CN117981082A - 半导体装置、半导体装置的驱动装置以及半导体装置的制造方法 - Google Patents

半导体装置、半导体装置的驱动装置以及半导体装置的制造方法 Download PDF

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Abstract

一种半导体装置，具有：半导体元件、第一导线、第二导线以及金属部。所述半导体元件具有在厚度方向上彼此朝向相反侧的元件主面和元件背面、以及配置于所述元件主面的电极。所述第一导线含有第一金属。所述第二导线含有热电动势与所述第一金属不同的第二金属。所述金属部含有第三金属，并配置成传递来自所述半导体元件的热。在所述金属部接合有所述第一导线以及所述第二导线。所述第一导线和所述第二导线中的至少一方与所述金属部直接接合。

Description

半导体装置、半导体装置的驱动装置以及半导体装置的制造 方法
技术领域
本公开涉及半导体装置、半导体装置的驱动装置以及半导体装置的制造方法。
背景技术
在半导体装置中存在配置有温度传感器的半导体装置，该温度传感器用于检测半导体元件的温度。在专利文献1中公开了在晶体管的焊盘附近的功率晶体管形成区内形成温度检测元件。然而，当是无法增大芯片面积的半导体元件时，难以在元件内部形成温度传感器。另一方面，在专利文献2中，公开了以与半导体元件附近的绝缘层接触的方式配置温度检测元件的半导体装置。然而，此时根据经由搭载有半导体元件的搭载层以及绝缘层传递的热来检测温度，因此，要检测的半导体元件的温度精度降低。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2019-212930号公报
专利文献2：日本特开2021-86933号公报
发明内容
发明要解决的课题
本公开是根据上述情况而想出的，其课题之一在于提供一种半导体装置，无需在半导体元件内部形成温度传感器就能够提高要检测的半导体元件的温度精度。
用于解决课题的手段
由本公开的第一方面提供的半导体装置，具有：半导体元件，其具有在厚度方向上彼此朝向相反侧的元件主面和元件背面、以及配置于所述元件主面的电极；第一导线，其含有第一金属；第二导线，其含有热电动势与所述第一金属不同的第二金属；以及金属部，其含有第三金属，所述金属部配置成传递来自所述半导体元件的热、且接合了所述第一导线及所述第二导线，所述第一导线及所述第二导线的至少一方与所述金属部直接接合。
由本公开的第二方面提供的半导体装置的驱动装置，用于驱动由本公开的第一方面提供的半导体装置，其具有：第一端子，其与所述第一导线导通连接；
第二端子，其与所述第二导线导通连接；相对温度检测部，其根据所述第一端子与所述第二端子之间的电压来检测相对温度；基准接点补偿部，其检测所述第一端子及所述第二端子的基准温度，并根据所述基准温度及所述相对温度来计算绝对温度；以及过热保护部，其根据所述绝对温度来检知所述半导体元件的过热异常。
由本公开的第三方面提供的半导体装置的制造方法，具有以下工序：将含有第一金属的第一导线与含有第三金属的金属部接合，其中，所述金属部配置成传递来自半导体元件的热；以及将含有第二金属的第二导线与所述金属部接合，其中，所述第二金属的热电动势与所述第一金属不同。
发明效果
本公开的半导体装置无需在半导体元件内部形成温度传感器就能够提高要检测的半导体元件的温度精度。
通过以下参照附图进行的详细说明，本公开的其他特征和优点将变得更加明确。
附图说明
图1是表示本公开的第一实施方式的半导体装置的立体图。
图2是图1所示的半导体装置的俯视图，是透过树脂部件的图。
图3是将图2的一部分放大的局部放大图。
图4是沿着图2的IV-IV线的剖视图。
图5是沿着图2的V-V线的剖视图。
图6是沿着图3的VI-VI线的剖视图。
图7是表示在图1所示的半导体装置安装了驱动装置的状态的立体图。
图8是表示图1所示的半导体装置的电路结构的一例的电路图。
图9是表示图1所示的半导体装置的制造方法的一例的流程图。
图10是表示图1所示的半导体装置的制造方法的一例的工序的剖视图。
图11是表示图1所示的半导体装置的制造方法的一例的工序的剖视图。
图12是表示图1所示的半导体装置的制造方法的一例的工序的剖视图。
图13是表示图1所示的半导体装置的制造方法的一例的工序的剖视图。
图14是表示图1所示的半导体装置的制造方法的一例的工序的剖视图。
图15是表示图1所示的半导体装置的制造方法的一例的工序的剖视图。
图16是表示第一实施方式的第一变形例的半导体装置的局部放大俯视图。
图17是表示第一实施方式的第二变形例的半导体装置的局部放大俯视图。
图18是表示第一实施方式的第三变形例的半导体装置的局部放大俯视图。
图19是沿着图18的XIX-XIX线的剖视图。
图20是表示本公开的第二实施方式的半导体装置的俯视图，是透过树脂部件的图。
图21是表示本公开的第三实施方式的半导体装置的俯视图，是透过树脂部件的图。
图22是表示图21所示的半导体装置的电路结构的一例的电路图。
图23是表示本公开的第四实施方式的半导体装置的局部放大俯视图，是透过树脂部件的图。
图24是沿着图23的XXIV-XXIV线的剖视图。
图25是表示图23所示的半导体装置的电路结构的一例的电路图。
图26是表示本公开的第五实施方式的半导体装置的电路结构的一例的电路图。
图27是表示本公开的第六实施方式的半导体装置的俯视图，是透过树脂部件的图。
图28是表示第六实施方式的第一变形例的半导体装置的俯视图，是透过树脂部件的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本公开的优选实施方式进行具体说明。
第一实施方式：
根据图1～图8，对本公开的第一实施方式的半导体装置A10进行说明。半导体装置A10具有：多个半导体元件11、多个半导体元件12、支承部件2、多个端子3、多个连接部件41～47以及树脂部件5。多个端子3具有：电力端子31、32、信号端子33、检测端子34、35以及温度检测端子36、37。半导体装置A10安装驱动装置7来使用。
图1是表示半导体装置A10的立体图。图2是半导体装置A10的俯视图。在图2中，为了便于理解而透过树脂部件5，用假想线(双点划线)表示树脂部件5的外形。图3是将图2的一部分放大的局部放大图。图4是沿着图2的IV-IV线的剖视图。图5是沿着图2的V-V线的剖视图。此外，在图4和图5中，省略了多个连接部件41～47。图6是沿着图3的VI-VI线的剖视图。图7是表示在半导体装置A10安装了驱动装置7的状态的立体图。图8是表示半导体装置A10的电路结构的一例的电路图。
在厚度方向观察(也称为“俯视”。)，半导体装置A10的被树脂部件5覆盖的部分为矩形。为了便于说明，将半导体装置A10的厚度方向设为z方向，将与z方向正交的半导体装置A10的电力端子31、32的突出方向(图2中的左右方向)设为x方向，将与z方向和x方向正交的方向(图2中的上下方向)设为y方向。半导体装置A10的各尺寸没有特别限定。
多个半导体元件11是发挥半导体装置A10的电气功能的要素。各半导体元件11例如使用以SiC(碳化硅)为主的半导体材料构成。此外，该半导体材料不限定于SiC，也可以是Si(硅)、GaAs(砷化镓)、GaN(氮化镓)等。各半导体元件11例如是MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)等开关元件。此外，各半导体元件11并不限定于MOSFET，也可以是包含MISFET(Metal-Insulator-Semiconductor FET)的场效应晶体管、或者IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)那样的双极晶体管等。多个半导体元件11例如分别是n沟道型的MOSFET，均是同一元件。此外，各半导体元件11也可以是p沟道型的MOSFET。
如图2以及图5所示，多个半导体元件11在x方向上等间隔地排列，相互并联连接。在本实施方式中，如图2所示，半导体装置A10具有5个半导体元件11。此外，半导体元件11的个数并不限定于此，可以根据半导体装置A10所要求的性能而自由设定。各半导体元件11通过导电性接合材料110接合(bond，也称为键合)在支承部件2上。导电性接合材料110例如是焊料、银膏或烧结金属等。
各半导体元件11具有元件主面11a及元件背面11b。元件主面11a及元件背面11b在z方向上彼此朝向相反侧。元件主面11a朝向z方向z2侧。元件背面11b朝向z方向z1侧。元件背面11b与支承部件2对置。
另外，各半导体元件11具有：第一电极111、第二电极112以及第三电极113。第一电极111及第二电极112配置于元件主面11a。第一电极111在俯视图中大于第二电极112。第三电极113配置于元件背面12b。第三电极113遍及元件背面11b的整个面(或者大致整个面)。第一电极111、第二电极112以及第三电极113的构成材料没有限定，在本实施方式中为Al。在作为MOSFET的各半导体元件11中，第一电极111为源极电极，第二电极112为栅极电极，第三电极113为漏极电极。第三电极113经由导电性接合材料110与支承部件2的一部分(后述的主面金属层22的导电体层223)导通接合。第三电极113与导电性接合材料110相接。
各半导体元件11的第一电极111与金属板19接合。金属板19配置为与第一电极111导通，且适当地传递来自半导体元件11的热。金属板19与连接部件41、44～47接合。金属板19含有第三金属。在本实施方式中，第三金属为Cu。金属板19例如是在由Cu构成的板部件的一个面贴合由Al构成的薄板部件而成的包层材料。金属板19使Al的面与第一电极111(Al)对置，例如通过固相扩散接合而与第一电极111接合。此外，金属板19的结构以及向第一电极111的接合方法没有限定。例如，也可以通过在由Cu构成的板部件的一个面利用溅射等形成Al层，来形成金属板19。
多个半导体元件12例如是肖特基势垒二极管等二极管。如图8所示，各半导体元件12相对于各半导体元件11逆并联连接。
各半导体元件12通过导电性接合材料120接合在支承部件2上。导电性接合材料120例如是焊料、银膏或烧结金属等。半导体元件12的个数与半导体元件11的个数对应。此外，半导体装置A10也可以不具有各半导体元件12。
各半导体元件12具有元件主面12a及元件背面12b。元件主面12a及元件背面12b在z方向上彼此朝向相反侧。元件主面12a朝向z方向z2侧。元件背面12b朝向z方向z1侧。元件背面12b与支承部件2对置。
各半导体元件12具有阳极电极121和阴极电极122。阳极电极121配置于元件主面12a。阴极电极122配置于元件背面12b。阴极电极122经由导电性接合材料120与支承部件2的一部分(后述的主面金属层22的导电体层223)导通。阴极电极122与导电性接合材料120相接。
支承部件2是分别支承多个半导体元件11、12的部件，并且形成各半导体元件11与多个端子3的导通路径。支承部件2包含：绝缘基板21、主面金属层22以及背面金属层23。
绝缘基板21例如为平板状，具有电绝缘性。绝缘基板21的构成材料例如是热传导性优异的陶瓷，在本实施方式中是Al2O3(氧化铝)。此外，绝缘基板21的构成材料没有限定，例如也可以是AlN(氮化铝)、SiN(氮化硅)等其他陶瓷。另外，绝缘基板21的构成材料不限于陶瓷，可以是Si，也可以是合成树脂。绝缘基板21的构成材料具有绝缘性，只要能够耐受半导体元件11产生的热即可。
绝缘基板21具有主面211及背面212。主面211及背面212在z方向上彼此朝向相反侧。主面211朝向z方向z2侧。背面212朝向z方向z1侧。
主面金属层22形成于绝缘基板21的主面211。主面金属层22的构成材料为金属，作为其一例，可举出Cu或含有Cu的合金等。此外，主面金属层22的构成材料没有限定。主面金属层22例如通过镀覆处理而形成。此外，主面金属层22的形成方法没有限定。主面金属层22被树脂部件5覆盖。主面金属层22包含导电体层221～225以及分别多个导电体层226、227。各导电体层221～227彼此分离地配置。
导电体层221包含带状部221a及端子接合部221b。带状部221a沿着x方向延伸，多个连接部件41和连接部件42分别接合。端子接合部221b与带状部221a的x方向x2侧的端部相连，并与电力端子32的一部分(后述的焊盘部321)接合。
导电体层222包含带状部222a及端子接合部222b。带状部222a沿着x方向延伸，分别与多个连接部件43接合。端子接合部222b与带状部222a的x方向x1侧的端部相连，并与信号端子33的一部分(后述的焊盘部331)接合。
导电体层223包含带状部223a及端子接合部223b。带状部223a沿着x方向延伸，并与多个半导体元件11、12分别接合。来自各半导体元件11的热经由导电性接合材料110适当地传递到带状部223a(导电体层223)。与带状部223a接合的多个半导体元件11在带状部223a延伸的方向(x方向)上排列。端子接合部223b与带状部223a的x方向x1侧的端部相连，并与电力端子31的一部分(后述的焊盘部311)接合。如图4及图5所示，导电体层223经由各导电性接合材料110与各半导体元件11的第三电极113(漏极电极)导通，并且经由各导电性接合材料120与各半导体元件12的阴极电极122导通。即，各半导体元件11的第三电极113和各半导体元件12的阴极电极122经由导电体层223导通。
导电体层224包含带状部224a及端子接合部224b。带状部224a沿着x方向延伸，并与多个连接部件44分别接合。端子接合部224b与带状部224a的x方向x1侧的端部相连，并与检测端子35的一部分(后述的焊盘部351)接合。
导电体层225与连接部件42接合。另外，导电体层225与检测端子34的一部分(后述的焊盘部341)接合。
在主面金属层22中，多个带状部221a、222a、223a、224a在y方向上排列，在y方向观察时相互重叠。多个带状部221a、222a、223a、224a的y方向上的排列没有特别限定。在本实施方式中，如图2及图3所示，从y方向y1侧朝向y方向y2侧，按照带状部224a、带状部222a、带状部221a、带状部223a的顺序排列。因此，带状部221a在y方向上配置于带状部222a与带状部223a之间，带状部222a在y方向上配置于带状部221a与带状部224a之间。另外，带状部223a在y方向上隔着带状部221a配置于带状部222a的相反侧。导电体层225配置在导电体层222的端子接合部222b的x方向x1侧。
分别多个导电体层226、227均配置在导电体层223的带状部223a的y方向y2侧。主面金属层22包含与半导体元件11相同数量(在本实施方式中为5个)的导电体层226及导电体层227。导电体层226与导电体层227沿着x方向交替地配置。各导电体层226与连接部件46接合。另外，各导电体层226与温度检测端子36的一部分(后述的焊盘部361)接合。各导电体层227与连接部件47接合。另外，各导电体层227与温度检测端子37的一部分(后述的焊盘部371)接合。
此外，各导电体层221～227的配置及形状并不限定于上述的配置及形状，根据各端子3的配置位置等适当设计。
背面金属层23形成于绝缘基板21的背面212。背面金属层23的构成材料是金属，作为其一例，可举出Cu或含有Cu的合金等。此外，该构成材料没有限定。背面金属层23例如通过无电解镀处理而形成。此外，背面金属层23的形成方法没有限定。如图4及图5所示，背面金属层23的朝向z方向z1侧的面从树脂部件5露出。此外，该朝向z方向z1侧的面也可以被树脂部件5覆盖。另外，支承部件2也可以不包含背面金属层23。该情况下，绝缘基板21的背面212可以被树脂部件5覆盖，也可以从树脂部件5露出。
各端子3分别在树脂部件5的内部与主面金属层22接合。在z方向观察时各端子3分别从绝缘基板21伸出。另外，各端子3各自的一部分从树脂部件5露出。各端子3例如由同一引线框架构成。各端子3由金属构成，优选由Cu和Ni中的某一种或它们的合金、42合金等构成。
电力端子31是半导体装置A10中的漏极端子。电力端子31是板状的部件。电力端子31经由导电体层223以及导电性接合材料110与各半导体元件11的第三电极113(漏极电极)导通。
电力端子31包含焊盘部311和端子部312。焊盘部311被树脂部件5覆盖。焊盘部311与导电体层223接合。该接合可以是使用了导电性接合材料(焊料、银膏或烧结金属等)的接合、激光接合或超声波接合等任一方法。端子部312从树脂部件5露出。如图2所示，端子部312在z方向观察时从树脂部件5向x方向x1侧延伸。此外，也可以在端子部312的表面例如实施镀银。
电力端子32是半导体装置A10中的源极端子。电力端子32是板状的部件。电力端子32经由导电体层221、多个连接部件41以及金属板19与各半导体元件11的第一电极111(源极电极)导通。
电力端子32包含焊盘部321和端子部322。焊盘部321被树脂部件5覆盖。焊盘部321与导电体层221接合。该接合可以是使用了导电性接合材料的接合、激光接合或超声波接合等任一方法。端子部322从树脂部件5露出。如图2所示，端子部322在z方向观察时从树脂部件5向x方向x2侧延伸。此外，也可以在端子部322的表面例如实施镀银。
信号端子33是半导体装置A10中的栅极端子。信号端子33经由导电体层222以及多个连接部件43与各半导体元件11的第二电极112(栅极电极)导通。向信号端子33输入用于进行各半导体元件11的导通截止控制的驱动信号。如图8所示，信号端子33例如与驱动电路DR连接。驱动电路DR生成控制各半导体元件11的开关动作的驱动信号。从驱动电路DR向信号端子33输入驱动信号。此外，图8所示的驱动电路DR是一例，并不限定于图示的电路结构。
信号端子33包含焊盘部331和端子部332。焊盘部331被树脂部件5覆盖。焊盘部331与导电体层222接合。该接合可以是使用了导电性接合材料的接合、激光接合或超声波接合等任一方法。端子部332从树脂部件5露出。端子部332在x方向观察时为L字状。
检测端子34是半导体装置A10中的源极感测端子。检测端子34经由导电体层225、连接部件42、导电体层221、多个连接部件41以及金属板19与半导体元件11的第一电极111(源极电极)导通。如图8所示，检测端子34例如与驱动电路DR连接。施加于检测端子34的电压作为反馈信号被输入到驱动电路DR。
检测端子34包含焊盘部341和端子部342。焊盘部341被树脂部件5覆盖。焊盘部341与导电体层225接合。该接合可以是使用了导电性接合材料的接合、激光接合或超声波接合等任一方法。端子部342从树脂部件5露出。端子部342在x方向观察时为L字状。
检测端子35是半导体装置A10中的源极感测端子。检测端子35经由导电体层224、多个连接部件44以及金属板19与各半导体元件11的第一电极111(源极电极)导通。如图8所示，在检测端子35与信号端子33之间例如连接半导体装置A10的外部的镜像钳位电路MC。镜像钳位电路MC是用于防止各半导体元件11的误动作(栅极误导通)的电路，如图8所示，例如包含MOSFET。该MOSFET的源极端子与检测端子35连接，该MOSFET的漏极端子与信号端子33连接。在半导体元件11截止时，通过使镜像钳位电路MC的MOSFET导通，将半导体元件11的栅极-源极间电压强制为0(零)V(或者大致0V)或者负偏置电压，排除半导体元件11的栅极电位的抬升。
检测端子35包含焊盘部351和端子部352。焊盘部351被树脂部件5覆盖。焊盘部351与导电体层224接合。该接合可以是使用了导电性接合材料的接合、激光接合或超声波接合等任一方法。端子部352从树脂部件5露出。如图4所示，端子部352在x方向观察时为L字状。
如图2及图3所示，检测端子34、信号端子33及检测端子35沿着x方向从x方向x1侧向x2侧依次排列，且如图4所示在x方向观察时重叠。检测端子34、信号端子33以及检测端子35从y方向y1侧的树脂侧面533突出。
多个温度检测端子36、37分别是用于检测半导体元件11的温度的端子。对一个半导体元件11，设置对应的一个温度检测端子36和一个温度检测端子37。在本实施方式中，半导体装置A10具有5个半导体元件11，因此，具有5个温度检测端子36和5个温度检测端子37。各温度检测端子36分别与导电体层226接合。各温度检测端子36经由导电体层226与连接部件46导通。各温度检测端子37分别与导电体层227接合。各温度检测端子37经由导电体层227与连接部件47导通。
温度检测端子36包含焊盘部361和端子部362。焊盘部361被树脂部件5覆盖。焊盘部361与导电体层226接合。该接合可以是使用了导电性接合材料的接合、激光接合或超声波接合等任一方法。端子部362从树脂部件5露出。如图4所示，端子部362在x方向观察时为L字状。温度检测端子37包含焊盘部371和端子部372。焊盘部371被树脂部件5覆盖。焊盘部371与导电体层227接合。该接合可以是使用了导电性接合材料的接合、激光接合或超声波接合等任一方法。端子部372从树脂部件5露出。端子部372在x方向观察时为L字状。
如图2及图3所示，多个温度检测端子36及多个温度检测端子37沿着x方向交替排列，且如图4所示，在x方向观察时重叠。各温度检测端子36、37从y方向y2侧的树脂侧面534突出。
多个连接部件41～45分别使分离的两个部位间导通。各连接部件41～45是所谓的键合线(bonding wire)。在本实施方式中，各连接部件41～45通过楔形键合(wedgebonding)而形成。此外，各连接部件41～45也可通过球焊而形成。各连接部件41～45的构成材料例如为Al、Au、Cu或包含这些中的某一种的合金等，并无限定。在本实施方式中，对各连接部件41～45的构成材料为Cu的情况进行说明。
多个连接部件41各自的一端与金属板19接合，另一端与导电体层221接合。各连接部件41使各半导体元件11的第一电极111(源极电极)与导电体层221导通。
连接部件42的一端与导电体层221接合，另一端与导电体层225接合。连接部件42使导电体层221与导电体层225导通。此外，连接部件42的上述另一端也可以不与导电体层225接合，而与检测端子34的焊盘部341接合。
多个连接部件43各自的一端与各半导体元件11的第二电极112(栅极电极)接合，另一端与导电体层222接合。各连接部件43使各第二电极112与导电体层222导通。
多个连接部件44各自的一端与金属板19接合，另一端与导电体层224接合。各连接部件44使各半导体元件11的第一电极111(源极电极)与导电体层224导通。各连接部件44是与各半导体元件11的第一电极111(源极电极)开尔文连接的感测线。
多个连接部件45各自的一端与金属板19接合，另一端与各半导体元件12的阳极电极121接合。各连接部件45使各半导体元件11的第一电极111(源极电极)与各半导体元件12的阳极电极121导通。
多个连接部件46、47分别是用于检测半导体元件11的温度的部件。各连接部件46、47与连接部件41～45一样，通过键合线的形成方法而形成。在本实施方式中，各连接部件46、47通过楔形键合而形成。此外，各连接部件46、47也可以通过球焊而形成。各连接部件46各自的一端与金属板19接合，另一端与导电体层226接合。各连接部件47各自的一端与金属板19接合，另一端与导电体层227接合。各连接部件46、47均与金属板19直接接合。即，各连接部件46、47与金属板19在之间不存在其他部件地直接相接。另外，在金属板19中，连接部件46与连接部件47相互分离地接合。
连接部件46的构成材料是第一金属。在本实施方式中，第一金属是与第三金属相同的Cu。连接部件47的构成材料是热电动势与第一金属不同的第二金属。热电动势是指在导电性物质的两端具有温度差时的每1K的热电势能。在本实施方式中，第二金属是康铜(Cu与Ni的合金：55Cu-45Ni)。连接部件46及金属板19(Cu)和连接部件47(康铜)作为热电偶发挥功能。基于Cu和康铜的热电偶作为T型热电偶而广为人知。连接部件47与金属板19的接点47a相当于热电偶的测温接点(热接点)。另外，连接部件46与导电体层226的接点、以及连接部件47与导电体层227的接点相当于热电偶的基准接点(冷接点)。根据基准接点与测温接点的温度差，在基准接点间产生电压。温度检测端子36、37将基准接点间的电压作为用于检测半导体元件11的温度的信号输出到驱动装置7。
树脂部件5是电绝缘性的半导体密封材料。树脂部件5覆盖多个半导体元件11、多个半导体元件12、绝缘基板21、主面金属层22以及多个连接部件41～47的整体和各端子3的各一部分。树脂部件5的构成材料例如是环氧树脂。此外，树脂部件5的构成材料没有限定。树脂部件5例如通过使用了模具的传递成形而形成。此外，树脂部件5的形成方法没有限定。如图2、图4及图5所示，树脂部件5具有：树脂主面51、树脂背面52及多个树脂侧面531～534。
树脂主面51及树脂背面52在z方向上彼此朝向相反侧。树脂主面51朝向z方向z2侧，树脂背面52朝向z方向z1侧。背面金属层23从树脂背面52露出，树脂背面52与背面金属层23的朝向z方向z1侧的面相互为共面。多个树脂侧面531～534分别与树脂主面51及树脂背面52双方相连，且被它们夹持。如图2所示，两个树脂侧面531、532在x方向上彼此朝向相反侧。树脂侧面531是配置于x方向x1侧且朝向x方向x1侧的面。树脂侧面532是配置于x方向x2侧且朝向x方向x2侧的面。2个树脂侧面533、534在y方向上彼此朝向相反侧。树脂侧面533是配置于y方向y1侧且朝向y方向y1侧的面。树脂侧面534是配置于y方向y2侧且朝向y方向y2侧的面。
树脂侧面531～534分别与树脂主面51相连，具有以越朝向树脂主面51越相互接近的方式倾斜的面。即，树脂部件5中的被这些与树脂主面51相连并倾斜的面包围的部分，是xy平面上的截面面积越朝向树脂主面51越小的锥形状。另外，树脂侧面531～534分别与树脂背面52相连，具有以越朝向树脂背面52越相互接近的方式倾斜的面。即，树脂部件5中的被这些与树脂主面51相连并倾斜的面包围的部分，是xy平面上的截面面积越朝向树脂背面52越小的锥形状。此外，图1～图5所示的树脂部件5的形状是一例。树脂部件5的形状不限于例示的形状。
接着，对驱动装置7进行说明。
驱动装置7是使半导体装置A10驱动的装置，如图7所示，安装在半导体装置A10的z方向z2侧。如图7所示，驱动装置7具有：基板71、端子723、724、725以及分别多个端子721、722。基板71例如为平板状，具有电绝缘性。基板71的构成材料没有限定。基板71具有主面711及背面712。主面211及背面712在z方向上彼此朝向相反侧。主面711朝向z方向z2侧。背面712朝向z方向z1侧。在主面711形成布线，搭载有外部连接器以及多个电子部件等，但在图7中，省略主面711上的布线、外部连接器以及电子部件等的记载。
各端子721～725是圆筒状的金属部件，插通地配置于贯通孔，所述贯通孔从基板71的主面711到背面712沿z方向贯通。各端子721～725分别与形成于主面711的布线导通。在各端子721～725中分别插通半导体装置A10的各端子33～37的端子部332、342、352、362、372，例如用焊料接合。如图7及图8所示，端子723与信号端子33接合。端子724与检测端子34接合。端子725与检测端子35接合。端子721与温度检测端子36一样地配置5个，各端子721分别与温度检测端子36接合。温度检测端子36经由导电体层226与连接部件46导通连接，因此，端子721与连接部件46导通连接。端子722与温度检测端子37一样地配置5个，各端子722分别与温度检测端子37接合。温度检测端子37经由导电体层227与连接部件47导通连接，因此，端子722与连接部件47导通连接。
另外，如图8所示，驱动装置7作为功能结构，具有：多个相对温度检测部73、多个基准接点补偿部74、过热保护部75以及驱动控制部76。驱动控制部76是控制各半导体元件11的开关动作的功能结构，例如由栅极驱动IC实现。驱动控制部76具有驱动电路DR以及镜像钳位电路MC等。驱动控制部76根据从外部输入的控制信号生成驱动信号，经由端子723输出到半导体装置A10。半导体装置A10从与端子723连接的信号端子33输入驱动信号，控制各半导体元件11的开关动作。另外，驱动控制部76从半导体装置A10的检测端子34经由端子724输入信号，从检测端子35经由端子725输入信号。此外，驱动控制部76的具体的电路结构以及方式没有限定。
相对温度检测部73和基准接点补偿部74是用于检测半导体元件11的温度的功能结构。相对温度检测部73和基准接点补偿部74与半导体装置A10的半导体元件11的数量匹配地分别各设置5个。各相对温度检测部73从半导体装置A10的一对温度检测端子36、37经由一对端子721、722被输入电压。该电压是具有连接部件46及金属板19和连接部件47的热电偶的基准接点间的电压，是与基准接点和测温接点的温度差对应的电压。即，该电压是与半导体元件11相对于基准接点的温度的相对温度对应的电压。各相对温度检测部73根据被输入的电压，检测对应的半导体元件11的相对温度。
各基准接点补偿部74将对应的相对温度检测部73检测出的相对温度转换为绝对温度。各基准接点补偿部74具有温度检测部，所述温度检测部与对应的端子721、722邻接配置，例如具有二极管。此外，温度检测部也可以具有热敏电阻等温度传感器。与端子721、722接合的温度检测端子36、37与导电体层226、227接合。温度检测部通过检测端子721、722的温度，间接地检测热电偶的基准接点的温度。基准接点补偿部74通过对由对应的相对温度检测部73检测出的相对温度加上由温度检测部检测出的基准接点的温度而转换为绝对温度。基准接点补偿部74将对应的半导体元件11的绝对温度输出到过热保护部75。
此外，相对温度检测部73和基准接点补偿部74的具体电路结构没有限定。例如，可以是以下那样的结构。即，相对温度检测部73将一对端子721、722间的电压作为与对应的半导体元件11的相对温度对应的电压传递到基准接点补偿部74。并且，基准接点补偿部74将与温度检测部检测出的基准接点的温度对应的电压转换为与热电偶的热电势能对应的电压，与从相对温度检测部73传递的电压相加而输出到过热保护部75。由此，向过热保护部75输入与半导体元件11的绝对温度相应的电压。
过热保护部75根据从各基准接点补偿部74输入的绝对温度，检知对应的半导体元件11的过热异常。过热保护部75在从各基准接点补偿部74输入的绝对温度为阈值温度以上时，向驱动控制部76输出异常检测信号。驱动控制部76被输入异常检测信号时，停止驱动信号的输出，由此，使半导体装置A10的驱动停止。此外，过热保护部75的具体的电路结构没有限定。例如，过热保护部75也可以具有比较器，该比较器在从基准接点补偿部74输入的与绝对温度相应的电压成为与阈值温度相应的电压以上时，生成异常检测信号。
接着，以下参照图9～图15对半导体装置A10的制造方法的一例进行说明。此外，以下说明的制造方法是用于实现半导体装置A10的一种手段，并不限定于此。图9是表示半导体装置A10的制造方法的一例的流程图。图10～图15是表示半导体装置A10的制造方法的一例的工序的图。图10～图15是剖视图，是与图4对应的图。此外，图10～图15所示的x方向、y方向以及z方向表示与图1～图7相同的方向。
如图9所示，半导体装置A10的制造方法具有：支承部件形成工序(S1)、引线框架接合工序(S2)、半导体元件安装工序(S3)、导线形成工序(S4)、树脂形成工序(S5)以及框架切断工序(S6)。
支承部件形成工序(S1)是形成支承部件2的工序。在支承部件形成工序中，首先，准备绝缘基板91(S11)。绝缘基板91例如由陶瓷构成，具有在z方向上彼此朝向相反侧的主面911和背面912。接着，如图10所示，在绝缘基板91的主面911形成主面金属层22(S12)。关于主面金属层22，例如通过无电解镀处理或溅射形成覆盖主面911的整体的基底层，形成掩模并通过电解镀处理形成镀层，通过蚀刻除去基底层的不需要部分而形成。接着，如图11所示，在绝缘基板91的背面912形成背面金属层23(S13)。背面金属层23例如通过无电解镀处理而形成。此外，也可以使用绝缘基板91的主面911以及背面912与Cu箔接合的DBC(DirectBonding Copper)基板，对主面911侧的Cu箔进行图案化，由此，在绝缘基板91形成主面金属层22以及背面金属层23。接着，切断绝缘基板91(S14)。通过切断绝缘基板91而形成绝缘基板21。由此，形成支承部件2。
在引线框架接合工序(S2)中，首先，准备成为各端子3的引线框架92。引线框架92包含成为各端子3的部分，还具有连接多个各端子3的框架。此外，引线框架92的形状等没有任何限定。接着，在主面金属层22的接合各端子3的位置配置导电性的接合膏，如图12所示，将引线框架92的成为各端子3的部分与主面金属层22接合。例如，引线框架92的成为检测端子35的部分与导电体层224接合。另外，引线框架92的成为检测端子36的部分与导电体层226接合。此外，引线框架92的接合方法没有限定。
在半导体元件安装工序(S3)中，首先，在导电体层223的配置半导体元件11、12的区域配置导电性接合膏93。导电性接合膏93例如是焊料、银膏或烧结金属等。接着，如图13所示，使多个半导体元件11和多个半导体元件12附着于导电性接合膏93，在加热后进行冷却。由此，介于导电体层223与半导体元件11之间的导电性接合膏93成为导电性接合材料110，半导体元件11经由导电性接合材料110与导电体层223接合。半导体元件11在第一电极111预先接合金属板19。另外，介于导电体层223与半导体元件12之间的导电性接合膏93成为导电性接合材料120，半导体元件12经由导电性接合材料120与导电体层223接合。
在导线形成工序(S4)中，形成连接部件41～47。首先，如图14所示，通过楔形键合形成连接部件41～46(S41)。连接部件41形成为将与半导体元件11的第一电极111接合的金属板19和导电体层221连接。连接部件43形成为将半导体元件11的第二电极112与导电体层222连接。连接部件44形成为将金属板19与导电体层224连接。连接部件45形成为将金属板19与半导体元件12的阳极电极121连接。连接部件46形成为将金属板19与导电体层226连接。另外，虽未在图14中表示，但连接部件42形成为将导电体层221与导电体层225连接。连接部件46的构成材料为与连接部件41～45相同的Cu，因此，通过与连接部件41～45相同的工序形成。此外，连接部件41～46的形成顺序并无限定。接着，如图15所示，通过楔形键合形成连接部件47(S42)。连接部件47形成为将金属板19与导电体层227连接。连接部件46的构成材料与连接部件41～46不同，因此，通过与连接部件41～46不同的工序形成。其中，连接部件47仅是使用的导线材料与连接部件41～46不同，使用相同的设备，以相同的方法形成。此外，也可以在形成连接部件41～46之前形成连接部件47。在导线形成工序(S4)中，连接部件46和连接部件47与金属板19接合，由此，形成热电偶。
在树脂形成工序(S5)中，例如通过模具包围引线框架92的一部分、支承部件2的一部分、多个半导体元件11、12以及多个连接部件41～47。接着，向由模具规定的空间注入液状的树脂材料。接着，通过使该树脂材料固化，得到树脂部件5。
在框架切断工序(S6)中，切断引线框架92中的从树脂部件5露出的部位的适当部位。由此，各端子3被彼此分割。之后，根据需要，经过将各端子3折弯等处理，得到上述的半导体装置A10。
接着，对半导体装置A10和驱动装置7的作用效果进行说明。
根据本实施方式，各半导体元件11在第一电极111接合金属板19，在金属板19接合连接部件46、47各自的一端。连接部件46的构成材料是第一金属，是与作为金属板19的构成材料的第三金属相同的金属。另外，连接部件47的构成材料是热电动势与第一金属不同的第二金属。连接部件46以及金属板19和连接部件47作为热电偶发挥功能，将连接部件47与金属板19的接点47a作为热电偶的测温接点，能够检测温度。接点47a与适当地传递来自半导体元件11的热的金属板19相接。由此，半导体装置A10与将温度传感器配置在半导体元件11的附近的情况相比，能够高精度地检测各半导体元件11的温度。因此，半导体装置A10无需在各半导体元件11的内部形成温度传感器，就能够提高检测的各半导体元件11的温度精度。
另外，根据本实施方式，第一金属及第三金属为Cu，第二金属为康铜。因此，连接部件46及金属板19(Cu)和连接部件47(康铜)作为T型热电偶发挥功能。
另外，根据本实施方式，与连接部件41～45一样，通过键合线的形成方法而形成连接部件46、47。因此，连接部件46、47能够使用与连接部件41～45相同的设备，以相同的方法形成。特别是，连接部件46的构成材料为与连接部件41～45相同的Cu，因此，能够以与连接部件41～45相同的工序形成。
另外，根据本实施方式，在各半导体元件11的第一电极111接合金属板19。由此，保护半导体元件11免于对连接部件41、44～47进行楔形键合时的冲击。
另外，根据本实施方式，驱动装置7具有相对温度检测部73以及基准接点补偿部74。因此，驱动装置7能够将由连接部件46及金属板19和连接部件47构成的热电偶检测出的各半导体元件11的相对温度转换为绝对温度，用于过热保护。
此外，在本实施方式中，对作为连接部件46的构成材料的第一金属为Cu，作为连接部件47的构成材料的第二金属为康铜的情况进行了说明，但不限于此。第一金属和第二金属只要是电解能力不同的金属即可。例如，第一金属可以是Cu，第二金属可以是Al。Cu和Al是电解能力相同的极性，但电解能力不同，因此，连接部件46及金属板19(Cu)和连接部件47(Al)作为热电偶发挥功能。另外，一般使用Al作为键合线，若与康铜导线相比，能够容易且廉价地获得。另外，第一金属和第二金属的组合可以如K型热电偶那样为“クロメル”(注册商标)(90Ni-10Cr)和“アルメル”(注册商标)(94Ni-3Al-1Si-2Mg)，也可以如J型热电偶那样为Fe和康铜，还可以如E型热电偶那样为クロメル和康铜。第一金属和第二金属的组合不限定于上述组合。
另外，在本实施方式中，对作为连接部件46的构成材料的第一金属和作为金属板19的构成材料的第三金属为相同金属(Cu)的情况进行了说明，但不限于此。第一金属和第三金属也可以是不同金属。但是，此时需要校正检测出的温度与实际温度之差。此外，为了提高检测出的温度精度，优选第三金属是与第一金属(或第二金属)相同的金属。
另外，在本实施方式中，对连接部件41～47均为键合线的情况进行了说明，但并不限定于此。连接部件41～47中的某一个也可以为键合线以外的连接部件(例如金属带、或将金属板弯曲形成的连接引线等)。例如，可以代替连接部件41以及连接部件45，而使用与半导体元件12的阳极电极121、半导体元件11的第一电极111以及导电体层221接合并使它们导通的连接引线。
另外，在本实施方式中，对多个端子3均与主面金属层22接合的情况进行了说明，但不限于此。多个端子3中的某一个也可以与主面金属层22分离地与绝缘基板21接合。此时，该端子3通过键合线等连接部件与主面金属层22导通连接。
图16～图19表示第一实施方式的半导体装置A10的变形例。此外，在这些图中，对与上述实施方式相同或类似的要素标注与上述实施方式相同的符号，省略重复的说明。
第一变形例：
图16是用于对第一实施方式的第一变形例的半导体装置A11进行说明的图。图16是半导体装置A11的局部放大俯视图，是与图3对应的图。此外，在图16中，为了便于理解而透过树脂部件5。半导体装置A11与半导体装置A10的不同点在于，不具有金属板19。
在本变形例的各半导体元件11的第一电极111没有接合金属板19。连接部件41、44～47与第一电极111接合。从半导体元件11产生的热传递到第一电极111。在本实施方式中，第一电极111的构成材料为Al，因此，使连接部件47的构成材料即第二金属为Al。因此，在本变形例中，连接部件46(Cu)与第一电极111(Al)的接点46a相当于热电偶的测温接点。此外，连接部件47的构成材料没有限定。另外，第一电极111的构成材料也可以与连接部件46的构成材料相同。在本变形例中，测温接点(接点47a)与第一电极111直接相接，因此，与测温接点与金属板19相接的情况相比，要检测的各半导体元件11的温度精度进一步提高。
第二变形例：
图17是用于对第一实施方式的第二变形例的半导体装置A12进行说明的图。图17是半导体装置A12的局部放大俯视图，是与图3对应的图。此外，在图17中，为了便于理解而透过树脂部件5。半导体装置A12与半导体装置A10的不同点在于，在金属板19中，连接部件47与连接部件46重叠地接合。
在本变形例中，连接部件47与接合于金属板19的连接部件46接合。即，相当于热电偶的测温接点的连接部件47的接点47a与连接部件46直接相接。在本变形例的情况下，即使是连接部件46以及连接部件47的构成材料与金属板19的构成材料不同的情况，也能够高精度地检测半导体元件11的温度。因此，在本变形例中，连接部件46以及连接部件47的构成材料的选择自由度变高。
第三变形例：
图18和图19是用于对第一实施方式的第三变形例的半导体装置A13进行说明的图。图18是半导体装置A13的局部放大俯视图，是与图3对应的图。此外，在图18中，为了便于理解而透过树脂部件5。图19是沿着图18的XIX-XIX线的剖视图。半导体装置A13的连接部件47的结构与半导体装置A10不同。
本变形例的连接部件47不是键合线，而是连接引线。连接部件47是板状的导电体，是将金属板弯曲形成的。此外，连接部件47的形状和厚度没有限定。连接部件47的构成材料是第二金属(康铜)。各连接部件47各自的一端经由例如焊料等未图示的导电性接合材料与金属板19接合，另一端经由导电性接合材料与导电体层227接合。此外，连接部件47的接合方法没有限定，可以是经由烧结金属或金属膏等导电性接合材料的接合，也可以是超声波接合、固相扩散接合、激光焊接、点焊等。本变形例在连接部件47的构成材料是不适于形成引线键合的材料等情况下特别有效。
此外，在第一实施方式中，也可以任意地组合第一～第三变形例的各部。
图20～图28表示了本公开的另一实施方式。此外，在这些图中，对与上述实施方式相同或类似的要素标注与上述实施方式相同的符号，省略重复的说明。
第二实施方式：
图20是用于对本公开的第二实施方式的半导体装置A20进行说明的图。图20是表示半导体装置A20的俯视图，是与图2对应的图。在图20中，为了便于理解而透过树脂部件5，用假想线(双点划线)表示树脂部件5的外形。本实施方式的半导体装置A20与第一实施方式的半导体装置A10的不同点在于，连接部件46、47与主面金属层22接合。本实施方式的其他部分的结构以及动作与第一实施方式一样。此外，上述的第一实施方式以及各变形例的各部也可以任意地组合。
本实施方式的半导体装置A20分别具有各3个半导体元件11、12、温度检测端子36、37和导电体层226、227。此外，个数没有限定。在本实施方式中，连接部件46、47各自的一端并非金属板19，而与主面金属层22接合。更具体而言，连接部件46、47各自的一端接合于导电体层223的带状部223a的与半导体元件11邻接的位置。各半导体元件11与带状部223a接合，因此，来自各半导体元件11的热，经由导电性接合材料110适当地传递到带状部223a。因此，通过在带状部223a的与各半导体元件11邻接的位置检测温度，能够检测各半导体元件11的温度。
根据本实施方式，连接部件46、47各自的一端接合于导电体层223的带状部223a的与半导体元件11邻接的位置。带状部223a的构成材料是与连接部件46的构成材料相同的金属。因此，连接部件46以及带状部223a和连接部件47作为热电偶发挥功能，将连接部件47与带状部223a的接点47a作为热电偶的测温接点，能够检测温度。接点47a与适当地传递来自半导体元件11的热的带状部223a的与该半导体元件11连接的位置相接。由此，半导体装置A20与将温度传感器配置在绝缘基板21上的半导体元件11附近的情况相比，能够高精度地检测各半导体元件11的温度。因此，半导体装置A20无需在各半导体元件11的内部形成温度传感器，就能够提高要检测的各半导体元件11的温度精度。另外，半导体装置A20通过与半导体装置A10共同的结构，能获得与半导体装置A10同等的效果。本实施方式在半导体元件11的第一电极111小、难以将连接部件46、47与金属板19接合等情况下特别有效。
第三实施方式：
图21和图22是用于对本公开的第三实施方式的半导体装置A30进行说明的图。图21是表示半导体装置A30的俯视图，是与图2对应的图。在图21中，为了便于理解而透过树脂部件5，用假想线(双点划线)表示树脂部件5的外形。图22是表示半导体装置A30的电路结构的一例的电路图，是与图8对应的图。本实施方式的半导体装置A30的温度检测端子36的数量和导电体层226的数量、形状和配置与第一实施方式的半导体装置A10不同。本实施方式的其他部分的结构以及动作与第一实施方式一样。此外，上述的第一～二实施方式以及各变形例的各部也可以任意地组合。
本实施方式的半导体装置A30仅具有1个温度检测端子36。该温度检测端子36兼用作用于检测各半导体元件11的温度的一个端子。另外，本实施方式的导电体层226包含带状部226a及端子接合部226b。带状部226a沿着x方向延伸，且在y方向上配置在导电体层223的带状部223a与多个导电体层227之间。多个连接部件46分别与带状部226a接合。端子接合部226b与带状部226a的x方向x2侧的端部相连，并与温度检测端子36的焊盘部361接合。从温度检测端子36和与各半导体元件11对应的温度检测端子37输出与各半导体元件11的相对温度对应的电压。驱动装置7将端子721与各端子722之间的电压作为与对应的半导体元件11的相对温度对应的电压来输入。
在本实施方式中，各半导体元件11也在第一电极111接合金属板19，在金属板19接合连接部件46、47各自的一端。连接部件46以及金属板19和连接部件47作为热电偶发挥功能，将连接部件47与金属板19的接点47a作为热电偶的测温接点，能够检测温度。因此，半导体装置A30无需在各半导体元件11的内部形成温度传感器，就能够提高要检测的各半导体元件11的温度精度。另外，半导体装置A30通过与半导体装置A10共同的结构，能获得与半导体装置A10同等的效果。并且，根据本实施方式，能够削减配置于半导体装置A30的温度检测端子36的数量。
第四实施方式：
图23～图25是用于对本公开的第四实施方式的半导体装置A40进行说明的图。图23是表示半导体装置A40的局部放大俯视图，是与图3对应的图。此外，在图23中，为了便于理解而透过树脂部件5。图24是沿着图23的XXIV-XXIV线的剖视图。图25是表示半导体装置A40的电路结构的一例的电路图，是与图8对应的图。本实施方式的半导体装置A40与第一实施方式的半导体装置A10的不同点在于，还具有温度检测电路8。本实施方式的其他部分的结构以及动作与第一实施方式一样。此外，上述的第一～三实施方式以及各变形例的各部也可以任意地组合。
在本实施方式中，半导体装置A40还具有多个温度检测电路8和多个连接部件48、49。在本实施方式中，驱动装置7不具有相对温度检测部73以及基准接点补偿部74，半导体装置A40在内部具有温度检测电路8，所述温度检测电路8具有与相对温度检测部73以及基准接点补偿部74一样的功能。
温度检测电路8例如是IC，与半导体元件11的数量相应地配置有5个。如图23及图24所示，多个温度检测电路8在导电体层223的带状部223a的y方向y2侧且多个导电体层226、227的y方向y1侧，利用未图示的接合材料接合于绝缘基板21的主面211。各温度检测电路8在y方向上位于对应的半导体元件11与温度检测端子36、37之间。在本实施方式中，各连接部件46各自的另一端并非导电体层226，而是与温度检测电路8(后述的端子811)接合。各连接部件47各自的另一端并非导电体层227，而是与温度检测电路8(后述的端子812)接合。各连接部件48各自的一端与温度检测电路8(后述的端子813)接合，另一端与导电体层226接合。各连接部件49各自的一端与温度检测电路8(后述的端子814)接合，另一端与导电体层227接合。各连接部件47、48的构成材料与连接部件41～45一样，但并无限定。
温度检测电路8具有：相对温度检测部83、基准接点补偿部84以及端子811～814。端子811与连接部件46接合。端子812与连接部件47接合。端子813与连接部件48接合，经由连接部件48以及导电体层226与温度检测端子36导通连接。端子814与连接部件49接合，经由连接部件49以及导电体层227与温度检测端子37导通连接。
相对温度检测部83具有与相对温度检测部73一样的功能。相对温度检测部83从端子811以及端子812被输入电压，检测对应的半导体元件11的相对温度。基准接点补偿部84具有与基准接点补偿部74一样的功能。基准接点补偿部84将相对温度检测部83检测出的相对温度转换为绝对温度。基准接点补偿部84具有与端子811、812邻接配置的例如具有二极管的温度检测部，通过在相对温度检测部83检测出的相对温度加上温度检测部检测出的基准接点的温度而转换为绝对温度。基准接点补偿部84从端子813、814输出与对应的半导体元件11的绝对温度对应的电压。此外，温度检测电路8的具体的电路结构和方式没有限定。
温度检测端子36、37将与半导体元件11的绝对温度对应的电压经由驱动装置7的端子721、722输出到过热保护部75。可以将具有基于所输入的绝对温度的过热保护功能的现有驱动装置用作本实施方式的驱动装置7。
在本实施方式中，各半导体元件11也在第一电极111接合金属板19，在金属板19接合连接部件46、47各自的一端。连接部件46以及金属板19和连接部件47作为热电偶发挥功能，将连接部件47与金属板19的接点47a作为热电偶的测温接点，能够检测温度。因此，半导体装置A40无需在各半导体元件11的内部形成温度传感器，就能够提高要检测的各半导体元件11的温度精度。另外，半导体装置A40通过与半导体装置A10共同的结构，能获得与半导体装置A10同等的效果。并且，根据本实施方式，半导体装置A40具有温度检测电路8，所述温度检测电路8具有相对温度检测部83和基准接点补偿部84。因此，半导体装置A40能够将检测出的半导体元件11的相对温度转换为绝对温度，并输出到驱动装置7。由此，半导体装置A40能够将具有基于所输入的绝对温度的过热保护功能的现有驱动装置用作驱动装置7。
第五实施方式：
图26是用于对本公开的第五实施方式的半导体装置A50进行说明的图。图26是表示半导体装置A50的电路结构的一例的电路图，是与图8对应的图。本实施方式的半导体装置A50与第一实施方式的半导体装置A10的不点同在于，还具有温度检测电路8和驱动电路89。本实施方式的其他部分的结构以及动作与第一实施方式一样。此外，上述的第一～四实施方式以及各变形例的各部也可以任意地组合。
在本实施方式中，半导体装置A50还具有：驱动电路89、多个温度检测电路8以及多个连接部件48、49。在本实施方式中，半导体装置A50在内部具有第一实施方式的驱动装置7的功能。温度检测电路8与第四实施方式的温度检测电路8一样。温度检测电路8的端子813通过连接部件48与驱动电路89(后述的过热保护部85)导通连接。温度检测电路8的端子814通过连接部件49与驱动电路89(过热保护部85)导通连接。
驱动电路89例如是IC，具有与第四实施方式的驱动装置7一样的功能。驱动电路89具有过热保护部85以及驱动控制部86。驱动控制部86具有与第四实施方式的驱动控制部76(即第一实施方式的驱动控制部76)一样的功能。即，驱动控制部86根据从外部输入的控制信号来生成驱动信号，并控制各半导体元件11的开关动作。另外，驱动控制部86被输入各半导体元件11的第一电极111(源极电极)的电压检测信号。过热保护部85具有与第四实施方式的过热保护部75(即第一实施方式的过热保护部75)一样的功能。即，过热保护部85从各温度检测电路8被输入与对应的半导体元件11的绝对温度对应的电压，检知过热异常。此外，驱动电路89的具体的电路结构以及方式没有限定。
在本实施方式中，各半导体元件11也在第一电极111接合金属板19，在金属板19接合连接部件46、47各自的一端。连接部件46以及金属板19和连接部件47作为热电偶发挥功能，将连接部件47与金属板19的接点47a作为热电偶的测温接点，能够检测温度。因此，半导体装置A50无需在各半导体元件11的内部形成温度传感器，就能够提高要检测的各半导体元件11的温度精度。另外，半导体装置A50通过与半导体装置A10共同的结构，能获得与半导体装置A10同等的效果。并且，根据本实施方式，半导体装置A50具有：温度检测电路8，其具有相对温度检测部83和基准接点补偿部84；驱动电路89，其具有过热保护部85和驱动控制部86。因此，半导体装置A50能够将检测出的半导体元件11的相对温度转换为绝对温度，进行各半导体元件11的过热保护。
第六实施方式：
图27是用于对本公开的第六实施方式的半导体装置A60进行说明的图。图27是半导体装置A60的俯视图，是与图2对应的图。在图27中，为了便于理解而透过树脂部件5，用假想线(双点划线)表示树脂部件5的外形。本实施方式的半导体装置A60的封装形式与第一实施方式的半导体装置A10不同。本实施方式的其他部分的结构以及动作与第一实施方式一样。此外，上述的第一～五实施方式以及各变形例的各部也可以任意地组合。
半导体装置A60的封装形式是DFN(Dual Flatpack No-leaded)。半导体装置A60具有：引线201～205、半导体元件11、金属板19、连接部件41、43、46、47以及树脂部件5。半导体元件11、金属板19、连接部件41、43、46、47以及树脂部件5与第一实施方式一样。
引线201～205与半导体元件11导通。引线201～205由金属构成，优选由Cu和Ni中的某一种或它们的合金、42合金等构成。此外，引线201～205的构成材料没有限定，在本实施方式中为Cu。引线201～205例如由通过对金属板实施冲压加工而形成的引线框架构成。
半导体元件11经由导电性接合材料110(未图示)将元件背面11b(未图示)与引线201接合。第三电极113(漏极电极)(未图示)经由导电性接合材料110与引线201导通。连接部件41的一端与接合于第一电极111(源极电极)的金属板19接合，另一端与引线204接合。连接部件41使第一电极111与引线204导通。连接部件43的一端与第二电极112(栅极电极)接合，另一端与引线205接合。连接部件43使第二电极112与引线205导通。连接部件46的一端与金属板19接合，另一端与引线202接合。连接部件47的一端与金属板19接合，另一端与引线203接合。引线202、203为用于检测半导体元件11的温度的端子。
在本实施方式中，半导体元件11也在第一电极111接合金属板19，在金属板19接合连接部件46、47各自的一端。连接部件46以及金属板19和连接部件47作为热电偶发挥功能，将连接部件47与金属板19的接点47a作为热电偶的测温接点，能够检测温度。因此，半导体装置A60无需在半导体元件11的内部形成温度传感器，就能够提高要检测的半导体元件11的温度精度。另外，半导体装置A60通过与半导体装置A10共同的结构，能获得与半导体装置A10同等的效果。
图28表示第六实施方式的半导体装置A60的变形例。此外，在图28中，对与第六实施方式相同或类似的要素标注与上述实施方式相同的符号，省略重复的说明。图28是用于对第六实施方式的第一变形例的半导体装置A61进行说明的图。图28是半导体装置A61的俯视图，是与图27对应的图。此外，在图28中，为了便于理解而透过树脂部件5。半导体装置A61与半导体装置A60的不同点在于，连接部件46、47与引线201接合。
本变形例的连接部件46、47各自的一端并非金属板19，而是接合于引线201的与半导体元件11邻接的位置。半导体元件11与引线201接合，因此，来自半导体元件11的热经由导电性接合材料110适当地传递到引线201。因此，通过在引线201的与半导体元件11邻接的位置检测温度，能够检测半导体元件11的温度。
本公开的半导体装置、驱动装置以及半导体装置的制造方法并不限定于上述的实施方式。本公开的半导体装置和驱动装置的各部的具体结构以及本公开的半导体装置的制造方法的各工序的具体处理，可以以各种方式自由进行设计变更。
附记1.
一种半导体装置，具有：
半导体元件(11)，其具有在厚度方向上彼此朝向相反侧的元件主面(11a)和元件背面(11b)、以及配置于所述元件主面的电极(111)；
第一导线(46)，其含有第一金属；
第二导线(47)，其含有热电动势与所述第一金属不同的第二金属；以及
金属部(19、111、223a、201)，其含有第三金属，所述金属部配置成传递来自所述半导体元件的热、且接合了所述第一导线及所述第二导线，
所述第一导线及所述第二导线的至少一方与所述金属部直接接合。
附记2.
根据附记1所述的半导体装置，其中，
所述第三金属是与所述第一金属相同的金属。
附记3.
根据附记1或2所述的半导体装置，其中，
在所述金属部中，所述第一导线与所述第二导线相互分离地接合。
附记4.
根据附记1～3中任一项所述的半导体装置，其中，
所述第一导线以及所述第二导线分别与所述金属部直接接合。
附记4-1.
根据附记1或2所述的半导体装置，其中，
所述第一导线与所述金属部直接接合，
所述第二导线与所述第一导线直接接合。
附记5.
根据附记1～4中任一项所述的半导体装置，其中，
所述半导体装置还具有：金属板(19)，其与所述电极接合，
所述金属部是所述金属板。
附记6.(第一实施方式第一变形例，图16)
根据附记1～4中任一项所述的半导体装置，其中，
所述金属部是所述电极。
附记7.(第六实施方式第一变形例，图28)
根据附记1～4中任一项所述的半导体装置，其中，
所述半导体装置还具有：第一引线(201)，其接合了所述半导体元件的元件背面，
所述金属部是所述第一引线。
附记8.(第二实施方式，图20)
根据附记1～4中任一项所述的半导体装置，其中，
所述半导体装置还具有：
绝缘性的基板(21)，其搭载有所述半导体元件；以及
金属层(223)，其配置于所述基板上、且接合了所述半导体元件的元件背面，
所述金属部是所述金属层。
附记9.
根据附记1～8中任一项所述的半导体装置，其中，
所述第一金属为Cu，
所述第二金属为康铜。
附记10.
根据附记1～8中任一项所述的半导体装置，其中，
所述第一金属为Cu，
所述第二金属为Al。
附记11.(第四实施方式，图23～25)
根据附记1～10中任一项所述的半导体装置，其中，
所述半导体装置还具有：
第一接合部(811)，其接合所述第一导线；
第二接合部(812)，其接合所述第二导线；
相对温度检测部(83)，其根据所述第一接合部与所述第二接合部之间的电压来检测相对温度；以及
基准接点补偿部(84)，其检测所述第一接合部以及所述第二接合部的基准温度，并根据所述基准温度以及所述相对温度来计算绝对温度。
附记12.(第五实施方式，图26)
根据附记11所述的半导体装置，其中，
所述半导体装置还具有：驱动电路(89)，其驱动所述半导体元件，
所述驱动电路具有：过热保护部(85)，其根据所述绝对温度，检知所述半导体元件的过热异常。
附记13.(第一实施方式，图8)
一种驱动装置(7)，用于驱动附记1～10中任一项所述的半导体装置，其中，
所述驱动装置(7)具有：
第一端子(721)，其与所述第一导线导通连接；
第二端子(722)，其与所述第二导线导通连接；
相对温度检测部(73)，其根据所述第一端子与所述第二端子之间的电压来检测相对温度；
基准接点补偿部(74)，其检测所述第一端子及所述第二端子的基准温度，并根据所述基准温度及所述相对温度来计算绝对温度；以及
过热保护部(75)，其根据所述绝对温度来检知所述半导体元件的过热异常。
附记14.(图9)
一种半导体装置的制造方法，具有以下工序：
将含有第一金属的第一导线与含有第三金属的金属部接合(S41)，其中，所述金属部配置成传递来自半导体元件的热；以及
将含有第二金属的第二导线与所述金属部接合(S42)，其中，所述第二金属的热电动势与所述第一金属不同。
附记15.
根据附记14所述的半导体装置的制造方法，其中，
在接合所述第一导线的工序之前，还具有以下工序：
在绝缘性的基板形成金属层(S12)；以及
将接合了金属板的所述半导体元件与所述金属层接合(S3)，其中，所述金属板是所述金属部。
符号说明
A10、A11、A12、A13、A20：半导体装置
A30、A40、A50、A60、A61：半导体装置
11、12：半导体元件 11a、12a：元件主面
11b、12b：元件背面 110、120：导电性接合材料
111：第一电极 112：第二电极
113：第三电极 121：阳极电极
122：阴极电极 19：金属板
2：支承部件 21：绝缘基板
211：主面 212：背面
22：主面金属层
221、222、223、224、225、226、227：导电体层
221a、222a、223a、224a、226a：带状部
221b、222b、223b、224b、226b：端子接合部
23：背面金属层 201～205：引线
3：端子 31、32：电力端子
33：信号端子 34、35：检测端子
36、37：温度检测端子
311、321、331、341、351、361、371：焊盘部
312、322、332、342、352、362、372：端子部
41～49：连接部件 46a、47a：接点
5：树脂部件 51：树脂主面
52：树脂背面 531、532、533、534：树脂侧面
7：驱动装置 71：基板
711：主面 712：背面
721～725：端子 73：相对温度检测部
74：基准接点补偿部 75：过热保护部
76：驱动控制部 8：温度检测电路
811～814：端子 83：相对温度检测部
84：基准接点补偿部 89：驱动电路
85：过热保护部 86：驱动控制部
89：驱动电路 91：绝缘基板
911：主面 912：背面
92：引线框架 93：导电性接合膏
DR：驱动电路 MC：镜像钳位电路。

Claims (15)

1.一种半导体装置，具有：
半导体元件，其具有在厚度方向上彼此朝向相反侧的元件主面和元件背面、以及配置于所述元件主面的电极；
第一导线，其含有第一金属；
第二导线，其含有热电动势与所述第一金属不同的第二金属；以及
金属部，其含有第三金属，所述金属部配置成传递来自所述半导体元件的热、且接合了所述第一导线及所述第二导线，
所述第一导线及所述第二导线的至少一方与所述金属部直接接合。
2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，
所述第三金属是与所述第一金属相同的金属。
3.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其中，
在所述金属部中，所述第一导线与所述第二导线相互分离地接合。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的半导体装置，其中，
所述第一导线以及所述第二导线分别与所述金属部直接接合。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的半导体装置，其中，
所述半导体装置还具有：金属板，其与所述电极接合，
所述金属部是所述金属板。
6.根据权利要求1～4中任一项所述的半导体装置，其中，
所述金属部是所述电极。
7.根据权利要求1～4中任一项所述的半导体装置，其中，
所述半导体装置还具有：第一引线，其接合了所述半导体元件的元件背面，
所述金属部是所述第一引线。
8.根据权利要求1～4中任一项所述的半导体装置，其中，
所述半导体装置还具有：
绝缘性的基板，其搭载有所述半导体元件；以及
金属层，其配置于所述基板上、且接合了所述半导体元件的元件背面，
所述金属部是所述金属层。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的半导体装置，其中，
所述第一金属为Cu，
所述第二金属为康铜。
10.根据权利要求1～8中任一项所述的半导体装置，其中，
所述第一金属为Cu，
所述第二金属为Al。
11.根据权利要求1～10中任一项所述的半导体装置，其中，
所述半导体装置还具有：
第一接合部，其接合所述第一导线；
第二接合部，其接合所述第二导线；
相对温度检测部，其根据所述第一接合部与所述第二接合部之间的电压来检测相对温度；以及
基准接点补偿部，其检测所述第一接合部以及所述第二接合部的基准温度，并根据所述基准温度以及所述相对温度来计算绝对温度。
12.根据权利要求11所述的半导体装置，其中，
所述半导体装置还具有：驱动电路，其驱动所述半导体元件，
所述驱动电路具有：过热保护部，其根据所述绝对温度，检知所述半导体元件的过热异常。
13.一种驱动装置，用于驱动权利要求1～10中任一项所述的半导体装置，其中，
所述驱动装置具有：
第一端子，其与所述第一导线导通连接；
第二端子，其与所述第二导线导通连接；
相对温度检测部，其根据所述第一端子与所述第二端子之间的电压来检测相对温度；
基准接点补偿部，其检测所述第一端子及所述第二端子的基准温度，并根据所述基准温度及所述相对温度来计算绝对温度；以及
过热保护部，其根据所述绝对温度来检知所述半导体元件的过热异常。
14.一种半导体装置的制造方法，具有以下工序：
将含有第一金属的第一导线与含有第三金属的金属部接合，其中，所述金属部配置成传递来自半导体元件的热；以及
将含有第二金属的第二导线与所述金属部接合，其中，所述第二金属的热电动势与所述第一金属不同。
15.根据权利要求14所述的半导体装置的制造方法，其中，
在接合所述第一导线的工序之前，还具有以下工序：
在绝缘性的基板形成金属层；以及
将接合了金属板的所述半导体元件与所述金属层接合，其中，所述金属板是所述金属部。
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