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公開番号2025037400
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-18
出願番号2023144312
出願日2023-09-06
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 25/07 20060101AFI20250311BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】本開示は、リードフレームタイプのトランスファーモールド型パワーモジュールにおける絶縁不良の抑制を目的とする。
【解決手段】半導体装置101は、平面視において第1ダイパッド3と重なる位置に設けられ、第1ダイパッド3と電気的に接続される少なくとも1つの制御チップ1a,1bと、複数の第2ダイパッド4c-4fの夫々に搭載される複数のパワーチップ2a-2fと、第1ダイパッド3の上面に設けられた絶縁基板11の上面に形成された複数の回路パターン7および複数のワイヤパッド12と、複数のワイヤパッド12と少なくとも1つの制御チップ1a,1bとを電気的に接続する複数の第1制御ワイヤ9と、少なくとも1つの制御チップ1a,1bと複数のパワーチップ2a-2fとを電気的に接続する複数の第2制御ワイヤ14とを備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１ダイパッドと、
前記第１ダイパッドの上面側、かつ平面視において前記第１ダイパッドと重なる位置に設けられ、前記第１ダイパッドと電気的に接続される少なくとも１つの制御チップと、
前記少なくとも１つの制御チップに信号を供給するための複数の制御側端子と、
複数の第２ダイパッドと、
前記複数の第２ダイパッドの夫々に搭載され、前記少なくとも１つの制御チップにより制御される複数のパワーチップと、
前記複数の第２ダイパッドの夫々に接続された複数のパワー側端子と、
前記第１ダイパッドの上面に設けられた絶縁基板と、
前記絶縁基板の上面に形成され、前記制御側端子と電気的に接続された導電性の複数の回路パターンと、
前記絶縁基板の上面に形成され、前記複数の回路パターンの夫々と電気的に接続された複数のワイヤパッドと、
前記複数のワイヤパッドと前記少なくとも１つの制御チップとを電気的に接続する複数の第１制御ワイヤと、
前記少なくとも１つの制御チップと前記複数のパワーチップの第１接続領域とを電気的に接続する複数の第２制御ワイヤと、
前記少なくとも１つの制御チップ、前記複数のパワーチップ、前記複数の第１制御ワイヤおよび前記複数の第２制御ワイヤを封止するモールド樹脂と、を備え、
前記第１ダイパッド、前記複数の第２ダイパッド、前記複数の制御側端子および前記複数のパワー側端子はリードフレームで形成される、
半導体装置。
続きを表示（約 730 文字）【請求項２】
前記複数の第１制御ワイヤのうち最長の第１制御ワイヤは、前記複数の第２制御ワイヤのうち最長の第２制御ワイヤより短い、
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第２制御ワイヤは前記少なくとも１つの制御チップから第１方向に延伸して前記パワーチップに到達し、
前記絶縁基板の前記第１方向の端部は、前記第１ダイパッドの前記第１方向の端部よりも、前記複数のパワーチップの前記第１接続領域の側に突出する、
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記少なくとも１つの制御チップは前記絶縁基板の上面に搭載され、前記絶縁基板に設けられたスルーホールを介して前記第１ダイパッドと電気的に接続される、
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記少なくとも１つの制御チップは、前記絶縁基板に設けられた開口内で前記第１ダイパッドの上面に搭載される、
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記複数のパワーチップおよび前記第２ダイパッドは、その一部が平面視で前記絶縁基板と重なるよう、前記絶縁基板の下方に配置され、
前記複数のパワーチップの前記第１接続領域は平面視で前記絶縁基板と重ならない、
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記絶縁基板は前記モールド樹脂の硬化処理温度以上の耐熱性を有する材料からなる、
請求項１に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記パワーチップは、ワイドバンドギャップ材料からなるＭＯＳＦＥＴを含む、
請求項１に記載の半導体装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、トランスファーモールド型パワーモジュールに関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
トランスファーモールド型パワーモジュールは、パワーチップとパワーチップを制御する制御チップとを内蔵し、これらを絶縁性のモールド樹脂で封止した構造である。トランスファーモールド型パワーモジュールの中には、制御チップのダイパッドおよび端子を銅板から成形されたリードフレームにより構成し、回路間の接続をワイヤで行うリードフレームタイプがある（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－１４１２３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
リードフレームタイプのトランスファーモールド型パワーモジュールでは、制御チップとパワーチップとを接合しているワイヤがモールド樹脂の注入時に変形してリードフレームと接触し、絶縁不良を生じるという課題がある。
【０００５】
本開示は、上記の課題を解決するためになされたものであり、リードフレームタイプのトランスファーモールド型パワーモジュールにおける絶縁不良の抑制を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の半導体装置は、第１ダイパッドと、第１ダイパッドの上面側、かつ平面視において第１ダイパッドと重なる位置に設けられ、第１ダイパッドと電気的に接続される少なくとも１つの制御チップと、少なくとも１つの制御チップに信号を供給するための複数の制御側端子と、複数の第２ダイパッドと、複数の第２ダイパッドの夫々に搭載され、少なくとも１つの制御チップにより制御される複数のパワーチップと、複数の第２ダイパッドの夫々に接続された複数のパワー側端子と、第１ダイパッドの上面に設けられた絶縁基板と、絶縁基板の上面に形成され、制御側端子と電気的に接続された導電性の複数の回路パターンと、絶縁基板の上面に形成され、複数の回路パターンの夫々と電気的に接続された複数のワイヤパッドと、複数のワイヤパッドと少なくとも１つの制御チップとを電気的に接続する複数の第１制御ワイヤと、少なくとも１つの制御チップと複数のパワーチップの第１接続領域とを電気的に接続する複数の第２制御ワイヤと、少なくとも１つの制御チップ、複数のパワーチップ、複数の第１制御ワイヤおよび複数の第２制御ワイヤを封止するモールド樹脂と、を備え、前記第１ダイパッド、前記複数の第２ダイパッド、前記複数の制御側端子および前記複数のパワー側端子はリードフレームで形成される。
【発明の効果】
【０００７】
本開示の半導体装置によれば、複数の制御側端子から複数の回路パターン、複数のワイヤパッド、および複数の第１制御ワイヤを介して少なくとも１つの制御チップへ制御信号が伝達される。このような構成によれば、複数のワイヤパッドを少なくとも１つの制御チップに近接配置することにより、複数の第１制御ワイヤを短くすることができる。そのため、モールド樹脂の注入時に、複数の第１制御ワイヤの変形、およびそれに伴う絶縁不良を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
実施の形態１に係る半導体装置の上面図である。
実施の形態１に係る半導体装置の断面図である。
実施の形態２に係る半導体装置の上面図である。
実施の形態２に係る半導体装置の断面図である。
実施の形態３に係る半導体装置の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜Ａ．実施の形態１＞
＜Ａ－１．構成＞
図１は、実施の形態１に係る半導体装置１０１の上面図である。図２は、半導体装置１０１の断面図である。半導体装置１０１は、トランスファーモールド型パワーモジュールである。
【００１０】
図１および図２に示されるように、実施の形態１の半導体装置１０１は、複数の制御チップ１ａ，１ｂ、複数のパワーチップ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆ、第１ダイパッド３、複数の第２ダイパッド４ｃ，４ｄ，４ｅ，４ｆ、複数の制御側端子５、複数のパワー側端子６、絶縁基板１１、複数の回路パターン７、複数のワイヤパッド１２、絶縁層１３およびモールド樹脂１５を備える。第１ダイパッド３、複数の第２ダイパッド４ｃ，４ｄ，４ｅ，４ｆ、複数の制御側端子５および複数のパワー側端子６は、リードフレームにより形成される。なお、本明細書では、複数の制御チップ１ａ，１ｂを個別に特定せずそれらの全体に言及する場合に制御チップ１と称することがあり、複数のパワーチップ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆ、または複数の第２ダイパッド４ｃ，４ｄ，４ｅ，４ｆについても同様に、パワーチップ２または第２ダイパッド４と称することがある。
（【００１１】以降は省略されています）

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