JP2001237366A - 半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 封止部の形成不具合を有さず絶縁性及び放熱
性が確保された半導体装置を提供する。 【解決手段】 半導体装置１０１は、電極フレーム２
と、電力用半導体素子１と、セラミックから成る絶縁部
材７と、エポキシ樹脂から成る封止部５とを備える。電
極フレーム２の素子搭載部２Ｄの表面２Ｓ１上に電力用
半導体素子１が搭載されている。素子搭載部２Ｄの表面
２Ｓ２に対面する絶縁部材７の表面７Ｓ１は、当該表面
７Ｓ１の周縁が素子搭載部２Ｄの表面２Ｓ２の周縁を取
り囲みうる寸法・形状を有しており、表面７Ｓ１の周縁
が素子搭載部２Ｄの表面２Ｓ２の周縁を取り囲んで配置
されている。封止部５は、電力用半導体素子１及び素子
搭載部２Ｄ等を覆って、且つ、絶縁部材７の表面７Ｓ
１，７Ｓ３に接して形成されている。絶縁部材７の表面
７Ｓ２は封止部５で覆われておらず、当該表面７Ｓ２の
全面が露出している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置に関する
ものであり、特に、発熱の大きい半導体素子を備えた半
導体装置における封止ないしはパッケージの形成及び絶
縁性の確保、更には放熱の各技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１０に、従来の電力用半導体装置１０
１Ｐ（以下、単に半導体装置１０１Ｐとも呼ぶ）を説明
するための縦断面図を示す。図１０に示すように、電極
フレーム２の素子搭載部ないしはダイパッド２Ｄ上に電
力用半導体素子１がろう材３により接合されており、電
力用半導体素子１と電極フレーム２のリード部２Ｌとの
間等が金属細線４で接続されている。電力用半導体素子
１及び素子搭載部２Ｄは封止樹脂５Ｐで以て封止されて
おり、封止樹脂５Ｐにより半導体装置１０１Ｐの絶縁性
を確保している。封止樹脂５Ｐは例えばポッティング法
やトランスファモールド法により形成される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
半導体装置１０１Ｐの素子搭載部２Ｄは封止樹脂５Ｐで
覆われている。このとき、電力用半導体素子１の素子搭
載部２Ｄ側の絶縁性を高めるためには、素子搭載部２Ｄ
下方の封止樹脂５Ｐ（封止樹脂５ＰＰ参照）をより厚く
する必要がある（厚さｔ参照）。しかしながら、一般的
に封止樹脂５Ｐの熱伝導率は低いため、厚さｔを増大さ
せると熱抵抗が大きくなってしまう。即ち、電力用半導
体素子１の発熱に対する放熱性が低下してしまう。

【０００４】他方、放熱性を向上させるために厚さｔを
減少させると上述の絶縁性を確保できないばかりでな
く、封止樹脂５ＰＰの形成不具合及び当該不具合に起因
した絶縁性の低下が惹起される。即ち、封止樹脂５Ｐを
例えばポッティング法やトランスファモールド法により
形成する場合、厚さｔが小さいと、素子搭載部２Ｄと金
型（図示せず）との隙間へ封止樹脂を注入ないしは充填
しにくくなる。このため、封止樹脂の充填不足等によっ
て封止樹脂５ＰＰの形成不具合が生じ、かかる形成不具
合が封止樹脂５ＰＰにおける絶縁性を低下させてしま
う。

【０００５】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであり、封止部の形成不具合を有さず絶縁性が確保さ
れた半導体装置を提供することを第１の目的とする。

【０００６】また、本発明は、上記第１の目的を実現し
うる半導体装置を低コスト・低価格で提供することを第
２の目的とする。

【０００７】更に、本発明は、上記第１及び第２の目的
の実現と共に放熱性の安定化及び向上が図られた半導体
装置を提供することを第３の目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】（１）請求項１に記載の
発明に係る半導体装置は、素子搭載部及びリード部を有
する電極フレームと、前記素子搭載部の一方の表面上に
搭載された半導体素子と、その周縁が前記素子搭載部の
他方の表面の周縁を取り囲んで前記他方の表面に対面す
る第１表面と、前記第１表面に対向する第２表面とを有
し、前記素子搭載部に固定された絶縁部材と、前記絶縁
部材の前記第２表面の全面を露出させた状態で前記絶縁
部材に接すると共に前記半導体素子を覆って形成された
封止部とを備えることを特徴とする。

【０００９】（２）請求項２に記載の発明に係る半導体
装置は、請求項１に記載の半導体装置であって、前記第
２表面と前記封止部の外表面とが平坦を成すことを特徴
とする。

【００１０】（３）請求項３に記載の発明に係る半導体
装置は、請求項１に記載の半導体装置であって、前記絶
縁部材は前記第１表面と前記第２表面との間で側面を成
す第３表面を有し、前記第３表面が更に露出しているこ
とを特徴とする。

【００１１】（４）請求項４に記載の発明に係る半導体
装置は、請求項１乃至３のいずれかに記載の半導体装置
であって、前記絶縁部材は接着材で以て前記素子搭載部
に固定されていることを特徴とする。

【００１２】（５）請求項５に記載の発明に係る半導体
装置は、請求項１乃至４のいずれかに記載の半導体装置
であって、前記絶縁部材は前記封止部と比較して熱伝導
率が高いことを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】＜実施の形態１＞図１及び図２に
それぞれ実施の形態１に係る電力用半導体装置（半導体
装置）１０１を説明するための縦断面図及び上面図を示
す。図２中のＩ−Ｉ線における縦断面図が図１にあた
る。また、図２では、絶縁部材７及び封止部５をそれぞ
れ太線及び破線で図示している。電力用半導体装置１０
１（以下、単に半導体装置１０１のように呼ぶ）は、い
わゆるＤＩＰ（Dual Inline Package）タイプにあた
る。

【００１４】図１及び図２に示すように、半導体装置１
０１は、電極フレーム２と、電力用半導体素子１（図１
及び図２では２個を図示している）と、（予めに所定の
形状に形成されている）絶縁部材７と、封止部５とを備
える。詳細には、電極フレーム２は素子搭載部ないしは
ダイパッド２Ｄ及びリード部２Ｌを有しており、素子搭
載部２Ｄの一方の表面２Ｓ１上に電力用半導体素子１が
搭載されている。電力用半導体素子１はろう材３によっ
て素子搭載部２Ｄに固定されている。そして、電力用半
導体素子１とリード部２Ｌとの間等が金属細線４で接続
されている。

【００１５】絶縁部材７は、（ａ）素子搭載部２Ｄの他
方の表面２Ｓ２に対面する表面（第１表面）７Ｓ１と、
（ｂ）表面７Ｓ１に対向する表面（第２表面）７Ｓ２
と、（ｃ）表面７Ｓ１，７Ｓ２の双方に結合して両表面
７Ｓ１，７Ｓ２と共に絶縁部材７の外表面を成す表面な
いしは側面（第３表面）７Ｓ３とを有している。

【００１６】特に、表面７Ｓ１は、当該表面７Ｓ１の周
縁７Ａが素子搭載部２Ｄの表面２Ｓ２の周縁２ＤＡを取
り囲みうる寸法・形状を有しており、表面７Ｓ１の周縁
７Ａが素子搭載部２Ｄの表面２Ｓ２の周縁２ＤＡを取り
囲んで配置されている。このとき、両表面７Ｓ１，７Ｓ
２は同じ寸法・形状でなくとも良く、例えば図１におけ
る縦断面が台形状であっても構わない。絶縁部材７は例
えば０．５ｍｍ程度の厚さのＡｌ２Ｏ３，ＡｌＮ，Ｓｉ
３Ｎ４等のセラミック板から成る。

【００１７】絶縁部材７はろう材（接着材）６によって
素子搭載部２Ｄに固定されている。ろう材６及び上記ろ
う材３として、鉛成分を含まない材料、例えばエポキシ
樹脂中に硬化剤ないしは添加剤，銀（Ａｇ）等を添加し
た樹脂系ろう材を用いている。

【００１８】封止部５は、電力用半導体素子１及び素子
搭載部２Ｄ等を覆って、且つ、絶縁部材７の表面７Ｓ
１，７Ｓ３に接して形成されている。特に、絶縁部材７
の表面７Ｓ２は封止部５で覆われておらず全面が露出し
ている。また、絶縁部材７の表面７Ｓ２と封止部５の外
表面５Ｓとが平坦に繋がっている。即ち、半導体装置１
０１の外表面において絶縁部材７の表面７Ｓ２は凹部を
形成していない。

【００１９】封止部５は例えばエポキシ樹脂等の材料か
ら成る。かかるエポキシ樹脂等の熱伝導率は２Ｗ／（ｍ
・Ｋ）程度である一方、絶縁部材７を成すアルミナ（Ａ
ｌ２Ｏ３）等の熱伝導率は２０Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度であ
る。即ち、絶縁部材７は封止部５と比較して熱伝導率が
高い。

【００２０】半導体装置１０１によれば、以下の効果を
得ることができる。まず、予めに所定の形状に形成され
ている絶縁部材７が素子搭載部２Ｄの表面２Ｓ２側に配
置されている。このとき、絶縁部材７の表面７Ｓ１の周
縁７Ａは素子搭載部２Ｄの表面２Ｓ２の周縁２ＤＡを取
り囲んでいる。このため、当該絶縁部材７によって素子
搭載部２Ｄの表面２Ｓ１側の絶縁性を確保することがで
きる。

【００２１】絶縁部材７は封止部５と比較して熱伝導率
が高いので、従来の半導体装置１０１Ｐと比較して高い
放熱性を得ることができる。

【００２２】ここで、上述の絶縁性と放熱性に関して具
体例を挙げて説明する。図１０の従来の半導体装置１０
１Ｐにおいて、封止樹脂５Ｐを成すエポキシ樹脂の耐圧
が１０ｋＶ／ｍｍであり厚さｔが０．１ｍｍの場合、封
止樹脂５ＰＰの耐圧は１ｋＶである。上述のようにエポ
キシ樹脂の熱伝導率は２Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度である一
方、絶縁部材７を成すセラミックの熱伝導率は２０Ｗ／
（ｍ・Ｋ）程度であるので、封止樹脂５ＰＰと同じ熱伝
導性ないしは放熱性を得る場合、絶縁部材７を約１ｍｍ
の厚さに設定することができる。このとき、絶縁部材７
としてエポキシ樹脂と同じ１０ｋＶ／ｍｍ程度の耐圧を
有するセラミックを用いるとすれば、約１０ｋＶの耐圧
を確保することができる。逆に耐圧を同じにするときに
は、絶縁部材７によって優れた放熱性が得られる。更に
は、絶縁部材７によれば、従来の半導体装置１０１Ｐと
比較して、絶縁性及び放熱性を同時に向上することがで
きる。

【００２３】次に、絶縁部材７の表面７Ｓ２の全面が露
出しており封止部５で覆われていないことによって、以
下の効果が得られる。即ち、半導体装置１０１によれ
ば、従来の半導体装置１０１Ｐ（図１０参照）とは異な
り、例えばトランスファモールド法等により封止部５を
形成する場合に素子搭載部２Ｄの表面２Ｓ２側に封止部
５の材料を充填する必要が無い。従って、素子搭載部２
Ｄの表面２Ｓ２側において封止部５の形成不具合が発生
することが無い。加えて、そのような封止部の形成不具
合に起因する絶縁性の低下が惹起されないので、かかる
点からも高い絶縁性が得られる。

【００２４】更に、上述のように素子搭載部２Ｄの表面
２Ｓ２側に封止部５の材料を充填する必要が無いので、
封止部５の材料に求められる流動性の条件を緩和するこ
とができる。また、従来の半導体装置１０１Ｐとは異な
り、素子搭載部２Ｄの表面２Ｓ２側からの放熱は絶縁部
材を介して行われる。このため、封止部５の材料に求め
られる熱伝導性（放熱性）の条件を緩和することができ
る。従って、従来の封止部５Ｐ（図１０参照）よりも安
価な材料を用いることができるので、半導体装置の低コ
スト化・低価格化を図ることができる。

【００２５】更に、半導体装置１０１では、絶縁部材７
の表面７Ｓ２の全面が露出しており、上記表面７Ｓ２と
封止部５の外表面５Ｓとが平坦を成している。このた
め、絶縁部材７に接して、放熱フィン等の放熱部材（後
述の図６の放熱部材２０を参照）を設ける場合、絶縁部
材７の表面７Ｓ２と放熱部材とを確実に接触させること
ができるし、絶縁部材７の表面７Ｓ２全体を介して放熱
部材へ熱伝導することができる。従って、放熱の安定化
及び向上を図ることができる。また、半導体装置１０１
の外表面において絶縁部材７の表面７Ｓ２が凹部を成す
場合と比較して、上記放熱部材の形状の自由度が大き
い。

【００２６】また、絶縁部材７の表面７Ｓ２はろう材６
で以て素子搭載部２Ｄに固定されている。このため、絶
縁部材７と素子搭載部２Ｄとを隙間無く接合することが
できるので、放熱の安定化及び向上を図ることができ
る。

【００２７】ところで、絶縁部材７ではなく金属絶縁基
板を備えた半導体装置が特開平７−４５７６５号公報に
開示されている。上記金属絶縁板は、ヒートシンクとな
る金属板と、当該金属板上に接合した絶縁層と、当該絶
縁層上に形成されてダイパッド等に接する導体パターン
とから成る。ここで、金属絶縁基板の絶縁層の耐圧−時
間特性の概略を図１１に示す。図１１に示すように、金
属絶縁基板の絶縁層は、電圧が長時間かかると耐圧が低
下するという傾向を有する。これに対して、半導体装置
１０１の絶縁部材７はセラミックから成るので、そのよ
うな傾向は見られない。

【００２８】また、一般的に、金属絶縁基板の絶縁層は
０．１〜０．２ｍｍ程度の厚さであり熱伝導率は１〜３
Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度である。これに対して、半導体装置
１０１の絶縁部材７は０．５ｍｍ程度の厚さであり熱伝
導率は２０Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度である。つまり、絶縁部
材７によれば、上記絶縁層と比較して、厚さは約２．５
〜５倍になるものの、放熱性は約１０〜２０倍大きいと
いう利点がある。

【００２９】また、絶縁材を備えた半導体装置が特開平
６−２０９０５４号公報に開示されている。しかしなが
ら、当該公報に開示される絶縁材は載置部（素子搭載部
２Ｄに対応する）よりも小さいという点において、絶縁
部材７とは異なる。詳細には、上記公報に開示される半
導体装置の封止材（封止部５に対応する）は載置部の下
面において額縁状に形成されており、かかる額縁状の開
口から露出した載置部の下面に接して絶縁材が配置され
ている。このため、絶縁部材７とは逆に、上記絶縁材の
周縁は載置部の周縁よりも内側に配置されている。

【００３０】更に、上記絶縁材の露出表面（表面７Ｓ２
に対応する）は半導体装置の外表面において凹部を成し
ている点で、半導体装置１０１とは異なる。

【００３１】＜実施の形態１の変形例１＞図３に本変形
例１に係る第１の半導体装置１０１Ａを説明するための
縦断面図を示す。なお、以下の説明において、既述の構
成要素と同等のものには同一の符号を付して、その説明
を援用する。図３と既述の図１とを比較すれば分かるよ
うに、半導体装置１０１Ａでは絶縁部材７の側面７Ｓ３
の一部が封止部５に覆われずに露出している。

【００３２】なお、絶縁部材７の側面７Ｓ３の全部が露
出していても構わない。このとき、図４及び図５の各縦
断面図に示す本変形例１に係る第２及び第３の各半導体
装置１０１Ｂ，１０１Ｃのように、絶縁部材７の大きさ
を図１の半導体装置１０１等よりも大きくしても構わな
い。半導体装置１０１Ｃでは絶縁部材７の表面７Ｓ１の
周縁部も露出している。

【００３３】半導体装置１０１Ａ〜１０１Ｃによれば、
絶縁部材７の側面７Ｓ３が更に露出しているので、封止
部５を介さずに側面７Ｓ３から直接に放熱が可能であ
る。従って、上述の半導体装置１０１と比較して、更な
る放熱の安定化及び向上を図ることができる。また、半
導体装置１０１と同様に、絶縁部材７に接して放熱部材
を設ける場合において放熱部材の形状の自由度が大き
い。

【００３４】＜実施の形態１の変形例２＞なお、絶縁部
材の表面７Ｓ１上に薄い金属層（図示せず）を設けても
良い。かかる金属層は、金属ペーストを塗布し、これを
焼成することにより形成される。このとき、当該金属層
を表面７Ｓ１上の全面に形成しても構わないし、種々の
形状にパターン形成しても構わない。

【００３５】当該金属層によればろう材６と絶縁部材７
との密着性が更に向上するので、絶縁部材７と素子搭載
部２Ｄとを良好に密着することができる。これにより、
素子搭載部２Ｄと絶縁部材７と間の接触熱抵抗が低減す
るので、絶縁部材７を介した放熱の安定化及び向上を図
ることができる。

【００３６】ところで、絶縁部材７がセラミックの場合
（局所的な）うねりを有することがある。このような場
合、上記金属層を適切にパターニングすることによっ
て、そのようなうねりを軽減・解消することができる。
このとき、絶縁部材７の表面７Ｓ２にも金属層を設ける
ことによって、また、各表面７Ｓ１，７Ｓ２上の各金属
層の厚さを制御することによって、より効果的にうねり
を軽減・解消することができる。

【００３７】＜実施の形態２＞図６に、実施の形態２に
係る半導体装置１０２を説明するための縦断面図を示
す。なお、図６では半導体装置１０２に放熱部材２０、
例えば放熱フィンが設けられた場合を図示している。図
６と既述の図１とを比較すれば分かるように、絶縁部材
７に代えて半導体装置１０２は、凸形状ないしは山型の
絶縁部材１７を備える。

【００３８】詳細には、絶縁部材１７は既述の各表面７
Ｓ１，７Ｓ２，７Ｓ３（図１参照）に相当する各表面１
７Ｓ１，１７Ｓ２，１７Ｓ３を有し、表面１７Ｓ２，１
７Ｓ１の中央がその周縁に対して凸形状を成している。
特に、絶縁部材１７は素子搭載部２Ｄとは反対側に向か
って、換言すれば半導体装置１０２の外側に向かって突
出する凸形状を有している。そして、絶縁部材１７の表
面１７Ｓ２は放熱グリス（熱伝導率は１Ｗ／（ｍ・Ｋ）
程度）２１を介して放熱部材２０に接触している。

【００３９】絶縁部材１７の凸形状は例えば既述の絶縁
部材７を用いて以下のようにして形成される。即ち、平
板状の絶縁部材７の中央に荷重を加えた状態で、例えば
表面１７Ｓ１上におもりを載せた状態で熱処理を施すこ
とによって、絶縁部材１７の凸形状を形成することがで
きる。また、実施の形態１の変形例２で述べた金属層に
よって、かかる凸形状を形成することも可能である。

【００４０】ここで、図７に、実施の形態２に係る他の
半導体装置１０２Ａを説明するための縦断面図を示す。
図７と図６とを比較すれば分かるように、半導体装置１
０２Ａは、絶縁部材１７に代えて、当該絶縁部材１７と
は逆方向に凸形状を成した絶縁部材１７Ａを備える。

【００４１】両半導体装置１０２，１０２Ａによっても
既述の半導体装置１０１が奏する効果を得ることができ
る。特に、半導体装置１０２によれば、以下の効果をも
得ることができる。

【００４２】半導体装置１０２，１０２Ａと放熱部材２
０を接触させる際、絶縁部材１７，１７Ａ及び／又は放
熱部材２０に放熱グリス２１を塗布した後に両者を接触
させる。このとき、半導体装置１０２Ａでは、絶縁部材
１７Ａと放熱部材２０との間に放熱グリス２１が留まっ
てしまい、絶縁部材１７Ａと放熱部材２０とが接触しな
い場合が生じうる。また、放熱グリス２１が少量の場
合、絶縁部材１７Ａと放熱部材２０との間に隙間が、即
ち空気の層が残ってしまう場合がある。

【００４３】これに対して、半導体装置１０２の絶縁部
材１７は外側に向かって凸形状を成しているので、半導
体装置１０２と放熱部材２０とを接触させる際に絶縁部
材１７が余分な放熱グリス２１を横に押し退ける。この
ため、放熱グリス２１の塗布量に関わらず、絶縁部材１
７の凸形状の頂部を放熱部材２０に確実に接触させるこ
とができるし、適量の換言すれば不必要に厚くない放熱
グリス２１を配置することができる。

【００４４】このとき、絶縁部材と放熱部材とが接して
いる方が放熱性がより高い点及び一般的に放熱グリス２
１の方が空気よりも熱伝導率が高い点に鑑みれば、半導
体装置１０２Ａ，１０１等と比較して、半導体装置１０
２の方が放熱部材２０との間の熱抵抗を低減することが
できる。従って、放熱の安定化及び向上を図ることがで
きる。

【００４５】このとき、絶縁部材１７の少なくとも表面
１７Ｓ２が半導体装置１０２の外側に向かって凸形状を
成していれば、かかる効果を得ることができる。また、
絶縁部材（の表面１７Ｓ２に相当する表面）が円筒の一
部にあたる形状であっても構わない。

【００４６】＜実施の形態３＞図８及び図９にそれぞれ
実施の形態３に係る半導体装置１０３を説明するための
縦断面図及び上面図を示す。図９中のＩ−Ｉ線における
縦断面図が図８にあたる。また、図９では、絶縁部材７
及び封止部５をそれぞれ太線及び破線で図示している。

【００４７】図８及び図９に示すように、半導体装置１
０３は、図１の半導体装置１０１の構成に加えて、電力
用半導体素子１を制御するための制御回路８を更に備え
る。半導体装置１０３は、いわゆるＤＩＰタイプのＩＰ
Ｍ（Intelligent Power Module）にあたる。

【００４８】制御回路８は、いわゆるプリント回路板
（Printed Circuit Board；ＰＣＢ）から成り、所定の
配線を有する例えばガラスエポキシ樹脂基板と上記配線
に接続された半導体チップや抵抗、コンデンサ等の部品
とを含む。このとき、抵抗等の部品をエポキシ樹脂基板
上にプリント部品として形成しても構わない。なお、図
面の煩雑化を避けるため、図８及び図９では制御回路８
の詳細な図示化を省略している。

【００４９】制御回路８は電極フレーム２の制御回路８
用の素子搭載部２Ｄ２にろう材９によって固定されてお
り、制御回路８とリード部２Ｌとの間等が金属細線４で
接続されている。

【００５０】このように、半導体装置１０３は半導体素
子１及び制御回路８を備えるので、半導体装置１０１等
と比較して高機能化を図ることができる。

【００５１】＜まとめ＞なお、電力用半導体素子１の代
わりに電力用ではないが発熱の比較的大きい半導体素子
を備えた半導体装置においても既述の効果を得ることが
できる。

【００５２】

【発明の効果】（１）請求項１に係る発明によれば、
（予めに所定の形状に形成されている）絶縁部材が素子
搭載部の他方の表面側に配置されており、絶縁部材の第
１表面の周縁は素子搭載部の上記他方の表面の周縁を取
り囲んでいる。このため、当該絶縁部材によって素子搭
載部の他方の表面側の絶縁性を確保することができる。

【００５３】更に、絶縁部材の第２表面の全面が露出し
ており封止部に覆われていない。即ち、当該絶縁部材を
有さず、電極フレームの素子搭載部の他方の表面を覆っ
て封止部が形成されている従来の半導体装置とは異な
り、例えばトランスファモールド法等により封止部を形
成する場合に素子搭載部の他方の表面側に封止部の材料
を充填する必要が無い。従って、素子搭載部の他方の表
面側において封止部の形成不具合が発生することが無
い。加えて、そのような封止部の形成不具合に起因する
絶縁性の低下が惹起されないので、かかる点からも高い
絶縁性が得られる。

【００５４】更に、上述のように素子搭載部の他方の表
面側に封止部の材料を充填する必要が無いので、封止部
の材料に求められる流動性の条件を緩和することができ
る。また、従来の半導体装置とは異なり、素子搭載部の
他方の表面側からの放熱は絶縁部材を介して行われる。
このため、封止部の材料に求められる熱伝導性（放熱
性）の条件を緩和することができる。従って、従来の封
止部よりも安価な材料を用いることができるので、半導
体装置の低コスト化・低価格化を図ることができる。

【００５５】（２）請求項２に係る発明によれば、第２
表面と封止部の外表面とが平坦を成す。このため、絶縁
部材に接して放熱部材を設ける場合、絶縁部材の第２表
面と放熱部材とを確実に接触させることができるし、絶
縁部材の第２表面全体を介して放熱部材へ熱伝導するこ
とができる。従って、放熱の安定化及び向上を図ること
ができる。また、半導体装置の外表面において絶縁部材
の第２表面が凹部を成す場合と比較して、上記放熱部材
の形状の自由度が大きい。

【００５６】（３）請求項３に係る発明によれば、絶縁
部材の第３表面が更に露出しているので、第３表面から
直接に放熱が可能である。従って、放熱の安定化及び向
上を図ることができる。また、絶縁部材に接して放熱部
材を設ける際に、半導体装置の外表面において絶縁部材
の第２表面が凹部を成す場合と比較して、上記放熱部材
の形状の自由度が大きい。

【００５７】（４）請求項４に係る発明によれば、絶縁
部材は接着材で以て素子搭載部に固定されている。この
ため、絶縁部材と素子搭載部とを隙間無く接合すること
ができるので、放熱の安定化及び向上を図ることができ
る。

【００５８】（５）請求項５に係る発明によれば、絶縁
部材は封止部と比較して熱伝導率が高い。このため、上
記従来の半導体装置と比較して高い放熱性を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施の形態１に係る半導体装置を説明するた
めの縦断面図である。

【図２】 実施の形態１に係る半導体装置を説明するた
めの上面図である。

【図３】 実施の形態１の変形例１に係る第１の半導体
装置を説明するための縦断面図である。

【図４】 実施の形態１の変形例１に係る第２の半導体
装置を説明するための縦断面図である。

【図５】 実施の形態１の変形例１に係る第３の半導体
装置を説明するための縦断面図である。

【図６】 実施の形態２に係る半導体装置を説明するた
めの縦断面図である。

【図７】 実施の形態２に係る他の半導体装置を説明す
るための縦断面図である。

【図８】 実施の形態３に係る半導体装置を説明するた
めの縦断面図である。

【図９】 実施の形態３に係る半導体装置を説明するた
めの上面図である。

【図１０】 従来の半導体装置を説明するための縦断面
図である。

【図１１】 金属絶縁基板の絶縁層の耐圧−時間特性を
説明するための模式図である。

【符号の説明】

１ 電力用半導体素子（半導体素子）、２ 電極フレー
ム、２Ｄ 素子搭載部、２ＤＡ，７Ａ 周縁、２Ｌ リ
ード部、２Ｓ１ 表面（一方の表面）、２Ｓ２表面（他
方の表面）、５ 封止部、５Ｓ 外表面、６ ろう材
（接着材）、７，１７，１７Ａ 絶縁部材、７Ｓ１，１
７Ｓ１ 表面（第１表面）、７Ｓ２，１７Ｓ２ 表面
（第２表面）、７Ｓ３，１７Ｓ３ 表面（第３表面）、
１０１〜１０３，１０１Ａ〜１０１Ｃ，１０２Ａ 電力
用半導体装置（半導体装置）。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 素子搭載部及びリード部を有する電極フ
   レームと、 前記素子搭載部の一方の表面上に搭載された半導体素子
   と、 その周縁が前記素子搭載部の他方の表面の周縁を取り囲
   んで前記他方の表面に対面する第１表面と、前記第１表
   面に対向する第２表面とを有し、前記素子搭載部に固定
   された絶縁部材と、 前記絶縁部材の前記第２表面の全面を露出させた状態で
   前記絶縁部材に接すると共に前記半導体素子を覆って形
   成された封止部とを備えることを特徴とする、半導体装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の半導体装置であって、 前記第２表面と前記封止部の外表面とが平坦を成すこと
   を特徴とする、半導体装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の半導体装置であって、 前記絶縁部材は前記第１表面と前記第２表面との間で側
   面を成す第３表面を有し、 前記第３表面が更に露出していることを特徴とする、半
   導体装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかに記載の半導
   体装置であって、 前記絶縁部材は接着材で以て前記素子搭載部に固定され
   ていることを特徴とする、半導体装置。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれかに記載の半導
   体装置であって、 前記絶縁部材は前記封止部と比較して熱伝導率が高いこ
   とを特徴とする、半導体装置。