JP6939932B1 - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device Download PDF

Info

Publication number
JP6939932B1
JP6939932B1 JP2020042613A JP2020042613A JP6939932B1 JP 6939932 B1 JP6939932 B1 JP 6939932B1 JP 2020042613 A JP2020042613 A JP 2020042613A JP 2020042613 A JP2020042613 A JP 2020042613A JP 6939932 B1 JP6939932 B1 JP 6939932B1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
region
terminal
electrically connected
branch portion
transistor chip
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020042613A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2021168319A (en
Inventor
達志 金田
達志 金田
弘貴 大森
弘貴 大森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP2020042613A priority Critical patent/JP6939932B1/en
Priority to US17/909,428 priority patent/US20230326864A1/en
Priority to JP2022507278A priority patent/JPWO2021182569A1/ja
Priority to PCT/JP2021/009789 priority patent/WO2021182569A1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6939932B1 publication Critical patent/JP6939932B1/en
Publication of JP2021168319A publication Critical patent/JP2021168319A/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

【課題】所望の交流の波形に近い出力を得るための制御を容易にすることができる半導体装置を提供する。【解決手段】半導体装置11aは、回路パターン16aと、P端子19a、N端子19dおよびO端子19b,19cと、第1トランジスタチップ22a〜22dおよび第2トランジスタチップ22e〜22hと、を備える。回路パターン16aは、P端子19aに電気的に接続される帯状の第1領域51aと、N端子19dに電気的に接続される帯状の第2領域52aと、O端子19b,19cに電気的に接続される第3領域53aと、を含む。第3領域53aは、帯状の第1分岐部61aと、帯状の第2分岐部62aと、接続部63aと、を含む。第1トランジスタチップ22a〜22dは、第1領域51aに電気的に接続され、第1分岐部61aに電気的に接続される。第2トランジスタチップ22e〜22hは、第2分岐部62aに電気的に接続され、第2領域52aに電気的に接続される。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor device capable of facilitating control for obtaining an output close to a desired AC waveform. A semiconductor device 11a includes a circuit pattern 16a, P terminals 19a, N terminals 19d, O terminals 19b, 19c, and first transistor chips 22a to 22d and second transistor chips 22e to 22h. The circuit pattern 16a electrically connects to the band-shaped first region 51a electrically connected to the P terminal 19a, the band-shaped second region 52a electrically connected to the N terminal 19d, and the O terminals 19b and 19c. Includes a third region 53a to be connected. The third region 53a includes a strip-shaped first branch portion 61a, a strip-shaped second branch portion 62a, and a connecting portion 63a. The first transistor chips 22a to 22d are electrically connected to the first region 51a and electrically connected to the first branch portion 61a. The second transistor chips 22e to 22h are electrically connected to the second branch portion 62a and electrically connected to the second region 52a. [Selection diagram] Fig. 1

Description

本開示は、半導体装置に関するものである。 The present disclosure relates to semiconductor devices.

P端子、N端子およびO端子を有し、回路パターン上に複数の半導体チップが搭載された半導体装置が開示されている(例えば、特許文献1、2参照)。 A semiconductor device having a P terminal, an N terminal, and an O terminal and having a plurality of semiconductor chips mounted on a circuit pattern is disclosed (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

特開2015−154079号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-154079 特開2017−220627号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-220627

特許文献1、2に開示の半導体装置をインバータとして動作させる場合、例えば、P端子とO端子との間の電気的な接続をオン状態とし、O端子とN端子との間の電気的な接続をオフ状態とする第1の状態と、P端子とO端子との間の電気的な接続をオフ状態とし、O端子とN端子との間の電気的な接続をオン状態とする第2の状態と、を高速で交互に繰り返す。このようにして、所望の交流の波形に近い出力を得る。所望の交流の波形に近い出力を得るための制御を容易にすることが求められる。 When the semiconductor device disclosed in Patent Documents 1 and 2 is operated as an inverter, for example, the electrical connection between the P terminal and the O terminal is turned on, and the electrical connection between the O terminal and the N terminal is turned on. The first state in which is turned off, and the second state in which the electrical connection between the P terminal and the O terminal is turned off and the electrical connection between the O terminal and the N terminal is turned on. The state and the state are repeated alternately at high speed. In this way, an output close to the desired AC waveform is obtained. It is required to facilitate control for obtaining an output close to the desired AC waveform.

そこで、所望の交流の波形に近い出力を得るための制御を容易にすることができる半導体装置を提供することを目的の1つとする。 Therefore, one of the purposes is to provide a semiconductor device capable of facilitating control for obtaining an output close to a desired AC waveform.

本開示に従った半導体装置は、絶縁性の基板と、基板上に配置される回路パターンと、回路パターンと電気的に接続されるP端子、N端子およびO端子と、回路パターンに搭載される第1トランジスタチップおよび第2トランジスタチップと、を備える。回路パターンは、P端子に電気的に接続され、第1の方向に沿って延びる帯状の第1領域と、N端子に電気的に接続され、第1領域の幅方向である第2の方向において第1領域と間隔をあけて配置され、第1の方向に沿って延びる帯状の第2領域と、O端子に電気的に接続され、第1領域および第2領域のそれぞれと間隔をあけて配置される第3領域と、を含む。第3領域は、第1の方向に沿って延びる帯状の第1分岐部と、第2の方向において第1分岐部と間隔をあけて配置され、第1の方向に沿って延びる帯状の第2分岐部と、第2の方向に沿って延び、第1分岐部の一方側の端部と第2分岐部の一方側の端部とを接続する接続部と、を含む。第1トランジスタチップは、第1領域に搭載されて第1領域に電気的に接続され、かつ第1配線により第1分岐部に電気的に接続される。第2トランジスタチップは、第2分岐部に搭載されて第2分岐部に電気的に接続され、かつ第2配線により第2領域に電気的に接続される。 A semiconductor device according to the present disclosure is mounted on an insulating substrate, a circuit pattern arranged on the substrate, P terminals, N terminals and O terminals electrically connected to the circuit pattern, and a circuit pattern. It includes a first transistor chip and a second transistor chip. The circuit pattern is electrically connected to the P terminal and extends along the first direction in a band-shaped first region, and is electrically connected to the N terminal in the second direction which is the width direction of the first region. A band-shaped second region extending along the first direction and electrically connected to the O terminal, which are arranged at intervals from the first region, are arranged at intervals from each of the first region and the second region. A third region is included. The third region is arranged with a band-shaped first branch extending along the first direction and a band-shaped second branch extending along the first direction at intervals from the first branch in the second direction. Includes a bifurcation and a connection that extends along a second direction and connects one end of the first bifurcation to one end of the second bifurcation. The first transistor chip is mounted in the first region and electrically connected to the first region, and is electrically connected to the first branch portion by the first wiring. The second transistor chip is mounted on the second branch portion and electrically connected to the second branch portion, and is electrically connected to the second region by the second wiring.

上記半導体装置によれば、所望の交流の波形に近い出力を得るための制御を容易にすることができる。 According to the above-mentioned semiconductor device, control for obtaining an output close to a desired AC waveform can be facilitated.

図1は、実施の形態1における半導体装置を基板の厚さ方向に見た概略平面図である。FIG. 1 is a schematic plan view of the semiconductor device according to the first embodiment as viewed in the thickness direction of the substrate. 図2は、図1に示す半導体装置に含まれる基板および回路パターンのみを示す概略平面図である。FIG. 2 is a schematic plan view showing only the substrate and the circuit pattern included in the semiconductor device shown in FIG. 図3は、図1に示す半導体装置の一部を示す概略断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a part of the semiconductor device shown in FIG. 図4は、図1に示す実施の形態1における半導体装置において、第1の状態において流れる電流の流れを図示した概略平面図である。FIG. 4 is a schematic plan view illustrating the flow of current flowing in the first state in the semiconductor device according to the first embodiment shown in FIG. 図5は、図1に示す実施の形態1における半導体装置において、第2の状態において流れる電流の流れを図示した概略平面図である。FIG. 5 is a schematic plan view illustrating the flow of current flowing in the second state in the semiconductor device according to the first embodiment shown in FIG. 図6は、実施の形態2における半導体装置を基板の厚さ方向に見た概略平面図である。FIG. 6 is a schematic plan view of the semiconductor device according to the second embodiment as viewed in the thickness direction of the substrate. 図7は、実施の形態3における半導体装置を基板の厚さ方向に見た概略平面図である。FIG. 7 is a schematic plan view of the semiconductor device according to the third embodiment as viewed in the thickness direction of the substrate.

[本開示の実施形態の説明]
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。本開示に係る半導体装置は、絶縁性の基板と、基板上に配置される回路パターンと、回路パターンと電気的に接続されるP端子、N端子およびO端子と、回路パターンに搭載される第1トランジスタチップおよび第2トランジスタチップと、を備える。回路パターンは、P端子に電気的に接続され、第1の方向に沿って延びる帯状の第1領域と、N端子に電気的に接続され、第1領域の幅方向である第2の方向において第1領域と間隔をあけて配置され、第1の方向に沿って延びる帯状の第2領域と、O端子に電気的に接続され、第1領域および第2領域のそれぞれと間隔をあけて配置される第3領域と、を含む。第3領域は、第1の方向に沿って延びる帯状の第1分岐部と、第2の方向において第1分岐部と間隔をあけて配置され、第1の方向に沿って延びる帯状の第2分岐部と、第2の方向に沿って延び、第1分岐部の一方側の端部と第2分岐部の一方側の端部とを接続する接続部と、を含む。第1トランジスタチップは、第1領域に搭載されて第1領域に電気的に接続され、かつ第1配線により第1分岐部に電気的に接続される。第2トランジスタチップは、第2分岐部に搭載されて第2分岐部に電気的に接続され、かつ第2配線により第2領域に電気的に接続される。
[Explanation of Embodiments of the present disclosure]
First, embodiments of the present disclosure will be listed and described. The semiconductor device according to the present disclosure includes an insulating substrate, a circuit pattern arranged on the substrate, P terminals, N terminals and O terminals electrically connected to the circuit pattern, and a third mounted on the circuit pattern. It includes one transistor chip and a second transistor chip. The circuit pattern is electrically connected to the P terminal and extends along the first direction in a band-shaped first region, and is electrically connected to the N terminal in the second direction which is the width direction of the first region. A band-shaped second region extending along the first direction and electrically connected to the O terminal, which are arranged at intervals from the first region, are arranged at intervals from each of the first region and the second region. A third region is included. The third region is arranged with a band-shaped first branch extending along the first direction and a band-shaped second branch extending along the first direction at intervals from the first branch in the second direction. Includes a bifurcation and a connection that extends along a second direction and connects one end of the first bifurcation to one end of the second bifurcation. The first transistor chip is mounted in the first region and electrically connected to the first region, and is electrically connected to the first branch portion by the first wiring. The second transistor chip is mounted on the second branch portion and electrically connected to the second branch portion, and is electrically connected to the second region by the second wiring.

本発明者らは、所望の交流の波形に近い出力を得るための制御を容易にすることができる半導体装置の構成について検討し、以下の構成に想到した。半導体装置においては、P端子とO端子との間の電気的な接続がオン状態でありO端子とN端子との間の電気的な接続がオフ状態である第1の状態の時には、P端子から回路パターン、オン状態のトランジスタチップ、そして再び回路パターンを通ってO端子に電流が流れる。また、P端子とO端子との間の電気的な接続がオフ状態でありO端子とN端子との間の電気的な接続がオン状態である第2の状態の時には、O端子から回路パターン、オン状態のトランジスタチップ、そして再び回路パターンを通ってN端子に電流が流れる。ここで、従来の半導体装置では、回路パターン上の配置によっては、複数のトランジスタチップのうち、オフ状態となっているトランジスタチップについて、トランジスタチップを搭載する領域に電流が流れる。この電流の流れに起因して回路パターンが発熱する。その結果、トランジスタチップからの放熱が阻害される。そうすると、回路パターンのうちの電流が流れる領域に配置されるトランジスタチップと、電流が流れない領域に配置されるトランジスタチップとの間で冷却速度の差が生じる。その結果、複数のトランジスタチップ間における温度差が大きくなり、高速スイッチング動作時において、所望の交流の波形に近い出力を得るための電気的な制御が煩雑となってしまう。そこで、上記第1の状態および上記第2の状態において、それぞれ回路パターンにおける電流の流れる経路を切り分けることを考えた。 The present inventors have studied a configuration of a semiconductor device capable of facilitating control for obtaining an output close to a desired AC waveform, and have come up with the following configuration. In a semiconductor device, the P terminal is in the first state when the electrical connection between the P terminal and the O terminal is on and the electrical connection between the O terminal and the N terminal is off. Current flows from the circuit pattern, the transistor chip in the on state, and the circuit pattern again to the O terminal. Further, in the second state where the electrical connection between the P terminal and the O terminal is off and the electrical connection between the O terminal and the N terminal is on, the circuit pattern is displayed from the O terminal. , The transistor chip in the on state, and the current flows to the N terminal again through the circuit pattern. Here, in the conventional semiconductor device, depending on the arrangement on the circuit pattern, the current flows in the region where the transistor chips are mounted in the transistor chips that are in the off state among the plurality of transistor chips. The circuit pattern generates heat due to this current flow. As a result, heat dissipation from the transistor chip is hindered. Then, a difference in cooling rate occurs between the transistor chip arranged in the region where the current flows in the circuit pattern and the transistor chip arranged in the region where the current does not flow. As a result, the temperature difference between the plurality of transistor chips becomes large, and electrical control for obtaining an output close to a desired AC waveform becomes complicated during high-speed switching operation. Therefore, in the first state and the second state, it is considered to separate the path through which the current flows in the circuit pattern, respectively.

本開示の半導体装置によると、上記第1の状態の時には、P端子から回路パターンの第1領域、オン状態の第1トランジスタチップ、第1配線、回路パターンの第3領域の第1分岐部、そして回路パターンの第3領域の接続部を通ってO端子に電流が流れる。この時、オフ状態となっている第2トランジスタチップを搭載する回路パターンの第3領域の第2分岐部には、電流が流れない。そうすると、第1の状態の時に、回路パターンの第3領域の第2分岐部の発熱によって第2トランジスタチップの放熱が阻害されることを抑制することができる。一方、上記第2の状態の時には、O端子から回路パターンの第3領域の接続部、回路パターンの第3領域の第2分岐部、オン状態の第2トランジスタチップ、第2配線、そして回路パターンの第2領域を通ってN端子に電流が流れる。この時、オフ状態となっている第1トランジスタチップを搭載する回路パターンの第1領域には、電流が流れない。そうすると、第2の状態の時に、回路パターンの第1領域の発熱によって第1トランジスタチップの放熱が阻害されることを抑制することができる。このように、第1の状態の時と第2の状態の時とにおいて、回路パターンを流れる電流の経路を切り分ける。そうすると、それぞれオフ状態となっている時の第1トランジスタチップの冷却速度と第2トランジスタチップの冷却速度の差を小さくすることができる。よって、このような半導体装置においては、第1トランジスタチップと第2トランジスタチップとの間の温度差を小さくすることができる。したがって、所望の交流の波形に近い出力を得るための電気的な制御を容易にすることができる。 According to the semiconductor device of the present disclosure, in the first state, the first region of the circuit pattern from the P terminal, the first transistor chip in the on state, the first wiring, and the first branch portion of the third region of the circuit pattern. Then, a current flows through the connection portion in the third region of the circuit pattern to the O terminal. At this time, no current flows through the second branch portion of the third region of the circuit pattern on which the second transistor chip that is in the off state is mounted. Then, in the first state, it is possible to prevent the heat dissipation of the second transistor chip from being hindered by the heat generated by the second branch portion of the third region of the circuit pattern. On the other hand, in the second state, the connection portion of the third region of the circuit pattern from the O terminal, the second branch portion of the third region of the circuit pattern, the second transistor chip in the on state, the second wiring, and the circuit pattern. A current flows through the second region of the N terminal. At this time, no current flows in the first region of the circuit pattern on which the first transistor chip that is in the off state is mounted. Then, in the second state, it is possible to suppress the heat dissipation of the first transistor chip from being hindered by the heat generation in the first region of the circuit pattern. In this way, the path of the current flowing through the circuit pattern is separated between the first state and the second state. Then, the difference between the cooling rate of the first transistor chip and the cooling rate of the second transistor chip when they are in the off state can be reduced. Therefore, in such a semiconductor device, the temperature difference between the first transistor chip and the second transistor chip can be reduced. Therefore, it is possible to facilitate electrical control for obtaining an output close to a desired AC waveform.

上記半導体装置において、基板を搭載する厚さ方向の一方の面を有する放熱板と、一方の面から立ち上がり、基板の厚さ方向に見て基板を取り囲むように配置される枠体と、をさらに備えてもよい。基板の外形形状は、基板の厚さ方向に見て、長辺が第1の方向に延びる長方形であってもよい。枠体は、基板の一対の長辺にそれぞれ対応する第1壁部および第2壁部を含んでもよい。P端子およびN端子は、基板の第1の短辺から見て、第2の短辺とは反対側に配置されてもよい。O端子は、第2の短辺から見て第1の短辺とは反対側に配置されてもよい。このようにすることにより、上記本開示の半導体装置の構造を容易に達成することができる。 In the above semiconductor device, a heat radiating plate having one surface in the thickness direction on which the substrate is mounted and a frame body that rises from the one surface and is arranged so as to surround the substrate in the thickness direction of the substrate are further provided. You may prepare. The outer shape of the substrate may be a rectangle whose long side extends in the first direction when viewed in the thickness direction of the substrate. The frame may include a first wall portion and a second wall portion corresponding to a pair of long sides of the substrate, respectively. The P terminal and the N terminal may be arranged on the side opposite to the second short side when viewed from the first short side of the substrate. The O terminal may be arranged on the side opposite to the first short side when viewed from the second short side. By doing so, the structure of the semiconductor device of the present disclosure can be easily achieved.

上記半導体装置において、第1壁部に取り付けられ、第1トランジスタチップのゲートパッドと電気的に接続される第1ゲート端子と、第2壁部に取り付けられ、第2トランジスタチップのゲートパッドと電気的に接続される第2ゲート端子と、をさらに備えてもよい。第2の方向において、第1壁部と第1領域との間の距離は、第1壁部と第2領域との間の距離、第1壁部と第1分岐部との間の距離および第1壁部と第2分岐部との間の距離のいずれよりも小さくてもよい。第2の方向において、第2壁部と第2分岐部との間の距離は、第2壁部と第1領域との間の距離、第2壁部と第2領域との間の距離および第2壁部と第1分岐部との間の距離のいずれよりも小さくてもよい。このようにすることにより、第1ゲート端子と第1トランジスタチップのゲートパッドとを接続する配線の長さおよび第2ゲート端子と第2トランジスタチップのゲートパッドとを接続する配線の長さをそれぞれ短くすることができる。よってインダクタンスの低減を図ることができる。 In the above semiconductor device, the first gate terminal attached to the first wall portion and electrically connected to the gate pad of the first transistor chip, and the gate pad and electricity of the second transistor chip attached to the second wall portion. A second gate terminal connected to the device may be further provided. In the second direction, the distance between the first wall and the first region is the distance between the first wall and the second region, the distance between the first wall and the first branch, and It may be smaller than any of the distances between the first wall portion and the second branch portion. In the second direction, the distance between the second wall and the second branch is the distance between the second wall and the first region, the distance between the second wall and the second region, and It may be smaller than any of the distances between the second wall portion and the first branch portion. By doing so, the length of the wiring connecting the first gate terminal and the gate pad of the first transistor chip and the length of the wiring connecting the second gate terminal and the gate pad of the second transistor chip are set respectively. Can be shortened. Therefore, the inductance can be reduced.

上記半導体装置において、第1壁部に取り付けられ、第1トランジスタチップのケルビンソースパッドと電気的に接続される第1ケルビンソース端子と、第2壁部に取り付けられ、第2トランジスタチップのケルビンソースパッドと電気的に接続される第2ケルビンソース端子と、をさらに備えてもよい。第2の方向において、第1壁部と第1領域との間の距離は、第1壁部と第2領域との間の距離、第1壁部と第1分岐部との間の距離および第1壁部と第2分岐部との間の距離のいずれよりも小さくてもよい。第2の方向において、第2壁部と第2分岐部との間の距離は、第2壁部と第1領域との間の距離、第2壁部と第2領域との間の距離および第2壁部と第1分岐部との間の距離のいずれよりも小さくてもよい。このようにすることにより、第1ケルビンソース端子と第1トランジスタチップのケルビンソースパッドとを接続する配線の長さおよび第2ケルビンソース端子と第2トランジスタチップのケルビンソースパッドとを接続する配線の長さをそれぞれ短くすることができる。よってインダクタンスの低減を図ることができる。 In the above semiconductor device, the first Kelvin source terminal attached to the first wall portion and electrically connected to the Kelvin source pad of the first transistor chip, and the Kelvin source attached to the second wall portion and electrically connected to the Kelvin source pad of the second transistor chip. It may further include a second Kelvin source terminal that is electrically connected to the pad. In the second direction, the distance between the first wall and the first region is the distance between the first wall and the second region, the distance between the first wall and the first branch, and It may be smaller than any of the distances between the first wall portion and the second branch portion. In the second direction, the distance between the second wall and the second branch is the distance between the second wall and the first region, the distance between the second wall and the second region, and It may be smaller than any of the distances between the second wall portion and the first branch portion. By doing so, the length of the wiring connecting the first Kelvin source terminal and the Kelvin source pad of the first transistor chip and the wiring connecting the second Kelvin source terminal and the Kelvin source pad of the second transistor chip Each length can be shortened. Therefore, the inductance can be reduced.

上記半導体装置において、第1配線は、第1トランジスタチップのソースパッドと第1分岐部とを電気的に接続する第1ソースワイヤを含んでもよい。第2配線は、第2トランジスタチップのソースパッドと第2領域とを電気的に接続する第2ソースワイヤを含んでもよい。第1ソースワイヤの長さと第2ソースワイヤの長さは、同じであってもよい。第1ソースワイヤの数と第2ソースワイヤの数は、同じであってもよい。このようにすることにより、電気的な各径路におけるインダクタンスの値を揃えやすくすることができる。よって、各径路の電気的な特性が揃えやすくなり、電気的な制御を容易にすることができる。 In the semiconductor device, the first wiring may include a first source wire that electrically connects the source pad of the first transistor chip and the first branch portion. The second wiring may include a second source wire that electrically connects the source pad of the second transistor chip to the second region. The length of the first source wire and the length of the second source wire may be the same. The number of first source wires and the number of second source wires may be the same. By doing so, it is possible to make it easy to make the values of inductance in each electrical path uniform. Therefore, the electrical characteristics of each route can be easily aligned, and electrical control can be facilitated.

上記半導体装置において、第1トランジスタチップおよび第2トランジスタチップのうちの少なくともいずれか一方は、SiCまたはGaNからなる半導体層を含んでもよい。このような半導体層を含むトランジスタチップは、高速でスイッチングが可能であるため、電流経路の切り替えを前提とする本開示の半導体装置に好適である。 In the semiconductor device, at least one of the first transistor chip and the second transistor chip may include a semiconductor layer made of SiC or GaN. Since the transistor chip including such a semiconductor layer can be switched at high speed, it is suitable for the semiconductor device of the present disclosure which is premised on switching the current path.

[本開示の実施形態の詳細]
次に、本開示の半導体装置の一実施形態を、図面を参照しつつ説明する。以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照符号を付しその説明は繰り返さない。
[Details of Embodiments of the present disclosure]
Next, an embodiment of the semiconductor device of the present disclosure will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the same or corresponding parts are designated by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.

(実施の形態1)
本開示の実施の形態1における半導体装置の構成について説明する。図1は、実施の形態1における半導体装置を基板の厚さ方向に見た概略平面図である。図2は、図1に示す半導体装置に含まれる基板および回路パターンのみを示す概略平面図である。図1等において、後述する第1分岐部と接続部との境界および第2分岐部と接続部との境界は、破線で示される。図3は、図1に示す半導体装置の一部を示す概略断面図である。図3は、第1トランジスタチップを含み、X−Z平面に平行な面で切断した場合の断面図である。
(Embodiment 1)
The configuration of the semiconductor device according to the first embodiment of the present disclosure will be described. FIG. 1 is a schematic plan view of the semiconductor device according to the first embodiment as viewed in the thickness direction of the substrate. FIG. 2 is a schematic plan view showing only the substrate and the circuit pattern included in the semiconductor device shown in FIG. In FIG. 1 and the like, the boundary between the first branch portion and the connecting portion and the boundary between the second branch portion and the connecting portion, which will be described later, are indicated by broken lines. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a part of the semiconductor device shown in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view of the case where the first transistor chip is included and cut along a plane parallel to the XZ plane.

図1、図2および図3を参照して、実施の形態1における半導体装置11aは、放熱板12と、枠体13と、金属板14a(図3参照)と、基板15aと、回路パターン16aと、はんだ部17a,18a(図3参照)と、P端子19aと、O端子19b,19cと、N端子19dと、第1ダイオードチップ21a,21b,21c,21dと、第1トランジスタチップ22a,22b,22c,22dと、第2ダイオードチップ21e,21f,21g,21hと、第2トランジスタチップ22e,22f,22g,22hと、を備える。 With reference to FIGS. 1, 2 and 3, the semiconductor device 11a according to the first embodiment includes a heat sink 12, a frame 13, a metal plate 14a (see FIG. 3), a substrate 15a, and a circuit pattern 16a. , The solder portions 17a, 18a (see FIG. 3), the P terminal 19a, the O terminals 19b, 19c, the N terminal 19d, the first diode chips 21a, 21b, 21c, 21d, and the first transistor chip 22a, It includes 22b, 22c, 22d, second diode chips 21e, 21f, 21g, 21h, and second transistor chips 22e, 22f, 22g, 22h.

放熱板12は、金属製である。放熱板12は、例えば銅製である。放熱板12の表面には、ニッケルめっき処理が施されてもよい。放熱板12の外形形状は、厚さ方向に見て、X方向に延びる辺を長辺とし、Y方向に延びる辺を短辺とした長方形であって、角が曲面となっている。放熱板12の厚さ方向の一方の面12a上に、はんだ部17aが配置される。はんだ部17aの材質としては、例えばSn−Ag−Cu系はんだやSn−Sb系はんだが用いられる。 The heat sink 12 is made of metal. The heat sink 12 is made of, for example, copper. The surface of the heat radiating plate 12 may be nickel-plated. The outer shape of the heat radiating plate 12 is a rectangle in which the side extending in the X direction is the long side and the side extending in the Y direction is the short side when viewed in the thickness direction, and the corners are curved surfaces. The solder portion 17a is arranged on one surface 12a of the heat radiating plate 12 in the thickness direction. As the material of the solder portion 17a, for example, Sn-Ag-Cu-based solder or Sn-Sb-based solder is used.

金属板14aは、はんだ部17a上に配置される。はんだ部17aにより放熱板12と金属板14aとが接合される。金属板14aは、例えば銅製である。 The metal plate 14a is arranged on the solder portion 17a. The heat sink 12 and the metal plate 14a are joined by the solder portion 17a. The metal plate 14a is made of, for example, copper.

基板15aは、金属板14a上に配置される。基板15aは、放熱板12の一方の面12a上に搭載される。基板15aは、絶縁性である。絶縁性を有する基板15aの材質としては、例えばAl、AlN、Siが挙げられる。放熱板12の厚さ方向および基板15aの厚さ方向は、共にZ方向である。基板15aの外形形状は、基板15aの厚さ方向に見て、後述する第1の方向であるX方向に長辺が延びる長方形である。具体的には、特に図2を参照して、基板15aの外形形状は、基板15aの厚さ方向に見て、一対の長辺33a,33bと一対の短辺34a,34bから構成されている。 The substrate 15a is arranged on the metal plate 14a. The substrate 15a is mounted on one surface 12a of the heat sink 12. The substrate 15a is insulating. Examples of the material of the insulating substrate 15a include Al 2 O 3 , Al N, and Si 3 N 4 . The thickness direction of the heat radiating plate 12 and the thickness direction of the substrate 15a are both in the Z direction. The outer shape of the substrate 15a is a rectangle whose long side extends in the X direction, which is the first direction described later, when viewed in the thickness direction of the substrate 15a. Specifically, with reference to FIG. 2, the outer shape of the substrate 15a is composed of a pair of long sides 33a and 33b and a pair of short sides 34a and 34b when viewed in the thickness direction of the substrate 15a. ..

回路パターン16aは、基板15a上に配置される。回路パターン16aは、例えば銅製である。回路パターン16aの具体的な構成については、後に詳述する。 The circuit pattern 16a is arranged on the substrate 15a. The circuit pattern 16a is made of, for example, copper. The specific configuration of the circuit pattern 16a will be described in detail later.

枠体13は、放熱板12の一方の面12aから立ち上がり、基板15aの厚さ方向に見て、基板15aを取り囲むように配置される。枠体13は、第1壁部13aと、第2壁部13bと、第3壁部13cと、第4壁部13dと、を含む。第1壁部13aと第2壁部13bとは、Y方向において対向して配置される。第3壁部13cと第4壁部13dとは、X方向において対向して配置される。枠体13は、例えば絶縁性を有する樹脂製である。枠体13は、例えば接着剤により放熱板12に固定される。放熱板12および枠体13によって、半導体装置11aに含まれるケース20が構成される。ケース20の内部の空間30には、図示しない樹脂製の充填剤が充填される。 The frame body 13 rises from one surface 12a of the heat radiating plate 12 and is arranged so as to surround the substrate 15a when viewed in the thickness direction of the substrate 15a. The frame body 13 includes a first wall portion 13a, a second wall portion 13b, a third wall portion 13c, and a fourth wall portion 13d. The first wall portion 13a and the second wall portion 13b are arranged so as to face each other in the Y direction. The third wall portion 13c and the fourth wall portion 13d are arranged so as to face each other in the X direction. The frame body 13 is made of, for example, an insulating resin. The frame body 13 is fixed to the heat radiating plate 12 with, for example, an adhesive. The heat radiating plate 12 and the frame 13 form a case 20 included in the semiconductor device 11a. The space 30 inside the case 20 is filled with a resin filler (not shown).

P端子19a、O端子19b,19cおよびN端子19dはそれぞれ、板状であって、金属製である。P端子19a、O端子19b,19cおよびN端子19dは、それぞれ屈曲した帯状の形状を有する。本実施形態において、P端子19a、O端子19b,19cおよびN端子19dは、それぞれ例えば、帯状の銅板を折り曲げて形成される。基板15aの厚さ方向に見て、P端子19aおよびN端子19dは、基板15aを挟んで第3壁部13cが位置する一方側に配置され、O端子19b,19cは、基板15aを挟んで第4壁部13dが位置する他方側に配置される。P端子19aおよびN端子19dは、基板15aの第1の短辺34aから見て、第2の短辺34bとは反対側に配置される。O端子19b,19cは、第2の短辺34bから見て第1の短辺34aとは反対側に配置される。
O端子19b,19cは、第4壁部13dに取り付けられている。P端子19aおよびN端子19dは、第3壁部13cに取り付けられている。半導体装置11aは、P端子19a、O端子19b,19cおよびN端子19dによって外部との電気的な接続を確保する。P端子19aおよびN端子19dが配置される一方側からO端子19b,19cへ向かう向きは、図1中の矢印Xで示す向きで示される。本実施形態においては、第1の方向は、矢印Xで示す向きまたはその逆の向きで示されるX方向である。なお、P端子19a、O端子19b,19c、N端子19dはそれぞれ、枠体13の内壁面27からケース20の内部の空間30側に露出する部分を有する。この部分を利用して、各ワイヤが電気的に接続される。
The P terminal 19a, the O terminal 19b, 19c, and the N terminal 19d are plate-shaped and made of metal, respectively. The P terminal 19a, the O terminal 19b, 19c, and the N terminal 19d each have a bent band shape. In the present embodiment, the P terminal 19a, the O terminal 19b, 19c and the N terminal 19d are formed by bending, for example, a strip-shaped copper plate, respectively. When viewed in the thickness direction of the substrate 15a, the P terminal 19a and the N terminal 19d are arranged on one side of the substrate 15a where the third wall portion 13c is located, and the O terminals 19b and 19c sandwich the substrate 15a. It is arranged on the other side where the fourth wall portion 13d is located. The P terminal 19a and the N terminal 19d are arranged on the side opposite to the second short side 34b when viewed from the first short side 34a of the substrate 15a. The O terminals 19b and 19c are arranged on the side opposite to the first short side 34a when viewed from the second short side 34b.
The O terminals 19b and 19c are attached to the fourth wall portion 13d. The P terminal 19a and the N terminal 19d are attached to the third wall portion 13c. The semiconductor device 11a secures an electrical connection with the outside by means of P terminals 19a, O terminals 19b, 19c, and N terminals 19d. The direction from one side where the P terminal 19a and the N terminal 19d are arranged toward the O terminals 19b and 19c is indicated by the direction indicated by the arrow X in FIG. In the present embodiment, the first direction is the X direction indicated by the direction indicated by the arrow X or the opposite direction. The P terminal 19a, the O terminal 19b, 19c, and the N terminal 19d each have a portion exposed from the inner wall surface 27 of the frame body 13 to the space 30 side inside the case 20. Each wire is electrically connected using this portion.

第1ダイオードチップ21a,21b,21c,21d、第2ダイオードチップ21e,21f,21g,21h、第1トランジスタチップ22a,22b,22c,22dおよび第2トランジスタチップ22e,22f,22g,22hは、SiCまたはGaNからなる半導体層を含む。第1ダイオードチップ21a,21b,21c,21dおよび第2ダイオードチップ21e,21f,21g,21hは、例えばショットキーバリアダイオード(SBD)である。第1トランジスタチップ22a,22b,22c,22dおよび第2トランジスタチップ22e,22f,22g,22hは、例えば金属−酸化物−半導体電界効果型トランジスタ(MOSFET)である。 The first diode chips 21a, 21b, 21c, 21d, the second diode chips 21e, 21f, 21g, 21h, the first transistor chips 22a, 22b, 22c, 22d and the second transistor chips 22e, 22f, 22g, 22h are SiC. Alternatively, it includes a semiconductor layer made of GaN. The first diode chips 21a, 21b, 21c, 21d and the second diode chips 21e, 21f, 21g, 21h are, for example, Schottky barrier diodes (SBDs). The first transistor chips 22a, 22b, 22c, 22d and the second transistor chips 22e, 22f, 22g, 22h are, for example, metal-oxide-semiconductor field effect transistors (MOSFETs).

第1トランジスタチップ22aは、回路パターン16aに搭載される。第1トランジスタチップ22aは、はんだ部18aにより回路パターン16aに電気的に接合される。第1トランジスタチップ22aは、基板15aの厚さ方向の一方側の端部に位置するドレイン電極と、基板15aの厚さ方向の他方側の端部に位置するソースパッド、ゲートパッドおよびケルビンソースパッドと、を含む。第1トランジスタチップ22aは、はんだ部18aによりドレイン電極が回路パターン16aと接触するように回路パターン16aに接合される。第1トランジスタチップ22aは、基板15aの厚さ方向に電流が流れる。第1トランジスタチップ22aは、縦型のトランジスタチップである。他の第1トランジスタチップ22b〜22dおよび第2トランジスタチップ22e〜22hの構成についても同様である。 The first transistor chip 22a is mounted on the circuit pattern 16a. The first transistor chip 22a is electrically joined to the circuit pattern 16a by the solder portion 18a. The first transistor chip 22a includes a drain electrode located at one end of the substrate 15a in the thickness direction, and a source pad, a gate pad, and a Kelvin source pad located at the other end of the substrate 15a in the thickness direction. And, including. The first transistor chip 22a is joined to the circuit pattern 16a by the solder portion 18a so that the drain electrode is in contact with the circuit pattern 16a. A current flows through the first transistor chip 22a in the thickness direction of the substrate 15a. The first transistor chip 22a is a vertical transistor chip. The same applies to the configurations of the other first transistor chips 22b to 22d and the second transistor chips 22e to 22h.

第1ダイオードチップ21aは、回路パターン16aに搭載される。第1ダイオードチップ21aは、第1トランジスタチップ22aと同様に、はんだ部により回路パターン16aに電気的に接合される。第1ダイオードチップ21aは、基板15aの厚さ方向の一方側の端部に位置するカソードパッドと、基板15aの厚さ方向の他方側の端部に位置するアノードパッドと、を含む。第1ダイオードチップ21aは、はんだ部によりカソードパッドが回路パターン16aと接触するように回路パターン16aに接合される。第1ダイオードチップ21aは、基板15aの厚さ方向に電流が流れる。他の第1ダイオードチップ21b〜21dおよび第2ダイオードチップ21e〜21hの構成についても同様である。 The first diode chip 21a is mounted on the circuit pattern 16a. The first diode chip 21a is electrically bonded to the circuit pattern 16a by the solder portion, similarly to the first transistor chip 22a. The first diode chip 21a includes a cathode pad located at one end of the substrate 15a in the thickness direction and an anode pad located at the other end of the substrate 15a in the thickness direction. The first diode chip 21a is joined to the circuit pattern 16a by the solder portion so that the cathode pad comes into contact with the circuit pattern 16a. A current flows through the first diode chip 21a in the thickness direction of the substrate 15a. The same applies to the configurations of the other first diode chips 21b to 21d and the second diode chips 21e to 21h.

半導体装置11aは、第1ゲート端子41aと、第2ゲート端子41bと、第1ケルビンソース端子42aと、第2ケルビンソース端子42bと、D端子43と、サーミスタ端子44a,44bと、を含む。第1ゲート端子41a、第1ケルビンソース端子42a、D端子43およびサーミスタ端子44a,44bはそれぞれ、X方向に間隔をあけて第1壁部13aに取り付けられている。具体的には、第4壁部13dに近い側から、D端子43、第1ケルビンソース端子42a、第1ゲート端子41a、サーミスタ端子44a,44bの順である。第2ゲート端子41bおよび第2ケルビンソース端子42bはそれぞれ、第2壁部13bに取り付けられている。第1ゲート端子41a、第2ゲート端子41b、第1ケルビンソース端子42a、第2ケルビンソース端子42b、D端子43およびサーミスタ端子44a,44bはそれぞれ、内部の空間30にその一部が露出するよう取り付けられている。また、第1ゲート端子41a、第2ゲート端子41b、第1ケルビンソース端子42a、第2ケルビンソース端子42b、D端子43およびサーミスタ端子44a,44bはそれぞれ、外部との電気的な接続を確保するために、枠体13の上面から突出する部分を有する。 The semiconductor device 11a includes a first gate terminal 41a, a second gate terminal 41b, a first Kelvin source terminal 42a, a second Kelvin source terminal 42b, a D terminal 43, and thermistor terminals 44a and 44b. The first gate terminal 41a, the first Kelvin source terminal 42a, the D terminal 43, and the thermistor terminals 44a, 44b are attached to the first wall portion 13a at intervals in the X direction, respectively. Specifically, from the side closer to the fourth wall portion 13d, the order is D terminal 43, first Kelvin source terminal 42a, first gate terminal 41a, and thermistor terminals 44a, 44b. The second gate terminal 41b and the second Kelvin source terminal 42b are attached to the second wall portion 13b, respectively. Part of the first gate terminal 41a, the second gate terminal 41b, the first Kelvin source terminal 42a, the second Kelvin source terminal 42b, the D terminal 43, and the thermistor terminals 44a, 44b are exposed in the internal space 30. It is attached. Further, the first gate terminal 41a, the second gate terminal 41b, the first Kelvin source terminal 42a, the second Kelvin source terminal 42b, the D terminal 43, and the thermistor terminals 44a and 44b each secure an electrical connection with the outside. Therefore, it has a portion protruding from the upper surface of the frame body 13.

次に、回路パターン16aの具体的な構成について説明する。回路パターン16aは、第1領域51aと、第2領域52aと、第3領域53aと、第4領域54aと、第5領域55aと、第6領域56aと、第7領域57aと、第8領域58aと、第9領域59aと、を含む。第1領域51a、第2領域52a、第4領域54a、第5領域55a、第6領域56a、第7領域57aはそれぞれ、帯状であって、第1の方向に延びている。第3領域53aは、第1分岐部61aと、第2分岐部62aと、接続部63aと、を含む。第1分岐部61aおよび第2分岐部62aはそれぞれ、帯状であって、第1の方向に延びている。接続部63aも、帯状である。接続部63aは、第1領域51aの幅方向である第2の方向に延びている。本実施形態においては、第2の方向は、矢印Yで示す向きまたはその逆の向きで示されるY方向である。接続部63aは、第1分岐部61aの一方側の端部、この場合は第4壁部13dに近い側の端部と、第2分岐部62aの一方側の端部、この場合は第4壁部13dに近い側の端部と、を接続する。なお、第8領域58aおよび第9領域59aはそれぞれ、基板15aの厚さ方向に見て長方形の形状を有する。第8領域58aと第9領域59aとは、基板15aの厚さ方向に見て、X方向に間隔をあけて並べて配置される。半導体装置11aに含まれるサーミスタ28は、基板15aの厚さ方向に見て、第8領域58aと第9領域59aとに跨って配置されている。サーミスタ28は、第8領域58aおよび第9領域59aと電気的に接続されている。 Next, a specific configuration of the circuit pattern 16a will be described. The circuit pattern 16a includes a first region 51a, a second region 52a, a third region 53a, a fourth region 54a, a fifth region 55a, a sixth region 56a, a seventh region 57a, and an eighth region. It includes 58a and a ninth region 59a. The first region 51a, the second region 52a, the fourth region 54a, the fifth region 55a, the sixth region 56a, and the seventh region 57a are each strip-shaped and extend in the first direction. The third region 53a includes a first branch portion 61a, a second branch portion 62a, and a connection portion 63a. The first branch portion 61a and the second branch portion 62a are each strip-shaped and extend in the first direction. The connecting portion 63a is also strip-shaped. The connecting portion 63a extends in the second direction, which is the width direction of the first region 51a. In the present embodiment, the second direction is the Y direction indicated by the direction indicated by the arrow Y or vice versa. The connection portion 63a is an end portion on one side of the first branch portion 61a, in this case, an end portion on the side close to the fourth wall portion 13d, and an end portion on one side of the second branch portion 62a, in this case, the fourth. It is connected to the end portion on the side closer to the wall portion 13d. The eighth region 58a and the ninth region 59a each have a rectangular shape when viewed in the thickness direction of the substrate 15a. The eighth region 58a and the ninth region 59a are arranged side by side with an interval in the X direction when viewed in the thickness direction of the substrate 15a. The thermistor 28 included in the semiconductor device 11a is arranged so as to straddle the eighth region 58a and the ninth region 59a when viewed in the thickness direction of the substrate 15a. The thermistor 28 is electrically connected to the eighth region 58a and the ninth region 59a.

第1領域51a、第2領域52a、第4領域54a、第5領域55a、第6領域56a、第7領域57a、第1分岐部61aおよび第2分岐部62aはそれぞれ、第2の方向において間隔をあけて配置される。本実施形態においては、第2の方向において、第1領域51aと第2領域52aとの間に、第1分岐部61aが配置される。第2の方向において、第1分岐部61aと第2分岐部62aとの間に、第2領域52aが配置される。具体的には、基板15aの厚さ方向に見て、Y方向において第1壁部13aが配置される側から第4領域54a、第5領域55a、第1領域51a、第1分岐部61a、第2領域52a、第2分岐部62a、第6領域56a、第7領域57aの順に配置される。第4領域54a、第5領域55a、第6領域56aおよび第7領域57aのそれぞれの幅は、第1領域51aおよび第2領域52aの幅よりも小さい。 The first region 51a, the second region 52a, the fourth region 54a, the fifth region 55a, the sixth region 56a, the seventh region 57a, the first branch portion 61a, and the second branch portion 62a are spaced apart from each other in the second direction. Is placed open. In the present embodiment, in the second direction, the first branch portion 61a is arranged between the first region 51a and the second region 52a. In the second direction, the second region 52a is arranged between the first branch portion 61a and the second branch portion 62a. Specifically, when viewed in the thickness direction of the substrate 15a, from the side where the first wall portion 13a is arranged in the Y direction, the fourth region 54a, the fifth region 55a, the first region 51a, the first branch portion 61a, The second region 52a, the second branch portion 62a, the sixth region 56a, and the seventh region 57a are arranged in this order. The widths of the fourth region 54a, the fifth region 55a, the sixth region 56a, and the seventh region 57a are smaller than the widths of the first region 51a and the second region 52a, respectively.

第2の方向において、第1壁部13aと第1領域51aとの間の距離は、第1壁部13aと第2領域52aとの間の距離、第1壁部13aと第1分岐部61aとの間の距離および第1壁部13aと第2分岐部62aとの間の距離のいずれよりも小さい。また、第2の方向において、第2壁部13bと第2分岐部62aとの間の距離は、第2壁部13bと第1領域51aとの間の距離、第2壁部13bと第2領域52aとの間の距離および第2壁部13bと第1分岐部61aとの間の距離のいずれよりも小さい。 In the second direction, the distance between the first wall portion 13a and the first region 51a is the distance between the first wall portion 13a and the second region 52a, and the distance between the first wall portion 13a and the first branch portion 61a. It is smaller than either the distance between the first wall portion 13a and the second branch portion 62a. Further, in the second direction, the distance between the second wall portion 13b and the second branch portion 62a is the distance between the second wall portion 13b and the first region 51a, and the distance between the second wall portion 13b and the second. It is smaller than either the distance between the region 52a and the distance between the second wall portion 13b and the first branch portion 61a.

第1ダイオードチップ21a,21b,21c,21dは、第1領域51a上に配置される。第1トランジスタチップ22a,22b,22c,22dは、第1領域51a上に配置される。第1ダイオードチップ21a〜21dおよび第1トランジスタチップ22a〜22dはそれぞれ、X方向に間隔をあけて配置される。第1ダイオードチップ21aと第1ダイオードチップ21bとの間に、第1トランジスタチップ22aが配置される。第1ダイオードチップ21bと第1ダイオードチップ21cとの間に、第1トランジスタチップ22bが配置される。第1ダイオードチップ21cと第1ダイオードチップ21dとの間に、第1トランジスタチップ22cが配置される。第1トランジスタチップ22dは、X方向において、第1ダイオードチップ21dに対して、第1トランジスタチップ22cが配置されている位置と反対側の位置に配置される。第1トランジスタチップ22bと第1ダイオードチップ21cとのX方向の間隔は、第1トランジスタチップ22bと第1ダイオードチップ21bとのX方向の間隔よりも大きい。 The first diode chips 21a, 21b, 21c, 21d are arranged on the first region 51a. The first transistor chips 22a, 22b, 22c, 22d are arranged on the first region 51a. The first diode chips 21a to 21d and the first transistor chips 22a to 22d are arranged at intervals in the X direction, respectively. The first transistor chip 22a is arranged between the first diode chip 21a and the first diode chip 21b. The first transistor chip 22b is arranged between the first diode chip 21b and the first diode chip 21c. The first transistor chip 22c is arranged between the first diode chip 21c and the first diode chip 21d. The first transistor chip 22d is arranged in the X direction at a position opposite to the position where the first transistor chip 22c is arranged with respect to the first diode chip 21d. The distance between the first transistor chip 22b and the first diode chip 21c in the X direction is larger than the distance between the first transistor chip 22b and the first diode chip 21b in the X direction.

第2ダイオードチップ21e,21f,21g,21hは、第2分岐部62a上に配置される。第2トランジスタチップ22e,22f,22g,22hは、第2分岐部62a上に配置される。第2ダイオードチップ21e〜21hおよび第2トランジスタチップ22e〜22hはそれぞれ、X方向に間隔をあけて配置される。第2ダイオードチップ21eと第2ダイオードチップ21fとの間に、第2トランジスタチップ22eが配置される。第2ダイオードチップ21fと第2ダイオードチップ21gとの間に、第2トランジスタチップ22fが配置される。第2ダイオードチップ21gと第2ダイオードチップ21hとの間に、第2トランジスタチップ22gが配置される。第2トランジスタチップ22hは、X方向において、第2ダイオードチップ21hに対して、第2トランジスタチップ22gが配置されている位置と反対側の位置に配置される。第2トランジスタチップ22fと第2ダイオードチップ21gとのX方向の間隔は、第2トランジスタチップ22fと第2ダイオードチップ21fとのX方向の間隔よりも大きい。 The second diode chips 21e, 21f, 21g, 21h are arranged on the second branch portion 62a. The second transistor chips 22e, 22f, 22g, 22h are arranged on the second branch portion 62a. The second diode chips 21e to 21h and the second transistor chips 22e to 22h are arranged at intervals in the X direction, respectively. The second transistor chip 22e is arranged between the second diode chip 21e and the second diode chip 21f. The second transistor chip 22f is arranged between the second diode chip 21f and the second diode chip 21g. A second transistor chip 22g is arranged between the second diode chip 21g and the second diode chip 21h. The second transistor chip 22h is arranged in the X direction at a position opposite to the position where the second transistor chip 22g is arranged with respect to the second diode chip 21h. The distance between the second transistor chip 22f and the second diode chip 21g in the X direction is larger than the distance between the second transistor chip 22f and the second diode chip 21f in the X direction.

半導体装置11aは、第1トランジスタチップ22a,22b,22c,22dと回路パターン16aとを電気的に接続する第1配線を含む。第1配線は、第1トランジスタチップ22a,22b,22c,22dと第1分岐部61aとを電気的に接続する第1ソースワイヤとしてのワイヤ25a,25b,25c,25dを含む。半導体装置11aは、第2トランジスタチップ22e,22f,22g,22hと回路パターン16aとを電気的に接続する第2配線を含む。第2配線は、第2トランジスタチップ22e,22f,22g,22hと第2領域52aとを電気的に接続する第2ソースワイヤとしてのワイヤ25e,25f,25g,25hを含む。また、半導体装置11aは、ワイヤ23a,23b,23c,23d,24a,24b,24c,24d,24e,24f,24g,24h,26a,26b,26c,26d,26e,26f,26g,29a,29b,29c,29d,29e,29f,29g,29h,31a,31b,31c,31d,31e,31f,31g,31h,32a,32b,32c,32d,32e,32f,32g,32hを含む。 The semiconductor device 11a includes a first wiring that electrically connects the first transistor chips 22a, 22b, 22c, 22d and the circuit pattern 16a. The first wiring includes wires 25a, 25b, 25c, 25d as first source wires that electrically connect the first transistor chips 22a, 22b, 22c, 22d and the first branch portion 61a. The semiconductor device 11a includes a second wiring that electrically connects the second transistor chips 22e, 22f, 22g, 22h and the circuit pattern 16a. The second wiring includes wires 25e, 25f, 25g, 25h as a second source wire that electrically connects the second transistor chips 22e, 22f, 22g, 22h and the second region 52a. Further, the semiconductor device 11a includes wires 23a, 23b, 23c, 23d, 24a, 24b, 24c, 24d, 24e, 24f, 24g, 24h, 26a, 26b, 26c, 26d, 26e, 26f, 26g, 29a, 29b, Includes 29c, 29d, 29e, 29f, 29g, 29h, 31a, 31b, 31c, 31d, 31e, 31f, 31g, 31h, 32a, 32b, 32c, 32d, 32e, 32f, 32g, 32h.

P端子19aと第1領域51aとは、ワイヤ23aにより電気的に接続されている。O端子19bと接続部63aとは、ワイヤ23bにより電気的に接続されている。O端子19cと接続部63aとは、ワイヤ23cにより電気的に接続されている。接続部63aを含む第3領域53aは、O端子19b,19cと同電位になっている。N端子19dと第2領域52bとは、ワイヤ23dにより電気的に接続されている。 The P terminal 19a and the first region 51a are electrically connected by a wire 23a. The O terminal 19b and the connecting portion 63a are electrically connected by a wire 23b. The O terminal 19c and the connecting portion 63a are electrically connected by a wire 23c. The third region 53a including the connection portion 63a has the same potential as the O terminals 19b and 19c. The N terminal 19d and the second region 52b are electrically connected by a wire 23d.

第1ダイオードチップ21a,21b,21c,21dのそれぞれのアノードパッドと第1分岐部61aとは、ワイヤ24a,24b,24c,24dによりそれぞれ電気的に接続されている。第1トランジスタチップ22a,22b,22c,22dのそれぞれのソースパッドと第1分岐部61aとは、ワイヤ25a,25b,25c,25dによりそれぞれ電気的に接続されている。第1トランジスタチップ22a,22b,22c,22dのそれぞれのゲートパッドと第5領域55aとは、ワイヤ31a,31c,31e,31gによりそれぞれ電気的に接続されている。第1トランジスタチップ22a,22b,22c,22dのそれぞれのケルビンソースパッドと第4領域54aとは、ワイヤ31b,31d,31f,31hによりそれぞれ電気的に接続されている。第5領域55aと第1ゲート端子41aとは、ワイヤ26cにより電気的に接続されている。第4領域54aと第1ケルビンソース端子42aとは、ワイヤ26bにより電気的に接続されている。第1領域51aとD端子43とは、ワイヤ26aにより電気的に接続されている。第8領域58aとサーミスタ端子44aとは、ワイヤ26dにより電気的に接続されている。第9領域59aとサーミスタ端子44bとは、ワイヤ26eにより電気的に接続されている。 The anode pads of the first diode chips 21a, 21b, 21c, and 21d and the first branch portion 61a are electrically connected by wires 24a, 24b, 24c, and 24d, respectively. The source pads of the first transistor chips 22a, 22b, 22c, and 22d and the first branch portion 61a are electrically connected by wires 25a, 25b, 25c, and 25d, respectively. The gate pads of the first transistor chips 22a, 22b, 22c, and 22d and the fifth region 55a are electrically connected by wires 31a, 31c, 31e, and 31g, respectively. The Kelvin source pads of the first transistor chips 22a, 22b, 22c, and 22d and the fourth region 54a are electrically connected by wires 31b, 31d, 31f, and 31h, respectively. The fifth region 55a and the first gate terminal 41a are electrically connected by a wire 26c. The fourth region 54a and the first Kelvin source terminal 42a are electrically connected by a wire 26b. The first region 51a and the D terminal 43 are electrically connected by a wire 26a. The eighth region 58a and the thermistor terminal 44a are electrically connected by a wire 26d. The ninth region 59a and the thermistor terminal 44b are electrically connected by a wire 26e.

第2ダイオードチップ21e,21f,21g,21hのそれぞれのアノードパッドと第2領域52aとは、ワイヤ24e,24f,24g,24hによりそれぞれ電気的に接続されている。第2トランジスタチップ22e,22f,22g,22hのそれぞれのソースパッドと第2領域52aとは、ワイヤ25e,25f,25g,25hによりそれぞれ電気的に接続されている。第2トランジスタチップ22e,22f,22g,22hのそれぞれのゲートパッドと第6領域56aとは、ワイヤ32a,32c,32e,32gによりそれぞれ電気的に接続されている。第2トランジスタチップ22e,22f,22g,22hのそれぞれのケルビンソースパッドと第7領域57aとは、ワイヤ32b,32d,32f,32hによりそれぞれ電気的に接続されている。第6領域56aと第2ゲート端子41bとは、ワイヤ26fにより電気的に接続されている。第7領域57aと第2ケルビンソース端子42bとは、ワイヤ26gにより電気的に接続されている。第1領域51aとD端子43とは、ワイヤ26aにより電気的に接続されている。 The anode pads of the second diode chips 21e, 21f, 21g, and 21h and the second region 52a are electrically connected by wires 24e, 24f, 24g, and 24h, respectively. The source pads of the second transistor chips 22e, 22f, 22g, and 22h and the second region 52a are electrically connected by wires 25e, 25f, 25g, and 25h, respectively. The gate pads of the second transistor chips 22e, 22f, 22g, and 22h and the sixth region 56a are electrically connected by wires 32a, 32c, 32e, and 32g, respectively. The Kelvin source pads of the second transistor chips 22e, 22f, 22g, and 22h and the seventh region 57a are electrically connected by wires 32b, 32d, 32f, and 32h, respectively. The sixth region 56a and the second gate terminal 41b are electrically connected by a wire 26f. The seventh region 57a and the second Kelvin source terminal 42b are electrically connected by a wire 26g. The first region 51a and the D terminal 43 are electrically connected by a wire 26a.

次に、上記第1の状態の時の電流の流れについて説明する。図4は、図1に示す実施の形態1における半導体装置11aにおいて、第1の状態において流れる電流の流れを図示した概略平面図である。図4において、P端子19aからO端子19bに至る電流の流れを矢印Dで示す。図5は、図1に示す実施の形態1における半導体装置11aにおいて、第2の状態において流れる電流の流れを図示した概略平面図である。図5において、O端子19cからN端子19dに至る電流の流れを矢印Dで示す。 Next, the current flow in the first state will be described. FIG. 4 is a schematic plan view illustrating the flow of the current flowing in the first state in the semiconductor device 11a according to the first embodiment shown in FIG. 4 shows a flow of current, from the P terminal 19a to the O terminal 19b by the arrow D 1. FIG. 5 is a schematic plan view illustrating the flow of current flowing in the second state in the semiconductor device 11a according to the first embodiment shown in FIG. 5 shows a flow of current, from O terminal 19c to the N terminal 19d by the arrow D 2.

まず図4を参照して、第1トランジスタチップ22a,22b,22c,22dがオン状態となって、P端子19aとO端子19bとの間の電気的な接続がオン状態でありO端子19cとN端子19dとの間の電気的な接続がオフ状態である第1の状態の時には、P端子19aからワイヤ23a、回路パターン16aの第1領域51a、オン状態の第1トランジスタチップ22a,22b,22c,22d、第1配線であるワイヤ25a,25b,25c,25d、回路パターン16aの第3領域53aの第1分岐部61a、そして回路パターン16aの第3領域53aの接続部63a、そしてワイヤ23bを通ってO端子19bに電流が流れる。この時、オフ状態となっている第2トランジスタチップ22e,22f,22g,22hを搭載する回路パターン16aの第3領域53aの第2分岐部62aには、電流が流れない。そうすると、第1の状態の時に、回路パターン16aの第3領域53aの第2分岐部62aの発熱によって第2トランジスタチップ22e,22f,22g,22hの放熱が阻害されることを抑制することができる。 First, referring to FIG. 4, the first transistor chips 22a, 22b, 22c, 22d are turned on, the electrical connection between the P terminal 19a and the O terminal 19b is turned on, and the O terminal 19c In the first state where the electrical connection with the N terminal 19d is in the off state, the wires 23a from the P terminal 19a, the first region 51a of the circuit pattern 16a, the first transistor chips 22a, 22b in the on state, 22c, 22d, the first wiring wires 25a, 25b, 25c, 25d, the first branch portion 61a of the third region 53a of the circuit pattern 16a, the connection portion 63a of the third region 53a of the circuit pattern 16a, and the wire 23b. A current flows through the O terminal 19b. At this time, no current flows through the second branch portion 62a of the third region 53a of the circuit pattern 16a on which the second transistor chips 22e, 22f, 22g, 22h that are in the off state are mounted. Then, in the first state, it is possible to prevent the heat dissipation of the second transistor chips 22e, 22f, 22g, 22h from being hindered by the heat generation of the second branch portion 62a of the third region 53a of the circuit pattern 16a. ..

一方、次に図5を参照して、上記第2の状態の時には、O端子19cからワイヤ23c、回路パターン16aの第3領域53aの接続部63a、回路パターン16aの第3領域53aの第2分岐部62a、オン状態の第2トランジスタチップ22e,22f,22g,22h、第2配線としてのワイヤ25e,25f,25g,25h、そして回路パターン16aの第2領域52a、そしてワイヤ23dを通ってN端子19dに電流が流れる。この時、オフ状態となっている第1トランジスタチップ22a,22b,22c,22dを搭載する回路パターン16aの第1領域51aには、電流が流れない。そうすると、第2の状態の時に、回路パターン16aの第1領域51aの発熱によって第1トランジスタチップ22a,22b,22c,22dの放熱が阻害されることを抑制することができる。 On the other hand, with reference to FIG. 5, next, in the second state, the O terminal 19c to the wire 23c, the connection portion 63a of the third region 53a of the circuit pattern 16a, and the second of the third region 53a of the circuit pattern 16a. N through the branch portion 62a, the on-state second transistor chips 22e, 22f, 22g, 22h, the wires 25e, 25f, 25g, 25h as the second wiring, the second region 52a of the circuit pattern 16a, and the wire 23d. A current flows through the terminal 19d. At this time, no current flows in the first region 51a of the circuit pattern 16a on which the first transistor chips 22a, 22b, 22c, 22d that are in the off state are mounted. Then, in the second state, it is possible to prevent the heat dissipation of the first transistor chips 22a, 22b, 22c, 22d from being hindered by the heat generation of the first region 51a of the circuit pattern 16a.

このように、第1の状態の時と第2の状態の時とにおいて、回路パターン16aを流れる電流の経路を切り分ける。そうすると、それぞれオフ状態となっている時の第1トランジスタチップ22a,22b,22c,22dの冷却速度と第2トランジスタチップ22e,22f,22g,22hの冷却速度の差を小さくすることができる。よって、このような半導体装置11aは、第1トランジスタチップ22a,22b,22c,22dと第2トランジスタチップ22e,22f,22g,22hとの間の温度差を小さくすることができる。したがって、所望の交流の波形に近い出力を得るための電気的な制御を容易にすることができる。 In this way, the path of the current flowing through the circuit pattern 16a is separated between the first state and the second state. Then, the difference between the cooling rates of the first transistor chips 22a, 22b, 22c, and 22d and the cooling rates of the second transistor chips 22e, 22f, 22g, and 22h when they are in the off state can be reduced. Therefore, such a semiconductor device 11a can reduce the temperature difference between the first transistor chips 22a, 22b, 22c, 22d and the second transistor chips 22e, 22f, 22g, 22h. Therefore, it is possible to facilitate electrical control for obtaining an output close to a desired AC waveform.

なお、本実施形態においては、P端子19aとO端子19bとの間の電流の経路となる配線と、O端子19cとN端子19dとの間の電流の経路となる配線とを対称化しやすい。すなわち、図1中の一点鎖線で分割された一方の領域の配線構造と他方の領域の配線構造とを対称化させやすくすることができる。 In this embodiment, it is easy to make the wiring that is the current path between the P terminal 19a and the O terminal 19b and the wiring that is the current path between the O terminal 19c and the N terminal 19d symmetrical. That is, it is possible to easily make the wiring structure of one region divided by the alternate long and short dash line in FIG. 1 and the wiring structure of the other region symmetrical.

本実施形態において、上記半導体装置11aは、基板15aを搭載する厚さ方向の一方の面12aを有する放熱板12と、一方の面12aから立ち上がり、基板15aの厚さ方向に見て基板15aを取り囲むように配置される枠体13と、を含む。基板15aの外形形状は、基板15aの厚さ方向に見て、長辺が第1の方向に延びる長方形である。枠体13は、基板15aの一対の長辺にそれぞれ対応する第1壁部13aおよび第2壁部13bを含む。P端子19aおよびN端子19dは、基板15aの第1の短辺から見て、第2の短辺とは反対側に配置されている。O端子19b,19cは、第2の短辺から見て第1の短辺とは反対側に配置されている。よって、上記半導体装置11aの構造を容易に達成することができる半導体装置となっている。 In the present embodiment, the semiconductor device 11a has a heat sink 12 having one surface 12a in the thickness direction on which the substrate 15a is mounted, and the substrate 15a rising from the one surface 12a and viewed in the thickness direction of the substrate 15a. Includes a frame 13 arranged so as to surround it. The outer shape of the substrate 15a is a rectangle whose long side extends in the first direction when viewed in the thickness direction of the substrate 15a. The frame body 13 includes a first wall portion 13a and a second wall portion 13b corresponding to a pair of long sides of the substrate 15a, respectively. The P terminal 19a and the N terminal 19d are arranged on the side opposite to the second short side when viewed from the first short side of the substrate 15a. The O terminals 19b and 19c are arranged on the side opposite to the first short side when viewed from the second short side. Therefore, it is a semiconductor device that can easily achieve the structure of the semiconductor device 11a.

本実施形態において、上記半導体装置11aは、第1壁部13aに取り付けられ、第1トランジスタチップ22a,22b,22c,22dのゲートパッドと電気的に接続される第1ゲート端子41aと、第2壁部13bに取り付けられ、第2トランジスタチップ22e,22f,22g,22hのゲートパッドと電気的に接続される第2ゲート端子41bと、を含む。また、第2の方向において、第1壁部13aと第1領域51aとの間の距離は、第1壁部13aと第2領域52aとの間の距離、第1壁部13aと第1分岐部61aとの間の距離および第1壁部13aと第2分岐部62aとの間の距離のいずれよりも小さい。第2の方向において、第2壁部13bと第2分岐部62aとの間の距離は、第2壁部13bと第1領域51aとの間の距離、第2壁部13bと第2領域52aとの間の距離および第2壁部13bと第1分岐部61aとの間の距離のいずれよりも小さい。よって、このような半導体装置11aは、第1ゲート端子41aと第1トランジスタチップ22a,22b,22c,22dのゲートパッドとを接続する配線であるワイヤ31a,31c,31e,31gの長さおよび第2ゲート端子41bと第2トランジスタチップ22e,22f,22g,22hのゲートパッドとを接続する配線であるワイヤ32a,32c,32e,32gの長さをそれぞれ短くすることができる。よって、インダクタンスの低減を図ることができる。 In the present embodiment, the semiconductor device 11a has a first gate terminal 41a attached to the first wall portion 13a and electrically connected to the gate pads of the first transistor chips 22a, 22b, 22c, 22d, and a second gate terminal 41a. It includes a second gate terminal 41b attached to the wall portion 13b and electrically connected to the gate pad of the second transistor chips 22e, 22f, 22g, 22h. Further, in the second direction, the distance between the first wall portion 13a and the first region 51a is the distance between the first wall portion 13a and the second region 52a, and the distance between the first wall portion 13a and the first branch. It is smaller than either the distance between the portion 61a and the distance between the first wall portion 13a and the second branch portion 62a. In the second direction, the distance between the second wall portion 13b and the second branch portion 62a is the distance between the second wall portion 13b and the first region 51a, and the distance between the second wall portion 13b and the second region 52a. It is smaller than either the distance between the second wall portion 13b and the first branch portion 61a. Therefore, in such a semiconductor device 11a, the lengths of the wires 31a, 31c, 31e, 31g, which are the wirings for connecting the first gate terminal 41a and the gate pads of the first transistor chips 22a, 22b, 22c, 22d, and the first The lengths of the wires 32a, 32c, 32e, and 32g, which are the wirings connecting the two gate terminals 41b and the gate pads of the second transistor chips 22e, 22f, 22g, and 22h, can be shortened, respectively. Therefore, the inductance can be reduced.

上記半導体装置11aは、第1壁部13aに取り付けられ、第1トランジスタチップ22a,22b,22c,22dのケルビンソースパッドと電気的に接続される第1ケルビンソース端子42aと、第2壁部13bに取り付けられ、第2トランジスタチップ22e,22f,22g,22hのケルビンソースパッドと電気的に接続される第2ケルビンソース端子42bと、を含む。また、第2の方向において、第1壁部13aと第1領域51aとの間の距離は、第1壁部13aと第2領域52aとの間の距離、第1壁部13aと第1分岐部61aとの間の距離および第1壁部13aと第2分岐部62aとの間の距離のいずれよりも小さい。第2の方向において、第2壁部13bと第2分岐部62aとの間の距離は、第2壁部13bと第1領域51aとの間の距離、第2壁部13bと第2領域52aとの間の距離および第2壁部13bと第1分岐部61aとの間の距離のいずれよりも小さい。よって、このような半導体装置11aは、第1ケルビンソース端子42aと第1トランジスタチップ22a,22b,22c,22dのケルビンソースパッドとを接続する配線であるワイヤ31b,31d,31f,31hの長さおよび第2ケルビンソース端子42bと第2トランジスタチップ22e,22f,22g,22hのケルビンソースパッドとを接続する配線であるワイヤ32b,32d,32f,32hの長さをそれぞれ短くすることができる。よってインダクタンスの低減を図ることができる。 The semiconductor device 11a has a first Kelvin source terminal 42a attached to the first wall portion 13a and electrically connected to the Kelvin source pad of the first transistor chips 22a, 22b, 22c, 22d, and a second wall portion 13b. Includes a second Kelvin source terminal 42b, which is attached to and electrically connected to the Kelvin source pad of the second transistor chips 22e, 22f, 22g, 22h. Further, in the second direction, the distance between the first wall portion 13a and the first region 51a is the distance between the first wall portion 13a and the second region 52a, and the distance between the first wall portion 13a and the first branch. It is smaller than either the distance between the portion 61a and the distance between the first wall portion 13a and the second branch portion 62a. In the second direction, the distance between the second wall portion 13b and the second branch portion 62a is the distance between the second wall portion 13b and the first region 51a, and the distance between the second wall portion 13b and the second region 52a. It is smaller than either the distance between the second wall portion 13b and the first branch portion 61a. Therefore, such a semiconductor device 11a has a length of wires 31b, 31d, 31f, 31h, which are wirings for connecting the first Kelvin source terminal 42a and the Kelvin source pads of the first transistor chips 22a, 22b, 22c, 22d. The lengths of the wires 32b, 32d, 32f, and 32h, which are the wirings connecting the second Kelvin source terminal 42b and the Kelvin source pads of the second transistor chips 22e, 22f, 22g, and 22h, can be shortened, respectively. Therefore, the inductance can be reduced.

本実施形態において、上記半導体装置11aは、第1トランジスタチップ22a,22b,22c,22dのソースパッドと第1分岐部61aとを電気的に接続する第1ソースワイヤであるワイヤ25a,25b,25c,25dと、第2トランジスタチップ22e,22f,22g,22hのソースパッドと第2領域52aとを電気的に接続する第2ソースワイヤであるワイヤ25e,25f,25g,25hと、を含む。ワイヤ25a,25b,25c,25dの長さとワイヤ25e,25f,25g,25hの長さは、同じである。ワイヤ25a,25b,25c,25dの数とワイヤ25e,25f,25g,25hの数は、同じである。よって、このような半導体装置11aは、電気的な各径路におけるインダクタンスの値を揃えやすくすることができる。よって、各径路の電気的な特性が揃えやすくなり、電気的な制御を容易にすることができる。 In the present embodiment, the semiconductor device 11a is a wire 25a, 25b, 25c which is a first source wire for electrically connecting the source pad of the first transistor chips 22a, 22b, 22c, 22d and the first branch portion 61a. , 25d, and wires 25e, 25f, 25g, 25h, which are second source wires that electrically connect the source pads of the second transistor chips 22e, 22f, 22g, 22h and the second region 52a. The lengths of the wires 25a, 25b, 25c, 25d and the lengths of the wires 25e, 25f, 25g, 25h are the same. The number of wires 25a, 25b, 25c, 25d and the number of wires 25e, 25f, 25g, 25h are the same. Therefore, such a semiconductor device 11a can easily make the values of inductance in each electrical path uniform. Therefore, the electrical characteristics of each route can be easily aligned, and electrical control can be facilitated.

本実施形態において、第1トランジスタチップ22a,22b,22c,22dおよび第2トランジスタチップ22e,22f,22g,22hのうちの少なくともいずれか一方は、SiCまたはGaNからなる半導体層を含む。このような半導体層を含むトランジスタチップは、高速でスイッチングが可能であるため、電流経路の切り替えを前提とする本開示の半導体装置に好適である。 In the present embodiment, at least one of the first transistor chips 22a, 22b, 22c, 22d and the second transistor chips 22e, 22f, 22g, 22h includes a semiconductor layer made of SiC or GaN. Since the transistor chip including such a semiconductor layer can be switched at high speed, it is suitable for the semiconductor device of the present disclosure which is premised on switching the current path.

(実施の形態2)
次に、他の実施の形態である実施の形態2について説明する。図6は、実施の形態2における半導体装置を基板の厚さ方向に見た概略平面図である。実施の形態2の半導体装置は、基板および回路パターンが分割されている点において実施の形態1の場合とは異なっている。
(Embodiment 2)
Next, the second embodiment, which is another embodiment, will be described. FIG. 6 is a schematic plan view of the semiconductor device according to the second embodiment as viewed in the thickness direction of the substrate. The semiconductor device of the second embodiment is different from the case of the first embodiment in that the substrate and the circuit pattern are divided.

図6を参照して、実施の形態2における半導体装置11bに含まれる基板15bは、第1の基板80aと、第2の基板80bとに分割されている。第1の基板80aの外形形状および第2の基板80bの外形形状はそれぞれ、基板15bの厚さ方向に見て長方形である。第1の基板80aおよび第2の基板80bは、X方向に間隔をあけて並べて配置されている。 With reference to FIG. 6, the substrate 15b included in the semiconductor device 11b according to the second embodiment is divided into a first substrate 80a and a second substrate 80b. The outer shape of the first substrate 80a and the outer shape of the second substrate 80b are rectangular when viewed in the thickness direction of the substrate 15b, respectively. The first substrate 80a and the second substrate 80b are arranged side by side at intervals in the X direction.

実施の形態2においては、基板15b上に配置される回路パターン16bの一部についても分割されている。具体的には、回路パターン16bは、第1領域51b,71bと、第2領域52b,72bと、第3領域53bと、第4領域54b,74bと、第5領域55b,75bと、第6領域56b,76bと、第7領域57b,77bと、第8領域58bと、第9領域59bと、を含む。第3領域53bは、第1分岐部61b,81bと、第2分岐部62b,82bと、接続部63bと、を含む。第1の基板80a上には、第1領域51b、第2領域52b、第4領域54b、第5領域55b、第6領域56b、第7領域57b、第1分岐部61b、第2分岐部62bおよび接続部63bが配置される。第2の基板80b上には、第1領域71b、第2領域72b、第4領域74b、第5領域75b、第6領域76b、第7領域77b、第8領域58bおよび第9領域59bが配置される。分割された部分は、ワイヤによって電気的に接続される。具体的には、第1の基板80a上の第1領域51bと第2の基板80b上の第1領域71bとは、ワイヤ29aにより電気的に接続されている。第1の基板80a上の第2領域52bと第2の基板80b上の第2領域72bとは、ワイヤ29bにより電気的に接続されている。第1の基板80a上の第4領域54bと第2の基板80b上の第4領域74bとは、ワイヤ29cにより電気的に接続されている。第1の基板80a上の第5領域55bと第2の基板80b上の第5領域75bとは、ワイヤ29dにより電気的に接続されている。第1の基板80a上の第6領域56bと第2の基板80b上の第6領域76bとは、ワイヤ29eにより電気的に接続されている。第1の基板80a上の第7領域57bと第2の基板80b上の第7領域77bとは、ワイヤ29fにより電気的に接続されている。第1の基板80a上の第1分岐部61bと第2の基板80b上の第1分岐部81bとは、ワイヤ29gにより電気的に接続されている。第1の基板80a上の第2分岐部62bと第2の基板80b上の第2分岐部82bとは、ワイヤ29hにより電気的に接続されている。 In the second embodiment, a part of the circuit pattern 16b arranged on the substrate 15b is also divided. Specifically, the circuit pattern 16b includes a first region 51b, 71b, a second region 52b, 72b, a third region 53b, a fourth region 54b, 74b, a fifth region 55b, 75b, and a sixth. It includes regions 56b, 76b, seventh regions 57b, 77b, eighth regions 58b, and ninth regions 59b. The third region 53b includes first branch portions 61b and 81b, second branch portions 62b and 82b, and a connection portion 63b. On the first substrate 80a, a first region 51b, a second region 52b, a fourth region 54b, a fifth region 55b, a sixth region 56b, a seventh region 57b, a first branch portion 61b, and a second branch portion 62b And the connection portion 63b is arranged. A first region 71b, a second region 72b, a fourth region 74b, a fifth region 75b, a sixth region 76b, a seventh region 77b, an eighth region 58b, and a ninth region 59b are arranged on the second substrate 80b. Will be done. The divided parts are electrically connected by wires. Specifically, the first region 51b on the first substrate 80a and the first region 71b on the second substrate 80b are electrically connected by a wire 29a. The second region 52b on the first substrate 80a and the second region 72b on the second substrate 80b are electrically connected by a wire 29b. The fourth region 54b on the first substrate 80a and the fourth region 74b on the second substrate 80b are electrically connected by a wire 29c. The fifth region 55b on the first substrate 80a and the fifth region 75b on the second substrate 80b are electrically connected by a wire 29d. The sixth region 56b on the first substrate 80a and the sixth region 76b on the second substrate 80b are electrically connected by a wire 29e. The seventh region 57b on the first substrate 80a and the seventh region 77b on the second substrate 80b are electrically connected by a wire 29f. The first branch portion 61b on the first substrate 80a and the first branch portion 81b on the second substrate 80b are electrically connected by a wire 29g. The second branch portion 62b on the first substrate 80a and the second branch portion 82b on the second substrate 80b are electrically connected by a wire 29h.

このように、基板15bおよび基板15b上の回路パターン16bを分割した場合でも、それぞれのパーツが電気的に接続されていればよい。このような構成によっても、所望の交流の波形に近い出力を得るための電気的な制御を容易にすることができる。本実施形態によれば、部材ごとの熱膨張係数の差に基づいて生ずる応力を緩和することができる。 In this way, even when the substrate 15b and the circuit pattern 16b on the substrate 15b are divided, it is sufficient that the respective parts are electrically connected. Such a configuration also facilitates electrical control to obtain an output close to the desired AC waveform. According to this embodiment, the stress generated based on the difference in the coefficient of thermal expansion of each member can be relaxed.

(実施の形態3)
次に、さらに他の実施の形態である実施の形態3について説明する。図7は、実施の形態3における半導体装置を基板の厚さ方向に見た概略平面図である。実施の形態3の半導体装置は、基板上に配置される回路パターンの配置が実施の形態1の場合と異なっている。
(Embodiment 3)
Next, the third embodiment, which is still another embodiment, will be described. FIG. 7 is a schematic plan view of the semiconductor device according to the third embodiment as viewed in the thickness direction of the substrate. In the semiconductor device of the third embodiment, the arrangement of the circuit pattern arranged on the substrate is different from that of the first embodiment.

図7を参照して、実施の形態3における半導体装置11cは、基板15cと、基板15c上に配置される回路パターン16cと、を含む。基板15c上に配置される回路パターン16cは、第1領域51cと、第2領域52cと、第3領域53cと、第4領域54cと、第5領域55cと、第6領域56cと、第7領域57cと、第8領域58cと、第9領域59cと、を含む。第3領域53cは、第1分岐部61cと、第2分岐部62cと、接続部63cと、を含む。 With reference to FIG. 7, the semiconductor device 11c according to the third embodiment includes a substrate 15c and a circuit pattern 16c arranged on the substrate 15c. The circuit pattern 16c arranged on the substrate 15c includes a first region 51c, a second region 52c, a third region 53c, a fourth region 54c, a fifth region 55c, a sixth region 56c, and a seventh region. The region 57c, the eighth region 58c, and the ninth region 59c are included. The third region 53c includes a first branch portion 61c, a second branch portion 62c, and a connection portion 63c.

本実施形態においては、第2の方向において、第1領域51cと第2領域52cとの間に、第2分岐部62cが配置される。第2の方向において、第1分岐部61cと第2分岐部62cとの間に、第1領域51cが配置される。具体的には、基板15aの厚さ方向に見て、Y方向において第1壁部13aが配置される側から第4領域54c、第5領域55c、第1分岐部61c、第1領域51c、第2分岐部62c、第2領域52c、第6領域56c、第7領域57cの順に配置される。 In the present embodiment, in the second direction, the second branch portion 62c is arranged between the first region 51c and the second region 52c. In the second direction, the first region 51c is arranged between the first branch portion 61c and the second branch portion 62c. Specifically, when viewed in the thickness direction of the substrate 15a, from the side where the first wall portion 13a is arranged in the Y direction, the fourth region 54c, the fifth region 55c, the first branch portion 61c, the first region 51c, The second branch portion 62c, the second region 52c, the sixth region 56c, and the seventh region 57c are arranged in this order.

このような構成によっても、所望の交流の波形に近い出力を得るための電気的な制御を容易にすることができる。本実施形態によれば、基板15aの厚さ方向に見て、放熱板12の中心に近い領域に第1トランジスタチップ22a〜22dおよび第2トランジスタチップ22e〜22hを配置させることができるため、放熱性を向上させることができる。 Such a configuration also facilitates electrical control to obtain an output close to the desired AC waveform. According to the present embodiment, the first transistor chips 22a to 22d and the second transistor chips 22e to 22h can be arranged in a region near the center of the heat radiating plate 12 when viewed in the thickness direction of the substrate 15a, so that heat is radiated. The sex can be improved.

(他の実施の形態)
なお、上記の実施の形態においては、第2の方向において、第1分岐部と第2分岐部との間に、第1領域または第2領域のいずれかが配置される構成としたが、これに限らず、例えば、第2の方向において、第1分岐部と第2分岐部との間に、第1領域と第2領域の双方が配置される構成としてもよい。また、第2の方向において、第1領域と第2領域との間に、第1分岐部と第2分岐部とが配置される構成としてもよい。
(Other embodiments)
In the above embodiment, in the second direction, either the first region or the second region is arranged between the first branch portion and the second branch portion. However, for example, in the second direction, both the first region and the second region may be arranged between the first branch portion and the second branch portion. Further, in the second direction, the first branch portion and the second branch portion may be arranged between the first region and the second region.

また、上記の実施の形態においては、基板の厚さ方向に見て、基板の外形形状は長方形であったが、これに限らず、他の形状、例えば台形形状や円形状、楕円形状であってもよい。 Further, in the above embodiment, the outer shape of the substrate is rectangular when viewed in the thickness direction of the substrate, but the present invention is not limited to this, and other shapes such as trapezoidal shape, circular shape, and elliptical shape are available. You may.

なお、上記の実施の形態においては、各部材を電気的に接続するワイヤを用いることとしたが、これに限らず、例えば、各部材を電気的に接続するリボンワイヤやバスバーを用いることにしてもよい。 In the above embodiment, a wire for electrically connecting each member is used, but the present invention is not limited to this, and for example, a ribbon wire or a bus bar for electrically connecting each member is used. May be good.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、どのような面からも制限的なものではないと理解されるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって規定され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be understood that the embodiments disclosed here are exemplary in all respects and are not restrictive in any way. The scope of the present invention is defined by the scope of claims, not the above description, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.

本開示の半導体装置は、所望の交流の波形に近い出力を得るための制御を容易にすることが求められる場合に特に有利に適用され得る。 The semiconductor devices of the present disclosure can be applied particularly advantageously when it is required to facilitate control to obtain an output close to the desired AC waveform.

11a,11b,11c 半導体装置
12 放熱板
12a 面
13 枠体
13a 第1壁部
13b 第2壁部
13c 第3壁部
13d 第4壁部
14a 金属板
15a,15b,15c,80a,80b 基板
16a,16b,16c 回路パターン
17a,18a はんだ部
19a P端子
19b,19c O端子
19d N端子
20 ケース
21a,21b,21c,21d 第1ダイオードチップ
21e,21f,21g,21h 第2ダイオードチップ
22a,22b,22c,22d 第1トランジスタチップ
22e,22f,22g,22h 第2トランジスタチップ
23a,23b,23c,23d,24a,24b,24c,24d,24e,24f,24g,24h,25a,25b,25c,25d,25e,25f,25g,25h,26a,26b,26c,26d,26e,26f,26g,29a,29b,29c,29d,29e,29f,29g,29h,31a,31b,31c,31d,31e,31f,31g,31h,32a,32b,32c,32d,32e,32f,32g,32h ワイヤ
27 内壁面
28 サーミスタ
30 空間
33a,33b 長辺
34a,34b 短辺
41a 第1ゲート端子
41b 第2ゲート端子
42a 第1ケルビンソース端子
42b 第2ケルビンソース端子
44a,44b サーミスタ端子
51a,51b,51c,71b 第1領域
52a,52b,52c,72b 第2領域
53a,53b,53c 第3領域
54a,54b,54c,74b 第4領域
55a,55b,55c,75b 第5領域
56a,56b,56c,76b 第6領域
57a,57b,57c,77b 第7領域
58a,58b,58c 第8領域
59a,59b,59c 第9領域
61a,61b,61c,81b 第1分岐部
62a,62b,62c,82b 第2分岐部
63a,63b,63c 接続部
,D 矢印

11a, 11b, 11c Semiconductor device 12 Heat dissipation plate 12a Surface 13 Frame 13a First wall 13b Second wall 13c Third wall 13d Fourth wall 14a Metal plate 15a, 15b, 15c, 80a, 80b Substrate 16a, 16b, 16c Circuit pattern 17a, 18a Solder part 19a P terminal 19b, 19c O terminal 19d N terminal 20 Case 21a, 21b, 21c, 21d First diode chip 21e, 21f, 21g, 21h Second diode chip 22a, 22b, 22c , 22d 1st transistor chip 22e, 22f, 22g, 22h 2nd transistor chip 23a, 23b, 23c, 23d, 24a, 24b, 24c, 24d, 24e, 24f, 24g, 24h, 25a, 25b, 25c, 25d, 25e , 25f, 25g, 25h, 26a, 26b, 26c, 26d, 26e, 26f, 26g, 29a, 29b, 29c, 29d, 29e, 29f, 29g, 29h, 31a, 31b, 31c, 31d, 31e, 31f, 31g , 31h, 32a, 32b, 32c, 32d, 32e, 32f, 32g, 32h Wire 27 Inner wall surface 28 Thermistor 30 Space 33a, 33b Long side 34a, 34b Short side 41a First gate terminal 41b Second gate terminal 42a First Kelvin Source terminal 42b Second Kelvin Source terminal 44a, 44b Thermistor terminals 51a, 51b, 51c, 71b First region 52a, 52b, 52c, 72b Second region 53a, 53b, 53c Third region 54a, 54b, 54c, 74b Fourth Regions 55a, 55b, 55c, 75b 5th region 56a, 56b, 56c, 76b 6th region 57a, 57b, 57c, 77b 7th region 58a, 58b, 58c 8th region 59a, 59b, 59c 9th region 61a, 61b , 61c, 81b 1st branch 62a, 62b, 62c, 82b 2nd branch 63a, 63b, 63c Connection D 1 , D 2 Arrow

Claims (9)

絶縁性の基板と、
前記基板上に配置される回路パターンと、
前記回路パターンと電気的に接続されるP端子、N端子および2つのO端子と、
前記回路パターンに搭載される第1トランジスタチップおよび第2トランジスタチップと、
前記回路パターンに搭載される第1ダイオードチップおよび第2ダイオードチップと、を備え、
前記回路パターンは、
前記P端子に電気的に接続され、第1の方向に沿って延びる帯状の第1領域と、
前記N端子に電気的に接続され、前記第1領域の幅方向である第2の方向において前記第1領域と間隔をあけて配置され、前記第1の方向に沿って延びる帯状の第2領域と、
前記O端子に電気的に接続され、前記第1領域および前記第2領域のそれぞれと間隔をあけて配置される第3領域と、を含み、
前記第3領域は、
前記第1の方向に沿って延びる帯状の第1分岐部と、
前記第2の方向において前記第1分岐部と間隔をあけて配置され、前記第1の方向に沿って延びる帯状の第2分岐部と、
前記第2の方向に沿って延び、前記第1分岐部の一方側の端部と前記第2分岐部の一方側の端部とを接続する接続部と、を含み、
前記第1トランジスタチップは、前記第1領域に搭載されて前記第1領域に電気的に接続され、かつ第1配線により前記第1分岐部に電気的に接続され、
前記第2トランジスタチップは、前記第2分岐部に搭載されて前記第2分岐部に電気的に接続され、かつ第2配線により前記第2領域に電気的に接続され、
前記第1ダイオードチップは、前記第1領域に搭載されて前記第1領域に電気的に接続され、かつワイヤにより前記第1分岐部に電気的に接続され、
前記第2ダイオードチップは、前記第2分岐部に搭載されて前記第2分岐部に電気的に接続され、かつワイヤにより前記第2領域に電気的に接続され、
前記第1トランジスタチップと前記第1ダイオードチップとは、前記第1の方向に沿って並んで配置されており、
前記第2トランジスタチップと前記第2ダイオードチップとは、前記第1の方向に沿って並んで配置されており、
前記P端子と前記第1領域とは、前記第1の方向に沿って延びるワイヤによって接続されており、
前記N端子と前記第2領域とは、前記第1の方向に沿って延びるワイヤによって接続されており、
一方の前記O端子と前記第3領域とは、前記第1の方向に沿って延びるワイヤによって接続されており、
他方の前記O端子と前記第3領域とは、前記第1の方向に沿って延びるワイヤによって接続されており、
前記第1ダイオードチップの位置と前記第2ダイオードチップの位置とは、前記基板の厚さ方向に見て、前記第1の方向に沿って延び、前記第1トランジスタチップが配置されている領域と前記第2トランジスタチップが配置されている領域との中間に位置し、前記第1トランジスタチップが配置されている領域と前記第2トランジスタチップが配置されている領域とを分割する分割線に対して対称であり、
前記第1配線の位置と前記第2配線の位置とは、前記分割線に対して対称であり、
前記第1ダイオードチップと前記第1分岐部とを接続するワイヤの位置と前記第2ダイオードチップと前記第2領域とを接続するワイヤの位置とは、前記分割線に対して対称であり、
前記P端子の位置と前記N端子の位置とは、前記分割線に対して対称であり、
一方の前記O端子の位置と他方の前記O端子の位置とは、前記分割線に対して対称であり、
前記第1トランジスタチップがオン状態で前記第2トランジスタチップがオフ状態のときに、前記P端子から前記P端子と前記第1領域とを接続するワイヤ、前記第1領域、前記第1トランジスタチップ、前記第1配線、前記第1分岐部および2つの前記O端子と前記第1分岐部とを接続するワイヤを通って2つの前記前記O端子に電流が流れ、
前記第1トランジスタチップがオフ状態で前記第2トランジスタチップがオン状態のときに、2つの前記O端子から2つの前記O端子と前記第2分岐部とを接続するワイヤ、前記第2分岐部、前記第2トランジスタチップ、前記第2配線、前記第2領域および前記第2領域と前記N端子とを接続するワイヤを通って前記N端子に電流が流れる、半導体装置。
Insulating board and
The circuit pattern arranged on the board and
A P terminal, an N terminal, and two O terminals that are electrically connected to the circuit pattern,
The first transistor chip and the second transistor chip mounted on the circuit pattern,
A first diode chip and a second diode chip mounted on the circuit pattern are provided.
The circuit pattern is
A band-shaped first region electrically connected to the P terminal and extending along the first direction,
A strip-shaped second region that is electrically connected to the N terminal, is arranged at intervals from the first region in a second direction that is the width direction of the first region, and extends along the first direction. When,
Includes a third region that is electrically connected to the O terminal and is spaced apart from each of the first and second regions.
The third region is
A strip-shaped first branch extending along the first direction,
A strip-shaped second branch portion that is arranged at a distance from the first branch portion in the second direction and extends along the first direction.
Includes a connecting portion that extends along the second direction and connects one end of the first branch to one end of the second branch.
The first transistor chip is mounted in the first region and electrically connected to the first region, and is electrically connected to the first branch portion by the first wiring.
The second transistor chip is mounted on the second branch portion and electrically connected to the second branch portion, and is electrically connected to the second region by the second wiring.
The first diode chip is mounted in the first region and electrically connected to the first region, and is electrically connected to the first branch portion by a wire.
The second diode chip is mounted on the second branch portion and electrically connected to the second branch portion, and is electrically connected to the second region by a wire.
The first transistor chip and the first diode chip are arranged side by side along the first direction.
The second transistor chip and the second diode chip are arranged side by side along the first direction .
The P terminal and the first region are connected by a wire extending along the first direction.
The N terminal and the second region are connected by a wire extending along the first direction.
One of the O terminals and the third region are connected by a wire extending along the first direction.
The other O terminal and the third region are connected by a wire extending along the first direction.
The position of the first diode chip and the position of the second diode chip extend along the first direction when viewed in the thickness direction of the substrate, and are a region in which the first transistor chip is arranged. With respect to a dividing line located in the middle of the region where the second transistor chip is arranged and dividing the region where the first transistor chip is arranged and the region where the second transistor chip is arranged. Symmetrical
The position of the first wiring and the position of the second wiring are symmetrical with respect to the dividing line.
The position of the wire connecting the first diode chip and the first branch portion and the position of the wire connecting the second diode chip and the second region are symmetrical with respect to the dividing line.
The position of the P terminal and the position of the N terminal are symmetrical with respect to the dividing line.
The position of the O terminal on one side and the position of the O terminal on the other side are symmetrical with respect to the dividing line.
When the first transistor chip is on and the second transistor chip is off, the wire connecting the P terminal to the first region from the P terminal, the first region, the first transistor chip, and the like. A current flows through the first wiring, the first branch portion, and the wire connecting the two O terminals and the first branch portion to the two O terminals.
When the first transistor chip is in the off state and the second transistor chip is in the on state, a wire connecting the two O terminals and the second branch portion from the two O terminals, the second branch portion, and the like. A semiconductor device in which a current flows through the second transistor chip, the second wiring, the second region, and a wire connecting the second region and the N terminal to the N terminal.
絶縁性の基板と、
前記基板上に配置される回路パターンと、
前記回路パターンと電気的に接続されるP端子、N端子および2つのO端子と、
前記回路パターンに搭載される複数の第1トランジスタチップおよび複数の第2トランジスタチップと、
前記回路パターンに搭載される複数の第1ダイオードチップおよび複数の第2ダイオードチップと、を備え、
前記回路パターンは、
前記P端子に電気的に接続され、第1の方向に沿って延びる帯状の第1領域と、
前記N端子に電気的に接続され、前記第1領域の幅方向である第2の方向において前記第1領域と間隔をあけて配置され、前記第1の方向に沿って延びる帯状の第2領域と、
前記O端子に電気的に接続され、前記第1領域および前記第2領域のそれぞれと間隔をあけて配置される第3領域と、を含み、
前記第3領域は、
前記第1の方向に沿って延びる帯状の第1分岐部と、
前記第2の方向において前記第1分岐部と間隔をあけて配置され、前記第1の方向に沿って延びる帯状の第2分岐部と、
前記第2の方向に沿って延び、前記第1分岐部の一方側の端部と前記第2分岐部の一方側の端部とを接続する接続部と、を含み、
前記複数の第1トランジスタチップはそれぞれ、前記第1の方向に沿って配置され、前記第1領域に搭載されて前記第1領域に電気的に接続され、かつ第1配線により前記第1分岐部に電気的に接続され、
前記複数の第2トランジスタチップはそれぞれ、前記第1の方向に沿って配置され、前記第2分岐部に搭載されて前記第2分岐部に電気的に接続され、かつ第2配線により前記第2領域に電気的に接続され、
前記複数の第1ダイオードチップはそれぞれ、前記第1の方向に沿って配置され、前記第1領域に搭載されて前記第1領域に電気的に接続され、かつワイヤにより前記第1分岐部に電気的に接続され、
前記複数の第2ダイオードチップはそれぞれ、前記第1の方向に沿って配置され、前記第2分岐部に搭載されて前記第2分岐部に電気的に接続され、かつワイヤにより前記第2領域に電気的に接続され、
前記複数の第1トランジスタチップと前記複数の第1ダイオードチップとは、前記第1の方向に沿って交互に並んで配置されており、
前記複数の第2トランジスタチップと前記複数の第2ダイオードチップとは、前記第1の方向に沿って交互に並んで配置されており、
前記P端子と前記第1領域とは、前記第1の方向に沿って延びるワイヤによって接続されており、
前記N端子と前記第2領域とは、前記第1の方向に沿って延びるワイヤによって接続されており、
一方の前記O端子と前記第3領域とは、前記第1の方向に沿って延びるワイヤによって接続されており、
他方の前記O端子と前記第3領域とは、前記第1の方向に沿って延びるワイヤによって接続されており、
前記第1ダイオードチップの位置と前記第2ダイオードチップの位置とは、前記基板の厚さ方向に見て、前記第1の方向に沿って延び、前記第1トランジスタチップが配置されている領域と前記第2トランジスタチップが配置されている領域との中間に位置し、前記第1トランジスタチップが配置されている領域と前記第2トランジスタチップが配置されている領域とを分割する分割線に対して対称であり、
前記第1配線の位置と前記第2配線の位置とは、前記分割線に対して対称であり、
前記第1ダイオードチップと前記第1分岐部とを接続するワイヤの位置と、前記第2ダイオードチップと前記第2領域とを接続するワイヤの位置とは、前記分割線に対して対称であり、
前記P端子の位置と前記N端子の位置とは、前記分割線に対して対称であり、
一方の前記O端子の位置と他方の前記O端子の位置とは、前記分割線に対して対称であり
前記第1トランジスタチップがオン状態で前記第2トランジスタチップがオフ状態のときに、前記P端子から前記P端子と前記第1領域とを接続するワイヤ、前記第1領域、前記第1トランジスタチップ、前記第1配線、前記第1分岐部および2つの前記O端子と前記第1分岐部とを接続するワイヤを通って2つの前記前記O端子に電流が流れ、
前記第1トランジスタチップがオフ状態で前記第2トランジスタチップがオン状態のときに、2つの前記O端子から2つの前記O端子と前記第2分岐部とを接続するワイヤ、前記第2分岐部、前記第2トランジスタチップ、前記第2配線、前記第2領域および前記第2領域と前記N端子とを接続するワイヤを通って前記N端子に電流が流れる、半導体装置。
Insulating board and
The circuit pattern arranged on the board and
A P terminal, an N terminal, and two O terminals that are electrically connected to the circuit pattern,
A plurality of first transistor chips and a plurality of second transistor chips mounted on the circuit pattern,
A plurality of first diode chips and a plurality of second diode chips mounted on the circuit pattern are provided.
The circuit pattern is
A band-shaped first region electrically connected to the P terminal and extending along the first direction,
A strip-shaped second region that is electrically connected to the N terminal, is arranged at intervals from the first region in a second direction that is the width direction of the first region, and extends along the first direction. When,
Includes a third region that is electrically connected to the O terminal and is spaced apart from each of the first and second regions.
The third region is
A strip-shaped first branch extending along the first direction,
A strip-shaped second branch portion that is arranged at a distance from the first branch portion in the second direction and extends along the first direction.
Includes a connecting portion that extends along the second direction and connects one end of the first branch to one end of the second branch.
Each of the plurality of first transistor chips is arranged along the first direction, mounted in the first region, electrically connected to the first region, and the first branch portion is provided by the first wiring. Electrically connected to
Each of the plurality of second transistor chips is arranged along the first direction, is mounted on the second branch portion, is electrically connected to the second branch portion, and is connected to the second branch portion by the second wiring. Electrically connected to the area,
Each of the plurality of first diode chips is arranged along the first direction, mounted in the first region, electrically connected to the first region, and electrically connected to the first branch portion by a wire. Connected to
Each of the plurality of second diode chips is arranged along the first direction, is mounted on the second branch portion, is electrically connected to the second branch portion, and is connected to the second region by a wire. Electrically connected
The plurality of first transistor chips and the plurality of first diode chips are arranged alternately side by side along the first direction.
The plurality of second transistor chips and the plurality of second diode chips are arranged alternately side by side along the first direction .
The P terminal and the first region are connected by a wire extending along the first direction.
The N terminal and the second region are connected by a wire extending along the first direction.
One of the O terminals and the third region are connected by a wire extending along the first direction.
The other O terminal and the third region are connected by a wire extending along the first direction.
The position of the first diode chip and the position of the second diode chip extend along the first direction when viewed in the thickness direction of the substrate, and are a region in which the first transistor chip is arranged. With respect to a dividing line located in the middle of the region where the second transistor chip is arranged and dividing the region where the first transistor chip is arranged and the region where the second transistor chip is arranged. Symmetrical
The position of the first wiring and the position of the second wiring are symmetrical with respect to the dividing line.
The position of the wire connecting the first diode chip and the first branch portion and the position of the wire connecting the second diode chip and the second region are symmetrical with respect to the dividing line.
The position of the P terminal and the position of the N terminal are symmetrical with respect to the dividing line.
The position of the O terminal on one side and the position of the O terminal on the other side are symmetrical with respect to the dividing line .
When the first transistor chip is on and the second transistor chip is off, the wire connecting the P terminal to the first region from the P terminal, the first region, the first transistor chip, and the like. A current flows through the first wiring, the first branch portion, and the wire connecting the two O terminals and the first branch portion to the two O terminals.
When the first transistor chip is in the off state and the second transistor chip is in the on state, a wire connecting the two O terminals and the second branch portion from the two O terminals, the second branch portion, and the like. A semiconductor device in which a current flows through the second transistor chip, the second wiring, the second region, and a wire connecting the second region and the N terminal to the N terminal.
前記基板を搭載する厚さ方向の一方の面を有する放熱板と、
前記一方の面から立ち上がり、前記基板の厚さ方向に見て前記基板を取り囲むように配置される枠体と、をさらに備え、
前記基板の外形形状は、前記基板の厚さ方向に見て、長辺が前記第1の方向に延びる長方形であり、
前記枠体は、前記基板の一対の長辺にそれぞれ対応する第1壁部および第2壁部を含み、
前記P端子および前記N端子は、前記基板の第1の短辺から見て、第2の短辺とは反対側に配置され、
前記O端子は、前記第2の短辺から見て前記第1の短辺とは反対側に配置される、請求項1または請求項2に記載の半導体装置。
A heat sink having one surface in the thickness direction on which the substrate is mounted,
A frame body that rises from one of the surfaces and is arranged so as to surround the substrate when viewed in the thickness direction of the substrate is further provided.
The outer shape of the substrate is a rectangle whose long side extends in the first direction when viewed in the thickness direction of the substrate.
The frame includes a first wall portion and a second wall portion corresponding to a pair of long sides of the substrate, respectively.
The P terminal and the N terminal are arranged on the side opposite to the second short side when viewed from the first short side of the substrate.
The semiconductor device according to claim 1 or 2, wherein the O terminal is arranged on the side opposite to the first short side when viewed from the second short side.
前記第1壁部に取り付けられ、前記第1トランジスタチップのゲートパッドと電気的に接続される第1ゲート端子と、
前記第2壁部に取り付けられ、前記第2トランジスタチップのゲートパッドと電気的に接続される第2ゲート端子と、をさらに備え、
前記第2の方向において、前記第1壁部と前記第1領域との間の距離は、前記第1壁部と前記第2領域との間の距離、前記第1壁部と前記第1分岐部との間の距離および前記第1壁部と前記第2分岐部との間の距離のいずれよりも小さく、
前記第2の方向において、前記第2壁部と前記第2分岐部との間の距離は、前記第2壁部と前記第1領域との間の距離、前記第2壁部と前記第2領域との間の距離および前記第2壁部と前記第1分岐部との間の距離のいずれよりも小さい、請求項3に記載の半導体装置。
A first gate terminal attached to the first wall portion and electrically connected to the gate pad of the first transistor chip.
A second gate terminal attached to the second wall portion and electrically connected to the gate pad of the second transistor chip is further provided.
In the second direction, the distance between the first wall portion and the first region is the distance between the first wall portion and the second region, and the distance between the first wall portion and the first branch. It is smaller than either the distance between the parts and the distance between the first wall part and the second branch part.
In the second direction, the distance between the second wall portion and the second branch portion is the distance between the second wall portion and the first region, and the distance between the second wall portion and the second branch portion. The semiconductor device according to claim 3, which is smaller than either the distance between the regions and the distance between the second wall portion and the first branch portion.
前記第1壁部に取り付けられ、前記第1トランジスタチップのケルビンソースパッドと電気的に接続される第1ケルビンソース端子と、
前記第2壁部に取り付けられ、前記第2トランジスタチップのケルビンソースパッドと電気的に接続される第2ケルビンソース端子と、をさらに備え、
前記第2の方向において、前記第1壁部と前記第1領域との間の距離は、前記第1壁部と前記第2領域との間の距離、前記第1壁部と前記第1分岐部との間の距離および前記第1壁部と前記第2分岐部との間の距離のいずれよりも小さく、
前記第2の方向において、前記第2壁部と前記第2分岐部との間の距離は、前記第2壁部と前記第1領域との間の距離、前記第2壁部と前記第2領域との間の距離および前記第2壁部と前記第1分岐部との間の距離のいずれよりも小さい、請求項3または請求項4に記載の半導体装置。
A first Kelvin source terminal attached to the first wall portion and electrically connected to the Kelvin source pad of the first transistor chip.
A second Kelvin source terminal attached to the second wall portion and electrically connected to the Kelvin source pad of the second transistor chip is further provided.
In the second direction, the distance between the first wall portion and the first region is the distance between the first wall portion and the second region, and the distance between the first wall portion and the first branch. It is smaller than either the distance between the parts and the distance between the first wall part and the second branch part.
In the second direction, the distance between the second wall portion and the second branch portion is the distance between the second wall portion and the first region, and the distance between the second wall portion and the second branch portion. The semiconductor device according to claim 3 or 4, which is smaller than either the distance between the regions and the distance between the second wall portion and the first branch portion.
前記第1配線は、前記第1トランジスタチップのソースパッドと前記第1分岐部とを電気的に接続する第1ソースワイヤを含み、
前記第2配線は、前記第2トランジスタチップのソースパッドと前記第2領域とを電気的に接続する第2ソースワイヤを含み、
前記第1ソースワイヤの長さと前記第2ソースワイヤの長さは、同じであり、
前記第1ソースワイヤの数と前記第2ソースワイヤの数は、同じである、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の半導体装置。
The first wiring includes a first source wire that electrically connects the source pad of the first transistor chip and the first branch portion.
The second wiring includes a second source wire that electrically connects the source pad of the second transistor chip and the second region.
The length of the first source wire and the length of the second source wire are the same.
The semiconductor device according to any one of claims 1 to 5, wherein the number of the first source wires and the number of the second source wires are the same.
前記第1トランジスタチップおよび前記第2トランジスタチップのうちの少なくともいずれか一方は、SiCまたはGaNからなる半導体層を含む、請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の半導体装置。 The semiconductor device according to any one of claims 1 to 6, wherein at least one of the first transistor chip and the second transistor chip includes a semiconductor layer made of SiC or GaN. 前記第1分岐部は、前記第2の方向において、前記第1領域と前記第2領域との間に配置され、
前記第2領域は、前記第2の方向において、前記第1分岐部と前記第2分岐部との間に配置される、請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の半導体装置。
The first branch portion is arranged between the first region and the second region in the second direction.
The semiconductor device according to any one of claims 1 to 7, wherein the second region is arranged between the first branch portion and the second branch portion in the second direction.
前記第1領域は分割されて前記第1の方向に並べて配置され、分割された部分がワイヤにより電気的に接続されており、
前記第2領域は分割されて前記第1の方向に並べて配置され、分割された部分がワイヤにより電気的に接続されており、
前記第1分岐部は分割されて前記第1の方向に並べて配置され、分割された部分がワイヤにより電気的に接続されており、
前記第2分岐部は分割されて前記第1の方向に並べて配置され、分割された部分がワイヤにより電気的に接続されている、請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の半導体装置。
The first region is divided and arranged side by side in the first direction, and the divided portions are electrically connected by wires.
The second region is divided and arranged side by side in the first direction, and the divided portions are electrically connected by wires.
The first branch portion is divided and arranged side by side in the first direction, and the divided portions are electrically connected by wires.
The semiconductor according to any one of claims 1 to 8, wherein the second branch portion is divided and arranged side by side in the first direction, and the divided portions are electrically connected by wires. Device.
JP2020042613A 2020-03-12 2020-03-12 Semiconductor device Active JP6939932B1 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020042613A JP6939932B1 (en) 2020-03-12 2020-03-12 Semiconductor device
US17/909,428 US20230326864A1 (en) 2020-03-12 2021-03-11 Semiconductor device
JP2022507278A JPWO2021182569A1 (en) 2020-03-12 2021-03-11
PCT/JP2021/009789 WO2021182569A1 (en) 2020-03-12 2021-03-11 Semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020042613A JP6939932B1 (en) 2020-03-12 2020-03-12 Semiconductor device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP6939932B1 true JP6939932B1 (en) 2021-09-22
JP2021168319A JP2021168319A (en) 2021-10-21

Family

ID=78028289

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020042613A Active JP6939932B1 (en) 2020-03-12 2020-03-12 Semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6939932B1 (en)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104303297B (en) * 2012-05-16 2017-05-17 松下知识产权经营株式会社 Power semiconductor module
WO2013179547A1 (en) * 2012-06-01 2013-12-05 パナソニック株式会社 Power semiconductor device
JP2014056920A (en) * 2012-09-12 2014-03-27 Calsonic Kansei Corp Semiconductor device
JP6594000B2 (en) * 2015-02-26 2019-10-23 ローム株式会社 Semiconductor device
JP2016225493A (en) * 2015-06-01 2016-12-28 株式会社Ihi Power module
JP7163054B2 (en) * 2017-04-20 2022-10-31 ローム株式会社 semiconductor equipment

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021168319A (en) 2021-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9202765B2 (en) Semiconductor device
WO2013002249A1 (en) Semiconductor module
JP5678884B2 (en) Power converter
US9041052B2 (en) Semiconductor device, semiconductor unit, and power semiconductor device
JP7060104B2 (en) Semiconductor device
US11456244B2 (en) Semiconductor device
JP2012175070A (en) Semiconductor package
JP2006253516A (en) Power semiconductor device
JP2011129875A (en) Semiconductor device and lead frame thereof
JPWO2018087890A1 (en) Semiconductor device, inverter unit and automobile
JP7136355B2 (en) Circuit structure of semiconductor module
US11315850B2 (en) Semiconductor device
US20240186221A1 (en) Semiconductor device
JP6740959B2 (en) Circuit device
JP6939932B1 (en) Semiconductor device
JP7428019B2 (en) semiconductor module
CN116072624A (en) Semiconductor device with a semiconductor device having a plurality of semiconductor chips
WO2021182569A1 (en) Semiconductor device
JP7118205B1 (en) Semiconductor device and semiconductor module using the same
JP6463557B2 (en) Semiconductor device module
JP7392308B2 (en) semiconductor equipment
JP2004241734A (en) Semiconductor module
JP6642719B2 (en) Semiconductor device
JP2001144229A (en) Plastic molding type semiconductor device
JP7294540B2 (en) semiconductor module

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200902

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200902

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20200902

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20201002

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20201201

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210127

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210511

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210702

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210803

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210816

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6939932

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150