JP6070955B2 - 半導体装置 - Google Patents

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    • H01L2224/4911Disposition the connectors being bonded to at least one common bonding area, e.g. daisy chain
    • H01L2224/49111Disposition the connectors being bonded to at least one common bonding area, e.g. daisy chain the connectors connecting two common bonding areas, e.g. Litz or braid wires
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    • H01L2224/4911Disposition the connectors being bonded to at least one common bonding area, e.g. daisy chain
    • H01L2224/49113Disposition the connectors being bonded to at least one common bonding area, e.g. daisy chain the connectors connecting different bonding areas on the semiconductor or solid-state body to a common bonding area outside the body, e.g. converging wires
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    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73251Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265Layer and wire connectors
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    • H01L2224/74Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
    • H01L2224/78Apparatus for connecting with wire connectors
    • H01L2224/7825Means for applying energy, e.g. heating means
    • H01L2224/783Means for applying energy, e.g. heating means by means of pressure
    • H01L2224/78313Wedge
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    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/85Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H01L2224/8538Bonding interfaces outside the semiconductor or solid-state body
    • H01L2224/85399Material
    • H01L2224/854Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/85417Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 400°C and less than 950°C
    • H01L2224/85423Magnesium (Mg) as principal constituent
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    • H01L2224/8538Bonding interfaces outside the semiconductor or solid-state body
    • H01L2224/85399Material
    • H01L2224/854Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/85438Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/85447Copper (Cu) as principal constituent
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    • H01L24/28Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L24/29Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
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Description

この発明は、半導体装置に関する。
MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor)は、インバータ回路、コンバータ回路等の電子回路のスイッチング素子として用いられている。MOSFETには、バイポーラデバイスであるPN接合ダイオード(ボディダイオード)が寄生している。MOSFETが使用されている電子回路において、MOSFETに寄生しているPN接合ダイオード(ボディダイオード)に電流が流れると、デバイス特性が劣化するおそれがある。具体的には、PN接合ダイオードに電流が流れると、MOSFETに結晶欠陥部が存在している場合には、結晶欠陥部で電子と正孔とが再結合し、結晶欠陥部が拡大するおそれがある。
特に、SiCを主とする半導体材料で作成されたSiCMOSFETでは、PN接合ダイオードに電流が流れると、順方向劣化が生じる。より具体的には、SiC半導体結晶には、基底面転位(BPD:Basal Plane Dislocation)と呼ばれる結晶欠陥が存在していることが知られている。BPDにおける結晶構造は、その他の部分の結晶構造と異なり、その結晶のバンドギャップは、SiC半導体本来のバンドギャップよりも小さい。したがって、BPDは、電子および正孔の再結合中心となりやすい。そのため、PN接合部に順方向電流が流れると、BPDが拡大して、面欠陥(スタッキングフォルト)となる。これにより、SiCMOSFETのオン抵抗が増大する。
そこで、PN接合ダイオードに電流が流れるのを防止するために、動作電圧がPN接合ダイオードより低いショットキーバリアダイオードを、PN接合ダイオードに並列接続する回路構成が提案されている。
特開2006-310790号公報
しかし、ショットキーバリアダイオードを並列接続した回路構成を採用した場合にも、PN接合ダイオードに電流が流れる現象が生じていた。本願の発明者は、この現象が、ショットキーバリアダイオードを通る電流経路の寄生インダクタンスに起因して発生することを発見した。つまり、ショットキーバリアダイオードに電流が流れ始めると、ショットキーバリアダイオードを通る電流経路の寄生インダクタンスにより逆起電力が発生する。この逆起電力が、ショットキーバリアダイオードに並列接続されているPN接合ダイオードの順方向立ち上がり電圧に達すると、このPN接合ダイオードに電流が流れる。
この発明の目的は、バイポーラデバイスに電流が流れるのを抑制できる半導体装置を提供することである。
この発明の第1の半導体装置は、ダイパッドと、前記ダイパッドの一表面にダイボンディングされ、ダイボンディングされた面とは反対側の表面に第1の電極パッドを有するバイポーラデバイスと、前記ダイパッドの前記一表面にダイボンディングされ、ダイボンディングされた面とは反対側の表面に前記第1の電極パッドに電気的に接続される第2の電極パッドを有するユニポーラデバイスと、前記ダイパッドの側方に配置され、前記第2の電極パッドが電気的に接続される導電部材と、一端部が前記第1の電極パッドに接合され、他端部が前記導電部材に接合され、中間部が前記第2の電極パッドに接合されたボンディングワイヤとを含み、前記ダイパッドは平面視で四角形状をなし前記導電部材は平面視で前記ダイパッドにおける所定の第1の辺の一端寄りの部分に対向配置されており、平面視において、前記ダイパッドの4辺のうち、前記第1の辺における前記導電部材が配置されている側の一端から前記第1の辺に対し垂直方向に延びた辺を第2の辺とすると、前記ユニポーラデバイスは、前記バイポーラデバイスに対して前記ダイパッドの前記第2の辺に近くかつ前記第1の辺に近い位置に配置されており、平面視において、前記ボンディングワイヤにおける、前記第1の電極パッドとの接合部分と前記第2の電極パッドとの接合部分との間の第1のワイヤ部分と、前記ボンディングワイヤにおける、前記第2の電極パッドとの接合部分と前記導電部材との接合部分との間の第2のワイヤ部分とのなす角度が90度以上である。
ボンディングワイヤにおける第2の電極パッドとの接合部分と第1のワイヤ部分との接続部およびボンディングワイヤにおける第2の電極パッドとの接合部分と第2のワイヤ部分との接続部には負荷がかかりやすい。この発明では、平面視において、第1のワイヤ部分と第2のワイヤ部分のなす角度が90度以上となっているため、余分な負荷を生じさせず、強度低下をさせない。これにより、これらの接続部の強度を向上させることができる。
なお、ユニポーラデバイスが、バイポーラデバイスに対してダイパッドの第2の辺に近くかつ第1の辺に近い位置に配置されているとは、平面視において、ユニポーラデバイスの重心が、バイポーラデバイスの重心に対してダイパッドの第2の辺に近くかつ第1の辺に近い位置に配置されていることを意味する。
この発明の一実施形態では、前記バイポーラデバイスが平面視で四角形状をなしている。また、前記バイポーラデバイスは、平面視でその4辺がそれぞれ前記ダイパッドの4辺に平行となる姿勢から、両者間の対向する辺が非平行となるように、前記ダイパッドに対して所要角度回転した姿勢で前記ダイパッドにダイボンディングされている。そして、平面視において、前記バイポーラデバイスの4辺のうち、前記ダイパッドの前記第1の辺に対して、前記ダイパッドの前記第2の辺に近づくにつれて前記第1の辺に近づくように傾斜している辺の長さ方向と、前記ボンディングワイヤにおける前記第1の電極パッドとの接合部分の長さ方向とが平行である。
この構成によれば、ボンディングワイヤと第1の電極パッドとの接合面積を大きくすることができるから、ボンディングワイヤと第1の電極パッドとの接合強度を向上させることができる。これにより、ワイヤボンディングの信頼性を向上化できる。
この発明の一実施形態では、前記バイポーラデバイスが平面視で長方形形状をなしている。そして、前記バイポーラデバイスの長辺が、前記ダイパッドの前記第1の辺に対して傾斜しており、前記ダイパッドの前記第1の辺と前記第2の辺との交点の側に延びている。この構成によれば、ボンディングワイヤと第1の電極パッドとの接合面積をより大きくすることが可能となる。
この発明の一実施形態では、前記ユニポーラデバイスが平面視で四角形状をなしている。また、前記ユニポーラデバイスは、平面視でその4辺がそれぞれ前記ダイパッドの4辺に平行となる姿勢から、両者間の対向する辺が非平行となるように、前記ダイパッドに対して所要角度回転した姿勢で前記ダイパッドにダイボンディングされている。そして、平面視において、前記ユニポーラデバイスの4辺のうち、前記ダイパッドの前記第1の辺に対して、前記ダイパッドの前記第2の辺に近づくにつれて前記第1の辺に近づくように傾斜している辺の長さ方向と、前記ボンディングワイヤにおける前記第2の電極パッドとの接合部分の長さ方向とが平行である。
この構成によれば、ボンディングワイヤと第2の電極パッドとの接合面積を大きくすることができるから、ボンディングワイヤと第2の電極パッドとの接合強度を向上させることができる。これにより、ワイヤボンディングの信頼性を向上化できる。
この発明の一実施形態では、前記ユニポーラデバイスが平面視で長方形形状をなしている。そして、前記ユニポーラデバイスの長辺が、前記ダイパッドの前記第1の辺に対して傾斜しており、前記ダイパッドの前記第1の辺と前記第2の辺との交点の側に延びている。この構成によれば、ボンディングワイヤと第2の電極パッドとの接合面積をより大きくすることが可能となる。
この発明の一実施形態では、前記バイポーラデバイスのダイボンディングされた面とは反対側の表面には、前記第1の電極パットとは異なる位置に、前記バイポーラデバイスがMOSトランジスタのときにはゲート電極、前記バイポーラデバイスがIGBTのときにはゲート電極、前記バイポーラデバイスがバイポーラトランジスタのときにはベース電極に相当する第3の電極パッドが設けられている。そして、前記第3の電極パッドは、前記バイポーラデバイスの前記表面のコーナー部のうち、前記ダイパッドの前記第2の辺から遠くかつ前記第1の辺に近い側のコーナー部に配置されている。
この発明の第2の半導体装置は、ダイパッドと、前記ダイパッドの一表面にダイボンディングされ、ダイボンディングされた面とは反対側の表面に第1の電極パッドを有するバイポーラデバイスと、前記ダイパッドの前記一表面にダイボンディングされ、ダイボンディングされた面とは反対側の表面に前記第1の電極パッドに電気的に接続される第2の電極パッドを有するユニポーラデバイスと、前記ダイパッドの側方に配置され、前記第2の電極パッドが電気的に接続される導電部材と、一端部が前記第1の電極パッドに接合され、他端部が前記導電部材に接合され、中間部が前記第2の電極パッドに接合されたボンディングワイヤとを含み、前記ダイパッドは平面視で四角形状をなし、前記導電部材は平面視で前記ダイパッドにおける所定の第1の辺の一端よりの部分に対向配置されており、平面視において、前記ダイパッドの4辺のうち、前記第1の辺における前記導電部材が配置されている側の一端から前記第1の辺に対し垂直方向に延びた辺を第2の辺とすると、前記バイポーラデバイスと前記ユニポーラデバイスは、前記第2の辺と平行な方向に並んで配置され、前記ユニポーラデバイスが前記バイポーラデバイスに対して前記第1の辺側にあり、平面視において、前記ボンディングワイヤにおける、前記第1の電極パッドとの接合部分と前記第2の電極パッドとの接合部分との間の第1のワイヤ部分と、前記ボンディングワイヤにおける、前記第2の電極パッドとの接合部分と前記導電部材との接合部分との間の第2のワイヤ部分とのなす角度が90度以上である。
この発明の一実施形態では、前記バイポーラデバイスが平面視で四角形状をなしている。また、前記バイポーラデバイスは、平面視でその4辺がそれぞれ前記ダイパッドの4辺に平行となる姿勢で前記ダイパッドにダイボンディングされている。そして、平面視において、前記バイポーラデバイスの4辺のうち、前記ダイパッドの前記第2の辺に平行な辺の長さ方向と、前記ボンディングワイヤにおける前記第1の電極パッドとの接合部分の長さ方向とが平行である。
この構成によれば、ボンディングワイヤと第1の電極パッドとの接合面積を大きくすることができるから、ボンディングワイヤと第1の電極パッドとの接合強度を向上させることができる。これにより、ワイヤボンディングの信頼性を向上化できる。
この発明の一実施形態では、前記ユニポーラデバイスが平面視で四角形状をなしている。また、前記ユニポーラデバイスは、平面視でその4辺がそれぞれ前記ダイパッドの4辺に平行となる姿勢で前記ダイパッドにダイボンディングされている。そして、平面視において、前記ユニポーラデバイスの4辺のうち、前記ダイパッドの前記第2の辺に平行な辺の長さ方向と、前記ボンディングワイヤにおける前記第2の電極パッドとの接合部分の長さ方向とが平行である。
この構成によれば、ボンディングワイヤと第2の電極パッドとの接合面積を大きくすることができるから、ボンディングワイヤと第2の電極パッドとの接合強度を向上させることができる。これにより、ワイヤボンディングの信頼性を向上化できる。
この発明の一実施形態では、前記バイポーラデバイスのダイボンディングされた面とは反対側の表面には、前記第1の電極パットとは異なる位置に、前記バイポーラデバイスがMOSトランジスタのときにはゲート電極、前記バイポーラデバイスがIGBTのときにはゲート電極、前記バイポーラデバイスがバイポーラトランジスタのときにはベース電極に相当する第3の電極パッドが設けられている。そして、前記第3の電極パッドは、前記バイポーラデバイスの前記表面のコーナー部のうち、前記ダイパッドの前記第2の辺から遠くかつ前記第1の辺に近い位置にあるコーナー部に配置されている。
この発明の第3の半導体装置は、ダイパッドと、前記ダイパッドの一表面にダイボンディングされ、ダイボンディングされた面とは反対側の表面に第1の電極パッドを有するバイポーラデバイスと、前記ダイパッドの前記一表面にダイボンディングされ、ダイボンディングされた面とは反対側の表面に前記第1の電極パッドに電気的に接続される第2の電極パッドを有するユニポーラデバイスと、前記ダイパッドの側方に配置され、前記第2の電極パッドが電気的に接続される導電部材と、一端部が前記第1の電極パッドに接合され、他端部が前記導電部材に接合され、中間部が前記第2の電極パッドに接合されたボンディングワイヤとを含み、平面視において、前記ボンディングワイヤにおける、前記第1の電極パッドとの接合部分と前記第2の電極パッドとの接合部分との間の第1のワイヤ部分と、前記ボンディングワイヤにおける、前記第2の電極パッドとの接合部分と前記導電部材との接合部分との間の第2のワイヤ部分とのなす角度が90度以上であり、前記第1のワイヤ部分が前記第2のワイヤ部分よりも短く、平面視において、前記ボンディングワイヤにおける前記第2の電極パッドとの接合部分と前記第1のワイヤ部分とのなす角度が、前記ボンディングワイヤにおける前記第2の電極パッドとの接合部分と前記第2のワイヤ部分とのなす角度より大きい。
第1のワイヤ部分は第2のワイヤ部分より短いため、それらに引っ張り力等の外力が掛かった場合、第1のワイヤ部分は第2のワイヤ部分に比べてその外力を吸収しにくい。そこで、ボンディングワイヤにおける第2の電極パッドとの接合部分と第1のワイヤ部分とのなす角度を、ボンディングワイヤにおける第2の電極パッドとの接合部分と第2のワイヤ部分とのなす角度より大きくすることにより、ボンディングワイヤにおける第2の電極パッドとの接合部分と第1のワイヤ部分との接続部の強度を、ボンディングワイヤにおける第2の電極パッドとの接合部分と第2のワイヤ部分との接続部の強度より高くしている。
この発明の一実施形態では、前記ダイパッドの前記一表面に、前記バイポーラデバイスと前記ユニポーラデバイスとの組が、前記ダイパッドの前記第2の辺に平行な方向に間隔をおいて、複数組配置されており、各組が並列に接続されている。
この発明の第4の半導体装置は、ダイパッドと、前記ダイパッドの一表面にダイボンディングされ、ダイボンディングされた面とは反対側の表面に第1の電極パッドを有するバイポーラデバイスと、前記ダイパッドの前記一表面にダイボンディングされ、ダイボンディングされた面とは反対側の表面に前記第1の電極パッドに電気的に接続される第2の電極パッドを有するユニポーラデバイスと、前記ダイパッドの側方に配置され、前記第2の電極パッドが電気的に接続される導電部材と、一端部が前記第1の電極パッドに接合され、他端部が前記導電部材に接合され、中間部が前記第2の電極パッドに接合されたボンディングワイヤとを含み、平面視において、前記ボンディングワイヤにおける、前記第1の電極パッドとの接合部分と前記第2の電極パッドとの接合部分との間の第1のワイヤ部分と、前記ボンディングワイヤにおける、前記第2の電極パッドとの接合部分と前記導電部材との接合部分との間の第2のワイヤ部分とのなす角度が90度以上であり、前記ダイパッドの前記一表面には、前記バイポーラデバイスと前記ユニポーラデバイスとの間に、第4の電極パッドを有する他のバイポーラデバイスと、第5の電極パッドを有する他のユニポーラデバイスとが並んで配置されており、前記第1のワイヤ部分の中間部分が、前記第4の電極パッドおよび前記第5の電極パッドに接合されている。
この発明の第5の半導体装置は、ダイパッドと、前記ダイパッドの一表面にダイボンディングされ、ダイボンディングされた面とは反対側の表面に第1の電極パッドを有するバイポーラデバイスと、前記ダイパッドの前記一表面にダイボンディングされ、ダイボンディングされた面とは反対側の表面に前記第1の電極パッドに電気的に接続される第2の電極パッドを有するユニポーラデバイスと、前記ダイパッドの側方に配置され、前記第2の電極パッドが電気的に接続される導電部材と、一端部が前記第1の電極パッドに接合され、他端部が前記導電部材に接合され、中間部が前記第2の電極パッドに接合されたボンディングワイヤとを含み、平面視において、前記ボンディングワイヤにおける、前記第1の電極パッドとの接合部分と前記第2の電極パッドとの接合部分との間の第1のワイヤ部分と、前記ボンディングワイヤにおける、前記第2の電極パッドとの接合部分と前記導電部材との接合部分との間の第2のワイヤ部分とのなす角度が90度以上であり、前記ダイパッドは平面視で四角形状をなし、前記導電部材は平面視で前記ダイパッドにおける所定の第1の辺の一端寄りの部分に対向配置されており、平面視において、前記ダイパッドの4辺のうち、前記第1の辺における前記導電部材が配置されている側の一端から前記第1の辺に対し垂直方向に延びた辺を第2の辺とすると、前記ユニポーラデバイスは、前記バイポーラデバイスに対して前記ダイパッドの前記第2の辺に近い位置に配置されており、前記ボンディングワイヤが複数本設けられ、これら複数本のボンディングワイヤが平面視において間隔をおいて配置されており、前記各ボンディングワイヤにおける前記第1のワイヤ部分と前記第2のワイヤ部分のなす角度が、前記ダイパッドの前記第1の辺から遠い位置にあるボンディングワイヤほど大きい。
この構成によれば、複数本のボンディングワイヤの各中間部を第2の電極パッドにボンディングしやすくなる。
この発明の一実施形態では、前記複数のボンディングワイヤが2本のボンディングワイヤであり、前記バイポーラデバイスが平面視で長方形形状をなすとともに、前記第1の電極パッドが平面視において長方形形状をなし、前記バイポーラデバイスは、その長辺が前記ダイパッドの前記第2の辺に対して平行となる姿勢で、前記ダイパッドにダイボンディングされている。そして、前記2本のボンディングワイヤのうち前記ダイパッドの前記第1の辺から遠い位置にあるボンディングワイヤにおける第1の接合部分が、前記ダイパッドの前記第2の辺に沿う方向に前記第1の電極パッドの表面を二等分した2つの領域のうち、前記第1の辺から遠い方の領域に接合されている。一方、前記2本のボンディングワイヤのうち前記ダイパッドの前記第1の辺に近い位置にあるボンディングワイヤにおける第1の接合部分が、前記ダイパッドの前記第2の辺に沿う方向に前記第1の電極パッドの表面を二等分した2つの領域のうち、前記第1の辺に近い方の領域に接合されている。
この構成によれば、2本のボンディングワイヤの各一端部を第1の電極パッドにボンディングしやすくなる。
この発明の一実施形態では、前記ユニポーラデバイスが平面視で正方形形状をなすとともに、前記第2の電極パッドが平面視において正方形形状をなし、前記ユニポーラデバイスは、その4辺が前記ダイパッドの4辺に平行となる姿勢で、前記ダイパッドにダイボンディングされている。前記第2の電極パッドの4つの頂点のうち、前記ダイパッドの前記第1の辺に近くかつ前記第2の辺に近い頂点を第1頂点とし、前記ダイパッドの前記第1の辺に近くかつ前記第2の辺から遠い頂点を第2頂点とし、前記第1頂点に対向する頂点を第3頂点とし、前記第2頂点に対向する頂点を第4頂点とすると、前記2本のボンディングワイヤのうち前記ダイパッドの前記第1の辺から遠い位置にあるボンディングワイヤにおける第2の接合部分が、前記第1頂点と第3頂点とを結ぶ対角線を境界として前記第2電極の表面を二等分した2つの領域のうち、前記第4頂点に近い側の領域に接合されている。そして、前記2本のボンディングワイヤのうち前記ダイパッドの前記第1の辺に近い位置にあるボンディングワイヤにおける第1の接合部分が、前記対角線を境界として前記第2の電極パッドの表面を二等分した領域のうち、前記第2頂点に近い側の領域に接合されている。
この構成によれば、2本のボンディングワイヤの各中間部を第2の電極パッドにボンディングしやすくなる。
この発明の一実施形態では、平面視において、前記ユニポーラデバイスの重心が、前記バイポーラデバイスの重心に対して前記ダイパッドの前記第1の辺に近い位置に配置されている。
この発明の一実施形態では、前記バイポーラデバイスがPN接合ダイオード構造を含み、前記ユニポーラデバイスがショットキーバリアダイオードを含む。
この発明の第2の半導体装置は、前記第1の半導体装置を2つ含み、一方の第1の半導体装置の前記第1の電極パッドが、他方の第1の半導体装置のダイパッドに接続金属部材によって接続されている。
本発明における上述の、またはさらに他の目的、特徴および効果は、添付図面を参照して次に述べる実施形態の説明により明らかにされる。
図1は、本発明の一実施形態に係る半導体装置が適用されたインバータ回路1を示す電気回路図である。 図2は、図1のモジュールの内部構造を示す図解的な平面図である。 図3は、図2のパッケージ4の拡大平面図である。 図4は、図3の部分拡大平面図である。 図5は、図2のパッケージ4の内部構造を示す図解的な側面図である。 図6は、パッケージ4の第1変形例を示す図解的な平面図である。 図7は、パッケージ4の第2変形例を示す図解的な平面図である。 図8は、パッケージ4の第2変形例の電気的構成を示す電気回路図である。 図9は、パッケージ4の第3変形例を示す図解的な平面図である。 図10は、パッケージ4の第3変形例の電気的構成を示す電気回路図である。 図11は、パッケージ4の第4変形例を示す図解的な平面図である。 図12は、図2のモジュール2の変形例を示す図解的な平面図である。
以下では、この発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る半導体装置が適用されたインバータ回路1を示す電気回路図である。
インバータ回路1は、第1のモジュール2と、第2のモジュール3とを含む。第1のモジュール2は、第1電源端子51と、第2電源端子53と、2つのゲート端子54,55と、出力端子52とを備えている。第2のモジュール3は、第1電源端子56と、第2電源端子58と、2つのゲート端子59,60と、出力端子57とを備えている。各モジュール2,3の第1電源端子51,56は、第1出力線17を介して電源15(直流電源)の正極端子に接続されている。各モジュール2,3の出力端子52,57の間には、第2出力線18を介して誘導性の負荷16が接続されている。各モジュール2,3の第2電源端子53,58は、第3出力線19を介して電源15の負極端子に接続されている。各モジュール2,3のゲート端子54,55,59,60には、図示しない制御ユニットが接続される。
第1のモジュール2は、ハイサイドの第1のMOSFET11と、それに直列に接続されたローサイドの第2のMOSFET12とを含む。MOSFET11,12は、第1のPN接合ダイオード(ボディダイオード)11aおよび第2のPN接合ダイオード12aをそれぞれ内蔵している。これらのPN接合ダイオード11a,12aは、バイポーラデバイスである。各PN接合ダイオード11a,12aのアノードは、対応するMOSFET11,12のソースに電気的に接続され、そのカソードは対応するMOSFET11,12のドレインに電気的に接続されている。
MOSFET11,12には、ユニポーラデバイスである第1のショットキーバリアダイオード21および第2のショットキーバリアダイオード22がそれぞれ並列に接続されている。つまり、バイポーラデバイスであるPN接合ダイオード11a,12aに、ユニポーラデバイスであるショットキーバリアダイオード21,22が並列に接続されている。
第1のMOSFET11のドレインは、第1のモジュール2の第1電源端子51に接続されている。第1のショットキーバリアダイオード21のカソードは、第1のMOSFET11のドレイン(第1のPN接合ダイオード11aのカソード)に接続されている。第1のMOSFET11のソース(第1のPN接合ダイオード11aのアノード)は、接続金属部材32を介して、第1のショットキーバリアダイオード21のアノードに接続されている。第1のショットキーバリアダイオード21のアノードは、接続金属部材33を介して、第1のモジュール2の出力端子52に接続されている。つまり、第1のショットキーバリアダイオード21のアノードは、接続金属部材33を介して、第2出力線18に接続されている。接続金属部材32,33には、インダクタンスL1,L2がそれぞれ寄生している。接続金属部材32,33は、後述するように、1本のボンディングワイヤ31から構成されている。
第2のMOSFET12のドレインは、第1のモジュール3の出力端子52に接続されている。第2のショットキーバリアダイオード22のカソードは、第2のMOSFET12のドレイン(第2のPN接合ダイオード12aのカソード)に接続されている。第2のMOSFET12のソース(第2のPN接合ダイオード12aのアノード)は、接続金属部材35を介して、第2のショットキーバリアダイオード22のアノードに接続されている。第2のショットキーバリアダイオード22のアノードは、接続金属部材36を介して、第1のモジュール2の第2電源端子53に接続されている。つまり、第2のショットキーバリアダイオード22のアノードは、接続金属部材36を介して、第3出力線19に接続されている。接続金属部材35,36には、インダクタンスL3,L4がそれぞれ寄生している。接続金属部材35,36は、1本のボンディングワイヤ34から構成されている。
第2のモジュール3は、ハイサイドの第3のMOSFET13と、それに直列に接続されたローサイドの第4のMOSFET14とを含む。MOSFET13,14は、第3および第4のPN接合ダイオード(ボディダイオード)13a,14aをそれぞれ内蔵している。これらのPN接合ダイオード13a,14aは、バイポーラデバイスである。各PN接合ダイオード13a,14aのアノードは、対応するMOSFET13,14のソースに電気的に接続され、そのカソードは対応するMOSFET13,14のドレインに電気的に接続されている。
MOSFET13,14には、第3および第4のショットキーバリアダイオード23,24がそれぞれ並列に接続されている。つまり、バイポーラデバイスであるPN接合ダイオード13a,14aに、ユニポーラデバイスであるショットキーバリアダイオード23,24が並列に接続されている。
第3のMOSFET13のドレインは、第2のモジュール3の第1電源端子56に接続されている。第3のショットキーバリアダイオード23のカソードは、第3のMOSFET13のドレイン(第3のPN接合ダイオード13aのカソード)に接続されている。第3のMOSFET13のソース(第3のPN接合ダイオード13aのアノード)は、接続金属部材38を介して、第3のショットキーバリアダイオード23のアノードに接続されている。第3のショットキーバリアダイオード23のアノードは、接続金属部材39を介して、第2のモジュール3の出力端子57に接続されている。つまり、第3のショットキーバリアダイオード23のアノードは、接続金属部材39を介して、第2出力線18に接続されている。接続金属部材38,39には、インダクタンスL5,L6がそれぞれ寄生している。接続金属部材38,39は、1本のボンディングワイヤ37から構成されている。
第4のMOSFET14のドレインは、第2のモジュール3の出力端子57に接続されている。第4のショットキーバリアダイオード24のカソードは、第4のMOSFET14のドレイン(第4のPN接合ダイオード14aのカソード)に接続されている。第4のMOSFET14のソース(第4のPN接合ダイオード14aのアノード)は、接続金属部材41を介して、第4のショットキーバリアダイオード24のアノードに接続されている。第4のショットキーバリアダイオード24のアノードは、接続金属部材42を介して、第2のモジュール3の第2電源端子58に接続されている。つまり、第4のショットキーバリアダイオード24のアノードは、接続金属部材42を介して、第3出力線19に接続されている。接続金属部材41,42には、インダクタンスL7,L8がそれぞれ寄生している。接続金属部材41,42は、1本のボンディングワイヤ40から構成されている。
第1〜第4のMOSFET11〜14は、たとえば、化合物半導体の一例であるSiC(炭化シリコン)を半導体材料として用いたSiCデバイスである。各ショットキーバリアダイオード21〜24の順方向立ち上がり電圧Vf1は、各PN接合ダイオード11a〜14aの順方向立ち上がり電圧Vf2より低い。各PN接合ダイオード11a〜14aの順方向立ち上がり電圧Vf2は、たとえば2.0Vである。一方、各ショットキーバリアダイオード21〜24の順方向立ち上がり電圧Vf1は、たとえば、1.0Vである。
このようなインバータ回路1では、たとえば、第1のMOSFET11と第4のMOSFET14とがオンされる。この後、これらのMOSFET11,12がオフされることにより、全てのMOSFET11〜14がオフ状態とされる。所定のデットタイム期間が経過すると、今度は、第2のMOSFET12と第3のMOSFET13とがオンされる。この後、これらのMOSFET12,13がオフされることにより、全てのMOSFET11〜14がオフ状態とされる。所定のデットタイム期間が経過すると、再び第1のMOSFET11と第4のMOSFET14とがオンされる。このような動作が繰り返されることにより、負荷16が交流駆動される。
第1のMOSFET11と第4のMOSFET14とがオンされた場合には、電源15の正極から、第1出力線17、第1のMOSFET11、接続金属部材32、接続金属部材33、第2出力線18、負荷16、第2出力線18、第4のMOSFET14、接続金属部材41および接続金属部材42を経て第3出力線19へと電流が流れる。この場合、負荷16には、矢印Aに示す方向に電流が流れる。
この状態から、全てのMOSFET11〜14がオフ状態にされると、誘導性の負荷16が有するインダクタンスは、負荷16に流れている電流(矢印Aに示す方向に流れている電流)を維持しようする。このため、接続金属部材36、第2のショットキーバリアダイオード22、負荷16、接続金属部材39および第3のショットキーバリアダイオード23に、接続金属部材36から第3のショットキーバリアダイオード23に向かう方向に電流が流れる。これにより、接続金属部材36および接続金属部材39に電流が流れる。
接続金属部材36に電流が流れると、それに寄生しているインダクタンスL4によって逆起電力が発生する。しかし、第2のPN接合ダイオード12aのアノードは接続金属部材35によって第2のショットキーバリアダイオード22のアノードに接続されているので、第2のPN接合ダイオード12aには、第2のショットキーバリアダイオード22の順方向立ち上がり電圧Vf1に相当する電圧しか印加されない。つまり、第2のPN接合ダイオード12aには、その順方向立ち上がり電圧Vf2以上の電圧は印加されない。このため、第2のPN接合ダイオード12aに電流が流れない。
同様に、接続金属部材39に電流が流れると、それに寄生しているインダクタンスL6によって起電力が発生する。しかし、第3のPN接合ダイオード13aのアノードは接続金属部材38によって第3のショットキーバリアダイオード23のアノードに接続されているので、第3のPN接合ダイオード13aには、第3のショットキーバリアダイオード23の順方向立ち上がり電圧Vf1に相当する電圧しか印加されない。つまり、第3のPN接合ダイオード13aには、その順方向立ち上がり電圧Vf2以上の電圧は印加されない。このため、第3のPN接合ダイオード13aに電流が流れない。
第2のMOSFET12と第3のMOSFET13とがオンされた場合には、電源15の正極から、第1出力線17、第3のMOSFET13、接続金属部材38、接続金属部材39、第2出力線18、負荷16、第2出力線18、第2のMOSFET12、接続金属部材35および接続金属部材36を経て第3出力線19へと電流が流れる。この場合、負荷16には、矢印Bに示す方向に電流が流れる。
この状態で、全てのMOSFET11〜14がオフ状態にされると、誘導性の負荷16が有するインダクタンスは、負荷16に流れている電流(矢印Bに示す方向に流れている電流)を維持しようする。このため、接続金属部材42、第4のショットキーバリアダイオード24、負荷16、接続金属部材33および第1のショットキーバリアダイオード21に、接続金属部材42から第1のショットキーバリアダイオード21に向かう方向に、電流が流れる。これにより、接続金属部材42および接続金属部材33に電流が流れる。
接続金属部材42に電流が流れると、それに寄生しているインダクタンスL8によって起電力が発生する。しかし、第4のPN接合ダイオード14aのアノードは接続金属部材41によって第4のショットキーバリアダイオード24のアノードに接続されているので、第4のPN接合ダイオード14aには、第4のショットキーバリアダイオード24の順方向立ち上がり電圧Vf1に相当する電圧しか印加されない。つまり、第4のPN接合ダイオード14aには、その順方向立ち上がり電圧Vf2以上の電圧は印加されない。このため、第4のPN接合ダイオード14aに電流が流れない。
同様に、接続金属部材33に電流が流れると、それに寄生しているインダクタンスL2によって起電力が発生する。しかし、第1のPN接合ダイオード11aのアノードは接続金属部材32によって第1のショットキーバリアダイオード21のアノードに接続されているので、第1のPN接合ダイオード11aには、第1のショットキーバリアダイオード21の順方向立ち上がり電圧Vf1に相当する電圧しか印加されない。つまり、第1のPN接合ダイオード11aには、その順方向立ち上がり電圧Vf2以上の電圧は印加されない。このため、第1のPN接合ダイオード11aに電流が流れない。
このように、デットタイム期間に、MOSFET11〜14に内蔵されているPN接合ダイオード11a〜14aに電流が流れるのを抑制することができる。これにより、MOSFET11〜14の順方向劣化を抑制することができる。
図1のモジュール2,3の内部構造について説明する。
図2は、図1のモジュール2の内部構造を示す図解的な平面図である。図3は、図2のパッケージ4の拡大平面図である。図4は、図3の部分拡大平面図である。図5は、図2のパッケージ4の内部構造を示す図解的な側面図である。
モジュール2は、絶縁性基板8と、絶縁性基板8上に固定された2つのパッケージ4,5と、絶縁性基板8の一方表面に固定され、2つのパッケージ4,5を収容するケース(図示略)とを含む。絶縁性基板8は、平面視において図2の紙面の左右方向に長い長方形に形成されている。各パッケージ4,5は、平面視において図2の紙面の左右方向に長い長方形に形成されている。2つのパッケージ4,5は、絶縁性基板8の長手方向に沿って並べて配置されている。
図2〜図5を参照して、一方のパッケージ4の構成について説明する。以下において、「前」とは図3の紙面の下側を、「後」とは図3の紙面の上側を、「左」とは図3の紙面の左側を、「右」とは図3の紙面の右側を、それぞれいうものとする。
パッケージ4は、ダイパッド61と、ゲート用リード62と、ソース用リード(導電部材)63と、第1のMOSFET11と、第1のショットキーバリアダイオード21と、これらを封止するモールド樹脂65と含む。ダイパッド61は、平面視で左右方向に長い略長方形であり、1対の長辺61a,61bと、一対の短辺61c,61dとを有している。第1のMOSFET11および第1のショットキーバリアダイオード21は、平面視で長方形である。
ダイパッド61は、その前側の長辺(第1の辺)61aのほぼ中央から前方に突出したリード部(以下、「ドレイン用リード64」という)を有している。ドレイン用リード64の先端部は、モールド樹脂65から突出している。ゲート用リード62とソース用リード63とは、ドレイン用リード64を挟んで、ドレイン用リード64と平行に配置されている。平面視において、ゲート用リード62は、ダイパッド61の前側の長辺61aの左端寄りの部分に対向配置され、ソース用リード63は、ダイパッド61の前側の長辺61aの右端寄りの部分に対向配置されている。ゲート用リード62とソース用リード63の各一端部は、モールド樹脂65から突出している。ダイパッド61、ゲート用リード62およびソース用リード63は、たとえば、銅またはアルミニウムの板状体からなる。
ダイパッド61の表面には、第1のMOSFET11と第1のショットキーバリアダイオード21が、平面視において、第1のMOSFET11に対して第1のショットキーバリアダイオード21が右斜め前方に位置するように配置されている。つまり、第1のショットキーバリアダイオード21は、第1のMOSFET11に対して、ダイパッド61の右側の短辺(第2の辺)61dに近くかつダイパッド61の前側の長辺61aに近い位置に配置されている。
また、第1のMOSFET11は、平面視において、その4辺がそれぞれダイパッド61の4辺61a〜61dに平行となる姿勢から、両者間の対向する辺が非平行となるように、ダイパッド61に対して第1の所要角度回転した姿勢で配置されている。平面視において、第1のMOSFET11の長辺は、ダイパッド61の右側の短辺61dに近づくにつれてダイパット61の前側の長辺61aに近づくように、ダイパッド61の長辺61a,61bに対して傾斜している。また、第1のMOSFET11の長辺は、ダイパッド61の右側の短辺61dと前側の長辺61aとの交点の側に延びている。
同様に、第1のショットキーバリアダイオード21は、平面視において、その4辺がそれぞれダイパッド61の4辺61a〜61dに平行となる姿勢から、両者間の対向する辺が非平行となるように、ダイパッド61に対して第2の所要角度回転した姿勢で配置されている。平面視において、第1のショットキーバリアダイオード21の長辺は、ダイパッド61の右側の短辺61dに近づくにつれて、ダイパッド61の前側の長辺61aに近づくように、ダイパッド61の長辺61a,61bに対して傾斜している。また、第1のショットキーバリアダイオード21の長辺は、ダイパッド61の右側の短辺61dと前側の長辺61aとの交点の側に延びている。ダイパッド61の長辺61a,61bに対する第1のショットキーバリアダイオード21の長辺の傾斜角度は、ダイパッド61の長辺61a,61bに対する第1のMOSFET11の長辺の傾斜角度より大きい。
第1のMOSFET11と第1のショットキーバリアダイオード21とは、ダイパッド61の一表面にダイボンディングされている。第1のMOSFET11は、ダイパッド61に対向する表面にドレイン電極(ドレインパッド)11を有しており、このドレイン電極11がダイパッド61に導電性ろう材で接合されている。第1のMOSFET11は、ダイパッド61へのダイボンディング面とは反対側の表面にソース電極(ソースパッド)11およびゲート電極(ゲートパッド)11を有している。
ソース電極11は、平面視略長方形であり、第1のMOSFET11の表面のほぼ全域を覆うように形成されている。平面視において、ソース電極11の長辺の長さは、例えば1.7mm程度であり、ソース電極11の短辺の長さは、例えば1.5mm程度である。このソース電極11の左側前方のコーナー部付近に、平面視略正方形の除去領域が形成されている。除去領域は、ソース電極11が形成されていない領域である。この除去領域に、ゲート電極11が配置されている。
つまり、ゲート電極11は、第1のMOSFET11の表面の4つのコーナー部のうち、ダイパッド61の右側の短辺61dから最も遠い位置にあるコーナー部に配置されている。また、ゲート電極11は、ダイパッド61の右側の短辺61dから遠く、ダイパッド61の前側の長辺61aに近い側のコーナー部に配置されている。ゲート電極11は、平面視略正方形であり、その一辺の長さは、例えば600μm程度である。
第1のショットキーバリアダイオード21は、ダイパッド61に対向する表面にカソード電極(カソードパッド)21を有しており、このカソード電極21がダイパッド61に導電性ろう材で接合されている。第1のショットキーバリアダイオード21は、ダイパッド61へのダイボンディング面とは反対側の表面にアノード電極(アノードパッド)21を有している。アノード電極21は、平面視略長方形であり、第1のショットキーバリアダイオード21の表面のほぼ全域を覆うように形成されている。平面視において、アノード電極21の長辺の長さは1.5mm程度であり、アノード電極21の短辺の長さは1.4mm程度である。
第1のMOSFET11のゲート電極11は、ボンディングワイヤ43によって、ゲート用リード62に電気的に接続されている。この接続は、例えば、直径が25μm〜75μm程度のAu線を用いたボールボンディングまたは直径が50μm〜150μm程度のAl線を用いたウェッジボンディングによって行われる。
第1のMOSFET11のソース電極11と、第1のショットキーバリアダイオード21のアノード電極21と、ソース用リード63とは、一端部が第1のMOSFET11のソース電極11に接合され、他端部がソース用リード63に接合され、中間部が第1のショットキーバリアダイオード21のアノード電極21に接合されたボンディングワイヤ31によって電気的に接合されている。これらの接続は、ウエッジボンディングによって行われている。
より具体的には、第1のMOSFET11のソース電極11およびソース用リード63のうちの一方を起点とし、それらの他方を終点とし、第1のショットキーバリアダイオード21のアノード電極21を中継点とするステッチボンディングによって、それらの接続が行われている。
ボンディングワイヤ31における第1のMOSFET11のソース電極11との接合部分を第1の接合部分31aといい、第1のショットキーバリアダイオード21のアノード電極21との接合部分を第2の接合部分31cといい、ソース用リード63との接合部分を第3の接合部分31eということにする。また、ボンディングワイヤ31における第1の接合部分31aと第2の接合部分31cとの間部分を第1のワイヤ部分31bといい、第2接合部分31cと第3の接合部分31eとの間部分を第2のワイヤ部分31dということにする。
第1のMOSFET11のソース電極11と第1のショットキーバリアダイオード21のアノード電極21とは、ボンディングワイヤ31の全長のうち、第1の接合部分31a、第1のワイヤ部分31bおよび第2接合部分31cからなる部分(接続金属部材)32によって電気的に接続されている。第1のショットキーバリアダイオード21のアノード電極21とソース用リード63とは、ボンディングワイヤ31の全長のうち、第2の接合部分31c、第2のワイヤ部分31dおよび第3の接合部分31eからなる部分(接続金属部材)33によって電気的に接続されている。
ボンディングワイヤ31は、例えば、直径が250μm〜400μm程度のAl線である。各接合部分31a,31c,31eは、平面視でボンディングワイヤ31の長さ方向に細長い略矩形状であり、その長手方向の長さがボンディングワイヤ31の直径の4倍程度(1mm〜1.6mm程度)であり、その幅方向の長さはボンディングワイヤ31の直径の2倍程度(0.5mm〜0.8mm程度)である。したがって、第1のMOSFET11のソース電極11に対する接合部分31aの大きさおよび第1のショットキーバリアダイオード21のアノード電極21に対する第2接合部分31cの大きさは、実際には図3に示されている大きさより大きい。
ボンディングワイヤ31における第1の接合部分31aは、平面視において、その長手方向が第1のMOSFET11の長辺(ソース電極11の長辺)に対して平行となる状態で、第1のMOSFET11のソース電極11に接合されている。これにより、ボンディングワイヤ31とソース電極11との接合面積を大きくすることができ、ボンディングワイヤ31とソース電極11との接合強度を高めることができる。
この理由について説明する。前記ステッチボンデイングによって、ボンディングワイヤ31がソース電極11に接合される際には、ボンディングワイヤ31におけるソース電極11に接合されるべき部分がウェッジツールによってソース電極11に押し付けられるとともに加熱される。これにより、その部分が偏平変形する。この際、ボンディングワイヤ31の偏平変形部分の一部がソース電極11の表面からはみ出ると、ボンディングワイヤ31とソース電極11との接合面積が小さくなってしまう。この実施形態では、ボンディングワイヤ31の偏平変形部分の長手方向が第1のMOSFET11の長辺に対して平行となる状態で、その偏平変形部分がソース電極11に接合されているため、その偏平変形部分の一部がソース電極11の表面からはみ出るのを防止または抑制できる。このため、ボンディングワイヤ31とソース電極11との接合面積を大きくすることができる。
ボンディングワイヤ31における第2の接合部分31cは、その長手方向が第1のショットキーバリアダイオード21の長辺(アノード電極21の長辺)に対して平行となる状態で、ショットキーバリアダイオード21のアノード電極21に接合されている。これにより、ボンディングワイヤ31とアノード電極21との接合面積を大きくすることができ、ボンディングワイヤ31とアノード電極21との接合強度を高めることができる。
上述したように、ソース用リード63は、ダイパッド61の前側の長辺61aの右端寄りの部分に対向配置されている。また、第1のショットキーバリアダイオード21は、第1のMOSFET11に対して、ダイパッド61の右側の短辺61dに近くかつダイパッド61の前側の長辺61aに近い位置に配置されている。
これにより、図4に示すように、平面視において、第1のワイヤ部分31bと第2のワイヤ部分31dとのなす角度θ1(狭い方の角度をいう。以下同様。)を大きな角度にすることができる。具体的には、角度θ1を90度以上の角度にすることができる。また、平面視において、第1のワイヤ部分31bと第2の接合部分31cとのなす角度θ2および第2のワイヤ部分31dと第2の接合部分31cとのなす角度θ3も、それぞれ90度以上の角度になっている。第1のワイヤ部分31bと第2の接合部分31cとの接続部および第2のワイヤ部分31dと第2の接合部分31cとの接続部には負荷がかかりやすいが、前記各角度θ1,θ2,θ3が90度以上の角度になっているため、これらの接続部の強度を向上させることができる。
また、この実施形態では、第1のワイヤ部分31bは第2のワイヤ部分31dより短く、角度θ2は角度θ3より大きい。第1のワイヤ部分31bは第2のワイヤ部分31dより短いため、それらに引っ張り力等の外力が掛かった場合、第1のワイヤ部分31bは第2のワイヤ部分31dに比べてその外力を吸収しにくい。そこで、角度θ2を角度θ3より大きくすることにより、第1のワイヤ部分31bと第2の接合部分31cとの接続部の強度を、第2のワイヤ部分31dと第2の接合部分31cとの接続部の強度より高くしている。
図2を参照して、もう一方のパッケージ5は、リード部(ドレイン用リード69)を有するダイパッド66と、ゲート用リード67と、ソース用リード68と、第2のMOSFET12と、第2のショットキーバリアダイオード22と、これらを封止するモールド樹脂70とを含む。パッケージ5の内部構造はパーケージ4の内部構造と同様なので、その詳細な説明を省略する。
なお、パッケージ5に関して、符号45は、第2のMOSFET12のゲート電極12を、ゲート用リード67に電気的に接続するためのボンディングワイヤであり、パッケージ4のボンディングワイヤ43に対応する。また、符号34は、第2のMOSFET12のソース電極12と、第2のショットキーバリアダイオード22のアノード電極22と、ソース用リード68とを電気的に接続するためのボンディングワイヤであり、パッケージ4のボンディングワイヤ31に対応する。
パッケージ4のソース用リード63とパッケージ5のドレイン用リード69とは、平面視においてU形の帯状金属パターン71によって電気的に接続されている。この金属パターン71は、たとえば、銅またはアルミニウムの薄膜配線からなり、絶縁性基板8の表面に形成されている。
パッケージ4のゲート用リード62は、ゲート端子54に接続されている。ゲート端子54は、モジュール2のケースの外側に引き出されている。パッケージ4のドレイン用リード64は、第1電源端子51に接続されている。第1電源端子51は、モジュール2のケースの外側に引き出されている。第1電源端子51には、電源15が接続される。金属パターン71は、出力端子52に接続されている。出力端子52は、モジュール2のケースの外側に引き出されている。
パッケージ5のゲート用リード67は、ゲート端子55に接続されている。ゲート端子55は、モジュール2のケースの外側に引き出されている。パッケージ5のソース用リード68は、第2電源端子53に接続されている。第2電源端子53は、モジュール2のケースの外側に引き出されている。第2電源端子53は、接地(電源15の負極に接続)されている。
第2のモジュール3の内部構造も、第1のモジュール2の内部構造と同様であるので、その説明を省略する。
図6は、パッケージ4の第1変形例を示す図解的な平面図である。この図6において、前述の図3の各部に対応する部分には、図3と同じ符号を付して示す。以下において、「前」とは図6の紙面の下側を、「後」とは図6の紙面の上側を、「左」とは図6の紙面の左側を、「右」とは図6の紙面の右側を、それぞれいうものとする。
第1変形例のパッケージ4Aでは、第1のMOSFET11と第1のショットキーバリアダイオード21との配置が、図3のパッケージ4と異なっている。
第1のMOSFET11と第1のショットキーバリアダイオード21とは、平面視において、ダイパッド61の幅中央部において、前後方向に並んで配置されている。第1のショットキーバリアダイオード21は、第1のMOSFET11の前側に配置されている。
第1のMOSFET11は、平面視で長方形であり、その長辺がダイパッド61の右側の短辺61dと平行となるように配置されている。同様に、第1のショットキーバリアダイオード21は、平面視で長方形であり、その長辺がダイパッド61の右側の短辺61dと平行となるように配置されている。
第1のMOSFET11のゲート電極(ゲートパッド)11は、第1のMOSFET11の表面の左側前方のコーナー部に配置されている。つまり、ゲート電極11は、第1のMOSFET11の表面の4つのコーナー部のうち、ダイパッド61の右側の短辺61dから遠くかつ前側の長辺61aに近い位置にあるコーナー部に配置されている。第1のMOSFET11のゲート電極11は、ボンディングワイヤ43によってゲート用リード62に電気的に接続されている。
第1のMOSFET11のソース電極11と、第1のショットキーバリアダイオード21のアノード電極21と、ソース用リード63とは、一端部が第1のMOSFET11のソース電極11に接合され、他端部がソース用リード63に接合され、中間部が第1のショットキーバリアダイオード21のアノード電極21に接合されたボンディングワイヤ31によって電気的に接合されている。これらの接続は、ステッチボンディングによって行われている。
ボンディングワイヤ31における第1のMOSFET11のソース電極11との接合部分を第1の接合部分31aといい、第1のショットキーバリアダイオード21のアノード電極21との接合部分を第2の接合部分31cといい、ソース用リード63との接合部分を第3の接合部分31eということにする。また、ボンディングワイヤ31における第1の接合部分31aと第2の接合部分31cとの間部分を第1のワイヤ部分31bといい、第2接合部分31cと第3の接合部分31eとの間部分を第2のワイヤ部分31dということにする。
第1のMOSFET11のソース電極11と第1のショットキーバリアダイオード21のアノード電極21とは、ボンディングワイヤ31の全長のうち、第1の接合部分31a、第1のワイヤ部分31bおよび第2接合部分31cからなる部分(接続金属部材)32によって電気的に接続されている。第1のショットキーバリアダイオード21のアノード電極21とソース用リード63とは、ボンディングワイヤ31の全長のうち、第2の接合部分31c、第2のワイヤ部分31dおよび第3の接合部分31eからなる部分(接続金属部材)33によって電気的に接続されている。
ボンディングワイヤ31における第1の接合部分31aは、平面視において、その長手方向が第1のMOSFET11の長辺(ソース電極11の長辺)と平行となる状態で、第1のMOSFET11のソース電極11に接合されている。これにより、ボンディングワイヤ31におけるソース電極11との接合面積を大きくすることができ、ボンディングワイヤ31とソース電極11との接合強度を高めることができる。
また、ボンディングワイヤ31における第2の接合部分31cは、その長手方向が第1のショットキーバリアダイオード21の長辺(アノード電極21の長辺)と平行となる状態で、ショットキーバリアダイオード21のアノード電極21に接合されている。これにより、ボンディングワイヤ31におけるアノード電極21との接合面積を大きくすることができ、ボンディングワイヤ31とアノード電極21との接合強度を高めることができる。
平面視において、第1のワイヤ部分31bと第2のワイヤ部分31dとのなす角度は、90度以上の角度となっている。また、平面視において、第1のワイヤ部分31bと第2の接合部分31cとのなす角度は、90度以上の角度(この例では、180度)となっている。また、平面視において、第2のワイヤ部分31dと第2の接合部分31cとのなす角度は、90度以上の角度になっている。第1のワイヤ部分31bと第2の接合部分31cとの接続部および第2のワイヤ部分31dと第2の接合部分31cとの接続部には負荷がかかりやすいが、前記各角度が90度以上の角度になっているため、これらの接続部の強度を向上させることができる。
また、第1のワイヤ部分31bが第2のワイヤ部分31dより短く、平面視において、第1のワイヤ部分31bと第2の接合部分31cとのなす角度は、第2のワイヤ部分31dと第2の接合部分31cとのなす角度より大きい。これにより、長さが短い方の第1のワイヤ部分31bと第2の接合部分31cとの接続部の強度を、長さが長い方の第2のワイヤ部分31dと第2の接合部分31cとの接続部の強度より高くしている。
図7は、パッケージ4の第2変形例を示す図解的な平面図である。また、図8は、パッケージ4の第2変形例の電気的構成を示す電気回路図である。
第2変形例のパッケージ4Bは、図3に示すパッケージ4における第1のMOSFET11と第1のショットキーバリアダイオード21とを2組備えている。そして、これらの各組どうしが並列に接続されている。
図8を参照して、第2変形例のパッケージ4Bの電気的構成について説明する。
パッケージ4Bは、ドレイン用リード端子(ドレイン用リード)64と、ソース用リード端子(ソース用リード)63と、ゲート用リード端子(ゲート用リード)62と、2つの第1のMOSFET11A,11Bと、2つの第1のショットキーバリアダイオード21A,21Bとを含んでいる。各第1のMOSFET11A,11Bは、第1のPN接合ダイオード(ボディダイオード)11Aa,11Baをそれぞれ内蔵している。各第1のPN接合ダイオード11Aa,11Baのアノードは対応する第1のMOSFET11A,11Bのソースに電気的に接続され、そのカソードは対応する第1のMOSFET11A,11Bのドレインに電気的に接続されている。
各第1のMOSFET11A,11Bには、第1のショットキーバリアダイオード21A,21Bがそれぞれ並列に接続されている。各第1のMOSFET11A,11Bのドレインは、ドレイン用リード端子64に接続されている。各第1のショットキーバリアダイオード21A,21Bのカソードは、対応する第1のMOSFET11A,11Bのドレイン(第1のPN接合ダイオード11Aa,11Baのカソード)に接続されている。各第1のMOSFET11A,11Bのソース(第1のPN接合ダイオード11Aa,11Baのアノード)は、接続金属部材32A,32Bをそれぞれ介して、対応する第1のショットキーバリアダイオード21A,21Bのアノードに接続されている。各第1のショットキーバリアダイオード21A,21Bのアノードは、接続金属部材33A,33Bをそれぞれ介して、ソース用リード端子63に接続されている。接続金属部材32A,32B,33A,33Bには、インダクタンスLA1,LB1,LA2,LB2がそれぞれ寄生している。接続金属部材32A,33Aは、後述するように、1本のボンディングワイヤ31Aから構成され、接続金属部材32B,33Bは、後述するように、1本のボンディングワイヤ31Bから構成されている。
各第1のMOSFET11A,11Bのゲートは、ゲート用リード端子62に接続されている。
図7を参照して、パッケージ4Bの内部構造について説明する。以下において、「前」とは図7の紙面の下側を、「後」とは図7の紙面の上側を、「左」とは図7の紙面の左側を、「右」とは図7の紙面の右側を、それぞれいうものとする。
パッケージ4Bは、ダイパッド61と、ゲート用リード62と、ソース用リード63と、2つの第1のMOSFET11A,11Bと、2つの第1のショットキーバリアダイオード21A,12Bと、これらを封止するモールド樹脂65と含む。ダイパッド61は、平面視で略正方形であり、左右方向に延びた1対の辺61a,61bと、前後方向に延びた一対の辺61c,61dとを有している。各第1のMOSFET11A,11Bおよび各第1のショットキーバリアダイオード21A,21Bは、平面視で長方形である。
ダイパッド61は、その前側辺61aのほぼ中央から前方に突出したリード部(以下、「ドレイン用リード64」という)を有している。ドレイン用リード64の先端部は、モールド樹脂65から突出している。ゲート用リード62とソース用リード63とは、ドレイン用リード64を挟んで、ドレイン用リード64と平行に配置されている。平面視において、ゲート用リード62は、ダイパッド61の前側辺61aの左端寄りの部分に対向配置され、ソース用リード63は、ダイパッド61の前側辺61aの右端寄りの部分に対向配置されている。ゲート用リード62とソース用リード63の各一端部は、モールド樹脂65から突出している。ダイパッド61、ゲート用リード62およびソース用リード63は、たとえば、銅またはアルミニウムの板状体からなる。
ダイパッド61の表面には、第1のMOSFET11A,11Bと第1のショットキーバリアダイオード21A,21Bが配置されている。一方の第1のMOSFET11Aと対応する第1のショットキーバリアダイオード21Aとは、平面視において、第1のMOSFET11Aに対して第1のショットキーバリアダイオード21Aが右斜め前方に位置するように配置されている。つまり、第1のショットキーバリアダイオード21Aは、第1のMOSFET11Aに対して、ダイパッド61の右側辺61dに近くかつダイパッド61の前側辺61aに近い位置に配置されている。
他方の第1のMOSFET11Bおよび第1のショットキーバリアダイオード21Bは、それぞれ一方の第1のMOSFET11Aおよび第1のショットキーバリアダイオード21Aの後方に配置されている。他方の第1のMOSFET11Bと対応する第1のショットキーバリアダイオード21Bとは、平面視において、第1のMOSFET11Bに対して第1のショットキーバリアダイオード21Bが右斜め前方に位置するように配置されている。つまり、第1のショットキーバリアダイオード21Bは、第1のMOSFET11Bに対して、ダイパッド61の右側辺61dに近くかつダイパッド61の前側辺61aに近い位置に配置されている。
また、各第1のMOSFET11A,11Bは、平面視において、その4辺がそれぞれダイパッド61の4辺61a〜61dに平行となる姿勢から、両者間の対向する辺が非平行となるように、ダイパッド61に対して第1の所要角度回転した姿勢で配置されている。平面視において、各第1のMOSFET11A,11Bの長辺は、ダイパッド61の右側辺61dに近づくにつれてダイパット61の前側辺61aに近づくように、ダイパッド61の前後側辺61a,61bに対して傾斜している。
同様に、各第1のショットキーバリアダイオード21A,21Bは、平面視において、その4辺がそれぞれダイパッド61の4辺61a〜61dに平行となる姿勢から、両者間の対向する辺が非平行となるように、ダイパッド61に対して第2の所要角度回転した姿勢で配置されている。平面視において、各第1のショットキーバリアダイオード21A,21Bの長辺は、ダイパッド61の右側辺61dに近づくにつれて、ダイパッド61の前側辺61aに近づくように、ダイパッド61の前後側辺61a,61bに対して傾斜している。ダイパッド61の長辺61a,61bに対する各第1のショットキーバリアダイオード21A,21Bの長辺の傾斜角度は、ダイパッド61の長辺61a,61bに対する各第1のMOSFET11A,11Bの長辺の傾斜角度より大きい。
各第1のMOSFET11A,11Bと各第1のショットキーバリアダイオード21A,21Bとは、ダイパッド61の一表面にダイボンディングされている。各第1のMOSFET11A,11Bは、ダイパッド61に対向する表面にドレイン電極(ドレインパッド)を有しており、このドレイン電極がダイパッド61に導電性ろう材で接合されている。各第1のMOSFET11A,11Bは、ダイパッド61へのダイボンディング面とは反対側の表面にソース電極(ソースパッド)11A,11Bおよびゲート電極(ゲートパッド)11A,11Bを有している。各ゲート電極11A,11Bは、対応する第1のMOSFET11A,11Bの表面の左側前方のコーナー部に配置されている。
各第1のショットキーバリアダイオード21A,21Bは、ダイパッド61に対向する表面にカソード電極(カソードパッド)を有しており、このカソード電極がダイパッド61に導電性ろう材で接合されている。各第1のショットキーバリアダイオード21A,21Bは、ダイパッド61へのダイボンディング面とは反対側の表面にアノード電極(アノードパッド)21A,21Bを有している。
一方の第1のMOSFET11Aのゲート電極11Aは、ボンディングワイヤ43Aによって、ゲート用リード62に電気的に接続されている。
一方の第1のMOSFET11Aのソース電極11Aと、対応する第1のショットキーバリアダイオード21Aのアノード電極21Aと、ソース用リード63とは、一端部が第1のMOSFET11Aのソース電極11Aに接合され、他端部がソース用リード63に接合され、中間部が第1のショットキーバリアダイオード21Aのアノード電極21Aに接合されたボンディングワイヤ31Aによって電気的に接合されている。これらの接続は、ステッチボンディングによって行われている。
ボンディングワイヤ31Aにおける第1のMOSFET11Aのソース電極11Aとの接合部分を第1の接合部分31Aaといい、第1のショットキーバリアダイオード21Aのアノード電極21Aとの接合部分を第2の接合部分31Acといい、ソース用リード63との接合部分を第3の接合部分31Aeということにする。また、ボンディングワイヤ31Aにおける第1の接合部分31Aaと第2の接合部分31Acとの間部分を第1のワイヤ部分31Abといい、第2接合部分31Acと第3の接合部分31Aeとの間部分を第2のワイヤ部分31Adということにする。
第1のMOSFET11Aのソース電極11Aと第1のショットキーバリアダイオード21Aのアノード電極21Aとは、ボンディングワイヤ31Aの全長のうち、第1の接合部分31Aa、第1のワイヤ部分31Abおよび第2接合部分31Acからなる部分(接続金属部材)32Aによって電気的に接続されている。第1のショットキーバリアダイオード21Aのアノード電極21Aとソース用リード63とは、ボンディングワイヤ31Aの全長のうち、第2の接合部分31Ac、第2のワイヤ部分31Adおよび第3の接合部分31Aeからなる部分(接続金属部材)33Aによって電気的に接続されている。
ボンディングワイヤ31Aにおける第1の接合部分31Aaは、平面視において、その長手方向が第1のMOSFET11Aの長辺(ソース電極11Aの長辺)に対して平行となる状態で、第1のMOSFET11Aのソース電極11Aに接合されている。これにより、ボンディングワイヤ31Aとソース電極11Aとの接合面積を大きくすることができ、ボンディングワイヤ31Aとソース電極11Aとの接合強度を高めることができる。
また、ボンディングワイヤ31Aにおける第2の接合部分31Acは、平面視において、その長手方向が第1のショットキーバリアダイオード21Aの長辺(アノード電極21Aの長辺)に対して平行となる状態で、アノード電極21Aに接合されている。これにより、ボンディングワイヤ31Aとアノード電極21Aとの接合面積を大きくすることができ、ボンディングワイヤ31Aとアノード電極21Aとの接合強度を高めることができる。
平面視において、第1のワイヤ部分31Abと第2のワイヤ部分31Adとのなす角度は、90度以上の角度となっている。また、平面視において、第1のワイヤ部分31Abと第2の接合部分31Acとのなす角度および第2のワイヤ部分31Adと第2の接合部分31Acとのなす角度も、それぞれ90度以上の角度になっている。第1のワイヤ部分31Abと第2の接合部分31Acとの接続部および第2のワイヤ部分31Adと第2の接合部分31Acとの接続部には負荷がかかりやすいが、前記各角度が90度以上の角度になっているため、これらの接続部の強度を向上させることができる。
他方の第1のMOSFET11Bのゲート電極11Bは、ボンディングワイヤ43Bによって、ゲート用リード62に電気的に接続されている。
他方の第1のMOSFET11Bのソース電極11Bと、対応する第1のショットキーバリアダイオード21Bのアノード電極21Bと、ソース用リード63とは、一端部が第1のMOSFET11Bのソース電極11Bに接合され、他端部がソース用リード63に接合され、中間部が第1のショットキーバリアダイオード21Bのアノード電極21Bに接合されたボンディングワイヤ31Bによって電気的に接合されている。これらの接続は、ステッチボンディングによって行われている。
ボンディングワイヤ31Bにおける第1のMOSFET11Bのソース電極11Bとの接合部分を第1の接合部分31Baといい、第1のショットキーバリアダイオード21Bのアノード電極21Bとの接合部分を第2の接合部分31Bcといい、ソース用リード63との接合部分を第3の接合部分31Beということにする。また、ボンディングワイヤ31Bにおける第1の接合部分31Baと第2の接合部分31Bcとの間部分を第1のワイヤ部分31Bbといい、第2接合部分31Bcと第3の接合部分31Beとの間部分を第2のワイヤ部分31Bdということにする。
第1のMOSFET11Bのソース電極11Bと第1のショットキーバリアダイオード21Bのアノード電極21Bとは、ボンディングワイヤ31Bの全長のうち、第1の接合部分31Ba、第1のワイヤ部分31Bbおよび第2接合部分31Bcからなる部分(接続金属部材)32Bによって電気的に接続されている。第1のショットキーバリアダイオード21Bのアノード電極21Bとソース用リード63とは、ボンディングワイヤ31Bの全長のうち、第2の接合部分31Bc、第2のワイヤ部分31Bdおよび第3の接合部分31Beからなる部分(接続金属部材)33Bによって電気的に接続されている。
ボンディングワイヤ31Bにおける第1の接合部分31Baは、平面視において、その長手方向が第1のMOSFET11Bの長辺(ソース電極11Bの長辺)に対して平行となる状態で、ソース電極11Bに接合されている。これにより、ボンディングワイヤ31Bとソース電極11Bとの接合面積を大きくすることができ、ボンディングワイヤ31Bとソース電極11Bとの接合強度を高めることができる。
また、ボンディングワイヤ31Bにおける第2の接合部分31Bcは、平面視において、その長手方向が第1のショットキーバリアダイオード21Bの長辺(アノード電極21Bの長辺)に対して平行となる状態で、アノード電極21Bに接合されている。これにより、ボンディングワイヤ31Bとアノード電極21Bとの接合面積を大きくすることができ、ボンディングワイヤ31Bとアノード電極21Bとの接合強度を高めることができる。
平面視において、第1のワイヤ部分31Bbと第2のワイヤ部分31Bdとのなす角度は、90度以上の角度となっている。また、平面視において、第1のワイヤ部分31Bbと第2の接合部分31Bcとのなす角度および第2のワイヤ部分31Bdと第2の接合部分31Bcとのなす角度も、それぞれ90度以上の角度になっている。第1のワイヤ部分31Bbと第2の接合部分31Bcとの接続部および第2のワイヤ部分31Bdと第2の接合部分31Bcとの接続部には負荷がかかりやすいが、前記各角度が90度以上の角度になっているため、これらの接続部の強度を向上させることができる。
前記第2変形例では、ダイパッド61の表面に、第1のMOSFETと第1のショットキーバリアダイオードとが2組配置されているが、第1のMOSFETと第1のショットキーバリアダイオードとを3組以上配置するようにしてもよい。
図9は、パッケージ4の第3変形例を示す図解的な平面図である。また、図10は、パッケージ4の第3変形例の電気的構成を示す電気回路図である。
第3変形例のパッケージ4Cでは、図3に示されるパッケージ4における第1のMOSFET11と第1のショットキーバリアダイオード21との間隔が大きくされ、それらの間に他の第1のMOSFETと他の第1のショットキーバリアダイオードとが配置されたような構成となっている。
図10を参照して、第3変形例のパッケージ4Cの電気的構成について説明する。
パッケージ4Cは、ドレイン用リード端子(ドレイン用リード)64と、ソース用リード端子(ソース用リード)63と、ゲート用リード端子(ゲート用リード)62と、2つの第1のMOSFET11C,11Dと、2つの第1のショットキーバリアダイオード21C,21Dとを含んでいる。各第1のMOSFET11C,11Dは、第1のPN接合ダイオード(ボディダイオード)11Ca,11Daをそれぞれ内蔵している。各第1のPN接合ダイオード11Ca,11Daのアノードは対応する第1のMOSFET11C,11Dのソースに電気的に接続され、そのカソードは対応する第1のMOSFET11C,11Dのドレインに電気的に接続されている。
一方の第1のMOSFET11Cに、他方の第1のMOSFET11Dが並列に接続されている。他方の第1のMOSFET11Dに、一方の第1のショットキーバリアダイオード21Cが並列に接続されている。一方の第1のショットキーバリアダイオード21Cに、他方の第1のショットキーバリアダイオード21Dが並列に接続されている。
各第1のMOSFET11C,11Dのドレインと各第1のショットキーバリアダイオード21C,21Dのカソードは、ドレイン用リード端子64に接続されている。一方の第1のMOSFET11Cのソースは、接続金属部材81を介して、他方の第1のMOSFET11Dのソースに接続されている。他方の第1のMOSFET11Dのソースは、接続金属部材82を介して、一方の第1のショットキーバリアダイオード21Cのアノードに接続されている。一方の第1のショットキーバリアダイオード21Cのアノードは、接続金属部材83を介して、他方の第1のショットキーバリアダイオード21Dのアノードに接続されている。他方の第1のショットキーバリアダイオード21Dのアノードは、接続金属部材84を介して、ソース用リード端子63に接続されている。接続金属部材81,82,83,84には、インダクタンスL81,L82,L83,L84がそれぞれ寄生している。接続金属部材81〜84は、後述するように、1本のボンディングワイヤ31Cから構成されている。
各第1のMOSFET11C,11Dのゲートは、ゲート用リード端子62に接続されている。
図9を参照して、パッケージ4Cの内部構造について説明する。以下において、「前」とは図9の紙面の下側を、「後」とは図9の紙面の上側を、「左」とは図9の紙面の左側を、「右」とは図9の紙面の右側を、それぞれいうものとする。
パッケージ4Cは、ダイパッド61と、ゲート用リード62と、ソース用リード(導電部材)63と、2つの第1のMOSFET11C,11Dと、2つの第1のショットキーバリアダイオード21C,21Dと、これらを封止するモールド樹脂65と含む。ダイパッド61は、平面視で左右方向に長い略長方形であり、1対の長辺61a,61bと、一対の短辺61c,61dとを有している。第1のMOSFET11C,11Dおよび第1のショットキーバリアダイオード21C,21Dは、平面視で長方形である。
ダイパッド61は、その前側の長辺61aのほぼ中央から前方に突出したリード部(以下、「ドレイン用リード64」という)を有している。ドレイン用リード64の先端部は、モールド樹脂65から突出している。ゲート用リード62とソース用リード63とは、ドレイン用リード64を挟んで、ドレイン用リード64と平行に配置されている。平面視において、ゲート用リード62は、ダイパッド61の前側の長辺61aの左端寄りの部分に対向配置され、ソース用リード63は、ダイパッド61の前側の長辺61aの右端寄りの部分に対向配置されている。ゲート用リード62とソース用リード63の各一端部は、モールド樹脂65から突出している。ダイパッド61、ゲート用リード62およびソース用リード63は、たとえば、銅またはアルミニウムの板状体からなる。
ダイパッド61の表面には、第1のMOSFET11Cと第1のMOSFET11Dと第1のショットキーバリアダイオード21Cと第1のショットキーバリアダイオード211Dが、ダイパッド61の表面の左側後方位置から右側前方位置に向かう方向にその順に並んで配置されている。
つまり、第1のMOSFET11Cは、ダイパッド61の表面の左後方位置に配置され、第1のショットキーバリアダイオード21Dは、ダイパッド61の表面の右前方位置に配置されている。そして、これらの間に、第1のMOSFET11Dと第1のショットキーバリアダイオード21Cとが並んで配置されている。第1のMOSFET11Dは第1のMOSFET11Cに近い側に配置され、第1のショットキーバリアダイオード21Cは第1のショットキーバリアダイオード21Dに近い側に配置されている。
また、各第1のMOSFET11C,11Dおよび左側の第1のショットキーバリアダイオード21Cは、平面視において、その4辺がそれぞれダイパッド61の4辺61a〜61dに平行となる姿勢から、両者間の対向する辺が非平行となるように、ダイパッド61に対して第1の所要角度回転した姿勢で配置されている。
一方、右側の第1のショットキーバリアダイオード21Dは、平面視において、その4辺がそれぞれダイパッド61の4辺61a〜61dに平行となる姿勢から、両者間の対向する辺が非平行となるように、ダイパッド61に対して第2の所要角度回転した姿勢で配置されている。
平面視において、各第1のMOSFET11C,11Dおよび各第1のショットキーバリアダイオード21C,21Dの長辺は、ダイパッド61の右側の短辺61dに近づくにつれてダイパット61の前側の長辺61aに近づくように、ダイパッド61の長辺61a,61bに対して傾斜している。ダイパッド61の長辺61a,61bに対する第1のショットキーバリアダイオード21Dの長辺の傾斜角度は、ダイパッド61の長辺61a,61bに対する第1のMOSFET11C,11Dおよび第1のショットキーバリアダイオード21Cの長辺の傾斜角度より大きい。
各第1のMOSFET11C,11Dと各第1のショットキーバリアダイオード21C,21Dとは、ダイパッド61の一表面にダイボンディングされている。各第1のMOSFET11C,11Dは、ダイパッド61に対向する表面にドレイン電極(ドレインパッド)を有しており、このドレイン電極がダイパッド61に導電性ろう材で接合されている。各第1のMOSFET11C,11Dは、ダイパッド61へのダイボンディング面とは反対側の表面にソース電極(ソースパッド)11C,11Dおよびゲート電極(ゲートパッド)11C,11Dを有している。ゲート電極11C,11Dは、対応する第1のMOSFET11C,11Dの表面の左側前方のコーナー部に配置されている。
各第1のショットキーバリアダイオード21C,21Dは、ダイパッド61に対向する表面にカソード電極(カソードパッド)を有しており、このカソード電極がダイパッド61に導電性ろう材で接合されている。各第1のショットキーバリアダイオード21C,21Dは、ダイパッド61へのダイボンディング面とは反対側の表面にアノード電極(アノードパッド)21C,21Dを有している。
一方の第1のMOSFET11Cのゲート電極11Cは、ボンディングワイヤ43Cによって、ゲート用リード62に電気的に接続されている。他方の第1のMOSFET11Dのゲート電極11Dは、ボンディングワイヤ43Dによって、ゲート用リード62に電気的に接続されている。
第1のMOSFET11Cのソース電極11Cと、第1のMOSFET11Dのソース電極11Dと、第1のショットキーバリアダイオード21Cのアノード電極21Cと、第1のショットキーバリアダイオード21Dのアノード電極21Dと、ソース用リード63とは、1本のボンディングワイヤ31Cによって接続されている。このボンデイングワイヤ31Cの一端部は、第1のMOSFET11Cのソース電極11Cに接合され、他端部がソース用リード63に接合されている。また、このボンデイングワイヤ31Cの中間部の3箇所が、第1のMOSFET11Dのソース電極11D、第1のショットキーバリアダイオード21Cのアノード電極21Cおよび第1のショットキーバリアダイオード21Dのアノード電極21Dにそれぞれ接合されている。
具体的には、第1のMOSFET11Cのソース電極11Cおよびソース用リード63のうちの一方を起点とし、それらの他方を終点とし、第1のMOSFET11Dのソース電極11D、第1のショットキーバリアダイオード21Cのアノード電極21Cおよび第1のショットキーバリアダイオード21Dのアノード電極21Dを中継点とするステッチボンディングによって、それらの接続が行われている。
ボンディングワイヤ31Cにおける第1のMOSFET11Cのソース電極11Cとの接合部分を第1の接合部分31Caといい、第1のMOSFET11Dのソース電極11Dとの接合部分を第2の接合部分31Ccといい、第1のショットキーバリアダイオード21Cのアノード電極21Cとの接合部分を第3の接合部分31Ceといい、第1のショットキーバリアダイオード21Dのアノード電極21Dとの接合部分を第4の接合部分31Cgといい、ソース用リード63との接合部分を第5の接合部分31Ciということにする。また、ボンディングワイヤ31Cにおける第1の接合部分31Caと第2の接合部分31Ccとの間部分を第1のワイヤ部分31Cbといい、第2接合部分31Ccと第3の接合部分31Ceとの間部分を第2のワイヤ部分31Cdといい、第3の接合部分31Ceと第4の接合部分31Cgとの間部分を第3のワイヤ部分31Cfといい、第4の接合部分31Cgと第5の接合部分31Ciとの間部分を第4のワイヤ部分31Chということにする。
第1のMOSFET11Cのソース電極11Cと第1のMOSFET11Dのソース電極11Dとは、ボンディングワイヤ31Cの全長のうち、第1の接合部分31Ca、第1のワイヤ部分31Cbおよび第2接合部分31Ccからなる部分(接続金属部材)81によって電気的に接続されている。第1のMOSFET11Dのソース電極11Dと第1のショットキーバリアダイオード21Cのアノード電極21Cとは、ボンディングワイヤ31Cの全長のうち、第2の接合部分31Cc、第2のワイヤ部分31Cdおよび第3接合部分31Ceからなる部分(接続金属部材)82によって電気的に接続されている。
第1のショットキーバリアダイオード21Cのアノード電極21Cと第1のショットキーバリアダイオード21Dのアノード電極21Dとは、ボンディングワイヤ31Cの全長のうち、第3の接合部分31Ce、第3のワイヤ部分31Cfおよび第4の接合部分31Cgからなる部分(接続金属部材)83によって電気的に接続されている。第1のショットキーバリアダイオード21Dのアノード電極21Dとソース用リード63とは、ボンディングワイヤ31Cの全長のうち、第4の接合部分31Cg、第4のワイヤ部分31Chおよび第5の接合部分31Ciからなる部分(接続金属部材)84によって電気的に接続されている。
ボンディングワイヤ31Cにおける第1の接合部分31Caは、平面視において、その長手方向が第1のMOSFET11Cの長辺(ソース電極11Cの長辺)に対して平行となる状態で、第1のMOSFET11Cのソース電極11Cに接合されている。ボンディングワイヤ31Cにおける第2の接合部分31Ccは、平面視において、その長手方向が第1のMOSFET11Dの長辺(ソース電極11Dの長辺)に対して平行となる状態で、第1のMOSFET11Dのソース電極11Dに接合されている。
ボンディングワイヤ31Cにおける第3の接合部分31Ceは、平面視において、その長手方向が第1のショットキーバリアダイオード21Cの長辺(アノード電極21Cの長辺)に対して平行となる状態で、第1のショットキーバリアダイオード21Cのアノード電極21Cに接合されている。ボンディングワイヤ31Cにおける第4の接合部分31Cgは、平面視において、その長手方向が第1のショットキーバリアダイオード21Dの長辺(アノード電極21Dの長辺)に対して平行となる状態で、第1のショットキーバリアダイオード21Dのアノード電極21Dに接合されている。
これにより、ボンディングワイヤ31Cと各電極11C,11D,21C,21Dとの接合面積を大きくすることができるから、ボンディングワイヤ31Cと各電極11C,11D,21C,21Dとの接合強度を向上させることができる。
ボンディングワイヤ31Cにおける第1のワイヤ部分31Cbと第2のワイヤ部分31Cdと第3のワイヤ部分31Cfとは、第2および第3の接合部分31Cc,31Ceを介して、平面視で一直線状に繋がっている。平面視において、第1〜第3のワイヤ部分31Cb,31Cd,31Cfを含む一直線状部分と第4のワイヤ部分31Chとのなす角度(第3のワイヤ部分31Cfとの第4のワイヤ部分31Chとのなす角度)は、90度以上の角度となっている。また、平面視において、この一直線状部分と第4の接合部分31Cgとのなす角度(第3のワイヤ部分31Cfとの第4の接合部分31Cgとのなす角度)は、90度以上の角度になっている。さらに、平面視において、第4のワイヤ部分31Chと第4の接合部分31Cgとのなす角度は、90度以上の角度となっている。
第3のワイヤ部分31Cfと第4の接合部分31Cgとの接続部および第4のワイヤ部分31Chと第4の接合部分31Cgとの接続部には負荷がかかりやすいが、前記各角度が90度以上の角度になっているため、これらの接続部の強度を向上させることができる。
前記第3変形例では、第1のMOSFET11Cと第1のショットキーバリアダイオード21Dとの間に、他の第1のMOSFETと他の第1のショットキーバリアダイオードとが1組配置されているが、第1のMOSFET11Cと第1のショットキーバリアダイオード21Dとの間に、他の第1のMOSFETと他の第1のショットキーバリアダイオードとを2組以上配置するようにしてもよい。
図11は、パッケージ4の第4変形例を示す図解的な平面図である。この図11において、前述の図3の各部に対応する部分には、図3と同じ符号を付して示す。以下において、「前」とは図11の紙面の下側を、「後」とは図11の紙面の上側を、「左」とは図11の紙面の左側を、「右」とは図11の紙面の右側を、それぞれいうものとする。
パッケージ4Dは、固定板91と、ダイパッド61と、ゲート用リード62と、ソース用リード(導電部材)63と、第1のMOSFET11と、第1のショットキーバリアダイオード21と、これらを封止するモールド樹脂65と含む。このパッケージ4Dでは、ダイパッド61および固定板91の背面(図11の紙面の裏面側に相当する表面)は、モールド樹脂65から露出している。
固定板91は、平面視で左右方向に長い略長方形である。ダイパッド61は、平面視で左右方向に長い略長方形であり、1対の長辺61a,61bと、一対の短辺61c,61dとを有している。固定板91は、ダイパッド61の後側に配置されている。固定板91とダイパッド61は、固定板91の前縁中間部とダイパッド61の後縁中間部とを連結する連結部92を介して、互いに連結されている。固定板91の中央には、取付孔91aが形成されている。モールド樹脂65には、取付孔91aに整合する取付孔が形成されている。固定板91およびモールド樹脂65に形成された取付孔91aを利用して、パッケージ4を絶縁性基板8(図2参照)に取り付けることができる。
ダイパッド61は、その前側の長辺(第1の辺)61aのほぼ中央から前方に突出したリード部(以下、「ドレイン用リード64」という)を有している。ドレイン用リード64は、ダイパッド61との連結部から前方斜め上方に延びた後、前方に延びている。ドレイン用リード64の先端部は、モールド樹脂65から突出している。
ゲート用リード62とソース用リード63とは、ドレイン用リード64を挟んで、ドレイン用リード64と平行に配置されている。平面視において、ゲート用リード62は、ダイパッド61の前側の長辺61aの左端部に対向配置され、ソース用リード63は、ダイパッド61の前側の長辺61aの右端部に対向配置されている。ゲート用リード62の一端部には幅広のパッド部62aが形成されており、他端部はモールド樹脂65から突出している。同様に、ソース用リード63の一端部には幅広のパッド部63aが形成されており、他端部はモールド樹脂65から突出している。ダイパッド61、ゲート用リード62およびソース用リード63は、たとえば、銅またはアルミニウムの板状体からなる。
ダイパッド61の表面には、第1のMOSFET11と第1のショットキーバリアダイオード21が、平面視において、第1のMOSFET11に対して第1のショットキーバリアダイオード21が右側に位置するように配置されている。第1のMOSFET11は、平面視で長方形であり、その4辺がダイパッド61の4辺にそれぞれ平行となりかつその長辺がダイパッド61の右側の短辺61dと平行となる姿勢で配置されている。第1のショットキーバリアダイオード21は、平面視で正方形であり、その4辺がダイパッド61の4辺にそれぞれ平行となる姿勢で配置されている。
平面視において、第1のショットキーバリアダイオード21の重心は、第1のMOSFET11の重心よりも、前側に配置されている。したがって、平面視において、第1のショットキーバリアダイオード21の重心は、第1のMOSFET11の重心に対して、ダイパッド61の右側の短辺(第2の辺)61dに近くかつダイパッド61の前側の長辺61a(第1の辺)に近い位置にある。
第1のMOSFET11と第1のショットキーバリアダイオード21とは、ダイパッド61の一表面にダイボンディングされている。第1のMOSFET11は、ダイパッド61に対向する表面にドレイン電極(ドレインパッド)を有しており、このドレイン電極がダイパッド61に導電性ろう材で接合されている。第1のMOSFET11は、ダイパッド61へのダイボンディング面とは反対側の表面にソース電極(ソースパッド)11およびゲート電極(ゲートパッド)11を有している。
ソース電極11は、平面視において前後に長い略長方形であり、第1のMOSFET11の表面のほぼ全域を覆うように形成されている。平面視において、ソース電極11の長辺の長さは、例えば4mm程度であり、ソース電極11の短辺の長さは、例えば3mm程度である。このソース電極11の左側の前後中央部付近に、平面視略長方形の除去領域が形成されている。除去領域は、ソース電極11が形成されていない領域である。この除去領域に、ゲート電極11が配置されている。ゲート電極11は、平面視において前後方向に長い略長方形であり、その長辺の長さは、例えば0.6mm程度であり、その短辺の長さは、例えば0.4mm程度である。
第1のショットキーバリアダイオード21は、ダイパッド61に対向する表面にカソード電極(カソードパッド)を有しており、このカソード電極がダイパッド61に導電性ろう材で接合されている。第1のショットキーバリアダイオード21は、ダイパッド61へのダイボンディング面とは反対側の表面にアノード電極(アノードパッド)21を有している。アノード電極21は、平面視において略正方形であり、第1のショットキーバリアダイオード21の表面のほぼ全域を覆うように形成されている。平面視において、アノード電極21の一辺の長さは3mm程度である。
第1のMOSFET11のゲート電極11は、ボンディングワイヤ43によって、ゲート用リード62のパッド部62aに電気的に接続されている。この接続は、例えば、直径が25μm〜75μm程度のAu線を用いたボールボンディングまたは直径が50μm〜150μm程度のAl線を用いたウェッジボンディングによって行われる。
第1のMOSFET11のソース電極11には、複数本(この例では2本)のボンディングワイヤ31の各一端が接合されている。これらのボンディングワイヤ31の各他端は、ソース用リード63のパッド部63aに接合されている。また、これらのボンディングワイヤ31の各中間部は、第1のショットキーバリアダイオード21のアノード電極21に接合されている。これらの接続は、ウエッジボンディングによって行われている。
より具体的には、第1のMOSFET11のソース電極11およびソース用リード63のうちの一方を起点とし、それらの他方を終点とし、第1のショットキーバリアダイオード21のアノード電極21を中継点とするステッチボンディングによって、それらの接続が行われている。
各ボンディングワイヤ31における第1のMOSFET11のソース電極11との接合部分を第1の接合部分31aといい、第1のショットキーバリアダイオード21のアノード電極21との接合部分を第2の接合部分31cといい、ソース用リード63との接合部分を第3の接合部分31eということにする。また、各ボンディングワイヤ31における第1の接合部分31aと第2の接合部分31cとの間部分を第1のワイヤ部分31bといい、第2接合部分31cと第3の接合部分31eとの間部分を第2のワイヤ部分31dということにする。
第1のMOSFET11のソース電極11と第1のショットキーバリアダイオード21のアノード電極21とは、各ボンディングワイヤ31の全長のうち、第1の接合部分31a、第1のワイヤ部分31bおよび第2接合部分31cからなる部分(接続金属部材)32によって電気的に接続されている。第1のショットキーバリアダイオード21のアノード電極21とソース用リード63とは、各ボンディングワイヤ31の全長のうち、第2の接合部分31c、第2のワイヤ部分31dおよび第3の接合部分31eからなる部分(接続金属部材)33によって電気的に接続されている。
各ボンディングワイヤ31は、例えば、直径が250μm〜400μm程度のAl線である。各ボンディングワイヤ31における各接合部分31a,31c,31eは、平面視で当該ボンディングワイヤ31の長さ方向に細長い略矩形状であり、その長手方向の長さが当該ボンディングワイヤ31の直径の4倍程度(1mm〜1.6mm程度)であり、その幅方向の長さは当該ボンディングワイヤ31の直径の2倍程度(0.5mm〜0.8mm程度)である。
平面視において、両ボンディングワイヤ31の第1のワイヤ部分31bどうしおよび第2のワイヤ部分31dどうしは、ほぼ平行に配置されている。つまり、両ボンディングワイヤ31は、平面視において、前後方向に間隔をおいて配置されている。両ボンディングワイヤ31のうち、前側に配置されているボンディングワイヤ31を「第1ボンディングワイヤ31」といい、後側に配置されているボンディングワイヤ31を「第2ボンディングワイヤ31」という場合がある。
第1ボンディングワイヤ31における第1の接合部分31aは、第1のMOSFET11のソース電極11の表面を前後方向に二等分した2つの領域のうち、前側の領域(前半分の領域)に接合されている。一方、第2ボンディングワイヤ31における第1の接合部分31aは、第1のMOSFET11のソース電極11の表面を前後方向に二等分した2つの領域のうち、後側の領域(後半分の領域)に接合されている。これにより、2本のボンディングワイヤ31の各一端部をソース電極11にボンディングしやすくなる。
各ボンディングワイヤ31における第1の接合部分31aは、平面視において、その長手方向が第1のMOSFET11の長辺(ソース電極11の長辺)に対して平行となる状態で、ソース電極11に接合されている。これにより、各ボンディングワイヤ31とソース電極11との接合面積を大きくすることができ、各ボンディングワイヤ31とソース電極11との接合強度を高めることができる。
ショットキーバリアダイオード21のアノード電極21A-の前方右側の頂点を第1頂点v1とし、前方左側の頂点を第2頂点v2とし、後方左側の頂点を第3頂点v3とし、後方右側の頂点を第4頂点v4と定義する。そして、第1頂点v1と第3頂点v3とを結ぶ対角線を、「対角線dl」ということにする。
第1ボンディングワイヤ31における第2の接合部分31cは、アノード電極21の表面を対角線dlを境界として2等分した2つの領域のうちの第2頂点v2に近い方の領域に接合されている。一方、第2ボンディングワイヤ31における第2の接合部分31cは、アノード電極21の表面を対角線dlを境界として2等分した2つの領域のうちの第4頂点v4に近い方の領域に接合されている。これにより、2本のボンディングワイヤ31の各中間部をアノード電極21にボンディングしやすくなる。
平面視において、第1ボンディングワイヤ31における第1のワイヤ部分31bと第2のワイヤ部分31dとのなす角θ(狭い方の角度)および第2ボンディングワイヤ31における第1のワイヤ部分31bと第2のワイヤ部分31dとのなす角θ(狭い方の角度)は、それぞれ90度以上の角度となっている。また、角度θは角度θよりも大きい(θ>θ)。これにより、2本のボンディングワイヤ31の各中間部をアノード電極21に一層ボンディングしやすくなる。
図12は、図2のモジュール2の変形例を示す図解的な平面図である。以下において、「前」とは図12の紙面の下側を、「後」とは図12紙面の上側を、「左」とは図12の紙面の左側を、「右」とは図12の紙面の右側を、それぞれいうものとする。
モジュール2Aは、絶縁性基板101と、絶縁性基板101上に固定されたアッセンブリ102,103と、これらを封止するモールド樹脂104と含む。絶縁性基板101は、平面視において前後方向に長い矩形に形成されている。
絶縁性基板101上には、ハイサイド回路を形成するための第1アッセンブリ102と、ローサイド回路を形成するための第2アッセンブリ103とが、前後方向に並べて配置されている。第1アッセンブリ102は、絶縁性基板101の長さ方向の中央と絶縁性基板101の後側の短辺との間の領域に配置されている。第2アッセンブリ103は、絶縁性基板101の長さ方向の中央と絶縁性基板101の前側の短辺との間の領域に配置されている。
第1アッセンブリ102は、ダイパッド111と、第1、第2および第3のリード接続用パッド112,113,114と、ソース用リード115(図1の出力端子52に相当する)と、ドレイン用リード116(図1の第1電源端子51に相当する)と、ゲート用リード117(図1のゲート端子54に相当する)と、第1のMOSFET11と、第1のショットキーバリアダイオード21とを含む。
ダイパッド111は、平面視で左右方向に長い長方形であり、1対の長辺111a,111bと、一対の短辺111c,111dとを有している。第1のMOSFET11および第1のショットキーバリアダイオード21は、平面視で長方形である。
絶縁性基板101とダイパッド111の後側の長辺111bとの間の領域に、3つのリード接続用パッド112,113,114が配置されている。第1のリード接続用パッド112(導電部材)は、ダイパッド111の後側の長辺111bの左端寄りの部分に対向配置されている。第2のリード接続用パッド113は、ダイパッド111の後側の長辺111bの長さ中央部分に対向配置されている。第3のリード接続用パッド114は、ダイパッド111の後側の長辺111bの右端寄りの部分に対向配置されている。
第1のリード接続用パッド112には、ソース用リード115の基端部が接合されている。ソース用リード115の先端部は、モールド樹脂104から突出している。第2のリード接続用パッド113には、ドレイン用リード116の基端部が接合されている。ドレイン用リード116の先端部は、モールド樹脂104から突出している。
第3のリード接続用パッド114には、ゲート用リード117の基端部が接合されている。ゲート用リード117の先端部は、モールド樹脂104から突出している。ダイパッド111、各リード接続用パッド112,113,114、ソース用リード115、ドレイン用リード116およびゲート用リード117は、たとえば、銅またはアルミニウムの板状体からなる。
ダイパッド111の表面には、第1のMOSFET11と第1のショットキーバリアダイオード21が、平面視において、第1のMOSFET11に対して第1のショットキーバリアダイオード21が左斜め後方に位置するように配置されている。つまり、第1のショットキーバリアダイオード21は、第1のMOSFET11に対して、ダイパッド111の左側の短辺111cに近くかつダイパッド111の後側の長辺111bに近い位置に配置されている。
また、第1のMOSFET11は、平面視において、その4辺がそれぞれダイパッド111の4辺111a〜111dに平行となる姿勢から、両者間の対向する辺が非平行となるように、ダイパッド111に対して第1の所要角度回転した姿勢で配置されている。平面視において、第1のMOSFET11の長辺は、ダイパッド111の左側の短辺111cに近づくにつれてダイパット111の後側の長辺111bに近づくように、ダイパッド111の長辺111a,111bに対して傾斜している。
同様に、第1のショットキーバリアダイオード21は、平面視において、その4辺がそれぞれダイパッド111の4辺111a〜111dに平行となる姿勢から、両者間の対向する辺が非平行となるように、ダイパッド111に対して第2の所要角度回転した姿勢で配置されている。平面視において、第1のショットキーバリアダイオード21の長辺は、ダイパッド111の左側の短辺111cに近づくにつれて、ダイパッド111の後側の長辺111bに近づくように、ダイパッド111の長辺111a,111bに対して傾斜している。ダイパッド111の長辺111a,111bに対する第1のショットキーバリアダイオード21の長辺の傾斜角度は、ダイパッド111の長辺111a,111bに対する第1のMOSFET11の長辺の傾斜角度より大きい。
第1のMOSFET11と第1のショットキーバリアダイオード21とは、ダイパッド111の一表面にダイボンディングされている。第1のMOSFET11は、ダイパッド111に対向する表面にドレイン電極(ドレインパッド)を有しており、このドレイン電極がダイパッド111に導電性ろう材で接合されている。第1のMOSFET11は、ダイパッド111へのダイボンディング面とは反対側の表面にソース電極(ソースパッド)11およびゲート電極(ゲートパッド)11を有している。
ソース電極11は、平面視略長方形であり、第1のMOSFET11の表面のほぼ全域を覆うように形成されている。平面視において、ソース電極11の長辺の長さは、例えば1.7mm程度であり、ソース電極11の短辺の長さは、例えば1.5mm程度である。このソース電極11の右側後方のコーナー部付近に、平面視略正方形の除去領域が形成されている。除去領域は、ソース電極11が形成されていない領域である。この除去領域に、ゲート電極11が配置されている。ゲート電極11は、平面視略正方形であり、その一辺の長さは、例えば600μm程度である。
第1のショットキーバリアダイオード21は、ダイパッド111に対向する表面にカソード電極(カソードパッド)を有しており、このカソード電極がダイパッド111に導電性ろう材で接合されている。第1のショットキーバリアダイオード21は、ダイパッド111へのダイボンディング面とは反対側の表面にアノード電極(アノードパッド)21を有している。アノード電極21は、平面視略長方形であり、第1のショットキーバリアダイオード21の表面のほぼ全域を覆うように形成されている。平面視において、アノード電極21の長辺の長さは1.5mm程度であり、アノード電極21の短辺の長さは1.4mm程度である。
ダイパッド111は、ボンディングワイヤ44によって、第2のリード接続用パッド113に電気的に接続されている。この接続は、例えば、直径が250μm〜400μm程度のAl線を用いたウェッジボンディングによって行われる。
第1のMOSFET11のゲート電極11は、ボンディングワイヤ43によって、第3のリード接続用パッド114に電気的に接続されている。この接続は、例えば、直径が25μm〜75μm程度のAu線を用いたボールボンディングまたは直径が50μm〜150μm程度のAl線を用いたウェッジボンディングによって行われる。
第1のMOSFET11のソース電極11と、第1のショットキーバリアダイオード21のアノード電極21と、第1のリード接続用パッド112とは、一端部が第1のMOSFET11のソース電極11に接合され、他端部が第1のリード接続用パッド112に接合され、中間部が第1のショットキーバリアダイオード21のアノード電極21に接合されたボンディングワイヤ31によって電気的に接合されている。具体的には、第1のMOSFET11のソース電極11および第1のリード接続用パッド112のうちの一方を起点とし、それらの他方を終点とし、第1のショットキーバリアダイオード21のアノード電極21を中継点とするステッチボンディングによって、それらの接続が行われている。
ボンディングワイヤ31における第1のMOSFET11のソース電極11との接合部分を第1の接合部分31aといい、第1のショットキーバリアダイオード21のアノード電極21との接合部分を第2の接合部分31cといい、第1のリード接続用パッド112との接合部分を第3の接合部分31eということにする。また、ボンディングワイヤ31における第1の接合部分31aと第2の接合部分31cとの間部分を第1のワイヤ部分31bといい、第2接合部分31cと第3の接合部分31eとの間部分を第2のワイヤ部分31dということにする。
第1のMOSFET11のソース電極11と第1のショットキーバリアダイオード21のアノード電極21とは、ボンディングワイヤ31の全長のうち、第1の接合部分31a、第1のワイヤ部分31bおよび第2の接合部分31cからなる部分(接続金属部材)32によって電気的に接続されている。第1のショットキーバリアダイオード21のアノード電極21と第1のリード接続用パッド112とは、ボンディングワイヤ31の全長のうち、第2の接合部分31c、第2のワイヤ部分31dおよび第3の接合部分31eからなる部分(接続金属部材)33によって電気的に接続されている。
ボンディングワイヤ31は、例えば、直径が250μm〜400μm程度のAl線である。各接合部分31a,31c,31eは、平面視でボンディングワイヤ31の長さ方向に細長い略矩形状であり、その長手方向の長さがボンディングワイヤ31の直径の4倍程度(1mm〜1.6mm程度)であり、その幅方向の長さはボンディングワイヤ31の直径の2倍程度(0.5mm〜0.8mm程度)である。したがって、第1のMOSFET11のソース電極11に対する接合部分31aの大きさおよび第1のショットキーバリアダイオード21のアノード電極21に対する第2接合部分31cの大きさは、実際には図12に示されている大きさより大きい。
ボンディングワイヤ31における第1の接合部分31aは、平面視において、その長手方向が第1のMOSFET11の長辺(ソース電極11の長辺)に対して平行となる状態で、第1のMOSFET11のソース電極11に接合されている。これにより、ボンディングワイヤ31とソース電極11との接合面積を大きくすることができ、ボンディングワイヤ31とソース電極11との接合強度を高めることができる。
また、ボンディングワイヤ31における第2の接合部分31bは、その長手方向が第1のショットキーバリアダイオード21の長辺(アノード電極21の長辺)に対して平行となる状態で、第1のショットキーバリアダイオード21のアノード電極21に接合されている。これにより、ボンディングワイヤ31とアノード電極21との接合面積を大きくすることができ、ボンディングワイヤ31とアノード電極21との接合強度を高めることができる。
上述したように、第1のリード接続用パッド112は、ダイパッド111の後側の長辺111bの左端寄りの部分に対向配置されている。また、第1のショットキーバリアダイオード21は、第1のMOSFET11に対して、ダイパッド111の左側の短辺111cに近くかつダイパッド111の後側の長辺111bに近い位置に配置されている。
このため、平面視において、第1のワイヤ部分31bと第2のワイヤ部分31dとのなす角度は、90度以上の角度となっている。また、平面視において、第1のワイヤ部分31bと第2の接合部分31cとのなす角度および第2のワイヤ部分31dと第2の接合部分31cとのなす角度も、それぞれ90度以上の角度になっている。第1のワイヤ部分31bと第2の接合部分31cとの接続部および第2のワイヤ部分31dと第2の接合部分31cとの接続部には負荷がかかりやすいが、前記各角度が90度以上の角度になっているため、これらの接続部の強度を向上させることができる。
また、第1のワイヤ部分31bが第2のワイヤ部分31dより短く、平面視において、第1のワイヤ部分31bと第2の接合部分31cとのなす角度は、第2のワイヤ部分31dと第2の接合部分31cとのなす角度より大きい。これにより、長さが短い方の第1のワイヤ部分31bと第2の接合部分31cとの接続部の強度を、長さが長い方の第2のワイヤ部分31dと第2の接合部分31cとの接続部の強度より高くしている。
第2アッセンブリ103は、ダイパッド121と、第1、第2および第3のリード接続用パッド122,123,124と、ソース用リード125(図1の第2電源端子53に相当する)と、ドレイン用リード126(図1の出力端子52に相当する)と、ゲート用リード127(図1のゲート端子55に相当する)と、第2のMOSFET12と、第2のショットキーバリアダイオード22とを含む。
ダイパッド121は、平面視で左右方向に長い長方形であり、1対の長辺121a,121bと、一対の短辺121c,121dとを有している。ダイパッド121の後側の長辺121bは、第1アッセンブリ102のダイパッド111の前側の長辺111aと対向している。第2のMOSFET12および第2のショットキーバリアダイオード22は、平面視で長方形である。
絶縁性基板101とダイパッド121の前側の長辺121aとの間の領域に、3つのリード接続用パッド122,123,124が配置されている。第1のリード接続用パッド122(導電部材)は、ダイパッド121の前側の長辺121aの右端寄りの部分に対向配置されている。第2のリード接続用パッド123は、ダイパッド121の前側の長辺121aの長さ中央部分に対向配置されている。第3のリード接続用パッド124は、ダイパッド121の前側の長辺121bの左端寄りの部分に対向配置されている。
第1のリード接続用パッド122には、ソース用リード125の基端部が接合されている。ソース用リード125の先端部は、モールド樹脂104から突出している。第2のリード接続用パッド123には、ドレイン用リード126の基端部が接合されている。ドレイン用リード126の先端部は、モールド樹脂104から突出している。
第3のリード接続用パッド124には、ゲート用リード127の基端部が接合されている。ゲート用リード127の先端部は、モールド樹脂104から突出している。ダイパッド121、各リード接続用パッド122,123,124、ソース用リード125、ドレイン用リード126およびゲート用リード127は、たとえば、銅またはアルミニウムの板状体からなる。
ダイパッド121の表面には、第2のMOSFET12と第2のショットキーバリアダイオード22が、平面視において、第2のMOSFET12に対して第2のショットキーバリアダイオード22が右斜め前方に位置するように配置されている。つまり、第2のショットキーバリアダイオード22は、第2のMOSFET12に対して、ダイパッド121の右側の短辺121dに近くかつダイパッド121の前側の長辺121aに近い位置に配置されている。
また、第2のMOSFET12は、平面視において、その4辺がそれぞれダイパッド121の4辺121a〜121dに平行となる姿勢から、両者間の対向する辺が非平行となるように、ダイパッド121に対して第1の所要角度回転した姿勢で配置されている。平面視において、第2のMOSFET12の長辺は、ダイパッド121の右側の短辺121dに近づくにつれてダイパット121の前側の長辺121aに近づくように、ダイパッド121の長辺121a,121bに対して傾斜している。
同様に、第2のショットキーバリアダイオード22は、平面視において、その4辺がそれぞれダイパッド121の4辺121a〜121dに平行となる姿勢から、両者間の対向する辺が非平行となるように、ダイパッド121に対して第2の所要角度回転した姿勢で配置されている。平面視において、第2のショットキーバリアダイオード22の長辺は、ダイパッド121の右側の短辺121dに近づくにつれて、ダイパッド121の前側の長辺121aに近づくように、ダイパッド121の長辺121a,121bに対して傾斜している。ダイパッド121の長辺121a,121bに対する第2のショットキーバリアダイオード22の長辺の傾斜角度は、ダイパッド121の長辺121a,121bに対する第2のMOSFET12の長辺の傾斜角度より大きい。
第2のMOSFET12と第2のショットキーバリアダイオード22とは、ダイパッド111の一表面にダイボンディングされている。第2のMOSFET12は、ダイパッド121に対向する表面にドレイン電極(ドレインパッド)を有しており、このドレイン電極がダイパッド121に導電性ろう材で接合されている。第2のMOSFET12は、ダイパッド121へのダイボンディング面とは反対側の表面にソース電極(ソースパッド)12およびゲート電極(ゲートパッド)12を有している。
ソース電極12は、平面視略長方形であり、第2のMOSFET12の表面のほぼ全域を覆うように形成されている。平面視において、ソース電極12の長辺の長さは、例えば1.7mm程度であり、ソース電極12の短辺の長さは、例えば1.5mm程度である。このソース電極12の左側前方のコーナー部付近に、平面視略正方形の除去領域が形成されている。除去領域は、ソース電極12が形成されていない領域である。この除去領域に、ゲート電極12が配置されている。ゲート電極12は、平面視略正方形であり、その一辺の長さは、例えば600μm程度である。
第2のショットキーバリアダイオード22は、ダイパッド121に対向する表面にカソード電極(カソードパッド)を有しており、このカソード電極がダイパッド121に導電性ろう材で接合されている。第2のショットキーバリアダイオード22は、ダイパッド121へのダイボンディング面とは反対側の表面にアノード電極(アノードパッド)22を有している。アノード電極22は、平面視略長方形であり、第2のショットキーバリアダイオード22の表面のほぼ全域を覆うように形成されている。平面視において、アノード電極22の長辺の長さは1.5mm程度であり、アノード電極21の短辺の長さは1.4mm程度である。
ダイパッド121は、ボンディングワイヤ47によって、第1アッセンブリ102の第1のMOSFET11のソース電極11に電気的に接続されている。この接続は、例えば、直径が250μm〜400μm程度のAl線を用いたウェッジボンディングによって行われる。
ダイパッド121は、ボンディングワイヤ46によって、第2のリード接続用パッド123に電気的に接続されている。この接続は、例えば、直径が250μm〜400μm程度のAl線を用いたウェッジボンディングによって行われる。
第2のMOSFET12のゲート電極12は、ボンディングワイヤ45によって、第3のリード接続用パッド124に電気的に接続されている。この接続は、例えば、直径が25μm〜75μm程度のAu線を用いたボールボンディングまたは直径が50μm〜150μm程度のAl線を用いたウェッジボンディングによって行われる。
第2のMOSFET12のソース電極12と、第2のショットキーバリアダイオード22のアノード電極22と、第1のリード接続用パッド122とは、一端部が第1のMOSFET12のソース電極12に接合され、他端部が第1のリード接続用パッド122に接合され、中間部が第2のショットキーバリアダイオード22のアノード電極22に接合されたボンディングワイヤ34によって電気的に接合されている。具体的には、第2のMOSFET12のソース電極12および第1のリード接続用パッド122のうちの一方を起点とし、それらの他方を終点とし、第2のショットキーバリアダイオード22のアノード電極22を中継点とするステッチボンディングによって、それらの接続が行われている。
ボンディングワイヤ34における第2のMOSFET12のソース電極12との接合部分を第1の接合部分34aといい、第2のショットキーバリアダイオード22のアノード電極22との接合部分を第2の接合部分34cといい、第1のリード接続用パッド122との接合部分を第3の接合部分34eということにする。また、ボンディングワイヤ34における第1の接合部分34aと第2の接合部分34cとの間部分を第1のワイヤ部分34bといい、第2接合部分31cと第3の接合部分31eとの間部分を第2のワイヤ部分34dということにする。
第2のMOSFET12のソース電極12と第2のショットキーバリアダイオード22のアノード電極22とは、ボンディングワイヤ34の全長のうち、第1の接合部分34a、第1のワイヤ部分34bおよび第2の接合部分34cからなる部分(接続金属部材)35によって電気的に接続されている。第2のショットキーバリアダイオード22のアノード電極22と第1のリード接続用パッド122とは、ボンディングワイヤ34の全長のうち、第2の接合部分34c、第2のワイヤ部分34dおよび第3の接合部分34eからなる部分(接続金属部材)36によって電気的に接続されている。
ボンディングワイヤ34は、例えば、直径が250μm〜400μm程度のAl線である。各接合部分34a,34c,34eは、平面視でボンディングワイヤ34の長さ方向に細長い略矩形状であり、その長手方向の長さがボンディングワイヤ34の直径の4倍程度(1mm〜1.6mm程度)であり、その幅方向の長さはボンディングワイヤ34の直径の2倍程度(0.5mm〜0.8mm程度)である。したがって、第2のMOSFET12のソース電極12に対する接合部分34aの大きさおよび第2のショットキーバリアダイオード22のアノード電極22に対する第2接合部分34cの大きさは、実際には図11に示されている大きさより大きい。
ボンディングワイヤ34における第1の接合部分34aは、平面視において、その長手方向が第2のMOSFET12の長辺(ソース電極12の長辺)に対して平行となる状態で、第2のMOSFET12のソース電極12に接合されている。これにより、ボンディングワイヤ34とソース電極12との接合面積を大きくすることができ、ボンディングワイヤ34とソース電極12との接合強度を高めることができる。
また、ボンディングワイヤ34における第2の接合部分34cは、その長手方向が第2のショットキーバリアダイオード22のアノード電極22の長辺に対して平行となる状態で、第2のショットキーバリアダイオード22のアノード電極22に接合されている。これにより、ボンディングワイヤ34とアノード電極22との接合面積を大きくすることができ、ボンディングワイヤ34とアノード電極22との接合強度を高めることができる。
上述したように、第1のリード接続用パッド122は、ダイパッド121の前側の長辺121aの右端寄りの部分に対向配置されている。また、第2のショットキーバリアダイオード22は、第2のMOSFET12に対して、ダイパッド121の右側の短辺121dに近くかつダイパッド121の前側の長辺121aに近い位置に配置されている。
このため、平面視において、第1のワイヤ部分34bと第2のワイヤ部分34dとのなす角度は、90度以上の角度となっている。また、平面視において、第1のワイヤ部分34bと第2の接合部分34cとのなす角度および第2のワイヤ部分34dと第2の接合部分34cとのなす角度も、それぞれ90度以上の角度になっている。第1のワイヤ部分34bと第2の接合部分34cとの接続部および第2のワイヤ部分34dと第2の接合部分34cとの接続部には負荷がかかりやすいが、前記各角度が90度以上の角度になっているため、これらの接続部の強度を向上させることができる。
また、第1のワイヤ部分34bが第2のワイヤ部分34dより短く、平面視において、第1のワイヤ部分34bと第2の接合部分34cとのなす角度は、第2のワイヤ部分34dと第2の接合部分34cとのなす角度より大きい。これにより、長さが短い方の第1のワイヤ部分34aと第2の接合部分34cとの接続部の強度を、長さが長い方の第2のワイヤ部分34dと第2の接合部分34cとの接続部の強度より高くしている。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、さらに他の形態で実施することもできる。たとえば、前述の実施形態では、各MOSFET11〜14,11A〜11Dは、SiCデバイスであるが、Si(シリコン)を半導体材料として用いたSiデバイスであってもよい。
本発明の実施形態について詳細に説明したが、これらは本発明の技術的内容を明らかにするために用いられた具体例に過ぎず、本発明はこれらの具体例に限定して解釈されるべきではなく、本発明の範囲は添付の請求の範囲によってのみ限定される。
この出願は、2011年9月30日に日本国特許庁に提出された特願2011−217717号に対応しており、これらの出願の全開示はここに引用により組み込まれるものとする。
1 インバータ回路
2,2A,3 モジュール
4,4A,4B,4C,4D,5 パッケージ
11〜14,11A〜11D MOSFET
11a〜14a,11Aa〜11Da PN接合ダイオード
11,12,11A〜11D ソース電極(第1の電極パッド)
11,12,11A〜11D ゲート電極(第3の電極パッド)
21〜24,21A〜21D ショットキーバリアダイオード
21,22,21A〜21D アノード電極(第2の電極パッド)
61,66,111,121 ダイパッド
63,68 ソース用リード(導電部材)
112,122 リード接続用パッド(導電部材)
31,31A,31B,31C,34 ボンディングワイヤ
31a,34a,31Aa,31Ba,31Ca 接合部分
31c,34c,31Ac,31Bc,31Cg 接合部分
31b,31Ab,31Bb,31Cb,34b ワイヤ部分
31d,31Ad,31Bd,31Ch,34d ワイヤ部分

Claims (19)

  1. ダイパッドと、
    前記ダイパッドの一表面にダイボンディングされ、ダイボンディングされた面とは反対側の表面に第1の電極パッドを有するバイポーラデバイスと、
    前記ダイパッドの前記一表面にダイボンディングされ、ダイボンディングされた面とは反対側の表面に前記第1の電極パッドに電気的に接続される第2の電極パッドを有するユ
    反対側の表面に前記第1の電極パッドに電気的に接続される第2の電極パッドを有するユニポーラデバイスと、
    前記ダイパッドの側方に配置され、前記第2の電極パッドが電気的に接続される導電部材と、
    一端部が前記第1の電極パッドに接合され、他端部が前記導電部材に接合され、中間部が前記第2の電極パッドに接合されたボンディングワイヤとを含み、
    前記ダイパッドは平面視で四角形状をなし
    前記導電部材は平面視で前記ダイパッドにおける所定の第1の辺の一端寄りの部分に対向配置されており、
    平面視において、前記ダイパッドの4辺のうち、前記第1の辺における前記導電部材が配置されている側の一端から前記第1の辺に対し垂直方向に延びた辺を第2の辺とすると、前記ユニポーラデバイスは、前記バイポーラデバイスに対して前記ダイパッドの前記第2の辺に近くかつ前記第1の辺に近い位置に配置されており、
    平面視において、前記ボンディングワイヤにおける、前記第1の電極パッドとの接合部分と前記第2の電極パッドとの接合部分との間の第1のワイヤ部分と、前記ボンディングワイヤにおける、前記第2の電極パッドとの接合部分と前記導電部材との接合部分との間の第2のワイヤ部分とのなす角度が90度以上である、半導体装置。
  2. 前記バイポーラデバイスが平面視で四角形状をなし、
    前記バイポーラデバイスは、平面視でその4辺がそれぞれ前記ダイパッドの4辺に平行となる姿勢から、両者間の対向する辺が非平行となるように、前記ダイパッドに対して所要角度回転した姿勢で前記ダイパッドにダイボンディングされており、
    平面視において、前記バイポーラデバイスの4辺のうち、前記ダイパッドの前記第1の辺に対して、前記ダイパッドの前記第2の辺に近づくにつれて前記第1の辺に近づくように傾斜している辺の長さ方向と、前記ボンディングワイヤにおける前記第1の電極パッドとの接合部分の長さ方向とが平行である、請求項1に記載の半導体装置。
  3. 前記バイポーラデバイスが平面視で長方形形状をなし、
    前記バイポーラデバイスの長辺が、前記ダイパッドの前記第1の辺に対して傾斜しており、前記ダイパッドの前記第1の辺と前記第2の辺との交点の側に延びている、請求項1または2に記載の半導体装置。
  4. 前記ユニポーラデバイスが平面視で四角形状をなし、
    前記ユニポーラデバイスは、平面視でその4辺がそれぞれ前記ダイパッドの4辺に平行となる姿勢から、両者間の対向する辺が非平行となるように、前記ダイパッドに対して所要角度回転した姿勢で前記ダイパッドにダイボンディングされており、
    平面視において、前記ユニポーラデバイスの4辺のうち、前記ダイパッドの前記第1の辺に対して、前記ダイパッドの前記第2の辺に近づくにつれて前記第1の辺に近づくように傾斜している辺の長さ方向と、前記ボンディングワイヤにおける前記第2の電極パッドとの接合部分の長さ方向とが平行である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の半導体装
    置。
  5. 前記ユニポーラデバイスが平面視で長方形形状をなし、
    前記ユニポーラデバイスの長辺が、前記ダイパッドの前記第1の辺に対して傾斜しており、前記ダイパッドの前記第1の辺と前記第2の辺との交点の側に延びている、請求項4に記載の半導体装置。
  6. 前記バイポーラデバイスのダイボンディングされた面とは反対側の表面には、前記第1の電極パットとは異なる位置に、前記バイポーラデバイスがMOSトランジスタのときにはゲート電極、前記バイポーラデバイスがIGBTのときにはゲート電極、前記バイポーラデバイスがバイポーラトランジスタのときにはベース電極に相当する第3の電極パッドが設けられており、
    前記第3の電極パッドは、前記バイポーラデバイスの前記表面のコーナー部のうち、前記ダイパッドの前記第2の辺から遠くかつ前記第1の辺に近い側のコーナー部に配置されている、請求項2または3に記載の半導体装装置。
  7. ダイパッドと、
    前記ダイパッドの一表面にダイボンディングされ、ダイボンディングされた面とは反対側の表面に第1の電極パッドを有するバイポーラデバイスと、
    前記ダイパッドの前記一表面にダイボンディングされ、ダイボンディングされた面とは反対側の表面に前記第1の電極パッドに電気的に接続される第2の電極パッドを有するユニポーラデバイスと、
    前記ダイパッドの側方に配置され、前記第2の電極パッドが電気的に接続される導電部材と、
    一端部が前記第1の電極パッドに接合され、他端部が前記導電部材に接合され、中間部が前記第2の電極パッドに接合されたボンディングワイヤとを含み、
    前記ダイパッドは平面視で四角形状をなし、
    前記導電部材は平面視で前記ダイパッドにおける所定の第1の辺の一端よりの部分に対向配置されており、
    平面視において、前記ダイパッドの4辺のうち、前記第1の辺における前記導電部材が配置されている側の一端から前記第1の辺に対し垂直方向に延びた辺を第2の辺とすると、前記バイポーラデバイスと前記ユニポーラデバイスは、前記第2の辺と平行な方向に並んで配置され、前記ユニポーラデバイスが前記バイポーラデバイスに対して前記第1の辺側にあり、
    平面視において、前記ボンディングワイヤにおける、前記第1の電極パッドとの接合部分と前記第2の電極パッドとの接合部分との間の第1のワイヤ部分と、前記ボンディングワイヤにおける、前記第2の電極パッドとの接合部分と前記導電部材との接合部分との間の第2のワイヤ部分とのなす角度が90度以上である、半導体装置。
  8. 前記バイポーラデバイスが平面視で四角形状をなし、
    前記バイポーラデバイスは、平面視でその4辺がそれぞれ前記ダイパッドの4辺に平行となる姿勢で前記ダイパッドにダイボンディングされており、
    平面視において、前記バイポーラデバイスの4辺のうち、前記ダイパッドの前記第2の辺に平行な辺の長さ方向と、前記ボンディングワイヤにおける前記第1の電極パッドとの接合部分の長さ方向とが平行である、請求項に記載の半導体装置。
  9. 前記ユニポーラデバイスが平面視で四角形状をなし、
    前記ユニポーラデバイスは、平面視でその4辺がそれぞれ前記ダイパッドの4辺に平行となる姿勢で前記ダイパッドにダイボンディングされており、
    平面視において、前記ユニポーラデバイスの4辺のうち、前記ダイパッドの前記第2の辺に平行な辺の長さ方向と、前記ボンディングワイヤにおける前記第2の電極パッドとの接合部分の長さ方向とが平行である、請求項7または8に記載の半導体装置。
  10. 前記バイポーラデバイスのダイボンディングされた面とは反対側の表面には、前記第1の電極パットとは異なる位置に、前記バイポーラデバイスがMOSトランジスタのときにはゲート電極、前記バイポーラデバイスがIGBTのときにはゲート電極、前記バイポーラデバイスがバイポーラトランジスタのときにはベース電極に相当する第3の電極パッドが設けられており、
    前記第3の電極パッドは、前記バイポーラデバイスの前記表面のコーナー部のうち、前記ダイパッドの前記第2の辺から遠くかつ前記第1の辺に近い位置にあるコーナー部に配置されている、請求項8に記載の半導体装置。
  11. ダイパッドと、
    前記ダイパッドの一表面にダイボンディングされ、ダイボンディングされた面とは反対側の表面に第1の電極パッドを有するバイポーラデバイスと、
    前記ダイパッドの前記一表面にダイボンディングされ、ダイボンディングされた面とは反対側の表面に前記第1の電極パッドに電気的に接続される第2の電極パッドを有するユニポーラデバイスと、
    前記ダイパッドの側方に配置され、前記第2の電極パッドが電気的に接続される導電部材と、
    一端部が前記第1の電極パッドに接合され、他端部が前記導電部材に接合され、中間部が前記第2の電極パッドに接合されたボンディングワイヤとを含み、
    平面視において、前記ボンディングワイヤにおける、前記第1の電極パッドとの接合部分と前記第2の電極パッドとの接合部分との間の第1のワイヤ部分と、前記ボンディングワイヤにおける、前記第2の電極パッドとの接合部分と前記導電部材との接合部分との間の第2のワイヤ部分とのなす角度が90度以上であり、
    前記第1のワイヤ部分が前記第2のワイヤ部分よりも短く
    平面視において、前記ボンディングワイヤにおける前記第2の電極パッドとの接合部分と前記第1のワイヤ部分とのなす角度が、前記ボンディングワイヤにおける前記第2の電極パッドとの接合部分と前記第2のワイヤ部分とのなす角度より大きい、半導体装置。
  12. 前記ダイパッドの前記一表面に、前記バイポーラデバイスと前記ユニポーラデバイスとの組が、前記ダイパッドの前記第2の辺に平行な方向に間隔をおいて、複数組配置されており、各組が並列に接続されている、請求項1〜10のいずれか一項に記載の半導体装置。
  13. ダイパッドと、
    前記ダイパッドの一表面にダイボンディングされ、ダイボンディングされた面とは反対側の表面に第1の電極パッドを有するバイポーラデバイスと、
    前記ダイパッドの前記一表面にダイボンディングされ、ダイボンディングされた面とは反対側の表面に前記第1の電極パッドに電気的に接続される第2の電極パッドを有するユニポーラデバイスと、
    前記ダイパッドの側方に配置され、前記第2の電極パッドが電気的に接続される導電部材と、
    一端部が前記第1の電極パッドに接合され、他端部が前記導電部材に接合され、中間部が前記第2の電極パッドに接合されたボンディングワイヤとを含み、
    平面視において、前記ボンディングワイヤにおける、前記第1の電極パッドとの接合部分と前記第2の電極パッドとの接合部分との間の第1のワイヤ部分と、前記ボンディングワイヤにおける、前記第2の電極パッドとの接合部分と前記導電部材との接合部分との間の第2のワイヤ部分とのなす角度が90度以上であり、
    前記ダイパッドの前記一表面には、前記バイポーラデバイスと前記ユニポーラデバイスとの間に、第4の電極パッドを有する他のバイポーラデバイスと、第5の電極パッドを有する他のユニポーラデバイスとが並んで配置されており、前記第1のワイヤ部分の中間部分が、前記第4の電極パッドおよび前記第5の電極パッドに接合されている、半導体装置。
  14. ダイパッドと、
    前記ダイパッドの一表面にダイボンディングされ、ダイボンディングされた面とは反対側の表面に第1の電極パッドを有するバイポーラデバイスと、
    前記ダイパッドの前記一表面にダイボンディングされ、ダイボンディングされた面とは反対側の表面に前記第1の電極パッドに電気的に接続される第2の電極パッドを有するユニポーラデバイスと、
    前記ダイパッドの側方に配置され、前記第2の電極パッドが電気的に接続される導電部材と、
    一端部が前記第1の電極パッドに接合され、他端部が前記導電部材に接合され、中間部が前記第2の電極パッドに接合されたボンディングワイヤとを含み、
    平面視において、前記ボンディングワイヤにおける、前記第1の電極パッドとの接合部分と前記第2の電極パッドとの接合部分との間の第1のワイヤ部分と、前記ボンディングワイヤにおける、前記第2の電極パッドとの接合部分と前記導電部材との接合部分との間の第2のワイヤ部分とのなす角度が90度以上であり、
    前記ダイパッドは平面視で四角形状をなし、
    前記導電部材は平面視で前記ダイパッドにおける所定の第1の辺の一端寄りの部分に対向配置されており、
    平面視において、前記ダイパッドの4辺のうち、前記第1の辺における前記導電部材が配置されている側の一端から前記第1の辺に対し垂直方向に延びた辺を第2の辺とすると、前記ユニポーラデバイスは、前記バイポーラデバイスに対して前記ダイパッドの前記第2の辺に近い位置に配置されており、
    前記ボンディングワイヤが複数本設けられ、これら複数本のボンディングワイヤが平面視において間隔をおいて配置されており、
    前記各ボンディングワイヤにおける前記第1のワイヤ部分と前記第2のワイヤ部分のなす角度が、前記ダイパッドの前記第1の辺から遠い位置にあるボンディングワイヤほど大きい、半導体装置。
  15. 前記複数のボンディングワイヤが2本のボンディングワイヤであり
    前記バイポーラデバイスが平面視で長方形形状をなすとともに、前記第1の電極パッドが平面視において長方形形状をなし、
    前記バイポーラデバイスは、その長辺が前記ダイパッドの前記第2の辺に対して平行となる姿勢で、前記ダイパッドにダイボンディングされており、
    前記2本のボンディングワイヤのうち前記ダイパッドの前記第1の辺から遠い位置にあるボンディングワイヤにおける第1の接合部分が、前記ダイパッドの前記第2の辺に沿う方向に前記第1の電極パッドの表面を二等分した2つの領域のうち、前記第1の辺から遠い方の領域に接合されており、
    前記2本のボンディングワイヤのうち前記ダイパッドの前記第1の辺に近い位置にあるボンディングワイヤにおける第1の接合部分が、前記ダイパッドの前記第2の辺に沿う方向に前記第1の電極パッドの表面を二等分した2つの領域のうち、前記第1の辺に近い方
    の領域に接合されている、請求項14に記載の半導体装置。
  16. 前記ユニポーラデバイスが平面視で正方形形状をなすとともに、前記第2の電極パッドが平面視において正方形形状をなし、
    前記ユニポーラデバイスは、その4辺が前記ダイパッドの4辺に平行となる姿勢で、前記ダイパッドにダイボンディングされており、
    前記第2の電極パッドの4つの頂点のうち、前記ダイパッドの前記第1の辺に近くかつ前記第2の辺に近い頂点を第1頂点とし、前記ダイパッドの前記第1の辺に近くかつ前記第2の辺から遠い頂点を第2頂点とし、前記第1頂点に対向する頂点を第3頂点とし、前記第2頂点に対向する頂点を第4頂点とすると、
    前記2本のボンディングワイヤのうち前記ダイパッドの前記第1の辺から遠い位置にあるボンディングワイヤにおける第2の接合部分が、前記第1頂点と第3頂点とを結ぶ対角線を境界として前記第2電極の表面を二等分した2つの領域のうち、前記第4頂点に近い側の領域に接合されており、
    前記2本のボンディングワイヤのうち前記ダイパッドの前記第1の辺に近い位置にあるボンディングワイヤにおける第1の接合部分が、前記対角線を境界として前記第2の電極パッドの表面を二等分した領域のうち、前記第2頂点に近い側の領域に接合されている、請求項15に記載の半導体装置。
  17. 平面視において、前記ユニポーラデバイスの重心が、前記バイポーラデバイスの重心に対して前記ダイパッドの前記第1の辺に近い位置に配置されている、請求項14〜16のいずれか一項に記載の半導体装置。
  18. 前記バイポーラデバイスがPN接合ダイオード構造を含み、前記ユニポーラデバイスが
    ショットキーバリアダイオードを含む、請求項1〜17のいずれか一項に記載の半導体装
    置。
  19. 前記請求項1〜6のいずれか一項に記載の半導体装置を2つ含み、一方の半導体装置の前記第1の電極パッドが、他方の半導体装置のダイパッドに接続金属部材によって接続されている、半導体装置。
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