TWI545705B - 半導體裝置 - Google Patents

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TWI545705B
TWI545705B TW103141786A TW103141786A TWI545705B TW I545705 B TWI545705 B TW I545705B TW 103141786 A TW103141786 A TW 103141786A TW 103141786 A TW103141786 A TW 103141786A TW I545705 B TWI545705 B TW I545705B
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門口卓矢
平野敬洋
原田新
奧村知巳
福谷啓太
西畑雅由
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豐田自動車股份有限公司
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Description

半導體裝置
本發明係關於半導體裝置。
已知有包括第一至第四厚板部分和第一與第二薄板部分之半導體裝置，其中第一薄板部分和第二薄板部分係係固定且相互電連接(例如，見日本專利申請公開案第2012-235081號(JP 2012-235081 A))。在JP 2012-235081 A中，第一厚板部分係與第一半導體元件的下表面側上的電極電連接。再者，第二厚板部分係與第一半導體元件串聯配置之第二半導體元件的下表面側上的電極電連接。另者，第三厚板部分係與第一半導體元件的上表面側上的電極電連接。再者，第四厚板部分係與第二半導體元件的上表面側上的電極電連接。再者，第一厚板部分係配置在第二厚板部分上。然後，第二厚板部分係配置在第三厚板部分上。
現在，於這種的半導體裝置中，半導體元件和類似物係以樹脂密封。暴露自樹脂部分之端子包括具有 上和下臂的高電位側上的電位之第一端子、上和下臂的低電位側上的電位之第二端子、及具有上和下臂的中點電位側之第三端子。在這種組態中，這是有效防止具有高電位側的電位(例如，第一端子)和具有低電位側的電位(例如，第二端子)之間的發生短路。
本發明想要提供一種半導體裝置，其可降低在具有高電位側的電位之位置與具有低電位側的電位之位置之間發生短路的可能性。
依據本發明的第一態樣之半導體裝置包括：第一切換元件，其包括第一電極和第二電極，且構成上與下臂的上臂，該第一切換元件的該第一電極和該第二電極於第一方向構成該第一切換元件的二側；第二切換元件，其係與該第一切換元件對齊於第二方向，包括第一電極和第二電極，且構成該等上與下臂的該下臂，該第二切換元件的該第一電極和該第二電極於該第一方向構成該第二切換元件的二側；第一金屬構件，其係與該第一切換元件的該第一電極電連接於該第一方向；第二金屬構件，其係與該第二切換元件的該第一電極連接於該第一方向；第一端子，其具有在該等上與下臂的高電位側上之電位；第二端子，其具有在該等上與下臂的低電位側上之電位；第三端子，其具有該等上與下臂的中點電位；及樹脂部，其整體地覆蓋該第一切換元件、該第二切換元件、該第一金屬構 件的至少一部分、該第二金屬構件的至少一部分、該第一端子的一部分、該第二端子的一部分、及該第三端子的一部分。當具有等於該第一端子的電位之電位之一部分係假設為第一電位部，具有等於該第二端子的電位之電位之一部分係假設為第二電位部，及具有等於該第三端子的電位之電位之一部分係假設為第三電位部時，沿著該樹脂部的表面在該第一電位部與該第二電位部之間的第一漏電距離係比沿著該樹脂部的該表面在該第一電位部與該第三電位部之間的第二漏電距離和沿著該樹脂部的該表面在該第二電位部與該第三電位部之間的第三漏電距離的最小值更長。該第一方向係相對於該第二方向正交。
依據本發明的第二態樣之半導體裝置包括：第一切換元件，其包括第一電極和第二電極，且構成上與下臂的上臂，該第一切換元件的該第一電極和該第二電極於第一方向構成該第一切換元件的二側；第二切換元件，其係與該第一切換元件對齊於第二方向，包括第一電極和第二電極，且構成該等上與下臂的該下臂，該第二切換元件的該第一電極和該第二電極於該第一方向構成該第二切換元件的二側；第一金屬構件，其係與該第一切換元件的該第一電極電連接於該第一方向；第二金屬構件，其係與該第二切換元件的該第一電極連接於該第一方向；第一端子，其具有在該等上與下臂的高電位側上之電位；第二端子，其具有在該等上與下臂的低電位側上之電位；第三端子，其具有該等上與下臂的中點電位；及樹脂部，其整體 地覆蓋該第一切換元件、該第二切換元件、該第一金屬構件的至少一部分、該第二金屬構件的至少一部分、該第一端子的一部分、該第二端子的一部分、及該第三端子的一部分。當具有等於該第一端子的電位之電位之一部分係假設為第一電位部，具有等於該第二端子的電位之電位之一部分係假設為第二電位部，及具有等於該第三端子的電位之電位之一部分係假設為第三電位部時，設於該樹脂部中該第一電位部與該第二電位部之間的第一材料的比較追蹤指數係高於第二材料和第三材料的比較追蹤指數的至少一者，該第二材料係設於該樹脂部中該第一電位部與該第三電位部之間，及該第三材料設於該樹脂部中該第二電位部與該第三電位部之間。當該樹脂部中該第一電位部與該第二電位部之間的漏電距離的最小值係設定至L1，允許至該第一電位部與該第二電位部之間的該第一材料之最小漏電距離係設定至L1min，該樹脂部中該第一電位部與該第三電位部之間的漏電距離的最小值係設定至L2，允許至該第一電位部與該第三電位部之間的該第二材料之最小漏電距離係設定至L2min，沿著該樹脂部的該表面之該第二電位部與該第三電位部之間的漏電距離的最小值係設定至L3，及允許至該第二電位部與該第三電位部之間的該第三材料之最小漏電距離係設定至L3min時，以下二個公式的至少任一者被滿足。
(L2-L2min)/L2min<(L1-L1min)/L1min
(L3-L3min)/L3min<(L1-L1min)/L1min 該第一方向係相對於該第二方向正交。
依據本發明的第三態樣之半導體裝置包括：第一切換元件，其包括第一電極和第二電極，且構成上與下臂的上臂，該第一切換元件的該第一電極和該第二電極於第一方向構成該第一切換元件的二側；第二切換元件，其係與該第一切換元件對齊於第二方向，包括第一電極和第二電極，且構成該等上與下臂的該下臂，該第二切換元件的該第一電極和該第二電極於該第一方向構成該第二切換元件的二側；第一金屬構件，其係與該第一切換元件的該第一電極電連接於該第一方向；第二金屬構件，其係與該第二切換元件的該第一電極連接於該第一方向；第一端子，其具有在該等上與下臂的高電位側上之電位；第二端子，其具有在該等上與下臂的低電位側上之電位；第三端子，其具有該等上與下臂的中點電位；及樹脂部，其整體地覆蓋該第一切換元件、該第二切換元件、該第一金屬構件的至少一部分、該第二金屬構件的至少一部分、該第一端子的一部分、該第二端子的一部分、及該第三端子的一部分。當具有等於該第一端子的電位之電位之一部分係假設為第一電位部，具有等於該第二端子的電位之電位之一部分係假設為第二電位部，及具有等於該第三端子的電位之電位之一部分係假設為第三電位部時，該第一電位部與該第二電位部之間的第一空間距離係比該第一電位部與該第三電位部之間的第二空間距離和該第二電位部與該第三電位部之間的第三空間距離的最小值更長。該第一方向係 相對於該第二方向正交。
依據本發明的第一、第二和第三態樣，可降低在具有高電位側的電位之位置與具有低電位側的電位之位置之間發生短路的可能性之半導體裝置可被獲得。
P‧‧‧第一電位部
N‧‧‧第二電位部
O‧‧‧第三電位部
L1‧‧‧第一漏電距離
L6‧‧‧第一漏電距離
L7‧‧‧第一漏電距離
L3‧‧‧第二漏電距離
L9‧‧‧第二漏電距離
L2‧‧‧第三漏電距離
L4‧‧‧第三漏電距離
L5‧‧‧第三漏電距離
L8‧‧‧第三漏電距離
L10‧‧‧漏電距離
L11‧‧‧漏電距離
L12‧‧‧漏電距離
L13‧‧‧漏電距離
10E‧‧‧半導體裝置
L14‧‧‧漏電距離
L15‧‧‧漏電距離
L16‧‧‧漏電距離
Ls3‧‧‧第三空間距離
Ls1‧‧‧第一空間距離
Ls2‧‧‧第二空間距離
10‧‧‧半導體裝置
10A‧‧‧半導體裝置
10B‧‧‧半導體裝置
10C‧‧‧半導體裝置
10D‧‧‧半導體裝置
10F‧‧‧半導體裝置
10G‧‧‧半導體裝置
12‧‧‧半導體裝置
13‧‧‧半導體裝置
13B‧‧‧半導體裝置
20‧‧‧IGBT元件
22‧‧‧集極電極
24‧‧‧射極電極
26‧‧‧閘極電極
28‧‧‧飛輪二極體(FWD)
30‧‧‧IGBT元件
32‧‧‧集極電極、第一電極
34‧‧‧射極電極、第二電極
36‧‧‧閘極電極
38‧‧‧飛輪二極體(FWD)
40‧‧‧高電位電源端子
42‧‧‧低電位電源端子
42B‧‧‧低電位電源端子
43‧‧‧突起部
44‧‧‧輸出端子
44B‧‧‧輸出端子
45‧‧‧突起部
46‧‧‧控制端子
46g‧‧‧閘極端子
47‧‧‧端子
48‧‧‧接合引線
49‧‧‧端子
50‧‧‧第一散熱片
50a‧‧‧表面
50b‧‧‧表面
50A‧‧‧第一散熱片
52‧‧‧第二散熱片
52a‧‧‧表面
52b‧‧‧表面
54‧‧‧第三散熱片
54a‧‧‧表面
54b‧‧‧表面
56‧‧‧第四散熱片
56a‧‧‧表面
56b‧‧‧表面
56c‧‧‧體部
56d‧‧‧延伸部
58‧‧‧接合部
58a‧‧‧第一接合部
58b‧‧‧第二接合部
60‧‧‧第一端子
62‧‧‧第二端子
64‧‧‧焊料
66‧‧‧樹脂部
66a‧‧‧表面
66b‧‧‧表面
66D‧‧‧樹脂部
67‧‧‧進出部
70‧‧‧區
80‧‧‧焊料(或導體凸塊或類似物)
90‧‧‧印刷配線板
92‧‧‧導體部
94‧‧‧導體部
96‧‧‧導體部
400‧‧‧高電位電源端子
420‧‧‧低電位電源端子
440‧‧‧輸出端子
660‧‧‧樹脂部
661‧‧‧體部
662‧‧‧高CTI部
以下將參照附圖說明本發明的示範性實施例的特徵、優點及技術和產業重要性，其中類似號碼代表類似元件，及其中：圖1係顯示依據實施例(第一實施例)的半導體裝置之頂視圖；圖2係透過省略圖1的半導體裝置中的樹脂部所獲得之示意圖；圖3係沿著圖1的III-III線之剖面圖；圖4係沿著圖1的IV-IV線之剖面圖；圖5係概略顯示高電位電源端子及低電位電源端子之間之磁通量取消的原理之示意圖；每一圖6A、6B及6C係顯示圖1的半導體裝置中之各別漏電距離的關係之示意圖；每一圖7A及7B係顯示依據第一實施例的不同實施例之半導體裝置之示意圖；每一圖8A及8B係顯示依據第一實施例的另一不同實施例之半導體裝置之示意圖； 圖9係顯示依據第一實施例的另一不同實施例之半導體裝置之頂視圖；圖10係顯示依據第一實施例的另一不同實施例之半導體裝置之頂視圖；圖11係顯示依據第一實施例的另一不同實施例之半導體裝置之頂視圖；每一圖12A、12B及12C係顯示依據第一實施例的另一不同實施例之半導體裝置之示意圖；每一圖13A及13B係顯示依據第一實施例的另一不同實施例之半導體裝置之頂視圖；每一圖14A及14B係顯示依據第二實施例的半導體裝置之示意圖；圖15係顯示依據第二實施例的另一不同實例之半導體裝置之示意圖；圖16係顯示依據第三實施例的半導體裝置之示意圖；及圖17係顯示依據第三實施例的另一不同實施例之半導體裝置的頂視圖。
以下，參照附圖，將詳細說明每一實施例。
圖1係顯示依據實施例(第一實施例)的半導體裝置10之頂視圖。圖2係透過省略圖1的半導體裝置中的樹脂部所獲得之示意圖。圖3係沿著圖1的III-III 線之剖面圖。圖4係沿著圖1的IV-IV線之剖面圖。
半導體裝置10係典型地使用於諸如反相器及轉換器之電力轉換裝置用於驅動混合動力車及電動車中的運轉馬達。然而，半導體裝置10可使用於車輛中的其它應用(例如，用於電動轉向裝置)，或可使用於除了車輛之應用(例如，電源單元或用於其它電器的類似物)。
於以下說明中，為方便起見，絕緣閘雙極電晶體(IGBT)元件的厚度方向係取作Z方向。再者，與Z方向直交且配置有上和下臂構成的二個IGBT元件之方向係取作X方向。再者，與X方向及Z方向兩者直交之方向係取作Y方向。於以下說明中，雖然，為方便起見，Z方向相當於垂直方向且第一端子60係存在相對於第一散熱片50係取作“上側”，且半導體裝置10的安裝方向係隨意。
半導體裝置10包括IGBT元件20和30、飛輪二極體(FWDs)28和38、高電位電源端子40、低電位電源端子42、輸出端子44及含有閘極端子46g之控制端子46。再者，半導體裝置10包括，如圖1至4所示，四個散熱片50、52、54及56、接合部58、二個端子60和62、焊料64及樹脂部66。
IGBT元件20及FWD 28構成上和下臂的上臂以及IGBT元件30及FWD 38構成上和下臂的下臂。
IGBT元件20包括如圖2及3所示，集極電極22在下表面側上及射極電極24和閘極電極26在上表面側上。
在IGBT元件20的下表面側上，配置第一散熱片50。IGBT元件20的集極電極22係經由焊料64與第一散熱片50的上側上之表面50a電且機械連接。於圖2所示的實施例中，FWD元件28的陰極電極與第一散熱片50的上側之表面50a所連接。
如圖2所示，第一散熱片50實質上係矩形金屬板且包括於Y方向延伸自矩形的側之高電位電源端子40。第一散熱片50可由單異形引線框架與高電位電源端子40及類似物一起所形成。替代的是，高電位電源端子40可形成於與第一散熱片50分開的體中且附接至第一散熱片50。高電位電源端子40係經由第一散熱片50與IGBT元件20及FWD元件28電連接。高電位電源端子40的一部份係如圖2所示，自樹脂部66的側表面向外退出(具有如正交線的Y方向之側表面)。
第一散熱片50的下側上之表面50b係如圖3及4所示，自樹脂部66的下側上之表面66a曝露。因此，IGBT元件20及FWD元件28所產生之熱可自第一散熱片50的表面50b向外輻射。於圖3所示的實施例中，雖然第一散熱片50的下側上之表面50b係與樹脂部66的下側上之表面66a齊平，表面50b相對於表面66a可包括偏移於Z方向。
在IGBT元件20的頂表面側上，第一端子60係配置成第一端子60不會與閘極電極26重疊於Z方向但正對射極電極24。第一端子60係平金屬板(金屬塊)但可包括彎曲部。第一端子60的下側上之表面係經由焊料64與IGBT元件20的射極電極24電且機械連接。FWD元件28的陽極電極亦連接至第一端子60的下側上之表面。第一端子60具有使IGBT元件20和FWD元件28與第二散熱片52電連接之中繼功能且用於固定執行對閘極電極26的引線接合的高度之功能。
閘極電極26係經由接合引線48依據上臂之控制端子46的閘極端子46g連接。依據上臂之控制端子46可由單異形引線框架與第一散熱片50、高電位電源端子40及類似物一起形成。依據上臂之控制端子46除了閘極端子46g，還可包括與溫度測量二極體、感覺射極及類似物所連接之端子。依據上臂之控制端子46係如圖1及2所示，自樹脂部66中之高電位電源端子40的退回側的相反側之側表面(具有如正交線的Y方向之側表面)外退。
第二散熱片52係配置在第一端子60的上側之表面上。第二散熱片52的下側上之表面52a係經由焊料64與第一端子60的上側上之表面電且機械連接。因此，第二散熱片52係經由第一端子60與IGBT元件20的射極電極24及FWD元件28的陽極電極電連接。
第二散熱片52係實質上矩形金屬板且配置成幾乎整個部份與第一散熱片50重疊於頂視圖中(Z方向中的向下圖)。如圖2所示，第二散熱片52具有實質上相同矩形狀如第一散熱片50的外形。第二散熱片52的上側上的表面52b係暴露自樹脂部66的上側上之表面66b。因此，IGBT元件20及FWD元件28所產生之熱可經由第一端子60自第二散熱片52的表面52b向外輻射。於圖3及4所示的實施例中，雖然第二散熱片52的上側上之表面52b係與樹脂部66的上側上之表面66b齊平，表面52b可包括Z方向中相對於表面66b之偏移。
於第二散熱片52中，其為接合部58的一元件之第一接合部58a係整體配置的。然而，第一接合部58a可形成於與第二散熱片52分開的體中且附接至第二散熱片52。第一接合部58a於X方向延向IGBT元件30。
IGBT元件30包括如圖2及3所示，集極電極32在下表面側上及射極電極34及閘極電極36在上表面側上。IGBT元件30係於X方向與IGBT元件20對準。於圖3所示之實施例中，雖然IGBT元件30係於Y方向以IGBT元件30未相對於IGBT元件20偏移之關係而配置，它可能有偏移於Y方向。
在IGBT元件30的下表面側上，第三散熱片54係配置。IGBT元件30的集極電極32係經由焊料64與第三散熱片54的上側上之表面54a電且機械連接。於 圖2所示之實施例，FWD元件38的陰極電極與第三散熱片54的上側上之表面54a連接。
第三散熱片54係如圖2所示，實質矩形金屬板且於Y方向設有延伸自矩形的一側之輸出端子44。第三散熱片54可由單異形引線框架與輸出端子44及類似物一起所形成。替代的是，輸出端子44可形成於與第三散熱片54分開的體中且附接至第三散熱片54。因此，輸出端子44係經由第三散熱片54與IGBT元件30及FWD元件38電連接。輸出端子44的一部份係如圖2所示，自樹脂部66的側表面具有Y方向如正交線之側表面外退。輸出端子44自其退回之樹脂部66的側表面係相同如高電位電源端子40自其退回之樹脂部66的側表面。
第三散熱片54的下側之表面54b係如圖3及4所示，暴露自樹脂部66的下側上之表面66a。IGBT元件30及FWD元件38所產生之熱可自第三散熱片54的表面54b向外輻射。於圖3及4所示的實施例中，雖然第三散熱片54的下側上之表面54b係與樹脂部66的下側上之表面66a齊平，表面54b可於Z方向相對於表面66a之偏移。
於第三散熱片54中，其為接合部58的一元件之第二接合部58b係整體配置。然而，第二接合部58b可形成於與第三散熱片54分開的體中且附接至第三散熱片54。於圖3所示的實施例中，第二接合部58b延伸於朝第四散熱片56的下側上之表面56a之上方向且於X方 向延伸至IGBT元件20側。第二接合部58b係如圖3所示，經由焊料64與第一接合部58a電且機構連接。第二接合部58b及第一接合部58a係於X方向形成於第二散熱片52及第三散熱片54之間，且於X方向電且機械相互連接於第二散熱片52及第三散熱片54之間。
第二端子62係配置在IGBT元件30的頂表面側上，使得第二端子62不會與閘極電極36重疊於Z方向但正對射極電極34。第二端子62係平金屬板(金屬塊)但可具有彎曲部。第二端子62的下側上之表面係經由焊料64與IGBT元件30的射極電極34電且機械連接。FWD元件38的陽極電極亦連接至第二端子62的下側上之表面。第二端子62具有用於電連接IGBT元件30和FWD元件38與第四散熱片56之中繼功能及用於固定執行對閘極電極36的線接合之高度之功能。
閘極電極36係經由接合引線48與依據下臂之控制端子46的閘極端子46g連接。依據下臂之控制端子46可由單異形引線框架與第三散熱片54、輸出端子44及類似物一起形成。依據下臂之控制端子46除了閘極端子46g，還可包括與溫度測量二極體、感覺射極及類似物所連接之端子。依據下臂之控制端子46係如圖1及2所示，自樹脂部66中之高電位電源端子40的退回側的相反側上之側表面(具有如正交線的Y方向之側表面)外退。
第四散熱片56係配置在第二端子62的上側上之表面。第四散熱片56的下側之表面56a係經由焊料 64與第二端子62的上側上之表面電且機械連接。因此，第四散熱片56係經由第二端子62與IGBT元件30的射極電極34及FWD元件38的陽極電極電連接。
第四散熱片56係實質上矩形金屬板且配置成幾乎整個部份與第三散熱片54重疊於頂視圖中(Z方向中的向下圖)。如圖2所示，第四散熱片56具有實質上相同如第三散熱片54的外形之矩形狀。第四散熱片56的上側上的表面56b係自樹脂部66的上側上之表面66b暴露。因此，IGBT元件30及FWD元件38所產生之熱可經由第二端子62自第四散熱片56的表面56b向外輻射。於圖3及4所示的實施例中，雖然第四散熱片56的上側上之表面56b係與樹脂部66的上側上之表面66b齊平，表面56b可具有Z方向中之偏移。
第四散熱片56包括界定表面56a和56b之體部56c及自體部56c的側表面延伸至X方向的IGBT元件20側之延伸部56d。延伸部56d係與體部56c整體。然而，延伸部56d可形成於與體部56c分開的體中且附接至體部56c。延伸部56d係以如接合部58的相同方式形成在第四散熱片56的體部56c及X方向中的第二散熱片52之間(排除第一接合部58a的體部)。然而，延伸部56d具有Y方向中相對於接合部58之偏移以致不會防礙接合部58。
低電位電源端子42係與第四散熱片56電連接。特別的是，如圖4所示，低電位電源端子42係經由 焊料64與第四散熱片56的延伸部56d電且機械連接。低電位電源端子42可由單異形引線框架與第三散熱片54、輸出端子44、依據下臂的控制端子46及類似物一起所形成。如圖2所示，低電位電源端子42的一部份係自樹脂部66的側表面(具有Y方向之正交線的側表面)外退。低電位電源端子42自其退回之樹脂部66的側表面係相同如高電位電源端子40和輸出端子44自其退回之樹脂部66的側表面。
低電位電源端子42係配置於X方向中之第四散熱片56的體部56c和第二散熱片52之間的區70中(排除第一接合部58a的體部)，亦即，於配置有延伸部56d之區70。因此，如圖2所示，高電位電源端子40、低電位電源端子42及輸出端子44係以低電位電源端子42位於X方向中之輸出端子44及高電位電源端子40之間之位置關係而配置。於所解說實施例中，低電位電源端子42的整體係配置於第四散熱片56的體部56c及第二散熱片52之間的區中(排除第一接合部58a的體部)。
樹脂部66整體地密封IGBT元件20和30、FWD元件28和38、高電位電源端子40的一部份、低電位電源端子42的一部份、輸出端子44的一部份、控制端子46的一部份、各別散熱片50、52、54和56中排除表面50b、52b、54b和56b的部份、接合部58及各別端子60和62。於解說實施例中，樹脂部66係形成為實質立方形的外形。如上述，高電位電源端子40、低電位電源端 子42及輸出端子44係如圖2所示，自Y方向中之樹脂部66的側表面退回。雖然樹脂部66的側表面上之高電位電源端子40、低電位電源端子42及輸出端子44的退回位置可以是Z方向中的任意位置，例如，這些可以是Z方向中之樹脂部66的側表面上之中央的接近性(見圖6C)。
配置如同此半導體裝置10係所謂的2合1封裝，整體地包括構成上和下臂之二個IGBT元件20及30(包括單樹脂部66)。再者，在每一IGBT元件20及30的Z方向之二側上，配置有散熱片50、52、54和56。來自IGBT元件20及30的熱可自Z方向之二側而輻射，亦即，這是熱輻射特性之優質組態。
再者，因為高電位電源端子40及低電位電源端子42係鄰接地配置於X方向(其間無輸出端子44)，相較於輸出端子44配置在於X方向之高電位電源端子40及低電位電源端子42之間之組態，可縮短X方向中之高電位電源端子40及低電位電源端子42之間的距離。因此，可減少IGBT元件20及30的切換期間所產生之突波電壓。特別的是，如圖5所示，因為流動於高電位電源端子40及低電位電源端子42之電流的方向係相反，當高電位電源端子40及低電位電源端子42相互配置於附近時，取消磁通量的效應可能增加。因此，因為寄生電感可減少，突波電壓可減小。
再者，因為第一散熱片50、第三散熱片54、高電位電源端子40、低電位電源端子42、輸出端子44及 依據上和下臂之控制端子46可由單異形引線框架所形成，該組態具有優質效率。然而，製造方法不受限於特定方法。
再者，利用區70於X方向中，透過接合部58，IGBT元件20的射極電極24及FWD元件28的陽極電極係分別與IGBT元件30的集極電極32及FWD元件38的陰極電極而連接。再者，低電位電源端子42可透過使用接合部58利用之空間(區70)進行。因此，獲得可實現最小化於X方向之組態。
每一圖6A、6B及6C係顯示半導體裝置10中之各別漏電距離的關係之示意圖。圖6A顯示當自上側看半導體裝置10時之平面圖，圖6B顯示當自下側看半導體裝置10時之平面圖，圖6C顯示當自上側看半導體裝置10時之透視圖。
於本實施例中，每一漏電距離係設定以使滿足以下關係。在半導體裝置10中設有樹脂部66之導體位置之間(亦即，自樹脂部66暴露之導體位置)，當變成如高電位電源端子40的相同電位之部份設定至第一電位部P、變成如低電位電源端子42的相同電位之部份設定至第二電位部N及變成如輸出端子44的相同電位之部份設定至第三電位部O時，第一電位部P及第二電位部N之間的第一漏電距離L1、L6、L7係比第一電位部P及第三電位部O之間的第二漏電距離L3、L9更長，且比第二電位部N及第三電位部O之間的第三漏電距離L2、L4、 L5、L8更長。亦即，L1、L6和L7之間的最小值係比L3、L9、L2、L4、L5和L8之間的最小值更長。然而，每一漏電距離係設定為等於或大於下限(例如，基於JIS標準之最小漏電距離)。於圖6A及6B中，雖然L1、L3、L4及類似物係顯示於平面佈局中，實際上，如圖6C所示，這些是沿著樹脂部66的二個表面之距離(上側上的前表面及側表面)。
因此，依據本實施例，因為第一電位部P及第三電位部O之間或在第二電位部N及第三電位部O之間的漏電距離係比第一電位部P及第二電位部N之間的漏電距離更短，甚至當絕緣性能係由於樹脂部66的劣化而降級時，第一電位部P及第二電位部N之間的可能性短路(上和下臂的短路)可降低。亦即，甚至當絕緣性能係由於樹脂部66的劣化而降級時，在短路發生於第一電位部P及第二電位部N之前，短路可能發生在第一電位部P及第三電位部O之間(例如，於IGBT元件20的集極及射極之間)或於第二電位部N及第三電位部O之間(例如，於IGBT元件30的集極及射極之間)。當短路發生在第一電位部P及第三電位部O之間或在第二電位部N及第三電位部O之間時(亦即，當短路發生於集極及射極之間時)，保護功能被操作以及上和下臂的短路可因此防止。例如，當短路發生在第一電位部P及第三電位部O之間時，IGBT元件30保持斷態，以及上和下臂被防止免於因此而短路。再者，當短路發生於第二電位部N及 第三電位部O之間時，IGBT元件20保持斷態中，及上和下臂被防止免於因此而短路。
每一圖7A及7B係顯示依據第一實施例的不同實施例之半導體裝置10A之示意圖。圖7A係半導體裝置10A的頂視圖，及圖7B係半導體裝置10A的剖面圖。
半導體裝置10A係不同於依據上述第一實施例之半導體裝置10，其在於第二散熱片52的整體及第四散熱片56的整體係密封於樹脂部66中。於此例中，因為依據第二散熱片52及第四散熱片56之漏電距離(圖6A及6C中的L1、L2及類似物)未產生，這些未被考慮。
依據圖7A及7B所示的實施例，第二散熱片52及第四散熱片56實質上作用如匯流排(實質上，由於第一散熱片50及第三散熱片54之單側輻射)。各別端子60及62可被省略。
每一圖8A及8B係顯示依據第一實施例的另一不同實施例之半導體裝置10B之示意圖。圖8A係半導體裝置10B的頂視圖，及圖8B係半導體裝置10B的剖面圖。
半導體裝置10B係不同於依據上述第一實施例的半導體裝置10，其在於各別散熱片50、52、54及56的整體係密封於樹脂部66中。於此例中，因為依據各別散熱片50、52、54及56之漏電距離(圖6A及6C中的L1、L2及類似物)未產生，這些未被考慮。亦即，依據高電位電源端子40、低電位電源端子42及輸出端子44 之漏電距離(例如，圖6A、6B及6C中的L5、L6)可被考慮。亦即，於此例如中，L6>L5的條件可被設定。
圖8A及8B所示之實施例中，第二散熱片52、第四散熱片56及類似物實質上作用如匯流排。各別端子60及62可被省略。
圖9係顯示依據第一實施例的另一不同實施例之半導體裝置10C之頂視圖。
半導體裝置10C係不同於依據上述第一實施例的半導體裝置10，其在於，新的端子47及49係暴露自樹脂部66。於圖9所示的實施例中，端子47可形成於第三散熱片54中且形成第三電位部O。端子49可形成於第一散熱片50中且形成第一電位部P。端子47及49可被使用於檢測電壓。於此例中，依據端子47及49之漏電距離可附加地考慮。例如，端子47及控制端子46之間的漏電距離L10(形成第二電位部N)、在端子47及第四散熱片56的表面56b之間的漏電距離L11、端子49及控制端子46之間的漏電距離L12(形成第三電位部O)、端子49及第二散熱片52的表面52b之間的漏電距離L13及類似物可附加地考慮。
因此，暴露自樹脂部66之端子的數量和種類、將暴露的側及類似物係隨意的。
圖10係顯示依據第一實施例的另一不同實施例之半導體裝置10D之頂視圖。
半導體裝置10D係不同於依據上述第一實施例之半導體裝置10，其在於，樹脂部66係以樹脂部66D取代。樹脂部66D包括進出部67在側表面上。進出部67係形成在低電位電源端子42及高電位電源端子40之間。因此，低電位電源端子42及高電位電源端子40之間的漏電距離可有效率地增加，且上述各別漏電距離的關係變成很可能被滿足。進出部67可僅形成於界定漏電距離於Z方向之位置範圍。再者，於低電位電源端子42及高電位電源端子40之間，替代進出部67，突起部可被形成。再者，於相同思考的程度上，在樹脂部66D的上側之表面66b上(或樹脂部66)或其下側之表面66a上，突起部的進出部被形成，且第一電位部P及第二電位部N之間的漏電距離亦可因此增加。
圖11係顯示依據第一實施例的另一不同實施例之半導體裝置10E之頂視圖。
半導體裝置10E係不同於依據第一實施例之半導體裝置10，其在於，高電位電源端子40、低電位電源端子42及輸出端子44的配置於X方向係不同的。亦即，於圖11所示之實施例中，輸出端子44於X方向係配置在高電位電源端子40及低電位電源端子42之間。因此，高電位電源端子40、低電位電源端子42及輸出端子44的配置順序係隨意地。圖11所示之實施例係如上述，自寄生電感的觀點來看，為比依據上述第一實施例之半導體裝置10更不利之組態，但自固定高電位電源端子40及 低電位電源端子42之間所需的漏電距離的觀點來看，為有利的組態。換言之，依據上述第一實施例之半導體裝置10使其可能保持高電位電源端子40及低電位電源端子42之間事當的漏電距離同時降低寄生電感。
每一圖12A、12B及12C係顯示依據第一實施例的另一不同實施例之半導體裝置10F之示意圖。圖12A係半導體裝置10F的頂視圖，圖12B係半導體裝置10F的剖面圖，及圖12C係概略顯示其上安裝半導體裝置10F之印刷配線板的狀態之剖面圖。
半導體裝置10F係不同於依據第一實施例之半導體裝置10，其在於，半導體裝置10F係如圖12C所示的表面黏著式。亦即，半導體裝置10F安裝在印刷配線板90的表面上。於印刷配線板90中，形成導體部(或導體圖案)92、94及96。第一散熱片50的下側上之表面50b係經由焊料(或導體凸塊或類似物)80與導體部92電且機械連接。再者，依據IGBT元件20之控制端子46係經由焊料(或導體凸塊或類似物)80與導體部96而電且機械連接。同樣的是，第三散熱片54的表面54b係經由焊料(或導體凸塊或類似物)80與導體部94電且機械連接。再者，依據IGBT元件30之控制端子46係經由焊料(或導體凸塊或類似物)80與導體部96而電且機械連接。
而且於圖12A、12B及12C所示的實施例中，半導體裝置10F之各別漏電距離係設定以使具有上述 關係。特別地，於半導體裝置10F的例子中，高電位電源端子40及輸出端子44的功能(外連接功能)係透過第一散熱片50的下側上之表面50b及第三散熱片54的下側上之表面54b所實現，高電位電源端子40及輸出端子44係不需要的。因此，因為依據高電位電源端子40及輸出端子44之漏電距離未產生，這些未考慮。
每一圖13A及13B係顯示依據第一實施例的另一不同實施例之半導體裝置10G之頂視圖。圖13A係當自上側看半導體裝置10G時之平面圖，及圖13B係當自下側看半導體裝置10G時之平面圖。於圖13A及13B中，樹脂部66係顯示於透視圖中使得樹脂部的內部可被看到。
半導體裝置10G係不同於依據第一實施例之半導體裝置10，其在於，如圖13A及13B所示，半導體裝置10G係所謂的6合1封裝，其整體地包括(包括單樹脂部66中)三相(U相、V相及W相)的各別上和下臂的IGBT元件20及30。再者，半導體裝置10G係不同於依據上述第一實施例之半導體裝置10，其具有雙面熱輻射組態，其在於，如圖13A及13B所示，半導體裝置10G具有單面熱輻射組態。然而，於半導體裝置10G中，亦可採用雙面熱輻射組態。亦即，於6合1封裝中，亦可採用雙面熱輻射組態。
各別相位的IGBT元件20係安裝在共同第一散熱片50A的表面上。各別相位的IGBT元件20係安裝 在共同第一散熱片50A上。再者，各別相位的IGBT元件30係分別安裝在分開的第三散熱片54。高電位電源端子400作用如匯流排及其一端係與第一散熱片50A而電且機械連接。高電位電源端子400的另一端係外露自樹脂部66。低電位電源端子420作用如匯流排及其一端係與各別相位的IGBT元件30的射極電極而電且機械連接。低電位電源端子420的另一端係外露自樹脂部66。高電位電源端子400及低電位電源端子420係較佳地與樹脂部66鄰接地外露如圖13A及13B所示。因此，如上述，可改善取消磁通量的效應以及可減小寄生電感。然而，於此例中，高電位電源端子400及低電位電源端子420之間的漏電距離L14係設並比第一電位部P及第三電位部O之間的各別漏電距離(例如，L16)的最小值或第二電位部N及第三電位部O之間的各別漏電距離(例如，L15)的最小值更大。於圖13A及13B所示之實施例，各別相位的輸出端子440係自樹脂部66中暴露的高電位電源端子400及低電位電源端子420之側表面於Y方向在相反側的側表面上外露自樹脂部66。
雖然圖13A及13B所示之實施例具有單側熱輻射組態於所謂6合1封裝中，而且具有單側熱輻射組態於所謂2合1封裝中，關於高電位電源端子、低電位電源端子及輸出端子，可採用相似組態。於此例中，輸出端子440變成一個，及低電位電源端子420係連接至單IGBT元件30的射極電極。
接著將說明另一實施例(第二實施例)。
每一圖14A及14B係顯示依據第二實施例的半導體裝置12之示意圖。圖14A係半導體裝置12的頂視圖，及圖14B係取於圖14A的箭頭Y的方向之半導體裝置12的側視圖。依據第二實施例之半導體裝置12係不同於依據上述第一實施例之半導體裝置10，主要在於，樹脂部66係以樹脂部660而取代。其它組態可以是相同且省略其說明。再者，亦關於相對於上述第一實施例的各種不同實施例，可應用下述的思考方法(高比較追蹤指數部662(高CTI部662))。
樹脂部660包括體部661及高CTI部662。高CTI部662係由具有比體部661更高的CTI之材料所形成。以材料組I係具有600或更大的CTI之材料的組以及材料組Ⅱ係具有400或更大且小於600的CTI之材料的組之這種方式，材料組及CTI之間的關係被決定。選定何材料組可透過應用JISC 60664(IEC60664)的功能絕緣予以決定。例如，依據JISC 60664，當將使用的電壓有效值及污染的程度被決定時，關於材料組I、II、III或類似物，將觀察的最小漏電距離被決定。例如，當2的污染的程度及800V的電壓有效值被設定時，依據樹脂的材料組I之最小漏電距離係4.0mm及依據樹脂的材料組Ⅲ之最小漏電距離係8.0mm。此時例如，於圖14A及14B所示之實施例中，於樹脂部660中排除高CTI部662之位置(亦即，體部661)係由材料組Ⅲ的材料所形成之例子中，及 於漏電距離L6係小於8.0mm但係4.0mm或更大之例子中，高CTI部662可由材料組I的材料所形成。
高CTI部662可僅形成於樹脂部660中的需要位置。例如，當第一漏電距離係小於依據體部661的材料組之最小漏電距離時，界定相關第一漏電距離之位置係由具有其為相關第一漏電距離的最小漏電距離或更小之材料組的材料(具有更高CTI之材料組的材料)所形成且變成高CTI部662。
雖然高CTI部662可被形成，如以圖14A中的虛線所示，僅在樹脂部660的表層部上，高CTI部662可形成有某些程度的深度(Y方向)。在體部661的形成之後，高CTI部662可透過裝填具有對應CTI之樹脂材料附加地形成，或在體部661的形成之後，高CTI部662可透過塗佈具有對應CTI之樹脂材料而形成。於圖14A及14B所示之實施例中，因為高電位電源端子40及低電位電源端子42之間的漏電距離L6係小於依據體部661的材料組之最小漏電距離，高CTI部662係形成在高電位電源端子40及低電位電源端子42之間。高CTI部662被形成，如圖14B所示，以圍繞高電位電源端子40及低電位電源端子42二者的周圍於側視圖中。然而，如圖15所示，高CTI部662可於X方向僅形成於高電位電源端子40及低電位電源端子42之間的全區中，或，在所需絕緣性被滿足的條件下，高CTI部662可於X方向僅形成於高電位電源端子40及低電位電源端子42之間的區的一部 份。
於依據第二實施例之半導體裝置12中，不同於依據第一實施例之半導體裝置10，第一電位部P及第二電位部N之間的第一漏電距離可以是小於第一電位部P及第三電位部O之間的第二漏電距離的最小值，且可以是小於第二電位部N及第三電位部O之間的第三漏電距離的最小值。然而，於本實施例2中，各別漏電距離係設定以使滿足以下關係。當第一電位部P及第二電位部N之間的漏電距離的最小值係設定至L1時，依據第一電位部P及第二電位部N之間的材料(亦即，高CTI部662的材料)之最小漏電距離係設定至L1min，第一電位部P及第三電位部O之間的漏電距離的最小值係設定L2，依據第一電位部P及第三電位部O之間的材料(亦即，體部661的材料)之最小漏電距離係設定至L2min，第二電位部N及第三電位部O之間的漏電距離的最小值係設定L3，以及依據第二電位部N及第三電位部O之間的CTI的材料(亦即，體部661的材料)之最小漏電距離係設定至L3min，以下二個公式的任一者被滿足。
(L2-L2min)/L2min<(L1-L1min)/L1min
(L3-L3min)/L3min<(L1-L1min)/L1min上述的二個公式係基於由相對於電壓有效值的線性比例式所表示之最小漏電距離。亦即，最小漏電距離隨著電壓有效值增加成比例增加。上述二個公式中之(Lk-Lkmin)/Lkmin(k=1、2、3)表示相對於最小漏電距離之邊限。 例如，當污染的程度設定成2以及電壓有效值設定成800V時，依據樹脂的材料組I之最小漏電距離係4.0mm。此時，當漏電距離係6mm時，邊限係1.5。因為最小漏電距離係於相對於電壓有效值的比例關係，邊限係可比較參數甚至當電壓有效值係不同時。邊限係顯示當邊限變接近1時短路傾向發生之指標。因此，當上述二個公式的任一者被滿足時，如上述第一實施例之相同功效可被獲得。亦即，當絕緣性能由於樹脂部66的劣化而降級時，在短路發生在第一電位部P及第二電位部N之間之前，短路可能發生在第一電位部P及第三電位部O之間(例如，在IGBT元件20的集極及射極之間)或在第二電位部N及第三電位部O之間(例如，在IGBT元件30的集極及射極之間)。
依據第二實施例，當樹脂部660係由具有不同CTI的材料所形成時，雖然自效率觀點來看造成缺點，漏電距離的限制可減小。因此，例如，當高電位電源端子40及低電位電源端子42之間的部份係由具有相對高CTI的材料所形成，相較於使用具有相對低CTI的材料所形成之例子，高電位電源端子40及低電位電源端子42之間的漏電距離可作得更小以及寄生電感可更加減小。
雖然於圖14A、14B及15所示之實施例，高CTI部662係形成在高電位電源端子40及低電位電源端子42之間，高CTI部662可以是形成在其它第一電位部P及第二電位部N之間。
接著，將說明另一實施例(第三實施例)。
圖16係顯示依據第三實施例的半導體裝置13之示意圖。半導體裝置13係不同於依據第一實施例之半導體裝置10，其在於，以下說明之空間距離的關係被滿足。且關於相對於上述第一實施例的各種不同實施例，以下說明之空間距離的思考方式可被應用。於半導體裝置13中，雖然第一電位部P及第二電位部N之間的第一漏電距離可以是小於第一電位部P及第三電位部O之間的第二漏電距離的最小值，且小於第二電位部N及第三電位部O之間的第三漏電距離最小值，較佳的是具有相同如上述第一實施例之漏電距離的關係。
特別的是，第一電位部P及第二電位部N之間的第一空間距離(當存在有複數個時其最小值)係比第一電位部P及第三電位部O之間的第二空間距離(當存在有複數個時其最小值)更長，或比第二電位部N及第三電位部O之間的第三空間距離(當存在有複數個時其最小值)更長。然而，第二空間距離及第三空間距離係設定為下限(例如，基於JIS標準之最小空間距離)或更大。因此，由於空間放電之第一電位部P及第二電位部N之間的短路的可能性可能減小。亦即，甚至當空間放電發生時，在短路發生在第一電位部P及第二電位部N之間之前，短路可能發生在第一電位部P及第三電位部O之間(例如，在IGBT元件20的集極及射極之間)或在第二 電位部N及第三電位部O之間(例如，在IGBT元件30的集極及射極之間)。
於圖16所示之實施例中，高電位電源端子40、低電位電源端子42及輸出端子44係形成使得高電位電源端子40及低電位電源端子42之間的第一空間距離Ls1係比低電位電源端子42及輸出端子44之間的第三空間距離Ls3更長。因此，在短路發生在第一電位部P及第二電位部N之間之前，短路可能發生在第二電位部N及第三電位部O之間(例如，在IGBT元件30的集極及射極之間)。
於圖16所示的實施例中，自高電位電源端子40、低電位電源端子42及輸出端子44之間的位置關係，高電位電源端子40及輸出端子44之間的第二空間距離Ls2係足夠長，因此，第二空間距離Ls2可能不會實質考慮。然而，於例如，圖9所示之組態中，因為端子49及控制端子46之間的第二空間距離(自第三電位部O)可作得更小，第一空間距離可設定大於這種第二空間距離。
圖17係顯示依據第三實施例的另一不同實施例之半導體裝置13B的頂視圖。半導體裝置13B係不同於依據上述第三實施例之半導體裝置13，如圖17所示，其在於，低電位電源端子42及輸出端子44係以低電位電源端子42B及輸出端子44B所取代。
低電位電源端子42B包括朝輸出端子44B突出於X方向之突起部43，及輸出端子44B包括朝低電位 電源端子42B突出於X方向之突起部45。因此，低電位電源端子42及輸出端子44之間的第三空間距離Ls3可以肯定地作得更小。然而，第三空間距離Ls3係設定為下限(例如，基於JIS標準之最小空間距離)或更大。因此，高電位電源端子40及低電位電源端子42之間的第一空間距離Ls1可隨時作得比低電位電源端子42及輸出端子44之間的第三空間距離Ls3更長。
於圖17所示的實施例中，可省略突起部43及突起部45的任一者。再者，突起部43及突起部45可以形成在低電位電源端子42及輸出端子44的暴露部份的整體上。亦即，透過擴大低電位電源端子42及輸出端子44的暴露部份的寬度(X方向的寬度)，高電位電源端子40及低電位電源端子42之間的第一空間距離Ls1可以作得比低電位電源端子42及輸出端子44之間的第三空間距離Ls3更長。
雖然各別實施例已被詳述，不限於特殊實施例，於請求項所述的範圍中，各種變化及更改可被完成。再者，上述實施例的所有或複數構成元件亦可被結合。
例如，於上述實施例中，IGBT元件20及30係使用作為切換元件。然而，可使用除了IGBT元件外之切換元件，諸如MOSFET(金屬氧化物半導體場效電晶體)。再者，IGBT元件20及30可以是合併FWD元件28及38之反向導電IGBT(RC-IGBT)。
40‧‧‧高電位電源端子
42‧‧‧低電位電源端子
44‧‧‧輸出端子
52‧‧‧第二散熱片
52b‧‧‧表面
56‧‧‧第四散熱片
56b‧‧‧表面
46‧‧‧控制端子
66‧‧‧樹脂部
P‧‧‧第一電位部
N‧‧‧第二電位部
O‧‧‧第三電位部
L1‧‧‧第一漏電距離
L2‧‧‧第三漏電距離
L3‧‧‧第二漏電距離
L4‧‧‧第三漏電距離
L5‧‧‧第三漏電距離
L6‧‧‧第一漏電距離

Claims (7)

  1. 一種半導體裝置，包含：第一切換元件(20)，其包括第一電極(22)和第二電極(24)，且構成上與下臂的上臂，該第一切換元件的該第一電極和該第二電極於第一方向(Z)構成該第一切換元件的二側；第二切換元件(30)，其係與該第一切換元件對齊於第二方向(X)，包括第一電極(32)和第二電極(34)，且構成該等上與下臂的該下臂，該第二切換元件的該第一電極和該第二電極於該第一方向構成該第二切換元件的二側；第一金屬構件(50)，其係與該第一切換元件的該第一電極電連接於該第一方向；第二金屬構件(54)，其係與該第二切換元件的該第一電極電連接於該第一方向；第一端子(40)，其具有在該等上與下臂的高電位側上之電位；第二端子(42)，其具有在該等上與下臂的低電位側上之電位；第三端子(44)，其具有該等上與下臂的中點電位；及樹脂部(66)，其整體地覆蓋該第一切換元件、該第二切換元件、該第一金屬構件的至少一部分、該第二金屬構件的至少一部分、該第一端子的一部分、該第二端子的 一部分、及該第三端子的一部分，其中當具有等於該第一端子的電位之電位之一部分係假設為第一電位部(P)，具有等於該第二端子的電位之電位之一部分係假設為第二電位部(N)，及具有等於該第三端子的電位之電位之一部分係假設為第三電位部(O)時，沿著該樹脂部的表面在該第一電位部與該第二電位部之間的第一漏電距離(L1、L6、L7)係比沿著該樹脂部的該表面在該第一電位部與該第三電位部之間的第二漏電距離(L3、L9)和沿著該樹脂部的該表面在該第二電位部與該第三電位部之間的第三漏電距離(L2、L4、L5、L8)的最小值更長，及該第一方向係相對於該第二方向正交。
  2. 一種半導體裝置，包含：第一切換元件(20)，其包括第一電極(22)和第二電極(24)，且構成上與下臂的上臂，該第一切換元件的該第一電極和該第二電極於第一方向(Z)構成該第一切換元件的二側；第二切換元件(30)，其係與該第一切換元件對齊於第二方向(X)，包括第一電極(32)和第二電極(34)，且構成該等上與下臂的該下臂，該第二切換元件的該第一電極和該第二電極於該第一方向構成該第二切換元件的二側；第一金屬構件(50)，其係與該第一切換元件的該第一電極電連接於該第一方向； 第二金屬構件(54)，其係與該第二切換元件的該第一電極電連接於該第一方向；第一端子(40)，其具有在該等上與下臂的高電位側上之電位；第二端子(42)，其具有在該等上與下臂的低電位側上之電位；第三端子(44)，其具有該等上與下臂的中點電位；及樹脂部(66)，其整體地覆蓋該第一切換元件、該第二切換元件、該第一金屬構件的至少一部分、該第二金屬構件的至少一部分、該第一端子的一部分、該第二端子的一部分、及該第三端子的一部分，其中當具有等於該第一端子的電位之電位之一部分係假設為第一電位部(P)，具有等於該第二端子的電位之電位之一部分係假設為第二電位部(N)，及具有等於該第三端子的電位之電位之一部分係假設為第三電位部(O)時，設於該樹脂部中該第一電位部與該第二電位部之間的第一材料的比較追蹤指數係高於第二材料和第三材料的比較追蹤指數的至少一者，該第二材料係設於該樹脂部中該第一電位部與該第三電位部之間，及該第三材料設於該樹脂部中該第二電位部與該第三電位部之間，當該樹脂部中該第一電位部與該第二電位部之間的漏電距離的最小值係設定至L1，允許至該第一電位部與該第二電位部之間的該第一材料之最小漏電距離係設定至 L1min，該樹脂部中該第一電位部與該第三電位部之間的漏電距離的最小值係設定至L2，允許至該第一電位部與該第三電位部之間的該第二材料之最小漏電距離係設定至L2min，沿著該樹脂部的該表面之該第二電位部與該第三電位部之間的漏電距離的最小值係設定至L3，及允許至該第二電位部與該第三電位部之間的該第三材料之最小漏電距離係設定至L3min時，以下二個公式的至少任一者被滿足，(L2-L2min)/L2min<(L1-L1min)/L1min (L3-L3min)/L3min<(L1-L1min)/L1min，及該第一方向係相對於該第二方向正交。
  3. 一種半導體裝置，包含：第一切換元件(20)，其包括第一電極(22)和第二電極(24)，且構成上與下臂的上臂，該第一切換元件的該第一電極和該第二電極於第一方向(Z)構成該第一切換元件的二側；第二切換元件(30)，其係與該第一切換元件對齊於第二方向(X)，包括第一電極(32)和第二電極(34)，且構成該等上與下臂的該下臂，該第二切換元件的該第一電極和該第二電極於該第一方向構成該第二切換元件的二側；第一金屬構件(50)，其係與該第一切換元件的該第一電極電連接於該第一方向；第二金屬構件(54)，其係與該第二切換元件的該第 一電極電連接於該第一方向；第一端子(40)，其具有在該等上與下臂的高電位側上之電位；第二端子(42)，其具有在該等上與下臂的低電位側上之電位；第三端子(44)，其具有該等上與下臂的中點電位；及樹脂部(66)，其整體地覆蓋該第一切換元件、該第二切換元件、該第一金屬構件的至少一部分、該第二金屬構件的至少一部分、該第一端子的一部分、該第二端子的一部分、及該第三端子的一部分，其中當具有等於該第一端子的電位之電位之一部分係假設為第一電位部(P)，具有等於該第二端子的電位之電位之一部分係假設為第二電位部(N)，及具有等於該第三端子的電位之電位之一部分係假設為第三電位部(O)時，該第一電位部與該第二電位部之間的第一空間距離(Ls1)係比該第一電位部與該第三電位部之間的第二空間距離(Ls2)和該第二電位部與該第三電位部之間的第三空間距離(Ls3)的最小值更長，及該第一方向係相對於該第二方向正交。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項的半導體裝置，其中該第二端子係位於該第一端子與該第三端子之間，及該第一端子、該第二端子和該第三端子延伸在該樹脂 部的一側上。
  5. 如申請專利範圍第4項的半導體裝置，其中該第一端子、該第二端子和該第三端子係相互對齊於該第二方向同時延伸於與該第一方向和該第二方向二者正交之第三方向(Y)，及該第二端子自該第二方向中該第一金屬構件與該第二金屬構件之間的位置延伸於該第三方向。
  6. 如申請專利範圍第1至3項中任一項的半導體裝置，其中該第一金屬構件包括暴露自該樹脂部之第一表面(50b)及其為該第一金屬構件的該第一表面的相對表面且於該第一方向正對該第一切換元件的該第一電極之第二表面(50a)，該第一金屬構件的該第一表面與該第一端子一起形成該第一電位部，該第二金屬構件包括暴露自該樹脂部之第一表面(54b)及其為該第二金屬構件的該第一表面的相對表面且於該第一方向正對該第二切換元件的該第一電極之第二表面(54a)，及該第二金屬構件的該第一表面與該第三端子一起形成該第三電位部。
  7. 如申請專利範圍第6項的半導體裝置，進一步包含：第三金屬構件(52)，其係與該第一切換元件的該第 二電極電連接，該第一切換元件的該第二電極係與該第一切換元件的該第一電極相對於該第一方向；及第四金屬構件(56)，其係與該第二切換元件的該第二電極電連接，該第二切換元件的該第二電極係與該第二切換元件的該第一電極相對於該第一方向，其中該第三金屬構件包括暴露自該樹脂部之第一表面(52b)及其為該第三金屬構件的該第一表面的相對表面且於該第一方向正對該第一切換元件的該第二電極之第二表面(52a)，該第三金屬構件的該第一表面與該第三端子和該第二金屬構件的表面一起形成該第三電位部，該第四金屬構件包括暴露自該樹脂部之第一表面(56b)及其為該第四金屬構件的該第一表面的相對表面且於該第一方向正對該第二切換元件的該第二電極之第二表面(56a)，及該第四金屬構件的該第一表面與該第二端子一起形成該第二電位部。
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