WO2023189266A1 - 金属配線板 - Google Patents

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WO2023189266A1
WO2023189266A1 PCT/JP2023/008466 JP2023008466W WO2023189266A1 WO 2023189266 A1 WO2023189266 A1 WO 2023189266A1 JP 2023008466 W JP2023008466 W JP 2023008466W WO 2023189266 A1 WO2023189266 A1 WO 2023189266A1
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WO
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joint
metal wiring
wiring board
plan
view
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Application number
PCT/JP2023/008466
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English (en)
French (fr)
Inventor
悠司 佐藤
一雄 榎本
Original Assignee
富士電機株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/60—Attaching or detaching leads or other conductive members, to be used for carrying current to or from the device in operation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/07—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L29/00
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/18—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different subgroups of the same main group of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N

Definitions

  • the present invention relates to a metal wiring board.
  • Semiconductor modules have a substrate on which semiconductor elements such as IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors), power MOSFETs (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistors), and FWDs (Free Wheeling Diodes) are provided, and are used in inverter devices, etc. .
  • IGBTs Insulated Gate Bipolar Transistors
  • MOSFETs Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistors
  • FWDs Free Wheeling Diodes
  • Patent Documents 1-3 for example, four semiconductor chips are arranged in the center of a frame-shaped resin case.
  • the four semiconductor chips are arranged on an insulating substrate (which may also be called a laminate substrate).
  • a metal wiring board (also called a lead frame) for wiring is arranged on the upper surface electrode of each semiconductor chip.
  • a metal wiring board is formed into a predetermined shape by, for example, pressing a metal plate. One end of each metal wiring board is electrically connected to a circuit pattern on an insulating substrate placed at the center of the module.
  • the shape of the metal wiring board can affect the orientation of the metal wiring board when assembling the module. For example, when bonding metal wiring boards, the metal wiring board is placed on the laminated substrate or semiconductor chip in advance. At this time, if the center of gravity is shifted due to the shape of the metal wiring board, there is a risk that the metal wiring board will be joined in an inclined state.
  • the present invention has been made in view of this point, and one of the objects is to provide a metal wiring board whose arrangement posture can be stabilized.
  • a metal wiring board includes a first joint portion having a rectangular shape in plan view that is joined to the top surface of a main electrode of a semiconductor element, and a second joint portion having a rectangular shape in plan view that is joined to the top surface of a predetermined circuit board. a joint part, and a connecting part that connects the first joint part and the second joint part, and is arranged such that one side of the first joint part and one side of the second joint part are opposite to each other, One end of the connecting portion is connected to the widthwise center of one side of the first joint portion.
  • FIG. 1 is a top plan view of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. FIG. 2 is a plan view with the sealing resin of FIG. 1 omitted.
  • 3 is a partially enlarged view focusing on one phase portion of FIG. 2.
  • FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view of the semiconductor device shown in FIG. 3 taken along line XX. 4 is a cross-sectional view of the semiconductor device shown in FIG. 3 taken along line YY.
  • FIG. FIG. 3 is an equivalent circuit diagram for one phase of the semiconductor device according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a plan view of a metal wiring board (first metal wiring board) according to the present embodiment.
  • 5 is a partially enlarged view focusing on the metal wiring board (first metal wiring board) in FIG. 4.
  • FIG. 3 is a plan view of another metal wiring board (second metal wiring board) according to the present embodiment.
  • 6 is a partially enlarged view focusing on the metal wiring board (second metal wiring board) in FIG. 5.
  • FIG. 4 is a plan view focusing on the periphery of the metal wiring board in FIG. 3.
  • FIG. 7 is a plan view of a metal wiring board according to a modification.
  • FIG. 1 is a schematic plan view showing an example of a vehicle to which the semiconductor device of the present invention is applied.
  • FIG. 1 is a top plan view of the semiconductor device according to this embodiment.
  • FIG. 2 is a plan view with the sealing resin of FIG. 1 omitted.
  • FIG. 3 is a partially enlarged view focusing on one phase in FIG. 2.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the semiconductor device shown in FIG. 3 taken along line XX.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the semiconductor device shown in FIG. 3 taken along the YY line.
  • FIG. 6 is an equivalent circuit diagram for one phase of the semiconductor device according to this embodiment. Note that in FIGS. 4 and 5, for convenience of illustration, some components (for example, the bonding material, the boss of the metal wiring board, etc.) are omitted.
  • the longitudinal direction of the semiconductor device (cooler) is defined as the X direction
  • the lateral direction of the semiconductor is defined as the Y direction
  • the height direction (thickness direction of the substrate) is defined as the Z direction.
  • the longitudinal direction of the semiconductor device indicates the direction in which a plurality of wiring boards (or a plurality of phases) are lined up.
  • the illustrated X, Y, and Z axes are orthogonal to each other and form a right-handed system.
  • the X direction may be referred to as the left-right direction
  • the Y direction as the front-back direction
  • the Z direction as the up-down direction.
  • the +Z direction is sometimes called upward
  • the -Z direction is sometimes called downward.
  • the position on the +Z side is sometimes called a high position, and the position on the -Z side is sometimes called a low position.
  • These directions (front, rear, left, right, up and down directions) and height are words used for convenience of explanation, and depending on the mounting orientation of the semiconductor device, the correspondence with each of the XYZ directions may change.
  • the heat radiation surface side (cooler side) of a semiconductor device will be referred to as the lower surface side, and the opposite side will be referred to as the upper surface side.
  • a plan view means a case where the top surface or bottom surface of the semiconductor device is viewed from the Z direction.
  • opposite refers to an arrangement in which they face each other, and may be not only a 180° relationship but also a 170° or more or 190° relationship, including manufacturing variations.
  • Parallel does not only mean that the two lines are 0°, but also may be a relation that is -10° or more and 10° or less, including manufacturing variations.
  • perpendicular refers not only to a relationship of 90 degrees between two lines, but also to a relationship of 80 degrees or more and 100 degrees or less, including manufacturing variations. The same length, width, and thickness may be within a range of ⁇ 10%, including manufacturing variations.
  • the aspect ratio and the size relationship between each member in each drawing are only schematic diagrams, and therefore do not necessarily match. For convenience of explanation, it is assumed that the size relationship between each member may be exaggerated.
  • the semiconductor device 100 is applied to a power conversion device such as an inverter for an industrial or vehicle motor, for example.
  • a power conversion device such as an inverter for an industrial or vehicle motor, for example.
  • the semiconductor device 100 is configured by disposing a semiconductor module 1 on the upper surface of a cooler 10.
  • the cooler 10 has an arbitrary configuration with respect to the semiconductor module 1.
  • the cooler 10 radiates heat from the semiconductor module 1 to the outside, and is formed into a rectangular shape in plan view.
  • the cooler 10 may be formed of a metal with good heat dissipation properties, such as aluminum, aluminum alloy, copper, or copper alloy.
  • the cooler 10 includes a top plate 11, a bottom plate 12, and a plurality of fins 13 arranged between the top plate 11 and the bottom plate 12.
  • the top plate 11, the bottom plate 12, and the plurality of fins 13 are integrated by being joined by brazing or the like.
  • the semiconductor module 1 includes a plurality of (three in this embodiment) semiconductor units 2, a case 3 that accommodates the plurality of semiconductor units 2, and a sealing resin 4 injected into the case 3. .
  • the semiconductor unit 2 includes a laminated substrate 5 and semiconductor elements 6a and 6b arranged on the laminated substrate 5.
  • three semiconductor units 2 are arranged side by side in the X direction.
  • the three semiconductor units 2 constitute, for example, a U phase, a V phase, and a W phase from the negative side in the X direction, and form a three-phase inverter circuit as a whole.
  • the semiconductor unit 2 may also be called a power cell.
  • the laminated substrate 5 is composed of, for example, a DCB (Direct Copper Bonding) substrate, an AMB (Active Metal Brazing) substrate, or a metal base substrate.
  • the laminated board 5 is constructed by laminating an insulating plate 50, a heat dissipating plate 51, and a plurality of circuit boards 52-54, and is generally rectangular in plan view.
  • the insulating plate 50 is formed of a plate-like body having an upper surface and a lower surface, and has, for example, a rectangular shape in plan view that is long in the X direction.
  • the insulating plate 50 is made of, for example, a ceramic material such as aluminum oxide (Al 2 O 3 ), aluminum nitride (AlN), silicon nitride (Si 3 N 4 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), and zirconium oxide (ZrO 2 ). may be formed by
  • the insulating plate 50 may be formed of, for example, a thermosetting resin such as an epoxy resin or a polyimide resin, or a composite material using a thermosetting resin with glass or a ceramic material as a filler.
  • the insulating plate 50 is preferably flexible and may be formed of a material containing thermosetting resin, for example. Note that the insulating plate 50 may be called an insulating layer or an insulating film.
  • the heat sink 51 has a predetermined thickness in the Z direction and a rectangular shape in plan view that is long in the Y direction.
  • the heat sink 51 is formed of a metal plate with good thermal conductivity, such as copper or aluminum.
  • the heat sink 51 is arranged on the lower surface of the insulating plate 50.
  • the lower surface of the heat radiating plate 51 is a mounting surface for the cooler 10 to which the semiconductor module 1 is mounted, and also functions as a heat radiating surface (heat radiating area) for dissipating the heat of the semiconductor module 1 .
  • the heat sink 51 is bonded to the upper surface of the cooler 10 via a bonding material (not shown) such as solder.
  • the heat sink 51 may be placed on the upper surface of the cooler 10 via a heat conductive material such as thermal grease or thermal compound.
  • the plurality of circuit boards 52-54 (three in this embodiment) each have a predetermined thickness and are formed into electrically independent island shapes (eg, rectangular in plan view).
  • the three circuit boards 52-54 are arranged at predetermined locations on the upper surface of the insulating board 50. Note that the shape, number, location, etc. of the circuit boards 52-54 are not limited to these and can be changed as appropriate.
  • These circuit boards 52-54 may be formed of metal plates with good thermal conductivity, such as copper or aluminum. Circuit boards 52-54 may be referred to as wiring boards, circuit layers, circuit patterns, or wiring patterns.
  • the circuit board 52 (first circuit board) has a rectangular shape in plan view that is long in the Y direction.
  • the circuit board 52 is disposed on the upper surface of the insulating board 50 so as to be biased toward the positive side in the X direction.
  • the circuit board 53 (second circuit board) has a rectangular shape in plan view that is long in the Y direction.
  • the length of the circuit board 53 in the Y direction is slightly shorter than the length of the circuit board 52 in the Y direction.
  • the circuit board 53 is disposed on the upper surface of the insulating board 50 so as to be biased toward the negative side in the X direction. That is, the circuit boards 52 and 53 are arranged side by side in the X direction on the upper surface of the insulating board 50, with the circuit board 52 located on the positive side of the X direction and the circuit board 53 located on the negative side of the X direction. There is. Further, the side of the circuit board 52 on the negative side in the X direction and the side of the opposing circuit board 53 on the positive side in the X direction may be parallel to each other with a predetermined interval therebetween.
  • the circuit board 54 (third circuit board) has a rectangular shape in plan view that is long in the X direction.
  • the length of the circuit board 54 in the X direction is approximately the same as the length of the circuit board 53 in the X direction.
  • the circuit board 54 described above is arranged in the space on the insulating board 50.
  • the circuit boards 53 and 54 are arranged side by side in the Y direction on the upper surface of the insulating board 50, with the circuit board 53 located on the positive side of the Y direction and the circuit board 54 located on the negative side of the Y direction.
  • the length (width) of the circuit board 54 in the Y direction corresponds to the difference in the lengths of the circuit boards 52 and 53 in the Y direction.
  • the negative side of the circuit board 53 in the Y direction and the positive side of the opposing circuit board 54 in the Y direction may be parallel to each other with a predetermined interval therebetween.
  • circuit boards 52-54 constitute a part of the main current wiring path (main current wiring path) flowing within the module.
  • a semiconductor element 6a is placed on the upper surface of the circuit board 52 via a bonding material S (see FIG. 8) such as solder. Further, the negative side of the circuit board 52 in the X direction and the negative side of the semiconductor element 6 in the X direction may be arranged parallel to each other with a predetermined interval therebetween.
  • the semiconductor element 6 is arranged on the upper surface of the circuit board 53 via a bonding material S (see FIG. 10) such as solder. Further, the side of the circuit board 53 on the positive side in the X direction and the side of the semiconductor element 6 on the positive side in the X direction may be arranged parallel to each other with a predetermined interval.
  • the bonding material S may be any electrically conductive material, and may be, for example, solder or a metal sintered material.
  • the semiconductor elements 6a and 6b are formed, for example, from a semiconductor substrate such as silicon (Si) into a rectangular shape in plan view.
  • the semiconductor elements 6a and 6b are wide bandgap semiconductor elements (wide gap semiconductors) formed of wide bandgap semiconductor substrates such as silicon carbide (SiC), gallium nitride (GaN), and diamond, in addition to the above-mentioned silicon. (also referred to as an element).
  • wide bandgap semiconductor substrates such as silicon carbide (SiC), gallium nitride (GaN), and diamond, in addition to the above-mentioned silicon. (also referred to as an element).
  • a switching element such as an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) or a power MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) is used for the semiconductor elements 6a and 6b.
  • a diode such as a FWD (Free Wheeling Diode) may be used.
  • the semiconductor elements 6a and 6b are composed of RC (Reverse Conducting)-IGBT elements that integrate the functions of an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) element and a FWD (Free Wheeling Diode) element (for example, as shown in FIG. (see 6).
  • RC Reverse Conducting
  • IGBT Insulated Gate Bipolar Transistor
  • FWD Free Wheeling Diode
  • the semiconductor elements 6a and 6b are not limited to this, and may be configured by combining the above-described switching elements, diodes, etc.
  • the IGBT element and the FWD element may be configured separately.
  • an RB (Reverse Blocking)-IGBT or the like having sufficient breakdown voltage against reverse bias may be used.
  • the shape, number, location, etc. of the semiconductor elements 6a and 6b can be changed as appropriate.
  • two semiconductor elements one semiconductor element 6a and one semiconductor element 6b
  • the two semiconductor elements 6a and 6b are connected in series.
  • the semiconductor element 6a (first semiconductor element) arranged on the upper surface of the circuit board 52 (first circuit board) constitutes an upper arm
  • the other semiconductor element 6a (first semiconductor element) forms an upper arm.
  • the semiconductor element 6b (second semiconductor element) arranged on the upper surface of the circuit board 53 (second circuit board) may constitute the lower arm.
  • the circuit board 52 forms part of the main current path of the upper arm
  • the circuit board 53 forms part of the main current path of the lower arm.
  • one semiconductor element 6a and one semiconductor element 6b may be arranged for each phase. By arranging one of each, it is possible to further shorten the wiring route and reduce inductance. Further, the semiconductor elements 6a and the semiconductor elements 6b may be arranged in plural numbers and in the same number. By connecting a plurality of semiconductor elements 6a in parallel and connecting a plurality of semiconductor elements 6b in parallel, the capacity of the module can be increased. Further, by making the number of semiconductor elements 6a and the number of semiconductor elements 6b the same, current imbalance between the upper arm and the lower arm can be suppressed.
  • the semiconductor element 6a (6b) configured in this manner has a rectangular shape in plan view, and has an upper surface and a lower surface in the XY plane, and electrodes are formed on each surface.
  • a main electrode 60a (60b) and a control electrode 61a (61b) are formed on the upper surface of the semiconductor element 6a (6b), and a main electrode (not shown) is also formed on the lower surface of the semiconductor element 6a (6b).
  • the main electrode 60a (60b) on the top surface and the main electrode on the bottom surface are electrodes through which a main current flows, and are formed in a rectangular shape in plan view with an area that corresponds to most of the top surface of the semiconductor element 6a (6b).
  • control electrode 61a (61b) is formed in a rectangular shape in plan view that is sufficiently smaller than the main electrode 60a (60b).
  • five control electrodes 61a (61b) are formed for one semiconductor element 6a (6b).
  • a main electrode 60a (60b) is formed on one side (-Y side), and a control electrode is formed on the opposite side (+Y side).
  • the electrodes 61a (61b) are arranged unevenly. Note that the arrangement of each electrode is not limited to this and can be changed as appropriate.
  • the main electrode on the upper surface side may be called an emitter electrode, and the main electrode on the lower surface side may be called a collector electrode.
  • the main electrode on the upper surface side may be called a source electrode, and the main electrode on the lower surface side may be called a drain electrode.
  • control electrodes 61a and 61b may include a gate electrode.
  • the gate electrode is an electrode for controlling the gate for turning on and off the main current.
  • the control electrodes 61a, 61b may include auxiliary electrodes.
  • the auxiliary electrode may be an auxiliary source electrode or an auxiliary emitter electrode that is electrically connected to the main electrode on the upper surface side and serves as a reference potential with respect to the gate potential.
  • the auxiliary electrode may be a temperature sensing electrode that measures the temperature of the semiconductor element.
  • the electrodes (main electrode 60a and control electrode 61a) formed on the top surface of the semiconductor element 6a and the electrodes (main electrode 60b and control electrode 61b) formed on the top surface of the semiconductor element 6b are generally top electrodes.
  • the electrodes (main electrodes) formed on the lower surfaces of the semiconductor elements 6a and 6b may also be referred to as lower surface electrodes.
  • the semiconductor elements 6a and 6b in this embodiment may be so-called vertical switching elements in which functional elements such as transistors are formed in the thickness direction on a semiconductor substrate.
  • a horizontal switching element formed in the direction may also be used.
  • the main electrode on the lower surface side of the semiconductor element 6a is bonded to the upper surface of the circuit board 52 (first circuit board) via a bonding material S (see FIG. 8). Further, the main electrode on the lower surface side of the semiconductor element 6b is bonded to the upper surface of the circuit board 53 (second circuit board) via a bonding material S (see FIG. 10).
  • the main electrode 60 on the upper surface side of the semiconductor element 6a and the upper surface of the circuit board 53 (second circuit board) are electrically connected by a metal wiring board 7 (first metal wiring board). Further, the main electrode 60 on the upper surface side of the semiconductor element 6b (second metal wiring board) and the upper surface of the circuit board 54 (third circuit board) are electrically connected by metal wiring boards 7 and 9.
  • the metal wiring boards 7 and 9 constitute main current wiring members and function as part of a main current path (main current path) flowing within the semiconductor module 1.
  • the metal wiring boards 7 and 9 are composed of plate-like bodies having an upper surface and a lower surface.
  • the thickness of the metal wiring board 7 may be 0.1 mm or more and 2.5 mm or less.
  • the metal wiring boards 7 and 9 are made of metal such as copper, copper alloy, aluminum alloy, iron alloy, etc., for example.
  • the metal wiring board 7 is formed into a predetermined shape by, for example, press working. Further, the surfaces of the metal wiring boards 7 and 9 may be plated to prevent oxidation and corrosion. By plating, it is possible to improve the adhesion with the resin (the coating layer interposed between the metal wiring board and the sealing resin 4).
  • the shapes of the metal wiring boards 7 and 9 shown below are merely examples, and can be changed as appropriate.
  • metal wiring boards 7 and 9 may be called lead frames. The metal wiring boards 7 and 9 will be explained separately below, but it is assumed that the corresponding configurations are common.
  • the metal wiring board 7 has a crank shape in a plan view, and has a crank shape bent multiple times in a side view.
  • the metal wiring board 7 is configured to include a first joint part 70, a second joint part 71, and a connecting part 72.
  • the first bonding portion 70 is bonded to the upper surface (main electrode 60) of the semiconductor element 6a via a bonding material S (see, for example, FIG. 8).
  • the second bonding portion 71 is bonded to the upper surface of another wiring board (circuit board 53) via a bonding material S.
  • the bonding material S may be any electrically conductive material, and may be, for example, solder or a metal sintered material.
  • the connecting part 72 (first connecting part) connects the first joint part 70 and the second joint part 71.
  • One end of the metal wiring board 7 is connected to the semiconductor element 6a on the upper arm side, and the other end of the metal wiring board 7 is connected to the upper surface of the circuit board 53.
  • the metal wiring board 9 has a crank shape in plan view, and has a crank shape bent multiple times in side view.
  • the metal wiring board 9 is configured to include a third joint part 90, a fourth joint part 91, and a connecting part 92.
  • the third bonding portion 90 is bonded to the upper surface (main electrode 60) of the semiconductor element 6b via a bonding material S (see, for example, FIG. 10).
  • the fourth bonding portion 91 is bonded to the top surface of another wiring board (circuit board 54) via a bonding material S.
  • the bonding material S may be any electrically conductive material, and may be, for example, solder or a metal sintered material.
  • the connecting part 92 (second connecting part) connects the third joint part 90 and the fourth joint part 91.
  • metal wiring board 9 is connected to the semiconductor element 6b on the lower arm side, and the other end of the metal wiring board 9 is connected to the upper surface of the circuit board 54.
  • the detailed structure of metal wiring boards 7 and 9 will be described later.
  • the shapes, numbers, locations, etc. of the metal wiring boards 7 and 9 described above are merely examples, and can be changed as appropriate without being limited thereto. Although details will be described later, in this embodiment, the inverter circuit shown in FIG. 6, for example, may be formed by the semiconductor elements 6a and 6b, the metal wiring boards 7 and 9, and the main terminals described later.
  • the laminated substrate 5, semiconductor elements 6a, 6b, and metal wiring boards 7, 9 are surrounded by a case 3.
  • the case 3 has a cylindrical shape or a frame shape that is quadrangular in plan view.
  • Case 3 is made of thermoplastic resin, for example.
  • the thermoplastic resin is, for example, polyphenylene sulfide (PPS) resin, polybutylene terephthalate (PBT) resin, polybutylene succinate (PBS) resin, polyamide (PA) resin, polyether ether ketone (PEEK) resin, or acrylonitrile butadiene. Examples include styrene (ABS) resin.
  • An inorganic filler may be mixed into the resin to improve strength and/or functionality.
  • the case 3 is molded by injection molding using such a thermoplastic resin.
  • the case 3 is formed into a rectangular frame shape with an opening 3a in the center. More specifically, the case 3 has a pair of side walls 30 facing each other in the X direction and a pair of side walls 31 facing each other in the Y direction, and is formed into a rectangular frame shape by connecting the respective ends. The pair of side walls 31 are longer than the pair of side walls 30.
  • the pair of side walls 31 are connected by two partition walls 32 extending in the Y direction.
  • the inner space of the case 3 is partitioned into three spaces lined up in the X direction.
  • a semiconductor unit 2 and metal wiring boards 7 and 9 are housed in each space. That is, the three semiconductor units 2 and metal wiring boards 7 and 9 are housed in a space defined by the frame-shaped case 3.
  • the lower end of the case 3 is adhered to the upper surface of the cooler 10 (top plate 11) via an adhesive.
  • the adhesive is preferably an epoxy or silicone adhesive, for example.
  • the case 3 is provided with main terminals for external connection (P terminal 80, N terminal 81, M terminal 82) and a control terminal 83 for control.
  • P terminal 80, N terminal 81, M terminal 82 main terminals for external connection
  • M terminal 82 control terminals for control.
  • the side wall 31 located on the negative side in the Y direction has recesses 33 and 34 that are rectangular in plan view.
  • a P terminal 80 (terminal portion 80a to be described later) is arranged in the recess 33. One P terminal 80 is arranged for each phase. An end portion of the P terminal 80 (the tip of a plate-like portion 80b described later) is connected to the circuit board 52.
  • the P terminal 80 is formed by integrally molding or connecting a terminal portion 80a and a plate-like portion 80b.
  • the terminal portion 80a is formed of a square nut having a predetermined thickness.
  • a screw hole 80c is formed in the center of the terminal portion 80a and extends through the terminal portion 80a in the thickness direction.
  • the terminal portion 80a is provided at one end (base end) side of the plate-like portion 80b.
  • the plate-shaped portion 80b has a flat plate shape with an upper surface and a lower surface.
  • the plate-like portion 80b has an elongated shape that is long in the Y direction when viewed from above. Further, the other end (tip) of the plate-shaped portion 80b is electrically connected to the upper surface of the circuit board 52.
  • an N terminal 81 (terminal portion 81a to be described later) is arranged in the recess 34.
  • One N terminal 81 is arranged for each phase.
  • An end of the N terminal 81 (the tip of the plate-like portion 81b) is connected to the circuit board 54.
  • the N terminal 81 is formed by integrally molding or connecting a terminal portion 81a and a plate-like portion 81b.
  • the terminal portion 81a is formed of a square nut having a predetermined thickness.
  • a screw hole 81c is formed in the center of the terminal portion 81a and extends through the terminal portion 81a in the thickness direction.
  • the terminal portion 81a is provided at one end (base end) side of the plate-like portion 81b.
  • the plate-shaped portion 81b has a flat plate shape with an upper surface and a lower surface.
  • the plate-like portion 81b has an elongated shape that is long in the Y direction when viewed from above. Further, the other end (tip) of the plate-shaped portion 81b is bonded to the upper surface of the circuit board 54 via a bonding material (not shown).
  • a recess 35 having a rectangular shape in plan view is formed in the side wall 31 on the positive side in the Y direction.
  • An M terminal 82 (terminal portion 82a to be described later) is arranged in the recess 35.
  • One M terminal 82 is arranged for each phase.
  • the end of the M terminal 82 (the tip of the plate-shaped portion 82b) is connected to the circuit board 53.
  • the M terminal 82 is formed by integrally molding or connecting a terminal portion 82a and a plate-like portion 82b.
  • the terminal portion 82a is formed of a square nut having a predetermined thickness.
  • a screw hole 82c is formed in the center of the terminal portion 82a and extends through the terminal portion 82a in the thickness direction.
  • the terminal portion 82a is provided at one end (base end) side of the plate-like portion 82b.
  • the plate-shaped portion 82b has a flat plate shape with an upper surface and a lower surface.
  • the plate-like portion 82b has an elongated shape that is long in the Y direction when viewed from above. Further, the other end (tip) of the plate-shaped portion 82b is bonded to the upper surface of the circuit board 53 via a bonding material (not shown).
  • the above-mentioned P terminal 80, N terminal 81, and M terminal 82 correspond to P, N, and M in FIG. 6.
  • the P terminal 80 is electrically connected to the collector electrode (main electrode on the lower surface side) of the semiconductor element 6a (first semiconductor element) constituting the upper arm.
  • the M terminal 82 is electrically connected to the emitter electrode (main electrode on the upper surface side) of the semiconductor element 6a and the collector electrode (main electrode on the lower surface side) of the semiconductor element 6b (second semiconductor element) forming the lower arm.
  • the N terminal 81 is electrically connected to the emitter electrode (main electrode on the upper surface side) of the semiconductor element 6b.
  • the P terminal 80 may be called a positive terminal (input terminal), the N terminal 81 may be called a negative terminal (input terminal), and the M terminal 82 may be called an intermediate terminal (output terminal). These terminals constitute a metal wiring board through which the main current flows.
  • One ends of the P terminal 80, the N terminal 81, and the M terminal 82 constitute a main terminal connectable to an external conductor. As described above, one end of each of the P terminal 80, N terminal 81, and M terminal 82 is electrically connected to a predetermined wiring board.
  • the ends of the above-described main terminals (P terminal 80, N terminal 81, M terminal 82) and a predetermined circuit board may be bonded by laser bonding or ultrasonic bonding. Further, the end portion of the main terminal and the predetermined circuit board may be joined via a joining material. Further, a metal block having a predetermined thickness may be interposed between the end of the main terminal and the predetermined circuit board. Furthermore, the end of the main terminal and a predetermined circuit board may be electrically connected by a bonding wire. That is, the end of the main terminal and the predetermined circuit board only need to be electrically connected, and other structures may be interposed between the end of the main terminal and the predetermined circuit board.
  • These main terminals are formed of a metal material such as a copper material, a copper alloy material, an aluminum alloy material, or an iron alloy material. Further, a plating film may be formed on the surface of these main terminals. Such a plating film may be made of, for example, nickel, nickel alloy, tin, tin alloy, or the like. Note that the shape, location, number, etc. of these terminals are not limited to those described above and can be changed as appropriate.
  • a pair of pillar portions 36 that protrude perpendicularly to the Z direction are formed on the upper surface of the side wall on the positive side in the Y direction.
  • the pillar portion 36 has an elongated shape that is long in the X direction in plan view along the opening 3a. Two pillars 36 are arranged for each phase, and are lined up in the X direction. Further, on the inner side of the columnar portion 36 (on the negative side in the Y direction), a stepped portion 31a that is one step lower than the upper surface of the side wall 31 is formed along the opening 3a.
  • a plurality of control terminals 83 are embedded in the pillar portion 36.
  • Five control terminals 83 are embedded in one column 36.
  • One end of the control terminal 83 protrudes from the upper surface of the column 36 and extends upward in the Z direction.
  • the other end of the control terminal 83 is exposed on the upper surface of the stepped portion 31a.
  • Five control terminals 83 are arranged for each semiconductor element 6, and ten control terminals are arranged for each phase. These control terminals 83 are provided corresponding to the control electrodes 61. Note that the number of control terminals 83 arranged is not limited to this and can be changed as appropriate.
  • the control terminal 83 is formed of a metal material such as a copper material, a copper alloy material, an aluminum alloy material, an iron alloy material, or the like.
  • the control terminal 83 is integrally molded (insert molded) so as to be embedded in the case 3. Further, a plating film may be formed on the surface of the control terminal 83. Such a plating film may be made of, for example, nickel, nickel alloy, tin, tin alloy, or the like. Note that the shape, location, etc. of the control terminal 83 are not limited to those described above, and can be changed as appropriate.
  • a positioning pin 37 extending along the Z direction is provided on the upper surface of the side wall 30.
  • the positioning pin 37 is provided adjacent to the column portion 36 on the negative side in the X direction on the upper surface of the side wall 30 on the negative side in the X direction. Further, the positioning pin 37 is provided on the upper surface of the side wall 30 on the positive side in the X direction, adjacent to the positive side in the X direction of the column portion 36 as well.
  • a plurality of through holes 38 are formed in the case 3 along the outer periphery.
  • the through hole 38 penetrates to the cooler 10.
  • the corresponding control electrode 61a (61b) and control terminal 83 are electrically connected by a wiring member W.
  • a conductor wire bonding wire
  • any one of gold, copper, aluminum, gold alloy, copper alloy, and aluminum alloy, or a combination thereof can be used.
  • members other than conductor wires can be used as the wiring member.
  • a ribbon can be used as the wiring member.
  • the internal space defined by the case 3 is filled with a sealing resin 4.
  • the sealing resin 4 may be filled until the upper surface reaches the upper end of the case 3.
  • the sealing resin 4 may be made of, for example, a thermosetting resin. It is preferable that the sealing resin 4 contains at least one of epoxy resin, silicone resin, phenol resin, and melamine resin.
  • an epoxy resin mixed with an inorganic filler is suitable for the sealing resin 4 from the viewpoints of insulation, heat resistance, and heat dissipation.
  • the semiconductor device 100 it is required to reduce the inductance of the entire module from the viewpoint of switching responsiveness. Further, it is assumed that the main wiring functioning as part of the main current path of the module is formed by the metal wiring board 7 such as a lead frame.
  • the shape of the metal wiring boards 7 and 9 can affect the length of the main current path of the entire module.
  • the shapes of the metal wiring boards 7 and 9 can also affect the orientation of the metal wiring boards 7 and 9 when assembling the module. More specifically, since current tends to flow through the shortest path in metal wiring board 7, the shape and arrangement of metal wiring boards 7 and 9 can affect the length of the main current path of the entire module.
  • the metal wiring boards 7 and 9 are placed on the laminated substrate 5 or the semiconductor elements 6a and 6b in advance. At this time, if the center of gravity is shifted due to the shape of the metal wiring boards 7, 9, there is a risk that the metal wiring boards 7, 9 will be joined onto the laminated substrate 5 or the semiconductor elements 6a, 6b in an inclined state. In other words, it can be said that the self-sustaining stability of the metal wiring boards 7 and 9 as a single unit largely depends on the posture at the time of joining. The posture of the metal wiring boards 7 and 9 during bonding not only affects the mechanical strength of the bonded portion, but can also affect the output characteristics during operation.
  • the shape of the metal wiring boards 7 and 9 is considered to be one of the important factors that affects not only the electrical characteristics of the entire module but also the mechanical strength.
  • the inventor of the present invention focused on the shape of the metal wiring boards 7 and 9 and the layout of the main current path (main terminal and wiring pattern) of the entire module, and came up with the present invention.
  • the specific configuration will be explained in detail below.
  • FIG. 7 is a plan view of the metal wiring board (first metal wiring board) according to this embodiment.
  • FIG. 8 is a partially enlarged view focusing on the metal wiring board (first metal wiring board) in FIG. 4.
  • FIG. FIG. 9 is a plan view of another metal wiring board (second metal wiring board) according to this embodiment.
  • FIG. 10 is a partially enlarged view focusing on the metal wiring board (second metal wiring board) in FIG. 5.
  • description will be given by taking as an example the metal wiring board 7 (first metal wiring board) located on the upper arm side (right side in FIG. 3).
  • FIGS. 9 and 10 the explanation will be given by taking as an example the metal wiring board 7 (second metal wiring board) located on the lower arm side (left side in FIG. 3).
  • the metal wiring board 7 includes a first bonding portion 70, a second bonding portion 71, and a connecting portion 72.
  • the connecting portion 72 further includes a first rising portion 72a, a second rising portion 72b, and a horizontal portion 72c.
  • the first joint portion 70 is formed into a rectangular shape that is smaller than the main electrode 60a of the semiconductor element 6a in plan view.
  • the first joint portion 70 has a rectangular shape with long sides in the Y direction and short sides in the X direction.
  • the first joint portion 70 includes a plate-shaped portion having an upper surface and a lower surface in the XY plane and having a thickness in the Z direction.
  • the first joint portion 70 is joined to the widthwise center of one side of the main electrode 60a on the upper surface side in the X direction. That is, the side of the first joint portion 70 in the X direction is formed to include the center line of the main electrode 60a on the upper surface side in the X direction.
  • the center line Cx of the first joint portion 70 in the X direction is within 10% of the length of the main electrode 60a in the X direction from the center line in the X direction of the main electrode 60a on the upper surface side. More preferably, the center line of the main electrode 60a on the upper surface side in the X direction and the center line Cx of the first joint portion 70 in the X direction match. Further, the first joint portion 70 is joined to the widthwise center of one side of the main electrode 60a on the upper surface side in the Y direction. That is, the Y-direction side of the first joint portion 70 is formed to include the Y-direction center line of the main electrode 60a on the upper surface side.
  • the center line C1 of the first joint portion 70 in the Y direction is within 10% of the length of the main electrode 60a in the Y direction from the center line in the Y direction of the main electrode 60a on the upper surface side. More preferably, the center line of the main electrode 60a on the upper surface side in the Y direction and the center line C1 of the first joint portion 70 in the Y direction match.
  • first joint portion 70 On the lower surface of the first joint portion 70, a plurality of (four in this embodiment) bosses 70a that protrude downward are formed.
  • the bosses 70a are arranged at the four corners of the first joint 70, respectively.
  • a recess 70b is formed on the upper surface of the first joint portion 70 at a location corresponding to directly above the boss 70a.
  • the first bonding portion 70 is arranged to face the upper surface electrode (main electrode 60a) of the semiconductor element 6 in the Z direction, and is bonded to the top electrode (main electrode 60a) via the bonding material S.
  • the upper surface of the first joint portion 70 may have a roughened surface having a higher surface roughness than other portions.
  • a roughened surface can be formed by, for example, intentionally roughening the surface using a solvent, a laser, a mold, or the like. This roughened surface improves adhesion to the resin as an anchor effect.
  • the second joint portion 71 is formed into a rectangular shape having short sides in the X direction and long sides in the Y direction in plan view.
  • the second joint portion 71 includes a plate-shaped portion having an upper surface and a lower surface in the XY plane and having a thickness in the Z direction.
  • a plurality of (two in this embodiment) bosses 71a that protrude downward are formed on the lower surface of the second joint portion 71.
  • Two bosses 71a are arranged side by side along the longitudinal direction of the second joint portion 71.
  • a recess 71b is formed on the upper surface of the second joint portion 71 at a location directly above the boss 71a.
  • the second joint portion 71 is disposed to face the upper surface of the circuit board 53 in the Z direction, and is joined via a joining material S.
  • the first joint portion 70 and the second joint portion 71 are arranged so as to partially face each other in the X direction in a plan view. That is, one side of the first joint part 70 and one side of the second joint part 71 are arranged in parallel with a predetermined distance apart. Further, one side of the first joint part 70 and one side of the second joint part 71 are arranged to diagonally face each other in plan view. For example, as shown in FIG. 7, the long side of the first joint 70 and the long side of the second joint 71 are arranged in parallel with a predetermined distance apart, and partially face each other.
  • the connecting portion 72 (first connecting portion) connects the first connecting portion 70 and the second connecting portion 71 described above.
  • the connecting portion 72 includes a plate-shaped portion formed in a gate shape or an arch shape in a side view.
  • the connecting portion 72 includes a first rising portion 72a rising upward from one side of the first joint portion 70, a second rising portion 72b rising upward from one side of the second bonding portion 71, and a first rising portion 72a rising upward from one side of the second joint portion 71. It includes a horizontal portion 72c that connects the upper end and the upper end of the second rising portion 72b.
  • the first rising portion 72a constitutes one end portion of the connecting portion 72
  • the second rising portion 72b constitutes the other end portion of the connecting portion 72.
  • the first rising portion 72a stands up perpendicularly to the first joint portion 70 from one side of the first joint portion 70 (for example, one side facing the second joint portion 71).
  • the first rising portion 72a has a main surface in the YZ plane parallel to the one side of the first joint portion 70, a side surface in the ZX plane, and a plate-shaped portion having a width in the Y direction and a thickness in the X direction. (See Figures 7 and 8).
  • the width of the first rising portion 72a is smaller than the width of the connected first joint portion 70 (the length of the one side of the first joint portion 70).
  • the thickness of the first rising portion 72a may be approximately the same as the thickness of the first joint portion 70.
  • the thickness of the first rising portion 72a may be 80% or more and 120% or less of the thickness of the first joint portion 70.
  • the first rising portion 72a is connected to the center of one side of the first joint portion 70 in the width direction. That is, the first rising portion 72a is formed including the widthwise center of one side of the first joint portion 70. More preferably, the center line C2 in the width direction of the first rising portion 72a is within 10% of the width of one side of the first joint portion 70 from the center line C1 in the width direction of one side of the first joint portion 70. It is in. More preferably, as shown in FIG. 7, the center line C2 in the width direction of the first rising portion 72a and the center line C1 in the width direction of one side of the first joint portion 70 are aligned. Note that in FIG. 7, the center lines C1 and C2 are slightly shifted in the Y direction for convenience of illustration. That is, in this embodiment, it is not excluded that the center lines C1 and C2 completely coincide.
  • the second rising portion 72b stands up perpendicularly to the second joint portion 71 from one side of the second joint portion 71 (for example, one side facing the first joint portion 70).
  • the second rising portion 72b has a main surface in the YZ plane parallel to the one side of the second joint portion 71, a side surface in the ZX plane, and a plate-shaped portion having a width in the Y direction and a thickness in the X direction. (See Figures 7 and 8).
  • the width of the second rising portion 72b is smaller than the width of the connected second joint portion 71 (the length of the one side of the second joint portion 71).
  • the thickness of the second rising portion 72b may be approximately the same as the thickness of the second joint portion 71.
  • the thickness of the second rising portion 72b may be 80% or more and 120% or less of the thickness of the second joint portion 71.
  • the second rising portion 72b is connected to the center of one side of the second joint portion 71 in the width direction. That is, the second rising portion 72b is formed including the widthwise center of one side of the second joint portion 71. More preferably, the center line C4 in the width direction of the second rising portion 72b is within 10% of the width of one side of the second joint portion 71 from the center line C3 in the width direction of one side of the second joint portion 71. It is in. More preferably, as shown in FIG. 7, the center line C4 in the width direction of the second rising portion 72b and the center line C4 in the width direction of one side of the second joint portion 71 are aligned. In addition, in FIG. 7, for convenience of illustration, the center lines C3 and C4 are slightly shifted in the Y direction. That is, in this embodiment, it is not excluded that the center lines C3 and C4 completely coincide.
  • the first rising portion 72a and the second rising portion 72b are arranged so that some of their surfaces face each other in the X direction in plan view. That is, one surface of the first rising portion 72a and one surface of the second rising portion 72b are arranged in parallel with a predetermined distance apart. Further, one surface of the first rising portion 72a and one surface of the second rising portion 72b are arranged to diagonally face each other in plan view. For example, as shown in FIG. 7, one surface of the first rising portion 72a and one surface of the second rising portion 72b are arranged in parallel with a predetermined distance apart, and partially face each other. Further, it is preferable that the thickness of the first rising portion 72a and the thickness of the second rising portion 72b be the same.
  • the height of the upper end of the first rising portion 72a and the height of the upper end of the second rising portion 72b match.
  • the lower end of the first rising portion 72a is located at a higher position than the lower end of the second rising portion 72b. That is, the first joint portion 70 is provided at a higher position than the second joint portion 71 (a position on the positive side in the Z direction). More specifically, the first bonding portion 70 is preferably provided at a position higher than the second bonding portion 71 by the thickness of the semiconductor element 6a.
  • the horizontal portion 72c includes a plate-shaped portion that has an upper surface and a lower surface in the XY plane and has a thickness in the Z direction. Further, the horizontal portion 72c has a crank shape that is bent twice at approximately right angles when viewed from above. It is preferable that the width of the horizontal portion 72c is the same as that of the first rising portion 72a or the second rising portion 72b.
  • the horizontal portion 72c includes a first extending portion 72d, a second extending portion 72e, and a third extending portion 72f.
  • the first extending portion 72d has a rectangular shape extending in the X direction by a predetermined width from one side of the first joint portion 70 facing the second joint portion 71.
  • the first extending portion 72d is long in the Y direction.
  • the second extending portion 72e has a rectangular shape that is continuous with one side of the first extending portion 72d and extends in the Y direction with a predetermined width.
  • the second extending portion 72e is long in the Y direction.
  • the third extending portion 72f has a rectangular shape extending in the X direction by a predetermined width from one side of the second joint portion 71 facing the first joint portion 70.
  • the third extending portion 72f is long in the Y direction.
  • the third extending portion 72f is continuous with one side of the second extending portion 72e.
  • first extending portions 72d filaments are formed in the horizontal portions 72c (second extending portions 72e) at edge portions (two diagonally opposing corner portions) in plan view.
  • the thickness of the metal wiring board 7 configured in this manner is uniform from the first joint portion 70 to the second joint portion 71, but is not limited thereto.
  • the thickness of the metal wiring board 7 does not need to be uniform from the first joint part 70 to the second joint part 71, and a portion thereof may be thinner.
  • one end of the connecting part 72 is connected to the widthwise center of one side of the first joint part 70, and the other end of the connecting part 72 is connected to the widthwise center of one side of the second joint part 71.
  • the center of gravity of the metal wiring board 7 alone is located near the center of the connecting portion 72 (horizontal portion 72c). Therefore, the self-supporting stability of the metal wiring board 7 alone can be improved, and it is possible to suppress changes in posture during bonding as much as possible, and prevent tilting of the bonded portion.
  • the first joint portion 70 of the metal wiring board 7 is recessed from the upper surface side to form the recessed portion 70b, and the boss 70a is made to protrude from the lower surface side.
  • the bosses 70a are respectively arranged near the four corners of the rectangular first joint section 70 in plan view.
  • boss 70a on the lower surface of the metal wiring board 7, it is possible to secure a gap between the first joint portion 70 and the semiconductor element 6a by at least the height of the boss 70a.
  • the bonding material S By filling the gap with the bonding material S, it is possible to ensure the thickness of the bonding material S. Thereby, it is possible to ensure sufficient bonding strength.
  • a recess 70b is formed on the upper surface of the first joint portion 70 at a location corresponding to directly above the boss 70a.
  • a boss 71a that protrudes downward is also formed on the back side of the second joint portion 71.
  • a gap can be secured between the second joint portion 71 and the opposing circuit board 53 by at least the height of the boss 71a.
  • the metal wiring board 9 on the lower arm side basically has the same configuration as the metal wiring board 7 on the upper arm side, but differs from the metal wiring board 7 in that the orientation of some of the configurations is different.
  • the metal wiring board 9 includes a third joint portion 90, a fourth joint portion 91, and a connecting portion 92.
  • the connecting portion 92 further includes a third rising portion 92a, a fourth rising portion 92b, and a horizontal portion 92c.
  • the third joint 90 is formed into a rectangular shape that is smaller than the main electrode 60b of the semiconductor element 6b in plan view.
  • the third joint 90 has a rectangular shape with long sides in the Y direction and short sides in the X direction.
  • the third joint portion 90 includes a plate-shaped portion having an upper surface and a lower surface in the XY plane and having a thickness in the Z direction.
  • the third joint portion 90 is joined to the widthwise center of one side of the main electrode 60b on the upper surface side in the Y direction. That is, the side of the third joint 90 in the Y direction is formed to include the center line of the main electrode 60b on the upper surface side in the X direction.
  • the center line Cy of the third joint 90 in the Y direction is within 10% of the length of the main electrode 60b in the Y direction from the center line in the Y direction of the main electrode 60b on the upper surface side. More preferably, the center line of the main electrode 60b on the upper surface side in the X direction and the center line Cy of the third joint portion 90 in the Y direction match. Further, the third joint portion 90 is joined to the widthwise center of one side of the main electrode 60b on the upper surface side in the X direction. That is, the side in the X direction of the third joint portion 90 is formed to include the center line in the X direction of the main electrode 60b on the upper surface side.
  • the center line C1 of the third joint 90 in the X direction is within 10% of the length of the main electrode 60b in the X direction from the center line in the X direction of the main electrode 60b on the upper surface side. More preferably, the center line of the main electrode 60b on the upper surface side in the X direction and the center line C1 of the third joint portion 90 in the X direction match.
  • a plurality of (four in this embodiment) bosses 90a that protrude downward are formed on the lower surface of the third joint portion 90.
  • the bosses 90a are arranged at the four corners of the third joint 90, respectively.
  • a recess 90b is formed on the upper surface of the third joint portion 90 at a location corresponding to directly above the boss 90a.
  • the third bonding portion 90 is arranged to face the upper surface electrode (main electrode 60b) of the semiconductor element 6 in the Z direction, and is bonded to the top electrode (main electrode 60b) via the bonding material S.
  • the upper surface of the third joint portion 90 may have a roughened surface having a higher surface roughness than other portions.
  • a roughened surface can be formed by, for example, intentionally roughening the surface using a solvent, a laser, a mold, or the like. This roughened surface improves adhesion to the resin as an anchor effect.
  • the fourth joint portion 91 is formed into a rectangular shape having short sides in the Y direction and long sides in the X direction in plan view.
  • the fourth joint portion 91 includes a plate-shaped portion having an upper surface and a lower surface in the XY plane and having a thickness in the Z direction.
  • a plurality of (two in this embodiment) bosses 91a that protrude downward are formed on the lower surface of the fourth joint portion 91.
  • Two bosses 91a are arranged along the longitudinal direction of the fourth joint portion 91.
  • a recess 91b is formed on the upper surface of the fourth joint portion 91 at a location directly above the boss 91a.
  • the fourth joint portion 91 is disposed to face the upper surface of the circuit board 54 in the Z direction, and is joined to the top surface of the circuit board 54 via a joining material S.
  • the third joint part 90 and the fourth joint part 91 are arranged so as to partially face each other in the Y direction in a plan view. That is, one side of the third joint part 90 and one side of the fourth joint part 91 are arranged in parallel with a predetermined distance apart. Furthermore, one side of the third joint part 90 and one side of the fourth joint part 91 are arranged to diagonally face each other in plan view. For example, as shown in FIG. 9, the long side of the third joint part 90 and the long side of the fourth joint part 91 are arranged in parallel with a predetermined distance apart, and partially face each other.
  • the connecting portion 92 (second connecting portion) connects the third connecting portion 90 and the fourth connecting portion 91 described above.
  • the connecting portion 92 includes a plate-shaped portion formed in a gate shape or an arch shape in a side view.
  • the connecting portion 92 includes a third rising portion 92a rising upward from one side of the third joint portion 90, a fourth rising portion 92b rising upward from one side of the fourth joint portion 91, and a third rising portion 92a rising upward from one side of the fourth joint portion 91. It includes a horizontal portion 92c that connects the upper end and the upper end of the fourth rising portion 92b.
  • the third rising portion 92a constitutes one end portion of the connecting portion 92
  • the fourth rising portion 92b constitutes the other end portion of the connecting portion 92.
  • the third rising portion 92a stands up perpendicularly to the third joint portion 90 from one side of the third joint portion 90 (for example, one side facing the fourth joint portion 91).
  • the third rising portion 92a has a main surface in the ZX plane parallel to the one side of the third joint portion 90, a side surface in the YZ plane, and a plate-shaped portion having a width in the X direction and a thickness in the Y direction. (See Figures 9 and 10).
  • the width of the third rising portion 92a is smaller than the width of the connected third joint portion 90 (the length of the one side of the third joint portion 90).
  • the thickness of the third rising portion 92a may be approximately the same as the thickness of the third joint portion 90.
  • the thickness of the third rising portion 92a may be 80% or more and 120% or less of the thickness of the third joint portion 90.
  • the third rising portion 92a is connected to the center of one side of the third joint portion 90 in the width direction. That is, the third rising portion 92a is formed including the widthwise center of one side of the third joint portion 90. More preferably, the center line C2 in the width direction of the third rising portion 92a is within 10% of the width of one side of the third joint portion 90 from the center line C1 in the width direction of one side of the third joint portion 90. It is in. More preferably, as shown in FIG. 9, the widthwise centerline C2 of the third rising portion 92a and the widthwise centerline C1 of one side of the third joint portion 90 are aligned. In addition, in FIG. 9, for convenience of illustration, the center lines C1 and C2 are slightly shifted in the Y direction. That is, in this embodiment, it is not excluded that the center lines C1 and C2 completely coincide.
  • the fourth rising portion 92b stands up perpendicularly to the fourth joint portion 91 from one side of the fourth joint portion 91 (for example, one side facing the third joint portion 90).
  • the fourth rising portion 92b has a main surface in the ZX plane parallel to the one side of the fourth joint portion 91, a side surface in the YZ plane, and a plate-shaped portion having a width in the X direction and a thickness in the Y direction. (See Figures 9 and 10).
  • the width of the fourth rising portion 92b is smaller than the width of the connected fourth joint portion 91 (the length of the one side of the fourth joint portion 91).
  • the thickness of the fourth rising portion 92b may be approximately the same as the thickness of the fourth joint portion 91.
  • the thickness of the fourth rising portion 92b may be 80% or more and 120% or less of the thickness of the fourth joint portion 91.
  • the fourth rising portion 92b is connected to the center of one side of the fourth joint portion 91 in the width direction. That is, the fourth rising portion 92b is formed including the widthwise center of one side of the fourth joint portion 91. More preferably, the center line C4 in the width direction of the fourth rising portion 92b is within 10% of the width of one side of the fourth joint portion 91 from the center line C3 in the width direction of one side of the fourth joint portion 91. It is in. More preferably, as shown in FIG. 9, the center line C4 in the width direction of the fourth rising portion 92b and the center line C4 in the width direction of one side of the fourth joint portion 91 match. In addition, in FIG. 9, for convenience of illustration, the center lines C3 and C4 are slightly shifted in the Y direction. That is, in this embodiment, it is not excluded that the center lines C3 and C4 completely coincide.
  • the third rising portion 92a and the fourth rising portion 92b are arranged so that some of their surfaces face each other in the Y direction in plan view. That is, one surface of the third rising portion 92a and one surface of the fourth rising portion 92b are arranged in parallel with a predetermined distance apart. Further, one surface of the third rising portion 92a and one surface of the fourth rising portion 92b are arranged to diagonally face each other in plan view. For example, as shown in FIG. 9, one surface of the third rising portion 92a and one surface of the fourth rising portion 92b are arranged in parallel with a predetermined distance apart, and partially face each other. Further, it is preferable that the thickness of the third rising portion 92a and the thickness of the fourth rising portion 92b are the same.
  • the height of the upper end of the third rising portion 92a and the height of the upper end of the fourth rising portion 92b match.
  • the lower end of the third rising portion 92a is preferably located at a higher position than the lower end of the fourth rising portion 92b. That is, the third joint portion 90 is provided at a higher position than the fourth joint portion 91 (position on the positive side in the Z direction). More specifically, the third bonding portion 90 is preferably provided at a position higher than the fourth bonding portion 91 by the thickness of the semiconductor element 6b.
  • the horizontal portion 92c includes a plate-shaped portion that has an upper surface and a lower surface in the XY plane and has a thickness in the Z direction. Further, the horizontal portion 92c has a crank shape that is bent twice at approximately right angles when viewed from above. It is preferable that the width of the horizontal portion 92c is the same as that of the third rising portion 92a or the fourth rising portion 92b.
  • the horizontal portion 92c includes a first extending portion 92d, a second extending portion 92e, and a third extending portion 92f.
  • the first extending portion 92d has a rectangular shape extending in the Y direction by a predetermined width from one side of the third joint portion 90 facing the fourth joint portion 91.
  • the first extending portion 92d is long in the X direction.
  • the second extending portion 92e has a rectangular shape that is continuous with one side of the first extending portion 92d and extends in the X direction with a predetermined width.
  • the second extending portion 92e is long in the X direction.
  • the third extending portion 92f has a rectangular shape extending in the Y direction by a predetermined width from one side of the fourth joint portion 91 facing the third joint portion 90.
  • the third extending portion 92f is long in the X direction.
  • the third extending portion 92f is continuous with one side of the second extending portion 92e.
  • first extending portions 92d (fillets) are formed in the horizontal portions 92c (second extending portions 92e) at edge portions (two diagonally opposing corner portions) in plan view.
  • the thickness of the metal wiring board 9 configured in this manner is uniform from the third joint portion 90 to the fourth joint portion 91, but is not limited thereto.
  • the thickness of the metal wiring board 9 does not need to be uniform from the third joint part 90 to the fourth joint part 91, and a portion thereof may be thinner.
  • one end of the connecting part 92 is connected to the widthwise center of one side of the third joint part 90, and the other end of the connecting part 92 is connected to the widthwise center of one side of the fourth joint part 91.
  • the center of gravity of the metal wiring board 9 alone is located near the center of the connecting portion 92 (horizontal portion 92c). Therefore, the self-supporting stability of the metal wiring board 9 alone can be improved, and it is possible to suppress changes in posture during bonding as much as possible, and prevent tilting of the bonded portion.
  • the third joint portion 90 of the metal wiring board 9 is recessed from the upper surface side to form a recessed portion 90b, and the boss 90a is made to protrude from the lower surface side.
  • the bosses 90a are respectively arranged near the four corners of the rectangular third joint section 90 in plan view.
  • boss 90a on the lower surface of the metal wiring board 9, it is possible to secure a gap between the third joint portion 90 and the semiconductor element 6b by at least the height of the boss 90a.
  • the bonding material S By filling the gap with the bonding material S, it is possible to ensure the thickness of the bonding material S. Thereby, it is possible to ensure sufficient bonding strength.
  • a recess 90b is formed on the upper surface of the third joint portion 90 at a location corresponding to directly above the boss 90a.
  • the surface area of the upper surface of the third joint 90 increases, and it is possible to improve the adhesion (anchor effect) between the upper surface of the third joint 90 and the sealing resin 4. Therefore, it is possible to suppress the progress of peeling of the upper surface of the metal wiring board 9 due to thermal stress above the semiconductor element 6b.
  • a boss 91a that protrudes downward is also formed on the back side of the fourth joint portion 91. Thereby, it is possible to secure a gap at least equal to the height of the boss 91a between the fourth joint portion 91 and the opposing circuit board 54. By filling the gap with the bonding material S, it is possible to ensure the thickness of the bonding material S.
  • the widths of predetermined portions of metal wiring boards 7 and 9 are defined as D1, D2, and D3.
  • the connecting portions 72 and 92 becomes wider, and the stability of the center of gravity is improved. Further, by widening D3 within a range that does not affect the structural dimensions and manufacturing dimensions of other parts, the contact surface with the circuit board can be widened, further improving stability. In addition to stabilizing the center of gravity, widening D3 allows the connecting portions 72 and 92 to efficiently dissipate heat below the laminated substrate 5.
  • the output characteristics can be further improved.
  • the cross-sectional area of the connecting portions 72 and 92 can be made larger when D2 is widened, and heat generation can be reduced, that is, the allowable current can be increased.
  • the cross-sectional area of the current path can be increased, and inductance can be reduced. That is, D2 can be increased within a range that does not affect reliability tolerance.
  • FIG. 11 is a plan view of FIG. 3 focusing on the periphery of the metal wiring board.
  • a coating layer is applied to the internal members to improve the adhesion with the resin.
  • the coating layer may include at least one of polyimide or polyamide.
  • Application of the coating layer is performed, for example, by a spray method.
  • the connecting portions 72, 92 of the metal wiring boards 7, 9 into a crank shape, the area of the connecting portions (horizontal portions) can be reduced.
  • Region R is a rectangular region located near the crank-shaped corner (fillet) of the horizontal portion. Since the vicinity of the fillet is a place where resin peeling is likely to occur, by applying a coating layer to the region R, the surfaces of the laminated substrate 5 and the semiconductor elements 6a, 6b around the metal wiring boards 7, 9 are also coated.
  • the layers are easier to apply. This improves the adhesion between the sealing resin 4 and its surrounding members, and improves insulation and reliability.
  • the circuit boards 52 and 53 are arranged side by side in the X direction. Furthermore, the circuit boards 53 and 54 are arranged side by side in the Y direction, which intersects with the X direction.
  • the P terminal 80 and the N terminal 81 are arranged side by side in the X direction.
  • the M terminal 82 is arranged to face the N terminal 81 with the circuit boards 53 and 54 in between. More specifically, the M terminal 82 is arranged to face the N terminal 81 with the second joint 71 on the upper arm side in between.
  • first joint portion 70 and the second joint portion 71 on the upper arm side are arranged so that one side thereof faces each other in plan view. Further, the connecting portion 72 on the upper arm side connects one side of the first joint portion 70 and one side of the second joint portion 71 that face each other.
  • first joint part 70 and the second joint part 71 on the lower arm side are arranged so that one side faces each other in plan view.
  • the connecting portion 72 on the lower arm side connects one side of the first joint portion 70 and one side of the second joint portion 71 that face each other.
  • the horizontal portions 72c of both the upper and lower arms have a crank shape in plan view, it can be adjusted according to the shape and layout of the surrounding main terminals (P terminal 80, N terminal 81, M terminal 82) and the circuit boards 52-54. It is possible to adjust the main current path while maintaining the center of gravity at a stable position. As a result, it is possible to increase product variations depending on the layout.
  • the semiconductor element 6a and the metal wiring board 7 on the upper arm side are arranged biased toward the P terminal 80 side (the negative side in the Y direction), and the fourth joint 91 of the metal wiring board 9 on the lower arm side is It is preferable to arrange it close to the terminal 81.
  • the present embodiment it is possible to stabilize the center of gravity of the metal wiring board 7, prevent stress concentration at the interface with the metal wiring board after sealing, and prevent deviation of the main current path. is possible. Furthermore, it is possible to shorten the main current path and obtain an inductance reduction effect. Furthermore, it becomes easier to adjust the layout of various components within the module, making it easier to change the chip size or change the design of the components in accordance with product variations.
  • FIG. 12 is a plan view of a metal wiring board according to a modification.
  • FIG. 12 will be explained using the metal wiring board 7 as an example, the same shape can be applied to the metal wiring board 9 as well.
  • the connecting portion 72 in the metal wiring board 7 according to the modification, is formed of an elongated body extending diagonally in plan view. According to this configuration, since the horizontal portion 72c is formed linearly, the wiring route can be further shortened, and therefore, it is possible to obtain a further inductance reduction effect.
  • FIG. 13 is a schematic plan view showing an example of a vehicle to which the semiconductor device of the present invention is applied.
  • a vehicle 101 shown in FIG. 13 is, for example, a four-wheeled vehicle having four wheels 102.
  • the vehicle 101 may be, for example, an electric vehicle whose wheels are driven by a motor or the like, or a hybrid vehicle which uses power from an internal combustion engine in addition to the motor.
  • the vehicle 101 includes a drive unit 103 that applies power to the wheels 102 and a control device 104 that controls the drive unit 103.
  • the drive unit 103 may include, for example, at least one of an engine, a motor, and a hybrid of an engine and a motor.
  • the control device 104 controls the drive unit 103 described above (for example, power control).
  • the control device 104 includes the semiconductor device 100 described above.
  • the semiconductor device 100 may be configured to perform power control on the drive unit 103.
  • the number and arrangement locations of the semiconductor elements 6a and 6b are not limited to the above configuration, and can be changed as appropriate.
  • the number and layout of wiring boards are not limited to the above configuration, and can be changed as appropriate.
  • the laminated substrate 5 and the semiconductor elements 6a and 6b are formed in a rectangular or square shape in plan view, but the structure is not limited to this. These structures may be formed in polygonal shapes other than those described above.
  • the present embodiment is not limited to the above-described embodiments and modifications, and may be variously changed, replaced, and transformed without departing from the spirit of the technical idea. Further, if the technical idea can be realized in a different manner due to advances in technology or other derived technologies, the invention may be implemented using that method. Accordingly, the claims cover all embodiments that may fall within the scope of the technical spirit.
  • the semiconductor module according to the above embodiment includes a first circuit board to which one end of the P terminal is electrically connected, a second circuit board to which one end of the M terminal is electrically connected, and one end of the N terminal is electrically connected.
  • the first metal wiring board comprising: a first joint portion having a rectangular shape in plan view joined to the upper surface of the main electrode on the upper surface side of the first semiconductor element; and a second joint portion having a rectangular shape in plan view joined to the upper surface of the second circuit board; a first connecting part that connects the first joint part and the second joint part, the first joint part and the second joint part are arranged so that one side faces each other in a plan view, and The first connecting portion connects one side of the first bonding portion and one side of the second bonding portion that face each other, and the second metal wiring board is bonded to the upper surface of the main electrode on the upper surface side of the second semiconductor element.
  • a third joint portion that is rectangular in plan view and is joined to the upper surface of the third circuit board; a fourth joint portion that is rectangular in plan view that is joined to the upper surface of the third circuit board; 2 connecting portions, the third connecting portion and the fourth connecting portion are arranged such that one side thereof faces each other in a plan view, and the second connecting portion has one side opposite to the third connecting portion. and one side of the fourth joint portion.
  • the first circuit board and the second circuit board are arranged side by side in a predetermined direction
  • the second circuit board and the third circuit board are They are arranged side by side in a direction that intersects with the predetermined direction.
  • the first connecting portion extends in the predetermined direction
  • the second connecting portion extends in a direction intersecting the predetermined direction
  • the first semiconductor element and the second semiconductor element have a main electrode formed on an upper surface on one side in a direction intersecting the predetermined direction, and a main electrode on the upper surface on the other side.
  • a control electrode is formed.
  • the second metal wiring board extends from the upper surface of the second semiconductor element to one side in a direction intersecting the predetermined direction, in a plan view, and Control wiring extends on the other side in a direction intersecting the predetermined direction.
  • the direction in which one side of the first joint part and the second joint part are opposite to each other is such that the one side of the third joint part and the fourth joint part are opposite to each other. intersects with the direction.
  • the P terminal and the N terminal are arranged side by side in a predetermined direction, and the M terminal faces the N terminal with the second joint section in between.
  • the direction in which the M terminal faces the N terminal is a direction that intersects the predetermined direction.
  • a control terminal is arranged on the M terminal side.
  • one end of the first connecting portion is connected to the center in the width direction of one side of the first joint portion.
  • one side of the first joint portion and one side of the second joint portion are arranged to diagonally face each other in a plan view
  • the second connecting portion is , including a plate-shaped portion having a crank shape in plan view.
  • the crank shape of the first connecting portion is bent in a direction away from the joint between the M terminal and the second circuit board (negative side in the Y direction).
  • the joint part on the M terminal side and the second joint part can be arranged at a predetermined distance apart, reducing mutual thermal interference and The reliability of the joint is increased.
  • the first connecting portion includes a first rising portion rising upward from one side of the first joint portion and a second rising portion rising upward from one side of the second joint portion. It has a rising part and a horizontal part that connects the upper end of the first rising part and the upper end of the second rising part and has a crank shape in plan view.
  • the horizontal portion has a fillet formed at an edge portion in a plan view.
  • the other end of the first connecting portion is connected to the widthwise center of one side of the second connecting portion.
  • one end of the second connecting portion is connected to the widthwise center of one side of the third connecting portion.
  • one side of the third joint portion and one side of the fourth joint portion are arranged to diagonally face each other in a plan view
  • the second connecting portion is , including a plate-shaped portion having a crank shape in plan view.
  • the crank shape of the second connecting portion is bent in a direction away from the joint between the N terminal and the third circuit board (negative side in the X direction).
  • the joint part on the N terminal side and the fourth joint part can be arranged at a predetermined distance apart, reducing mutual thermal interference and The reliability of the joint is increased.
  • the metal wiring board according to the above embodiment has a first joint portion having a rectangular shape in plan view joined to the top surface of the main electrode of the semiconductor element, and a first joint portion having a rectangular shape in plan view joined to the top surface of a predetermined circuit board. a second joint, and a connecting part that connects the first joint and the second joint, and is arranged such that one side of the first joint and one side of the second joint are opposite to each other. One end of the connecting portion is connected to the widthwise center of one side of the first connecting portion.
  • the center line in the width direction of one end of the connecting portion is from the center line in the width direction of one side of the first bonding portion to the width of the one side of the first bonding portion. It is within 10% of the range.
  • the center line in the width direction of one end of the connecting portion and the center line in the width direction of one side of the first joint portion match.
  • one side of the first joint portion and one side of the second joint portion are arranged to diagonally face each other in plan view, and the connecting portion is It includes a plate-like portion that has a crank shape when viewed.
  • the connecting portion includes a first rising portion rising upward from one side of the first joint portion and a second rising portion rising upward from one side of the second joint portion. and a horizontal portion that connects the upper end of the first rising portion and the upper end of the second rising portion and has a crank shape in plan view.
  • the horizontal portion includes a first extending portion extending from one side of the first joint portion by a predetermined width in a direction perpendicular to the one side, and one side of the first extending portion. a second stretching part extending in a direction perpendicular to the first stretching part with a predetermined width; and a second stretching part extending in a direction perpendicular to the one side with a prescribed width from one side of the second joint part. and a third extending portion continuous to one side of.
  • the horizontal portion has a fillet formed at an edge portion in a plan view.
  • the other end of the connecting portion is connected to the widthwise center of one side of the second joint portion.
  • the widthwise center line of the other end of the connecting part is from the widthwise centerline of one side of the second joint part to the widthwise center line of the other end of the second joint part. It is within 10% of the width.
  • the center line in the width direction of the other end of the connecting portion and the center line in the width direction of one side of the second joint portion match.
  • the first joint portion and the second joint portion include a plate-shaped portion having an upper surface and a lower surface, are formed on the lower surface of the plate-shaped portion, and are arranged downwardly. It has a protruding boss and a recess formed at a location directly above the boss on the upper surface of the plate-shaped portion.
  • the boss when viewed from above, the boss is provided on one side and the other side in the width direction of the first joint part, and the center line of one end of the connecting part is arranged between the bosses. has been done. According to this configuration, the boss is located outside the joint, and it is possible to stably arrange the metal wiring board.
  • the bosses are provided on one side and the other side in the width direction of one side of the first joint part, and one end of the connecting part is entirely disposed between them. There is. According to this configuration, the boss is located outside the joint, and it is possible to stably arrange the metal wiring board.
  • the boss when viewed from above, the boss is provided on one side and the other in the width direction of one side of the second joint part, and the center line of one end of the connecting part is arranged between the bosses. has been done. According to this configuration, the boss is located outside the joint, and it is possible to stably arrange the metal wiring board.
  • the bosses are provided on one side and the other side in the width direction of one side of the second joint part, and one end of the connecting part is entirely disposed between them. According to this configuration, the boss is located outside the joint, and it is possible to stably arrange the metal wiring board.
  • the present invention has the effect of stabilizing the arrangement posture, and is particularly useful for metal wiring boards applicable to semiconductor modules for electrical equipment.

Abstract

金属配線板の配置姿勢を安定させること。金属配線板（７）は、半導体素子の主電極の上面に接合される平面視矩形状の第１接合部（７０）と、所定の回路板の上面に接合される平面視矩形状の第２接合部（７１）と、前記第１接合部（７０）及び前記第２接合部（７１）を連結する連結部（７２）と、を備え、前記第１接合部の一辺と前記第２接合部の一辺が対向するように配置されており、前記連結部の一端は、前記第１接合部の一辺の幅方向中央に連結されている。

Description

金属配線板
　本発明は、金属配線板に関する。
　半導体モジュールは、ＩＧＢＴ（Insulated　Gate　Bipolar　Transistor）、パワーＭＯＳＦＥＴ（Metal　Oxide　Semiconductor　Field　Effect　Transistor）、ＦＷＤ（Free　Wheeling　Diode）等の半導体素子が設けられた基板を有し、インバータ装置等に利用されている。
　この種の半導体モジュールでは、例えば特許文献１－３で示すように、枠状に形成された樹脂ケースの中央に４つの半導体チップが配置されている。４つの半導体チップは、絶縁基板（積層基板と呼ばれてもよい）の上に配置されている。各半導体チップの上面電極には、配線用の金属配線板（リードフレームと呼ばれてもよい）が配置されている。金属配線板は、例えば金属板をプレス加工して所定の形状に形成される。各金属配線板の一端は、モジュール中央に配置された絶縁基板上の回路パターンに電気的に接続される。
国際公開第２０１６／１７４８９９号公報 国際公開第２０２０／０７１１０２号公報 国際公開第２０１６／０８４６２２号公報
　ところで、金属配線板の形状は、モジュール組立時における金属配線板の配置姿勢に影響を与え得る。例えば、金属配線板を接合する際、予め積層基板や半導体チップの上に金属配線板が配置される。このとき、金属配線板の形状によって重心位置がずれていると、金属配線板が傾いた状態で接合されてしまうおそれがある。
　本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、配置姿勢を安定させることが可能な金属配線板を提供することを目的の１つとする。
　本発明の一態様の金属配線板は、半導体素子の主電極の上面に接合される平面視矩形状の第１接合部と、所定の回路板の上面に接合される平面視矩形状の第２接合部と、前記第１接合部及び前記第２接合部を連結する連結部と、を備え、前記第１接合部の一辺と前記第２接合部の一辺が対向するように配置されており、前記連結部の一端は、前記第１接合部の一辺の幅方向中央に連結されている。
　本発明によれば、金属配線板の配置姿勢を安定させることが可能である。
本実施の形態に係る半導体装置を上からみた平面図である。 図１の封止樹脂を省略した平面図である。 図２の一相分に着目した部分拡大図である。 図３に示す半導体装置をＸ－Ｘ線に沿って切断した断面図である。 図３に示す半導体装置をＹ－Ｙ線に沿って切断した断面図である。 本実施の形態に係る半導体装置の一相分の等価回路図である。 本実施の形態に係る金属配線板（第１金属配線板）の平面図である。 図４の金属配線板（第１金属配線板）に着目した部分拡大図である。 本実施の形態に係る他の金属配線板（第２金属配線板）の平面図である。 図５の金属配線板（第２金属配線板）に着目した部分拡大図である。 図３のうち、金属配線板の周辺に着目した平面図である。 変形例に係る金属配線板の平面図である。 本発明の半導体装置を適用した車両の一例を示す平面模式図である。
　以下、本発明を適用可能な半導体装置について説明する。図１は本実施の形態に係る半導体装置を上からみた平面図である。図２は、図１の封止樹脂を省略した平面図である。図３は、図２の一相分に着目した部分拡大図である。図４は、図３に示す半導体装置をＸ－Ｘ線に沿って切断した断面図である。図５は、図３に示す半導体装置をＹ－Ｙ線に沿って切断した断面図である。図６は、本実施の形態に係る半導体装置の一相分の等価回路図である。なお、図４及び図５では、図示の便宜上、一部の構成（例えば接合材や金属配線板のボス等）を省略している。
　また、以下の図において、半導体装置（冷却器）の長手方向をＸ方向、半導体の短手方向をＹ方向、高さ方向（基板の厚み方向）をＺ方向と定義することにする。また、半導体装置の長手方向は、複数の配線板（又は複数の相）が並ぶ方向を示している。図示されたＸ、Ｙ、Ｚの各軸は互いに直交し、右手系を成している。また、場合によっては、Ｘ方向を左右方向、Ｙ方向を前後方向、Ｚ方向を上下方向と呼ぶことがある。さらに、＋Ｚ向きを上方、－Ｚ向きを下方と呼ぶことがある。また、＋Ｚ側の位置を高い位置、－Ｚ側の位置を低い位置と呼ぶことがある。これらの方向（前後左右上下方向）および高低は、説明の便宜上用いる文言であり、半導体装置の取付姿勢によっては、ＸＹＺ方向のそれぞれとの対応関係が変わることがある。例えば、半導体装置の放熱面側（冷却器側）を下面側とし、その反対側を上面側と呼ぶことにする。また、本明細書において、平面視は、半導体装置の上面又は下面をＺ方向からみた場合を意味する。また、本明細書において、対向とは、互いに向き合う配置であり、１８０°の関係だけでなく、製造上のばらつきも含めて１７０°以上、１９０°の関係であってよい。平行とは、２つの線が０°の関係だけでなく、製造上のばらつきも含めて－１０°以上、１０°以下の関係であってよい。また、垂直とは、２つの線が９０°の関係だけでなく、製造上のばらつきも含めて８０°以上、１００°以下の関係であってよい。同じ長さ、幅、厚さは、製造上のばらつきも含めて±１０％の範囲であればよい。また、各図面における縦横比や各部材同士の大小関係は、あくまで模式図で表されるため、必ずしも一致しない。説明の便宜上、各部材同士の大小関係を誇張して表現している場合も想定される。
　本実施の形態に係る半導体装置１００は、例えば産業用又は車載用モータのインバータ等の電力変換装置に適用されるものである。図１から図５に示すように、半導体装置１００は、冷却器１０の上面に半導体モジュール１を配置して構成される。なお、半導体モジュール１に対して、冷却器１０は任意の構成である。
　冷却器１０は、半導体モジュール１の熱を外部に放出するものであり、平面視矩形状に形成されている。冷却器１０は、放熱性のよい金属、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅や銅合金によって形成されてよい。冷却器１０は、天板１１と、底板１２と、天板１１及び底板１２の間に配置された複数のフィン１３と、を含んでいる。天板１１、底板１２、及び複数のフィン１３は、ろう付け等により接合されることによって一体化される。
　半導体モジュール１は、複数（本実施の形態では３つ）の半導体ユニット２と、複数の半導体ユニット２を収容するケース３と、ケース３内に注入される封止樹脂４と、を含んでいる。
　半導体ユニット２は、積層基板５と、積層基板５上に配置される半導体素子６ａ、６ｂと、を含んでいる。本実施の形態では、３つの半導体ユニット２がＸ方向に並んで配置されている。３つの半導体ユニット２は、例えばＸ方向負側からＵ相、Ｖ相、Ｗ相を構成し、全体として三相インバータ回路を形成する。なお、半導体ユニット２は、パワーセルと呼ばれてもよい。
　積層基板５は、例えば、ＤＣＢ（Direct　Copper　Bonding）基板やＡＭＢ（Active　Metal　Brazing）基板、あるいは金属ベース基板で構成される。積層基板５は、絶縁板５０と放熱板５１と複数の回路板５２－５４とを積層して構成され、全体として平面視矩形状に形成されている。
　具体的に絶縁板５０は、上面と下面を有する板状体で形成され、例えばＸ方向に長い平面視矩形状を有している。絶縁板５０は、例えば、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）と酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）等のセラミックス材料によって形成されてよい。
　また、絶縁板５０は、例えば、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂、又は、熱硬化性樹脂にガラスやセラミックス材料をフィラーとして用いた複合材料によって形成されてよい。絶縁板５０は、好ましくは、可撓性を有し、例えば、熱硬化性樹脂を含む材料によって形成されてよい。なお、絶縁板５０は、絶縁層又は絶縁フィルムと呼ばれてもよい。
　放熱板５１は、Ｚ方向に所定の厚みを有し、Ｙ方向に長い平面視矩形状を有している。放熱板５１は、例えば銅やアルミニウム等の熱伝導性の良好な金属板によって形成される。放熱板５１は、絶縁板５０の下面に配置されている。放熱板５１の下面は、半導体モジュール１の取付先である冷却器１０に対する被取付面であると共に、半導体モジュール１の熱を放出するための放熱面（放熱領域）としても機能する。放熱板５１は、半田等の接合材（不図示）を介して冷却器１０の上面に接合される。放熱板５１は、サーマルグリスやサーマルコンパウンドなどの熱伝導材を介して冷却器１０の上面に配置されてもよい。
　複数の回路板５２－５４（本実施の形態では３つ）は、それぞれが所定の厚みを有し、電気的に独立した島状（例えば平面視矩形状）に形成されている。３つの回路板５２－５４は、絶縁板５０の上面の所定箇所に配置されている。なお、回路板５２－５４の形状、個数、配置箇所等は、これらに限定することなく適宜変更が可能である。これらの回路板５２－５４は、例えば銅やアルミニウム等の熱伝導性の良好な金属板によって形成されてよい。回路板５２－５４は、配線板、回路層、回路パターン、又は配線パターンと呼ばれてもよい。
　具体的に回路板５２（第１回路板）は、Ｙ方向に長い平面視矩形状を有している。回路板５２は、絶縁板５０の上面において、Ｘ方向正側に偏って配置されている。
　回路板５３（第２回路板）は、Ｙ方向に長い平面視矩形状を有している。回路板５３のＹ方向の長さは、回路板５２のＹ方向の長さよりもわずかに短くなっている。回路板５３は、絶縁板５０の上面において、Ｘ方向負側に偏って配置されている。すなわち、回路板５２，５３は、絶縁板５０の上面において、Ｘ方向に並んで配置されており、Ｘ方向正側に回路板５２が位置し、Ｘ方向負側に回路板５３が位置している。また、回路板５２のＸ方向負側の辺と、対向する回路板５３のＸ方向正側の辺とは、所定の間隔をあけて平行であってよい。
　回路板５４（第３回路板）は、Ｘ方向に長い平面視矩形状を有している。回路板５４のＸ方向の長さは、回路板５３のＸ方向の長さとほぼ同じである。絶縁板５０の上面には、回路板５３のＹ方向負側の位置に、回路板５４よりも短い回路板５３のＹ方向の幅分だけスペースが空いている。上記した回路板５４は、絶縁板５０上の当該スペースに配置されている。すなわち、回路板５３，５４は、絶縁板５０の上面において、Ｙ方向に並んで配置されており、Ｙ方向正側に回路板５３が位置し、Ｙ方向負側に回路板５４が位置している。また、回路板５４のＹ方向の長さ（幅）は、回路板５２，５３のＹ方向の長さの差分に対応している。また、回路板５３のＹ方向負側の辺と、対向する回路板５４のＹ方向正側の辺とは、所定の間隔をあけて平行であってよい。
　これらの回路板５２－５４は、モジュール内を流れる主電流の配線経路（主電流配線経路）の一部を構成する。
　回路板５２の上面には、半田等の接合材Ｓ（図８参照）を介して半導体素子６ａが配置されている。また、回路板５２のＸ方向負側の辺と半導体素子６のＸ方向負側の辺とが、所定の間隔をあけて平行になるように配置されていてよい。回路板５３の上面には、半田等の接合材Ｓ（図１０参照）を介して半導体素子６が配置されている。また、回路板５３のＸ方向正側の辺と半導体素子６のＸ方向正側の辺とが、所定の間隔をあけて平行になるように配置されていてよい。さらに、回路板５３のＹ方向負側の辺と半導体素子６ｂのＹ方向負側の辺とが、所定の間隔をあけて平行になるように配置されていてよい。接合材Ｓは、導電性を有する材料であればよく、例えば、半田、または金属焼結材であってよい。半導体素子６ａ、６ｂは、例えばシリコン（Ｓｉ）等の半導体基板によって平面視矩形状に形成される。
　また、半導体素子６ａ、６ｂは、上記のシリコンの他、炭化けい素（ＳｉＣ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、及びダイヤモンド等のワイドバンドギャップ半導体基板によって形成されたワイドバンドギャップ半導体素子（ワイドギャップ半導体素子と呼ばれてもよい）で構成されてもよい。
　半導体素子６ａ、６ｂには、ＩＧＢＴ（Insulated　Gate　Bipolar　Transistor）、パワーＭＯＳＦＥＴ（Metal　Oxide　Semiconductor　Field　Effect　Transistor）等のスイッチング素子が用いられる。更に、ＦＷＤ（Free　Wheeling　Diode）等のダイオードが用いられてもよい。
　本実施の形態では、半導体素子６ａ、６ｂは、ＩＧＢＴ（Insulated　Gate　Bipolar　Transistor）素子とＦＷＤ（Free　Wheeling　Diode）素子の機能を一体化したＲＣ（Reverse　Conducting）－ＩＧＢＴ素子で構成される（例えば図６参照）。
　なお、半導体素子６ａ、６ｂは、これに限定されず、上記したスイッチング素子、ダイオード等を組み合わせて構成されてもよい。例えば、ＩＧＢＴ素子とＦＷＤ素子とが別体で構成されてもよい。また、半導体素子６として逆バイアスに対して十分な耐圧を有するＲＢ（Reverse　Blocking）－ＩＧＢＴ等を用いてもよい。
　また、半導体素子６ａ、６ｂの形状、配置数、配置箇所等は適宜変更が可能である。例えば、本実施の形態では、一相につき２つの半導体素子（半導体素子６ａと半導体素子６ｂが１つずつ）が配置されている。２つの半導体素子６ａ、６ｂは、直列に接続されている。また、図６に示すように、２つの半導体素子６のうち、回路板５２（第１回路板）の上面に配置された半導体素子６ａ（第１半導体素子）が上アームを構成し、他方の回路板５３（第２回路板）の上面に配置された半導体素子６ｂ（第２半導体素子）が下アームを構成してもよい。すなわち、回路板５２は、上アームの主電流経路の一部を構成し、回路板５３は、下アームの主電流経路の一部を構成する。上記したように、半導体素子６ａと半導体素子６ｂは、一相につき、それぞれ一つずつで配置されてよい。それぞれ一つずつ配置することで、更に、配線経路を短くしてインダクタンスを低減することができる。また、半導体素子６ａと半導体素子６ｂは、それぞれ複数で且つ、同じ数で配置されてよい。複数の半導体素子６ａを並列接続し、複数の半導体素子６ｂを並列接続することで、モジュールを大容量にすることができる。また、半導体素子６ａの数と半導体素子６ｂの数を同じにすることで、上アームと下アームでの電流アンバランスを抑制することができる。
　このように構成される半導体素子６ａ（６ｂ）は、平面視矩形状であって、ＸＹ面に上面及び下面を有し、それぞれの面に電極が形成されている。例えば半導体素子６ａ（６ｂ）の上面には、主電極６０ａ（６０ｂ）及び制御電極６１ａ（６１ｂ）が形成され、半導体素子６ａ（６ｂ）の下面にも主電極（不図示）が形成されている。上面の主電極６０ａ（６０ｂ）及び下面の主電極は、主電流が流れる電極であり、半導体素子６ａ（６ｂ）の上面の大部分を示す面積を有した平面視矩形状に形成されている。一方で制御電極６１ａ（６１ｂ）は、主電極６０ａ（６０ｂ）に比べて十分に小さい平面視矩形状に形成されている。例えば本実施の形態では、１つの半導体素子６ａ（６ｂ）につき５つの制御電極６１ａ（６１ｂ）が形成されている。半導体素子６ａ（６ｂ）の上面において、一方の辺側（－Ｙ側の辺）に主電極６０ａ（６０ｂ）が形成され、対辺である他方の辺側（＋Ｙ側の辺）の側部に制御電極６１ａ（６１ｂ）が偏って配置されている。なお、各電極の配置は、これに限らず適宜変更が可能である。
　例えば半導体素子６ａ、６ｂがＩＧＢＴ素子の場合、上面側の主電極は、エミッタ電極と呼ばれてもよく、下面側の主電極は、コレクタ電極と呼ばれてもよい。また、半導体素子６ａ、６ｂがＭＯＳＦＥＴ素子の場合、上面側の主電極は、ソース電極と呼ばれてもよく、下面側の主電極は、ドレイン電極と呼ばれてもよい。
　また、制御電極６１ａ、６１ｂには、ゲート電極が含まれてよい。ゲート電極は、主電流をオンオフするためのゲートを制御するための電極である。また、制御電極６１ａ、６１ｂには、補助電極が含まれてよい。例えば、補助電極は、上面側の主電極と電気的に接続され、ゲート電位に対する基準電位となる補助ソース電極あるいは補助エミッタ電極であってよい。また、補助電極は、半導体素子の温度を測定する温度センス電極であってもよい。このような、半導体素子６ａの上面に形成された電極（主電極６０ａ、及び制御電極６１ａ）、半導体素子６ｂの上面に形成された電極（主電極６０ｂ、及び制御電極６１ｂ）は、総じて上面電極と呼ばれてもよく、半導体素子６ａ、６ｂの下面に形成された電極（主電極）は、下面電極と呼ばれてもよい。
　また、本実施の形態における半導体素子６ａ、６ｂは、半導体基板にトランジスタのような機能素子を厚み方向に形成した、いわゆる縦型のスイッチング素子であってもよく、また、これらの機能素子を面方向に形成した横型のスイッチング素子であってもよい。
　半導体素子６ａの下面側の主電極は、回路板５２（第１回路板）の上面に接合材Ｓ（図８参照）を介して接合されている。また、半導体素子６ｂの下面側の主電極は、回路板５３（第２回路板）の上面に接合材Ｓ（図１０参照）を介して接合されている。そして、半導体素子６ａの上面側の主電極６０と回路板５３（第２回路板）の上面とは、金属配線板７（第１金属配線板）によって電気的に接続されている。また、半導体素子６ｂ（第２金属配線板）の上面側の主電極６０と回路板５４（第３回路板）の上面とは、金属配線板７、９によって電気的に接続されている。金属配線板７、９は、主電流配線部材を構成し、半導体モジュール１内を流れる主電流の経路（主電流経路）の一部として機能する。
　金属配線板７、９は上面と下面を有する板状体で構成される。金属配線板７の厚さは、０．１ｍｍ以上、２．５ｍｍ以下であってよい。金属配線板７、９は、例えば、銅、銅合金、アルミニウム合金、鉄合金等の金属により形成される。金属配線板７は、例えばプレス加工により、所定の形状に形成される。また、金属配線板７、９の表面には、酸化や腐食の防止のためにメッキが施されてよい。メッキにより、樹脂（金属配線板と封止樹脂４との間に介在するコーティング層）との密着性を向上することが可能である。なお、以下に示す金属配線板７、９の形状はあくまで一例を示すものであり、適宜変更が可能である。また、金属配線板７、９は、リードフレームと呼ばれてもよい。以下、金属配線板７、９を別々に説明するが、対応する構成は共通しているものとする。
　本実施の形態に係る金属配線板７は、平面視においてクランク形状を有すると共に、側面視で複数回屈曲されたクランク形状を有している。具体的に金属配線板７は、第１接合部７０と、第２接合部７１と、連結部７２と、を含んで構成される。第１接合部７０は、半導体素子６ａの上面（主電極６０）に接合材Ｓ（例えば図８参照）を介して接合されている。第２接合部７１は、他の配線板（回路板５３）の上面に接合材Ｓを介して接合されている。接合材Ｓは、導電性を有する材料であればよく、例えば、半田、または金属焼結材であってよい。連結部７２（第１連結部）は、第１接合部７０及び第２接合部７１を連結する。
　金属配線板７の一端は、上アーム側の半導体素子６ａに接続され、金属配線板７の他端は、回路板５３の上面に接続される。
　本実施の形態に係る金属配線板９は、平面視においてクランク形状を有すると共に、側面視で複数回屈曲されたクランク形状を有している。具体的に金属配線板９は、第３接合部９０と、第４接合部９１と、連結部９２と、を含んで構成される。第３接合部９０は、半導体素子６ｂの上面（主電極６０）に接合材Ｓ（例えば図１０参照）を介して接合されている。第４接合部９１は、他の配線板（回路板５４）の上面に接合材Ｓを介して接合されている。接合材Ｓは、導電性を有する材料であればよく、例えば、半田、または金属焼結材であってよい。連結部９２（第２連結部）は、第３接合部９０及び第４接合部９１を連結する。
　また、金属配線板９の一端は、下アーム側の半導体素子６ｂに接続され、金属配線板９の他端は、回路板５４の上面に接続される。金属配線板７、９の詳細構造は後述する。
　なお、上記した金属配線板７、９の形状、個数、配置箇所等はあくまで一例であり、これに限定されることなく適宜変更が可能である。詳細は後述するが、本実施の形態では、上記した半導体素子６ａ、６ｂ、金属配線板７、９，及び後述する主端子等によって、例えば図６に示すインバータ回路を形成してよい。
　積層基板５、半導体素子６ａ、６ｂ、及び金属配線板７、９の周囲は、ケース３によって囲われている。ケース３は、平面視四角環状の筒形状あるいは枠形状を有している。ケース３は、例えば熱可塑性樹脂によって形成される。熱可塑性樹脂は、例えば、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂、ポリブチレンサクシネート（ＰＢＳ）樹脂、ポリアミド（ＰＡ）樹脂、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂、または、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）樹脂が挙げられる。樹脂には、強度及び／又は機能性を向上させるための無機フィラーを混入してもよい。ケース３は、このような熱可塑性樹脂を用いて、射出成形により成形される。
　ケース３は、中央に開口部３ａを有する矩形枠状に形成されている。より具体的にケース３は、Ｘ方向で対向する一対の側壁３０と、Ｙ方向で対向する一対の側壁３１と、を有し、それぞれの端部を連結して矩形枠状に形成される。一対の側壁３１は、一対の側壁３０に比べて長くなっている。
　また、一対の側壁３１は、Ｙ方向に延びる２つの仕切り壁３２によって連結されている。これにより、ケース３の内側空間は、Ｘ方向に並ぶ３つの空間に仕切られている。各空間に半導体ユニット２及び金属配線板７、９が収容される。すなわち、３つの半導体ユニット２及び金属配線板７、９は、枠状のケース３によって画定される空間に収容される。ケース３の下端は、接着剤を介して冷却器１０（天板１１）の上面に接着される。接着剤は、例えばエポキシ系やシリコン系の接着剤が好ましい。
　ケース３には、外部接続用の主端子（Ｐ端子８０、Ｎ端子８１、Ｍ端子８２）と、制御用の制御端子８３が設けられている。ケース３の短手方向（Ｙ方向）で対向する一対の側壁３１のうち、Ｙ方向負側に位置する側壁３１には、平面視四角形状の凹部３３、３４が形成されている。
　凹部３３には、Ｐ端子８０（後述する端子部８０ａ）が配置されている。Ｐ端子８０は、一相につき、１つずつ配置されている。Ｐ端子８０の端部（後述する板状部８０ｂの先端）は、回路板５２に接続される。
　Ｐ端子８０は、端子部８０ａと、板状部８０ｂとを一体成型、もしくは連結して形成されている。端子部８０ａは、所定厚みの四角ナットで形成されている。端子部８０ａは、中央に厚み方向へ貫通するネジ穴８０ｃが形成されている。端子部８０ａは、板状部８０ｂの一端（基端）側に設けられている。
　板状部８０ｂは、上面と下面を有する平板形状を有している。板状部８０ｂは、平面視でＹ方向に長い長尺形状を有している。また、板状部８０ｂの他端（先端）は、回路板５２の上面に電気的に接続される。
　同様に、凹部３４には、Ｎ端子８１（後述する端子部８１ａ）が配置されている。Ｎ端子８１は、一相につき、１つずつ配置されている。Ｎ端子８１の端部（板状部８１ｂの先端）は、回路板５４に接続される。
　Ｎ端子８１は、端子部８１ａと、板状部８１ｂとを一体成型、もしくは連結して形成されている。端子部８１ａは、所定厚みの四角ナットで形成されている。端子部８１ａは、中央に厚み方向へ貫通するネジ穴８１ｃが形成されている。端子部８１ａは、板状部８１ｂの一端（基端）側に設けられている。
　板状部８１ｂは、上面と下面を有する平板形状を有している。板状部８１ｂは、平面視でＹ方向に長い長尺形状を有している。また、板状部８１ｂの他端（先端）は、接合材（不図示）を介して回路板５４の上面に接合される。
　また、ケース３の短手方向（Ｙ方向）で対向する一対の側壁３１のうち、Ｙ方向正側の側壁３１には、平面視四角形状の凹部３５が形成されている。凹部３５には、Ｍ端子８２（後述する端子部８２ａ）が配置されている。Ｍ端子８２は、一相につき、１つずつ配置されている。Ｍ端子８２の端部（板状部８２ｂの先端）は、回路板５３に接続される。
　Ｍ端子８２は、端子部８２ａと、板状部８２ｂとを一体成型、もしくは連結して形成されている。端子部８２ａは、所定厚みの四角ナットで形成されている。端子部８２ａは、中央に厚み方向へ貫通するネジ穴８２ｃが形成されている。端子部８２ａは、板状部８２ｂの一端（基端）側に設けられている。
　板状部８２ｂは、上面と下面を有する平板形状を有している。板状部８２ｂは、平面視でＹ方向に長い長尺形状を有している。また、板状部８２ｂの他端（先端）は、接合材（不図示）を介して回路板５３の上面に接合される。
　上記したＰ端子８０、Ｎ端子８１、Ｍ端子８２は、図６のＰ，Ｎ，Ｍに対応している。図６に示すように、Ｐ端子８０は、上アームを構成する半導体素子６ａ（第１半導体素子）のコレクタ電極（下面側の主電極）に電気的に接続される。Ｍ端子８２は、半導体素子６ａのエミッタ電極（上面側の主電極）および下アームを構成する半導体素子６ｂ（第２半導体素子）のコレクタ電極（下面側の主電極）に電気的に接続される。Ｎ端子８１は、半導体素子６ｂのエミッタ電極（上面側の主電極）に電気的に接続される。Ｐ端子８０は正極端子（入力端子）、Ｎ端子８１は負極端子（入力端子）、Ｍ端子８２は中間端子（出力端子）と呼ばれてもよい。これらの端子は、主電流が流れる金属配線板を構成する。Ｐ端子８０、Ｎ端子８１及びＭ端子８２の一端は外部導体に接続可能な主端子を構成する。上記したように、Ｐ端子８０、Ｎ端子８１及びＭ端子８２のそれぞれの一端は、それぞれ所定の配線板に電気的に接続される。
　また、上記した主端子（Ｐ端子８０、Ｎ端子８１、Ｍ端子８２）の端部と所定の回路板とは、レーザ接合や超音波接合によって接合されてよい。また、主端子の端部と所定の回路板とは、接合材を介して接合されてもよい。また、主端子の端部と所定の回路板の間には、所定厚みの金属ブロックが介在してもよい。更には、主端子の端部と所定の回路板とは、ボンディングワイヤによって電気的に接続されてもよい。すなわち、主端子の端部と所定の回路板とは、電気的に接続されればよく、主端子の端部と所定の回路板との間に他の構成が介在してもよい。
　これらの主端子は、例えば銅素材、銅合金系素材、アルミニウム合金系素材、鉄合金系素材等の金属材料によって形成される。また、これらの主端子は、表面にめっき膜が形成されていてもよい。このようなめっき膜は、例えばニッケル、ニッケル合金、錫、錫合金などであってよい。なお、これらの端子の形状、配置箇所、個数等は、上記に限らず適宜変更が可能である。
　また、Ｙ方向正側の側壁の上面には、Ｚ方向へ垂直に突出した一対の柱部３６が形成されている。柱部３６は、開口部３ａに沿って平面視でＸ方向に長い長尺形状を有している。柱部３６は、一相につき２つ配置されており、Ｘ方向に並んでいる。また、柱部３６の内側（Ｙ方向負側）には、開口部３ａに沿うように側壁３１の上面に対して一段下がった段部３１ａが形成されている。
　柱部３６には、複数の制御端子８３が埋め込まれている。制御端子８３は、１つの柱部３６に対して５つ埋め込まれている。制御端子８３の一端は、柱部３６の上面から突出してＺ方向上方に延びている。制御端子８３の他端は、段部３１ａの上面に表出している。制御端子８３は、１つの半導体素子６につき５つ、一相につき１０個配置されている。これらの制御端子８３は、制御電極６１に対応して設けられている。なお、制御端子８３の配置数は、これに限らず適宜変更が可能である。
　制御端子８３は、例えば銅素材、銅合金系素材、アルミニウム合金系素材、鉄合金系素材等の金属素材により形成される。制御端子８３は、ケース３に埋め込まれるように、一体成型（インサート成型）されている。また、制御端子８３は、表面にめっき膜が形成されていてもよい。このようなめっき膜は、例えばニッケル、ニッケル合金、錫、錫合金などであってよい。なお、制御端子８３の形状、配置箇所等は、上記に限らず適宜変更が可能である。
　また、側壁３０の上面には、Ｚ方向に沿って延びる位置決めピン３７が設けられている。位置決めピン３７は、Ｘ方向負側の側壁３０の上面において、柱部３６のＸ方向負側に隣接して設けられている。また、位置決めピン３７は、Ｘ方向正側の側壁３０の上面において、柱部３６のＸ方向正側にも隣接して設けられている。
　また、ケース３には、外周縁に沿って複数の貫通穴３８が形成されている。貫通穴３８は、冷却器１０まで貫通している。
　対応する制御電極６１ａ（６１ｂ）と制御端子８３とは、配線部材Ｗによって電気的に接続されている。配線部材Ｗには、導体ワイヤ（ボンディングワイヤ）が用いられる。導体ワイヤの材質は、金、銅、アルミニウム、金合金、銅合金、アルミニウム合金のいずれか１つ又はそれらの組み合わせを用いることができる。また、配線部材として導体ワイヤ以外の部材を用いることも可能である。例えば、配線部材としてリボンを用いることができる。
　また、ケース３により規定された内部空間には、封止樹脂４が充填される。封止樹脂４は、上面がケース３の上端に至るまで充填されてよい。これにより、ケース３内に配置された各種構成部品（３つの半導体ユニット２、金属配線板７、各端子及び配線部材Ｗ等）が封止される。
　封止樹脂４は、例えば熱硬化性樹脂により構成されてよい。封止樹脂４は、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂のいずれかを少なくとも含むことが好ましい。封止樹脂４には、例えば、無機フィラーを混入したエポキシ樹脂が、絶縁性、耐熱性及び放熱性の点から好適である。
　ところで、半導体装置１００においては、スイッチングの応答性の観点からモジュール全体のインダクタンス低減が求められている。また、モジュールの主電流経路の一部として機能する主配線がリードフレーム等の金属配線板７によって形成されることが想定される。
　この場合、金属配線板７、９の形状がモジュール全体の主電流経路の長さに影響を与え得る。それだけでなく、金属配線板７、９の形状は、モジュール組立時における金属配線板７、９の配置姿勢にも影響を与え得る。より具体的には、電流は、金属配線板７中の最短経路で流れる傾向にあるため、金属配線板７、９の形状や配置がモジュール全体の主電流経路の長さに影響を与え得る。
　より具体的には、金属配線板７、９を接合する際、予め積層基板５又は半導体素子６ａ、６ｂ上に金属配線板７、９が配置される。このとき、金属配線板７、９の形状によって重心位置がずれていると、金属配線板７、９が傾いた状態で積層基板５又は半導体素子６ａ、６ｂ上に接合されてしまうおそれがある。すなわち、金属配線板７、９は、単体での自立安定性が接合時の姿勢にも大きく左右するといえる。接合時の金属配線板７、９の姿勢は、接合部分の機械的な強度に影響を与えるだけでなく、運転時の出力特性にも影響を与え得る。
　このように、金属配線板７、９の形状は、モジュール全体の電気的な特性に加え、機械的な強度にも左右する重要な要素の１つとして考えられる。
　そこで、本件発明者は、金属配線板７、９の形状、及びモジュール全体の主電流経路（主端子や配線パターン）のレイアウトに着目し、本発明に想到した。以下、その具体的な構成について詳細に説明する。
　先ず、図３、図７から図１０を参照して、本実施の形態に係る金属配線板の詳細構造について説明する。図７は、本実施の形態に係る金属配線板（第１金属配線板）の平面図である。図８は、図４の金属配線板（第１金属配線板）に着目した部分拡大図である。図９は、本実施の形態に係る他の金属配線板（第２金属配線板）の平面図である。図１０は、図５の金属配線板（第２金属配線板）に着目した部分拡大図である。なお、図７及び図８では、上アーム側（図３の右側）に位置する金属配線板７（第１金属配線板）を例にして説明する。図９及び図１０では、下アーム側（図３の左側）に位置する金属配線板７（第２金属配線板）を例にして説明する。
　図３、図７、及び図８に示すように、金属配線板７は、第１接合部７０と、第２接合部７１と、連結部７２と、を含んでいる。連結部７２は更に、第１立ち上がり部７２ａ、第２立ち上がり部７２ｂ、及び水平部７２ｃを含んでいる。
　第１接合部７０は、平面視において半導体素子６ａの主電極６０ａより小さい矩形状に形成されている。例えば第１接合部７０は、Ｙ方向に長辺を有し、Ｘ方向に短辺を有する矩形状を有している。また、第１接合部７０は、ＸＹ面に上面と下面を有し、Ｚ方向に厚みを有する板状部分を含んでいる。第１接合部７０は、上面側の主電極６０ａのＸ方向の一辺の幅方向中央に接合されている。すなわち、第１接合部７０のＸ方向の辺は、上面側の主電極６０ａのＸ方向の中心線を含んで形成される。より好ましくは、第１接合部７０のＸ方向の中心線Ｃｘは、上面側の主電極６０ａのＸ方向の中心線から、主電極６０ａのＸ方向の長さの１０％以内の範囲にある。さらに好ましくは、上面側の主電極６０ａのＸ方向の中心線と、第１接合部７０のＸ方向の中心線Ｃｘとは、一致している。また、第１接合部７０は、上面側の主電極６０ａのＹ方向の一辺の幅方向中央に接合されている。すなわち、第１接合部７０のＹ方向の辺は、上面側の主電極６０ａのＹ方向の中心線を含んで形成される。より好ましくは、第１接合部７０のＹ方向の中心線Ｃ１は、上面側の主電極６０ａのＹ方向の中心線から、主電極６０ａのＹ方向の長さの１０％以内の範囲にある。さらに好ましくは、上面側の主電極６０ａのＹ方向の中心線と、第１接合部７０のＹ方向の中心線Ｃ１とは、一致している。
　また、第１接合部７０の下面には、下方に向けて突出する複数（本実施の形態では４つ）のボス７０ａが形成されている。ボス７０ａは、第１接合部７０の四隅に対する箇所にそれぞれ配置されている。また、第１接合部７０の上面には、ボス７０ａの真上に対応した箇所に凹部７０ｂが形成されている。第１接合部７０は、Ｚ方向において、半導体素子６の上面電極（主電極６０ａ）に対向して配置され、接合材Ｓを介して接合されている。
　また、第１接合部７０の上面には、他の部分よりも表面粗さの大きい粗化面を有していてもよい。このような粗化面は、例えば、溶剤、レーザ、金型等で意図的に表面をあらすことで形成できる。この粗化面によれば、アンカー効果として樹脂との密着性が向上される。
　第２接合部７１は、例えば、図７に示すように、平面視においてＸ方向に短辺を有し、Ｙ方向に長辺を有する矩形状に形成されている。第２接合部７１は、ＸＹ面に上面と下面を有し、Ｚ方向に厚みを有する板状部分を含んでいる。
　また、第２接合部７１の下面には、下方に向けて突出する複数（本実施の形態では２つ）のボス７１ａが形成されている。ボス７１ａは、第２接合部７１の長手方向に沿って２つ並んで配置されている。また、第２接合部７１の上面には、ボス７１ａの真上に対応した箇所に凹部７１ｂが形成されている。第２接合部７１は、Ｚ方向において、回路板５３の上面に対向して配置され、接合材Ｓを介して接合されている。
　第１接合部７０と第２接合部７１は、平面視においてＸ方向で一部を対向するように配置されている。つまり、第１接合部７０の一辺と第２接合部７１の一辺は、所定距離を離して平行に配置されている。さらに、第１接合部７０の一辺と第２接合部７１の一辺は、平面視で斜めに対向するように配置されている。例えば、図７のように、第１接合部７０の長辺と第２接合部７１の長辺とが所定距離を離して平行に配置されて、一部が対向している。
　連結部７２（第１連結部）は、上記した第１接合部７０と第２接合部７１とを連結する。連結部７２は、側面視において、門型又はアーチ状に形成された板状部分を含む。具体的に連結部７２は、第１接合部７０の一辺から上方に立ち上がる第１立ち上がり部７２ａと、第２接合部７１の一辺から上方に立ち上がる第２立ち上がり部７２ｂと、第１立ち上がり部７２ａの上端と第２立ち上がり部７２ｂの上端とを連結する水平部７２ｃと、を含んでいる。第１立ち上がり部７２ａは、連結部７２の一端部分を構成し、第２立ち上がり部７２ｂは、連結部７２の他端部分を構成する。
　第１立ち上がり部７２ａは、第１接合部７０の一辺（例えば第２接合部７１に対向する一辺）から第１接合部７０に対して垂直に立ち上がっている。第１立ち上がり部７２ａは、第１接合部７０の前記一辺に平行なＹＺ面に主面を有し、ＺＸ面に側面を有し、Ｙ方向に幅、Ｘ方向に厚みを有する板状部分を含んでいる（図７，８参照）。第１立ち上がり部７２ａの幅は、接続された第１接合部７０の幅（第１接合部７０の前記一辺の長さ）よりも小さい。第１立ち上がり部７２ａの厚さは、第１接合部７０の厚さと略同じであってよい。例えば、第１立ち上がり部７２ａの厚さは、第１接合部７０の厚さの８０％以上、１２０％以下であってよい。
　また、第１立ち上がり部７２ａは、第１接合部７０の一辺の幅方向中央に連結されている。すなわち、第１立ち上がり部７２ａは、第１接合部７０の一辺の幅方向中央を含んで形成される。より好ましくは、第１立ち上がり部７２ａの幅方向の中心線Ｃ２は、第１接合部７０の一辺の幅方向の中心線Ｃ１から、前記第１接合部７０の一辺の幅の１０％以内の範囲にある。さらに好ましくは、図７に示すように、第１立ち上がり部７２ａの幅方向の中心線Ｃ２と第１接合部７０の一辺の幅方向の中心線Ｃ１とは、一致している。なお、図７では、図示の便宜上、中心線Ｃ１，Ｃ２をＹ方向に僅かにずらしている。すなわち、本実施の形態では、中心線Ｃ１，Ｃ２が完全に一致することを排除しないものとする。
　第２立ち上がり部７２ｂは、第２接合部７１の一辺（例えば第１接合部７０に対向する一辺）から第２接合部７１に対して垂直に立ち上がっている。第２立ち上がり部７２ｂは、第２接合部７１の前記一辺に平行なＹＺ面に主面を有し、ＺＸ面に側面を有し、Ｙ方向に幅、Ｘ方向に厚みを有する板状部分を含んでいる（図７、図８参照）。第２立ち上がり部７２ｂの幅は、接続された第２接合部７１の幅（第２接合部７１の前記一辺の長さ）よりも小さい。第２立ち上がり部７２ｂの厚さは、第２接合部７１の厚さと略同じであってよい。例えば、第２立ち上がり部７２ｂの厚さは、第２接合部７１の厚さの８０％以上、１２０％以下であってよい。
　また、第２立ち上がり部７２ｂは、第２接合部７１の一辺の幅方向中央に連結されている。すなわち、第２立ち上がり部７２ｂは、第２接合部７１の一辺の幅方向中央を含んで形成される。より好ましくは、第２立ち上がり部７２ｂの幅方向の中心線Ｃ４は、第２接合部７１の一辺の幅方向の中心線Ｃ３から、前記第２接合部７１の一辺の幅の１０％以内の範囲にある。さらに好ましくは、図７に示すように、第２立ち上がり部７２ｂの幅方向の中心線Ｃ４と第２接合部７１の一辺の幅方向の中心線Ｃ４とは、一致している。なお、図７では、図示の便宜上、中心線Ｃ３，Ｃ４をＹ方向に僅かにずらしている。すなわち、本実施の形態では、中心線Ｃ３，Ｃ４が完全に一致することを排除しないものとする。
　第１立ち上がり部７２ａと第２立ち上がり部７２ｂは、平面視においてＸ方向で一部の面を対向するように配置されている。つまり、第１立ち上がり部７２ａの一面と第２立ち上がり部７２ｂの一面は、所定距離を離して平行に配置されている。さらに、第１立ち上がり部７２ａの一面と第２立ち上がり部７２ｂの一面は、平面視で斜めに対向するように配置されている。例えば、図７のように、第１立ち上がり部７２ａの一面と第２立ち上がり部７２ｂの一面とが所定距離を離して平行に配置されて、一部が対向している。また、第１立ち上がり部７２ａの厚さと第２立ち上がり部７２ｂの厚さは、同じであることが好ましい。
　また、第１立ち上がり部７２ａの上端の高さと、第２立ち上がり部７２ｂの上端の高さは、一致していることが好ましい。一方で、第１立ち上がり部７２ａの下端は、第２立ち上がり部７２ｂの下端よりも高い位置にあることが好ましい。すなわち、第１接合部７０は、第２接合部７１よりも高い位置（Ｚ方向正側の位置）に設けられている。より具体的に第１接合部７０は、第２接合部７１よりも半導体素子６ａの厚み分だけ高い位置に設けられていることが好ましい。
　水平部７２ｃは、ＸＹ面に上面と下面を有し、Ｚ方向に厚みを有する板状部分を含んでいる。また、水平部７２ｃは、平面視で略直角に２回屈曲したクランク形状を有している。水平部７２ｃの幅は、第１立ち上がり部７２ａ又は第２立ち上がり部７２ｂと同じであることが好ましい。
　より具体的に、水平部７２ｃは、図７に示すように、第１延伸部７２ｄと第２延伸部７２ｅと第３延伸部７２ｆとを含んでいる。第１延伸部７２ｄは、第２接合部７１に対向する第１接合部７０の一辺から所定幅でＸ方向に延伸する矩形状を有する。第１延伸部７２ｄは、Ｙ方向に長い。第２延伸部７２ｅは、第１延伸部７２ｄの一辺に連なり、所定幅でＹ方向に延伸する矩形状を有する。第２延伸部７２ｅは、Ｙ方向に長い。第３延伸部７２ｆは、第１接合部７０に対向する第２接合部７１の一辺から所定幅でＸ方向に延伸する矩形状を有する。第３延伸部７２ｆは、Ｙ方向に長い。第３延伸部７２ｆは、第２延伸部７２ｅの一辺に連なっている。また、水平部７２ｃ（第２延伸部７２ｅ）には、平面視におけるエッジ部分（斜めに対向する２つの角部）にそれぞれ第１延伸部７２ｄ（フィレット）が形成されている。
　このように構成された金属配線板７の厚さは、第１接合部７０から第２接合部７１に至るまで一様な厚さとなっているが、これに限定されない。例えば、金属配線板７の厚さは、第１接合部７０から第２接合部７１に至るまで一様な厚さである必要はなく、その一部分が薄くなっていてもよい。
　本実施の形態では、連結部７２の一端が第１接合部７０の一辺の幅方向中央に連結されて、連結部７２の他端が第２接合部７１の一辺の幅方向中央に連結されている。これにより、金属配線板７単体での重心位置が連結部７２（水平部７２ｃ）の中央付近に位置することになる。したがって、金属配線板７単体での自立安定性を向上することができ、接合時の姿勢変化を極力抑制して、接合部の傾きなどを防止することが可能である。
　半導体素子６ａの上面電極（主電極６０ａ）に対しても、幅方向中央に連結されることになる。そのため、上面電極（主電極６０ａ）における幅方向（Ｙ方向）の電流の偏りを抑制することができ、半導体素子６ａの部分的な過熱を抑制することができる。
　さらに、図７に示すように、連結部７２の一部分である水平部７２ｃが平面視でクランク形状に形成される場合であっても、その重心位置を水平部７２ｃの平面視における中央部分に近づけることが可能である。この結果、金属配線板７の形状バリエーションを十分に確保することが可能である。
　また、上記したように、金属配線板７の第１接合部７０を上面側から凹ませて凹部７０ｂを形成し、下面側からボス７０ａを突出させている。ボス７０ａは、平面視において、矩形状の第１接合部７０の四隅に近い場所にそれぞれ配置されている。このように、複数のボス７０ａが形成されることで、金属配線板７の接合工程において、第１接合部７０が半導体素子６ａの上面に対して傾くことがない。よって金属配線板７（第１接合部７０）の姿勢を安定させることができる。
　また、金属配線板７の下面にボス７０ａを設けたことで、第１接合部７０と半導体素子６ａとの間に少なくともボス７０ａの高さ分だけ隙間を確保することができる。当該隙間を接合材Ｓで埋めることにより、接合材Ｓの厚みを確保することが可能である。これにより、接合強度も十分に確保することが可能である。
　また、第１接合部７０の上面には、ボス７０ａの真上に対応する箇所に凹部７０ｂが形成されている。この結果、第１接合部７０の上面の表面積が増え、第１接合部７０の上面と封止樹脂４との密着性（アンカー効果）を向上することが可能である。したがって、半導体素子６ａの上方において、熱応力に伴う金属配線板７の上面の剥離進展を抑制することが可能である。
　また、第２接合部７１の裏面側にも、下方に突出するボス７１ａが形成されている。これにより、第２接合部７１と対向する回路板５３との間に少なくともボス７１ａの高さ分だけ隙間を確保することができる。当該隙間を接合材Ｓで埋めることにより、接合材Ｓの厚みを確保することが可能である。
　以下、下アーム側の金属配線板９について説明する。なお、下アーム側の金属配線板９は、基本的には上アーム側の金属配線板７と共通の構成を有し、一部の構成の向きが異なる点で金属配線板７と相違する。
　図３、図９、及び図１０に示すように、金属配線板９は、第３接合部９０と、第４接合部９１と、連結部９２と、を含んでいる。連結部９２は更に、第３立ち上がり部９２ａ、第４立ち上がり部９２ｂ、及び水平部９２ｃを含んでいる。
　第３接合部９０は、平面視において半導体素子６ｂの主電極６０ｂより小さい矩形状に形成されている。例えば第３接合部９０は、Ｙ方向に長辺を有し、Ｘ方向に短辺を有する矩形状を有している。また、第３接合部９０は、ＸＹ面に上面と下面を有し、Ｚ方向に厚みを有する板状部分を含んでいる。第３接合部９０は、上面側の主電極６０ｂのＹ方向の一辺の幅方向中央に接合されている。すなわち、第３接合部９０のＹ方向の辺は、上面側の主電極６０ｂのＸ方向の中心線を含んで形成される。より好ましくは、第３接合部９０のＹ方向の中心線Ｃｙは、上面側の主電極６０ｂのＹ方向の中心線から、主電極６０ｂのＹ方向の長さの１０％以内の範囲にある。さらに好ましくは、上面側の主電極６０ｂのＸ方向の中心線と、第３接合部９０のＹ方向の中心線Ｃｙとは、一致している。また、第３接合部９０は、上面側の主電極６０ｂのＸ方向の一辺の幅方向中央に接合されている。すなわち、第３接合部９０のＸ方向の辺は、上面側の主電極６０ｂのＸ方向の中心線を含んで形成される。より好ましくは、第３接合部９０のＸ方向の中心線Ｃ１は、上面側の主電極６０ｂのＸ方向の中心線から、主電極６０ｂのＸ方向の長さの１０％以内の範囲にある。さらに好ましくは、上面側の主電極６０ｂのＸ方向の中心線と、第３接合部９０のＸ方向の中心線Ｃ１とは、一致している。
　また、第３接合部９０の下面には、下方に向けて突出する複数（本実施の形態では４つ）のボス９０ａが形成されている。ボス９０ａは、第３接合部９０の四隅に対する箇所にそれぞれ配置されている。また、第３接合部９０の上面には、ボス９０ａの真上に対応した箇所に凹部９０ｂが形成されている。第３接合部９０は、Ｚ方向において、半導体素子６の上面電極（主電極６０ｂ）に対向して配置され、接合材Ｓを介して接合されている。
　また、第３接合部９０の上面には、他の部分よりも表面粗さの大きい粗化面を有していてもよい。このような粗化面は、例えば、溶剤、レーザ、金型等で意図的に表面をあらすことで形成できる。この粗化面によれば、アンカー効果として樹脂との密着性が向上される。
　第４接合部９１は、例えば、図９に示すように、平面視においてＹ方向に短辺を有し、Ｘ方向に長辺を有する矩形状に形成されている。第４接合部９１は、ＸＹ面に上面と下面を有し、Ｚ方向に厚みを有する板状部分を含んでいる。
　また、第４接合部９１の下面には、下方に向けて突出する複数（本実施の形態では２つ）のボス９１ａが形成されている。ボス９１ａは、第４接合部９１の長手方向に沿って２つ並んで配置されている。また、第４接合部９１の上面には、ボス９１ａの真上に対応した箇所に凹部９１ｂが形成されている。第４接合部９１は、Ｚ方向において、回路板５４の上面に対向して配置され、接合材Ｓを介して接合されている。
　第３接合部９０と第４接合部９１は、平面視においてＹ方向で一部を対向するように配置されている。つまり、第３接合部９０の一辺と第４接合部９１の一辺は、所定距離を離して平行に配置されている。さらに、第３接合部９０の一辺と第４接合部９１の一辺は、平面視で斜めに対向するように配置されている。例えば、図９のように、第３接合部９０の長辺と第４接合部９１の長辺とが所定距離を離して平行に配置されて、一部が対向している。
　連結部９２（第２連結部）は、上記した第３接合部９０と第４接合部９１とを連結する。連結部９２は、側面視において、門型又はアーチ状に形成された板状部分を含む。具体的に連結部９２は、第３接合部９０の一辺から上方に立ち上がる第３立ち上がり部９２ａと、第４接合部９１の一辺から上方に立ち上がる第４立ち上がり部９２ｂと、第３立ち上がり部９２ａの上端と第４立ち上がり部９２ｂの上端とを連結する水平部９２ｃと、を含んでいる。第３立ち上がり部９２ａは、連結部９２の一端部分を構成し、第４立ち上がり部９２ｂは、連結部９２の他端部分を構成する。
　第３立ち上がり部９２ａは、第３接合部９０の一辺（例えば第４接合部９１に対向する一辺）から第３接合部９０に対して垂直に立ち上がっている。第３立ち上がり部９２ａは、第３接合部９０の前記一辺に平行なＺＸ面に主面を有し、ＹＺ面に側面を有し、Ｘ方向に幅、Ｙ方向に厚みを有する板状部分を含んでいる（図９，１０参照）。第３立ち上がり部９２ａの幅は、接続された第３接合部９０の幅（第３接合部９０の前記一辺の長さ）よりも小さい。第３立ち上がり部９２ａの厚さは、第３接合部９０の厚さと略同じであってよい。例えば、第３立ち上がり部９２ａの厚さは、第３接合部９０の厚さの８０％以上、１２０％以下であってよい。
　また、第３立ち上がり部９２ａは、第３接合部９０の一辺の幅方向中央に連結されている。すなわち、第３立ち上がり部９２ａは、第３接合部９０の一辺の幅方向中央を含んで形成される。より好ましくは、第３立ち上がり部９２ａの幅方向の中心線Ｃ２は、第３接合部９０の一辺の幅方向の中心線Ｃ１から、前記第３接合部９０の一辺の幅の１０％以内の範囲にある。さらに好ましくは、図９に示すように、第３立ち上がり部９２ａの幅方向の中心線Ｃ２と第３接合部９０の一辺の幅方向の中心線Ｃ１とは、一致している。なお、図９では、図示の便宜上、中心線Ｃ１，Ｃ２をＹ方向に僅かにずらしている。すなわち、本実施の形態では、中心線Ｃ１，Ｃ２が完全に一致することを排除しないものとする。
　第４立ち上がり部９２ｂは、第４接合部９１の一辺（例えば第３接合部９０に対向する一辺）から第４接合部９１に対して垂直に立ち上がっている。第４立ち上がり部９２ｂは、第４接合部９１の前記一辺に平行なＺＸ面に主面を有し、ＹＺ面に側面を有し、Ｘ方向に幅、Ｙ方向に厚みを有する板状部分を含んでいる（図９、図１０参照）。第４立ち上がり部９２ｂの幅は、接続された第４接合部９１の幅（第４接合部９１の前記一辺の長さ）よりも小さい。第４立ち上がり部９２ｂの厚さは、第４接合部９１の厚さと略同じであってよい。例えば、第４立ち上がり部９２ｂの厚さは、第４接合部９１の厚さの８０％以上、１２０％以下であってよい。
　また、第４立ち上がり部９２ｂは、第４接合部９１の一辺の幅方向中央に連結されている。すなわち、第４立ち上がり部９２ｂは、第４接合部９１の一辺の幅方向中央を含んで形成される。より好ましくは、第４立ち上がり部９２ｂの幅方向の中心線Ｃ４は、第４接合部９１の一辺の幅方向の中心線Ｃ３から、前記第４接合部９１の一辺の幅の１０％以内の範囲にある。さらに好ましくは、図９に示すように、第４立ち上がり部９２ｂの幅方向の中心線Ｃ４と第４接合部９１の一辺の幅方向の中心線Ｃ４とは、一致している。なお、図９では、図示の便宜上、中心線Ｃ３，Ｃ４をＹ方向に僅かにずらしている。すなわち、本実施の形態では、中心線Ｃ３，Ｃ４が完全に一致することを排除しないものとする。
　第３立ち上がり部９２ａと第４立ち上がり部９２ｂは、平面視においてＹ方向で一部の面を対向するように配置されている。つまり、第３立ち上がり部９２ａの一面と第４立ち上がり部９２ｂの一面は、所定距離を離して平行に配置されている。さらに、第３立ち上がり部９２ａの一面と第４立ち上がり部９２ｂの一面は、平面視で斜めに対向するように配置されている。例えば、図９のように、第３立ち上がり部９２ａの一面と第４立ち上がり部９２ｂの一面とが所定距離を離して平行に配置されて、一部が対向している。また、第３立ち上がり部９２ａの厚さと第４立ち上がり部９２ｂの厚さは、同じであることが好ましい。
　また、第３立ち上がり部９２ａの上端の高さと、第４立ち上がり部９２ｂの上端の高さは、一致していることが好ましい。一方で、第３立ち上がり部９２ａの下端は、第４立ち上がり部９２ｂの下端よりも高い位置にあることが好ましい。すなわち、第３接合部９０は、第４接合部９１よりも高い位置（Ｚ方向正側の位置）に設けられている。より具体的に第３接合部９０は、第４接合部９１よりも半導体素子６ｂの厚み分だけ高い位置に設けられていることが好ましい。
　水平部９２ｃは、ＸＹ面に上面と下面を有し、Ｚ方向に厚みを有する板状部分を含んでいる。また、水平部９２ｃは、平面視で略直角に２回屈曲したクランク形状を有している。水平部９２ｃの幅は、第３立ち上がり部９２ａ又は第４立ち上がり部９２ｂと同じであることが好ましい。
　より具体的に、水平部９２ｃは、図９に示すように、第１延伸部９２ｄと第２延伸部９２ｅと第３延伸部９２ｆとを含んでいる。第１延伸部９２ｄは、第４接合部９１に対向する第３接合部９０の一辺から所定幅でＹ方向に延伸する矩形状を有する。第１延伸部９２ｄは、Ｘ方向に長い。第２延伸部９２ｅは、第１延伸部９２ｄの一辺に連なり、所定幅でＸ方向に延伸する矩形状を有する。第２延伸部９２ｅは、Ｘ方向に長い。第３延伸部９２ｆは、第３接合部９０に対向する第４接合部９１の一辺から所定幅でＹ方向に延伸する矩形状を有する。第３延伸部９２ｆは、Ｘ方向に長い。第３延伸部９２ｆは、第２延伸部９２ｅの一辺に連なっている。また、水平部９２ｃ（第２延伸部９２ｅ）には、平面視におけるエッジ部分（斜めに対向する２つの角部）にそれぞれ第１延伸部９２ｄ（フィレット）が形成されている。
　このように構成された金属配線板９の厚さは、第３接合部９０から第４接合部９１に至るまで一様な厚さとなっているが、これに限定されない。例えば、金属配線板９の厚さは、第３接合部９０から第４接合部９１に至るまで一様な厚さである必要はなく、その一部分が薄くなっていてもよい。
　本実施の形態では、連結部９２の一端が第３接合部９０の一辺の幅方向中央に連結されて、連結部９２の他端が第４接合部９１の一辺の幅方向中央に連結されている。これにより、金属配線板９単体での重心位置が連結部９２（水平部９２ｃ）の中央付近に位置することになる。したがって、金属配線板９単体での自立安定性を向上することができ、接合時の姿勢変化を極力抑制して、接合部の傾きなどを防止することが可能である。
　半導体素子６ｂの上面電極（主電極６０ｂ）に対しても、幅方向中央に連結されることになる。そのため、上面電極（主電極６０ｂ）における幅方向（Ｙ方向）の電流の偏りを抑制することができ、半導体素子６ｂの部分的な過熱を抑制することができる。
　さらに、図９に示すように、連結部９２の一部分である水平部９２ｃが平面視でクランク形状に形成される場合であっても、その重心位置を水平部９２ｃの平面視における中央部分に近づけることが可能である。この結果、金属配線板９の形状バリエーションを十分に確保することが可能である。
　また、上記したように、金属配線板９の第３接合部９０を上面側から凹ませて凹部９０ｂを形成し、下面側からボス９０ａを突出させている。ボス９０ａは、平面視において、矩形状の第３接合部９０の四隅に近い場所にそれぞれ配置されている。このように、複数のボス９０ａが形成されることで、金属配線板９の接合工程において、第３接合部９０が半導体素子６ｂの上面に対して傾くことがない。よって金属配線板９（第３接合部９０）の姿勢を安定させることができる。
　また、金属配線板９の下面にボス９０ａを設けたことで、第３接合部９０と半導体素子６ｂとの間に少なくともボス９０ａの高さ分だけ隙間を確保することができる。当該隙間を接合材Ｓで埋めることにより、接合材Ｓの厚みを確保することが可能である。これにより、接合強度も十分に確保することが可能である。
　また、第３接合部９０の上面には、ボス９０ａの真上に対応する箇所に凹部９０ｂが形成されている。この結果、第３接合部９０の上面の表面積が増え、第３接合部９０の上面と封止樹脂４との密着性（アンカー効果）を向上することが可能である。したがって、半導体素子６ｂの上方において、熱応力に伴う金属配線板９の上面の剥離進展を抑制することが可能である。
　また、第４接合部９１の裏面側にも、下方に突出するボス９１ａが形成されている。これにより、第４接合部９１と対向する回路板５４との間に少なくともボス９１ａの高さ分だけ隙間を確保することができる。当該隙間を接合材Ｓで埋めることにより、接合材Ｓの厚みを確保することが可能である。
　このような金属配線板７，９によれば、配置した際の重心位置を安定させることが可能である。図７，図９に示すように、金属配線板７，９を構成する所定箇所の幅をＤ１，Ｄ２，Ｄ３とする。
　ここで、Ｄ１＞Ｄ２且つＤ３＞Ｄ２の関係を維持しつつ、Ｄ２を広げることで連結部７２，９２の面積が広くなり、重心の安定性が向上する。また、他部品の構造寸法や製造寸法に影響のない範囲でＤ３を広げることで回路板との接触面を広げることができ、安定性がさらに向上する。また、Ｄ３を広げることは、重心の安定化に加え、連結部７２，９２を積層基板５より下に効率的に放熱できる。
　また、Ｄ２を広げることで、出力特性をさらに向上することが出来る。同じ電流を流した場合、Ｄ２を広げた場合の方が連結部７２，９２の断面積を大きくでき、発熱を低減、つまり許容電流を大きくすることができる。また、金属配線板７，９の長さを維持した状態でＤ２を広げることにより、電流経路の断面積を広げることができ、インダクタンスを低減することができる。すなわちＤ２は、信頼性耐量に影響のない範囲で広げることが可能である。
　更に、上記した効果に加え、以下のような効果も期待できる。図１１は、図３のうち、金属配線板の周辺に着目した平面図である。
　半導体モジュール１では、半導体ユニット２及びケース３と、封止樹脂４との密着性を向上させるために、内部の部材に対してコーティング層を塗布して樹脂との密着性を向上させている。コーティング層は、ポリイミドまたはポリアミドのうちの少なくとも１つを含んでよい。コーティング層の塗布は、例えばスプレー方式にて実施される。
　本実施の形態では金属配線板７，９の連結部７２，９２をクランク形状にすることにより、連結部（水平部）の面積を小さくできる。これにより、金属配線板７，９の直下に位置する部品（積層基板５または半導体素子６ａ，６ｂ）に対して、コーティング層を適切に塗布することが可能となる。具体的には、図１１の領域Ｒへもコーティング層を適切に塗布することが可能である。領域Ｒは、水平部のクランク形状の角部（フィレット）の近傍に位置する矩形領域である。フィレットの近傍は樹脂剥離の発生しやすい箇所であるため、領域Ｒにもコーティング層が塗布されることにより、金属配線板７，９周囲の積層基板５や半導体素子６ａ，６ｂの表面にもコーティング層が塗布しやすくなる。これにより、封止樹脂４とその周辺部材との密着性が向上し、絶縁性や信頼性耐量を向上することができる。
　次に、金属配線板７、９の周辺のレイアウトについて説明する。図３、図７から図１０に示すように、回路板５２、５３は、Ｘ方向に並んで配置されている。また、回路板５３、５４は、Ｘ方向とは交差するＹ方向に並んで配置されている。
　また、Ｐ端子８０とＮ端子８１は、Ｘ方向に並んで配置されている。Ｍ端子８２は、回路板５３，５４を挟んでＮ端子８１に対向するように配置されている。より具体的にＭ端子８２は、上アーム側の第２接合部７１を挟んでＮ端子８１に対向するように配置されている。
　上記したように、上アーム側の第１接合部７０と第２接合部７１は平面視で一辺同士が対向するように配置されている。また、上アーム側の連結部７２は、対向する第１接合部７０の一辺と第２接合部７１の一辺とを連結している。
　このように、対向する一辺同士を連結部７２で連結したことで、図３及び図７に示すように、上アーム側の半導体素子６と回路板５３との主電流経路をより短くすることが可能である。
　同様に、下アーム側の第１接合部７０と第２接合部７１は平面視で一辺同士が対向するように配置されている。また、下アーム側の連結部７２は、対向する第１接合部７０の一辺と第２接合部７１の一辺とを連結している。
　このように、下アーム側においても、対向する一辺同士を連結部７２で連結したことで、半導体素子６と回路板５４との主電流経路をより短くすることが可能である。これらにより、モジュール全体のインダクタンスを低減することが可能である。
　更に、上下アーム共に水平部７２ｃを平面視でクランク形状としたことにより、周辺の主端子（Ｐ端子８０，Ｎ端子８１，Ｍ端子８２）や回路板５２－５４の形状及びレイアウトに応じて、重心位置を安定した位置に維持した状態で主電流経路を調整することが可能である。この結果、レイアウトに応じた製品バリエーションを増やすことが可能である。例えば、上アーム側の半導体素子６ａと金属配線板７とは、Ｐ端子８０側（Ｙ方向負側）に偏って配置され、下アーム側の金属配線板９の第４接合部９１は、Ｎ端子８１に近づけて配置されることが好ましい。
　以上説明したように、本実施の形態によれば、金属配線板７の重心を安定させ、封止後の金属配線板に対する界面の応力集中を防止すると共に、主電流経路の偏りを防止することが可能である。また、主電流経路を短縮してインダクタンス低減効果を得ることが可能である。更にモジュール内の各種構成部品のレイアウト調整が容易となり、チップサイズの変更や、製品バリエーションに応じた構成部品の設計変更が容易となる。
　上記実施の形態では、金属配線板（連結部）が平面視でクランク形状を有する場合について説明したが、この構成に限定されない。例えば、図１２に示す構成も可能である。図１２は、変形例に係る金属配線板の平面図である。なお、図１２では、金属配線板７を例にして説明するが、同様の形状を金属配線板９にも適用することが可能である。図１２に示すように、変形例に係る金属配線板７では、連結部７２（水平部７２ｃ）が平面視で斜めに延びた長尺体で形成されている。この構成によれば、水平部７２ｃが直線的に形成されることで、配線経路を更に短くすることができるため、よりインダクタンス低減効果を得ることが可能となる。
　図１３を参照して、本発明が適用された車両について説明する。図１３は、本発明の半導体装置を適用した車両の一例を示す平面模式図である。図１３に示す車両１０１は、例えば４つの車輪１０２を備えた四輪車で構成される。車両１０１は、例えば、モータ等によって車輪を駆動させる電気自動車、モータの他に内燃機関の動力を用いたハイブリッド車であってもよい。
　車両１０１は、車輪１０２に動力を付与する駆動部１０３と、駆動部１０３を制御する制御装置１０４と、を備える。駆動部１０３は、例えば、エンジン、モータ、エンジンとモータのハイブリッドの少なくとも１つで構成されてよい。
　制御装置１０４は、上記した駆動部１０３の制御（例えば電力制御）を実施する。制御装置１０４は、上記した半導体装置１００を備えている。半導体装置１００は、駆動部１０３に対する電力制御を実施するように構成されてよい。
　また、上記実施の形態において、半導体素子６ａ、６ｂの個数及び配置箇所は、上記構成に限定されず、適宜変更が可能である。
　また、上記実施の形態において、配線板の個数及びレイアウトは、上記構成に限定されず、適宜変更が可能である。
　また、上記実施の形態では、積層基板５、半導体素子６ａ、６ｂが平面視矩形状又は方形状に形成される構成としたが、この構成に限定されない。これらの構成は、上記以外の多角形状に形成されてもよい。
　また、本実施の形態及び変形例を説明したが、他の実施の形態として、上記実施の形態及び変形例を全体的又は部分的に組み合わせたものでもよい。
　また、本実施の形態は上記の実施の形態及び変形例に限定されるものではなく、技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよい。さらに、技術の進歩又は派生する別技術によって、技術的思想を別の仕方で実現することができれば、その方法を用いて実施されてもよい。したがって、特許請求の範囲は、技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施態様をカバーしている。
　下記に、上記の実施の形態における特徴点を整理する。
　上記実施の形態に係る半導体モジュールは、Ｐ端子の一端が電気的に接続された第１回路板と、Ｍ端子の一端が電気的に接続された第２回路板と、Ｎ端子の一端が電気的に接続された第３回路板と、前記第１回路板の上面に配置された第１半導体素子と、前記第２回路板の上面に配置された第２半導体素子と、前記第１半導体素子と前記第２回路板とを接続する第１金属配線板と、前記第２半導体素子と前記第３回路板とを接続する第２金属配線板と、を備え、前記第１金属配線板は、前記第１半導体素子の上面側の主電極の上面に接合される平面視矩形状の第１接合部と、前記第２回路板の上面に接合される平面視矩形状の第２接合部と、前記第１接合部及び前記第２接合部を連結する第１連結部と、を備え、前記第１接合部と前記第２接合部は平面視で一辺同士が対向するように配置され、前記第１連結部は、対向する前記第１接合部の一辺と前記第２接合部の一辺とを連結し、前記第２金属配線板は、前記第２半導体素子の上面側の主電極の上面に接合される平面視矩形状の第３接合部と、前記第３回路板の上面に接合される平面視矩形状の第４接合部と、前記第３接合部及び前記第４接合部を連結する第２連結部と、を備え、前記第３接合部と前記第４接合部は平面視で一辺同士が対向するように配置され、前記第２連結部は、対向する前記第３接合部の一辺と前記第４接合部の一辺とを連結する。
　また、上記した実施の形態に係る半導体モジュールにおいて、前記第１回路板と前記第２回路板は、所定方向に並んで配置されており、前記第２回路板と前記第３回路板は、前記所定方向とは交差する方向に並んで配置されている。
　また、上記した実施の形態に係る半導体モジュールにおいて、前記第１連結部が前記所定方向に延伸し、前記第２連結部は当該所定方向に交差する方向に延伸している。
　また、上記した実施の形態に係る半導体モジュールにおいて、前記第１半導体素子及び前記第２半導体素子は、前記所定方向に交差する方向の一方側の上面に主電極が形成され、他方側の上面に制御電極が形成されている。
　また、上記した実施の形態に係る半導体モジュールにおいて、平面視で、前記第２半導体素子の上面から、前記所定方向に交差する方向の一方側に前記第２金属配線板が延伸しており、前記所定方向に交差する方向の他方側に制御配線が延伸している。
　また、上記した実施の形態に係る半導体モジュールにおいて、前記第１接合部と前記第２接合部の一辺同士が対向する方向は、前記第３接合部と前記第４接合部の一辺同士が対向する方向と交差している。
　また、上記した実施の形態に係る半導体モジュールにおいて、前記Ｐ端子と前記Ｎ端子は、所定方向に並んで配置されており、前記Ｍ端子は、前記第２接合部を挟んで前記Ｎ端子に対向するように配置されており、前記Ｍ端子が前記Ｎ端子に対向する方向は、前記所定方向とは交差する方向である。
　また、上記した実施の形態に係る半導体モジュールにおいて、前記Ｍ端子側に制御端子が配置されている。
　また、上記した実施の形態に係る半導体モジュールにおいて、前記第１連結部の一端は、前記第１接合部の一辺の幅方向中央に連結されている。
　また、上記した実施の形態に係る半導体モジュールにおいて、前記第１接合部の一辺と前記第２接合部の一辺は、平面視で斜めに対向するように配置されており、前記第２連結部は、平面視でクランク形状を有する板状部分を含む。
　また、上記した実施の形態に係る半導体モジュールにおいて、前記第１連結部のクランク形状は、前記Ｍ端子と前記第２回路板との接合部から離れる方向（Ｙ方向負側）に曲がっている。この構成によれば、第２回路板（回路板５３）においてＭ端子側の接合部と第２接合部とを所定距離離して配置することができ、お互いの熱干渉を少なくして、それぞれの接合部の信頼性が高められる。
　また、上記した実施の形態に係る半導体モジュールにおいて、前記第１連結部は、前記第１接合部の一辺から上方に立ち上がる第１立ち上がり部と、前記第２接合部の一辺から上方に立ち上がる第２立ち上がり部と、前記第１立ち上がり部の上端と前記第２立ち上がり部の上端とを連結し、平面視でクランク形状を有する水平部と、を有する。
　また、上記した実施の形態に係る半導体モジュールにおいて、前記水平部は、平面視におけるエッジ部分にフィレットが形成されている。
　また、上記した実施の形態に係る半導体モジュールにおいて、前記第１連結部の他端は、前記第２接合部の一辺の幅方向中央に連結されている。
　また、上記した実施の形態に係る半導体モジュールにおいて、前記第２連結部の一端は、前記第３接合部の一辺の幅方向中央に連結されている。
　また、上記した実施の形態に係る半導体モジュールにおいて、前記第３接合部の一辺と前記第４接合部の一辺は、平面視で斜めに対向するように配置されており、前記第２連結部は、平面視でクランク形状を有する板状部分を含む。
　また、上記した実施の形態に係る半導体モジュールにおいて、前記第２連結部のクランク形状は、前記Ｎ端子と前記第３回路板との接合部から離れる方向（Ｘ方向負側）に曲がっている。この構成によれば、第３回路板（回路板５４）においてＮ端子側の接合部と第４接合部とを所定距離離して配置することができ、お互いの熱干渉を少なくして、それぞれの接合部の信頼性が高められる。
　また、上記実施の形態に係る金属配線板は、半導体素子の主電極の上面に接合される平面視矩形状の第１接合部と、所定の回路板の上面に接合される平面視矩形状の第２接合部と、前記第１接合部及び前記第２接合部を連結する連結部と、を備え、前記第１接合部の一辺と前記第２接合部の一辺が対向するように配置されており、前記連結部の一端は、前記第１接合部の一辺の幅方向中央に連結されている。
　また、上記実施の形態に係る金属配線板において、前記連結部の一端の幅方向の中心線は、前記第１接合部の一辺の幅方向の中心線から、前記第１接合部の一辺の幅の１０％以内の範囲にある。
　また、上記実施の形態に係る金属配線板において、前記連結部の一端の幅方向の中心線と、前記第１接合部の一辺の幅方向の中心線とが、一致している。
　また、上記実施の形態に係る金属配線板において、前記第１接合部の一辺と前記第２接合部の一辺は、平面視で斜めに対向するように配置されており、前記連結部は、平面視でクランク形状を有する板状部分を含む。
　また、上記実施の形態に係る金属配線板において、前記連結部は、前記第１接合部の一辺から上方に立ち上がる第１立ち上がり部と、前記第２接合部の一辺から上方に立ち上がる第２立ち上がり部と、前記第１立ち上がり部の上端と前記第２立ち上がり部の上端とを連結し、平面視でクランク形状を有する水平部と、を有する。
　また、上記実施の形態に係る金属配線板において、前記水平部は、第１接合部の一辺から所定幅で当該一辺に垂直な方向に延伸する第１延伸部と、前記第１延伸部の一辺に連なり、所定幅で前記第１延伸部に垂直な方向に延伸する第２延伸部と、前記第２接合部の一辺から所定幅で当該一辺に垂直な方向に延伸し、前記第２延伸部の一辺に連なる第３延伸部と、を有する。
　また、上記実施の形態に係る金属配線板において、前記水平部は、平面視におけるエッジ部分にフィレットが形成されている。
　また、上記実施の形態に係る金属配線板において、前記連結部の他端は、前記第２接合部の一辺の幅方向中央に連結されている。
　また、上記実施の形態に係る金属配線板において、前記連結部の他端の幅方向の中心線は、前記第２接合部の一辺の幅方向の中心線から、前記第２接合部の一辺の幅の１０％以内の範囲にある。
　また、上記実施の形態に係る金属配線板において、前記連結部の他端の幅方向の中心線と、前記第２接合部の一辺の幅方向の中心線とが、一致している。
　また、上記実施の形態に係る金属配線板において、前記第１接合部及び前記第２接合部は、上面と下面を有する板状部分を含み、板状部分の下面に形成され、下方に向けて突出するボスと、板状部分の上面において、前記ボスの真上に対応する箇所に形成された凹部と、を有する。
　また、上記実施の形態に係る金属配線板において、平面視で、前記第１接合部の一辺の幅方向の一方と他方に前記ボスがあって、その間に前記連結部の一端の中心線が配置されている。この構成によれば、ボスが接合部のより外側に位置することになり、金属配線板を安定的に配置することが可能である。
　また、上記実施の形態に係る金属配線板において、平面視で、前記第１接合部の一辺の幅方向の一方と他方に前記ボスがあって、その間に前記連結部の一端がすべて配置されている。この構成によれば、ボスが接合部のより外側に位置することになり、金属配線板を安定的に配置することが可能である。
　また、上記実施の形態に係る金属配線板において、平面視で、前記第２接合部の一辺の幅方向の一方と他方に前記ボスがあって、その間に前記連結部の一端の中心線が配置されている。この構成によれば、ボスが接合部のより外側に位置することになり、金属配線板を安定的に配置することが可能である。
　また、上記実施の形態に係る金属配線板において、平面視で、前記第２接合部の一辺の幅方向の一方と他方に前記ボスがあって、その間に連結部の一端がすべて配置されている。この構成によれば、ボスが接合部のより外側に位置することになり、金属配線板を安定的に配置することが可能である。
　以上説明したように、本発明は、配置姿勢を安定させることができるという効果を有し、特に、電装用の半導体モジュールに適用可能な金属配線板に有用である。
　本出願は、２０２２年３月２８日出願の特願２０２２－０５１０４１に基づく。この内容は、すべてここに含めておく。
１　　　　　：半導体モジュール
２　　　　　：半導体ユニット
３　　　　　：ケース
３ａ　　　　：開口部
４　　　　　：封止樹脂
５　　　　　：積層基板
６ａ　　　　：半導体素子（第１半導体素子）
６ｂ　　　　：半導体素子（第２半導体素子）
７　　　　　：金属配線板（第１金属配線板）
９　　　　　：金属配線板（第２金属配線板）
１０　　　　：冷却器
１１　　　　：天板
１２　　　　：底板
１３　　　　：フィン
３０　　　　：側壁
３１　　　　：側壁
３１ａ　　　：段部
３２　　　　：仕切り壁
３３　　　　：凹部
３４　　　　：凹部
３５　　　　：凹部
３６　　　　：柱部
３７　　　　：位置決めピン
３８　　　　：貫通穴
５０　　　　：絶縁板
５１　　　　：放熱板
５２　　　　：回路板（第１回路板）
５３　　　　：回路板（第２回路板）
５４　　　　：回路板（第３回路板）
６０ａ　　　：主電極
６０ｂ　　　：主電極
６１ａ　　　：制御電極
６１ｂ　　　：制御電極
７０　　　　：第１接合部
７０ａ　　　：ボス
７０ｂ　　　：凹部
７１　　　　：第２接合部
７１ａ　　　：ボス
７１ｂ　　　：凹部
７２　　　　：連結部（第１連結部）
７２ａ　　　：第１立ち上がり部
７２ｂ　　　：第２立ち上がり部
７２ｃ　　　：水平部
７２ｄ　　　：フィレット
８０　　　　：Ｐ端子
８０ａ　　　：端子部
８０ｂ　　　：板状部
８０ｃ　　　：ネジ穴
８１　　　　：Ｎ端子
８１ａ　　　：端子部
８１ｂ　　　：板状部
８１ｃ　　　：ネジ穴
８２　　　　：Ｍ端子
８２ａ　　　：端子部
８２ｂ　　　：板状部
８２ｃ　　　：ネジ穴
８３　　　　：制御端子
９０　　　　：第３接合部
９０ａ　　　：ボス
９０ｂ　　　：凹部
９１　　　　：第４接合部
９１ａ　　　：ボス
９１ｂ　　　：凹部
９２　　　　：連結部（第２連結部）
９２ａ　　　：第３立ち上がり部
９２ｂ　　　：第４立ち上がり部
９２ｃ　　　：水平部
９２ｄ　　　：フィレット
１００　　　：半導体装置
１０１　　　：車両
１０２　　　：車輪
１０３　　　：駆動部
１０４　　　：制御装置
Ｓ　　　　　：接合材
Ｗ　　　　　：配線部材

Claims (15)

  1. 　半導体素子の主電極の上面に接合される平面視矩形状の第１接合部と、
    　所定の回路板の上面に接合される平面視矩形状の第２接合部と、
    　前記第１接合部及び前記第２接合部を連結する連結部と、を備え、
    　前記第１接合部の一辺と前記第２接合部の一辺が対向するように配置されており、
    　前記連結部の一端は、前記第１接合部の一辺の幅方向中央に連結されている、金属配線板。
  2. 　前記連結部の一端の幅方向の中心線は、前記第１接合部の一辺の幅方向の中心線から、前記第１接合部の一辺の幅の１０％以内の範囲にある、請求項１に記載の金属配線板。
  3. 　前記連結部の一端の幅方向の中心線と、前記第１接合部の一辺の幅方向の中心線とが、一致している、請求項１に記載の金属配線板。
  4. 　前記第１接合部の一辺と前記第２接合部の一辺は、平面視で斜めに対向するように配置されており、
    　前記連結部は、平面視でクランク形状を有する板状部分を含む、請求項１に記載の金属配線板。
  5. 　前記連結部は、
    　　前記第１接合部の一辺から上方に立ち上がる第１立ち上がり部と、
    　　前記第２接合部の一辺から上方に立ち上がる第２立ち上がり部と、
    　　前記第１立ち上がり部の上端と前記第２立ち上がり部の上端とを連結し、平面視でクランク形状を有する水平部と、を有する、請求項１に記載の金属配線板。
  6. 　前記水平部は、
    　　第１接合部の一辺から所定幅で当該一辺に垂直な方向に延伸する第１延伸部と、
    　　前記第１延伸部の一辺に連なり、所定幅で前記第１延伸部に垂直な方向に延伸する第２延伸部と、
    　　前記第２接合部の一辺から所定幅で当該一辺に垂直な方向に延伸し、前記第２延伸部の一辺に連なる第３延伸部と、を有する、請求項５に記載の金属配線板。
  7. 　前記水平部は、平面視におけるエッジ部分にフィレットが形成されている、請求項５に記載の金属配線板。
  8. 　前記連結部の他端は、前記第２接合部の一辺の幅方向中央に連結されている、請求項１から請求項７のいずれかに記載の金属配線板。
  9. 　前記連結部の他端の幅方向の中心線は、前記第２接合部の一辺の幅方向の中心線から、前記第２接合部の一辺の幅の１０％以内の範囲にある、請求項８に記載の金属配線板。
  10. 　前記連結部の他端の幅方向の中心線と、前記第２接合部の一辺の幅方向の中心線とが、一致している、請求項８に記載の金属配線板。
  11. 　前記第１接合部及び前記第２接合部は、上面と下面を有する板状部分を含み、
    　　板状部分の下面に形成され、下方に向けて突出するボスと、
    　　板状部分の上面において、前記ボスの真上に対応する箇所に形成された凹部と、を有する、請求項８に記載の金属配線板。
  12. 　平面視で、前記第１接合部の一辺の幅方向の一方と他方に前記ボスがあって、その間に前記連結部の一端の中心線が配置されている、請求項１１に記載の金属配線板。
  13. 　平面視で、前記第１接合部の一辺の幅方向の一方と他方に前記ボスがあって、その間に前記連結部の一端がすべて配置されている、請求項１１に記載の金属配線板。
  14. 　平面視で、前記第２接合部の一辺の幅方向の一方と他方に前記ボスがあって、その間に前記連結部の一端の中心線が配置されている、請求項１１に記載の金属配線板。
  15. 　平面視で、前記第２接合部の一辺の幅方向の一方と他方に前記ボスがあって、その間に連結部の一端がすべて配置されている、請求項１１に記載の金属配線板。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001339028A (ja) * 2000-05-26 2001-12-07 Toshiba Components Co Ltd コネクター型半導体素子
WO2021075220A1 (ja) * 2019-10-15 2021-04-22 富士電機株式会社 半導体モジュール
JP2021141222A (ja) * 2020-03-06 2021-09-16 富士電機株式会社 半導体モジュール
JP2021145082A (ja) * 2020-03-13 2021-09-24 富士電機株式会社 半導体モジュール及びワイヤボンディング方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001339028A (ja) * 2000-05-26 2001-12-07 Toshiba Components Co Ltd コネクター型半導体素子
WO2021075220A1 (ja) * 2019-10-15 2021-04-22 富士電機株式会社 半導体モジュール
JP2021141222A (ja) * 2020-03-06 2021-09-16 富士電機株式会社 半導体モジュール
JP2021145082A (ja) * 2020-03-13 2021-09-24 富士電機株式会社 半導体モジュール及びワイヤボンディング方法

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