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公開番号2024080210
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-13
出願番号2022193212
出願日2022-12-02
発明の名称半導体装置
出願人三菱電機株式会社
代理人個人,個人
主分類H01L 21/60 20060101AFI20240606BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】半導体装置のサイズを低減可能な技術を提供することを目的とする。
【解決手段】半導体装置は、平面視にて長辺が第1半導体スイッチング素子と対向する矩形状を有し、平面視における面積が第1半導体スイッチング素子よりも小さく、ワイドバンドギャップ半導体から構成された第2半導体スイッチング素子と、第1半導体スイッチング素子と第2半導体スイッチング素子とを接続し、直径が40μm以下であり、銀または金から構成された複数の第1ワイヤとを備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
シリコンから構成された第1半導体スイッチング素子と、
平面視にて長辺が前記第1半導体スイッチング素子と対向する矩形状を有し、平面視における面積が前記第1半導体スイッチング素子よりも小さく、ワイドバンドギャップ半導体から構成された第2半導体スイッチング素子と、
前記第1半導体スイッチング素子と前記第2半導体スイッチング素子とを接続し、直径が40μm以下であり、銀または金から構成された複数の第1ワイヤと
を備える、半導体装置。
続きを表示(約 1,300 文字)【請求項2】
請求項1に記載の半導体装置であって、
平面視において、前記第2半導体スイッチング素子の長手方向は、前記複数の第1ワイヤの延在方向と垂直である、半導体装置。
【請求項3】
請求項1または請求項2に記載の半導体装置であって、
前記複数の第1ワイヤの、前記第1半導体スイッチング素子及び前記第2半導体スイッチング素子との接続点は、前記複数の第1ワイヤの配列方向に沿って互い違いに設けられている、半導体装置。
【請求項4】
請求項1または請求項2に記載の半導体装置であって、
前記第1半導体スイッチング素子及び前記第2半導体スイッチング素子を制御する制御チップと、
樹脂ゲート跡を有し、前記第1半導体スイッチング素子、前記第2半導体スイッチング素子、及び、前記制御チップを覆う封止樹脂と
をさらに備え、
前記複数の第1ワイヤのループの高さは、前記樹脂ゲート跡から遠くなる順で高くなる、半導体装置。
【請求項5】
請求項1または請求項2に記載の半導体装置であって、
前記第1半導体スイッチング素子及び前記第2半導体スイッチング素子を制御する制御チップをさらに備え、
平面視において、前記制御チップは、前記第2半導体スイッチング素子に関して前記第1半導体スイッチング素子と逆側に設けられている、半導体装置。
【請求項6】
請求項1または請求項2に記載の半導体装置であって、
前記第1半導体スイッチング素子及び前記第2半導体スイッチング素子が搭載された第1リードフレームと、
第2リードフレームと、
前記第1リードフレームに搭載された前記第1半導体スイッチング素子と、前記第2リードフレームとを接続する、直径が40μm以下である複数の第2ワイヤと
をさらに備える、半導体装置。
【請求項7】
請求項1または請求項2に記載の半導体装置であって、
前記第1半導体スイッチング素子及び前記第2半導体スイッチング素子が搭載された第1リードフレームと、
第2リードフレームと、
前記第1リードフレームに搭載された前記第1半導体スイッチング素子と前記第2リードフレームとの間と、前記第1半導体スイッチング素子と前記第2半導体スイッチング素子との間との少なくともいずれか1つを接続し、直径が前記第1ワイヤよりも大きい第3ワイヤと
をさらに備える、半導体装置。
【請求項8】
請求項1または請求項2に記載の半導体装置であって、
前記第1半導体スイッチング素子及び前記第2半導体スイッチング素子を制御する制御チップと、
前記第1半導体スイッチング素子及び前記第2半導体スイッチング素子のそれぞれと、前記制御チップとを接続し、前記第1半導体スイッチング素子と前記第2半導体スイッチング素子とが配列された方向と垂直方向に延在する第4ワイヤと
をさらに備える、半導体装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本開示は、半導体装置に関する。
続きを表示(約 1,800 文字)【背景技術】
【0002】
近年、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)のエミッタ端子と、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)のソース端子との間をワイヤで接続する技術が提案されている(例えば特許文献1)。なお、IGBT及びMOSFETなどのパワーチップ同士の間は、電流密度の観点から、直径が200~400μmであり、アルミニウムから構成された太ワイヤで接続されることが一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2014-130909号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、例えば、太ワイヤのボンディングで一般的に用いられるウェッジボンディング手法では、mmオーダーのボンディング面積が必要になる。このように、太ワイヤのボンディング面積が比較的大きいため、半導体装置のサイズを低減できないという問題があった。
【0005】
そこで、本開示は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、半導体装置のサイズを低減可能な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示に係る半導体装置は、シリコンから構成された第1半導体スイッチング素子と、平面視にて長辺が前記第1半導体スイッチング素子と対向する矩形状を有し、平面視における面積が前記第1半導体スイッチング素子よりも小さく、ワイドバンドギャップ半導体から構成された第2半導体スイッチング素子と、前記第1半導体スイッチング素子と前記第2半導体スイッチング素子とを接続し、直径が40μm以下であり、銀または金から構成された複数の第1ワイヤとを備える。
【発明の効果】
【0007】
本開示によれば、第2半導体スイッチング素子は、平面視にて長辺が第1半導体スイッチング素子と対向する矩形状を有する。また、直径が40μm以下であり、銀または金から構成された複数のチップワイヤは、第1半導体スイッチング素子と第2半導体スイッチング素子とを接続する。このような構成によれば、半導体装置のサイズを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
本実施の形態1に係る半導体装置の構成を示す平面図である。
本実施の形態1に係る半導体装置の構成の一部を示す拡大平面図である。
変形例1に係る半導体装置の構成の一部を示す拡大平面図である。
変形例2に係る半導体装置の構成の一部を示す側面図である。
変形例3に係る半導体装置の構成の一部を示す拡大平面図である。
変形例3に係る半導体装置の構成の一部を示す拡大平面図である。
変形例3に係る半導体装置の構成の一部を示す拡大平面図である。
変形例3に係る半導体装置の構成の一部を示す拡大平面図である。
変形例4に係る半導体装置の構成の一部を示す拡大平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、添付される図面を参照しながら実施の形態について説明する。以下の各実施の形態で説明される特徴は例示であり、すべての特徴は必ずしも必須ではない。また、以下に示される説明では、複数の実施の形態において同様の構成要素には同じまたは類似する符号を付し、異なる構成要素について主に説明する。また、以下に記載される説明において、「上」、「下」、「左」、「右」、「表」または「裏」などの特定の位置及び方向は、実際の実施時の位置及び方向とは必ず一致しなくてもよい。
【0010】
<実施の形態1>
図1は、本実施の形態1に係る半導体装置の構成を示す平面図であり、図2は、図1の構成の一部を示す拡大平面図である。図1の半導体装置は、第1半導体スイッチング素子1と、第2半導体スイッチング素子2と、複数のチップワイヤ3と、リードフレーム4a,4b,4cと、リードワイヤ5と、ゲートワイヤ6と、制御チップ7と、封止樹脂8とを備える。
(【0011】以降は省略されています)

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