半导体装置的制作方法

本发明涉及一种半导体装置。

背景技术：

1、关于具备搭载有半导体元件的电路基板、以及与该电路基板连接的输出(out)端子、正极(p)端子和负极(n)端子的半导体装置，从抑制浪涌电压的观点出发，已知用于降低pn间的电感的技术。

2、例如，已知如下的技术：在电流从v+端子通过功率基板的一部分而穿过功率器件，并通过功率器件而向功率基板的其他部分流通，并从其处向v-端子流通的功率模块中，使v-端子位于比v+端子高的位置从而形成电流环路，通过磁通抵消来降低电感(专利文献1)。

3、另外，已知具备电路板的功率模块，该电路板包括配置逆变器电路的上臂侧的半导体元件组且供正极端子连接的导电层、配置下臂侧的半导体元件组且供输出端子连接的导电层、以及供负极端子连接的导电层。关于这样的功率模块，已知将从正极端子流通的主电流分流成两个并向配置上臂侧的半导体元件组的导电层流通，经由上臂侧的半导体元件组而向配置下臂侧的半导体元件组的导电层流通，经由下臂侧的半导体元件组而向供负极端子连接的导电层流通的技术，此时，已知通过设为上下臂的电流路径平行并相邻且主电流彼此反向流通的电路板的布局，来降低pn间的电感的技术(专利文献2-4)。

4、另外，已知如下的半导体模块，该半导体模块上下臂侧的半导体开关元件分别配置在集电极图案上，集电极图案配置在绝缘板，集电极配置在集电极图案，发射极通过发射极导线与配置在绝缘基板的发射极图案连接。关于这样的半导体模块，已知将正极电极与上臂侧的集电极图案连接，将负极电极与下臂侧的发射极图案连接，将平行于绝缘板的正极电极的部分和负极电极的部分配置为从铅垂方向观察重叠的技术(专利文献5)。

5、另外，已知如下的功率半导体模块，该功率半导体模块使用两块电路基板，并设置有与一方的电路基板的高电位金属图案连接的外部导出端子、与另一方的电路基板的低电位金属图案连接的外部导出端子、以及与一方的电路基板的低电位金属图案和另一方的电路基板的高电位金属图案连接的外部导出端子。关于这样的功率半导体模块，已知在实际安装技术上以及绝缘设计上没有问题的范围内将高电位和低电位各自的连接外部导出端子的位置就近配置，将电流从高电位金属图案向低电位金属图案流通的路径的环路面积缩小，从而抑制在电流路径产生的电感的技术(专利文献6)。

6、现有技术文献

7、专利文献

8、专利文献1：日本特开2020-504459号公报

9、专利文献2：日本特开2021-141219号公报

10、专利文献3：日本特开2021-141221号公报

11、专利文献4：日本特开2021-141222号公报

12、专利文献5：国际公开第2018/193929号手册

13、专利文献6：国际公开第2017/163612号手册

技术实现思路

1、技术问题

2、在作为主电流布线具备out端子、p端子和n端子的半导体装置中，从抑制浪涌电压的观点出发降低pn间的电感是有效的。但是，根据out端子、p端子、n端子这样的主电流布线的布局、以及供构成半导体装置的半导体元件以及主电流布线连接的导电板的布局，有时不能够充分地降低pn间的电感，或者不能够充分地发挥半导体元件的性能。在目前为止的技术中，存在不能够实现充分地降低pn间的电感且充分地发挥半导体元件的性能的高性能的半导体装置的情况。

3、在一个方面，本发明的目的是实现高性能的半导体装置。

4、技术方案

5、在一个方式中，提供一种半导体装置，具备：多个半导体元件，在第一主面具有第一电极，在与所述第一主面相反一侧的第二主面具有第二电极；导电板，与所述多个半导体元件的所述第一电极电连接；壳体，具有一侧和与所述一侧相反的一侧，且包覆所述多个半导体元件和所述导电板；第一主电流布线，在所述壳体的内部和外部配置，且包括第一延伸部，所述第一延伸部具有从所述壳体的一侧向所述壳体的内侧延伸的主干部、以及在俯视下从所述主干部分支并与所述多个半导体元件的所述第二电极电连接的第一分支部和第二分支部；以及第二主电流布线，在所述壳体的内部和外部配置，具有被所述壳体的内侧的所述第一分支部和所述第二分支部所夹的第二延伸部，且与所述导电板电连接。

6、另外，在一个方式中，提供一种半导体装置，具备：基板；壳体，供所述基板配置；多个第一半导体元件，在所述壳体的内部配置；多个第二半导体元件，在所述壳体的内部配置；第一导电板，在所述基板上配置，且与所述多个第一半导体元件电连接；第二导电板，在所述基板上配置，且与所述多个第二半导体元件电连接；第一主电流布线，具有在所述壳体的外部配置的第一外部端子部、在所述壳体的内部配置的第一延伸部、第一连接部和第二连接部，所述第一延伸部将所述第一外部端子部与所述第一连接部和所述第二连接部彼此连接，所述第一连接部和所述第二连接部与所述第一导电板电连接；以及第二主电流布线，具有在所述壳体的外部配置的第二外部端子部、在所述壳体的内部配置的第二延伸部和第三连接部，所述第二延伸部将所述第二外部端子部与所述第三连接部彼此连接，所述第三连接部与所述第二导电板电连接，所述第一连接部和所述第二连接部以夹着所述第二延伸部的方式配置，通过向所述第一主电流布线和所述第二主电流布线中的一方施加电源电压而在另一方流通输出电流。

7、技术效果

8、在一个方面，能够实现高性能的半导体装置。

9、本发明的上述及其他目的、特征和优点，可由与表示作为本发明的例子而优选的实施方式的附图相关联的以下的说明清楚得知。

技术特征：

1.一种半导体装置，其特征在于，具备：

2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的半导体装置，其特征在于，

4.根据权利要求2或3所述的半导体装置，其特征在于，

5.根据权利要求4所述的半导体装置，其特征在于，

6.根据权利要求5所述的半导体装置，其特征在于，

7.根据权利要求2或3所述的半导体装置，其特征在于，

8.根据权利要求7所述的半导体装置，其特征在于，

9.根据权利要求8所述的半导体装置，其特征在于，

10.一种半导体装置，其特征在于，具备：

11.根据权利要求10所述的半导体装置，其特征在于，

12.根据权利要求11所述的半导体装置，其特征在于，

13.根据权利要求11所述的半导体装置，其特征在于，具备：

14.根据权利要求13所述的半导体装置，其特征在于，

15.根据权利要求14所述的半导体装置，其特征在于，

16.根据权利要求14所述的半导体装置，其特征在于，具备：

17.根据权利要求13所述的半导体装置，其特征在于，具备：

18.根据权利要求11所述的半导体装置，其特征在于，具备：

19.根据权利要求18所述的半导体装置，其特征在于，

20.根据权利要求19所述的半导体装置，其特征在于，

21.根据权利要求19所述的半导体装置，其特征在于，具备：

22.根据权利要求19所述的半导体装置，其特征在于，

23.根据权利要求11所述的半导体装置，其特征在于，具备：

24.根据权利要求23所述的半导体装置，其特征在于，

25.根据权利要求24所述的半导体装置，其特征在于，

26.根据权利要求24所述的半导体装置，其特征在于，具备：

技术总结
实现高性能的半导体装置。半导体装置(1A)具备：半导体元件(30A)组，具有集电极电极(31)和发射极电极(32)；导电板(22)，与这些集电极电极(31)电连接；以及壳体(10)，包覆这些部件。半导体装置(1A)还具备OUT端子(40)，该OUT端子(40)在壳体(10)的内外配置且包括延伸部(42)，该延伸部(42)具有从壳体(10)的一边(11a)侧向内侧延伸的主干部(42a)、以及在俯视下从主干部(42a)分支并与发射极电极(32)电连接的分支部(42b、42c)对。半导体装置(1A)还具备P端子(50)，该P端子(50)具有在壳体(10)的内外配置且被分支部(42b、42c)所夹的延伸部(52)，且与导电板(22)电连接。半导体装置(1A)的电感降低、动作时的过热抑制等变得可能。

技术研发人员：佐藤忠彦
受保护的技术使用者：富士电机株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/4/24