电力变换装置的制作方法

文档序号:25543270发布日期:2021-06-18 20:40
电力变换装置的制作方法

本公开涉及电力变换装置。



背景技术:

例如,公开了通过将来自直流电源的直流电力变换为交流电力,例如向三相交流马达供给电力的电力变换装置(例如专利文献1)。电力变换装置根据1次侧的控制信号,在2次侧的电力电路中输出预定的电力。在这样的电力变换装置中,以1次侧的控制电路为目的,使用将1次侧的控制电路和2次侧的电力电路电切断的绝缘电路。作为绝缘电路的一例,列举出光电耦合器。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2014-165956号公报



技术实现要素:

发明要解决的课题

绝缘电路例如安装于构成电力变换装置的基板等。因此,电力变换装置的小型化因绝缘电路的设置而受阻。

本公开是鉴于上述情况而完成的,其课题在于提供一种能够实现小型化的电力变换装置。

用于解决课题的手段

由本公开提供的电力变换装置具有:半导体装置,其具有构成1次侧控制电路的控制芯片、构成2次侧电力电路的半导体芯片以及将所述1次侧控制电路与所述2次侧电力电路电绝缘且具有所述1次侧控制电路与所述2次侧电力电路的信号传递功能的传递电路;以及基板,其搭载有所述半导体装置,所述基板具有导电部,所述电力变换装置具有:第一连接端子,其设置于所述基板且与所述导电部导通,所述电力变换装置具有:第一导通路径,其至少一部分由所述基板的所述导电部构成,且使所述半导体装置的所述1次侧控制电路与所述第一连接端子电导通。

发明效果

根据本公开的电力变换装置,能够实现小型化。

本公开的其他特征以及优点通过参照附图而在以下进行的详细说明而更加明确。

附图说明

图1是表示本公开的第一实施方式的电力变换装置的俯视图。

图2是表示本公开的第一实施方式的电力变换装置的系统结构图。

图3是表示本公开的第一实施方式的电力变换装置的主要部分放大俯视图。

图4是表示本公开的第一实施方式的电力变换装置的主要部分放大俯视图。

图5是表示本公开的第一实施方式的电力变换装置的主要部分放大俯视图。

图6是表示本公开的第一实施方式的电力变换装置的主要部分放大俯视图。

图7是沿图4的vii-vii线的主要部分放大剖视图。

图8是沿图4的viii-viii线的主要部分放大剖视图。

图9是沿图5的ix-ix线的主要部分放大剖视图。

图10是表示本公开的第一实施方式的半导体装置的立体图。

图11是表示本公开的第一实施方式的半导体装置的俯视图。

图12是表示本公开的第一实施方式的半导体装置的仰视图。

图13是表示本公开的第一实施方式的半导体装置的侧视图。

图14是表示本公开的第一实施方式的半导体装置的主要部分俯视图。

图15是沿图14的xv-xv线的剖视图。

图16是沿图14的xvi-xvi线的剖视图。

图17是示意性地表示本公开的第一实施方式的半导体装置的电气结构的电路图。

具体实施方式

以下,参照附图对本公开的优选的实施方式进行具体说明。

本公开中的“第一”、“第二”、“第三”等用语简单地用作标签,未必意图对这些对象物排序。

<第一实施方式>

图1至图9表示了本公开的第一实施方式的电力变换装置a1。本实施方式的电力变换装置a1具有:半导体装置b1、基板h、连接端子t1、t2、t3、t4、t5、多个电阻器r以及多个电容器c。电力变换装置a1例如将来自作为功率电源的电源e3的直流电力变换为用于驱动马达m1的三相交流电力。但是,本公开的电力变换装置的用途、功能没有任何限定。

图1是表示电力变换装置a1的俯视图。图2是表示电力变换装置a1的系统结构图。图3是表示电力变换装置a1的主要部分放大俯视图。图4是表示电力变换装置a1的主要部分放大俯视图。图5是表示电力变换装置a1的主要部分放大俯视图。图6是表示电力变换装置a1的主要部分放大俯视图。图7是沿图4的vii-vii线的主要部分放大剖视图。图8是沿图4的viii-viii线的主要部分放大剖视图。图9是沿图5的ix-ix线的主要部分放大剖视图。在这些图中,x方向相当于本公开的第二方向,y方向相当于本公开的第一方向,z方向相当于本公开的厚度方向。

<基板h>

在基板h上搭载有半导体装置b1、多个电阻器r及多个电容器c。本实施方式的基板h具有:基材j、导电部k及绝缘层l。基板h相当于本公开的第一基板。

基材j是由绝缘性材料构成的板状部件。作为基材j的材质,例如列举玻璃环氧树脂。本实施方式的基材j具有:主面j11、背面j12、第一面j13、第二面j14、第三面j15以及第四面j16。

主面j11朝向z方向。背面j12在z方向上朝向主面j11的相反侧。第一面j13在z方向上位于主面j11与背面j12之间,在图示的示例中,与主面j11以及背面j12相连。第一面j13朝向x方向。第二面j14在z方向上位于主面j11与背面j12之间,在图示的示例中,与主面j11及背面j12相连。第二面j14在x方向上朝向第一面j13的相反侧。第三面j15在z方向上位于主面j11与背面j12之间,在图示的示例中,与主面j11以及背面j12相连。第三面j15朝向y方向。第四面j16在z方向上位于主面j11与背面j12之间,在图示的示例中,与主面j11以及背面j12相连。第四面j16在y方向上朝向第三面j15的相反侧。

导电部k配置在基材j上,由导电性材料构成。作为导电部k的材质,例如列举cu、ni、ti等。导电部k例如通过镀敷而形成。

本实施方式的导电部k包含主面部k1、背面部k2以及多个贯穿部k3。主面部k1配置在基材j的主面j11上。背面部k2配置在基材j的背面j12上。多个贯穿部k3分别在z方向上贯穿基材j,使主面部k1的一部分与背面部k2的一部分导通。

贯穿部k3包含多个贯穿部k31、多个贯穿部k32、多个贯穿部k33、多个贯穿部k34以及多个贯穿部k39。多个贯穿部k39包含多个贯穿部k391、多个贯穿部k392、多个贯穿部k393、多个贯穿部k394、多个贯穿部k395、多个贯穿部k396、多个贯穿部k397、多个贯穿部k398、多个贯穿部k399、多个贯穿部k39a。

如图4所示,多个贯穿部k391沿基材j的第三面j15在x方向上排列。如图7所示,贯穿部k391在z方向上贯穿基材j,到达基材j的主面j11和背面j12。贯穿部k391是筒状,能够使细长的部件插通。多个贯穿部k391的个数没有特别限定,在图示的示例中,设置有9个贯穿部k391。

如图4所示,多个贯穿部k392沿基材j的第三面j15在x方向上排列。多个贯穿部k392相对于多个贯穿部k391在x方向上分离地配置。贯穿部k392在z方向上贯穿基材j,到达基材j的主面j11和背面j12。贯穿部k392是筒状,能够使细长的部件插通。多个贯穿部k392的个数没有特别限定,在图示的示例中,设置有2个贯穿部k392。

如图4所示,多个贯穿部k393沿基材j的第三面j15在x方向上排列。多个贯穿部k393相对于多个贯穿部k392在x方向上分离地配置。贯穿部k393在z方向上贯穿基材j,到达基材j的主面j11和背面j12。贯穿部k393是筒状,能够使细长的部件插通。多个贯穿部k393的个数没有特别限定,在图示的示例中,设置有2个贯穿部k393。

如图6所示,多个贯穿部k394沿基材j的第一面j13在y方向上排列。贯穿部k394在z方向上贯穿基材j,到达基材j的主面j11和背面j12。贯穿部k394是筒状,能够使细长的部件插通。多个贯穿部k394的个数没有特别限定,在图示的示例中,设置有2个贯穿部k394。

如图5所示,多个贯穿部k395沿基材j的第四面j16在x方向上排列。贯穿部k395在z方向上贯穿基材j,到达基材j的主面j11和背面j12。贯穿部k395是筒状,能够使细长的部件插通。多个贯穿部k395的个数没有特别限定,在图示的示例中,设置有3个贯穿部k395。

如图4所示,多个贯穿部k396相对于多个贯穿部k391在y方向上配置于第四面j16侧,在x方向上排列。如图7所示,贯穿部k396在z方向上贯穿基材j,到达基材j的主面j11和背面j12。贯穿部k396是筒状,能够使细长的部件插通。多个贯穿部k396的个数没有特别限定,在图示的示例中,设置有10个贯穿部k396。

如图3所示,多个贯穿部k397相对于多个贯穿部k396在x方向上分离地配置于第一面j13侧。另外,多个贯穿部k397在y方向上配置于比多个贯穿部k396靠第四面j16侧的位置。多个贯穿部k397在x方向上排列。贯穿部k397在z方向上贯穿基材j,到达基材j的主面j11和背面j12。贯穿部k397是筒状,能够使细长的部件插通。多个贯穿部k397的个数没有特别限定,在图示的示例中,设置有8个贯穿部k397。

如图4所示,多个贯穿部k398相对于多个贯穿部k396在x方向上分离地配置于第二面j14侧。另外,多个贯穿部k398在y方向上配置于比多个贯穿部k396靠第四面j16侧的位置。多个贯穿部k398在x方向上排列。贯穿部k398在z方向上贯穿基材j,到达基材j的主面j11和背面j12。贯穿部k398是筒状,能够使细长的部件插通。多个贯穿部k398的个数没有特别限定,在图示的示例中,设置有3个贯穿部k398。

如图5所示,多个贯穿部k399相对于多个贯穿部k395在x方向上分离地配置于第二面j14侧。另外,多个贯穿部k399在y方向上配置于比多个贯穿部k395靠第三面j15侧的位置。多个贯穿部k399在x方向上排列。贯穿部k399在z方向上贯穿基材j,到达基材j的主面j11和背面j12。贯穿部k399是筒状,能够使细长的部件插通。多个贯穿部k399的个数没有特别限定,在图示的示例中,设置有3个贯穿部k399。

如图5以及图6所示,多个贯穿部k39a相对于多个贯穿部k399在x方向上分离地配置于第一面j13侧。另外,多个贯穿部k39a在y方向上配置于与多个贯穿部k399大致相同的位置。多个贯穿部k39a在x方向上排列。贯穿部k39a在z方向上贯穿基材j,到达基材j的主面j11和背面j12。贯穿部k39a是筒状,能够使细长的部件插通。多个贯穿部k39a的个数没有特别限定,在图示的示例中,设置有5个贯穿部k39a。

本实施方式的主面部k1包含多条主面布线k11、多条主面布线k12、多条主面布线k13、主面布线k14、主面布线k15、主面布线k16以及多条主面布线k17。

本实施方式的背面部k2包含多条背面布线k21、多条背面布线k22、多条背面布线k23以及多个焊盘部k29。

如图4所示,多条主面布线k11包含主面布线k111、k112、k113、k114、k115、k116、k117、k118、k119、k11a、k11b、k11c、k11d、k11e、k11f、k11g、k11h、k11i。

如图4以及图7所示,主面布线k111与贯穿部k396相连,朝向第三面j15在y方向上延伸。主面布线k111包含1个中断的部分。在该部分安装后述的电子部件。主面布线k11a在y方向上相对于主面布线k111分离地配置于第三面j15侧。主面布线k11a在y方向上延伸,在y方向观察时与主面布线k111重叠。主面布线k11a与贯穿部k391相连。主面布线k11a包含1个中断的部分。在该部分安装后述的电子部件。

如图4所示,多条背面布线k21包含背面布线k211、k212、k213、k214、k215、k216、k217。如图4以及图7所示,背面布线k211在y方向上延伸,设置于在x方向上与主面布线k111重叠的位置。

图7所示的贯穿部k31在z方向上贯穿基材j,到达基材j的主面j11和背面j12。该贯穿部k31与主面布线k111以及背面布线k211双方相连。主面布线k111具有从贯穿部k31在y方向上向第三面j15侧延伸的部分。

图7所示的贯穿部k32在z方向上贯穿基材j,到达基材j的主面j11和背面j12。该贯穿部k32与主面布线k11a以及背面布线k211双方相连。

如图4所示,主面布线k112在x方向上相对于主面布线k111配置于第二面j14侧。主面布线k112与1个贯穿部k396相连,朝向第三面j15在y方向上延伸。主面布线k112包含1个中断的部分。在该部分安装后述的电子部件。主面布线k11b在y方向上相对于主面布线k112分离地配置于第三面j15侧。主面布线k11b在y方向上延伸,在y方向观察时与主面布线k112重叠。主面布线k11b与1个贯穿部k391相连。主面布线k11b包含1个中断的部分。在该部分安装后述的电子部件。

如图4所示,背面布线k212在y方向上延伸,设置于在x方向上与主面布线k112重叠的位置。

1个贯穿部k31与主面布线k112以及背面布线k212双方相连。主面布线k112具有从贯穿部k31在y方向上向第三面j15侧延伸的部分。1个贯穿部k32与主面布线k11b以及背面布线k212双方相连。

如图4所示,主面布线k113在x方向上相对于主面布线k112配置在第二面j14侧。主面布线k113与1个贯穿部k396相连,朝向第三面j15在y方向上延伸。主面布线k113包含1个中断的部分。在该部分安装后述的电子部件。主面布线k11c在y方向上相对于主面布线k113分离地配置于第三面j15侧。主面布线k11c在y方向上延伸,在y方向观察时与主面布线k113重叠。主面布线k11c与1个贯穿部k391相连。主面布线k11c包含1个中断的部分。在该部分安装后述的电子部件。

如图4所示,背面布线k213在y方向上延伸,设置于在x方向上与主面布线k113重叠的位置。

1个贯穿部k31与主面布线k113和背面布线k213双方相连。主面布线k113具有从贯穿部k31在y方向上向第三面j15侧延伸的部分。1个贯穿部k32与主面布线k11c以及背面布线k213双方相连。

如图4所示,主面布线k114在x方向上相对于主面布线k113配置在第二面j14侧。主面布线k114与1个贯穿部k396相连,朝向第三面j15在y方向上延伸。主面布线k114包含1个中断的部分。在该部分安装后述的电子部件。主面布线k11d在y方向上相对于主面布线k114分离地配置于第三面j15侧。主面布线k11d在y方向上延伸,在y方向观察时与主面布线k114重叠。主面布线k11d与1个贯穿部k391相连。主面布线k11d包含1个中断的部分。在该部分安装后述的电子部件。

如图4所示,背面布线k214在y方向上延伸,设置于在x方向上与主面布线k114重叠的位置。

1个贯穿部k31与主面布线k114和背面布线k214双方相连。主面布线k114具有从贯穿部k31在y方向上向第三面j15侧延伸的部分。1个贯穿部k32与主面布线k11d以及背面布线k214双方相连。

如图4所示,主面布线k115在x方向上相对于主面布线k114配置在第二面j14侧。主面布线k115与1个贯穿部k396相连,朝向第三面j15在y方向上延伸。主面布线k115包含1个中断的部分。在该部分安装后述的电子部件。主面布线k11e在y方向上相对于主面布线k115分离地配置于第三面j15侧。主面布线k11e在y方向上延伸,在y方向观察时与主面布线k115重叠。主面布线k11e与1个贯穿部k391相连。主面布线k11e包含1个中断的部分。在该部分安装后述的电子部件。

如图4所示,背面布线k215在y方向上延伸,设置于在x方向上与主面布线k115重叠的位置。

1个贯穿部k31与主面布线k115和背面布线k215双方相连。主面布线k115具有从贯穿部k31在y方向上向第三面j15侧延伸的部分。1个贯穿部k32与主面布线k11e和背面布线k215双方相连。

如图4所示,主面布线k116在x方向上相对于主面布线k115配置在第二面j14侧。主面布线k116与1个贯穿部k396相连,朝向第三面j15在y方向上延伸。主面布线k116包含1个中断的部分。在该部分安装后述的电子部件。主面布线k11f在y方向上相对于主面布线k116分离地配置于第三面j15侧。主面布线k11f在y方向上延伸,在y方向观察时与主面布线k116重叠。主面布线k11f与1个贯穿部k391相连。主面布线k11f包含1个中断的部分。在该部分安装后述的电子部件。

如图4所示,背面布线k216在y方向上延伸,设置于在x方向上与主面布线k116重叠的位置。

1个贯穿部k31与主面布线k116和背面布线k216双方相连。主面布线k116具有从贯穿部k31在y方向上向第三面j15侧延伸的部分。1个贯穿部k32与主面布线k11f以及背面布线k216双方相连。

如图4所示,主面布线k117在x方向上相对于主面布线k116配置在第二面j14侧。主面布线k117在y方向上从1个贯穿部k396配置在第三面j15侧,在y方向上延伸。主面布线k117与1个贯穿部k391相连。

如图4所示,主面布线k118在x方向上相对于主面布线k117配置于第二面j14侧。主面布线k118与1个贯穿部k396相连,在y方向上延伸。主面布线k118与1个贯穿部k391相连。

如图4所示,主面布线k119在x方向上相对于主面布线k118配置于第二面j14侧。主面布线k119与1个贯穿部k396相连,在y方向上延伸。主面布线k119与1个贯穿部k391相连。

如图4所示,主面布线k11g与主面布线k111、k112、k113、k114、k115、k116的y方向上的第三面j15侧的端部相连,在x方向上延伸。主面布线k11g还与主面布线k117相连。

如图4所示,主面布线k11h与主面布线k119的y方向中途部分相连。主面布线k11h具有在x方向上从主面布线k119向第二面j14侧延伸的部分、和在y方向上朝向第三面j15延伸的部分。主面布线k11h与1个贯穿部k392相连。

如图4所示,主面布线k11i在x方向上相对于主面布线k119配置在第二面j14侧。主面布线k11i与1个贯穿部k396相连。主面布线k11i具有从贯穿部k396在y方向上向第三面j15侧延伸的部分、在x方向上向第二面j14侧延伸的部分、以及在y方向上向第三面j15侧延伸的部分。主面布线k11i与1个贯穿部k392相连。

背面布线k217在x方向上延伸,在z方向观察时与主面布线k117、k118、k119、k11i重叠。另外,背面布线k217在x方向观察时与主面布线k11g重叠。

如图4所示,背面布线k217与2个贯穿部k33相连。一个贯穿部k33与主面布线k117以及背面布线k217相连。另一个贯穿部k33与主面布线k11i和背面布线k217相连。

如图3所示,多条主面布线k12包含主面布线k121、k122、k123、k124、k125、k126。

如图3所示,主面布线k121与1个贯穿部k397相连,具有在y方向上向第三面j15侧延伸的部分、和在x方向上向第一面j13侧延伸的部分。

如图3所示,主面布线k122在x方向上相对于主面布线k121配置在第二面j14侧。主面布线k122与1个贯穿部k397相连,具有在y方向上向第三面j15侧延伸的部分、和在x方向上向第一面j13侧延伸的部分。

如图3所示,主面布线k123在x方向上相对于主面布线k122配置在第二面j14侧。主面布线k123与1个贯穿部k397相连,在y方向上向第三面j15侧延伸。

如图3所示,主面布线k124在x方向上相对于主面布线k123配置在第二面j14侧。主面布线k124与1个贯穿部k397相连,在y方向上向第三面j15侧延伸。

如图3所示,主面布线k125在x方向上相对于主面布线k124配置在第二面j14侧。主面布线k125与1个贯穿部k397相连,在y方向上向第三面j15侧延伸。

如图3所示,主面布线k126在x方向上相对于主面布线k125配置在第二面j14侧。主面布线k126与1个贯穿部k397相连,在y方向上向第三面j15侧延伸。

如图4所示,多条主面布线k13包含主面布线k131、k132。

如图4所示,主面布线k131在x方向上相对于主面布线k11i配置在第二面j14侧。主面布线k131与1个贯穿部k398相连。主面布线k131在y方向上延伸,与1个贯穿部k393相连。

如图4所示,主面布线k132在x方向上相对于主面布线k131配置在第二面j14侧。主面布线k132与1个贯穿部k398相连。主面布线k132在y方向上延伸,与1个贯穿部k393相连。

如图4、图5以及图6所示,多条主面布线k14包含第一部k141、第二部k142、第三部k143以及第四部k144。

第一部k141相对于主面布线k13的主面布线k132与x方向上的第二面j14侧相连。第一部k141的y方向尺寸即尺寸y141例如比主面布线k11g的y方向尺寸即y11g大。另外,第一部k141在x方向观察时与多个贯穿部k396重叠。第一部k141的x方向尺寸即尺寸x141比尺寸y141大。在图示的示例中,第一部k141是矩形形状。

第二部k142相对于第一部k141与y方向上的第四面j16侧相连。另外,第二部k142与第一部k141的x方向上的第二面j14侧的部分相连。第一部k141从第一部k141沿y方向向第四面j16侧延伸。第二部k142的x方向尺寸即尺寸x142比尺寸x141小。另外,尺寸x142比主面布线k111的x方向尺寸即尺寸x111大。

第三部k143相对于第二部k142与y方向上的第四面j16侧相连。第三部k143的x方向尺寸即尺寸x143比尺寸x141大。另外,第三部k143的y方向尺寸即尺寸y143比尺寸y141大。第三部k143在y方向观察时与3个贯穿部k399重叠。在图示的示例中,第三部k143是矩形形状。

第四部k144相对于第三部k143与x方向上的第一面j13侧相连。第四部k144沿第四面j16在x方向上延伸,与2个贯穿部k394中的在y方向上位于第四面j16侧的贯穿部相连。第四部k144的y方向尺寸即尺寸y144比尺寸y143小。另外,尺寸y144比尺寸y11g大。

如图4以及图5所示,多条主面布线k15具有:第一部k151、第二部k152、第三部k153、第四部k154以及第五部k155。

第一部k151相对于主面布线k14的第一部k141与y方向上的第四面j16侧相连。第一部k151相对于第二部k142分离地配置于x方向上的第一面j13侧。第一部k151具有从第一部k141沿y方向向第四面j16侧延伸的部分、和从该部分的y方向端部向x方向上的第一面j13侧延伸的部分。第一部k151的在y方向上延伸的部分的x方向尺寸即尺寸x151比尺寸x142小。第一部k151的在y方向上延伸的部分包含2个中断的部分。在该部分安装后述的电子部件。第一部k151的在x方向上延伸的部分的y方向尺寸即尺寸y151比尺寸y143小。另外,尺寸y151比尺寸y11g大。

第二部k152与3个贯穿部k398中的在x方向上位于最靠第一面j13侧的贯穿部相连。第二部k152具有从该贯穿部k398向y方向上的第四面j16侧延伸的部分、和从该部分向x方向上的第二面j14侧延伸而与第一部k151相连的部分。

第三部k153与第一部k151的在x方向上延伸的部分的第一面j13侧的端部相连,向y方向上的第三面j15侧延伸。第三部k153与3个贯穿部k399中的在x方向上位于最靠第一面j13的贯穿部相连。

第四部k154与第一部k151的在x方向上延伸的部分相连。第四部k154相对于第三部k153与x方向上的第二面j14分离。第四部k154从第一部k151的在x方向上延伸的部分向y方向上的第三面j15侧延伸。第四部k154与3个贯穿部k399中的在x方向上位于中央的贯穿部相连。

第五部k155与第一部k151的在x方向上延伸的部分相连。第五部k155相对于第四部k154与x方向上的第二面j14分离。第五部k155从第一部k151的在x方向上延伸的部分向y方向上的第三面j15侧延伸。第四部k154与3个贯穿部k399中的在x方向上位于最靠第二面j14侧的贯穿部相连。

如图4所示,多条背面布线k22具有背面布线k221和背面布线k222。

背面布线k221与多个贯穿部k397中的在x方向上位于从第二面j14侧起第二个位置的贯穿部相连。背面布线k221具有:从该贯穿部k397向y方向上的第四面j16侧延伸的部分、从该部分向x方向上的第二面j14侧延伸的部分、以及从该部分向y方向上的第三面j15侧延伸,与3个贯穿部k398中的在x方向上位于最靠第二面j14侧的贯穿部相连的部分。如图4以及图8所示,背面布线k221在z方向观察时与主面布线k15的第二部k152重叠。

背面布线k222与多个贯穿部k397中的在x方向上位于最靠第二面j14侧的贯穿部相连。背面布线k222具有:从该贯穿部k397向y方向上的第四面j16侧延伸的部分、从该部分向x方向上的第二面j14侧延伸的部分、以及从该部分向y方向上的第三面j15侧延伸,与3个贯穿部k398中的在x方向上位于中央的贯穿部相连的部分。如图4以及图8所示,背面布线k222在z方向观察时与主面布线k15的第二部k152重叠。

如图4所示,主面布线k16包含主面布线k161。主面布线k161与2个贯穿部k394中的在y方向上位于第三面j15侧的贯穿部相连。主面布线k161具有:从该贯穿部k394在x方向上向第二面j14侧延伸的部分、以及从该部分在y方向上向第三面j15侧延伸,与2个贯穿部k39a中的在x方向上位于第二面j14侧的贯穿部相连的部分。主面布线k161中的在x方向上延伸的部分的y方向尺寸即尺寸y161与尺寸y144大致相同。

如图5所示,多条主面布线k17包含主面布线k171、主面布线k172以及主面布线k173。

如图5以及图9所示,主面布线k171与多个贯穿部k39a中的在x方向上位于从第二面j14侧起第三个位置的贯穿部相连,朝向第四面j16在y方向上延伸。主面布线k171的x方向尺寸即尺寸x171比尺寸x111大。

如图5所示,多条背面布线k23包含背面布线k231、k232、k233。如图5以及图9所示,背面布线k231在y方向上延伸,设置于在x方向上与主面布线k171重叠的位置。背面布线k231与3个贯穿部k395中的在x方向上位于最靠第一面j13侧的贯穿部相连。另外,背面布线k231的端部在z方向观察时与主面布线k171的端部重叠。

图5和图9所示的多个贯穿部k34在z方向上贯穿基材j,到达基材j的主面j11和背面j12。这些贯穿部k34与主面布线k171和背面布线k231双方相连。多个贯穿部k34的个数没有特别限定,也可以是3个以上。另外,多个贯穿部k34并不限定于在y方向上排列为1列,例如也可以排列为多列。

如图5所示,主面布线k172与多个贯穿部k39a中的在x方向上位于从第二面j14侧起第二个位置的贯穿部相连,朝向第四面j16在y方向上延伸。

如图5所示,背面布线k232在y方向上延伸,设置于在x方向上与主面布线k172重叠的位置。背面布线k232与3个贯穿部k395中的在x方向上位于中央的贯穿部相连。另外,背面布线k232的端部在z方向观察时与主面布线k172的端部重叠。

如图5所示,2个贯穿部k34与主面布线k172以及背面布线k232双方相连。多个贯穿部k34的个数没有特别限定,也可以是3个以上。另外,多个贯穿部k34并不限定于在y方向上排列为1列,例如也可以排列为多列。

如图5所示,主面布线k173与多个贯穿部k39a中的在x方向上位于最靠第二面j14侧的贯穿部相连,朝向第四面j16在y方向上延伸。

如图5所示,背面布线k233在y方向上延伸,设置于在x方向上与主面布线k173重叠的位置。背面布线k233与3个贯穿部k395中的在x方向上位于最靠第二面j14的贯穿部相连。另外,背面布线k233的端部在z方向观察时与主面布线k173的端部重叠。

如图5所示,2个贯穿部k34与主面布线k173和背面布线k233双方相连。多个贯穿部k34的个数没有特别限定,也可以是3个以上。另外,多个贯穿部k34并不限定于在y方向上排列为1列,例如也可以排列为多列。

绝缘层l覆盖导电部k的一部分,使其他部分露出。绝缘层l例如由抗蚀剂膜构成。在图1以及图3至图6中,省略了绝缘层l。

如图7至图9所示,本实施方式的绝缘层l包含第一面部l1和第二面部l2。第一面部l1配置在基材j的主面j11上,局部覆盖导电部k的主面部k1。第二面部l2配置在背面j12上,局部覆盖导电部k的背面部k2。

<连接端子t1、t2、t3、t4、t5>

连接端子t1、t2、t3、t4、t5安装于基板h,分别与导电部k导通。

如图1、图4以及图7所示,连接端子t1沿基材j的第三面j15配置,在图示的示例中,在z方向观察时与第三面j15重叠。连接端子t1的端子销从基材j的主面j11侧插通到多个贯穿部k391中,通过焊料等与多个焊盘部k291导通接合。在图示的示例中,连接端子t1与主面布线k11a、k11b、k11c、k11d、k11e、k11f、k118、k119连接。如图1所示,连接端子t1与设置在电力变换装置a1外的例如微控制器单元p1连接。连接端子t1相当于本公开的第一连接端子。

如图1以及图4所示,连接端子t2沿基材j的第三面j15配置,在图示的示例中,在z方向观察时与第三面j15重叠。另外,连接端子t2相对于连接端子t1在x方向上分离地配置于第二面j14侧。连接端子t2的端子销从基材j的主面j11侧插通到多个贯穿部k392中,通过焊料等与多个焊盘部k292导通接合。在图示的示例中,连接端子t2与主面布线k11h、k11i连接。如图1所示,连接端子t2与设置在电力变换装置a1外的例如电源e1连接。电源e1例如是5v的直流电源,是用于驱动1次侧控制电路的电源。

如图1以及图4所示,连接端子t3沿基材j的第三面j15配置,在图示的示例中,在z方向观察时与第三面j15重叠。另外,连接端子t3相对于连接端子t2在x方向上分离地配置于第二面j14侧。连接端子t3的端子销从基材j的主面j11侧插通到多个贯穿部k393中,通过焊料等与多个焊盘部k293导通接合。在图示的示例中,连接端子t3与主面布线k131、k132连接。如图1所示,连接端子t3与设置在电力变换装置a1外的例如电源e2连接。电源e2例如是15v的直流电源,是用于控制2次侧电力电路的电源。

如图1以及图6所示,连接端子t4沿基材j的第一面j13配置,在图示的示例中,在z方向观察时与第一面j13重叠。连接端子t4的端子销从基材j的主面j11侧插通到多个贯穿部k394中,通过焊料等与多个焊盘部k294导通接合。在图示的示例中,连接端子t4与第四部k144和主面布线k161连接。如图1所示,连接端子t3与设置在电力变换装置a1外的例如电源e3连接。电源e3例如是600v的直流电源,是2次侧电力电路的逆变器电源。

如图1以及图5所示,连接端子t5沿基材j的第四面j16配置,在图示的示例中,在z方向观察时与第四面j16重叠。连接端子t5的端子销从基材j的主面j11侧插通到多个贯穿部k394中,通过焊料等与多个焊盘部k295导通接合。在图示的示例中,连接端子t5与背面布线k231、k232、k233连接。如图1所示,连接端子t5与设置于电力变换装置a1外的例如马达m1连接。马达m1例如是电力变换装置a1供电的对象,作为一例列举三相交流马达。连接端子t5相当于本公开的第二连接端子。

<多个电阻器r及多个电容器c>

多个电阻器r及多个电容器c安装于基板h,与半导体装置b1一起构成图2所示的电力变换装置a1的电路。此外,图示的电力变换装置a1中的多个电阻器r和多个电容器c的个数以及配置等是一例,并不限定于此。除了图示的多个电阻器r以及多个电容器c以外,也可以使用电阻器、电容器,还可以使用与电阻器、电容器不同种类的电子部件。在以后的说明中,通过对多个电阻器r以及多个电容器c适当加上数字而得的符号来区别个体。

如图1、图2以及图4所示,在第一部k151安装有电阻器r1以及电容器c1。电阻器r1安装于第一部k151的2个中断的部分中的在y方向上位于第四面j16侧的部分。另外,电阻器r1相对于第一部k151与第二部k152的连接部分配置在第一部k141的相反侧。电阻器r1在y方向上配置于比第一部k151中的在y方向上延伸的部分的中心靠第三面j15侧的位置。电容器c1安装于第一部k151的2个中断的部分中的位于第二部k152与第一部k141之间的部分。

如图4以及图7所示,在主面布线k111安装有电容器c21。电容器c21安装于主面布线k111的中断的部分。另外,电容器c21安装在与主面布线k111相连的贯穿部k31和主面布线k11g之间。电阻器r21安装于主面布线k11a的中断的部分。另外,电阻器r21安装在与主面布线k11a相连的贯穿部k32和贯穿部k391之间。

如图4所示,在主面布线k112安装有电容器c22。电容器c22安装于主面布线k112的中断的部分。另外,电容器c22安装在与主面布线k112相连的贯穿部k31和主面布线k11g之间。电阻器r22安装于主面布线k11b的中断的部分。另外,电阻器r22安装在与主面布线k11b相连的贯穿部k32和贯穿部k391之间。

如图4所示,在主面布线k113安装有电容器c23。电容器c23安装于主面布线k113的中断的部分。另外,电容器c23安装在与主面布线k113相连的贯穿部k31和主面布线k11g之间。电阻器r23安装于主面布线k11c的中断的部分。另外,电阻器r23安装在与主面布线k11c相连的贯穿部k32和贯穿部k391之间。

如图4所示,在主面布线k114安装有电容器c24。电容器c24安装于主面布线k114的中断的部分。另外,电容器c24安装在与主面布线k114相连的贯穿部k31和主面布线k11g之间。电阻器r24安装于主面布线k11d的中断的部分。另外,电阻器r24安装在与主面布线k11d相连的贯穿部k32和贯穿部k391之间。

如图4所示,在主面布线k115安装有电容器c25。电容器c25安装于主面布线k115的中断的部分。另外,电容器c25安装在与主面布线k115相连的贯穿部k31和主面布线k11g之间。电阻器r25安装于主面布线k11e的中断的部分。另外,电阻器r25安装在与主面布线k11e相连的贯穿部k32和贯穿部k391之间。

如图4所示,在主面布线k116安装有电容器c26。电容器c26安装于主面布线k116的中断的部分。另外,电容器c26安装在与主面布线k116相连的贯穿部k31和主面布线k11g之间。电阻器r26安装于主面布线k11f的中断的部分。另外,电阻器r26安装在与主面布线k11f相连的贯穿部k32和贯穿部k391之间。

电容器c21、c22、c23、c24、c25、c26分别与主面布线k11g串联连接。这些电容器c21、c22、c23、c24、c25、c26相当于本公开的第一电容器。另外,主面布线k11g相当于本公开的第二主面布线。

如图4所示,电阻器r3安装于主面布线k118和主面布线k119。

如图4所示,电容器c3安装于主面布线k119和主面布线k11i。电容器c3例如是电解电容器。

如图5所示,电阻器r4安装于主面布线k14的第三部k143和第一部k151。电阻器r4相对于多个贯穿部k399在y方向上位于第四面j16侧。

如图4所示,电容器c41安装于主面布线k117和主面布线k118。电容器c42安装于主面布线k119和主面布线k11i。电容器c42在y方向上位于电阻器r3与电容器c3之间。

如图3所示,电容器c51安装于主面布线k121和主面布线k122。电容器c54安装于主面布线k121和主面布线k122。电容器c54安装在电容器c51与贯穿部k397之间。电容器c51的静电电容比电容器c54大,在z方向观察时比电容器c54大。电容器c51例如是电解电容器。

如图3所示,电容器c52安装于主面布线k123和主面布线k124。电容器c55安装于主面布线k123和主面布线k124。电容器c55安装在电容器c52与贯穿部k397之间。电容器c52的静电电容比电容器c55大,在z方向观察时比电容器c55大。电容器c52例如是电解电容器。

如图3所示,电容器c53安装于主面布线k125和主面布线k126。电容器c56安装于主面布线k125和主面布线k126。电容器c56安装在电容器c53与贯穿部k397之间。电容器c53的静电电容比电容器c56大,在z方向观察时比电容器c56大。电容器c53例如是电解电容器。

如图4所示,电容器c61安装于主面布线k131和主面布线k132。在图示的示例中,电容器c61在z方向观察时与第一部k141的一部分重叠。电容器c62安装于主面布线k131和主面布线k132。电容器c62安装在电容器c61与贯穿部k398之间。电容器c61的静电电容比电容器c62大,在z方向观察时比电容器c62大。

如图6所示,电容器c71安装于主面布线k14的第四部k144和主面布线k161中的沿x方向延伸的部分。电容器c72安装于主面布线k14的第四部k144和主面布线k161中的沿x方向延伸的部分。电容器c72相对于电容器c71在x方向上安装于第二面j14侧。电容器c71的静电电容比电容器c72大,在z方向观察时比电容器c72大。电容器c71例如是电解电容器。

<半导体装置b1>

如图1所示,半导体装置b1具有引线1a、1b、1c、1d、1e、1f、1g以及引线2a、2b、2c、2d、2e、2f、2g、2h、2i、2j、2k、2l、2m、2n、2o、2p、2q、2r、2s、2t、2u。它们的详细情况在后面进行叙述。

如图5及图6所示,引线1a、1b、1c、1d与多个贯穿部k39a连接。由此,引线1a与主面布线k161导通。引线1b与主面布线k171导通。引线1c与主面布线k172导通。引线1d与主面布线k173导通。

如图5所示,引线1e、1f、1g与多个贯穿部k399连接。由此,引线1e与第三部k153导通。引线1f与第四部k154导通。引线1g与第五部k155导通。

如图3所示,引线2a、2b、2c、2d、2e、2f、2g、2h与多个贯穿部k397连接。由此,引线2a与主面布线k121导通。引线2b与主面布线k122导通。引线2c与主面布线k123导通。引线2d与主面布线k124导通。引线2e与主面布线k125导通。引线2f与主面布线k126导通。引线2g与背面布线k221导通。引线2h与背面布线k222导通。

如图4所示,引线2i、2j、2k、2l、2m、2n、2o、2p、2q、2r与多个贯穿部k396连接。由此,引线2i与k111导通。引线2j与k112导通。引线2k与k113导通。引线2l与k114导通。引线2m与k115导通。引线2n与k116导通。引线2p与k117导通。引线2q与k119导通。引线2r与k11i导通。

如图4所示,引线2s、2t、2u与多个贯穿部k398连接。由此,引线2s与第二部k152导通。引线2t与背面布线k222导通。引线2u与背面布线k221导通。

如图7所示,在电力变换装置a1中构成使引线2i与连接端子t1导通的导通路径d1。导通路径d1相当于本公开中的第一导通路径。在图示的示例中,导通路径d1从引线2i侧起由焊料k49、焊盘部k296、贯穿部k396、主面布线k111、贯穿部k31、背面布线k211、贯穿部k32、电阻器r21、主面布线k11a、贯穿部k391、焊盘部k291以及焊料k49构成。由图4可知,该导通路径d1是沿y方向的形状。

另外,如图4所示,在电力变换装置a1中,与参照图7进行了说明的导通路径d1一样,构成有以下要叙述的多个导通路径d1。即,由焊料k49、焊盘部k296、贯穿部k396、主面布线k112、贯穿部k31、背面布线k212、贯穿部k32、电阻器r22、主面布线k11b、贯穿部k396、焊盘部k296以及焊料k49构成导通路径d1。另外,由焊料k49、焊盘部k296、贯穿部k396、主面布线k113、贯穿部k31、背面布线k213、贯穿部k32、电阻器r23、主面布线k11c、贯穿部k396、焊盘部k296以及焊料k49构成导通路径d1。另外,由焊料k49、焊盘部k296、贯穿部k396、主面布线k114、贯穿部k31、背面布线k214、贯穿部k32、电阻器r24、主面布线k11d、贯穿部k396、焊盘部k296以及焊料k49构成导通路径d1。另外,由焊料k49、焊盘部k296、贯穿部k396、主面布线k115、贯穿部k31、背面布线k215、贯穿部k32、电阻器r25、主面布线k11e、贯穿部k396、焊盘部k296以及焊料k49构成导通路径d1。另外,由焊料k49、焊盘部k296、贯穿部k396、主面布线k116、贯穿部k31、背面布线k216、贯穿部k32、电阻器r26、主面布线k11f、贯穿部k396、焊盘部k296以及焊料k49构成导通路径d1。另外,由焊料k49、焊盘部k296、贯穿部k396、主面布线k118、贯穿部k396、焊盘部k296以及焊料k49构成导通路径d1。另外,由焊料k49、焊盘部k296、贯穿部k396、主面布线k119、贯穿部k396、焊盘部k296以及焊料k49构成导通路径d1。

这些多个导通路径d1分别是沿y方向的形状,在x方向上排列。

主面布线k111、k112、k113、k114、k115、k116相当于本公开的第一主面布线。背面布线k211、k212、k213、k214、k215、k216相当于本公开的第一背面布线。贯穿部k31相当于本公开的第一贯穿部。电阻器r21、r22、r23、r24、r25、r26相当于本公开的第一电阻。

如图9所示,在电力变换装置a1中构成使引线1b与连接端子t5导通的导通路径d2。导通路径d2相当于本公开的第二导通路径。在图示的示例中,导通路径d2从引线1b侧起由焊料k49、焊盘部k29a、贯穿部k39a、主面布线k171、多个贯穿部k34、背面布线k231、贯穿部k395、焊盘部k295以及焊料k49构成。在图示的示例中,从图5可知,该导通路径d2是沿y方向的形状,但并不限定于此。

另外,如图5所示,在电力变换装置a1中,与参照图9进行了说明的导通路径d2一样,构成有以下要叙述的多个导通路径d2。即,由焊料k49、焊盘部k29a、贯穿部k39a、主面布线k172、多个贯穿部k34、背面布线k231、贯穿部k395、焊盘部k295以及焊料k49构成导通路径d2。另外,由焊料k49、焊盘部k29a、贯穿部k39a、主面布线k173、多个贯穿部k34、背面布线k231、贯穿部k395、焊盘部k295以及焊料k49构成导通路径d2。

这些多个导通路径d2分别是沿y方向的形状,在x方向上排列,但这些形状没有特别限定。

主面布线k171、k172、k173相当于本公开的第三主面布线。背面布线k231、k232、k233相当于本公开的第二背面布线。贯穿部k34相当于本公开的第二贯穿部。

参照图10至图17,对半导体装置b1进行说明。本实施方式的半导体装置b1具有:多个引线1、多个引线2、基板3、多个半导体芯片4、二极管41、多个控制芯片4、传递电路芯片4i、1次侧电路芯片4j、多个二极管49、导电部5、多个接合部6、多个第一线91、多个第二线92、多个第三线93、多个第四线94、多个第五线95、多个第六线96、多个第七线97以及密封树脂7。

图10是表示半导体装置b1的立体图。图11是表示半导体装置b1的俯视图。图12是表示半导体装置b1的仰视图。图13是表示半导体装置b1的侧视图。图14是表示半导体装置b1的主要部分俯视图。图15是沿图14的xv-xv线的剖视图。图16是沿图14的xvi-xvi线的剖视图。图17是示意性地表示半导体装置b1的电气结构的电路图。

<基板3>

基板3的材质没有特别限定。作为基板3的材质,例如优选热传导率比树脂7的材质高的材质。作为基板3的材质,例如例示出氧化铝(al2o3)氮化硅(sin)、氮化铝(aln)、含氧化锆的氧化铝等陶瓷。基板3的厚度没有特别限定,例如是0.1mm~1.0mm左右。基板3相当于本公开的第二基板。

基板3的形状没有特别限定。如图14至图16所示,在本实施方式中,基板3具有:第一面31、第二面32、第三面33、第四面34、第五面35以及第六面36。第一面31朝向z方向。第二面32在z方向上朝向第一面31的相反侧。第三面33在z方向上位于第一面31与第二面32之间,在图示的示例中,与第一面31以及第二面32相连。第三面33朝向x方向。第四面34在z方向上位于第一面31与第二面32之间,在图示的示例中,与第一面31以及第二面32相连。第四面34在x方向上朝向第三面33的相反侧。第五面35在z方向上位于第一面31与第二面32之间,在图示的示例中,与第一面31以及第二面32相连。第五面35朝向y方向。第六面36在z方向上位于第一面31与第二面32之间,在图示的示例中,与第一面31以及第二面32相连。第六面36在y方向上朝向第五面35的相反侧。在图示的示例中,基板3在z方向观察时是矩形形状。另外,基板3在z方向观察时是以x方向为长度方向的长矩形形状。

<导电部5>

导电部5形成在基板3上。在本实施方式中,导电部5形成在基板3的第一面31上。导电部5由导电性材料构成。构成导电部5的导电性材料没有特别限定。作为导电部5的导电性材料,例如列举包含银(ag)、铜(cu)、金(au)等的材料。在以下的说明中,以导电部5包含银的情况为例进行说明。此外,导电部5可以代替银而包含铜,也可以代替银或铜而包含金。或者,导电部5也可以包含ag-pt、ag-pd。另外,导电部5的形成方法没有限定,例如通过对包含这些金属的膏进行烧制而形成。导电部5的厚度没有特别限定,例如是5μm~30μm左右。导电部5相当于本公开的第二导电部。

如图14所示,在本实施方式中,将导电部5划分为布线部50a~50u、布线部50a~50f、第一基部55、第二基部56以及第三基部58来进行说明。

第一基部55的形状没有特别限定,适当选择矩形形状、多边形形状、圆形形状、椭圆形形状等。在图示的示例中,第一基部55是矩形形状。另外,在图示的示例中,第一基部55是以x方向为长度方向的长矩形形状。

第二基部56的形状没有特别限定,适当选择矩形形状、多边形形状、圆形形状、椭圆形形状等。在图示的示例中,第二基部56是矩形形状。另外,在图示的示例中,第二基部56是以x方向为长度方向的长矩形形状。

连接部57介于第一基部55与第二基部56之间,在图示的示例中,连接第一基部55与第二基部56。在图示的示例中,连接部57在y方向观察时位于第一基部55与第二基部56之间。连接部57的形状没有特别限定。

第三基部58的形状没有特别限定,适当选择矩形形状、多边形形状、圆形形状、椭圆形形状等。另外,在图示的示例中,第三基部58具有沿x方向的2个边和沿y方向的2个边,是以x方向为长度方向的形状。

布线部50a~50u以及布线部50a~50f配置成相互分离。布线部50a~50u及布线部50a~50f分别是弯曲的带状的形状。

<接合部6>

多个接合部6形成在基板3上。在本实施方式中,多个接合部6形成在基板3的第一面31上。接合部6例如由导电性材料构成。构成接合部6的导电性材料没有特别限定。作为接合部6的导电性材料,例如列举包含银(ag)、铜(cu)、金(au)等的材料。在以下的说明中,以接合部6包含银的情况为例进行说明。该示例中的接合部6包含与构成导电部5的导电性材料相同的材料。此外,接合部6可以代替银而包含铜,也可以代替银或铜而包含金。或者,导电部5也可以包含ag-pt、ag-pd。另外,接合部6的形成方法没有限定,例如与导电部5一样,通过对包含这些金属的膏进行烧制而形成。接合部6的厚度没有特别限定,例如是5μm~30μm左右。

如图14所示,在本实施方式中,多个接合部6包含接合部6a~接合部6d。

如图14以及图16所示,接合部6a在y方向上配置于比导电部5靠第六面36侧的位置。接合部6a在y方向观察时与第一基部55的全部重叠。接合部6a的形状没有特别限定。

如图14以及图16所示,接合部6b在y方向上配置于比导电部5靠第六面36侧的位置。接合部6b在x方向上配置于比接合部6a靠第四面34侧的位置。在图示的示例中,接合部6b在y方向观察时与连接部57、布线部50c~50e以及第二基部56重叠。接合部6b的形状没有特别限定。

如图14以及图16所示,接合部6c在y方向上配置于比导电部5靠第六面36侧的位置。接合部6c在x方向上配置于比接合部6b靠第四面34侧的位置。在图示的示例中,接合部6c在y方向观察时与布线部50s~50u、布线部50f以及第二基部56重叠。接合部6c的形状没有特别限定。

如图14以及图16所示,接合部6d在y方向上配置于比导电部5靠第六面36侧的位置。接合部6d在x方向上配置于比接合部6c靠第四面34侧的位置。在图示的示例中,接合部6d在y方向观察时与布线部50s~50u以及布线部50f重叠,从第二基部56分离。接合部6d的形状没有特别限定。

<引线1>

多个引线1通过包含金属而构成,例如散热特性比基板3优异。构成引线1的金属没有特别限定,例如是铜(cu)、铝、铁(fe)、无氧铜或它们的合金(例如cu-sn合金、cu-zr合金、cu-fe合金等)。另外,也可以对多个引线1实施镀镍(ni)。多个引线1例如可以通过将金属模具按压于金属板的冲压加工而形成,也可以通过以蚀刻的方式对金属板进行图案化而形成,并不限定于此。引线1的厚度没有特别限定,例如是0.4mm~0.8mm左右。

如图10至图16所示,多个引线1包含多个引线1a至1g。多个引线1a~1g构成向半导体芯片4a~4f的导通路径。

引线1a配置在基板3上,在本实施方式中,配置在第一面31上。引线1a是本公开的第一引线的一例。另外,引线1a经由接合材料81与接合部6a接合。接合材料81优选热传导率更高的材料,例如使用银膏、铜膏、焊料等。但是,接合材料81也可以是环氧系树脂、硅酮系树脂等绝缘性材料。另外,在基板3未形成接合部6a的情况下,引线1a也可以与基板3接合。

引线1a的结构没有特别限定,在本实施方式中,将引线1a划分为第一部11a、第二部12a、第三部13a以及第四部14a来进行说明。

如图16所示,第一部11a通过接合材料81与接合部6a接合。

第三部13a和第四部14a被密封树脂7覆盖。第三部13a与第一部11a和第四部14a相连。在图示的示例中,第三部13a与第一部11a中的与第四面124a相邻的部分相连。另外,在z方向观察时,第三部13a从第六面36分离。与图15所示的第三部13b及第四部14b一样,第四部14a在z方向上位于比第一部11a更向主面111a朝向的一侧偏移的位置。第四部14a的端部与树脂7的第六面76齐平。

第二部12a与第四部14a的端部相连,是引线1a中的从密封树脂7突出的部分。第二部12a在y方向上向第一部11a的相反侧突出。第二部12a例如用于将半导体装置b1与外部的电路电连接。在图示的示例中,第二部12a在z方向上向主面111a朝向的一侧弯折。在本实施方式中,引线1a具有2个第二部12a。2个第二部12a配置成在x方向上相互分离。

引线1b配置在基板3上,在本实施方式中,配置在第一面31上。引线1b是本公开的第一引线的一例。另外,引线1b经由上述的接合材料81与接合部6b接合。另外,在基板3未形成接合部6b的情况下,引线1b也可以与基板3接合。

引线1b的结构没有特别限定,在本实施方式中,如图14至图16所示,将引线1b划分为第一部11b、第二部12b、第三部13b以及第四部14b来进行说明。

第一部11b通过接合材料81与接合部6b接合。

第三部13b和第四部14b被密封树脂7覆盖。第三部13b与第一部11b和第四部14b相连。在图示的示例中,第三部13b与第一部11b中的与第四面124b相邻的部分相连。另外,在z方向观察时,第三部13b与第六面36重叠。第四部14b在z方向上位于比第一部11b更向主面111b朝向的一侧偏移的位置。第四部14b的端部与树脂7的第六面76齐平。

第二部12b与第四部14b相连,是引线1b中的从密封树脂7突出的部分。第二部12b在y方向上向第一部11b的相反侧突出。第二部12b例如用于将半导体装置b1与外部的电路电连接。在图示的示例中,第二部12b在z方向上向主面111b朝向的一侧弯折。

引线1c配置在基板3上,在本实施方式中,配置在第一面31上。引线1c是本公开的第一引线的一例。另外,引线1c经由上述的接合材料81与接合部6c接合。另外,在基板3未形成接合部6c的情况下,引线1c也可以与基板3接合。

引线1c的结构没有特别限定,在本实施方式中,如图14以及图16所示,将引线1c划分为第一部11c、第二部12c、第三部13c以及第四部14c来进行说明。

第一部11c通过接合材料81与接合部6c接合。

第三部13c和第四部14c被密封树脂7覆盖。第三部13c与第一部11c和第四部14c相连。在图示的示例中,第三部13c与第一部11c中的与第四面124c相邻的部分相连。与引线1b中的第四部14b一样,第四部14c在z方向上位于比第一部11c更向主面111c朝向的一侧偏移的位置。第四部14c的端部与树脂7的第六面76齐平。

第二部12c与第四部14c的端部相连,是引线1c中的从密封树脂7突出的部分。第二部12c在y方向上向第一部11c的相反侧突出。第二部12c例如用于将半导体装置b1与外部的电路电连接。在图示的示例中,第二部12c在z方向上向主面111c朝向的一侧弯折。

引线1d配置在基板3上,在本实施方式中,配置在第一面31上。引线1d是本公开的第一引线的一例。另外,引线1d经由上述的接合材料81与接合部6d接合。另外,在基板3未形成接合部6d的情况下,引线1d也可以与基板3接合。

引线1d的结构没有特别限定,在本实施方式中,如图4以及图11所示,将引线1d划分为第一部11d、第二部12d、第三部13d以及第四部14d来进行说明。

第一部11d通过接合材料81与接合部6d接合。

第三部13d和第四部14d被密封树脂7覆盖。第三部13d与第一部11d和第四部14d相连。在图示的示例中,第三部13d与第一部11d中的与第四面124d相邻的部分相连。与引线1b中的第四部14b一样,第四部14d在z方向上位于比第一部11d更向主面111d朝向的一侧偏移的位置。第四部14d的端部与树脂7的第六面76齐平。

第二部12d与第四部14d的端部相连,是引线1d中的从密封树脂7突出的部分。第二部12d在y方向上向第一部11d的相反侧突出。第二部12d例如用于将半导体装置b1与外部的电路电连接。在图示的示例中,第二部12d在z方向上向主面111d朝向的一侧弯折。

引线1e在z方向观察时从基板3分离。在本实施方式中,引线1e在y方向上配置于比基板3靠第六面36朝向的一侧。

引线1e的结构没有特别限定,在本实施方式中,如图4所示,将引线1e划分为第二部12e和第四部14e来进行说明。

第四部14e被密封树脂7覆盖。与引线1d中的第四部14d一样,第四部14e在z方向上位于比第一部11d更向主面111d朝向的一侧偏移的位置。第四部14e在y方向观察时与第一部11c以及第一部11d重叠。第四部14e的端部与树脂7的第六面76齐平。

第二部12e与第四部14e的端部相连,是引线1e中的从密封树脂7突出的部分。第二部12e在y方向上向第四部14e的相反侧突出。第二部12e例如用于将半导体装置b1与外部的电路电连接。在图示的示例中,第二部12e在z方向上向第一面31朝向的一侧弯折。

引线1f在z方向观察时从基板3分离。在本实施方式中,引线1f在y方向上配置于比基板3靠第六面36朝向的一侧。另外,引线1f在x方向上配置于比引线1e靠第四部14d的相反侧。

引线1f的结构没有特别限定,在本实施方式中,如图4所示,将引线1f划分为第二部12f和第四部14f来进行说明。

第四部14f被密封树脂7覆盖。与引线1d中的第四部14d一样,第四部14f在z方向上位于比第一部11d更向主面111d朝向的一侧偏移的位置。第四部14f在y方向观察时与第一部11d重叠。第四部14f的端部与树脂7的第六面76齐平。

第二部12f与第四部14f的端部相连,是引线1f中的从密封树脂7突出的部分。第二部12f在y方向上向第四部14f的相反侧突出。第二部12f例如用于将半导体装置b1与外部的电路电连接。在图示的示例中,第二部12f在z方向上向第一面31朝向的一侧弯折。

引线1g在z方向观察时从基板3分离。在本实施方式中,引线1g在x方向上配置于比基板3更向第四面34朝向的一侧。另外,引线1g在x方向上配置于比引线1f靠第四部14e的相反侧。

引线1g的结构没有特别限定,在本实施方式中,如图4所示,将引线1g划分为第二部12g和第四部14g来进行说明。

第四部14g被密封树脂7覆盖。与引线1d中的第四部14d一样,第四部14g在z方向上位于比第一部11d更向主面111d朝向的一侧偏移的位置。第四部14g在y方向观察时与第四部14f重叠。另外,第四部14g在x方向观察时与第一部11d重叠。第四部14g的端部与树脂7的第六面76齐平。

第二部12g与第四部14g相连,是引线1g中的从密封树脂7突出的部分。第二部12g在y方向上向第四部14g的相反侧突出。第二部12g例如用于将半导体装置b1与外部的电路电连接。在图示的示例中,第二部12g在z方向上向第一面31朝向的一侧弯折。

如图14所示,2个第二部12a配置成在x方向观察时隔开间隔g11。第二部12a~12e配置成在x方向上隔开间隔g12。

<引线2>

多个引线2通过包含金属而构成,例如散热特性比基板3优异。构成引线2的金属没有特别限定,例如是铜(cu)、铝、铁(fe)、无氧铜或它们的合金(例如cu-sn合金、cu-zr合金、cu-fe合金等)。另外,也可以对多个引线2实施镀镍(ni)。多个引线2例如可以通过将金属模具按压于金属板的冲压加工而形成,也可以通过以蚀刻的方式对金属板进行图案化而形成,并不限定于此。引线2的厚度没有特别限定,例如是0.4mm~0.8mm左右。多个引线2配置成在z方向观察时与基板3的第二区域30b重叠。

在本实施方式中,如图10至图15所示,多个引线2包含多个引线2a~2u。多个引线2a~2h、2s~2u构成向控制芯片4g、4h的导通路径。多个引线2i~2r构成向1次侧电路芯片4j的导通路径。

引线2a与多个引线1分离。引线2a配置在导电部5上。引线2a与导电部5电连接。引线2a是本公开的第二引线的一例。另外,引线2a经由导电性接合材料82与导电部5的布线部50a接合。导电性接合材料82只要将引线2a与布线部50a接合且电连接即可。导电性接合材料82例如使用银膏、铜膏、焊料等。导电性接合材料82相当于本公开的第一导电性接合材料。

引线2b与多个引线1分离。引线2b配置在导电部5上。引线2b与导电部5电连接。引线2b是本公开的第二引线的一例。另外,引线2b经由导电性接合材料82与导电部5的布线部50b接合。

引线2c与多个引线1分离。引线2c配置在导电部5上。引线2c与导电部5电连接。引线2c是本公开的第二引线的一例。另外,引线2c经由导电性接合材料82与导电部5的布线部50c接合。

引线2d与多个引线1分离。引线2d配置在导电部5上。引线2d与导电部5电连接。引线2d是本公开的第二引线的一例。另外,引线2d经由导电性接合材料82与导电部5的布线部50d接合。

引线2e与多个引线1分离。引线2e配置在导电部5上。引线2e与导电部5电连接。引线2e是本公开的第二引线的一例。另外,引线2e经由导电性接合材料82与导电部5的布线部50e接合。

引线2f与多个引线1分离。引线2f配置在导电部5上。引线2f与导电部5电连接。引线2f是本公开的第二引线的一例。另外,引线2f经由导电性接合材料82与导电部5的布线部50f接合。

引线2g与多个引线1分离。引线2g配置在导电部5上。引线2g与导电部5电连接。引线2g是本公开的第二引线的一例。另外,引线2g经由导电性接合材料82与导电部5的布线部50g接合。

引线2h与多个引线1分离。引线2h配置在导电部5上。引线2h与导电部5电连接。引线2h是本公开的第二引线的一例。另外,引线2h经由导电性接合材料82与导电部5的布线部50h接合。

引线2i与多个引线1分离。引线2i配置在导电部5上。引线2i与导电部5电连接。引线2i是本公开的第二引线的一例。另外,引线2i经由上述的导电性接合材料82与导电部5的布线部50i接合。

引线2j与多个引线1分离。引线2j配置在导电部5上。引线2j与导电部5电连接。引线2j是本公开的第二引线的一例。另外,引线2j经由上述的导电性接合材料82与导电部5的布线部50j接合。

引线2k与多个引线1分离。引线2k配置在导电部5上。引线2k与导电部5电连接。引线2k是本公开的第二引线的一例。另外,引线2k经由上述的导电性接合材料82与导电部5的布线部50k接合。

引线2l与多个引线1分离。引线2l配置在导电部5上。引线2l与导电部5电连接。引线2l是本公开的第二引线的一例。另外,引线2l经由上述的导电性接合材料82与导电部5的布线部50l接合。

引线2m与多个引线1分离。引线2m配置在导电部5上。引线2m与导电部5电连接。引线2m是本公开的第二引线的一例。另外,引线2m经由上述的导电性接合材料82与导电部5的布线部50m接合。

引线2n与多个引线1分离。引线2n配置在导电部5上。引线2n与导电部5电连接。引线2n是本公开的第二引线的一例。另外,引线2n经由上述的导电性接合材料82与导电部5的布线部50n接合。

引线2o与多个引线1分离。引线2o配置在导电部5上。引线2o与导电部5电连接。引线2o是本公开的第二引线的一例。另外,引线2o经由上述的导电性接合材料82与导电部5的布线部50o接合。

引线2p与多个引线1分离。引线2p配置在导电部5上。引线2p与导电部5电连接。引线2p是本公开的第二引线的一例。另外,引线2p经由上述的导电性接合材料82与导电部5的布线部50p接合。

引线2q与多个引线1分离。引线2q配置在导电部5上。引线2q与导电部5电连接。引线2q是本公开的第二引线的一例。另外,引线2q经由上述的导电性接合材料82与导电部5的布线部50q接合。

引线2r与多个引线1分离。引线2r配置在导电部5上。引线2r与导电部5电连接。引线2r是本公开的第二引线的一例。另外,引线2r经由上述的导电性接合材料82与导电部5的布线部50r接合。

引线2s与多个引线1分离。引线2s配置在导电部5上。引线2s与导电部5电连接。引线2s是本公开的第二引线的一例。另外,引线2s经由导电性接合材料82与导电部5的布线部50s接合。

引线2t与多个引线1分离。引线2t配置在导电部5上。引线2t与导电部5电连接。引线2t是本公开的第二引线的一例。另外,引线2t经由导电性接合材料82与导电部5的布线部50t接合。

引线2u与多个引线1分离。引线2u配置在导电部5上。引线2u与导电部5电连接。引线2u是本公开的第二引线的一例。另外,引线2u经由导电性接合材料82与导电部5的布线部50u接合。

如图11所示,在本实施方式中,第二部12a~12g的从第六面76起的y方向上的突出尺寸y12大致相同。第二部22a~22h以及第二部22s~22u的从第五面75起的突出尺寸y22大致相同。第二部22i~22r的从第五面75起的突出尺寸y21大致相同。突出尺寸y21大于突出尺寸y22。

<半导体芯片4a~4f>

半导体芯片4a~4f配置在多个引线1上,是本公开的半导体芯片的一例。半导体芯片4a~4f的种类、功能没有特别限定,在本实施方式中,以半导体芯片4a~4f是晶体管的情况为例进行说明。另外,在图示的示例中,具有6个半导体芯片4a~4f,但这是一例,半导体芯片的个数没有任何限定。半导体芯片4a~4f构成本公开的2次侧电力电路。在本实施方式中,半导体芯片4a~4f是由igbt构成的晶体管。

在本实施方式中,如图14至图16所示,3个半导体芯片4a、4b、4c配置在引线1a的第一部11a上。3个半导体芯片4a、4b、4c在x方向上相互分离,且在x方向观察时相互重叠。此外,搭载于引线1a的半导体芯片的个数没有任何限定。在图示的示例中,在z方向观察时,半导体芯片4a、4b、4c的栅极电极gp以在y方向上位于比半导体芯片4a、4b、4c的中心靠多个引线2侧的姿势搭载。另外,在图示的示例中,半导体芯片4a、4b、4c的集电极cp通过导电性接合材料83与第一部11a接合。

导电性接合材料83只要将半导体芯片4a、4b、4c的集电极cp与第一部11a接合且电连接即可。导电性接合材料83例如使用银膏、铜膏、焊料等。导电性接合材料83相当于本公开的第二导电性接合材料。

在本实施方式中,如图14至图16所示,半导体芯片4d配置在引线1b的第一部11b上。此外,搭载于引线1b的半导体芯片的个数没有任何限定。在图示的示例中,在z方向观察时,半导体芯片4d的栅极电极gp以在y方向上位于比半导体芯片4d的中心靠多个引线2侧的姿势搭载。另外,在图示的示例中,半导体芯片4d的集电极cp通过上述的导电性接合材料83与第一部11b接合。

在本实施方式中,如图14至图16所示,半导体芯片4e配置在引线1c的第一部11c上。此外,搭载于引线1c的半导体芯片的个数没有任何限定。在图示的示例中,在z方向观察时,半导体芯片4e的栅极电极gp以在y方向上位于比半导体芯片4e的中心靠多个引线2侧的姿势搭载。另外,在图示的示例中,半导体芯片4e的集电极cp通过上述的导电性接合材料83与第一部11c接合。

在本实施方式中,如图14至图16所示,半导体芯片4f配置在引线1d的第一部11d上。此外,搭载于引线1d的半导体芯片的个数没有任何限定。在图示的示例中,在z方向观察时,半导体芯片4f的栅极电极gp以在y方向上位于比半导体芯片4f的中心靠多个引线2侧的姿势搭载。另外,在图示的示例中,半导体芯片4f的集电极cp通过上述的导电性接合材料83与第一部11d接合。如图14所示,在图示的示例中,半导体芯片4c和半导体芯片4d在y方向观察时与导电部5的连接部57重叠。如图15所示,半导体芯片4d在z方向上位于比第四部14b的上表面靠基板3侧的位置。

<二极管41a~41f>

二极管41a、41b、41c搭载于引线1a的第一部11a。二极管41d搭载于引线1b的第一部11b。二极管41e搭载于引线1c的第一部11c。二极管41f安装在引线1d的第一部11d。

<控制芯片4g、4h>

控制芯片4g、4h用于控制半导体芯片4a~4f中的至少任一个的驱动。如图14所示,控制芯片4g、4h与导电部5和半导体芯片4a~4f中的至少任一个电连接,配置在基板3上。在本实施方式中,控制芯片4g控制3个半导体芯片4a、4b、4c的驱动。控制芯片4h控制3个半导体芯片4d、4e、4f的驱动。控制芯片4g、4h的形状、尺寸没有特别限定。在图示的示例中,控制芯片4g、4h在z方向观察时是矩形形状,是以x方向为长度方向的长矩形形状。控制芯片4g、4h是控制本公开的2次侧电力电路的芯片。

在本实施方式中,控制芯片4g搭载于导电部5的第一基部55。另外,控制芯片4h配置在导电部5的第二基部56上。在本实施方式中,控制芯片4g通过导电性接合材料84与第一基部55接合。控制芯片4h通过导电性接合材料84与第二基部56接合。

导电性接合材料84只要能够将控制芯片4g与第一基部55接合,并且能够将控制芯片4h与第二基部56接合且电连接即可。导电性接合材料84例如使用银膏、铜膏、焊料等。导电性接合材料84相当于本公开的第三导电性部件。

<传递电路芯片4i>

传递电路芯片4i具有本公开的传递电路。传递电路芯片4i具有至少2个相互分离的线圈相向配置而得的变压器结构,传递电信号。在本实施方式中,如图15所示,传递电路芯片4i例如经由导电性接合材料84安装于第三基部58。传递电路芯片4i在x方向观察时位于控制芯片4h与1次侧电路芯片4j之间。

<1次侧电路芯片4j>

1次侧电路芯片4j经由传输电路芯片4i向控制芯片4h发送指令信号。在本实施方式中,如图15所示,1次侧电路芯片4j例如经由导电性接合材料84安装于第三基部58。1次侧电路芯片4j在y方向上位于比传递电路芯片4i靠第五面35侧的位置。1次侧电路芯片4j是包含本公开的1次侧控制电路的芯片的一例。

如图15所示,控制芯片4h、传递电路芯片4i以及1次侧电路芯片4j配置在基板3侧的比第四部24i的z方向上端低的位置。并且,控制芯片4h、传递电路芯片4i以及1次侧电路芯片4j配置在基板3侧的比第一部21i的z方向上端低的位置。这样的位置关系对于控制芯片4g也一样。

<二极管49u、49v、49w>

二极管49u、49v、49w与控制芯片4g电连接。在本实施方式中,二极管49u、49v、49w例如作为用于通过控制芯片4g施加高的电压的所谓的启动二极管发挥功能。二极管49u经由导电性接合材料与导电部5的布线部50b接合。该导电性接合材料例如由与上述的导电性接合材料84一样的材质构成。二极管49v经由上述的导电性接合材料与导电部5的布线部50d接合。二极管49w经由上述的导电性接合材料85与导电部5的布线部50f接合。

<第一线91a~91f>

第一线91a~91f与半导体芯片4a~4f中的任一个和多个引线1中的任一个连接。第一线91a~91f的材质没有特别限定,例如由铝(al)、铜(cu)构成。另外,第一线91a~91f的线径没有特别限定,例如是250~500μm左右。第一线91a~91f相当于本公开的第一导电部件。此外,也可以代替第一线91a~91f而使用例如由cu构成的引线。

半导体芯片4a的集电极cp和二极管41a的阴极电极经由第一部11a和导电性接合材料83相互连接。半导体芯片4b的集电极cp和二极管41b的阴极电极经由第一部11a和导电性接合材料83相互连接。半导体芯片4c的集电极cp和二极管41c的阴极电极经由第一部11a和导电性接合材料83相互连接。

<第二线92>

如图14所示,多个第二线92与控制芯片4g、4h中的任一个连接。第二线92的材质没有特别限定,例如由金(au)构成。第二线92的线径没有特别限定,在本实施方式中,比第一线91a~91f的线径细。第二线92的线径例如是10μm~50μm左右。第二线92相当于本公开的第二导电部件。以后,将与控制芯片4g连接的第二线92设为第二线92g,将与控制芯片4h连接的第二线92设为第二线92h。

<第三线93>

如图14所示,多个第三线93与控制芯片4g、4h中的任一个连接。第三线93的材质没有特别限定,例如由与第二线92一样的材质构成。

<第四线94>

如图14所示,多个第四线94与传递电路芯片4i和1次侧电路芯片4j连接。第四线94的材质没有特别限定,例如由与第二线92一样的材质构成。

<第五线95>

如图14所示,多个第五线95与1次侧电路芯片4j和导电部5连接。第五线95的材质没有特别限定,例如由与第二线92一样的材质构成。

<第六线96>

如图14所示,多个第六线96与控制芯片4g和导电部5连接。第六线96的材质没有特别限定,例如由与第二线92一样的材质构成。

<第七线97>

如图14所示,多个第七线97与控制芯片4h和导电部5连接。第七线97的材质没有特别限定,例如由与第二线92一样的材质构成。

<树脂7>

树脂7至少覆盖半导体芯片4a~4f、控制芯片4g、4h、传递电路芯片4i以及1次侧电路芯片4j、多个引线1的各一部分以及多个引线2的各一部分。另外,在本实施方式中,树脂7覆盖二极管41a~41f、二极管49u、49v、49w、多个第一线91a~91f、多个第二线92、多个第三线93、多个第四线94、多个第五线95、多个第六线96以及多个第七线97。树脂7的材质没有特别限定。树脂7的材质没有特别限定,例如适当使用环氧树脂、硅凝胶等绝缘材料。

在本实施方式中,树脂7具有:第一面71、第二面72、第三面73、第四面74、第五面75、第六面76、凹部731、凹部732、凹部733以及孔741和孔742。

第一面71是与z方向交叉的面,在图示的示例中,是相对于z方向呈直角的平面。第一面71朝向与基板3的第一面31相同的一侧。第二面72是与z方向交叉的面,在图示的示例中,是相对于z方向呈直角的平面。第二面72朝向与第一面71的相反侧,朝向与基板3的第二面32相同的一侧。

第三面73在z方向上位于第一面71与第二面72之间,在图示的示例中,与第一面71以及第二面72相连。第三面73是与x方向交叉的面,朝向与基板3的第三面33相同的一侧。第四面74在z方向上位于第一面71与第二面72之间,在图示的示例中,与第一面71以及第二面72相连。第四面74是与x方向交叉的面,朝向第三面73的相反侧,朝向与基板3的第四面34相同的一侧。

第五面75在z方向上位于第一面71与第二面72之间,在图示的示例中,与第一面71以及第二面72相连。第五面75是与y方向交叉的面,朝向与基板3的第五面35相同的一侧。第六面76在z方向上位于第一面71与第二面72之间,在图示的示例中,与第一面71以及第二面72相连。第六面76是与x方向交叉的面,朝向第五面75的相反侧,朝向与第六面36相同的一侧。

孔741在z方向上贯穿树脂7。孔741的形状没有特别限定,在图示的示例中,在x方向观察时是圆形形状。孔741在z方向观察时位于基板3的第三面33与第三面73之间。

孔742在z方向上贯穿树脂7。孔741的形状没有特别限定,在图示的示例中,在x方向观察时是圆形形状。孔742在z方向观察时位于基板3的第四面34与第四面74之间。

如图11及图14所示,凹部731、凹部732及凹部733是从第五面75向y方向凹陷的部位。凹部731在y方向观察时位于引线2b的第二部22b与引线2c的第二部22c之间。凹部732在y方向观察时位于引线2d的第二部22d与引线2e的第二部22e之间。凹部733在y方向观察时位于引线2f的第二部22f与引线2g的第二部22g之间。

<半导体装置b1的电路结构>

接下来,对半导体装置b1的电路结构进行说明。

图17是使半导体装置b1的开关臂40u驱动的控制电路600y的一例。半导体装置b1针对开关臂40v、40w也具有与控制电路600y一样的控制电路。此外,半导体装置b1的控制电路600y不限于图17所示的构造,能够进行各种变更。

施加于u端子(引线1b)、v端子(引线1c)以及w端子(引线1d)的电压电平例如是0v~650v左右。另一方面,施加于nu端子(引线1e)、nv端子(引线1f)以及nw端子(引线1g)的电压电平例如是0v左右,比施加于端子(引线1b)、v端子(引线1c)以及w端子(引线1d)的电压电平低。半导体芯片4a~4c构成3相的逆变器电路的高电位侧的晶体管,半导体芯片4d~4f构成3相的逆变器电路的低电位侧的晶体管。

如图17所示,控制电路600y具有:1次侧电路660、2次侧电路670以及变压器690。控制电路600y通过变压器690进行1次侧电路660与2次侧电路670的绝缘、从1次侧电路660向2次侧电路670的信号的传递以及从2次侧电路670向1次侧电路660的信号的传递。

在本实施方式中,1次侧电路660包含在1次侧电路芯片4j中。2次侧电路670的至少一部分包含在控制芯片4h和控制芯片4g中。变压器690包含在传递电路芯片4i中。

1次侧电路660包含低电压误动作防止电路661、振荡(osc)电路662、与hinu端子(引线2i)连接的信号传递电路660u、与linu端子(引线2l)连接的信号传递电路660l、与fo端子(引线2p)连接的异常保护电路660f。

信号传递电路660u是用于向半导体芯片4a的栅极电极gp供给栅极信号电压的电路,从hinu端子朝向变压器690依次具有:电阻663u、施密特触发器664u、脉冲发生器665u以及输出缓冲器667ua、667ub。电阻663u将hinu端子下拉到接地端。施密特触发器664u将输入到hinu端子的上侧输入信号hinu传递到电平移位器。施密特触发器664u的输出端子与脉冲发生器665u连接。脉冲发生器665u的第一输出端子与输出缓冲器667ua连接,脉冲发生器665u的第二输出端子与输出缓冲器667ub连接。

信号传递电路660l是用于向半导体芯片4d的栅极供给栅极信号电压的电路,从linu端子朝向变压器690依次具有:电阻663l、施密特触发器664l、脉冲发生器665l以及输出缓冲器667la、667lb。电阻663l将linu端子下拉到接地端。施密特触发器664l将输入到linu端子的下侧输入信号linu传递到电平移位器。施密特触发器664l的输出端子与脉冲发生器665l连接。脉冲发生器665l的第一输出端子与输出缓冲器667la连接,脉冲发生器665l的第二输出端子与输出缓冲器667lb连接。

异常保护电路660f是在半导体装置b1产生了异常的情况下将与半导体装置b1的异常相关的信息输出到半导体装置b1的外部的电路,包含rs触发器电路666、输入缓冲器667fa、667fb、驱动器668以及晶体管669。

输入缓冲器667fa的输出端子与rs触发器电路666的s端子连接,输入缓冲器667fb的输出端子与rs触发器电路666的r端子连接。rs触发器电路666的q端子与驱动器668连接。驱动器668的输出端子与晶体管669的栅极连接。晶体管669的源极接地,晶体管669的漏极与fo端子连接。

低电压误动作防止电路661是监视1次侧电路660的电源电压vcc的电路。低电压误动作防止电路661与rs触发器电路666的置位端子(s端子)连接。低电压误动作防止电路661在1次侧电路660的电源电压vcc低于预定的阈值电压时,将误动作防止信号从正常时的逻辑电平(例如低电平)切换为异常时的逻辑电平(例如高电平)。振荡电路662分别向脉冲发生器665u、665l、rs触发器电路666以及驱动器668输出时钟信号。

2次侧电路670包含振荡电路671、信号传递电路670u、信号传递电路670l、异常保护电路670f。信号传递电路670u是用于将1次侧电路660的信号传递电路660u的栅极信号电压供给到半导体芯片4a的栅极的电路。信号传输电路670u从变压器690朝向半导体芯片4a依次具有:输入缓冲器672ua和672ub、rs触发器电路673u、脉冲发生器674u、电平移位器电路675u、rs触发器电路676和驱动器677u。另外,在信号传递电路670u中设置有二极管49u和控制二极管49u的电流的电流控制部49x。电流控制部49x的一例是电流限制电阻。

输入缓冲器672ua的输出端子与rs触发器电路673u的s端子连接,输入缓冲器672ub的输出端子与rs触发器电路673u的r端子连接。rs触发器电路673u的q端子以及qb端子与脉冲发生器674u连接。脉冲发生器674u与电平移位器电路675u连接。电平移位器电路675u构成为,来自rs触发器电路673u的q端子的信号输入到rs触发器电路673u的s端子,来自rs触发器电路673u的qb端子的信号输入到rs触发器电路673u的r端子。rs触发器电路676u的q端子与驱动器677u连接。驱动器677u的输出端子与半导体芯片4a的栅极连接。另外,在rs触发器电路676u的r端子连接低电压误动作防止电路678。此外,脉冲发生器674u生成接通信号和断开信号等脉冲信号。电平移位器电路675u是在高电位块与低电位块之间使信号电平从低电位块向高电位块移位并进行传递的电路。驱动器677u生成与rs触发器电路676u的输出信号相应的信号即上侧输出信号hou,并向半导体芯片4a的栅极输出上侧输出信号hou。

信号传递电路670l是用于将1次侧电路660的信号传递电路660l的栅极信号电压供给到半导体芯片4d的栅极的电路。信号传输电路670l从变压器690朝向半导体芯片4d依次具有:输入缓冲器672la、672lb、rs触发器电路673l和驱动器677l。

输入缓冲器672la的输出端子与rs触发器电路673l的s端子连接,输入缓冲器672lb的输出端子与rs触发器电路673l的r端子连接。rs触发器电路673l的q端子和qb端子与驱动器677l连接。驱动器677l与半导体芯片4d的栅极连接。

异常保护电路670f是在半导体装置b1产生了异常的情况下将与半导体装置b1的异常相关的信息输出到1次侧电路660的电路。异常保护电路670f具有:输出缓冲器672fa、672fb、异常信号生成电路679、温度保护电路680、低电压误动作防止电路681以及电流限制电路682。异常保护电路670f与2次侧电路670的vcc端子(引线2q)以及cin端子(引线2s、检测端子cin)连接。

在异常信号生成电路679连接温度保护电路680、低电压误动作防止电路681以及电流限制电路682。异常信号生成电路679的第一输出端子与输出缓冲器671fa连接,第二输出端子与输出缓冲器671fb连接。输出缓冲器671fb连接rs触发器电路673u、673l的r端子。

振荡电路671分别向rs触发器电路673u、673l以及异常信号生成电路679输出时钟信号。变压器690具有变压器691~696。变压器691~696分别具有1次侧线圈以及2次侧线圈。

变压器691的1次侧线圈的第一端子与输出缓冲器667ua的输出端子连接,变压器691的1次侧线圈的第二端子接地。变压器691的2次侧线圈的第一端子与输入缓冲器672ua连接,变压器691的2次侧线圈的第二端子接地。

变压器692的1次侧线圈的第一端子与输出缓冲器667ub的输出端子连接,变压器692的1次侧线圈的第二端子接地。变压器692的2次侧线圈的第一端子与输入缓冲器672ub连接,变压器692的2次侧线圈的第二端子接地。

变压器693的1次侧线圈的第一端子与输出缓冲器667la的输出端子连接,变压器693的1次侧线圈的第二端子接地。变压器693的2次侧线圈的第一端子与输入缓冲器672la连接,变压器693的2次侧线圈的第二端子接地。

变压器694的1次侧线圈的第一端子与输出缓冲器667lb的输出端子连接,变压器694的1次侧线圈的第二端子接地。变压器694的2次侧线圈的第一端子与输入缓冲器672lb连接,变压器694的2次侧线圈的第二端子接地。

变压器695的1次侧线圈的第一端子与输入缓冲器667fa连接,变压器695的1次侧线圈的第二端子接地。变压器695的2次侧线圈的第一端子与输出缓冲器672fa的输出端子连接,变压器695的2次侧线圈的第二端子接地。

变压器696的1次侧线圈的第一端子与输入缓冲器667fb连接,变压器696的1次侧线圈的第二端子接地。变压器696的2次侧线圈的第一端子与输出缓冲器672fb的输出端子连接,变压器696的2次侧线圈的第二端子接地。

在本实施方式中,引线2a有时被称为vsu端子。引线2b有时被称为vbu端子。引线2c有时被称为vsv端子。引线2d有时被称为vbv端子。引线2e有时被称为vsw端子。引线2f有时被称为vbw端子。引线2g有时被称为第一gnd端子。引线2h有时被称为第一vcc端子。引线2i有时被称为hinu端子。引线2j有时被称为hinv端子。引线2k有时被称为hinw端子。引线2l相当于linu端子。引线2m有时被称为linv端子。引线2n有时被称为linw端子。引线2o在图示的示例中不使用。引线2p有时被称为fo端子。引线2q有时被称为第三vcc端子。引线2r有时被称为第三gnd。引线2s相当于cin端子。引线2t有时被称为第二vcc端子。引线2u有时被称为第二gnd端子。

此外,如图4所示,半导体装置b1在z方向观察时与背面布线k221以及背面布线k222重叠。另外,基板3在z方向观察时与背面布线k221以及背面布线k222重叠。

接着,对电力变换装置a1的作用进行说明。

根据本实施方式,半导体装置b1具有传递电路芯片4i。因此,能够在半导体装置b1内实现1次侧控制电路与2次侧电力电路的绝缘。由此,与半导体装置b1的包含1次侧控制电路的控制芯片4h导通的引线2i、2j、2k、2l、2m、2n、2n、和与微控制器单元p1连接的连接端子t1通过多个导通路径d1连接。因此,不需要为了向1次侧控制电路发送控制信号而在基板h上设置用于实现信号传递功能并且切断电导通来进行绝缘的例如光电耦合器元件等。因此,能够实现电力变换装置a1的小型化。

多个导通路径d1分别沿y方向在x方向上排列。由此,能够缩小半导体装置b1与连接端子t1的y方向尺寸,有利于电力变换装置a1的小型化。

电容器c21与主面布线k11g串联连接。主面布线k11g通过连接端子t2接地,在z方向观察时与构成导通路径d1的背面布线k211~k216交叉。这样的配置对于电容器c22~电容器c26也是一样。通过这样的结构,能够去除从连接端子t1发送到1次侧控制电路的控制信号的噪声,并且能够实现基板h的省空间化。

2次侧电力电路的输出端子即引线1b、1c、1d和连接端子t5通过多个导通路径d2连接。构成导通路径d2的主面布线k171的尺寸x171例如比构成导通路径d1的主面布线k111的尺寸x111大。由此,能够在导通路径d2中流过更大的电流,有利于驱动更大输出的马达m1。另外,导通路径d2包含多个贯穿部k34,因此,能够在导通路径d2中流过更大的电流。

半导体装置b1具有变压器690(传递电路芯片4i)。因此,例如在开关臂40u、40v、40w等2次侧的功率电路损坏等情况下,能够通过变压器690(传递电路芯片4i)抑制损坏波及到1次侧电路660(1次侧电路芯片4j)。因此,能够保护1次侧电路660(1次侧电路芯片4j)、从外部与1次侧电路660(1次侧电路芯片4j)连接的微型计算机等。

如图14所示,在y方向上,传递电路芯片4i隔着控制芯片4h配置在半导体芯片4a~4f的相反侧。另外,1次侧电路芯片4j在y方向上隔着传递电路芯片4i配置在控制芯片4h的相反侧。由此,能够使与1次侧电路660(1次侧电路芯片4j)导通的引线2i~2r相对于与控制芯片4h、4g导通的部分在y方向上进一步分离。

隔着与1次侧电路660(1次侧电路芯片4j)导通的引线2i~2r,与2次侧电路670导通的引线2a~2h和引线2s~2u分开配置在x方向的两侧。由此,与引线2a~2h和引线2s~2u仅向x方向的任一方偏移地配置的情况相比,能够抑制引线2a~2h和引线2s~2u导通的导电部5的布线路径复杂化。

如图11所示,在z方向观察时,第二部22i~22r的从第五面75起的突出尺寸y21比第二部22a~22h以及第二部22s~22u的从第五面75起的突出尺寸y22大。由此,在将半导体装置b1安装于电路基板等时,能够使与1次侧电路芯片4j导通的引线2i~2r、和与控制芯片4g导通的引线2a~2h以及与控制芯片4h导通的引线2s~2u绝缘。

如图14所示,从y方向观察时,控制芯片4g与半导体芯片4b重叠。由此,能够缩短与半导体芯片4b和控制芯片4g连接的第二线92g的长度,并且能够实现半导体装置的高集成化。

如图14所示,控制芯片4h在y方向观察时与半导体芯片4e、传递电路芯片4i以及1次侧电路芯片4j重叠。由此,能够缩短与半导体芯片4e、传递电路芯片4i以及1次侧电路芯片4j相互连接的线的长度,并且能够实现半导体装置的高集成化。

如图14所示,控制芯片4g、4h在x方向观察时相互重叠。由此,容易沿x方向配置半导体芯片4a~4f、多个引线2,并且能够实现半导体装置的高集成化。

如图14所示,在y方向上从控制芯片4h在y方向上向半导体芯片4d、4e侧(引线1b、1c侧)延伸的第二线92h的根数比从控制芯片4h向传递电路芯片4i侧延伸的多个第三线93的根数少。在半导体装置b1的制造时、使用时等产生温度变化的情况下,引线1a~1d、基板3产生热膨胀。由金属构成的引线1a~1d的热膨胀比由陶瓷构成的基板3的热膨胀大。在本实施方式中,控制芯片4h及传递电路芯片4i均配置在基板3上。另一方面,半导体芯片4d、4e配置在引线1b和引线1c上。因此,产生了温度变化的情况下的控制芯片4h与半导体芯片4d、4e的位置关系的变动,比控制芯片4h与传递电路芯片4i的位置关系的变动大。通过使容易受到由位置关系的变动引起的来自树脂7等的应力的第二线92h的根数比第三线93的根数少,能够抑制在第二线92h产生的应力。

另外,如图15所示,第二线92h与配置在引线1b的第一部11b上的半导体芯片4d及配置在引线1c的第一部11c上的半导体芯片4e和控制芯片4h连接。第三线93均与配置在基板3上的控制芯片4h和传递电路芯片4i连接。因此,第三线93比第二线92h短。换言之,第二线92h比第三线93长。这样,通过使第二线92h比第三线93长,即使在产生了上述的温度变化引起的位置关系的变动的情况下,也能够抑制更容易受到位置关系的变动引起的影响的第二线92h的断线等。

本公开的电力变换装置并不限定于上述的实施方式。本公开的电力变换装置各部的具体结构能够自由地进行各种设计变更。

[附记1]

一种电力变换装置,其中,具有:

半导体装置,其具有构成1次侧控制电路的控制芯片、构成2次侧电力电路的半导体芯片、以及将所述1次侧控制电路与所述2次侧电力电路电绝缘且具有所述1次侧控制电路与所述2次侧电力电路的信号传递功能的传递电路;以及

第一基板,其搭载有所述半导体装置,

所述第一基板具有第一导电部,

所述电力变换装置具有:第一连接端子,其设置于所述第一基板且与所述第一导电部导通,

所述电力变换装置具有:第一导通路径,其至少一部分由所述第一基板的所述第一导电部构成,且使所述半导体装置的所述1次侧控制电路与所述第一连接端子电导通。

[附记2]

根据附记1所述的电力变换装置,其中,

所述第一基板包含:基材,其具有在厚度方向上彼此朝向相反侧的主面和背面,

所述第一导电部包含:主面部,其配置于所述主面上;背面部,其配置于所述背面上;以及多个贯穿部,其贯穿所述基材且使所述主面部的一部分与所述背面部的一部分导通。

[附记3]

根据附记2所述的电力变换装置,其中,

所述主面部包含:第一主面布线,其构成所述第一导通路径,

所述背面部包含:第一背面布线,其构成所述第一导通路径,

所述多个贯穿部包含:第一贯穿部,其构成所述第一导通路径。

[附记4]

根据附记3所述的电力变换装置,其中,

所述电力变换装置具有:第一电阻器,其与所述第一主面布线串联连接且构成所述第一导通路径。

[附记5]

根据附记4所述的电力变换装置,其中,

所述主面部包含:第二主面布线,其与所述第一主面布线相连且接地连接。

[附记6]

根据附记5所述的电力变换装置,其中,

所述电力变换装置具有:第一电容器,其与所述第二主面布线串联连接。

[附记7]

根据附记3~6中任一项所述的电力变换装置,其中,

所述第一连接端子相对于所述半导体装置位于第一方向一方侧,

所述第一主面布线沿所述第一方向延伸。

[附记8]

根据附记3~7中任一项所述的电力变换装置,其中,

所述第一背面布线沿所述第一方向延伸。

[附记9]

根据附记3~8中任一项所述的电力变换装置,其中,

所述电力变换装置具有:多个所述第一导通路径,其排列在与所述第一方向呈直角的第二方向上。

[附记10]

根据附记5或6所述的电力变换装置,其中,

所述第二主面布线与多个所述第一主面布线相连且交叉。

[附记11]

根据附记3~10中任一项所述的电力变换装置,其中,

所述电力变换装置具有:第二连接端子,其设置于所述第一基板且与所述第一导电部导通,

所述电力变换装置具有:第二导通路径,其至少一部分由所述第一基板的所述第一导电部构成,且使所述半导体装置的所述2次侧电力电路与所述第二连接端子导通。

[附记12]

根据附记11所述的电力变换装置,其中,

所述主面部包含:第三主面布线,其构成所述第二导通路径,

所述背面部包含:第二背面布线,其构成所述第二导通路径,

所述贯穿部包含:第二贯穿部,其构成所述第二导通路径。

[附记13]

根据附记12所述的电力变换装置,其中,

所述第三主面布线的所述第二方向上的宽度比所述第一主面布线的所述第二方向上的宽度宽。

[附记14]

根据附记1~13中任一项所述的电力变换装置,其中,

所述半导体装置具有:

第二基板;

第二导电部,其形成在所述第二基板上,由导电性材料构成;

第一引线,其配置在所述第二基板上,散热性比所述第二基板高;

所述半导体芯片,其配置在所述第一引线上,构成所述2次侧电力电路;

所述控制芯片,其与所述第二导电部和所述半导体芯片电连接,且在俯视时与所述半导体芯片和所述第一引线分离地配置在所述第二基板上,控制所述半导体芯片的驱动;

第二引线,其配置成与所述第一引线分离,且在所述第二导电部上与所述第二导电部电连接;

传递电路芯片,其与所述第二导电部和所述第二引线电连接,且在俯视时与所述半导体芯片分离地配置在所述第二基板上,包含所述传递电路;以及

树脂,其覆盖所述半导体芯片、所述控制芯片以及所述传递电路芯片、所述第二基板的至少一部分、所述第一引线的一部分以及所述第二引线的一部分。

[附记15]

根据附记14所述的电力变换装置,其中,

所述传递电路芯片具有至少2个相互分离的线圈相向配置而得的变压器结构,传递电信号。

[附记16]

根据附记14或15所述的电力变换装置,其中,

所述第二基板包含陶瓷。

[附记17]

根据附记14~16中任一项所述的电力变换装置,其中,所述第二导电部包含银。

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