CN105393354B - 半导体装置 - Google Patents

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Abstract

具有：由导电体形成的第1基板；第1二极管，其具有第1阴极电极和第1阳极电极，该第1阴极电极与该第1基板电连接；由导电体形成的第2基板；第1开关元件，其具有第1发射极电极以及第1集电极电极，该第1集电极电极与该第2基板电连接；第2开关元件，其具有第2发射极电极以及第2集电极电极，该第2集电极电极与该第2基板电连接；第1端子，其与该第2基板电连接；第2端子，其与该第1阳极电极电连接；第3端子，其与该第1发射极电极、该第2发射极电极以及该第1基板电连接；以及模塑树脂，其使该第1端子、该第2端子以及该第3端子的一部分露出在外部，并将该第1二极管、该第1开关元件以及该第2开关元件覆盖。

Description

半导体装置
技术领域
本发明涉及一种使用于例如大电流的通断等的半导体装置。
背景技术
在专利文献1中，公开了一种半导体装置，该半导体装置具有由串联连接的2个开关元件形成的臂(桥臂)。2个开关元件的中间点连接于与负载相连的输出端子。通过使用多个该臂，从而构成斩波电路、逆变电路或者整流器等的电路。
专利文献1：日本特表2012-533268号公报
发明内容
如果为了提高半导体装置的电流容量而将开关元件并联连接，则由于开关元件之间的电流不平衡而在开关元件之间可能会发生温度波动。为了抑制该温度波动，需要使并联连接的开关元件的特性一致。如果想使并联连接的开关元件的特性一致，则存在半导体装置的特性的管理项目数增加的问题。
本发明就是为了解决上述问题而提出的，其目的在于，提供一种不使特性的管理项目数增加就能提高半导体装置的电流容量的半导体装置。
本申请的发明涉及的半导体装置，其特征在于，具有：由导电体形成的第1基板；第1二极管，其具有第1阴极电极和第1阳极电极，该第1阴极电极与该第1基板电连接；由导电体形成的第2基板；第1开关元件，其具有第1发射极电极、第1集电极电极以及第1栅极电极，该第1集电极电极与该第2基板电连接；第2开关元件，其具有第2发射极电极、第2集电极电极以及第2栅极电极，该第2集电极电极与该第2基板电连接；第1端子，其与该第2基板电连接；第2端子，其与该第1阳极电极电连接；第3端子，其与该第1发射极电极、该第2发射极电极以及该第1基板电连接；以及模塑树脂，其使该第1端子、该第2端子以及该第3端子的一部分露出在外部，并将该第1基板、该第1二极管、该第2基板、该第1开关元件以及该第2开关元件覆盖。
本申请的发明涉及的另一种半导体装置，其特征在于，具有：由导电体形成的第1基板；第1二极管，其具有第1阴极电极和第1阳极电极，该第1阴极电极与该第1基板电连接；第2二极管，其具有第2阴极电极和第2阳极电极，该第2阴极电极与该第1基板电连接；由导电体形成的第2基板；第1开关元件，其具有第1发射极电极、第1集电极电极以及第1栅极电极，该第1集电极电极与该第2基板电连接；第1端子，其与该第2基板电连接；第2端子，其与该第1阳极电极以及该第2阳极电极电连接；第3端子，其与该第1发射极电极以及该第1基板电连接；以及模塑树脂，其使该第1端子、该第2端子以及该第3端子的一部分露出在外部，并将该第1基板、该第1二极管、该第2二极管、该第2基板以及该第1开关元件覆盖。
本申请的发明涉及的另一种半导体装置，其特征在于，具有：由导电体形成的第1基板；第1二极管，其具有第1阴极电极和第1阳极电极，该第1阴极电极与该第1基板电连接；第2二极管，其具有第2阴极电极和第2阳极电极，该第2阴极电极与该第1基板电连接；由导电体形成的第2基板；第1开关元件，其具有第1发射极电极、第1集电极电极以及第1栅极电极，该第1集电极电极与该第2基板电连接；第1端子，其与该第1基板电连接；第2端子，其与该第1发射极电极电连接；第3端子，其与该第2基板、该第1阳极电极以及该第2阳极电极电连接；以及模塑树脂，其使该第1端子、该第2端子以及该第3端子的一部分露出在外部，并将该第1基板、该第1二极管、该第2二极管、该第2基板以及该第1开关元件覆盖。
本申请的发明涉及的另一种半导体装置，其特征在于，具有：由导电体形成的第1基板；第1二极管，其具有第1阴极电极和第1阳极电极，该第1阴极电极与该第1基板电连接；由导电体形成的第2基板；第1开关元件，其具有第1发射极电极、第1集电极电极以及第1栅极电极，该第1集电极电极与该第2基板电连接；第2开关元件，其具有第2发射极电极、第2集电极电极以及第2栅极电极，该第2集电极电极与该第2基板电连接；第1端子，其与该第1基板电连接；第2端子，其与该第1发射极电极以及该第2发射极电极电连接；第3端子，其与该第2基板以及该第1阳极电极电连接；以及模塑树脂，其使该第1端子、该第2端子以及该第3端子的一部分露出在外部，并将该第1基板、该第1二极管、该第2基板、该第1开关元件以及该第2开关元件覆盖。
本申请的发明涉及的另一种半导体装置具有第1半导体装置，该第1半导体装置具有：由导电体形成的第1基板；第1二极管，其具有第1阴极电极和第1阳极电极，该第1阴极电极与该第1基板电连接；由导电体形成的第2基板；第1开关元件，其具有第1发射极电极、第1集电极电极以及第1栅极电极，该第1集电极电极与该第2基板电连接；第2开关元件，其具有第2发射极电极、第2集电极电极以及第2栅极电极，该第2集电极电极与该第2基板电连接；第1端子，其与该第2基板电连接；第2端子，其与该第1阳极电极电连接；第3端子，其与该第1发射极电极、该第2发射极电极以及该第1基板电连接；以及模塑树脂，其使该第1端子、该第2端子以及该第3端子的一部分露出在外部，并将该第1基板、该第1二极管、该第2基板、该第1开关元件以及该第2开关元件覆盖。并且，具有第2半导体装置，该第2半导体装置具有：由导电体形成的第3基板；第3二极管，其具有第3阴极电极和第3阳极电极，该第3阴极电极与该第3基板电连接；第4二极管，其具有第4阴极电极和第4阳极电极，该第4阴极电极与该第3基板电连接；由导电体形成的第4基板；第3开关元件，其具有第3发射极电极、第3集电极电极以及第3栅极电极，该第3集电极电极与该第4基板电连接；第4端子，其与该第3基板电连接；第5端子，其与该第3发射极电极电连接；第6端子，其与该第4基板、该第3阳极电极以及该第4阳极电极电连接；以及模塑树脂，其使该第4端子、该第5端子以及该第6端子的一部分露出在外部，并将该第3基板、该第3二极管、该第4二极管、该第4基板以及该第3开关元件覆盖。并且，具有搭载该第1半导体装置和该第2半导体装置的冷却器。而且，该第1端子与该第4端子正对，该第2端子与该第5端子正对，该第3端子与该第6端子正对。
本申请的发明涉及的另一种半导体装置具有第1半导体装置，该第1半导体装置具有：由导电体形成的第1基板；第1二极管，其具有第1阴极电极和第1阳极电极，该第1阴极电极与该第1基板电连接；第2二极管，其具有第2阴极电极和第2阳极电极，该第2阴极电极与该第1基板电连接；由导电体形成的第2基板；第1开关元件，其具有第1发射极电极、第1集电极电极以及第1栅极电极，该第1集电极电极与该第2基板电连接；第1端子，其与该第2基板电连接；第2端子，其与该第1阳极电极以及该第2阳极电极电连接；第3端子，其与该第1发射极电极以及该第1基板电连接；以及模塑树脂，其使该第1端子、该第2端子以及该第3端子的一部分露出在外部，并将该第1基板、该第1二极管、该第2二极管、该第2基板以及该第1开关元件覆盖。并且，具有第2半导体装置，该第2半导体装置具有：由导电体形成的第3基板；第3二极管，其具有第3阴极电极和第3阳极电极，该第3阴极电极与该第3基板电连接；由导电体形成的第4基板；第2开关元件，其具有第2发射极电极、第2集电极电极以及第2栅极电极，该第2集电极电极与该第4基板电连接；第3开关元件，其具有第3发射极电极、第3集电极电极以及第3栅极电极，该第3集电极电极与该第4基板电连接；第4端子，其与该第3基板电连接；第5端子，其与该第2发射极电极以及该第3发射极电极电连接；第6端子，其与该第4基板以及该第3阳极电极电连接；以及模塑树脂，其使该第4端子、该第5端子以及该第6端子的一部分露出在外部，并将该第3基板、该第3二极管、该第4基板、该第2开关元件以及该第3开关元件覆盖。并且，具有搭载该第1半导体装置和该第2半导体装置的冷却器。而且，该第1端子与该第4端子正对，该第2端子与该第5端子正对，该第3端子与该第6端子正对。
本发明的其他的特征在下面进行说明。
发明的效果
根据本发明，不使半导体装置的特性的管理项目数增加就能提高半导体装置的电流容量。
附图说明
图1是本发明的实施方式1涉及的半导体装置的俯视图。
图2是表示图1的模塑树脂内部的俯视图。
图3是图2的III—III虚线处的剖视图。
图4是图2的IV—IV虚线处的剖视图。
图5是半导体装置的电路图。
图6是半导体装置的俯视图。
图7是表示图6的模塑树脂内部的俯视图。
图8是半导体装置的电路图。
图9是表示将汇流条与半导体装置连接的俯视图。
图10是图9的半导体装置的电路图。
图11是第1对比例涉及的半导体装置的电路图。
图12是第2对比例涉及的半导体装置的电路图。
图13是表示本发明的实施方式2涉及的半导体装置的树脂内部的俯视图。
图14是图13的半导体装置的电路图。
图15是表示半导体装置的树脂内部的俯视图。
图16是图15的半导体装置的电路图。
图17是表示将汇流条与半导体装置连接的电路图。
图18是表示本发明的实施方式3涉及的半导体装置的树脂内部的俯视图。
图19是图18的半导体装置的电路图。
图20是表示半导体装置的树脂内部的俯视图。
图21是图20的半导体装置的电路图。
图22是表示将汇流条与半导体装置连接的电路图。
图23是本发明的实施方式4涉及的半导体装置的电路图。
图24是表示图23的半导体装置的模塑树脂内部的俯视图。
图25是本发明的实施方式5涉及的半导体装置的电路图。
图26是表示图25的半导体装置的模塑树脂内部的俯视图。
图27是本发明的实施方式6涉及的半导体装置的斜视图。
图28是表示第2半导体装置的模塑树脂内部的俯视图。
图29是变形例涉及的半导体装置的斜视图。
具体实施方式
参照附图对本发明的实施方式涉及的半导体装置进行说明。对相同或相应的结构要素标注相同的标号，有时省略重复的说明。
实施方式1
图1是本发明的实施方式1涉及的半导体装置10的俯视图。半导体装置10具有模塑树脂12。第1端子14、第2端子16、第3端子18以及控制端子20从模塑树脂12露出在外部。在第1端子14处记载着“P”是因为第1端子14连接于电源的正侧(P侧)。在第2端子16处记载着“N”是因为第2端子16连接于电源的负侧(N侧)。第3端子18处记载着“U”是因为第3端子18连接于U相汇流条。
图2是表示图1的模塑树脂12内部的俯视图。半导体装置10具有由导电体形成的第1基板21和由导电体形成的第2基板22。在第1基板21搭载着第1二极管24和第2二极管26。
图3是图2的III—III虚线处的剖视图。第1二极管24具有：第1阳极电极24a、基板24b以及第1阴极电极24c。第2二极管26具有：第2阳极电极26a、基板26b以及第2阴极电极26c。
第1阴极电极24c和第2阴极电极26c通过例如焊料等导电性粘合剂27与第1基板21电连接。第1阳极电极24a和第2阳极电极26a通过导电性粘合剂28与第2端子16的连接部16a电连接。连接部16a是第2端子16中形成在第1阳极电极24a以及第2阳极电极26a的正上方的部分。在第1基板21的下表面粘贴有绝缘片23。绝缘片23的下表面从模塑树脂12露出在外部。
返回到图2的说明。在第2基板22搭载有第1开关元件30和第2开关元件32。第1开关元件30和第2开关元件32由IGBT形成。第1开关元件30在上表面侧具有第1发射极电极30a和第1栅极电极30b。第2开关元件32在上表面侧具有第2发射极电极32a和第2栅极电极32b。
图4是图2的IV—IV虚线处的剖视图。第1开关元件30具有基板30c和形成在基板30c的下表面侧的第1集电极电极30d。第2开关元件32具有基板32c和形成在基板32c的下表面侧的第2集电极电极32d。第1集电极电极30d和第2集电极电极32d通过导电性粘合剂33与第2基板22电连接。
第1发射极电极30a和第2发射极电极32a通过导电性粘合剂34与第3端子18的连接部18a电连接。连接部18a是第3端子18中形成在第1发射极电极30a以及第2发射极电极32a的正上方的部分。在第2基板22的下表面粘贴有绝缘片25。绝缘片25的下表面从模塑树脂12露出在外部。
返回到图2的说明。第1端子14的连接部14a通过导电性粘合剂与第2基板22电连接。连接部14a是第1端子14中形成在第2基板22的正上方的部分。第3端子18的连接部18b通过导电性粘合剂与第1基板21电连接。连接部18b是第3端子18中形成在第1基板21的正上方的部分。连接部18a与第1发射极电极30a以及第2发射极电极32a连接、连接部18b与第1基板21连接，从而第3端子18与第1发射极电极30a、第2发射极电极32a以及第1基板21电连接。
模塑树脂12使第1端子14、第2端子16以及第3端子18的一部分露出在外部，并将第1基板21、第1二极管24、第2二极管26、第2基板22、第1开关元件30以及第2开关元件32覆盖。此外，为了方便说明，在图2中省略了控制端子20。
图5是半导体装置10的电路图。第1开关元件30与第2开关元件32并联连接。第1二极管24与第2二极管26并联连接。而且，第1开关元件30和第2开关元件32的发射极连接于第1二极管24和第2二极管26的阴极。即，并联连接的第1开关元件30以及第2开关元件32与并联连接的第1二极管24以及第2二极管26串联连接。
第1开关元件30和第2开关元件32是与P侧连接的P侧开关元件。第1二极管24和第2二极管26是与N侧连接的N侧二极管。
图6是半导体装置50的俯视图。半导体装置50具有模塑树脂52。第1端子54、第2端子56、第3端子58以及控制端子60从模塑树脂52露出在外部。图7是表示图6的模塑树脂52内部的俯视图。半导体装置50具有由导电体形成的第1基板61和由导电体形成的第2基板62。
在第1基板61搭载有第1二极管64和第2二极管66。第1二极管64和第2二极管66的构造以及相对于第1基板61的电连接，与第1二极管24和第2二极管26的构造以及相对于第1基板21的电连接相同。即，第1二极管64的阴极电极和第2二极管66的阴极电极与第1基板61电连接。
在第2基板62搭载有第1开关元件70和第2开关元件72。第1开关元件70和第2开关元件72的构造以及相对于第2基板62的电连接，与第1开关元件30和第2开关元件32的构造以及相对于第2基板22的电连接相同。即，第1开关元件70的集电极电极和第2开关元件72的集电极电极与基板62电连接。
连接部54a与第1基板61电连接，该连接部54a是第1端子54中形成在第1基板61的正上方的部分。连接部56a与第1发射极电极70a和第2发射极电极72a电连接，该连接部56a是第2端子56中形成在第1发射极电极70a和第2发射极电极72a的正上方的部分。
连接部58a与第1阳极电极64a和第2阳极电极66a电连接，该连接部58a是第3端子58中形成在第1阳极电极64a和第2阳极电极66a的正上方的部分。连接部58b与第2基板62电连接，该连接部58b是第3端子58中形成在第2基板62的正上方的部分。从而，第3端子58与第2基板62、第1阳极电极64a以及第2阳极电极66a电连接。
模塑树脂52使第1端子54、第2端子56以及第3端子58的一部分露出在外部，并将第1基板61、第1二极管64、第2二极管66、第2基板62、第1开关元件70以及第2开关元件72覆盖。
图8是半导体装置50的电路图。第1二极管64与第2二极管66并联连接。第1开关元件70与第2开关元件72并联连接。而且，第1开关元件70和第2开关元件72的集电极连接于第1二极管64和第2二极管66的阳极。即，并联连接的第1开关元件70以及第2开关元件72与并联连接的第1二极管64以及第2二极管66串联连接。
第1二极管64和第2二极管66是与P侧连接的P侧二极管。第1开关元件70和第2开关元件72是与N侧连接的N侧开关元件。
下面，对半导体装置10和半导体装置50的使用方法进行说明。半导体装置10与半导体装置50以形成一个相(单相)的方式进行连接。图9是表示连接了半导体装置10与半导体装置50的俯视图。第1端子14和第1端子54连接于与P侧相连的汇流条74。第2端子16和第2端子56连接于与N侧相连的汇流条76。第3端子18和第3端子58连接于与负载相连的汇流条78。
图10是图9的半导体装置的电路图。第1开关元件30、第2开关元件32、第1二极管64以及第2二极管66形成上臂。第1开关元件70、第2开关元件72、第1二极管24以及第2二极管26形成下臂。在上臂中，由于第1开关元件30与第2开关元件32并联连接，因此能够提高半导体装置的电流容量。在下臂中由于第1开关元件70与第2开关元件72并联连接，因此能够提高半导体装置的电流容量。
此处，参照对比例对本发明的实施方式1涉及的半导体装置的意义进行说明。图11是第1对比例涉及的半导体装置的电路图。半导体装置80具有：1个P侧开关元件、1个P侧二极管、1个N侧开关元件以及1个N侧二极管。半导体装置80具有：连接于P侧的端子81、连接于N侧的端子82以及连接于负载的端子83。
半导体装置84是与半导体装置80同样的结构。半导体装置84具有连接于P侧的端子85、连接于N侧的端子86以及连接于负载的端子87。
第1对比例的半导体装置通过使端子81与端子85连接、使端子82与端子86连接、使端子83与端子87连接，从而形成提高了电流容量的1相。这种情况下，为了抑制由电流不平衡所引起的开关元件之间的热波动，需要使开关元件的Vth以及Von等特性的波动减少。为了减少开关元件的特性波动，必须对每个产品的开关元件的特性进行管理。因此在第1对比例的情况下，存在半导体装置的特性的管理项目数增加的问题。
在本发明的实施方式1涉及的半导体装置中，由于作为P侧开关元件的第1开关元件30和第2开关元件32固定在第2基板22处，因此第1开关元件30与第2开关元件32热连接。从而，能够抑制由第1开关元件30与第2开关元件32之间的电流不平衡所引起的第1开关元件30和第2开关元件32的热波动。因此，能够回避上述的管理项目数的增加的问题。
图12是第2对比例涉及的半导体装置的电路图。半导体装置90具有2个P侧开关元件和2个P侧二极管。半导体装置90具有连接于P侧的端子91和连接于负载的端子92。半导体装置94具有2个N侧开关元件和2个N侧二极管。半导体装置94具有连接于N侧的端子95和连接于负载的端子96。
第2对比例的半导体装置通过使端子92与端子96连接，从而形成1相。这种情况下，将端子92与端子96连接的U相汇流条的形状会对端子92与端子96之间的管壳电感产生影响。
在本发明的实施方式1涉及的半导体装置10中，第1开关元件30和第2开关元件32与第1二极管24和第2二极管26进行连接的连接点在半导体装置10内部。另外，在半导体装置50中第1二极管64和第2二极管66与第1开关元件70和第2开关元件72进行连接的连接点在半导体装置50的内部。从而，通过半导体装置10、50，能够抑制由U相汇流条的形状对管壳电感的影响。
在本发明的实施方式1中，使P侧开关元件数为2，使N侧开关元件数也为2。但是，在希望进一步地增加半导体装置的电流容量的情况下，也可以使P侧开关元件数和N侧开关元件数大于或等于3。另外，也可以使P侧开关元件数与N侧开关元件数为不同的值。
上述的各开关元件不限定于IGBT，例如也可以是MOSFET。此外，这些变形也能够应用于下述的实施方式涉及的半导体装置。另外，在本发明的实施方式1中利用半导体装置10、50形成了单相逆变器，但也可以准备3个该单相逆变器从而形成3相逆变器。
以后，为了方便说明，有时将包含成为上臂的开关元件(P侧开关元件)的半导体装置称为“第1半导体装置”，将包含成为下臂的开关元件(N侧开关元件)的半导体装置称为“第2半导体装置”。在实施方式1的情况下，半导体装置10是第1半导体装置，半导体装置50是第2半导体装置。
实施方式2
由于本发明的实施方式2涉及的第1半导体装置和第2半导体装置与实施方式1涉及的第1半导体装置(半导体装置10)和第2半导体装置(半导体装置50)的共同点较多，因此以与其的不同点为中心进行说明。图13是表示作为第1半导体装置的半导体装置100的树脂内部的俯视图。半导体装置100是从图2的半导体装置10将第2二极管26除去后的半导体装置。因此，第2端子102的连接部102a只与第1阳极电极24a连接。图14是图13的半导体装置100的电路图。
图15是表示作为第2半导体装置的半导体装置110的树脂内部的俯视图。半导体装置110是从图7的半导体装置将第2开关元件72除去后的半导体装置。因此，第2端子112的连接部112a只与第1发射极电极70a连接。图16是图15的半导体装置110的电路图。
图17是连接了半导体装置100与半导体装置110后的半导体装置的电路图。半导体装置100与半导体装置110以形成一个相(单相)的方式进行连接。第2端子102和第2端子112连接于与N侧相连的汇流条76。图17的半导体装置具有：2个P侧开关元件(第1开关元件30和第2开关元件32)、2个P侧二极管(第1二极管64和第2二极管66)、1个N侧开关元件(第1开关元件70)以及1个N侧二极管(第1二极管24)。
本发明的实施方式2涉及的半导体装置在上臂处因2个开关元件而具有高电流容量，在下臂处因1个开关元件而减少了电流容量。该半导体装置适用于仅在上臂处需要高电流容量的情况。
能够使开关元件的数量和二极管的数量适当变化。例如，也可以使P侧开关元件数为3、使N侧开关元件数为2而增加上下臂的电流容量。
实施方式3
由于本发明的实施方式3涉及的第1半导体装置和第2半导体装置与实施方式1涉及的第1半导体装置(半导体装置10)和第2半导体装置(半导体装置50)的共同点较多，因此以与其的不同点为中心进行说明。图18是表示作为第1半导体装置的半导体装置120的树脂内部的俯视图。半导体装置120是从图2的半导体装置将第2开关元件32除去后的半导体装置。因此，第3端子122的连接部122b与第1基板21电连接，连接部122a与第1发射极电极30a电连接。图19是图18的半导体装置120的电路图。
图20是表示作为第2半导体装置的半导体装置130的树脂内部的俯视图。半导体装置130是从图7的半导体装置将第2二极管66除去后的半导体装置。因此，第3端子132的连接部132a与第1阳极电极64a电连接，连接部132b与第2基板62电连接。图21是图20的半导体装置130的电路图。
图22是表示连接了半导体装置120与半导体装置130的电路图。半导体装置120与半导体装置130以形成一个相(单相)的方式进行连接。第3端子122和第3端子132连接于与负载相连的汇流条78。图22的半导体装置具有：1个P侧开关元件(第1开关元件30)、1个P侧二极管(第1二极管64)、2个N侧开关元件(第1开关元件70和第2开关元件72)以及2个N侧二极管(第1二极管24和第2二极管26)。
本发明的实施方式3涉及的半导体装置在下臂处因2个开关元件而具有高电流容量，在上臂处因1个开关元件而减少了电流容量。该半导体装置适用于仅在下臂处需要高电流容量的情况。
能够使开关元件的数量和二极管的数量适当变化。例如，也可以使P侧开关元件数为2、使N侧开关元件数为3而增加上下臂的电流容量。
实施方式4
由于本发明的实施方式4涉及的半导体装置与实施方式1涉及的半导体装置10的共同点较多，因此以与半导体装置10的不同点为中心进行说明。图23是本发明的实施方式4涉及的半导体装置200的电路图。半导体装置200具有容量较小的钳位二极管202。钳位二极管202的阴极电极与第1端子14连接，阳极电极与第3端子18连接。
图24是表示半导体装置200的模塑树脂12内部的俯视图。钳位二极管202在下表面具有阴极电极，在上表面具有阳极电极。钳位二极管202的阴极电极与第2基板22电连接，阳极电极202a与第3端子18的连接部18c电连接。通过设置钳位二极管202，能够防止第1开关元件30和第2开关元件32的劣化。
如此，通过在第3端子18设置连接部18c、使连接部18c与钳位二极管202的阳极电极202a连接，能够将半导体装置200作为SRM(开关磁阻电动机)用驱动电路而进行使用。另一方面，通过在第3端子18不设置连接部18c，能够将半导体装置作为逆变器部件而进行使用。即，仅通过在制造半导体装置时对端子形状进行选择，就能够分别制成SRM用驱动电路和逆变器部件。
实施方式5
由于本发明的实施方式5涉及的半导体装置与实施方式1涉及的半导体装置50的共同点较多，因此以与半导体装置50的不同点为中心进行说明。图25是本发明的实施方式5涉及的半导体装置210的电路图。半导体装置210具有容量较小的钳位二极管212。钳位二极管212的阴极电极与第3端子58连接，阳极电极与第2端子56连接。
图26是表示半导体装置210的模塑树脂52内部的俯视图。钳位二极管212的阴极电极与第2基板22电连接，阳极电极212a与第2端子56的连接部56b电连接。通过设置钳位二极管212，能够防止第1开关元件70和第2开关元件72的劣化。另外，能够根据连接部56b的有无而制造SRM用驱动电路或逆变器部件。
实施方式6
图27是本发明的实施方式6涉及的半导体装置的斜视图。半导体装置300具有冷却器302。在冷却器302的主面302a搭载有第1半导体装置304、306、308和第2半导体装置310、312、314。第1半导体装置304、306、308分别具有与实施方式1涉及的半导体装置10同样的结构。从而，第1半导体装置304在右侧具有连接于P侧的第1端子14、在中央具有连接于N侧的第2端子16、在左侧具有连接于负载的第3端子18。
第2半导体装置310在右侧具有第4端子316、在中央具有第5端子318、在左侧具有第6端子320。第4端子316与P侧连接，第5端子318与N侧连接，第6端子320与负载连接。第2半导体装置312、314也具有这样的端子排列。图28是表示第2半导体装置310的模塑树脂内部的俯视图。第2半导体装置310具有由导电体形成的第3基板322和由导电体形成的第4基板324。
在第3基板322搭载有第3二极管326和第4二极管328。在第3二极管326的下表面形成的第3阴极电极与第3基板322电连接。在第4二极管328的下表面形成的第4阴极电极与第3基板322电连接。
在第4基板324搭载有第3开关元件330和第4开关元件332。第3开关元件330在上表面侧具有第3发射极电极330a以及第3栅极电极330b，在下表面侧具有第3集电极电极。第3集电极电极与第4基板324电连接。第4开关元件332在上表面侧具有第4发射极电极332a以及第4栅极电极332b，在下表面侧具有第4集电极电极。第4集电极电极与第4基板324电连接。
第4端子316的连接部316a与第3端子322电连接。第5端子318的连接部318a与第3发射极电极330a和第4发射极电极332a电连接。第6端子320的连接部320a与第4基板324电连接。第6端子320的连接部320b与第3阳极电极326a以及第4阳极电极328a电连接。
模塑树脂340使第4端子316、第5端子318以及第6端子320的一部分露出在外部，并将第3基板322、第3二极管326、第4二极管328、第4基板324、第3开关元件330以及第4开关元件332覆盖。此外，第2半导体装置312、314具有与第2半导体装置310相同的结构。
图27的半导体装置中，使汇流条与端子连接而形成3相逆变电路。在此，第1端子14与第4端子316正对，第2端子16与第5端子318正对，第3端子18与第6端子320正对。因此，第1端子14与第4端子316的连接能够容易地进行，第2端子16与第5端子318的连接能够容易地进行，第3端子18与第6端子320的连接能够容易地进行。
本发明的实施方式6涉及的半导体装置享受“对管理项目数的增加进行抑制”和“稳定电感”的效果，并通过使要连接的2个端子正对从而使端子间的连接容易地进行。本发明的实施方式6涉及的半导体装置在不失其特征的范围内能够进行各种各样的变形。例如，不限定于利用6个半导体装置形成3相逆变电路，能够利用2个半导体装置形成单相逆变电路，或者利用4个半导体装置形成桥电路。
也可以利用3个图14的半导体装置100作为3个第1半导体装置，利用3个图16的半导体装置110作为3个第2半导体装置。这种情况下，在第1半导体装置形成第1开关元件、第2开关元件以及第1二极管，在第2半导体装置形成第3开关元件、第2二极管以及第3二极管。如此，能够得到与下臂相比提高了上臂的电流容量的半导体装置。
也可以利用3个图19的半导体装置120作为3个第1半导体装置，利用3个图21的半导体装置130作为3个第2半导体装置。这种情况下，在第1半导体装置形成第1开关元件、第1二极管以及第2二极管，在第2半导体装置形成第2开关元件、第3开关元件以及第3二极管。如此，能够得到与上臂相比提高了下臂的电流容量的半导体装置。
图29是变形例涉及的半导体装置的斜视图。在冷却器350的上表面350a搭载有3个第1半导体装置304、306、308。在冷却器350的下表面350b搭载有3个第2半导体装置310、312、314。通过在冷却器350的上表面350a和下表面350b双方固定半导体装置，能够使3相逆变电路小型化。
也可以在上述的冷却器302、350的一部分形成针形鳍片(pinfins)。此外，上述的各实施方式涉及的半导体装置的特征可以进行适当地组合。
标号的说明
10、50半导体装置，12、52模塑树脂，14、54第1端子，16、56第2端子，18、58第3端子，20、60控制端子，21、61第1基板，22、62第2基板，24、64第1二极管，24a、64a第1阳极电极，24c第1阴极电极，26、66第2二极管，26a、66a第2阳极电极，26c第2阴极电极，27、28、33、34导电性粘合剂，30、70第1开关元件，30a、70a第1发射极电极，30b第1栅极电极，30d第1集电极电极，32、72第2开关元件，32a、72a第2发射极电极，32b第2栅极电极，32d第2集电极电极，74、76、78汇流条，202、212钳位二极管，302、350冷却器，302a主面，350a上表面，350b下表面，326第3二极管，328第4二极管，330第3开关元件，332第4开关元件。

Claims (10)

1.一种半导体装置，其特征在于，具有：
由导电体形成的第1基板；
第1二极管，其具有第1阴极电极和第1阳极电极，所述第1阴极电极与所述第1基板直接电连接；
由导电体形成的第2基板；
第1开关元件，其具有第1发射极电极、第1集电极电极以及第1栅极电极，所述第1集电极电极与所述第2基板直接电连接；
第2开关元件，其具有第2发射极电极、第2集电极电极以及第2栅极电极，所述第2集电极电极与所述第2基板直接电连接；
第1端子，其与所述第2基板直接电连接；
第2端子，其与所述第1阳极电极直接电连接；
第3端子，其与所述第1发射极电极、所述第2发射极电极以及所述第1基板直接电连接；以及
模塑树脂，其使所述第1端子、所述第2端子以及所述第3端子的一部分露出在外部，并将所述第1基板、所述第1二极管、所述第2基板、所述第1开关元件以及所述第2开关元件覆盖，
所述第1开关元件和所述第2开关元件形成于所述第2基板。
2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，
具有第2二极管，该第2二极管具有第2阴极电极和第2阳极电极，所述第2阴极电极与所述第1基板电连接，所述第2阳极电极与所述第2端子电连接，
所述模塑树脂将所述第2二极管覆盖。
3.一种半导体装置，其特征在于，具有：
由导电体形成的第1基板；
第1二极管，其具有第1阴极电极和第1阳极电极，所述第1阴极电极与所述第1基板直接电连接；
第2二极管，其具有第2阴极电极和第2阳极电极，所述第2阴极电极与所述第1基板直接电连接；
由导电体形成的第2基板；
第1开关元件，其具有第1发射极电极、第1集电极电极以及第1栅极电极，所述第1集电极电极与所述第2基板直接电连接；
第1端子，其与所述第2基板直接电连接；
第2端子，其与所述第1阳极电极以及所述第2阳极电极直接电连接；
第3端子，其与所述第1发射极电极以及所述第1基板直接电连接；以及
模塑树脂，其使所述第1端子、所述第2端子以及所述第3端子的一部分露出在外部，并将所述第1基板、所述第1二极管、所述第2二极管、所述第2基板以及所述第1开关元件覆盖，
所述第1二极管和所述第2二极管形成于所述第1基板。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体装置，其特征在于，
具有钳位二极管，该钳位二极管具有阴极电极和阳极电极，所述阴极电极与所述第2基板电连接，所述阳极电极与所述第3端子电连接。
5.一种半导体装置，其特征在于，具有：
由导电体形成的第1基板；
第1二极管，其具有第1阴极电极和第1阳极电极，所述第1阴极电极与所述第1基板直接电连接；
第2二极管，其具有第2阴极电极和第2阳极电极，所述第2阴极电极与所述第1基板直接电连接；
由导电体形成的第2基板；
第1开关元件，其具有第1发射极电极、第1集电极电极以及第1栅极电极，所述第1集电极电极与所述第2基板直接电连接；
第1端子，其与所述第1基板直接电连接；
第2端子，其与所述第1发射极电极直接电连接；
第3端子，其与所述第2基板、所述第1阳极电极以及所述第2阳极电极直接电连接；以及
模塑树脂，其使所述第1端子、所述第2端子以及所述第3端子的一部分露出在外部，并将所述第1基板、所述第1二极管、所述第2二极管、所述第2基板以及所述第1开关元件覆盖，
所述第1二极管和所述第2二极管形成于所述第1基板。
6.根据权利要求5所述的半导体装置，其特征在于，
具有第2开关元件，该第2开关元件具有第2发射极电极、第2集电极电极以及第2栅极电极，所述第2发射极电极与所述第2端子电连接，所述第2集电极电极与所述第2基板电连接，
所述模塑树脂将所述第2开关元件覆盖。
7.一种半导体装置，其特征在于，具有：
由导电体形成的第1基板；
第1二极管，其具有第1阴极电极和第1阳极电极，所述第1阴极电极与所述第1基板直接电连接；
由导电体形成的第2基板；
第1开关元件，其具有第1发射极电极、第1集电极电极以及第1栅极电极，所述第1集电极电极与所述第2基板直接电连接；
第2开关元件，其具有第2发射极电极、第2集电极电极以及第2栅极电极，所述第2集电极电极与所述第2基板直接电连接；
第1端子，其与所述第1基板直接电连接；
第2端子，其与所述第1发射极电极以及所述第2发射极电极直接电连接；
第3端子，其与所述第2基板以及所述第1阳极电极直接电连接；以及
模塑树脂，其使所述第1端子、所述第2端子以及所述第3端子的一部分露出在外部，并将所述第1基板、所述第1二极管、所述第2基板、所述第1开关元件以及所述第2开关元件覆盖，
所述第1开关元件和所述第2开关元件形成于所述第2基板。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的半导体装置，其特征在于，
具有钳位二极管，该钳位二极管具有阴极电极和阳极电极，所述阴极电极与所述第2基板电连接，所述阳极电极与所述第2端子电连接。
9.一种半导体装置，其特征在于，
具有第1半导体装置、第2半导体装置以及冷却器，
该第1半导体装置具有：
由导电体形成的第1基板；
第1二极管，其具有第1阴极电极和第1阳极电极，所述第1阴极电极与所述第1基板电连接；
由导电体形成的第2基板；
第1开关元件，其具有第1发射极电极、第1集电极电极以及第1栅极电极，所述第1集电极电极与所述第2基板电连接；
第2开关元件，其具有第2发射极电极、第2集电极电极以及第2栅极电极，所述第2集电极电极与所述第2基板电连接；
第1端子，其与所述第2基板电连接；
第2端子，其与所述第1阳极电极电连接；
第3端子，其与所述第1发射极电极、所述第2发射极电极以及所述第1基板电连接；以及
模塑树脂，其使所述第1端子、所述第2端子以及所述第3端子的一部分露出在外部，并将所述第1基板、所述第1二极管、所述第2基板、所述第1开关元件以及所述第2开关元件覆盖，
该第2半导体装置具有：
由导电体形成的第3基板；
第3二极管，其具有第3阴极电极和第3阳极电极，所述第3阴极电极与所述第3基板电连接；
第4二极管，其具有第4阴极电极和第4阳极电极，所述第4阴极电极与所述第3基板电连接；
由导电体形成的第4基板；
第3开关元件，其具有第3发射极电极、第3集电极电极以及第3栅极电极，所述第3集电极电极与所述第4基板电连接；
第4端子，其与所述第3基板电连接；
第5端子，其与所述第3发射极电极电连接；
第6端子，其与所述第4基板、所述第3阳极电极以及所述第4阳极电极电连接；以及
模塑树脂，其使所述第4端子、所述第5端子以及所述第6端子的一部分露出在外部，并将所述第3基板、所述第3二极管、所述第4二极管、所述第4基板以及所述第3开关元件覆盖，
该冷却器搭载所述第1半导体装置和所述第2半导体装置，
所述第1端子与所述第4端子正对，
所述第2端子与所述第5端子正对，
所述第3端子与所述第6端子正对。
10.一种半导体装置，其特征在于，
具有第1半导体装置、第2半导体装置以及冷却器，
该第1半导体装置具有：
由导电体形成的第1基板；
第1二极管，其具有第1阴极电极和第1阳极电极，所述第1阴极电极与所述第1基板电连接；
第2二极管，其具有第2阴极电极和第2阳极电极，所述第2阴极电极与所述第1基板电连接；
由导电体形成的第2基板；
第1开关元件，其具有第1发射极电极、第1集电极电极以及第1栅极电极，所述第1集电极电极与所述第2基板电连接；
第1端子，其与所述第2基板电连接；
第2端子，其与所述第1阳极电极以及所述第2阳极电极电连接；
第3端子，其与所述第1发射极电极以及所述第1基板电连接；以及
模塑树脂，其使所述第1端子、所述第2端子以及所述第3端子的一部分露出在外部，并将所述第1基板、所述第1二极管、所述第2二极管、所述第2基板以及所述第1开关元件覆盖，
该第2半导体装置具有：
由导电体形成的第3基板；
第3二极管，其具有第3阴极电极和第3阳极电极，所述第3阴极电极与所述第3基板电连接；
由导电体形成的第4基板；
第2开关元件，其具有第2发射极电极、第2集电极电极以及第2栅极电极，所述第2集电极电极与所述第4基板电连接；
第3开关元件，其具有第3发射极电极、第3集电极电极以及第3栅极电极，所述第3集电极电极与所述第4基板电连接；
第4端子，其与所述第3基板电连接；
第5端子，其与所述第2发射极电极以及所述第3发射极电极电连接；
第6端子，其与所述第4基板以及所述第3阳极电极电连接；以及
模塑树脂，其使所述第4端子、所述第5端子以及所述第6端子的一部分露出在外部，并将所述第3基板、所述第3二极管、所述第4基板、所述第2开关元件以及所述第3开关元件覆盖，
该冷却器搭载所述第1半导体装置和所述第2半导体装置，
所述第1端子与所述第4端子正对，
所述第2端子与所述第5端子正对，
所述第3端子与所述第6端子正对。
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