CN115206905B - 半导体装置和使用该半导体装置的半导体模块 - Google Patents

Abstract

本发明的半导体装置包括：形成为板状的散热板；与散热板的一个面接合的多个开关元件；第一端子，该第一端子是在与散热板分离的状态下朝远离散热板的方向延伸的端子，并且经由第一导电体连接到多个开关元件中的与散热板一侧相反一侧的面；以及密封构件，该密封构件对多个开关元件、散热板和第一端子进行密封，在散热板的外周部设置有切口，在垂直于散热板的一个面的方向上观察时，第一端子的散热板一侧的部分与因切口而被切除的区域重叠，在散热板另一个面的外周部形成有向内侧缩进的缩进部。

Description

半导体装置和使用该半导体装置的半导体模块

技术领域

本申请涉及半导体装置和使用该半导体装置的半导体模块。

背景技术

在如电动汽车或插电式混合动力汽车那样的电动车辆中，设有用于转换高压电池的电力的功率转换装置。在功率转换装置中，使用利用开关动作转换电力的半导体装置。

半导体装置包括与具有散热性能的金属板接合的半导体开关元件。半导体开关元件通过DLB(Direct-Lead-Bonding：直接引线键合)或引线接合等方法与形成用于功率转换的功率电路的主端子以及连接到进行开关控制的控制电路的控制端子相连接。半导体开关元件由树脂或凝胶等密封构件密封，并且包围半导体开关元件形成密封部。公开了一种半导体装置，该半导体装置的对应于同一半导体开关元件的主端子和控制端子从密封部的一个突出表面突出，并且沿着突出面排列配置(例如，参照专利文献1)。

被公开的半导体装置中，半导体装置的主电极和主端子经由连接到半导体元件的背面的主电极的散热板电连接。另一方面，控制端子经由接合线连接到半导体元件的控制电极。上述主端子和控制端子从密封部的一个突出面突出，并且沿突出面并排配置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2015－185834号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

在上述专利文献1中的半导体装置的结构中，由于散热板连接到半导体元件背面的主电极，因此有电流流过散热板。因此，半导体装置经由绝缘板等的绝缘构件安装到冷却器。通过绝缘板将半导体装置安装在冷却器上时，由于需要在散热板和冷却器之间确保爬电距离，因此存在半导体装置抵接的绝缘板大型化的课题。

因此，本申请的目的是获得一种抑制半导体装置所抵接的绝缘构件的大型化的半导体装置，以及获得抑制大型化的半导体模块。

用于解决技术问题的技术手段

本申请所公开的半导体装置包括：散热板，该散热板形成为板状；多个开关元件，该多个开关元件与散热板的一个面接合；第一端子，该第一端子是在与散热板分离的状态下朝远离散热板的方向延伸的端子，并且经由第一导电体连接到多个开关元件中的与散热板一侧相反一侧的面；以及密封构件，该密封构件对多个开关元件、散热板、以及第一端子进行密封，在散热板的外周部设置有切口，在垂直于散热板的一个面的方向上观察时，第一端子的散热板一侧的部分与因切口而被切除的区域重叠，在散热板的另一个面的外周部形成有向内侧缩进的缩进部。

本申请所公开的半导体模块包括本申请所公开的半导体装置；以及绝缘构件，该绝缘构件是板状，并且与去除了缩进部的散热板的另一个面抵接。

发明效果

根据本申请所公开的半导体装置，包括：散热板，该散热板形成为板状；多个开关元件，该多个开关元件与散热板的一个面接合，在散热板的另一个面的外周部形成有向内侧缩进的缩进部，因此能使在半导体装置经由绝缘板安装到冷却器上时的散热板与冷却器之间的爬电距离中的从散热板的侧面的部分到绝缘板的侧面为止的水平距离小于未形成缩进部时的水平距离，因此，能抑制半导体装置所抵接的绝缘板的大型化。

根据本申请公开的半导体模块，包括本申请公开的半导体装置和与去除了缩进部后的散热板的另一个面抵接的板状的绝缘构件，因此能够抑制绝缘板的大型化，因而能够抑制半导体模块的大型化。

附图说明

图1是表示实施方式1所涉及的半导体模块的外观的俯视图。

图2是表示实施方式1所涉及的半导体装置的结构的概要的俯视图。

图3是表示实施方式1所涉及的半导体装置的外观的侧视图。

图4是表示实施方式1所涉及的半导体装置的散热板的概要的俯视图。

图5是表示在图2的A-A截面位置切断的半导体装置的概要的剖视图。

图6是表示实施方式1所涉及的半导体装置的散热板的外观的立体图。

图7是表示在图2的A-A截面位置切断的半导体装置的主要部分的概要的剖视图。

图8是表示比较例所涉及的半导体装置的主要部分的剖视图。

图9是表示实施方式2所涉及的半导体装置的散热板的外观的立体图。

图10是表示实施方式3所涉及的半导体装置的散热板的外观的立体图。

图11是表示实施方式3所涉及的半导体装置的散热板的外观的侧视图。

图12是表示实施方式4所涉及的半导体装置的散热板的外观的立体图。

图13是表示实施方式4所涉及的半导体装置的另一个散热板的外观的立体图。

图14是表示实施方式5所涉及的半导体装置的散热板的外观的立体图。

图15是表示实施方式6所涉及的半导体装置的散热板的外观的立体图。

图16是表示实施方式7所涉及的半导体装置的外观的俯视图。

图17是表示实施方式7所涉及的半导体装置的结构的概要的俯视图。

图18是表示实施方式7所涉及的半导体装置的结构的概要的另一个俯视图。

图19是表示实施方式7所涉及的半导体装置的结构的概要的另一个俯视图。

图20是表示实施方式7所涉及的半导体装置的外观的侧视图。

图21是表示实施方式7所涉及的半导体装置的主要部分的侧视图。

具体实施方式

以下，基于附图对本申请的实施方式所涉及的半导体装置进行说明。另外，各图中关于相同或相当的构件、部位，标注相同标号来进行说明。

实施方式1.

图1是表示实施方式1所涉及的半导体模块500的外观的俯视图，图2是表示半导体装置100的结构的概要的俯视图，图3是表示半导体装置100的外观的侧视图，图4是表示半导体装置100的散热板5的概要的俯视图并且是从元件安装面5a侧的观察到的图，图5是表示在图2的A-A截面位置切断的半导体装置100的概要的剖视图并且是省略了缩进部5e示出的图，图6是表示半导体装置100的散热板5的外观的立体图，并且是从元件安装面5a相反侧的冷却面5f侧观察到的图，图7是表示在去除作为密封构件的模塑树脂1的情况下，在图2的A-A截面位置处切断的半导体装置100和周围的部件的概要的剖视图，并且是特别将P端子2和散热板5附近放大示出的图，图8是表示比较例所涉及的半导体装置300的主要部分的剖视图，并且是示出与图7相同的部分的图。图2是去除了模塑树脂1的情况下示出的图，虚线是模塑树脂1的外形。半导体装置100是具有多个开关元件6，通过开关动作转换电力的装置。

<半导体装置100>

如图1所示，在半导体装置100中，作为主端子的P端子2和N端子3以及控制端子4从模塑树脂1露出到外部地设置。在本实施方式中，P端子2和控制端子4从相同的模塑树脂1的侧面露出到外部，N端子3从P端子2和控制端子4所露出的侧面的相反侧的侧面露出。各个端子露出的侧面不限于此。这些端子是连接到外部设备的端子。在本实施方式中，半导体装置100包括三个控制端子4。三个控制端子4是作为第一端子的栅极端子4b、作为第二端子的感测端子4c、以及感测源端子4a。虽然模塑树脂1设置为长方体形状，但模塑树脂1的形状并不限于此。如图3所示，各个端子从模塑树脂1的侧面的相同高度露出。另外，设置各端子的高度也可以根据连接的外部设备的端子配置等设置为不同的高度。

如图2所示，半导体装置100包括形成为板状的散热板5、与作为散热板5的一个面的元件安装面5a接合的多个开关元件6、P端子2、N端子3、控制端子4、以及密封多个开关元件6、散热板5、P端子2、N端子3和控制端子4的模塑树脂1。在本实施方式中，半导体装置100由传递模塑成型，但不限于此，可以使用凝胶等密封构件。当使用凝胶密封时，例如，构成为凝胶被注入到容纳开关元件6等的树脂壳体中。

图4所示的散热板5由具有优异热传导性和导电性的铜或铝等金属制成为矩形。散热板5例如是铜制的散热器。散热板5的材质和形状不限于此。散热板5可以由DBC(DirectBonded Copper：直接键合铜)基板等其它基板材料制成，该DBC基板是通过将陶瓷绝缘基板与铜制的基板接合后得到的，该陶瓷绝缘基板是通过钎焊等接合有金属箔的绝缘材料。散热板5和开关元件6例如通过焊料进行电接合和热接合。散热板5与开关元件6的接合并不限于焊料，只要是具有高热传导且低电阻的特性的材料即可，例如可以是以银为主要成分的糊料材。由于开关元件6中产生的热量经由散热板5向外部扩散，因此开关元件6被有效冷却。散热板5具有的切口5b和缩进部5e(图4中未图示出)将在后面描述。

开关元件6包括四个开关元件6a、6b、6c、6d。在半导体元件6中使用MOSFET(金属氧化膜型场效应晶体管－Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)、IGBT(绝缘栅型双极晶体管、Insulated Gate Bipolar Transistor)等功率控制用半导体元件、或者回流二极管等。开关元件6不限于这些，也可以是双极晶体管等其他开关元件。在本实施方式中，构成为使用MOSFET，并使用MOSFET的寄生二极管作为回流二极管，但是，在利用不具有IGBT等寄生二极管的开关元件的情况等下，也可以采用并联地添加回流二极管的结构。开关元件6形成在由碳化硅、硅或氮化镓等材料形成的半导体基板上。

如图2所示，半导体装置100包括在散热板5的元件安装面5a上与切口5b相邻地配置的感测元件8。感测元件8是经由散热板5测量开关元件6周围的温度的元件。由于感测元件8测量开关元件6周围的温度，因此能抑制开关元件6的温度上升。感测元件8例如是热敏电阻。感测元件8经由作为第二导体的接合构件的接合线7c连接到感测端子4c和感测源端子4a。

＜端子＞

P端子2、N端子3和控制端子4的各个端子由具有导电性的铜或铝等金属制成。P端子2的一侧连接到散热板5的元件安装面5a，另一侧露出到模塑树脂1的外部并在外部连接到其它设备。N端子3的一侧与设置在开关元件6中的散热板5侧的相反侧的面上的电极接合，另一侧在模塑树脂1的外部露出并在外部连接到其它设备。感测源端子4a是从N端子3的主体部分延伸到与N端子3露出到外部的部分相反一侧的N端子3的延伸部分。感测源端子4a具有与N端子3相同的电位。虽然在本实施方式中，感测源端子4a和N端子3一体化，但是也可以构成为分开设置感测源端子4a和N端子3，并且通过接合线等连接双方。此外，如图5所示，P端子2和N端子3的在模塑树脂1的内部连接的部分设为向连接的一侧凹下去，使得本实施方式的P端子2和N端子3在模塑树脂1外部露出的部分具有相同的高度。

栅极端子4b是在与散热板5分离的状态下向远离散热板5的方向上延伸的端子，经由作为第一导电体的接合构件的接合线7a和接合线7b连接到多个开关元件6中与散热板5侧相反一侧的面。开关元件6的连接的部分是各个开关元件6具有的栅极电极9。感测端子4c是在与散热板5分离的状态下朝远离散热板5的方向延伸的端子，并且经由接合线7c连接到感测元件8。接合线7a、7b、7c例如是铝制引线，但不限于此，也可以是铜制带等其他导电体。当将接合构件用于第一导电体和第二导电体中的一个或双方时，与DLB相比，可以构成为能减小导电体的截面积，因而能使半导体装置100小型化。

与元件安装面5a接合的P端子2经由散热板5与设置在开关元件6的散热板5侧的面上的电极相连接。如上所述，N端子3与设置在开关元件6的与散热板5侧相反一侧的面上的电极相连接。通过这些连接，开关元件6的漏极电极之间和源极电极之间并联电连接，从而构成一组臂。

<半导体模块500>

如图1所示，半导体模块500包括半导体装置100和绝缘板15，该绝缘板15是与除了后述的缩进部5e之外的散热板5的另一个面抵接的板状绝缘构件。绝缘板15例如由树脂形成。绝缘构件不限于绝缘板15，也可以是绝缘片。为了促进开关元件6的冷却，将冷却器安装到作为半导体装置100的另一个面的冷却面5f(图1中未图示出)。由于散热板5连接到开关元件6的主电极，因此电流流过散热板5。因此，半导体模块500由半导体装置100和绝缘板15形成，半导体装置100经由绝缘板15安装到冷却器。在半导体装置100和冷却器之间设置预定的爬电距离。

＜切口5b＞

如图4所示，在散热板5的外周部设置有切口5b。切口5b是从散热板5的外周朝向内部切除的部分。当散热板5是图4中所示的散热板5时，切口5b是在图4中用虚线包围的区域。在本实施方式中，将切口5b设置为矩形状，但切口5b的形状并不限于此，也可以是用曲线包围的部分。当通过冲压加工制作散热板5时，能在冲压加工时同时地形成切口5b。在制作散热板5之后，可以通过切削加工等去除散热板5的一部分从而形成切口5b。

如图2所示，在与散热板5的元件安装面5a垂直的方向观察时，栅极端子4b的散热板5侧的部分与因切口5b而被切除的区域重叠。当在垂直于散热板5的元件安装面5a的方向上观察时，感测端子4c的散热板5侧的部分与因切口5b而被切除的区域重叠。

通过这样构成，能将栅极端子4b和感测端子4c配置在不具有切口5b的散热板的外周的内侧，因而能抑制在栅极端子4b和感测端子4c延伸的方向上的半导体装置100的大型化。在引线接合工序中，栅极端子4b和感测端子4c可以在切口5b的区域由夹具支承，因此不需要在散热板5与栅极端子4b和感测端子4c之间进行支承。由于不需要在引线接合工序中使用用于在散热板5与栅极端子4b和感测端子4c之间支承的新的支承构件，因此不会使引线接合工序复杂。此外，能容易地将栅极端子4b和感测端子4c配置在与元件安装面5a同一平面上。此外，由于栅极端子4b被设置在不具有切口5b的散热板的外周的内侧，因此半导体装置100的电流路径长度缩短，因此能抑制半导体装置100的电路电感的增大。

此外，散热板5的体积减小了切口5b的量，并且密度小于用于散热板5的构件的模塑树脂1被填充在切口5b的部分中，因此能减轻半导体装置100的重量。此外，通过设置切口5b，能抑制由构件之间的线性膨胀系数差引起的翘曲。此外，由于模塑树脂1和散热板5之间的接触面积增加，因此能提高模塑树脂1和散热板5之间的密接性。

＜比较例＞

在说明作为本申请的主要部分的缩进部5e之前，将用图8说明比较例。图8是示出在与图2的A-A截面位置相同的位置处切割的半导体装置300和周围部件的概要的剖视图，特别是对P端子2和散热板51附近放大并去除模塑树脂1示出的图。由与散热板51的元件安装面51a接合的开关元件(图8中未示出)产生的热量经由散热板51向外部扩散。当将半导体装置300经由绝缘板15安装到冷却器14时，需要在散热板51和冷却器14之间确保爬电距离16。爬电距离16是图8中示出的箭头的部分的距离，并且是从与绝缘板15抵接的散热板51的侧面的部分到绝缘板15的侧面为止的水平距离16a与绝缘板15的厚度相加后得到的距离。为了确保爬电距离16，半导体装置300抵接的绝缘板15在远离散热板51的侧面的方向上大型化，并且包括绝缘板15的半导体模块600大型化。

＜缩进部5e＞

如图6所示，向内侧缩进的缩进部5e形成在散热板5的冷却面5f的外周部上。通过形成缩进部5e，冷却面5f的端面的面积向冷却面5f的内侧减小。在本实施方式中，缩进部5e是沿冷却面5f的外周部倒角的倒角部。通过形成缩进部5e，如图7所示，爬电距离16处的水平距离16b可以小于图8所示的未形成缩进部5e的水平距离16a。由于水平距离16b减小，因此能抑制半导体装置100抵接的绝缘板15在远离散热板5的侧面的方向上大型化。由于抑制了绝缘板15的大型化，因此能抑制包括绝缘板15的半导体模块600的大型化。

例如，通过用模具按压散热板5的冷却面5f的外周部来形成倒角部。在本实施方式中，形成了倒角部作为缩进部5e，但是缩进部5e的形状不限于此。通过利用倒角部形成缩进部5e，能容易地形成缩进部5e。由于容易形成缩进部5e，因此能提高半导体装置100的生产率。

<开关元件6的配置>

如图2所示，多个开关元件6在散热板5的元件安装面5a夹着切口5b的两侧的区域中夹着切口5b排列成一列。在本实施方式中，多个开关元件6沿着矩的散热板5的长边排列成一列。此外，开关元件6a、6b被配置在散热板5的元件安装面5a中的夹着切口5b的一侧的区域中，开关元件6c、6d被配置在另一侧区域中。通过这样构成，开关元件6隔开间隔地被配置在夹着切口5b的一侧区域和另一侧区域中，因而不易受到来自配置在不同区域中的开关元件6的热干扰。由于不容易受到来自配置在不同区域中的开关元件6的热干扰，因此能提高开关元件6的散热性。

栅极端子4b的连接到接合线7a和接合线7b的部分与栅极电极9在平行于散热板5的元件安装面5a的方向上排列成一列。通过这样构成，使多个开关元件6接近地配置，并且能缩短接合线7a和接合线7b的长度。由于能缩短接合线7a和接合线7b的长度，因此能提高半导体装置100的生产率。

在散热板5的元件安装面5a中的夹有切口5b的一侧区域和另一侧区域中的每一个区域中，彼此相邻的两个开关元件6的各自的栅极电极9之间通过接合线7a或接合线7b连接。与切口5b相邻配置的一侧区域中的一个开关元件6b的栅极电极9和栅极端子4b之间通过接合线7a连接。与切口5b相邻配置的另一侧区域中的一个开关元件6c的栅极电极9和栅极端子4b之间通过接合线7b连接。在本实施方式中，示出了以这种方式通过针脚式接合，各个栅极电极9与栅极端子4b并联连接的示例。接合线7a是用于连接配置在一侧区域中的开关元件6a、6b和栅极端子4b的针脚式布线。接合线7b是连接在另一侧区域相对配置的开关元件6c、6d和栅极端子4b的针脚式布线。

通过这样构成，能将连接到多个开关元件6的栅极端子4b接近多个开关元件6地配置在切口5b的区域中。由于将栅极端子4b接近多个开关元件6地配置在切口5b的区域中，因此能使半导体装置100小型化。此外，接合线7a、7b沿着开关元件6排列的方向几乎呈直线地延伸，并且具有低回路和短引线配置，因此在树脂密封工序中不易发生由于接合线7a、7b变形而发生的短路故障，能提高半导体装置100的生产率。在本实施方式中，示出了通过针脚式接合使各个栅极电极9与栅极端子4b并联连接的例子，但不限于此，各个栅极电极9和栅极端子4b可以用不同的引线连接。

在垂直于散热板5的元件安装面5a的方向上观察时，配置在一侧区域中的开关元件6a、6b以及配置在另一侧区域中的开关元件6c、6d相对于第一基准线X呈线对称地配置，该第一基准线X与开关元件6排列的方向垂直。通过这样构成，接合线7a、7b具有相同的长度，能够抑制由布线长度引起的控制信号的偏差。

在本实施方式中，在一侧的区域和另一侧的区域中分别配置了2个开关元件6，但是开关元件6的配置数量并不限于此，也可以分别配置1个或3个以上。此外，虽然每个臂并联连接四个开关元件6，但是开关元件6的并联数量不限于四个。另外，虽然多个开关元件6的各个栅极电极9连接到一个栅极端子4b，但是也可以配置多个栅极端子4b，各个栅极端子4b连接到任一个栅极端子9。

如上所述，在实施方式1的半导体装置100中，包括栅极端子4b，该栅极端子4b是在与形成为板状的散热板5分离的状态下，在远离散热板5的方向上延伸的端子，并且经由第一导电体连接到多个开关元件6中的与散热板5侧相反一侧的面，在散热板5的外周部设置有切口5b，在与散热板5的元件安装面5a垂直的方向上观察时，栅极端子4b的散热板5侧的部分与因切口5b而被切除的区域重叠，因此，在引线接合工序中不使用新的支承构件的情况下能将栅极端子4b配置在不具有切口5b的散热板5的外周的内侧，因而能抑制在栅极端子4b的延伸方向上的半导体装置100的大型化，而不会使引线接合工序复杂。

由于向内侧缩进的缩进部5e形成在散热板5的冷却面5f的外周部中，因此能使爬电距离16处的水平距离16b小于未形成缩进部5e的水平距离16a，因此，能抑制半导体装置100抵接的绝缘板15的大型化。由于抑制了绝缘板15的大型化，因此能抑制包括绝缘板15的半导体模块600的大型化。当缩进部5e是沿冷却面5f的外周部倒角的倒角部时，能容易地形成缩进部5e。由于容易形成缩进部5e，因此能提高半导体装置100的生产率。

实施方式2.

对实施方式2所涉及的半导体装置100进行说明。图9是表示实施方式2的半导体装置100的散热板5的外观的立体图，是从与元件安装面5a相反一侧的冷却面5f侧观察到的图。实施方式2的半导体装置100中，缩进部5e的形成部分成为与实施方式1不同的结构。

缩进部5e形成在去除了切口5b的部分的散热板5的冷却面5f的外周部中。缩进部5e是沿冷却面5f的外周部倒角的倒角部。在实施方式1的散热板5的形状中，在用模塑树脂1密封而形成半导体装置100时，特别是在位于切口5b的里侧的部分(图9的用虚线包围的部分)的缩进部5e和缩进部5e的周围存在气体积聚的情况。由于气体积聚，阻碍了模塑树脂1的流动性，因此有时在半导体装置100中出现无法用模塑树脂1密封的部位。

如上所述，在实施方式2的半导体装置100中，由于缩进部5e形成在去除了切口5b的部分的散热板5的冷却面5f的外周部，所以在切口5b中没有形成缩进部5e，当用模塑树脂1密封从而形成半导体装置100时，气体不会积聚在切口5b的缩进部5e和缩进部5e的周围，因此能提高模塑树脂1的流动性。由于提高了模塑树脂1的流动性，因此能抑制在半导体装置100中出现未用模塑树脂1密封的部位。

实施方式3.

对实施方式3所涉及的半导体装置100进行说明。图10是表示实施方式3的半导体装置100的散热板5的外观的立体图，并且是从与元件安装面5a相反一侧的冷却面5f侧观察到的图，图11是表示半导体装置100的散热板5的外观的侧视图。实施方式3的半导体装置100具有缩进部5e的形状与实施方式2不同的结构。

缩进部5e由散热板5的冷却面5f的外周部缩进到散热板5的元件安装面5a侧的台阶形成。缩进部5e形成在去除了切口5b的部分的散热板5的冷却面5f的外周部中。例如，通过用模具按压散热板5的冷却面5f的外周部来形成台阶。实施方式2所示的倒角部和本实施方式所示的台阶也可以用相同的制造方法形成。台阶用模具的平面部分对冷却面5f的外周部垂直地按压，因此容易形成高尺寸精度的台阶。另一方面，由于用模具的斜面按压冷却面5f的外周部，因此倒角部的尺寸精度有变低的倾向。

如上所述，在实施方式3的半导体装置100中，由于缩进部5e由散热板5的冷却面5f的外周部缩进到散热板5的元件安装面5a一侧的台阶形成，因此能够以高尺寸精度形成缩进部5e。由于缩进部5e以高尺寸精度形成，因此能稳定地确保散热板5和冷却器14之间的爬电距离16。由于稳定地确保了爬电距离16，因此能提高半导体装置100的可靠性。

实施方式4.

对实施方式4所涉及的半导体装置100进行说明。图12是表示实施方式4的半导体装置100的散热板5的外观的立体图，是从元件安装面5a侧观察到的图。实施方式4的半导体装置100具有位于切口5b的里侧的散热板5的部分的形状与实施方式3不同的结构。

在作为位于切口5b的里侧的散热板5的部分的里侧部分中，在里侧部分中的散热板5的元件安装面5a上形成向内侧缩进的里侧缩进部5g。本实施方式的里侧缩进部5g由形成在里侧部分中的切口5b一侧的面上的倾斜面形成。倾斜面随着从散热板5的冷却面5f朝向元件安装面5a而逐渐从切口5b侧向散热板5侧倾斜。倾斜面的倾斜角度不限于图12所示的角度，例如也可以是更小的角度。另外，如图13的变形例所示，倾斜面也可以不从冷却面5f侧形成。图13是表示实施方式4的半导体装置100的另一个散热板5的外观的立体图，是从元件安装面5a侧观察到的图。

如上所述，在实施方式4的半导体装置100中，在位于切口5b的里侧的散热板5的部分即里侧部分中，在里侧部分的散热板5的元件安装面5a上形成有向内侧缩进的里侧缩进部5g，因此能提高图12所示的箭头方向上的模塑树脂1的流动性。当里侧缩进部5g由形成在里侧部分的切口5b侧的面上的倾斜面形成，倾斜面随着从散热板5的冷却面5f朝向元件安装面5a而逐渐从切口5b侧向散热板5侧倾斜时，由于模塑树脂1沿着倾斜面流动，因此能提高图12所示的箭头方向上模塑树脂1的流动性。

实施方式5.

对实施方式5所涉及的半导体装置100进行说明。图14是表示实施方式5的半导体装置100的散热板5的外观的立体图，并且是从元件安装面5a侧观察到的图。实施方式5的半导体装置100具有里侧缩进部5g的形状与实施方式4不同的结构。

里侧缩进部5g由位于切口5b的里侧的里侧部分中的散热板5的元件安装面5a向散热板5的冷却面5f的一侧缩进的台阶形成。通过使散热板5的设置有切口5b的侧面与设置有切口5b的侧面的相反侧的侧面连通来设置台阶。

如上所述，在实施方式5的半导体装置100中，由于里侧缩进部5g由里侧部分中的散热板5的元件安装面5a向散热板5的冷却面5f一侧缩进的台阶形成，因此使在图14中示出的箭头方向上的模塑树脂1流动的部分被扩大，因此，能进一步提高箭头方向上的模塑树脂1的流动性。

实施方式6.

对实施方式6所涉及的半导体装置100进行说明。图15是表示实施方式6的半导体装置100的散热板5的外观的立体图，并且是从元件安装面5a侧观察到的图。实施方式6的半导体装置100具有里侧缩进部5g的形状与实施方式5不同的结构。

里侧缩进部5g由形成在位于切口5b的里侧的里侧部分中的切口5b侧的面上的倾斜面形成，并且由里侧部分中的散热板5的元件安装面5a向散热板5的冷却面5f侧缩进的台阶形成。通过使散热板5的设置有切口5b的侧面与设置有切口5b的侧面的相反侧的侧面连通来设置台阶。

如上所述，在实施方式6的半导体装置100中，由于里侧缩进部5g由倾斜面和台阶形成，因此模塑树脂1沿着倾斜面流动，因此在图15所示的箭头方向上的模塑树脂1的流动性得到了提高，通过台阶使图15中示出的箭头方向上的模塑树脂1流动的部分被扩大，因此能进一步提高箭头方向上的模塑树脂1的流动性。

实施方式7.

对实施方式7所涉及的半导体装置200进行说明。图16是示出实施方式7的半导体装置200的外观的俯视图，图17是示出去除模塑树脂1的半导体装置200的结构的概要的俯视图，图18是示出从图17中去除负臂N端子11的半导体装置200的结构的概要的俯视图，图19是示出从图18中去除内引脚13而示出的半导体装置200的结构的概要的俯视图，图20是示出半导体装置200的外观的侧视图，图21是示出半导体装置200的主要部分的侧视图，并且是去除模塑树脂1的情况下示出的图。图17所示的虚线是模塑树脂1的外形。实施方式7的半导体装置200构成为设置有两组多个开关元件6、散热板5、栅极端子4b、以及感测端子4c。

<半导体装置200>

半导体装置200包括由开关元件6构成的正臂和负臂。正臂和负臂串联连接。正臂和负臂由模塑树脂1一体成形。这是一般被称为2合1模块的方式。尽管在本实施方式中对2合1结构进行说明，但是半导体装置200可以是4合1结构或6合1结构。

如图16所示，在半导体装置200中，作为主端子的正臂P端子10、负臂N端子11、交流端子12和控制端子4从模塑树脂1露出到外部。在本实施方式中，正臂P端子10和负臂N端子11从相同的模塑树脂1的侧面露出到外部，并且交流端子12从与正臂P端子10和负臂N端子11露出的侧面相反一侧的侧面露出。控制端子4设置在各个侧面上。各个端子露出的侧面不限于此。这些端子是连接到外部设备的端子。如图20所示，各个端子从模制树脂1的侧面的相同高度露出。另外，设置各端子的高度也可以根据连接的外部设备的端子配置等设置为不同的高度。

如图19所示，半导体装置200包括两组多个开关元件6、散热板5、栅极端子4b和感测端子4c。在图19中，上侧为正臂侧的第一组，下侧为负臂侧的第二组。第一组的散热板5c和第二组的散热板5d相邻地配置在同一平面上。在本实施方式中，第一组的散热板5c和第二组的散热板5d形成为矩形，彼此的长边相对，并且第一组的散热板5c、第二组的散热板5d和多个开关元件6相对于沿着长边的第二基准线Y呈线对称地配置。开关元件6a、6b、6c、6d与第一组的散热板5c接合，开关元件6e、6f、6g、6h与第二组的散热板5d接合。第一组的散热板5c的切口5b设置在与第二组的散热板5d相反一侧的第一组的散热板5c的外周部上。第二组的散热板5d的切口5b设置在与第一组的散热板5c相反一侧的第二组的散热板5d的外周部上。第一组的栅极端子4b和感测端子4c延伸到与第二组的散热板5d相反一侧。第二组的栅极端子4b和感测端子4c延伸到与第一组的散热板5c相反一侧。

在垂直于第一组的散热板5c和第二组的散热板5d的元件安装面5a的方向上观察时，栅极端子4b的各个第一组的散热板5c和第二组的散热板5d一侧的部分与因切口5b而被切除的区域重叠。在垂直于第一组的散热板5c和第二组的散热板5d的元件安装面5a的方向上观察时，感测端子4c的各个第一组的散热板5c和第二组的散热板5d一侧的部分与因切口5b而被切除的区域重叠。

通过这样构成，能在相邻配置在同一平面上的第一组的散热板5c和第二组的散热板5d双方上形成切口5b，因而能抑制半导体装置200在栅极端子4b和感测端子4c延伸的方向上的大型化。此外，由于栅极端子4b被配置在不具有切口5b的散热板的外周的内侧，因此半导体装置200的电流路径长度缩短，因此能抑制半导体装置200的电路电感的增大。

＜内引脚13＞

如图18所示，半导体装置200包括内引脚13和作为第三端子的感测源端子4a。内引脚13将设置在开关元件6a、6b、6c、6d的与第一组的散热板5c侧相反一侧的面上的电极和第二组的散热板5d的元件安装面5a相连接，该开关元件6a、6b、6c、6d与第一组的散热板5c的元件安装面5a接合。内引脚13具有延伸部13a，该延伸部13a从主体部分延伸到与第二组的散热板5d相反的一侧。感测源端子4a是在与第一组的散热板5c分离的状态下朝远离第一组的散热板5c的方向延伸的端子。第二组的散热板5d的元件安装面5a与开关元件6e、6f、6g、6h的第二组的散热板5d侧的面上所设置的电极接合。在垂直于第一组的散热板5c的元件安装面5a的方向上观察时，感测源端子4a的第一组的散热板5c侧的部分和延伸部13a分别与第一组的散热板5c的切口5b的区域重叠地配置，延伸部13a经由作为第三导电体的接合构件的接合线7d连接到感测源端子4a。当将接合构件用于第三导电体时，与DLB相比，构成为能减小导电体的截面积，因而能使半导体装置200小型化。

通过这样构成，能将感测源端子4a和延伸部13a配置在不具有切口5b的散热板的外周的内侧，因而能抑制半导体装置200在感测源端子4a和延伸部13a延伸的方向上的大型化。在引线接合工序中，感测源端子4a和延伸部13a能在切口5b的区域中被夹具支承，因此不需要在散热板5与感测源端子4a和延伸部13a之间进行支承。由于不需要在引线接合工序中使用在散热板5与感测源端子4a和延伸部13a之间进行支承的新的支承构件，因此不会使引线接合工序复杂。此外，由于感测源端子4a被配置在不具有切口5b的散热板的外周的内侧，因此半导体装置200的电流路径长度被缩短，因此能抑制半导体装置200的电路电感的增大。

<半导体装置200的臂结构>

对半导体装置200的正臂和负臂进行说明。如图18所示，开关元件6a、6b、6c、6d通过第一组的散热板5c和内引脚13并联连接，从而构成正臂。如图17所示，开关元件6e、6f、6g、6h通过第二组的散热板5d和负臂N端子11并联连接，从而构成负臂。负臂N端子11与开关元件6e、6f、6g、6h的第二组的散热板5d侧的相反侧的面上所设置的电极连接，该开关元件6e、6f、6g、6h与第二组的散热板5d的一个面接合，并且负臂N端子11与内引脚13隔开间隙地重叠配置。正臂P端子10的一侧与正臂的第一组的散热板5c的元件安装面5a接合，另一侧露出到模塑树脂1的外部并在外部连接到其他设备。交流端子12的一侧与负臂的第二组的散热板5d的元件安装面5a接合，另一侧露出到模塑树脂1的外部并在外部连接到其他设备。作为负臂的漏极电位的第二组的散热板5d通过连接到内引脚13而连接到正臂的源极电位。内引脚13连接正臂和负臂。内引脚13和负臂N端子11由两层构成。

在半导体装置200的制造工序中，从图16所示的模塑树脂1露出到外部的各端子被相同的引线框架支承。在各个端子被引线框架支承的状态下通过模塑树脂1进行密封之后，各个端子与引线框架断开。该工序是制造半导体装置的一般的制造工序。在密封工序中，引线框架由树脂成型模具的上模和下模夹持。

在本实施方式中，内引脚13和负臂N端子11由两层构成。在两层结构中，为了避免它们与树脂成形模具之间的干涉，内引脚13设置在模塑树脂1的内部。因此，正臂的感测源端子4a需要与开关元件6a、6b、6c、6d的源极电位具有相同电位，但与内引脚13断开。由此，内引脚13和正臂的感测源端子4a分开设置，并且通过接合线7d连接。

＜贯通孔11a，13b＞

如图21所示，内引脚13和负臂N端子11具有贯通孔，该贯通孔与第一组的散热板5c和第二组的散热板5d之间的间隙部分(在图21中由虚线包围的部分)连通。在垂直于元件安装面5a的方向上观察时，内引脚13的贯通孔13b和负臂N端子11的贯通孔11a重叠配置。由于内引脚13和负臂N端子11重叠配置，因此在不具有贯通孔11a、13b时，流入到第一组的散热板5c和第二组的散热板5d之间的间隙部分的模塑树脂1难以流入到内引脚13和负臂N端子11之间的间隙中。通过具有贯通孔11a、13b的结构，如图21的箭头所示，能使模塑树脂1容易地在内引脚13和负臂N端子11之间的间隙中流动。由于在内引脚13和负臂N端子11之间的间隙中设置模塑树脂1，因此能提高内引脚13和负臂N端子11之间的绝缘性。由于提高了内引脚13和负臂N端子11之间的绝缘性，因此能提高半导体装置200的可靠性。在本实施方式中，如图17所示，半导体装置200具有包括两个贯通孔的结构，但是贯通孔的个数不限于此，还可以包括更多贯通孔。

如上所述，在实施方式7的半导体装置200中，包括两组多个开关元件6、散热板5、栅极端子4b、和感测端子4c，第一组的散热板5c和第二组的散热板5d相邻配置在同一平面上，第一组的散热板5c的切口5b设置在与第二组的散热板5d相反一侧的第一组的散热板5c的外周部，第二组的散热板5d的切口5b设置在与第一组的散热板5c相反一侧的第二组的散热板5d的外周部，第一组的栅极端子4b和感测端子4c延伸到与第二组的散热板5d相反一侧，第二组的栅极端子4b和感测端子4c延伸到与第一组的散热板5c相反一侧，因此在同一平面上相邻配置的第一组的散热板5c和第二组的散热板5d双方中可形成切口5b，因此能抑制半导体装置200在栅极端子4b和感测端子4c延伸的方向上的大型化。

由于内引脚13和负臂N端子11具有贯通孔，该贯通孔与第一组的散热板5c和第二组的散热板5d之间的间隙部分连通，因此能使模塑树脂1容易地在内引脚13和负臂N端子11之间的间隙中流动，因而提高了内引脚13和负臂N端子11之间的绝缘性。此外，由于提高了内引脚13和负臂N端子11之间的绝缘性，因此能提高半导体装置200的可靠性。

另外，本申请虽然记载了各种示例性的实施方式以及实施例，但是1个或多个实施方式所记载的各种特征、方式及功能并不仅限于适用特定的实施方式，也可以单独适用于实施方式，或者进行各种组合来适用于实施方式。

因此，可以认为未例示的无数变形例也包含在本申请说明书所公开的技术范围内。例如，设为包括对至少一个构成要素进行变形、添加或省略的情况，以及提取至少一个构成要素并与其他实施方式的构成要素进行组合的情况。

标号说明

1模塑树脂，2 P端子、3 N端子、4控制端子、4a感测源端子、4b栅极端子、4c感测端子、5散热板、5a元件安装面、5b切口、5c第一组的散热板、5d第二组的散热板、5e缩进部、5f冷却面、5g里侧缩进部、6开关元件、7a接合线、7b接合线、7c接合线、7d接合线、8感测元件、9栅极电极、10正臂P端子、11负臂N端子、11a贯通孔、12交流端子、13内引脚、13a延伸部、13b贯通孔、14冷却器、15绝缘板、16爬电距离、16a水平距离、16b水平距离、100半导体装置、200半导体装置、300半导体装置、500半导体模块，600半导体模块，X第一基准线，Y第二基准线。

Claims (9)

1.一种半导体装置，其特征在于，包括：

散热板，该散热板形成为板状；

多个开关元件，该多个开关元件与所述散热板的一个面接合；

第一端子，该第一端子是在与所述散热板分离的状态下朝远离所述散热板的方向延伸的端子，并且经由第一导电体连接到多个所述开关元件中的与所述散热板一侧相反一侧的面；

以及密封构件，该密封构件对多个所述开关元件、所述散热板、以及所述第一端子进行密封，

在所述散热板的外周部设置有切口，

在垂直于所述散热板的一个面的方向上观察时，所述第一端子的所述散热板一侧的部分与因所述切口而被切除的区域重叠，

在所述散热板的另一个面的外周部形成有向内侧缩进的缩进部。

2.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，

所述缩进部是倒角部。

3.如权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，

所述缩进部由所述散热板的另一个面的外周部向所述散热板的一个面侧缩进而得的台阶形成。

4.如权利要求1至3中任一项所述的半导体装置，其特征在于，

所述缩进部形成在去除所述切口的部分后的所述散热板的另一个面的外周部。

5.如权利要求4所述的半导体装置，其特征在于，

在位于所述切口的里侧的所述散热板的部分即里侧部分，向内侧缩进的里侧缩进部形成在所述里侧部分中的所述散热板的一个面上。

6.如权利要求5所述的半导体装置，其特征在于，

所述里侧缩进部由形成在所述里侧部分中的所述切口一侧的面上的倾斜面形成，所述倾斜面随着从所述散热板的另一个面朝向一个面而逐渐从切口一侧向散热板一侧倾斜。

7.如权利要求5或6所述的半导体装置，其特征在于，

所述里侧缩进部由所述里侧部分中的所述散热板的一个面向所述散热板的另一个面一侧缩进而得的台阶形成。

8.如权利要求1至7中任一项所述的半导体装置，其特征在于，

设置有两组多个所述开关元件、所述散热板、所述第一端子，

第一组的散热板和第二组的散热板相邻配置在同一平面上，

所述第一组的散热板的所述切口设置在与所述第二组的散热板相反一侧的所述第一组的散热板的外周部，

所述第二组的散热板的所述切口设置在与所述第一组的散热板相反一侧的所述第二组的散热板的外周部，

第一组的所述第一端子延伸到与所述第二组的散热板相反一侧，

第二组的所述第一端子延伸到与所述第一组的散热板相反一侧，

该半导体装置包括：内引脚，该内引脚对在与所述第一组的散热板的一个面接合的所述开关元件的与所述散热板一侧相反一侧的面上所设置的电极、以及所述第二组的散热板的一个面进行连接；以及

负臂N端子，该负臂N端子连接到在与所述第二组的散热板的一个面接合的所述开关元件的与所述散热板一侧相反一侧的面上所设置的电极，并且该负臂N端子与所述内引脚隔开间隙地重叠配置，

所述内引脚和所述负臂N端子具有贯通孔，该贯通孔与第一组的散热板和第二组的散热板之间的间隙部分进行连通。

9.一种半导体模块，其特征在于，包括：

如权利要求1至8中任一项所述的所述半导体装置；以及

绝缘构件，该绝缘构件是板状，并且与去除了所述缩进部的所述散热板的另一个端面抵接。