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公開番号2025131997
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-10
出願番号2024029288
出願日2024-02-29
発明の名称半導体装置および外部接続主端子
出願人富士電機株式会社
代理人弁理士法人扶桑国際特許事務所
主分類H01L 25/07 20060101AFI20250903BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】寄生インダクタンスを低減してスイッチング損失の低減化を図る。
【解決手段】外部接続主端子40は、P主端子42とN主端子43を含む。P主端子42は、外部端子42a、絶縁回路基板に対して水平で第1の台形形状を有する水平部42c、および水平部42cから絶縁回路基板に向かって斜め方向または鉛直方向に延伸して形成される接続端子42d1、42d2を含む。N主端子43は、外部端子43a、絶縁回路基板に対して水平で第2の台形形状を有して水平部42cの上方に対して所定距離離隔した位置で第1の台形形状に第2の台形形状が重なり合う水平部43c、および水平部43cから絶縁回路基板に向かって斜め方向または鉛直方向に延伸して形成される接続端子43d1、43d2を含む。
【選択図】図12
特許請求の範囲【請求項１】
複数の絶縁回路基板が含まれる絶縁回路基板群と、
外部電源の正極に接続される正極外部端子と、前記正極外部端子に連結して形成され前記絶縁回路基板群に対して水平であって第１の台形形状を有する第１のリードフレーム部と、前記第１のリードフレーム部の端部から前記絶縁回路基板群に向かって斜め方向または鉛直方向に延伸して形成される第１の基板接続部と、を含む第１の主端子と、
前記外部電源の負極に接続される負極外部端子と、前記負極外部端子に連結して形成され前記絶縁回路基板群に対して水平であって第２の台形形状を有し、前記第１のリードフレーム部の上方に対して所定距離離隔して前記第１の台形形状に前記第２の台形形状が重なり合う第２のリードフレーム部と、前記第２のリードフレーム部の端部から前記絶縁回路基板群に向かって斜め方向または鉛直方向に延伸して形成される第２の基板接続部と、を含んで前記第１の主端子の上方に位置する第２の主端子と、を備え、前記第１の主端子と前記第２の主端子とが一体化されている外部接続主端子と、
を有する半導体装置。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
前記第１の基板接続部または前記第２の基板接続部の少なくとも一方が前記絶縁回路基板群に向かって斜め方向に延伸される、請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第１の基板接続部は、前記第１のリードフレーム部の水平面に対して３０°から８０°の範囲内の角度で斜め方向に延伸され、前記第２の基板接続部は、前記第２のリードフレーム部の水平面に対して３０°から８０°の範囲内の角度で斜め方向に延伸される、請求項２記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第１のリードフレーム部および前記第２のリードフレーム部の周囲と、前記第１の台形形状に前記第２の台形形状が重なり合う重畳領域の空間とは、絶縁物でモールドされる、請求項１記載の半導体装置。
【請求項５】
前記絶縁物は、前記第１の基板接続部と前記第２の基板接続部との間に挟まれた突起部を有する、請求項４記載の半導体装置。
【請求項６】
前記突起部の下端部よりも上側まで封止部材が充填される、請求項５記載の半導体装置。
【請求項７】
前記第１のリードフレーム部は、前記正極外部端子に連結されている第１の長辺側の底と、前記第１の長辺側の底から前記第１の基板接続部に近づくにつれて幅が狭くなる第１の短辺側の底とを含む前記第１の台形形状を有し、
前記第２のリードフレーム部は、前記負極外部端子に連結されている第２の長辺側の底と、前記第２の長辺側の底から前記第２の基板接続部に近づくにつれて幅が狭くなる第２の短辺側の底とを含む前記第２の台形形状を有する、請求項１記載の半導体装置。
【請求項８】
長方形の装置形状を有して短辺側に第１の短辺と第２の短辺とが含まれ、長辺側に第１の長辺と第２の長辺とが含まれ、
前記絶縁回路基板群は、第１の絶縁回路基板、第２の絶縁回路基板、第３の絶縁回路基板および第４の絶縁回路基板を含み、
前記第１の絶縁回路基板に対して前記第１の短辺から前記第２の短辺に向かう第１方向に前記第３の絶縁回路基板が配置され、前記第１の絶縁回路基板に対して前記第１の長辺から前記第２の長辺に向かう第２方向に前記第２の絶縁回路基板が配置され、前記第２の絶縁回路基板に対して前記第１方向であり前記第３の絶縁回路基板に対して前記第２方向に前記第４の絶縁回路基板が配置される場合、
前記装置形状の前記長辺側の中央部にあって、前記第１の絶縁回路基板と前記第３の絶縁回路基板が向かい合う箇所および前記第２の絶縁回路基板と前記第４の絶縁回路基板が向かい合う箇所が含まれる接続エリアに、前記第１のリードフレーム部の前記第１の短辺側の底および前記第２のリードフレーム部の前記第２の短辺側の底が位置し、
前記第１のリードフレーム部の前記第１の長辺側の底および前記第２のリードフレーム部の前記第２の長辺側の底は前記装置形状の前記短辺側の近傍に位置する、
請求項７記載の半導体装置。
【請求項９】
前記第１の基板接続部は、第１の接続端子および第２の接続端子を含み、前記第２の基板接続部は、第３の接続端子および第４の接続端子を含み、
前記第１の接続端子は、前記接続エリア内の前記第１の絶縁回路基板に敷設されている第１の回路パターンに接続され、前記第２の接続端子は、前記接続エリア内の前記第２の絶縁回路基板に敷設されている第２の回路パターンに接続され、
前記第３の接続端子は、前記接続エリア内の前記第３の絶縁回路基板に敷設されている第３の回路パターンに接続され、前記第４の接続端子は、前記接続エリア内の前記第４の絶縁回路基板に敷設されている第４の回路パターンに接続される、請求項８記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記第１の接続端子の前記第１の回路パターンへの接続箇所および前記第２の接続端子の前記第２の回路パターンへの接続箇所を結ぶ第１の線分と、前記第３の接続端子の前記第３の回路パターンへの接続箇所および前記第４の接続端子の前記第４の回路パターンへの接続箇所を結ぶ第２の線分とは平行である、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】
本発明は、半導体装置および外部接続主端子に関する。
続きを表示（約 3,100 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体装置において、コレクタ電極接合部およびエミッタ電極接合部が上下方向の位置が等しく所定間隔で左右に隣接されている（例えば、特許文献１を参照）。第１導電板に接続されて基板主面に平行に配線される第１配線部を含む第１リードフレームと、第２導電板に接続されて第１配線部のおもて面に間隙を設けて重畳して配線される第２配線部を含む第２リードフレームとを包含する配線保持部を有する（例えば、特許文献２）。正極側のリードフレームと負極側のリードフレームが互いに重なり合う領域を有する（例えば、特許文献３～６を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１３－０２１１０７号公報
国際公開第２０２１／０２９１５０号
特開２０２３－０００１３１号公報
特開２０２３－０１４５２４号公報
特開２０２３－１４４４７４号公報
国際公開第２０１８／１４２８６３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、寄生インダクタンスを低減してスイッチング損失の低減化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、半導体装置が提供される。半導体装置は、絶縁回路基板群と、第１の主端子および第２の主端子が一体化された外部接続主端子とを有する。絶縁回路基板群には、複数の絶縁回路基板が含まれる。第１の主端子は、外部電源の正極に接続される正極外部端子と、正極外部端子に連結して形成され絶縁回路基板群に対して水平であって第１の台形形状を有する第１のリードフレーム部と、第１のリードフレーム部の端部から絶縁回路基板群に向かって斜め方向または鉛直方向に延伸して形成される第１の基板接続部と、を含む。第２の主端子は、外部電源の負極に接続される負極外部端子と、負極外部端子に連結して形成され絶縁回路基板群に対して水平であって第２の台形形状を有し、第１のリードフレーム部の上方に対して所定距離離隔して第１の台形形状に第２の台形形状が重なり合う第２のリードフレーム部と、第２のリードフレーム部の端部から絶縁回路基板群に向かって斜め方向または鉛直方向に延伸して形成される第２の基板接続部と、を含んで第１の主端子の上方に位置する。
また、上記課題を解決するために、外部接続主端子が提供される。外部接続主端子は、第１の主端子と、第２の主端子とを有する。第１の主端子は、外部電源の正極に接続される正極外部端子と、正極外部端子に連結して形成され複数の絶縁回路基板が含まれる絶縁回路基板群に対して水平であって第１の台形形状を有する第１のリードフレーム部と、第１のリードフレーム部の端部から絶縁回路基板群に向かって斜め方向または鉛直方向に延伸して形成される第１の基板接続部と、を含む。第２の主端子は、外部電源の負極に接続される負極外部端子と、負極外部端子に連結して形成され絶縁回路基板群に対して水平であって第２の台形形状を有し、第１のリードフレーム部の上方に対して所定距離離隔して第１の台形形状に第２の台形形状が重なり合う第２のリードフレーム部と、第２のリードフレーム部の端部から絶縁回路基板群に向かって斜め方向または鉛直方向に延伸して形成される第２の基板接続部と、を含んで第１の主端子の上方に位置する。
【発明の効果】
【０００６】
１側面によれば、寄生インダクタンスを低減してスイッチング損失を低減化することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
半導体装置の第１の平面図である。
半導体装置の側面図である。
半導体装置の側断面図である。
半導体装置の第２の平面図である。
半導体装置の第３の平面図である。
半導体装置の第４の平面図である。
半導体装置の機能の等価回路を示す図である。
第１の参考例のＰＮ主端子の構成を示す図である。
第２の参考例のＰＮ主端子の構成を示す図である。
第３の参考例のＰＮ主端子の構成を示す図である。
第１、第２、第３の参考例のＰＮ主端子の評価を示す図である。
本実施の形態のＰＮ主端子の構成の一例を示す図である。
ＰＮ主端子の接続端子の第１の延伸方向の一例を示す図である。（ａ）はＰ主端子の接続端子の延伸方向を示し、（ｂ）はＮ主端子の接続端子の延伸方向を示している。
ＰＮ主端子の接続端子の第２の延伸方向の一例を示す図である。（ａ）はＰ主端子の接続端子の延伸方向を示し、（ｂ）はＮ主端子の接続端子の延伸方向を示している。
Ｐ主端子に形成されている接続端子の傾斜角度および接続箇所を説明するための図である。
Ｎ主端子に形成されている接続端子の傾斜角度および接続箇所を説明するための図である。
本実施の形態のＰＮ主端子の構成の一例を示す図である。
絶縁物の突起部について説明するための図である。
ＰＮ主端子の接続エリアの一例を示す図である。
本実施の形態のＰＮ主端子の評価を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して、実施の形態について説明する。なお、以下の説明において、「おもて面」および「上面」とは、図の半導体装置において、上側（＋Ｚ方向）を向いたＸ－Ｙ面を表す。同様に、「上」とは、図の半導体装置において、上側（＋Ｚ方向）の方向を表す。「裏面」および「下面」とは、図の半導体装置において、下側（－Ｚ方向）を向いたＸ－Ｙ面を表す。同様に、「下」とは、図の半導体装置において、下側（－Ｚ方向）の方向を表す。必要に応じて他の図面でも同様の方向性を意味する。「おもて面」、「上面」、「上」、「裏面」、「下面」、「下」、「側面」は、相対的な位置関係を特定する便宜的な表現に過ぎず、本発明の技術的思想を限定するものではない。例えば、「上」および「下」は、必ずしも地面に対する鉛直方向を意味しない。つまり、「上」および「下」の方向は、重力方向に限定されない。
【０００９】
半導体装置について、図１～図３を用いて説明する。図１は半導体装置の第１の平面図である。図２は半導体装置の側面図である。図３は半導体装置の側断面図である。なお、図３は、図１の一点鎖線Ｘ１－Ｘ１における断面図である。また、図３は、ワイヤの図示を省略している。
【００１０】
半導体装置１０は、裏面に配置された放熱板２１と、放熱板２１上に設けられ、側面を覆うケース２２を備えている。また、半導体装置１０は、放熱板２１およびケース２２で囲われた収納領域２２ａ内に構成部品を収納し、収納領域２２ａ内の構成部品が封止部材２４で封止されている。収納領域２２ａには、構成部品として、絶縁回路基板や、絶縁回路基板上に配置された半導体チップ、これらを接続するワイヤ等が設けられている。図３には、絶縁回路基板の一部として絶縁回路基板３１、３３を示している。また、半導体装置１０は、外部接続出力端子４１と、主端子４２（第１の主端子）および主端子４３（第２の主端子）を含む外部接続主端子４０とを備えている。
（【００１１】以降は省略されています）

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