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公開番号2025130771
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-09
出願番号2024028044
出願日2024-02-28
発明の名称半導体装置
出願人ローム株式会社
代理人個人,個人
主分類H01L 23/36 20060101AFI20250902BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】装置の放熱性を向上しつつ、外部への漏れ電流に起因したノイズを低減することが可能な半導体装置を提供する。
【解決手段】半導体装置A10は、第1絶縁層11、第1放熱層15、第1導電層21、第2絶縁層12、第2導電層22、第3絶縁層13、第2放熱層16、第1半導体素子31および第2半導体素子32を備える。第1半導体素子31は、第1導電層21に導通するとともに、第1導電層21を基準として第1絶縁層11とは反対側に位置する。第2半導体素子32は、第2導電層22に導通するとともに、第1方向zにおいて第2絶縁層12と第2導電層22との間に位置する。第2半導体素子32は、第1半導体素子31に導通している。第1導電層21は、第1方向zにおいて第1絶縁層11と第2絶縁層12との間に位置する部分を含む。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
第１絶縁層と、
前記第１絶縁層の第１方向の一方側に位置する第１放熱層と、
前記第１絶縁層を基準として前記第１放熱層とは反対側に位置する第１導電層と、
前記第１導電層を基準として前記第１絶縁層とは反対側に位置する第２絶縁層と、
前記第２絶縁層を基準として前記第１導電層とは反対側に位置する第２導電層と、
前記第２導電層を基準として前記第２絶縁層とは反対側に位置する第３絶縁層と、
前記第３絶縁層を基準として前記第２導電層とは反対側に位置する第２放熱層と、
第１電極および第２電極を有するとともに、前記第１導電層を基準として前記第１絶縁層とは反対側に位置する第１半導体素子と、
第３電極および第４電極を有するとともに、前記第１方向において前記第２絶縁層と前記第２導電層との間に位置する第２半導体素子と、を備え、
前記第２電極の極性と、前記第３電極の極性とは、互いに異なっており、
前記第１電極は、前記第１導電層に導通しており、
前記第２電極は、前記第３電極に導通しており、
前記第４電極は、前記第２導電層に導通しており、
前記第１導電層は、前記第１方向において前記第１絶縁層と前記第２絶縁層との間に位置する部分を含む、半導体装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記第２絶縁層を基準として前記第１導電層とは反対側に位置する第３導電層をさらに備え、
前記第３導電層は、前記第２電極および前記第３電極に導通しており、
前記第１方向に視て、前記第３導電層は、前記第１導電層に重なっている、請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第１方向に視て、前記第２導電層は、前記第１導電層に重なる部分と、前記第１導電層よりも外方に位置する部分と、を含む、請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第１方向に視て、前記第１導電層は、前記第２導電層に重なる部分と、前記第２導電層よりも外方に位置する部分と、を含む、請求項３に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記第２導電層を基準として前記第３絶縁層とは反対側に位置する第４絶縁層をさらに備え、
前記第２導電層は、前記第１方向において前記第３絶縁層と前記第４絶縁層との間に位置する部分を含む、請求項２に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記第４絶縁層を基準として前記第２導電層とは反対側に位置する第４導電層をさらに備え、
前記第４導電層は、前記第３導電層に導通しており、
前記第１方向に視て、前記第２導電層は、前記第４導電層に重なっている、請求項５に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記第１方向に視て、前記第３導電層および前記第４導電層の各々の全体は、前記第１導電層および前記第２導電層に重なっている、請求項６に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記第１方向に視て、前記第４導電層は、前記第３導電層に重なっている、請求項７に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記第３導電層は、前記第２絶縁層に接合されており、
前記第４導電層は、前記第４絶縁層に接合されており、
前記第１電極は、前記第１方向において前記第２電極とは反対側に位置するとともに、前記第１導電層に導電接合されており、
前記第３電極は、前記第１方向において前記第４電極とは反対側に位置するとともに、前記第３導電層に導電接合されている、請求項８に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記第２電極と前記第４導電層とに導電接合された第１導通部材をさらに備え、
前記第１導通部材は、前記第１方向において前記第２電極と前記第４導電層との間に位置する、請求項９に記載の半導体装置。
（【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】
本開示は、半導体装置に関する。
続きを表示（約 3,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、ＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴなどのスイッチング機能を有する複数の半導体素子を搭載した半導体装置が広く知られている。当該半導体装置は、主に電力変換に用いられる。特許文献１には、スイッチング機能を有する複数の半導体素子を搭載した半導体装置の一例が開示されている。当該半導体装置においては、絶縁基板の表面に複数の配線層（金属パターン４ａ，４ｂ）が配置されている。さらに、当該半導体装置においては、絶縁基板の表面に複数の配線中継領域が配置されている。複数の配線中継領域の各々は、複数の配線層とともに、当該半導体装置の導電経路を構成している。
【０００３】
当該半導体装置は、複数の配線中継領域のうち、複数の半導体素子により変換された交流電力が出力される当該配線中継領域と、これを支持する絶縁基板とに係る寄生容量を有する。当該配線中継領域においては、経時的な電圧変化が比較的顕著となっている。このような電圧変化と当該寄生容量により、絶縁基板にヒートシンクのような導体が接合されると、当該ヒートシンクから漏れ電流が発生する。漏れ電流の大きさがより大きくなると、当該半導体装置の周辺に対するノイズの影響が懸念される。このため、外部への漏れ電流を抑制する方策が望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００９－１５８７８７号公報
【０００５】
［概要］
本開示は上記事情に鑑み、装置の放熱性を向上しつつ、外部への漏れ電流に起因したノイズを低減することが可能な半導体装置を提供することをその課題とする。
【０００６】
本開示によって提供される半導体装置は、第１絶縁層と、前記第１絶縁層の第１方向の一方側に位置する第１放熱層と、前記第１絶縁層を基準として前記第１放熱層とは反対側に位置する第１導電層と、前記第１導電層を基準として前記第１絶縁層とは反対側に位置する第２絶縁層と、前記第２絶縁層を基準として前記第１導電層とは反対側に位置する第２導電層と、前記第２導電層を基準として前記第２絶縁層とは反対側に位置する第３絶縁層と、前記第３絶縁層を基準として前記第２導電層とは反対側に位置する第２放熱層と、前記第１導電層を基準として前記第１絶縁層とは反対側に位置する第１半導体素子と、前記第１方向において第２絶縁層と前記第２導電層との間に位置する第２半導体素子とを備える。前記第１半導体素子は、前記第１導電層に導通する第１電極と、第２電極とを有する。前記第２半導体素子は、前記第２電極に導通する第３電極と、前記第２導電層に導通する第４電極とを有する。前記第２電極の極性と、前記第３電極の極性とは、互いに異なっている。前記第１導電層は、前記第１方向において前記第１絶縁層と前記第２絶縁層との間に位置する部分を含む。
【０００７】
本開示のその他の特徴および利点は、添付図面に基づき以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、本開示の第１実施形態に係る半導体装置の平面図である。
図２は、図１に対応する平面図であり、封止樹脂を透過するとともに、第２放熱層、第３絶縁層、第２導電層および第４絶縁層の図示を省略している。
図３は、図２に対応する平面図であり、第２電力端子を透過するとともに、第４導電層の図示を省略している。
図４は、図１に示す半導体装置の底面図である
図５は、図２のＶ－Ｖ線に沿う断面図である。
図６は、図２のＶＩ－ＶＩ線に沿う断面図である。
図７は、図２のＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿う断面図である。
図８は、図２のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線に沿う断面図である。
図９は、図２のＩＸ－ＩＸ線に沿う断面図である。
図１０は、図５の部分拡大図であり、第１半導体素子およびその近傍を示している。
図１１は、図５の部分拡大図であり、第２半導体素子およびその近傍を示している。
図１２は、本開示の第２実施形態に係る半導体装置の平面図であり、封止樹脂を透過するとともに、第２放熱層および第３絶縁層の図示を省略している。
図１３は、図１２のＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ線に沿う断面図である。
図１４は、図１２のＸＩＶ－ＸＩＶ線に沿う断面図である。
図１５は、本開示の第３実施形態に係る半導体装置の平面図であり、封止樹脂を透過するとともに、第２放熱層、第３絶縁層、第２導電層および第４絶縁層の図示を省略している。
図１６は、図１５のＸＶＩ－ＸＶＩ線に沿う断面図である。
図１７は、図１５のＸＶＩＩ－ＸＶＩＩ線に沿う断面図である。
図１８は、図１５のＸＶＩＩＩ－ＸＶＩＩＩ線に沿う断面図である。
図１９は、図１５のＸＩＸ－ＸＩＸ線に沿う断面図である。
図２０は、本開示の第４実施形態に係る半導体装置の平面図であり、封止樹脂を透過するとともに、第２放熱層、第３絶縁層、第２導電層および第４絶縁層の図示を省略している。
図２１は、図２０のＸＸＩ－ＸＸＩ線に沿う断面図である。
図２２は、図２０のＸＸＩＩ－ＸＸＩＩ線に沿う断面図である。
図２３は、本開示の第５実施形態に係る半導体装置の平面図であり、封止樹脂を透過するとともに、第２放熱層、第３絶縁層、第２導電層および第４絶縁層の図示を省略している。
図２４は、図２３に対応する平面図であり、第２電力端子を透過するとともに、第４導電層の図示を省略している。
図２５は、図２３のＸＸＶ－ＸＸＶ線に沿う断面図である。
図２６は、図２３ＸＸＶＩ－ＸＸＶＩ線に沿う断面図である。
図２７は、本開示の第６実施形態に係る半導体装置の平面図であり、封止樹脂を透過するとともに、第２放熱層および第３絶縁層の図示を省略している。
図２８は、図２７のＸＸＶＩＩＩ－ＸＸＶＩＩＩ線に沿う断面図である。
図２９は、図２７のＸＸＩＸ－ＸＸＩＸ線に沿う断面図である。
【０００９】
［詳細な説明］
本開示の詳細について、添付図面に基づき説明する。
【００１０】
〔第１実施形態〕
図１～図１１に基づき、本開示の第１実施形態に係る半導体装置Ａ１０について説明する。半導体装置Ａ１０は、第１絶縁層１１～第４絶縁層１４、第１放熱層１５、第２放熱層１６、第１導電層２１～第４導電層２４、第１半導体素子３１、第２半導体素子３２、第１電力端子４１、第２電力端子４２、第３電力端子４３および封止樹脂６０を備える。半導体装置Ａ１０は、第１信号配線２５～第４信号配線２８、第１信号端子４４～第４信号端子４７、複数の第１導通部材４８１、複数の第２導通部材４８２、第３導通部材４８３、複数の第１ワイヤ５１～複数の第４ワイヤ５４、および第５ワイヤ５５～第８ワイヤ５８をさらに備える。ここで、図２は、理解の便宜上、封止樹脂６０を透過するとともに、第２放熱層１６、第３絶縁層１３、第２導電層２２および第４絶縁層１４の図示を省略している。図３は、理解の便宜上、図２に対して第２電力端子４２を透過するとともに、第４導電層２４の図示を省略している。図２および図３では、透過した封止樹脂６０の外形を想像線（二点鎖線）で示している。図３では、透過した第２電力端子４２を想像線で示している。
（【００１１】以降は省略されています）

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