WO2024157458A1

WO2024157458A1 - 半導体装置、電力変換装置

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Publication number: WO2024157458A1
Application number: PCT/JP2023/002659
Authority: WO
Inventors: 佑輔高木; 裕二朗金子
Original assignee: Hitachi Astemo Ltd
Current assignee: Astemo Ltd
Priority date: 2023-01-27
Filing date: 2023-01-27
Publication date: 2024-08-02
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Abstract

半導体装置は、主電極および信号電極を有する半導体素子と、半導体素子を封止する封止樹脂と、半導体素子と対向する下面から突出し、主電極に接続された突出部を有する導電部材と、一端が半導体素子の信号電極に接合材を介して接合されており、他端が封止樹脂の外部まで延び、導電部材の下面と対向する本体部、および突出部の側面と対向する本体部側面、を有する信号端子と、導電部材と信号端子との間に配置された絶縁性熱伝導部材と、備え、導電部材と信号端子は、導電部材の下面と突出部との間、および本体部と本体部側面との間の少なくとも一方に凹部を備える。

Description

半導体装置、電力変換装置

　本発明は、半導体装置、および電力変換装置に関する。

　半導体は動作に伴う熱の発生が避けられず、特に大きな電流が流れる場合には十分な冷却機構が必要となる。特許文献１には、主電極と信号パッドとを有する半導体素子と、前記半導体素子を封止する封止体と、前記封止体の内部で前記半導体素子の前記主電極に接続されているとともに、前記封止体の表面において露出された導体部材と、その一端が前記封止体の内部で前記半導体素子の前記信号パッドに接合層を介して接合されているとともに、その他端が前記封止体から突出する信号端子と、前記封止体の内部で前記導体部材上に設けられているとともに、前記信号端子を支持する支持部材と、を備え、前記信号端子には、その長手方向に沿って断面積が局所的に減少するくびれ部が設けられており、前記支持部材は、前記信号端子の前記一端から前記くびれ部までの区間に接触しており、前記支持部材を構成する材料は、絶縁性を有するとともに、前記封止体を構成する材料よりも熱伝導率が高い、半導体装置が開示されている。

特開２０２０－０９６０８５号公報

　特許文献１に記載されている発明では、半導体装置における半導体の冷却に改善の余地がある。

　本発明の第１の態様による半導体装置は、主電極および信号電極を有する半導体素子と、前記半導体素子を封止する封止樹脂と、前記半導体素子と対向する下面から突出し、前記主電極に接続された突出部を有する導電部材と、一端が前記半導体素子の前記信号電極に接合材を介して接合されており、他端が前記封止樹脂の外部まで延び、前記導電部材の下面と対向する本体部、および前記突出部の側面と対向する本体部側面、を有する信号端子と、前記導電部材と前記信号端子との間に配置された絶縁性熱伝導部材と、備え、前記導電部材と前記信号端子は、前記導電部材の下面と前記突出部との間、および前記本体部と前記本体部側面との間の少なくとも一方に凹部を備える。
　本発明の第２の態様による電力変換装置は、上述した半導体装置と、入力される電力を変換して出力する主変換回路とを備える。

　本発明によれば、半導体装置の放熱性能および絶縁性を向上できる。

半導体装置の回路図半導体装置の斜視図半導体装置の分解斜視図図２におけるＩＶ－ＩＶ断面図図２におけるＶ－Ｖ断面図図５におけるＣ部の拡大図第２導電部材の外観図変形例１におけるＣ部の拡大図変形例２におけるＣ部の拡大図変形例３における電力変換装置を示す図

―実施の形態―
　以下、図１～図７を参照して、半導体装置の実施の形態を説明する。

　図１は、半導体装置３００の回路図である。半導体装置３００は、半導体素子である第１素子２００Ｕ、第２素子２００Ｌ、第３素子２１０Ｕ、および第４素子２１０Ｌを備える。第１素子２００Ｕおよび第２素子２００ＬはＩＧＢＴ（絶縁ゲート型バイポーラートランジスター）である。第３素子２１０Ｕおよび第４素子２１０Ｌはダイオードである。第１素子２００Ｕ、第２素子２００Ｌ、第３素子２１０Ｕ、および第４素子２１０ＬはＦＥＴ（電界効果トランジスタ）などでもよい。ＦＥＴを用いる場合には、ＳｉＣ（シリコンカーバイド）を用いた半導体素子でもよい。

　半導体装置３００は、上アーム３０１と下アーム３０２とを備える。上アーム２００は、第１素子２００Ｕ、第３素子２１０Ｕ、正極端子３１１、および信号端子３４０を備える。下アーム２１０は、第２素子２００Ｌ、第４素子２１０Ｌ、負極端子３１２、および信号端子３４０を備える。正極端子３１１および負極端子３１２は、半導体装置３００の外部に存在するコンデンサなどと接続され、外部から半導体装置３００に電力を供給する。

　信号端子３４０は、制御基板に接続され、第１素子２００Ｕおよび第２素子２００Ｌのスイッチング動作を制御する。半導体装置３００は、交流端子３１３、中間接続部３０３を備える。中間接続部３０３は、上アーム３０１と下アーム３０２を電気的に接続する。中間接続部３０３は、交流端子３１３と電気的に接続する。交流端子３１３は、半導体装置３００の外部に電流を出力する。なお図１に示す半導体装置３００はＩＧＢＴおよびダイオードを２組有する２ｉｎ１構成であるが、ＩＧＢＴおよびダイオードを１組のみ有する１ｉｎ１構成でもよい。

　図２は、半導体装置３００の斜視図である。図２以降では、図面の相関を明示するために相互に直交するＸＹＺ軸を定義する。半導体装置３００の上アーム３０１と下アーム３０２はＹ軸方向に並んで配置される。具体的には、Ｙ軸のプラス側に上アーム３０１が配置され、Ｙ軸のマイナス側に下アーム３０２が配置される。半導体装置３００は、多くの構成が封止樹脂３８０で封止されている。正極端子３１１、負極端子３１２、交流端子３１３、および信号端子３４０は、一端が封止樹脂３８０から露出している。

　図３は、半導体装置３００の分解斜視図である。ただし図３では、半導体装置３００の大部分を覆う封止樹脂３８０を除外して図示している。図３の視点は図２と同様である。半導体装置３００は、図示下部に示す第１導電部材３２０と、図示上部に示す第２導電部材３３０をそれぞれ２つ有する。第１導電部材３２０と第２導電部材３３０は、上アーム３０１と下アーム３０２の構成部材としてそれぞれ１組ずつ必要である。なお、半導体装置３００が上アーム３０１か下アーム３０２のいずれか一方のみを構成する１ｉｎ１の場合には、半導体装置３００には第１導電部材３２０と第２導電部材３３０は１組のみ備えられる。

　第１素子２００Ｕおよび第３素子２１０Ｕは、上アーム３０１を構成する第１導電部材３２０と第２導電部材３３０とに挟まれる。第２素子２００Ｌおよび第４素子２１０Ｌは、下アーム３０２を構成する第１導電部材３２０と第２導電部材３３０とに挟まれる。

　第１素子２００Ｕおよび第２素子２００Ｌのそれぞれは、第１主電極２０１、第２主電極２０２、および信号電極２０３を有する。第３素子２１０Ｕおよび第４素子２１０Ｌのそれぞれは、第３主電極２１１および第４主電極２１２を有する。第１主電極２０１および第３主電極２１１は、第１接合材３５０を用いて第１導電部材３２０と接合される。第２主電極２０２および第４主電極２１２は、第２接合材３５１を用いて第２導電部材３３０と接合される。信号電極２０３は、第３接合材３５２を用いて信号端子３４０と接合される。

　Ｙ軸プラス側に示す、上アーム３０１を構成する第１導電部材３２０には、正極端子３１１が接続される。Ｙ軸マイナス側に示す、下アーム３０２を構成する第１導電部材３２０には、交流端子３１３が接続される。負極端子３１２は、下アーム３０２を構成する第１導電部材３２０に近接する位置に配置され、第１導電部材３２０に近い側に負極端子接続部３１６を有する。交流端子３１３は、中間端子３１７を有する。

　中間端子３１７は、上アーム３０１側に延びるように配置される。第２導電部材３３０は、端子接続部３３２を有する。負極端子接続部３１６は、下アーム３０２を構成する第２導電部材３３０の端子接続部３３２に対して、第４接合材３５３を用いて接合される。中間端子３１７は、上アーム３０１を構成する第２導電部材３３０の端子接続部３３２に対して、第５接合材３５４を用いて接合される。

　第１接合材３５０、第２接合材３５１、第３接合材３５２、第４接合材３５３、および第５接合材３５４のそれぞれは、はんだや焼結材である。第１接合材３５０、第２接合材３５１、第３接合材３５２、第４接合材３５３、および第５接合材３５４のそれぞれは、同一の組成でもよいし、異なる組成でもよい。第１導電部材３２０および第２導電部材３３０は、銅やアルミなどの金属板でもよいし、配線層および絶縁層を有する絶縁基板でもよい。

　信号端子３４０は、第２導電部材３３０と絶縁性熱伝導部材３６０を介して接着される。絶縁性熱伝導部材３６０は、接着力を有する樹脂である。この樹脂には熱伝導性フィラーが含まれ、信号端子３４０と絶縁性熱伝導部材３６０との間の熱伝導性を高めている。絶縁性熱伝導部材３６０は、取り扱いが容易となるように、シート状に成形されていることが好ましい。絶縁性熱伝導部材３６０は、信号端子３４０と第２導電部材３３０とに密着した状態で圧力をかけて、接着される。圧力をかけて接着されることにより、接着界面のボイドが低減され、絶縁性能や放熱性能が向上される。

　図４は、図２におけるＩＶ－ＩＶ断面図である。ただし図４では図示の都合によりＺ軸方向の縮尺を他の図と異ならせている。図４では、図示手前がＸ軸プラス方向、右がＹ軸プラス方向、上がＺ軸プラス方向である。上アーム３０１を構成する第１素子２００Ｕおよび第３素子２１０Ｕは、Ｘ軸方向に並んで配置されているので、図４の視点では重なっている。これと同様に、下アーム３０２を構成する第２素子２００Ｌおよび第４素子２１０Ｌは、Ｘ軸方向に並んで配置されているので、図４の視点では重なっている。

　第１導電部材３２０は、Ｚ軸プラス側で第１接合材３５０と接合される。第１導電部材３２０の第１接合材３５０と反対の面、すなわちＺ軸マイナス側の面を第１放熱面３２１と呼ぶ。第１放熱面３２１は、封止樹脂３８０から露出している。第２導電部材３３０は、Ｚ軸マイナス側で第２接合材３５１と接合される。第２導電部材３３０の第２接合材３５１と反対の面、すなわちＺ軸プラス側の面を第２放熱面３３１と呼ぶ。第２放熱面３３１は、封止樹脂３８０から露出している。

　第１放熱面３２１および第２放熱面３３１が絶縁部材を介して不図示の冷却器と熱的に接続されることで、第１素子２００Ｕ、第２素子２００Ｌ、第３素子２１０Ｕ、および第４素子２１０Ｌが発する熱が放熱される。たとえば、第１放熱面３２１および第２放熱面３３１の表面に絶縁性の熱伝導材と冷却器とが貼り付けられてもよい。またたとえば、第１放熱面３２１および第２放熱面３３１の表面に絶縁性の熱伝導材が貼り付けられ、グリスなどの熱伝導材を介して冷却器に熱的に接続されてもよい。

　図５は、図２におけるＶ－Ｖ断面図である。図５では、右がＸ軸プラス方向、図示奥がＹ軸プラス方向、上がＺ軸プラス方向である。第２導電部材３３０のＺ軸マイナス方向に突出する部位を突出部３３８と呼び、第２導電部材３３０から突出部３３８を除いた構成をベース部３３０Ｂと呼ぶ。突出部３３８の側面を突出部側面３３７と呼び、ベース部３３０ＢのＺ軸マイナス側の端面をベース部下面３３３と呼ぶ。突出部３３８のＸ軸上の中心位置をベース中心３３５と呼ぶ。突出部側面３３７はＺ軸に平行である。

　第２導電部材３３０は、突出部３３８の付け根であって信号端子３４０が配される位置、およびその位置のベース中心３３５に対する対称位置に凹みである凹部３３４を有する。突出部３３８の付け根とは、突出部側面３３７とベース部下面３３３とが交わる位置である。第２導電部材３３０は、様々な手法で製造できるが、生産性の向上のために引き抜きまたは押し出しで凹凸を成形することが望ましい。この場合に、前述のようにベース中心３３５を中心線とする対称位置に凹部３３４を設けることで第２導電部材３３０への力のかかり方の偏りがなくなり生産が容易になる。なお、凹部３３４がベース中心３３５を中心線とする対称位置に存在することは必須の構成ではない。信号端子３４０が存在する側への凹部３３４は必須であるが、その反対側、すなわち図５の右側の凹部３３４は存在しなくてもよい。

　図５の下部に示す囲みは、ベース部３３０ＢにおけるＸ軸マイナス側の端部付近の拡大図である。絶縁性熱伝導部材３６０は、ベース部下面３３３と接着される。絶縁性熱伝導部材３６０のＸ軸マイナス側の端部３６２は、導体部材側面３３６からはみ出さない位置に接着される。換言すると、半導体装置３００をＺ軸プラス側から見た場合に、封止樹脂３８０が存在しなくても絶縁性熱伝導部材３６０は視認できない。絶縁性熱伝導部材３６０のはみだしをなくすことで、絶縁性熱伝導部材３６０の破損を抑制でき、半導体装置３００の製造時の取り扱いが容易になり、半導体装置３００の生産性が向上する。

　信号端子３４０は、端子本体部３４４、第１屈曲部３４２、第２屈曲部３４３、低剛性部３４１、および端子部３４５を有する。端子本体部３４４は、絶縁性熱伝導部材３６０と接着される。第２屈曲部３４３は、絶縁性熱伝導部材３６０の端部３６２より内側、すなわち図５におけるＸ軸プラス側に位置する。仮に、端部３６２と第２屈曲部３４３のＸ軸方向の位置が同一の場合には、絶縁性を確実に確保することが困難であるため、第２屈曲部３４３を端部３６２よりも内側に配置することで絶縁性能を向上させている。

　端子部３４５は、封止樹脂３８０から露出している。第１屈曲部３４２は、端子部３４５と第２屈曲部３４３の間に位置する。第１屈曲部３４２は、端子部３４５が、正極端子３１１、負極端子３１２、および交流端子３１３と略同一平面上に配置されるように屈曲している。以下では、信号端子３４０の第１屈曲部３４２よりも図示左側で、かつ封止樹脂３８０の内側を第１領域３４０Ｘと呼び、信号端子３４０の封止樹脂３８０の外側を第２領域３４０Ｙとも呼ぶ。端子部３４５が、正極端子３１１、負極端子３１２、および交流端子３１３と略同一平面上にあることで、封止樹脂３８０を用いて封止する際に用いる金型を簡素化でき、生産性が向上する。低剛性部３４１は、第１屈曲部３４２と端子部３４５との間に位置する。低剛性部３４１は、封止樹脂３８０で封止される。低剛性部３４１は、端子部３４５および第２屈曲部３４３よりも剛性が低い。

　封止樹脂３８０を用いて封止するために金型で端子部３４５を押さえる際に、低剛性部３４１で応力を受けることで第２屈曲部３４３の絶縁性熱伝導部材３６０の接着部分にかかる応力を低減することができ、半導体装置３００の信頼性を向上できる。低剛性部３４１が封止樹脂３８０により封止されていることで、端子部３４５に外力が加わった際の低剛性部３４１にかかる応力を低減でき、半導体装置３００の信頼性を向上できる。

　図６は、図５におけるＣ部の拡大図である。図６の視点は図５と同一である。端子本体部３４４は、信号電極２０３と対向する位置に凸部３４７を有する。凸部３４７は、第３接合材３５２を用いて信号電極２０３と接合される。第１素子２００Ｕや第２素子２００Ｌが発する熱は、次のように図示下部から図示上部に向かって伝達される。すなわち、第１素子２００Ｕや第２素子２００Ｌの信号電極２０３から凸部３４７、信号端子３４０の端子本体部３４４、絶縁性熱伝導部材３６０、ベース部下面３３３に熱が伝達される。

　凸部３４７は、凸部側面３４８を有する。凸部側面３４８は、傾斜になっており、ベース部下面３３３側に向かって広がるような傾斜になっている。凸部側面３４８に傾斜が付くことで熱が広がりやすくなり、放熱性が向上する。凸部側面３４８を用いずに凸部３４７の形状を説明すると次のとおりである。すなわち、信号端子３４０において信号電極２０３に突出する凸部３４７は、信号電極２０３に向かって先細りの形状を有する。

　仮に凸部３４７の位置が信号電極２０３から外れると、意図せぬ短絡などが生じるため好ましくない。しかし凸部３４７の位置に過度な厳密さを求めると半導体装置３００の生産性が悪化する。そのため凸部３４７の信号電極２０３側の先端の面積を小さくすることで凸部３４７に要求される位置精度を緩和し、半導体装置３００の生産性を向上させている。ただし、凸部３４７が細長いと熱抵抗が大きくなるため、Ｚ軸プラス側はＸＹ平面の断面積を大きくすることで熱抵抗の増大を防ぎ、スムーズな熱エネルギーの移動を実現している。

　絶縁性熱伝導部材３６０は、図示Ｘ軸方向に延びるベース伝熱部３６５と、図示Ｚ軸方向に延びる側方伝熱部３６４と、コーナー部分の熱伝導部材屈曲部３６３と、を含む。熱伝導部材屈曲部３６３は、ベース伝熱部３６５と側方伝熱部３６４とに挟まれる領域とも言える。熱伝導部材屈曲部３６３、側方伝熱部３６４、およびベース伝熱部３６５は一体に形成される。突出部側面３３７は、側方伝熱部３６４を用いて本体部右側面３４４Ｒに接着される。突出部側面３３７が本体部右側面３４４Ｒと接着されることで、放熱性が向上する。本体部右側面３４４Ｒに本体部右側面３４４Ｒを突き当てることで、信号端子３４０の位置決めを容易にする。

　側方伝熱部３６４は、第２接合材３５１に接触しないようにＺ軸方向の長さが設定されている。絶縁性熱伝導部材３６０のベース伝熱部３６５には、ベース部下面３３３に接着するためにσｙの荷重が印加される。絶縁性熱伝導部材３６０の側方伝熱部３６４には、突出部側面３３７と接着するためにσｘの荷重が印加される。

　熱伝導部材屈曲部３６３は、折れ曲がっているので側方伝熱部３６４やベース伝熱部３６５に比べて外部から力を受けやすい傾向にある。仮に熱伝導部材屈曲部３６３が外部から力を受けると、絶縁性能が低下する可能性がある。この対策として凹部３３４が設けられており、第２導電部材３３０と熱伝導部材屈曲部３６３とが接触することがなく、絶縁性が確保される。

　図７は、第２導電部材３３０の外観図である。ただし図７は図３とは視点が異なり、図３では隠れていたＺ軸マイナス側の面が示されている。Ｚ軸マイナス側に突出する突出部３３８がＸ軸方向に並んで配される。凹部３３４は、突出部３３８のＸ軸プラス側端部およびＸ軸マイナス側端部に第２導電部材３３０のＹ軸方向の全幅に沿って存在する。そのため、凹部３３４を引き抜き加工や押し出し加工により容易に加工できる。信号端子３４０が延在するＸ軸方向に対して、凹部３３４が延伸するＹ軸方向は直交するので、ベース部下面３３３に平面を設けることが容易になり、絶縁性熱伝導部材３６０との取り付けが容易となる。

　上述した実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）半導体装置３００は、第１主電極２０１、第２主電極２０２、および信号電極２０３を有する第１素子２００Ｕと、第１素子２００Ｕを封止する封止樹脂３８０と、第１素子２００Ｕと対向するベース部３３０Ｂから突出し、第１主電極２０１に接続された突出部３３８を有する第２導電部材３３０と、一端が半導体素子の信号電極２０３に接合材を介して接合されており、他端が封止樹脂３８０の外部まで延び、第２導電部材３３０の下面であるベース部下面３３３と対向する端子本体部３４４、および突出部３３８の側面である突出部側面３３７と対向する本体部右側面３４４Ｒ、を有する信号端子３４０と、第２導電部材３３０と信号端子３４０との間に配置された絶縁性熱伝導部材３６０と、を備える。第２導電部材３３０と信号端子３４０は、ベース部下面３３３と突出部３３８との間に凹部３３４を備える。そのため、放熱性能および絶縁性を向上できる。具体的には、信号電極２０３と信号端子３４０とが絶縁性熱伝導部材３６０を介して第２導電部材３３０に熱的に接続される。信号端子３４０から第２導電部材３３０に放熱し、放熱経路を設けることで放熱性が向上する。また、絶縁性熱伝導部材３６０が屈曲する箇所に凹部３３４が設けられることで、絶縁性が向上される。

（２）信号端子３４０は、封止樹脂３８０に封止されている第１領域３４０Ｘと、封止樹脂３８０の外側に延伸する第２領域３４０Ｙと、を有する。信号端子３４０の第１領域３４０Ｘは、第１領域３４０Ｘの他の部分よりも剛性が低い低剛性部３４１が形成されている。そのため、封止樹脂３８０を用いて封止する際に絶縁性熱伝導部材３６０と信号端子３４０の接着界面に応力が掛かりにくく、剥離抑制が可能となり生産性が向上する。

（３）絶縁性熱伝導部材３６０は、突出部３３８が突出する方向、すなわちＺ軸の方向から見たときに、第２導電部材３３０の範囲内に配置されている。そのため、半導体装置３００の製造時に絶縁性熱伝導部材３６０が割れることが防止され、半導体装置３００の生産性が向上する。

（４）第２導電部材３３０は、封止樹脂３８０の外側に延伸した端子部３４５を有する。端子部３４５は、第２領域３４０Ｙと同一平面上に配置されている。そのため、封止樹脂３８０の金型が簡素化でき、半導体装置３００の生産性が向上する。

（５）凹部３３４は、突出部３３８に対して対称に形成されている。そのため、凹部３３４のプレス成形が容易になり、半導体装置３００の生産性が向上する。

（６）凹部３３４は、信号端子３４０の延伸方向に対して垂直な方向に向かって伸びる。そのため、押し出し成形や引き抜き整形により凹部３３４を成形でき、半導体装置３００の生産性が向上する。

（７）端子本体部３４４は、信号電極２０３に向かう凸部３４７を有し、凸部３４７は、信号電極２０３から端子本体部３４４に広がるような傾斜が設けられている。そのため、放熱性が向上する。

（変形例１）
　図８は、変形例１におけるＣ部の拡大図である。図８は、実施の形態における図６に対応する。変形例１では、本体部右側面３４４Ｒおよび突出部側面３３７が斜面になっている。換言すると、上述した実施の形態では、本体部右側面３４４Ｒおよび突出部側面３３７はＺ軸に平行であったが、本変形例における本体部右側面３４４Ｒおよび突出部側面３３７はＺ軸と平行ではない。本変形例では突出部側面３３７が傾斜なので、σ０の荷重を印加すると突出部側面３３７Ａにも絶縁性熱伝導部材３６０を接着する荷重σ１を発生させることができ生産性が向上する。傾斜角度θは１３５°以上あることが好ましい。傾斜角度θが大きければ、σ１が増え、絶縁性熱伝導部材３６０の接着が容易になる。

　本変形例における凹部３３４Ａは、凹部側面３９２Ａを有する。凹部側面３９２Ａは、傾斜になっている。傾斜になっていることで、引き抜き加工、押し出し加工の際に容易に加工することが可能となり、生産性が向上する。その他形状は、実施の形態と同様である。

　本変形例では、上述した実施の形態に加えて次の作用効果が得られる。
（８）本体部側面は、本体部から主電極に近づくように傾斜している。そのため、信号電極２０３からの熱が広がりやすくなり放熱性能が向上する。

（９）本体部側面の本体部に対しての角度は、１３５度以上である。そのため、絶縁性熱伝導部材３６０を接着する荷重が大きくなり、絶縁性熱伝導部材３６０の接着が容易になる。

（変形例２）
　図９は、変形例２におけるＣ部の拡大図である。図９は、実施の形態における図６に対応する。上述した実施の形態では、突出部３３８とベース部下面３３３の交点に凹部３３４を有していた。しかし本変形例では端子本体部３４４が端子凹部３４６Ｂを有する。端子凹部３４６Ｂは、熱伝導部材屈曲部３６３が端子本体部３４４を避ける位置に配置される。すなわち、端子凹部３４６Ｂは熱伝導部材屈曲部３６３を挟んで凹部３３４と逆側に設けられる。そのため、凹部３３４の代わりに端子凹部３４６Ｂが設けられることで、実施の形態と同様に絶縁性能を向上することができる。その他の構造は、実施の形態と同様である。

　なお、実施の形態では凹部３３４が備えられ、この変形例２では端子凹部３４６Ｂが設けられたが、半導体装置３００は凹部３３４および端子凹部３４６Ｂの少なくとも一方を備えればよい。すなわち、半導体装置３００が凹部３３４および端子凹部３４６Ｂの両方を備えてもよい。

（変形例３）
　図１０は、変形例３における電力変換装置１を示す図である。電力変換装置１は、３つの半導体装置３００と、電圧変換用のフィルムコンデンサ群３Ｇと、制御基板７とを備える。電力変換装置１の回路図である。電力変換装置１は、直流電力と交流電力とを相互に変換する。電力変換装置１は、高電圧バッテリー２から提供される直流電力を交流電力に変換してモータジェネレータＭＧに供給する場合と、モータジェネレータＭＧから提供される交流電力を直流電力に変換して高電圧バッテリー２に供給する場合とがある。高電圧バッテリー２は、リチウムイオン電池やニッケル水素電池などの２次電池である。

　モータジェネレータＭＧは、交流電力を用いてＨＥＶまたはＥＶの駆動力を出力する。またモータジェネレータＭＧは、外力でモータが回転した際の交流電力を高電圧バッテリー２へ回生するジェネレータとしても作用する。モータジェネレータＭＧはたとえば、図１に示すようなＹ結線を有する３相モータである。

　フィルムコンデンサ群３Ｇは、複数のフィルムコンデンサ３を樹脂ケースに配置し、樹脂封止してモジュール化したものである。フィルムコンデンサ群３Ｇは、直流電力を交流電力に変換する際の平滑化を行う。それぞれの半導体装置３００は、Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームを構成するスイッチング素子のオンおよびオフのタイミングを制御することにより、高電圧バッテリー２の直流電力を３相交流電力に変換する。制御基板７は、演算処理を行うマイクロコンピュータを備える。制御基板７は、上位コントローラ１０からの入力情報に基づいてゲートパルス信号を作成してそれぞれの半導体装置３００に出力する。

　本変形例によれば次の作用効果が得られる。
（１０）電力変換装置１は、半導体装置３００と、半導体装置３００を制御する制御基板７とを備える。そのため、放熱性能および絶縁性に優れる半導体装置３００を内蔵する電力変換装置１を提供できる。なお、電力変換装置１は半導体装置３００を１つのみ備え、単相に対応してもよい。

　上述した各実施の形態および変形例は、それぞれ組み合わせてもよい。上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。

１：電力変換装置、７：制御基板、２００Ｕ：第１素子、２０１：第１主電極、２０３：信号電極、３００：半導体装置、３３０：第２導電部材、３３０Ｂ：ベース部、３３１：第２放熱面、３３２：端子接続部、３３３：ベース部下面、３３４、３３４Ａ：凹部、３３５：ベース中心、３３６：導体部材側面、３３７、３３７Ａ：突出部側面、３３８：突出部、３４０：信号端子、３４１：低剛性部、３４２：第１屈曲部、３４３：第２屈曲部、３４４：端子本体部、３４４Ｒ：本体部右側面、３４５：端子部、３４６Ｂ：端子凹部、３４７：凸部、３４８：凸部側面、３６０：絶縁性熱伝導部材、３６３：熱伝導部材屈曲部、３８０：封止樹脂、３９２Ａ：凹部側面

Claims

　主電極および信号電極を有する半導体素子と、
　前記半導体素子を封止する封止樹脂と、
　前記半導体素子と対向する下面から突出し、前記主電極に接続された突出部を有する導電部材と、
　一端が前記半導体素子の前記信号電極に接合材を介して接合されており、他端が前記封止樹脂の外部まで延び、前記導電部材の下面と対向する本体部、および前記突出部の側面と対向する本体部側面、を有する信号端子と、
　前記導電部材と前記信号端子との間に配置された絶縁性熱伝導部材と、
を備え、
　前記導電部材と前記信号端子は、前記導電部材の下面と前記突出部との間、および前記本体部と前記本体部側面との間の少なくとも一方に凹部を備える、半導体装置。
　請求項１に記載の半導体装置において、
　前記信号端子は、前記封止樹脂に封止されている第１領域と、前記封止樹脂の外側に延伸する第２領域と、を有し、
　前記第１領域は、前記第１領域の他の部分よりも剛性が低い低剛性部が形成されている、半導体装置。
　請求項１に記載の半導体装置において、
　前記絶縁性熱伝導部材は、前記突出部が突出する方向から見たとき、前記導電部材の範囲内に配置されている、半導体装置。
　請求項２に記載の半導体装置において、
　前記導電部材は、封止樹脂の外側に延伸した主端子部を有し、
　前記主端子部は、前記第２領域と同一平面上に配置されている、半導体装置。
　請求項１に記載の半導体装置において、
　前記凹部は、前記突出部に対して対称に形成されている、半導体装置。
　請求項１に記載の半導体装置において、
　前記凹部は、前記信号端子の延伸方向に対して垂直な方向に向かって伸びる、半導体装置。
　請求項１に記載の半導体装置において、
　前記本体部は、前記信号電極に向かう凸部を有し、
　前記凸部は、前記信号電極から前記本体部に広がるような傾斜が設けられている、半導体装置。
　請求項１に記載の半導体装置において、
　前記本体部側面は、前記本体部から前記主電極に近づくように傾斜している、半導体装置。
　請求項１に記載の半導体装置において、
　前記本体部側面の前記本体部に対しての角度は、１３５度以上である、半導体装置。
　請求項１に記載の半導体装置と、入力される電力を変換して出力する主変換回路とを備える電力変換装置。