における第１厚さＴ１よりも厚く構成される。

また、上記を踏まえると、図３（Ａ）において、半導体チップ４のおもて面４ａに複数のワイヤ５（制御電極４ｃ１に接続されるワイヤ（図示を省略）を含む）を接続する場合、複数のワイヤ５の接続密度は、一方の辺４ｂ１側よりも他方の辺４ｂ２側の方が大きければよい。なお、接続密度とは、単位面積当たりのワイヤの接続本数を表す。言い換えると、半導体チップ４のおもて面４ａに対する複数のワイヤ５（制御電極４ｃ１に接続されるワイヤ（図示を省略）を含む）の接続箇所の重心が、一方の辺４ｂ１側よりも他方の辺４ｂ２側に近くてもよい。これにより、半導体チップ４の第２領域４ａ２側に引き上げられ、半導体チップ４は配線板２ａに対して他方の辺４ｂ２が一方の辺４ｂ１よりも上位となって傾斜する（図３（Ａ））。

また、図３（Ｂ）において、半導体チップ４のおもて面４ａに複数のワイヤ５（制御電極４ｃ１に接続されるワイヤ（図示を省略）を含む）を接続する場合、複数のワイヤ５の接続密度は、他方の辺４ｂ２側よりも一方の辺４ｂ１側の方が大きければよい。例えば、図３（Ｃ）に示されるように、主電流導体２ｂ１，２ｂ２は配線板２ａよりも上位に位置している。ワイヤ６は、主電流導体２ｂ１と制御電極４ｃ１とを接続している。複数のワイヤ５は、主電流導体２ｂ２と第２領域４ａ２の一方の辺４ｂ１側とを接続している。この場合のワイヤ５，６は、それぞれの接続箇所を押し下げるように作用する。

この場合において、ワイヤ５，６の半導体チップ４のおもて面４ａに対する接続密度は、他方の辺４ｂ２側よりも一方の辺４ｂ１側の方が大きい。すなわち、ワイヤ５，６の半導体チップ４のおもて面４ａに対する接続箇所の重心が、他方の辺４ｂ２側よりも一方の辺４ｂ１側の近くとなっている。これにより、半導体チップ４の第１領域４ａ１側が押し下げられ、半導体チップ４は配線板２ａに対して他方の辺４ｂ２が一方の辺４ｂ１よりも上位となって傾斜する（図３（Ｂ）を参照）。

上記の図３（Ａ），（Ｂ）に示した方法により、図１に示される、半導体装置１の接合部材３の他方の辺４ｂ２における第２厚さＴ２が、一方の辺４ｂ１における第１厚さＴ１よりも厚く構成される。

［第２の実施の形態］
第２の実施の形態では、具体的な半導体装置について、図４及び図５を用いて説明する。図４は、第２の実施の形態の半導体装置の平面図であり、図５は、第２の実施の形態の半導体装置の断面図である。なお、図４では、外部接続端子４３，４４，４５の配線板２３ａ，２３ｂ，３３ａの接続箇所を四角で表し、外部接続端子４３，４４，４５の図示を省略している。図５は、図４の一点鎖線Ｙ－Ｙにおける断面図である。

半導体装置１０は、第１アーム部２０と第２アーム部３０とを有し、これらにより上下アーム部が形成されている。なお、第１アーム部２０及び第２アーム部３０はワイヤ２８により電気的に接続されている。また、半導体装置１０は、このような第１アーム部２０及び第２アーム部３０が接合部材２７を介して配置された金属ベース板４６と金属ベース板４６上に配置され、第１アーム部２０及び第２アーム部３０を取り囲む筐体４０とを有している。外部接続端子４３，４４，４５は、接合部材を介して絶縁回路基板２１，３１に接合されている（図５では、外部接続端子４３，４４が接合部材２７で接合されているところを表している）。筐体４０内は封止部材４７により封止されている。また、筐体４０には、第１アーム部２０及び第２アーム部３０に接続された外部接続端子４３，４４が表出されている。

第１アーム部２０は、絶縁回路基板２１と絶縁回路基板２１のおもて面に設けられた半導体チップ２６と外部接続端子４４，４５とを有している。また、第１アーム部２０は、このような絶縁回路基板２１が接合部材２７を介して金属ベース板４６上に配置される。

半導体チップ２５，２６は、炭化シリコンから構成されたＭＯＳＦＥＴであってよい。半導体チップ２５，２６は、制御電極２５ａ，２６ａがおもて面の側部の中央に、出力電極２５ｂ，２６ｂが中央部にそれぞれ設けられている。なお、裏面の入力電極については図示を省略している。なお、半導体装置１０は、ボディダイオードを備えるＭＯＳＦＥＴからなるスイッチング素子を用いることで、並列にダイオード素子を接続する必要がない。そのため、ＭＯＳＦＥＴからなるスイッチング素子は、後述する凹形状を成す回路パターン２３ａ，３３ａ上に配置するのに好適である。

絶縁回路基板２１は、絶縁板２２と絶縁板２２の裏面に形成された金属板２４とを有している。さらに、絶縁回路基板２１は、絶縁板２２のおもて面に形成された配線板２３ａ～２３ｄをそれぞれ有している。絶縁板２２は、熱伝導性に優れた、高熱伝導性のセラミックスにより構成されている。セラミックスは、例えば、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化珪素が挙げられる。金属板２４は、熱伝導性に優れたアルミニウム、鉄、銀、銅、または、少なくともこれらの一種を含む合金等の金属により構成されている。回路パターン２３ａ～２３ｄは、導電性に優れた金属により構成されている。金属は、例えば、銅あるいは銅合金が挙げられる。そして、耐食性を向上させるために、めっき処理が施されてもよい。この際のめっき材は、例えば、ニッケル、ニッケル－リン合金、ニッケル－ボロン合金が挙げられる。また、配線板２３ａ～２３ｄの厚さは、例えば、０．１ｍｍ以上、１ｍｍ以下である。このような構成を有する絶縁回路基板２１として、例えば、ＤＣＢ（Direct Copper Bonding）基板、ＡＭＢ（Active Metal Brazed）基板を用いることができる。絶縁回路基板２１は、半導体チップ２５，２６で発生した熱を回路パターン２３ａ、絶縁板２２及び金属板２４を介して、金属ベース板４６側に伝導させることができる。

配線板２３ａは、第１アーム部２０のドレインパターンを構成する（図８（Ａ）を参照）。配線板２３ａは、半導体チップ２５，２６の裏面に形成された入力電極が接合部材２７を介して接合されている。また、配線板２３ａは、外部接続端子４４が接合部材２７を介して接合されている。このような配線板２３ａは、平面視で凹形状を成す。配線板２３ａの内側には、凹形状の窪み部からなり、図４の破線で示される第１配線領域２３ａ１を有する。配線板２３ａは、平面視でＵ字型を成してもよい。配線板２３ａには、半導体チップ２５，２６が第１配線領域２３ａ１を挟んで分かれて、第１配線領域２３ａ１に沿ってそれぞれ一列ずつ配列されている。なお、半導体チップ２５，２６は、制御電極２５ａ，２６ａが一列を成すように配置されている。さらに、制御電極２５ａ同士が対向し、制御電極２６ａ同士が対向している。

配線板２３ｂは、第１アーム部２０のソースパターンを構成する（図８（Ａ）を参照）。配線板２３ｂは、半導体チップ２５，２６の出力電極２５ｂ，２６ｂと接続されたワイヤ２８ａ（主電流ワイヤ）が第１配線領域２３ａ１において接続されている。また、配線板２３ａは、外部接続端子４５が接合部材２７を介して接合されている。このような配線板２３ｂは、図４の平面視において、Ｌ字型を成している。なお、第１アーム部２０の半導体チップ２５，２６の出力電極２５ｂ，２６ｂと配線板２３ｂとのワイヤ２８ａによる接続の詳細については後述する。

配線板２３ｃ，２３ｄは、それぞれ第１アーム部２０のセンスソースパターン及びゲートパターンを構成する。配線板２３ｃ，２３ｄは、第１配線領域２３ａ１とともに配線板２３ａを挟み、配線板２３ａに隣接して配置されている。すなわち、配線板２３ｃ，２３ｄは、平面視で配線板２３ａの凹形状の開口部と垂直方向の辺に平行に、配線板２３ａに隣接して配置されている。また、第１配線領域２３ａ１の対向する２辺に平行に、配線板２３ａに隣接して配置されている。また、配線板２３ｃ，２３ｄは、省スペースのために絶縁板２２の辺に沿って細長く延伸して構成されている。配線板２３ｃは、半導体チップ２５の出力電極２５ｂと接続されたワイヤ２８ａ（制御ワイヤ）が接続されている。配線板２３ｄは、半導体チップ２５，２６の制御電極２５ａ，２６ａと接続されたワイヤ２９ａ（制御ワイヤ）がそれぞれ接続されている。

第２アーム部３０は、絶縁回路基板３１と絶縁回路基板３１のおもて面に設けられた半導体チップ３５，３６と外部接続端子４３とを有している。また、第２アーム部３０は、このような絶縁回路基板３１が接合部材２７を介して金属ベース板４６上に配置される。なお、第２アーム部３０の各構成は、平面視で第１アーム部２０の各構成に対して半導体装置１０の中心点を基準とした略点対称となるように配置されている。

半導体チップ３５，３６は、半導体チップ２５，２６と同様に、炭化シリコンから構成されたＭＯＳＦＥＴからなるスイッチング素子を含んでいる。したがって、半導体チップ３５，３６は、裏面に主電極である入力電極としてドレイン電極を、おもて面に、制御電極３５ａ，３６ａとしてゲート電極及び主電極である出力電極３５ｂ，３６ｂとしてソース電極をそれぞれ備えている。また、半導体チップ３５，３６は、制御電極３５ａ，３６ａがおもて面の側部の中央に、出力電極３５ｂ，３６ｂが中央部にそれぞれ設けられている。なお、裏面の入力電極については図示を省略している。

絶縁回路基板３１は、絶縁板３２と絶縁板３２の裏面に形成された金属板３４とを有している。さらに、絶縁回路基板３１は、絶縁板３２のおもて面に形成された配線板３３ａ～３３ｄをそれぞれ有している。絶縁回路基板３１は、絶縁回路基板２１と同様の材料で形成されていてよい。

配線板３３ａは、第２アーム部３０のドレインパターンを構成する（図８（Ｂ）を参照）。配線板３３ａは、半導体チップ３５，３６の裏面に形成された入力電極が接合部材２７を介して接合されている。また、配線板３３ａは、外部接続端子４３が接合部材２７を介して接合されている。このような配線板３３ａは、平面視で凹形状を成す。配線板３３ａの内側には、凹形状の窪み部からなり、図４の破線で示される第２配線領域３３ａ１を有する。さらに、配線板３３ａは、配線板２３ａの第１配線領域２３ａ１側と第２配線領域３３ａ１側とが対向して、配線板２３ａに隣接している。すなわち、第１アーム部２０の配線板２３ａと第２アーム部３０の配線板３３ａは、それぞれの窪みを対向させて隣接している。配線板３３ａには、半導体チップ３５，３６が第２配線領域３３ａ１を挟んで分かれてそれぞれ一列ずつ配列されている。なお、半導体チップ３５，３６は、制御電極３５ａ，３６ａが一列を成すように配置されている。さらに、制御電極３５ａ同士が対向し、制御電極３６ａ同士が対向している。

配線板３３ｂは、第２アーム部３０のソースパターンを構成する（図８（Ｂ）を参照）。配線板３３ｂは、半導体チップ３５，３６の出力電極３５ｂ，３６ｂと接続されたワイヤ２８ｂ（主電流ワイヤ）が第２配線領域３３ａ１において接続されている。このような配線板３３ｂは、図４の平面視において、Ｌ字型を成しており、第２配線領域３３ａ１全面に配置される領域と当該領域に図２中上側に直交する領域とを含んでいる。配線板３３ｂは、配線板２３ａとワイヤ２８ｂにより電気的に接続されている。このような配線板３３ｂは、図４の平面視において、Ｌ字型を成している。配線板３３ｂは、図４の平面視で、Ｔ字型を成している。なお、第２アーム部３０の半導体チップ３５，３６の出力電極３５ｂ，３６ｂと配線板３３ｂとのワイヤ２８ｂによる接続の詳細については後述する。

配線板３３ｃ，３３ｄは、それぞれ第２アーム部３０のセンスソースパターン及びゲートパターンを構成する。配線板３３ｃ，３３ｄは、第２配線領域３３ａ１とともに配線板３３ａを挟み、配線板３３ａに隣接し、配線板２３ｃ，２３ｄに対して半導体装置１０の中心点を基準とした点対称の位置に配置されている。なお、この場合には、配線板３３ｃ，３３ｄは、配線板３３ａの図４中上側に配置しているが、配線板２３ｃ，２３ｄの位置によっては、配線板３３ａの図４中下側でもよい。また、配線板３３ｃ，３３ｄは、省スペースのために絶縁板３２の辺に沿って細長く延伸して構成されている。配線板３３ｃは、半導体チップ３６の出力電極３６ｂと接続されたワイヤ２８ｂ（制御ワイヤ）が接続されている。配線板３３ｄは、半導体チップ３５，３６の制御電極３５ａ，３６ａと接続されたワイヤ２９ｂ（制御ワイヤ）がそれぞれ接続されている。

筐体４０は、既述の通り、金属ベース板４６上に配置され、平面視で矩形状を成す外枠４１を備えている。このような筐体４０の外枠４１は四方を囲む箱型を成しており、上記で説明した第１アーム部２０及び第２アーム部３０が収納される収納領域４２が形成されている。また、外枠４１の図４中左右両端に外部接続端子４３，４４，４５が設けられる。外部接続端子４３は、外枠４１に収納された第２アーム部３０の配線板３３ａに電気的に接続されている。外部接続端子４４は、外枠４１に収納された第１アーム部２０の配線板２３ａに電気的に接続されている。外部接続端子４５は、外枠４１に収納された第１アーム部２０の配線板２３ｂに電気的に接続されている。したがって、外部接続端子４３には正極が、外部接続端子４５には負極がそれぞれ接続されて、外部接続端子４４から出力が得られる。なお、筐体４０には、図示はしていないものの、外枠４１の長手方向の両側部側に制御信号が入力される制御端子を備え、当該制御端子から配線板２３ｃ，３３ｃにそれぞれ電気的に接続されている。このような筐体４０は、例えば、外部接続端子４３，４４，４５を含み、熱可塑性樹脂を用いた射出成形により構成されている。このような樹脂として、例えば、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂、ポリブチレンサクシネート（ＰＢＳ）樹脂、ポリアミド（ＰＡ）樹脂、または、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）樹脂がある。

なお、上記で説明した外部接続端子４３，４４，４５は、導電性に優れた材質により構成されている。このような材質として、例えば、銅、アルミニウム、ニッケル、または、少なくともこれらの一種を含む合金等により構成されている。外部接続端子４３，４４，４５の表面に対して、めっき処理を行ってもよい。このめっき処理で用いられる材料は、例えば、ニッケル、ニッケル－リン合金、ニッケル－ボロン合金が挙げられる。

また、上記で説明した接合部材２７は、はんだである。はんだについては第１の実施の形態と同様である。また、接合部材２７は、絶縁回路基板２１，３１と金属ベース板４６とを接合する場合には、銀ろうでもよい。

また、上記で説明したワイヤ２８，２８ａ，２８ｂ，２９ａ，２９ｂは、導電性に優れた材質を主成分としている。このような材質は、例えば、金、銅、アルミニウム、または、少なくともこれらの１種を含む合金により構成されている。好ましくは、ワイヤ２８，２８ａ，２８ｂ，２９ａ，２９ｂは、シリコンを微量含むアルミニウム合金であってよい。また、ワイヤ２８，２８ａ，２８ｂ（主電流ワイヤ）の径は、例えば、２００μｍ以上、５００μｍ以下である。また、ワイヤ２９ａ，２９ｂ（制御ワイヤ）の径は、例えば、１００μｍ以上、４００μｍ以下である。また、ワイヤ２８，２８ａ，２８ｂ（主電流ワイヤ）とワイヤ２９ａ，２９ｂ（制御ワイヤ）とは、同じ径であってよい。

金属ベース板４６は、平面視で矩形状を成している。金属ベース板４６のおもて面は第１アーム部２０の絶縁回路基板２１及び第２アーム部３０の絶縁回路基板３１のそれぞれの裏面が接合部材２７により接合されている。また、金属ベース板４６の外周の四方を取り囲んで筐体４０が接着部材（図示を省略）により接合されている。このような金属ベース板４６は、熱伝導性に優れた材質を主成分として構成されている。このような材質は、例えば、アルミニウム、鉄、銀、銅、または、少なくともこれらの一種を含む合金により構成される。

封止部材４７は、熱硬化性樹脂とフィラーとして熱硬化性樹脂に含有される充填剤とを含んでいる。熱硬化性樹脂は、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、マレイミド樹脂である。充填剤は、例えば、ガラス、二酸化シリコン、酸化アルミニウム、窒化ホウ素または窒化アルミニウムである。このような封止部材４７の一例として、エポキシ樹脂と充填剤とを含んでいる。フィラーは、既述の充填剤の少なくとも一つが用いられる。また、封止部材４７は、シリコーンゲルでもよい。

また、このような半導体装置１０の金属ベース板４６の裏面に熱伝導部材を介して冷却器（図示を省略）を取り付けて放熱性を向上させてもよい。

次に、このような半導体装置１０で実現される回路構成について図４並びに図６を用いて説明する。図６は、第２の実施の形態の半導体装置が備える等価回路図である。半導体装置１０は、このように半導体チップ２５，２６，３５，３６と配線板２３ａ～２３ｄ，３３ａ～３３ｄとワイヤ２８ａ，２８ｂ，２９ａ，２９ｂとにより、図６に示されるインバータ回路が構成される。

インバータ回路は、第１アーム部２０及び第２アーム部３０を含む。第１アーム部２０（下アーム）は、半導体チップ２５，２６と配線板２３ａ～２３ｄとワイヤ２８ａ，２８ｂとにより構成される。第２アーム部３０（上アーム）は、半導体チップ３５，３６と配線板３３ａ～３３ｄとにより構成される。

半導体装置１０は、Ｄ１端子（外部接続端子４３に対応）とＳ２端子（外部接続端子４５に対応）とＳ１Ｄ２端子（外部接続端子４４に対応）とを備えている。そして、入力Ｐ端子であるＤ１端子に、外部電源の高電位端子を接続し、入力Ｎ端子であるＳ２端子に、外部電源の低電位端子を接続する。半導体装置１０の出力Ｕ端子であるＳ１Ｄ２端子に負荷（図示を省略）を接続する。これにより、半導体装置１０は、インバータとして機能する。

次に、半導体装置の製造方法について図７を用いて説明する。図７は、第２の実施の形態の半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。図４及び図５の半導体装置１０を製造するにあたり、まず、半導体装置１０の製造部品を用意する用意工程を行う（ステップＳ１）。ここで用意する製造部品は、例えば、半導体チップ２５，２６，３５，３６、絶縁回路基板２１，３１、筐体４０である。その他、半導体装置１０の製造に用いられる装置も用意する。装置は、例えば、はんだ付け炉、ボンディング装置、ディスペンサ装置である。ここで記載されていないものでも、必要なものが用意される。

次いで、半導体チップ２５，２６及び半導体チップ３５，３６を絶縁回路基板２１及び絶縁回路基板３１に接合する第１接合工程を行う（ステップＳ２）。絶縁回路基板２１の配線板２３ａに板はんだを介して半導体チップ２５，２６を配置する。なお、板はんだに代わり、はんだペーストを塗布しておいてもよい。このような絶縁回路基板２１及び半導体チップ２５，２６をはんだ付け炉内で加熱する。板はんだが溶融し、絶縁回路基板２１及び半導体チップ２５，２６が接合部材２７により接合される。また、同様にして、絶縁回路基板３１に半導体チップ３５，３６が接合部材２７により接合される。なお、半導体チップ２５，２６は、制御電極２５ａ，２６ａ側に一方の辺２５ａ１，２６ａ１を有し、出力電極２５ｂ，２６ｂ側に一方の辺２５ａ１，２６ａ１に対向する他方の辺２５ｂ１，２６ｂ１を有している。半導体チップ３５，３６も、同様に、一方の辺３５ａ１，３６ａ１及び他方の辺３５ｂ１，３６ｂ１を有している。

次いで、半導体チップ２５，２６及び絶縁回路基板２１、並びに、半導体チップ３５，３６及び絶縁回路基板３１に対してワイヤにより配線する配線工程を行う（ステップＳ３）。ここで、半導体チップ２５，２６の出力電極２５ｂ，２６ｂ並びに半導体チップ３５，３６の出力電極３５ｂ，３６ｂと絶縁回路基板３１に対してボンディング装置によりワイヤボンディングを行う。また、配線板２３ａ，２３ｂと配線板３３ｂとをワイヤ２８で接続する。この接続について図８を用いて説明する。図８は、第２の実施の形態の半導体装置に含まれるアーム部の平面図である。図８（Ａ）は、第１アーム部２０、図８（Ｂ）は、第２アーム部３０をそれぞれ拡大した平面図を示している。但し、図８では、配線板２３ｃ，２３ｄ，３３ｃ，３３ｄの記載は省略している。

第１アーム部２０は、図８（Ａ）に示されるように、平面視で矩形状の絶縁板２２と絶縁板２２上に形成された配線板２３ａ，２３ｂと配線板２３ａに配置された半導体チップ２５，２６とを含んでいる。また、第２アーム部３０は、図８（Ｂ）に示されるように、平面視で矩形状の絶縁板２２と絶縁板２２上に形成された配線板３３ａ，３３ｂと配線板３３ａに配置された半導体チップ３５，３６とを含んでいる。

２つの半導体チップ２５，３５は、平面視でＵ字状の配線板２３ａ，３３ａの下側（－Ｙ方向側）の部分に、互いの制御電極２５ａ，３５ａが向き合って対向して一列にそれぞれ配置されている。２つの半導体チップ２６，３６は、平面視でＵ字状の配線板２３ａ，３３ａの上側（＋Ｙ方向側）の部分に、互いの制御電極２６ａ，３６ａが向き合って対向して一列にそれぞれ配置されている。また、これらの半導体チップ２５，２６並びに半導体チップ３５，３６の列は平行を成して、それぞれ対向している。半導体チップ２５，２６並びに半導体チップ３５，３６の制御電極２５ａ，２６ａ並びに制御電極２５ａ，２６ａは、±Ｙ方向に一列に配列される。

また、ワイヤ２８ａは、半導体チップ２５，２６の出力電極２５ｂ，２６ｂと第１配線領域２３ａ１の配線板２３ｂとを±Ｙ方向に沿って接続する。１つの半導体チップ２５，２６の出力電極２５ｂ，２６ｂに対して４本のワイヤ２８ａをそれぞれ接続する。

また、ワイヤ２８ｂも同様に、半導体チップ３５，３６の出力電極３５ｂ，３６ｂと第２配線領域３３ａ１の配線板３３ｂとを±Ｙ方向に沿って接続する。１つの半導体チップ３５，３６の出力電極３５ｂ，３６ｂに対して４本のワイヤ２８ｂをそれぞれ接続する。

左側の半導体チップ２５，３５において、４本のワイヤ２８ａ，２８ｂは出力電極２５ｂ，３５ｂに対して制御電極２５ａ，３５ａから遠い方（他方の辺２５ｂ１，３５ｂ１側）に接続される。４本のワイヤ２８ａ，２８ｂのうち、制御電極２５ａ，３５ａから最も離れた２本のワイヤ２８ａ，２８ｂは半導体チップ２５，３５の出力電極２５ｂ，３５ｂの－Ｙ方向側（対向する半導体チップ２６，２５から離れた方）の側部側に接続される。残りの２本のワイヤ２８ａ，２８ｂは半導体チップ２５，３５の出力電極２５ｂ，３５ｂの＋Ｙ方向側（対向する半導体チップ２６，２５に近い方）の側部側に接続される。

右側の半導体チップ２５，３５においても、４本のワイヤ２８ａ，２８ｂは出力電極２５ｂ，３５ｂに対して制御電極２５ａ，３５ａから遠い方（他方の辺２５ｂ１，３５ｂ１側）に接続される。さらに、４本のワイヤ２８ａ，２８ｂのうち、制御電極２５ａ，３５ａから最も離れた２本のワイヤ２８ａ，２８ｂは半導体チップ２５，３５の出力電極２５ｂ，３５ｂの－Ｙ方向側（対向する半導体チップ２６，３６から離れた方）の側部側に接続される。残りの２本のワイヤ２８ａ，２８ｂは半導体チップ２５，３５の出力電極２５ｂ，３５ｂの＋Ｙ方向側（対向する半導体チップ２６，３６に近い方）の側部側に接続される。

すなわち、４本のワイヤ２８ａ，２８ｂは、出力電極２５ｂ，３５ｂに、他方の辺２５ｂ１，３５ｂ１側に接続される。さらに、４本のワイヤ２８ａ，２８ｂは、出力電極２５ｂ，３５ｂに、制御電極２５ａ，３５ａを通る（一方の辺２５ａ１，３５ａ１に垂直な半導体チップ２５，３５の）中心線を挟んで半分ずつ、±Ｙ方向に位置ずれして接続される。なお、４本のワイヤ２８ａ，２８ｂの出力電極２５ｂ，３５ｂに対する接続箇所は一例である。これらの接続箇所の重心が他方の辺２５ｂ１，３５ｂ１側により近いことが好ましい。このような接続箇所の重心の位置がこのようになれば、他の接続箇所でもよい。

左側の半導体チップ２６，３６において、ワイヤ２８ａ，２８ｂは出力電極２６ｂ，３６ｂに対して制御電極２６ａ，３６ａから遠い方（図９に示す半導体チップ２６の他方の辺２６ｂ１側）に接続される。４本のワイヤ２８ａ，２８ｂのうち、制御電極２６ａ，３６ａから最も離れた（他方の辺２６ｂ１，３６ｂ１側の）２本のワイヤ２８ａ，２８ｂは半導体チップ２６，３６の出力電極２６ｂ，３６ｂの＋Ｙ方向側（対向する半導体チップ２５，３５から離れた方）の側部側に接続されている。残りの２本のワイヤ２８ａ，２８ｂは半導体チップ２６，３６の出力電極２６ｂ，３６ｂの－Ｙ方向側（対向する半導体チップ２５，３５に近い方）の側部側に接続される。

右側の半導体チップ２６，３６においても、ワイヤ２８ａ，２８ｂは出力電極２６ｂ，３６ｂに対して制御電極２６ａ，３６ａから遠い方（他方の辺２６ｂ１，３６ｂ１側）に接続される。４本のワイヤ２８ａ，２８ｂのうち、制御電極２６ａ，３６ａから最も離れた２本のワイヤ２８ａ，２８ｂは半導体チップ２６，３６の出力電極２６ｂ，３６ｂの＋Ｙ方向側（対向する半導体チップ２５，３５から離れた方）の側部側に接続される。残りの２本のワイヤ２８ａ，２８ｂは半導体チップ２６，３６の出力電極２６ｂ，３６ｂの－Ｙ方向側（対向する半導体チップ２５，３５に近い方）の側部側に接続される。

すなわち、４本のワイヤ２８ａ，２８ｂは、出力電極２６ｂ，３６ｂに、他方の辺２６ｂ１，３６ｂ１側に接続される。さらに、４本のワイヤ２８ａは、出力電極２６ｂ，３６ｂに、制御電極２６ａ，３６ａを通る（一方の辺２６ａ１，３６ａ１に垂直な半導体チップ２６，３６の）中心線を挟んで半分ずつ、±Ｙ方向に位置ずれして接続される。なお、４本のワイヤ２８ａ，２８ｂの出力電極２６ｂ，３６ｂに対する接続箇所は一例である。これらの接続箇所の重心が他方の辺２６ｂ１，３６ｂ１側により近いことが好ましい。このような接続箇所の重心の位置がこのようになれば、他の接続箇所でもよい。

また、ワイヤ２９ａは、半導体チップ２５の制御電極２５ａと半導体チップ２６の制御電極２６ａとを±Ｙ方向に接続すると共に、－Ｙ方向の配線板２３ｃ（図４を参照）に接続される。ワイヤ２９ｂは、半導体チップ３５の制御電極３５ａと半導体チップ３６の制御電極３６ａとを±Ｙ方向に接続すると共に、＋Ｙ方向の配線板３３ｄ（図４に参照）に接続される。なお、第１アーム部２０の配線板２３ａと第２アーム部３０の配線板３３ｂとをワイヤ２８で接続する。第１アーム部２０の配線板２３ｂと第２アーム部３０の配線板３３ｂとをワイヤ２８で接続する（図４を参照）。

以上により、半導体チップ２５，２６が接合された絶縁回路基板２１に対する配線が行われて第１アーム部２０が得られる。同様に、半導体チップ３５，３６が接合された絶縁回路基板３１に対する配線が行われて第２アーム部３０が得られる。

次いで、第１アーム部２０の絶縁回路基板２１及び第２アーム部３０の絶縁回路基板３１のそれぞれの裏面を金属ベース板４６に接合する第２接合工程を行う（ステップＳ４）。金属ベース板４６に第１アーム部２０の絶縁回路基板２１及び第２アーム部３０の絶縁回路基板３１を板はんだを介して配置する。また、外部接続端子４３，４４，４５を板はんだを介して絶縁回路基板２１，３１に配置する。そして、加熱する。それぞれの板はんだが溶融すると共に、絶縁回路基板２１及び半導体チップ２５，２６並びに絶縁回路基板３１及び半導体チップ３５，３６を接合する接合部材２７が再溶融する。さらに、第１アーム部２０及び第２アーム部３０に含まれるワイヤ２８ａ，２８ｂ，２９ａ，２９ｂが熱膨張を起こす。ここで、ステップＳ４後の半導体チップ２５，２６及び半導体チップ３５，３６について、図９及び図１０を用いて説明する。図９及び図１０は、第２の実施の形態の半導体装置に含まれるアーム部の断面図である。図９（Ａ），（Ｂ）は、図８（Ａ），（Ｂ）の一点鎖線Ｙ１－Ｙ１，Ｙ２－Ｙ２における断面図である。図１０（Ａ），（Ｂ）は、図８（Ａ）の一点鎖線Ｘ１－Ｘ１，Ｘ２－Ｘ２における断面図である。

ここでは、半導体チップ２５，２６について説明する。なお、図９（Ａ）では、半導体チップ２６を示している。半導体チップ２５もまた半導体チップ２６と同様に他方の辺２５ｂ１と一方の辺２５ａ１とを含んでいる（図１０を参照）。ステップＳ３のように半導体チップ２５，２６は、出力電極２５ｂ，２６ｂの制御電極２５ａ，２６ａから遠い方（他方の辺２５ｂ１，２６ｂ１側）にワイヤ２８ａが接続されて、制御電極２５ａ，２６ａにワイヤ２９ａが接続されている。また、半導体チップ２５，２６が接合された配線板２３ａと配線板２３ｂ，２３ｄとは同一平面に位置している。

これらを接続するワイヤ２８ａの出力電極２５ｂ，２６ｂの接続箇所からワイヤ２８ａの頂点を通る配線板２３ａに水平な基準面までの高さは、ワイヤ２８ａの配線板２３ｂの接続箇所から当該基準面までの高さよりも低い。このため、第１の実施の形態で説明したように、半導体チップ２５，２６の出力電極２５ｂ，２６ｂ側が上方に引き上げられる。また、ワイヤ２９ａも同様に、半導体チップ２５，２６の制御電極２５ａ，２６ａ側を上方に引き上げられる。

ワイヤ２８ａの径は、ワイヤ２９ａの径よりも太い。また、このようなワイヤ２８ａの接続密度とワイヤ２９ａの接続密度は、他方の辺２５ｂ１，２６ｂ１側の方が、一方の辺２５ａ１，２６ａ１側よりも大きい。なお、接続密度とは、単位面積当たりのワイヤの接続本数を表す。このため、半導体チップ２５，２６は、一方の辺２５ａ１，２６ａ１側よりも他方の辺２５ｂ１，２６ｂ１側の方が引き上げられる力が大きい。このため、半導体チップ２５，２６は配線板２３ａ，２３ｂに対して一方の辺２５ａ１，２６ａ１側が他方の辺２５ｂ１，２６ｂ１よりも近接して傾斜する（図９（Ａ）では、半導体チップ２６の場合を示している）。

さらに、４本のワイヤ２８ａは、半導体チップ２５，２６の出力電極２５ｂ，２６ｂの±Ｘ方向に平行な両方の側部に対して、２本ずつそれぞれ接続されている。このため、他方の辺２５ｂ１，２６ｂ１側が持ち上げられる半導体チップ２５，２６は、Ｘ方向に見て、図１０に示されるように、配線板２３ａに対して略平行を成すように傾斜する。

半導体チップ３５，３６も、半導体チップ２５，２６と同様に、配線板３３ａ，３３ｂに対して一方の辺３５ａ１，３６ａ１側が他方の辺３５ｂ１，３６ｂ１よりも近接して傾斜する（図９（Ｂ）では、半導体チップ３６の場合を示している）。さらに、他方の辺３５ｂ１，３６ｂ１側が持ち上げられる半導体チップ３５，３６は、Ｘ方向に見て、配線板３３ａに対して略平行を成すように傾斜する。

なお、半導体チップ２５，２６，３５，３６が、Ｘ方向から見て配線板２３ａに対して略平行を成すように傾斜するためには、例えば、半導体チップ２５において、４本のワイヤ２８ａを出力電極２５ｂの制御電極２５ａを通る（一方の辺２５ａ１に垂直な半導体チップ２５の）中心線上に直線状に接続してもよい。また、例えば、左側の半導体チップ２５において、制御電極２５ａ，３５ａから最も離れた２本のワイヤ２８ａは半導体チップ２５の出力電極２５ｂの＋Ｙ方向側（対向する半導体チップ２６に近い方）の側部側に接続され、残りの２本のワイヤ２８ａは半導体チップ２５の出力電極２５ｂの－Ｙ方向側（対向する半導体チップ２６から離れた方）の側部側に接続されてもよい。半導体チップ２６，３５，３６でも同様である。

このように傾斜した状態で半導体チップ２５，２６は接合部材２７により配線板２３ａに接合される。同様に傾斜した半導体チップ３５，３６は接合部材２７により配線板３３ａに接合される。

また、絶縁回路基板２１，３１もまた接合部材２７により金属ベース板４６にそれぞれ接合される。また、このステップＳ４では、外部接続端子４３，４４，４５もまた接合部材２７により配線板２３ａ，２３ｂ，３３ａに接合される。

次いで、金属ベース板４６に接合された第１アーム部２０及び第２アーム部３０を筐体４０に収納する収納工程を行う（ステップＳ５）。筐体４０の下端面に接着部材を塗布して、金属ベース板４６の外周部に取り付ける。これにより、金属ベース板４６上に第１アーム部２０及び第２アーム部３０が筐体４０に収納される（図５を参照）。なお、接着性部材は、加熱により熱硬化されることで、金属ベース板４６と筐体４０とを固着する。

次いで、筐体４０内に封止部材４７で封止する封止工程を行う（ステップＳ６）。筐体４０の開口から封止部材４７を充填して、第１アーム部２０及び第２アーム部３０を封止する。この際、封止部材４７は、第１アーム部２０及び第２アーム部３０のワイヤ２８，２８ａ，２８ｂ，２９ａ，２９ｂの全体が封止される高さまで充填される。以上により、図４及び図５に示した半導体装置１０が得られる。

このようにして得られた半導体装置１０の半導体チップ２５，２６，３５，３６は一方の辺２５ａ１，２６ａ１，３５ａ１，３６ａ１側が他方の辺２５ｂ１，２６ｂ１，３５ｂ１，３６ｂ１の方よりも配線板２３ａ，３３ａに近接するように傾斜して、接合部材２７の厚さが異なっている。このため、半導体装置１０の駆動に応じた発熱による配線板２３ａ，３３ａと半導体チップ２５，２６，３５，３６との間の接合部材２７に発生する応力が緩衝される。したがって、接合部材２７にクラックの発生が低減され、また、発生してもクラックの伸展が抑制される。この結果、半導体装置１０の信頼性の低下が防止される。

［変形例２－１］
第２の実施の形態の変形例２－１では、半導体チップ２５，２６，３５，３６の配置方向が図４及び図５と異なっている。この場合について、図１１及び図１２を用いて説明する。図１１は、第２の実施の形態の変形例２－１の半導体装置に含まれるアーム部の平面図であり、図１２は、第２の実施の形態の変形例２－１の半導体装置に含まれるアーム部の断面図である。なお、図１２は、図１１の一点鎖線Ｘ－Ｘにおける断面図である。また、変形例２－１では、第１アーム部２０ａについて説明するが、第２アーム部でも第１アーム部２０ａと同様に半導体チップ３５，３６が配置されている。

第１アーム部２０ａでは、配線板２３ａに対して、半導体チップ２５，２６が制御電極２５ａ，２６ａ（一方の辺２５ａ１，２６ａ１）がそれぞれ外側を向いて配置されている。すなわち、半導体チップ２５は制御電極２５ａ（一方の辺２５ａ１，２６ａ１）が－Ｙ方向を向いて、半導体チップ２６は制御電極２６ａが＋Ｙ方向を向いてそれぞれ配置されている。また、半導体チップ２５，２６の出力電極２５ｂ，２６ｂ（他方の辺２５ｂ１，２６ｂ１）はそれぞれ内側を向いて配置されている。

また、ワイヤ２８ａは、半導体チップ２５，２６の出力電極２５ｂ，２６ｂと第１配線領域２３ａ１の配線板２３ｂとを±Ｙ方向に沿ってそれぞれ接続する。１つの半導体チップ２５，２６の出力電極２５ｂ，２６ｂに対して６本のワイヤ２８ａがそれぞれ接続されている。また、ワイヤ２８ｂは、半導体チップ２５，２６の制御電極２５ａ，２６ａに接続されて、それぞれ外側（±Ｙ方向）に配線されている。

半導体チップ２５において、ワイヤ２８ａは出力電極２５ｂに対して制御電極２５ａから遠い方（他方の辺２５ｂ１側）に接続される。特に、６本のワイヤ２８ａのうち、制御電極２５ａから最も離れた４本のワイヤ２８ａは半導体チップ２５の出力電極２５ｂの＋Ｙ方向側（他方の辺２５ｂ１に近い方）の領域に接続される。

また、半導体チップ２６において、ワイヤ２８ａは出力電極２６ｂに対して制御電極２６ａから遠い方（他方の辺２６ｂ１側）に接続される。特に、６本のワイヤ２８ａのうち、制御電極２６ａから最も離れた４本のワイヤ２８ａは半導体チップ２６の出力電極２６ｂの－Ｙ方向側（他方の辺２６ｂ１側に近い方）の領域に接続される。

すなわち、６本のワイヤ２８ａは、半導体チップ２５，２６の出力電極２５ｂ，２６ｂにおいて、一方の辺２５ａ１，２６ａ１側よりも、他方の辺２５ｂ１，２６ｂ１側の方が、接続密度が大きい。このため、半導体チップ２５，２６は、一方の辺２５ａ１，２６ａ１側よりも他方の辺２５ｂ１，２６ｂ１側の方が引き上げられる力が大きい。したがって、半導体チップ２５，２６は配線板２３ａに対して一方の辺２５ａ１，２６ａ１側が他方の辺２５ｂ１，２６ｂ１よりも近接して傾斜する（図１２を参照）。

また、６本のワイヤ２８ａは、半導体チップ２５，２６において、制御電極２５ａ，２６ａを通る（一方の辺２５ａ１，２６ａ１に垂直な半導体チップ２５，２６の）中心線（±Ｙ方向に平行）を挟んで、出力電極２５ｂ，２６ｂに半分ずつ接続されている。さらに、６本のワイヤ２８ａは、当該中心線に対して、線対称を成して、出力電極２５ｂ，２６ｂに接続されている。このため、出力電極２５ｂ，２６ｂ側が持ち上げられる半導体チップ２５，２６は、Ｘ方向に見て、配線板２３ａに対して略平行を成すように安定して引き上げられて傾斜する。

［実施例２－２］
第２の実施の形態の変形例２－２では、図７のフローチャートのステップＳ２，Ｓ４の接合工程を同時に行うものであり、図１３を用いて説明する。図１３は、第２の実施の形態の変形例２－２の半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。なお、変形例２－２では、図７のフローチャートと同様の工程については説明を簡略または省略する。

まず、図７のステップＳ１と同様に、半導体装置１０の製造部品を用意する用意工程を行う（ステップＳ１ａ）。次いで、金属ベース板４６に、絶縁回路基板２１及び絶縁回路基板３１のそれぞれの裏面を接合し、同時に、半導体チップ２５，２６及び半導体チップ３５，３６を絶縁回路基板２１及び絶縁回路基板３１に接合する接合工程を行う（ステップＳ２ａ）。

金属ベース板４６に絶縁回路基板２１及び絶縁回路基板３１を板はんだを介して配置する。さらに、絶縁回路基板２１の配線板２３ａに板はんだを介して半導体チップ２５，２６を配置する。これらをはんだ付け炉内で加熱する。板はんだが溶融し、金属ベース板４６に絶縁回路基板２１が接合部材２７により接合されると共に、絶縁回路基板２１に半導体チップ２５，２６が接合部材２７により接合される。また、同様にして、金属ベース板４６に絶縁回路基板３１が接合部材２７により接合され、絶縁回路基板３１に半導体チップ３５，３６が接合部材２７により接合される。なお、この際の半導体チップ２５，２６及び半導体チップ３５，３６の配置の方向は、図４と同様である。

次いで、半導体チップ２５，２６及び絶縁回路基板２１、並びに、半導体チップ３５，３６及び絶縁回路基板３１に対してワイヤにより配線する配線工程を行う（ステップＳ３ａ）。ここでの配線は、図７のステップＳ３と同様に配線される。これにより、第１アーム部２０及び第２アーム部３０が構成される。

次いで、金属ベース板４６に接合された第１アーム部２０及び第２アーム部３０を筐体４０に収納する収納工程を行う（ステップＳ５ａ）。ここでは、図７のフローチャートのステップＳ５と同様に、筐体４０の下端面に接着部材を塗布して、金属ベース板４６の外周部に取り付ける。これにより、金属ベース板４６上に第１アーム部２０及び第２アーム部３０が筐体４０に収納される（図５を参照）。

既述の通り、接着部材は熱硬化により金属ベース板４６に筐体４０が固着される。熱硬化のための加熱により、図７のフローチャートのステップＳ４で図９及び図１０を用いて説明したように、半導体チップ２５，２６及び半導体チップ３５，３６が傾斜する。なお、このステップＳ５ａでは、筐体４０に設けられた外部接続端子４３，４４，４５もまた接合部材２７により配線板２３ａ，２３ｂ，３３ａに接合される。

次いで、筐体４０内を封止部材４７で封止する封止工程を行う（ステップＳ６ａ）。図７のフローチャートのステップＳ６と同様に、筐体４０の開口から封止部材４７を充填して、第１アーム部２０及び第２アーム部３０を封止する。以上により、図４及び図５に示した半導体装置１０が得られる。

［第３の実施の形態］
第３の実施の形態の半導体装置について図１４及び図１５を用いて説明する。図１４は、第３の実施の形態の半導体装置の平面図である。図１５は、第３の実施の形態の半導体装置の含まれる半導体ユニットの平面図である。

半導体装置１０ａは、半導体ユニット５０ａ，５０ｂ，５０ｃと半導体ユニット５０ａ，５０ｂ，５０ｃが配置された金属ベース板７０とを備えている。さらに、金属ベース板７０上に設けられ、半導体ユニット５０ａ，５０ｂ，５０ｃを収納し、封止部材６６で封止された筐体６０を備えている（図１５を参照）。封止部材６６は、第２の実施の形態の封止部材４７と同様である。なお、半導体ユニット５０ａ，５０ｂ，５０ｃは、いずれも同様の構成を成している。半導体ユニット５０ａ，５０ｂ，５０ｃは、区別しない場合には、半導体ユニット５０として説明する。半導体ユニット５０の詳細については後述する。

まず、筐体６０は、外枠６１と第１接続端子６２ａ，６２ｂ，６２ｃと第２接続端子６３ａ，６３ｂ，６３ｃとＵ相出力端子６４ａとＶ相出力端子６４ｂとＷ相出力端子６４ｃと制御端子６５ａ，６５ｂ，６５ｃとを含んでいる。

外枠６１は、平面視で略矩形状を成しており、四方が外壁６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄにより囲まれている。なお、外壁６１ａ，６１ｃは、外枠６１の長辺であって、外壁６１ｂ，６１ｄは、外枠６１の短辺である。また、外壁６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄの接続箇所である角部は、必ずしも直角でなくてもよく、図１４に示されるように、Ｒ面取りされていてもよい。外枠６１のおもて面の角部に外枠６１を貫通する締結孔６１ｉがそれぞれ形成されている。また、外枠６１の外壁６１ａ，６１ｃ側にさらに外枠６１を貫通する締結孔６１ｉがそれぞれ形成されている。

外枠６１は、おもて面に外壁６１ａ，６１ｃに沿って、ユニット収納部６１ｅ，６１ｆ，６１ｇを含んでいる。ユニット収納部６１ｅ，６１ｆ，６１ｇは、平面視で、矩形状を成している。ユニット収納部６１ｅ，６１ｆ，６１ｇには、半導体ユニット５０ａ，５０ｂ，５０ｃがそれぞれ収納されている。

外枠６１は、平面視で、ユニット収納部６１ｅ，６１ｆ，６１ｇを挟んで外壁６１ａ側に第１接続端子６２ａ，６２ｂ，６２ｃ及び第２接続端子６３ａ，６３ｂ，６３ｃを備えている。さらに、外壁６１ｃ側にＵ相出力端子６４ａとＶ相出力端子６４ｂとＷ相出力端子６４ｃとをそれぞれ備えている。また、外枠６１は、第１接続端子６２ａ，６２ｂ，６２ｃ及び第２接続端子６３ａ，６３ｂ，６３ｃの開口の下部には、当該開口に対向したナットが収納されている。また同様に、外枠６１のＵ相出力端子６４ａとＶ相出力端子６４ｂとＷ相出力端子６４ｃとの開口の下部には、当該開口に対向したナットが収納されている。さらに、外枠６１は、平面視で、ユニット収納部６１ｅ，６１ｆ，６１ｇの＋Ｘ方向側の辺に沿ってそれぞれ制御端子６５ａ，６５ｂ，６５ｃを備えている。この際、制御端子６５ａ，６５ｂ，６５ｃは、それぞれ、２つに分かれて備えられている。

このような外枠６１は、第１接続端子６２ａ，６２ｂ，６２ｃと第２接続端子６３ａ，６３ｂ，６３ｃとＵ相出力端子６４ａとＶ相出力端子６４ｂとＷ相出力端子６４ｃと制御端子６５ａ，６５ｂ，６５ｃとを含み、熱可塑性樹脂を用いて射出成形により一体成形される。これにより、筐体６０が構成される。筐体６０の材質は、第２の実施の形態の筐体４０と同様であってよい。

また、第１接続端子６２ａ，６２ｂ，６２ｃと第２接続端子６３ａ，６３ｂ，６３ｃとＵ相出力端子６４ａとＶ相出力端子６４ｂとＷ相出力端子６４ｃと制御端子６５ａ，６５ｂ，６５ｃとは、導電性に優れた金属により構成されている。このような金属は、第２の実施の形態の外部接続端子４３～４５と同様であってよい。

半導体ユニット５０は、図１５に示されるように、絶縁回路基板５１と半導体チップ２５，２６とリードフレーム５７，５８，５９ａ，５９ｂ，５９ｃとを含んでいる。絶縁回路基板５１は、絶縁板５２と配線板５３ａ１，５３ａ２，５３ａ３と金属板５４（図１６を参照）とを含んでいる。このような絶縁回路基板５１は、第２の実施の形態の絶縁回路基板２１，３１と同様の材質及び厚さであってよい。絶縁板５２及び金属板５４は、平面視で矩形状である。また、絶縁板５２及び金属板５４は、角部がＲ面取り、Ｃ面取りされていてもよい。金属板５４のサイズは、平面視で、絶縁板５２のサイズより小さく、絶縁板５２の内側に形成されている。

配線板５３ａ１，５３ａ２，５３ａ３は、絶縁板５２のおもて面に形成されている。配線板５３ａ１は、絶縁板５２のおもて面の＋Ｙ方向の辺側の半分の領域であって、－Ｘ方向の辺から＋Ｘ方向の辺に至る全体を占めている。配線板５３ａ２は、絶縁板５２のおもて面の－Ｙ方向の辺側の半分の領域であって、＋Ｘ方向の辺から－Ｘ方向の辺の手前までを占めている。配線板５３ａ３は、絶縁板５２のおもて面の配線板５３ａ１，５３ａ２で囲まれた領域を占めている。なお、配線板５３ａ１，５３ａ２，５３ａ３は一例である。必要に応じて、配線板５３ａ１，５３ａ２，５３ａ３の個数、形状、大きさ、位置を適宜選択してもよい。

金属板５４は、絶縁板５２の裏面に形成されている。金属板５４は、矩形状を成している。金属板５４の平面視の面積は、絶縁板５２の面積よりも小さく、配線板５３ａ１，５３ａ２，５３ａ３が形成されている領域の面積よりも広い。金属板５４の角部は、Ｒ面取り、Ｃ面取りされていてもよい。金属板５４は、絶縁板５２のサイズより小さく、絶縁板５２の縁部を除いた全面に形成されている。

このような構成を有する絶縁回路基板５１として、例えば、ＤＣＢ基板、ＡＭＢ基板、樹脂絶縁基板を用いてもよい。絶縁回路基板５１は、金属ベース板７０のおもて面に接合部材（図示を省略）を介して取り付けてもよい。半導体チップ２５，２６で発生した熱を配線板５３ａ１，５３ａ２、絶縁板５２及び金属板５４を介して、金属ベース板７０に伝導させて放熱することができる。

半導体チップ２５，２６は、おもて面の一方の辺２５ａ１，２６ａ１側に制御電極２５ａ，２６ａと他方の辺２５ｂ１，２６ｂ１側に出力電極２５ｂ，２６ｂとを含んでおり、第２の実施の形態で説明した構成である。但し、第３の実施の形態の半導体チップ２５，２６は、複数の制御電極２５ａ，２６ａを含んでいる。半導体チップ２５，２６の裏面が配線板５３ａ２，５３ａ３に接合部材２７ａ（図１６を参照）によりそれぞれ接合されている。なお、接合部材２７ａは、第１，第２の実施の形態で説明したはんだである。

リードフレーム５７，５８，５９ａ，５９ｂ，５９ｃは、半導体チップ２５，２６及び配線板５３ａ１，５３ａ２，５３ａ３の間を電気的に接続して配線している。半導体ユニット５０は、１相分のインバータ回路を構成する装置であってよい。リードフレーム５７は、半導体チップ２５の出力電極２５ｂと配線板５３ａ３とを直接接続している。リードフレーム５８は、半導体チップ２６の出力電極２６ｂと配線板５３ａ２とを直接接続している。リードフレーム５９ａは配線板５３ａ３に直接接続されている。リードフレーム５９ｂは配線板５３ａ２に直接接続されている。リードフレーム５９ｃは配線板５３ａ１に直接接続されている。

このような半導体ユニット５０がユニット収納部６１ｅ，６１ｆ，６１ｇに収納されると、リードフレーム５９ａの他端部は、半導体ユニット５０における出力端子であってよい。すなわち、リードフレーム５９ａの他端部は、Ｕ相出力端子６４ａとＶ相出力端子６４ｂとＷ相出力端子６４ｃとそれぞれ接続される。

リードフレーム５９ｂの他端部は、正極側入力端子（Ｐ端子）であってよい。また、リードフレーム５９ｃの他端部は、負極側入力端子（Ｎ端子）であってよい。すなわち、リードフレーム５９ｃの他端部は、第１接続端子６２ａ，６２ｂ，６２ｃにそれぞれ接続される。リードフレーム５９ｂの他端部は、第２接続端子６３ａ，６３ｂ，６３ｃにそれぞれ接続される。また、半導体チップ２５，２６の制御電極２５ａ，２６ａが制御端子６５ａ，６５ｂ，６５ｃとワイヤにより直接接続される。

このようなリードフレーム５７，５８，５９ａ，５９ｂ，５９ｃは、導電性に優れた金属により構成されている。このような金属は、例えば、銅、アルミニウム、または、少なくともこれらの一種を含む合金である。また、リードフレーム５７，５８，５９ａ，５９ｂ，５９ｃの表面に対して、耐食性を向上させるために、めっき処理を行ってもよい。この際、用いられるめっき材は、例えば、ニッケル、ニッケル－リン合金、ニッケル－ボロン合金である。

リードフレーム５７，５８，５９ａ，５９ｂ，５９ｃは、配線板５３ａ１，５３ａ２，５３ａ３に対して、接合部材（図示を省略）により接合される。接合部材は、既述のはんだまたは焼結金属であってよい。または、リードフレーム５７，５８，５９ａ，５９ｂ，５９ｃは、配線板５３ａ１，５３ａ２，５３ａ３に対して、例えば、レーザ溶接、超音波による溶接により直接接合されてもよい。リードフレーム５７，５８は、半導体チップ２５，２６の出力電極２５ｂ，２６ｂに接合部材２７ｂを介して接合される（図１６を参照）。接合部材２７ｂは、接合部材２７ａと同様のはんだである。

金属ベース板７０は、平面視で矩形状を成している。金属ベース板７０には、上面に半導体ユニット５０ａ，５０ｂ，５０ｃが接合部材により接合されている。さらに、金属ベース板７０には、筐体６０が半導体ユニット５０ａ，５０ｂ，５０ｃを収納して、接合される。金属ベース板７０は、下面に図示しない冷却装置が配置されていてよい。また、金属ベース板７０は、下面に複数のフィンが形成されていてもよい。また、金属ベース板７０は、内部に、冷媒が流れる流路が形成されていてもよい。

次に、半導体ユニット５０に含まれるリードフレーム５７，５８について、図１６及び図１７を用いて説明する。図１６及び図１７は、第３の実施の形態の半導体装置の断面図である。なお、図１６及び図１７は、それぞれ、図１４の一点鎖線Ｙ１－Ｙ１，Ｙ２－Ｙ２における断面図である。

リードフレーム５７は、電極接合部５７ａと第１鉛直連係部５７ｂと水平連係部５７ｃと第２鉛直連係部５７ｄと脚部５７ｅとを含む。リードフレーム５７の各部はいずれも平板状を成している。

電極接合部５７ａは、半導体チップ２５の出力電極２５ｂに接合部材２７ｂにより接合されている。電極接合部５７ａは、半導体チップ２５が接合される配線板５３ａ２に対して傾斜している。すなわち、電極接合部５７ａは、一方の辺２５ａ１側が他方の辺２５ｂ１側よりも半導体チップ２５に近接するように傾斜している。

第１鉛直連係部５７ｂの下端部は、半導体チップ２５に接合された電極接合部５７ａの出力電極２５ｂ側の端部に接続されて、上端部は配線板５３ａ２に対して垂直上方に延伸している。水平連係部５７ｃの一端部は、第１鉛直連係部５７ｂの上端部に接続されて、他端部は－Ｘ方向に延伸して、配線板５３ａ２に水平を成している。

第２鉛直連係部５７ｄの上端部は、水平連係部５７ｃの他端部に接続されて、下端部が配線板５３ａ３に向かって垂直下方に延伸している。脚部５７ｅは、第２鉛直連係部５７ｄの下端部に接続されて、配線板５３ａ３に接合されている。

また、リードフレーム５８は、電極接合部５８ａと鉛直連係部５８ｂと水平連係部５８ｃと第２鉛直連係部と脚部５８ｅとを含む（図１５も参照）。リードフレーム５８の各部もまたいずれも平板状を成している。

電極接合部５８ａは、半導体チップ２６の出力電極２６ｂに接合部材２７ｂにより接合されている。電極接合部５８ａは、半導体チップ２６が接合される配線板５３ａ１に対して傾斜している。すなわち、電極接合部５８ａは、一方の辺２６ａ１側が他方の辺２６ｂ１側よりも半導体チップ２６に近接するように傾斜している。

第１鉛直連係部５８ｂの下端部は、半導体チップ２６に接合された電極接合部５８ａの半導体チップ２５側の側部に接続されて、上端部は配線板５３ａ１に対して垂直上方に延伸している。水平連係部５８ｃの一端部は、第１鉛直連係部５８ｂの上端部に接続されて、他端部は－Ｘ方向に延伸して、配線板５３ａ１に水平を成している。

第２鉛直連係部は、図１５では水平連係部５８ｃに隠れ、また、図１７では第１鉛直連係部５８ｂに隠れて図示されていない。第２鉛直連係部は、リードフレーム５７の第２鉛直連係部５７ｄと同様に、水平連係部５８ｃと脚部５８ｅとを連係するものである。第２鉛直連係部の上端部は、水平連係部５８ｃの他端部に接続されて、下端部が配線板５３ａ１に向かって垂直下方に延伸している。脚部５７ｅは、第２鉛直連係部５７ｄの下端部に接続されて、配線板５３ａ３に接合されている。

このようなリードフレーム５７，５８を含む半導体装置１０ａもまた、図７のフローチャートに従って製造することができる。この場合も、図７のステップＳ１，Ｓ２の用意工程及び第１接合工程が行われる。次いで、ステップＳ３の配線工程において、リードフレーム５７，５８，５９ａ，５９ｂ，５９ｃが半導体チップ２５，２６及び絶縁回路基板５１に接合される。この際、特に、リードフレーム５７，５８の電極接合部５７ａ，５８ａは、半導体チップ２５，２６の出力電極２５ｂ，２６ｂに接合部材２７ｂにより接合される。また、リードフレーム５７，５８の脚部５７ｅ，５８ｅは、配線板５３ａ３，５３ａ２に接合部材２７ｂにより接合される。

次いで、ステップＳ４の第２接合工程が行われる。金属ベース板４６に第１アーム部２０の絶縁回路基板２１及び第２アーム部３０の絶縁回路基板３１を板はんだを介して配置して、加熱する。板はんだが溶融すると共に、絶縁回路基板２１及び半導体チップ２５，２６を接合する接合部材２７ａが再溶融する。さらに、半導体チップ２５，２６の出力電極２５ｂ，２６ｂ及びリードフレーム５７，５８の電極接合部５７ａ，５８ａを接合する接合部材２７ｂが再溶融する。この際、リードフレーム５７，５８の電極接合部５７ａ，５８ａは、一方の辺２５ａ１，２６ａ１側が他方の辺２５ｂ１，２６ｂ１側よりも半導体チップ２５，２６に近接するように傾斜している。このため、傾斜した電極接合部５７ａ，５８ａに沿って、再溶融された接合部材２７ａ，２７ｂと共に半導体チップ２５，２６も傾斜する。このように傾斜した状態で、図１６及び図１７に示されるように、半導体チップ２５，２６は接合部材２７ａにより配線板５３ａ３，５３ａ１に接合される。この後、ステップＳ５，Ｓ６を経て、半導体装置１０ａが得られる。

このようにして得られた半導体装置１０ａの半導体チップ２５，２６は一方の辺２５ａ１，２６ａ１側が他方の辺２５ｂ１，２６ｂ１側よりも配線板５３ａ３，５３ａ１に近接するように傾斜して、接合部材２７ａの厚さが異なっている。このため、半導体装置１０ａの駆動に応じた発熱による配線板５３ａ３，５３ａ１と半導体チップ２５，２６との間の接合部材２７ａに発生する応力が緩衝される。したがって、接合部材２７ａにクラックの発生が低減され、また、発生してもクラックの伸展が抑制される。この結果、半導体装置１０ａの信頼性の低下が防止される。

また、リードフレーム５７，５８の電極接合部５７ａ，５８ａは、全体が傾斜せずに、裏面側のみが傾斜して、おもて面側が配線板５３ａ３，５３ａ１に略平行を成すように厚さが異なっていてもよい。すなわち、半導体チップ２５，２６を上記のように接合させるには、リードフレーム５７，５８に含まれる電極接合部５７ａ，５８ａは、一方の辺２５ａ１，２６ａ１側の部分が他方の辺２５ｂ１，２６ｂ１側の部分よりも、配線板５３ａ３，５３ａ１に近接さえしていればよい。以下の変形例３－１では、リードフレーム５７，５８に含まれる平板状の電極接合部５７ａ，５８ａが傾斜していない場合について説明する。

［変形例３－１］
第３の実施の形態の変形例３－１のリードフレーム５７について、図１８及び図１９を用いて説明する。図１８は、第３の実施の形態の変形例３－１の半導体装置に含まれるリードフレームの図である。図１９は、第３の実施の形態の変形例３－１の半導体装置の断面図である。なお、図１８（Ａ）は、リードフレーム５７の側面図、図１８（Ｂ）は、リードフレーム５７の裏面図（底面図）である。図１９は、図１７と同様の位置での断面図である。

図１８に示すリードフレーム５７は、図１５及び図１６に示したリードフレーム５７と同様に、電極接合部５７ａと第１鉛直連係部５７ｂと水平連係部５７ｃと第２鉛直連係部５７ｄと脚部５７ｅとを含む。リードフレーム５７の各部はいずれも平板状を成している。

図１８に示すリードフレーム５７の電極接合部５７ａは、配線板５３ａ２に対して略平行を成している。さらに、図１８に示すリードフレーム５７の電極接合部５７ａの裏面に制御側突起部５７ｆ１及び出力側突起部５７ｆ２がそれぞれ形成されている。出力側突起部５７ｆ２の高さ（厚さ）は、制御側突起部５７ｆ１の高さ（厚さ）よりも高い（厚い）。制御側突起部５７ｆ１は、電極接合部５７ａの裏面の一方の辺２５ａ１，２６ａ１側に形成されている。出力側突起部５７ｆ２は、電極接合部５７ａの裏面の他方の辺２５ｂ１，２６ｂ１側に形成されている。制御側突起部５７ｆ１及び出力側突起部５７ｆ２は、柱状を成している。柱状とは、角柱状、円柱状、三角柱状である。柱状に限らず、半円球状でもよい。また、図１８では、制御側突起部５７ｆ１及び出力側突起部５７ｆ２は、それぞれ２つずつ形成されている場合を示しているに過ぎない。制御側突起部５７ｆ１及び出力側突起部５７ｆ２は、１つであっても、３つ以上であってもよい。また、制御側突起部５７ｆ１及び出力側突起部５７ｆ２は、それぞれ、電極接合部５７ａの裏面の一方の辺２５ａ１，２６ａ１側、他方の辺２５ｂ１，２６ｂ１側に偏って形成されていればよい。このため、図１８のように１列に限らず、２列以上であってもよい。

なお、図示は省略するものの、リードフレーム５８の電極接合部５８ａもまた、配線板５３ａ１に対して略平行を成している。さらに、電極接合部５８ａの裏面には、電極接合部５７ａと同様に、制御側突起部及び出力側突起部が形成されている。

このようなリードフレーム５７を用いる場合でも、ステップＳ４の第２接合工程で、接合部材２７ａ，２７ｂが再溶融されると、電極接合部５７ａの制御側突起部５７ｆ１及び出力側突起部５７ｆ２により、再溶融された接合部材２７ａ，２７ｂと共に半導体チップ２５も傾斜する。このように傾斜した状態で、図１９に示されるように、半導体チップ２５は接合部材２７ａにより配線板５３ａ３に接合される。リードフレーム５８も同様に半導体チップ２６に接合される。

したがって、リードフレーム５７，５８を含む半導体装置１０ａでも、半導体チップ２５，２６は一方の辺２５ａ１，２６ａ１側が他方の辺２５ｂ１，２６ｂ１よりも配線板５３ａ３，５３ａ１に近接するように傾斜して、接合部材２７ａの厚さが異なっている。このため、半導体装置１０ａの駆動に応じた発熱による配線板５３ａ３，５３ａ１と半導体チップ２５，２６との間の接合部材２７ａに発生する応力が緩衝される。したがって、接合部材２７ａにクラックの発生が低減され、また、発生してもクラックの伸展が抑制される。この結果、半導体装置１０ａの信頼性の低下が防止される。

１，１０，１０ａ 半導体装置
２ａ，２３ａ～２３ｄ，３３ａ～３３ｄ，５３ａ１，５３ａ２，５３ａ３ 配線板
２ｂ 主電流導体
３，２７，２７ａ，２７ｂ 接合部材
４，２５，２６，３５，３６ 半導体チップ
４ａ おもて面
４ａ１ 第１領域
４ａ２ 第２領域
４ｂ１，２５ａ１，２６ａ１，３５ａ１，３６ａ１ 一方の辺
４ｂ２，２５ｂ１，２６ｂ１，３５ｂ１，３６ｂ１ 他方の辺
４ｂ３，４ｂ４ 側辺
４ｃ１ 制御電極
４ｃ２ 主電極
５，６，２８，２８ａ，２８ｂ，２９ａ，２９ｂ ワイヤ
５ａ１ 第１接続箇所
５ａ２ 第２接続箇所
５ｂ 基準接続箇所
２０，２０ａ 第１アーム部
２１，３１，５１ 絶縁回路基板
２２，３２，５２ 絶縁板
２３ａ１ 第１配線領域
３３ａ１ 第２配線領域
２４，３４，５４ 金属板
２５ａ，２６ａ，３５ａ，３６ａ 制御電極
２５ｂ，２６ｂ，３５ｂ，３６ｂ 出力電極
３０ 第２アーム部
４０ 筐体
４１ 外枠
４２ 収納領域
４３，４４，４５ 外部接続端子
４６ 金属ベース板
４７，６６ 封止部材
５０，５０ａ，５０ｂ，５０ｃ 半導体ユニット
５７，５８，５９ａ，５９ｂ，５９ｃ リードフレーム
５７ａ，５８ａ 電極接合部
５７ｂ，５８ｂ 第１鉛直連係部
５７ｄ 第２鉛直連係部
５７ｃ，５８ｃ 水平連係部
５７ｅ，５８ｅ 脚部
５７ｆ１ 制御側突起部
５７ｆ２ 出力側突起部
６０ 筐体
６１ 外枠
６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄ 外壁
６１ｅ，６１ｆ，６１ｇ ユニット収納部
６１ｉ 締結孔
６２ａ，６２ｂ，６２ｃ 第１接続端子
６３ａ，６３ｂ，６３ｃ 第２接続端子
６４ａ Ｕ相出力端子
６４ｂ Ｖ相出力端子
６４ｃ Ｗ相出力端子
６５ａ，６５ｂ，６５ｃ 制御端子
７０ 金属ベース板

Claims (19)

1. 平面視で矩形状を成し、おもて面に制御電極と主電極とを含み、前記制御電極は、前記おもて面の一方の辺を含む第１領域に設けられ、前記主電極は、前記おもて面の一方の辺に対向する他方の辺を含む第２領域に設けられ、ワイドバンドギャップ半導体により形成されている半導体チップと、
   前記半導体チップの裏面が接合部材を介して接合された配線板と、
   を含み、
   前記接合部材は、前記他方の辺における第２厚さが、前記一方の辺における第１厚さよりも厚い、
   半導体装置。
2. 前記第２厚さは、前記第１厚さの１．２倍以上、２．０倍以下である、
   請求項１に記載の半導体装置。
3. 前記接合部材の前記他方の辺から直交する方向の外側への第２はみ出し幅は、前記一方の辺から直交する方向の外側への第１はみ出し幅よりも長い、
   請求項１または２に記載の半導体装置。
4. 前記第２はみ出し幅は、前記第１はみ出し幅の１．２倍以上、２．０倍以下である、
   請求項３に記載の半導体装置。
5. 前記半導体チップの前記主電極に接続する主電流ワイヤと、
   前記半導体チップの前記制御電極に接続する制御ワイヤと、
   前記主電流ワイヤを介して、前記主電極に接続された主電流導体と、
   をさらに有する請求項１から４のいずれかに記載の半導体装置。
6. 前記半導体チップのおもて面に対する前記主電流ワイヤ及び前記制御ワイヤを合わせた接続密度は、前記一方の辺側よりも前記他方の辺側の方が大きい、
   請求項５に記載の半導体装置。
7. 前記主電流ワイヤは、前記第２領域の前記他方の辺側に接続されている、
   請求項５または６に記載の半導体装置。
8. 前記主電流ワイヤの前記第２領域の第２接続箇所から前記主電流ワイヤの頂点を通る前記配線板に水平な基準面までの第２高さは、前記主電流ワイヤの前記主電流導体の基準接続箇所から前記基準面までの基準高さと同一、または、前記基準高さよりも低い、
   請求項７に記載の半導体装置。
9. 前記主電流ワイヤが複数接続される場合、
   前記制御ワイヤを含む複数の前記主電流ワイヤの接続密度は、前記一方の辺側よりも、前記他方の辺側の方が大きい、
   請求項７または８に記載の半導体装置。
10. 前記主電流導体が前記配線板よりも高位に位置しており、
    前記主電流ワイヤは、前記第２領域の前記一方の辺側に接続されている、
    請求項５に記載の半導体装置。
11. 前記半導体チップのおもて面に対する前記主電流ワイヤ及び前記制御ワイヤを合わせた接続密度は、前記他方の辺側よりも前記一方の辺側の方が大きい、
    請求項１０に記載の半導体装置。
12. 前記主電流ワイヤの前記第２領域の第１接続箇所から前記主電流ワイヤの頂点を通る前記配線板に水平な基準面までの第１高さは、前記主電流ワイヤの前記主電流導体の基準接続箇所から前記基準面までの基準高さよりも高い、
    請求項１０または１１に記載の半導体装置。
13. 前記主電流ワイヤが複数接続される場合、
    前記制御ワイヤを含む複数の前記主電流ワイヤの接続密度は、前記他方の辺側よりも、前記一方の辺側の方が大きい、
    請求項１０から１２のいずれかに記載の半導体装置。
14. 前記制御電極が前記一方の辺の中央に設けられ、
    複数の前記主電流ワイヤは、前記一方の辺に垂直な前記半導体チップの中心線を挟んで、前記第２領域に半分ずつ接続される、
    請求項５から１３のいずれかに記載の半導体装置。
15. 前記制御電極が前記一方の辺の中央に設けられ、
    複数の前記主電流ワイヤは、前記一方の辺に垂直な前記半導体チップの中心線に対して、線対称を成して、前記第２領域に接続される、
    請求項５から１３のいずれかに記載の半導体装置。
16. 前記半導体チップの前記第２領域に接合される平板状の電極接合部と前記電極接合部の端部に接続され、前記電極接合部に対して上方に延伸する上方連係部とを含む接続端子をさらに備え、
    前記接続端子の前記電極接合部の裏面は前記一方の辺側の第１部分と前記他方の辺側の第２部分とを含み、前記第１部分は前記第２部分よりも前記配線板側に近接している、
    請求項１から４のいずれかに記載の半導体装置。
17. 前記接続端子の前記電極接合部は、前記第１部分が前記第２部分よりも前記配線板側に近接するように、傾斜している、
    請求項１６に記載の半導体装置。
18. 前記電極接合部の裏面から、前記第１部分及び前記第２部分がそれぞれ突出しており、
    前記第１部分が前記第２部分よりも前記配線板側に近接している、
    請求項１６に記載の半導体装置。
19. 前記半導体チップは、炭化シリコンを主成分として形成されている、
    請求項１から１８のいずれかに記載の半導体装置。

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