JP4075992B2 - 半導体モジュールの製造方法、半導体モジュール、それを用いた一体型モータおよび一体型モータを備える自動車 - Google Patents
半導体モジュールの製造方法、半導体モジュール、それを用いた一体型モータおよび一体型モータを備える自動車 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4075992B2 JP4075992B2 JP2003129309A JP2003129309A JP4075992B2 JP 4075992 B2 JP4075992 B2 JP 4075992B2 JP 2003129309 A JP2003129309 A JP 2003129309A JP 2003129309 A JP2003129309 A JP 2003129309A JP 4075992 B2 JP4075992 B2 JP 4075992B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor module
- metal foil
- copper foil
- motor
- resin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
- H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/484—Connecting portions
- H01L2224/4847—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a wedge bond
- H01L2224/48472—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a wedge bond the other connecting portion not on the bonding area also being a wedge bond, i.e. wedge-to-wedge
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
- H01L2224/73265—Layer and wire connectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
- H01L2924/1304—Transistor
- H01L2924/1305—Bipolar Junction Transistor [BJT]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
- H01L2924/1304—Transistor
- H01L2924/1305—Bipolar Junction Transistor [BJT]
- H01L2924/13055—Insulated gate bipolar transistor [IGBT]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
- H01L2924/1304—Transistor
- H01L2924/1306—Field-effect transistor [FET]
- H01L2924/13091—Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor [MOSFET]
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体モジュールの製造方法、半導体モジュール、それを用いた一体型モータおよび一体型モータを備える自動車に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近、環境に配慮した自動車としてハイブリッド自動車（Ｈｙｂｒｉｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ）および電気自動車（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）が大きな注目を集めている。そして、ハイブリッド自動車は、一部、実用化されている。
【０００３】
このハイブリッド自動車は、従来のエンジンに加え、直流電源とインバータとインバータによって駆動されるモータとを動力源とする自動車である。つまり、エンジンを駆動することにより動力源を得るとともに、直流電源からの直流電圧をインバータによって交流電圧に変換し、その変換した交流電圧によりモータを回転することによって動力源を得るものである。
【０００４】
また、電気自動車は、直流電源とインバータとインバータによって駆動されるモータとを動力源とする自動車である。
【０００５】
このようなハイブリッド自動車または電気自動車においては、直流電源からの直流電圧を交流電圧に変換し、その変換した交流電圧によりモータを駆動するインバータ装置（半導体モジュール）が搭載される。
【０００６】
モータを駆動するインバータ装置のような半導体パワーモジュールとしては、従来、特開平５−１３６３０４号公報に開示された半導体パワーモジュールが知られている。図２７は、従来の半導体モジュールの断面図である。図２７を参照して、従来の半導体パワーモジュール１００は、銅箔パターン１１４と、熱伝導板１０５と、半導体素子１０６と、アルミフィン１０７と、カバー１１１と、ワイヤ１１２と、エポキシ樹脂１１５と、制御回路部１１６とを備える。
【０００７】
エポキシ樹脂１１５は、アルミフィン１０７の一主面に形成される。銅箔パターン１０４は、エポキシ樹脂１１５に接して形成される。熱伝導板１０５は、銅箔パターン１０４上に形成される。半導体素子１０６は、熱伝導板１０５上に半田付けにより形成される。制御回路部１１６は、銅箔パターン１０４上に形成される。ワイヤ１１２は、半導体素子１０６を銅箔パターン１０４に接続する。カバー１１１は、銅箔パターン１１４、熱伝導板１０５、半導体素子１０６、ワイヤ１１２、エポキシ樹脂１１５、および制御回路部１１６を覆う。
【０００８】
半導体素子１０６は、パワートランジスタ、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）およびダイオード等からなる。
【０００９】
半導体モジュール１００の製造方法においては、エポキシ樹脂１１５がアルミフィン１０７の一主面に圧着される。そして、エポキシ樹脂１１５に銅箔を形成し、その形成した銅箔を所定のパターンにパターンニングして銅箔１０４を形成する。その後、所定のパターンにパターンニングされた銅箔１０４上に熱伝導板１０５および制御回路部１１６を形成する。そして、半田付けにより半導体素子１０６を熱伝導板１０５上に形成する。
【００１０】
その後、ワイヤ１１２により半導体素子１０６を銅箔１０４に接続し、最後にカバー１１１を取付ける。
【００１１】
このように、従来の半導体モジュール１００は、アルミフィン１０７に圧着されたエポキシ樹脂１１５上に、所定のパターンにパターンニングされた銅箔１０４を形成し、銅箔１０４上に半導体素子１０６および制御回路部１１６を形成した構造からなる。
【００１２】
【特許文献１】
特開平５−１３６３０４号公報
【００１３】
【特許文献２】
特開２００１−１５６１９９号公報
【００１４】
【特許文献３】
特開平７−９４６１８号公報
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の半導体モジュールは、銅箔を樹脂面に対して圧着させる製造法により半導体モジュールを作製するので、銅箔の端面部にバリまたは反りが発生していると、樹脂および銅箔の圧着の際に銅箔の端面部が樹脂に食い込んで樹脂の絶縁性能を低下させるという問題がある。
【００１６】
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、絶縁性能が高い半導体モジュールを提供することである。
【００１７】
また、この発明の別の目的は、絶縁性能が高い半導体モジュールの製造方法を提供することである。
【００１８】
さらに、この発明の別の目的は、絶縁性能が高い半導体モジュールを備えた一体型モータを提供することである。
【００１９】
さらに、この発明の別の目的は、絶縁性能が高い半導体モジュールを備えた一体型モータを搭載した自動車を提供することである。
【００２０】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
この発明によれば、半導体モジュールの製造方法は、金属基板の一主面に樹脂および金属箔を順次形成する第１のステップと、金属箔の内周部を金属箔の周辺部から電気的に絶縁する第２のステップと、内周部の金属箔を所定のパターンにパターンニングする第３のステップと、パターンニングされた金属箔上に半導体素子を形成する第４のステップとを含む。第２のステップは、内周部と周辺部との間に溝が形成されるように金属箔をパターンニングする。
【００２３】
好ましくは、金属基板は、平板である。
好ましくは、半導体モジュールの製造方法は、樹脂、金属箔および半導体素子を防水する防水処理を行なう第５のステップをさらに含む。
【００２４】
好ましくは、金属基板は、枠部と枠部により囲まれた平坦面を有する底部とからなり、かつ、一体物である。
【００２５】
好ましくは、金属基板は、平坦面と反対側にフィンを有する。
好ましくは、防水処理は、樹脂、金属箔および半導体素子を覆うための蓋を枠部に取付けることである。
【００２６】
好ましくは、防水処理は、樹脂、金属箔および半導体素子を樹脂により封止することである。
【００２７】
好ましくは、第１のステップは、樹脂を平坦面上に置く第１のサブステップと、金属箔を樹脂上に置く第２のサブステップと、樹脂および金属箔を加熱および加圧する第３のサブステップとを含む。
【００２８】
好ましくは、第４のステップは、パターンニングされた金属箔に接してもう１つの金属箔を形成する第４のサブステップと、もう１つの金属箔に接して半導体素子を形成する第５のサブステップとを含む。
【００２９】
好ましくは、もう１つの金属箔は、半導体素子の線膨張係数と金属箔の線膨張係数との間の線膨張係数を有する。
【００３０】
好ましくは、もう１つの金属箔は、ＣｕＭｏである。
好ましくは、半導体素子は、モータを駆動するインバータを含む。
【００３１】
好ましくは、半導体素子は、電圧変換を行なうコンバータを含む。
好ましくは、半導体素子は、モータを駆動するインバータと、電圧変換を行なうコンバータとを含む。
【００３２】
好ましくは、半導体素子は、自動車用の電力変換機である。
好ましくは、金属箔は、銅箔である。
【００３３】
また、この発明によれば、半導体モジュールは、金属基板と、樹脂と、金属箔と、半導体素子とを備える。樹脂は、金属基板の一主面に形成される。金属箔は、樹脂に接して形成され、周辺部と、周辺部と電気的に絶縁された内周部とを含む。半導体素子は、内周部の金属箔上に形成される。内周部と周辺部との間は溝である。
【００３４】
好ましくは、半導体素子は、内周部のパターンニングされた金属箔上に形成される。
【００３５】
好ましくは、半導体モジュールは、もう１つの金属箔をさらに備える。もう１つの金属箔は、半導体素子およびパターンニングされた金属箔に接して形成される。
【００３７】
好ましくは、もう１つの金属箔は、ＣｕＭｏである。
好ましくは、金属基板は、平板である。
【００３８】
好ましくは、半導体モジュールは、防水部材をさらに備える。防水部材は、樹脂、金属箔および半導体素子を防水する。
【００３９】
好ましくは、金属基板は、枠部と枠部により囲まれた平坦面を有する底部とからなり、かつ、一体物である。
【００４０】
好ましくは、金属基板は、平坦面と反対側にフィンを有する。
好ましくは、半導体モジュールは、もう１つの蓋をさらに備える。もう１つの蓋は、金属基板のフィンを覆うように形成される。
【００４１】
好ましくは、防水部材は、樹脂、金属箔および半導体素子を覆うように枠部に取付けられた蓋である。
【００４２】
好ましくは、防水部材は、樹脂、金属箔および半導体素子を封止する樹脂である。
【００４３】
好ましくは、金属箔は、銅箔である。
好ましくは、半導体素子は、モータを駆動するインバータを含む。
【００４４】
好ましくは、半導体素子は、電圧を変換するコンバータを含む。
好ましくは、半導体素子は、モータを駆動するインバータと、電圧を変換するコンバータとを含む。
【００４５】
好ましくは、半導体素子は、自動車用の電力変換機である。
さらに、この発明によれば、一体型モータは、モータと、請求項１７から請求項３２のいずれか１項に記載の半導体モジュールとを備える。半導体モジュールは、モータの端面に形成され、モータを駆動する。
【００４６】
好ましくは、モータは、自動車の駆動輪を駆動する駆動モータである。
好ましくは、モータは、電動パワーステアリング用のモータである。
【００４７】
さらに、この発明によれば、自動車は、請求項３３から請求項３５のいずれか１項に記載の一体型モータを備える。
【００４８】
したがって、この発明によれば、絶縁性能が高い半導体モジュールおよび一体型モータを提供できる。
【００４９】
また、絶縁性能が高い一体型モータを搭載することにより自動車の性能を向上できる。
【００５０】
さらに、枠部と枠部に囲まれた底部とからなる金属基板を用いた場合、防水性に優れた半導体モジュールおよび一体型モータを提供できる。
【００５１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００５２】
［実施の形態１］
図１は、実施の形態１による半導体モジュールの斜視図である。図１を参照して、半導体モジュール１０は、金属基板１と、樹脂２と、銅箔３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ，３Ｆと、熱緩衝板４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆと、ＩＧＢＴ５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅ，５Ｆと、配線６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ，６Ｅ，６Ｆと、蓋８とを備える。
【００５３】
金属基板１は、低部が枠で囲まれた構造からなる。樹脂２は、金属基板１の低部の一主面に配置される。銅箔３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ，３Ｆは、後述するように、樹脂２上に形成された銅箔をパターンニングすることにより形成される。そして、樹脂２上に形成された銅箔をパターンニングする際に銅箔の周辺部がエッチングされ、銅箔３Ａ，３Ｂ，３Ｄ，３Ｅと、銅箔３Ｆとの間に溝１３が形成される。これにより、銅箔３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅは、金属基板１との間で絶縁性を保持する。
【００５４】
熱緩衝板４Ａ，４Ｂ，４Ｃは、半田付けにより銅箔３Ａに接着される。熱緩衝板４Ｄは、半田付けにより銅箔３Ｂに接着される。熱緩衝板４Ｅは、半田付けにより銅箔３Ｃに接着される。熱緩衝板４Ｆは、半田付けにより銅箔３Ｄに接着される。熱緩衝板４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆは、銅箔３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅの線膨張係数とＩＧＢＴ５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅ，５Ｆの線膨張係数との間の線膨張係数を有する。また、熱緩衝板４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆは、好ましくは、ＣｕＭｏからなる。
【００５５】
ＩＧＢＴ５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅ，５Ｆは、半田付けにより、それぞれ、熱緩衝板４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆに接着される。この場合、ＩＧＢＴ５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅ，５Ｆのコレクタは、それぞれ、熱緩衝板４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆに接続される。
【００５６】
配線６Ａは、ＩＧＢＴ５Ａのエミッタを銅箔３Ｂに接続する。配線６Ｂは、ＩＧＢＴ５Ｂのエミッタを銅箔３Ｃに接続する。配線６Ｃは、ＩＧＢＴ５Ｃのエミッタを銅箔３Ｄに接続する。配線６Ｄは、ＩＧＢＴ５Ｄのエミッタを銅箔３Ｅに接続する。配線６Ｅは、ＩＧＢＴ５Ｅのエミッタを銅箔３Ｅに接続する。配線６Ｆは、ＩＧＢＴ５Ｆのエミッタを銅箔３Ｅに接続する。
【００５７】
これにより、ＩＧＢＴ５Ａおよび５Ｄは、銅箔３Ａと銅箔３Ｅとの間に直列に接続され、ＩＧＢＴ５Ｂおよび５Ｅは、銅箔３Ａと銅箔３Ｅとの間に直列に接続され、ＩＧＢＴ５Ｃおよび５Ｆは、銅箔３Ａと銅箔３Ｅとの間に直列に接続される。また、ＩＧＢＴ５Ａ，５Ｄ、ＩＧＢＴ５Ｂ，５ＥおよびＩＧＢＴ５Ｃ，５Ｆは、銅箔３Ａと銅箔３Ｅとの間に相互に並列に接続される。
【００５８】
なお、図１においては、図示されていないが、ＩＧＢＴ５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅ，５Ｆのエミッタ−コレクタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードが接続されている。
【００５９】
銅箔３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ，３Ｆ、熱緩衝板４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆ、ＩＧＢＴ５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅ，５Ｆおよび配線６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ，６Ｅ，６Ｆは、ゲル（図示せず）により封止されている。そして、蓋８は、金属基板１の枠に固定される。
【００６０】
図２は、図１に示す銅箔３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ、熱緩衝板４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆ、ＩＧＢＴ５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅ，５Ｆおよび配線６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ，６Ｅ，６Ｆが構成する電気回路図である。図２を参照して、ＩＧＢＴ５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅ，５Ｆは、インバータ３０を構成する。そして、直列に接続されたＩＧＢＴ５Ａおよび５Ｄは、Ｕ相アーム３１を構成し、直列に接続されたＩＧＢＴ５Ｂおよび５Ｅは、Ｖ相アーム３２を構成し、直列に接続されたＩＧＢＴ５Ｃおよび５Ｆは、Ｗ相アーム３３を構成する。また、各ＩＧＢＴ５Ａ〜５Ｆのエミッタ−コレクタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードＤＡ〜ＤＦがそれぞれ接続されている。図１においては、ダイオードＤＡは、銅箔３Ａと銅箔３Ｂとの間にＩＧＢＴ５Ａに並列に接続され、ダイオードＤＢは、銅箔３Ａと銅箔３Ｃとの間にＩＧＢＴ５Ｂに並列に接続され、ダイオードＤＣは、銅箔３Ａと銅箔３Ｄとの間にＩＧＢＴ５Ｃに並列に接続され、ダイオードＤＤは、銅箔３Ｂと銅箔３Ｅとの間にＩＧＢＴ５Ｄに並列に接続され、ダイオードＤＥは、銅箔３Ｃと銅箔３Ｅとの間にＩＧＢＴ５Ｅに並列に接続され、ダイオードＤＦは、銅箔３Ｄと銅箔３Ｅとの間にＩＧＢＴ５Ｆに並列に接続される。
【００６１】
また、銅箔３Ａは、電源ライン３４を構成し、銅箔３Ｅは、アースライン３５を構成する。
【００６２】
さらに、銅箔３Ｂは、ＩＧＢＴ５ＡとＩＧＢＴ５Ｄとの中間点を構成し、銅箔３Ｃは、ＩＧＢＴ５ＢとＩＧＢＴ５Ｅとの中間点を構成し、銅箔３Ｄは、ＩＧＢＴ５ＣとＩＧＢＴ５Ｆとの中間点を構成する。そして、各相アームの中間点、すなわち、銅箔３Ｂ，３Ｃ，３Ｄは、それぞれ、モータ４０のＵ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルの一方端に接続されている。すなわち、モータ４０は、３相の永久磁石モータであり、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の３つのコイルの一端が中点に共通接続されて構成され、Ｕ相コイルの他端がＩＧＢＴ５Ａ，５Ｄの中間点に、Ｖ相コイルの他端がＩＧＢＴ５Ｂ，５Ｅの中間点に、Ｗ相コイルの他端がＩＧＢＴ５Ｃ，５Ｆの中間点にそれぞれ接続されている。
【００６３】
図３は、図１に示す線ＩＩＩ−ＩＩＩ間の断面図である。図３を参照して、金属基板１は、低部１Ａと枠部１Ｂとからなる一体物である。低部１Ａは、枠部１Ｂにより囲まれる。そして、低部１Ａは、平坦面１Ｃを有する。
【００６４】
樹脂２は、金属基板１の平坦面１Ｃに設置される。そして、樹脂２は、８０〜１００μｍの範囲の膜厚を有する。このような範囲に樹脂２の膜厚を設定するのは、金属基板１と銅箔３Ａ，３Ｃ，３Ｅとの絶縁性を保持し、かつ、ＩＧＢＴ５Ｂ，５Ｅにおいて発生した熱を金属基板１に放熱し易くするためである。
【００６５】
銅箔３Ａ，３Ｃ，３Ｅ，３Ｆは、樹脂２に接して形成される。そして、溝１３は、銅箔３Ａと銅箔３Ｆとの間、および銅箔３Ｅと銅箔３Ｆとの間に形成される。これにより、銅箔３Ｆにバリが形成され、そのバリが樹脂２に食い込んでいても、銅箔３Ｆは、銅箔３Ａ，３Ｅと電気的に絶縁されているので、銅箔３Ａ，３Ｅは、金属基板１との間で絶縁性を保持する。つまり、半導体モジュール１０は、絶縁性能が高い半導体モジュールである。
【００６６】
熱緩衝板４Ｂは、半田付けにより銅箔３Ａに接着される。熱緩衝板４Ｅは、半田付けにより銅箔３Ｃに接着される。ＩＧＢＴ５Ｂは、半田付けにより熱緩衝板４Ｂに接着される。ＩＧＢＴ５Ｅは、半田付けにより熱緩衝板４Ｅに接着される。この場合、ＩＧＢＴ５Ｂ，５Ｅのコレクタは、それぞれ、熱緩衝板４Ｂ，４Ｅに接続される。配線６Ｂは、ＩＧＢＴ５Ｂのエミッタを銅箔３Ｃに接続し、配線６Ｅは、ＩＧＢＴ５Ｅのエミッタを銅箔３Ｅに接続する。
【００６７】
ゲル７は、樹脂２、銅箔３Ａ，３Ｃ，３Ｅ，３Ｆ、熱緩衝板４Ｂ，４Ｅ、ＩＧＢＴ５Ｂ，５Ｅおよび配線６Ｂ，６Ｅを封止する。そして、蓋８は、金属基板１の枠部１Ｂに固定される。
【００６８】
このように、樹脂２、銅箔３Ａ，３Ｃ，３Ｅ，３Ｆ、熱緩衝板４Ｂ，４Ｅ、ＩＧＢＴ５Ｂ，５Ｅおよび配線６Ｂ，６Ｅは、ゲル７および蓋８により、一体物である金属基板１の凹部に封入される。その結果、半導体モジュール１０は、優れた防水性を有する。
【００６９】
図４および図５は、図１に示す半導体モジュール１０の製造工程図である。図４を参照して、一体物である金属基板１が準備される（図４の（ａ）参照）。そして、金属基板１の平坦面１Ｃ上に樹脂２および銅箔３を順次配置する（図４の（ｂ）参照）。
【００７０】
その後、樹脂２および銅箔３を一緒に加熱および加圧して樹脂２および銅箔３を金属基板１の平坦面１Ｃに圧着する（図４の（ｃ）参照）。
【００７１】
図５を参照して、樹脂２および銅箔３の圧着が終了すると、銅箔３上にレジストを塗布し、その塗布したレジストをパターンニングする。そして、パターンニングされたレジスト２１を銅箔３上に形成する（図５の（ｄ）参照）。
【００７２】
そうすると、パターンニングされたレジスト２１をマスクとして銅箔３をエッチングし、所定の回路パターンにパターンニングされた銅箔３Ａ，３Ｃ，３Ｅ，３Ｆを形成する（図５の（ｅ）参照）。
【００７３】
そして、熱緩衝板４Ｂを半田付けにより銅箔３Ａに接着し、熱緩衝板４Ｅを半田付けにより銅箔３Ｃに接着する。その後、ＩＧＢＴ５Ｂを半田付けにより熱緩衝板４Ｂに接着し、ＩＧＢＴ５Ｅを半田付けにより熱緩衝板４Ｅに接着する。その後、配線６ＢをＩＧＢＴ５Ｂのエミッタと銅箔３Ｃに接続し、配線６ＥをＩＧＢＴ５Ｅのエミッタと銅箔３Ｅに接続する（図５の（ｆ）参照）。
【００７４】
そうすると、樹脂２、銅箔３Ａ，３Ｃ，３Ｅ，３Ｆ、熱緩衝板４Ｂ，４Ｅ、ＩＧＢＴ５Ｂ，５Ｅおよび配線６Ｂ，６Ｅを覆うようにゲル７を封入し、蓋８を金属基板１の枠部１Ｂに固定する（図５の（ｇ）参照）。これにより、半導体モジュール１０の製造工程が終了する。
【００７５】
図６は、実施の形態１による一体型モータの断面図である。図６を参照して、一体型モータ５０は、半導体モジュール１０とモータ４０とを備える。モータ４０は、シャフト４１と、ローター４２と、ステーター４３，４４と、コイル４５，４６とを含む。
【００７６】
ローター４２は、シャフト４１に固定される。ステーター４３，４４は、モータ４０の外枠に固定される。コイル４５は、ステーター４３に巻回される。コイル４６は、ステーター４４に巻回される。コイル４５，４６は、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルを構成する。
【００７７】
半導体モジュール１０は、モータ４０の端面４７に取付けられる。この場合、半導体モジュール１０の金属基板１がモータ４０の端面４７に接する。半導体モジュール１０は、直流電源（図示せず）から直流電圧を受け、その受けた直流電圧を交流電圧に変換してコイル４５，４６に交流電圧を印加する。そうすると、ローター４２は、コイル４５，４６からの磁力により回転し、モータ４０が駆動される。
【００７８】
このように、一体型モータ５０においては、半導体モジュール１０の金属基板１がモータ４０の端面４７に接触するように取付けられ、半導体モジュール１０は、直流電源からの直流電圧によりモータ４０を駆動する。そして、半導体モジュール１０は、溝１３によって銅箔３Ｆと電気的に絶縁された銅箔３Ａ，３Ｅを備えるので、銅箔３Ｆにバリが発生し、そのバリが樹脂２に食い込んでいても銅箔３Ａ，３Ｅは金属基板１との間で絶縁性を保持できる。つまり、半導体モジュール１０は、絶縁性能が高い。また、半導体モジュール１０は、一体物である金属基板１、ゲル７および蓋８を備えるので、防水性に優れている。
【００７９】
図７は、実施の形態１による一体型モータの他の断面図である。図７を参照して、一体型モータ５０Ａは、一体型モータ５０の半導体モジュール１０を蓋８がモータ４０の端面４７に接するようにモータ４０の端面４７に固定したものであり、その他は、一体型モータ５０と同じである。
【００８０】
このように、蓋８をモータ４０の端面４７に接するように半導体モジュール１０をモータ４０に固定しても、半導体モジュール１０は、優れた防水性を有する。
【００８１】
［実施の形態２］
図８は、実施の形態２による半導体モジュールの斜視図である。図８を参照して、半導体モジュール１０Ａは、半導体モジュール１０の金属基板１を金属基板１１に代え、金属基板１１の裏側に取付けられる蓋（図示せず）を追加したものであり、その他は、半導体モジュール１０と同じである。
【００８２】
図９は、図８に示す線ＩＸ−ＩＸ間における断面図である。図９を参照して、半導体モジュール１０Ａは、半導体モジュール１０の金属基板１を金属基板１１に代え、蓋１２を追加したものである。
【００８３】
金属基板１１は、低部１１Ａと、枠部１１Ｂと、フィン１１Ｄとを備える。そして、金属基板１１は、一体成形により作製される。低部１１Ａは、平坦面１１Ｃを有し、平坦面１１Ｃは、枠部１１Ｂによって囲まれている。フィン１１Ｄは、低部１１Ａの平坦面１１Ｃと反対側に設けられる。そして、フィン１１Ｄの相互の間は、水路を構成し、冷却水が流される。蓋１２は、フィン１１Ｄを覆うように金属基板１１に固定される。
【００８４】
このように、金属基板１１は、冷却用のフィン１１Ｄを有する金属基板である。したがって、半導体モジュール１０Ａにおいては、ＩＧＢＴ５Ｂ，５Ｅ等で発生した熱を効果的に放出できる。
【００８５】
樹脂２は、金属基板１１の平坦面１１Ｃ上に形成され、銅箔３Ａ，３Ｃ，３Ｅ，３Ｆが樹脂２上に形成される。そして、熱緩衝板４ＢおよびＩＧＢＴ５Ｂが銅箔３Ａ上に順次形成され、熱緩衝板４ＥおよびＩＧＢＴ５Ｅが銅箔３Ｃ上に順次形成される。また、配線６Ｂは、ＩＧＢＴ５Ｂのエミッタおよび銅箔３Ｃに接続され、配線６Ｅは、ＩＧＢＴ５Ｅのエミッタおよび銅箔３Ｅに接続される。
【００８６】
半導体モジュール１０Ａの製造方法は、図４および図５に示す製造方法において金属基板１を金属基板１１に代え、最後に蓋１２を金属基板１１に固定する工程を追加したものであり、その他は、図４および図５に示す製造方法と同じである。
【００８７】
半導体モジュール１０Ａにおいては、銅箔３Ａ，３Ｅは、銅箔３の周辺部である銅箔３Ｆから電気的に絶縁されているので、バリが銅箔３Ｆに発生し、その発生したバリが樹脂２に食い込んでいても、銅箔３Ａ，３Ｃ，３Ｅは、金属基板１１との間で絶縁性を保持できる。また、半導体モジュール１０Ａは、一体成形された金属基板１１、ゲル７および蓋８を備えるので、防水性に優れている。
【００８８】
したがって、半導体モジュール１０Ａは、絶縁性能が高く、かつ、防水性に優れた半導体モジュールである。
【００８９】
半導体モジュール１０Ａを備えた一体型モータは、図６および図７に示す半導体モジュール１０を半導体モジュール１０Ａに代えたものである。
【００９０】
その他は、実施の形態１と同じである。
（参考例１）
図１０は、本実施の形態の第１の参考例による半導体モジュールの斜視図である。図１０を参照して、半導体モジュール１０Ｂは、半導体モジュール１０の銅箔３Ｆを削除したものであり、その他は、半導体モジュール１０と同じである。
【００９１】
図１１は、図１０に示す線ＸＩ−ＸＩ間における断面図である。図１１を参照して、図１１に示す断面図は、図３に示す断面図において銅箔３Ｆを削除したものであり、その他は、図３において説明したとおりである。
【００９２】
半導体モジュール１０Ｂにおいては、銅箔３Ａと金属基板１の枠部１Ｂとの間および銅箔３Ｅと金属基板１の枠部１Ｂとの間には、銅箔３Ｆが存在しない。
【００９３】
図１２は、図１０に示す半導体モジュール１０Ｂの製造工程図である。半導体モジュール１０Ｂは、図４の（ａ）〜（ｃ）の工程に続いて図１２に示す（ｈ）〜（ｋ）の工程を実行することにより作製される。
【００９４】
図１２を参照して、樹脂２および銅箔３が金属基板１に圧着されると（図４の（ｃ）参照）、レジストが銅箔３上に塗布され、その塗布されたレジストは、銅箔３の周辺部をエッチングし、内周部を所定の回路パターンにパターンニングするために、所定のパターンにパターンニングされる。そして、パターンニングされたレジスト２２が銅箔３上に形成される（図１２の（ｈ）参照）。
【００９５】
その後、レジスト２２をマスクとして銅箔３をエッチングし、銅箔３Ａ，３Ｃ，３Ｅが樹脂２上に形成される（図１２の（ｉ）参照）。このように、銅箔３の周辺部を除去するエッチングは、内周部のエッチングと同時に行なわれる。そして、銅箔３Ａ，３Ｃ，３Ｅが内周部に形成される。
【００９６】
回路パターンが形成されると、熱緩衝板４Ｂが半田付けにより銅箔３Ａに接着され、熱緩衝板４Ｅが半田付けにより銅箔３Ｃに接着される。そして、ＩＧＢＴ５Ｂが半田付けにより熱緩衝板４Ｂに接着され、ＩＧＢＴ５Ｅが半田付けにより熱緩衝板４Ｅに接着される。その後、配線６ＢがＩＧＢＴ５Ｂのエミッタおよび銅箔３Ｃに接続され、配線６ＥがＩＧＢＴ５Ｅのエミッタおよび銅箔３Ｅに接続される（図１２の（ｊ）参照）。
【００９７】
そうすると、樹脂２、銅箔３Ａ，３Ｃ，３Ｅ、熱緩衝板４Ｂ，４Ｅ、ＩＧＢＴ５Ｂ，５Ｅおよび配線６Ｂ，６Ｅを覆うようにゲル７を封入し、蓋８を金属基板１の枠部１Ｂに固定する（図１２の（ｋ）参照）。これにより、半導体モジュール１０Ｂの製造工程が終了する。
【００９８】
このように、銅箔３Ａ，３Ｅは、銅箔３の周辺部をエッチングにより除去して形成されるので、銅箔３の周辺部にバリが発生し、その発生したバリが樹脂２に食い込んでいても、銅箔３Ａ，３Ｃ，３Ｅは、金属基板１との間で絶縁性を保持できる。
【００９９】
半導体モジュール１０Ｂを備えた一体型モータは、図６および図７に示す半導体モジュール１０を半導体モジュール１０Ｂに代えたものである。
【０１００】
その他は、実施の形態１と同じである。
（参考例２）
図１３は、本実施の形態の第２の参考例による半導体モジュールの斜視図である。図１３を参照して、半導体モジュール１０Ｃは、半導体モジュール１０Ｂの金属基板１を金属基板１１に代え、金属基板１１の裏面に取付けられる蓋を追加したものであり、その他は、半導体モジュール１０Ｂと同じである。
【０１０１】
金属基板１１については、実施の形態２において説明したとおりである。
図１４は、図１３に示す線ＸＩＶ−ＸＩＶ間における断面図である。図１４を参照して、図１４に示す断面図は、図９に示す断面図において銅箔３Ｆを削除したものであり、その他は、図９において説明したとおりである。
【０１０２】
半導体モジュール１０Ｃにおいては、銅箔３Ａと金属基板１１の枠部１１Ｂとの間および銅箔３Ｅと金属基板１１の枠部１１Ｂとの間には、銅箔３Ｆが存在しない。
【０１０３】
半導体モジュール１０Ｃの製造方法は、図４の（ａ）〜（ｃ）の工程および図１２の（ｈ）〜（ｋ）の工程において金属基板１を金属基板１１に代え、最後に蓋１２を金属基板１１のフィン１１Ｄ側に固定する工程を追加したものである。
【０１０４】
したがって、金属基板１１の平坦面１１Ｃ上においても、樹脂３の周辺部をエッチングにより除去して銅箔３Ａ，３Ｃ，３Ｅが形成されるので、銅箔３Ａ，３Ｃ，３Ｅは、金属基板１１との間で絶縁性を保持できる。
【０１０５】
半導体モジュール１０Ｃを備えた一体型モータは、図６および図７に示す半導体モジュール１０を半導体モジュール１０Ｃに代えたものである。
【０１０６】
その他は、実施の形態１，２および参考例１と同じである。
［実施の形態３］
図１５は、実施の形態３による半導体モジュールの断面図である。図１５を参照して、半導体モジュール１０Ｄは、半導体モジュール１０Ａの蓋１２を削除したものであり、その他は、半導体モジュール１０Ａと同じである。半導体モジュール１０Ｄは蓋１２を備えないため、フィン１１Ｄは空冷される。
【０１０７】
半導体モジュール１０Ｄにおいては、溝１３が銅箔３Ａと銅箔３Ｆとの間、および銅箔３Ｅと銅箔３Ｆとの間に存在するため、銅箔３Ａ，３Ｃ，３Ｅは、金属基板１１との間で絶縁性を保持する。したがって、半導体モジュール１０Ｄは、絶縁性能が高い半導体モジュールである。
【０１０８】
また、半導体モジュール１０Ｄは、一体成形される金属基板１１と、ゲル７と、蓋８とを備えるため、防水性に優れている。
【０１０９】
半導体モジュール１０Ｄの製造方法は、図４および図５において金属基板１を金属基板１１に代えたものである。
【０１１０】
その他は、上述したとおりである。
図１６は、本実施の形態の第３の参考例による半導体モジュールの断面図である。図１６を参照して、半導体モジュール１０Ｅは、半導体モジュール１０Ｃの蓋１２を削除したものであり、その他は、半導体モジュール１０Ｃと同じである。
【０１１１】
半導体モジュール１０Ｅの製造方法は、図４および図１２において金属基板１を金属基板１１に代えたものである。
【０１１２】
半導体モジュール１０Ｅは蓋１２を備えないため、フィン１１Ｄは空冷される。
【０１１３】
半導体モジュール１０Ｅにおいては、銅箔３Ａ，３Ｅは、銅箔３の周辺部をエッチングにより除去して形成されるため、銅箔３Ａ，３Ｃ，３Ｅは、金属基板１１との間で絶縁性を保持する。つまり、銅箔３が樹脂２上に形成されたとき、銅箔３の周辺部にバリが発生し、その発生したバリが樹脂２に食い込んでいても、バリが食い込んでいる周辺部はエッチングにより除去されるので、銅箔３Ａ，３Ｃ，３Ｅは、金属基板１１との間で絶縁性を保持する。したがって、半導体モジュール１０Ｅは、絶縁性能が高い半導体モジュールである。
【０１１４】
また、半導体モジュール１０Ｅは、一体成形される金属基板１１と、ゲル７と、蓋８とを備えるため、防水性に優れている。
【０１１５】
その他は、上述したとおりである。
図１７は、図１５に示す半導体モジュール１０Ｄを備えた一体型モータの断面図である。図１７を参照して、一体型モータ６０は、半導体モジュール１０Ｄとモータ４０とを備える。半導体モジュール１０Ｄは、蓋８が端面４７に接するようにモータ４０に固定される。つまり、金属基板１１のフィン１１Ｄは、空冷される。
【０１１６】
半導体モジュール１０Ｄは、直流電源（図示せず）から直流電圧を受け、その受けた直流電圧を交流電圧に変換してモータ４０を駆動する。そして、半導体モジュール１０Ｄにおいて発生した熱は、フィン１１Ｄから放出される。
【０１１７】
図１８は、図１６に示す半導体モジュール１０Ｅを備えた一体型モータの断面図である。図１８を参照して、一体型モータ６１は、半導体モジュール１０Ｅとモータ４０とを備える。半導体モジュール１０Ｅは、蓋８が端面４７に接するようにモータ４０に固定される。その他は、一体型モータ６０と同じである。
【０１１８】
［実施の形態４］
図１９は、実施の形態４による半導体モジュールの斜視図である。図１９を参照して、半導体モジュール１０Ｆは、半導体モジュール１０に銅箔３Ｇ、熱緩衝板４Ｇ，４Ｈ、ＩＧＢＴ５Ｇ，５Ｈ、リアクトルＬ１および配線６Ｇ，６Ｈ，６Ｊを追加したものであり、その他は、半導体モジュール１０と同じである。
【０１１９】
半導体モジュール１０Ｆにおいては、銅箔３Ａと銅箔３Ｅとの間に、銅箔３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｇがパターンニングにより形成される。また、溝１３は、銅箔３Ａと銅箔３Ｆとの間、銅箔３Ｇと銅箔３Ｆとの間、銅箔３Ｄと銅箔３Ｆとの間、および銅箔３Ｅと銅箔３Ｆとの間に形成される。これにより、銅箔３Ｆにバリが発生し、その発生したバリが樹脂２に食い込んでいても、銅箔３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ，３Ｇは、金属基板１との間で絶縁性を保持する。したがって、半導体モジュール１０Ｆは、絶縁性能が高い半導体モジュールである。
【０１２０】
熱緩衝板４Ｇは、半田付けにより銅箔３Ａに接着される。ＩＧＢＴ５Ｇは、半田付けにより熱緩衝板４Ｇに接着される。熱緩衝板４Ｈは、半田付けにより銅箔３Ｇに接着される。ＩＧＢＴ５Ｈは、半田付けにより熱緩衝板４Ｈに接着される。この場合、ＩＧＢＴ５Ｇ，５Ｈのコレクタがそれぞれ熱緩衝板４Ｇ，４Ｈに接続される。
【０１２１】
配線６Ｇは、ＩＧＢＴ５Ｇのエミッタを銅箔３Ｇに接続する。また、配線６Ｈは、ＩＧＢＴ５Ｈのエミッタを銅箔３Ｅに接続する。これにより、ＩＧＢＴ５Ｇよび５Ｈは、銅箔３Ａと銅箔３Ｅとの間に直列に接続される。
【０１２２】
リアクトルＬ１は、銅箔３Ｇ上に配置される。リアクトルＬ１は、端子ＴＬ１，ＴＬ２を有する。そして、端子ＴＬ２は、配線６Ｊによって銅箔３Ｇに接続される。また、端子ＴＬ１は、直流電源（図示せず）から直流電圧を受ける。
【０１２３】
図２０は、図１９に示す銅箔３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ，３Ｇ、熱緩衝板４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆ，４Ｇ，４Ｈ、ＩＧＢＴ５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅ，５Ｆ，５Ｇ，５Ｈ、リアクトルＬ１および配線６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ，６Ｅ，６Ｆ，６Ｇ，６Ｈ，６Ｊが構成する電気回路図である。
【０１２４】
銅箔３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ、熱緩衝板４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆ、ＩＧＢＴ５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅ，５Ｆおよび配線６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ，６Ｅ，６Ｆは、上述したようにインバータ３０を構成する。
【０１２５】
図２０を参照して、銅箔３Ａ，３Ｅ，３Ｇ、熱緩衝板４Ｇ，４Ｈ、ＩＧＢＴ５Ｇ，５Ｈ、リアクトルＬ１および配線６Ｇ，６Ｈ，６Ｊは、コンバータ７０を構成する。
【０１２６】
ＩＧＢＴ５Ｇ，５Ｈは、電源ライン３４とアースライン３５との間に直列に接続される。ＩＧＢＴ５Ｇのコレクタは電源ライン３４に接続される。ＩＧＢＴ５Ｈは、コレクタがＩＧＢＴ５Ｇのエミッタに接続され、エミッタがアースライン３５に接続される。また、ＩＧＢＴ５Ｇ，５Ｈのエミッタ−コレクタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流が流れるようにそれぞれダイオードＤＧ，ＤＨが接続される。
【０１２７】
リアクトルＬ１の一方端子（ＴＬ２）は、ＩＧＢＴ５ＧとＩＧＢＴ５Ｈとの中間点、すなわち、ＩＧＢＴ５ＧのエミッタとＩＧＢＴ５Ｈのコレクタとに接続される。この場合、銅箔３Ｇは、ＩＧＢＴ５ＧとＩＧＢＴ５Ｈとの中間点を構成する。なお、リアクトルＬ１の他方端子（ＴＬ１）は、直流電源（図示せず）の電源ラインに接続される。
【０１２８】
コンバータ７０は、直流電源からの直流電圧をＩＧＢＴ５Ｈがオンされた期間に応じて昇圧し、その昇圧した直流電圧をインバータ３０に供給する。また、コンバータ７０は、インバータ３０から供給された直流電圧をＩＧＢＴ５Ｇがオンされた期間に応じて降圧して直流電源（図示せず）へ供給する。
【０１２９】
このように、コンバータ７０は、直流電源（図示せず）とインバータ３０との間で直流電圧を変換する。
【０１３０】
したがって、半導体モジュール１０Ｆは、直流電源とインバータ３０との間で直流電圧を変換するコンバータ７０と、コンバータ７０によって昇圧された直流電圧を交流電圧に変換してモータ４０を駆動するインバータ３０とを含む。
【０１３１】
半導体モジュール１０Ｆは、図４および図５に示す工程（ａ）〜（ｇ）に従って作製される。なお、図５の工程（ｅ）においては、銅箔３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ，３Ｇが形成されるように銅箔３がエッチングされる。
【０１３２】
半導体モジュール１０Ｆを備えた一体型モータは、図６および図７に示す半導体モジュール１０を半導体モジュール１０Ｆに代えたものである。
【０１３３】
また、実施の形態４による半導体モジュールは、半導体モジュール１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅのいずれかに銅箔３Ｇ、熱緩衝板４Ｇ，４Ｈ、ＩＧＢＴ５Ｇ，５Ｈ、リアクトルＬ１および配線６Ｇ，６Ｈ，６Ｊを追加したものであってもよい。
【０１３４】
その他は、実施の形態１〜実施の形態４、および参考例１〜３と同じである。
図２１は、実施の形態５による半導体モジュールの斜視図である。図２１を参照して、半導体モジュール１０Ｇは、樹脂２と、銅箔３Ａ１，３Ｂ１，３Ｃ１，３Ｄ１，３Ｅ１，３Ｆ１と、熱緩衝板４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆと、ＩＧＢＴ５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅ，５Ｆと、配線６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ，６Ｅ，６Ｆと、金属基板１１０とを備える。
【０１３５】
金属基板１１０は、平板である。銅箔３Ａ１，３Ｂ１，３Ｃ１，３Ｄ１，３Ｅ１，３Ｆ１は、樹脂２上に形成された銅箔をパターンニングすることにより形成される。そして、樹脂２上に形成された銅箔をパターンニングする際に銅箔の周辺部がエッチングされ、銅箔３Ａ１，３Ｂ１，３Ｄ１，３Ｅ１と、銅箔３Ｆ１との間に溝１３Ａが形成される。これにより、銅箔３Ａ１，３Ｂ１，３Ｃ１，３Ｄ１，３Ｅ１は、金属基板１１０との間で絶縁性を保持する。
【０１３６】
熱緩衝板４Ａ，４Ｂ，４Ｃは、半田付けにより銅箔３Ａ１に接着される。熱緩衝板４Ｄは、半田付けにより銅箔３Ｂ１に接着される。熱緩衝板４Ｅは、半田付けにより銅箔３Ｃ１に接着される。熱緩衝板４Ｆは、半田付けにより銅箔３Ｄ１に接着される。
【０１３７】
配線６Ａは、ＩＧＢＴ５Ａのエミッタを銅箔３Ｂ１に接続する。配線６Ｂは、ＩＧＢＴ５Ｂのエミッタを銅箔３Ｃ１に接続する。配線６Ｃは、ＩＧＢＴ５Ｃのエミッタを銅箔３Ｄ１に接続する。配線６Ｄは、ＩＧＢＴ５Ｄのエミッタを銅箔３Ｅ１に接続する。配線６Ｅは、ＩＧＢＴ５Ｅのエミッタを銅箔３Ｅ１に接続する。配線６Ｆは、ＩＧＢＴ５Ｆのエミッタを銅箔３Ｅ１に接続する。
【０１３８】
これにより、ＩＧＢＴ５Ａおよび５Ｄは、銅箔３Ａ１と銅箔３Ｅ１との間に直列に接続され、ＩＧＢＴ５Ｂおよび５Ｅは、銅箔３Ａ１と銅箔３Ｅ１との間に直列に接続され、ＩＧＢＴ５Ｃおよび５Ｆは、銅箔３Ａ１と銅箔３Ｅ１との間に直列に接続される。また、ＩＧＢＴ５Ａ，５Ｄ、ＩＧＢＴ５Ｂ，５ＥおよびＩＧＢＴ５Ｃ，５Ｆは、銅箔３Ａ１と銅箔３Ｅ１との間に相互に並列に接続される。
【０１３９】
その他については、上述したとおりである。
図２２は、図２１に示す線ＸＸＩＩ−ＸＸＩＩ間における断面図である。図２２を参照して、樹脂２は、金属基板１１０の一主面に形成される。銅箔３Ａ１，３Ｃ１，３Ｅ１，３Ｆ１は、樹脂２に接して形成される。そして、溝１３Ａは、銅箔３Ａ１と銅箔３Ｆ１との間、および銅箔３Ｅ１と銅箔３Ｆ１との間に形成される。これにより、銅箔３Ｆ１にバリが形成され、そのバリが樹脂２に食い込んでいても、銅箔３Ｆ１は、銅箔３Ａ１，３Ｅ１と電気的に絶縁されているので、銅箔３Ａ１，３Ｅ１は、金属基板１１０との間で絶縁性を保持する。つまり、半導体モジュール１０Ｇは、絶縁性能が高い半導体モジュールである。
【０１４０】
熱緩衝板４Ｂは、半田付けにより銅箔３Ａ１に接着される。熱緩衝板４Ｅは、半田付けにより銅箔３Ｃ１に接着される。ＩＧＢＴ５Ｂは、半田付けにより熱緩衝板４Ｂに接着される。ＩＧＢＴ５Ｅは、半田付けにより熱緩衝板４Ｅに接着される。この場合、ＩＧＢＴ５Ｂ，５Ｅのコレクタは、それぞれ、熱緩衝板４Ｂ，４Ｅに接続される。配線６Ｂは、ＩＧＢＴ５Ｂのエミッタを銅箔３Ｃ１に接続し、配線６Ｅは、ＩＧＢＴ５Ｅのエミッタを銅箔３Ｅ１に接続する。
【０１４１】
半導体モジュール１０Ｇの製造方法は、図４および図５において金属基板１を金属基板１１０に代え、工程（ｇ）を削除したものである。
【０１４２】
このように、半導体モジュール１０Ｇは、平板である金属基板１１０上に樹脂２および銅箔３を圧着し、銅箔３の内周部を周辺部からエッチングにより切離し、かつ、内周部の銅箔を所定の回路パターンにパターンニングし、そのパターンニングした所定の回路パターン上にＩＧＢＴを実装して作製される。
【０１４３】
その他については、上述したとおりである。
このように、平板の金属基板１１０を用いた半導体モジュール１０Ｇにおいても、絶縁性能が高い。
【０１４４】
なお、半導体モジュール１０Ｇは、インバータ３０を含むが、図１９に示す銅箔３Ｇ、熱緩衝板４Ｇ，４Ｈ、ＩＧＢＴ５Ｇ，５Ｈ、リアクトルＬ１および配線６Ｇ，６Ｈ，６Ｊを追加してインバータ３０およびコンバータ７０を含むように構成してもよい。
【０１４５】
（参考例４）
図２３は、本実施の形態の第４の参考例による半導体モジュールの斜視図である。図２３を参照して、半導体モジュール１０Ｈは、半導体モジュール１０Ｇの銅箔３Ｆ１を削除したものであり、その他は、半導体モジュール１０Ｇと同じである。
【０１４６】
図２４は、図２３に示す線ＸＸＩＶ−ＸＸＩＶ間における断面図である。図２４を参照して、図２４に示す断面図は、図２２に示す断面図において銅箔３Ｆ１を削除したものであり、その他は、図２２において説明したとおりである。
【０１４７】
半導体モジュール１０Ｈの製造方法は、図４および図１２において金属基板１を金属基板１１０に代え、工程（ｋ）を削除したものである。
【０１４８】
このように、半導体モジュール１０Ｈは、平板である金属基板１１０上に樹脂２および銅箔３を圧着し、銅箔３の周辺部をエッチングにより除去し、かつ、内周部の銅箔を所定の回路パターンにパターンニングし、そのパターンニングした所定の回路パターン上にＩＧＢＴを実装して作製される。
【０１４９】
半導体モジュール１０Ｈにおいては、樹脂２の周辺部上には銅箔３Ｆ１が存在しない。その結果、銅箔３の周辺部にバリが発生し、その発生したバリが樹脂２に食い込んでいても、バリが発生した銅箔３の周辺部は、エッチングにより除去されるので、銅箔３Ａ１，３Ｃ１，３Ｅ１は、金属基板１１０との間で絶縁性を保持する。
【０１５０】
その他は、半導体モジュール１０Ｇと同じである。
このように、平板の金属基板１１０を用いた半導体モジュール１０Ｈにおいても、絶縁性能が高い。
【０１５２】
また、図５の工程（ｇ）および図１２の工程（ｋ）において行なわれる、ゲル７を封入することまたは蓋８を金属基板１に固定することは、樹脂２、銅箔３Ａ，３Ｃ，３Ｅ；３Ａ，３Ｃ，３Ｅ，３Ｆ、熱緩衝板４Ｂ，４Ｅ、ＩＧＢＴ５Ｂ，５Ｅおよび配線６Ｂ，６Ｅに防水処理を行なうことに相当する。
【０１５３】
さらに、ゲル７または蓋８は、「防水部材」を構成する。
［応用例］
上述した一体型モータを搭載したハイブリッド自動車について説明する。
【０１５４】
図２５は、図６に示す一体型モータ５０と同じ構成からなる一体型モータ５１，５２を搭載したハイブリッド自動車２００の断面図である。図２５を参照して、一体型モータ５１は、ハイブリッド自動車２００の前輪２１０に近接して配置される。一体型モータ５１は、モータ４０Ａと、半導体モジュール５３とを含む。半導体モジュール５３は、半導体モジュール１０と同じ構成からなる。モータ４０Ａは、前輪２１０およびエンジン２４０に連結される。
【０１５５】
一体型モータ５２は、ハイブリッド自動車２００の後輪２２０に近接して配置される。一体型モータ５２は、モータ４０Ｂと、半導体モジュール５４とを含む。半導体モジュール５４は、半導体モジュール１０と同じ構成からなる。モータ４０Ｂは、後輪２２０に連結される。
【０１５６】
バッテリ２３０は、前輪２１０と後輪２２０との間に配置される。そして、バッテリ２３０は、ケーブル９１によって半導体モジュール５３に接続され、ケーブル９２によって半導体モジュール５４に接続される。
【０１５７】
なお、ケーブル９１，９２は、（＋，−）を有する高圧直流電源線である。
半導体モジュール５３は、バッテリ２３０からケーブル９１を介して直流電圧を受け、その受けた直流電圧を交流電圧に変換してモータ４０Ａを駆動する。そして、モータ４０Ａは、エンジン２４０を始動し、または前輪２１０を駆動する。エンジン２４０は、前輪２１０を駆動する。また、モータ４０Ａは、エンジン２４０の回転力によって交流電圧を発電する。そして、半導体モジュール５３は、モータ４０Ａが発電した交流電圧を直流電圧に変換してバッテリ２３０へ供給する。
【０１５８】
半導体モジュール５４は、バッテリ２３０からケーブル９２を介して直流電圧を受け、その受けた直流電圧を交流電圧に変換してモータ４０Ｂを駆動する。そして、モータ４０Ｂは、後輪２２０を駆動する。また、モータ４０Ｂは、後輪２２０の回転力によって発電する。そして、半導体モジュール５４は、モータ４０Ｂが発電した交流電圧を直流電圧に変換してバッテリ２３０に供給する。
【０１５９】
このように、ハイブリッド自動車２００においては、前輪２１０は、モータ４０Ａおよびエンジン２４０によって駆動され、後輪２２０は、モータ４０Ｂによって駆動される。そして、半導体モジュール５３，５４は、上述したように絶縁性能が高いので、ハイブリッド自動車２００は、安定して走行することができる。
【０１６０】
図２６は、図６に示す一体型モータ５０と同じ構成からなる２つの一体型モータ５１，５２が搭載されたハイブリッド自動車２００Ａの断面図である。
【０１６１】
図２６を参照して、一体型モータ５１，５２は、ハイブリッド自動車２００Ａの前輪２１０Ａに近接して配置される。バッテリ２３０は、前輪２１０Ａ側に配置され、ケーブル９１，９２を介してそれぞれ一体型モータ５１，５２と連結される。一体型モータ５１のモータ４０Ａ（図示せず）は、エンジン２４０に連結され、一体型モータ５２のモータ４０Ｂ（図示せず）は、前輪２１０Ａに連結される。
【０１６２】
一体型モータ５１は、バッテリ２３０からケーブル９１を介して直流電圧を受けると、半導体モジュール５３は、その受けた直流電圧を交流電圧に変換してモータ４０Ａを駆動する。そして、モータ４０Ａは、エンジン２４０を始動する。そして、エンジン２４０は、前輪２１０Ａを駆動する。
【０１６３】
また、一体型モータ５１に含まれるモータ４０Ａは、エンジン２４０の回転力によって交流電圧を発電し、半導体モジュール４０Ａは、モータ４０Ａが発電した交流電圧を直流電圧に変換してバッテリ２３０に供給する。
【０１６４】
一体型モータ５２は、バッテリ２３０からケーブル９２を介して直流電圧を受けると、半導体モジュール５４は、その受けた直流電圧を交流電圧に変換してモータ４０Ｂを駆動する。そして、モータ４０Ｂは、前輪２１０Ａを駆動する。また、一体型モータ５２に含まれるモータ４０Ｂは、前輪２１０Ａの回転力によって交流電圧を発電し、半導体モジュール５４は、モータ４０Ｂが発電した交流電圧を直流電圧に変換してバッテリ２３０に供給する。
【０１６５】
このように、ハイブリッド自動車２００Ａにおいては、前輪２１０Ａは、一体型モータ５１およびエンジン２４０によって駆動される。そして、一体型モータ５１，５２にそれぞれ含まれる半導体モジュール５３，５４は、上述したように絶縁性能が高いので、ハイブリッド自動車２００Ａは、安定して走行することができる。
【０１６６】
なお、ハイブリッド自動車２００，２００Ａにおいては、半導体モジュール１０に代えて半導体モジュール１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ，１０Ｇ，１０Ｈのいずれかを用いてもよい。
【０１６７】
また、半導体モジュール１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ，１０Ｇ，１０Ｈのいずれかを用いた一体型モータを電気自動車に用いてもよいことは言うまでもない。
【０１６８】
さらに、上記においては、半導体モジュール１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ，１０Ｇ，１０Ｈ，１０Ｊのいずれかを用いた一体型モータを、駆動輪を駆動するモータまたはエンジンに対して電動機および発電機として機能するモータとして用いる場合について説明したが、この発明は、これに限らず、半導体モジュール１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ，１０Ｇ，１０Ｈのいずれかを用いた一体型モータを電動パワーステアリング用のモータとして用いてもよい。
【０１６９】
さらに、ＩＧＢＴ５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅ，５Ｆ，５Ｇ，５Ｈに代えてＮＰＮトランジスタおよびＭＯＳトランジスタ等の半導体スイッチング素子を用いてもよい。
【０１７０】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施の形態１による半導体モジュールの斜視図である。
【図２】 図１に示す銅箔、熱緩衝板、ＩＧＢＴおよび配線が構成する電気回路図である。
【図３】 図１に示す線ＩＩＩ−ＩＩＩ間の断面図である。
【図４】 図１に示す半導体モジュールの製造工程図である。
【図５】 図１に示す半導体モジュールの製造工程図である。
【図６】 実施の形態１による一体型モータの断面図である。
【図７】 実施の形態１による一体型モータの他の断面図である。
【図８】 実施の形態２による半導体モジュールの斜視図である。
【図９】 図８に示す線ＩＸ−ＩＸ間における断面図である。
【図１０】 本実施の形態の第１の参考例による半導体モジュールの斜視図である。
【図１１】 図１０に示す線ＸＩ−ＸＩ間における断面図である。
【図１２】 図１０に示す半導体モジュールの製造工程図である。
【図１３】 本実施の形態の第２の参考例による半導体モジュールの斜視図である。
【図１４】 図１３に示す線ＸＩＶ−ＸＩＶ間における断面図である。
【図１５】 実施の形態３による半導体モジュールの断面図である。
【図１６】 本実施の形態の第３の参考例による半導体モジュールの断面図である。
【図１７】 図１５に示す半導体モジュールを備えた一体型モータの断面図である。
【図１８】 図１６に示す半導体モジュールを備えた一体型モータの断面図である。
【図１９】 実施の形態４による半導体モジュールの斜視図である。
【図２０】 図１９に示す銅箔、熱緩衝板、ＩＧＢＴおよび配線が構成する電気回路図である。
【図２１】 実施の形態５による半導体モジュールの斜視図である。
【図２２】 図２１に示す線ＸＸＩＩ−ＸＸＩＩ間における断面図である。
【図２３】 本実施の形態の第４の参考例による半導体モジュールの斜視図である。
【図２４】 図２３に示す線ＸＸＩＶ−ＸＸＩＶ間における断面図である。
【図２５】 図６に示す一体型モータと同じ構成からなる２つの一体型モータを搭載したハイブリッド自動車の断面図である。
【図２６】 図６に示す一体型モータと同じ構成からなる２つの一体型モータが搭載されたハイブリッド自動車の他の断面図である。
【図２７】 従来の半導体パワーモジュールの断面図である。
【符号の説明】
１，１１，１１０ 金属基板、１Ａ，１１Ａ，１１８ａ 低部、１Ｂ，１１Ｂ枠部、１Ｃ，１１Ｃ 平坦面、２ 樹脂、３，３Ａ，３Ａ１，３Ｂ，３Ｂ１，３Ｃ，３Ｃ１，３Ｄ，３Ｄ１，３Ｅ，３Ｅ１，３Ｆ，３Ｆ１ 銅箔、４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆ 熱緩衝板、５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅ，５Ｆ，５Ｇ，５Ｈ ＩＧＢＴ、６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ，６Ｅ，６Ｆ，６Ｇ，６Ｈ，６Ｊ 配線、７ ゲル、８，１２ 蓋、１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ，１０Ｇ，１０Ｈ，５３，５４，１００ 半導体モジュール、１１Ｄ フィン、１３，１３Ａ 溝、２１，２２ レジスト、３０ インバータ、３１ Ｕ相アーム、３２ Ｖ相アーム、３３ Ｗ相アーム、３４ 電源ライン、３５ アースライン、４０，４０Ａ，４０Ｂ モータ、４１ シャフト、４２ ローター、４３，４４ ステーター、４５，４６ コイル、５０，５０Ａ，５１，５２，６０，６１ 一体型モータ、７０ コンバータ、９１，９２ ケーブル、１０４ 銅箔パターン、１０５ 熱伝導板、１０６ 半導体素子、１０７ アルミフィン、１１１ カバー、１１２ ワイヤ、１１５ エポキシ樹脂、１１６制御回路部、２００，２００Ａ ハイブリッド自動車、２１０，２１０Ａ 前輪、２２０，２２０Ａ 後輪、２３０ バッテリ、２４０ エンジン、Ｌ１ リアクトル、ＤＡ〜ＤＨ ダイオード。
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体モジュールの製造方法、半導体モジュール、それを用いた一体型モータおよび一体型モータを備える自動車に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近、環境に配慮した自動車としてハイブリッド自動車（Ｈｙｂｒｉｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ）および電気自動車（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）が大きな注目を集めている。そして、ハイブリッド自動車は、一部、実用化されている。
【０００３】
このハイブリッド自動車は、従来のエンジンに加え、直流電源とインバータとインバータによって駆動されるモータとを動力源とする自動車である。つまり、エンジンを駆動することにより動力源を得るとともに、直流電源からの直流電圧をインバータによって交流電圧に変換し、その変換した交流電圧によりモータを回転することによって動力源を得るものである。
【０００４】
また、電気自動車は、直流電源とインバータとインバータによって駆動されるモータとを動力源とする自動車である。
【０００５】
このようなハイブリッド自動車または電気自動車においては、直流電源からの直流電圧を交流電圧に変換し、その変換した交流電圧によりモータを駆動するインバータ装置（半導体モジュール）が搭載される。
【０００６】
モータを駆動するインバータ装置のような半導体パワーモジュールとしては、従来、特開平５−１３６３０４号公報に開示された半導体パワーモジュールが知られている。図２７は、従来の半導体モジュールの断面図である。図２７を参照して、従来の半導体パワーモジュール１００は、銅箔パターン１１４と、熱伝導板１０５と、半導体素子１０６と、アルミフィン１０７と、カバー１１１と、ワイヤ１１２と、エポキシ樹脂１１５と、制御回路部１１６とを備える。
【０００７】
エポキシ樹脂１１５は、アルミフィン１０７の一主面に形成される。銅箔パターン１０４は、エポキシ樹脂１１５に接して形成される。熱伝導板１０５は、銅箔パターン１０４上に形成される。半導体素子１０６は、熱伝導板１０５上に半田付けにより形成される。制御回路部１１６は、銅箔パターン１０４上に形成される。ワイヤ１１２は、半導体素子１０６を銅箔パターン１０４に接続する。カバー１１１は、銅箔パターン１１４、熱伝導板１０５、半導体素子１０６、ワイヤ１１２、エポキシ樹脂１１５、および制御回路部１１６を覆う。
【０００８】
半導体素子１０６は、パワートランジスタ、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）およびダイオード等からなる。
【０００９】
半導体モジュール１００の製造方法においては、エポキシ樹脂１１５がアルミフィン１０７の一主面に圧着される。そして、エポキシ樹脂１１５に銅箔を形成し、その形成した銅箔を所定のパターンにパターンニングして銅箔１０４を形成する。その後、所定のパターンにパターンニングされた銅箔１０４上に熱伝導板１０５および制御回路部１１６を形成する。そして、半田付けにより半導体素子１０６を熱伝導板１０５上に形成する。
【００１０】
その後、ワイヤ１１２により半導体素子１０６を銅箔１０４に接続し、最後にカバー１１１を取付ける。
【００１１】
このように、従来の半導体モジュール１００は、アルミフィン１０７に圧着されたエポキシ樹脂１１５上に、所定のパターンにパターンニングされた銅箔１０４を形成し、銅箔１０４上に半導体素子１０６および制御回路部１１６を形成した構造からなる。
【００１２】
【特許文献１】
特開平５−１３６３０４号公報
【００１３】
【特許文献２】
特開２００１−１５６１９９号公報
【００１４】
【特許文献３】
特開平７−９４６１８号公報
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の半導体モジュールは、銅箔を樹脂面に対して圧着させる製造法により半導体モジュールを作製するので、銅箔の端面部にバリまたは反りが発生していると、樹脂および銅箔の圧着の際に銅箔の端面部が樹脂に食い込んで樹脂の絶縁性能を低下させるという問題がある。
【００１６】
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、絶縁性能が高い半導体モジュールを提供することである。
【００１７】
また、この発明の別の目的は、絶縁性能が高い半導体モジュールの製造方法を提供することである。
【００１８】
さらに、この発明の別の目的は、絶縁性能が高い半導体モジュールを備えた一体型モータを提供することである。
【００１９】
さらに、この発明の別の目的は、絶縁性能が高い半導体モジュールを備えた一体型モータを搭載した自動車を提供することである。
【００２０】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
この発明によれば、半導体モジュールの製造方法は、金属基板の一主面に樹脂および金属箔を順次形成する第１のステップと、金属箔の内周部を金属箔の周辺部から電気的に絶縁する第２のステップと、内周部の金属箔を所定のパターンにパターンニングする第３のステップと、パターンニングされた金属箔上に半導体素子を形成する第４のステップとを含む。第２のステップは、内周部と周辺部との間に溝が形成されるように金属箔をパターンニングする。
【００２３】
好ましくは、金属基板は、平板である。
好ましくは、半導体モジュールの製造方法は、樹脂、金属箔および半導体素子を防水する防水処理を行なう第５のステップをさらに含む。
【００２４】
好ましくは、金属基板は、枠部と枠部により囲まれた平坦面を有する底部とからなり、かつ、一体物である。
【００２５】
好ましくは、金属基板は、平坦面と反対側にフィンを有する。
好ましくは、防水処理は、樹脂、金属箔および半導体素子を覆うための蓋を枠部に取付けることである。
【００２６】
好ましくは、防水処理は、樹脂、金属箔および半導体素子を樹脂により封止することである。
【００２７】
好ましくは、第１のステップは、樹脂を平坦面上に置く第１のサブステップと、金属箔を樹脂上に置く第２のサブステップと、樹脂および金属箔を加熱および加圧する第３のサブステップとを含む。
【００２８】
好ましくは、第４のステップは、パターンニングされた金属箔に接してもう１つの金属箔を形成する第４のサブステップと、もう１つの金属箔に接して半導体素子を形成する第５のサブステップとを含む。
【００２９】
好ましくは、もう１つの金属箔は、半導体素子の線膨張係数と金属箔の線膨張係数との間の線膨張係数を有する。
【００３０】
好ましくは、もう１つの金属箔は、ＣｕＭｏである。
好ましくは、半導体素子は、モータを駆動するインバータを含む。
【００３１】
好ましくは、半導体素子は、電圧変換を行なうコンバータを含む。
好ましくは、半導体素子は、モータを駆動するインバータと、電圧変換を行なうコンバータとを含む。
【００３２】
好ましくは、半導体素子は、自動車用の電力変換機である。
好ましくは、金属箔は、銅箔である。
【００３３】
また、この発明によれば、半導体モジュールは、金属基板と、樹脂と、金属箔と、半導体素子とを備える。樹脂は、金属基板の一主面に形成される。金属箔は、樹脂に接して形成され、周辺部と、周辺部と電気的に絶縁された内周部とを含む。半導体素子は、内周部の金属箔上に形成される。内周部と周辺部との間は溝である。
【００３４】
好ましくは、半導体素子は、内周部のパターンニングされた金属箔上に形成される。
【００３５】
好ましくは、半導体モジュールは、もう１つの金属箔をさらに備える。もう１つの金属箔は、半導体素子およびパターンニングされた金属箔に接して形成される。
【００３７】
好ましくは、もう１つの金属箔は、ＣｕＭｏである。
好ましくは、金属基板は、平板である。
【００３８】
好ましくは、半導体モジュールは、防水部材をさらに備える。防水部材は、樹脂、金属箔および半導体素子を防水する。
【００３９】
好ましくは、金属基板は、枠部と枠部により囲まれた平坦面を有する底部とからなり、かつ、一体物である。
【００４０】
好ましくは、金属基板は、平坦面と反対側にフィンを有する。
好ましくは、半導体モジュールは、もう１つの蓋をさらに備える。もう１つの蓋は、金属基板のフィンを覆うように形成される。
【００４１】
好ましくは、防水部材は、樹脂、金属箔および半導体素子を覆うように枠部に取付けられた蓋である。
【００４２】
好ましくは、防水部材は、樹脂、金属箔および半導体素子を封止する樹脂である。
【００４３】
好ましくは、金属箔は、銅箔である。
好ましくは、半導体素子は、モータを駆動するインバータを含む。
【００４４】
好ましくは、半導体素子は、電圧を変換するコンバータを含む。
好ましくは、半導体素子は、モータを駆動するインバータと、電圧を変換するコンバータとを含む。
【００４５】
好ましくは、半導体素子は、自動車用の電力変換機である。
さらに、この発明によれば、一体型モータは、モータと、請求項１７から請求項３２のいずれか１項に記載の半導体モジュールとを備える。半導体モジュールは、モータの端面に形成され、モータを駆動する。
【００４６】
好ましくは、モータは、自動車の駆動輪を駆動する駆動モータである。
好ましくは、モータは、電動パワーステアリング用のモータである。
【００４７】
さらに、この発明によれば、自動車は、請求項３３から請求項３５のいずれか１項に記載の一体型モータを備える。
【００４８】
したがって、この発明によれば、絶縁性能が高い半導体モジュールおよび一体型モータを提供できる。
【００４９】
また、絶縁性能が高い一体型モータを搭載することにより自動車の性能を向上できる。
【００５０】
さらに、枠部と枠部に囲まれた底部とからなる金属基板を用いた場合、防水性に優れた半導体モジュールおよび一体型モータを提供できる。
【００５１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００５２】
［実施の形態１］
図１は、実施の形態１による半導体モジュールの斜視図である。図１を参照して、半導体モジュール１０は、金属基板１と、樹脂２と、銅箔３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ，３Ｆと、熱緩衝板４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆと、ＩＧＢＴ５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅ，５Ｆと、配線６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ，６Ｅ，６Ｆと、蓋８とを備える。
【００５３】
金属基板１は、低部が枠で囲まれた構造からなる。樹脂２は、金属基板１の低部の一主面に配置される。銅箔３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ，３Ｆは、後述するように、樹脂２上に形成された銅箔をパターンニングすることにより形成される。そして、樹脂２上に形成された銅箔をパターンニングする際に銅箔の周辺部がエッチングされ、銅箔３Ａ，３Ｂ，３Ｄ，３Ｅと、銅箔３Ｆとの間に溝１３が形成される。これにより、銅箔３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅは、金属基板１との間で絶縁性を保持する。
【００５４】
熱緩衝板４Ａ，４Ｂ，４Ｃは、半田付けにより銅箔３Ａに接着される。熱緩衝板４Ｄは、半田付けにより銅箔３Ｂに接着される。熱緩衝板４Ｅは、半田付けにより銅箔３Ｃに接着される。熱緩衝板４Ｆは、半田付けにより銅箔３Ｄに接着される。熱緩衝板４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆは、銅箔３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅの線膨張係数とＩＧＢＴ５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅ，５Ｆの線膨張係数との間の線膨張係数を有する。また、熱緩衝板４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆは、好ましくは、ＣｕＭｏからなる。
【００５５】
ＩＧＢＴ５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅ，５Ｆは、半田付けにより、それぞれ、熱緩衝板４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆに接着される。この場合、ＩＧＢＴ５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅ，５Ｆのコレクタは、それぞれ、熱緩衝板４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆに接続される。
【００５６】
配線６Ａは、ＩＧＢＴ５Ａのエミッタを銅箔３Ｂに接続する。配線６Ｂは、ＩＧＢＴ５Ｂのエミッタを銅箔３Ｃに接続する。配線６Ｃは、ＩＧＢＴ５Ｃのエミッタを銅箔３Ｄに接続する。配線６Ｄは、ＩＧＢＴ５Ｄのエミッタを銅箔３Ｅに接続する。配線６Ｅは、ＩＧＢＴ５Ｅのエミッタを銅箔３Ｅに接続する。配線６Ｆは、ＩＧＢＴ５Ｆのエミッタを銅箔３Ｅに接続する。
【００５７】
これにより、ＩＧＢＴ５Ａおよび５Ｄは、銅箔３Ａと銅箔３Ｅとの間に直列に接続され、ＩＧＢＴ５Ｂおよび５Ｅは、銅箔３Ａと銅箔３Ｅとの間に直列に接続され、ＩＧＢＴ５Ｃおよび５Ｆは、銅箔３Ａと銅箔３Ｅとの間に直列に接続される。また、ＩＧＢＴ５Ａ，５Ｄ、ＩＧＢＴ５Ｂ，５ＥおよびＩＧＢＴ５Ｃ，５Ｆは、銅箔３Ａと銅箔３Ｅとの間に相互に並列に接続される。
【００５８】
なお、図１においては、図示されていないが、ＩＧＢＴ５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅ，５Ｆのエミッタ−コレクタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードが接続されている。
【００５９】
銅箔３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ，３Ｆ、熱緩衝板４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆ、ＩＧＢＴ５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅ，５Ｆおよび配線６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ，６Ｅ，６Ｆは、ゲル（図示せず）により封止されている。そして、蓋８は、金属基板１の枠に固定される。
【００６０】
図２は、図１に示す銅箔３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ、熱緩衝板４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆ、ＩＧＢＴ５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅ，５Ｆおよび配線６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ，６Ｅ，６Ｆが構成する電気回路図である。図２を参照して、ＩＧＢＴ５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅ，５Ｆは、インバータ３０を構成する。そして、直列に接続されたＩＧＢＴ５Ａおよび５Ｄは、Ｕ相アーム３１を構成し、直列に接続されたＩＧＢＴ５Ｂおよび５Ｅは、Ｖ相アーム３２を構成し、直列に接続されたＩＧＢＴ５Ｃおよび５Ｆは、Ｗ相アーム３３を構成する。また、各ＩＧＢＴ５Ａ〜５Ｆのエミッタ−コレクタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードＤＡ〜ＤＦがそれぞれ接続されている。図１においては、ダイオードＤＡは、銅箔３Ａと銅箔３Ｂとの間にＩＧＢＴ５Ａに並列に接続され、ダイオードＤＢは、銅箔３Ａと銅箔３Ｃとの間にＩＧＢＴ５Ｂに並列に接続され、ダイオードＤＣは、銅箔３Ａと銅箔３Ｄとの間にＩＧＢＴ５Ｃに並列に接続され、ダイオードＤＤは、銅箔３Ｂと銅箔３Ｅとの間にＩＧＢＴ５Ｄに並列に接続され、ダイオードＤＥは、銅箔３Ｃと銅箔３Ｅとの間にＩＧＢＴ５Ｅに並列に接続され、ダイオードＤＦは、銅箔３Ｄと銅箔３Ｅとの間にＩＧＢＴ５Ｆに並列に接続される。
【００６１】
また、銅箔３Ａは、電源ライン３４を構成し、銅箔３Ｅは、アースライン３５を構成する。
【００６２】
さらに、銅箔３Ｂは、ＩＧＢＴ５ＡとＩＧＢＴ５Ｄとの中間点を構成し、銅箔３Ｃは、ＩＧＢＴ５ＢとＩＧＢＴ５Ｅとの中間点を構成し、銅箔３Ｄは、ＩＧＢＴ５ＣとＩＧＢＴ５Ｆとの中間点を構成する。そして、各相アームの中間点、すなわち、銅箔３Ｂ，３Ｃ，３Ｄは、それぞれ、モータ４０のＵ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルの一方端に接続されている。すなわち、モータ４０は、３相の永久磁石モータであり、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の３つのコイルの一端が中点に共通接続されて構成され、Ｕ相コイルの他端がＩＧＢＴ５Ａ，５Ｄの中間点に、Ｖ相コイルの他端がＩＧＢＴ５Ｂ，５Ｅの中間点に、Ｗ相コイルの他端がＩＧＢＴ５Ｃ，５Ｆの中間点にそれぞれ接続されている。
【００６３】
図３は、図１に示す線ＩＩＩ−ＩＩＩ間の断面図である。図３を参照して、金属基板１は、低部１Ａと枠部１Ｂとからなる一体物である。低部１Ａは、枠部１Ｂにより囲まれる。そして、低部１Ａは、平坦面１Ｃを有する。
【００６４】
樹脂２は、金属基板１の平坦面１Ｃに設置される。そして、樹脂２は、８０〜１００μｍの範囲の膜厚を有する。このような範囲に樹脂２の膜厚を設定するのは、金属基板１と銅箔３Ａ，３Ｃ，３Ｅとの絶縁性を保持し、かつ、ＩＧＢＴ５Ｂ，５Ｅにおいて発生した熱を金属基板１に放熱し易くするためである。
【００６５】
銅箔３Ａ，３Ｃ，３Ｅ，３Ｆは、樹脂２に接して形成される。そして、溝１３は、銅箔３Ａと銅箔３Ｆとの間、および銅箔３Ｅと銅箔３Ｆとの間に形成される。これにより、銅箔３Ｆにバリが形成され、そのバリが樹脂２に食い込んでいても、銅箔３Ｆは、銅箔３Ａ，３Ｅと電気的に絶縁されているので、銅箔３Ａ，３Ｅは、金属基板１との間で絶縁性を保持する。つまり、半導体モジュール１０は、絶縁性能が高い半導体モジュールである。
【００６６】
熱緩衝板４Ｂは、半田付けにより銅箔３Ａに接着される。熱緩衝板４Ｅは、半田付けにより銅箔３Ｃに接着される。ＩＧＢＴ５Ｂは、半田付けにより熱緩衝板４Ｂに接着される。ＩＧＢＴ５Ｅは、半田付けにより熱緩衝板４Ｅに接着される。この場合、ＩＧＢＴ５Ｂ，５Ｅのコレクタは、それぞれ、熱緩衝板４Ｂ，４Ｅに接続される。配線６Ｂは、ＩＧＢＴ５Ｂのエミッタを銅箔３Ｃに接続し、配線６Ｅは、ＩＧＢＴ５Ｅのエミッタを銅箔３Ｅに接続する。
【００６７】
ゲル７は、樹脂２、銅箔３Ａ，３Ｃ，３Ｅ，３Ｆ、熱緩衝板４Ｂ，４Ｅ、ＩＧＢＴ５Ｂ，５Ｅおよび配線６Ｂ，６Ｅを封止する。そして、蓋８は、金属基板１の枠部１Ｂに固定される。
【００６８】
このように、樹脂２、銅箔３Ａ，３Ｃ，３Ｅ，３Ｆ、熱緩衝板４Ｂ，４Ｅ、ＩＧＢＴ５Ｂ，５Ｅおよび配線６Ｂ，６Ｅは、ゲル７および蓋８により、一体物である金属基板１の凹部に封入される。その結果、半導体モジュール１０は、優れた防水性を有する。
【００６９】
図４および図５は、図１に示す半導体モジュール１０の製造工程図である。図４を参照して、一体物である金属基板１が準備される（図４の（ａ）参照）。そして、金属基板１の平坦面１Ｃ上に樹脂２および銅箔３を順次配置する（図４の（ｂ）参照）。
【００７０】
その後、樹脂２および銅箔３を一緒に加熱および加圧して樹脂２および銅箔３を金属基板１の平坦面１Ｃに圧着する（図４の（ｃ）参照）。
【００７１】
図５を参照して、樹脂２および銅箔３の圧着が終了すると、銅箔３上にレジストを塗布し、その塗布したレジストをパターンニングする。そして、パターンニングされたレジスト２１を銅箔３上に形成する（図５の（ｄ）参照）。
【００７２】
そうすると、パターンニングされたレジスト２１をマスクとして銅箔３をエッチングし、所定の回路パターンにパターンニングされた銅箔３Ａ，３Ｃ，３Ｅ，３Ｆを形成する（図５の（ｅ）参照）。
【００７３】
そして、熱緩衝板４Ｂを半田付けにより銅箔３Ａに接着し、熱緩衝板４Ｅを半田付けにより銅箔３Ｃに接着する。その後、ＩＧＢＴ５Ｂを半田付けにより熱緩衝板４Ｂに接着し、ＩＧＢＴ５Ｅを半田付けにより熱緩衝板４Ｅに接着する。その後、配線６ＢをＩＧＢＴ５Ｂのエミッタと銅箔３Ｃに接続し、配線６ＥをＩＧＢＴ５Ｅのエミッタと銅箔３Ｅに接続する（図５の（ｆ）参照）。
【００７４】
そうすると、樹脂２、銅箔３Ａ，３Ｃ，３Ｅ，３Ｆ、熱緩衝板４Ｂ，４Ｅ、ＩＧＢＴ５Ｂ，５Ｅおよび配線６Ｂ，６Ｅを覆うようにゲル７を封入し、蓋８を金属基板１の枠部１Ｂに固定する（図５の（ｇ）参照）。これにより、半導体モジュール１０の製造工程が終了する。
【００７５】
図６は、実施の形態１による一体型モータの断面図である。図６を参照して、一体型モータ５０は、半導体モジュール１０とモータ４０とを備える。モータ４０は、シャフト４１と、ローター４２と、ステーター４３，４４と、コイル４５，４６とを含む。
【００７６】
ローター４２は、シャフト４１に固定される。ステーター４３，４４は、モータ４０の外枠に固定される。コイル４５は、ステーター４３に巻回される。コイル４６は、ステーター４４に巻回される。コイル４５，４６は、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルを構成する。
【００７７】
半導体モジュール１０は、モータ４０の端面４７に取付けられる。この場合、半導体モジュール１０の金属基板１がモータ４０の端面４７に接する。半導体モジュール１０は、直流電源（図示せず）から直流電圧を受け、その受けた直流電圧を交流電圧に変換してコイル４５，４６に交流電圧を印加する。そうすると、ローター４２は、コイル４５，４６からの磁力により回転し、モータ４０が駆動される。
【００７８】
このように、一体型モータ５０においては、半導体モジュール１０の金属基板１がモータ４０の端面４７に接触するように取付けられ、半導体モジュール１０は、直流電源からの直流電圧によりモータ４０を駆動する。そして、半導体モジュール１０は、溝１３によって銅箔３Ｆと電気的に絶縁された銅箔３Ａ，３Ｅを備えるので、銅箔３Ｆにバリが発生し、そのバリが樹脂２に食い込んでいても銅箔３Ａ，３Ｅは金属基板１との間で絶縁性を保持できる。つまり、半導体モジュール１０は、絶縁性能が高い。また、半導体モジュール１０は、一体物である金属基板１、ゲル７および蓋８を備えるので、防水性に優れている。
【００７９】
図７は、実施の形態１による一体型モータの他の断面図である。図７を参照して、一体型モータ５０Ａは、一体型モータ５０の半導体モジュール１０を蓋８がモータ４０の端面４７に接するようにモータ４０の端面４７に固定したものであり、その他は、一体型モータ５０と同じである。
【００８０】
このように、蓋８をモータ４０の端面４７に接するように半導体モジュール１０をモータ４０に固定しても、半導体モジュール１０は、優れた防水性を有する。
【００８１】
［実施の形態２］
図８は、実施の形態２による半導体モジュールの斜視図である。図８を参照して、半導体モジュール１０Ａは、半導体モジュール１０の金属基板１を金属基板１１に代え、金属基板１１の裏側に取付けられる蓋（図示せず）を追加したものであり、その他は、半導体モジュール１０と同じである。
【００８２】
図９は、図８に示す線ＩＸ−ＩＸ間における断面図である。図９を参照して、半導体モジュール１０Ａは、半導体モジュール１０の金属基板１を金属基板１１に代え、蓋１２を追加したものである。
【００８３】
金属基板１１は、低部１１Ａと、枠部１１Ｂと、フィン１１Ｄとを備える。そして、金属基板１１は、一体成形により作製される。低部１１Ａは、平坦面１１Ｃを有し、平坦面１１Ｃは、枠部１１Ｂによって囲まれている。フィン１１Ｄは、低部１１Ａの平坦面１１Ｃと反対側に設けられる。そして、フィン１１Ｄの相互の間は、水路を構成し、冷却水が流される。蓋１２は、フィン１１Ｄを覆うように金属基板１１に固定される。
【００８４】
このように、金属基板１１は、冷却用のフィン１１Ｄを有する金属基板である。したがって、半導体モジュール１０Ａにおいては、ＩＧＢＴ５Ｂ，５Ｅ等で発生した熱を効果的に放出できる。
【００８５】
樹脂２は、金属基板１１の平坦面１１Ｃ上に形成され、銅箔３Ａ，３Ｃ，３Ｅ，３Ｆが樹脂２上に形成される。そして、熱緩衝板４ＢおよびＩＧＢＴ５Ｂが銅箔３Ａ上に順次形成され、熱緩衝板４ＥおよびＩＧＢＴ５Ｅが銅箔３Ｃ上に順次形成される。また、配線６Ｂは、ＩＧＢＴ５Ｂのエミッタおよび銅箔３Ｃに接続され、配線６Ｅは、ＩＧＢＴ５Ｅのエミッタおよび銅箔３Ｅに接続される。
【００８６】
半導体モジュール１０Ａの製造方法は、図４および図５に示す製造方法において金属基板１を金属基板１１に代え、最後に蓋１２を金属基板１１に固定する工程を追加したものであり、その他は、図４および図５に示す製造方法と同じである。
【００８７】
半導体モジュール１０Ａにおいては、銅箔３Ａ，３Ｅは、銅箔３の周辺部である銅箔３Ｆから電気的に絶縁されているので、バリが銅箔３Ｆに発生し、その発生したバリが樹脂２に食い込んでいても、銅箔３Ａ，３Ｃ，３Ｅは、金属基板１１との間で絶縁性を保持できる。また、半導体モジュール１０Ａは、一体成形された金属基板１１、ゲル７および蓋８を備えるので、防水性に優れている。
【００８８】
したがって、半導体モジュール１０Ａは、絶縁性能が高く、かつ、防水性に優れた半導体モジュールである。
【００８９】
半導体モジュール１０Ａを備えた一体型モータは、図６および図７に示す半導体モジュール１０を半導体モジュール１０Ａに代えたものである。
【００９０】
その他は、実施の形態１と同じである。
（参考例１）
図１０は、本実施の形態の第１の参考例による半導体モジュールの斜視図である。図１０を参照して、半導体モジュール１０Ｂは、半導体モジュール１０の銅箔３Ｆを削除したものであり、その他は、半導体モジュール１０と同じである。
【００９１】
図１１は、図１０に示す線ＸＩ−ＸＩ間における断面図である。図１１を参照して、図１１に示す断面図は、図３に示す断面図において銅箔３Ｆを削除したものであり、その他は、図３において説明したとおりである。
【００９２】
半導体モジュール１０Ｂにおいては、銅箔３Ａと金属基板１の枠部１Ｂとの間および銅箔３Ｅと金属基板１の枠部１Ｂとの間には、銅箔３Ｆが存在しない。
【００９３】
図１２は、図１０に示す半導体モジュール１０Ｂの製造工程図である。半導体モジュール１０Ｂは、図４の（ａ）〜（ｃ）の工程に続いて図１２に示す（ｈ）〜（ｋ）の工程を実行することにより作製される。
【００９４】
図１２を参照して、樹脂２および銅箔３が金属基板１に圧着されると（図４の（ｃ）参照）、レジストが銅箔３上に塗布され、その塗布されたレジストは、銅箔３の周辺部をエッチングし、内周部を所定の回路パターンにパターンニングするために、所定のパターンにパターンニングされる。そして、パターンニングされたレジスト２２が銅箔３上に形成される（図１２の（ｈ）参照）。
【００９５】
その後、レジスト２２をマスクとして銅箔３をエッチングし、銅箔３Ａ，３Ｃ，３Ｅが樹脂２上に形成される（図１２の（ｉ）参照）。このように、銅箔３の周辺部を除去するエッチングは、内周部のエッチングと同時に行なわれる。そして、銅箔３Ａ，３Ｃ，３Ｅが内周部に形成される。
【００９６】
回路パターンが形成されると、熱緩衝板４Ｂが半田付けにより銅箔３Ａに接着され、熱緩衝板４Ｅが半田付けにより銅箔３Ｃに接着される。そして、ＩＧＢＴ５Ｂが半田付けにより熱緩衝板４Ｂに接着され、ＩＧＢＴ５Ｅが半田付けにより熱緩衝板４Ｅに接着される。その後、配線６ＢがＩＧＢＴ５Ｂのエミッタおよび銅箔３Ｃに接続され、配線６ＥがＩＧＢＴ５Ｅのエミッタおよび銅箔３Ｅに接続される（図１２の（ｊ）参照）。
【００９７】
そうすると、樹脂２、銅箔３Ａ，３Ｃ，３Ｅ、熱緩衝板４Ｂ，４Ｅ、ＩＧＢＴ５Ｂ，５Ｅおよび配線６Ｂ，６Ｅを覆うようにゲル７を封入し、蓋８を金属基板１の枠部１Ｂに固定する（図１２の（ｋ）参照）。これにより、半導体モジュール１０Ｂの製造工程が終了する。
【００９８】
このように、銅箔３Ａ，３Ｅは、銅箔３の周辺部をエッチングにより除去して形成されるので、銅箔３の周辺部にバリが発生し、その発生したバリが樹脂２に食い込んでいても、銅箔３Ａ，３Ｃ，３Ｅは、金属基板１との間で絶縁性を保持できる。
【００９９】
半導体モジュール１０Ｂを備えた一体型モータは、図６および図７に示す半導体モジュール１０を半導体モジュール１０Ｂに代えたものである。
【０１００】
その他は、実施の形態１と同じである。
（参考例２）
図１３は、本実施の形態の第２の参考例による半導体モジュールの斜視図である。図１３を参照して、半導体モジュール１０Ｃは、半導体モジュール１０Ｂの金属基板１を金属基板１１に代え、金属基板１１の裏面に取付けられる蓋を追加したものであり、その他は、半導体モジュール１０Ｂと同じである。
【０１０１】
金属基板１１については、実施の形態２において説明したとおりである。
図１４は、図１３に示す線ＸＩＶ−ＸＩＶ間における断面図である。図１４を参照して、図１４に示す断面図は、図９に示す断面図において銅箔３Ｆを削除したものであり、その他は、図９において説明したとおりである。
【０１０２】
半導体モジュール１０Ｃにおいては、銅箔３Ａと金属基板１１の枠部１１Ｂとの間および銅箔３Ｅと金属基板１１の枠部１１Ｂとの間には、銅箔３Ｆが存在しない。
【０１０３】
半導体モジュール１０Ｃの製造方法は、図４の（ａ）〜（ｃ）の工程および図１２の（ｈ）〜（ｋ）の工程において金属基板１を金属基板１１に代え、最後に蓋１２を金属基板１１のフィン１１Ｄ側に固定する工程を追加したものである。
【０１０４】
したがって、金属基板１１の平坦面１１Ｃ上においても、樹脂３の周辺部をエッチングにより除去して銅箔３Ａ，３Ｃ，３Ｅが形成されるので、銅箔３Ａ，３Ｃ，３Ｅは、金属基板１１との間で絶縁性を保持できる。
【０１０５】
半導体モジュール１０Ｃを備えた一体型モータは、図６および図７に示す半導体モジュール１０を半導体モジュール１０Ｃに代えたものである。
【０１０６】
その他は、実施の形態１，２および参考例１と同じである。
［実施の形態３］
図１５は、実施の形態３による半導体モジュールの断面図である。図１５を参照して、半導体モジュール１０Ｄは、半導体モジュール１０Ａの蓋１２を削除したものであり、その他は、半導体モジュール１０Ａと同じである。半導体モジュール１０Ｄは蓋１２を備えないため、フィン１１Ｄは空冷される。
【０１０７】
半導体モジュール１０Ｄにおいては、溝１３が銅箔３Ａと銅箔３Ｆとの間、および銅箔３Ｅと銅箔３Ｆとの間に存在するため、銅箔３Ａ，３Ｃ，３Ｅは、金属基板１１との間で絶縁性を保持する。したがって、半導体モジュール１０Ｄは、絶縁性能が高い半導体モジュールである。
【０１０８】
また、半導体モジュール１０Ｄは、一体成形される金属基板１１と、ゲル７と、蓋８とを備えるため、防水性に優れている。
【０１０９】
半導体モジュール１０Ｄの製造方法は、図４および図５において金属基板１を金属基板１１に代えたものである。
【０１１０】
その他は、上述したとおりである。
図１６は、本実施の形態の第３の参考例による半導体モジュールの断面図である。図１６を参照して、半導体モジュール１０Ｅは、半導体モジュール１０Ｃの蓋１２を削除したものであり、その他は、半導体モジュール１０Ｃと同じである。
【０１１１】
半導体モジュール１０Ｅの製造方法は、図４および図１２において金属基板１を金属基板１１に代えたものである。
【０１１２】
半導体モジュール１０Ｅは蓋１２を備えないため、フィン１１Ｄは空冷される。
【０１１３】
半導体モジュール１０Ｅにおいては、銅箔３Ａ，３Ｅは、銅箔３の周辺部をエッチングにより除去して形成されるため、銅箔３Ａ，３Ｃ，３Ｅは、金属基板１１との間で絶縁性を保持する。つまり、銅箔３が樹脂２上に形成されたとき、銅箔３の周辺部にバリが発生し、その発生したバリが樹脂２に食い込んでいても、バリが食い込んでいる周辺部はエッチングにより除去されるので、銅箔３Ａ，３Ｃ，３Ｅは、金属基板１１との間で絶縁性を保持する。したがって、半導体モジュール１０Ｅは、絶縁性能が高い半導体モジュールである。
【０１１４】
また、半導体モジュール１０Ｅは、一体成形される金属基板１１と、ゲル７と、蓋８とを備えるため、防水性に優れている。
【０１１５】
その他は、上述したとおりである。
図１７は、図１５に示す半導体モジュール１０Ｄを備えた一体型モータの断面図である。図１７を参照して、一体型モータ６０は、半導体モジュール１０Ｄとモータ４０とを備える。半導体モジュール１０Ｄは、蓋８が端面４７に接するようにモータ４０に固定される。つまり、金属基板１１のフィン１１Ｄは、空冷される。
【０１１６】
半導体モジュール１０Ｄは、直流電源（図示せず）から直流電圧を受け、その受けた直流電圧を交流電圧に変換してモータ４０を駆動する。そして、半導体モジュール１０Ｄにおいて発生した熱は、フィン１１Ｄから放出される。
【０１１７】
図１８は、図１６に示す半導体モジュール１０Ｅを備えた一体型モータの断面図である。図１８を参照して、一体型モータ６１は、半導体モジュール１０Ｅとモータ４０とを備える。半導体モジュール１０Ｅは、蓋８が端面４７に接するようにモータ４０に固定される。その他は、一体型モータ６０と同じである。
【０１１８】
［実施の形態４］
図１９は、実施の形態４による半導体モジュールの斜視図である。図１９を参照して、半導体モジュール１０Ｆは、半導体モジュール１０に銅箔３Ｇ、熱緩衝板４Ｇ，４Ｈ、ＩＧＢＴ５Ｇ，５Ｈ、リアクトルＬ１および配線６Ｇ，６Ｈ，６Ｊを追加したものであり、その他は、半導体モジュール１０と同じである。
【０１１９】
半導体モジュール１０Ｆにおいては、銅箔３Ａと銅箔３Ｅとの間に、銅箔３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｇがパターンニングにより形成される。また、溝１３は、銅箔３Ａと銅箔３Ｆとの間、銅箔３Ｇと銅箔３Ｆとの間、銅箔３Ｄと銅箔３Ｆとの間、および銅箔３Ｅと銅箔３Ｆとの間に形成される。これにより、銅箔３Ｆにバリが発生し、その発生したバリが樹脂２に食い込んでいても、銅箔３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ，３Ｇは、金属基板１との間で絶縁性を保持する。したがって、半導体モジュール１０Ｆは、絶縁性能が高い半導体モジュールである。
【０１２０】
熱緩衝板４Ｇは、半田付けにより銅箔３Ａに接着される。ＩＧＢＴ５Ｇは、半田付けにより熱緩衝板４Ｇに接着される。熱緩衝板４Ｈは、半田付けにより銅箔３Ｇに接着される。ＩＧＢＴ５Ｈは、半田付けにより熱緩衝板４Ｈに接着される。この場合、ＩＧＢＴ５Ｇ，５Ｈのコレクタがそれぞれ熱緩衝板４Ｇ，４Ｈに接続される。
【０１２１】
配線６Ｇは、ＩＧＢＴ５Ｇのエミッタを銅箔３Ｇに接続する。また、配線６Ｈは、ＩＧＢＴ５Ｈのエミッタを銅箔３Ｅに接続する。これにより、ＩＧＢＴ５Ｇよび５Ｈは、銅箔３Ａと銅箔３Ｅとの間に直列に接続される。
【０１２２】
リアクトルＬ１は、銅箔３Ｇ上に配置される。リアクトルＬ１は、端子ＴＬ１，ＴＬ２を有する。そして、端子ＴＬ２は、配線６Ｊによって銅箔３Ｇに接続される。また、端子ＴＬ１は、直流電源（図示せず）から直流電圧を受ける。
【０１２３】
図２０は、図１９に示す銅箔３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ，３Ｇ、熱緩衝板４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆ，４Ｇ，４Ｈ、ＩＧＢＴ５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅ，５Ｆ，５Ｇ，５Ｈ、リアクトルＬ１および配線６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ，６Ｅ，６Ｆ，６Ｇ，６Ｈ，６Ｊが構成する電気回路図である。
【０１２４】
銅箔３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ、熱緩衝板４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆ、ＩＧＢＴ５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅ，５Ｆおよび配線６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ，６Ｅ，６Ｆは、上述したようにインバータ３０を構成する。
【０１２５】
図２０を参照して、銅箔３Ａ，３Ｅ，３Ｇ、熱緩衝板４Ｇ，４Ｈ、ＩＧＢＴ５Ｇ，５Ｈ、リアクトルＬ１および配線６Ｇ，６Ｈ，６Ｊは、コンバータ７０を構成する。
【０１２６】
ＩＧＢＴ５Ｇ，５Ｈは、電源ライン３４とアースライン３５との間に直列に接続される。ＩＧＢＴ５Ｇのコレクタは電源ライン３４に接続される。ＩＧＢＴ５Ｈは、コレクタがＩＧＢＴ５Ｇのエミッタに接続され、エミッタがアースライン３５に接続される。また、ＩＧＢＴ５Ｇ，５Ｈのエミッタ−コレクタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流が流れるようにそれぞれダイオードＤＧ，ＤＨが接続される。
【０１２７】
リアクトルＬ１の一方端子（ＴＬ２）は、ＩＧＢＴ５ＧとＩＧＢＴ５Ｈとの中間点、すなわち、ＩＧＢＴ５ＧのエミッタとＩＧＢＴ５Ｈのコレクタとに接続される。この場合、銅箔３Ｇは、ＩＧＢＴ５ＧとＩＧＢＴ５Ｈとの中間点を構成する。なお、リアクトルＬ１の他方端子（ＴＬ１）は、直流電源（図示せず）の電源ラインに接続される。
【０１２８】
コンバータ７０は、直流電源からの直流電圧をＩＧＢＴ５Ｈがオンされた期間に応じて昇圧し、その昇圧した直流電圧をインバータ３０に供給する。また、コンバータ７０は、インバータ３０から供給された直流電圧をＩＧＢＴ５Ｇがオンされた期間に応じて降圧して直流電源（図示せず）へ供給する。
【０１２９】
このように、コンバータ７０は、直流電源（図示せず）とインバータ３０との間で直流電圧を変換する。
【０１３０】
したがって、半導体モジュール１０Ｆは、直流電源とインバータ３０との間で直流電圧を変換するコンバータ７０と、コンバータ７０によって昇圧された直流電圧を交流電圧に変換してモータ４０を駆動するインバータ３０とを含む。
【０１３１】
半導体モジュール１０Ｆは、図４および図５に示す工程（ａ）〜（ｇ）に従って作製される。なお、図５の工程（ｅ）においては、銅箔３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ，３Ｇが形成されるように銅箔３がエッチングされる。
【０１３２】
半導体モジュール１０Ｆを備えた一体型モータは、図６および図７に示す半導体モジュール１０を半導体モジュール１０Ｆに代えたものである。
【０１３３】
また、実施の形態４による半導体モジュールは、半導体モジュール１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅのいずれかに銅箔３Ｇ、熱緩衝板４Ｇ，４Ｈ、ＩＧＢＴ５Ｇ，５Ｈ、リアクトルＬ１および配線６Ｇ，６Ｈ，６Ｊを追加したものであってもよい。
【０１３４】
その他は、実施の形態１〜実施の形態４、および参考例１〜３と同じである。
図２１は、実施の形態５による半導体モジュールの斜視図である。図２１を参照して、半導体モジュール１０Ｇは、樹脂２と、銅箔３Ａ１，３Ｂ１，３Ｃ１，３Ｄ１，３Ｅ１，３Ｆ１と、熱緩衝板４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆと、ＩＧＢＴ５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅ，５Ｆと、配線６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ，６Ｅ，６Ｆと、金属基板１１０とを備える。
【０１３５】
金属基板１１０は、平板である。銅箔３Ａ１，３Ｂ１，３Ｃ１，３Ｄ１，３Ｅ１，３Ｆ１は、樹脂２上に形成された銅箔をパターンニングすることにより形成される。そして、樹脂２上に形成された銅箔をパターンニングする際に銅箔の周辺部がエッチングされ、銅箔３Ａ１，３Ｂ１，３Ｄ１，３Ｅ１と、銅箔３Ｆ１との間に溝１３Ａが形成される。これにより、銅箔３Ａ１，３Ｂ１，３Ｃ１，３Ｄ１，３Ｅ１は、金属基板１１０との間で絶縁性を保持する。
【０１３６】
熱緩衝板４Ａ，４Ｂ，４Ｃは、半田付けにより銅箔３Ａ１に接着される。熱緩衝板４Ｄは、半田付けにより銅箔３Ｂ１に接着される。熱緩衝板４Ｅは、半田付けにより銅箔３Ｃ１に接着される。熱緩衝板４Ｆは、半田付けにより銅箔３Ｄ１に接着される。
【０１３７】
配線６Ａは、ＩＧＢＴ５Ａのエミッタを銅箔３Ｂ１に接続する。配線６Ｂは、ＩＧＢＴ５Ｂのエミッタを銅箔３Ｃ１に接続する。配線６Ｃは、ＩＧＢＴ５Ｃのエミッタを銅箔３Ｄ１に接続する。配線６Ｄは、ＩＧＢＴ５Ｄのエミッタを銅箔３Ｅ１に接続する。配線６Ｅは、ＩＧＢＴ５Ｅのエミッタを銅箔３Ｅ１に接続する。配線６Ｆは、ＩＧＢＴ５Ｆのエミッタを銅箔３Ｅ１に接続する。
【０１３８】
これにより、ＩＧＢＴ５Ａおよび５Ｄは、銅箔３Ａ１と銅箔３Ｅ１との間に直列に接続され、ＩＧＢＴ５Ｂおよび５Ｅは、銅箔３Ａ１と銅箔３Ｅ１との間に直列に接続され、ＩＧＢＴ５Ｃおよび５Ｆは、銅箔３Ａ１と銅箔３Ｅ１との間に直列に接続される。また、ＩＧＢＴ５Ａ，５Ｄ、ＩＧＢＴ５Ｂ，５ＥおよびＩＧＢＴ５Ｃ，５Ｆは、銅箔３Ａ１と銅箔３Ｅ１との間に相互に並列に接続される。
【０１３９】
その他については、上述したとおりである。
図２２は、図２１に示す線ＸＸＩＩ−ＸＸＩＩ間における断面図である。図２２を参照して、樹脂２は、金属基板１１０の一主面に形成される。銅箔３Ａ１，３Ｃ１，３Ｅ１，３Ｆ１は、樹脂２に接して形成される。そして、溝１３Ａは、銅箔３Ａ１と銅箔３Ｆ１との間、および銅箔３Ｅ１と銅箔３Ｆ１との間に形成される。これにより、銅箔３Ｆ１にバリが形成され、そのバリが樹脂２に食い込んでいても、銅箔３Ｆ１は、銅箔３Ａ１，３Ｅ１と電気的に絶縁されているので、銅箔３Ａ１，３Ｅ１は、金属基板１１０との間で絶縁性を保持する。つまり、半導体モジュール１０Ｇは、絶縁性能が高い半導体モジュールである。
【０１４０】
熱緩衝板４Ｂは、半田付けにより銅箔３Ａ１に接着される。熱緩衝板４Ｅは、半田付けにより銅箔３Ｃ１に接着される。ＩＧＢＴ５Ｂは、半田付けにより熱緩衝板４Ｂに接着される。ＩＧＢＴ５Ｅは、半田付けにより熱緩衝板４Ｅに接着される。この場合、ＩＧＢＴ５Ｂ，５Ｅのコレクタは、それぞれ、熱緩衝板４Ｂ，４Ｅに接続される。配線６Ｂは、ＩＧＢＴ５Ｂのエミッタを銅箔３Ｃ１に接続し、配線６Ｅは、ＩＧＢＴ５Ｅのエミッタを銅箔３Ｅ１に接続する。
【０１４１】
半導体モジュール１０Ｇの製造方法は、図４および図５において金属基板１を金属基板１１０に代え、工程（ｇ）を削除したものである。
【０１４２】
このように、半導体モジュール１０Ｇは、平板である金属基板１１０上に樹脂２および銅箔３を圧着し、銅箔３の内周部を周辺部からエッチングにより切離し、かつ、内周部の銅箔を所定の回路パターンにパターンニングし、そのパターンニングした所定の回路パターン上にＩＧＢＴを実装して作製される。
【０１４３】
その他については、上述したとおりである。
このように、平板の金属基板１１０を用いた半導体モジュール１０Ｇにおいても、絶縁性能が高い。
【０１４４】
なお、半導体モジュール１０Ｇは、インバータ３０を含むが、図１９に示す銅箔３Ｇ、熱緩衝板４Ｇ，４Ｈ、ＩＧＢＴ５Ｇ，５Ｈ、リアクトルＬ１および配線６Ｇ，６Ｈ，６Ｊを追加してインバータ３０およびコンバータ７０を含むように構成してもよい。
【０１４５】
（参考例４）
図２３は、本実施の形態の第４の参考例による半導体モジュールの斜視図である。図２３を参照して、半導体モジュール１０Ｈは、半導体モジュール１０Ｇの銅箔３Ｆ１を削除したものであり、その他は、半導体モジュール１０Ｇと同じである。
【０１４６】
図２４は、図２３に示す線ＸＸＩＶ−ＸＸＩＶ間における断面図である。図２４を参照して、図２４に示す断面図は、図２２に示す断面図において銅箔３Ｆ１を削除したものであり、その他は、図２２において説明したとおりである。
【０１４７】
半導体モジュール１０Ｈの製造方法は、図４および図１２において金属基板１を金属基板１１０に代え、工程（ｋ）を削除したものである。
【０１４８】
このように、半導体モジュール１０Ｈは、平板である金属基板１１０上に樹脂２および銅箔３を圧着し、銅箔３の周辺部をエッチングにより除去し、かつ、内周部の銅箔を所定の回路パターンにパターンニングし、そのパターンニングした所定の回路パターン上にＩＧＢＴを実装して作製される。
【０１４９】
半導体モジュール１０Ｈにおいては、樹脂２の周辺部上には銅箔３Ｆ１が存在しない。その結果、銅箔３の周辺部にバリが発生し、その発生したバリが樹脂２に食い込んでいても、バリが発生した銅箔３の周辺部は、エッチングにより除去されるので、銅箔３Ａ１，３Ｃ１，３Ｅ１は、金属基板１１０との間で絶縁性を保持する。
【０１５０】
その他は、半導体モジュール１０Ｇと同じである。
このように、平板の金属基板１１０を用いた半導体モジュール１０Ｈにおいても、絶縁性能が高い。
【０１５２】
また、図５の工程（ｇ）および図１２の工程（ｋ）において行なわれる、ゲル７を封入することまたは蓋８を金属基板１に固定することは、樹脂２、銅箔３Ａ，３Ｃ，３Ｅ；３Ａ，３Ｃ，３Ｅ，３Ｆ、熱緩衝板４Ｂ，４Ｅ、ＩＧＢＴ５Ｂ，５Ｅおよび配線６Ｂ，６Ｅに防水処理を行なうことに相当する。
【０１５３】
さらに、ゲル７または蓋８は、「防水部材」を構成する。
［応用例］
上述した一体型モータを搭載したハイブリッド自動車について説明する。
【０１５４】
図２５は、図６に示す一体型モータ５０と同じ構成からなる一体型モータ５１，５２を搭載したハイブリッド自動車２００の断面図である。図２５を参照して、一体型モータ５１は、ハイブリッド自動車２００の前輪２１０に近接して配置される。一体型モータ５１は、モータ４０Ａと、半導体モジュール５３とを含む。半導体モジュール５３は、半導体モジュール１０と同じ構成からなる。モータ４０Ａは、前輪２１０およびエンジン２４０に連結される。
【０１５５】
一体型モータ５２は、ハイブリッド自動車２００の後輪２２０に近接して配置される。一体型モータ５２は、モータ４０Ｂと、半導体モジュール５４とを含む。半導体モジュール５４は、半導体モジュール１０と同じ構成からなる。モータ４０Ｂは、後輪２２０に連結される。
【０１５６】
バッテリ２３０は、前輪２１０と後輪２２０との間に配置される。そして、バッテリ２３０は、ケーブル９１によって半導体モジュール５３に接続され、ケーブル９２によって半導体モジュール５４に接続される。
【０１５７】
なお、ケーブル９１，９２は、（＋，−）を有する高圧直流電源線である。
半導体モジュール５３は、バッテリ２３０からケーブル９１を介して直流電圧を受け、その受けた直流電圧を交流電圧に変換してモータ４０Ａを駆動する。そして、モータ４０Ａは、エンジン２４０を始動し、または前輪２１０を駆動する。エンジン２４０は、前輪２１０を駆動する。また、モータ４０Ａは、エンジン２４０の回転力によって交流電圧を発電する。そして、半導体モジュール５３は、モータ４０Ａが発電した交流電圧を直流電圧に変換してバッテリ２３０へ供給する。
【０１５８】
半導体モジュール５４は、バッテリ２３０からケーブル９２を介して直流電圧を受け、その受けた直流電圧を交流電圧に変換してモータ４０Ｂを駆動する。そして、モータ４０Ｂは、後輪２２０を駆動する。また、モータ４０Ｂは、後輪２２０の回転力によって発電する。そして、半導体モジュール５４は、モータ４０Ｂが発電した交流電圧を直流電圧に変換してバッテリ２３０に供給する。
【０１５９】
このように、ハイブリッド自動車２００においては、前輪２１０は、モータ４０Ａおよびエンジン２４０によって駆動され、後輪２２０は、モータ４０Ｂによって駆動される。そして、半導体モジュール５３，５４は、上述したように絶縁性能が高いので、ハイブリッド自動車２００は、安定して走行することができる。
【０１６０】
図２６は、図６に示す一体型モータ５０と同じ構成からなる２つの一体型モータ５１，５２が搭載されたハイブリッド自動車２００Ａの断面図である。
【０１６１】
図２６を参照して、一体型モータ５１，５２は、ハイブリッド自動車２００Ａの前輪２１０Ａに近接して配置される。バッテリ２３０は、前輪２１０Ａ側に配置され、ケーブル９１，９２を介してそれぞれ一体型モータ５１，５２と連結される。一体型モータ５１のモータ４０Ａ（図示せず）は、エンジン２４０に連結され、一体型モータ５２のモータ４０Ｂ（図示せず）は、前輪２１０Ａに連結される。
【０１６２】
一体型モータ５１は、バッテリ２３０からケーブル９１を介して直流電圧を受けると、半導体モジュール５３は、その受けた直流電圧を交流電圧に変換してモータ４０Ａを駆動する。そして、モータ４０Ａは、エンジン２４０を始動する。そして、エンジン２４０は、前輪２１０Ａを駆動する。
【０１６３】
また、一体型モータ５１に含まれるモータ４０Ａは、エンジン２４０の回転力によって交流電圧を発電し、半導体モジュール４０Ａは、モータ４０Ａが発電した交流電圧を直流電圧に変換してバッテリ２３０に供給する。
【０１６４】
一体型モータ５２は、バッテリ２３０からケーブル９２を介して直流電圧を受けると、半導体モジュール５４は、その受けた直流電圧を交流電圧に変換してモータ４０Ｂを駆動する。そして、モータ４０Ｂは、前輪２１０Ａを駆動する。また、一体型モータ５２に含まれるモータ４０Ｂは、前輪２１０Ａの回転力によって交流電圧を発電し、半導体モジュール５４は、モータ４０Ｂが発電した交流電圧を直流電圧に変換してバッテリ２３０に供給する。
【０１６５】
このように、ハイブリッド自動車２００Ａにおいては、前輪２１０Ａは、一体型モータ５１およびエンジン２４０によって駆動される。そして、一体型モータ５１，５２にそれぞれ含まれる半導体モジュール５３，５４は、上述したように絶縁性能が高いので、ハイブリッド自動車２００Ａは、安定して走行することができる。
【０１６６】
なお、ハイブリッド自動車２００，２００Ａにおいては、半導体モジュール１０に代えて半導体モジュール１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ，１０Ｇ，１０Ｈのいずれかを用いてもよい。
【０１６７】
また、半導体モジュール１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ，１０Ｇ，１０Ｈのいずれかを用いた一体型モータを電気自動車に用いてもよいことは言うまでもない。
【０１６８】
さらに、上記においては、半導体モジュール１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ，１０Ｇ，１０Ｈ，１０Ｊのいずれかを用いた一体型モータを、駆動輪を駆動するモータまたはエンジンに対して電動機および発電機として機能するモータとして用いる場合について説明したが、この発明は、これに限らず、半導体モジュール１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ，１０Ｇ，１０Ｈのいずれかを用いた一体型モータを電動パワーステアリング用のモータとして用いてもよい。
【０１６９】
さらに、ＩＧＢＴ５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅ，５Ｆ，５Ｇ，５Ｈに代えてＮＰＮトランジスタおよびＭＯＳトランジスタ等の半導体スイッチング素子を用いてもよい。
【０１７０】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施の形態１による半導体モジュールの斜視図である。
【図２】 図１に示す銅箔、熱緩衝板、ＩＧＢＴおよび配線が構成する電気回路図である。
【図３】 図１に示す線ＩＩＩ−ＩＩＩ間の断面図である。
【図４】 図１に示す半導体モジュールの製造工程図である。
【図５】 図１に示す半導体モジュールの製造工程図である。
【図６】 実施の形態１による一体型モータの断面図である。
【図７】 実施の形態１による一体型モータの他の断面図である。
【図８】 実施の形態２による半導体モジュールの斜視図である。
【図９】 図８に示す線ＩＸ−ＩＸ間における断面図である。
【図１０】 本実施の形態の第１の参考例による半導体モジュールの斜視図である。
【図１１】 図１０に示す線ＸＩ−ＸＩ間における断面図である。
【図１２】 図１０に示す半導体モジュールの製造工程図である。
【図１３】 本実施の形態の第２の参考例による半導体モジュールの斜視図である。
【図１４】 図１３に示す線ＸＩＶ−ＸＩＶ間における断面図である。
【図１５】 実施の形態３による半導体モジュールの断面図である。
【図１６】 本実施の形態の第３の参考例による半導体モジュールの断面図である。
【図１７】 図１５に示す半導体モジュールを備えた一体型モータの断面図である。
【図１８】 図１６に示す半導体モジュールを備えた一体型モータの断面図である。
【図１９】 実施の形態４による半導体モジュールの斜視図である。
【図２０】 図１９に示す銅箔、熱緩衝板、ＩＧＢＴおよび配線が構成する電気回路図である。
【図２１】 実施の形態５による半導体モジュールの斜視図である。
【図２２】 図２１に示す線ＸＸＩＩ−ＸＸＩＩ間における断面図である。
【図２３】 本実施の形態の第４の参考例による半導体モジュールの斜視図である。
【図２４】 図２３に示す線ＸＸＩＶ−ＸＸＩＶ間における断面図である。
【図２５】 図６に示す一体型モータと同じ構成からなる２つの一体型モータを搭載したハイブリッド自動車の断面図である。
【図２６】 図６に示す一体型モータと同じ構成からなる２つの一体型モータが搭載されたハイブリッド自動車の他の断面図である。
【図２７】 従来の半導体パワーモジュールの断面図である。
【符号の説明】
１，１１，１１０ 金属基板、１Ａ，１１Ａ，１１８ａ 低部、１Ｂ，１１Ｂ枠部、１Ｃ，１１Ｃ 平坦面、２ 樹脂、３，３Ａ，３Ａ１，３Ｂ，３Ｂ１，３Ｃ，３Ｃ１，３Ｄ，３Ｄ１，３Ｅ，３Ｅ１，３Ｆ，３Ｆ１ 銅箔、４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ，４Ｆ 熱緩衝板、５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅ，５Ｆ，５Ｇ，５Ｈ ＩＧＢＴ、６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ，６Ｅ，６Ｆ，６Ｇ，６Ｈ，６Ｊ 配線、７ ゲル、８，１２ 蓋、１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ，１０Ｇ，１０Ｈ，５３，５４，１００ 半導体モジュール、１１Ｄ フィン、１３，１３Ａ 溝、２１，２２ レジスト、３０ インバータ、３１ Ｕ相アーム、３２ Ｖ相アーム、３３ Ｗ相アーム、３４ 電源ライン、３５ アースライン、４０，４０Ａ，４０Ｂ モータ、４１ シャフト、４２ ローター、４３，４４ ステーター、４５，４６ コイル、５０，５０Ａ，５１，５２，６０，６１ 一体型モータ、７０ コンバータ、９１，９２ ケーブル、１０４ 銅箔パターン、１０５ 熱伝導板、１０６ 半導体素子、１０７ アルミフィン、１１１ カバー、１１２ ワイヤ、１１５ エポキシ樹脂、１１６制御回路部、２００，２００Ａ ハイブリッド自動車、２１０，２１０Ａ 前輪、２２０，２２０Ａ 後輪、２３０ バッテリ、２４０ エンジン、Ｌ１ リアクトル、ＤＡ〜ＤＨ ダイオード。
Claims (36)
- 金属基板の一主面に樹脂および金属箔を順次形成する第１のステップと、
前記金属箔の内周部を前記金属箔の周辺部から電気的に絶縁する第２のステップと、
前記内周部の金属箔を所定のパターンにパターンニングする第３のステップと、
前記パターンニングされた金属箔上に半導体素子を形成する第４のステップとを含み、
前記第２のステップは、前記内周部と前記周辺部との間に溝が形成されるように前記金属箔をパターンニングする、半導体モジュールの製造方法。 - 前記金属基板は、平板である、請求項１に記載の半導体モジュールの製造方法。
- 前記樹脂、前記金属箔および前記半導体素子を防水する防水処理を行なう第５のステップをさらに含む、請求項１または請求項２に記載の半導体モジュールの製造方法。
- 前記金属基板は、枠部と前記枠部により囲まれた平坦面を有する底部とからなり、かつ、一体物である、請求項３に記載の半導体モジュールの製造方法。
- 前記金属基板は、前記平坦面と反対側にフィンを有する、請求項４に記載の半導体モジュールの製造方法。
- 前記防水処理は、前記樹脂、前記金属箔および前記半導体素子を覆うための蓋を前記枠部に取付けることである、請求項４または請求項５に記載の半導体モジュールの製造方法。
- 前記防水処理は、前記樹脂、前記金属箔および前記半導体素子を樹脂により封止することである、請求項４または請求項５に記載の半導体モジュールの製造方法。
- 前記第１のステップは、
前記樹脂を前記平坦面上に置く第１のサブステップと、
前記金属箔を前記樹脂上に置く第２のサブステップと、
前記樹脂および前記金属箔を加熱および加圧する第３のサブステップとを含む、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の半導体モジュールの製造方法。 - 前記第４のステップは、
前記パターンニングされた金属箔に接してもう１つの金属箔を形成する第４のサブステップと、
前記もう１つの金属箔に接して前記半導体素子を形成する第５のサブステップとを含む、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の半導体モジュールの製造方法。 - 前記もう１つの金属箔は、前記半導体素子の線膨張係数と前記金属箔の線膨張係数との間の線膨張係数を有する、請求項９に記載の半導体モジュールの製造方法。
- 前記もう１つの金属箔は、ＣｕＭｏである、請求項１０に記載の半導体モジュールの製造方法。
- 前記半導体素子は、モータを駆動するインバータを含む、請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の半導体モジュールの製造方法。
- 前記半導体素子は、電圧変換を行なうコンバータを含む、請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の半導体モジュールの製造方法。
- 前記半導体素子は、
モータを駆動するインバータと、
電圧変換を行なうコンバータとを含む、請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の半導体モジュールの製造方法。 - 前記半導体素子は、自動車用の電力変換機である、請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の半導体モジュールの製造方法。
- 前記金属箔は、銅箔である、請求項１から請求項１５のいずれか１項に記載の半導体モジュールの製造方法。
- 金属基板と、
前記金属基板の一主面に形成された樹脂と、
前記樹脂に接して形成され、周辺部と前記周辺部と電気的に絶縁された内周部とを含む金属箔と、
前記内周部の金属箔上に形成された半導体素子とを備え、
前記内周部と前記周辺部との間は溝である、半導体モジュール。 - 前記半導体素子は、前記内周部のパターンニングされた金属箔上に形成される、請求項１７に記載の半導体モジュール。
- 前記半導体素子および前記パターンニングされた金属箔に接して形成されたもう１つの金属箔をさらに備える、請求項１８に記載の半導体モジュール。
- 前記もう１つの金属箔は、ＣｕＭｏである、請求項１７から請求項１９のいずれか１項に記載の半導体モジュール。
- 前記金属基板は、平板である、請求項１７から請求項２０のいずれか１項に記載の半導体モジュール。
- 前記樹脂、前記金属箔および前記半導体素子を防水する防水部材をさらに備える、請求項１７から請求項２０のいずれか１項に記載の半導体モジュール。
- 前記金属基板は、枠部と前記枠部により囲まれた平坦面を有する底部とからなり、かつ、一体物である、請求項２２に記載の半導体モジュール。
- 前記金属基板は、前記平坦面と反対側にフィンを有する、請求項２３に記載の半導体モジュール。
- 前記フィンを覆うように形成されたもう１つの蓋をさらに備える、請求項２４に記載の半導体モジュール。
- 前記防水部材は、前記樹脂、前記金属箔および前記半導体素子を覆うように前記枠部に取付けられた蓋である、請求項２３から請求項２５のいずれか１項に記載の半導体モジュール。
- 前記防水部材は、前記樹脂、前記金属箔および前記半導体素子を封止する樹脂である、請求項２３から請求項２５のいずれか１項に記載の半導体モジュール。
- 前記金属箔は、銅箔である、請求項１７から請求項２７のいずれか１項に記載の半導体モジュール。
- 前記半導体素子は、モータを駆動するインバータを含む、請求項１７から請求項２８のいずれか１項に記載の半導体モジュール。
- 前記半導体素子は、電圧を変換するコンバータを含む、請求項１７から請求項２８のいずれか１項に記載の半導体モジュール。
- 前記半導体素子は、
モータを駆動するインバータと、
電圧を変換するコンバータとを含む、請求項１７から請求項２８のいずれか１項に記載の半導体モジュール。 - 前記半導体素子は、自動車用の電力変換機である、請求項１７から請求項２８のいずれか１項に記載の半導体モジュール。
- モータと、
前記モータの端面に形成され、前記モータを駆動する請求項１７から請求項３２のいずれか１項に記載された半導体モジュールとを備える一体型モータ。 - 前記モータは、自動車の駆動輪を駆動する駆動モータである、請求項３３に記載の一体型モータ。
- 前記モータは、電動パワーステアリング用のモータである、請求項３３に記載の一体型モータ。
- 請求項３３から請求項３５のいずれか１項に記載の一体型モータを備える自動車。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003129309A JP4075992B2 (ja) | 2003-05-07 | 2003-05-07 | 半導体モジュールの製造方法、半導体モジュール、それを用いた一体型モータおよび一体型モータを備える自動車 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003129309A JP4075992B2 (ja) | 2003-05-07 | 2003-05-07 | 半導体モジュールの製造方法、半導体モジュール、それを用いた一体型モータおよび一体型モータを備える自動車 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004335725A JP2004335725A (ja) | 2004-11-25 |
| JP4075992B2 true JP4075992B2 (ja) | 2008-04-16 |
Family
ID=33505187
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003129309A Expired - Fee Related JP4075992B2 (ja) | 2003-05-07 | 2003-05-07 | 半導体モジュールの製造方法、半導体モジュール、それを用いた一体型モータおよび一体型モータを備える自動車 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4075992B2 (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4583191B2 (ja) * | 2005-01-28 | 2010-11-17 | 三菱電機株式会社 | 回転電機 |
| JP4645415B2 (ja) * | 2005-11-02 | 2011-03-09 | トヨタ自動車株式会社 | 車両の駆動装置 |
| JP4866680B2 (ja) * | 2006-08-23 | 2012-02-01 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Ｄｃｄｃコンバータ |
| JP4771972B2 (ja) | 2007-02-13 | 2011-09-14 | トヨタ自動車株式会社 | 電力変換装置 |
| JP5099431B2 (ja) * | 2008-02-15 | 2012-12-19 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | インバータユニット |
| CN103222053A (zh) * | 2010-09-24 | 2013-07-24 | 半导体元件工业有限责任公司 | 电路装置 |
| JPWO2012039115A1 (ja) * | 2010-09-24 | 2014-02-03 | セミコンダクター・コンポーネンツ・インダストリーズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー | 回路装置 |
| JP5588956B2 (ja) | 2011-11-30 | 2014-09-10 | 株式会社 日立パワーデバイス | パワー半導体装置 |
| EP2858100B1 (en) | 2012-05-29 | 2020-06-10 | NSK Ltd. | Semiconductor module and production method for same |
| WO2014068936A1 (ja) | 2012-11-05 | 2014-05-08 | 日本精工株式会社 | 半導体モジュール |
| JP5807721B2 (ja) | 2012-11-05 | 2015-11-10 | 日本精工株式会社 | 半導体モジュール |
| CN103918076B (zh) | 2012-11-05 | 2016-11-16 | 日本精工株式会社 | 半导体模块 |
| JP5998908B2 (ja) * | 2012-12-17 | 2016-09-28 | 株式会社デンソー | 半導体装置 |
| JP2016207783A (ja) * | 2015-04-20 | 2016-12-08 | シャープ株式会社 | パワーモジュール |
| CN115295498B (zh) * | 2022-10-10 | 2023-01-24 | 合肥中恒微半导体有限公司 | 一种高耐温度的igbt功率模块 |
-
2003
- 2003-05-07 JP JP2003129309A patent/JP4075992B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2004335725A (ja) | 2004-11-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4075992B2 (ja) | 半導体モジュールの製造方法、半導体モジュール、それを用いた一体型モータおよび一体型モータを備える自動車 | |
| JP5557441B2 (ja) | 電力変換装置および電動車両 | |
| JP5492447B2 (ja) | パワーモジュール | |
| JP5481148B2 (ja) | 半導体装置、およびパワー半導体モジュール、およびパワー半導体モジュールを備えた電力変換装置 | |
| US9307666B2 (en) | Electric circuit device, electric circuit module, and power converter | |
| JP5437943B2 (ja) | パワー半導体ユニット、パワーモジュールおよびそれらの製造方法 | |
| JP4718840B2 (ja) | コンデンサ装置および車両 | |
| JP5879238B2 (ja) | パワー半導体モジュール | |
| CN102291034A (zh) | 电力转换装置 | |
| JP5486990B2 (ja) | パワーモジュール及びそれを用いた電力変換装置 | |
| JP2004095570A (ja) | リアクトル装置およびその製造方法 | |
| JP4492695B2 (ja) | 半導体モジュールの実装構造 | |
| JP3978424B2 (ja) | 半導体モジュール、半導体装置および負荷駆動装置 | |
| JP6228888B2 (ja) | パワー半導体モジュール | |
| JP2006340569A (ja) | パワーユニット | |
| JP5975789B2 (ja) | パワー半導体モジュール | |
| JP4015634B2 (ja) | 半導体装置 | |
| JP6039356B2 (ja) | 電力変換装置 | |
| JP2006049542A (ja) | パワーモジュール | |
| JP6147893B2 (ja) | 電力変換装置 | |
| JP2005175439A (ja) | 半導体装置およびそれを備えた自動車 | |
| JP2019013149A (ja) | パワーモジュール及び電力変換装置 | |
| JP4581911B2 (ja) | 半導体装置 | |
| JP5941944B2 (ja) | 電力変換装置の製造方法 | |
| JP2020014278A (ja) | 電力変換装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20050117 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20050117 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050912 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070810 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070821 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071019 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071113 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071214 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080115 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080122 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110208 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110208 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120208 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130208 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140208 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |