JP7496796B2 - 半導体装置 - Google Patents

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Description

本開示は、半導体装置に関するものである。
電力用半導体装置では、大電流化、長寿命化、および高信頼性を実現するために、ワイヤボンドを主電流の経路に使用せずに、外部電極と回路接続を行うためのリード電極と半導体素子とを直接接合する方法がある。
従来の半導体装置では、リード電極と半導体素子とを接合するときに、リード電極の形状ばらつき、または加熱中に発生するリード電極の反り変形などにより、リード電極と半導体素子との距離が安定しなかった。そのため、リード電極と半導体素子との接合面積が小さくなる場合があった。その結果、リード電極の電流密度が高くなり、大電流通電時にリード電極が局所的に発熱することで、半導体装置の寿命を低下させるという問題があった。
例えば、特許文献１には、円柱状の通電ブロックが表面電極の所定位置に半田により横向きに固着され、横向きの通電ブロックを介して第２の接続回路と表面電極が接続されている。これにより、第２の接続回路と表面電極との接合面積を増加させている。なお、横向きとは、通電ブロックにおける円柱状の軸方向が接合面に対して平行な向きをいう。
特開２００７－２８７８３３号公報
特許文献１に記載の技術では、通電ブロックが横向きに配置されているため、第２の接続回路と通電ブロックとの接合面、および通電ブロックと表面電極との接合面は曲面になる。そのため、第２の接続回路と表面電極との接合面は曲面である。
第２の接続回路と表面電極との接合品質を検査する際には検査方法の１つとして超音波探傷法が使用されるが、曲面である接合面を超音波探傷法で検査するのは難しいという問題があった。
そこで、本開示は、大電流通電時におけるリード電極の発熱を抑えることができ、かつ、リード電極と半導体素子との接合品質を容易に検査することが可能な半導体装置を提供することを目的とする。
本開示に係る半導体装置は、ベース部と、前記ベース部上に搭載された半導体素子と、一端が前記半導体素子における前記ベース部に搭載された側とは反対側の主面に接合材により接合され、かつ、前記半導体素子に対し立設状に設けられた金属部材と、前記金属部材を介して前記半導体素子に接続されたリード電極とを備え、前記リード電極は厚み方向に延びる貫通孔を有し、前記金属部材は、前記リード電極の前記貫通孔に前記接合材の一部と共に挿入された状態で前記半導体素子と前記リード電極とを接続し、前記リード電極における前記金属部材の周囲に存在する前記接合材に対向する部分には、他の部分よりも下方に延びかつ厚みの厚い肉厚部が形成されたものである。
本開示によれば、金属部材は、リード電極の貫通孔に接合材と共に挿入された状態で半導体素子とリード電極とを接続するため、半導体素子とリード電極との接合面積を増加させることができる。これにより、リード電極と半導体素子との間の電流密度が低下するため、大電流通電時におけるリード電極の発熱を抑えることができる。
また、金属部材を用いて接合される半導体素子とリード電極との接合面は平面となるため、半導体素子とリード電極との接合品質を容易に検査することができる。
実施の形態１に係る半導体装置の組み立て途中を示す断面図である。 実施の形態１に係る半導体装置の断面図である。 実施の形態２に係る半導体装置の組み立て途中を示す断面図である。 実施の形態２に係る半導体装置が備える金属部材の一例を示す斜視図である。 実施の形態２に係る半導体装置が備える金属部材の別の一例を示す斜視図である。 実施の形態２に係る半導体装置の断面図である。 実施の形態３に係る半導体装置の組み立て途中を示す断面図である。 実施の形態３に係る半導体装置が備える金属部材の一例を示す斜視図である。 実施の形態３に係る半導体装置が備える金属部材の別の一例を示す斜視図である。 実施の形態３に係る半導体装置の断面図である。 実施の形態４に係る半導体装置の組み立て途中を示す断面図である。 実施の形態４に係る半導体装置が備える金属部材の一例を示す斜視図である。 実施の形態４に係る半導体装置が備える金属部材の別の一例を示す斜視図である。 実施の形態４に係る半導体装置の断面図である。 実施の形態５に係る半導体装置の組み立て途中を示す断面図である。 実施の形態５に係る半導体装置が備える金属部材の一例を示す斜視図である。 実施の形態５に係る半導体装置が備える金属部材の別の一例を示す斜視図である。 実施の形態５に係る半導体装置の断面図である。
＜実施の形態１＞
＜半導体装置の構成＞
実施の形態１について、図面を用いて以下に説明する。図１は、実施の形態１に係る半導体装置の組み立て途中を示す断面図である。図２は、実施の形態１に係る半導体装置の断面図である。
図１と図２に示すように、半導体装置は、ベース部１と、半導体素子３と、金属部材５と、リード電極２と、封止樹脂７と、ケース８と、外部電極端子１０とを備えている。
ベース部１は、放熱器１ａと、絶縁基板１ｂと、金属パターン１ｃとを備えている。放熱器１ａは、アルミ合金または銅などの熱伝導性に優れた金属を用いて形成されている。
絶縁基板１ｂは、放熱器１ａの上面における周縁部を除く領域に設けられている。また、絶縁基板１ｂは、窒化アルミニウムまたは窒化ケイ素などの熱伝導性に優れたセラミック、または熱伝導性に優れた樹脂などを用いて形成されている。
金属パターン１ｃは、絶縁基板１ｂの上面に設けられている。また、金属パターン１ｃは、銅またはアルミ合金等を用いて形成されている。
半導体素子３は、ベース部１上に搭載されている。具体的には、半導体素子３は、はんだなどの接合材４ａにより、金属パターン１ｃの上面に接合されている。
半導体素子３として、シリコン（Ｓｉ）を用いて構成された、ＩＧＢＴ、ダイオード、および逆導通ＩＧＢＴが用いられることが多いが、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）または窒化ガリウム（ＧａＮ）のようなＳｉと比べてバンドギャップが大きい素材を用いて構成された、ＭＯＳＦＥＴおよびショットキーダイオードなども用いられてもよい。
ベース部１には２つの半導体素子３が搭載されているが、ベース部１に搭載される半導体素子３の個数はこれに限定されず、用途に応じて必要な個数の半導体素子３が搭載されていてもよい。
図１と図２に示すように、金属部材５は、銅または銅合金を用いて円柱状に形成され、半導体素子３とリード電極２とを接続する。また、金属部材５は、半導体素子３の線膨張係数に近い線膨張係数を有するモリブデンまたはタングステン等を用いて形成されていてもよい。
金属部材５の一端は、はんだなどの接合材４ｂにより、半導体素子３におけるベース部１に搭載された側とは反対側の主面３ａに接合されている。
金属部材５の寸法は半導体素子３の主面３ａ上で安定して自立できる寸法が好ましく、例えば半導体素子３は通常上面視にて矩形状である。半導体素子３上に形成された電極（図示省略）が５ｍｍ角の場合は、接合材４ｂのはんだ濡れ領域を考慮して金属部材５の直径は５ｍｍ弱が好ましい。但し、金属部材５の電流容量が適切な値になるように金属部材５の直径を変更してもよい。
リード電極２は、銅または銅合金を用いて形成され、金属部材５を介して半導体素子３に接続されている。リード電極２における金属部材５の周囲に存在する接合材４ｂに対向する部分には、他の部分よりも下方に延びかつ厚みの厚い肉厚部２ａが形成されている。肉厚部２ａには、厚み方向に延びる貫通孔６が形成されている。貫通孔６は、金属部材５が挿入されると共に接合材４ｂの一部が浸入可能なように、金属部材５の直径よりも大きな直径を有している。
リード電極２および半導体素子３は、金属部材５がリード電極２の貫通孔６に接合材４ｂの一部と共に挿入された状態で接続されている。なお、リード電極２における肉厚部２ａの厚みが金属部材５の高さよりも大きくなる場合、金属部材５の上面は、接合材４ｂで覆われていてもよいし、接合材４ｂで覆われず露出していてもよい。
ケース８は、上面視にて矩形枠状に形成され、半導体素子３と金属部材５とリード電極２の側面を囲むようにベース部１の上面に接着剤（図示省略）により接着されている。
外部電極端子１０は、銅または銅合金を用いて形成され、例えばケース８にインサート成形されている。外部電極端子１０の一端部は、ケース８の上端に固定され、他端部は、はんだなどの接合材４ｄによりリード電極２の一端部と接続されている。
封止樹脂７は、ケース８内に充填され、半導体素子３と金属部材５とリード電極２とを封止している。封止樹脂７は、シリコーンゲルまたはエポキシ樹脂であるが、これに限定するものではなく、所定の弾性率、耐熱性、接着性、および線膨張係数などの物性を有する樹脂であれば、用いることが可能である。
次に、図１と図２を用いて、半導体装置の組み立て方法について説明を行う。まず、ベース部１と半導体素子３とを接合材４ａで接合し、次に半導体素子３と金属部材５とを接合材４ｂで接合する。一般的に接合材４ａ，４ｂとして、はんだが用いることが多い。接合工程では、接合材４ａ，４ｂの融点を超える温度に加熱することで両部材同士が接合される。
接合材４ａ，４ｂとして、板はんだなどの成形されたものが使用されてもよいし、はんだペーストなどを、スクリーン印刷、ディスペンサ、または３Ｄプリンタ等を用いて塗布してもよい。接合材４ａ，４ｂは、金属パターン１ｃ上と半導体素子３の主面３ａ上にそれぞれ配置される。
金属部材５を接合材４ｂ上に配置する際、半導体素子３を搭載するときの位置決め治具で位置決めを行うことも可能であるが、接合材４ｂの溶融時の表面張力による自己整合作用（セルフアライメント効果）を利用した位置決めを行ってもよい。
次に、ケース８をベース部１に接合する。ケース８の下端とベース部１の放熱器１ａの上面における周縁部との接合面に、シリコーン系またはエポキシ系の接着剤（図示省略）を塗布する。その状態で接着剤が塗布された接合面に荷重を加えることで、接着剤を上記の接合面に密着させる。そして、ケース８と放熱器１ａとをタッピンねじ（図示省略）等で締結する。または、タッピンねじ等で締結する代わりに、ケース８と放熱器１ａとをクランプ治具等で固定した状態で、接着剤を加熱して固化させてもよい。
次に、半導体素子３の主面３ａ上に配置された金属部材５がリード電極２に設けられた貫通孔６に挿入されるようにリード電極２を配置する。そして、接合材４ｂの融点を超える温度で組み立て体を加熱することで、接合材４ｂを用いて半導体素子３とリード電極２と金属部材５とを接合させる。このとき、融解した接合材４ｂが貫通孔６と金属部材５との間に浸入し、金属部材５の側面に沿って這い上がることで、半導体素子３とリード電極２との接合面積が増加する。ここで、加熱前に予め金属部材５の側面にははんだを塗布しておいてもよい。
これと同時にリード電極２は、接合材４ｄにより、ケース８に成形された外部電極端子１０と接合される。
また図示しないが、外部機器が半導体素子３を制御するために、外部機器に接続される外部電極端子１０と半導体素子３の主面３ａとを接続するワイヤが超音波接合により接続される。外部電極端子１０と半導体素子３の主面３ａとを接続するワイヤとして、一般的に熱伝導性および電気伝導率の高いアルミニウム等からなるワイヤが用いられることが多い。
次に、封止樹脂７をケース８内に充填し半導体素子３と金属部材５とリード電極２とを封止する。組み立て体をキュア炉などに入れ、封止樹脂７を硬化させることで半導体装置の組立が完成する。そして、半導体装置に対して必要な電気的特性などを検査した後、半導体装置は完成する。
＜効果＞
以上のように、実施の形態１に係る半導体装置は、ベース部１と、ベース部１上に搭載された半導体素子３と、一端が半導体素子３におけるベース部１に搭載された側とは反対側の主面３ａに接合材４ｂにより接合され、かつ、半導体素子３に対し立設状に設けられた金属部材５と、金属部材５を介して半導体素子３に接続されたリード電極２とを備え、リード電極２は厚み方向に延びる貫通孔６を有し、金属部材５は、リード電極２の貫通孔６に接合材４ｂの一部と共に挿入された状態で半導体素子３とリード電極２とを接続している。
金属部材５は、リード電極２の貫通孔６に接合材４ｂと共に挿入された状態で半導体素子３とリード電極２とを接続するため、リード電極２の底面と半導体素子３の主面３ａとの接合面に加えて、リード電極２の貫通孔６の内面と金属部材５の側面とが接合されることで、半導体素子３とリード電極２との接合面積を増加させることができる。これにより、リード電極２と半導体素子３との間の電流密度が低下するため、大電流通電時におけるリード電極２の発熱を抑えることができる。よって、半導体装置の寿命の低下を抑制できるため、半導体装置の長期使用が可能となる。
従来、半導体素子とリード電極との接合面が曲面の場合は半導体素子とリード電極との接合品質を超音波探傷法で検査するのは難しいという問題があった。しかし、実施の形態１では、金属部材５を用いて接合される半導体素子３とリード電極２との接合面は平面となるため、接合面が曲面の場合よりも半導体素子３とリード電極２との接合品質を超音波探傷法で容易に検査することができる。
また、リード電極２を半導体素子３の主面３ａに位置決めするときに、リード電極２に設けられた貫通孔６に半導体素子３の主面３ａに配置された金属部材５が挿入される構成とすることで、半導体素子３の主面３ａに対してリード電極２が浮くことを抑制できるため、半導体素子３とリード電極２との接合性を向上させることが可能となる。
また、金属部材５を用いることで、位置決め治具を使用せずにリード電極２における水平方向の位置決めが可能となるため、半導体装置の製造コストが低減され、半導体装置を安価に提供することが可能となる。
また、半導体装置は、１つのリード電極２に対して半導体素子３を３つ以上並列に接続するような構成であってもよい。外形寸法の小さな半導体素子３が採用される場合、半導体素子３とリード電極２との接合面積が小さくなり接合箇所も多くなるため、従来の構成では半導体素子３に対するリード電極２の位置決め精度が低下し、半導体素子３とリード電極２との接合性が低下することが考えられる。
しかし、実施の形態１の構成では、半導体素子３の個数に応じて金属部材５とリード電極２の貫通孔６を増加させることで、半導体素子３に対するリード電極２の位置決め精度の低下を抑制し、かつ、半導体素子３とリード電極２との接合面積の低下を抑制することができる。これにより、外形寸法の小さな半導体素子３を大電流容量の半導体装置に採用することができるため、半導体装置をさらに安価に提供することができる。
＜実施の形態２＞
＜半導体装置の構成＞
次に、実施の形態２に係る半導体装置について説明する。図３は、実施の形態２に係る半導体装置の組み立て途中を示す断面図である。図４は、実施の形態２に係る半導体装置が備える金属部材５Ａの一例を示す斜視図である。図５は、金属部材５Ａの別の一例を示す斜視図である。図６は、実施の形態２に係る半導体装置の断面図である。なお、実施の形態２において、実施の形態１で説明したものと同一の構成要素については同一符号を付して説明は省略する。
図３と図４と図６に示すように、実施の形態２では、半導体装置は、実施の形態１の金属部材５に代えて金属部材５Ａを備えている。金属部材５Ａは、平板部５ａと、柱部５ｂとを備えている。平板部５ａは、円板状に形成され、一方主面である下面が半導体素子３の主面３ａに接合材４ｂにより接合され、他方主面である上面がリード電極２における貫通孔６の周辺部である肉厚部２ａに接合材４ｃにより接合されている。ここで、平板部５ａは、円板状ではなく、図５に示すように矩形板状に形成されていてもよい。
図３と図４と図６に示すように、柱部５ｂは、円柱状に形成され、一端が平板部５ａの上面に接続され、かつ、平板部５ａに対し立設状に設けられている。
また、平板部５ａにおける半導体素子３との接合面は、柱部５ｂにおける貫通孔６に挿入される先端部の面よりも大きな面積を有しているため、金属部材５Ａはリード電極２を安定した状態で支持することができる。
半導体装置を組み立てる際、平板部５ａ上に接合材４ｃが配置され、リード電極２と金属部材５Ａは接合材４ｃにより接合される。接合材４ｃの融点を超える温度で組み立て体を加熱したとき、融解した接合材４ｃが貫通孔６と柱部５ｂとの間に浸入し、柱部５ｂに沿って這い上がることで、半導体素子３とリード電極２との接合面積が増加する。接合材４ｃとしてペーストはんだを柱部５ｂに塗布してもよいし、柱部５ｂの形状に合うように成形された板状のはんだを柱部５ｂの外周側に配置してもよい。または、予め接合材４ｃと柱部５ｂとを接合した金属部材５Ａを半導体素子３の主面３ａ上に配置してもよい。半導体装置におけるそれ以外の基本構成は実施の形態１の場合と同じである。
＜効果＞
以上のように、実施の形態２に係る半導体装置では、実施の形態１の場合と同様に、大電流通電時におけるリード電極２の発熱を抑えることができ、かつ、リード電極２と半導体素子３との接合品質を容易に検査することが可能となる。
さらに、金属部材５Ａは、下面が半導体素子３の主面３ａに接合されかつ上面がリード電極２における貫通孔６の周辺部に接合される平板部５ａと、平板部５ａに対し立設状に設けられかつ貫通孔６に挿入される柱部５ｂとを備え、平板部５ａにおける半導体素子３との接合面は、柱部５ｂにおける貫通孔６に挿入される先端部の面よりも大きな面積を有している。
したがって、金属部材５Ａは半導体素子３の主面３ａ上で安定した状態で自立すると共に、リード電極２を安定した状態で支持することができる。これにより、実施の形態１の場合よりも、リード電極２における水平方向の位置決めを容易に行うことができるため、半導体素子３とリード電極２とを安定した状態で接合することが可能となる。
＜実施の形態３＞
＜半導体装置の構成＞
次に、実施の形態３に係る半導体装置について説明する。図７は、実施の形態３に係る半導体装置の組み立て途中を示す断面図である。図８は、実施の形態３に係る半導体装置が備える金属部材５Ｂの一例を示す斜視図である。図９は、実施の形態３に係る半導体装置が備える金属部材５Ｂの別の一例を示す斜視図である。図１０は、実施の形態３に係る半導体装置の断面図である。なお、実施の形態３において、実施の形態１，２で説明したものと同一の構成要素については同一符号を付して説明は省略する。
図７と図８と図１０に示すように、実施の形態３では、半導体装置は、実施の形態２の金属部材５Ａに代えて金属部材５Ｂを備えている。金属部材５Ｂは、金属部材５Ａに対し複数の突起部５ｃを備えている。具体的には、金属部材５Ｂは、円板状の平板部５ａと、円柱状の柱部５ｂと、複数（例えば３つ）の突起部５ｃとを備えている。
複数の突起部５ｃは、平板部５ａにおけるリード電極２に対向する側の面である上面に設けられ、リード電極２の方へ突出している。また、複数の突起部５ｃは柱部５ｂよりも高さの低い四角柱状に形成され、金属部材５Ｂが貫通孔６に挿入された状態で複数の突起部５ｃはリード電極２の肉厚部２ａに当接する。ここで、突起部５ｃが第１の突起部に相当する。また、平板部５ａは、円板状ではなく、図９に示すように矩形板状に形成されていてもよい。
半導体装置を組み立てる際、平板部５ａ上に接合材４ｃが配置され、リード電極２と金属部材５Ｂは接合材４ｃにより接合されるが、接合材４ｃの配置方法は実施の形態２の場合と同じである。また、半導体装置におけるそれ以外の基本構成は実施の形態１の場合と同じである。
ここで、突起部５ｃの個数は複数に限定されることなく、１つであってもよい。また、突起部５ｃは四角柱状に限定されることなく、円柱状であってもよい。
＜効果＞
以上のように、実施の形態３に係る半導体装置では、実施の形態１の場合と同様に、大電流通電時におけるリード電極２の発熱を抑えることができ、かつ、リード電極２と半導体素子３との接合品質を容易に検査することが可能となる。
さらに、平板部５ａにおけるリード電極２に対向する側の面である上面に、リード電極２の方へ突出する突起部５ｃが設けられている。
したがって、突起部５ｃにより、平板部５ａの上面に配置された接合材４ｃの流出を抑制できるため、リード電極２と金属部材５Ｂとを接合するのに必要な接合材４ｃの厚みを確保することができる。これにより、半導体装置の温度変化による劣化が起こりにくくなり、さらに長寿命な半導体装置を実現することができる。
＜実施の形態４＞
＜半導体装置の構成＞
次に、実施の形態４に係る半導体装置について説明する。図１１は、実施の形態４に係る半導体装置の組み立て途中を示す断面図である。図１２は、実施の形態４に係る半導体装置が備える金属部材５Ｃの一例を示す斜視図である。図１３は、実施の形態４に係る半導体装置が備える金属部材５Ｃの別の一例を示す斜視図である。図１４は、実施の形態４に係る半導体装置の断面図である。なお、実施の形態４において、実施の形態１～３で説明したものと同一の構成要素については同一符号を付して説明は省略する。
図１１と図１２と図１４に示すように、実施の形態４では、半導体装置は、実施の形態２の金属部材５Ａに代えて金属部材５Ｃを備えている。金属部材５Ｃは、金属部材５Ａに対し複数の突起部５ｄを備えている。具体的には、金属部材５Ｃは、円板状の平板部５ａと、円柱状の柱部５ｂと、複数（例えば３つ）の突起部５ｄとを備えている。
複数の突起部５ｄは、平板部５ａにおける半導体素子３との接合面である下面に設けられ、半導体素子３の方へ突出している。また、複数の突起部５ｄは柱部５ｂよりも高さの低い四角柱状に形成され、金属部材５Ｃが半導体素子３の主面３ａ上に配置された状態で複数の突起部５ｄは半導体素子３の主面３ａに当接する。ここで、突起部５ｄが第２の突起部に相当する。また、平板部５ａは、円板状ではなく、図１３に示すように矩形板状に形成されていてもよい。
半導体装置を組み立てる際、平板部５ａ上に接合材４ｃが配置され、リード電極２と金属部材５Ｃは接合材４ｃにより接合されるが、接合材４ｃの配置方法は実施の形態２の場合と同じである。また、半導体装置におけるそれ以外の基本構成は実施の形態１の場合と同じである。
ここで、突起部５ｄの個数は複数に限定されることなく、１つであってもよい。また、突起部５ｄは四角柱状に限定されることなく、円柱状であってもよい。
＜効果＞
以上のように、実施の形態４に係る半導体装置では、実施の形態１の場合と同様に、大電流通電時におけるリード電極２の発熱を抑えることができ、かつ、リード電極２と半導体素子３との接合品質を容易に検査することが可能となる。
さらに、平板部５ａにおける半導体素子３との接合面である下面に、半導体素子３の方へ突出する突起部５ｄが設けられている。
したがって、突起部５ｄにより、平板部５ａの下面に配置された接合材４ｂの流出を抑制できるため、金属部材５Ｃと半導体素子３とを接合するのに必要な接合材４ｂの厚みを確保することができる。これにより、半導体装置の温度変化による劣化が起こりにくくなり、さらに長寿命な半導体装置を実現することができる。
＜実施の形態５＞
＜半導体装置の構成＞
次に、実施の形態５に係る半導体装置について説明する。図１５は、実施の形態５に係る半導体装置の組み立て途中を示す断面図である。図１６は、実施の形態５に係る半導体装置が備える金属部材５Ｄの一例を示す斜視図である。図１７は、実施の形態５に係る半導体装置が備える金属部材５Ｄの別の一例を示す斜視図である。図１８は、実施の形態５に係る半導体装置の断面図である。なお、実施の形態５において、実施の形態１～４で説明したものと同一の構成要素については同一符号を付して説明は省略する。
図１５と図１６と図１８に示すように、実施の形態５では、半導体装置は、実施の形態２の金属部材５Ａに代えて金属部材５Ｄを備えている。金属部材５Ｄは、金属部材５Ａに対し複数の突起部５ｃおよび複数の突起部５ｄを備えている。具体的には、金属部材５Ｄは、円板状の平板部５ａと、円柱状の柱部５ｂと、複数（例えば３つ）の突起部５ｃと、複数（例えば３つ）の突起部５ｄとを備えている。平板部５ａは、円板状ではなく、図１７に示すように矩形板状に形成されていてもよい。
半導体装置を組み立てる際、平板部５ａ上に接合材４ｃが配置され、リード電極２と金属部材５Ｄは接合材４ｃにより接合されるが、接合材４ｃの配置方法は実施の形態２の場合と同じである。また、半導体装置におけるそれ以外の基本構成は実施の形態１の場合と同じである。
ここで、突起部５ｃ，５ｄの個数は共に複数に限定されることなく、１つずつであってもよい。また、突起部５ｃ，５ｄは共に四角柱状に限定されることなく、円柱状であってもよい。また、突起部５ｃは、突起部５ｄに対して長さ、形状、または本数が異なっていてもよい。
＜効果＞
以上のように、実施の形態５に係る半導体装置では、実施の形態１の場合と同様に、大電流通電時におけるリード電極２の発熱を抑えることができ、かつ、リード電極２と半導体素子３との接合品質を容易に検査することが可能となる。
さらに、実施の形態３の場合と同様に、リード電極２と金属部材５Ｄとを接合するのに必要な接合材４ｃの厚みを確保することができ、かつ、実施の形態４の場合と同様に、金属部材５Ｄと半導体素子３とを接合するのに必要な接合材４ｂの厚みを確保することができる。これにより、半導体装置の温度変化による劣化が起こりにくくなり、さらに長寿命な半導体装置を実現することができる。
さらに、突起部５ｃは、突起部５ｄに対して長さ、形状、または本数が異なっているため、接合材４ｂ，４ｃについて個別に必要な厚みに調整することができる。これにより、半導体素子３とリード電極２に対する金属部材５Ｄの安定した接合性が得られる。
なお、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
１ ベース部、２ リード電極、３ 半導体素子、４ａ，４ｂ 接合材、５，５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ 金属部材、５ａ 平板部、５ｂ 柱部、５ｃ，５ｄ 突起部、６ 貫通孔。

Claims (6)

  1. ベース部と、
    前記ベース部上に搭載された半導体素子と、
    一端が前記半導体素子における前記ベース部に搭載された側とは反対側の主面に接合材により接合され、かつ、前記半導体素子に対し立設状に設けられた金属部材と、
    前記金属部材を介して前記半導体素子に接続されたリード電極と、を備え、
    前記リード電極は厚み方向に延びる貫通孔を有し、
    前記金属部材は、前記リード電極の前記貫通孔に前記接合材の一部と共に挿入された状態で前記半導体素子と前記リード電極とを接続し、
    前記リード電極における前記金属部材の周囲に存在する前記接合材に対向する部分には、他の部分よりも下方に延びかつ厚みの厚い肉厚部が形成された、半導体装置。
  2. 前記金属部材は、一方主面が前記半導体素子の前記主面に接合されかつ他方主面が前記リード電極における前記貫通孔の周辺部に接合される平板部と、前記平板部に対し立設状に設けられかつ前記貫通孔に挿入される柱部とを備え、
    前記平板部における前記半導体素子との接合面は、前記柱部における前記貫通孔に挿入される先端部の面よりも大きな面積を有する、請求項１に記載の半導体装置。
  3. 前記平板部における前記リード電極に対向する側の面に、前記リード電極の方へ突出する第１の突起部が設けられた、請求項２に記載の半導体装置。
  4. 前記平板部における前記半導体素子との接合面に、前記半導体素子の方へ突出する第２の突起部が設けられた、請求項２に記載の半導体装置。
  5. 前記平板部における前記半導体素子との接合面に、前記半導体素子の方へ突出する第２の突起部が設けられた、請求項３に記載の半導体装置。
  6. 前記第１の突起部は、前記第２の突起部に対して長さ、形状、または本数が異なる、請求項５に記載の半導体装置。
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