JP5252626B2 - パワー半導体モジュールの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、３相ダイオードブリッジ回路を構成するパワー半導体モジュールの製造方法に関する。

更に、本発明は、２個のダイオードを直列接続することによりダブラー型に構成されたパワー半導体モジュールの製造方法に関する。

特に、本発明は、外部導出端子がインサート成形された外囲ケースが、金属製放熱板から浮いてしまったり、金属製放熱板が反ってしまったりする不具合を低減しつつ、半田リフロー工程の数を削減することができるパワー半導体モジュールの製造方法に関する。

従来から、３相ダイオードブリッジ回路を構成するパワー半導体モジュールが知られている。この種のパワー半導体モジュールの例としては、例えば特開２００８−９１７８７号公報の図１に記載されたものがある。

特開２００８−９１７８７号公報の図１に記載されたパワー半導体モジュールでは、絶縁基板の上面の左側に配置された第１ダイオードと第２ダイオードとが直列接続されている。また、絶縁基板の上面の中央に配置された第３ダイオードと第４ダイオードとが直列接続されると共に、第３ダイオードおよび第４ダイオードが第１ダイオードおよび第２ダイオードに対して並列接続されている。更に、絶縁基板の上面の右側に配置された第５ダイオードと第６ダイオードとが直列接続されると共に、第５ダイオードおよび第６ダイオードが第１ダイオードおよび第２ダイオードに対して並列接続され、それにより、３相ダイオードブリッジ回路が構成されている。

また、特開２００８−９１７８７号公報の図１に記載されたパワー半導体モジュールでは、第１ダイオードのアノード電極および第２ダイオードのカソード電極と第１外部導出端子とが、半田接合により電気的に接続されている。更に、第３ダイオードのアノード電極および第４ダイオードのカソード電極と第２外部導出端子とが、半田接合により電気的に接続されている。また、第５ダイオードのアノード電極および第６ダイオードのカソード電極と第３外部導出端子とが、半田接合により電気的に接続されている。

更に、特開２００８−９１７８７号公報の図１に記載されたパワー半導体モジュールでは、第１ダイオード、第３ダイオードおよび第５ダイオードのカソード電極と第４外部導出端子とが、半田接合により電気的に接続されている。また、第２ダイオード、第４ダイオードおよび第６ダイオードのアノード電極と第５外部導出端子とが、半田接合により電気的に接続されている。

特開２００８−９１７８７号公報の図１

詳細には、特開２００８−９１７８７号公報の図１に記載されたような従来のパワー半導体モジュールの製造時には、１回目の半田リフロー工程において、絶縁基板の第１上面側導体パターンと第１ダイオードと第１電極部材とが相互に半田接合され、絶縁基板の第２上面側導体パターンと第２ダイオードと第２電極部材とが相互に半田接合され、絶縁基板の第１上面側導体パターンと第３ダイオードと第３電極部材とが相互に半田接合され、絶縁基板の第３上面側導体パターンと第４ダイオードと第４電極部材とが相互に半田接合され、絶縁基板の第１上面側導体パターンと第５ダイオードと第５電極部材とが相互に半田接合され、絶縁基板の第４上面側導体パターンと第６ダイオードと第６電極部材とが相互に半田接合されていた。

更に、特開２００８−９１７８７号公報の図１に記載されたような従来のパワー半導体モジュールの製造時には、２回目の半田リフロー工程において、金属製放熱板の上面と絶縁基板の下面側導体パターンとが半田接合され、第１電極部材と第１接続アングルと第２上面側導体パターンとが相互に半田接合され、第２電極部材と第２接続アングルと第５上面側導体パターンとが相互に半田接合され、第３電極部材と第３接続アングルと第３上面側導体パターンとが相互に半田接合され、第４電極部材と第４接続アングルと第５上面側導体パターンとが相互に半田接合され、第５電極部材と第５接続アングルと第４上面側導体パターンとが相互に半田接合され、第６電極部材と第６接続アングルと第５上面側導体パターンとが相互に半田接合され、第２上面側導体パターンと第１外部導出端子とが半田接合され、第３上面側導体パターンと第２外部導出端子とが半田接合され、第４上面側導体パターンと第３外部導出端子とが半田接合され、第１上面側導体パターンと第４外部導出端子とが半田接合され、第５上面側導体パターンと第５外部導出端子とが半田接合されていた。

つまり、特開２００８−９１７８７号公報の図１に記載されたような従来のパワー半導体モジュールの製造工程には、２回の半田リフロー工程が設けられていた。

一方、パワー半導体モジュールの半田リフロー工程の数を削減するために、１回のみの半田リフロー工程によって上述したすべての半田接合を行おうとすると、外部導出端子の下面と絶縁基板の上面側導体パターンとの間に位置する半田層の厚みにより、外部導出端子がインサート成形された外囲ケースが、金属製放熱板から浮いてしまったり、金属製放熱板が反ってしまったりする不具合が生じていた。

そこで、本発明者等は、上述した不具合を解消しつつ、半田リフロー工程の数を削減するために鋭意研究を行った結果、本発明を見い出したのである。

つまり、本発明は、外部導出端子がインサート成形された外囲ケースが金属製放熱板から浮いてしまったり、金属製放熱板が反ってしまったりする不具合を低減しつつ、半田リフロー工程の数を削減することができるパワー半導体モジュールの製造方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明によれば、第１ダイオード（３ａ）と第２ダイオード（３ｂ）とを直列接続し、
第３ダイオード（３ｃ）と第４ダイオード（３ｄ）とを直列接続すると共に、第３ダイオード（３ｃ）および第４ダイオード（３ｄ）を第１ダイオード（３ａ）および第２ダイオード（３ｂ）に対して並列接続し、
第５ダイオード（３ｅ）と第６ダイオード（３ｆ）とを直列接続すると共に、第５ダイオード（３ｅ）および第６ダイオード（３ｆ）を第１ダイオード（３ａ）および第２ダイオード（３ｂ）に対して並列接続することにより、３相ダイオードブリッジ回路を構成し、
絶縁基板（２）の上面の左側に第１ダイオード（３ａ）および第２ダイオード（３ｂ）を配置し、
絶縁基板（２）の上面の右側に第５ダイオード（３ｅ）および第６ダイオード（３ｆ）を配置し、
絶縁基板（２）の上面の中央に第３ダイオード（３ｃ）および第４ダイオード（３ｄ）を配置し、
第１ダイオード（３ａ）のアノード電極および第２ダイオード（３ｂ）のカソード電極と第１外部導出端子（６ａ）とを電気的に接続し、
第３ダイオード（３ｃ）のアノード電極および第４ダイオード（３ｄ）のカソード電極と第２外部導出端子（６ｂ）とを電気的に接続し、
第５ダイオード（３ｅ）のアノード電極および第６ダイオード（３ｆ）のカソード電極と第３外部導出端子（６ｃ）とを電気的に接続し、
第１ダイオード（３ａ）、第３ダイオード（３ｃ）および第５ダイオード（３ｅ）のカソード電極と第４外部導出端子（６ｄ）とを電気的に接続し、
第２ダイオード（３ｂ）、第４ダイオード（３ｄ）および第６ダイオード（３ｆ）のアノード電極と第５外部導出端子（６ｅ）とを電気的に接続するパワー半導体モジュール（２０）の製造方法において、
金属製放熱板（１）の上面と絶縁基板（２）の下面側導体パターン（２ｃ）との間に半田（１０ａ）を配置し、
絶縁基板（２）の第１上面側導体パターン（２ｂ１）と第１ダイオード（３ａ）の下面のカソード電極との間に半田（１０ｂ１）を配置し、
絶縁基板（２）の第２上面側導体パターン（２ｂ２）と第２ダイオード（３ｂ）の下面のカソード電極との間に半田（１０ｂ２）を配置し、
絶縁基板（２）の第１上面側導体パターン（２ｂ１）と第３ダイオード（３ｃ）の下面のカソード電極との間に半田（１０ｂ３）を配置し、
絶縁基板（２）の第３上面側導体パターン（２ｂ３）と第４ダイオード（３ｄ）の下面のカソード電極との間に半田（１０ｂ４）を配置し、
絶縁基板（２）の第１上面側導体パターン（２ｂ１）と第５ダイオード（３ｅ）の下面のカソード電極との間に半田（１０ｂ５）を配置し、
絶縁基板（２）の第４上面側導体パターン（２ｂ４）と第６ダイオード（３ｆ）の下面のカソード電極との間に半田（１０ｂ６）を配置し、
第１ダイオード（３ａ）の上面のアノード電極と第１電極部材（４ａ）の下面との間に半田（１０ｃ１）を配置し、
第２ダイオード（３ｂ）の上面のアノード電極と第２電極部材（４ｂ）の下面との間に半田（１０ｃ２）を配置し、
第３ダイオード（３ｃ）の上面のアノード電極と第３電極部材（４ｃ）の下面との間に半田（１０ｃ３）を配置し、
第４ダイオード（３ｄ）の上面のアノード電極と第４電極部材（４ｄ）の下面との間に半田（１０ｃ４）を配置し、
第５ダイオード（３ｅ）の上面のアノード電極と第５電極部材（４ｅ）の下面との間に半田（１０ｃ５）を配置し、
第６ダイオード（３ｆ）の上面のアノード電極と第６電極部材（４ｆ）の下面との間に半田（１０ｃ６）を配置し、
第１電極部材（４ａ）の上面と第１接続アングル（５ａ）の第１端部（５ａ１）の下面との間に半田（１０ｄ１）を配置し、
第２電極部材（４ｂ）の上面と第２接続アングル（５ｂ）の第１端部（５ｂ１）の下面との間に半田（１０ｄ２）を配置し、
第３電極部材（４ｃ）の上面と第３接続アングル（５ｃ）の第１端部（５ｃ１）の下面との間に半田（１０ｄ３）を配置し、
第４電極部材（４ｄ）の上面と第４接続アングル（５ｄ）の第１端部（５ｄ１）の下面との間に半田（１０ｄ４）を配置し、
第５電極部材（４ｅ）の上面と第５接続アングル（５ｅ）の第１端部（５ｅ１）の下面との間に半田（１０ｄ５）を配置し、
第６電極部材（４ｆ）の上面と第６接続アングル（５ｆ）の第１端部（５ｆ１）の下面との間に半田（１０ｄ６）を配置し、
絶縁基板（２）の第２上面側導体パターン（２ｂ２）と第１接続アングル（５ａ）の第２端部（５ａ２）の下面との間に半田（１０ｅ１）を配置し、
絶縁基板（２）の第５上面側導体パターン（２ｂ５）と第２接続アングル（５ｂ）の第２端部（５ｂ２）の下面との間に半田（１０ｅ２）を配置し、
絶縁基板（２）の第３上面側導体パターン（２ｂ３）と第３接続アングル（５ｃ）の第２端部（５ｃ２）の下面との間に半田（１０ｅ３）を配置し、
絶縁基板（２）の第５上面側導体パターン（２ｂ５）と第４接続アングル（５ｄ）の第２端部（５ｄ２）の下面との間に半田（１０ｅ４）を配置し、
絶縁基板（２）の第４上面側導体パターン（２ｂ４）と第５接続アングル（５ｅ）の第２端部（５ｅ２）の下面との間に半田（１０ｅ５）を配置し、
絶縁基板（２）の第５上面側導体パターン（２ｂ５）と第６接続アングル（５ｆ）の第２端部（５ｆ２）の下面との間に半田（１０ｅ６）を配置し、
絶縁基板（２）の第２上面側導体パターン（２ｂ２）と、外囲ケース（６）にインサート成形された第１外部導出端子（６ａ）の下面との間に半田（１０ｆ１）を配置し、
絶縁基板（２）の第３上面側導体パターン（２ｂ３）と、外囲ケース（６）にインサート成形された第２外部導出端子（６ｂ）の下面との間に半田（１０ｆ２）を配置し、
絶縁基板（２）の第４上面側導体パターン（２ｂ４）と、外囲ケース（６）にインサート成形された第３外部導出端子（６ｃ）の下面との間に半田（１０ｆ３）を配置し、
絶縁基板（２）の第１上面側導体パターン（２ｂ１）と、外囲ケース（６）にインサート成形された第４外部導出端子（６ｄ）の下面との間に半田（１０ｆ４）を配置し、
絶縁基板（２）の第５上面側導体パターン（２ｂ５）と、外囲ケース（６）にインサート成形された第５外部導出端子（６ｅ）の下面との間に半田（１０ｆ５）を配置し、
十字状上冶具（４１）の前側アーム部（４１ａ）によって外囲ケース（６）の前側壁（６ｇ）を下向きに押圧し、十字状上冶具（４１）の後側アーム部（４１ｂ）によって外囲ケース（６）の後側壁（６ｈ）を下向きに押圧し、十字状上冶具（４１）の右側アーム部（４１ｃ）によって外囲ケース（６）の右側壁（６ｉ）を下向きに押圧し、十字状上冶具（４１）の左側アーム部（４１ｄ）によって外囲ケース（６）の左側壁（６ｊ）を下向きに押圧すると共に、下冶具（４２）によって金属製放熱板（１）を上向きに押圧している状態で、１回のみの半田リフロー工程により、半田（１０ａ，１０ｂ１，１０ｂ２，１０ｂ３，１０ｂ４，１０ｂ５，１０ｂ６，１０ｃ１，１０ｃ２，１０ｃ３，１０ｃ４，１０ｃ５，１０ｃ６，１０ｄ１，１０ｄ２，１０ｄ３，１０ｄ４，１０ｄ５，１０ｄ６，１０ｅ１，１０ｅ２，１０ｅ３，１０ｅ４，１０ｅ５，１０ｅ６，１０ｆ１，１０ｆ２，１０ｆ３，１０ｆ４，１０ｆ５）を溶融させ、半田接合を行うことを特徴とするパワー半導体モジュール（２０）の製造方法が提供される。

請求項２に記載の発明によれば、第１ダイオード（３ａ）と第２ダイオード（３ｂ）とを直列接続し、
絶縁基板（２）の上面の左側に第１ダイオード（３ａ）を配置し、
絶縁基板（２）の上面の右側に第２ダイオード（３ｂ）を配置し、
第１ダイオード（３ａ）のアノード電極および第２ダイオード（３ｂ）のカソード電極と第１外部導出端子（６ａ）とを電気的に接続し、
第１ダイオード（３ａ）のカソード電極と第２外部導出端子（６ｂ）とを電気的に接続し、
第２ダイオード（３ｂ）のアノード電極と第３外部導出端子（６ｃ）とを電気的に接続することによりダブラー型に構成されたパワー半導体モジュール（３０）の製造方法において、
金属製放熱板（１）の上面と絶縁基板（２）の下面側導体パターン（２ｃ）との間に半田（１０ａ）を配置し、
絶縁基板（２）の第１上面側導体パターン（２ｂ１）と第１ダイオード（３ａ）の下面のカソード電極との間に半田（１０ｂ１）を配置し、
絶縁基板（２）の第２上面側導体パターン（２ｂ２）と第２ダイオード（３ｂ）の下面のカソード電極との間に半田（１０ｂ２）を配置し、
第１ダイオード（３ａ）の上面のアノード電極と第１電極部材（４ａ）の下面との間に半田（１０ｃ１）を配置し、
第２ダイオード（３ｂ）の上面のアノード電極と第２電極部材（４ｂ）の下面との間に半田（１０ｃ２）を配置し、
第１電極部材（４ａ）の上面と第１接続アングル（５ａ）の第２端部（５ａ２）の下面との間に半田（１０ｅ１）を配置し、
第２電極部材（４ｂ）の上面と第２接続アングル（５ｂ）の第１端部（５ｂ１）の下面との間に半田（１０ｄ２）を配置し、
絶縁基板（２）の第２上面側導体パターン（２ｂ２）と第１接続アングル（５ａ）の第１端部（５ａ１）の下面との間に半田（１０ｄ１）を配置し、
絶縁基板（２）の第３上面側導体パターン（２ｂ３）と第２接続アングル（５ｂ）の第２端部（５ｂ２）の下面との間に半田（１０ｅ２）を配置し、
絶縁基板（２）の第２上面側導体パターン（２ｂ２）と、外囲ケース（６）にインサート成形された第１外部導出端子（６ａ）の下面との間に半田（１０ｆ１）を配置し、
絶縁基板（２）の第１上面側導体パターン（２ｂ１）と、外囲ケース（６）にインサート成形された第２外部導出端子（６ｂ）の下面との間に半田（１０ｆ２）を配置し、
絶縁基板（２）の第３上面側導体パターン（２ｂ３）と、外囲ケース（６）にインサート成形された第３外部導出端子（６ｃ）の下面との間に半田（１０ｆ３）を配置し、
上冶具（４１）の前端部（４１ａ’）によって外囲ケース（６）の前側壁（６ｇ）を下向きに押圧し、上冶具（４１）の後端部（４１ｂ’）によって外囲ケース（６）の後側壁（６ｈ）を下向きに押圧すると共に、下冶具（４２）によって金属製放熱板（１）を上向きに押圧している状態で、１回のみの半田リフロー工程により、半田（１０ａ，１０ｂ１，１０ｂ２，１０ｃ１，１０ｃ２，１０ｄ１，１０ｄ２，１０ｅ１，１０ｅ２，１０ｆ１，１０ｆ２，１０ｆ３）を溶融させ、半田接合を行うことを特徴とするパワー半導体モジュール（３０）の製造方法が提供される。

請求項１に記載のパワー半導体モジュール（２０）の製造方法では、金属製放熱板（１）の上面と絶縁基板（２）の下面側導体パターン（２ｃ）との間に半田（１０ａ）が配置される。

更に、請求項１に記載のパワー半導体モジュール（２０）の製造方法では、絶縁基板（２）の第１上面側導体パターン（２ｂ１）と、絶縁基板（２）の上面の左側に位置する第１ダイオード（３ａ）の下面のカソード電極との間に半田（１０ｂ１）が配置される。また、絶縁基板（２）の第２上面側導体パターン（２ｂ２）と、絶縁基板（２）の上面の左側に位置する第２ダイオード（３ｂ）の下面のカソード電極との間に半田（１０ｂ２）が配置される。

また、請求項１に記載のパワー半導体モジュール（２０）の製造方法では、絶縁基板（２）の第１上面側導体パターン（２ｂ１）と、絶縁基板（２）の上面の中央に位置する第３ダイオード（３ｃ）の下面のカソード電極との間に半田（１０ｂ３）が配置される。更に、絶縁基板（２）の第３上面側導体パターン（２ｂ３）と、絶縁基板（２）の上面の中央に位置する第４ダイオード（３ｄ）の下面のカソード電極との間に半田（１０ｂ４）が配置される。

更に、請求項１に記載のパワー半導体モジュール（２０）の製造方法では、絶縁基板（２）の第１上面側導体パターン（２ｂ１）と、絶縁基板（２）の上面の右側に位置する第５ダイオード（３ｅ）の下面のカソード電極との間に半田（１０ｂ５）が配置される。また、絶縁基板（２）の第４上面側導体パターン（２ｂ４）と、絶縁基板（２）の上面の右側に位置する第６ダイオード（３ｆ）の下面のカソード電極との間に半田（１０ｂ６）が配置される。

また、請求項１に記載のパワー半導体モジュール（２０）の製造方法では、第１ダイオード（３ａ）の上面のアノード電極と第１電極部材（４ａ）の下面との間に半田（１０ｃ１）が配置される。更に、第２ダイオード（３ｂ）の上面のアノード電極と第２電極部材（４ｂ）の下面との間に半田（１０ｃ２）が配置される。また、第３ダイオード（３ｃ）の上面のアノード電極と第３電極部材（４ｃ）の下面との間に半田（１０ｃ３）が配置される。

更に、請求項１に記載のパワー半導体モジュール（２０）の製造方法では、第４ダイオード（３ｄ）の上面のアノード電極と第４電極部材（４ｄ）の下面との間に半田（１０ｃ４）が配置される。また、第５ダイオード（３ｅ）の上面のアノード電極と第５電極部材（４ｅ）の下面との間に半田（１０ｃ５）が配置される。更に、第６ダイオード（３ｆ）の上面のアノード電極と第６電極部材（４ｆ）の下面との間に半田（１０ｃ６）が配置される。

また、請求項１に記載のパワー半導体モジュール（２０）の製造方法では、第１電極部材（４ａ）の上面と第１接続アングル（５ａ）の第１端部（５ａ１）の下面との間に半田（１０ｄ１）が配置される。更に、第２電極部材（４ｂ）の上面と第２接続アングル（５ｂ）の第１端部（５ｂ１）の下面との間に半田（１０ｄ２）が配置される。また、第３電極部材（４ｃ）の上面と第３接続アングル（５ｃ）の第１端部（５ｃ１）の下面との間に半田（１０ｄ３）が配置される。

更に、請求項１に記載のパワー半導体モジュール（２０）の製造方法では、第４電極部材（４ｄ）の上面と第４接続アングル（５ｄ）の第１端部（５ｄ１）の下面との間に半田（１０ｄ４）が配置される。また、第５電極部材（４ｅ）の上面と第５接続アングル（５ｅ）の第１端部（５ｅ１）の下面との間に半田（１０ｄ５）が配置される。更に、第６電極部材（４ｆ）の上面と第６接続アングル（５ｆ）の第１端部（５ｆ１）の下面との間に半田（１０ｄ６）が配置される。

また、請求項１に記載のパワー半導体モジュール（２０）の製造方法では、絶縁基板（２）の第２上面側導体パターン（２ｂ２）と第１接続アングル（５ａ）の第２端部（５ａ２）の下面との間に半田（１０ｅ１）が配置される。更に、絶縁基板（２）の第５上面側導体パターン（２ｂ５）と第２接続アングル（５ｂ）の第２端部（５ｂ２）の下面との間に半田（１０ｅ２）が配置される。また、絶縁基板（２）の第３上面側導体パターン（２ｂ３）と第３接続アングル（５ｃ）の第２端部（５ｃ２）の下面との間に半田（１０ｅ３）が配置される。

更に、請求項１に記載のパワー半導体モジュール（２０）の製造方法では、絶縁基板（２）の第５上面側導体パターン（２ｂ５）と第４接続アングル（５ｄ）の第２端部（５ｄ２）の下面との間に半田（１０ｅ４）が配置される。また、絶縁基板（２）の第４上面側導体パターン（２ｂ４）と第５接続アングル（５ｅ）の第２端部（５ｅ２）の下面との間に半田（１０ｅ５）が配置される。更に、絶縁基板（２）の第５上面側導体パターン（２ｂ５）と第６接続アングル（５ｆ）の第２端部（５ｆ２）の下面との間に半田（１０ｅ６）が配置される。

また、請求項１に記載のパワー半導体モジュール（２０）の製造方法では、絶縁基板（２）の第２上面側導体パターン（２ｂ２）と、外囲ケース（６）にインサート成形された第１外部導出端子（６ａ）の下面との間に半田（１０ｆ１）が配置される。更に、絶縁基板（２）の第３上面側導体パターン（２ｂ３）と、外囲ケース（６）にインサート成形された第２外部導出端子（６ｂ）の下面との間に半田（１０ｆ２）が配置される。また、絶縁基板（２）の第４上面側導体パターン（２ｂ４）と、外囲ケース（６）にインサート成形された第３外部導出端子（６ｃ）の下面との間に半田（１０ｆ３）が配置される。

更に、請求項１に記載のパワー半導体モジュール（２０）の製造方法では、絶縁基板（２）の第１上面側導体パターン（２ｂ１）と、外囲ケース（６）にインサート成形された第４外部導出端子（６ｄ）の下面との間に半田（１０ｆ４）が配置される。また、絶縁基板（２）の第５上面側導体パターン（２ｂ５）と、外囲ケース（６）にインサート成形された第５外部導出端子（６ｅ）の下面との間に半田（１０ｆ５）が配置される。

次いで、請求項１に記載のパワー半導体モジュール（２０）の製造方法では、上冶具（４１）によって外囲ケース（６）を下向きに押圧すると共に、下冶具（４２）によって金属製放熱板（１）を上向きに押圧している状態で、１回のみの半田リフロー工程により、半田（１０ａ，１０ｂ１，１０ｂ２，１０ｂ３，１０ｂ４，１０ｂ５，１０ｂ６，１０ｃ１，１０ｃ２，１０ｃ３，１０ｃ４，１０ｃ５，１０ｃ６，１０ｄ１，１０ｄ２，１０ｄ３，１０ｄ４，１０ｄ５，１０ｄ６，１０ｅ１，１０ｅ２，１０ｅ３，１０ｅ４，１０ｅ５，１０ｅ６，１０ｆ１，１０ｆ２，１０ｆ３，１０ｆ４，１０ｆ５）が溶融せしめられ、半田接合が行われる。

そのため、請求項１に記載のパワー半導体モジュール（２０）の製造方法によれば、外囲ケース（６）が下向きに押圧されておらず、金属製放熱板（１）が上向きに押圧されていない状態で、１回のみの半田リフロー工程により半田接合が行われるのに伴って、外囲ケース（６）が金属製放熱板（１）から浮いてしまったり、金属製放熱板（１）が反ってしまったりするのを回避することができる。

換言すれば、請求項１に記載のパワー半導体モジュール（２０）の製造方法によれば、外囲ケース（６）が金属製放熱板（１）から浮いてしまったり、金属製放熱板（１）が反ってしまったりする不具合を低減しつつ、半田リフロー工程の数を削減することができる。

詳細には、請求項１に記載のパワー半導体モジュール（２０）の製造方法では、第１ダイオード（３ａ）のアノード電極および第２ダイオード（３ｂ）のカソード電極と第１外部導出端子（６ａ）とが電気的に接続される。また、第３ダイオード（３ｃ）のアノード電極および第４ダイオード（３ｄ）のカソード電極と第２外部導出端子（６ｂ）とが電気的に接続される。更に、第５ダイオード（３ｅ）のアノード電極および第６ダイオード（３ｆ）のカソード電極と第３外部導出端子（６ｃ）とが電気的に接続される。

また、請求項１に記載のパワー半導体モジュール（２０）の製造方法では、第１ダイオード（３ａ）、第３ダイオード（３ｃ）および第５ダイオード（３ｅ）のカソード電極と第４外部導出端子（６ｄ）とが電気的に接続される。更に、第２ダイオード（３ｂ）、第４ダイオード（３ｄ）および第６ダイオード（３ｆ）のアノード電極と第５外部導出端子（６ｅ）とが電気的に接続される。

請求項１に記載のパワー半導体モジュール（２０）の製造方法では、十字状上冶具（４１）の前側アーム部（４１ａ）によって外囲ケース（６）の前側壁（６ｇ）を下向きに押圧し、十字状上冶具（４１）の後側アーム部（４１ｂ）によって外囲ケース（６）の後側壁（６ｈ）を下向きに押圧し、十字状上冶具（４１）の右側アーム部（４１ｃ）によって外囲ケース（６）の右側壁（６ｉ）を下向きに押圧し、十字状上冶具（４１）の左側アーム部（４１ｄ）によって外囲ケース（６）の左側壁（６ｊ）を下向きに押圧すると共に、下冶具（４２）によって金属製放熱板（１）を上向きに押圧している状態で、１回のみの半田リフロー工程により、半田（１０ａ，１０ｂ１，１０ｂ２，１０ｂ３，１０ｂ４，１０ｂ５，１０ｂ６，１０ｃ１，１０ｃ２，１０ｃ３，１０ｃ４，１０ｃ５，１０ｃ６，１０ｄ１，１０ｄ２，１０ｄ３，１０ｄ４，１０ｄ５，１０ｄ６，１０ｅ１，１０ｅ２，１０ｅ３，１０ｅ４，１０ｅ５，１０ｅ６，１０ｆ１，１０ｆ２，１０ｆ３，１０ｆ４，１０ｆ５）が溶融せしめられ、半田接合が行われる。

つまり、請求項１に記載のパワー半導体モジュール（２０）の製造方法では、半田リフロー工程中に、第５外部導出端子（６ｅ）の左側に位置する十字状上冶具（４１）の前側アーム部（４１ａ）によって外囲ケース（６）の前側壁（６ｇ）が下向きに押圧される。また、第１外部導出端子（６ａ）および第２外部導出端子（６ｂ）の右側であって第３外部導出端子（６ｃ）および第４外部導出端子（６ｄ）の左側に位置する十字状上冶具（４１）の後側アーム部（４１ｂ）によって外囲ケース（６）の後側壁（６ｈ）が下向きに押圧される。更に、第５外部導出端子（６ｅ）の後側であって第３外部導出端子（６ｃ）および第４外部導出端子（６ｄ）の前側に位置する十字状上冶具（４１）の右側アーム部（４１ｃ）によって外囲ケース（６）の右側壁（６ｉ）が下向きに押圧される。また、第１外部導出端子（６ａ）および第２外部導出端子（６ｂ）の前側に位置する十字状上冶具（４１）の左側アーム部（４１ｄ）によって外囲ケース（６）の左側壁（６ｊ）が下向きに押圧される。

そのため、請求項１に記載のパワー半導体モジュール（２０）の製造方法によれば、外囲ケース（６）の前側壁（６ｇ）、後側壁（６ｈ）、右側壁（６ｉ）および左側壁（６ｊ）のいずれかが下向きに押圧されない場合よりも、外囲ケース（６）を均一に下向きに押圧することができ、それにより、外囲ケース（６）が金属製放熱板（１）から浮いてしまったり、金属製放熱板（１）が反ってしまったりする不具合を低減することができる。

請求項２に記載のパワー半導体モジュール（３０）の製造方法では、金属製放熱板（１）の上面と絶縁基板（２）の下面側導体パターン（２ｃ）との間に半田（１０ａ）が配置される。

更に、請求項２に記載のパワー半導体モジュール（３０）の製造方法では、絶縁基板（２）の第１上面側導体パターン（２ｂ１）と、絶縁基板（２）の上面の左側に位置する第１ダイオード（３ａ）の下面のカソード電極との間に半田（１０ｂ１）が配置される。また、絶縁基板（２）の第２上面側導体パターン（２ｂ２）と、絶縁基板（２）の上面の右側に位置する第２ダイオード（３ｂ）の下面のカソード電極との間に半田（１０ｂ２）が配置される。

また、請求項２に記載のパワー半導体モジュール（３０）の製造方法では、第１ダイオード（３ａ）の上面のアノード電極と第１電極部材（４ａ）の下面との間に半田（１０ｃ１）が配置される。更に、第２ダイオード（３ｂ）の上面のアノード電極と第２電極部材（４ｂ）の下面との間に半田（１０ｃ２）が配置される。

更に、請求項２に記載のパワー半導体モジュール（３０）の製造方法では、第１電極部材（４ａ）の上面と第１接続アングル（５ａ）の第２端部（５ａ２）の下面との間に半田（１０ｅ１）が配置される。また、第２電極部材（４ｂ）の上面と第２接続アングル（５ｂ）の第１端部（５ｂ１）の下面との間に半田（１０ｄ２）が配置される。

また、請求項２に記載のパワー半導体モジュール（３０）の製造方法では、絶縁基板（２）の第２上面側導体パターン（２ｂ２）と第１接続アングル（５ａ）の第１端部（５ａ１）の下面との間に半田（１０ｄ１）が配置される。更に、絶縁基板（２）の第３上面側導体パターン（２ｂ３）と第２接続アングル（５ｂ）の第２端部（５ｂ２）の下面との間に半田（１０ｅ２）が配置される。

更に、請求項２に記載のパワー半導体モジュール（３０）の製造方法では、絶縁基板（２）の第２上面側導体パターン（２ｂ２）と、外囲ケース（６）にインサート成形された第１外部導出端子（６ａ）の下面との間に半田（１０ｆ１）が配置される。また、絶縁基板（２）の第１上面側導体パターン（２ｂ１）と、外囲ケース（６）にインサート成形された第２外部導出端子（６ｂ）の下面との間に半田（１０ｆ２）が配置される。更に、絶縁基板（２）の第３上面側導体パターン（２ｂ３）と、外囲ケース（６）にインサート成形された第３外部導出端子（６ｃ）の下面との間に半田（１０ｆ３）が配置される。

次いで、請求項２に記載のパワー半導体モジュール（３０）の製造方法では、上冶具（４１）によって外囲ケース（６）を下向きに押圧すると共に、下冶具（４２）によって金属製放熱板（１）を上向きに押圧している状態で、１回のみの半田リフロー工程により、半田（１０ａ，１０ｂ１，１０ｂ２，１０ｃ１，１０ｃ２，１０ｄ１，１０ｄ２，１０ｅ１，１０ｅ２，１０ｆ１，１０ｆ２，１０ｆ３）が溶融せしめられ、半田接合が行われる。

そのため、請求項２に記載のパワー半導体モジュール（３０）の製造方法によれば、外囲ケース（６）が下向きに押圧されておらず、金属製放熱板（１）が上向きに押圧されていない状態で、１回のみの半田リフロー工程により半田接合が行われるのに伴って、外囲ケース（６）が金属製放熱板（１）から浮いてしまったり、金属製放熱板（１）が反ってしまったりするのを回避することができる。

換言すれば、請求項２に記載のパワー半導体モジュール（３０）の製造方法によれば、外囲ケース（６）が金属製放熱板（１）から浮いてしまったり、金属製放熱板（１）が反ってしまったりする不具合を低減しつつ、半田リフロー工程の数を削減することができる。

詳細には、請求項２に記載のパワー半導体モジュール（３０）の製造方法では、第１ダイオード（３ａ）と第２ダイオード（３ｂ）とが直列接続される。

更に、請求項２に記載のパワー半導体モジュール（３０）の製造方法では、第１ダイオード（３ａ）のアノード電極および第２ダイオード（３ｂ）のカソード電極と第１外部導出端子（６ａ）とが電気的に接続される。

また、請求項２に記載のパワー半導体モジュール（３０）の製造方法では、第１ダイオード（３ａ）のカソード電極と第２外部導出端子（６ｂ）とが電気的に接続される。更に、第２ダイオード（３ｂ）のアノード電極と第３外部導出端子（６ｃ）とが電気的に接続される。

請求項２に記載のパワー半導体モジュール（３０）の製造方法では、上冶具（４１）の前端部（４１ａ’）によって外囲ケース（６）の前側壁（６ｇ）を下向きに押圧し、上冶具（４１）の後端部（４１ｂ’）によって外囲ケース（６）の後側壁（６ｈ）を下向きに押圧すると共に、下冶具（４２）によって金属製放熱板（１）を上向きに押圧している状態で、１回のみの半田リフロー工程により、半田（１０ａ，１０ｂ１，１０ｂ２，１０ｃ１，１０ｃ２，１０ｄ１，１０ｄ２，１０ｅ１，１０ｅ２，１０ｆ１，１０ｆ２，１０ｆ３）が溶融せしめられ、半田接合が行われる。

つまり、請求項２に記載のパワー半導体モジュール（３０）の製造方法では、半田リフロー工程中に、第２外部導出端子（６ｂ）および第３外部導出端子（６ｃ）の左側に位置する上冶具（４１）の前端部（４１ａ’）によって外囲ケース（６）の前側壁（６ｇ）が下向きに押圧される。また、第１外部導出端子（６ａ）の右側に位置する十字状上冶具（４１）の後端部（４１ｂ’）によって外囲ケース（６）の後側壁（６ｈ）が下向きに押圧される。

そのため、請求項２に記載のパワー半導体モジュール（３０）の製造方法によれば、外囲ケース（６）の前側壁（６ｇ）および後側壁（６ｈ）のいずれかが下向きに押圧されない場合よりも、外囲ケース（６）を均一に下向きに押圧することができ、それにより、外囲ケース（６）が金属製放熱板（１）から浮いてしまったり、金属製放熱板（１）が反ってしまったりする不具合を低減することができる。

以下、本発明のパワー半導体モジュールの製造方法の第１の実施形態について説明する。図１は第１の実施形態のパワー半導体モジュールに用いられる金属製放熱板１を示した図である。詳細には、図１（Ａ）は金属製放熱板１の平面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。

第１の実施形態のパワー半導体モジュールでは、図１（Ａ）に示すように、金属製放熱板１の上面にレジスト１ａ（図１（Ａ）中のハッチング部分）が形成されている。そのため、第１の実施形態のパワー半導体モジュールによれば、後述する半田リフロー工程において、絶縁基板２（図２参照）が金属製放熱板１に対して位置ずれしてしまうおそれを低減することができる。また、第１の実施形態のパワー半導体モジュールでは、図１（Ａ）および図１（Ｂ）に示すように、金属製放熱板１にねじ穴１ｂが形成されている。

図２は図１に示した金属製放熱板１上に搭載される絶縁基板２を示した図である。詳細には、図２（Ａ）は絶縁基板２の平面図、図２（Ｂ）は絶縁基板２の正面図、図２（Ｃ）は絶縁基板２の底面図である。

第１の実施形態のパワー半導体モジュールでは、図２に示すように、絶縁層２ａの上面に５個の上面側導体パターン２ｂ１，２ｂ２，２ｂ３，２ｂ４，２ｂ５を形成し、絶縁層２ａの下面に下面側導体パターン２ｃを形成することにより、絶縁基板２が構成されている。

詳細には、第１の実施形態のパワー半導体モジュールでは、図２（Ａ）に示すように、上面側導体パターン２ｂ１の上面にレジスト２ｂ１ａが形成されている。そのため、第１の実施形態のパワー半導体モジュールによれば、後述する半田リフロー工程において、ダイオード３ａ，３ｃ，３ｅ（図３（Ａ）参照）が上面側導体パターン２ｂ１に対して位置ずれしてしまうおそれを低減することができる。

また、第１の実施形態のパワー半導体モジュールでは、図２（Ａ）に示すように、上面側導体パターン２ｂ２の上面にレジスト２ｂ２ａが形成されている。そのため、第１の実施形態のパワー半導体モジュールによれば、後述する半田リフロー工程において、ダイオード３ｂ（図３（Ａ）参照）および接続アングル５ａ（図４（Ａ）参照）の前側端部５ａ２が上面側導体パターン２ｂ２に対して位置ずれしてしまうおそれを低減することができる。

更に、第１の実施形態のパワー半導体モジュールでは、図２（Ａ）に示すように、上面側導体パターン２ｂ３の上面にレジスト２ｂ３ａが形成されている。そのため、第１の実施形態のパワー半導体モジュールによれば、後述する半田リフロー工程において、ダイオード３ｄ（図３（Ａ）参照）および接続アングル５ｃ（図４（Ａ）参照）の前側端部５ｃ２が上面側導体パターン２ｂ３に対して位置ずれしてしまうおそれを低減することができる。

また、第１の実施形態のパワー半導体モジュールでは、図２（Ａ）に示すように、上面側導体パターン２ｂ４の上面にレジスト２ｂ４ａが形成されている。そのため、第１の実施形態のパワー半導体モジュールによれば、後述する半田リフロー工程において、ダイオード３ｆ（図３（Ａ）参照）および接続アングル５ｅ（図４（Ａ）参照）の前側端部５ｅ２が上面側導体パターン２ｂ４に対して位置ずれしてしまうおそれを低減することができる。

更に、第１の実施形態のパワー半導体モジュールでは、図２（Ａ）に示すように、上面側導体パターン２ｂ５の上面にレジスト２ｂ５ａが形成されている。そのため、第１の実施形態のパワー半導体モジュールによれば、後述する半田リフロー工程において、接続アングル５ｂ（図４（Ａ）参照）の前側端部５ｂ２、接続アングル５ｄ（図４（Ａ）参照）の前側端部５ｄ２、および、接続アングル５ｆ（図４（Ａ）参照）の前側端部５ｆ２が上面側導体パターン２ｂ５に対して位置ずれしてしまうおそれを低減することができる。

図３は金属製放熱板１上に絶縁基板２等が搭載される様子を示した図である。詳細には、図３（Ａ）は金属製放熱板１上に絶縁基板２が搭載され、絶縁基板２上にダイオード３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆが搭載され、ダイオード３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ上に例えばアノードＰＣＭ（琺瑯鉄）板、アノードモリブデン板などのような電極部材４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ，４ｆが搭載された状態を示した平面図である。図３（Ｂ）は図３（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿った分解組立断面図、図３（Ｃ）は図３（Ａ）のＣ−Ｃ線に沿った分解組立断面図である。

第１の実施形態のパワー半導体モジュールの製造時には、図３に示すように、金属製放熱板１上に絶縁基板２が搭載され、絶縁基板２上にダイオード３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆが搭載され、ダイオード３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ上に電極部材４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ，４ｆが搭載される。詳細には、電極部材４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ，４ｆが、ダイオード３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆの上面のアノード電極のガードリング（図示せず）の内側に搭載される。

更に詳細には、第１の実施形態のパワー半導体モジュールの製造時には、図３（Ｂ）および図３（Ｃ）に示すように、金属製放熱板１の上面と絶縁基板２の下面側導体パターン２ｃとの間に半田１０ａが配置される。

更に、第１の実施形態のパワー半導体モジュールの製造時には、図３（Ｂ）に示すように、絶縁基板２の上面側導体パターン２ｂ１と、絶縁基板２の上面の左側に位置するダイオード３ａの下面のカソード電極との間に半田１０ｂ１が配置される。また、絶縁基板２の上面側導体パターン２ｂ１と、絶縁基板２の上面の中央に位置するダイオード３ｃの下面のカソード電極との間に半田１０ｂ３が配置される。更に、絶縁基板２の上面側導体パターン２ｂ１と、絶縁基板２の上面の右側に位置するダイオード３ｅの下面のカソード電極との間に半田１０ｂ５が配置される。

また、第１の実施形態のパワー半導体モジュールの製造時には、図３（Ｃ）に示すように、絶縁基板２の上面側導体パターン２ｂ２と、絶縁基板２の上面の左側に位置するダイオード３ｂの下面のカソード電極との間に半田１０ｂ２が配置される。更に、絶縁基板２の上面側導体パターン２ｂ３と、絶縁基板２の上面の中央に位置するダイオード３ｄの下面のカソード電極との間に半田１０ｂ４が配置される。また、絶縁基板２の上面側導体パターン２ｂ４と、絶縁基板２の上面の右側に位置するダイオード３ｆの下面のカソード電極との間に半田１０ｂ６が配置される。

更に、第１の実施形態のパワー半導体モジュールの製造時には、図３（Ｂ）に示すように、ダイオード３ａの上面のアノード電極と電極部材４ａの下面との間に半田１０ｃ１が配置される。また、ダイオード３ｃの上面のアノード電極と電極部材４ｃの下面との間に半田１０ｃ３が配置される。更に、ダイオード３ｅの上面のアノード電極と電極部材４ｅの下面との間に半田１０ｃ５が配置される。

また、第１の実施形態のパワー半導体モジュールの製造時には、図３（Ｃ）に示すように、ダイオード３ｂの上面のアノード電極と電極部材４ｂの下面との間に半田１０ｃ２が配置される。更に、ダイオード３ｄの上面のアノード電極と電極部材４ｄの下面との間に半田１０ｃ４が配置される。また、ダイオード３ｆの上面のアノード電極と電極部材４ｆの下面との間に半田１０ｃ６が配置される。

図４は図３（Ａ）に示した組立体上に接続アングル５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆが搭載される様子を示した図である。詳細には、図４（Ａ）は図３（Ａ）に示した組立体上に接続アングル５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆが搭載された状態を示した平面図である。図４（Ｂ）は図４（Ａ）のＤ−Ｄ線に沿った分解組立断面図、図４（Ｃ）は図４（Ａ）のＥ−Ｅ線に沿った分解組立断面図、図４（Ｄ）は図４（Ａ）のＦ−Ｆ線に沿った分解組立断面図、図４（Ｅ）は図４（Ａ）のＧ−Ｇ線に沿った分解組立断面図である。

第１の実施形態のパワー半導体モジュールの製造時には、図３および図４に示すように、図３（Ａ）に示した組立体上に、例えば板金のプレス加工などによって形成された接続アングル５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆが搭載される。

詳細には、第１の実施形態のパワー半導体モジュールの製造時には、図４（Ａ）および図４（Ｂ）に示すように、電極部材４ａの上面と接続アングル５ａの後側端部５ａ１の下面との間に半田１０ｄ１が配置される。また、電極部材４ｃの上面と接続アングル５ｃの後側端部５ｃ１の下面との間に半田１０ｄ３が配置される。更に、電極部材４ｅの上面と接続アングル５ｅの後側端部５ｅ１の下面との間に半田１０ｄ５が配置される。

更に、第１の実施形態のパワー半導体モジュールの製造時には、図４（Ａ）および図４（Ｃ）に示すように、絶縁基板２の上面側導体パターン２ｂ２と接続アングル５ａの前側端部５ａ２の下面との間に半田１０ｅ１が配置される。また、絶縁基板２の上面側導体パターン２ｂ３と接続アングル５ｃの前側端部５ｃ２の下面との間に半田１０ｅ３が配置される。更に、絶縁基板２の上面側導体パターン２ｂ４と接続アングル５ｅの前側端部５ｅ２の下面との間に半田１０ｅ５が配置される。

また、第１の実施形態のパワー半導体モジュールの製造時には、図４（Ａ）および図４（Ｄ）に示すように、電極部材４ｂの上面と接続アングル５ｂの後側端部５ｂ１の下面との間に半田１０ｄ２が配置される。更に、電極部材４ｄの上面と接続アングル５ｄの後側端部５ｄ１の下面との間に半田１０ｄ４が配置される。また、電極部材４ｆの上面と接続アングル５ｆの後側端部５ｆ１の下面との間に半田１０ｄ６が配置される。

更に、第１の実施形態のパワー半導体モジュールの製造時には、図４（Ａ）および図４（Ｅ）に示すように、絶縁基板２の上面側導体パターン２ｂ５と接続アングル５ｂの前側端部５ｂ２の下面との間に半田１０ｅ２が配置される。また、絶縁基板２の上面側導体パターン２ｂ５と接続アングル５ｄの前側端部５ｄ２の下面との間に半田１０ｅ４が配置される。更に、絶縁基板２の上面側導体パターン２ｂ５と接続アングル５ｆの前側端部５ｆ２の下面との間に半田１０ｅ６が配置される。

図５は図４（Ａ）に示した組立体上に被せられる外囲ケース６の部品図である。詳細には、図５（Ａ）は外囲ケース６の平面図、図５（Ｂ）は図５（Ａ）のＨ−Ｈ線に沿った断面図、図５（Ｃ）は図５（Ａ）のＩ−Ｉ線に沿った断面図、図５（Ｄ）は図５（Ａ）のＪ−Ｊ線に沿った断面図、図５（Ｅ）は図５（Ａ）のＫ−Ｋ線に沿った断面図である。

第１の実施形態のパワー半導体モジュールでは、図５に示すように、樹脂材料の成形によって外囲ケース６が形成されている。詳細には、外囲ケース６に、前側壁６ｇと後側壁６ｈと右側壁６ｉと左側壁６ｊとが設けられ、天井部および底部は設けられていない。つまり、外囲ケース６の上端および下端が開口している。更に、外部導出端子６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄが後側壁６ｈにインサート成形され、外部導出端子６ｅが前側壁６ｇにインサート成形されている。また、図１および図５に示すように、金属製放熱板１の上面の外周部と当接せしめられる段差部６ｋが、外囲ケース６の前側壁６ｇ、後側壁６ｈ、右側壁６ｉおよび左側壁６ｊの下端に形成されている。

図６および図７は図４（Ａ）に示した組立体上に図５に示した外囲ケース６が被せられる様子を示した図である。詳細には、図６（Ａ）は図４（Ａ）に示した組立体上に図５に示した外囲ケース６が被せられた状態を示した平面図である。図６（Ｂ）は図６（Ａ）のＨ−Ｈ線に沿った分解組立断面図、図７（Ａ）は図６（Ａ）のＩ−Ｉ線に沿った分解組立断面図、図７（Ｂ）は図６（Ａ）のＪ−Ｊ線に沿った分解組立断面図である。

第１の実施形態のパワー半導体モジュールの製造時には、図４、図５、図６および図７に示すように、図４（Ａ）に示した組立体上に図５に示した外囲ケース６が被せられる。詳細には、図１、図５、図６および図７に示すように、金属製放熱板１の上面の外周部と、外囲ケース６の段差部６ｋとが、接着剤によって接合される。

更に詳細には、第１の実施形態のパワー半導体モジュールの製造時には、図６（Ａ）および図６（Ｂ）に示すように、絶縁基板２の上面側導体パターン２ｂ１と、外囲ケース６の外部導出端子６ｄの下面との間に半田１０ｆ４が配置される。

また、第１の実施形態のパワー半導体モジュールの製造時には、図６（Ａ）および図７（Ａ）に示すように、絶縁基板２の上面側導体パターン２ｂ２と、外囲ケース６の外部導出端子６ａの下面との間に半田１０ｆ１が配置される。更に、絶縁基板２の上面側導体パターン２ｂ３と、外囲ケース６の外部導出端子６ｂの下面との間に半田１０ｆ２が配置される。また、絶縁基板２の上面側導体パターン２ｂ４と、外囲ケース６の外部導出端子６ｃの下面との間に半田１０ｆ３が配置される。

更に、第１の実施形態のパワー半導体モジュールの製造時には、図６（Ａ）および図７（Ｂ）に示すように、絶縁基板２の上面側導体パターン２ｂ５と、外囲ケース６の外部導出端子６ｅの下面との間に半田１０ｆ５が配置される。

図８は半田リフロー工程中に図６（Ａ）に示した組立体を固定するための上冶具４１の部品図である。詳細には、図８（Ａ）は上冶具４１の平面図、図８（Ｂ）は図８（Ａ）のＫ−Ｋ線に沿った断面図である。図８に示すように、第１の実施形態のパワー半導体モジュールの製造時に用いられる上冶具４１は、十字形状に形成されている。詳細には、外囲ケース６の前側壁６ｇ（図５（Ａ）参照）を下向きに押圧するための前側アーム部４１ａと、外囲ケース６の後側壁６ｈ（図５（Ａ）参照）を下向きに押圧するための後側アーム部４１ｂと、外囲ケース６の右側壁６ｉ（図５（Ａ）参照）を下向きに押圧するための右側アーム部４１ｃと、外囲ケース６の左側壁６ｊ（図５（Ａ）参照）を下向きに押圧するための左側アーム部４１ｄとが、上冶具４１に設けられている。更に、ねじ穴４１ｅが上冶具４１に形成されている。

図９は半田リフロー工程中に図６（Ａ）に示した組立体を固定するための下冶具４２の部品図である。詳細には、図９（Ａ）は下冶具４２の平面図、図９（Ｂ）は下冶具４２の正面図である。図９に示すように、第１の実施形態のパワー半導体モジュールの製造時に用いられる下冶具４２には、ねじ穴４２ａが形成されている。

図１０は半田リフロー工程中に図６（Ａ）に示した組立体が図８に示した上冶具４１および図９に示した下冶具４２によって固定されている状態を示した図である。詳細には、図１０（Ａ）は半田リフロー工程中に図６（Ａ）に示した組立体が図８に示した上冶具４１および図９に示した下冶具４２によって固定されている状態を上側から見た図である。図１０（Ｂ）は半田リフロー工程中に図６（Ａ）に示した組立体が図８に示した上冶具４１および図９に示した下冶具４２によって固定されている状態を前側から見た図である。図１０において、４３はねじを示している。第１の実施形態のパワー半導体モジュールの製造時のリフロー工程中には、図１０に示すように、２個のねじ４３が、上冶具４１のねじ穴４１ｅ（図８参照）および金属製放熱板１のねじ穴１ｂ（図１参照）を通され、下冶具４２のねじ穴４２ａ（図９参照）の雌ねじ部と螺合せしめられている。

第１の実施形態のパワー半導体モジュールの製造時には、１回のみの半田リフロー工程が設けられている。詳細には、第１の実施形態のパワー半導体モジュールの製造時には、図１０に示すように、半田リフロー工程中に、上冶具４１によって外囲ケース６が下向きに押圧されると共に、下冶具４２によって金属製放熱板１が上向きに押圧されている。また、半田リフロー工程中に、図６に示した組立体に含まれるすべての半田１０ａ，１０ｂ１，１０ｂ２，１０ｂ３，１０ｂ４，１０ｂ５，１０ｂ６，１０ｃ１，１０ｃ２，１０ｃ３，１０ｃ４，１０ｃ５，１０ｃ６，１０ｄ１，１０ｄ２，１０ｄ３，１０ｄ４，１０ｄ５，１０ｄ６，１０ｅ１，１０ｅ２，１０ｅ３，１０ｅ４，１０ｅ５，１０ｅ６，１０ｆ１，１０ｆ２，１０ｆ３，１０ｆ４，１０ｆ５が溶融せしめられ、半田接合が行われる。

そのため、第１の実施形態のパワー半導体モジュールの製造方法によれば、外囲ケース６が下向きに押圧されておらず、金属製放熱板１が上向きに押圧されていない状態で、１回のみの半田リフロー工程により半田接合が行われるのに伴って、外囲ケース６が金属製放熱板１から浮いてしまったり、金属製放熱板１が反ってしまったりするのを回避することができる。

換言すれば、第１の実施形態のパワー半導体モジュールの製造方法によれば、外囲ケース６が金属製放熱板１から浮いてしまったり、金属製放熱板１が反ってしまったりする不具合を低減しつつ、半田リフロー工程の数を削減することができる。

詳細には、第１の実施形態のパワー半導体モジュールの製造方法では、図５、図６、図８および図１０に示すように、上冶具４１の前側アーム部４１ａによって外囲ケース６の前側壁６ｇを下向きに押圧し、上冶具４１の後側アーム部４１ｂによって外囲ケース６の後側壁６ｈを下向きに押圧し、上冶具４１の右側アーム部４１ｃによって外囲ケース６の右側壁６ｉを下向きに押圧し、上冶具４１の左側アーム部４１ｄによって外囲ケース６の左側壁６ｊを下向きに押圧すると共に、下冶具４２によって金属製放熱板１を上向きに押圧している状態で、１回のみの半田リフロー工程により、図６に示した組立体に含まれるすべての半田１０ａ，１０ｂ１，１０ｂ２，１０ｂ３，１０ｂ４，１０ｂ５，１０ｂ６，１０ｃ１，１０ｃ２，１０ｃ３，１０ｃ４，１０ｃ５，１０ｃ６，１０ｄ１，１０ｄ２，１０ｄ３，１０ｄ４，１０ｄ５，１０ｄ６，１０ｅ１，１０ｅ２，１０ｅ３，１０ｅ４，１０ｅ５，１０ｅ６，１０ｆ１，１０ｆ２，１０ｆ３，１０ｆ４，１０ｆ５が溶融せしめられ、半田接合が行われる。

つまり、第１の実施形態のパワー半導体モジュールの製造方法では、図５、図８および図１０に示すように、半田リフロー工程中に、外部導出端子６ｅの左側に位置する上冶具４１の前側アーム部４１ａによって外囲ケース６の前側壁６ｇが下向きに押圧される。また、外部導出端子６ａ，６ｂの右側であって外部導出端子６ｃ，６ｄの左側に位置する上冶具４１の後側アーム部４１ｂによって外囲ケース６の後側壁６ｈが下向きに押圧される。更に、外部導出端子６ｅの後側であって外部導出端子６ｃ，６ｄの前側に位置する上冶具４１の右側アーム部４１ｃによって外囲ケース６の右側壁６ｉが下向きに押圧される。また、外部導出端子６ａ，６ｂの前側に位置する上冶具４１の左側アーム部４１ｄによって外囲ケース６の左側壁６ｊが下向きに押圧される。

そのため、第１の実施形態のパワー半導体モジュールの製造方法によれば、外囲ケース６の前側壁６ｇ、後側壁６ｈ、右側壁６ｉおよび左側壁６ｊのいずれかが下向きに押圧されない場合よりも、外囲ケース６を均一に下向きに押圧することができ、それにより、外囲ケース６が金属製放熱板１から浮いてしまったり、金属製放熱板１が反ってしまったりする不具合を低減することができる。

更に詳細には、第１の実施形態のパワー半導体モジュールの製造方法では、図３、図４、図８および図１０に示すように、半田リフロー工程中に、上冶具４１によって外囲ケース６が拘束され、下冶具４２によって金属製放熱板１が拘束されるものの、絶縁基板２、ダイオード３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ、電極部材４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ，４ｆおよび接続アングル５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆは上冶具４１あるいは下冶具４２によって拘束されない。

第１の実施形態のパワー半導体モジュールの製造時には、半田リフロー後に、図６（Ａ）に示した組立体の外囲ケース６の内部などの洗浄が行われ、次いで、外囲ケース６の内部にシリコーンゲルが充填され、硬化せしめられる。

図１１は図６（Ａ）に示した組立体上に被せられる蓋体７の部品図である。詳細には、図１１（Ａ）は蓋体７の平面図、図１１（Ｂ）は蓋体７の正面図である。

第１の実施形態のパワー半導体モジュールの製造時には、シリコーンゲルの充填後に、図６（Ａ）に示した組立体の外囲ケース６に、図１１に示した蓋体７が被せられる。詳細には、その時に、外部導出端子６ａの上端が蓋体７の導出穴７ａを通され、外部導出端子６ｂの上端が蓋体７の導出穴７ｂを通され、外部導出端子６ｃの上端が蓋体７の導出穴７ｃを通され、外部導出端子６ｄの上端が蓋体７の導出穴７ｄを通され、外部導出端子６ｅの上端が蓋体７の導出穴７ｅを通される。次いで、蓋体７の上面の凹部７ｆにナット（図示せず）が挿入される。次いで、外部導出端子６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅの上端が折り曲げられ、第１の実施形態のパワー半導体モジュールが完成する。

図１２は第１の実施形態のパワー半導体モジュール２０の等価回路図である。第１の実施形態のパワー半導体モジュール２０では、図３（Ａ）、図４（Ａ）、図６（Ａ）および図１２に示すように、ダイオード３ａとダイオード３ｂとが直列接続されている。また、ダイオード３ｃとダイオード３ｄとが直列接続されている。更に、ダイオード３ｃ，３ｄがダイオード３ａ，３ｂに対して並列接続されている。また、ダイオード３ｅとダイオード３ｆとが直列接続されている。更に、ダイオード３ｅ，３ｆがダイオード３ａ，３ｂに対して並列接続されている。それにより、３相ダイオードブリッジ回路が構成されている。

詳細には、第１の実施形態のパワー半導体モジュール２０では、図３（Ａ）、図４（Ａ）、図６（Ａ）および図１２に示すように、ダイオード３ａのアノード電極およびダイオード３ｂのカソード電極と外部導出端子６ａとが電気的に接続されている。また、ダイオード３ｃのアノード電極およびダイオード３ｄのカソード電極と外部導出端子６ｂとが電気的に接続されている。更に、ダイオード３ｅのアノード電極およびダイオード３ｆのカソード電極と外部導出端子６ｃとが電気的に接続されている。

また、第１の実施形態のパワー半導体モジュール２０では、図３（Ａ）、図４（Ａ）、図６（Ａ）および図１２に示すように、ダイオード３ａ，３ｃ，３ｅのカソード電極と外部導出端子６ｄとが電気的に接続されている。更に、ダイオード３ｂ，３ｄ，３ｆのアノード電極と外部導出端子６ｅとが電気的に接続されている。

更に詳細には、第１の実施形態のパワー半導体モジュール２０では、図２（Ａ）、図３（Ａ）および図４（Ａ）に示すように、ダイオード３ｂを包囲するレジスト２ｂ２ａの一部が、接続アングル５ａの前側端部５ａ２を包囲するレジスト２ｂ２ａの一部として機能せしめられる。そのため、第１の実施形態のパワー半導体モジュール２０によれば、ダイオード３ｂを包囲するレジスト２ｂ２ａと接続アングル５ａの前側端部５ａ２を包囲するレジスト２ｂ２ａとが完全に独立して設けられている場合よりも、実装密度を向上させることができ、それにより、パワー半導体モジュール２０全体を小型化することができる。

また、第１の実施形態のパワー半導体モジュール２０では、図２（Ａ）、図３（Ａ）および図４（Ａ）に示すように、ダイオード３ｄを包囲するレジスト２ｂ３ａの一部が、接続アングル５ｃの前側端部５ｃ２を包囲するレジスト２ｂ３ａの一部として機能せしめられる。そのため、第１の実施形態のパワー半導体モジュール２０によれば、ダイオード３ｄを包囲するレジスト２ｂ３ａと接続アングル５ｃの前側端部５ｃ２を包囲するレジスト２ｂ３ａとが完全に独立して設けられている場合よりも、実装密度を向上させることができ、それにより、パワー半導体モジュール２０全体を小型化することができる。

更に、第１の実施形態のパワー半導体モジュール２０では、図２（Ａ）、図３（Ａ）および図４（Ａ）に示すように、ダイオード３ｆを包囲するレジスト２ｂ４ａの一部が、接続アングル５ｅの前側端部５ｅ２を包囲するレジスト２ｂ４ａの一部として機能せしめられる。そのため、第１の実施形態のパワー半導体モジュール２０によれば、ダイオード３ｆを包囲するレジスト２ｂ４ａと接続アングル５ｅの前側端部５ｅ２を包囲するレジスト２ｂ４ａとが完全に独立して設けられている場合よりも、実装密度を向上させることができ、それにより、パワー半導体モジュール２０全体を小型化することができる。

以下、本発明のパワー半導体モジュールの製造方法の第２の実施形態について説明する。図１３は第２の実施形態のパワー半導体モジュールに用いられる金属製放熱板１を示した図である。詳細には、図１３（Ａ）は金属製放熱板１の平面図、図１３（Ｂ）は図１３（Ａ）のＬ−Ｌ線に沿った断面図である。

第２の実施形態のパワー半導体モジュールでは、図１３（Ａ）に示すように、金属製放熱板１の上面にレジスト１ａ（図１３（Ａ）中のハッチング部分）が形成されている。そのため、第２の実施形態のパワー半導体モジュールによれば、後述する半田リフロー工程において、絶縁基板２（図１４参照）が金属製放熱板１に対して位置ずれしてしまうおそれを低減することができる。また、第２の実施形態のパワー半導体モジュールでは、図１３（Ａ）および図１３（Ｂ）に示すように、金属製放熱板１にねじ穴１ｂが形成されている。

図１４は図１３に示した金属製放熱板１上に搭載される絶縁基板２を示した図である。詳細には、図１４（Ａ）は絶縁基板２の平面図、図１４（Ｂ）は絶縁基板２の正面図、図１４（Ｃ）は絶縁基板２の底面図である。

第２の実施形態のパワー半導体モジュールでは、図１４に示すように、絶縁層２ａの上面に３個の上面側導体パターン２ｂ１，２ｂ２，２ｂ３を形成し、絶縁層２ａの下面に下面側導体パターン２ｃを形成することにより、絶縁基板２が構成されている。

詳細には、第２の実施形態のパワー半導体モジュールでは、図１４（Ａ）に示すように、上面側導体パターン２ｂ１の上面にレジスト２ｂ１ａが形成されている。そのため、第１の実施形態のパワー半導体モジュールによれば、後述する半田リフロー工程において、ダイオード３ａ（図１５（Ａ）参照）が上面側導体パターン２ｂ１に対して位置ずれしてしまうおそれを低減することができる。

また、第２の実施形態のパワー半導体モジュールでは、図１４（Ａ）に示すように、上面側導体パターン２ｂ２の上面にレジスト２ｂ２ａが形成されている。そのため、第２の実施形態のパワー半導体モジュールによれば、後述する半田リフロー工程において、ダイオード３ｂ（図１５（Ａ）参照）および接続アングル５ａ（図１６（Ａ）参照）の後側端部５ａ１が上面側導体パターン２ｂ２に対して位置ずれしてしまうおそれを低減することができる。

更に、第２の実施形態のパワー半導体モジュールでは、図１４（Ａ）に示すように、上面側導体パターン２ｂ３の上面にレジスト２ｂ３ａが形成されている。そのため、第２の実施形態のパワー半導体モジュールによれば、後述する半田リフロー工程において、接続アングル５ｂ（図１６（Ａ）参照）の前側端部５ｂ２が上面側導体パターン２ｂ３に対して位置ずれしてしまうおそれを低減することができる。

図１５は金属製放熱板１上に絶縁基板２等が搭載される様子を示した図である。詳細には、図１５（Ａ）は金属製放熱板１上に絶縁基板２が搭載され、絶縁基板２上にダイオード３ａ，３ｂが搭載され、ダイオード３ａ，３ｂ上に例えばアノードＰＣＭ（琺瑯鉄）板、アノードモリブデン板などのような電極部材４ａ，４ｂが搭載された状態を示した平面図である。図１５（Ｂ）は図１５（Ａ）のＭ−Ｍ線に沿った分解組立断面図、図１５（Ｃ）は図１５（Ａ）のＮ−Ｎ線に沿った分解組立断面図である。

第２の実施形態のパワー半導体モジュールの製造時には、図１５に示すように、金属製放熱板１上に絶縁基板２が搭載され、絶縁基板２上にダイオード３ａ，３ｂが搭載され、ダイオード３ａ，３ｂ上に電極部材４ａ，４ｂが搭載される。詳細には、電極部材４ａ，４ｂが、ダイオード３ａ，３ｂの上面のアノード電極のガードリング（図示せず）の内側に搭載される。

詳細には、第２の実施形態のパワー半導体モジュールの製造時には、図１５（Ｂ）および図１５（Ｃ）に示すように、金属製放熱板１の上面と絶縁基板２の下面側導体パターン２ｃとの間に半田１０ａが配置される。

更に、第２の実施形態のパワー半導体モジュールの製造時には、図１５（Ｃ）に示すように、絶縁基板２の上面側導体パターン２ｂ１と、絶縁基板２の上面の左側に位置するダイオード３ａの下面のカソード電極との間に半田１０ｂ１が配置される。また、図１５（Ｂ）に示すように、絶縁基板２の上面側導体パターン２ｂ２と、絶縁基板２の上面の右側に位置するダイオード３ｂの下面のカソード電極との間に半田１０ｂ２が配置される。

また、第２の実施形態のパワー半導体モジュールの製造時には、図１５（Ｃ）に示すように、ダイオード３ａの上面のアノード電極と電極部材４ａの下面との間に半田１０ｃ１が配置される。更に、図１５（Ｂ）に示すように、ダイオード３ｂの上面のアノード電極と電極部材４ｂの下面との間に半田１０ｃ２が配置される。

図１６は図１５（Ａ）に示した組立体上に接続アングル５ａ，５ｂが搭載される様子を示した図である。詳細には、図１６（Ａ）は図１５（Ａ）に示した組立体上に接続アングル５ａ，５ｂが搭載された状態を示した平面図である。図１６（Ｂ）は図１６（Ａ）のＰ−Ｐ線に沿った分解組立断面図、図１６（Ｃ）は図１６（Ａ）のＱ−Ｑ線に沿った分解組立断面図である。

第２の実施形態のパワー半導体モジュールの製造時には、図１５および図１６に示すように、図１５（Ａ）に示した組立体上に、例えば板金のプレス加工などによって形成された接続アングル５ａ，５ｂが搭載される。

詳細には、第２の実施形態のパワー半導体モジュールの製造時には、図１６（Ａ）および図１６（Ｂ）に示すように、絶縁基板２の上面側導体パターン２ｂ２と接続アングル５ａの後側端部５ａ１の下面との間に半田１０ｄ１が配置される。また、電極部材４ｂの上面と接続アングル５ｂの後側端部５ａ１の下面との間に半田１０ｄ２が配置される。

更に、第２の実施形態のパワー半導体モジュールの製造時には、図１６（Ａ）および図１６（Ｃ）に示すように、電極部材４ａの上面と接続アングル５ａの前側端部５ａ２の下面との間に半田１０ｅ１が配置される。また、絶縁基板２の上面側導体パターン２ｂ３と接続アングル５ｂの前側端部５ｂ２の下面との間に半田１０ｅ２が配置される。

図１７は図１６（Ａ）に示した組立体上に被せられる外囲ケース６の部品図である。詳細には、図１７（Ａ）は外囲ケース６の平面図、図１７（Ｂ）は図１７（Ａ）のＲ−Ｒ線に沿った断面図、図１７（Ｃ）は図１７（Ａ）のＳ−Ｓ線に沿った断面図、図１７（Ｄ）は図１７（Ａ）のＴ−Ｔ線に沿った断面図である。

第２の実施形態のパワー半導体モジュールでは、図１７に示すように、樹脂材料の成形によって外囲ケース６が形成されている。詳細には、外囲ケース６に、前側壁６ｇと後側壁６ｈと右側壁と左側壁とが設けられ、天井部および底部は設けられていない。つまり、外囲ケース６の上端および下端が開口している。更に、外部導出端子６ａが後側壁６ｈにインサート成形され、外部導出端子６ｂ，６ｃが前側壁６ｇにインサート成形されている。また、図１３および図１７に示すように、金属製放熱板１の上面の外周部と当接せしめられる段差部６ｋが、外囲ケース６の前側壁６ｇ、後側壁６ｈ、右側壁および左側壁の下端に形成されている。

図１８は図１６（Ａ）に示した組立体上に図１７に示した外囲ケース６が被せられる様子を示した図である。詳細には、図１８（Ａ）は図１６（Ａ）に示した組立体上に図１７に示した外囲ケース６が被せられた状態を示した平面図である。図１８（Ｂ）は図１８（Ａ）のＵ−Ｕ線に沿った分解組立断面図、図１８（Ｃ）は図１８（Ａ）のＶ−Ｖ線に沿った分解組立断面図である。

第２の実施形態のパワー半導体モジュールの製造時には、図１６、図１７および図１８に示すように、図１６（Ａ）に示した組立体上に図１７に示した外囲ケース６が被せられる。詳細には、図１３、図１７および図１８に示すように、金属製放熱板１の上面の外周部と、外囲ケース６の段差部６ｋとが、接着剤によって接合される。

更に詳細には、第２の実施形態のパワー半導体モジュールの製造時には、図１８（Ａ）および図１８（Ｂ）に示すように、絶縁基板２の上面側導体パターン２ｂ２と、外囲ケース６の外部導出端子６ａの下面との間に半田１０ｆ１が配置される。

また、第２の実施形態のパワー半導体モジュールの製造時には、図１８（Ａ）および図１８（Ｃ）に示すように、絶縁基板２の上面側導体パターン２ｂ１と、外囲ケース６の外部導出端子６ｂの下面との間に半田１０ｆ２が配置される。更に、絶縁基板２の上面側導体パターン２ｂ３と、外囲ケース６の外部導出端子６ｃの下面との間に半田１０ｆ３が配置される。

図１９は半田リフロー工程中に図１８（Ａ）に示した組立体を固定するための上冶具４１の部品図である。詳細には、図１９（Ａ）は上冶具４１の平面図、図１９（Ｂ）は図１９（Ａ）のＷ−Ｗ線に沿った断面図である。図８に示すように、第２の実施形態のパワー半導体モジュールの製造時に用いられる上冶具４１は、概略Ｚ形状に形成されている。詳細には、外囲ケース６の前側壁６ｇ（図１７（Ａ）参照）を下向きに押圧するための前端部４１ａ’と、外囲ケース６の後側壁６ｈ（図１７（Ａ）参照）を下向きに押圧するための後端部４１ｂ’とが、上冶具４１に設けられている。更に、ねじ穴４１ｅが上冶具４１に形成されている。

図２０は半田リフロー工程中に図１８（Ａ）に示した組立体を固定するための下冶具４２の部品図である。詳細には、図２０（Ａ）は下冶具４２の平面図、図２０（Ｂ）は下冶具４２の正面図である。図２０に示すように、第２の実施形態のパワー半導体モジュールの製造時に用いられる下冶具４２には、ねじ穴４２ａが形成されている。

図２１は半田リフロー工程中に図１８（Ａ）に示した組立体が図１９に示した上冶具４１および図２０に示した下冶具４２によって固定されている状態を示した図である。詳細には、図２１（Ａ）は半田リフロー工程中に図１８（Ａ）に示した組立体が図１９に示した上冶具４１および図２０に示した下冶具４２によって固定されている状態を上側から見た図である。図２１（Ｂ）は半田リフロー工程中に図１８（Ａ）に示した組立体が図１９に示した上冶具４１および図２０に示した下冶具４２によって固定されている状態を前側から見た図である。図２１において、４３はねじを示している。第２の実施形態のパワー半導体モジュールの製造時のリフロー工程中には、図２１に示すように、２個のねじ４３が、上冶具４１のねじ穴４１ｅ（図１９参照）および金属製放熱板１のねじ穴１ｂ（図１３参照）を通され、下冶具４２のねじ穴４２ａ（図２０参照）の雌ねじ部と螺合せしめられている。

第２の実施形態のパワー半導体モジュールの製造時には、１回のみの半田リフロー工程が設けられている。詳細には、第２の実施形態のパワー半導体モジュールの製造時には、図２１に示すように、半田リフロー工程中に、上冶具４１によって外囲ケース６が下向きに押圧されると共に、下冶具４２によって金属製放熱板１が上向きに押圧されている。また、半田リフロー工程中に、図１８に示した組立体に含まれるすべての半田１０ａ，１０ｂ１，１０ｂ２，１０ｃ１，１０ｃ２，１０ｄ１，１０ｄ２，１０ｅ１，１０ｅ２，１０ｆ１，１０ｆ２，１０ｆ３が溶融せしめられ、半田接合が行われる。

そのため、第２の実施形態のパワー半導体モジュールの製造方法によれば、外囲ケース６が下向きに押圧されておらず、金属製放熱板１が上向きに押圧されていない状態で、１回のみの半田リフロー工程により半田接合が行われるのに伴って、外囲ケース６が金属製放熱板１から浮いてしまったり、金属製放熱板１が反ってしまったりするのを回避することができる。

換言すれば、第２の実施形態のパワー半導体モジュールの製造方法によれば、外囲ケース６が金属製放熱板１から浮いてしまったり、金属製放熱板１が反ってしまったりする不具合を低減しつつ、半田リフロー工程の数を削減することができる。

詳細には、第２の実施形態のパワー半導体モジュールの製造方法では、図１７、図１８、図１９および図２１に示すように、上冶具４１の前端部４１ａ’によって外囲ケース６の前側壁６ｇを下向きに押圧し、上冶具４１の後端部４１ｂ’によって外囲ケース６の後側壁６ｈを下向きに押圧すると共に、下冶具４２によって金属製放熱板１を上向きに押圧している状態で、１回のみの半田リフロー工程により、図１８に示した組立体に含まれるすべての半田１０ａ，１０ｂ１，１０ｂ２，１０ｃ１，１０ｃ２，１０ｄ１，１０ｄ２，１０ｅ１，１０ｅ２，１０ｆ１，１０ｆ２，１０ｆ３が溶融せしめられ、半田接合が行われる。

つまり、第２の実施形態のパワー半導体モジュールの製造方法では、図１７、図１９および図２１に示すように、半田リフロー工程中に、外部導出端子６ｂ，６ｃの左側に位置する上冶具４１の前端部４１ａ’によって外囲ケース６の前側壁６ｇが下向きに押圧される。また、外部導出端子６ａの右側に位置する上冶具４１の後端部４１ｂ’によって外囲ケース６の後側壁６ｈが下向きに押圧される。

そのため、第２の実施形態のパワー半導体モジュールの製造方法によれば、外囲ケース６の前側壁６ｇおよび後側壁６ｈのいずれかが下向きに押圧されない場合よりも、外囲ケース６を均一に下向きに押圧することができ、それにより、外囲ケース６が金属製放熱板１から浮いてしまったり、金属製放熱板１が反ってしまったりする不具合を低減することができる。

更に詳細には、第２の実施形態のパワー半導体モジュールの製造方法では、図１５、図１６、図１９および図２１に示すように、半田リフロー工程中に、上冶具４１によって外囲ケース６が拘束され、下冶具４２によって金属製放熱板１が拘束されるものの、絶縁基板２、ダイオード３ａ，３ｂ、電極部材４ａ，４ｂおよび接続アングル５ａ，５ｂは上冶具４１あるいは下冶具４２によって拘束されない。

第２の実施形態のパワー半導体モジュールの製造時には、半田リフロー後に、図１８（Ａ）に示した組立体の外囲ケース６の内部などの洗浄が行われ、次いで、外囲ケース６の内部にシリコーンゲルが充填され、硬化せしめられる。

図２２は図１８（Ａ）に示した組立体上に被せられる蓋体７の部品図である。詳細には、図２２（Ａ）は蓋体７の平面図、図２２（Ｂ）は蓋体７の正面図である。

第２の実施形態のパワー半導体モジュールの製造時には、シリコーンゲルの充填後に、図１８（Ａ）に示した組立体の外囲ケース６に、図２２に示した蓋体７が被せられる。詳細には、その時に、外部導出端子６ａの上端が蓋体７の導出穴７ａを通され、外部導出端子６ｂの上端が蓋体７の導出穴７ｂを通され、外部導出端子６ｃの上端が蓋体７の導出穴７ｃを通される。次いで、蓋体７の上面の凹部７ｆにナット（図示せず）が挿入される。次いで、外部導出端子６ａ，６ｂ，６ｃの上端が折り曲げられ、第２の実施形態のパワー半導体モジュールが完成する。

図２３は第２の実施形態のパワー半導体モジュール３０の等価回路図である。第２の実施形態のパワー半導体モジュール３０では、図１５（Ａ）、図１６（Ａ）、図１８（Ａ）および図２３に示すように、２個のダイオード３ａ，３ｂを直列接続することによりダブラー型に構成されている。

詳細には、第２の実施形態のパワー半導体モジュール３０では、図１５（Ａ）、図１６（Ａ）、図１８（Ａ）および図２３に示すように、ダイオード３ａのアノード電極およびダイオード３ｂのカソード電極と外部導出端子６ａとが電気的に接続されている。

また、第２の実施形態のパワー半導体モジュール３０では、図１５（Ａ）、図１６（Ａ）、図１８（Ａ）および図２３に示すように、ダイオード３ａのカソード電極と外部導出端子６ｂとが電気的に接続されている。更に、ダイオード３ｂのアノード電極と外部導出端子６ｃとが電気的に接続されている。

第１の実施形態のパワー半導体モジュールに用いられる金属製放熱板１を示した図である。 図１に示した金属製放熱板１上に搭載される絶縁基板２を示した図である。 金属製放熱板１上に絶縁基板２等が搭載される様子を示した図である。 図３（Ａ）に示した組立体上に接続アングル５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆが搭載される様子を示した図である。 図４（Ａ）に示した組立体上に被せられる外囲ケース６の部品図である。 図４（Ａ）に示した組立体上に図５に示した外囲ケース６が被せられる様子を示した図である。 図４（Ａ）に示した組立体上に図５に示した外囲ケース６が被せられる様子を示した図である。 半田リフロー工程中に図６（Ａ）に示した組立体を固定するための上冶具４１の部品図である。 半田リフロー工程中に図６（Ａ）に示した組立体を固定するための下冶具４２の部品図である。 半田リフロー工程中に図６（Ａ）に示した組立体が図８に示した上冶具４１および図９に示した下冶具４２によって固定されている状態を示した図である。 図６（Ａ）に示した組立体上に被せられる蓋体７の部品図である。 第１の実施形態のパワー半導体モジュール２０の等価回路図である。 第２の実施形態のパワー半導体モジュールに用いられる金属製放熱板１を示した図である。 図１３に示した金属製放熱板１上に搭載される絶縁基板２を示した図である。 金属製放熱板１上に絶縁基板２等が搭載される様子を示した図である。 図１５（Ａ）に示した組立体上に接続アングル５ａ，５ｂが搭載される様子を示した図である。 図１６（Ａ）に示した組立体上に被せられる外囲ケース６の部品図である。 図１６（Ａ）に示した組立体上に図１７に示した外囲ケース６が被せられる様子を示した図である。 半田リフロー工程中に図１８（Ａ）に示した組立体を固定するための上冶具４１の部品図である。 半田リフロー工程中に図１８（Ａ）に示した組立体を固定するための下冶具４２の部品図である。 半田リフロー工程中に図１８（Ａ）に示した組立体が図１９に示した上冶具４１および図２０に示した下冶具４２によって固定されている状態を示した図である。 図１８（Ａ）に示した組立体上に被せられる蓋体７の部品図である。 第２の実施形態のパワー半導体モジュール３０の等価回路図である。

符号の説明

１ 金属製放熱板
１ａ レジスト
１ｂ ねじ穴
２ 絶縁基板
２ａ 絶縁層
２ｂ１，２ｂ２，２ｂ３，２ｂ４，２ｂ５ 上面側導体パターン
２ｂ１ａ，２ｂ２ａ，２ｂ３ａ，２ｂ４ａ，２ｂ５ａ レジスト
２ｃ 下面側導体パターン
３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ ダイオード
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅ，４ｆ 電極部材
５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅ，５ｆ 接続アングル
５ａ１，５ａ２，５ｂ１，５ｂ２，５ｃ１，５ｃ２ 端部
５ｄ１，５ｄ２，５ｅ１，５ｅ２，５ｆ１，５ｆ２ 端部
６ 外囲ケース
６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅ 外部導出端子
６ｇ 前側壁
６ｈ 後側壁
６ｉ 右側壁
６ｊ 左側壁
６ｋ 段差部
７ 蓋体
７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，７ｅ 導出穴
７ｆ 凹部
１０ａ 半田
１０ｂ１，１０ｂ２，１０ｂ３，１０ｂ４，１０ｂ５，１０ｂ６ 半田
１０ｃ１，１０ｃ２，１０ｃ３，１０ｃ４，１０ｃ５，１０ｃ６ 半田
１０ｄ１，１０ｄ２，１０ｄ３，１０ｄ４，１０ｄ５，１０ｄ６ 半田
１０ｅ１，１０ｅ２，１０ｅ３，１０ｅ４，１０ｅ５，１０ｅ６ 半田
１０ｆ１，１０ｆ２，１０ｆ３，１０ｆ４，１０ｆ５ 半田
２０ パワー半導体モジュール
３０ パワー半導体モジュール
４１ 上冶具
４１ａ 前側アーム部
４１ｂ 後側アーム部
４１ｃ 右側アーム部
４１ｄ 左側アーム部
４１ｅ ねじ穴
４１ａ’ 前端部
４１ｂ’ 後端部
４２ 下冶具
４２ａ ねじ穴
４３ ねじ

Claims (2)

1. 第１ダイオード（３ａ）と第２ダイオード（３ｂ）とを直列接続し、
   第３ダイオード（３ｃ）と第４ダイオード（３ｄ）とを直列接続すると共に、第３ダイオード（３ｃ）および第４ダイオード（３ｄ）を第１ダイオード（３ａ）および第２ダイオード（３ｂ）に対して並列接続し、
   第５ダイオード（３ｅ）と第６ダイオード（３ｆ）とを直列接続すると共に、第５ダイオード（３ｅ）および第６ダイオード（３ｆ）を第１ダイオード（３ａ）および第２ダイオード（３ｂ）に対して並列接続することにより、３相ダイオードブリッジ回路を構成し、
   絶縁基板（２）の上面の左側に第１ダイオード（３ａ）および第２ダイオード（３ｂ）を配置し、
   絶縁基板（２）の上面の右側に第５ダイオード（３ｅ）および第６ダイオード（３ｆ）を配置し、
   絶縁基板（２）の上面の中央に第３ダイオード（３ｃ）および第４ダイオード（３ｄ）を配置し、
   第１ダイオード（３ａ）のアノード電極および第２ダイオード（３ｂ）のカソード電極と第１外部導出端子（６ａ）とを電気的に接続し、
   第３ダイオード（３ｃ）のアノード電極および第４ダイオード（３ｄ）のカソード電極と第２外部導出端子（６ｂ）とを電気的に接続し、
   第５ダイオード（３ｅ）のアノード電極および第６ダイオード（３ｆ）のカソード電極と第３外部導出端子（６ｃ）とを電気的に接続し、
   第１ダイオード（３ａ）、第３ダイオード（３ｃ）および第５ダイオード（３ｅ）のカソード電極と第４外部導出端子（６ｄ）とを電気的に接続し、
   第２ダイオード（３ｂ）、第４ダイオード（３ｄ）および第６ダイオード（３ｆ）のアノード電極と第５外部導出端子（６ｅ）とを電気的に接続するパワー半導体モジュール（２０）の製造方法において、
   金属製放熱板（１）の上面と絶縁基板（２）の下面側導体パターン（２ｃ）との間に半田（１０ａ）を配置し、
   絶縁基板（２）の第１上面側導体パターン（２ｂ１）と第１ダイオード（３ａ）の下面のカソード電極との間に半田（１０ｂ１）を配置し、
   絶縁基板（２）の第２上面側導体パターン（２ｂ２）と第２ダイオード（３ｂ）の下面のカソード電極との間に半田（１０ｂ２）を配置し、
   絶縁基板（２）の第１上面側導体パターン（２ｂ１）と第３ダイオード（３ｃ）の下面のカソード電極との間に半田（１０ｂ３）を配置し、
   絶縁基板（２）の第３上面側導体パターン（２ｂ３）と第４ダイオード（３ｄ）の下面のカソード電極との間に半田（１０ｂ４）を配置し、
   絶縁基板（２）の第１上面側導体パターン（２ｂ１）と第５ダイオード（３ｅ）の下面のカソード電極との間に半田（１０ｂ５）を配置し、
   絶縁基板（２）の第４上面側導体パターン（２ｂ４）と第６ダイオード（３ｆ）の下面のカソード電極との間に半田（１０ｂ６）を配置し、
   第１ダイオード（３ａ）の上面のアノード電極と第１電極部材（４ａ）の下面との間に半田（１０ｃ１）を配置し、
   第２ダイオード（３ｂ）の上面のアノード電極と第２電極部材（４ｂ）の下面との間に半田（１０ｃ２）を配置し、
   第３ダイオード（３ｃ）の上面のアノード電極と第３電極部材（４ｃ）の下面との間に半田（１０ｃ３）を配置し、
   第４ダイオード（３ｄ）の上面のアノード電極と第４電極部材（４ｄ）の下面との間に半田（１０ｃ４）を配置し、
   第５ダイオード（３ｅ）の上面のアノード電極と第５電極部材（４ｅ）の下面との間に半田（１０ｃ５）を配置し、
   第６ダイオード（３ｆ）の上面のアノード電極と第６電極部材（４ｆ）の下面との間に半田（１０ｃ６）を配置し、
   第１電極部材（４ａ）の上面と第１接続アングル（５ａ）の第１端部（５ａ１）の下面との間に半田（１０ｄ１）を配置し、
   第２電極部材（４ｂ）の上面と第２接続アングル（５ｂ）の第１端部（５ｂ１）の下面との間に半田（１０ｄ２）を配置し、
   第３電極部材（４ｃ）の上面と第３接続アングル（５ｃ）の第１端部（５ｃ１）の下面との間に半田（１０ｄ３）を配置し、
   第４電極部材（４ｄ）の上面と第４接続アングル（５ｄ）の第１端部（５ｄ１）の下面との間に半田（１０ｄ４）を配置し、
   第５電極部材（４ｅ）の上面と第５接続アングル（５ｅ）の第１端部（５ｅ１）の下面との間に半田（１０ｄ５）を配置し、
   第６電極部材（４ｆ）の上面と第６接続アングル（５ｆ）の第１端部（５ｆ１）の下面との間に半田（１０ｄ６）を配置し、
   絶縁基板（２）の第２上面側導体パターン（２ｂ２）と第１接続アングル（５ａ）の第２端部（５ａ２）の下面との間に半田（１０ｅ１）を配置し、
   絶縁基板（２）の第５上面側導体パターン（２ｂ５）と第２接続アングル（５ｂ）の第２端部（５ｂ２）の下面との間に半田（１０ｅ２）を配置し、
   絶縁基板（２）の第３上面側導体パターン（２ｂ３）と第３接続アングル（５ｃ）の第２端部（５ｃ２）の下面との間に半田（１０ｅ３）を配置し、
   絶縁基板（２）の第５上面側導体パターン（２ｂ５）と第４接続アングル（５ｄ）の第２端部（５ｄ２）の下面との間に半田（１０ｅ４）を配置し、
   絶縁基板（２）の第４上面側導体パターン（２ｂ４）と第５接続アングル（５ｅ）の第２端部（５ｅ２）の下面との間に半田（１０ｅ５）を配置し、
   絶縁基板（２）の第５上面側導体パターン（２ｂ５）と第６接続アングル（５ｆ）の第２端部（５ｆ２）の下面との間に半田（１０ｅ６）を配置し、
   絶縁基板（２）の第２上面側導体パターン（２ｂ２）と、外囲ケース（６）にインサート成形された第１外部導出端子（６ａ）の下面との間に半田（１０ｆ１）を配置し、
   絶縁基板（２）の第３上面側導体パターン（２ｂ３）と、外囲ケース（６）にインサート成形された第２外部導出端子（６ｂ）の下面との間に半田（１０ｆ２）を配置し、
   絶縁基板（２）の第４上面側導体パターン（２ｂ４）と、外囲ケース（６）にインサート成形された第３外部導出端子（６ｃ）の下面との間に半田（１０ｆ３）を配置し、
   絶縁基板（２）の第１上面側導体パターン（２ｂ１）と、外囲ケース（６）にインサート成形された第４外部導出端子（６ｄ）の下面との間に半田（１０ｆ４）を配置し、
   絶縁基板（２）の第５上面側導体パターン（２ｂ５）と、外囲ケース（６）にインサート成形された第５外部導出端子（６ｅ）の下面との間に半田（１０ｆ５）を配置し、
   十字状上冶具（４１）の前側アーム部（４１ａ）によって外囲ケース（６）の前側壁（６ｇ）を下向きに押圧し、十字状上冶具（４１）の後側アーム部（４１ｂ）によって外囲ケース（６）の後側壁（６ｈ）を下向きに押圧し、十字状上冶具（４１）の右側アーム部（４１ｃ）によって外囲ケース（６）の右側壁（６ｉ）を下向きに押圧し、十字状上冶具（４１）の左側アーム部（４１ｄ）によって外囲ケース（６）の左側壁（６ｊ）を下向きに押圧すると共に、下冶具（４２）によって金属製放熱板（１）を上向きに押圧している状態で、１回のみの半田リフロー工程により、半田（１０ａ，１０ｂ１，１０ｂ２，１０ｂ３，１０ｂ４，１０ｂ５，１０ｂ６，１０ｃ１，１０ｃ２，１０ｃ３，１０ｃ４，１０ｃ５，１０ｃ６，１０ｄ１，１０ｄ２，１０ｄ３，１０ｄ４，１０ｄ５，１０ｄ６，１０ｅ１，１０ｅ２，１０ｅ３，１０ｅ４，１０ｅ５，１０ｅ６，１０ｆ１，１０ｆ２，１０ｆ３，１０ｆ４，１０ｆ５）を溶融させ、半田接合を行うことを特徴とするパワー半導体モジュール（２０）の製造方法。
2. 第１ダイオード（３ａ）と第２ダイオード（３ｂ）とを直列接続し、
   絶縁基板（２）の上面の左側に第１ダイオード（３ａ）を配置し、
   絶縁基板（２）の上面の右側に第２ダイオード（３ｂ）を配置し、
   第１ダイオード（３ａ）のアノード電極および第２ダイオード（３ｂ）のカソード電極と第１外部導出端子（６ａ）とを電気的に接続し、
   第１ダイオード（３ａ）のカソード電極と第２外部導出端子（６ｂ）とを電気的に接続し、
   第２ダイオード（３ｂ）のアノード電極と第３外部導出端子（６ｃ）とを電気的に接続することによりダブラー型に構成されたパワー半導体モジュール（３０）の製造方法において、
   金属製放熱板（１）の上面と絶縁基板（２）の下面側導体パターン（２ｃ）との間に半田（１０ａ）を配置し、
   絶縁基板（２）の第１上面側導体パターン（２ｂ１）と第１ダイオード（３ａ）の下面のカソード電極との間に半田（１０ｂ１）を配置し、
   絶縁基板（２）の第２上面側導体パターン（２ｂ２）と第２ダイオード（３ｂ）の下面のカソード電極との間に半田（１０ｂ２）を配置し、
   第１ダイオード（３ａ）の上面のアノード電極と第１電極部材（４ａ）の下面との間に半田（１０ｃ１）を配置し、
   第２ダイオード（３ｂ）の上面のアノード電極と第２電極部材（４ｂ）の下面との間に半田（１０ｃ２）を配置し、
   第１電極部材（４ａ）の上面と第１接続アングル（５ａ）の第２端部（５ａ２）の下面との間に半田（１０ｅ１）を配置し、
   第２電極部材（４ｂ）の上面と第２接続アングル（５ｂ）の第１端部（５ｂ１）の下面との間に半田（１０ｄ２）を配置し、
   絶縁基板（２）の第２上面側導体パターン（２ｂ２）と第１接続アングル（５ａ）の第１端部（５ａ１）の下面との間に半田（１０ｄ１）を配置し、
   絶縁基板（２）の第３上面側導体パターン（２ｂ３）と第２接続アングル（５ｂ）の第２端部（５ｂ２）の下面との間に半田（１０ｅ２）を配置し、
   絶縁基板（２）の第２上面側導体パターン（２ｂ２）と、外囲ケース（６）にインサート成形された第１外部導出端子（６ａ）の下面との間に半田（１０ｆ１）を配置し、
   絶縁基板（２）の第１上面側導体パターン（２ｂ１）と、外囲ケース（６）にインサート成形された第２外部導出端子（６ｂ）の下面との間に半田（１０ｆ２）を配置し、
   絶縁基板（２）の第３上面側導体パターン（２ｂ３）と、外囲ケース（６）にインサート成形された第３外部導出端子（６ｃ）の下面との間に半田（１０ｆ３）を配置し、
   上冶具（４１）の前端部（４１ａ’）によって外囲ケース（６）の前側壁（６ｇ）を下向きに押圧し、上冶具（４１）の後端部（４１ｂ’）によって外囲ケース（６）の後側壁（６ｈ）を下向きに押圧すると共に、下冶具（４２）によって金属製放熱板（１）を上向きに押圧している状態で、１回のみの半田リフロー工程により、半田（１０ａ，１０ｂ１，１０ｂ２，１０ｃ１，１０ｃ２，１０ｄ１，１０ｄ２，１０ｅ１，１０ｅ２，１０ｆ１，１０ｆ２，１０ｆ３）を溶融させ、半田接合を行うことを特徴とするパワー半導体モジュール（３０）の製造方法。

Images