JP7267930B2 - 半導体装置 - Google Patents
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Description
前記主面に接合され、かつ前記厚さ方向に対して直交する第1方向において互いに離間した第1導電板および第2導電板と、
前記第1導電板に電気的に接合され、かつ前記第2導電板に導通する複数の第1スイッチング素子と、
前記第2導電板に電気的に接合された複数の第2スイッチング素子と、
前記第1導電板に電気的に接合された第1電源端子と、
前記厚さ方向において前記第1導電板および前記第1電源端子のいずれに対しても離間して配置され、かつ複数の前記第2スイッチング素子に導通する第2電源端子と、を備える構成において、
前記第1導電板および前記第2導電板の厚さは、前記絶縁層の厚さよりも大である、半導体装置。
前記第2電源端子は、前記厚さ方向および前記第1方向の双方に対して直交する第2方向に延びる第1帯状部と、前記第1帯状部から前記第2導電板に向けて延び、かつ前記第2方向に互いに離間配置された複数の第2帯状部とを有し、
前記複数の第2帯状部が、前記複数の第2スイッチング素子それぞれの前記主面電極に導通している、付記2ないし5のいずれか1つに記載の半導体装置。
前記複数の導通ワイヤは、前記第1方向に延びている、付記6に記載の半導体装置。
前記複数の導通リードは、前記第1方向に延びている、付記6に記載の半導体装置。
前記第1方向において、前記複数の第2スイッチング素子は、前記複数の第2帯状部にそれぞれ対向している、付記10に記載の半導体装置。
前記基板は、前記第2方向に延び、電気絶縁性を有し、かつ前記第2導電板に接合されており、
前記ゲート層は、前記第2方向に延び、導電性を有し、かつ前記基板に配置されており、
前記ゲート端子は、前記第2導電板から離間配置され、かつ前記ゲート層に導通しており、
前記複数の第2スイッチング素子の各々の前記素子主面には、前記主面電極から離間しかつ前記ゲート層に導通するゲート電極が設けられている、付記11に記載の半導体装置。
前記絶縁層は、前記主面とは反対側を向く裏面を有し、前記金属層は、前記絶縁層の前記裏面に接合されており、
前記金属層の厚さは、前記第1導電板および前記第2導電板の前記厚さよりも小である、付記2ないし12のいずれか1つに記載の半導体装置。
前記第1電源端子および前記第2電源端子は、前記第1方向において前記第2導電板に向かう側とは反対側に延び、かつ前記封止樹脂から露出する部分を有する、付記2ないし15のいずれか1つに記載の半導体装置。
前記出力端子は、前記第1方向において前記第1導電板に向かう側とは反対側に延び、かつ前記封止樹脂から露出する部分を有する、付記16に記載の半導体装置。
Claims (26)
- 第1導電板と、
前記第1導電板の厚さ方向に対して直交する第1方向において前記第1導電板から離間配置された第2導電板と、
前記第1導電板に電気的に接合され、かつ前記第2導電板に導通する複数の第1スイッチング素子と、
前記第2導電板に電気的に接合された複数の第2スイッチング素子と、
前記第1導電板に電気的に接合された第1電源端子と、
前記厚さ方向に視て前記第1電源端子に重なる領域を有するとともに、前記厚さ方向において前記第1導電板および前記第1電源端子に対して離間配置された第2電源端子と、を備え、
前記複数の第2スイッチング素子の各々には、主面電極が設けられており、
前記第2電源端子は、第1帯状部および複数の第2帯状部を有し、
前記第1帯状部は、前記厚さ方向および前記第1方向に対して直交する第2方向に沿って延びており、
前記複数の第2帯状部は、前記第1方向において前記第1帯状部から前記第2導電板に向けて延びるとともに、前記第2方向において互いに離間配置されており、
前記複数の第2帯状部は、前記複数の第2スイッチング素子の各々の前記主面電極に個別に導通している、半導体装置。 - 前記複数の第2帯状部と、前記複数の第2スイッチング素子の各々の前記主面電極と、を個別に接続する複数の導通ワイヤをさらに備え、
前記複数の導通ワイヤの各々は、前記第1方向に延びている、請求項1に記載の半導体装置。 - 前記複数の第2帯状部と、前記複数の第2スイッチング素子の各々の前記主面電極と、を個別に接続する複数の導通リードをさらに備え、
前記複数の導通リードの各々は、前記第1方向に延びている、請求項1に記載の半導体装置。 - 前記複数の第2帯状部の各々は、絶縁体を介して前記第1導電板に接合されている、請求項1ないし3のいずれかに記載の半導体装置。
- 前記複数の第2スイッチング素子は、前記第2方向において互いに離間配置されており、
前記厚さ方向に視て、前記複数の第2スイッチング素子は、前記複数の第2帯状部にそれぞれ対向している、請求項2から4のいずれかに記載の半導体装置。 - 前記複数の第2帯状部は、前記複数の第2スイッチング素子の各々の前記主面電極に個別に接合されている、請求項1に記載の半導体装置。
- 前記複数の第1スイッチング素子は、前記第2方向において互いに離間配置されており、
前記複数の第1スイッチング素子のうちの隣接する2つの素子の間に、前記複数の第2帯状部のうちの1つが位置している、請求項1ないし6のいずれかに記載の半導体装置。 - 前記第1導電板および前記第2導電板は、Cuを含む材料からなる、請求項1ないし7のいずれかに記載の半導体装置。
- 第1基板、第1ゲート層および第1ゲート端子をさらに備え、
前記第1基板は、前記第2方向に延びるとともに、電気絶縁性を有し、かつ前記第1導電板に接合されており、
前記第1ゲート層は、前記第2方向に延びるとともに、導電性を有し、かつ前記第1基板に接合されており、
前記第1ゲート端子は、前記第1導電板から離間配置され、かつ前記第1ゲート層に導通しており、
前記複数の第1スイッチング素子は、前記第1ゲート層に導通している、請求項1ないし8のいずれかに記載の半導体装置。 - 第2基板、第2ゲート層および第2ゲート端子をさらに備え、
前記第2基板は、前記第2方向に延びるとともに、電気絶縁性を有し、かつ前記第2導電板に接合されており、
前記第2ゲート層は、前記第2方向に延びるとともに、導電性を有し、かつ前記第2基板に接合されており、
前記第2ゲート端子は、前記第2導電板から離間配置され、かつ前記第2ゲート層に導通しており、
前記複数の第2スイッチング素子は、前記第2ゲート層に導通している、請求項9に記載の半導体装置。 - 前記第1導電板、前記第2導電板、前記複数の第1スイッチング素子、および前記複数の第2スイッチング素子を覆う封止樹脂をさらに備え、
前記第1電源端子および前記第2電源端子の各々は、前記封止樹脂から露出する第1露出部を有し、
前記第1露出部は、前記第1方向において前記第2導電板に向かう側とは反対側に延びている、請求項1ないし10のいずれかに記載の半導体装置。 - 前記厚さ方向において前記第1電源端子と前記第2電源端子との間に挟まれた絶縁部材をさらに備える、請求項11に記載の半導体装置。
- 前記絶縁部材は、前記第1電源端子と前記第2電源端子との間に挟まれ、かつ前記封止樹脂に覆われた第1部と、前記第1電源端子と前記第2電源端子との間に挟まれた部分を含み、かつ前記封止樹脂から露出する第2部と、を含む、請求項12に記載の半導体装置。
- 前記第2部は、前記第1電源端子および前記第2電源端子から外方にはみ出した部分を含む、請求項13に記載の半導体装置。
- 前記絶縁部材は、セラミックスからなる、請求項12ないし14のいずれかに記載の半導体装置。
- 前記第2導電板に電気的に接合された出力端子をさらに備え、
前記出力端子は、前記封止樹脂から露出する第2露出部を有し、
前記第2露出部は、前記第1方向において前記第1導電板に向かう側とは反対側に延びている、請求項11ないし15のいずれかに記載の半導体装置。 - 絶縁層をさらに備え、
前記第1導電板は、前記厚さ方向において前記複数の第1スイッチング素子に対向する側とは反対側を向く第1裏面を有し、
前記第2導電板は、前記厚さ方向において前記複数の第2スイッチング素子に対向する側とは反対側を向き、かつ前記厚さ方向において前記第1裏面と同じ側を向く第2裏面を有し、
前記封止樹脂は、前記厚さ方向において前記第1裏面および前記第2裏面の各々と同じ側を向く裏面を有し、
前記絶縁層は、前記第1裏面および前記第2裏面に接合されており、かつ前記裏面から露出している、請求項11ないし16のいずれかに記載の半導体装置。 - 前記絶縁層は、前記第1裏面に接合された第1領域と、前記第2裏面に接合された第2領域とを含み、
前記第1領域および前記第2領域は、前記第1方向において互いに離間している、請求項17に記載の半導体装置。 - 前記裏面には、前記第2方向に延びる複数の溝が形成されており、
前記複数の溝は、第1グループの複数の溝、および第2グループの複数の溝を含み、
前記第1グループの複数の溝、および前記第2グループの複数の溝は、前記第1方向において互いに離間配置されている、請求項17または18に記載の半導体装置。 - 前記厚さ方向に対して直交する主面を有する絶縁層をさらに備え、
前記第1導電板および前記第2導電板は、前記主面に接合されており、
前記第1導電板および前記第2導電板の各々の厚さは、前記絶縁層の厚さよりも大である、請求項1に記載の半導体装置。 - 前記第1導電板および前記第2導電板の各々の厚さは、1.5~10mmである、請求項20に記載の半導体装置。
- 前記第1導電板および前記第2導電板の各々の厚さは、前記絶縁層の厚さの3~100倍である、請求項20に記載の半導体装置。
- 金属層をさらに備え、
前記絶縁層は、前記厚さ方向において前記主面とは反対側を向く裏面を有し、
前記金属層は、前記裏面に接合されており、
前記金属層の厚さは、前記第1導電板および前記第2導電板の各々の厚さよりも小である、請求項20ないし22のいずれかに記載の半導体装置。 - 前記第1導電板および前記第2導電板の各々は、第1層および第2層を有し、
前記第1層は、前記主面に接合されており、
前記第2層は、前記厚さ方向において前記第1層に対して前記絶縁層とは反対側に位置しており、
前記第2層の厚さは、前記第1層の厚さよりも大である、請求項20ないし23のいずれかに記載の半導体装置。 - 前記金属層に接合された放熱器をさらに備える、請求項23に記載の半導体装置。
- 前記第1スイッチング素子および前記第2スイッチング素子は、SiCを含有するMOSFETと、IGBTと、のいずれかである、請求項1ないし25のいずれかに記載の半導体装置。
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