JP7098953B2 - 半導体装置 - Google Patents

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Description

本発明は、温度検出用素子を有する半導体装置に関する。
インバータ等に用いられるパワーモジュールなどの半導体装置では、半導体装置の過熱保護の目的で、半導体装置内部に温度検出用素子を搭載し、温度検出用素子にて半導体装置内部の温度を検知している。
温度検出用素子は、例えば、温度依存性の有る抵抗体の両端に、電極が接続された構成のものが使用され、夫々の電極は、半導体装置外部で計測器と接続するために設けられた２本の端子に電気的に接続される。計測器と温度検出用素子とで構成された回路（以降は、温度検出用回路）に通電した際の抵抗値より、半導体装置内部の温度が求められる。温度が規定以上となった場合には、半導体装置外部の制御回路にて、半導体装置の動作の停止又は電流を抑制して、半導体装置の過熱を防止している。
温度検出用素子の基準電位（電極の接続先の電位）は、半導体装置内部に搭載されたＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などのスイッチング素子の駆動回路の基準電位(エミッタ電位)とする場合（以降は、エミッタ電位タイプ）と、エミッタ電位とは独立した電位とする場合（以降は、独立タイプ）と、がある。温度検出用素子の基準電位を上述のどちらにするかは、半導体装置使用者の制御回路の設計にあわせて決められる。
エミッタ電位タイプの半導体装置としては、特開２００２－７６２３６号公報の図３及び図５に記載の半導体装置がある。独立タイプの半導体装置としては、例えば、特開２０１１－０８６８２１号公報に記載の半導体装置がある。
特開２０１１－０８６８２１号公報 特開２００２－０７６２３６号公報
半導体装置の使用者は、半導体装置を組み込んだ製品を設計する際に、複数の半導体メーカの半導体装置のいずれを扱った場合でも、製品が設計できるように構成する場合がある。上述の場合においては、制御回路の設計も夫々の製品で揃えることが望ましく、そのためには、夫々の半導体装置が、独立タイプの半導体装置、もしくは、エミッタ電位タイプの半導体装置に統一されている必要がある。そのため、半導体装置は、独立タイプの半導体装置からエミッタ電位タイプへの変更、もしくは、エミッタ電位タイプの半導体装置から独立タイプの半導体装置へと変更する必要があった。
しかしながら、従来の半導体装置においては、小型化の要求への対応や、半導体素子の小サイズ化等により、半導体装置内部の配線は密集していることから、上述の温度検出用回路タイプの変更をする場合には、温度検出用回路の配線のみならず、主回路（インバータ回路部）に係る配線レイアウトの変更も伴って対応せざるを得ない恐れがあった。主回路の配線レイアウトの変更は、主回路のインダクタンスを変更し、半導体装置内部の分流バランスの悪化や一部の半導体素子の発熱を促すというような、電気特性の変動を招く恐れがあった。以上の理由から、従来の半導体装置では、電気特性の変動を伴わずに、温度検出用回路に係る設計変更を行うことは、困難であり、使用者側の要求を満足できない可能性があった。
本発明は、上述のような問題を解決するためになされたもので、エミッタ電位タイプの半導体装置と独立タイプの半導体装置との、いずれに対応した場合でも電気特性の変動を抑えながら温度検出用回路の変更が可能な半導体装置を提供することを目的とする。
本発明に係る半導体装置は、主回路と温度検出用回路を有する半導体装置であって、絶縁層の一方主面に金属板を有し、他方主面に第一導体と第二導体と第三導体と第四導体とを有する絶縁基板と、裏面電極が第一導体と電気的に接続され、表面電極が第二導体に電気的に接続された半導体素子と、一方電極が第三導体に電気的に接続され、他方電極が第四導体に電気的に接続された温度検出用素子と、第三導体と電気的に接続された第一端子と、第四導体とワイヤ配線可能に配置された第二端子と、第二導体と電気的に接続された第三端子と、を備え、温度検出用回路は温度検出用素子と入出力端子との電流経路にて構成され、第四導体が第二導体とワイヤ配線可能に配置され、第四導体からのワイヤ接続先を変更することで温度検出用回路の変更を可能とするものである。

又は、絶縁層の一方主面に金属板を有し、他方主面に第一導体と第二導体と第三導体とを有する絶縁基板と、裏面電極が第一導体と電気的に接続され、表面電極が第二導体に電気的に接続された半導体素子と、一方電極が第三導体に電気的に接続され、他方電極がワイヤ接続可能な温度検出用素子と、第三導体と電気的に接続された第一端子と、温度検出用素子の他方電極とワイヤ配線可能に配置された第二端子と、第二導体と電気的に接続された第三端子と、を備え、温度検出用素子の他方電極が第二導体とワイヤ配線可能に配置されたものである。
本発明に係る半導体装置によれば、エミッタ電位タイプの半導体装置と独立タイプの半導体装置との、いずれに対応した場合においても電気特性の変動を抑えながら温度検出用回路の変更が可能な半導体装置を提供することが可能である。
本発明の実施の形態１に係る半導体装置の構成図である。 本発明の実施の形態１に係る半導体装置の断面図である。 本発明の実施の形態１に係る半導体装置の回路図である。 本発明の実施の形態１に係る独立タイプの半導体装置の構成図である。 本発明の実施の形態１に係る独立タイプの半導体装置の回路図である。 本発明の実施の形態１に係るエミッタ電位タイプの半導体装置の構成図である。 本発明の実施の形態１に係るエミッタ電位タイプの半導体装置の回路図である。 本発明の実施の形態１に係るエミッタ電位タイプの半導体装置の回路図である。 本発明の実施の形態２に係る半導体装置の構成図である。 本発明の実施の形態２に係る半導体装置の断面図である。 本発明の実施の形態２に係る半導体装置の回路図である。 本発明の実施の形態２に係る独立タイプの半導体装置の構成図である。 本発明の実施の形態２に係る独立タイプの半導体装置の回路図である。 本発明の実施の形態２に係るエミッタ電位タイプの半導体装置の構成図である。 本発明の実施の形態２に係るエミッタ電位タイプの半導体装置の回路図である。 本発明の実施の形態２に係るエミッタ電位タイプの半導体装置の回路図である。
実施の形態１．
本発明の実施の形態１に係る半導体装置１００の構成を説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る半導体装置１００の構成図であり、図２は、図１に記載のＡ－Ａ線での断面図である。また、図３は、半導体装置１００の回路図である。
図２を用いて半導体装置１００の構成を、説明する。半導体装置の内部と半導体装置外部とを絶縁する絶縁基板１は、絶縁層１ａを有し、絶縁層１ａの一方主面には金属板１ｂを有し、他方主面には第一導体１ｃと第二導体１ｄと第三導体１ｅと第四導体１ｆとを有する。
第一導体１ｃには、はんだを介して珪素を素材とした半導体素子２が搭載される。ここで、半導体素子２は、スイッチング素子２ａと整流素子２ｂとの組み合わせを指し、例えば、整流素子２ｂのみで構成することも可能である。
図１に記載のように、半導体装置１００においては、スイッチング素子２ａはＩＧＢＴ、整流素子２ｂはＤｉ、にて構成される。ただし、半導体素子２は他の素子においても構成が可能であり、例えば、スイッチング素子２ａをＭＯＳＦＥＴとした構成や、スイッチング素子２ａと整流素子２ｂの双方の特徴を有するＲＣ（Ｒｅｖｅｒｓｅ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ）－ＩＧＢＴと呼ばれる素子を用いた構成であっても良い。
図２に戻り構成を説明する。温度検出用素子３は、抵抗部３ａを挟むように配置された一方電極３ｂと他方電極３ｃとを有し、一方電極３ｂは、第三導体１ｅにはんだを介して接続され、他方電極３ｃは、第四導体１ｆにはんだを介して接続される。
半導体装置１００の側面は、ケース４のケース樹脂４ａにて構成され、ケース樹脂４ａと絶縁基板１とは、接着材５にて固定される。
以降は、図１を用いて説明する。ケース４は、半導体装置外部との接続用端子として、一般的に主端子と呼ばれるＮ端子４ｂとＰ端子４ｃ、及び一般的に主端子と信号端子と呼ばれる第一端子４ｄと第二端子４ｅと第三端子４ｆと第四端子４ｇとを有する。各端子は、半導体装置外部と電気的接続のためにケース樹脂４ａから突出した端子部と、半導体装置内部の配線のためのワイヤボンド部とを有しており、端子部とワイヤボンド部とは、L字状に一体である。
半導体装置１００の主回路の構成を説明する。半導体装置１００においては、半導体素子２は、スイッチング素子２ａであるＩＧＢＴが２素子と整流素子２ｂであるＤｉとがそれぞれ２素子ずつで構成され、スイッチング素子２ａの表面電極（エミッタ電極）と、整流素子２ｂの表面電極（アノード電極）と、Ｎ端子４ｂとは、ワイヤにて接続される。また、第一導体１ｃとＰ端子４ｃとはワイヤにて接続される。上記の配線により、Ｎ端子４ｂとＰ端子４ｃとを入出力端子とし、半導体素子２にて通電制御し、第一導体１ｃとワイヤにて電流経路が構成された半導体装置１００の主回路が構成される。
主回路の通電を制御する信号伝達に係る回路構成について図１を用いて説明する。第三端子４ｆは、第二導体１ｄを介してスイッチング素子２ａのエミッタ電極と接続し、第四端子４ｇは、スイッチング素子２ａのゲート電極に接続される。つまり、第三端子４ｆはエミッタ信号端子、第四端子４ｇはゲート信号端子、と呼称される端子に相当する。また、上記の配線により、第二導体１ｄは、エミッタ電位となる。本実施の形態に係る半導体装置は、一般的にＩＧＢＴモジュールと呼ばれる構成であるが、整流素子２ｂのみで構成される半導体装置、例えば、Ｄｉモジュールと呼ばれる半導体装置においては、第四端子４ｇは不要である。
続いて、温度検出用回路に係る構成を説明する。温度検出用素子３の一方電極３ｂが搭載された第三導体１ｅは、ワイヤにて第一端子４ｄと接続されるが、温度検出用素子３の他方電極３ｃが搭載された第四導体１ｆは、温度検出用素子３を除いて他の導体及び端子とは電気的に未接続である。また第二端子４ｅにおいても、他の導体及び端子とは電気的に未接続である。
第四導体１ｆは、エミッタ電位タイプの半導体装置と独立タイプの半導体装置の２通りの使用者側の要求に合わせてワイヤ接続先を変更可能に配置される。具体的には、主回路と独立している第二端子４ｅとエミッタ電位である第二導体１ｄとの双方にワイヤ配線可能な距離に配置される。本発明においての、ワイヤ配線可能な距離とは、具体的には、空間距離で３０ｍｍ以下の距離を指す。ワイヤ長を３０ｍｍ以下とする理由は、ワイヤの自重によりワイヤが撓み、異電位部との接触を防ぐためである。
上述の構成及び配線により半導体装置１００の電気回路は、図３に記載の回路となる。
半導体装置１００の構成と配線及び配置とすることで、エミッタ電位タイプの半導体装置及び独立タイプの半導体装置の双方の要求に対して、いずれの要求に対しても同様な電気特性の製品を提供することが可能である。
使用者側から独立タイプの半導体装置の要求があった場合は、図４に示す半導体装置１１０にて対応が可能である。ここで、半導体装置１１０は、半導体装置１００を利用して構成された独立タイプの半導体装置であり、半導体装置１１０の電気回路は、図５に記載の回路である。
半導体装置１１０は、半導体装置１００の第四導体１ｆと第二端子４ｅとをワイヤ接続して、ケース４の内部を絶縁材(図示せず)で封止した構成である。
半導体装置１１０における温度検出用回路は、第一端子４ｄと第二端子４ｅとを入出力端子とし、温度検出用素子３と入出力端子との電流経路（第三導体１ｅと第四導体１ｆとワイヤ）にて構成される、主回路とは独立した回路である。
使用者側からエミッタ電位タイプの半導体装置の要求があった場合は、図６に示す半導体装置１２０にて対応が可能である。ここで、半導体装置１２０は、半導体装置１００を利用して構成されたエミッタ電位タイプの半導体装置であり、半導体装置１２０の電気回路は、図７に記載の回路である。
半導体装置１２０は、半導体装置１００の第四導体１ｆと第二導体１ｄとをワイヤ接続して、ケース４の内部を絶縁材(図示せず)で封止した構成である。なお、半導体装置１２０の第二端子４ｅは、他の導体及び端子とは電気的に未接続である。
半導体装置１２０における温度検出用回路は、第一端子４ｄと第三端子４ｆとを入出力端子とし、温度検出用素子３と入出力端子との電流経路（第二導体１ｄと第三導体１ｅと第四導体１ｆとワイヤ）にて構成される。第二導体１ｄがエミッタ電位であることから、入出力端子である第三端子４ｆもエミッタ電位となり、エミッタ電位タイプの半導体装置が構成できる。
温度検出用回路の設計変更に関して説明をする。独立タイプの半導体装置１１０からエミッタ電位タイプの半導体装置１２０への設計変更が必要な場合は、第四導体１ｆと第二端子４ｅとを接続するワイヤを削除し、第四導体１ｆと第二導体１ｄとをワイヤで接続することで可能である。一方、半導体装置１２０から半導体装置１１０へと変更が必要な場合は、第四導体１ｆと第二導体１ｄとを接続するワイヤを削除し、第四導体１ｆと第二端子４ｅとをワイヤで接続することで可能である。これらの切替えは、第四導体１ｆと第二端子４ｅとがワイヤ接続可能に配置され、第四導体１ｆと第二導体１ｄとがワイヤ接続可能に配置されていることより可能である。
半導体装置１００の構成及び配置を利用して構成された半導体装置１１０と半導体装置１２０とは、主回路の入出力端子であるＮ端子４ｂとＰ端子４ｃ、及び主回路の電流経路を構成する第一導体１ｃとワイヤ及び主回路の通電制御をする半導体素子２の配置が同様であるため、主回路のインダクタンスは同様であることから、電気特性も同様である。つまり、半導体装置１１０と半導体装置１２０とは、電気特性の変動を抑えながら温度検出用回路の変更が可能である。
このように本発明の半導体装置１００の構成及び配置を利用することで、エミッタ電位タイプの半導体装置と独立タイプの半導体装置との、いずれに対応した場合においても電気特性の変動を抑えながら温度検出用回路の変更が可能な半導体装置を提供することが可能である。
ただし、半導体装置１１０と半導体装置１２０とでは、温度検出用回路の入出力端子として第一端子４ｄが共通で用いられるが、第一端子４ｄと組み合わせて用いられる端子が異なる。第一端子４ｄと組み合わせで用いられる端子は、半導体装置１１０では、第二端子４ｅであるのに対して、半導体装置１２０では第三端子４ｆである。
半導体装置１１０と半導体装置１２０との温度検出用回路の入出力端子を揃える必要がある場合においての対応を説明する。
温度検出用回路の入出力端子を揃えることは、半導体装置１２０の第二端子４ｅを有効活用することで可能である。図６及び図７にて確認できるように半導体装置１２０の第二端子４ｅは、他の導体及び端子とは電気的に未接続である。第二端子４ｅを第二導体１ｄと第三端子４ｆと第四導体１ｆとのいずれか、又はその組み合わせにワイヤ配線をすることで、図８に記載の電気回路を形成することが可能である。つまり、半導体装置１２０は、上述のワイヤ配線を追加することで、第二端子４ｅと第三端子４ｆを同電位とすることができ、半導体装置１１０の場合と同様に、第一端子４ｄと第二端子４ｅとを温度検出用回路の入出力端子とすることができる。
第四導体１ｆは、上述したように第二端子４ｅと第二導体１ｄとの双方にワイヤ接続可能な距離に配置されているが、半導体装置１２０において第二端子４ｅと第三端子４ｆとは、ワイヤ配線に使用されるため、ワイヤボンディング可能なスペースを確保しにくい場合がある。そのような場合においては、第二端子４ｅと第三端子４ｆとをワイヤ接続可能な距離に配置しておくことが望ましい。
本実施の形態１に係る半導体装置１００の半導体素子２は、スイッチング素子２ａと整流素子２ｂとがそれぞれ２素子ずつ配置されているが、各素子の数は自由に設計でき、例えば、スイッチング素子２ａを１素子とし、整流素子２ｂを３素子とすることも可能である。
本実施の形態１に係る半導体装置１００は、１ｉｎ１と呼称される結線の半導体装置であるが、その他の結線の半導体装置においても同様に、２通りの使用者側の要求に対応が可能な半導体装置を提供することが可能である。その場合は、第一導体１ｃを複数設け、第一導体１ｃに半導体素子２を搭載し、それらを直列又は並列接続するようにワイヤ配線することで主回路を構成し、第二導体１ｄを、任意の半導体素子２の表面電極とワイヤにて接続することで半導体装置１００に相当する半導体装置の構成が可能であり、第四導体１ｆからのワイヤ配線箇所を第二端子４ｅとするか、第二導体１ｄとするかを選択することで、２通りの使用者側の要求に対応が可能な半導体装置を構成することが可能である。
例えば、ハーフブリッジ回路を内蔵した半導体装置では、第一導体１ｃに半導体素子２を搭載し、それらを２直列とし、第二導体１ｄを、半導体素子２の表面電極と接続することで、半導体装置１００に相当する半導体装置の構成が可能である。ここで、第二導体１ｄを、高電位側の半導体素子２と接続するか、低電位側の半導体素子２と接続するかは、制御回路の設計とあわせて決定すれば良く、エミッタ電位タイプの半導体装置を構成した際に、高電位側のエミッタ電位を基準とした温度検出用回路を構成したい場合は、第二導体１ｄを高電位側の半導体素子２の表面電極と接続し、低電位側のエミッタ電位を基準とした温度検出用回路を構成したい場合は、第二導体１ｄを低電位側の半導体素子２の表面電極と接続すれば良い。
実施の形態２．
続いて、本発明の実施の形態２に係る半導体装置２００の構成を説明する。本発明の実施の形態２においては、温度検出用素子がチップ型の温度検出用素子７にて構成される。なお、本発明の実施の形態２では、本発明の実施の形態１と同一又は対応する部分についての説明は、省略している。
図９は、本発明の実施の形態２に係る半導体装置２００の構成図であり、図１０は、図９に記載のＢ－Ｂ線での断面図である。また、図１１は、半導体装置１００の回路図である。
本実施の形態２に係る半導体装置２００の構成を、図１０を用いて説明する。絶縁基板６は、絶縁層６ａを有し、絶縁層６ａの一方主面には金属板６ｂを有し、他方主面には第一導体６ｃと第二導体６ｄと第三導体６ｅを有する。
温度検出用素子７は、抵抗部７ａを挟むように配置された一方電極７ｂと他方電極７ｃとを有し、第三導体６ｅには、温度検出用素子７の一方電極７ｂがはんだを介して接続され、温度検出用素子７の他方電極７ｃは、ワイヤ接続可能に露出される。
温度検出用素子７の他方電極７ｃは、エミッタ電位タイプの半導体装置と独立タイプの半導体装置の２通りの使用者側の要求に合わせてワイヤ接続先を変更可能に配置される。具体的には、温度検出用素子７の他方電極７ｃは、第二導体６ｄと第二端子４ｅとの双方にワイヤ配線可能な距離に配置される。
半導体装置２００における、その他の構成及びワイヤ配線に関しては、半導体装置１００と同様に構成される。
使用者側から独立タイプの半導体装置の要求があった場合は、図１１に示す半導体装置２１０にて対応が可能である。ここで、半導体装置２１０は、半導体装置２００を利用して構成された独立タイプの半導体装置であり、半導体装置２１０の電気回路は、図１３に記載の回路である。
半導体装置２１０は、半導体装置２００の温度検出用素子７の他方電極７ｃと第二端子４ｅとをワイヤ接続して、ケース４の内部を絶縁材(図示せず)で封止した構成である。
半導体装置２１０における温度検出用回路は、第一端子４ｄと第二端子４ｅとを入出力端子とし、温度検出用素子７と入出力端子との電流経路（第三導体６ｅと温度検出用素子７の他方電極７ｃとワイヤ）にて構成される、主回路とは独立した回路である。
使用者側からエミッタ電位タイプの半導体装置の要求があった場合は、図１４に示される半導体装置２２０にて対応が可能である。ここで、半導体装置２２０は、半導体装置２００を利用したエミッタ電位タイプの半導体装置であり、半導体装置２２０の電気回路は、図１５に記載の回路である。
半導体装置２２０は、半導体装置２００の温度検出用素子７の他方電極７ｃと第二導体６ｄとをワイヤ接続して、ケース４の内部を絶縁材(図示せず)で封止した構成である。なお、半導体装置２２０の第二端子４ｅは、他の導体及び端子とは電気的に未接続である。
半導体装置２２０における温度検出用回路は、第一端子４ｄと第三端子４ｆとを入出力端子とし、温度検出用素子７と入出力端子との電流経路（第二導体６ｄと第三導体６ｅとワイヤ）にて構成される。第二導体６ｄがエミッタ電位であることから、入出力端子である第三端子４ｆもエミッタ電位となり、エミッタ電位タイプの半導体装置が構成できる。
以降は、設計変更に関して説明をする。独立タイプの半導体装置２１０からエミッタ電位タイプの半導体装置２２０への設計変更が必要な場合は、温度検出用素子７の他方電極７ｃと第二端子４ｅとを接続するワイヤを削除し、温度検出用素子７の他方電極７ｃと第二導体６ｄとをワイヤで接続することで可能である。一方、半導体装置２２０から半導体装置２１０へと変更が必要な場合は、温度検出用素子７の他方電極７ｃと第二導体６ｄとを接続するワイヤを削除し、温度検出用素子７の他方電極７ｃと第二端子４ｅとをワイヤで接続することで可能である。これらの切替えは、温度検出用素子７の他方電極７ｃと第二端子４ｅとがワイヤ接続可能に配置され、温度検出用素子７の他方電極７ｃと第二導体６ｄとがワイヤ接続可能に配置されていることより可能である。
半導体装置２００の構成及び配置を利用して構成された半導体装置２１０と半導体装置２２０とは、主回路の入出力端子であるＮ端子４ｂとＰ端子４ｃ、及び主回路の電流経路を構成する第一導体６ｃとワイヤ及び主回路の通電制御をする半導体素子２の配置が同様であるため、主回路のインダクタンスは同様であることから、電気特性も同様である。つまり、半導体装置２１０と半導体装置２２０とは、電気特性の変動を抑えながら温度検出用回路の変更が可能である。
このように本発明の半導体装置２００の構成及び配置を利用することでエミッタ電位タイプの半導体装置と独立タイプの半導体装置との、いずれに対応した場合においても電気特性の変動を抑えながら温度検出用回路の変更が可能な半導体装置を提供することが可能である。
ただし、半導体装置２１０と半導体装置２２０とでは、温度検出用回路の入出力端子として第一端子４ｄが共通で用いられるが、第一端子４ｄと組み合わせて用いられる端子が異なる。第一端子４ｄと組み合わせで用いられる端子は、半導体装置２１０では、第二端子４ｅであるのに対して、半導体装置２２０では第三端子４ｆである。
半導体装置２１０と半導体装置２２０との温度検出用回路の入出力端子を揃える必要がある場合においての対応を説明する。
温度検出用回路の入出力端子を揃えることは、半導体装置２２０の第二端子４ｅを有効活用することで可能である。図１４及び図１５にて確認できるように第二端子４ｅは、他の導体及び端子とは電気的に未接続である。第二端子４ｅを温度検出用素子７の他方電極７ｃと第二導体６ｄと第三端子４ｆとのいずれか、またはその組み合わせにワイヤ配線をすることで、図１６に記載の電気回路を形成することが可能である。つまり、半導体装置２２０は、上述のワイヤ配線を追加することで、第二端子４ｅと第三端子４ｆとを同電位とすることができ、半導体装置２１０の場合と同様に、第一端子４ｄと第二端子４ｅとを温度検出用回路の入出力端子とすることができる。
温度検出用素子７の他方電極７ｃは、上述したように第二端子４ｅと第二導体６ｄとの双方にワイヤ接続可能な距離に配置されているが、半導体装置２２０において第二端子４ｅと第三端子４ｆとは、ワイヤ配線に使用されるため、ワイヤボンディング可能なスペースを確保しにくい場合がある。そのような場合においては、第二端子４ｅと第三端子４ｆとをワイヤ接続可能な距離に配置しておくことが望ましい。
尚、本実施の形態２に係る半導体装置２００においては、チップ型の温度検出用素子７にて構成したが、他方電極７ｃがワイヤボンド可能な温度検出用素子７であれば、構成が可能である。
本実施の形態２に係る半導体装置２００においては、本実施の形態１に係る半導体装置の第四導体を削除していることより、本実施の形態１に係る半導体装置１００と比較して半導体装置の小型化することが可能である。
本実施の形態１、２においてスイッチング素子２ａ及び整流素子２ｂが珪素によって形成されたものを示したが、珪素に比べてバンドギャップが大きいワイドバンドギャップ半導体によって形成してもよい。ワイドバンドギャップ半導体としては、例えば、炭化珪素、窒化ガリウム系材料又はダイヤモンドがある。
このようなワイドバンドギャップ半導体によって形成されたスイッチング素子２ａや整流素子２ｂは、耐電圧性が高く、許容電流密度も高いため、スイッチング素子２ａや整流素子２ｂの小型化が可能であり、これら小型化されたスイッチング素子２ａや整流素子２ｂを用いることにより、これらの素子を組み込んだ半導体モジュールの小型化が可能となる。
ただし、装置全体の小型化は、装置内部の配線スペースを狭くすることから、温度検出用回路タイプの変更を行う際に、温度検出用回路の配線のみならず、主回路（インバータ回路部）に係る配線レイアウトの変更も伴って対応せざるを得ない可能性が高まる。つまり電気特性の変動を抑えながら温度検出用回路の設計変更を行うことはより困難になる。このようなワイドバンドギャップ半導体素子を用いた半導体装置においても、本実施の形態１、２に記載の効果を得ることができる。
１ 絶縁基板
１ａ 絶縁層
１ｂ 金属板
１ｃ 第一導体
１ｄ 第二導体
１ｅ 第三導体
１ｆ 第四導体
２ 半導体素子
２ａ スイッチング素子
２ｂ 整流素子
３ 温度検出用素子
３ａ 抵抗部
３ｂ 一方電極
３ｃ 他方電極
４ ケース
４ａ ケース樹脂
４ｂ Ｎ端子
４ｃ Ｐ端子
４ｄ 第一端子
４ｅ 第二端子
４ｆ 第三端子
４ｇ 第四端子
５ 接着材
６ 絶縁基板
６ａ 絶縁層
６ｂ 金属板
６ｃ 第一導体
６ｄ 第二導体
６ｅ 第三導体
７ 温度検出用素子
７ａ 抵抗部
７ｂ 一方電極
７ｃ 他方電極
１００ 半導体装置
１１０ 半導体装置
１２０ 半導体装置
２００ 半導体装置
２１０ 半導体装置
２２０ 半導体装置

Claims (10)

  1. 主回路と温度検出用回路を有する半導体装置であって、
    絶縁層の一方主面に金属板を有し、他方主面に第一導体と第二導体と第三導体と第四導体とを有する絶縁基板と、
    裏面電極が前記第一導体と電気的に接続され、表面電極が前記第二導体に電気的に接続された半導体素子と、
    一方電極が前記第三導体に電気的に接続され、他方電極が前記第四導体に電気的に接続され温度検出用素子と、
    前記第三導体と電気的に接続された第一端子と、
    前記第四導体とワイヤ配線可能に配置された第二端子と、
    前記第二導体と電気的に接続された第三端子と、
    を備え、
    前記温度検出用回路は前記温度検出用素子と入出力端子との電流経路にて構成され、
    前記第四導体が前記第二導体とワイヤ配線可能に配置され、
    前記第四導体からのワイヤ接続先を変更することで前記温度検出用回路の変更が可能なことを特徴とした半導体装置。
  2. 前記第四導体と前記第二端子とが電気的接続されたことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
  3. 前記第四導体と前記第二導体とが電気的接続されたことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
  4. 絶縁層の一方主面に金属板を有し、他方主面に第一導体と第二導体と第三導体とを有する絶縁基板と、
    裏面電極が前記第一導体と電気的に接続され、表面電極が前記第二導体に電気的に接続された半導体素子と、
    一方電極が前記第三導体に電気的に接続され、他方電極がワイヤ接続可能な温度検出用素子と、
    前記第三導体と電気的に接続された第一端子と、
    前記温度検出用素子の他方電極とワイヤ配線可能に配置された第二端子と、
    前記第二導体と電気的に接続された第三端子と、
    を備え、
    前記温度検出用素子の他方電極が前記第二導体とワイヤ配線可能に配置されることを特徴とした半導体装置。
  5. 前記温度検出用素子の他方電極と前記第二端子とが電気的接続されたことを特徴とする請求項４に記載の半導体装置。
  6. 前記温度検出用素子の他方電極と前記第二導体とが電気的接続されたことを特徴とする請求項４に記載の半導体装置。
  7. 前記第二端子と前記第三端子とがワイヤ配線可能に配置されたことを特徴とする請求項１～６のいずれか１に記載の半導体装置。
  8. 前記第二導体と前記第四導体が隣接して配置されていることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の半導体装置。
  9. 前記半導体素子と電気的に接続され、前記主回路の入出力端子として構成されるＰ端子とＮ端子とを備えることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の半導体装置。
  10. 前記半導体素子がワイドギャップ半導体によって形成されていることを特徴とする請求項１～９のいずれか１項に記載の半導体装置。
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