JP2016092062A - 半導体装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】配線インダクタンスが低減された半導体装置を提供する。
【解決手段】半導体装置１０は、おもて面にゲート電極とソース電極を備える半導体素子２と、絶縁板３ａと、絶縁板３ａの主面に設けられ、ゲート電極と電気的に接続された第１回路板３ｂ１と、主面に設けられ、第１回路板３ｂ１を取り囲み、ソース電極と電気的に接続された第２回路板３ｂ２とを備える絶縁基板３と、第１回路板３ｂ１に電気的かつ機械的に接続された柱体状の第１端子５と、第１端子５が隙間を空けて挿通される貫通孔６ａを備えた筒形状の胴体部６ｂと、胴体部６ｂの端部に配置され、第２回路板３ｂ２に電気的かつ機械的に接続された支持部６ｃと、を備える第２端子６と、を有している。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体装置に関する。
半導体装置の一つとして、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、ＦＷＤ（Free Wheeling Diode）等の複数の半導体素子を含む半導体モジュールが広く用いられている。例えば、この半導体モジュールを並列接続することで、スイッチング、コンバータ等としての機能が実現される。
このような半導体モジュールは動作時において、内部の配線等にインダクタンスが発生する。このインダクタンスが大きいほど、配線を伝達する信号伝達の遅延が大きくなり、ゲート電圧のオン・オフ動作の時間差も大きくなり、半導体モジュールの特性が低下してしまうおそれがある。そこで、配線の低インダクタンス化を図るために、例えば、半導体モジュールのゲート端子をゲート導体で押圧して電気的に接続するような方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平７−３１２４１０号公報
半導体モジュールは、特許文献１に開示されているような技術を用いて低インダクタンス化を図ることができるものの、更なる低インダクタンス化が望まれている。
本発明は、このような点を鑑みてなされたものであり、配線インダクタンスが低減された半導体装置を提供することを目的とする。
本発明の一観点によれば、おもて面にゲート電極とソース電極を備える半導体素子と、絶縁板と、前記絶縁板の主面に設けられ、前記ゲート電極と電気的に接続された第１回路板と、前記主面に設けられ、前記第１回路板を取り囲み、前記ソース電極と電気的に接続された第２回路板とを備えた絶縁基板と、前記第１回路板に電気的かつ機械的に接続された柱体状の第１端子と、前記第１端子が隙間を空けて挿通される貫通孔を備えた筒形状の胴体部と、前記胴体部の端部に配置され、前記第２回路板に電気的かつ機械的に接続された支持部と、を備える第２端子と、を有する半導体装置が提供される。
開示の技術によれば、配線インダクタンスが低減されて、半導体装置の特性が改善されるようになる。
第１の実施の形態の半導体装置を示す図である。 参考例の半導体装置を示す図である。 第２の実施の形態の半導体装置を示す図である。 第２の実施の形態の半導体装置の第２端子を示す図である。 第２の実施の形態の半導体装置の接触部材、第１端子、第２端子を示す斜視図である。 第２の実施の形態の半導体装置に対する外部端子の接触を説明するための図である。 第３の実施の形態の半導体装置を示す図である。
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。
なお、以下の実施の形態の記載に用いられている「電気的かつ機械的に接続されている」という用語は、導電性の対象物同士が直接接合により接合されている場合に限られず、はんだや金属焼結材等の導電性の接合材を介して、導電性の対象物同士が接合されている場合も含むものとする。
［第１の実施の形態］
第１の実施の形態の半導体装置について、図１を用いて説明する。
図１は、第１の実施の形態の半導体装置を示す図である。
なお、図１（Ａ）は、半導体装置１０の上面図である。図１（Ｂ）は、図１（Ａ）の一点鎖線Ｘ−Ｘにおける半導体装置１０の断面図であって、このような半導体装置１０に外部端子を装着する場合を示している。図１（Ｃ）は、半導体装置１０が備える絶縁基板３と、絶縁基板３に電気的かつ機械的に接続した支持部６ｃとの上面図を示している。
半導体装置１０は、半導体素子２と、絶縁基板３と、第１端子５と、第２端子６とを有する。半導体装置１０は、さらに、金属基板１を有する。
半導体素子２は、例えば、パワー半導体素子であって、具体的には、ＩＧＢＴ、パワーＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）、サイリスタ等のスイッチング素子のいずれか１つ、または、複数により構成される。以下においては、半導体素子２がパワーＭＯＳＦＥＴである場合について説明する。半導体素子２は、金属基板１上に配置されており、おもて面に制御信号が入力されるゲート電極と、出力用のソース電極とを備える。また裏面には、入力用のドレイン電極が設けられている。半導体素子２は、ドレイン電極が金属基板１に電気的に接続されるように金属基板１の主面に固定されている。なお、半導体素子２は、１個に限らず、図１に示されるように、複数を金属基板１上に配置することができる。
絶縁基板３は、絶縁板３ａと、第１回路板３ｂ１と、第２回路板３ｂ２とを備えている。第１回路板３ｂ１は、絶縁板３ａの主面に設けられ、半導体素子２のゲート電極と電気的に接続されている。第２回路板３ｂ２は、絶縁板３ａの主面に設けられ、第１回路板３ｂ１を取り囲むように配置され、半導体素子２のソース電極と電気的に接続されている。さらに、絶縁基板３は、絶縁板３ａの他方の主面に設けられた金属板３ｃを備えている。絶縁基板３は、金属基板１の主面上に配置され、固定されている。第１の実施の形態の場合では、第１回路板３ｂ１は、例えば、図１（Ａ），（Ｃ）に示されるように、十字形状をなしており、半導体素子２のゲート電極とワイヤ４ｂにより電気的に接続されている。また、第２回路板３ｂ２は、第１回路板３ｂ１を取り囲み、第１回路板３ｂ１と電気的に絶縁されており、半導体素子２のソース電極とワイヤ４ａにより電気的に接続されている。なお、本実施の形態においては、第２回路板３ｂ２は第１回路板３ｂ１の周囲を隙間なく取り囲んでいる。しかしながら、第２回路板３ｂ２に隙間が設けられ、第１回路板３ｂ１の周囲に取り囲まれていない部分がある場合でも、第２回路板３ｂ２全体が同電位であれば、本実施の形態は支障なく実施可能である。さらに、第２回路板３ｂ２が絶縁基板３上に複数設けられている場合でも、複数個の第２回路板３ｂ２が第１回路板３ｂ１を取り囲むようにその周辺に配置され、第２回路板３ｂ２全体が同電位であれば、本実施の形態は支障なく実施可能である。
第１端子５は、絶縁基板３の第１回路板３ｂ１上に設けられ、第１回路板３ｂ１と電気的かつ機械的に接続されている。第１端子５は、銅やアルミ等の導電性材料により構成されており、例えば、図１に示されるように、角柱状をなし、その断面が矩形状である。
第２端子６は、胴体部６ｂと、支持部６ｃとを備える。胴体部６ｂは筒形状であり、第１端子５が隙間をあけて挿通される貫通孔６ａが配置されている。また、支持部６ｃは、筒形状の胴体部６ｂの端部に配置され、第２回路板３ｂ２と電気的かつ機械的に接続されている。第２端子６は、銅やアルミ等の導電性材料により構成されており、例えば、図１（Ａ），（Ｂ）に示されるように、胴体部６ｂは角筒状を、貫通孔６ａの断面は矩形状をそれぞれなしている。また、支持部６ｃは、図１に示されるように、胴体部６ｂの端部の四隅にそれぞれ配置されている。そして支持部６ｃは、第２回路板３ｂ２上に配置されて、第２回路板３ｂ２と電気的かつ機械的に接続されている。このように、第２端子６は、支持部６ｃにより、第２回路板３ｂ２と電気的に接続されている一方、第１回路板３ｂ１を跨ぐように配置されているため、第１回路板３ｂ１とは電気的に絶縁されている。また、第１端子５は、第２端子６の貫通孔６ａに挿通されているが、第１端子５と貫通孔６ａの内壁との間には隙間があるため、第１端子５と第２端子６との間は電気的に絶縁されている。
また、半導体装置１０では、例えば、図１（Ｂ）に示されるように、制御信号用の第１外部端子７ａと、出力用の第２外部端子７ｃを備えている。そして、第２外部端子７ｃが絶縁基板３側に押圧されると、第２外部端子７ｃが第２端子６の平坦な上端部に圧接され、電気的に接続される。さらに、第２外部端子７ｃと絶縁フィルム７ｂで電気的に絶縁された第１外部端子７ａが、第１端子５に圧接され、電気的に接続される。
そして、半導体装置１０の外部から金属基板１の裏面に入力電圧が印加されると、半導体素子２のドレイン電極に入力電圧が印加される。また、第１外部端子７ａを経由して第１端子５に制御電圧が印加されると、第１回路板３ｂ１およびワイヤ４ｂを経由して、半導体素子２のゲート電極に制御電圧が印加される。そして、半導体素子２は、印加された制御電圧に応じて、出力電流をソース電極から出力する。当該出力電流は、ワイヤ４ａおよび第２回路板３ｂ２を経由して、第２端子６の支持部６ｃから胴体部６ｂに導通して、第２外部端子７ｃから外部に出力される。
すなわち、金属基板１は、半導体装置１０に入力電圧を印加する外部入力端子としての機能を有する。このように、装置の底面に外部入力端子が露出した非絶縁型の半導体装置１０では、装置の底面が絶縁構造である絶縁型の半導体装置に比べ、外部入力配線のインダクタンスを大幅に低減することが可能である。
ここで、半導体装置１０に対する参考例として、別の半導体装置について図２を用いて説明する。
図２は、参考例の半導体装置を示す図である。
参考例の半導体装置１０ａは、図１に示す第１の実施の形態と同様に、金属基板１、半導体素子２、ワイヤ４ａ，４ｂを備えている。しかしながら、図２では、これらの図示を省略し、絶縁基板３及び絶縁基板３に配置されている部材のみを図示している。
図２（Ａ）は、半導体装置１０ａの絶縁基板３及び絶縁基板３に配置されている部材の上面図を示している。図２（Ｂ）は、図２（Ａ）の一点鎖線Ｙ−Ｙにおける断面図を示している。図２（Ｃ）は、絶縁基板３と、絶縁基板３に配置される支持部６１ａ，６１ｂとの上面図を示している。さらに、図２（Ｄ）は、このような半導体装置１０ａに外部端子が配置された場合の図を示している。
半導体装置１０ａは、図示しない金属基板及び半導体素子に加えて、絶縁基板３と、ゲート端子５０と、ソース端子６０とを有する。
半導体装置１０ａでは、図１で説明したように、金属基板の主面上に半導体素子と絶縁基板３とがそれぞれ配置されている。そして、半導体素子のゲート電極が絶縁基板３の第１回路板３ｂ１に、半導体素子のソース電極が絶縁基板３の第２回路板３ｂ２にそれぞれワイヤにて電気的に接続されている。
ゲート端子５０は、絶縁基板３の第１回路板３ｂ１上に設けられている。ゲート端子５０は、導電性部材により構成されており、例えば、図２（Ｂ）に示されるように、柱体状をなしており、その先端部には接触部材５１が設けられている。なお、接触部材５１の詳細については、第２の実施の形態（図５の接触部材１６０）において説明する。
ソース端子６０は、銅やアルミ等の導電性材料により構成されており、図２（Ｂ）に示されるように、支持部６１ａ，６１ｂと、胴体部６１ｃと、接触部６１ｄとが順に積層されて構成されている。このうち、支持部６１ａ，６１ｂは、図２（Ｃ）に示されるように、胴体部６１ｃの底面に配置されて、第２回路板３ｂ２と電気的かつ機械的に接続されている。ソース端子６０は、絶縁基板３上に２個、ゲート端子５０を挟むように配置されている。
半導体装置１０ａでは、図２（Ｄ）に示されるように、第２外部端子７ｃが絶縁基板３側に押圧されると、第２外部端子７ｃがソース端子６０の接触部６１ｄに圧接され、電気的に接続される。また、第２外部端子７ｃと絶縁フィルム７ｂで電気的に絶縁された第１外部端子７ａが、ゲート端子５０に設けられた接触部材５１に圧接され、電気的に接続される。
このように、半導体装置１０ａでは、２個のソース端子６０に１個の第２外部端子７ｃを圧接している。このため、ソース端子６０の高さが不均等であれば、ソース端子６０に対する第２外部端子７ｃの片当たりが生じる場合がある。そして、片当たりが生じた場合、ソース端子６０の局所的な発熱や放電現象の発生、不均一荷重による半導体装置１０ａ自体の機械的破壊等の不具合が発生するおそれがある。また、片当たりを防止するためには、ソース端子６０の厳密な調整が必要となることから、半導体装置１０ａの製造コストが上昇する。
一方、第１の実施の形態の半導体装置１０では、上端部が平坦である１個の第２端子６が用いられていることから、厳密な調整を要することなく、片当たりの発生が防止可能である。このため、半導体装置１０における局所的な発熱や放電現象の発生、機械的破壊の発生が、安価に抑制可能である。
さらに、第１端子５と第２端子６の貫通孔６ａの内壁と間隔を狭くすることにより、第１端子５と第２端子６とに発生するインダクタンスを相殺させて、配線インダクタンスを低減することができる。このため、信号伝達の遅延の発生が抑制可能である。
なお、半導体装置１０では、第１端子５と第２端子６の貫通孔６ａの内壁との隙間をできる限り狭くすることで、配線インダクタンスをより低下することが可能となる。一方で、半導体装置１０は、封止樹脂により封止されるため、第１端子５と第２端子６の貫通孔６ａの内壁との隙間も封止樹脂で封止される。このため、第１端子５と第２端子６の貫通孔６ａの内壁との隙間は、封止樹脂を注入できる程度に狭くすることが好ましい。これらを鑑みて、第１端子５と第２端子６との隙間は、例えば、０．５ｍｍ〜１ｍｍであることが好ましい。また、第１端子５と第２端子６の貫通孔６ａの内壁との隙間を封止樹脂で封止することで、第１端子５と第２端子６との短絡の発生を防止することができる。
［第２の実施の形態］
第２の実施の形態の半導体装置について、図３を用いて説明する。
図３は、第２の実施の形態の半導体装置を示す図である。
なお、図３（Ａ）は、半導体装置１００の透視的側面図、図３（Ｂ）は、半導体装置１００の透視的上面図、図３（Ｃ）は、図３（Ｂ）の一点鎖線Ｘ−Ｘにおける断面図をそれぞれ示している。
半導体装置１００は、金属基板１０１上に、半導体素子１１０と、絶縁基板１２０とが載置されており、絶縁基板１２０には、第１端子１４０と、第２端子１５０とが設けられている。さらに、半導体装置１００の金属基板１０１上の各構成が封止樹脂１０４により（図３（Ａ）中の点線まで）封止され、枠体１０２及び蓋１０３で構成されるケースに収納されている。なお、後述する図３（Ｂ）では、蓋１０３の記載を省略している。
半導体素子１１０は、図示は省略するものの、ゲート電圧が印加されるゲート電極と、ソース電流を出力するソース電極をおもて面に、ドレイン電圧が印加されるドレイン電極を裏面にそれぞれ備える。半導体素子１１０は、既述の通り、ＩＧＢＴ、パワーＭＯＳＦＥＴ等のスイッチング素子のいずれか１つ、または、複数により構成されたパワー半導体素子である。このような半導体素子１１０は、金属基板１０１の主面に固定され、ドレイン電極と金属基板１０１が電気的かつ機械的に接続されている。
絶縁基板１２０は、セラミックスで構成される絶縁板１２１と、銅等で構成され絶縁板１２１の主面に設けられた第１回路板１２３ａ及び第２回路板１２３ｂを有する。さらに、絶縁基板１２０は、絶縁板１２１の他方の主面に設けられた金属板１２２を有する。絶縁基板１２０は、金属基板１０１の主面上に、例えば、はんだ材を用いて固定されている。なお、絶縁基板１２０を金属基板１０１に接着剤を用いて固定する場合は、金属板１２２を省略することができる。
第２の実施の形態の場合では、例えば、図３（Ｂ）に示されるように、第１回路板１２３ａは、その両端部の幅が中間部の幅よりも広がった長方形状であり、半導体素子１１０のゲート電極とワイヤ１３１により電気的に接続されている。また、第２回路板１２３ｂは、第１回路板１２３ａを取り囲み、第１回路板１２３ａとの間に配置された絶縁膜１２３ｃにより、第１回路板１２３ａとは電気的に絶縁されている。そして、第２回路板１２３ｂは、半導体素子１１０のソース電極とワイヤ１３２により電気的に接続されている。
第１端子１４０は、絶縁基板１２０の第１回路板１２３ａ上に設けられ、下端部が第１回路板１２３ａと電気的かつ機械的に接続されている。第１端子１４０は、円柱状であって、上端部に接触部材１６０が設けられ、いずれも、銅やアルミ等の導電性材料により構成されている。
第２端子１５０は、円筒状であって、その内部を第１端子１４０が挿通し、下端部では、第２回路板１２３ｂと電気的かつ機械的に接続されている。第２端子１５０は、銅やアルミ等の導電性材料により構成されている。
なお、第２端子１５０と第１端子１４０との隙間には、封止樹脂１０４が（図３（Ａ）中の点線まで）注入されている。
このような第２端子１５０の詳細について図４を用いて説明する。
図４は、第２の実施の形態の半導体装置の第２端子を示す図である。
図４（Ａ）は、第２端子１５０の上面図、図４（Ｂ）は、第２端子１５０の側面図、図４（Ｃ）は、第２端子１５０の下面図をそれぞれ示している。
第２端子１５０は、胴体部１５１に貫通孔１５５を備えた円筒状をなしている。そして、胴体部１５１の上端部に２個の切り欠き部１５２が対向して配置されて、胴体部１５１の上端部に突出する２個のソース接触部１５１ａが配置される。さらに、胴体部１５１の下端部に２個の切り欠き部１５３が対向して配置されて、胴体部１５１の下端部に突出する支持部１５１ｂが配置されている。特に、切り欠き部１５３の幅は、第１回路板１２３ａの中間部の幅よりも広くなるように形成される。そして、２個のソース接触部１５１ａは、その端部が面一である。
次に、絶縁基板１２０に対する、第１端子１４０と、第２端子１５０の配置について、図３並びに図５を用いて説明する。
図５は、第２の実施の形態の半導体装置の接触部材、第１端子、第２端子を示す斜視図である。
なお、図５（Ａ）は接触部材１６０を、図５（Ｂ）は第１端子１４０を、図５（Ｃ）は第２端子１５０をそれぞれ示している。
接触部材１６０は、バネ板１６１と、バネ板１６１の中心部に設けられたネジ１６２とを有する。バネ板１６１は、所定の弾性力を備えた、銅等の導電性材料で構成され、例えば、図５（Ａ）に示されるように、両端が上方に持ち上がった形状をなしている。
第１端子１４０は、上端部にネジ孔１４１が配置されている。第１端子１４０の断面の直径は、図５（Ｃ）に示されるように、第２端子１５０の貫通孔１５５に挿入可能な大きさである。
そして、図３（Ａ）に示すように、第２端子１５０は、支持部１５１ｂが絶縁基板１２０の第２回路板１２３ｂに電気的かつ機械的に接続される。この際、切り欠き部１５３は、絶縁基板１２０の第１回路板１２３ａを跨ぐように配置する。このため、第２端子１５０は、第１回路板１２３ａと接触せず、電気的に絶縁される。なお、第２端子１５０の支持部１５１ｂと第２回路板１２３ｂとは、例えば、はんだ材により接合される。
また、第１端子１４０は、第２端子１５０の貫通孔１５５に挿通されるように配置され、第１端子１４０の下端部と第１回路板１２３ａが、例えば、はんだ材により電気的かつ機械的に接続される。
さらに、接触部材１６０は、第１端子１４０の上端部のネジ孔１４１にバネ板１６１をネジ１６２でねじ止めして取り付けられる。また、接触部材１６０の取り付けは、バネ板１６１を第２端子１５０の切り欠き部１５２に配置して、第２端子１５０とは接触しないようにする。
次に、このような半導体装置１００に対する外部端子の接触について、図６を用いて説明する。
図６は、第２の実施の形態の半導体装置に対する外部端子の接触を説明するための図である。
なお、図６（Ａ）は、図３（Ｂ）の一点鎖線Ｙ−Ｙにおける半導体装置１００の断面図であって、半導体装置１００に外部端子を圧接する前の状態を、図６（Ｂ）は、半導体装置１００に外部端子を圧接している状態をそれぞれ示している。
半導体装置１００に対する外部端子は、接触部材１６０に接触する第１外部端子２１０と、第２端子１５０のソース接触部１５１ａに接触する第２外部端子２３０とを有する。なお、第１外部端子２１０と、第２外部端子２３０との間には、絶縁フィルム２２０が備えられており、第１外部端子２１０と、第２外部端子２３０は電気的に絶縁されている。
そして、図６（Ｂ）に示されるように、第２外部端子２３０を蓋１０３側に押圧すると、第２外部端子２３０が第２端子１５０の面一のソース接触部１５１ａに圧接される。さらに、第１外部端子２１０が第１端子１４０に設けられた接触部材１６０に圧接される。この際、接触部材１６０のバネ板１６１の弾性力により、第１外部端子２１０と接触部材１６０との接触が適切に維持できる。
ここで、外部入力端子である金属基板１０１の裏面に入力電圧が印加されると、半導体素子１１０の裏面のドレイン電極に入力電圧が印加される。また、第１外部端子２１０から接触部材１６０を経由して、第１端子１４０に制御電圧が印加されると、第１回路板１２３ａ並びにワイヤ１３１を経由して半導体素子１１０のゲート電極に制御電圧が印加される。半導体素子１１０は、このようにして入力電圧並びに制御電圧が印加されると、制御電圧に応じた出力電流を半導体素子１１０のソース電極から出力する。当該出力電流は、ワイヤ１３２並びに第２回路板１２３ｂを経由して第２端子１５０の支持部１５１ｂから胴体部１５１に導通される。さらに、出力電流は、ソース接触部１５１ａから第２外部端子２３０に導通される。
なお、第２端子１５０に対する第２外部端子２３０の圧接を停止し、第１端子１４０の接触部材１６０から第１外部端子２１０を離すと、接触部材１６０は弾性力により、図３（Ｃ）に示すような初期状態に戻る。
このように、第２の実施の形態の半導体装置１００では、第１の実施形態と同様、第１端子１４０と第２端子１５０との間の隙間を狭くすることができる。このため、第１端子１４０と第２端子１５０とに発生したインダクタンスを相殺させて、インダクタンスを低下させることができるようになる。このため、信号伝達の遅延の発生が抑制される。さらに、両端子が円筒状及び円柱状である第２の実施形態では、両端子が角筒状及び角柱状である第１の実施の形態と比較して、第１端子１４０と第２端子１５０の隙間が第１端子１４０の向きに依存しない。そのため、第１端子１４０の設置に厳密な調整が不要であるため、製造コストを低減することができる。なお、第１端子１４０と第２端子１５０との隙間は、第１の実施の形態と同様、例えば、０．５ｍｍ〜１ｍｍであることが好ましい。
第２の実施の形態の半導体装置１００の第２端子１５０は、一対のソース接触部１５１ａが面一で構成されている。このため、厳密な調整を要さず、第２外部端子を接触させる際に、不均一な高さによる片当たりの発生が防止される。このため、半導体装置１００における局所的な発熱や放電の発生、機械的破壊の発生が抑制されるようになる。
また、第２端子１５０では、上面視（または下面視）にて、対向する一対のソース接触部１５１ａに対して、対向する一対の支持部１５１ｂが９０度回転して設けられている（図５）。これにより、対向する一対のソース接触部１５１ａに対して、対向する一対の支持部１５１ｂが０度の（一致している）場合と比較して、第２外部端子２３０で第２端子１５０のソース接触部１５１ａを圧接した際に、第２回路板１２３ｂに対する支持部１５１ｂの押圧力が低減される。このため、第２外部端子２３０を第２端子１５０に対して圧接しても、第２回路板１２３ｂまたは第２端子１５０の下端部に対する損傷の発生を抑制し、半導体装置１００の特性の低下を抑制することができる。
［第３の実施の形態］
第３の実施の形態では、第２の実施の形態の場合において、別の第２端子が用いられた場合を例に挙げる。
図７は、第３の実施の形態の半導体装置を示す図である。
半導体装置１０００は、第２の実施の形態の半導体装置１００（図３）において、第２端子１５００が設けられている。
第２端子１５００は、その胴体部１５１０の外径が、下端部に向かうに連れて拡がった形状をなしている。半導体装置１０００のその他の構成については、半導体装置１００と同様の構成を有する。
半導体装置１０００では、第２端子１５００の胴体部１５１０の外径が下端部に向かうに連れて拡がっているため、支持部の面積をより広げることができる。このため、第２外部端子２３０を蓋１０３側に押圧しても、第２端子１５００の下端部での絶縁基板１２０に対する圧力を低下させることが可能となる。このため、半導体モジュールの機械的破壊の発生をさらに抑制することができる。
なお、第１の実施の形態の半導体装置１０の第２端子６も、第３の実施の形態の第２端子１５００と同様に、その断面の径が、下端部に向かうに連れて拡がった形状とすることで、第２端子６の下端部並びに第２回路板３ｂ２に対する損傷の発生を抑制することができるようになる。
また、上記の実施の形態では、半導体素子２にパワーＭＯＳＦＥＴを用いる場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、半導体素子２をＩＧＢＴにしてもよい。この場合、上記実施形態におけるソース電極はエミッタ電極に、上記ドレイン電極はコレクタ電極にそれぞれ置き換えればよい。また、その他のスイッチング素子を用いてもよい。
１ 金属基板
２ 半導体素子
３ 絶縁基板
３ａ 絶縁板
３ｂ１ 第１回路板
３ｂ２ 第２回路板
３ｃ 金属板
４ａ，４ｂ ワイヤ
５ 第１端子
６ 第２端子
６ａ 貫通孔
６ｂ 胴体部
６ｃ 支持部
７ａ 第１外部端子
７ｂ 絶縁フィルム
７ｃ 第２外部端子
１０ 半導体装置

Claims (9)

  1. おもて面にゲート電極とソース電極を備える半導体素子と、
    絶縁板と、前記絶縁板の主面に設けられ、前記ゲート電極と電気的に接続された第１回路板と、前記主面に設けられ、前記第１回路板を取り囲み、前記ソース電極と電気的に接続された第２回路板とを備える絶縁基板と、
    前記第１回路板に電気的かつ機械的に接続された柱体状の第１端子と、
    前記第１端子が隙間を空けて挿通される貫通孔を備えた筒形状の胴体部と、前記胴体部の端部に配置され、前記第２回路板に電気的かつ機械的に接続された支持部と、を備える第２端子と、
    を有する半導体装置。
  2. 前記半導体素子は裏面にドレイン電極をさらに備え、
    前記半導体素子の前記ドレイン電極に電気的かつ機械的に接続され、前記絶縁基板が固定される金属基板をさらに有する請求項１記載の半導体装置。
  3. 前記金属基板が入力用の外部端子である請求項２記載の半導体装置。
  4. 前記第２端子は、前記支持部に切り欠き部をさらに備え、
    前記第１回路板を跨ぐように前記切り欠き部が配置されている請求項１乃至３のいずれか１項に記載の半導体装置。
  5. 前記切り欠き部は前記支持部に複数備えられ、それぞれ対向して配置されている請求項４記載の半導体装置。
  6. 前記第１端子と、前記第２端子の前記貫通孔の内壁との隙間は、０．５ｍｍ〜１ｍｍである請求項１乃至３のいずれか１項に記載の半導体装置。
  7. 前記隙間に、封止樹脂が充填されている請求項６記載の半導体装置。
  8. 前記第１端子は円柱状であり、前記第２端子の前記胴体部は円筒形状である請求項１乃至３のいずれか１項に記載の半導体装置。
  9. 前記胴体部の延在方向に対して直交する断面は前記支持部に向かうに連れて拡径している請求項８記載の半導体装置。
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