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公開番号2025017118
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-05
出願番号2023120015
出願日2023-07-24
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
代理人弁理士法人鈴榮特許綜合事務所
主分類H01L 25/07 20060101AFI20250129BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】放熱性能を向上させる。
【解決手段】実施形態に係る半導体装置は、第1基板12と、第2基板11と、チップ21と、スペーサ31とを含む。第2基板11は、第1基板12と対向して設けられる。チップ21は、第1基板12上かつ第1基板12と第2基板11との間に設けられる。スペーサ31は、チップ21上に設けられ、チップ21と第2基板11とを接続する。スペーサ31は、チップ21と接する第1部分の面積よりも、第2基板11と接する第2部分の面積の方が大きい。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
第１基板と、
前記第１基板と対向して設けられる第２基板と、
前記第１基板上かつ前記第１基板と前記第２基板との間に設けられたチップと、
前記チップ上に設けられ、前記チップと前記第２基板とを接続するスペーサと、
を含み、
前記スペーサは、前記チップと接する第１部分の面積よりも、前記第２基板と接する第２部分の面積の方が大きい、半導体装置。
続きを表示（約 550 文字）【請求項２】
前記スペーサの前記第１部分は、前記チップの前記スペーサと接する面に包含可能である、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記スペーサの熱膨張係数は、前記チップの熱膨張係数より大きく、前記第１基板及び前記第２基板に含まれる銅の熱膨張係数よりも小さい、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記チップはトランジスタを含み、
前記スペーサは前記トランジスタの電流経路の一端と前記第２基板とを電気的に接続している、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記スペーサは、前記第１部分から前記第２部分へ向かって、側壁が傾斜している部分を有する、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記スペーサの前記第１基板と平行な面における断面積は、前記第１部分から前記第２部分へ向かって連続的に増加する、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記スペーサは、前記第１部分を含む第１部品と、前記第２部分を含む第２部品を含み、前記第１部品及び前記第２部品は、接合層を介して接合される、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記接合層は半田を含む、請求項７に記載の半導体装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、半導体装置に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体装置として、パワーモジュールが知られている。パワーモジュールとして、モジュールの上下両面から放熱する構成が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－５７４２５号公報
特開２０２２－５３０５７号公報
特開２０２３－１３１４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
放熱性能を向上させる。
【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、第１基板と、第２基板と、チップと、スペーサとを含む。第２基板は、第１基板と対向して設けられる。チップは、第１基板上かつ第１基板と第２基板との間に設けられる。スペーサは、チップ上に設けられ、チップと第２基板とを接続する。スペーサは、チップと接する第１部分の面積よりも、第２基板と接する第２部分の面積の方が大きい。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
実施形態に係る半導体装置の構成例を示す回路図。
実施形態に係る半導体装置の外観の一例を示す斜視図。
実施形態に係る半導体装置の内部構造の一例を示す斜視図。
実施形態に係る半導体装置の内部構造の一例を示す平面図。
実施形態に係る半導体装置の内部構造の一例を示す平面図。
実施形態に係る半導体装置の内部構造の一例を示す断面図。
実施形態に係る半導体装置の内部構造の一例を示す断面図。
第１変形例に係る半導体装置の内部構造の一例を示す平面図。
第１変形例に係る半導体装置の内部構造の一例を示す断面図。
第２変形例に係る半導体装置の内部構造の一例を示す断面図。
第３変形例に係る半導体装置の内部構造の一例を示す断面図。
第４変形例に係る半導体装置の内部構造の一例を示す断面図。
第５変形例に係る半導体装置の内部構造の一例を示す断面図。
第６変形例に係る半導体装置の内部構造の一例を示す断面図。
第７変形例に係る半導体装置の内部構造の一例を示す断面図。
第８変形例に係る半導体装置の内部構造の一例を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、実施形態につき図面を参照して説明する。説明に際し、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付す。また、以下に示す実施形態は、技術的思想を例示するものである。実施形態は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を特定するものではない。実施形態は、種々の変更を加えることができる。
【０００８】
＜実施形態＞
実施形態に係る半導体装置について説明する。実施形態に係る半導体装置１は、パワーモジュールである。半導体装置１は、例えば電動車両の電力変換装置に用いられる。
【０００９】
＜１＞構成
＜１－１＞半導体装置の回路の構成
図１は、実施形態に係る半導体装置の構成例を示す回路図である。実施形態に係る半導体装置１は、例えば、ハーフブリッジ回路を含む。図１に示すように、半導体装置１は、端子ＴＰ、ＴＮ、ＴＯＵＴ、ＴＧ１、ＴＧ２、ＴＤ１、ＴＤ２、ＴＳ１、及びＴＳ２、並びにトランジスタＮＭ１及びＮＭ２を含む。
【００１０】
端子ＴＰ及びＴＮそれぞれは、半導体装置１の電源端子である。端子ＴＰには、正の電源電圧が印加される。端子ＴＮには、負の電源電圧が印加される。
（【００１１】以降は省略されています）

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