JP2010016035A - 半導体装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】半導体装置において、ハイサイドドライバ4aがハイサイドスイッチ2より、半導体基板1の周辺に近い領域にあり、ローサイドドライバ4bがローサイドスイッチ3より、半導体基板1の周辺に近い領域にある。これにより、入力コンデンサの正端子からハイサイドスイッチ2とローサイドスイッチ3を経由して、入力コンデンサの負端子に至る経路が短く、かつドライブコンデンサの正端子からローサイドドライバ4aを経由して、ドライブコンデンサの負端子に至る経路が短く、かつブートストラップコンデンサの正端子からハイサイドドライバ4aを経由して、ブートストラップコンデンサの負端子に至る経路が短いため、寄生インダクタンスが小さくなり、変換効率を向上できる。
【選択図】図2
Description
まず、図2を用いて、本発明の第1の実施の形態の半導体装置について説明する。図2は、本実施の形態の半導体装置を示すレイアウト図である。この図2は、半導体装置を接続部側から見た図である。
図9は、本発明の第2の実施の形態の半導体装置を示すレイアウト図である。
前記第1及び第2の実施の形態のように、同一の半導体基板に、スイッチとそれを駆動するドライバを搭載した場合、スイッチとして用いられる半導体デバイスは横型MOSFETとなる。横型MOSFETは半導体基板表面にソース領域及びドレイン領域を形成したもので、ソース電極及びドレイン電極も半導体基板表面に形成する(前記特許文献1に横型MOSFETの一例が記載されている)。低耐圧で横型MOSFETは、半導体基板の単位面積当たりの電流容量を大きくできるが、耐圧が高くなると、ソースとドレイン間の横方向の距離を長くする必要があるので、電流容量が小さくなる。
11…プリント基板、12…入力コンデンサ、13…ブートストラップコンデンサ、14…ドライブコンデンサ、15…電源配線、16…基準電位配線、17…出力配線、18…半導体パッケージ、
21…バンプ、22…バンプ、23…バンプ、
31…電源制御コントローラ、32…ハイサイドドライバ、33…ローサイドドライバ、34…CPU、
Vin…入力電源、Cin…入力コンデンサ、Vdrive…ドライブ電源、Cdrive…ドライブコンデンサ、Cboot…ブートストラップコンデンサ、Dboot…ブートストラップダイオード、Q1…ハイサイドスイッチ、Q2…ローサイドスイッチ、D1…ダイオード、D2…ダイオード、L…出力インダクタ、Cout…出力コンデンサ。
Claims (9)
- ドレインが入力電源電位に接続され、ソースがインダクタに接続されたハイサイドスイッチと、前記ハイサイドスイッチを駆動するハイサイドドライバと、ドレインが前記インダクタに接続され、ソースが基準電位に接続されたローサイドスイッチと、前記ローサイドスイッチを駆動するローサイドドライバとを有し、前記ハイサイドスイッチと前記ハイサイドドライバと前記ローサイドスイッチと前記ローサイドドライバとが同一の半導体基板上に形成された半導体装置であって、
前記ハイサイドドライバは、前記ハイサイドスイッチより、前記半導体基板の周辺に近い領域に配置され、
前記ローサイドドライバは、前記ローサイドスイッチより、前記半導体基板の周辺に近い領域に配置されていることを特徴とする半導体装置。 - 請求項1記載の半導体装置において、
前記ハイサイドスイッチおよび前記ローサイドスイッチの接続部には、バンプが用いられていることを特徴とする半導体装置。 - 請求項1記載の半導体装置において、
前記ハイサイドスイッチおよび前記ローサイドスイッチには、横型MOSFETが用いられていることを特徴とする半導体装置。 - ドレインが入力電源電位に接続され、ソースがインダクタに接続されたハイサイドスイッチと、前記ハイサイドスイッチを駆動するハイサイドドライバと、ドレインが前記インダクタに接続され、ソースが基準電位に接続されたローサイドスイッチと、前記ローサイドスイッチを駆動するローサイドドライバとを有し、前記ハイサイドスイッチと前記ハイサイドドライバと前記ローサイドスイッチと前記ローサイドドライバとが同一の半導体基板上に形成された半導体装置であって、
前記ハイサイドドライバは、前記ハイサイドスイッチより、前記半導体基板の周辺に近い領域と前記半導体基板の中心に近い領域とに配置され、
前記ローサイドドライバは、前記ローサイドスイッチより、前記半導体基板の周辺に近い領域と前記半導体基板の中心に近い領域とに配置されていることを特徴とする半導体装置。 - 請求項4記載の半導体装置において、
前記ハイサイドスイッチおよび前記ローサイドスイッチの接続部には、バンプが用いられていることを特徴とする半導体装置。 - 請求項4記載の半導体装置において、
前記ハイサイドスイッチおよび前記ローサイドスイッチには、横型MOSFETが用いられていることを特徴とする半導体装置。 - ドレインが入力電源電位に接続され、ソースがインダクタに接続されたハイサイドスイッチと、前記ハイサイドスイッチを駆動するハイサイドドライバと、ドレインが前記インダクタに接続され、ソースが基準電位に接続されたローサイドスイッチと、前記ローサイドスイッチを駆動するローサイドドライバとを有し、前記ハイサイドスイッチと前記ハイサイドドライバと前記ローサイドドライバとが第1の半導体基板上に形成され、前記ローサイドスイッチが第2の半導体基板上に形成された半導体装置であって、
前記ハイサイドドライバは、前記ハイサイドスイッチより、前記第1の半導体基板の周辺に近い領域に配置され、
前記ローサイドドライバは、前記ハイサイドスイッチより、前記第1の半導体基板の周辺に近い領域に配置されていることを特徴とする半導体装置。 - 請求項7記載の半導体装置において、
前記ハイサイドスイッチおよび前記ローサイドスイッチの接続部には、バンプが用いられていることを特徴とする半導体装置。 - 請求項7記載の半導体装置において、
前記ハイサイドスイッチには、横型MOSFETが用いられ、
前記ローサイドスイッチには、縦型MOSFETが用いられていることを特徴とする半導体装置。
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