WO2021009856A1

WO2021009856A1 - 半導体装置

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Publication number: WO2021009856A1
Application number: PCT/JP2019/027985
Authority: WO
Inventors: 伊東　弘晃; 優太市倉; 渡邉　尚威; 田多　伸光; 匠太田代; 麻美水谷; 久里　裕二; 関谷　洋紀; 尚隆飯尾
Original assignee: 株式会社東芝; 東芝エネルギーシステムズ株式会社
Priority date: 2019-07-16
Filing date: 2019-07-16
Publication date: 2021-01-21

Abstract

半導体装置を構成する半導体素子が短絡故障した場合に、半導体装置の近傍に配置された故障していない周辺部分が破壊される可能性を軽減することができる半導体装置を提供する。半導体装置１は、電流が入力される正側電極２１１と、正側電極２１１に対して平行となる面に形成され、電流が出力される負側電極２１２と、を有する一つ以上の半導体素子２１と、半導体素子２１の正側電極２１１、負側電極２１２のいずれか一方に固定され電気的に接続された第１の導電部２２と、半導体素子２１の正側電極２１１、負側電極２１２の余の一方に固定され電気的に接続され、第１の導電部２２に平行に配置された第２の導電部２３と、半導体素子２１および第２の導電部２３の周囲を囲み第１の導電部２２に固定され、防爆部材により構成された防護壁部３０と、防護壁部３０の内部に充填され、導電部２２、導電部２３、および半導体素子２１を覆う内部樹脂３４と、を有する。

Description

半導体装置

　本実施形態は、電力制御用の半導体装置に関する。

　電力系統における送電システムには、大電力用の電力変換器が使用される。これらの電力変換器は、交流を直流に、直流を交流にする電圧の変換を行う。または、これらの電力変換器は、直流の電圧を昇圧、降圧する変換を行う。これらの電圧の変換は、電力変換器内に設けられた半導体装置により、供給された電力がスイッチングされることにより行われる。

　上記のような半導体装置は、ＩＧＢＴ等のいわゆるパワー素子と呼ばれるスイッチング用の半導体素子が回路基板に配置され構成される。

特開平０８－３３０３３８号公報特開２００６－０１３０８０号公報

　電力変換に使用される半導体装置は、スイッチングにより１０００Ｖを超える高電圧の開閉を行う。また、半導体装置は、スイッチングにより１０００Ａを超える大電流の開閉を行う。大電流の開閉を行うため、半導体装置には、電気的に並列に接続された複数のＩＧＢＴ等の半導体素子が設けられる。

　一つの半導体装置に、複数の半導体素子が搭載されている。半導体装置を構成する一部の半導体素子が短絡故障した場合、短絡故障した半導体素子は発熱し、高温となる。一般的に半導体素子が短絡故障した場合、短絡故障した半導体素子が過大な短絡電流を負担し、高温となり破壊する。短絡故障による破壊に起因し半導体素子の構成部品が飛散し、周辺に配置された故障していない半導体装置、または周辺回路が破壊される可能性があるとの問題点があった。

　半導体装置は電力供給に用いられる。一部の半導体素子が破壊された場合であっても、故障した半導体素子が短絡状態を維持していれば、故障していない半導体素子により電力供給を行うことができる。したがって一つの半導体素子の短絡故障により、故障を起こしていない半導体素子が破壊されることは、安定した電力供給が妨げられることとなり、望ましくない。

　本実施形態は、半導体装置を構成する半導体素子が短絡故障した場合に、半導体装置の近傍に配置された故障していない周辺部分が破壊される可能性を軽減することができる半導体装置を提供することを目的とする。

　本実施形態の半導体装置は次のような構成を有することを特徴とする。
（１）電流が入力される正側電極と、前記正側電極に対して平行となる面に形成され、電流が出力される負側電極と、を有する一つ以上の半導体素子。
（２）前記半導体素子の前記正側電極、前記負側電極のいずれか一方に固定され電気的に接続された第１の導電部。
（３）前記半導体素子の前記正側電極、前記負側電極の余の一方に固定され電気的に接続され、前記第１の導電部に平行に配置された第２の導電部。
（４）前記半導体素子および前記第２の導電部の周囲を囲み前記第１の導電部に固定され、防爆部材により構成された防護壁部。
（５）前記防護壁部の内部に充填され、前記第１の導電部、前記第２の導電部、および前記半導体素子を覆う樹脂。

第１実施形態にかかる半導体装置の正面断面図第１実施形態にかかる半導体装置の半導体モジュールの正面断面図第１実施形態にかかる半導体装置の半導体モジュールの上面図第１実施形態にかかる半導体装置の半導体モジュールの斜視図第１実施形態にかかる半導体装置の半導体素子を説明する図第１実施形態にかかる半導体装置の内部回路を示す図第１実施形態にかかる半導体装置の防護壁部の斜視図第１実施形態にかかる半導体装置の比較例を示す図第２実施形態にかかる半導体装置の半導体モジュールの上面図第２実施形態にかかる半導体装置の半導体モジュールの側面透視図第１実施形態にかかる半導体装置の防護壁部の斜視図第３実施形態にかかる半導体装置の半導体モジュールの正面断面図第３実施形態にかかる半導体装置の半導体モジュールの側面透視図第３実施形態にかかる半導体装置の防護壁部の斜視図第３実施形態の変形例にかかる半導体装置の半導体モジュールの正面断面図他の実施形態にかかる半導体装置の半導体モジュールの正面断面図

［第１実施形態］
［１－１．構成］
　以下では、図１～図７を参照しつつ、本実施形態の半導体装置１の構成を説明する。

　本実施形態において、同一構成の装置や部材が複数ある場合にはそれらについて同一の番号を付して説明を行い、また、同一構成の個々の装置や部材についてそれぞれを説明する場合に、共通する番号にアルファベット（小文字）の添え字を付けることで区別する。

　各図においてＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を用いて各部の説明を行う。Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、相互に直交する。

　半導体装置１は、複数の半導体モジュール２、冷却部４、およびケース５を有する。半導体モジュール２の導電部２２が請求項における第１の導電部に、導電部２３が請求項における第２の導電部に相当する。

（半導体モジュール２）
　半導体モジュール２は、電流を導通非導通する制御を行うモジュールである。半導体モジュール２は、半導体素子２１（２１ａ、２１ｂ）、導電部２２、導電部２３、防護部３を有する。複数の半導体モジュール２が、冷却部４に固定されケース５により周囲を覆われる。図１および図６に示すように、半導体装置１は、任意の数の半導体モジュール２を有する。

（半導体素子２１）
　半導体素子２１（２１ａ、２１ｂ）は、いわゆるパワー素子と呼ばれるスイッチング用の半導体素子である。一例として半導体素子２１は、図５に示すＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ　Ｇａｔｅ　Ｂｉｐｏｌａｒ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）により構成される。半導体素子２１は、正側電極２１１、負側電極２１２、制御電極２１３を有する。半導体素子２１は、シリコン等により形成された半導体層に正側電極２１１、負側電極２１２、制御電極２１３が配置される。

　半導体素子２１は、略直方体状に形成される。半導体素子２１は、正側電極２１１、負側電極２１２が形成されたＸＹ平面に平行となる面の縦方向および横方向の長さが、正側電極２１１、負側電極２１２が形成された面を結ぶ、Ｚ軸方向の長さより長い直方体状に形成される。

　正側電極２１１は、ＩＧＢＴである半導体素子２１のコレクタである。負側電極２１２は、ＩＧＢＴである半導体素子２１のエミッタである。制御電極２１３は、ＩＧＢＴである半導体素子２１のゲートである。半導体素子２１ａ、２１ｂは、同一の構成を有する。半導体素子２１ａ、２１ｂは、Ｚ軸正方向から見て、後述する制御電極２１３が、負側電極２１２に対し、左右対象となる位置に配置される。制御電極２１３に入力された制御信号により、正側電極２１１、負側電極２１２間の電流が制御される。

　正側電極２１１は、銅、アルミニウム等の導体金属により構成された、半導体素子２１の表面に配置された正極側の電極である。正側電極２１１は、半導体素子２１のＺ軸負方向の面に形成される。正側電極２１１は、半田等の接合材料により導電部２２に接合される。正側電極２１１には、導電部２２を介し、電力供給源となる外部装置からの電流が入力される。

　負側電極２１２は、銅、アルミニウム等の導体金属により構成された、半導体素子２１の表面に配置された負極側の電極である。負側電極２１２は、正側電極２１１に対して平行となる、半導体素子２１のＺ軸正方向の面に形成される。負側電極２１２は、半田等の接合材料により導電部２３に接合される。負側電極２１２は、導電部２３を介し、負荷となる外部装置への電流を出力する。

　制御電極２１３は、銅、アルミニウム等の導体金属により構成された、半導体素子２１の表面に配置された制御用の電極である。制御電極２１３は、負側電極２１２が形成された半導体素子２１の面に、負側電極２１２に隣接して配置される。制御電極２１３は、半田等の接合材料により制御端子７１に接合される。制御端子７１を介し制御電極２１３に入力された制御信号により、正側電極２１１、負側電極２１２間の電流が制御される。半導体素子２１ａの制御電極２１３ａに接続された制御端子７１ａ、半導体素子２１ｂの制御電極２１３ｂに接続された制御端子７１ｂは、後述する開放面３１１、カバー部３２に挿通される。

　半導体素子２１ａおよび半導体素子２１ｂは、導電部２２の載置面に配置され固定される。半導体素子２１ａの正側電極２１１ａ、半導体素子２１ｂの正側電極２１１ｂが、半田等の接合材料により導電部２２に接合され電気的に接続される。半導体素子２１ａの正側電極２１１ａと半導体素子２１ｂの正側電極２１１ｂは、導電部２２を介し電気的に接続される。

　また半導体素子２１ａおよび半導体素子２１ｂは、導電部２３に固定される。半導体素子２１ａの負側電極２１２ａが導電部２３に設けられた突出部２４ａに、半導体素子２１ｂの負側電極２１２ｂが導電部２３に設けられた突出部２４ｂに、半田等の接合材料により接合され電気的に接続される。半導体素子２１ａの負側電極２１２ａと半導体素子２１ｂの負側電極２１２ｂは、導電部２３を介し電気的に接続される。

　半導体素子２１ａの制御電極２１３ａと半導体素子２１ｂの制御電極２１３ｂには、それぞれ制御端子７１ａ、７１ｂが接続される。制御端子７１ａ、７１ｂは外部の制御回路に接続される。半導体素子２１ａ、２１ｂは、導電部２２と導電部２３の間に配置される。図６に示すように、半導体素子２１ａと半導体素子２１ｂは、電気的に並列に接続される。

（導電部２２）
　導電部２２は、金属材料によりブロック状の直方体に成形された部材である。導電部２２は、銅またはアルミニウムを主成分として含む金属材料により構成される。導電部２２の、ＸＹ平面に平行となるＺ軸正方向の面に、半導体素子２１ａおよび半導体素子２１ｂがＸ軸方向に並んで固定される。半導体素子２１ａの正側電極２１１ａ、半導体素子２１ｂの正側電極２１１ｂは、半田等の接合材料により導電部２２に接合される。

　導電部２２のＺ軸負方向の面は、半田等の接合材料により接合され冷却部４に固定される。導電部２２は、半導体素子２１ａの正側電極２１１ａおよび半導体素子２１ｂの正側電極２１１ｂを冷却部４に電気的に接続する。導電部２２は、冷却部４を介し他の半導体モジュール２の導電部２２と電気的に接続される。

　導電部２２のＹＺ平面に平行となる２つの面およびＺＸ平面に平行となる１つの面の、後述する防護壁部３０の固定穴３６と対向する位置にナット孔２２２が設けられる。防護壁部３０は、締結部材３３により導電部２２に固定される。締結部材３３は、防護壁部３０の固定穴３６を介しナット孔２２２に締結される。ナット孔２２２ｊが防護壁部３０の面３１ｊに対向する面に、ナット孔２２２ｋが防護壁部３０の面３１ｋに対向する面に、ナット孔２２２ｎが防護壁部３０の面３１ｎに対向する面に配置される。

（導電部２３）
　導電部２３は、金属材料によりブロック状の直方体に成形された部材である。導電部２３は、銅またはアルミニウムを主成分として含む金属材料により構成される。導電部２３は、半導体素子２１ａ、２１ｂを介して、導電部２２のＺ軸正方向に配置される。導電部２３は、ＸＹ平面に平行となるＺ軸負方向の面に、Ｚ軸負方向に突出した突出部２４ａ、２４ｂを有する。突出部２４ａに半導体素子２１ａが、突出部２４ｂに半導体素子２１ｂが、それぞれ固定される。半導体素子２１ａの負側電極２１２ａ、半導体素子２１ｂの負側電極２１２ｂが、半田等の接合材料によりそれぞれ突出部２４ａ、突出部２４ｂに接合される。

　突出部２４ａおよび２４ｂは、それぞれ半導体素子２１ａの制御電極２１３ａ、半導体素子２１ｂの制御電極２１３ｂと相対する部分を避け、半導体素子２１方向に突出している。半導体素子２１ａの負側電極２１２ａと半導体素子２１ｂの負側電極２１２ｂは、導電部２３を介し電気的に接続される。突出部２４ａおよび２４ｂは、導電部２３と一体に形成されたものであってもよいし、個別の金属材料により構成され導電部２３に接合されたものであってもよい。

　導電部２３は、半田等の接合材料もしくは締結部材によりバスバー７２に固定される。バスバー７２は、銅やアルミニウム等の金属材料により構成される。バスバー７２は複数の半導体モジュール２の導電部２３を相互に電気的に接続する。バスバー７２は、半導体装置１の負荷側の電極を形成しており、バスバー７２の一端に設けられた端子（図中不示）が負荷となる外部装置に接続される。

（防護部３）
　防護部３は、半導体モジュール２の内部を防護する部材である。防護部３は、防護壁部３０、カバー部３２、締結部材３３、内部樹脂３４により構成される。防護壁部３０は、アルミニウムや銅等の金属材料またはカーボンやセラミック等の非金属材料による防爆部材により構成された部材である。防護壁部３０は、半導体素子２１、導電部２２、導電部２３の周囲を囲む。防護壁部３０の内部に内部樹脂３４が充填される。防護壁部３０は、締結部材３３により締結されて導電部２２に固定される。カバー部３２は、内部樹脂３４と同質の樹脂により構成され、防護壁部３０の外部を覆う。

　防護壁部３０は、図７に示すようにＸＹ平面に平行となるＺ軸正方向の１面を形成する面３１ｈ、ＹＺ平面に平行となる２面を形成する面３１ｊ、面３１ｋ、ＺＸ平面に平行となる１面を形成する面３１ｎを有する。面３１ｎに対向する、ＺＸ平面に平行となる１面は開放され開放面３１１が形成される。制御端子７１ａ、７１ｂは、開放面３１１に挿通される。開放面３１１が、請求項における開口部に相当する。

　半導体素子２１、導電部２２および導電部２３の、半導体素子２１が載置される面と垂直となる３方の面が、防護壁部３０の面３１ｊ、面３１ｋ、面３１ｎに、導電部２３のＺ軸正方向の面が、防護壁部３０の面３１ｈに覆われる。導電部２２のＺ軸負方向の面は開放され、開放面３１２が形成される。開放面３１２において、導電部２２が冷却部４に接合される。

　防護壁部３０のＹＺ平面に平行となる２つの面である面３１ｊ、面３１ｋおよびＺＸ平面に平行となる１つの面である面３１ｎに、固定穴３６が設けられる。固定穴３６は、導電部２２のナット孔２２２に対向する位置に、複数設けられる。面３１ｊに固定穴３６ｊが、面３１ｋに固定穴３６ｋが、面３１ｎに固定穴３６ｎが、設けられる。防護壁部３０は、締結部材３３により導電部２２に固定される。締結部材３３は、防護壁部３０の固定穴３６を介しナット孔２２２に締結される。

　締結部材３３はビス等のねじ部材により構成される。導電部２２の防護壁部３０の固定穴３６と対向する位置にナット孔２２２が設けられる。図２～４に示すように、締結部材３３ｊは、防護壁部３０の面３１ｊに設けられた固定穴３６ｊを介し、ナット孔２２２ｊに固定される。締結部材３３ｋは、防護壁部３０の面３１ｋに設けられた固定穴３６ｋを介し、ナット孔２２２ｋに固定される。締結部材３３ｎは、防護壁部３０の面３１ｎに設けられた固定穴３６ｎを介し、ナット孔２２２ｊに固定される。これにより防護壁部３０は、導電部２２に固定される。

　防護壁部３０は、破損時に半導体素子２１の構成部品が飛散することを防止する。締結部材３３は、セルフタップねじやリベット等の他の締結用の部材であってもよい。

　カバー部３２は、防護壁部３０の外部を覆う部材である。カバー部３２は、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂により構成され、真空形成等により防護壁部３０の周囲に構成される。カバー部３２は防護壁部３０に沿い、半導体素子２１が載置される面と垂直となる３方の面である面３１ｊ、面３１ｋ、面３１ｎ、導電部２３のＺ軸正方向の面である面３１ｈを外側から覆う。開放面３１１に相当する部分、および開放面３１２に相当する部分は、開放される。カバー部３２は、半導体モジュール２と外部の絶縁を確保する。

　内部樹脂３４は、防護壁部３０の内部に充填された部材である。内部樹脂３４は、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂により構成され、真空形成等により防護壁部３０の内側であって、半導体素子２１、導電部２２および導電部２３の周囲の空間に充填される。内部樹脂３４は、防護壁部３０の内部に充填され、導電部２２、導電部２３、および半導体素子２１を覆う。内部樹脂３４は、半導体素子２１、導電部２２および導電部２３を保護する。また、内部樹脂３４は、半導体素子２１、導電部２２、導電部２３と、防護壁部３０の絶縁を確保する。内部樹脂３４とカバー部３２は個別に形成されてもいいが、一体に形成されていてもよい。

（冷却部４）
　冷却部４は、半導体モジュール２を冷却する部材である。冷却部４は、アルミニウムや銅等の金属材料により構成される。複数の半導体モジュール２が、半田等の溶接材４４により冷却部４に固定される。複数の半導体モジュール２は、防護壁部３０により形成された開放面３１２において、導電部２２のＺ軸負方向の面が冷却部４に接合され固定される。冷却部４は、複数の冷却フィン４１を有し、冷却フィン４１により空隙４２が形成される。空隙４２は外部の循環装置（図中不示）に接続され、例えば純水などの冷却液が空隙４２に循環される。これにより冷却部４により半導体モジュール２が冷却される。

　また、冷却部４は、複数の半導体モジュール２の正側電極２１１を、導電部２２を介し、相互に電気的に接続する。冷却部４は、半導体装置１の電源側の電極を形成しており、冷却部４の一端に設けられた端子（図中不示）が、電力供給源となる外部装置に接続される。

（ケース５）
　ケース５は、複数の半導体モジュール２を覆う部材である。ケース５は、側壁５１、天蓋５２を有する。ケース５を構成する、側壁５１、天蓋５２はエポキシやポリイミド等の絶縁性を有する樹脂材料により構成される。側壁５１は、冷却部４に締結、接着等により固定される。半導体モジュール２、冷却部４、側壁５１との間に、エポキシ等の樹脂３５が充填される。側壁５１に天蓋５２が締結、接着等により固定され、外部装置との絶縁が確保される。

　以上が、半導体装置１の構成である

［１－２．作用］
　次に、本実施形態の半導体装置１の作用を、図１～８に基づき説明する。

　半導体素子２１の正側電極２１１は、冷却部４の一端に設けられた端子（図中不示）に接続された電力供給源となる外部装置から、冷却部４、導電部２２を介し、電流が入力される。半導体素子２１の負側電極２１２は、導電部２３、バスバー７２を介し、負荷となる外部装置に対し電流を出力する。半導体素子２１の制御電極２１３は、外部の制御装置から、制御端子７１を介し制御信号が入力される。制御電極２１３に入力された制御信号により、正側電極２１１、負側電極２１２間の電流が、所望の電圧に変換される。

　半導体素子２１は、正側電極２１１に過電流が入力されたときやサージ電圧が入力されたときに、破壊される場合がある。半導体素子２１は、破壊により正側電極２１１と負側電極２１２との間が導通する短絡故障を引き起こす。

　最初に一例として図８に示す、二つの半導体素子２１ａ、２１ｂを搭載し、防護壁部３０を有しない、従来技術にかかる半導体装置１に搭載された半導体素子２１ａが短絡故障した場合について説明する。半導体素子２１ａが短絡故障した場合、導電部２２と導電部２３との間が導通状態となる。その結果、導電部２２と導電部２３との間に流れる電流は、半導体素子２１ａに集中する。

　例えば、短絡故障を引き起こしていない半導体素子２１ｂが遮断状態となった時、半導体モジュール２に流れる電流は、半導体素子２１ａに集中する。または、半導体素子２１ａの導通抵抗が、短絡故障を引き起こしていない半導体素子２１ｂの導通抵抗（チャネル抵抗）よりも低くなるため、半導体モジュール２に流れる電流は、半導体素子２１ａに集中する。

　半導体素子２１ａに過電流が流れ、半導体素子２１ａと導電部２２または導電部２３との間に設けられた接合部材、および半導体素子２１ａの一部がジュール熱により溶融し気化する。これにより、半導体素子２１ａを封止している内部樹脂３４の内圧が上昇する。この結果、内部樹脂３４は、導電部２２または導電部２３が離間する方向に働く圧力により破断される。

　さらに、内部樹脂３４は、亀裂し、亀裂により発生したクラックが、半導体素子２１の載置面に平行となる方向に延びる。亀裂により発生したクラックが、内部樹脂３４の端部に達し、半導体モジュール２は、爆発的に破損する。爆発的に破損した半導体モジュール２を構成する部品が飛散することにより、周辺に配置された故障していない半導体装置、または周辺回路が破壊される。また、導電部２２と導電部２３が離間してしまい、短絡状態を維持できなくなってしまう。

　これに対し、本実施形態にかかる半導体装置１の半導体モジュール２は、半導体素子２１および導電部２３の周囲を囲み導電部２２に固定され、防爆部材により構成された防護部３の防護壁部３０を有する。半導体モジュール２は、防護部３および導電部２２により周囲を覆われる。これにより半導体装置１は、半導体素子２１の破壊時に以下のような作用を有する。

　防護壁部３０は、カバー部３２、内部樹脂３４よりも強度の高い防爆部材により構成される。強度とは、例えば、材料破断時の引張荷重を材料の断面積（初期断面積または破断時の断面積）で除した値である。または、強度とは、材料の引張強度もしくは圧縮強度であってもよい。防護壁部３０は、例えば、カバー部３２、内部樹脂３４を構成する樹脂部材よりも強度の高い金属材料またはセラミック材料等からなる防爆部材により構成される。

　さらに、防護壁部３０は、カバー部３２、内部樹脂３４を構成する樹脂部材よりも靱性が高いことが望ましい。靱性が高いことは、材料の強さ（引張強度）と延性が共に大きいことを意味する。防護壁部３０は、靱性が高い、例えば、鉄、ステンレス鋼、銅、またはアルミニウムを主成分として含む金属材料からなる防爆部材により構成されるようにしてもよい。

　半導体素子２１ａが短絡故障した場合、半導体素子２１ａは破損するが、防護壁部３０により半導体モジュール２を構成する部品が飛散することが防止される。これにより、半導体モジュール２の周辺に配置された故障していない他の半導体モジュール２、半導体装置、または周辺回路が破壊されることが防止される。

　半導体素子２１ａが短絡故障した場合、半導体素子２１ａの一部がジュール熱により溶融し気化する。これにより、半導体素子２１ａを封止している内部樹脂３４の内圧が上昇する。この結果、内部樹脂３４は、導電部２２と導電部２３が離間する方向に働く圧力により破断される。さらに、樹脂３４は、亀裂し、亀裂により発生したクラックが、半導体素子２１の載置面に平行となる方向に延びる。亀裂により発生したクラックは、防護壁部３０に達する。

　防護壁部３０は、内部樹脂３４よりも高い靱性および高い延性を有する。このため、内圧を受けた防護壁部３０は、亀裂により発生したクラックを起点としてＺ軸方向に延びるように変形する。防護壁部３０は、防護壁部３０の有する延性によって破断することなく柔軟に変形する。このため、亀裂により発生したクラックがカバー部３２に達することが防止され、強化部材５０の外側を覆うカバー部３２に、半導体素子２１ａの短絡故障に起因した力が加わることが低減される。その結果、カバー部３２が破断されることが、防止される。

　また、防護壁部３０と導電部２２は締結部材３３により締結され、結合して構成されている。これにより、半導体素子２１ａの破損時に発生する、導電部２２と導電部２３とがＺ軸方向に離間する力により、半導体モジュール２が破壊されることが防止される。

　防護壁部３０は、内部樹脂３４よりも高い破断強度を有している。このため、防護壁部３０は、亀裂により発生したクラックにより変形または破断されにくく、防護壁部３０の内側に配置された内部樹脂３４が破断されることが抑制される。同様に、防護壁部３０により、導電部２２と導電部２３とが離間することが防止される。

　このように、防爆部材により構成された防護壁部３０により、半導体素子２１ａの短絡故障に起因する爆発的な破損が防止される。また、この作用により半導体素子２１ａが短絡故障したときでも、導電部２２と導電部２３とが大きく離間せずに相対距離を確保することができるため、故障後も導電部２２と導電部２３との間に導通が維持され、短絡状態を維持することができるようになる。

　導電部２２とカバー部３２は、導電部２２の冷却部４と接する側の面と、カバー部３２のＺ軸負方向の端部とが、同一平面となるように配置されていてもよいし、導電部２２の冷却部４と接する側の面が、カバー部３２のＺ軸負方向の端部から突出するように配置されていてもよい。導電部２２とカバー部３２を、上記のように配置することにより、カバー部３２が、冷却部４に干渉することなく、半導体モジュール２が冷却部４に配置される。

　冷却部４は、半導体モジュール２が載置される突出部４５を有していてもよい。突出部４５は、導電部２２の冷却部４と接する側の面より広い面積を有するように形成されることが望ましい。このような構成とすることにより、半田等の溶接材４４の導電部２２側の面を狭い面積で、冷却部４側の面を広い面積で形成することができ、溶接材４４を突出部４５に容易に載置することができるとともに、製造時の位置ずれ等により導電部２２の冷却部４と接する側の面の一部が、冷却部４と接合されないことを軽減することができる。

　導電部２２の冷却部４と接する側の面が、広い面積にて冷却部４と接合されるため、効率よく半導体モジュール２は冷却される。締結部材３３は、導電部２２の半導体素子２１が載置される面と垂直となる面に配置され、放熱経路となる導電部２２の冷却部４と接する面に配置されないため、さらに効率よく半導体モジュール２は冷却される。

　締結部材３３は、金属材料により構成されることが望ましい。金属材料は高い剛性および延性を有するため、締結部材３３が破断することを軽減することができる。締結部材３３は、鉄、ステンレス鋼、銅、アルミニウム等の破断しにくい材料により構成されることが望ましい。

　上記実施形態では、導電部２２、導電部２３と防護壁部３０は別部材により構成されるものとした。しかしながら防護壁部３０は、導電部２２または導電部２３と、一体に形成されるものであってもよい。このように構成されることにより、防護壁部３０は、導電部２２または導電部２３のいずれか一方と機械的、電気的に一体に結合され、機械的強度がより増加し、防護壁部３０と、導電部２２または導電部２３間の電気抵抗を、より低下させることができる。

　以上が、半導体装置１の作用である。本実施形態によれば、半導体装置１の半導体モジュール２は、防護壁部３０を有し、防護壁部３０により半導体モジュール２を構成する部品が飛散することが防止されるとともに、導電部２２と導電部２３の離間を抑制することができる。これにより、半導体モジュール２の周辺に配置された故障していない他の半導体モジュール２、半導体装置、または周辺回路が破壊されることが防止されるとともに、導電部２２と導電部２３の離間が抑制され、故障後も導電部２２と導電部２３の導通状態が維持される。

［１－３．効果］
（１）本実施形態によれば、半導体装置１は、電流が入力される正側電極２１１と、正側電極２１１に対して平行となる面に形成され、電流が出力される負側電極２１２と、を有する一つ以上の半導体素子２１と、半導体素子２１の正側電極２１１、負側電極２１２のいずれか一方に固定され、電気的に接続された導電部２２と、半導体素子２１の正側電極２１１、負側電極２１２の余の一方に固定され電気的に接続され、導電部２２に平行に配置された導電部２３と、半導体素子２１および導電部２３の周囲を囲み導電部２２に固定され、防爆部材により構成された防護壁部３０と、防護壁部３０の内部に充填され、導電部２２、導電部２３、および半導体素子２１を覆う内部樹脂３４と、を有するので、半導体装置１を構成する半導体素子２１が短絡故障した場合に、半導体装置１の近傍に配置された故障していない周辺部分が破壊される可能性を軽減することができるとともに、導電部２２と導電部２３の離間を抑制することができる半導体装置１を提供することができる。

　半導体装置１は、防爆部材により構成された防護壁部３０を有する。半導体素子２１が短絡故障した場合、半導体素子２１は破損するが、防護壁部３０により半導体モジュール２を構成する部品が飛散することを防止することができる。これにより、半導体モジュール２の周辺に配置された故障していない他の半導体モジュール２、半導体装置、または周辺回路が破壊されることを防止することができる。また、導電部２２と導電部２３の離間を抑制することができるので、故障後も導電部２２と導電部２３の短絡状態を維持することができる。

　本実施形態によれば、半導体装置１の全体を強固な部材で覆う防爆構造に比べ、簡単な構成を有する防護壁部３０により半導体装置１を構成することができる。その結果、小型、低コストな半導体装置１を実現することができる。

（２）本実施形態によれば、防護壁部３０は、導電部２２に締結部材３３により締結され固定されるので、防護壁部３０は締結部材３３により、より強固に導電部２２に固定される。これにより、半導体素子２１の短絡故障時に、半導体モジュール２を構成する部品が飛散することをより確実に防止することができる。

（３）本実施形態によれば、正側電極２１１と負側電極２１２との間に流れる電流を制御する、半導体素子２１に設けられた制御電極２１３に接続された制御端子７１を有し、防護壁部３０は、制御端子７１を挿通する開放面３１１を有するので、複雑な配線パターンによらず制御端子７１が構成され、その結果、製造しやすい、小型、低コストな半導体装置１を実現することができる。

（４）本実施形態によれば、防護壁部３０は、金属またはセラミックを含む材料により形成されるので、防護壁部３０は、堅牢に構成される。これにより、半導体素子２１の短絡故障時に、半導体モジュール２を構成する部品が飛散することをより確実に防止することができる。

［２．第２実施形態］
［２－１．構成および作用］
　第１実施形態にかかる半導体装置１では、半導体モジュール２の防護壁部３０は、締結部材３３により導電部２２に締結されて固定されるのに対し、本実施形態にかかる半導体装置１では、半導体モジュール２の防護壁部３０は、突出部３７を有し、突出部３７により導電部２２に位置決めされ、締結部材３３により導電部２２に締結されて固定されることを特徴とする。その他の構成は第１実施形態と同じである。

　図９～１１を参照しつつ、本実施形態の半導体装置１の構成を説明する。防護壁部３０は、半導体素子２１および導電部２３の周囲を囲み、突出部３７により導電部２２に位置決めされ、締結部材３３により導電部２２に固定される。

　防護壁部３０は、図１１に示すようにＸＹ平面に平行となるＺ軸正方向の１面を形成する面３１ｈ、ＹＺ平面に平行となる２面を形成する面３１ｊ、面３１ｋ、ＺＸ平面に平行となる１面を形成する面３１ｎを有する。半導体素子２１、導電部２２および導電部２３の、半導体素子２１が載置される面と垂直となる３方の面が、防護壁部３０の面３１ｊ、面３１ｋ、面３１ｎに、導電部２３のＺ軸正方向の面が、防護壁部３０の面３１ｈに覆われる。

　面３１ｎに対向する、ＺＸ平面に平行となる１面は開放され、開放面３１１が形成される。制御端子７１ａ、７１ｂは、開放面３１１に挿通される。導電部２２のＺ軸負方向の面は開放され、開放面３１２が形成される。

　半導体素子２１、導電部２２および導電部２３の、半導体素子２１が載置される面と垂直となる３方の面が、防護壁部３０の面３１ｊ、面３１ｋ、面３１ｎに、導電部２３のＺ軸正方向の面が、防護壁部３０の面３１ｈに覆われる。

　防護壁部３０の面３１ｊ、面３１ｋ、面３１ｎは、防護壁部３０の内側に、突出部３７を有す。面３１ｊは突出部３７ｊを、面３１ｋは突出部３７ｋを、面３１ｎは突出部３７ｎを有す。面３１ｊの突出部３７ｊは、開放面３１１より面３１ｎに近い位置に設けられる。面３１ｋの突出部３７ｋは、開放面３１１より面３１ｎに近い位置に設けられる。

　突出部３７は、防護壁部３０を構成する材料によりピン状に形成された部分である。導電部２２には、防護壁部３０の突出部３７と対向する位置に位置決め孔２２１が設けられ、防護壁部３０の突出部３７が挿入される。位置決め孔２２１に突出部３７が挿入されることにより、防護壁部３０は、導電部２２に対し位置決めされる。突出部３７は、防護壁部３０と一体に形成されたものであってもよいが、ピン形状を有する別部品により構成され、防護壁部３０に設けられた固定穴（図中不示）に挿入され配置されるものであってもよい。

　防護壁部３０は、半導体素子２１が載置される面と垂直となる３方の面のうち、対向する２面３１に、それぞれ一つずつ固定穴３６を有す。面３１ｊは、固定穴３６ｊを有す。面３１ｊの固定穴３６ｊは、開放面３１１に対向した防護壁部３０の面３１ｎより開放面３１１に近い位置に設けられる。面３１ｋは、固定穴３６ｋを有す。面３１ｋの固定穴３６ｋは、開放面３１１に対向した防護壁部３０の面３１ｎより開放面３１１に近い位置に設けられる。

　導電部２２の、防護壁部３０の固定穴３６と対向する位置にナット孔２２２が設けられる。締結部材３３ｊは、防護壁部３０の面３１ｊに設けられた固定穴３６ｊを介し、ナット孔２２２ｊに固定される。締結部材３３ｋは、防護壁部３０の面３１ｋに設けられた固定穴３６ｋを介し、ナット孔２２２ｋに固定される。これにより防護壁部３０は、導電部２２に固定される。

　防護壁部３０は、開放面３１１より、開放面３１１に対向した防護壁部３０の面３１ｎに近い位置に設けられた突出部３７により、導電部２２に対し位置決めされ、開放面３１１に対向した防護壁部３０の面３１ｎより、開放面３１１に近い位置で、締結部材３３により締結されて導電部２２に固定される。

　半導体素子２１ａが短絡故障した場合、半導体素子２１ａの一部がジュール熱により溶融し気化する。これにより、半導体素子２１ａを封止している内部樹脂３４の内圧が上昇する。この内圧は、導電部２２と導電部２３を離間させる方向の力であり、半導体素子２１が載置される面と垂直である、制御端子７１ａ、７１ｂが引き出された開放された部分の方向に集中する。

　したがって、防護壁部３０の対向する２面における、制御端子７１ａ、７１ｂが引き出された開放面３１１付近にて、防護壁部３０が締結部材３３により締結されて導電部２２に対し固定されることにより、半導体素子２１ａの短絡故障時に、防護壁部３０が導電部２２にから離間することが防止される。

　半導体装置１の半導体モジュール２は、防護壁部３０を有し、防護壁部３０は、突出部３７により導電部２２に位置決めされ、導電部２２に締結部材３３により固定される。防護壁部３０により半導体モジュール２を構成する部品が飛散することが防止される。これにより、半導体モジュール２の周辺に配置された故障していない他の半導体モジュール２、半導体装置、または周辺回路が破壊されることが防止されるとともに、導電部２２と導電部２３の離間が抑制され、故障後も導電部２２と導電部２３の導通状態が維持される。また、少ない締結部材３３により、防護壁部３０が導電部２２に固定され、半導体装置１の製造性が向上する。

［２－２．効果］
（１）本実施形態によれば、半導体装置１の半導体モジュール２は、防護壁部３０を有し、防護壁部３０は、突出部３７により導電部２２に位置決めされ、導電部２２に締結部材３３により固定される。少ない締結部材３３により、防護壁部３０が導電部２２に固定されるので、半導体装置１の製造性を向上させることができる。

（２）本実施形態によれば、半導体装置１の防護壁部３０は、導電部２２の半導体素子２１が固定される面と垂直に形成された外周部分の一つの面に開放面３１１を有し、防護壁部３０は、開放面３１１より、開放面３１１に対向した防護壁部３０の面３１ｎに近い位置に設けられた突出部３７により、導電部２２に位置決めされ、開放面３１１に対向した防護壁部３０の面３１ｎより、開放面３１１に近い位置で、締結部材３３により締結されて導電部２２に固定されるのでより少ない部品で、半導体装置１を構成することができる。

　半導体素子２１が短絡故障した場合、半導体素子２１を封止している内部樹脂３４の内圧が上昇する。この内圧は、開放面３１１の方向に集中する。開放面３１１付近にて、防護壁部３０が締結部材３３により締結されて導電部２２に対し固定されることにより、半導体素子２１の短絡故障時に、防護壁部３０が導電部２２にから離間することが防止される。少ない締結部材３３により防護壁部３０が導電部２２に固定され、半導体素子２１の短絡故障時に、半導体モジュール２を構成する部品が飛散することが防止される。これにより、半導体モジュール２の周辺に配置された故障していない他の半導体モジュール２、半導体装置、または周辺回路が破壊されることが防止される。また、導電部２２と導電部２３の離間を抑制することができるので、故障後も導電部２２と導電部２３の短絡状態を維持することができる。

［３．第３実施形態］
［３－１．構成および作用］
　第１実施形態にかかる半導体装置１では、半導体モジュール２の防護壁部３０は、締結部材３３により導電部２２に締結されて固定されるのに対し、本実施形態にかかる半導体装置１では、半導体モジュール２の防護壁部３０は、導電部２２が有する段差部２２３に防護壁部３０が有する嵌合部３８が嵌合することにより、導電部２２に固定されることを特徴とする。その他の構成は第１実施形態と同じである。

　図１２～１４を参照しつつ、本実施形態の半導体装置１の構成を説明する。防護壁部３０は、半導体素子２１および導電部２３の周囲を囲み、導電部２２に固定される。

　防護壁部３０は、図１４に示すようにＸＹ平面に平行となるＺ軸正方向の１面を形成する面３１ｈ、ＹＺ平面に平行となる２面を形成する面３１ｊ、面３１ｋ、ＺＸ平面に平行となる１面を形成する面３１ｎを有する。半導体素子２１、導電部２２および導電部２３の、半導体素子２１が載置される面と垂直となる３方の面が、防護壁部３０の面３１ｊ、面３１ｋ、面３１ｎに、導電部２３のＺ軸正方向の面が、防護壁部３０の面３１ｈに覆われる。

　防護壁部３０は、防護壁部３０の内側方向に凸状に突出した嵌合部３８を有する。防護壁部３０の面３１ｊ、面３１ｋ、面３１ｎのＺ軸負方向端部の内側に、それぞれ嵌合部３８ｊ、嵌合部３８ｋ、嵌合部３８ｎが形成される。嵌合部３８は防護壁部３０の内側に護壁部３０を構成する材料によりブロック状に形成される。

　導電部２２は、防護壁部３０の嵌合部３８と対向する位置に凹状の段差部２２３を有する。段差部２２３は、導電部２２が、段差状または溝状に形成された部分である。導電部２２の、防護壁部３０の面３１ｊの嵌合部３８ｊに対向する位置に段差部２２３ｊが、面３１ｋの嵌合部３８ｋに対向する位置に段差部２２３ｋが、面３１ｎの嵌合部３８ｎに対向する位置に段差部２２３ｎ（図中不指示）が設けられる。

　段差部２２３は、半導体素子２１が載置される面と垂直となる導電部２２の３方の面であって、冷却部４に対向する、Ｚ軸負方向端部に設けられる。嵌合部３８が段差部２２３に嵌合することにより、防護壁部３０が導電部２２に固定される。

　半導体素子２１ａが短絡故障した場合、半導体素子２１ａの一部がジュール熱により溶融し気化する。これにより、半導体素子２１ａを封止している内部樹脂３４の内圧が上昇する。この内圧は、導電部２２と導電部２３を離間させる方向の力となる。

　導電部２２の段差部２２３と防護壁部３０の嵌合部３８は、嵌合しており、これにより防護壁部３０が、導電部２２から離間することが防止される。本実施形態によれば、半導体装置１の半導体モジュール２は、防護壁部３０を有し、導電部２２の段差部２２３に、防護壁部３０の嵌合部３８が嵌合することにより、防護壁部３０が導電部２２に固定される。防護壁部３０により半導体モジュール２を構成する部品が飛散することが防止される。

　これにより、半導体モジュール２の周辺に配置された故障していない他の半導体モジュール２、半導体装置、または周辺回路が破壊されることが防止されるとともに、導電部２２と導電部２３の離間が抑制され、故障後も導電部２２と導電部２３の短絡状態が維持される。また、締結部材を用いずに、防護壁部３０が導電部２２に固定され、半導体装置１の部品点数を低減させることができるとともに、半導体装置１の製造性が向上する。

［３－２．効果］
（１）本実施形態によれば、防護壁部３０は、防護壁部３０の内側方向に凸状に突出した嵌合部３８を有し、導電部２２は、防護壁部３０の嵌合部３８と対向する位置に凹状の段差部２２３を有し、嵌合部３８が段差部２２３に嵌合することにより、防護壁部３０が導電部２２に固定されるので、締結部材を用いずに、防護壁部３０が導電部２２に固定され、少ない部品にて半導体装置１を構成することができる。また、半導体装置１の製造性を向上させることができる。

［３－３．変形例］
（１）上記実施形態では、締結部材を用いずに、防護壁部３０が導電部２２に固定されるものとしたが、締結部材３３を併用し、防護壁部３０が導電部２２に締結部材３３により固定されるようにしてもよい。防護壁部３０が導電部２２に締結部材３３により、より強固に固定されるので、半導体素子２１ａの短絡故障時の内圧の上昇により、防護壁部３０と導電部２２との位置関係が変位することを、より確実に防止することができる。

（２）上記実施形態では、嵌合部３８は、防護壁部３０の内側に防護壁部３０を構成する材料によりブロック状に形成されるものとしたが、嵌合部３８はこれに限られない。図１５に示すように、防護壁部３０の嵌合部３８は、防護壁部３０を形成する部材の端部が防護壁部３０の内側方向に折り曲げられて形成されたものであってもよい。防護壁部３０の嵌合部３８は、防護壁部３０の端部が折り曲げられ形成されるので、より少ない部品にて半導体装置１を構成することができる。これにより、半導体装置１の製造性を向上させることができる。また、締結部材３３を併用し、防護壁部３０が導電部２２に締結部材３３により固定されるようにしてもよい。

［４．他の実施形態］
　変形例を含めた実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであって、発明の範囲を限定することを意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略や置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。以下は、その一例である。

（１）図１６に示すように、半導体モジュール２は、緩衝部６を介し冷却部４に固定されるようにしてもよい。緩衝部６は、複数の導電性の金属材料が積層されて形成された板状の部材である。緩衝部６のＺ軸正方向の面は、半田等の接合材料６４により導電部２２に接合される。緩衝部６のＸ軸方向、Ｙ軸方向の長さは、導電部２２のＸ軸方向、Ｙ軸方向の長さより長い。緩衝部６は、接合材料６４により緩衝部６のＸ軸方向、Ｙ軸方向の長さより短い長さにて導電部２２に接合される。

　緩衝部６のＺ軸負方向の面は、半田等の接合材料６５により冷却部４に接合される。冷却部４のＺ軸正方向に突出した突出部４５に、緩衝部６は接合される。冷却部４の突出部４５のＸ軸方向、Ｙ軸方向の長さは、緩衝部６のＸ軸方向、Ｙ軸方向の長さより長い。緩衝部６は、接合材料６５により冷却部４の突出部４５のＸ軸方向、Ｙ軸方向の長さより短い長さにて冷却部４に接合される。

　緩衝部６は、導電部２２と冷却部４を電気的に接続する。半導体素子２１の正側電極２１１は、導電部２２、緩衝部６、冷却部４と電気的に接続される。

　一例として緩衝部６は、Ｚ軸正方向の表層６１が銅を主成分とする金属、中層６２がアルミニウムを主成分とする金属、Ｚ軸負方向の表層６３が銅を主成分とする金属により構成された３層構造を有する。表層６１が導電部２２に、表層６３が冷却部４に接合される。緩衝部６の構成は、上記に限られず、例えばＺ軸正方向の表層６１が銅を主成分とする金属、Ｚ軸負方向の表層６３がアルミニウムを主成分とする金属により構成された２層構造を有するものであってもよい。

　導電部２２と冷却部４は、異なる金属材料により構成されており、温度により膨張または収縮する度合いが異なる。緩衝部６は、冷却部４との接合面に対し平行に積層された複数の導電部材により構成されるので、緩衝部６により、導電部２２と、冷却部４との熱変形の差が吸収され、接合材料６４、接合材料６５における歪を緩和することができる。これにより温度変化による劣化を軽減することができる半導体装置１を提供することができる。

　また、緩衝部６のＸ軸方向、Ｙ軸方向の長さは、導電部２２のＸ軸方向、Ｙ軸方向の長さより長く、緩衝部６は、接合材料６４により緩衝部６のＸ軸方向、Ｙ軸方向の長さより短い長さにて導電部２２に接合される。これにより製造時に、溶融した接合材料６４が、Ｚ軸負方向に流れ出ることを軽減することができ、製造しやすい半導体装置１を提供することができる。

　冷却部４の突出部４５のＸ軸方向、Ｙ軸方向の長さは、緩衝部６のＸ軸方向、Ｙ軸方向の長さより長く、緩衝部６は、接合材料６５により冷却部４の突出部４５のＸ軸方向、Ｙ軸方向の長さより短い長さにて冷却部４に接合される。これにより製造時に、溶融した接合材料６５が、Ｚ軸負方向に流れ出ることを軽減することができ、製造しやすい半導体装置１を提供することができる。

（２）上記実施形態では、半導体素子２１は、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ　Ｇａｔｅ　Ｂｉｐｏｌａｒ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）であるものとしたが、半導体素子２１は、これに限られない。半導体素子２１は、ＩＧＢＴの他、例えばＭＯＳ－ＦＥＴ（Ｍｅｒａｌ　Ｏｘｉｄｅ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ　Ｆｉｅｌｄ　Ｅｆｆｅｃｔ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、ＧＴＯ（Ｇａｔｅ　Ｔｕｒｎｏｆｆ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等のトランジスター、サイリスタ、ＦＲＤ（Ｆａｓｔ　Ｒｅｃｏｖｅｒｙ　Ｄｉｏｄｅ）等のダイオード、またはこれらが、混載されものであってもよい。半導体素子２１が、ダイオードである場合、制御電極２１３、および制御端子７１は、設けられない。

（３）上記実施形態では、導電部２３の突出部２４は、導電部２３と一体に形成されるものとした。しかしながら突出部２４の構成はこれに限られない。例えば突出部２４は導電部２３と個別の部材により構成されるものとし、導電部２３と半導体素子２１の間に配置されるようにしてもよい。

（４）上記実施形態では、半導体素子２１の正側電極２１１が導電部２２に、負側電極２１２が導電部２３に固定されるものとしたが、半導体素子２１の正側電極２１１が導電部２３に、負側電極２１２が導電部２２に固定されるようにしてもよい。半導体素子２１の正側電極２１１、負側電極２１２のいずれか一方が導電部２２に固定され、電気的に接続され、半導体素子の正側電極２１１、負側電極２１２の余の一方が導電部２３に固定され、電気的に接続される。

（５）上記実施形態では、半導体モジュール２は、半導体素子２１を２つ備えるものとしたが、半導体モジュール２が備える半導体素子２１の数はこれに限られない。半導体モジュール２は、半導体素子２１を１つまたは３つ以上備えるものであってもよい。また、半導体装置１は、任意の数量の半導体モジュール２を有するものであってよい。

１・・・半導体装置
２・・・半導体モジュール
３・・・防護部
４・・・冷却部
５・・・ケース
２１、２１ａ、２１ｂ・・・半導体素子
２２・・・導電部
２３・・・導電部
２４・・・突出部
３０・・・防護壁部
３１，３１ｈ，３１ｊ，３１ｋ，３１ｎ・・・面
３２・・・カバー部
３３，３３ｊ，３３ｋ，３３ｎ・・・締結部材
３４・・・内部樹脂
３５・・・樹脂
３６，３６ｊ，３６ｋ，３６ｎ・・・固定穴
３７，３７ｊ，３７ｋ，３７ｎ・・・突出部
３８，３８ｊ，３８ｋ，３８ｎ・・・嵌合部
４１・・・冷却フィン
４２・・・空隙
４４・・・溶接材
４５・・・突出部
５１・・・側壁
５２・・・天蓋
７１・・・制御端子
７２・・・バスバー
２１１・・・正側電極
２１２・・・負側電極
２１３・・・制御電極
２２１，２２１ｊ，２２１ｋ，２２１ｎ・・・位置決め孔穴
２２２，２２２ｊ，２２２ｋ，２２２ｎ・・・ナット孔
２２３，２２３ｊ，２２３ｋ，２２３ｎ・・・段差部
３１１，３１２・・・開放面

Claims

　電流が入力される正側電極と、
　前記正側電極に対して平行となる面に形成され、電流が出力される負側電極と、
　　を有する一つ以上の半導体素子と、
　前記半導体素子の前記正側電極、前記負側電極のいずれか一方に固定され電気的に接続された第１の導電部と、
　前記半導体素子の前記正側電極、前記負側電極の余の一方に固定され電気的に接続され、前記第１の導電部に平行に配置された第２の導電部と、
　前記半導体素子および前記第２の導電部の周囲を囲み前記第１の導電部に固定され、防爆部材により構成された防護壁部と、
　前記防護壁部の内部に充填され、前記第１の導電部、前記第２の導電部、および前記半導体素子を覆う樹脂と、
　　を有する半導体装置。
　前記防護壁部は、前記防護壁部の内側方向に凸状に突出した嵌合部を有し、
　前記第１の導電部は、前記防護壁部の前記嵌合部と対向する位置に凹状の段差部を有し、
　前記嵌合部が前記段差部に嵌合することにより、前記防護壁部が前記第１の導電部に固定される
　　請求項１に記載の半導体装置。
　前記防護壁部の前記嵌合部は、前記防護壁部を形成する部材が前記防護壁部の内側方向に折り曲げられて形成された、
　　請求項２に記載の半導体装置。
　前記防護壁部は、前記第１の導電部に締結部材により締結され固定される、
　　請求項１乃至５のいずれか１項に記載の半導体装置。
　前記防護壁部は、前記第１の導電部の、前記半導体素子が固定される面と垂直に形成された外周部分の一つの面に開口部を有し、
　前記防護壁部は、前記開口部より、前記開口部に対向した前記防護壁部の面に近い位置に設けられた突出部により、前記第１の導電部に位置決めされ、前記開口部に対向した前記防護壁部の面より、前記開口部に近い位置で、前記締結部材により締結されて前記第１の導電部に固定される、
　　請求項４に記載の半導体装置。
　前記正側電極と前記負側電極との間に流れる電流を制御する、前記半導体素子に設けられた制御電極に接続された制御端子を有し、
　前記制御端子は、前記開口部に挿通される、
　　請求項５に記載の半導体装置。
　前記防護壁部は、金属またはセラミックを含む材料により形成された、
　　請求項１乃至６のいずれか１項に記載の半導体装置。
　前記第１の導電部は、緩衝部を介して冷却部に接合され、
　前記緩衝部は、前記冷却部との接合面に対し平行に積層された複数の導電部材により構成された、
　　請求項１乃至７のいずれか１項に記載の半導体装置。