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公開番号2024046398
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-03
出願番号2022151767
出願日2022-09-22
発明の名称半導体装置
出願人株式会社東芝,東芝デバイス&ストレージ株式会社
代理人弁理士法人iX
主分類H01L 31/12 20060101AFI20240327BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】小型化可能な半導体装置を提供する。
【解決手段】半導体装置は、入力側リード上の発光素子と、出力側リード上のスイッチング素子と、受光素子と、を備える。前記出力側リードは、前記発光素子を介して、前記入力側リードに向き合う。前記スイッチング素子は、前記発光素子と前記出力側リードとの間に位置する。前記スイッチング素子は、前記発光素子に向き合う表面側電極と、前記表面側電極と共に前記発光素子に向き合う表面側に設けられる制御パッドと、を有する。前記受光素子は、前記スイッチング素子の前記表面側電極上に絶縁部材を介して接続され、前記スイッチング素子と前記発光素子との間に位置する。前記受光素子は、前記スイッチング素子の前記制御パッドに第1導電部材を介して電気的に接続される第1ボンディングパッドと、前記スイッチング素子の前記表面側電極に第2導電部材を介して電気的に接続される第2ボンディングパッドと、を有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
入力側リードと、
前記入力側リード上に設けられた発光素子と、
前記入力側リードに、前記発光素子を介して向き合う出力側リードと、
前記出力側リード上に設けられ、前記発光素子と前記出力側リードとの間に位置するスイッチング素子であって、前記出力側リードに接続される裏面側電極と、前記裏面側電極の反対側に位置し、前記発光素子に向き合う表面側電極と、前記表面側電極と共に前記発光素子に向き合う表面側に設けられる制御パッドと、を有するスイッチング素子と、
前記スイッチング素子の前記表面側電極上に絶縁部材を介して接続され、前記スイッチング素子と前記発光素子との間に位置する受光素子であって、前記スイッチング素子の前記制御パッドに第1導電部材を介して電気的に接続される第1ボンディングパッドと、前記スイッチング素子の前記表面側電極に第2導電部材を介して電気的に接続される第2ボンディングパッドと、を有する受光素子と、
前記発光素子と前記受光素子との間に介在する部分を有し、前記発光素子を前記入力側リード上に封じ、前記スイッチング素子および前記受光素子を前記出力側リード上に封じ、前記発光素子から前記受光素子に向かう放射光を透過する第1樹脂部材と、
を備えた半導体装置。
続きを表示(約 1,500 文字)【請求項2】
前記出力側リードに並ぶ第2の出力側リードと、
前記第2の出力側リードの前記入力側リードに向き合う表面側に接続され、前記受光素子に電気的に接続される第2のスイッチング素子と、
をさらに備え、
前記受光素子は、前記スイッチング素子と前記第2のスイッチング素子とに跨って配置され、
前記受光素子は、前記第2のスイッチング素子の表面側電極上に別の絶縁部材を介して接続される請求項1記載の半導体装置。
【請求項3】
前記受光素子の前記第1ボンディングパッドおよび前記第2ボンディングパッドは、前記第1スイッチング素子および前記第2のスイッチング素子に接続される裏面とは反対側の表面であって、前記発光素子に向き合う前記表面上に設けられ、
前記受光素子の前記第1ボンディングパッドは、前記スイッチング素子の前記表面側電極が設けられる表面に垂直な方向において、前記スイッチング素子に重なる位置に設けられ、
前記受光素子の前記第2ボンディングパッドは、前記第2のスイッチング素子の前記表面側電極が設けられる表面に垂直な方向において、前記第2のスイッチング素子に重なる位置に設けられる請求項2記載の半導体装置。
【請求項4】
前記受光素子の前記第1ボンディングパッドは、前記スイッチング素子の前記制御パッドに、前記第1導電部材を介して電気的に接続され、
前記スイッチング素子の前記制御パッドは、前記第2のスイッチング素子の制御パッドに、第3導電部材を介して電気的に接続され、
前記受光素子の前記第2ボンディングパッドは、前記第2のスイッチング素子の表面側電極に、前記第2導電部材を介して電気的に接続され、
前記第2のスイッチング素子の前記表面側電極は、前記スイッチング素子の前記表面側電極に、第4導電部材を介して電気的に接続される請求項3記載の半導体装置。
【請求項5】
前記受光素子の前記発光素子に向き合う前記表面に垂直な方向において、前記第1導電部材および前記第2導電部材は、前記第3導電部材および前記第4導電部材と交差しない位置に設けられる請求項4記載の半導体装置。
【請求項6】
前記受光素子の前記発光素子に向き合う表面に垂直な方向において、前記受光素子の厚さは、前記スイッチング素子の前記方向における厚さよりも厚い請求項2記載の半導体装置。
【請求項7】
前記入力リード上に前記発光素子を封じる第2樹脂部材と、
前記第1樹脂部材、前記入力側リードおよび前記出力側リードを覆う第3樹脂部材をさらに備え、
前記第1樹脂部材は、前記第2樹脂部材を介して、前記発光素子を覆い、
前記第3樹脂部材は、外来光を遮蔽するように設けられ、
前記入力側リードおよび前記出力側リードは、それぞれ、前記第3樹脂部材から延出する部分を有する請求項6記載の半導体装置。
【請求項8】
前記入力リード上に前記発光素子を封じる第2樹脂部材と、
前記第1樹脂部材、前記入力側リードおよび前記出力側リードを覆う第3樹脂部材をさらに備え、
前記第1樹脂部材は、前記第2樹脂部材を介して、前記発光素子を覆い、
前記第3樹脂部材は、外来光を遮蔽するように設けられ、
前記入力側リードおよび前記出力側リードは、それぞれ、前記第3樹脂部材から延出する部分を有する請求項1乃至5のいずれか1つに記載の半導体装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
実施形態は、半導体装置に関する。
続きを表示(約 1,700 文字)【背景技術】
【0002】
半導体装置には、小型化が求められる。例えば、フォトカップラとスイッチング素子とを樹脂パッケージ内に封止した半導体装置では、スイッチング素子の電流容量が大きくなると、そのチップサイズが大きくなり、樹脂パッケージのサイズも大きくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2020-96105号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
実施形態は、小型化可能な半導体装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
実施形態に係る半導体装置は、入力側リードと、発光素子と、出力側リードと、スイッチング素子と、受光素子と、第1樹脂部材と、を備える。前記発光素子は、前記入力側リード上に設けられる。前記出力側リードは、前記発光素子を介して、前記入力側リードに向き合う。前記スイッチング素子は、前記出力側リード上に設けられ、前記発光素子と前記出力側リードとの間に位置する。前記スイッチング素子は、前記出力側リードに接続される裏面側電極と、前記裏面側電極の反対側に位置し、前記発光素子に向き合う表面側電極と、前記表面側電極と共に前記発光素子に向き合う表面側に設けられる制御パッドと、を有する。前記受光素子は、前記スイッチング素子の前記表面側電極上に絶縁部材を介して接続され、前記スイッチング素子と前記発光素子との間に位置する。前記受光素子は、前記スイッチング素子の前記制御パッドに第1導電部材を介して電気的に接続される第1ボンディングパッドと、前記スイッチング素子の前記表面側電極に第2導電部材を介して電気的に接続される第2ボンディングパッドと、を有する。前記第1樹脂部材は、前記発光素子と前記受光素子との間に介在する部分を有し、前記発光素子を前記入力側リード上に封じ、前記スイッチング素子および前記受光素子を前記出力側リード上に封じ、前記発光素子から前記受光素子に向かう放射光を透過する。
【図面の簡単な説明】
【0006】
実施形態に係る半導体装置を示す模式図である。
実施形態に係る半導体装置の一部を模式的に示す斜視図である。
実施形態に係る半導体装置のスイッチング素子を示す模式断面図である。
実施形態に係る半導体装置のスイッチング素子を示す模式平面図である。
実施形態に係る半導体装置の一部を示す模式図である。
実施形態に係る半導体装置を示す回路図である。
実施形態の変形例に係る半導体装置の一部を示す模式図である。
実施形態の変形例に係る半導体装置を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【0007】
以下、実施の形態について図面を参照しながら説明する。図面中の同一部分には、同一番号を付してその詳しい説明は適宜省略し、異なる部分について説明する。なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
【0008】
さらに、各図中に示すX軸、Y軸およびZ軸を用いて各部分の配置および構成を説明する。X軸、Y軸、Z軸は、相互に直交し、それぞれX方向、Y方向、Z方向を表す。また、Z方向を上方、その反対方向を下方として説明する場合がある。
【0009】
図1(a)および(b)は、実施形態に係る半導体装置1を示す模式図である。図1(a)は、半導体装置1を示す断面図である。図1(b)は、半導体装置1の外観を示す斜視図である。半導体装置1は、例えば、フォトリレーである。
【0010】
図1(a)に示すように、半導体装置1は、入力側リード10と、出力側リード20と、発光素子30と、スイッチング素子40と、受光素子50と、を備える。入力側リード10および出力側リード20は、例えば、金メッキされた銅板である。
(【0011】以降は省略されています)

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