CN105814686A - 半导体装置 - Google Patents

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Abstract

一种半导体装置包括：第一开关元件(20)；第二开关元件(30)；第一金属构件(50)；第二金属构件(54)；第一端子(40)，其具有在高电位侧上的电位；第二端子(42)，其具有在低电位侧上的电位；第三端子(44)，其具有中点电位；以及树脂部(66)。第一电位部(P)具有与所述第一端子的电位相等的电位。第二电位部(N)具有与所述第二端子的电位相等的电位。第三电位部(O)具有与所述第三端子的电位相等的电位。第一电位部和第二电位部之间的第一爬电距离大于第一电位部和第三电位部之间的第二爬电距离与第二电位部和第三电位部之间的第三爬电距离中的最小值。

Description

半导体装置
技术领域
本发明涉及一种半导体装置。
背景技术
已知一种半导体装置，其包括第一至第四厚板部以及第一和第二薄板部，其中第一薄板部和第二薄板部均被固定且彼此电连接(例如，参见日本专利申请公开第2012-235081号(JP2012-235081A))。在JP2012-235081A中，第一厚板部与第一半导体元件的下表面侧上的电极电连接。此外，第二厚板部与平行于第一半导体元件布置的第二半导体元件的下表面侧上的电极相连。此外，第三厚板部与第一半导体元件的上表面侧上的电极相连。此外，第四厚板部与第二半导体元件的上表面侧上的电极相连。此外，第一薄板部布置在第二厚板部上。然后，第二薄板部布置在第三厚板部上。
现在，在这种类型的半导体装置中，用树脂密封半导体元件等。从树脂部露出的端子包括具有上下臂的高电位侧上的电位的第一端子、具有上下臂的低电位侧上的电位的第二端子以及具有上下臂的中点电位的第三端子。在这样的配置中，对于防止在具有高电位侧的电位(例如，第一端子)的部位和具有低电位侧的电位(例如，第二端子)的部位之间发生短路很有用。
发明内容
本发明旨在提供一种半导体装置，其能够降低在具有高电位侧的电位的部位和具有低电位侧的电位的部位之间发生短路的可能性。
根据本发明的第一方案的半导体装置包括：第一开关元件，其包括第一电极和第二电极并且构成上下臂的上臂，所述第一开关元件的所述第一电极和所述第二电极分别构成所述第一开关元件在第一方向上的两侧；第二开关元件，其与所述第一开关元件在第二方向上对齐，第二开关元件包括第一电极和第二电极并且构成所述上下臂的下臂，所述第二开关元件的所述第一电极和所述第二电极分别构成所述第二开关元件在第一方向上的两侧；第一金属构件，其在所述第一方向上与所述第一开关元件的所述第一电极电连接；第二金属构件，其在所述第一方向上与所述第二开关元件的所述第一电极电连接；第一端子，其具有在所述上下臂的高电位侧上的电位；第二端子，其具有在所述上下臂的低电位侧上的电位；第三端子，其具有所述上下臂的中点电位；以及树脂部，其一体地覆盖所述第一开关元件、所述第二开关元件、所述第一金属构件的至少一部分、所述第二金属构件的至少一部分、所述第一端子的一部分、所述第二端子的一部分以及所述第三端子的一部分。当具有与所述第一端子的电位相等的电位的部分被假定为第一电位部、具有与所述第二端子的电位相等的电位的部分被假定为第二电位部以及具有与所述第三端子的电位相等的电位的部分被假定为第三电位部时，所述第一电位部和第二电位部之间的沿所述树脂部的表面的第一爬电距离大于所述第一电位部和第三电位部之间的沿所述树脂部的表面的第二爬电距离与所述第二电位部和所述第三电位部之间的沿所述树脂部的表面的第三爬电距离中的最小值。所述第一方向相对于所述第二方向正交。
根据本发明的第二方案的半导体装置包括：第一开关元件,其包括第一电极和第二电极并且构成上下臂的上臂，所述第一开关元件的所述第一电极和所述第二电极分别构成所述第一开关元件在第一方向上的两侧；第二开关元件，其与所述第一开关元件在第二方向上对齐，第二开关元件包括第一电极和第二电极并且构成所述上下臂的所述下臂，所述第二开关元件的所述第一电极和所述第二电极分别构成所述第二开关元件在第一方向上的两侧；第一金属构件，其在所述第一方向上与所述第一开关元件的所述第一电极电连接；第二金属构件，其在所述第一方向上与所述第二开关元件的所述第一电极电连接；第一端子，其具有在所述上下臂的高电位侧上的电位；第二端子，其具有在所述上下臂的低电位侧上的电位；第三端子，其具有所述上下臂的中点电位；以及树脂部，其一体地覆盖所述第一开关元件、所述第二开关元件、所述第一金属构件的至少一部分、所述第二金属构件的至少一部分、所述第一端子的一部分、所述第二端子的一部分以及所述第三端子的一部分。当具有与所述第一端子的电位相等的电位的部分被假定为第一电位部、具有与所述第二端子的电位相等的电位的部分被假定为第二电位部以及具有与所述第三端子的电位相等的电位的部分被假定为第三电位部时，设置在所述树脂部中所述第一电位部和所述第二电位部之间的第一材料的比较跟踪指数(comparativetrackingindex)高于第二材料的比较跟踪指数和第三材料中的比较跟踪指数中的至少一个，所述第二材料设置在所述树脂部中所述第一电位部和第三电位部之间，且所述第三材料设置在树脂部中所述第二电位部和第三电位部之间。当在所述树脂部中第一电位部和第二电位部之间的爬电距离的最小值被设定为L1，所述第一电位部和所述第二电位部之间的所述第一材料的所允许的最小爬电距离被设定为L1min，所述树脂部中所述第一电位部和所述第三电位部之间的爬电距离的最小值被设定为L2，所述第一电位部和所述第三电位部之间的所述第二材料的所允许的所述最小爬电距离被设定为L2min，所述第二电位部和所述第三电位部之间的沿所述树脂部的表面的爬电距离的最小值被设定为L3，且所述第二电位部和所述第三电位部之间的所述第三材料的所允许的最小爬电距离被设定为L3min时，以下两个公式中的至少任何一个被满足：
(L2-L2min)/L2min<(L1-L1min)/L1min
(L3-L3min)/L3min<(L1-L1min)/L1min
所述第一方向相对于所述第二方向正交。
根据本发明的第三方案的半导体装置包括：第一开关元件，其包括第一电极和第二电极并且构成上下臂的上臂，所述第一开关元件的所述第一电极和所述第二电极分别构成所述第一开关元件在第一方向上的两侧；第二开关元件，其与所述第一开关元件在第二方向上对齐，第二开关元件包括第一电极和第二电极并且构成所述上下臂的所述下臂，所述第二开关元件的所述第一电极和所述第二电极分别构成所述第二开关元件在第一方向上的两侧；第一金属构件，其在所述第一方向上与所述第一开关元件的所述第一电极电连接；第二金属构件，其在所述第一方向上与所述第二开关元件的所述第一电极电连接；第一端子，其具有在所述上下臂的高电位侧上的电位；第二端子，其具有在所述上下臂的低电位侧上的电位；第三端子，其具有所述上下臂的中点电位；以及树脂部，其一体地覆盖所述第一开关元件、所述第二开关元件、所述第一金属构件的至少一部分、所述第二金属构件的至少一部分、所述第一端子的一部分、所述第二端子的一部分以及所述第三端子的一部分。当具有与所述第一端子的电位相等的电位的部分被假定为第一电位部、具有与所述第二端子的电位相等的电位的部分被假定为第二电位部以及具有与所述第三端子的电位相等的电位的部分被假定为第三电位部时，所述第一电位部和所述第二电位部之间的第一空间距离大于所述第一电位部和所述第三电位部之间的第二空间距离与所述第二电位部和第三电位部之间的第三空间距离中的最小值。所述第一方向相对于所述第二方向正交。
根据本发明的第一方案、第二方案和第三方案，能够得到可以降低具有高电位侧的电位的部位和具有低电位侧的电位的部位之间短路的可能性的半导体装置。
附图说明
下面将参照附图对本发明的示范性实施例的特征、优点以及技术和工业意义进行描述，其中相同的附图标记表示相同的元件，且在附图中：
图1是示出根据实施例(第一实施例)的半导体装置的俯视图；
图2是通过省略在图1中半导体装置的树脂部得到的示意图；
图3是沿图1的III-III线的横截面视图；
图4是沿图1的IV-IV线的横截面视图；
图5是示意性地示出高电位电源端子和低电位电源端子之间的磁通抵消(magneticfluxcancellation)的原理的示意图；
图6A、图6B和图6C的每一个是示出图1的半导体装置中各个爬电距离的关系的示意图；
图7A和图7B的每一个是示出根据第一实施例的变型实施例的半导体装置的示意图；
图8A和图8B的每一个是示出根据第一实施例的另一变型实施例的半导体装置的示意图；
图9是示出根据第一实施例的另一变型实施例的半导体装置的俯视图；
图10是示出根据第一实施例的另一变型实施例的半导体装置的俯视图；
图11是示出根据第一实施例的另一变型实施例的半导体装置的俯视图；
图12A、图12B和图12C的每一个是示出根据第一实施例的另一变型实施例的半导体装置的示意图；
图13A和图13B的每一个是示出根据第一实施例的另一变型实施例的半导体装置的俯视图；
图14A和图14B的每一个是示出根据第二实施例的半导体装置的示意图；
图15是示出根据第二实施例的另一变型示例的半导体装置的示意图；
图16是示出根据第三实施例的半导体装置的示意图；以及
图17是示出根据第三实施例的另一变型实施例的半导体装置的俯视图。
具体实施例
下文中，将参照附图对每个实施例进行详细的说明。
图1是示出根据实施例(第一实施例)的半导体装置的俯视图。图2是通过省略在图1中半导体装置的树脂部得到的示意图。图3是沿图1的III-III线的横截面视图。图4是沿图1的IV-IV线的横截面视图。
半导体装置10通常用于诸如用于驱动混合动力车辆和电动车辆中的行驶电动机的逆变器和变换器等的电力变换装置中。然而，半导体装置10可以用于车辆的其它应用中(例如，用于电动转向装置)，或者可以用于除车辆之外的不同应用中(例如，用于其他电动装置的电源装置等)。
为了方便起见，在下面的描述中，绝缘栅双极型晶体管(IGBT)元件的厚度方向被取为Z方向。此外，正交于Z方向并且在此方向上安排了构成上下臂的两个IGBT元件的方向被取为X方向。此外，既正交于X方向又正交于Z方向的方向被取为Y方向。在以下的说明中，尽管为了方便起见，Z方向对应于垂直方向，并且第一端子60相对于第一散热板50而所在的侧被取为“上侧”，但半导体装置10的安装方向是可选的。
半导体装置10包括IGBT元件20和30、续流二极管(FWD)(freewheeldiode)28和38、高电位电源端子40、低电位电源端子42、输出端子44以及包含栅极端子46g的控制端子46。另外，如图1到图4所示，半导体装置10包括四个散热板50、52、54和56、接头部58、两个端子60和62、焊料64和树脂部66。
IGBT元件20和FWD28构成上下臂的上臂，且IGBT元件30和FWD38构成上下臂的下臂。
如图2和图3所示，IGBT元件20包括在下表面侧上的集电极22和发射极24以及在上表面侧上的栅电极26。
第一散热板50被布置在IGBT元件20的下表面侧上。IGBT元件20的集电极22通过焊料64与第一散热板50的上侧上的表面50a电连接和机械连接。在图2所示的实施例中，FWD元件28的阴极也与第一散热板50的上侧上的表面50a连接。
如图2所示，第一散热板50是大致上呈矩形的金属板，并且包括从矩形的一边沿Y方向延伸的高电位电源端子40。第一散热板50可以由单个异形引脚框架和高电位电源端子40等一起形成。可替代地，高电位电源端子40可以形成为与第一散热板50相分离的主体且附接到第一散热板50。高电位电源端子40通过第一散热板50与IGBT元件20和FWD元件28电连接。如图2所示，高电位电源端子40的一部分从树脂部66的侧表面(具有Y方向作为法线的侧表面)向外抽出。
如图3和图4所示，第一散热板50的下侧上的表面50b从一个树脂部66的下侧上的表面66a露出。这样，由IGBT元件20和FWD元件28产生的热量能够从第一散热板50的表面50b向外散发。在图3所示的实施例中，虽然第一散热板50的下侧上的表面50b与树脂部66的下侧上的表面66a齐平，但是，表面50b可以相对于表面66a在Z方向上偏移。
在IGBT元件20的顶面侧上，布置第一端子60使得第一端子60在Z方向上不与栅电极26重叠，而是面对发射极24。第一端子60是平的金属板(金属块)，但可以包括弯曲部。第一端子60的下侧上的表面通过焊料64与IGBT元件20的发射极24电连接和机械连接。FWD元件28的阳极也连接到第一端子60的下侧上的表面上。第一端子60具有用于将IGBT元件20和FWD元件28与第二散热板52电连接的中继功能，以及用于确保在执行对栅电极26的引线接合时的高度的功能。
栅电极26通过接合线48与对应上臂的控制端子46的栅极端子46g连接，对应上臂的控制端子46可以由单个异形引脚框架和第一散热板50、高电位电源端子40等一起形成。除了栅极端子46g以外，对应上臂的控制端子46还可以包括与温度测量二极管、感测发射极等连接的端子。如图1和图2所示，对应上臂的控制端子46从与树脂部66中的高电位电源端子40的抽出侧相对的侧上的侧表面(具有Y方向作为法线的侧表面)向外抽出。
第二散热板52被布置在第一端子60上侧上的表面上。第二散热板52的下侧上的表面52a通过焊料64与第一端子60上侧上的表面电连接和机械连接。这样，第二散热板52通过第一端子60与IGBT元件20的发射极24和FWD元件28的阳极电连接。
第二散热板52是大致上呈矩形的金属板且被布置为使得在俯视图中(在Z方向上的向下视图)几乎全部与第一散热板50重叠。如图2所示，第二散热板52具有与第一散热板50的外部形状大致相同的矩形形状。第二散热板52的上侧上的表面52b从树脂部66的上侧上的表面66b露出。因此，由IGBT元件20和FWD元件28产生的热量可以通过第一端子60从第二散热板52的表面52b向外散发。在图3和图4所示的实施例中，尽管第二散热板52的上侧上的表面52b是与树脂部66的上侧上的表面66b齐平，但表面52b可以相对于表面66b在Z方向上偏移。
作为接头部58的一个元件的第一接头部58a一体地布置在第二散热板52中。然而，第一接头部58a可以形成为与第二散热板52相分离的主体，并且附接到第二散热板52。第一接头部58a在X方向上朝向IGBT元件30延伸。
如图2和图3所示，IGBT元件30包括下表面侧上的集电极32和上表面侧上的发射极34和栅电极36。IGBT元件30在X方向上与IGBT元件20对齐。在图3所示的实施例中，虽然，IGBT元件30被布置为处于IGBT元件30相对于IGBT元件20在Y方向上无偏移的关系中，但其可以具有Y方向上的偏移。
IGBT元件30的下表面侧上布置有第三散热板54。IGBT元件30的集电极32通过焊料64与第三散热板54的上侧上的表面54a电连接和机械连接。在图2所示的实施例中，FWD元件38的阴极也与第三散热板54的上侧上的表面54a相连接。
如图2所示，第三散热板54是大致上呈矩形的金属板，并设置有从矩形的一边在Y方向上延伸的输出端子44。第三散热板54可以由单个异形引脚框架和输出端子44等一起形成。可替代地，输出端子44可以形成为与第三散热板54相分离的主体，并且附接到第三散热板54。因此，输出端子44通过第三散热板54与IGBT元件30和FWD元件38电连接。如图2所示，输出端子44的一部分从树脂部66的侧表面(具有Y方向作为法线的侧表面)向外抽出。从其中抽出输出端子44的树脂部66的侧表面与从其中抽出高电位电源端子40的树脂部66的侧表面相同。
如图3和图4所示，在第三散热板54的下侧上的表面54b，从树脂部66的下侧上的表面66a露出。这样，通过IGBT元件30和FWD元件38产生的热量可以从第三散热板54的表面54b向外散发。在图3和图4所示的实施例中，尽管第三散热板54的下侧上的表面54b与树脂部66的下侧上的表面66a齐平，但表面54b可以相对于表面66a在Z方向上偏移。
作为接头部58的一个元件的第二接头部58b一体地布置在第三散热板54中。然而，第二接头部58b可以形成为与第三散热板54相分离的主体，并且附接到第三散热板54。如图3所示的实施例中，第二接头部58b在向上方向上朝向第四散热板的下侧上的表面56a延伸，并且在X方向上延伸到IGBT元件20侧。如图3所示，第二接头部58b通过焊料64与第一接头部58a电连接和机械连接。第二接头部58b和第一接头部58a在X方向上形成在第二散热板52和第三散热板54之间，并且在X方向上在第二散热板52和第三散热板54之间相互电连接和机械连接。
第二端子62布置在IGBT元件30的顶面侧上，使得第二端子62在Z方向上不与栅电极36重叠，而是面对发射极34。第二端子62是平的金属板(金属块)，但是可以具有弯曲部。在第二端子62的下侧上的表面通过焊料64与IGBT元件30的发射极34电连接和机械连接。FWD元件38的阳极也连接到第二端子62的下侧上的表面上。第二端子62具有用于将IGBT元件30和FWD元件38与第四散热板56进行电连接的中继功能，以及用于确保执行对栅电极36的引线接合时的高度的功能。
栅电极36通过接合线48与对应下臂的控制端子46的栅极端子46g相连接。对应下臂的控制端子46可以由单个异形引脚框架和第三散热板54、输出端子44等一起形成。除了栅极端子46g以外，对应下臂的控制端子46还可以包括与温度测量二极管、感测发射极等连接的端子。如图1和图2所示，对应下臂的控制端子46从与树脂部66中高电位电源端子40的抽出侧相对的侧上的侧表面(具有Y方向作为法线的侧表面)向外抽出。
第四散热板56布置在第二端子62的上侧上的表面上。第四散热板56的下侧上的表面56a通过焊料64与第二端子62的上侧上的表面电连接和机械连接。由此，第四散热板56通过第二端子62与IGBT元件30的发射极34和FWD元件38的阳极电连接。
第四散热板56是大致上呈矩形的金属板且被布置为使得在俯视图(在Z方向上的向下视图)中几乎全部与第三散热板54重叠。如图2所示，第四散热板56具有与第三散热板54的外部形状大致相同的矩形形状。第四散热板56的上侧上的表面56b从树脂部66的上侧上的表面66b露出。因此，由IGBT元件30和FWD元件38产生的热量可以通过第二端子62从第四散热板56的表面56b向外散发。在图3和图4所示的实施例中，尽管第四散热板56的上侧上的表面56b与树脂部66的上侧上的表面66b齐平，但表面56b可以相对于表面66b在Z方向上偏移。
第四散热板56包括限定表面56a和56b的主体部56c和在X方向上从主体部56c的侧表面延伸到IGBT元件20侧的延伸部56d。延伸部56d与主体部56c形成为一体。然而，延伸部56d可以形成为与主体部56c相分离的主体，并且附接到主体部56c。延伸部56d以与接头部58相同的方式形成在X方向上第四散热板56的主体部56c和第二散热板52(除了第一接头部58A之外的主体部)之间。然而，延伸部56d相对于接头部58在Y方向上偏移，以便不干扰接头部58。
低电位电源端子42与第四散热板56电连接。具体地，如图4所示，低电位电源端子42通过焊料64与第四散热板56的延伸部56d电连接和机械连接。低电位电源端子42可以由单个异形引脚框架和第三散热板54、输出端子44、对应下臂的控制端子46等一起形成。如图2所示，低电位电源端子42的一部分从树脂部66的侧表面(具有Y方向上的法线的侧表面)向外抽出。从其中抽出低电位电源端子42的树脂部66的侧表面与从其中抽出高电位电源端子40和输出端子44的树脂部66的侧表面相同。
低电位侧端子42布置在X方向上第四散热板56的主体部56c和第二散热板52之间的区域70(除了第一接头部58a之外的主体部)中，也就是，布置有延伸部56d的区域70中。因此，如图2所示，高电位电源端子40、低电位电源端子42和输出端子44布置为在X方向上低电位电源端子42位于输出端子44和高电位电源端子40之间的位置关系。在所示的实施例中，整个低电位电源端子42布置在第四散热板56的主体部56c和第二散热板52(除了第一接头部58a之外的主体部)之间的区域中。
树脂部66一体地密封IGBT元件20和30、FWD元件28和38、高电位电源端子40的一部分、低电位电源端子42的一部分、输出端子44的一部分、控制端子46的一部分、在各个散热板50、52、54和56中除了表面50b、52b、54b和56b之外的部分、接头部58以及相应的端子60和62。在所示的实施例中，树脂部66形成为大致上呈长方体的外形。如上所述，如图2所示，高电位电源端子40、低电位电源端子42和输出端子44在Y方向上从树脂部66的侧表面抽出。虽然高电位电源端子40、低电位电源端子42以及输出端子44在树脂部66的侧表面上的抽出位置可以是Z方向上的任意位置，但例如，这些位置可以接近Z方向上的树脂部66的侧表面上的中心(参见图6C)。
这样配置的半导体装置10是一体地包括构成上下臂(包括在单一树脂部66中)的两个IGBT元件20和30的所谓的2合1封装。另外，散热板50、52、54和56布置在IGBT元件20和30的每一个的Z方向上的两侧上，来自IGBT元件20和30的热量可以从Z方向上的两侧被散发，也就是，这是一种放热性优异的配置。
另外，由于高电位电源端子40和低电位电源端子42相邻地布置在X方向上(其间没有输出端子44)，相比于输出端子44在X方向上布置在高电位电源端子40和低电位电源端子42之间的配置，可以缩短在X方向上高电位电源端子40和低电位电源端子42之间的距离。因此，可以减小切换IGBT元件20和30时所产生的浪涌电压。具体地，如图5所示，由于在高电位电源端子40与低电位侧端子42中流动的电流的方向彼此相反，所以当高电位电源端子40和低电位电源端子42布置在彼此附近时，可以增强磁通抵消的效果。这样，由于可以降低寄生电感，因此可以降低该浪涌电压。
此外，由于第一散热板50、第三散热板54、高电位电源端子40，低电位电源端子42、输出端子44和对应上下臂的控制端子46可以由单个异形引脚框架形成，因此，该配置具有优异的生产率。但是，制造方法并不限制于某些方式。
另外，通过利用X方向上的区域70，IGBT元件20的发射极24和FWD元件28的阳极通过接头部58分别与IGBT元件30的集电极32和FWD元件38的阴极相连接。另外，低电位电源端子42可以通过利用接头部58使用的空间(区域70)来被布置。因此，获得可以实现X方向上的小型化的配置。
图6A、图6B和图6C的每一个是示出半导体装置10中各个爬电距离的关系的示意图。图6A示出当从上侧看半导体装置10时的平面图。图6B示出当从下侧看半导体装置10时的平面图。图6C示出当从上侧看半导体装置10时的透视图。
在本实施例中，每个爬电距离被设定以便于满足下列关系。在半导体装置10中未用树脂部66密封的导体部位(即，从树脂部66露出的导体部位)之中，当与高电位电源端子40的电位相同的部分被设定为第一电位部P，与低电位电源端子42的电位相同的部分被设定为第二电位部N，且与输出端子44的电位相同的部分被设定为第三电位部O时，第一电位部P和第二电位部N之间的第一爬电距离L1、L6、L7大于第一电位部P和第三电位部O之间的第二爬电距离L3、L9，并且大于第二电位部N和第三电位部O之间的第三爬电距离L2、L4、L5、L8。也就是，L1、L6和L7之中的最小值大于L3、L9、L2、L4、L5和L8之中的最小值。然而，每个爬电距离被设定为等于或大于下限(例如，基于JIS标准的最小爬电距离)。在图6A和图6B中，虽然L1、L3、L4等在平面布局中示出，但实际上，如图6C所示，这些都是沿树脂部66的两个表面(前表面和上侧上的侧表面)的距离。
因此，根据本实施例，由于第一电位部P与第三电位部O之间的爬电距离或第二电位部N和第三电位部O之间的爬电距离比第一电位部P和第二电位部N之间的爬电距离短，所以即使当绝缘性能由于树脂部66的劣化而下降时，第一电位部P与第二电位部N之间短路(上下臂的短路)的可能性也会降低。即，即使当绝缘性能由于树脂部66的劣化而下降时，在第一电位部P和第二电位部N之间造成短路之前，在第一电位部P和第三电位部O之间(例如，IGBT元件20的集电极与发射极之间)或在第二电位部N和第三电位部O之间(例如，IGBT元件30的集电极与发射极之间)也会造成短路。当在第一电位部P和第三电位部O之间或在第二电位部N和第三电位部O之间造成短路时(即，当在集电极和发射极之间造成短路时)，保护功能工作，从而能够防止上下臂的短路。例如，当在第一电位部P和第三电位部O之间造成短路时，IGBT元件30保持在关断状态，从而防止了上下臂的短路。此外，当在第二电位部N和第三电位部O之间造成短路时，IGBT元件20保持在关断状态，从而防止了上下臂的短路。
图7A和图7B的每一个是示出根据第一实施例的变型实施例的半导体装置10A的示意图。图7A是半导体装置10A的俯视图，且图7B是半导体装置10A的横截面视图。
半导体装置10A与根据上述第一实施例的半导体装置10的不同点在于第二散热板52的全部和第四散热板56的全部都被密封在树脂部66中。在这种情况下，由于未产生对应第二散热板52和第四散热板56的爬电距离(图6A和图6C中的L1、L2等)，因此不考虑这些。
根据图7A和图7B所示的实施例，第二散热板52和第四散热板56实质上用作汇流条(实质上，由第一散热板50和第三散热板54进行单面散热)。相应的端子60和62可以省略。
图8A和图8B的每一个是示出根据第一实施例的另一变型实施例的半导体装置10B的示意图。图8A是半导体装置10B的俯视图，且图8B是半导体装置10B的横截面视图。
半导体装置10B与根据上述第一实施例的半导体装置10的不同点在于各个散热板50、52、54和56的全部都被密封在树脂部66中。在这种情况下，由于不产生对应各个散热板50、52、54和56的爬电距离(图6A和图6C中的LI、L2等)，因此不考虑这些。也就是，可以考虑对应高电位电源端子40、低电位电源端子42和输出端子44的爬电距离(例如，图6A、图6B和图6C中的L5、L6)。也就是，在这种情况下，可以设定L6＞L5的条件。
在图8A和图8B所示的实施例中，第二散热板52、第四散热板56等实质上起到汇流条的作用。相应的端子60和62可以省略。
图9是示出根据第一实施例的另一变型实施例的半导体装置10C的俯视图。
半导体装置IOC与根据上述第一实施例的半导体装置10的不同点在于新的端子47和49从树脂部66露出。在图9所示的实施例中，端子47可以形成在第三散热板54中，并且形成第三电位部O。端子49可以形成在第一散热板50中，并且形成第一电位部P。端子47和49可以用于检测电压。在这种情况下，额外考虑对应端子47和49的爬电距离。例如，额外考虑端子47和控制端子46(其形成第二电位部N)之间的爬电距离L10、端子47和第四散热板56的表面56b之间的爬电距离L11、端子49和控制端子46(形成第三电位部O)之间的爬电距离L12、端子49和第二散热板52的表面52b之间的爬电距离L13等。
因此，从树脂部66露出的端子的数量和种类、露出侧等是可选的。
图10是示出根据第一实施例的另一变型实施例的半导体装置10D的俯视图。
半导体装置10D与根据上述第一实施例的半导体装置10的不同点在于树脂部66被替换为树脂部66D。树脂部66D包括侧表面上的凹部67。凹部67形成在低电位电源端子42与高电位电源端子40之间。因此，可以有效地增加低电位电源端子42与高电位电源端子40之间的爬电距离，并且很可能满足上述各个爬电距离的关系。凹部67可以仅形成在限定Z方向上的爬电距离的位置范围内。此外，可以在低电位电源端子42与高电位电源端子40之间形成突起部来替代凹部67。另外，以同样的考虑方式，在树脂部66D的上侧上的表面66b(或树脂部66)或其下侧上的表面66a上形成凹部或突起部，从而可以增加第一电位部P和第二电位部N之间的爬电距离。
图11是示出根据第一实施例的另一变型实施例的半导体装置10E的俯视图。
半导体装置10E与根据上述第一实施例的半导体装置10的不同点在于高电位电源端子40、低电位电源端子42以及输出端子44在X方向上的排列不同。也就是，在图11所示的实施例中，输出端44布置在X方向上高电位电源端子40和低电位电源端子42之间。因此，高电位电源端子40、低电位电源端子42和输出端子44的排列顺序是可选的。图11所示的实施例，如上所述，是从寄生电感的观点来看比根据上述第一实施例的半导体装置10有缺点的配置，但是从确保高电位电源端子40与低电位电源端子42之间必要的爬电距离的角度来看有优点的配置。换言之，根据上述第一实施例的半导体装置10使得能够在减小寄生电感的同时，保持高电位电源端子40和低电位电源端子42之间适当的爬电距离。
图12A、图12B和图12C的每一个是示出根据第一实施例的另一变型实施例的半导体装置10F的示意图。图12A是半导体装置10F的俯视图，图12B是半导体装置10F的横截面视图，且图12C是示意性地示出其上安装有半导体装置10F的印刷电路板的状态的横截面视图。
半导体装置10F与根据上述第一实施例的半导体装置10的不同点在于半导体装置10F是图12C所示的表面安装类型。即，半导体装置10F安装在印刷电路板90的表面上。在印刷电路板90中形成有导体部(或导体图案)92、94和96。第一散热板50的下侧上的表面50b通过焊料80(或导体凸块等)与导体部92电连接和机械连接。另外，对应IGBT元件20的控制端子46通过焊料80(或导体凸块等)与导体部96电连接和机械连接。同样地，第三散热板54的下侧上的表面54b通过焊料80(或导体凸块等)与导体部94电连接和机械连接。此外，根据IGBT元件30的控制端子46通过焊料80(或导体凸块等)与导体部96电连接和机械连接。
另外在图12A、图12B和图12C所示的实施例中，半导体装置10F中各个爬电距离被设定以便于具有上述的关系。具体地，在半导体装置10F的情况下，高电位电源端子40和输出端子44的功能(外部连接功能)是由第一散热板50的下侧上的表面50b和第三散热板54的下侧上的表面54b来实现，则高电位电源端子40和输出端子44是不必要的。因此，由于不会产生对应高电位电源端子40和输出端子44的爬电距离，所以这些不考虑。
图13A和图13B的每一个是示出根据第一实施例的另一变型实施例的半导体装置10G的示意图。图13A是当从上侧看半导体装置10G时的平面图，且图13B是当从下侧看半导体装置10G时的平面图。在图13A和图13B中，树脂部66在透视图中被示出，使得能够看到树脂部的内部。
如图13A和图13B所示，半导体装置10G与根据上述第一实施例的半导体装置10的不同点主要在于半导体装置10G是所谓的6合1封装，其一体地(包括在单一的树脂部66中)包括三相(U相、V相、W相)相应的上下臂的IGBT元件20和30。此外，如图13A和图13B所示，半导体装置10G与根据上述第一个实施例的具有双面放热配置的半导体装置10的不同点在于半导体装置10G具有单面放热配置。然而，在半导体装置10G中，也可以采用双面放热配置。即，在6合1封装中，也可以采用双面放热配置。
各相的IGBT元件20安装在共同的第一散热板50A的表面上。各相的IGBT元件20安装在共同的第一散热板50A上。另外，各相的IGBT元件30相应地安装在单独的第三散热板54上。高电位电源端子400起到汇流条的作用，并且其一端与第一散热板50A电连接和机械连接。高电位电源端子400的另一端从树脂部66露出在外部。低电位电源端子420起到汇流条的作用，并且其的一端与各相的IGBT元件30的发射极电连接和机械连接。低电位电源端子420的另一端从树脂部66露出在外部。如图13A和图13B所示，高电位电源端子400和低电位电源端子420优选地邻接于地树脂部66露出在外部。从而，如上所述，可以提高磁通抵消的效果且可以降低寄生电感。然而，同样在这种情况下，高电位电源端子400和低电位电源端子420之间的爬电距离L14被设定为大于第一电位部P和第三电位部O之间各个爬电距离的最小值(例如，L16)或第二电位部N和第三电位部O之间各个爬电距离的最小值(例如，L15)。在图13A和图13B所示的实施例中，各相的输出端子440从在Y方向上与树脂部66中的高电位电源端子400和低电位电源端子420所露出的侧表面相对的侧上的侧表面上从树脂部66露出在外部。
尽管图13A和图13B所示的实施例具有在所谓的6合1封装中的单面放热配置，但在2合1封装中的单面放热配置中，也可以采用关于高电位电源端子、低电位电源端子和输出端子的类似的配置。在这种情况下，输出端440变成一个，并且低电位电源端子420连接到单一的IGBT元件30的发射极上。
接着，将对另一实施例(第二实施例)进行说明。
图14A和图14B的每一个是示出根据第二实施例的半导体装置12的示意图。图14A是半导体装置12的俯视图，且图14B是沿图14A的箭头Y的方向所截取的半导体装置12的侧视图。根据第二实施例的半导体装置12与根据上述第一实施例的半导体装置10的不同点主要在于树脂部66被替代为树脂部660。其它配置可以是相同的且省略其描述。此外，关于上述第一实施例的各种变型实施例，也都可以应用下述考虑方式(高比较跟踪指数部662(高CTI部662)的形成)。
树脂部660包括主体部661和高CTI部662。高CTI部662由具有大于主体部661的CTI的材料形成。如此，材料组I是一组具有600或更大的CTI的材料，而材料组II是一组具有400以上且小于600的CTI的材料，材料组和CTI之间的关系是确定的。选择哪一个材料组可以通过应用JISC60664(IEC60664)的功能绝缘来确定。例如，根据JISC60664，当要使用的电压有效值和污染程度被确定时，关于材料组I、II、III等，将观察到的最小爬电距离被确定。例如，当污染程度2和电压有效值800V被设定时，根据树脂的材料组I的最小爬电距离是4.0mm，而根据树脂的材料组III的最小爬电距离为8.0mm。此时，例如，在图14A和图14B所示的实施例中，在树脂部660中不包括高CTI部662的部位(即，主体部661)由材料组III的材料形成的情况下，并且在爬电距离L6小于8.0mm但为4.0mm或以上的情况下，高CTI部662可以由材料组I的材料形成。
高CTI部662可以仅在树脂部660中的必要位置形成。例如，当第一爬电距离小于对应主体部661的材料组的最小爬电距离时，限定相应的第一爬电距离的部位由具有作为相应的第一爬电距离或更小的最小爬电距离的材料组的材料(具有较高的CTI的材料组的材料)形成，并成为高CTI部662。
虽然可以形成高CTI部662，但如图14A中的虚线所示，只在树脂部660的表面层部上，高CTI部662可以形成为具有一定程度的深度(Y方向)。高CTI部662可以通过在形成主体部661之后灌注具有相应的CTI的树脂材料而额外地形成，或者高CTI部662可以通过在形成主体部661之后涂覆具有相应的CTI的树脂材料而形成。在图14A和图14B所示的实施例中，由于高电位电源端子40和低电位电源端子42之间的爬电距离L6小于对应主体部661的材料组的最小爬电距离，因此，高CTI部662形成在高电位电源端子40与低电位侧端子42之间。如图14B所示，形成高CTI部662以便于在侧视图中包围高电位电源端子40和低电位电源端子42二者的周边。然而，如图15所示，高CTI部662可以仅形成在X方向上高电位电源端子40和低电位电源端子42之间的整个区域中，或者，在满足必要的绝缘性的条件下，该高CTI部662可以仅形成在X方向上高电位电源端子40和低电位电源端子42之间的区域的一部分中。
在根据第二实施例的半导体装置12中，不同于根据上述第一实施例的半导体装置10，第一电位部P和第二电位部N之间的第一爬电距离可以小于第一电位部P和第三电位部O之间的第二爬电距离的最小值，并且可以小于第二电位部N和第三电位部O之间的第三爬电距离的最小值。然而，在本实施例2中，各个爬电距离被设定以便于满足下列关系。当第一电位部P和第二电位部N之间的爬电距离的最小值被设定为L1，对应第一电位部P和第二电位部N之间的材料(即，高CTI部662的材料)的最小爬电距离被设定为L1min，第一电位部P和第三电位部O之间的爬电距离的最小值被设定为L2，对应第一电位部P和第三电位部O之间的材料(即，主体部661的材料)的最小爬电距离被设定为L2min，第二电位部N和第三电位部O之间的爬电距离的最小值被设定为L3，并且对应第二电位部N和第三电位部O之间的CTI的材料(即，主体部分661的材料)的最小爬电距离被设定为L3min时，满足下面两个公式中的至少任一个公式。
(L2-L2min)/L2min＜(L1-L1min)/L1min
(L3-L3min)/L3min＜(L1-L1min)/L1min
上述两个公式是基于最小爬电距离由相对于电压有效值的线性比例表达式来表示的事实。即，最小爬电距离随着电压有效值增加而成比例地增加。在上述两个公式中的(Lk-Lkmin)/Lkmin(K＝1，2，3)表示相对于最小爬电距离的余量。例如，当污染程度设定为2且电压有效值设定为800V时，对应树脂的材料组I的最小爬电距离为4.0mm。此时，当爬电距离为6mm时，余量为1.5。因为最小爬电距离相对于电压有效值成比例关系，即使当电压有效值不同时，该余量也是可比较的参数。该余量是表明随着余量越接近1，越趋向于发生短路的指标。因此，当满足上述两个公式中的任何一个公式时，可以得到与上述第一实施例相同的效果。也就是，即使当绝缘性能由于树脂部66的劣化而下降时，在第一电位部P和第二电位部N之间造成短路之前，能在第一电位部P和第三电位部O之间(例如，IGBT元件20的集电极与发射极之间)或第二电位部N和第三电位部O之间(例如，IGBT元件30的集电极与发射极之间)造成短路。
根据第二实施例，当树脂部660由具有不同CTI的材料形成时，虽然在生产率的角度来看造成缺陷，但可以减少对爬电距离的限制。因此，例如，当高电位电源端子40和低电位电源端子42之间的部分由具有相对高的CTI的材料形成时，相比于由具有相对低的CTI的材料形成的情况，可以使高电位电源端子40和低电位电源端子42之间的爬电距离更小并且可以进一步减小寄生电感。
虽然在图14A、图14B和图15所示的实施例中，高CTI部662形成在高电位电源端子40和低电位电源端子42之间，但是，高CTI部662可以形成在其他的第一电位部P和第二电位部N之间。
接着，将对另一实施例(第三实施例)进行说明。
图16是示出根据第三实施例的半导体装置13。该半导体装置13与根据上述第一实施例半导体装置10的不同点在于满足了下面描述的空间距离的关系。关于上述第一实施例的各种变型实施例，也都可以应用下面描述的空间距离的考虑方式。在半导体装置13中，虽然第一电位部P和第二电位部N之间的第一爬电距离可以比第一电位部P与第三电位部O之间的第二爬电距离的最小值更小，并且比第二电位部N和第三电位部O之间的第三爬电距离的最小值更小，但优选的是具有与上述第一实施例类似的爬电距离的关系。
具体地，第一电位部P和第二电位部N之间的第一空间距离(当存在多个时为其中的最小值)大于第一电位部P和第三电位部O之间的第二空间距离(当存在多个时为其中的最小值)，或者大于第二电位部N和第三电位部O之间的第三空间距离(当存在多个时为其中的最小值)。然而，第二空间距离和第三空间距离被设定为下限(例如，基于JIS标准的最小空间距离)以上。这样，可以降低由于空间放电而引起的第一电位部P与第二电位部N之间的短路的可能性。也就是，即使当引起了空间放电时，在第一电位部P和第二电位部N之间造成短路之前，能在第一电位部P和第三电位部O之间(例如，IGBT元件20的集电极与发射极之间)或第二电位部N和第三电位部O之间(例如，IGBT元件30的集电极与发射极之间)造成短路。
在图16所示的实施例中，形成高电位电源端子40、低电位电源端子42和输出端子44使得高电位电源端子40和低电位电源端子42之间的第一空间距离Ls1大于低电位电源端子42和输出端子44之间的第三空间距离Ls3。因此，在第一电位部P与第二电位部N之间造成短路之前，能在第二电位部N和第三电位部O(例如，IGBT元件30的集电极与发射极之间)造成短路。
在图16所示的实施例中，根据高电位电源端子40、低电位电源端子42和输出端子44之间的位置关系，高电位电源端子40和输出端子44之间的第二空间距离LS2足够长，因此，基本上可以不考虑该第二空间距离Ls2。然而，例如，在图9所示配置中，由于可以使端子49和控制端子46(形成第三电位部O)之间的第二空间距离较小，因此，第一空间距离可以被设定为大于这样的第二空间距离。
图17是示出根据第三实施例的另一变型实施例的半导体装置13B的俯视图。如图17所示，半导体装置13B与根据上述第三实施例的半导体装置13不同点在于低电位电源端子42和输出端子44均被替代为低电位电源端子42B和输出端子44B。
低电位电源端子42B包括沿X方向朝向输出端子44B突出的突起部43，且输出端子44B包括沿X方向朝向低电位电源端子42B突出的突起部45。因此，可以必定使低电位电源端子42和输出端子44之间的第三空间距离Ls3更小。然而，第三空间距离Ls3被设定为下限(例如，基于JIS标准的最小空间距离)以上。这样，可以容易地使高电位电源端子40和低电位电源端子42之间的第一空间距离Ls1比低电位电源端子42和输出端子44之间的第三空间距离Ls3更长。
在图17所示的实施例中，可以省略突起部43和突起部45中的任一个。另外，突起部43和突起部45可以形成在低电位电源端子42和输出端子44的整个露出部分上。即，通过扩大低电位电源端子42和输出端子44露出部分的宽度(X方向的宽度)，可以使高电位电源端子40和低电位电源端子42之间的第一空间距离Ls1大于低电位电源端子42和输出端子44之间的第三空间距离Ls3。
虽然已经对各个实施例进行了详细说明，但在权利要求书所述的范围内并不限制于具体的实施例，可以进行各种变型和更改。此外，上述的实施例中的所有或多个组成元件还可以被组合在一起。
例如，在上述实施例中，IGBT元件20和30被用作开关元件。然而，可以使用除了IGBT元件以外的诸如MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)的开关元件。另外，IGBT元件20和30可以是合并了FWD元件28和38的逆导IGBT(RC-IGBT)。

Claims (7)

1.一种半导体装置，包括：
第一开关元件(20)，其包括第一电极(22)和第二电极(24)并且构成上下臂的上臂，所述第一开关元件的所述第一电极和所述第二电极分别构成所述第一开关元件在第一方向(Z)上的两侧；
第二开关元件(30)，其与所述第一开关元件在第二方向(X)上对齐，所述第二开关元件包括第一电极(32)和第二电极(34)并且构成所述上下臂的下臂，所述第二开关元件的所述第一电极和所述第二电极分别构成所述第二开关元件在所述第一方向上的两侧；
第一金属构件(50)，其在所述第一方向上与所述第一开关元件的所述第一电极电连接；
第二金属构件(54)，其在所述第一方向上与所述第二开关元件的所述第一电极电连接；
第一端子(40)，其具有在所述上下臂的高电位侧上的电位；
第二端子(42)，其具有在所述上下臂的低电位侧上的电位；
第三端子(44)，其具有所述上下臂的中点电位；以及，
树脂部(66)，其一体地覆盖所述第一开关元件、所述第二开关元件、所述第一金属构件的至少一部分、所述第二金属构件的至少一部分、所述第一端子的一部分、所述第二端子的一部分以及所述第三端子的一部分，
其中，当具有与所述第一端子的电位相等的电位的部分被假定为第一电位部(P)、具有与所述第二端子的电位相等的电位的部分被假定为第二电位部(N)以及具有与所述第三端子的电位相等的电位的部分被假定为第三电位部(O)时，所述第一电位部和所述第二电位部之间的沿所述树脂部的表面的第一爬电距离(L1、L6、L7)大于所述第一电位部和所述第三电位部之间的沿所述树脂部的所述表面的第二爬电距离(L3、L9)与所述第二电位部和所述第三电位部之间的沿所述树脂部的所述表面的第三爬电距离(L2、L4、L5、L8)中的最小值，并且
所述第一方向相对于所述第二方向正交。
2.一种半导体装置，包括：
第一开关元件(20)，其包括第一电极(22)和第二电极(24)并且构成上下臂的上臂，所述第一开关元件的所述第一电极和所述第二电极分别构成所述第一开关元件在第一方向(Z)上的两侧；
第二开关元件(30)，其与所述第一开关元件在第二方向(X)上对齐，所述第二开关元件包括第一电极(32)和第二电极(34)并且构成所述上下臂的下臂，所述第二开关元件的所述第一电极和所述第二电极分别构成所述第二开关元件在所述第一方向上的两侧；
第一金属构件(50)，其在所述第一方向上与所述第一开关元件的所述第一电极电连接；
第二金属构件(54)，其在所述第一方向上与所述第二开关元件的所述第一电极电连接；
第一端子(40)，其具有在所述上下臂的高电位侧上的电位；
第二端子(42)，其具有在所述上下臂的低电位侧上的电位；
第三端子(44)，其具有所述上下臂的中点电位；以及，
树脂部(66)，其一体地覆盖所述第一开关元件、所述第二开关元件、所述第一金属构件的至少一部分、所述第二金属构件的至少一部分、所述第一端子的一部分、所述第二端子的一部分以及所述第三端子的一部分，
其中，当具有与所述第一端子的电位相等的电位的部分被假定为第一电位部(P)、具有与所述第二端子的电位相等的电位的部分被假定为第二电位部(N)以及具有与所述第三端子的电位相等的电位的部分被假定为第三电位部(O)时，设置在所述树脂部中所述第一电位部和所述第二电位部之间的第一材料的比较跟踪指数高于第二材料的比较跟踪指数和第三材料的比较跟踪指数中的至少一个，所述第二材料设置在所述树脂部中所述第一电位部和所述第三电位部之间，且所述第三材料设置在所述树脂部中所述第二电位部和所述第三电位部之间，
当所述树脂部中所述第一电位部和所述第二电位部之间的爬电距离的最小值被设定为L1，所述第一电位部和所述第二电位部之间的所述第一材料的所允许的最小爬电距离被设定为L1min，所述树脂部中所述第一电位部和所述第三电位部之间的所述爬电距离的最小值被设定为L2，所述第一电位部和所述第三电位部之间的所述第二材料的所允许的所述最小爬电距离被设定为L2min，所述第二电位部和所述第三电位部之间的沿所述树脂部的表面的所述爬电距离的所述最小值被设定为L3，且所述第二电位部和所述第三电位部之间的所述第三材料的所允许的所述最小爬电距离被设定为L3min时，以下两个公式中的至少任何一个被满足，
(L2-L2min)/L2min<(L1-L1min)/L1min
(L3-L3min)/L3min<(L1-L1min)/L1min，并且
所述第一方向相对于所述第二方向正交。
3.一种半导体装置，包括：
第一开关元件(20)，其包括第一电极(22)和第二电极(24)并且构成上下臂的上臂，所述第一开关元件的所述第一电极和所述第二电极分别构成所述第一开关元件在第一方向(Z)上的两侧；
第二开关元件(30)，其与所述第一开关元件在第二方向(X)上对齐，所述第二开关元件包括第一电极(32)和第二电极(34)并且构成所述上下臂的下臂，所述第二开关元件的所述第一电极和所述第二电极分别构成所述第二开关元件在所述第一方向上的两侧；
第一金属构件(50)，其在所述第一方向上与所述第一开关元件的所述第一电极电连接；
第二金属构件(54)，其在所述第一方向上与所述第二开关元件的所述第一电极电连接；
第一端子(40)，其具有在所述上下臂的高电位侧上的电位；
第二端子(42)，其具有在所述上下臂的低电位侧上的电位；
第三端子(44)，其具有所述上下臂的中点电位；以及，
树脂部(66)，其一体地覆盖所述第一开关元件、所述第二开关元件、所述第一金属构件的至少一部分、所述第二金属构件的至少一部分、所述第一端子的一部分、所述第二端子的一部分以及所述第三端子的一部分，
其中，当具有与所述第一端子的电位相等的电位的部分被假定为第一电位部(P)、具有与所述第二端子的电位相等的电位的部分被假定为第二电位部(N)以及具有与所述第三端子的电位相等的电位的部分被假定为第三电位部(O)时，所述第一电位部和所述第二电位部之间的第一空间距离(Ls1)大于所述第一电位部和所述第三电位部之间的第二空间距离(Ls2)与所述第二电位部和所述第三电位部之间的第三空间距离(Ls3)中的最小值，并且
所述第一方向相对于所述第二方向正交。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体装置，其中
所述第二端子位于所述第一端子和所述第三端子之间，并且，
所述第一端子、所述第二端子和所述第三端子在所述树脂部的一侧上延伸。
5.根据权利要求4所述的半导体装置，其中
所述第一端子、所述第二端子和所述第三端子在与所述第一方向和所述第二方向均正交的第三方向(Y)上延伸的同时在所述第二方向上相互对齐，并且
所述第二端子从在所述第二方向上的所述第一金属构件和所述第二金属构件之间的位置起在所述第三方向上延伸。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的半导体装置，其中
所述第一金属构件包括第二表面(50a)和从所述树脂部露出的第一表面(50b)，所述第二表面(50a)是所述第一金属构件的所述第一表面的相对表面并且在所述第一方向上面对所述第一开关元件的所述第一电极，
所述第一金属构件的所述第一表面与所述第一端子一起形成所述第一电位部，
所述第二金属构件包括第二表面(54a)和从所述树脂部露出的第一表面(54b)，所述第二表面(54a)是所述第二金属构件的所述第一表面的相对表面并且在所述第一方向上面对所述第二开关元件的所述第一电极，并且
所述第二金属构件的所述第一表面与所述第三端子一起形成所述第三电位部。
7.根据权利要求6所述的半导体装置进一步包括：
第三金属构件(52)，其与所述第一开关元件的所述第二电极电连接，所述第一开关元件的所述第二电极在所述第一方向上与所述第一开关元件的所述第一电极相对；和
第四金属构件(56)，其与所述第二开关元件的所述第二电极电连接，所述第二开关元件的所述第二电极在所述第一方向上与所述第二开关元件的所述第一电极相对，其中
所述第三金属构件包括第二表面(52a)和从所述树脂部露出的第一表面(52b)，所述第二表面(52a)是所述第三金属构件的所述第一表面的相对表面并且在所述第一方向上面对所述第一开关元件的所述第二电极，
所述第三金属构件的所述第一表面与所述第二金属构件的表面和所述第三端子一起形成所述第三电位部，
所述第四金属构件包括第二表面(56a)和从所述树脂部露出的第一表面(56b)，所述第二表面(56a)是所述第四金属构件的所述第一表面的相对表面并且在所述第一方向上面对所述第二开关元件的所述第二电极，并且
所述第四金属构件的所述第一表面与所述第二端子一起形成所述第二电位部。
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