JPH1022451A - 半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 近接平行配置された電極板端子間に樹脂を注
入する際にボイドの発生を防ぎ、絶縁耐量の確保、コス
トアップの抑止及びインダクタンスの低減を図る。 【解決手段】 両電極板端子２，３は、それらの対面し
合う部分が互いに近接して平行となるように配置されて
いる。対面部分の内で、両電極板端子２，３の各平行対
面部分２Ｂ，３Ａには、貫通するエア抜孔２ＢＨ，３Ａ
Ｈが形成されている。ケース内部に樹脂（ゲル）を注入
すると、樹脂が両電極板端子２，３の周縁両側から各部
２Ｂ，３Ｂ間及び各部２Ａ，３Ａ間の隙間内に侵入する
が、エア抜孔２ＢＨ，３ＡＨを介してボイドがケース内
部の上方空間へ逃げることとなり、ボイド発生が防止さ
れ、両電極板端子間の絶縁耐量が確保される。又、特別
の部材を必要としないので成型費のコストアップを抑止
し、両電極板端子２，３の間隔を極めて小さく設定して
いるので、インダクタンスを十分に低減できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体装置に関
し、特に半導体装置に備わる配線に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の半導体装置におけるパワーモジュ
ールの構造の一例を、図９及び図１０に示す。図９はそ
のようなパワーモジュールの斜視図であり、又、図１０
は、図９中に示すＡＰ方向から見たパワーモジュールの
正面図及び当該パワーモジュールの内部の一部分を示し
た断面図である。

【０００３】図９及び図１０において、１Ｐはケース、
２Ｐはエミッタ電極板端子、３Ｐはコレクタ電極板端
子、４Ｐはケース１Ｐ内部に注入された樹脂（例えばゲ
ル）、５Ｐはケース１Ｐ内部の下方に配設された半導体
素子の電極上面である。そして、エミッタ電極板端子２
Ｐ及びコレクタ電極板端子３Ｐは、それぞれ対応する上
記電極上面５Ｐと接合されている。

【０００４】図１１に、上記エミッタ電極板端子２Ｐ及
びコレクタ電極板端子３Ｐのみを拡大して示す。同図に
示すように、エミッタ電極板端子２Ｐ及びコレクタ電極
板端子３Ｐは、一定の間隔ｄで以て平行配置されてお
り、この間隔ｄは、例えば２．０ｍｍに設定されてい
る。そして、両電極板端子２Ｐ，３Ｐの対向面で挟まれ
た間隔ｄの間隙内に、図１０に示すように樹脂４Ｐが完
全に充填される。これにより、両電極板端子２Ｐ，３Ｐ
を接近配置させても、両者の絶縁性を確保することがで
きる。

【０００５】このような構造・配置とすることにより、
配線におけるインダクタンスを低減することができる。
即ち、コレクタ電極板端子３Ｐに流れるコレクタ電流
と、エミッタ電極板端子２Ｐに流れるエミッタ電流と
は、両電極板端子２Ｐ、３Ｐが上記平行配置により対面
しているので互いに逆向きとなり、これにより各電流が
作る磁束密度が打ち消される結果、インダクタンスが低
減する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の半導体装置のパ
ワーモジュールは上記のように構成されているので、次
のような問題点を内包している。即ち、前述した従来技
術では、エミッタ電極板端子及びコレクタ電極板端子の
間に樹脂を容易に注入できるようにするため、両極板端
子の対向面同士の間隔を例えば２．０ｍｍに設定してい
る。これにより、従来技術は両電極板端子間の絶縁性を
十分に確保しつつ、両電極板の平行配置によりインダク
タンスを低減させることが可能となるわけであるが、し
かしながら、この様に両電極板端子間の絶縁性を十分に
確保するとなると、エミッタ電極板端子及びコレクタ電
極板端子の間隔を広く設定せざるを得なくなり、このた
めインダクタンス低減の効果が十分に得られなくなると
いう問題が生じる。インダクタンス低減の効果を十分に
発揮できるような両電極板端子の平行配置間隔として
は、可能な限り小さいことが望ましいが、現実的には
０．５ｍｍ程度の値に設定することが望まれる。

【０００７】そこで、両電極板端子を上記のように近接
平行配置させつつ、その絶縁性を十分に確保する技術と
しては、例えば、特開平４−３３６４５４号公報に記
載されたものがある。この従来技術では、エミッタ電極
板端子及びコレクタ電極板端子の間に絶縁板を設けてい
る。従って、この絶縁板の厚みを薄くすることにより、
両電極板端子同士の間隔を極めて接近させることができ
るので、絶縁性を十分に保ちつつインダクタンス低減の
効果をも図ることができる。

【０００８】又、上記従来技術のように個別に絶縁板を
作成するのではなくて、予め両電極板端子の周囲を被
覆する樹脂自体に対して、インサート成形法により両電
極板端子間に挿入される部分をシート状に成形してお
き、この絶縁シート（厚み０．５ｍｍ程度）を有する樹
脂を以て、両電極板端子間の絶縁性を確保しつつ、イン
ダクタンスを実効的に低減させる方法も考えられる。

【０００９】しかし、上記やのように、両電極板端
子同士を薄い絶縁板ないし絶縁シートを介して近接配置
させて絶縁性を確保しつつインダクタンスを低減させる
方法では、次のような新たな問題点が生じる。即ち、そ
のような薄肉の絶縁板自身の成形費や絶縁シート形成の
ためのインサート成型の費用が新たに発生するし、加え
て、そのような絶縁板や絶縁シートを組み込んで正確に
組み立てる作業は極めて簡単とは言えないため、当該組
立て費用の増大をももたらすこととなる。

【００１０】このように、上記，の方法を用いたと
きには、パワーモジュールの成形費及び部品費並びに組
立て費用のコストアップになるという問題点が新たに生
じるのである。つまり、ここでは（ａ）絶縁耐量を十分
に確保し、（ｂ）成型費及び部品費等のコストアップを
抑え、（ｃ）インダクタンス低減の効果を十分に得ると
いう３つの課題ないし目的を同時に満足することが求め
られているのである。

【００１１】そこで、かかる３つの目的（ａ）〜（ｃ）
を同時に満足させるためには、寧ろ図９〜図１１で既述
した従来の構成、即ち予めエミッタ電極板端子及びコレ
クタ電極板端子が平行配置されているパワーモジュール
内に樹脂を注入することで、両電極板端子の間を樹脂に
より完全に埋めて絶縁性を保つという方法を積極的に利
用するのが得策であると考えられる。この方法だと、特
別な成型費用が要らず、樹脂注入自体は作業者にとって
特別な作業とは言えないので、コストアップを抑えるこ
とが期待できる。そこで、この構成を利用して上記目的
（ａ）〜（ｃ）を達成しようとする場合には、両電極板
端子の平行配置間隔を好ましくは０．５ｍｍ程度になる
まで、両電極板端子の対面部分をより近接させて上記平
行配置間隔を小さい値に設定すれば良いこととなる。し
かしながら、そのような構成にすると、次に述べるよう
な新たな問題点が浮上してくることとなる。

【００１２】即ち、そのような問題点とは、エミッタ電
極板端子とコレクタ電極板端子とが、例えば図９，図１
１に示すようにケース内に間隔０．５ｍｍ程度で近接平
行配置された上で、ケースの上面に設けられた樹脂注入
口（一箇所）からゲル等の樹脂を注入してケース内に樹
脂を充満させようとする場合には、上記の通り、両電極
板端子間が０．５ｍｍ程度という極めて小さな値に設定
されているために、両電極板端子の対面部分間の隙間は
樹脂の侵入にとっては極めて狭い空間となる。しかも、
そのような両電極板端子間の隙間の周囲は当該隙間の寸
法からみて極めて広いオープンな空間となっている。即
ち、上記隙間のコンダクタンスは極めて小さく、それと
比べて両電極板端子の周辺空間のコンダクタンスは極め
て大となっている。このため、樹脂注入に際しての実質
的な底面にあたる電極面（図１０の５Ｐ）から上方向へ
樹脂を注入してゆくと、底面５Ｐからの樹脂の注入面の
高さは増加していき、やがて両電極板端子の平行対面し
た対面部分の隙間の周縁にまで達することとなる。しか
し、樹脂は、コンダクタンスの小さいその隙間に侵入す
るよりも、その殆どが先にコンダクタンスの極めて大き
い周囲のケース空間上方部へ注入される結果、更に注入
面の高さが増大して当該隙間よりもその注入面の高さが
高くなってしまうこととなる。こうなると、両電極板端
子間の平行対面部分の隙間は、その周囲が樹脂で囲まれ
た閉空間になってしまい、当該隙間にその二方向から侵
入した樹脂同士は、その間に介在した空気（これをボイ
ドと称す）により押圧を受ける結果、樹脂はある一定の
範囲までしか当該隙間に侵入しなくなってしまう。

【００１３】このように両電極板端子間が極めて狭い空
間（実質的に閉空間となる）であるため、両電極板端子
間は完全に樹脂で埋まらなくなってしまい、ボイドが発
生することとなる。その結果、両電極板端子間の絶縁耐
量が低下してしまい、十分な絶縁性を確保できないとい
う問題点がやはり生じてしまうこととなる。

【００１４】このような一例を、図１２の断面図に模式
的に示す。同図は、図１１においてＸＺ面に平行な仮想
的な平面で以て、図１１に示す各部２ＰＢ，３ＰＢ，３
ＰＤをＹ軸に垂直に切断した場合の断面図であり、ここ
では間隔ｄ２は約０．５ｍｍである。又、図１２におい
て、空間６Ｐは上記のボイドに該当する。

【００１５】以上のように、図９〜図１１で用いた従来
技術を上記要求（ａ）〜（ｃ）を同時に達成するために
用いようとすると、パワーモジュールのケース内に樹脂
を注入する際に、ケース内に近接平行配置された両電極
板端子間にボイドが発生し、却って絶縁性を低下せしめ
てしまうという問題が生じるのである。従って、上記目
的（ａ）〜（ｃ）を同時に達成するために図９〜図１１
のパワーモジュールを利用しようとするためには、上述
したボイドの発生という問題点を何よりも解消すること
が強く要望されるのである。

【００１６】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたものであり、互いに近接して平行配置
された両電極板端子間にボイドが発生するのを完全に防
止ないし低減せしめて、両電極板端子間を注入する樹脂
で以て完全に充填可能とすることにより、（ａ）絶縁性
の確保、（ｂ）コストアップの防止、（ｃ）インダクタ
ンスの低減を同時に達成することをその主目的としてい
る。更にこの発明は、上記（ａ）及び（ｃ）をより一層
高めることのできる具体的なボイド発生抑止技術を提供
することをも目的としている。

【００１７】

【課題を解決するための手段】第１の発明に係る半導体
装置は、互いに近接して平行に配置された第１及び第２
の電極板端子を備え、前記第１及び第２の電極板端子の
少なくとも一方において、その所定の部分に所定の形状
の貫通孔を少なくとも一つ設けると共に、前記第１及び
第２の電極板端子の周囲より前記第１及び第２の電極板
端子間へ樹脂を充填したことを特徴とする。

【００１８】第２の発明に係る半導体装置では、第１の
発明の半導体装置において、前記貫通孔は、前記第１及
び第２の電極板端子の長手方向に沿って形成され、当該
長手方向に沿った断面形状が長方形である形状を有する
ことを特徴とする。

【００１９】第３の発明に係る半導体装置では、第１及
び第２の発明の半導体装置において、前記貫通孔は少な
くとも一組形成されており、各一組に属する前記貫通孔
同士は、前記第１及び第２の電極板端子の前記長手方向
に沿った幅中心線より互いに逆方向へずれた位置に形成
されていることを特徴とする。

【００２０】

【発明の実施の形態】

（実施の形態１）以下、この発明の実施の形態１の半導
体装置のパワーモジュールを、図に基づいて説明する。

【００２１】図１は、この発明の実施の形態１に係る半
導体装置のパワーモジュール本体を示す斜視図であり、
図２は、図１中に示すＡ方向からみたパワーモジュール
の正面図及び当該パワーモジュールの内部の一部分を示
した図である。

【００２２】図１〜図２に示す様に、ケース１内部に
は、第１電極板端子であるエミッタ電極板端子２と第２
電極板端子であるコレクタ電極板端子３とが、互いに近
接して平行に配置されており（但し、それらの上部部分
は除く）、両電極板端子２，３の下部（後述する２Ｄ，
３Ｄ）は、ケース１の下部側に載置された半導体素子の
電極面の上面５に接合されている。そして、両電極板端
子２，３の上部は、共にケース１の上面から突出してケ
ース１の上面に平行に、従ってＹ方向に平行に折り曲げ
られた構造となっている。

【００２３】しかも、ケース１内部には、ケース１の上
面の樹脂注入口から樹脂４が注入され充填されている。
そして、両電極板端子２，３の対面し合った部分（対面
部分）間の隙間ないし空間内にも、樹脂４が均一に且つ
過不足なく充満されている。この点は、図２に示すよう
に、エミッタ電極板端子２，及びコレクタ電極板端子３
にそれぞれエア抜孔２ＢＨ，３ＡＨを設けたことによる
ものである。このような両電極板端子２，３の構成に、
本実施の形態１の特徴点がある。そこで、この両電極板
端子２，３の特徴的な構造を明らかにするために、ケー
ス１内に配設された状態にある両電極板端子２，３の一
部分を拡大した斜視図を図３に示して（樹脂４の図示は
省略されている）、以下、この図３に基づき、両電極板
端子２，３の構造の説明を行うこととする。

【００２４】図３に示すように、エミッタ電極板端子２
及びコレクタ電極板端子３の内で互いに対面し合った対
面部分は、ケース１内で一定の間隔ｄ１〜ｄ３を以て近
接平行配置されている。これらの間隔ｄ１〜ｄ３は、従
来技術では例えば２．０ｍｍという比較的大きな値に設
定されていたのであるが、本実施の形態１では、技術的
思想的には間隔ｄ１〜ｄ３の内で少なくとも一つの間隔
が、樹脂４が侵入する際にその間隔で規定される空間の
コンダクタンスがケース１内の周囲空間のコンダクタン
スと比べて極めて小さな値となるように（この状態を、
ここでは近接という用語で言い表している）設定され
る。そのような値は、現状では０．５ｍｍ程であるが、
更なる技術の向上に伴い、間隔ｄ１〜ｄ３の各々は、
０．５ｍｍより更に小さく限りなく０値に近い値に設定
されることとなる。ここでは、具体化の一例として、図
３に示すように２つの間隔ｄ１とｄ２とが０．５ｍｍ程
度に設定されている。即ち、この一例では、間隔ｄ１，
ｄ２でそれぞれ規定される各両電極板端子間２，３につ
いて、後述するボイド対策がとられている。

【００２５】エミッタ電極板端子２は大要、４つの部分
２Ａ、２Ｂ，２Ｃ，２Ｄとからなり、又、コレクタ電極
板端子３も大要、４つの部分３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄと
から成る。その内、エミッタ電極板端子２の部分２Ａと
コレクタ電極板端子３の部分３Ａとは、それぞれの内面
２Ａ１及び内面３Ａ１が対面して形成されている空間な
いし隙間が０．５ｍｍ程度の間隔ｄ１となるように、近
接して平行に配置されている。そして、両者２Ａ，３Ａ
の内の一方の部分３Ａの所定の部分ないし位置に対し
て、当該部分３Ａを貫通する貫通孔ないしエア抜き孔３
ＡＨが形成されている。又、エミッタ電極板端子２の部
分２Ｂとコレクタ電極板端子３の部分３Ｂとは、それぞ
れの内面２Ｂ１及び内面３Ｂ１が対面して形成されてい
る空間ないし隙間が同じく０．５ｍｍ程度の間隔ｄ２と
なるように、近接平行配置されており、その内の一方の
部分２Ｂの所定の部分ないし位置に、当該部分２Ｂを貫
通する貫通ないしエア抜き孔２ＢＨが形成されている。

【００２６】上述した両エア抜き孔２ＢＨ，３ＡＨの形
状は、ここではその断面形状が丸状となるように設定さ
れているが、後述する各孔２ＢＨ，３ＡＨの作用から明
らかに理解される通り、エア抜き孔２ＢＨ，３ＡＨの断
面形状としては丸孔に限られるものではなく、その他の
形状、例えば六角形状、台形状、正方形状等、様々なも
のを適用できる。

【００２７】更に、エミッタ電極板端子２の部分２Ｃと
コレクタ電極板端子３の部分３Ｃについても、それらの
内面２Ｃ１及び内面３Ｃ１とが対面して形成されている
隙間が間隔ｄ３となるように、平行に配置されている。
そして、コレクタ電極板端子３の部分３Ｄとエミッタ電
極板端子２の部分２Ｄとは、各部２Ｂ，３Ｂの長手方向
ないしＹ軸方向に、互いに逆向きとなるように並設され
ている。

【００２８】上述した、エミッタ電極板端子２及びコレ
クタ電極板端子３のそれぞれ一方に形成された貫通孔２
ＢＨ，３ＡＨは、以下に詳述するように、従来技術で定
義付けしたボイドの発生を防ぐために設けられた貫通孔
であり、エア抜孔として機能する。これにより、両電極
板端子２，３を近接平行配置させても、両電極板端子
２，３間に発生したボイドを取り除くことができ、両者
２，３の絶縁性を確保することができるのである。

【００２９】つまり、図１のケース１内部に注入された
樹脂４は、ケース１の底面側からケース１上方空間へ向
けてケース１内部を充填してゆく。その結果、樹脂４の
注入面は、やがて両電極板端子２，３の上述した対面部
分の周縁に達する。即ち、ここでは、内面２Ｂ１、３Ｂ
１で挟まれた隙間における内面３Ｂ１の周縁に樹脂４が
先ず達したときが問題となる。そこで、この部分につい
て説明すると、樹脂４は両電極板端子２，３内面２Ｂ
１，３Ｂ１の両縁から当該隙間内部（その中央）へ向け
て侵入していくが、当該隙間の間隔ｄ２は約０．５ｍｍ
程度という極めて小さな値に設定されているために、両
電極板端子２，３の対面部分２Ｂ１，３Ｂ１間の隙間は
樹脂４にとっては極めて狭い空間であると言え、従っ
て、両周囲側から侵入してきた樹脂４の間に挟まれて、
空気濁りないし気泡の如くボイドが当該隙間内に発生す
る。このとき、従来技術では、このボイドの存在によ
り、当該隙間は樹脂４によって完全には充填されること
はない。しかしながら、ここでは、ケース１の上方の空
間へ向けてオープンなエア抜孔２ＢＨが設けてられてい
るので、ボイドは侵入してくる樹脂４からの押圧を受け
て当該エア抜孔２ＢＨを抜け道としてケース１内の上方
空間へ抜けてしまい、両電極板端子２，３の隙間は完全
に樹脂４で以て埋まることになる。こうすることで、本
発明が解決しようとする課題の欄中で述べた従来技術
のように両電極板端子２，３の隙間内に絶縁シートをわ
ざわざ配置する必要もなく、確実に且つ容易に（注入作
業のみで良いため）絶縁性を確保できると共に、部品費
用並びに組立て費用の点でもコストアップを抑えること
ができると共に、寧ろコストの低減をも図ることができ
る。

【００３０】上述したエア抜孔２ＢＨの作用・効果は、
エア抜孔３ＡＨについても同様にあてはまる。

【００３１】以上の利点を整理すれば、次の通りである
と言える。

【００３２】即ち、先ず、両電極板端子２，３を従来の
技術よりもはるかに近接して平行配置としたことによ
り、配線上におけるインダクタンスを格段に低減するこ
とができる。即ち、コレクタ電極板端子３に流れるコレ
クタ電流とエミッタ電極板端子２に流れるエミッタ電流
とは、互いに逆向きであり且つ両電極板端子２，３の各
内面２Ｃ１，３Ｃ１，２Ｂ１，３Ｂ１，２Ａ１，３Ａ１
が近接して平行に対面し合っているので、各電流が作る
磁束密度が実効的に打ち消される結果、インダクタンス
が低減する。そして、貫通孔２ＢＨ，３ＡＨを設けるこ
とは、両電極板端子２，３の対面する表面積を幾分でも
大きくするので、表皮効果により、インダクタンス低減
の効果を幾分でも高めることもできる。

【００３３】第２に、ケース１内部に樹脂４を注入した
際、両電極板端子２，３のそれぞれの所定部分を貫通し
て形成されているエア抜孔２ＢＨ，３ＡＨを介して、隙
間内に発生するボイドをケース１内部の上方空間へ逃が
して、ボイドの発生を防止することができ、両電極板端
子２，３間の絶縁耐量を十分に確保することができる。

【００３４】第３に、特別の部材等を必要としないので
成形費及び部品費が余分に発生するということはなく、
組み立て作業性の良さをも加味すると、結果として、コ
ストアップの抑止及びその低減を図ることができるとい
う効果がある。

【００３５】なお、図３の例においては、両対面２Ｃ
１，３Ｃ１で挟まれた空間に対しては、その間隔ｄ３が
比較的大きいのでボイド対策を施す必要がないが、この
間隔ｄ３が同じく０．５ｍｍ程度の極めて小さい値に設
定されるときには、両部２Ｃ，３Ｃの少なくとも一方に
対して、その所定の部分に所定の形状の貫通孔を少なく
とも一つ設けるならば、上記した３つの効果がこの狭空
間に対しても実現できる。

【００３６】（実施の形態１の変形例１）図３の例の場
合には、両電極板端子２，３の各対面部分において一方
の電極板端子に貫通孔を設けた場合であったが、この変
形ないしバリエーションの一例として、各対面部分にお
いて両方の電極板端子２，３に互いに対向し合う貫通孔
を設けることも可能である。そのような一例を、図４に
示す。

【００３７】図４は、図３における対面部分の一つであ
る両部２Ｂ，３Ｂのそれぞれに対して、対向し合った貫
通孔２ＢＨ，３ＢＨを設けたときの例を示しており、そ
の（ａ）が平面図であり、その（ｂ）はその（ａ）中に
示すＡ１−Ａ１’線についての継断面図である。勿論、
図３中の貫通孔３ＡＨに対向するように、同様に新たな
貫通孔を部分２Ａに設けても、以下に述べる作用・効果
が同じ様に得られる。

【００３８】このような配置・構造とすることにより、
一層、ボイドを抜く効果及びインダクタンス低減の効果
を高めることが可能である。

【００３９】即ち、ケース１内に樹脂４を注入する際に
は、ケース１の底方向から上方へと樹脂４の注入面が上
がっていくのであるが、ここでは、両電極板端子２，３
間の隙間に対して、両電極板端子２，３の両側の周囲二
方向に加えて、下側の電極板端子３に設けてあるエア抜
孔３ＢＨからも樹脂４が両電極板端子２，３間へ侵入す
ることとなり、樹脂４の侵入量が図３の場合よりも多く
なると共に、エア抜孔３ＢＨから侵入する樹脂４の侵入
圧による突き上げをも受けて、エア抜孔２ＢＨからボイ
ドがより早く抜けていくこととなる。このため、図３の
場合と比べてより一層完全に、両電極板端子２，３間を
樹脂４で埋めることができる。

【００４０】又、エア抜孔２ＢＨ，３ＢＨの２つの貫通
孔を対面的に設けたわけであるから、それだけ両電極板
端子２，３の対面する表面積が増え、表皮効果を強める
ことができる。その結果、インダクタンス低減の効果を
図３の場合よりも更に高めることができる。

【００４１】（実施の形態１の変形例２）図４の変形例
１では、エア抜孔２ＢＨ，３ＢＨの２つの貫通孔を、そ
の中心軸が一致するように対面して設けていたが、図４
のエア抜孔２ＢＨ，３ＢＨの各中心軸の位置をＹ軸方向
にずらして変えることも可能である。そのようなバリエ
ーションが、ここで述べる変形例２であり、その一例を
図５に示す。

【００４２】図５は、図３における対面部分の一つであ
る両部２Ｂ，３Ｂのそれぞれに対して、Ｙ座標での位置
が互いに対面することなくずれた貫通孔２ＢＨ，３Ｂ
Ｈ’を設けたときの例を示しており、その（ａ）が平面
図であり、その（ｂ）はその（ａ）中に示すＡ２−Ａ
２’線についての継断面図である。勿論、図３中の貫通
孔３ＡＨに対して、Ｚ座標での貫通孔の中心軸位置が互
い対面しないようにずらして新たな貫通孔を部分２Ａに
設けても、同様な作用・効果が得られることは明白であ
る。

【００４３】このように位置をずらすことによる利点
は、次の通りである。即ち、同じ位置に両貫通孔の中心
軸がある図４の場合には、エア抜き効果は両電極板端子
間中の両貫通孔で挟まれた部分に集中して得られること
となるが、図５のように両貫通孔２ＢＨ，３ＢＨ’を配
置すれば、両電極板端子間中で、エア抜き効が生じる部
分を広く分散して形成し得ることとなるので、エア抜き
の度合いないし分布が両電極板端子間中でより均一化さ
れる結果、エア抜き効を変形例１よりも高めることも可
能となる。従って、貫通孔の数は２つに限ることなく、
更に多数の貫通孔を図５のように同部２Ｂ，３Ｂに設け
ても良いことは勿論である。但し、図５の例では、エア
抜孔３ＢＨ’は下部側に位置するので、樹脂４の侵入経
路を増大させる機能を有するけれども（この点によりボ
イドの発生を低下させる）、発生したボイドの逃げ道を
形成するという作用を有するわけではない。従って、図
５の例に代えて、部分２Ｂ側にのみ２つ以上の貫通孔を
図５のように中心軸位置をずらすように形成するときに
は、全ての貫通孔が発生したボイドを逃がす経路として
機能とすることとなる。従って、ボイドの抜け度合いな
いし分布の均一性がより達成され、この場合の両エア抜
孔からケース１上部へとボイドを抜く効果を高めること
ができる。

【００４４】また、図５の例でも、表面積が増加した分
だけ、表皮効果により、より一層のインダクタンス低減
の効果が得られている。

【００４５】以上より、両電極板端子の各対面部分に少
なくとも１つの貫通孔を互いに対面しないように設ける
か、又は、一方の電極板端子の対面部分に対してのみ少
なくとも２つの貫通孔を配置することで、ボイドを一層
効率よく抜くことができ、加えて、両電極板端子２，３
の対面部の表面積が増えることでインダクタンス低減の
効果を図３の場合と比べて高めることもできる。

【００４６】（実施の形態２）次に、この発明の実施の
形態２における半導体装置のパワーモジュールについ
て、図６を用いて説明する。尚、本実施の形態２につい
ても、実施の形態１で述べた図１及び図２に示す構造・
配置が適用されるが、両実施の形態１，２では、後述す
る通り、エミッタ電極板端子２及びコレクタ電極板端子
３の対面部に形成される貫通孔ないしエア抜孔の形状が
異なっている。

【００４７】図６は、実施の形態２におけるエミッタ電
極板端子２及びコレクタ電極板端子３の構造・配置を拡
大して示した斜視図である。同図に示すとおり、ここで
は、実施の形態１とは異なり、貫通孔ないしエア抜孔２
ＢａＨ，３ＡａＨは、それぞれ対応する対面部分２Ｂ
ａ，３Ａａにおいてその長手方向（エミッタ電極板端子
２及びコレクタ電極板端子３の長手方向とも言える）に
沿って、しかも当該長手方向に沿った断面（当該対面部
分の長手方向と幅方向とを含む断面とも言える）の形状
が長方形となる様に形成されている。

【００４８】このように、エア抜孔２ＢａＨ，３ＡａＨ
の断面形状を長方形にすることで、実施の形態１の丸孔
形状の場合と比較して、次の利点が得られる。即ち、そ
の一つは、両電極板端子間内中、エア抜き経路として機
能する貫通孔２ＢａＨ，３Ａａが占めるエリアが図３と
比べて格段に増大するので、樹脂４の粘性が水よりも大
きいことを考えると、実施の形態１に比べてエア抜き効
率を格段に高めることが可能となり、電極板端子２，３
間の絶縁性をより一層高めることができる。その第二
は、両電極板端子２，３の対面部分の表面積が実施の形
態１の場合よりも格段に大きくなるので、表皮効果が高
まることで、実施の形態１と比べてインダクタンス低減
の効果が大きくなるという点である。

【００４９】以上の通り、エア抜孔を実施の形態１の丸
孔から長方形孔に変えた点を除いては、本パワーモジュ
ールの構成は既述した実施の形態１のそれらと同一であ
るが、上記形状の相違点により、本実施の形態２では、
実施の形態１よりも更に一層インダクタンス低減の効果
が大きく、且つエア（ボイド）を抜く効果が一層大きい
半導体装置のパワーモジュールを提供できるという効果
がある。

【００５０】（実施の形態２の変形例１）本実施の形態
２の変形例１は、実施の形態２における技術的思想に対
して実施の形態１の変形例１の考え方を適用したもので
ある。

【００５１】そのような変形例の一例を、図７に示す。
図７は、図６における対面しているエミッタ電極板端子
２，コレクタ電極板端子３の一部分２Ｂａ，３Ｂａのそ
れぞれに対して、対向し合った貫通孔２ＢａＨ，３Ｂａ
Ｈを設けたときの例を示しており、その（ａ）が平面図
であり、その（ｂ）はその（ａ）中に示すＣ−Ｃ’線に
ついての継断面図であり、その（ｃ）はその（ａ）中に
示すＤ−Ｄ’線についての継断面図である。勿論、図６
中の貫通孔３ＡａＨに対向するように、新たな貫通孔を
部分３Ａａに対面したエミッタ電極板端子２側の対面部
分に設けても良い。

【００５２】このような変形例１を行うことにより、既
述した実施の形態２の作用・効果に加えて、更に既述し
た実施の形態１の変形例１における作用・効果が相乗的
に得られる。

【００５３】（実施の形態２の変形例２）本実施の形態
２の変形例２は、実施の形態２における技術的思想に対
して実施の形態１の変形例２の考え方を適用したもので
ある。

【００５４】そのような変形例の一例を、図８に示す。
図８は、図６におけるエミッタ電極板端子２及びコレク
タ電極板端子３のそれぞれに対して、貫通孔２ＢａＨ
１，３ＢａＨ１を設けたときの例を示しており、その
（ａ）が平面図であり、その（ｂ）はその（ａ）中に示
すＥ−Ｅ’線についての継断面図で、その（ｃ）はその
（ａ）中に示すＦ−Ｆ’線についての継断面図である。

【００５５】図８では、図７と同じように２つのエア抜
孔２ＢａＨ１，３ＢａＨ１が設けられてはいるが、実施
の形態１の変形例２の考え方と同じように、対面部分２
Ｂａ，３Ｂａ（図６）の幅中心線Ｅ−Ｅ’より幅（Ｙ）
方向に互いに逆向へずれた位置（シフト量は、必ずしも
両者同一である必要はない）に、エア抜き孔２ＢａＨ
１，３ＢａＨ１が形成されているのが特徴点である。勿
論、図６中の貫通孔３ＡａＨに対しても図８と同様な構
成を適用して、図６の対面部３Ａａとそれに対面する第
１電極板端子２の対面部とに、それぞれ当該対面部の幅
中心線より互いに幅方向（図３のＸ方向）に逆向きにず
れた２つの貫通孔を設けても、同様な作用・効果が得ら
れる。

【００５６】このような変形例２の構成とすることによ
り、既述した実施の形態２の作用・効果に加えて、更に
既述した実施の形態１の変形例２における作用・効果が
同様に相乗的に得られる。

【００５７】（まとめ）以上より、上述した全ての実施
の形態と変形例とに共通する考え方をまとめれば、次の
通りであると言える。即ち、これらの要旨は、半導体装
置のパワーモジュールにおけるケース内部に対して、互
いに近接して平行に配置された第１及び第２の電極板端
子を設け、第１及び第２の電極板端子の少なくとも一方
において、その所定の部分に所定の形状の貫通孔を少な
くとも一つ設けると共に、ケース内部への樹脂の充填に
際して第１及び第２の電極板端子の周囲より第１及び第
２の電極板端子間へ樹脂を充填したことにある。従っ
て、第１及び第２の電極板端子の一方にのみ貫通孔を設
けても良いし、両方にそれぞれ貫通孔を設けても良く、
各電極板端子の貫通孔の数は１個又は複数個とすれば良
く、更に各貫通孔の位置は、それが形成される電極板端
子の中央部分でも良く、中央部分からずらした位置でも
良い。又、各貫通孔の形状は任意である。

【００５８】

【発明の効果】請求項１〜３記載の各発明によれば、樹
脂の充填に際して両電極板端子間に樹脂が侵入して、ボ
イドが当該両電極板端子間に発生することとなるが、少
なくとも貫通孔が形成されている部分においては当該貫
通孔を介してボイドを第１及び第２電極板端子の周囲に
逃がしてボイドを抜くことができることとなり、その結
果、特別な部材を用いることなく成形費、部品費及び加
工作業費のコストアップの抑止と低減とを図りつつ、し
かも近接平行配置によるインダクタンスの低減をも実現
しつつ、両電極板端子間の絶縁耐量を確保することがで
きるという効果がある。

【００５９】しかも、請求項２記載の発明によれば、貫
通孔の断面形状が長手方向に沿って形成された長方形で
あるため、他の形状の場合と比べて、貫通孔のエリア面
積をその貫通孔が形成される電極板端子の対向面に渡っ
てより広く設定できることとなり、これによりボイドを
より一層逃がしやすくすることができる結果、両電極板
端子の絶縁耐量を格段に向上させることができる利点が
ある。加えて、この請求項２の発明によれば、貫通孔の
断面形状が長方形であることは貫通孔の表面積が増大す
ることを意味することとなり、これにより表皮効果を増
大させて、近接平行配置された第１及び第２電極板端子
間のインダクタンスを更に一層低減することができると
いう利点も得られる。

【００６０】更に、請求項３記載の発明によれば、貫通
孔が形成されている少なくとも一方の幅中心線からみて
両サイドにそれぞれボイド抜け孔が形成されることとな
るので、ボイドの抜け度合いを両電極板端子間の幅方向
に渡ってより均一にすることが可能となり、これによっ
てボイドの抜けを高めてより一層の絶縁耐量の向上を達
成することが可能となる。又、貫通孔の数に応じて表面
積が増大するので、更に一層のインダクタンスの低減が
できるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１による半導体装置の
パワーモジュール本体を示す斜視図である。

【図２】 この発明の実施の形態１による半導体装置の
パワーモジュール本体の図１中の矢印方向から見た正面
図及びその内部の一部分を断面図として示した図であ
る。

【図３】 この発明の実施の形態１による半導体装置の
パワーモジュール中のエミッタ電極板端子及びコレクタ
電極板端子の構造・配置を拡大して示した斜視図であ
る。

【図４】 この発明の実施の形態１の変形例による半導
体装置のパワーモジュール中のエミッタ電極板端子及び
コレクタ電極板端子のエア抜孔が同一場所に設けてある
場合の部分的な拡大図である。

【図５】 この発明の実施の形態１の変形例による半導
体装置のパワーモジュール中のエミッタ電極板端子及び
コレクタ電極板端子のエア抜孔がそれぞれ異なった場所
に設けてある場合の部分的な拡大図である。

【図６】 この発明の実施の形態２による半導体装置の
パワーモジュール中のエミッタ電極板端子及びコレクタ
電極板端子の構造・配置を拡大して示した斜視図であ
る。

【図７】 この発明の実施の形態２の変形例による半導
体装置のパワーモジュール中のエミッタ電極板端子及び
コレクタ電極板端子のエア抜孔が同一場所に設けてある
場合の部分的な拡大図である。

【図８】 この発明の実施の形態２の変形例による半導
体装置のパワーモジュール中のエミッタ電極板端子及び
コレクタ電極板端子のエア抜孔がそれぞれ異なった場所
に設けてある場合の部分的な拡大図である。

【図９】 従来の半導体装置のパワーモジュール本体を
示す斜視図である。

【図１０】 従来の半導体装置のパワーモジュール本体
の図９中の矢印方向から見た正面図及び内容の一部分を
示した図である。

【図１１】 従来の半導体装置のパワーモジュール中の
エミッタ電極板端子及びコレクタ電極板端子を拡大した
斜視図である。

【図１２】 従来技術における問題点を指摘した説明図
である。

【符号の説明】

１ ケース、２ エミッタ電極端子、２ＢＨ，２Ｂａ
Ｈ，２ＢａＨ１，３ＡＨ，３ＡａＨ，３ＢＨ，３Ｂ
Ｈ’，３ＢＨ１ エア抜孔、３ コレクタ電極端子、４
樹脂、５ 底面、６Ｐ ボイド。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに近接して平行に配置された第１及
   び第２の電極板端子を備え、 前記第１及び第２の電極板端子の少なくとも一方におい
   て、その所定の部分に所定の形状の貫通孔を少なくとも
   一つ設けると共に、 前記第１及び第２の電極板端子の周囲より前記第１及び
   第２の電極板端子間へ樹脂を充填したことを特徴とす
   る、半導体装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の半導体装置において、 前記貫通孔は、前記第１及び第２の電極板端子の長手方
   向に沿って形成され、当該長手方向に沿った断面形状が
   長方形である形状を有することを特徴とする、半導体装
   置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の半導体装置におい
   て、 前記貫通孔は少なくとも一組形成されており、 各一組に属する前記貫通孔同士は、前記第１及び第２の
   電極板端子の前記長手方向に沿った幅中心線より互いに
   逆方向へずれた位置に形成されていることを特徴とす
   る、半導体装置。