本發(fā)明涉及在殼體中具有包括多個半導(dǎo)體元件的電路形成區(qū)的半導(dǎo)體元件以及該半導(dǎo)體器件的制造方法，具體地涉及其中多個半導(dǎo)體元件從嵌入殼體的布線端子板通過外部連接端子板電連接到在殼體的外周部上形成的外部端子的半導(dǎo)體器件以及該半導(dǎo)體器件的制造方法。

背景技術(shù)：
近年來，已嘗試了減少使用諸如絕緣柵雙極晶體管（IGBT）之類的多個半導(dǎo)體元件來轉(zhuǎn)換高電功率的逆變器電路的大小和重量。在JP-A-08-148645中描述了諸如使用公共IGBT模塊的功率模塊之類的半導(dǎo)體器件（例如，參考段落[0003]和圖1）。即，首先，諸如IGBT之類的半導(dǎo)體芯片或者二極管芯片通過焊料等連接到在絕緣基板上形成的銅圖案，并且此外，絕緣基板連接到冷卻底板。隨后，預(yù)定殼體安裝在冷卻底板周圍，并且半導(dǎo)體芯片的電極和絕緣基板上的銅圖案通過接合鋁線連接到結(jié)合在殼體中的金屬端子板，從而在金屬端子板與電極和銅圖案之間進(jìn)行電連接。由熱塑樹脂制成的包封絕緣基板的外封殼體通過粘合劑固定到冷卻底板，并且此外，為了保護(hù)半導(dǎo)體芯片和接合鋁線，諸如凝膠或環(huán)氧樹脂之類的絕緣材料被注入殼體并固化。最后，外部連接端子板通過激光焊接等連接到結(jié)合在殼體中的金屬端子板和外部端子，從而在金屬端子板和外部端子之間進(jìn)行連接。同樣，JP-A-2009-141000（例如，參考段落[0024]至[0042]以及圖1）公開了具有由樹脂殼體容納的多個半導(dǎo)體元件的半導(dǎo)體器件，其中有可能容易地改變布線端子的設(shè)置。半導(dǎo)體器件包括固定和支撐在樹脂殼體中的多個外部連接端子、容納在樹脂殼體中的至少一個半導(dǎo)體元件、以及在其上設(shè)置有電連接半導(dǎo)體元件和外部連接端子的至少一個布線端子的至少一個端子塊。通過該半導(dǎo)體器件，由于固定在樹脂殼體中的外部連接端子和金屬箔通過端子塊電連接，因此有可能容易地實現(xiàn)樹脂殼體中的布線端子的走線。同樣，即使在外部連接端子固定和支撐在樹脂殼體中的情形中，也有可能通過使用在布線圖案中改變的布線端子預(yù)先制備一些種類的端子塊來自由地改變從外部連接端子走線的布線端子的設(shè)置。此外，JP-A-2010-103343（例如，參考段落[0009]至[0037]以及圖1和2）中的半導(dǎo)體器件包括樹脂殼體、容納在樹脂殼體中的半導(dǎo)體元件、容納在樹脂殼體中的包括用于控制半導(dǎo)體元件的動作的控制單元的印刷電路板、以及覆蓋容納在樹脂殼體中的半導(dǎo)體元件和印刷電路板的蓋部，其中印刷電路板的外周被樹脂殼體和蓋部夾持。通過這種配置，有可能實現(xiàn)對來自外部的振動以及冷熱周期具有足夠抗性的可靠性高的半導(dǎo)體器件。通過已知半導(dǎo)體器件的配置，期望減小殼體的大小，并且同時可根據(jù)來自用戶的需求自由地確定殼體的形狀和大小、外部端子的位置等。在此情況下，從半導(dǎo)體器件設(shè)計的立場，從密封在殼體內(nèi)部的半導(dǎo)體芯片直接取出外部連接端子不是優(yōu)選的。因此，如上述JP-A-2009-141000所示，采用了其中半導(dǎo)體元件經(jīng)由內(nèi)部連接布線端子電連接到設(shè)置在殼體的外周部上的外部連接端子的配置。然而，在需要如在IGBT模塊中的多個外部連接端子的半導(dǎo)體器件中，端子必須彼此間隔開特定距離以確保各端子之間的絕緣。為此，在具有其中多個內(nèi)部布線端子板連接到殼體內(nèi)部的外部連接端子的配置的半導(dǎo)體器件中，需要將殼體本身的大小增加到特定程度。響應(yīng)于此，有可能通過預(yù)先將內(nèi)部布線端子板引導(dǎo)到殼體外部來減小殼體的大小，并且內(nèi)部布線端子板和外部連接端子在殼體外部通過激光焊接剛性地連接。然而，當(dāng)內(nèi)部布線端子板的連接部在殼體外部露出時，這些連接部可能使結(jié)合強度劣化。為此，已知配置為通過增加激光焊接部的焊接面積來確保結(jié)合強度，并且同時還防止連接部因在半導(dǎo)體芯片中產(chǎn)生的熱而劣化。同樣，為了維持引導(dǎo)到殼體外部的各布線端子板之間的絕緣，需要使各布線端子板的結(jié)彼此較寬地間隔開。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
鑒于這些觀點而構(gòu)想的本發(fā)明的目的在于，提供半導(dǎo)體器件及其制造方法，通過該半導(dǎo)體器件及其制造方法有可能確保結(jié)合強度和耐壓，并且同時減小該器件的外部尺寸。本發(fā)明提供了在殼體中具有包括多個半導(dǎo)體元件的電路形成區(qū)的半導(dǎo)體器件。半導(dǎo)體器件包括：多個布線端子板，每一布線端子板電連接到多個半導(dǎo)體元件之一；端子組裝部，其中組裝有從電路形成區(qū)引出的多個布線端子板；多個外部連接端子板，每一外部連接端子板的一端連接到端子組裝部中的多個布線端子板之一，且其他端延伸到設(shè)置在殼體上的外部端子部；以及模制樹脂部，該模制樹脂部通過填充端子組裝部的樹脂對布線端子板和外部連接端子板的連接部進(jìn)行絕緣和保護(hù)。同樣，本發(fā)明的半導(dǎo)體器件制造方法是在殼體中具有包括多個半導(dǎo)體元件的電路形成區(qū)的半導(dǎo)體的制造方法。該半導(dǎo)體器件制造方法包括：將半導(dǎo)體元件焊接到構(gòu)成電路形成區(qū)的絕緣基板的步驟；在絕緣基板上安裝與多個布線端子板一體配置的殼體、設(shè)置在殼體的外表面中的彼此相鄰的端子組裝部、以及在殼體的外周部上的預(yù)定位置處的外部端子部的步驟；電連接半導(dǎo)體元件和布線端子板的引線接合步驟；通過模制樹脂對電路形成區(qū)中的引線和半導(dǎo)體元件進(jìn)行絕緣和保護(hù)的第一密封步驟；使用與延伸形成到外部端子部的外部連接端子板一體地形成的蓋體來覆蓋殼體中的所述電路形成區(qū)的步驟；以及將外部連接端子板連接到端子組裝部中的布線端子板、并且通過模制樹脂對這些連接部進(jìn)行絕緣和密封的第二密封步驟。根據(jù)本發(fā)明，有可能確保各布線端子的結(jié)的結(jié)合強度以及各外部連接端子之間的耐壓，并且同時減小半導(dǎo)體器件的外部尺寸。附圖說明圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的半導(dǎo)體器件的平面俯視圖；圖2是沿著圖1中的半導(dǎo)體器件的截面II-II取得的截面圖；圖3是沿著圖1中的半導(dǎo)體器件的截面III-III取得的截面圖；以及圖4是示出本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造工藝的示圖。具體實施方式在下文中，將參考附圖給出對本發(fā)明的一個實施例的描述。圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的半導(dǎo)體器件的平面俯視圖。半導(dǎo)體器件具有通過將矩形殼體1內(nèi)部分成例如六個區(qū)域而設(shè)置的由點劃線示出的電路形成區(qū)A至F，并且由諸如IGBT之類的半導(dǎo)體元件構(gòu)成的逆變器電路設(shè)置在電路形成區(qū)A至F中的每一個電路形成區(qū)中。針對殼體1中的每一對電路形成區(qū)A和D、B和E、以及C和F，形成一對逆變器電路?？刂贫俗?是通過其向電路形成區(qū)A至F中的逆變器電路供應(yīng)控制信號的端子，并且嵌入與其對應(yīng)電路形成區(qū)A至C以及D至F相鄰的殼體1的相應(yīng)前后方向的外周側(cè)壁11和13。殼體1還包括左右方向的外周側(cè)壁12和14，并且殼體1的外形基本上是長方體。在電路形成區(qū)A至C以及D至F之間的殼體1內(nèi)部的中間部分中，端子組裝部31至33在從殼體1的底部凸起的部分中形成，并且如從殼體1的頂部側(cè)可見，端子組裝部31至33的開口面在左右方向上對齊地設(shè)置。另外，在這些端子組裝部31至33中，端子組裝部32形成在與兩個相鄰的電路形成區(qū)B和E等距的位置處，并且從相應(yīng)電路形成區(qū)B和E引出的布線端子板4a、4b和4c彼此相鄰地設(shè)置在端子組裝部32中。同樣，端子組裝部31形成在與兩個相鄰的電路形成區(qū)A和D等距的位置處，并且以相同的方式，端子組裝部33形成在與兩個相鄰的電路形成區(qū)C和F等距的位置處，其中相同的布線端子板4a、4b和4c還設(shè)置在端子組裝部31和33中的每一端子組裝部中。在圖1中，只示出引出到其中的端子組裝部32以及布線端子板4a、4b和4c的形狀，并且只有端子組裝部31和33的外形由虛線示出，同時省略與端子組裝部31和33相對應(yīng)的布線端子板4a、4b和4c的圖示。以此方式，電連接到在每一電路形成區(qū)A至F中形成的半導(dǎo)體元件的布線端子板4a、4b和4c中的每一布線端子板的一端被引出到每一端子組裝部31至33中的殼體1的外表面。通過電路形成區(qū)A至F上方的頂部有蓋5的殼體1的各開口部分，除端子組裝部31至33以外的殼體1中的電路形成區(qū)A至F的各部分最終全部與外部屏蔽開。由圖1中的點劃線示出的外部連接端子板5a、5b和5c一體地嵌入蓋5。即，通過將蓋5設(shè)置在殼體1的頂部，外部連接端子板5a、5b和5c連接到從相應(yīng)電路形成區(qū)B和E引出到端子組裝部32中的三個布線端子板4a、4b和4c。外部連接端子板5a的一端通過多個（例如，如圖1所示的10個）激光焊接部Lb連接到從電路形成區(qū)B和E引出到端子組裝部32中的布線端子板4a、4b和4c中的布線端子板4a。此外，外部連接端子板5a的另一端構(gòu)成殼體1的正向側(cè)壁11的外周部上的外部端子部6a。同樣，外部連接端子板5b的一端通過激光焊接部Lb連接到從電路形成區(qū)B引出到端子組裝部32中的布線端子板4b。此外，外部連接端子板5b的另一端在殼體1的背向上經(jīng)由構(gòu)成側(cè)壁13的外周部上的外部端子部6b的電路形成區(qū)D和E之間的部分延伸。以相同的方式，外部連接端子板5c的一端通過激光焊接部Lb連接到從電路形成區(qū)E引出到端子組裝部32中的布線端子板4c。此外，外部連接端子板5c的另一端在殼體1的背向上經(jīng)由構(gòu)成側(cè)壁13的外周部上的外部端子部6c的電路形成區(qū)E和F之間的部分延伸。在此，在圖1中只示出與端子組裝部32相對應(yīng)的外部連接端子板5a、5b和5c，但是同樣在端子組裝部31和33中，與其相對應(yīng)的外部連接端子與蓋5一體地形成并且彼此絕緣。接著，將給出對容納在半導(dǎo)體器件的殼體1內(nèi)部的半導(dǎo)體電路的描述。圖2是沿著圖1中的半導(dǎo)體器件的截面II-II取得的截面圖，并且圖3是沿著圖1中的半導(dǎo)體器件的截面III-III取得的截面圖。半導(dǎo)體芯片22通過焊料23a接合到絕緣基板24的一側(cè)。導(dǎo)電層24a、24b和24c接合到絕緣基板24的每一相應(yīng)表面，并且構(gòu)成用于散熱的冷卻底板7的銅板等通過焊料23b接合到與半導(dǎo)體芯片22相對的一側(cè)。殼體1通過粘合劑固定到冷卻底板7以包圍絕緣基板24，并且諸如前述布線端子板4a、4b和4c之類的金屬板以及控制端子2結(jié)合到殼體1中。半導(dǎo)體芯片22的一個電極和絕緣基板24的導(dǎo)電層24a通過鋁線25等連接，半導(dǎo)體芯片22的控制電極和控制端子2通過鋁線25等連接，并且此外，導(dǎo)電層24a和布線端子板4a通過鋁線25等連接。以此方式，殼體1的底部由冷卻底板7構(gòu)成，并且多個半導(dǎo)體元件設(shè)置在如電路形成區(qū)B的底部的上表面上。在圖2中只示出與特定半導(dǎo)體元件（諸如IGBT）相關(guān)的在電路形成區(qū)B中形成的逆變器電路的配置。隨后，殼體1的電路形成區(qū)A至C中的每一電路形成區(qū)用由凝膠或者諸如環(huán)氧樹脂之類的絕緣樹脂制成的第一模制樹脂部8密封。鑄造到殼體1內(nèi)部中的凝膠或者諸如環(huán)氧樹脂之類的絕緣樹脂固化，由此保護(hù)半導(dǎo)體芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、鋁線等。接著，在殼體12的頂部設(shè)置有蓋5之后，與蓋一體地形成的外部連接端子板5a至5c中的每一外部連接端子板的一端與端子組裝部32中的其對應(yīng)的布線端子板4a至4c接觸。即，如前所述，位于殼體1的正面?zhèn)鹊亩俗咏M裝部31至33在從殼體1底部高高凸起的凸起部15的頂部側(cè)形成，并且端子組裝部31至33的周壁部被配置成與蓋5的上表面齊平。此時，圖3所示的端子組裝部32中的布線端子板4a至4c為其連接部在不同的高度處嵌入殼體1的凸起部15，從而相應(yīng)的外部連接端子板5a、5b和5c可在彼此不同的高度方向位置處連接到布線端子板4a至4c。在圖3中的截面圖中，省略與端子組裝部32相鄰的端子組裝部31和33中的布線端子板4a至4c等。以此方式，即使在布線端子板4a至4c被設(shè)置成在端子組裝部32中在左右方向上彼此接近時，連接有外部連接端子板5a至5c的布線端子板4a至4c也可通過在高度方向上彼此相距一距離而彼此間隔開足夠的絕緣距離。因此，由于即使在殼體1中形成的端子組裝部31至33的面積被設(shè)計成較小時也有可能確保各端子之間的耐壓，因此容易減小半導(dǎo)體器件的殼體1的大小。同樣，上述半導(dǎo)體器件使得在單個端子組裝部32中，外部連接端子板5a至5c通過激光焊接連接到多個布線端子板4a至4c等，并且此外，這些焊接部用由凝膠或者諸如環(huán)氧樹脂之類的絕緣樹脂制成的第二模制樹脂部9密封。通過這樣做，即使在半導(dǎo)體器件的布線端子板4a至4c彼此接近時，也有可能確保耐壓。此外，由于焊接部受第二模制樹脂部9保護(hù)，因此有可能確保外部連接端子板5a、5b和5c與布線端子板4a、4b和4c之間的連接的機(jī)械強度的大小足夠。由于樹脂提供了一部分機(jī)械強度，因此有可能減少各端子板之間的連接所需的焊接面積，并且由此有可能減少激光焊接部Lb的結(jié)合點的數(shù)量。因此，有可能在不減小連接到外部電子設(shè)備的外部端子部6a、6b和6c與經(jīng)由布線端子板4a至4c電連接的半導(dǎo)體芯片22之間的連接強度的情況下減小半導(dǎo)體器件的整體大小。在半導(dǎo)體器件的上述示例中，配置為在其頂部側(cè)具有開口的空間部在殼體1的凸起部15中形成、且構(gòu)成第二模制樹脂部9的絕緣樹脂被鑄造到該空間部中，但是配置也可以是開口部設(shè)置在蓋5中、且構(gòu)成第二模制樹脂部9的絕緣樹脂被鑄造到該開口部中。同樣，在上述示例中，配置為外部連接端子板5a、5b和5c中的每一外部連接端子板的一端通過激光焊接部Lb連接到其對應(yīng)的布線端子板4a、4b和4c，但是配置也可以是容納在端子組裝部中的布線端子板的數(shù)量為至少一個且第一外部連接端子板連接到第一布線端子板。同樣，配置可以是布線端子板的數(shù)量為至少兩個且第一外部連接端子板和第二外部連接端子板分別連接到第一布線端子板和第二布線端子板。此外，配置可以是外部連接端子板的基本中央部（而非一端）連接到布線端子板且外部連接端子板的每一端設(shè)置在該殼體的側(cè)壁上。當(dāng)容納在端子組裝部中的布線端子板的數(shù)量也是一個或兩個時，通過絕緣樹脂確保各外部連接端子之間的耐壓和結(jié)的結(jié)合強度。圖4是示出本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造工藝的示圖。在步驟ST1，將半導(dǎo)體芯片22焊接到每一絕緣基板24上的導(dǎo)電層24b等，由此構(gòu)成形成逆變器電路的多個電路形成區(qū)A至F。此時，絕緣基板24可設(shè)置在冷卻底板7上且焊接到冷卻底板7。在步驟ST2，制備與多個布線端子板4a、4b和4c、在外表面中設(shè)置成彼此接近的端子組裝部31至33、以及在外周部上的預(yù)定位置處的外部端子部6a、6b和6c一體地配置的殼體1，并且將其安裝在絕緣基板24上（參考圖1和2）。此時，作為用于將設(shè)置在電路形成區(qū)A至F中的半導(dǎo)體芯片22所產(chǎn)生的熱散發(fā)到外部的散熱金屬板的冷卻底板7被用作殼體1的底板。配置可以是使用例如粘合劑將殼體1固定到冷卻底板7。在步驟ST3，半導(dǎo)體芯片22的一個電極和絕緣基板24的導(dǎo)電層24a通過鋁線25等連接，半導(dǎo)體芯片22的控制電極和控制端子2通過鋁線25等連接，并且此外，導(dǎo)電層24a和布線端子板4a通過鋁線25等連接（參考圖2）。在步驟ST4，通過模制樹脂對電路形成區(qū)A-F中的鋁線25、半導(dǎo)體芯片22等進(jìn)行絕緣和密封（第一密封步驟）。在步驟ST5，在殼體1的頂部設(shè)置蓋5。通過這樣做，覆蓋殼體1中的電路形成區(qū)A至F，并且分散地設(shè)置在殼體1的外周部上的外部端子部6a、6b和6c以及設(shè)置在端子組裝部31至33中的布線端子板4a至4c經(jīng)由與蓋5一體形成的外部連接端子板5a、5b和5c相接觸。在步驟ST6，外部連接端子板5a、5b和5c通過激光焊接連接到其與布線端子板4a至4c的連接部（參考圖2和3）。在步驟ST7，通過模制樹脂對端子組裝部31至33中的激光焊接連接部進(jìn)行絕緣和密封（第二密封步驟）。上述制造工藝是其中外部連接端子板5a至5c與覆蓋電路形成區(qū)A至F的蓋5一體地配置的一個示例，但是本發(fā)明不限于此。例如，當(dāng)與蓋5分開地制備外部連接端子板5a至5c時，通過省略在殼體1的頂部設(shè)置蓋5的步驟ST5，殼體1的整體也可在第二密封步驟（步驟ST7）之后用該蓋覆蓋。