JP7170908B2 - 電力用半導体装置およびその製造方法、ならびに電力変換装置 - Google Patents

Description

本開示は、電力用半導体装置およびその製造方法、ならびに電力変換装置に関するものである。

電力用半導体装置は、産業用機器、電気鉄道、家電製品などの幅広い分野における機器の主電力の制御に用いられる。特に産業用機器に搭載される電力用半導体装置は、小型化、高放熱性、高信頼性が求められる。電力用半導体装置においては、放熱性の高い絶縁基板にＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）およびＦＷＤ（Free Wheeling Diode）などの電力用半導体素子が実装される。絶縁基板に実装された電力用半導体素子の表面電極には配線が接続される。これにより電力用半導体装置の回路が形成される。

このように電力用半導体装置は、絶縁基板上に配線が接続される。このため高価である絶縁基板の面積が大きくなる。これにより電力用半導体装置はコストが高騰する。また絶縁基板の面積が大きくなれば電力用半導体装置の外形が大きくなる。そこでたとえば特開２０１４－１９９９５５号公報（特許文献１）においては、絶縁基板上に接合された半導体素子と、それに対向するように配置されたプリント基板に形成された金属箔とが、プリント基板に形成されたポスト電極により接続されている。絶縁基板上に重なるようにプリント基板が配置されるため、絶縁基板の面積が小さく抑えられていると考えられる。

特開２０１４－１９９９５５号公報

特開２０１４－１９９９５５号公報においては、ポスト電極が、半導体素子のエミッタ電極の直上に接続されている。エミッタ電極は平面視における面積が非常に小さい。このためエミッタ電極の真上にポスト電極が重なるように、エミッタ電極とポスト電極とを位置合わせすることが困難である。このためエミッタ電極とポスト電極との間で位置ずれを起こし、両者間に接続不良を起こす可能性がある。

本開示は上記の課題に鑑みなされたものである。その目的は、絶縁基板を小型化し、かつ接続不良を抑制可能な電力用半導体装置およびその製造方法、ならびに当該電力用半導体装置を備える電力変換装置を提供することである。

本開示に従った電力用半導体装置は、絶縁基板と、半導体素子と、プリント基板とを備えている。半導体素子は絶縁基板の一方の主表面に接合される。プリント基板は半導体素子に対向するように接合される。半導体素子には主電極および信号電極が形成される。プリント基板は、コア材と、コア材の半導体素子側の第１の主表面に形成された第１の導体層と、コア材の第１の主表面と反対側の第２の主表面に形成された第２の導体層とを含む。第２の導体層はボンディングパッドを有する。プリント基板には第１の導体層が部分的に欠落した欠落部が形成される。欠落部内を挿通し絶縁基板に達し、第１の導電性部材でプリント基板と接続される金属柱部をさらに備える。信号電極とボンディングパッドとは金属ワイヤで接続される。金属柱部と絶縁基板とが第２の導電性部材で接合される。

本開示に従った電力用半導体装置の製造方法においては、信号電極が形成された半導体素子を一方の主表面上に接合した絶縁基板が準備される。コア材と、コア材の第１の主表面に形成された第１の導体層と、コア材の第１の主表面と反対側の第２の主表面に形成された第２の導体層とを含み、第１の導体層が部分的に欠落された欠落部が形成されたプリント基板が準備される。欠落部内を挿通し欠落部外にまで延びる金属柱部が第１の導電性部材で欠落部に接合される。プリント基板を半導体素子に対向するように配置し、金属柱部と絶縁基板とが第２の導電性部材で接合される。信号電極と、第２の導体層に含まれるボンディングパッドとが金属ワイヤで接続される。

本開示によれば、絶縁基板を小型化し、かつ接続不良を抑制可能な電力用半導体装置およびその製造方法、ならびに当該電力用半導体装置を備える電力変換装置を提供できる。

実施の形態１の第１例の電力用半導体装置の全体を平面視した態様を示す概略平面図である。 実施の形態１の第１例の電力用半導体装置のうち、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿う部分の概略断面図である。 図１の電力用半導体装置のうち、特に半導体素子の配置された部分の概略平面図である。 図１の電力用半導体装置のうち、特にプリント基板のコア材およびそのＺ方向下側の導体層の態様を示す概略平面図である。 図１の電力用半導体装置のうち、特にプリント基板のコア材およびそのＺ方向上側の導体層の態様を示す概略平面図である。 実施の形態１の第１例における図２中の点線で囲まれた部分ＶＩの概略拡大断面図である。 実施の形態１の第２例の電力用半導体装置の全体を平面視した態様を示す概略平面図である。 実施の形態１の第２例の電力用半導体装置のうち、図７のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線に沿う部分の概略断面図である。 実施の形態１の第３例における図８中の点線で囲まれた部分ＩＸの概略拡大断面図である。 実施の形態１の第３例の電力用半導体装置の全体を平面視した態様を示す概略平面図である。 実施の形態１の第３例の電力用半導体装置のうち、図１０のＸＩ－ＸＩ線に沿う部分の概略断面図である。 実施の形態１の第３例における図１１中の点線で囲まれた部分ＸＩＩの概略拡大断面図である。 実施の形態１の第１例の電力用半導体装置の製造方法の第１工程を示す、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿う部分の概略断面図である。 実施の形態１の第３例の電力用半導体装置の製造方法の第１工程を示す、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿う部分の概略断面図である。 実施の形態１の第３例の電力用半導体装置の製造方法の第２工程を示す、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿う部分の概略断面図である。 実施の形態１の第１例の電力用半導体装置の製造方法の第２工程を示す、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿う部分の概略断面図である。 実施の形態１の第１例の電力用半導体装置の製造方法の第３工程を示す、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿う部分の概略断面図である。 実施の形態１の第１例の電力用半導体装置の製造方法の第４工程を示す、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿う部分の概略断面図である。 実施の形態２の電力用半導体装置の全体を平面視した態様を示す概略平面図である。 実施の形態２の電力用半導体装置のうち、図１９のＸＸ－ＸＸ線に沿う部分の概略断面図である。 図１９の電力用半導体装置のうち、特に半導体素子の配置された部分の概略平面図である。 図１９の電力用半導体装置のうち、特にプリント基板のコア材およびそのＺ方向下側の導体層の態様を示す概略平面図である。 図１９の電力用半導体装置のうち、特にプリント基板のコア材およびそのＺ方向上側の導体層の態様を示す概略平面図である。 実施の形態３の電力用半導体装置の全体を平面視した態様を示す概略平面図である。 図２４の電力用半導体装置のうち、特に半導体素子の配置された部分の概略平面図である。 図２４の電力用半導体装置のうち、特にプリント基板のコア材およびそのＺ方向下側の導体層の態様を示す概略平面図である。 図２４の電力用半導体装置のうち、特にプリント基板のコア材およびそのＺ方向上側の導体層の態様を示す概略平面図である。 実施の形態４の電力用半導体装置の全体を平面視した態様を示す概略平面図である。 実施の形態４の電力用半導体装置のうち、図２８のＸＸＩＸ－ＸＸＩＸ線に沿う部分の概略断面図である。 実施の形態４における図２９中の点線で囲まれた部分ＸＸＸの概略拡大断面図である。 図２８の電力用半導体装置のうち、特に半導体素子の配置された部分の概略平面図である。 図２８の電力用半導体装置のうち、特にプリント基板のコア材およびそのＺ方向下側の導体層の態様を示す概略平面図である。 実施の形態４の電力用半導体装置のうち、図２８のＸＸＸＩＩＩ－ＸＸＸＩＩＩ線に沿う部分の概略断面図である。 実施の形態５に係る電力変換装置を適用した電力変換システムの構成を示すブロック図である。

以下、一実施の形態について図に基づいて説明する。
実施の形態１．
まず本実施の形態の第１例の電力用半導体装置の構成について、図１～図６を用いて説明する。なお説明の便宜のため、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向が導入されている。図１は実施の形態１の第１例の電力用半導体装置の全体を平面視した態様を示す概略平面図である。図２は実施の形態１の第１例の電力用半導体装置のうち、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿う部分の概略断面図である。図３は図１の電力用半導体装置のうち、特に半導体素子の配置された部分の概略平面図である。図４は図１の電力用半導体装置のうち、特にプリント基板のコア材およびそのＺ方向下側の導体層の態様を示す概略平面図である。図５は図１の電力用半導体装置のうち、特にプリント基板のコア材およびそのＺ方向上側の導体層の態様を示す概略平面図である。図６は実施の形態１の第１例における図２中の点線で囲まれた部分ＶＩの概略拡大断面図である。なお以下においてはＺ方向に関する下側すなわちＺ方向負側を単に下側、Ｚ方向に関する上側すなわちＺ方向正側を単に上側と呼ぶこととする。また以下においては図の水平方向に延びるＸ，Ｙ方向に関する正側または負側を、単に左側および右側と呼ぶこととする。

図１および図２を参照して、本実施の形態の第１例の電力用半導体装置１００は、絶縁基板１０と、半導体チップ２０と、プリント基板３０と、導電性部材４０と、金属柱部５１Ｃと、ケース６０と、封止樹脂７０と、外部電極端子８０と、金属ワイヤ９０とを主に備えている。絶縁基板１０は平面視においてたとえば矩形状を有する平板状の部材である。絶縁基板１０は、絶縁層１１と、第４の導体層１２と、第３の導体層１３とを有している。

絶縁層１１は、たとえば厚みが０．１２５ｍｍである。絶縁層１１は、たとえば樹脂製の絶縁シートである。ただし絶縁層１１としてはこれに限らず、たとえばＡｌＮ（窒化アルミニウム）、アルミナ、ＳｉＮ（窒化珪素）からなる群から選択されるいずれかのセラミック材料により形成されてもよい。第４の導体層１２は絶縁層１１の下側の面に接合されている。第４の導体層１２はたとえば厚みが２ｍｍである。第３の導体層１３は絶縁層１１の上側の面、すなわち絶縁基板１０のうち上側であるプリント基板３０側の面上に接合されるように配置されている。第３の導体層１３はたとえば厚みが０．５ｍｍである。第４の導体層１２および第３の導体層１３はたとえば銅により形成されている。

図３を参照して、第３の導体層１３は、たとえば平面視において矩形状を有し、Ｘ方向に関して互いに間隔をあけて複数並ぶように配置されている。なお図３においては第３の導体層１３はＸ方向に関して間隔をあけて２つ並んでいるが、第３の導体層１３の数および並ぶ態様は任意である。また図３のように、たとえば２つのうち右側の第３の導体層１３が、その左側の領域であり絶縁基板１０の中央部において他の領域より部分的に左側に突出していてもよい。これに合わせるように、２つのうち左側の第３の導体層１３が、その右側の領域であり絶縁基板１０の中央部において他の領域より部分的に左側に凹んでいてもよい。図３では左側の第３の導体層１３が凹んだ部分に、右側の第３の導体層１３が突出した部分が入り込んでいる。このような構成であってもよい。また第４の導体層１２も第３の導体層１３と同様の平面形状を有してもよいし、有さなくてもよい。

半導体チップ２０としては、たとえば半導体素子２１としてのＩＧＢＴ、および半導体素子２１とは異なる他の素子としてのダイオード２２を有している。これらの半導体チップ２０すなわち半導体素子２１およびダイオード２２は、絶縁基板１０の一方の主表面すなわち上側の主表面に接合されている。より具体的には、半導体素子２１およびダイオード２２は、第３の導体層１３の上側の面に複数、Ｘ方向およびＹ方向に関して互いに間隔をあけて接合されている。なおダイオードとしてはたとえばＦＷＤが用いられることが好ましい。なおここでは半導体素子２１の一例としてＩＧＢＴを挙げている。しかし半導体素子２１としてはＩＧＢＴの代わりにたとえばＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）が用いられてもよい。

図３においては、絶縁基板１０の２つの第３の導体層１３のそれぞれの上に、３つの半導体素子２１および３つのダイオード２２が１列に並ぶように接合されている。すなわち図３においては半導体素子２１およびダイオード２２が１対の、いわゆる１ｉｎ１となるように配置されたモジュール構成となっている。ただし半導体素子２１およびダイオード２２の数および並ぶ態様は任意である。たとえば半導体素子２１およびダイオード２２が２対の２ｉｎ１、あるいは６対の６ｉｎ１となるように配置されてもよい。さらに上記構成と、コンバータとなる電力用半導体素子と、ブレーキとなる電力用半導体素子とが搭載された構成であってもよい。

なお図３においては模式的に、半導体素子２１はチップ本体２１ａ上に主電極２１ｂおよび信号電極２１ｃを１つずつ有するように図示されている。つまり半導体素子２１には主電極２１ｂおよび信号電極２１ｃが形成されている。なお主電極２１ｂはたとえばエミッタ電極であり、信号電極２１ｃはたとえばゲート電極である。また図３においては模式的に、ダイオード２２はチップ本体２２ａ上に電極２２ｂが１つ図示されている。

半導体素子２１は、チップ本体２１ａがたとえば縦８ｍｍ、横８ｍｍで厚みが０．０８ｍｍである。ダイオード２２は、チップ本体２２ａがたとえば縦６ｍｍ、横８ｍｍで厚みが０．０８ｍｍである。ＩＧＢＴとしての半導体素子２１の上側の表面には、たとえば縦１ｍｍで横２ｍｍの信号電極２１ｃとしてのゲート電極が形成されている。また上記の主電極２１ｂ、信号電極２１ｃおよびダイオード２２の電極２２ｂの数および並ぶ態様は任意である。これらの主電極２１ｂ、信号電極２１ｃおよび電極２２ｂは、いずれもたとえば金により形成された金属薄膜である。また半導体素子２１がＭＯＳＦＥＴである場合、そのチップ本体上には主電極２１ｂとしてソース電極が配置され、信号電極２１ｃとしてゲート電極が配置される。

図４および図５を参照して、プリント基板３０は平面視においてたとえば矩形状を有する平板状の部材である。図２に示すように、プリント基板３０はたとえばＩＧＢＴである半導体素子２１、およびダイオード２２に対向するようにその上側に接合されている。具体的には、半導体素子２１およびダイオード２２の下面にははんだ層４１が、上面にははんだ層である第３の導電性部材４２が配置されている。半導体素子２１およびダイオード２２は、はんだ層４１により、その下側の絶縁基板１０の第３の導体層１３と接合されている。また半導体素子２１およびダイオード２２は、第３の導電性部材４２により、その上側のプリント基板３０の後述する第１の導体層３２と接合されている。言い換えれば主電極２１ｂとプリント基板３０とは、第３の導電性部材４２を介して接続されている。はんだ層４１および第３の導電性部材４２はいずれも既述の、導電性部材４０に含まれる。

はんだ層４１は厚みが約０．１ｍｍである。第３の導電性部材４２は厚みが約０．４ｍｍである。はんだ層４１および第３の導電性部材４２はたとえばＳｎ－Ａｇ－Ｃｕ系のはんだ材料により構成される。ただしここでははんだ層４１および第３の導電性部材４２の少なくともいずれかには、Ｓｎ－Ａｇ－Ｃｕ系のはんだに限らず、他の種類のはんだが用いられてもよい。あるいは第３の導電性部材４２には、はんだ以外の他の導電性材料が用いられてもよい。さらにはんだ層４１の代わりにはんだ以外の他の導電性材料が用いられてもよい。たとえば当該導電性部材として、はんだ層４１および第３の導電性部材４２の代わりに、銀フィラーをエポキシ樹脂に分散させた導電性接着剤、またはナノ粒子を低温焼成させる銀ナノパウダまたは銅ナノパウダなどが用いられてもよい。これらの材料により導電性部材が構成された場合においても、はんだ層４１および第３の導電性部材４２が構成された場合と同様の接合効果を有する。

このように半導体チップ２０の下側に絶縁基板１０が接合されている。このため絶縁基板１０は、半導体チップ２０の下側の面上の図示されない電極との電気的な接続を可能とする。なお導電性部材４０についてはさらに詳細な説明を後述する。

図１を参照して、プリント基板３０の平面視における矩形の最大の面積は、絶縁基板１０の平面視における矩形の最大の面積よりも小さくてもよい。ただし逆に当該最大の平面積は、プリント基板３０が絶縁基板１０より大きくてもよいし、両者はほぼ同じであってもよい。プリント基板３０は、その矩形の平面形状の中心点が、絶縁基板１０の矩形の平面形状の中心点とほぼ一致するように配置されることが好ましい。ただしプリント基板３０の平面形状の中心点と絶縁基板１０の平面形状の中心点とは一致しなくてもよい。両中心点のたとえばＸ方向の距離は、たとえばプリント基板３０のＸ方向の最大寸法の５％以下であってもよいし、５％を超えてもよい。Ｙ方向についてもＸ方向と同様である。ここで絶縁基板１０の中心点とは、絶縁基板１０の平面視における矩形状の対角線が交わるところを意味する。絶縁基板１０が矩形状以外の平面形状である場合、絶縁基板１０の中心点とはその重心の位置を意味する。

図２を参照して、プリント基板３０は、コア材３１と、第１の導体層３２と、第２の導体層３３とを有している。第１の導体層３２は、コア材３１の半導体素子２１側、すなわちコア材３１の半導体チップ２０に近い下側の第１の主表面に形成されている。また第２の導体層３３は、コア材３１の上記第１の主表面と反対側、すなわちコア材３１の半導体チップ２０から遠い上側の第２の主表面に形成されている。上記のように第１の導体層３２は、第３の導電性部材４２を介して、半導体素子２１およびダイオード２２に接合されている。したがってプリント基板３０は、絶縁基板１０に実装された半導体素子２１などの上側に対向するように、半導体チップ２０の主表面に沿うように配置されている。

コア材３１は、たとえば厚みが０．５ｍｍである。コア材３１は、たとえば材質がＦＲ－４（Flame Retardant Type 4）と呼ばれる絶縁材料である。第１の導体層３２および第２の導体層３３は、いずれも厚みがたとえば０．４ｍｍであり、たとえば銅により形成されている。

図４に示すように、たとえば第１の導体層３２は、たとえばＸ方向に互いに間隔をあけて２つ、比較的平面積の大きいものが配置されている。これら２つの第１の導体層３２は、Ｘ方向の中央を図の上下方向すなわち奥行方向に延びる図示されない中央線に関して互いに線対称である。これら２つの第１の導体層３２のうち図４の左側のものは、最も右側の辺すなわち外縁が、プリント基板３０の中央付近において、図４の左側に凹んでいる。これら２つの第１の導体層３２のうち図４の右側のものは、最も左側の辺すなわち外縁が、プリント基板３０の中央付近において、図４の右側に凹んでいる。これらの２つの第１の導体層３２のそれぞれが凹んだ部分がＸ方向について互いに対向しながら、プリント基板３０の平面視での中央部を囲んでいる。

なおこれら２つの第１の導体層３２は、上記の凹んだ部分以外については、矩形状に各辺が形成されている。図４に示すように、２つの第１の導体層３２の図４での上側および下側の外縁は、プリント基板３０の外縁と重なるように形成されてもよい。ただし２つの第１の導体層３２の図４での上側および下側の外縁は、プリント基板３０の外縁と重ならないよう、プリント基板３０の内側に形成されてもよい。

プリント基板３０の平面視での中央部には、矩形状、あるいは正方形状の第１の導体層３２のパターンが１つ、形成されている。この中央部の第１の導体層３２は、上記の２つの第１の導体層３２よりも平面積が小さい。この中央部の第１の導体層３２は、上記の２つの第１の導体層３２のそれぞれと同一の層として形成されている。

以上により、図４に示す合計３つの第１の導体層３２の平面形状および配置は、たとえば図４のＸ方向の中央部を縦方向に通る中央線に関して互いに線対称である。また上記３つの第１の導体層３２の平面形状は、図４のＹ方向の中央部を横方向に通る中央線に関して互いに線対称である。また上記３つの第１の導体層３２の平面形状および配置は、たとえば図４の中央の点に関して互いに点対称である。

図５に示すように、第２の導体層３３は、たとえばＸ方向に互いに間隔をあけて２つ形成される。ただしこれら２つのそれぞれは、Ｙ方向に互いに間隔をあけてさらに２つに分割されている。すなわち図５の左側半分の領域には、第２の導体層３３として、平面積が比較的大きい非ボンディングパッド３３ｂと、ボンディングパッド３３ａとが配置されている。つまり第２の導体層３３はその一部としてのボンディングパッド３３ａを有している。ボンディングパッド３３ａは図５の左側領域の非ボンディングパッド３３ｂの上側すなわち奥行方向の奥側に配置される。ボンディングパッド３３ａは非ボンディングパッド３３ｂよりもＹ方向の幅が狭い。ボンディングパッド３３ａはＸ方向に細長く延びる矩形状である。

また図５の右側半分の領域にも、第２の導体層３３として、平面積が比較的大きい非ボンディングパッド３３ｂと、ボンディングパッド３３ａとが配置されている。つまり第２の導体層３３はその一部としてのボンディングパッド３３ａを有している。ボンディングパッド３３ａは図５の右側領域の非ボンディングパッド３３ｂの下側すなわち奥行方向の手前側に配置される。ボンディングパッド３３ａは非ボンディングパッド３３ｂよりもＹ方向の幅が狭い。ボンディングパッド３３ａはＸ方向に細長く延びる矩形状である。

図５に示すように、たとえば第２の導体層３３を構成する、上記２つの非ボンディングパッド３３ｂおよびボンディングパッド３３ａは、Ｘ方向の中央を図の上下方向すなわち奥行方向に延びる図示されない中央線に関して互いに線対称である。これら２つの非ボンディングパッド３３ｂは、最も右側の辺すなわち外縁が、プリント基板３０の中央付近において、図５の左側に凹んでいる。これら２つの非ボンディングパッド３３ｂのうち図５の右側のものは、最も左側の辺すなわち外縁が、プリント基板３０の中央付近において、図５の右側に凹んでいる。これらの２つの非ボンディングパッド３３ｂのそれぞれが凹んだ部分がＸ方向について互いに対向しながら、プリント基板３０の平面視での中央部を囲んでいる。

なおこれら２つの非ボンディングパッド３３ｂは、上記の凹んだ部分以外については、矩形状に各辺が形成されている。図５に示すように、第２の導体層３３の図５での最も上側および最も下側の外縁は、プリント基板３０の外縁と重ならないよう、プリント基板３０の内側に形成されてもよい。ただし第２の導体層３３の図５での上側および下側の外縁は、プリント基板３０の外縁と重なるように形成されてもよい。

プリント基板３０の平面視での中央部には、矩形状、あるいは正方形状の第２の導体層３３のパターンが１つ、形成されている。この中央部の第２の導体層３３は、上記の２つの第２の導体層３３の非ボンディングパッド３３ｂよりも平面積が小さい、非ボンディングパッド３３ｂである。この中央部の非ボンディングパッド３３ｂは、上記の２つの大きい非ボンディングパッド３３ｂおよび２つのボンディングパッド３３ａのそれぞれと同一の層として形成されている。

以上により、図５に示す合計５つに分割された第２の導体層３３のそれぞれの平面形状および配置は、たとえば図５のＸ方向の中央部を縦方向に通る中央線に関して互いに線対称である。また上記５つの第２の導体層３３の平面形状は、図５のＹ方向の中央部を横方向に通る中央線に関して互いに線対称である。また上記５つの第２の導体層３３の平面形状および配置は、たとえば図５の中央の点に関して互いに点対称である。

また図２に示すように、半導体素子２１の第３の導電性部材４２が付着する主電極２１ｂであるエミッタ電極などの少なくとも一部は、ボンディングパッド３３ａと平面的に重なる位置に配置されていることが好ましい。なお半導体素子２１の第３の導電性部材４２が付着する主電極２１ｂの全体が、ボンディングパッド３３ａと平面的に重なる位置に配置されてもよい。

本実施の形態では、半導体チップ２０とプリント基板３０との接続部について以下の特徴を有する。図２に示すように、ＩＧＢＴのゲート電極などの信号電極２１ｃと、ボンディングパッド３３ａとは、金属ワイヤ９０で電気的に接続されている。

また図２に示すように、ボンディングパッド３３ａに接合された金属ワイヤ９０の接合部すなわち接合される位置の少なくとも一部は、半導体素子２１の主電極２１ｂと第１の導体層３２とを接続している第３の導電性部材４２に対してＺ方向に対向する位置に配置されている。つまりボンディングパッド３３ａ上の金属ワイヤ９０が接合される位置の少なくとも一部は、半導体素子２１の第３の導電性部材４２と平面的に重なる位置に配置される。なおボンディングパッド３３ａ上の金属ワイヤ９０が接合される位置の全体が半導体素子２１の第３の導電性部材４２と平面的に重なる位置に配置されてもよい。なお金属ワイヤ９０の接合部の位置は、ボンディングパッド３３ａ上であれば第３の導電性部材４２に対向する位置に限らず任意である。

図２および図６を参照して、プリント基板３０は、これを構成するコア材３１、第１の導体層３２および第２の導体層３３が部分的に欠落されている。この部分的に欠落された部分は貫通部３６Ｃである。貫通部３６Ｃは、コア材３１の第１の主表面から第２の主表面までこれをＺ方向に貫通し、さらにコア材３１と平面的に重なる第１の導体層３２および第２の導体層３３をＺ方向に貫通する。つまり貫通部３６Ｃは、第２の導体層３３の最上面から第１の導体層３２の最下面までＺ方向に沿って延びるようにこれを貫通している。

貫通部３６Ｃの内壁面には導体層が形成されていてもよい。より具体的には、貫通部３６Ｃの内壁面には、第１の導体層３２と第２の導体層３３とを導通する導体層接合部３５が形成されていてもよい。すなわち図２において、第１の導体層３２と第２の導体層３３とは、貫通部３６Ｃの内壁面にて導体層接合部３５により導通されている。導体層接合部３５は、貫通部３６Ｃの内壁面にて第１の導体層３２と第２の導体層３３とを電気的および機械的に接合する銅などの導体薄膜により形成されている。より具体的には導体層接合部３５は、第１の導体層３２および第２の導体層３３とは独立に貫通部３６Ｃの内壁面上に形成されたたとえば銅のめっき膜である。ただし貫通部３６Ｃ内には導体層接合部３５が形成されておらず、金属柱部５１Ｃの表面が直接貫通部３６Ｃの内壁面上に接触してもよい。

金属柱部５１Ｃは、貫通部３６Ｃ内をＺ方向に沿って延びるように挿通する。金属柱部５１Ｃは、第１の導電性部材４６Ｃでプリント基板３０と接続されている。つまり貫通部３６Ｃ内には、導電性部材４０としての第１の導電性部材４６Ｃと、金属柱部５１Ｃとの双方が配置されている。言い換えれば、貫通部３６Ｃ内は、金属柱部５１Ｃと、第１の導電性部材４６Ｃとにより充填されている。第１の導電性部材４６Ｃはたとえばはんだからなり、金属柱部５１Ｃの側面から貫通部３６Ｃの内壁面までの領域を充填する。金属柱部５１Ｃと貫通部３６Ｃとが、言い換えれば金属柱部５１Ｃとプリント基板３０の第１の導体層３２、第２の導体層３３とが、第１の導電性部材４６により電気的に接続される。

金属柱部５１Ｃは、絶縁基板１０の一方の主表面としての第３の導体層１３の最上面から、貫通部３６Ｃ内を貫通し、貫通部３６Ｃの絶縁基板１０と反対側の最上面を超えて、プリント基板３０の絶縁基板１０と反対側にまで延びている。すなわち金属柱部５１Ｃは貫通部３６Ｃの外側すなわち上側まで、Ｚ方向に沿って延びている。ここでプリント基板３０の絶縁基板１０と反対側とは、第２の導体層３３の上側である。これにより金属柱部５１Ｃは、プリント基板３０のコア材３１、第１の導体層３２、第２の導体層３３をＺ方向に延びるように貫通している。

金属柱部５１Ｃは、電気伝導率、熱伝導率、およびはんだとの接合性を考慮し、銅により形成されることが好ましい。貫通部３６Ｃが円柱形状を有する場合、金属柱部５１Ｃも円柱形状を有することが好ましい。なお貫通部３６Ｃおよび金属柱部５１Ｃは多角柱形状であってもよい。しかし金属柱部５１Ｃと第１の導電性部材４６との接合界面に生じる熱応力を低減する観点から、金属柱部５１Ｃは円柱形状であることがより好ましい。

なお金属柱部５１Ｃは金属材料からなる部分が筒状に延び、平面視における中央部が空洞となっていてもよい。あるいは金属柱部５１Ｃはその全体が金属材料からなり、平面視における中央部を含む全体が金属材料で充填された態様であってもよい。

なお図２および図６では貫通部３６Ｃの内壁面に導体層接合部３５が形成されており、第１の導電性部材４６Ｃと貫通部３６Ｃとの間には導体層接合部３５が挟まれている。しかしここではこのような場合も、金属柱部５１Ｃが貫通部３６Ｃ内においてプリント基板３０と接続していると表現する。またこのような場合も、金属柱部５１Ｃが貫通部３６Ｃ内においてプリント基板３０と接合、または接触していると表現する場合もある。金属柱部５１Ｃの下側は絶縁基板１０の最上面に達する。つまり金属柱部５１Ｃの最下部は第３の導体層１３の最上面に接触する。金属柱部５１Ｃと絶縁基板１０の最上面とは第２の導電性部材４５Ｃで接合されている。導電性部材４０としての第２の導電性部材４５Ｃも他と同様、たとえばはんだからなる。このように金属柱部５１Ｃの最下部と第３の導体層１３の最上面とが接合されることで、プリント基板３０のＺ方向の位置精度が向上する。

貫通部３６Ｃおよびその内部の金属柱部５１Ｃは複数配置される。複数の金属柱部５１Ｃは、平面視において絶縁基板１０の中心に関して互いに点対称となる位置に配置されることが好ましい。具体的には、金属柱部５１Ｃおよび貫通部３６Ｃは、２つの大きい非ボンディングパッド３３ｂのそれぞれの、これらとＹ方向に隣接するボンディングパッド３３ａと対向する側と反対側のＹ方向端部に、Ｘ方向に間隔をあけて３つずつ形成されている。また金属柱部５１Ｃおよび貫通部３６Ｃは、平面視での中央の小さい非ボンディングパッド３３ｂにも１つ、たとえばプリント基板３０の平面視での中心点を含むように形成されている。すなわち複数の金属柱部５１Ｃのうち１つの金属柱部５１Ｃは、平面視におけるプリント基板３０の中央に配置されている。

図２および図３に示すように、Ｙ方向について、貫通部３６Ｃおよび金属柱部５１Ｃ、ダイオード２２、半導体素子２１の順に、互いに間隔をあけて並んでいる。図３の左側および図２においては、Ｙ方向の負側から正側へ、貫通部３６Ｃおよび金属柱部５１Ｃ、ダイオード２２、半導体素子２１の順に並んでいる。図３の右側においては、Ｙ方向の負側から正側へ、半導体素子２１、ダイオード２２、貫通部３６Ｃおよび金属柱部５１Ｃの順に並んでいる。

これにより図１～図６の例では合計７つの金属柱部５１Ｃおよび貫通部３６Ｃが配置されている。ただしこれは一例であり、数および位置は後述するようにこれに限られない。ただし複数の金属柱部５１Ｃおよび貫通部３６Ｃのそれぞれは、平面視において絶縁基板１０の中心点に関して互いに点対称となる位置に配置されることが好ましい。またこれらは平面視においてプリント基板３０の中心点に関して互いに点対称となる位置に配置されることが好ましい。すなわち複数の金属柱部５１Ｃのうち１つの金属柱部５１Ｃを除く他の複数の金属柱部５１Ｃは、プリント基板３０の中央すなわちたとえば中心点に関して互いに点対称となる位置に配置されていることが好ましい。

金属柱部５１Ｃには電流が流れる。図４の大きい２つの第１の導体層３２のパターンそれぞれに３本ずつの金属柱部５１Ｃが接続される。各第１の導体層３２のパターンから流れる電流容量を満たすことができる限り、各第１の導体層３２のパターンに接続される金属柱部５１Ｃの数、すなわち貫通部３６Ｃの数は任意である。当該電流容量は金属柱部５１Ｃの延在方向に交差する断面積および電流密度の積で算出できる。たとえば断面の円形の直径が２．０ｍｍの金属柱部５１Ｃを銅で形成した場合を考える。この場合、１本の金属柱部５１Ｃ当たりの電流容量は２００Ａ程度である。たとえば各第１の導体層３２のパターンに６００Ａの電流が流れる電力用半導体装置１００の場合、直径が２．０ｍｍの金属柱部５１Ｃであれば３本以上配置すればよい。図４の平面積の大きい第１の導体層３２および第２の導体層３３に接続された３本の金属柱部５１Ｃは、それぞれＵ相、Ｖ相、Ｗ相に対応している。

半導体素子２１の主電極２１ｂと、ダイオード２２の図示されない表面電極とは、導電性部材４０で接続されている。仮にエミッタ電極などの主電極２１ｂとダイオード２２の図示されない表面電極とが金属柱部５１Ｃで接続されれば、金属柱部５１Ｃには大電流が流れる。このため複数の金属柱部５１Ｃを配置し電流を分散させる必要がある。複数の金属柱部５１Ｃを配置する場合には、プリント基板３０に非常に多数の貫通部３６Ｃを狭ピッチで形成する必要がある。しかしこのような狭ピッチでの多数の貫通部３６Ｃの加工は困難であり、必要数を形成できない場合がある。そこで上記のように主電極２１ｂとダイオード２２の表面電極とを導電性部材４０で接続することにより、大電流を流すために必要な容積を導電性部材４０により容易に供給できる。

このような態様であるため、図１に示す平面視において、主電極２１ｂとダイオード２２の表面電極とがプリント基板３０と平面的に重なり、上側からプリント基板３０に覆われるように配置される。また図１における平面視において、信号電極２１ｃはプリント基板３０に覆われないように配置される。また、ワイヤボンディング工程により信号電極２１ｃとボンディングパッド３３ａとを接続する場合には、接合ツールとプリント基板３０との干渉を避けるために、信号電極２１ｃとプリント基板３０の端部すなわち外縁との間隔を１ｍｍ以上設ける必要がある。

以上により金属柱部５１Ｃは、第３の導体層１３と、これに対向するプリント基板３０の第１の導体層３２および第２の導体層３３とを電気的に接続する導体として機能する。つまり絶縁基板１０の第３の導体層１３と、これに対向するプリント基板３０の第１の導体層３２および第２の導体層３３とが、第２の導電性部材４５、金属柱部５１Ｃおよび第１の導電性部材４６（ならびに導体層接合部３５）を介して、電気的に接続される。

金属柱部５１Ｃは、第３の導体層１３と第１の導体層３２とのギャップ（Ｚ方向の間隔）が一定値となるように制御する。なお複数の金属柱部５１ＣのＺ方向の寸法はいずれもほぼ等しい。

定格電圧が１２００Ｖ以下の電力用半導体装置１００の場合、互いに対向するプリント基板３０の第１の導体層３２の表面と、半導体素子に形成される電極（信号電極２１ｃなど）の表面とのＺ方向の間隔が０．３ｍｍ以上であることが好ましい。図６に示すように、金属柱部５１Ｃがプリント基板３０の外側にてそのＺ方向の下側に延びる長さＨ１よりも、そのＺ方向の上側に延びる長さＨ２の方が大きいことが好ましい。具体的には、長さＨ１は０．５ｍｍ、またはそれよりもさらに短い。なおＨ１は０．５ｍｍよりわずかに増加してもよい。これに対し長さＨ２は少なくとも０．５ｍｍ以上とすることが好ましい。ただし長さＨ２はたとえば１ｍｍ以上３ｍｍ以下程度であり、その中でも１．５ｍｍ以上２ｍｍ以下であることがより好ましい。

ケース６０は絶縁基板１０の平面視における外縁部分を囲み、かつその上の半導体素子２１、ダイオード２２、プリント基板３０などを収納するように配置されている。つまり絶縁基板１０とケース６０とにより容器状の部材が形成され、当該容器状の部材内に半導体素子２１、ダイオード２２、プリント基板３０などが収容され、容器状の部材内が封止樹脂７０で充填された態様となっている。封止樹脂７０はたとえばエポキシ樹脂により構成されている。絶縁基板１０の一部、具体的にはたとえば第４の導体層１２の下側の領域は、当該容器状の部材から外側に向けて露出していてもよい。

ケース６０は絶縁基板１０の特に絶縁層１１および第４の導体層１２の端面および第４の導体層１２の端面に隣接する主表面の領域に、図示されないシリコーン接着剤により接着されている。ケース６０は、たとえばＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）を主成分とする部材である。ただしケース６０はＰＰＳより耐熱性の高いＬＣＰ（液晶ポリマー）を用いて形成されてもよい。

図２に示すようにケース６０はその下側のＸ方向（および図示されないがＹ方向）の幅が比較的広い領域と、その上側のＸ方向（およびＹ方向）の幅が比較的狭い領域とを有している。ケース６０には、上記幅の広い領域のケース内側面６１から幅の広い領域を水平方向に延び、そこから屈曲して幅の狭い領域のケース内側面６２に沿うようにＺ方向に延びる溝が形成されている。当該溝内には、外部電極端子８０および外部主電極端子８２が嵌合するように配置されている。外部電極端子８０は、金属ワイヤ９０を介して、プリント基板３０のボンディングパッド３３ａと、電気的に接続されている。このため外部電極端子８０は信号電極２１ｃと電気的に接続されている。また外部主電極端子８２は、金属ワイヤ９０を介して、プリント基板３０のボンディングパッド３３ａと電気的に接続されている。このため外部主電極端子８２は信号電極２１ｃと電気的に接続されている。また外部電極端子８０は、主電極２１ｂおよび信号電極２１ｃと、金属ワイヤ９０を介して電気的に接続されている。

次に本実施の形態の第２例の電力用半導体装置の構成について、図７～図９を用いて説明する。図７は実施の形態１の第２例の電力用半導体装置の全体を平面視した態様を示す概略平面図である。図８は実施の形態１の第２例の電力用半導体装置のうち、図７のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線に沿う部分の概略断面図である。図９は実施の形態１の第３例における図８中の点線で囲まれた部分ＩＸの概略拡大断面図である。

図７、図８および図９を参照して、本実施の形態の第２例の電力用半導体装置１００は、本実施の形態の第１例の電力用半導体装置１００と基本的に同一の構成を有している。このため同一の構成要素には同一の符号を付し、第１例と共通する事項についてはその説明を繰り返さない。また符号が異なっていても以下に説明を繰り返さない内容は基本的に第１例と同様である。

当該第２例の電力用半導体装置１００においては、プリント基板３０を構成するコア材３１、第１の導体層３２および第２の導体層３３が部分的に欠落された部分が貫通部３６Ｂである。ただし符号が異なるが、貫通部３６Ｂは貫通部３６Ｃと同一の形状態様、位置等を有する。貫通部３６Ｂ内には、金属柱部５１Ｃの代わりに、金属柱部５１Ｂが挿通されている。金属柱部５１Ｂは、貫通部３６Ｂ内において第１の導電性部材４６Ｂでプリント基板３０と接続されている。金属柱部５１Ｂの最下部は、第２の導電性部材４５Ｂにより、絶縁基板１０の第３の導体層１３と接続されている。なお符号が異なるが、第１の導電性部材４６Ｂおよび第２の導電性部材４５Ｂの材質、配置態様などは、第１の導電性部材４６Ｃおよび第２の導電性部材４５Ｃと同様である。

金属柱部５１Ｂは、第１例の金属柱部５１Ｃと同様に、貫通部３６Ｂ内をＺ方向に沿って延びるように挿通する。金属柱部５１Ｂは、貫通部３６Ｂ内から、プリント基板３０の第２の導体層３３の最上面を超えて、貫通部３６Ｂの外側まで、Ｚ方向に沿って上側に延びている。

金属柱部５１Ｂの形状、材質等は金属柱部５１Ｃと基本的に同様である。ただし図９に示すように金属柱部５１Ｂは、頭部５１Ｂ１と柱状部５１Ｂ２とを有している。頭部５１Ｂ１は、金属柱部５１Ｂのうち、貫通部３６Ｂの外部に配置され、絶縁基板１０の一方の主表面に沿うＸＹ方向に拡がる部分である。言い換えれば頭部５１Ｂ１は、金属柱部５１Ｂのうち、図９の第２の導体層３３の上側を図の左右方向すなわちＹ方向に沿って延び拡がっている領域である。さらに言い換えれば頭部５１Ｂ１は、Ｚ方向の上方に延びる柱状部５１Ｂ２がプリント基板３０の第３の主表面をＺ方向の上側に超えて、貫通部３６Ｂの外側に配置された領域である。柱状部５１Ｂ２は、金属柱部５１Ｂのうち頭部５１Ｂ１以外の領域である。柱状部５１Ｂ２は、頭部５１Ｂ１（の最下面）から、貫通部３６Ｂの内部の領域を含むように、貫通部３６Ｂに沿って延びる領域である。

柱状部５１Ｂ２はたとえば円柱形を有するがこれに限られない。たとえば柱状部５１Ｂは多角柱形状であってもよい。なお柱状部５１Ｂ２は金属材料からなる部分が筒状に延び、平面視における中央部が空洞となっていてもよい。あるいは柱状部５１Ｂ２はその全体が金属材料からなり、平面視における中央部を含む全体が金属材料で充填された態様であってもよい。したがって頭部５１Ｂ１は、貫通部３６Ｂの外部にて柱状部５１Ｂ２の延びる方向における一方の端部（最上部）に繋がるように配置される。

このようにＺ方向の最上部、特に絶縁基板１０の第３の導体層１３の上側の領域の断面形状において、金属柱部５１Ｂは金属柱部５１Ｃと異なっている。

次に本実施の形態の第３例の電力用半導体装置の構成について、図１０～図１２を用いて説明する。図１０は実施の形態１の第３例の電力用半導体装置の全体を平面視した態様を示す概略平面図である。図１１は実施の形態１の第３例の電力用半導体装置のうち、図１０のＸＩ－ＸＩ線に沿う部分の概略断面図である。図１２は実施の形態１の第３例における図１１中の点線で囲まれた部分ＸＩＩの概略拡大断面図である。

図１０、図１１および図１２を参照して、本実施の形態の第３例の電力用半導体装置１００は、本実施の形態の第１例の電力用半導体装置１００と基本的に同一の構成を有している。このため同一の構成要素には同一の符号を付し、第１例と共通する事項についてはその説明を繰り返さない。また符号が異なっていても以下に説明を繰り返さない内容は基本的に第１例と同様である。

当該第３例の電力用半導体装置１００においては、プリント基板３０のうち第１の導体層３２が部分的に欠落された部分が欠落部３６Ａである。欠落部３６Ａは貫通部３６Ｂ，３６Ｃと形成される位置が同じである。しかし欠落部３６Ａはその形成される領域において第１の導体層３２を貫通することにより、その真下のコア材３１の第１の主表面を露出するように形成されている。

つまり欠落部３６Ａはコア材３１および第２の導体層３３を欠落するように形成されてはいない。このように欠落部３６Ａは、プリント基板３０の第１の主表面と第２の主表面とを結ぶＺ方向の一部のみを貫通している。このため欠落部３６Ａはプリント基板３０を貫通していない。一方、欠落部としての貫通部３６Ｂ，３６Ｃは、プリント基板３０のＺ方向の全体を貫通することにより第１の導体層３２とコア材３１と第２の導体層３３とのすべてを貫通する。この点において第３例は第１例および第２例と異なる。

欠落部３６Ａ内には、金属柱部５１Ｃの代わりに、金属柱部５１Ａが挿通されている。金属柱部５１Ａは、欠落部３６Ａ内において第１の導電性部材４６Ａでプリント基板３０と接続されている。金属柱部５１Ａの最下部は、第２の導電性部材４５Ａにより、絶縁基板１０の第３の導体層１３と接続されている。なお第１の導電性部材４６Ａおよび第２の導電性部材４５Ａの材質は、第１の導電性部材４６Ｃおよび第２の導電性部材４５Ｃと同様である。

金属柱部５１Ａは、欠落部３６Ａ内をＺ方向に沿って延びるように挿通する。金属柱部５１Ａは、欠落部３６Ａ内から、絶縁基板１０の第３の導体層１３の最上面まで、Ｚ方向に沿って下側に延びている。

金属柱部５１Ａの材質等は金属柱部５１Ｃと基本的に同様である。なお金属柱部５１Ａは金属材料からなる部分が筒状に延び、平面視における中央部が空洞となっていてもよい。あるいは金属柱部５１Ａはその全体が金属材料からなり、平面視における中央部を含む全体が金属材料で充填された態様であってもよい。

このように金属柱部５１Ａはプリント基板３０を貫通しない。この点において金属柱部５１Ａは、金属柱部５１Ｂおよび金属柱部５１Ｃと異なっている。

次に図１３～図１８を用いて、実施の形態１の電力用半導体装置１００の製造方法について説明する。なお以下においては、電力用半導体装置１００の製造方法のうち、特に絶縁基板１０とプリント基板３０とを形成し、絶縁基板１０とプリント基板３０とを接合する工程を中心に説明する。図１３～図１８はすべて図２と同様に図１のＩＩ－ＩＩ線に沿う部分の概略断面図として示している。しかし図１３～図１５においては他の図と異なり、Ｚ方向すなわち上下が逆転している。ただし図１３～図１５に示す工程においても図１６～図１８と同様に、Ｚ方向を逆転させずに処理が行われてもよい。

図１３は、実施の形態１の第１例の電力用半導体装置の製造方法の第１工程を示す、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿う部分の概略断面図である。図１３を参照して、第１例の電力用半導体装置１００の製造方法においては、コア材３１と、コア材３１の第１の主表面に形成された第１の導体層３２と、コア材３１の第１の主表面と反対側の第２の主表面に形成された第２の導体層３３とを含むプリント基板３０が準備される。準備されるプリント基板３０においては第１の導体層３２が部分的に欠落された欠落部が形成されている。ただし図１３では欠落部は第１の導体層３２のみならず、プリント基板３０の第１の主表面と第２の主表面とを結ぶ方向の全体を貫通する。これにより第１の導体層３２とコア材３１と第２の導体層３３とのすべてを貫通する貫通部３６Ｃが形成されたプリント基板３０が準備される。

次に、図１３に示すように貫通部３６Ｃ内に金属柱部５１Ｃが挿入される。なお図示しないが、プリント基板３０と金属柱部５１Ｃとは、治具で固定することでお互いの位置を決定する。すなわち貫通部３６Ｃと金属柱部５１ＣとのＸ方向およびＹ方向の位置関係と、金属柱部５１ＣのＺ方向の位置とが、図示されない治具の固定により定まる。

当該治具により、貫通部３６Ｃ内を挿通し貫通部３６Ｃ外にまで延びる金属柱部５１Ｃがプリント基板３０に固定されている。この状態で、貫通部３６Ｃ内、すなわち貫通部３６Ｂの内壁面（または当該内壁面がたとえば銅めっきされた導体層接合部３５の表面）および金属柱部５１Ｃに囲まれた空間部分には、第１の導電性部材４６Ｃを形成するための溶融状はんだが供給される。供給された溶融状はんだは自然空冷で瞬時に凝固する。これにより溶融状はんだは第１の導電性部材４６Ｃとなる。第１の導電性部材４６Ｃにより、金属柱部５１Ｃは貫通部３６Ｃ内に接合される。なお第１の導電性部材４６Ｃを形成するための溶融状はんだは、はんだごてまたははんだ付けロボットなどにより糸状のはんだを加熱したものとして供給される。

以上は第１例の金属柱部５１Ｃが貫通部３６Ｃに接合される場合の工程である。また第２例の金属柱部５１Ｂが貫通部３６Ｂに接合される場合の工程もおおむね第１例と同様である。金属柱部５１Ｂは金属柱部５１Ｃと同様に、貫通部内を貫通するためである。

図１４は、実施の形態１の第３例の電力用半導体装置の製造方法の第１工程を示す、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿う部分の概略断面図である。図１５は、実施の形態１の第３例の電力用半導体装置の製造方法の第２工程を示す、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿う部分の概略断面図である。図１４および図１５を参照して、第３例の電力用半導体装置１００の製造方法においては、図１３と同様に、コア材３１と、第１の導体層３２と、第２の導体層３３とを含むプリント基板３０が準備される。準備されるプリント基板３０においては第１の導体層３２が部分的に欠落された欠落部３６Ａが形成されている。ただし図１４では欠落部は第１の導体層３２のみを部分的に欠落するように貫通する。

以上のように本実施の形態においてプリント基板３０が準備される工程においては、プリント基板３０を購入後に貫通部３６Ｂ、３６Ｃまたは欠落部３６Ａが形成されてもよい。あるいはプリント基板３０が準備される工程では、既に貫通部３６Ｂ、３６Ｃまたは欠落部３６Ａが形成されたプリント基板３０を購入してもよい。

欠落部３６Ａ内には、第１の導電性部材４６Ａを形成するための溶融状のはんだ４６ｄが供給される。この場合には上記と同様、はんだごてまたははんだ付けロボットなどにより糸状のはんだを加熱したものとして供給される。この場合には上記のように溶融状はんだは瞬時に凝固するため、はんだ４６ｄの供給前に図１５のように金属柱部５１Ａが欠落部３６Ａ内を挿通し欠落部３６Ａ外にまで延びるように配置された後にはんだ４６ｄが供給されることが好ましい。このようにすれば図１５に示すように挿通された金属柱部５１Ａが第１の導電性部材４６Ａで欠落部３６Ａに接合される。

ただし第１例でははんだ４６ｄとして、溶融状のはんだの代わりにペースト状はんだが注入されてもよい。この場合は図１４のようにペースト状のはんだ４６ｄが欠落部３６Ａ内に注入される。その後上記のプリント基板３０に対しリフロー工程がなされる。これにより図１５に示すようにペースト状のはんだ４６ｄは第１の導電性部材４６Ａとして固化する。このため金属柱部５１Ａは欠落部３６Ａ内からその外部まで延びるように、第１の導電性部材４６Ａを介して欠落部３６Ａに固定され接合される。

図１３および図１５に示すように、第１の導体層３２の主電極２１ｂおよびダイオード２２に対向する最下面となるべき面上には、バンプ状はんだ４２ｂが形成される。バンプ状はんだ４２ｂは第１の導体層３２の最下面となるべき面上に、ペースト状のはんだを印刷またはディスペンサにより供給されてもよい。あるいはバンプ状はんだ４２ｂは第１の導体層３２の最下面となるべき面上に固形状のはんだとして供給されてもよい。この供給されたはんだは、プリント基板３０へのリフロー工程により固形状のバンプ状はんだ４２ｂとして形成されてもよい。なおバンプ状はんだ４２ｂを形成する工程は、金属柱部を欠落部または貫通部に接合する工程の前になされてもよい。

図１６は、実施の形態１の第１例の電力用半導体装置の製造方法の第２工程を示す、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿う部分の概略断面図である。図１６を参照して、絶縁層１１と、その下側の面に形成された第４の導体層１２と、その上側の面に形成された第３の導体層１３とを含む、絶縁基板１０が準備される。絶縁基板１０の一方の主表面上、すなわち第３の導体層１３上に、たとえばゲート電極としての信号電極２１ｃが形成された半導体素子２１が接合される。上記絶縁基板１０が準備される工程においては、絶縁基板１０を購入後に半導体素子２１が接合されてもよい。あるいは上記絶縁基板１０が準備される工程においては、既に半導体素子２１が接合された絶縁基板１０を購入してもよい。また同第３の導体層１３上には、半導体素子２１と間隔をあけて、ダイオード２２が接合される。このように絶縁基板１０の第３の導体層１３上に、半導体チップ２０としての半導体素子２１およびダイオード２２が、導電性部材４０としてのはんだ層４１により接合される。すなわち第３の導体層１３上にはんだ層４１としてのたとえばペースト状はんだを挟んで半導体素子２１およびダイオード２２が搭載された状態で、一度リフロー工程がなされ、固化されたはんだ層４１により半導体チップ２０が固定され接合される。

次に、図１６に示すように、半導体素子２１の主電極２１ｂ上に、第３の導電性部材４２（図２参照）を形成するためのペースト状はんだ４２ｄが、印刷またはディスペンサなどにより供給される。絶縁基板１０の第３の導体層１３上に、第２の導電性部材４５Ｃを形成するためのペースト状はんだ４５ｄが供給される。

図１６の工程は、図１３～図１５の工程の後にされてもよいが、図１３～図１５の工程の前にされてもよい。

図１７は、実施の形態１の第１例の電力用半導体装置の製造方法の第３工程を示す、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿う部分の概略断面図である。図１７を参照して、図１３～図１５に対し上下反転されたプリント基板３０が絶縁基板１０の上側に対向するように配置される。ただし上記のように反転されずに図１３～図１５の工程がなされた場合は、図１７ではプリント基板３０は反転せずそのまま処理がなされる。

その状態で、金属柱部５１Ｃの最下部にペースト状はんだ４５ｄが付着する態様とされる。このとき同時に、バンプ状はんだ４２ｂとペースト状はんだ４２ｄとが付着する。さらに同時に、第１の導体層３２の最下部に半導体チップ２０上のペースト状はんだ４２ｄが付着する。この状態でリフロー工程がなされる。これにより、バンプ状はんだ４２ｂおよびペースト状はんだ４２ｄは第３の導電性部材４２として固定され、半導体チップ２０と第１の導体層３２とが接合される。これと同時にペースト状はんだ４５ｄは第２の導電性部材４５Ｃとして固定され、金属柱部５１Ｃと第３の導体層１３とが第２の導電性部材４５Ｃを介して接合される。すなわち金属柱部５１Ｃと絶縁基板１０とが第２の導電性部材４５Ｃで接合される。図１７の工程において、金属柱部５１Ｃは、絶縁基板１０の一方の主表面である第３の導体層１３上から、貫通部３６Ｃ内を貫通し、貫通部３６Ｃの絶縁基板１０と反対側である上側にまで延びるように配置される。

なお第３の導電性部材４２を形成するためにバンプ状はんだ４２ｂとペースト状はんだ４２ｄとの双方が形成される理由は以下のとおりである。変形可能なペースト状はんだ４２ｄにより、既に凝固されたバンプ状はんだ４２ｂのＺ方向の厚みのばらつきを吸収できる。これにより、第３の導電性部材４２がより均一な厚みとなるように形成され、半導体チップ２０とプリント基板３０との接合をより高品質にできる。以上の理由により、バンプ状はんだ４２ｂとペースト状はんだ４２ｄとの双方が形成される。ただし上記と逆に、たとえば絶縁基板１０にバンプ状はんだ４２ｂが、プリント基板３０にペースト状はんだ４２ｄが形成されてもよい。

図１８は、実施の形態１の第１例の電力用半導体装置の製造方法の第４工程を示す、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿う部分の概略断面図である。図１８を参照して、ケース６０が絶縁基板１０上に配置される。すなわちケース６０の下部に形成された溝に絶縁基板１０の特に絶縁層１１および第４の導体層１２の縁部が入り込み接触する態様となる。次にケース６０と絶縁基板１０とが、図示されない熱硬化性の接着剤により固定される。また信号電極２１ｃとボンディングパッド３３ａとが、金属ワイヤ９０により接続される。この接続は一般公知のワイヤボンディング工程によりなされる。ボンディングパッド３３ａと外部電極端子８０とが金属ワイヤ９０により配線される。

さらに図示されないが、ケース６０と絶縁基板１０とからなる容器状の部材内の半導体素子２１、金属柱部５１Ｃ、プリント基板３０などが収納された領域に、熱硬化性の封止樹脂７０が充填される。封止樹脂７０が加熱硬化される。この加熱硬化により、封止樹脂７０が上記容器状の部材内を封止する。これにより、図２に示す態様の電力用半導体装置１００が形成される。

なお図示されないが、第１例の電力用半導体装置１００の製造方法においても、図１５の工程の後に図１６～図１８と同様の処理がなされる。

次に、本実施の形態の作用効果について説明する。
本開示に従った電力用半導体装置１００は、絶縁基板１０と、半導体素子２１と、プリント基板３０とを備えている。半導体素子２１は絶縁基板１０の一方の主表面に接合される。プリント基板３０は半導体素子２１に対向するように接合される。半導体素子２１には主電極２１ｂおよび信号電極２１ｃが形成される。プリント基板３０は、コア材３１と、コア材３１の半導体素子２１側の第１の主表面に形成された第１の導体層３２と、コア材３１の第１の主表面と反対側の第２の主表面に形成された第２の導体層３３とを含む。第２の導体層３３はボンディングパッド３３ａを有する。プリント基板３０には第１の導体層３２が部分的に欠落した欠落部３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃが形成される。欠落部３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃ内を挿通し絶縁基板１０に達し、第１の導電性部材４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃでプリント基板３０と接続される金属柱部５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃをさらに備える。信号電極２１ｃとボンディングパッド３３ａとは金属ワイヤ９０で接続される。金属柱部５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃと絶縁基板１０とが第２の導電性部材４５Ａ，４５Ｂ，４５Ｃで接合される。

本開示に従った電力用半導体装置の製造方法においては、信号電極２１ｃが形成された半導体素子２１を一方の主表面上に接合した絶縁基板１０が準備される。コア材３１と、コア材３１の第１の主表面に形成された第１の導体層３２と、コア材３１の第１の主表面と反対側の第２の主表面に形成された第２の導体層３３とを含み、第１の導体層３２が部分的に欠落された欠落部３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃが形成されたプリント基板３０が準備される。欠落部３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃ内を挿通し欠落部３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃ外にまで延びる金属柱部５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃが第１の導電性部材４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃで欠落部３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃに接合される。プリント基板３０を半導体素子２１に対向するように配置し、金属柱部５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃと絶縁基板１０とが第２の導電性部材４５Ａ，４５Ｂ，４５Ｃで接合される。信号電極２１ｃと、第２の導体層３３に含まれるボンディングパッド３３ａとが金属ワイヤ９０で接続される。

信号電極２１ｃとボンディングパッド３３ａとを金属ワイヤ９０で配線することで、たとえば面積の小さい信号電極２１ｃ上に金属柱部などで直接プリント基板３０を電気的に接続するよりも、生産性が向上する。平面積が非常に小さい信号電極２１ｃ上に金属柱部または導電性部材４０が重なるように両者を位置合わせする作業は困難であり、安定した生産ができなくなる恐れがある。本開示に従えば、そのような困難な作業を排除し、当該困難な作業による両者間の接続不良などの発生を回避できる。ワイヤボンディング工程によれば、面積の小さい信号電極２１ｃ上に安定して金属ワイヤ９０を接合できるためである。

なお本実施の形態では金属柱部５１Ａ～５１Ｃと絶縁基板１０とが第２の導電性部材４５Ａ～４５Ｃで接合される。信号電極２１ｃ上に比べれば、絶縁基板１０上の位置に金属柱部を第２の導電性部材４５Ａ～４５Ｃで接合することは容易である。信号電極２１ｃは１ｍｍ×２ｍｍ以下の平面サイズであるのに対し、絶縁基板１０上においては、金属柱部を接合可能な位置は少なくとも２ｍｍ×２ｍｍ以上は確保できるためである。

上記電力用半導体装置１００において、欠落部は、プリント基板３０の第１の主表面と第２の主表面とを結ぶＺ方向の全体を貫通することにより第１の導体層３２とコア材３１と第２の導体層３３とのすべてを貫通する貫通部３６Ｂ，３６Ｃである。金属柱部５１Ｂ，５１Ｃは、絶縁基板１０の一方の主表面から、貫通部３６Ｂ，３６Ｃ内を貫通し、貫通部３６Ｂ，３６Ｃの絶縁基板１０と反対側にまで延びる。このような構成であってもよい。

上記電力用半導体装置１００の製造方法においては、欠落部は、プリント基板３０の第１の主表面と第２の主表面とを結ぶＺ方向の全体を貫通することにより第１の導体層３２とコア材３１と第２の導体層３３とのすべてを貫通する貫通部３６Ｂ，３６Ｃである。第２の導電性部材４５Ａ，４５Ｂ，４５Ｃで接合する工程において、金属柱部５１Ａ～５１Ｃは、絶縁基板１０の一方の主表面から、欠落部３６Ａ～３６Ｃ内を貫通し、欠落部３６Ａ～３６Ｃの絶縁基板１０と反対側にまで延びるように配置される。このような方法であってもよい。

プリント基板３０の全体を貫通する金属柱部５１Ｂ，５１Ｃでプリント基板３０を支えることで、プリント基板３０の傾きを抑制できる。したがってプリント基板３０上の金属ワイヤ９０の接合強度が安定し、信頼性および生産性が向上する。

上記電力用半導体装置１００において、主電極２１ｂとプリント基板３０とが第３の導電性部材４２により接続される。このような構成であってもよい。これにより、主電極２１ｂとプリント基板３０との電気的接合がより確実に行なえる。

上記電力用半導体装置１００において、半導体素子２１の第３の導電性部材４２が付着する主電極２１ｂの少なくとも一部は、ボンディングパッド３３ａと平面的に重なる位置に配置される。このような構成であってもよい。

金属ワイヤ９０が接合され得るボンディングパッド３３ａの真下に半導体素子２１の主電極２１ｂが配置され、主電極２１ｂはその真上で第３の導電性部材４２によりはんだ接合される。金属ワイヤ９０の接合部の真下にある第３の導電性部材４２により、ワイヤボンディング工程時に生じる荷重に伴うプリント基板３０のＺ方向における変形が抑制され、超音波エネルギーが接合部に安定して伝わる。したがって金属ワイヤ９０の接合部の接合強度および当該接合部の形状が安定する。したがって安定して金属ワイヤ９０のワイヤボンディング工程による接合ができる。

上記電力用半導体装置１００において、ボンディングパッド３３ａ上の金属ワイヤ９０が接続される位置の少なくとも一部は、半導体素子２１の第３の導電性部材４２と平面的に重なる位置に配置される。このような構成であってもよい。このようにすれば、上記のワイヤボンディング工程時の荷重によるプリント基板３０のたわみがさらに抑制される。したがってボンディングパッド３３ａ上における金属ワイヤ９０の接合性がさらに安定し、その信頼性および生産性がさらに向上する。

上記電力用半導体装置１００において、金属柱部５１Ａ～５１Ｃは複数配置されている。複数の金属柱部５１Ａ～５１Ｃのうち１つの金属柱部５１Ａ～５１Ｃは、平面視におけるプリント基板の中央に配置されている。複数の金属柱部５１Ａ～５１Ｃのうち１つの金属柱部５１Ａ～５１Ｃを除く他の複数の金属柱部５１Ａ～５１Ｃは、プリント基板３０の中央に関して互いに点対称となる位置に配置されている。このような構成であってもよい。

以上により、プリント基板３０の絶縁基板１０に対する傾きを抑制できる。このため金属ワイヤ９０のボンディングパッド３３ａへの接合強度を安定させることで、加熱時の温度サイクルの信頼性および生産性が向上できる。

また複数の金属柱部５１Ａ～５１Ｃが、第１の導電性部材４６Ａ～４６Ｃと第２の導電性部材４５Ａ～４５Ｃとにより、貫通部３６Ｂ，３６Ｃおよび絶縁基板１０に固定される。金属柱部５１Ａ～５１Ｃは貫通部３６Ｂ，３６Ｃ内に配置される。このため貫通部３６Ｂ，３６Ｃの内壁面はその内側の金属柱部５１Ａ～５１Ｃの位置を拘束する。これにより金属柱部５１Ａ～５１ＣのそれぞれのＸ方向およびＹ方向の配置位置が高精度に決められる。

なお本実施の形態においては、たとえば図６に示す長さＨ２、つまりたとえば第１例において、複数の金属柱部５１Ｃが貫通部３６Ｃから第２の導体層３３の上側に突出する長さが、すべて同一であることが好ましい。ただしここでの同一とは、０．０５ｍｍ程度の誤差を有する場合も含む。複数の金属柱部５１ＣのＺ方向の位置は図示されない治具により決定される。ただし少なくとも、たとえば中央の小さい非ボンディングパッド３３ｂの貫通部３６Ｃ内を通る金属柱部５１Ｃのみ、他の複数の金属柱部５１Ｃとは上記長さＨ２が異なり、それ以外の他の複数の金属柱部５１Ｃはすべて同じ長さＨ２であってもよい。

複数の金属柱部５１ＣがＺ方向について同じ位置座標となるように配置される。これにより、プリント基板３０を支えるための治具として機能する。プリント基板３０の絶縁基板１０に対する水平方向すなわちＸＹ平面に沿う方向についての平行度を向上できる。

通常、ワイヤボンディング工程では超音波の振動を金属ワイヤ９０に伝搬しながら接合のための荷重を印加するためのボンディングツールと、ボンディングされる対象物であるボンディングパッド３３ａとが互いにほぼ垂直となるように設置される。仮にこのように設置されなければ、伝搬される超音波の振動と印加される荷重との関係が不安定になる。そのため金属ワイヤ９０の接合強度が低くなる。仮にプリント基板３０の傾きが原因で接合強度が不安定になると、電力用半導体装置１００の加熱時の温度サイクル信頼性の低下の原因となったり、製造時に不良品となったりする場合がある。このため上記のように複数間の長さＨ２をほぼ同等とすることで、プリント基板３０の傾きを低減できる。また長さＨ２をほぼ同等にすることで、金属ワイヤ９０のボンディングパッド３３ａへの接合強度を安定させ、電力用半導体装置１００の加熱時の温度サイクル信頼性および生産性を向上できる。なお複数の金属柱部５１Ｃ自体のＺ方向寸法の誤差は寸法平均の１％以下が好ましく、０．５％以下がより好ましい。

実施の形態２．
まず本実施の形態の電力用半導体装置の構成について、図１９～図２３を用いて説明する。図１９は実施の形態２の電力用半導体装置の全体を平面視した態様を示す概略平面図である。図２０は実施の形態２の電力用半導体装置のうち、図１９のＸＸ－ＸＸ線に沿う部分の概略断面図である。図２１は図１９の電力用半導体装置のうち、特に半導体素子の配置された部分の概略平面図である。図２２は図１９の電力用半導体装置のうち、特にプリント基板のコア材およびそのＺ方向下側の導体層の態様を示す概略平面図である。図２３は図１９の電力用半導体装置のうち、特にプリント基板のコア材およびそのＺ方向上側の導体層の態様を示す概略平面図である。なお図１９～図２３は、実施の形態１の第１例の図１～図５に対応する。

図１９～図２３を参照して、本実施の形態の電力用半導体装置１００は、実施の形態１の第１例の電力用半導体装置１００と基本的に同一の構成を有している。このため同一の構成要素には同一の符号を付し、実施の形態１の第１例と共通する事項についてはその説明を繰り返さない。また符号が異なっていても以下に説明を繰り返さない内容は基本的に実施の形態１の第１例と同様である。

本実施の形態では、複数の金属柱部５１Ｃのうち、平面視におけるプリント基板３０の中央に配置される１つの金属柱部５１Ｃを除く他の複数の金属柱部５１Ｃのうちの一部が、第１の方向であるＸ方向についてのプリント基板３０の中央を通る第１の中心線Ｃ１上に並ぶように配置されている。つまりたとえば第１の中心線Ｃ１上に、プリント基板３０の中央の金属柱部５１ＣとＹ方向に互いに間隔をあけて、合計３つの貫通部３６Ｃおよびその内部の金属柱部５１Ｃが配置されている。言い換えれば３つの金属柱部５１Ｃは、Ｙ方向に互いに間隔をあけて一直線状に配置されている。

これら合計３つの金属柱部５１Ｃ（中心すなわち中央のものを除いてもよい）は、プリント基板３０の平面視におけるＸ方向に直交する第２の方向であるＹ方向についての中央を通る第２の中心線Ｃ２に関して互いに線対称となる位置に配置されている。言い換えれば、上記合計３つのうち中央のものを除く２つの金属柱部５１Ｃは、第２の中心線Ｃ２に関して互いに線対称となる位置に配置されている。したがって第１の中心線Ｃ１上に並ぶ３つの金属柱部５１Ｃのうち互いに隣り合うものの間は、Ｙ方向の間隔が等しくなっている。

これら合計３つの金属柱部５１Ｃはいずれも、中央部の金属柱部５１Ｃと同様に、平面積の小さい非ボンディングパッド３３ｂおよび第１の導体層３２のパターンと重なる位置に配置されている。したがって図２２および図２３においては、図４および図５と同様の平面積の小さい第１の導体層３２および非ボンディングパッド３３ｂが、Ｘ方向の中央部に、Ｙ方向に間隔をあけて３つずつ形成されている。

次に、当該電力用半導体装置１００においては、図３と同様に、絶縁基板１０の２つの第３の導体層１３のそれぞれの上に、３つの半導体素子２１および３つのダイオード２２が１列に並ぶように接合されている。ただし２つの大きい非ボンディングパッド３３ｂのそれぞれに形成される複数の貫通部３６Ｃおよびその内部を貫通する複数の金属柱部５１Ｃの配置態様が図３と異なる。具体的には、図２０および図２１に示すように、金属柱部５１Ｃおよび貫通部３６Ｃは、２つの大きい非ボンディングパッド３３ｂのそれぞれの平面視におけるＹ方向の中央の領域に、Ｘ方向に間隔をあけて３つずつ形成されている。つまりＹ方向について、ダイオード２２、貫通部３６Ｃおよび金属柱部５１Ｃ、半導体素子２１の順に、互いに間隔をあけて並んでいる。言い換えれば、Ｙ方向について、半導体素子２１とダイオード２２との間に貫通部３６Ｃおよび金属柱部５１Ｃが配置されている。図２１の左側および図２０においては、Ｙ方向の負側から正側へ、ダイオード２２、貫通部３６Ｃおよび金属柱部５１Ｃ、半導体素子２１の順に並んでいる。図２１の右側においては、Ｙ方向の負側から正側へ、半導体素子２１、貫通部３６Ｃおよび金属柱部５１Ｃ、ダイオード２２の順に並んでいる。

したがって２つの大きい非ボンディングパッド３３ｂの部分に合計６つの貫通部３６Ｃおよび金属柱部５１Ｃが配置される。これら６つの金属柱部５１Ｃは、いずれも第２の中心線Ｃ２上に、Ｘ方向に互いに間隔をあけて、配置されている。言い換えれば６つの金属柱部５１Ｃは、Ｘ方向に互いに間隔をあけて一直線状に配置されている。

これら合計６つの金属柱部５１Ｃは、プリント基板３０の平面視におけるＸ方向についての中央を通る第１の中心線Ｃ１に関して互いに線対称となる位置に配置されている。言い換えれば、上記合計３つのうち中央のものを除く６つの金属柱部５１Ｃは、第１の中心線Ｃ１に関して互いに線対称となる位置に配置されている。したがって第２の中心線Ｃ２上に並ぶ６つの金属柱部５１Ｃのうち第２の中心線Ｃ２の左側の３つと右側の３つとは、第１の中心線Ｃ１からのＸ方向に距離が等しくなっている。

以上より、Ｘ方向中央の第１の中心線Ｃ１上の３つの金属柱部５１Ｃと、大きい非ボンディングパッド３３ｂと重なる位置において第２の中心線Ｃ２上に並ぶ６つの金属柱部５１Ｃとの合計９つが配置されている。ここでも複数、たとえば合計９つの金属柱部５１Ｃは、平面視において絶縁基板１０の中心に関して互いに点対称となる位置に配置されることが好ましい。また複数の金属柱部５１Ｃのうちプリント基板３０および絶縁基板１０の中央（中心点を含む）にある１つの金属柱部５１Ｃを除く他の複数の金属柱部５１Ｃは、プリント基板３０の中央すなわちたとえば中心点に関して互いに点対称となる位置に配置されていることが好ましい。

したがって、上記他の複数の金属柱部５１Ｃは、プリント基板３０の中央すなわちたとえば中心点に関して互いに点対称である限り、本実施の形態においても、たとえば実施の形態１の第１例と同様に、Ｙ方向について貫通部３６Ｃおよび金属柱部５１Ｃ、ダイオード２２、半導体素子２１の順に並んでもよい。

以上においては、貫通部３６Ｃおよび金属柱部５１Ｃを有する例について記載している。しかし図１９～図２３においては、貫通部３６Ｃおよび金属柱部５１Ｃの代わりに貫通部３６Ｂおよび金属柱部５１Ｂが用いられてもよいし、欠落部３６Ａおよび金属柱部５１Ａが用いられてもよい。

次に、本実施の形態の作用効果について説明する。本実施の形態は、実施の形態１と同様の作用効果のほかに、以下の作用効果を奏する。

本開示に従った電力用半導体装置１００は、複数の金属柱部５１Ａ～５１Ｃのうち１つは平面視におけるプリント基板３０の中央に配置されている。複数の金属柱部５１Ａ～５１Ｃのうち上記中央の１つを除く他の複数の金属柱部５１Ａ～５１Ｃは、プリント基板３０の中央に関して互いに点対称となる位置に配置されている。以上を前提とすることが好ましい。さらに当該電力用半導体装置１００は、中央の１つを除く他の複数の金属柱部５１Ａ～５１Ｃのうち一部の複数の金属柱部５１Ａ～５１Ｃは、プリント基板３０の平面視における第１の方向であるＸ方向についての中央を通る第１の中心線Ｃ１の上に並ぶように配置される。上記一部の複数の金属柱部５１Ａ～５１Ｃは、プリント基板３０の平面視におけるＸ方向に直交する第２の方向であるＹ方向についての中央を通る第２の中心線Ｃ２に関して互いに線対称となる位置に配置されている。このような構成であってもよい。

以上により、プリント基板３０の絶縁基板１０に対する傾きを抑制できる。このため金属ワイヤ９０のボンディングパッド３３ａへの接合強度を安定させることで、温度サイクルの信頼性および生産性が向上できる。

第１の中心線Ｃ１上に複数の金属柱部５１Ａ～５１Ｃが第２の中心線Ｃ２に関して互いに線対称となるように配置される。これにより、プリント基板３０の絶縁基板１０上への搭載時の傾き、およびはんだ付けによる温度上昇に伴うプリント基板３０または絶縁基板１０の反りが抑制される。これにより金属ワイヤ９０のボンディングパッド３３ａへの接合強度を安定させ、加熱時の温度サイクルに対する信頼性および生産性を向上できる。また加熱時の温度サイクルによるプリント基板３０の変形が抑制されることにより、半導体素子２１上の第３の導電性部材４２のひずみが低減し、温度サイクルの信頼性を向上できる。

実施の形態３．
まず本実施の形態の電力用半導体装置の構成について、図２４～図２７を用いて説明する。図２４は実施の形態３の電力用半導体装置の全体を平面視した態様を示す概略平面図である。図２５は図２４の電力用半導体装置のうち、特に半導体素子の配置された部分の概略平面図である。図２６は図２４の電力用半導体装置のうち、特にプリント基板のコア材およびそのＺ方向下側の導体層の態様を示す概略平面図である。図２７は図２４の電力用半導体装置のうち、特にプリント基板のコア材およびそのＺ方向上側の導体層の態様を示す概略平面図である。なお図２４、図２５、図２６、図２７は、実施の形態１の第１例の図１、図３、図４、図５に対応する。

図２４～図２７を参照して、本実施の形態の電力用半導体装置１００は、実施の形態２の電力用半導体装置１００と基本的に同一の構成を有している。このため同一の構成要素には同一の符号を付し、実施の形態２と共通する事項についてはその説明を繰り返さない。また符号が異なっていても以下に説明を繰り返さない内容は基本的に実施の形態２と同様である。

本実施の形態では、プリント基板３０は、１対の突起部３４を含んでいる。突起部３４は、プリント基板３０のＸ方向についての中央部において、第１の中心線Ｃ１を含み、当該中央部以外の領域に対し平面視における外縁がＹ方向に突起した部分である。つまり図２４、図２６、図２７に示すように、突起部３４においては、矩形状のコア材３１のＹ方向負側の外縁が、Ｙ方向負側すなわち図２４の下側へ突起している。また突起部３４においては、矩形状のコア材３１のＹ方向正側の外縁が、Ｙ方向正側すなわち図２４の上側へ突起している。

これに伴い本実施の形態では、複数のうちプリント基板３０の平面視における中央部以外の金属柱部５１Ｃの一部は、１対の突起部３４のそれぞれに配置されている。すなわちたとえば実施の形態２での第１の中心線Ｃ１上の、プリント基板３０中央を除く２つの金属柱部５１Ｃおよび貫通部３６Ｃは、１対の突起部３４のそれぞれに重なるように配置されている。このため１対の突起部３４のそれぞれにおけるコア材３１の表面上には、平面積の小さい第１の導体層３２のパターンおよび非ボンディングパッド３３ｂのパターンが形成されている。突起部３４、およびこれらに重なる平面積の小さい各パターンおよび金属柱部５１Ｃは、プリント基板３０と重ならず露出している信号電極２１ｃとＸ方向についてほぼ直線状に並ぶように配置されている。

なお突起部３４に形成された第１の導体層３２、第２の導体層３３および金属柱部５１Ｃはプリント基板３０を支持するために形成されている。このため突起部３４に形成された第１の導体層３２、第２の導体層３３および金属柱部５１Ｃは、後述する電力変換システムの回路（いわゆるパワー回路）からは独立している。

以上においては、貫通部３６Ｃおよび金属柱部５１Ｃを有する例について記載している。しかし図２４～図２７においては、貫通部３６Ｃおよび金属柱部５１Ｃの代わりに貫通部３６Ｂおよび金属柱部５１Ｂが用いられてもよいし、欠落部３６Ａおよび金属柱部５１Ａが用いられてもよい。その他の変形例についても、実施の形態２にて想定可能なものは、基本的に実施の形態３においても想定可能である。

次に、本実施の形態の作用効果について説明する。本実施の形態は、実施の形態１および実施の形態２と同様の作用効果のほかに、以下の作用効果を奏する。

本開示に従った電力用半導体装置１００は、実施の形態２を前提とすることが好ましい。さらに当該電力用半導体装置１００は、プリント基板３０は、第１の方向であるＸ方向についての中央部において、第１の中心線Ｃ１を含み、上記Ｘ方向の中央部以外の領域に対し平面視における外縁が第２の方向であるＹ方向に突起した突起部３４を１対含む。中央の１つを除く他の複数の金属柱部５１Ａ～５１Ｃのうち一部の複数の金属柱部５１Ａ～５１Ｃのそれぞれは、１対の突起部３４のそれぞれに配置される。このような構成であってもよい。

このようにすれば、後述する電力変換システムの回路（いわゆるパワー回路）を担う第１の導体層３２、第２の導体層３３を配置できるエリアが、突起部３４の面積分だけ拡張できる。このため配線密度を一層高くすることができる。

実施の形態４．
まず本実施の形態の電力用半導体装置の構成について、図２８～図３３を用いて説明する。図２８は実施の形態４の電力用半導体装置の全体を平面視した態様を示す概略平面図である。図２９は実施の形態４の電力用半導体装置のうち、図２８のＸＸＩＸ－ＸＸＩＸ線に沿う部分の概略断面図である。図３０は実施の形態４における図２９中の点線で囲まれた部分ＸＸＸの概略拡大断面図である。図３１は図２８の電力用半導体装置のうち、特に半導体素子の配置された部分の概略平面図である。図３２は図２８の電力用半導体装置のうち、特にプリント基板のコア材およびそのＺ方向下側の導体層の態様を示す概略平面図である。図３３は実施の形態４の電力用半導体装置のうち、図２８のＸＸＸＩＩＩ－ＸＸＸＩＩＩ線に沿う部分の概略断面図である。なお図２８、図２９、図３０、図３１、図３２は、実施の形態１の第１例の図１、図２、図６、図３、図４に対応する。

図２８～図３３を参照して、本実施の形態の電力用半導体装置１００は、実施の形態１の第１例の電力用半導体装置１００と基本的に同一の構成を有している。このため同一の構成要素には同一の符号を付し、実施の形態１の第１例と共通する事項についてはその説明を繰り返さない。また符号が異なっていても以下に説明を繰り返さない内容は基本的に実施の形態１の第１例と同様である。

本実施の形態では、プリント基板３０の欠落部として、貫通部３６Ｃの他に、欠落部３６Ｄが形成されている。欠落部３６Ｄは、ボンディングパッド３３ａと平面的に重なる位置に複数形成されている。欠落部３６Ｄは、欠落部３６Ａと同様にプリント基板３０を貫通せず、プリント基板３０の第１の主表面と第２の主表面とを結ぶＺ方向の一部のみを貫通している。具体的には欠落部３６Ｄはその形成される領域において第１の導体層３２を貫通することにより、その真下のコア材３１の第１の主表面を露出するように形成されている。

欠落部３６Ｄ内には、金属柱部５１Ａと同様の態様で、Ｚ方向に沿って延びるように金属柱部５１Ｄが挿通されている。金属柱部５１Ｄはプリント基板３０を貫通しない。金属柱部５１Ｄは、欠落部３６Ｄ内において第１の導電性部材４６Ｄでプリント基板３０と接続されている。金属柱部５１Ｄの最下部は、第２の導電性部材４５Ｄにより、絶縁基板１０の第３の導体層１３と接続されている。なお金属柱部５１Ｄ、第１の導電性部材４６Ｄおよび第２の導電性部材４５Ｄの材質は、金属柱部５１Ｃ、第１の導電性部材４６Ｃおよび第２の導電性部材４５Ｃと同様である。

プリント基板３０の第１の導体層３２には、複数、たとえば８つの欠落部３６Ｄが形成されている。このため電力用半導体装置１００は複数、たとえば８つの金属柱部５１Ｄを有する。８つの欠落部３６Ｄおよびこれを挿通する８つの金属柱部５１Ｄは、Ｘ方向について間隔をあけて、半導体素子２１の主電極であるエミッタ電極２１ｂと交互に並ぶように、Ｘ方向に延びる直線上に配置されている。言い換えれば８つの欠落部３６Ｄおよびこれを挿通する８つの金属柱部５１Ｄは、Ｘ方向において半導体素子２１（エミッタ電極２１ｂ）を挟むように配置されている。図３１に示すように、Ｙ方向上側および下側において１列に３つ並ぶ半導体素子２１のそれぞれをＸ方向において挟むように、４つずつ、合計８つの欠落部３６Ｄおよび金属柱部５１Ｄが配置されている。Ｘ方向において半導体素子２１を挟むように直線状に配置される金属柱部５１Ｄの数は任意である。また以上により、図３３に示すように、金属柱部５１Ｄと、半導体素子２１の主電極２１ｂ上の第３の導電性部材４２とは、Ｘ方向について間隔をあけて交互に並ぶように配置されている。

また、図３３に示すように本実施の形態ではボンディングパッド３３ａ上の金属ワイヤ９０が接続される複数の位置（複数の接合部）の少なくとも一部は、複数の金属柱部５１Ｄと平面的に重なる位置に配置される。言い換えれば、Ｚ方向について、図３３の上方から下方へ、金属ワイヤ９０の接合部、金属柱部５１Ｄの順に並んでいる。ここでの一部とは、１つの全体のうち一部の面積との意味と、複数のうちの一部（少なくとも１つ）との意味との双方を含む。

また、実施の形態１と同様に、信号電極２１ｃとボンディングパッド３３ａとが金属ワイヤ９０で接続されている。この金属ワイヤ９０がボンディングパッド３３ａと接合される複数の接合部の少なくとも一部は、第３の導電性部材４２と平面的に重なる位置に配置される。言い換えれば、Ｚ方向について、図３３の上方から下方へ、金属ワイヤ９０の接合部、第３の導電性部材４２、半導体素子２１の順に並んでいる。ここでの一部の定義は上記と同様である。

以上より、複数の金属ワイヤ９０のそれぞれは、その少なくも一部が第３の導電性部材４２または金属柱部５１Ｄのいずれかと平面的に重なっている。複数の金属ワイヤ９０のそれぞれは互いに干渉しないように配線される。

次に、本実施の形態の作用効果について説明する。本実施の形態は、実施の形態１と同様の作用効果のほかに、以下の作用効果を奏する。

本開示に従った電力用半導体装置１００では、欠落部３６Ｄはボンディングパッド３３ａと平面的に重なる位置に複数形成される。ボンディングパッド３３ａと平面的に重なる位置の複数の欠落部３６Ｄおよび複数の欠落部３６Ｄ内の金属柱部５１Ｄが、半導体素子２１の主電極であるエミッタ電極２１ｂと交互に並ぶように、直線上に配置される。これにより、ボンディングパッド３３ａがたとえばＺ方向下方から金属柱部５１Ｄで支持される。このため上記のワイヤボンディング工程時の荷重によるプリント基板３０のたわみがさらに抑制される。したがってボンディングパッド３３ａ上における金属ワイヤ９０の接合性がさらに安定し、その信頼性および生産性がさらに向上する。

上記電力用半導体装置１００において、ボンディングパッド３３ａ上の金属ワイヤ９０が接続される位置の少なくとも一部は、ボンディングパッド３３ａと平面的に重なる位置の金属柱部５１Ｄと平面的に重なる位置に配置されてもよい。これにより、ボンディングパッド３３ａ上の金属ワイヤ９０が接続される位置（接合部）におけるプリント基板３０のたわみがさらに抑制される。したがってボンディングパッド３３ａ上における金属ワイヤ９０の接合性がさらに安定し、その信頼性および生産性がさらに向上する。

実施の形態５．
本実施の形態は、上述した実施の形態１～４に係る半導体装置を電力変換装置に適用したものである。本開示はある種の電力変換装置に限定されるものではないが、以下、実施の形態５として、三相のインバータに本開示を適用した場合について説明する。

図３４は、実施の形態５に係る電力変換装置を適用した電力変換システムの構成を示すブロック図である。図３４に示す電力変換システムは、電源４００、電力変換装置２００、負荷３００から構成される。電源４００は、直流電源であり、電力変換装置２００に直流電力を供給する。電源４００は、特に限定されないが、例えば、直流系統、太陽電池、蓄電池で構成することができるし、交流系統に接続された整流回路やＡＣ／ＤＣコンバータで構成されてもよい。電源４００は、直流系統から出力される直流電力を意図する電力に変換するＤＣ／ＤＣコンバータによって構成されてもよい。

電力変換装置２００は、電源４００と負荷３００との間に接続された三相のインバータであり、電源４００から供給された直流電力を交流電力に変換し、負荷３００に交流電力を供給する。電力変換装置２００は、図３４に示すように、入力される直流電力を交流電力に変換して出力する主変換回路２０１と、主変換回路２０１を制御する制御信号を主変換回路２０１に出力する制御回路２０３とを備えている。

負荷３００は、電力変換装置２００から供給された交流電力によって駆動される三相の電動機である。なお、負荷３００はある１つの用途に限られるものではなく、各種電気機器に搭載された電動機である。負荷３００は例えば、ハイブリッド自動車、電気自動車、鉄道車両、エレベーター、または空調機器向けの電動機として用いられる。

以下、電力変換装置２００の詳細を説明する。主変換回路２０１は、スイッチング素子と還流ダイオードを備えている（図示せず）。スイッチング素子が電源４００から供給される電圧をスイッチングすることによって、主変換回路２０１は、電源４００から供給される直流電力を交流電力に変換して、負荷３００に供給する。主変換回路２０１の具体的な回路構成は種々のものがあるが、本実施の形態に係る主変換回路２０１は２レベルの三相フルブリッジ回路であり、６つのスイッチング素子とそれぞれのスイッチング素子に逆並列された６つの還流ダイオードとから構成され得る。主変換回路２０１の各スイッチング素子および各還流ダイオードの少なくともいずれかは、上述した実施の形態１～４のいずれかの電力用半導体装置１００に含まれる半導体素子２１およびダイオード２２である。主変換回路２０１を構成するパワー半導体モジュール２０２として、上述した実施の形態１～４のいずれかの電力用半導体装置１００が適用され得る。６つのスイッチング素子は２つのスイッチング素子ごとに直列接続され上下アームを構成し、各上下アームはフルブリッジ回路の各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）を構成する。そして、各上下アームの出力端子、すなわち主変換回路２０１の３つの出力端子は、負荷３００に接続される。

また、主変換回路２０１は、各スイッチング素子を駆動する駆動回路（図示なし）を備えている。駆動回路は、パワー半導体モジュール２０２に内蔵されていてもよいし、パワー半導体モジュール２０２とは別に駆動回路を備える構成であってもよい。駆動回路は、主変換回路２０１のスイッチング素子を駆動する駆動信号を生成し、主変換回路２０１のスイッチング素子の制御電極に駆動信号を供給する。具体的には、後述する制御回路２０３からの制御信号に従い、スイッチング素子をオン状態にする駆動信号とスイッチング素子をオフ状態にする駆動信号とを各スイッチング素子の制御電極に出力する。スイッチング素子をオン状態に維持する場合、駆動信号はスイッチング素子の閾値電圧以上の電圧信号（オン信号）であり、スイッチング素子をオフ状態に維持する場合、駆動信号はスイッチング素子の閾値電圧以下の電圧信号（オフ信号）となる。

制御回路２０３は、負荷３００に所望の電力が供給されるよう主変換回路２０１のスイッチング素子を制御する。具体的には、負荷３００に供給すべき電力に基づいて主変換回路２０１の各スイッチング素子がオン状態となるべき時間（オン時間）を算出する。例えば、出力すべき電圧に応じてスイッチング素子のオン時間を変調するＰＷＭ制御によって主変換回路２０１を制御することができる。そして、各時点においてオン状態となるべきスイッチング素子にはオン信号を、オフ状態となるべきスイッチング素子にはオフ信号が出力されるよう、主変換回路２０１が備える駆動回路に制御指令（制御信号）を出力する。駆動回路は、この制御信号に従い、各スイッチング素子の制御電極にオン信号又はオフ信号を駆動信号として出力する。

上記のように本実施の形態に係る電力変換装置２００では、主変換回路２０１を構成するパワー半導体モジュール２０２として、実施の形態１～４のいずれかに係る電力用半導体装置１００が適用される。このため、本実施の形態に係る電力変換装置２００は、上記の各実施の形態と同様に、絶縁基板１０を小型化し、かつ接続不良を抑制できる。

本実施の形態では、２レベルの三相インバータに本開示を適用する例を説明したが、本開示は、これに限られるものではなく、種々の電力変換装置に適用することができる。本実施の形態では２レベルの電力変換装置としたが、３レベルの電力変換装置であってもよい。あるいはマルチレベルの電力変換装置であってもよい。電力変換装置が単相負荷に電力を供給する場合には、単相のインバータに本開示が適用されてもよい。電力変換装置が直流負荷等に電力を供給する場合には、ＤＣ／ＤＣコンバータまたはＡＣ／ＤＣコンバータに本開示が適用されてもよい。

本開示が適用された電力変換装置は、負荷が電動機の場合に限定されるものではなく、例えば、放電加工機もしくはレーザー加工機の電源装置、または、誘導加熱調理器もしくは非接触器給電システムの電源装置に組み込まれ得る。本開示が適用された電力変換装置は、太陽光発電システムまたは蓄電システム等のパワーコンディショナーとして用いられ得る。

以上に述べた各実施の形態（に含まれる各例）に記載した特徴を、技術的に矛盾のない範囲で適宜組み合わせるように適用してもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１０ 絶縁基板、１１ 絶縁層、１２ 第４の導体層、１３ 第３の導体層、２０ 半導体チップ、２１ 半導体素子、２１ａ，２２ａ チップ本体、２１ｂ エミッタ電極、２１ｃ ゲート電極、２２ｂ 電極、３０ プリント基板、３１ コア材、３２ 第１の導体層、３３ 第２の導体層、３３ａ ボンディングパッド、３３ｂ 非ボンディングパッド、３４ 突起部、３５ 導体層接合部、３６Ａ，３６Ｄ 欠落部、３６Ｂ，３６Ｃ 貫通部、４０ 導電性部材、４１ はんだ層、４２ 第３の導電性部材、４２ｂ バンプ状はんだ、４２ｄ，４５ｄ ペースト状はんだ、４５Ａ，４５Ｂ，４５Ｃ，４５Ｄ 第２の導電性部材、４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃ，４６Ｄ 第１の導電性部材、４６ｄ はんだ、５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ，５１Ｄ 金属柱部、５１Ｂ１ 頭部、５１Ｂ２ 柱状部、６０ ケース、６１，６２ ケース内側面、７０ 封止樹脂、８０ 外部電極端子、８２ 外部主電極端子、９０ 金属ワイヤ、１００ 電力用半導体装置、２００ 電力変換装置、２０１ 主変換回路、２０２ パワー半導体モジュール、２０３ 制御回路、３００ 負荷、４００ 電源、Ｃ１ 第１の中心線、Ｃ２ 第２の中心線。

Claims (13)

1. 絶縁基板と、
   前記絶縁基板の一方の主表面に接合される半導体素子と、
   前記半導体素子に対向するように接合されるプリント基板とを備え、
   前記半導体素子には主電極および信号電極が形成され、
   前記プリント基板は、コア材と、前記コア材の前記半導体素子側の第１の主表面に形成された第１の導体層と、前記コア材の前記第１の主表面と反対側の第２の主表面に形成された第２の導体層とを含み、
   前記第２の導体層はボンディングパッドを有し、
   前記プリント基板には前記第１の導体層が部分的に欠落した欠落部が形成され、
   前記欠落部内を挿通し前記絶縁基板に達し、第１の導電性部材で前記プリント基板と接続される金属柱部をさらに備え、
   前記信号電極と前記ボンディングパッドとは金属ワイヤで接続され、
   前記金属柱部と前記絶縁基板とが第２の導電性部材で接合される、電力用半導体装置。
2. 前記欠落部は、前記プリント基板の前記第１の主表面と前記第２の主表面とを結ぶ方向の全体を貫通することにより前記第１の導体層と前記コア材と前記第２の導体層とのすべてを貫通する貫通部であり、
   前記金属柱部は、前記絶縁基板の前記一方の主表面から、前記貫通部内を貫通し、前記貫通部の前記絶縁基板と反対側にまで延びる、請求項１に記載の電力用半導体装置。
3. 前記主電極と前記プリント基板とが第３の導電性部材により接続される、請求項１または２に記載の電力用半導体装置。
4. 前記半導体素子の前記第３の導電性部材が付着する前記主電極の少なくとも一部は、前記ボンディングパッドと平面的に重なる位置に配置される、請求項３に記載の電力用半導体装置。
5. 前記ボンディングパッド上の前記金属ワイヤが接続される位置の少なくとも一部は、前記半導体素子の前記第３の導電性部材と平面的に重なる位置に配置される、請求項４に記載の電力用半導体装置。
6. 前記金属柱部は複数配置されており、
   前記複数の金属柱部のうち１つの金属柱部は、平面視における前記プリント基板の中央に配置されており、
   前記複数の金属柱部のうち前記１つの金属柱部を除く他の複数の金属柱部は、前記プリント基板の中央に関して互いに点対称となる位置に配置されている、請求項１～５のいずれか１項に記載の電力用半導体装置。
7. 前記他の複数の金属柱部のうち一部の前記複数の金属柱部は、前記プリント基板の平面視における第１の方向についての中央を通る第１の中心線の上に並ぶように配置され、
   前記一部の複数の金属柱部は、前記プリント基板の平面視における前記第１の方向に直交する第２の方向についての中央を通る第２の中心線に関して互いに線対称となる位置に配置されている、請求項６に記載の電力用半導体装置。
8. 前記プリント基板は、前記第１の方向についての中央部において、前記第１の中心線を含み前記中央部以外の領域に対し平面視における外縁が前記第２の方向に突起した突起部を１対含み、
   前記一部の複数の金属柱部のそれぞれは、前記１対の突起部のそれぞれに配置される、請求項７に記載の電力用半導体装置。
9. 前記欠落部は前記ボンディングパッドと平面的に重なる位置に複数形成され、
   前記ボンディングパッドと平面的に重なる位置の前記複数の欠落部および前記複数の欠落部内の前記金属柱部が、前記主電極と交互に並ぶように、直線上に配置される、請求項１～８のいずれか１項に記載の電力用半導体装置。
10. 前記ボンディングパッド上の前記金属ワイヤが接続される位置の少なくとも一部は、前記ボンディングパッドと平面的に重なる位置の前記金属柱部と平面的に重なる位置に配置される、請求項９に記載の電力用半導体装置。
11. 請求項１～１０のいずれか１項に記載の電力用半導体装置を有し、入力される電力を変換して出力する主変換回路と、
    前記主変換回路を制御する制御信号を前記主変換回路に出力する制御回路と備えた電力変換装置。
12. 信号電極が形成された半導体素子を一方の主表面上に接合した絶縁基板を準備する工程と、
    コア材と、前記コア材の第１の主表面に形成された第１の導体層と、前記コア材の前記第１の主表面と反対側の第２の主表面に形成された第２の導体層とを含み、前記第１の導体層が部分的に欠落された欠落部が形成されたプリント基板を準備する工程と、
    前記欠落部内を挿通し前記欠落部外にまで延びる金属柱部を第１の導電性部材で前記欠落部に接合する工程と、
    前記プリント基板を前記半導体素子に対向するように配置し、前記金属柱部と前記絶縁基板とを第２の導電性部材で接合する工程と、
    前記信号電極と、前記第２の導体層に含まれるボンディングパッドとを金属ワイヤで接続する工程とを備える、電力用半導体装置の製造方法。
13. 前記欠落部は、前記プリント基板の前記第１の主表面と前記第２の主表面とを結ぶ方向の全体を貫通することにより前記第１の導体層と前記コア材と前記第２の導体層とのすべてを貫通する貫通部であり、
    前記第２の導電性部材で接合する工程において、前記金属柱部は、前記絶縁基板の前記一方の主表面から、前記貫通部内を貫通し、前記貫通部の前記絶縁基板と反対側にまで延びるように配置される、請求項１２に記載の電力用半導体装置の製造方法。

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