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公開番号2025000369
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-07
出願番号2023100188
出願日2023-06-19
発明の名称半導体装置
出願人株式会社豊田自動織機
代理人個人,個人
主分類H01L 23/34 20060101AFI20241224BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】半導体装置における部品点数を低減する。
【解決手段】半導体基板20には、複数の半導体素子24を各々有する第1～第6半導体素子群G1～G6、入力端子25、出力端子35、第1内部端子40a、第2内部端子40b、複数の導体パターン23、及び温度センサ74が設けられている。複数の半導体素子24は、ヒートスプレッダ24aを含む。複数の導体パターン23は、第1内部端子40a及び第4半導体素子群G4及び第5半導体素子群G5と半導体基板20の平面視で重なる第1導体パターン21と、半導体基板20の平面視で入力端子25、出力端子35、及び第2内部端子40bが重なるとともに半導体基板20の平面視で重なる第1～第6半導体素子群G1～G6の数が第1導体パターン21よりも少ない第2導体パターン22と、で構成される。温度センサ74は、第1導体パターン21の温度を検出する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
複数の半導体素子を各々有する複数の半導体素子群、複数の端子、複数の導体パターン、及び温度センサが設けられた半導体基板と、
コンデンサが設けられたコンデンサ基板と、を備える半導体装置であって、
前記複数の半導体素子は、ヒートスプレッダを含み、
前記複数の端子は、前記コンデンサ基板に接することで前記コンデンサ基板と前記半導体基板とを電気的に接続させ、
前記複数の導体パターンは、１つの前記端子及び複数の前記半導体素子群と前記半導体基板の平面視で重なる１つの前記導体パターンである第１導体パターンと、前記第１導体パターン以外の少なくとも１つの前記導体パターンであって、前記半導体基板の平面視で１つの前記端子が重なるとともに前記半導体基板の平面視で重なる前記半導体素子群の数が前記第１導体パターンよりも少ない第２導体パターンと、で構成され、
前記温度センサは、前記第１導体パターンの温度を検出することを特徴とする半導体装置。
続きを表示（約 360 文字）【請求項２】
前記半導体装置は産業車両に搭載され、
前記温度センサからの検出値に基づいて前記産業車両を駆動させるモータの出力を制御する制御部を備える、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第１導体パターンと、前記半導体基板の平面視で前記第１導体パターンと重なる１つの前記端子と、前記半導体基板の平面視で前記第１導体パターンと重なる複数の前記半導体素子群と、を冷却する冷却部を備える、請求項１又は請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第２導体パターンと、前記半導体基板の平面視で前記第２導体パターンと重なる１つの前記端子と、前記半導体基板の平面視で前記第２導体パターンと重なる前記半導体素子群と、を冷却する冷却部を備える、請求項１又は請求項２に記載の半導体装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体装置としては、複数の半導体素子群及び複数の端子が設けられた半導体基板と、コンデンサが設けられたコンデンサ基板と、を備えるものが知られている。複数の半導体素子群の各々は、複数の半導体素子を有する。複数の端子は、コンデンサ基板に接することでコンデンサ基板と半導体基板とを電気的に接続させる。
【０００３】
特許文献１に記載の半導体装置は、半導体素子の温度を検出するための複数の温度センサを備える。複数の温度センサのうち、１つはＵ相の半導体素子の温度を検出し、１つはＶ相の半導体素子の温度を検出し、残り１つはＷ相の半導体素子の温度を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００７－２２８７７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
半導体基板に設けられる温度センサの数を低減させることにより、半導体装置における部品点数を低減することが望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決する半導体装置は、複数の半導体素子を各々有する複数の半導体素子群、複数の端子、複数の導体パターン、及び温度センサが設けられた半導体基板と、コンデンサが設けられたコンデンサ基板と、を備える半導体装置であって、前記複数の半導体素子は、ヒートスプレッダを含み、前記複数の端子は、前記コンデンサ基板に接することで前記コンデンサ基板と前記半導体基板とを電気的に接続させ、前記複数の導体パターンは、１つの前記端子及び複数の前記半導体素子群と前記半導体基板の平面視で重なる１つの前記導体パターンである第１導体パターンと、前記第１導体パターン以外の少なくとも１つの前記導体パターンであって、前記半導体基板の平面視で１つの前記端子が重なるとともに前記半導体基板の平面視で重なる前記半導体素子群の数が前記第１導体パターンよりも少ない第２導体パターンと、で構成され、前記温度センサは、前記第１導体パターンの温度を検出することを特徴とする。
【０００７】
上記構成によれば、半導体基板の平面視で第１導体パターンに重なる半導体素子群の数は、半導体基板の平面視で第２導体パターンに重なる半導体素子群の数よりも多い。半導体基板の平面視で導体パターンに重なる半導体素子群の数が多いほど、半導体素子に含まれるヒートスプレッダを介して、半導体素子から導体パターンに伝わる熱量が多くなる。そのため、第１導体パターンは、第２導体パターンよりも温度が高くなりやすい。こうして第２導体パターンよりも温度が高くなりやすい第１導体パターンの温度を温度センサによって検出できる。半導体素子の温度上昇に起因する第１導体パターンの温度上昇を温度センサによって早期に検出できる。第２導体パターンの温度の検出をしなくても、半導体基板に設けられた半導体素子の温度上昇を検出できるため、第１導体パターンの温度を検出する温度センサ以外の温度センサを半導体基板に設ける必要がない。したがって、半導体基板に温度センサを複数設ける場合と比較して、半導体装置における部品点数を低減できる。
【０００８】
半導体装置において、前記半導体装置は産業車両に搭載され、前記温度センサからの検出値に基づいて前記産業車両を駆動させるモータの出力を制御する制御部を備えてもよい。
【０００９】
上記構成によれば、産業車両は、自動車と比較して、低温下または高温下で運転されることが多い。そのため、環境温度に応じて半導体装置における半導体素子が温度変化しやすい。上記構成によれば、こうした産業車両に搭載される半導体装置において、半導体素子の温度変化に起因して変化する第１導体パターンの温度を温度センサによって検出する。制御部は、温度センサからの検出値に基づいて産業車両を駆動させるモータの出力を制御する。したがって、環境温度の影響によって半導体素子の温度が変動しやすい産業車両の半導体装置であっても、半導体素子の温度に応じた値にモータの出力を制御できる。
【００１０】
半導体装置において、前記第１導体パターンと、前記半導体基板の平面視で前記第１導体パターンと重なる１つの前記端子と、前記半導体基板の平面視で前記第１導体パターンと重なる複数の前記半導体素子群と、を冷却する冷却部を備えてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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