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公開番号2025012485
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-24
出願番号2023115349
出願日2023-07-13
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
代理人個人,個人,個人
主分類H01L 23/29 20060101AFI20250117BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】インダクタンスが低減する半導体装置を提供する。
【解決手段】実施形態の半導体装置は、絶縁基板と、枠体と、第1の上部電極と、第1の下部電極と、第1の半導体層と、を含み、絶縁基板の上の第1の半導体チップと、第1の平板部分を含み、第1の上部電極又は第1の下部電極の一方に電気的に接続された第1の電極端子と、第1の平板部分と対向する第2の平板部分を含み、第1の上部電極又は第1の下部電極の他方に電気的に接続された第2の電極端子と、第1の電極端子及び第2の電極端子の少なくともいずれか一方に固定され、枠体に嵌め込まれた嵌合部分を含み、嵌合部分は第1の体積抵抗率と第1のヤング率を有する第1の樹脂を含む第1の樹脂部材と、第1の平板部分と第2の平板部分との間に設けられ、第1の体積抵抗率より大きい第2の体積抵抗率と第1のヤング率より大きい第2のヤング率とを有する第2の樹脂を含む第2の樹脂部材と、を備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
絶縁基板と、
前記絶縁基板を囲む枠体と、
第１の上部電極と、第１の下部電極と、前記第１の上部電極と前記第１の下部電極との間の第１の半導体層と、を含み、前記絶縁基板の上に設けられた第１の半導体チップと、
第１の平板部分を含み、前記第１の上部電極又は前記第１の下部電極の一方に電気的に接続された第１の電極端子と、
前記第１の平板部分と対向する第２の平板部分を含み、前記第１の上部電極又は前記第１の下部電極の他方に電気的に接続された第２の電極端子と、
前記第１の電極端子及び前記第２の電極端子の少なくともいずれか一方に固定され、前記枠体に嵌め込まれた嵌合部分を含み、前記嵌合部分は第１の体積抵抗率と第１のヤング率を有する第１の樹脂を含む第１の樹脂部材と、
前記第１の平板部分と前記第２の平板部分との間に設けられ、前記第１の体積抵抗率より大きい第２の体積抵抗率と前記第１のヤング率より大きい第２のヤング率とを有する第２の樹脂を含む第２の樹脂部材と、
を備えた半導体装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記第１の半導体チップを覆い、前記第２の体積抵抗率よりも大きい第３の体積抵抗率と前記第１のヤング率よりも小さい第３のヤング率とを有する第３の樹脂を含む第３の樹脂部材を、更に備える請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第３の樹脂はシリコーンゲルである、請求項２記載の半導体装置。
【請求項４】
前記枠体は、前記第１の体積抵抗率より大きい第４の体積抵抗率と前記第１のヤング率より大きい第４のヤング率とを有する第４の樹脂を含む、請求項１記載の半導体装置。
【請求項５】
前記第４の樹脂は前記第２の樹脂と同一である、請求項４記載の半導体装置。
【請求項６】
前記第１の樹脂はポリアミド樹脂であり、前記第２の樹脂はポリフェニレンサルファイド樹脂である、請求項１記載の半導体装置。
【請求項７】
前記第１の樹脂はポリブチレンテレフタレート樹脂であり、前記第２の樹脂はポリフェニレンサルファイド樹脂である、請求項１記載の半導体装置。
【請求項８】
前記第１の平板部分と前記絶縁基板との間の距離は、前記第２の平板部分と前記絶縁基板との間の距離よりも大きく、前記第１の樹脂部材は前記第１の電極端子に固定される、請求項１記載の半導体装置。
【請求項９】
前記絶縁基板の上に設けられ、前記第１の電極端子と電気的に接続された第１の金属層と、
前記絶縁基板の上に設けられ、前記第２の電極端子と電気的に接続された第２の金属層と、を更に備え、
前記第１の半導体チップと前記絶縁基板との間に前記第２の金属層が設けられ、前記第１の上部電極は前記第１の金属層と電気的に接続され、前記第１の下部電極は前記第２の金属層と電気的に接続される、請求項１記載の半導体装置。
【請求項１０】
第２の上部電極と、第２の下部電極と、前記第２の上部電極と前記第２の下部電極との間の第２の半導体層と、を含み、前記絶縁基板の上に設けられた第２の半導体チップと、
前記絶縁基板の上に設けられた第３の金属層と、を更に備え、
前記第２の半導体チップと前記絶縁基板との間に前記第３の金属層が設けられ、前記第２の上部電極は前記第１の金属層と電気的に接続され、前記第２の下部電極は前記第３の金属層と電気的に接続される、請求項９記載の半導体装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、半導体装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
パワー半導体モジュールは、例えば、絶縁基板の上にパワー半導体チップが実装される。パワー半導体チップは、例えば、ＭｅｔａｌＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒＦｉｅｌｄＥｆｆｅｃｔＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ（ＭＯＳＦＥＴ）である。
【０００３】
パワー半導体モジュールの内部のインダクタンスが大きいと、例えば、スイッチング時のサージ電圧が大きくなる。スイッチング時のサージ電圧が大きくなると、例えば、半導体チップが破壊するという問題が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第６９２１７９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、インダクタンスが低減す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】
実施形態の半導体装置は、絶縁基板と、前記絶縁基板を囲む枠体と、第１の上部電極と、第１の下部電極と、前記第１の上部電極と前記第１の下部電極との間の第１の半導体層と、を含み、前記絶縁基板の上に設けられた第１の半導体チップと、第１の平板部分を含み、前記第１の上部電極又は前記第１の下部電極の一方に電気的に接続された第１の電極端子と、前記第１の平板部分と対向する第２の平板部分を含み、前記第１の上部電極又は前記第１の下部電極の他方に電気的に接続された第２の電極端子と、前記第１の電極端子及び前記第２の電極端子の少なくともいずれか一方に固定され、前記枠体に嵌め込まれた嵌合部分を含み、前記嵌合部分は第１の体積抵抗率と第１のヤング率を有する第１の樹脂を含む第１の樹脂部材と、前記第１の平板部分と前記第２の平板部分との間に設けられ、前記第１の体積抵抗率より大きい第２の体積抵抗率と前記第１のヤング率より大きい第２のヤング率とを有する第２の樹脂を含む第２の樹脂部材と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
第１の実施形態の半導体装置の模式上面図。
第１の実施形態の半導体装置の模式断面図。
第１の実施形態の半導体装置の一部の部材を除去した模式上面図。
第１の実施形態の半導体装置の等価回路図。
第１の実施形態の半導体装置の一部の部材を除去した模式上面図。
第１の実施形態の半導体装置の一部の部材を除去した模式上面図。
第１の実施形態の半導体装置の模式断面図。
第１の実施形態の半導体装置の模式断面図。
第１の実施形態の半導体装置の模式断面図。
第１の実施形態の半導体装置の模式断面図。
第１の実施形態の半導体装置の製造途中の模式断面図。
第１の実施形態の半導体装置の製造途中の模式断面図。
第２の実施形態の半導体装置の模式上面図。
第２の実施形態の半導体装置の模式断面図。
第２の実施形態の半導体装置の一部の部材を除去した模式上面図。
第２の実施形態の半導体装置の一部の部材を除去した模式上面図。
第２の実施形態の半導体装置の模式断面図。
第２の実施形態の半導体装置の模式断面図。
第２の実施形態の半導体装置の模式断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本明細書中、同一又は類似する部材については、同一の符号を付し、重複する説明を省略する場合がある。
【０００９】
本明細書中、部品等の位置関係を示すために、図面の上方向を「上」、図面の下方向を「下」と記述する場合がある。本明細書中、「上」、「下」の概念は、必ずしも重力の向きとの関係を示す用語ではない。
【００１０】
（第１の実施形態）
第１の実施形態の半導体装置は、絶縁基板と、絶縁基板を囲む枠体と、第１の上部電極と、第１の下部電極と、第１の上部電極と第１の下部電極との間の第１の半導体層と、を含み、絶縁基板の上に設けられた第１の半導体チップと、第１の平板部分を含み、第１の上部電極又は第１の下部電極の一方に電気的に接続された第１の電極端子と、第１の平板部分と対向する第２の平板部分を含み、第１の上部電極又は第１の下部電極の他方に電気的に接続された第２の電極端子と、第１の電極端子及び第２の電極端子の少なくともいずれか一方に固定され、枠体に嵌め込まれた嵌合部分を含み、嵌合部分は第１の体積抵抗率と第１のヤング率を有する第１の樹脂を含む第１の樹脂部材と、第１の平板部分と第２の平板部分との間に設けられ、第１の体積抵抗率より大きい第２の体積抵抗率と第１のヤング率より大きい第２のヤング率とを有する第２の樹脂を含む第２の樹脂部材と、を備える。
（【００１１】以降は省略されています）

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