功率半导体装置及其制造方法与流程

1.本公开涉及功率半导体装置及其制造方法。


背景技术：

2.日本特开2014-11236号公报(专利文献1)公开了一种功率半导体装置，其具备绝缘栅双极型晶体管(igbt)之类的功率半导体元件、dcb基板、散热用底板、插接壳体、母线以及引线。dcb基板与散热用底板接合。功率半导体元件与dcb基板接合。插接壳体与散热用底板接合，并包围功率半导体元件和dcb基板。在插接壳体设置有母线。功率半导体元件经由引线与母线电连接。具体而言，引线的一端使用焊锡与功率半导体元件接合。引线的另一端使用焊锡与母线接合。
3.在先技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本特开2014-11236号公报


技术实现要素：

6.发明要解决的问题
7.本公开的目的在于提高功率半导体装置的可靠性。
8.解决问题的手段
9.本公开的功率半导体装置具备基板、第一功率半导体元件、引出配线以及板状端子。第一功率半导体元件包括与基板接合的第一背面电极和第一背面电极的相反侧的第一正面电极。板状端子包括第一端子部分和第二端子部分。第一端子部分使用第一导电接合构件与第一正面电极接合。第二端子部分使用第二导电接合构件与引出配线接合。第一功率半导体元件与第一端子部分之间的第一线膨胀系数差大于引出配线与第二端子部分之间的第二线膨胀系数差。第一端子部分比第二端子部分薄。
10.本公开的功率半导体装置的制造方法具备：将第一功率半导体元件的第一背面电极与基板接合的步骤；以及将板状端子与第一背面电极的相反侧的第一功率半导体元件的第一正面电极和引出配线接合的步骤。板状端子包括第一端子部分和第二端子部分。第一功率半导体元件与第一端子部分之间的第一线膨胀系数之差大于引出配线与第二端子部分之间的第二线膨胀系数之差。第一端子部分比第二端子部分薄。使用第一导电接合构件将第一端子部分与第一正面电极接合，并且使用第二导电接合构件将第二端子部分与引出配线接合。在将第一端子部分与第一正面电极接合时，使用第一热源加热第一导电接合构件。基于使用第一温度传感器测定的第一端子部分的第一温度来控制第一热源。在将第二端子部分与引出配线接合时，使用第二热源加热第二导电接合构件。基于使用第二温度传感器测定的第二端子部分的第二温度来控制第二热源。
11.发明的效果
12.由于第一端子部分比第二端子部分薄，因此能够减小施加于第一导电接合构件的
热应力。可以防止第一导电接合构件发生开裂以及第一端子部分从第一正面电极剥离。而且，第二端子部分比第一端子部分厚。第二端子部分具有比第一端子部分大的热容量。因此，能够减少第二导电接合构件的温度上升。第二导电接合构件的劣化被降低。根据本公开的功率半导体装置，能够提高功率半导体装置的可靠性。
13.根据本公开的功率半导体装置的制造方法，能够得到可靠性被提高的功率半导体装置。
附图说明
14.图1是实施方式1的功率半导体装置的概略剖视图。
15.图2是表示实施方式1的功率半导体装置的制造方法的流程图的图。
16.图3是表示实施方式1的功率半导体装置的制造方法的工序s4的流程图的图。
17.图4是表示实施方式1的功率半导体装置的制造装置的第一例的概略图。
18.图5是实施方式1的功率半导体装置的制造装置的第一例及第二例的框图。
19.图6是表示实施方式1的功率半导体装置的制造装置的第二例的概略图。
20.图7是实施方式2的功率半导体装置的概略剖视图。
21.图8是实施方式3的功率半导体装置的概略剖视图。
具体实施方式
22.以下，说明本公开的实施方式。另外，对相同的结构标注相同的附图标记，不重复其说明。
23.实施方式1
24.参照图1说明实施方式1的功率半导体装置1。功率半导体装置1主要具备基板10、第一功率半导体元件20、引出配线41、41g、以及板状端子50、50g。功率半导体装置1还可以具备端子台40和散热器(heatsink)30。功率半导体装置1还可以具备第二功率半导体元件25。
25.基板10包括绝缘层11、正面导体层12和背面导体层13。基板10沿着第一方向(x方向)和与第一方向正交的第二方向(y方向)延伸。垂直于第一方向(x方向)和第二方向(y方向)的第三方向(z方向)是基板10的厚度方向。
26.绝缘层11例如是氮化铝(aln)、氮化硅(si3n4)、氧化铝(al2o3)之类的陶瓷层、或含有氮化硼(bn)填料的环氧树脂之类的树脂层。绝缘层11优选具有电绝缘性，并且具有高热导率。绝缘层11例如具有0.3mm以上且1.0mm以下的厚度。
27.正面导体层12和背面导体层13例如是铜(cu)层、铝(al)层、或者cu和al的层叠体。正面导体层12和背面导体层13分别具有例如0.2mm以上的厚度。正面导体层12和背面导体层13可以分别具有0.3mm以上的厚度。正面导体层12和背面导体层13分别具有例如1.0mm以下的厚度。正面导体层12和背面导体层13可以分别具有0.6mm以下的厚度。正面导体层12和背面导体层13越厚，正面导体层12和背面导体层13的散热性能越高。正面导体层12和背面导体层13越薄，由绝缘层11与正面导体层12之间的线膨胀系数差和绝缘层11与背面导体层13之间的线膨胀系数差引起的从正面导体层12和背面导体层13施加于绝缘层11的热应力越小。正面导体层12的正面是基板10的主表面10a。
28.第一功率半导体元件20和第二功率半导体元件25在第一方向(x方向)上彼此相邻地配置。在本实施方式中，第一功率半导体元件20和第二功率半导体元件25由硅(si)形成。第一功率半导体元件20和第二功率半导体元件25也可以由碳化硅(sic)、氮化镓(gan)、金刚石之类的具有比si大的带隙的半导体材料形成。具有比si大的带隙的半导体材料能够使第一功率半导体元件20和第二功率半导体元件25在高温下也正常地动作，并且可以实现功率半导体装置1的小型化。
29.第一功率半导体元件20包括第一背面电极22和第一背面电极22的相反侧的第一正面电极21。第一背面电极22和第一正面电极21在第一功率半导体元件20的厚度方向(第三方向(z方向))上相互分离。第二功率半导体元件25包括第二背面电极27和第二背面电极27的相反侧的第二正面电极26。第二背面电极27和第二正面电极26在第二功率半导体元件25的厚度方向(第三方向(z方向))上相互分离。第一功率半导体元件20的厚度方向(第三方向(z方向))和第二功率半导体元件25的厚度方向(第三方向(z方向))与基板10的主表面10a的法线方向(第三方向(z方向))平行。
30.在本实施方式中，第一功率半导体元件20是绝缘栅双极型晶体管(igbt)，第二功率半导体元件25是续流二极管(fwd)。第一正面电极21包括发射电极(未图示)和栅极电极(未图示)，第一背面电极22是集电极。第二正面电极26是阳极电极。第二背面电极27是阴极电极。第一功率半导体元件20和第二功率半导体元件25也可以是金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)之类的其他功率半导体元件。
31.第一功率半导体元件20的第一背面电极22使用导电接合构件23与基板10的正面导体层12接合。第二功率半导体元件25的第二背面电极27使用导电接合构件28与基板10的正面导体层12接合。导电接合构件23和导电接合构件28由例如无铅焊锡之类的焊锡、银(ag)、铜(cu)或铜锡(cusn)合金形成。导电接合构件23和导电接合构件28具有例如250℃以上的熔点。导电接合构件23和导电接合构件28也可以具有300℃以上的熔点。
32.导电接合构件23和导电接合构件28可以由银微粒烧结体、铜微粒烧结体或cusn微粒烧结体之类的金属微粒烧结体形成。在本说明书中，微粒是指具有100μm以下的直径的颗粒。微粒可以为具有10μm以下的直径的颗粒，也可以为纳米颗粒。金属微粒烧结体利用金属微粒在低于构成微粒的金属的熔点的温度下烧结的现象，通过对分散有金属微粒的糊料进行烧结而得到。这样得到的金属微粒烧结体具有构成微粒的金属的熔点，与焊锡相比具有高的熔点。金属微粒烧结体可以使第一功率半导体元件20和第二功率半导体元件25即使在高温下也正常地工作。金属微粒烧结体使功率半导体装置1的可靠性提高，并且能够实现功率半导体装置1的小型化。
33.在第一正面电极21上可以设置有适于与第一导电接合构件55扩散接合的第一金属化层(未图示)。在第二正面电极26上可以设置有适于与第三导电接合构件56扩散接合的第二金属化层(未图示)。在第一导电接合构件55和第三导电接合构件56是焊锡的情况下，第一金属化层和第二金属化层例如分别是从最表面侧起层叠了金(au)层和镍(ni)层的层叠体。au层防止第一正面电极21和第二正面电极26的最表面的氧化，并且提高对焊锡的润湿性。ni层防止焊锡向第一正面电极21和第二正面电极26扩散。ni层的厚度考虑软钎焊接合时的热施加方式和第一功率半导体元件20以及第二功率半导体元件25的工作时的最高温度来决定。ni层例如具有1.5μm以上且5.0μm以下的厚度。ni层例如通过溅射或镀敷而形
成。
34.引出配线41和板状端子50将第一功率半导体元件20和第二功率半导体元件25与位于功率半导体装置1的外部的构件电连接。电流或电压通过引出配线41和板状端子50，从位于功率半导体装置1外部的构件向第一功率半导体元件20和第二功率半导体元件25供给，或者从第一功率半导体元件20和第二功率半导体元件25向位于功率半导体装置1的外部的构件供给。位于功率半导体装置1的外部的构件例如为电动机，功率半导体装置1例如为驱动电动机的变换器。在驱动电动机的情况下，数百安培的电流流过引出配线41和板状端子50。
35.引出配线41和板状端子50分别通过由铜(cu)、铜钨(cuw)合金、或者由cu层/因瓦合金(fe-36％ni合金)层/cu层构成的层叠体形成。在本实施方式中，引出配线41和板状端子50由相同的材料形成。引出配线41和板状端子50也可以由相互不同的材料形成。
36.引出配线41主要在第二方向(y方向)上延伸，引出配线41的长度方向是第二方向(y方向)。板状端子50主要在与引出配线41交叉的第一方向(x方向)上延伸，板状端子50的长度方向是第一方向(x方向)。
37.板状端子50包括第一端子部分51和第二端子部分52。板状端子50还可以包括将第一端子部分51和第二端子部分52连接的第三端子部分53。在本实施方式中，第一端子部分51、第二端子部分52以及第三端子部分53由相同的材料形成，板状端子50由单一部件构成。由单一部件构成的板状端子50与以如下方式形成的板状端子50相比具有更高的可靠性，上述方式为第一端子部分51、第二端子部分52以及第三端子部分53为相互不同的部件，且第一端子部分51和第二端子部分52例如通过软钎焊或焊接而相互连接，并且第二端子部分52和第三端子部分53例如通过软钎焊或焊接而相互连接。
38.板状端子50也可以由多个部件构成。例如，第一端子部分51、第二端子部分52以及第三端子部分53可以为相互不同的部件，并且第一端子部分51和第二端子部分52例如通过焊锡或焊接相互连接，并且第二端子部分52和第三端子部分53例如通过焊锡或焊接相互连接。因此，即使板状端子50在从基板10的厚度方向(第三方向(z方向))俯视时具有曲柄形状那样的复杂的形状，板状端子50也能够以相对高的成品率且以相对低的成本形成。在第一端子部分51、第二端子部分52以及第三端子部分53为相互不同的部件的情况下，第一端子部分51、第二端子部分52以及第三端子部分53可以由相同的材料形成，也可以由相互不同的材料形成。
39.第一端子部分51在第一方向(x方向)上延伸，第一端子部分51的长度方向为第一方向(x方向)。第一端子部分51沿着基板10的主表面10a延伸。第二端子部分52在第一方向(x方向)上延伸，第二端子部分52的长度方向为第一方向(x方向)。第二端子部分52沿着基板10的主表面10a延伸。第三端子部分53在第三方向(z方向)上延伸，第三端子部分53的长度方向为第三方向(z方向)。第三端子部分53沿着第一功率半导体元件20的厚度方向(第三方向(z方向))延伸。第一功率半导体元件20的厚度方向(第三方向(z方向))上的第一端子部分51与基板10的主表面10a之间的距离比第一功率半导体元件20的厚度方向(第三方向(z方向))上的第二端子部分52与基板10的主表面10a之间的距离短。
40.第一端子部分51比第二端子部分52薄。特别是，第一端子部分51的第一厚度t1与第二端子部分52的第二厚度t2之比为0.75以下。该比也可以为0.60以下。第一端子部分51
的第一厚度t1与第二端子部分52的第二厚度t2之比为0.10以上。该比也可以为0.20以上。第三端子部分53比第二端子部分52薄。特别是，第三端子部分53的第三厚度t3与第二端子部分52的第二厚度t2之比为0.75以下。该比也可以为0.60以下。第三端子部分53的第三厚度t3与第二端子部分52的第二厚度t2之比为0.10以上。该比也可以为0.20以上。
41.第一端子部分51的第一厚度t1为0.60mm以下。第一厚度t1也可以为0.50mm以下。第一端子部分51的第一厚度t1例如为0.15mm以上。第一厚度t1也可以为0.20mm以上。第二端子部分52的第二厚度t2例如为0.80mm以上。第二厚度t2也可以为1.0mm以上。第二端子部分52的第二厚度t2例如为1.50mm以下。第二端子部分52的第二厚度t2也可以为1.35mm以下。第三端子部分53的第三厚度t3例如为0.60mm以下。第三厚度t3也可以为0.50mm以下。第三端子部分53的第三厚度t3例如为0.15mm以上。第三厚度t3也可以为0.20mm以上。第三端子部分53的第三厚度t3也可以等于第一端子部分51的第一厚度t1。
42.第一功率半导体元件20与第一端子部分51之间的第一线膨胀系数差大于引出配线41与第二端子部分52之间的第二线膨胀系数差。第二功率半导体元件25与第一端子部分51之间的第三线膨胀系数差大于引出配线41与第二端子部分52之间的第二线膨胀系数差。
43.彼此相邻配置的第一功率半导体元件20和第二功率半导体元件25都与一个板状端子50接合。因此，能够减小配线电感，能够减小施加于第一功率半导体元件20和第二功率半导体元件25的浪涌电压。另外，能够以一次工序进行板状端子50与第一功率半导体元件20的接合、以及板状端子50与第二功率半导体元件25的接合。功率半导体装置1的生产率提高。
44.具体而言，第一端子部分51使用第一导电接合构件55与第一正面电极21接合。第二端子部分52使用第二导电接合构件57与引出配线41接合。第一端子部分51使用第三导电接合构件56与第二正面电极26接合。
45.第二导电接合构件57可以由与第一导电接合构件55和第三导电接合构件56相同的材料形成，也可以由与第一导电接合构件55和第三导电接合构件56不同的材料形成。第一导电接合构件55、第二导电接合构件57以及第三导电接合构件56例如由无铅焊锡之类的焊锡、银(ag)、铜(cu)或铜锡(cusn)合金形成。第一导电接合构件55、第二导电接合构件57以及第三导电接合构件56具有250℃以上的熔点。第一导电接合构件55、第二导电接合构件57以及第三导电接合构件56可以具有300℃以上的熔点。
46.特别地，第一导电接合构件55是包含sn作为主成分的第一焊锡。第一焊锡具有比sn高的0.2％耐力。第一焊锡例如是sn-cu系焊锡或sn-sb系焊锡。第二导电接合构件57是包含sn作为主成分的第二焊锡。第二焊锡具有比sn高的热导率。第二焊锡例如是sn-au系焊锡或sn-ag系焊锡。第三导电接合构件56由包含sn作为主成分的第三焊锡形成。第三焊锡具有比sn高的0.2％耐力。第三焊锡例如为sn-cu系焊锡或sn-sb系焊锡。第一导电接合构件55和第三导电接合构件56具有比第二导电接合构件57高的0.2％耐力。第二导电接合构件57具有比第一导电接合构件55和第三导电接合构件56高的热导率。
47.第一导电接合构件55、第二导电接合构件57以及第三导电接合构件56可以由银微粒烧结体、铜微粒烧结体或cusn微粒烧结体之类的金属微粒烧结体形成。金属微粒烧结体利用金属微粒在低于构成微粒的金属的熔点的温度下烧结的现象，通过对分散有金属微粒的糊料进行烧结而得到。这样得到的金属微粒烧结体具有构成微粒的金属的熔点，与焊锡
相比具有高的熔点。金属微粒烧结体可以使第一功率半导体元件20和第二功率半导体元件25即使在高温下也正常地工作。金属微粒烧结体使功率半导体装置1的可靠性提高，并且能够实现功率半导体装置1的小型化。
48.端子台40例如由聚苯硫醚(pps)或液晶聚合物(lcp)之类的具有耐热性的绝缘树脂形成。端子台40的热导率小于引出配线41的热导率，并且小于板状端子50的热导率。端子台40的热导率小于第一功率半导体元件20的热导率，并且小于第二功率半导体元件25的热导率。端子台40的热导率例如为1.0w/mk以下。引出配线41的一部分埋入端子台40。引出配线41的剩余部分从端子台40露出。板状端子50的第二端子部分52使用第二导电接合构件57，与从端子台40露出的引出配线41的部分接合。
49.引出配线41g与引出配线41同样地构成。引出配线41g在第二方向(y方向)上延伸，引出配线41g的长度方向是第二方向(y方向)。引出配线41g的一部分埋入端子台40。引出配线41g的剩余部分从端子台40露出。引出配线41g通过构成端子台40的绝缘树脂与引出配线41电绝缘。
50.板状端子50g与板状端子50同样地构成。板状端子50g主要在与引出配线41g交叉的第一方向(x方向)上延伸，板状端子50g的长度方向是第一方向(x方向)。板状端子50g的一端经由导电接合构件(未图示)与从端子台40露出的引出配线41g的部分连接。板状端子50g的另一端经由导电接合构件(未图示)与基板10的正面导体层12连接。
51.散热器30将由第一功率半导体元件20和第二功率半导体元件25产生的热向功率半导体装置1的外部散发。散热器30例如由铜(cu)或铝(al)之类的具有高热导率的材料形成。在将功率半导体装置1应用于汽车的情况下，为了汽车的轻量化以及燃料经济性提高，散热器30优选由al形成。
52.散热器30包括顶板31、多个散热片32、以及封套33。在顶板31与封套33之间形成有制冷剂37的流路36。多个散热片32安装在规定流路36的一部分的顶板31的背面，配置在流路36内。在顶板31和封套33设置有流路36的入口34和出口35。制冷剂37例如是水。制冷剂37从辐射器(radiator)(未图示)流向流路36的入口34。制冷剂37在流路36中流动，从流路36的出口35流到辐射器。制冷剂37在辐射器和散热器30中循环。
53.为了防止制冷剂37从散热器30漏出，顶板31液密地安装于封套33。在第一例中，也可以在顶板31和封套33之间夹设橡胶制的o形环，并利用螺钉将顶板31和封套33相互固定。在第二例中，也可以在顶板31和封套33之间涂敷密封材料，并利用螺钉将顶板31和封套33相互固定。在第三例中，也可以将顶板31和封套33相互钎焊。在第四例中，也可以将顶板31和封套33相互摩擦搅拌接合。
54.基板10安装于散热器30。具体地，基板10的背面导体层13使用接合构件14安装于散热器30的顶板31。接合构件14例如是铝硅(alsi)焊料或包含sn作为主成分的焊锡。在使用sn系焊锡作为接合构件14、且散热器30由al形成的情况下，也可以预先对散热器30施加能够与sn系焊锡形成合金的镀层(例如，ni镀层或者sn镀层)。该镀层容易与sn系焊锡合金化，因此容易将sn系焊锡与al制的散热器30接合。该镀层例如具有2μm以上且10μm以下的厚度，实现良好的焊锡润湿性和高的接合可靠性。
55.例如，在散热器30为al制的情况下，散热器30的线膨胀系数由al的线膨胀系数(23ppm/k)给出。在基板10由具有0.32mm厚度的由si3n4形成的绝缘层11、具有0.50mm厚度的
由cu板形成的正面导体层12、以及具有0.50mm厚度的由cu板形成的背面导体层13构成的情况下，基板10的线膨胀系数为约7ppm/k以上且约8ppm/k以下。因此，基板10与散热器30之间的线膨胀系数差变大。在基板10与散热器30之间的线膨胀系数差大的情况下，作为接合构件14，优选使用0.2％耐力大的接合构件。0.2％耐力大的接合构件能够减小接合构件14的开裂扩展速度(每1个负荷循环的开裂扩展量)。
56.端子台40安装于散热器30。具体而言，端子台40使用硅类粘接剂或螺钉安装于散热器30的顶板31。
57.参照图2至图6，说明本实施方式的功率半导体装置1的制造方法。
58.如图2所示，本实施方式的功率半导体装置1的制造方法具备将第一功率半导体元件20和第二功率半导体元件25接合在基板10上的步骤(s1)。具体而言，使用导电接合构件23，将第一功率半导体元件20的第一背面电极22与基板10的正面导体层12接合。使用导电接合构件28，将第二功率半导体元件25的第二背面电极27与基板10的正面导体层12接合。
59.如图2所示，本实施方式的功率半导体装置1的制造方法具备将端子台40安装于散热器30的步骤(s2)。具体而言，例如，使用硅类粘接剂或螺钉，将端子台40安装于散热器30的顶板31。引出配线41、41g的一部分埋入端子台40。引出配线41、41g的剩余部分从端子台40露出。
60.如图2所示，本实施方式的功率半导体装置1的制造方法具备将基板10与散热器30接合的步骤(s3)。具体而言，使用接合构件14将基板10的背面导体层13安装于散热器30。接合构件14例如是铝硅(alsi)焊料或包含sn作为主成分的焊锡。
61.如图2所示，本实施方式的功率半导体装置1的制造方法具备将板状端子50与第一功率半导体元件20、第二功率半导体元件25以及引出配线41接合的步骤(s4)。
62.具体而言，如图3所示，第一导电接合构件55载置在第一功率半导体元件20的第一正面电极21上，第二导电接合构件57载置在从端子台40露出的引出配线41的部分上，第三导电接合构件56载置在第二功率半导体元件25的第二正面电极26上(s41)。第一导电接合构件55、第二导电接合构件57以及第三导电接合构件56可以使用棒状焊锡、板状焊锡或片状焊锡之类的整体焊锡材料。通过使用整体焊锡材料，能够准确地调整焊锡的量。整体焊锡材料也可以是无助焊剂焊接材料。通过使用无助焊剂焊接材料，不需要焊接后的助焊剂残渣的清洗工序。
63.然后，在第一导电接合构件55、第二导电接合构件57以及第三导电接合构件56上载置板状端子50(s42)。
64.具体而言，板状端子50包括第一端子部分51和第二端子部分52。板状端子50还可以包括将第一端子部分51和第二端子部分52连接的第三端子部分53。第一端子部分51比第二端子部分52薄。第三端子部分53比第二端子部分52薄。板状端子50例如通过以下工序得到。准备具有均匀厚度的导电金属板。选择性地蚀刻导电金属板中相当于第一端子部分51和第三端子部分53的部分。然后，对导电金属板进行冲压加工。这样，得到包括第一端子部分51、第二端子部分52以及第三端子部分53的板状端子50。
65.第一端子部分51载置在第一导电接合构件55和第三导电接合构件56上。第二端子部分52载置在第二导电接合构件57上。第一功率半导体元件20与第一端子部分51之间的第一线膨胀系数之差大于引出配线41与第二端子部分52之间的第二线膨胀系数之差。第二功
率半导体元件25与第一端子部分51之间的第三线膨胀系数之差大于引出配线41与第二端子部分52之间的第二线膨胀系数之差。
66.然后，加热第一导电接合构件55、第二导电接合构件57以及第三导电接合构件56(s43)。可以通过对第一端子部分51进行加热，来加热第一导电接合构件55和第三导电接合构件56，并且，通过对第二端子部分52进行加热，来加热第二导电接合构件57。特别地，在加热第一导电接合构件55和第三导电接合构件56(或第一端子部分51)的同时，加热第二导电接合构件57(或第二端子部分52)。更特别地，在相互独立地测定第一端子部分51的第一温度和第二端子部分52的第二温度的同时，独立于第二导电接合构件57(或第二端子部分52)的加热而进行第一导电接合构件55和第三导电接合构件56(或第一端子部分51)的加热。
67.第一导电接合构件55、第二导电接合构件57以及第三导电接合构件56例如是无铅焊锡。具体而言，第一导电接合构件55是包含sn作为主成分的第一焊锡。第一焊锡具有比sn高的0.2％耐力。第一焊锡例如是sn-cu系焊锡或sn-sb系焊锡。第二导电接合构件57是包含sn作为主成分的第二焊锡。第二焊锡具有比sn高的热导率。第二焊锡例如是sn-au系焊锡或sn-ag系焊锡。第三导电接合构件56是包含sn作为主成分的第三焊锡。第三焊锡具有比sn高的0.2％耐力。第三焊锡例如为sn-cu系焊锡或sn-sb系焊锡。第一导电接合构件55和第三导电接合构件56分别具有比第二导电接合构件57高的0.2％耐力。第二导电接合构件57具有比第一导电接合构件55和第三导电接合构件56都高的热导率。
68.在第一导电接合构件55、第二导电接合构件57以及第三导电接合构件56是无铅焊锡之类的焊锡的情况下，第一导电接合构件55、第二导电接合构件57以及第三导电接合构件56例如通过辐射热方法(参照图4和图5)或传热方法(参照图5和图6)来加热，所述辐射热方法使用从卤素灯之类的红外线光源放出的红外线，所述传热方法使用加热块。在板状端子50的辐射率为0.3以上时，通过辐射热方法(参照图4和图5)加热第一导电接合构件55、第二导电接合构件57以及第三导电接合构件56(第一端子部分51和第二端子部分52)。在板状端子50的辐射率小于0.3时，通过传热方法(参照图5和图6)加热第一导电接合构件55、第二导电接合构件57以及第三导电接合构件56(第一端子部分51和第二端子部分52)。
69.在第一例中，第一导电接合构件55、第二导电接合构件57以及第三导电接合构件56使用图4和图5所示的第一加热装置60而被加热。第一加热装置60包括第一热源61、第二热源62、第一温度传感器63、第二温度传感器64以及控制部65。
70.第一热源61例如是第一红外线加热器。第二热源62例如是第二红外线加热器。第一热源61加热板状端子50的第一端子部分51，并且加热第一导电接合构件55和第三导电接合构件56。第二热源62加热板状端子50的第二端子部分52，并且加热第二导电接合构件57。
71.第一温度传感器63是第一辐射温度计。第二温度传感器64是第二辐射温度计。第一温度传感器63与板状端子50分离。第一温度传感器63测定板状端子50的第一端子部分51的第一温度。第一温度传感器63间接地测定第一导电接合构件55的温度和第三导电接合构件56的温度。第二温度传感器64与板状端子50分离。第二温度传感器64测定板状端子50的第二端子部分52的第二温度。第二温度传感器64间接地测定第二导电接合构件57的温度。由于板状端子50的辐射率为0.3以上，因此能够使用第一辐射温度计和第二辐射温度计准确地测定第一端子部分51的第一温度和第二端子部分52的第二温度。
72.控制部65与第一热源61、第二热源62、第一温度传感器63、第二温度传感器64可通
信地连接。控制部65基于使用第一温度传感器63测定的第一端子部分51的第一温度来控制第一热源61。控制部65基于使用第二温度传感器64测定的第二端子部分52的第二温度来控制第二热源62。
73.在将第一端子部分51与第一正面电极21接合时，使用第一热源61加热第一端子部分51，与第一端子部分51接触的第一导电接合构件55和第三导电接合构件56被加热。基于使用第一温度传感器63测定的第一端子部分51的第一温度来控制第一热源61。在将第二端子部分52与引出配线41接合时，使用第二热源62加热第二端子部分52，与第二端子部分52接触的第二导电接合构件57被加热。基于使用第二温度传感器64测定的第二端子部分52的第二温度来控制第二热源62。
74.在第二例中，第一导电接合构件55、第二导电接合构件57以及第三导电接合构件56使用图5和图6所示的第二加热装置60b而被加热。第二加热装置60b包括第一热源61b、第二热源62b、第一温度传感器63b、第二温度传感器64b以及控制部65。
75.第一热源61b例如是第一加热块。第二热源62b例如是第二加热块。第一热源61b加热板状端子50的第一端子部分51，并且加热第一导电接合构件55和第三导电接合构件56。第二热源62b加热板状端子50的第二端子部分52，并且加热第二导电接合构件57。
76.第一温度传感器63b是第一接触式温度计。第二温度传感器64b是第二接触式温度计。第一温度传感器63b与板状端子50的第一端子部分51接触，测定第一端子部分51的第一温度。第一温度传感器63b间接地测定第一导电接合构件55的温度和第三导电接合构件56的温度。第二温度传感器64b与板状端子50的第二端子部分52接触，测定第二端子部分52的第二温度。第二温度传感器64b间接地测定第二导电接合构件57的温度。由于第一接触式温度计与第一端子部分51接触，第二接触式温度计与第二端子部分52接触，因此即使板状端子50的辐射率小于0.3，也能够使用第一接触式温度计和第二接触式温度计，准确地测定第一端子部分51的第一温度和第二端子部分52的第二温度。
77.控制部65与第一热源61b、第二热源62b、第一温度传感器63b以及第二温度传感器64b可通信地连接。控制部65基于使用第一温度传感器63b测定的第一端子部分51的第一温度来控制第一热源61b。控制部65基于使用第二温度传感器64b测定的第二端子部分52的第二温度来控制第二热源62b。
78.在将第一端子部分51与第一正面电极21接合时，使用第一热源61b加热第一端子部分51，与第一端子部分51接触的第一导电接合构件55和第三导电接合构件56被加热。基于使用第一温度传感器63b测定的第一端子部分51的第一温度来控制第一热源61b。在将第二端子部分52与引出配线41接合时，使用第二热源62b加热第二端子部分52，与第二端子部分52接触的第二导电接合构件57被加热。基于使用第二温度传感器64b测定的第二端子部分52的第二温度来控制第二热源62b。
79.然后，冷却第一导电接合构件55、第二导电接合构件57以及第三导电接合构件56(s44)。使用第一导电接合构件55和第三导电接合构件56将第一端子部分51与第一正面电极21和第二正面电极26接合，并且使用第二导电接合构件57将第二端子部分52与引出配线41接合。这样，板状端子50与第一功率半导体元件20的第一正面电极21、第二功率半导体元件25的第二正面电极26以及引出配线41接合。
80.另外，在将板状端子50与第一功率半导体元件20、第二功率半导体元件25以及引
出配线41接合时(s4)，板状端子50g与正面导体层12和引出配线41g接合。将板状端子50g与正面导体层12和引出配线41g接合的方法与将板状端子50与第一功率半导体元件20、第二功率半导体元件25以及引出配线41接合的方法相同。
81.说明本实施方式的作用。
82.在本实施方式中，第一功率半导体元件20与第一端子部分51之间的第一线膨胀系数差大于引出配线41与第二端子部分52之间的第二线膨胀系数差。第二功率半导体元件25与第一端子部分51之间的第三线膨胀系数差大于引出配线41与第二端子部分52之间的第二线膨胀系数差。例如，在第一功率半导体元件20和第二功率半导体元件25主要由si(线膨胀系数2.5ppm/k)形成，并且板状端子50和引出配线41由cu(线膨胀系数16.8ppm/k)形成的情况下，第一线膨胀系数差和第三线膨胀系数差分别为14.3ppm/k，与此相对，第二线膨胀系数差为零。因此，施加到第一导电接合构件55的热应力大于施加到第二导电接合构件57的热应力。施加到第三导电接合构件56的热应力大于施加到第二导电接合构件57的热应力。在功率半导体装置1的使用期间，大的热应力反复地施加到第一导电接合构件55和第三导电接合构件56。
83.该热应力使第一导电接合构件55和第三导电接合构件56产生开裂且使开裂扩展，并且减少第一导电接合构件55的截面面积和第三导电接合构件56的截面面积。在本说明书中，导电接合构件的截面面积意味着在平行于基板10的主表面10a的截面中的导电接合构件的面积。由于第一导电接合构件55的截面面积和第三导电接合构件56的截面面积的减少，第一导电接合构件55的电阻和第三导电接合构件56的电阻增加，并且在第一导电接合构件55和第三导电接合构件56中产生的焦耳热增加。施加到第一导电接合构件55和第三导电接合构件56的热应力进一步增加。在第一导电接合构件55和第三导电接合构件56中开裂进一步扩展，存在第一导电接合构件55和第三导电接合构件56完全断裂的情况。当第一导电接合构件55和第三导电接合构件56完全断裂时，在第一功率半导体元件20的第一正面电极21与引出配线41之间产生高的电位差，在第一正面电极21与引出配线41之间产生电弧放电。在第二功率半导体元件25的第二正面电极26与引出配线41之间产生高的电位差，在第二正面电极26与引出配线41之间产生电弧放电。功率半导体装置1发生故障。
84.但是，第一端子部分51比第二端子部分52薄。因此，能够减小施加到第一导电接合构件55和第三导电接合构件56的热应力。可以防止第一导电接合构件55和第三导电接合构件56发生开裂以及第一端子部分51从第一正面电极21和第二正面电极26剥离的情况。
85.另外，在第一功率半导体元件20和第二功率半导体元件25产生的热经由板状端子50传递到第二导电接合构件57。因此，第二导电接合构件57的温度上升。此外，第二导电接合构件57与引出配线41接触，引出配线41的一部分埋入绝缘树脂制的端子台40中。因此，第二导电接合构件57的温度容易上升。当第二导电接合构件57的温度上升时，第二导电接合构件57劣化。例如，当第二导电接合构件57的温度上升时，第二导电接合构件57中包含的晶粒变大，第二导电接合构件57可能发生金属疲劳。在本实施方式中，第二端子部分52比第一端子部分51厚。第二端子部分52具有比第一端子部分51大的热容量。因此，能够降低第二导电接合构件57的温度上升。第二导电接合构件57的劣化降低。
86.说明本实施方式的功率半导体装置1及其制造方法的效果。
87.本实施方式的功率半导体装置1具备基板10、第一功率半导体元件20、引出配线41
以及板状端子50。第一功率半导体元件20包括与基板10接合的第一背面电极22和第一背面电极22的相反侧的第一正面电极21。板状端子50包括第一端子部分51和第二端子部分52。第一端子部分51使用第一导电接合构件55与第一正面电极21接合。第二端子部分52使用第二导电接合构件57与引出配线41接合。第一功率半导体元件20与第一端子部分51之间的第一线膨胀系数差大于引出配线41与第二端子部分52之间的第二线膨胀系数差。第一端子部分51比第二端子部分52薄。
88.第一功率半导体元件20与第一端子部分51之间的第一线膨胀系数差大于引出配线41与第二端子部分52之间的第二线膨胀系数差。因此，施加到第一导电接合构件55的热应力大于施加到第二导电接合构件57的热应力。但是，第一端子部分51比第二端子部分52薄。因此，能够减小施加到第一导电接合构件55的热应力。可以防止第一导电接合构件55发生开裂以及第一端子部分51从第一正面电极21剥离的情况。而且，第二端子部分52比第一端子部分51厚。第二端子部分52具有比第一端子部分51大的热容量。因此，第二导电接合构件57的温度上升被降低，第二导电接合构件57的劣化被降低。能够提高功率半导体装置1的可靠性。
89.第一端子部分51的第一厚度t1与第二端子部分52的第二厚度t2之比为0.10以上且0.75以下。由于该比为0.75以下，因此能够减小施加到第一导电接合构件55的热应力。由于该比为0.10以上，因此能够降低第一端子部分51的电阻引起的第一端子部分51的发热。能够降低第一导电接合构件55的温度上升，并降低第一导电接合构件55的劣化。能够提高功率半导体装置1的可靠性。
90.在本实施方式的功率半导体装置1中，第一端子部分51的第一厚度t1为0.15mm以上且0.60mm以下。第二端子部分52的第二厚度t2为0.80mm以上且1.50mm以下。
91.由于第一端子部分51的第一厚度t1为0.60mm以下，因此能够减小施加到第一导电接合构件55的热应力。可以防止第一导电接合构件55发生开裂以及第一端子部分51从第一正面电极21剥离的情况。由于第一端子部分51的第一厚度t1为0.15mm以上，因此能够降低第一端子部分51的电阻引起的第一端子部分51的发热。能够降低第一导电接合构件55的温度上升，降低第一导电接合构件55的劣化。由于第二端子部分52的第二厚度t2为0.80mm以上，因此能够降低第二导电接合构件57的温度上升，降低第二导电接合构件57的劣化。由于第二端子部分52的第二厚度t2为1.50mm以下，因此能够降低从第二端子部分52施加到第二导电接合构件57的机械应变。能够提高功率半导体装置1的可靠性。
92.在本实施方式的功率半导体装置1中，第一导电接合构件55由金属微粒烧结体形成。通常，金属微粒烧结体具有构成微粒的金属所具有的高的熔点。因此，即使第一功率半导体元件20在高温下工作，也能够降低第一导电接合构件55的劣化。能够提高功率半导体装置1的可靠性。
93.在本实施方式的功率半导体装置1中，第一导电接合构件55是包含sn作为主成分的第一焊锡。第一焊锡具有比sn高的0.2％耐力。第二导电接合构件57是包含sn作为主成分的第二焊锡。第二焊锡具有比sn高的热导率。
94.第一导电接合构件55具有比第二导电接合构件57高的0.2％耐力。因此，可以防止第一导电接合构件55发生开裂以及第一端子部分51从第一正面电极21剥离的情况。第二导电接合构件57具有比第一导电接合构件55高的热导率。因此，能够降低第二导电接合构件
57的温度上升，并且降低第二导电接合构件57的劣化。能够提高功率半导体装置1的可靠性。
95.此外，第一导电接合构件55和第二导电接合构件57都是包含sn作为主成分的焊锡，在这一点上是共通的。因此，使用了第一导电接合构件55的第一端子部分51与第一正面电极21的接合、以及使用了第二导电接合构件57的第二端子部分52与引出配线41的接合可以通过同一工序形成。功率半导体装置1具备能够提高功率半导体装置1的生产率的结构。
96.在本实施方式的功率半导体装置1中，引出配线41还包括将第一端子部分51和第二端子部分52连接的第三端子部分53。第三端子部分53沿着第一背面电极22和第一正面电极21相互分离的第一功率半导体元件20的厚度方向(第三方向(z方向))延伸。
97.因此，第一功率半导体元件20的厚度方向(第三方向(z方向))上的、第一正面电极21的高度与引出配线41的高度不同所引起的从板状端子50对第一导电接合构件55和第二导电接合构件57施加的机械应力降低。可以防止第一导电接合构件55和第二导电接合构件57发生开裂、第一端子部分51从第一正面电极21剥离以及第二端子部分52从引出配线41剥离的情况。能够提高功率半导体装置1的可靠性。
98.本实施方式的功率半导体装置1还具备绝缘树脂制的端子台40。引出配线41的一部分埋入端子台40。第二端子部分52使用第二导电接合构件57，与从端子台40露出的引出配线41的部分接合。端子台40的热导率比引出配线41的热导率小，并且比板状端子50的热导率小。
99.引出配线41的一部分埋入具有相对低的热导率的端子台40。因此，与引出配线41接合的第二导电接合构件57的温度容易上升。但是，第二端子部分52比第一端子部分51厚。因此，能够降低第二导电接合构件57的温度上升，降低第二导电接合构件57的劣化。能够提高功率半导体装置1的可靠性。
100.本实施方式的功率半导体装置1还具备第二功率半导体元件25。第二功率半导体元件25包括与基板10接合的第二背面电极27和第二背面电极27的相反侧的第二正面电极26。第一端子部分51使用第三导电接合构件56与第二正面电极26接合。第二功率半导体元件25与第一端子部分51之间的第三线膨胀系数差大于引出配线41与第二端子部分52之间的第二线膨胀系数差。
101.第二功率半导体元件25与第一端子部分51之间的第三线膨胀系数差大于引出配线41与第二端子部分52之间的第二线膨胀系数差。因此，施加到第三导电接合构件56的热应力大于施加到第二导电接合构件57的热应力。但是，第一端子部分51比第二端子部分52薄。因此，能够减小施加到第三导电接合构件56的热应力。可以防止第三导电接合构件56发生开裂以及第一端子部分51从第二正面电极26剥离的情况。能够提高功率半导体装置1的可靠性。
102.并且，第一功率半导体元件20和第二功率半导体元件25都与一个板状端子50接合。因此，能够减小配线电感，能够减小施加于第一功率半导体元件20和第二功率半导体元件25的浪涌电压。另外，能够以一次工序进行板状端子50与第一功率半导体元件20的接合、以及板状端子50与第二功率半导体元件25的接合。功率半导体装置1具有能够提高功率半导体装置1的生产率的结构。
103.本实施方式的功率半导体装置1的制造方法具备：将第一功率半导体元件20的第
一背面电极22与基板10接合的步骤(s1)；以及将板状端子50与第一背面电极22的相反侧的第一功率半导体元件20的第一正面电极21和引出配线41接合的步骤(s4)。板状端子50包括第一端子部分51和第二端子部分52。第一功率半导体元件20与第一端子部分51之间的第一线膨胀系数之差大于引出配线41与第二端子部分52之间的第二线膨胀系数之差。第一端子部分51比第二端子部分52薄。
104.使用第一导电接合构件55将第一端子部分51与第一正面电极21接合，并且使用第二导电接合构件57将第二端子部分52与引出配线41接合。在将第一端子部分51与第一正面电极21接合时，使用第一热源61、61b加热第一导电接合构件55。基于使用第一温度传感器63、63b测定的第一端子部分51的第一温度来控制第一热源61、61b。在将第二端子部分52与引出配线41接合时，使用第二热源62和62b加热第二导电接合构件57。基于使用第二温度传感器64、64b测定的第二端子部分52的第二温度来控制第二热源62、62b。
105.第一功率半导体元件20与第一端子部分51之间的第一线膨胀系数差大于引出配线41与第二端子部分52之间的第二线膨胀系数差。因此，施加到第一导电接合构件55的热应力大于施加到第二导电接合构件57的热应力。但是，第一端子部分51比第二端子部分52薄。因此，能够减小施加到第一导电接合构件55的热应力。可以防止第一导电接合构件55发生开裂以及第一端子部分51从第一正面电极21剥离的情况。而且，第二端子部分52比第一端子部分51厚。第二端子部分52具有比第一端子部分51大的热容量。因此，可以降低第二导电接合构件57的温度上升，并且降低第二导电接合构件57的劣化。根据本实施方式的功率半导体装置1的制造方法，能够得到可靠性提高的功率半导体装置1。
106.第二端子部分52比第一端子部分51厚。第二端子部分52的第二热容量大于第一端子部分51的第一热容量。在加热第一端子部分51和第二端子部分52时，与第一端子部分51相比，第二端子部分52的温度难以上升。因此，使用第二导电接合构件57的引出配线41与第二端子部分52之间的接合可能变得不良。然而，在本实施方式的功率半导体装置1的制造方法中，使用第一热源61、61b加热与第一端子部分51接触的第一导电接合构件55，使用与第一热源61、61b不同的第二热源62、62b加热与第二端子部分52接触的第二导电接合构件57。并且，基于使用第一温度传感器63、63b测定的第一端子部分51的第一温度来控制第一热源61、61b，与此相对，基于使用与第一温度传感器63、63b不同的第二温度传感器64、64b测定的第二端子部分52的第二温度来控制第二热源62、62b。
107.这样，在本实施方式的功率半导体装置1的制造方法中，第二端子部分52的第二温度独立于第一端子部分51的第一温度而被测定，并且第二端子部分52独立于第一端子部分51而被加热。因此，即使第二端子部分52比第一端子部分51厚，与第一端子部分51接触的第一导电接合构件55和与第二端子部分52接触的第二导电接合构件57也可以被适当地加热。第一正面电极21和第一端子部分51使用第一导电接合构件55相互良好地接合，并且引出配线41和第二端子部分52使用第二导电接合构件57相互良好地接合。根据本实施方式的功率半导体装置1的制造方法，能够得到可靠性提高的功率半导体装置1。
108.在本实施方式的功率半导体装置1的制造方法中，第一导电接合构件55是包含sn作为主成分的第一焊锡。第一焊锡具有比sn高的0.2％耐力。第二导电接合构件57是包含sn作为主成分的第二焊锡。第二焊锡具有比sn高的热导率。
109.第一导电接合构件55具有比第二导电接合构件57高的0.2％耐力。因此，可以防止
第一导电接合构件55发生开裂以及第一端子部分51从第一正面电极21剥离的情况。此外，第二导电接合构件57具有比第一导电接合构件55高的热导率。因此，能够降低第二导电接合构件57的温度上升，并且降低第二导电接合构件57的劣化。根据本实施方式的功率半导体装置1的制造方法，能够得到可靠性提高的功率半导体装置1。
110.此外，第一导电接合构件55和第二导电接合构件57都是包含sn作为主成分的焊锡，在这一点上是共通的。因此，使用了第一导电接合构件55的第一端子部分51与第一正面电极21的接合、以及使用了第二导电接合构件57的第二端子部分52与引出配线41的接合可以通过同一工序形成。根据本实施方式的功率半导体装置1的制造方法，能够以提高了的生产率得到功率半导体装置1。
111.实施方式2
112.参照图7说明实施方式2的功率半导体装置1b。本实施方式的功率半导体装置1b具备与实施方式1的功率半导体装置1相同的结构，但主要在以下方面不同。
113.第二端子部分52b是构成板状端子50b的导电金属板的折叠部。第二端子部分52b例如通过将具有均匀厚度的导电金属板折叠一次以上而形成。第二端子部分52b也可以通过将具有均匀厚度的导电金属板折叠两次以上而形成。
114.本实施方式的功率半导体装置1b的制造方法具备与实施方式1的功率半导体装置1的制造方法相同的工序，但在板状端子50b的制造工序方面不同。在本实施方式中，板状端子50b例如通过以下工序得到。准备具有均匀厚度的导电金属板。对导电金属板进行冲压加工，得到包括第一端子部分51、第二端子部分52b以及第三端子部分53的板状端子50b。第二端子部分52b是通过将导电金属板折叠一次以上而形成的。
115.本实施方式的功率半导体装置1b及其制造方法除了实施方式1的功率半导体装置1及其制造方法的效果以外，还具有以下效果。
116.在本实施方式的功率半导体装置1b及其制造方法中，第二端子部分52b是构成板状端子50b的导电金属板的折叠部。不需要使构成板状端子50b的导电金属板的厚度局部变薄的工序。另外，在本实施方式中，作为构成板状端子50b的导电金属板，准备比实施方式1薄的导电金属板即可。因此，板状端子50b的成本降低。能够降低功率半导体装置1b的成本。
117.实施方式3
118.参照图8说明实施方式3的功率半导体装置1c。本实施方式的功率半导体装置1c具备与实施方式1的功率半导体装置1相同的结构，但主要在以下方面不同。
119.在功率半导体装置1c中，在第三端子部分53设置有弹簧部54。弹簧部54通过将构成板状端子50c的导电金属板弯折而形成。弹簧部54例如通过对导电金属板进行冲压加工而得到。
120.本实施方式的功率半导体装置1c的制造方法具备与实施方式1的功率半导体装置1的制造方法相同的工序，但主要在以下两个方面不同。
121.第一，板状端子50c通过以下工序得到。准备具有均匀厚度的导电金属板。对导电金属板进行冲压加工，得到板状端子50c，该板状端子50c包含第一端子部分51、第二端子部分52以及第三端子部分53。在第三端子部分53形成弹簧部54。弹簧部54通过弯折导电金属板而形成。
122.第二，在将板状端子50c与第一功率半导体元件20、第二功率半导体元件25以及引
出配线41接合(s4)时，更可靠地防止板状端子50c相对于第一正面电极21、第二正面电极26以及引出配线41倾斜的情况。
123.第一端子部分51比第二端子部分52薄。因此，板状端子50c的重心位置靠近第二端子部分52，并且远离第一端子部分51。即，板状端子50c的重心的位置靠近第二导电接合构件57，并且远离第一导电接合构件55和第三导电接合构件56。在将板状端子50c与第一功率半导体元件20、第二功率半导体元件25以及引出配线41接合(s4)时，加热第一导电接合构件55、第二导电接合构件57以及第三导电接合构件56，第一导电接合构件55、第二导电接合构件57以及第三导电接合构件56成为液相。在第一导电接合构件55、第二导电接合构件57以及第三导电接合构件56为液相时，由于板状端子50c的重量，第一导电接合构件55的厚度、第二导电接合构件57的厚度以及第三导电接合构件56的厚度可以变化。
124.具体而言，靠近板状端子50c的重心的第二导电接合部的厚度减少，另一方面，远离板状端子50c的重心的第一导电接合部的厚度和远离板状端子50c的重心的第三导电接合部的厚度增加。板状端子50c有时相对于第一正面电极21、第二正面电极26以及引出配线41倾斜。
125.然后，第一导电接合构件55和第三导电接合构件56在第一功率半导体元件20的厚度方向(第三方向(z方向))上延伸，第一导电接合构件55的截面面积和第三导电接合构件56的截面面积减小。将第一导电接合构件55和第三导电接合构件56冷却后的第一导电接合构件55的接合强度和第三导电接合构件56的接合强度有时不足够。此外，将第二导电接合构件57冷却后的第二导电接合构件57的厚度显著地变薄，有时大的机械应变从板状端子50c施加到第二导电接合构件57。
126.但是，形成于第三端子部分53的弹簧部54能够使第一端子部分51和第二端子部分52相互独立地在第一功率半导体元件20的厚度方向(第三方向(z方向))上移动。因此，即使板状端子50c的重心的位置偏向第二端子部分52侧，在第一导电接合构件55、第二导电接合构件57以及第三导电接合构件56被加热而成为液相时，也可以防止板状端子50c相对于第一正面电极21、第二正面电极26以及引出配线41倾斜。弹簧部54能够可靠地防止第一导电接合构件55的截面面积和第三导电接合构件56的截面面积的减少且第一导电接合构件55的接合强度和第三导电接合构件56的接合强度降低的情况。弹簧部54能够可靠地防止大的机械应变施加于第二导电接合构件57。
127.本实施方式的功率半导体装置1c及其制造方法能实现与实施方式1的功率半导体装置1及其制造方法相同的效果，但主要在以下方面不同。
128.在本实施方式的功率半导体装置及其制造方法中，在第三端子部分53设置有弹簧部54，该弹簧部54是通过将构成板状端子50c的导电金属板弯折而形成的。
129.弹簧部54能够可靠地防止第一导电接合构件55的截面面积和第三导电接合构件56的截面面积减少且第一导电接合构件55的接合强度和第三导电接合构件56的接合强度降低的情况。弹簧部54能够可靠地防止大的机械应变施加到第二导电接合构件57。能够提高功率半导体装置1c的可靠性。
130.应该认为本次公开的实施方式1-3在所有方面都是例示而不是限制性的内容。只要不矛盾，也可以将本次公开的实施方式1-3的至少两个组合。本公开的范围由权利要求书而非上述说明来表示，意在包括与权利要求书等同的含义和范围内的所有变更。
131.附图标记说明
132.1、1b、1c功率半导体装置；10基板；10a主表面；11绝缘层；12正面导体层；13背面导体层；14接合构件；20第一功率半导体元件；21第一正面电极；22第一背面电极；23、28导电接合构件；25第二功率半导体元件；26第二正面电极；27第二背面电极；30散热器；31顶板；32散热片；33封套；34入口；35出口；36流路；37制冷剂；40端子台；41、41g引出配线；50、50b、50c、50g板状端子；51第一端子部分；52、52b第二端子部分；53第三端子部分；54弹簧部；55第一导电接合构件；56第三导电接合构件；57第二导电接合构件；60第一加热装置；60b第二加热装置；61、61b第一热源；62、62b第二热源；63、63b第一温度传感器；64、64b第二温度传感器；65控制部。