半导体装置制造方法

半导体装置制造方法
【专利摘要】本发明以提供一种抑制了半导体元件与电极的疲劳断裂的半导体装置为课题。半导体装置包括：第一金属板；多个半导体元件，其被安装在所述第一金属板上；隔板，其被连接于所述多个半导体元件的、与安装于所述第一金属板上的安装面相反的一侧的面上；第二金属板，其被连接于所述隔板的、与连接于所述半导体元件上的连接面相反的一侧的面上；密封树脂，其在所述第一金属板与所述第二金属板之间对所述多个半导体元件进行密封，与在所述多个半导体元件之间以外的部位处因所述密封树脂中产生的收缩而引起的应力相比，在所述多个半导体元件之间因所述密封树脂中产生的收缩而引起的应力更被缓和。
【专利说明】半导体装置
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种半导体装置。
【背景技术】
[0002]一直以来，在包括半导体元件、用于从半导体元件的两面进行散热的一对散热板、以及覆盖装置整体的密封树脂的半导体装置中，有一种如下的半导体装置，具备:焊锡层，其对半导体元件及散热板进行接合；聚酰胺树脂，其被涂布在散热板等的表面上，以提高与密封树脂之间的紧贴性。散热板被连接于半导体元件的端子从而还作为电极而被使用(例如，参照专利文献I)。
[0003]在先技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本特开2003-124406号公报
【发明内容】

[0006]发明所要解决的课题
[0007]但是，在现有的半导体装置中，在包括多个半导体元件的情况下，存在由于密封树脂的收缩，而导致在半导体元件之间密封树脂从散热板上剥离的情况。当密封树脂从散热板上剥离时，由于半导体元件与散热板的线膨胀系数的不同，从而将在半导体元件与散热板之间施加有应力，从而有可能会产生疲劳断裂。
[0008]当在半导体元件与散热板之间产生有疲劳断裂时，作为电极而被使用的散热板与半导体元件的端子之间的电连接将受到损伤，从而有可能产生半导体装置的动作不良或损坏。
[0009]因此，本发明的目的在于，提供一种抑制了半导体元件与电极的疲劳断裂的半导体装置。
[0010]用于解决课题的方法
[0011]本发明的实施方式的半导体装置包括:第一金属板；多个半导体元件，其被安装在所述第一金属板上；隔板，其被连接于所述多个半导体元件的、与安装于所述第一金属板上的安装面相反的一侧的面上；第二金属板，其被连接于所述隔板的、与连接于所述半导体元件上的连接面相反的一侧的面上；密封树脂，其在所述第一金属板与所述第二金属板之间对所述多个半导体元件进行密封，与在所述多个半导体元件之间以外的部位处因所述密封树脂中产生的收缩而引起的应力相比，在所述多个半导体元件之间因所述密封树脂中产生的收缩而引起的应力更被缓和。
[0012]发明效果
[0013]能够提供一种抑制了半导体元件与电极的疲劳断裂的半导体装置。
【专利附图】

【附图说明】[0014]图1A为表示比较例的半导体装置的剖面结构的图。
[0015]图1B为表示比较例的半导体装置的俯视观察时的结构的透视图。
[0016]图2A为表示在比较例的半导体装置中发生了剥离的状态下的剖面结构的图。
[0017]图2B为表示在比较例的半导体装置中发生了剥离的状态的俯视图。
[0018]图3为表不包含电动机的驱动系统的图,所述电动机通过包含实施方式I的半导体装置的电源电路而被驱动。
[0019]图4A为实施方式I的半导体装置的立体分解图。
[0020]图4B为表示实施方式I的半导体装置的内部结构的立体图。
[0021]图4C为表示实施方式I的半导体装置的立体图。
[0022]图5为实施方式I的半导体装置的剖视图。
[0023]图6为表示实施方式I的半导体装置100的等效电路的图。
[0024]图7为表示实施方式I的半导体装置100的制造工序的图。
[0025]图8为表示实施方式I的半导体装置100的制造工序的图。
[0026]图9为表示实施方式I的半导体装置100的制造工序的图。
[0027]图10为表示实施方式I的半导体装置100的制造工序的图。
[0028]图11为表示实施方式I的半导体装置100的制造工序的图。
[0029]图12A为实施方式2的半导体装置的剖视图。
[0030]图12B为表示实施方式2的半导体装置的隔板的立体图。
[0031]图13A为实施方式3的半导体装置的剖视图。
[0032]图13B为实施方式3的电极的立体分解图。
[0033]图14A为实施方式4的半导体装置的剖视图。
[0034]图14B为实施方式4的电极的立体分解图。
[0035]图14C为将图14B所示的实施方式4的电极上下翻转而表示的图。
[0036]图14D为表示实施方式4的第一改变例的半导体装置的剖视图。
[0037]图14E为将图14D所示的实施方式4的第一改变例的半导体装置500A的电极543上下翻转而表示的图。
[0038]图14F为表示实施方式4的第二改变例的半导体装置的剖视图。
[0039]图14G为将图14F所示的实施方式4的第二改变例的半导体装置500B的电极546上下翻转而表示的图。
[0040]图15A为实施方式5的半导体装置的剖视图。
[0041]图15B为表示实施方式5的半导体装置的剥离层的图。
[0042]图16A为表示实施方式6的半导体装置的剖视图。
[0043]图16B为表示实施方式6的半导体装置的隔板的立体图。
[0044]图17为表示实施方式6的半导体装置700的制造工序的图。
[0045]图18为表示实施方式6的半导体装置700的制造工序的图。
[0046]图19为表示实施方式6的半导体装置700的制造工序的图。
[0047]图20为表示实施方式6的半导体装置700的制造工序的图。
[0048]图21为表示实施方式6的半导体装置700的制造工序的图。
[0049]图22为用于对实施方式I的半导体装置100的隔板130的外部尺寸的公差进行说明的图。
[0050]图23A为表示实施方式7的半导体装置的剖视图。
[0051]图23B为表示实施方式7的半导体装置的隔板的立体图。
[0052]图24A为表示实施方式8的半导体装置的剖视图。
[0053]图24B为表示实施方式8的半导体装置的隔板的立体图。
【具体实施方式】
[0054]以下，对应用了本发明的半导体装置的实施方式进行说明。
[0055]在对实施方式的半导体装置进行说明之前，使用图1及图2对比较例的半导体装置进行说明。
[0056]图1A为，表示比较例的半导体装置的剖面结构的图。图1B为，表示比较例的半导体装置的俯视观察时的结构的透视图。
[0057]图2A为，表示在比较例的半导体装置中发生了剥离的状态下的剖面结构的图，图2B为，表示在比较例的半导体装置中发生了剥离的状态的俯视图。
[0058]比较例的半导体装置I包括:电极10、半导体元件20A、20B、隔板30A、30B、电极40、以及密封树脂50。
[0059]电极10与位于半导体元件20A、20B的下表面的端子相连接，作为用于对半导体元件20A、20B进行驱动的电极而发挥功能，并且作为放射半导体元件20A、20B所产生的热量的散热板而发挥功能。
[0060]半导体元件20A、20B分别在上表面及下表面上具有端子，下表面侧的端子与电极10相连接，上表面侧的端子经由隔板30A、30B而与电极40相连接。另外，此处，半导体元件20A、20B设定为俯视观察时的尺寸相等的构件。
[0061]隔板30A被配置在半导体元件20A与电极40之间，并对位于半导体元件20A的上表面的端子和电极40进行连接。隔板30B被配置在半导体元件20B与电极40之间，并对位于半导体元件20B的上表面上的端子和电极40进行连接。隔板30A、30B被配置为，在俯视观察时，小于半导体元件20A、20B，并且位于半导体元件20A、20B的内侧。
[0062]电极40经由隔板30A、30B而分别与位于半导体元件20A、20B的上表面的端子相连接，作为用于对半导体元件20A、20B进行驱动的电极而发挥功能，并且作为放射半导体元件20A、20B所产生的热量的散热板而发挥功能。
[0063]密封树脂50为，在电极10与电极40之间，对半导体元件20A、20B以及隔板30A、30B进行密封的树脂。半导体元件20A、20B以及隔板30A、30B在电极10与电极40之间通过密封树脂50而被密封，密封树脂50与电极10及电极40紧贴。
[0064]在这种比较例的半导体装置I中，半导体元件20A、20B例如分别为，被包含在逆变器中的 IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor:绝缘栅双极性晶体管)和 FWD (FreeWheel Diode:续流二极管)。
[0065]例如，IGBT的集电极与电极10相连接，发射极经由隔板30A而与电极40相连接。此外，例如，FWD的阴极与电极10相连接，阳极经由隔板30B而与电极40相连接。S卩，IGBT的集电极经由电极10而与FWD的阴极相连接，IGBT的发射极经由隔板30A、电极40、以及隔板30B而与FWD的阳极相连接。[0066]另外，密封树脂50由热固化性的树脂构成，例如，被加热至80°C?200°C左右而被固化，之后被冷却。此时，在密封树脂50中产生热收缩。此外，产生随着化学性的交联反应而引起的固化收缩，从而密封树脂50的体积将减少数个百分比。如此，密封树脂50在被实施了热固化之后产生收缩。
[0067]另一方面，由于电极10与电极40之间的间隔通过半导体元件20A、20B以及隔板30A.30B而被保持为固定，因此在密封树脂50上，施加有欲从与电极10及电极40之间的接合面上剥离的应力。
[0068]当这种应力被施加于密封树脂50上时，在与半导体元件20A和半导体元件20B相比靠外侧的区域内，电极10及电极40将发生微量弯曲，从而应力的一部分被缓和。
[0069]但是，由于在半导体元件20A与半导体元件20B之间的区域内，和与半导体元件20A和半导体元件20B相比靠外侧的区域相比，电极10及电极40弯曲的量较小，因此施加于密封树脂50的应力未被缓和。
[0070]因此，在半导体元件20A与半导体元件20B之间的区域中，也存在如下的情况，即，在密封树脂50的横向宽度较窄的下侧与电极10之间的接合面上发生剥离的情况。如图2A及图2B中箭头标记A所示的那样，剥离发生在半导体元件20A与半导体元件20B之间。
[0071]当密封树脂50以这种方式发生剥离时，在电极10与半导体元件20A、20B之间的接合面上将施加有应力，电极10与半导体元件20A、20B之间的电连接将受到损伤，从而存在产生半导体装置I的动作不良或损坏的情况。
[0072]此外，即使在使密封树脂50热固化的阶段内未发生剥离，在反复使用半导体装置I的阶段内，由于反复实施由半导体元件20A、20B的发热而实现的加热和冷却，从而也存在促进密封树脂50的剥离的情况。
[0073]由于半导体元件20A、20B的大型化或半导体装置I的小型化而使半导体元件20A与半导体元件20B之间的间隔变窄，从而这种密封树脂50的剥离具有变得显著的倾向。
[0074]因此，在以下进行说明的实施方式I至9中，提供了解决上述这种问题的半导体装置。
[0075]<实施方式I >
[0076]图3为,表不包含电动机的驱动系统的图,所述电动机通过包含实施方式I的半导体装置的电源电路而被驱动。
[0077]驱动系统90包括电动机91、电源电路92、驱动控制部93、HVECU(Hybrid VehicleElectronic Control Unit:混合动力车电子控制单元)94、以及分解器95,并被用于例如混合动力车(Hybrid Vehicle)中。
[0078]电动机91为，被搭载于车辆中的电动发电机(MG (Motor Generator))，且为在从包含在电源电路92中的蓄电池96被供给电力时作为电机而发挥功能，而在由未图示的发动机驱动时、或在车辆的制动时作为发电机而发挥功能的三相同步型旋转电机。
[0079]虽然此处，作为电动机91，而对使用一台具有电机的功能和发电机的功能的电动发电机的方式进行了说明，但这仅为例示，也可以使用一台仅具有电机的功能的旋转电机，并使用一台仅具有发电机的功能的旋转电机。此外，还可以使用多个电动发电机。
[0080]在使用多个电动发电机的情况下，可以将任意一个电动机91作为用于蓄电池96的充电的发电机来使用，而将任意其他的电动机91主要作为产生动力的驱动电机来使用。[0081 ] 电源电路92包括:蓄电池96、平滑电容器97A、升压降压转换器98、平滑电容器97B、以及逆变器99。
[0082]蓄电池96为，能够充电放电的二次电池。作为蓄电池96，例如可以使用具有从约200V到约300V的端子电压的锂离子电池组或镍氢电池组、或者电容器等。
[0083]平滑电容器97A被设置在蓄电池96与升压降压转换器98之间，并抑制电源电路92内的蓄电池96侧的电压变动。
[0084]升压降压转换器98包括电抗器和多个开关元件，并对电源电路92内的蓄电池96侧的电压进行升压而向逆变器99侧输出，且对逆变器99侧的电压进行降压而向蓄电池96侧输出。
[0085]升压降压转换器98利用电抗器的能量储蓄作用，而将例如蓄电池96侧的约200V至约300V左右的电压升压至例如约600V的高电压。此外，升压降压转换器98在将来自逆变器99侧的电力作为充电电力而向蓄电池96侧供给时，对逆变器99侧的电压进行降压并向蓄电池96侧输出。
[0086]平滑电容器97B被设置在升压降压转换器98与逆变器99之间，并抑制电源电路92内的逆变器99侧的电压变动。
[0087]逆变器99将直流电力转换为交流三相驱动电力并向电动机91供给，并且将由电动机91再生的交流三相再生电力转换为直流电力而向蓄电池96供给。
[0088]逆变器99具有与三相相对应的桥臂，在所述桥臂中串联有两个开关元件，并且在各个开关元件上分别并联有二极管。各个桥臂的中点与电动机91的三相绕线91u、91v、91w相连接。另外，表示逆变器99的输入电压及输出电压的电压值的信号被输入至驱动控制部93。
[0089]逆变器99的各个桥臂中所包含的两个开关元件和两个二极管为，实施方式I的半导体装置中所包含的半导体元件。开关元件例如为IGBT，二极管例如为FWD。实施方式I的半导体装置作为实施电力的供给及再生的电源板(power card)而被用于逆变器99的各个桥臂中。
[0090]驱动控制部93为，通过实施对电源电路92的逆变器99的驱动控制，从而实施对电动机91的驱动控制的装置。
[0091]驱动控制部93例如生成正弦波控制模式、过调制控制模式、或矩形波控制模式的电压指令，并经由逆变器99来实施电动机91的驱动控制。驱动控制部93例如由ECU构成。
[0092]HVECU94与节气门位置传感器相连接，并输出与车辆的驾驶员踩踏节气门的程度相对应的转矩指令值。转矩指令值表示电动机91所要求的转矩。HVEC U94所输出的转矩指令值被输入至驱动控制部93。
[0093]分解器95为，对电动机91的旋转轴的转速进行检测的转速检测部的一个示例。表示由分解器95检测出的电动机91的转速的信号被输入至驱动控制部93。
[0094]图4A为实施方式I的半导体装置的立体分解图。图4B为，表示实施方式I的半导体装置的内部结构的立体图。图4C为，表示实施方式I的半导体装置的立体图。图5为，实施方式I的半导体装置的剖视图。
[0095]实施方式I的半导体装置100包括:电极10、半导体元件20A、20B、隔板130、电极40、以及密封树脂150。对实施方式I的半导体装置100的结构要素中的、与比较例的半导体装置I的结构要素相同或相等的结构要素标注相同的符号并进行说明。
[0096]为了便于理解，在图4A及图4B中省略了密封树脂150。图4B与图4C的不同在于，密封树脂150的有无。S卩，当用密封树脂150对图4B所示的电极10、半导体元件20A、20B、隔板130、电极40进行密封时，能够获得图4C所示的半导体装置100。图5表示用图4C中虚线所示的平面A切断后的剖面，且表示沿着与半导体装置100的长度方向平行的中心轴而在厚度方向上切断时所获得的剖面。
[0097]此处，对半导体元件20A为IGBT、半导体元件20B为FWD的方式进行说明。包含半导体元件20A、20B的半导体装置100被包含在图3所示的逆变器99中。
[0098]电极10作为用于对半导体元件20A、20B进行驱动的电极而发挥功能，并且作为放射半导体元件20A、20B所产生的热量的散热板而发挥功能。电极10例如由铜或铜合金构成。电极10为第一金属板的一个不例。
[0099]在电极10的上表面上连接有半导体元件20A、20B。在半导体元件20A的下表面上设置有IGBT的集电极。半导体元件20A的集电极例如通过焊锡而被连接在电极10的上表面上。此外，在半导体元件20B的下表面上设置有FWD的阴极。半导体元件20B的阴极例如通过焊锡而被连接在电极10的上表面上。
[0100]此外，如图4A所示，在电极10上连接有汇流条11。电极10经由汇流条11而与电动机91或平滑电容器97B等(参照图3)相连接。
[0101]位于半导体元件20A的上表面的端子21A、21B、21C、21D分别通过接合引线61A、61B、61C、61D而与控制端子62A、62B、62C、62D相连接。
[0102]控制端子62A?62D通过未图示的引线框架而被固定，并如图4C所示，在通过密封树脂150而被密封之后，引线框架被切除。控制端子62A?62D与电极10绝缘。控制端子62A?62D中的至少一个端子与IGBT的栅极相连接。控制端子62A?62D被用于实施半导体元件20A的驱动控制的控制信号的输入等。
[0103]另外，接合引线61A?61D例如由铝合金、或高纯度的铝构成。控制端子62A?62D例如由铜或铜合金构成。
[0104]在半导体元件20A的上表面上，除端子21A?21D以外，还设置有IGBT的发射极21E。发射极21E与隔板130的第一部分130A相连接。发射极21E和第一部分130A例如通过焊锡而被连接在一起。
[0105]在半导体元件20B的上表面上设置有FWD的阳极22A。阳极22A与隔板130的第二部分130B相连接。阳极22A和第二部分130B例如通过焊锡而被连接在一起。
[0106]半导体元件20A的发射极21E、和半导体元件20B的阳极22A通过隔板130而被相互连接，并且经由隔板130而与电极40相连接。
[0107]如图4A及图5所示，隔板130具有:第一部分130A、第二部分130B、以及连结部分130C。另外，在图4B中，由于隔板130处于电极40的阴影中因此不可见。在图5中，隔板130被密封树脂150所覆盖。
[0108]连结部分130C对第一部分130A和第二部分130B之间进行连结。连结部分130C的厚度薄于第一部分130A及第二部分130B的厚度，且连结部分130C的上表面与第一部分130A及第二部分130B的上表面构成了同一平面。因此，隔板130在连结部分130C的底面侦牝具有位于第一部分130A和第二部分130B之间的凹部130D。[0109]第一部分130A被配置在半导体元件20A与电极40之间，并对位于半导体元件20A的上表面的发射极21E和电极40进行连接。第二部分130B被配置在半导体元件20B与电极40之间，并对于半导体元件20B的上表面的阳极22A和电极40进行连接。隔板130例如与电极40同样由铜或铜合金构成。
[0110]另外，第一部分130A和第二部分130B分别在俯视观察时小于半导体元件20A、20B。
[0111]电极40经由隔板130而与位于半导体元件20A的上表面的发射极21E、和位于半导体元件20B的上表面的阳极22A相连接，并作为用于对半导体元件20A、20B进行驱动的电极而发挥功能，且作为放射半导体元件20A、20B所产生的热量的散热板而发挥功能。
[0112]电极40例如由铜或铜合金构成。在电极40上连接有汇流条41。电极40经由汇流条41而与电动机91或平滑电容器97B相连接。电极40为第二金属板的一个示例。
[0113]如图4C及图5所示，密封树脂150为，在电极10与电极40之间，对半导体元件20A、20B、及隔板130B进行密封的树脂。密封树脂150还覆盖电极10、40的侧面。密封树脂150由热固化性的树脂构成。密封树脂150例如由环氧树脂构成，也可以混入玻璃纤维等。密封树脂150被加热至例如80°C?200°C左右而被固化，之后被冷却。
[0114]半导体元件20A、20B及隔板130在电极10与电极40之间，通过密封树脂150而被密封，密封树脂150与电极10及电极40紧贴。
[0115]虽然在图4C中，为了便于说明，图示了如下的状态，S卩，电极40的上表面从密封树脂150中露出，并且延伸出有汇流条41及控制端子62A?62D的状态，但电极10的下表面也从密封树脂150中露出，并且也延伸出有汇流条11。
[0116]图6为，表示实施方式I的半导体装置100的等效电路的图。由IGBT构成的半导体元件20A的集电极经由电极10 (参照图5)，而与由FWD构成的半导体元件20B的阴极相连接，由IGBT构成的半导体元件20A的发射极经由隔板130 (参照图5)，而与由FWD构成的半导体元件20B的阳极相连接。
[0117]由IGBT构成的半导体元件20A的栅极经由接合引线6IA?6ID及控制端子62A?62D中的至少一组，而与驱动控制部30 (参照图3)相连接。
[0118]半导体装置100的半导体元件20A根据从驱动控制部30被输入至栅极的控制信号来进行导通/断开。在半导体元件20A断开时，在半导体元件20B中流通有电流。
[0119]接下来，对实施方式I的半导体装置100的制造方法进行说明。
[0120]图7至图11为，表示实施方式I的半导体装置100的制造工序的图。
[0121]首先，实施电极10、焊锡箔71A、71B、半导体元件20A、20B、焊锡箔72A、72B、隔板130、焊锡箔73A、73B、以及控制端子62A?62D的位置对齐。位置对齐只需使用公知的夹具即可。另外，在电极10上连接有汇流条11。
[0122]焊锡箔71A、71B、72A、72B、73A、73B为，例如通过对含有锡和银的AnAg焊锡、或含有锡和铜的SnCu焊锡等的材料进行压延，从而形成为薄片状的焊锡。
[0123]焊锡箔7IA被配置在电极10与半导体元件20A之间。焊锡箔71B被配置在电极10与半导体元件20B之间。焊锡箔72A被配置在半导体元件20A与隔板130的第一部分130A之间。焊锡箔72B被配置在半导体元件20B与隔板130的第二部分130B之间。
[0124]焊锡箔73A被配置在隔板130的第一部分130A之上。焊锡箔73B被配置在隔板130的第二部分130B之上。
[0125]另外，还可以在电极10、40及隔板130的表面上实施镀镍等。此外，还可以在电极
10、40及隔板130的表面中的、与焊锡箔71A、71B、72A、72B、73A、73B相接的部分上实施镀金，以提闻润湿性。
[0126]如图7所示，在实施了位置对齐的状态下，通过使焊锡箔71A、71B、72A、72B、73A、73B熔融，从而将电极10、半导体元件20A、20B、以及隔板130连接在一起。
[0127]接下来，如图8所示，分别通过接合引线61A?61D而对半导体元件20A的端子21A?21D和控制端子62A?62D进行连接。另外，由于焊锡箔73A、73B在图7所示的工序中熔融而粘着在隔板130的上表面上，因此在图8中省略焊锡箔73A、73B的图示。
[0128]此外，由于焊锡箔71A、71B、72A、72B分别粘着在电极10、半导体元件20A、20B、以及隔板130之间，因此在图8中省略图示。
[0129]接下来，如图9所示，实施电极40的位置对齐，使粘着在隔板130的上表面上的焊锡(焊锡箔73A、73B熔融并粘着而形成的焊锡)熔融，从而将电极40接合在隔板130的上表面上。在电极40上连接有汇流条41。
[0130]由此，电极10、半导体元件20A、20B、隔板130、以及电极40被接合在一起，从而完成图10所示的状态。如图10所示，接合在一起的电极10、半导体元件20A、20B、隔板130、以及电极40在被密封树脂150密封之前，通过被浸溃在使聚酰胺或聚酰亚胺等溶解于有机溶剂而得到的溶液中，从而在表面上涂覆聚酰胺或聚酰亚胺等的被膜。这是为了易于使密封树脂150紧贴在电极10、半导体元件20A、20B、隔板130、以及电极40的表面上。
[0131]最后，通过密封树脂150而对电极10、半导体元件20A、20B、隔板130、电极40、汇流条11、41、以及控制端子62A?62D进行密封。由密封树脂150实现的密封是通过对密封树脂150实施热固化处理而被实施的。
[0132]在热固化处理中，将图10所示的半导体元件20A、20B、隔板130、电极40、汇流条
11、41、以及控制端子62A?62D放入到进行了加热的金属模具中，在对热固化树脂进行加热的同时使其流入到金属模具内，并通过对金属模内的热固化树脂施加辅助压力且实施加热，从而促进热固化树脂的固化反应。
[0133]热固化树脂的加热例如在80°C?200°C左右的温度下实施，之后通过进行冷却，从而能够获得图11所示的密封树脂150。密封树脂150对电极10的侧面、半导体元件20A、20B、隔板130、电极40的侧面进行密封。此外，电极10的下表面、电极40的上表面、汇流条
11、41、以及控制端子62A?62D的外侧的一部分从密封树脂150中露出。
[0134]以上这种实施方式I的半导体装置100中，由于如图5所示，在半导体元件20A与半导体元件20B之间的区域内，设置有隔板130的连结部分130C，因此与比较例的半导体装置I (参照图1)的密封树脂50相比，密封树脂150的厚度Dl变薄。
[0135]换言之，实施方式I的半导体装置100中，由于在半导体元件20A与半导体元件20B之间的区域内，设置有隔板130的连结部分130C，因此半导体元件20A与半导体元件20B之间的密封树脂150的厚度D1，相比于半导体元件20A与半导体元件20B之间以外的部位处的密封树脂150的厚度，被设定得较薄。
[0136]因此，半导体元件20A与半导体元件20B之间的区域内的密封树脂150的收缩量减少，从而施加于密封树脂150的应力被降低。即，与在半导体元件20A与半导体元件20B之间以外的部位处因密封树脂150的收缩而产生的应力相比，在半导体元件20A与半导体元件20B之间的区域内因密封树脂150的收缩而产生的应力更被缓和。
[0137]因此，能够抑制在半导体元件20A与半导体元件20B之间的区域内，密封树脂150从电极10上剥离的情况。此外，由于抑制了密封树脂150的剥离，从而能够保持电极10与半导体元件20A、20B之间的良好的连接状态。
[0138]其结果为，根据实施方式1，能够提供一种通过抑制密封树脂150的剥离，从而抑制了半导体元件20A、20B与电极10的疲劳断裂的半导体装置100。
[0139]另外，此处，半导体元件20A与半导体元件20B之间的区域是指，在俯视观察时，位于半导体元件20A与半导体元件20B之间的区域。此外，半导体元件20A与半导体元件20B之间以外的部位(区域)是指，在俯视观察时，半导体元件20A与半导体元件20B之间以外的部位(区域)。
[0140]此外，根据实施方式1，能够提供一种半导体装置100，其不仅能够抑制在使密封树脂150热固化的阶段内的剥离，即使在反复使用半导体装置100的阶段内反复实施由半导体元件20A、20B的发热而实现的加热和冷却，也能够抑制密封树脂150的剥离。
[0141]此外，根据实施方式I的半导体装置100，隔板130与比较例的半导体装置I的隔板30A、30B相比，大出了与具有连结部分130C相对应的量。因此，隔板130的热容量变大，从而能够快速地吸收半导体元件20A、20B所产生的热量，由此能够提高半导体元件20A、20B的冷却性能。
[0142]特别是，在半导体装置100被搭载于混合动力车辆中的情况下，每当实施电动机10的驱动及再生时，逆变器99均被暴露于高温下。在这种状况下，使用改善了冷却性能的实施方式I的半导体装置100是非常有益的。
[0143]此外，实施方式I的半导体装置100由于使隔板130具有连结部分130C，因此与比较例的半导体装置I相比，半导体元件20A与半导体元件20B之间的连接路径变短。
[0144]因此，降低了半导体元件20A与半导体元件20B之间的电阻成分的电阻值、寄生电感，从而降低了发热量，并且降低了随着开关而产生的浪涌电压。
[0145]此外，在隔板130与电极40之间，通过焊锡箔73A、73B (参照图7)而使第一部分130A及第二部分130B与电极40之间相连接。即，由于隔板130的连结部分130C与电极40之间未通过焊锡而被连接，因此连结部分130C能够在电极10的方向上发生变形。
[0146]因此，即使在半导体元件20A与半导体元件20B之间的密封树脂150中产生有因收缩而形成的应力，由于连结部分130C发生弯曲，从而也能够对密封树脂150的应力进行吸收。
[0147]另外，即使通过焊锡箔73A、73B而对隔板130和电极40进行接合，也由于连结部分130C与电极40紧贴，因此密封树脂150不会进入到隔板130与电极40之间。
[0148]此外，隔板130的连结部分130C的厚度只需根据半导体元件20A与半导体元件20B之间的距离、构成密封树脂150的热固化树脂的种类等而设定为，不会使位于连结部分130C与电极10之间的密封树脂150产生剥离即可。
[0149]以上，虽然对通过焊锡箔73A、73B而对隔板130的第一部分130A及第二部分130B与电极40之间进行接合的方式进行了说明，但也可以通过焊锡箔而对隔板130的上表面整体和电极40之间进行接合。即，也可以通过焊锡箔而对隔板130的第一部分130A、第二部分130B、以及连结部分130C的上表面整体与电极40之间进行接合。
[0150]即使在这种情况下，由于连结部分130C与电极10之间的密封树脂150的厚度，薄于比较例的半导体装置I (参照图1)的半导体元件20A与半导体元件20B之间的区域内的、隔板30与电极10之间的密封树脂50 (参照图1)的厚度，因此能够抑制在半导体元件20A与半导体元件20B之间的区域内，密封树脂150从电极10上剥离的情况。此外，由于抑制了密封树脂150的剥离，从而能够保持电极10与半导体元件20A、20B之间的良好的连接状态。
[0151]其结果为，根据实施方式1，能够提供一种通过抑制密封树脂150的剥离，从而抑制了半导体元件20A、20B与电极10的疲劳断裂的半导体装置100。
[0152]另外，以上对如下的方式进行了说明，S卩，半导体装置100包含两个半导体元件20A、20B，并且半导体元件20A与半导体元件20B之间的区域内的密封树脂150的厚度较薄的方式。
[0153]但是，半导体装置100也可以包含三个以上的半导体元件。在这种情况下，只需使隔板130的连结部130C位于半导体元件彼此之间的区域内，从而使密封树脂150的厚度变薄即可。由此，能够抑制在半导体元件彼此之间密封树脂150从电极10上剥离的情况。
[0154]另外，以上虽然对如下的方式进行了说明，S卩，作为第一金属板的一个示例的电极
10、和作为第二金属板的一个示例的电极40在X轴方向及Y轴方向上位于密封树脂150的内侧的方式，但是，电极10和/或电极40也可以在X轴方向和/或Y轴方向上，从密封树脂中突出。在这种情况下，可以将电极10和/或电极40的从密封树脂150突出的部分作为例如引线而使用。
[0155]<实施方式2>
[0156]图12A为，实施方式2的半导体装置的剖视图，图12B为，表示实施方式2的半导体装置的隔板的立体图。在实施方式2的半导体装置200中，隔板230的结构与实施方式I的半导体装置100不同。
[0157]由于实施方式2的半导体装置200的其他结构与实施方式I的半导体装置100相同，因此对于相同或相等的结构要素标注相同的符号，并省略其说明。
[0158]隔板230除具有凹部230D以外，与实施方式I的隔板130相同，并且具有相同的尺寸。
[0159]图12A所示的剖面与图5所示的剖面相对应，表示在沿着与半导体装置200的长度方向平行的中心轴而在厚度方向上切断时所得到的剖面。
[0160]实施方式2的半导体装置200包括:电极10、半导体元件20A、20B、隔板230、电极40、以及密封树脂150。
[0161]隔板230具有第一部分230A、第二部分230B、以及连结部分230C。第一部分230A及第二部分230B与实施方式I的隔板130的第一部分130A及第二部分130B相同。
[0162]在连结部分230C上，在上表面侧的中央部处形成有凹部230D。凹部230D在俯视观察时位于半导体元件20A与半导体元件20B之间。
[0163]在隔板230的上表面上，通过未图示的焊锡箔而接合有电极40。对于隔板230与电极40之间的接合而言，与实施方式I的隔板130相同，通过焊锡箔而仅对第一部分230A及第二部分230B的上表面与电极40之间进行接合。这与如图7所示那样，在实施方式I中，通过焊锡箔73A、73B而对第一部分130A及第二部分130B与电极40之间进行接合的情况是相同的。
[0164]因此，在连结部分230C与电极10之间的密封树脂150中产生有应力的情况下，连结部分230C与实施方式I的隔板130的连结部分130C相比容易弯曲与形成有凹部230D
而变薄相对应的量。
[0165]因此，即使在因密封树脂150的收缩而在半导体元件20A与半导体元件20B之间的密封树脂150中产生了应力的情况下，也能够通过连结部分230C弯曲而缓和应力，从而能够抑制在半导体元件20A与半导体元件20B之间密封树脂50从电极10上剥离的情况。
[0166]另外，由于通过焊锡箔而与电极40接合后的隔板230的凹部230D成为被隔板230和电极40包围的空间，因此密封树脂150不会进入到该凹部230D中。
[0167]以上，根据根据实施方式2，通过在隔板230的连结部分230C的上表面侧设置凹部230D，从而能够使连结部分230C与实施方式I的隔板130的连结部分130C相比更容易弯曲。
[0168]因此，与在半导体元件20A与半导体元件20B之间以外的部位处因密封树脂150的收缩而产生的应力相比，在半导体元件20A与半导体元件20B之间的区域内因密封树脂150的收缩而产生应力更被缓和。
[0169]其结果为，能够抑制在半导体元件20A与半导体元件20B之间密封树脂150从电极10上剥离的情况。
[0170]<实施方式3>
[0171]图13A为，实施方式3的半导体装置的剖视图，图13B为，实施方式3的电极的立体分解图。另外，在图13B中，省略了密封树脂450及焊锡箔。此外，在图13B中，省略了控制端子62A?620、及汇流条11,41 (参照图4A)。
[0172]在实施方式3的半导体装置400中，隔板330A、330B以及电极440的结构与实施方式I的半导体装置100的隔板130及电极40的结构不同。此外，随此，密封树脂450的结构与实施方式I的半导体装置100的密封树脂150的结构有所不同。由于其他的结构与实施方式I的半导体装置100的结构相同，因此对相同或相等的结构要素标注相同的符号，并省略其说明。
[0173]此处，如图13B所示那样对XYZ坐标进行定义。X轴与半导体装置400、电极10、以及电极440的长度方向平行，Y轴与半导体装置400、电极10、以及电极440的短边方向平行，Z轴与半导体装置400、电极10、以及电极440的厚度方向平行。
[0174]图13B的立体分解图为，与实施方式I的图4A相对应的立体分解图。图13A所示的剖视图为，表示用穿过实施方式3的半导体装置400的长度方向(X轴方向)的中心轴的平面在厚度方向上切断而得到的剖面的图。
[0175]实施方式3的半导体装置400包括:电极10、半导体元件20A、20B、隔板330A、330B、电极440、以及密封树脂450。
[0176]隔板330A、330B为从实施方式I的隔板130中去除了连结部分130C后的部分，并且分别与第一部分130A、第二部分130B相对应。S卩，实施方式3的半导体装置400的隔板330A、330B相互分尚。
[0177]隔板330A与实施方式I的第一部分130A同样地，通过焊锡箔而被接合在半导体元件20A的上表面上。隔板330B与实施方式I的第二部分130B同样地，通过焊锡箔而被接合在半导体元件20B的上表面上。此外，隔板330A、330B的上表面通过未图示的焊锡箔而被接合于电极440。
[0178]隔板330A为第一部分的一个示例，隔板330B为第二部分的一个示例。
[0179]在俯视观察时，电极440在位于半导体元件20A与半导体元件20B之间的部分处具有凹部440A。凹部440A从电极440的短边方向(Y轴方向)的一端起被形成至另一端。电极440的薄部440B为，通过凹部440A而使厚度变薄的部分。
[0180]密封树脂450除了在隔板330A与隔板330B之间的区域内被形成在电极10与电极440之间以外，与实施方式I的密封树脂150相同。
[0181]在实施方式3的半导体装置400中，半导体元件20A与半导体元件20B之间的区域内的密封树脂450的厚度D4，和比较例的半导体装置I的半导体元件20A与半导体元件20B之间的区域内的密封树脂50的厚度相同。
[0182]但是，电极440具有在俯视观察时位于半导体元件20A与半导体元件20B之间的区域的内部的薄部440B。薄部440B的深度例如为，电极440的薄部440B以外的部分的厚度的一半。因此，电极440在薄部440B处容易弯曲。
[0183]因此，在半导体元件20A与半导体元件20B之间的区域内，随着密封树脂450的收缩，而在电极10与密封树脂450之间、或在电极440与密封树脂450之间产生了应力的情况下，通过电极440的薄部440B弯曲，从而缓和了在密封树脂450中所产生的应力。
[0184]因此，在因密封树脂450的收缩而在半导体元件20A与半导体元件20B之间的密封树脂450中产生了应力的情况下，通过薄部440B弯曲从而也缓和了应力。即，与在半导体元件20A与半导体元件20B之间以外的区域内因密封树脂450的收缩而产生的应力相比，在半导体元件20A与半导体元件20B之间的区域内因密封树脂450的收缩而产生的应力更被缓和。
[0185]其结果为，能够抑制在半导体元件20A与半导体元件20B之间密封树脂450从电极10上剥离的情况。
[0186]通过上述内容，根据实施方式3，能够维持电极10与半导体元件20A及20B之间的良好的接合状态进行维持。
[0187]其结果为，根据实施方式3，能够提供一种抑制了半导体元件20A、20B与电极10的疲劳断裂的半导体装置400。
[0188]另外，凹部440A的宽度及深度、或薄部440B的宽度及厚度只需根据与半导体元件20A及20B之间的位置关系等来进行设定即可。
[0189]以上，虽然对凹部440A被形成在电极440的上表面侧的方式进行了说明，但凹部440A也可以被形成在电极440的下表面侧(与密封树脂450相接的一侧)，此外，也可以被形成在电极440的上表面及下表面双方上。
[0190]此外，在凹部440A中，也可以填充有与构成电极440的材料(例如、铜或铜合金)相比刚性较低的金属。作为与构成电极440的材料相比刚性较低的金属，例如可以使用铝、锡、铟、或包含上述金属的合金等。如果将这种金属填充到凹部440A中，则能够进一步提高电极440的散热性。
[0191]另外，以上，对半导体装置400包含两个半导体元件20A、20B，并且在半导体元件20A与半导体元件20B之间的区域内，在电极440上设置薄部440B的方式进行了说明。
[0192]但是，半导体装置400也可以包含三个以上的半导体元件。在这种情况下，只需通过使薄部440B位于半导体元件彼此之间的区域内，从而缓和密封树脂450的应力即可。由此，能够抑制在半导体元件彼此之间密封树脂450从电极10上剥离的情况。
[0193]另外，凹部440A并不一定需要在图13B的短边方向(Y轴方向)上，从电极440的一端起被形成至另一端。电极440可以为，凹部440A的某一端、或两端未到达电极440的端部的形状。
[0194]<实施方式4>
[0195]图14A为，实施方式4的半导体装置的剖视图，图14B为，实施方式4的电极的立体分解图。图14C为，将图14B所示的实施方式4的电极上下翻转而表示的图。
[0196]另外，在图14B及图14C中，省略了密封树脂550及焊锡箔。此外，在图14B及图14C中，省略了控制端子62A?62D、及汇流条11、41 (参照图4A)。
[0197]在实施方式4的半导体装置500中，电极540的结构与实施方式3的半导体装置400的电极440的结构有所不同。由于其他的结构与实施方式3的半导体装置400的结构相同，因此对相同或相等的结构要素标注相同的符号，并省略其说明。
[0198]图14B的立体分解图为，与实施方式I的图4A相对应的的立体分解图。图14A所示的剖视图为，表示用穿过实施方式4的半导体装置500的长度方向(X轴方向)的中心轴的平面在厚度方向上切断而得到的剖面的图。
[0199]实施方式4的半导体装置500包括:电极10、半导体元件20A、20B、隔板330A、330B、电极540、密封树脂550、以及应力缓和部560。
[0200]此处，如图14A至图14C所示那样对XYZ坐标进行定义。X轴与半导体装置500、电极10、以及电极540的长度方向平行，Y轴与半导体装置500、电极10、以及电极540的短边方向平行，Z轴与半导体装置500、电极10、以及电极540的厚度方向平行。
[0201]如图14A所示，电极540具有上表面541和下表面542。由于图14C将图14B所示的电极540上下翻转而表示，因此在图14B中图示了电极540的上表面541，在图14C中图不了电极540的下表面542。
[0202]如图14B及图14C所示，实施方式4的半导体装置500的电极540具有从下表面542起凹陷的凹部540A。如图14C所示，凹部540A被形成在电极540的下表面542的中央部处。
[0203]凹部540A被形成为，在将电极540与隔板330A、330B接合在一起的状态下，在俯视观察时，位于隔板330A与隔板330B之间。即，在完成了半导体装置500的状态下，在俯视观察时，凹部540A位于半导体元件20A与半导体元件20B之间。另外，凹部540A的深度例如为电极540的深度的一半。
[0204]通过凹部540A而使厚度变薄的部分为薄部540B。薄部540B的厚度为，从电极540的厚度中减去凹部540A的深度而得到的厚度。因此，在凹部540A的深度为电极540的厚度的一半的情况下，薄部540B的厚度为电极540的厚度的一半。
[0205]如图14A所示，在电极540的凹部540A中配置有应力缓和部560。
[0206]应力缓和部560只需为与电极40或隔板330A、330B相比弹性模量充分低的材料即可，例如可以由硅树脂、氨基甲酸酯树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、或橡胶类树脂等应力缓和材料制成。应力缓和部560只需通过如下方式形成即可，即，例如，在将电极540的凹部540A朝向上侧的状态下，将应力缓和材料涂布或流入到凹部540A内。另外，应力缓和部560可以为与密封树脂550相比弹性模量较低的材料。
[0207]应力缓和部560为，在密封树脂550收缩而在密封树脂550与应力缓和部560之间产生了应力时，通过进行弹性变形从而缓和密封树脂550中所产生的应力的部件。
[0208]密封树脂550除在隔板330A与隔板330B之间的区域内，被形成在电极10与应力缓和部560之间以外，与实施方式3的密封树脂450相同。
[0209]在实施方式4的半导体装置500中，半导体元件20A与半导体元件20B之间的区域内的密封树脂550的厚度D5，与比较例的半导体装置I的半导体元件20A与半导体元件20B之间的区域内的密封树脂50的厚度大致相同。
[0210]但是，电极540具有在俯视观察时位于半导体元件20A与半导体元件20B之间的区域的内部的凹部540A。在被形成在电极540的下表面542上的凹部540A内，形成有应力缓和部560。在密封树脂550收缩而在密封树脂550与应力缓和部560之间产生了应力时，应力缓和部560通过进行弹性变形从而缓和密封树脂550中所产生的应力。
[0211]此外，电极540具有在俯视观察时位于半导体元件20A与半导体元件20B之间的区域的内部的薄部540B。薄部540B的深度例如为电极540的薄部540B以外的部分的厚度的一半。因此，电极540在薄部540B处容易弯曲。
[0212]因此，在半导体元件20A与半导体元件20B之间的区域内，随着密封树脂550的收缩，而在电极10与密封树脂550之间、或在应力缓和部560与密封树脂550之间产生了应力的情况下，密封树脂550中所产生的应力被缓和。
[0213]S卩，与在半导体元件20A与半导体元件20B之间以外的区域内因密封树脂550的收缩而产生的应力相比，在半导体元件20A与半导体元件20B之间的区域内因密封树脂550的收缩而产生的应力更被缓和。
[0214]此外，除此以外，在密封树脂550中产生了上述这种应力的情况下，通过电极540的薄部540B弯曲，从而缓和了应力。
[0215]因此，即使在因密封树脂550的收缩而在半导体元件20A与半导体元件20B之间的密封树脂550中产生了应力的情况下，应力缓和部560也会缓和密封树脂550中所产生的应力。此外，除此以外，还通过薄部540B弯曲从而缓和了应力。
[0216]因此，能够抑制在半导体元件20A与半导体元件20B之间密封树脂550从电极10上剥离的情况。
[0217]通过上述内容，根据实施方式4，能够维持电极10与半导体元件20A及20B之间的良好的接合状态。
[0218]其结果为，根据实施方式4，能够提供一种抑制了半导体元件20A、20B与电极10的疲劳断裂的半导体装置500。
[0219]另外，应力缓和部560的宽度、深度、以及弹性模量只需根据与密封树脂550中可能产生的应力之间的关系来进行设定即可。
[0220]此外，凹部540A的宽度及深度、或薄部540B的宽度及厚度只需根据与半导体元件20A及20B之间的位置关系等来进行设定即可。
[0221]以上，虽然对应力缓和部560被配置在形成于电极540的下表面542的中央部处的一个凹部540A内的方式进行了说明，但凹部540A可以为多个槽状的凹部、或者也可以为以矩阵形状而配置的多个孔部。
[0222]另外，以上，对如下方式进行了说明，S卩，半导体装置500包含两个半导体元件20A、20B，并且在半导体元件20A与半导体元件20B之间的区域内的、密封树脂550与电极540之间配置应力缓和部560的方式。
[0223]但是，半导体装置500也可以包含三个以上的半导体元件。在这种情况下，只需通过使应力缓和部560位于半导体元件彼此之间的区域内，从而缓和密封树脂550的应力即可。由此，能够抑制在半导体元件彼此之间密封树脂550从电极10上剥离的情况。
[0224]图14D为，表示实施方式4的第一改变例的半导体装置的剖视图。实施方式4的第一改变例的半导体装置为，对图14A及图14B所示的凹部540A和应力缓和部560的结构进行了改变的半导体装置。
[0225]在图14D及图14E中，与图14A至图14C同样地，对XYZ坐标进行定义。
[0226]图14E为，将图14D所示的实施方式4的第一改变例的半导体装置500A的电极543上下翻转而表示的图。
[0227]图14D所示的实施方式4的第一改变例的半导体装置500A包括:电极10、半导体元件20A、20B、隔板330A、330B、电极543、密封树脂550、以及应力缓和部561。
[0228]在图14D中图示了应力缓和部561，而在图14E中图示了形成应力缓和部561之前的状态下的电极543。
[0229]实施方式4的第一改变例的半导体装置500A为，将实施方式4的半导体装置500的电极540及应力缓和部560替换为电极543及应力缓和部561的半导体装置。
[0230]电极543具有上表面544和下表面545。电极543具有凹部543A及薄部543B。凹部543A及薄部543B为，对凹部540A及薄部540B (参照图14A及图14B)进行了改变的构件。
[0231]凹部543A为，被形成在电极543的下表面545的中央部处的五个槽状的凹部。薄部543B为，通过五个凹部543A而局部且周期性地使电极543的厚度变薄的部分。
[0232]如图14D所示，应力缓和部561被形成在五个槽状的凹部543A各自的内部。应力缓和部561与实施方式4的应力缓和部560同样，由应力缓和材料构成。
[0233]由于凹部543A与实施方式4的凹部540A相比宽度较窄，因此能够通过毛细现象而将应力缓和材料注入到凹部540A的内部。
[0234]因此，在半导体元件20A与半导体元件20B之间的区域内，随着密封树脂550的收缩，而在电极10与密封树脂550之间、或在应力缓和部561与密封树脂550之间产生了应力的情况下，密封树脂550中所产生的应力通过应力缓和部561而被缓和。
[0235]S卩，与在半导体元件20A与半导体元件20B之间以外的区域内因密封树脂550的收缩而产生的应力相比，在半导体元件20A与半导体元件20B之间的区域内因密封树脂550的收缩而产生的应力更被缓和。
[0236]此外，除此以外，在密封树脂550中产生了上述这种应力的情况下，通过电极543的薄部543B弯曲从而缓和了应力。
[0237]因此，即使在因密封树脂550的收缩而在半导体元件20A与半导体元件20B之间的密封树脂550中产生了应力的情况下，应力缓和部561也会缓和密封树脂550中所产生的应力。此外，除此以外，还通过薄部543B弯曲从而缓和了应力。
[0238]因此，能够抑制在半导体元件20A与半导体元件20B之间密封树脂550从电极10上剥离的情况。
[0239]通过上述内容，根据实施方式4的第一改变例，能够维持电极10与半导体元件20A及20B之间的良好的接合状态。
[0240]其结果为，根据实施方式4的第一改变例，能够提供一种抑制了半导体元件20A、20B与电极10的疲劳断裂的半导体装置500A。
[0241]另外，槽部543A只需通过例如钻孔加工等而形成即可。
[0242]此外，凹部543A也可以不为槽状，而例如为开口部为圆形或矩形的以圆筒形状凹陷的孔部。这种凹部可以以矩阵形状被形成在电极543的下表面545上。以矩阵形状排列的凹部只需通过例如钻孔加工而形成即可。与槽状的凹部543A相比，圆形或矩形的以圆筒形状凹陷的凹部更容易通过毛细减少而将应力缓和材料注入到内部。
[0243]另外，以上，对如下的方式进行了说明，S卩，半导体装置500A包含两个半导体元件20A、20B，并且在半导体元件20A与半导体元件20B之间的区域内的、密封树脂550与电极540之间配置应力缓和部561的方式。
[0244]但是，半导体装置500A也可以包含三个以上的半导体元件。在这种情况下，只需通过使应力缓和部561位于半导体元件彼此之间的区域内，从而缓和密封树脂550的应力即可。由此，能够抑制在半导体元件彼此之间密封树脂550从电极10上剥离的情况。
[0245]图14F为，表示实施方式4的第二改变例的半导体装置的剖视图。实施方式4的第二改变例的半导体装置为，对图14A及图14B所示的凹部540A和应力缓和部560的结构进行了改变的半导体装置。
[0246]另外，在图14F及图14G中，与图14A至图14C同样地，对XYZ坐标进行定义。
[0247]图14G为，将图14F所示的实施方式4的第二改变例的半导体装置500B的电极546上下翻转而表示的图。
[0248]图14F所示的实施方式4的第二改变例的半导体装置500B包括:电极10、半导体元件20A、20B、隔板330A、330B、电极546、密封树脂550、以及应力缓和部562。
[0249]实施方式4的第二改变例的半导体装置500B为，将实施方式4的半导体装置500的电极540及应力缓和部560替换为电极546及应力缓和部562的半导体装置。
[0250]在图14F中图示了应力缓和部562，而在图14G中图示了形成应力缓和部562之前的状态下的电极546。
[0251]电极546具有上表面547及下表面548。电极546在下表面548的中央部处具有凸部549。凸部549为，在俯视观察时，位于隔板330A与隔板330B之间的部分向下侧突出的部分。凸部549在X轴方向上，具有收敛于隔板330A与隔板330B之间的长度，并且在Y轴方向上，具有与隔板330A、330B相同的长度。此外，凸部549的高度(Z轴方向上的长度)例如被设定为隔板330A、330B的高度的一半。
[0252]电极546具有被形成在凸部549的下表面侧的凹部546A。凹部546A为，在仰视观察时，以矩阵形状排列在位于电极546的下表面548的中央部处的凸部549上的凹部。虽然在图14F中，图不了在X轴方向上排列的五个凹部546A,但凹部546A在Y轴方向上排列
有三列。[0253]虽然在图14G中，图示了凹部546A的开口部的形状为四边形的方式，但凹部546A的开口部的形状也可以为圆形或其他的形状。此外，虽然在图14G中，图示了凹部546A在X轴方向上排列有五列，并在Y轴方向上排列有三列的方式，但这仅仅为一个示例，凹部546A的数量可以设定为任意的数量。
[0254]应力缓和部562被形成在以矩阵形状排列的多个凹部546A各自的内部。应力缓和部562与实施方式4的应力缓和部560同样，由应力缓和材料构成。
[0255]由于凹部546A被挖成筒状，因此能够通过毛细现象而将应力缓和材料注入到凹部546A的内部。
[0256]因此，在半导体元件20A与半导体元件20B之间的区域内，随着密封树脂550的收缩，而在电极10与密封树脂550之间、或在应力缓和部562与密封树脂550之间产生了应力的情况下，密封树脂550中所产生的应力被缓和。
[0257]S卩，与在半导体元件20A与半导体元件20B之间以外的区域内因密封树脂550的收缩而产生的应力相比，在半导体元件20A与半导体元件20B之间的区域内因密封树脂550的收缩而产生的应力更被缓和。
[0258]此外，由于电极546具有凸部549，因此，和电极10与电极550之间的距离相比，凸部549与电极10之间的密封树脂550的厚度D5A变薄了与凸部549的高度相对应的量。
[0259]因此，能够缓和在密封树脂550与电极10之间所产生的应力。此外，即使在因密封树脂550的收缩而在半导体元件20A与半导体元件20B之间的密封树脂550中产生了应力的情况下，应力缓和部562也会缓和密封树脂550中所产生的应力。
[0260]因此，能够抑制在半导体元件20A与半导体元件20B之间密封树脂550从电极10上剥离的情况。
[0261]通过上述内容，根据实施方式4的第二改变例，能够维持电极10与半导体元件20A及20B之间的良好的接合状态。
[0262]其结果为，根据实施方式4的第二改变例，能够提供一种抑制了半导体元件20A、20B与电极10的疲劳断裂的半导体装置500B。
[0263]另外，以上，对如下的方式进行了说明，S卩，半导体装置500B包含两个半导体元件20A、20B，并且在半导体元件20A与半导体元件20B之间的区域内的、密封树脂550与电极540之间，配置凸部549及应力缓和部562的方式。
[0264]但是，半导体装置500B也可以包含三个以上的半导体元件。在这种情况下，只需通过使凸部549及应力缓和部562位于半导体元件彼此之间的区域内，从而缓和密封树脂550的应力即可。由此，能够抑制在半导体元件彼此之间密封树脂550从电极10上剥离的情况。
[0265]<实施方式5>
[0266]图15A为，实施方式5的半导体装置的剖视图。图15B为,表不实施方式5的半导体装置的剥离层的图。在图15A及图15B中，如图所示，对XYZ坐标进行定义。
[0267]图15A所示的剖视图为，表示利用穿过实施方式5的半导体装置600的长度方向(X轴方向)的中心轴的平面在厚度方向上切断而得到的剖面的图。图15B为，将图15A所示的半导体装置600的电极640上下翻转而表示的图。
[0268]如图15A所示，实施方式5的半导体装置600包括:电极10、半导体元件20A、20B、隔板30A、30B、电极640、密封树脂650、以及剥离膜660。
[0269]实施方式5的半导体装置600为，代替实施方式4的半导体装置500的应力缓和部560而设置了剥离膜660的半导体装置。另外，在实施方式5中，电极640的下表面平坦。由于其他的结构与实施方式4的半导体装置500的结构相同，因此对相同或相等的结构要素标注相同的符号，并省略其说明。
[0270]电极640为平板状的电极,并具有上表面641及下表面642。电极640的下表面642被接合于隔板30A、30B。
[0271]如图15B所示，剥离膜660被形成在电极640的下表面642的中央部处。剥离膜660在X轴方向上位于隔板30A与隔板30B之间，并在Y轴方向上具有与隔板30A、30B相同的长度。
[0272]剥离膜660除了为例如橡胶类树脂、硅树脂、氨基甲酸酯树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂特氟纶(注册商标)树脂等的树脂制的膜以外，还可以为例如金、镍、铜等的金属膜。此外，作为剥离膜660，可以将具有粘合性且非固化性的油脂、油性的糊、高粘性的液体涂布或形成在电极640的下表面642的中央部处。
[0273]另外，树脂制的膜只需涂布在电极640的下表面642上即可，金属膜只需通过溅射法等而形成在电极640的下表面642上即可。此外，也可以不在形成剥离膜660的部分上，涂覆聚酰胺或聚酰亚胺等的被膜。
[0274]在隔板30A与隔板30B之间的区域内，密封树脂650与电极640之间产生有某一程度的应力的情况下，剥离膜660使密封树脂650从电极640上剥离。剥离膜660为剥离诱导膜的一个不例。
[0275]虽然由于电极10与半导体元件20A、20B的线膨胀系数存在差异，因而产生热应力，但由于隔板30A、30B和电极640均由铜或铜合金构成，因此不会产生热应力。
[0276]因此，S卩使在隔板30A与隔板30B之间的区域内，密封树脂650从电极640上剥离，半导体装置600也不会产生问题。
[0277]因此，通过在密封树脂650与电极640之间产生了某一程度的应力的情况下，剥离膜660使密封树脂650从电极640上剥离，从而能够缓和在半导体元件20A与半导体元件20B之间的区域内，在电极10与密封树脂650之间所产生的应力。
[0278]如此，根据实施方式5，通过在电极640的下表面642的中央部处形成剥离膜660，从而在隔板30A与隔板30B之间的区域内，于电极640与密封树脂650之间产生了某一程度的应力的情况下，通过剥离膜660而使密封树脂650从电极640上剥离。
[0279]由此，和在半导体元件20A与半导体元件20B之间以外的区域内因密封树脂650的收缩而产生的应力相比，在半导体元件20A与半导体元件20B之间的区域内因密封树脂650的收缩而产生的应力更被缓和。
[0280]其结果为，能够抑制在半导体元件20A与半导体元件20B之间密封树脂650从电极10上剥离的情况。
[0281]另外，由于电极640的下表面642中的、未形成有剥离膜660的部分与密封树脂650紧贴，因此半导体元件20A、20B、和隔板30A、30B通过密封树脂650而被密封。
[0282]通过上述内容，根据实施方式5，能够维持电极10与半导体元件20A及20B之间的良好的接合状态。[0283]其结果为，根据实施方式5，能够提供一种抑制了半导体元件20A、20B与电极10的疲劳断裂的半导体装置600。
[0284]另外，以上，对如下的方式进行了说明，S卩，半导体装置600包含两个半导体元件20A、20B，并且在半导体元件20A与半导体元件20B之间的区域内的、密封树脂650与电极640之间配置剥离膜660的方式。
[0285]但是，半导体装置600也可以包含三个以上的半导体元件。在这种情况下，只需通过使剥离膜660位于半导体元件彼此之间的区域内，从而缓和密封树脂650的应力即可。由此，能够抑制在半导体元件彼此之间密封树脂650从电极10上剥离的情况。
[0286]<实施方式6>
[0287]在实施方式6的半导体装置中，隔板的结构与实施方式I至6的半导体装置100至600有所不同。
[0288]图16A为,表不实施方式6的半导体装置的剖视图。图16B为,表不实施方式6的半导体装置的隔板的立体图。在图16A及图16B中，如图所示，对XYZ坐标进行定义。
[0289]图16A所示的剖视图为，表示利用穿过实施方式6的半导体装置700的长度方向(X轴方向)的中心轴的平面在厚度方向上切断而得到的剖面的图。
[0290]实施方式6的半导体装置700包括:电极10、半导体元件20A、20B、隔板730A、730B、电极40、密封树脂750、以及应力缓和部760。
[0291]在实施方式6的半导体装置700中，隔板730A、730B、密封树脂750、以及应力缓和部760的结构与实施方式I的半导体装置100有所不同。由于其他的结构要素与实施方式I的半导体装置100相同，因此对相同或相等的结构要素标注相同的符号，并省略其说明。
[0292]如图16A及图16B所示，隔板730A与隔板730B分离。隔板730A具有基部731A和突出部732A。隔板730B具有基部731B和突出部732B。
[0293]隔板730A的基部731A与实施方式I的半导体装置100的隔板130的第一部分130A(参照图5)相同。突出部732A从基部731A的上部向X轴正方向突出。实施方式6的隔板730A具有将突出部732A接合在实施方式I的第一部分130A上而形成的形状。
[0294]基部73IA为第一部分的一个示例，突出部732A为第一突出部的一个示例。
[0295]隔板730B的基部731B与实施方式I的半导体装置100的隔板130的第二部分130B(参照图5)相同。突出部732B从基部731B的上部向X轴负方向突出。实施方式6的隔板730B具有将突出部732B接合在实施方式I的第二部分130B上而形成的形状。
[0296]基部73IB为第二部分的一个示例，突出部732B为第二突出部的一个示例。
[0297]另外，实施方式6的隔板730A、730B的基部731A、73IB的X轴方向上的尺寸，长于实施方式I的隔板130的第一部分130A、第二部分130B的X轴方向上的尺寸。关于其详细内容利用图22而在后文叙述。
[0298]隔板730A的基部731A被连接于位于半导体元件20A的上表面的发射极，隔板730B的基部73IB被连接于位于半导体元件20B的上表面的阳极。
[0299]隔板730A的突出部732A的顶端与隔板730B的突出部732B的顶端之间存在间隔，在突出部732A的顶端和突出部732B的顶端之间配置有应力缓和部760。
[0300]应力缓和部760只需为与电极40或隔板730A、730B相比弹性模量足够低的材料即可，例如可以由硅树脂、氨基甲酸酯树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、或橡胶类树脂等的应力缓和材料制成。另外，应力缓和部760可以为与密封树脂750相比弹性模量较低的材料。
[0301]应力缓和部760例如可以通过在将隔板730A、730B分别接合在半导体元件20A、20B的上表面上，并且将电极40接合在隔板730A、730B的上表面上的状态下，在突出部732A与突出部732B之间涂布应力缓和材料而形成。
[0302]另外，在突出部732A的顶端与突出部732B的顶端之间狭窄到能够获得毛细现象的程度的情况下，可以利用毛细现象而在突出部732A与突出部732B之间形成应力缓和部760。
[0303]电极40被接合在隔板730A、730B的上表面上。另外，也可以在将电极40接合在隔板730A、730B的上方之前，形成应力缓和部760。
[0304]密封树脂750对电极10、半导体元件20A、20B、隔板730A、730B、电极40、以及应力
缓和部760进行密封。密封树脂750只需以与实施方式I的密封树脂150相同的方式而形成即可。
[0305]接下来，对实施方式6的半导体装置700的制造方法进行说明。
[0306]图17至图21为，表示实施方式6的半导体装置700的制造工序的图。
[0307]首先，实施电极10、焊锡箔71A、71B、半导体元件20A、20B、焊锡箔72A、72B、隔板730A、730B、焊锡箔73A、73B、以及控制端子62A~62D的位置对齐。位置对齐只需使用公知的夹具即可。另外，在电极10上连接有汇流条11。
[0308]焊锡箔71A、71B、72A、72B、73A、73B为，例如通过对包含锡和银的AnAg焊锡、或包含锡和铜的SnCu焊锡等的材料进行压延，从而形成为薄片状的焊锡。
[0309]焊锡箔7IA被配置在电极10与半导体元件20A之间。焊锡箔71B被配置在电极10与半导体元件20B之间。焊锡箔72A被配置在半导体元件20A与隔板730的基部731A之间。焊锡箔72B被配置在半导体元件20B与隔板730B的基部73IB之间。
[0310]焊锡箔73八被配置在隔板73(^的基部73认之上。焊锡箔73B被配置在隔板730B的基部731B之上。
[0311]另外，可以在电极10、40及隔板730A、730B的表面上实施镀镍等。此外，可以在电极10、40及隔板730A、730B的表面中的、与焊锡箔71A、71B、72A、72B、73A、73B相接的部分
上实施镀金，以提高润湿性。
[0312]在如图17所示那样实施了位置对齐的状态下，通过使焊锡箔71A、71B、72A、72B、73A、73B熔融，从而将电极10、半导体元件20A、20B和隔板730A、730B连接在一起。
[0313]接下来，如图18所示，分别通过接合引线61A~61D而对半导体元件20A的端子21A~21D和控制端子62A~62D进行连接。另外，由于焊锡箔73A、73B在图17所示的工序中熔融并粘着在隔板730A、730B的上表面上，因此在图18中省略焊锡箔73A、73B的图
/Jn ο
[0314]此外，由于焊锡箔71A、71B、72A、72B分别粘着在电极10、半导体元件20A、20B、以及隔板730A、730B之间，因此在图18中省略图示。
[0315]接下来，如图19 所示，实施电极40的位置对齐，使粘着在隔板730A、730B的上表面上的焊锡(焊锡箔73A、73B熔融并粘着的焊锡)熔融，从而将电极40接合在隔板730A、730B的上表面上。在电极40上连接有汇流条41。[0316]由此，电极10、半导体元件20A、20B、隔板730A、730B、以及电极40被接合在一起，从而完成图20所示的状态。
[0317]接下来，在隔板730A的突出部732A和隔板730B的突出部732B之间的间隙中形成应力缓和部760。如上所述，应力缓和部760只需为与电极40或隔板730A、730B相比弹性模量足够低的材料即可，例如可以由硅树脂、氨基甲酸酯树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、或橡胶类树脂等的应力缓和材料制成。
[0318]应力缓和部760例如通过在突出部732A与突出部732B之间涂布应力缓和材料而形成。
[0319]另外，在突出部732A的顶端与突出部732B的顶端之间狭窄到能够获得毛细现象的程度的情况下，也可以利用毛细现象而在突出部732A与突出部732B之间形成应力缓和部 760。
[0320]如图20所示那样接合在一起的电极10、半导体元件20A、20B、隔板730A、730B、电极40、以及应力缓和部760在被密封树脂750密封之前，通过被浸泡在使聚酰胺或聚酰亚胺等溶解于有机溶剂而形成的溶液中，从而在表面上涂抹聚酰胺或聚酰亚胺等的被膜。这是为了，易于使密封树脂750紧贴在电极10、半导体元件20A、20B、隔板730A、730B、电极40、以及应力缓和部760的表面上。
[0321]最后，通过密封树脂750而对电极10、半导体元件20A、20B、隔板730A、730B、电极40、应力缓和部760、汇流条11、41、以及控制端子62A?62D进行密封。由密封树脂750实现的密封是通过对密封树脂750进行热固化处理而被实施的。
[0322]在热固化处理中，将图20所示的半导体元件20A、20B、隔板730A、730B、电极40、应力缓和部760、汇流条11、41、以及控制端子62A?62D放入到加热了的金属模具内，对热固化树脂进行加热并使其流入到金属模具内，通过对金属模内的热固化树脂施加辅助压力并且实施加热，从而促进热固化树脂的固化反应。
[0323]热固化树脂的加热例如在80°C?200°C左右的温度下实施，之后通过进行冷却，从而能够获得图21所示的密封树脂750。密封树脂750对电极10的侧面、半导体元件20A、20B、隔板730A、730B、电极40、以及应力缓和部760的侧面进行密封。此外，电极10的下表面、电极40的上表面、汇流条11、41、以及控制端子62A?62D的外侧的一部分从密封树脂750中露出。
[0324]以上这种实施方式6的半导体装置700中，由于如图16A所示，在半导体元件20A与半导体元件20B之间的区域内，存在隔板730A、730B的突出部732A、732B以及应力缓和部760，因此与实施方式I的半导体装置100(参照图5)同样地，密封树脂750的厚度D7变薄。
[0325]因此，半导体元件20A与半导体元件20B之间的区域内的密封树脂750的收缩量减少，从而施加于密封树脂750的应力被降低。
[0326]S卩，和在半导体元件20A与半导体元件20B之间以外的区域内因密封树脂750的收缩而产生的应力相比，在半导体元件20A与半导体元件20B之间的区域内因密封树脂750的收缩而产生的应力更被缓和。
[0327]此外，在突出部732A和突出部732B之间形成有应力缓和部760。因此，即使在隔板730A与隔板730B之间的区域内在密封树脂750中产生有应力，应力也会通过应力缓和部760而被缓和。
[0328]因此，能够抑制在半导体元件20A与半导体元件20B之间的区域内密封树脂750从电极10上剥离的情况。此外，通过抑制了密封树脂750的剥离，从而能够保持电极10与半导体元件20A、20B之间的良好的连接状态。
[0329]其结果为，根据实施方式6，能够提供一种通过抑制密封树脂750的剥离，从而抑制了半导体元件20A、20B与电极10的疲劳断裂的半导体装置700。
[0330]此外，根据实施方式6，能够提供一种半导体装置700，其不仅能够抑制使密封树脂750进行热固化的阶段内的剥离，即使在反复使用半导体装置700的阶段内反复进行由半导体元件20A、20B的发热而实现的加热和冷却，也能够抑制密封树脂750的剥离。
[0331]此外，根据实施方式6的半导体装置700，隔板730A、730B与比较例的半导体装置I的隔板30A、30B相比，大出了与具有突出部732A、732B相对应的量。因此，隔板730A、730B的热容量增大，从而能够快速地吸收半导体元件20A、20B所产生的热量，由此提高半导体元件20A、20B的冷却性能。
[0332]特别是，在半导体装置700被搭载于混合动力车中的情况下，每当实施电动机10的驱动和再生时，逆变器99均被暴露于高温下。在这种状况下，使用改善了冷却性能的实施方式6的半导体装置700是非常有益的。
[0333]此外，实施方式6的半导体装置700中，由于隔板730A、730B具有突出部732A、732B,从而与比较例的半导体装置I相比，半导体元件20A与半导体元件20B之间的连接路
径变短。
[0334]因此，降低了半导体元件20A与半导体元件20B之间的电阻成分的电阻值、寄生电感，从而降低了发热量，并且降低了随着开关而产生的浪涌电压。
[0335]另外，隔板730A、730B的突出部732A、732B的厚度只需根据作为应力缓和部760所必需的厚度、应力缓和部760的应力缓和材料的种类、半导体元件20A与半导体元件20B之间的距离、构成密封树脂750的热固化树脂的种类等来进行设定即可。
[0336]以上，根据实施方式6，能够提供一种通过抑制密封树脂750的剥离，从而抑制了半导体元件20A、20B与电极10的疲劳断裂的半导体装置700。
[0337]此处，对实施方式6的半导体装置的隔板730A、730B的外尺寸的公差、和实施方式I的半导体装置100的隔板130的外尺寸的公差进行说明。
[0338]图22为，用于对实施方式I的半导体装置100的隔板130的外尺寸的公差进行说明的图。
[0339]图22 (A)与图5相同，表示沿着与实施方式I的半导体装置100的长度方向平行的中心轴而在厚度方向上切断时所得到的剖面。图22 (B)为，表示俯视观察时的电极10、半导体元件20A、20B、隔板130、电极40、以及密封树脂150之间的位置关系的图。另外，电极10和电极40具有相同的尺寸，并且俯视观察时的位置一致。
[0340]此外，为了便于说明，将半导体元件20A、20B的尺寸设为相等。
[0341]此处，仅考虑隔板130的外尺寸的公差，而省略其他的结构要素的公差。如图22(B)所示，在半导体装置100中，隔板130的第一部分130A及第二部分130B需要在俯视观察时小于半导体元件20A、20B、且被收敛于该半导体元件20A、20B的内侧。
[0342]将半导体元件20A的X轴方向上的长度设为L，将第一部分130A的X轴方向上的长度设为A，将第一部分130A的X轴方向上的公差设为a，将连结部分130C的X轴方向上的长度设为C，并将连结部分130C的X轴方向上的公差设为b。
[0343]即，对于第一部分130A的X轴方向上的长度而言，当考虑公差a时,表现为L±a。此外，对于连结部分130C的X轴方向上的长度而言，当考虑公差b时，表现为C±b。
[0344]此处，当不考虑连结部分130C，而考虑半导体元件20A和第一部分130A时，半导体元件20A与第一部分130A之间，式(I)的关系成立。
[0345]L > A + a...(I)
[0346]由此,隔板130的第一部分130A的长度A由式(2)表不。
[0347]A < L — a...(2)
[0348]此外，当连结部分130C的长度变动土b时，在公差为+ b的情况下，在半导体元件20A的左侧，第一部分130A需要收敛于半导体元件20A的尺寸内，在公差为一 b的情况下，在半导体元件20A的右侧，第一部分130A需要收敛于半导体元件20A的尺寸内。
[0349]因此，当在式(2)中加入连结部分130C的公差b时，对于第一部分130A和连结部分130C而言，式(3)成立。
[0350]A < L — a — 2b…(3)
[0351]另外，由于隔板130关于连结部分130C左右对称，第一部分130A和第二部分130B的尺寸相等，因此对于第二部分130B和连结部分130C而言，式(3)也成立。
[0352]如此，在为具有连结部分130C的隔板130的情况下，第一部分130A和第二部分130B的X轴方向上的尺寸需要满足式(3)。
[0353]如图22 (A)所示，在实施方式I的半导体装置100中，隔板130的第一部分130A和第二部分130B的X轴方向上的长度A需要满足式(3)。
[0354]与之相对，在实施方式6的半导体装置700中，由于隔板730A与隔板730B分离，因此不需要考虑实施方式I的隔板130的连结部分130C的X轴方向上的长度C的公差土b。
[0355]此外，隔板730A、730B的基部731A、731B的X轴方向上的长度与实施方式I的隔板130的第一部分130A的X轴方向上的长度A相等。
[0356]因此，当将实施方式6的隔板730A、730B的基部731A、731B的X轴方向上的长度设为A7时，长度A7只需满足去除式(3)中的公差b而得到的式(4)即可。
[0357]A7 < L — a...(4)
[0358]此处，实施方式I的隔板130的第一部分130A和第二部分130B的Y轴方向上的长度与实施方式6的隔板730A、730B的基部731A、731B的Y轴方向上的长度相等。
[0359]在这种条件下，实施方式6的隔板730A、730B的基部731A、731B分别与半导体元件20A、20B接触的面积为，实施方式I的隔板130的第一部分130A、第二部分130B与半导体元件20A、20B接触的面积的(L - a) / (L 一 a — 2b)倍。
[0360]即，与实施方式I的半导体装置100的隔板130相比，实施方式6的半导体装置700的隔板730A、730B能够将冷却効率改善(L 一 a) / (L — a — 2b)倍。 [0361]以上，根据实施方式6，能够提供一种通过抑制密封树脂750的剥离，从而抑制了半导体元件20A、20B与电极10的疲劳断裂，并且改善了半导体元件20A、20B的冷却効率的半导体装置700。
[0362]另外，以上，对如下的方式进行了说明，即，半导体装置700包含两个半导体元件20A、20B，并且在半导体元件20A与半导体元件20B之间的区域内，配置隔板730A、730B的突出部732A、732B的方式。
[0363]但是，半导体装置700也可以包含三个以上的半导体元件。在这种情况下，只需通过使隔板的突出部位于半导体元件彼此之间的区域内，从而缓和密封树脂750的应力即可。由此，能够抑制在半导体元件彼此之间密封树脂750从电极10上剥离的情况。
[0364]另外，以上，虽然对在隔板730A的突出部732A与隔板730B的突出部732B之间形成应力缓和部760的方式进行了说明，但也可以不形成应力缓和部760。
[0365]由于即使不具有应力缓和部760，也可通过隔板730A的突出部732A和隔板730B的突出部732B而使半导体元件20A与半导体元件20B之间的区域内的密封树脂750的厚度变薄，因此在半导体元件20A与半导体元件20B之间的区域内，施加于密封树脂750的应力被缓和。
[0366]因此，在能够通过隔板730A的突出部732A和隔板730B的突出部732B而充分地缓和密封树脂750的应力的情况下，也可以不具有应力缓和部760。
[0367]此外，隔板730A的突出部732A与隔板730B的突出部732B之间的间隔能够设定为任意的间隔，突出部732A的顶端与突出部732B的顶端也可以接触。
[0368]<实施方式7>
[0369]在实施方式7的半导体装置中，隔板的结构与实施方式6的半导体装置700有所不同。
[0370]图23A为，表示实施方式7的半导体装置的剖视图。图23B为表示实施方式7的半导体装置的隔板的立体图。在图23A及图23B中，如图所示，对XYZ坐标进行定义。
[0371]图23A所示的剖视图为，表示利用穿过实施方式7的半导体装置800的长度方向(X轴方向)的中心轴的平面在厚度方向上切断而得到的剖面的图。
[0372]实施方式7的半导体装置800包括:电极10、半导体元件20A、20B、隔板830A、830B、电极40、密封树脂850、以及应力缓和部860。
[0373]在实施方式7的半导体装置800中，隔板830A、830B、密封树脂850、以及应力缓和部860的结构与实施方式6的半导体装置700有所不同。由于其他的结构要素与实施方式6的半导体装置700相同，因此对相同或相等的结构要素标注相同的符号，并省略其说明。
[0374]如图23A及图23B所示，隔板830A与隔板830B分离。隔板830A具有基部831A和突出部832A。隔板830B具有基部831B和突出部832B。
[0375]隔板830A的基部831A与实施方式6的半导体装置700的隔板730A的基部
[0376]731A(参照图16A及图16B)相同。突出部832A从基部831A的上部向X轴正方向突出。此外，在基部831A上形成有凹部833A。凹部833A在突出部832A的顶端部，被形成在Y轴方向上的中央部处。即，在凹部833A的Y轴方向上的两侧，形成有壁部834A、835A。
[0377]此外，突出部832A中的、通过凹部833A而使厚度变薄的部分构成薄部836A。
[0378]隔板830B的基部831B与实施方式6的半导体装置700的隔板730B的基部731B(参照图16A及图16B)相同。突出部832B从基部831B的上部向X轴负方向突出。此外，在基部831B上形成有凹部833B。凹部833B在突出部832B的顶端部，被形成在Y轴方向上的中央部处。即，在凹部833B的Y轴方向上的两侧，形成有壁部834B、835B。
[0379]此外，突出部832B中的、通过凹部833B而使厚度变薄的部分构成薄部836B。[0380]此处，凹部833A为，在作为第一突出部的一个示例的突出部832A的顶端部处从作为第二金属板的一个示例地电极40 —侧的表面起而形成的、第一凹部的一个示例。凹部833B为，在第二突出部的一个示例即突出部832B的顶端部处从第二金属板的一个示例即电极40 —侧的表面起形成的、第二凹部的一个示例。
[0381]隔板830A的基部831A被连接于位于半导体元件20A的上表面的发射极，隔板830B的基部83IB被连接于位于半导体元件20B的上表面的阳极。
[0382]在隔板830A的突出部832A的顶端与隔板830B的突出部832B的顶端之间存在间隔，在突出部832A的顶端与突出部832B的顶端之间配置有应力缓和部860。
[0383]应力缓和部860只需为与电极40或隔板830A、830B相比弹性模量足够低的材料即可，例如可以由硅树脂、氨基甲酸酯树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、或橡胶类树脂等的应力缓和材料制成。另外，应力缓和部860可以为与密封树脂850相比弹性模量较低的材料。
[0384]应力缓和部860例如通过在将隔板830A、830B分别接合于半导体元件20A、20B的上表面上，并且将电极40接合于隔板830A、830B的上表面上的状态下，在突出部832A和突出部832B之间涂布应力缓和材料而形成。
[0385]另外，在突出部832A的顶端与突出部832B的顶端之间狭窄到能够获得毛细现象的程度的情况下，可以利用毛细现象而在突出部832A与突出部832B之间形成应力缓和部860。
[0386]电极40被接合于隔板830A、830B的上表面上。另外，也可以在将电极40接合于隔板830A、830B的上方之前，形成应力缓和部860。
[0387]应力缓和部860被形成在突出部832A与突出部832B之间。因此，在形成了应力缓和部860之后，如在图23B中用空白所表示的那样，被凹部833A、833B、应力缓和部860、以及电极40包围的部分成为不会流入密封树脂850的空洞。
[0388]密封树脂850对电极10、半导体元件20A、20B、隔板830A、830B、电极40、以及应力缓和部860进行密封。密封树脂850只需以与实施方式I的密封树脂150相同的方式而形成即可。
[0389]对于以上这种实施方式7的半导体装置800，由于如图23A所示，在半导体元件20A与半导体元件20B之间的区域内，存在隔板830A、830B的突出部832A、832B及应力缓和部860，因此与实施方式I的半导体装置100 (参照图5)同样地，密封树脂850的厚度D8变薄。
[0390]因此，减少了半导体元件20A与半导体元件20B之间的区域内的密封树脂850的收缩量，从而降低了施加于密封树脂850的应力。
[0391]此外，在突出部832A和突出部832B之间形成有应力缓和部860。因此，即使在隔板830A与隔板830B之间的区域内，在密封树脂860中产生有应力，应力也会通过应力缓和部860而被缓和。
[0392]S卩，和在半导体元件20A与半导体元件20B之间以外的区域内因密封树脂850的收缩而产生的应力相比，在半导体元件20A与半导体元件20B之间的区域内因密封树脂850的收缩而产生的应力更被缓和。
[0393]并且，对于突出部832A、832B的薄部836A、836B，由于厚度较薄，因此在从密封树脂850受到应力时发生弯曲。
[0394]因此，能够抑制在半导体元件20A与半导体元件20B之间的区域内密封树脂850从电极10上剥离的情况。此外，通过抑制了密封树脂850的剥离，从而能够维持电极10与半导体元件20A、20B之间的良好的连接状态。
[0395]其结果为，根据实施方式7，能够提供一种通过抑制密封树脂850的剥离，从而抑制了半导体元件20A、20B与电极10的疲劳断裂的半导体装置800。
[0396]此外，根据实施方式7，能够提供半导体装置800，其不仅能够抑制使密封树脂850进行热固化的阶段内的剥离，即使在反复使用半导体装置800的阶段内反复进行由半导体元件20A、20B的发热而实现的加热和冷却，也能够抑制密封树脂850的剥离。
[0397]此外，根据实施方式7的半导体装置800，隔板830A、830B与比较例的半导体装置I的隔板30A、30B相比，大出了与具有突出部832A、832B相对应的量。因此，隔板830A、830B的热容量增大，从而能够快速地吸收半导体元件20A、20B所产生的热量，由此提高半导体元件20A、20B的冷却性能。
[0398]特别是，在半导体装置800被搭载于混合动力车中的情况下，每当实施电动机10的驱动及再生时，逆变器99均被暴露于高温下。在这种状况下，使用改善了冷却性能的实施方式7的半导体装置800是非常有益的。
[0399]此外，对于实施方式7的半导体装置800，由于隔板830A、830B具有突出部832A、832B,因此与比较例的半导体装置I相比，半导体元件20A与半导体元件20B之间的连接路
径变短。
[0400]因此，降低了半导体元件20A与半导体元件20B之间的电阻成分的电阻值、寄生电感，从而降低了发热量，并降低了随着开关而产生的浪涌电压。
[0401]另外，隔板830A、830B的突出部832A、832B的厚度只需根据作为应力缓和部860所必需的厚度、应力缓和部860的应力缓和材料的种类、半导体元件20A与半导体元件20B之间的距离、构成密封树脂850的热固化树脂的种类等来进行设定即可。
[0402]以上，根据实施方式7，能够提供一种通过抑制密封树脂850的剥离，从而抑制了半导体元件20A、20B与电极10的疲劳断裂的半导体装置800。
[0403]另外，以上，对如下方式进行了说明，S卩，半导体装置800包含两个半导体元件20A、20B，并且在半导体元件20A与半导体元件20B之间的区域内，配置具有凹部833A、凹部833B的突出部832A、832B的方式。
[0404]但是，半导体装置800也可以包含三个以上的半导体元件。在这种情况下，只需通过使隔板的突出部的凹部位于半导体元件彼此之间的区域内，从而缓和密封树脂850的应力即可。由此，能够抑制在半导体元件彼此之间密封树脂850从电极10上剥离的情况。
[0405]<实施方式8>
[0406]在实施方式8的半导体装置中，隔板的结构与实施方式6的半导体装置700有所不同。
[0407]图24A为，表示实施方式8的半导体装置的剖视图。图24B为，表示实施方式8的半导体装置的隔板的立体图。在图24A及图24B中，如图所示，对XYZ坐标进行定义。
[0408]图24A所示的剖视图为，表示利用穿过实施方式8的半导体装置900的长度方向(X轴方向)的中心轴的平面在厚度方向上切断而得到的剖面的图。[0409]实施方式8的半导体装置900包括:电极10、半导体元件20A、20B、隔板930A、930B、电极40、以及密封树脂950。在图24B中，从易于理解的观点出发，使图24A所示的隔板930A、930B在X轴方向上分离而进行表示。
[0410]在实施方式8的半导体装置900中，隔板930A、930B及密封树脂950的结构与实施方式6的半导体装置700有所不同。由于其他的结构要素与实施方式6的半导体装置700相同，因此对相同或相等的结构要素标注相同的符号，并省略其说明。
[0411]如图24A及图24B所示，隔板930A和隔板930B分离。隔板930A具有基部931A和突出部932A。隔板930B具有基部931B和突出部932B。
[0412]隔板930A的基部931A与实施方式6的半导体装置700的隔板730A的基部731A(参照图16A及图16B)相同。突出部932A从基部931A的高度方向上的中间部向X轴正方向突出。
[0413]隔板930B的基部931B与实施方式6的半导体装置700的隔板730B的基部731B(参照图16A及图16B)相同。突出部932B从基部931B的上部向X轴负方向突出。
[0414]如图24A所示，隔板930A的突出部932A的高度、和隔板930B的突出部932B的高度被设定为，在将隔板930A、930B接合在半导体元件20A、20B的上表面上的状态下，突出部932A的上表面与突出部932B的下表面抵接。
[0415]此外，如图24A所示，隔板930A的突出部932A的X轴方向上的长度、和隔板930B的突出部932B的X轴方向上的长度被设定为，在将隔板930A、930B接合于半导体元件20A、20B的上表面上的状态下，突出部932A的顶端部与突出部932B的顶端部重叠的长度。
[0416]此处，基部93IA的顶端部与突出部932A的顶端部中的、在俯视观察时相互重叠的部分为重叠部的一个示例。
[0417]另外，突出部932A、932B在Y轴方向上具有与基部931A、931B相同的宽度。
[0418]因此，在隔板930A、930B被接合于半导体元件20A、20B的上表面上的状态下，突出部932A与突出部932B重叠，并且突出部932A的上表面与突出部932B的下表面抵接。
[0419]隔板930A的基部931A被连接于位于半导体元件20A的上表面的发射极，隔板930B的基部93IB被连接于位于半导体元件20B的上表面的阳极。
[0420]电极40被接合于隔板930A、930B的上表面上。
[0421]密封树脂950对电极10、半导体元件20A、20B、隔板930A、930B、以及电极40进行密封。密封树脂950只需以与实施方式I的密封树脂150相同的方式而形成即可。
[0422]如图24A所示，密封树脂950在半导体元件20A与半导体元件20B之间的区域内，被形成在突出部932A及932B与电极10之间。此外，密封树脂950还被形成在突出部932A的上侧。
[0423]对于上述这种实施方式8的半导体装置900，由于如图24A所示，在半导体元件20A与半导体元件20B之间的区域内，存在隔板930A、930B的突出部932A、932B，因此与实施方式I的半导体装置100 (参照图5)同样地，密封树脂950的厚度D9变薄。
[0424]因此，减少了半导体元件20A与半导体元件20B之间的区域内的密封树脂950的收缩量，从而降低了施加于密封树脂950的应力。
[0425]S卩，和在半导体元件20A与半导体元件20B之间以外的区域内因密封树脂950的收缩而产生的应力相比，在半导体元件20A与半导体元件20B之间的区域内因密封树脂950的收缩而产生的应力更被缓和。
[0426]因此，能够抑制在半导体元件20A与半导体元件20B之间的区域内密封树脂950从电极10上剥离的情况。此外，通过抑制了密封树脂950的剥离，从而能够维持电极10与半导体元件20A、20B之间的良好的连接状态。
[0427]其结果为，根据实施方式8，能够提供一种通过抑制密封树脂950的剥离，从而抑制了半导体元件20A、20B与电极10的疲劳断裂的半导体装置900。
[0428]此外，根据实施方式8，能够提供一种半导体装置900，其不仅能够抑制使密封树脂950进行热固化的阶段内的剥离，即使在反复使用半导体装置900的阶段内反复进行由半导体元件20A、20B的发热而实现的加热和冷却，也能够抑制密封树脂950的剥离。
[0429]此外，根据实施方式8的半导体装置900，隔板930A、930B与比较例的半导体装置I的隔板30A、30B相比，大出了与具有突出部932A、932B相对应的量。因此，隔板930A、930B的热容量增大，从而能够快速地吸收半导体元件20A、20B所产生的热量，由此提高半导体元件20A、20B的冷却性能。
[0430]特别是，在半导体装置900被搭载于混合动力车中的情况下，每当进行电动机10的驱动及再生时，逆变器99均被暴露于高温下。在这种状况下，使用改善了冷却性能的实施方式8的半导体装置900是非常有益的。
[0431]此外，对于实施方式8的半导体装置900，由于隔板930A、930B具有突出部932A、932B,因此与比较例的半导体装置I相比，半导体元件20A与半导体元件20B之间的连接路
径变短。
[0432]因此，降低了半导体元件20A与半导体元件20B之间的电阻成分的电阻值、寄生电感，从而降低了发热量，并且降低了随着开关而产生的浪涌电压。
[0433]此外，在实施方式8的半导体装置900中，由于隔板930A与隔板930B分离，因此与实施方式6的半导体装置700同样地，不需要考虑实施方式I的隔板130的连结部分130C的X轴方向上的长度C的公差土b。
[0434]另外，隔板930A、930B的突出部932A、932B的厚度只需根据半导体元件20A与半导体元件20B之间的距离、构成密封树脂950的热固化树脂的种类等来进行设定即可。
[0435]以上，根据实施方式8，能够提供一种通过抑制密封树脂950的剥离，从而抑制了半导体元件20A、20B与电极10的疲劳断裂的半导体装置900。
[0436]另外，以上，对如下方式进行了说明，S卩，半导体装置900包含两个半导体元件20A、20B，并且在半导体元件20A与半导体元件20B之间的区域内，配置隔板930A、930B的突出部932A、932B的方式。
[0437]但是，半导体装置900可以包含三个以上的半导体元件。在这种情况下，只需通过使隔板的突出部的凹部位于半导体元件彼此之间的区域内，从而缓和密封树脂950的应力即可。由此，能够抑制在半导体元件彼此之间密封树脂950从电极10上剥离的情况。
[0438]此外，可以通过在突出部932A与突出部932B之间涂布应力缓和材料等，从而在突出部932A与突出部932B之间设置应力缓和部。
[0439]以上，虽然对本发明的例示性的实施方式的半导体装置进行了说明，但本发明并不限定于具体公开的实施方式，在不脱离专利权利要求的范围内能够进行各种改变或变更。[0440]符号说明
[0441]100半导体装置；
[0442]10 电极；
[0443]20A.20B半导体元件；
[0444]130 隔板；
[0445]130A 第一部分；
[0446]130B 第二部分；
[0447]130C连结部分；
[0448]40 电极；
[0449]150密封树脂；
[0450]200半导体装置；
[0451]230 隔板；
[0452]230A 第一部分；
[0453]230B 第二部分；
[0454]230C 连结部；
[0455]230D 凹部；
[0456]330A.330B 隔板；
[0457]400半导体装置；
[0458]440 电极；
[0459]450密封树脂；
[0460]500半导体装置；
[0461]540 电极；
[0462]550密封树脂；
[0463]560应力缓和部；
[0464]540A 凹部；
[0465]540B 薄部；
[0466]500A半导体装置；
[0467]543 电极；
[0468]561应力缓和部；
[0469]543A 凹部；
[0470]543B 薄部；
[0471]500B半导体装置；
[0472]546 电极；
[0473]549 凸部；
[0474]546A 凹部；
[0475]562应力缓和部；
[0476]600半导体装置；
[0477]640 电极；
[0478]650密封树脂；[0479]660 剥离膜；
[0480]700半导体装置；
[0481]730A、730B 隔板；
[0482]750密封树脂；
[0483]760应力缓和部；
[0484]731A、731B 基部；
[0485]732A、732B 突出部；
[0486]800半导体装置；
[0487]830A、830B 隔板；
[0488]850密封树脂；
[0489]860应力缓和部；
[0490]831A、831B 基部；
[0491]832A、832B 突出部；
[0492]833A、833B 凹部；
[0493]900半导体装置；
[0494]930A、930B 隔板；
[0495]931A、931B 基部；
[0496]932A、932B 突出部；
[0497]950密封树脂。
【权利要求】
1.一种半导体装置，包括: 第一金属板； 多个半导体元件，其被安装在所述第一金属板上； 隔板，其被连接于所述多个半导体元件的、与安装于所述第一金属板上的安装面相反的一侧的面上； 第二金属板，其被连接于所述隔板的、与连接于所述半导体元件上的连接面相反的一侧的面上； 密封树脂，其在所述第一金属板与所述第二金属板之间对所述多个半导体元件进行密封， 与在所述多个半导体元件之间以外的部位处因所述密封树脂的收缩而产生的应力相t匕，在所述多个 半导体元件之间因所述密封树脂的收缩而产生的应力更被缓和。
2.如权利要求1所述的半导体装置，其中， 所述应力为，在所述密封树脂与所述第一金属板之间因收缩而在所述密封树脂中产生的应力。
3.如权利要求1所述的半导体装置，其中， 所述隔板具有: 第一部分，其为所述多个半导体元件中的一个半导体元件与所述第二金属板之间的部分； 第二部分，其为所述多个半导体元件中的其他半导体元件与所述第二金属板之间的部分； 连结部分，其对所述第一部分和所述第二部分之间进行连结， 在所述密封树脂中，通过使第一厚度薄于第二厚度，从而在所述多个半导体元件之间使应力缓和，其中，所述第一厚度为，所述多个半导体元件之间的、所述第一金属板与所述连结部分之间的厚度，所述第二厚度为，所述多个半导体元件之间以外的部位处的、所述第一金属板与所述第一金属板之间的厚度。
4.如权利要求3所述的半导体装置，其中， 所述隔板在所述第一部分和所述第二部分处，与所述第二金属板相接合。
5.如权利要求3所述的半导体装置，其中， 所述隔板在所述连结部分的所述第二金属板侧具有凹部。
6.如权利要求5所述的半导体装置，其中， 在所述凹部中填充有与所述隔板相比刚性较低的金属。
7.如权利要求1所述的半导体装置，其中， 所述隔板具有:第一部分，其为所述多个半导体元件中的一个半导体元件与所述第二金属板之间的部分；第二部分，其为所述多个半导体元件中的其他半导体元件与所述第二金属板之间的部分， 所述第二金属板在俯视观察时的所述第一部分与所述第二部分之间，具有被形成于所述第一金属板侧或与所述第一金属板相反的一侧的凹部， 在所述密封树脂中，通过在所述多个半导体元件之间所述第二金属板的所述凹部对与所述密封树脂之间的应力进行吸收，从而在所述多个半导体元件之间使应力缓和。
8.如权利要求1所述的半导体装置，其中， 所述隔板具有:第一部分，其为所述多个半导体元件中的一个半导体元件与所述第二金属板之间的部分；第二部分，其为所述多个半导体元件中的其他半导体元件与所述第二金属板之间的部分， 在所述第二金属板上，在俯视观察时的所述第一部分与所述第二部分之间形成有应力缓和部，所述应力缓和部对与所述密封树脂之间的界面处的应力进行缓和， 在所述密封树脂中，通过利用所述应力缓和部来缓和应力，从而在所述多个半导体元件之间使应力缓和。
9.如权利要求8所述的半导体装置，其中， 所述第二金属板在俯视观察时的所述第一部分与所述第二部分之间，具有被形成于所述第一金属板侧的凹部， 所述应力缓和部被形成在所述凹部内。
10.如权利要求9所述的半导体装置，其中， 所述凹部由多个槽部、或多个孔部构成。
11.如权利要求9所述的半导体装置，其中， 所述第二金属板在俯视观察时的所述第一部分与所述第二部分之间，具有向所述第一金属板侧突出的凸部，所述凹部被形成在所述凸部上。
12.如权利要求1所述的半导体装置，其中， 所述隔板具有:第一部分，其为所述多个半导体元件中的一个半导体元件与所述第二金属板之间的部分；第二部分，其为所述多个半导体元件中的其他半导体元件与所述第二金属板之间的部分， 在所述第二金属板的所述第一金属板侧的表面上，在俯视观察时的所述第一部分与所述第二部分之间，形成有促进所述密封树脂的剥离的剥离诱发膜。
13.如权利要求1所述的半导体装置，其中， 所述隔板具有: 第一部分，其为所述多个半导体元件中的一个半导体元件与所述第二金属板之间的部分； 第二部分，其为所述多个半导体元件中的其他半导体元件与所述第二金属板之间的部分； 第一突出部，其从所述第一部分向所述第二部分侧突出； 第二突出部，其从所述第二部分向所述第二部分侧突出。
14.如权利要求13所述的半导体装置，其中， 在所述第一突出部与所述第二突出部之间形成有应力缓和部，所述应力缓和部对所述第一突出部及所述第二突出部与所述密封树脂之间的应力进行缓和。
15.如权利要求14所述的半导体装置，其中， 所述隔板在所述第 一突出部的顶端部上具有从所述第二金属板侧的表面起形成的第一凹部，并且在所述第二突出部的顶端部上具有从所述第二金属板侧的表面起形成的第二凹部。
16.如权利要求13所述的半导体装置，其中，所述第一突出部及所述第二突出部在所述隔板的高度方向上的位置有所不同。
17.如权利要求16所述的半导体装置，其中，所述第一突出部和所述 第二突出部具有在俯视观察时重叠的重叠部。
【文档编号】H01L23/28GK103843135SQ201180073852
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2011年9月29日 优先权日:2011年9月29日
【发明者】大野裕孝, 门口卓矢 申请人:丰田自动车株式会社