块I的孔11中而插入至冷却套15的螺钉孔中，从而将半导体模块I安装于冷却套15。将O型环等密封件17配置于冷却套15的槽16。
[0051]图7是表示图1的半导体模块的金属图案和散热器的制造方法的剖视图。在导电材料5和散热器2的材质相同的情况下，能够在将绝缘材料4保持于铸模18中的状态下，使熔融的金属流入，从而一体地制造二者。此时，通过任意地设定绝缘材料4的位置，从而能够对导电材料5和散热器2的厚度的比率自由地进行变更。此外，作为导电材料5的材料，也可以使用不同于散热器2的材料。在该情况下，针对绝缘材料4的上表面及下表面，将工序分开，使用不同的铸模，使各自的金属流入。
[0052]如以上说明所述，在本实施方式中，利用模塑树脂10对半导体芯片6和散热器2进行封装并固定，从而不需要在二者的固定中所使用的螺钉、用于抑制模块的翘曲的板材、脂状物等夹杂物，能够削减部件个数。
[0053]另外，由于在半导体芯片6和散热器2之间不需要隔着脂状物，因此能够确保散热性。因此，能够有效地对由半导体芯片6的通电引起的发热进行散热。
[0054]另外，由于将安装用的孔11设置于模块外周部，因此能够提高模块内部的布局的自由度。由于在半导体模块I的中央处没有孔11，因此能够配置大于或等于6个开关元件，由此能够利用I个半导体模块实现可驱动电动机的3相用逆变器。
[0055]另外，由于连同应力容易集中的螺钉紧固部即孔11的周边在内，利用模塑树脂10对散热器2进行了封装，因此模块整体的强度增加，能够抑制模块的变形、破损。
[0056]另外，由于散热器2和绝缘材料4直接接合，因此与利用导电性接合材料将二者接合的构造相比，散热性提高。并且，由于不存在导电性接合材料产生裂纹等问题，因此热循环、功率循环的寿命提高。另外，由于还能够省略接合材料所涉及的接合工序，因此能够降低组装成本。
[0057]另外，通过作为绝缘材料4而使用耐力较高的绝缘基板，从而使半导体模块的强度提高。特别地，优选绝缘基板由陶瓷材料制成。由于陶瓷材料的热传导性高，因此半导体模块的散热性提高。
[0058]此外，作为绝缘材料4，也可以取代绝缘基板，而将环氧树脂材料等片状的树脂涂敷在固定面2a上。由于片状的树脂是柔软的，因此不容易发生绝缘材料4的脆性破损，功率循环、热循环的寿命提高。另外，由于与绝缘基板相比绝缘片较薄，因此还能够减小半导体模块整体的厚度。在绝缘片上作为导电材料5而设置Cu等散热板，在其上安装半导体芯片6。由于能够通过散热板将由半导体芯片6产生的热量高效地扩散，因此能够抑制半导体模块整体的温度上升。
[0059]另外，在导电材料5和半导体芯片6通过导电性接合材料7进行接合的情况下，优选对导电材料5的表面中的、安装半导体芯片6的区域实施镀敷处理。通过实施镀敷处理，使导电材料5和半导体芯片6之间的导电性接合材料7的浸润性提高。
[0060]另外，优选散热器2和导电材料5的材料相同。在该情况下，由于能够通过金属的熔液法等同时形成散热器2和导电材料5，因此能够削减制造工序。特别地，优选散热器2和导电材料5的材料是Al或Al合金。由于Al或Al合金重量轻，因此能够降低半导体模块整体的重量。
[0061]图8是表示使导电材料的厚度相对于散热器的厚度的比率变化时由于加热所引起的、散热器的翘曲量的模拟解析结果的图。从25°C加热至250°C。散热板2、散热片3、及导电材料5均为Al。绝缘材料4为0.635_厚的AlN板。纵轴的翘曲量在朝向散热器的散热片侧凸出的情况下取正值。
[0062]由于热引起的翘曲在软钎焊工序(250°C左右)、模塑封装工序(180°C左右)中成为组装方面的问题，因此优选翘曲量为230um以内。根据解析结果可知，如果导电材料5的厚度大于或等于散热器2的厚度的1.15倍、而小于或等于1.45倍，则由于散热器2的热引起的翘曲的绝对值为230um以内。
[0063]并且，如果将导电材料5的厚度设为散热器2的厚度的1.2?1.4倍，则能够将翘曲抑制为小于或等于120um左右，更为优选。翘曲量变小的厚度比率大于I的理由在于，散热器2覆盖了(密接于)绝缘材料4的下表面的整个面，与此相对，导电材料5未占据绝缘材料4的上表面的整个面，如果散热器2和导电材料5的热膨胀系数相同(相同材质)，则在温度变化时，为了分别相对于绝缘材料4的上下表面产生同等的应力，需要使导电材料5加厚。
[0064]另外，翘曲量变小的厚度比率的范围几乎不依赖于散热片3的形状(高度、直径)。在6 in I构造中，导电材料5的面积通常为散热器2面积的60?80%左右，在该面积比率的范围(60?80%)内，在厚度比率为1.2?1.4倍的范围内翘曲量的绝对值变小，在大约1.3倍处翘曲量的绝对值变得最小。
[0065]关于模塑树脂10的厚度和材质，需要考虑到散热器2对机械应力的耐力(产生规定的永久拉伸时的应力)而进行设计。该设计特别是在作为散热器2的材质，为了实现轻量化而选择Al等低耐力的材质时变得重要。例如，在将散热器2的厚度设为3_、将材质设为耐力较低的Al的情况下，如果向冷却套进行安装并开始水冷，则由于静水压(0.5?1.0MPa)和封装材料的反作用力(1.0?10.0N/mm)，在螺钉紧固部附近产生的应力超过耐力，引起塑性变形。在应力超过耐力的状态下，变形加剧，有可能发生漏水等。因此，通过使模塑树脂10的厚度增加，从而能够抑制散热器2的变形，降低集中于散热器2的螺钉紧固部周边的应力。图9是表示模塑树脂的厚度和产生应力之间的关系的图。可知，模塑树脂10越厚，则越能够减小产生的应力。
[0066]实施方式2
[0067]图10及图11是表示本发明的实施方式2所涉及的半导体模块的剖视图及俯视图。在将半导体模块I安装于冷却套15并进行使用的情况下所产生的应力在孔11附近变高。因此，在本实施方式中，在模塑树脂10的外周部设置向上侧凸出的凸出部10a，使孔11附近的模塑树脂10的上表面的高度高于模块中央部的模塑树脂10的上表面的高度。通过使机械应力容易集中的孔11附近的模塑树脂10加厚，从而能够提高模块的强度。另外，由于使模塑树脂10的一部分加厚，因此与使模塑树脂10整体加厚相比，能够削减模塑树脂10的量。
[0068]实施方式3
[0069]图12及图13是表示本发明的实施方式3所涉及的半导体模块的俯视图及内部图。散热器2具有向外侧凸出的凸出部19。孔11设置于凸出部19处。以与该散热器2相同的形状形成模塑树脂10。由此，能够削减散热器2和模塑树脂10的材料使用量。另外，通过在凸出部19间配置金属框架9d、9e，从而还能够减小半导体模块的所占面积。
[0070]图14是表示本发明的实施方式3所涉及的半导体模块的变形例I的俯视图。模塑树脂10的平面形状设为方形，并且在金属框架9d、9e之间设置切口部10b。由此，通过利用模塑树脂10得到沿面距离，从而能够缩小金属框架间的距离。图15是表示本发明的实施方式3所涉及的半导体模块的变形例2的俯视图。变形例2是对实施方式2、3进行组合而得到的，能够得到二者的效果。
[0071]实施方式4
[0072]图16是表示本发明的实施方式4所涉及的半导体模块的剖视图。对背面进行了金属化的绝缘材料4经由接合材料20而与散热器2的固定面2a接合。接合材料20例如是作为导电性接合材料的焊料。通过接合材料20使用焊料等热传导性良好的材料，虽然半导体模块I的散热性略微比实施方式I的半导体模块差，但与使用了脂状物的现有技术相比，能够稳定地得到极高的散热性。
[0073]由于能够在分别制成散热器2和绝缘材料4后将它们接合，因此能够实现半导体模块的小型化。另外，在暂时将散热器2与绝缘材料4接合后、对散热器2或绝缘材料4上的半导体芯片6进行更换的情况下，也能够容易地卸下散热器2而进行更换。
[0074]此外，还能够通过对绝缘材料4的上表面进行金属化，从而利用焊料等接合材料将绝缘材料4的上表面和导电材料5接合。在该情况下，也能够在分别制成绝缘材料4和导电材料5后将它们接合。
[0075]实施方式5
[0076]图17及图18是表示本发明的实施方式5所涉及的半导体模块的剖视图及俯视图。由耐力比散热器2高的材质(Fe等)制成的柱环21插入模塑树脂10的孔11中。由耐力较高的柱环21承受由于螺钉14的紧固所引起的反作用力，因此能够抑制孔11周边的散