CN114424336A - 半导体装置 - Google Patents
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Abstract
半导体装置(1A)具备:半导体元件;支撑半导体元件的支撑基板;与半导体元件电连接的配线部;以及封固半导体元件的树脂部件(50)。在树脂部件(50)设有使配线部的一部分露出且能够安装与配线部电连接的电子部件的第一驱动侧开口部(59A)、第二驱动侧开口部(59B)、第一控制侧开口部(58A)、以及第二控制侧开口部(58B)。
Description
技术领域
本公开涉及半导体装置。
背景技术
逆变器电路等所使用的半导体装置具备作为导电部件的岛状部、在岛状部连接有漏极电极的晶体管、与晶体管电连接的多个端子、以及对晶体管及多个端子的一部分进行封固的树脂部件(例如,参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2014-93373号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而,在半导体装置用于逆变器电路的情况下,有时逆变器电路引起的浪涌、干扰给半导体装置带来影响。因此,在形成有逆变器电路且安装有半导体装置的控制基板上设有用于降低晶体管的栅极电极的浪涌的浪涌降低电路、用于保护包括晶体管的电路的短路的短路保护电路。但是,由于浪涌降低电路设于控制基板,因此浪涌降低电路与半导体装置之间的距离变长,由此导致连接浪涌降低电路与晶体管的导体部(配线)的电感增加。另外,由于短路保护电路设于控制基板,因此需要确保短路保护电路与半导体装置的信号端子间的绝缘距离,从而短路保护电路周边的设计自由度受到制约。
因此,考虑内置浪涌降低电路以及短路保护电路的一部分的半导体装置。根据该结构,与在半导体装置的外部形成有浪涌降低电路以及短路保护电路的情况比较,由于浪涌降低电路与晶体管之间的距离变短,因此连接浪涌降低电路与晶体管的导体部的长度变短。此外,由于不需要确保短路保护电路与信号端子间的绝缘距离,因此控制基板的布局变得容易。
但是,若将浪涌降低电路以及短路保护电路的一部分内置于半导体装置,则无法分别在树脂部件形成后进行浪涌降低电路的电气的特性的调整以及短路保护电路的电气的特性的调整,半导体装置的使用便利性变差。此外,即使在浪涌降低电路以及短路保护电路以外的与晶体管电连接的电气电路内置于半导体装置的情况下也会产生同样的课题。
本公开的目的在于提供一种半导体装置,其能够降低电感并且控制基板的布局变得容易,使用便利性良好。
用于解决课题的方案
本公开的一个方案的半导体装置具备:半导体元件;支撑上述半导体元件的支撑基板;与上述半导体元件电连接的导电体;以及封固上述半导体元件的树脂部件,上述导电体具有安装电子部件的安装区域,上述树脂部件具有使上述安装区域露出的树脂开口部。
根据该结构,用于连接例如构成浪涌降低电路的电子部件的导电体内置于半导体装置,因此与导电体配置在半导体装置的外部的情况比较,导电体的长度变短。因此,能够降低导电体的电感。
另外,构成短路保护电路等电气电路的电子部件的一部分内置于半导体装置,因此与将短路保护电路等的电气电路配置在半导体装置的外部的情况比较,控制基板的布局变得容易。
另外,通过经由树脂开口部将例如构成与浪涌降低电路、短路保护电路等半导体元件电连接的电气电路的电子部件安装于导电体的安装区域,从而在树脂部件形成后能够调整上述电气电路的电气的特性。因此,例如在将半导体装置安装于控制基板之后,能够以成为适合于应用于半导体装置的电气电路的电气的特性的方式来调整半导体装置的电气的特性,因而半导体装置的使用便利性良好。
发明效果
根据上述半导体装置,能够降低电感并且控制基板的布局变得容易,使用便利性良好。
附图说明
图1是第一实施方式的半导体装置的俯视图。
图2是第一实施方式的半导体装置的立体图。
图3是图1的半导体装置的仰视图。
图4是图1的半导体装置的侧视图。
图5是图1的半导体装置的电路图。
图6是从图1的半导体装置拆除树脂部件后的状态的立体图。
图7A是用双点划线示出树脂部件的半导体装置的俯视图。
图7B是图7A的一个第一半导体元件及其周边的放大图。
图8是图7A的半导体装置的第一配线区域及其周边的放大图。
图9是图7A的半导体装置的第三配线区域及其周边的放大图。
图10是图7A的半导体装置的第二配线区域及其周边的放大图。
图11A是半导体装置的剖视图。
图11B是图11A的一个第一半导体元件的放大图。
图12是图7A的半导体装置的导通基板的剖视图。
图13是表示第一实施方式的半导体装置的制造方法的流程图。
图14关于半导体装置的制造方法,是用于说明基板接合工序的工序图。
图15是第二实施方式的半导体装置的俯视图。
图16关于第二实施方式的半导体装置,是从半导体装置拆除树脂部件后的状态的俯视图。
图17是图16的半导体装置的第一配线区域及其周边的放大图。
图18是图16的半导体装置的第二配线区域及其周边的放大图。
图19是表示第二实施方式的半导体装置的制造方法的流程图。
图20是第三实施方式的半导体装置的俯视图。
图21是从图20的半导体装置拆除树脂部件后的状态的俯视图。
图22是图21的半导体装置的第一配线区域及其周边的放大图。
图23是图21的半导体装置的第二配线区域及其周边的放大图。
图24是第三实施方式的半导体装置的电路图。
图25是第四实施方式的半导体装置的俯视图。
图26A关于第四实施方式的半导体装置,是从半导体装置拆除树脂部件后的状态的俯视图。
图26B是图26A的半导体元件及其周边的放大图。
图27是图26A的半导体装置的第一配线区域及其周边的放大图。
图28是图26A的半导体装置的第二配线区域及其周边的放大图。
图29是图26A的半导体装置的电路图。
图30是第五实施方式的半导体装置的俯视图。
图31关于第五实施方式的半导体装置,是从半导体装置拆除树脂部件后的状态的俯视图。
图32是图31的半导体装置的第一配线区域及其周边的放大图。
图33是图32的半导体装置的第二配线区域及其周边的放大图。
图34是图30的半导体装置的电路图。
图35是第六实施方式的半导体装置的俯视图。
图36关于第六实施方式的半导体装置,是从半导体装置拆除树脂部件后的状态的俯视图。
图37是沿图36的37-37线的剖视图。
图38是未安装电子部件的状态的导通基板的俯视图。
图39是图36的第一半导体元件及其周边的放大图。
图40是图36的第二半导体元件及其周边的放大图。
图41是图36的半导体装置的第一配线区域及其周边的放大图。
图42是图36的半导体装置的第三配线区域及其周边的放大图。
图43是图36的半导体装置的第二配线区域及其周边的放大图。
图44是第七实施方式的半导体装置的俯视图。
图45关于第七实施方式的半导体装置,是从半导体装置拆除树脂部件后的状态的俯视图。
图46是图45的半导体装置的第一配线区域及其周边的放大图。
图47是图45的半导体装置的第二配线区域及其周边的放大图。
图48是第八实施方式的半导体装置的俯视图。
图49关于第八实施方式的半导体装置,是从半导体装置拆除树脂部件后的状态的俯视图。
图50是图49的半导体装置的第一配线区域及其周边的放大图。
图51是图49的半导体装置的第二配线区域及其周边的放大图。
图52是第九实施方式的半导体装置的俯视图。
图53关于第九实施方式的半导体装置,是从半导体装置拆除树脂部件后的状态的俯视图。
图54是图53的半导体装置的第一半导体元件及其周边的放大图。
图55是图53的半导体装置的第二半导体元件及其周边的放大图。
图56是图53的半导体装置的第一配线区域及其周边的放大图。
图57是图53的半导体装置的第二配线区域及其周边的放大图。
图58是第十实施方式的半导体装置的俯视图。
图59关于第十实施方式的半导体装置,是从半导体装置拆除树脂部件后的状态的俯视图。
图60是图57的半导体装置的第一配线区域及其周边的放大图。
图61是图57的半导体装置的第二配线区域及其周边的放大图。
图62是变更例的半导体装置的第一配线区域及其周边的放大图。
图63是变更例的半导体装置的俯视图。
图64是变更例的半导体装置的俯视图。
图65是变更例的半导体装置的俯视图。
具体实施方式
以下,参照附图对半导体装置的实施方式进行说明。以下所示的实施方式例示用于将技术的思想具体化的结构、方法,各构成部件的材质、形状、构造、配置、尺寸等并不限定于下述材质、形状、构造、配置、尺寸等。以下的实施方式能够加以各种变更。
[第一实施方式]
参照图1~图14,对第一实施方式的半导体装置进行说明。此外,在图11A的半导体装置的剖视图、以及图11B的半导体元件的剖视图中,为了方便,省略了表示剖面的影线。
(半导体装置的概略结构)
如图1所示,半导体装置1A具有:作为半导体元件的第一半导体元件10A及第二半导体元件10B;支撑各半导体元件10A、10B的支撑基板40;封固支撑基板40及各半导体元件10A、10B的树脂部件50;以及具有从树脂部件50突出的部分的多个引线80。树脂部件50具有能够安装电子部件的树脂开口部50X。该半导体装置1A根据由树脂开口部50X安装的电子部件30X而动作。
在此,对半导体装置1A的电路结构的一例进行说明。
(半导体装置的电路结构)
如图5所示,半导体装置1A具备第一半导体元件10A及第二半导体元件10B串联连接的半桥型的开关电路2、以及多个端子20。半导体装置1A例如是马达的驱动源、各种电子设备的逆变器装置、以及各种电子设备的DC/DC转换器等所使用的电力变换装置(功率模块)。
各半导体元件10A、10B作为开关元件来使用。各半导体元件10A、10B例如使用由Si(硅)、SiC(碳化硅)、或者GaN(氮化镓)、GaAs(砷化镓)、或者Ga2O3(氧化镓)等构成的晶体管。在各半导体元件10A、10B由SiC构成的情况下,适合于开关的高速化。在本实施方式中,各半导体元件10A、10B使用了由SiC构成的N型的MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,金属氧化物半导体场效应晶体管)。此外,各半导体元件10A、10B并不限定于MOSFET,也可以是包括MISFET(Metal-Insulator-Semiconductor FET,金属绝缘体半导体场效应晶体管)的电场效果晶体管、或者包括IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor,绝缘栅双极晶体管)的双极晶体管等晶体管。各半导体元件10A、10B既可以是n通道型的MOSFET、也可以是p通道型。
各半导体元件10A、10B具备:作为第一驱动电极的一例的漏极电极11;作为第二驱动电极的一例的源极电极12;以及作为控制电极的一例的栅极电极13。第一半导体元件10A的栅极电极13控制向第一半导体元件10A供给的电压。第二半导体元件10B的栅极电极13控制向第二半导体元件10B供给的电压。如图5所示,在本实施方式中,通过第一半导体元件10A的源极电极12与第二半导体元件10B的漏极电极11连接,从而构成开关电路2。即,第一半导体元件10A构成开关电路2的上侧臂,第二半导体元件10B构成开关电路2的下侧臂。
半导体装置1A具备用于检测第一半导体元件10A的短路的第一短路检测电路3A;以及用于检测第二半导体元件10B的短路的第二短路检测电路3B。第一短路检测电路3A以及第二短路检测电路3B分别构成构成后段的短路保护电路(省略图示)时的一部分。短路保护电路是用于保护各半导体元件10A与各半导体元件10B的短路的电路,各短路检测电路3A、3B以外的电路部分设于半导体装置1A的外部。
更详细而言,半导体装置1A包括:作为用于保护第一半导体元件10A的电子部件的一例的第一高耐压二极管30A、30B;以及作为用于保护第二半导体元件10B的电子部件的一例的第二高耐压二极管31A、31B。这些高耐压二极管30A、30B、31A、31B分别构成通过树脂开口部50X安装的电子部件30X。
第一高耐压二极管30A、30B相互串联连接。第一高耐压二极管30A的阴极电极与第一高耐压二极管30B的阳极电极电连接,第一高耐压二极管30B的阳极电极与第一半导体元件10A的漏极电极11电连接。由此,构成第一短路检测电路3A。
第二高耐压二极管31A、31B相互串联连接。第二高耐压二极管31A的阴极电极与第二高耐压二极管31B的阳极电极电连接,第二高耐压二极管31B的阳极电极与第二半导体元件10B的漏极电极11电连接。由此,构成第二短路检测电路3B。
另外,半导体装置1A具备:第一浪涌降低电路4A,其降低施加于第一半导体元件10A的栅极电极13的电压Vgs的浪涌;以及第二浪涌降低电路4B,其降低施加于第二半导体元件10B的栅极电极13的电压Vgs的浪涌。更详细而言,半导体装置1A包括:作为电子部件的一例的第一低耐压二极管32A、32B及第一电容器33A、33B,其用于降低施加于在第一半导体元件10A的栅极电极13上施加的电压Vgs的浪涌;以及作为电子部件的一例的第二低耐压二极管34A、34B及第二电容器35A、35B,其用于降低施加于在第二半导体元件10B的栅极电极13上施加的电压Vgs的浪涌。在本实施方式中,各低耐压二极管32A、32B、34A、34B使用了肖特基势垒二极管。上述低耐压二极管32A、32B、34A、34B以及电容器33A、33B、35A、35B分别构成通过树脂开口部50X安装的电子部件30X。
第一低耐压二极管32A、32B相互串联连接。第一低耐压二极管32B的阴极电极与第一低耐压二极管32A的阳极电极电连接。第一低耐压二极管32A的阳极电极和第一低耐压二极管32B的阴极电极之间的节点N2与第一半导体元件10A的栅极电极13连接。
第一电容器33A、33B相互串联连接,而且与第一低耐压二极管32A、32B并联连接。第一电容器33A的第一端子与第一低耐压二极管32A的阴极电极电连接,第一电容器33A的第二端子与第一电容器33B的第一端子连接。第一电容器33B的第二端子与第一低耐压二极管32B的阳极电极连接。第一电容器33A的第二端子和第一电容器33B的第一端子之间的节点N3与第一半导体元件10A的源极电极12电连接。这样,通过第一低耐压二极管32A、32B以及第一电容器33A、33B连接,从而构成第一浪涌降低电路4A。
第二低耐压二极管34A、34B相互串联连接。第二低耐压二极管34B的阴极电极与第二低耐压二极管34A的阳极电极电连接,第二低耐压二极管34A的阳极电极和第二低耐压二极管34B的阴极电极之间的节点N4与第二半导体元件10B的栅极电极13连接。
第二电容器35A、35B相互串联连接,而且与第二低耐压二极管34A、34B并联连接。第二电容器35A的第一端子与第二低耐压二极管34A的阴极电极电连接,第二电容器35A的第二端子与第二电容器35B的第一端子连接。第二电容器35B的第二端子与第二低耐压二极管34B的阳极电极连接。第二电容器35A的第二端子和第二电容器35B的第一端子之间的节点N5与第二半导体元件10B的源极电极12电连接。这样,通过第二低耐压二极管34A、34B以及第二电容器35A、35B连接,从而构成第二浪涌降低电路4B。
多个端子20具有第一电力端子21A、第二电力端子21B、输出端子22、第一控制端子23A、第二控制端子23B、第一源极端子24A、第二源极端子24B、第一控制电力端子25A、第一控制电力端子25B、第二控制电力端子25C、第二控制电力端子25D、第一短路检测端子26A、以及第二短路检测端子26B。第一短路检测端子26A以及第二短路检测端子26B是检测所谓负荷短路的DESAT控制电力端子。
第一电力端子21A与第一半导体元件10A的漏极电极11电连接。第二电力端子21B与第二半导体元件10B的源极电极12电连接。输出端子22与第一半导体元件10A的源极电极12和第二半导体元件10B的漏极电极11之间的节点N1电连接。
第一控制端子23A与第一低耐压二极管32A的阳极电极和第一低耐压二极管32B的阴极电极之间的节点N2电连接,经由节点N2而与第一半导体元件10A的栅极电极13电连接。
第一源极端子24A与第一电容器33A的第二端子和第一电容器33B的第一端子之间的节点N3电连接,经由节点N3而与第一半导体元件10A的源极电极12电连接。
第一控制电力端子25A分别与第一低耐压二极管32A的阴极电极和第一电容器33A的第一端子电连接。第一控制电力端子25B分别与第一低耐压二极管32B的阳极电极和第一电容器33B的第二端子电连接。这样,第一浪涌降低电路4A与第一控制电力端子25A和第一控制电力端子25B电连接。
第二控制电力端子25C分别与第二低耐压二极管34A的阴极电极和第二电容器35A的第一端子电连接。第二控制电力端子25D分别与第二低耐压二极管34B的阳极电极和第二电容器35B的第二端子电连接。这样,第二浪涌降低电路4B与第二控制电力端子25C和第二控制电力端子25D电连接。
第一短路检测端子26A与第一高耐压二极管30A的阳极电极电连接。即第一短路检测端子26A经由第一短路检测电路3A而与第一半导体元件10A的漏极电极11电连接。第二短路检测端子26B与第二高耐压二极管31A的阳极电极电连接。即第二短路检测端子26B经由第二短路检测电路3B而与第二半导体元件10B的漏极电极11电连接。
(半导体装置的结构)
在半导体装置1A安装有各高耐压二极管30A、30B、31A、31B、各低耐压二极管32A、32B、34A、34B、以及各电容器33A、33B、35A、35B作为上述的电子部件30X。此外,作为半导体装置1A,也有已经安装有上述的电子部件中的至少一个的电子部件的情况。
以下,对半导体装置1A的详细的结构进行说明。此外,在图1、图2、图6、以及图7A中,表示已经安装有电子部件的半导体装置1A。
如图1~图4、图6、以及图7A所示,半导体装置1A具备:支撑各半导体元件10A、10B的支撑基板40;以及封固各半导体元件10A、10B的树脂部件50。在本实施方式中,由支撑基板40和树脂部件50构成封装件。在以后的说明中,为了便于说明,将相互正交的方向定义为横方向X、纵方向Y、以及厚度方向Z。厚度方向Z是支撑基板40的厚度方向,是支撑基板40和树脂部件50排列的方向。横方向X例如在半导体装置1A中表示后述的第一输入引线81及第二输入引线82、以及输出引线83排列的方向。纵方向Y表示从厚度方向Z(以下称为“俯视”)半导体装置1A时与横方向X正交的方向。
如图1~图4所示,树脂部件50形成为大致平板状。如图1所示,俯视时的树脂部件50的形状是矩形形状。在本实施方式中,俯视时的树脂部件50的形状是横方向X成为长边方向、纵方向Y成为短边方向的矩形形状。此外,俯视时的树脂部件50的形状能够任意变更。例如俯视时的树脂部件50的形状也可以是正方形。另外,作为构成树脂部件50的材料,使用热硬化性树脂。在本实施方式中,作为构成树脂部件50的材料,使用黑色的环氧树脂。
树脂部件50具有:在厚度方向Z上相互朝向相反侧的树脂顶面55以及树脂背面56;以及形成于树脂顶面55与树脂背面56的厚度方向Z之间且作为与树脂顶面55以及树脂背面56交叉的面的第一树脂侧面51、第二树脂侧面52、第三树脂侧面53、以及第四树脂侧面54。在本实施方式中,第一树脂侧面51以及第二树脂侧面52在横方向X相互朝向相反侧。在俯视时,第一树脂侧面51以及第二树脂侧面52分别沿纵方向Y延伸。第三树脂侧面53以及第四树脂侧面54在纵方向Y上相互朝向相反侧。在俯视时,第三树脂侧面53以及第四树脂侧面54分别沿横方向X延伸。在本实施方式中,在俯视时,第一树脂侧面51以及第二树脂侧面52成为树脂部件50的短边,第三树脂侧面53以及第四树脂侧面54成为树脂部件50的长边。
如图3以及图4所示,在树脂部件50中的偏靠树脂背面56的部分,形成有从树脂背面56沿厚度方向Z凹下的槽57A、57B。槽57A在横方向X上设置在树脂部件50中的偏靠第一树脂侧面51的端部。槽57A在横方向X上相互分离地设有多个(在本实施方式中为三个)。槽57B在横方向X上设置在树脂部件50中的偏靠第二树脂侧面52的端部。槽57B在横方向X上相互分离地设有多个(在本实施方式中为三个)。槽57A、57B分别沿纵方向Y延伸。在一例中,槽57A、57B从树脂部件50的第三树脂侧面53遍及至第四树脂侧面54而形成。此外,槽57A、57B的个数分别能够任意变更。另外,也可以从树脂部件50省略槽57A、57B的至少一方。
支撑基板40构成与各半导体元件10A、10B电连接的导电路径并且支撑各半导体元件10A、10B。支撑基板40具备第一绝缘基板41A、第二绝缘基板41B、第一导电部件42A、以及第二导电部件42B。支撑基板40是在厚度方向Z上依次层叠各绝缘基板41A、41B以及各导电部件42A、42B而成的结构。
各绝缘基板41A、41B具有电绝缘性。各绝缘基板41A、41B例如是导热性优异的陶瓷。作为这种陶瓷,例如可列举AlN(氮化铝)、SiN(氮化硅)、Al2O3(氧化铝)等。在本实施方式中,俯视时的各绝缘基板41A、41B的形状是纵方向Y成为长边方向、横方向X成为短边方向的矩形形状。第一绝缘基板41A的横方向X的长度比第二绝缘基板41B的横方向X的长度短。第一绝缘基板41A的纵方向Y的长度与第二绝缘基板41B的纵方向Y的长度相等。第一绝缘基板41A的厚度(厚度方向Z上的第一绝缘基板41A的尺寸)与第二绝缘基板41B的厚度(厚度方向Z上的第二绝缘基板41B的尺寸)相等。如图11A所示,第一绝缘基板41A具有在厚度方向Z上相互朝向相反侧的基板主面41sa以及基板背面41ra。第二绝缘基板41B具有在厚度方向Z上相互朝向相反侧的基板主面41sb以及基板背面41rb。第一绝缘基板41A以及第二绝缘基板41B在横方向X上空出间隔地排列。在第一绝缘基板41A的基板主面41sa配置有第一导电部件42A。在第二绝缘基板41B的基板主面41sb配置有第二导电部件42B。第一导电部件42A以及第二导电部件42B以在与厚度方向Z正交的第一方向上分离的状态配置。在本实施方式中,第一导电部件42A以及第二导电部件42B在纵方向Y上空出间隔地配置。各绝缘基板41A、41B的基板主面41sa、41sb与各导电部件42A、42B一起由树脂部件50封固。另一方面,如图3所示,各绝缘基板41A、41B的基板背面41ra、41rb从树脂部件50露出。在各绝缘基板41A、41B的基板背面41ra、41rb例如连接有未图示的散热器等。各绝缘基板41A、41B的基板背面41ra、41rb在横方向X上配置在树脂部件50的槽57A与槽57B之间。
第一导电部件42A以及第二导电部件42B分别是金属板。金属板的构成材料是Cu(铜)或者Cu合金。各导电部件42A、42B构成与各半导体元件10A、10B的导电路径。各导电部件42A、42B例如通过银糊料、焊锡等接合材料而与各绝缘基板41A、41B的基板主面41sa、41sb接合。此外,接合材料既可以是银糊料、焊锡等的导电性材料、也可以是电绝缘性材料。另外,各导电部件42A、42B的厚度(厚度方向Z的尺寸)比各绝缘基板41A、41B的厚度(厚度方向Z的尺寸)厚,例如为0.4mm以上且3.0mm以下。此外,各导电部件42A、42B的表面也可以通过镀银来覆盖。
俯视时的第一导电部件42A的形状以及第二导电部件42B的形状分别是纵方向Y成为长边方向、横方向X成为短边方向的矩形形状。俯视时的第一导电部件42A的形状以及第二导电部件42B的形状相互不同。若详细叙述,则第一导电部件42A的横方向X的长度比第二导电部件42B的横方向X的长度小。第一导电部件42A的纵方向Y的长度与第二导电部件42B的纵方向Y的长度相等。
如图11A所示,第一导电部件42A在横方向X上配置为比第二导电部件42B更偏靠树脂部件50的第一树脂侧面51。第一导电部件42A具有在厚度方向Z上相互朝向相反侧的主面42sa以及背面42ra。主面42sa在厚度方向Z上朝向与第一绝缘基板41A的基板主面41sa相同的方向。背面42ra在厚度方向Z上朝向与第一绝缘基板41A的基板背面41ra相同的方向。背面42ra经由接合材料而与第一绝缘基板41A的基板主面41sa连接。在本实施方式中,如图6以及图7A所示,在主面42sa安装有三个第一半导体元件10A。三个第一半导体元件10A在横方向X上配置在第一导电部件42A的中央部。三个第一半导体元件10A以在横方向X上对齐的状态在纵方向Y上分离地排列。
如图11A所示,第二导电部件42B在横方向X上配置为比第一导电部件42A更偏靠树脂部件50的第二树脂侧面52。第二导电部件42B具有在厚度方向Z上相互朝向相反侧的主面42sb以及背面42rb。主面42sb在厚度方向Z上朝向与第二绝缘基板41B的基板主面41sb相同的方向。背面42rb在厚度方向Z上朝向与第二绝缘基板41B的基板背面41rb相同的方向。背面42rb经由接合材料而与第二绝缘基板41B的基板主面41sb连接。在本实施方式中,如图6以及图7A所示,在主面42sb安装有三个第二半导体元件10B。三个第二半导体元件10B在横方向X上配置在第二导电部件42B的中央部。三个第二半导体元件10B以在横方向X上对齐的状态在纵方向Y上分离地排列。从横方向X观察,三个第二半导体元件10B分别以不与三个第一半导体元件10A重叠的方式错开地配置。三个第二半导体元件10B以及三个第一半导体元件10A在纵方向Y上交替地配置。
第一半导体元件10A以及第二半导体元件10B是彼此相同的结构。因此,以下对第一半导体元件10A的结构进行说明,对于第二半导体元件10B,对与第一半导体元件10A相同的构成要素标注同一符号并省略其说明。
第一半导体元件10A形成为平板状。如图7A所示,俯视时的第一半导体元件10A的形状是正方形。此外,俯视时的各半导体元件10A、10B的形状分别能够任意变更。例如,俯视时的各半导体元件10A、10B的形状也可以是横方向X以及纵方向Y的一方成为长边方向、横方向X以及纵方向Y的另一方成为短边方向的矩形形状。
如图11B所示,第一半导体元件10A具有在厚度方向Z上相互朝向相反侧的元件主面10s以及元件背面10r。如图7B以及图11B所示,在元件主面10s设有源极电极12和栅极电极13,在元件背面10r设有漏极电极11。在栅极电极13施加有用于使第一半导体元件10A驱动的栅极电压。若栅极电压成为预先设定的阈值以上,则第一半导体元件10A向漏极电极11流动漏极电流,向源极电极12流动源极电流。
如图7B所示,在俯视时,形成有源极电极12的区域比形成有栅极电极13的区域大。源极电极12遍及元件主面10s的大部分而形成。栅极电极13配置在形成于源极电极12的凹部12a内。如图11B所示,漏极电极11遍及元件背面10r的整体而形成。
如图7B所示,在源极电极12以及栅极电极13上设有绝缘膜16。绝缘膜16具有电绝缘性。在俯视时,绝缘膜16包围源极电极12以及栅极电极13。绝缘膜16例如从元件主面10s依次层叠SiO2(二氧化硅)层、SiN 4(氮化硅)层、以及聚苯并噁唑层而成。此外,绝缘膜16也可以是聚酰亚胺层,来代替聚苯并噁唑层。
如图1~图4、图6、图7A、图8、以及图10所示,半导体装置1A具备构成图5的多个端子20的多个引线80。多个引线80与各半导体元件10A、10B、各高耐压二极管30A、30B、31A、31B、各低耐压二极管32A、32B、34A、34B、以及各电容器33A、33B、35A、35B电连接。
多个引线80具有第一输入引线81、第二输入引线82、输出引线83、第一控制用引线84A、85A、第二控制用引线84B、85B、第一控制电源用引线86A、86B、第二控制电源用引线86C、86D、第一短路检测用引线87A、以及第二短路检测用引线87B。
第一电力端子21A由第一输入引线81构成,第二电力端子21B由第二输入引线82构成。输出端子22由输出引线83构成。第一控制端子23A由第一控制用引线84A构成,第二控制端子23B由第二控制用引线84B构成。第一源极端子24A由第一控制用引线85A构成,第二源极端子24B由第二控制用引线85B构成。第一控制电力端子25A由第一控制电源用引线86A构成,第一控制电力端子25B由第一控制电源用引线86B构成,第二控制电力端子25C由第二控制电源用引线86C构成,第二控制电力端子25D由第二控制电源用引线86D构成。第一短路检测端子26A由第一短路检测用引线87A构成,第二短路检测端子26B由第二短路检测用引线87B构成。
第一半导体元件10A与第一输入引线81、输出引线83、第一控制用引线84A、85A、第一控制电源用引线86A、第一控制电源用引线86B、以及第一短路检测用引线87A电连接。第二半导体元件10B与第二输入引线82、输出引线83、第二控制用引线84B、85B、第二控制电源用引线86C、第二控制电源用引线86D、以及第二短路检测用引线87B电连接。
各输入引线81、82由第一导电部件42A支撑,输出引线83由第二导电部件42B支撑。另一方面,各控制用引线84A、84B、85A、85B、各控制电源用引线86A~86D、以及各短路检测用引线87A、87B配置在各导电部件42A、42B的外部,因此未由各导电部件42A、42B支撑。
如图1~图4所示,各输入引线81、82分别从树脂部件50的第一树脂侧面51突出。输出引线83从树脂部件50的第二树脂侧面52突出。
各输入引线81、82分别由金属板形成。金属板的构成材料例如是Cu(铜)或者Cu合金。在本实施方式中,各输入引线81、82的厚度(厚度方向Z的尺寸)为0.8mm,但并不限于此。各输入引线81、82分别配置为偏靠树脂部件50的第一树脂侧面51。各输入引线81、82例如分别施加有电源电压。在本实施方式中,在第一输入引线81施加有第一电源电压,在第二输入引线82施加有比第一电源电压低的第二电源电压。在厚度方向Z上,第一输入引线81与第二输入引线82配置在相互重叠的位置。另外,在厚度方向Z上,第一输入引线81与第二输入引线82分离地配置。
输出引线83是金属板。金属板的构成材料例如是Cu或者Cu合金。输出引线83配置为偏靠树脂部件50的第二树脂侧面52。通过各半导体元件10A、10B进行了电力变换的交流电力(电压)从输出引线83输出。
在本实施方式中,各控制用引线84A、84B、85A、85B、各控制电源用引线86A、86B、86C、86D、以及各短路检测用引线87A、87B分别从树脂部件50的第三树脂侧面53突出。此外,各控制用引线84A、84B、85A、85B、各控制电源用引线86A、86B、86C、86D、以及各短路检测用引线87A、87B分别从树脂部件50的树脂侧面突出的位置能够任意变更。例如,也可以是各控制用引线84A、84B、85A、85B、各控制电源用引线86A、86B、86C、86D、以及各短路检测用引线87A、87B的一部分从树脂部件50的第三树脂侧面53突出、剩余的部分从第四树脂侧面54突出。
各控制用引线84A、84B、85A、85B、各控制电源用引线86A、86B、86C、86D、以及各短路检测用引线87A、87B沿横方向X排列。更详细而言,第一控制用引线84A、85A、第一控制电源用引线86A、86B、以及第一短路检测用引线87A位于支撑基板40的第一导电部件42A的纵方向Y的旁边。第二控制用引线84B、85B、第二控制电源用引线86C、86D、以及第二短路检测用引线87B位于支撑基板40的第二导电部件42B的纵方向Y的旁边。由第一控制用引线84A、85A、第一控制电源用引线86A、86B、以及第一短路检测用引线87A构成的一组第一引线与由第二控制用引线84B、85B、第二控制电源用引线86C、86D、以及第二短路检测用引线87B构成的一组第二引线的横方向X的间隔比一组第一引线中的第一控制用引线84A、85A、第一控制电源用引线86A、86B、以及第一短路检测用引线87A中的在横方向X上相邻的引线的间隔、以及一组第二引线中的第二控制用引线84B、85B、第二控制电源用引线86C、86D、以及第二短路检测用引线87B中的在横方向X上相邻的引线的间隔大。另外,在本实施方式中,各控制用引线84A、84B、85A、85B、各控制电源用引线86A、86B、86C、86D、以及各短路检测用引线87A、87B由同一引线框形成。构成该引线框的材料是Cu(铜)或者Al(铝)。在本实施方式中,各控制用引线84A、84B、85A、85B、各控制电源用引线86A、86B、86C、86D、以及各短路检测用引线87A、87B的形状彼此相同。
在俯视时,一组第一引线在横方向X上随着从各输入引线81、82朝向输出引线83,以第一控制电源用引线86A、第一控制用引线85A、第一控制电源用引线86B、第一控制用引线84A、以及第一短路检测用引线87A的顺序排列。在俯视时,一组第二引线在横方向X上随着从各输入引线81、82朝向输出引线83,以第二短路检测用引线87B、第二控制用引线84B、第二控制电源用引线86C、第二控制用引线85B、以及第二控制电源用引线86C的顺序排列。以下,对一组第一引线以及第二引线的各引线的结构进行说明。
在第一控制用引线84A施加有用于驱动多个第一半导体元件10A的栅极电压。在第二控制用引线84B施加有用于驱动多个第二半导体元件10B的栅极电压。第一控制用引线85A与多个第一半导体元件10A的源极电极12电连接。第一控制用引线85A是用于检测多个第一半导体元件10A的源极电极12的电压的引线。第二控制用引线85B与多个第二半导体元件10B的源极电极12电连接。第二控制用引线85B是用于检测多个第二半导体元件10B的源极电极12的电压的引线。在第一控制电源用引线86A施加有未图示的第一控制电源的第一控制电压VA1。在第一控制电源用引线86B施加有第一控制电源中的比第一控制电压VA1低的第一控制电压VB1。在第二控制电源用引线86C施加有未图示的第二控制电源的第二控制电压VA2。在第二控制电源用引线86D施加有第二控制电源中的比第二控制电压VA2低的第二控制电压VB2。此外,第一控制电源与第二控制电源相互绝缘。第一短路检测用引线87A与多个第一半导体元件10A的漏极电极11电连接。第一短路检测用引线87A是用于检测多个第一半导体元件10A的漏极电极11的非饱和状态的引线。第二短路检测用引线87B与多个第二半导体元件10B的漏极电极11电连接。第二短路检测用引线87B是用于检测多个第二半导体元件10B的漏极电极11的非饱和状态的引线。
各控制用引线84A、84B具有焊盘部84p以及端子部84t。在本实施方式中,各控制用引线84A、84B是焊盘部84p以及端子部84t一体形成的单一部件。各控制用引线85A、85B具有焊盘部85p以及端子部85t。在本实施方式中,各控制用引线85A、85B是焊盘部85p以及端子部85t一体形成的单一部件。各控制电源用引线86A~86D具有焊盘部86p以及端子部86t。在本实施方式中,各控制电源用引线86A~86D是焊盘部86p以及端子部86t一体形成的单一部件。各短路检测用引线87A、87B具有焊盘部87p以及端子部87t。在本实施方式中,各短路检测用引线87A、87B是焊盘部87p以及端子部87t一体形成的单一部件。
各焊盘部84p、85p、86p、87p由树脂部件50覆盖。由此,各控制用引线84A、84B、85A、85B、各控制电源用引线86A~86D、以及各短路检测用引线87A、87B分别由树脂部件50支撑。此外,也可以在各焊盘部84p、85p、86p、87p的表面实施例如镀银。在各焊盘部84p、85p、86p、87p设有贯通孔84h、85h、86h、87h。贯通孔84h、85h、86h、87h在厚度方向Z上贯通焊盘部84p、85p、86p、87p。树脂部件50的一部分分别进入到贯通孔84h、85h、86h、87h。由此,树脂部件50与各控制用引线84A、84B、85A、85B、各控制电源用引线86A~86D、以及各短路检测用引线87A、87B难以分离。
各端子部84t、85t、86t、87t从树脂部件50的第三树脂侧面53突出。这样,由第一控制用引线84A的端子部84t构成第一控制端子23A(参照图5),由第二控制用引线84B的端子部84t构成第二控制端子23B(参照图5)。由第一控制用引线85A的端子部85t构成第一源极端子24A(参照图5),由第二控制用引线85B的端子部85t构成第二源极端子24B(参照图5)。由第一控制电源用引线86A的端子部86t构成第一控制电力端子25A(参照图5),由第一控制电源用引线86B的端子部86t构成第一控制电力端子25B(参照图5),由第二控制电源用引线86C的端子部86t构成第二控制电力端子25C(参照图5),由第二控制电源用引线86D的端子部86t构成第二控制电力端子25D(参照图5)。由第一短路检测用引线87A的端子部87t构成第一短路检测端子26A(参照图5),由第二短路检测用引线87B的端子部87t构成第二短路检测端子26B(参照图5)。
如图6以及图11A所示,在第一导电部件42A的主面42sa以及第二导电部件42B的主面42sb搭载有作为导电体的一例的导通基板60。即,导通基板60以跨越第一导电部件42A与第二导电部件42B之间的间隙的方式,遍及第一导电部件42A以及第二导电部件42B而配置。导通基板60是用于将各半导体元件10A、10B与多个引线80电连接的基板。即,导通基板60构成各半导体元件10A、10B与多个引线80之间的导电路径。导通基板60由多层基板构成。导通基板60具备:具有电绝缘性的树脂材料的基板;以及设于基板的金属箔。作为构成基板的材料,例如使用玻璃环氧树脂。作为构成金属箔的材料,例如使用铜箔。此外,作为构成金属箔的材料,也可以使用Ag(银)糊料。此外,作为构成基板的材料,也可以使用Si(硅)、Al2O3(氧化铝)、AlN、预成型料等。
导通基板60具有:容纳第一半导体元件10A那样的多个(在本实施方式中为三个)第一基板开口部61A及第一基板凹部61C;以及容纳第二半导体元件10B那样的多个(在本实施方式中为三个)第二基板开口部61B。各基板开口部61A、61B以及第一基板凹部61C根据各半导体元件10A、10B的个数来设置。各基板开口部61A、61B分别在厚度方向Z上贯通导通基板60。第一基板凹部61C设置在多个第一基板开口部61A中的在纵方向Y上最偏靠树脂部件50的第四树脂侧面54的第一基板开口部61A。第一基板凹部61C形成为第四树脂侧面54侧开口的凹状。第一基板开口部61A以及第二基板开口部61B分别是在厚度方向Z上贯通导通基板60的贯通孔。另外,在导通基板60分别安装有各高耐压二极管30A、30B、31A、31B、各低耐压二极管32A、32B、34A、34B、以及各电容器33A、33B、35A、35B。
各输入引线81、82以及输出引线83与导通基板60一体化。如图11A所示,第一输入引线81由第一导电部件42A和导通基板60夹入。第二输入引线82由导通基板60夹入。输出引线83由第二导电部件42B和导通基板60夹入。
以下,对导通基板60、各输入引线81、82、以及输出引线83各自的详细的结构进行说明。
如图12所示,本实施方式的导通基板60是第一层基板60A、第二层基板60B、第三层基板60C、第四层基板60D、60E、以及第五层基板60F、60G这五层基板在厚度方向Z上层叠而成的多层基板。导通基板60以第一层基板60A、第二层基板60B、第三层基板60C、第四层基板60D、60E、以及第五层基板60F、60G的顺序层叠于各导电部件42A、42B。第四层基板60D与第四层基板60E在横方向X上空出间隔地配置。第五层基板60F与第五层基板60G在横方向X空出间隔地配置。
在第一层基板60A安装有第一输入引线81以及输出引线83。
如图11A所示,第一输入引线81例如通过焊锡、银糊料等导电性接合材料料接合于支撑基板40的第一导电部件42A的主面42sa。如图4所示,第一输入引线81具有从第一层基板60A沿横方向X突出的突出部81a。俯视时的突出部81a的形状是横方向X成为长边方向、纵方向Y成为短边方向的矩形形状。突出部81a能够区分为位于树脂部件50的内部的中间部81b和从树脂部件50的第一树脂侧面51突出的端子部81c。端子部81c构成第一电力端子21A(参照图5)。
如图11A所示,输出引线83例如通过焊锡、银糊料等导电性接合材料接合于支撑基板40的第二导电部件42B的主面42sb。如图4所示,输出引线83具有从第一层基板60A沿横方向X突出的突出部83a。俯视时的突出部83a的形状是横方向X成为长边方向、纵方向Y成为短边方向的矩形形状。突出部83a能够区分为位于树脂部件50的内部的中间部83b和从树脂部件50的第二树脂侧面52突出的端子部83c。端子部83c构成输出端子22(参照图5)。
如图6以及图7A所示,在横方向X上与输出引线83中的突出部83a相反侧的端部,设有从导通基板60露出的多个(在本实施方式中为三个)露出部83d。多个露出部83d以在横方向X上对齐的状态在纵方向Y上分离地排列。在俯视时,各露出部83d位于第一导电部件42A与第二导电部件42B的横方向X之间。从厚度方向Z观察,露出部83d以其一部分与横方向X上的第二导电部件42B的偏靠第一导电部件42A的端部重叠的方式配置。另外,各露出部83d相对于第一导电部件42A在横方向X空出间隔地配置。俯视时的各露出部83d的形状是正方形。
此外,俯视时的各露出部83d的形状能够任意变更。在一例中,俯视时的各露出部83d的形状是横方向X以及纵方向Y的一方成为长边方向、横方向X以及纵方向Y的另一方成为短边方向的矩形形状。
如图12所示,第二层基板60B是用于使第一输入引线81以及输出引线83与第三层基板60C电绝缘的基板。第二层基板60B在厚度方向Z上分别覆盖第一输入引线81的突出部81a以及第一输入引线81中的安装第一层基板60A的部分。另外,第二层基板60B在厚度方向Z上覆盖输出引线83中的安装于第一层基板60A的部分。
在第三层基板60C安装有第二输入引线82。第二输入引线82通过第二层基板60B相对于第一输入引线81电绝缘。第二输入引线82具有从第三层基板60C沿横方向X突出的突出部82a。俯视时的突出部82a的形状是横方向X成为长边方向、纵方向Y成为短边方向的矩形形状。在本实施方式中,俯视时的突出部82a的形状与第一输入引线81的俯视时的突出部81a的形状相同。突出部82a能够区分为位于树脂部件50的内部的中间部82b和从树脂部件50的第一树脂侧面51突出的端子部82c。端子部82c构成第二电力端子21B(参照图5)。
如图7A所示,在横方向X上与第二输入引线82中的突出部82a相反侧的端部,设有从导通基板60露出的多个(在本实施方式中为三个)露出部82d。在俯视时,各露出部82d位于第一导电部件42A与第二导电部件42B的横方向X之间。从厚度方向Z观察,露出部82d以其一部分与横方向X上的第二导电部件42B的偏靠第一导电部件42A的端部重叠的方式配置。另外,各露出部82d相对于第一导电部件42A在横方向X上空出间隔地配置。俯视时的各露出部82d的形状是横方向X成为长边方向、纵方向Y成为短边方向的矩形形状。各露出部82d的横方向X的长度比输出引线83的露出部83d的横方向X的长度长。各露出部82d的纵方向Y的长度比露出部83d的纵方向Y的长度短。多个露出部82d以在横方向X上对齐的状态在纵方向Y上分离地排列。从纵方向Y观察,各露出部82d以与输出引线83的各露出部83d重叠的方式配置。在纵方向Y上,多个露出部82d与多个露出部83d交替地配置。
如图12所示,第四层基板60D是用于使第二输入引线82与第五层基板60F电绝缘的基板。第四层基板60D层叠于第三层基板60C中的偏靠第一导电部件42A的部分。换言之,第四层基板60D的横方向X的大小比第一~第三层基板60A~60C的横方向X的大小更小,不偏靠第二导电部件42B设置。
第四层基板60E是用于使第三层基板60C中的偏靠第二导电部件42B(偏靠输出引线83)的部分与第五层基板60G电绝缘的基板。第四层基板60E以在厚度方向Z上与第四层基板60D对齐的状态相对于第四层基板60D在横方向X空出间隔地配置。第四层基板60E层叠于第三层基板60C中的偏靠第二导电部件42B的部分。换言之,第四层基板60E的横方向X的大小比第一~第三层基板60A~60C的横方向X的大小更小,不偏靠第一导电部件42A设置。
如图7A所示,第五层基板60F是导通基板60的最表层的基板,是分别安装有第一高耐压二极管30A、30B、第一低耐压二极管32A、32B、以及第一电容器33A、33B的基板。第五层基板60F层叠于第四层基板60D。换言之,第五层基板60F的横方向X的大小比第一~第三层基板60A~60C的横方向X的大小更小,不偏靠第二导电部件42B设置。第五层基板60F构成图5所示的第一短路检测电路3A以及第一浪涌降低电路4A。
第五层基板60F是导通基板60的最表层的基板,具有第一驱动用配线62A、第一控制用配线63A、64A、第一控制电源用配线65A、66A、以及第一配线片67A。在俯视时,导通基板60(第五层基板60F)具有在横方向X上延伸至比多个第一半导体元件10A更靠树脂部件50的第三树脂侧面53侧的第一配线区域70A。第一配线区域70A是在导通基板60(第五层基板60F)安装有第一半导体元件10A以外的电子部件的安装区域。
第一驱动用配线62A、以及第一控制用配线63A、64A分别从第五层基板60F的第一配线区域70A以外的区域延伸至第一配线区域70A。第一控制电源用配线65A、66A、以及第一配线片67A配置在第一配线区域70A。在第一配线区域70A分别安装有第一高耐压二极管30A、30B、第一低耐压二极管32A、32B、以及第一电容器33A、33B。因此,在第一配线区域70A形成有第一短路检测电路3A以及第一浪涌降低电路4A。即,在第五层基板60F,相对于多个第一半导体元件10A偏向纵方向Y的一方侧(在本实施方式中,相对于多个第一半导体元件10A偏靠树脂部件50的第三树脂侧面53)地形成有配线区域。
第一驱动用配线62A与各第一半导体元件10A的漏极电极11(参照图11B)电连接。另外,第一驱动用配线62A经由第一高耐压二极管30A、30B而与第一短路检测用引线87A电连接。即,经由第一驱动用配线62A检测各第一半导体元件10A的短路。这样,第一驱动用配线62A是用于将各第一半导体元件10A的漏极电极11与第一短路检测用引线87A电连接的配线部。
如图7A以及图8所示,第一驱动用配线62A具有:沿纵方向Y延伸的第一配线部分62pa;从第一配线部分62pa沿横方向X延伸的多个(在本实施方式中为两个)第二配线部分62pb;用于连接第一高耐压二极管30A、30B的第三配线部分62pc;以及用于连接第一高耐压二极管30B和第一短路检测用引线87A的第四配线部分62pd。
第一配线部分62pa在横方向X上配置为比各第一半导体元件10A更偏靠第二导电部件42B。第一配线部分62pa在横方向X上配置在第五层基板60F中的偏靠第二导电部件42B(参照图7A)的端部。从横方向X观察,第一配线部分62pa以与各第一半导体元件10A重叠的方式延伸。第二配线部分62pb在纵方向Y上配置在相邻的第一半导体元件10A之间。
如图8所示,纵方向Y上的第一配线部分62pa中的偏靠树脂部件50的第三树脂侧面53的端部62px配置在第一配线区域70A。端部62px的横方向X的宽度比第一配线部分62pa中的端部62px以外的部分的横方向X的宽度小。第三配线部分62pc以在纵方向Y上与端部62px对齐的状态在横方向X上分离地配置。在本实施方式中,第三配线部分62pc的纵方向Y的长度与端部62px的纵方向Y的长度相等。另外,第三配线部分62pc的横方向X的宽度比端部62px的横方向X的宽度大。
第四配线部分62pd具有:在横方向X上分离地配置在相对于第三配线部分62pc与端部62px相反侧的第一部分62py;以及从第一部分62py朝向第一短路检测用引线87A延伸的第二部分62pz。
第一部分62py沿纵方向Y延伸。第一部分62py的横方向X的宽度比端部62px的横方向X的宽度大。在本实施方式中,第一部分62py的横方向X的宽度与第三配线部分62pc的横方向X的宽度相等。俯视时的第二部分62pz的形状是L字状。具体而言,第二部分62pz从纵方向Y上的第一部分62py中的偏靠第三树脂侧面53的端部朝向第二导电部件42B侧沿横方向X延伸,从与第一短路检测用引线87A在横方向X上对齐的位置朝向第一短路检测用引线87A沿纵方向Y延伸。第二部分62pz在横方向X上配置为比第一配线部分62pa的端部62px更偏靠树脂部件50的第一树脂侧面51。
第二部分62pz中的偏靠第一短路检测用引线87A的端部与第一短路检测用引线87A的焊盘部87p由第一短路检测用连接部件97A连接。第一短路检测用连接部件97A例如是通过金属丝接合而形成的金属丝。
在第一驱动用配线62A安装有第一高耐压二极管30A、30B。更详细而言,在第一配线部分62pa的端部62px与第三配线部分62pc连接有第一高耐压二极管30A。具体而言,第一高耐压二极管30A的阴极电极与端部62px连接,第一高耐压二极管30A的阳极电极与第三配线部分62pc连接。另外,在第三配线部分62pc和第四配线部分62pd的第一部分62py连接有第一高耐压二极管30B。具体而言,第一高耐压二极管30B的阴极电极与第三配线部分62pc连接,第一高耐压二极管30B的阳极电极与第一部分62py连接。这样,第一高耐压二极管30A与第一高耐压二极管30B通过第一配线部分62pa、第三配线部分62pc、以及第四配线部分62pd而串联连接。
在本实施方式中,以阳极电极和阴极电极的排列方向沿着横方向X的方式配置有第一高耐压二极管30A。另外,以阳极电极和阴极电极的排列方向沿着横方向X的方式配置有第一高耐压二极管30B。此外,第一高耐压二极管30A和第一高耐压二极管30B以在纵方向Y上对齐的状态在横方向X上分离地配置。
如图7A以及图7B所示,第一控制用配线63A是用于将各第一半导体元件10A的栅极电极13与第一控制用引线84A电连接的配线部。如图7B所示,第一控制用配线63A与各第一半导体元件10A的栅极电极13由第一控制用连接部件92A连接。第一控制用连接部件92A例如是通过金属丝接合而形成的金属丝。如图8所示,第一控制用配线63A具有:沿纵方向Y延伸的第一配线部分63pa;随着从第一配线部分63pa朝向纵方向Y而朝向第二导电部件42B(参照图7A)侧倾斜延伸的第二配线部分63pb;以及从第二配线部分63pb朝向第一控制用引线84A延伸的第三配线部分63pc。
如图7A所示,第一配线部分63pa在横方向X上配置为比各第一半导体元件10A更偏靠第一树脂侧面51且与各第一半导体元件10A相邻。从横方向X观察,第一配线部分63pa以与各第一半导体元件10A重叠的方式延伸,而且在纵方向Y上延伸至比各第一半导体元件10A更靠第三树脂侧面53侧。如图8所示,从横方向X观察,纵方向Y中的第一配线部分63pa中的第三树脂侧面53侧的端部以与第三配线部分62pc以及第四配线部分62pd的第一部分62py重叠的方式配置。
第二配线部分63pb以及第三配线部分63pc分别配置在第一配线区域70A。即,在俯视时,第二配线部分63pb以及第三配线部分63pc分别配置在多个第一半导体元件10A与第一控制用引线84A的纵方向Y之间。
从横方向X观察,第二配线部分63pb以与第四配线部分62pd的第一部分62py以及第二部分62pz重叠的方式配置。
第三配线部分63pc配置为比第一驱动用配线62A的第四配线部分62pd的第一部分62py更偏靠第三树脂侧面53。俯视时的第三配线部分63pc的形状是L字状。第三配线部分63pc具有:从第二配线部分62pb朝向第二导电部件42B侧沿横方向X延伸的第一部分63px;以及从横方向X上的第一部分63px中的第二导电部件42B侧的端部朝向第一控制用引线84A沿纵方向Y延伸的第二部分63py。第三配线部分63pc的宽度(在俯视时,与第三配线部分63pc延伸的方向正交的方向的尺寸)比第一配线部分63pa的横方向X的宽度大。第三配线部分63pc中的第一控制用引线84A侧的端部与第一控制用引线84A的焊盘部84p由第一控制引线用连接部件94A连接。第一控制引线用连接部件94A例如是通过金属丝接合而形成的金属丝。
如图7A所示,第一控制用配线64A是用于连接各第一半导体元件10A的源极电极12与第一控制用引线85A的配线部。第一控制用配线64A是用于将各第一半导体元件10A的源极电极12向外部引出且向各第一半导体元件10A的栅极电极13与源极电极12之间供给栅极电压的配线部。第一控制用配线64A与各第一半导体元件10A的源极电极12由第一控制用连接部件93A连接。第一控制用连接部件93A例如是通过金属丝接合而形成的金属丝。如图8所示,第一控制用配线64A具有:沿纵方向Y延伸的第一配线部分64pa;随着从第一配线部分64pa朝向纵方向Y而朝向第二导电部件42B侧倾斜延伸的第二配线部分64pb;以及从第二配线部分64pb朝向第一控制用引线85A延伸的第三配线部分64pc。
第一配线部分64pa在横方向X上配置在相对于第一控制用配线63A与各第一半导体元件10A相反侧。第一配线部分64pa形成于横方向X上的第五层基板60F中的第一树脂侧面51侧的端部。在本实施方式中,第一配线部分64pa的纵方向Y的长度与第一控制用配线63A的第一配线部分63pa的纵方向Y的长度相等(参照图7A)。第二配线部分64pb与第一控制用配线63A的第二配线部分63pb平行。从横方向X观察,第二配线部分64pb以与第二配线部分63pb重叠的方式配置。另外,从纵方向Y观察,第二配线部分64pb以与第二配线部分63pb重叠的方式配置。第三配线部分64pc在横方向X上配置为比第一控制用引线85A更偏靠第一树脂侧面51。第三配线部分64pc具有:从第二配线部分63pb沿纵方向Y延伸的第一部分64px;以及第二部分64py。第二部分64py在纵方向Y上位于比第一部分64px更偏靠第三树脂侧面53。第二部分64py的横方向X的宽度比第一部分64px的横方向X的宽度大。第二部分64py与第一控制用引线85A的焊盘部85p由第一控制引线用连接部件95A连接。第一控制引线用连接部件95A例如是通过金属丝接合而形成的金属丝。
第一控制电源用配线65A配置在第一控制用配线63A与第一控制用配线64A的横方向X之间。具体而言,第一控制电源用配线65A配置在第一控制用配线63A的第三配线部分63pc的第二部分63py与第一控制用配线64A的第三配线部分64pc的第二部分64py的横方向X之间。在纵方向Y上,第一控制电源用配线65A配置在第五层基板60F中的第三树脂侧面53侧的端部。第一控制电源用配线65A沿纵方向Y延伸。第一控制电源用配线65A的横方向X的宽度比第一驱动用配线62A中的第四配线部分62pd的第二部分62pz的宽度(在俯视时,与第二部分62pz延伸的方向正交的方向的尺寸)大。在本实施方式中,第一控制电源用配线65A的横方向X的宽度与第一控制用配线63A的第三配线部分63pc的宽度(在俯视时,与第三配线部分63pc延伸的方向正交的方向的尺寸)相等。第一控制电源用配线65A与第一控制电源用引线86A的焊盘部86p由第一控制电源用连接部件96A连接。第一控制电源用连接部件96A例如是通过金属丝接合而形成的金属丝。
第一控制电源用配线66A具有:沿纵方向Y延伸的第一配线部分66pa;从第一配线部分66pa分离地设置且沿纵方向Y延伸的第二配线部分66pb;以及连接第一配线部分66pa和第二配线部分66pb的第三配线部分66pc。第一配线部分66pa配置在第五层基板60F中的横方向X上的第一树脂侧面51侧的端部而且纵方向Y上的第三树脂侧面53侧的端部。第一配线部分66pa配置为比第一控制用配线63A的第三配线部分63pc的第一部分63px更偏靠第三树脂侧面53。从横方向X观察,第一配线部分66pa以与第一控制用配线64A的第三配线部分64pc重叠的方式配置。第一配线部分66pa的纵方向Y的长度比第三配线部分63pc的第二部分63py的纵方向Y的长度长。第一配线部分66pa的横方向X的宽度比第一控制电源用配线65A的横方向X的宽度小。在本实施方式中,第一配线部分66pa的横方向X的宽度与第一驱动用配线62A中的第四配线部分62pd的第二部分62pz的宽度(在俯视时,与第二部分62pz延伸的方向正交的方向的尺寸)相等。第一配线部分66pa与第一控制电源用引线86B由第一控制电源用连接部件96B连接。第一控制电源用连接部件96B例如是通过金属丝接合而形成的金属丝。
第二配线部分66pb在横方向X上配置为比第一配线部分66pa更偏靠第二树脂侧面52。第二配线部分66pb在纵方向Y上配置为比第一配线部分66pa更偏靠第四树脂侧面54(偏靠第一半导体元件10A)。从纵方向Y观察,第二配线部分66pb以与第一控制用配线63A的第三配线部分63pc、第一控制用配线64A的第二部分64py、以及第一控制电源用引线86B重叠的方式配置。第二配线部分66pb在横方向X上配置在第一控制用配线63A的第三配线部分63pc的第一部分63px与第一控制用配线64A的第二配线部分62pb之间。
第三配线部分66pc设置在第三层基板60C(参照图6)。即,第三配线部分66pc在俯视时不露出。第三配线部分66pc通过设置在第一配线部分66pa的贯通电极而与第一配线部分66pa电连接,通过设置在第二配线部分66pb的贯通电极而与第二配线部分66pb电连接。俯视时的第三配线部分66pc的形状例如是L字状。此外,俯视时的第三配线部分66pc的形状并不限于L字状,也可以是随着朝向第一树脂侧面51而朝向第三树脂侧面53倾斜延伸的形状。
构成第一浪涌降低电路4A的第一低耐压二极管32A、32B以及第一电容器33A、33B与第一控制用配线63A、64A、以及第一控制电源用配线65A、66A连接。
第一低耐压二极管32A与第一控制用配线63A和第一控制电源用配线65A连接。具体而言,第一低耐压二极管32A的阳极电极与第一控制用配线63A的第三配线部分63pc中的偏靠第一控制用引线84A的部分连接。第一低耐压二极管32A的阴极电极与第一控制电源用配线65A连接。
第一低耐压二极管32B与第一控制用配线63A和第一控制电源用配线66A连接。具体而言,第一低耐压二极管32B的阴极电极与第一控制用配线63A的第三配线部分63pc中的第二配线部分63pb侧的端部连接。第一低耐压二极管32B的阳极电极与第一控制电源用配线66A的第二配线部分66pb连接。这样,第一低耐压二极管32A、32B在第一控制电源用配线66A与第一控制电源用配线65A之间经由第一控制用配线63A而串联连接。
在本实施方式中,以阳极电极和阴极电极的排列方向沿着横方向X的方式配置有第一低耐压二极管32A。另外,以阳极电极和阴极电极的排列方向沿着横方向X的方式配置有第一低耐压二极管32B。此外,第一低耐压二极管32A和第一低耐压二极管32B在纵方向Y上配置在不同的位置。在纵方向Y上,第一低耐压二极管32A配置为比第一低耐压二极管32B更偏靠第三树脂侧面53。在横方向X上,第一低耐压二极管32B配置为比第一低耐压二极管32A更偏靠第一树脂侧面51。
第一电容器33A与第一控制电源用配线65A和第一控制用配线64A连接。具体而言,第一电容器33A的第一端子与第一控制电源用配线65A连接。第一电容器33A的第二端子与第一控制用配线64A中的第二部分64py连接。
第一电容器33B与第一控制电源用配线66A和第一控制用配线64A连接。具体而言,第一电容器33B的第一端子与第一控制电源用配线66A的第一配线部分66pa连接。第一电容器33B的第二端子与第一控制用配线64A中的第二部分64py连接。这样,第一电容器33A、33B在第一控制电源用配线65A与第一控制电源用配线66A之间经由第一控制用配线64A而串联连接。
在本实施方式中,以第一端子和第二端子的排列方向沿着横方向X的方式配置有第一电容器33A。另外,以第一端子和第二端子的排列方向沿着横方向X的方式配置有第一电容器33B。此外,第一电容器33A和第一电容器33B以在纵方向Y上相互重叠的状态在横方向X上分离地排列。另外,从横方向X观察,各电容器33A、33B以与第一低耐压二极管32A重叠的方式配置。另外,从纵方向Y观察,第一电容器33A以与第一低耐压二极管32B重叠的方式配置。在横方向X上,第一电容器33B配置为比第一低耐压二极管32B更偏靠第一树脂侧面51。
第一配线片67A配置在第一驱动用配线62A的第四配线部分62pd的第一部分62py与第一控制用配线63A的第一配线部分63pa中的纵方向Y的第三树脂侧面53侧的端部的横方向X之间。即,第一配线片67A配置在第一配线区域70A。俯视时的第一配线片67A的形状是L字状。
如图6以及图7A所示,第五层基板60G是分别安装有第二高耐压二极管31A、31B、第二低耐压二极管34A、34B、以及第二电容器35A、35B的基板。第五层基板60G层叠于第四层基板60E。换言之,第五层基板60G的横方向X的大小比第一~第三层基板60A~60C的横方向X的大小更小,未设置在第一导电部件42A侧。第五层基板60G构成图5所示的第二短路检测电路3B以及第二浪涌降低电路4B。
第五层基板60G具有第二驱动用配线62B、第二控制用配线63B、64B、第二控制电源用配线65B、第二控制电源用配线66B、以及第二配线片67B。在俯视时,导通基板60(第五层基板60G)具有:在横方向X上比多个第二半导体元件10B更向树脂部件50的第三树脂侧面53侧延伸的第二配线区域70B;以及在横方向X上比多个第二半导体元件10B更向树脂部件50的第四树脂侧面54侧延伸的第三配线区域70C。即,第五层基板60G在纵方向Y上在多个第二半导体元件10B的两侧形成有配线区域。第二配线区域70B以及第三配线区域70C分别是在导通基板60(第五层基板60G)安装有第二半导体元件10B以外的电子部件的安装区域。
第二驱动用配线62B、以及第二控制用配线63B、64B分别从第五层基板60G的第二配线区域70B以外的区域延伸至第二配线区域70B。第二控制电源用配线65B、第二控制电源用配线66B、以及第二配线片67B配置在第二配线区域70B。在第二配线区域70B分别安装有第二低耐压二极管34A、34B、以及第二电容器35A、35B。因此,在第二配线区域70B形成有第二浪涌降低电路4B。
另外,第二驱动用配线62B从第五层基板60G的第三配线区域70C以外的区域延伸至第三配线区域70C。在第三配线区域70C安装有第二高耐压二极管31A、31B。因此,在第三配线区域70C形成有第二短路检测电路3B。这样,第五层基板60G与第五层基板60F不同,形成有第二浪涌降低电路4B(参照图5)的配线区域(第二配线区域70B)和形成有第二短路检测电路3B(参照图5)的配线区域(第三配线区域70C)分别独立形成。另外,在本实施方式中,在纵方向Y上,第二配线区域70B和第三配线区域70C以隔着多个第二半导体元件10B的方式配置。
第二驱动用配线62B与第二短路检测用引线87B电连接。另外,第二驱动用配线62B经由第二高耐压二极管31A、31B而与各第二半导体元件10B的漏极电极11电连接。即,经由第二驱动用配线62B来检测各第二半导体元件10B的短路。这样,第二驱动用配线62B是用于将各第二半导体元件10B的漏极电极11与第二短路检测用引线87B电连接的配线部。
如图7A以及图9所示,第二驱动用配线62B具有:沿纵方向Y延伸的第一配线部分62qa;从第一配线部分62qa沿横方向X延伸的多个(在本实施方式中为两个)第二配线部分62qb;用于连接第二高耐压二极管31A、31B的第三配线部分62qc;以及用于将第二高耐压二极管31B与各第二半导体元件10B的漏极电极11电连接的第四配线部分62qd。
第一配线部分62qa在横方向X上配置为比各第二半导体元件10B更偏靠第一导电部件42A。第一配线部分62qa在横方向X上配置在第五层基板60F的第一导电部件42A侧的端部。从横方向X观察,第一配线部分62qa以与各第二半导体元件10B重叠的方式延伸。第二配线部分62qb在纵方向Y上配置在相邻的第二半导体元件10B之间。如图10所示,纵方向Y上的第一配线部分62qa中的第三树脂侧面53侧的第一端部62qx延伸至第二配线区域70B。第一端部62qx和第二短路检测用引线87B的焊盘部87p由第二短路检测用连接部件97B连接。第二短路检测用连接部件97B例如是通过金属丝接合而形成的金属丝。
如图9所示,纵方向Y上的第一配线部分62qa中的第四树脂侧面54侧的第二端部62qy延伸至第三配线区域70C。第二端部62qy的横方向X的宽度比第一配线部分62qa中的第二端部62qy以外的部分的横方向X的宽度小。第三配线部分62qc以在纵方向Y上与第二端部62qy对齐的状态在横方向X上分离地配置。即,第三配线部分62qc配置在第三配线区域70C。在本实施方式中,第三配线部分62qc的纵方向Y的长度与第二端部62qy的纵方向Y的长度相等。另外,第三配线部分62qc的横方向X的宽度比第二端部62qy的横方向X的宽度大。
第四配线部分62qd在横方向X上分离地配置在相对于第三配线部分62qc与第二端部62qy相反侧。即,第四配线部分62qd配置在第三配线区域70C。第三配线部分62qc以及第四配线部分62qd以从纵方向Y观察与各第二半导体元件10B重叠的方式配置。第三配线部分62qc以及第四配线部分62qd分别配置为比纵方向Y上的最偏靠第四树脂侧面54的第二半导体元件10B更偏靠第四树脂侧面54,且在纵方向Y上与第二半导体元件10B相邻。
在第二驱动用配线62B安装有第二高耐压二极管31A、31B。更详细而言,在第二端部62qy和第三配线部分62qc连接有第二高耐压二极管31A。具体而言,第二高耐压二极管31A的阳极电极与第二端部62qy连接,第二高耐压二极管31A的阴极电极与第三配线部分62qc连接。在第三配线部分62qc和第四配线部分62qd连接有第二高耐压二极管31B。具体而言,第二高耐压二极管31B的阳极电极与第三配线部分62qc连接,第二高耐压二极管31B的阴极电极与第四配线部分62qd连接。这样,通过第一配线部分62qa、第三配线部分62qc、以及第四配线部分62qd,第二高耐压二极管31A与第二高耐压二极管31B串联连接。
在本实施方式中,以阳极电极和阴极电极的排列方向沿着横方向X的方式配置有第二高耐压二极管31A。另外,以阳极电极和阴极电极的排列方向沿着横方向X的方式配置有第二高耐压二极管31B。此外,第二高耐压二极管31A和第二高耐压二极管31B以在纵方向Y上对齐的状态在横方向X上分离地配置。
如图7A以及图10所示,第二控制用配线63B是用于将各第二半导体元件10B的栅极电极13与第二控制用引线84B电连接的配线部。第二控制用配线63B和各第二半导体元件10B的栅极电极13由第二控制用连接部件92B连接。第二控制用连接部件92B例如是通过金属丝接合而形成的金属丝。第二控制用配线63B具有:沿纵方向Y延伸的第一配线部分63qa;随着从第一配线部分63qa朝向纵方向Y的第三树脂侧面53侧而朝向第一导电部件42A侧倾斜延伸的第二配线部分63qb;以及从第二配线部分63qb朝向第二控制用引线84B延伸的第三配线部分63qc。
第一配线部分63qa在横方向X上配置为比各第二半导体元件10B更偏靠第二树脂侧面52,且与各第二半导体元件10B相邻。从横方向X观察,第一配线部分63qa以与各第二半导体元件10B重叠的方式延伸。在本实施方式中,第一配线部分63qa未配置在第二配线区域70B。
第二配线部分63qb以及第三配线部分63qc分别配置在第二配线区域70B。换言之,在俯视时,第二配线部分63qb以及第三配线部分63qc分别配置在多个第二半导体元件10B与第二控制用引线84B的纵方向Y之间。
在纵方向Y上,第二配线部分63qb配置为与多个第二半导体元件10B中的最偏靠第三树脂侧面53的第二半导体元件10B相邻。
俯视时的第三配线部分63qc的形状是L字状。第三配线部分63qc具有:从第二配线部分62qb朝向第一导电部件42A侧沿横方向X延伸的第一部分63qx;以及从纵方向Y观察时从与第二控制用引线84B重叠的位置朝向第二控制用引线84B沿纵方向Y延伸的第二部分63qy。第三配线部分63qc的第一部分63qx的纵方向Y的宽度比第二控制用配线63B中的第一部分63qx以外的部分的宽度(在俯视时,与第二控制用配线63B延伸的方向正交的方向的尺寸)大。纵方向Y上的第二部分63qy中的第三树脂侧面53侧的端部和第二控制用引线84B由第二控制引线用连接部件94B连接。第二控制引线用连接部件94B例如是通过金属丝接合而形成的金属丝。
第二控制用配线64B是用于连接各第二半导体元件10B的源极电极12和第二控制用引线85B的配线部。在本实施方式中,第二控制用配线64B是用于将各第二半导体元件10B的源极电极12向外部引出、且向各第二半导体元件10B的栅极电极13与源极电极12之间供给栅极电压的配线部。第二控制用配线64B与各第二半导体元件10B的源极电极12由第二控制用连接部件93B连接。第二控制用连接部件93B例如是通过金属丝接合而形成的金属丝。第二控制用配线64B具有:沿纵方向Y延伸的第一配线部分64qa;随着从第一配线部分64qa朝向纵方向Y而朝向第一导电部件42A侧倾斜延伸的第二配线部分64qb;以及从第二配线部分64qb朝向第二控制用引线85B延伸的第三配线部分64qc。
第一配线部分64qa在横方向X上配置在相对于第二控制用配线63B与各第二半导体元件10B相反侧。第一配线部分64qa在横方向X上形成于第五层基板60G中的第二树脂侧面52侧的端部。在本实施方式中,第一配线部分64qa的纵方向Y的长度与第二控制用配线63B的第一配线部分63qa的纵方向Y的长度相等。
第二配线部分64qb与第二控制用配线63B的第二配线部分63qb平行。从横方向X观察,第二配线部分64qb以与第二配线部分63qb重叠的方式配置。另外,从纵方向Y观察,第二配线部分64qb以与第二配线部分63qb重叠的方式配置。
第三配线部分64qc在横方向X上配置为相对于第二控制用引线85B偏靠第二树脂侧面52。第三配线部分64qc沿纵方向Y延伸。第三配线部分64qc的横方向X的宽度比第二控制用配线64B中的第三配线部分64qc以外的部分的宽度(俯视时的与第二控制用配线64B延伸的方向正交的方向的尺寸)大。纵方向Y上的第三配线部分64qc中的第三树脂侧面53侧的端部与第二控制用引线85B的焊盘部85p由第二控制引线用连接部件95B连接。第二控制引线用连接部件95B例如是通过金属丝接合而形成的金属丝。
第二控制电源用配线65B配置在第二控制用配线63B与第二控制用配线64B的横方向X之间。具体而言,第二控制电源用配线65B配置在第二控制用配线63B的第三配线部分63qc的第二部分63qy与第二控制用配线64B的第三配线部分64qc的横方向X之间。第二控制电源用配线65B配置在纵方向Y上的第五层基板60G的第三树脂侧面53侧的端部。第二控制电源用配线65B配置为比第二控制用配线63B的第三配线部分63qc的第一部分63qx更偏靠第三树脂侧面53。第二控制电源用配线65B沿纵方向Y延伸。第二控制电源用配线65B的横方向X的宽度比第二控制用配线63B中的第三配线部分62qc的第二端部62qy的横方向X的宽度大。第二控制电源用配线65B与第二控制电源用引线86C的焊盘部86p由第二控制电源用连接部件96C连接。第二控制电源用连接部件96C例如是通过金属丝接合而形成的金属丝。
第二控制电源用配线66B具有:沿纵方向Y延伸的第一配线部分66qa;从第一配线部分66qa分离地设置且沿纵方向Y延伸的第二配线部分66qb;以及连接第一配线部分66qa和第二配线部分66qb的第三配线部分66qc。第一配线部分66qa配置在第五层基板60G中的横方向X上的第二树脂侧面52侧的端部而且纵方向Y上的第三树脂侧面53侧的端部。第一配线部分66qa沿纵方向Y延伸。从横方向X观察,第一配线部分66qa以与第二控制用配线64B的第三配线部分64qc重叠的方式配置。第一配线部分66qa的纵方向Y的长度比第三配线部分63qc的纵方向Y的长度短。在本实施方式中,第一配线部分66qa的横方向X的宽度比第二驱动用配线62B、第二控制用配线63B、第二控制用配线64B、第二控制电源用配线65B的宽度(在俯视时,与各配线延伸的方向正交的方向的尺寸)小。第二控制电源用配线66B与第二控制电源用引线86D由第二控制电源用连接部件96D连接。第二控制电源用连接部件96D例如是通过金属丝接合而形成的金属丝。
第二配线部分66qb在横方向X上配置为比第一配线部分66qa更偏靠第一树脂侧面51(偏靠第二驱动用配线62B的第一配线部分62qa)。第二配线部分66qb在纵方向Y上配置在比第一配线部分66qa更偏靠第四树脂侧面54(偏靠第二半导体元件10B)。从纵方向Y观察,第二配线部分66qb以与第二控制用配线63B的第三配线部分63qc的第一部分63qx、第二控制电源用配线65B、以及第二控制用引线85B重叠的方式配置。第二配线部分66qb在横方向X上配置在第二控制用配线63B的第三配线部分63qc的第二部分63qy与第二控制用配线64B的第三配线部分62qc之间。
第三配线部分66qc设置在第三层基板60C(参照图6)。即,第三配线部分66qc在俯视时不露出。第三配线部分66qc通过设置在第一配线部分66qa的贯通电极而与第一配线部分66qa电连接,并通过设置在第二配线部分66qb的贯通电极而与第二配线部分66qb电连接。俯视时的第三配线部分66qc的形状例如是L字状。此外,俯视时的第三配线部分66qc的形状并不限于L字状,,也可以是随着朝向第二树脂侧面52而朝向第三树脂侧面53倾斜延伸的形状。
构成第二浪涌降低电路4B的第二低耐压二极管34A、34B以及第二电容器35A、35B与第二控制用配线63B、64B、第二控制电源用配线65B、以及第二控制电源用配线66B连接。
第二低耐压二极管34A与第二控制用配线63B和第二控制电源用配线65B连接。具体而言,第二低耐压二极管34B的阳极电极与第二控制用配线63B的第三配线部分63qc的第二部分63qy连接。第二低耐压二极管34B的阴极电极与第二控制电源用配线65B连接。
第二低耐压二极管34B与第二控制用配线63B和第二控制电源用配线66B连接。具体而言,第二低耐压二极管34A的阴极电极与第二控制用配线63B的第三配线部分63qc的第一部分63qx连接。第二低耐压二极管34A的阳极电极与第二控制电源用配线66B的第二配线部分64qb连接。这样,第二低耐压二极管34B、34B在第二控制电源用配线66B与第二控制电源用配线65B之间经由第二控制用配线63B而串联连接。
在本实施方式中,以阳极电极和阴极电极的排列方向沿着横方向X的方式配置有第二低耐压二极管34A。另外,以阳极电极和阴极电极的排列方向沿着横方向X的方式配置有第二低耐压二极管34B。此外,第二低耐压二极管34A和第二低耐压二极管34B在纵方向Y上配置在不同的位置。从纵方向Y观察,第二低耐压二极管34A与第二低耐压二极管34B以相互重叠的方式配置。在纵方向Y上,第二低耐压二极管34A配置为比第二低耐压二极管34B更偏靠第三树脂侧面53。
第二电容器35A与第二控制电源用配线65B和第二控制用配线64B连接。具体而言,第二电容器35A的第一端子与第二控制电源用配线65B连接。第二电容器35A的第二端子与第二控制用配线64B中的第三配线部分63qc连接。
第二电容器35B与第二控制电源用配线66B和第二控制用配线64B连接。具体而言,第二电容器35B的第一端子与第二控制电源用配线66B的第一配线部分66qa连接。第二电容器35B的第二端子与第二控制用配线64B的第三配线部分64qc连接。这样,第二电容器35A、35B在第二控制电源用配线65B与第二控制电源用配线66B之间经由第二控制用配线64B而串联连接。
在本实施方式中,以第一端子和第二端子的排列方向沿着横方向X的方式配置有第二电容器35A。另外,以第一端子和第二端子的排列方向沿着横方向X的方式配置有第二电容器35B。此外,第二电容器35A和第二电容器35B以在纵方向Y上对齐的状态在横方向X上分离地排列。另外,从横方向X观察,各电容器35A、35B以与第二低耐压二极管34A重叠的方式配置。另外,在横方向X上,各电容器35A、35B配置为比各低耐压二极管34A、34B更偏靠第二树脂侧面52。
上述的各控制用连接部件92A、92B、93A、93B、各控制引线用连接部件94A、94B、95A、95B、各控制电源用连接部件96A~96D、以及各短路检测用连接部件97A、97B分别由例如Au(金)或者Cu(铜)构成。另外,各控制用连接部件92A、92B、93A、93B、各控制引线用连接部件94A、94B、95A、95B、各控制电源用连接部件96A~96D、以及各短路检测用连接部件97A、97B各自的线径彼此相等。
如图7A所示,第二配线片67B配置在第五层基板60G中的偏靠横方向X上的输出引线83的端部、而且与纵方向Y上的第三树脂侧面53侧相反侧的端部。俯视时的第二配线片67B的形状是L字状。
如图6以及图7A所示,容纳于导通基板60的第一基板开口部61A以及第一基板凹部61C的多个第一半导体元件10A与第一导电部件42A和输出引线83电连接。由于第一导电部件42A与第一输入引线81电连接,因此也可以说多个第一半导体元件10A与第一输入引线81电连接。具体而言,各第一半导体元件10A的漏极电极11通过焊锡、银糊料等导电性接合材料而与第一导电部件42A接合。各第一半导体元件10A的源极电极12通过多个(在本实施方式中为四个)第一驱动用连接部件91A而与输出引线83的露出部83d接合。第一驱动用连接部件91A例如是通过金属丝接合而形成的金属丝。第一驱动用连接部件91A以跨越第一驱动用配线62A的第一配线部分62pa的方式形成。此外,第一驱动用连接部件91A的个数并不限于四个,能够任意变更。
容纳于导通基板60的第二基板开口部61B的多个第二半导体元件10B与第二导电部件42B和第二输入引线82电连接。由于第二导电部件42B与输出引线83电连接,因此也可以说多个第二半导体元件10B与输出引线83电连接。具体而言,各第二半导体元件10B的漏极电极11通过焊锡、银糊料等导电性接合材料而与第二导电部件42B接合。各第二半导体元件10B的源极电极12通过多个(在本实施方式中为四个)第二驱动用连接部件91B而与第二输入引线82的露出部82d接合。第二驱动用连接部件91B例如是通过金属丝接合而形成的金属丝。第二驱动用连接部件91B以跨越第二驱动用配线62B的第一配线部分62qa的方式形成。此外,第二驱动用连接部件91B的个数并不限于四个,能够任意变更。
各驱动用连接部件91A、91B例如由Cu(铜)或者Al(铝)构成。在本实施方式中,各驱动用连接部件91A、91B的构成材料与各控制用连接部件92A、92B、93A、93B、各控制引线用连接部件94A、94B、95A、95B、各控制电源用连接部件96A~96D、以及各短路检测用连接部件97A、97B各自的构成材料相同。另外,各驱动用连接部件91A、91B的线径彼此相等。在本实施方式中,各驱动用连接部件91A、91B的线径与各控制用连接部件92A、92B、93A、93B、各控制引线用连接部件94A、94B、95A、95B、各控制电源用连接部件96A~96D、以及各短路检测用连接部件97A、97B各自的线径相等。
如图1以及图2所示,在树脂部件50设有第一控制侧开口部58A、第二控制侧开口部58B、第一驱动侧开口部59A、以及第二驱动侧开口部59B,作为从树脂顶面55侧露出导通基板60的四个树脂开口部。从图1以及图2可知,第一控制侧开口部58A与第一驱动侧开口部59A分别独立设置。第二控制侧开口部58B与第二驱动侧开口部59B分别独立设置。
从纵方向Y观察,第一控制侧开口部58A配置在与多个第一半导体元件10A重叠的位置、而且比多个第一半导体元件10A更偏靠第三树脂侧面53。从纵方向Y观察,第二控制侧开口部58B配置在与多个第二半导体元件10B重叠的位置、而且比多个第二半导体元件10B更偏靠第三树脂侧面53。这样,在俯视时,第一控制侧开口部58A以及第二控制侧开口部58B在沿树脂部件50的一边的方向上,以相互分离的状态并排配置。换言之,在俯视时,第一控制侧开口部58A以及第二控制侧开口部58B在纵方向Y上以对齐的状态在横方向X上分离地配置。在俯视时,各控制侧开口部58A、58B配置在树脂顶面55中的偏靠第三树脂侧面53的端部。第一控制侧开口部58A配置为比第二控制侧开口部58B更偏靠第一树脂侧面51。
在俯视时,第一控制侧开口部58A配置在多个第一半导体元件10A与第一控制用引线84A的端子部84t的纵方向Y之间。在本实施方式中,在俯视时,第一控制侧开口部58A配置在多个第一半导体元件10A与第一控制用引线84A的焊盘部84p的纵方向Y之间。另外,在俯视时,第一控制侧开口部58A配置在多个第一半导体元件10A与第一控制用引线85A的端子部85t的纵方向Y之间。在本实施方式中,在俯视时,第一控制侧开口部58A配置在多个第一半导体元件10A与第一控制用引线85A的焊盘部85p的纵方向Y之间。
在俯视时,第二控制侧开口部58B配置在多个第二半导体元件10B与第二控制用引线84B的端子部84t的纵方向Y之间。在本实施方式中,在俯视时,第二控制侧开口部58B配置在多个第二半导体元件10B与第二控制用引线84B的焊盘部84p的纵方向Y之间。另外,在俯视时,第二控制侧开口部58B配置在多个第二半导体元件10B与第二控制用引线85B的端子部85t的纵方向Y之间。在本实施方式中,在俯视时,第二控制侧开口部58B配置在多个第二半导体元件10B与第二控制用引线85B的焊盘部85p的纵方向Y之间。
从纵方向Y观察,第一驱动侧开口部59A配置在与多个第一半导体元件10A重叠的位置、而且比多个第一半导体元件10A更偏靠第三树脂侧面53。另外,第一驱动侧开口部59A在纵方向Y上配置为比第一控制侧开口部58A更偏靠多个第一半导体元件10A。换言之,在俯视时,第一驱动侧开口部59A配置在多个第一半导体元件10A与第一控制用引线84A的端子部84t的纵方向Y之间。第一驱动侧开口部59A配置在多个第一半导体元件10A与第一控制用引线85A的端子部85t的纵方向Y之间。在本实施方式中,在俯视时,第一驱动侧开口部59A配置在多个第一半导体元件10A与第一控制侧开口部58A的纵方向Y之间。
从纵方向Y观察,第二驱动侧开口部59B配置在与多个第二半导体元件10B重叠的位置、而且比多个第二半导体元件10B更偏靠第四树脂侧面54。换言之,在俯视时,第一驱动侧开口部59A配置为比第二控制侧开口部58B以及第二驱动侧开口部59B更偏靠第一树脂侧面51。第一驱动侧开口部59A配置为相对于第一控制侧开口部58A偏靠第二树脂侧面52。第一驱动侧开口部59A配置在比第二控制侧开口部58B以及第二驱动侧开口部59B更靠第一控制侧开口部58A的附近。在俯视时,第二驱动侧开口部59B配置在树脂顶面55中的偏靠第四树脂侧面54的端部。第二驱动侧开口部59B配置为相对于第二控制侧开口部58B偏靠第一树脂侧面51。俯视时的各驱动侧开口部59A、59B的面积比俯视时的各控制侧开口部58A、58B的面积小。
如图8所示,第一控制侧开口部58A露出导通基板60的第一配线区域70A的一部分。换言之,第一控制侧开口部58A在导通基板60(第五层基板60F)中露出安装有第一半导体元件10A以外的电子部件的安装区域的一部分。第一控制侧开口部58A露出第一配线区域70A中的第三树脂侧面53侧的区域。在本实施方式中,第一控制侧开口部58A露出与第一半导体元件10A电连接的第一浪涌降低电路4A。更详细而言,如图8所示,第一控制侧开口部58A露出第一低耐压二极管32A、32B、第一电容器33A、33B、第一控制用配线63A的第三配线部分63pc、第一控制用配线64A的第三配线部分64pc、第一控制电源用配线65A、以及第一控制电源用配线66A。在本实施方式中,第一控制侧开口部58A未露出第一控制引线用连接部件94A、95A、第一控制电源用连接部件96A、96B、以及第一短路检测用连接部件97A。俯视时的第一控制侧开口部58A的形状没有特别限定,但是为横方向X成为长边方向、纵方向Y成为短边方向的矩形形状。另外,第一控制侧开口部58A的内部为空隙。
如图10所示,第二控制侧开口部58B露出导通基板60的第二配线区域70B的一部分。换言之,第二控制侧开口部58B在导通基板60(第五层基板60G)中露出安装有第二半导体元件10B以外的电子部件的安装区域的一部分。第二控制侧开口部58B露出第二配线区域70B中的第三树脂侧面53侧的区域。在本实施方式中,第二控制侧开口部58B露出与第二半导体元件10B电连接的第二浪涌降低电路4B。更详细而言,第二控制侧开口部58B露出第二低耐压二极管34A、34B、第二电容器35A、35B、第二控制用配线63B的第三配线部分63pc、第二控制用配线64B的第三配线部分64qc、第二控制电源用配线65B、以及第二控制电源用配线66B。在本实施方式中,第二控制侧开口部58B未露出第二控制引线用连接部件94B、95B、第二控制电源用连接部件96C、96D、以及第二短路检测用连接部件97B。俯视时的第二控制侧开口部58B的形状没有特别限定,但是为横方向X成为长边方向、纵方向Y成为短边方向的矩形形状。另外,第二控制侧开口部58B的内部为空隙。
第一驱动侧开口部59A在第一配线区域70A中露出与第一控制侧开口部58A露出的区域不同的区域。换言之,第一驱动侧开口部59A露出在导通基板60(第五层基板60F)中安装有第一半导体元件10A以外的电子部件的安装区域中的安装有由第一控制侧开口部58A露出的电子部件以外的电子部件的部分。第一驱动侧开口部59A露出第一配线区域70A中的多个第一半导体元件10A侧的区域。在本实施方式中,第一驱动侧开口部59A露出与第一半导体元件10A的漏极电极11连接的第一短路检测电路3A。更详细而言,如图8所示,第一驱动侧开口部59A露出第一高耐压二极管30A、30B、第一驱动用配线62A的端部62px、第三配线部分62pc、以及第四配线部分62pd的第一部分62py。在本实施方式中,第一驱动侧开口部59A未露出第一半导体元件10A。俯视时的第一驱动侧开口部59A的形状没有特别限定,但是为横方向X成为长边方向、纵方向Y成为短边方向的矩形形状。另外,在第一驱动侧开口部59A内,填充有具有电绝缘性的绝缘材料71。绝缘材料71的一例为硅树脂。
如图9所示,第二驱动侧开口部59B露出导通基板60的第三配线区域70C的一部分。换言之,第二驱动侧开口部59B露出在导通基板60(第五层基板60G)中安装有第二半导体元件10B以外的电子部件的安装区域中的与由第二控制侧开口部58B露出的安装区域的不同的安装区域的一部分。第二驱动侧开口部59B露出与第二半导体元件10B的漏极电极11连接的第二短路检测电路3B。更详细而言,第二驱动侧开口部59B露出第二高耐压二极管31A、31B、第二驱动用配线62B的第二端部62qy、第三配线部分62qc、以及第四配线部分62qd。在本实施方式中,第二驱动侧开口部59B未露出第二半导体元件10B。俯视时的第二驱动侧开口部59B的形状没有特别限定,但是为横方向X成为长边方向、纵方向Y成为短边方向的矩形形状。另外,在第二驱动侧开口部59B内,填充有具有电绝缘性的绝缘材料72。绝缘材料72的一例为硅树脂。
(制造方法)
对本实施方式的半导体装置1A的制造方法进行说明。
如图13所示,半导体装置1A的制造方法具备支撑基板准备工序(步骤S11)、导通基板准备工序(步骤S12)、半导体元件安装工序(步骤S13)、基板接合工序(步骤S14)、金属丝形成工序(步骤S15)、以及封固工序(步骤S16)。在本实施方式中,通过以支撑基板准备工序、导通基板准备工序、半导体元件安装工序、基板接合工序、金属丝形成工序、以及封固工序的顺序来实施,从而制造出半导体装置1A。
在支撑基板准备工序中,制造支撑基板40。具体而言,使用银糊料、焊锡等导电性接合材料将第一导电部件42A接合于第一绝缘基板41A的基板主面41sa。使用导电性接合材料将第二导电部件42B接合于第二绝缘基板41B的基板主面41sb。第一绝缘基板41A以及第一导电部件42A的组装体与第二绝缘基板41B以及第二导电部件42B的组装体在横方向X上空出间隔地配置。
在导通基板准备工序中,制造导通基板60与各输入引线81、82以及输出引线83的组装体。具体而言,首先,准备由玻璃环氧树脂形成的第一层基板60A、第二层基板60B、第三层基板60C、第四层基板60D、60E、以及第五层基板60F、60G。接着,将第一层基板60A与第一输入引线81以及输出引线83组合。接着,在第一层基板60A层叠第二层基板60B。接着,将第二输入引线82组合于第三层基板60C之后,将第三层基板60C层叠于第二层基板60B。接着,将第四层基板60D、60E层叠于第三层基板60C。接着,将第五层基板60F层叠于第四层基板60D,将第五层基板60G层叠于第四层基板60E。接着,将第一高耐压二极管30A、30B、第一低耐压二极管32A、32B、以及第一电容器33A、33B安装于第五层基板60F,将第二高耐压二极管31A、31B、第二低耐压二极管34A、34B、以及第二电容器35A、35B安装于第五层基板60G。
此外,在支撑基板准备工序中,形成有各控制用引线84A、84B、85A、85B、各控制电源用引线86A~86D、以及各短路检测用引线87A、87B之前的引线框被接合于第一导电部件42A以及第二导电部件42B。由此,各控制用引线84A、84B、85A、85B、各控制电源用引线86A~86D、以及各短路检测用引线87A、87B以从支撑基板40离开的状态支撑于支撑基板40。
在半导体元件安装工序中,例如如图14所示,使用银糊料、焊锡等导电性接合材料将各第一半导体元件10A接合于第一导电部件42A的主面42sa,使用导电性接合材料将各第二半导体元件10B接合于第二导电部件42B的主面42sb。各第一半导体元件10A以其漏极电极11与第一导电部件42A的主面42sa相面对的状态由导电性接合材料接合于主面42sa。该情况下,导电性接合材料介于各第一半导体元件10A的漏极电极11与第一导电部件42A的主面42sa之间。由此,各第一半导体元件10A的漏极电极11与第一导电部件42A电连接。另外,各第二半导体元件10B以其漏极电极11与第二导电部件42B的主面42sb相面对的状态由导电性接合材料接合于主面42sb。该情况下,导电性接合材料介于各第二半导体元件10B的漏极电极11与第二导电部件42B的主面42sb之间。由此,各第二半导体元件10B的漏极电极11与第二导电部件42B电连接。
如图14所示,在基板接合工序中,使用银糊料、焊锡等导电性接合材料将导通基板60与各输入引线81、82以及输出引线83的组装体接合于第一导电部件42A的主面42sa以及第二导电部件42B的主面42sb。该情况下,第一输入引线81接合于第一导电部件42A的主面42sa,输出引线83接合于第二导电部件42B的主面42sb接合。由此,第一输入引线81与第一导电部件42A电连接,输出引线83与第二导电部件42B电连接。其结果,第一输入引线81与各第一半导体元件10A的漏极电极11电连接,输出引线83与各第二半导体元件10B的漏极电极11电连接。
在金属丝形成工序中,通过接合装置(省略图示)形成各驱动用连接部件91A、91B、各控制用连接部件92A、92B、93A、93B、各控制引线用连接部件94A、94B、95A、95B、各控制电源用连接部件96A~96D、以及各短路检测用连接部件97A、97B。
具体而言,接合装置在将金属丝接合于预定的第一半导体元件10A的源极电极12之后,一边引出金属丝一边沿横方向X移动至输出引线83中的与预定的第一半导体元件10A对应的露出部83d,将金属丝接合于该露出部83d。接合装置重复四次上述动作。由此,形成连接预定的第一半导体元件10A的源极电极12和输出引线83中的与预定的第一半导体元件10A对应的露出部83d的四个第一驱动用连接部件91A。该情况下,第一驱动用连接部件91A以跨越导通基板60的第一驱动用配线62A的方式形成。接合装置对于剩余的第一半导体元件10A的源极电极12以及输出引线83中的与第一半导体元件10A对应的露出部83d也同样,形成四个第一驱动用连接部件91A。
接着,接合装置将金属丝接合于预定的第一半导体元件10A的栅极电极13之后,一边引出金属丝一边沿横方向X移动至第一控制用配线63A,将金属丝接合于第一控制用配线63A的第一配线部分63pa。由此,形成连接预定的第一半导体元件10A的栅极电极13和第一控制用配线63A的第一控制用连接部件92A。接合装置对于剩余的第一半导体元件10A的栅极电极13以及第一控制用配线63A也同样,形成第一控制用连接部件92A。
接着,接合装置将金属丝接合于预定的第一半导体元件10A的源极电极12之后,一边引出金属丝一边沿横方向X移动至第一控制用配线64A,将金属丝接合于第一控制用配线64A的第一配线部分64pa。由此,形成连接预定的第一半导体元件10A的源极电极12和第一控制用配线64A的第一控制用连接部件93A。接合装置对于剩余的第一半导体元件10A的源极电极12以及第一控制用配线64A也同样,形成第一控制用连接部件93A。
接着,接合装置将金属丝接合于预定的第二半导体元件10B的源极电极12之后,一边引出金属丝一边移动至第二输入引线82中的与预定的第二半导体元件10B对应的露出部82d,将金属丝接合于该露出部82d。接合装置重复四次上述动作。由此,形成连接预定的第二半导体元件10B的源极电极12和第二输入引线82中的与预定的第二半导体元件10B对应的露出部82d的四个第二驱动用连接部件91B。该情况下,第二驱动用连接部件91B以跨越导通基板60的第二驱动用配线62B的方式形成。接合装置对于剩余的第二半导体元件10B的源极电极12以及第二输入引线82中的与第二半导体元件10B对应的露出部82d也同样,形成四个第二驱动用连接部件91B。
接着,接合装置将金属丝接合于预定的第二半导体元件10B的栅极电极13之后,一边引出金属丝一边沿横方向X移动至第二控制用配线63B,将金属丝接合于第二控制用配线63B的第一配线部分63qa。由此,形成连接预定的第二半导体元件10B的栅极电极13和第二控制用配线63B的第二控制用连接部件92B。接合装置对于剩余的第二半导体元件10B的栅极电极13以及第二控制用配线63B也同样,形成第二控制用连接部件92B。
接着,接合装置将金属丝接合于预定的第二半导体元件10B的源极电极12之后,一边引出金属丝一边沿横方向X移动至第二控制用配线64B,将金属丝接合于第二控制用配线64B的第一配线部分64qa。由此,形成连接预定的第二半导体元件10B的源极电极12和第二控制用配线64B的第二控制用连接部件93B。接合装置对于剩余的第二半导体元件10B的源极电极12以及第二控制用配线64B也同样,形成第二控制用连接部件93B。
接着,接合装置将金属丝接合于第一短路检测用引线87A的焊盘部87p之后,一边引出金属丝一边移动至第一驱动用配线62A中的第四配线部分62pd的第二部分62pz,将金属丝接合于第二部分62pz。由此,形成连接第一短路检测用引线87A和第一驱动用配线62A的第一短路检测用连接部件97A。
接着,接合装置将金属丝接合于第一控制用引线84A的焊盘部84p之后,一边引出金属丝一边移动至第一控制用配线63A中的第三配线部分63pc,将金属丝接合于第三配线部分63pc。由此,形成连接第一控制用引线84A和第一控制用配线63A的第一控制引线用连接部件94A。
接着,接合装置将金属丝接合于第一控制电源用引线86A的焊盘部86p之后,一边引出金属丝一边移动至第一控制电源用配线65A,将金属丝接合于第一控制电源用配线65A。由此,形成连接第一控制电源用引线86A和第一控制电源用配线65A的第一控制电源用连接部件96A。
接着,接合装置将金属丝接合于第一控制用引线85A的焊盘部85p之后,一边引出金属丝一边移动至第一控制用配线64A的第二部分64py,将金属丝接合于第二部分64py。由此,形成连接第一控制用引线85A和第一控制用配线64A的第一控制引线用连接部件95A。
接着,接合装置将金属丝接合于第一控制电源用引线86B的焊盘部86p之后,一边引出金属丝一边移动至第一控制电源用配线66A的第一配线部分66pa,将金属丝接合于第一配线部分66pa。由此,形成连接第一控制电源用引线86B和第一控制电源用配线66A的第一控制电源用连接部件96B。
接着,接合装置将金属丝接合于第二短路检测用引线87B的焊盘部87p之后,一边引出金属丝一边移动至第二驱动用配线62B中的第一配线部分62qa的第一端部62qx,将金属丝接合于第一端部62qx。由此,形成连接第二短路检测用引线87B和第二驱动用配线62B的第二短路检测用连接部件97B。
接着,接合装置将金属丝接合于第二控制用引线84B的焊盘部84p之后,一边引出金属丝一边移动至第二控制用配线63B中的第三配线部分63qc的第二部分63qy,将金属丝接合于第二部分63qy。由此,形成连接第二控制用引线84B和第二控制用配线63B的第二控制引线用连接部件94B。
接着,接合装置将金属丝接合于第二控制电源用引线86C的焊盘部86p之后,一边引出金属丝一边移动至第二控制电源用配线65B,将金属丝接合于第二控制电源用配线65B。由此,形成连接第二控制电源用引线86C和第二控制电源用配线65B的第二控制电源用连接部件96C。
接着,接合装置将金属丝接合于第二控制用引线85B的焊盘部85p之后,一边引出金属丝一边移动至第二控制用配线64B的第三配线部分64qc,将金属丝接合于第三配线部分64qc。由此,形成连接第二控制用引线85B和第二控制用配线64B的第二控制引线用连接部件95B。
最后,接合装置将金属丝接合于第二控制电源用引线86D的焊盘部86p之后,一边引出金属丝一边移动至第二控制电源用配线66B的第一配线部分66qa,将金属丝接合于第一配线部分66qa。由此,形成连接第二控制电源用引线86D和第二控制电源用配线66B的第二控制电源用连接部件96D。
在封固工序中,形成树脂部件50。具体而言,例如使用黑色的环氧树脂通过传递模塑来形成树脂部件50。该情况下,传递模塑所使用的金属模具一体地形成第一控制侧开口部58A、第二控制侧开口部58B、第一驱动侧开口部59A、以及第二驱动侧开口部59B。另外,金属模具一体地形成槽57A、57B。接着,在第一驱动侧开口部59A填充绝缘材料71,在第二驱动侧开口部59B填充绝缘材料72。绝缘材料71、72使用硅树脂。
之后,经过引线框切断工序以及端子形成工序,制造出半导体装置1A。引线框切断工序是从引线框切断各控制用引线84A、84B、85A、85B、各控制电源用引线86A~86D、以及各短路检测用引线87A、87B的工序。端子形成工序是将各控制用引线84A、84B、85A、85B、各控制电源用引线86A~86D、以及各短路检测用引线87A、87B折弯来形成端子部84t、85t、86t、87t的工序。
此外,半导体元件安装工序也可以在比支撑基板准备工序更靠后、而且比导通基板准备工序更靠前实施。另外,半导体元件安装工序也可以在基板接合工序之后、而且金属丝形成工序之前实施。导通基板准备工序也可以在比支撑基板准备工序更靠前实施。
在金属丝形成工序中,形成驱动用连接部件91A、91B、各控制用连接部件92A、92B、93A、93B、各控制引线用连接部件94A、94B、95A、95B、各控制电源用连接部件96A~96D、以及各短路检测用连接部件97A、97B的顺序能够任意变更。
另外,在本实施方式中,在导通基板准备工序中,将构成各短路检测电路3A、3B的各高耐压二极管30A、30B、31A、31B安装于导通基板60,但并不限于此。例如,在导通基板准备工序中,也可以不将各高耐压二极管30A、30B、31A、31B安装于导通基板60。各高耐压二极管30A、30B、31A、31B也可以在封固工序之后通过第一驱动侧开口部59A以及第二驱动侧开口部59B来安装。该情况下,在将各高耐压二极管30A、30B安装于导通基板60之后,在第一驱动侧开口部59A填充绝缘材料71。在将各高耐压二极管31A、31B安装于导通基板60之后,在第二驱动侧开口部59B填充绝缘材料72。另外,也可以使半导体装置1A以未安装各高耐压二极管30A、30B、31A、31B的状态出货。该情况下,使用半导体装置1A的用户通过第一驱动侧开口部59A以及第二驱动侧开口部59B将各高耐压二极管30A、30B、31A、31B安装于导通基板60。
另外,在本实施方式中,在导通基板准备工序中,将构成各浪涌降低电路4A、4B的各低耐压二极管32A、32B、34A、34B以及各电容器33A、33B、35A、35B安装于导通基板60,但并不限于此。例如,在导通基板准备工序中,也可以不将各低耐压二极管32A、32B、34A、34B以及各电容器33A、33B、35A、35B安装于导通基板60。各低耐压二极管32A、32B、34A、34B以及各电容器33A、33B、35A、35B也可以在封固工序之后通过第一控制侧开口部58A以及第二控制侧开口部58B安装于导通基板60。另外,也可以使半导体装置1A以未将各低耐压二极管32A、32B、34A、34B以及各电容器33A、33B、35A、35B安装于导通基板60的状态出货。该情况下,使用半导体装置1A的用户通过第一控制侧开口部58A以及第二控制侧开口部58B将各低耐压二极管32A、32B、34A、34B以及各电容器33A、33B、35A、35B安装于导通基板60。
(作用)
对本实施方式的半导体装置1A的作用进行说明。
在假设半导体装置1A不具备各短路检测电路3A、3B的情况下,需要将各半导体元件10A、10B的漏极电极11向半导体装置的外部引出,漏极电极11例如与短路检测用引线87A、87B直接连接。该情况下,为了确保成为高压端子的各短路检测用引线87A、87B与成为低压端子的各控制用引线84A、84B、85A、85B以及各控制电源用引线86A~86D的绝缘距离,需要增大各短路检测用引线87A、87B与各控制用引线84A、84B、85A、85B以及各控制电源用引线86A~86D的间隔。另外,对于在半导体装置1A的外部构成短路保护电路的情况、即在安装有半导体装置1A的控制基板设有短路保护电路的情况,也需要确保与控制基板的各短路检测用引线87A、87B电连接的配线和与各控制用引线84A、84B、85A、85B以及各控制电源用引线86A~86D电连接的配线的的绝缘距离。
这一点,在本实施方式中,用于将短路检测电路中的高压端子的电压降压为低压端子的电压的高耐压二极管30A、30B、31A、31B内置于半导体装置1A。由此,各第一半导体元件10A的漏极电极11的电压在由高耐压二极管30A、30B降压之后从第一短路检测用引线87A被取出到半导体装置1A的外部,各第二半导体元件10B的漏极电极11的电压由高耐压二极管31A、31B降压之后从第二短路检测用引线87B被取出到半导体装置1A的外部。因此,在半导体装置1A中,不需要确保短路检测用引线87A、87B与各控制用引线84A、84B、85A、85B、以及各控制电源用引线86A~86D的绝缘距离。也就是,能够以各控制用引线84A、84B、85A、85B、以及各控制电源用引线86A~86D的端子间隔配置短路检测用引线87A、87B。另外,在控制基板中与各短路检测用引线87A、87B电连接的配线成为低电压,因此不需要确保与各短路检测用引线87A、87B电连接的配线和与各控制用引线84A、84B、85A、85B以及各控制电源用引线86A~86D电连接的配线的绝缘距离。其结果,提高控制基板中的电路设计的自由度。
另外,一般地,优选第一浪涌降低电路4A配置于各第一半导体元件10A的栅极电极13的附近,优选第二浪涌降低电路4B配置于各第二半导体元件10B的栅极电极13的附近。在此,在假设将各浪涌降低电路4A、4B配置于半导体装置1A的外部的情况下,降低第一浪涌降低电路4A施加于各第一半导体元件10A的栅极电极13的浪涌的效果、以及降低第二浪涌降低电路4B施加于各第二半导体元件10B的栅极电极13的浪涌的效果分别减少。为了抑制该效果的减少,在将各浪涌降低电路4A、4B形成于半导体装置1A的外部而且各引线84A、84B、85A、85B、86A~86D的端子部84t、85t、86t的附近的情况下,控制设计上产生各种制约,电路设计变得困难。
这一点,在本实施方式中,由于各浪涌降低电路4A、4B内置于半导体装置1A,因此第一浪涌降低电路4A配置于各第一半导体元件10A的栅极电极13的附近,第二浪涌降低电路4B配置于各第二半导体元件10B的栅极电极13的附近。由此,能够抑制降低第一浪涌降低电路4A施加于各第一半导体元件10A的栅极电极13的浪涌的效果、以及降低第二浪涌降低电路4B施加于各第二半导体元件10B的栅极电极13的浪涌的效果分别减少的情况。此外,由于不需要将各浪涌降低电路4A、4B形成于半导体装置1A的外部而且各引线84A、84B、85A、85B、86A~86D的端子部84t、85t、86t的附近,因此控制基板中的电路设计变得容易。
另外,在使用半导体装置1A的各种电路中,存在根据各电路的电气的特性而所需的各短路检测电路3A、3B以及各浪涌降低电路4A、4B的电气的特性不同的情况。因此,优选分别调整各短路检测电路3A、3B的电气的特性以及各浪涌降低电路4A、4B的电气的特性。但是,若各短路检测电路3A、3B以及各浪涌降低电路4A、4B简单地内置于半导体装置,则无法通过树脂部件更换分别构成各短路检测电路3A、3B以及各浪涌降低电路4A、4B的电子部件,因此无法调整电气的特性。
因此,在本实施方式中,在树脂部件50设有露出第一配线区域70A的一部分的第一控制侧开口部58A、以及露出第二配线区域70B的一部分的第二控制侧开口部58B。在第一控制侧开口部58A露出第一低耐压二极管32A、32B以及第一电容器33A、33B。在第二控制侧开口部58B露出第二低耐压二极管34A、34B以及第二电容器35A、35B。这样,通过在第一控制侧开口部58A以及第二控制侧开口部58B露出电子部件,从而能够更换该电子部件。因此,能够调整包括电子部件的电气电路的电气的特性,以使半导体装置1A的电气的特性适合于应用了半导体装置1A的电气电路的电气的特性。
另外,通过设有各控制侧开口部58A、58B以及各驱动侧开口部59A、59B,从而能够根据使用半导体装置1A的用户的需求来对在导通基板60预先安装有各高耐压二极管30A、30B、31A、31B、各低耐压二极管32A、32B、34A、34B、以及各电容器33A、33B、35A、35B的状态的半导体装置1A、和在导通基板60未安装各高耐压二极管30A、30B、31A、31B、各低耐压二极管32A、32B、34A、34B、以及各电容器33A、33B、35A、35B的状态的半导体装置1A进行变更并出货。
(效果)
根据本实施方式的半导体装置1A,得到以下的效果。
(1-1)半导体装置1A具有第一配线区域70A、第二配线区域70B、以及第三配线区域70C。在第一配线区域70A设有用于构成第一短路检测电路3A的第一驱动用配线62A和第一高耐压二极管30A、30B。另外,在第一配线区域70A设有:用于构成第一浪涌降低电路4A的第一驱动用配线62A、第一控制用配线63A、64A以及第一控制电源用配线65A、66A;以及第一低耐压二极管32A、32B以及第一电容器33A、33B。在第二配线区域70B设有:用于构成第二浪涌降低电路4B的第二驱动用配线62B、第二控制用配线63B、64B以及第二控制电源用配线65B、66B;以及第二低耐压二极管34A、34B、以及第二电容器35A、35B。在第三配线区域70C设有用于构成第二短路检测电路3B的第二驱动用配线62B和第二高耐压二极管31A、31B。这样,由于各短路检测电路3A、3B以及各浪涌降低电路4A、4B内置于半导体装置1A,因此与各短路检测电路3A、3B以及各浪涌降低电路4A、4B设于半导体装置1A的外部的结构比较,能够缩短各短路检测电路3A、3B以及各浪涌降低电路4A、4B与各半导体元件10A、10B之间的配线的长度。因此,能够降低半导体装置1A的电感。
(1-2)用于将短路保护电路中的高压端子的电压降压为低压端子的电压的高耐压二极管30A、30B、31A、31B内置于半导体装置1A。由此,各第一半导体元件10A的漏极电极11的电压由高耐压二极管30A、30B降压之后从第一短路检测用引线87A被取出到半导体装置1A的外部,各第二半导体元件10B的漏极电极11的电压由高耐压二极管31A、31B降压之后从第二短路检测用引线87B被取出到半导体装置1A的外部。因此,在半导体装置1A中,不需要确保短路检测用引线87A、87B与各控制用引线84A、84B、85A、85B以及各控制电源用引线86A~86D的绝缘距离。因此,能够以各控制用引线84A、84B、85A、85B以及各控制电源用引线86A~86D的端子间隔配置短路检测用引线87A、87B。另外,由于在控制基板中与各短路检测用引线87A、87B电连接的配线成为低电压,因此不需要确保与各短路检测用引线87A、87B电连接的配线和与各控制用引线84A、84B、85A、85B以及各控制电源用引线86A~86D电连接的配线的绝缘距离。其结果,提高控制基板中的电路设计的自由度。因此,能够提供使用便利性良好的半导体装置1A。
(1-3)在树脂部件50设有第一驱动侧开口部59A、第二驱动侧开口部59B、第一控制侧开口部58A、以及第二控制侧开口部58B。第一驱动侧开口部59A露出第一高耐压二极管30A、30B和第一驱动用配线62A中的安装有第一高耐压二极管30A、30B的部分。第二驱动侧开口部59B露出第二高耐压二极管31A、31B和第二驱动用配线62B中的安装有第二高耐压二极管31A、31B的部分。第一控制侧开口部58A露出第一低耐压二极管32A、32B以及第一电容器33A、33B、和第一驱动用配线62A、第一控制用配线63A、第一控制用配线64A、以及第一控制电源用配线65A、66A各自中的安装有第一低耐压二极管32A、32B以及第一电容器33A、33B的部分。第二控制侧开口部58B露出第二低耐压二极管34A、34B以及第二电容器35A、35B、和第二驱动用配线62B、第二控制用配线63B、64B、以及第二控制电源用配线65B、66B中的安装有第二低耐压二极管34A、34B以及第二电容器35A、35B的部分。这样,在树脂部件50形成后,能够经由第一驱动侧开口部59A来更换第一高耐压二极管30A、30B,因此在树脂部件50形成后,能够调整第一短路检测电路3A的电气的特性。另外,在树脂部件50形成后,能够经由第二驱动侧开口部59B来更换第二高耐压二极管31A、31B,因此在树脂部件50形成后,能够调整第二短路检测电路3B的电气的特性。另外,在树脂部件50形成后,能够经由第一控制侧开口部58A来更换第一低耐压二极管32A、32B以及第一电容器33A、33B,因此在树脂部件50形成后,能够调整第一浪涌降低电路4A的电气的特性。另外,在树脂部件50形成后,能够经由第二控制侧开口部58B来更换第二低耐压二极管34A、34B以及第二电容器35A、35B,因此在树脂部件50的形成后,能够调整第二浪涌降低电路4B的电气的特性。
(1-4)导通基板60具有第一配线区域70A、第二配线区域70B、以及第三配线区域70C。根据该结构,由于利用形成于导通基板60的配线部来形成各短路检测电路3A、3B以及各浪涌降低电路4A、4B的配线,因此例如与利用金属板的引线来形成各短路检测电路3A、3B以及各浪涌降低电路4A、4B的配线的情况比较,能够容易地形成各短路检测电路3A、3B以及各浪涌降低电路4A、4B的配线。
(1-5)第一驱动侧开口部59A由绝缘材料71填充,第二驱动侧开口部59B由绝缘材料72填充。根据该结构,能够抑制各短路检测电路3A、3B的短路。
(1-6)第一驱动侧开口部59A与第一控制侧开口部58A分别独立设置,第二驱动侧开口部59B与第二控制侧开口部58B分别独立设置。根据该结构,能够仅在各驱动侧开口部59A、59B填充绝缘材料71、72。
(1-7)第一半导体元件10A安装于第一导电部件42A,第二半导体元件10B安装于第二导电部件42B。根据该结构,能够经由第一导电部件42A使第一半导体元件10A高效地散热,能够经由第二导电部件42B使第二半导体元件10B高效地散热。
(1-8)第一半导体元件10A容纳于导通基板60的第一基板开口部61A,第二半导体元件10B容纳于导通基板60的第二基板开口部61B。根据该结构,能够沿横方向X以及纵方向Y重叠地配置各半导体元件10A、10B和导通基板60,能够在横方向X以及纵方向Y上将半导体装置1A小型化。
(1-9)第一配线区域70A设置在导通基板60中的多个第一半导体元件10A与第一控制用引线84A、85A、第一控制电源用引线86A、86B以及第一短路检测用引线87A之间。根据该结构,设于第一配线区域70A的构成第一浪涌降低电路4A的配线的长度变短,因此能够降低第一浪涌降低电路4A的电感。另外,设于第一配线区域70A的构成第一短路检测电路3A的配线的长度变短,因此能够降低第一短路检测电路3A的电感。
第二配线区域70B设置在导通基板60中的多个第二半导体元件10B与第二控制用引线84B、85B、第二控制电源用引线86C、86D以及第二短路检测用引线87B之间。根据该结构,设于第二配线区域70B的构成第二浪涌降低电路4B的配线的长度变短,因此能够降低第二浪涌降低电路4B的电感。
(1-10)第一控制侧开口部58A以及第二控制侧开口部58B以在横方向X上分离的状态并排配置。根据该结构,第一控制侧开口部58A露出第一浪涌降低电路4A的第一低耐压二极管32A、32B以及第一电容器33A、33B,第二控制侧开口部58B露出第二浪涌降低电路4B的第二低耐压二极管34A、34B以及第二电容器35A、35B,未露出半导体装置1A中的第一浪涌降低电路4A与第二浪涌降低电路4B的横方向X之间的部分。即,第一控制侧开口部58A仅露出第一浪涌降低电路4A的电气的特性的调整所需要的部分,第二控制侧开口部58B仅露出第二浪涌降低电路4B的电气的特性的调整所需要的部分。因此,能够降低异物向半导体装置1A的内部进入的担忧。
(1-11)导通基板60是多层导通基板。根据该结构,由于将用于电连接各半导体元件10A、10B与多个引线80的配线部配置为多层,因此与导通基板为一层的结构比较,能够在横方向X以及纵方向Y上将导通基板60小型化。因此,能够在横方向X以及纵方向Y上将半导体装置1A小型化。
(1-12)作为构成第一短路检测电路3A的配线部的第一驱动用配线62A形成于作为导通基板60的最表层的基板的第五层基板60F,作为构成第二短路检测电路3B的配线部的第二驱动用配线62B形成于作为导通基板60的最表层的基板的第五层基板60G。根据该结构,第一高耐压二极管30A、30B安装于第五层基板60F,第二高耐压二极管31A、31B安装于第五层基板60G,因此能够分别容易地更换第一高耐压二极管30A、30B以及第二高耐压二极管31A、31B。因此,能够分别容易地调整第一短路检测电路3A以及第二短路检测电路3B的电气的特性。
作为构成第一浪涌降低电路4A的配线部的第一控制用配线63A、64A、以及第一控制电源用配线65A、66A分别形成于第五层基板60F,作为构成第二浪涌降低电路4B的配线部的第二控制用配线63B、64B、以及第二控制电源用配线65B、66B分别形成于第五层基板60G。根据该结构,第一低耐压二极管32A、32B以及第一电容器33A、33B安装于第五层基板60F,第二低耐压二极管34A、34B以及第二电容器35A、35B安装于第五层基板60G,因此能够分别容易地更换各低耐压二极管32A、32B、34A、34B以及各电容器33A、33B、35A、35B。因此,能够分别容易地调整第一浪涌降低电路4A以及第二浪涌降低电路4B的电气的特性。
(1-13)第一高耐压二极管30A、30B以其阳极电极和阴极电极沿着横方向X排列的方式安装于导通基板60。根据该结构,能够在纵方向Y上将导通基板60小型化,因此能够在纵方向Y上将半导体装置1A小型化。
另外,第二高耐压二极管31A、31B以其阳极电极和阴极电极沿着横方向X排列的方式安装于导通基板60。根据该结构,能够在纵方向Y上将导通基板60小型化,因此能够在纵方向Y上将半导体装置1A小型化。
(1-14)第一低耐压二极管32A、32B以其阳极电极和阴极电极沿着横方向X排列的方式安装于导通基板60。根据该结构,能够在纵方向Y上将导通基板60小型化,因此能够在纵方向Y上将半导体装置1A小型化。
另外,第二低耐压二极管34A、34B以其阳极电极和阴极电极沿着横方向X排列的方式安装于导通基板60。根据该结构,能够在纵方向Y上将导通基板60小型化,因此能够在纵方向Y上将半导体装置1A小型化。
(1-15)第一电容器33A、33B以其第一端子和第二端子沿着横方向X排列的方式安装于导通基板60。根据该结构,能够在纵方向Y上将导通基板60小型化,因此能够在纵方向Y上将半导体装置1A小型化。
另外,第二电容器35A、35A以其第一端子和第二端子沿着横方向X排列的方式安装于导通基板60。根据该结构,能够在纵方向Y上将导通基板60小型化,因此能够在纵方向Y上将半导体装置1A小型化。
(1-16)第一控制用引线84A的焊盘部84p、第一控制用引线85A的焊盘部85p、第一控制电源用引线86A的焊盘部86p、第一控制电源用引线86B的焊盘部86p、以及第一短路检测用引线87A的焊盘部87p分别以在纵方向Y上与第五层基板60F相邻的方式配置。另外,第一驱动用配线62A、第一控制用配线63A、64A、以及第一控制电源用配线65A、66A分别形成至第五层基板60F中的偏靠树脂部件50的第三树脂侧面53的端部。根据该结构,能够缩短连接第一驱动用配线62A与第一短路检测用引线87A的焊盘部87p的第一短路检测用连接部件97A的长度。另外,能够缩短连接第一控制用配线63A与第一控制用引线84A的焊盘部84p的第一控制引线用连接部件94A的长度。另外,能够缩短连接第一控制用配线64A与第一控制用引线85A的焊盘部85p的第一控制引线用连接部件95A的长度。另外,能够缩短连接第一控制电源用配线65A与第一控制电源用引线86A的焊盘部86p的第一控制电源用连接部件96A的长度。另外,能够缩短连接第一控制电源用配线66A与第一控制电源用引线86B的焊盘部86p的第一控制电源用连接部件96B的长度。因此,能够降低各连接部件94A、95A、96A、96B、97A引起的电感。
另外,第二控制用引线84B的焊盘部84p、第二控制用引线85B的焊盘部85p、第二控制电源用引线86C的焊盘部86p、第二控制电源用引线86D的焊盘部86p、以及第二短路检测用引线87B的焊盘部87p分别以在纵方向Y上与第五层基板60G相邻的方式配置。另外,第二驱动用配线62B、第二控制用配线63B、64B、以及第二控制电源用配线65B、66B分别形成至第五层基板60G中的偏靠树脂部件50的第三树脂侧面53的端部。根据该结构,能够缩短连接第二驱动用配线62B与第二短路检测用引线87B的焊盘部87p的第二短路检测用连接部件97B的长度。另外,能够缩短连接第二控制用配线63B与第二控制用引线84B的焊盘部84p的第二控制引线用连接部件94B的长度。另外,能够缩短连接第二控制用配线64B与第二控制用引线85B的焊盘部85p的第二控制引线用连接部件95B的长度。另外,能够缩短连接第二控制电源用配线65B与第二控制电源用引线86C的焊盘部86p的第二控制电源用连接部件96C的长度。另外,能够缩短连接第二控制电源用配线66B与第二控制电源用引线86D的焊盘部86p的第二控制电源用连接部件96D的长度。因此,能够降低各连接部件94B、95B、96C、96D、97B引起的电感。
[第二实施方式]
参照图15~图19对第二实施方式的半导体装置1B进行说明。本实施方式的半导体装置1B与第一实施方式的半导体装置1A比较,导通基板60的结构、以及多个引线80中的一部分的结构不同。在以下的说明中,有时对与第一实施方式的半导体装置1A共同的构成要素标注同一符号,并省略其说明。
(半导体装置的结构)
如图16所示,本实施方式的导通基板60的纵方向Y的长度比第一实施方式的导通基板60的纵方向Y的长度短。具体而言,本实施方式的导通基板60省略了第一实施方式的导通基板60的第一配线区域70A的一部分以及第二配线区域70B。在本实施方式中,作为第一配线区域70A的一部分,从导通基板60省略形成有第一浪涌降低电路4A的区域。换言之,作为第一配线区域70A的一部分,形成有第一浪涌降低电路4A的区域设于导通基板60的外部。另一方面,作为第一配线区域70A的一部分,形成有第一短路检测电路3A的区域设于导通基板60。第二配线区域70B设于导通基板60的外部。根据这样的导通基板60的结构,第一导电部件42A相对于导通基板60向树脂部件50的第三树脂侧面53侧突出。并且,在该突出的部分,作为第一配线区域70A的一部分,形成有第一浪涌降低电路4A。另外,第二导电部件42B相对于导通基板60向第三树脂侧面53侧突出。并且,在该突出的部分,形成有第二配线区域70B。
如图17所示,形成于导通基板60的第五层基板60F的第一驱动用配线62A与第一实施方式的第一驱动用配线62A比较,第四配线部分62pd的形状不同。具体而言,本实施方式的第四配线部分62pd不具有第一实施方式的第四配线部分62pd的第二部分62pz。本实施方式的第四配线部分62pd沿纵方向Y延伸。第四配线部分62pd的纵方向Y的长度比第三配线部分62pc的纵方向Y的长度长。另外,如上所述,第一浪涌降低电路4A设于导通基板60的外部,未在导通基板60安装各低耐压二极管32A、32B、34A、34B、以及各电容器33A、33B、35A、35B。即,各低耐压二极管32A、32B、34A、34B、以及各电容器33A、33B、35A、35B配置于导通基板60的外部。
形成于第五层基板60F的第一控制用配线63A、64A与第一实施方式的第一控制用配线63A、64A不同。
具体而言,如图16以及图17所示,本实施方式的第一控制用配线63A不具有第一实施方式的第一控制用配线63A的第二配线部分63pb以及第三配线部分63pc。本实施方式的第一控制用配线63A在横方向X上配置为比各第一半导体元件10A更偏靠树脂部件50的第一树脂侧面51且与各第一半导体元件10A相邻。第一控制用配线63A沿纵方向Y延伸。第一控制用配线63A在纵方向Y上延伸至比各第一半导体元件10A中的最偏靠树脂部件50的第三树脂侧面53的第一半导体元件10A更靠第三树脂侧面53侧。
本实施方式的第一控制用配线64A不具有第一实施方式的第一控制用配线64A的第二配线部分64pb以及第三配线部分64pc。本实施方式的第一控制用配线64A以在横方向X上与第一控制用配线63A相邻的方式配置在相对于第一控制用配线63A而与各第一半导体元件10A侧相反的一侧。第一控制用配线64A沿纵方向Y延伸。第一控制用配线64A的纵方向Y的长度与第一控制用配线63A的纵方向Y的长度相等。第一控制用配线64A的横方向X的宽度与第一控制用配线63A的横方向X的宽度相等。
如图16以及图18所示,形成于导通基板60的第五层基板60G的第二驱动用配线62B与第一实施方式的第二驱动用配线62B比较,第一配线部分62qa的纵方向Y的长度变短这一点不同。
形成于第五层基板60G的第二控制用配线63B、64B与第一实施方式的第二控制用配线63B、64B不同。
具体而言,本实施方式的第二控制用配线63B不具有第一实施方式的第二控制用配线63B的第二配线部分63qb以及第三配线部分63qc。本实施方式的第二控制用配线63B在横方向X上配置为比各第二半导体元件10B更偏靠树脂部件50的第二树脂侧面52,并与各第二半导体元件10B相邻。第二控制用配线63B沿纵方向Y延伸。从纵方向Y观察,第二控制用配线63B从与各第二半导体元件10B中的最偏靠第四树脂侧面54的第二半导体元件10B重叠的位置延伸至与最偏靠第三树脂侧面53的第二半导体元件10B重叠的位置。
本实施方式的第二控制用配线64B不具有第一实施方式的第二控制用配线64B的第二配线部分64qb以及第三配线部分64qc。本实施方式的第二控制用配线64B以在横方向X上与第二控制用配线63B相邻的方式配置在相对于第二控制用配线63B而与各第二半导体元件10B侧相反的一侧。第二控制用配线64B沿纵方向Y延伸。第二控制用配线64B的纵方向Y的长度与第二控制用配线63B的纵方向Y的长度相等。第二控制用配线64B的横方向X的宽度与第二控制用配线63B的横方向X的宽度相等。
这样,通过变更各控制用配线63A、63B、64A、64B的形状,从而各控制用配线63A、63B、64A、64B与各控制用引线84A、84B、85A、85B的焊盘部84p、85p、各控制电源用引线86A~86D的焊盘部86p、以及各短路检测用引线87A、87B的焊盘部87p的相对的位置关系不同。具体而言,如图17所示,在横方向X上,第一控制用引线84A的焊盘部84p、第一控制用引线85A的焊盘部85p、第一控制电源用引线86A的焊盘部86p、第一控制电源用引线86B的焊盘部86p、以及第一短路检测用引线87A的焊盘部87p分别配置为比第一控制用配线63A、64A更偏靠第二树脂侧面52。另外,如图18所示,在横方向X上,第二控制用引线84B的焊盘部84p、第二控制用引线85B的焊盘部85p、第二控制电源用引线86C的焊盘部86p、第二控制电源用引线86D的焊盘部86p、以及第二短路检测用引线87B的焊盘部87p分别配置为比第二控制用配线63B、64B更偏靠第一树脂侧面51(参照图16)。
如图15~图18所示,本实施方式的各控制用引线84A、84B、85A、85B、各控制电源用引线86A~86D、以及各短路检测用引线87A、87B的结构分别与第一实施方式的各控制用引线84A、84B、85A、85B、各控制电源用引线86A~86D、以及各短路检测用引线87A、87B的结构不同。本实施方式的各控制用引线84A、84B、85A、85B、各控制电源用引线86A~86D、以及各短路检测用引线87A、87B分别具有形成于第一配线区域70A以及第二配线区域70B的构成电路的配线部。因此,在本实施方式中,各控制用引线84A、84B、85A、85B、各控制电源用引线86A~86D、以及各短路检测用引线87A、87B分别构成导电体。并且,各控制用引线84A、84B、85A、85B、各控制电源用引线86A~86D、以及各短路检测用引线87A、87B各自配置在第一配线区域70A以及第二配线区域70B的部分成为安装电子部件的安装区域。在此,形成于第一配线区域70A的电路是第一浪涌降低电路4A,形成于第二配线区域70B的电路是第二浪涌降低电路4B。
具体而言,如图17所示,第一控制用引线84A具有:在纵方向Y上从第一控制用引线84A的焊盘部84p朝向导通基板60延伸的第一配线部100;以及从第一配线部100朝向导通基板60延伸的第二配线部101。在本实施方式中,第一控制用引线84A是第一配线部100、第二配线部101、焊盘部84p、以及端子部84t一体形成的单一部件。第一配线部100从焊盘部84p延伸至第一导电部件42A的主面42sa中的偏靠第三树脂侧面53的端部。第一配线部100的横方向X的宽度比焊盘部84p的横方向X的宽度小。第二配线部101的整体配置在第一导电部件42A的主面42sa上。在俯视时,第二配线部101的形状是L字状。第二配线部101具有第一部分101a以及第二部分101b。第一部分101a是从第一配线部100沿纵方向Y延伸的部分。第二部分101b是从第一部分101a沿横方向X延伸的部分。第二部分101b在横方向X上朝向第一树脂侧面51侧延伸。第二部分101b的纵方向Y的宽度比第一部分101a的横方向X的宽度大。从纵方向Y观察,第二部分101b以与第一半导体元件10A重叠的方式配置。从纵方向Y观察,第二部分101b以与第一控制电源用引线86A的焊盘部86p重叠的方式配置。另外,第一控制用引线84A在横方向X上配置为比第一控制用配线63A更偏靠第二树脂侧面52。
第一控制用引线84A和第一控制用配线63A由第一控制用连接部件140A连接。具体而言,第一控制用连接部件140A与第一控制用引线84A中的第二部分101b中的偏靠纵方向Y的导通基板60的端部和纵方向Y上的第一控制用配线63A中的偏靠第三树脂侧面53的端部连接。第一控制用连接部件140A例如是通过金属丝接合而形成的金属丝。
第一控制用引线85A具有:在纵方向Y上从第一控制用引线85A的焊盘部85p朝向导通基板60延伸的第一配线部110;以及从第一配线部110朝向导通基板60延伸的第二配线部111。在本实施方式中,第一控制用引线85A是第一配线部110、第二配线部111、焊盘部85p、以及端子部85t一体形成的单一部件。第一配线部110从焊盘部85p延伸至第一导电部件42A的主面42sa中的偏靠第三树脂侧面53的端部。第一配线部110随着朝向导通基板60侧而朝向第一树脂侧面51侧倾斜延伸。第二配线部111配置在第一导电部件42A的主面42sa上。在俯视时,第二配线部111的形状是L字状。第二配线部111具有第一部分111a以及第二部分111b。第一部分111a是从第一配线部110沿纵方向Y延伸的部分。第二部分111b是从第一部分111a沿横方向X延伸的部分。第二部分111b的前端部从第一导电部件42A朝向横方向X突出。第二部分111b在纵方向Y上以与第一控制用引线84A的第二配线部101的第二部分101b对齐的状态相对于第二部分101b在横方向X上空出间隔地配置。第二部分111b以在横方向X上与第一控制用引线84A的第二部分101b相邻的方式配置。从纵方向Y观察,第二部分111b与第一控制用配线63A以及第一控制用配线64A重叠。
第一控制用引线85A和第一控制用配线64A由第一控制用连接部件141A连接。具体而言,第一控制用连接部件141A与第一控制用引线85A的第二部分111b的前端部和纵方向Y上的第一控制用配线64A中的偏靠第三树脂侧面53的端部连接。第一控制用连接部件141A例如是通过金属丝接合而形成的金属丝。
第一控制电源用引线86A具有:在纵方向Y上从第一控制电源用引线86A的焊盘部86p朝向导通基板60延伸的第一配线部120;以及从第一配线部120朝向导通基板60延伸的第二配线部121。在本实施方式中,第一控制电源用引线86A是第一配线部120、第二配线部121、焊盘部86p、以及端子部86t一体形成的单一部件。第一配线部120从焊盘部86p延伸至第一导电部件42A的主面42sa中的偏靠第三树脂侧面53的端部。第一配线部120随着朝向导通基板60侧而朝向第一树脂侧面51侧倾斜延伸。第二配线部121的整体以处于第一导电部件42A的主面42sa上的方式配置。在俯视时,第二配线部121的形状没有特别限定,但是为正方形。第二配线部121在横方向X上配置在第一控制用引线84A的第一配线部100与第一控制用引线85A的第一配线部110之间。第二配线部121在纵方向Y上配置为比第一控制用引线84A的第二配线部101更偏靠焊盘部86p。第二配线部121的横方向X的宽度比第一配线部120的宽度(在俯视时,与第一配线部120延伸的方向正交的方向的尺寸)大。
第一控制电源用引线86B具有:在纵方向Y上从第一控制电源用引线86B的焊盘部86p朝向导通基板60延伸的第一配线部122;以及从第一配线部122朝向导通基板60延伸的第二配线部123。在本实施方式中,第一控制电源用引线86B是第一配线部122、第二配线部123、焊盘部86p、以及端子部86t一体形成的单一部件。第一配线部122从焊盘部86p延伸至第一导电部件42A的主面42sa中的偏靠第三树脂侧面53的端部。第一配线部122随着朝向导通基板60侧而朝向第一树脂侧面51侧倾斜延伸。第一配线部122中的偏靠第二配线部123的端部的一部分比第一导电部件42A更向第一树脂侧面51侧突出。第二配线部123从第一配线部122沿纵方向Y延伸。第二配线部123在纵方向Y上配置为比第一控制用引线85A的第二配线部111的第二部分111b更偏靠焊盘部86p。
第一短路检测用引线87A具有:在纵方向Y上从第一短路检测用引线87A的焊盘部87p朝向导通基板60延伸的第一配线部130;以及从第一配线部130朝向导通基板60延伸的第二配线部131。在本实施方式中,第一短路检测用引线87A是第一配线部130、第二配线部131、焊盘部87p、以及端子部87t一体形成的单一部件。第一配线部130以及第二配线部131均沿纵方向Y延伸。第一配线部130从焊盘部87p延伸至第一导电部件42A的主面42sa中的偏靠第三树脂侧面53的端部。第二配线部131的整体配置在第一导电部件42A的主面42sa上。第二配线部131的横方向X的宽度比第一配线部130的横方向X的宽度大。第二配线部131在横方向X上配置为比第一驱动用配线62A的第四配线部分62pd更偏靠第二树脂侧面52(参照图16)。在本实施方式中,从纵方向Y观察,第二配线部131与第一驱动用配线62A的第一配线部分62pa以及第三配线部分62pc重叠。
第一短路检测用引线87A和第一驱动用配线62A由第一短路检测用连接部件142A连接。具体而言,第一短路检测用连接部件142A与第一短路检测用引线87A的第二配线部131中的偏靠导通基板60的端部、和第一驱动用配线62A的第四配线部分62pd中的偏靠第三树脂侧面53的端部连接。第一短路检测用连接部件142A例如是通过金属丝接合而形成的金属丝。第一短路检测用连接部件142A与第四配线部分62pd中的比第一高耐压二极管30B更偏靠第三树脂侧面53的部分连接。
在第一控制用引线84A、85A、以及第一控制电源用引线86A、86B安装有构成第一浪涌降低电路4A的第一低耐压二极管32A、32B以及第一电容器33A、33B。因此,在本实施方式中,第一控制用引线84A、85A、以及第一控制电源用引线86A、86B成为构成第一浪涌降低电路4A的导电路(配线部)。
在第一控制用引线84A和第一控制用引线85A安装有第一低耐压二极管32A。具体而言,第一低耐压二极管32A的第一端子与第一控制用引线84A的第二配线部101中的第二部分101b连接。第一低耐压二极管32A的第二端子与第一控制电源用引线86A中的第二配线部121连接。
构成为在第一控制用引线84A和第一控制电源用引线86A电连接有第一低耐压二极管32B。具体而言,第一控制电源用引线86A具有:安装有第一低耐压二极管32B的凸起部123a;以及连接凸起部123a和第一控制电源用引线86A的第二配线部123的配线连接部件128。凸起部123a以及第二配线部123分别独立设置。凸起部123a从第二配线部123分离地配置。更详细而言,凸起部123a在纵方向Y上配置为比第二配线部123更偏靠第四树脂侧面54(偏靠第一半导体元件10A)。从横方向X观察,凸起部123a以与第一控制用引线84A的第二配线部101的第二部分101b和第一控制用引线85A的第二配线部111的第二部分111b重叠的方式配置。在横方向X上,凸起部123a配置在第一控制用引线84A的第二配线部101的第二部分101b与第一控制用引线85A的第二配线部111的第二部分111b之间。在俯视时,配线连接部件128随着朝向第一树脂侧面51而朝向第三树脂侧面53倾斜延伸。配线连接部件128以跨越第一控制用引线85A的第二配线部111的方式形成。第一低耐压二极管32B的阳极电极与第一控制用引线84A的第二配线部101中的第二部分101b连接。第一低耐压二极管32B的阴极电极与凸起部123a连接。这样,第一低耐压二极管32A、32B在第一控制电源用引线86A与第一控制电源用引线86B之间经由第一控制用引线84A而串联连接。
在第一控制电源用引线86A和第一控制用引线85A安装有第一电容器33A。具体而言,第一电容器33A的第一端子与第一控制电源用引线86A的第二配线部121连接。第一电容器33A的第二端子与第一控制用引线85A的第二配线部111中的第一部分111a连接。
在第一控制用引线85A和第一控制电源用引线86B安装有第一电容器33B。具体而言,第一电容器33B的第一端子与第一控制用引线85A中的第二配线部111的第一部分111a连接。第一电容器33B的第二端子与第一控制电源用引线86B的第二配线部123连接。这样,第一电容器33A、33B在第一控制电源用引线86A与第一控制电源用引线86B之间经由第一控制用引线85A而串联连接。
如图18所示,第二控制用引线84B具有:在纵方向Y上从第二控制用引线84B的焊盘部84p朝向导通基板60延伸的第一配线部102;从第一配线部102朝向导通基板60延伸的第二配线部103;以及从第二配线部103分支并沿横方向X延伸的第三配线部104。在本实施方式中,第二控制用引线84B是第一配线部102、第二配线部103、第三配线部104、焊盘部84p、以及端子部84t一体形成的单一部件。第一配线部102从焊盘部84p延伸至第二导电部件42B的主面42sb中的偏靠第三树脂侧面53的端部。第一配线部102随着朝向导通基板60而朝向树脂部件50的第二树脂侧面52倾斜延伸。第一配线部102的宽度(在俯视时,与第一配线部102延伸的方向正交的方向的尺寸)比焊盘部84p的横方向X的宽度小。第二配线部103的整体配置在第二导电部件42B的主面42sb上。在俯视时,第二配线部103的形状是L字状。第二配线部103具有第一部分103a以及第二部分103b。第一部分103a是从第一配线部102沿纵方向Y延伸的部分。第二部分103b是从第一部分103a的偏靠导通基板60的端部沿横方向X延伸的部分。第二部分103b在横方向X上朝向第二树脂侧面52侧延伸。第一部分103a的横方向X的宽度比第二部分103b的纵方向Y的宽度大。从纵方向Y观察,第二部分103b延伸至与第二控制用配线63B重叠的位置。第三配线部104在纵方向Y上配置为比第二配线部103的第二部分103b更偏靠焊盘部84p(第三树脂侧面53)。第三配线部104从第二配线部103的第一部分103a朝向第二树脂侧面52侧沿横方向X延伸。第三配线部104配置为在纵方向Y上与第二部分103b空出间隔地与第二部分103b相邻。
第二控制用引线84B和第二控制用配线63B由第二控制用连接部件140B连接。具体而言,第二控制用连接部件140B与第二控制用引线84B中的第二配线部103的第二部分103b的偏靠第二树脂侧面52的端部和第二控制用配线63B中的偏靠纵方向Y的第三树脂侧面53的端部连接。第二控制用连接部件140B例如是通过金属丝接合而形成的金属丝。
第二控制用引线85B具有:在纵方向Y上从第二控制用引线85B的焊盘部85p朝向导通基板60延伸的第一配线部112;以及从第一配线部112朝向导通基板60延伸的第二配线部113。在本实施方式中,第二控制用引线85B是第一配线部112、第二配线部113、焊盘部85p、以及端子部85t一体形成的单一部件。第一配线部112从焊盘部85p延伸至第二导电部件42B的主面42sb中的偏靠第三树脂侧面53的端部。第一配线部112随着朝向导通基板60侧而朝向第二树脂侧面52侧倾斜延伸。第二配线部113以其整体位于第二导电部件42B的主面42sb上的方式配置。在俯视时,第二配线部113的形状是L字状。第二配线部113具有第一部分113a以及第二部分113b。第一部分113a是从第一配线部112沿纵方向Y延伸的部分。第二部分113b是从第一部分113a朝向第二树脂侧面52沿横方向X延伸的部分。第二部分113b在纵方向Y上以与第二控制用引线84B的第三配线部104对齐的状态在横方向X上相对于第三配线部104空出间隔地配置。第二部分113b以在横方向X上与第二控制用引线84B的第三配线部104相邻的方式配置。从纵方向Y观察,第二部分113b与第二控制用配线63B以及第二控制用配线64B重叠。
第二控制用引线85B和第二控制用配线64B由第二控制用连接部件141B连接。具体而言,第二控制用连接部件141B与第二控制用引线85B的第二部分113b和第二控制用配线64B中的偏靠纵方向Y的第三树脂侧面53的端部连接。第二控制用连接部件141B例如是通过金属丝接合而形成的金属丝。
第二控制电源用引线86C具有:在纵方向Y上从第二控制电源用引线86C的焊盘部86p朝向导通基板60延伸的第一配线部124;以及从第一配线部124朝向导通基板60延伸的第二配线部125。在本实施方式中,第二控制电源用引线86C是第一配线部124、第二配线部125、焊盘部86p、以及端子部86t一体形成的单一部件。第一配线部124从焊盘部86p延伸至第二导电部件42B的主面42sb中的偏靠第三树脂侧面53的端部。第一配线部124随着朝向导通基板60侧而朝向第二树脂侧面52侧倾斜延伸。第二配线部125以其整体位于第二导电部件42B的主面42sb上的方式配置。在俯视时,第二配线部125的形状没有特别限定,但是为正方形。第二配线部125在横方向X上配置在第二控制用引线84B的第一配线部102与第二控制用引线85B的第一配线部112之间。第二配线部125在纵方向Y上配置为比第二控制用引线84B的第三配线部104更偏靠焊盘部86p。第二配线部125的横方向X的宽度比第一配线部124的宽度(在俯视时,与第一配线部124延伸的方向正交的方向的尺寸)大。
第二控制电源用引线86D具有:在纵方向Y上从第二控制电源用引线86D的焊盘部86p朝向导通基板60延伸的第一配线部126;以及从第一配线部126朝向导通基板60延伸的第二配线部127。在本实施方式中,第二控制电源用引线86D是第一配线部126、第二配线部127、焊盘部86p、以及端子部86t一体形成的单一部件。第一配线部126从焊盘部86p延伸至第二导电部件42B的主面42sb中的偏靠第三树脂侧面53的端部。第一配线部126随着朝向导通基板60侧而朝向第二树脂侧面52侧倾斜延伸。第二配线部127以其整体位于第二导电部件42B的主面42sb上的方式配置。第二配线部127从第一配线部126沿纵方向Y延伸。第二配线部127在纵方向Y上配置为比第二控制用引线85B的第二配线部113的第二部分113b更偏靠焊盘部86p。第二配线部127在横方向X上配置为比第二控制用引线85B的第二配线部113的第一部分113a更偏靠第二树脂侧面52且在横方向X上与第一部分113a空出间隔。
第二短路检测用引线87B具有:在纵方向Y上从第二短路检测用引线87B的焊盘部87p朝向导通基板60延伸的第一配线部132;以及从第一配线部132朝向导通基板60延伸的第二配线部133。在本实施方式中,第二短路检测用引线87B是第一配线部132、第二配线部133、焊盘部87p、以及端子部87t一体形成的单一部件。第一配线部132以及第二配线部133均沿纵方向Y延伸。第一配线部132从焊盘部87p延伸至第二导电部件42B的主面42sb中的偏靠第三树脂侧面53的端部。第二配线部133的整体配置在第二导电部件42B的主面42sb上。第二配线部133的横方向X的宽度比第一配线部132的横方向X的宽度大。从横方向X观察,第二配线部133以与第二驱动用配线62B的第一配线部分62pa重叠的方式配置。
第二短路检测用引线87B和第二驱动用配线62B由第二短路检测用连接部件142B连接。具体而言,第二短路检测用连接部件142B与第二短路检测用引线87B的第二配线部133中的偏靠导通基板60的端部和第二驱动用配线62B的第一配线部分62pa中的偏靠第三树脂侧面53的端部连接。第二短路检测用连接部件142B例如是通过金属丝接合而形成的金属丝。
在第二控制用引线84B、85B、以及第二控制电源用引线86C、86D安装有构成第二浪涌降低电路4B的第二低耐压二极管34A、34B以及第二电容器35A、35B。因此,在本实施方式中,第二控制用引线84B、第二控制用引线85B、以及第二控制电源用引线86C、86D成为构成第二浪涌降低电路4B的导电路(配线部)。
在第二控制用引线84B和第二控制电源用引线86C安装有第二低耐压二极管34A。具体而言,第二低耐压二极管34A的阳极电极与第二控制用引线84B的第二配线部103中的第一部分103a连接。第二低耐压二极管34A的阴极电极与第二控制电源用引线86C的第二配线部125连接。
构成为在第二控制用引线84B和第二控制电源用引线86D电连接有第二低耐压二极管34B。具体而言,第二控制电源用引线86D具有:安装有第二低耐压二极管34B的凸起部127a;以及连接凸起部127a和第二控制电源用引线86D的第二配线部127的配线连接部件129。凸起部127a在纵方向Y上配置为比第二配线部127更偏靠第四树脂侧面54(偏靠第二半导体元件10B)。从横方向X观察,凸起部127a以与第二控制用引线84B的第三配线部104和第二控制用引线85B的第二配线部113的第二部分113b重叠的方式配置。在横方向X上,凸起部127a配置在第二控制用引线84B的第三配线部104与第二控制用引线85B的第二配线部113的第二部分113b之间。在俯视时,配线连接部件129随着朝向第二树脂侧面52而朝向第三树脂侧面53倾斜延伸。配线连接部件129以跨越第二控制用引线85B的第二配线部113的方式形成。第二低耐压二极管34B的阴极电极与第二控制用引线84B中的第三配线部104的前端部连接。第二低耐压二极管34B的阳极电极与第二控制电源用引线86D的凸起部127a连接。这样,第二低耐压二极管34A、34B在第二控制电源用引线86C与第二控制电源用引线86D之间经由第二控制用引线84B而串联连接。
在第二控制电源用引线86C和第二控制用引线85B安装有第二电容器35A。具体而言,第二电容器35A的第一端子与第二控制电源用引线86C的第二配线部125连接。第二电容器35A的第二端子与第二控制用引线85B的第二配线部113中的第一部分113a连接。
在第二控制用引线85B和第二控制电源用引线86D安装有第二电容器35B。具体而言,第二电容器35B的第一端子与第二控制用引线85B的第二配线部113中的第一部分113a连接。第二电容器35B的第二端子与第二控制电源用引线86D的第二配线部127连接。这样,第二电容器35A、35B在第二控制电源用引线86C与第二控制电源用引线86D之间经由第二控制用引线85B而串联连接。
如图15所示,在树脂部件50形成有第一控制侧开口部58A、第二控制侧开口部58B、第一驱动侧开口部59A、以及第二驱动侧开口部59B。此外,第一驱动侧开口部59A以及第二驱动侧开口部59B与第一实施方式的第一驱动侧开口部59A以及第二驱动侧开口部59B相同。第一控制侧开口部58A与第二控制侧开口部58B分别独立设置。在俯视时,第一控制侧开口部58A以及第二控制侧开口部58B在沿树脂部件50的一边的方向上以相互分离的状态并排配置。第一控制侧开口部58A以及第二控制侧开口部58B在横方向X上以相互分离的状态并排配置。
第一控制侧开口部58A露出比导通基板60(第五层基板60F)更偏靠纵方向Y的第三树脂侧面53的部分。第一控制侧开口部58A露出第一导电部件42A中的从导通基板60向第三树脂侧面53侧突出的部分。更详细而言,第一控制侧开口部58A与第一实施方式的第一控制侧开口部58A相同,露出与第一半导体元件10A电连接的第一浪涌降低电路4A。第一控制侧开口部58A露出第一控制用引线84A、85A、以及第一控制电源用引线86A、86B各自的一部分、和第一低耐压二极管32A、32B、第一电容器33A、33B、以及第一导电部件42A的一部分。在本实施方式中,第一控制侧开口部58A未露出第一短路检测用引线87A。俯视时的第一控制侧开口部58A的形状没有特别限定,但是为横方向X成为长边方向、纵方向Y成为短边方向的矩形形状。另外,第一控制侧开口部58A的内部为空隙。
第二控制侧开口部58B露出比导通基板60(第五层基板60G)更偏靠纵方向Y的第三树脂侧面53的部分。第二控制侧开口部58B露出第二导电部件42B中的从导通基板60向第三树脂侧面53侧突出的部分。更详细而言,第二控制侧开口部58B与第一实施方式的第二控制侧开口部58B相同,露出与第二半导体元件10B电连接的第二浪涌降低电路4B。第二控制侧开口部58B露出第二控制用引线84B、85B、以及第二控制电源用引线86C、86D各自的一部分、和第二低耐压二极管34A、34B、第二电容器35A、35B、以及第二导电部件42B的一部分。在本实施方式中,第二控制侧开口部58B未露出第二短路检测用引线87B。俯视时的第二控制侧开口部58B的形状没有特别限定,但是为横方向X成为长边方向、纵方向Y成为短边方向的矩形形状。另外,第二控制侧开口部58B的内部为空隙。
(制造方法)
如图19所示,本实施方式的半导体装置1B的制造方法具有支撑基板准备工序(步骤S21)、引线接合工序(步骤S22)、电子部件安装工序(步骤S23)、半导体元件安装工序(步骤S24)、导通基板准备工序(步骤S25)、基板接合工序(步骤S26)、金属丝形成工序(步骤S27)、以及封固工序(步骤S28)。通过以支撑基板准备工序、引线接合工序、电子部件安装工序、半导体元件安装工序、导通基板准备工序、基板接合工序、金属丝形成工序、以及封固工序的顺序来实施,从而制造出半导体装置1B。
在支撑基板准备工序中,与第一实施方式的支撑基板准备工序相同,在第一绝缘基板41A接合第一导电部件42A,在第二绝缘基板41B接合第二导电部件42B。
在引线接合工序中,例如使用具有电绝缘性的接合材料将引线框接合于第一导电部件42A的主面42sa以及第二导电部件42B的主面42sb。在该引线框形成有各控制用引线84A、84B、85A、85B、各控制电源用引线86A~86D、以及各短路检测用引线87A、87B的结构要素。
在电子部件安装工序中,在各控制用引线84A、84B、85A、85B、各控制电源用引线86A~86D、以及各短路检测用引线87A、87B,使用银糊料、焊锡等导电性接合材料安装有各低耐压二极管32A、32B、34A、34B、以及各电容器33A、33B、35A、35B。
在半导体元件安装工序中,与第一实施方式的半导体元件安装工序相同,接合各第一半导体元件10A的漏极电极11和第一导电部件42A的主面42sa,并接合各第二半导体元件10B的漏极电极11和第二导电部件42B的主面42sb。
在导通基板准备工序中,与第一实施方式的配线准备工序相同,制造导通基板60与各输入引线81、82以及输出引线83的组装体。并且,在导通基板60的第五层基板60F安装第一高耐压二极管30A、30B,在第五层基板60G安装第二高耐压二极管31A、31B。另一方面,在导通基板准备工序中,与第一实施方式的配线准备工序不同,未将各低耐压二极管32A、32B、34A、34B、以及各电容器33A、33B、35A、35B安装于导通基板60。
在基板接合工序中,与第一实施方式的基板接合工序相同,将导通基板60与各输入引线81、82以及输出引线83的组装体接合于第一导电部件42A以及第二导电部件42B。
在金属丝形成工序中,与第一实施方式相同,通过接合装置形成各驱动用连接部件91A、91B、各控制用连接部件92A、92B、以及各控制用连接部件93A、93B。
在金属丝形成工序中,接合装置将金属丝接合于第一控制用引线85A的第二配线部111的第二部分111b之后,一边引出金属丝一边移动至第一控制用配线64A,将金属丝接合于第一控制用配线64A。由此,形成连接第一控制用引线85A和第一控制用配线64A的第一控制用连接部件141A。
接着,接合装置将金属丝接合于第一控制用引线84A的第二配线部101的第二部分101b之后,一边引出金属丝一边移动至第一控制用配线63A,将金属丝接合于第一控制用配线63A。由此,形成连接第一控制用引线84A和第一控制用配线63A的第一控制用连接部件140A。
接着,接合装置将金属丝接合于第一短路检测用引线87A的第二配线部131之后,一边引出金属丝一边移动至第一驱动用配线62A的第四配线部分62pd,将金属丝接合于第四配线部分62pd。由此,形成连接第一短路检测用引线87A和第一驱动用配线62A的第一短路检测用连接部件142A。
接着,接合装置将金属丝接合于第二短路检测用引线87B的第二配线部133之后,一边引出金属丝一边移动至第二驱动用配线62B的第一配线部分62qa,将金属丝接合于第一配线部分62qa。由此,形成连接第二短路检测用引线87B和第二驱动用配线62B的第二短路检测用连接部件142B。
接着,接合装置将金属丝接合于第二控制用引线84B的第二配线部103的第二部分103b之后,一边引出金属丝一边移动至第二控制用配线63B,将金属丝接合于第二控制用配线63B。由此,形成连接第二控制用引线84B和第二控制用配线63B的第二控制用连接部件140B。
最后,接合装置将金属丝接合于第二控制用引线85B的第二配线部113的第二部分113b之后,一边引出金属丝一边移动至第二控制用配线64B,将金属丝接合于第二控制用配线64B。由此,形成连接第二控制用引线85B和第二控制用配线64B的第二控制用连接部件141B。
在封固工序中,与第一实施方式的封固工序相同,形成树脂部件50。在该工序中,形成有各控制侧开口部58A、58B以及各驱动侧开口部59A、59B。之后,与第一实施方式相同,经过引线框切断工序以及引线形成工序,制造出半导体装置1B。
此外,在金属丝形成工序中,形成各驱动用连接部件91A、91B、各控制用连接部件92A、92B、93A、93B、各控制用连接部件140A、140B、141A、141B、以及各短路检测用连接部件142A、142B的顺序能够任意变更。
另外,在本实施方式中,在导通基板准备工序中,将构成各短路检测电路3A、3B的各高耐压二极管30A、30B、31A、31B安装于导通基板60,但并不限于此。例如,在导通基板准备工序中,也可以不将各高耐压二极管30A、30B、31A、31B安装于导通基板60。各高耐压二极管30A、30B、31A、31B也可以在封固工序之后通过第一驱动侧开口部59A以及第二驱动侧开口部59B来安装。该情况下,在将各高耐压二极管30A、30B安装于导通基板60之后,在第一驱动侧开口部59A填充绝缘材料71。在将各高耐压二极管31A、31B安装于导通基板60之后,在第二驱动侧开口部59B填充绝缘材料72。另外,也可以使半导体装置1B以未将各高耐压二极管30A、30B、31A、31B安装于导通基板60的状态出货。该情况下,使用半导体装置1B的用户通过第一驱动侧开口部59A以及第二驱动侧开口部59B将各高耐压二极管30A、30B、31A、31B安装于导通基板60。
另外,在本实施方式中,在封固工序之前实施电子部件工序,但并不限于此。例如,电子部件工序也可以在封固工序之后实施。另外,也可以从半导体装置1B的制造方法省略电子部件工序。该情况下,半导体装置1B出货后,使用半导体装置1B的用户也可以不将各低耐压二极管32A、32B、34A、34B以及各电容器33A、33B、35A、35B安装于导通基板60。通过第一控制侧开口部58A以及第二控制侧开口部58B将各低耐压二极管32A、32B、34A、34B以及各电容器33A、33B、35A、35B安装于导通基板60。
根据本实施方式的半导体装置1B,除了与第一实施方式的半导体装置1A相同的效果以外,还得到以下的效果。
(2-1)第一低耐压二极管32A、32B以及第一电容器33A、33B与第一控制用引线84A、85A、以及第一控制电源用引线86A、86B直接连接。根据该结构,能够省略连接第一控制电源用引线86A、86B和导通基板60的连接部件(金属丝)。因此,能够减少连接部件的个数,能够降低连接部件引起的半导体装置1B的电感。
第二低耐压二极管34A、34B以及第二电容器35A、35B与第二控制用引线84B、85B、第二控制电源用引线86C、以及第二控制电源用引线86D直接连接。根据该结构,能够省略连接第二控制电源用引线86C以及第二控制电源用引线86D和导通基板60的连接部件(金属丝)。因此,能够减少连接部件的个数,能够降低连接部件引起的半导体装置1B的电感。
(2-2)第一控制用连接部件140A与第一控制用配线63A中的偏靠树脂部件50的第三树脂侧面53的端部和第一控制用引线84A中的偏靠导通基板60的端部连接。因此,第一控制用连接部件140A的长度变短,因此能够降低第一控制用连接部件140A引起的电感。
第二控制用连接部件140B与第二控制用配线63B中的偏靠第三树脂侧面53的端部和第二控制用引线84B中的偏靠导通基板60而且偏靠第二树脂侧面52的端部连接。因此,第二控制用连接部件140B的长度变短,因此能够降低第二控制用连接部件140B引起的电感。
(2-3)第一控制用连接部件141A与第一控制用配线64A中的偏靠第三树脂侧面53的端部和第一控制用引线85A中的偏靠导通基板60的端部连接。因此,第一控制用连接部件141A的长度变短,因此能够降低第一控制用连接部件141A引起的电感。
第二控制用连接部件141B与第二控制用配线64B中的偏靠第三树脂侧面53的端部和第二控制用引线85B中的偏靠导通基板60而且偏靠第二树脂侧面52的端部连接。因此,第二控制用连接部件141B的长度变短,因此能够降低第二控制用连接部件141B引起的电感。
(2-4)构成各浪涌降低电路4A、4B的导电路(配线部)的各引线84A、84B、85A、85B、86A~86D是配线部、焊盘部、以及端子部一体形成的单一部件。根据该结构,例如与配线部和焊盘部由金属丝连接的情况比较,能够降低从各浪涌降低电路4A、4B至各引线的端子部之间的电感。
[第三实施方式]
参照图20~图24对第三实施方式的半导体装置1C进行说明。本实施方式的半导体装置1C与第一实施方式的半导体装置1A比较,多个端子20、导通基板60的配线部、以及电路结构不同。在以下的说明中,有时对与第一实施方式的半导体装置1A共同的构成要素标注同一符号,并省略其说明。
(半导体装置的电路结构)
如图24所示,半导体装置1C的多个端子20与第一实施方式的半导体装置1A的多个端子20比较,在以下方面不同:具备第一接口端子27A来代替第一控制电力端子25A,具备第二接口端子27B来代替第二控制电力端子25C。
在下侧臂的开关电路为接通状态时,以保持向第一控制端子23A供给的控制信号为断开状态的方式,从设于半导体装置1C的外部的栅极驱动电路(省略图示)向第一接口端子27A供给信号。
在上侧臂的开关电路为接通状态时,以保持向第二控制端子23B供给的控制信号为断开状态的方式,从设于半导体装置1C的外部的栅极驱动电路向第二接口端子27B供给信号。
第一半导体元件10A和第二半导体元件10B的连接结构与第一实施方式的第一半导体元件10A和第二半导体元件10B的连接结构相同。另外,半导体装置1C构成为能够安装第一低耐压二极管36A、36B、第二低耐压二极管37A、37B、第一电阻38A、第一电阻38B、第二电阻38C、第二电阻38D、第一开关元件39A、以及第二开关元件39B,来代替各高耐压二极管30A、30B、31A、31B、各低耐压二极管32A、32B、34A、34B、以及各电容器33A、33B、35A、35B。以下,对具备各低耐压二极管36A、36B、37A、37B、各电阻38A~38D、以及各开关元件39A、39B的状态的半导体装置1C进行说明。
在本实施方式中,在第一半导体元件10A的栅极源极间,由相互反向串联连接的第一低耐压二极管36A、36B构成吸收第一半导体元件10A的栅极电极13所产生的浪涌电压的第一浪涌吸收电路5A。更详细而言,第一低耐压二极管36A的阴极电极与第一半导体元件10A的栅极电极13电连接。第一低耐压二极管36A的阳极电极与第一低耐压二极管36B的阳极电极电连接。第一低耐压二极管36B的阴极电极与第一半导体元件10A的源极电极12电连接。第一低耐压二极管36A、36B分别使用肖特基势垒二极管。
另外,由与第一半导体元件10A的栅极电极13电连接的第一开关元件39A和第一电阻38A以及第一电阻38B构成用于使第一半导体元件10A驱动的第一接口电路6A。更详细而言,第一开关元件39A例如使用MOSFET。第一开关元件39A的漏极电极39d与第一半导体元件10A的栅极电极13电连接。第一开关元件39A的源极电极39s与第一控制电力端子25B电连接。第一开关元件39A的栅极电极39g与第一接口端子27A电连接。
第一电阻38A设置在第一接口端子27A与第一开关元件39A的栅极电极39g之间。第一电阻38A的第一端子与第一接口端子27A连接,第二端子与第一开关元件39A的栅极电极39g连接。第一电阻38B设置在第一开关元件39A的栅极源极间。第一电阻38B的第一端子与第一接口端子27A以及第一电阻38A的第一端子连接,第二端子与第一开关元件39A的源极电极39s连接。
在本实施方式中,在第二半导体元件10B的栅极源极间,由相互反向串联连接的第二低耐压二极管34A、34B构成吸收第二半导体元件10B的栅极电极13所产生的浪涌电压的第二浪涌吸收电路5B。更详细而言,第二低耐压二极管34A的阴极电极与第二半导体元件10B的栅极电极13电连接。第二低耐压二极管34A的阳极电极与第二低耐压二极管34B的阳极电极电连接。第二低耐压二极管34B的阴极电极与第二半导体元件10B的源极电极12电连接。第二低耐压二极管34A、34B分别使用肖特基势垒二极管。
另外,由与第二半导体元件10B的栅极电极13电连接的第二开关元件39B和第二电阻38C以及第二电阻38D构成用于使第二半导体元件10B驱动的第二接口电路6B。更详细而言,第二开关元件39B例如使用MOSFET。第二开关元件39B的漏极电极39d与第二半导体元件10B的栅极电极13电连接。第二开关元件39B的源极电极39s与第二控制电力端子25D电连接。第二开关元件39B的栅极电极39g与第二接口端子27B电连接。
第二电阻38C设置在第二接口端子27B与第二开关元件39B的栅极电极39g之间。第二电阻38C的第一端子与第二接口端子27B连接,第二端子与第二开关元件39B的栅极电极39g连接。第二电阻38D设置在第二开关元件39B的栅极源极间。第二电阻38D的第一端子与第二接口端子27B以及第二电阻38C的第一端子连接,第二端子与第二开关元件39B的源极电极39s连接。
(半导体装置的结构)
图20~图23所示,本实施方式的半导体装置1C与第一实施方式的半导体装置1A比较,多个引线80的排列形态、第一配线区域70A的一部分、以及第二配线区域70B不同。
半导体装置1C具备第一控制用引线84A、第一控制用引线85A、第一控制电源用引线86B、第一接口用引线88A、以及第一短路检测用引线87A,作为配置在第一配线区域70A的纵方向Y的旁边的引线80。在横方向X上,从各输入引线81、82朝向输出引线83,以第一控制用引线85A、第一控制用引线84A、第一接口用引线88A、第一控制电源用引线86B、以及第一短路检测用引线87A的顺序排列。第一接口用引线88A例如是与第一控制用引线85A相同的形状。第一接口用引线88A具有焊盘部88p和端子部88t。在本实施方式中,第一接口用引线88A是焊盘部88p和端子部88t一体形成的单一部件。在焊盘部88p设有在厚度方向Z上贯通焊盘部88p的贯通孔88h。树脂部件50的一部分进入贯通孔88h。
半导体装置1C具备第二控制用引线84B、第二控制用引线85B、第二控制电源用引线86D、第二接口用引线88B、以及第二短路检测用引线87B,作为配置在第二配线区域70B的纵方向Y的旁边的引线80。在横方向X上,从输出引线83朝向各输入引线81、82,以第二控制用引线85B、第二控制用引线84B、第二控制电源用引线86D、第二接口用引线88B、以及第二短路检测用引线87B的顺序排列。第二接口用引线88B例如是与第二控制用引线85B相同的形状。第二接口用引线88B具有焊盘部88p和端子部88t。在本实施方式中,第二接口用引线88B是焊盘部88p和端子部88t一体形成的单一部件。在焊盘部88p设有在厚度方向Z上贯通焊盘部88p的贯通孔88h。树脂部件50的一部分进入贯通孔88h。
第一驱动用配线62A中的第一配线部分62pa、第二配线部分62pb、第三配线部分62pc、以及第四配线部分62pd的第一部分62py与第一实施方式的第一驱动用配线62A相同。第一驱动用配线62A中的第四配线部分62pd的第二部分62pz与第一实施方式的第一驱动用配线62A不同。具体而言,第二部分62pz中的沿横方向X延伸的部分的横方向X的长度比第一实施方式的第二部分62pz中的沿横方向X延伸的部分的横方向X的长度长。因此,第二部分62pz中的沿纵方向Y延伸的部分在横方向X上配置在第五层基板60F中的偏靠输出引线83的端部。因此,从纵方向Y观察,第二部分62pz中的沿纵方向Y延伸的部分以与第一驱动用配线62A的第一配线部分62pa重叠的方式配置。
第一驱动用配线62A和第一短路检测用引线87A由第一短路检测用连接部件97A电连接。第一短路检测用连接部件97A与第一驱动用配线62A中的第四配线部分62pd的第二部分62pz的偏靠纵方向Y的第三树脂侧面53的端部和第一短路检测用引线87A的焊盘部87p连接。
第一控制用配线63A中的第一配线部分63pa以及第二配线部分63pb与第一实施方式的第一控制用配线63A相同。第一控制用配线63A的第三配线部分63pc与第一实施方式的第一控制用配线63A不同。具体而言,第三配线部分63pc从第二配线部分63pb朝向纵方向Y的第三树脂侧面53侧沿纵方向Y延伸。
第一控制用配线63A和第一控制用引线84A由第一控制引线用连接部件94A电连接。第一控制引线用连接部件94A与第一控制用配线63A中的第三配线部分63pc的偏靠纵方向Y的第三树脂侧面53的端部和第一控制用引线84A的焊盘部84p连接。
与第一实施方式的第一控制用配线64A比较,第一控制用配线64A不具有第二配线部分64pb以及第三配线部分64pc。第一控制用配线64A沿纵方向Y延伸。第一控制用配线64A的纵方向Y的长度比第一实施方式的第一控制用配线64A中的第一配线部分64pa的纵方向Y的长度长。
第一控制用配线64A和第一控制用引线85A由第一控制引线用连接部件95A电连接。第一控制引线用连接部件95A与第一控制用配线64A中的偏靠纵方向Y的第三树脂侧面53的端部和第一控制用引线85A的焊盘部85p连接。
俯视时的第一控制电源用配线66A的形状是L字状。第二控制电源用配线66B具有第一配线部分66pa以及第二配线部分66pb。第一配线部分66pa从第五层基板60F中的偏靠纵方向Y的第三树脂侧面53的端部朝向第一半导体元件10A沿纵方向Y延伸。第一配线部分66pa配置为比第一驱动用配线62A的第四配线部分62pd的第二部分62pz更偏靠第一树脂侧面51。第二配线部分66pb从第一配线部分66pa中的偏靠纵方向Y的第一半导体元件10A的端部沿横方向X延伸。第二配线部分66pb朝向第一树脂侧面51延伸。第二配线部分66pb配置为比第一驱动用配线62A的第四配线部分62pd的第一部分62py更偏靠横方向X的第三树脂侧面53。第二配线部分66pb的前端部在横方向X上接近第一控制用配线63A的第三配线部分63pc。
第一控制电源用配线66A和第一控制电源用引线86B由第一控制电源用连接部件96B电连接。第一控制电源用连接部件96B与第一控制电源用配线66A的第一配线部分66pa中的偏靠纵方向Y的第三树脂侧面53的端部和第一控制电源用引线86B的焊盘部86p连接。
第一接口用配线68A在横方向X上配置在第一控制电源用配线66A的第一配线部分66pa与第一控制用配线63A的第三配线部分63pc之间。另外,第一接口用配线68A在纵方向Y上配置为比第一控制电源用配线66A的第二配线部分66pb更偏靠第三树脂侧面53。第一接口用配线68A沿纵方向Y延伸。
第一接口用配线68A和第一接口用引线88A由第一接口用连接部件98A连接。第一接口用连接部件98A与第一接口用配线68A中的偏靠纵方向Y的第三树脂侧面53的端部和第一接口用引线88A的焊盘部88p连接。第一接口用连接部件98A例如是通过金属丝接合而形成的金属丝。
在第一控制用配线63A的第三配线部分63pc与第一控制用配线64A的横方向X之间设有第一中继配线69A。第一中继配线69A沿纵方向Y延伸。
在第一控制用配线63A的第三配线部分63pc与第二控制电源用配线66B的横方向X之间设有第二中继配线69B。俯视时的第二中继配线69B的形状是L字状。第二中继配线69B具有:沿纵方向Y延伸的第一配线部分69pa;以及沿横方向X延伸的第二配线部分69pb。第二配线部分69pb从第一配线部分69pa中的偏靠纵方向Y的第一半导体元件10A的端部朝向输出引线83侧延伸。
在第一控制用配线63A、第一控制用配线64A、以及第一中继配线69A安装有构成第一浪涌吸收电路5A的第一低耐压二极管36A、36B。
第一低耐压二极管36A、36B在第一控制用配线63A与第一控制用配线64A之间经由第一中继配线69A而反向串联连接。更详细而言,第一低耐压二极管36A的阴极电极与第一控制用配线63A的第三配线部分63pc连接。第一低耐压二极管36A的阳极电极与第一中继配线69A连接。第一低耐压二极管36B的阳极电极与第一中继配线69A连接。第一低耐压二极管36B的阴极电极与第一控制用配线64A连接。
在本实施方式中,以阳极电极和阴极电极沿着横方向X排列的方式配置有第一低耐压二极管36A。另外,以阳极电极和阴极电极沿着横方向X排列的方式配置有第一低耐压二极管36B。此外,第一低耐压二极管36A和第一低耐压二极管36B以在纵方向Y上对齐的状态在横方向X上分离地排列。
在第一控制用配线63A、第二控制电源用配线66B、第一接口用配线68A、以及第二中继配线69B安装有构成第一接口电路6A的第一电阻38A、38B、以及第一开关元件39A。
第一开关元件39A与第一控制用配线63A、第二控制电源用配线66B、以及第二中继配线69B电连接。更详细而言,第一开关元件39A的漏极电极39d与第一控制用配线63A的第三配线部分63pc连接。第一开关元件39A的源极电极39s与第二控制电源用配线66B中的第二配线部分66pb连接。第一开关元件39A的栅极电极39g与第二中继配线69B连接。在本实施方式中,第一开关元件39A配置为比第一低耐压二极管36A、36B、第一电阻38A、以及第一电阻38B更偏靠第一半导体元件10A。
第一电阻38A以及第一电阻38B在第二控制电源用配线66B与第二中继配线69B之间经由第一接口用配线68A连接。第一电阻38A的第一端子与第二中继配线69B连接。第一电阻38A的第二端子与第一接口用配线68A连接。第一电阻38B的第一端子与第一接口用配线68A连接。第一电阻38B的第二端子与第二控制电源用配线66B的第一配线部分66pa连接。
在本实施方式中,以第一端子和第二端子沿着横方向X排列的方式配置有第一电阻38A。另外,以第一端子和第二端子沿着横方向X排列的方式配置有第一电阻38B。此外,第一电阻38A和第一电阻38B以在纵方向Y上对齐的状态在横方向X上分离地排列。
第二驱动用配线62B与第一实施方式的第二驱动用配线62B相同。第二短路检测用连接部件97B与第一实施方式相同,与第二驱动用配线62B和第二短路检测用引线87B连接。
第二控制用配线63B中的第一配线部分63qa与第一实施方式的第一控制用配线63A相同。在本实施方式的第二控制用配线63B中,省略了第一实施方式的第一控制用配线63A的第二配线部分63qb以及第三配线部分63qc,代替地追加了第四配线部分63qd。俯视时的第四配线部分63qd的形状是L字状。第四配线部分63qd具有第一部分63qv以及第二部分63qw。第一部分63qv从第一配线部分63qa中的偏靠纵方向Y的第三树脂侧面53的端部向横方向X的各输入引线81、82侧延伸。第二部分63qw从第一部分63qv的偏靠横方向X的各输入引线81、82的端部向纵方向Y的第三树脂侧面53侧延伸。
第二控制用配线63B和第二控制用引线84B由第二控制引线用连接部件94B电连接。第二控制引线用连接部件94B与第二控制用配线63B中的第四配线部分63qd的第二部分63qw的偏靠纵方向Y的第三树脂侧面53的端部和第二控制用引线84B的焊盘部84p连接。
与第一实施方式的第二控制用配线64B比较,第二控制用配线64B不具有第二配线部分64qb以及第三配线部分64qc。第二控制用配线64B沿纵方向Y延伸。第二控制用配线64B的纵方向Y的长度比第一实施方式的第二控制用配线64B中的第一配线部分64qa的纵方向Y的长度长。
第二控制用配线64B和第二控制用引线85B由第二控制引线用连接部件95B电连接。第二控制引线用连接部件95B与第二控制用配线64B中的偏靠纵方向Y的第三树脂侧面53的端部和第二控制用引线85B的焊盘部85p连接。
第二控制电源用配线66D以及第二接口用配线68B分别配置在第二驱动用配线62B的第一配线部分62qa与第二控制用配线63B的第四配线部分63qd的第二部分63qw的横方向X之间。第二控制电源用配线66D在横方向X上配置为偏靠第二控制用配线63B的第二部分63qw。第二接口用配线68B在横方向X上配置为偏靠第二驱动用配线62B的第一配线部分62qa。第二控制电源用配线66D以及第二接口用配线68B分别沿纵方向Y延伸。
第二控制电源用配线66D和第二控制电源用引线86D由第二控制电源用连接部件96D电连接。第二控制电源用连接部件96D与第二控制电源用配线66D中的偏靠纵方向Y的第三树脂侧面53的端部和第二控制电源用引线86D的焊盘部86p连接。
第二接口用配线68B和第二接口用引线88B由第二接口用连接部件98B电连接。第二接口用连接部件98B与第二接口用配线68B中的偏靠纵方向Y的第三树脂侧面53的端部和第二接口用引线88B的焊盘部88p连接。第二接口用连接部件98B例如是通过金属丝接合而形成的金属丝。
在纵方向Y上,在第二控制电源用配线66D以及第二接口用配线68B与第二半导体元件10B之间设有第三中继配线69C。第三中继配线69C沿横方向X延伸。从纵方向Y观察,第三中继配线69C与第二控制电源用配线66D以及第二接口用配线68B重叠。
在纵方向Y上,在第二控制用配线63B的第四配线部分63qd中的第二部分63qw与第二控制用配线64B之间设有第四中继配线69D。第四中继配线69D沿纵方向Y延伸。第四中继配线69D配置为比第二控制用配线63B的第四配线部分63qd中的第一部分63qv更偏靠纵方向Y的第三树脂侧面53。
在第二控制用配线63B、第二控制用配线64B、以及第四中继配线69D安装有构成第二浪涌吸收电路5B的第二低耐压二极管37A、37B。
第二低耐压二极管37A、37B在第二控制用配线63B与第二控制用配线64B之间经由第四中继配线69D而反向串联连接。更详细而言,第二低耐压二极管37A的阴极电极与第二控制用配线63B的第四配线部分63qd的第二部分63qw连接。第二低耐压二极管37B的阳极电极与第四中继配线69D连接。第二低耐压二极管37B的阳极电极与第四中继配线69D连接。第二低耐压二极管37B的阴极电极与第二控制用配线64B连接。
在本实施方式中,以阳极电极和阴极电极沿着横方向X排列的方式配置有第二低耐压二极管37A。另外,以阳极电极和阴极电极沿着横方向X排列的方式配置有第二低耐压二极管37B。此外,第二低耐压二极管37A和第二低耐压二极管37B以在纵方向Y上对齐的状态在横方向X上分离地排列。
在第二控制用配线63B、第二控制电源用配线66D、第二接口用配线68B、以及第三中继配线69C安装有构成第二接口电路6B的第二电阻38C、38D、以及第二开关元件39B。
第二开关元件39B与第二控制用配线63B、第二控制电源用配线66D、以及第三中继配线69C电连接。更详细而言,第二开关元件39B的漏极电极39d与第二控制用配线63B的第四配线部分63qd连接。第二开关元件39B的源极电极39s与第二控制电源用配线66D连接。第二开关元件39B的栅极电极39g与第三中继配线69C连接。
在本实施方式中,第二开关元件39B配置为比第二低耐压二极管37A、37B以及第二电阻38D更偏靠第二半导体元件10B。从横方向X观察,第二开关元件39B与第二电阻38C重叠。
第二电阻38C、38D与第二控制电源用配线66D、第三中继配线69C、以及第二接口用配线68B连接。第二电阻38C的第一端子与第三中继配线69C连接。第二电阻38C的第二端子与第二接口用配线68B连接。第二电阻38D的第一端子与第二接口用配线68B连接。第二电阻38D的第二端子与第二控制电源用配线66D连接。
在本实施方式中,以第一端子和第二端子沿着纵方向Y排列的方式配置有第二电阻38C。另外,以第一端子和第二端子沿着横方向X排列的方式配置有第二电阻38D。第二电阻38C配置为比第二电阻38D更偏靠第二半导体元件10B。从纵方向Y观察,第二电阻38C与第二电阻38D部分地重叠。
如图20所示,在半导体装置1C的树脂部件50形成有第一控制侧开口部58A、第二控制侧开口部58B、第一驱动侧开口部59A、以及第二驱动侧开口部59B。此外,第一驱动侧开口部59A以及第二驱动侧开口部59B与第一实施方式的第一驱动侧开口部59A以及第二驱动侧开口部59B相同。第一控制侧开口部58A与第二控制侧开口部58B分别独立设置。在俯视时,第一控制侧开口部58A以及第二控制侧开口部58B在沿树脂部件50的一边的方向上,以相互分离的状态并排配置。第一控制侧开口部58A以及第二控制侧开口部58B在横方向X上以相互分离的状态并排配置。
第一控制侧开口部58A露出导通基板60的第一配线区域70A的一部分。第一控制侧开口部58A露出与第一半导体元件10A电连接的两种电路。在本实施方式中,第一控制侧开口部58A露出第一接口电路6A以及第一浪涌吸收电路5A。更详细而言,第一控制侧开口部58A露出第一控制用配线63A的一部分、第一控制用配线64A的一部分、第一中继配线69A、第二控制电源用配线66B的一部分、第一接口用配线68A的一部分、第二中继配线69B、第一低耐压二极管36A、36B、第一电阻38A、第一电阻38B、以及第一开关元件39A。在本实施方式中,第一控制侧开口部58A未露出第一驱动用配线62A。俯视时的第一控制侧开口部58A的形状没有特别限定,但是为横方向X成为长边方向、纵方向Y成为短边方向的矩形形状。另外,第一控制侧开口部58A的内部为空隙。
第二控制侧开口部58B露出导通基板60的第二配线区域70B的一部分。第二控制侧开口部58B露出与第二半导体元件10B电连接的两种电路。在本实施方式中,第二控制侧开口部58B露出第二接口电路6B以及第二浪涌吸收电路5B。更详细而言,第二控制侧开口部58B露出第二控制用配线63B的一部分、第二控制用配线64B的一部分、第四中继配线69D、第二控制电源用配线66D的一部分、第二接口用配线68B的一部分、第四中继配线69D、第二低耐压二极管37A、37B、第二电阻38C、第二电阻38D、以及第二开关元件39B。在本实施方式中,第二控制侧开口部58B未露出第二驱动用配线62B。俯视时的第二控制侧开口部58B的形状没有特别限定,但是为横方向X成为长边方向、纵方向Y成为短边方向的矩形形状。另外,第二控制侧开口部58B的内部为空隙。
根据本实施方式的半导体装置1C,得到以下的效果。
(3-1)半导体装置1C具备第一接口电路6A以及第二接口电路6B。根据该结构,通过控制第一接口电路6A的第一开关元件39A的接通断开,从而能够在下侧臂的开关电路为接通状态时适当地切换,以免各第一半导体元件10A因浪涌(噪声)的影响而成为误接通状态。另外,通过控制第二接口电路6B的第二开关元件39B的接通断开,从而能够在上侧臂的开关电路为接通状态时适当地切换,以免各第二半导体元件10B因浪涌(噪声)的影响而成为误接通状态。
(3-2)半导体装置1C具备第一浪涌吸收电路5A以及第二浪涌吸收电路5B。根据该结构,通过第一浪涌吸收电路5A的第一低耐压二极管36A、36B,能够吸收施加于第一半导体元件10A的栅极电极13的电压中的浪涌电压。另外,通过第二浪涌吸收电路5B的第二低耐压二极管37A、37B,能够吸收施加于第二半导体元件10B的栅极电极13的电压中的浪涌电压。
[第四实施方式]
参照图25~图29对第四实施方式的半导体装置1D进行说明。本实施方式的半导体装置1D与第一实施方式的半导体装置1A比较,主要以下方面不同:具备第一电流检测电路7A以及第二电流检测电路7B,来代替第一短路检测电路3A以及第二短路检测电路3B。在以下的说明中,有时对与第一实施方式的半导体装置1A共同的构成要素标注同一符号,并省略其说明。
(半导体装置的电路结构)
如图29所示,端子20具有第一过电流检测用端子26C以及第二过电流检测用端子26D,来代替第一短路检测端子26A以及第二短路检测端子26B。第一过电流检测用端子26C是检测在第一半导体元件10A是否流动有过电流的端子,与第一半导体元件10A的电流感测电极17电连接。第二过电流检测用端子26D是检测在第二半导体元件10B是否流动有过电流的端子,与第二半导体元件10B的电流感测电极17电连接。
第一电流检测电路7A是检测流动于第一半导体元件10A的电流的电路,具有第一电阻151。第一电阻151的第一端子与第一半导体元件10A的电流感测电极17电连接。第一电阻151的第二端子与第一电容器33A和第一电容器33B之间的节点N3电连接。第一过电流检测用端子26C与第一半导体元件10A的电流感测电极17和第一电阻151的第一端子之间的节点N6电连接。
第二电流检测电路7B是检测流动于第二半导体元件10B的电流的电路,具有第二电阻152。第二电阻152的第一端子与第二半导体元件10B的电流感测电极17电连接。第二电阻152的第二端子与第二电容器35A和第二电容器35B之间的节点N5电连接。第二过电流检测用端子26D与第二半导体元件10B的电流感测电极17和第二电阻152的第一端子之间的节点N7电连接。
(半导体装置的结构)
如图26A所示,半导体装置1D具有第一过电流检测用配线160A以及第二过电流检测用配线160B。第一过电流检测用配线160A形成于第五层基板60F,第二过电流检测用配线160B形成于第五层基板60G。另外,半导体装置1D具有第一过电流检测用引线87C来代替第一短路检测用引线87A,具有第二过电流检测用引线87D来代替第二短路检测用引线87B。第一过电流检测用引线87C构成图29的第一过电流检测用端子26C,第二过电流检测用引线87D构成图29的第二过电流检测用端子26D。
如图26A以及图26B所示,各半导体元件10A、10B的元件主面10s的电极结构与第一实施方式的各半导体元件10A、10B的元件主面10s的电极结构不同。以下,对本实施方式的各半导体元件10A、10B的元件主面10s的电极结构进行说明。此外,由于各半导体元件10A、10B的元件主面10s的电极结构相同,因此对第一半导体元件10A的元件主面10s的电极结构进行说明,省略第二半导体元件10B的元件主面10s的电极结构的说明。
如图26B所示,本实施方式的第一半导体元件10A具有四个元件侧面10a~10d。四个元件侧面10a~10d分别在厚度方向Z上设置在第一半导体元件10A的元件主面10s以及元件背面10r(参照图11B)之间,是朝向与元件主面10s以及元件背面10r交叉的方向的面。元件侧面10a以及元件侧面10b在横方向X上相互分离地配置,是在横方向X上相互朝向相反侧的面。元件侧面10a相对于元件侧面10b配置为偏靠第一控制用配线63A。元件侧面10c以及元件侧面10d在纵方向Y上相互分离地配置,是在纵方向Y上相互朝向相反侧的面。
在元件主面10s形成有源极电极12、栅极电极13、以及电流感测电极17。源极电极12包括第一源极电极12A、第二源极电极12B、以及第三源极电极12C。第一源极电极12A在横方向X上配置在元件主面10s中的比横方向X的中央部更靠元件侧面10b侧。另外,第一源极电极12A在纵方向Y上配置在元件主面10s的中央部。俯视时的第一源极电极12A的形状是横方向X成为长边方向、纵方向Y成为短边方向的矩形形状。第二源极电极12B在纵方向Y上配置为相对于第一源极电极12A处于元件侧面10d侧。第三源极电极12C在纵方向Y上配置为相对于第一源极电极12A处于元件侧面10c侧。也就是,在纵方向Y上,第一源极电极12A配置在第二源极电极12B与第三源极电极12C之间。俯视时的第二源极电极12B的形状为从元件侧面10d侧以及元件侧面10a侧包围第一源极电极12A的L字状。俯视时的第三源极电极12C的形状为从元件侧面10c侧以及元件侧面10a侧包围第一源极电极12A的大致L字状。在第三源极电极12C中的偏靠元件侧面10a而且偏靠元件侧面10c的端部形成有切口部12x。在切口部12x配置有电流感测电极17。电流感测电极17是用于检测流动于源极电极12的电流的电极,配置在元件主面10s中的偏靠元件侧面10a而且偏靠元件侧面10c的角部。
在纵方向Y上,在第二源极电极12B与第三源极电极12C之间配置有栅极电极13。栅极电极13在纵方向Y上配置在元件主面10s的中央部。栅极电极13在横方向X上配置在元件主面10s中的偏靠元件侧面10a。也就是,栅极电极13在横方向X上从第一源极电极12A分离地配置。
在各源极电极12A~12C连接有第一驱动用连接部件91A。与第二源极电极12B连接的第一驱动用连接部件91A在横方向X上与第二源极电极12B中的偏靠元件侧面10b的部分连接。与第三源极电极12C连接的第一驱动用连接部件91A在横方向X上与第三源极电极12C中的偏靠元件侧面10b的部分连接。在第二源极电极12B中的偏靠元件侧面10a的部分连接有第一控制用连接部件93A。在栅极电极13连接有第一控制用连接部件92A。在电流感测电极17连接有第一驱动检测用连接部件171。
如图26A所示,第一半导体元件10A的配置方向与第二半导体元件10B的配置方向在横方向X上成为相反方向。更详细而言,第一半导体元件10A配置为电流感测电极17以及栅极电极13偏靠第一控制用配线63A(偏靠树脂部件50的第一树脂侧面51),第二半导体元件10B配置为电流感测电极17以及栅极电极13偏靠第二控制用配线63B(偏靠树脂部件50的第二树脂侧面52)。
与第五层基板60F电连接的引线80具有第一控制用引线84A、第一控制用引线85A、第一控制电源用引线86A、第一控制电源用引线86B、以及第一过电流检测用引线87C。在本实施方式中,从第一树脂侧面51朝向第二树脂侧面52,以第一过电流检测用引线87C、第一控制电源用引线86B、第一控制用引线85A、第一控制电源用引线86A、以及第一控制用引线84A的顺序排列。
与第五层基板60G电连接的引线80具有第二控制用引线84B、第二控制用引线85B、第二控制电源用引线86C、第二控制电源用引线86D、以及第二过电流检测用引线87D。在本实施方式中,从第二树脂侧面52朝向第一树脂侧面51,以第二过电流检测用引线87D、第二控制电源用引线86D、第二控制用引线85B、第二控制电源用引线86C、以及第二控制用引线84B的顺序排列。
第一过电流检测用配线160A是用于将各第一半导体元件10A的电流感测电极17与第一过电流检测用引线87C电连接的配线部。第一过电流检测用配线160A在横方向X上配置在第五层基板60F中的偏靠第一树脂侧面51的端部。第一过电流检测用配线160A在横方向X上配置在相对于第一控制用配线64A而与第一控制用配线63A相反的一侧。第一过电流检测用配线160A以在横方向X上与第一控制用配线64A相邻的方式配置。
第一过电流检测用配线160A形成为从第五层基板60F中的偏靠第四树脂侧面54的端部遍及至偏靠第三树脂侧面53的端部。即,从横方向X观察,第一过电流检测用配线160A以与多个第一半导体元件10A重叠的方式形成。
如图26A以及图27所示,第一过电流检测用配线160A具有第一配线部分161、第二配线部分162、以及第三配线部分163。在本实施方式中,第一过电流检测用配线160A是第一配线部分161、第二配线部分162、以及第三配线部分163一体形成的单一部件。
第一配线部分161沿纵方向Y延伸。从横方向X观察,第一配线部分161以与多个第一半导体元件10A重叠的方式延伸。第一配线部分161以在横方向X上与第一控制用配线64A的第一配线部分64pa相邻的方式配置。第一配线部分161在纵方向Y上形成为从第一配线区域70A的外部遍及至第一配线区域70A的内部。在第一配线部分161,以与各第一半导体元件10A的电流感测电极17电连接的方式形成有第一驱动检测用连接部件171。第一驱动检测用连接部件171例如是通过金属丝接合而形成的金属丝。在俯视时,各第一驱动检测用连接部件171沿横方向X延伸。
第二配线部分162以及第三配线部分163分别配置在第一配线区域70A。即,在俯视时,第二配线部分162以及第三配线部分163分别配置在多个第一半导体元件10A与第一控制用引线84A的纵方向Y之间。另外,也可以说,在俯视时,第二配线部分162以及第三配线部分163分别配置在多个第一半导体元件10A与第一控制用引线85A的纵方向Y之间。总之,也可以说,在俯视时,第二配线部分162以及第三配线部分163分别配置在多个第一半导体元件10A与引线80之间。
第二配线部分162随着朝向第三树脂侧面53侧而朝向第二树脂侧面52侧倾斜延伸。从横方向X观察,第二配线部分162以与第一控制用配线64A的第二配线部分64pb重叠的方式形成。在第二配线部分162和第二配线部分64pb安装有第一电阻151。具体而言,第一电阻151的第一端子与第二配线部分162连接,第一电阻151的第二端子与第二配线部分64pb连接。
第三配线部分163沿纵方向Y延伸。第三配线部分163配置为比第一控制电源用配线66A更偏靠第一树脂侧面51。第三配线部分163以在横方向X上与第一控制电源用配线66A的第一配线部分66pa相邻的方式配置。在第三配线部分163,以与第一过电流检测用引线87C电连接的方式形成有第一过电流检测用连接部件173。第一过电流检测用连接部件173例如是通过金属丝接合而形成的金属丝。
如图26A所示,第二过电流检测用配线160B是用于将各第二半导体元件10B的电流感测电极17与第二过电流检测用引线87D电连接的配线部。第二过电流检测用配线160B在横方向X上配置在第五层基板60G中的偏靠第二树脂侧面52的端部。第二过电流检测用配线160B在横方向X上配置在相对于第二控制用配线64B而与第二控制用配线63B相反一侧。第二过电流检测用配线160B以在横方向X上与第二控制用配线64B相邻的方式配置。
第二过电流检测用配线160B形成为从第五层基板60G中的偏靠第四树脂侧面54的端部遍及至偏靠第三树脂侧面53的端部。即,从横方向X观察,第二过电流检测用配线160B以与多个第二半导体元件10B重叠的方式形成。
如图26A以及图28所示,第二过电流检测用配线160B具有第一配线部分164、第二配线部分165、以及第三配线部分166。在本实施方式中,第二过电流检测用配线160B是第一配线部分164、第二配线部分165、以及第三配线部分166一体形成的单一部件。
第一配线部分164沿纵方向Y延伸。从横方向X观察,第一配线部分164以与多个第二半导体元件10B重叠的方式延伸。第一配线部分164以在横方向X上与第二控制用配线64B的第一配线部分64qa相邻的方式配置。第一配线部分164在纵方向Y上形成为从第二配线区域70B的外部遍及至第二配线区域70B的内部。在第一配线部分164,以与各第二半导体元件10B的电流感测电极17电连接的方式形成有第二驱动检测用连接部件172。第二驱动检测用连接部件172例如是通过金属丝接合而形成的金属丝。在俯视时,各第二驱动检测用连接部件172沿横方向X延伸。
第二配线部分165以及第三配线部分166分别配置在第二配线区域70B。即,在俯视时,第二配线部分165以及第三配线部分166分别配置在多个第二半导体元件10B与第二控制用引线84B的纵方向Y之间。另外,也可以说,在俯视时,第二配线部分165以及第三配线部分166分别配置在多个第二半导体元件10B与第二控制用引线85B的纵方向Y之间。总之,也可以说,在俯视时,第二配线部分165以及第三配线部分166分别配置在多个第二半导体元件10B与引线80的纵方向Y之间。
第二配线部分165随着朝向第三树脂侧面53侧而朝向第一树脂侧面51侧倾斜延伸。从横方向X观察,第二配线部分165以与第二控制用配线64B的第二配线部分64qb重叠的方式形成。
第三配线部分166沿纵方向Y延伸。第三配线部分166配置为比第二控制电源用配线66B更偏靠第二树脂侧面52。第三配线部分166以在横方向X上与第二控制电源用配线66B的第一配线部分66qa相邻的方式配置。在第三配线部分166和第二配线部分64qb安装有第二电阻152。具体而言,第二电阻152的第一端子与第三配线部分166连接,第二电阻152的第二端子与第二配线部分64qb连接。在第三配线部分166,以与第二过电流检测用引线87D电连接的方式形成有第二过电流检测用连接部件174。第二过电流检测用连接部件174例如是通过金属丝接合而形成的金属丝。
各检测用连接部件171、172以及各过电流检测用连接部件173、174分别由例如Cu(铜)或者Al(铝)构成。在本实施方式中,各检测用连接部件171、172以及各过电流检测用连接部件173、174各自的构成材料与各驱动用连接部件91A、91B、各控制用连接部件92A、92B、93A、93B、各控制引线用连接部件94A、94B、95A、95B、以及各控制电源用连接部件96A~96D各自的构成材料相同。另外,各检测用连接部件171、172的线径彼此相等。各过电流检测用连接部件173、174的线径彼此相等。各检测用连接部件171、172的线径与各过电流检测用连接部件173、174的线径彼此相等。在本实施方式中,各检测用连接部件171、172以及各过电流检测用连接部件173、174各自的线径与各驱动用连接部件91A、91B、各控制用连接部件92A、92B、93A、93B、各控制引线用连接部件94A、94B、95A、95B、以及各控制电源用连接部件96A~96D各自的线径相等。
如图25所示,在树脂部件50设有第一控制侧开口部58A以及第二控制侧开口部58B,作为从树脂顶面55侧露出导通基板60的两个树脂开口部。从图25可知,第一控制侧开口部58A以及第二控制侧开口部58B分别独立设置。
从纵方向Y观察,第一控制侧开口部58A配置在与多个第一半导体元件10A重叠的位置、而且比多个第一半导体元件10A更偏靠第三树脂侧面53。从纵方向Y观察,第二控制侧开口部58B配置在与多个第二半导体元件10B重叠的位置、而且比多个第二半导体元件10B更偏靠第三树脂侧面53。这样,在俯视时,第一控制侧开口部58A以及第二控制侧开口部58B在沿树脂部件50的一边的方向上以相互分离的状态并排配置。换言之,在俯视时,第一控制侧开口部58A以及第二控制侧开口部58B以在纵方向Y上对齐的状态在横方向X上分离地配置。在俯视时,各控制侧开口部58A、58B配置在树脂顶面55中的偏靠第三树脂侧面53的端部。第一控制侧开口部58A配置为比第二控制侧开口部58B更偏靠第一树脂侧面51。
在俯视时,第一控制侧开口部58A配置在多个第一半导体元件10A与第一控制用引线84A的端子部84t的纵方向Y之间。在本实施方式中,如图27所示,在俯视时,第一控制侧开口部58A配置在多个第一半导体元件10A与第一控制用引线84A的焊盘部84p的纵方向Y之间。另外,在俯视时,第一控制侧开口部58A配置在多个第一半导体元件10A与第一控制用引线85A的端子部85t的纵方向Y之间。在本实施方式中,在俯视时,第一控制侧开口部58A配置在多个第一半导体元件10A与第一控制用引线85A的焊盘部85p的纵方向Y之间。
如图27所示,第一控制侧开口部58A露出导通基板60的第一配线区域70A的一部分。换言之,第一控制侧开口部58A露出在导通基板60(第五层基板60F)中安装有第一半导体元件10A以外的电子部件的安装区域的一部分。第一控制侧开口部58A露出第一配线区域70A中的偏靠第三树脂侧面53的区域。在本实施方式中,第一控制侧开口部58A露出与第一半导体元件10A电连接的第一浪涌降低电路4A以及第一电流检测电路7A。更详细而言,如图27所示,第一控制侧开口部58A露出第一低耐压二极管32A、32B、第一电容器33A、33B、第一控制用配线63A的第三配线部分63pc、第一控制用配线64A的第三配线部分64pc、第一控制电源用配线65A、以及第一控制电源用配线66A。另外,第一控制侧开口部58A露出第一电阻151、以及第一过电流检测用配线160A的第二配线部分162及第三配线部分163。另外,在本实施方式中,第一控制侧开口部58A未露出第一控制引线用连接部件94A、95A、第一控制电源用连接部件96A、96B、以及第一过电流检测用连接部件173。俯视时的第一控制侧开口部58A的形状没有别特限定,但是为横方向X成为长边方向、纵方向Y成为短边方向的矩形形状。另外,第一控制侧开口部58A的内部为空隙。
在俯视时,第二控制侧开口部58B配置在多个第二半导体元件10B与第二控制用引线84B的端子部84t的纵方向Y之间。在本实施方式中,如图28所示,在俯视时,第二控制侧开口部58B配置在多个第二半导体元件10B与第二控制用引线84B的焊盘部84p的纵方向Y之间。另外,在俯视时,第二控制侧开口部58B配置在多个第二半导体元件10B与第二控制用引线85B的端子部85t的纵方向Y之间。在本实施方式中,在俯视时,第二控制侧开口部58B配置在多个第二半导体元件10B与第二控制用引线85B的焊盘部85p的纵方向Y之间。
如图28所示,第二控制侧开口部58B露出导通基板60的第二配线区域70B的一部分。换言之,第二控制侧开口部58B露出在导通基板60(第五层基板60G)中安装有第二半导体元件10B以外的电子部件的安装区域的一部分。第二控制侧开口部58B露出第二配线区域70B中的偏靠第三树脂侧面53的区域。在本实施方式中,第二控制侧开口部58B露出与第二半导体元件10B电连接的第二浪涌降低电路4B以及第二电流检测电路7B。更详细而言,第二控制侧开口部58B露出第二低耐压二极管34A、34B、第二电容器35A、35B、第二控制用配线63B的第三配线部分63pc、第二控制用配线64B的第三配线部分64qc、第二控制电源用配线65B、以及第二控制电源用配线66B。另外,第二控制侧开口部58B露出第二电阻152、以及第二过电流检测用配线160B的第二配线部分165及第三配线部分166。在本实施方式中,第二控制侧开口部58B未露出第二控制引线用连接部件94B、95B、第二控制电源用连接部件96C、96D、以及第二过电流检测用连接部件174。俯视时的第二控制侧开口部58B的形状没有特别限定,但是为横方向X成为长边方向、纵方向Y成为短边方向的矩形形状。另外,第二控制侧开口部58B的内部为空隙。
根据本实施方式的半导体装置1D,除了第一实施方式的半导体装置1A的效果以外,还得到以下的效果。
(4-1)半导体装置1D具备第一电流检测电路7A以及第二电流检测电路7B。根据该结构,通过检测流动于第一半导体元件10A以及第二半导体元件10B的电流,从而在第一半导体元件10A以及第二半导体元件10B流动有过电流的情况下,能够进行使第一半导体元件10A以及第二半导体元件10B成为断开状态等的控制。由此,能够抑制第一半导体元件10A以及第二半导体元件10B的故障的产生。
[第五实施方式]
参照图30~图34对第五实施方式的半导体装置1E进行说明。本实施方式的半导体装置1E与第三实施方式的半导体装置1C比较,主要在以下方面不同:具备电流检测电路7A、7B来代替短路检测电路3A、3B;以及使用第四实施方式的各半导体元件10A、10B。在以下的说明中,有时对与第三实施方式的半导体装置1C通用的构成要素标注同一符号并省略其说明。
(半导体装置的电路结构)
如图34所示,端子20具有第一过电流检测用端子26C以及第二过电流检测用端子26D,来代替第一短路检测端子26A以及第二短路检测端子26B。第一过电流检测用端子26C是检测在第一半导体元件10A是否流动有过电流的端子,与第一半导体元件10A的电流感测电极17电连接。第二过电流检测用端子26D是检测在第二半导体元件10B是否流动有过电流的端子,与第二半导体元件10B的电流感测电极17电连接。
第一电流检测电路7A是检测流动于第一半导体元件10A的电流的电路,具有第一电阻151。第一电阻151的第一端子与第一半导体元件10A的电流感测电极17电连接。第一电阻151的第二端子与第二低耐压二极管37A的阴极电极和第一源极端子24A之间的节点N8电连接。第一过电流检测用端子26C与第一半导体元件10A的电流感测电极17和第一电阻151的第一端子之间的节点N9电连接。
第二电流检测电路7B是检测流动于第二半导体元件10B的电流的电路,具有第二电阻152。第二电阻152的第一端子与第二半导体元件10B的电流感测电极17电连接。第二电阻152的第二端子与第二低耐压二极管37B的阴极电极和第二源极端子24B之间的节点N10电连接。第二过电流检测用端子26D与第二半导体元件10B的电流感测电极17和第二电阻152的第一端子之间的节点N11电连接。
(半导体装置的结构)
如图31所示,半导体装置1E具有第一过电流检测用配线160A以及第二过电流检测用配线160B。第一过电流检测用配线160A形成于第五层基板60F,第二过电流检测用配线160B形成于第五层基板60G。另外,半导体装置1E具有第一过电流检测用引线87C来代替第一短路检测用引线87A,具有第二过电流检测用引线87D来代替第二短路检测用引线87B。第一过电流检测用引线87C构成图34的第一过电流检测用端子26C,第二过电流检测用引线87D构成图34的第二过电流检测用端子26D。
与第五层基板60F电连接的引线80具有第一控制用引线84A、第一控制用引线85A、第一控制电源用引线86B、第一接口用引线88A、以及第一过电流检测用引线87C。在本实施方式中,从第一树脂侧面51朝向第二树脂侧面52,以第一过电流检测用引线87C、第一控制用引线85A、第一控制用引线84A、第一接口用引线88A、以及第一控制电源用引线86B的顺序排列。
与第五层基板60G电连接的引线80具有第二控制用引线84B、第二控制用引线85B、第二控制电源用引线86D、第二接口用引线88B、以及第二过电流检测用引线87D。在本实施方式中,从第二树脂侧面52朝向第一树脂侧面51,以第二过电流检测用引线87D、第二控制用引线85B、第二控制用引线84B、第二控制电源用引线86D、以及第二接口用引线88B的顺序排列。
第一过电流检测用配线160A是用于将各第一半导体元件10A的电流感测电极17与第一过电流检测用引线87C电连接的配线部。第一过电流检测用配线160A在横方向X上配置在第五层基板60F中的偏靠第一树脂侧面51的端部。第一过电流检测用配线160A在横方向X上配置在相对于第一控制用配线64A而与第一控制用配线63A相反的一侧。第一过电流检测用配线160A以横方向X上与第一控制用配线64A相邻的方式配置。
第一过电流检测用配线160A形成为从第五层基板60F中的偏靠第四树脂侧面54的端部遍及至第三树脂侧面53的端部。即,从横方向X观察,第一过电流检测用配线160A以与多个第一半导体元件10A重叠的方式形成。另外,第一过电流检测用配线160A在纵方向Y上形成为从第一配线区域70A的外部遍及至第一配线区域70A的内部。
在第一过电流检测用配线160A中的在横方向X上与多个第一半导体元件10A对置的部分,以与各第一半导体元件10A的电流感测电极17电连接的方式形成有第一驱动检测用连接部件171。第一驱动检测用连接部件171例如是通过金属丝接合而形成的金属丝。在俯视时,各第一驱动检测用连接部件171沿横方向X延伸。
在第一过电流检测用配线160A中的与第一配线区域70A对应的部分、和第一控制用配线64A中的与第一配线区域70A对应的部分,安装有第一电阻151。第一电阻151的第一端子与第一过电流检测用配线160A连接,第一电阻151的第二端子与第一控制用配线64A连接。第一电阻151在纵方向Y上配置为比各低耐压二极管36A、36B更偏靠第四树脂侧面54(偏靠第一半导体元件10A)。从横方向X观察,第一电阻151以与第一开关元件39A重叠的方式配置。在横方向X上,第一电阻151配置为比第一低耐压二极管36B更偏靠第一树脂侧面51。
在纵方向Y上的第一过电流检测用配线160A中的偏靠第三树脂侧面53的端部,以与第一过电流检测用引线87C电连接的方式形成有第一过电流检测用连接部件173。第一过电流检测用连接部件173例如是通过金属丝接合而形成的金属丝。
如图33所示,第二过电流检测用配线160B是用于将各第二半导体元件10B的电流感测电极17与第二过电流检测用引线87D电连接的配线部。第二过电流检测用配线160B在横方向X上配置在第五层基板60G中的偏靠第二树脂侧面52的端部。第二过电流检测用配线160B在横方向X上配置在相对于第二控制用配线64B而与第二控制用配线63B相反的一侧。第二过电流检测用配线160B以在横方向X上与第二控制用配线64B相邻的方式配置。
第二过电流检测用配线160B形成为从第五层基板60G中的偏靠第四树脂侧面54的端部遍及至第三树脂侧面53的端部。即,从横方向X观察,第二过电流检测用配线160B以与多个第二半导体元件10B重叠的方式形成。另外,第二过电流检测用配线160B在纵方向Y上形成为从第二配线区域70B的外部遍及至第二配线区域70B的内部。
在第二过电流检测用配线160B中的在横方向X上与多个第二半导体元件10B对置的部分,以与各第二半导体元件10B的电流感测电极17电连接的方式形成有第二驱动检测用连接部件172。第二驱动检测用连接部件172例如是通过金属丝接合而形成的金属丝。在俯视时,各第二驱动检测用连接部件172沿横方向X延伸。
在第二过电流检测用配线160B中的与第二配线区域70B对应的部分、和第二控制用配线64B中的与第二配线区域70B对应的部分,安装有第二电阻152。第二电阻152的第一端子与第二过电流检测用配线160B连接,第二电阻152的第二端子与第二控制用配线64B连接。第二电阻152在纵方向Y上配置为比各低耐压二极管37A、37B更偏靠第四树脂侧面54(偏靠第二半导体元件10B)。从横方向X观察,第二电阻152以与第二开关元件39B以及第二电阻38C重叠的方式配置。在横方向X上,第一电阻151配置为比第二低耐压二极管37B更偏靠第一树脂侧面51。
在纵方向Y上的第二过电流检测用配线160B中的偏靠第三树脂侧面53的端部,以与第二过电流检测用引线87D电连接的方式形成有第二过电流检测用连接部件174。第二过电流检测用连接部件174例如是通过金属丝接合而形成的金属丝。
各检测用连接部件171、172以及各过电流检测用连接部件173、174分别由例如Cu(铜)或者Al(铝)构成。在本实施方式中,各检测用连接部件171、172以及各过电流检测用连接部件173、174各自的构成材料与各驱动用连接部件91A、91B、各控制用连接部件92A、92B、93A、93B、各控制引线用连接部件94A、94B、95A、95B、以及各控制电源用连接部件96A~96D各自的构成材料相同。另外,各检测用连接部件171、172的线径彼此相等。各过电流检测用连接部件173、174的线径彼此相等。各检测用连接部件171、172的线径与各过电流检测用连接部件173、174的线径彼此相等。在本实施方式中,各检测用连接部件171、172以及各过电流检测用连接部件173、174各自的线径与各驱动用连接部件91A、91B、各控制用连接部件92A、92B、93A、93B、各控制引线用连接部件94A、94B、95A、95B、以及各控制电源用连接部件96A~96D各自的线径相等。
如图30所示,在树脂部件50设有第一控制侧开口部58A以及第二控制侧开口部58B,作为从树脂顶面55侧露出导通基板60的两个树脂开口部。从图30可知,第一控制侧开口部58A以及第二控制侧开口部58B分别独立设置。
从纵方向Y观察,第一控制侧开口部58A配置在与多个第一半导体元件10A重叠的位置、而且比多个第一半导体元件10A更偏靠第三树脂侧面53。从纵方向Y观察,第二控制侧开口部58B配置在与多个第二半导体元件10B重叠的位置、而且比多个第二半导体元件10B更偏靠第三树脂侧面53。这样,在俯视时,第一控制侧开口部58A以及第二控制侧开口部58B在沿树脂部件50的一边的方向上以相互分离的状态并排配置。换言之,在俯视时,第一控制侧开口部58A以及第二控制侧开口部58B以在纵方向Y上对齐的状态在横方向X上分离地配置。在俯视时,各控制侧开口部58A、58B配置在树脂顶面55中的偏靠第三树脂侧面53的端部。第一控制侧开口部58A配置为比第二控制侧开口部58B更偏靠第一树脂侧面51。
在俯视时,第一控制侧开口部58A配置在多个第一半导体元件10A与第一控制用引线84A的端子部84t的纵方向Y之间。在本实施方式中,如图32所示,在俯视时,第一控制侧开口部58A配置在多个第一半导体元件10A与第一控制用引线84A的焊盘部84p的纵方向Y之间。另外,在俯视时,第一控制侧开口部58A配置在多个第一半导体元件10A与第一控制用引线85A的端子部85t的纵方向Y之间。在本实施方式中,在俯视时,第一控制侧开口部58A配置在多个第一半导体元件10A与第一控制用引线85A的焊盘部85p的纵方向Y之间。
第一控制侧开口部58A露出导通基板60的第一配线区域70A的一部分。换言之,第一控制侧开口部58A露出在导通基板60(第五层基板60F)中安装有第一半导体元件10A以外的电子部件的安装区域的一部分。第一控制侧开口部58A露出第一配线区域70A中的偏靠第三树脂侧面53的区域。在本实施方式中,第一控制侧开口部58A露出第一接口电路6A、第一浪涌吸收电路5A、以及第一电流检测电路7A。更详细而言,如图32所示,第一控制侧开口部58A露出第一控制用配线63A的一部分、第一控制用配线64A的一部分、第一中继配线69A、第二控制电源用配线66B的一部分、第一接口用配线68A的一部分、第二中继配线69B、第一低耐压二极管36A、36B、第一电阻38A、第一电阻38B、以及第一开关元件39A。另外,第一控制侧开口部58A露出第一电阻151以及第一过电流检测用配线160A。在本实施方式中,第一控制侧开口部58A未露出第一驱动用配线62A。俯视时的第一控制侧开口部58A的形状没有特别限定,但是为横方向X成为长边方向、纵方向Y成为短边方向的矩形形状。另外,第一控制侧开口部58A的内部为空隙。
在俯视时,第二控制侧开口部58B配置在多个第二半导体元件10B与第二控制用引线84B的端子部84t的纵方向Y之间。在本实施方式中,如图33所示,在俯视时,第二控制侧开口部58B配置在多个第二半导体元件10B与第二控制用引线84B的焊盘部84p的纵方向Y之间。另外,在俯视时,第二控制侧开口部58B配置在多个第二半导体元件10B与第二控制用引线85B的端子部85t的纵方向Y之间。在本实施方式中,在俯视时,第二控制侧开口部58B配置在多个第二半导体元件10B与第二控制用引线85B的焊盘部85p的纵方向Y之间。
第二控制侧开口部58B露出导通基板60的第二配线区域70B的一部分。第二控制侧开口部58B露出与第二半导体元件10B电连接的两种电路。在本实施方式中,第二控制侧开口部58B露出第二接口电路6B、第二浪涌吸收电路5B、以及第二电流检测电路7B。更详细而言,第二控制侧开口部58B露出第二控制用配线63B的一部分、第二控制用配线64B的一部分、第四中继配线69D、第二控制电源用配线66D的一部分、第二接口用配线68B的一部分、第四中继配线69D、第二低耐压二极管37A、37B、第二电阻38C、第二电阻38D、以及第二开关元件39B。另外,第二控制侧开口部58B露出第二电阻152以及第二过电流检测用配线160B。在本实施方式中,第二控制侧开口部58B未露出第二驱动用配线62B。俯视时的第二控制侧开口部58B的形状没有特别限定,但是为横方向X成为长边方向、纵方向Y成为短边方向的矩形形状。另外,第二控制侧开口部58B的内部为空隙。
根据本实施方式的半导体装置1E,除了第三实施方式的半导体装置1C的效果以外,还得到以下的效果。
(5-1)半导体装置1E具备第一电流检测电路7A以及第二电流检测电路7B。根据该结构,通过检测流动于第一半导体元件10A以及第二半导体元件10B的电流,从而能够在第一半导体元件10A以及第二半导体元件10B中流动有过电流的情况下进行使第一半导体元件10A以及第二半导体元件10B处于断开状态等的控制。由此,能够抑制第一半导体元件10A以及第二半导体元件10B的故障的产生。
[第六实施方式]
参照图35~图43对第六实施方式的半导体装置1F进行说明。本实施方式的半导体装置1F与第一实施方式的半导体装置1A比较,主要是导通基板的结构以及各半导体元件10A、10B相对于导通基板的安装形态不同。在以下的说明中,有时对与第一实施方式的半导体装置1A共同的构成要素标注同一符号,并省略其说明。
如图36所示,本实施方式的半导体装置1F具备绝缘基板41C来代替绝缘基板41A、41B,具备导通基板180来代替导通基板60。另外,如图39以及图40所示,半导体装置1F具备多个金属部件191以及多个金属部件192、多个插通部件193以及多个插通部件194、以及多个贯通电极195A~195D。
如图36所示,绝缘基板41C是对多个金属部件191、多个金属部件192、多个插通部件193、多个插通部件194、多个贯通电极195A~195D(参照图39以及图40)、以及导通基板180进行支撑的一张基板。绝缘基板41C的构成材料例如是导热性优异的陶瓷。作为这样的陶瓷,例如可列举AlN。在本实施方式中,俯视时的绝缘基板41C的形状是纵方向Y成为长边方向、横方向X成为短边方向的矩形形状。绝缘基板41C的结构并不限定于图36所示的例示,能够根据半导体装置1F的产品规格等来适当变更形状、大小、以及个数等。
如图37所示,绝缘基板41C具有在厚度方向Z上相互朝向相反侧的基板主面41sc以及基板背面41rc。基板主面41sc和基板背面41rc在厚度方向Z上分离。基板背面41rc从树脂部件50露出。在基板背面41rc也可以连接有例如未图示的散热器等冷却器。
导通基板180构成半导体装置1F中的内部配线。导通基板180配置在绝缘基板41C的基板主面41sc上,通过接合材料(省略图示)接合于绝缘基板41C。该接合材料既可以是由导电性材料构成的材料、也可以是由绝缘性材料构成的材料。
导通基板180是多个配线层和多个绝缘层在厚度方向Z上交替地层叠的层叠基板。在本实施方式中,导通基板180具有三个配线层180A、180C、180E、以及两个绝缘层180B、180D。此外,配线层的层数以及绝缘层的层数分别不限定于上述的层数,能够根据半导体装置1F的产品规格来适当变更。导通基板180在厚度方向Z上从绝缘基板41C的相反侧朝向绝缘基板41C侧以配线层180A、绝缘层180B、配线层180C、绝缘层180D、以及配线层180E的顺序层叠。即,绝缘层180B使配线层180A与配线层180C绝缘,绝缘层180D使配线层180C与配线层180E绝缘。配线层180E配置于绝缘基板41C的基板主面41sc。
如图36所示,配线层180A具有多个导体部181A~181H、以及绝缘部181X。在俯视时,多个导体部181A~181H相互分离地配置,由绝缘部181X相互绝缘。此外,也可以从配线层180A省略绝缘部181X。但是,为了抑制多个导体部181A~181H的意外的短路,优选设置绝缘部181X。
如图37所示,配线层180C具有多个导体部183以及绝缘部182X。多个导体部183相互分离地配置,绝缘部182X相互绝缘。此外,也可以从配线层180C省略绝缘部182X。但是,为了抑制多个导体部183的意外的短路,优选设置绝缘部182X。
配线层180E具有多个导体部184以及绝缘部183X。多个导体部183相互分离地配置,由绝缘部183X相互绝缘。此外,也可以从配线层180E省略绝缘部183X。但是,为了抑制多个导体部184的意外的短路,优选设置绝缘部183X。
如图36以及图37所示,多个导体部181A~181H、多个导体部183、以及多个导体部184分别是例如由包含Cu(铜)的金属构成的板状部件(厚铜板)。绝缘部181X、182X、183X分别由例如预成型料构成。多个导体部181A~181H的各自的厚度方向Z的尺寸、多个导体部183的厚度方向Z的尺寸、以及多个导体部184的厚度方向Z的尺寸彼此相等。多个导体部181A~181H的各自的厚度方向Z的尺寸、多个导体部183的各自的厚度方向Z的尺寸、以及多个导体部184的各自的厚度方向Z的尺寸例如比125μm(一般的印制基板上的配线图案的厚度(Cu厚))大。优选多个导体部181A~181H的各自的厚度方向Z的尺寸、多个导体部183的各自的厚度方向Z的尺寸、以及多个导体部184的各自的厚度方向Z的尺寸比各半导体元件10A、10B的厚度方向Z的尺寸大,而且比各绝缘层180B、180D的厚度方向Z的尺寸大。也就是,各配线层180A、180C、180E的厚度方向Z的尺寸比各半导体元件10A、10B的厚度方向Z的尺寸大,而且比各绝缘层180B、180D的厚度方向Z的尺寸大。此外,多个导体部181A~181H的各自的厚度方向Z的尺寸、多个导体部183的各自的厚度方向Z的尺寸、以及多个导体部184的各自的厚度方向Z的尺寸也可以为各绝缘层180B、180D的厚度方向Z的尺寸以下。
此外,导通基板180的结构并不限定于图36以及图37所示例示,多个导体部181A~181H、多个导体部183、以及多个导体部184能够根据半导体装置1F的规格来适当变更形状、大小、配置等。
如图37所示,导通基板180具有第一输入引线81、第二输入引线82、以及输出引线83。第一输入引线81以及输出引线83设于配线层180A。即,多个导体部181A~181H中的一个构成第一输入引线81,另一个构成输出引线83。更详细而言,导体部181A构成第一输入引线81,导体部181B构成输出引线83。导体部181A中的从树脂部件50突出的部分构成第一电力端子21A。导体部181B中的从树脂部件50突出的部分构成输出端子22。导体部181A(第一输入引线81)和构成第二输入引线82的导体部183在俯视时相互重合。
第二输入引线82设于配线层180C。即,配线层180C的多个导体部183中的一个构成第二输入引线82。构成第二输入引线82的导体部183中的从树脂部件50突出的部分构成第二电力端子21B。
在厚度方向Z上,绝缘层180B介于导体部181A(第一输入引线81)与导体部183(第二输入引线82)之间。导体部181A中的构成第一电力端子21A的部分的厚度方向Z的表面中的与绝缘层180B相反侧的表面、以及构成第二输入引线82的导体部183中的构成第二电力端子21B的部分的表面中的与绝缘层180B相反侧的表面分别向半导体装置1F的外部露出。另一方面,导体部181A中的构成第一电力端子21A的部分的厚度方向Z的表面中的绝缘层180B侧的表面、以及构成第二输入引线82的导体部183中的构成第二电力端子21B的部分的表面中的绝缘层180B侧的表面分别与绝缘层180B接触。即,第一输入引线81以及第二输入引线82由绝缘层180B绝缘。因此,第一电力端子21A与第二电力端子21B由绝缘层180B绝缘。
导体部181A以及导体部181B在横方向X上配置在彼此相反侧。更详细而言,导体部181A配置在导通基板180中的偏靠第一树脂侧面51的端部。导体部181B配置在导通基板180中的偏靠第二树脂侧面52的端部。在横方向X上,在导体部181A与导体部181B之间配置有导体部181C以及导体部181D。
如图38所示,俯视时的导体部181A的形状是大致T字状。导体部181A具有:沿纵方向Y延伸的基部181a;以及从基部181a朝向横方向X延伸的突出部181b。在本实施方式中,导体部181A是基部181a和突出部181b一体形成的单一部件。基部181a设于树脂部件50内。突出部181b的前端部从树脂部件50突出。突出部181b中的从树脂部件50突出的部分(前端部)构成第一电力端子21A。
在基部181a形成有多个(在本实施方式中为三个)开口部181c。多个开口部181c分别在横方向X上设置在基部181a中的偏靠第一树脂侧面51(参照图36)的端部。多个开口部181c在纵方向Y上相互分离地形成。在多个开口部181c分别配置有导体部181E以及导体部181F。各开口部181c中的导体部181E以及导体部181F在纵方向Y上分离地排列。在纵方向Y上,导体部181E以比导体部181F更偏靠第三树脂侧面53(参照图36)的方式配置在各开口部181c内。俯视时的导体部181E的形状是纵方向Y成为长边方向、横方向X成为短边方向的矩形形状。俯视时的导体部181F的形状是横方向X成为长边方向、纵方向Y成为短边方向的矩形形状。
导体部181C以在横方向X上与导体部181A的基部181a相邻的方式配置。导体部181C沿纵方向Y延伸。俯视时的导体部181C的形状是纵方向Y成为长边方向、横方向X成为短边方向的矩形形状。
俯视时的导体部181B的形状是大致T字状。导体部181B具有:沿纵方向Y延伸的基部181d;以及从基部181d朝向横方向X延伸的突出部181e。在本实施方式中,导体部181B是基部181d和突出部181e一体形成的单一部件。基部181d设于树脂部件50内。突出部181e的前端部从树脂部件50突出。突出部181e中的从树脂部件50突出的部分(前端部)构成第二电力端子21B。
在基部181d形成有多个(在本实施方式中为三个)开口部181f。多个开口部181f分别在横方向X上设置在基部181d中的偏靠第二树脂侧面52(参照图36)的端部。多个开口部181f在纵方向Y上相互分离地形成。在多个开口部181f分别配置有导体部181G以及导体部181H。
导体部181D以在横方向X上与导体部181B的基部181d相邻的方式配置。导体部181D在横方向X上配置在导体部181B与导体部181C之间。换言之,导体部181C配置在导体部181D与导体部181A之间。导体部181D沿纵方向Y延伸。俯视时的导体部181D的形状是纵方向Y成为长边方向、横方向X成为短边方向的矩形形状。在本实施方式中,导体部181D的纵方向Y的长度比导体部181C的纵方向Y的长度长。导体部181D的宽度尺寸(导体部181D的横方向X的尺寸)与导体部181C的宽度尺寸(导体部181C的横方向X的尺寸)相等。
如图38~图40所示,在导通基板180形成有多个贯通孔185A~185H。各贯通孔185A~185H在厚度方向Z上贯通导通基板180。也就是,各贯通孔185A~185H在厚度方向Z上贯通配线层180A、180C、180E、以及绝缘层180B、180D。
多个(在本实施方式中为三个)贯通孔185A分别设置在导通基板180中的形成导体部181A的基部181a的部分。多个贯通孔185A以在横方向X上对齐的状态在纵方向Y上分离地排列。俯视时的各贯通孔185A的形状例如是大致圆形状。在各贯通孔185A的内表面形成有多个凹部。该凹部的个数能够任意变更。
如图39所示,多个金属部件191分别逐个插入到多个贯通孔185A。多个金属部件191分别是柱状的导电部件。在本实施方式中,各金属部件191的与厚度方向Z正交的剖面形状是大致圆形。也就是,各金属部件191是圆柱状。在俯视时,在各金属部件191的周缘形成有多个凹部。此外,该凹部的个数没有特别限定。另外,上述剖面并不限定于大致圆形,也可以是大致椭圆形、大致多边形。各金属部件191的构成材料例如是Cu或者Cu合金。各金属部件191与绝缘基板41C接触(参照图37)。
在本实施方式中,各贯通孔185A的除多个凹部以外的圆形部分的直径与各金属部件191的直径大致相同、或者大。在本实施方式中,各金属部件191向各贯通孔185A的插入(嵌入)例如是压入。
如图39所示,在各金属部件191插入到各贯通孔185A的状态下,由形成于各贯通孔185A的内表面的多个凹部和形成于各金属部件191的侧方表面的多个凹部形成多个非接触空间G1。各非接触空间G1在俯视时为圆形,是在厚度方向Z上贯通导通基板180的空间。在各非接触空间G1填充有例如焊锡。这样,通过设置非接触空间G1,并使焊锡填充于该非接触空间G1,从而能够提高导通基板180与各金属部件191的接合强度,并且实现各金属部件191与配线层180A、180E的导通。另外,在设计上,虽然只要各金属部件191与各贯通孔185A的俯视时的直径相同,就不会在除上述各凹部以外的部分产生间隙,但实际上会因制造误差而形成细微的间隙。另外,为了容易进行金属部件191的插入,在使贯通孔185A的俯视时的直径比金属部件191的俯视时的直径大的情况下,也形成有细微的间隙。该细微的间隙是接合强度下降以及导通不良的原因。然而,通过设置非接触空间G1,使焊锡填充于非接触空间G1,从而在向非接触空间G1填充焊锡时,焊锡也流入到上述间隙。由此,焊锡填充上述间隙,能够抑制各金属部件191与导通基板180的接合强度的下降、以及各金属部件191与配线层180A、180E的导通不良。此外,各金属部件191与配线层180C不会被导通。即,各金属部件191在与配线层180C的绝缘部182X之间形成有非接触空间G1,不会与导体部183接触。
如图40所示,多个(在本实施方式中为三个)贯通孔185B分别设置在导通基板180中的形成有导体部181B的基部181d的部分。多个贯通孔185B以在横方向X上对齐的状态在纵方向Y上分离地排列。在横方向X上,多个贯通孔185B配置在与多个贯通孔185A不同的位置。俯视时的各贯通孔185B的形状例如是大致圆形状。在各贯通孔185B的内表面形成有多个凹部。该凹部的个数能够任意变更。
多个金属部件192分别逐个插入到多个贯通孔185B。多个金属部件192分别是柱状的导电部件。在本实施方式中,各金属部件192的与厚度方向Z正交的剖面形状是大致圆形。也就是,各金属部件192是圆柱状。在俯视时,在各金属部件192的周缘形成有多个凹部。此外,该凹部的个数没有特别限定。另外,上述剖面并不限定于大致圆形,也可以是大致椭圆形、大致多边形。各金属部件192的构成材料例如是Cu或者Cu合金。各金属部件192与绝缘基板41C接触(参照图37)。
在本实施方式中,各贯通孔185B的除多个凹部以外的圆形部分的直径与各金属部件192的直径大致相同、或者大。在本实施方式中,各金属部件192向各贯通孔185B的插入(嵌入)例如是压入。
在各金属部件192插入到各贯通孔185B的状态下,由形成于各贯通孔185B的内表面的多个凹部和形成于各金属部件192的侧方表面的多个凹部形成多个非接触空间G2。各非接触空间G2在俯视时成为圆形,是在厚度方向Z上贯通导通基板180的空间。在各非接触空间G2填充有例如焊锡。这样,通过设置非接触空间G2,并使焊锡填充于该非接触空间G2,从而提高导通基板180与各金属部件192的接合强度,并且实现各金属部件192与配线层180A、180C、180E的导通。
如图39所示,多个(在本实施方式中为三个)贯通孔185C分别设置在导通基板180中的形成有导体部181C的部分。多个贯通孔185C以在横方向X上对齐的状态在纵方向Y上分离地排列。另外,各贯通孔185C以在纵方向Y上与各贯通孔185B对齐的状态在横方向X上从各贯通孔185B分离地配置。换言之,各贯通孔185C在纵方向Y上配置在与各贯通孔185A不同的位置。
俯视时的各贯通孔185C的形状例如是大致圆形状。在各贯通孔185C的内表面形成有多个凹部。该凹部的个数能够任意变更。俯视时的各贯通孔185C的面积比俯视时的各贯通孔185A、185B的面积小。
多个插通部件193分别逐个插入到多个贯通孔185C。多个插通部件193分别是柱状的导电部件。在本实施方式中,各插通部件193的与厚度方向Z正交的剖面形状是大致圆形。也就是,各插通部件193是圆柱状。在俯视时,在各插通部件193的周缘形成有多个凹部。此外,该凹部的个数没有特别限定。另外,上述剖面并不限定于大致圆形,也可以是大致椭圆形、大致多边形。各插通部件193的构成材料例如是Cu或者Cu合金。各插通部件193与绝缘基板41C接触。
在本实施方式中,各贯通孔185C的除多个凹部以外的圆形部分的直径与各插通部件193的直径大致相同、或者大。在本实施方式中,各插通部件193向各贯通孔185C的插入(嵌入)例如是压入。
在各插通部件193插入到各贯通孔185C的状态下,由形成于各贯通孔185C的内表面的多个凹部和形成于各插通部件193的侧方表面的多个凹部形成多个非接触空间G3。各非接触空间G3在俯视时为圆形,是在厚度方向Z上贯通导通基板180的空间。在各非接触空间G3填充有例如焊锡。这样,通过设置非接触空间G3,使焊锡填充于该非接触空间G3,从而提高导通基板180与各插通部件193的接合强度,并且实现各插通部件193与配线层180A、180E的导通。此外,各插通部件193与配线层180C未导通。即,各插通部件193在与配线层180C的绝缘部182X之间形成有非接触空间G3,不会与导体部183接触。
如图40所示,多个(在本实施方式中为三个)贯通孔185D分别设置在导通基板180中的形成有导体部181D的部分。多个贯通孔185D以在横方向X上对齐的状态在纵方向Y上分离地排列。另外,各贯通孔185D以在纵方向Y上与各贯通孔185A对齐的状态在横方向X上从各贯通孔185A分离地配置。换言之,各贯通孔185D在纵方向Y上配置在与各贯通孔185B不同的位置。
俯视时的各贯通孔185D的形状例如是大致圆形状。在各贯通孔185D的内表面形成有多个凹部。该凹部的个数能够任意变更。俯视时的各贯通孔185D的面积比俯视时的各贯通孔185A、185B的面积小。俯视时的各贯通孔185D的面积与俯视时的各贯通孔185C的面积相等。
多个插通部件194分别逐个插入到多个贯通孔185D。多个插通部件194分别是柱状的导电部件。在本实施方式中,各插通部件194的与厚度方向Z正交的剖面形状是大致圆形。也就是,各插通部件194是圆柱状。在俯视时,在各插通部件194的周缘形成有多个凹部。此外,该凹部的个数没有特别限定。另外,上述剖面并不限定于大致圆形,也可以是大致椭圆形、大致多边形。各插通部件194的构成材料例如是Cu或者Cu合金。各插通部件194与绝缘基板41C接触。
在本实施方式中,各贯通孔185D的除多个凹部以外的圆形部分的直径与各插通部件194的直径大致相同、或者大。在本实施方式中,各插通部件194向各贯通孔185D的插入(嵌入)例如是压入。
在各插通部件194插入到各贯通孔185D的状态下,由形成于各贯通孔185D的内表面的多个凹部和形成于各插通部件194的侧方表面的多个凹部形成多个非接触空间G4。各非接触空间G4在俯视时为圆形,是在厚度方向Z上贯通导通基板180的空间。在各非接触空间G4填充有例如焊锡。这样,通过设置非接触空间G4,使焊锡填充于该非接触空间G4,从而提高导通基板180与各插通部件194的接合强度,并且实现各插通部件194与配线层180A、180C的导通。此外,各插通部件194与配线层180E未导通。即,各插通部件194在与配线层180E的绝缘部183X之间形成有非接触空间G4,不会与导体部184接触。
如图39所示,多个(在本实施方式中为三个)贯通孔185E分别设置在导通基板180中的形成有导体部181E的部分。多个(在本实施方式中为三个)贯通孔185F分别设置在导通基板180中的形成有导体部181F的部分。在横方向X上,贯通孔185F配置在与贯通孔185E不同的位置。
如图40所示,多个(在本实施方式中为三个)贯通孔185G分别设置在导通基板180中的形成有导体部181G的部分。多个(在本实施方式中为三个)贯通孔185H分别设置在导通基板180中的形成有导体部181H的部分。在横方向X上,贯通孔185H配置在与贯通孔185G不同的位置。
如图39以及图40所示,多个贯通电极195A~195D分别由导电性材料构成,例如由Cu或者Cu合金构成。俯视时的多个贯通电极195A~195D各自的形状为圆形。俯视时的多个贯通电极195A~195D的面积比俯视时的多个插通部件193、194的面积小。
如图39所示,多个贯通电极195A分别逐个填充到多个贯通孔185E。各贯通电极195A也可以是不填充于各贯通孔185E、而是覆盖各贯通孔185E的内表面的筒状的构成。
多个贯通电极195B分别逐个填充到多个贯通孔185F。各贯通电极195B也可以是不填充于各贯通孔185F、而是覆盖各贯通孔185F的内表面的筒状的电极。
如图40所示,多个贯通电极195C分别逐个填充到多个贯通孔185G。各贯通电极195C也可以是不填充于各贯通孔185G、而是覆盖各贯通孔185G的内表面的筒状的电极。
多个贯通电极195D分别逐个填充到多个贯通孔185H。各贯通电极195D也可以是不填充于各贯通孔185H、而是覆盖各贯通孔185H的内表面的筒状的电极。
如图39以及图40所示,各贯通电极195A~195D分别使配线层180A、180E(参照图37)相互导通。换言之,各贯通电极195A~195D分别不与配线层180C导通。虽然未图示,但在配线层180E中,多个导体部181E经由多个贯通电极195A而相互电连接,多个导体部181F经由多个贯通电极195B而相互电连接。另外,在配线层180E中,多个导体部181G经由多个贯通电极195C而相互电连接,多个导体部181H经由多个贯通电极195D而相互电连接。
如图39所示,在各金属部件191的厚度方向Z上的与绝缘基板41C侧相反侧的端面,配置有各第一半导体元件10A。更详细而言,如图37所示,第一半导体元件10A以其元件背面10r与金属部件191的上述端面对置的方式,配置在金属部件191的上述端面。第一半导体元件10A例如通过银糊料、焊锡等的导电性接合材料而接合于金属部件191的上述端面。这样,形成于第一半导体元件10A的元件背面10r的漏极电极11与金属部件191电连接。
如图39所示,各第一半导体元件10A的源极电极12与导体部181C电连接。更详细而言,在第一半导体元件10A的源极电极12和导体部181C,连接有多个第一驱动用连接部件91A。第一驱动用连接部件91A例如是通过金属丝接合而形成的金属丝。
另外,各第一半导体元件10A的源极电极12与各导体部181F电连接。即,预定的第一半导体元件10A的源极电极12和与该预定的第一半导体元件10A对应的导体部181F电连接。与预定的第一半导体元件10A对应的导体部181F是离预定的第一半导体元件10A最近的导体部181F。在本实施方式中,从横方向X观察,与预定的第一半导体元件10A对应的导体部181F以与预定的第一半导体元件10A重叠的方式配置。
在第一半导体元件10A的源极电极12和导体部181F,连接有第一控制用连接部件93A。第一控制用连接部件93A例如是通过金属丝接合而形成的金属丝。
另外,各第一半导体元件10A的栅极电极13与导体部181E电连接。即,预定的第一半导体元件10A的栅极电极13和与该预定的第一半导体元件10A对应的导体部181E电连接。与预定的第一半导体元件10A对应的导体部181E是离预定的第一半导体元件10A最近的导体部181E。在本实施方式中,从横方向X观察,与预定的第一半导体元件10A对应的导体部181E以与预定的第一半导体元件10A重叠的方式配置。
在第一半导体元件10A的栅极电极13和导体部181E,连接有第一控制用连接部件92A。第一控制用连接部件92A例如是通过金属丝接合而形成的金属丝。
如图40所示,在各金属部件192的厚度方向Z上的与绝缘基板41C侧相反侧的端面,配置有各第二半导体元件10B。更详细而言,如图37所示,第二半导体元件10B以其元件背面10r与金属部件192的上述端面对置的方式配置在金属部件192的上述端面。第二半导体元件10B例如通过银糊料、焊锡等的导电性接合材料而接合于金属部件192的上述端面。这样,形成于第二半导体元件10B的元件背面10r的漏极电极11与金属部件192电连接。
如图40所示,各第二半导体元件10B的源极电极12与导体部181D电连接。更详细而言,在第二半导体元件10B的源极电极12和导体部181D,连接有多个第二驱动用连接部件91B。第二驱动用连接部件91B例如是通过金属丝接合而形成的金属丝。
另外,各第二半导体元件10B的源极电极12与各导体部181H电连接。即,预定的第二半导体元件10B的源极电极12和与该预定的第二半导体元件10B对应的导体部181H电连接。与预定的第二半导体元件10B对应的导体部181H是离预定的第二半导体元件10B最近的导体部181H。在本实施方式中,从横方向X观察,与预定的第二半导体元件10B对应的导体部181H以与预定的第二半导体元件10B重叠的方式配置。
在第二半导体元件10B的源极电极12和导体部181H,连接有第二控制用连接部件93B。第二控制用连接部件93B例如是通过金属丝接合而形成的金属丝。
另外,各第二半导体元件10B的栅极电极13与各导体部181G电连接。即,预定的第二半导体元件10B的栅极电极13和与该预定的第二半导体元件10B对应的导体部181G电连接。与预定的第二半导体元件10B对应的导体部181G是离预定的第二半导体元件10B最近的导体部181G。在本实施方式中,从横方向X观察,与预定的第二半导体元件10B对应的导体部181G以与预定的第二半导体元件10B重叠的方式配置。
在第二半导体元件10B的栅极电极13和导体部181G,连接有第二控制用连接部件92B。第二控制用连接部件92B例如是通过金属丝接合而形成的金属丝。
如图36所示,导通基板180具有第一配线区域70A、第二配线区域70B、以及第三配线区域70C。另外,与第一实施方式相同,在导通基板180设有第一短路检测电路3A及第二短路检测电路3B、以及第一浪涌降低电路4A及第二浪涌降低电路4B。
第一配线区域70A是由在纵方向Y上比导通基板180中的多个第一半导体元件10A更偏靠第三树脂侧面53的部分、而且在横方向X上比导通基板180的中央部更靠第一树脂侧面51侧的部分形成的区域。
第二配线区域70B是由在纵方向Y上比导通基板180中的多个第二半导体元件10B更偏靠第三树脂侧面53的部分、而且在横方向X上比导通基板180的中央部更靠第二树脂侧面52侧的部分形成的区域。
第三配线区域70C是由在横方向X上比导通基板180中的多个第二半导体元件10B更偏靠第四树脂侧面54的部分、而且在横方向X上比导通基板180的中央部更靠第二树脂侧面52侧的部分形成的区域。
如图41所示,在第一配线区域70A设有第一短路检测电路3A以及第一浪涌降低电路4A。图41是表示第一短路检测电路3A以及第一浪涌降低电路4A的配线结构的一例。第一短路检测电路3A以及第一浪涌降低电路4A的配线结构并不限于图41所示的配线结构,能够任意变更。
第一短路检测电路3A在俯视时配置在导体部181A的内部。具体而言,第一短路检测电路3A配置于在导体部181A形成的开口部181g的内部。开口部181g以在纵方向Y上与多个第一半导体元件10A中的最偏靠第三树脂侧面53的第一半导体元件10A相邻的方式形成。
在开口部181g内配置有第一配线部分201、第二配线部分202、以及第三配线部分203。第一配线部分201、第二配线部分202、以及第三配线部分203以在纵方向Y上对齐的状态在横方向X上分离地配置。第二配线部分202在横方向X上配置在第一配线部分201与第三配线部分203之间。第一配线部分201在横方向X上配置为相对于第二配线部分202偏靠第一树脂侧面51,第三配线部分203在横方向X上配置为相对于第二配线部分202偏靠第二树脂侧面52。俯视时的各配线部分201~203的形状是纵方向Y成为长边方向、横方向X成为短边方向的矩形形状。
第一配线部分201是用于与各第一半导体元件10A的漏极电极11电连接的配线。在第一配线部分201设有贯通孔201a。贯通孔201a在厚度方向Z上贯通导通基板180。在贯通孔201a填充有贯通电极204。贯通电极204也可以是不填充于贯通孔201a、而是覆盖贯通孔201a的内表面的筒状的电极。贯通电极204使配线层180A、180E导通。虽然未图示,但在配线层180E构成为贯通电极204与第一半导体元件10A的漏极电极11电连接。
第三配线部分203是用于与第一短路检测用引线87A电连接的配线。在第三配线部分203设有贯通孔203a。贯通孔203a在厚度方向Z上贯通导通基板180。在贯通孔203a填充有贯通电极205。贯通电极205也可以是不填充于贯通孔203a、而是覆盖贯通孔203a的内表面的筒状的电极。贯通电极205使配线层180A、180E导通。虽然未图示,但在配线层180E中构成为贯通电极205和与第一短路检测用引线87A电连接的配线部分电连接。
第一短路检测电路3A与第一实施方式的第一短路检测电路3A相同,具有第一高耐压二极管30A、30B。
第一高耐压二极管30A与第二配线部分202和第三配线部分203连接。具体而言,第一高耐压二极管30A的阴极电极与第三配线部分203连接,第一高耐压二极管30A的阳极电极与第二配线部分202连接。另外,第一高耐压二极管30B与第一配线部分201和第二配线部分202连接。具体而言,第一高耐压二极管30B的阴极电极与第一配线部分201连接,第一高耐压二极管30B的阳极电极与第二配线部分202连接。这样,通过第一配线部分201、第二配线部分202、以及第三配线部分203,第一高耐压二极管30A与第一高耐压二极管30B被串联连接。
在本实施方式中,第一高耐压二极管30A以阳极电极和阴极电极的排列方向沿着横方向X的方式配置。另外,第一高耐压二极管30B以阳极电极和阴极电极的排列方向沿着横方向X的方式配置。此外,第一高耐压二极管30A和第一高耐压二极管30B以在纵方向Y上对齐的状态在横方向X上分离地配置。
第一浪涌降低电路4A设置在第一配线区域70A中的导体部181A与引线80的纵方向Y之间的部分。与第一实施方式相同,在该部分设有第一驱动用配线62A、第一控制用配线63A、第一控制用配线64A、第一控制电源用配线65A、以及第一控制电源用配线66A。本实施方式的第一驱动用配线62A、第一控制用配线63A、第一控制用配线64A、第一控制电源用配线65A、以及第一控制电源用配线66A的配置形态以及形状与第一实施方式的第一驱动用配线62A、第一控制用配线63A、第一控制用配线64A、第一控制电源用配线65A、以及第一控制电源用配线66A的配置形态以及形状不同。
第一驱动用配线62A在横方向X上配置为比第一控制用配线63A、第一控制用配线64A、第一控制电源用配线65A、以及第一控制电源用配线66A更偏靠第二树脂侧面52。第一驱动用配线62A沿纵方向Y延伸。俯视时的第一驱动用配线62A的形状是纵方向Y成为长边方向、横方向X成为短边方向的矩形形状。在第一驱动用配线62A设有贯通孔62pw。贯通孔62pw在厚度方向Z上贯通导通基板180。在贯通孔62pw填充有贯通电极206。贯通电极206也可以是不填充于贯通孔62pw、而是覆盖贯通孔62pw的内表面的筒状的电极。贯通电极206使配线层180A、180E导通。虽然未图示,但在配线层180E中构成为第一驱动用配线62A与第一短路检测电路3A中的第三配线部分203经由贯通电极205、206而电连接。
第一控制用配线63A在横方向X上配置为比第一驱动用配线62A、第一控制用配线64A、第一控制电源用配线65A、以及第一控制电源用配线66A更偏靠第一树脂侧面51。第一控制用配线63A沿纵方向Y延伸。第一控制用配线63A的纵方向Y的长度比第一驱动用配线62A的纵方向Y的长度长。俯视时的第一控制用配线63A的形状是纵方向Y成为长边方向、横方向X成为短边方向的矩形形状。在第一控制用配线63A设有贯通孔63pz。贯通孔63pz在厚度方向Z上贯通导通基板180。在贯通孔63pz填充有贯通电极207。贯通电极207也可以是不填充于贯通孔63pz、而是覆盖贯通孔63pz的内表面的筒状的电极。贯通电极207使配线层180A、180E导通。虽然未图示,但在配线层180E中构成为第一控制用配线63A与多个导体部181E经由贯通电极195A(参照图39)、207而电连接。
第一控制用配线64A在横方向X上配置在第一驱动用配线62A与第一控制用配线63A之间。第一控制用配线64A沿纵方向Y延伸。俯视时的第一控制用配线64A的形状是纵方向Y成为长边方向、横方向X成为短边方向的矩形形状。第一控制用配线64A的纵方向Y的长度比第一控制用配线63A的纵方向Y的长度短。在第一控制用配线64A设有贯通孔64pz。贯通孔64pz在厚度方向Z上贯通导通基板180。在贯通孔64pz填充有贯通电极208。贯通电极208也可以是不填充于贯通孔64pz、而是覆盖贯通孔64pz的内表面的筒状的电极。贯通电极208使配线层180A、180E导通。虽然未图示,但在配线层180E中构成为第一控制用配线64A与多个导体部181F经由贯通电极195B(参照图39)、208而电连接。
第一控制电源用配线65A以在横方向X上与第一控制用配线64A相邻的方式配置。第一控制电源用配线65A在横方向X上配置在第一控制用配线64A与第一控制用配线63A之间。第一控制电源用配线65A沿纵方向Y延伸。俯视时的第一控制电源用配线65A的形状是纵方向Y成为长边方向、横方向X成为短边方向的矩形形状。
与第一实施方式相同,第一控制电源用配线66A具有:沿纵方向Y延伸的第一配线部分66pa;从第一配线部分66pa分离地设置且沿纵方向Y延伸的第二配线部分66pb;以及连接第一配线部分66pa和第二配线部分66pb的第三配线部分66pc。第一配线部分66pa以在横方向X上与第一控制用配线64A相邻的方式配置。具体而言,第一配线部分66pa在横方向X上配置在相对于第一控制用配线64A而与第一控制电源用配线65A相反的一侧。即第一配线部分66pa在横方向X上配置在第一驱动用配线62A与第一控制用配线64A之间。从横方向X观察,第一配线部分66pa以与第一控制用配线64A以及第一控制电源用配线65A重叠的方式配置。第一配线部分66pa和第一控制电源用引线86B由第一控制电源用连接部件96B连接。第一控制电源用连接部件96B例如是通过金属丝接合而形成的金属丝。
第二配线部分66pb在横方向X上配置为比第一控制用配线64A更偏靠第一树脂侧面51。第二配线部分66pb在纵方向Y上配置为比第一配线部分66pa更偏靠第四树脂侧面54(偏靠导体部181A)。从纵方向Y观察,第二配线部分66pb以与第一控制电源用配线65A重叠的方式配置。第二配线部分66pb以在横方向X上与第一控制用配线63A重叠的方式配置。
第三配线部分66pc连接第一配线部分66pa和第二配线部分66pb。俯视时的第三配线部分66pc的形状例如是L字状。此外,俯视时的第三配线部分66pc的形状并不限于L字状,也可以是随着朝向第二树脂侧面52而朝向第三树脂侧面53倾斜延伸的形状。
构成第一浪涌降低电路4A的第一低耐压二极管32A、32B以及第一电容器33A、33B与第一实施方式相同,与第一控制用配线63A、64A、第一控制电源用配线65A、以及第一控制电源用配线66A连接。
第一低耐压二极管32A与第一控制用配线63A和第一控制电源用配线65A连接。具体而言,第一低耐压二极管32A的阳极电极与第一控制用配线63A中的偏靠第一控制用引线84A的部分连接。第一低耐压二极管32A的阴极电极与第一控制电源用配线65A连接。
第一低耐压二极管32B与第一控制用配线63A和第一控制电源用配线66A连接。具体而言,第一低耐压二极管32B的阴极电极与第一控制用配线63A中的偏靠导体部181A的部分连接。第一低耐压二极管32B的阳极电极与第一控制电源用配线66A的第二配线部分66pb连接。这样,第一低耐压二极管32A、32B在第一控制电源用配线66A与第一控制电源用配线65A之间经由第一控制用配线63A而串联连接。
在本实施方式中,第一低耐压二极管32A以阳极电极和阴极电极的排列方向沿着横方向X的方式配置。另外,第一低耐压二极管32B以阳极电极和阴极电极的排列方向沿着横方向X的方式配置。此外,第一低耐压二极管32A与第一低耐压二极管32B以在横方向X上对齐的状态在纵方向Y上分离地排列。在纵方向Y上,第一低耐压二极管32A配置为比第一低耐压二极管32B更偏靠第三树脂侧面53。
第一电容器33A与第一控制电源用配线65A和第一控制用配线64A连接。具体而言,第一电容器33A的第一端子与第一控制电源用配线65A连接。第一电容器33A的第二端子与第一控制用配线64A连接。
第一电容器33B与第一控制电源用配线66A和第一控制用配线64A连接。具体而言,第一电容器33B的第一端子与第一控制电源用配线66A的第一配线部分66pa连接。第一电容器33B的第二端子与第一控制用配线64A连接。这样,第一电容器33A、33B在第一控制电源用配线65A与第一控制电源用配线66A之间经由第一控制用配线64A而串联连接。
在本实施方式中,以第一端子和第二端子的排列方向沿着横方向X的方式配置有第一电容器33A。另外,以第一端子和第二端子的排列方向沿着横方向X的方式配置有第一电容器33B。此外,第一电容器33A与第一电容器33B以在纵方向Y上对齐的状态在横方向X上分离地排列。另外,从横方向X观察,各电容器33A、33B以与第一低耐压二极管32A重叠的方式配置。另外,从纵方向Y观察,各电容器33A、33B配置为比各低耐压二极管32A、32B更偏靠第二树脂侧面52。
如图42所示,在第三配线区域70C设有第二短路检测电路3B。图42表示第一短路检测电路3A的配线结构的一例。第一短路检测电路3A的配线结构并不限于图42所示的配线结构,能够任意变更。
第二短路检测电路3B在俯视时配置在导体部181B的内部。具体而言,第二短路检测电路3B配置于在导体部181B形成的开口部181h的内部。开口部181h以在纵方向Y上与多个第二半导体元件10B中的最偏靠第四树脂侧面54的第二半导体元件10B相邻的方式形成。
在开口部181h内配置有第一配线部分211、第二配线部分212、以及第三配线部分213。第一配线部分211、第二配线部分212、以及第三配线部分213以在纵方向Y上对齐的状态在横方向X上分离地配置。第二配线部分212在横方向X上配置在第一配线部分211与第三配线部分213之间。第一配线部分211在横方向X上配置为相对于第二配线部分212偏靠第二树脂侧面52,第三配线部分213在横方向X上配置为相对于第二配线部分212偏靠第一树脂侧面51。俯视时的各配线部分211~213的形状成为纵方向Y成为长边方向、横方向X成为短边方向的矩形形状。
第一配线部分211是用于与各第二半导体元件10B的漏极电极11电连接的配线。在第一配线部分211设有贯通孔211a。贯通孔211a在厚度方向Z上贯通导通基板180。在贯通孔211a填充有贯通电极214。贯通电极214也可以是不填充于贯通孔211a、而是覆盖贯通孔211a的内表面的筒状的电极。贯通电极214使配线层180A、180E导通。虽然未图示,但在配线层180E中构成为贯通电极214与第二半导体元件10B的漏极电极11电连接。
第三配线部分213是用于与第一短路检测用引线87A电连接的配线。在第三配线部分213设有贯通孔213a。贯通孔213a在厚度方向Z上贯通导通基板180。在贯通孔213a填充有贯通电极215。贯通电极215也可以是不填充于贯通孔213a、而是覆盖贯通孔213a的内表面的筒状的电极。贯通电极215使配线层180A、180E导通。虽然未图示,但在配线层180E中构成为贯通电极215和与第一短路检测用引线87A电连接的配线部分电连接。
第二短路检测电路3B与第一实施方式的第二短路检测电路3B相同,具有第二高耐压二极管31A、31B。
第二高耐压二极管31A与第二配线部分212和第三配线部分213连接。具体而言,第二高耐压二极管31A的阴极电极与第三配线部分213连接,第二高耐压二极管31A的阳极电极与第二配线部分212连接。另外,第二高耐压二极管31B与第一配线部分211和第二配线部分212连接。具体而言,第二高耐压二极管31B的阴极电极与第一配线部分211连接,第二高耐压二极管31B的阳极电极与第二配线部分212连接。这样,通过第一配线部分211、第二配线部分212、以及第三配线部分213,从而第二高耐压二极管31A与第二高耐压二极管31B被串联连接。
在本实施方式中,第二高耐压二极管31A以阳极电极和阴极电极的排列方向沿着横方向X的方式配置。另外,第二高耐压二极管31B以阳极电极和阴极电极的排列方向沿着横方向X的方式配置。此外,第二高耐压二极管31A和第二高耐压二极管31B以在纵方向Y上对齐的状态在横方向X上分离地配置。
如图43所示,在第二配线区域70B设有第二浪涌降低电路4B。图43表示第二浪涌降低电路4B的配线结构的一例。第二浪涌降低电路4B的配线结构并不限于图43所示的配线结构,能够任意变更。
第二浪涌降低电路4B设置在第二配线区域70B中的导体部181B与引线80的纵方向Y之间的部分。与第一实施方式相同,在该部分设有第二驱动用配线62B、第二控制用配线63B、第二控制用配线64B、第二控制电源用配线65B、以及第二控制电源用配线66B。本实施方式的第二驱动用配线62B、第二控制用配线63B、第二控制用配线64B、第二控制电源用配线65B、以及第二控制电源用配线66B各自的配置形态以及形状与第一实施方式的第二驱动用配线62B、第二控制用配线63B、第二控制用配线64B、第二控制电源用配线65B、以及第二控制电源用配线66B的配置形态以及形状不同。
第二驱动用配线62B在横方向X上配置为比第二控制用配线63B、第二控制用配线64B、第二控制电源用配线65B、以及第二控制电源用配线66D更偏靠第一树脂侧面51。第二驱动用配线62B沿纵方向Y延伸。俯视时的第二驱动用配线62B的形状是纵方向Y成为长边方向、横方向X成为短边方向的矩形形状。在第二驱动用配线62B设有贯通孔62qz。贯通孔62qz在厚度方向Z上贯通导通基板180。在贯通孔62qz填充有贯通电极216。贯通电极216也可以是不填充于贯通孔62qz、而是覆盖贯通孔62qz的内表面的筒状的电极。贯通电极216使配线层180A、180E导通。虽然未图示,但在配线层180E中构成为第二驱动用配线62B与第二短路检测电路3B中的第三配线部分213经由贯通电极215、216而电连接。
第二控制用配线63B在横方向X上配置为比第二驱动用配线62B、第二控制用配线64B、第二控制电源用配线65B、以及第二控制电源用配线66B更偏靠第二树脂侧面52。第二控制用配线63B沿纵方向Y延伸。第二控制用配线63B的纵方向Y的长度比第二驱动用配线62B的纵方向Y的长度长。俯视时的第二控制用配线63B的形状是纵方向Y成为长边方向、横方向X成为短边方向的矩形形状。在第二控制用配线63B设有贯通孔63qz。贯通孔63qz在厚度方向Z上贯通导通基板180。在贯通孔63qz填充有贯通电极217。贯通电极217也可以是不填充于贯通孔63qz、而是覆盖贯通孔63qz的内表面的筒状的电极。贯通电极217使配线层180A、180E导通。虽然未图示,但在配线层180E中构成为第二控制用配线63B与多个导体部181G经由贯通电极195C(参照图40)、217而电连接。
第二控制用配线64B在横方向X上配置在第二驱动用配线62B与第二控制用配线63B之间。第二控制用配线64B沿纵方向Y延伸。俯视时的第二控制用配线64B的形状是纵方向Y成为长边方向、横方向X成为短边方向的矩形形状。第二控制用配线64B的纵方向Y的长度比第二控制用配线63B的纵方向Y的长度短。在第二控制用配线64B设有贯通孔64qz。贯通孔64qz在厚度方向Z上贯通导通基板180。在贯通孔64qz填充有贯通电极218。贯通电极218也可以是不填充于贯通孔64qz、而是覆盖贯通孔64qz的内表面的筒状的电极。贯通电极218使配线层180A、180E导通。虽然未图示,但在配线层180E中构成为第二控制用配线64B与多个导体部181H经由贯通电极195D(参照图40)、218而电连接。
第二控制电源用配线65B以在横方向X上与第二控制用配线64B相邻的方式配置。第二控制电源用配线65B在横方向X上配置在第二控制用配线63B与第二控制用配线64B之间。第二控制电源用配线65B沿纵方向Y延伸。俯视时的第二控制电源用配线65B的形状是纵方向Y成为长边方向、横方向X成为短边方向的矩形形状。
与第一实施方式相同,第二控制电源用配线66B具有:沿纵方向Y延伸的第一配线部分66qa;从第一配线部分66qa分离地设置且沿纵方向Y延伸的第二配线部分66qb;以及连接第一配线部分66qa和第二配线部分66qb的第三配线部分66qc。第一配线部分66qa以在横方向X上与第二控制用配线64B相邻的方式配置。具体而言,第一配线部分66qa在横方向X上配置在相对于第二控制用配线64B而与第二控制电源用配线65B相反的一侧。即第一配线部分66qa在横方向X上配置在第二控制用配线64B与第二驱动用配线62B之间。从横方向X观察,第一配线部分66qa以与第二控制用配线64B以及第二控制电源用配线65B重叠的方式配置。第一配线部分66qa和第二控制电源用引线86D由第二控制电源用连接部件96D连接。第二控制电源用连接部件96D例如是通过金属丝接合而形成的金属丝。
第二配线部分66qb在横方向X上配置为比第二控制用配线64B以及第二控制电源用配线65B偏靠第二树脂侧面52。第二配线部分66qb在纵方向Y上配置为比第一配线部分66qa偏靠第四树脂侧面54(偏靠导体部181B)。从纵方向Y观察,第二配线部分66qb以与第二控制电源用配线65B重叠的方式配置。第二配线部分66qb以在横方向X上与第二控制用配线63B重叠的方式配置。
第三配线部分66qc连接第一配线部分66qa和第二配线部分66qb。俯视时的第三配线部分66qc的形状例如是L字状。此外,俯视时的第三配线部分66qc的形状并不限于L字状,也可以是随着朝向第一树脂侧面51而朝向第三树脂侧面53倾斜延伸的形状。
与第一实施方式相同,构成第二浪涌降低电路4B的第二低耐压二极管34A、34B以及第二电容器35A、35B与第二控制用配线63B、64B、第二控制电源用配线65B、以及第二控制电源用配线66B连接。
第二低耐压二极管34A与第二控制用配线63B和第二控制电源用配线65B连接。具体而言,第二低耐压二极管34A的阳极电极与第二控制用配线63B中的偏靠第二控制用引线84B的部分。第二低耐压二极管34A的阴极电极与第二控制电源用配线65B连接。
第二低耐压二极管34B与第二控制用配线63B和第二控制电源用配线66B连接。具体而言,第二低耐压二极管34B的阴极电极与第二控制用配线63B中的偏靠导体部181B的部分连接。第二低耐压二极管34B的阳极电极与第二控制电源用配线66B的第二配线部分66qb连接。这样,第二低耐压二极管34A、34B在第二控制电源用配线66B与第二控制电源用配线65B之间经由第二控制用配线63B而串联连接。
在本实施方式中,第二低耐压二极管34A以阳极电极和阴极电极的排列方向沿着横方向X的方式配置。另外,第二低耐压二极管34B以阳极电极和阴极电极的排列方向沿着横方向X的方式配置。此外,第二低耐压二极管34A与第二低耐压二极管34B以在横方向X上对齐的状态在纵方向Y上分离地排列。在纵方向Y上,第二低耐压二极管34A配置为比第二低耐压二极管34B更偏靠第三树脂侧面53。
第二电容器35A与第二控制电源用配线65B和第二控制用配线64B连接。具体而言,第二电容器35A的第一端子与第二控制电源用配线65B连接。第二电容器35A的第二端子与第二控制用配线64B连接。
第二电容器35B与第二控制电源用配线66B和第二控制用配线64B连接。具体而言,第二电容器35B的第一端子与第二控制电源用配线66B的第一配线部分66qa连接。第二电容器35B的第二端子与第二控制用配线64B连接。这样,第二电容器35A、35B在第二控制电源用配线65B与第二控制电源用配线66B之间经由第二控制用配线64B而串联连接。
在本实施方式中,以第一端子和第二端子的排列方向沿着横方向X的方式配置有第二电容器35A。另外,以第一端子和第二端子的排列方向沿着横方向X的方式配置有第二电容器35B。此外,第二电容器35A与第二电容器35B以在纵方向Y上对齐的状态在横方向X上分离地排列。另外,从横方向X观察,各电容器35A、35B以与第二低耐压二极管34A重叠的方式配置。另外,从纵方向Y观察,各电容器35A、35B配置为比各低耐压二极管34A、34B更偏靠第一树脂侧面51。
如图35所示,与第一实施方式相同,在树脂部件50设有第一控制侧开口部58A、第二控制侧开口部58B、第一驱动侧开口部59A、以及第二驱动侧开口部59B,作为从树脂顶面55侧露出导通基板180的四个树脂开口部。从图35可知,第一控制侧开口部58A与第一驱动侧开口部59A分别独立设置。第二控制侧开口部58B与第二驱动侧开口部59B分别独立设置。第一控制侧开口部58A与第二控制侧开口部58B分别独立设置。
从纵方向Y观察,第一控制侧开口部58A配置在与多个第一半导体元件10A重叠的位置、而且比多个第一半导体元件10A更偏靠第三树脂侧面53。从纵方向Y观察,第二控制侧开口部58B配置在与多个第二半导体元件10B重叠的位置、而且比多个第二半导体元件10B更偏靠第三树脂侧面53。这样,在俯视时,第一控制侧开口部58A以及第二控制侧开口部58B在沿树脂部件50的一边的方向上以相互分离的状态并排配置。换言之,在俯视时,第一控制侧开口部58A以及第二控制侧开口部58B以在纵方向Y上对齐的状态在横方向X上分离地配置。在俯视时,各控制侧开口部58A、58B配置在树脂顶面55中的偏靠第三树脂侧面53的端部。第一控制侧开口部58A配置为比第二控制侧开口部58B更偏靠第一树脂侧面51。
如图41所示,在俯视时,第一控制侧开口部58A配置在多个第一半导体元件10A与第一控制用引线84A的端子部84t的纵方向Y之间。在本实施方式中,在俯视时,第一控制侧开口部58A配置在多个第一半导体元件10A与第一控制用引线84A的焊盘部84p的纵方向Y之间。另外,在俯视时,第一控制侧开口部58A配置在多个第一半导体元件10A与第一控制用引线85A的端子部85t的纵方向Y之间。在本实施方式中,在俯视时,第一控制侧开口部58A配置在多个第一半导体元件10A与第一控制用引线85A的焊盘部85p的纵方向Y之间。
如图43所示,在俯视时,第二控制侧开口部58B配置在多个第二半导体元件10B与第二控制用引线84B的端子部84t的纵方向Y之间。在本实施方式中,在俯视时,第二控制侧开口部58B配置在多个第二半导体元件10B与第二控制用引线84B的焊盘部84p的纵方向Y之间。另外,在俯视时,第二控制侧开口部58B配置在多个第二半导体元件10B与第二控制用引线85B的端子部85t的纵方向Y之间。在本实施方式中,在俯视时,第二控制侧开口部58B配置在多个第二半导体元件10B与第二控制用引线85B的焊盘部85p的纵方向Y之间。
如图35所示,从纵方向Y观察,第一驱动侧开口部59A配置在与多个第一半导体元件10A重叠的位置、而且比多个第一半导体元件10A更偏靠第三树脂侧面53。另外,第一驱动侧开口部59A在纵方向Y上配置为比第一控制侧开口部58A更偏靠多个第一半导体元件10A。换言之,在俯视时,第一驱动侧开口部59A配置在多个第一半导体元件10A与第一控制用引线84A的端子部84t的纵方向Y之间。第一驱动侧开口部59A配置在多个第一半导体元件10A与第一控制用引线85A的端子部85t的纵方向Y之间。在本实施方式中,在俯视时,第一驱动侧开口部59A配置在多个第一半导体元件10A与第一控制侧开口部58A的纵方向Y之间。
如图35所示,从纵方向Y观察,第二驱动侧开口部59B配置在与多个第二半导体元件10B重叠的位置、而且比多个第二半导体元件10B更偏靠第四树脂侧面54。换言之,在俯视时,第一驱动侧开口部59A配置为比第二控制侧开口部58B以及第二驱动侧开口部59B更偏靠第一树脂侧面51。第一驱动侧开口部59A配置为相对于第一控制侧开口部58A偏靠第二树脂侧面52。第一驱动侧开口部59A配置在比第二控制侧开口部58B以及第二驱动侧开口部59B更靠第一控制侧开口部58A的附近。在俯视时,第二驱动侧开口部59B配置在树脂顶面55中的偏靠第四树脂侧面54的端部。第二驱动侧开口部59B配置为相对于第二控制侧开口部58B偏靠第一树脂侧面51。俯视时的各驱动侧开口部59A、59B的面积比俯视时的各控制侧开口部58A、58B的面积小。
如图41所示,第一控制侧开口部58A露出导通基板180的第一配线区域70A的一部分。换言之,第一控制侧开口部58A露出在导通基板180中安装有第一半导体元件10A以外的电子部件的安装区域的一部分。第一控制侧开口部58A露出第一配线区域70A中的偏靠第三树脂侧面53的区域。在本实施方式中,第一控制侧开口部58A露出与第一半导体元件10A电连接的第一浪涌降低电路4A。更详细而言,如图41所示,第一控制侧开口部58A露出第一低耐压二极管32A、32B、第一电容器33A、33B、第一控制用配线63A、第一控制用配线64A、第一控制电源用配线65A、以及第一控制电源用配线66A的第一配线部分66pa及第二配线部分66pb。在本实施方式中,第一控制侧开口部58A未露出第一控制引线用连接部件94A、95A、第一控制电源用连接部件96A、96B、以及第一短路检测用连接部件97A。俯视时的第一控制侧开口部58A的形状没有特别限定,但是为横方向X成为长边方向、纵方向Y成为短边方向的矩形形状。另外,第一控制侧开口部58A的内部为空隙。
如图43所示,第二控制侧开口部58B露出导通基板180的第二配线区域70B的一部分。换言之,第二控制侧开口部58B露出在导通基板180中安装有第二半导体元件10B以外的电子部件的安装区域的一部分。第二控制侧开口部58B露出第二配线区域70B中的偏靠第三树脂侧面53的区域。在本实施方式中,第二控制侧开口部58B露出与第二半导体元件10B电连接的第二浪涌降低电路4B。更详细而言,第二控制侧开口部58B露出第二低耐压二极管34A、34B、第二电容器35A、35B、第二控制用配线63B、第二控制用配线64B、第二控制电源用配线65B、以及第二控制电源用配线66B的第一配线部分66qa以及第二配线部分66qb。在本实施方式中,第二控制侧开口部58B未露出第二控制引线用连接部件94B、95B、第二控制电源用连接部件96C、96D、以及第二短路检测用连接部件97B。俯视时的第二控制侧开口部58B的形状没有特别限定,但是为横方向X成为长边方向、纵方向Y成为短边方向的矩形形状。另外,第二控制侧开口部58B的内部为空隙。
如图41所示,第一驱动侧开口部59A露出在第一配线区域70A中与第一控制侧开口部58A露出的区域不同的区域。换言之,第一驱动侧开口部59A露出在导通基板180中安装有第一半导体元件10A以外的电子部件的安装区域中的安装有由第一控制侧开口部58A露出的电子部件以外的电子部件的部分。第一驱动侧开口部59A露出第一配线区域70A中的偏靠多个第一半导体元件10A的区域。在本实施方式中,第一驱动侧开口部59A露出与第一半导体元件10A的漏极电极11连接的第一短路检测电路3A。更详细而言,如图41所示,第一驱动侧开口部59A露出第一高耐压二极管30A、30B、第一配线部分201、第二配线部分202、以及第三配线部分203。在本实施方式中,第一驱动侧开口部59A未露出第一半导体元件10A。俯视时的第一驱动侧开口部59A的形状没有特别限定,但是为横方向X成为长边方向、纵方向Y成为短边方向的矩形形状。另外,与第一实施方式相同,在第一驱动侧开口部59A内,填充有具有电绝缘性的绝缘材料71。绝缘材料71的一例是硅树脂。
如图35所示,第二驱动侧开口部59B露出导通基板180的第三配线区域70C的一部分。换言之,第二驱动侧开口部59B露出在导通基板180中安装有第二半导体元件10B以外的电子部件的安装区域中的与由第二控制侧开口部58B露出的安装区域不同的安装区域的一部分。第二驱动侧开口部59B露出与第二半导体元件10B的漏极电极11连接的第二短路检测电路3B。更详细而言,如图42所示,第二驱动侧开口部59B露出第二高耐压二极管31A、31B、第一配线部分211、第二配线部分212、以及第三配线部分213。在本实施方式中,第二驱动侧开口部59B未露出第二半导体元件10B。俯视时的第二驱动侧开口部59B的形状没有特别限定,但是为横方向X成为长边方向、纵方向Y成为短边方向的矩形形状。另外,与第一实施方式相同,在第二驱动侧开口部59B内填充有具有电绝缘性的绝缘材料72。绝缘材料72的一例是硅树脂。
根据本实施方式的半导体装置1F,得到以下的效果。
(6-1)半导体装置1F具备在厚度方向Z上贯通导通基板180的多个金属部件191以及多个金属部件192。在多个金属部件191分别搭载有第一半导体元件10A,在多个金属部件192分别搭载有第二半导体元件10B。根据该结构,能够有效地释放各半导体元件10A、10B通电时产生的来自半导体元件10A、10B的热。因此,半导体装置1F能够抑制各半导体元件10A、10B的结温的上升,从而能够抑制各半导体元件10A、10B的热破坏。
(6-2)俯视时的各插通部件193、194的面积比俯视时的各贯通电极204~208、214~218的面积大。根据该结构,能够使插通部件193、194的寄生电阻以及寄生电感比贯通电极204~208、214~218的寄生电阻以及寄生电感降低。各插通部件193、194是半导体装置1F进行的电力变换中的电流路径的一部分,贯通电极204~208、214~218是半导体装置1F进行的电力变换中的信号路径的一部分。也就是,抑制流动比较大的电流的各插通部件193、194的寄生电阻、寄生电感,能够抑制各插通部件193、194处的导通损失。有时在上述电流路径流动例如400A以上且600A以下的电流。
(6-3)俯视时的各金属部件191、192的面积比俯视时的各插通部件193、194的面积大。根据该结构,能够使各金属部件191、192的导热性比各插通部件193、194的导热性提高。因此,半导体装置1F在各金属部件191、192中能够确保适度的导电性并且提高导热性。
[第七实施方式]
参照图44~图47对第七实施方式的半导体装置1G进行说明。本实施方式的半导体装置1G与第六实施方式的半导体装置1F比较,主要是第一配线区域70A以及第二配线区域70B的安装形态不同。在以下的说明中,有时对与第六实施方式的半导体装置1F通用的构成要素标注同一符号并省略其说明。
如图45所示,本实施方式的半导体装置1G在绝缘基板41C中的导通基板180的外部的部分设置各短路检测电路3A、3B以及各浪涌降低电路4A、4B。在本实施方式中,使导通基板180的纵方向Y的长度比第六实施方式的导通基板180的纵方向Y的长度短,来确保用于设置各短路检测电路3A、3B以及各浪涌降低电路4A、4B的空间。导通基板180从第六实施方式的导通基板180省略了第一配线区域70A以及第二配线区域70B,在纵方向Y上变短相当于该部分的空间。
另外,在本实施方式的半导体装置1G中,引线80的配置结构与第六实施方式的半导体装置1F的引线80的配置结构不同。如图44所示,半导体装置1G的引线80的配置结构与第二实施方式的半导体装置1B的引线80的配置结构(参照图16)相同。
如图45所示,在本实施方式的半导体装置1G中,在绝缘部181X中的偏靠第三树脂侧面53的部分而且偏靠第一树脂侧面51的端部,配置有导体部181I以及导体部181J。导体部181I以及导体部181J分别配置为比导体部181A更偏靠第三树脂侧面53。导体部181I以及导体部181J分别以在纵方向Y上与导体部181A相邻的方式配置。导体部181I以及导体部181J以在纵方向Y上对齐的状态在横方向X上分离地排列。导体部181J配置为比导体部181I更偏靠第一树脂侧面51。俯视时的导体部181I以及导体部181J的形状分别为横方向X成为长边方向、纵方向Y成为短边方向的矩形形状。
如图46所示,导体部181I是用于与多个导体部181E电连接的导体部。在导体部181I设有贯通孔185M。贯通孔185M在厚度方向Z上贯通导通基板180。在贯通孔185M填充有贯通电极221。贯通电极221也可以是不填充于贯通孔185M、而是覆盖贯通孔185M的内表面的筒状的电极。贯通电极221使配线层180A、180E导通。虽然未图示,但在配线层180E中构成为导体部181I与导体部181E经由贯通电极195A(参照图45)、221而电连接。
导体部181J是用于与多个导体部181F电连接的导体部。在导体部181J设有贯通孔185N。贯通孔185N在厚度方向Z上贯通导通基板180。在贯通孔185N填充有贯通电极222。贯通电极222也可以是不填充于贯通孔185N、而是覆盖贯通孔185N的内表面的筒状的电极。贯通电极222使配线层180A、180E导通。虽然未图示,但在配线层180E中构成为导体部181J与导体部181F经由贯通电极195B(参照图45)、222而电连接。
如图45所示,在绝缘部181X中的偏靠第三树脂侧面53的部分而且偏靠第二树脂侧面52的端部,配置有导体部181K、导体部181L、以及导体部181M。导体部181K、181L、181M分别配置为比导体部181B更偏靠第三树脂侧面53。导体部181K、181L、181M分别以在纵方向Y上与导体部181B相邻的方式配置。导体部181K、181L、181M以在纵方向Y上对齐的状态在横方向X上分离地排列。导体部181K、181L、181M在纵方向Y上与导体部181I以及导体部181J对齐。导体部181L在横方向X上配置在导体部181K与导体部181M之间。导体部181K配置为相对于导体部181L偏靠第二树脂侧面52,导体部181M配置为相对于导体部181L偏靠第一树脂侧面51。俯视时的导体部181K、181L、181M的形状分别为横方向X成为长边方向、纵方向Y成为短边方向的矩形形状。
如图47所示,导体部181K是用于与多个导体部181G电连接的导体部。在导体部181K设有贯通孔185P。贯通孔185P在厚度方向Z上贯通导通基板180。在贯通孔185P填充有贯通电极223。贯通电极223也可以是不填充于贯通孔185P、而是覆盖贯通孔185P的内表面的筒状的电极。贯通电极223使配线层180A、180E导通。虽然未图示,但在配线层180E中构成为导体部181K与导体部181G经由贯通电极195C、223而电连接。
导体部181L是用于与多个导体部181H电连接的导体部。在导体部181L设有贯通孔185Q。贯通孔185Q在厚度方向Z上贯通导通基板180。在贯通孔185Q填充有贯通电极224。贯通电极224也可以是不填充于贯通孔185Q、而是覆盖贯通孔185Q的内表面的筒状的电极。贯通电极224使配线层180A、180E导通。虽然未图示,但在配线层180E中构成为导体部181L与导体部181H经由贯通电极195D、224而电连接。
导体部181M是用于与各第二半导体元件10B的漏极电极11电连接的导体部。在导体部181M设有贯通孔185R。贯通孔185R在厚度方向Z上贯通导通基板180。在贯通孔185R填充有贯通电极225。贯通电极225也可以是不填充于贯通孔185R、而是覆盖贯通孔185R的内表面的筒状的电极。贯通电极225使配线层180A、180E导通。虽然未图示,但在配线层180E中构成为导体部181M与各第二半导体元件10B的漏极电极11经由贯通电极225而电连接。
如图46以及图47所示,本实施方式的各控制用引线84A、84B、85A、85B、各控制电源用引线86A~86D、以及各短路检测用引线87A、87B的结构分别与第六实施方式的各控制用引线84A、84B、85A、85B、各控制电源用引线86A~86D、以及各短路检测用引线87A、87B的结构不同。本实施方式的各控制用引线84A、84B、85A、85B、各控制电源用引线86A~86D、以及各短路检测用引线87A、87B分别具有形成于第一配线区域70A以及第二配线区域70B的构成电路的配线部。因此,在本实施方式中,各控制用引线84A、84B、85A、85B、各控制电源用引线86A~86D、以及各短路检测用引线87A、87B分别构成导电体。并且,各控制用引线84A、84B、85A、85B、各控制电源用引线86A~86D、以及各短路检测用引线87A、87B各自配置在第一配线区域70A以及第二配线区域70B的部分成为安装电子部件的安装区域。在此,形成于第一配线区域70A的电路是第一浪涌降低电路4A,形成于第二配线区域70B的电路是第二浪涌降低电路4B。
如图46所示,第一控制用引线84A、第一控制用引线85A、第一控制电源用引线86A、第一控制电源用引线86B、以及第一短路检测用引线87A是与图17所示的第一控制用引线84A、第一控制用引线85A、第一控制电源用引线86A、第一控制电源用引线86B、以及第一短路检测用引线87A相同的结构。另外,第一低耐压二极管32A、32B以及第一电容器33A、33B向第一控制用引线84A、第一控制用引线85A、第一控制电源用引线86A、第一控制电源用引线86B、以及第一短路检测用引线87A的安装形态与第二实施方式的第一低耐压二极管32A、32B以及第一电容器33A、33B向第一控制用引线84A、第一控制用引线85A、第一控制电源用引线86A、第一控制电源用引线86B、以及第一短路检测用引线87A的安装形态相同。
另一方面,第一控制用连接部件140A、第一控制用连接部件141A、以及第一短路检测用连接部件142A的连接形态与图17所示的第二实施方式的第一控制用连接部件140A、第一控制用连接部件141A、以及第一短路检测用连接部件142A的连接形态不同。
更详细而言,第一控制用连接部件140A连接第一控制用引线84A中的第二配线部101的第二部分101b和导体部181I。第一控制用连接部件141A连接第一控制用引线85A中的第二配线部111的第二部分111b和导体部181J。第一短路检测用连接部件142A连接第一短路检测用引线87A的第二配线部131和第一短路检测电路3A的第三配线部分203。在本实施方式中,为了确保连接第一短路检测用连接部件142A的区域,第二配线部131的纵方向Y的长度比第六实施方式的第二配线部131的纵方向Y的长度长。
如图47所示,第二控制用引线84B、第二控制用引线85B、第二控制电源用引线86C、第二控制电源用引线86D、以及第二短路检测用引线87B是与图18所示的第二控制用引线84B、第二控制用引线85B、第二控制电源用引线86C、第二控制电源用引线86D、以及第二短路检测用引线87B相同的结构。另外,第二低耐压二极管34A、34B以及第二电容器35A、35B向第二控制用引线84B、第二控制用引线85B、第二控制电源用引线86C、第二控制电源用引线86D、以及第二短路检测用引线87B的安装形态与第二实施方式的第二低耐压二极管34A、34B以及第二电容器35A、35B向第二控制用引线84B、第二控制用引线85B、第二控制电源用引线86C、第二控制电源用引线86D、以及第二短路检测用引线87B的安装形态相同。
另一方面,第二控制用连接部件140B、第二控制用连接部件141B、以及第二短路检测用连接部件142B的连接形态与图18所示的第二实施方式的第二控制用连接部件140B、第二控制用连接部件141B、以及第二短路检测用连接部件142B的连接形态不同。
更详细而言,第二控制用连接部件140B与第二控制用引线84B中的第二配线部103的第二部分103b中的偏靠第二树脂侧面52部分和导体部181L连接。第二控制用连接部件141B与第二控制用引线85B的第二部分113b和导体部181K连接。第二短路检测用连接部件142B与第二短路检测用引线87B的第二配线部133和导体部181M连接。
如图44所示,与第六实施方式相同,在树脂部件50形成有第一控制侧开口部58A、第二控制侧开口部58B、第一驱动侧开口部59A、以及第二驱动侧开口部59B。此外,第一驱动侧开口部59A以及第二驱动侧开口部59B与第六实施方式的第一驱动侧开口部59A以及第二驱动侧开口部59B相同。
第一控制侧开口部58A露出比导通基板180更偏靠纵方向Y的第三树脂侧面53的部分而且比绝缘基板41C的横方向X的中央部更靠第一树脂侧面51侧的部分。第一控制侧开口部58A露出绝缘基板41C中的从导通基板180向第三树脂侧面53侧突出的部分中的比横方向X的中央部更靠第一树脂侧面51侧的部分。更详细而言,第一控制侧开口部58A与第一实施方式的第一控制侧开口部58A相同,露出与第一半导体元件10A电连接的第一浪涌降低电路4A。如图46所示,第一控制侧开口部58A露出第一控制用引线84A、85A、以及第一控制电源用引线86A、86B各自的一部分和第一低耐压二极管32A、32B、第一电容器33A、33B、以及绝缘基板41C的一部分。在本实施方式中,第一控制侧开口部58A未露出第一短路检测用引线87A。俯视时的第一控制侧开口部58A的形状没有特别限定,但是为横方向X成为长边方向、纵方向Y成为短边方向的矩形形状。另外,第一控制侧开口部58A的内部为空隙。
如图44所示,第二控制侧开口部58B露出比导通基板180更偏靠纵方向Y的第三树脂侧面53的部分而且比绝缘基板41C的横方向X的中央部更靠第二树脂侧面52侧的部分。第二控制侧开口部58B露出绝缘基板41C中的从导通基板180向第三树脂侧面53侧突出的部分中的比横方向X的中央部更靠第二树脂侧面52侧的部分。更详细而言,第二控制侧开口部58B与第一实施方式的第二控制侧开口部58B相同,露出与第二半导体元件10B电连接的第二浪涌降低电路4B。如图47所示,第二控制侧开口部58B露出第二控制用引线84B、85B、以及第二控制电源用引线86C、86D各自的一部分和第二低耐压二极管34A、34B、第二电容器35A、35B、以及第二导电部件42B的一部分。在本实施方式中,第二控制侧开口部58B未露出第二短路检测用引线87B。俯视时的第二控制侧开口部58B的形状没有特别限定,但是为横方向X成为长边方向、纵方向Y成为短边方向的矩形形状。另外,第二控制侧开口部58B的内部为空隙。此外,根据本实施方式的半导体装置1G,得到与第六实施方式的半导体装置1F的效果相同的效果、和与第二实施方式的半导体装置1B的效果相同的效果。
[第八实施方式]
参照图48~图51对第八实施方式的半导体装置1H进行说明。本实施方式的半导体装置1H与第六实施方式的半导体装置1F比较,主要是第一配线区域70A以及第二配线区域70B的安装形态不同。另外,本实施方式的半导体装置1H使用了第四实施方式的各半导体元件10A、10B。在以下的说明中,有时对与第六实施方式的半导体装置1F通用的构成要素标注同一符号并省略其说明。
本实施方式的半导体装置1H相对于第六实施方式的半导体装置1F在以下方面不同:具备第三实施方式的第一浪涌吸收电路5A以及第一接口电路6A来代替第一浪涌降低电路4A,具备第三实施方式的第二浪涌吸收电路5B以及第二接口电路6B来代替第二浪涌降低电路4B。另外,在本实施方式的半导体装置1H中,从第六实施方式的半导体装置1F的引线80的结构变更为第三实施方式的半导体装置1C的引线80的结构。即,半导体装置1H具备第一控制用引线84A、第一控制用引线85A、第一控制电源用引线86B、第一接口用引线88A、以及第一短路检测用引线87A,作为配置在第一配线区域70A的纵方向Y的旁边的引线80。在横方向X上,从各输入引线81、82朝向输出引线83,以第一控制用引线85A、第一控制用引线84A、第一接口用引线88A、第一控制电源用引线86B、以及第一短路检测用引线87A的顺序排列。
半导体装置1H具备第二控制用引线84B、第二控制用引线85B、第二控制电源用引线86D、第二接口用引线88B、以及第二短路检测用引线87B,作为配置在第二配线区域70B的纵方向Y的旁边的引线80。在横方向X上,从输出引线83朝向各输入引线81、82,以第二控制用引线85B、第二控制用引线84B、第二控制电源用引线86D、第二接口用引线88B、以及第二短路检测用引线87B的顺序排列。
如图50所示,第一配线区域70A中的作为构成第一浪涌吸收电路5A以及第一接口电路6A的配线的第一控制用配线63A、第一控制用配线64A、第二控制电源用配线66B、第一接口用配线68A、第一中继配线69A、以及第二中继配线69B中的第一控制用配线63A以及第一控制用配线64A的结构不同。
第一控制用配线63A沿纵方向Y延伸。俯视时的第一控制用配线63A的形状是纵方向Y成为长边方向、横方向X成为短边方向的矩形形状。在第一控制用配线63A设有贯通孔63pz。贯通孔63pz在厚度方向Z上贯通导通基板180。在贯通孔63pz填充有贯通电极207。贯通电极207也可以是不填充于贯通孔63pz、而是覆盖贯通孔63pz的内表面的筒状的电极。贯通电极207使配线层180A、180E导通。虽然未图示,但在配线层180E中构成为第一控制用配线63A与多个导体部181E经由贯通电极195A(参照图49)207而电连接。
第一控制用配线64A沿纵方向Y延伸。俯视时的第一控制用配线64A的形状是纵方向Y成为长边方向、横方向X成为短边方向的矩形形状。在第一控制用配线64A设有贯通孔64pz。贯通孔64pz在厚度方向Z上贯通导通基板180。在贯通孔64pz填充有贯通电极208。贯通电极208也可以是不填充于贯通孔64pz、而是覆盖贯通孔64pz的内表面的筒状的电极。贯通电极208使配线层180A、180E导通。虽然未图示,但在配线层180E中构成为第一控制用配线64A与多个导体部181F经由贯通电极195B(参照图49)、208而电连接。
在第一控制用配线63A、第一控制用配线64A、以及第一中继配线69A安装有构成第一浪涌吸收电路5A的第一低耐压二极管36A、36B。
第一低耐压二极管36A、36B在第一控制用配线63A与第一控制用配线64A之间经由第一中继配线69A而反向串联连接。更详细而言,第一低耐压二极管36A的阴极电极与第一控制用配线63A连接。第一低耐压二极管36A的阳极电极与第一中继配线69A连接。第一低耐压二极管36B的阳极电极与第一中继配线69A连接。第一低耐压二极管36B的阴极电极与第一控制用配线64A连接。
在本实施方式中,以阳极电极和阴极电极沿着横方向X排列的方式配置有第一低耐压二极管36A。另外,以阳极电极和阴极电极沿着横方向X排列的方式配置有第一低耐压二极管36B。此外,第一低耐压二极管36A与第一低耐压二极管36B以在纵方向Y上对齐的状态在横方向X上分离地排列。
在第一控制用配线63A、第二控制电源用配线66B、第一接口用配线68A、以及第二中继配线69B安装有构成第一接口电路6A的第一电阻38A、38B、以及第一开关元件39A。
第一开关元件39A与第一控制用配线63A、第二控制电源用配线66B、以及第二中继配线69B电连接。更详细而言,第一开关元件39A的漏极电极39d与第一控制用配线63A连接。第一开关元件39A的源极电极39s与第二控制电源用配线66B中的第二配线部分66pb连接。第一开关元件39A的栅极电极39g与第二中继配线69B连接。在本实施方式中,第一开关元件39A配置为比第一低耐压二极管36A、36B、第一电阻38A、以及第一电阻38B更偏靠第一半导体元件10A。
第一电阻38A以及第一电阻38B在第二控制电源用配线66B与第二中继配线69B之间经由第一接口用配线68A而连接。第一电阻38A的第一端子与第二中继配线69B连接。第一电阻38A的第二端子与第一接口用配线68A连接。第一电阻38B的第一端子与第一接口用配线68A连接。第一电阻38B的第二端子与第二控制电源用配线66B的第一配线部分66pa连接。
在本实施方式中,以第一端子和第二端子沿着横方向X排列的方式配置有第一电阻38A。另外,以第一端子和第二端子沿着横方向X排列的方式配置有第一电阻38B。此外,第一电阻38A与第一电阻38B以在纵方向Y上对齐的状态在横方向X上分离地排列。
如图51所示,第二配线区域70B中的作为构成第二浪涌吸收电路5B以及第二接口电路6B的配线的第二控制用配线63B、第二控制用配线64B、第二控制电源用配线66D、第二接口用配线68B、第三中继配线69C、以及第四中继配线69D中的第二控制用配线63B以及第二控制用配线64B的结构不同。
俯视时的第二控制用配线63B的形状是L字状。在第二控制用配线63B设有贯通孔63qz。贯通孔63qz在厚度方向Z上贯通导通基板180。在贯通孔63qz填充有贯通电极217。贯通电极217也可以是不填充于贯通孔63qz、而是覆盖贯通孔63qz的内表面的筒状的电极。贯通电极217使配线层180A、180E导通。虽然未图示,但在配线层180E中构成为第二控制用配线63B与多个导体部181G经由贯通电极195C(参照图49)、217而电连接。
第二控制用配线64B沿纵方向Y延伸。俯视时的第二控制用配线64B的形状是纵方向Y成为长边方向、横方向X成为短边方向的矩形形状。在第二控制用配线64B设有贯通孔64qz。贯通孔64qz在厚度方向Z上贯通导通基板180。在贯通孔64qz填充有贯通电极218。贯通电极218也可以是不填充于贯通孔64qz、而是覆盖贯通孔64qz的内表面的筒状的电极。贯通电极218使配线层180A、180E导通。虽然未图示,但在配线层180E中构成为第二控制用配线64B与多个导体部181H经由贯通电极195D(参照图49)、218而电连接。
在第二控制用配线63B、第二控制用配线64B、以及第四中继配线69D安装有构成第二浪涌吸收电路5B的第二低耐压二极管37A、37B。
第二低耐压二极管37A、37B在第二控制用配线63B与第二控制用配线64B之间经由第四中继配线69D而反向串联连接。更详细而言,第二低耐压二极管37A的阴极电极与第二控制用配线63B连接。第二低耐压二极管37B的阳极电极与第四中继配线69D连接。第二低耐压二极管37B的阳极电极与第四中继配线69D连接。第二低耐压二极管37B的阴极电极与第二控制用配线64B连接。
在本实施方式中,以阳极电极和阴极电极沿着横方向X排列的方式配置有第二低耐压二极管37A。另外,以阳极电极和阴极电极沿着横方向X排列的方式配置有第二低耐压二极管37B。此外,第二低耐压二极管37A与第二低耐压二极管37B以在纵方向Y上对齐的状态在横方向X上分离地排列。
在第二控制用配线63B、第二控制电源用配线66D、第二接口用配线68B、以及第三中继配线69C安装有构成第二接口电路6B的第二电阻38C、38D、以及第二开关元件39B。
第二开关元件39B与第二控制用配线63B、第二控制电源用配线66D、以及第三中继配线69C电连接。更详细而言,第二开关元件39B的漏极电极39d与第二控制用配线63B连接。第二开关元件39B的源极电极39s与第二控制电源用配线66D连接。第二开关元件39B的栅极电极39g与第三中继配线69C连接。
在本实施方式中,第二开关元件39B配置为比第二低耐压二极管37A、37B以及第二电阻38D更偏靠第二半导体元件10B。从横方向X观察,第二开关元件39B与第二电阻38C重叠。
第二电阻38C、38D与第二控制电源用配线66D、第三中继配线69C、以及第二接口用配线68B连接。第二电阻38C的第一端子与第三中继配线69C连接。第二电阻38C的第二端子与第二接口用配线68B连接。第二电阻38D的第一端子与第二接口用配线68B连接。第二电阻38D的第二端子与第二控制电源用配线66D连接。
在本实施方式中,以第一端子和第二端子沿着纵方向Y排列的方式配置有第二电阻38C。另外,以第一端子和第二端子沿着横方向X排列的方式配置有第二电阻38D。第二电阻38C配置为比第二电阻38D更偏靠第二半导体元件10B。从纵方向Y观察,第二电阻38C与第二电阻38D部分地重叠。
如图48所示,与第六实施方式的半导体装置1F相同,在半导体装置1H的树脂部件50形成有第一控制侧开口部58A、第二控制侧开口部58B、第一驱动侧开口部59A、以及第二驱动侧开口部59B。此外,第一驱动侧开口部59A以及第二驱动侧开口部59B与第六实施方式的第一驱动侧开口部59A以及第二驱动侧开口部59B相同。第一控制侧开口部58A与第二控制侧开口部58B分别独立设置。在俯视时,第一控制侧开口部58A以及第二控制侧开口部58B在沿树脂部件50的一边的方向上以相互分离的状态并排配置。第一控制侧开口部58A以及第二控制侧开口部58B以在横方向X上相互分离的状态并排配置。
第一控制侧开口部58A露出导通基板180的第一配线区域70A的一部分。第一控制侧开口部58A露出与第一半导体元件10A电连接的两种电路。在本实施方式中,第一控制侧开口部58A露出第一接口电路6A以及第一浪涌吸收电路5A。更详细而言,如图50所示,第一控制侧开口部58A露出第一控制用配线63A的一部分、第一控制用配线64A的一部分、第一中继配线69A、第二控制电源用配线66B的一部分、第一接口用配线68A的一部分、第二中继配线69B、第一低耐压二极管36A、36B、第一电阻38A、第一电阻38B、以及第一开关元件39A。在本实施方式中,第一控制侧开口部58A未露出第一驱动用配线62A。俯视时的第一控制侧开口部58A的形状没有特别限定,但是为横方向X成为长边方向、纵方向Y成为短边方向的矩形形状。另外,第一控制侧开口部58A的内部为空隙。
第二控制侧开口部58B露出导通基板180的第二配线区域70B的一部分。第二控制侧开口部58B露出与第二半导体元件10B电连接的两种电路。在本实施方式中,第二控制侧开口部58B露出第二接口电路6B以及第二浪涌吸收电路5B。更详细而言,如图51所示,第二控制侧开口部58B露出第二控制用配线63B的一部分、第二控制用配线64B的一部分、第四中继配线69D、第二控制电源用配线66D的一部分、第二接口用配线68B的一部分、第四中继配线69D、第二低耐压二极管37A、37B、第二电阻38C、第二电阻38D、以及第二开关元件39B。在本实施方式中,第二控制侧开口部58B未露出第二驱动用配线62B。俯视时的第二控制侧开口部58B的形状没有特别限定,但是为横方向X成为长边方向、纵方向Y成为短边方向的矩形形状。另外,第二控制侧开口部58B的内部为空隙。此外,根据本实施方式的半导体装置1G,得到与第六实施方式的半导体装置1F的效果相同的效果、和与第三实施方式的半导体装置1C的效果相同的效果。
[第九实施方式]
参照图52~图57,对第九实施方式的半导体装置1J进行说明。本实施方式的半导体装置1J与第六实施方式的半导体装置1F比较,主要是第一配线区域70A以及第二配线区域70B的安装形态不同。在以下的说明中,有时对与第六实施方式的半导体装置1F通用的构成要素标注同一符号并省略其说明。
本实施方式的半导体装置1J相对于第六实施方式的半导体装置1F主要在以下方面不同:具备第一电流检测电路7A来代替第一短路检测电路3A,具备第二电流检测电路7B来代替第二短路检测电路3B。第一电流检测电路7A是用于检测流动于第一半导体元件10A的电流的电路,第二电流检测电路7B适用于检测流动于第二半导体元件10B的电流的电路。各电流检测电路7A、7B的电路结构与图29所示的第四实施方式的各电流检测电路7A、7B相同。这样,本实施方式的半导体装置1J是在第六实施方式的半导体装置1F上组合第四实施方式的半导体装置1D的各电流检测电路7A、7B而成的结构。
如图53~图57所示,半导体装置1J具有:第四实施方式的构成第一过电流检测用配线160A的导体部181N、181Q;以及构成第二过电流检测用配线160B的导体部181P、181R。导体部181N、181Q以及导体部181P、181R均形成于配线层180A。另外,半导体装置1J与第四实施方式的半导体装置1D相同,具有第一过电流检测用引线87C来代替第一短路检测用引线87A,具有第二过电流检测用引线87D来代替第二短路检测用引线87B。
如图53所示,与第一半导体元件10A电连接的引线80具有第一控制用引线84A、第一控制用引线85A、第一控制电源用引线86A、第一控制电源用引线86B、以及第一过电流检测用引线87C。在本实施方式中,从第一树脂侧面51朝向第二树脂侧面52,以第一过电流检测用引线87C、第一控制电源用引线86B、第一控制用引线85A、第一控制电源用引线86A、以及第一控制用引线84A的顺序排列。
与第二半导体元件10B电连接的引线80具有第二控制用引线84B、第二控制用引线85B、第二控制电源用引线86C、第二控制电源用引线86D、以及第二过电流检测用引线87D。在本实施方式中,从第二树脂侧面52朝向第一树脂侧面51,以第一过电流检测用引线87D、第二控制电源用引线86D、第二控制用引线85B、第二控制电源用引线86C、以及第二控制用引线84B的顺序排列。
导体部181N是用于将各第一半导体元件10A的电流感测电极17(参照图54)与第一过电流检测用引线87C电连接的导体部。在本实施方式中,导体部181N设有三个,分别配置在三个开口部181c内。在开口部181c内,导体部181N以在纵方向Y上与导体部181E相邻的方式配置。更详细而言,导体部181N在纵方向Y上配置在相对于导体部181E而与导体部181F相反的一侧。导体部181N在纵方向Y上配置为比导体部181E更偏靠第四树脂侧面54。
如图54所示,各导体部181N沿横方向X延伸。俯视时的导体部181N的形状是横方向X成为长边方向、纵方向Y成为短边方向的矩形形状。在导体部181N设有贯通孔185S。贯通孔185S在厚度方向Z上贯通导通基板180。在贯通孔185S填充有贯通电极226。贯通电极226也可以是不填充于贯通孔185S、而是覆盖贯通孔185S的内表面的筒状的电极。贯通电极226使配线层180A、180E导通。虽然未图示,但在配线层180E中构成为三个导体部181N经由贯通电极226而相互电连接。在导体部181N,以与各第一半导体元件10A的电流感测电极17电连接的方式形成有第一驱动检测用连接部件171。第一驱动检测用连接部件171例如是通过金属丝接合而形成的金属丝。
另外,在本实施方式中,导体部181E以及导体部181F的配置关系以及形状与第六实施方式的导体部181E以及导体部181F不同。具体而言,在开口部181c内,导体部181F在纵方向Y上配置为比导体部181E更偏靠第三树脂侧面53。各导体部181E沿横方向X延伸。俯视时的导体部181E的形状是横方向X成为长边方向、纵方向Y成为短边方向的矩形形状。各导体部181F沿纵方向Y延伸。俯视时的导体部181F的形状是纵方向Y成为长边方向、横方向X成为短边方向的矩形形状。另外,横方向X上的导体部181E的长度比横方向X上的导体部181N的长度短。换言之,横方向X上的导体部181N的长度比横方向X上的导体部181E的长度长。
如图53所示,在本实施方式中,导体部181P是用于将各第二半导体元件10B的电流感测电极17(参照图55)与第二过电流检测用引线87D电连接的导体部。在本实施方式中,导体部181P设有三个,分别配置在三个开口部181f内。导体部181P以在纵方向Y上与导体部181G相邻的方式配置。导体部181P在纵方向Y上配置为比导体部181G更偏靠第三树脂侧面53。
如图55所示,各导体部181P沿纵方向Y延伸。俯视时的导体部181P的形状是纵方向Y成为长边方向、横方向X成为短边方向的矩形形状。在导体部181P设有贯通孔185T。贯通孔185T在厚度方向Z上贯通导通基板180。在贯通孔185T填充有贯通电极227。贯通电极227也可以是不填充于贯通孔185T、而是覆盖贯通孔185T的内表面的筒状的电极。贯通电极227使配线层180A、180E导通。虽然未图示,但在配线层180E中构成为三个导体部181P经由贯通电极227而相互电连接。在导体部181P,以与各第二半导体元件10B的电流感测电极17电连接的方式形成有第二驱动检测用连接部件172。第二驱动检测用连接部件172例如是通过金属丝接合而形成的金属丝。
另外,在本实施方式中,导体部181G以及导体部181H的配置关系以及形状与第六实施方式的导体部181G以及导体部181H不同。具体而言,在开口部181f内,导体部181H在纵方向Y上配置在相对于导体部181G而与导体部181P相反的一侧。本实施方式的各导体部181H沿横方向X延伸。俯视时的导体部181H的形状是横方向X成为长边方向、纵方向Y成为短边方向的矩形形状。俯视时的导体部181G的形状是横方向X成为长边方向、纵方向Y成为短边方向的矩形形状。横方向X上的导体部181G的长度比横方向X上的导体部181H的长度短。换言之,横方向X上的导体部181H的长度比横方向X上的导体部181G的长度长。
如图56所示,导体部181Q设置在第一配线区域70A。更详细而言,导体部181Q在横方向X上配置在绝缘部181X中的偏靠第一树脂侧面51的端部。导体部181Q以在横方向X上与第一控制电源用配线66A相邻的方式配置。
导体部181Q沿纵方向Y延伸。俯视时的导体部181Q的形状是纵方向Y成为长边方向、横方向X成为短边方向的矩形形状。在导体部181Q设有贯通孔185U。贯通孔185U在厚度方向Z上贯通导通基板180。在贯通孔185U填充有贯通电极228。贯通电极228也可以是不填充于贯通孔185U、而是覆盖贯通孔185U的内表面的通常的构件。贯通电极228使配线层180A、180E导通。虽然未图示,但在配线层180E中构成为各导体部181N与导体部181Q(参照图54)经由贯通电极228、226(参照图54)而相互电连接。这样,由导体部181Q和各导体部181N构成第四实施方式的第一过电流检测用配线160A。
在导体部181Q,以与第一过电流检测用引线87C电连接的方式形成有第一过电流检测用连接部件173。第一过电流检测用连接部件173例如是通过金属丝接合而形成的金属丝。
如图57所示,导体部181R设置在第二配线区域70B。更详细而言,导体部181R在横方向X上配置在绝缘部181X中的偏靠第二树脂侧面52的端部。导体部181R以在横方向X上与第二控制电源用配线66B相邻的方式配置。
导体部181R沿纵方向Y延伸。俯视时的导体部181R的形状是纵方向Y成为长边方向、横方向X成为短边方向的矩形形状。在导体部181R设有贯通孔185V。贯通孔185V在厚度方向Z上贯通导通基板180。在贯通孔185V填充有贯通电极229。贯通电极229也可以是不填充于贯通孔185V、而是覆盖贯通孔185V的内表面的通常的电极。贯通电极229使配线层180A、180E导通。虽然未图示,但在配线层180E中构成为各导体部181P与导体部181R(参照图55)经由贯通电极229、227(参照图55)而相互电连接。这样,由导体部181P和各导体部181R构成第四实施方式的第二过电流检测用配线160B。
在导体部181R,以与第二过电流检测用引线87D电连接的方式形成有第二过电流检测用连接部件174。第二过电流检测用连接部件174例如是通过金属丝接合而形成的金属丝。
各检测用连接部件171、172以及各过电流检测用连接部件173、174分别与第四实施方式的各检测用连接部件171、172以及各过电流检测用连接部件173、174相同。
如图56所示,在本实施方式中,俯视时的第一控制用配线64A的形状不同。更详细而言,俯视时的第一控制用配线64A的形状是大致L字状。第一控制用配线64A具有:沿纵方向Y延伸的第一配线部分64pa;以及沿横方向X延伸的第二配线部分64pb。第一配线部分64pa在横方向X上配置在第一控制电源用配线65A与第一控制电源用配线66A之间。在第一配线部分64pa安装有第一电容器33A、33B。第二配线部分64pb配置为比第一控制电源用配线65A、66A更偏靠第四树脂侧面54(偏靠导体部181A)。第二配线部分64pb从第一配线部分64pa朝向第一树脂侧面51侧延伸。在第二配线部分64pb设有贯通孔64pz。贯通孔64pz在厚度方向Z上贯通导通基板180。在贯通孔64pz填充有贯通电极208。贯通电极208也可以是不填充于贯通孔64pz、而是覆盖贯通孔64pz的内表面的筒状的电极。贯通电极208使配线层180A、180E导通。虽然未图示,但在配线层180E中构成为第一控制用配线64A与多个导体部181F(参照图54)经由贯通电极195B(参照图54)、208而电连接。从纵方向Y观察,第二配线部分64pb的前端部与导体部181Q重叠。第一电阻151与第二配线部分64pb和导体部181Q连接。在本实施方式中,第一电阻151以第一端子以及第二端子沿着纵方向Y排列的方式配置。
如图57所示,在本实施方式中,俯视时的第二控制用配线64B的形状不同。更详细而言,俯视时的第二控制用配线64B的形状是大致L字状。第二控制用配线64B具有:沿纵方向Y延伸的第一配线部分64qa;以及沿横方向X延伸的第二配线部分64qb。第一配线部分64qa在横方向X上配置在第二控制电源用配线65B与第二控制电源用配线66B之间。在第一配线部分64qa安装有第二电容器35A、35B。第二配线部分64qb配置为比第二控制电源用配线65B、66B更偏靠第四树脂侧面54(导体部181B)。第二配线部分64qb从第一配线部分64qa朝向第二树脂侧面52侧延伸。在第二配线部分64qb设有贯通孔64qz。贯通孔64qz在厚度方向Z上贯通导通基板180。在贯通孔64qz填充有贯通电极218。贯通电极218也可以是不填充于贯通孔64qz、而是覆盖贯通孔64qz的内表面的筒状的电极。贯通电极218使配线层180A、180E导通。虽然未图示,但在配线层180E中构成为第二控制用配线64B与多个导体部181H(参照图55)经由贯通电极195D(参照图55)、218而电连接。从纵方向Y观察,第二配线部分64qb的前端部与导体部181R重叠。第二电阻152与第二配线部分64qb和导体部181R连接。在本实施方式中,第二电阻152以第一端子以及第二端子沿着纵方向Y排列的方式配置。
如图52所示,在树脂部件50设有第一控制侧开口部58A以及第二控制侧开口部58B,作为从树脂顶面55侧露出导通基板180的两个树脂开口部。从图52可知,第一控制侧开口部58A以及第二控制侧开口部58B分别独立设置。
从纵方向Y观察,第一控制侧开口部58A配置在与多个第一半导体元件10A重叠的位置、而且比多个第一半导体元件10A更偏靠第三树脂侧面53。从纵方向Y观察,第二控制侧开口部58B配置在与多个第二半导体元件10B重叠的位置、而且比多个第二半导体元件10B更偏靠第三树脂侧面53。这样,在俯视时,第一控制侧开口部58A以及第二控制侧开口部58B在沿树脂部件50的一边的方向上以相互分离的状态并排配置。换言之,在俯视时,第一控制侧开口部58A以及第二控制侧开口部58B以在纵方向Y上对齐的状态在横方向X上分离地配置。在俯视时,各控制侧开口部58A、58B配置在树脂顶面55中的偏靠第三树脂侧面53的端部。第一控制侧开口部58A配置为比第二控制侧开口部58B更偏靠第一树脂侧面51。
在俯视时,第一控制侧开口部58A配置在多个第一半导体元件10A与第一控制用引线84A的端子部84t的纵方向Y之间。在本实施方式中,如图27所示,在俯视时,第一控制侧开口部58A配置在多个第一半导体元件10A与第一控制用引线84A的焊盘部84p的纵方向Y之间。另外,在俯视时,第一控制侧开口部58A配置在多个第一半导体元件10A与第一控制用引线85A的端子部85t的纵方向Y之间。在本实施方式中,在俯视时,第一控制侧开口部58A配置在多个第一半导体元件10A与第一控制用引线85A的焊盘部85p的纵方向Y之间。
如图56所示,第一控制侧开口部58A露出导通基板180的第一配线区域70A的一部分。换言之,第一控制侧开口部58A露出在导通基板180中的在横方向X上偏靠第一树脂侧面51的部分安装有第一半导体元件10A以外的电子部件的安装区域的一部分。第一控制侧开口部58A露出第一配线区域70A中的偏靠第三树脂侧面53的区域。在本实施方式中,第一控制侧开口部58A露出与第一半导体元件10A电连接的第一浪涌降低电路4A以及第一电流检测电路7A。更详细而言,第一控制侧开口部58A露出第一低耐压二极管32A、32B、第一电容器33A、33B、第一控制用配线63A、第一控制用配线64A、第一控制电源用配线65A、以及第一控制电源用配线66A。另外,第一控制侧开口部58A露出第一电阻151以及导体部181Q。另外,在本实施方式中,第一控制侧开口部58A未露出第一控制引线用连接部件94A、95A、第一控制电源用连接部件96A、96B、以及第一过电流检测用连接部件173。俯视时的第一控制侧开口部58A的形状没有特别限定,但是为横方向X成为长边方向、纵方向Y成为短边方向的矩形形状。另外,第一控制侧开口部58A的内部为空隙。
如图57所示,在俯视时,第二控制侧开口部58B配置在多个第二半导体元件10B与第二控制用引线84B的端子部84t的纵方向Y之间。在本实施方式中,在俯视时,第二控制侧开口部58B配置在多个第二半导体元件10B与第二控制用引线84B的焊盘部84p的纵方向Y之间。另外,在俯视时,第二控制侧开口部58B配置在多个第二半导体元件10B与第二控制用引线85B的端子部85t的纵方向Y之间。在本实施方式中,在俯视时,第二控制侧开口部58B配置在多个第二半导体元件10B与第二控制用引线85B的焊盘部85p的纵方向Y之间。
第二控制侧开口部58B露出导通基板180的第二配线区域70B的一部分。换言之,第二控制侧开口部58B露出在导通基板180中的在横方向X上偏靠第二树脂侧面52的部分安装有第二半导体元件10B以外的电子部件的安装区域的一部分。第二控制侧开口部58B露出第二配线区域70B中的偏靠第三树脂侧面53的区域。在本实施方式中,第二控制侧开口部58B露出与第二半导体元件10B电连接的第二浪涌降低电路4B以及第二电流检测电路7B。更详细而言,第二控制侧开口部58B露出第二低耐压二极管34A、34B、第二电容器35A、35B、第二控制用配线63B、第二控制用配线64B、第二控制电源用配线65B、以及第二控制电源用配线66B。另外,第二控制侧开口部58B露出第二电阻152以及导体部181R。在本实施方式中,第二控制侧开口部58B未露出第二控制引线用连接部件94B、95B、第二控制电源用连接部件96C、96D、以及第二过电流检测用连接部件174。俯视时的第二控制侧开口部58B的形状没有特别限定,但是为横方向X成为长边方向、纵方向Y成为短边方向的矩形形状。另外,第二控制侧开口部58B的内部为空隙。此外,根据本实施方式的半导体装置1J,得到与第六实施方式的半导体装置1F的效果相同的效果、和与第四实施方式的半导体装置1D的效果相同的效果。
[第十实施方式]
参照图58~图61对第十实施方式的半导体装置1K进行说明。本实施方式的半导体装置1K与第六实施方式的半导体装置1F比较,主要是第一配线区域70A以及第二配线区域70B的安装形态不同。另外,本实施方式的半导体装置1K使用了第四实施方式的各半导体元件10A、10B。在以下的说明中,有时对与第六实施方式的半导体装置1F通用的构成要素标注同一符号并省略其说明。
本实施方式的半导体装置1K相对于第六实施方式的半导体装置1F在以下方面不同:具备第一电流检测电路7A来代替第一短路检测电路3A,具备第二电流检测电路7B来代替第二短路检测电路3B。另外,半导体装置1K相对于第六实施方式的半导体装置1F在以下方面不同:具备第三实施方式的第一浪涌吸收电路5A以及第一接口电路6A来代替第一浪涌降低电路4A,具备第三实施方式的第二浪涌吸收电路5B以及第二接口电路6B来代替第二浪涌降低电路4B。这样,本实施方式的半导体装置1K是在第六实施方式的半导体装置1F上组合第五实施方式的半导体装置1E的各浪涌吸收电路5A、5B以及各接口电路6A、6B而成的结构。
另外,本实施方式的半导体装置1K与第九实施方式的半导体装置1J相同,构成第一过电流检测用配线160A以及第二过电流检测用配线160B。即,半导体装置1K具有导体部181N、181P、181Q、181R。另外,导体部181E、181F的配置关系以及形状与导体部181G、181H的配置关系以及形状分别与第九实施方式的导体部181E、181F的配置关系以及形状、导体部181G、181H的配置关系以及形状相同。
如图60所示,第一电阻151与导体部181Q和第一控制电源用配线66A连接。在纵方向Y上,第一电阻151配置为比第一低耐压二极管36A、36B以及第一电阻38A、38B更偏靠导体部181A。从横方向X观察,第一电阻151以与第一开关元件39A重叠的方式配置。
如图61所示,第二电阻152与导体部181R和第二控制电源用配线66B连接。在纵方向Y上,第二电阻152配置为比第二低耐压二极管37A、37B以及第二电阻38C、38D更偏靠导体部181B(参照图57)。从横方向X观察,第二电阻152以与第二开关元件39B重叠的方式配置。
如图58所示,在树脂部件50设有第一控制侧开口部58A以及第二控制侧开口部58B,作为从树脂顶面55侧露出导通基板180的两个树脂开口部。从图58可知,第一控制侧开口部58A以及第二控制侧开口部58B分别独立设置。
从纵方向Y观察,第一控制侧开口部58A配置在与多个第一半导体元件10A重叠的位置、而且比多个第一半导体元件10A更偏靠第三树脂侧面53。从纵方向Y观察,第二控制侧开口部58B配置与多个第二半导体元件10B重叠的位置、而且比多个第二半导体元件10B更偏靠第三树脂侧面53。这样,在俯视时,第一控制侧开口部58A以及第二控制侧开口部58B在沿树脂部件50的一边的方向上以相互分离的状态并排配置。换言之,在俯视时,第一控制侧开口部58A以及第二控制侧开口部58B以在纵方向Y上对齐的状态在横方向X上分离地配置。在俯视时,各控制侧开口部58A、58B配置在树脂顶面55中的偏靠第三树脂侧面53的端部。第一控制侧开口部58A配置为比第二控制侧开口部58B更偏靠第一树脂侧面51。
在俯视时,第一控制侧开口部58A配置在多个第一半导体元件10A与第一控制用引线84A的端子部84t的纵方向Y之间。在本实施方式中,如图32所示,在俯视时,第一控制侧开口部58A配置在多个第一半导体元件10A与第一控制用引线84A的焊盘部84p的纵方向Y之间。另外,在俯视时,第一控制侧开口部58A配置在多个第一半导体元件10A与第一控制用引线85A的端子部85t的纵方向Y之间。在本实施方式中,在俯视时,第一控制侧开口部58A配置在多个第一半导体元件10A与第一控制用引线85A的焊盘部85p的纵方向Y之间。
如图60所示,第一控制侧开口部58A露出导通基板180的第一配线区域70A的一部分。换言之,第一控制侧开口部58A露出在导通基板180中安装有第一半导体元件10A以外的电子部件的安装区域的一部分。第一控制侧开口部58A露出第一配线区域70A中的偏靠第三树脂侧面53的区域。在本实施方式中,第一控制侧开口部58A露出第一接口电路6A、第一浪涌吸收电路5A、以及第一电流检测电路7A。更详细而言,第一控制侧开口部58A露出第一控制用配线63A的一部分、第一控制用配线64A的一部分、第一中继配线69A、第二控制电源用配线66B的一部分、第一接口用配线68A的一部分、第二中继配线69B、第一低耐压二极管36A、36B、第一电阻38A、第一电阻38B、以及第一开关元件39A。另外,第一控制侧开口部58A露出第一电阻151以及导体部181Q。在本实施方式中,第一控制侧开口部58A未露出第一驱动用配线62A。俯视时的第一控制侧开口部58A的形状没有特别限定,但是为横方向X成为长边方向、纵方向Y成为短边方向的矩形形状。另外,第一控制侧开口部58A的内部为空隙。
如图61所示,在俯视时,第二控制侧开口部58B配置在多个第二半导体元件10B与第二控制用引线84B的端子部84t的纵方向Y之间。在本实施方式中,在俯视时,第二控制侧开口部58B配置在多个第二半导体元件10B与第二控制用引线84B的焊盘部84p的纵方向Y之间。另外,在俯视时,第二控制侧开口部58B配置在多个第二半导体元件10B与第二控制用引线85B的端子部85t的纵方向Y之间。在本实施方式中,在俯视时,第二控制侧开口部58B配置在多个第二半导体元件10B与第二控制用引线85B的焊盘部85p的纵方向Y之间。
第二控制侧开口部58B露出导通基板180的第二配线区域70B的一部分。第二控制侧开口部58B露出与第二半导体元件10B电连接的两种电路。在本实施方式中,第二控制侧开口部58B露出第二接口电路6B、第二浪涌吸收电路5B、以及第二电流检测电路7B。更详细而言,第二控制侧开口部58B露出第二控制用配线63B的一部分、第二控制用配线64B的一部分、第四中继配线69D、第二控制电源用配线66D的一部分、第二接口用配线68B的一部分、第四中继配线69D、第二低耐压二极管37A、37B、第二电阻38C、第二电阻38D、以及第二开关元件39B。另外,第二控制侧开口部58B露出第二电阻152以及第二过电流检测用配线160B。在本实施方式中,第二控制侧开口部58B未露出第二驱动用配线62B。俯视时的第二控制侧开口部58B的形状没有特别限定,但是为横方向X成为长边方向、纵方向Y成为短边方向的矩形形状。另外,第二控制侧开口部58B的内部为空隙。此外,根据本实施方式的半导体装置1K,得到与第六实施方式的半导体装置1F的效果相同的效果、和与第五实施方式的半导体装置1E的效果相同的效果。
[变更例]
上述各实施方式是本公开的半导体装置能够取得的方式的例示,并非意在限制该方式。本公开的半导体装置可采取与上述各实施方式中例示出的方式不同的方式。其一例是置换、变更或者省略上述各实施方式的结构的一部分的方式、或者在上述各实施方式中附加新的结构而成的方式。在以下的变更例中,对于与上述各实施方式共同的部分,标注与上述各实施方式相同的符号并省略其说明。
·在第一实施方式的半导体装置1A中,各驱动用连接部件91A、91B与各控制用连接部件92A、92B、各控制用连接部件93A、93B、各控制引线用连接部件94A、94B、各控制引线用连接部件95A、95B、各控制电源用连接部件96A~96D、以及各短路检测用连接部件97A、97B也可以是彼此相同的材料、而且线径彼此相等。根据该结构,在金属丝形成工序中,由于不需要切换金属丝的种类,因此能够简化金属丝形成工序。
·在第二实施方式的半导体装置1B中,各驱动用连接部件91A、91B与各控制用连接部件92A、92B、各控制用连接部件93A、93B、各控制用连接部件140A、140B、各控制用连接部件141A、141B、以及各短路检测用连接部件142A、142B也可以是彼此相同的材料、而且线径彼此相等。根据该结构,在金属丝形成工序中,由于不需要切换金属丝的种类,因此能够简化金属丝形成工序。
·在第三实施方式的半导体装置1C中,各驱动用连接部件91A、91B与各控制用连接部件92A、92B、各控制用连接部件93A、93B、各控制引线用连接部件94A、94B、各控制引线用连接部件95A、95B、各控制电源用连接部件96B、96D、各短路检测用连接部件97A、97B、以及各接口用连接部件98A、98B也可以是彼此相同的材料、而且线径彼此相等。根据该结构,在金属丝形成工序中,由于不需要切换金属丝的种类,因此能够简化金属丝形成工序。
·在各实施方式的半导体装置1A~1H、1J、1K中,各驱动用连接部件91A、91B的线径也可以比其它连接部件的线径大。
·在第二实施方式的半导体装置1B中,俯视时的第一控制侧开口部58A的形状能够任意变更。在一例中,俯视时的第一控制侧开口部58A的形状也可以是在纵方向Y上向导通基板60侧突出的凸形状。该情况下,第一控制侧开口部58A能够以不露出第一控制用连接部件141A的方式形成。
·在第二实施方式的半导体装置1B中,俯视时的第二控制侧开口部58B的形状能够任意变更。在一例中,俯视时的第二控制侧开口部58B的形状也可以是在纵方向Y上向导通基板60侧突出的凸形状。该情况下,第二控制侧开口部58B能够以不露出第二控制用连接部件141B的方式形成。
·在第二实施方式的半导体装置1B中,也可以在第一导电部件42A中的比导通基板60更偏靠树脂部件50的第三树脂侧面53的部分以及第二导电部件42B中的比导通基板60更偏靠第三树脂侧面53的部分的至少一方接合具有电绝缘性的绝缘基板或者绝缘片材(省略图示)。另外,也可以在第一导电部件42A中的比导通基板60更偏靠第三树脂侧面53的部分以及第二导电部件42B中的比导通基板60更偏靠第三树脂侧面53的部分的至少一方形成具有电绝缘性的绝缘膜。
·在第二实施方式的半导体装置1B中,第一控制电源用引线86B与第一低耐压二极管32B的连接构造能够任意变更。在一例中,如图62所示,第一控制电源用引线86B绕过第一控制用引线85A延伸至第一低耐压二极管32B,由此第一控制电源用引线86B与第一低耐压二极管32B连接。该情况下,使第一控制用引线85A的第二配线部111中的第二部分111b的横方向X的长度比第二实施方式的第二部分111b的横方向X的长度短。
·也可以在第二实施方式的半导体装置1B中应用第三实施方式的半导体装置1C的电路结构。
·在第三实施方式的半导体装置1C中,也可以如第二实施方式的半导体装置1B那样,将各低耐压二极管36A、36B、37A、37B、各电阻38A~38D、各开关元件39A、39B分别配置在导通基板60的外部。
·在各实施方式的半导体装置1A~1H、1J、1K中,各输入引线81、82以及输出引线83的配置形态能够任意变更。在一例中,也可以以各输入引线81、82以及输出引线83从树脂部件50的相同的树脂侧面突出的方式,配置各输入引线81、82以及输出引线83。在图63中,各输入引线81、82以及输出引线83从第四树脂侧面54突出。各输入引线81、82与输出引线83在横方向X上分离地排列。
·第一~第五实施方式的半导体装置1A~1E也可以具备支撑第一导电部件42A以及第二导电部件42B的一张绝缘基板,来代替第一绝缘基板41A以及第二绝缘基板41B。
·在第一~第五实施方式的半导体装置1A~1E中,导通基板60的层数能够任意变更。
·在第一~第五实施方式的半导体装置1A~1E中,第四层基板60D、60E也可以一体地形成。该情况下,第四层基板60D、60E以不露出第二输入引线82的露出部82d而是覆盖露出部82d的方式形成有导体部。
·在第一~第五实施方式的半导体装置1A~1E中,第五层基板60F、60G也可以一体地形成。该情况下,也可以形成有覆盖第四层基板60D、60D的导体部的导体部。
·在第一~第三实施方式的半导体装置1A~1C中,也可以省略填充于第一驱动侧开口部59A的绝缘材料71和填充于第二驱动侧开口部59B的绝缘材料72的至少一方。该情况下,能够将配置在第一驱动侧开口部59A内的第一高耐压二极管30A、30B和配置在第二驱动侧开口部59B内的第二高耐压二极管31A、31B的至少一方容易地从导通基板60拆下。因此,能够将与各高耐压二极管30A、30B、31A、31B电气的特性不同的高耐压二极管安装于第一驱动侧开口部59A以及第二驱动侧开口部59B的至少一方。因此,能够容易地调整半导体装置1A~1C的电气的特性。另外,在第六~第八实施方式1F~1H中,也可以省略填充于第一驱动侧开口部59A的绝缘材料71和填充于第二驱动侧开口部59B的绝缘材料72的至少一方。
·在第一~第三以及第六~第八实施方式的半导体装置1A~1C、1F~1H中,各驱动侧开口部59A、59B以及各控制侧开口部58A、58B至少露出由金属层构成的配线部或引线的配线部即可,也可以不在由金属层构成的配线部或引线的配线部安装电子部件装。以下,如(A)~(F)那样,对各驱动侧开口部59A、59B以及各控制侧开口部58A、58B进行个别说明。
(A)在第一~第三以及第六~第八实施方式的半导体装置1A~1C、1F~1H中,也可以从第一驱动侧开口部59A省略绝缘材料71以及第一高耐压二极管30A、30B。根据该结构,例如在将各实施方式的半导体装置1A~1C应用于逆变器电路等电气电路的情况下,能够以适合于该电气电路的电气的特性的方式在第一驱动侧开口部59A内安装高耐压二极管等电子部件。由此,能够以适合于逆变器电路等电气电路的电气的特性的方式来调整半导体装置1A~1C的电气的特性。
(B)在第一~第三以及第六~第八实施方式的半导体装置1A~1C、1F~1H中,也可以从第二驱动侧开口部59B省略绝缘材料72以及第二高耐压二极管31A、31B。根据该结构,例如在将各实施方式的半导体装置1A~1C应用于逆变器电路等电气电路的情况下,能够以适合于该电气电路的电气的特性的方式在第二驱动侧开口部59B内安装高耐压二极管等电子部件。由此,能够以适合于逆变器电路等电气电路的电气的特性的方式来调整半导体装置1A~1C的电气的特性。
(C)在第一、第二、以及第六实施方式的半导体装置1A、1B、1F中,也可以从第一控制侧开口部58A省略第一低耐压二极管32A、32B以及第一电容器33A、33B的至少一方。根据该结构,例如在将第一、第二、以及第六实施方式的半导体装置1A、1B、1F应用于逆变器电路等电气电路的情况下,能够以适合于该电气电路的电气的特性的方式在第一控制侧开口部58A内安装低耐压二极管、电容器等电子部件。由此,能够以适合于逆变器电路等电气电路的电气的特性的方式来调整半导体装置1A、1B、1F的电气的特性。此外,该变更也能够应用于第九实施方式的半导体装置1J。
(D)在第三以及第八实施方式的半导体装置1C、1H中,也可以从第一控制侧开口部58A省略第一低耐压二极管36A、36B、第一电阻38A、第一电阻38B、以及第一开关元件39A中的至少一个。根据该结构,例如在将半导体装置1C、1H应用于逆变器电路等电气电路的情况下,能够以适合于该电气电路的电气的特性的方式在第一控制侧开口部58A内安装低耐压二极管等电子部件。由此,能够以适合于逆变器电路等电气电路的电气的特性的方式来调整半导体装置1C、1H的电气的特性。此外,该变更也能够应用于第十实施方式的半导体装置1K。
(E)在第一、第二、以及第六实施方式的半导体装置1A、1B、1F中,也可以从第二控制侧开口部58B省略第二低耐压二极管34A、34B以及第二电容器35A、35B的至少一方。根据该结构,例如在将第一、第二、以及第六实施方式的半导体装置1A、1B、1F应用于逆变器电路等电气电路的情况下,能够以适合于该电气电路的电气的特性的方式在第二控制侧开口部58B内安装低耐压二极管、电容器等电子部件。由此,能够以适合于逆变器电路等电气电路的电气的特性的方式来调整半导体装置1A、1B、1F的电气的特性。此外,该变更也能够应用于第九实施方式的半导体装置1J。
(F)在第三以及第八实施方式的半导体装置1C、1H中,也可以从第二控制侧开口部58B省略第二低耐压二极管37A、37B、第二电阻38C、38D、以及第二开关元件39B中的至少一个。根据该结构,例如在将半导体装置1C、1H应用于逆变器电路等电气电路的情况下,能够以适合于该电气电路的电气的特性的方式在第二控制侧开口部58B内安装低耐压二极管等电子部件。由此,能够以适合于逆变器电路等电气电路的电气的特性的方式来调整半导体装置1C、1H的电气的特性。此外,该变更也能够应用于第十实施方式的半导体装置1K。
作为上述(A)~(F)的变更例的一例,图64例示出半导体装置1A的未在第一控制侧开口部58A安装第一低耐压二极管32A、32B以及第一电容器33A、33B的状态、以及未在第二控制侧开口部58B安装第二低耐压二极管34A、34B以及第二电容器35A、35B的状态。该情况下,例如,在将半导体装置1A安装于应用半导体装置1A的导通基板之后,能够对照形成于导通基板的电气电路的电气的特性来调整各浪涌降低电路4A、4B的电气的特性。
·在第一~第三以及第六~第八实施方式的半导体装置1A~1C、1F~1H中,也可以从树脂部件50省略第一驱动侧开口部59A以及第二驱动侧开口部59B的至少一方。在一例中,如图65所示,表示从树脂部件50省略了第一驱动侧开口部59A以及第二驱动侧开口部59B的半导体装置1A。该情况下,第一高耐压二极管30A、30B以及第二高耐压二极管31A、31B也可以配置在树脂部件50内,也可以省略第一高耐压二极管30A、30B以及第二高耐压二极管31A、31B。
·在第四~第六以及第十实施方式的半导体装置1D~1F、1K中,第一半导体元件10A与第二半导体元件10B的电极结构相同,但并不限于此,第一半导体元件10A以及第二半导体元件10B的电极结构能够任意变更。例如,第一半导体元件10A的电极结构和第二半导体元件10B的电极结构也可以是相对于沿纵方向Y的中心线而对称的结构。该情况下,在第五、第六、以及第十实施方式的半导体装置1E、1F、1K中,第二半导体元件10B的电流感测电极17经由第二驱动用连接部件172而与导体部181P电连接。第二半导体元件10B的第二源极电极12B经由第二控制用连接部件93B而与导体部181H电连接。
·在各实施方式的半导体装置1A~1H、1J、1K中,第一半导体元件10A以及第二半导体元件10B并不限于MOSFET等晶体管。例如也可以是二极管、LSI。
在第一半导体元件10A以及第二半导体元件10B为二极管的情况下,从第一半导体元件10A以及第二半导体元件10B分别省略控制电极。即第一半导体元件10A以及第二半导体元件10B分别具有作为第一驱动电极的阳极电极和作为第二驱动电极的阴极电极。该情况下,省略第一控制用配线63A以及第二控制用配线63B。伴随于此,省略第一控制用引线84A以及第二控制用引线84B。为了检测流动于第一半导体元件10A以及第二半导体元件10B的电流量,也可以分别保留第一控制用配线64A以及第二控制用配线64B。
另外,也可以省略第一控制用配线64A以及第二控制用配线64B。伴随于此,也可以省略第一控制用引线85A以及第二控制用引线85B。
在第一半导体元件10A以及第二半导体元件10B为LSI的情况下,从第一半导体元件10A以及第二半导体元件10B分别省略第一驱动电极以及第二驱动电极。即第一半导体元件10A以及第二半导体元件10B分别具有控制电极。
·在各实施方式的半导体装置1A~1H、1J、1K中,也可以省略第一半导体元件10A以及第二半导体元件10B的任一个。在省略了第二半导体元件10B的情况下,也可以省略第二绝缘基板41B、第二导电部件42B、导通基板60中的支撑于第二导电部件42B的部分、以及在第二导电部件42B的纵方向Y的旁边排列的引线。在省略了第一半导体元件10A的情况下,也可以省略第一绝缘基板41A、第一导电部件42A、导通基板60中的支撑于第一导电部件42A的部分、以及在第一导电部件42A的纵方向Y的旁边排列的引线。
·在各实施方式的半导体装置1A~1H、1J、1K中,导通基板60、180也可以为单层基板。
·在各实施方式的半导体装置1A~1H、1J、1K中,也可以省略导通基板60、180。该情况下,例如在各导电部件42A、42B的主面42sa、42sb形成绝缘层,在该绝缘层上形成由金属层、金属板构成的配线部。
·在第一~第五实施方式的半导体装置1A~1E的制造方法的导通基板准备工序以及基板接合工序中,也可以在将第一输入引线81接合于第一导电部件42A的主面42sa、将输出引线83接合于第二导电部件42B的主面42sb之后,将导通基板60接合于第一导电部件42A的主面42sa以及第二导电部件42B的主面42sb。
以下对能够从上述实施方式以及变更例把握的技术思想进行记载。
(附记1)一种半导体装置,具备:
半导体元件;
支撑上述半导体元件的支撑基板;
与上述半导体元件电连接的导电体;以及
封固上述半导体元件的树脂部件,
上述导电体具有安装电子部件的安装区域,
上述树脂部件具有使上述安装区域露出的树脂开口部。
(附记2)根据附记1所述的半导体装置,
上述半导体装置具备导通基板来作为上述导电体,该导通基板在具有电绝缘性的基板上形成有由金属层构成的导体部,
上述半导体元件与上述导通基板的上述导体部电连接,
上述支撑基板支撑上述导通基板,
上述树脂部件封固上述导通基板。
(附记3)根据附记2所述的半导体装置
在上述安装区域形成有用于安装上述电子部件的上述导体部。
(附记4)根据附记3所述的半导体装置,
上述半导体元件具有第一驱动电极以及第二驱动电极,
上述导体部具有与上述第一驱动电极电连接的驱动用导体部,
上述树脂开口部具有使上述驱动用导体部的一部分露出的驱动侧开口部。
(附记5)根据附记4所述的半导体装置,
在上述驱动用导体部的一部分安装有用于检测上述半导体元件的短路的上述电子部件。
(附记6)根据附记5所述的半导体装置,
上述电子部件包括二极管。
(附记7)根据附记4~6任一项中所述的半导体装置,
上述驱动侧开口部由具有电绝缘性的树脂材料填充。
(附记8)根据附记7所述的半导体装置,
上述树脂材料与构成上述树脂部件的树脂材料不同。
(附记9)根据附记2~8任一项中所述的半导体装置,
上述半导体元件具有控制向上述半导体元件供给的电流的控制电极,
上述导体部具有与上述控制电极电连接的控制用导体部,
上述树脂开口部具有使上述控制用导体部的一部分露出的控制侧开口部。
(附记10)根据附记2~8任一项中所述的半导体装置,
上述半导体元件是具有第一驱动电极、第二驱动电极以及控制电极的晶体管,
上述导体部具有:
与上述第一驱动电极电连接的驱动用导体部;以及
与上述控制电极电连接的控制用导体部,
上述树脂开口部具有使上述驱动用导体部的一部分露出的驱动侧开口部、以及使上述控制用导体部的一部分露出的控制侧开口部,
上述驱动侧开口部和上述控制侧开口部独立设置。
(附记11)根据附记2~10任一项中所述的半导体装置,
上述半导体元件是具有第一驱动电极、第二驱动电极以及控制电极的晶体管,
上述导体部具有:
与上述控制电极电连接的控制用导体部;以及
基准用导体部,其与上述第二驱动电极电连接,用于设定通过与上述控制用导体部之间的电位差而施加于上述控制电极的电压,
上述树脂开口部具有使上述基准用导体部的一部分露出的控制侧开口部。
(附记12)根据附记2~8任一项中所述的半导体装置,
上述半导体元件是具有第一驱动电极、第二驱动电极以及控制电极的晶体管,
上述导体部具有:
与上述控制电极电连接的控制用导体部;以及
基准用导体部,其与上述第二驱动电极电连接,用于设定通过与上述控制用导体部之间的电位差而施加于上述控制电极的电压,
上述树脂开口部具有分别使上述控制用导体部的一部分以及上述基准用导体部的一部分露出的控制侧开口部。
(附记13)根据附记9、10、以及12任一项中所述的半导体装置,
在由上述控制侧开口部露出的上述控制用导体部安装有上述电子部件,上述电子部件用于降低施加于上述控制电极的电压的浪涌。
(附记14)根据附记11或12所述的半导体装置,
在由上述控制侧开口部露出的上述基准用导体部安装有上述电子部件,上述电子部件用于降低施加于上述第二驱动电极的电压的浪涌。
(附记15)根据附记2~8任一项中所述的半导体装置,
上述半导体元件具有控制向上述半导体元件供给的电压的控制电极,
上述半导体装置具有与上述控制电极电连接的由金属板构成的控制用引线,
上述控制用引线具有:
从上述树脂部件的表面突出的控制用端子;以及
配置在比上述树脂部件的上述表面更靠内部、而且与上述控制用端子电连接的控制用导体部,
上述树脂开口部具有使上述控制用导体部的一部分露出的控制侧开口部。
(附记16)根据附记2~8任一项中所述的半导体装置,
上述半导体元件是具有第一驱动电极、第二驱动电极以及控制电极的晶体管,
上述半导体装置具有:
控制用引线,其由金属板构成,且与上述控制电极电连接;以及
基准用引线,其由金属板构成,且与上述第二驱动电极电连接,用于设定通过与上述控制用引线之间的电位差而施加于上述控制电极的电压,
上述基准用引线具有:
从上述树脂部件的表面突出的基准用端子;以及
配置在比上述树脂部件的上述表面更靠内部、而且与上述基准用端子电连接的基准用导体部,
上述树脂开口部具有使上述基准用导体部的一部分露出的控制侧开口部。
(附记17)根据附记2~8任一项中所述的半导体装置,
上述半导体元件是具有第一驱动电极、第二驱动电极以及控制电极的晶体管,
上述半导体装置具有:
控制用引线,其由金属板构成,且与上述控制电极电连接;
基准用引线,其由金属板构成,且与上述第二驱动电极电连接,用于设定通过与上述控制用引线之间的电位差而施加于上述控制电极的电压,
上述控制用引线具有:
从上述树脂部件的表面突出的控制用端子;以及
配置在比上述树脂部件的上述表面更靠内部、而且与上述控制用端子电连接的控制用导体部,
上述基准用引线具有:
从上述树脂部件的表面突出的基准用端子;以及
配置在比上述树脂部件的上述表面更靠内部、而且与上述基准用端子电连接的基准用导体部,
上述树脂开口部具有分别使上述控制用导体部的一部分以及上述基准用导体部的一部分露出的控制侧开口部。
(附记18)根据附记15或17所述的半导体装置,
在由上述控制侧开口部露出的上述控制用导体部安装有上述电子部件,上述电子部件用于降低施加于上述控制电极的电压的浪涌。
(附记19)根据附记16或17所述的半导体装置,
在由上述控制侧开口部露出的上述基准用导体部安装有上述电子部件,上述电子部件用于降低施加于上述第二驱动电极的电压的浪涌。
(附记20)根据附记15~19任一项中所述的半导体装置,
上述半导体元件具有第一驱动电极以及第二驱动电极,
上述导体部具有与上述第一驱动电极电连接的驱动用导体部,
上述树脂开口部具有使上述驱动用导体部的一部分露出的驱动侧开口部,
上述控制侧开口部从上述驱动侧开口部分离地设置。
(附记21)根据附记15或17所述的半导体装置,
从上述支撑基板的厚度方向观察,上述控制侧开口部配置在上述半导体元件与上述控制用引线的上述控制用端子之间。
(附记22)根据附记16所述的半导体装置,
从上述支撑基板的厚度方向观察,上述控制侧开口部配置在上述半导体元件与上述基准用引线的上述基准用端子之间。
(附记23)根据附记2~22任一项中所述的半导体装置,
上述支撑基板具有金属制的导电部件,
上述导通基板层叠于上述导电部件,
上述半导体元件安装于上述导电部件。
(附记24)根据附记23所述的半导体装置,
在上述导通基板设有在上述导通基板的厚度方向上贯通上述导通基板的基板开口部,
上述半导体元件配置在上述基板开口部内。
(附记25)根据附记2~24任一项中所述的半导体装置,
上述半导体元件包括相互串联连接的第一半导体元件以及第二半导体元件,
上述第一半导体元件以及上述第二半导体元件分别具有第一驱动电极以及第二驱动电极,
上述第一半导体元件的第二驱动电极与上述第二半导体元件的第一驱动电极连接,
上述导体部具有:
与上述第一半导体元件的第一驱动电极电连接的第一驱动用导体部;以及
与上述第二半导体元件的第一驱动电极电连接的第二驱动用导体部,
上述树脂开口部具有:
使上述第一驱动用导体部的一部分露出的第一驱动侧开口部;以及
使上述第二驱动用导体部的一部分露出的第二驱动侧开口部。
(附记26)根据附记25所述的半导体装置,
上述第一半导体元件以及上述第二半导体元件分别具有控制电极,
上述导体部具有:
与上述第一半导体元件的控制电极电连接的第一控制用导体部;以及
与上述第二半导体元件的控制电极电连接的第二控制用导体部,
上述树脂开口部具有:
使上述第一控制用导体部的一部分露出的第一控制侧开口部;以及
从上述第一控制侧开口部分离地形成且使上述第二控制用导体部的一部分露出的第二控制侧开口部。
(附记27)根据附记26所述的半导体装置,
上述半导体装置具有:
与上述第一半导体元件的上述控制电极电连接且由金属板构成的第一控制用引线;以及
与上述第二半导体元件的上述控制电极电连接且由金属板构成的第二控制用引线,
从上述支撑基板的厚度方向观察,上述第一控制用导体部的一部分配置在上述第一半导体元件与上述第一控制用引线之间,
从上述厚度方向观察,上述第二控制用导体部的一部分配置在上述第二半导体元件与上述第二控制用引线之间。
(附记28)根据附记27所述的半导体装置,
从上述厚度方向观察,上述第一控制侧开口部配置在上述第一半导体元件与上述第一控制用引线之间,
从上述厚度方向观察,上述第二控制侧开口部配置在上述第二半导体元件与上述第二控制用引线之间。
(附记29)根据附记26~28任一项中所述的半导体装置,
上述导体部具有:
第一基准用导体部,其与上述第一半导体元件的第二驱动电极电连接,用于设定通过与上述第一控制用导体部之间的电位差而施加于上述第一半导体元件的控制电极的电压;以及
第二基准用导体部,其与上述第二半导体元件的第二驱动电极电连接,用于设定通过与上述第二控制用导体部之间的电位差而施加于上述第二半导体元件的控制电极的电压,
上述第一控制侧开口部使上述第一基准用导体部的一部分露出,
上述第二控制侧开口部使上述第二基准用导体部的一部分露出。
(附记30)根据附记29所述的半导体装置,
上述半导体装置具有:
第一基准用引线,其由金属板构成,且与上述第一半导体元件的上述第二驱动电极电连接;以及
第二基准用引线,其由金属板构成,且与上述第二半导体元件的上述第二驱动电极电连接,
从上述支撑基板的厚度方向观察,上述第一基准用导体部的一部分配置在上述第一半导体元件与上述第一基准用引线之间,
从上述厚度方向观察,上述第二基准用导体部的一部分配置在上述第二半导体元件与上述第二基准用引线之间。
(附记31)根据附记26~30任一项中所述的半导体装置,
从上述支撑基板的厚度方向观察,上述支撑基板的形状是矩形形状,
从上述厚度方向观察,上述第一控制侧开口部以及上述第二控制侧开口部在沿上述支撑基板的一边的方向上以相互分离的状态并排配置。
(附记32)根据附记26~31任一项中所述的半导体装置,
在由上述第一控制侧开口部露出的上述第一控制用导体部、以及由上述第二控制侧开口部露出的上述第二控制用导体部分别安装有上述电子部件,上述电子部件用于降低施加于上述控制电极的电压的浪涌。
(附记33)根据附记29或30所述的半导体装置,
在由上述第一控制侧开口部露出的上述第一基准用导体部、以及由上述第二控制侧开口部露出的上述第二基准用导体部分别安装有上述电子部件,上述电子部件用于降低施加于上述第二驱动电极的电压的浪涌。
(附记34)根据附记2~8任一项中所述的半导体装置,
上述半导体元件包括相互串联连接的第一半导体元件以及第二半导体元件,
上述第一半导体元件以及上述第二半导体元件分别是具有第一驱动电极、第二驱动电极、以及控制电极的晶体管,
上述第一半导体元件的第二驱动电极与上述第二半导体元件的第一驱动电极连接,
上述半导体装置具有:
与上述第一半导体元件的控制电极电连接的第一控制用引线;以及
与上述第二半导体元件的控制电极电连接的第二控制用引线,
上述第一控制用引线具有:
从上述树脂部件的表面突出的第一控制用端子;以及
配置在比上述树脂部件的上述表面更靠内部、而且与上述第一控制用端子电连接的第一控制用导体部,
上述第二控制用引线具有:
从上述树脂部件的表面突出的第二控制用端子;以及
配置在比上述树脂部件的上述表面更靠内部、而且与上述第二控制用端子电连接的第二控制用导体部,
上述树脂开口部具有:
使上述第一控制用导体部的一部分露出的第一控制侧开口部;以及
从上述第一控制侧开口部分离地形成且使上述第二控制用导体部的一部分露出的第二控制侧开口部。
(附记35)根据附记34所述的半导体装置,
从上述树脂部件的厚度方向观察,上述树脂部件的形状是矩形形状,
从上述厚度方向观察,上述第一控制侧开口部以及上述第二控制侧开口部在沿上述树脂部件的一边的方向上以相互分离的状态并排配置。
(附记36)根据附记2~8任一项中所述的半导体装置,
上述半导体元件包括相互串联连接的第一半导体元件以及第二半导体元件,
上述第一半导体元件以及上述第二半导体元件分别具有第一驱动电极以及第二驱动电极,
上述第一半导体元件的第二驱动电极与上述第二半导体元件的第一驱动电极连接,
上述半导体装置具有:
与上述第一半导体元件的第二驱动电极电连接的第一基准用引线;以及
与上述第二半导体元件的第二驱动电极电连接的第二基准用引线,
上述第一基准用引线具有:
从上述树脂部件的表面突出的第一基准用端子;
配置在比上述树脂部件的上述表面更靠内部、而且与上述第一基准用端子电连接的第一基准用导体部,
上述第二基准用引线具有:
从上述树脂部件的上述表面突出的第二基准用端子;以及
配置在比上述树脂部件的上述表面更靠内部、而且与上述第二基准用端子电连接的第二基准用导体部,
上述树脂开口部具有:
使上述第一基准用导体部的一部分露出的第一控制侧开口部;以及
使上述第二基准用导体部的一部分露出的第二控制侧开口部。
(附记37)根据附记2~8任一项中所述的半导体装置,
上述半导体元件包括相互串联连接的第一半导体元件以及第二半导体元件,
上述第一半导体元件以及上述第二半导体元件分别是具有第一驱动电极、第二驱动电极、以及控制电极的晶体管,
上述第一半导体元件的第二驱动电极与上述第二半导体元件的第一驱动电极连接,
上述半导体装置具有:
与上述第一半导体元件的控制电极电连接的第一控制用引线;
与上述第二半导体元件的控制电极电连接的第二控制用引线;
与上述第一半导体元件的第二驱动电极电连接的第一基准用引线;以及
与上述第二半导体元件的第二驱动电极电连接的第二基准用引线,
上述第一控制用引线具有:
从上述树脂部件的表面突出的第一控制用端子;以及
配置在比上述树脂部件的上述表面更靠内部、而且与上述第一控制用端子电连接的第一控制用导体部,
上述第二控制用引线具有:
从上述树脂部件的上述表面突出的第二控制用端子;以及
配置在比上述树脂部件的上述表面更靠内部、而且与上述第二控制用端子电连接的第二控制用导体部,
上述第一基准用引线具有:
从上述树脂部件的上述表面突出的第一基准用端子;以及
配置在比上述树脂部件的上述表面更靠内部、而且与上述第一基准用端子电连接的第一基准用导体部,
上述第二基准用引线具有:
从上述树脂部件的上述表面突出的第二基准用端子;以及
配置在比上述树脂部件的上述表面更靠内部、而且与上述第二基准用端子电连接的第二基准用导体部,
上述树脂开口部具有:
使上述第一控制用导体部的一部分以及上述第一基准用导体部的一部分露出的第一控制侧开口部;以及
使上述第二控制用导体部的一部分以及上述第二基准用导体部的一部分露出的第二控制侧开口部。
(附记38)根据附记25~37任一项中所述的半导体装置,
上述支撑基板具有:
安装上述第一半导体元件的第一导电部件;以及
安装上述第二半导体元件的第二导电部件,
从上述支撑基板的厚度方向观察,上述第一导电部件以及上述第二导电部件以在与上述厚度方向正交的第一方向上分离的状态配置,
上述导通基板配置为遍及上述第一导电部件以及上述第二导电部件。
(附记39)根据附记2~38任一项中所述的半导体装置,
上述导通基板是多层导通基板。
(附记40)根据附记39所述的半导体装置,
上述导通基板具有用于安装上述电子部件的导体部,
上述导体部形成于上述多层导通基板的最表层。
(附记41)根据附记1~40任一项中所述的半导体装置,
上述电子部件包括肖特基势垒二极管。
(附记42)根据附记1~40任一项中所述的半导体装置,
上述电子部件包括以反向串联的方式相互连接的两个肖特基势垒二极管。
(附记43)根据附记1~42任一项中所述的半导体装置,
上述电子部件包括晶体管。
(附记44)根据附记1~43任一项中所述的半导体装置,
上述电子部件包括电容器。
(附记45)根据附记2~23以及25~37任一项中所述的半导体装置,
上述半导体元件安装于上述导体部。
符号说明
1A、1B、1C、1D、1E、1F、1G、1H、1J、1K—半导体装置,10A—第一半导体元件(半导体元件、晶体管),10B—第二半导体元件(半导体元件、晶体管),11—漏极电极(第一驱动电极),12—源极电极(第二驱动电极),13—栅极电极(控制电极),30X—电子部件,30A、30B—第一高耐压二极管(电子部件、保护二极管),31A、31B—第二高耐压二极管(电子部件、保护二极管),32A、32B—第一低耐压二极管(电子部件),33A、33B—第一电容器(电子部件),34A、34B—第二低耐压二极管(电子部件),35A、35B—第二电容器(电子部件),36A、36B—第一低耐压二极管(电子部件),37A、37B—第二低耐压二极管(电子部件),38A—第一电阻(电子部件),38B—第一电阻(电子部件),38C—第二电阻(电子部件),38D—第二电阻(电子部件),39A—第一开关元件(电子部件、晶体管),39B—第二开关元件(电子部件、晶体管),40—支撑基板,42A—第一导电部件(导电部件),42B—第二导电部件(导电部件),50—树脂部件,50X—树脂开口部,51—第一树脂侧面(表面),52—第二树脂侧面(表面),53—第三树脂侧面(表面),54—第四树脂侧面(表面),58A—第一控制侧开口部(树脂开口部、控制侧开口部),58B—第二控制侧开口部(树脂开口部、控制侧开口部),59A—第一驱动侧开口部(树脂开口部、驱动侧开口部),59B—第二驱动侧开口部(树脂开口部、驱动侧开口部),60—导通基板(导电体),61A—第一基板开口部(基板开口部),61B—第二基板开口部(基板开口部),62A—第一驱动用配线(驱动用导体部、第一驱动用导体部、导通基板的导体部),62B—第二驱动用配线(驱动用导体部、第二驱动用导体部、导通基板的导体部),63A—第一控制用配线(控制用导体部、第一控制用导体部、导通基板的导体部),63B—第二控制用配线(控制用导体部、第二控制用导体部、导通基板的导体部),64A—第一控制用配线(基准用导体部、第一基准用导体部、导通基板的导体部),64B—第二控制用配线(基准用导体部、第二基准用导体部、导通基板的导体部),71—绝缘材料(树脂材料),72—绝缘材料(树脂材料),84A—第一控制用引线(控制用引线),84B—第二控制用引线(控制用引线),84t—端子部(控制用端子、第一控制用端子、第二控制用端子),85A—第一控制用引线(基准用引线),85B—第二控制用引线(基准用引线),85t—端子部(基准用端子、第一基准用端子、第二基准用端子),100—第一配线部(控制用导体部、第一控制用导体部、导体部),101—第二配线部(控制用导体部、第一控制用导体部、导体部),102—第一配线部(控制用导体部、第二控制用导体部、导体部),103—第二配线部(控制用导体部、第二控制用导体部、导体部),104—第三配线部(控制用导体部、第二控制用导体部、导体部),110—第一配线部(基准用导体部、第一基准用导体部、导体部),111—第二配线部(基准用导体部、第一基准用导体部、导体部),112—第一配线部(基准用导体部、第二基准用导体部、导体部),113—第二配线部(基准用导体部、第二基准用导体部、导体部),180—导通基板,181A~181N、181P~181R—导体部,183—导体部,184—导体部,X—横方向,Y—纵方向,Z—厚度方向。
Claims (20)
1.一种半导体装置,其特征在于,具备:
半导体元件;
支撑上述半导体元件的支撑基板;
与上述半导体元件电连接的导电体;以及
封固上述半导体元件的树脂部件,
上述导电体具有安装电子部件的安装区域,
上述树脂部件具有使上述安装区域露出的树脂开口部。
2.根据权利要求1所述的半导体装置,其特征在于,
上述半导体装置具备导通基板来作为上述导电体,该导通基板在具有电绝缘性的基板上形成有由金属层构成的导体部,
上述半导体元件与上述导通基板的上述导体部电连接,
上述支撑基板支撑上述导通基板,
上述树脂部件封固上述导通基板。
3.根据权利要求2所述的半导体装置,其特征在于,
在上述安装区域形成有用于安装上述电子部件的上述导体部。
4.根据权利要求3所述的半导体装置,其特征在于,
上述半导体元件具有第一驱动电极以及第二驱动电极,
上述导体部具有与上述第一驱动电极电连接的驱动用导体部,
上述树脂开口部具有使上述驱动用导体部的一部分露出的驱动侧开口部。
5.根据权利要求4所述的半导体装置,其特征在于,
在上述驱动用导体部的一部分安装有用于检测上述半导体元件的短路的上述电子部件。
6.根据权利要求5所述的半导体装置,其特征在于,
上述电子部件包括二极管。
7.根据权利要求4~6任一项中所述的半导体装置,其特征在于,
上述驱动侧开口部由具有电绝缘性的树脂材料填充。
8.根据权利要求7所述的半导体装置,其特征在于,
上述树脂材料与构成上述树脂部件的树脂材料不同。
9.根据权利要求2~8任一项中所述的半导体装置,其特征在于,
上述半导体元件具有控制向上述半导体元件供给的电流的控制电极,
上述导体部具有与上述控制电极电连接的控制用导体部,
上述树脂开口部具有使上述控制用导体部的一部分露出的控制侧开口部。
10.根据权利要求2~8任一项中所述的半导体装置,其特征在于,
上述半导体元件是具有第一驱动电极、第二驱动电极及控制电极的晶体管,
上述导体部具有:
与上述第一驱动电极电连接的驱动用导体部;以及
与上述控制电极电连接的控制用导体部,
上述树脂开口部具有使上述驱动用导体部的一部分露出的驱动侧开口部、以及使上述控制用导体部的一部分露出的控制侧开口部,
上述驱动侧开口部和上述控制侧开口部独立设置。
11.根据权利要求2~10任一项中所述的半导体装置,其特征在于,
上述半导体元件是具有第一驱动电极、第二驱动电极及控制电极的晶体管,
上述导体部具有:
与上述控制电极电连接的控制用导体部;以及
基准用导体部,其与上述第二驱动电极电连接,用于设定通过与上述控制用导体部之间的电位差而施加于上述控制电极的电压,
上述树脂开口部具有使上述基准用导体部的一部分露出的控制侧开口部。
12.根据权利要求2~8任一项中所述的半导体装置,其特征在于,
上述半导体元件是具有第一驱动电极、第二驱动电极及控制电极的晶体管,
上述导体部具有:
与上述控制电极电连接的控制用导体部;以及
基准用导体部,其与上述第二驱动电极电连接,用于设定通过与上述控制用导体部之间的电位差而施加于上述控制电极的电压,
上述树脂开口部具有分别使上述控制用导体部的一部分以及上述基准用导体部的一部分露出的控制侧开口部。
13.根据权利要求9、10以及12任一项中所述的半导体装置,其特征在于,
在由上述控制侧开口部露出的上述控制用导体部安装有上述电子部件,上述电子部件用于降低施加于上述控制电极的电压的浪涌。
14.根据权利要求11或12所述的半导体装置,其特征在于,
在由上述控制侧开口部露出的上述基准用导体部安装有上述电子部件,上述电子部件用于降低施加于上述第二驱动电极的电压的浪涌。
15.根据权利要求2~8任一项中所述的半导体装置,其特征在于,
上述半导体元件具有控制向上述半导体元件供给的电压的控制电极,
上述半导体装置具有与上述控制电极电连接且由金属板构成的控制用引线,
上述控制用引线具有:
从上述树脂部件的表面突出的控制用端子;以及
配置在比上述树脂部件的上述表面更靠内部且与上述控制用端子电连接的控制用导体部,
上述树脂开口部具有使上述控制用导体部的一部分露出的控制侧开口部。
16.根据权利要求2~8任一项中所述的半导体装置,其特征在于,
上述半导体元件是具有第一驱动电极、第二驱动电极及控制电极的晶体管,
上述半导体装置具有:
控制用引线,其由金属板构成,且与上述控制电极电连接;以及
基准用引线,其由金属板构成,且与上述第二驱动电极电连接,用于设定通过与上述控制用引线之间的电位差而施加于上述控制电极的电压,
上述基准用引线具有:
从上述树脂部件的表面突出的基准用端子;以及
配置在比上述树脂部件的上述表面更靠内部且与上述基准用端子电连接的基准用导体部,
上述树脂开口部具有使上述基准用导体部的一部分露出的控制侧开口部。
17.根据权利要求2~8任一项中所述的半导体装置,其特征在于,
上述半导体元件是具有第一驱动电极、第二驱动电极及控制电极的晶体管,
上述半导体装置具有:
控制用引线,其由金属板构成,且与上述控制电极电连接;以及
基准用引线,其由金属板构成,且与上述第二驱动电极电连接,用于设定通过与上述控制用引线之间的电位差而施加于上述控制电极的电压,
上述控制用引线具有:
从上述树脂部件的表面突出的控制用端子;以及
配置在比上述树脂部件的上述表面更靠内部且与上述控制用端子电连接的控制用导体部,
上述基准用引线具有:
从上述树脂部件的表面突出的基准用端子;以及
配置在比上述树脂部件的上述表面更靠内部且与上述基准用端子电连接的基准用导体部,
上述树脂开口部具有分别使上述控制用导体部的一部分以及上述基准用导体部的一部分露出的控制侧开口部。
18.根据权利要求15或17所述的半导体装置,其特征在于,
在由上述控制侧开口部露出的上述控制用导体部安装有上述电子部件,上述电子部件用于降低施加于上述控制电极的电压的浪涌。
19.根据权利要求16或17所述的半导体装置,其特征在于,
在由上述控制侧开口部露出的上述基准用导体部安装有上述电子部件,上述电子部件用于降低施加于上述第二驱动电极的电压的浪涌。
20.根据权利要求15~19任一项中所述的半导体装置,其特征在于,
上述半导体元件具有第一驱动电极以及第二驱动电极,
上述导体部具有与上述第一驱动电极电连接的驱动用导体部,
上述树脂开口部具有使上述驱动用导体部的一部分露出的驱动侧开口部,
上述控制侧开口部从上述驱动侧开口部分离地设置。
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