JP5062029B2 - 半導体装置 - Google Patents
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Description
先ずインバータ装置の回路構成を説明する。図1(a)に示すように、インバータ装置11は、6個の半導体チップとしてのスイッチング素子Q1〜Q6を有するインバータ回路12を備えている。各スイッチング素子Q1〜Q6には、MOSFET(metal oxide semiconductor 電界効果トランジスタ)が使用されている。インバータ回路12は、第1及び第2のスイッチング素子Q1,Q2、第3及び第4のスイッチング素子Q3,Q4、第5及び第6のスイッチング素子Q5,Q6がそれぞれ直列に接続されている。各スイッチング素子Q1〜Q6のドレインとソース間には、ダイオードD1〜D6が、逆並列に接続されている。第1、第3及び第5のスイッチング素子Q1,Q3,Q5及び各第1、第3及び第5のスイッチング素子Q1,Q3,Q5に接続されたダイオードD1,D3,D5の組はそれぞれ上アームと呼ばれる。また、第2、第4及び第6のスイッチング素子Q2,Q4,Q6及び第2、第4及び第6のスイッチング素子Q2,Q4,Q6に接続されたダイオードD2,D4,D6の組はそれぞれ下アームと呼ばれる。
図2〜図4に示すように、インバータ装置11は、銅製の金属ベース20と、絶縁基板としてのセラミック基板21とで構成された基板22上に半導体チップ23が実装されている。半導体チップ23は、1個のスイッチング素子(MOSFET)及び1個のダイオードが一つのデバイスとして組み込まれている。即ち、半導体チップ23は、図1(b)に示される一つのスイッチング素子Q及び一つのダイオードDを備えたデバイスとなる。
インバータ装置11は、例えば、車両の電源装置の一部を構成するものとして使用される。インバータ装置11は、プラス入力端子14及びマイナス入力端子16が直流電源(図示せず)に接続され、U相端子U、V相端子V及びW相端子Wがモータ(図示せず)に接続され、駆動信号入力端子G1〜G6及び信号端子S1〜S6が制御装置(図示せず)に接続された状態で使用される。
(1)複数の半導体チップ23が並列に接続されるとともに配線部材として板状導体が使用される半導体装置において、複数の半導体チップ23が実装された基板22の回路パターン24bに対して電気的に接続される正極用配線部材27の端子部27aは、先端に回路パターンに接合される接合部27bを備えている。端子部27aは、接合部27bと配線部材の本体部27Aとの間の断面形状がクランク状に形成されている。そして、接合部27bは複数の半導体チップ23との距離が均等に配置されている。したがって、接合部27bとの距離が均等になるべき複数の半導体チップ23との距離が実際は均等にならない状態になることがなく、従来技術に比べ、安定して配線インダクタンスを均等化することができ、各半導体チップ23に供給される電流のアンバランスを低減することができる。また、端子部27aが断面クランク状に形成されているため、接合部27bへの応力を低減することができる。
○ セラミック基板21に代えて、絶縁基板として金属基板の表面に絶縁層を形成し、絶縁層上に回路パターン24a,24b,24c,24dを形成した構成の物を使用してもよい。
○ 接合部27b,28bの回路パターン24b,24cへの接合は、超音波接合に限らず、例えば、半田付けによる接合やレーザ溶接による接合あってもよい。
○ 接合部27bは、複数の半導体チップとの距離L1,L2が許容誤差の範囲内で等しい位置に接合される構成に限らず、許容誤差の範囲内で端子部27aから各半導体チップ23までの電流伝達経路のインピーダンスが等しい位置に接合されてもよい。
○ 半導体装置は、複数の半導体チップが並列に接続されるとともに配線部材として板状導体が使用される半導体装置であれば適用することができ、コンデンサ17のない半導体装置であってもよい。
(1)前記複数の半導体チップは、一つのスイッチング素子の機能と同じ役割を行うために並列に接続された複数の半導体チップであり、前記配線部材は、前記スイッチング素子に電力を供給するコンデンサと、前記半導体チップが実装された回路パターンとを電気的に接続する電極用配線部材である。
Claims (1)
- 複数の半導体チップが並列に接続されるとともに配線部材として板状導体が使用されている半導体装置であって、
前記配線部材は、前記複数の半導体チップが実装された基板の回路パターンに対して電気的に接続される端子部を有し、
前記端子部は、先端に前記回路パターンに超音波接合で接合される接合部を備え、
前記接合部と前記配線部材の本体部との間に、前記接合部から前記基板に直交する方向において前記基板側とは逆側に延びる第一の部分と、前記第一の部分から前記基板の面方向において前記接合部側とは逆側に延びる第二の部分と、前記第二の部分から前記基板に直交する方向において前記基板側とは逆側に延びる第三の部分とが設けられることにより、前記接合部と前記本体部との間の断面形状がクランク状に形成されており、
前記接合部は、前記複数の半導体チップとの距離が均等に配置されていることを特徴とする半導体装置。
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