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公開番号2025008529
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-20
出願番号2023110770
出願日2023-07-05
発明の名称半導体装置
出願人株式会社デンソー
代理人個人,個人,個人
主分類H01L 25/07 20060101AFI20250109BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】体格の増大を抑制できる半導体装置を提供すること。
【解決手段】半導体装置は、樹脂製のハウジング22、基板40、並列接続された複数の半導体素子30L、およびハウジング22にインサートされた信号端子62を備える。複数の半導体素子30Lのドレイン電極は、基板40のO配線423に接合されている。ドレイン電極と反対の面には、パッド33が設けられている。信号端子62は、外部機器に接続される単一の接続部621、異なる半導体素子30Lの機能を同一とするパッド33に個別に接続された複数の接続部622、および連結部623を備えた分岐端子として、ゲート端子62Gを含む。連結部623は、ハウジング22の内部に配置され、接続部621と複数の接続部622とを電気的に接続している。
【選択図】図42
特許請求の範囲【請求項１】
樹脂製のハウジング（２２）と、
配線（４２３）を有する基板（４０）と、
第１主電極（３１）と、前記第１主電極とは反対の面に設けられた第２主電極（３２）と、前記第２主電極と同一面に設けられたパッド（３３）と、をそれぞれ有し、前記第１主電極が共通の前記配線に接合された複数の半導体素子（３０）と、
前記ハウジングにインサートされ、前記パッドに電気的に接続された信号端子（６２）と、
を備え、
前記信号端子は、前記ハウジングから突出し、外部機器に接続される単一の第１接続部（６２１）と、前記ハウジングから露出し、異なる前記半導体素子の機能を同一とする前記パッドに個別に接続された複数の第２接続部（６２２）と、前記ハウジングの内部に配置され、前記第１接続部と複数の前記第２接続部とを電気的に接続する連結部（６２３）と、を有する分岐端子（６２Ｇ，６２ＫＳ）を含む、半導体装置。
続きを表示（約 830 文字）【請求項２】
複数の前記半導体素子は、前記配線上において所定の第１方向に並んでおり、
前記第１方向に直交する第２方向において前記半導体素子と並んで配置され、前記配線における前記第１方向の中央領域に接続された主端子（６１３）を備え、
複数の前記第２接続部は、前記第１方向において前記主端子を挟んで配置されている、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記基板は、前記配線である主回路配線とは別に設けられ、前記パッドと前記信号端子とを電気的に中継する信号配線（４２６）を有し、
前記信号配線は、前記第２接続部に応じて設けられ、異なる前記半導体素子の機能を同一とする前記パッドに個別に接続された複数の分割配線（４２６Ｇ，４２６ＫＳ）を含み、
複数の前記分割配線は、前記第２方向において前記半導体素子と前記第２接続部との間に配置されるとともに、前記第１方向において前記主端子を挟んで配置されている、請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記半導体素子である第１半導体素子は、上下アーム回路（９）の下アーム（９Ｌ）を提供し、
前記上下アーム回路の上アーム（９Ｈ）を提供し、前記基板に配置された複数の第２半導体素子（３０Ｈ）を備え、
前記第１半導体素子と前記第２半導体素子とは、前記第２方向に並んでおり、
前記主端子は、出力端子である、請求項２または請求項３に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記出力端子は、前記ハウジングにインサートされている、請求項４に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記出力端子は、電流検出用のシャント抵抗部（６１３ｄ）を有する、請求項５に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記ハウジングにインサートされ、前記出力端子の周りに配置された電流センサコア（６３）を備える、請求項５に記載の半導体装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この明細書における開示は、半導体装置に関する。
続きを表示（約 3,700 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、半導体装置を開示している。先行技術文献の記載内容は、この明細書における技術的要素の説明として、参照により援用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１９－６７９７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、樹脂製のハウジングに信号端子が一体的に保持されている。信号端子は、ボンディングワイヤを介して半導体素子のパッドに電気的に接続されている。複数の半導体素子を並列接続する構成に適用した場合、ワイヤ同士の接触や断線を避けるために、半導体装置の体格が大型化してしまう。上記した観点において、または言及されていない他の観点において、半導体装置にはさらなる改良が求められている。
【０００５】
開示されるひとつの目的は、体格の増大を抑制できる半導体装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
開示のひとつの態様は、半導体装置であって、
樹脂製のハウジング（２２）と、
配線（４２３）を有する基板（４０）と、
第１主電極（３１）と、第１主電極とは反対の面に設けられた第２主電極（３２）と、第２主電極と同一面に設けられたパッド（３３）と、をそれぞれ有し、第１主電極が共通の配線に接合された複数の半導体素子（３０）と、
ハウジングにインサートされ、パッドに電気的に接続された信号端子（６２）と、
を備え、
信号端子は、ハウジングから突出し、外部機器に接続される単一の第１接続部（６２１）と、ハウジングから露出し、異なる半導体素子の機能を同一とするパッドに個別に接続された複数の第２接続部（６２２）と、ハウジングの内部に配置され、第１接続部と複数の第２接続部とを電気的に接続する連結部（６２３）と、を有する分岐端子（６２Ｇ，６２ＫＳ）を含む。
【０００７】
開示の半導体装置によれば、ハウジングにインサートされた信号端子（分岐端子）を分岐構造としている。分岐端子において、パッドに電気的に接続される第２接続部を複数設け、外部機器に電気的に接続される第１接続部を単一（ひとつ）としている。複数の第２接続部と単一の第１接続部とを、ハウジングの内部で電気的に接続している。よって、複数の半導体素子が並列接続された構成において、体格の増大を抑制することができる。
【０００８】
この明細書における開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態の部分との対応関係を例示的に示すものであって、技術的範囲を限定することを意図するものではない。この明細書に開示される目的、特徴、および効果は、後続の詳細な説明、および添付の図面を参照することによってより明確になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
第１実施形態に係る半導体装置が適用される電力変換装置の回路構成を示す図である。
半導体モジュールの一例を示す斜視図である。
半導体モジュールの平面図である。
図３のIV-IV線に沿う断面図である。
半導体装置の一例を示す平面図である。
基板の配線パターンを示す平面図である。
図５のVII-VII線に沿う断面図である。
コンデンサと基板との接続構造の別例を示す断面図である。
コンデンサと基板との接続構造の別例を示す断面図である。
コンデンサと基板との接続構造の別例を示す断面図である。
検証モデルを示す回路図である。
検証結果を示す図である。
温度分布を示す図である。
スナバ回路による通電経路の配置を示す図である。
変形例を示す平面図である。
変形例を示す平面図である。
変形例を示す平面図である。
第２実施形態に係る半導体装置において、半導体素子を示す平面図である。
図１８のXIX-XIX線に沿う断面図である。
半導体装置、および半導体モジュールの部分断面図である。
クリップおよび半導体素子との接続構造の一例を示す平面図である。
図２１のXXII-XXII線に沿う断面図である。
クリップおよび半導体素子との接続構造の別例を示す平面図である。
クリップを示す斜視図である。
クリップの別例を示す平面図である。
クリップの別例を示す平面図である。
クリップの別例を示す断面図である。
クリップの別例を示す平面図である。
クリップおよび半導体素子との接続構造の別例を示す平面図である。
図２９のXXX-XXX線に沿う断面図である。
クリップの別例を示す平面図である。
クリップの別例を示す平面図である。
クリップの別例を示す平面図である。
クリップの別例を示す平面図である。
クリップの別例を示す平面図である。
クリップの別例を示す平面図である。
クリップの別例を示す平面図である。
クリップの別例を示す平面図である。
クリップの別例を示す平面図である。
クリップの別例を示す平面図である。
第３実施形態に係る半導体装置の一例を示す平面図である。
出力端子周辺を示す斜視図である。
出力端子と分岐端子の位置関係を示す図である。
出力端子と分岐端子の位置関係を示す図である。
出力端子と分岐端子の位置関係を示す図である。
出力端子と分岐端子の位置関係を示す図である。
半導体装置の別例を示す図である。
半導体装置の別例を示す図である。
第４実施形態に係る半導体装置の一例を示す平面図である。
上アーム側の電流経路を示す図である。
基板の一例を示す平面図である。
基板の別例を示す図である。
第５実施形態に係る半導体モジュールの一例を示す平面図である。
半導体モジュールにおいて、ハウジングを除いた状態を示す平面図である。
図５３のLV-LV線に沿う断面図である。
カラー周辺を示す断面図である。
シール材の厚みと熱抵抗との関係を示す図である。
半導体モジュールの参考例を示す断面図である。
図５３のLIX-LIX線に沿う断面図である。
半導体モジュールの別例を示す断面図である。
第６実施形態に係る半導体モジュールの一例を示す断面図である。
半導体装置の一例を示す平面図である。
図６２のLXIII-LXIII線に沿う断面図である。
半導体モジュールにおける基板の反りを示す断面図である。
半導体モジュールの別例を示す平面図である。
並列回路における発振を説明するための図である。
第７実施形態に係る半導体装置の一例を示す平面図である。
半導体装置により提供される上下アーム回路の等価回路図を示す図である。
半導体装置の別例を示す平面図である。
半導体装置の別例を示す平面図である。
半導体装置の別例を示す平面図である。
図７１のLXXII-LXXII線に沿う断面図である。
図７２に示す領域LXXIIIを拡大した図である。
半導体装置の別例を示す平面図である。
半導体装置の別例を示す平面図である。
半導体装置の別例を示す平面図である。
半導体装置の別例を示す平面図である。
半導体装置の別例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面に基づいて複数の実施形態を説明する。なお、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合せることができる。なお、Ａおよび／またはＢとの記載は、ＡおよびＢの少なくともひとつを意味する。つまり、Ａのみ、Ｂのみ、ＡとＢの両方、を含み得る。
（【００１１】以降は省略されています）

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