JP6939679B2 - Semiconductor device - Google Patents

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Description

この明細書における開示は、半導体装置に関する。 The disclosure herein relates to semiconductor devices.

特許文献１には、両面に主電極を有する半導体素子、半導体素子を挟むように配置された放熱部（ヒートシンク）、放熱部の少なくとも一部及び半導体素子を一体的に封止する封止樹脂体を備えた半導体装置が開示されている。 Patent Document 1 describes a semiconductor element having main electrodes on both sides, a heat radiating portion (heat sink) arranged so as to sandwich the semiconductor element, at least a part of the radiating portion, and a sealing resin body for integrally sealing the semiconductor element. A semiconductor device comprising the above is disclosed.

半導体装置は、放熱部として、一面側の主電極と接続された第１放熱部と、裏面側の主電極と接続された第２放熱部を有している。各放熱部の実装面には、主電極との接続部を取り囲むように凹凸酸化膜が形成されている。凹凸酸化膜の表面は連続して凹凸をなしており、封止樹脂体との密着性を向上することができる。 The semiconductor device has a first heat radiating unit connected to the main electrode on the one side and a second heat radiating part connected to the main electrode on the back surface side as the heat radiating unit. An uneven oxide film is formed on the mounting surface of each heat radiating portion so as to surround the connection portion with the main electrode. The surface of the concavo-convex oxide film is continuously concavo-convex, and the adhesion to the sealing resin body can be improved.

特開２０１６−１９７７０６号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-197706

凹凸酸化膜は、金属薄膜にレーザ光を照射することで金属薄膜上に形成された、金属薄膜の主成分金属と同じ金属の酸化物膜である。このような凹凸酸化膜は、低エネルギー密度（１００Ｊ／ｃｍ２以下）でパルス発振のレーザ光を金属薄膜に照射することにより形成できる。レーザ光を用いるため、封止樹脂体との密着性を向上するためにポリアミドなどを成膜する構成に較べて、所望の部分のみに形成することができる。凹凸酸化膜は、半導体装置において、各放熱部の実装面に形成されている。 The concave-convex oxide film is an oxide film of the same metal as the main component metal of the metal thin film, which is formed on the metal thin film by irradiating the metal thin film with laser light. Such an uneven oxide film can be formed by irradiating a metal thin film with a laser beam of pulse oscillation at a low energy density (100 J / cm 2 or less). Since the laser beam is used, it can be formed only in a desired portion as compared with a configuration in which a polyamide or the like is formed in order to improve the adhesion to the sealing resin body. The uneven oxide film is formed on the mounting surface of each heat radiating portion in the semiconductor device.

上記構成の半導体装置は、たとえば冷却器と交互に積層され、冷却器の間に保持される。半導体装置は積層方向において冷却器に挟まれ、冷却器への取り付け状態で半導体装置に応力が作用する。第１放熱部のみに、積層方向と直交する一方向の側面に連なり、この側面から一方向に延設されて封止樹脂体から突出する延設部が設けられていると、延設部が連なっていない第２放熱部と封止樹脂体との境界部分に、上記した応力が集中する。具体的には、第２放熱部の一方向の側面であって延設部側の面と封止樹脂体との境界部分に応力が集中する。このような応力集中により、封止樹脂体にクラックが生じる虞がある。 The semiconductor device having the above configuration is laminated alternately with the cooler, for example, and is held between the coolers. The semiconductor device is sandwiched between the coolers in the stacking direction, and stress acts on the semiconductor device in the state of being attached to the cooler. If only the first heat radiation portion is provided with an extension portion that is connected to a side surface in one direction orthogonal to the stacking direction and extends in one direction from this side surface and protrudes from the sealing resin body, the extension portion is provided. The above-mentioned stress is concentrated on the boundary portion between the second heat radiating portion and the sealing resin body which are not connected to each other. Specifically, stress is concentrated on the one-way side surface of the second heat radiating portion, which is the boundary portion between the surface on the extending portion side and the sealing resin body. Due to such stress concentration, cracks may occur in the sealing resin body.

本開示はこのような課題に鑑みてなされたものであり、冷却器との積層により応力が作用する半導体装置において、封止樹脂体にクラックが生じるのを抑制することを目的とする。 The present disclosure has been made in view of such a problem, and an object of the present disclosure is to suppress the occurrence of cracks in the sealing resin body in a semiconductor device in which stress acts due to lamination with a cooler.

本開示は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、技術的範囲を限定するものではない。 The present disclosure employs the following technical means to achieve the above objectives. The reference numerals in parentheses indicate the correspondence with the specific means described in the embodiment described later as one embodiment, and do not limit the technical scope.

本開示のひとつである半導体装置は、
冷却器（５０）と積層され、積層方向において冷却器に挟まれて保持される半導体装置であって、
積層方向の一面及び一面と反対の裏面のそれぞれに形成された主電極（１１ｃ，１１ｅ）を有する少なくとも１つの半導体素子（１１Ｈ，１１Ｌ）と、
積層方向において半導体素子を挟むように配置された放熱部であり、一面側の主電極と電気的に接続された第１放熱部（１４Ｈ，１４Ｌ）、及び、裏面側の主電極と電気的に接続された第２放熱部（１８Ｈ，１８Ｌ）と、
第１放熱部の少なくとも一部、第２放熱部の少なくとも一部、及び半導体素子を一体的に封止する封止樹脂体（１３）と、
放熱部のうちの第１放熱部であって、積層方向と直交する一方向の第１側面（１４ｃ）に連なり、第１側面から一方向に延設されて封止樹脂体から突出する延設部（２２ｐ，２３）と、
放熱部の表面であって封止樹脂体による封止部分に形成された皮膜（３４）であり、金属薄膜（３５）、及び、金属薄膜上に形成され、金属薄膜の主成分の金属と同じ金属の酸化物の膜であって表面が連続して凹凸をなす凹凸酸化膜（３０）と、
を備え、
凹凸酸化膜は、各放熱部の実装面において主電極との接続部を取り囲むように形成された実装面粗化部（３１）と、第２放熱部の側面のうち、第１側面に対応する第２側面（１８ｄ，１８ｅ）のみに形成された側面粗化部（３２）と、を有する。 The semiconductor device, which is one of the disclosures, is
A semiconductor device that is laminated with the cooler (50) and is sandwiched and held by the cooler in the stacking direction.
At least one semiconductor element (11H, 11L) having a main electrode (11c, 11e) formed on one surface in the stacking direction and the back surface opposite to one surface, respectively.
It is a heat radiating part arranged so as to sandwich the semiconductor element in the stacking direction, and is electrically connected to the first heat radiating part (14H, 14L) electrically connected to the main electrode on the one side and the main electrode on the back side. With the connected second heat dissipation part (18H, 18L),
A sealing resin body (13) that integrally seals at least a part of the first heat radiating part, at least a part of the second heat radiating part, and a semiconductor element.
The first heat dissipation part of the heat dissipation part, which is connected to the first side surface (14c) in one direction orthogonal to the stacking direction, extends in one direction from the first side surface, and extends from the sealing resin body. Part (22p, 23) and
It is a film (34) formed on the surface of the heat radiating portion and in the sealed portion by the sealing resin body, and is formed on the metal thin film (35) and the metal thin film, and is the same as the metal as the main component of the metal thin film. An uneven oxide film (30), which is a metal oxide film and whose surface is continuously uneven,
With
Uneven oxide film, the mounting surface roughened portion formed so as to surround the connecting portion between the main electrode in the mounting surface of the heat radiation section (31), of the side surface of the second heat radiating unit, corresponding to the first side surface It has a side surface roughened portion (32) formed only on the second side surface (18d, 18e).

この半導体装置によれば、凹凸酸化膜による粗化部として、実装面粗化部に加えて、側面粗化部を有している。側面粗化部は、第２放熱部において、延設部が連なった第１側面に対応する第２側面に形成されている。側面粗化部を設けることで、冷却器との積層構造において、応力が集中する第２側面と封止樹脂体との境界部分の密着性が従来よりも高くなっている。したがって、封止樹脂体との密着性の高い部分を局所的に設けつつも、冷却器との積層により応力が作用する半導体装置において、封止樹脂体にクラックが生じるのを抑制することができる。 According to this semiconductor device, as a roughened portion by the uneven oxide film, a side roughened portion is provided in addition to the mounted surface roughened portion. The side surface roughened portion is formed on the second side surface corresponding to the first side surface in which the extending portions are connected in the second heat radiating portion. By providing the side surface roughened portion, in the laminated structure with the cooler, the adhesion of the boundary portion between the second side surface where stress is concentrated and the sealing resin body is higher than before. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of cracks in the sealing resin body in the semiconductor device in which stress acts due to the lamination with the cooler while locally providing the portion having high adhesion to the sealing resin body. ..

第１実施形態の半導体装置が適用される電力変換装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows the schematic structure of the power conversion apparatus to which the semiconductor apparatus of 1st Embodiment is applied. 半導体装置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the semiconductor device. 半導体装置を示す平面図である。It is a top view which shows the semiconductor device. 図３のIV-IV線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the IV-IV line of FIG. 図３のV-V線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the VV line of FIG. リードフレームを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the lead frame. 半導体素子及びターミナルを実装した状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which mounted the semiconductor element and the terminal. 半導体素子及びターミナルを実装した状態を示す平面図である。It is a top view which shows the state which mounted the semiconductor element and the terminal. 図８の領域IXを拡大した図である。It is an enlarged view of the area IX of FIG. 第２ヒートシンクを実装した状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which mounted the 2nd heat sink. 封止樹脂体を形成した状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which formed the sealing resin body. 切削後の状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state after cutting. 冷却器との積層構造を示す図である。It is a figure which shows the laminated structure with a cooler. 第２ヒートシンクの詳細構造を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the detailed structure of the 2nd heat sink. 別の角度から見た第２ヒートシンクの斜視図である。It is a perspective view of the 2nd heat sink seen from another angle. 図１４のXVI-XVI線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the XVI-XVI line of FIG. 参考例を示す平面図であり、図３に対応している。It is a plan view which shows a reference example, and corresponds to FIG. 側面粗化部を示す斜視図であり、図１０に対応している。It is a perspective view which shows the side surface roughened part, and corresponds to FIG. 第２実施形態の半導体装置において、側面粗化部を示す斜視図であり、図１０に対応している。It is a perspective view which shows the side surface roughened part in the semiconductor device of 2nd Embodiment, and corresponds to FIG. 第３実施形態の半導体装置において、側面粗化部を示す斜視図であり、図１０に対応している。It is a perspective view which shows the side surface roughened part in the semiconductor device of 3rd Embodiment, and corresponds to FIG. その他の例を示す平面図である。It is a top view which shows another example.

図面を参照しながら、複数の実施形態を説明する。複数の実施形態において、機能的に及び／又は構造的に対応する部分には同一の参照符号を付与する。以下において、半導体素子（ＩＧＢＴ）の厚み方向をＺ方向、Ｚ方向に直交し、半導体素子の並び方向をＸ方向と示す。また、Ｚ方向及びＸ方向の両方向に直交する方向をＹ方向と示す。特に断わりのない限り、ＸＹ面視したときの形状（ＸＹ平面に沿う形状）を平面形状とする。ＸＹ面視は、Ｚ方向の投影視とも言える。Ｚ方向が積層方向に相当し、Ｙ方向が一方向又は第１方向に相当する。Ｘ方向が第２方向に相当する。 A plurality of embodiments will be described with reference to the drawings. In a plurality of embodiments, the functionally and / or structurally corresponding parts are assigned the same reference numerals. In the following, the thickness direction of the semiconductor element (IGBT) is shown as the Z direction and orthogonal to the Z direction, and the arrangement direction of the semiconductor elements is shown as the X direction. Further, a direction orthogonal to both the Z direction and the X direction is indicated as the Y direction. Unless otherwise specified, the shape when viewed in XY plane (shape along the XY plane) is defined as a plane shape. The XY plane view can also be said to be a projection view in the Z direction. The Z direction corresponds to the stacking direction, and the Y direction corresponds to one direction or the first direction. The X direction corresponds to the second direction.

（第１実施形態）
以下において、符号末尾のＨは、上下アームのうち、上アーム側の要素であることを示し、末尾のＬは、下アーム側の要素であることを示す。要素の一部には、上アーム及び下アームを明確にするために末尾にＨ，Ｌを付与し、別の一部については、上アームと下アームとで共通符号としている。 (First Embodiment)
In the following, H at the end of the reference numeral indicates an element on the upper arm side of the upper and lower arms, and L at the end indicates an element on the lower arm side. H and L are added to the end of some of the elements to clarify the upper arm and the lower arm, and the other part has a common code for the upper arm and the lower arm.

（電力変換装置の概略構成）
図１に示す電力変換装置１は、たとえば電気自動車やハイブリッド自動車に搭載される。電力変換装置１は、車両に搭載された直流電源２から供給される直流電圧を、三相交流に変換して、三相交流方式のモータ３に出力するように構成されている。モータ３は、車両の走行駆動源として機能する。電力変換装置１は、モータ３により発電された電力を、直流に変換して直流電源２に充電することもできる。このように、電力変換装置１は、双方向の電力変換が可能となっている。 (Outline configuration of power converter)
The power conversion device 1 shown in FIG. 1 is mounted on, for example, an electric vehicle or a hybrid vehicle. The power conversion device 1 is configured to convert a DC voltage supplied from a DC power supply 2 mounted on a vehicle into a three-phase AC and output it to a three-phase AC motor 3. The motor 3 functions as a traveling drive source for the vehicle. The power conversion device 1 can also convert the electric power generated by the motor 3 into direct current and charge the direct current power supply 2. In this way, the power conversion device 1 is capable of bidirectional power conversion.

電力変換装置１は、平滑コンデンサ４及びインバータ５を備えている。平滑コンデンサ４の正極側の端子は、直流電源２の高電位側の電極である正極に接続され、負極側の端子は、直流電源２の低電位側の電極である負極に接続されている。インバータ５は、入力された直流電力を所定周波数の三相交流に変換し、モータ３に出力する。インバータ５は、モータ３により発電された交流電力を、直流電力に変換する。 The power conversion device 1 includes a smoothing capacitor 4 and an inverter 5. The terminal on the positive electrode side of the smoothing capacitor 4 is connected to the positive electrode which is the electrode on the high potential side of the DC power supply 2, and the terminal on the negative electrode side is connected to the negative electrode which is the electrode on the low potential side of the DC power supply 2. The inverter 5 converts the input DC power into a three-phase alternating current having a predetermined frequency and outputs it to the motor 3. The inverter 5 converts the AC power generated by the motor 3 into DC power.

インバータ５は、６つのアームよりなる。インバータ５は、三相分の上下アームにより構成されている。各相の上下アームは、正極側の電源ラインである正極側ライン６と、負極側の電源ラインである負極側ライン７との間で、２つのアームが直列に接続されてなる。正極側ライン６は高電位電源ライン、負極側ライン７は低電位電源ラインとも称される。各相の上下アームにおいて、上アームと下アームとの接続点は、モータ３への出力ライン８に接続されている。 The inverter 5 includes six arms. The inverter 5 is composed of upper and lower arms for three phases. The upper and lower arms of each phase are formed by connecting two arms in series between a positive electrode side line 6 which is a power supply line on the positive electrode side and a negative electrode side line 7 which is a power supply line on the negative electrode side. The positive electrode side line 6 is also referred to as a high potential power supply line, and the negative electrode side line 7 is also referred to as a low potential power supply line. In the upper and lower arms of each phase, the connection point between the upper arm and the lower arm is connected to the output line 8 to the motor 3.

本実施形態では、各アームを構成する半導体素子として、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（以下、ＩＧＢＴと示す）を採用している。半導体装置１０は、直列接続された２つのＩＧＢＴ１１Ｈ，１１Ｌを備えている。ＩＧＢＴ１１Ｈ，１１Ｌのそれぞれには、還流用のダイオードであるＦＷＤ１２Ｈ，１２Ｌが逆並列に接続されている。このように、一相分の上下アームは、２つのＩＧＢＴ１１Ｈ，１１Ｌを有して構成されている。図１に示す符号１１ｇは、ＩＧＢＴ１１Ｈ，１１Ｌのゲート電極である。このように、半導体素子はゲート電極１１ｇを有している。 In this embodiment, an insulated gate bipolar transistor (hereinafter referred to as an IGBT) is used as the semiconductor element constituting each arm. The semiconductor device 10 includes two IGBTs 11H and 11L connected in series. FWD12H and 12L, which are diodes for reflux, are connected in antiparallel to each of the IGBTs 11H and 11L. As described above, the upper and lower arms for one phase are configured to have two IGBTs 11H and 11L. Reference numeral 11g shown in FIG. 1 is a gate electrode of IGBT 11H, 11L. As described above, the semiconductor element has a gate electrode of 11 g.

また、ＩＧＢＴ１１Ｈ，１１Ｌとしてｎチャネル型を採用している。上アームを構成するＩＧＢＴ１１Ｈのコレクタ電極１１ｃが、正極側ライン６と電気的に接続されている。下アームを構成するＩＧＢＴ１１Ｌのエミッタ電極１１ｅが、負極側ライン７と電気的に接続されている。そして、上アーム側のＩＧＢＴ１１Ｈのエミッタ電極１１ｅと、下アーム側のＩＧＢＴ１１Ｌのコレクタ電極１１ｃが相互に接続されている。 Further, the n-channel type is adopted as the IGBTs 11H and 11L. The collector electrode 11c of the IGBT 11H constituting the upper arm is electrically connected to the positive electrode side line 6. The emitter electrode 11e of the IGBT 11L constituting the lower arm is electrically connected to the negative electrode side line 7. The emitter electrode 11e of the IGBT 11H on the upper arm side and the collector electrode 11c of the IGBT 11L on the lower arm side are connected to each other.

電力変換装置１は、上記した平滑コンデンサ４及びインバータ５に加えて、直流電源２から供給される直流電圧を昇圧する昇圧コンバータ、インバータ５や昇圧コンバータを構成する半導体素子の動作を制御するゲート駆動回路などを備えてもよい。 In addition to the smoothing capacitor 4 and the inverter 5 described above, the power conversion device 1 is a gate drive that controls the operation of a boost converter that boosts the DC voltage supplied from the DC power supply 2, the inverter 5, and the semiconductor elements that make up the boost converter. A circuit or the like may be provided.

（半導体装置の概略構成）
図２〜図１２に示すように、半導体装置１０は、ＩＧＢＴ１１Ｈ，１１Ｌ、封止樹脂体１３、第１ヒートシンク１４Ｈ，１４Ｌ、ターミナル１６、第２ヒートシンク１８Ｈ，１８Ｌ、継手部２０、電源端子２２、出力端子２３、及び信号端子２４を備えている。図４〜図１１では、便宜上、後述する凹凸酸化膜３０（粗化部）を省略している。 (Outline configuration of semiconductor device)
As shown in FIGS. 2 to 12, in the semiconductor device 10, the IGBT 11H, 11L, the sealing resin body 13, the first heat sink 14H, 14L, the terminal 16, the second heat sink 18H, 18L, the joint portion 20, the power supply terminal 22, It includes an output terminal 23 and a signal terminal 24. In FIGS. 4 to 11, for convenience, the uneven oxide film 30 (roughened portion) described later is omitted.

半導体素子としてのＩＧＢＴ１１Ｈ，１１Ｌは、Ｓｉ、ＳｉＣ、ＧａＮなどの半導体基板に構成されている。本実施形態では、上記したようにＩＧＢＴ１１Ｈ，１１Ｌがいずれもｎチャネル型とされている。ＩＧＢＴ１１Ｈ，１１Ｌには、ＦＷＤ１２Ｈ，１２Ｌも一体的に形成されている。詳しくは、ＩＧＢＴ１１ＨにＦＷＤ１２Ｈが形成され、ＩＧＢＴ１１ＬにＦＷＤ１２Ｌが形成されている。このように、ＩＧＢＴ１１Ｈ，１１Ｌとして、ＲＣ（Reverse Conducting）−ＩＧＢＴを採用している。ＩＧＢＴ１１Ｈが上アーム素子に相当し、ＩＧＢＴ１１Ｌが下アーム素子に相当する。 The IGBTs 11H and 11L as semiconductor elements are configured on a semiconductor substrate such as Si, SiC, or GaN. In the present embodiment, as described above, the IGBTs 11H and 11L are both n-channel type. FWD12H and 12L are also integrally formed on the IGBTs 11H and 11L. Specifically, FWD12H is formed on the IGBT 11H, and FWD12L is formed on the IGBT 11L. As described above, RC (Reverse Conducting) -IGBT is adopted as the IGBTs 11H and 11L. The IGBT 11H corresponds to the upper arm element, and the IGBT 11L corresponds to the lower arm element.

ＩＧＢＴ１１Ｈ，１１Ｌは、Ｚ方向に電流が流れるように縦型構造をなしている。ＩＧＢＴ１１Ｈ，１１Ｌには、上記したゲート電極１１ｇもそれぞれ形成されている。ゲート電極１１ｇはトレンチ構造をなしている。図４及び図５に示すように、ＩＧＢＴ１１Ｈ，１１Ｌの厚み方向、すなわちＺ方向において、ＩＧＢＴ１１Ｈ，１１Ｌの一面にコレクタ電極１１ｃがそれぞれ形成され、一面と反対の裏面にエミッタ電極１１ｅがそれぞれ形成されている。コレクタ電極１１ｃはＦＷＤ１２Ｈ，１２Ｌのカソード電極も兼ねており、エミッタ電極１１ｅはＦＷＤ１２Ｈ，１２Ｌのアノード電極も兼ねている。コレクタ電極１１ｃが一面側の主電極に相当し、エミッタ電極１１ｅが裏面側の主電極に相当する。 The IGBTs 11H and 11L have a vertical structure so that a current flows in the Z direction. The gate electrodes 11g described above are also formed on the IGBTs 11H and 11L, respectively. The gate electrode 11g has a trench structure. As shown in FIGS. 4 and 5, in the thickness direction of the IGBTs 11H and 11L, that is, in the Z direction, the collector electrodes 11c are formed on one surface of the IGBTs 11H and 11L, and the emitter electrodes 11e are formed on the back surfaces opposite to the one surface. There is. The collector electrode 11c also serves as the cathode electrode of the FWD 12H, 12L, and the emitter electrode 11e also serves as the anode electrode of the FWD 12H, 12L. The collector electrode 11c corresponds to the main electrode on the one side, and the emitter electrode 11e corresponds to the main electrode on the back side.

ＩＧＢＴ１１Ｈ，１１Ｌは、互いにほぼ同じ平面形状、詳しくは平面略矩形状をなすとともに、互いにほぼ同じ大きさとほぼ同じ厚みを有している。ＩＧＢＴ１１Ｈ，１１Ｌは、互いに同じ構成となっている。ＩＧＢＴ１１Ｈ，１１Ｌは、お互いのコレクタ電極１１ｃがＺ方向における同じ側となり、お互いのエミッタ電極１１ｅがＺ方向における同じ側となるように配置されている。ＩＧＢＴ１１Ｈ，１１Ｌは、Ｚ方向においてほぼ同じ高さに位置するとともに、Ｘ方向に横並びで配置されている。 The IGBTs 11H and 11L have substantially the same planar shape, more specifically, a substantially rectangular shape, and have approximately the same size and thickness as each other. The IGBTs 11H and 11L have the same configuration as each other. The IGBTs 11H and 11L are arranged so that the collector electrodes 11c of each other are on the same side in the Z direction and the emitter electrodes 11e of each other are on the same side in the Z direction. The IGBTs 11H and 11L are located at substantially the same height in the Z direction and are arranged side by side in the X direction.

図９に示すように、ＩＧＢＴ１１Ｈ，１１Ｌの裏面、すなわちエミッタ電極形成面には、信号用の電極であるパッド１１ｐが形成されている。パッド１１ｐは、エミッタ電極１１ｅとは別の位置に形成されている。パッド１１ｐは、エミッタ電極１１ｅと電気的に分離されている。パッド１１ｐは、Ｙ方向において、エミッタ電極１１ｅの形成領域とは反対側の端部に形成されている。 As shown in FIG. 9, a pad 11p, which is an electrode for signals, is formed on the back surface of the IGBTs 11H and 11L, that is, on the surface on which the emitter electrode is formed. The pad 11p is formed at a position different from that of the emitter electrode 11e. The pad 11p is electrically separated from the emitter electrode 11e. The pad 11p is formed at an end portion opposite to the forming region of the emitter electrode 11e in the Y direction.

本実施形態では、各ＩＧＢＴ１１Ｈ，１１Ｌが、それぞれ６つのパッド１１ｐを有している。詳しくは、６つのパッド１１ｐとして、ゲート電極１１ｇ用、ダミーゲート電極用、エミッタ電極１１ｅの電位を検出するケルビンエミッタ用、電流センス用、ＩＧＢＴ１１Ｈ，１１Ｌの温度を検出する温度センサ（感温ダイオード）のアノード電位用、同じくカソード電位用を有している。６つのパッドは、平面略矩形状のＩＧＢＴ１１Ｈ，１１Ｌにおいて、Ｙ方向の一端側にまとめて形成されるとともに、Ｘ方向に並んで形成されている。なお、ダミーゲート電極とは、反転層（チャネル）の発生に寄与しないゲート電極である。 In this embodiment, each IGBT 11H, 11L has six pads 11p, respectively. Specifically, the six pads 11p are for the gate electrode 11g, for the dummy gate electrode, for the Kelvin emitter that detects the potential of the emitter electrode 11e, for the current sense, and for the temperature sensor (temperature sensitive diode) that detects the temperature of the IGBTs 11H and 11L. It has an anode potential and a cathode potential. The six pads are collectively formed on one end side in the Y direction and arranged side by side in the X direction in the IGBTs 11H and 11L having a substantially rectangular plane. The dummy gate electrode is a gate electrode that does not contribute to the generation of the inversion layer (channel).

封止樹脂体１３は、ＩＧＢＴ１１Ｈ，１１Ｌを封止している。封止樹脂体１３は、たとえばエポキシ系樹脂からなる。封止樹脂体１３は、たとえばトランスファモールド法により成形されている。封止樹脂体１３は、Ｚ方向に直交する一面１３ａと、一面１３ａと反対の裏面１３ｂと、一面１３ａと裏面１３ｂとをつなぐ側面を有している。一面１３ａ及び裏面１３ｂは、たとえば平坦面となっている。 The sealing resin body 13 seals the IGBTs 11H and 11L. The sealing resin body 13 is made of, for example, an epoxy resin. The sealing resin body 13 is molded by, for example, a transfer molding method. The sealing resin body 13 has a side surface 13a orthogonal to the Z direction, a back surface 13b opposite to the one surface 13a, and a side surface connecting the one surface 13a and the back surface 13b. The front surface 13a and the back surface 13b are, for example, flat surfaces.

第１ヒートシンク１４Ｈ，１４Ｌは、対応するＩＧＢＴ１１Ｈ，１１Ｌの熱を半導体装置１０の外部に放熱する機能を果たす。第１ヒートシンク１４Ｈ，１４Ｌは、配線としての機能も果たす。このため、熱伝導性及び電気伝導性を確保すべく、少なくとも金属材料を用いて形成されている。本実施形態では、第１ヒートシンク１４Ｈ，１４Ｌが、Ｚ方向からの投影視において、対応するＩＧＢＴ１１Ｈ，１１Ｌを内包するように設けられている。第１ヒートシンク１４Ｈ，１４Ｌは、対応するＩＧＢＴ１１Ｈ，１１Ｌに対して、封止樹脂体１３の一面１３ａ側に配置されている。 The first heat sinks 14H and 14L have a function of dissipating the heat of the corresponding IGBTs 11H and 11L to the outside of the semiconductor device 10. The first heat sinks 14H and 14L also function as wiring. Therefore, it is formed by using at least a metal material in order to secure thermal conductivity and electrical conductivity. In the present embodiment, the first heat sinks 14H and 14L are provided so as to include the corresponding IGBTs 11H and 11L in the projection view from the Z direction. The first heat sinks 14H and 14L are arranged on one surface 13a side of the sealing resin body 13 with respect to the corresponding IGBTs 11H and 11L.

第１ヒートシンク１４Ｈ，１４Ｌは、対応するＩＧＢＴ１１Ｈ，１１Ｌのコレクタ電極１１ｃと、はんだ１５を介して接続されている。第１ヒートシンク１４Ｈ，１４Ｌが、第１放熱部に相当する。第１ヒートシンク１４Ｈ，１４Ｌそれぞれの大部分は封止樹脂体１３によって覆われている。第１ヒートシンク１４Ｈ，１４Ｌの表面のうち、実装面１４ａにはんだ１５が接続され、実装面１４ａとは反対の放熱面１４ｂが、封止樹脂体１３から露出されている。放熱面１４ｂは、一面１３ａと略面一となっている。第１ヒートシンク１４Ｈ，１４Ｌの表面のうち、実装面１４ａの一部及び放熱面１４ｂを除く部分は、封止樹脂体１３によって覆われている。 The first heat sinks 14H and 14L are connected to the collector electrodes 11c of the corresponding IGBTs 11H and 11L via the solder 15. The first heat sinks 14H and 14L correspond to the first heat radiating portion. Most of the first heat sinks 14H and 14L are covered with the sealing resin body 13. Of the surfaces of the first heat sinks 14H and 14L, the solder 15 is connected to the mounting surface 14a, and the heat radiating surface 14b opposite to the mounting surface 14a is exposed from the sealing resin body 13. The heat radiating surface 14b is substantially flush with the surface 13a. Of the surfaces of the first heat sinks 14H and 14L, a part of the mounting surface 14a and a portion other than the heat radiating surface 14b are covered with the sealing resin body 13.

詳しくは、第１ヒートシンク１４Ｈの実装面１４ａに、ＩＧＢＴ１１Ｈのコレクタ電極１１ｃが、はんだ１５を介して接続されている。第１ヒートシンク１４Ｌの実装面１４ａに、ＩＧＢＴ１１Ｌのコレクタ電極１１ｃが、はんだ１５を介して接続されている。第１ヒートシンク１４Ｈ，１４Ｌは、Ｘ方向に並んで配置されるとともに、Ｚ方向においてほぼ同じ位置に配置されている。第１ヒートシンク１４Ｈ，１４Ｌの放熱面１４ｂは、封止樹脂体１３の一面１３ａから露出されるとともに、互いにＸ方向に並んでいる。 Specifically, the collector electrode 11c of the IGBT 11H is connected to the mounting surface 14a of the first heat sink 14H via the solder 15. The collector electrode 11c of the IGBT 11L is connected to the mounting surface 14a of the first heat sink 14L via the solder 15. The first heat sinks 14H and 14L are arranged side by side in the X direction and are arranged at substantially the same position in the Z direction. The heat radiating surfaces 14b of the first heat sinks 14H and 14L are exposed from one surface 13a of the sealing resin body 13 and are aligned with each other in the X direction.

ターミナル１６は、対応するＩＧＢＴ１１Ｈ，１１Ｌと第２ヒートシンク１８Ｈ，１８Ｌとの間に介在している。ターミナル１６は、ＩＧＢＴ１１Ｈ，１１Ｌと第２ヒートシンク１８Ｈ，１８Ｌとの熱伝導、電気伝導経路の途中に位置するため、熱伝導性及び電気伝導性を確保すべく、少なくとも金属材料を用いて形成されている。ターミナル１６は、エミッタ電極１１ｅに対向配置され、はんだ１７を介してエミッタ電極１１ｅと接続されている。ターミナル１６は、ＩＧＢＴ１１Ｈ，１１Ｌごとに設けられている。 The terminal 16 is interposed between the corresponding IGBTs 11H and 11L and the second heat sinks 18H and 18L. Since the terminal 16 is located in the middle of the heat conduction and electric conduction paths between the IGBTs 11H and 11L and the second heat sinks 18H and 18L, it is formed by using at least a metal material in order to secure the heat conduction and the electric conductivity. There is. The terminal 16 is arranged to face the emitter electrode 11e and is connected to the emitter electrode 11e via a solder 17. Terminals 16 are provided for each IGBT 11H and 11L.

第２ヒートシンク１８Ｈ，１８Ｌも、第１ヒートシンク１４Ｈ，１４Ｌ同様、対応するＩＧＢＴ１１Ｈ，１１Ｌの熱を半導体装置１０の外部に放熱する機能を果たす。第２ヒートシンク１８Ｈ，１８Ｌは、配線としての機能も果たす。本実施形態では、第２ヒートシンク１８Ｈ，１８Ｌが、Ｚ方向からの投影視において、対応するＩＧＢＴ１１Ｈ，１１Ｌを内包するように設けられている。第２ヒートシンク１８Ｈ，１８Ｌは、Ｚ方向において、対応するＩＧＢＴ１１Ｈ，１１Ｌに対し、封止樹脂体１３の裏面１３ｂ側に配置されている。 Like the first heat sinks 14H and 14L, the second heat sinks 18H and 18L also function to dissipate the heat of the corresponding IGBTs 11H and 11L to the outside of the semiconductor device 10. The second heat sinks 18H and 18L also function as wiring. In the present embodiment, the second heat sinks 18H and 18L are provided so as to include the corresponding IGBTs 11H and 11L in the projection view from the Z direction. The second heat sinks 18H and 18L are arranged on the back surface 13b side of the sealing resin body 13 with respect to the corresponding IGBTs 11H and 11L in the Z direction.

第２ヒートシンク１８Ｈ，１８Ｌは、対応するＩＧＢＴ１１Ｈ，１１Ｌのエミッタ電極１１ｅと電気的に接続されている。詳しくは、第２ヒートシンク１８Ｈ，１８Ｌは、対応するエミッタ電極１１ｅと、はんだ１７、ターミナル１６、及びはんだ１９を介して、電気的に接続されている。第２ヒートシンク１８Ｈ，１８Ｌが、第２放熱部に相当する。第２ヒートシンク１８Ｈ，１８Ｌの大部分は封止樹脂体１３によって覆われている。第２ヒートシンク１８Ｈ，１８Ｌの表面のうち、実装面１８ａにはんだ１９が接続されており、実装面１８ａとは反対の放熱面１８ｂが封止樹脂体１３から露出されている。放熱面１８ｂは、裏面１３ｂと略面一となっている。第２ヒートシンク１８Ｈ，１８Ｌの表面のうち、実装面１８ａの一部及び放熱面１８ｂを除く部分は、封止樹脂体１３によって覆われている。 The second heat sinks 18H and 18L are electrically connected to the emitter electrodes 11e of the corresponding IGBTs 11H and 11L. Specifically, the second heat sinks 18H and 18L are electrically connected to the corresponding emitter electrodes 11e via the solder 17, the terminal 16, and the solder 19. The second heat sinks 18H and 18L correspond to the second heat radiating portion. Most of the second heat sinks 18H and 18L are covered with the sealing resin body 13. Of the surfaces of the second heat sinks 18H and 18L, the solder 19 is connected to the mounting surface 18a, and the heat radiating surface 18b opposite to the mounting surface 18a is exposed from the sealing resin body 13. The heat radiating surface 18b is substantially flush with the back surface 13b. Of the surfaces of the second heat sinks 18H and 18L, a part of the mounting surface 18a and a portion other than the heat radiating surface 18b are covered with the sealing resin body 13.

詳しくは、第２ヒートシンク１８Ｈの実装面１８ａに、ＩＧＢＴ１１Ｈに対応するターミナル１６が、はんだ１９を介して接続されている。第２ヒートシンク１８Ｌの実装面１８ａに、ＩＧＢＴ１１Ｌに対応するターミナル１６が、はんだ１９を介して接続されている。それぞれの実装面１８ａには、溢れたはんだ１９を吸収するための溝１８ｃが形成されている。溝１８ｃは、Ｚ方向からの投影視において、エミッタ電極１１ｅ、すなわちターミナル１６を取り囲むように環状に形成されている。 Specifically, the terminal 16 corresponding to the IGBT 11H is connected to the mounting surface 18a of the second heat sink 18H via the solder 19. A terminal 16 corresponding to the IGBT 11L is connected to the mounting surface 18a of the second heat sink 18L via a solder 19. A groove 18c for absorbing the overflowing solder 19 is formed on each mounting surface 18a. The groove 18c is formed in an annular shape so as to surround the emitter electrode 11e, that is, the terminal 16 in the projection view from the Z direction.

第２ヒートシンク１８Ｈ，１８Ｌは、Ｘ方向に並んで配置されるとともに、Ｚ方向においてほぼ同じ位置に配置されている。そして、第２ヒートシンク１８Ｈ，１８Ｌの放熱面１８ｂが、封止樹脂体１３の裏面１３ｂから露出されるとともに、互いにＸ方向に並んでいる。本実施形態では、第２ヒートシンク１８Ｈ，１８Ｌを共通部材としており、第２ヒートシンク１８Ｈと第２ヒートシンク１８Ｌとの配置はＺ軸を回転軸とする２回対称となっている。第２ヒートシンク１８Ｈ，１８Ｌは、Ｙ方向の側面１８ｄ，１８ｅを有している。第２ヒートシンク１８Ｈにおいて側面１８ｄが側面１４ｃに対応しており、第２ヒートシンク１８Ｌにおいて側面１８ｅが側面１４ｃに対応している。このため、第２ヒートシンク１８Ｈの側面１８ｄ及び第２ヒートシンク１８Ｌの側面１８ｅが、第２側面に相当する。第２ヒートシンク１８Ｈの側面１８ｄ及び第２ヒートシンク１８Ｌの側面１８ｅは、Ｙ方向において側面１４ｃと同じ側の面であり、Ｙ方向に延びる部材が連なっていない。 The second heat sinks 18H and 18L are arranged side by side in the X direction and are arranged at substantially the same positions in the Z direction. The heat radiating surfaces 18b of the second heat sinks 18H and 18L are exposed from the back surface 13b of the sealing resin body 13 and are aligned with each other in the X direction. In the present embodiment, the second heat sinks 18H and 18L are common members, and the arrangement of the second heat sink 18H and the second heat sink 18L is quadratic symmetrical with the Z axis as the rotation axis. The second heat sinks 18H and 18L have side surfaces 18d and 18e in the Y direction. In the second heat sink 18H, the side surface 18d corresponds to the side surface 14c, and in the second heat sink 18L, the side surface 18e corresponds to the side surface 14c. Therefore, the side surface 18d of the second heat sink 18H and the side surface 18e of the second heat sink 18L correspond to the second side surface. The side surface 18d of the second heat sink 18H and the side surface 18e of the second heat sink 18L are surfaces on the same side as the side surface 14c in the Y direction, and the members extending in the Y direction are not connected.

継手部２０は、第１継手部２０ａ、第２継手部２０ｂ、及び第３継手部２０ｃを有している。第１継手部２０ａ及び第３継手部２０ｃは、上アーム側の第２ヒートシンク１８Ｈと、下アーム側の第１ヒートシンク１４Ｌとを電気的に接続している。図５及び図１０に示すように、第２継手部２０ｂは、下アーム側の第２ヒートシンク１８Ｌと負極端子２２ｎとを電気的に接続している。 The joint portion 20 has a first joint portion 20a, a second joint portion 20b, and a third joint portion 20c. The first joint portion 20a and the third joint portion 20c electrically connect the second heat sink 18H on the upper arm side and the first heat sink 14L on the lower arm side. As shown in FIGS. 5 and 10, the second joint portion 20b electrically connects the second heat sink 18L on the lower arm side and the negative electrode terminal 22n.

本実施形態において、第１継手部２０ａは、同一の金属板を加工することで第２ヒートシンク１８Ｈと一体的に設けられている。また、第２継手部２０ｂは、同一の金属板を加工することで第２ヒートシンク１８Ｌと一体的に設けられている。第１継手部２０ａを含む第２ヒートシンク１８Ｈと、第２継手部２０ｂを含む第２ヒートシンク１８Ｌとを共通部材としており、半導体装置１０においてこれらの配置は、Ｚ軸を回転軸とする２回対称となっている。 In the present embodiment, the first joint portion 20a is integrally provided with the second heat sink 18H by processing the same metal plate. Further, the second joint portion 20b is integrally provided with the second heat sink 18L by processing the same metal plate. The second heat sink 18H including the first joint portion 20a and the second heat sink 18L including the second joint portion 20b are common members, and in the semiconductor device 10, these arrangements are twice symmetrical with the Z axis as the rotation axis. It has become.

第１継手部２０ａは、封止樹脂体１３に被覆されるように、第２ヒートシンク１８Ｈよりも薄く設けられている。第１継手部２０ａは、第２ヒートシンク１８Ｈの実装面１８ａと略面一となるように、第２ヒートシンク１８Ｈに連なっている。第１継手部２０ａは、薄板状をなしており、第２ヒートシンク１８Ｈにおける第２ヒートシンク１８Ｌ側の側面からＸ方向に延びている。第１継手部２０ａ及び第２ヒートシンク１８Ｈを有する部材において、第２ヒートシンク１８Ｈは、エミッタ電極１１ｅと接続され、放熱機能を果たす厚肉部に相当し、第１継手部２０ａは、厚肉部よりも薄くされ、電気的な中継機能を果たす薄肉部に相当する。薄肉部である第１継手部２０ａは、厚肉部である第２ヒートシンク１８Ｈの側面からＸ方向に延設されており、Ｙ方向に延設されていない。第１継手部２０ａにおいて、第２ヒートシンク１８Ｈの実装面１８ａに連なる面には、はんだ２１を介して第３継手部２０ｃが接続されている。 The first joint portion 20a is provided thinner than the second heat sink 18H so as to be covered with the sealing resin body 13. The first joint portion 20a is connected to the second heat sink 18H so as to be substantially flush with the mounting surface 18a of the second heat sink 18H. The first joint portion 20a has a thin plate shape and extends in the X direction from the side surface of the second heat sink 18H on the second heat sink 18L side. In the member having the first joint portion 20a and the second heat sink 18H, the second heat sink 18H corresponds to a thick portion that is connected to the emitter electrode 11e and performs a heat dissipation function, and the first joint portion 20a is from the thick portion. Is also thinned and corresponds to a thin-walled part that fulfills an electrical relay function. The thin-walled first joint portion 20a extends in the X direction from the side surface of the thick-walled second heat sink 18H, and does not extend in the Y direction. In the first joint portion 20a, the third joint portion 20c is connected to the surface of the second heat sink 18H that is connected to the mounting surface 18a via the solder 21.

第２継手部２０ｂも、封止樹脂体１３に被覆されるように、第２ヒートシンク１８Ｌよりも薄く設けられている。第２継手部２０ｂは、第２ヒートシンク１８Ｌの実装面１８ａと略面一となるように、第２ヒートシンク１８Ｌに連なっている。第２継手部２０ｂは、薄板状をなしており、第２ヒートシンク１８Ｌにおける第２ヒートシンク１８Ｌ側の側面からＸ方向に延びている。 The second joint portion 20b is also provided thinner than the second heat sink 18L so as to be covered with the sealing resin body 13. The second joint portion 20b is connected to the second heat sink 18L so as to be substantially flush with the mounting surface 18a of the second heat sink 18L. The second joint portion 20b has a thin plate shape and extends in the X direction from the side surface of the second heat sink 18L on the side of the second heat sink 18L.

第２継手部２０ｂ及び第２ヒートシンク１８Ｌを有する部材において、第２ヒートシンク１８Ｌは、エミッタ電極１１ｅと接続され、放熱機能を果たす厚肉部に相当し、第２継手部２０ｂは、厚肉部よりも薄くされ、電気的な中継機能を果たす薄肉部に相当する。薄肉部である第２継手部２０ｂは、厚肉部である第２ヒートシンク１８Ｌの側面からＸ方向に延設されており、Ｙ方向に延設されていない。第２継手部２０ｂにおいて、第２ヒートシンク１８Ｌの実装面１８ａに連なる面には、はんだ２１を介して負極端子２２ｎが接続されている。 In the member having the second joint portion 20b and the second heat sink 18L, the second heat sink 18L corresponds to a thick portion that is connected to the emitter electrode 11e and performs a heat dissipation function, and the second joint portion 20b is from the thick portion. Is also thinned and corresponds to a thin-walled part that fulfills an electrical relay function. The thin-walled second joint portion 20b extends in the X direction from the side surface of the thick-walled second heat sink 18L, and does not extend in the Y direction. In the second joint portion 20b, the negative electrode terminal 22n is connected to the surface of the second heat sink 18L that is connected to the mounting surface 18a via the solder 21.

第１継手部２０ａ及び第２継手部２０ｂそれぞれの実装面１８ａに連なる面には、溢れたはんだ２１を吸収するための溝２０ｄが形成されている。溝２０ｄは、環状に形成されている。以下において、第１継手部２０ａ及び第２継手部２０ｂを、単に継手部２０ａ，２０ｂとも称する。 A groove 20d for absorbing the overflowing solder 21 is formed on a surface connected to the mounting surface 18a of each of the first joint portion 20a and the second joint portion 20b. The groove 20d is formed in an annular shape. Hereinafter, the first joint portion 20a and the second joint portion 20b are also simply referred to as joint portions 20a and 20b.

本実施形態では、はんだ１５，１７，１９，２１として、Ｎｉボール入りのはんだを採用している。Ｎｉボールとしては、超音波探傷装置（SAT：Scanning Acoustic Tomograph）での検査が可能なはんだ厚を確保できる直径、たとえば４０μｍ以上を有していればよい。これにより、はんだ１５，１７，１９，２１のいずれについても、たとえばボイドの検出が可能となる。 In this embodiment, solder containing Ni balls is used as the solders 15, 17, 19, and 21. The Ni ball may have a diameter that can secure a solder thickness that can be inspected by an ultrasonic flaw detector (SAT: Scanning Acoustic Tomograph), for example, 40 μm or more. As a result, for example, voids can be detected for any of the solders 15, 17, 19, and 21.

第３継手部２０ｃも、同一の金属板を加工することで第１ヒートシンク１４Ｌと一体的に設けられている。第３継手部２０ｃは、封止樹脂体１３に被覆されるように、第１ヒートシンク１４Ｌよりも薄く設けられている。第３継手部２０ｃは、第１ヒートシンク１４Ｌの実装面１４ａに略面一で連なっている。第３継手部２０ｃは、第１ヒートシンク１４Ｌにおける第１ヒートシンク１４Ｈ側の側面から、第２ヒートシンク１８Ｈに向けて延設されている。 The third joint portion 20c is also provided integrally with the first heat sink 14L by processing the same metal plate. The third joint portion 20c is provided thinner than the first heat sink 14L so as to be covered with the sealing resin body 13. The third joint portion 20c is substantially flush with the mounting surface 14a of the first heat sink 14L. The third joint portion 20c extends from the side surface of the first heat sink 14L on the side of the first heat sink 14H toward the second heat sink 18H.

第３継手部２０ｃは、Ｚ方向からの平面視において、Ｘ方向に延設されている。本実施形態では、図４に示すように、第３継手部２０ｃが屈曲部を２箇所有している。第３継手部２０ｃの先端部分は、Ｚ方向からの投影視において、第１継手部２０ａと重なっている。そして、第３継手部２０ｃと第１継手部２０ａとが、はんだ２１を介して接続されている。第３継手部２０ｃは、Ｙ方向において、第２継手部２０ｂと横並びとなるように設けられている。 The third joint portion 20c extends in the X direction in a plan view from the Z direction. In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the third joint portion 20c has two bent portions. The tip portion of the third joint portion 20c overlaps with the first joint portion 20a in the projection view from the Z direction. Then, the third joint portion 20c and the first joint portion 20a are connected via the solder 21. The third joint portion 20c is provided so as to be side by side with the second joint portion 20b in the Y direction.

なお、第１継手部２０ａを、第２ヒートシンク１８Ｈとは別部材とし、第２ヒートシンク１８Ｈに接続することで第２ヒートシンク１８Ｈに連なる構成としてもよい。第２継手部２０ｂを、第２ヒートシンク１８Ｌとは別部材とし、第２ヒートシンク１８Ｌに接続することで第２ヒートシンク１８Ｌに連なる構成としてもよい。また、第３継手部２０ｃを、第１ヒートシンク１４Ｌとは別部材とし、第１ヒートシンク１４Ｌに接続することで第１ヒートシンク１４Ｌに連なる構成としてもよい。第１継手部２０ａ及び第３継手部２０ｃの一方のみにより、上アームと下アームとを電気的に接続することもできる。 The first joint portion 20a may be a separate member from the second heat sink 18H, and may be connected to the second heat sink 18H so as to be connected to the second heat sink 18H. The second joint portion 20b may be a separate member from the second heat sink 18L, and may be connected to the second heat sink 18L so as to be connected to the second heat sink 18L. Further, the third joint portion 20c may be a separate member from the first heat sink 14L and may be connected to the first heat sink 14L so as to be connected to the first heat sink 14L. The upper arm and the lower arm can be electrically connected by only one of the first joint portion 20a and the third joint portion 20c.

電源端子２２は、正極端子２２ｐ及び負極端子２２ｎを有している。正極端子２２ｐは、平滑コンデンサ４の正極側の端子と電気的に接続される。正極端子２２ｐは、正極側ライン６と電気的に接続される。正極端子２２ｐは、主電流が流れる主端子である。正極端子２２ｐは、高電位電源端子、Ｐ端子とも称される。正極端子２２ｐは、第１ヒートシンク１４Ｈに連なっており、第１ヒートシンク１４Ｈの側面のうち、Ｙ方向において信号端子２４側の面とは反対の側面１４ｃからＹ方向に延設されている。正極端子２２ｐが延設部又は第１主端子に相当し、側面１４ｃが第１側面に相当する。本実施形態では、同一の金属板を加工することで、正極端子２２ｐが第１ヒートシンク１４Ｈと一体的に設けられている。正極端子２２ｐは、第１ヒートシンク１４ＨにおけるＹ方向の一端に連なっている。正極端子２２ｐは、Ｙ方向に延設され、図３に示すように、封止樹脂体１３の側面１３ｃから外部に突出している。 The power supply terminal 22 has a positive electrode terminal 22p and a negative electrode terminal 22n. The positive electrode terminal 22p is electrically connected to the terminal on the positive electrode side of the smoothing capacitor 4. The positive electrode terminal 22p is electrically connected to the positive electrode side line 6. The positive electrode terminal 22p is a main terminal through which a main current flows. The positive electrode terminal 22p is also referred to as a high potential power supply terminal or a P terminal. The positive electrode terminal 22p is connected to the first heat sink 14H, and extends in the Y direction from the side surface 14c of the side surface of the first heat sink 14H, which is opposite to the surface on the signal terminal 24 side in the Y direction. The positive electrode terminal 22p corresponds to the extension portion or the first main terminal, and the side surface 14c corresponds to the first side surface. In the present embodiment, the positive electrode terminal 22p is integrally provided with the first heat sink 14H by processing the same metal plate. The positive electrode terminal 22p is connected to one end of the first heat sink 14H in the Y direction. The positive electrode terminal 22p extends in the Y direction and projects outward from the side surface 13c of the sealing resin body 13 as shown in FIG.

第１ヒートシンク１４Ｈ及び正極端子２２ｐを構成する金属板として異形条を採用しており、正極端子２２ｐは薄板状をなしている。正極端子２２ｐ及び第１ヒートシンク１４Ｈを有する部材において、第１ヒートシンク１４Ｈは、コレクタ電極１１ｃと接続され、放熱機能を果たす厚肉部に相当し、正極端子２２ｐは、厚肉部よりも薄くされ、電気的な中継機能を果たす薄肉部に相当する。薄肉部である正極端子２２ｐは、厚肉部である第１ヒートシンク１４Ｈの側面１４ｃからＹ方向に延設され、封止樹脂体１３の側面１３ｃから突出している。 A deformed strip is used as the metal plate constituting the first heat sink 14H and the positive electrode terminal 22p, and the positive electrode terminal 22p has a thin plate shape. In the member having the positive electrode terminal 22p and the first heat sink 14H, the first heat sink 14H corresponds to a thick portion which is connected to the collector electrode 11c and performs a heat dissipation function, and the positive electrode terminal 22p is made thinner than the thick portion. It corresponds to a thin-walled part that functions as an electrical relay. The positive electrode terminal 22p, which is a thin portion, extends in the Y direction from the side surface 14c of the first heat sink 14H, which is a thick portion, and protrudes from the side surface 13c of the sealing resin body 13.

負極端子２２ｎは、平滑コンデンサ４の負極側の端子と電気的に接続される。負極端子２２ｎは、負極側ライン７と電気的に接続される。負極端子２２ｎは、主電流が流れる主端子である。負極端子２２ｎは、低電位電源端子、Ｎ端子とも称される。負極端子２２ｎは、その一部が、Ｚ方向からの投影視において第３継手部２０ｃと重なるように配置されている。負極端子２２ｎは、Ｚ方向において、第３継手部２０ｃよりもＩＧＢＴ１１Ｌに近い位置に配置されている。負極端子２２ｎと第３継手部２０ｃも、はんだ２１を介して接続されている。 The negative electrode terminal 22n is electrically connected to the terminal on the negative electrode side of the smoothing capacitor 4. The negative electrode terminal 22n is electrically connected to the negative electrode side line 7. The negative electrode terminal 22n is a main terminal through which a main current flows. The negative electrode terminal 22n is also referred to as a low potential power supply terminal or an N terminal. A part of the negative electrode terminal 22n is arranged so as to overlap the third joint portion 20c in the projection view from the Z direction. The negative electrode terminal 22n is arranged at a position closer to the IGBT 11L than the third joint portion 20c in the Z direction. The negative electrode terminal 22n and the third joint portion 20c are also connected via the solder 21.

負極端子２２ｎは、Ｙ方向に延設されて、正極端子２２ｐと同じ側面１３ｃから外部に突出している。図５及び図６などに示すように、負極端子２２ｎのうち、第２継手部２０ｂとの接続部分の厚みは、他の部分の厚み、たとえば封止樹脂体１３から外に突出した部分の厚みよりも厚くされている。 The negative electrode terminal 22n extends in the Y direction and projects outward from the same side surface 13c as the positive electrode terminal 22p. As shown in FIGS. 5 and 6, the thickness of the connection portion of the negative electrode terminal 22n with the second joint portion 20b is the thickness of the other portion, for example, the thickness of the portion protruding outward from the sealing resin body 13. Is made thicker than.

出力端子２３は、上下アームの接続点と電気的に接続される。出力端子２３は、主電流が流れる主端子である。出力端子２３は、モータ３の対応する相のコイル（固定子巻線）と電気的に接続される。出力端子２３は、交流端子、Ｏ端子とも称される。出力端子２３は、第１ヒートシンク１４Ｌに連なっており、第１ヒートシンク１４Ｌの側面のうち、Ｙ方向において信号端子２４側の面とは反対の側面１４ｃから、Ｙ方向であって正極端子２２ｐと同じ側に延設されている。出力端子２３が延設部又は第２主端子に相当し、第１ヒートシンク１４Ｌの側面１４ｃが第１側面に相当する。 The output terminal 23 is electrically connected to the connection point of the upper and lower arms. The output terminal 23 is a main terminal through which a main current flows. The output terminal 23 is electrically connected to a coil (stator winding) of the corresponding phase of the motor 3. The output terminal 23 is also referred to as an AC terminal or an O terminal. The output terminal 23 is connected to the first heat sink 14L, and is the same as the positive electrode terminal 22p in the Y direction from the side surface 14c of the side surface of the first heat sink 14L opposite to the surface on the signal terminal 24 side in the Y direction. It is extended to the side. The output terminal 23 corresponds to the extension portion or the second main terminal, and the side surface 14c of the first heat sink 14L corresponds to the first side surface.

本実施形態では、同一の金属板を加工することで、出力端子２３が第１ヒートシンク１４Ｌと一体的に設けられている。出力端子２３は、第１ヒートシンク１４ＬにおけるＹ方向の一端に連なっている。出力端子２３は、Ｙ方向に延設されて、正極端子２２ｐ及び負極端子２２ｎと同じ側面１３ｃから外部に突出している。 In the present embodiment, the output terminal 23 is integrally provided with the first heat sink 14L by processing the same metal plate. The output terminal 23 is connected to one end of the first heat sink 14L in the Y direction. The output terminal 23 extends in the Y direction and projects outward from the same side surface 13c as the positive electrode terminal 22p and the negative electrode terminal 22n.

第１ヒートシンク１４Ｌ及び出力端子２３を構成する金属板として異形条を採用しており、出力端子２３は薄板状をなしている。出力端子２３及び第１ヒートシンク１４Ｌを有する部材において、第１ヒートシンク１４Ｌは、コレクタ電極１１ｃと接続され、放熱機能を果たす厚肉部に相当し、出力端子２３は、厚肉部よりも薄くされ、電気的な中継機能を果たす薄肉部に相当する。薄肉部である出力端子２３は、厚肉部である第１ヒートシンク１４Ｌの側面１４ｃからＹ方向に延設され、封止樹脂体１３の側面１３ｃから突出している。 A deformed strip is adopted as the metal plate constituting the first heat sink 14L and the output terminal 23, and the output terminal 23 has a thin plate shape. In the member having the output terminal 23 and the first heat sink 14L, the first heat sink 14L corresponds to a thick portion which is connected to the collector electrode 11c and performs a heat dissipation function, and the output terminal 23 is thinner than the thick portion. It corresponds to a thin-walled part that functions as an electrical relay. The output terminal 23, which is a thin-walled portion, extends in the Y direction from the side surface 14c of the first heat sink 14L, which is a thick-walled portion, and protrudes from the side surface 13c of the sealing resin body 13.

正極端子２２ｐ、負極端子２２ｎ、及び出力端子２３それぞれの封止樹脂体１３からの突出部分は、Ｚ方向において互いにほぼ同じ位置に配置されている。また、Ｘ方向において、正極端子２２ｐ、負極端子２２ｎ、及び出力端子２３の順に並んで配置されている。このように、正極端子２２ｐの隣りに、負極端子２２ｎが配置されている。 The protruding portions of the positive electrode terminal 22p, the negative electrode terminal 22n, and the output terminal 23 from the sealing resin body 13 are arranged at substantially the same positions in the Z direction. Further, in the X direction, the positive electrode terminal 22p, the negative electrode terminal 22n, and the output terminal 23 are arranged side by side in this order. In this way, the negative electrode terminal 22n is arranged next to the positive electrode terminal 22p.

正極端子２２ｐ、負極端子２２ｎ、及び出力端子２３は、少なくとも封止樹脂体１３から突出部分において略平板状とされ、Ｚ方向の厚みが互いに略等しくされている。よって、正極端子２２ｐ、負極端子２２ｎ、及び出力端子２３それぞれの突出部分の厚みが、互いに略等しくされている。また、正極端子２２ｐ、負極端子２２ｎ、及び出力端子２３それぞれの突出部分の幅が、互いに略等しくされている。ここで、幅とは、側面１３ｃからの突出方向であるＹ方向及び板厚方向であるＺ方向の両方向に直交する方向、すなわちＸ方向の長さである。 The positive electrode terminal 22p, the negative electrode terminal 22n, and the output terminal 23 are formed in a substantially flat plate shape at least in a portion protruding from the sealing resin body 13, and the thicknesses in the Z direction are substantially equal to each other. Therefore, the thicknesses of the protruding portions of the positive electrode terminal 22p, the negative electrode terminal 22n, and the output terminal 23 are substantially equal to each other. Further, the widths of the protruding portions of the positive electrode terminal 22p, the negative electrode terminal 22n, and the output terminal 23 are substantially equal to each other. Here, the width is a length orthogonal to both the Y direction, which is the projecting direction from the side surface 13c, and the Z direction, which is the plate thickness direction, that is, the length in the X direction.

また、正極端子２２ｐの突出長さが、負極端子２２ｎの突出長さよりも短くされている。ここで、突出長さとは、封止樹脂体１３の側面１３ｃを位置の基準として、外部に延設された長さである。本実施形態では、出力端子２３の突出長さが、負極端子２２ｎの突出長さよりも長くされている。すなわち、突出長さは、正極端子２２ｐが最も短くされ、出力端子２３が最も長くされている。負極端子２２ｎの突出長さは、中間の長さとされている。 Further, the protruding length of the positive electrode terminal 22p is shorter than the protruding length of the negative electrode terminal 22n. Here, the protruding length is a length extending to the outside with the side surface 13c of the sealing resin body 13 as a reference for the position. In the present embodiment, the protruding length of the output terminal 23 is longer than the protruding length of the negative electrode terminal 22n. That is, the protrusion length is the shortest at the positive electrode terminal 22p and the longest at the output terminal 23. The protruding length of the negative electrode terminal 22n is set to an intermediate length.

なお、正極端子２２ｐを、第１ヒートシンク１４Ｈとは別部材とし、第１ヒートシンク１４Ｈに接続することで第１ヒートシンク１４Ｈに連なる構成としてもよい。負極端子２２ｎを、第３継手部２０ｃ、ひいては第２ヒートシンク１８Ｌと同一の金属板から構成してもよい。出力端子２３を、第１ヒートシンク１４Ｌとは別部材とし、第１ヒートシンク１４Ｌに接続することで第１ヒートシンク１４Ｌに連なる構成としてもよい。 The positive electrode terminal 22p may be a separate member from the first heat sink 14H and may be connected to the first heat sink 14H so as to be connected to the first heat sink 14H. The negative electrode terminal 22n may be made of the same metal plate as the third joint portion 20c and the second heat sink 18L. The output terminal 23 may be a separate member from the first heat sink 14L and may be connected to the first heat sink 14L so as to be connected to the first heat sink 14L.

電源端子２２及び出力端子２３には、後述する冷却器との積層状態で、図示しないバスバーがそれぞれ接続される。バスバーは、正極側ライン６、負極側ライン７、出力ライン８を構成する。バスバーは、たとえばレーザ溶接により、対応する電源端子２２、出力端子２３と接続される。 Bus bars (not shown) are connected to the power supply terminal 22 and the output terminal 23 in a laminated state with a cooler described later. The bus bar constitutes a positive electrode side line 6, a negative electrode side line 7, and an output line 8. The bus bar is connected to the corresponding power supply terminal 22 and output terminal 23 by laser welding, for example.

信号端子２４は、図７〜図９に示すように、対応するＩＧＢＴ１１Ｈ，１１Ｌのパッド１１ｐに、ボンディングワイヤ２５を介して電気的に接続されている。本実施形態では、アルミニウム系のボンディングワイヤ２５を採用している。信号端子２４は、Ｙ方向に延設されており、図３に示すように、封止樹脂体１３において側面１３ｃとは反対の側面１３ｄから外部に突出している。 As shown in FIGS. 7 to 9, the signal terminal 24 is electrically connected to the pads 11p of the corresponding IGBTs 11H and 11L via the bonding wire 25. In this embodiment, the aluminum-based bonding wire 25 is adopted. The signal terminal 24 extends in the Y direction, and as shown in FIG. 3, the signal terminal 24 projects outward from the side surface 13d opposite to the side surface 13c in the sealing resin body 13.

半導体装置１０は、ＩＧＢＴ１１Ｈ用に５本の信号端子２４を有し、ＩＧＢＴ１１Ｌ用に５本の信号端子２４を有している。それぞれの５本の信号端子２４のうち、１本の信号端子２４ａは、残りの信号端子２４ｂよりもボンディングワイヤ２５が接続される領域のＸ方向の幅が広くされている。信号端子２４ａには、エミッタ電極１１ｅの電位を検出するケルビンエミッタ用のパッド１１ｐとダミーゲート電極用のパッド１１ｐが、それぞれボンディングワイヤ２５を介して接続されている。これにより、ダミーゲート電極がエミッタ電位に固定されている。ゲート電極１１ｇ用、電流センス用、温度センサのアノード電位用、カソード電位用のパッド１１ｐについては、互いに異なる信号端子２４ｂに接続されている。 The semiconductor device 10 has five signal terminals 24 for the IGBT 11H and five signal terminals 24 for the IGBT 11L. Of the five signal terminals 24, one signal terminal 24a has a wider area in the X direction to which the bonding wire 25 is connected than the remaining signal terminals 24b. A pad 11p for a Kelvin emitter that detects the potential of the emitter electrode 11e and a pad 11p for a dummy gate electrode are connected to the signal terminal 24a via a bonding wire 25, respectively. As a result, the dummy gate electrode is fixed to the emitter potential. The pads 11p for the gate electrode 11g, the current sense, the anode potential of the temperature sensor, and the cathode potential are connected to different signal terminals 24b.

図６などに示すように、本実施形態では、第１ヒートシンク１４Ｈ，１４Ｌ、第３継手部２０ｃ、正極端子２２ｐ、負極端子２２ｎ、出力端子２３、及び信号端子２４が、同一の金属板であるリードフレーム２６から構成されている。リードフレーム２６は、上記以外にも、外枠２６ａ、吊りリード２６ｂ、及びタイバー２６ｃなどを有している。リードフレーム２６において、第１ヒートシンク１４Ｈ，１４Ｌ及び負極端子２２ｎの一部分が厚肉部とされており、それ以外の部分は厚肉部よりも厚みの薄い薄肉部とされている。 As shown in FIG. 6 and the like, in the present embodiment, the first heat sink 14H, 14L, the third joint portion 20c, the positive electrode terminal 22p, the negative electrode terminal 22n, the output terminal 23, and the signal terminal 24 are the same metal plate. It is composed of a lead frame 26. In addition to the above, the lead frame 26 has an outer frame 26a, a hanging lead 26b, a tie bar 26c, and the like. In the lead frame 26, a part of the first heat sinks 14H and 14L and the negative electrode terminal 22n is a thick portion, and the other portion is a thin portion thinner than the thick portion.

Ｙ方向において、第１ヒートシンク１４Ｈは、側面１４ｃから延設された正極端子２２ｐを介して外枠２６ａに連結されている。第１ヒートシンク１４Ｌも、側面１４ｃから延設された出力端子２３を介して外枠２６ａに連結されている。また、第１ヒートシンク１４Ｈ，１４Ｌにおける側面１４ｃと反対の側面１４ｄには、吊りリード２６ｂが連なっている。吊りリード２６ｂは、側面１４ｄからＹ方向に延設され、外枠２６ａに連結されている。 In the Y direction, the first heat sink 14H is connected to the outer frame 26a via a positive electrode terminal 22p extending from the side surface 14c. The first heat sink 14L is also connected to the outer frame 26a via an output terminal 23 extending from the side surface 14c. Further, a suspension lead 26b is connected to the side surface 14d of the first heat sinks 14H and 14L opposite to the side surface 14c. The suspension lead 26b extends in the Y direction from the side surface 14d and is connected to the outer frame 26a.

主端子である正極端子２２ｐ、負極端子２２ｎ、及び出力端子２３は、Ｙ方向においてそれぞれの一端が外枠２６ａに連なっている。また、Ｘ方向に延びるタイバー２６ｃにより、相互に連結されている。信号端子２４は、タイバー２６ｃにより、外枠２６ａ及び吊りリード２６ｂに連結されている。信号端子２４において、ボンディングワイヤ２５が接続される端部とは反対の端部は、外枠２６ａに連結されておらず、フリーとなっている。 One ends of the positive electrode terminal 22p, the negative electrode terminal 22n, and the output terminal 23, which are the main terminals, are connected to the outer frame 26a in the Y direction. Further, they are connected to each other by a tie bar 26c extending in the X direction. The signal terminal 24 is connected to the outer frame 26a and the suspension lead 26b by the tie bar 26c. In the signal terminal 24, the end opposite to the end to which the bonding wire 25 is connected is not connected to the outer frame 26a and is free.

以上のように構成される半導体装置１０では、封止樹脂体１３により、ＩＧＢＴ１１Ｈ，１１Ｌ、第１ヒートシンク１４Ｈ，１４Ｌそれぞれの一部、ターミナル１６、第２ヒートシンク１８Ｈ，１８Ｌそれぞれの一部、電源端子２２それぞれの一部、出力端子２３の一部、及び信号端子２４の一部が、一体的に封止されている。半導体装置１０では、封止樹脂体１３によって、一相分の上下アームを構成する２つのＩＧＢＴ１１Ｈ，１１Ｌが封止されている。このため、半導体装置１０は、２ｉｎ１パッケージとも称される。 In the semiconductor device 10 configured as described above, the sealing resin body 13 causes the IGBT 11H, 11L, a part of each of the first heat sinks 14H, 14L, the terminal 16, a part of each of the second heat sinks 18H, 18L, and the power supply terminal. A part of each of the 22s, a part of the output terminal 23, and a part of the signal terminal 24 are integrally sealed. In the semiconductor device 10, the sealing resin body 13 seals the two IGBTs 11H and 11L that form the upper and lower arms for one phase. Therefore, the semiconductor device 10 is also referred to as a 2in1 package.

第１ヒートシンク１４Ｈ，１４Ｌそれぞれの放熱面１４ｂは、同一面内に位置するとともに、封止樹脂体１３の一面１３ａと略面一となっている。同じく、第２ヒートシンク１８Ｈ，１８Ｌそれぞれの放熱面１８ｂは、同一面内に位置するとともに、封止樹脂体１３の裏面１３ｂと略面一となっている。このように、半導体装置１０は、放熱面１４ｂ，１８ｂがともに封止樹脂体１３から露出された両面放熱構造をなしている。 The heat radiating surfaces 14b of the first heat sinks 14H and 14L are located in the same surface and are substantially flush with one surface 13a of the sealing resin body 13. Similarly, the heat radiating surfaces 18b of the second heat sinks 18H and 18L are located on the same surface and are substantially flush with the back surface 13b of the sealing resin body 13. As described above, the semiconductor device 10 has a double-sided heat radiating structure in which both the heat radiating surfaces 14b and 18b are exposed from the sealing resin body 13.

（半導体装置１０の製造方法）
製造方法の概略について説明する。先ず、半導体装置１０を構成する各要素を準備する。たとえば図６に示すリードフレーム２６を準備する。また、ＩＧＢＴ１１Ｈ，１１Ｌ、ターミナル１６、第１継手部２０ａを含む第２ヒートシンク１８Ｈ、第２継手部２０ｂを含む第２ヒートシンク１８Ｌをそれぞれ準備する。第２ヒートシンク１８Ｈ，１８Ｌは、上記したように共通部材である。 (Manufacturing method of semiconductor device 10)
The outline of the manufacturing method will be described. First, each element constituting the semiconductor device 10 is prepared. For example, the lead frame 26 shown in FIG. 6 is prepared. Further, the IGBTs 11H and 11L, the terminal 16, the second heat sink 18H including the first joint portion 20a, and the second heat sink 18L including the second joint portion 20b are prepared. The second heat sinks 18H and 18L are common members as described above.

次いで、リードフレーム２６における第１ヒートシンク１４Ｈ，１４Ｌの実装面１４ａ上に、はんだ１５を介して、対応するＩＧＢＴ１１Ｈ，１１Ｌを配置する。その際、コレクタ電極１１ｃが実装面１４ａと対向するように、ＩＧＢＴ１１Ｈ，１１Ｌを配置する。次に、たとえば予め両面にはんだ１７，１９が迎えはんだとして配置されたターミナル１６を、はんだ１７がＩＧＢＴ１１Ｈ，１１Ｌ側となるように配置する。はんだ１９については、半導体装置１０における高さばらつきを吸収可能な量、配置しておく。また、第３継手部２０ｃ及び負極端子２２ｎ上にはんだ２１を配置しておく。 Next, the corresponding IGBTs 11H, 11L are arranged on the mounting surface 14a of the first heat sinks 14H, 14L in the lead frame 26 via the solder 15. At that time, the IGBTs 11H and 11L are arranged so that the collector electrode 11c faces the mounting surface 14a. Next, for example, the terminal 16 in which the solders 17 and 19 are previously arranged on both sides as the receiving solder is arranged so that the solder 17 is on the IGBT 11H, 11L side. The solder 19 is arranged in an amount capable of absorbing the height variation in the semiconductor device 10. Further, the solder 21 is arranged on the third joint portion 20c and the negative electrode terminal 22n.

そして、この積層状態で、はんだの１ｓｔリフローを実施する。これにより、はんだ１５を介して、ＩＧＢＴ１１Ｈ，１１Ｌのコレクタ電極１１ｃと対応する第１ヒートシンク１４Ｈ，１４Ｌとが接続される。また、はんだ１７を介して、ＩＧＢＴ１１Ｈ，１１Ｌのエミッタ電極１１ｅと対応するターミナル１６とが接続される。すなわち、リードフレーム２６、ＩＧＢＴ１１Ｈ，１１Ｌ、及びターミナル１６が一体化された接続体を得ることができる。リフロー後、ＩＧＢＴ１１Ｈ，１１Ｌのパッド１１ｐと信号端子２４を、ボンディングワイヤ２５により接続する。図７、図８、図９は、ボンディング後の接続体を示している。 Then, in this laminated state, the 1st reflow of the solder is performed. As a result, the collector electrodes 11c of the IGBTs 11H and 11L and the corresponding first heat sinks 14H and 14L are connected via the solder 15. Further, the emitter electrodes 11e of the IGBTs 11H and 11L and the corresponding terminals 16 are connected via the solder 17. That is, it is possible to obtain a connector in which the lead frame 26, the IGBT 11H, 11L, and the terminal 16 are integrated. After reflow, the pads 11p of the IGBTs 11H and 11L and the signal terminals 24 are connected by the bonding wire 25. 7, 8 and 9 show the bonded body after bonding.

次いで、実装面１８ａが上になるようにして第２ヒートシンク１８Ｈ，１８Ｌを図示しない台座上に配置する。そして、ターミナル１６が第２ヒートシンク１８Ｈ，１８Ｌに対向するように、接続体を第２ヒートシンク１８Ｈ，１８Ｌ上に配置し、はんだの２ｎｄリフローを実施する。２ｎｄリフローでは、第１ヒートシンク１４Ｈ，１４Ｌ側から荷重を加えることで、半導体装置１０の高さが所定高さとなるようにする。詳しくは、図示しないスペーサを、第１ヒートシンク１４Ｈ，１４Ｌと台座との間に配置し、スペーサを、第１ヒートシンク１４Ｈ，１４Ｌと台座の両方に接触させる。このようにして、半導体装置１０の高さが所定高さとなるようにする。図１０は、２ｎｄリフロー後の状態を示している。 Next, the second heat sinks 18H and 18L are arranged on a pedestal (not shown) so that the mounting surface 18a faces up. Then, the connector is arranged on the second heat sinks 18H and 18L so that the terminal 16 faces the second heat sinks 18H and 18L, and the 2nd reflow of the solder is performed. In the 2nd reflow, a load is applied from the first heat sinks 14H and 14L side so that the height of the semiconductor device 10 becomes a predetermined height. Specifically, a spacer (not shown) is placed between the first heat sinks 14H, 14L and the pedestal, and the spacer is brought into contact with both the first heat sinks 14H, 14L and the pedestal. In this way, the height of the semiconductor device 10 is set to a predetermined height. FIG. 10 shows the state after the 2nd reflow.

次いで、トランスファモールド法により封止樹脂体１３の成形を行う。本実施形態では、第１ヒートシンク１４Ｈ，１４Ｌ及び第２ヒートシンク１８Ｈ，１８Ｌが完全に被覆されるように、封止樹脂体１３を成形する。図１１は、成形後の状態を示している。 Next, the sealing resin body 13 is molded by the transfer molding method. In the present embodiment, the sealing resin body 13 is molded so that the first heat sinks 14H and 14L and the second heat sinks 18H and 18L are completely covered. FIG. 11 shows the state after molding.

次いで、成形した封止樹脂体１３を第１ヒートシンク１４Ｈ，１４Ｌの一部ごと切削することにより、第１ヒートシンク１４Ｈ，１４Ｌの放熱面１４ｂを露出させる。これにより、放熱面１４ｂは一面１３ａと略面一となる。同じく、封止樹脂体１３を第２ヒートシンク１８Ｈ，１８Ｌの一部ごと切削することにより、第２ヒートシンク１８Ｈ，１８Ｌの放熱面１８ｂを露出させる。これにより、放熱面１８ｂは裏面１３ｂと略面一となる。 Next, the heat-dissipating surface 14b of the first heat sinks 14H and 14L is exposed by cutting the molded sealing resin body 13 together with a part of the first heat sinks 14H and 14L. As a result, the heat radiating surface 14b becomes substantially flush with the surface 13a. Similarly, the heat-dissipating surface 18b of the second heat sinks 18H and 18L is exposed by cutting the sealing resin body 13 together with a part of the second heat sinks 18H and 18L. As a result, the heat radiating surface 18b is substantially flush with the back surface 13b.

図１２は、切削後の状態を示している。なお、放熱面１４ｂ，１８ｂを成形金型のキャビティ壁面に押し当て、密着させた状態で、封止樹脂体１３を成形してもよい。この場合、封止樹脂体１３を成形した時点で、放熱面１４ｂ，１８ｂが封止樹脂体１３から露出される。このため、成形後の切削が不要となる。 FIG. 12 shows the state after cutting. The sealing resin body 13 may be molded in a state where the heat radiating surfaces 14b and 18b are pressed against the cavity wall surface of the molding die and are in close contact with each other. In this case, the heat radiating surfaces 14b and 18b are exposed from the sealing resin body 13 when the sealing resin body 13 is molded. Therefore, cutting after molding becomes unnecessary.

次いで、外枠２６ａ及びタイバー２６ｃなど、リードフレーム２６の不要部分を除去する。これにより、半導体装置１０を得ることができる。 Next, unnecessary parts of the lead frame 26 such as the outer frame 26a and the tie bar 26c are removed. Thereby, the semiconductor device 10 can be obtained.

（冷却器との積層構造）
図１３に示すように、半導体装置１０は、冷却器５０と交互に積層され、冷却器５０とともにパワーモジュールを構成する。冷却器５０は、内部に冷媒が流通され、Ｚ方向において各半導体装置１０の両面側にそれぞれ配置されて、半導体装置１０を両面側から冷却する。冷却器５０は、冷媒が流れる通路を内部に有するように、管状（チューブ状）に形成されている。また、Ｚ方向において、半導体装置１０と冷却器５０とが交互に積層されるように、隣り合う冷却器５０の間に所定間隔を有して配置されている。このように，Ｚ方向が、積層方向に相当する。 (Laminate structure with cooler)
As shown in FIG. 13, the semiconductor device 10 is alternately laminated with the cooler 50 to form a power module together with the cooler 50. The cooler 50 has a refrigerant flowing inside and is arranged on both sides of each semiconductor device 10 in the Z direction to cool the semiconductor device 10 from both sides. The cooler 50 is formed in a tubular shape so as to have a passage through which the refrigerant flows. Further, in the Z direction, the semiconductor devices 10 and the coolers 50 are arranged with a predetermined interval between the adjacent coolers 50 so that the semiconductor devices 10 and the coolers 50 are alternately laminated. In this way, the Z direction corresponds to the stacking direction.

冷却器５０は、Ｘ方向の一端側で、上流側連結部５１により、隣り合う冷却器５０同士が連結されている。上流側連結部５１は、供給された冷媒を、各冷却器５０に分配する機能を果たす。一方、Ｘ方向の他端側で、下流側連結部５２により、隣り合う冷却器５０同士が連結されている。この下流側連結部５２は、各冷却器５０に分配された冷媒を合流させる機能を果たす。 The cooler 50 is one end side in the X direction, and adjacent coolers 50 are connected to each other by an upstream side connecting portion 51. The upstream side connecting portion 51 functions to distribute the supplied refrigerant to each cooler 50. On the other hand, on the other end side in the X direction, the adjacent coolers 50 are connected to each other by the downstream connecting portion 52. The downstream connecting portion 52 functions to merge the refrigerants distributed to each cooler 50.

図１３に示すパワーモジュールは、インバータ５の三相分の上下アームを構成する３つの半導体装置１０と、各半導体装置１０を両面側から冷却するように、半導体装置１０と交互に積層された複数の冷却器５０を備えている。半導体装置１０は、Ｚ方向において冷却器５０によって挟まれている。封止樹脂体１３の大部分は、隣り合う冷却器５０の対向領域内に配置されている。正極端子２２ｐ、負極端子２２ｎ、及び出力端子２３は、対応するバスバーとの接続のため、対向領域の外まで延設されている。 The power modules shown in FIG. 13 include three semiconductor devices 10 that form upper and lower arms for three phases of the inverter 5, and a plurality of power modules that are alternately laminated with the semiconductor devices 10 so as to cool each semiconductor device 10 from both sides. The cooler 50 is provided. The semiconductor device 10 is sandwiched by the cooler 50 in the Z direction. Most of the sealing resin body 13 is arranged in the facing region of the adjacent coolers 50. The positive electrode terminal 22p, the negative electrode terminal 22n, and the output terminal 23 extend outside the facing region for connection with the corresponding bus bar.

（凹凸酸化膜）
図１４及び図１５は、第１継手部２０ａを含む第２ヒートシンク１８Ｈを示している。第２ヒートシンク１８Ｈには、表面が連続して凹凸をなす凹凸酸化膜３０が形成されている。このように、半導体装置１０は、凹凸酸化膜３０を備えている。凹凸酸化膜３０は、レーザ光を照射することで形成されている。第２継手部２０ｂを含む第２ヒートシンク１８Ｌも、共通構造であるため、同様の構成となっている。以下では、第２ヒートシンク１８Ｈを例に説明する。 (Concave and convex oxide film)
14 and 15 show a second heat sink 18H including a first joint 20a. The second heat sink 18H is formed with a concavo-convex oxide film 30 whose surface is continuously concavo-convex. As described above, the semiconductor device 10 includes the uneven oxide film 30. The uneven oxide film 30 is formed by irradiating a laser beam. Since the second heat sink 18L including the second joint portion 20b also has a common structure, it has the same configuration. Hereinafter, the second heat sink 18H will be described as an example.

図１４及び図１５に示すように、凹凸酸化膜３０は、第２ヒートシンク１８Ｈの実装面１８ａと側面１８ｄ，１８ｅにそれぞれ形成されている。半導体装置１０は、凹凸酸化膜３０による粗化部として、実装面粗化部３１及び側面粗化部３２を有している。明確化のため、図１４では、凹凸酸化膜３０の形成領域にハッチングを施している。 As shown in FIGS. 14 and 15, the uneven oxide film 30 is formed on the mounting surface 18a and the side surfaces 18d and 18e of the second heat sink 18H, respectively. The semiconductor device 10 has a mounting surface roughening portion 31 and a side surface roughening portion 32 as roughened portions formed by the uneven oxide film 30. For clarification, in FIG. 14, the region where the uneven oxide film 30 is formed is hatched.

実装面粗化部３１は、実装面１８ａに凹凸酸化膜３０が形成されてなる。実装面１８ａにおいて、溝１８ｃ及び溝１８ｃよりも内側の領域には、凹凸酸化膜３０が形成されていない。図１４及び図１５に破線で示す境界３１ａは、凹凸酸化膜３０の形成領域と非形成領域との境界を示している。境界３１ａは、環状をなす溝１８ｃの外周に大部分でほぼ一致している。境界３１ａは、外周の一部分に対して、それよりも外側に設定されている。具体的には、四隅が丸められた略矩形環状の溝１８ｃに対し、四隅のひとつについては、その外周部分に境界３１ａが一致せず、外周部分よりも外側に境界３１ａが設定されている。このように、本実施形態では、溝１８ｃの外周と境界３１ａとの間に、凹凸酸化膜３０の形成されていない非粗化領域３１ｂを意図的に設けている。 The mounting surface roughened portion 31 is formed with a concave-convex oxide film 30 formed on the mounting surface 18a. On the mounting surface 18a, the concave-convex oxide film 30 is not formed in the groove 18c and the region inside the groove 18c. The boundary 31a shown by the broken line in FIGS. 14 and 15 indicates the boundary between the formed region and the non-formed region of the uneven oxide film 30. The boundary 31a largely coincides with the outer circumference of the annular groove 18c. The boundary 31a is set to the outside of a part of the outer circumference. Specifically, with respect to the substantially rectangular annular groove 18c in which the four corners are rounded, the boundary 31a does not coincide with the outer peripheral portion of one of the four corners, and the boundary 31a is set outside the outer peripheral portion. As described above, in the present embodiment, the non-roughened region 31b in which the uneven oxide film 30 is not formed is intentionally provided between the outer circumference of the groove 18c and the boundary 31a.

カメラ等の撮像手段によってレーザ光による粗化の位置ずれを検査する際、境界３１ａ、すなわち実装面粗化部３１の輪郭のすべてが溝１８ｃ内に入ると、ピントが合わず、輪郭を認識できなくなる。このため、位置ずれが生じても検出できない。これに対し、本実施形態では、溝１８ｃの外周と境界３１ａとの間に非粗化領域３１ｂを設けているため、確実に位置ずれを検査することができる。 When inspecting the misalignment of roughening due to laser light by an imaging means such as a camera, if all the contours of the boundary 31a, that is, the roughened portion 31 of the mounting surface are within the groove 18c, the contours cannot be focused and the contours can be recognized. It disappears. Therefore, even if the position shift occurs, it cannot be detected. On the other hand, in the present embodiment, since the non-roughened region 31b is provided between the outer circumference of the groove 18c and the boundary 31a, the misalignment can be reliably inspected.

また、実装されるＩＧＢＴ１１Ｈ，１１Ｌのサイズが異なり、これにより溝１８ｃの大きさが異なる複数の品番を検査する際に、誤ったパターンでの粗化を検出することも可能となる。たとえば、サイズ大用のパターンで粗化すべきところ、誤ってサイズ小用のパターンで粗化したとしても、非粗化領域３１ｂの少なくとも一部が溝１８ｃ外となるため、位置ずれ検査と合わせて粗化パターン間違えも検査することができる。 Further, when inspecting a plurality of product numbers having different sizes of the mounted IGBTs 11H and 11L and different sizes of the grooves 18c, it is possible to detect roughening with an erroneous pattern. For example, if a pattern for large size should be roughened, even if it is accidentally roughened with a pattern for small size, at least a part of the non-roughened region 31b is outside the groove 18c, so that it is combined with the misalignment inspection. Mistakes in roughening patterns can also be inspected.

本実施形態では、第２ヒートシンク１８Ｈの実装面１８ａだけでなく、第２ヒートシンク１８に連なる第１継手部２０ａの実装面にも、実装面粗化部３１が一体的に形成されている。第１継手部２０ａにおいて、凹凸酸化膜３０は、溝２０ｄ及び溝２０ｄよりも内側の領域には、形成されておらず、溝２０ｄの全周で上記した境界が溝２０ｄの外周とほぼ一致している。 In the present embodiment, the mounting surface roughened portion 31 is integrally formed not only on the mounting surface 18a of the second heat sink 18H but also on the mounting surface of the first joint portion 20a connected to the second heat sink 18. In the first joint portion 20a, the uneven oxide film 30 is not formed in the groove 20d and the region inside the groove 20d, and the above-mentioned boundary substantially coincides with the outer periphery of the groove 20d on the entire circumference of the groove 20d. ing.

側面粗化部３２は、側面１８ｄ，１８ｅのそれぞれに凹凸酸化膜３０が形成されてなる。側面粗化部３２は、第２ヒートシンク１８Ｈの側面のうち、側面１８ｄ，１８ｅのみに形成されている。本実施形態では、第２ヒートシンク１８Ｈに連なる第１継手部２０ａにも、側面粗化部３２が一体的に形成されている。第１継手部２０ａにおいて、凹凸酸化膜３０は、側面１８ｄに連なる面に形成されている。第２ヒートシンク１８Ｈの側面１８ｄ，１８ｅ及び該側面１８ｄに連なる第１継手部２０ａの面それぞれの全面が、側面粗化部３２とされている。 The side surface roughened portion 32 is formed with an uneven oxide film 30 formed on each of the side surfaces 18d and 18e. The side surface roughening portion 32 is formed only on the side surfaces 18d and 18e of the side surfaces of the second heat sink 18H. In the present embodiment, the side surface roughening portion 32 is integrally formed also in the first joint portion 20a connected to the second heat sink 18H. In the first joint portion 20a, the uneven oxide film 30 is formed on a surface connected to the side surface 18d. The entire surfaces of the side surfaces 18d and 18e of the second heat sink 18H and the surfaces of the first joint portion 20a connected to the side surface 18d are designated as side surface roughened portions 32.

図１６に示すように、凹凸酸化膜３０は、基材３３上に形成された皮膜３４の一部である。基材３３は、第１継手部２０ａを含む第２ヒートシンク１８Ｈを構成するＣｕなどの金属部材である。皮膜３４は、基材３３の表面に形成された金属薄膜３５と、凹凸酸化膜３０を有している。 As shown in FIG. 16, the uneven oxide film 30 is a part of the film 34 formed on the base material 33. The base material 33 is a metal member such as Cu that constitutes the second heat sink 18H including the first joint portion 20a. The film 34 has a metal thin film 35 formed on the surface of the base material 33 and an uneven oxide film 30.

本実施形態において、金属薄膜３５はＮｉを主成分とする膜を少なくとも含んでいる。金属薄膜３５は、たとえばめっき、蒸着により形成されたものである。金属薄膜３５は、たとえば無電解Ｎｉめっき膜を含んでいる。 In the present embodiment, the metal thin film 35 contains at least a film containing Ni as a main component. The metal thin film 35 is formed by, for example, plating or thin film deposition. The metal thin film 35 includes, for example, an electroless Ni plating film.

金属薄膜３５は、基材３３の表面のうち、第２ヒートシンク１８Ｈの放熱面１８ｂを除く部分に形成されている。金属薄膜３５の表面のうち、実装面粗化部３１の形成部分、及び、側面粗化部３２の形成部分には、複数の凹部３５ａが形成されている。凹部３５ａが形成されていない部分において、金属薄膜３５の膜厚は、たとえば１０μｍ程度とされる。換言すれば、後述するレーザ光の照射前の膜厚が、１０μｍ程度とされる。 The metal thin film 35 is formed on the surface of the base material 33 except for the heat radiating surface 18b of the second heat sink 18H. On the surface of the metal thin film 35, a plurality of recesses 35a are formed in the portion where the mounting surface roughened portion 31 is formed and the portion where the side surface roughened portion 32 is formed. The film thickness of the metal thin film 35 is set to, for example, about 10 μm in the portion where the recess 35a is not formed. In other words, the film thickness before irradiation with the laser beam, which will be described later, is about 10 μm.

凹部３５ａは、パルス発振のレーザ光の照射により形成されている。１パルスごとに１つの凹部３５ａが形成される。凹部３５ａは、レーザ光の照射痕である。レーザ光の走査方向において、隣り合う凹部３５ａが連なっている。実装面粗化部３１及び側面粗化部３２の形成部分において、金属薄膜３５の表面は、複数の凹部３５ａにより鱗状をなしている。 The recess 35a is formed by irradiating the laser beam of pulse oscillation. One recess 35a is formed for each pulse. The recess 35a is an irradiation mark of a laser beam. Adjacent recesses 35a are connected in the scanning direction of the laser beam. In the formed portions of the mounting surface roughened portion 31 and the side surface roughened portion 32, the surface of the metal thin film 35 is scaly due to a plurality of recesses 35a.

各凹部３５ａの幅は、５μｍ〜３００μｍとされている。凹部３５ａの深さは、０．５μｍ〜５μｍとされている。凹部３５ａの深さが０．５μｍより浅いと、レーザ光の照射による金属薄膜３５の表面の溶融及び蒸着が不十分となり、凹凸酸化膜３０が形成され難くなる。凹部３５ａの深さが５μｍよりも深いと、金属薄膜３５の表面が溶融飛散しやすくなり、蒸着よりも溶融飛散による表面形成が支配的となり、凹凸酸化膜３０が形成され難くなる。 The width of each recess 35a is set to 5 μm to 300 μm. The depth of the recess 35a is set to 0.5 μm to 5 μm. If the depth of the recess 35a is shallower than 0.5 μm, the surface of the metal thin film 35 is not sufficiently melted and vapor-deposited by irradiation with a laser beam, and it becomes difficult to form the uneven oxide film 30. When the depth of the recess 35a is deeper than 5 μm, the surface of the metal thin film 35 is likely to be melt-scattered, surface formation by melt-scattering becomes dominant rather than vapor deposition, and the uneven oxide film 30 is less likely to be formed.

凹凸酸化膜３０は、金属薄膜３５を構成する主成分金属と同じ金属の酸化物の膜である。凹凸酸化膜３０は、金属薄膜３５にレーザ光を照射することで、金属薄膜３５を構成する金属を酸化して形成されている。凹凸酸化膜３０は、金属薄膜３５の表層を酸化することで、金属薄膜３５の表面に形成された酸化物の膜である。凹凸酸化膜３０は、レーザ光の照射により形成されるため、レーザ照射膜とも言える。 The concave-convex oxide film 30 is an oxide film of the same metal as the main component metal constituting the metal thin film 35. The uneven oxide film 30 is formed by oxidizing the metal constituting the metal thin film 35 by irradiating the metal thin film 35 with a laser beam. The uneven oxide film 30 is an oxide film formed on the surface of the metal thin film 35 by oxidizing the surface layer of the metal thin film 35. Since the uneven oxide film 30 is formed by irradiation with laser light, it can be said to be a laser irradiation film.

本実施形態では、凹凸酸化膜３０を構成する成分のうち、８０％がＮＩ２Ｏ３、１０％がＮｉＯ、１０％がＮｉとなっている。このように、凹凸酸化膜３０の主成分は、金属薄膜３５の主成分であるＮｉの酸化物である。 In the present embodiment, 80% of the components constituting the uneven oxide film 30 are NI 2 O 3 , 10% is NiO, and 10% is Ni. As described above, the main component of the concave-convex oxide film 30 is an oxide of Ni, which is the main component of the metal thin film 35.

凹凸酸化膜３０は、金属薄膜３５の表面のうち、凹部３５ａの表面に形成されている。凹凸酸化膜３０の平均膜厚は、１０ｎｍ〜数百ｎｍとされている。凹凸酸化膜３０は、凹部３５ａを有する金属薄膜３５の表面の凹凸に倣って形成されている。また、凹凸酸化膜３０の表面には、凹部３５ａの幅よりも細かいピッチで凹凸が形成されている。すなわち、非常に微細な凹凸（粗化部）が形成されている。換言すれば、複数の凸部３０ａ（柱状体）が、細かいピッチで形成されている。たとえば凸部３０ａの平均幅は１ｎｍ〜３００ｎｍ、凸部３０ａ間の平均間隔は１ｎｍ〜３００ｎｍとされている。また、凸部３０ａの平均高さは、１０ｎｍ〜数百ｎｍとされている。 The uneven oxide film 30 is formed on the surface of the recess 35a in the surface of the metal thin film 35. The average film thickness of the uneven oxide film 30 is 10 nm to several hundred nm. The uneven oxide film 30 is formed following the unevenness of the surface of the metal thin film 35 having the concave portions 35a. Further, on the surface of the uneven oxide film 30, unevenness is formed at a pitch finer than the width of the concave portion 35a. That is, very fine unevenness (roughened portion) is formed. In other words, a plurality of convex portions 30a (columnar bodies) are formed at a fine pitch. For example, the average width of the convex portions 30a is 1 nm to 300 nm, and the average spacing between the convex portions 30a is 1 nm to 300 nm. The average height of the convex portion 30a is 10 nm to several hundred nm.

このように、表面に非常に微細な凹凸が形成された凹凸酸化膜３０により、実装面粗化部３１及び側面粗化部３２が形成されている。凹凸酸化膜３０を有すると、凹凸酸化膜３０を有さない構成、すなわち金属薄膜３５の表面が露出する構成に比べて、はんだに対する濡れ性を低下させることができる。このため、実装面粗化部３１により、はんだ１９，２１の濡れ拡がりを抑制することができる。 As described above, the mounting surface roughened portion 31 and the side surface roughened portion 32 are formed by the uneven oxide film 30 on which very fine irregularities are formed on the surface. When the concave-convex oxide film 30 is provided, the wettability to the solder can be lowered as compared with the configuration without the concave-convex oxide film 30, that is, the configuration in which the surface of the metal thin film 35 is exposed. Therefore, the mounting surface roughening portion 31 can suppress the wetting and spreading of the solders 19 and 21.

また、凹凸酸化膜３０の表面の凸部３０ａに封止樹脂体１３が絡みつき、アンカー効果が生じる。凹凸により、封止樹脂体１３との接触面積が増える。これにより、実装面粗化部３１及び側面粗化部３２のそれぞれに、封止樹脂体１３が密着する。したがって、封止樹脂体１３の剥離を抑制することができる。 Further, the sealing resin body 13 is entangled with the convex portion 30a on the surface of the uneven oxide film 30, and an anchor effect is generated. The unevenness increases the contact area with the sealing resin body 13. As a result, the sealing resin body 13 is brought into close contact with each of the mounting surface roughening portion 31 and the side surface roughening portion 32. Therefore, peeling of the sealing resin body 13 can be suppressed.

なお、凹凸酸化膜３０については、以下の方法によって形成することができる。まず、上記した金属薄膜３５が形成された第２ヒートシンク１８Ｈを準備する。 The uneven oxide film 30 can be formed by the following method. First, the second heat sink 18H on which the above-mentioned metal thin film 35 is formed is prepared.

次に、レーザ光を照射して凹凸酸化膜３０を形成する。第２ヒートシンク１８Ｈの実装面１８ａ及び側面１８ｄ，１８ｅのそれぞれに、パルス発振のレーザ光を照射することにより、金属薄膜３５の表面を溶融及び蒸発させる。具体的には、レーザ光を照射することにより、金属薄膜３５の表面の部分を溶融させるとともに、蒸発（気化）させて、外気中に浮遊させる。 Next, the uneven oxide film 30 is formed by irradiating the laser beam. The surface of the metal thin film 35 is melted and evaporated by irradiating the mounting surface 18a and the side surfaces 18d and 18e of the second heat sink 18H with a laser beam of pulse oscillation. Specifically, by irradiating with laser light, the surface portion of the metal thin film 35 is melted and evaporated (vaporized) to be suspended in the outside air.

パルス発振のレーザ光は、エネルギー密度が０Ｊ／ｃｍ２より大きく１００Ｊ／ｃｍ２以下で、パルス幅が１μ秒以下となるように調整される。この条件を満たすには、ＹＡＧレーザ、ＹＶＯ４レーザ、ファイバレーザなどを採用することができる。たとえばＹＡＧレーザの場合、エネルギー密度が１Ｊ／ｃｍ２以上であればよい。無電解Ｎｉめっきの場合、たとえば５Ｊ／ｃｍ２程度でも金属薄膜３５を加工することができる。 Pulsed laser light energy density is large 100 J / cm 2 or less than 0 J / cm 2, the pulse width is adjusted to be equal to or less than 1μ seconds. This condition is satisfied, it is possible to adopt a YAG laser, YVO 4 laser, such as a fiber laser with. For example, in the case of a YAG laser, the energy density may be 1 J / cm 2 or more. In the case of electroless Ni plating, the metal thin film 35 can be processed even at about 5 J / cm 2, for example.

このとき、レーザ光の光源と第２ヒートシンク１８Ｈとを相対的に移動させることにより、レーザ光を複数の位置に順に照射する。レーザ光を照射し、金属薄膜３５の表面を溶融、気化させることで、金属薄膜３５の表面には、凹部３５ａが形成される。金属薄膜３５のうち、レーザ光を照射した部分の平均厚みは、レーザ光を照射しない部分の平均厚みよりも薄くなる。また、レーザ光のスポットに対応して形成される複数の凹部３５ａは、Ｘ方向において連なるとともに、Ｙ方向においても連なる。これにより、レーザ照射痕である凹部３５ａは、たとえば鱗状となる。 At this time, by relatively moving the light source of the laser beam and the second heat sink 18H, the laser beam is sequentially irradiated to a plurality of positions. By irradiating the surface of the metal thin film 35 with laser light to melt and vaporize the surface of the metal thin film 35, a recess 35a is formed on the surface of the metal thin film 35. The average thickness of the portion of the metal thin film 35 irradiated with the laser beam is thinner than the average thickness of the portion not irradiated with the laser beam. Further, the plurality of recesses 35a formed corresponding to the spots of the laser beam are continuous in the X direction and also in the Y direction. As a result, the recess 35a, which is a laser irradiation mark, becomes, for example, a scale.

次いで、溶融した金属薄膜３５の部分を凝固させる。具体的には、溶融して気化した金属薄膜３５を、レーザ光が照射された部分やその周辺部分に蒸着させる。このように、溶融して気化した金属薄膜３５を蒸着させることにより、金属薄膜３５の表面上に凹凸酸化膜３０を形成する。凹凸酸化膜３０は、主として、金属薄膜３５におけるレーザ光が照射された部分に形成される。 Next, the portion of the molten metal thin film 35 is solidified. Specifically, the molten and vaporized metal thin film 35 is vapor-deposited on the portion irradiated with the laser beam and the peripheral portion thereof. By depositing the molten and vaporized metal thin film 35 in this way, the uneven oxide film 30 is formed on the surface of the metal thin film 35. The uneven oxide film 30 is mainly formed on a portion of the metal thin film 35 irradiated with laser light.

なお、レーザ光の照射において、エネルギー密度を１００Ｊ／ｃｍ２よりも大きくすると、凹凸酸化膜３０が形成されない。また、パルス発振ではなく、連続発振のレーザ光を照射した場合にも、凹凸酸化膜３０が形成されない。 When the energy density is made larger than 100 J / cm 2 in the irradiation of the laser beam, the uneven oxide film 30 is not formed. Further, the concave-convex oxide film 30 is not formed even when the laser beam of continuous oscillation is irradiated instead of pulse oscillation.

（半導体装置の効果）
図１７は、比較例を示している。比較例の符号として、本実施形態に示した関連する要素の符号に１００を加算したもの付与している。比較例では、図示しないが、第２ヒートシンク１１８Ｈ，１１８Ｌの実装面のみに、凹凸酸化膜が形成されている。すなわち、実装面粗化部のみを有している。半導体装置１１０はＺ方向において冷却器に挟まれ、冷却器への取り付け状態で半導体装置１１０に応力が作用する。半導体装置１１０では、第２ヒートシンク１１８及び図中に表れていない第１ヒートシンクのうち、第１ヒートシンクのみに、Ｙ方向の側面からＹ方向に延設されて封止樹脂体１１３から突出する延設部としての正極端子２２ｐ、出力端子１２３が設けられている。このため、第２ヒートシンク１１８Ｈの側面１１８ｄと封止樹脂体１１３との境界部分、第２ヒートシンク１１８Ｈの側面１１８ｅと封止樹脂体１１３との境界部分に応力が集中する。このような応力集中により、封止樹脂体１１３に図中に例示するようなクラック２００（割れ）が生じる虞がある。クラック２００は、裏面１１３ｂ側においてＸ方向に沿って生じる虞がある。 (Effect of semiconductor device)
FIG. 17 shows a comparative example. As a code of the comparative example, a code obtained by adding 100 to the code of the related element shown in the present embodiment is given. In the comparative example, although not shown, the uneven oxide film is formed only on the mounting surfaces of the second heat sinks 118H and 118L. That is, it has only a roughened mounting surface. The semiconductor device 110 is sandwiched between the coolers in the Z direction, and stress acts on the semiconductor device 110 while it is attached to the cooler. In the semiconductor device 110, of the second heat sink 118 and the first heat sink not shown in the drawing, only the first heat sink is extended from the side surface in the Y direction in the Y direction and protrudes from the sealing resin body 113. A positive electrode terminal 22p and an output terminal 123 are provided as parts. Therefore, stress is concentrated on the boundary portion between the side surface 118d of the second heat sink 118H and the sealing resin body 113, and the boundary portion between the side surface 118e of the second heat sink 118H and the sealing resin body 113. Due to such stress concentration, cracks 200 (cracks) as illustrated in the figure may occur in the sealing resin body 113. The crack 200 may occur along the X direction on the back surface 113b side.

これに対し、本実施形態では、凹凸酸化膜３０による粗化部として、実装面粗化部３１に加えて、側面粗化部３２を有している。側面粗化部３２は、図１８に示すように、第２ヒートシンク１８Ｈにおいて、延設部が連なる側面１４ｃに対応する側面１８ｄに形成されている。また、第２ヒートシンク１８Ｌにおいて、延設部が連なる側面１４ｃに対応する側面１８ｅに形成されている。側面粗化部３２を設けることで、冷却器５０との積層構造において応力が集中する側面と封止樹脂体１３との境界部分の密着性が従来よりも高くなっている。したがって、封止樹脂体１３との密着性の高い部分を局所的に設けつつも、冷却器５０との積層により応力が作用する半導体装置１０において、封止樹脂体１３にクラックが生じるのを抑制することができる。 On the other hand, in the present embodiment, as the roughened portion by the uneven oxide film 30, the side roughened portion 32 is provided in addition to the mounting surface roughened portion 31. As shown in FIG. 18, the side surface roughening portion 32 is formed on the side surface 18d corresponding to the side surface 14c in which the extending portions are continuous in the second heat sink 18H. Further, in the second heat sink 18L, it is formed on the side surface 18e corresponding to the side surface 14c in which the extending portions are connected. By providing the side surface roughening portion 32, the adhesion between the side surface where stress is concentrated and the boundary portion between the sealing resin body 13 in the laminated structure with the cooler 50 is higher than before. Therefore, cracks are suppressed in the sealing resin body 13 in the semiconductor device 10 in which stress acts due to stacking with the cooler 50 while locally providing a portion having high adhesion to the sealing resin body 13. can do.

特に本実施形態では、第１ヒートシンク１４Ｈ，１４Ｌの側面１４ｃに、延設部として正極端子２２ｐ、出力端子２３が連なっている。正極端子２２ｐ及び出力端子２３はバスバーと接続されるため、第１ヒートシンク１４Ｈ，１４Ｌが積層の応力を受けて変形し難い。その分、応力は第２ヒートシンク１８Ｈの側面１８ｄと封止樹脂体１３との境界部分、第２ヒートシンク１８Ｈの側面１８ｅと封止樹脂体１３との境界部分に集中する。しかしながら、凹凸酸化膜３０による側面粗化部３２により、クラックが生じるのを抑制することができる。 In particular, in the present embodiment, the positive electrode terminals 22p and the output terminals 23 are connected as extending portions on the side surfaces 14c of the first heat sinks 14H and 14L. Since the positive electrode terminal 22p and the output terminal 23 are connected to the bus bar, the first heat sinks 14H and 14L are not easily deformed due to the stress of lamination. By that amount, the stress is concentrated on the boundary portion between the side surface 18d of the second heat sink 18H and the sealing resin body 13, and the boundary portion between the side surface 18e of the second heat sink 18H and the sealing resin body 13. However, it is possible to prevent cracks from being generated by the side surface roughened portion 32 formed by the uneven oxide film 30.

本実施形態では、ＩＧＢＴ１１Ｈ，１１ＬがＸ方向において並んで配置されており、これにより第１ヒートシンク１４Ｈ，１４Ｌ、第２ヒートシンク１８Ｈ，１８ＬもＸ方向に並んで配置されている。この横並び配置により、延設部である正極端子２２ｐ、出力端子２３の延設方向と直交するＸ方向において、封止樹脂体１３の長さが長くなっている。このため、第２ヒートシンク１８Ｈの側面１８ｄと封止樹脂体１３との境界部分、第２ヒートシンク１８Ｈの側面１８ｅと封止樹脂体１３との境界部分に応力が集中しやすい。しかしながら、凹凸酸化膜３０による側面粗化部３２により、クラックが生じるのを抑制することができる。特に、第２ヒートシンク１８Ｈ，１８Ｌの両方に側面粗化部３２を設けているため、いずれかに応力が偏って作用しても、クラックが生じるのを抑制することができる。 In the present embodiment, the IGBTs 11H and 11L are arranged side by side in the X direction, whereby the first heat sinks 14H and 14L and the second heat sinks 18H and 18L are also arranged side by side in the X direction. Due to this side-by-side arrangement, the length of the sealing resin body 13 is increased in the X direction orthogonal to the extension direction of the positive electrode terminal 22p and the output terminal 23, which are the extension portions. Therefore, stress tends to be concentrated on the boundary portion between the side surface 18d of the second heat sink 18H and the sealing resin body 13, and the boundary portion between the side surface 18e of the second heat sink 18H and the sealing resin body 13. However, it is possible to prevent cracks from being generated by the side surface roughened portion 32 formed by the uneven oxide film 30. In particular, since the side surface roughening portions 32 are provided on both the second heat sinks 18H and 18L, it is possible to suppress the occurrence of cracks even if the stress acts unevenly on either of them.

本実施形態では、第２ヒートシンク１８Ｈ，１８Ｌに連なる継手部２０ａ，２０ｂの側面にも、側面粗化部３２が設けられている。このように、厚肉部である第２ヒートシンク１８Ｈ，１８Ｌに連なる薄肉部にも側面粗化部３２が設けられているため、クラックが生じるのを効果的に抑制することができる。 In the present embodiment, the side surface roughening portion 32 is also provided on the side surface of the joint portions 20a and 20b connected to the second heat sinks 18H and 18L. As described above, since the side surface roughening portion 32 is also provided in the thin-walled portion connected to the second heat sinks 18H and 18L which is the thick-walled portion, it is possible to effectively suppress the occurrence of cracks.

本実施形態では、第１ヒートシンク１４Ｈ，１４Ｌの側面１４ｄには、延設部としての吊りリード２６ｂが連なっている。吊りリード２６ｂは、冷却器５０との積層構造において、自由端である。これに対し、第２ヒートシンク１８Ｈ，１８Ｌにおいて、Ｙ方向の側面１８ｄ，１８ｅの両方に側面粗化部３２を設けている。すなわち、第２ヒートシンク１８Ｈの側面１８ｅと、第２ヒートシンク１８Ｈの側面１８ｄにも、側面粗化部３２を設けている。したがって、第２ヒートシンク１８Ｈの側面１８ｅと封止樹脂体１３との境界部分、第２ヒートシンク１８Ｈの側面１８ｄと封止樹脂体１３との境界部分に応力が集中しても、クラックが生じるのを抑制することができる。 In the present embodiment, the hanging leads 26b as an extension portion are connected to the side surfaces 14d of the first heat sinks 14H and 14L. The suspension lead 26b is a free end in a laminated structure with the cooler 50. On the other hand, in the second heat sinks 18H and 18L, the side surface roughening portions 32 are provided on both the side surfaces 18d and 18e in the Y direction. That is, the side surface roughening portion 32 is also provided on the side surface 18e of the second heat sink 18H and the side surface 18d of the second heat sink 18H. Therefore, even if stress is concentrated on the boundary portion between the side surface 18e of the second heat sink 18H and the sealing resin body 13 and the boundary portion between the side surface 18d of the second heat sink 18H and the sealing resin body 13, cracks are generated. It can be suppressed.

なお、第２ヒートシンク１８Ｈ，１８Ｌを共通部材とする例を示したが、これに限定されない。互いに異なる部材を採用し、第２ヒートシンク１８Ｈにおいて側面１８ｄのみ、第２ヒートシンク１８Ｌにおいて側面１８ｅのみに、側面粗化部３２を設けてもよい。 Although an example in which the second heat sinks 18H and 18L are used as a common member is shown, the present invention is not limited to this. Members different from each other may be adopted, and the side surface roughening portion 32 may be provided only on the side surface 18d of the second heat sink 18H and only on the side surface 18e of the second heat sink 18L.

また、第２ヒートシンク１８Ｈ，１８Ｌの実装面１８ａに凹凸酸化膜３０（実装面粗化部３１）を設ける例を示したがこれに限定されない。実装面１８ａに加えて、第１ヒートシンク１４Ｈ，１４Ｌの実装面１４ａに凹凸酸化膜３０を設けてもよい。リードフレーム２６において実装面１８ａ側の面のうち、封止樹脂体１３に封止される部分であって、実装部分を除く部分に凹凸酸化膜３０を設けてもよい。 Further, an example is shown in which the uneven oxide film 30 (mounting surface roughened portion 31) is provided on the mounting surface 18a of the second heat sinks 18H and 18L, but the present invention is not limited to this. In addition to the mounting surface 18a, the uneven oxide film 30 may be provided on the mounting surface 14a of the first heat sinks 14H and 14L. The concave-convex oxide film 30 may be provided on the portion of the lead frame 26 on the mounting surface 18a side that is sealed by the sealing resin body 13 and excluding the mounting portion.

（第２実施形態）
本実施形態は、先行実施形態を参照できる。このため、先行実施形態に示した半導体装置１０と共通する部分についての説明は省略する。 (Second Embodiment)
In this embodiment, the preceding embodiment can be referred to. Therefore, the description of the parts common to the semiconductor device 10 shown in the preceding embodiment will be omitted.

下アーム側の第２ヒートシンク１８Ｌに連なる第２継手部２０ｂは、負極端子２２ｎと接続されている。負極端子２２ｎの接続により、第２ヒートシンク１８Ｌは変形し難くなり、負極端子２２ｎにバスバーに接続されることでさらに変形し難くなる。 The second joint portion 20b connected to the second heat sink 18L on the lower arm side is connected to the negative electrode terminal 22n. By connecting the negative electrode terminal 22n, the second heat sink 18L is less likely to be deformed, and by being connected to the negative electrode terminal 22n to the bus bar, it is more difficult to be deformed.

一方、上アーム側の第２ヒートシンク１８Ｈに連なる第１継手部２０ａは、第１ヒートシンク１４Ｌの第３継手部２０ｃと接続されている。第２ヒートシンク１８Ｈ及び第１継手部２０ａには、主端子がいずれも連なっていない。このため、冷却器５０との積層構造において、第２ヒートシンク１８Ｈの側面１８ｄと封止樹脂体１３との境界部分に応力が集中しやすい。 On the other hand, the first joint portion 20a connected to the second heat sink 18H on the upper arm side is connected to the third joint portion 20c of the first heat sink 14L. Neither the main terminal is connected to the second heat sink 18H and the first joint portion 20a. Therefore, in the laminated structure with the cooler 50, stress tends to be concentrated on the boundary portion between the side surface 18d of the second heat sink 18H and the sealing resin body 13.

図１９に示すように、本実施形態では、第２ヒートシンク１８Ｈの側面１８ｄと第２ヒートシンク１８Ｌの側面１８ｅのうち、側面１８ｄのみに側面粗化部３２が形成されている。このように、応力が集中しやすい側面１８ｄのみに側面粗化部３２を設けたので、レーザ光の照射領域をより狭い範囲に限定しつつも、封止樹脂体１３にクラックが生じるのを抑制することができる。 As shown in FIG. 19, in the present embodiment, the side surface roughening portion 32 is formed only on the side surface 18d of the side surface 18d of the second heat sink 18H and the side surface 18e of the second heat sink 18L. In this way, since the side surface roughening portion 32 is provided only on the side surface 18d where stress is likely to be concentrated, cracks are suppressed in the sealing resin body 13 while limiting the irradiation region of the laser beam to a narrower range. can do.

（第３実施形態）
本実施形態は、先行実施形態を参照できる。このため、先行実施形態に示した半導体装置１０と共通する部分についての説明は省略する。 (Third Embodiment)
In this embodiment, the preceding embodiment can be referred to. Therefore, the description of the parts common to the semiconductor device 10 shown in the preceding embodiment will be omitted.

図２０に示すように、本実施形態では、第２ヒートシンク１８Ｈ，１８Ｌの側面のうち、Ｙ方向の側面１８ｄ，１８ｅだけでなく、Ｘ方向の側面にも、側面粗化部３２が形成されている。具体的には、Ｘ方向の側面のうち、第２ヒートシンク１８Ｈ，１８Ｌの互いに対向する面、すなわち継手部２０ａ，２０ｂ側の面ではなく、対向面とは反対の側面１８ｆにそれぞれ形成されている。側面１８ｆが、第３側面に相当する。 As shown in FIG. 20, in the present embodiment, of the side surfaces of the second heat sinks 18H and 18L, the side surface roughened portions 32 are formed not only on the side surfaces 18d and 18e in the Y direction but also on the side surfaces in the X direction. There is. Specifically, of the side surfaces in the X direction, the second heat sinks 18H and 18L are formed not on the surfaces facing each other, that is, on the surfaces on the joint portions 20a and 20b, but on the side surfaces 18f opposite to the facing surfaces. .. The side surface 18f corresponds to the third side surface.

これにより、側面１８ｆに対する封止樹脂体１３の密着性が向上されているため、側面１８ｆと封止樹脂体１３との境界部分に応力が作用しても、この境界部分に沿ってクラックが生じるのを抑制することができる。 As a result, the adhesion of the sealing resin body 13 to the side surface 18f is improved, so that even if stress acts on the boundary portion between the side surface 18f and the sealing resin body 13, cracks occur along this boundary portion. Can be suppressed.

この明細書の開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。たとえば、開示は、実施形態において示された要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内でのすべての変更を含むものと解されるべきである。 Disclosure of this specification is not limited to the illustrated embodiments. The disclosure includes exemplary embodiments and modifications by those skilled in the art based on them. For example, disclosure is not limited to the combination of elements shown in the embodiments. Disclosure can be carried out in various combinations. The technical scope disclosed is not limited to the description of the embodiments. Some technical scopes disclosed are indicated by the description of the claims and should be understood to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the description of the claims. ..

半導体装置１０として、２つの半導体素子（ＩＧＢＴ１１Ｈ，１１Ｌ）を備える２ｉｎ１パッケージ構造の例を示したが、これに限定されない。１つのアームを構成する１つの半導体素子を備える１ｉｎ１パッケージ構造や、三相分の上下アームを構成する６つの半導体素子を備える６ｉｎ１パッケージ構造にも適用できる。１ｉｎ１パッケージの場合、第１ヒートシンク及び第２ヒートシンクを１組のみを有し、Ｙ方向において、第１ヒートシンクの側面に主端子が連なり、第２ヒートシンクの側面には主端子が連ならない構成に適用できる。第２ヒートシンクについては、たとえばＸ方向の側面に主端子が連なる。 As the semiconductor device 10, an example of a 2in1 package structure including two semiconductor elements (IGBT11H, 11L) has been shown, but the present invention is not limited thereto. It can also be applied to a 1in1 package structure including one semiconductor element constituting one arm and a 6in1 package structure including six semiconductor elements constituting three-phase upper and lower arms. In the case of a 1in1 package, it has only one set of a first heat sink and a second heat sink, and is applied to a configuration in which the main terminals are connected to the side surface of the first heat sink and the main terminals are not connected to the side surface of the second heat sink in the Y direction. can. For the second heat sink, for example, the main terminals are connected to the side surface in the X direction.

ＦＷＤ１２Ｈ，１２ＬがＩＧＢＴ１１Ｈ，１１Ｌと一体に形成される例を示したが、これに限定されない。図２１に示すように、ＩＧＢＴ１１Ｈ，１１ＬとＦＷＤ１２Ｈ，１２Ｌとを別素子としてもよい。なお、図２１に示す符号３６は、リードフレーム２６の実装面側に形成された実装面粗化部である。 An example is shown in which the FWD 12H and 12L are integrally formed with the IGBT 11H and 11L, but the present invention is not limited to this. As shown in FIG. 21, the IGBTs 11H and 11L and the FWD 12H and 12L may be separate elements. Reference numeral 36 shown in FIG. 21 is a mounting surface roughening portion formed on the mounting surface side of the lead frame 26.

第１ヒートシンク１４Ｈ，１４Ｌの放熱面１４ｂ及び第２ヒートシンク１８Ｈ，１８Ｌの放熱面１８ｂが封止樹脂体１３から露出される例を示したが、これに限定されない。放熱面１４ｂ，１８ｂの少なくとも一方が封止樹脂体１３によって覆われた構成としてもよい。 An example is shown in which the heat radiating surfaces 14b of the first heat sinks 14H and 14L and the heat radiating surfaces 18b of the second heat sinks 18H and 18L are exposed from the sealing resin body 13, but the present invention is not limited thereto. At least one of the heat radiating surfaces 14b and 18b may be covered with the sealing resin body 13.

金属薄膜３５を構成する金属はＮｉに限定されない。すなわち、凹凸酸化膜３０もＮｉの酸化物に限定されない。凹凸酸化膜３０としては、金属薄膜３５を構成する金属と同じ金属の酸化物の膜であればよい。 The metal constituting the metal thin film 35 is not limited to Ni. That is, the uneven oxide film 30 is not limited to the oxide of Ni. The concave-convex oxide film 30 may be an oxide film of the same metal as the metal constituting the metal thin film 35.

１…電力変換装置、２…直流電源、３…モータ、４…平滑コンデンサ、５…インバータ、６…正極側ライン、７…負極側ライン、８…出力ライン、１０…半導体装置、１１Ｈ，１１Ｌ…ＩＧＢＴ、１１ｃ…コレクタ電極、１１ｅ…エミッタ電極、１１ｇ…ゲート電極、１１ｐ…パッド、１２Ｈ，１２Ｌ…ＦＷＤ、１３…封止樹脂体、１３ａ…一面、１３ｂ…裏面、１３ｃ，１３ｄ…側面、１４Ｈ，１４Ｌ…第１ヒートシンク、１４ａ…実装面、１４ｂ…放熱面、１４ｃ，１４ｄ…側面、１５…はんだ、１６…ターミナル、１７…はんだ、１８Ｈ，１８Ｌ…第２ヒートシンク、１８ａ…実装面、１８ｂ…放熱面、１８ｃ…溝、１８ｄ，１８ｅ，１８ｆ…側面、１９…はんだ、２０…継手部、２０ａ…第１継手部、２０ｂ…第２継手部、２０ｃ…第３継手部、２０ｄ…溝、２１…はんだ、２２…電源端子、２２ｐ…正極端子、２２ｎ…負極端子、２３…出力端子、２４，２４ａ，２４ｂ…信号端子、２５…ボンディングワイヤ、２６…リードフレーム、２６ａ…外枠、２６ｂ…吊りリード、２６ｃ…タイバー、３０…凹凸酸化膜、３０ａ…凸部、３１…実装面粗化部、３１ａ…境界、３１ｂ…非粗化領域、３２…側面粗化部、３３…基材、３４…皮膜、３５…金属薄膜、３５ａ…凹部、３６…粗化部、５０…冷却器、５１…上流側連結部、５２…下流側連結部 1 ... Power converter, 2 ... DC power supply, 3 ... Motor, 4 ... Smoothing capacitor, 5 ... Inverter, 6 ... Positive electrode side line, 7 ... Negative electrode side line, 8 ... Output line, 10 ... Semiconductor device, 11H, 11L ... IGBT, 11c ... collector electrode, 11e ... emitter electrode, 11g ... gate electrode, 11p ... pad, 12H, 12L ... FWD, 13 ... sealing resin body, 13a ... one side, 13b ... back side, 13c, 13d ... side surface, 14H, 14L ... 1st heat sink, 14a ... mounting surface, 14b ... heat dissipation surface, 14c, 14d ... side surface, 15 ... solder, 16 ... terminal, 17 ... solder, 18H, 18L ... second heat sink, 18a ... mounting surface, 18b ... heat dissipation Surface, 18c ... Groove, 18d, 18e, 18f ... Side surface, 19 ... Solder, 20 ... Joint part, 20a ... First joint part, 20b ... Second joint part, 20c ... Third joint part, 20d ... Groove, 21 ... Solder, 22 ... Power supply terminal, 22p ... Positive electrode terminal, 22n ... Negative electrode terminal, 23 ... Output terminal, 24, 24a, 24b ... Signal terminal, 25 ... Bonding wire, 26 ... Lead frame, 26a ... Outer frame, 26b ... Suspended lead , 26c ... tie bar, 30 ... uneven oxide film, 30a ... convex portion, 31 ... mounting surface roughened portion, 31a ... boundary, 31b ... non-roughened region, 32 ... side surface roughened portion, 33 ... base material, 34 ... film , 35 ... Metal thin film, 35a ... Recessed portion, 36 ... Roughened portion, 50 ... Cooler, 51 ... Upstream side connecting portion, 52 ... Downstream side connecting portion

Claims (4)

冷却器（５０）と積層され、積層方向において前記冷却器に挟まれて保持される半導体装置であって、
前記積層方向の一面及び前記一面と反対の裏面のそれぞれに形成された主電極（１１ｃ，１１ｅ）を有する少なくとも１つの半導体素子（１１Ｈ，１１Ｌ）と、
前記積層方向において前記半導体素子を挟むように配置された放熱部であり、一面側の前記主電極と電気的に接続された第１放熱部（１４Ｈ，１４Ｌ）、及び、裏面側の前記主電極と電気的に接続された第２放熱部（１８Ｈ，１８Ｌ）と、
前記第１放熱部の少なくとも一部、前記第２放熱部の少なくとも一部、及び前記半導体素子を一体的に封止する封止樹脂体（１３）と、
前記放熱部のうちの前記第１放熱部であって、前記積層方向と直交する一方向の第１側面（１４ｃ）に連なり、前記第１側面から前記一方向に延設されて前記封止樹脂体から突出する延設部（２２ｐ，２３）と、
前記放熱部の表面であって前記封止樹脂体による封止部分に形成された皮膜（３４）であり、金属薄膜（３５）、及び、前記金属薄膜上に形成され、前記金属薄膜の主成分の金属と同じ金属の酸化物の膜であって表面が連続して凹凸をなす凹凸酸化膜（３０）と、
を備え、
前記凹凸酸化膜は、各放熱部の実装面において前記主電極との接続部を取り囲むように形成された実装面粗化部（３１）と、前記第２放熱部の側面のうち、前記第１側面に対応する第２側面（１８ｄ，１８ｅ）のみに形成された側面粗化部（３２）と、を有する半導体装置。 A semiconductor device that is laminated with a cooler (50) and is sandwiched and held by the cooler in the stacking direction.
At least one semiconductor element (11H, 11L) having a main electrode (11c, 11e) formed on one surface in the stacking direction and the back surface opposite to the one surface, respectively.
First heat radiating parts (14H, 14L) electrically connected to the main electrode on one side, and the main electrode on the back side, which are heat radiating parts arranged so as to sandwich the semiconductor element in the stacking direction. The second heat dissipation part (18H, 18L) electrically connected to the
A sealing resin body (13) that integrally seals at least a part of the first heat radiating portion, at least a part of the second heat radiating portion, and the semiconductor element.
The first heat-dissipating portion of the heat-dissipating portion, which is connected to the first side surface (14c) in one direction orthogonal to the stacking direction, extends from the first side surface in the one direction, and the sealing resin. Extensions (22p, 23) protruding from the body and
It is a film (34) formed on the surface of the heat radiating portion and the sealing portion by the sealing resin body, and is formed on the metal thin film (35) and the metal thin film, and is the main component of the metal thin film. Concavo-convex oxide film (30), which is an oxide film of the same metal as the metal of No. 1 and whose surface is continuously uneven.
With
The uneven oxide film, and formed mounting surface roughened portion to surround the connecting portion between the main electrode in the mounting surface of the heat radiating portion (31), of the side surfaces of the second heat radiating unit, said first A semiconductor device having a side surface roughened portion (32) formed only on the second side surface (18d, 18e) corresponding to the side surface. 前記延設部は、前記第１放熱部を介して前記主電極と電気的に接続された主端子である請求項１に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 1, wherein the extending portion is a main terminal electrically connected to the main electrode via the first heat radiating portion. 前記半導体素子として、上下アームの上アームを構成する上アーム素子と、下アームを構成し、前記一方向である第１方向及び前記積層方向と直交する第２方向に前記上アーム素子と並んで配置された下アーム素子と、を有し、
前記放熱部として、前記積層方向において前記上アーム素子及び前記下アーム素子それぞれを個別に挟むように配置された２組の前記第１放熱部及び前記第２放熱部を有し、
前記主端子として、前記上アーム素子に対応する前記第１放熱部に連なる第１主端子と、前記下アーム素子に対応する前記第１放熱部に連なり、前記第１主端子と同じ方向に延設された第２主端子と、を有し、
前記下アーム素子に対応する前記第２放熱部に接合部材を介して接続され、前記第１主端子と同じ方向に延設された第３主端子と、
前記上アーム素子の低電位側に配置された前記第２放熱部と、前記下アーム素子の高電位側に配置された前記第１放熱部とを電気的に接続する継手部（２０ａ，２０ｃ）と、
をさらに備え、
前記側面粗化部は、前記上アーム素子に対応する前記第２放熱部及び前記下アーム素子に対応する前記第２放熱部の少なくとも一方に形成されている請求項２に記載の半導体装置。 As the semiconductor element, the upper arm element constituting the upper arm of the upper and lower arms and the upper arm element forming the lower arm are arranged side by side with the upper arm element in the first direction which is one direction and the second direction orthogonal to the stacking direction. With an arranged lower arm element,
The heat radiating portion includes two sets of the first heat radiating portion and the second radiating portion arranged so as to individually sandwich the upper arm element and the lower arm element in the stacking direction.
As the main terminal, a first main terminal connected to the first heat radiating portion corresponding to the upper arm element and a first main terminal connected to the first heat radiating portion corresponding to the lower arm element and extending in the same direction as the first main terminal. Has a second main terminal provided,
A third main terminal connected to the second heat radiating portion corresponding to the lower arm element via a joining member and extended in the same direction as the first main terminal.
Joint portions (20a, 20c) that electrically connect the second heat radiating portion arranged on the low potential side of the upper arm element and the first heat radiating portion arranged on the high potential side of the lower arm element. When,
With more
The semiconductor device according to claim 2, wherein the side surface roughening portion is formed on at least one of the second heat radiating portion corresponding to the upper arm element and the second heat radiating portion corresponding to the lower arm element. 前記側面粗化部は、前記上アーム素子に対応する前記第２放熱部のみに形成されている請求項３に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 3, wherein the side surface roughening portion is formed only in the second heat radiating portion corresponding to the upper arm element.
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