WO2015198720A1 - パワー半導体モジュールおよびパワー半導体モジュールの製造方法 - Google Patents

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power semiconductor
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貴史 久米
志村　隆弘
晃 松下
伸一 藤野
佑輔 高木
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Hitachi Automotive Systems Ltd
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Definitions

  • the present invention relates to a power semiconductor module and a method for manufacturing the power semiconductor module, and more particularly to a power semiconductor module having a power conversion circuit and a method for manufacturing the power semiconductor module.
  • a power semiconductor module applied to a vehicle such as an automobile has a power conversion circuit that converts DC power into AC power or AC power into DC power.
  • the power conversion circuit includes a power semiconductor element that generates a large amount of heat. For this reason, the case of a power semiconductor module is usually formed of metal.
  • the case includes a storage space in which a circuit body having an electronic component such as a power semiconductor element is stored.
  • a heat sink having a large number of heat dissipating fins is fitted into an opening formed in a metal frame, and the butted portion of the heat sink and the opening of the metal frame A method of joining the peripheral edge portion by friction stir welding is known (for example, see Patent Document 1).
  • the housing space of the case of the power semiconductor module needs to be formed with a strict dimension so that the circuit body and the heat radiating plate are uniformly adhered to ensure good cooling. For this purpose, it is necessary to securely fix the case so that the position of the case does not change during joining.
  • the width of the peripheral edge of the opening of the metal frame is small, and the metal frame cannot be reliably fixed. If the width of the peripheral edge of the opening of the metal frame is sufficiently large, the power semiconductor module is increased in size.
  • the power semiconductor module of the present invention has a first electrode for input signals, a second electrode for output signals, and a third electrode for control signals, and the first is based on a control signal applied to the third electrode.
  • the frame-shaped case has a front surface, a back surface, and a pair of side surfaces, an opening is formed in at least one of the front surface and the back surface, and the case member is a peripheral portion of the metal base that is fitted into the opening of the frame-shaped case And a peripheral portion of the opening of the frame-shaped case, and each of the pair of side surfaces of the frame-shaped case extends from the side surface to the inside of the case member, and is located at an intermediate position of the thickness of the side surface.
  • the method for manufacturing a power semiconductor module according to the present invention is a method for manufacturing the power semiconductor module described above, wherein the metal base is fitted into the opening of the frame-shaped case, and the recesses formed on each of the pair of side surfaces of the frame-shaped case.
  • the bottom surface is fixed at least in the thickness direction of the side surface by a fixing jig, the peripheral portion of the opening of the frame-shaped case and the peripheral portion of the metal base are joined to form a case member, and the circuit body is stored in the case member Each process is provided.
  • FIG. 1 is an external perspective view of a power semiconductor module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a front view of a case member of the power semiconductor module illustrated in FIG. 1.
  • FIG. 2 is a right side view of a case member of the power semiconductor module illustrated in FIG. 1.
  • FIG. 2 is a left side view of a case member of the power semiconductor module illustrated in FIG. 1.
  • FIG. 2 is a rear view of a case member of the power semiconductor module illustrated in FIG. 1.
  • FIG. 2 is a plan view of a case member of the power semiconductor module illustrated in FIG. 1.
  • (A) is a bottom view of the case member of the power semiconductor module shown in FIG. 1, and
  • (b) is an enlarged sectional view taken along the line VIIb-VIIb of FIG. FIG.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of a case member of the power semiconductor module illustrated in FIG. 1.
  • the circuit diagram which shows an example of the circuit of the power semiconductor module of this invention.
  • the external appearance perspective view which shows the completion state of the case member produced with the manufacturing method illustrated in FIG. 10, FIG.
  • the external appearance perspective view of the power semiconductor module which concerns on Embodiment 2 of this invention.
  • FIG. 14 is a front view of a case member of the power semiconductor module illustrated in FIG. 13.
  • FIG. 14 is a right side view of a case member of the power semiconductor module illustrated in FIG. 13.
  • FIG. 14 is a front view of a case member of the power semiconductor module illustrated in FIG. 13.
  • FIG. 14 is a left side view of a case member of the power semiconductor module illustrated in FIG. 13.
  • FIG. 14 is a rear view of a case member of the power semiconductor module illustrated in FIG. 13.
  • the external appearance perspective view of the power semiconductor module which concerns on Embodiment 3 of this invention.
  • the front view of the case member of the power semiconductor module illustrated in FIG. The right view of the case member of the power semiconductor module illustrated in FIG. FIG. 19 is a left side view of a case member of the power semiconductor module illustrated in FIG. 18.
  • the rear view of the case member of the power semiconductor module illustrated in FIG. FIG. 19 is an exploded perspective view of a case member of the power semiconductor module illustrated in FIG. 18.
  • FIG. 25 is a sectional view taken along line XXV-XXV in FIG. 24.
  • FIG. 28 is an external perspective view showing a completed state of a case member manufactured by the manufacturing method shown in FIGS.
  • the external appearance perspective view of the power semiconductor module which concerns on Embodiment 4 of this invention.
  • FIG. 1 is an external perspective view of a power semiconductor module according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 2 to 7 are a front view and a right side view of a case member of the power semiconductor module shown in FIG. 1, respectively. It is a figure, a left view, a rear view, a plan view, and a bottom view.
  • FIG. 8 is an exploded perspective view of the case member shown in FIG.
  • the power semiconductor module 100 is mounted on a vehicle such as a hybrid vehicle or an electric vehicle.
  • the power semiconductor module 100 includes a case member 200 and a circuit body 300.
  • the circuit body 300 includes a plurality of power semiconductor elements and includes a power conversion circuit that converts DC power into AC power.
  • DC power supplied from an alternator driven by a battery (not shown) or an engine is converted into AC power by a power conversion circuit built in the circuit body 300 of the power semiconductor module 100 and supplied to the motor.
  • a U-phase, V-phase, and W-phase three-phase bridge circuit can be configured.
  • the case member 200 is configured by joining a frame-like case 240 and a metal base 210.
  • Both the frame-like case 240 and the metal base 210 are made of an aluminum alloy material, for example, a metal material such as Al, AlSi, AlSiC, Al—C or the like.
  • the frame-shaped case 240 has a flange portion 220 and a frame-shaped portion 230 formed below the flange portion 220.
  • the flange portion 220 and the frame-like portion 230 are integrally formed by aluminum die casting or the like.
  • FIGS. 7 (a), 7 (b) and FIG. 7A is a bottom view of the case member of the power semiconductor module shown in FIG. 1, and FIG. 7B is an enlarged sectional view taken along the line VIIb-VIIb of FIG.
  • the frame-shaped portion 230 has a front surface 231, a back surface 232, a pair of side surfaces 233 and 234, and a lower surface 235, and has a substantially rectangular parallelepiped shape.
  • a substantially rectangular opening 261 is formed on the front surface 231 of the frame-shaped portion 230 in plan view.
  • the opening 261 has an opening edge part slightly inside the outer peripheral side of the front surface 231 of the frame-like part 230, and four corners are edged in an arc shape.
  • a step 262 is formed inside the opening edge of the opening 261.
  • the step portion 262 is formed by denting the outer surface side of the front surface 231 in the thickness direction and reducing the thickness of this portion (see FIG. 11).
  • Radiating fins 213 are formed on the back surface 232 of the frame-shaped portion 230 (see FIGS. 5 and 11).
  • the flange portion 220 has a horizontally long upper portion 221 whose both ends have a semicircular arc shape, and connects the front surface 231, the back surface 232, and the pair of side surfaces 233 and 234 of the frame-shaped portion 230.
  • a horizontally long through hole 222 is formed at the center of the upper portion 221.
  • a storage space for storing the circuit body 300 is formed by the front surface 231, the back surface 232, the pair of side surfaces 233 and 234, and the lower surface 235 of the frame-shaped portion 230, and the through hole 222 of the flange portion 220 communicates with the storage space. To do.
  • the circuit body 300 is inserted through the through-hole 222 of the flange portion 220 and is housed in the housing space of the frame-shaped case 240 in a state where each terminal to be described later protrudes above the flange portion 220.
  • the side surfaces 233 and 234 of the frame-shaped portion 230 are arc-shaped with the central portion in the thickness direction (Z direction) of the frame-shaped portion 230 bulging outward. It is formed to be curved.
  • the arc shape includes partial shapes such as an oval shape, an oval shape, a disc shape, and a dome shape, in addition to a perfect circular shape.
  • a first recess 251 and a second recess 252 extending inward of the frame-shaped portion 230 are formed on each of the side surfaces 233 and 234.
  • the first and second recesses 251 and 252 are each formed substantially at the center in the height direction (Y direction) of the frame-like portion 230.
  • the X direction, Y direction, and Z direction are as shown in the drawings.
  • the bottom surfaces 11 of the first and second recesses 251 and 252 in the Z direction are provided on the side closer to the front surface 231 than the intermediate position of the side surfaces 233 and 234 in the thickness direction (Z direction). That is, each bottom surface 11 of the first and second recesses 251 and 252 is formed to a depth that does not reach the middle position in the thickness direction (Z direction). Further, the side end surfaces 12 in the length direction (X direction) of the frame-shaped portion 230 of the first and second recesses 251 and 252 are formed in the regions of the side surfaces 233 and 234 curved in an arc shape, respectively. .
  • first and second recesses 251 and 252 are provided in the regions of the side surfaces 233 and 234 that are curved in an arc shape, and open to the front surface 231 and the side surfaces 233 and 234, respectively.
  • Each of the first and second recesses 251 and 252 has end faces 13 and 14 that face each other in the height direction (Y direction).
  • the metal base 210 includes a substantially flat plate-like portion 211 and a large number of columnar radiating fins 212 formed to protrude from the plate-like portion 211.
  • the metal base 210 has an outer peripheral shape that is fitted into the opening 261 of the frame-shaped portion 230. Although details will be described later, the metal base 210 is fitted into the opening 261 of the frame-shaped portion 230 and placed on the stepped portion 262. In this state, the peripheral edge of the plate-like portion 211 and the peripheral edge of the opening 261 of the frame-like portion 230 are joined. As illustrated by a dotted line in FIG. 1, a frame-like joint portion FW in which the metal base 210 is joined by, for example, friction stir welding is formed on the front surface 231 of the case member 200.
  • the circuit body 300 incorporates a power semiconductor element that constitutes a power conversion circuit that converts DC power into AC power or AC power into DC power.
  • FIG. 9 is a circuit diagram showing an example of a circuit of the power semiconductor module of the present invention.
  • the circuit body 300 includes power semiconductor elements such as an upper arm IGBT 155, an upper arm diode 156, a lower arm IGBT 157, and a lower arm diode 158.
  • An upper arm gate terminal 325U and a lower arm gate terminal 325L are connected to the gate electrode of the upper arm IGBT 155 and the gate electrode of the lower arm IGBT 157, respectively.
  • An upper arm emitter terminal 326U and a lower arm emitter terminal 326L are connected to the emitter electrode of the upper arm IGBT 155 and the emitter electrode of the lower arm IGBT 157, respectively.
  • the collector electrode of the upper arm IGBT 155 and the cathode electrode of the upper arm diode 156 are connected by a DC positive electrode conductor plate 315, and the DC positive electrode conductor plate 315 is connected to a DC positive electrode terminal 315A.
  • the emitter electrode of the upper arm IGBT 155 and the anode electrode of the upper arm diode 156 are connected by a second AC conductor plate 318.
  • the emitter electrode of the lower arm IGBT 157 and the anode electrode of the lower arm diode 158 are connected by a DC negative conductor plate 319, and the DC negative conductor plate 319 is connected to a DC negative terminal 319A.
  • the collector electrode of the lower arm IGBT 157 and the cathode electrode of the lower arm diode 158 are connected by a first AC conductor plate 316.
  • the first AC conductor plate 316 and the second AC conductor plate 318 are connected by an intermediate conductor plate 159.
  • the first AC conductor plate 316 is connected to the AC output terminal 321.
  • circuit housing structure Although the structure of the circuit body 300 is not illustrated, the outline thereof is as follows. As shown in FIG. 9, the upper arm IGBT 155 and the upper arm diode 156 are sandwiched between the DC positive conductor plate 315 and the second AC conductor plate 318 in a state of being thermally coupled to the conductor plates 315 and 318. , Formed as a first semiconductor block. The lower arm IGBT 157 and the lower arm diode 158 are sandwiched between the AC output terminal 321 and the DC negative conductor plate 319 while being thermally coupled to the conductor plates 321 and 319, and are formed as a second semiconductor block.
  • the first AC conductor plate 316 and the second AC conductor plate 318 are connected by an intermediate conductor plate 159.
  • the first semiconductor block and the second semiconductor block are arranged in the mold such that the DC positive electrode conductor plate 315 and the first AC conductor plate 316 are arranged in the same plane, and each terminal 315A, 325U, 326U, 319A, 321, 325L, and 326L are exposed and sealed.
  • the DC positive electrode conductor plate 315 and the first AC conductor plate 316 are flush with the outer surface of the resin on one side and are exposed from the resin.
  • the second AC conductor plate 318 and the DC negative electrode conductor plate 319 are flush with the outer surface of the resin on the other surface side and are exposed from the resin.
  • the circuit body 300 is exposed to the outside with the conductor plate thermally coupled to the power semiconductor element being flush with the front and back surfaces of the sealing resin.
  • the circuit body 300 is inserted from the through hole 222 of the case member 200 and is stored in the storage space of the case member 200.
  • the conductor plates formed on both the front and back surfaces of the circuit body 300 are in contact with the inner surface of the metal base 210 and the inner surface of the back surface 232 of the frame-like case 240 so as to allow heat conduction.
  • a structure in which a heat conductive sheet is interposed between the circuit body 300 and the metal base 210 and between the circuit body 300 and the inner surface of the back surface 232 of the frame-shaped case 240 may be thermally coupled.
  • the frame-shaped case 240 is displaced, and the inner surface of the metal base 210 and the frame The distance in the thickness direction (Z direction) between the inner surface of the back surface 232 of the cylindrical case 240 is not uniform.
  • the length from the opening edge of the opening 261 of the frame-shaped portion 230 to the outer peripheral side of the side surfaces 233 and 234 of the frame-shaped portion 230 is increased.
  • the frame-shaped case 240 that is, the case member 200 is increased in size.
  • FIG. 10 is a perspective view for explaining a method of manufacturing the case member of the power semiconductor module shown in FIG. 1, and FIG. 11 is a cross-sectional view taken along line XI-XI in FIG.
  • FIG. 12 is an external perspective view showing a completed state of the case member 200 manufactured by the manufacturing method shown in FIGS.
  • the metal base 210 is joined to the frame-shaped case 240 without displacing the frame-shaped case 240, and the case member 200 is attached. It is important to make.
  • the frame-like case 240 is held by the jig 24.
  • the receiving jig 24 is formed in a substantially rectangular shape, and has a support surface 24a and a groove portion 24b.
  • a recess 24c (see FIG. 11) is formed in a region corresponding to the heat radiation fin 213 provided on the back surface 232 of the frame-like case 240.
  • the heat dissipating fins 213 are arranged in the recesses 24c so that the back surface 232 of the frame-like case 240 is placed on the support surface 24a, and also protrudes from the back surface 232 of the flange portion 220 into the groove portion 24b of the receiving jig 24. Accommodates part.
  • the opening 261 of the frame-like case 240 is arranged on the upper side opposite to the receiving jig 24.
  • the plate-like part 211 of the metal base 210 is fitted into the opening part 261 of the frame-like case 240 and placed on the step part 262 formed on the peripheral edge part of the opening part 261.
  • the mounting surface of the metal base 210 of the stepped portion 262 may be a cast surface, or may be subjected to cutting as necessary.
  • the depth of the stepped portion 262 and the plate so that the upper surface of the metal base 210 and the upper surface of the front surface 231 of the frame-shaped portion 230 are substantially flush with each other. It is preferable to set the thickness of the shape portion 211.
  • the bottom surface 11 of each of the first recess 251 formed on the side surface 233 of the frame-shaped case 240 and the second recess 252 formed on the side surface 234 is pressed by the fixing jig 23 to fix the frame-shaped case 240.
  • the frame-like case 240 needs to be fixed in the X, Y, and Z directions.
  • the fixing jig 23 fixes the first and second recesses 251 and 252 in the Z direction by pressing the bottom surface 11 against the jig 24. That is, the frame-like case 240 is fixed in the X direction by bringing the front end surface of each fixing jig 23 into contact with the side end surfaces 12 of the first and second recesses 251 and 252.
  • the frame-shaped case 240 is fixed in the Y direction by pressing the side surfaces of the fixing jigs 23 against the end surfaces 13 and 14 of the first and second recesses 251 and 252.
  • one fixing jig 23 is provided on one end face of the end faces 13 and 14 of the first recess 251
  • the other fixing jig 23 is provided on the other end face of the end faces 13 and 14 of the second recess 252. It is good to push.
  • the frame-shaped case 240 can be fixed in the X direction and the Y direction by pressing the outer peripheral side surface of the frame-shaped case 240. That is, in order to fix the frame-shaped case 240 in the X direction, the side surfaces 233 and 234 of the frame-shaped case 240 may be held by a fixing jig different from the fixing jig 23. Further, in order to fix the frame-shaped case 240 in the Y direction, the lower surface 235 of the frame-shaped case 240 and the upper surface of the upper portion 221 of the flange portion 220 may be held by a fixing jig different from the fixing jig 23.
  • the first and second recesses 251 and 252 are open to the front surface 231 side of the frame-shaped part 230. It is only necessary to move in the direction and press the bottom surface 11 of the first and second recesses 251 and 252. Therefore, the frame-shaped case 240 can be fixed efficiently.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining a method of joining the frame-shaped case 240 and the metal base 210 on the side surface 233 side of the frame-shaped case 240, but the following description will be given on the side surface 234 side of the frame-shaped case 240. Is the same.
  • the fixing jig 23 mounted on the bottom surface 11 of the first concave portion 251 of the frame-shaped case 240 has a depth of the bottom surface 11 of the first concave portion 251 such that the upper surface is lower than the front surface 231 of the frame-shaped portion 230.
  • the thickness of the fixing jig 23 is set.
  • the outer peripheral edge of the metal base 210 and the peripheral edge of the opening 261 of the frame-shaped case 240 are bonded by, for example, friction stir welding using the bonding tool 25.
  • the end surface of the welding tool 25 is disposed so as to correspond to the outer peripheral side surface of the metal base 210 and the abutting surface of the opening portion 261 of the frame-like case 240, and extends over the entire circumference of the opening portion 261 along the abutting surface.
  • the joining tool 25 is moved. Thereby, the metal base 210 and the frame-shaped case 240 are joined by the joint part FW.
  • the first recess 251 when projected from the thickness direction (Z direction) of the frame-like case 240, the first recess 251 has a projection part P 1 on the outside of the projection part P 2 of the joint part FW. Has been placed. That is, the side end surface 12 in the length direction (X direction) of the first recess 251 is located outside the joint portion FW. For this reason, the load at the time of joining by the joining tool 25 can be supported by the part between the inner surface 230a and the side end face 12 in the frame-like part 230 of the frame-like case 240, and the frame-like case 240 by the load at the time of joining. Can be prevented from being deformed.
  • the first recessed portion 251 is arranged such that the projected portion P 1 overlaps the side 233 a of the side surface 233.
  • the bottom surface 11 of the first recess 251 is provided in the region of the side surface 233 curved in an arc shape, and the bottom surface 11 of the first recess 251 is directly opened outward from the side surface 233. Yes.
  • the first recess 251 is provided in the region of the side surface 233 curved in an arc shape, and the bottom surface 11 of the first recess 251 is directly opened outward from the side surface 233. Yes.
  • the frame-like case 240 can be made smaller than the structure in which the frame is provided.
  • FIG. 12 is an external perspective view showing a completed state of the case member 200 manufactured by the above-described method.
  • the circuit body 300 is inserted into the case member 240 from the through hole 222 of the flange portion 220, and each terminal protrudes above the flange portion 220.
  • the power semiconductor module 100 shown in FIG. 1 is formed.
  • a resin may be injected into the gap between the circuit body 300 and the case member 200 and cured.
  • First and second recesses 251 and 252 are provided on the side surfaces 233 and 234 of the frame-like case 240, and the bottom surface 11 of the first and second recesses 251 and 252 is pressed in the Z direction by the fixing jig 23. It fixed on the upper surface 24a of the jig
  • the circuit member 300 can be favorably cooled by the case member 200 without increasing the size of the case member 200.
  • the first recess 251 When projected from the thickness direction (Z direction) of the frame-like case 240, the first recess 251 has a structure in which the projected portion P 1 is disposed outside the projected portion P 2 of the joint portion FW. (See FIG. 11). That is, the side end surface 12 in the length direction (X direction) of the first recess 251 is located outside the joint FW, and the side end surface 12 in the X direction of the first recess 251 is located inside the joint FW. Not located. For this reason, the load by the joining tool 25 can be supported by the portion of the frame-shaped portion 230 between the inner surface 230a of the frame-shaped portion 230 and the side end surfaces 12 of the first and second recesses 251 and 252. The deformation of the case 240 can be prevented.
  • the first recessed portion 251 When projected from the thickness direction (Z direction) of the frame-shaped case 240, the first recessed portion 251 is arranged such that the projected portion P 1 thereof overlaps the side 233a of the side surface 233 (see FIG. 11). ). Since the bottom surface 11 of the first recess 251 is provided in the region of the side surface 233 curved in an arc shape, the frame-shaped case 240 can be made small. Further, since the bottom surface 11 of the first recess 251 is directly open outward from the side surface 233, the frame-shaped case 240 can be made small also by this structure.
  • the first and second recesses 251 and 252 are open toward the front surface 231 of the frame-like case 240. Therefore, the frame-shaped case 240 can be fixed by moving the fixing jig 23 in the Z direction and pressing the bottom surfaces 11 of the first and second recesses 251 and 252. Can be done efficiently.
  • FIG. 13 is an external perspective view of a power semiconductor module according to Embodiment 2 of the present invention.
  • 14 to 17 are a front view, a right side view, a left side view, and a rear view of the case member of the power semiconductor module shown in FIG. 13, respectively.
  • the power semiconductor module 100A of the second embodiment is different from the power semiconductor module 100 of the first embodiment in that the case member 200A has a structure that is bonded to the metal bases 210A and 210B on both the front and back surfaces.
  • the front surface 231 of the frame-shaped case 240A is joined to the metal base 210A
  • the rear surface 232 of the frame-shaped case 240A is joined to the metal base 210B.
  • the second embodiment will be described mainly with respect to differences from the first embodiment, and the same components as those in the first embodiment will be denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate.
  • the frame-shaped case 240A has openings 261 shown in FIG. 8 on both the front surface 231 and the back surface 232, and the metal bases 210A and 210B are respectively the front surface 231 and the back surface 232 of the frame-shaped case 240A.
  • the openings 261 are fitted, and the peripheral portions of the metal bases 210A and 210B and the peripheral portion of the opening 261 of the frame-like case 240A are joined by the joint portions FWa and FWb.
  • the metal bases 210 ⁇ / b> A and 210 ⁇ / b> B are the same members as the metal base 210 of the first embodiment, and each have a heat radiation fin 212.
  • a first recess 251 and a second recess 252 are formed on the side surfaces 233 and 234 on the front surface 231 side of the frame-shaped case 240A, respectively.
  • the first recess 251 and the second recess 252 are formed symmetrically with respect to the central axis CC (see FIG. 14) in the length direction (X direction) of the frame-like case 240A.
  • a third recess 253 and a fourth recess 254 are formed on the side surfaces 233 and 234 on the back surface 232 side of the frame-shaped case 240A, respectively.
  • the third recess 253 and the fourth recess 254 are formed symmetrically with respect to the central axis CC (see FIG. 17) in the length direction (X direction) of the frame-like case 240.
  • the first to fourth recesses 251 to 254 all have the same length in the height direction (Y direction) and the length direction (X direction), and are formed in the same shape.
  • the bottom surfaces 11 of the first and second recesses 251 and 252 are arranged on the front surface 231 side from the central portion in the thickness direction (Z direction) of the frame-like case 240A. Further, the bottom surfaces 11 of the third and fourth recesses 253 and 254 are disposed on the back surface 232 side from the central portion in the thickness direction (Z direction) of the frame-like case 240A. Accordingly, as shown in FIG. 15, the bottom surface 11 of the first recess 251 and the bottom surface 11 of the third recess 253 are opposed to the same position in the height direction (Y direction) on the side surface 233 of the frame-like case 240A.
  • the bottom surface 11 of the first recess 251 and the bottom surface 11 of the third recess 253 are spaced apart.
  • the first concave portion 251 and the third concave portion 253 are arranged with the partition wall portion 271 therebetween.
  • the bottom surface 11 of the second recess 252 and the bottom surface 11 of the fourth recess 254 are separated from each other, in other words, the second recess 252 and the fourth recess 254 are partition walls.
  • the portion 271 is disposed.
  • the metal base 210A is inserted into the opening 261 of the front surface 231 of the frame-like case 240A by the method described in the first embodiment, and the joining tool 25 is used. And joined by friction stir welding or the like. As a result, a joint portion FWa is formed at the peripheral edge of the opening 261 of the front surface 231 of the frame-like case 240A and the peripheral edge of the metal base 210A.
  • the fixing jig 23 is raised in the thickness direction (Z direction), the frame-like case 240A is rotated 180 degrees with the central axis CC as the rotation axis, and the frame-like case 240A to which the metal base 210A is bonded is obtained. It is supported by the receiving jig 24. Then, the fixing jig 23 is lowered, and the bottom surface 11 of the third and fourth recesses 253 and 254 formed on the side surfaces 233 and 234 of the frame-like case 240A is received and pressed to the jig 24 side and fixed.
  • the first and second recesses 251 and 252 are formed symmetrically with respect to the center axis CC on the front surface 231 side, and the third and fourth recesses 253 and 254 are formed on the center axis C on the back surface 232 side. It is formed symmetrically with respect to -C.
  • the third and fourth recesses 253 and 254 are arranged at the same positions as the first and second recesses 251 and 252 before being inverted. Therefore, the bottom surface 11 of the third and fourth recesses can be pressed only by lowering the fixing jig 23 in the thickness direction (Z direction), and alignment with the third and fourth recesses 253 and 254 is achieved. There is no need to do. Thereby, fixation of frame-like case 240A can be performed efficiently.
  • the metal base 210B is inserted into the opening 261 of the back surface 232 of the frame-like case 240A. Then, the metal base 210B and the frame-shaped case 240A are joined by friction stir welding or the like using the joining tool 25. Thereby, the joining part FWb is formed in the peripheral part of the opening part 261 of the back surface 232 of the frame-like case 240A and the peripheral part of the metal base 210B.
  • the positional relationship in the X direction between the side end surface 12 of the third and fourth concave portions 253 and 254 and the joint portion FWb is the same as the positional relationship in the X direction of the side end surface 12 of the first and second concave portions 251 and 252 and the joint portion FWa. It is. That is, when projected from the thickness direction (Z direction) of the frame-like case 240A, the first and second recesses 251 and 252 have the projected portion P 1 arranged outside the projected portion of the joint portion FWa. 1, the second recess 251 and 252, the projection portion P 1 is the side of the side surface 233 side 233a, are disposed to overlap with the bevel portion P 3 of 234a (not shown).
  • the third and fourth recesses 253 and 254 when projected from the thickness direction (Z direction) of the frame-shaped case 240A, the third and fourth recesses 253 and 254 have their projected portions arranged outside the projected portion of the joint FWb, and the third The fourth recesses 253 and 254 are arranged so that the projected portions thereof overlap with the shaded portions of the side edges 233a and 234a (not shown) of the side surfaces 233 and 234, respectively.
  • the first and second concave portions 251 and 252 or the third and fourth concave portions 253 and 254 are provided on the side surfaces 233 and 234 on the front surface 231 side and the rear surface 232 side of the frame-shaped case 240A, respectively, and a fixing jig is provided.
  • the bottom surface 11 of the first recess 251 to the fourth recess 254 is pressed and fixed in the thickness direction (Z direction).
  • the frame-shaped case 240A and the metal base 210A, or the frame-shaped case 240A and the metal base 210B are bonded to each other. Therefore, the same effects as (1) to (4) of the first embodiment are obtained.
  • Embodiment 2 has the following effects. (5) Since the metal bases 210A and 210B are joined to the front and back surfaces of the frame-shaped case 240A, in other words, the opening 261 of the frame-shaped case 240A penetrates the front and back surfaces and is wide on the back surface 232 Since it is not necessary to form a thin plate region having an area, molding by casting is facilitated, and productivity and yield can be improved. (6) Further, the first and second recesses 251 and 252 and the third and fourth recesses 253 and 254 are centered in the length direction (X direction) on the front surface 231 side and the back surface 232 of the frame-like case 240A, respectively. They are arranged symmetrically with respect to the axis CC.
  • the frame-shaped case 240A when the frame-like case 240A is reversed with the central axis CC as the rotation axis, the third and fourth recesses 253 and 254 are arranged at the same positions as the positions of the first and second recesses 251 and 252 before the inversion. Is done. Accordingly, the frame-shaped case 240A can be fixed by the fixing jig 23 without performing alignment with the third and fourth recesses 253, 254, and the frame-shaped case 240A can be efficiently fixed. Can do.
  • FIG. 18 is an external perspective view of a power semiconductor module according to Embodiment 3 of the present invention.
  • 19 to 22 are a front view, a right side view, a left side view, and a rear view of the case member of the power semiconductor module shown in FIG. 18, respectively.
  • FIG. 23 is an exploded perspective view of the case member shown in FIG. Embodiment 3 differs from Embodiment 2 in that a plurality of first to fourth recesses are formed.
  • aspects of the third embodiment will be described mainly with respect to differences from the second embodiment, and the same components as those of the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate. I decided to.
  • the power semiconductor module 100B of the third embodiment has a structure in which the case member 200B is joined to the metal bases 210A and 210B on both the front and back surfaces.
  • the frame-like case 240B has joints FWa and FWb with the metal bases 210A and 210B on the front surface 231 and the back surface 232, respectively.
  • a plurality of first recesses 251 are formed on the side surface 233 of the frame-shaped case 240B on the front surface 231 side, and a plurality of second recesses 252 are formed on the side surface 234 on the front surface 231 side.
  • the number of the first recesses 251 and the number of the second recesses 252 formed on the side surface 233 is different, and the even number (two in the embodiment) of the first recesses 251 is formed on the side surface 233. Are formed with odd (three in the embodiment) second recesses 252.
  • a plurality of third recesses 253 are formed on the side surface 233 of the frame-like case 240B on the back surface 232 side, and a plurality of fourth recesses 254 are formed on the side surface 234.
  • the number of first recesses 251 formed on the side surface 233 on the front surface 231 side is equal to the number of fourth recesses 254 formed on the side surface 234 on the back surface 232 side.
  • the number of second recesses 252 formed on the side surface 234 on the front surface 231 side is equal to the number of third recesses 253 formed on the side surface 234 on the back surface 232 side.
  • first concave portion 251 and the fourth concave portion 254 are formed symmetrically with respect to the central axis CC in the length direction (X direction) of the frame-like case 240.
  • the second recess 252 and the third recess 253 are formed symmetrically with respect to the central axis CC in the length direction (X direction) of the frame-like case 240.
  • the first to fourth recesses 251 to 254 all have the same length in the height direction (Y direction) and the length direction (X direction), and are formed in the same shape.
  • each fourth recess 254 overlap the position and shape of each first recess 251 before rotation, and each third The position and shape of the recess 253 overlap the position and shape of each second recess 252 before rotation.
  • each first recess 251 and each third recess 253 are formed at positions shifted in the height direction (Y direction) on the side surface 233.
  • the center of each first recess 251 in the height direction (Y direction) is located substantially at the center between the third recesses 253, and the upper and lower ends of each first recess 251 are one end of the upper and lower third recesses 253. And it arrange
  • each second recess 252 and each fourth recess 254 are formed at positions shifted in the height direction (Y direction) on the side surface 234.
  • each second recess 252 in the height direction is located substantially at the center between the fourth recesses 254, and the upper and lower ends of each second recess 252 are one end of the upper and lower fourth recesses 254. And it arrange
  • the bottom surfaces 11 of the first and second recesses 251 and 252 are disposed closer to the front surface 231 than the center in the thickness direction (Z direction) of the frame-like case 240B, and the bottom surfaces 11 of the third and fourth recesses 253 and 254 are
  • the frame-shaped case 240B is disposed on the back surface 232 side from the center portion in the thickness direction (Z direction). Accordingly, as illustrated in FIGS. 20 and 21, the bottom surfaces 11 of the first recesses 251 and the third recesses 253 and the bottom surfaces 11 of the second recesses 252 and the fourth recesses 254 are provided on both sides of the partition wall portion 272. Opposed to each other.
  • first and second recesses 251 and 252 or one of the third and fourth recesses 253 and 254 are not formed in the central region of the partition wall portion 272
  • the first and second recesses 251 and 252 or the second 3 and the fourth recesses 253 and 254 have rigidity higher than that of the partition wall portion 271 of the second embodiment formed in the opposing region.
  • FIG. 24 is a perspective view for explaining a method of manufacturing the case member shown in FIG. 18, and FIG. 25 is a sectional view taken along line XXV-XXV in FIG.
  • FIG. 26 is a perspective view for explaining a step following FIG. 24, and FIG. 27 is a cross-sectional view taken along line XXVII-XXVII in FIG.
  • FIG. 28 is an external perspective view of the case member of the power semiconductor module according to Embodiment 3 of the present invention.
  • the frame-like case 240B is held by the jig 24.
  • the metal base 210A is fitted into the opening 261 of the front surface 231 of the frame-shaped case 240B, and is placed on the stepped portion 262 (see FIG. 8) formed at the peripheral edge of the opening 261 of the frame-shaped case 240B. .
  • the bottom surface 11 of each first recess 251 and the bottom surface 11 of each second recess 252 are pressed by the fixing jig 23 to fix the frame-shaped case 240B.
  • the fixing jig 23 uses two that press the bottom surface 11 of the first recess 251 formed on the front surface 231 side and three that press the bottom surface 11 of the second recess 252.
  • the metal base 210A and the front surface 231 of the frame-like case 240B are joined by friction stir welding or the like.
  • the joining part FWb is formed in the peripheral part of the opening part 261 of the front surface 231 of the frame-like case 240B and the peripheral part of the metal base 210A.
  • FIG. 25 is a sectional view taken along the line XXV-XXV in FIG. 24 in the bonded state.
  • This state is the same as that of the first embodiment except that the opening 263 is formed on the back surface 232 of the frame-like case 240B. That is, when projected in the thickness direction of the frame-shaped casing 240B (Z-direction), each first recess 251, the projection portion P 1 is disposed outside the projection portion P 2 of the joint FWA.
  • the projected portion P 1 of each first recess 251 is the side 2 of the side surface 233. 33a is arranged so as to overlap.
  • the position and shape of the third recess 253 overlap the position and shape of the second recess 252 before rotation. That is, in FIG. 26, the two fourth recesses 254 and the three third recesses 253 provided on the back surface 232 side are the two first recesses 251 and the three second recesses before the frame-like case 240B is reversed. The position and shape of the recess 252 overlap each other. For this reason, the bottom surfaces 11 of the fourth concave portion 254 and the third concave portion 253 are received on the jig 24 side by simply lowering the five fixing jigs 23 that have been raised in the thickness direction (Z direction). It can be pressed and fixed.
  • the metal base 210B is inserted into the opening 263 on the back surface 232 of the frame-like case 240B and placed on the step 264 (see FIG. 27) formed on the peripheral edge of the opening 263 of the frame-like case 240B. Then, the metal base 210B and the frame-like case 240B are joined by friction stir welding or the like using the joining tool 25. Thereby, the joining part FWb is formed in the peripheral part of the opening part 263 of the back surface 232 of the frame-shaped case 240B and the peripheral part of the metal base 210B.
  • the bottom surface 11 of the third and fourth recesses 253 and 254 can be pressed only by lowering the fixing jig 23 in the Z direction. 3, it is not necessary to align with the 4th recessed part 253,254. For this reason, the frame-like case 240B can be efficiently fixed.
  • FIG. 27 is a sectional view taken along the line XXVII-XXVII in FIG. 26 in the joined state.
  • the positional relationship between the fourth recess 254 and the joint FWb is the same as the positional relationship between the first recess 251 and the joint FWa. That is, when projected from the thickness direction (Z direction) of the frame-shaped case 240B, the projections P 4 of the fourth recesses 254 are arranged outside the projection P 5 of the joint FWb.
  • the projected portion P 4 of each fourth recess 254 is disposed so as to overlap with the projected portion P 6 of the side 234 a of the side surface 234.
  • the length of the shaded portion P 4 of the fourth recesses 253 and 254 may be the same as or different from the length of the shaded portion P 1 of the first recess 251.
  • the projection part P 4 of each fourth recess 254 may be arranged outside the projection part P 5 of the joint part FWb.
  • the third embodiment is different from the second embodiment only in that the number of the first recesses 251 to the fourth recesses 254 is plural. Therefore, also in the third embodiment, the effects 1 to 5 of the second embodiment are achieved.
  • the partition wall 272 includes a thick region where the first recess 251 and the third recess 253 do not face each other or a thick region where the second recess 252 and the fourth recess 254 do not face each other. It has a rigidity higher than that of the partition wall portion 271 of the second mode. Therefore, the deformation of the frame-like case 240B at the time of joining can be made smaller than in the case of the second embodiment, so that the dimensional accuracy of the storage space formed in the case member 200B can be further improved.
  • the first and third recesses 251 and 253 and the second and fourth recesses 252 and 254 are illustrated as different structures.
  • the numbers of the first recesses 251 and the third recesses 253 or the numbers of the second recesses 252 and the fourth recesses 254 may be the same.
  • increasing the rigidity of the partition wall by shifting the positions of the first and third recesses 251 and 253 formed on the side surface 233 and the positions of the second and fourth recesses 252 and 254 formed on the side surface 234 side,
  • the length is symmetrical with respect to the central axis CC in the length direction (X direction).
  • the first and fourth recesses 251 and 254 are made to be frame-like portions 230B in the height direction (Y direction).
  • the second and third recesses 252 and 253 can be arranged outside the first and fourth recesses 251 and 254 in the height direction (Y direction). Even if it arrange
  • the number of the first recesses 251 to the fourth recesses 254 is not limited to two.
  • Embodiment 4 29 is an external perspective view of a power semiconductor module according to Embodiment 4 of the present invention
  • FIG. 30 is a cross-sectional view taken along line XXX-XXX in FIG.
  • the first and second recesses 251a and 252a formed in the case member 200C are opened only to the side surface 233 or the side surface 234 of the frame-like case 240C, and the front surface 231 and the back surface 232 are Not open.
  • the height (length in the Z direction) of the first and second recesses 251 a and 252 a is formed larger than the thickness of the fixing jig 23.
  • the fixing jig 23 is moved in the length direction (X direction) from the outside of the side surfaces 233 and 234 toward the frame-shaped case 240C side. And fit into the first recess 251a or the second recess 252a. Then, the fixing jig 23 is lowered in the thickness direction (Z direction) and fixed. The front end surface of the fixing jig 23 may be brought into contact with the side end surfaces 12 of the first and second recesses 251a and 252a to fix the frame-shaped case 240C in the length direction (X direction).
  • the side surface of the fixing jig 23 may be in contact with the end surfaces 13 and 14 of the first and second recesses 251a and 252a to fix the frame-shaped case 240C in the height direction (Y direction).
  • One or both of the length direction (X direction) and the height direction (Y direction) of the frame-shaped case 240C is pressed and fixed from the side surface, the upper surface, and the lower surface of the frame-shaped case 240C using another fixing jig. You can also
  • the first recess 251a when projected from the thickness direction (Z direction) of the frame-like case 240C, the first recess 251a has a projection part P 1a inside the projection part P 2 of the joint part FW. Has been extended to. That is, the side end surface 12 in the X direction of the first recess 251a is located on the inner side of the joint portion FW. This structure is the same also about the 2nd recessed part 252a. Since the first recesses 251a and 252a are not open to the front surface 231 of the frame-like case 240C and are formed below the front surface 231, they do not hinder the bonding by the bonding tool 25.
  • the first recessed portion 251a When projected from the thickness direction (Z direction) of the frame-like case 240, the first recessed portion 251a is arranged such that the projected portion P 1a thereof is overlapped with the side 233a of the side surface 233. It is the same. Since other configurations in the fourth embodiment are the same as those in the first embodiment, the corresponding members are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • the first and second recesses 251a and 252a are provided on the side surfaces 233 and 234 of the frame-like case 240C, and the bottom surface 11 of the first and second recesses 251a and 252a is formed in the thickness direction by the fixing jig 23.
  • the metal base 210 and the frame-like case 240C can be joined in this fixed state. Therefore, the effect 1 of Embodiment 1 is produced.
  • the side end surface 12 in the length direction (X direction) of the first and second recesses 251a and 252a is located on the inner side of the joint FW.
  • the length between the opening of the front surface 231 and the side surfaces 233 and 234 in the frame-like case 240C can be made smaller than those in the first to third embodiments, and the case member 200 can be further reduced in size. be able to.
  • Embodiment 4 has been exemplified as a power semiconductor module including the case member 200C in which the first and second recesses 251a and 252a are formed on the side surfaces 233 and 234 on the front surface 231 side of the frame-like case 240C.
  • the first concave portion 251 to the fourth concave portion 254 in the second embodiment or the third embodiment may have the same structure as the first and second concave portions 251a and 252a in the fourth embodiment.
  • the side surfaces 233 and 234 are exemplified as a structure having a curved shape, but the side surfaces 233 and 234 may have a flat shape.
  • the case members 200, 200A to 200C are exemplified as structures having the radiation fins 212, 213.
  • the case members 200, 200A to 200C do not have the radiation fins 212, 213. Also good.
  • the circuit body 300 is exemplified as a structure including two semiconductor blocks formed by sandwiching a semiconductor element between a pair of conductor plates.
  • the present invention can also be applied to the case where the circuit body 300 includes one or more semiconductor blocks.
  • the conductor plate may be arranged on only one surface side of the semiconductor element, and the structure of the semiconductor block is not limited to the above embodiment.
  • the present invention can be applied to a power semiconductor module in which the circuit body 300 includes a power conversion circuit such as an inverter circuit or a converter circuit.
  • a power conversion circuit such as an inverter circuit or a converter circuit.
  • first to fourth recesses 251 to 254 are exemplified as structures formed only on the side surfaces 233 and 234.
  • recesses other than the first recesses 251 to the fourth recesses 254 may be formed on the lower surfaces 235 of the case members 200 and 200A to 200C.
  • the power semiconductor module of the present invention can be variously modified and applied within the scope of the invention.
  • the power semiconductor module can be applied to each of the pair of opposite side surfaces of the frame-shaped case from the side surfaces. What is necessary is just to equip the inside of a case member and the case member provided with the case member in which the recessed part which has the bottom face formed facing the junction part side was formed in the intermediate position of the thickness of the side surface.

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Abstract

　本発明の課題は、ケース部材を大型化することなく、良好な冷却を確保することができるパワー半導体モジュールを提供することである。本発明に係るパワー半導体モジュールにおいて、枠状ケース２４０は、前面２３１と裏面２４１と一対の側面２３３、２３４とを有する。前面２３１と裏面２３２の少なくとも一方に開口部２６１が形成され、枠状ケース２４０の開口部２６１に金属ベース２１０が嵌入され、その周縁部と枠状ケース２４０の開口部２６１の周縁部とが接合された接合部ＦＷを有する。枠状ケース２４０の一対の側面２３３、２３４のそれぞれに、側面２３３、２３４から枠状ケース２４０の内側に延在され、側面２３３、２３４の厚さの中間位置に、接合部ＦＷ側に面して形成された底面１１を有する第１、第２凹部２５１、２５２が形成されている。

Description

パワー半導体モジュールおよびパワー半導体モジュールの製造方法
　本発明は、パワー半導体モジュールおよびパワー半導体モジュールの製造方法に関し、より詳細には、電力変換回路を有するパワー半導体モジュールおよびパワー半導体モジュールの製造方法に関する。
　自動車等の車両用に適用されるパワー半導体モジュールは、直流電力を交流電力に、または交流電力を直流電力に変換する電力変換回路を有する。電力変換回路は、発熱量が大きいパワー半導体素子を備えている。
　このため、パワー半導体モジュールのケースは、通常、金属により形成される。ケースは、パワー半導体素子等の電子部品を有する回路体が収納される収納空間を備えている。
　このような、パワー半導体モジュールのケースの一例として、多数の放熱フィンが形成された放熱板を金属枠体に形成された開口部に嵌合し、放熱板の突合せ部と金属枠体の開口部周縁部とを摩擦攪拌接合により接合する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１２－２５７３６９号公報
　パワー半導体モジュールのケースの収納空間は、回路体と放熱板とが均一に密着して良好な冷却を確保することができるように厳密な寸法に形成する必要がある。このためには、接合時においてケースの位置が変動しないよう、確実に固定する必要がある。
　特許文献１に記載された構造では、金属枠体の開口部周縁部の幅が小さく、金属枠体を確実に固定することができない。金属枠体の開口部周縁部の幅を十分な大きさとすると、パワー半導体モジュールが大型化する。
　本発明のパワー半導体モジュールは、入力信号用の第１電極と出力信号用の第２電極と制御信号用の第３電極とを有し、第３電極に印加される制御信号に基づいて第１電極の入力信号を変換し、第２電極から出力信号を出力する電力変換回路を有する回路体と、金属製の枠状ケースおよび金属ベースを有し、回路体を収納するケース部材とを備え、枠状ケースは、前面と裏面と一対の側面とを有し、前面と裏面との少なくとも一方に開口部が形成され、ケース部材は、枠状ケースの開口部に嵌入された金属ベースの周縁部と枠状ケースの開口部の周縁部とが接合された接合部を有し、枠状ケースの一対の側面のそれぞれに、側面からケース部材の内側に延在され、側面の厚さの中間位置に、接合部側に面して形成された底面を有する凹部が形成されている。
　本発明のパワー半導体モジュールの製造方法は、上記パワー半導体モジュールの製造方法であって、枠状ケースの開口部に金属ベースを嵌入する、枠状ケースの一対の側面のそれぞれに形成された凹部の底面を固定治具により少なくとも側面の厚さ方向に固定する、枠状ケースの開口部の周縁部と金属ベースの周縁部とを接合し、ケース部材を形成する、ケース部材に回路体を収納する、の各工程を備える。
　本発明によれば、ケース部材を大型化することなく、良好な冷却を確保することができる。
本発明の一実施の形態に係るパワー半導体モジュールの外観斜視図。 図１に図示されたパワー半導体モジュールのケース部材の正面図。 図１に図示されたパワー半導体モジュールのケース部材の右側面図。 図１に図示されたパワー半導体モジュールのケース部材の左側面図。 図１に図示されたパワー半導体モジュールのケース部材の背面図。 図１に図示されたパワー半導体モジュールのケース部材の平面図。 （ａ）は、図１に図示されたパワー半導体モジュールのケース部材の下面図、（ｂ）は、図１のＶＩＩｂ－ＶＩＩｂ線拡大断面図。 図１に図示されたパワー半導体モジュールのケース部材の分解斜視図。 本発明のパワー半導体モジュールの回路の一例を示す回路図。 図１に図示されたパワー半導体モジュールのケース部材の製造方法を説明するための斜視図。 図１０のＸＩ－ＸＩ線断面図。 図１０、図１１に図示された製造方法で作製されたケース部材の完成状態を示す外観斜視図。 本発明の実施形態２に係るパワー半導体モジュールの外観斜視図。 図１３に図示されたパワー半導体モジュールのケース部材の正面図。 図１３に図示されたパワー半導体モジュールのケース部材の右側面図。 図１３に図示されたパワー半導体モジュールのケース部材の左側面図。 図１３に図示されたパワー半導体モジュールのケース部材の背面図。 本発明の実施形態３に係るパワー半導体モジュールの外観斜視図。 図１８に図示されたパワー半導体モジュールのケース部材の正面図。 図１８に図示されたパワー半導体モジュールのケース部材の右側面図。 図１８に図示されたパワー半導体モジュールのケース部材の左側面図。 図１８に図示されたパワー半導体モジュールのケース部材の背面図。 図１８に図示されたパワー半導体モジュールのケース部材の分解斜視図。 図１８に図示されたケース部材の製造方法を説明するための斜視図。 図２４のＸＸＶ－ＸＸＶ線断面図。 図２４に続く工程を説明するための斜視図。 図２６のＸＸＶＩＩ－ＸＸＶＩＩ線断面図。 図２４～図２７に図示された製造方法で作製されたケース部材の完成状態を示す外観斜視図。 本発明の実施形態４に係るパワー半導体モジュールの外観斜視図。 図２９のＸＸＸ－ＸＸＸ線断面図。
－実施形態１－
［パワー半導体モジュールの構造］
　以下、図面を参照して本発明によるパワー半導体モジュールおよびパワー半導体モジュールの一実施の形態を詳細に説明する。
　図１は、本発明の一実施の形態に係るパワー半導体モジュールの外観斜視図であり、図２～図７は、それぞれ、図１に図示されたパワー半導体モジュールのケース部材の正面図、右側面図、左側面図、背面図、平面図および下面図である。また、図８は、図１に図示されたケース部材の分解斜視図である。
　パワー半導体モジュール１００は、ハイブリッド自動車や電気自動車等の車両に搭載される。パワー半導体モジュール１００は、ケース部材２００と回路体３００とを備える。
　回路体３００は、複数のパワー半導体素子を有し、直流電力を交流電力に変換する電力変換回路を備えている。不図示のバッテリやエンジンにより駆動されるオルタネータから供給される直流電力は、パワー半導体モジュール１００の回路体３００に内蔵された電力変換回路により交流電力に変換されてモータに供給される。パワー半導体モジュール１００を３個用い、各パワー半導体モジュール１００の回路体３００を接続して、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の３相ブリッジ回路を構成することができる。
　ケース部材２００は、図８に図示されるように、枠状ケース２４０と、金属ベース２１０とを接合して構成されている。枠状ケース２４０と金属ベース２１０とは、ともに、アルミ合金材料、例えば、Ａｌ、ＡｌＳｉ、ＡｌＳｉＣ、Ａｌ－Ｃ等の金属材料により形成されている。
　枠状ケース２４０は、フランジ部２２０と、フランジ部２２０の下方に形成された枠状部２３０とを有する。フランジ部２２０と枠状部２３０は、アルミダイキャスト等により一体成形される。
　図７（ａ）、（ｂ）および図８を参照して説明する。
　図７（ａ）は、図１に図示されたパワー半導体モジュールのケース部材の下面図であり、図７（ｂ）は、図１のＶＩＩｂ－ＶＩＩｂ線拡大断面図である。
　枠状部２３０は、前面２３１と、裏面２３２と、一対の側面２３３、２３４と、下面２３５とを有し、ほぼ直方体形状を有する。枠状部２３０の前面２３１には、平面視でほぼ矩形形状の開口部２６１が形成されている。開口部２６１は、枠状部２３０の前面２３１の外周側辺の僅かに内側に開口縁部を有し、４つの角部は、円弧状に縁取りされている。開口部２６１の開口縁部の内側には、段部２６２が形成されている。段部２６２は、前面２３１の外面側を厚さ方向に凹ませ、この部分の板厚を薄くして（図１１参照）形成されたものである。枠状部２３０の裏面２３２には、放熱フィン２１３が形成されている（図５、図１１参照）。
　フランジ部２２０は、両端が半円弧形状とされた横長の上部２２１を有し、枠状部２３０の前面２３１と、裏面２３２と一対の側面２３３、２３４とを連結する。上部２２１の中央部には、横長の貫通孔２２２が形成されている。
　枠状部２３０の前面２３１と、裏面２３２と、一対の側面２３３、２３４と、下面２３５とにより回路体３００を収納する収納空間が形成され、フランジ部２２０の貫通孔２２２は、収納空間に連通する。回路体３００は、フランジ部２２０の貫通孔２２２から挿入され、後述する各端子をフランジ部２２０の上方に突き出した状態で、枠状ケース２４０の収納空間に収納される。
　図７（ａ）、（ｂ）に図示されるように、枠状部２３０の側面２３３、２３４は、それ
ぞれ、枠状部２３０の厚さ方向（Ｚ方向）の中央部が外側に膨らむ円弧状に湾曲して形成されている。ここで、円弧状とは、真円の部分形状以外、長円形、楕円形、円板状、ドーム状などの部分形状を含む。
　図７（ｂ）、図８に示すように、側面２３３、２３４のそれぞれには、枠状部２３０の内方に延在する第１凹部２５１、第２凹部２５２が形成されている。第１、第２凹部２５１、２５２は、それぞれ、枠状部２３０の高さ方向（Ｙ方向）のほぼ中央に形成されている。なお、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向は、各図に図示の通りとする。
　第１、第２凹部２５１、２５２のＺ方向の各底面１１は、各側面２３３、２３４の厚さ方向（Ｚ方向）の中間位置よりも前面２３１側に近い側に設けられている。つまり、第１、第２凹部２５１、２５２の各底面１１は、厚さ方向（Ｚ方向）の中間位置に達しない深さに形成されている。また、第１、第２凹部２５１、２５２の枠状部２３０の長さ方向（Ｘ方向）の側端面１２は、それぞれ、円弧状に湾曲された側面２３３、２３４の領域内に形成されている。
　このように、第１、第２凹部２５１、２５２は、円弧状に湾曲された側面２３３、２３４の領域内に設けられており、それぞれ、前面２３１および側面２３３、２３４に開放されている。
　第１、第２凹部２５１、２５２それぞれは、高さ方向（Ｙ方向）において相対向する端面１３、１４を有する。
　金属ベース２１０は、ほぼ平坦な板状部２１１と、板状部２１１から突出して形成された多数の柱状の放熱フィン２１２を有する。金属ベース２１０は、枠状部２３０の開口部２６１に嵌入される外周形状を有する。詳細は後述するが、金属ベース２１０は、枠状部２３０の開口部２６１に嵌合されると共に、段部２６２上に載置される。この状態で、板状部２１１の周縁部と枠状部２３０の開口部２６１の周縁部とが接合される。
　図１に点線で図示されるように、ケース部材２００の前面２３１には、金属ベース２１０が、例えば、摩擦攪拌接合により接合された枠状の接合部ＦＷが形成されている。
［回路体が備える回路構成］
　回路体３００は、直流電力を交流電力に、または交流電力を直流電力に変換する電力変換回路を構成するパワー半導体素子を内蔵している。
　図９は、本発明のパワー半導体モジュールの回路の一例を示す回路図である。
　回路体３００は、上アームＩＧＢＴ１５５、上アームダイオード１５６、下アームＩＧＢＴ１５７、下アームダイオード１５８等のパワー半導体素子を有する。
　上アームＩＧＢＴ１５５のゲート電極と下アームＩＧＢＴ１５７のゲート電極には、それぞれ、上アームゲート端子３２５Ｕ、下アームゲート端子３２５Ｌが接続される。上アームＩＧＢＴ１５５のエミッタ電極と下アームＩＧＢＴ１５７のエミッタ電極には、それぞれ、上アームエミッタ端子３２６Ｕ、下アームエミッタ端子３２６Ｌが接続される。
　上アームＩＧＢＴ１５５のコレクタ電極と上アームダイオード１５６のカソード電極は直流正極導体板３１５により接続され、直流正極導体板３１５は直流正極端子３１５Ａに接続される。上アームＩＧＢＴ１５５のエミッタ電極と上アームダイオード１５６のアノード電極は第二交流導体板３１８により接続される。
　下アームＩＧＢＴ１５７のエミッタ電極と下アームダイオード１５８のアノード電極は直流負極導体板３１９により接続され、直流負極導体板３１９は直流負極端子３１９Ａに接続される。下アームＩＧＢＴ１５７のコレクタ電極と下アームダイオード１５８のカソード電極は第一交流導体板３１６により接続される。
　第一交流導体板３１６と第二交流導体板３１８とは中間導体板１５９により接続される。
　第一交流導体板３１６は、交流出力端子３２１に接続される。
　図１に図示された回路体３００の各端子に付された参照番号は、図９に図示された上記各端子の参照番号と一致する。
［回路体の収納構造］
　回路体３００の構造は図示されないが、その概要は以下の通りである。
　図９に図示されるように、上アームＩＧＢＴ１５５と上アームダイオード１５６は、直流正極導体板３１５と第二交流導体板３１８との間に、各導体板３１５、３１８に熱結合した状態で挟持され、第１半導体ブロックとして形成される。下アームＩＧＢＴ１５７と下アームダイオード１５８は、交流出力端子３２１と直流負極導体板３１９との間に、各導体板３２１、３１９に熱結合した状態で挟持され第２半導体ブロックとして形成される。第一交流導体板３１６と第二交流導体板３１８とは中間導体板１５９により接続される。第１半導体ブロックと第２半導体ブロックとは、直流正極導体板３１５と第一交流導体板３１６とが同一平面となるように並べて金型内に配置され、モールド成形により、各端子３１５Ａ、３２５Ｕ、３２６Ｕ、３１９Ａ、３２１、３２５Ｌ、３２６Ｌを露出して封止される。このとき、直流正極導体板３１５と第一交流導体板３１６とは、一面側において樹脂の外表面と同一面とされ、樹脂から表出される。また、第二交流導体板３１８と直流負極導体板３１９とは、他面側において樹脂の外表面と同一面とされ、樹脂から表出される。
　つまり、回路体３００は、パワー半導体素子に熱結合された導体板が、封止樹脂の表裏面のそれぞれと同一面とされた状態で、外部に表出されている。
　回路体３００は、ケース部材２００の貫通孔２２２から挿入され、ケース部材２００の収納空間内に収納される。収納空間内に収納された状態で、回路体３００の表裏両面に形成された導体板が、金属ベース２１０の内面および枠状ケース２４０の裏面２３２の内面に熱伝導可能に接触する。図示はしないが、回路体３００と金属ベース２１０との間、および回路体３００と枠状ケース２４０の裏面２３２の内面との間に熱伝導シートを介在して熱結合する構造としてもよい。
　このような構造では、金属ベース２１０の内面と枠状ケース２４０の裏面２３２の内面との間の厚さ方向（Ｚ方向）の間隔が不均一であると、回路体３００と金属ベース２１０、または回路体３００と枠状ケース２４０の裏面２３２のとの間に隙間ができたり、接触が不均一となったりするため、回路体３００を冷却する能力が低下する。特に、接合時における枠状ケース２４０の固定が不確実であると、接合ツール２５により枠状ケース２４０に金属ベース２１０を接合する際、枠状ケース２４０が変位し、金属ベース２１０の内面と枠状ケース２４０の裏面２３２の内面との間の厚さ方向（Ｚ方向）の間隔は不均一となる。
　接合時における枠状ケース２４０の固定を確実にするために、枠状部２３０の開口部２６１の開口縁部から枠状部２３０の側面２３３、２３４の外周側辺までの長さを大きくすることが考えられるが、これでは、枠状ケース２４０、すなわち、ケース部材２００が大型化することになる。
　以下、ケース部材２００を大型化することなく、枠状ケース２４０を確実に固定して、枠状ケース２４０と金属ベース２１０とを精度よく接合する、本発明によるパワー半導体モジュールの製造方法の一実施の形態を説明する。
［パワー半導体モジュールの製造方法］
　図１０は、図１に図示されたパワー半導体モジュールのケース部材の製造方法を説明するための斜視図であり、図１１は、図１０のＸＩ－ＸＩ線断面図である。また、図１２は、図１０、図１１に図示された製造方法で作製されたケース部材２００の完成状態を示す外観斜視図である。
　上述した通り、回路体３００の冷却が均一且つ能力が大きいパワー半導体モジュール１００を作製するには、枠状ケース２４０を変位させることなく金属ベース２１０を枠状ケース２４０に接合し、ケース部材２００を作製することが重要である。
　ケース部材２００を作製するには、先ず、枠状ケース２４０を受け治具２４にて保持する。受け治具２４は、ほぼ矩形状に形成され、支持面２４ａと溝部２４ｂとを有する。支持面２４ａには、枠状ケース２４０の裏面２３２に設けられた放熱フィン２１３に対応する領域に凹部２４ｃ（図１１参照）が形成されている。この凹部２４ｃ内に放熱フィン２１３を配置して、枠状ケース２４０の背面２３２を支持面２４ａ上に載置し、また、受け治具２４の溝部２４ｂ内にフランジ部２２０の裏面２３２から突出する部分を収容する。
　この状態では、枠状ケース２４０の開口部２６１が、受け治具２４とは反対側である上部側に配置されている。金属ベース２１０の板状部２１１を、枠状ケース２４０の開口部２６１に嵌入し、開口部２６１の周縁部に形成された段部２６２上に載置する。段部２６２の金属ベース２１０の載置面は、鋳肌面であってもよいし、必要に応じて、切削加工を施してもよい。段部２６２上に金属ベース２１０を載置した状態で、金属ベース２１０の上面と、枠状部２３０の前面２３１の上面とが、ほぼ同一面となるように、段部２６２の深さおよび板状部２１１の厚さを設定することが好ましい。
　枠状ケース２４０の側面２３３に形成された第１凹部２５１および側面２３４に形成された第２凹部２５２それぞれの底面１１を固定治具２３により押し付けて、枠状ケース２４０を固定する。枠状ケース２４０は、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向に固定する必要がある。固定治具２３により、第１、第２凹部２５１、２５２の底面１１を受け治具２４に押し付けることによりＺ方向に固定する。すなわち、各固定治具２３の先端面を第１、第２凹部２５１、２５２の側端面１２に当接することにより、枠状ケース２４０をＸ方向に固定する。また、各固定治具２３の側面を第１、第２凹部２５１、２５２の端面１３、１４に押し当てることにより、枠状ケース２４０をＹ方向に固定する。この場合、一方の固定治具２３を第１凹部２５１の端面１３、１４のうちの一方の端面に、他方の固定治具２３を第２凹部２５２の端面１３、１４のうちの他方の端面に押し付けるようにするとよい。
　なお、枠状ケース２４０をＸ方向およびＹ方向に固定するには、枠状ケース２４０の外周側面を押さえることによっても行うことができる。すなわち、枠状ケース２４０をＸ方向に固定するには固定治具２３とは別の固定治具により枠状ケース２４０の側面２３３、２３４を保持してもよい。また、枠状ケース２４０をＹ方向に固定するには、固定治具２３とは別の固定治具により枠状ケース２４０の下面２３５およびフランジ部２２０の上部２２１の上面を保持してもよい。
　固定治具２３により、枠状ケース２４０をＺ方向に固定する場合、第１、第２凹部２５１、２５２は、枠状部２３０の前面２３１側に開放されているので、固定治具２３をＺ方向に移動して第１、第２凹部２５１、２５２の底面１１を押圧すればよい。従って、枠状ケース２４０の固定を能率的に行うことができる。
　図１１は、枠状ケース２４０の側面２３３側における、枠状ケース２４０と金属ベース２１０との接合方法を説明するための図であるが、以下の説明は、枠状ケース２４０の側面２３４側においても同様である。
　枠状ケース２４０の第１凹部２５１の底面１１上に搭載された固定治具２３は、その上面が、枠状部２３０の前面２３１よりも低くなるように、第１凹部２５１の底面１１の深さ、および固定治具２３の厚さが設定されている。
　この状態で、接合ツール２５を用いて、金属ベース２１０の外周縁と枠状ケース２４０の開口部２６１の周縁部とを、例えば、摩擦攪拌接合により接合する。摩擦攪拌接合は、接合ツール２５の端面を、金属ベース２１０の外周側面と枠状ケース２４０の開口部２６１の突合せ面に対応させて配置し、突合せ面に沿って開口部２６１の全周に亘って接合ツール２５を移動させて行う。これにより、金属ベース２１０と枠状ケース２４０とは接合部ＦＷで接合される。
　図１１に図示されるように、枠状ケース２４０の厚さ方向（Ｚ方向）から投影した場合、第１凹部２５１は、その射影部Ｐ1が、接合部ＦＷの射影部Ｐ2の外側に配置されている。つまり、第１凹部２５１の長さ方向（Ｘ方向）の側端面１２は、接合部ＦＷよりも外側に位置している。このため、接合ツール２５による接合時の負荷を、枠状ケース２４０の枠状部２３０における内面２３０ａと側端面１２との間の部分により支持することができ、接合時の負荷による枠状ケース２４０の変形を防止することができる。
　また、枠状ケース２４０の厚さ方向（Ｚ方向）から投影した場合、第１凹部２５１は、その射影部Ｐ1が、側面２３３の側辺２３３ａと重なって配置されている。換言すれば、第１凹部２５１の底面１１は、円弧状に湾曲された側面２３３の領域内に設けられており、第１凹部２５１の底面１１は側面２３３から、直接、外方に開放されている。このように、第１凹部２５１は、円弧状に湾曲された側面２３３の領域内に設けられており、かつ、第１凹部２５１の底面１１が、側面２３３から、直接、外方に開放されている。このため、第１凹部２５１を、側面２３３の最も外側の側辺２３３ａの内側に形成する構造、つまり、第１凹部２５１と側面２３３の最も外側の側辺２３３ａとの間に側壁等の隔離部を設ける構造に比し、枠状ケース２４０を小さくすることができる。
　図１２は、上述の方法で作製されたケース部材２００の完成状態を示す外観斜視図である。
　ケース部材２００を作製した後、回路体３００を、フランジ部２２０の貫通孔２２２からケース部材２４０内に挿入し、各端子をフランジ部２２０の上方に突き出した状態で、ケース部材２００の収納空間内に収納することにより、図１に図示されたパワー半導体モジュール１００が形成される。回路体３００をケース部材２００に収納した後、回路体３００とケース部材２００との隙間に、樹脂を注入して、硬化してもよい。
　上記一実施の形態によれば下記の効果を奏する。
（１）枠状ケース２４０の側面２３３、２３４に第１、第２凹部２５１、２５２を設け、固定治具２３により、第１、第２凹部２５１、２５２の底面１１をＺ方向に押圧して治具２４の上面２４ａ上に固定し、この固定状態で、金属ベース２１０と枠状ケース２４０とを接合するようにした。これにより、枠状ケース２４０の前面２３１における、開口部２６１と側面２３３、２３４との間に固定治具２３により枠状ケース２４０を押圧するスペースが無くても、枠状ケース２４０を確実に固定することができる。このため、接合時における枠状ケース２４０の位置の変動を抑えることが可能となり、接合によりケース部材２００に形成される回路体３００の収納空間の精度を高めることができる。従って、ケース部材２００を大型化することなく、ケース部材２００による回路体３００の冷却を良好に行うことができる。
（２）枠状ケース２４０の厚さ方向（Ｚ方向）から投影した場合、第１凹部２５１は、その射影部Ｐ1が、接合部ＦＷの射影部Ｐ2の外側に配置される構造とした（図１１参照）。つまり、第１凹部２５１の長さ方向（Ｘ方向）の側端面１２は、接合部ＦＷよりも外側に位置しており、第１凹部２５１のＸ方向の側端面１２が接合部ＦＷよりも内側に位置していない。このため、接合ツール２５による負荷は、枠状部２３０の内面２３０ａと第１、第２凹部２５１、２５２の側端面１２との間における枠状部２３０の部分により支持することができ、枠状ケース２４０の変形を防止することができる。
（３）枠状ケース２４０の厚さ方向（Ｚ方向）から投影した場合、第１凹部２５１は、その射影部Ｐ1が、側面２３３の側辺２３３ａと重なって配置されている（図１１参照）。第１凹部２５１の底面１１は、円弧状に湾曲された側面２３３の領域内に設けられているので、枠状ケース２４０を小さくすることができる。また、第１凹部２５１の底面１１が、側面２３３から、直接、外方に開放される構造なので、この構造によっても、枠状ケース２４０を小さくすることができる。
（４）第１、第２凹部２５１、２５２は、枠状ケース２４０の前面２３１に向けて開放されている。このため、固定治具２３をＺ方向に移動して第１、第２凹部２５１、２５２の底面１１を押圧することにより、枠状ケース２４０を固定することができ、枠状ケース２４０の固定を能率的に行うことができる。
－実施形態２－
　図１３～図１７を参照して、本発明によるパワー半導体モジュールの実施形態２を説明する。
　図１３は、本発明の実施形態２に係るパワー半導体モジュールの外観斜視図である。図１４～１７は、それぞれ、図１３に図示されたパワー半導体モジュールのケース部材の正面図、右側面図、左側面図および背面図である。
　実施形態２のパワー半導体モジュール１００Ａが、実施形態１のパワー半導体モジュール１００と相違する点は、ケース部材２００Ａが、表裏両面において金属ベース２１０Ａ、２１０Ｂに接合される構造を有する点である。つまり、枠状ケース２４０Ａの前面２３１において金属ベース２１０Ａに接合され、枠状ケース２４０Ａの裏面２３２において、金属ベース２１０Ｂが接合されている。
　以下、実施形態１との相違点を主に、実施形態２を説明することとし、実施形態１と共通な構成は、対応する部材に同一の符号を付して、適宜、説明を省略することとする。
　枠状ケース２４０Ａは、前面２３１および裏面２３２の両面に図８に図示される開口部２６１を有しており、金属ベース２１０Ａ、２１０Ｂのそれぞれは、枠状ケース２４０Ａの前面２３１および裏面２３２それぞれの開口部２６１に嵌入され、金属ベース２１０Ａ、２１０Ｂそれぞれの周縁部と枠状ケース２４０Ａの開口部２６１の周縁部とが接合部ＦＷａ、ＦＷｂで接合されている。金属ベース２１０Ａ、２１０Ｂは、実施形態１の金属ベース２１０と同一の部材であり、それぞれ、放熱フィン２１２を有している。
　枠状ケース２４０Ａの前面２３１側における側面２３３、２３４には、それぞれ、実施形態１と同様、第１凹部２５１、第２凹部２５２が形成されている。第１凹部２５１と、第２凹部２５２とは、枠状ケース２４０Ａの長さ方向（Ｘ方向）の中心軸Ｃ－Ｃ（図１４参照）に対して左右対称に形成されている。また、枠状ケース２４０Ａの裏面２３２側における側面２３３、２３４には、それぞれ、第３凹部２５３、第４凹部２５４が形成されている。第３凹部２５３と、第４凹部２５４とは、枠状ケース２４０の長さ方向（Ｘ方向）の中心軸Ｃ－Ｃ（図１７参照）に対して左右対称に形成されている。第１凹部２５１～第４凹部２５４は、すべて、高さ方向（Ｙ方向）および長さ方向（Ｘ方向）の長さが同一とされ、同一形状に形成されている。
　第１、第２凹部２５１、２５２の底面１１は、枠状ケース２４０Ａの厚さ方向（Ｚ方向）の中央部より前面２３１側に配置されている。また、第３、第４凹部２５３、２５４の底面１１は、枠状ケース２４０Ａの厚さ方向（Ｚ方向）の中央部より裏面２３２側に配置されている。従って、図１５に図示されるように、第１凹部２５１の底面１１と第３凹部２５３の底面１１は、枠状ケース２４０Ａの側面２３３に高さ方向（Ｙ方向）における同一位置に対向して配置されているが、第１凹部２５１の底面１１と第３凹部２５３の底面１１とは離間している。換言すれば、第１凹部２５１と第３凹部２５３とは隔壁部２７１を存して配置されている。同様に、図１６に図示されるように、第２凹部２５２の底面１１と第４凹部２５４の底面１１とは離間している、換言すれば、第２凹部２５２と第４凹部２５４とは隔壁部２７１を存して配置されている。
　実施形態２のパワー半導体モジュール１００Ａのケース部材２００Ａを作製するには、実施形態１に関して説明した方法で、枠状ケース２４０Ａの前面２３１の開口部２６１に金属ベース２１０Ａを嵌入し、接合ツール２５を用いて、摩擦攪拌接合等により接合する。これにより、枠状ケース２４０Ａの前面２３１の開口部２６１の周縁部と金属ベース２１０Ａの周縁部とに接合部ＦＷａが形成される。
　次に、固定治具２３を厚さ方向（Ｚ方向）に上昇させ、枠状ケース２４０Ａを中心軸Ｃ－Ｃを回転軸として１８０度回転し、金属ベース２１０Ａが接合された枠状ケース２４０Ａを受け治具２４にて支持する。そして、固定治具２３を下降して、枠状ケース２４０Ａの側面２３３、２３４に形成された第３、第４凹部２５３、２５４の底面１１を受け治具２４側に押圧し、固定する。
　上述した通り、第１、第２凹部２５１、２５２は、前面２３１側において中心軸Ｃ－Ｃに対して左右対称に形成され、第３、第４凹部２５３、２５４は裏面２３２側において中心軸Ｃ－Ｃに対して左右対称に形成されている。
　このため、枠状ケース２４０Ａを中心軸Ｃ－Ｃを回転軸として反転すると、第３、第４凹部２５３、２５４が反転前の第１、第２凹部２５１、２５２と同一位置に配置される。従って、固定治具２３を、厚さ方向（Ｚ方向）に下降するだけで、第３、第４凹部の底面１１を押圧することができ、第３、第４凹部２５３、２５４との位置合せを行う必要が無い。これにより、枠状ケース２４０Ａの固定を能率的に行うことができる。
　この後、枠状ケース２４０Ａの裏面２３２の開口部２６１に金属ベース２１０Ｂを嵌入する。そして、接合ツール２５を用いて、摩擦攪拌接合等により金属ベース２１０Ｂと枠状ケース２４０Ａとを接合する。これにより、枠状ケース２４０Ａの裏面２３２の開口部２６１の周縁部と金属ベース２１０Ｂの周縁部とに接合部ＦＷｂが形成される。
　第３、第４凹部２５３、２５４の側端面１２と接合部ＦＷｂのＸ方向における位置関係は、第１、第２凹部２５１、２５２の側端面１２と接合部ＦＷａのＸ方向における位置関係と同一である。
　すなわち、枠状ケース２４０Ａの厚さ方向（Ｚ方向）から投影した場合、第１、第２凹部２５１、２５２は、その射影部Ｐ1が、接合部ＦＷａの射影部の外側に配置され、第１、第２凹部２５１、２５２は、その射影部Ｐ1が、側面２３３、２３４の側辺２３３ａ、２３４ａ（図示せず）の斜影部Ｐ3と重なって配置される。
　同様に、枠状ケース２４０Ａの厚さ方向（Ｚ方向）から投影した場合、第３、第４凹部２５３、２５４は、その射影部が、接合部ＦＷｂの射影部の外側に配置され、第３、第４凹部２５３、２５４は、その射影部が、側面２３３、２３４の側辺２３３ａ、２３４ａ（図示せず）の斜影部と重なって配置される。
　実施形態２においても、枠状ケース２４０Ａの前面２３１側、裏面２３２側それぞれの側面２３３、２３４に第１、第２凹部２５１、２５２または第３、第４凹部２５３、２５４を設け、固定治具２３により、第１凹部２５１～第４凹部２５４の底面１１を厚さ方向（Ｚ方向）に押圧して固定する。この固定状態で、枠状ケース２４０Ａと金属ベース２１０Ａとを、または枠状ケース２４０Ａと金属ベース２１０Ｂとを、それぞれ、接合するようにした。このため、実施形態１の（１）～（４）と同様な効果を奏する。
　加えて、実施形態２では、下記の効果を奏する。
（５）枠状ケース２４０Ａの表裏両面に金属ベース２１０Ａ、２１０Ｂを接合する構造であるので、換言すれば、枠状ケース２４０Ａの開口部２６１は、表裏面を貫通しており、裏面２３２に広い面積の薄板領域を形成する必要が無いので、鋳造による成形が容易となり生産性や歩留まりの向上を図ることができる。
（６）また、第１、第２凹部２５１、２５２および第３、第４凹部２５３、２５４を、それぞれ、枠状ケース２４０Ａの前面２３１側および裏面２３２において、長さ方向（Ｘ方向）における中心軸Ｃ－Ｃに対して左右対称に配置した。このため、枠状ケース２４０Ａを中心軸Ｃ－Ｃを回転軸として反転すると、第３、第４凹部２５３、２５４が、反転前の第１、第２凹部２５１、２５２の位置と同一位置に配置される。これにより、第３、第４凹部２５３、２５４との位置合せを行うこと無く、固定治具２３により枠状ケース２４０Ａを固定することが可能となり、枠状ケース２４０Ａの固定を能率的に行うことができる。
－実施形態３－
　図１８～図２８を参照して、本発明によるパワー半導体モジュールの実施形態３を説明する。
　図１８は、本発明の実施形態３に係るパワー半導体モジュールの外観斜視図である。図１９～図２２は、それぞれ、図１８に図示されたパワー半導体モジュールのケース部材の正面図、右側面図、左側面図および背面図である。また、図２３は、図１８に図示されたケース部材の分解斜視図である。
　実施形態３が実施形態２と異なる点は、第１凹部～第４凹部が、それぞれ、複数形成されている点である。以下、実施形態２との相違点を主に、実施形態３の態様を説明することとし、実施形態２と共通な構成は、対応する部材に同一の符号を付して、適宜、説明を省略することとする。
　実施形態３のパワー半導体モジュール１００Ｂは、実施形態２のパワー半導体モジュール１００Ａと同様、ケース部材２００Ｂが、表裏面両面において、金属ベース２１０Ａ、２１０Ｂに接合される構造を有する。
　枠状ケース２４０Ｂは、前面２３１および裏面２３２において、それぞれ、金属ベース２１０Ａ、２１０Ｂとの接合部ＦＷａ、ＦＷｂを有する。
　実施形態２とは異なり、枠状ケース２４０Ｂの前面２３１側における側面２３３には、複数の第１凹部２５１が形成され、前面２３１側における側面２３４には、複数の第２凹部２５２が形成されている。側面２３３に形成される第１凹部２５１の数と第２凹部２５２との数とは異なっており、側面２３３には偶数（実施例では２つ）の第１凹部２５１が形成され、側面２３４には、奇数（実施例では３つ）の第２凹部２５２が形成されている。
　枠状ケース２４０Ｂの裏面２３２側における側面２３３には、複数の第３凹部２５３が形成され、側面２３４には、複数の第４凹部２５４が形成されている。前面２３１側における側面２３３に形成される第１凹部２５１の数は、裏面２３２側における側面２３４に形成される第４凹部２５４との数と等しい。前面２３１側における側面２３４に形成される第２凹部２５２の数は、裏面２３２側における側面２３４に形成される第３凹部２５３との数と等しい。
　つまり、第１凹部２５１と第４凹部２５４とは、枠状ケース２４０の長さ方向（Ｘ方向）の中心軸Ｃ－Ｃに対して左右対称に形成されている。同様に、第２凹部２５２と第３凹部２５３とは、枠状ケース２４０の長さ方向（Ｘ方向）の中心軸Ｃ－Ｃに対して左右対称に形成されている。また、第１凹部２５１～第４凹部２５４は、すべて、高さ方向（Ｙ方向）および長さ方向（Ｘ方向）の長さが同一とされ、同一形状に形成されている。このため、枠状ケース２４０Ｂを中心軸Ｃ－Ｃを回転軸として１８０度回転すると、各第４凹部２５４の位置および形状が回転前の各第１凹部２５１の位置および形状に重なり、各第３凹部２５３の位置および形状が回転前の各第２凹部２５２の位置および形状に重なる。
　図２０に図示されるように、各第１凹部２５１と各第３凹部２５３は、側面２３３における高さ方向（Ｙ方向）にずれた位置に形成されている。各第１凹部２５１の高さ方向（Ｙ方向）の中心は、第３凹部２５３間のほぼ中心に位置しており、各第１凹部２５１の上下両端部は、上下の第３凹部２５３の一端および他端と重なる位置に配置されている。
　図２１に図示されるように、各第２凹部２５２と各第４凹部２５４は、側面２３４における高さ方向（Ｙ方向）にずれた位置に形成されている。各第２凹部２５２の高さ方向（Ｙ方向）の中心は、第４凹部２５４間のほぼ中心に位置しており、各第２凹部２５２の上下両端部は、上下の第４凹部２５４の一端および他端と重なる位置に配置されている。
　第１、第２凹部２５１、２５２の底面１１は、枠状ケース２４０Ｂの厚さ方向（Ｚ方向）の中央部より前面２３１側に配置され、第３、第４凹部２５３、２５４の底面１１は、枠状ケース２４０Ｂの厚さ方向（Ｚ方向）の中央部より裏面２３２側に配置されている。従って、図２０、図２１に図示されるように、各第１凹部２５１と第３凹部２５３の各底面１１、および第２凹部２５２と第４凹部２５４の底面１１は、隔壁部２７２の両側に対向して配置されている。隔壁部２７２の中央領域には、第１、第２凹部２５１、２５２の一方または第３、第４凹部２５３、２５４の一方が形成されていないので、第１、第２凹部２５１、２５２または第３、第４凹部２５３、２５４の全体が対向する領域に形成された実施形態２の隔壁部２７１よりも大きい剛性を有する。
　実施形態３のパワー半導体モジュール１００Ｂの製造方法を説明する。
　図２４は、図１８に図示されたケース部材の製造方法を説明するための斜視図であり、図２５は、図２４のＸＸＶ－ＸＸＶ線断面図である。図２６は、図２４に続く工程を説明するための斜視図であり、図２７は、図２６のＸＸＶＩＩ－ＸＸＶＩＩ線断面図である。また、図２８は、本発明の実施形態３に係るパワー半導体モジュールのケース部材の外観斜視図である。
　実施形態２に関して説明したように、枠状ケース２４０Ｂを受け治具２４にて保持する。
　先ず、枠状ケース２４０Ｂの前面２３１の開口部２６１に金属ベース２１０Ａを嵌入して、枠状ケース２４０Ｂの開口部２６１の周縁部に形成された段部２６２（図８参照）上に載置する。
　図２４に図示されるように、各第１凹部２５１の底面１１および各第２凹部２５２の底面１１を固定治具２３で押し付け、枠状ケース２４０Ｂを固定する。固定治具２３は、前面２３１側に形成された第１凹部２５１の底面１１を押圧する２つ、および第２凹部２５２の底面１１を押圧する３つを用いる。そして、摩擦攪拌接合等により、金属ベース２１０Ａと枠状ケース２４０Ｂの前面２３１とを接合する。これにより、枠状ケース２４０Ｂの前面２３１の開口部２６１の周縁部と金属ベース２１０Ａの周縁部とに接合部ＦＷｂが形成される。
　接合状態における図２４のＸＸＶ－ＸＸＶ線断面図を図２５に示す。
　この状態は、枠状ケース２４０Ｂの裏面２３２に開口部２６３が形成されている点を除き、実施形態１の場合と同様である。すなわち、枠状ケース２４０Ｂの厚さ方向（Ｚ方向）から投影した場合、各第１凹部２５１は、その射影部Ｐ1が、接合部ＦＷａの射影部Ｐ2の外側に配置されている。また、各第１凹部２５１の射影部Ｐ1は、側面２３３の側辺２
３３ａと重なって配置されている。
　金属ベース２１０Ａと枠状ケース２４０Ｂの前面２３１との接合が完了したら、すべての固定治具２３を厚さ方向（Ｚ方向）に上昇する。そして、金属ベース２１０Ａが接合された枠状ケース２４０Ｂを中心軸Ｃ－Ｃを回転軸として反転し、枠状ケース２４０Ｂの前面２３１側を受け治具２４により支持する。
　上述した通り、枠状ケース２４０Ｂを中心軸Ｃ－Ｃを回転軸として１８０度回転すると、各第４凹部２５４の位置および形状が、回転前の各第１凹部２５１の位置および形状に重なり、各第３凹部２５３の位置および形状が、回転前の第２凹部２５２の位置および形状に重なる。つまり、図２６において、裏面２３２側に設けられた２つの第４凹部２５４、および３つの第３凹部２５３は、枠状ケース２４０Ｂを反転する前の２つの第１凹部２５１、および３つの第２凹部２５２と、それぞれ、位置および形状が重なる。このため、上昇していた５つの固定治具２３を、そのまま、厚さ方向（Ｚ方向）に下降させるだけで、第４凹部２５４および第３凹部２５３の各底面１１を受け治具２４側に押圧して固定することができる。
　枠状ケース２４０Ｂの裏面２３２の開口部２６３に金属ベース２１０Ｂを嵌入して、枠状ケース２４０Ｂの開口部２６３の周縁部に形成された段部２６４（図２７参照）上に載置する。そして、接合ツール２５を用いて、摩擦攪拌接合等により金属ベース２１０Ｂと枠状ケース２４０Ｂとを接合する。これにより、枠状ケース２４０Ｂの裏面２３２の開口部２６３の周縁部と金属ベース２１０Ｂの周縁部とに接合部ＦＷｂが形成される。
　このように、実施形態３においても、実施形態２と同様、固定治具２３を、Ｚ方向に下降するだけで、第３、第４凹部２５３、２５４の底面１１を押圧することができ、第３、第４凹部２５３、２５４との位置合せを行う必要が無い。このため、枠状ケース２４０Ｂの固定を能率的に行うことができる。
　接合状態における図２６のＸＸＶＩＩ－ＸＸＶＩＩ線断面図を図２７に示す。
　この状態における、第４凹部２５４と接合部ＦＷｂとの位置関係は、第１凹部２５１と接合部ＦＷａの位置関係と同様である。すなわち、枠状ケース２４０Ｂの厚さ方向（Ｚ方向）から投影した場合、各第４凹部２５４は、その射影部Ｐ4が、接合部ＦＷｂの射影部Ｐ5の外側に配置されている。また、各第４凹部２５４の射影部Ｐ4は、側面２３４の側辺２３４ａの射影部Ｐ6と重なって配置されている。第４凹部２５３、２５４の斜影部Ｐ4の長さは、第１凹部２５１の斜影部Ｐ1の長さと同一であってもよいし、異なっていてもよい。要は、各第４凹部２５４の射影部Ｐ4が、接合部ＦＷｂの射影部Ｐ5の外側に配置されるようにすればよい。
　実施形態３は、実施形態２に対して、第１凹部２５１～第４凹部２５４の数を、それぞれ、複数にした点のみが相違する。従って、実施形態３においても、実施形態２の効果１～５を奏する。
　また、実施形態３では、隔壁部２７２が第１凹部２５１と第３凹部２５３とが対向しない厚い領域または第２凹部２５２と第４凹部２５４とが対向しない厚い領域を有しているので、実施形態２の隔壁部２７１よりも大きい剛性を有する。従って、接合時における枠状ケース２４０Ｂの変形が、実施形態２の場合より小さくすることができるので、ケース部材２００Ｂ内に形成される収納空間の寸法精度を一層向上することができる。
　なお、上記実施形態３では、第１、第３凹部２５１、２５３と第２、第４凹部２５２、２５４の数が異なる構造として例示した。しかし、第１凹部２５１と第３凹部２５３との数、または第２凹部２５２と第４凹部２５４の数を、それぞれ、同一としてもよい。但し、側面２３３側に形成する第１、第３凹部２５１、２５３の位置と側面２３４側に形成する第２、第４凹部２５２、２５４の位置をずらして、隔壁部の剛性を大きくすること、および長さ方向（Ｘ方向）における中心軸Ｃ－Ｃに対して左右対称とすることが好ましい。図示はしないが、例えば、第１凹部２５１～第４凹部２５４の数を、それぞれ、２つとした場合、第１、第４凹部２５１、２５４を、高さ方向（Ｙ方向）における枠状部２３０Ｂの中心側に配置し、第２、第３凹部２５２、２５３を、高さ方向（Ｙ方向）における第１、第４凹部２５１、２５４の外側に配置する構成とすることができる。高さ方向（Ｙ方向）において、第１凹部２５１と第３凹部２５３とが重なる領域が無いように配置し、第２凹部２５２と第４凹部２５４とが重なる領域が無いように配置してもよい。第１凹部２５１～第４凹部２５４の数は、２つに限られるものではない。
－実施形態４－
　図２９は、本発明の実施形態４に係るパワー半導体モジュールの外観斜視図であり、図３０は、図２９のＸＸＸ－ＸＸＸ線断面図である。
　実施形態４のパワー半導体モジュール１００Ｃでは、ケース部材２００Ｃに形成された第１、第２凹部２５１ａ、２５２ａが、枠状ケース２４０Ｃの側面２３３または側面２３４のみに開放され、前面２３１および裏面２３２には開放されていない。第１、第２凹部２５１ａ、２５２ａの高さ（Ｚ方向の長さ）は、固定治具２３の厚さより大きく形成されている。
　枠状ケース２４０Ｃを固定するには、図３０に図示されるように、固定治具２３を側面２３３、２３４の外方から枠状ケース２４０Ｃ側に向けて長さ方向（Ｘ方向）に移動して、第１凹部２５１ａまたは第２凹部２５２ａ内に嵌入する。そして、固定治具２３を厚さ方向（Ｚ方向）に下降して、固定する。固定治具２３の先端面を第１、第２凹部２５１ａ、２５２ａの側端面１２に当接して、枠状ケース２４０Ｃを長さ方向（Ｘ方向）に固定してもよい。また、固定治具２３の側面を第１、第２凹部２５１ａ、２５２ａの端面１３、１４に当接して、枠状ケース２４０Ｃを高さ方向（Ｙ方向）に固定してもよい。枠状ケース２４０Ｃの長さ方向（Ｘ方向）および高さ方向（Ｙ方向）の一方、または両方を他の固定治具を用いて、枠状ケース２４０Ｃの側面、上面、下面から押圧して固定することもできる。
　図３０に図示されるように、枠状ケース２４０Ｃの厚さ方向（Ｚ方向）から投影した場合、第１凹部２５１ａは、その射影部Ｐ1ａが、接合部ＦＷの射影部Ｐ2の内側にまで延在されている。つまり、第１凹部２５１ａのＸ方向の側端面１２は、接合部ＦＷよりも内側に位置している。この構造は、第２凹部２５２ａについても同様である。第１凹部２５１ａ、２５２ａは、枠状ケース２４０Ｃの前面２３１に開放されておらず、前面２３１よりも下方に形成されているので、接合ツール２５による接合の支障になることは無い。
　枠状ケース２４０の厚さ方向（Ｚ方向）から投影した場合、第１凹部２５１ａは、その射影部Ｐ1ａが、側面２３３の側辺２３３ａと重なって配置される点は、実施形態１～３と同様である。
　実施形態４における他の構成は、実施形態１と同様であるので、対応する部材に同一の符号を付して説明を省略する。
　実施形態４においても、枠状ケース２４０Ｃの側面２３３、２３４に第１、第２凹部２５１ａ、２５２ａを設け、固定治具２３により、第１、第２凹部２５１ａ、２５２ａの底面１１を厚さ方向（Ｚ方向）に押圧して固定することができ、この固定状態で、金属ベース２１０と枠状ケース２４０Ｃとを接合することができる。従って、実施形態１の効果１を奏する。
　また、実施形態４では、第１、第２凹部２５１ａ、２５２ａの長さ方向（Ｘ方向）の側端面１２は、接合部ＦＷよりも内側に位置している。このため、枠状ケース２４０Ｃにおける、前面２３１の開口部と側面２３３、２３４との間の長さを、実施形態１～３よりも小さくすることができ、一層、ケース部材２００の小型化を図ることができる。
　上記実施形態４は、枠状ケース２４０Ｃの前面２３１側における側面２３３、２３４に、第１、第２凹部２５１ａ、２５２ａが形成されたケース部材２００Ｃを備えたパワー半導体モジュールとして例示した。しかし、実施形態２または実施形態３における第１凹部２５１～第４凹部２５４を実施形態４の第１、第２凹部２５１ａ、２５２ａと同一の構造とすることもできる。
　なお、上記各実施形態では、側面２３３、２３４が円弧状に湾曲した形状を有する構造として例示したが、側面２３３、２３４は、平坦な形状であってもよい。
　上記各実施形態では、ケース部材２００、２００Ａ～２００Ｃが、放熱フィン２１２、２１３を有している構造として例示したが、ケース部材２００、２００Ａ～２００Ｃは放熱フィン２１２、２１３を有していなくてもよい。
　上記実施形態では、回路体３００は、半導体素子を一対の導体板により挟持して形成された半導体ブロックを２個備える構造として例示した。しかし、回路体３００が、半導体ブロックを、１個または３個以上備える場合にも適用することができる。また、導体板は半導体素子の一面側のみに配置されている構造であってもよく、半導体ブロックの構造は、上記実施形態に特定されるものではない。
　本発明は、回路体３００が、インバータ回路、コンバータ回路等の電力変換回路を有するパワー半導体モジュールに適用することができる。
　上記各実施形態では、第１凹部２５１～第４凹部２５４を、側面２３３、２３４のみに形成した構造として例示した。しかし、ケース部材２００、２００Ａ～２００Ｃの下面２３５に、第１凹部２５１～第４凹部２５４以外の凹部を形成してもよい。
　その他、本発明のパワー半導体モジュールは、発明の趣旨の範囲内において、種々、変形して適用することが可能であり、要は、枠状ケースの相対向する一対の側面のそれぞれに、側面からケース部材の内側に延在され、側面の厚さの中間位置に、接合部側に面して形成された底面を有する凹部が形成されたケース部材を備えるものであればよい。
　　　１１　　　底面
　　　１２　　　側端面
　　　１３、１４　　　端面
　　　２３　　　固定治具
　　　２４　　　受け治具
　　　２５　　　接合ツール
　　１００、１００Ａ～１００Ｃ　　　パワー半導体モジュール
　　２００、２００Ａ～２００Ｃ　　　ケース部材
　　２１０、２１０Ａ、２１０Ｂ　　　金属ベース
　　２１２、２１３　　　放熱フィン
　　２２０　　　フランジ部
　　２２２　　　貫通孔
　　２３０、２３０Ａ～２３０Ｃ　　　枠状部
　　２３１　　　前面
　　２３２　　　裏面
　　２３３、２３４　　　側面
　　２３５　　　下面
　　２４０、２４０Ａ～２４０Ｃ　　　枠状ケース
　　２６１、２６３　　　開口部
　　２６２　　　段部
　　２５１、２５１ａ　　　第１凹部
　　２５２、２５２ａ　　　第２凹部
　　２５３　　　第３凹部
　　２５４　　　第４凹部
　　３００　　　回路体
　　ＦＷ，ＦＷａ、ＦＷｂ　　　接合部
 

Claims (9)

  1. 　入力信号用の第１電極と出力信号用の第２電極と制御信号用の第３電極とを有し、前記第３電極に印加される制御信号に基づいて前記第１電極の入力信号を変換し、前記第２電極から出力信号を出力する電力変換回路を有する回路体と、
    　金属製の枠状ケースおよび金属ベースを有し、前記回路体を収納するケース部材とを備え、
    　前記枠状ケースは、前面と裏面と一対の側面とを有し、前記前面と前記裏面との少なくとも一方に開口部が形成され、
    　前記ケース部材は、前記枠状ケースの前記開口部に嵌入された前記金属ベースの周縁部と前記枠状ケースの前記開口部の周縁部とが接合された接合部を有し、
    　前記枠状ケースの一対の前記側面のそれぞれに、前記側面から前記ケース部材の内側に延在され、前記側面の厚さの中間位置に、前記接合部側に面して形成された底面を有する凹部が形成されている、パワー半導体モジュール。
  2. 　請求項１に記載のパワー半導体モジュールにおいて、
    　前記枠状ケースの厚さ方向から投影した場合、
    　前記凹部の射影部は、前記接合部の射影部よりも外側に位置する、パワー半導体モジュール。
  3. 　請求項２に記載のパワー半導体モジュールにおいて、
    　前記凹部の前記底面は、前記前面に開放して形成されている、パワー半導体モジュール。
  4. 　請求項１に記載のパワー半導体モジュールにおいて、
    　前記枠状ケースは、前記前面と前記裏面それぞれに形成された前記開口部を有し、
    　前記金属ベースは、前記前面の前記開口部に嵌入される第１の金属ベースと、前記裏面の前記開口部に嵌入される第２の金属ベースとを含み、
    　前記ケース部材は、前記枠状ケースの前記前面の前記開口部に嵌入された前記第１の金属ベースの周縁部と前記前面の前記開口部の周縁部とが接合された第１接合部と、前記枠状ケースの前記裏面の前記開口部に嵌入された前記第２の金属ベースの周縁部と前記裏面の前記開口部の周縁部とが接合された第２接合部とを有し、
    　前記枠状ケースの一対の前記側面のそれぞれに、前記側面から前記ケース部材の内側に延在し、前記側面の厚さの中間位置に、前記第１接合部側に面して形成された底面を有する第１凹部と、前記側面の厚さの中間位置に、前記第２接合部側に面して形成された底面を有する第２凹部とが形成されている、パワー半導体モジュール。
  5. 　請求項４に記載のパワー半導体モジュールにおいて、
    　前記第１接合部と前記第１凹部の前記底面間の距離は、前記第１接合部と前記第２凹部の前記底面間の距離よりも小さく、前記第２接合部と前記第２凹部の前記底面間の距離は、前記第２接合部と前記第１凹部の前記底面間の距離よりも小さくされ、前記第１凹部の前記底面と前記第２凹部の底面との間に隔壁部が介在されている、パワー半導体モジュール。
  6. 　請求項５に記載のパワー半導体モジュールにおいて、
    　前記第１凹部と前記第２凹部とは、前記枠状ケースの前記側面に沿う方向においてずれた位置に形成されており、前記側面は、前記前面と前記第２凹部の前記底面との間に前記第１凹部が形成されていない領域と、前記裏面と前記第１凹部の前記底面との間に前記第２凹部が形成されていない領域とを有する、パワー半導体モジュール。
  7. 　請求項４乃至６のいずれか１項に記載のパワー半導体モジュールにおいて、
    　前記枠状ケースの前記側面のそれぞれに形成された前記第１凹部と前記第２凹部は、前記ケース部材を、前記枠状ケースの前記一対の側面の中心軸と平行な方向を回転軸として表裏反転したとき、反転する前の他の凹部の位置と同一位置になるような形状および個数に形成されている、パワー半導体モジュール。
  8. 　請求項１乃至７のいずれか１項に記載のパワー半導体モジュールの製造方法であって、
    　前記枠状ケースの前記開口部に前記金属ベースを嵌入する、
    　前記枠状ケースの前記一対の側面のそれぞれに形成された前記凹部の前記底面を固定治具により少なくとも前記側面の厚さ方向に固定する、
    　前記枠状ケースの前記開口部の周縁部と前記金属ベースの周縁部とを接合し、前記ケース部材を形成する、
    　前記ケース部材に前記回路体を収納する、
    　の各工程を備える、パワー半導体モジュールの製造方法。
  9. 　請求項４乃至７のいずれか１項に記載のパワー半導体モジュールの製造方法であって、
    　前記枠状ケースの前記前面の前記開口部に前記第１の金属ベースを嵌入する、
    　前記枠状ケースの一対の前記側面のそれぞれに形成された前記第１凹部の前記底面を固定治具により少なくとも前記側面の厚さ方向に固定する、
    　前記枠状ケースの前記前面の前記開口部の周縁部と前記第１の金属ベースの周縁部とを接合する、
    　前記第１の金属ベースが接合された前記枠状ケースを、前記枠状ケースの前記一対の側面の中心軸と平行な方向を回転軸として表裏反転する、
    　前記枠状ケースの前記裏面の前記開口部に前記第２の金属ベースを嵌入する、
    　前記枠状ケースの一対の前記側面のそれぞれに形成された前記第２凹部の前記底面を固定治具により少なくとも前記側面の厚さ方向に固定する、
    　前記枠状ケースの前記裏面の前記開口部の周縁部と前記第２の金属ベースの周縁部とを接合し、前記ケース部材を形成する、
    　前記ケース部材に前記回路体を収納する、
    　の各工程を備える、パワー半導体モジュールの製造方法。
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