JP2024048788A - 半導体モジュール及び半導体モジュールの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】信頼性が高く、品質に優れた半導体モジュールを実現する。【解決手段】半導体モジュール１は、第１面１０ａを有するベース板１０と、第１面１０ａに配置され、枠状の外周壁２１とそこから内側に張り出した張り出し部２２とを有する樹脂ケース２０と、外周壁２１の内側の第１面１０ａに配置された積層体３０と、張り出し部２２の、第１面１０ａ側とは反対側の第２面２２ａに配置された接合部５２と、積層体３０と接合部５２とを接続するワイヤ４０と、を備える。張り出し部２２の第２面２２ａ及びそこに配置される接合部５２は、張り出し部２２の、外周壁２１から張り出す方向Ｄ１の先端２２ｂ側よりも、外周壁２１側（縁部２２ｃ側）の方が、ベース板１０の第１面１０ａに近くなるように傾斜している。外周壁２１の内側が、第１樹脂１１０で被覆され、更に第２樹脂１２０で封止される。【選択図】図５

Description

本発明は、半導体モジュール及び半導体モジュールの製造方法に関する。

発熱素子及びその両面に設けられた放熱板等と、それらをモールドする樹脂とを備えた半導体装置において、発熱素子及び放熱板等と樹脂との間に、樹脂の密着性を高めるポリアミド樹脂を設ける技術が知られている（特許文献１）。更に、この半導体装置において、放熱板の内面に発熱素子を囲むリング状の突起若しくは溝部又はリング状部材を設け、発熱素子等の端部にポリアミド樹脂の厚い部分ができないようにする技術が知られている（特許文献１）。このほか、ポリアミド樹脂に絶縁性を有するフィラーを混合する、或いは放熱板の内面にメッシュを配設することで、ポリアミド樹脂の剛性を高めたり乾燥時の収縮を抑えたりする技術が知られている（特許文献１）。

また、電子回路組立体と、電子回路組立体を固定するベースと、電子回路組立体を電気的に接続したリード端子とを、モールド樹脂で封止した電子回路装置において、電子回路組立体の回路基板を、接着剤でベースに接着固定する技術が知られている（特許文献２）。更に、この電子回路装置において、回路基板の接着側面に、ソルダレジストにより放射状に凹凸のスリットパターンを回路基板の端部まで連続して形成し、接着剤が均一に濡れ広がるような流路を設ける技術が知られている（特許文献２）。

また、絶縁基板の一面に半田を介して固着された半導体チップ及びその表面に接続されたワイヤを含む収納部品と、その表面を覆う比較的軟らかい被覆樹脂と、これらの部品を収納するケースと、被覆樹脂の上に充填され当該被覆樹脂よりも硬い封止樹脂とを備えた半導体パワーモジュールが知られている（特許文献３）。この半導体パワーモジュールに関し、被覆樹脂をポリイミド系又はポリアミドイミド系の樹脂で形成する技術、封止樹脂をエポキシ系樹脂で形成する技術が知られている（特許文献３）。更に、この半導体パワーモジュールに関し、絶縁基板の他面に固着されるベース基板の当該絶縁基板の外側に溝を形成する技術、絶縁基板の一面に設けられ半導体チップが半田で固着される導電部の当該半導体チップの外側に溝を形成する技術が知られている（特許文献３）。

特開２００３－１２４４０６号公報 特開２０１３－６８２３５号公報 特開２００６－３２６１７号公報

ところで、半導体モジュールとして、次のような構成を有するものが知られている。即ち、ベース板と、その上に配置される樹脂ケースであって枠状の外周壁とその外周壁の一部から内側に張り出した張り出し部とを有する樹脂ケースと、樹脂ケースの外周壁内側のベース板上に配置された積層体であって絶縁回路基板と半導体チップとの積層体と、樹脂ケースの張り出し部のベース板側とは反対の面側に配置された接合部と、張り出し部の接合部と積層体とを接続するワイヤとを備えた半導体モジュールが知られている。一般に、このような構成を有する半導体モジュールでは、樹脂ケースの外周壁内側に、積層体、樹脂ケースの張り出し部とそこに配置される接合部、及びその接合部と積層体とを接続するワイヤ等を封止するための樹脂（「封止樹脂」とも言う）が設けられる。

封止樹脂を設ける際には、その密着力を高めて剥離を抑えるため、予め、上記のような絶縁回路基板と半導体チップとの積層体、樹脂ケースの張り出し部とそこに配置される接合部、及びその接合部と積層体とを接続するワイヤ等を、ポリアミド樹脂等の樹脂（「被覆樹脂」とも言う）で被覆することが行われる場合がある。しかし、この場合、被覆樹脂の被覆に用いる方法や、樹脂ケースの外周壁から張り出す張り出し部の形状等によっては、張り出し部の一部、例えば、張り出し部の外周壁近傍に、被覆樹脂による被覆漏れが生じることがあった。被覆樹脂による被覆漏れが生じると、封止樹脂の密着力低下による剥離が生じ易くなる可能性があり、半導体モジュールの信頼性の低下、品質の低下を招く恐れがある。

１つの側面では、本発明は、信頼性が高く、品質に優れた半導体モジュールを実現することを目的とする。

１つの態様では、第１面を有するベース板と、前記第１面に配置され、枠状の外周壁と、前記外周壁から内側に張り出した張り出し部とを有する樹脂ケースと、前記外周壁の内側の前記第１面に配置された積層体と、前記張り出し部の、前記第１面側とは反対側の第２面に配置された接合部と、前記積層体と前記接合部とを接続するワイヤと、を備え、前記第２面及び前記接合部は、前記張り出し部の、前記外周壁から張り出す方向の先端側よりも、前記外周壁側の方が、前記第１面に近くなるように傾斜している、半導体モジュールが提供される。

また、１つの態様では、第１面を有するベース板と、前記第１面に配置され、枠状の外周壁と、前記外周壁から内側に張り出した張り出し部とを有する樹脂ケースと、前記外周壁の内側の前記第１面に配置された積層体と、前記張り出し部の、前記第１面側とは反対側の第２面に配置された接合部と、前記積層体と前記接合部とを接続するワイヤと、を備え、前記第２面及び前記接合部は、前記張り出し部の、前記外周壁から張り出す方向の先端側よりも、前記外周壁側の方が、前記第１面に近くなるように傾斜している、構造体を準備する工程と、前記積層体、前記第２面、前記接合部及び前記ワイヤの表面を前記表面に沿って被覆する第１樹脂を形成する工程と、を備える半導体モジュールの製造方法が提供される。

１つの側面では、信頼性が高く、品質に優れた半導体モジュールを実現することが可能になる。

第１実施形態に係る半導体モジュールの回路図の一例である。 第１実施形態に係る半導体モジュールの一例について説明する図（その１）である。 第１実施形態に係る半導体モジュールの一例について説明する図（その２）である。 第１実施形態に係る半導体モジュールの一例について説明する図（その３）である。 第１実施形態に係る半導体モジュールの一構成例について説明する図である。 第１実施形態に係る第１樹脂の形成方法の一例について説明する図である。 第１実施形態に係る第１樹脂の被覆の様子について説明する図である。 傾斜が設けられていない場合の第１樹脂の被覆の様子について説明する図である。 傾斜の有無による第１樹脂の被覆状態の違いについて説明する図である。 第２実施形態に係る半導体モジュールの一例について説明する図である。 第３実施形態に係る半導体モジュールの一例について説明する図である。

［第１実施形態］
図１は第１実施形態に係る半導体モジュールの回路図の一例である。
図１には、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の三相電圧形のインバータ回路を構成する半導体モジュール１の回路図を示している。

半導体モジュール１は、直列接続された半導体チップ２及び半導体チップ３の組を含む。ここで、半導体チップ２及び半導体チップ３にはそれぞれ、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）やＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）といったスイッチ素子が用いられる。半導体チップ２及び半導体チップ３に用いられるスイッチ素子にはそれぞれ、ＦＷＤ（Free Wheeling Diode）やＳＢＤ（Schottky Barrier Diode）といったダイオード素子が接続されてもよい。図１の例では、半導体チップ２として、ＩＧＢＴ２ａとＦＷＤ２ｂとが接続されたＲＣ（Reverse Conducting）－ＩＧＢＴが用いられ、半導体チップ３として、ＩＧＢＴ３ａとＦＷＤ３ｂとが接続されたＲＣ－ＩＧＢＴが用いられている。

半導体チップ２では、ＩＧＢＴ２ａのコレクタＣとＦＷＤ２ｂのカソードＫとが接続され、ＩＧＢＴ２ａのエミッタＥとＦＷＤ２ｂのアノードＡとが接続される。半導体チップ３では、ＩＧＢＴ３ａのコレクタＣとＦＷＤ３ｂのカソードＫとが接続され、ＩＧＢＴ３ａのエミッタＥとＦＷＤ３ｂのアノードＡとが接続される。半導体チップ２のＩＧＢＴ２ａのエミッタＥと、半導体チップ３のＩＧＢＴ３ａのコレクタＣとが接続され、半導体チップ２と半導体チップ３とが直列接続される。ＩＧＢＴ２ａ及びＩＧＢＴ３ａのゲートＧはそれぞれ、ゲート端子Ｇ１及びゲート端子Ｇ２と接続される。ＩＧＢＴ２ａ及びＩＧＢＴ３ａのエミッタＥはそれぞれ、センスエミッタ端子Ｅ１及びセンスエミッタ端子Ｅ２と接続される。

半導体チップ２は、インバータ回路を構成する半導体モジュール１の上アームを構成する。半導体チップ３は、インバータ回路を構成する半導体モジュール１の下アームを構成する。半導体チップ２のコレクタＣは、高電位側電源電圧が入力される正極（Ｐ）端子と接続される。半導体チップ３のエミッタＥは、低電位側電源電圧が入力される負極（Ｎ）端子と接続される。直列接続された半導体チップ２と半導体チップ３との間の接続ノードは、出力電流が出力される出力（ＯＵＴ）端子と接続される。

尚、上アームを構成する半導体チップ２は、一組のＩＧＢＴ２ａとＦＷＤ２ｂとを含むものに限らず、一組のＩＧＢＴ２ａとＦＷＤ２ｂとを含むものが複数組並列接続されたものであってもよい。下アームを構成する半導体チップ３は、一組のＩＧＢＴ３ａとＦＷＤ３ｂとを含むものに限らず、一組のＩＧＢＴ３ａとＦＷＤ３ｂとを含むものが複数組並列接続されたものであってもよい。

直列接続された半導体チップ２及び半導体チップ３の組が３つ、ＰＮ端子間において互いに並列接続され、図１に示すような三相電圧形のインバータ回路が実現される。直列接続された半導体チップ２及び半導体チップ３の各組のＯＵＴ端子がそれぞれ、インバータ回路を構成する半導体モジュール１におけるＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各出力ノードに相当し、モータ等の負荷４と接続される。

尚、ここでは、半導体チップ２及び半導体チップ３として、ＲＣ－ＩＧＢＴを例示した。このほか、半導体チップ２及び半導体チップ３として、ＲＢ（Reverse Blocking）－ＩＧＢＴを用いてもよい。また、ここでは、ＩＧＢＴ２ａとＦＷＤ２ｂとを含む半導体チップ２、及びＩＧＢＴ３ａとＦＷＤ３ｂとを含む半導体チップ３を例示した。このほか、ＩＧＢＴ２ａ及びＩＧＢＴ３ａに代えて、ＭＯＳＦＥＴ等の他のスイッチ素子を用いてもよく、ＦＷＤ２ｂ及びＦＷＤ３ｂに代えて、ＳＢＤ等の他のダイオード素子を用いてもよい。

続いて、半導体モジュール１の一形態について説明する。
図２から図４は第１実施形態に係る半導体モジュールの一例について説明する図である。図２及び図３には第１実施形態に係る半導体モジュールの一例の要部斜視図を模式的に示している。図４には第１実施形態に係る半導体モジュールの一例の要部断面図を模式的に示している。尚、図３は図２のIII－III線に沿って切断した半導体モジュールの要部斜視図である。図４は図３のワイヤボンディング部付近の拡大断面図である。

図２から図４に示す半導体モジュール１は、上記図１に示したような三相電圧形のインバータ回路を実現する、いわゆる６ｉｎ１タイプの半導体モジュールの一例である。半導体モジュール１は、ベース板１０、樹脂ケース２０、積層体３０、ワイヤ４０及び端子５０を備える。積層体３０は、絶縁回路基板３１とそれに積層された少なくとも１つの半導体チップ３２とを含む。半導体モジュール１は更に、Ｐ端子６０、Ｎ端子７０及びＯＵＴ端子８０を備える。図３及び図４に示すように、半導体モジュール１の樹脂ケース２０の内側には、封止樹脂１２０が設けられる。ここでは、封止樹脂１２０を、「第２樹脂１２０」とも言う。尚、図２では便宜上、封止樹脂である第２樹脂１２０の図示を省略している。また、図２から図４に示すように、半導体モジュール１のベース板１０の、樹脂ケース２０等が配置される側とは反対側には、冷却器２００が設けられる。

半導体モジュール１のベース板１０には、熱伝導性を有する各種材料を用いることができる。例えば、ベース板１０には、銅、アルミニウム等の金属材料が用いられる。図３及び図４に示すように、ベース板１０の、樹脂ケース２０等が配置される側とは反対側には、冷却フィン１１が設けられる。ここでは冷却フィン１１の一例として、複数本のピンフィンを図示している。尚、ベース板１０には、冷却フィン１１として、このようなピンフィンに限らず、ブレードフィンやコルゲートフィン等が設けられてもよい。一例として、ベース板１０は、冷却器２００の蓋としての機能を有する。ベース板１０は、冷却フィン１１が設けられる側が冷却器２００と対向するように配置される。図３及び図４に示すようなベース板１０と冷却器２００との間の空間内、即ち、冷却フィン１１が位置する空間内に、液体又は気体の冷媒が流通される。流通される冷媒により、ベース板１０の、冷却フィン１１が設けられる側とは反対側の上面１０ａに配置される積層体３０、即ち、絶縁回路基板３１と少なくとも１つの半導体チップ３２との積層体３０が、冷却される。ここでは、ベース板１０の上面１０ａを、「第１面１０ａ」とも言う。

半導体モジュール１の樹脂ケース２０は、図２から図４に示すように、ベース板１０の上面である第１面１０ａに配置される。例えば、樹脂ケース２０は、ベース板１０の第１面１０ａに、接着剤を介して接着されて固定される。樹脂ケース２０は、ベース板１０に、ボルト等を用いて締結されて固定されてもよい。樹脂ケース２０には、各種樹脂材料を用いることができる。例えば、樹脂ケース２０には、ＰＰＳ（Poly Phenylene Sulfide）樹脂が用いられる。樹脂ケース２０は、枠状の外周壁２１と、外周壁２１（その内壁面２１ａ）から内側に張り出した張り出し部２２とを有する。図２には一例として、枠状の外周壁２１の一辺における６箇所から内側に張り出した６つの張り出し部２２を図示している。尚、樹脂ケース２０は、外周壁２１で囲まれた内部空間を覆う蓋部を更に有していてもよい。

各張り出し部２２の、ベース板１０の第１面１０ａ側とは反対側の上面２２ａには、ワイヤ４０が接合される接合部５２が配置される。ここでは、各張り出し部２２の、接合部５２が配置される上面２２ａを、「第２面２２ａ」とも言う。図２には一例として、１つの張り出し部２２の第２面２２ａにつき、５つの接合部５２が１列に並んで配置された形態を図示している。張り出し部２２の第２面２２ａは、外周壁２１の内壁面２１ａと連続する。張り出し部２２の第２面２２ａに配置される接合部５２は、例えば、ワイヤ４０が接合される面が、張り出し部２２の第２面２２ａと同一平面内に位置するように設けられる。張り出し部２２の第２面２２ａ及びそこに配置される接合部５２は、図３及び図４に示すように、張り出し部２２の、外周壁２１の内壁面２１ａから内側に張り出す方向Ｄ１の先端２２ｂ側よりも、外周壁２１の内壁面２１ａ側（張り出す方向Ｄ１の根元側）である縁部２２ｃ側の方が、ベース板１０の第１面１０ａに近くなるように傾斜している。尚、この点の詳細については後述する。

張り出し部２２の第２面２２ａに配置される各接合部５２は、樹脂ケース２０に設けられる端子５０の一部である。各端子５０は、その一端部（外部接続部５１）及びそれとは反対側の他端部（接合部５２）が露出するように、樹脂ケース２０に設けられる。例えば、端子５０は、インサート成形によって、その一端部及び他端部が露出するように、樹脂ケース２０に設けられる。各端子５０の一端部は、樹脂ケース２０の外周壁２１の上端から突出して外部との接続、例えば、回路基板等との接続に用いられる外部接続部５１として機能する。各端子５０の他端部は、樹脂ケース２０の張り出し部２２の第２面２２ａに配置され、ワイヤ４０が接合される接合部５２として機能する。接合部５２が配置される張り出し部２２は、端子台とも称される。

樹脂ケース２０には、端子５０のほか、Ｐ端子６０、Ｎ端子７０、ＯＵＴ端子８０が設けられる。Ｐ端子６０、Ｎ端子７０及びＯＵＴ端子８０はそれぞれ、一部が外周壁２１から露出し、他部が外周壁２１の内側に延在するように、樹脂ケース２０に設けられる。例えば、Ｐ端子６０、Ｎ端子７０及びＯＵＴ端子８０は、インサート成形によって、樹脂ケース２０に設けられる。

このほか、樹脂ケース２０には、ボルト等を用いて樹脂ケース２０をベース板１０及び冷却器２００に対して締結するための孔２３が、外周壁２１の角部や辺部の複数箇所に設けられる。

半導体モジュール１の積層体３０は、絶縁回路基板３１とそれに積層された少なくとも１つの半導体チップ３２とを含む。積層体３０は、図２から図４に示すように、樹脂ケース２０の外周壁２１の内側の、ベース板１０の第１面１０ａに、配置される。積層体３０（その絶縁回路基板３１）は、半田や焼結材等の接合材料９０（図４）を介して、ベース板１０の第１面１０ａに接合される。図２には一例として、外周壁２１の内側の第１面１０ａに、３つの積層体３０が搭載された形態を図示している。

各積層体３０は、図２から図４に示すように、絶縁回路基板３１、及び絶縁回路基板３１に搭載された半導体チップ３２群を含む。絶縁回路基板３１は、絶縁基板３１ａ、並びに絶縁基板３１ａの両面にそれぞれ設けられた導電層３１ｂ及び導電層３１ｃを有する。絶縁基板３１ａには、アルミナ、アルミナを主成分とする複合セラミックス、窒化アルミニウム、窒化珪素等の基板が用いられる。導電層３１ｂ及び導電層３１ｃには、銅等の導電材料が用いられる。絶縁回路基板３１には、例えば、ＤＣＢ（Direct Copper Bonding）基板が用いられる。絶縁回路基板３１には、ＡＭＢ（Active Metal Brazed）基板等の他の基板が用いられてもよい。絶縁基板３１ａの一方の面側の導電層３１ｂは、所定のパターン形状となるように設けられる。絶縁基板３１ａの一方の面側に設けられる導電層３１ｂ上に、半導体チップ３２群が搭載される。各半導体チップ３２には、ＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴといったスイッチ素子が用いられる。例えば、各半導体チップ３２には、ＦＷＤやＳＢＤといったダイオード素子が集積される。

各積層体３０の、絶縁回路基板３１に搭載される半導体チップ３２群には、インバータ回路の上アームを構成するものと、インバータ回路の下アームを構成するものとが含まれる。ここでは、上アームを構成する半導体チップ３２を、「半導体チップ３２ｘ」とも言い、下アームを構成する半導体チップ３２を、「半導体チップ３２ｙ」とも言う。尚、上アームの半導体チップ３２ｘは、上記図１に示したインバータ回路の上アームの半導体チップ２に相当する。下アームの半導体チップ３２ｙは、上記図１に示したインバータ回路の下アームの半導体チップ３に相当する。半導体チップ３２群に含まれる上アームの半導体チップ３２ｘ及び下アームの半導体チップ３２ｙの各々は、一方の面側にコレクタ電極が設けられ、他方の面側にエミッタ電極及びゲート電極が設けられた構成を有する。

上アームの半導体チップ３２ｘ及び下アームの半導体チップ３２ｙは、各々の一面に設けられるコレクタ電極が、絶縁回路基板３１に互いに分離されたパターンとして設けられた導電層３１ｂにそれぞれ、半田や焼結材等の接合材料９１（図４）を介して接合される。上アームの半導体チップ３２ｘのコレクタ電極が接合される導電層３１ｂには、導電ブロック９２を介して、Ｐ端子６０が接続される。上アームの半導体チップ３２ｘのエミッタ電極は、クリップ等の接続部材９３を介して、下アームの半導体チップ３２ｙのコレクタ電極が接合される導電層３１ｂと接続される。下アームの半導体チップ３２ｙのエミッタ電極は、クリップ等の接続部材９４及び導電ブロック９５を介して、Ｎ端子７０と接続される。下アームの半導体チップ３２ｙのコレクタ電極が接合される導電層３１ｂ（上アームの半導体チップ３２ｘのエミッタ電極が接続部材９３を介して接続される導電層３１ｂ）には、導電ブロック９６を介して、ＯＵＴ端子８０が接続される。尚、Ｐ端子６０、Ｎ端子７０及びＯＵＴ端子８０はそれぞれ、上記図１に示したインバータ回路のＰ端子、Ｎ端子及びＯＵＴ端子に相当する。

上アームの半導体チップ３２ｘの一面に設けられるゲート電極及びエミッタ電極と、樹脂ケース２０の張り出し部２２の第２面２２ａに配置される接合部５２（端子５０の一部）とが、複数本のワイヤ４０を介して接続される。ここでは、上アームの半導体チップ３２ｘのゲート電極及びエミッタ電極と、張り出し部２２の接合部５２とを接続するワイヤ４０を、「ワイヤ４０ｘ」とも言う。尚、上アームの半導体チップ３２ｘと接続される端子５０（その接合部５２）群のうち、ワイヤ４０ｘを介して上アームの半導体チップ３２ｘのゲート電極と接続される端子５０が、上記図１に示したインバータ回路のゲート端子Ｇ１に相当する。上アームの半導体チップ３２ｘと接続される端子５０（その接合部５２）群のうち、ワイヤ４０ｘを介して上アームの半導体チップ３２ｘのエミッタ電極と接続される端子５０が、上記図１に示したインバータ回路のセンスエミッタ端子Ｅ１に相当する。

下アームの半導体チップ３２ｙの一面に設けられるゲート電極及びエミッタ電極と、樹脂ケース２０の張り出し部２２の第２面２２ａに配置される接合部５２（端子５０の一部）とが、複数本のワイヤ４０を介して接続される。ここでは、下アームの半導体チップ３２ｙのゲート電極及びエミッタ電極と、張り出し部２２の接合部５２とを接続するワイヤ４０を、「ワイヤ４０ｙ」とも言う。尚、下アームの半導体チップ３２ｙと接続される端子５０（その接合部５２）群のうち、ワイヤ４０ｙを介して下アームの半導体チップ３２ｙのゲート電極と接続される端子５０が、上記図１に示したインバータ回路のゲート端子Ｇ２に相当する。下アームの半導体チップ３２ｙと接続される端子５０（その接合部５２）群のうち、ワイヤ４０ｙを介して下アームの半導体チップ３２ｙのエミッタ電極と接続される端子５０が、上記図１に示したインバータ回路のセンスエミッタ端子Ｅ２に相当する。

図２から図４に示す半導体モジュール１では、３つの積層体３０の各々について、半導体チップ３２群（半導体チップ３２ｘ及び半導体チップ３２ｙ）と絶縁回路基板３１、半導体チップ３２群同士、並びにそれらと端子５０、Ｐ端子６０、Ｎ端子７０及びＯＵＴ端子８０とが、上記のようにして電気的に接続されることで、上記図１に示したようなインバータ回路が実現される。尚、積層体３０には、絶縁回路基板３１及び半導体チップ３２群のほか、それら及びそれらとＰ端子６０、Ｎ端子７０及びＯＵＴ端子８０を電気的に接続してインバータ回路を実現するための接合部材９０、９１、導電ブロック９２、９５、９６、及び接続部材９３、９４等が含まれ得る。

図３及び図４に示すように、樹脂ケース２０の外周壁２１の内側に搭載され、所定の電気的な接続が行われた積層体３０等を封止するように、封止樹脂である第２樹脂１２０が設けられる。第２樹脂１２０には、例えば、エポキシ樹脂やフェノール樹脂等の樹脂材料、シリコーン等のゲル材料が用いられる。第２樹脂１２０には、シリカ等の絶縁性のフィラーが含有されてもよい。第２樹脂１２０には、複数種の材料が用いられてもよく、例えば、下層にバッファコート材としてシリコーン等のゲル材料を設け、その上層にエポキシ樹脂等の樹脂材料を設けるような積層構造とすることもできる。

上記のような構成を有する半導体モジュール１の、樹脂ケース２０が備える張り出し部２２及びそれに配置される接合部５２について、更に説明する。
図３及び図４に示すように、張り出し部２２の第２面２２ａとそこに配置される接合部５２とは、張り出し部２２の、外周壁２１の内壁面２１ａから内側に張り出す方向Ｄ１の先端２２ｂ側よりも、外周壁２１の内壁面２１ａ側（方向Ｄ１の根元側）、即ち、縁部２２ｃ側の方が、ベース板１０の第１面１０ａに近くなるように傾斜している。このように傾斜した張り出し部２２の第２面２２ａに配置される傾斜した接合部５２に、ベース板１０の第１面１０ａに接合材料９０を介して搭載された積層体３０が、ワイヤ４０で接続される。樹脂ケース２０の外周壁２１の内側の積層体３０等、並びに、外周壁２１の内壁面２１ａから張り出す張り出し部２２、その第２面２２ａとそこに配置される接合部５２、積層体３０と接合部５２とを接続するワイヤ４０が、封止樹脂である第２樹脂１２０で封止される。第２樹脂１２０で封止されることで、外周壁２１の内側の積層体３０等が衝撃や外気から保護される。

ところで、半導体モジュール１では、半導体、金属、樹脂等、熱膨張係数の異なる各種材料が用いられている。そのため、半導体モジュール１に対し、その試験時や実使用時に熱サイクルが加えられた際には、熱膨張係数の違いに起因して、異種材料間の接合部位に熱応力が発生し得る。樹脂封止型の半導体モジュール１では、このような熱応力に起因して、封止樹脂である第２樹脂１２０の剥離が発生することが起こり得る。第２樹脂１２０の剥離は、第２樹脂１２０の保護機能を低下させ、半導体モジュール１の信頼性の低下、品質の低下を引き起こす恐れがある。

このような第２樹脂１２０の剥離を抑えるための手法の１つとして、次のような手法がある。即ち、第２樹脂１２０による封止前に予め、第２樹脂１２０よりも柔らかく且つ第２樹脂１２０との密着性が良好な樹脂材料、例えば、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂又はポリアミドイミド樹脂で、樹脂ケース２０の外周壁２１の内側の積層体３０等の表面を被覆し、そのうえで第２樹脂１２０による封止を行う手法である。尚、第１樹脂１１０及び第２樹脂１２０の硬軟及び密着性は、硬化状態の第１樹脂１１０及び第２樹脂１２０についてのものを言う。

図５は第１実施形態に係る半導体モジュールの一構成例について説明する図である。図５には第１実施形態に係る半導体モジュールの一構成例の要部断面図を模式的に示している。
図５に示すように、半導体モジュール１では、ベース板１０の第１面１０ａに、樹脂ケース２０が配置され、その樹脂ケース２０の外周壁２１の内側に、積層体３０等が配置される。

樹脂ケース２０は、図５に示すように、外周壁２１及びその内壁面２１ａから内側に張り出した張り出し部２２を含む。外周壁２１には、端子５０が設けられる。端子５０の一端部は、外周壁２１の上端から突出し、外部接続部５１として機能する。端子５０の他端部は、張り出し部２２の上面である第２面２２ａから露出し、ワイヤ４０が接合される接合部５２として機能する。張り出し部２２の第２面２２ａと、接合部５２のワイヤ４０が接合される面とは、同一平面内に位置する。張り出し部２２の第２面２２ａ及びそこに配置される接合部５２は、張り出し部２２の先端２２ｂ側から外周壁２１の内壁面２１ａ側である縁部２２ｃ側に向かって低くなるように、即ち、ベース板１０の第１面１０ａに近付くように、傾斜している。

積層体３０は、図５に示すように、絶縁回路基板３１及びその上に搭載された半導体チップ３２を含む。半導体チップ３２は、絶縁回路基板３１における絶縁基板３１ａの一方の面に設けられた導電層３１ｂ上に、接合材料９１を介して接合される。積層体３０は、絶縁回路基板３１における絶縁基板３１ａの他方の面に設けられた導電層３１ｃ側が、接合材料９０を介してベース板１０の第１面１０ａに接合される。積層体３０の半導体チップ３２が、張り出し部２２の第２面２２ａに配置される接合部５２に、ワイヤ４０で接続される。

図５に示すように、半導体モジュール１では、ベース板１０上に搭載された積層体３０、樹脂ケース２０の張り出し部２２、その第２面２２ａとそこに配置される接合部５２、及び積層体３０と接合部５２とを接続するワイヤ４０の表面が、被覆樹脂１１０で被覆される。ここでは、被覆樹脂１１０を、「第１樹脂１１０」とも言う。被覆樹脂である第１樹脂１１０には、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂といった比較的柔らかい樹脂であって、封止樹脂である第２樹脂１２０との密着性が良好な樹脂が用いられる。第１樹脂１１０は、積層体３０、樹脂ケース２０の張り出し部２２、その第２面２２ａとそこに配置される接合部５２、及び積層体３０と接合部５２とを接続するワイヤ４０の表面を、所定の膜厚で、当該表面に沿って、被覆する。積層体３０、樹脂ケース２０の張り出し部２２、その第２面２２ａとそこに配置される接合部５２、及び積層体３０と接合部５２とを接続するワイヤ４０の表面は、比較的薄く且つ均一な膜厚の第１樹脂１１０で被覆されることが好ましい。例えば、第１樹脂１１０の膜厚は、５μｍ程度に設定される。

表面が第１樹脂１１０で被覆された積層体３０、樹脂ケース２０の張り出し部２２、その第２面２２ａとそこに配置される接合部５２、及び積層体３０と接合部５２とを接続するワイヤ４０が、封止樹脂である第２樹脂１２０で封止される。このように第２樹脂１２０による封止前に予め、所定の材料を用いた第１樹脂１１０が所定の膜厚で設けられることで、第２樹脂１２０の密着性が高められる。尚、第１樹脂１１０の膜厚が薄すぎると、第２樹脂１２０の密着性を高める効果が十分に得られなくなる恐れがある。また、第１樹脂１１０の膜厚が厚すぎると、熱応力に起因した第１樹脂１１０の歪みによって第２樹脂１２０の剥離が発生してしまう恐れがある。第２樹脂１２０による封止前に、所定の材料を用いた所定の膜厚の第１樹脂１１０が設けられ、第２樹脂１２０の密着性が高められることで、半導体モジュール１の熱サイクル時に発生する熱応力に起因した第２樹脂１２０の剥離が効果的に抑えられるようになる。これにより、積層体３０及びこれと張り出し部２２の接合部５２とを接続するワイヤ４０等が、第２樹脂１２０によって効果的に保護される。従って、信頼性が高く、品質に優れた半導体モジュール１が実現される。

被覆樹脂である第１樹脂１１０は、例えば、封止樹脂である第２樹脂１２０による封止前に、樹脂ケース２０の外周壁２１の内側の領域に、スプレーにより塗布されることで、形成される。
図６は第１実施形態に係る第１樹脂の形成方法の一例について説明する図である。図６には第１実施形態に係る第１樹脂形成工程の一例の要部断面図を模式的に示している。

まず、図６に示すような、半導体モジュール１の基本構造である構造体１ａ（半導体モジュールの一形態）、即ち、ベース板１０上に樹脂ケース２０及び積層体３０が搭載され、樹脂ケース２０の張り出し部２２の第２面２２ａに配置される接合部５２と積層体３０とがワイヤ４０で接続された構造体１ａが準備される。

次いで、図６に示すように、準備された構造体１ａの、樹脂ケース２０の外周壁２１の内壁面２１ａを部分的に覆うように、マスク３００が配置される。マスク３００は、外周壁２１の内側に設けられる部位の下端３００ａが、張り出し部２２の第２面２２ａから一定の高さとなるように、配置される。そして、このように外周壁２１の内壁面２１ａがマスク３００で部分的に覆われた状態から、スプレーノズル３１０が用いられ、外周壁２１の内側の領域に対して第１樹脂１１０がスプレーされる。スプレーノズル３１０からスプレーされる第１樹脂１１０としては、流動性を有するものが準備される。スプレーノズル３１０からスプレーされる、流動性を有する第１樹脂１１０には、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂といった主剤となる成分のほか、溶媒、硬化剤といった他の成分が含有され得る。

スプレーノズル３１０は、外周壁２１の内側の領域を全体的に走査される（図６に太矢印で模式的に図示）。但し、スプレーノズル３１０は、外周壁２１の内壁面２１ａの近傍では、マスク３００よりも更に内側であって、マスク３００との接触や衝突を回避できるような一定のクリアランスを確保した位置を、走査される。走査されるスプレーノズル３１０から、流動性を有する第１樹脂１１０がスプレーされることで、外周壁２１の内側の領域に、第１樹脂１１０が塗布される。スプレーによる塗布後、第１樹脂１１０は、加熱や光照射等、第１樹脂１１０に用いられる材料に応じた所定の手段で乾燥及び硬化される。これにより、外周壁２１の内側の積層体３０、張り出し部２２、その第２面２２ａとそこに配置される接合部５２、及び積層体３０と接合部５２とを接続するワイヤ４０のそれらの表面が、第１樹脂１１０で被覆されるようになる。

ここで、張り出し部２２の第２面２２ａ及びそこに配置される接合部５２の、第１樹脂１１０による被覆について、図７を参照して説明する。
図７は第１実施形態に係る第１樹脂の被覆の様子について説明する図である。図７（Ａ）及び図７（Ｂ）には第１実施形態に係る樹脂ケースの張り出し部及びそこに配置される接合部の付近の要部断面図を模式的に示している。図７（Ａ）には第１樹脂のスプレー時の様子の一例を模式的に示し、図７（Ｂ）には第１樹脂のスプレー後の様子の一例を模式的に示している。

第１樹脂１１０の形成では、図７（Ａ）に示すように、樹脂ケース２０の外周壁２１の内側に、その内壁面２１ａに沿ってマスク３００が設けられる。そして、そのマスク３００よりも更に内側であって、マスク３００との接触や衝突を回避できるような一定のクリアランスを確保した位置を、スプレーノズル３１０が走査される。このような位置を走査されるスプレーノズル３１０から、流動性を有する第１樹脂１１０がスプレーされる。

第１樹脂１１０は、用いるスプレーノズル３１０によって規定されるスプレー範囲（例えばスプレー径）にスプレーされる。但し、外周壁２１の内壁面２１ａの近傍では、それに沿って設けられるマスク３００から更に一定のクリアランスを確保した位置を、スプレーノズル３１０が走査される。このような位置に設定されるスプレーノズル３１０から第１樹脂１１０がスプレーされる。そのため、図７（Ａ）に示すように、張り出し部２２の第２面２２ａ及びそこに配置される接合部５２のうち、外周壁２１の内壁面２１ａの近傍の領域３２０であって、第２面２２ａ及び接合部５２の内壁面２１ａ側の縁部２２ｃを含む領域３２０が、スプレーノズル３１０のスプレー範囲から外れ、そのような領域３２０に第１樹脂１１０が直接スプレーされないことが起こり得る。

これに対し、半導体モジュール１の基本構造である構造体１ａでは、図７（Ａ）に示すように、張り出し部２２の第２面２２ａとそこに配置される接合部５２が、張り出し部２２の張り出す方向Ｄ１の先端２２ｂ側よりも、外周壁２１の内壁面２１ａ側、即ち、縁部２２ｃ側の方が低くなるように、傾斜している。そのため、スプレーノズル３１０によるスプレー時に、外周壁２１の内壁面２１ａの近傍の領域３２０に第１樹脂１１０が直接スプレーされなかったとしても、図７（Ａ）に太矢印で示すように、流動性を有する第１樹脂１１０が、スプレーされた先端２２ｂ側の領域から、傾斜した第２面２２ａ及び接合部５２の上を、重力によって流下するようになる。その結果、スプレーノズル３１０によるスプレー後には、図７（Ｂ）に示すように、張り出し部２２の第２面２２ａ及びそこに配置される接合部５２が、外周壁２１の内壁面２１ａ側の縁部２２ｃまで、第１樹脂１１０で被覆されるようになる。これにより、接合部５２を含む張り出し部２２の第２面２２ａが全体的に第１樹脂１１０で被覆されるようになる。

比較のため、上記のような傾斜が設けられていない場合について、図８を参照して説明する。
図８は傾斜が設けられていない場合の第１樹脂の被覆の様子について説明する図である。図８（Ａ）及び図８（Ｂ）には樹脂ケースの張り出し部及びそこに配置される接合部の付近の要部断面図を模式的に示している。図８（Ａ）には第１樹脂のスプレー時の様子の一例を模式的に示し、図８（Ｂ）には第１樹脂のスプレー後の様子の一例を模式的に示している。

ここでは、図８（Ａ）に示すような構造体１Ａ（半導体モジュールの一形態）、即ち、樹脂ケース２０の外周壁２１の内壁面２１ａから張り出す張り出し部２２Ａが水平（図示しないベース板１０の第１面１０ａと平行）な第２面２２Ａａを有し、そのような第２面２２Ａａに、ワイヤ４０が接合される接合部５２Ａが配置された構造体１Ａを考える。張り出し部２２Ａの第２面２２Ａａと、接合部５２Ａのワイヤ４０が接合される面とは、同一平面内に位置する。図８（Ａ）に示す構造体１Ａは、傾斜していない第２面２２Ａａを有する張り出し部２２Ａとその第２面２２Ａａに配置される傾斜していない接合部５２Ａとを備えている点で、上記第１実施形態で述べた構造体１ａ、即ち、傾斜した第２面２２ａを有する張り出し部２２とその第２面２２ａに配置される傾斜した接合部５２とを備えた上記構造体１ａと相違する。

図８（Ａ）に示すような、傾斜が設けられていない構造体１Ａの場合にも、樹脂ケース２０の外周壁２１の内側に、その内壁面２１ａに沿ってマスク３００が設けられる。そして、そのマスク３００から一定のクリアランスを確保した更に内側の位置を、スプレーノズル３１０が走査される。このような位置を走査されるスプレーノズル３１０から、流動性を有する第１樹脂１１０がスプレーされる。その際には、図８（Ａ）に示すように、張り出し部２２Ａの第２面２２Ａａとそこに配置される接合部５２Ａのうち、外周壁２１の内壁面２１ａの近傍の領域３２０Ａがスプレー範囲から外れ、そのような領域３２０Ａに第１樹脂１１０が直接スプレーされないことが起こり得る。

更に、図８（Ａ）に示すような、傾斜が設けられていない構造体１Ａの場合には、流動性を有する第１樹脂１１０が、スプレーされた先端２２Ａｂ側の領域から外周壁２１の内壁面２１ａに向かって流下するような現象が生じないか、或いは生じ難い。そのため、傾斜が設けられていない構造体１Ａの場合には、スプレーノズル３１０によるスプレー後も、図８（Ｂ）に示すように、外周壁２１の内壁面２１ａの近傍の領域３２０Ａが、第１樹脂１１０で被覆されないまま残るか、或いは残り易い。即ち、傾斜が設けられていない構造体１Ａでは、外周壁２１の内壁面２１ａの近傍の領域３２０Ａに、第１樹脂１１０の被覆漏れ３３０が発生し得る。

図９は傾斜の有無による第１樹脂の被覆状態の違いについて説明する図である。図９（Ａ）には傾斜が設けられた樹脂ケースの張り出し部及びそこに配置される接合部の付近の要部平面図を模式的に示している。図９（Ｂ）には傾斜が設けられていない樹脂ケースの張り出し部及びそこに配置される接合部の付近の要部平面図を模式的に示している。

上記図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示すように、傾斜が設けられた第２面２２ａを有する張り出し部２２及びその第２面２２ａに配置される接合部５２を備える構造体１ａ（第１実施形態の半導体モジュール１の基本構造）では、図９（Ａ）に示すように、張り出し部２２の第２面２２ａ及び接合部５２が、全体的に第１樹脂１１０で被覆される。スプレーノズル３１０によるスプレー時に、外周壁２１の内壁面２１ａの近傍に第１樹脂１１０が直接スプレーされなかったとしても、先端２２ｂ側にスプレーされた第１樹脂１１０が、傾斜した第２面２２ａ及び接合部５２の上を内壁面２１ａの位置まで流下するためである。

一方、上記図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示すように、傾斜が設けられない第２面２２Ａａを有する張り出し部２２Ａ及びその第２面２２Ａａに配置される接合部５２Ａを備える構造体１Ａでは、図９（Ｂ）に示すように、張り出し部２２Ａの第２面２２Ａａ及び接合部５２Ａに、部分的に第１樹脂１１０の被覆漏れ３３０が発生する。スプレーノズル３１０によるスプレー時に、外周壁２１の内壁面２１ａの近傍に第１樹脂１１０が直接スプレーされなかった場合、先端２２Ａｂ側にスプレーされた第１樹脂１１０が、第２面２２Ａａ及び接合部５２Ａの上を内壁面２１ａの位置まで流下するような現象が生じないか、或いは生じ難いためである。

第１樹脂１１０は、スプレー後、乾燥及び硬化される。乾燥及び硬化される第１樹脂１１０には、溶媒等の成分の揮発等によって体積収縮が発生し得る。上記図８（Ａ）及び図８（Ｂ）並びにこの図９（Ｂ）に示すように、張り出し部２２Ａの第２面２２Ａａ及び接合部５２Ａの、スプレー後の第１樹脂１１０による被覆が十分でないと、乾燥及び硬化時の体積収縮により、第１樹脂１１０の被覆漏れ３３０の範囲が広がる恐れがある。第１樹脂１１０の被覆漏れ３３０は、第１樹脂１１０の形成後に行われる第２樹脂１２０の密着性の低下を招く。第１樹脂１１０の被覆漏れ３３０の範囲が広い、或いは体積収縮によって被覆漏れ３３０の範囲が広がると、第２樹脂１２０の密着性の低下が一層起こり易くなる可能性がある。

これに対し、上記図７（Ａ）及び図７（Ｂ）並びにこの図９（Ａ）に示すように、張り出し部２２の第２面２２ａ及び接合部５２の、スプレー後の第１樹脂１１０による被覆が十分であると、乾燥及び硬化が行われても、第１樹脂１１０の被覆漏れの発生、或いは比較的広範囲の被覆漏れの発生が効果的に抑えられる。第１実施形態の半導体モジュール１では、張り出し部２２の第２面２２ａ及び接合部５２が、全体的に第１樹脂１１０で被覆されることで、第１樹脂１１０の形成後に行われる第２樹脂１２０の密着性の低下が効果的に抑えられる。これにより、半導体モジュール１の熱サイクル時に発生する熱応力に起因した第２樹脂１２０の剥離が効果的に抑えられ、積層体３０及びこれと張り出し部２２の接合部５２とを接続するワイヤ４０等が効果的に保護されるようになる。従って、信頼性が高く、品質に優れた半導体モジュール１が実現される。

尚、スプレーノズル３１０を用いてスプレーされる、流動性を有する第１樹脂１１０（被覆樹脂）は、張り出し部２２の傾斜した第２面２２ａ及び接合部５２へのスプレー後にそれらの上を外周壁２１の内壁面２１ａ側に向かって流下するような粘度に調整される。例えば、スプレーに用いる第１樹脂１１０には、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂といった主剤となる成分のほか、溶媒、硬化剤といった他の成分が含有され得る。これらの成分の材料や含有量（混合比率）等を調整することで、スプレーに用いる第１樹脂１１０の粘度を調整することが可能である。スプレーに用いる第１樹脂１１０の粘度は、張り出し部２２の第２面２２ａ及び接合部５２の傾斜角度にもよるが、例えば、０．２Ｐａ・ｓに調整される。スプレーに用いる第１樹脂１１０の粘度が低すぎると、第１樹脂１１０の流下が進み、乾燥及び硬化後に張り出し部２２の第２面２２ａ及び接合部５２の上に残る第１樹脂１１０の膜厚が薄くなりすぎ、その上に形成される第２樹脂１２０（封止樹脂）の剥離抑制効果が十分に得られなく恐れがある。スプレーに用いる第１樹脂１１０の粘度が高すぎると、第１樹脂１１０の流下が進まず、張り出し部２２の第２面２２ａ及び接合部５２が第１樹脂１１０で十分に被覆されなくなる恐れがある。張り出し部２２の第２面２２ａ及び接合部５２が、所定の膜厚の第１樹脂１１０で十分に被覆されるように、スプレーに用いる第１樹脂１１０の粘度が適宜調整される。

また、張り出し部２２の第２面２２ａ及び接合部５２の、ベース板１０の第１面１０ａ（０°）に対する傾斜角度は、スプレーに用いる第１樹脂１１０（被覆樹脂）の粘度にもよるが、例えば、５°から１０°の範囲に設定されることが好ましい。当該傾斜角度が５°未満の場合には、スプレーされた第１樹脂１１０の流下が進まず、張り出し部２２の第２面２２ａ及び接合部５２が第１樹脂１１０で十分に被覆されなくなる恐れがある。当該傾斜角度が１０°超の場合には、スプレーされた第１樹脂１１０の流下が進みすぎ、張り出し部２２の第２面２２ａ及び接合部５２の内壁面２１ａ側の縁部２２ｃに第１樹脂１１０が溜まり、当該縁部２２ｃに形成される第１樹脂１１０の膜厚が厚くなりすぎる恐れがある。張り出し部２２の第２面２２ａ及び接合部５２の内壁面２１ａ側の縁部２２ｃに形成される第１樹脂１１０の膜厚が厚くなりすぎると、その上に形成される第２樹脂１２０（封止樹脂）の密着性の低下を招く恐れがある。当該傾斜角度が１０°超の場合には、張り出し部２２の第２面２２ａ及び接合部５２の上に残る第１樹脂１１０の膜厚が薄くなりすぎ、その上に形成される第２樹脂１２０の剥離抑制効果が十分に得られなく恐れもある。張り出し部２２の第２面２２ａ及び接合部５２が、所定の膜厚の第１樹脂１１０で十分に被覆されるように、張り出し部２２の第２面２２ａ及び接合部５２の傾斜角度が適宜設定される。

［第２実施形態］
図１０は第２実施形態に係る半導体モジュールの一例について説明する図である。図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）にはそれぞれ、第２実施形態に係る半導体モジュールの一例の要部斜視図を模式的に示している。

図１０（Ａ）に示す半導体モジュール１Ｂは、樹脂ケース２０の外周壁２１の内壁面２１ａから張り出す張り出し部２２の、ベース板１０の第１面１０ａ側とは反対側の第２面２２ａに、有底の凹部２２ｅ（段差）が設けられた構成を有する。凹部２２ｅは、張り出し部２２の外周壁２１の内壁面２１ａ側の縁部２２ｃに設けられる。半導体モジュール１Ｂは、張り出し部２２にこのような凹部２２ｅが設けられた構成を有する点で、上記第１実施形態で述べた半導体モジュール１と相違する。半導体モジュール１Ｂのその他の構成は、上記半導体モジュール１と同様とすることができる。

半導体モジュール１Ｂにおいて、張り出し部２２の第２面２２ａ及びそこに配置される接合部５２は、先端２２ｂ側よりも外周壁２１の内壁面２１ａ側の方が低くなる（ベース板１０の第１面１０ａに近付く）ように傾斜している。そのため、上記のようなスプレーによる第１樹脂１１０（被覆樹脂）の形成時には、張り出し部２２の第２面２２ａ及び接合部５２の上にスプレーされた第１樹脂１１０が、外周壁２１の内壁面２１ａ側に流下する。これにより、張り出し部２２の第２面２２ａ及び接合部５２を、全体的に第１樹脂１１０で被覆することが可能になっている。

但し、張り出し部２２の第２面２２ａ及び接合部５２の上を内壁面２１ａ側に向かって流下する第１樹脂１１０の量が多くなると、第２面２２ａ及び接合部５２の内壁面２１ａ側の縁部２２ｃに第１樹脂１１０が溜まるようになる。第２面２２ａ及び接合部５２の内壁面２１ａ側の縁部２２ｃに形成される第１樹脂１１０の膜厚が厚くなると、その上に形成される第２樹脂１２０（封止樹脂）の密着性の低下を招く恐れがある。

そこで、半導体モジュール１Ｂでは、接合部５２が配置された張り出し部２２の第２面２２ａの、内壁面２１ａ側の縁部２２ｃに、凹部２２ｅが設けられる。これにより、張り出し部２２の第２面２２ａ及び接合部５２の上を内壁面２１ａ側に向かって流下する第１樹脂１１０の量が多くなっても、第２面２２ａ及び接合部５２の内壁面２１ａ側の縁部２２ｃに形成される第１樹脂１１０の膜厚が厚くなることが抑えられる。即ち、図１０（Ａ）に点線矢印（第１樹脂１１０）で示すように、張り出し部２２の第２面２２ａ及び接合部５２の上を内壁面２１ａ側に向かって流下して内壁面２１ａ側の縁部２２ｃまで到達した第１樹脂１１０が、凹部２２ｅに流れ込み、或いは凹部２２ｅに流れ込む力で第２面２２ａ上から引っ張られる。その結果、第２面２２ａ及び接合部５２の内壁面２１ａ側の縁部２２ｃに形成される第１樹脂１１０の膜厚が厚くなることが抑えられるようになる。

また、図１０（Ｂ）に示す半導体モジュール１Ｃは、樹脂ケース２０の外周壁２１の内壁面２１ａから張り出す張り出し部２２の、内壁面２１ａ側の縁部２２ｃに、第２面２２ａ（上面）からそれとは反対側の第３面２２ｄ（下面）まで貫通する凹部２２ｆ（溝）が設けられた構成を有する。半導体モジュール１Ｃは、このような凹部２２ｆが張り出し部２２に設けられた構成を有する点で、上記図１０（Ａ）に示した半導体モジュール１Ｂ及び上記第１実施形態で述べた半導体モジュール１と相違する。半導体モジュール１Ｃのその他の構成は、上記半導体モジュール１と同様とすることができる。

半導体モジュール１Ｃによっても、上記半導体モジュール１Ｂと同様の効果が得られる。半導体モジュール１Ｃでは、張り出し部２２の第２面２２ａ及び接合部５２の上にスプレーされて内壁面２１ａ側に向かって流下する第１樹脂１１０の量が多くなっても、第２面２２ａ及び接合部５２の内壁面２１ａ側の縁部２２ｃに形成される第１樹脂１１０の膜厚が厚くなることが抑えられる。即ち、図１０（Ｂ）に点線矢印（第１樹脂１１０）で示すように、張り出し部２２の第２面２２ａ及び接合部５２の上を内壁面２１ａ側に向かって流下して内壁面２１ａ側の縁部２２ｃまで到達した第１樹脂１１０が、凹部２２ｆに流れ込み、或いは凹部２２ｆに流れ込む力で第２面２２ａ上から引っ張られる。その結果、第２面２２ａ及び接合部５２の内壁面２１ａ側の縁部２２ｃに形成される第１樹脂１１０の膜厚が厚くなることが抑えられるようになる。

半導体モジュール１Ｂ及び半導体モジュール１Ｃによれば、張り出し部２２の第２面２２ａ及び接合部５２の内壁面２１ａ側の縁部２２ｃに形成される第１樹脂１１０の膜厚が厚くなることが抑えられ、その上に形成される第２樹脂１２０の密着性の低下が抑えられる。半導体モジュール１Ｂ及び半導体モジュール１Ｃでは、第２面２２ａ及び接合部５２の内壁面２１ａ側の縁部２２ｃに形成される第１樹脂１１０の膜厚が厚くなることが抑えられるため、張り出し部２２の第２面２２ａ及び接合部５２の傾斜角度を大きくすることも可能になる。傾斜角度を大きくすることにより、第２面２２ａの内壁面２１ａの近傍の第１樹脂１１０の被覆漏れを抑えることが可能になる。また、傾斜角度を大きくすることにより、スプレーされて第２面２２ａ上を流下する第１樹脂１１０の流下速度、換言すれば、第１樹脂１１０による第２面２２ａの被覆速度を高めることも可能になる。

［第３実施形態］
図１１は第３実施形態に係る半導体モジュールの一例について説明する図である。図１１には第３実施形態に係る半導体モジュールの一例の要部断面図を模式的に示している。

図１１に示す半導体モジュール１Ｄは、冷却フィンを有しない、平板状のベース板１０Ｄが用いられた構成を有する点で、上記第１実施形態で述べた半導体モジュール１と相違する。半導体モジュール１Ｄのその他の構成は、上記半導体モジュール１と同様とすることができる。尚、図１１では便宜上、第１樹脂１１０の図示を省略するが、上記図５の例に従い、樹脂ケース２０の外周壁２１の内側に搭載された積層体３０等、張り出し部２２の第２面２２ａとそこに配置される接合部５２、及び積層体３０と接合部５２とを接続するワイヤ４０の表面を当該表面に沿って被覆するように、第１樹脂１１０が設けられる。

半導体モジュール１Ｄの平板状のベース板１０Ｄには、例えば、銅、アルミニウム等の金属材料が用いられる。半導体モジュール１Ｄは、図１１に示すように、平板状のベース板１０Ｄの、樹脂ケース２０及び積層体３０等が搭載される第１面１０ａ側とは反対側に、ＴＩＭ（Thermal Interface Material）等の熱伝達材料９７を介して、冷却器２１０が接続された構成とされてもよい。冷却器２１０としては、例えば、内部に冷媒が流通可能な冷媒流路が設けられたものを用いることができる。或いは、平板状のベース板１０Ｄの、樹脂ケース２０及び積層体３０等が搭載される第１面１０ａ側とは反対側には、冷却器２１０に代えて、熱伝達材料９７を介して、冷却フィンが設けられたヒートシンクを接続することもできる。

この第３実施形態に係る半導体モジュール１Ｄによっても、上記第１実施形態に係る半導体モジュール１について述べたのと同様の効果を得ることができる。
尚、この第３実施形態に係る半導体モジュール１Ｄにおいても、その樹脂ケース２０の張り出し部２２に、上記第２実施形態で述べたような凹部２２ｅ又は凹部２２ｆを設けることもできる。

１、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ 半導体モジュール
１ａ、１Ａ 構造体
２、３ 半導体チップ
２ａ、３ａ ＩＧＢＴ
２ｂ、３ｂ ＦＷＤ
４ 負荷
１０、１０Ｄ ベース板
１０ａ 第１面（上面）
１１ 冷却フィン
２０ 樹脂ケース
２１ 外周壁
２１ａ 内壁面
２２、２２Ａ 張り出し部
２２ａ、２２Ａａ 第２面（上面）
２２ｂ、２２Ａｂ 先端
２２ｃ 縁部
２２ｄ 第３面（下面）
２２ｅ、２２ｆ 凹部
２３ 孔
３０ 積層体
３１ 絶縁回路基板
３１ａ 絶縁基板
３１ｂ、３１ｃ 導電層
３２、３２ｘ、３２ｙ 半導体チップ
４０、４０ｘ、４０ｙ ワイヤ
５０ 端子
５１ 外部接続部
５２、５２Ａ 接合部
６０ Ｐ端子
７０ Ｎ端子
８０ ＯＵＴ端子
９０、９１ 接合材料
９２、９５、９６ 導電ブロック
９３、９４ 接続部材
９７ 熱伝達材料
１１０ 第１樹脂（被覆樹脂）
１２０ 第２樹脂（封止樹脂）
２００、２１０ 冷却器
３００ マスク
３００ａ 下端
３１０ スプレーノズル
３２０、３２０Ａ 領域
Ｄ１ 方向

Claims (9)

1. 第１面を有するベース板と、
   前記第１面に配置され、枠状の外周壁と、前記外周壁から内側に張り出した張り出し部とを有する樹脂ケースと、
   前記外周壁の内側の前記第１面に配置された積層体と、
   前記張り出し部の、前記第１面側とは反対側の第２面に配置された接合部と、
   前記積層体と前記接合部とを接続するワイヤと、
   を備え、
   前記第２面及び前記接合部は、前記張り出し部の、前記外周壁から張り出す方向の先端側よりも、前記外周壁側の方が、前記第１面に近くなるように傾斜している、半導体モジュール。
2. 前記外周壁に配置され、一端部が前記外周壁から突出し且つ他端部に前記接合部が設けられた端子を備える、請求項１に記載の半導体モジュール。
3. 前記積層体、前記第２面、前記接合部及び前記ワイヤの表面を前記表面に沿って被覆する第１樹脂を備える、請求項１に記載の半導体モジュール。
4. 前記第１樹脂は、前記第２面及び前記接合部の、前記外周壁側の縁部を被覆する、請求項３に記載の半導体モジュール。
5. 前記第１樹脂は、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂又はポリアミドイミド樹脂を含む、請求項３に記載の半導体モジュール。
6. 前記外周壁の内側に配置され、前記第１樹脂とは異なる第２樹脂を備え、
   前記第２樹脂は、前記表面が前記第１樹脂で被覆された前記積層体、前記第２面、前記接合部及び前記ワイヤを封止する、請求項３に記載の半導体モジュール。
7. 第１面を有するベース板と、
   前記第１面に配置され、枠状の外周壁と、前記外周壁から内側に張り出した張り出し部とを有する樹脂ケースと、
   前記外周壁の内側の前記第１面に配置された積層体と、
   前記張り出し部の、前記第１面側とは反対側の第２面に配置された接合部と、
   前記積層体と前記接合部とを接続するワイヤと、
   を備え、
   前記第２面及び前記接合部は、前記張り出し部の、前記外周壁から張り出す方向の先端側よりも、前記外周壁側の方が、前記第１面に近くなるように傾斜している、構造体を準備する工程と、
   前記積層体、前記第２面、前記接合部及び前記ワイヤの表面を前記表面に沿って被覆する第１樹脂を形成する工程と、
   を備える半導体モジュールの製造方法。
8. 前記第１樹脂を形成する工程は、
   流動性を有する前記第１樹脂を準備する工程と、
   準備された、流動性を有する前記第１樹脂を、スプレーノズルを用い、前記積層体、前記第２面、前記接合部及び前記ワイヤに対してスプレーする工程と、
   を含み、
   流動性を有する前記第１樹脂をスプレーする工程では、傾斜した前記第２面及び前記接合部の、前記外周壁側の縁部が、前記スプレーノズルからスプレーされる前記第１樹脂のスプレー範囲外となるように、前記スプレーノズルの位置が設定され、
   傾斜した前記第２面及び前記接合部にスプレーされた前記第１樹脂が、前記第２面及び前記接合部の上を流下することによって、前記第２面及び前記接合部の前記縁部が前記第１樹脂で被覆される、請求項７に記載の半導体モジュールの製造方法。
9. 前記第１樹脂を形成する工程後に、前記外周壁の内側に、前記第１樹脂とは異なる第２樹脂を形成する工程を備え、
   前記第２樹脂は、前記表面が前記第１樹脂で被覆された前記積層体、前記第２面、前記接合部及び前記ワイヤを封止する、請求項７に記載の半導体モジュールの製造方法。

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