JPH09199645A - 半導体装置および半導体モジュール - Google Patents

半導体装置および半導体モジュール

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JPH09199645A
JPH09199645A JP8005749A JP574996A JPH09199645A JP H09199645 A JPH09199645 A JP H09199645A JP 8005749 A JP8005749 A JP 8005749A JP 574996 A JP574996 A JP 574996A JP H09199645 A JPH09199645 A JP H09199645A
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semiconductor device
sealing resin
lead frame
semiconductor
main surface
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JP8005749A
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Majiyumudaaru Goorabu
マジュムダール ゴーラブ
Satoshi Mori
敏 森
Sukehisa Noda
祐久 野田
Toru Iwagami
徹 岩上
Yoshio Takagi
義夫 高木
Hisashi Kawato
寿 川藤
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Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 放熱効率を犠牲にすることなく装置を小型化
する。 【解決手段】 封止樹脂２の上面には帯状に溝２１が形
成されている。装置１０１は、溝２１に係合する帯板状
のクランパ６１によって、放熱フィン５５の平坦面へと
押圧される。クランパ６１と溝２１とが係合するので、
装置１０１の移動が制約される。すなわち、装置１０１
は放熱フィン５５へと安定的に固定される。クランパ６
１によって装置１０１が放熱フィン５５へと固定される
ので、封止樹脂２には締結用のネジを挿入する孔が設け
られない。その分、封止樹脂２が縮小されるので、装置
１０１の小型化が実現する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、パワー半導体素
子を備えた半導体装置、およびこの半導体装置が放熱手
段に固定されて成る半導体モジュールに関し、特に、半
導体装置を小型化するための改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１７は、この発明の背景となる従来の
半導体装置を示す底面図である。この装置１５０は、パ
ワー半導体素子を内蔵し、しかもＤＩＰ型のパッケージ
構造を有する半導体装置である。パワー半導体素子を含
む各種素子は、封止樹脂９４によって埋め込まれてい
る。そして、各種素子はリードフレームの所定の部位に
固定されており、このリードフレームの一部が、外部端
子９５，９６として、封止樹脂２の側壁から外部へと突
出している。
【０００３】封止樹脂９４の底面には、放熱効率を高め
るための熱良導性の板状のヒートシンク９７の一方主面
が露出している。そして、装置１５０は、平坦面を有す
る外部の放熱フィンへと固定した状態で使用に供され
る。このとき、ヒートシンク９７の露出面は、放熱フィ
ンの平坦面へと接触する。その結果、内部のパワー半導
体素子で発生する損失熱が、ヒートシンク９７から放熱
フィンへと効率よく放散される。
【０００４】封止樹脂９４の底面の端縁近傍には、装置
１５０の放熱フィンへの取付けを容易化するための一対
の貫通孔９９が開口している。貫通孔９９は、封止樹脂
９４を上面から底面へと貫通しており、この貫通孔９９
にネジを挿入することによって、装置１５０は放熱フィ
ンへと容易に締結される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
装置１５０では、封止樹脂９４に一対の貫通孔９９が形
成されている。このため、封止樹脂９４の底面積が、こ
れらの貫通孔９９とこれらを形成する周辺部に相当する
分だけ余分に広くなっていた。図示を略するが、貫通孔
９９の代わりに封止樹脂９４の側壁に上面から底面へと
貫通する切れ込みを形成した装置においても、同様に、
切れ込みを形成するために封止樹脂９４が余分に広くな
らざるを得ない。また、貫通孔９９の代わりに、封止樹
脂９４の底面に開口し、放熱フィンへの締結用のネジと
螺合するネジ孔を設けた場合も、同様である。
【０００６】すなわち、従来の半導体装置では、放熱フ
ィンへの取付けを可能にし、放熱効率を高める代償とし
て、装置の大型化が不可避とされていた。
【０００７】この発明は、従来の装置における上記した
問題点を解消するためになされたもので、放熱性を高く
維持しつつ小型化が達成された半導体装置、および、こ
の半導体装置が放熱手段に固定されて成る半導体モジュ
ールを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】第１の発明の装置は、半
導体装置において、第１および第２主面を有する板状で
あって、外方に突出する複数の外部端子を有する電気良
導性のリードフレームと、前記第１主面に固定されたパ
ワー半導体素子と、前記外部端子が外部へ露出するよう
に、前記パワー半導体素子および前記リードフレームを
封止する電気絶縁性の封止樹脂と、を備え、前記封止樹
脂には、当該封止樹脂を外部の放熱手段へ締結するネジ
を挿入するための孔ないし切れ込みが、形成されていな
いことを特徴とする。
【０００９】第２の発明の装置は、第１の発明の半導体
装置において、第３および第４主面を有する板状であっ
て、前記第３主面が前記第２主面に間隙をもって対向す
るように設けられた熱良導性のヒートシンクを、さらに
備え、前記封止樹脂は、前記第４主面が外部へ露出する
ように、前記ヒートシンクをも封止していることを特徴
とする。
【００１０】第３の発明の装置は、第２の発明の半導体
装置において、前記第４主面とは反対側の前記封止樹脂
の表面に、段差状に陥没した後退部が形成されているこ
とを特徴とする。
【００１１】第４の発明の装置は、第３の発明の半導体
装置において、前記後退部が、前記表面を二等分する中
心線に沿って、前記表面の一端から他端へと帯状に延在
する溝であることを特徴とする。
【００１２】第５の発明の装置は、第３の発明の半導体
装置において、前記後退部が、前記表面の中央部に形成
された窪みであることを特徴とする。
【００１３】第６の発明の装置は、第３の発明の半導体
装置において、前記後退部が、前記表面の相対する一端
と他端とに分離して形成された２つの窪みであることを
特徴とする。
【００１４】第７の発明の装置は、第１の発明の半導体
装置において、前記リードフレームは、前記パワー半導
体素子が固定される部位を含む領域において平坦であ
り、前記第２主面は、前記領域において外部に露出して
いることを特徴とする。
【００１５】第８の発明の装置は、第７の発明の半導体
装置において、前記リードフレームは、前記外部端子を
除く全ての領域にわたって平坦であり、前記第２主面
が、前記全ての領域にわたって外部へ露出していること
を特徴とする。
【００１６】第９の発明の装置は、第７の発明の半導体
装置において、前記リードフレームは、前記領域と前記
外部端子との間に段差を形成する屈曲部をさらに有して
おり、しかも、前記屈曲部は前記封止樹脂の中に埋め込
まれていることを特徴とする。
【００１７】第１０の発明の装置は、第９の発明の半導
体装置において、前記パワー半導体素子の動作を制御す
る制御用半導体素子をさらに備え、前記制御用半導体素
子は、前記領域内の前記第１主面に固定されていること
を特徴とする。
【００１８】第１１の発明の装置は、第７ないし第１０
のいずれかの発明の半導体装置において、前記リードフ
レームが、前記第１および第２主面の輪郭を形成する辺
縁部において、前記第１または第２主面から起立した突
起部をさらに有しており、前記突起部が、前記封止樹脂
の中に埋め込まれていることを特徴とする。
【００１９】第１２の発明の装置は、第１１の発明の半
導体装置において、前記突起部の幅は、その付け根部分
よりも先端部分において広いことを特徴とする。
【００２０】第１３の発明の装置は、第１１または第１
２の発明の半導体装置において、前記リードフレーム
は、互いに孤立した複数の島状領域に分割されており、
前記突起部は、前記複数の島状領域の中で、ある大きさ
以上の面積を占める島状領域に選択的に設けられている
ことを特徴とする。
【００２１】第１４の発明のモジュールは、半導体装置
と、平坦面を有する熱良導性の放熱手段と、を備える半
導体モジュールにおいて、前記半導体装置は、第１およ
び第２主面を有する板状であって、外方に突出する複数
の外部端子を有する電気良導性のリードフレームと、前
記第１主面に固定されたパワー半導体素子と、第３およ
び第４主面を有する板状であって、前記第３主面が前記
第２主面に間隙をもって対向するように設けられた熱良
導性のヒートシンクと、前記外部端子および前記第４主
面が外部へ露出するように、前記パワー半導体素子、前
記リードフレーム、および前記ヒートシンクを封止する
電気絶縁性の封止樹脂と、を備えており、前記第４主面
は前記放熱手段の前記平坦面に接触しており、前記半導
体モジュールは、前記第４主面とは反対側の前記封止樹
脂の表面を前記平坦面へ向かって押圧することによっ
て、前記第４主面と前記平坦面との接触を保ちつつ、前
記半導体装置を前記放熱手段に固定する支持部材を、さ
らに備えることを特徴とする。
【００２２】第１５の発明のモジュールは、第１４の発
明の半導体モジュールにおいて、前記支持部材が帯板状
のクランパであって、当該クランパの一端部は前記放熱
手段に固定され、他端部は前記表面に当接していること
を特徴とする。
【００２３】第１６の発明のモジュールは、第１５の発
明の半導体モジュールにおいて、前記封止樹脂の前記表
面に、段差状に陥没した後退部が形成されており、前記
クランパの前記他端部は、前記後退部に係合しているこ
とを特徴とする。
【００２４】第１７の発明のモジュールは、第１４の発
明の半導体モジュールにおいて、回路素子が前記半導体
装置とともに固定的に接続された回路基板と、前記回路
基板を収納するケースと、をさらに備え、前記放熱手段
は前記ケースに固定されており、前記支持部材は帯板状
のクランパであって、当該クランパの一端部は前記ケー
スの内壁に固定され、他端部は前記封止樹脂の前記表面
に当接していることを特徴とする。
【００２５】第１８の発明のモジュールは、第１４の発
明の半導体モジュールにおいて、回路素子が前記半導体
装置とともに固定的に接続された回路基板と、前記回路
基板を収納するケースと、をさらに備え、前記回路基板
は、前記半導体装置を挟んで前記放熱手段とは反対側に
位置し、しかも、前記封止樹脂の前記表面に対向する部
位に選択的に開口部を規定しており、前記放熱手段は前
記ケースに固定されており、前記支持部材は弾性体であ
って、当該弾性体は前記開口部に遊挿されており、その
一端部は前記ケースの内壁に固定され、他端部は前記封
止樹脂の前記表面に当接していることを特徴とする。
【００２６】第１９の発明のモジュールは、半導体装置
と、平坦面を有する熱良導性の放熱手段と、を備える半
導体モジュールにおいて、前記半導体装置は、第１およ
び第２主面を有する板状であって、外方に突出する複数
の外部端子を有する電気良導性のリードフレームと、前
記第１主面に固定されたパワー半導体素子と、前記パワ
ー半導体素子および前記リードフレームを封止する電気
絶縁性の封止樹脂と、を備えており、前記リードフレー
ムは、前記パワー半導体素子が固定される部位を含む領
域において平坦であり、前記外部端子、および、前記領
域における前記第２主面が、外部に露出しており、前記
領域における前記第２主面が前記放熱手段の前記平坦面
に、熱良導性でしかも電気絶縁性の接着剤を介して、接
着されていることを特徴とする。
【００２７】
【発明の実施の形態】
＜１．実施の形態１＞はじめに実施の形態１の半導体装
置について説明する。
【００２８】＜1-1.回路構成＞図２は実施の形態１の半
導体装置の回路構成を示す回路図である。この装置１０
１は、負荷への電力の供給を担う主電流の流れを変調制
御するパワー半導体素子を有する電力回路１０と、この
パワー半導体素子の動作を制御する制御回路１５とを備
えている。装置１０１では、発熱をともなうパワー半導
体素子が備わるので、後述するように、パワー半導体素
子で発生する損失熱が効果的に外部へ放散し得るような
構成上の配慮がなされている。
【００２９】電力回路１０は、パワー半導体素子として
のＩＧＢＴ素子１１に加えて、フリーホイールダイオー
ド１２を備えている。ＩＧＢＴ素子１１は、コレクタ電
極Ｃからエミッタ電極Ｅへと流れる主電流を、ゲート電
極Ｇに入力されるゲート電圧信号に応答して導通および
遮断する（すなわちスイッチングする）。この主電流
は、コレクタ電極Ｃおよびエミッタ電極Ｅに接続された
外部端子５を通じて、外部の負荷へと供給される。ＩＧ
ＢＴ素子１１に逆並列に接続されるフリーホイールダイ
オード１２は、過大な逆電圧の印加による破損からＩＧ
ＢＴ素子１１を保護する役割を担っている。
【００３０】電力回路１０に複数の配線１４を通じて結
合した制御回路１５には、ＩＧＢＴ素子１１の制御にお
いて中心的役割を果たす集積回路素子としての制御用半
導体素子１６の他に、これに付随する抵抗素子１７、お
よび、容量素子１８などが備わっている。そして、これ
らの素子は駆動回路と保護回路とを構成している。駆動
回路は、複数の外部端子６の一つに入力された制御信号
に応答して、ゲート電極Ｇへゲート電圧信号を送出する
制御回路内の回路部分である。保護回路は、ＩＧＢＴ素
子１１の動作環境を監視し、異常発生時のＩＧＢＴ素子
１１の損傷を防止する回路部分である。
【００３１】図２に例示する保護回路は、一つには、コ
レクタ電極Ｃとエミッタ電極Ｅとの間の電圧、すなわち
コレクタ・エミッタ間電圧をモニタし、この電圧が所定
の基準値を超えて過大になったときに、外部からの制御
信号とは無関係に、ＩＧＢＴ素子１１を遮断すべくゲー
ト電極Ｇを駆動する。この保護回路は、さらに、ＩＧＢ
Ｔ素子１１を流れる主電流に比例してセンス電極Ｓを流
れる微弱な電流、すなわちセンス電流をモニタすること
によって、主電流が所定の基準値を超えて過大になった
ときに、外部からの制御信号とは無関係に、ＩＧＢＴ素
子１１を遮断すべくゲート電極Ｇを駆動する。
【００３２】また、図２の保護回路は、過電圧あるいは
過電流が発生したときに、異常の発生を報知する信号を
外部端子６を通じて外部へと送出する。このように、保
護回路は、例えば過電圧あるいは過電流などの異常に起
因する損傷から、ＩＧＢＴ素子１１を保護する役割を担
っている。
【００３３】＜1-2.全体構成＞図３は、装置１０１の正
面断面図である。図３に示すように、装置１０１では、
銅などの電気良導性の金属から実質的に成る板状のリー
ドフレーム３の上の複数の部位に、制御回路１５および
電力回路１０に含まれる各種の素子がハンダ付けされて
いる。図３には、これらの素子の中のＩＧＢＴ素子１１
および制御用半導体素子１６が代表として描かれてい
る。また、これらの素子は、図３に例示するように、好
ましくはベアチップ素子として構成される。
【００３４】そして、ＩＧＢＴ素子１１とリードフレー
ム３の他の部位との間が、例えばアルミニウム製のボン
ディングワイヤ１３によって電気的に接続されている。
同様に、制御用半導体素子１６とリードフレーム３のさ
らに別の部位との間が、例えば金製のボンディングワイ
ヤ１９によって電気的に接続されている。リードフレー
ム３は、配線１４を含む制御回路１５および電力回路１
０の配線パターン４を構成するとともに、外部端子６お
よび外部端子５をも構成している。
【００３５】各種の素子が搭載されるリードフレーム３
の上主面（素子載置面）とは反対側の下主面に対向する
ように、例えばアルミニウムあるいは銅などの熱良導性
の金属から実質的に成る板状のヒートシンク５１が設け
られている。そして、電気絶縁性でしかも熱良導性の封
止樹脂２によって、リードフレーム３の配線パターン４
の部分、配線パターン４の上に搭載される各種素子、お
よび、ヒートシンク５１が封止されている。
【００３６】リードフレーム３とヒートシンク５１の間
には、わずかに間隙が設けられており、この間隙には封
止樹脂２が充填されている。この間隙に充填された封止
樹脂２は、リードフレーム３とヒートシンク５１との間
を電気的に絶縁するとともに、ＩＧＢＴ素子１１で発生
する損失熱を、リードフレーム３からヒートシンク５１
へと良好に伝える役割を果たしている。封止樹脂２は、
さらに、リードフレーム３とヒートシンク５１とを固定
的に結合するとともに、配線パターン４およびその上の
各種素子を、外部の湿気その他から保護する機能をも果
たしている。
【００３７】封止樹脂２の上面には、溝２１が形成され
ている。この溝２１には、後述するように、装置１０１
を外部の放熱フィンに固定するためのクランパが挿入さ
れる。
【００３８】図４は、装置１０１の平面図である。上述
した図３は、この図４におけるＡ−Ａ切断線に沿った断
面図に相当する。図４に示すように、封止樹脂２の側壁
からは、２列に配列する外部端子５，６が外部へ突出し
ている。そして、封止樹脂２の上面には、この上面を外
部端子５，６にそれぞれ沿った２つの帯状の領域に二分
する中心線に沿って、上面の一端から他端へと横断する
帯状の溝２１が形成されている。溝２１は、金型を用い
て封止樹脂２を封止する際に、同時に形成される。すな
わち、装置１０１の製造工程は、溝２１を形成するため
の特別な工程を必要としない。
【００３９】図５は、装置１０１の底面図である。図５
に示すように、封止樹脂２の底面には、ヒートシンク５
１の下主面、すなわちリードフレーム３へ対向する上主
面とは反対側の主面が、露出している。装置１０１で
は、従来装置１５０において必要とされた貫通孔９９は
設けられない。そして、後述するように、貫通孔９９に
代わって溝２１が、装置１０１と放熱フィン５５との間
の固定に寄与する。このため、図５と図１７とを比較す
ると明白なように、貫通孔９９を形成するために必要と
された封止樹脂２の部分、すなわち貫通孔９９の周辺部
分が削減されている。
【００４０】すなわち、装置１０１では、従来装置１５
０に比べて、封止樹脂２の底面積が縮小されており、そ
のことによって、装置１０１が小型化されている。しか
も、装置１５０において、貫通孔９９の近傍の封止樹脂
２の部分は、放熱には寄与しない領域であるために、装
置１０１の放熱効率は、装置１５０に比べて劣らない。
また、このように、装置１０１では、放熱特性を装置１
５０と同様に高く保持したままで、小型化が達成されて
いる。
【００４１】＜1-3.使用形態＞図１は、装置１０１の使
用形態を示す斜視図である。図１に示すように、装置１
０１は、通常の使用形態において、外部の放熱フィン５
５に固定される。放熱フィン５５は、アルミニウムなど
の熱良導性の材料で構成され、しかも平坦面を有してい
る。そして、この平坦面とヒートシンク５１の露出面と
が接触するように、装置１０１は放熱フィン５５へと固
定される。その結果、ＩＧＢＴ素子１１で発生した損失
熱が、ヒートシンク５１から放熱フィン５５へと伝わる
ことによって、外部へと効率よく放散される。
【００４２】装置１０１の放熱フィン５５への固定は、
クランパ６１によって行われる。クランパ６１は、例え
ば金属から成る一定の弾性を有する帯板状の部材であ
り、しかも略「Ｓ字」状ないし略階段状に折り曲げられ
ている。そして、その一端部は、放熱フィン５５の平坦
面にネジ６２で固定され、他端部は溝２１に沿うように
直線状に延びている。この他端部の横幅すなわち長手方
向に直交する方向の幅は、溝２１の幅と同一ないしそれ
よりも幾分狭く設定されており、その結果、この他端部
は溝２１に係合する。そして、クランパ６１は、その弾
性復元力によって、溝２１の底面を放熱フィン５５の平
坦面へ向かって押圧する。
【００４３】このように、クランパ６１によって、装置
１０１が放熱フィン５５へと押圧されることによって、
ヒートシンク５１と放熱フィン５５との間の熱接触が良
好に保たれる。しかも、帯板状のクランパ６１が溝２１
と係合するので、装置１０１の放熱フィン５５に対する
動きが制約される。特に、溝２１は、封止樹脂２の上面
を二分する中心線に沿って形成されているので、クラン
パ６１が装置１０１へ及ぼす押圧力に偏りがなく、装置
１０１が安定的に固定される。さらに、クランパ６１
は、２列の外部端子５，６に挟まれた空間に差し渡され
るので、これらの外部端子５，６と干渉しない。
【００４４】また、構造の簡単なクランパ６１を、溝２
１に係合するように取り付けるだけで、装置１０１の放
熱フィン５５への固定が完了する。すなわち、装置１０
１を放熱フィン５５へと固定する工程は、従来装置１５
０を固定する工程と同様に簡単である。このように、装
置１０１は、従来装置１５０と比べて、放熱効率だけで
なく、放熱フィン５５への取付けの容易さをも損なうこ
となく、小型化を達成している。装置１０１が小型化さ
れる結果、封止樹脂２で封止する工程において、単一の
金型を用いて、より多くの装置１０１を生み出すことが
できる。すなわち、生産性が高められる。このことは、
装置１０１の製造コストの削減に寄与する。
【００４５】なお、装置１０１が、クランパ６１を用い
て、放熱フィン５５に固定されて成る応用装置は、半導
体モジュール１２１として製品化が可能である。半導体
モジュール１２１は、放熱フィンを別途必要とせずに良
好な放熱特性を実現するという、高い有用性を備えてい
る。
【００４６】＜２．実施の形態２＞図６は、実施の形態
２の半導体装置である装置１０２と、この装置１０２が
組み込まれて成る半導体モジュール１２２とを示す部分
切断側面図である。なお、以下の図において、図１〜図
５に示した実施の形態１の装置およびモジュールと同一
部分または相当部分（同一の機能をもつ部分）について
は、同一符号を付してその詳細な説明を略する。
【００４７】装置１０２では、封止樹脂２の上面に、溝
２１の代わりに窪み２２が設けられている点が、装置１
０１とは特徴的に異なっている。窪み２２は、封止樹脂
２の上面の略中央部に設けられている。そして、装置１
０２を放熱フィン５５へと固定するためのクランパ６３
は、クランパ６１と同様に帯板状であり、その一端部は
ネジ６２によって放熱フィン５５へ締結され、他端部は
窪み２２に係合するとともに窪み２２の底面を弾性復元
力によって押圧している。
【００４８】クランパ６３は、封止樹脂２の上面の中
で、窪み２２の底面においてのみ当接し、窪み２２以外
の部分には当接しないように、封止樹脂２の上方に位置
する部分において、さらに、段差状に屈曲している。こ
のように、装置１０２は窪み２２に係合するクランパ６
３によって固定されるので、装置１０２の放熱フィン５
５の平坦面に沿った移動は、回転移動だけでなく、いず
れの方向への並進移動も制限される。
【００４９】すなわち、装置１０２の放熱フィン５５に
対する動きが、さらに効果的に抑制される。特に、窪み
２２は、封止樹脂２の上面の略中央部に形成されている
ので、クランパ６３が装置１０２へ及ぼす押圧力には偏
りがなく、装置１０２が安定的に固定される。
【００５０】＜３．実施の形態３＞図７は、実施の形態
３の半導体装置である装置１０３と、この装置１０３が
組み込まれて成る半導体モジュール１２３とを示す部分
切断側面図である。装置１０３では、封止樹脂２の上面
を外部端子５，６にそれぞれ沿った２つの帯状の領域に
二分する中心線に沿った、２つの帯状の溝２３，２４
が、この中心線の両端部に分離して形成されている。
【００５１】そして、溝２３，２４にそれぞれ係合する
とともに、それらの底面を弾性復元力で押圧するクラン
パ６４、６５によって、装置１０３は放熱フィン５５へ
と固定されている。また、クランパ６４、６５の一端部
は、クランパ６１と同様にネジ６２で放熱フィン５５へ
と締結されている。
【００５２】このように、装置１０３は、中心線の両端
部に位置する２箇所において、支持されているので、放
熱フィン５５に対する動きが、さらに効果的に抑制され
る。同時に、クランパ６４、６５が装置１０３へ及ぼす
押圧力には偏りがないので、装置１０３が安定的に固定
される。
【００５３】＜４．実施の形態４＞図８は、実施の形態
１の装置１０１が組み込まれて成る半導体モジュールの
もう一つの例である、モジュール１２４を示す側面断面
図である。このモジュール１２４は、装置１０１および
放熱フィン５５の他に、回路基板７１およびケース７２
をさらに備えている。また、装置１０１の放熱フィン５
５への固定は、一端部がケース７２の内壁に固定された
クランパ６６によって行われている。
【００５４】回路基板７１は、モジュール１２４の所望
の機能に相応した所定の配線パターン（図示を略する）
を有している。そして、回路基板７１には、装置１０１
とともに、モジュール１２４の機能に相応した各種の回
路素子７３，７４が搭載されている。例えば、これらの
回路素子７３，７４は、それぞれ抵抗素子および容量素
子である。
【００５５】装置１０１と各回路素子７３，７４は、そ
れぞれ回路基板７１の一方主面（上主面）の側と他方主
面（下主面）の側とに分けて設置されている。そうする
ことによって、放熱フィン５５を、回路素子７３，７４
に干渉することなく、装置１０１へと結合することが可
能となっている。
【００５６】ケース７２の底面部には選択的に開口部が
設けられており、放熱フィン５５は、この開口部に挿入
された状態で、ケース７２へと固定されている。このた
め、放熱フィン５５は、装置１０１が固定される平坦面
とは反対側において、ケース７２の外部に露出する。
【００５７】ケース７２の内側壁には、「Ｌ字」状に屈
曲した帯板状のクランパ６６の一端部が固定されてい
る。そして、クランパ６６の他端部は、実施の形態１の
モジュール１２１におけるクランパ６１と同様に、溝２
１に係合し、しかも溝２１の底面部を弾性復元力によっ
て放熱フィン５５へと押圧する。このことによって、装
置１０１と放熱フィン５５との間の固定が実現してい
る。回路基板７１は、ケース７２に直接には固定され
ず、装置１０１および放熱フィン５５を通じてケース７
２へと固定的に連結している。
【００５８】モジュール１２４は、外部の電源および負
荷が接続可能な端子（図示を略する）を、さらに備える
ことによって、例えばインバータを構成する。このよう
に、モジュール１２４は、放熱フィン５５を備えること
によって、効率のよい放熱を実現するとともに、回路基
板７１と各種の回路素子７３，７４をさらに備えること
によって、装置１０１の応用装置に相当する所望の機能
を実現する。
【００５９】また、クランパ６６を用いて装置１０１を
放熱フィン５５へと固定する工程は、クランパ６１を用
いて装置１０１を固定する工程と同様に簡単である。す
なわち、このモジュール１２４も、モジュール１２１〜
１２３と同様に、小型化された半導体装置を用いて容易
に組立てることが可能である。
【００６０】＜５．実施の形態５＞図９は、実施の形態
２の装置１０２が組み込まれて成る半導体モジュールの
もう一つの例である、モジュール１２５を示す側面断面
図である。このモジュール１２５も、モジュール１２４
と同様に、装置１０２および放熱フィン５５の他に、回
路基板７１およびケース７２をさらに備えている。
【００６１】モジュール１２５では、装置１０２の放熱
フィン５５への固定は、一端部がケース７２の内壁に固
定されたスプリング（弾性体）７７によって行われてい
る。封止樹脂２の上面に形成された窪み２２には、板状
部材７８が挿入されている。そして、窪み２２の直上部
に相当する回路基板７１の部分には、選択的に開口部７
６が設けられている。
【００６２】スプリング７７は、開口部７６に遊挿され
ており、窪み２２の直上部に相当するケース７２の上面
内壁の部位に、その一端部が固定され、板状部材７８に
その他端部が固定されている。そうして、スプリング７
７は、その弾性復元力によって、板状部材７８を放熱フ
ィン５５へと押圧する。すなわち、スプリング７７の押
圧力によって、装置１０２は放熱フィン５５へと固定さ
れる。
【００６３】スプリング７７を用いて装置１０２を放熱
フィン５５へと固定する工程は、クランパ６６を用いて
装置１０１を固定する工程と同様に簡単である。すなわ
ち、このモジュール１２５も、モジュール１２１〜１２
４と同様に、小型化された半導体装置を用いて容易に組
立てることが可能である。
【００６４】また、この実施の形態のモジュール１２５
に用いられる装置１０２は、ＤＩＰ型に限らず、例えば
４方向フラットパッケージ構造など、封止樹脂２のすべ
ての側壁から外部端子５，６が突出するパッケージ構造
を有するものであってもよい。
【００６５】＜６．実施の形態６＞図１０は、実施の形
態６の半導体装置である装置１０４を示す正面断面図で
ある。この装置１０４では、ヒートシンク５１が除去さ
れており、代わりに、配線パターン４を構成するリード
フレーム３の部分が、外部に露出している。すなわち、
配線パターン４のＩＧＢＴ素子１１等が固定される素子
載置面とは反対側の主面が、封止樹脂２に覆われること
なく露出している。
【００６６】図１１は、この装置１０４の使用形態を示
す正面図である。図１１に示すように、装置１０４の好
ましい使用形態では、リードフレーム３の露出面が、高
熱伝導性でしかも電気絶縁性の接着剤８１を介して、放
熱フィン５５の平坦面に固定される。すなわち、接着剤
を用いた簡単な工程によって、リードフレーム３と放熱
フィン５５との間の電気的絶縁性と熱伝導性とを同時に
保ちつつ、装置１０４が放熱フィン５５へと固定され
る。
【００６７】また、装置１０４では、貫通孔９９を必要
としないので、装置１０１〜１０３と同様に、封止樹脂
２が占める面積が縮小される。しかも、ヒートシンク５
１が除去され、ヒートシンク５１とリードフレーム３と
の間に充填される封止樹脂２の部分も存在しないので、
装置の高さも縮小される。すなわち、装置１０４では、
装置１０１〜１０３のいずれよりも、小型化が顕著に達
成される。しかも、リードフレーム３が、接着剤８１の
みを介して放熱フィン５５へと接触するので、放熱効率
も向上する。すなわち、装置１０４は、放熱効率の向上
と小型化とを両立的に実現する。
【００６８】なお、装置１０４が接着剤８１を介して放
熱フィン５５へと固定されて成る応用装置は、半導体モ
ジュール１２６として製品化が可能である。また、モジ
ュール１２６に用いられる装置１０４は、ＤＩＰ型に限
らず、例えば４方向フラットパッケージ構造など、封止
樹脂２のすべての側壁から外部端子５，６が突出するパ
ッケージ構造を有するものであってもよい。
【００６９】＜７．実施の形態７＞図１２は、実施の形
態７の半導体装置に組み込まれるリードフレーム８３の
平面図であり、特に、半導体装置への組み込みが行われ
る以前、すなわち封止樹脂による封止が行われる以前に
おける形状を示している。図１２に示すように、封止工
程以前におけるリードフレーム８３のすべての部分は、
タイバ８６によって一体的に連結されている。そして、
封止が完了した後に、切断線Ｃ１，Ｃ２に沿った切断加
工、すなわちタイバカットが行われる。その結果、外部
端子５，６とタイバ８６との間が切り離され、リードフ
レーム３はいくつかの互いに孤立した島状領域に分離さ
れる。
【００７０】リードフレーム８３の中で、封止樹脂で埋
め込まれる部分である配線パターン４の領域には、その
平面輪郭を形成する辺縁部の所々に、電気的接続には関
与しない突起部であるダミー突起部８４が設けられてい
る。リードフレーム３を構成する島状領域の中で、大き
な面積を占める島状領域ほど、封止樹脂２との間で界面
剥離を生じ易い。ダミー突起部８４は、一定以上に大き
な面積を占める島状領域８５、すなわち、界面剥離を生
じ易い島状領域に、選択的に設けられている。
【００７１】ダミー突起部８４の形状としては、好まし
くは、島状領域８５への付け根部分よりも先端部分の幅
が広くなるような形状が選ばれる。特に、図１２に例示
されるような「Ｔ字」型、あるいは、「Ｌ字」型など
の、鈎型の形状が望ましい。どのような平面形状であっ
ても、ダミー突起部８４は、板材を所定のパターン形状
に打ち抜き加工することによってリードフレーム８３を
形成する際に、同時に形成される。すなわち、リードフ
レーム８３にダミー突起部８４を付加するのに、特別の
工程を必要としない。
【００７２】図１３は、封止工程に先だって実行され
る、リードフレーム８３の曲げ加工工程を示す工程図で
ある。この工程では、ダミー突起部８４がリードフレー
ム８３の主面に対して直立するように、曲げ加工が施さ
れる。好ましくは、この工程は、ＩＧＢＴ素子１１、制
御用半導体素子１６等のリードフレーム８３への固定が
行われる前に実行される。
【００７３】図１４は、リードフレーム８３が用いられ
た半導体装置１０５の内部構造を示す正面断面図であ
る。図１４に示すように、ダミー突起部８４は、リード
フレーム８３の主面から直立した状態で、封止樹脂２の
中に埋め込まれている。直立したダミー突起部８４は、
封止樹脂２に密着して包囲されているために、ダミー突
起部８４に連結する島状領域８５が封止樹脂２との間で
界面剥離を引き起こすことを防止する働きをなす。
【００７４】すなわち、ダミー突起部８４はリードフレ
ーム８３と封止樹脂２との間の密着性を高める働きをな
す。ダミー突起部８４が鈎型である場合には、ダミー突
起部８４が封止樹脂２に係止される効果が特に顕著であ
るために、リードフレーム８３と封止樹脂２との間の密
着性がさらに向上する。
【００７５】以上のように、装置１０５では、リードフ
レーム８３にダミー突起部８４が備わるので、リードフ
レーム８３の一方主面が外部に露出しているにもかかわ
らず、リードフレーム８３と封止樹脂２との間の密着性
が保証されるという利点がある。
【００７６】＜８．実施の形態８＞図１５は、実施の形
態８の半導体装置である装置１０６と、この装置１０６
が組み込まれて成る半導体モジュール１２７とを示す正
面断面図である。装置１０６に備わるリードフレーム９
１は、封止樹脂２によって封止される配線パターン４に
相当する領域の中で、外部端子５，６にそれぞれ近接す
る部分において、階段状の屈曲部を有している。リード
フレーム９１は、これらの屈曲部において、封止樹脂２
の中に埋め込まれている。
【００７７】そして、リードフレーム９１は、これらの
２つの屈曲部に挟まれた領域においては平坦である。Ｉ
ＧＢＴ素子１１、制御用半導体素子１６等の各種素子
は、この平坦な領域に搭載されている。この平坦な領域
の素子載置面とは反対側の主面は、封止樹脂２の外部に
露出している。このように、装置１０６では、リードフ
レーム９１の全ての領域にわたって、その一方主面が封
止樹脂２の外部に露出するのではなく、その一部領域が
封止樹脂２の中に埋設されているので、リードフレーム
９１と封止樹脂２との間に高い密着性が得られるという
利点がある。
【００７８】図１５に示すように、リードフレーム９１
の平坦な領域は、放熱フィン５５の平坦面に、接着剤８
１を介して接着される。このように、装置１０６では、
ＩＧＢＴ素子１１がリードフレーム９１の放熱フィン５
５に接触する部位に搭載されるので、損失熱の放熱効率
は、実施の形態７の装置１０５に比べて遜色がない。
【００７９】また、屈曲部が設けられるために、外部端
子５，６は、リードフレーム９１の平坦な領域の露出面
から後退している。このため、外部端子５，６は、放熱
フィン５５の平坦面から相当の距離をおいて、その上方
に位置する。すなわち、外部端子５，６と放熱フィン５
５との間に、ある程度の空間距離が確保される。したが
って、外部端子５，６と放熱フィン５５との間の放電を
防止するために、接着剤８１を外部端子５，６の直下の
領域を含む放熱フィン５５の平坦面に広く塗布する必要
がない。すなわち、装置１０６を放熱フィン５５へ取り
付ける工程が簡単であるという利点がある。
【００８０】また、図１５に例示するように、リードフ
レーム９１においても、ダミー突起部８４を設けること
によって、リードフレーム９１と封止樹脂２との間の密
着性が、一層高められる。また、この装置１０６では、
リードフレーム９１の中のひとつづきの平坦な領域に、
ＩＧＢＴ素子１１、制御用半導体素子１６等の各種素子
が搭載されるので、装置１０１〜１０５と同様に、装置
を製造する際に、これらの素子をリードフレーム９１の
上に固定する工程が簡単であるという利点がある。
【００８１】＜９．実施の形態９＞図１６は、実施の形
態９の半導体装置である装置１０７と、この装置１０７
が組み込まれて成る半導体モジュール１２８とを示す正
面断面図である。装置１０７に備わるリードフレーム９
２は、リードフレーム９１と同様の階段状の屈曲部を有
している。ただし、リードフレーム９２では、配線パタ
ーン４に相当する領域が、屈曲部を境とする互いに平行
な段差状の二つの平坦な領域を有している。
【００８２】そして、それらの平坦な領域は、それぞれ
ある程度の広さを有しており、ＩＧＢＴ素子１１などの
発熱をともなう素子と、制御用半導体素子１６などの発
熱をともなわない素子とが、それら二つの平坦面に分け
て固定されている。そして、リードフレーム９２の素子
載置面とは反対側の主面は、配線パターン４に相当する
領域の中で、二つの平坦な領域の中の一方においての
み、封止樹脂２の外部に露出している。そして、発熱を
ともなうＩＧＢＴ素子１１は、露出する平坦な領域に固
定されている。
【００８３】この装置１０７においても、装置１０６と
同様に、リードフレーム９２と封止樹脂２との間に高い
密着性が得られる。また図１６に例示するように、ダミ
ー突起部８４が設けられることによって、密着性がさら
に高まる点も同様である。さらに、ＩＧＢＴ素子１１
は、リードフレーム９２の中の、一方主面が露出する部
位に選択的に固定されているので、放熱効率も装置１０
６と同様に良好である。また、外部端子５，６が、放熱
フィン５５から上方に離れた位置にあるので、外部端子
５，６と放熱フィン５５との間の絶縁が確保し易い点
も、装置１０６と同様である。
【００８４】＜１０．変形例＞ (1) 以上の説明では、実施の形態４、５に限って、半導
体装置が回路基板７１に取り付けられて成る半導体モジ
ュールの例を示した。しかしながら、例えば実施の形態
１の半導体モジュール１２１を、回路基板７１およびケ
ース７２と組み合わせて成る半導体モジュールも、実施
の形態４，５のモジュール１２４，１２５と同様に、有
用性の高いモジュールとして製品化が可能である。他の
実施の形態の半導体モジュールについても同様である。
【００８５】(2) 以上の各実施の形態では、半導体装置
が制御回路１５を備え、しかもこの制御回路１５が駆動
回路と保護回路とを有する好ましい例を取り上げた。し
かしながら、一般には、制御回路１５に備わる制御用半
導体素子１６などの各素子が、駆動回路のみを構成する
ものであってもよい。この場合には、図２の回路図にお
いて、ＩＧＢＴ素子１１にはセンス電極Ｓが不要とな
る。また、複数の配線１４の中で、コレクタ電極Ｃおよ
びセンス電極Ｓと制御回路１５とを結合する配線は不要
となる。さらに、複数の外部端子６の一部は不要とな
る。
【００８６】さらに一般に、半導体装置に電力回路１０
のみが備わり、制御回路１５が存在しなくてもよい。さ
らに、半導体装置に備わる回路素子が、ＩＧＢＴ素子１
１などのパワー半導体素子のみであってもよい。
【００８７】
【発明の効果】第１の発明の装置では、封止樹脂にネジ
を挿入する孔ないし切れ込みが形成されていないので、
従来装置おいてこれらの孔ないし切れ込みを形成するの
に必要とされていた封止樹脂の部分が削減可能である。
孔ないし切れ込みを形成するのに必要とされていた封止
樹脂の部分は、パワー半導体素子で発生する損失熱の放
熱特性には影響しない部分であるために、放熱効率を犠
牲にすることなく、装置の小型化が実現する。
【００８８】第２の発明の装置では、ヒートシンクが備
わり、しかもその第４主面が露出するので、この第４主
面を外部の放熱手段の平坦面に接触させることによっ
て、パワー半導体素子で発生する損失熱の放熱効率を高
めることができる。
【００８９】第３の発明の装置では、第４主面とは反対
側の封止樹脂の表面に、段差状の後退部が形成されてい
るので、この後退部に係合する支持部材を用いて封止樹
脂の表面を押圧することによって、第４主面を外部の放
熱手段の平坦面に押圧力をもって接触させることができ
る。しかも、支持部材を後退部に係合させることによっ
て、装置の移動を制限し、装置を放熱手段に安定的に固
定することが可能である。
【００９０】第４の発明の装置では、後退部が、封止樹
脂の表面を二等分する中心線に沿って一端から他端へと
帯状に延在する溝として形成されている。このため、こ
の溝に係合する帯板状のクランパを用いることによっ
て、偏りのない押圧力をもって装置を外部の放熱手段へ
と押圧することが可能である。
【００９１】第５の発明の装置では、後退部が、封止樹
脂の表面の中央部に位置する窪みとして形成されてい
る。このため、この窪みに係合する支持部材を用いるこ
とによって、偏りのない押圧力をもって装置を外部の放
熱手段へと押圧することが可能である。
【００９２】第６の発明の装置では、後退部が、封止樹
脂の表面の相対する一端と他端とに分離した２つの窪み
として形成されている。このため、これらの窪みに係合
する一対の支持部材を用いることによって、偏りのない
押圧力をもって装置を外部の放熱手段へと押圧すること
が可能である。このとき、装置の移動がさらに制限され
るので、安定性がさらに高まる。
【００９３】第７の発明の装置では、リードフレーム
が、パワー半導体素子が搭載される部位を含む領域にお
いて平坦であり、この領域の第２主面が外部に露出して
いるので、電気絶縁性の接着剤を介して、この平坦な領
域を外部の放熱手段の平坦面に接着することによって、
良好な放熱特性が得られる。
【００９４】第８の発明の装置では、リードフレーム
が、外部端子を除く全ての領域にわたって平坦であるの
で、パワー半導体素子を含む各種素子をリードフレーム
に固定する工程が容易に遂行可能である。すなわち、装
置の製造能率が高められる。
【００９５】第９の発明の装置では、リードフレーム
が、パワー半導体素子が固定される平坦な領域と外部端
子との間に段差を形成する屈曲部を有するので、平坦な
領域を外部の放熱手段の平坦面に接着して使用する際
に、外部端子と平坦面との間の空間距離が確保し易い。
このため、装置の放熱手段への取り付けが容易に行い得
る。また、屈曲部が封止樹脂の中に埋め込まれているの
で、リードフレームと封止樹脂との間の界面で剥離が生
じにくい。すなわち、装置の信頼性が高められる。
【００９６】第１０の発明の装置では、パワー半導体素
子の動作を制御する制御用半導体素子が備わるので、外
部に制御用半導体素子ないしそれに相当する回路を接続
することなく、装置を使用に供することができる。すな
わち、装置の有用性が高められる。また、制御用半導体
素子は、パワー半導体素子とともに、リードフレーム内
の平坦な領域に固定されているので、これらの素子をリ
ードフレームに容易に固定することができる。すなわ
ち、装置の製造能率が高められる。
【００９７】第１１の発明の装置では、リードフレーム
に突起部が備わり、しかも、この突起部が封止樹脂の中
に埋め込まれているので、突起部によってリードフレー
ムと封止樹脂との間の界面における剥がれが抑制され
る。すなわち、リードフレームと封止樹脂との間の密着
性が高まり、その結果、装置の信頼性が高められる。し
かも、突起部はリードフレームの辺縁部に備わっている
ので、打ち抜き加工と折り曲げ加工とによって、突起部
を容易に形成することが可能である。
【００９８】第１２の発明の装置では、突起部の形状
が、付け根部分よりも先端部分において幅の広い形状で
あるために、突起部が封止樹脂に効果的に係止される。
このため、リードフレームと封止樹脂との間の密着性が
さらに高められる。
【００９９】第１３の発明の装置では、リードフレーム
が互いに孤立した複数の島状領域に分割されており、複
数の島状領域の中で、ある大きさ以上の面積を占める島
状領域に、突起部が選択的に設けられているので、界面
剥離が生じ易い島状領域が選択的に補強される。すなわ
ち、突起部を数多く設けることなしに、リードフレーム
と封止樹脂との間の密着性が効果的に高められる。
【０１００】第１４の発明のモジュールでは、放熱手段
が備わるので、外部の放熱手段を別途取り付ける必要が
ない。すなわち、モジュールの有用性が高められる。し
かも、半導体装置は、封止樹脂の表面を押圧する支持部
材によって放熱手段へ固定されるので、その封止樹脂に
は、従来の半導体装置で必要とされた放熱手段への締結
用のネジを挿入するための孔ないし切れ込みを形成する
必要がない。このため、従来装置に比べて封止樹脂が縮
小され、半導体装置が小型化される。
【０１０１】第１５の発明のモジュールでは、一端部が
放熱手段に固定された帯板状のクランパによって半導体
装置の封止樹脂が押圧される。すなわち、簡単な構造の
支持部材で半導体装置が放熱手段へと固定されており、
モジュールの組立てが容易である。
【０１０２】第１６の発明のモジュールでは、封止樹脂
の表面に後退部が設けられており、この後退部にクラン
パの他端部が係合しているので、半導体装置の移動が制
約される。すなわち、半導体装置の放熱手段への安定的
な固定が実現する。
【０１０３】第１７の発明のモジュールでは、放熱手段
に固定的に連結したケースの内壁に一端部が固定された
帯板状のクランパによって、半導体装置の封止樹脂が押
圧される。すなわち、簡単な構造の支持部材で半導体装
置が放熱手段へと固定されており、モジュールの組立て
が容易である。
【０１０４】第１８の発明のモジュールでは、放熱手段
に固定的に連結したケースの内壁に一端部が固定される
とともに回路基板の開口部に遊挿された弾性体によっ
て、半導体装置の封止樹脂が押圧される。すなわち、簡
単な構造の支持部材で半導体装置が放熱手段へと固定さ
れており、モジュールの組立てが容易である。
【０１０５】第１９の発明のモジュールでは、放熱手段
が備わるので、外部の放熱手段を別途取り付ける必要が
ない。すなわち、モジュールの有用性が高められる。し
かも、パワー半導体素子が搭載されるリードフレームの
平坦な領域の露出面が、電気絶縁性の接着剤を介して、
外部の放熱手段の平坦面に接着されているので良好な放
熱特性が得られる。また、封止樹脂には、従来の半導体
装置で必要とされた放熱手段への締結用のネジを挿入す
るための孔ないし切れ込みを形成する必要がないので、
従来の半導体装置に比べて封止樹脂が縮小され、半導体
装置の小型化が実現する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施の形態１の装置およびモジュールの斜視
図である。
【図２】 図１の装置の回路図である。
【図３】 図１の装置の正面断面図である。
【図４】 図１の装置の平面図である。
【図５】 図１の装置の底面図である。
【図６】 実施の形態２の装置およびモジュールの部分
切断側面図である。
【図７】 実施の形態３の装置およびモジュールの部分
切断側面図である。
【図８】 実施の形態４のモジュールの側面断面図であ
る。
【図９】 実施の形態５のモジュールの側面断面図であ
る。
【図１０】 実施の形態６の装置の正面断面図である。
【図１１】 実施の形態６のモジュールの正面図であ
る。
【図１２】 実施の形態７の装置のリードフレームの平
面図である。
【図１３】 実施の形態７の装置のリードフレームの部
分斜視図である。
【図１４】 実施の形態７の装置の正面断面図である。
【図１５】 実施の形態８の装置およびモジュールの正
面断面図である。
【図１６】 実施の形態９の装置およびモジュールの正
面断面図である。
【図１７】 従来の装置の底面図である。
【符号の説明】
２ 封止樹脂、３，８３，９１，９２ リードフレー
ム、５，６ 外部端子、１１ ＩＧＢＴ素子（パワー半
導体素子）、１６ 制御用半導体素子、２１ 溝（後退
部）、２２，２３，２４ 窪み（後退部）、５１ ヒー
トシンク、５５放熱フィン（放熱手段）、６１、６３，
６４，６５，６６ クランパ（支持部材）、７１ 回路
基板、７２ ケース、７３，７４ 回路素子、７６ 開
口部、７７ スプリング（弾性体）、８１ 接着剤、８
４ ダミー突起部（突起部）、８５ 島状領域。
フロントページの続き (72)発明者 岩上 徹 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 高木 義夫 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 川藤 寿 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１および第２主面を有する板状であっ
    て、外方に突出する複数の外部端子を有する電気良導性
    のリードフレームと、 前記第１主面に固定されたパワー半導体素子と、 前記外部端子が外部へ露出するように、前記パワー半導
    体素子および前記リードフレームを封止する電気絶縁性
    の封止樹脂と、を備え、 前記封止樹脂には、当該封止樹脂を外部の放熱手段へ締
    結するネジを挿入するための孔ないし切れ込みが、形成
    されていない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において、 第３および第４主面を有する板状であって、前記第３主
    面が前記第２主面に間隙をもって対向するように設けら
    れた熱良導性のヒートシンクを、さらに備え、 前記封止樹脂は、前記第４主面が外部へ露出するよう
    に、前記ヒートシンクをも封止していることを特徴とす
    る半導体装置。
  3. 【請求項３】 請求項２に記載の半導体装置において、 前記第４主面とは反対側の前記封止樹脂の表面に、段差
    状に陥没した後退部が形成されていることを特徴とする
    半導体装置。
  4. 【請求項４】 請求項３に記載の半導体装置において、 前記後退部が、前記表面を二等分する中心線に沿って、
    前記表面の一端から他端へと帯状に延在する溝であるこ
    とを特徴とする半導体装置。
  5. 【請求項５】 請求項３に記載の半導体装置において、 前記後退部が、前記表面の中央部に形成された窪みであ
    ることを特徴とする半導体装置。
  6. 【請求項６】 請求項３に記載の半導体装置において、 前記後退部が、前記表面の相対する一端と他端とに分離
    して形成された２つの窪みであることを特徴とする半導
    体装置。
  7. 【請求項７】 請求項１に記載の半導体装置において、 前記リードフレームは、前記パワー半導体素子が固定さ
    れる部位を含む領域において平坦であり、 前記第２主面は、前記領域において外部に露出している
    ことを特徴とする半導体装置。
  8. 【請求項８】 請求項７に記載の半導体装置において、 前記リードフレームは、前記外部端子を除く全ての領域
    にわたって平坦であり、 前記第２主面が、前記全ての領域にわたって外部へ露出
    していることを特徴とする半導体装置。
  9. 【請求項９】 請求項７に記載の半導体装置において、 前記リードフレームは、前記領域と前記外部端子との間
    に段差を形成する屈曲部をさらに有しており、しかも、
    前記屈曲部は前記封止樹脂の中に埋め込まれていること
    を特徴とする半導体装置。
  10. 【請求項１０】 請求項９に記載の半導体装置におい
    て、 前記パワー半導体素子の動作を制御する制御用半導体素
    子をさらに備え、 前記制御用半導体素子は、前記領域内の前記第１主面に
    固定されていることを特徴とする半導体装置。
  11. 【請求項１１】 請求項７ないし請求項１０のいずれか
    に記載の半導体装置において、 前記リードフレームは、前記第１および第２主面の輪郭
    を形成する辺縁部において、前記第１または第２主面か
    ら起立した突起部をさらに有しており、 前記突起部は、前記封止樹脂の中に埋め込まれているこ
    とを特徴とする半導体装置。
  12. 【請求項１２】 請求項１１に記載の半導体装置におい
    て、 前記突起部の幅は、その付け根部分よりも先端部分にお
    いて広いことを特徴とする半導体装置。
  13. 【請求項１３】 請求項１１または請求項１２に記載の
    半導体装置において、 前記リードフレームは、互いに孤立した複数の島状領域
    に分割されており、 前記突起部は、前記複数の島状領域の中で、ある大きさ
    以上の面積を占める島状領域に選択的に設けられている
    ことを特徴とする半導体装置。
  14. 【請求項１４】 半導体装置と、平坦面を有する熱良導
    性の放熱手段と、を備える半導体モジュールにおいて、 前記半導体装置は、 第１および第２主面を有する板状であって、外方に突出
    する複数の外部端子を有する電気良導性のリードフレー
    ムと、 前記第１主面に固定されたパワー半導体素子と、 第３および第４主面を有する板状であって、前記第３主
    面が前記第２主面に間隙をもって対向するように設けら
    れた熱良導性のヒートシンクと、 前記外部端子および前記第４主面が外部へ露出するよう
    に、前記パワー半導体素子、前記リードフレーム、およ
    び前記ヒートシンクを封止する電気絶縁性の封止樹脂
    と、を備えており、 前記第４主面は前記放熱手段の前記平坦面に接触してお
    り、 前記半導体モジュールは、 前記第４主面とは反対側の前記封止樹脂の表面を前記平
    坦面へ向かって押圧することによって、前記第４主面と
    前記平坦面との接触を保ちつつ、前記半導体装置を前記
    放熱手段に固定する支持部材を、さらに備えることを特
    徴とする半導体モジュール。
  15. 【請求項１５】 請求項１４に記載の半導体モジュール
    において、 前記支持部材が帯板状のクランパであって、当該クラン
    パの一端部は前記放熱手段に固定され、他端部は前記表
    面に当接していることを特徴とする半導体モジュール。
  16. 【請求項１６】 請求項１５に記載の半導体モジュール
    において、 前記封止樹脂の前記表面に、段差状に陥没した後退部が
    形成されており、 前記クランパの前記他端部は、前記後退部に係合してい
    ることを特徴とする半導体モジュール。
  17. 【請求項１７】 請求項１４に記載の半導体モジュール
    において、 回路素子が前記半導体装置とともに固定的に接続された
    回路基板と、 前記回路基板を収納するケースと、をさらに備え、 前記放熱手段は前記ケースに固定されており、 前記支持部材は帯板状のクランパであって、当該クラン
    パの一端部は前記ケースの内壁に固定され、他端部は前
    記封止樹脂の前記表面に当接していることを特徴とする
    半導体モジュール。
  18. 【請求項１８】 請求項１４に記載の半導体モジュール
    において、 回路素子が前記半導体装置とともに固定的に接続された
    回路基板と、 前記回路基板を収納するケースと、をさらに備え、 前記回路基板は、前記半導体装置を挟んで前記放熱手段
    とは反対側に位置し、しかも、前記封止樹脂の前記表面
    に対向する部位に選択的に開口部を規定しており、 前記放熱手段は前記ケースに固定されており、 前記支持部材は弾性体であって、当該弾性体は前記開口
    部に遊挿されており、その一端部は前記ケースの内壁に
    固定され、他端部は前記封止樹脂の前記表面に当接して
    いることを特徴とする半導体モジュール。
  19. 【請求項１９】 半導体装置と、平坦面を有する熱良導
    性の放熱手段と、を備える半導体モジュールにおいて、 前記半導体装置は、 第１および第２主面を有する板状であって、外方に突出
    する複数の外部端子を有する電気良導性のリードフレー
    ムと、 前記第１主面に固定されたパワー半導体素子と、 前記パワー半導体素子および前記リードフレームを封止
    する電気絶縁性の封止樹脂と、を備えており、 前記リードフレームは、前記パワー半導体素子が固定さ
    れる部位を含む領域において平坦であり、 前記外部端子、および、前記領域における前記第２主面
    が、外部に露出しており、 前記領域における前記第２主面が前記放熱手段の前記平
    坦面に、熱良導性でしかも電気絶縁性の接着剤を介し
    て、接着されていることを特徴とする半導体モジュー
    ル。
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