CN115280498A - 半导体装置 - Google Patents

半导体装置 Download PDF

Info

Publication number
CN115280498A
CN115280498A CN202180021067.1A CN202180021067A CN115280498A CN 115280498 A CN115280498 A CN 115280498A CN 202180021067 A CN202180021067 A CN 202180021067A CN 115280498 A CN115280498 A CN 115280498A
Authority
CN
China
Prior art keywords
capacitor
switching element
main surface
semiconductor device
substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202180021067.1A
Other languages
English (en)
Inventor
大河内裕太
金武康雄
宫崎达也
大塚拓一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rohm Co Ltd
Original Assignee
Rohm Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rohm Co Ltd filed Critical Rohm Co Ltd
Publication of CN115280498A publication Critical patent/CN115280498A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/003—Constructional details, e.g. physical layout, assembly, wiring or busbar connections
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66007—Multistep manufacturing processes
    • H01L29/66015—Multistep manufacturing processes of devices having a semiconductor body comprising semiconducting carbon, e.g. diamond, diamond-like carbon, graphene
    • H01L29/66022—Multistep manufacturing processes of devices having a semiconductor body comprising semiconducting carbon, e.g. diamond, diamond-like carbon, graphene the devices being controllable only by variation of the electric current supplied or the electric potential applied, to one or more of the electrodes carrying the current to be rectified, amplified, oscillated or switched, e.g. two-terminal devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/58—Structural electrical arrangements for semiconductor devices not otherwise provided for, e.g. in combination with batteries
    • H01L23/64—Impedance arrangements
    • H01L23/642—Capacitive arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/07—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L29/00
    • H01L25/072—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L29/00 the devices being arranged next to each other
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/18—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different subgroups of the same main group of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/06—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
    • H01L29/08—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions with semiconductor regions connected to an electrode carrying current to be rectified, amplified or switched and such electrode being part of a semiconductor device which comprises three or more electrodes
    • H01L29/0843—Source or drain regions of field-effect devices
    • H01L29/0847—Source or drain regions of field-effect devices of field-effect transistors with insulated gate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66007—Multistep manufacturing processes
    • H01L29/66075—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
    • H01L29/66083—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by variation of the electric current supplied or the electric potential applied, to one or more of the electrodes carrying the current to be rectified, amplified, oscillated or switched, e.g. two-terminal devices
    • H01L29/66174—Capacitors with PN or Schottky junction, e.g. varactors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772—Field effect transistors
    • H01L29/778—Field effect transistors with two-dimensional charge carrier gas channel, e.g. HEMT ; with two-dimensional charge-carrier layer formed at a heterojunction interface
    • H01L29/7782—Field effect transistors with two-dimensional charge carrier gas channel, e.g. HEMT ; with two-dimensional charge-carrier layer formed at a heterojunction interface with confinement of carriers by at least two heterojunctions, e.g. DHHEMT, quantum well HEMT, DHMODFET
    • H01L29/7783—Field effect transistors with two-dimensional charge carrier gas channel, e.g. HEMT ; with two-dimensional charge-carrier layer formed at a heterojunction interface with confinement of carriers by at least two heterojunctions, e.g. DHHEMT, quantum well HEMT, DHMODFET using III-V semiconductor material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772—Field effect transistors
    • H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/783—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate comprising a gate to body connection, i.e. bulk dynamic threshold voltage MOSFET
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/003—Constructional details, e.g. physical layout, assembly, wiring or busbar connections
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02—Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/06—Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process of a plurality of bonding areas
    • H01L2224/0601—Structure
    • H01L2224/0603—Bonding areas having different sizes, e.g. different heights or widths
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/34—Strap connectors, e.g. copper straps for grounding power devices; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/39—Structure, shape, material or disposition of the strap connectors after the connecting process
    • H01L2224/40—Structure, shape, material or disposition of the strap connectors after the connecting process of an individual strap connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/34—Strap connectors, e.g. copper straps for grounding power devices; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/39—Structure, shape, material or disposition of the strap connectors after the connecting process
    • H01L2224/40—Structure, shape, material or disposition of the strap connectors after the connecting process of an individual strap connector
    • H01L2224/401—Disposition
    • H01L2224/40135—Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
    • H01L2224/40137—Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being arranged next to each other, e.g. on a common substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/31—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
    • H01L23/3107—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/19—Details of hybrid assemblies other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/191—Disposition
    • H01L2924/19101—Disposition of discrete passive components
    • H01L2924/19107—Disposition of discrete passive components off-chip wires

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Power Conversion In General (AREA)

Abstract

半导体装置具备第一、第二开关元件、第一、第二导电部件以及电容器。上述第一开关元件具有在第一方向上朝向相反侧的第一元件主面以及第一元件背面。上述第二开关元件具有在上述第一方向上朝向相反侧的第二元件主面以及第二元件背面。上述第一、第二导电部件在与上述第一方向正交的第二方向上相互隔离。上述电容器具有第一连接端子以及第二连接端子。上述第一开关元件与上述第二开关元件串联地连接而构成电桥。上述第一连接端子与上述第二连接端子分别电连接于上述电桥的两端。上述电容器以及上述第一开关元件搭载于上述第一导电部件，上述第二开关元件搭载于上述第二导电部件。

Description

半导体装置
技术领域
本发明涉及半导体装置。
背景技术
一直以来，已知具备MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field EffectTransistor)、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)等的电力用开关元件的半导体装置。例如，专利文献1中公开了具备串联连接的两个开关元件的半导体装置。这样的半导体装置实际安装于例如电子设备的电路基板，使用于电源电路(例如DC/DC变频器、逆变器)、电机驱动电路等。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-158787号公报
发明内容
发明所要解决的课题
近年来，伴随电子设备的节能化、高性能化，半导体装置谋求消耗电力的降低、开关动作应答性的提高。为了实现消耗电力的降低、提高开关动作应答性，降低电感是有效的。电感的降低有助于降低施加于开关元件的脉冲电压。
鉴于上述情况，本发明的目的在于提供一种实现了降低施加于开关元件的脉冲电压的半导体装置。
用于解决课题的方案
由本发明提供的半导体装置具备具有在第一方向上朝向相反侧的第一元件主面以及第一元件背面的第一开关元件、具有在上述第一方向上朝向相反侧的第二元件主面以及第二元件背面的第二开关元件、在与上述第一方向正交的第二方向上相互隔离的第一导电部件以及第二导电部件、具有第一连接端子以及第二连接端子的电容器。上述第一开关元件与上述第二开关元件串联地连接而构成电桥。上述第一连接端子与上述第二连接端子分别电连接于上述电桥的两端。上述电容器以及上述开关元件搭载于上述第一导电部件，上述第二开关元件搭载于上述第二导电部件。
发明效果
根据上述结构，能够降低施加于开关元件(第一开关元件以及第二开关元件)的脉冲电压。
附图说明
图1是表示涉及第一实施方式的半导体装置的立体图。
图2是在图1的半导体装置中省略树脂部件的图。
图3是表示第一实施方式的半导体装置的俯视图。
图4是在图3的俯视图中用假想线表示树脂部件的图。
图5是在图4的俯视图中用假想线表示两个输入端子以及输出端子的图。
图6是将图5的一部分放大的图。
图7是表示第一实施方式的半导体装置的主视图。
图8是表示第一实施方式的半导体装置的仰视图。
图9是表示第一实施方式的半导体装置的左侧视图。
图10是沿图4的X-X线的剖视图。
图11是将图10的一部分放大的剖视图。
图12是表示信号基板(电容器内置基板)的立体图。
图13是表示信号基板(电容器内置基板)的俯视图。
图14是表示信号基板(电容器内置基板)的仰视图。
图15是沿图13的XV-XV线的剖视图。
图16是表示信号基板中的导体层的俯视图。
图17是表示信号基板中的电介质层的俯视图。
图18是表示信号基板中的导体层的俯视图。
图19是表示涉及第二实施方式的半导体装置的俯视图，是用假想线表示两个输入端子、输出端子以及树脂部件的图。
图20是表示第二实施方式的半导体装置的剖视图。
图21是表示涉及变形例的半导体装置的俯视图。
图22是表示变形例的半导体装置的剖视图。
图23是表示变形例的半导体装置的剖视图。
图24是表示变形例的信号基板(电容器内置基板)的剖视图。
图25是表示变形例的信号基板(电容器内置基板)的俯视图。
图26是表示变形例的导体层的俯视图。
图27是表示变形例的导体层的俯视图。
图28是表示变形例的信号基板(电容器内置基板)的俯视图。
图29是表示图28所示的信号基板中的导体层的俯视图。
图30是表示图28所示的信号基板中的导体层的俯视图。
图31是表示涉及变形例的信号基板(电容器内置基板)的剖视图。
图32是表示涉及变形例的信号基板(电容器内置基板)的剖视图。
具体实施方式
关于本发明的半导体装置所优选的实施方式，以下参照附图进行说明。在以下的说明中，关于同一或类似的构成元件标注相同的符号，省略重复的说明。
图1～图14表示涉及第一实施方式的半导体装置A1。半导体装置A1具备多个开关元件10、支撑基板20、一对信号基板30A、30B、两个输入端子41、42、输出端子43、多个信号端子44A～47A、44B～47B、多个连接部件50以及树脂部件60。
图1是表示半导体装置A1的立体图。图2是在图1的立体图中省略树脂部件60的图。图3是表示半导体装置A1的俯视图。图4是在图3的俯视图中用假想线(双点划线)表示树脂部件60的图。图5是在图4的俯视图中用假想线表示两个输入端子41、42以及输出端子的图。图6是将图5的一部分放大的局部放大图。图7是表示半导体装置A1的主视图。图8是表示半导体装置A1的仰视图。图9是表示半导体装置A1的侧视图(左侧视图)。图10是沿图4的X-X线的剖视图。图11是将图10的一部分放大的主要部分放大剖视图。在图11中，省略连接部件50。图12是表示信号基板30A的立体图。图13是表示信号基板30A的俯视图。图14是表示信号基板30A的仰视图。
为了便于说明，适当地参照相互正交的三个方向、即x方向、y方向、z方向。z方向是半导体装置A1的厚度方向。x方向是半导体装置A1的俯视图(参照图3)中的左右方向。y方向是半导体装置A1的俯视图(参照图3)中的上下方向。将x方向的一个方向作为x1方向、将x方向的另一个方向作为x2方向。同样，将y方向的一个方向作为y1方向、将y方向的另一个方向作为y2方向、将z方向的一个方向作为z1方向、将z方向的另一个方向作为z2方向。在以下的说明中，“俯视”是指沿z方向观察。z方向是“第一方向”的一例，x方向是“第二方向”的一例。
多个开关元件10分别使用如主要含有SiC(碳化硅)的半导体材料而构成。该半导体材料并不限于SiC，可以是Si(硅)、GaAs(砷化镓)或GaN(氮化镓)等。优选使用宽带隙半导体材料。各开关元件10例如是MOSFET。各开关元件10并不限于MOSFET，可以是如包含MISFET(Metal-Insulator-Semiconductor FET)的电场效应晶体管、如IGBT的双极晶体管等的其他晶体管。各开关元件10均是同种的元件，例如是n通道型MOSFET。图示的各开关元件10在俯视中为矩形形状，但本发明并不限于此。
多个开关元件10如图11所示，分别具有元件主面101以及元件背面102。在各开关元件10中，元件主面101与元件背面102在z方向上相互隔离。元件主面101朝向z2方向，元件背面102朝向z1方向。
多个开关元件10分别具有第一电极11、第二电极12、第三电极13以及绝缘膜14。如图6以及图11所示，第一电极11以及第二电极12设置于元件主面101。第一电极11例如是源极电极，流经源极电流。第二电极12例如是栅极电极，施加用于驱动各开关元件10的栅极电压。在俯视中，第一电极11比第二电极12大。在图6所示的示例中，第一电极11由一个区域构成，但可以分割为多个区域。如图11所示，第三电极13设置于元件背面102。第二电极12例如是漏极电极，流经漏极电流。在图示的示例中，第三电极13实质性地形成于元件背面102的整面上(除了具有相对小的面积的周边部，在元件背面102的剩余部分形成第三电极13)。如图6以及图11所示，绝缘膜14设置于元件主面101。绝缘膜14具有电绝缘性。绝缘膜14在俯视中包围第一电极11以及第二电极12。绝缘膜14在元件主面101中使第一电极11与第二电极12绝缘。绝缘膜14从元件主面101按顺序层叠如SiO2(二氧化硅)层、SiN4(氮化硅)层、聚苯并恶唑层的结构。绝缘膜14的结构并不限于上述结构，例如可以代替聚苯并恶唑层而使用聚酰亚胺层。
各开关元件10基于预定的信号进行开关动作。具体的说，若向第二电极12(栅极电极)输入驱动信号(如栅极电压)，则根据该驱动信号切换导通状态和切断状态。在导通状态下，电流从第三电极13(漏极电极)流向第一电极11(源极电极)，但在切断状态下不流经电流。驱动信号的频率(即，各开关元件10的开关频率)例如是10kHz以上。
多个开关元件10包含多个开关元件10A以及多个开关元件10B。在图6所示的示例中，半导体装置A1具备4个开关元件10A和4个开关元件10B。开关元件10A、10B的数量并不限于本结构，能够根据半导体装置A1所要求的性能而变更。半导体装置A1例如是半桥式开关电路。该情况下，在半导体装置A1中，多个开关元件10A构成上臂电路，多个开关元件10B构成下臂电路。各开关元10A与各开关元件10B串联地连接，构成电桥。
多个开关元件10A如图5、图6、图10以及图11等所示，搭载于支撑基板20。在图5所示的示例中，多个开关元件10A例如排列于y方向上，相互隔离。各开关元件10A通过未图示的导电性接合材料(例如烧结银、烧结铜等的烧结金属、银、铜等的金属浆料、或焊锡)导通接合于支撑基板20(后述的导电性基板22A)。各开关元件10A在与导电性基板22A接合时，元件背面102与导电性基板22A对置。各开关元件10A是“第一开关元件”的一例。在各开关元件10A中，第一电极11是“第一主面电极”的一例，第二电极12是“驱动信号输入电极”的一例，第三电极13是“第一背面电极”的一例。
如图5、图6、图10以及图11等所示，多个开关元件10B搭载于支撑基板20。在图5所示的示例中，多个开关元件10B例如排列于y方向上，相互隔离。各开关元件10B通过未图示的导电性接合材料(例如烧结银、烧结铜等的烧结金属、银、铜等的金属浆料、或焊锡)导通接合于支撑基板20(后述的导电性基板22B)。各开关元件10B在接合于导电性基板22B时，元件背面102与导电性基板22B对置。在图5所示的示例中，在x方向观察，多个开关元件10A与多个开关元件10B重合，但本发明并不限于此。各开关元件10B是“第二开关元件”的一例。在各开关元件10B中，第一电极11是“第二主面电极”的一例，第三电极13是“第二背面电极”的一例。
支撑基板20支撑多个开关元件10。支撑基板20包含一对绝缘基板21A、21B以及一对导电性基板22A、22B。
一对绝缘基板21A、21B具备电绝缘性。各绝缘基板21A、21B的构成材料例如是热传导性优越的陶瓷。作为这样的陶瓷，例如能举出AlN(氮化铝)。各绝缘基板21A、21B并不限于陶瓷，可以是绝缘树脂薄片等。各绝缘基板21A、21B例如在俯视中为矩形形状。一对绝缘基板21A、21B排列于x方向上，相互隔离。绝缘基板21A位于绝缘基板21B的x1方向侧。
如图10等所示，各绝缘基板21A、21B具备主面211以及背面212。在各绝缘基板21A、21B中，主面211与背面212在z方向上相互隔离。主面211朝向z2方向，背面212朝向z1方向。主面211与一对导电性基板22A、22B以及多个开关元件10一起被树脂部件60覆盖。如图8所示，背面212从树脂部件60(后述的树脂背面62)露出。在背面212连接有例如散热片(省略图示)。
一对导电性基板22A、22B分别是金属板。该金属板的构成材料例如是Cu(铜)或Cu合金。一对导电性基板22A、22B与两个输入端子41、42以及输出端子43一起构成与多个开关元件10的导通路径。各导电性基板22A、22B可以用镀银覆盖。一对导电性基板22A、22B在x方向上相互隔离。在图5以及图10等所示的示例中，导电性基板22A位于比导电性基板22B靠x1方向。
如图10等所示，各导电性基板22A、22B具有主面221以及背面222。在各导电性基板22A、22B中，主面221与背面222在z方向上相互隔离。主面221朝向z2方向，背面222朝向z1方向。
如图10等所示，导电性基板22A通过未图示的接合件接合于绝缘基板21A。该接合件可以是导电性或绝缘性中的任一个。在导电性基板22A接合于绝缘基板21A的状态下，导电性基板22A的背面222与绝缘基板21A的主面211对置。导电性基板22A在主面221上搭载多个开关元件10A以及信号基板30A。在本实施方式中，导电性基板22A是“第一导电部件”的一例。
如图10等所示，导电性基板22B通过未图示的接合件接合于绝缘基板21B。该接合件可以是导电性或绝缘性中的任一个。在导电性基板22B接合于绝缘基板21B的状态下，导电性基板22B的背面222与绝缘基板21B的主面211对置。导电性基板22B在主面221上搭载多个开关元件10B以及信号基板30B。在本实施方式中，导电性基板22B是“第二导电部件”的一例。
支撑基板20的结构并不限于上述的示例。例如，可以在一个绝缘基板上接合两个导电性基板22A、22B。另外，可以在各绝缘基板21A、21B的背面222形成金属层。另外，基于多个开关元件10的个数以及配置等适当地变更一对绝缘基板21A、21B以及一对导电性基板22A、22B各自的形状、大小以及配置等。
一对信号基板30A、30B分别对多个开关元件10与多个信号端子44A～47A、44B～47B的各种信号进行中转。信号基板30A在其内部结构中层叠多个导体层与多个电介质层，通过该内部结构具有作为电容器的功能。因此，信号基板30A是电容器内置基板。关于信号基板30A的内部结构的一例后述。另一方面，信号基板30B不具有作为电容器的功能。信号基板30B例如是单层的印刷基板。信号基板30A是“电容器”的一例。
如图10以及图11所示，各信号基板30A、30B具有基板主面301以及基板背面302。基板主面301与基板背面302在z方向上隔离。基板主面301朝向z2方向，基板背面302朝向z1方向。如图11所示，各信号基板30A还具有一对基板侧面303、304。在信号基板30A中，一对基板侧面303、304连接于基板主面301以及基板背面302两者，在z方向上，被基板主面301以及基板背面302双方夹持。一对基板侧面303、304在x方向上相互隔离。基板侧面303朝向x1方向，基板侧面304朝向x2方向。基板主面30是“电容器主面”的一例，基板背面302是“电容器背面”的一例，一对基板侧面303、304分别是“第一电容器侧面”以及“第二电容器侧面”的一例。
如图5以及图10等所示，信号基板30A包括栅极层31A以及检测层32A，信号基板30B包括栅极层31B以及检测层32B。
一对栅极层31A、31B具有导电性，其构成材料例如是Cu或Cu合金。如图5等所示，一对栅极层31A、31B分别是在y方向上延伸的带状。如图10等所示，栅极层31A形成于信号基板30A的基板主面301。栅极层31A通过连接部件50(后述的栅极线51)与各开关元件10A的第二电极12(栅极电极)导通。向栅极层31A中输入控制各开关元件10A的开关动作的驱动信号。如图10等所示，栅极层31B形成于信号基板30B的基板主面301。栅极层31B通过连接部件50(后述的栅极线51)与各开关元件10B的第二电极12(栅极电极)导通。向栅极层31B中输入控制各开关元件10B的开关动作的驱动信号。栅极层31A是“配线层”的一例。
一对检测层32A、32B具有导电性，其构成材料例如是Cu或Cu合金。如图5等所示，一对检测层32A、32B分别是在y方向上延伸的带状。如图10以及图11所示，检测层32A与栅极层31A一起形成于信号基板30A的基板主面301。检测层32A在俯视中位于栅极层31A的旁边，从栅极层31A隔离。在图5所示的示例中，检测层32A在x方向上相比于栅极层31A位于多个开关元件10A的附近。检测层32A相比于栅极层31A位于x2方向侧。X方向上的栅极层31A与检测层32A的配置可以相反。检测层32A通过连接部件50(后述的检测线32)与各开关元件10A的第一电极11(源极电极)导通。如图10所示，检测层32B与栅极层31B一起形成于信号基板30B的基板主面301。检测层32B在俯视中位于栅极层31B的旁边，从栅极层31B隔离。在图5所示的示例中，检测层32B在x方向中相比于栅极层31B位于多个开关元件10B的附近。检测层32B相比于栅极层31A位于x1方向侧。X方向上的栅极层31B与检测层32B的配置可以是相反的。检测层32B通过连接部件50(后述的检测线52)与各开关元件10B的第一电极11(源极电极)导通。
如图10以及图11等所示，信号基板30A还包括一对连接端子33、34以及绝缘膜39。信号基板30A通过向一对连接端子33、34之间施加直流电压而积蓄电荷。信号基板30A作为使一对连接端子33、34为外部端子的电容器而发挥功能。优选信号基板30A以其静电容量比向各开关元件10A或开关元件10B施加上述直流电压时的输出容量的2倍大的方式设计。信号基板30A例如x方向的尺寸为8mm、y方向的尺寸为27mm、z方向的尺寸为2.25mm。信号基板30A的z方向的尺寸优选为5mm以下。信号基板30A的尺寸并不限于上述示例。优选信号基板30A的寄生电阻为1Ω以下。
如图10～图12所示，连接端子33从信号基板30A的基板主面301跨过基板侧面303而形成。连接端子33例如由Cu构成，但并不限于此。如图10～图12等所示，连接端子33包括主面电极部331以及侧面电极部332。主面电极部331形成于基板主面301。侧面电极部332形成于基板主面303。侧面电极部332不覆盖基板侧面303的全部，基板侧面303的z1方向侧的端缘附近从侧面电极部332露出。侧面电极部332是“第一侧面电极部”的一例。如图13所示，信号基板30A具有在y方向上相互隔离的两个端缘(y1方向侧端缘以及y2方向侧端缘)。相对于信号基板30A的第一方向侧端缘，主面电极部331、栅极层31A以及检测层32A分别以预定距离隔离配置。(更正确的说，例如，主面电极部331具有在俯视中与信号基板30A的第一方向侧端缘对置的端缘，该端缘以预定距离从信号基板30A的第一方向侧端缘隔离而配置。这方面关于栅极层31A以及检测层32A也相同。在图示的示例中，主面电极部331、栅极层31A以及检测层32A各自的距离第一方向侧端缘的隔离距离dy1实质上是相同的，但本发明并不限于此。同样，相对于信号基板30A的第二方向侧端缘，主面电极部331、栅极层31A以及检测层32A分别以预定距离脱离而配置。在图示的示例中，主面电极部331、栅极层31A以及检测层32A各自的距离第二方向侧端缘的隔离距离dy2实质上是相同的，但本发明并不限于此。另外，在图示的示例中，隔离距离dy1以及隔离距离dy2实质上是相等的，但本发明并不限于此，隔离距离dy1以及隔离距离dy2也可以相互不同。
如图10以及图11等所示，连接端子34从信号基板30A的基板背面302跨过基板侧面304而形成。连接端子34例如由Cu构成，但并不限于此。如图10以及图11所示，连接端子34包括背面电极部341以及侧面电极部342。背面电极部341形成于基板背面302。侧面电极部342形成于基板侧面304。侧面电极部342不覆盖基板侧面304的全部，基板侧面304的z2方向侧的端缘附近从侧面电极部342露出。如图10以及图11所示，侧面电极部342通过未图示的导电性接合件(例如，烧结金属、金属浆料或焊锡等)接合于导电性基板22A。侧面电极部342是“第二侧面电极部”的一例。
如图10～图12等所示，绝缘膜39覆盖基板背面302与基板侧面303连接的角部附近。例如，绝缘膜39覆盖从连接端子33露出的基板侧面303以及从连接端子34露出的基板背面302。绝缘膜39为了确保连接端子33与导电性基板22A的绝缘而设置。绝缘膜39的形成区域只要将连接端子33与导电性基板22A绝缘即可，并不限于图示的示例。
两个输入端子41、42分别是金属板。该金属板的构成材料是Cu或Cu合金。如图1～图5所示，两个输入端子41、42分别在半导体装置A1中位于靠x1方向的位置。在两个输入端子41、42之间施加例如电源电压。输入端子41是正极(P端子)，输入端子42是负极(N端子)。输入端子41与输入端子42相互隔离。输入端子41为“第一输入端子”的一例，输入端子42为“第二输入端子”的一例。
如图4以及图5等所示，输入端子41包括垫部411以及端子部412。
垫部411是在输入端子41中被树脂部件60覆盖的部分。如图5以及图10所示，垫部411通过导电性的块状件419导通接合于导电性基板22A。垫部411通过未图示的导电性接合件而接合于块状件419，块状件419通过未图示的导电性接合件而接合于导电性基板22A。由此，导通输入端子41与导电性基板22A。块状件419的构成材料并未特别限定，例如使用Cu、Cu合金、CuMo(铜钼)的复合材料、CIC(Copper-Inver-Copper)的复合材料等。垫部411与块状件419的接合、及块状件419与导电性基板22A的接合不限于分别使用导电性接合件，可以是使用激光焊接或超声波焊接等。垫部411与导电性基板22A的接合不限于通过块状件419的结构，可以通过局部性地弯曲垫部411而垫部411直接接合于导电性基板22A。
端子部412是在输入端子41中从树脂部件60露出的部分。如图4所示，端子部412在俯视中从树脂部件60向x1方向延伸。端子部412例如在俯视中为矩形形状。
如图4以及图5所示，输入端子42包括垫部421以及端子部422。
垫部421是在输入端子4中被树脂部件60覆盖的部分。如图4所示，垫部421包括连结部421a、多个延伸部421b以及连接部421c。
如图4所示，连结部421a例如是在y方向上延伸的带状。如图5以及图10所示，连接部421a通过导电性的块状件428接合于信号基板30A的连接端子33。连结部421a通过未图示的导电性接合件接合于块状件428，块状件428通过未图示的导电性接合件接合于信号基板30A的连接端子33。由此，导通输入端子42与连接端子33。块状件428的构成材料并未特别限定，使用例如Cu、Cu合金、CuMo的复合材料、CIC的复合材料等。连结部421a与块状件428的接合、及块状件428与连接端子33的接合并不限于分别使用导电性接合件的接合，也可以使用激光焊接或超声波焊接等。
如图4所示，多个延伸部421b分别是例如从连结部421a向x2方向延伸的带状。各延伸部421b在x方向上从连结部421a延伸至俯视中重合于各开关元件10B。多个延伸部421b在俯视中排列于y方向上、且相互隔离。如图5以及图10所示，各延伸部421b的前端部分通过导电性的块状件429接合于各开关元件10B。如图10以及图11所示，各延伸部421b的前端部分通过未图示的导电性接合件接合于块状件429，块状件429通过未图示的导电性接合件接合于各开关元件10B的第一电极11。由此，导通输入端子42与各开关元件10B的第一电极11。块状件429的构成材料并未特别限定，能使用例如Cu、Cu合金、CuMo的复合材料、CIC的复合材料等。各延伸部421b与各块状件429的接合、及块状件429与第一电极11的接合尾并不限于分别使用导电性接合件的接合，可以使用激光焊接或超声波焊接等。各延伸部421b与各开关元件10B的第一电极11的接合不限于通过各块状件429的结构，可以通过局部性地弯曲各延伸部421b而各延伸部421b直接接合于各开关元件10B的第一电极11。
如图4所示，连接部421c是连接连结部421a和端子部422的部分。
端子部422是在输入端子42中从树脂部件60露出的部分。如图4所示，端子部422在俯视中从树脂部件60向x1方向延伸。如图4所示，端子部422在俯视中位于输入端子41的端子部412的y2方向侧。端子部422的俯视形状例如与端子部412的俯视形状相同。
输出端子43是金属板。该金属板的构成材料例如是Cu或Cu合金。如图1～图5所示，输出端子43在半导体装置A1中位于靠x2方向的位置。通过多个开关元件10进行电力切换的交流电力(电压)从该输出端子43输出。
如图4所示，输出端子43包括垫部431以及端子部432。
垫部431是在输出端子43中被树脂部件60覆盖的部分。如图5以及图10所示，垫部431通过导电性的块状件439导通接合于导电性基板22B。如图10所示，垫部431通过未图示的导电性接合件接合于块状件439，块状件439通过未图示的导电性接合件接合于导电性基板22B。由此，导通输出端子43和导电性基板22B。块状件439的构成材料并未特别限定，但能使用例如Cu、Cu合金、CuMo复合材料、CIC复合材料等。垫部431与块状件439的接合、及块状件439与导电性基板22B的接合不限于分别使用导电性接合件的接合，可以通过激光焊接或超声波焊接等实现。垫部431与导电性基板22B的接合并不限于通过块状件439的结构，可以通过局部性地弯曲垫部431而垫部431直接接合于导电性基板22B。
端子部432是在输出端子43中从树脂部件60露出的部分。如图4所示，端子部432从树脂部件60向x2方向延伸。端子部432例如俯视中为矩形形状。
多个信号端子44A～47A、44B～47B是用于输入或输出半导体装置A1中的控制信号的端子。作为控制信号例如具有用于控制多个开关元件10的开关动作的信号。多个信号端子44A～47A、44B～47B是相互大致相同的形状。多个信号端子44A～47A、44B～47B分别在x方向上观察呈L字状。如图1～图8所示，多个信号端子44A～47A、44B～47B沿x方向排列。如图9所示，各信号端子44A～47A、44B～47B在x方向上观察相互重合。如图5所示，多个信号端子44A～47A在俯视中位于导电性基板22A的y方向旁边，如图5所示，多个信号端子44B～47B在俯视中位于导电性基板22B的y方向旁边。各信号端子44A～47A、44B～47B例如从树脂部件60的朝向y1方向的面(后述的树脂侧面633)突出。多个信号端子44A～47A、44B～47B均由相同的引线框形成。
如图5以及图6所示，一对信号端子44A、44B通过连接部件50(后述的第二连接线54)分别导通于一对检测层32A、32B。从信号端子44A检测向多个开关元件10A的各第一电极11施加的电压(与源极电流对应的电压)。信号端子44A是多个开关元件10A的源极信号检测端子。从信号端子44B检测向多个开关元件10B的各第一电极11施加的电压(与源极电流对应的电压)。信号端子44B是多个开关元件10B的源极信号检测端子。
如图6所示，一对信号端子44A、44B分别包括垫部441以及端子部442。在各信号端子44A、44B中，垫部441被树脂部件60覆盖。通过该结构，各信号端子44A、44B被树脂部件60支撑。端子部442连接于垫部441且从树脂部件60露出。各信号端子44A、44B在端子部442中弯曲。
如图5以及图6所示，一对信号端子45A、45B通过连接部件50(后述的第一连接线58)分别导通于一对栅极层31A、31B。在信号端子45A中施加用于驱动多个开关元件10A的驱动信号(栅极电压)。信号端子45A是多个开关元件10A的驱动信号输入用的端子(栅极信号输入端子)。在信号端子45B中施加用于驱动多个开关元件10B的驱动信号(栅极电压)。信号端子45B是多个开关元件10B的驱动信号输入用的端子(栅极信号输入端子)。
如图6所示，一对信号端子45A、45B分别包括垫部451以及端子部452。在各信号端子45A、45B中，垫部451被树脂部件60覆盖。根据该结构，各信号端子45A、45B被树脂部件60支撑。端子部452连接于垫部451且从树脂部件60露出。各信号端子45A、45B在端子部452中弯曲。
如图5以及图6所示，多个信号端子46A、46B、47A、47B分别与其他构成元件不导通。半导体装置A1可以为不具备这些信号端子46A、46B、47A、47B的结构。
如图6所示，一对信号端子46A、46B分别包括垫部461以及端子部462。在各信号端子46A、46B中，垫部461被树脂部件60覆盖。根据该结构，各信号端子46A、46B被树脂部件60支撑。端子部462连接于垫部461且从树脂部件60露出。各信号端子46A、46B在端子部462中弯曲。一对信号端子47A、47B分别包括垫部471以及端子部472。在各信号端子47A、47B，垫部471被树脂部件60覆盖。通过该结构，各信号端子47A、47B被树脂部件60支撑。端子部472连接于垫部471且从树脂部件60露出。各信号端子47A、47B在端子部472中弯曲。
多个连接部件50分别使相互隔离的两个部件之间导通。如图5所示，多个连接部件50包括多个栅极线51、多个检测线52、一对第一连接线53、一对第二连接线54、多个引线部件55。
多个栅极线51、多个检测线52、一对第一连接线53以及一对第二连接线54是分别被称为“接合线”的元件，其构成材料例如是Al(铝)、Au(金)、Cu中的任一个。
如图5以及图6所示，多个栅极线51分别一端(第一端)接合于各开关元件10的第二电极12(栅极电极)，另一端(第二端)接合于一对栅极层31A、31B的任一个。在多个栅极线51中包括将各开关元件10A的第二电极12与栅极层31A导通的结构、将各开关元件10B的第二电极12与栅极层31B导通的结构。
如图5以及图6所示，多个检测线52分别其一端接合于各开关元件10的第一电极11(源极电极)，另一端接合于一对检测层32A、32B中的任一个。在多个检测线52中包含导通各开关元件10A的第一电极11与检测层32A的结构、导通各开关元件10B的第一电极11与检测层32B的结构。
如图5以及图6所示，一对第一连接线53的一个连接栅极层31A与信号端子45A(栅极信号输入端子)，另一个连接栅极层31B与信号端子45B(栅极信号输入端子)。一个第一连接线53的一端接合于栅极层31A，另一端接合于信号端子45A的垫部451。另一个第一连接线53的一端接合于栅极层31B，另一端接合于信号端子45B的垫部451。
如图5以及图6所示，一对第二连接线54的一个连接检测层32A与信号端子44A(源极信号检测端子)，另一个连接检测层32B与信号端子44B(源极信号检测端子)。一个第二连接线54的一端接合于检测层32A，另一端接合于信号端子44A的垫部441。另一第二连接线54的一端接合于检测层32B，另一端接合于信号端子44B的垫部441。
多个引线部件55分别由导电性材料构成，其构成材料例如是Al、Au、Cu中的任一个。在半导体装置A1中，可以代替各引线部件55而使用接合线。如图5、图6以及图11所示，各引线部件55导通各开关元件10A的第一电极11与导电性基板22B。如图5以及图6所示，各引线部件55在俯视中为在x方向上延伸的带状。各引线部件55是“连接部件”的一例。
如图6、图10以及图11所示，各引线部件55包括第一接合部551、第二接合部552以及联络部553。第一接合部551是在各引线部件55中接合于各开关元件10A的部位。第一接合部551通过未图示的导电性接合件接合于各开关元件10的第一电极11。第一接合部551在俯视中重合于各开关元件10A的第一电极11。第二接合部552是在各引线部件55中接合于导电性基板22B的部位。第二接合部552通过未图示的导电性接合件接合于导电性基板22B的主面221。第二接合部552与导电性基板22B的接合可以通过激光焊接、或超声波焊接直接接合。第二接合部552在俯视中重合于导电性基板22B。第二接合部552的厚度(z方向尺寸)比第一接合部551的厚度(z方向尺寸)大。联络部553是在各引线部件55中连接于第一接合部551和第二接合部552的部位。联络部553的厚度(z方向尺寸)与第一接合部551的厚度(z方向尺寸)实质上相同。联络部553在俯视中跨过导电性基板22A和导电性基板22B。
如图4、图5以及图10所示，树脂部件60覆盖多个开关元件10、支撑基板20(可是，去除一对绝缘基板21A、21B的各背面212)、一对信号基板30A、30B、端子41～43、44A～47A、44B～47B各自的一部分、及多个连接部件50。树脂部件60的构成材料例如是环氧树脂。如图4、图5以及图10所示，树脂部件60具有树脂主面61、树脂背面62以及多个树脂侧面631～634。
如图10所示，树脂主面61与树脂背面62在z方向上相互隔离。树脂主面61朝向z2方向，树脂背面62朝向z1方向。如图8所示，树脂背面62是在俯视中包围一对绝缘基板21A、21B的各背面212的框状。一对绝缘基板21A、21B的各背面212从树脂背面62露出。多个树脂侧面631～634分别连接于树脂主面61以及树脂背面62两者、且在z方向上被这些面夹持。树脂侧面631与树脂侧面632在x方向上相互隔离。树脂侧面631朝向x1方向，树脂侧面632朝向x2方向。两个输入端子41、42从树脂侧面631突出，输出端子43从树脂侧面632突出。树脂侧面633与树脂侧面634在y方向上相互隔离。树脂侧面633朝向y1方向，树脂侧面634朝向y2方向。多个信号端子44A～47A、44B～47B从树脂侧面633突出。
如图8以及图10所示，树脂部件60包括从树脂背面62向z方向凹陷的凹部65。如图8所示，凹部65形成为在俯视中包围支撑基板20的环状。代替此，可以是在树脂部件60上不形成凹部65的结构。
关于信号基板30A的内部结构的一例，参照图15～图18进行说明。信号基板30A在其内部结构中以预定的顺序在z方向上层叠多个第一导体层361、多个第二导体层362、多个电介质层37以及多个绝缘体层38。
图15是沿图13的XV-XV线的剖视图。图16是表示各第一导体层361的一例的俯视图。图17是表示各电介质层37的一例的俯视图。图18是表示各第二导体层362的一例的俯视图。
多个第一导体层361以及多个第二导体层362分别例如由Cu构成。多个电介质层37分别例如由树脂材料构成。各电介质层37的构成材料并不限于树脂材料，可以是陶瓷等的介电常数比1大的绝缘体。各绝缘体层38例如由聚酯胶片构成，绝缘耐力比各电介质层37低。
如图15以及图16所示，多个第一导体层361分别连接于形成于基板侧面303的连接端子33(侧面电极部332)。多个第一导体层361在俯视中相互重合。多个第一导体层361通过侧面电极部332相互电连接。各第一导体层361从连接端子34隔离。如图16所示，在各第一导体层361的周围(除了连接于连接端子33的一侧)形成绝缘体369。绝缘体369与绝缘体层38相同，例如由聚酯胶片构成。
如图15以及图18所示，多个第二导体层362分别连接于形成于基板侧面304的连接端子34(侧面电极部342)。多个第二导体层362在俯视中相互重合。多个第二导体层362通过侧面电极部342相互电连接。各第二导体层362从连接端子33隔离。如图18所示，俯视中在各第二导体层362的周围(除了连接于连接端子34的一侧)形成绝缘体369。
多个第一导体层361中的最靠近z2方向侧的第一导体层361是信号基板30A的z方向侧的表层，在该第一导体层361的表面形成主面电极部331。例如，该第一导体层361与主面电极部331是在俯视中实质性相同的形状。另外，多个第二导体层362中的最靠近z1方向侧的第二导体层362是信号基板30A的z1方向侧的表层，在该第二导体层362的表面形成背面电极部341。例如，该第二导体层362与背面电极部341是在俯视中实质性相同的形状。
在图15所示的示例中，多个电介质层37(除了最下方的电介质层37)分别在z方向中被对应的一个第一导体层361与对应的一个第二导体层362夹持、且连接于侧面电极部332以及侧面电极部342两者(也参照图17)。最下方的电介质层37在z方向中被对应的一个第一导体层361(最下方的第一导体层361)与背面电极层341夹持，至少连接于侧面电极部342。如图17所示，(包含最下方的第一导体层361)各电介质层37从信号基板30A的y1方向侧的端缘连接至y2方向侧的端缘。各电介质层37的z方向尺寸例如是8μm～20μm左右，但本发明并不限于此。
多个绝缘体层38包括在沿z方向邻接的两个电介质层37之间被两个第一导体层361夹持的结构(在图15的示例中，从基板主面301侧的第三个绝缘体层38)、在沿z方向邻接的两个电介质层37之间被两个第二导体层362夹持的结构(在图15的示例中，从基板主面301侧的第二个绝缘体层38)。各绝缘体层38也作为与z方向的两面的各个接触的两个第一导体层361、两个第二导体层362的粘接层发挥功能。各绝缘体层38在俯视中重合于多个第一导体层361、多个第二导体层362以及多个电介质层37。在与图示的信号基板30A不同的结构中，可以一体地形成多个绝缘体层38与绝缘膜39。
如图15所示，多个绝缘体层38中的最靠近z2方向侧的绝缘体层38是信号基板30A的z2方向侧的表层，在该绝缘体层38的表面形成主面电极部331。在信号基板30A中，由于在基板主面301形成栅极层31A以及检测层32A，因此将z2方向侧的表层作为绝缘体层38。另外，多个电介质层37中最靠近z1方向侧的电介质层37是信号基板30A的z1方向侧的表层，在该电介质层37的表面形成背面电极部341。
信号基板30A向一对连接端子33、34之间施加电压，若由各第一导体层361与各第二导体层362而产生电位差，则向各电介质层37施加电压，在各第一导体层361以及各第二导体层362中积蓄电荷。因此，信号基板30A的夹持各电介质层37而配置的第一导体层361与第二导体层362为极板，作为电容器发挥功能。在本实施方式中，如图15所示，由于在多个第一导体层361中最靠近z1方向的第一导体层361、背面电极部341之间配置电介质层37，因此背面电极部341与第二导体层362相同地作为电容器的极板发挥功能。如此，背面电极部341在信号基板30A中，作为外部端子发挥功能的同时，作为电容器的极板发挥功能。
信号基板30A的内部结构并不限于上述示例，可以采用所熟知的层叠型电容器(例如层叠陶瓷电容器等)的结构。另外，在信号基板30A中，各层(各第一导体层361、各第二导体层362、各电介质层37、各绝缘体层38)的层叠数并不限于图15所示的示例，基于作为信号基板30A的电容器的性能(静电容量等)能适当地变更。各层的大小、各层的构成材料等也不限于上述示例。
如以上构成的半导体装置A1的作用以及效果如下。
半导体装置A1具备信号基板30A。信号基板30A包括一对连接端子33、34，作为将一对连接端子33、34作为电极的电容器发挥功能。开关元件10A与开关元件10B串联地连接，构成电桥。一对连接端子33、34分别电连接于该电桥的两端。根据该结构，半导体装置A1具备作为电容器发挥功能的信号基板30A，形成流经该电容器(信号基板30A)以及各开关元件10A、10B的电流路径。因此，半导体装置A1相比较于不具备该信号基板30A的情况，由于能够降低内部电感，因此能够抑制向各开关元件10A、10B施加的脉冲电压。
在半导体装置A1中，多个开关元件10A、10B分别具备第一电极11以及第三电极13。各开关元件10A、10B例如是MOSFET的情况下，第一电极11是源极电极，第三电极13是漏极电极。信号基板30A(电容器)的连接端子34通过导电性基板22A导通于各开关元件10A的第三电极13。各开关元件10A的第一电极11通过各引线部件55以及导电性基板22B导通于各开关元件10B的第三电极13。各开关元件10B的第三电极13通过块状件429、输入端子42(垫部421)以及块状件428导通于信号基板30A(电容器)的连接端子33。根据该结构，从信号基板30A(连接端子34)依次通过导电性基板22A、各开关元件10A(第三电极13至第一电极11)、各引线部件55、导电性基板22B、各开关元件10B(第三电极13至第一电极11)、输入端子42(延伸部421b)，形成流经信号基板30A(连接端子33)的电流路径(参照图11的粗线箭头)。即，半导体装置A1通过形成该电流路径而实现内部电感的降低。优选半导体装置A1通过该电流路径而具有10nH以下的内部电感。
在半导体装置A1中，信号基板30A(电容器)与各开关元件10A一起接合于导电性基板22A。根据该结构，在半导体装置A1的通电时信号基板30A所发出的热量通过导电性基板22A进行扩散且通过导电性基板22A以及绝缘基板21A向外部释放。如上述，由于各开关元件10A也接合于导电性基板22A，因此从各开关元件10A发出的热量也通过导电性基板22A扩散且通过导电性基板22A以及绝缘基板21A向外部释放。即，信号基板30A的散热路径与各开关元件10A的散热路径相同。因此，半导体装置A1能够提高信号基板30A的散热性。
在半导体装置A1中，信号基板30A在基板主面301上形成连接端子33以及栅极层31A。另外，信号基板30A在基板背面302上形成连接端子34。根据该结构，对驱动信号等进行中转的信号基板30A作为电容器而发挥功能。在与半导体装置A1不同的半导体装置中，考虑例如在两个输入端子41、42上以跨过这些装置的方式连接电容器部件的情况。可是，该情况下，由于在两个输入端子41、42上搭载电容器部件，因此树脂部件60的厚度变大。根据半导体装置A1，能够抑制树脂部件60的厚度、抑制半导体装置A1的大型化。
在半导体装置A1中，信号基板30A的电介质层37例如由树脂材料构成。作为现有的层叠电容器已知在电介质层中使用陶瓷的情况。可是，在电介质层中使用陶瓷的情况下会担忧产生裂纹等的可靠性降低。另一方面，本公开中的电介质层37由于是上述结构，因此能抑制裂纹的产生等，相比较于陶瓷的情况具有可靠性。
在半导体装置A1中，信号基板30A的电介质层37为被电位不同的两个导体层(第一导体层361与第二导体层362)夹持的结构，绝缘体层38被电位相同的两个导体层(两个第一导体层、或两个第二导体层362)夹持的结构。因此，在向一对连接端子33、34施加电压、多个第一导体层361与多个第二导体层362中产生电位差时，向电介质层37的厚度方向(z方向)施加电压，在绝缘体层38的厚度方向(z方向)上不施加电压。因此，可以不保证绝缘体层38的耐电压(绝缘耐力)。即，半导体装置A1中的信号基板30A能够抑制绝缘耐力的降低。
图19以及图20表示涉及第二实施方式的半导体装置A2。图19是表示半导体装置A2的俯视图。在图19中，分别用假想线(双点划线)表示两个输入端子41、42、输出端子43以及树脂部件60。图20是表示半导体装置A2的剖视图，相当于半导体装置A1中图10所示的剖面。
如图19以及图20所示，半导体装置A2与半导体装置A1相比较，支撑基板20的结构不同。半导体装置A2的支撑基板20是所谓的DBC(Direct Bonded Copper)基板。该支撑基板20可以不是DBC基板，而是DBA(Direct Bonded Aluminum)基板。该支撑基板20包括绝缘基板23、一对主面金属层24A、24B以及背面金属层25。
绝缘基板23与绝缘基板21A、21B相同，例如由热传导性优越的陶瓷构成。绝缘基板23例如是俯视中为矩形形状。绝缘基板23具有主面231以及背面232。主面231与背面232在z方向上隔离。主面231朝向z2方向，背面232朝向z1方向。
如图20所示，一对主面金属层24A、24B形成于绝缘基板23的主面231上。一对主面金属层24A、24B的各构成材料例如是Cu。该构成材料可以不是Cu，而是Al。一对主面金属层24A、24B在x方向上隔离。主面金属层24A位于主面金属层24B的x1方向侧。主面金属层24A与导电性基板22A相同，搭载有多个开关元件10A以及信号基板30A等。主面金属层24B与导电性基板22B相同，搭载有多个开关元件10B以及信号基板30B等。各主面金属层24A、24B分别比各导电性基板22A、22B薄。在本实施方式中，主面金属层24A是“第一导电部件”的一例，主面金属层24B是“第二导电部件”的一例。
背面金属层25形成于绝缘基板23的背面232上。背面金属层25的构成材料与各主面金属层24A、24B相同。背面金属层25既可以被树脂部件60覆盖，也可以朝向z1方向的面从树脂部件60(树脂背面62)露出。
支撑基板20的结构不限于上述的示例。例如，可以不是一个绝缘基板23，而是对一对主面金属层24A、24B的每个进行分割。即，可以与半导体装置A1相同地被分割为两个绝缘基板，在各绝缘基板上分别形成一对主面金属层24A、24B。另外，例如可以不是一个背面金属层25，而是被分割为两个背面金属层。该情况下，两个背面金属层在x方向上隔离，俯视中分别重合于一对主面金属层24A、24B。另外，例如可以在一对主面金属层24A、24B上分别搭载上述一对导电性基板22A、22B。
半导体装置A2也能够起到与半导体装置A1相同的效果。
在第一以及第二实施方式中，表示信号基板30A不包括绝缘膜39的示例，但本公开并不限于此。信号基板30A可以不包括绝缘膜39。在该情况下，如图21以及图22所示，在半导体装置A1中，可以在导电性基板22A的主面221上设置开口部229。开口部229在俯视中重合于连接端子33的侧面电极部332。在图22所示的示例中，通过形成从导电性基板22A的主面221向z方向凹陷的槽，在导电性基板22A的主面221上设置开口部229。也可以不是槽，而是形成在z方向上贯通导电性基板22A的贯通孔。通过存在该开口部229，导电性基板22A与连接端子33(侧面电极部332)的隔离距离变大，能够确保导电性基板22A与连接端子33的绝缘。导电性基板22A的主面221是“导电部件主面”的一例。如图23所示，在半导体装置A2中，可以在主面金属层24A的朝向z2方向的面上设置开口部249。该开口部249与开口部229相同，在俯视中包括连接端子33的侧面电极部332。在图23所示的示例中，通过形成在z方向上贯通主面金属层24A的贯通孔，在主面金属层24A的朝向z2方向的面上设置开口部249。可以不是贯通孔，而是形成从主面金属层24A的朝向z2方向的面向z方向凹陷的槽。通过存在该开口部249，主面金属层24A与连接端子33(侧面电极部332)的隔离距离变大，能够确保主面金属层24A与连接端子33(侧面电极部332)的绝缘。
在涉及第一、第二实施方式的信号基板30A中，表示连接端子34的背面电极部341作为信号基板30A的外部端子发挥功能、且作为电容器的极板发挥功能的情况，但本发明并不限于此。例如，如图24所示，可以背面电极部341不作为电容器的极板发挥功能、只作为外部端子发挥功能。具体的说，如图24所示，信号基板30A的基板背面302侧的表层由绝缘体层38构成。因此，背面电极部341不作为电容器的极板发挥功能，仅作为通过侧面电极部导通于多个第二导体层362的外部端子发挥功能。
一对栅极层31A、31B以及一对检测层32A、32B的各俯视形状并不限于上述示例(参照图5)。以下，关于涉及变形例的一对栅极层31A、31B以及一对检测层32A、32B的各俯视形状进行说明。以下，举例说明信号基板30A(栅极层31A以及检测层32A)，信号基板30B(栅极层31B以及检测层32B)也相同地构成。
图25是表示包括涉及变形例的栅极层31A以及检测层32A的信号基板30A的俯视图。图25也图示多个开关元件10A以及两个信号端子44A、45A。
如图25所示，栅极层31A包括带状部311以及多个钩状部312。带状部311在y方向上延伸。第一连接线53与带状部311、在y方向中靠近各信号端子44A、45A侧的端缘附近接合。多个钩状部312分别从带状部311突出，在俯视中为L字状。各栅极线51与各钩状部312中、各钩状部312的前端(连接于带状部311侧的相反侧)的部分。多个钩状部312越位于带状部311中接合有第一连接线53的一侧(图25的示例中为y1方向侧)，在y方向上延伸的部分就越长。根据该变形例，能够实质性地使从信号端子45A通过第一连接线53、栅极层31A以及各栅极线51到达各开关元件10A的第二电极12的距离均等。在图25的示例中，接合于最靠近y2方向的开关元件10A的栅极线51与带状部311接合，但本发明并不限于此，可以与其他栅极线51相同地与新追加的钩状部312接合。
如图25所示，检测层32A也与栅极层31A相同，包括带状部321以及多个钩状部322。带状部321在y方向上延伸。第二连接线54与带状部321、在y方向中靠近各信号端子44A、45A一侧的端缘附近接合。多个钩状部322分别从带状部321突出，在俯视中为L字状。各检测线52与各钩状部322中、各钩状部322的前端(连接于带状部321侧的相反侧)的部分接合。多个钩状部322越靠近在带状部321中接合有第二连接线54的一侧(图25的示例中为y1方向侧)，在y方向上延伸的部分越长。根据该变形例，能够实质性地使从信号端子44A通过第二连接线54、检测层32A以及各检测线52到达各开关元件10A的第一电极11的距离均等。在图25所示的示例中，与最靠近y2方向的开关元件10A接合的检测线52与带状部321接合，但本发明并不限于此，可以与其他检测线52相同地与新追加的钩状部322接合。
在涉及第一、第二实施方式的信号基板30A中，各第一导体层361的俯视形状不限于图16所示的示例。例如，各第一导体层361的俯视形状可以是图26所示的形状。图26所示的各第一导体层361在俯视中包括多个电极图案部361a、多个颈图案部361b以及连结部361c。多个电极图案部361a在俯视中为矩形形状。多个电极图案部361a相互隔离，排列于y方向上。多个颈图案部361b分别连接于各电极图案部361a和连结部361c。各颈图案部361b的y方向尺寸比各电极图案部361a小。连结部361c在y方向上延伸。连结部361c连接于各颈图案部361b以及侧面电极部332(连接端子33)。例如，若在电介质层37中局部性地产生缺陷，则该部分的绝缘性降低。由于缺陷部分中的绝缘性降低，通过该缺陷部分而在第一导体层361与第二导体层362之间流经电流。即，第一导体层361与第二导体层362短路，作为电容器的功能降低。可是，根据变形例，第一导体层361包括镜图案部361b。颈图案部361b因电流集中而发热，因该发热而断线。因此，若如上述在电介质层37中产生局部性的缺陷，流经连接于该缺陷部分的电极图案部361a的电流量变多。其结果，在连接于该电极图案部361a的颈图案部361b中会产生电流集中，该颈图案部361b断线。即，切断与缺陷部分接合的电极图案部361a中的电流。因此，由于不存在缺陷部分而第一导体层361与第二导体层362的导通，因此能够抑制如因电介质层37的局部性缺陷而导致的不良情况(例如作为上述电容器的功能降低)。在各第二导体层362中，其俯视形状也不限于图18所示的示例，可以与图26所示的各第一导体层361的俯视形状相同地构成。即，各第二导体层362可以与图26所示的第一导体层361相同地包括多个电极图案部、多个颈图案部以及连结部。
另外，各第一导体层361的俯视形状可以是图27所示的形状。图27所示的各第一导体层361在俯视中不在y方向侧两端形成绝缘体369，从信号基板30A的y2方向侧的端缘连接至y1方向侧的端缘。根据该变形例，即使与该第一导体层361接触的电介质层37的厚度薄，也能够通过各第一导体层361支撑该电介质层37。在各第二导体层362中，其俯视形状也可以与图27所示的各第一导体层361的俯视形状相同地构成。即，各第二导体层362与图27所示的第一导体层361相同，可以在俯视中在y方向侧两端不形成绝缘体369，从信号基板30A的y2方向侧的端缘连接至y1方向侧的端缘。在使各第一导体层361与各第二导体层362两者都为图27所示的结构的情况下，各第一导体层361与各第二导体层362在信号基板30A的y方向侧的两侧面中露出。因此，存在各第一导体层361与各第二导体层362沿这些侧面短路的可能性。为了抑制该短路，可以在信号基板30A的y方向侧的两侧面形成绝缘膜。
在涉及第一、第二实施方式的信号基板30A中，表示连接端子33的侧面电极部332形成于基板侧面303(朝向x1方向的侧面)、连接端子34的侧面电极部342形成于基板侧面304(朝向x2方向的侧面)的示例，但本公开并不限于此。例如，如图28所示，两个侧面电极部332、342可以形成于朝向y1方向的侧面与朝向y2方向的侧面。在图28所示的示例中，连接端子33从基板主面301跨过朝向y2方向的侧面而形成。即，侧面电极部332形成于信号基板30A的朝向y2方向的面。另外，连接端子34从基板背面302跨过朝向y1方向的侧面而形成。即，侧面电极部342形成于信号基板30A的朝向y1方向的面。相反，侧面电极部332可以形成于朝向y1方向的面，侧面电极部342可以形成于朝向y2方向的面。在图28的信号基板30A中，各第一导体层361以及各第二导体层362的俯视形状分别如图29以及图30各自所示，为在y方向上长的矩形形状。图28所示的示例中也与图13所示的示例相同，例如隔离距离dy1与隔离距离dy2实质上相同，但并不限于此，也可以不同。
在涉及第一、第二实施方式的信号基板30A中，表示连接端子33的主面电极部331、栅极层31A以及检测层32A直接形成于基板主面301(表层的绝缘体层38)的情况，但本公开并不限于此。例如，如图31所示，连接端子33的主面电极部331、栅极层31A以及检测层32A可以通过绝缘部件309形成在基板主面301上。这样的结构在涉及上述各变形例的信号基板30A中也能够恰当地适用。
在第一实施方式以及第二实施方式中，信号基板30A的内部结构(层叠结构)并不限于图15所示的示例。以下，关于涉及变形例的信号基板30A的层叠结构参照图32进行说明。图32是表示涉及变形例的信号基板30A的层叠结构的剖视图，与图15所示的剖面对应。
如图32所示，涉及变形例的信号基板30A的层叠结构是在z方向上层叠铁芯层35、多个第一导体层361、多个第二导体层362、多个电介质层37的结构。
铁芯层35由绝缘性材料构成，例如由FR4(Flame Retardant Type4)构成。FR4是在玻璃纤维布中浸渗环氧树脂并进行热硬化处理的结构。如图32所示，铁芯层35在信号基板30A中配置于z方向的中央。在铁芯层35的z方向两面形成有绝缘体层38。绝缘体层38例如由聚酯胶片构成。绝缘体层38可以不形成。如图32所示，在铁芯层35的z方向两侧，多个第一导体层361的各个与多个第二导体层362的各个夹持多个电介质层37的各个而依次层叠。
在图32所示的信号基板30A中，由于第一导体层361与第二导体层362夹持电介质层37而构成，因此第一导体层361以及各第二导体层362作为电容器的极板发挥功能。因此，图32所示的信号基板30A也作为电容器发挥功能。
在第一、第二实施方式中，表示各信号端子44A、44B是源极信号检测端子、各信号端子45A、45B是栅极信号输入端子的示例，但本公开并不限于此。根据各第一连接线53以及各第二连接线54的连接，各信号端子44A～47A、44B～47B的任一个既可为源极信号检测端子，也可为栅极信号输入端子。
涉及本发明的半导体装置并不限于上述实施方式以及变形例。本发明的半导体装置各部分的具体结构可自由更改为多种类型。例如，本发明的半导体装置包含涉及以下附记的实施方式。
附记1.一种半导体装置，具备：
具有在第一方向上朝向相反侧的第一元件主面以及第一元件背面的第一开关元件；
具有在上述第一方向上朝向相反侧的第二元件主面以及第二元件背面的第二开关元件；
在与上述第一方向正交的第二方向上相互隔离的第一导电部件以及第二导电部件；以及
具有第一连接端子以及第二连接端子的电容器，
上述第一开关元件和上述第二开关元件串联地连接而构成电桥，
上述第一连接端子与上述第二连接端子分别与上述电桥的两端电连接，
上述电容器以及上述第一开关元件搭载于上述第一导电部件，
上述第二开关元件搭载于上述第二导电部件。
附记2.根据附记1所述的半导体装置，
上述电容器具有在上述第一方向上隔离的电容器主面以及电容器背面，
上述第一连接端子包括形成于上述电容器主面的一部分的主面电极部，
上述第二连接端子包括形成于上述电容器背面一部分的背面电极部。
附记3.根据附记2所述的半导体装置，
上述电容器还具有在与上述第一方向正交的正交方向上相互隔离的第一电容器侧面以及第二电容器侧面，
上述第一电容器侧面以及上述第二电容器侧面分别连接于上述电容器主面以及上述电容器背面，
上述第一连接端子还包括连接于上述主面电极部且形成于上述第一电容器侧面的一部分的第一侧面电极部，
上述第二连接端子还包括连接于上述背面电极部且形成于上述第二电容器侧面的一部分的第二侧面电极部。
附记4.根据附记3所述的半导体装置，
上述正交方向与上述第二方向一致。
附记5.根据附记3或4所述的半导体装置，
上述电容器形成有使上述第一侧面电极部与上述第一导电部件绝缘的绝缘膜。
附记6.根据附记3或4所述的半导体装置，其特征在于，
上述第一导电部件具有在上述第一方向上朝向与上述电容器主面相同的方向的导电部件主面，
在上述第一方向上观察，在上述导电部件主面上形成有包括上述第一侧面电极部的开口部。
附记7.根据附记3至附记6任一项所述的半导体装置，
上述电容器包括在上述第一方向上层叠的多个第一导体层、多个第二导体层以及多个电介质层，
上述多个第一导体层连接于上述第一侧面电极部，
上述多个第二导体层连接于上述第二侧面电极部，
上述多个电介质层的各个被夹持在上述多个第一导体层中的一个第一导体层与上述多个第二导体层中的一个第二导体层之间。
附记8.根据附记7所述的半导体装置，
上述电容器包括在上述第一方向上层叠的多个绝缘体层，
上述多个绝缘体层包括第一绝缘体层和第二绝缘体层，上述第一绝缘体层在沿上述第一方向邻接的两个电介质层之间被两个第一导体层夹持，上述第二绝缘体层在沿上述第一方向邻接的两个电介质层之间被两个第二导体层夹持。
附记9.根据附记3至8任一项所述的半导体装置，
上述第一开关元件还包括形成于上述第一元件主面且输入驱动信号的驱动信号输入电极，
上述电容器还包括形成于上述电容器主面且从上述主面电极部隔离的配线层，
在上述配线层中输入上述第一开关元件的驱动信号。
附记10.根据附记9所述的半导体装置，
上述配线层隔着绝缘部件形成在上述电容器主面上。
附记11.根据附记1至10任一项所述的半导体装置，
上述第一开关元件以及上述第二开关元件的各开关频率为10kHz以上。
附记12.根据附记1至11任一项所述的半导体装置，
流经上述电容器、上述第一开关元件以及上述第二开关元件的电流的路径的电感为10nH以下。
附记13.根据附记1至12任一项所述的半导体装置，
上述第一开关元件以及上述第二开关元件由宽带隙半导体材料构成。
附记14.根据附记13所述的半导体装置，
上述宽带隙半导体材料为SiC。
附记15.根据附记1至14任一项所述的半导体装置，
上述第一开关元件包括形成于上述第一元件主面的第一主面电极以及形成于上述第一开关元件背面的第一背面电极，
上述第二开关元件包括形成于上述第二元件主面的第二主面电极以及形成于上述第二元件背面的第二背面电极，
上述第一背面电极与上述第一导电部件接合，
上述第二背面电极与上述第二导电部件接合，
上述第二连接端子与上述第一导体部件接合，
上述第一主面电极与上述第二导电部件导通，
上述第二主面电极与上述第一连接端子导通。
附记16.根据附记15所述的半导体装置，
还具备：
经由上述第一导电部件与上述第一背面电极导通的第一输入端子；
与上述第二主面电极以及上述第一连接端子导通的第二输入端子；
经由上述第二导通部件与上述第二背面电极导通的输出端子；以及
将上述第一主面电极和上述第二导通部件导通的连接部件。
附记17.根据附记16所述的半导体装置，
还具备覆盖上述第一开关元件以及上述第二开关元件的树脂部件，
上述第一输入端子、上述第二输入端子以及上述输出端子的各自的一部分从上述树脂部件露出。
附记18.根据附记1至17任一项所述的半导体装置，
还具备：
搭载于上述第一导电部件且并联地连接于上述第一开关元件的追加的第一开关元件；以及
搭载于上述第二导电部件且并联地连接于上述第二开关元件的追加的第二开关元件。
符号说明
A1、A2—半导体装置，10、10A、10B—开关元件，101—元件主面，102—元件背面，11—第一电极，12—第二电极，13—第三电极，14—绝缘膜，20—支撑基板，21A、21B—绝缘基板，211—主面，212—背面，22A、22B—导电性基板，221—主面，222—背面，229—开口部，23—绝缘基板，231—主面，232—背面，24A、24B—主面金属层，249—开口部，25—背面金属层，30A、30B—信号基板，301—基板主面，302—基板背面，303、304—基板侧面，309—绝缘部件，31A、31B—栅极层，311—带状部，312—钩状部，32A、32B—检测层，321—带状部，322—钩状部，33、34—连接端子，331—主面电极部，332—侧面电极部，341—背面电极部，342—侧面电极部，35—铁芯层，361—第一导体层，361a—电极图案部，361b—颈图案部，361c—连结部，362—第二导体层，369—绝缘体，37—电介质层，38—绝缘体层，39—绝缘膜，41、42—输入端子，411、421—垫部，412、422—端子部，421a—连结部，421b—延伸部，421c—连接部，419、428、429—块状件，43—输出端子，431—垫部，432—端子部，439—块状件，44A～47A、44B～47B—信号端子，441、451、461、471—垫部，442、452、462、472—端子部，50—连接部件，51—栅极线，52—检测线，53—第一连接线，54—第二连接线，55—引线部件，551—第一接合部，552—第二接合部，553—联络部，60—树脂部件，61—树脂主面，62—树脂背面，631～634—树脂侧面，65—凹部。

Claims (18)

1.一种半导体装置，其特征在于，
具备：
具有在第一方向上朝向相反侧的第一元件主面以及第一元件背面的第一开关元件；
具有在上述第一方向上朝向相反侧的第二元件主面以及第二元件背面的第二开关元件；
在与上述第一方向正交的第二方向上相互隔离的第一导电部件以及第二导电部件；以及
具有第一连接端子以及第二连接端子的电容器，
上述第一开关元件与上述第二开关元件串联地连接而构成电桥，
上述第一连接端子与上述第二连接端子分别电连接于上述电桥的两端，
上述电容器以及上述第一开关元件搭载于上述第一导电部件，
上述第二开关元件搭载于上述第二导电部件。
2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，
上述电容器具有在上述第一方向上隔离的电容器主面以及电容器背面，
上述第一连接端子包括形成于上述电容器主面的一部分的主面电极部，
上述第二连接端子包括形成于上述电容器背面的一部分的背面电极部。
3.根据权利要求2所述的半导体装置，其特征在于，
上述电容器还具有在与上述第一方向正交的正交方向上相互隔离的第一电容器侧面以及第二电容器侧面，
上述第一电容器侧面以及上述第二电容器侧面分别连接于上述电容器主面以及上述电容器背面，
上述第一连接端子还包括连接于上述主面电极部且形成于上述第一电容器侧面的一部分的第一侧面电极部，
上述第二连接端子还包括连接于上述背面电极部且形成于上述第二电容器侧面的一部分的第二侧面电极部。
4.根据权利要求3所述的半导体装置，其特征在于，
上述正交方向与上述第二方向一致。
5.根据权利要求3或4所述的半导体装置，其特征在于，
上述电容器形成有使上述第一侧面电极部与上述第一导电部件绝缘的绝缘膜。
6.根据权利要求3或4所述的半导体装置，其特征在于，
上述第一导电部件具有在上述第一方向上朝向与上述电容器主面相同方向的导电部件主面，
在上述第一方向上观察，在上述导电部件主面上形成有包括上述第一侧面电极部的开口部。
7.根据权利要求3～6任一项所述的半导体装置，其特征在于，
上述电容器包括在上述第一方向上层叠的多个第一导体层、多个第二导体层以及多个电介质层，
上述多个第一导体层连接于上述第一侧面电极部，
上述多个第二导体层连接于上述第二侧面电极部，
上述多个电介质层的各个被夹持在上述多个第一导体层中的一个第一导电体层与上述多个第二导体层中的一个第二导电体层之间。
8.根据权利要求7所述的半导体装置，其特征在于，
上述电容器包括在上述第一方向上层叠的多个绝缘体层，
上述多个绝缘体层包括第一绝缘体层和第二绝缘体层，上述第一绝缘体层在沿上述第一方向邻接的两个电介质层之间被两个第一导体层夹持，上述第二绝缘体层在沿上述第一方向邻接的两个电介质层之间被两个第二导体层夹持。
9.根据权利要求3～8任一项所述的半导体装置，其特征在于，
上述第一开关元件还包括形成于上述第一元件主面且输入驱动信号的驱动信号输入电极，
上述电容器还包括形成于上述电容器主面且从上述主面电极部隔离的配线层，
在上述配线层中输入上述第一开关元件的驱动信号。
10.根据权利要求9所述的半导体装置，其特征在于，
上述配线层隔着绝缘部件形成在上述电容器主面上。
11.根据权利要求1～10任一项所述的半导体装置，其特征在于，
上述第一开关元件以及上述第二开关元件的各开关频率为10kHz以上。
12.根据权利要求1～11任一项所述的半导体装置，其特征在于，
流经上述电容器、上述第一开关元件以及上述第二开关元件电流的路径的电感为10nH以下。
13.根据权利要求1～12任一项所述的半导体装置，其特征在于，
上述第一开关元件以及上述第二开关元件由宽带隙半导体材料形成。
14.根据权利要求13所述的半导体装置，其特征在于，
上述宽带隙半导体材料为SiC。
15.根据权利要求1～14任一项所述的半导体装置，其特征在于，
上述第一开关元件包括形成于上述第一元件主面的第一主面电极以及形成于上述第一元件背面的第一背面电极，
上述第二开关元件包括形成于上述第二元件主面的第二主面电极以及形成于上述第二元件背面的第二背面电极，
上述第一背面电极与上述第一导电部件接合，
上述第二背面电极与上述第二导电部件接合，
上述第二连接端子与上述第一导电部件接合，
上述第一主面电极与上述第二导电部件导通，
上述第二主面电极与上述第一连接端子导通。
16.根据权利要求15所述的半导体装置，其特征在于，
还具备：
经由上述第一导电部件与上述第一背面电极导通的第一输入端子；
与上述第二主面电极以及上述第一连接端子导通的第二输入端子；
经由上述第二导电部件与上述第二背面电极导通的输出端子；以及
将上述第一主面电极和上述第二导电部件导通的连接部件。
17.根据权利要求16所述的半导体装置，其特征在于，
还具备覆盖上述第一开关元件以及上述第二开关元件的树脂部件，
上述第一输入端子、上述第二输入端子以及上述输出端子各自的一部分从上述树脂部件露出。
18.根据权利要求1～17任一项所述的半导体装置，其特征在于，
还具备：
搭载于上述第一导电部件且并联地连接于上述第一开关元件的追加的第一开关元件；以及
搭载于上述第二导电部件且并联地连接于上述第二开关元件的追加的第二开关元件。
CN202180021067.1A 2020-03-19 2021-03-15 半导体装置 Pending CN115280498A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020048985 2020-03-19
JP2020-048985 2020-03-19
PCT/JP2021/010337 WO2021187409A1 (ja) 2020-03-19 2021-03-15 半導体装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115280498A true CN115280498A (zh) 2022-11-01

Family

ID=77770944

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180021067.1A Pending CN115280498A (zh) 2020-03-19 2021-03-15 半导体装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20230132511A1 (zh)
JP (1) JPWO2021187409A1 (zh)
CN (1) CN115280498A (zh)
DE (1) DE112021001168B4 (zh)
WO (1) WO2021187409A1 (zh)

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3290514B2 (ja) * 1993-08-02 2002-06-10 ティーディーケイ株式会社 混成集積回路部品
JP4924411B2 (ja) 2007-12-27 2012-04-25 三菱電機株式会社 電力半導体装置
JP5668707B2 (ja) 2012-02-07 2015-02-12 トヨタ自動車株式会社 半導体モジュール
JP2014029944A (ja) 2012-07-31 2014-02-13 Aisin Aw Co Ltd スイッチング素子ユニット
US9449762B2 (en) * 2014-05-07 2016-09-20 Qualcomm Incorporated Embedded package substrate capacitor with configurable/controllable equivalent series resistance
JP6354845B2 (ja) * 2014-07-30 2018-07-11 富士電機株式会社 半導体モジュール
JPWO2017175686A1 (ja) * 2016-04-04 2019-02-14 ローム株式会社 パワーモジュールおよびその製造方法
JP6604926B2 (ja) 2016-09-27 2019-11-13 三菱電機株式会社 半導体モジュール
WO2018186353A1 (ja) 2017-04-05 2018-10-11 ローム株式会社 パワーモジュール

Also Published As

Publication number Publication date
DE112021001168T5 (de) 2022-12-08
DE112021001168B4 (de) 2023-10-12
US20230132511A1 (en) 2023-05-04
JPWO2021187409A1 (zh) 2021-09-23
WO2021187409A1 (ja) 2021-09-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102956610B (zh) 半导体装置
WO2019044748A1 (ja) 半導体モジュール及び電力変換装置
US20240178110A1 (en) Semiconductor module
WO2021251126A1 (ja) 半導体装置
WO2021200336A1 (ja) 電子装置
US20210407954A1 (en) Semiconductor device
WO2020170650A1 (ja) 半導体モジュール、パワー半導体モジュールおよびそれらいずれかを用いたパワーエレクトロニクス機器
US20210013183A1 (en) Semiconductor module
US20240006123A1 (en) Laminate capacitor and semiconductor device
CN115280498A (zh) 半导体装置
WO2021200166A1 (ja) 半導体装置
WO2023145454A1 (ja) コンデンサ装置および半導体装置
WO2023243418A1 (ja) 半導体装置
WO2023282040A1 (ja) 半導体装置
WO2022074971A1 (ja) 半導体装置
WO2023199808A1 (ja) 半導体装置
US20240222232A1 (en) Semiconductor device
US20240030080A1 (en) Semiconductor device
US20230378038A1 (en) Semiconductor apparatus
WO2021215294A1 (ja) 半導体装置
WO2023162722A1 (ja) 半導体装置および半導体モジュール
US20240056073A1 (en) Semiconductor device
WO2023218943A1 (ja) 半導体装置
WO2023053823A1 (ja) 半導体装置
US20230369185A1 (en) Semiconductor device

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination