WO2020095738A1 - 電力変換装置 - Google Patents
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- H01L2224/49111—Disposition the connectors being bonded to at least one common bonding area, e.g. daisy chain the connectors connecting two common bonding areas, e.g. Litz or braid wires
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- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
- H01L2224/73265—Layer and wire connectors
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- H01L2924/181—Encapsulation
Definitions
- the present disclosure relates to a power conversion device.
- a power conversion device that supplies power to, for example, a three-phase AC motor by converting DC power from a DC power supply into AC power is disclosed (for example, Patent Document 1).
- the power conversion device outputs predetermined power in the power circuit on the secondary side based on the control signal on the primary side.
- an insulation circuit that electrically disconnects the control circuit on the primary side and the power circuit on the secondary side is used for the purpose of the control circuit on the primary side.
- An example of the insulating circuit is a photo coupler.
- the insulating circuit is mounted on, for example, the board that constitutes the power conversion device. Therefore, downsizing of the power converter is hindered by the installation of the insulating circuit.
- the present disclosure has been devised under the circumstances described above, and an object thereof is to provide a power conversion device that can be downsized.
- a power conversion device provided by the present disclosure electrically controls a control chip forming a primary side control circuit, a semiconductor chip forming a secondary side power circuit, the primary side control circuit and the secondary side power circuit.
- a semiconductor device that includes a transmission circuit that is insulated from and that has a signal transmission function between the primary-side control circuit and the secondary-side power circuit; and a substrate on which the semiconductor device is mounted.
- a first connection terminal provided on the substrate and electrically connected to the conductive portion, at least a part of which is configured by the conductive portion of the substrate, and the primary side control circuit of the semiconductor device and the A first conduction path is provided that electrically connects the first connection terminal.
- downsizing can be achieved.
- FIG. 1 is a plan view showing a power conversion device according to a first embodiment of the present disclosure.
- FIG. 1 is a system configuration diagram showing a power conversion device according to a first embodiment of the present disclosure.
- FIG. 3 is an enlarged plan view of an essential part showing the power conversion device according to the first embodiment of the present disclosure.
- FIG. 3 is an enlarged plan view of an essential part showing the power conversion device according to the first embodiment of the present disclosure.
- FIG. 3 is an enlarged plan view of an essential part showing the power conversion device according to the first embodiment of the present disclosure.
- FIG. 3 is an enlarged plan view of an essential part showing the power conversion device according to the first embodiment of the present disclosure.
- It is a principal part expanded sectional view which follows the VII-VII line of FIG.
- FIG. 6 is an enlarged sectional view of a main part taken along the line IX-IX in FIG. 5.
- 1 is a perspective view showing a semiconductor device according to a first embodiment of the present disclosure.
- 1 is a plan view showing a semiconductor device according to a first embodiment of the present disclosure.
- FIG. 3 is a bottom view showing the semiconductor device according to the first embodiment of the present disclosure.
- 1 is a side view showing a semiconductor device according to a first embodiment of the present disclosure.
- FIG. 3 is a main-portion plan view showing the semiconductor device according to the first embodiment of the present disclosure;
- FIG. 15 is a sectional view taken along line XV-XV in FIG. 14. It is sectional drawing which follows the XVI-XVI line of FIG.
- FIG. 3 is a circuit diagram schematically showing the electrical configuration of the semiconductor device according to the first embodiment of the present disclosure.
- the power converter A1 of this embodiment includes a semiconductor device B1, a substrate H, connection terminals T1, T2, T3, T4, T5, a plurality of resistors R, and a plurality of capacitors C.
- Power conversion device A1 converts DC power from power supply E3, which is a power supply, for example, into three-phase AC power for driving motor M1.
- power supply E3 which is a power supply, for example, into three-phase AC power for driving motor M1.
- the use and function of the power conversion device of the present disclosure are not limited at all.
- FIG. 1 is a plan view showing the power conversion device A1.
- FIG. 2 is a system configuration diagram showing the power conversion device A1.
- FIG. 3 is an enlarged plan view of an essential part showing the power conversion device A1.
- FIG. 4 is an enlarged plan view of an essential part showing the power conversion device A1.
- FIG. 5 is an enlarged plan view of an essential part showing the power conversion device A1.
- FIG. 6 is an enlarged plan view of an essential part showing the power conversion device A1.
- FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of the main part taken along the line VII-VII of FIG.
- FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of the main part taken along the line VIII-VIII of FIG.
- FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view of the main part taken along the line IX-IX of FIG.
- the x direction corresponds to the second direction of the present disclosure
- the y direction corresponds to the first direction of the present disclosure
- the z direction corresponds to the thickness direction of the present disclosure.
- a semiconductor device B1 a plurality of resistors R and a plurality of capacitors C are mounted on the substrate H.
- the substrate H of this embodiment has a base material J, a conductive portion K, and an insulating layer L.
- the substrate H corresponds to the first substrate of the present disclosure.
- the base material J is a plate-shaped member made of an insulating material. Examples of the material of the base material J include glass epoxy resin.
- the base material J of this embodiment has a main surface J11, a back surface J12, a first surface J13, a second surface J14, a third surface J15, and a fourth surface J16.
- the main surface J11 faces the z direction.
- the back surface J12 faces the side opposite to the main surface J11 in the z direction.
- the first surface J13 is located between the main surface J11 and the back surface J12 in the z direction, and is connected to the main surface J11 and the back surface J12 in the illustrated example.
- the first surface J13 faces the x direction.
- the second surface J14 is located between the main surface J11 and the back surface J12 in the z direction, and is connected to the main surface J11 and the back surface J12 in the illustrated example.
- the second surface J14 faces the side opposite to the first surface J13 in the x direction.
- the third surface J15 is located between the main surface J11 and the back surface J12 in the z direction, and is connected to the main surface J11 and the back surface J12 in the illustrated example.
- the third surface J15 faces the y direction.
- the fourth surface J16 is located between the main surface J11 and the back surface J12 in the z direction, and is connected to the main surface J11 and the back surface J12 in the illustrated example.
- the fourth surface J16 faces the side opposite to the third surface J15 in the y direction.
- the conductive portion K is arranged on the base material J and is made of a conductive material.
- Examples of the material of the conductive portion K include Cu, Ni, Ti and the like.
- the conductive portion K is formed by plating, for example.
- the conductive portion K of this embodiment includes a main surface portion K1, a back surface portion K2, and a plurality of penetrating portions K3.
- the main surface portion K1 is arranged on the main surface J11 of the base material J.
- the back surface portion K2 is disposed on the back surface J12 of the base material J.
- Each of the plurality of penetrating portions K3 penetrates the base material J in the z direction, and electrically connects a part of the main surface portion K1 and a part of the back surface portion K2.
- the penetration part K3 includes a plurality of penetration parts K31, a plurality of penetration parts K32, a plurality of penetration parts K33, a plurality of penetration parts K34 and a plurality of penetration parts K39.
- the plurality of through portions K39 include a plurality of through portions K391, a plurality of through portions K392, a plurality of through portions K393, a plurality of through portions K394, a plurality of through portions K395, a plurality of through portions K396, a plurality of through portions K397, and a plurality of through portions K397.
- the plurality of penetrating portions K391 are arranged in the x direction along the third surface J15 of the base material J. As shown in FIG. 7, the penetrating portion K391 penetrates the base material J in the z direction and reaches the main surface J11 and the back surface J12 of the base material J.
- the penetrating portion K391 has a tubular shape and allows an elongated member to be inserted therethrough.
- the number of the plurality of penetrating portions K391 is not particularly limited, and nine penetrating portions K391 are provided in the illustrated example.
- the plurality of penetrating portions K392 are arranged in the x direction along the third surface J15 of the base material J.
- the plurality of penetrating portions K392 are arranged apart from the plurality of penetrating portions K391 in the x direction.
- the penetrating portion K392 penetrates the base material J in the z direction and reaches the main surface J11 and the back surface J12 of the base material J.
- the penetrating portion K392 has a tubular shape and allows an elongated member to be inserted therethrough.
- the number of the plurality of penetrating portions K392 is not particularly limited, and two penetrating portions K392 are provided in the illustrated example.
- the plurality of penetrating portions K393 are arranged in the x direction along the third surface J15 of the base material J.
- the plurality of penetrating portions K393 are arranged apart from the plurality of penetrating portions K392 in the x direction.
- the penetrating portion K393 penetrates the base material J in the z direction and reaches the main surface J11 and the back surface J12 of the base material J.
- the penetrating portion K393 has a tubular shape and allows an elongated member to be inserted therethrough.
- the number of the plurality of penetrating portions K393 is not particularly limited, and two penetrating portions K393 are provided in the illustrated example.
- the plurality of penetrating portions K394 are arranged in the y direction along the first surface J13 of the base material J.
- the penetrating portion K394 penetrates the base material J in the z direction and reaches the main surface J11 and the back surface J12 of the base material J.
- the penetrating portion K394 has a tubular shape and allows an elongated member to be inserted therethrough.
- the number of the plurality of penetrating portions K394 is not particularly limited, and two penetrating portions K394 are provided in the illustrated example.
- the plurality of penetration portions K395 are arranged in the x direction along the fourth surface J16 of the base material J.
- the penetrating portion K395 penetrates the base material J in the z direction and reaches the main surface J11 and the back surface J12 of the base material J.
- the penetrating portion K395 has a tubular shape and allows an elongated member to be inserted therethrough.
- the number of the plurality of penetrating portions K395 is not particularly limited, and three penetrating portions K395 are provided in the illustrated example.
- the plurality of penetrating portions K396 are arranged on the fourth surface J16 side in the y direction with respect to the plurality of penetrating portions K391, and are arranged in the x direction. As shown in FIG. 7, the penetrating portion K396 penetrates the base material J in the z direction and reaches the main surface J11 and the back surface J12 of the base material J.
- the penetrating portion K396 has a tubular shape and allows an elongated member to be inserted therethrough.
- the number of the plurality of penetrating portions K396 is not particularly limited, and ten penetrating portions K396 are provided in the illustrated example.
- the plurality of penetrating portions K397 are arranged on the first surface J13 side in the x direction with respect to the plurality of penetrating portions K396. Further, the plurality of penetration portions K397 are arranged on the fourth surface J16 side in the y direction with respect to the plurality of penetration portions K396. The plurality of penetrating portions K397 are arranged in the x direction. The penetrating portion K397 penetrates the base material J in the z direction and reaches the main surface J11 and the back surface J12 of the base material J. The penetrating portion K397 has a tubular shape and allows an elongated member to be inserted therethrough. The number of the plurality of penetrating portions K397 is not particularly limited, and eight penetrating portions K397 are provided in the illustrated example.
- the plurality of penetrating portions K398 are spaced apart from the plurality of penetrating portions K396 on the second surface J14 side in the x direction. Further, the plurality of penetration portions K398 are arranged closer to the fourth surface J16 side in the y direction than the plurality of penetration portions K396. The plurality of penetrating portions K398 are arranged in the x direction. The penetrating portion K398 penetrates the base material J in the z direction and reaches the main surface J11 and the back surface J12 of the base material J. The penetrating portion K398 has a tubular shape and allows an elongated member to be inserted therethrough. The number of the plurality of penetrating portions K398 is not particularly limited, and three penetrating portions K398 are provided in the illustrated example.
- the plurality of penetrating portions K399 are arranged on the second surface J14 side in the x direction with respect to the plurality of penetrating portions K395.
- the plurality of penetrating portions K399 are arranged on the third surface J15 side in the y direction with respect to the plurality of penetrating portions K395.
- the plurality of penetrating portions K399 are arranged in the x direction.
- the penetrating portion K399 penetrates the base material J in the z direction and reaches the main surface J11 and the back surface J12 of the base material J.
- the penetrating portion K399 has a tubular shape and allows an elongated member to be inserted therethrough.
- the number of the plurality of penetrating portions K399 is not particularly limited, and three penetrating portions K399 are provided in the illustrated example.
- the plurality of penetrating portions K39a are arranged on the first surface J13 side in the x direction with respect to the plurality of penetrating portions K399. Further, the plurality of penetration portions K39a are arranged at substantially the same positions as the plurality of penetration portions K399 in the y direction. The plurality of penetrating portions K39a are arranged in the x direction. The penetrating portion K39a penetrates the base material J in the z direction and reaches the main surface J11 and the back surface J12 of the base material J. The penetrating portion K39a has a tubular shape and allows an elongated member to be inserted therethrough. The number of the plurality of penetrating portions K39a is not particularly limited, and five penetrating portions K39a are provided in the illustrated example.
- the main surface portion K1 of the present embodiment includes a plurality of main surface wirings K11, a plurality of main surface wirings K12, a plurality of main surface wirings K13, a main surface wiring K14, a main surface wiring K15, a main surface wiring K16 and a plurality of main surface wirings. Including K17.
- the back surface portion K2 of the present embodiment includes a plurality of back surface wirings K21, a plurality of back surface wirings K22, a plurality of back surface wirings K23, and a plurality of pad portions K29.
- the plurality of main surface wirings K11 include main surface wirings K111, K112, K113, K114, K115, K116, K117, K118, K119, K11a, K11b, K11c, K11d, K11e, K11f, K11g, Including K11h and K11i.
- the main surface wiring K111 is connected to the penetrating portion K396 and extends in the y direction toward the third surface J15.
- the main surface wiring K111 includes one discontinuous portion. Electronic components, which will be described later, are mounted on the portions.
- the main surface wiring K11a is arranged on the third surface J15 side with respect to the main surface wiring K111 in the y direction.
- the main surface wiring K11a extends in the y direction and overlaps with the main surface wiring K111 when viewed in the y direction.
- the main surface wiring K11a is connected to the through portion K391.
- the main surface wiring K11a includes one discontinuous portion. Electronic components, which will be described later, are mounted on the portions.
- the plurality of back surface wirings K21 include back surface wirings K211, K212, K213, K214, K215, K216, K217.
- the back surface wiring K211 extends in the y direction and is provided at a position overlapping the main surface wiring K111 in the x direction.
- the penetration portion K31 shown in FIG. 7 penetrates the base material J in the z direction and reaches the main surface J11 and the back surface J12 of the base material J.
- the penetrating portion K31 is connected to both the main surface wiring K111 and the back surface wiring K211.
- the main surface wiring K111 has a portion extending from the penetrating portion K31 toward the third surface J15 side in the y direction.
- the penetrating portion K32 shown in FIG. 7 penetrates the base material J in the z direction and reaches the main surface J11 and the back surface J12 of the base material J.
- the penetrating portion K32 is connected to both the main surface wiring K11a and the back surface wiring K211.
- the main surface wiring K112 is arranged on the second surface J14 side with respect to the main surface wiring K111 in the x direction.
- the main surface wiring K112 is connected to one through portion K396 and extends in the y direction toward the third surface J15.
- the main surface wiring K112 includes one discontinuous portion. Electronic components, which will be described later, are mounted on the portions.
- the main surface wiring K11b is arranged on the third surface J15 side with respect to the main surface wiring K112 in the y direction.
- the main surface wiring K11b extends in the y direction and overlaps with the main surface wiring K112 when viewed in the y direction.
- the main surface wiring K11b is connected to one penetrating portion K391.
- the main surface wiring K11b includes one discontinuous portion. Electronic components, which will be described later, are mounted on the portions.
- the back surface wiring K212 extends in the y direction and is provided at a position overlapping the main surface wiring K112 in the x direction.
- One penetration portion K31 is connected to both the main surface wiring K112 and the back surface wiring K212.
- the main surface wiring K112 has a portion extending from the penetrating portion K31 toward the third surface J15 side in the y direction.
- One penetration portion K32 is connected to both the main surface wiring K11b and the back surface wiring K212.
- the main surface wiring K113 is arranged on the second surface J14 side with respect to the main surface wiring K112 in the x direction.
- the main surface wiring K113 is connected to one penetrating portion K396 and extends in the y direction toward the third surface J15.
- the main surface wiring K113 includes one discontinuous portion. Electronic components, which will be described later, are mounted on the portions.
- the main surface wiring K11c is arranged on the third surface J15 side with respect to the main surface wiring K113 in the y direction.
- the main surface wiring K11c extends in the y direction and overlaps with the main surface wiring K113 when viewed in the y direction.
- the main surface wiring K11c is connected to one penetrating portion K391.
- the main surface wiring K11c includes one discontinuous portion. Electronic components, which will be described later, are mounted on the portions.
- the back surface wiring K213 extends in the y direction and is provided at a position overlapping the main surface wiring K113 in the x direction.
- One penetration portion K31 is connected to both the main surface wiring K113 and the back surface wiring K213.
- the main surface wiring K113 has a portion extending from the through portion K31 to the third surface J15 side in the y direction.
- One penetration portion K32 is connected to both the main surface wiring K11c and the back surface wiring K213.
- the main surface wiring K114 is arranged on the second surface J14 side with respect to the main surface wiring K113 in the x direction.
- the main surface wiring K114 is connected to one penetrating portion K396 and extends in the y direction toward the third surface J15.
- the main surface wiring K114 includes one discontinuous portion. Electronic components, which will be described later, are mounted on the portions.
- the main surface wiring K11d is arranged on the third surface J15 side with respect to the main surface wiring K114 in the y direction.
- the main surface wiring K11d extends in the y direction and overlaps with the main surface wiring K114 when viewed in the y direction.
- the main surface wiring K11d is connected to one penetrating portion K391.
- the main surface wiring K11d includes one discontinuous portion. Electronic components, which will be described later, are mounted on the portions.
- the back surface wiring K214 extends in the y direction and is provided at a position overlapping the main surface wiring K114 in the x direction.
- One penetration portion K31 is connected to both the main surface wiring K114 and the back surface wiring K214.
- the main surface wiring K114 has a portion extending from the penetrating portion K31 toward the third surface J15 side in the y direction.
- One penetration portion K32 is connected to both the main surface wiring K11d and the back surface wiring K214.
- the main surface wiring K115 is arranged on the second surface J14 side with respect to the main surface wiring K114 in the x direction.
- the main surface wiring K115 is connected to one penetrating portion K396 and extends in the y direction toward the third surface J15.
- the main surface wiring K115 includes one discontinuous portion. Electronic components, which will be described later, are mounted on the portions.
- the main surface wiring K11e is arranged on the third surface J15 side with respect to the main surface wiring K115 in the y direction.
- the main surface wiring K11e extends in the y direction and overlaps with the main surface wiring K115 when viewed in the y direction.
- the main surface wiring K11e is connected to one penetrating portion K391.
- the main surface wiring K11e includes one discontinuous portion. Electronic components, which will be described later, are mounted on the portions.
- the back surface wiring K215 extends in the y direction and is provided at a position overlapping the main surface wiring K115 in the x direction.
- One penetration portion K31 is connected to both the main surface wiring K115 and the back surface wiring K215.
- the main surface wiring K115 has a portion extending from the penetrating portion K31 toward the third surface J15 side in the y direction.
- One penetrating portion K32 is connected to both the main surface wiring K11e and the back surface wiring K215.
- the main surface wiring K116 is arranged on the second surface J14 side with respect to the main surface wiring K115 in the x direction.
- the main surface wiring K116 is connected to one through portion K396 and extends in the y direction toward the third surface J15.
- the main surface wiring K116 includes one discontinuous portion.
- Electronic components, which will be described later, are mounted on the portions.
- the main surface wiring K11f is arranged on the third surface J15 side with respect to the main surface wiring K116 in the y direction.
- the main surface wiring K11f extends in the y direction and overlaps with the main surface wiring K116 when viewed in the y direction.
- the main surface wiring K11f is connected to one penetrating portion K391.
- the main surface wiring K11f includes one discontinuous portion. Electronic components, which will be described later, are mounted on the portions.
- the back surface wiring K216 extends in the y direction and is provided at a position overlapping the main surface wiring K116 in the x direction.
- One penetration portion K31 is connected to both the main surface wiring K116 and the back surface wiring K216.
- the main surface wiring K116 has a portion extending from the through portion K31 to the third surface J15 side in the y direction.
- One penetrating portion K32 is connected to both the main surface wiring K11f and the back surface wiring K216.
- the main surface wiring K117 is arranged on the second surface J14 side with respect to the main surface wiring K116 in the x direction.
- the main surface wiring K117 is arranged on the third surface J15 side from the one penetrating portion K396 in the y direction, and extends in the y direction.
- the main surface wiring K117 is connected to one penetrating portion K391.
- the main surface wiring K118 is arranged on the second surface J14 side with respect to the main surface wiring K117 in the x direction.
- the main surface wiring K118 is connected to one penetrating portion K396 and extends in the y direction.
- the main surface wiring K118 is connected to one penetration portion K391.
- the main surface wiring K119 is arranged on the second surface J14 side with respect to the main surface wiring K118 in the x direction.
- the main surface wiring K119 is connected to one penetrating portion K396 and extends in the y direction.
- the main surface wiring K119 is connected to one penetrating portion K391.
- the main surface wiring K11g is connected to the end portion of the main surface wirings K111, K112, K113, K114, K115, K116 on the third surface J15 side in the y direction and extends in the x direction. ..
- the main surface wiring K11g is further connected to the main surface wiring K117.
- the main-surface wiring K11h is connected to a middle portion of the main-surface wiring K119 in the y direction.
- the main surface wiring K11h has a portion extending from the main surface wiring K119 toward the second surface J14 side in the x direction and a portion extending toward the third surface J15 in the y direction.
- the main surface wiring K11h is connected to one penetrating portion K392.
- the main surface wiring K11i is arranged on the second surface J14 side with respect to the main surface wiring K119 in the x direction.
- the main surface wiring K11i is connected to one penetration portion K396.
- the main surface wiring K11i has a portion extending from the penetrating portion K396 to the third surface J15 side in the y direction, a portion extending to the second surface J14 side in the x direction, and a portion extending to the third surface J15 side in the y direction. ..
- the main surface wiring K11i is connected to one penetration portion K392.
- the back surface wiring K217 extends in the x direction and overlaps with the main surface wirings K117, K118, K119, and K11i when viewed in the z direction.
- the back surface wiring K217 overlaps the main surface wiring K11g when viewed in the x direction.
- the back surface wiring K217 is connected to the two penetrating portions K33.
- One of the penetrating portions K33 is connected to the main surface wiring K117 and the back surface wiring K217.
- the other penetrating portion K33 is connected to the main surface wiring K11i and the back surface wiring K217.
- the plurality of main surface wirings K12 include main surface wirings K121, K122, K123, K124, K125, K126.
- the main surface wiring K121 is connected to one through portion K397, and has a portion extending toward the third surface J15 side in the y direction and a portion extending toward the first surface J13 side in the x direction. ..
- the main surface wiring K122 is disposed on the second surface J14 side with respect to the main surface wiring K121 in the x direction.
- the main surface wiring K122 is connected to one through portion K397, and has a portion extending toward the third surface J15 side in the y direction and a portion extending toward the first surface J13 side in the x direction.
- the main surface wiring K123 is arranged on the second surface J14 side with respect to the main surface wiring K122 in the x direction.
- the main surface wiring K123 is connected to one penetrating portion K397 and extends to the third surface J15 side in the y direction.
- the main surface wiring K124 is arranged on the second surface J14 side with respect to the main surface wiring K123 in the x direction.
- the main surface wiring K124 is connected to one penetrating portion K397 and extends to the third surface J15 side in the y direction.
- the main surface wiring K125 is disposed on the second surface J14 side with respect to the main surface wiring K124 in the x direction.
- the main surface wiring K125 is connected to one penetrating portion K397 and extends to the third surface J15 side in the y direction.
- the main surface wiring K126 is arranged on the second surface J14 side with respect to the main surface wiring K125 in the x direction.
- the main surface wiring K126 is connected to one penetrating portion K397 and extends to the third surface J15 side in the y direction.
- the plurality of main surface wirings K13 include main surface wirings K131 and K132.
- the main surface wiring K131 is arranged on the second surface J14 side with respect to the main surface wiring K11i in the x direction.
- the main surface wiring K131 is connected to one penetrating portion K398.
- the main surface wiring K131 extends in the y direction and is connected to one penetrating portion K393.
- the main surface wiring K132 is arranged on the second surface J14 side with respect to the main surface wiring K131 in the x direction.
- the main surface wiring K132 is connected to one penetrating portion K398.
- the main surface wiring K132 extends in the y direction and is connected to one penetrating portion K393.
- the plurality of main surface wirings K14 include a first part K141, a second part K142, a third part K143 and a fourth part K144.
- the first portion K141 is connected to the main surface wiring K13 on the second surface J14 side in the x direction with respect to the main surface wiring K132.
- the dimension y141 which is the y-direction dimension of the first portion K141 is larger than y11g which is the y-direction dimension of the main surface wiring K11g, for example.
- the first portion K141 overlaps with the plurality of penetrating portions K396 when viewed in the x direction.
- the dimension x141 which is the dimension of the first portion K141 in the x direction, is larger than the dimension y141.
- the first portion K141 has a rectangular shape.
- the second portion K142 is connected to the first portion K141 on the fourth surface J16 side in the y direction.
- the second portion K142 is connected to a portion of the first portion K141 on the second surface J14 side in the x direction.
- the first portion K141 extends from the first portion K141 to the fourth surface J16 side along the y direction.
- the dimension x142 which is the dimension of the second portion K142 in the x direction, is smaller than the dimension x141.
- the dimension x142 is larger than the dimension x111 which is the dimension of the principal surface wiring K111 in the x direction.
- the third part K143 is connected to the second part K142 on the fourth surface J16 side in the y direction.
- the dimension x143 which is the dimension of the third portion K143 in the x direction, is larger than the dimension x141.
- the dimension y143 which is the y-direction dimension of the third portion K143, is larger than the dimension y141.
- the third portion K143 overlaps with the three penetrating portions K399 when viewed in the y direction.
- the third portion K143 has a rectangular shape.
- the fourth part K144 is connected to the third part K143 on the first surface J13 side in the x direction.
- the fourth portion K144 extends in the x direction along the fourth surface J16 and is connected to one of the two penetrating portions K394 that is located on the fourth surface J16 side in the y direction.
- the dimension y144 which is the dimension of the fourth portion K144 in the y direction, is smaller than the dimension y direction 143.
- the dimension y144 is larger than the dimension y11g.
- the plurality of main surface wirings K15 have a first part K151, a second part K152, a third part K153, a fourth part K154 and a fifth part K155.
- the first portion K151 is connected to the first portion K141 of the main surface wiring K14 on the fourth surface J16 side in the y direction.
- the first portion K151 is spaced apart from the second portion K142 on the first surface J13 side in the x direction.
- the first portion K151 has a portion extending from the first portion K141 to the fourth surface J16 side along the y direction, and a portion extending from the y-direction end portion of the portion to the first surface J13 side in the x direction.
- the dimension x151 which is the dimension in the x direction of the portion of the first portion K151 extending in the y direction, is smaller than the dimension x142.
- the portion of the first portion K151 extending in the y direction includes two discontinuous portions.
- the dimension y151 which is the y-direction dimension of the portion of the first portion K151 extending in the x-direction, is smaller than the dimension y143.
- the dimension y151 is larger than the dimension y11g.
- the second portion K152 is connected to one of the three penetrating portions K398 that is located closest to the first surface J13 side in the x direction.
- the second portion K152 has a portion extending from the penetrating portion K398 to the fourth surface J16 side in the y direction and a portion extending from the portion to the second surface J14 side in the x direction and connected to the first portion K151.
- the third portion K153 is connected to an end portion of the first portion K151 extending in the x direction on the first surface J13 side and extends to the third surface J15 side in the y direction.
- the third portion K153 is connected to one of the three penetrating portions K399 that is located closest to the first surface J13 in the x direction.
- the fourth portion K154 is connected to the portion of the first portion K151 extending in the x direction.
- the fourth portion K154 is separated from the third portion K153 on the second surface J14 in the x direction.
- the fourth portion K154 extends from the portion of the first portion K151 extending in the x direction to the third surface J15 side in the y direction.
- the fourth portion K154 is connected to one of the three penetrating portions K399 located at the center in the x direction.
- the fifth portion K155 is connected to the portion of the first portion K151 extending in the x direction.
- the fifth portion K155 is separated from the fourth portion K154 on the second surface J14 in the x direction.
- the fifth portion K155 extends from the portion of the first portion K151 extending in the x direction to the third surface J15 side in the y direction.
- the fourth portion K154 is connected to one of the three penetrating portions K399 that is located closest to the second surface J14 side in the x direction.
- the plurality of backside wirings K22 have a backside wiring K221 and a backside wiring K222, as shown in FIG.
- the back surface wiring K221 is connected to one of the plurality of penetrating portions K397 that is located second from the second surface J14 side in the x direction.
- the back surface wiring K221 includes a portion extending from the penetrating portion K397 to the fourth surface J16 side in the y direction, a portion extending from the portion to the second surface J14 side in the x direction, and a third surface J15 side in the y direction from the portion.
- the back surface wiring K221 overlaps the second portion K152 of the main surface wiring K15 when viewed in the z direction.
- the back surface wiring K222 is connected to one of the plurality of penetrating portions K397 that is located closest to the second surface J14 side in the x direction.
- the back surface wiring K222 includes a portion extending from the penetrating portion K397 to the fourth surface J16 side in the y direction, a portion extending from the portion to the second surface J14 side in the x direction, and a third surface J15 side in the y direction from the portion.
- the back surface wiring K222 overlaps the second portion K152 of the main surface wiring K15 when viewed in the z direction.
- the main surface wiring K16 includes a main surface wiring K161 as shown in FIG.
- the main surface wiring K161 is connected to one of the two penetrating portions K394 located on the third surface J15 side in the y direction.
- the main surface wiring K161 extends from the penetrating portion K394 to the second surface J14 side in the x direction and from the penetrating portion K394 to the third surface J15 side in the y direction.
- the dimension y161 which is the y-direction dimension of the portion of the main surface wiring K161 extending in the x direction, is substantially the same as the dimension y144.
- the plurality of main surface wirings K17 include a main surface wiring K171, a main surface wiring K172, and a main surface wiring K173.
- the main surface wiring K171 is connected to one of the plurality of penetrating portions K39a that is located third from the second surface J14 side in the x direction and faces the fourth surface J16. It extends in the y direction.
- the dimension x171 which is the dimension of the principal surface wiring K171 in the x direction is larger than the dimension x111.
- the plurality of back surface wirings K23 include back surface wirings K231, K232, K233.
- the back surface wiring K231 extends in the y direction and is provided at a position overlapping the main surface wiring K171 in the x direction.
- the back surface wiring K231 is connected to one of the three penetrating portions K395 that is located closest to the first surface J13 side in the x direction. Further, the end of the back surface wiring K231 overlaps with the end of the main surface wiring K171 when viewed in the z direction.
- the plurality of penetration portions K34 shown in FIGS. 5 and 9 penetrate the base material J in the z direction and reach the main surface J11 and the back surface J12 of the base material J. These penetrating portions K34 are connected to both the main surface wiring K171 and the back surface wiring K231.
- the number of the plurality of penetrating portions K34 is not particularly limited, and may be three or more. Further, the plurality of penetrating portions K34 are not limited to being arranged in one row in the y direction, and may be arranged in a plurality of rows, for example.
- the main surface wiring K172 is connected to the second through-hole K39a that is located second from the second surface J14 side in the x direction, and extends in the y direction toward the fourth surface J16. It is extended.
- the back surface wiring K232 extends in the y direction and is provided at a position overlapping the main surface wiring K172 in the x direction.
- the back surface wiring K232 is connected to one of the three penetrating portions K395 located at the center in the x direction.
- the end of the back surface wiring K232 overlaps with the end of the main surface wiring K172 when viewed in the z direction.
- the two penetrating portions K34 are connected to both the main surface wiring K172 and the back surface wiring K232.
- the number of the plurality of penetrating portions K34 is not particularly limited, and may be three or more. Further, the plurality of penetrating portions K34 are not limited to being arranged in one row in the y direction, and may be arranged in a plurality of rows, for example.
- the main surface wiring K173 is connected to one of the plurality of penetrating portions K39a that is located closest to the second surface J14 side in the x direction, and extends in the y direction toward the fourth surface J16. There is.
- the back surface wiring K233 extends in the y direction and is provided at a position overlapping the main surface wiring K173 in the x direction.
- the back surface wiring K233 is connected to one of the three penetrating portions K395 that is located on the second surface J14 most in the x direction. Further, the end of the back surface wiring K233 overlaps with the end of the main surface wiring K173 when viewed in the z direction.
- the two penetrating portions K34 are connected to both the main surface wiring K173 and the back surface wiring K233.
- the number of the plurality of penetrating portions K34 is not particularly limited, and may be three or more. Further, the plurality of penetrating portions K34 are not limited to being arranged in one row in the y direction, and may be arranged in a plurality of rows, for example.
- the insulating layer L covers a part of the conductive part K and exposes the other part.
- the insulating layer L is made of, for example, a resist film.
- the insulating layer L is omitted in FIGS. 1 and 3 to 6.
- the insulating layer L of this embodiment includes a first surface portion L1 and a second surface portion L2.
- the first surface portion L1 is arranged on the main surface J11 of the base material J and partially covers the main surface portion K1 of the conductive portion K.
- the second surface portion L2 is arranged on the back surface J12 and partially covers the back surface portion K2 of the conductive portion K.
- connection terminals T1, T2, T3, T4, T5 are attached to the substrate H, and each is electrically connected to the conductive portion K.
- connection terminal T1 is arranged along the third surface J15 of the base material J, and in the illustrated example, the connection terminal T1 is connected to the third surface J15 in the z direction. overlapping.
- terminal pins are inserted from the main surface J11 side of the base material J into the plurality of penetrating portions K391, and are conductively joined to the plurality of pad portions K291 by soldering or the like.
- the connection terminal T1 is connected to the main surface wirings K11a, K11b, K11c, K11d, K11e, K11f, K118, and K119.
- the connection terminal T1 is connected to, for example, a microcontroller unit P1 provided outside the power conversion device A1.
- the connection terminal T1 corresponds to the first connection terminal of the present disclosure.
- connection terminal T2 is arranged along the third surface J15 of the base material J, and in the illustrated example, overlaps with the third surface J15 when viewed in the z direction. .. Further, the connection terminal T2 is arranged apart from the connection terminal T1 on the second surface J14 side in the x direction. In the connection terminal T2, terminal pins are inserted from the main surface J11 side of the base material J into the plurality of penetrating portions K392, and are conductively joined to the plurality of pad portions K292 by soldering or the like. In the illustrated example, the connection terminal T2 is connected to the main surface wirings K11h and K11i. As shown in FIG. 1, the connection terminal T2 is connected to, for example, a power source E1 provided outside the power conversion device A1.
- the power source E1 is, for example, a 5 V DC power source, and is a power source for driving the primary side control circuit.
- connection terminal T3 is arranged along the third surface J15 of the base material J, and in the illustrated example, overlaps with the third surface J15 when viewed in the z direction. .. Further, the connection terminal T3 is arranged apart from the connection terminal T2 on the second surface J14 side in the x direction. In the connection terminal T3, terminal pins are inserted from the main surface J11 side of the base material J into the plurality of penetrating portions K393, and are conductively joined to the plurality of pad portions K293 by soldering or the like. In the illustrated example, the connection terminal T3 is connected to the main surface wirings K131 and K132. As shown in FIG. 1, the connection terminal T3 is connected to, for example, a power supply E2 provided outside the power conversion device A1.
- the power source E2 is, for example, a DC power source of 15V, and is a power source for controlling the secondary side power circuit.
- connection terminal T4 is arranged along the first surface J13 of the base material J, and in the illustrated example, overlaps with the first surface J13 when viewed in the z direction. ..
- connection terminal T4 terminal pins are inserted from the main surface J11 side of the base material J into the plurality of through portions K394, and are conductively joined to the plurality of pad portions K294 by soldering or the like.
- the connection terminal T4 is connected to the fourth portion K144 and the main surface wiring K161.
- the connection terminal T3 is connected to, for example, a power supply E3 provided outside the power conversion device A1.
- the power supply E3 is, for example, a DC power supply of 600 V, and is an inverter power supply of the secondary side power circuit.
- connection terminal T5 is arranged along the fourth surface J16 of the base material J, and in the illustrated example, overlaps with the fourth surface J16 when viewed in the z direction. ..
- connection terminal T5 terminal pins are inserted from the main surface J11 side of the base material J into the plurality of penetrating portions K394, and are conductively joined to the plurality of pad portions K295 by soldering or the like.
- the connection terminal T5 is connected to the back surface wirings K231, K232, K233.
- the connection terminal T5 is connected to, for example, a motor M1 provided outside the power conversion device A1.
- the motor M1 is, for example, a target to which the power converter A1 supplies power, and a three-phase AC motor can be given as an example.
- the connection terminal T5 corresponds to the second connection terminal of the present disclosure.
- the plurality of resistors R and the plurality of capacitors C are mounted on the substrate H, and constitute a circuit of the power conversion device A1 shown in FIG. 2 together with the semiconductor device B1.
- the number and arrangement of the plurality of resistors R and the plurality of capacitors C in the illustrated power conversion device A1 are examples, and the present invention is not limited to this.
- resistors or capacitors may be used, or electronic components of a different type from the resistors or capacitors may be used.
- the resistors are separated from each other by the reference numerals with appropriate numbers added to the resistors R and the capacitors C.
- a resistor R1 and a capacitor C1 are mounted on the first part K151.
- the resistor R1 is mounted on a portion located on the fourth surface J16 side in the y direction of the two discontinuous portions of the first portion K151. Further, the resistor R1 is arranged on the side opposite to the first portion K141 with respect to the connecting portion between the first portion K151 and the second portion K152.
- the resistor R1 is arranged on the third surface J15 side in the y direction with respect to the center of the portion of the first portion K151 extending in the y direction.
- the capacitor C1 is mounted on one of the two discontinuous parts of the first part K151, which is located between the second part K152 and the first part K141.
- a capacitor C21 is mounted on the main surface wiring K111.
- the capacitor C21 is mounted on a discontinuous portion of the main surface wiring K111. Further, the capacitor C21 is mounted between the penetrating portion K31 connected to the main surface wiring K111 and the main surface wiring K11g.
- the resistor R21 is mounted on the discontinuous portion of the main surface wiring K11a. Further, the resistor R21 is mounted between the through portion K32 and the through portion K391 connected to the main surface wiring K11a.
- a capacitor C22 is mounted on the main surface wiring K112.
- the capacitor C22 is mounted on the discontinuous portion of the main surface wiring K112.
- the capacitor C22 is mounted between the main surface wiring K11g and the penetrating portion K31 connected to the main surface wiring K112.
- the resistor R22 is mounted on the discontinuous portion of the main surface wiring K11b.
- the resistor R22 is mounted between the through portion K32 and the through portion K391 connected to the main surface wiring K11b.
- a capacitor C23 is mounted on the main surface wiring K113.
- the capacitor C23 is mounted on the discontinuous portion of the main surface wiring K113. Further, the capacitor C23 is mounted between the main surface wiring K113 and the penetrating portion K31 connected to the main surface wiring K113.
- the resistor R23 is mounted on the discontinuous portion of the main surface wiring K11c. The resistor R23 is mounted between the through portion K32 and the through portion K391 connected to the main surface wiring K11c.
- a capacitor C24 is mounted on the main surface wiring K114.
- the capacitor C24 is mounted on the discontinuous portion of the main surface wiring K114.
- the capacitor C24 is mounted between the main surface wiring K11g and the through portion K31 connected to the main surface wiring K114.
- the resistor R24 is mounted on the discontinuous portion of the main surface wiring K11d.
- the resistor R24 is mounted between the through portion K32 and the through portion K391 connected to the main surface wiring K11d.
- a capacitor C25 is mounted on the main surface wiring K115.
- the capacitor C25 is mounted on a discontinuous portion of the main surface wiring K115. Further, the capacitor C25 is mounted between the main surface wiring K11g and the penetrating portion K31 connected to the main surface wiring K115.
- the resistor R25 is mounted on the discontinuous portion of the main surface wiring K11e. Further, the resistor R25 is mounted between the through portion K32 and the through portion K391 connected to the main surface wiring K11e.
- a capacitor C26 is mounted on the main surface wiring K116.
- the capacitor C26 is mounted on a discontinuous portion of the main surface wiring K116.
- the capacitor C26 is mounted between the main surface wiring K11g and the through portion K31 connected to the main surface wiring K116.
- the resistor R26 is mounted on the discontinuous portion of the main surface wiring K11f.
- the resistor R26 is mounted between the through portion K32 and the through portion K391 connected to the main surface wiring K11f.
- the capacitors C21, C22, C23, C24, C25, C26 are connected in series to the main surface wiring K11g. These capacitors C21, C22, C23, C24, C25, C26 correspond to the first capacitor of the present disclosure.
- the main surface wiring K11g corresponds to the second main surface wiring of the present disclosure.
- the resistor R3 is mounted on the main surface wiring K118 and the main surface wiring K119.
- the capacitor C3 is mounted on the main surface wiring K119 and the main surface wiring K11i.
- the capacitor C3 is, for example, an electrolytic capacitor.
- the resistor R4 is mounted on the third portion K143 and the first portion K151 of the main surface wiring K14.
- the resistor R4 is located on the fourth surface J16 side in the y direction with respect to the plurality of penetrating portions K399.
- the capacitor C41 is mounted on the main surface wiring K117 and the main surface wiring K118.
- the capacitor C42 is mounted on the main surface wiring K119 and the main surface wiring K11i.
- the capacitor C42 is located between the resistor R3 and the capacitor C3 in the y direction.
- the capacitor C51 is mounted on the main surface wiring K121 and the main surface wiring K122.
- the capacitor C54 is mounted on the main surface wiring K121 and the main surface wiring K122.
- the capacitor C54 is mounted between the capacitor C51 and the penetrating portion K397.
- the capacitance of the capacitor C51 is larger than that of the capacitor C54, and is larger than that of the capacitor C54 when viewed in the z direction.
- the capacitor C51 is, for example, an electrolytic capacitor.
- the capacitor C52 is mounted on the main surface wiring K123 and the main surface wiring K124.
- the capacitor C55 is mounted on the main surface wiring K123 and the main surface wiring K124.
- the capacitor C55 is mounted between the capacitor C52 and the penetrating portion K397.
- the capacitance of the capacitor C52 is larger than that of the capacitor C55, and is larger than that of the capacitor C55 when viewed in the z direction.
- the capacitor C52 is, for example, an electrolytic capacitor.
- the capacitor C53 is mounted on the main surface wiring K125 and the main surface wiring K126.
- the capacitor C56 is mounted on the main surface wiring K125 and the main surface wiring K126.
- the capacitor C56 is mounted between the capacitor C53 and the penetrating portion K397.
- the capacitance of the capacitor C53 is larger than that of the capacitor C56, and is larger than that of the capacitor C56 when viewed in the z direction.
- the capacitor C53 is, for example, an electrolytic capacitor.
- the capacitor C61 is mounted on the main surface wiring K131 and the main surface wiring K132. In the illustrated example, the capacitor C61 overlaps a part of the first portion K141 when viewed in the z direction.
- the capacitor C62 is mounted on the main surface wiring K131 and the main surface wiring K132.
- the capacitor C62 is mounted between the capacitor C61 and the penetrating portion K398.
- the capacitance of the capacitor C61 is larger than that of the capacitor C62, and is larger than that of the capacitor C62 when viewed in the z direction.
- the capacitor C71 is mounted on the fourth portion K144 of the main surface wiring K14 and the portion of the main surface wiring K161 extending in the x direction.
- the capacitor C72 is mounted on the fourth portion K144 of the main surface wiring K14 and a portion of the main surface wiring K161 extending in the x direction.
- the capacitor C72 is mounted on the second surface J14 side in the x direction with respect to the capacitor C71.
- the capacitance of the capacitor C71 is larger than that of the capacitor C72, and is larger than that of the capacitor C72 when viewed in the z direction.
- the capacitor C71 is, for example, an electrolytic capacitor.
- the semiconductor device B1 has leads 1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F, 1G and leads 2A, 2B, 2C, 2D, 2E, 2F, 2G, 2H, 2I, 2J, 2K ,. It has 2L, 2M, 2N, 2O, 2P, 2Q, 2R, 2S, 2T and 2U. Details of these will be described later.
- the leads 1A, 1B, 1C, 1D are connected to a plurality of penetrating portions K39a.
- the lead 1A is electrically connected to the main surface wiring K161.
- the lead 1B is electrically connected to the main surface wiring K171.
- the lead 1C is electrically connected to the main surface wiring K172.
- the lead 1D is electrically connected to the main surface wiring K173.
- the leads 1E, 1F, 1G are connected to a plurality of penetrating portions K399.
- the lead 1E is electrically connected to the third portion K153.
- the lead 1F is electrically connected to the fourth portion K154.
- the lead 1G is electrically connected to the fifth portion K155.
- the leads 2A, 2B, 2C, 2D, 2E, 2F, 2G, 2H are connected to a plurality of penetrating portions K397.
- the lead 2A is electrically connected to the main surface wiring K121.
- the lead 2B is electrically connected to the main surface wiring K122.
- the lead 2C is electrically connected to the main surface wiring K123.
- the lead 2D is electrically connected to the main surface wiring K124.
- the lead 2E is electrically connected to the main surface wiring K125.
- the lead 2F is electrically connected to the main surface wiring K126.
- the lead 2G is electrically connected to the back surface wiring K221.
- the lead 2H is electrically connected to the back surface wiring K222.
- the leads 2I, 2J, 2K, 2L, 2M, 2N, 2O, 2P, 2Q, 2R are connected to a plurality of penetrating portions K396.
- the lead 2I is electrically connected to K111.
- the lead 2J is electrically connected to K112.
- the lead 2K is electrically connected to K113.
- the lead 2L is electrically connected to K114.
- the lead 2M is electrically connected to K115.
- the lead 2N is electrically connected to K116.
- the lead 2P is electrically connected to K117.
- the lead 2Q is electrically connected to K119.
- the lead 2R is electrically connected to K11i.
- the leads 2S, 2T, 2U are connected to a plurality of penetrating portions K398.
- the lead 2S is electrically connected to the second portion K152.
- the lead 2T is electrically connected to the back surface wiring K222.
- the lead 2U is electrically connected to the back surface wiring K221.
- the power conversion device A1 is provided with a conduction path D1 that electrically connects the lead 2I and the connection terminal T1.
- the conduction path D1 corresponds to the first conduction path in the present disclosure.
- the conduction path D1 includes the solder K49, the pad portion K296, the penetrating portion K396, the main surface wiring K111, the penetrating portion K31, the back surface wiring K211, the penetrating portion K32, the resistor R21, the resistor R21, and the main portion from the lead 2I side.
- the surface wiring K11a, the penetrating portion K391, the pad portion K291 and the solder K49 are included.
- this conduction path D1 has a shape along the y direction.
- a plurality of conduction paths D1 described below are configured similarly to the conduction path D1 described with reference to FIG. That is, the solder K49, the pad portion K296, the penetration portion K396, the main surface wiring K112, the penetration portion K31, the back surface wiring K212, the penetration portion K32, the resistor R22, the main surface wiring K11b, the penetration portion K396, the pad portion K296, and the solder K49.
- a conduction path D1 is configured.
- solder K49, the pad portion K296, the through portion K396, the main surface wiring K113, the through portion K31, the back surface wiring K213, the through portion K32, the resistor R23, the main surface wiring K11c, the through portion K396, the pad portion K296 and the solder K49 are used.
- a conduction path D1 is configured.
- a conduction path D1 is configured.
- a conduction path D1 is configured. Further, the solder K49, the pad portion K296, the through portion K396, the main surface wiring K116, the through portion K31, the back surface wiring K216, the through portion K32, the resistor R26, the main surface wiring K11f, the through portion K396, the pad portion K296 and the solder K49 are used. , A conduction path D1 is configured.
- solder K49, the pad portion K296, the penetrating portion K396, the main surface wiring K118, the penetrating portion K396, the pad portion K296, and the solder K49 form a conduction path D1.
- the solder K49, the pad portion K296, the penetrating portion K396, the main surface wiring K119, the penetrating portion K396, the pad portion K296, and the solder K49 form a conduction path D1.
- Each of the plurality of conduction paths D1 has a shape along the y direction and is arranged in the x direction.
- the main surface wirings K111, K112, K113, K114, K115, and K116 correspond to the first main surface wiring of the present disclosure.
- the back surface wirings K211, K212, K213, K214, K215, K216 correspond to the first back surface wiring of the present disclosure.
- the penetrating portion K31 corresponds to the first penetrating portion of the present disclosure.
- the resistors R21, R22, R23, R24, R25, R26 correspond to the first resistor of the present disclosure.
- the power conversion device A1 is provided with a conduction path D2 that electrically connects the lead 1B and the connection terminal T5.
- the conduction path D2 corresponds to the second conduction path of the present disclosure.
- the conduction path D2 includes the solder K49, the pad portion K29a, the through portion K39a, the main surface wiring K171, the plurality of through portions K34, the back surface wiring K231, the through portion K395, and the pad portion K295 from the lead 1B side. And solder K49.
- the conduction path D2 has a shape along the y direction as understood from FIG. 5, but is not limited to this.
- a plurality of conduction paths D2 described below are configured similarly to the conduction path D2 described with reference to FIG. That is, the solder K49, the pad portion K29a, the penetrating portion K39a, the main surface wiring K172, the plurality of penetrating portions K34, the back surface wiring K231, the penetrating portion K395, the pad portion K295, and the solder K49 form a conduction path D2.
- solder K49, the pad portion K29a, the penetrating portion K39a, the main surface wiring K173, the plurality of penetrating portions K34, the back surface wiring K231, the penetrating portion K395, the pad portion K295, and the solder K49 form a conduction path D2.
- Each of the plurality of conduction paths D2 has a shape along the y direction and is arranged in the x direction, but these shapes are not particularly limited.
- the main surface wirings K171, K172, K173 correspond to the third main surface wirings of the present disclosure.
- the back surface wirings K231, K232, K233 correspond to the second back surface wirings of the present disclosure.
- the penetration portion K34 corresponds to the second penetration portion of the present disclosure.
- the semiconductor device B1 will be described with reference to FIGS.
- the semiconductor device B1 of this embodiment includes a plurality of leads 1, a plurality of leads 2, a substrate 3, a plurality of semiconductor chips 4, a diode 41, a plurality of control chips 4, a transmission circuit chip 4I, a primary side circuit chip 4J, and a plurality of semiconductor chips.
- Diode 49, conductive part 5, multiple joint parts 6, multiple first wires 91, multiple second wires 92, multiple third wires 93, multiple fourth wires 94, multiple fifth wires 95, multiple The sixth wire 96, the plurality of seventh wires 97, and the sealing resin 7 are provided.
- FIG. 10 is a perspective view showing the semiconductor device B1.
- FIG. 11 is a plan view showing the semiconductor device B1.
- FIG. 12 is a bottom view showing the semiconductor device B1.
- FIG. 13 is a side view showing the semiconductor device B1.
- FIG. 14 is a main-portion plan view showing the semiconductor device B1.
- FIG. 15 is a sectional view taken along line XV-XV in FIG. 16 is a sectional view taken along line XVI-XVI of FIG.
- FIG. 17 is a circuit diagram schematically showing the electrical configuration of the semiconductor device B1.
- the material of the substrate 3 is not particularly limited.
- Examples of the material of the substrate 3 include ceramics such as alumina (Al2O3) silicon nitride (SiN), aluminum nitride (AlN), and alumina containing zirconia.
- the thickness of the substrate 3 is not particularly limited and is, for example, about 0.1 mm to 1.0 mm.
- the substrate 3 corresponds to the second substrate of the present disclosure.
- the shape of the substrate 3 is not particularly limited. As shown in FIGS. 14 to 16, in the present embodiment, the substrate 3 has the first surface 31, the second surface 32, the third surface 33, the fourth surface 34, the fifth surface 35 and the sixth surface 36. Have.
- the first surface 31 faces the z direction.
- the second surface 32 faces the side opposite to the first surface 31 in the z direction.
- the third surface 33 is located between the first surface 31 and the second surface 32 in the z direction, and is connected to the first surface 31 and the second surface 32 in the illustrated example.
- the third surface 33 faces the x direction.
- the fourth surface 34 is located between the first surface 31 and the second surface 32 in the z direction, and is connected to the first surface 31 and the second surface 32 in the illustrated example.
- the fourth surface 34 faces the side opposite to the third surface 33 in the x direction.
- the fifth surface 35 is located between the first surface 31 and the second surface 32 in the z direction, and is connected to the first surface 31 and the second surface 32 in the illustrated example.
- the fifth surface 35 faces the y direction.
- the sixth surface 36 is located between the first surface 31 and the second surface 32 in the z direction, and is connected to the first surface 31 and the second surface 32 in the illustrated example.
- the sixth surface 36 faces the side opposite to the fifth surface 35 in the y direction.
- the substrate 3 has a rectangular shape when viewed in the z direction.
- the substrate 3 has an oblong shape having a longitudinal direction in the x direction when viewed in the z direction.
- the conductive portion 5 is formed on the substrate 3.
- the conductive portion 5 is formed on the first surface 31 of the substrate 3.
- the conductive portion 5 is made of a conductive material.
- the conductive material forming the conductive portion 5 is not particularly limited. Examples of the conductive material of the conductive portion 5 include materials containing silver (Ag), copper (Cu), gold (Au), and the like. In the following description, the case where the conductive portion 5 contains silver will be described as an example.
- the conductive portion 5 may include copper instead of silver, or may include gold instead of silver or copper. Alternatively, the conductive portion 5 may include Ag—Pt or Ag—Pd.
- the method of forming the conductive portion 5 is not limited, and the conductive portion 5 is formed, for example, by firing a paste containing these metals.
- the thickness of the conductive portion 5 is not particularly limited and is, for example, about 5 ⁇ m to 30 ⁇ m.
- the conductive portion 5 corresponds to the second conductive portion of the present disclosure.
- the conductive portion 5 is divided into the wiring portions 50A to 50U, the wiring portions 50a to 50f, the first base portion 55, the second base portion 56, and the third base portion 58 for description. .
- the shape of the first base 55 is not particularly limited, and a rectangular shape, a polygonal shape, a circular shape, an elliptical shape, or the like is appropriately selected.
- the first base 55 has a rectangular shape.
- the first base 55 has an elongated rectangular shape whose longitudinal direction is in the x direction.
- the shape of the second base 56 is not particularly limited, and a rectangular shape, a polygonal shape, a circular shape, an elliptical shape, or the like is appropriately selected.
- the second base portion 56 has a rectangular shape.
- the second base portion 56 has an elongated rectangular shape whose longitudinal direction is the x direction.
- connection portion 57 is interposed between the first base portion 55 and the second base portion 56, and connects the first base portion 55 and the second base portion 56 in the illustrated example.
- the connecting portion 57 is located between the first base portion 55 and the second base portion 56 when viewed in the y direction.
- the shape of the connecting portion 57 is not particularly limited.
- the shape of the third base 58 is not particularly limited, and a rectangular shape, a polygonal shape, a circular shape, an elliptical shape, or the like is appropriately selected.
- the third base portion 58 has two sides along the x direction and two sides along the y direction, and has a shape with the x direction as the longitudinal direction.
- the wiring parts 50A to 50U and the wiring parts 50a to 50f are arranged apart from each other.
- the wiring portions 50A to 50U and the wiring portions 50a to 50f each have a bent strip shape.
- the plurality of joint portions 6 are formed on the substrate 3. In the present embodiment, the plurality of joint portions 6 are formed on the first surface 31 of the substrate 3.
- the joint portion 6 is made of, for example, a conductive material.
- the conductive material forming the joint portion 6 is not particularly limited. Examples of the conductive material of the joint portion 6 include materials containing silver (Ag), copper (Cu), gold (Au), and the like. In the following description, the case where the bonding portion 6 contains silver will be described as an example.
- the joint portion 6 in this example includes the same conductive material as the conductive portion 5.
- the joint portion 6 may include copper instead of silver, or may include gold instead of silver or copper.
- the conductive portion 5 may include Ag—Pt or Ag—Pd.
- the method of forming the joint portion 6 is not limited, and for example, like the conductive portion 5, it is formed by firing a paste containing these metals.
- the thickness of the joint portion 6 is not particularly limited and is, for example, about 5 ⁇ m to 30 ⁇ m.
- the plurality of joints 6 include joints 6A to 6D.
- the joint portion 6A is arranged closer to the sixth surface 36 side than the conductive portion 5 in the y direction.
- the joint portion 6A overlaps all of the first base portion 55 when viewed in the y direction.
- the shape of the joint 6A is not particularly limited.
- the joint portion 6B is arranged closer to the sixth surface 36 than the conductive portion 5 in the y direction.
- the joint portion 6B is arranged closer to the fourth surface 34 than the joint portion 6A in the x direction.
- the joint portion 6B overlaps the connection portion 57, the wiring portions 50c to 50e, and the second base portion 56 when viewed in the y direction.
- the shape of the joint 6B is not particularly limited.
- the joint portion 6C is arranged closer to the sixth surface 36 side than the conductive portion 5 in the y direction.
- the joint portion 6C is arranged closer to the fourth surface 34 than the joint portion 6B in the x direction.
- the joint portion 6C overlaps the wiring portions 50S to 50U, the wiring portion 50f, and the second base portion 56 when viewed in the y direction.
- the shape of the joint 6C is not particularly limited.
- the joint portion 6D is arranged closer to the sixth surface 36 side than the conductive portion 5 in the y direction.
- the joint 6D is arranged closer to the fourth surface 34 than the joint 6C in the x direction.
- the joint portion 6D overlaps the wiring portions 50S to 50U and the wiring portion 50f when viewed in the y direction, and is separated from the second base portion 56.
- the shape of the joint 6D is not particularly limited.
- the plurality of leads 1 are configured to include a metal, and have better heat dissipation characteristics than the substrate 3, for example.
- the metal forming the lead 1 is not particularly limited, and examples thereof include copper (Cu), aluminum, iron (Fe), oxygen-free copper, or alloys thereof (eg, Cu—Sn alloy, Cu—Zr alloy, Cu—Fe alloy). Etc.).
- the plurality of leads 1 may be plated with nickel (Ni).
- the plurality of leads 1 may be formed, for example, by pressing a metal plate against a metal plate, or may be formed by patterning the metal plate by etching, but the present invention is not limited to this.
- the thickness of the lead 1 is not particularly limited and is, for example, about 0.4 mm to 0.8 mm.
- the plurality of leads 1 includes a plurality of leads 1A to 1G, as shown in FIGS.
- the plurality of leads 1A to 1G form a conduction path to the semiconductor chips 4A to 4F.
- the lead 1A is arranged on the substrate 3, and in the present embodiment, it is arranged on the first surface 31.
- the lead 1A is an example of the first lead of the present disclosure.
- the lead 1A is bonded to the bonding portion 6A via the bonding material 81.
- the bonding material 81 preferably has a higher thermal conductivity, and for example, silver paste, copper paste, solder or the like is used.
- the bonding material 81 may be an insulating material such as an epoxy resin or a silicone resin. Further, when the bonding portion 6A is not formed on the substrate 3, the lead 1A may be bonded to the substrate 3.
- the configuration of the lead 1A is not particularly limited, and in the present embodiment, the lead 1A will be described by being divided into a first part 11A, a second part 12A, a third part 13A, and a fourth part 14A.
- the first portion 11A is joined to the joining portion 6A by the joining material 81, as shown in FIG.
- the third portion 13A and the fourth portion 14A are covered with the sealing resin 7.
- the third portion 13A is connected to the first portion 11A and the fourth portion 14A.
- the third portion 13A is connected to a portion of the first portion 11A that is adjacent to the fourth surface 124A.
- the third portion 13A is separated from the sixth surface 36 when viewed in the z direction. Similar to the third portion 13B and the fourth portion 14B shown in FIG. 15, the fourth portion 14A is located in the z direction with a shift from the first portion 11A toward the side toward which the main surface 111A faces.
- the end of the fourth portion 14A is flush with the sixth surface 76 of the resin 7.
- the second portion 12A is a portion connected to the end of the fourth portion 14A and protruding from the sealing resin 7 in the lead 1A.
- the second portion 12A projects to the side opposite to the first portion 11A in the y direction.
- the second portion 12A is used, for example, to electrically connect the semiconductor device B1 to an external circuit.
- the second portion 12A is bent in the z direction so that the main surface 111A faces the side.
- the lead 1A has two second portions 12A. The two second portions 12A are arranged apart from each other in the x direction.
- the lead 1B is arranged on the substrate 3, and in the present embodiment, it is arranged on the first surface 31.
- the lead 1B is an example of the first lead of the present disclosure. Further, the lead 1B is bonded to the bonding portion 6B via the bonding material 81 described above. Further, when the bonding portion 6B is not formed on the substrate 3, the lead 1B may be bonded to the substrate 3.
- the structure of the lead 1B is not particularly limited, and in the present embodiment, as shown in FIGS. 14 to 16, the lead 1B has a first portion 11B, a second portion 12B, a third portion 13B, and a fourth portion 14B. Explanations will be given separately.
- the first portion 11B is joined to the joining portion 6B by the joining material 81.
- the third portion 13B and the fourth portion 14B are covered with the sealing resin 7.
- the third portion 13B is connected to the first portion 11B and the fourth portion 14B.
- the third portion 13B is connected to a portion of the first portion 11B adjacent to the fourth surface 124B.
- the third portion 13B overlaps with the sixth surface 36 when viewed in the z direction.
- the fourth portion 14B is located in the z direction with a shift from the first portion 11B toward the side on which the main surface 111B faces.
- the end of the fourth portion 14B is flush with the sixth surface 76 of the resin 7.
- the second portion 12B is a portion connected to the fourth portion 14B and protruding from the sealing resin 7 in the lead 1B.
- the second portion 12B projects to the side opposite to the first portion 11B in the y direction.
- the second portion 12B is used, for example, to electrically connect the semiconductor device B1 to an external circuit.
- the second portion 12B is bent in the z direction so that the principal surface 111B faces.
- the lead 1C is arranged on the substrate 3, and in the present embodiment, it is arranged on the first surface 31.
- the lead 1C is an example of the first lead of the present disclosure. Further, the lead 1C is bonded to the bonding portion 6C via the bonding material 81 described above. Further, when the bonding portion 6C is not formed on the substrate 3, the lead 1C may be bonded to the substrate 3.
- the configuration of the lead 1C is not particularly limited, and in the present embodiment, as shown in FIGS. 14 and 16, the lead 1C has a first portion 11C, a second portion 12C, a third portion 13C, and a fourth portion 14C. Explanations will be given separately.
- the first portion 11C is joined to the joining portion 6C by the joining material 81.
- the third portion 13C and the fourth portion 14C are covered with the sealing resin 7.
- the third portion 13C is connected to the first portion 11C and the fourth portion 14C.
- the third portion 13C is connected to the portion of the first portion 11C adjacent to the fourth surface 124C.
- the fourth portion 14C is located in the z-direction and is displaced from the first portion 11C on the side toward which the main surface 111C faces.
- the end of the fourth portion 14C is flush with the sixth surface 76 of the resin 7.
- the second portion 12C is a portion that is connected to the end of the fourth portion 14C and projects from the sealing resin 7 in the lead 1C.
- the second portion 12C projects to the side opposite to the first portion 11C in the y direction.
- the second portion 12C is used, for example, to electrically connect the semiconductor device B1 to an external circuit.
- the second portion 12C is bent in the z direction so that the main surface 111C faces the side.
- the lead 1D is arranged on the substrate 3, and in the present embodiment, it is arranged on the first surface 31.
- the lead 1D is an example of the first lead of the present disclosure.
- the lead 1D is joined to the joint portion 6D via the joint material 81 described above. Further, when the bonding portion 6D is not formed on the substrate 3, the lead 1D may be bonded to the substrate 3.
- the configuration of the lead 1D is not particularly limited, and in the present embodiment, as shown in FIGS. 4 and 11, the lead 1D includes a first portion 11D, a second portion 12D, a third portion 13D, and a fourth portion 14D. Explanations will be given separately.
- the first portion 11D is joined to the joining portion 6D by the joining material 81.
- the third portion 13D and the fourth portion 14D are covered with the sealing resin 7.
- the third portion 13D is connected to the first portion 11D and the fourth portion 14D.
- the third portion 13D is connected to a portion of the first portion 11D that is adjacent to the fourth surface 124D.
- the fourth portion 14D is located in the z-direction and is displaced from the first portion 11D on the side toward which the main surface 111D faces.
- the end of the fourth portion 14D is flush with the sixth surface 76 of the resin 7.
- the second portion 12D is a portion that is connected to the end of the fourth portion 14D and projects from the sealing resin 7 in the lead 1D.
- the second portion 12D projects to the side opposite to the first portion 11D in the y direction.
- the second portion 12D is used to electrically connect the semiconductor device B1 to an external circuit, for example.
- the second portion 12D is bent in the z direction so that the main surface 111D faces the side.
- the lead 1E is separated from the substrate 3 when viewed in the z direction.
- the lead 1E is arranged on the side facing the sixth surface 36 with respect to the substrate 3 in the y direction.
- the configuration of the lead 1E is not particularly limited, and in the present embodiment, as shown in FIG. 4, the lead 1E will be described by being divided into a second portion 12E and a fourth portion 14E.
- the fourth portion 14E is covered with the sealing resin 7. Similar to the fourth portion 14D in the lead 1D, the fourth portion 14E is located in the z direction with a shift from the first portion 11D toward the side toward which the main surface 111D faces. The fourth portion 14E overlaps the first portion 11C and the first portion 11D when viewed in the y direction. The end of the fourth portion 14E is flush with the sixth surface 76 of the resin 7.
- the second portion 12E is a portion that is connected to the end of the fourth portion 14E and projects from the sealing resin 7 in the lead 1E.
- the second portion 12E projects to the side opposite to the fourth portion 14E in the y direction.
- the second portion 12E is used, for example, to electrically connect the semiconductor device B1 to an external circuit.
- the second portion 12E is bent in the z direction so that the first surface 31 faces.
- the lead 1F is separated from the substrate 3 when viewed in the z direction.
- the lead 1F is arranged on the side facing the sixth surface 36 with respect to the substrate 3 in the y direction. Further, the lead 1F is arranged on the opposite side of the lead 1E from the fourth portion 14D in the x direction.
- the configuration of the lead 1F is not particularly limited, and in the present embodiment, as shown in FIG. 4, the lead 1F will be described by being divided into a second portion 12F and a fourth portion 14F.
- the fourth portion 14F is covered with the sealing resin 7. Similar to the fourth portion 14D of the lead 1D, the fourth portion 14F is located in the z direction with a shift from the first portion 11D toward the side toward which the main surface 111D faces. The fourth portion 14F overlaps the first portion 11D when viewed in the y direction. The end of the fourth portion 14F is flush with the sixth surface 76 of the resin 7.
- the second portion 12F is a portion connected to the end of the fourth portion 14F and protruding from the sealing resin 7 in the lead 1F.
- the second portion 12F projects to the side opposite to the fourth portion 14F in the y direction.
- the second portion 12F is used, for example, to electrically connect the semiconductor device B1 to an external circuit.
- the second portion 12F is bent in the z direction so that the first surface 31 faces.
- the lead 1G is separated from the substrate 3 when viewed in the z direction.
- the lead 1G is arranged on the side facing the fourth surface 34 with respect to the substrate 3 in the x direction. Further, the lead 1G is arranged on the opposite side of the lead 1F from the fourth portion 14E in the x direction.
- the configuration of the lead 1G is not particularly limited, and in the present embodiment, as shown in FIG. 4, the lead 1G will be described by being divided into a second portion 12G and a fourth portion 14G.
- the fourth portion 14G is covered with the sealing resin 7. Similar to the fourth portion 14D in the lead 1D, the fourth portion 14G is located in the z direction with a shift from the first portion 11D toward the side toward which the main surface 111D faces. The fourth portion 14G overlaps with the fourth portion 14F when viewed in the y direction. The fourth portion 14G overlaps the first portion 11D when viewed in the x direction. The end of the fourth portion 14G is flush with the sixth surface 76 of the resin 7.
- the second portion 12G is a portion connected to the fourth portion 14G and protruding from the sealing resin 7 in the lead 1G.
- the second portion 12G projects to the side opposite to the fourth portion 14G in the y direction.
- the second portion 12G is used, for example, to electrically connect the semiconductor device B1 to an external circuit.
- the second portion 12G is bent in the z direction so that the first surface 31 faces.
- the two second portions 12A are arranged with a gap G11 therebetween when viewed in the x direction.
- the second portions 12A to 12E are arranged with a gap G12 in the x direction.
- the plurality of leads 2 are configured to include metal, and have better heat dissipation characteristics than the substrate 3, for example.
- the metal forming the lead 2 is not particularly limited, and includes, for example, copper (Cu), aluminum, iron (Fe), oxygen-free copper, or alloys thereof (eg, Cu—Sn alloy, Cu—Zr alloy, Cu—Fe alloy). Etc.). Further, the plurality of leads 2 may be plated with nickel (Ni).
- the plurality of leads 2 may be formed by, for example, press work of pressing a die against a metal plate, or may be formed by patterning the metal plate by etching, but the present invention is not limited to this.
- the thickness of the lead 2 is not particularly limited and is, for example, about 0.4 mm to 0.8 mm.
- the plurality of leads 2 are arranged so as to overlap the second region 30B of the substrate 3 when viewed in the z direction.
- the plurality of leads 2 include a plurality of leads 2A to 2U, as shown in FIGS. 10 to 15.
- the leads 2A to 2H and 2S to 2U form a conduction path to the control chips 4G and 4H.
- the plurality of leads 2I to 2R form a conduction path to the primary side circuit chip 4J.
- the lead 2A is separated from the leads 1.
- the lead 2A is arranged on the conductive portion 5.
- the lead 2A is electrically connected to the conductive portion 5.
- the lead 2A is an example of the second lead of the present disclosure.
- the lead 2A is joined to the wiring portion 50A of the conductive portion 5 via the conductive joining material 82.
- the conductive bonding material 82 may be one that can bond the lead 2A to the wiring portion 50A and electrically connect them.
- As the conductive bonding material 82 for example, silver paste, copper paste, solder, or the like is used.
- the conductive bonding material 82 corresponds to the first conductive bonding material of the present disclosure.
- the lead 2B is separated from the leads 1.
- the lead 2B is arranged on the conductive portion 5.
- the lead 2B is electrically connected to the conductive portion 5.
- the lead 2B is an example of the second lead of the present disclosure. Further, the lead 2B is joined to the wiring portion 50B of the conductive portion 5 via the conductive joining material 82.
- the lead 2C is separated from the leads 1.
- the lead 2C is arranged on the conductive portion 5.
- the lead 2C is electrically connected to the conductive portion 5.
- the lead 2C is an example of the second lead of the present disclosure.
- the lead 2C is joined to the wiring portion 50C of the conductive portion 5 via the conductive joining material 82.
- the lead 2D is separated from the leads 1.
- the lead 2D is arranged on the conductive portion 5.
- the lead 2D is electrically connected to the conductive portion 5.
- the lead 2D is an example of the second lead of the present disclosure.
- the lead 2D is joined to the wiring portion 50D of the conductive portion 5 via the conductive joining material 82.
- the lead 2E is separated from the leads 1.
- the lead 2E is arranged on the conductive portion 5.
- the lead 2E is electrically connected to the conductive portion 5.
- the lead 2E is an example of the second lead of the present disclosure.
- the lead 2E is joined to the wiring portion 50E of the conductive portion 5 via the conductive joining material 82.
- the lead 2F is separated from the leads 1.
- the lead 2F is arranged on the conductive portion 5.
- the lead 2F is electrically connected to the conductive portion 5.
- the lead 2F is an example of the second lead of the present disclosure. Further, the lead 2F is joined to the wiring portion 50F of the conductive portion 5 via the conductive joining material 82.
- the lead 2G is separated from the leads 1.
- the lead 2G is arranged on the conductive portion 5.
- the lead 2G is electrically connected to the conductive portion 5.
- the lead 2G is an example of the second lead of the present disclosure.
- the lead 2G is joined to the wiring portion 50G of the conductive portion 5 via the conductive joining material 82.
- the lead 2H is separated from the leads 1.
- the lead 2H is arranged on the conductive portion 5.
- the lead 2H is electrically connected to the conductive portion 5.
- the lead 2H is an example of the second lead of the present disclosure. Further, the lead 2H is joined to the wiring portion 50H of the conductive portion 5 via the conductive joining material 82.
- the lead 2I is separated from the leads 1.
- the lead 2I is arranged on the conductive portion 5.
- the lead 2I is electrically connected to the conductive portion 5.
- the lead 2I is an example of the second lead of the present disclosure. Further, the lead 2I is joined to the wiring portion 50I of the conductive portion 5 via the above-mentioned conductive joining material 82.
- the lead 2J is separated from the leads 1.
- the lead 2J is arranged on the conductive portion 5.
- the lead 2J is electrically connected to the conductive portion 5.
- the lead 2J is an example of the second lead of the present disclosure.
- the lead 2J is joined to the wiring portion 50J of the conductive portion 5 via the above-mentioned conductive joining material 82.
- the lead 2K is separated from the leads 1.
- the lead 2K is arranged on the conductive portion 5.
- the lead 2K is electrically connected to the conductive portion 5.
- the lead 2K is an example of the second lead of the present disclosure.
- the lead 2K is joined to the wiring portion 50K of the conductive portion 5 via the above-mentioned conductive joining material 82.
- the lead 2L is separated from the leads 1.
- the lead 2L is arranged on the conductive portion 5.
- the lead 2L is electrically connected to the conductive portion 5.
- the lead 2L is an example of the second lead of the present disclosure. Further, the lead 2L is joined to the wiring portion 50L of the conductive portion 5 via the above-mentioned conductive joining material 82.
- the lead 2M is separated from the leads 1.
- the lead 2M is arranged on the conductive portion 5.
- the lead 2M is electrically connected to the conductive portion 5.
- the lead 2M is an example of the second lead of the present disclosure.
- the lead 2M is joined to the wiring portion 50M of the conductive portion 5 via the above-mentioned conductive joining material 82.
- the lead 2N is separated from the leads 1.
- the lead 2N is arranged on the conductive portion 5.
- the lead 2N is electrically connected to the conductive portion 5.
- the lead 2N is an example of the second lead of the present disclosure. Further, the lead 2N is joined to the wiring portion 50N of the conductive portion 5 via the above-mentioned conductive joining material 82.
- the lead 20 is separated from the leads 1.
- the lead 20 is arranged on the conductive portion 5.
- the lead 20 is electrically connected to the conductive portion 5.
- the lead 20 is an example of the second lead of the present disclosure. Further, the lead 20 is joined to the wiring portion 50O of the conductive portion 5 via the above-mentioned conductive joining material 82.
- the lead 2P is separated from the leads 1.
- the lead 2P is arranged on the conductive portion 5.
- the lead 2P is electrically connected to the conductive portion 5.
- the lead 2P is an example of the second lead of the present disclosure.
- the lead 2P is joined to the wiring portion 50P of the conductive portion 5 via the above-mentioned conductive joining material 82.
- the lead 2Q is separated from the leads 1.
- the lead 2Q is arranged on the conductive portion 5.
- the lead 2Q is electrically connected to the conductive portion 5.
- the lead 2Q is an example of the second lead of the present disclosure. Further, the lead 2Q is joined to the wiring portion 50Q of the conductive portion 5 via the above-mentioned conductive joining material 82.
- the lead 2R is separated from the leads 1.
- the lead 2R is arranged on the conductive portion 5.
- the lead 2R is electrically connected to the conductive portion 5.
- the lead 2R is an example of the second lead of the present disclosure.
- the lead 2R is joined to the wiring portion 50R of the conductive portion 5 via the above-mentioned conductive joining material 82.
- the lead 2S is separated from the leads 1.
- the lead 2S is arranged on the conductive portion 5.
- the lead 2S is electrically connected to the conductive portion 5.
- the lead 2S is an example of the second lead of the present disclosure. Further, the lead 2S is joined to the wiring portion 50S of the conductive portion 5 via the conductive joining material 82.
- the lead 2T is separated from the leads 1.
- the lead 2T is arranged on the conductive portion 5.
- the lead 2T is electrically connected to the conductive portion 5.
- the lead 2T is an example of the second lead of the present disclosure.
- the lead 2T is joined to the wiring portion 50T of the conductive portion 5 via the conductive joining material 82.
- the lead 2U is separated from the leads 1.
- the lead 2U is arranged on the conductive portion 5.
- the lead 2U is electrically connected to the conductive portion 5.
- the lead 2U is an example of the second lead of the present disclosure. Further, the lead 2U is joined to the wiring portion 50U of the conductive portion 5 via the conductive joining material 82.
- the protruding dimension y12 in the y direction from the sixth surface 76 of the second portions 12A to 12G is substantially the same.
- the protruding dimensions y22 of the second portions 22A to 22H and the second portions 22S to 22U from the fifth surface 75 are substantially the same.
- the protrusion dimension y21 of the second portions 22I to 22R from the fifth surface 75 is substantially the same.
- the protrusion dimension y21 is larger than the protrusion dimension y22.
- the semiconductor chips 4A to 4F are arranged on the leads 1 and are examples of the semiconductor chip of the present disclosure.
- the types and functions of the semiconductor chips 4A to 4F are not particularly limited, and in this embodiment, the case where the semiconductor chips 4A to 4F are transistors will be described as an example. Further, in the illustrated example, six semiconductor chips 4A to 4F are provided, but this is an example, and the number of semiconductor chips is not limited at all.
- the semiconductor chips 4A to 4F form the secondary power circuit of the present disclosure. In this embodiment, the semiconductor chips 4A to 4F are transistors composed of IGBTs.
- three semiconductor chips 4A, 4B, 4C are arranged on the first portion 11A of the lead 1A.
- the three semiconductor chips 4A, 4B, 4C are separated from each other in the x direction and overlap each other when viewed in the x direction.
- the number of semiconductor chips mounted on the lead 1A is not limited at all.
- the gate electrodes GP of the semiconductor chips 4A, 4B, 4C are mounted in a posture in which they are located closer to the leads 2 than the center of the semiconductor chips 4A, 4B, 4C in the y direction when viewed in the z direction. Has been done.
- the collector electrodes CP of the semiconductor chips 4A, 4B, 4C are joined to the first portion 11A by the conductive joining material 83.
- the conductive bonding material 83 may be one that can bond and electrically connect the collector electrodes CP of the semiconductor chips 4A, 4B, 4C to the first portion 11A.
- As the conductive bonding material 83 for example, silver paste, copper paste, solder, or the like is used.
- the conductive bonding material 83 corresponds to the second conductive bonding material of the present disclosure.
- the semiconductor chip 4D is arranged on the first portion 11B of the lead 1B.
- the number of semiconductor chips mounted on the lead 1B is not limited at all.
- the gate electrode GP of the semiconductor chip 4D is mounted such that the gate electrode GP of the semiconductor chip 4D is located closer to the leads 2 than the center of the semiconductor chip 4D in the y direction in the z direction.
- the collector electrode CP of the semiconductor chip 4D is joined to the first portion 11B by the above-mentioned conductive joining material 83.
- the semiconductor chip 4E is arranged on the first portion 11C of the lead 1C.
- the number of semiconductor chips mounted on the lead 1C is not limited at all.
- the gate electrode GP of the semiconductor chip 4E is mounted in a posture in which it is located closer to the leads 2 than the center of the semiconductor chip 4E in the y direction when viewed in the z direction.
- the collector electrode CP of the semiconductor chip 4E is joined to the first portion 11C by the above-described conductive joining material 83.
- the semiconductor chip 4F is arranged on the first portion 11D of the lead 1D.
- the number of semiconductor chips mounted on the leads 1D is not limited at all.
- the gate electrode GP of the semiconductor chip 4F is mounted such that it is positioned closer to the leads 2 than the center of the semiconductor chip 4F in the y direction when viewed in the z direction.
- the collector electrode CP of the semiconductor chip 4F is joined to the first portion 11D by the above-described conductive joining material 83.
- the semiconductor chip 4C and the semiconductor chip 4D overlap the connecting portion 57 of the conductive portion 5 when viewed in the y direction.
- the semiconductor chip 4D is located closer to the substrate 3 than the upper surface of the fourth portion 14B in the z direction.
- the diodes 41A, 41B, 41C are mounted on the first portion 11A of the lead 1A.
- the diode 41D is mounted on the first portion 11B of the lead 1B.
- the diode 41E is mounted on the first portion 11C of the lead 1C.
- the diode 41F is mounted on the first portion 11D of the lead 1D.
- the control chips 4G and 4H are for controlling driving of at least one of the semiconductor chips 4A to 4F. As shown in FIG. 14, the control chips 4G and 4H are electrically connected to the conductive portion 5 and at least one of the semiconductor chips 4A to 4F, and are arranged on the substrate 3. In this embodiment, the control chip 4G controls driving of the three semiconductor chips 4A, 4B, 4C. The control chip 4H controls driving of the three semiconductor chips 4D, 4E, 4F.
- the shapes and sizes of the control chips 4G and 4H are not particularly limited. In the illustrated example, the control chips 4G and 4H have a rectangular shape when viewed in the z direction and an oblong shape having the x direction as the longitudinal direction.
- the control chips 4G and 4H are chips that control the secondary power circuit of the present disclosure.
- control chip 4G is mounted on the first base 55 of the conductive part 5. Further, the control chip 4H is arranged on the second base portion 56 of the conductive portion 5. In the present embodiment, the control chip 4G is bonded to the first base 55 by the conductive bonding material 84. The control chip 4H is bonded to the second base 56 by the conductive bonding material 84.
- the conductive bonding material 84 may be one that can bond the control chip 4G to the first base 55 and the control chip 4H to the second base 56 and can be electrically connected thereto.
- As the conductive bonding material 84 for example, silver paste, copper paste, solder, or the like is used.
- the conductive bonding material 84 corresponds to the third conductive member of the present disclosure.
- the transfer circuit chip 4I includes the transfer circuit of the present disclosure.
- the transmission circuit chip 4I has a transformer structure in which at least two coils separated from each other are arranged to face each other and transmit an electric signal.
- the transmission circuit chip 4I is mounted on the third base 58 via the conductive bonding material 84, for example.
- the transmission circuit chip 4I is located between the control chip 4H and the primary side circuit chip 4J when viewed in the x direction.
- the primary side circuit chip 4J sends a command signal to the control chip 4H via the transmission circuit chip 4I.
- the primary circuit chip 4J is mounted on the third base portion 58, for example, with the conductive bonding material 84 interposed therebetween.
- the primary side circuit chip 4J is located closer to the fifth surface 35 side than the transmission circuit chip 4I in the y direction.
- the primary side circuit chip 4J is an example of a chip including the primary side control circuit of the present disclosure.
- control chip 4H, the transmission circuit chip 4I, and the primary side circuit chip 4J are arranged at a position lower on the substrate 3 side than the upper end of the fourth portion 24I in the z direction. Furthermore, the control chip 4H, the transmission circuit chip 4I, and the primary-side circuit chip 4J are arranged at a position lower on the substrate 3 side than the upper end of the first portion 21I in the z direction. Such a positional relationship also applies to the control chip 4G.
- the diodes 49U, 49V, 49W are electrically connected to the control chip 4G.
- the diodes 49U, 49V, 49W function as so-called boot diodes for applying a higher voltage to the control chip 4G, for example.
- the diode 49U is bonded to the wiring part 50B of the conductive part 5 via a conductive bonding material.
- This conductive bonding material is made of, for example, the same material as the conductive bonding material 84 described above.
- the diode 49V is joined to the wiring portion 50D of the conductive portion 5 via the above-mentioned conductive joining material.
- the diode 49W is bonded to the wiring part 50F of the conductive part 5 via the above-described conductive bonding material 85.
- the first wires 91A to 91F are connected to any of the semiconductor chips 4A to 4F and any of the leads 1.
- the material of the first wires 91A to 91F is not particularly limited, and is made of, for example, aluminum (Al) or copper (Cu).
- the wire diameter of the first wires 91A to 91F is not particularly limited and is, for example, about 250 to 500 ⁇ m.
- the first wires 91A to 91F correspond to the first conductive member of the present disclosure. Note that instead of the first wires 91A to 91F, leads made of, for example, Cu may be used.
- the collector electrode CP of the semiconductor chip 4A and the cathode electrode of the diode 41A are connected to each other via the first portion 11A and the conductive bonding material 83.
- the collector electrode CP of the semiconductor chip 4B and the cathode electrode of the diode 41B are connected to each other via the first portion 11A and the conductive bonding material 83.
- the collector electrode CP of the semiconductor chip 4C and the cathode electrode of the diode 41C are connected to each other via the first portion 11A and the conductive bonding material 83.
- the plurality of second wires 92 are connected to either of the control chips 4G and 4H.
- the material of the second wire 92 is not particularly limited, and is made of gold (Au), for example.
- the wire diameter of the second wire 92 is not particularly limited, and is smaller than the wire diameters of the first wires 91A to 91F in the present embodiment.
- the wire diameter of the second wire 92 is, for example, about 10 ⁇ m to 50 ⁇ m.
- the second wire 92 corresponds to the second conductive member of the present disclosure.
- the second wire 92 connected to the control chip 4G will be referred to as a second wire 92G
- the second wire 92 connected to the control chip 4H will be referred to as a second wire 92H.
- the plurality of third wires 93 are connected to one of the control chips 4G and 4H.
- the material of the third wire 93 is not particularly limited, and is made of the same material as the second wire 92, for example.
- the plurality of fourth wires 94 are connected to the transmission circuit chip 4I and the primary side circuit chip 4J.
- the material of the fourth wire 94 is not particularly limited, and is made of the same material as the second wire 92, for example.
- the plurality of fifth wires 95 are connected to the primary side circuit chip 4J and the conductive portion 5.
- the material of the fifth wire 95 is not particularly limited, and is made of the same material as the second wire 92, for example.
- the plurality of sixth wires 96 are connected to the control chip 4G and the conductive portion 5.
- the material of the sixth wire 96 is not particularly limited, and is made of the same material as the second wire 92, for example.
- the plurality of seventh wires 97 are connected to the control chip 4H and the conductive portion 5.
- the material of the seventh wire 97 is not particularly limited, and is made of the same material as the second wire 92, for example.
- the resin 7 includes at least the semiconductor chips 4A to 4F, the control chips 4G and 4H, the transmission circuit chip 4I and the primary side circuit chip 4J, and a part of the leads 1 and a part of the leads 2. Covering. Further, in the present embodiment, the resin 7 includes the diodes 41A to 41F, the diodes 49U, 49V, and 49W, the plurality of first wires 91A to 91F, the plurality of second wires 92, the plurality of third wires 93, and the plurality of first wires. The four wires 94, the plurality of fifth wires 95, the plurality of sixth wires 96, and the plurality of seventh wires 97 are covered.
- the material of the resin 7 is not particularly limited.
- the material of the resin 7 is not particularly limited, and for example, an insulating material such as epoxy resin or silicone gel is appropriately used.
- the resin 7 includes the first surface 71, the second surface 72, the third surface 73, the fourth surface 74, the fifth surface 75, the sixth surface 76, the recess 731, the recess 732, the recess 733, and the holes. 741 and holes 742.
- the first surface 71 is a surface that intersects the z direction, and in the illustrated example, is a plane that is perpendicular to the z direction.
- the first surface 71 faces the same side as the first surface 31 of the substrate 3.
- the second surface 72 is a surface that intersects the z direction, and in the illustrated example, is a plane that is perpendicular to the z direction.
- the second surface 72 faces the side opposite to the first surface 71, and faces the same side as the second surface 32 of the substrate 3.
- the third surface 73 is located between the first surface 71 and the second surface 72 in the z direction, and is connected to the first surface 71 and the second surface 72 in the illustrated example.
- the third surface 73 is a surface that intersects the x direction and faces the same side as the third surface 33 of the substrate 3.
- the fourth surface 74 is located between the first surface 71 and the second surface 72 in the z direction, and is connected to the first surface 71 and the second surface 72 in the illustrated example.
- the fourth surface 74 is a surface intersecting the x direction, faces the side opposite to the third surface 73, and faces the same side as the fourth surface 34 of the substrate 3.
- the fifth surface 75 is located between the first surface 71 and the second surface 72 in the z direction, and is connected to the first surface 71 and the second surface 72 in the illustrated example.
- the fifth surface 75 is a surface that intersects the y direction and faces the same side as the fifth surface 35 of the substrate 3.
- the sixth surface 76 is located between the first surface 71 and the second surface 72 in the z direction, and is connected to the first surface 71 and the second surface 72 in the illustrated example.
- the sixth surface 76 is a surface intersecting the x direction, faces the side opposite to the fifth surface 75, and faces the same side as the sixth surface 36.
- the hole 741 penetrates the resin 7 in the z direction.
- the shape of the hole 741 is not particularly limited, and in the illustrated example, it is circular when viewed in the x direction.
- the hole 741 is located between the third surface 33 and the third surface 73 of the substrate 3 when viewed in the z direction.
- the hole 742 penetrates the resin 7 in the z direction.
- the shape of the hole 741 is not particularly limited, and in the illustrated example, it is circular when viewed in the x direction.
- the hole 742 is located between the fourth surface 34 and the fourth surface 74 of the substrate 3 when viewed in the z direction.
- the recessed portion 731, the recessed portion 732, and the recessed portion 733 are portions recessed from the fifth surface 75 in the y direction.
- the recess 731 is located between the second portion 22B of the lead 2B and the second portion 22C of the lead 2C when viewed in the y direction.
- the recess 732 is located between the second portion 22D of the lead 2D and the second portion 22E of the lead 2DE when viewed in the y direction.
- the recess 733 is located between the second portion 22F of the lead 2F and the second portion 22G of the lead 2G when viewed in the y direction.
- FIG. 17 shows an example of a control circuit 600Y that drives the switching arm 40U of the semiconductor device B1.
- the semiconductor device B1 also has a control circuit similar to the control circuit 600Y for the switching arms 40V and 40W.
- the control circuit 600Y of the semiconductor device B1 is not limited to the structure shown in FIG. 17, and various changes can be made.
- the voltage level applied to the U terminal (lead 1B), V terminal (lead 1C) and W terminal (lead 1D) is, for example, about 0V to 650V.
- the voltage level applied to the NU terminal (lead 1E), the NV terminal (lead 1F) and the NW terminal (lead 1G) is, for example, about 0V
- the semiconductor chips 4A to 4C form transistors on the high potential side of the three-phase inverter circuit
- the semiconductor chips 4D to 4F form transistors on the low potential side of the three-phase inverter circuit.
- the control circuit 600Y has a primary side circuit 660, a secondary side circuit 670, and a transformer 690.
- the control circuit 600Y insulates the primary side circuit 660 from the secondary side circuit 670 by the transformer 690, transmits a signal from the primary side circuit 660 to the secondary side circuit 670, and transfers the signal from the secondary side circuit 670 to the primary side circuit.
- the signal is transmitted to 660.
- the primary circuit 660 is included in the primary circuit chip 4J. At least a part of the secondary circuit 670 is included in the control chip 4H and the control chip 4G. The transformer 690 is included in the transmission circuit chip 4I.
- the primary side circuit 660 includes a low voltage malfunction prevention circuit 661, an oscillation (OSC) circuit 662, a signal transmission circuit 660U connected to the HINU terminal (lead 2I), and a signal transmission circuit 660L connected to the LINU terminal (lead 2L).
- FO terminal (lead 2P) is included in the abnormality protection circuit 660F.
- the signal transmission circuit 660U is a circuit for supplying a gate signal voltage to the gate electrode GP of the semiconductor chip 4A, and in order from the HINU terminal to the transformer 690, the resistor 663U, the Schmitt trigger 664U, the pulse generator 665U, and the output buffer 667UA. , 667 UB.
- the resistor 663U pulls down the HINU terminal to the ground terminal.
- the Schmitt trigger 664U transmits the upper input signal HINU input to the HINU terminal to the level shifter.
- the output terminal of the Schmitt trigger 664U is connected to the pulse generator 665U.
- the first output terminal of the pulse generator 665U is connected to the output buffer 667UA, and the second output terminal of the pulse generator 665U is connected to the output buffer 667UB.
- the signal transmission circuit 660L is a circuit for supplying a gate signal voltage to the gate of the semiconductor chip 4D, and in order from the LINU terminal to the transformer 690, the resistor 663L, the Schmitt trigger 664L, the pulse generator 665L, and the output buffers 667LA and 667LB. Have.
- the resistor 663L pulls down the LINU terminal to the ground terminal.
- the Schmitt trigger 664L transmits the lower input signal LINU input to the LINU terminal to the level shifter.
- the output terminal of the Schmitt trigger 664L is connected to the pulse generator 665L.
- the first output terminal of the pulse generator 665L is connected to the output buffer 667LA, and the second output terminal of the pulse generator 665L is connected to the output buffer 667LB.
- the abnormality protection circuit 660F is a circuit that outputs information regarding an abnormality of the semiconductor device B1 to the outside of the semiconductor device B1 when an abnormality occurs in the semiconductor device B1, and includes an RS flip-flop circuit 666, input buffers 667FA and 667FB, and a driver 668. And a transistor 669.
- the output terminal of the input buffer 667FA is connected to the S terminal of the RS flip-flop circuit 666, and the output terminal of the input buffer 667FB is connected to the R terminal of the RS flip-flop circuit 666.
- the Q terminal of the RS flip-flop circuit 666 is connected to the driver 668.
- the output terminal of the driver 668 is connected to the gate of the transistor 669.
- the source of the transistor 669 is grounded, and the drain of the transistor 669 is connected to the FO terminal.
- the low voltage malfunction prevention circuit 661 is a circuit that monitors the power supply voltage VCC of the primary side circuit 660.
- the low voltage malfunction prevention circuit 661 is connected to the set terminal (S terminal) of the RS flip-flop circuit 666.
- the low voltage malfunction prevention circuit 661 outputs a malfunction prevention signal from a normal logic level (for example, low level) to an abnormal logic level (for example, low level). High level).
- the oscillator circuit 662 outputs a clock signal to the pulse generators 665U and 665L, the RS flip-flop circuit 666 and the driver 668, respectively.
- the secondary circuit 670 includes an oscillation circuit 671, a signal transmission circuit 670U, a signal transmission circuit 670L, and an abnormality protection circuit 670F.
- the signal transfer circuit 670U is a circuit for supplying the gate signal voltage of the signal transfer circuit 660U of the primary side circuit 660 to the gate of the semiconductor chip 4A.
- the signal transmission circuit 670U includes input buffers 672UA and 672UB, an RS flip-flop circuit 673U, a pulse generator 674U, a level shifter circuit 675U, an RS flip-flop circuit 676, and a driver 677U in order from the transformer 690 toward the semiconductor chip 4A.
- the signal transmission circuit 670U is provided with a diode 49U and a current controller 49X for controlling the current of the diode 49U.
- An example of the current controller 49X is a current limiting resistor.
- the output terminal of the input buffer 672UA is connected to the S terminal of the RS flip-flop circuit 673U, and the output terminal of the input buffer 672UB is connected to the R terminal of the RS flip-flop circuit 673U.
- the Q terminal and QB terminal of the RS flip-flop circuit 673U are connected to the pulse generator 674U.
- the pulse generator 674U is connected to the level shifter circuit 675U. In the level shifter circuit 675U, the signal from the Q terminal of the RS flip-flop circuit 673U is input to the S terminal of the RS flip-flop circuit 673U, and the signal from the QB terminal of the RS flip-flop circuit 673U is input to the R terminal of the RS flip-flop circuit 673U. It is configured to be input.
- the Q terminal of the RS flip-flop circuit 676U is connected to the driver 677U.
- the output terminal of the driver 677U is connected to the gate of the semiconductor chip 4A.
- a low voltage malfunction prevention circuit 678 is connected to the R terminal of the RS flip-flop circuit 676U.
- the pulse generator 674U generates pulse signals such as an ON signal and an OFF signal.
- the level shifter circuit 675U is a circuit that shifts and transfers the signal level from the low potential block to the high potential block between the high potential block and the low potential block.
- the driver 677U generates an upper output signal HOU which is a signal corresponding to the output signal of the RS flip-flop circuit 676U, and outputs the upper output signal HOU to the gate of the semiconductor chip 4A.
- the signal transfer circuit 670L is a circuit for supplying the gate signal voltage of the signal transfer circuit 660L of the primary side circuit 660 to the gate of the semiconductor chip 4D.
- the signal transfer circuit 670L includes input buffers 672LA and 672LB, an RS flip-flop circuit 673L, and a driver 677L in order from the transformer 690 toward the semiconductor chip 4D.
- the output terminal of the input buffer 672LA is connected to the S terminal of the RS flip-flop circuit 673L, and the output terminal of the input buffer 672LB is connected to the R terminal of the RS flip-flop circuit 673L.
- the Q terminal and the QB terminal of the RS flip-flop circuit 673L are connected to the driver 677L.
- the driver 677L is connected to the gate of the semiconductor chip 4D.
- the abnormality protection circuit 670F is a circuit that outputs information regarding an abnormality of the semiconductor device B1 to the primary side circuit 660 when an abnormality occurs in the semiconductor device B1.
- the abnormality protection circuit 670F includes output buffers 672FA and 672FB, an abnormality signal generation circuit 679, a temperature protection circuit 680, a low voltage malfunction prevention circuit 681, and a current limiting circuit 682.
- the VCC terminal (lead 2Q) and the CIN terminal (lead 2S, detection terminal CIN) of the secondary circuit 670 are connected to the abnormality protection circuit 670F.
- a temperature protection circuit 680, a low voltage malfunction prevention circuit 681, and a current limit circuit 682 are connected to the abnormal signal generation circuit 679.
- the first output terminal of the abnormal signal generation circuit 679 is connected to the output buffer 671FA, and the second output terminal thereof is connected to the output buffer 671FB.
- the R terminals of the RS flip-flop circuits 673U and 673L are connected to the output buffer 671FB.
- the oscillation circuit 671 outputs a clock signal to each of the RS flip-flop circuits 673U and 673L and the abnormal signal generation circuit 679.
- the transformer 690 has transformers 691 to 696. Each of the transformers 691 to 696 has a primary coil and a secondary coil.
- the first terminal of the primary coil of the transformer 691 is connected to the output terminal of the output buffer 667UA, and the second terminal of the primary coil of the transformer 691 is grounded.
- the first terminal of the secondary coil of the transformer 691 is connected to the input buffer 672UA, and the second terminal of the secondary coil of the transformer 691 is grounded.
- the first terminal of the primary coil of the transformer 692 is connected to the output terminal of the output buffer 667UB, and the second terminal of the primary coil of the transformer 692 is grounded.
- the first terminal of the secondary coil of the transformer 692 is connected to the input buffer 672UB, and the second terminal of the secondary coil of the transformer 692 is grounded.
- the first terminal of the primary coil of the transformer 693 is connected to the output terminal of the output buffer 667LA, and the second terminal of the primary coil of the transformer 693 is grounded.
- the first terminal of the secondary coil of the transformer 693 is connected to the input buffer 672LA, and the second terminal of the secondary coil of the transformer 693 is grounded.
- the first terminal of the primary coil of the transformer 694 is connected to the output terminal of the output buffer 667LB, and the second terminal of the primary coil of the transformer 694 is grounded.
- the first terminal of the secondary coil of the transformer 694 is connected to the input buffer 672LB, and the second terminal of the secondary coil of the transformer 694 is grounded.
- the first terminal of the primary coil of the transformer 695 is connected to the input buffer 667FA, and the second terminal of the primary coil of the transformer 695 is grounded.
- the first terminal of the secondary coil of the transformer 695 is connected to the output terminal of the output buffer 672FA, and the second terminal of the secondary coil of the transformer 695 is grounded.
- the first terminal of the primary coil of the transformer 696 is connected to the input buffer 667FB, and the second terminal of the primary coil of the transformer 696 is grounded.
- the first terminal of the secondary coil of the transformer 696 is connected to the output terminal of the output buffer 672FB, and the second terminal of the secondary coil of the transformer 696 is grounded.
- the lead 2A may be referred to as a VSU terminal.
- the lead 2B may be referred to as a VBU terminal.
- the lead 2C may be referred to as a VSV terminal.
- the lead 2D may be referred to as a VBV terminal.
- the lead 2E may be referred to as a VSW terminal.
- the lead 2F may be referred to as a VBW terminal.
- the lead 2G may be referred to as a first GND terminal.
- the lead 2H may be referred to as a first VCC terminal.
- the lead 2I may be referred to as a HINU terminal.
- the lead 2J may be referred to as a HINV terminal.
- the lead 2K may be referred to as a HINW terminal.
- the lead 2L corresponds to a LINU terminal.
- the lead 2M may be referred to as a LINV terminal.
- the lead 2N may be referred to as a LINW terminal.
- the lead 20 is not used in the illustrated example.
- the lead 2P may be referred to as an FO terminal.
- the lead 2Q may be referred to as the third VCC terminal.
- the lead 2R may be referred to as the third GND.
- the lead 2S corresponds to the CIN terminal.
- the lead 2T may be referred to as a second VCC terminal.
- the lead 2U may be referred to as a second GND terminal.
- the semiconductor device B1 overlaps with the back surface wiring K221 and the back surface wiring K222 when viewed in the z direction.
- the substrate 3 overlaps the back surface wiring K221 and the back surface wiring K222 when viewed in the z direction.
- the semiconductor device B1 includes the transmission circuit chip 4I. Therefore, it is possible to insulate the primary side control circuit and the secondary side power circuit in the semiconductor device B1.
- the leads 2I, 2J, 2K, 2L, 2M, 2N, 2N electrically connected to the control chip 4H including the primary side control circuit of the semiconductor device B1 and the connection terminal T1 connected to the microcontroller unit P1 are They are connected by a plurality of conduction paths D1. Therefore, in order to send a control signal to the primary side control circuit, it is not necessary to provide, for example, a photocoupler element or the like on the substrate H for performing a signal transmission function and for blocking and insulating electrical conduction. Therefore, the power converter A1 can be downsized.
- Each of the plurality of conduction paths D1 is along the y direction and arranged in the x direction. This makes it possible to reduce the y-direction dimensions of the semiconductor device B1 and the connection terminal T1 and is preferable for downsizing the power conversion device A1.
- the capacitor C21 is connected in series to the main surface wiring K11g.
- the main surface wiring K11g is connected to the ground by the connection terminal T2, and intersects with the back surface wirings K211 to K216 forming the conduction path D1 when viewed in the z direction.
- This arrangement is the same for the capacitors C22 to C26.
- the leads 1B, 1C, 1D, which are the output terminals of the secondary side power circuit, and the connection terminal T5 are connected by a plurality of conduction paths D2.
- the dimension x171 of the main surface wiring K171 forming the conduction path D2 is larger than the dimension x111 of the main surface wiring K111 forming the conduction path D1, for example. This allows a larger current to flow through the conduction path D2, which is preferable for driving the motor M1 having a larger output. Further, since the conduction path D2 includes the plurality of penetrating portions K34, it is possible to flow a larger current through the conduction path D2.
- the semiconductor device B1 has a transformer 690 (transmission circuit chip 4I). Therefore, for example, when the power circuit on the secondary side of the switching arms 40U, 40V, 40W, etc. is destroyed, the transformer 690 (transmitted) transmits the fact that the primary side circuit 660 (the primary side circuit chip 4J) is also destroyed. It can be suppressed by the circuit chip 4I). Therefore, it is possible to protect the primary side circuit 660 (primary side circuit chip 4J), the microcomputer externally connected to the primary side circuit 660 (primary side circuit chip 4J), and the like.
- the transmission circuit chip 4I is arranged on the opposite side of the semiconductor chips 4A to 4F with the control chip 4H interposed therebetween in the y direction.
- the primary side circuit chip 4J is arranged on the opposite side of the control chip 4H with the transmission circuit chip 4I sandwiched in the y direction.
- Leads 2A to 2H and leads 2S to 2U electrically connected to the secondary side circuit 670 are separated on both sides in the x direction with leads 2I to 2R electrically connected to the primary side circuit 660 (primary side circuit chip 4J) sandwiched therebetween. Are arranged.
- the projecting dimension y21 of the second portions 22I to 22R from the fifth surface 75 in the z direction is the protrusion from the fifth surface 75 of the second portions 22A to 22H and the second portions 22S to 22U. It is larger than the dimension y22.
- the control chip 4G and the semiconductor chip 4B overlap each other when viewed in the y direction.
- the length of the second wire 92G connected to the semiconductor chip 4B and the control chip 4G can be shortened, and thus the semiconductor device can be highly integrated.
- control chip 4H overlaps the semiconductor chip 4E, the transmission circuit chip 4I, and the primary side circuit chip 4J when viewed in the y direction.
- the length of the wires mutually connected to the semiconductor chip 4E, the transmission circuit chip 4I, and the primary side circuit chip 4J can be shortened, and the high integration of the semiconductor device can be achieved.
- control chips 4G and 4H overlap each other when viewed in the x direction. This makes it easier to arrange the semiconductor chips 4A to 4F and to arrange the plurality of leads 2 along the x direction, and thus to achieve higher integration of the semiconductor device.
- the number of the second wires 92H extending from the control chip 4H in the y direction to the semiconductor chips 4D, 4E side (leads 1B, 1C side) in the y direction is greater than that of the control chip 4H to the transmission circuit chip 4I.
- the number is smaller than the number of the plurality of third wires 93 extending to the side.
- the semiconductor chips 4D and 4E are arranged on the leads 1B and 1C. Therefore, the variation in the positional relationship between the control chip 4H and the semiconductor chips 4D and 4E when the temperature change occurs is larger than the variation in the positional relationship between the control chip 4H and the transmission circuit chip 4I.
- the number of the second wires 92H which are susceptible to the stress from the resin 7 or the like due to the change in the positional relationship, smaller than the number of the third wires 93, the stress generated in the second wires 92H can be suppressed.
- the second wire 92H includes the semiconductor chip 4D arranged on the first portion 11B of the lead 1B and the semiconductor chip 4E and control chip 4H arranged on the first portion 11C of the lead 1C. It is connected to and.
- the third wire 93 is connected to the control chip 4H and the transmission circuit chip 4I, both of which are arranged on the substrate 3. Therefore, the third wire 93 is shorter than the second wire 92H. In other words, the second wire 92H is longer than the third wire 93. In this way, by making the second wire 92H longer than the third wire 93, even if the positional relationship changes due to the above-described temperature change, it is more susceptible to the positional relationship change. The disconnection of the second wire 92H and the like can be suppressed.
- the power conversion device according to the present disclosure is not limited to the above embodiment.
- the specific configuration of each unit of the power conversion device according to the present disclosure can be modified in various ways.
- a control chip forming a primary side control circuit, a semiconductor chip forming a secondary side power circuit, and a primary side control circuit electrically insulating the primary side control circuit and the secondary side power circuit from each other.
- a semiconductor device comprising a transmission circuit having a signal transmission function with the secondary power circuit, A first substrate on which the semiconductor device is mounted, The first substrate has a first conductive portion, A first connection terminal provided on the first substrate and electrically connected to the first conductive portion; At least a part is configured by the first conductive portion of the first substrate and includes a first conduction path that electrically connects the primary side control circuit of the semiconductor device and the first connection terminal to each other. apparatus.
- the first substrate includes a base material having a main surface and a back surface facing opposite sides in the thickness direction, The first conductive portion penetrates the main surface portion arranged on the main surface, the back surface portion arranged on the back surface, and the base material, and forms a part of the main surface portion and a part of the back surface portion.
- the main surface portion includes a first main surface wiring forming the first conduction path
- the back surface portion includes a first back surface wiring forming the first conduction path
- the power conversion device according to appendix 2 wherein the plurality of penetrating portions include a first penetrating portion that constitutes the first conduction path.
- the power conversion device according to appendix 3 comprising a first resistor that is connected in series to the first main surface wiring and that constitutes the first conduction path.
- the power conversion device according to appendix 4 wherein the main surface portion includes a second main surface wiring that is connected to the first main surface wiring and is ground-connected.
- [Appendix 6] The power conversion device according to appendix 5, comprising a first capacitor connected in series to the second main surface wiring.
- the first connection terminal is located on one side in the first direction with respect to the semiconductor device, 7.
- [Appendix 8] The power conversion device according to any one of appendices 3 to 7, wherein the first back surface wiring extends along the first direction.
- [Appendix 9] 9. The power conversion device according to any one of appendices 3 to 8, comprising a plurality of the first conduction paths arranged in a second direction that is perpendicular to the first direction.
- the main surface portion includes a third main surface wiring forming the second conduction path
- the back surface portion includes a second back surface wiring forming the second conduction path
- the power conversion device according to appendix 11 wherein the penetrating portion includes a second penetrating portion that constitutes the second conduction path.
- [Appendix 13] 13 The power conversion device according to appendix 12, wherein the width of the third main surface wiring in the second direction is wider than the width of the first main surface wiring in the second direction.
- the semiconductor device is A second substrate, A second conductive portion formed on the second substrate and made of a conductive material; A first lead disposed on the second substrate, the first lead having higher heat dissipation than the second substrate; The semiconductor chip constituting the secondary side power circuit arranged on the first lead; Controlling driving of the semiconductor chip, which is electrically connected to the second conductive portion and the semiconductor chip, and which is arranged on the second substrate so as to be separated from the semiconductor chip and the first lead in a plan view.
- the control chip A second lead spaced apart from the first lead and disposed on the second conductive portion and electrically connected to the second conductive portion;
- the power conversion device according to any one of appendices 1 to 13, further comprising: [Appendix 15] 15.
- the power conversion device according to appendix 14 wherein the transmission circuit chip has a transformer structure in which at least two coils that are separated from each other are arranged to face each other and transmit an electric signal.
- the transmission circuit chip has a transformer structure in which at least two coils that are separated from each other are arranged to face each other and transmit an electric signal.
- the second substrate contains ceramic.
- the second conductive portion contains silver.
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Abstract
電力変換装置A1は、1次側制御回路を構成する制御チップ、2次側電力回路を構成する半導体チップおよび前記1次側制御回路と前記2次側電力回路とを電気的に絶縁し且つ前記1次側制御回路と前記2次側電力回路との信号伝達機能を有する伝達回路、を備える半導体装置B1と、半導体装置B1が搭載された基板Hと、を備える。基板Hは、導電部Kを有する。電力変換装置A1は、基板Hに設けられ且つ導電部Kに導通する接続端子T1を備える。電力変換装置A1は、少なくとも一部が基板Hの導電部Kによって構成され且つ半導体装置B1の前記1次側制御回路と接続端子T1とを電気的に導通させる導通経路D1を備える。このような構成により、電力変換装置A1の小型化を図ることができる。
Description
本開示は、電力変換装置に関する。
たとえば、直流電源からの直流電力を交流電力に変換することにより、たとえば三相交流モータに電力を供給する電力変換装置が開示されている(たとえば特許文献1)。電力変換装置は、1次側の制御信号に基づき、2次側の電力回路において所定の電力を出力する。このような電力変換装置では、1次側の制御回路を目的として、1次側の制御回路と2次側の電力回路とを電気的に遮断する絶縁回路が用いられる。絶縁回路の一例としては、フォトカプラが挙げられる。
絶縁回路は、たとえば電力変換装置を構成する基板等に実装される。このため、電力変換装置の小型化が、絶縁回路の設置により阻害される。
本開示は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、小型化を図ることが可能な電力変換装置を提供することをその課題とする。
本開示によって提供される電力変換装置は、1次側制御回路を構成する制御チップ、2次側電力回路を構成する半導体チップおよび前記1次側制御回路と前記2次側電力回路とを電気的に絶縁し且つ前記1次側制御回路と前記2次側電力回路との信号伝達機能を有する伝達回路を備える半導体装置と、前記半導体装置が搭載された基板と、を備え、前記基板は、導電部を有し、前記基板に設けられ且つ前記導電部に導通する第1接続端子を備え、少なくとも一部が前記基板の前記導電部によって構成され且つ前記半導体装置の前記1次側制御回路と前記第1接続端子とを電気的に導通させる第1導通経路を備える。
本開示の電力変換装置によれば、小型化を図ることができる。
本開示のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
以下、本開示の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
本開示における「第1」、「第2」、「第3」等の用語は、単にラベルとして用いたものであり、必ずしもそれらの対象物に順列を付することを意図していない。
<第1実施形態>
図1~図9は、本開示の第1実施形態に係る電力変換装置A1を示している。本実施形態の電力変換装置A1は、半導体装置B1、基板H、接続端子T1,T2,T3,T4,T5、複数の抵抗器Rおよび複数のコンデンサCを備える。電力変換装置A1は、たとえばパワー電源である電源E3からの直流電力を、モータM1を駆動するための三相交流電力に変換する。ただし、本開示の電力変換装置の用途や機能はなんら限定されない。
図1~図9は、本開示の第1実施形態に係る電力変換装置A1を示している。本実施形態の電力変換装置A1は、半導体装置B1、基板H、接続端子T1,T2,T3,T4,T5、複数の抵抗器Rおよび複数のコンデンサCを備える。電力変換装置A1は、たとえばパワー電源である電源E3からの直流電力を、モータM1を駆動するための三相交流電力に変換する。ただし、本開示の電力変換装置の用途や機能はなんら限定されない。
図1は、電力変換装置A1を示す平面図である。図2は、電力変換装置A1を示すシステム構成図である。図3は、電力変換装置A1を示す要部拡大平面図である。図4は、電力変換装置A1を示す要部拡大平面図である。図5は、電力変換装置A1を示す要部拡大平面図である。図6は、電力変換装置A1を示す要部拡大平面図である。図7は、図4のVII-VII線に沿う要部拡大断面図である。図8は、図4のVIII-VIII線に沿う要部拡大断面図である。図9は、図5のIX-IX線に沿う要部拡大断面図である。これらの図において、x方向は、本開示の第2方向に相当し、y方向は、本開示の第1方向に相当し、z方向は、本開示の厚さ方向に相当する。
<基板H>
基板Hには、半導体装置B1、複数の抵抗器Rおよび複数のコンデンサCが搭載されている。本実施形態の基板Hは、基材J、導電部Kおよび絶縁層Lを有する。基板Hは、本開示の第1基板に相当する。
基板Hには、半導体装置B1、複数の抵抗器Rおよび複数のコンデンサCが搭載されている。本実施形態の基板Hは、基材J、導電部Kおよび絶縁層Lを有する。基板Hは、本開示の第1基板に相当する。
基材Jは、絶縁性材料からなる板状部材である。基材Jの材質としては、たとえばガラスエポキシ樹脂が挙げられる。本実施形態の基材Jは、主面J11、裏面J12、第1面J13、第2面J14、第3面J15および第4面J16を有する。
主面J11は、z方向を向いている。裏面J12は、z方向において主面J11とは反対側を向いている。第1面J13は、z方向において主面J11と裏面J12との間に位置しており、図示された例においては、主面J11および裏面J12に繋がっている。第1面J13は、x方向を向いている。第2面J14は、z方向において主面J11と裏面J12との間に位置しており、図示された例においては、主面J11および裏面J12に繋がっている。第2面J14は、x方向において第1面J13とは反対側を向いている。第3面J15は、z方向において主面J11と裏面J12との間に位置しており、図示された例においては、主面J11および裏面J12に繋がっている。第3面J15は、y方向を向いている。第4面J16は、z方向において主面J11と裏面J12との間に位置しており、図示された例においては、主面J11および裏面J12に繋がっている。第4面J16は、y方向において第3面J15とは反対側を向いている。
導電部Kは、基材J上に配置されており、導電性材料からなる。導電部Kの材質としては、たとえばCu、Ni、Ti等が挙げられる。導電部Kは、たとえばめっきにより形成される。
本実施形態の導電部Kは、主面部K1、裏面部K2および複数の貫通部K3を含む。主面部K1は、基材Jの主面J11上に配置されている。裏面部K2は、基材Jの裏面J12上に配置されている。複数の貫通部K3は、各々が基材Jをz方向に貫通しており、主面部K1の一部と裏面部K2の一部とを導通させている。
貫通部K3は、複数の貫通部K31、複数の貫通部K32、複数の貫通部K33、複数の貫通部K34および複数の貫通部K39を含む。複数の貫通部K39は、複数の貫通部K391、複数の貫通部K392、複数の貫通部K393、複数の貫通部K394、複数の貫通部K395、複数の貫通部K396、複数の貫通部K397、複数の貫通部K398、複数の貫通部K399、複数の貫通部K39aを含む。
図4に示すように、複数の貫通部K391は、基材Jの第3面J15に沿って、x方向に配列されている。図7に示すように、貫通部K391は、基材Jをz方向に貫通しており、基材Jの主面J11および裏面J12に到達している。貫通部K391は、筒状であり、細長い部材を挿通させることが可能である。複数の貫通部K391の個数は特に限定されず、図示された例においては、9つの貫通部K391が設けられている。
図4に示すように、複数の貫通部K392は、基材Jの第3面J15に沿って、x方向に配列されている。複数の貫通部K392は、複数の貫通部K391に対してx方向に離間して配置されている。貫通部K392は、基材Jをz方向に貫通しており、基材Jの主面J11および裏面J12に到達している。貫通部K392は、筒状であり、細長い部材を挿通させることが可能である。複数の貫通部K392の個数は特に限定されず、図示された例においては、2つの貫通部K392が設けられている。
図4に示すように、複数の貫通部K393は、基材Jの第3面J15に沿って、x方向に配列されている。複数の貫通部K393は、複数の貫通部K392に対してx方向に離間して配置されている。貫通部K393は、基材Jをz方向に貫通しており、基材Jの主面J11および裏面J12に到達している。貫通部K393は、筒状であり、細長い部材を挿通させることが可能である。複数の貫通部K393の個数は特に限定されず、図示された例においては、2つの貫通部K393が設けられている。
図6に示すように、複数の貫通部K394は、基材Jの第1面J13に沿って、y方向に配列されている。貫通部K394は、基材Jをz方向に貫通しており、基材Jの主面J11および裏面J12に到達している。貫通部K394は、筒状であり、細長い部材を挿通させることが可能である。複数の貫通部K394の個数は特に限定されず、図示された例においては、2つの貫通部K394が設けられている。
図5に示すように、複数の貫通部K395は、基材Jの第4面J16に沿って、x方向に配列されている。貫通部K395は、基材Jをz方向に貫通しており、基材Jの主面J11および裏面J12に到達している。貫通部K395は、筒状であり、細長い部材を挿通させることが可能である。複数の貫通部K395の個数は特に限定されず、図示された例においては、3つの貫通部K395が設けられている。
図4に示すように、複数の貫通部K396は、複数の貫通部K391に対してy方向において第4面J16側に配置されており、x方向に配列されている。図7に示すように、貫通部K396は、基材Jをz方向に貫通しており、基材Jの主面J11および裏面J12に到達している。貫通部K396は、筒状であり、細長い部材を挿通させることが可能である。複数の貫通部K396の個数は特に限定されず、図示された例においては、10個の貫通部K396が設けられている。
図3に示すように、複数の貫通部K397は、複数の貫通部K396に対してx方向において第1面J13側に離間して配置されている。また、複数の貫通部K397は、複数の貫通部K396よりもy方向において第4面J16側に配置されている。複数の貫通部K397は、x方向に配列されている。貫通部K397は、基材Jをz方向に貫通しており、基材Jの主面J11および裏面J12に到達している。貫通部K397は、筒状であり、細長い部材を挿通させることが可能である。複数の貫通部K397の個数は特に限定されず、図示された例においては、8つの貫通部K397が設けられている。
図4に示すように、複数の貫通部K398は、複数の貫通部K396に対してx方向において第2面J14側に離間して配置されている。また、複数の貫通部K398は、複数の貫通部K396よりもy方向において第4面J16側に配置されている。複数の貫通部K398は、x方向に配列されている。貫通部K398は、基材Jをz方向に貫通しており、基材Jの主面J11および裏面J12に到達している。貫通部K398は、筒状であり、細長い部材を挿通させることが可能である。複数の貫通部K398の個数は特に限定されず、図示された例においては、3つの貫通部K398が設けられている。
図5に示すように、複数の貫通部K399は、複数の貫通部K395に対してx方向において第2面J14側に離間して配置されている。また、複数の貫通部K399は、複数の貫通部K395よりもy方向において第3面J15側に配置されている。複数の貫通部K399は、x方向に配列されている。貫通部K399は、基材Jをz方向に貫通しており、基材Jの主面J11および裏面J12に到達している。貫通部K399は、筒状であり、細長い部材を挿通させることが可能である。複数の貫通部K399の個数は特に限定されず、図示された例においては、3つの貫通部K399が設けられている。
図5および図6に示すように、複数の貫通部K39aは、複数の貫通部K399に対してx方向において第1面J13側に離間して配置されている。また、複数の貫通部K39aは、複数の貫通部K399とy方向において略同じ位置に配置されている。複数の貫通部K39aは、x方向に配列されている。貫通部K39aは、基材Jをz方向に貫通しており、基材Jの主面J11および裏面J12に到達している。貫通部K39aは、筒状であり、細長い部材を挿通させることが可能である。複数の貫通部K39aの個数は特に限定されず、図示された例においては、5つの貫通部K39aが設けられている。
本実施形態の主面部K1は、複数の主面配線K11、複数の主面配線K12、複数の主面配線K13、主面配線K14、主面配線K15、主面配線K16および複数の主面配線K17を含む。
本実施形態の裏面部K2は、複数の裏面配線K21、複数の裏面配線K22、複数の裏面配線K23および複数のパッド部K29を含む。
図4に示すように、複数の主面配線K11は、主面配線K111,K112,K113,K114,K115,K116,K117,K118,K119,K11a,K11b,K11c,K11d,K11e,K11f,K11g,K11h,K11iを含む。
図4および図7に示すように、主面配線K111は、貫通部K396に繋がっており、第3面J15に向かってy方向に延びている。主面配線K111は、1つの途切れた部分を含む。当該部分には、後述の電子部品が実装される。主面配線K11aは、y方向において主面配線K111に対して第3面J15側に離間して配置されている。主面配線K11aは、y方向に延びており、y方向視において主面配線K111と重なる。主面配線K11aは、貫通部K391と繋がっている。主面配線K11aは、1つの途切れた部分を含む。当該部分には、後述の電子部品が実装される。
図4に示すように、複数の裏面配線K21は、裏面配線K211,K212,K213,K214,K215,K216,K217を含む。図4および図7に示すように、裏面配線K211は、y方向に延びており、x方向において主面配線K111と重なる位置に設けられている。
図7に示す貫通部K31は、基材Jをz方向に貫通しており、基材Jの主面J11および裏面J12に到達している。この貫通部K31は、主面配線K111および裏面配線K211の双方に繋がっている。主面配線K111は、貫通部K31からy方向において第3面J15側に延びる部分を有する。
図7に示す貫通部K32は、基材Jをz方向に貫通しており、基材Jの主面J11および裏面J12に到達している。この貫通部K32は、主面配線K11aおよび裏面配線K211の双方に繋がっている。
図4に示すように、主面配線K112は、x方向において主面配線K111に対して第2面J14側に配置されている。主面配線K112は、1つの貫通部K396に繋がっており、第3面J15に向かってy方向に延びている。主面配線K112は、1つの途切れた部分を含む。当該部分には、後述の電子部品が実装される。主面配線K11bは、y方向において主面配線K112に対して第3面J15側に離間して配置されている。主面配線K11bは、y方向に延びており、y方向視において主面配線K112と重なる。主面配線K11bは、1つの貫通部K391と繋がっている。主面配線K11bは、1つの途切れた部分を含む。当該部分には、後述の電子部品が実装される。
図4に示すように、裏面配線K212は、y方向に延びており、x方向において主面配線K112と重なる位置に設けられている。
1つの貫通部K31は、主面配線K112および裏面配線K212の双方に繋がっている。主面配線K112は、貫通部K31からy方向において第3面J15側に延びる部分を有する。1つの貫通部K32は、主面配線K11bおよび裏面配線K212の双方に繋がっている。
図4に示すように、主面配線K113は、x方向において主面配線K112に対して第2面J14側に配置されている。主面配線K113は、1つの貫通部K396に繋がっており、第3面J15に向かってy方向に延びている。主面配線K113は、1つの途切れた部分を含む。当該部分には、後述の電子部品が実装される。主面配線K11cは、y方向において主面配線K113に対して第3面J15側に離間して配置されている。主面配線K11cは、y方向に延びており、y方向視において主面配線K113と重なる。主面配線K11cは、1つの貫通部K391と繋がっている。主面配線K11cは、1つの途切れた部分を含む。当該部分には、後述の電子部品が実装される。
図4に示すように、裏面配線K213は、y方向に延びており、x方向において主面配線K113と重なる位置に設けられている。
1つの貫通部K31は、主面配線K113および裏面配線K213の双方に繋がっている。主面配線K113は、貫通部K31からy方向において第3面J15側に延びる部分を有する。1つの貫通部K32は、主面配線K11cおよび裏面配線K213の双方に繋がっている。
図4に示すように、主面配線K114は、x方向において主面配線K113に対して第2面J14側に配置されている。主面配線K114は、1つの貫通部K396に繋がっており、第3面J15に向かってy方向に延びている。主面配線K114は、1つの途切れた部分を含む。当該部分には、後述の電子部品が実装される。主面配線K11dは、y方向において主面配線K114に対して第3面J15側に離間して配置されている。主面配線K11dは、y方向に延びており、y方向視において主面配線K114と重なる。主面配線K11dは、1つの貫通部K391と繋がっている。主面配線K11dは、1つの途切れた部分を含む。当該部分には、後述の電子部品が実装される。
図4に示すように、裏面配線K214は、y方向に延びており、x方向において主面配線K114と重なる位置に設けられている。
1つの貫通部K31は、主面配線K114および裏面配線K214の双方に繋がっている。主面配線K114は、貫通部K31からy方向において第3面J15側に延びる部分を有する。1つの貫通部K32は、主面配線K11dおよび裏面配線K214の双方に繋がっている。
図4に示すように、主面配線K115は、x方向において主面配線K114に対して第2面J14側に配置されている。主面配線K115は、1つの貫通部K396に繋がっており、第3面J15に向かってy方向に延びている。主面配線K115は、1つの途切れた部分を含む。当該部分には、後述の電子部品が実装される。主面配線K11eは、y方向において主面配線K115に対して第3面J15側に離間して配置されている。主面配線K11eは、y方向に延びており、y方向視において主面配線K115と重なる。主面配線K11eは、1つの貫通部K391と繋がっている。主面配線K11eは、1つの途切れた部分を含む。当該部分には、後述の電子部品が実装される。
図4に示すように、裏面配線K215は、y方向に延びており、x方向において主面配線K115と重なる位置に設けられている。
1つの貫通部K31は、主面配線K115および裏面配線K215の双方に繋がっている。主面配線K115は、貫通部K31からy方向において第3面J15側に延びる部分を有する。1つの貫通部K32は、主面配線K11eおよび裏面配線K215の双方に繋がっている。
図4に示すように、主面配線K116は、x方向において主面配線K115に対して第2面J14側に配置されている。主面配線K116は、1つの貫通部K396に繋がっており、第3面J15に向かってy方向に延びている。主面配線K116は、1つの途切れた部分を含む。当該部分には、後述の電子部品が実装される。主面配線K11fは、y方向において主面配線K116に対して第3面J15側に離間して配置されている。主面配線K11fは、y方向に延びており、y方向視において主面配線K116と重なる。主面配線K11fは、1つの貫通部K391と繋がっている。主面配線K11fは、1つの途切れた部分を含む。当該部分には、後述の電子部品が実装される。
図4に示すように、裏面配線K216は、y方向に延びており、x方向において主面配線K116と重なる位置に設けられている。
1つの貫通部K31は、主面配線K116および裏面配線K216の双方に繋がっている。主面配線K116は、貫通部K31からy方向において第3面J15側に延びる部分を有する。1つの貫通部K32は、主面配線K11fおよび裏面配線K216の双方に繋がっている。
図4に示すように、主面配線K117は、x方向において主面配線K116に対して第2面J14側に配置されている。主面配線K117は、y方向において1つの貫通部K396から第3面J15側に配置されており、y方向に延びている。主面配線K117は、1つの貫通部K391と繋がっている。
図4に示すように、主面配線K118は、x方向において主面配線K117に対して第2面J14側に配置されている。主面配線K118は、1つの貫通部K396に繋がっており、y方向に延びている。主面配線K118は、1つの貫通部K391と繋がっている。
図4に示すように、主面配線K119は、x方向において主面配線K118に対して第2面J14側に配置されている。主面配線K119は、1つの貫通部K396に繋がっており、y方向に延びている。主面配線K119は、1つの貫通部K391と繋がっている。
図4に示すように、主面配線K11gは、主面配線K111,K112,K113,K114,K115,K116のy方向における第3面J15側の端部に繋がっており、x方向に延びている。主面配線K11gは、さらに、主面配線K117に繋がっている。
図4に示すように、主面配線K11hは、主面配線K119のy方向中途部分に繋がっている。主面配線K11hは、x方向において主面配線K119から第2面J14側に延びる部分と、y方向において第3面J15に向かって延びる部分とを有する。主面配線K11hは、1つの貫通部K392に繋がっている。
図4に示すように、主面配線K11iは、x方向において主面配線K119に対して第2面J14側に配置されている。主面配線K11iは、1つの貫通部K396に繋がっている。主面配線K11iは、貫通部K396からy方向において第3面J15側に延びる部分と、x方向において第2面J14側に延びる部分と、y方向において第3面J15側に延びる部分とを有する。主面配線K11iは、1つの貫通部K392に繋がっている。
裏面配線K217は、x方向に延びており、z方向視において主面配線K117,K118,K119,K11iと重なっている。また、裏面配線K217は、x方向視において主面配線K11gと重なっている。
図4に示すように、裏面配線K217は、2つの貫通部K33に繋がっている。一方の貫通部K33は、主面配線K117および裏面配線K217に繋がっている。他方の貫通部K33は、主面配線K11iおよび裏面配線K217に繋がっている。
図3に示すように、複数の主面配線K12は、主面配線K121,K122,K123,K124,K125,K126を含む。
主面配線K121は、図3に示すように、1つの貫通部K397に繋がっており、y方向において第3面J15側に延びる部分と、x方向において第1面J13側に延びる部分とを有する。
主面配線K122は、図3に示すように、x方向において主面配線K121に対して第2面J14側に配置されている。主面配線K122は、1つの貫通部K397に繋がっており、y方向において第3面J15側に延びる部分と、x方向において第1面J13側に延びる部分とを有する。
主面配線K123は、図3に示すように、x方向において主面配線K122に対して第2面J14側に配置されている。主面配線K123は、1つの貫通部K397に繋がっており、y方向において第3面J15側に延びている。
主面配線K124は、図3に示すように、x方向において主面配線K123に対して第2面J14側に配置されている。主面配線K124は、1つの貫通部K397に繋がっており、y方向において第3面J15側に延びている。
主面配線K125は、図3に示すように、x方向において主面配線K124に対して第2面J14側に配置されている。主面配線K125は、1つの貫通部K397に繋がっており、y方向において第3面J15側に延びている。
主面配線K126は、図3に示すように、x方向において主面配線K125に対して第2面J14側に配置されている。主面配線K126は、1つの貫通部K397に繋がっており、y方向において第3面J15側に延びている。
図4に示すように、複数の主面配線K13は、主面配線K131,K132を含む。
主面配線K131は、図4に示すように、x方向において主面配線K11iに対して第2面J14側に配置されている。主面配線K131は、1つの貫通部K398に繋がっている。主面配線K131は、y方向に延びており、1つの貫通部K393と繋がっている。
主面配線K132は、図4に示すように、x方向において主面配線K131に対して第2面J14側に配置されている。主面配線K132は、1つの貫通部K398に繋がっている。主面配線K132は、y方向に延びており、1つの貫通部K393と繋がっている。
図4、図5および図6に示すように、複数の主面配線K14は、第1部K141、第2部K142、第3部K143および第4部K144を含む。
第1部K141は、主面配線K13の主面配線K132に対してx方向における第2面J14側に繋がっている。第1部K141のy方向寸法である寸法y141は、たとえば主面配線K11gのy方向寸法であるy11gよりも大きい。また、第1部K141は、x方向視において複数の貫通部K396と重なる。第1部K141のx方向寸法である寸法x141は、寸法y141よりも大きい。図示された例においては、第1部K141は、矩形状である。
第2部K142は、第1部K141に対してy方向における第4面J16側に繋がっている。また、第2部K142は、第1部K141のx方向における第2面J14側の部分に繋がっている。第1部K141は、第1部K141からy方向に沿って第4面J16側に延びている。第2部K142のx方向寸法である寸法x142は、寸法x141よりも小さい。また、寸法x142は、主面配線K111のx方向寸法である寸法x111よりも大きい。
第3部K143は、第2部K142に対してy方向における第4面J16側に繋がっている。第3部K143のx方向寸法である寸法x143は、寸法x141よりも大きい。また、第3部K143のy方向寸法である寸法y143は、寸法y141よりも大きい。第3部K143は、y方向視において3つの貫通部K399と重なる。図示された例においては、第3部K143は、矩形状である。
第4部K144は、第3部K143に対してx方向における第1面J13側に繋がっている。第4部K144は、第4面J16に沿ってx方向に延びており、2つの貫通部K394のうちy方向において第4面J16側に位置するものに繋がっている。第4部K144のy方向寸法である寸法y144は、寸法y方向143よりも小さい。また、寸法y144は、寸法y11gよりも大きい。
図4および図5に示すように、複数の主面配線K15は、第1部K151、第2部K152、第3部K153、第4部K154および第5部K155を有する。
第1部K151は、主面配線K14の第1部K141に対してy方向における第4面J16側に繋がっている。第1部K151は、第2部K142に対してx方向における第1面J13側に離間して配置されている。第1部K151は、第1部K141からy方向に沿って第4面J16側に延びる部分と、当該部分のy方向端部からx方向における第1面J13側に延びる部分とを有する。第1部K151のy方向に延びる部分のx方向寸法である寸法x151は、寸法x142よりも小さい。第1部K151のy方向に延びる部分は、2つの途切れた部分を含む。当該部分には、後述の電子部品が実装される。第1部K151のx方向に延びる部分のy方向寸法である寸法y151は、寸法y143よりも小さい。また、寸法y151は、寸法y11gよりも大きい。
第2部K152は、3つの貫通部K398のうちx方向において最も第1面J13側に位置するものに繋がっている。第2部K152は、当該貫通部K398からy方向における第4面J16側に延びる部分と、当該部分からx方向における第2面J14側に延びて第1部K151に繋がる部分とを有する。
第3部K153は、第1部K151のx方向に延びる部分の第1面J13側の端部に繋がり、y方向における第3面J15側に延びている。第3部K153は、3つの貫通部K399のうちx方向において最も第1面J13に位置するものに繋がっている。
第4部K154は、第1部K151のx方向に延びる部分に繋がっている。第4部K154は、第3部K153に対してx方向における第2面J14に離間している。第4部K154は、第1部K151のx方向に延びる部分からy方向における第3面J15側に延びている。第4部K154は、3つの貫通部K399のうちx方向において中央に位置するものに繋がっている。
第5部K155は、第1部K151のx方向に延びる部分に繋がっている。第5部K155は、第4部K154に対してx方向における第2面J14に離間している。第5部K155は、第1部K151のx方向に延びる部分からy方向における第3面J15側に延びている。第4部K154は、3つの貫通部K399のうちx方向において最も第2面J14側に位置するものに繋がっている。
複数の裏面配線K22は、図4に示すように、裏面配線K221および裏面配線K222を有する。
裏面配線K221は、複数の貫通部K397のうちx方向において第2面J14側から2番目に位置するものに繋がっている。裏面配線K221は、当該貫通部K397からy方向における第4面J16側に延びる部分と、当該部分からx方向における第2面J14側に延びる部分と、当該部分からy方向における第3面J15側に延びて3つの貫通部K398のうちx方向において最も第2面J14側に位置するものに繋がる部分とを有する。図4および図8に示すように、裏面配線K221は、z方向視において主面配線K15の第2部K152に重なっている。
裏面配線K222は、複数の貫通部K397のうちx方向において最も第2面J14側に位置するものに繋がっている。裏面配線K222は、当該貫通部K397からy方向における第4面J16側に延びる部分と、当該部分からx方向における第2面J14側に延びる部分と、当該部分からy方向における第3面J15側に延びて3つの貫通部K398のうちx方向において中央に位置するものに繋がる部分とを有する。図4および図8に示すように、裏面配線K222は、z方向視において主面配線K15の第2部K152に重なっている。
主面配線K16は、図4に示すように、主面配線K161を含む。主面配線K161は、2つの貫通部K394のうちy方向において第3面J15側に位置するものに繋がっている。主面配線K161は、当該貫通部K394からx方向において第2面J14側に延びる部分と、当該部分からy方向において第3面J15側に延びて2つの貫通部K39aのうちx方向において第2面J14側に位置するものに繋がる部分とを有する。主面配線K161のうちx方向に延びる部分のy方向寸法である寸法y161は、寸法y144と略同じである。
複数の主面配線K17は、図5に示すように、主面配線K171、主面配線K172および主面配線K173を含む。
図5および図9に示すように、主面配線K171は、複数の貫通部K39aのうちx方向において第2面J14側から3番目に位置するものに繋がっており、第4面J16に向かってy方向に延びている。主面配線K171のx方向寸法である寸法x171は、寸法x111よりも大きい。
図5に示すように、複数の裏面配線K23は、裏面配線K231,K232,K233を含む。図5および図9に示すように、裏面配線K231は、y方向に延びており、x方向において主面配線K171と重なる位置に設けられている。裏面配線K231は、3つの貫通部K395のうちx方向において最も第1面J13側に位置するものに繋がっている。また、裏面配線K231の端部は、主面配線K171の端部とz方向視において重なっている。
図5および図9に示す複数の貫通部K34は、基材Jをz方向に貫通しており、基材Jの主面J11および裏面J12に到達している。これらの貫通部K34は、主面配線K171および裏面配線K231の双方に繋がっている。複数の貫通部K34の個数は特に限定されず、3つ以上であってもよい。また、複数の貫通部K34は、y方向に1列に並んだものに限定されず、たとえば複数列に並んだものであってもよい。
図5に示すように、主面配線K172は、複数の貫通部K39aのうちx方向において第2面J14側から2番目に位置するものに繋がっており、第4面J16に向かってy方向に延びている。
図5に示すように、裏面配線K232は、y方向に延びており、x方向において主面配線K172と重なる位置に設けられている。裏面配線K232は、3つの貫通部K395のうちx方向において中央に位置するものに繋がっている。また、裏面配線K232の端部は、主面配線K172の端部とz方向視において重なっている。
図5に示すように、2つの貫通部K34は、主面配線K172および裏面配線K232の双方に繋がっている。複数の貫通部K34の個数は特に限定されず、3つ以上であってもよい。また、複数の貫通部K34は、y方向に1列に並んだものに限定されず、たとえば複数列に並んだものであってもよい。
図5に示すように、主面配線K173は、複数の貫通部K39aのうちx方向において最も第2面J14側に位置するものに繋がっており、第4面J16に向かってy方向に延びている。
図5に示すように、裏面配線K233は、y方向に延びており、x方向において主面配線K173と重なる位置に設けられている。裏面配線K233は、3つの貫通部K395のうちx方向において最も第2面J14位置するものに繋がっている。また、裏面配線K233の端部は、主面配線K173の端部とz方向視において重なっている。
図5に示すように、2つの貫通部K34は、主面配線K173および裏面配線K233の双方に繋がっている。複数の貫通部K34の個数は特に限定されず、3つ以上であってもよい。また、複数の貫通部K34は、y方向に1列に並んだものに限定されず、たとえば複数列に並んだものであってもよい。
絶縁層Lは、導電部Kの一部を覆い、他の部分を露出させている。絶縁層Lは、たとえばレジスト膜からなる。図1および図3~図6においては、絶縁層Lを省略している。
図7~図9に示すように、本実施形態の絶縁層Lは、第1面部L1および第2面部L2を含む。第1面部L1は、基材Jの主面J11上に配置されており、導電部Kの主面部K1を部分的に覆っている。第2面部L2は、裏面J12上に配置されており、導電部Kの裏面部K2を部分的に覆っている。
<接続端子T1,T2,T3,T4,T5>
接続端子T1,T2,T3,T4,T5は、基板Hに取り付けられており、各々が導電部Kに導通している。
接続端子T1,T2,T3,T4,T5は、基板Hに取り付けられており、各々が導電部Kに導通している。
図1、図4および図7に示すように、接続端子T1は、基材Jの第3面J15に沿って配置されており、図示された例においては、z方向視において第3面J15と重なっている。接続端子T1は、基材Jの主面J11側から複数の貫通部K391に端子ピンが挿通されており、複数のパッド部K291にはんだ等によって導通接合されている。図示された例においては、接続端子T1は、主面配線K11a,K11b,K11c,K11d,K11e,K11f,K118,K119に接続されている。図1に示すように、接続端子T1は、電力変換装置A1外に設けられた例えばマイクロコントローラユニットP1に接続される。接続端子T1は、本開示の第1接続端子に相当する。
図1および図4に示すように、接続端子T2は、基材Jの第3面J15に沿って配置されており、図示された例においては、z方向視において第3面J15と重なっている。また、接続端子T2は、接続端子T1に対してx方向において第2面J14側に離間して配置されている。接続端子T2は、基材Jの主面J11側から複数の貫通部K392に端子ピンが挿通されており、複数のパッド部K292にはんだ等によって導通接合されている。図示された例においては、接続端子T2は、主面配線K11h,K11iに接続されている。図1に示すように、接続端子T2は、電力変換装置A1外に設けられた例えば電源E1に接続される。電源E1は、たとえば5Vの直流電源であり、1次側制御回路を駆動するための電源である。
図1および図4に示すように、接続端子T3は、基材Jの第3面J15に沿って配置されており、図示された例においては、z方向視において第3面J15と重なっている。また、接続端子T3は、接続端子T2に対してx方向において第2面J14側に離間して配置されている。接続端子T3は、基材Jの主面J11側から複数の貫通部K393に端子ピンが挿通されており、複数のパッド部K293にはんだ等によって導通接合されている。図示された例においては、接続端子T3は、主面配線K131,K132に接続されている。図1に示すように、接続端子T3は、電力変換装置A1外に設けられた例えば電源E2に接続される。電源E2は、たとえば15Vの直流電源であり、2次側電力回路を制御するための電源である。
図1および図6に示すように、接続端子T4は、基材Jの第1面J13に沿って配置されており、図示された例においては、z方向視において第1面J13と重なっている。接続端子T4は、基材Jの主面J11側から複数の貫通部K394に端子ピンが挿通されており、複数のパッド部K294にはんだ等によって導通接合されている。図示された例においては、接続端子T4は、第4部K144および主面配線K161に接続されている。図1に示すように、接続端子T3は、電力変換装置A1外に設けられた例えば電源E3に接続される。電源E3は、たとえば600Vの直流電源であり、2次側電力回路のインバータ電源である。
図1および図5に示すように、接続端子T5は、基材Jの第4面J16に沿って配置されており、図示された例においては、z方向視において第4面J16と重なっている。接続端子T5は、基材Jの主面J11側から複数の貫通部K394に端子ピンが挿通されており、複数のパッド部K295にはんだ等によって導通接合されている。図示された例においては、接続端子T5は、裏面配線K231,K232,K233に接続されている。図1に示すように、接続端子T5は、電力変換装置A1外に設けられた例えばモータM1に接続される。モータM1は、たとえば電力変換装置A1が電力を供給する対象であり、一例としては三相交流モータが挙げられる。接続端子T5は、本開示の第2接続端子に相当する。
<複数の抵抗器Rおよび複数のコンデンサC>
複数の抵抗器Rおよび複数のコンデンサCは、基板Hに実装されており、半導体装置B1とともに、図2に示す電力変換装置A1の回路を構成している。なお、図示された電力変換装置A1における複数の抵抗器Rおよび複数のコンデンサCの個数および配置等は一例であり、これに限定されない。図示された複数の抵抗器Rおよび複数のコンデンサCの他に、抵抗器やコンデンサが用いられていてもよいし、抵抗器やコンデンサとは異なる種類の電子部品が用いられていてもよい。以降の説明においては、複数の抵抗器Rおよび複数のコンデンサCに適宜数字を加えた符号によって個体を区別する。
複数の抵抗器Rおよび複数のコンデンサCは、基板Hに実装されており、半導体装置B1とともに、図2に示す電力変換装置A1の回路を構成している。なお、図示された電力変換装置A1における複数の抵抗器Rおよび複数のコンデンサCの個数および配置等は一例であり、これに限定されない。図示された複数の抵抗器Rおよび複数のコンデンサCの他に、抵抗器やコンデンサが用いられていてもよいし、抵抗器やコンデンサとは異なる種類の電子部品が用いられていてもよい。以降の説明においては、複数の抵抗器Rおよび複数のコンデンサCに適宜数字を加えた符号によって個体を区別する。
図1、図2および図4に示すように、第1部K151に抵抗器R1およびコンデンサC1が実装されている。抵抗器R1は、第1部K151の2つの途切れた部分のうちy方向において第4面J16側に位置する部分に実装されている。また、抵抗器R1は、第1部K151と第2部K152との接続部分に対して第1部K141とは反対側に配置されている。抵抗器R1は、第1部K151のうちy方向に延びる部分の中心よりもy方向において第3面J15側に配置されている。コンデンサC1は、第1部K151の2つの途切れた部分のうち第2部K152と第1部K141との間に位置するものに実装されている。
図4および図7に示すように、主面配線K111には、コンデンサC21が実装されている。コンデンサC21は、主面配線K111の途切れた部分に実装されている。また、コンデンサC21は、主面配線K111に繋がる貫通部K31と主面配線K11gとの間に実装されている。抵抗器R21は、主面配線K11aの途切れた部分に実装されている。また、抵抗器R21は、主面配線K11aに繋がる貫通部K32と貫通部K391との間に実装されている。
図4に示すように、主面配線K112には、コンデンサC22が実装されている。コンデンサC22は、主面配線K112の途切れた部分に実装されている。また、コンデンサC22は、主面配線K112に繋がる貫通部K31と主面配線K11gとの間に実装されている。抵抗器R22は、主面配線K11bの途切れた部分に実装されている。また、抵抗器R22は、主面配線K11bに繋がる貫通部K32と貫通部K391との間に実装されている。
図4に示すように、主面配線K113には、コンデンサC23が実装されている。コンデンサC23は、主面配線K113の途切れた部分に実装されている。また、コンデンサC23は、主面配線K113に繋がる貫通部K31と主面配線K11gとの間に実装されている。抵抗器R23は、主面配線K11cの途切れた部分に実装されている。また、抵抗器R23は、主面配線K11cに繋がる貫通部K32と貫通部K391との間に実装されている。
図4に示すように、主面配線K114には、コンデンサC24が実装されている。コンデンサC24は、主面配線K114の途切れた部分に実装されている。また、コンデンサC24は、主面配線K114に繋がる貫通部K31と主面配線K11gとの間に実装されている。抵抗器R24は、主面配線K11dの途切れた部分に実装されている。また、抵抗器R24は、主面配線K11dに繋がる貫通部K32と貫通部K391との間に実装されている。
図4に示すように、主面配線K115には、コンデンサC25が実装されている。コンデンサC25は、主面配線K115の途切れた部分に実装されている。また、コンデンサC25は、主面配線K115に繋がる貫通部K31と主面配線K11gとの間に実装されている。抵抗器R25は、主面配線K11eの途切れた部分に実装されている。また、抵抗器R25は、主面配線K11eに繋がる貫通部K32と貫通部K391との間に実装されている。
図4に示すように、主面配線K116には、コンデンサC26が実装されている。コンデンサC26は、主面配線K116の途切れた部分に実装されている。また、コンデンサC26は、主面配線K116に繋がる貫通部K31と主面配線K11gとの間に実装されている。抵抗器R26は、主面配線K11fの途切れた部分に実装されている。また、抵抗器R26は、主面配線K11fに繋がる貫通部K32と貫通部K391との間に実装されている。
コンデンサC21,C22,C23,C24,C25,C26は、主面配線K11gに対してそれぞれ直列に接続されている。これらのコンデンサC21,C22,C23,C24,C25,C26は、本開示の第1コンデンサに相当する。また、主面配線K11gは、本開示の第2主面配線に相当する。
図4に示すように、抵抗器R3は、主面配線K118および主面配線K119に実装されている。
図4に示すように、コンデンサC3は、主面配線K119および主面配線K11iに実装されている。コンデンサC3は、たとえば電解コンデンサである。
図5に示すように、抵抗器R4は、主面配線K14の第3部K143と第1部K151とに実装されている。抵抗器R4は、複数の貫通部K399に対してy方向において第4面J16側に位置している。
図4に示すように、コンデンサC41は、主面配線K117および主面配線K118に実装されている。コンデンサC42は、主面配線K119および主面配線K11iに実装されている。コンデンサC42は、y方向において抵抗器R3とコンデンサC3との間に位置している。
図3に示すように、コンデンサC51は、主面配線K121と主面配線K122とに実装されている。コンデンサC54は、主面配線K121と主面配線K122とに実装されている。コンデンサC54は、コンデンサC51と貫通部K397との間に実装されている。コンデンサC51は、コンデンサC54よりも静電容量が大きく、z方向視においてコンデンサC54よりも大きい。コンデンサC51は、たとえば電解コンデンサである。
図3に示すように、コンデンサC52は、主面配線K123と主面配線K124とに実装されている。コンデンサC55は、主面配線K123と主面配線K124とに実装されている。コンデンサC55は、コンデンサC52と貫通部K397との間に実装されている。コンデンサC52は、コンデンサC55よりも静電容量が大きく、z方向視においてコンデンサC55よりも大きい。コンデンサC52は、たとえば電解コンデンサである。
図3に示すように、コンデンサC53は、主面配線K125と主面配線K126とに実装されている。コンデンサC56は、主面配線K125と主面配線K126とに実装されている。コンデンサC56は、コンデンサC53と貫通部K397との間に実装されている。コンデンサC53は、コンデンサC56よりも静電容量が大きく、z方向視においてコンデンサC56よりも大きい。コンデンサC53は、たとえば電解コンデンサである。
図4に示すように、コンデンサC61は、主面配線K131と主面配線K132とに実装されている。図示された例においては、コンデンサC61は、z方向視において第1部K141の一部と重なる。コンデンサC62は、主面配線K131と主面配線K132とに実装されている。コンデンサC62は、コンデンサC61と貫通部K398との間に実装されている。コンデンサC61は、コンデンサC62よりも静電容量が大きく、z方向視においてコンデンサC62よりも大きい。
図6に示すように、コンデンサC71は、主面配線K14の第4部K144と主面配線K161のうちx方向に延びる部分とに実装されている。コンデンサC72は、主面配線K14の第4部K144と主面配線K161のうちx方向に延びる部分とに実装されている。コンデンサC72は、コンデンサC71に対してx方向において第2面J14側に実装されている。コンデンサC71は、コンデンサC72よりも静電容量が大きく、z方向視においてコンデンサC72よりも大きい。コンデンサC71は、たとえば電解コンデンサである。
<半導体装置B1>
図1に示すように、半導体装置B1は、リード1A,1B,1C,1D,1E,1F,1Gおよびリード2A,2B,2C,2D,2E,2F,2G,2H,2I,2J,2K,2L,2M,2N,2O,2P,2Q,2R,2S,2T,2Uを有する。これらの詳細は、後述する。
図1に示すように、半導体装置B1は、リード1A,1B,1C,1D,1E,1F,1Gおよびリード2A,2B,2C,2D,2E,2F,2G,2H,2I,2J,2K,2L,2M,2N,2O,2P,2Q,2R,2S,2T,2Uを有する。これらの詳細は、後述する。
図5および図6に示すように、リード1A,1B,1C,1Dは、複数の貫通部K39aに接続されている。これにより、リード1Aは、主面配線K161に導通している。リード1Bは、主面配線K171に導通している。リード1Cは、主面配線K172に導通している。リード1Dは、主面配線K173に導通している。
図5に示すように、リード1E,1F,1Gは、複数の貫通部K399に接続されている。これにより、リード1Eは、第3部K153に導通している。リード1Fは、第4部K154に導通している。リード1Gは、第5部K155に導通している。
図3に示すように、リード2A,2B,2C,2D,2E,2F,2G,2Hは、複数の貫通部K397に接続されている。これにより、リード2Aは、主面配線K121に導通している。リード2Bは、主面配線K122に導通している。リード2Cは、主面配線K123に導通している。リード2Dは、主面配線K124に導通している。リード2Eは、主面配線K125に導通している。リード2Fは、主面配線K126に導通している。リード2Gは、裏面配線K221に導通している。リード2Hは、裏面配線K222に導通している。
図4に示すように、リード2I,2J,2K,2L,2M,2N,2O,2P,2Q,2Rは、複数の貫通部K396に接続されている。これにより、リード2Iは、K111に導通している。リード2Jは、K112に導通している。リード2Kは、K113に導通している。リード2Lは、K114に導通している。リード2Mは、K115に導通している。リード2Nは、K116に導通している。リード2Pは、K117に導通している。リード2Qは、K119に導通している。リード2Rは、K11iに導通している。
図4に示すように、リード2S,2T,2Uは、複数の貫通部K398に接続されている。これにより、リード2Sは、第2部K152に導通している。リード2Tは、裏面配線K222に導通している。リード2Uは、裏面配線K221に導通している。
図7に示すように、電力変換装置A1には、リード2Iと接続端子T1とを導通させる導通経路D1が構成されている。導通経路D1は、本開示における第1導通経路に相当する。図示された例においては、導通経路D1は、リード2I側から、はんだK49、パッド部K296、貫通部K396、主面配線K111、貫通部K31、裏面配線K211、貫通部K32、抵抗器R21、主面配線K11a、貫通部K391、パッド部K291およびはんだK49によって構成されている。この導通経路D1は、図4から理解されるように、y方向に沿った形状である。
また、図4に示すように、電力変換装置A1においては、図7を参照して説明した導通経路D1と同様に、以下に述べる複数の導通経路D1が構成されている。すなわち、はんだK49、パッド部K296、貫通部K396、主面配線K112、貫通部K31、裏面配線K212、貫通部K32、抵抗器R22、主面配線K11b、貫通部K396、パッド部K296およびはんだK49によって、導通経路D1が構成されている。また、はんだK49、パッド部K296、貫通部K396、主面配線K113、貫通部K31、裏面配線K213、貫通部K32、抵抗器R23、主面配線K11c、貫通部K396、パッド部K296およびはんだK49によって、導通経路D1が構成されている。また、はんだK49、パッド部K296、貫通部K396、主面配線K114、貫通部K31、裏面配線K214、貫通部K32、抵抗器R24、主面配線K11d、貫通部K396、パッド部K296およびはんだK49によって、導通経路D1が構成されている。また、はんだK49、パッド部K296、貫通部K396、主面配線K115、貫通部K31、裏面配線K215、貫通部K32、抵抗器R25、主面配線K11e、貫通部K396、パッド部K296およびはんだK49によって、導通経路D1が構成されている。また、はんだK49、パッド部K296、貫通部K396、主面配線K116、貫通部K31、裏面配線K216、貫通部K32、抵抗器R26、主面配線K11f、貫通部K396、パッド部K296およびはんだK49によって、導通経路D1が構成されている。また、はんだK49、パッド部K296、貫通部K396、主面配線K118、貫通部K396、パッド部K296およびはんだK49によって、導通経路D1が構成されている。また、はんだK49、パッド部K296、貫通部K396、主面配線K119、貫通部K396、パッド部K296およびはんだK49によって、導通経路D1が構成されている。
これらの複数の導通経路D1は、各々がy方向に沿った形状であり、x方向に配列されている。
主面配線K111,K112,K113,K114,K115,K116は、本開示の第1主面配線に相当する。裏面配線K211,K212,K213,K214,K215,K216は、本開示の第1裏面配線に相当する。貫通部K31は、本開示の第1貫通部に相当する。抵抗器R21,R22,R23,R24,R25,R26は、本開示の第1抵抗に相当する。
図9に示すように、電力変換装置A1には、リード1Bと接続端子T5とを導通させる導通経路D2が構成されている。導通経路D2は、本開示の第2導通経路に相当する。図示された例においては、導通経路D2は、リード1B側から、はんだK49、パッド部K29a、貫通部K39a、主面配線K171、複数の貫通部K34、裏面配線K231、貫通部K395、パッド部K295およびはんだK49によって構成されている。図示された例においては、この導通経路D2は、図5から理解されるように、y方向に沿った形状であるが、これに限定されるものではない。
また、図5に示すように、電力変換装置A1においては、図9を参照して説明した導通経路D2と同様に、以下に述べる複数の導通経路D2が構成されている。すなわち、はんだK49、パッド部K29a、貫通部K39a、主面配線K172、複数の貫通部K34、裏面配線K231、貫通部K395、パッド部K295およびはんだK49によって導通経路D2が構成されている。また、はんだK49、パッド部K29a、貫通部K39a、主面配線K173、複数の貫通部K34、裏面配線K231、貫通部K395、パッド部K295およびはんだK49によって導通経路D2が構成されている。
これらの複数の導通経路D2は、各々がy方向に沿った形状であり、x方向に配列されているが、これらの形状は、特に限定されない。
主面配線K171,K172,K173は、本開示の第3主面配線に相当する。裏面配線K231,K232,K233は、本開示の第2裏面配線に相当する。貫通部K34は、本開示の第2貫通部に相当する。
図10~図17を参照して、半導体装置B1について説明する。本実施形態の半導体装置B1は、複数のリード1、複数のリード2、基板3、複数の半導体チップ4、ダイオード41、複数の制御チップ4、伝達回路チップ4I、1次側回路チップ4J、複数のダイオード49、導電部5、複数の接合部6、複数の第1ワイヤ91、複数の第2ワイヤ92、複数の第3ワイヤ93、複数の第4ワイヤ94、複数の第5ワイヤ95、複数の第6ワイヤ96、複数の第7ワイヤ97および封止樹脂7を備えている。
図10は、半導体装置B1を示す斜視図である。図11は、半導体装置B1を示す平面図である。図12は、半導体装置B1を示す底面図である。図13は、半導体装置B1を示す側面図である。図14は、半導体装置B1を示す要部平面図である。図15は、図14のXV-XV線に沿う断面図である。図16は、図14のXVI-XVI線に沿う断面図である。図17は、半導体装置B1の電気的構成を模式的に示す回路図である。
<基板3>
基板3の材質は特に限定されない。基板3の材質としては、たとえば、樹脂7の材質よりも熱伝導率が高い材質が好ましい。基板3の材質としては、たとえばアルミナ(Al2O3)窒化珪素(SiN)、窒化アルミ(AlN)、ジルコニア入りアルミナ等のセラミックが例示される。基板3の厚さは特に限定されず、たとえば0.1mm~1.0mm程度である。基板3は、本開示の第2基板に相当する。
基板3の材質は特に限定されない。基板3の材質としては、たとえば、樹脂7の材質よりも熱伝導率が高い材質が好ましい。基板3の材質としては、たとえばアルミナ(Al2O3)窒化珪素(SiN)、窒化アルミ(AlN)、ジルコニア入りアルミナ等のセラミックが例示される。基板3の厚さは特に限定されず、たとえば0.1mm~1.0mm程度である。基板3は、本開示の第2基板に相当する。
基板3の形状は特に限定されない。図14~図16に示すように、本実施形態においては、基板3は、第1面31、第2面32、第3面33、第4面34、第5面35および第6面36を有する。第1面31は、z方向を向いている。第2面32は、z方向において第1面31とは反対側を向いている。第3面33は、z方向において第1面31と第2面32との間に位置しており、図示された例においては、第1面31および第2面32に繋がっている。第3面33は、x方向を向いている。第4面34は、z方向において第1面31と第2面32との間に位置しており、図示された例においては、第1面31および第2面32に繋がっている。第4面34は、x方向において第3面33とは反対側を向いている。第5面35は、z方向において第1面31と第2面32との間に位置しており、図示された例においては、第1面31および第2面32に繋がっている。第5面35は、y方向を向いている。第6面36は、z方向において第1面31と第2面32との間に位置しており、図示された例においては、第1面31および第2面32に繋がっている。第6面36は、y方向において第5面35とは反対側を向いている。図示された例においては、基板3は、z方向視において矩形状である。また、基板3は、z方向視においてx方向を長手方向とする長矩形状である。
<導電部5>
導電部5は、基板3上に形成されている。本実施形態においては、導電部5は、基板3の第1面31上に形成されている。導電部5は、導電性材料からなる。導電部5を構成する導電性材料は特に限定されない。導電部5の導電性材料としては、たとえば銀(Ag)、銅(Cu)、金(Au)等を含むものが挙げられる。以降の説明においては、導電部5が銀を含む場合を例に説明する。なお、導電部5は、銀に代えて銅を含んでいてもよいし、銀または銅に代えて金を含んでいてもよい。あるいは、導電部5は、Ag-PtやAg-Pdを含んでいてもよい。また、導電部5の形成手法は限定されず、たとえばこれらの金属を含むペーストを焼成することによって形成される。導電部5の厚さは特に限定されず、たとえば5μm~30μm程度である。導電部5は、本開示の第2導電部に相当する。
導電部5は、基板3上に形成されている。本実施形態においては、導電部5は、基板3の第1面31上に形成されている。導電部5は、導電性材料からなる。導電部5を構成する導電性材料は特に限定されない。導電部5の導電性材料としては、たとえば銀(Ag)、銅(Cu)、金(Au)等を含むものが挙げられる。以降の説明においては、導電部5が銀を含む場合を例に説明する。なお、導電部5は、銀に代えて銅を含んでいてもよいし、銀または銅に代えて金を含んでいてもよい。あるいは、導電部5は、Ag-PtやAg-Pdを含んでいてもよい。また、導電部5の形成手法は限定されず、たとえばこれらの金属を含むペーストを焼成することによって形成される。導電部5の厚さは特に限定されず、たとえば5μm~30μm程度である。導電部5は、本開示の第2導電部に相当する。
図14に示すように、本実施形態においては、導電部5は、配線部50A~50U、配線部50a~50f、第1基部55、第2基部56および第3基部58に区分けして説明する。
第1基部55の形状は特に限定されず、矩形状、多角形状、円形状、楕円形状等が適宜選択される。図示された例においては、第1基部55は、矩形状である。また、図示された例においては、第1基部55は、x方向を長手方向とする長矩形状である。
第2基部56の形状は特に限定されず、矩形状、多角形状、円形状、楕円形状等が適宜選択される。図示された例においては、第2基部56は、矩形状である。また、図示された例においては、第2基部56は、x方向を長手方向とする長矩形状である。
接続部57は、第1基部55と第2基部56との間に介在しており、図示された例においては、第1基部55と第2基部56とを繋いでいる。図示された例においては、接続部57は、y方向視において第1基部55と第2基部56との間に位置している。接続部57の形状は特に限定されない。
第3基部58の形状は特に限定されず、矩形状、多角形状、円形状、楕円形状等が適宜選択される。また、図示された例においては、第3基部58は、x方向に沿う2つの辺とy方向に沿う2つの辺とを有しており、x方向を長手方向とする形状である。
配線部50A~50Uおよび配線部50a~50fは、互いに離間して配置されている。配線部50A~50Uおよび配線部50a~50fは、各々が屈曲した帯状の形状である。
<接合部6>
複数の接合部6は、基板3上に形成されている。本実施形態においては、複数の接合部6は、基板3の第1面31上に形成されている。接合部6は、たとえば導電性材料からなる。接合部6を構成する導電性材料は特に限定されない。接合部6の導電性材料としては、たとえば銀(Ag)、銅(Cu)、金(Au)等を含むものが挙げられる。以降の説明においては、接合部6が銀を含む場合を例に説明する。この例における接合部6は、導電部5を構成する導電性材料と同じものを含む。なお、接合部6は、銀に代えて銅を含んでいてもよいし、銀または銅に代えて金を含んでいてもよい。あるいは、導電部5は、Ag-PtやAg-Pdを含んでいてもよい。また接合部6の形成手法は限定されず、たとえば導電部5と同様に、これらの金属を含むペーストを焼成することによって形成される。接合部6の厚さは特に限定されず、たとえば5μm~30μm程度である。
複数の接合部6は、基板3上に形成されている。本実施形態においては、複数の接合部6は、基板3の第1面31上に形成されている。接合部6は、たとえば導電性材料からなる。接合部6を構成する導電性材料は特に限定されない。接合部6の導電性材料としては、たとえば銀(Ag)、銅(Cu)、金(Au)等を含むものが挙げられる。以降の説明においては、接合部6が銀を含む場合を例に説明する。この例における接合部6は、導電部5を構成する導電性材料と同じものを含む。なお、接合部6は、銀に代えて銅を含んでいてもよいし、銀または銅に代えて金を含んでいてもよい。あるいは、導電部5は、Ag-PtやAg-Pdを含んでいてもよい。また接合部6の形成手法は限定されず、たとえば導電部5と同様に、これらの金属を含むペーストを焼成することによって形成される。接合部6の厚さは特に限定されず、たとえば5μm~30μm程度である。
図14に示すように、本実施形態においては、複数の接合部6は、接合部6A~接合部6Dを含む。
接合部6Aは、図14および図16に示すように、y方向において導電部5よりも第6面36側に配置されている。接合部6Aは、y方向視において第1基部55のすべてと重なる。接合部6Aの形状は特に限定されない。
接合部6Bは、図14および図16に示すように、y方向において導電部5よりも第6面36側に配置されている。接合部6Bは、x方向において接合部6Aよりも第4面34側に配置されている。図示された例においては、接合部6Bは、y方向視において接続部57、配線部50c~50eおよび第2基部56と重なる。接合部6Bの形状は特に限定されない。
接合部6Cは、図14および図16に示すように、y方向において導電部5よりも第6面36側に配置されている。接合部6Cは、x方向において接合部6Bよりも第4面34側に配置されている。図示された例においては、接合部6Cは、y方向視において配線部50S~50U、配線部50fおよび第2基部56と重なる。接合部6Cの形状は特に限定されない。
接合部6Dは、図14および図16に示すように、y方向において導電部5よりも第6面36側に配置されている。接合部6Dは、x方向において接合部6Cよりも第4面34側に配置されている。図示された例においては、接合部6Dは、y方向視において配線部50S~50Uおよび配線部50fと重なり、第2基部56から離間している。接合部6Dの形状は特に限定されない。
<リード1>
複数のリード1は、金属を含んで構成されており、たとえば基板3よりも放熱特性に優れている。リード1を構成する金属は特に限定されず、たとえば銅(Cu)、アルミニウム、鉄(Fe)、無酸素銅、またはこれらの合金(たとえば、Cu-Sn合金、Cu-Zr合金、Cu-Fe合金等)である。また、複数のリード1には、ニッケル(Ni)めっきが施されていてもよい。複数のリード1は、たとえば、金型を金属板に押し付けるプレス加工により形成されていてもよいし、金属板をエッチングでパターニングすることにより形成されていても良いし、これに限られない。リード1の厚さは特に限定されず、たとえば0.4mm~0.8mm程度である。
複数のリード1は、金属を含んで構成されており、たとえば基板3よりも放熱特性に優れている。リード1を構成する金属は特に限定されず、たとえば銅(Cu)、アルミニウム、鉄(Fe)、無酸素銅、またはこれらの合金(たとえば、Cu-Sn合金、Cu-Zr合金、Cu-Fe合金等)である。また、複数のリード1には、ニッケル(Ni)めっきが施されていてもよい。複数のリード1は、たとえば、金型を金属板に押し付けるプレス加工により形成されていてもよいし、金属板をエッチングでパターニングすることにより形成されていても良いし、これに限られない。リード1の厚さは特に限定されず、たとえば0.4mm~0.8mm程度である。
複数のリード1は、図10~図16に示すように、複数のリード1A~1Gを含む。複数のリード1A~1Gは、半導体チップ4A~4Fへの導通経路を構成している。
リード1Aは、基板3上に配置されており、本実施形態においては、第1面31上に配置されている。リード1Aは、本開示の第1リードの一例である。また、リード1Aは、接合材81を介して接合部6Aに接合されている。接合材81は、熱伝導率がより高いものが好ましく、たとえば、銀ペースト、銅ペーストやはんだ等が用いられる。ただし、接合材81は、エポキシ系樹脂やシリコーン系樹脂等の絶縁性材料であってもよい。また、基板3に接合部6Aが形成されていない場合、リード1Aは、基板3に接合されていてもよい。
リード1Aの構成は特に限定されず、本実施形態においては、リード1Aは、第1部11A、第2部12A、第3部13Aおよび第4部14Aに区分けして説明する。
第1部11Aは、図16に示すように、接合材81によって接合部6Aに接合されている。
第3部13Aおよび第4部14Aは、封止樹脂7によって覆われている。第3部13Aは、第1部11Aと第4部14Aとに繋がっている。図示された例においては、第3部13Aは、第1部11Aのうち第4面124Aに隣接する部分に繋がっている。また、z方向視において第3部13Aは、第6面36から離間している。図15に示す第3部13Bおよび第4部14Bと同様に、第4部14Aは、z方向において第1部11Aよりも主面111Aが向く側にずれて位置している。第4部14Aの端部が、樹脂7の第6面76と面一である。
第2部12Aは、第4部14Aの端部に繋がり、リード1Aのうち封止樹脂7から突出する部分である。第2部12Aは、y方向において第1部11Aとは反対側に突出している。第2部12Aは、たとえば半導体装置B1を外部の回路に電気的に接続するために用いられる。図示された例においては、第2部12Aは、z方向において主面111Aが向く側に折り曲げられている。本実施形態においては、リード1Aは、2つの第2部12Aを有する。2つの第2部12Aは、x方向に互いに離間して配置されている。
リード1Bは、基板3上に配置されており、本実施形態においては、第1面31上に配置されている。リード1Bは、本開示の第1リードの一例である。また、リード1Bは、上述の接合材81を介して接合部6Bに接合されている。また、基板3に接合部6Bが形成されていない場合、リード1Bは、基板3に接合されていてもよい。
リード1Bの構成は特に限定されず、本実施形態においては、図14~図16に示すように、リード1Bは、第1部11B、第2部12B、第3部13Bおよび第4部14Bに区分けして説明する。
第1部11Bは、接合材81によって接合部6Bに接合されている。
第3部13Bおよび第4部14Bは、封止樹脂7によって覆われている。第3部13Bは、第1部11Bと第4部14Bとに繋がっている。図示された例においては、第3部13Bは、第1部11Bのうち第4面124Bに隣接する部分に繋がっている。また、z方向視において第3部13Bは、第6面36と重なっている。第4部14Bは、z方向において第1部11Bよりも主面111Bが向く側にずれて位置している。第4部14Bの端部が、樹脂7の第6面76と面一である。
第2部12Bは、第4部14Bに繋がり、リード1Bのうち封止樹脂7から突出する部分である。第2部12Bは、y方向において第1部11Bとは反対側に突出している。第2部12Bは、たとえば半導体装置B1を外部の回路に電気的に接続するために用いられる。図示された例においては、第2部12Bは、z方向において主面111Bが向く側に折り曲げられている。
リード1Cは、基板3上に配置されており、本実施形態においては、第1面31上に配置されている。リード1Cは、本開示の第1リードの一例である。また、リード1Cは、上述の接合材81を介して接合部6Cに接合されている。また、基板3に接合部6Cが形成されていない場合、リード1Cは、基板3に接合されていてもよい。
リード1Cの構成は特に限定されず、本実施形態においては、図14および図16に示すように、リード1Cは、第1部11C、第2部12C、第3部13Cおよび第4部14Cに区分けして説明する。
第1部11Cは、接合材81によって接合部6Cに接合されている。
第3部13Cおよび第4部14Cは、封止樹脂7によって覆われている。第3部13Cは、第1部11Cと第4部14Cとに繋がっている。図示された例においては、第3部13Cは、第1部11Cのうち第4面124Cに隣接する部分に繋がっている。リード1Bにおける第4部14Bと同様に、第4部14Cは、z方向において第1部11Cよりも主面111Cが向く側にずれて位置している。第4部14Cの端部が、樹脂7の第6面76と面一である。
第2部12Cは、第4部14Cの端部に繋がり、リード1Cのうち封止樹脂7から突出する部分である。第2部12Cは、y方向において第1部11Cとは反対側に突出している。第2部12Cは、たとえば半導体装置B1を外部の回路に電気的に接続するために用いられる。図示された例においては、第2部12Cは、z方向において主面111Cが向く側に折り曲げられている。
リード1Dは、基板3上に配置されており、本実施形態においては、第1面31上に配置されている。リード1Dは、本開示の第1リードの一例である。また、リード1Dは、上述の接合材81を介して接合部6Dに接合されている。また、基板3に接合部6Dが形成されていない場合、リード1Dは、基板3に接合されていてもよい。
リード1Dの構成は特に限定されず、本実施形態においては、図4および図11に示すように、リード1Dは、第1部11D、第2部12D、第3部13Dおよび第4部14Dに区分けして説明する。
第1部11Dは、接合材81によって接合部6Dに接合されている。
第3部13Dおよび第4部14Dは、封止樹脂7によって覆われている。第3部13Dは、第1部11Dと第4部14Dとに繋がっている。図示された例においては、第3部13Dは、第1部11Dのうち第4面124Dに隣接する部分に繋がっている。リード1Bにおける第4部14Bと同様に、第4部14Dは、z方向において第1部11Dよりも主面111Dが向く側にずれて位置している。第4部14Dの端部が、樹脂7の第6面76と面一である。
第2部12Dは、第4部14Dの端部に繋がり、リード1Dのうち封止樹脂7から突出する部分である。第2部12Dは、y方向において第1部11Dとは反対側に突出している。第2部12Dは、たとえば半導体装置B1を外部の回路に電気的に接続するために用いられる。図示された例においては、第2部12Dは、z方向において主面111Dが向く側に折り曲げられている。
リード1Eは、z方向視において基板3から離間している。本実施形態においては、リード1Eは、y方向において基板3よりも第6面36が向く側に配置されている。
リード1Eの構成は特に限定されず、本実施形態においては、図4に示すように、リード1Eは、第2部12Eおよび第4部14Eに区分けして説明する。
第4部14Eは、封止樹脂7によって覆われている。リード1Dにおける第4部14Dと同様に、第4部14Eは、z方向において第1部11Dよりも主面111Dが向く側にずれて位置している。第4部14Eは、y方向視において第1部11Cおよび第1部11Dと重なっている。第4部14Eの端部が、樹脂7の第6面76と面一である。
第2部12Eは、第4部14Eの端部に繋がり、リード1Eのうち封止樹脂7から突出する部分である。第2部12Eは、y方向において第4部14Eとは反対側に突出している。第2部12Eは、たとえば半導体装置B1を外部の回路に電気的に接続するために用いられる。図示された例においては、第2部12Eは、z方向において第1面31が向く側に折り曲げられている。
リード1Fは、z方向視において基板3から離間している。本実施形態においては、リード1Fは、y方向において基板3よりも第6面36が向く側に配置されている。また、リード1Fは、x方向においてリード1Eよりも第4部14Dとは反対側に配置されている。
リード1Fの構成は特に限定されず、本実施形態においては、図4に示すように、リード1Fは、第2部12Fおよび第4部14Fに区分けして説明する。
第4部14Fは、封止樹脂7によって覆われている。リード1Dにおける第4部14Dと同様に、第4部14Fは、z方向において第1部11Dよりも主面111Dが向く側にずれて位置している。第4部14Fは、y方向視において第1部11Dと重なっている。第4部14Fの端部が、樹脂7の第6面76と面一である。
第2部12Fは、第4部14Fの端部に繋がり、リード1Fのうち封止樹脂7から突出する部分である。第2部12Fは、y方向において第4部14Fとは反対側に突出している。第2部12Fは、たとえば半導体装置B1を外部の回路に電気的に接続するために用いられる。図示された例においては、第2部12Fは、z方向において第1面31が向く側に折り曲げられている。
リード1Gは、z方向視において基板3から離間している。本実施形態においては、リード1Gは、x方向において基板3よりも第4面34が向く側に配置されている。また、リード1Gは、x方向においてリード1Fよりも第4部14Eとは反対側に配置されている。
リード1Gの構成は特に限定されず、本実施形態においては、図4に示すように、リード1Gは、第2部12Gおよび第4部14Gに区分けして説明する。
第4部14Gは、封止樹脂7によって覆われている。リード1Dにおける第4部14Dと同様に、第4部14Gは、z方向において第1部11Dよりも主面111Dが向く側にずれて位置している。第4部14Gは、y方向視において第4部14Fと重なっている。また、第4部14Gは、x方向視において第1部11Dと重なっている。第4部14Gの端部が、樹脂7の第6面76と面一である。
第2部12Gは、第4部14Gに繋がり、リード1Gのうち封止樹脂7から突出する部分である。第2部12Gは、y方向において第4部14Gとは反対側に突出している。第2部12Gは、たとえば半導体装置B1を外部の回路に電気的に接続するために用いられる。図示された例においては、第2部12Gは、z方向において第1面31が向く側に折り曲げられている。
図14に示すように、2つの第2部12Aは、x方向視において間隔G11を隔てて配置されている。第2部12A~12Eは、x方向において間隔G12を隔てて配置されている。
<リード2>
複数のリード2は、金属を含んで構成されており、たとえば基板3よりも放熱特性に優れている。リード2を構成する金属は特に限定されず、たとえば銅(Cu)、アルミニウム、鉄(Fe)、無酸素銅、またはこれらの合金(たとえば、Cu-Sn合金、Cu-Zr合金、Cu-Fe合金等)である。また、複数のリード2には、ニッケル(Ni)めっきが施されていてもよい。複数のリード2は、たとえば、金型を金属板に押し付けるプレス加工により形成されていてもよいし、金属板をエッチングでパターニングすることにより形成されていても良いし、これに限られない。リード2の厚さは特に限定されず、たとえば0.4mm~0.8mm程度である。複数のリード2は、z方向視において基板3の第2領域30Bと重なるように配置されている。
複数のリード2は、金属を含んで構成されており、たとえば基板3よりも放熱特性に優れている。リード2を構成する金属は特に限定されず、たとえば銅(Cu)、アルミニウム、鉄(Fe)、無酸素銅、またはこれらの合金(たとえば、Cu-Sn合金、Cu-Zr合金、Cu-Fe合金等)である。また、複数のリード2には、ニッケル(Ni)めっきが施されていてもよい。複数のリード2は、たとえば、金型を金属板に押し付けるプレス加工により形成されていてもよいし、金属板をエッチングでパターニングすることにより形成されていても良いし、これに限られない。リード2の厚さは特に限定されず、たとえば0.4mm~0.8mm程度である。複数のリード2は、z方向視において基板3の第2領域30Bと重なるように配置されている。
本実施形態においては、複数のリード2は、図10~図15に示すように、複数のリード2A~2Uを含む。複数のリード2A~2H,2S~2Uは、制御チップ4G,4Hへの導通経路を構成している。複数のリード2I~2Rは、1次側回路チップ4Jへの導通経路を構成している。
リード2Aは、複数のリード1と離間している。リード2Aは、導電部5上に配置されている。リード2Aは、導電部5と電気的に接続されている。リード2Aは、本開示の第2リードの一例である。また、リード2Aは、導電性接合材82を介して導電部5の配線部50Aに接合されている。導電性接合材82は、リード2Aを配線部50Aに接合し且つ電気的に接続しうるものであればよい。導電性接合材82は、たとえば、銀ペースト、銅ペーストやはんだ等が用いられる。導電性接合材82は、本開示の第1導電性接合材に相当する。
リード2Bは、複数のリード1と離間している。リード2Bは、導電部5上に配置されている。リード2Bは、導電部5と電気的に接続されている。リード2Bは、本開示の第2リードの一例である。また、リード2Bは、導電性接合材82を介して導電部5の配線部50Bに接合されている。
リード2Cは、複数のリード1と離間している。リード2Cは、導電部5上に配置されている。リード2Cは、導電部5と電気的に接続されている。リード2Cは、本開示の第2リードの一例である。また、リード2Cは、導電性接合材82を介して導電部5の配線部50Cに接合されている。
リード2Dは、複数のリード1と離間している。リード2Dは、導電部5上に配置されている。リード2Dは、導電部5と電気的に接続されている。リード2Dは、本開示の第2リードの一例である。また、リード2Dは、導電性接合材82を介して導電部5の配線部50Dに接合されている。
リード2Eは、複数のリード1と離間している。リード2Eは、導電部5上に配置されている。リード2Eは、導電部5と電気的に接続されている。リード2Eは、本開示の第2リードの一例である。また、リード2Eは、導電性接合材82を介して導電部5の配線部50Eに接合されている。
リード2Fは、複数のリード1と離間している。リード2Fは、導電部5上に配置されている。リード2Fは、導電部5と電気的に接続されている。リード2Fは、本開示の第2リードの一例である。また、リード2Fは、導電性接合材82を介して導電部5の配線部50Fに接合されている。
リード2Gは、複数のリード1と離間している。リード2Gは、導電部5上に配置されている。リード2Gは、導電部5と電気的に接続されている。リード2Gは、本開示の第2リードの一例である。また、リード2Gは、導電性接合材82を介して導電部5の配線部50Gに接合されている。
リード2Hは、複数のリード1と離間している。リード2Hは、導電部5上に配置されている。リード2Hは、導電部5と電気的に接続されている。リード2Hは、本開示の第2リードの一例である。また、リード2Hは、導電性接合材82を介して導電部5の配線部50Hに接合されている。
リード2Iは、複数のリード1と離間している。リード2Iは、導電部5上に配置されている。リード2Iは、導電部5と電気的に接続されている。リード2Iは、本開示の第2リードの一例である。また、リード2Iは、上述の導電性接合材82を介して導電部5の配線部50Iに接合されている。
リード2Jは、複数のリード1と離間している。リード2Jは、導電部5上に配置されている。リード2Jは、導電部5と電気的に接続されている。リード2Jは、本開示の第2リードの一例である。また、リード2Jは、上述の導電性接合材82を介して導電部5の配線部50Jに接合されている。
リード2Kは、複数のリード1と離間している。リード2Kは、導電部5上に配置されている。リード2Kは、導電部5と電気的に接続されている。リード2Kは、本開示の第2リードの一例である。また、リード2Kは、上述の導電性接合材82を介して導電部5の配線部50Kに接合されている。
リード2Lは、複数のリード1と離間している。リード2Lは、導電部5上に配置されている。リード2Lは、導電部5と電気的に接続されている。リード2Lは、本開示の第2リードの一例である。また、リード2Lは、上述の導電性接合材82を介して導電部5の配線部50Lに接合されている。
リード2Mは、複数のリード1と離間している。リード2Mは、導電部5上に配置されている。リード2Mは、導電部5と電気的に接続されている。リード2Mは、本開示の第2リードの一例である。また、リード2Mは、上述の導電性接合材82を介して導電部5の配線部50Mに接合されている。
リード2Nは、複数のリード1と離間している。リード2Nは、導電部5上に配置されている。リード2Nは、導電部5と電気的に接続されている。リード2Nは、本開示の第2リードの一例である。また、リード2Nは、上述の導電性接合材82を介して導電部5の配線部50Nに接合されている。
リード2Oは、複数のリード1と離間している。リード2Oは、導電部5上に配置されている。リード2Oは、導電部5と電気的に接続されている。リード2Oは、本開示の第2リードの一例である。また、リード2Oは、上述の導電性接合材82を介して導電部5の配線部50Oに接合されている。
リード2Pは、複数のリード1と離間している。リード2Pは、導電部5上に配置されている。リード2Pは、導電部5と電気的に接続されている。リード2Pは、本開示の第2リードの一例である。また、リード2Pは、上述の導電性接合材82を介して導電部5の配線部50Pに接合されている。
リード2Qは、複数のリード1と離間している。リード2Qは、導電部5上に配置されている。リード2Qは、導電部5と電気的に接続されている。リード2Qは、本開示の第2リードの一例である。また、リード2Qは、上述の導電性接合材82を介して導電部5の配線部50Qに接合されている。
リード2Rは、複数のリード1と離間している。リード2Rは、導電部5上に配置されている。リード2Rは、導電部5と電気的に接続されている。リード2Rは、本開示の第2リードの一例である。また、リード2Rは、上述の導電性接合材82を介して導電部5の配線部50Rに接合されている。
リード2Sは、複数のリード1と離間している。リード2Sは、導電部5上に配置されている。リード2Sは、導電部5と電気的に接続されている。リード2Sは、本開示の第2リードの一例である。また、リード2Sは、導電性接合材82を介して導電部5の配線部50Sに接合されている。
リード2Tは、複数のリード1と離間している。リード2Tは、導電部5上に配置されている。リード2Tは、導電部5と電気的に接続されている。リード2Tは、本開示の第2リードの一例である。また、リード2Tは、導電性接合材82を介して導電部5の配線部50Tに接合されている。
リード2Uは、複数のリード1と離間している。リード2Uは、導電部5上に配置されている。リード2Uは、導電部5と電気的に接続されている。リード2Uは、本開示の第2リードの一例である。また、リード2Uは、導電性接合材82を介して導電部5の配線部50Uに接合されている。
図11に示すように、本実施形態においては、第2部12A~12Gの第6面76からのy方向における突出寸法y12は、略同じである。第2部22A~22Hおよび第2部22S~22Uの第5面75からの突出寸法y22は、略同じである。第2部22I~22Rの第5面75からの突出寸法y21は、略同じである。突出寸法y21は、突出寸法y22よりも大きい。
<半導体チップ4A~4F>
半導体チップ4A~4Fは、複数のリード1上に配置されており、本開示の半導体チップの一例である。半導体チップ4A~4Fの種類や機能は特に限定されず、本実施形態においては、半導体チップ4A~4Fがトランジスタである場合を例に説明する。また、図示された例においては、6つの半導体チップ4A~4Fを備えているがこれは一例であり、半導体チップの個数は、何ら限定されない。半導体チップ4A~4Fは、本開示の2次側電力回路を構成する。本実施形態においては、半導体チップ4A~4Fは、IGBTからなるトランジスタである。
半導体チップ4A~4Fは、複数のリード1上に配置されており、本開示の半導体チップの一例である。半導体チップ4A~4Fの種類や機能は特に限定されず、本実施形態においては、半導体チップ4A~4Fがトランジスタである場合を例に説明する。また、図示された例においては、6つの半導体チップ4A~4Fを備えているがこれは一例であり、半導体チップの個数は、何ら限定されない。半導体チップ4A~4Fは、本開示の2次側電力回路を構成する。本実施形態においては、半導体チップ4A~4Fは、IGBTからなるトランジスタである。
本実施形態においては、図14~図16に示すように、3つの半導体チップ4A,4B,4Cが、リード1Aの第1部11A上に配置されている。3つの半導体チップ4A,4B,4Cは、x方向において互いに離間し、且つx方向視において互いに重なっている。なお、リード1Aに搭載される半導体チップの個数は、なんら限定されない。図示された例においては、z方向視において、半導体チップ4A,4B,4Cのゲート電極GPが、y方向において半導体チップ4A,4B,4Cの中心よりも複数のリード2側に位置する姿勢で搭載されている。また、図示された例においては、半導体チップ4A,4B,4Cのコレクタ電極CPが、導電性接合材83によって第1部11Aに接合されている。
導電性接合材83は、半導体チップ4A,4B,4Cのコレクタ電極CPを第1部11Aに接合し且つ電気的に接続しうるものであればよい。導電性接合材83は、たとえば、銀ペースト、銅ペーストやはんだ等が用いられる。導電性接合材83は、本開示の第2導電性接合材に相当する。
本実施形態においては、図14~図16に示すように、半導体チップ4Dが、リード1Bの第1部11B上に配置されている。なお、リード1Bに搭載される半導体チップの個数は、なんら限定されない。図示された例においては、z方向視において、半導体チップ4Dのゲート電極GPが、y方向において半導体チップ4Dの中心よりも複数のリード2側に位置する姿勢で搭載されている。また、図示された例においては、半導体チップ4Dのコレクタ電極CPが、上述した導電性接合材83によって第1部11Bに接合されている。
本実施形態においては、図14~図16に示すように、半導体チップ4Eが、リード1Cの第1部11C上に配置されている。なお、リード1Cに搭載される半導体チップの個数は、なんら限定されない。図示された例においては、z方向視において、半導体チップ4Eのゲート電極GPが、y方向において半導体チップ4Eの中心よりも複数のリード2側に位置する姿勢で搭載されている。また、図示された例においては、半導体チップ4Eのコレクタ電極CPが、上述した導電性接合材83によって第1部11Cに接合されている。
本実施形態においては、図14~図16に示すように、半導体チップ4Fが、リード1Dの第1部11D上に配置されている。なお、リード1Dに搭載される半導体チップの個数は、なんら限定されない。図示された例においては、z方向視において、半導体チップ4Fのゲート電極GPが、y方向において半導体チップ4Fの中心よりも複数のリード2側に位置する姿勢で搭載されている。また、図示された例においては、半導体チップ4Fのコレクタ電極CPが、上述した導電性接合材83によって第1部11Dに接合されている。図14に示すように、図示された例においては、半導体チップ4Cおよび半導体チップ4Dは、y方向視において、導電部5の接続部57と重なっている。図15に示すように、半導体チップ4Dは、z方向において第4部14Bの上面よりも基板3側に位置している。
<ダイオード41A~41F>
ダイオード41A,41B,41Cは、リード1Aの第1部11Aに搭載されている。ダイオード41Dは、リード1Bの第1部11Bに搭載されている。ダイオード41Eは、リード1Cの第1部11Cに搭載されている。ダイオード41Fは、リード1Dの第1部11Dに搭載されている。
ダイオード41A,41B,41Cは、リード1Aの第1部11Aに搭載されている。ダイオード41Dは、リード1Bの第1部11Bに搭載されている。ダイオード41Eは、リード1Cの第1部11Cに搭載されている。ダイオード41Fは、リード1Dの第1部11Dに搭載されている。
<制御チップ4G,4H>
制御チップ4G,4Hは、半導体チップ4A~4Fのうち少なくともいずれかの駆動を制御するためのものである。図14に示すように、制御チップ4G,4Hは、導電部5と半導体チップ4A~4Fのうち少なくともいずれかとに電気的に接続されており、基板3上に配置されている。本実施形態においては、制御チップ4Gは、3つの半導体チップ4A,4B,4Cの駆動を制御する。制御チップ4Hは、3つの半導体チップ4D,4E,4Fの駆動を制御する。制御チップ4G,4Hの形状やサイズは特に限定されない。図示された例においては、制御チップ4G,4Hは、z方向視において矩形状であり、x方向を長手方向とする長矩形状である。制御チップ4G,4Hは、本開示の2次側電力回路を制御するチップである。
制御チップ4G,4Hは、半導体チップ4A~4Fのうち少なくともいずれかの駆動を制御するためのものである。図14に示すように、制御チップ4G,4Hは、導電部5と半導体チップ4A~4Fのうち少なくともいずれかとに電気的に接続されており、基板3上に配置されている。本実施形態においては、制御チップ4Gは、3つの半導体チップ4A,4B,4Cの駆動を制御する。制御チップ4Hは、3つの半導体チップ4D,4E,4Fの駆動を制御する。制御チップ4G,4Hの形状やサイズは特に限定されない。図示された例においては、制御チップ4G,4Hは、z方向視において矩形状であり、x方向を長手方向とする長矩形状である。制御チップ4G,4Hは、本開示の2次側電力回路を制御するチップである。
本実施形態においては、制御チップ4Gが、導電部5の第1基部55に搭載されている。また、制御チップ4Hが、導電部5の第2基部56上に配置されている。本実施形態においては、制御チップ4Gは、導電性接合材84によって第1基部55に接合されている。制御チップ4Hは、導電性接合材84によって第2基部56に接合されている。
導電性接合材84は、制御チップ4Gを第1基部55に接合するとともに、制御チップ4Hを第2基部56に接合し且つ電気的に接続しうるものであればよい。導電性接合材84は、たとえば、銀ペースト、銅ペーストやはんだ等が用いられる。導電性接合材84は、本開示の第3導電性部材に相当する。
<伝達回路チップ4I>
伝達回路チップ4Iは、本開示の伝達回路を備えるものである。伝達回路チップ4Iは、少なくとも2つの互いに離間するコイルが対向して配置されたトランス構造を有して電気信号を伝達する。本実施形態においては、図15に示すように、伝達回路チップ4Iは、たとえば導電性接合材84を介して第3基部58に実装されている。伝達回路チップ4Iは、x方向視において制御チップ4Hと1次側回路チップ4Jとの間に位置する。
伝達回路チップ4Iは、本開示の伝達回路を備えるものである。伝達回路チップ4Iは、少なくとも2つの互いに離間するコイルが対向して配置されたトランス構造を有して電気信号を伝達する。本実施形態においては、図15に示すように、伝達回路チップ4Iは、たとえば導電性接合材84を介して第3基部58に実装されている。伝達回路チップ4Iは、x方向視において制御チップ4Hと1次側回路チップ4Jとの間に位置する。
<1次側回路チップ4J>
1次側回路チップ4Jは、伝達回路チップ4Iを介して制御チップ4Hに指令信号を送るものである。本実施形態においては、図15に示すように、1次側回路チップ4Jは、たとえば導電性接合材84を介して第3基部58に実装されている。1次側回路チップ4Jは、y方向において伝達回路チップ4Iよりも第5面35側に位置している。1次側回路チップ4Jは、本開示の1次側制御回路を含むチップの一例である。
1次側回路チップ4Jは、伝達回路チップ4Iを介して制御チップ4Hに指令信号を送るものである。本実施形態においては、図15に示すように、1次側回路チップ4Jは、たとえば導電性接合材84を介して第3基部58に実装されている。1次側回路チップ4Jは、y方向において伝達回路チップ4Iよりも第5面35側に位置している。1次側回路チップ4Jは、本開示の1次側制御回路を含むチップの一例である。
図15に示すように、制御チップ4H、伝達回路チップ4Iおよび1次側回路チップ4Jは、第4部24Iのz方向上端よりも基板3側の低い位置に配置されている。さらに、制御チップ4H、伝達回路チップ4Iおよび1次側回路チップ4Jは、第1部21Iのz方向上端よりも基板3側の低い位置に配置されている。このような位置関係は、制御チップ4Gについても同様である。
<ダイオード49U,49V,49W>
ダイオード49U,49V,49Wは、制御チップ4Gと電気的に接続されている。本実施形態においては、ダイオード49U,49V,49Wは、たとえば、制御チップ4Gにより高い電圧を印加するための、いわゆるブートダイオードとして機能する。ダイオード49Uは、導電部5の配線部50Bに導電性接合材を介して接合されている。この導電性接合材はたとえば上述した導電性接合材84と同様の材質からなる。ダイオード49Vは、導電部5の配線部50Dに上述した導電性接合材を介して接合されている。ダイオード49Wは、導電部5の配線部50Fに上述した導電性接合材85を介して接合されている。
ダイオード49U,49V,49Wは、制御チップ4Gと電気的に接続されている。本実施形態においては、ダイオード49U,49V,49Wは、たとえば、制御チップ4Gにより高い電圧を印加するための、いわゆるブートダイオードとして機能する。ダイオード49Uは、導電部5の配線部50Bに導電性接合材を介して接合されている。この導電性接合材はたとえば上述した導電性接合材84と同様の材質からなる。ダイオード49Vは、導電部5の配線部50Dに上述した導電性接合材を介して接合されている。ダイオード49Wは、導電部5の配線部50Fに上述した導電性接合材85を介して接合されている。
<第1ワイヤ91A~91F>
第1ワイヤ91A~91Fは、半導体チップ4A~4Fのいずれかと、複数のリード1のいずれかとに接続されている。第1ワイヤ91A~91Fの材質は特に限定されず、たとえば、アルミニウム(Al)や銅(Cu)からなる。また、第1ワイヤ91A~91Fの線径は特に限定されず、たとえば250~500μm程度である。第1ワイヤ91A~91Fは、本開示の第1導電部材に相当する。なお、第1ワイヤ91A~91Fに代えて、たとえばCuからなるリードを用いてもよい。
第1ワイヤ91A~91Fは、半導体チップ4A~4Fのいずれかと、複数のリード1のいずれかとに接続されている。第1ワイヤ91A~91Fの材質は特に限定されず、たとえば、アルミニウム(Al)や銅(Cu)からなる。また、第1ワイヤ91A~91Fの線径は特に限定されず、たとえば250~500μm程度である。第1ワイヤ91A~91Fは、本開示の第1導電部材に相当する。なお、第1ワイヤ91A~91Fに代えて、たとえばCuからなるリードを用いてもよい。
半導体チップ4Aのコレクタ電極CPとダイオード41Aのカソード電極とは、第1部11Aおよび導電性接合材83を介して互いに接続されている。半導体チップ4Bのコレクタ電極CPとダイオード41Bのカソード電極とは、第1部11Aおよび導電性接合材83を介して互いに接続されている。半導体チップ4Cのコレクタ電極CPとダイオード41Cのカソード電極とは、第1部11Aおよび導電性接合材83を介して互いに接続されている。
<第2ワイヤ92>
複数の第2ワイヤ92は、図14に示すように、制御チップ4G,4Hのいずれかに接続されている。第2ワイヤ92の材質は特に限定されず、たとえば金(Au)からなる。第2ワイヤ92の線径は特に限定されず、本実施形態においては、第1ワイヤ91A~91Fの線径よりも細い。第2ワイヤ92の線径は、たとえば10μm~50μm程度である。第2ワイヤ92は、本開示の第2導電部材に相当する。以降においては、制御チップ4Gに接続された第2ワイヤ92を第2ワイヤ92Gとし、制御チップ4Hに接続された第2ワイヤ92を第2ワイヤ92Hとする。
複数の第2ワイヤ92は、図14に示すように、制御チップ4G,4Hのいずれかに接続されている。第2ワイヤ92の材質は特に限定されず、たとえば金(Au)からなる。第2ワイヤ92の線径は特に限定されず、本実施形態においては、第1ワイヤ91A~91Fの線径よりも細い。第2ワイヤ92の線径は、たとえば10μm~50μm程度である。第2ワイヤ92は、本開示の第2導電部材に相当する。以降においては、制御チップ4Gに接続された第2ワイヤ92を第2ワイヤ92Gとし、制御チップ4Hに接続された第2ワイヤ92を第2ワイヤ92Hとする。
<第3ワイヤ93>
複数の第3ワイヤ93は、図14に示すように、制御チップ4G,4Hのいずれかに接続されている。第3ワイヤ93の材質は特に限定されず、たとえば第2ワイヤ92と同様の材質からなる。
複数の第3ワイヤ93は、図14に示すように、制御チップ4G,4Hのいずれかに接続されている。第3ワイヤ93の材質は特に限定されず、たとえば第2ワイヤ92と同様の材質からなる。
<第4ワイヤ94>
複数の第4ワイヤ94は、図14に示すように、伝達回路チップ4Iと1次側回路チップ4Jとに接続されている。第4ワイヤ94の材質は特に限定されず、たとえば第2ワイヤ92と同様の材質からなる。
複数の第4ワイヤ94は、図14に示すように、伝達回路チップ4Iと1次側回路チップ4Jとに接続されている。第4ワイヤ94の材質は特に限定されず、たとえば第2ワイヤ92と同様の材質からなる。
<第5ワイヤ95>
複数の第5ワイヤ95は、図14に示すように、1次側回路チップ4Jと導電部5とに接続されている。第5ワイヤ95の材質は特に限定されず、たとえば第2ワイヤ92と同様の材質からなる。
複数の第5ワイヤ95は、図14に示すように、1次側回路チップ4Jと導電部5とに接続されている。第5ワイヤ95の材質は特に限定されず、たとえば第2ワイヤ92と同様の材質からなる。
<第6ワイヤ96>
複数の第6ワイヤ96は、図14に示すように、制御チップ4Gと導電部5とに接続されている。第6ワイヤ96の材質は特に限定されず、たとえば第2ワイヤ92と同様の材質からなる。
複数の第6ワイヤ96は、図14に示すように、制御チップ4Gと導電部5とに接続されている。第6ワイヤ96の材質は特に限定されず、たとえば第2ワイヤ92と同様の材質からなる。
<第7ワイヤ97>
複数の第7ワイヤ97は、図14に示すように、制御チップ4Hと導電部5とに接続されている。第7ワイヤ97の材質は特に限定されず、たとえば第2ワイヤ92と同様の材質からなる。
複数の第7ワイヤ97は、図14に示すように、制御チップ4Hと導電部5とに接続されている。第7ワイヤ97の材質は特に限定されず、たとえば第2ワイヤ92と同様の材質からなる。
<樹脂7>
樹脂7は、半導体チップ4A~4F、制御チップ4G,4H、伝達回路チップ4Iおよび1次側回路チップ4Jと、複数のリード1の一部ずつおよび複数のリード2の一部ずつと、を少なくとも覆っている。また、本実施形態においては、樹脂7は、ダイオード41A~41F、ダイオード49U,49V,49W、複数の第1ワイヤ91A~91F、複数の第2ワイヤ92、複数の第3ワイヤ93、複数の第4ワイヤ94、複数の第5ワイヤ95、複数の第6ワイヤ96および複数の第7ワイヤ97を覆っている。樹脂7の材質は特に限定されない。樹脂7の材質は特に限定されず、たとえばエポキシ樹脂、シリコーンゲル等の絶縁材料が適宜用いられる。
樹脂7は、半導体チップ4A~4F、制御チップ4G,4H、伝達回路チップ4Iおよび1次側回路チップ4Jと、複数のリード1の一部ずつおよび複数のリード2の一部ずつと、を少なくとも覆っている。また、本実施形態においては、樹脂7は、ダイオード41A~41F、ダイオード49U,49V,49W、複数の第1ワイヤ91A~91F、複数の第2ワイヤ92、複数の第3ワイヤ93、複数の第4ワイヤ94、複数の第5ワイヤ95、複数の第6ワイヤ96および複数の第7ワイヤ97を覆っている。樹脂7の材質は特に限定されない。樹脂7の材質は特に限定されず、たとえばエポキシ樹脂、シリコーンゲル等の絶縁材料が適宜用いられる。
本実施形態においては、樹脂7は、第1面71、第2面72、第3面73、第4面74、第5面75、第6面76、凹部731、凹部732、凹部733および孔741および孔742を有する。
第1面71は、z方向と交差する面であり、図示された例においては、z方向に対して直角な平面である。第1面71は、基板3の第1面31と同じ側を向いている。第2面72は、z方向と交差する面であり、図示された例においては、z方向に対して直角な平面である。第2面72は、第1面71とは反対側を向いており、基板3の第2面32と同じ側を向いている。
第3面73は、z方向において第1面71と第2面72との間に位置しており、図示された例においては、第1面71および第2面72に繋がっている。第3面73は、x方向と交差する面であり、基板3の第3面33と同じ側を向いている。第4面74は、z方向において第1面71と第2面72との間に位置しており、図示された例においては、第1面71および第2面72に繋がっている。第4面74は、x方向と交差する面であり、第3面73とは反対側を向いており、基板3の第4面34と同じ側を向いている。
第5面75は、z方向において第1面71と第2面72との間に位置しており、図示された例においては、第1面71および第2面72に繋がっている。第5面75は、y方向と交差する面であり、基板3の第5面35と同じ側を向いている。第6面76は、z方向において第1面71と第2面72との間に位置しており、図示された例においては、第1面71および第2面72に繋がっている。第6面76は、x方向と交差する面であり、第5面75とは反対側を向いており、第6面36と同じ側を向いている。
孔741は、樹脂7をz方向に貫通している。孔741の形状は特に限定されず、図示された例においては、x方向視において円形状である。孔741は、z方向視において基板3の第3面33と第3面73との間に位置している。
孔742は、樹脂7をz方向に貫通している。孔741の形状は特に限定されず、図示された例においては、x方向視において円形状である。孔742は、z方向視において基板3の第4面34と第4面74との間に位置している。
図11および図14に示すように、凹部731、凹部732および凹部733は、第5面75からy方向に凹んだ部位である。凹部731は、y方向視においてリード2Bの第2部22Bとリード2Cの第2部22Cとの間に位置している。凹部732は、y方向視においてリード2Dの第2部22Dとリード2DEの第2部22Eとの間に位置している。凹部733は、y方向視においてリード2Fの第2部22Fとリード2Gの第2部22Gとの間に位置している。
<半導体装置B1の回路構成>
次に、半導体装置B1の回路構成について説明する。
次に、半導体装置B1の回路構成について説明する。
図17は、半導体装置B1のスイッチングアーム40Uを駆動させる制御回路600Yの一例である。半導体装置B1は、スイッチングアーム40V,40Wについても制御回路600Yと同様の制御回路を有する。なお、半導体装置B1の制御回路600Yは、図17に示す構造に限られず、種々の変更が可能である。
U端子(リード1B)、V端子(リード1C)およびW端子(リード1D)に印加される電圧レベルは、たとえば0V~650V程度である。一方、NU端子(リード1E)、NV端子(リード1F)およびNW端子(リード1G)に印加される電圧レベルは、たとえば、0V程度であり、端子(リード1B)、V端子(リード1C)およびW端子(リード1D)に印加される電圧レベルよりも低い。半導体チップ4A~4Cは、3相のインバータ回路の高電位側のトランジスタを構成し、半導体チップ4D~4Fは、3相のインバータ回路の低電位側のトランジスタを構成している。
図17に示すように、制御回路600Yは、1次側回路660、2次側回路670およびトランス690を有している。制御回路600Yは、トランス690によって1次側回路660と2次側回路670との絶縁、1次側回路660から2次側回路670への信号の伝達および2次側回路670から1次側回路660への信号の伝達を行う。
本実施形態においては、1次側回路660は、1次側回路チップ4Jに含まれる。2次側回路670は、制御チップ4Hおよび制御チップ4Gに少なくともその一部が含まれる。トランス690は、伝達回路チップ4Iに含まれる。
1次側回路660は、低電圧誤動作防止回路661、発振(OSC)回路662、HINU端子(リード2I)に接続された信号伝達回路660U、LINU端子(リード2L)に接続された信号伝達回路660L、FO端子(リード2P)に接続された異常保護回路660Fを含む。
信号伝達回路660Uは、半導体チップ4Aのゲート電極GPにゲート信号電圧を供給するための回路であり、HINU端子からトランス690に向けて順に、抵抗663U、シュミットトリガ664U、パルスジェネレータ665Uおよび出力バッファ667UA,667UBを有する。抵抗663Uは、HINU端子を接地端にプルダウンする。シュミットトリガ664Uは、HINU端子に入力される上側入力信号HINUをレベルシフタに伝達する。シュミットトリガ664Uの出力端子は、パルスジェネレータ665Uに接続されている。パルスジェネレータ665Uの第1出力端子は、出力バッファ667UAに接続され、パルスジェネレータ665Uの第2出力端子は、出力バッファ667UBに接続されている。
信号伝達回路660Lは、半導体チップ4Dのゲートにゲート信号電圧を供給するための回路であり、LINU端子からトランス690に向けて順に、抵抗663L、シュミットトリガ664L、パルスジェネレータ665Lおよび出力バッファ667LA,667LBを有する。抵抗663Lは、LINU端子を接地端にプルダウンする。シュミットトリガ664Lは、LINU端子に入力される下側入力信号LINUをレベルシフタに伝達する。シュミットトリガ664Lの出力端子は、パルスジェネレータ665Lに接続されている。パルスジェネレータ665Lの第1出力端子は、出力バッファ667LAに接続され、パルスジェネレータ665Lの第2出力端子は、出力バッファ667LBに接続されている。
異常保護回路660Fは、半導体装置B1に異常が発生した場合に半導体装置B1の異常に関する情報を半導体装置B1の外部に出力する回路であり、RSフリップフロップ回路666、入力バッファ667FA,667FB、ドライバ668およびトランジスタ669を含む。
入力バッファ667FAの出力端子は、RSフリップフロップ回路666のS端子に接続され、入力バッファ667FBの出力端子は、RSフリップフロップ回路666のR端子に接続されている。RSフリップフロップ回路666のQ端子は、ドライバ668に接続されている。ドライバ668の出力端子は、トランジスタ669のゲートに接続されている。トランジスタ669のソースは接地され、トランジスタ669のドレインはFO端子に接続されている。
低電圧誤動作防止回路661は、1次側回路660の電源電圧VCCを監視する回路である。低電圧誤動作防止回路661は、RSフリップフロップ回路666のセット端子(S端子)に接続されている。低電圧誤動作防止回路661は、1次側回路660の電源電圧VCCが所定の閾値電圧を下回ったときに、誤動作防止信号を正常時の論理レベル(たとえばローレベル)から異常時の論理レベル(たとえばハイレベル)に切り替える。発振回路662は、パルスジェネレータ665U,665L、RSフリップフロップ回路666およびドライバ668にそれぞれクロック信号を出力する。
2次側回路670は、発振回路671、信号伝達回路670U、信号伝達回路670L、異常保護回路670Fを含む。信号伝達回路670Uは、1次側回路660の信号伝達回路660Uのゲート信号電圧を半導体チップ4Aのゲートに供給するための回路である。信号伝達回路670Uは、トランス690から半導体チップ4Aに向けて順に、入力バッファ672UA,672UB、RSフリップフロップ回路673U、パルスジェネレータ674U、レベルシフタ回路675U、RSフリップフロップ回路676およびドライバ677Uを有する。また信号伝達回路670Uには、ダイオード49Uと、ダイオード49Uの電流を制御する電流制御部49Xとが設けられている。電流制御部49Xの一例は、電流制限抵抗である。
入力バッファ672UAの出力端子は、RSフリップフロップ回路673UのS端子に接続され、入力バッファ672UBの出力端子は、RSフリップフロップ回路673UのR端子に接続されている。RSフリップフロップ回路673UのQ端子およびQB端子は、パルスジェネレータ674Uに接続されている。パルスジェネレータ674Uは、レベルシフタ回路675Uに接続されている。レベルシフタ回路675Uは、RSフリップフロップ回路673UのQ端子からの信号がRSフリップフロップ回路673UのS端子に入力され、RSフリップフロップ回路673UのQB端子からの信号がRSフリップフロップ回路673UのR端子に入力されるように構成されている。RSフリップフロップ回路676UのQ端子は、ドライバ677Uに接続されている。ドライバ677Uの出力端子は、半導体チップ4Aのゲートに接続されている。またRSフリップフロップ回路676UのR端子には、低電圧誤動作防止回路678が接続されている。なお、パルスジェネレータ674Uは、オン信号およびオフ信号等のパルス信号を生成する。レベルシフタ回路675Uは、高電位ブロックと低電位ブロックとの間において、低電位ブロックから高電位ブロックに、信号レベルをシフトして伝達する回路である。ドライバ677Uは、RSフリップフロップ回路676Uの出力信号に応じた信号である上側出力信号HOUを生成して、半導体チップ4Aのゲートに上側出力信号HOUを出力する。
信号伝達回路670Lは、1次側回路660の信号伝達回路660Lのゲート信号電圧を半導体チップ4Dのゲートに供給するための回路である。信号伝達回路670Lは、トランス690から半導体チップ4Dに向けて順に、入力バッファ672LA,672LB、RSフリップフロップ回路673Lおよびドライバ677Lを有する。
入力バッファ672LAの出力端子は、RSフリップフロップ回路673LのS端子に接続され、入力バッファ672LBの出力端子は、RSフリップフロップ回路673LのR端子に接続されている。RSフリップフロップ回路673LのQ端子およびQB端子は、ドライバ677Lに接続されている。ドライバ677Lは、半導体チップ4Dのゲートに接続されている。
異常保護回路670Fは、半導体装置B1に異常が発生した場合に半導体装置B1の異常に関する情報を1次側回路660に出力する回路である。異常保護回路670Fは、出力バッファ672FA,672FB、異常信号生成回路679、温度保護回路680、低電圧誤動作防止回路681および電流制限回路682を有する。異常保護回路670Fには、2次側回路670のVCC端子(リード2Q)およびCIN端子(リード2S、検出端子CIN)が接続されている。
異常信号生成回路679には、温度保護回路680、低電圧誤動作防止回路681および電流制限回路682が接続されている。異常信号生成回路679の第1出力端子は、出力バッファ671FAに接続され、第2出力端子は、出力バッファ671FBに接続されている。出力バッファ671FBには、RSフリップフロップ回路673U,673LのR端子が接続されている。
発振回路671は、RSフリップフロップ回路673U,673Lおよび異常信号生成回路679にそれぞれクロック信号を出力する。トランス690は、トランス691~696を有する。トランス691~696はそれぞれ、1次側コイルおよび2次側コイルを有する。
トランス691の1次側コイルの第1端子は、出力バッファ667UAの出力端子に接続され、トランス691の1次側コイルの第2端子は、接地されている。トランス691の2次側コイルの第1端子は、入力バッファ672UAに接続され、トランス691の2次側コイルの第2端子は、接地されている。
トランス692の1次側コイルの第1端子は、出力バッファ667UBの出力端子に接続され、トランス692の1次側コイルの第2端子は、接地されている。トランス692の2次側コイルの第1端子は、入力バッファ672UBに接続され、トランス692の2次側コイルの第2端子は、接地されている。
トランス693の1次側コイルの第1端子は、出力バッファ667LAの出力端子に接続され、トランス693の1次側コイルの第2端子は、接地されている。トランス693の2次側コイルの第1端子は、入力バッファ672LAに接続され、トランス693の2次側コイルの第2端子は、接地されている。
トランス694の1次側コイルの第1端子は、出力バッファ667LBの出力端子に接続され、トランス694の1次側コイルの第2端子は、接地されている。トランス694の2次側コイルの第1端子は、入力バッファ672LBに接続され、トランス694の2次側コイルの第2端子は、接地されている。
トランス695の1次側コイルの第1端子は、入力バッファ667FAに接続され、トランス695の1次側コイルの第2端子は、接地されている。トランス695の2次側コイルの第1端子は、出力バッファ672FAの出力端子に接続され、トランス695の2次側コイルの第2端子は、接地されている。
トランス696の1次側コイルの第1端子は、入力バッファ667FBに接続され、トランス696の1次側コイルの第2端子は、接地されている。トランス696の2次側コイルの第1端子は、出力バッファ672FBの出力端子に接続され、トランス696の2次側コイルの第2端子は、接地されている。
本実施形態においては、リード2Aは、VSU端子と称される場合がある。リード2Bは、VBU端子と称される場合がある。リード2Cは、VSV端子と称される場合がある。リード2Dは、VBV端子と称される場合がある。リード2Eは、VSW端子と称される場合がある。リード2Fは、VBW端子と称される場合がある。リード2Gは、第1GND端子と称される場合がある。リード2Hは、第1VCC端子と称される場合がある。リード2Iは、HINU端子と称される場合がある。リード2Jは、HINV端子と称される場合がある。リード2Kは、HINW端子と称される場合がある。リード2Lは、LINU端子に相当する。リード2Mは、LINV端子と称される場合がある。リード2Nは、LINW端子と称される場合がある。リード2Oは、図示された例においては不使用である。リード2Pは、FO端子と称される場合がある。リード2Qは、第3VCC端子と称される場合がある。リード2Rは、第3GNDと称される場合がある。リード2Sは、CIN端子に相当する。リード2Tは、第2VCC端子と称される場合がある。リード2Uは、第2GND端子と称される場合がある。
なお、図4に示すように、半導体装置B1は、z方向視において、裏面配線K221および裏面配線K222に重なっている。また、基板3は、z方向視において、裏面配線K221および裏面配線K222に重なっている。
次に、電力変換装置A1の作用について説明する。
本実施形態によれば、半導体装置B1は、伝達回路チップ4Iを備えている。このため、半導体装置B1内において1次側制御回路と2次側電力回路との絶縁を図ることが可能である。これにより、半導体装置B1の1次側制御回路を含む制御チップ4Hと導通するリード2I,2J,2K,2L,2M,2N,2Nと、マイクロコントローラユニットP1に接続される接続端子T1とは、複数の導通経路D1によって接続されている。したがって、1次側制御回路に制御信号を送るために、信号伝達機能を果たしつつ、電気的な導通を遮断して絶縁するための、たとえばフォトカプラ素子等を基板Hに設ける必要がない。したがって、電力変換装置A1の小型化を図ることができる。
複数の導通経路D1は、各々がy方向に沿っており、x方向に配列されている。これにより、半導体装置B1と接続端子T1とのy方向寸法を縮小することが可能であり、電力変換装置A1の小型化に好ましい。
コンデンサC21は、主面配線K11gに対して直列に接続されている。主面配線K11gは、接続端子T2によってグラウンド接続されるものであり、導通経路D1を構成する裏面配線K211~K216とz方向視において交差している。このような配置は、コンデンサC22~コンデンサC26についても同様である。このような構成により、接続端子T1から1次側制御回路に送られる制御信号のノイズを除去可能であるとともに、基板Hの省スペース化を図ることができる。
2次側電力回路の出力端子であるリード1B,1C,1Dと接続端子T5とは、複数の導通経路D2によって接続されている。導通経路D2を構成する主面配線K171の寸法x171は、たとえば導通経路D1を構成する主面配線K111の寸法x111よりも大きい。これにより、導通経路D2により大きな電流を流すことが可能であり、より大出力のモータM1を駆動するのに好ましい。また、導通経路D2が、複数の貫通部K34を含むことにより、導通経路D2により大きな電流を流すことが可能である。
半導体装置B1は、トランス690(伝達回路チップ4I)を有する。このため、たとえばスイッチングアーム40U,40V,40W等の2次側のパワー回路が破壊等した場合に、1次側回路660(1次側回路チップ4J)にまで破壊が及ぶことをトランス690(伝達回路チップ4I)によって抑制することが可能である。したがって、1次側回路660(1次側回路チップ4J)や、1次側回路660(1次側回路チップ4J)に外部から接続されたマイコン等を保護することができる。
図14に示すように、y方向において制御チップ4Hを挟んで伝達回路チップ4Iが半導体チップ4A~4Fとは反対側に配置されている。また、1次側回路チップ4Jは、y方向において伝達回路チップ4Iを挟んで制御チップ4Hとは反対側に配置されている。これにより、1次側回路660(1次側回路チップ4J)に導通するリード2I~2Rを、制御チップ4H,4Gに導通する部分に対してy方向により離間させることができる。
1次側回路660(1次側回路チップ4J)に導通するリード2I~2Rを挟んで、2次側回路670に導通するリード2A~2Hとリード2S~2Uとが、x方向の両側に分かれて配置されている。これにより、x方向のいずれか一方のみにリード2A~2Hとリード2S~2Uとが偏って配置された場合よりも、リード2A~2Hとリード2S~2Uとが導通する導電部5の配線経路が複雑化することを抑制することができる。
図11に示すように、z方向視において第2部22I~22Rの第5面75からの突出寸法y21は、第2部22A~22Hおよび第2部22S~22Uの第5面75からの突出寸法y22よりも大きい。これにより、半導体装置B1を回路基板等に実装する際に、1次側回路チップ4Jに導通するリード2I~2Rと、制御チップ4Gに導通するリード2A~2Hおよび制御チップ4Hに導通するリード2S~2Uとを、絶縁することができる。
図14に示すように、y方向視において制御チップ4Gと半導体チップ4Bとが重なる。これにより、半導体チップ4Bと制御チップ4Gとに接続された第2ワイヤ92Gの長さを短縮することができ、ひいては半導体装置の高集積化を図ることができる。
図14に示すように、制御チップ4Hは、y方向視において半導体チップ4E、伝達回路チップ4Iおよび1次側回路チップ4Jと重なる。これにより、半導体チップ4E、伝達回路チップ4Iおよび1次側回路チップ4Jに相互に接続されたワイヤの長さを短縮することができ、ひいては半導体装置の高集積化を図ることができる。
図14に示すように、制御チップ4G,4Hは、x方向視において互いに重なる。これにより、半導体チップ4A~4Fの配や、複数のリード2を、x方向にそって配置しやすくなり、ひいては半導体装置の高集積化を図ることができる。
図14に示すように、y方向において制御チップ4Hからy方向において半導体チップ4D,4E側(リード1B,1C側)に延びる第2ワイヤ92Hの本数の方が、制御チップ4Hから伝達回路チップ4I側に延びる複数の第3ワイヤ93の本数よりも少ない。半導体装置B1の製造時や使用時等に温度変化が生じた場合、リード1A~1Dや基板3に熱膨張が生じる。金属からなるリード1A~1Dの熱膨張は、セラミックからなる基板3の熱膨張よりも大きい。本実施形態においては、制御チップ4Hおよび伝達回路チップ4Iは、ともに基板3上に配置されている。一方、半導体チップ4D,4Eは、リード1Bおよびリード1C上に配置されている。このため、温度変化が生じた場合の制御チップ4Hと半導体チップ4D,4Eとの位置関係の変動は、制御チップ4Hと伝達回路チップ4Iとの位置関係の変動よりも大きくなる。位置関係の変動に起因する樹脂7等からの応力を受けやすい第2ワイヤ92Hの本数を第3ワイヤ93の本数よりも少なくすることにより、第2ワイヤ92Hに生じる応力を抑制することができる。
また、第2ワイヤ92Hは、図15に示すように、リード1Bの第1部11B上に配置された半導体チップ4Dおよびリード1Cの第1部11C上に配置された半導体チップ4Eと制御チップ4Hとに接続されるものである。第3ワイヤ93は、ともに基板3上に配置された制御チップ4Hと伝達回路チップ4Iとに接続されるものである。このため、第3ワイヤ93は、第2ワイヤ92Hよりも短い。言い換えれば、第2ワイヤ92Hは、第3ワイヤ93よりも長い。このように、第2ワイヤ92Hを第3ワイヤ93よりも長くしておくことにより、上述の温度変化による位置関係の変動が生じた場合であっても、位置関係の変動による影響をより受けやすい第2ワイヤ92Hの断線等を抑制することができる。
本開示に係る電力変換装置は、上述した実施形態に限定されるものではない。本開示に係る電力変換装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
〔付記1〕
1次側制御回路を構成する制御チップ、2次側電力回路を構成する半導体チップおよび前記1次側制御回路と前記2次側電力回路とを電気的に絶縁し且つ前記1次側制御回路と前記2次側電力回路との信号伝達機能を有する伝達回路、を備える半導体装置と、
前記半導体装置が搭載された第1基板と、を備え、
前記第1基板は、第1導電部を有し、
前記第1基板に設けられ且つ前記第1導電部に導通する第1接続端子を備え、
少なくとも一部が前記第1基板の前記第1導電部によって構成され且つ前記半導体装置の前記1次側制御回路と前記第1接続端子とを電気的に導通させる第1導通経路を備える、電力変換装置。
〔付記2〕
前記第1基板は、厚さ方向において互いに反対側を向く主面および裏面を有する基材を含み、
前記第1導電部は、前記主面上に配置された主面部、前記裏面上に配置された裏面部および前記基材を貫通し且つ前記主面部の一部と前記裏面部の一部とを導通させる複数の貫通部を含む、付記1に記載の電力変換装置。
〔付記3〕
前記主面部は、前記第1導通経路を構成する第1主面配線を含み、
前記裏面部は、前記第1導通経路を構成する第1裏面配線を含み、
前記複数の貫通部は、前記第1導通経路を構成する第1貫通部を含む、付記2に記載の電力変換装置。
〔付記4〕
前記第1主面配線に直列に接続され且つ前記第1導通経路を構成する第1抵抗器を備える、付記3に記載の電力変換装置。
〔付記5〕
前記主面部は、前記第1主面配線に繋がり且つグラウンド接続される第2主面配線を含む、付記4に記載の電力変換装置。
〔付記6〕
前記第2主面配線に直列に接続された第1コンデンサを備える、付記5に記載の電力変換装置。
〔付記7〕
前記第1接続端子は、前記半導体装置に対して第1方向一方側に位置しており、
前記第1主面配線は、前記第1方向に沿って延びている、付記3ないし6のいずれかに記載の電力変換装置。
〔付記8〕
前記第1裏面配線は、前記第1方向に沿って延びている、付記3ないし7のいずれかに記載の電力変換装置。
〔付記9〕
前記第1方向と直角である第2方向に配列された複数の前記第1導通経路を備える、付記3ないし8のいずれかに記載の電力変換装置。
〔付記10〕
前記第2主面配線は、複数の前記第1主面配線に繋がり且つ交差する、付記5または6に記載の電力変換装置。
〔付記11〕
前記第1基板に設けられ且つ前記第1導電部に導通する第2接続端子を備え、
少なくとも一部が前記第1基板の前記第1導電部によって構成され、且つ前記半導体装置の前記2次側電力回路と前記第2接続端子とを導通させる第2導通経路を備える、付記3ないし10のいずれかに記載の電力変換装置。
〔付記12〕
前記主面部は、前記第2導通経路を構成する第3主面配線を含み、
前記裏面部は、前記第2導通経路を構成する第2裏面配線を含み、
前記貫通部は、前記第2導通経路を構成する第2貫通部を含む、付記11に記載の電力変換装置。
〔付記13〕
前記第3主面配線の前記第2方向における幅は、前記第1主面配線の前記第2方向における幅よりも広い、付記12に記載の電力変換装置。
〔付記14〕
前記半導体装置は、
第2基板と、
前記第2基板上に形成された導電性材料からなる第2導電部と、
前記第2基板上に配置された、前記第2基板よりも放熱性の高い第1リードと、
前記第1リード上に配置された前記2次側電力回路を構成する前記半導体チップと、
前記第2導電部と前記半導体チップとに電気的に接続され、且つ平面視において前記半導体チップと前記第1リードと離間して前記第2基板上に配置された、前記半導体チップの駆動を制御する前記制御チップと、
前記第1リードと離間し、且つ前記第2導電部上に前記第2導電部と電気的に接続されて配置された第2リードと、
前記第2導電部と前記第2リードとに電気的に接続され、且つ平面視において前記半導体チップと離間して前記第2基板上に配置された、前記伝達回路を含む伝達回路チップと、
前記半導体チップ、前記制御チップおよび前記伝達回路チップと、前記第2基板の少なくとも一部と、前記第1リードの一部と、前記第2リードの一部とを覆う樹脂と、
を備える、付記1ないし13のいずれかに記載の電力変換装置。
〔付記15〕
前記伝達回路チップは、少なくとも2つの互いに離間するコイルが対向して配置されたトランス構造を有して電気信号を伝達する、付記14に記載の電力変換装置。
〔付記16〕
前記第2基板は、セラミックを含んでいる、付記14または15に記載の電力変換装置。
〔付記17〕
前記第2導電部は、銀を含んでいる、付記14ないし16のいずれかに記載の電力変換装置。
1次側制御回路を構成する制御チップ、2次側電力回路を構成する半導体チップおよび前記1次側制御回路と前記2次側電力回路とを電気的に絶縁し且つ前記1次側制御回路と前記2次側電力回路との信号伝達機能を有する伝達回路、を備える半導体装置と、
前記半導体装置が搭載された第1基板と、を備え、
前記第1基板は、第1導電部を有し、
前記第1基板に設けられ且つ前記第1導電部に導通する第1接続端子を備え、
少なくとも一部が前記第1基板の前記第1導電部によって構成され且つ前記半導体装置の前記1次側制御回路と前記第1接続端子とを電気的に導通させる第1導通経路を備える、電力変換装置。
〔付記2〕
前記第1基板は、厚さ方向において互いに反対側を向く主面および裏面を有する基材を含み、
前記第1導電部は、前記主面上に配置された主面部、前記裏面上に配置された裏面部および前記基材を貫通し且つ前記主面部の一部と前記裏面部の一部とを導通させる複数の貫通部を含む、付記1に記載の電力変換装置。
〔付記3〕
前記主面部は、前記第1導通経路を構成する第1主面配線を含み、
前記裏面部は、前記第1導通経路を構成する第1裏面配線を含み、
前記複数の貫通部は、前記第1導通経路を構成する第1貫通部を含む、付記2に記載の電力変換装置。
〔付記4〕
前記第1主面配線に直列に接続され且つ前記第1導通経路を構成する第1抵抗器を備える、付記3に記載の電力変換装置。
〔付記5〕
前記主面部は、前記第1主面配線に繋がり且つグラウンド接続される第2主面配線を含む、付記4に記載の電力変換装置。
〔付記6〕
前記第2主面配線に直列に接続された第1コンデンサを備える、付記5に記載の電力変換装置。
〔付記7〕
前記第1接続端子は、前記半導体装置に対して第1方向一方側に位置しており、
前記第1主面配線は、前記第1方向に沿って延びている、付記3ないし6のいずれかに記載の電力変換装置。
〔付記8〕
前記第1裏面配線は、前記第1方向に沿って延びている、付記3ないし7のいずれかに記載の電力変換装置。
〔付記9〕
前記第1方向と直角である第2方向に配列された複数の前記第1導通経路を備える、付記3ないし8のいずれかに記載の電力変換装置。
〔付記10〕
前記第2主面配線は、複数の前記第1主面配線に繋がり且つ交差する、付記5または6に記載の電力変換装置。
〔付記11〕
前記第1基板に設けられ且つ前記第1導電部に導通する第2接続端子を備え、
少なくとも一部が前記第1基板の前記第1導電部によって構成され、且つ前記半導体装置の前記2次側電力回路と前記第2接続端子とを導通させる第2導通経路を備える、付記3ないし10のいずれかに記載の電力変換装置。
〔付記12〕
前記主面部は、前記第2導通経路を構成する第3主面配線を含み、
前記裏面部は、前記第2導通経路を構成する第2裏面配線を含み、
前記貫通部は、前記第2導通経路を構成する第2貫通部を含む、付記11に記載の電力変換装置。
〔付記13〕
前記第3主面配線の前記第2方向における幅は、前記第1主面配線の前記第2方向における幅よりも広い、付記12に記載の電力変換装置。
〔付記14〕
前記半導体装置は、
第2基板と、
前記第2基板上に形成された導電性材料からなる第2導電部と、
前記第2基板上に配置された、前記第2基板よりも放熱性の高い第1リードと、
前記第1リード上に配置された前記2次側電力回路を構成する前記半導体チップと、
前記第2導電部と前記半導体チップとに電気的に接続され、且つ平面視において前記半導体チップと前記第1リードと離間して前記第2基板上に配置された、前記半導体チップの駆動を制御する前記制御チップと、
前記第1リードと離間し、且つ前記第2導電部上に前記第2導電部と電気的に接続されて配置された第2リードと、
前記第2導電部と前記第2リードとに電気的に接続され、且つ平面視において前記半導体チップと離間して前記第2基板上に配置された、前記伝達回路を含む伝達回路チップと、
前記半導体チップ、前記制御チップおよび前記伝達回路チップと、前記第2基板の少なくとも一部と、前記第1リードの一部と、前記第2リードの一部とを覆う樹脂と、
を備える、付記1ないし13のいずれかに記載の電力変換装置。
〔付記15〕
前記伝達回路チップは、少なくとも2つの互いに離間するコイルが対向して配置されたトランス構造を有して電気信号を伝達する、付記14に記載の電力変換装置。
〔付記16〕
前記第2基板は、セラミックを含んでいる、付記14または15に記載の電力変換装置。
〔付記17〕
前記第2導電部は、銀を含んでいる、付記14ないし16のいずれかに記載の電力変換装置。
Claims (17)
- 1次側制御回路を構成する制御チップ、2次側電力回路を構成する半導体チップおよび前記1次側制御回路と前記2次側電力回路とを電気的に絶縁し且つ前記1次側制御回路と前記2次側電力回路との信号伝達機能を有する伝達回路、を備える半導体装置と、
前記半導体装置が搭載された第1基板と、を備え、
前記第1基板は、第1導電部を有し、
前記第1基板に設けられ且つ前記第1導電部に導通する第1接続端子を備え、
少なくとも一部が前記第1基板の前記第1導電部によって構成され且つ前記半導体装置の前記1次側制御回路と前記第1接続端子とを電気的に導通させる第1導通経路を備える、電力変換装置。 - 前記第1基板は、厚さ方向において互いに反対側を向く主面および裏面を有する基材を含み、
前記第1導電部は、前記主面上に配置された主面部、前記裏面上に配置された裏面部および前記基材を貫通し且つ前記主面部の一部と前記裏面部の一部とを導通させる複数の貫通部を含む、請求項1に記載の電力変換装置。 - 前記主面部は、前記第1導通経路を構成する第1主面配線を含み、
前記裏面部は、前記第1導通経路を構成する第1裏面配線を含み、
前記複数の貫通部は、前記第1導通経路を構成する第1貫通部を含む、請求項2に記載の電力変換装置。 - 前記第1主面配線に直列に接続され且つ前記第1導通経路を構成する第1抵抗器を備える、請求項3に記載の電力変換装置。
- 前記主面部は、前記第1主面配線に繋がり且つグラウンド接続される第2主面配線を含む、請求項4に記載の電力変換装置。
- 前記第2主面配線に直列に接続された第1コンデンサを備える、請求項5に記載の電力変換装置。
- 前記第1接続端子は、前記半導体装置に対して第1方向一方側に位置しており、
前記第1主面配線は、前記第1方向に沿って延びている、請求項3ないし6のいずれかに記載の電力変換装置。 - 前記第1裏面配線は、前記第1方向に沿って延びている、請求項3ないし7のいずれかに記載の電力変換装置。
- 前記第1方向と直角である第2方向に配列された複数の前記第1導通経路を備える、請求項3ないし8のいずれかに記載の電力変換装置。
- 前記第2主面配線は、複数の前記第1主面配線に繋がり且つ交差する、請求項5または6に記載の電力変換装置。
- 前記第1基板に設けられ且つ前記第1導電部に導通する第2接続端子を備え、
少なくとも一部が前記第1基板の前記第1導電部によって構成され、且つ前記半導体装置の前記2次側電力回路と前記第2接続端子とを導通させる第2導通経路を備える、請求項3ないし10のいずれかに記載の電力変換装置。 - 前記主面部は、前記第2導通経路を構成する第3主面配線を含み、
前記裏面部は、前記第2導通経路を構成する第2裏面配線を含み、
前記貫通部は、前記第2導通経路を構成する第2貫通部を含む、請求項11に記載の電力変換装置。 - 前記第3主面配線の前記第2方向における幅は、前記第1主面配線の前記第2方向における幅よりも広い、請求項12に記載の電力変換装置。
- 前記半導体装置は、
第2基板と、
前記第2基板上に形成された導電性材料からなる第2導電部と、
前記第2基板上に配置された、前記第2基板よりも放熱性の高い第1リードと、
前記第1リード上に配置された前記2次側電力回路を構成する前記半導体チップと、
前記第2導電部と前記半導体チップとに電気的に接続され、且つ平面視において前記半導体チップと前記第1リードと離間して前記第2基板上に配置された、前記半導体チップの駆動を制御する前記制御チップと、
前記第1リードと離間し、且つ前記第2導電部上に前記第2導電部と電気的に接続されて配置された第2リードと、
前記第2導電部と前記第2リードとに電気的に接続され、且つ平面視において前記半導体チップと離間して前記第2基板上に配置された、前記伝達回路を含む伝達回路チップと、
前記半導体チップ、前記制御チップおよび前記伝達回路チップと、前記第2基板の少なくとも一部と、前記第1リードの一部と、前記第2リードの一部とを覆う樹脂と、
を備える、請求項1ないし13のいずれかに記載の電力変換装置。 - 前記伝達回路チップは、少なくとも2つの互いに離間するコイルが対向して配置されたトランス構造を有して電気信号を伝達する、請求項14に記載の電力変換装置。
- 前記第2基板は、セラミックを含んでいる、請求項14または15に記載の電力変換装置。
- 前記第2導電部は、銀を含んでいる、請求項14ないし16のいずれかに記載の電力変換装置。
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