WO2021215294A1 - 半導体装置 - Google Patents

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WO2021215294A1
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semiconductor device
semiconductor
semiconductor elements
main surface
vertex
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中村 洋平
黒田 尚孝
敦司 山口
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ローム株式会社
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Definitions

  • This disclosure relates to semiconductor devices.
  • Patent Document 1 semiconductor devices equipped with semiconductor elements for power such as MOSFETs (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistors) and IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors) are known.
  • MOSFETs Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistors
  • IGBTs Insulated Gate Bipolar Transistors
  • a plurality of semiconductor elements may be connected in parallel to each other and used (for example, Patent Document 1).
  • the semiconductor device described in Patent Document 1 includes two semiconductor elements, a first terminal and a second terminal, a first connecting conductor and a second connecting conductor, and a wire.
  • each of the two semiconductor elements is an IGBT.
  • Each of the two semiconductor elements is mounted on the first connecting conductor, and each collector electrode of the two semiconductor elements conducts to the first connecting conductor.
  • the first connecting conductor is connected to the first terminal.
  • the first terminal is, for example, a collector terminal.
  • a wire is bonded to each emitter electrode of the two semiconductor elements, and the wire conducts to the second connecting conductor via the wire.
  • the second connecting conductor is connected to the second terminal.
  • the second terminal is, for example, an emitter terminal.
  • one object of the present disclosure is to provide a semiconductor device capable of suppressing the bias of the current flowing through a plurality of semiconductor elements connected in parallel.
  • the semiconductor device of the present disclosure includes a plurality of first semiconductor elements each having a first element main surface and a first element back surface separated in the thickness direction and electrically connected in parallel to each other, and the plurality of first semiconductor elements. It includes a pad portion that conducts to the semiconductor element and a first terminal portion that conducts to the pad portion.
  • the plurality of first semiconductor elements are arranged along the first direction orthogonal to the thickness direction when viewed in the thickness direction.
  • the pad portion includes a closed region surrounded by three line segments formed by connecting two first vertices, two second vertices, and two third vertices that are not on the same straight line.
  • the first apex overlaps with the outermost first semiconductor element on one side of the first direction among the plurality of first semiconductor elements when viewed in the thickness direction.
  • the second vertex overlaps the outermost first semiconductor element on the other side of the first direction among the plurality of first semiconductor elements when viewed in the thickness direction.
  • the third vertex is located on a perpendicular bisector of a line segment connecting the first vertex and the second vertex when viewed in the thickness direction.
  • the semiconductor device of the present disclosure it is possible to suppress the difference in current flowing through a plurality of semiconductor elements connected in parallel.
  • FIG. 4 It is a perspective view which shows the semiconductor device which concerns on 1st Embodiment. It is the figure which omitted the resin member in the perspective view of FIG. It is a top view which shows the semiconductor device which concerns on 1st Embodiment. It is a figure which showed the resin member by an imaginary line in the plan view of FIG. In the plan view of FIG. 4, two input terminals and an output terminal are shown by imaginary lines. It is a partially enlarged view which is a part of FIG. It is a front view which shows the semiconductor device which concerns on 1st Embodiment. It is a bottom view which shows the semiconductor device which concerns on 1st Embodiment. It is a left side view which shows the semiconductor device which concerns on 1st Embodiment. FIG.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line XX of FIG. It is a top view which shows the semiconductor device which concerns on 2nd Embodiment, and is the figure which showed the resin member by the imaginary line. It is a top view which shows the semiconductor device which concerns on 3rd Embodiment, and is the figure which showed two input terminals, output terminals and resin members by imaginary lines. It is a figure which extracted the main part in the plan view of FIG. It is sectional drawing which follows the XIV-XIV line of FIG. It is a top view which shows the semiconductor device which concerns on 4th Embodiment, and is the figure which showed the resin member by the imaginary line. It is sectional drawing which follows the XVI-XVI line of FIG.
  • the semiconductor device A1 includes a plurality of semiconductor elements 10 and 20, a support substrate 30, a plurality of terminals, a plurality of connecting members, and a resin member 60.
  • the plurality of terminals include two input terminals 41 and 42, an output terminal 43, a pair of control terminals 44A and 44B, and a pair of detection terminals 45A and 45B.
  • the plurality of connecting members include a plurality of gate wires 51, a plurality of detection wires 52, a pair of first connecting wires 53, a pair of second connecting wires 54, and a plurality of lead plates 55.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the semiconductor device A1.
  • FIG. 2 is a perspective view of FIG. 1 in which the resin member 60 is omitted.
  • FIG. 3 is a plan view showing the semiconductor device A1.
  • FIG. 4 is a view showing the resin member 60 as an imaginary line (dashed-dotted line) in the plan view of FIG.
  • FIG. 5 is a plan view of FIG. 4 in which two input terminals 41 and 42 and an output terminal 43 are shown by imaginary lines.
  • FIG. 6 is a partially enlarged view of a part of FIG.
  • FIG. 7 is a front view showing the semiconductor device A1.
  • FIG. 8 is a bottom view showing the semiconductor device A1.
  • FIG. 9 is a side view (left side view) showing the semiconductor device A1.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the line XX of FIG.
  • the z direction is the thickness direction of the semiconductor device A1.
  • the x direction is the left-right direction in the plan view (see FIG. 3) of the semiconductor device A1.
  • the y direction is the vertical direction in the plan view (see FIG. 3) of the semiconductor device A1.
  • One in the x direction is the x1 direction, and the other in the x direction is the x2 direction.
  • one in the y direction is the y1 direction
  • the other in the y direction is the y2 direction
  • one in the z direction is the z1 direction
  • the other in the z direction is the z2 direction.
  • "planar view” means when viewed in the z direction.
  • the z direction is an example of the "thickness direction”
  • the x direction is an example of the “second direction”
  • the y direction is an example of the "first direction”.
  • the plurality of semiconductor elements 10 and 20 are configured by using, for example, a semiconductor material mainly composed of SiC (silicon carbide).
  • the semiconductor material is not limited to SiC, and may be Si (silicon), GaAs (gallium arsenide), GaN (gallium nitride), or the like, but a wide bandgap semiconductor material is preferably used.
  • Each of the semiconductor elements 10 and 20 is, for example, a MOSFET.
  • the semiconductor elements 10 and 20 are not limited to MOSFETs, and may be other transistors such as field effect transistors including MISFETs (Metal-Insulator-Semiconductor FETs) and bipolar transistors such as IGBTs.
  • Each of the semiconductor elements 10 and 20 is the same element and is, for example, an n-channel MOSFET.
  • Each of the semiconductor elements 10 and 20 has a rectangular shape in a plan view, but is not limited thereto.
  • the semiconductor device A1 includes, for example, four semiconductor elements 10 and four semiconductor elements 20.
  • the number of the plurality of semiconductor elements 10 and 20 is not limited to this configuration, and can be changed according to the performance required for the semiconductor device A1.
  • the semiconductor device A1 is, for example, a half-bridge type switching circuit.
  • the plurality of semiconductor elements 10 form an upper arm circuit of the semiconductor device A1
  • the plurality of semiconductor elements 20 form a lower arm circuit of the semiconductor device A1.
  • the plurality of semiconductor elements 10 are electrically connected in parallel
  • the plurality of semiconductor elements 20 are electrically connected in parallel.
  • the plurality of semiconductor elements 10 and the plurality of semiconductor elements 20 are connected in series to form a bridge.
  • each of the plurality of semiconductor elements 10 has an element main surface 10a and an element back surface 10b.
  • the element main surface 10a and the element back surface 10b are separated from each other in the z direction.
  • the element main surface 10a faces the z2 direction, and the element back surface 10b faces the z1 direction.
  • the element main surface 10a is an example of the "first element main surface”
  • the element back surface 10b is an example of the "first element back surface”.
  • Each of the plurality of semiconductor elements 10 includes a main surface electrode 11, a control electrode 12, a back surface electrode 13, and an insulating film 14.
  • the main surface electrode 11 and the control electrode 12 are provided on the element main surface 10a as shown in FIGS. 6 and 10.
  • the main surface electrode 11 is, for example, a source electrode through which a source current flows.
  • the control electrode 12 is, for example, a gate electrode, and a gate voltage for driving each semiconductor element 10 is applied.
  • the main surface electrode 11 is larger than the control electrode 12.
  • the main surface electrode 11 is composed of one region, but may be divided into a plurality of regions.
  • the back surface electrode 13 is provided on the back surface 10b of the element.
  • the back surface electrode 13 is, for example, a drain electrode through which a drain current flows.
  • the back surface electrode 13 is formed over substantially the entire surface of the back surface 10b of the element.
  • the insulating film 14 is provided on the element main surface 10a.
  • the insulating film 14 has an electrical insulating property.
  • the insulating film 14 surrounds the main surface electrode 11 and the control electrode 12 in a plan view, and insulates the main surface electrode 11 and the control electrode 12.
  • the insulating film 14 for example, a SiO 2 (silicon dioxide) layer, a SiN 4 (silicon nitride) layer, and a polybenzoxazole layer are laminated in this order, and the polybenzoxazole layer is a surface layer of each semiconductor element 10. be.
  • the structure of the insulating film 14 is not limited to that described above, and for example, a polyimide layer may be laminated instead of the polybenzoxazole layer.
  • a first drive signal for example, a gate voltage
  • the control electrode 12 gate electrode
  • the conduction state and the cutoff state are switched according to the first drive signal.
  • the operation of switching between the conduction state and the cutoff state is called a switching operation.
  • a current flows from the back surface electrode 13 (drain electrode) to the main surface electrode 11 (source electrode), and in the cutoff state, this current does not flow.
  • Each of the plurality of semiconductor elements 10 is mounted on the support substrate 30 as shown in FIGS. 5, 6 and 10, respectively.
  • the plurality of semiconductor elements 10 are arranged along the y direction and are separated from each other.
  • Each semiconductor element 10 is provided with a support substrate 30 (described later) via a conductive bonding material (for example, a sintered metal such as sintered silver or sintered copper, a metal paste material such as silver or copper, or solder) (not shown). It is conductively bonded to the conductive substrate 32A) of.
  • the back surface 10b of the element faces the conductive substrate 32A.
  • Each semiconductor element 10 is an example of a "first semiconductor element".
  • the main surface electrode 11 is an example of the "first main surface electrode”
  • the control electrode 12 is an example of the "first control electrode”
  • the back surface electrode 13 is the "first". This is an example of "back electrode”.
  • the plurality of semiconductor elements 10 include two outer elements 10A and a plurality of inner elements 10B.
  • Each of the two outer elements 10A is located on the outermost side of the plurality of semiconductor elements 10 on both sides in the y direction.
  • the plurality of inner elements 10B are sandwiched between two outer elements 10A in the y direction among the plurality of semiconductor elements 10.
  • the semiconductor device A1 since the semiconductor device A1 includes four semiconductor elements 10, the number of inner elements 10B is two. In a configuration different from that of the semiconductor device A1, when the number of the semiconductor elements 10 is two, there is no inner element 10B, and when the number of semiconductor elements is three, the inner element 10B is one.
  • each of the plurality of semiconductor elements 20 has an element main surface 20a and an element back surface 20b.
  • the element main surface 20a and the element back surface 20b are separated from each other in the z direction.
  • the element main surface 20a faces the z2 direction, and the element back surface 20b faces the z1 direction.
  • the element main surface 20a is an example of the “second element main surface”
  • the element back surface 20b is an example of the “second element back surface”.
  • Each of the plurality of semiconductor elements 20 includes a main surface electrode 21, a control electrode 22, a back surface electrode 23, and an insulating film 24.
  • the main surface electrode 21 and the control electrode 22 are provided on the element main surface 20a as shown in FIGS. 6 and 10.
  • the main surface electrode 21 is, for example, a source electrode through which a source current flows.
  • the control electrode 22 is, for example, a gate electrode, and a gate voltage for driving each semiconductor element 20 is applied.
  • the main surface electrode 21 is larger than the control electrode 22.
  • the main surface electrode 21 is composed of one region, but may be divided into a plurality of regions.
  • the back surface electrode 23 is provided on the back surface 20b of the element.
  • the back surface electrode 23 is, for example, a drain electrode through which a drain current flows.
  • the back surface electrode 23 is formed over substantially the entire surface of the back surface 20b of the element.
  • the insulating film 24 is provided on the element main surface 20a.
  • the insulating film 24 has an electrical insulating property.
  • the insulating film 24 surrounds the main surface electrode 21 and the control electrode 22 in a plan view.
  • the insulating film 24 insulates the main surface electrode 21 and the control electrode 22 on the element main surface 20a.
  • the constituent material of the insulating film 24 is, for example, the same as that of the insulating film 14.
  • each semiconductor element 20 switches between a conductive state and a cutoff state according to the second drive signal (that is, a switching operation). I do).
  • a second drive signal for example, a gate voltage
  • the control electrode 22 gate electrode
  • each semiconductor element 20 switches between a conductive state and a cutoff state according to the second drive signal (that is, a switching operation). I do).
  • a current flows from the back surface electrode 23 (drain electrode) to the main surface electrode 21 (source electrode), and in the cutoff state, this current does not flow.
  • the plurality of semiconductor elements 20 are mounted on the support substrate 30, respectively, as shown in FIGS. 5, 6, 10 and the like. In the example shown in FIG. 5, the plurality of semiconductor elements 20 are arranged along the y direction and are separated from each other. Each semiconductor element 20 overlaps each semiconductor element 10 when viewed in the x direction.
  • Each semiconductor element 20 is provided with a support substrate 30 (described later) via a conductive bonding material (for example, a sintered metal such as sintered silver or sintered copper, a metal paste material such as silver or copper, or solder) (not shown). It is conductively bonded to the conductive substrate 32B) of. When each semiconductor element 20 is bonded to the conductive substrate 32B, the back surface 20b of the element faces the conductive substrate 32B.
  • a conductive bonding material for example, a sintered metal such as sintered silver or sintered copper, a metal paste material such as silver or copper, or solder
  • Each semiconductor element 20 is an example of a "second semiconductor element”. Further, in each semiconductor element 20, the main surface electrode 21 is an example of the "second main surface electrode”, the control electrode 22 is an example of the “second control electrode”, and the back surface electrode 23 is the "second main surface electrode”. This is an example of "back electrode”.
  • the plurality of semiconductor elements 20 include two outer elements 20A and a plurality of inner elements 20B.
  • Each of the two outer elements 20A is located on the outermost side of the plurality of semiconductor elements 20 on both sides in the y direction.
  • the plurality of inner elements 20B are sandwiched between two outer elements 20A in the y direction among the plurality of semiconductor elements 20.
  • the semiconductor device A1 since the semiconductor device A1 includes four semiconductor elements 20, the number of inner elements 20B is two. In a configuration different from that of the semiconductor device A1, when the number of the semiconductor elements 20 is two, there is no inner element 20B, and when the number of semiconductor elements is three, the inner element 20B is one.
  • the support substrate 30 supports a plurality of semiconductor elements 10 and 20.
  • the support substrate 30 includes a pair of insulating substrates 31A and 31B, a pair of conductive substrates 32A and 32B, a pair of insulating layers 33A and 33B, a pair of gate layers 34A and 34B, and a pair of detection layers 35A and 35B.
  • the pair of insulating substrates 31A and 31B are electrically insulating.
  • the constituent materials of the insulating substrates 31A and 31B are, for example, ceramics having excellent thermal conductivity. Examples of such ceramics include AlN (aluminum nitride).
  • the insulating substrates 31A and 31B are not limited to ceramics, and may be an insulating resin sheet or the like.
  • Each of the insulating substrates 31A and 31B has, for example, a rectangular shape in a plan view. As shown in FIGS. 5 and 10, the pair of insulating substrates 31A and 31B are arranged in the x direction and are separated from each other.
  • the insulating substrate 31A is located on the x2 direction side of the insulating substrate 31B.
  • Each of the insulating substrates 31A and 31B has a main surface 311 and a back surface 312 as shown in FIG. 10 and the like.
  • the main surface 311 and the back surface 312 are separated from each other in the z direction.
  • the main surface 311 faces the z2 direction, and the back surface 312 faces the z1 direction.
  • the main surface 311 is covered with a resin member 60 together with a pair of conductive substrates 32A and 32B and a plurality of semiconductor elements 10 and 20.
  • the back surface 312 is exposed from the resin member 60 (resin back surface 62 described later).
  • a heat sink (not shown) is connected to the back surface 312.
  • the pair of conductive substrates 32A and 32B are metal plate-shaped members, respectively. This metal is, for example, Cu (copper) or a Cu alloy.
  • the pair of conductive substrates 32A and 32B are not limited to those made of metal, and may have metal layers (for example, Cu, Al, etc.) formed on both sides of graphite in the thickness direction (z direction).
  • the surfaces of the conductive substrates 32A and 32B on the z2 direction side may be plated.
  • the pair of conductive substrates 32A and 32B are separated from each other in the x direction as shown in FIGS. 5 and 10. In the examples shown in FIGS. 5 and 10, the conductive substrate 32A is located in the x2 direction with respect to the conductive substrate 32B.
  • Each of the conductive substrates 32A and 32B has a main surface 321 and a back surface 322 as shown in FIG. 10 and the like.
  • the main surface 321 and the back surface 322 are separated from each other in the z direction.
  • the main surface 321 faces the z2 direction
  • the back surface 322 faces the z1 direction.
  • the conductive substrate 32A is bonded to the insulating substrate 31A via a bonding material (not shown).
  • the bonding material may be either conductive or insulating.
  • the back surface 322 of the conductive substrate 32A faces the main surface 311 of the insulating substrate 31A.
  • the conductive substrate 32A has a plurality of semiconductor elements 10 mounted on the main surface 321. Each semiconductor element 10 is bonded to the conductive substrate 32A via a conductive bonding material, and the back surface electrode 13 (drain electrode) of each semiconductor element 10 conducts to the conductive substrate 32A.
  • the conductive substrate 32A is an example of the “first conductive member”.
  • the conductive substrate 32B is bonded to the insulating substrate 31B via a bonding material (not shown).
  • the bonding material may be either conductive or insulating.
  • the back surface 322 of the conductive substrate 32B faces the main surface 311 of the insulating substrate 31B.
  • the conductive substrate 32B has a plurality of 20 mounted on the main surface 321.
  • Each semiconductor element 20 is bonded to the conductive substrate 32B via a conductive bonding material, and the back surface electrode 13 (drain electrode) of each semiconductor element 20 conducts to the conductive substrate 32B.
  • the conductive substrate 32B is an example of the “second conductive member”.
  • the pair of insulating layers 33A and 33B are electrically insulating, and the constituent material thereof is, for example, a glass epoxy resin. As shown in FIG. 5, each of the pair of insulating layers 33A and 33B has a strip shape extending in the y direction. As shown in FIGS. 5 and 10, the insulating layer 33A is joined to the main surface 321 of the conductive substrate 32A. The insulating layer 33A is located in the x2 direction with respect to the plurality of semiconductor elements 10. As shown in FIGS. 5 and 10, the insulating layer 33B is joined to the main surface 321 of the conductive substrate 32B. The insulating layer 33B is located in the x1 direction with respect to the plurality of semiconductor elements 20. The insulating layer 33A insulates the conductive substrate 32A from the gate layer 34A and the detection layer 35A, and the insulating layer 33B insulates the conductive substrate 32B from the gate layer 34B and the detection layer 35B.
  • the pair of gate layers 34A and 34B are conductive, and the constituent material thereof is, for example, copper or a copper alloy.
  • the pair of gate layers 34A and 34B each include a strip-shaped portion 341 and a plurality of hook-shaped portions 342, as shown in FIG. 5 and the like.
  • the strip-shaped portion 341 is a plan-view strip-shaped portion and extends in the y direction.
  • Each of the plurality of hook-shaped portions 342 is a portion protruding from the strip-shaped portion 341.
  • Each of the gate layers 34A and 34B may be composed of only the strip-shaped portion 341 without the plurality of hook-shaped portions 342.
  • the gate layer 34A is arranged on the insulating layer 33A as shown in FIGS. 5 and 10.
  • a plurality of gate wires 51 are joined to the gate layer 34A, and the gate layer 34A conducts to the control electrode 12 (gate electrode) of each semiconductor element 10 via each gate wire 51.
  • the gate layer 34B is arranged on the insulating layer 33B as shown in FIGS. 5 and 10.
  • a plurality of gate wires 51 are joined to the gate layer 34B, and the gate layer 34B conducts to the control electrode 22 (gate electrode) of each semiconductor element 20 via each gate wire 51.
  • the pair of detection layers 35A and 35B are conductive, and their constituent materials are, for example, copper or a copper alloy.
  • each of the pair of detection layers 35A and 35B includes a band-shaped portion 351 and a plurality of hook-shaped portions 352.
  • the strip-shaped portion 351 is a plan-view strip-shaped portion and extends in the y direction.
  • Each of the plurality of hook-shaped portions 352 is a portion protruding from the strip-shaped portion 351.
  • Each of the detection layers 35A and 35B may be composed of only the strip-shaped portion 351 without a plurality of hook-shaped portions 352.
  • the detection layer 35A is arranged on the insulating layer 33A together with the gate layer 34A.
  • the detection layer 35A a plurality of detection wires 52 are joined, and the detection wires 52 are electrically connected to the main surface electrode 11 (source electrode) of each semiconductor element 10.
  • the detection layer 35B is arranged on the insulating layer 33B together with the gate layer 34B.
  • a plurality of detection wires 52 are joined, and the detection wires 52 are electrically connected to the main surface electrode 21 (source electrode) of each semiconductor element 20 via each detection wire 52.
  • the gate layer 34A and the detection layer 35A are aligned in the x direction on the insulating layer 33A and are separated from each other.
  • the gate layer 34A is arranged closer to the plurality of semiconductor elements 10 than the detection layer 35A in the x direction. That is, the gate layer 34A is located on the x1 direction side of the detection layer 35A.
  • the arrangement of the gate layer 34A and the detection layer 35A in the x direction may be opposite.
  • the gate layer 34B and the detection layer 35B are aligned in the x direction on the insulating layer 33B and are separated from each other. In the example shown in FIGS.
  • the gate layer 34B is arranged closer to the plurality of semiconductor elements 20 than the detection layer 35B in the x direction. That is, the gate layer 34B is located on the x2 direction side of the detection layer 35B. The arrangement of the gate layer 34B and the detection layer 35B in the x direction may be opposite.
  • the configuration of the support substrate 30 is not limited to the above example.
  • two conductive substrates 32A and 32B may be joined to one insulating substrate. That is, the pair of insulating substrates 31A and 31B may be integrally formed without being divided.
  • a metal layer may be formed on the back surface 312 of each of the insulating substrates 31A and 31B, respectively.
  • the shapes, sizes, and arrangements of the pair of insulating substrates 31A and 31B and the pair of conductive substrates 32A and 32B are appropriately changed based on the number and arrangement of the plurality of semiconductor elements 10 and 20.
  • the plurality of terminals are external terminals used when mounting the semiconductor device A1 on a circuit board of an electric device or the like.
  • the plurality of terminals include two input terminals 41 and 42, an output terminal 43, a pair of control terminals 44A and 44B, and a pair of detection terminals 45A and 45B.
  • Each terminal consists of a metal plate.
  • the constituent material of this metal plate is, for example, Cu or a Cu alloy.
  • Each terminal is made of a material having a lower electrical conductivity than the conductive substrates 32A and 32B. That is, the electrical resistivity of each terminal is larger than the electrical resistivity of each of the conductive substrates 32A and 32B.
  • the plurality of terminals are formed from, for example, the same lead frame.
  • a power supply voltage is applied to the two input terminals 41 and 42.
  • the input terminal 41 is a positive electrode (P terminal)
  • the input terminal 42 is a negative electrode (N terminal).
  • the two input terminals 41 and 42 are located closer to each other in the x1 direction in the semiconductor device A1.
  • the two input terminals 41 and 42 are separated from each other.
  • the input terminal 41 includes a pad portion 411 and a terminal portion 412.
  • the pad portion 411 is covered with a resin member 60. As shown in FIGS. 2, 4, 5 and 10, the pad portion 411 is conductively bonded to the conductive substrate 32B via the conductive block material 419.
  • the constituent material of the block material 419 is not particularly limited, and for example, a composite material of Cu, Cu alloy, CuMo (copper molybdenum), a composite material of CIC (Copper-Inver-Copper), and the like are used.
  • the pad portion 411 is bonded to the block material 419, and the block material 419 is bonded to the conductive substrate 32B.
  • the bonding between the pad portion 411 and the block material 419 and the bonding between the block material 419 and the conductive substrate 32B are any of bonding using a conductive bonding material, laser bonding, ultrasonic bonding, and the like. May be good.
  • the bonding between the pad portion 411 and the conductive substrate 32B is not limited to the configuration via the block material 419, and the pad portion 411 is directly bonded to the conductive substrate 32B by partially bending the pad portion 411. You may.
  • the terminal portion 412 is exposed from the resin member 60. As shown in FIG. 4, the terminal portion 412 extends from the resin member 60 in the x1 direction in a plan view.
  • the terminal portion 412 has, for example, a rectangular shape in a plan view. As shown in FIGS. 4 and 5, the terminal portion 412 is located in the y1 direction from the center of the resin member 60 in the y direction.
  • the terminal portion 412 is an example of the “second terminal portion”.
  • the input terminal 42 includes a pad portion 421, a terminal portion 422, and a connecting portion 423.
  • the pad portion 421, the terminal portion 422, and the connecting portion 423 are each plate-shaped and integrally formed.
  • the pad portion 421 is covered with a resin member 60. Since the pad portion 421 is covered with the resin member 60, the input terminal 42 is supported by the resin member 60. As shown in FIGS. 5, 6 and 10, the pad portion 421 is conductively bonded to the main surface electrode 11 of each semiconductor element 10 via a conductive block material 429.
  • a conductive block material 429 As the constituent material of the block material 429, for example, a Cu, Cu alloy, a composite material of CuMo, a composite material of CIC, and the like are used in the same manner as the constituent material of the block material 419, but the constituent material is not limited thereto.
  • the pad portion 421 is bonded to the block material 429, and the block material 429 is bonded to the main surface electrode 11 of each semiconductor element 10.
  • the bonding between the pad portion 421 and the block material 429 may be any of bonding using a conductive bonding material, laser bonding, or ultrasonic bonding.
  • the bonding between the block material 429 and the main surface electrode 11 of each semiconductor element 10 is performed by, for example, bonding using a conductive bonding material (solder, metal paste, sintered metal, etc.).
  • the pad portion 421 has, for example, a rectangular shape in a plan view. In the plan view of the pad portion 421, each end edge along the x direction overlaps the outer elements 10A and 20A.
  • the pad portion 421 straddles the conductive substrate 32A and the conductive substrate 32B in a plan view. As shown in FIG. 4, in a plan view, a part of each of the plurality of semiconductor elements 10 is exposed from the pad portion 421. That is, in a plan view, a part of each semiconductor element 10 does not overlap the pad portion 421.
  • the pad portion 421 is formed to include the closed region R1 in a plan view.
  • the closed region R1 is a region surrounded by three line segments L12, L23, and L31.
  • the line segment L12 is a line segment connecting the first vertex P1 and the second vertex P2.
  • the line segment L23 is a line segment connecting the second vertex P2 and the third vertex P3.
  • the line segment L31 is a line segment connecting the third vertex P3 and the first vertex P1. In a plan view, the first vertex P1, the second vertex P2, and the third vertex P3 are not on the same straight line.
  • the first vertex P1 overlaps the outermost semiconductor element 10 (outer element 10A on the y1 direction side) of the plurality of semiconductor elements 10 in the y1 direction in a plan view.
  • the first vertex P1 overlaps, for example, the center of the outer element 10A on the y1 direction side in a plan view. Since the main surface electrode 11 of each semiconductor element 10 is conducting to the pad portion 421 via each block material 429, the first vertex P1 is a block material joined to the outer element 10A on the y1 direction side. It may overlap the center of the plan view of 429. As shown in FIG. 4, the first vertex P1 overlaps the conductive substrate 32A in a plan view.
  • the second vertex P2 overlaps the outermost semiconductor element 10 (outer element 10A on the y2 direction side) of the plurality of semiconductor elements 10 in the y2 direction in a plan view.
  • the second vertex P2 for example, overlaps the center of the outer element 10A on the y2 direction side in a plan view. Since the main surface electrode 11 of each semiconductor element 10 is conducting to the pad portion 421 via each block material 429, the second vertex P2 is a block material joined to the outer element 10A on the y2 direction side. It may overlap the center of the plan view of 429. As shown in FIG. 4, the second vertex P2 overlaps the conductive substrate 32A in a plan view.
  • the third vertex P3 is located on the vertical bisector L0 of the line segment L12 in a plan view. Further, as shown in FIG. 4, the third vertex P3 is located on the contact edge 421a of the pad portion 421 in a plan view.
  • the contact edge 421a is a portion (side) of the pad portion 421 that is in contact with the connecting portion 423 (the first portion 424 described later) in a plan view.
  • the third vertex P3 overlaps the conductive substrate 32B in a plan view.
  • the terminal portion 422 is exposed from the resin member 60. As shown in FIG. 4 and the like, the terminal portion 422 extends in the x1 direction from the resin member 60 in a plan view.
  • the terminal portion 422 has, for example, a rectangular shape in a plan view.
  • the terminal portions 422 are aligned with the terminal portion 412 in the y direction and overlap the terminal portion 412 when viewed in the y direction.
  • the terminal portion 422 is located in the y2 direction with respect to the terminal portion 412. As shown in FIGS. 4 and 5, the terminal portion 422 is located in the y2 direction from the center of the resin member 60 in the y direction.
  • the terminal portion 422 is an example of the “first terminal portion”.
  • the connecting portion 423 connects the pad portion 421 and the terminal portion 422.
  • the connecting portion 423 is partially bent.
  • the connecting part 423 includes a first part 424, a second part 425 and a third part 426.
  • the first part 424 is in contact with the pad part 421 (contact end edge 421a).
  • the first part 424 has a rectangular shape in a plan view, and in the example shown in FIG. 4, it has a strip shape extending in the x direction.
  • the first portion 424 extends in the x direction from the central portion in the y direction of the edge of the pad portion 421 on the x1 direction side.
  • the first part 424 has a smaller dimension in the y direction than the pad part 421.
  • the first part 424 overlaps the vertical bisector L0 in a plan view.
  • the first part 424 has a pair of edge edges 424a.
  • Each of the pair of edge edges 424a is connected to the pad portion 421 and extends from the pad portion 421 in the x1 direction.
  • the pair of edge edges 424a are respectively located on the two inner elements 10B when viewed in the x direction.
  • each of the pair of edge edges 424a is located on the one inner element 10B when viewed in the x direction.
  • the second part 425 is connected to the first part 424 and the third part 426.
  • the second part 425 extends in the y direction from the end of the first part 424 on the y2 direction side of the end edge 424a on the x1 direction side.
  • Part 2 425 is strip-shaped in plan view.
  • an insulating block material sandwiched between the second portion 425 and the conductive substrate 32B may be arranged.
  • the third part 426 is connected to the second part 425 and the terminal part 422.
  • the third part 426 extends in the x direction from the portion of the second part 425 on the x1 direction side and the y2 direction side.
  • the dimension of the third part 426 in the y direction is substantially the same as the dimension of the terminal portion 422 in the y direction.
  • the output terminal 43 is a terminal that outputs AC power (voltage) or DC power (voltage) converted by a plurality of semiconductor elements 10 and 20. As shown in FIGS. 1 to 4, the output terminal 43 is located closer to the x2 direction in the semiconductor device A1.
  • the output terminal 43 includes a pad portion 431 and a terminal portion 432.
  • the pad portion 431 is covered with a resin member 60. As shown in FIGS. 2, 4, 5 and 10, the pad portion 431 is conductively bonded to the conductive substrate 32A via the conductive block material 439.
  • the constituent material of the block material 439 for example, Cu, Cu alloy, CuMo composite material, CIC composite material and the like are used in the same manner as the constituent materials of the block materials 419 and 429, but the constituent materials are not limited thereto.
  • the pad portion 431 is bonded to the block material 439, and the block material 439 is bonded to the conductive substrate 32A.
  • the bonding between the pad portion 431 and the block material 439 and the bonding between the block material 439 and the conductive substrate 32A are any of bonding using a conductive bonding material, laser bonding, ultrasonic bonding, and the like. May be good.
  • the bonding between the pad portion 431 and the conductive substrate 32A is not limited to the configuration via the block material 439, and the pad portion 431 is directly bonded to the conductive substrate 32A by partially bending the pad portion 431. You may.
  • the terminal portion 432 is exposed from the resin member 60. As shown in FIG. 4, the terminal portion 432 extends from the resin member 60 in the x2 direction.
  • the terminal portion 432 has, for example, a rectangular shape in a plan view.
  • the terminal portion 432 is an example of the “third terminal portion”.
  • the pair of control terminals 44A and 44B and the pair of detection terminals 45A and 45B are arranged, for example, along the x direction.
  • the pair of control terminals 44A and 44B and the pair of detection terminals 45A and 45B have substantially the same shape.
  • the pair of control terminals 44A and 44B and the pair of detection terminals 45A and 45B each form an L shape when viewed in the x direction.
  • the pair of control terminals 44A and 44B and the pair of detection terminals 45A and 45B overlap each other when viewed in the x direction.
  • control terminal 44A and the detection terminal 45A are located next to the conductive substrate 32A in the y direction in a plan view, and the control terminal 44B and the detection terminal 45B are located in FIGS. 5 and 6.
  • the conductive substrate 32B is located next to the conductive substrate 32B in the y direction in a plan view.
  • the pair of control terminals 44A and 44B and the pair of detection terminals 45A and 45B each project from, for example, a surface of the resin member 60 facing the y1 direction (resin side surface 633 described later).
  • the pair of control terminals 44A and 44B are electrically connected to the pair of gate layers 34A and 34B, respectively, via the first connection wire 53.
  • a first drive signal (gate voltage) for driving a plurality of semiconductor elements 10 is input to the control terminal 44A. Therefore, the control terminal 44A is a terminal for inputting the first drive signal, and the second drive signal (gate voltage) for driving the plurality of semiconductor elements 20 is input to the control terminal 44B. Therefore, the control terminal 44B is a terminal for inputting a second drive signal.
  • the pair of control terminals 44A and 44B include a pad portion 441 and a terminal portion 442, respectively.
  • the pad portion 441 is covered with the resin member 60.
  • the control terminals 44A and 44B are supported by the resin member 60.
  • the terminal portion 442 is connected to the pad portion 441 and is exposed from the resin member 60.
  • the control terminals 44A and 44B are bent at the terminal portion 442.
  • the pair of detection terminals 45A and 45B are electrically connected to the pair of detection layers 35A and 35B, respectively, via the second connection wire 54.
  • the detection terminal 45A a voltage (voltage corresponding to the source current) applied to each main surface electrode 11 of the plurality of semiconductor elements 10 is detected. Therefore, the detection terminal 45A is a source signal detection terminal of the plurality of semiconductor elements 10.
  • the detection terminal 45B a voltage (voltage corresponding to the source current) applied to each main surface electrode 21 of the plurality of semiconductor elements 20 is detected. Therefore, the detection terminal 45B is a source signal detection terminal of the plurality of semiconductor elements 20.
  • the pair of detection terminals 45A and 45B include a pad portion 451 and a terminal portion 452, respectively.
  • the pad portion 451 is covered with a resin member 60.
  • the detection terminals 45A and 45B are supported by the resin member 60.
  • the terminal portion 452 is connected to the pad portion 451 and is exposed from the resin member 60.
  • the detection terminals 45A and 45B are bent at the terminal portion 452.
  • Each of the plurality of connecting members conducts between two members separated from each other.
  • the plurality of connecting members include a plurality of gate wires 51, a plurality of detection wires 52, a pair of first connecting wires 53, a pair of second connecting wires 54, and a plurality of lead plates 55.
  • the plurality of gate wires 51, the plurality of detection wires 52, the pair of first connection wires 53, and the pair of second connection wires 54 are so-called bonding wires, respectively.
  • the constituent materials of the plurality of gate wires 51, the plurality of detection wires 52, the pair of first connecting wires 53, and the pair of second connecting wires 54 are, for example, Al, Au, Cu, or any of these alloys.
  • Each of the plurality of lead plates 55 is a conductive plate-shaped member. Examples of the constituent materials of the plurality of lead plates 55 include, but are not limited to, Cu, Cu alloy, CuMo composite material, CIC composite material, and the like.
  • each of the plurality of gate wires 51 is joined to either the control electrode 12 of each semiconductor element 10 or the control electrode 22 of each semiconductor element 20, and the other end is a pair of gates. It is joined to either the layers 34A and 34B. As shown in FIG. 5, the other end of each gate wire 51 is appropriately joined to the uncinus portion 342.
  • the plurality of gate wires 51 include one that conducts the control electrode 12 of each semiconductor element 10 and the gate layer 34A, and one that conducts the control electrode 22 of each semiconductor element 20 and the gate layer 34B.
  • each of the plurality of detection wires 52 is joined to either the main surface electrode 11 of each semiconductor element 10 or the main surface electrode 21 of each semiconductor element 20, and the other end is a pair. It is bonded to either the detection layer 35A or 35B of the above. As shown in FIG. 5, the other end of each detection wire 52 is appropriately joined to the uncinus portion 352.
  • the plurality of detection wires 52 include one that conducts the main surface electrode 11 of each semiconductor element 10 and the detection layer 35A, and one that conducts the main surface electrode 21 of each semiconductor element 20 and the detection layer 35B.
  • one end of the pair of first connecting wires 53 is joined to the gate layer 34A and the other end is joined to the control terminal 44A.
  • the gate layer 34A and the control terminal 44A are electrically connected to each other via the first connecting wire 53.
  • the other end of the pair of first connecting wires 53 is joined to the gate layer 34B at one end and to the control terminal 44B at the other end, as shown in FIGS. 5 and 6.
  • the gate layer 34B and the control terminal 44B are electrically connected to each other via the first connection wire 53.
  • Each of the second connecting wires 54 is joined to the side of the strip-shaped portions 351 of the detection layers 35A and 35B closer to the detection terminals 45A and 45B in the y direction.
  • One end of the pair of second connecting wires 54 is joined to the detection layer 35A and the other end is joined to the detection terminal 45A, as shown in FIGS. 5 and 6.
  • the detection layer 35A and the detection terminal 45A are electrically connected to each other via the second connection wire 54.
  • one end of the other of the pair of detection wires 52 is bonded to the detection layer 35B, and the other end is bonded to the detection terminal 45B.
  • the detection layer 35B and the detection terminal 45B are electrically connected to each other via the second connection wire 54.
  • Each of the second connecting wires 54 is joined to the side of the strip-shaped portions 351 of the detection layers 35A and 35B closer to the detection terminals 45A and 45B in the y direction.
  • each of the plurality of lead plates 55 conducts the main surface electrode 21 of each semiconductor element 20 and the conductive substrate 32A.
  • Each lead plate 55 includes a pair of joints 551 and 552.
  • the bonding portion 551 is bonded to the main surface electrode 21 of each semiconductor element 20 by a conductive bonding material (for example, solder, metal paste, sintered metal, etc.) (not shown).
  • the joint portion 552 is joined to the conductive substrate 32A via the conductive block material 559.
  • the constituent material of each block material 559 for example, Cu, Cu alloy, CuMo composite material, CIC composite material and the like are used, but the constituent materials are not limited thereto.
  • the joint portion 552 is joined to the block material 559, and the block material 559 is joined to the conductive substrate 32A.
  • the bonding between the bonding portion 552 and the block material 559 and the bonding between the block material 559 and the conductive substrate 32A are any of bonding using a conductive bonding material, laser bonding, ultrasonic bonding, and the like. May be good.
  • the joint between the joint portion 552 and the conductive substrate 32A is not limited to the configuration via the block material 559, and the joint portion 552 is partially bent or the joint portion 552 is formed thicker than the joint portion 551. By doing so, the bonding portion 552 may be directly bonded to the conductive substrate 32A.
  • the resin member 60 includes a plurality of semiconductor elements 10 and 20, a support substrate 30 (excluding the back surfaces 312 of the pair of insulating substrates 31A and 31B), and a plurality of terminals. (Two input terminals 41, 42, output terminal 43, pair of control terminals 44A, 44B and pair of detection terminals 45A, 45B), and a plurality of connecting members (plurality of gate wires 51, a plurality of detections). It covers a wire 52, a pair of first connecting wires 53, a pair of second connecting wires 54, and a plurality of lead plates 55).
  • the constituent material of the resin member 60 is, for example, an epoxy resin.
  • the resin member 60 has a resin main surface 61, a resin back surface 62, and a plurality of resin side surfaces 631 to 634.
  • the resin main surface 61 and the resin back surface 62 are separated from each other in the z direction as shown in FIG. 10 and the like.
  • the resin main surface 61 faces the z2 direction
  • the resin back surface 62 faces the z1 direction.
  • the resin back surface 62 has a frame shape surrounding each back surface 312 of the pair of insulating substrates 31A and 31B in a plan view. Each back surface 312 of the pair of insulating substrates 31A and 31B is exposed from the resin back surface 62.
  • the plurality of resin side surfaces 631 to 634 are connected to both the resin main surface 61 and the resin back surface 62, respectively, and are sandwiched between them in the z direction. As shown in FIGS.
  • the resin side surface 631 and the resin side surface 632 are separated from each other in the x direction.
  • the resin side surface 631 faces the x1 direction, and the resin side surface 632 faces the x2 direction.
  • Two input terminals 41 and 42 protrude from the resin side surface 631, and an output terminal 43 protrudes from the resin side surface 632.
  • the resin side surface 633 and the resin side surface 634 are separated from each other in the y direction.
  • the resin side surface 633 faces the y1 direction, and the resin side surface 634 faces the y2 direction.
  • a pair of control terminals 44A and 44B and a pair of detection terminals 45A and 45B project from the resin side surface 633.
  • the resin member 60 includes a recess 65 recessed in the z direction from the resin back surface 62.
  • the recess 65 is formed in an annular shape surrounding the support substrate 30 in a plan view.
  • the shape, arrangement, number, and the like of the recesses 65 are not limited to the examples shown in FIGS. 8 and 10. Further, the recess 65 may not be formed in the resin member 60.
  • the actions and effects of the semiconductor device A1 are as follows.
  • the semiconductor device A1 includes a pad portion 421 (input terminal 42) that conducts to a plurality of semiconductor elements 10.
  • the pad portion 421 is formed to include a closed region R1 surrounded by three line segments L12, L23, and L31.
  • the line segment L12 is a line segment connecting the first vertex P1 and the second vertex P2
  • the line segment L23 is a line segment connecting the second vertex P2 and the third vertex P3
  • the line segment L31 is the third vertex P3 and the third. It is a line segment connecting one vertex P1.
  • the first vertex P1 overlaps with the outermost semiconductor element 10 (outer element 10A on the y1 direction side) of the plurality of semiconductor elements 10 in the y1 direction in a plan view.
  • the second vertex P2 overlaps the outermost semiconductor element 10 (outer element 10A on the y2 direction side) of the plurality of semiconductor elements 10 in the y2 direction in a plan view.
  • the third vertex P3 is located on the perpendicular bisector L0 of the line segment L12 in a plan view. According to this configuration, in the pad portion 421, for example, a current path from each semiconductor element 10 to the third vertex P3 can be secured.
  • the points on the vertical bisector L0 are the distance from the third vertex P3 to the first vertex P1 and the first vertex because there is almost no difference between the distance to the first vertex P1 and the distance to the second vertex P2.
  • the semiconductor device A1 secures a current path passing through the third vertex P3 in the current from each semiconductor element 10 to the terminal portion 422 via the pad portion 421, thereby ensuring a plurality of semiconductor elements 10 connected in parallel. It is possible to suppress the bias of the current flowing through.
  • the input terminal 42 includes a connecting portion 423 that connects the pad portion 421 and the terminal portion 422.
  • the connecting portion 423 includes a first portion 424 in contact with the pad portion 421, and the first portion 424 overlaps the vertical bisector L0 in a plan view. According to this configuration, when a current flows from the pad portion 421 to the connecting portion 423, it first passes through the first portion 424. If the first portion 424 does not overlap the vertical bisector L0 in a plan view, it may not pass through the third vertex P3 in the current path from each semiconductor element 10 to the terminal portion 422.
  • the semiconductor device A1 by overlapping the first part 424 with the vertical bisector L0 in a plan view, the third vertex P3 is passed through the current path from each semiconductor element 10 to the terminal part 422. Can be done. Therefore, the semiconductor device A1 can suppress the bias of the current flowing through the plurality of semiconductor elements 10 connected in parallel by securing the current path passing through the third vertex P3.
  • the y-direction dimension of the first part 424 is smaller than the y-direction dimension of the pad portion 421.
  • the current flowing through the pad section 421 is aggregated in the first section 424 when it is input to the first section 424. Therefore, in the current path from each semiconductor element 10 to the terminal portion 422, the number of paths that do not pass through the third vertex P3 can be further reduced.
  • the pair of edge edges 424a of the first part 424 are respectively located on the two inner elements 10B when viewed in the x direction.
  • the gate layer 34A includes a strip-shaped portion 341 and a plurality of hook-shaped portions 342.
  • Each gate wire 51 one end of which is joined to each semiconductor element 10, has the other end appropriately joined to each uncinus 342. According to this configuration, it is possible to make the length uniform in each signal path of the first drive signal for driving a plurality of semiconductor elements 10 connected in parallel. If the signal path of the first drive signal is biased, the semiconductor element having the short signal path is driven first. At this time, there arises a problem that the driving states of the plurality of semiconductor elements 10 connected in parallel become non-uniform, causing an overvoltage or an overcurrent in any of the semiconductor elements 10.
  • each semiconductor element is more than the case where a plurality of hook-shaped portions 342 are not provided in each gate layer 34A. It is possible to make the driving state of 10 uniform. This also applies to the relationship between the gate layer 34B and each semiconductor element 20.
  • FIG. 11 shows the semiconductor device A2 according to the second embodiment.
  • FIG. 11 is a plan view showing the semiconductor device A2, and the resin member 60 is shown by an imaginary line.
  • the semiconductor device A2 has a different plan view shape of the pad portion 421 of the input terminal 42 as compared with the semiconductor device A1. Except for this point, the semiconductor device A2 is configured in the same manner as the semiconductor device A1.
  • the pad portion 421 of the semiconductor device A2 is formed in a substantially triangular shape in a plan view. As shown in FIG. 11, the triangular pad portion 421 is also formed to include the closed region R1. For convenience of understanding, the closed region R1 is drawn with dots in FIG. In the example shown in FIG. 11, the pad portion 421 is formed along the closed region R1 in a plan view.
  • the pad portion 421 is formed to include the closed region R1 as in the semiconductor device A1. Therefore, similarly to the semiconductor device A1, the semiconductor device A2 is connected in parallel by securing a current path passing through the third apex P3 in the current from each semiconductor element 10 to the terminal portion 422 via the pad portion 421. It is possible to suppress the bias of the current flowing through the plurality of semiconductor elements 10.
  • substantially the entire area of the pad portion 421 is the closed region R1 in a plan view. According to this configuration, in the pad portion 421, the current flowing in the portion other than the closed region R1 is suppressed. Therefore, the semiconductor device A2 can suppress a useless current flow in the pad portion 421.
  • FIG. 12 to 14 show the semiconductor device A3 according to the third embodiment.
  • FIG. 12 is a plan view showing the semiconductor device A3, and shows the resin member 60, the two input terminals 41 and 42, and the output terminals 43 with imaginary lines.
  • FIG. 13 is a view in which a main part is extracted from the plan view shown in FIG. In FIG. 13, in the plan view shown in FIG. 12, mainly a plurality of semiconductor elements 10 and 20, a part of a support substrate 30 (a pair of insulating substrates 31A and 31B, a pair of conductive substrates 32A and 32B) and a plurality of semiconductor elements 10 and 20 are shown.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view taken along the line XIV-XIV of FIG.
  • the semiconductor device A3 has a different configuration of the conductive substrate 32B as compared with the semiconductor device A1. Except for this point, the semiconductor device A3 is configured in the same manner as the semiconductor device A1.
  • the conductive substrate 32B of the semiconductor device A3 has a portion recessed inward in the y direction from a pair of edge edges extending along the x direction in a plan view.
  • the conductive substrate 32B includes a pad portion 320a and a connecting portion 320b.
  • the pad portion 320a is a portion on which a plurality of semiconductor elements 20 are mounted.
  • the pad portion 320a has a rectangular shape in a plan view.
  • the pad portion 320a is formed to include the closed region R2 in a plan view.
  • the closed region R2 is drawn with dots in FIG.
  • the closed region R2 is a region surrounded by three line segments L45, L56, and L64.
  • the line segment L45 is a line segment connecting the first vertex P4 and the second vertex P5.
  • the line segment L56 is a line segment connecting the second vertex P5 and the third vertex P6.
  • the line segment L64 is a line segment connecting the third vertex P6 and the first vertex P4. In a plan view, the first vertex P4, the second vertex P5, and the third vertex P6 are not on the same straight line.
  • the first vertex P4 overlaps the outermost semiconductor element 20 (outer element 20A on the y1 direction side) of the plurality of semiconductor elements 20 in the y1 direction in a plan view.
  • the first vertex P4 for example, overlaps the center of the outer element 20A on the y1 direction side in a plan view.
  • the back electrode 23 of the semiconductor element 20 is formed in substantially the entire area of the element back surface 20b of the semiconductor element 20, the first vertex P4 is the back electrode 23 of the outer element 20A on the y1 direction side. It overlaps the center of the plan view.
  • the second vertex P5 overlaps the outermost semiconductor element 20 (outer element 20A on the y2 direction side) of the plurality of semiconductor elements 20 in the y2 direction in a plan view.
  • the second vertex P5 for example, overlaps the center of the outer element 20A on the y2 direction side in a plan view.
  • the second apex P5 is the back electrode 23 of the outer element 20A on the y2 direction side. It overlaps the center of the plan view.
  • the third vertex P6 is located on the vertical bisector L9 of the line segment L45 in a plan view. Further, as shown in FIG. 13, the third vertex P6 is located on the contact edge 320z of the pad portion 320a in a plan view.
  • the contact edge 320z is a portion (side) of the pad portion 320a that is in contact with the connecting portion 320b (the first portion 320c described later) in a plan view.
  • the connecting portion 320b connects the pad portion 320a and the input terminal 41. As shown in FIGS. 12 and 13, since the input terminal 41 is joined to the connecting portion 320b via the block material 419, the connecting portion 320b has the pad portion 320a and the terminal portion 412 (input terminal 41). And are connected. As shown in FIG. 13, the connecting portion 320b includes a first portion 320c and a second portion 320d.
  • the first part 320c is in contact with the pad part 320a.
  • the first part 320c has a rectangular shape in a plan view.
  • the first portion 320c extends in the x direction from the central portion in the y direction of the edge of the pad portion 320a on the x1 direction side.
  • the first portion 320c is smaller in the y direction than the pad portion 320a.
  • the first part 320c overlaps the vertical bisector L9 in a plan view.
  • the conductive substrate 32B is recessed as described above.
  • a block material 419 is joined to the second part 320d.
  • the second part 320d is connected to the first part 320c and is connected to the input terminal 41 via the block material 419.
  • the second part 320d has a rectangular shape in a plan view.
  • the y-direction dimension of the second part 320d is larger than the y-direction dimension of the first part 320c, and is substantially the same as, for example, the y-direction dimension of the pad portion 320a.
  • a recessed portion is formed inward in the y-direction as described above. Has been done.
  • the pad portion 421 is formed including the closed region R1 as in the semiconductor devices A1 and A2. Therefore, similarly to the semiconductor devices A1 and A2, the semiconductor device A3 secures a current path passing through the third apex P3 in the current from each semiconductor element 10 to the terminal portion 422 via the pad portion 421. It is possible to suppress the bias of the current flowing through the plurality of semiconductor elements 10 connected in parallel.
  • the conductive substrate 32B includes a pad portion 320a.
  • the pad portion 320a is formed to include a closed region R2 surrounded by three line segments L45, L56, and L64.
  • the line segment L45 is a line segment connecting the first vertex P4 and the second vertex P5
  • the line segment L56 is a line segment connecting the second vertex P5 and the third vertex P6
  • the line segment L64 is the third vertex P6 and the third. It is a line segment connecting one vertex P4.
  • the first vertex P4 overlaps the semiconductor element 20 located most in the y1 direction among the plurality of semiconductor elements 20 in a plan view.
  • the second vertex P5 overlaps the semiconductor element 20 located most in the y2 direction among the semiconductor elements 20 in a plan view.
  • the third vertex P6 is located on the vertical bisector L9 of the line segment L45. According to this configuration, in the pad portion 320a, for example, a current path from each semiconductor element 20 to the third vertex P6 can be secured. Therefore, the semiconductor device A3 secures a current path passing through the third vertex P6 in the current from each semiconductor element 20 to the terminal portion 412 via the pad portion 320a, so that the plurality of semiconductor elements 20 connected in parallel are connected in parallel. It is possible to suppress the bias of the current flowing through.
  • the conductive substrate 32B includes a connecting portion 320b that connects the pad portion 320a and the terminal portion 412 (input terminal 41).
  • the connecting portion 320b includes a first portion 320c in contact with the pad portion 320a, and the first portion 320c overlaps the vertical bisector L9 in a plan view. According to this configuration, when a current flows from the pad portion 320a to the connecting portion 320b, it first passes through the first portion 320c. If the first portion 320c does not overlap the vertical bisector L9 in a plan view, it may not pass through the third vertex P6 in the current path from each semiconductor element 20 to the terminal portion 412.
  • the semiconductor device A3 by overlapping the first portion 320c with the vertical bisector L9 in a plan view, the third vertex P6 is passed through the current path from each semiconductor element 20 to the terminal portion 412. Can be done. Therefore, the semiconductor device A3 can suppress the bias of the current flowing through the plurality of semiconductor elements 20 connected in parallel by securing the current path passing through the third vertex P6.
  • Such a configuration is effective when the electrical resistivity of the conductive substrate 32B is equal to or higher than the electrical resistivity of the input terminal 42.
  • the y-direction dimension of the first portion 320c is smaller than the y-direction dimension of the pad portion 320a.
  • the current flowing through the pad unit 320a is aggregated in the first unit 320c when it is input to the first unit 320c. Therefore, in the current path from each semiconductor element 20 to the terminal portion 412, the number of paths that do not pass through the third vertex P6 can be further reduced.
  • the pair of edge edges of the first part 320c are respectively located on the two inner elements 20B when viewed in the x direction.
  • FIG. 15 and 16 show the semiconductor device A4 according to the fourth embodiment.
  • FIG. 15 is a plan view showing the semiconductor device A4, and the resin member 60 is shown by an imaginary line.
  • the closed region R1 is drawn with dots in FIG.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view taken along the line XVI-XVI of FIG.
  • the semiconductor device A4 has a different configuration of the support substrate 30 from the semiconductor device A1. Except for this point, the semiconductor device A4 is configured in the same manner as the semiconductor device A1.
  • the support substrate 30 of the semiconductor device A4 is a so-called DBC (Direct Bonded Copper) substrate.
  • the support substrate 30 may be a DBA (Direct Bonded Aluminum) substrate instead of a DBC substrate.
  • the support substrate 30 of the semiconductor device A4 includes an insulating substrate 36, a pair of main surface metal layers 37A and 37B, and a back surface metal layer 38.
  • the insulating substrate 36 is made of, for example, ceramics having excellent thermal conductivity, like the insulating substrates 31A and 31B.
  • the insulating substrate 36 has, for example, a rectangular shape in a plan view.
  • the insulating substrate 36 has a main surface 361 and a back surface 362.
  • the main surface 361 and the back surface 362 are separated from each other in the z direction.
  • the main surface 361 faces the z2 direction
  • the back surface 362 faces the z1 direction.
  • the pair of main surface metal layers 37A and 37B are formed on the main surface 361 of the insulating substrate 36.
  • each constituent material of the pair of main surface metal layers 37A and 37B is, for example, Cu.
  • the constituent material is Al instead of Cu.
  • the pair of main surface metal layers 37A and 37B are separated from each other in the x direction.
  • the main surface metal layer 37A is located on the x2 direction side of the main surface metal layer 37B. Similar to the conductive substrate 32A, the main surface metal layer 37A is mounted with a plurality of semiconductor elements 10.
  • the main surface metal layer 37B is mounted with a plurality of semiconductor elements 20.
  • the main surface metal layers 37A and 37B are thinner than the conductive substrates 32A and 32B, respectively.
  • the main surface metal layer 37A is an example of the "first conductive member”
  • the main surface metal layer 37B is an example of the "second conductive member”.
  • the back surface metal layer 38 is formed on the back surface 362 of the insulating substrate 36.
  • the constituent material of the back surface metal layer 38 is the same as that of the main surface metal layers 37A and 37B.
  • the back surface metal layer 38 may be covered with the resin member 60, or the surface facing the z1 direction may be exposed from the resin member 60 (resin back surface 62).
  • the configuration of the support substrate 30 of the semiconductor device A4 can be modified as follows.
  • one insulating substrate 36 it may be divided into a pair of main surface metal layers 37A and 37B. That is, it may be divided into two insulating substrates as in the semiconductor device A1, and a pair of main surface metal layers 37A and 37B may be formed on each insulating substrate.
  • it may be divided into two back metal layers instead of one back metal layer 38. In this case, the two back surface metal layers are separated from each other in the x direction and overlap the pair of main surface metal layers 37A and 37B in a plan view, respectively.
  • the pair of conductive substrates 32A and 32B described above may be mounted on the pair of main surface metal layers 37A and 37B, respectively.
  • the pad portion 421 is formed to include the closed region R1 as in the semiconductor devices A1 to A3. Therefore, similarly to the semiconductor devices A1 to A3, the semiconductor device A4 secures a current path passing through the third apex P3 in the current from each semiconductor element 10 to the terminal portion 422 via the pad portion 421. It is possible to suppress the bias of the current flowing through the plurality of semiconductor elements 10 connected in parallel.
  • the semiconductor device according to the present disclosure is not limited to the above-described embodiment.
  • the specific configuration of each part of the semiconductor device of the present disclosure can be freely redesigned.
  • the semiconductor device of the present disclosure includes embodiments relating to the following appendices.
  • Appendix 1 A plurality of first semiconductor elements, each of which has a first element main surface and a first element back surface that are separated from each other in the thickness direction and are electrically connected in parallel to each other.
  • a pad portion that conducts to the plurality of first semiconductor elements, The first terminal portion that conducts to the pad portion and Is equipped with The plurality of first semiconductor elements are arranged along the first direction orthogonal to the thickness direction when viewed in the thickness direction.
  • the pad portion is formed to include a closed region surrounded by three line segments formed by connecting two first vertices, two second vertices, and two third vertices that are not on the same straight line.
  • the first apex overlaps with the outermost first semiconductor element on one side of the first direction among the plurality of first semiconductor elements when viewed in the thickness direction.
  • the second vertex overlaps the outermost first semiconductor element on the other side of the first direction among the plurality of first semiconductor elements when viewed in the thickness direction.
  • the third vertex is a semiconductor device located on a perpendicular bisector of a line segment connecting the first vertex and the second vertex when viewed in the thickness direction. Appendix 2. Further, a connecting portion for connecting the pad portion and the first terminal portion is provided.
  • the connecting portion includes a first portion in contact with the pad portion.
  • the semiconductor device according to Appendix 1 wherein the first part overlaps the vertical bisector when viewed in the thickness direction.
  • Appendix 3. The first part has a pair of edges that are separated from each other in the first direction and each extends along a second direction orthogonal to the thickness direction and the first direction.
  • the semiconductor device according to Appendix 2 wherein each of the pair of edge edges is connected to the pad portion when viewed in the thickness direction.
  • the pad portion and the first portion each have a rectangular shape when viewed in the thickness direction.
  • the plurality of first semiconductor elements are located between the first semiconductor element that overlaps the first vertex in the thickness direction and the first semiconductor element that overlaps the second vertex in the thickness direction. And, including two inner elements adjacent to each other with the vertical bisector in between.
  • Each of the plurality of first semiconductor elements includes a first main surface electrode formed on the main surface of the first element and a first back surface electrode formed on the back surface of the first element.
  • the pad portion is located on the first main surface of the first element in the thickness direction, and is conductive to the first main surface electrode of each of the plurality of first semiconductor elements.
  • the semiconductor device described in. Appendix 8. A first conductive member on which the plurality of first semiconductor elements are mounted is further provided. The semiconductor device according to Appendix 7, wherein each of the plurality of first semiconductor elements has a first back electrode bonded to the first conductive member.
  • Appendix 9. The semiconductor device according to Appendix 8, wherein the pad portion, the first terminal portion, and the connecting portion are each plate-shaped and integrally formed. Appendix 10.
  • Each has a second element main surface and a second element back surface that are separated from each other in the thickness direction, and further includes a plurality of second semiconductor elements that are electrically connected in parallel to each other.
  • the semiconductor device according to Appendix 9 wherein the plurality of first semiconductor elements and the plurality of second semiconductor elements are electrically connected in series.
  • Appendix 11 A second conductive member on which the plurality of second semiconductor elements are mounted is further provided.
  • the semiconductor device according to Appendix 10 wherein the first conductive member and the second conductive member are lined up while being separated from each other in the second direction. Appendix 12.
  • each of the plurality of second semiconductor elements includes a second main surface electrode formed on the main surface of the second element and a second back surface electrode formed on the back surface of the second element.
  • the semiconductor device according to Appendix 15 wherein the pad portion straddles the first conductive member and the second conductive member when viewed in the thickness direction.
  • Appendix 17. The first apex and the second apex overlap with the first conductive member when viewed in the thickness direction.
  • the second terminal portion is described in either Appendix 16 or Appendix 17, which is aligned with the first terminal portion in the first direction and overlaps with the first terminal portion when viewed in the first direction.
  • Semiconductor device. Appendix 19.
  • a resin member that covers the plurality of first semiconductor elements and the plurality of second semiconductor elements is further provided.
  • Each of the plurality of first semiconductor elements further includes a first control electrode that is insulated from the first main surface electrode and is formed on the first main surface of the first element, and is input to the first control electrode. In response to the first drive signal, the first main surface electrode and the first back surface electrode conduct with each other.
  • Each of the plurality of second semiconductor elements further includes a second control electrode that is insulated from the second main surface electrode and is formed on the main surface of the second element, and is input to the second control electrode.
  • the semiconductor device according to any one of Supplementary note 12 to Supplementary note 19, wherein the second main surface electrode and the second back surface electrode conduct with each other in response to a second drive signal.
  • Appendix 21 The semiconductor device according to any one of Appendix 11 to Appendix 20, further comprising an insulating substrate on which the first conductive member and the second conductive member are mounted.
  • Appendix 22 The semiconductor device according to any one of Supplementary note 11 to Supplementary note 21, wherein the electrical resistivity of the second conductive member is smaller than the electrical resistivity of the pad portion.
  • A1 to A4 Semiconductor devices 10, 20: Semiconductor elements 10A, 20A: Outer elements 10B, 20B: Inner elements 10a, 20a: Element main surface 10b, 20b: Element back surface 11,21: Main surface electrodes 12, 22: Control electrodes 13, 23: Backside electrodes 14, 24: Insulation film 30: Support substrate 31A, 31B: Insulation substrate 311: Main surface 312: Back surface 32A, 32B: Conductive substrate 321: Main surface 322: Back surface 320a: Pad portion 320b : Connecting part 320c: First part 320d: Second part 320z: Contact edge 33A, 33B: Insulating layer 34A, 34B: Gate layer 341: Band-shaped part 342: Hook-shaped part 35A, 35B: Detection layer 351: Band-shaped part 352: Hook-shaped part 36: Insulated substrate 361: Main surface 362: Back surface 37A, 37B: Main surface metal layer 38: Back surface metal layer 41: Input terminal 411: Pad part 412

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Abstract

半導体装置は、電気的に互いに並列接続された複数の半導体素子と、前記複数の半導体素子に導通するパッド部と、前記パッド部に導通する端子部とを備えている。前記複数の半導体素子は、厚さ方向に見て、前記厚さ方向に直交する第1方向に沿って配列されている。前記パッド部は、同一直線上にない第1頂点、第2頂点および第3頂点を、それぞれ2つずつ結んでできる3つの線分に囲まれた閉領域を含んでいる。前記第1頂点は、前記厚さ方向に見て、前記複数の半導体素子のうち前記第1方向の一方側において最も外側の半導体素子に重なる。前記第2頂点は、前記厚さ方向に見て、前記複数の半導体素子のうち前記第1方向の他方側において最も外側の半導体素子に重なる。前記第3頂点は、前記厚さ方向に見て、前記第1頂点と前記第2頂点とを結ぶ線分の垂直二等分線上に位置する。

Description

半導体装置
 本開示は、半導体装置に関する。
 従来、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)やIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)などの電力用の半導体素子を備える半導体装置が知られている。このような半導体装置において、大容量化や高出力化のために、複数の半導体素子を互いに並列に接続させて使用することがある(たとえば特許文献1)。特許文献1に記載の半導体装置は、2つの半導体素子と、第1端子および第2端子と、第1接続導体および第2接続導体と、ワイヤとを備えている。特許文献1において、2つの半導体素子はそれぞれ、IGBTである。2つの半導体素子はそれぞれ、第1接続導体に搭載され、2つの半導体素子の各コレクタ電極が第1接続導体に導通する。第1接続導体は、第1端子に接続されている。第1端子は、たとえばコレクタ端子である。2つの半導体素子の各エミッタ電極には、ワイヤが接合されており、このワイヤを介して、第2接続導体にそれぞれ導通する。第2接続導体は、第2端子に接続されている。第2端子は、たとえばエミッタ端子である。
特開2009-148077号公報
 特許文献1に記載の半導体装置においては、たとえば、第1端子から各半導体素子までの電流経路に距離差がある。この距離差により、各半導体素子に流れる電流の大きさに偏りが生じる可能性があった。この偏りは、一方の半導体素子の負担を増大させ、他方の半導体素子よりも寿命を短くする要因である。
 上記事情に鑑み、本開示は、並列に接続された複数の半導体素子に流れる電流の偏りを抑制できる半導体装置を提供することを一の課題とする。
 本開示の半導体装置は、各々が厚さ方向に離間する第1素子主面および第1素子裏面を有し、電気的に互いに並列接続された複数の第1半導体素子と、前記複数の第1半導体素子に導通するパッド部と、前記パッド部に導通する第1端子部と、を備えている。前記複数の第1半導体素子は、前記厚さ方向に見て、前記厚さ方向に直交する第1方向に沿って配列されている。前記パッド部は、同一直線上にない第1頂点、第2頂点および第3頂点を、それぞれ2つずつ結んでできる3つの線分に囲まれた閉領域を含んでいる。前記第1頂点は、前記厚さ方向に見て、前記複数の第1半導体素子のうち前記第1方向の一方側において最も外側の第1半導体素子に重なる。前記第2頂点は、前記厚さ方向に見て、前記複数の第1半導体素子のうち前記第1方向の他方側において最も外側の第1半導体素子に重なる。前記第3頂点は、前記厚さ方向に見て、前記第1頂点と前記第2頂点とを結ぶ線分の垂直二等分線上に位置する。
 本開示の半導体装置によれば、並列に接続された複数の半導体素子に流れる電流の差を抑制することができる。
第1実施形態にかかる半導体装置を示す斜視図である。 図1の斜視図において樹脂部材を省略した図である。 第1実施形態にかかる半導体装置を示す平面図である。 図3の平面図において樹脂部材を想像線で示した図である。 図4の平面図において2つの入力端子および出力端子を想像線で示した図である。 図5の一部を拡大した部分拡大図である。 第1実施形態にかかる半導体装置を示す正面図である。 第1実施形態にかかる半導体装置を示す底面図である。 第1実施形態にかかる半導体装置を示す左側面図である。 図5のX-X線に沿う断面図である。 第2実施形態にかかる半導体装置を示す平面図であって、樹脂部材を想像線で示した図である。 第3実施形態にかかる半導体装置を示す平面図であって、2つの入力端子、出力端子および樹脂部材を想像線で示した図である。 図12の平面図において、要部を抽出した図である。 図12のXIV-XIV線に沿う断面図である。 第4実施形態にかかる半導体装置を示す平面図であって、樹脂部材を想像線で示した図である。 図15のXVI-XVI線に沿う断面図である。
 本開示の半導体装置の好ましい実施の形態について、図面を参照して、以下に説明する。以下の説明において、同一あるいは類似の構成要素については、同じ符号を付して重複する説明を省略する。
 図1~図10は、第1実施形態にかかる半導体装置A1を示している。半導体装置A1は、複数の半導体素子10,20、支持基板30、複数の端子、複数の接続部材および樹脂部材60を備えている。複数の端子は、2つの入力端子41,42、出力端子43、一対の制御端子44A,44Bおよび一対の検出端子45A,45Bを含む。複数の接続部材は、複数のゲートワイヤ51、複数の検出ワイヤ52、一対の第1接続ワイヤ53、一対の第2接続ワイヤ54および複数のリード板55を含む。
 図1は、半導体装置A1を示す斜視図である。図2は、図1の斜視図において、樹脂部材60を省略した図である。図3は、半導体装置A1を示す平面図である。図4は、図3の平面図において樹脂部材60を想像線(二点鎖線)で示した図である。図5は、図4の平面図において、2つの入力端子41,42および出力端子43を想像線で示した図である。図6は、図5の一部を拡大した部分拡大図である。図7は、半導体装置A1を示す正面である。図8は、半導体装置A1を示す底面図である。図9は、半導体装置A1を示す側面図(左側面図)である。図10は、図5のX-X線に沿う断面図である。
 説明の便宜上、互いに直交する3つの方向(x方向、y方向、z方向)を適宜参照する。z方向は、半導体装置A1の厚さ方向である。x方向は、半導体装置A1の平面図(図3参照)における左右方向である。y方向は、半導体装置A1の平面図(図3参照)における上下方向である。x方向の一方をx1方向、x方向の他方をx2方向とする。同様に、y方向の一方をy1方向、y方向の他方をy2方向とし、z方向の一方をz1方向、z方向の他方をz2方向とする。以下の説明において、「平面視」とは、z方向に見たときをいう。z方向が、「厚さ方向」の一例であり、x方向が、「第2方向」の一例であり、y方向が、「第1方向」の一例である。
 複数の半導体素子10,20は、たとえばSiC(炭化ケイ素)を主とする半導体材料を用いて構成されている。当該半導体材料は、SiCに限定されず、Si(シリコン)、GaAs(ヒ化ガリウム)あるいはGaN(窒化ガリウム)などであってもよいが、好ましくはワイドバンドギャップ半導体材料が用いられる。各半導体素子10,20は、たとえばMOSFETである。各半導体素子10,20は、MOSFETに限定されず、MISFET(Metal-Insulator-Semiconductor FET)を含む電界効果トランジスタや、IGBTのようなバイポーラトランジスタなど、他のトランジスタであってもよい。各半導体素子10,20は、いずれも同一素子であり、かつ、たとえばnチャネル型のMOSFETである。各半導体素子10,20は、平面視において、矩形状であるが、これに限定されない。
 半導体装置A1は、たとえば4つの半導体素子10と4つの半導体素子20とを含んでいる。なお、複数の半導体素子10,20の数は、本構成に限定されず、半導体装置A1に要求される性能に応じて変更されうる。半導体装置A1は、たとえばハーフブリッジ型のスイッチング回路である。この場合、複数の半導体素子10は、半導体装置A1の上アーム回路を構成し、複数の半導体素子20は、半導体装置A1の下アーム回路を構成する。後述する構成により、複数の半導体素子10は、電気的に並列に接続され、複数の半導体素子20は、電気的に並列に接続されている。また、複数の半導体素子10と複数の半導体素子20とは、直列に接続され、ブリッジを構成する。
 複数の半導体素子10はそれぞれ、図10に示すように、素子主面10aおよび素子裏面10bを有する。各半導体素子10において、素子主面10aおよび素子裏面10bとは、z方向において離間する。素子主面10aは、z2方向を向き、素子裏面10bは、z1方向を向く。素子主面10aは、「第1素子主面」の一例であり、素子裏面10bは、「第1素子裏面」の一例である。
 複数の半導体素子10はそれぞれ、主面電極11、制御電極12、裏面電極13および絶縁膜14を含む。主面電極11および制御電極12は、図6および図10に示すように、素子主面10aに設けられている。主面電極11は、たとえばソース電極であって、ソース電流が流れる。制御電極12は、たとえばゲート電極であって、各半導体素子10を駆動させるためのゲート電圧が印加される。平面視において、主面電極11は、制御電極12よりも大きい。図6などに示す例では、主面電極11は、1つの領域で構成されているが、複数の領域に分割されていてもよい。裏面電極13は、図10に示すように、素子裏面10bに設けられている。裏面電極13は、たとえばドレイン電極であって、ドレイン電流が流れる。裏面電極13は、素子裏面10bの略全面にわたって形成されている。絶縁膜14は、図6および図10に示すように、素子主面10aに設けられている。絶縁膜14は、電気絶縁性を有する。絶縁膜14は、平面視において主面電極11および制御電極12を囲んでおり、主面電極11と制御電極12とを絶縁する。絶縁膜14は、たとえばSiO2(二酸化ケイ素)層、SiN4(窒化ケイ素)層、ポリベンゾオキサゾール層が、この順番で積層されたものであり、ポリベンゾオキサゾール層が各半導体素子10の表層である。絶縁膜14の構成は、上記したものに限定されず、たとえば、ポリベンゾオキサゾール層に代えてポリイミド層が積層されていてもよい。
 各半導体素子10は、制御電極12(ゲート電極)に第1駆動信号(たとえばゲート電圧)が入力されると、この第1駆動信号に応じて導通状態と遮断状態とが切り替わる。この導通状態と遮断状態とが切り替わる動作をスイッチング動作という。導通状態では、裏面電極13(ドレイン電極)から主面電極11(ソース電極)に電流が流れ、遮断状態では、この電流が流れない。
 複数の半導体素子10はそれぞれ、図5、図6および図10などに示すように、支持基板30に搭載されている。図5に示す例では、複数の半導体素子10は、y方向に沿って配置されており、互いに離間している。各半導体素子10は、図示しない導電性接合材(たとえば焼結銀や焼結銅などの焼結金属、銀や銅などの金属ペースト材、あるいは、はんだなど)を介して、支持基板30(後述の導電性基板32A)に導通接合されている。各半導体素子10は、導電性基板32Aに接合された際、素子裏面10bが導電性基板32Aに対向する。各半導体素子10が、「第1半導体素子」の一例である。また、各半導体素子10において、主面電極11が、「第1主面電極」の一例であり、制御電極12が、「第1制御電極」の一例であり、裏面電極13が、「第1裏面電極」の一例である。
 図5に示すように、複数の半導体素子10は、2つの外方素子10Aと複数の内方素子10Bとを含む。2つの外方素子10Aはそれぞれ、複数の半導体素子10のうちy方向両側において最も外方に位置するものである。複数の内方素子10Bは、複数の半導体素子10のうち、y方向において、2つの外方素子10Aに挟まれたものである。本実施形態では、半導体装置A1は、4つの半導体素子10を備えていることから、内方素子10Bの数は2つである。半導体装置A1と異なる構成において、半導体素子10の数が2つの場合、内方素子10Bはなく、半導体素子の数が3つの場合、内方素子10Bは1つである。
 複数の半導体素子20はそれぞれ、図10に示すように、素子主面20aおよび素子裏面20bを有する。各半導体素子20において、素子主面20aおよび素子裏面20bとは、z方向において離間する。素子主面20aは、z2方向を向き、素子裏面20bは、z1方向を向く。素子主面20aは、「第2素子主面」の一例であり、素子裏面20bは、「第2素子裏面」の一例である。
 複数の半導体素子20はそれぞれ、主面電極21、制御電極22、裏面電極23および絶縁膜24を含む。主面電極21および制御電極22は、図6および図10に示すように、素子主面20aに設けられている。主面電極21は、たとえばソース電極であって、ソース電流が流れる。制御電極22は、たとえばゲート電極であって、各半導体素子20を駆動させるためのゲート電圧が印加される。平面視において、主面電極21は、制御電極22よりも大きい。図6などに示す例では、主面電極21は、1つの領域で構成されているが、複数の領域に分割されていてもよい。裏面電極23は、図10に示すように、素子裏面20bに設けられている。裏面電極23は、たとえばドレイン電極であって、ドレイン電流が流れる。裏面電極23は、素子裏面20bの略全面にわたって形成されている。絶縁膜24は、図6および図10に示すように、素子主面20aに設けられている。絶縁膜24は、電気絶縁性を有する。絶縁膜24は、平面視において主面電極21および制御電極22を囲んでいる。絶縁膜24は、素子主面20aにおいて、主面電極21と制御電極22とを絶縁する。絶縁膜24の構成材料は、たとえば絶縁膜14と同じである。
 各半導体素子20は、制御電極22(ゲート電極)に第2駆動信号(たとえばゲート電圧)が入力されると、この第2駆動信号に応じて導通状態と遮断状態とが切り替わる(つまり、スイッチング動作を行う)。導通状態では、裏面電極23(ドレイン電極)から主面電極21(ソース電極)に電流が流れ、遮断状態では、この電流が流れない。
 複数の半導体素子20はそれぞれ、図5、図6および図10などに示すように、支持基板30に搭載されている。図5に示す例では、複数の半導体素子20は、y方向に沿って配置されており、互いに離間している。各半導体素子20は、x方向に見て、各半導体素子10に重なる。各半導体素子20は、図示しない導電性接合材(たとえば焼結銀や焼結銅などの焼結金属、銀や銅などの金属ペースト材、あるいは、はんだなど)を介して、支持基板30(後述の導電性基板32B)に導通接合されている。各半導体素子20は、導電性基板32Bに接合された際、素子裏面20bが導電性基板32Bに対向する。各半導体素子20が、「第2半導体素子」の一例である。また、各半導体素子20において、主面電極21が、「第2主面電極」の一例であり、制御電極22が、「第2制御電極」の一例であり、裏面電極23が、「第2裏面電極」の一例である。
 図5に示すように、複数の半導体素子20は、2つの外方素子20Aと複数の内方素子20Bとを含む。2つの外方素子20Aはそれぞれ、複数の半導体素子20のうちy方向両側において最も外方に位置するものである。複数の内方素子20Bは、複数の半導体素子20のうち、y方向において、2つの外方素子20Aに挟まれたものである。本実施形態では、半導体装置A1は、4つの半導体素子20を備えていることから、内方素子20Bの数は2つである。半導体装置A1と異なる構成において、半導体素子20の数が2つの場合、内方素子20Bはなく、半導体素子の数が3つの場合、内方素子20Bは1つである。
 支持基板30は、複数の半導体素子10,20を支持する。支持基板30は、一対の絶縁基板31A,31B、一対の導電性基板32A,32B、一対の絶縁層33A,33B、一対のゲート層34A,34Bおよび一対の検出層35A,35Bを含む。
 一対の絶縁基板31A,31Bは、電気絶縁性である。各絶縁基板31A,31Bの構成材料は、たとえば熱伝導性に優れたセラミックスである。このようなセラミックスとしては、たとえばAlN(窒化アルミニウム)が挙げられる。各絶縁基板31A,31Bは、セラミックスに限定されず、絶縁樹脂シートなどであってもよい。各絶縁基板31A,31Bは、たとえば平面視矩形状である。一対の絶縁基板31A、31Bは、図5および図10などに示すように、x方向に並んでおり、互いに離間する。絶縁基板31Aは、絶縁基板31Bのx2方向側に位置する。
 各絶縁基板31A,31Bは、図10などに示すように、主面311および裏面312を有する。各絶縁基板31A,31Bにおいて、主面311と裏面312とは、z方向に離間する。主面311は、z2方向を向き、裏面312は、z1方向を向く。主面311は、一対の導電性基板32A,32Bおよび複数の半導体素子10,20とともに、樹脂部材60に覆われている。裏面312は、図8に示すように樹脂部材60(後述の樹脂裏面62)から露出している。裏面312は、たとえば図示しないヒートシンクなどが接続される。
 一対の導電性基板32A,32Bはそれぞれ、金属製の板状部材である。この金属は、たとえばCu(銅)あるいはCu合金である。一対の導電性基板32A,32Bは、金属製に限定されず、たとえばグラファイトの厚さ方向(z方向)両面に金属層(たとえばCuやAlなど)が形成されたものであってもよい。一対の導電性基板32A,32Bは、2つの入力端子41,42および出力端子43とともに、複数の半導体素子10,20への導通経路を構成している。各導電性基板32A,32Bのz2方向側の表面には、めっきが施されていてもよい。一対の導電性基板32A,32Bは、図5および図10などに示すように、x方向に離間する。図5および図10などに示す例では、導電性基板32Aは、導電性基板32Bよりもx2方向に位置する。
 各導電性基板32A,32Bは、図10などに示すように、主面321および裏面322を有する。各導電性基板32A,32Bにおいて、主面321と裏面322とは、z方向に離間する。主面321は、z2方向を向き、裏面322は、z1方向を向く。
 導電性基板32Aは、図10などに示すように、図示しない接合材を介して、絶縁基板31Aに接合されている。この接合材は、導電性または絶縁性のどちらでもよい。導電性基板32Aが絶縁基板31Aに接合された状態では、導電性基板32Aの裏面322は、絶縁基板31Aの主面311に対向する。導電性基板32Aは、主面321上に、複数の半導体素子10が搭載されている。各半導体素子10は、導電性基板32Aに導電性接合材を介して接合されており、各半導体素子10の裏面電極13(ドレイン電極)は、導電性基板32Aに導通する。本実施形態では、導電性基板32Aが、「第1導電部材」の一例である。
 導電性基板32Bは、図10などに示すように、図示しない接合材を介して、絶縁基板31Bに接合されている。この接合材は、導電性または絶縁性のどちらでもよい。導電性基板32Bが絶縁基板31Bに接合された状態では、導電性基板32Bの裏面322は、絶縁基板31Bの主面311に対向する。導電性基板32Bは、主面321上に、複数の20が搭載されている。各半導体素子20は、導電性基板32Bに導電性接合材を介して接合されており、各半導体素子20の裏面電極13(ドレイン電極)は、導電性基板32Bに導通する。本実施形態では、導電性基板32Bが、「第2導電部材」の一例である。
 一対の絶縁層33A,33Bは、電気絶縁性であり、その構成材料は、たとえばガラスエポキシ樹脂である。一対の絶縁層33A,33Bは、図5に示すように、各々がy方向に延びる帯状である。絶縁層33Aは、図5および図10に示すように、導電性基板32Aの主面321に接合されている。絶縁層33Aは、複数の半導体素子10よりもx2方向に位置する。絶縁層33Bは、図5および図10に示すように、導電性基板32Bの主面321に接合されている。絶縁層33Bは、複数の半導体素子20よりもx1方向に位置する。絶縁層33Aは、導電性基板32Aと、ゲート層34Aおよび検出層35Aとを絶縁し、絶縁層33Bは、導電性基板32Bと、ゲート層34Bおよび検出層35Bとを絶縁する。
 一対のゲート層34A,34Bは、導電性であり、その構成材料は、たとえば銅あるいは銅合金である。一対のゲート層34A,34Bはそれぞれ、図5などに示すように、帯状部341および複数の鉤状部342を含む。帯状部341は、平面視帯状の部位であり、y方向に延びている。複数の鉤状部342はそれぞれ、帯状部341から突き出た部位である。各ゲート層34A,34Bは、複数の鉤状部342がなく、帯状部341のみで構成されていてもよい。ゲート層34Aは、図5および図10に示すように、絶縁層33A上に配置されている。ゲート層34Aは、複数のゲートワイヤ51が接合され、各ゲートワイヤ51を介して、各半導体素子10の制御電極12(ゲート電極)に導通する。ゲート層34Bは、図5および図10に示すように、絶縁層33B上に配置されている。ゲート層34Bは、複数のゲートワイヤ51が接合され、各ゲートワイヤ51を介して、各半導体素子20の制御電極22(ゲート電極)に導通する。
 一対の検出層35A、35Bは、導電性であり、その構成材料は、たとえば銅あるいは銅合金である。一対の検出層35A,35Bはそれぞれ、図5に示すように、帯状部351および複数の鉤状部352を含む。帯状部351は、平面視帯状の部位であり、y方向に延びている。複数の鉤状部352はそれぞれ、帯状部351から突き出た部位である。各検出層35A,35Bは、複数の鉤状部352がなく、帯状部351のみで構成されていてもよい。検出層35Aは、図5および図10に示すように、ゲート層34Aとともに絶縁層33A上に配置されている。検出層35Aは、複数の検出ワイヤ52が接合され、各検出ワイヤ52を介して、各半導体素子10の主面電極11(ソース電極)に導通する。検出層35Bは、図5および図10に示すように、ゲート層34Bとともに絶縁層33B上に配置されている。検出層35Bは、複数の検出ワイヤ52が接合され、各検出ワイヤ52を介して、各半導体素子20の主面電極21(ソース電極)に導通する。
 図5および図10に示すように、ゲート層34Aと検出層35Aとは、絶縁層33A上において、x方向に並んでおり、かつ、互いに離間する。図5および図10に示す例では、ゲート層34Aは、x方向において、検出層35Aよりも複数の半導体素子10の近くに配置されている。つまり、ゲート層34Aは、検出層35Aのx1方向側に位置する。なお、ゲート層34Aと検出層35Aのx方向における配置は、反対であってもよい。また、図5および図10に示すように、ゲート層34Bと検出層35Bとは、絶縁層33B上において、x方向に並んでおり、かつ、互いに離間する。図5および図10に示す例では、ゲート層34Bは、x方向において、検出層35Bよりも複数の半導体素子20の近くに配置されている。つまり、ゲート層34Bは、検出層35Bのx2方向側に位置する。なお、ゲート層34Bと検出層35Bのx方向における配置は、反対であってもよい。
 支持基板30の構成は、上記した例示に限定されない。たとえば、2つの導電性基板32A,32Bを1つの絶縁基板に接合してもよい。つまり、一対の絶縁基板31A,31Bは、分割されずに一体的に形成されていてもよい。また、上記ヒートシンクとの接合強度を向上させるために、各絶縁基板31A,31Bの裏面312にそれぞれ金属層が形成されていてもよい。また、複数の半導体素子10,20の個数および配置などに基づき、一対の絶縁基板31A,31Bおよび一対の導電性基板32A,32Bの各々の形状、大きさおよび配置などが適宜変更される。
 複数の端子は、半導体装置A1を電気機器などの回路基板に実装する際に用いられる外部端子である。複数の端子は、上述の通り、2つの入力端子41,42、出力端子43、一対の制御端子44A,44Bおよび一対の検出端子45A,45Bを含む。各端子は、金属板からなる。この金属板の構成材料は、たとえば、CuまたはCu合金である。各端子は、各導電性基板32A,32Bよりも電気導電率が低い材料からなる。つまり、各端子の電気抵抗率は、各導電性基板32A,32Bの電気抵抗率よりも大きい。複数の端子は、たとえば同一のリードフレームから形成される。
 2つの入力端子41,42は、電源電圧が印加される。たとえば、入力端子41は正極(P端子)であり、入力端子42は負極(N端子)である。2つの入力端子41,42はそれぞれ、図1~図4などに示すように、半導体装置A1において、x1方向寄りに位置する。2つの入力端子41,42は、互いに離間する。
 入力端子41は、図4などに示すように、パッド部411および端子部412を含む。
 パッド部411は、樹脂部材60に覆われている。パッド部411は、図2、図4、図5および図10に示すように、導電性のブロック材419を介して、導電性基板32Bに導通接合されている。ブロック材419の構成材料は、特に限定されないが、たとえばCu、Cu合金、CuMo(銅モリブデン)の複合材、CIC(Copper-Inver-Copper)の複合材などが用いられる。パッド部411は、ブロック材419に接合され、ブロック材419は、導電性基板32Bに接合されている。パッド部411とブロック材419との接合、および、ブロック材419と導電性基板32Bとの接合はそれぞれ、導電性接合材を用いた接合、レーザ接合、あるいは、超音波接合などのいずれであってもよい。パッド部411と導電性基板32Bとの接合は、ブロック材419を介した構成に限定されず、パッド部411が部分的に屈曲することで、パッド部411が導電性基板32Bに直接接合されていてもよい。
 端子部412は、樹脂部材60から露出する。端子部412は、図4などに示すように、平面視において、樹脂部材60からx1方向に延びている。端子部412は、たとえば、平面視矩形状である。図4および図5に示すように、端子部412は、樹脂部材60のy方向中央よりもy1方向に位置する。端子部412は、「第2端子部」の一例である。
 入力端子42は、図4などに示すように、パッド部421、端子部422および連結部423を含む。パッド部421、端子部422および連結部423は、各々が板状であり、一体的に形成されている。
 パッド部421は、樹脂部材60に覆われている。パッド部421が樹脂部材60に覆われていることにより、入力端子42は、樹脂部材60に支持されている。パッド部421は、図5、図6および図10に示すように、導電性のブロック材429を介して、各半導体素子10の主面電極11に導通接合されている。ブロック材429の構成材料は、ブロック材419の構成材料と同様に、たとえばCu、Cu合金、CuMoの複合材あるいはCICの複合材などが用いられるが、これらに限定されない。パッド部421は、ブロック材429に接合され、ブロック材429は、各半導体素子10の主面電極11に接合されている。パッド部421とブロック材429との接合は、導電性接合材を用いた接合、レーザ接合、あるいは、超音波接合のいずれであってもよい。ブロック材429と各半導体素子10の主面電極11との接合は、たとえば導電性接合材(はんだ、金属ペーストあるいは焼結金属など)を用いた接合による。パッド部421は、たとえば平面視矩形状である。パッド部421は、平面視において、x方向に沿う各端縁が各外方素子10A,20Aに重なっている。パッド部421は、平面視において、導電性基板32Aと導電性基板32Bとに跨っている。図4に示すように、平面視において、パッド部421から複数の半導体素子10の一部ずつが露出する。つまり、平面視において、各半導体素子10は、一部がパッド部421に重ならない。
 図4に示すように、パッド部421は、平面視において、閉領域R1を含んで形成されている。理解の便宜上、図4において、閉領域R1にドットを描画している。閉領域R1は、3つの線分L12,L23,L31に囲まれた領域である。線分L12は、第1頂点P1と第2頂点P2とを結ぶ線分である。線分L23は、第2頂点P2と第3頂点P3とを結ぶ線分である。線分L31は、第3頂点P3と第1頂点P1とを結ぶ線分である。平面視において、第1頂点P1と第2頂点P2と第3頂点P3とは同一直線上にない。
 第1頂点P1は、図4に示すように、平面視において、複数の半導体素子10のうちy1方向において最も外側の半導体素子10(y1方向側の外方素子10A)に重なる。第1頂点P1は、たとえば、y1方向側の外方素子10Aの平面視中央に重なる。なお、各半導体素子10の主面電極11が各ブロック材429を介してパッド部421に導通していることから、第1頂点P1は、y1方向側の外方素子10Aに接合されたブロック材429の平面視中央に重なっていてもよい。図4に示すように、第1頂点P1は、平面視において、導電性基板32Aに重なる。
 第2頂点P2は、図4に示すように、平面視において、複数の半導体素子10のうちy2方向において最も外側の半導体素子10(y2方向側の外方素子10A)に重なる。第2頂点P2は、たとえば、y2方向側の外方素子10Aの平面視中央に重なる。なお、各半導体素子10の主面電極11が各ブロック材429を介してパッド部421に導通していることから、第2頂点P2は、y2方向側の外方素子10Aに接合されたブロック材429の平面視中央に重なっていてもよい。図4に示すように、第2頂点P2は、平面視において、導電性基板32Aに重なる。
 第3頂点P3は、図4に示すように、平面視において、線分L12の垂直二等分線L0上に位置する。また、第3頂点P3は、図4に示すように、平面視において、パッド部421の当接端縁421a上に位置する。当接端縁421aは、パッド部421のうち、平面視において、連結部423(後述の第1部424)に接する部分(辺)である。図4に示すように、第3頂点P3は、平面視において、導電性基板32Bに重なる。
 端子部422は、樹脂部材60から露出する。端子部422は、図4などに示すように、平面視において、樹脂部材60からx1方向に延びている。端子部422は、たとえば、平面視矩形状である。端子部422は、y方向において端子部412に並んでおり、y方向に見て端子部412に重なる。本実施形態では、図1~図5などに示すように、端子部422は、端子部412よりもy2方向に位置する。図4および図5などに示すように、端子部422は、樹脂部材60のy方向中央よりもy2方向に位置する。端子部422は、「第1端子部」の一例である。
 連結部423は、パッド部421と端子部422とを連結する。連結部423は、部分的に屈曲している。連結部423は、第1部424、第2部425および第3部426を含む。
 第1部424は、パッド部421(当接端縁421a)に接する。第1部424は、平面視において、矩形状であり、図4に示す例ではx方向に延びる帯状である。第1部424は、パッド部421のx1方向側の端縁のうちy方向中央部分から、x方向に延びている。第1部424は、パッド部421よりも、y方向の寸法が小さい。第1部424は、図4に示すように、平面視において、垂直二等分線L0に重なる。第1部424は、一対の端縁424aを有する。一対の端縁424aはそれぞれ、パッド部421に繋がり、パッド部421からx1方向に延びている。一対の端縁424aは、x方向に見て、2つの内方素子10B上にそれぞれ位置する。内方素子10Bの数が1つの場合、一対の端縁424aはそれぞれ、x方向に見て、当該1つの内方素子10B上に位置する。
 第2部425は、第1部424と第3部426とに繋がる。第2部425は、第1部424のy2方向側の端縁424aのうちx1方向側の端部からy方向に延びている。第2部425は、平面視において帯状である。なお、入力端子42の位置ずれを抑制するために、第2部425と導電性基板32Bとの間に、これらに挟まれた絶縁性のブロック材を配置してもよい。
 第3部426は、第2部425と端子部422とに繋がる。第3部426は、第2部425のx1方向側の端縁のうちy2方向側の部分からx方向に延びている。第3部426のy方向の寸法は、端子部422のy方向の寸法と略同じである。
 出力端子43は、複数の半導体素子10,20により電力変換された交流電力(電圧)もしくは直流電力(電圧)を出力する端子である。出力端子43は、図1~図4に示すように、半導体装置A1において、x2方向寄りに位置する。出力端子43は、パッド部431および端子部432を含む。
 パッド部431は、樹脂部材60に覆われている。パッド部431は、図2、図4、図5および図10に示すように、導電性のブロック材439を介して、導電性基板32Aに導通接合されている。ブロック材439の構成材料は、ブロック材419,429の構成材料と同様に、たとえばCu、Cu合金、CuMoの複合材、CICの複合材などが用いられるが、これらに限定されない。パッド部431は、ブロック材439に接合され、ブロック材439は、導電性基板32Aに接合されている。パッド部431とブロック材439との接合、および、ブロック材439と導電性基板32Aとの接合はそれぞれ、導電性接合材を用いた接合、レーザ接合、あるいは、超音波接合などのいずれであってもよい。パッド部431と導電性基板32Aとの接合は、ブロック材439を介した構成に限定されず、パッド部431が部分的に屈曲することで、パッド部431が導電性基板32Aに直接接合されていてもよい。
 端子部432は、樹脂部材60から露出する。端子部432は、図4に示すように、樹脂部材60からx2方向に延びている。端子部432は、たとえば平面視矩形状である。端子部432は、「第3端子部」の一例である。
 一対の制御端子44A,44Bおよび一対の検出端子45A,45Bは、たとえばx方向に沿って、配列されている。一対の制御端子44A,44Bおよび一対の検出端子45A,45Bは、互いに略同じ形状である。一対の制御端子44A,44Bおよび一対の検出端子45A,45Bはそれぞれ、x方向に見て、L字状をなす。一対の制御端子44A,44Bおよび一対の検出端子45A,45Bは、図9に示すように、x方向に見て、互いに重なる。制御端子44Aおよび検出端子45Aは、図5および図6などに示すように、平面視において、導電性基板32Aのy方向隣に位置し、制御端子44Bおよび検出端子45Bは、図5および図6などに示すように、平面視において、導電性基板32Bのy方向隣に位置する。一対の制御端子44A,44Bおよび一対の検出端子45A,45Bはそれぞれ、たとえば樹脂部材60のy1方向を向く面(後述の樹脂側面633)から突き出ている。
 一対の制御端子44A,44Bはそれぞれ、図5および図6などに示すように、第1接続ワイヤ53を介して、一対のゲート層34A,34Bにそれぞれ導通する。制御端子44Aには、複数の半導体素子10を駆動させるための第1駆動信号(ゲート電圧)が入力される。よって、制御端子44Aは、第1駆動信号入力用の端子である制御端子44Bには、複数の半導体素子20を駆動させるための第2駆動信号(ゲート電圧)が入力される。よって、制御端子44Bは、第2駆動信号入力用の端子である。
 一対の制御端子44A,44Bはそれぞれ、図6に示すように、パッド部441および端子部442を含む。各制御端子44,44Bにおいて、パッド部441は、樹脂部材60に覆われている。この構成により、各制御端子44A,44Bは、樹脂部材60に支持されている。端子部442は、パッド部441に繋がり、かつ、樹脂部材60から露出している。各制御端子44A,44Bは、端子部442において屈曲する。
 一対の検出端子45A,45Bはそれぞれ、図5および図6などに示すように、第2接続ワイヤ54を介して、一対の検出層35A,35Bにそれぞれ導通する。検出端子45Aから、複数の半導体素子10の各主面電極11に印加される電圧(ソース電流に対応した電圧)が検出される。よって、検出端子45Aは、複数の半導体素子10のソース信号検出端子である。検出端子45Bから、複数の半導体素子20の各主面電極21に印加される電圧(ソース電流に対応した電圧)が検出される。よって、検出端子45Bは、複数の半導体素子20のソース信号検出端子である。
 一対の検出端子45A,45Bはそれぞれ、図6に示すように、パッド部451および端子部452を含む。各検出端子45A,45Bにおいて、パッド部451は、樹脂部材60に覆われている。この構成により、各検出端子45A,45Bは、樹脂部材60に支持されている。端子部452は、パッド部451に繋がり、かつ、樹脂部材60から露出している。各検出端子45A,45Bは、端子部452において屈曲する。
 複数の接続部材はそれぞれ、互いに離間した2つの部材間を導通させる。上述のとおり、複数の接続部材は、複数のゲートワイヤ51、複数の検出ワイヤ52、一対の第1接続ワイヤ53、一対の第2接続ワイヤ54および複数のリード板55を含む。
 複数のゲートワイヤ51、複数の検出ワイヤ52、一対の第1接続ワイヤ53および一対の第2接続ワイヤ54はそれぞれ、いわゆるボンディングワイヤである。複数のゲートワイヤ51、複数の検出ワイヤ52、一対の第1接続ワイヤ53および一対の第2接続ワイヤ54の各構成材料は、たとえばAl、Au、Cuおよびこれらの各合金のいずれかである。複数のリード板55はそれぞれ、導電性の板状部材である。複数のリード板55の各構成材料としては、たとえばCu、Cu合金、CuMoの複合材あるいはCICの複合材などが用いられるが、これらに限定されない。
 複数のゲートワイヤ51はそれぞれ、図5および図6に示すように、一端が各半導体素子10の制御電極12あるいは各半導体素子20の制御電極22のいずれかに接合され、他端が一対のゲート層34A,34Bのいずれかに接合されている。図5に示すように、当該各ゲートワイヤ51の他端は、適宜鉤状部342に接合されている。複数のゲートワイヤ51には、各半導体素子10の制御電極12とゲート層34Aとを導通させるものと、各半導体素子20の制御電極22とゲート層34Bとを導通させるものとがある。
 複数の検出ワイヤ52はそれぞれ、図5および図6に示すように、一端が各半導体素子10の主面電極11あるいは各半導体素子20の主面電極21のいずれかに接合され、他端が一対の検出層35A,35Bのいずれかに接合されている。図5に示すように、当該各検出ワイヤ52の他端は、適宜鉤状部352に接合されている。複数の検出ワイヤ52には、各半導体素子10の主面電極11と検出層35Aとを導通させるものと、各半導体素子20の主面電極21と検出層35Bとを導通させるものとがある。
 一対の第1接続ワイヤ53の一方は、図5および図6に示すように、一端がゲート層34Aに接合され、他端が制御端子44Aに接合されている。これにより、当該第1接続ワイヤ53を介して、ゲート層34Aと制御端子44Aとが導通する。一対の第1接続ワイヤ53の他方は、図5および図6に示すように、一端がゲート層34Bに接合され、他端が制御端子44Bに接合されている。これにより、当該第1接続ワイヤ53を介して、ゲート層34Bと制御端子44Bとが導通する。各第2接続ワイヤ54は、各検出層35A,35Bの帯状部351うちy方向において各検出端子45A,45Bに近い側に接合されている。
 一対の第2接続ワイヤ54の一方は、図5および図6に示すように、一端が検出層35Aに接合され、他端が検出端子45Aに接合されている。これにより、当該第2接続ワイヤ54を介して、検出層35Aと検出端子45Aとが導通する。一対の検出ワイヤ52の他方は、図5および図6に示すように、一端が検出層35Bに接合され、他端が検出端子45Bに接合されている。これにより、当該第2接続ワイヤ54を介して、検出層35Bと検出端子45Bとが導通する。各第2接続ワイヤ54は、各検出層35A,35Bの帯状部351のうちy方向において各検出端子45A,45Bに近い側に接合されている。
 複数のリード板55はそれぞれ、図5、図6および図10に示すように、各半導体素子20の主面電極21と、導電性基板32Aとを導通させる。各リード板55は、一対の接合部551,552を含む。
 各リード板55において、接合部551は、図示しない導電性接合材(たとえばはんだ、金属ペーストあるいは焼結金属など)によって、各半導体素子20の主面電極21に接合されている。接合部552は、導電性のブロック材559を介して、導電性基板32Aに接合されている。各ブロック材559の構成材料は、たとえばCu、Cu合金、CuMoの複合材、CICの複合材などが用いられるが、これらに限定されない。接合部552は、ブロック材559に接合され、ブロック材559は、導電性基板32Aに接合されている。接合部552とブロック材559との接合、および、ブロック材559と導電性基板32Aとの接合はそれぞれ、導電性接合材を用いた接合、レーザ接合、あるいは、超音波接合などのいずれであってもよい。接合部552と導電性基板32Aとの接合は、ブロック材559を介した構成に限定されず、接合部552が部分的に屈曲することで、あるいは、接合部552が接合部551よりも厚く形成されることで、接合部552が導電性基板32Aに直接接合されていてもよい。
 樹脂部材60は、図1および図3~図10に示すように、複数の半導体素子10,20、支持基板30(ただし、一対の絶縁基板31A,31Bの各裏面312を除く)、複数の端子(2つの入力端子41,42、出力端子43、一対の制御端子44A、44Bおよび一対の検出端子45A,45B)の一部ずつ、および、複数の接続部材(複数のゲートワイヤ51、複数の検出ワイヤ52、一対の第1接続ワイヤ53、一対の第2接続ワイヤ54および複数のリード板55)を覆っている。樹脂部材60の構成材料は、たとえばエポキシ樹脂である。樹脂部材60は、図4、図5および図10などに示すように、樹脂主面61、樹脂裏面62および複数の樹脂側面631~634を有する。
 樹脂主面61と樹脂裏面62とは、図10などに示すように、z方向に離間する。樹脂主面61は、z2方向を向き、樹脂裏面62は、z1方向を向く。樹脂裏面62は、図8に示すように、平面視において、一対の絶縁基板31A,31Bの各裏面312を囲む枠状である。一対の絶縁基板31A,31Bの各裏面312は、樹脂裏面62から露出する。複数の樹脂側面631~634はそれぞれ、樹脂主面61および樹脂裏面62の双方に繋がり、かつ、z方向においてこれらに挟まれている。図3~図5、図7および図8に示すように、樹脂側面631と樹脂側面632とは、x方向に離間する。樹脂側面631は、x1方向を向き、樹脂側面632は、x2方向を向く。樹脂側面631から、2つの入力端子41,42が突き出ており、樹脂側面632から、出力端子43が突き出ている。図3~図5、図8および図9に示すように、樹脂側面633と樹脂側面634とは、y方向に離間する。樹脂側面633は、y1方向を向き、樹脂側面634は、y2方向を向く。樹脂側面633から、一対の制御端子44A,44Bおよび一対の検出端子45A,45Bが突き出ている。
 樹脂部材60は、図8および図10に示すように、樹脂裏面62からz方向に窪んだ凹部65を含んでいる。凹部65は、平面視において、図8に示すように、支持基板30を囲う環状に形成されている。なお、凹部65の形状、配置、および、数などは、図8および図10に示す例に限定されない。また、樹脂部材60に凹部65が形成されていなくてもよい。
 半導体装置A1の作用および効果は、次の通りである。
 半導体装置A1は、複数の半導体素子10に導通するパッド部421(入力端子42)を備えている。パッド部421は、3つの線分L12,L23,L31に囲まれた閉領域R1を含んで形成されている。線分L12は第1頂点P1と第2頂点P2を結ぶ線分であり、線分L23は第2頂点P2と第3頂点P3を結ぶ線分であり、線分L31は第3頂点P3と第1頂点P1とを結ぶ線分である。第1頂点P1は、平面視において、複数の半導体素子10のうちy1方向において最も外側の半導体素子10(y1方向側の外方素子10A)に重なる。第2頂点P2は、平面視において、複数の半導体素子10のうちy2方向において最も外側の半導体素子10(y2方向側の外方素子10A)に重なる。第3頂点P3は、平面視において、線分L12の垂直二等分線L0上に位置する。この構成によると、パッド部421において、たとえば各半導体素子10から第3頂点P3に至る電流経路を確保できる。垂直二等分線L0上の点は、第1頂点P1までの距離と第2頂点P2までの距離とで、差がほとんどないため、第3頂点P3から第1頂点P1までの距離と、第3頂点P3から第2頂点P2までの距離との差がほとんどない。つまり、パッド部421における、各半導体素子10から第3頂点P3までの電流経路は、経路差が抑制される。したがって、半導体装置A1は、各半導体素子10からパッド部421を介して端子部422に至る電流において、第3頂点P3を通る電流経路を確保することで、並列に接続された複数の半導体素子10に流れる電流の偏りを抑制することが可能となる。
 半導体装置A1では、入力端子42は、パッド部421と端子部422とを連結する連結部423を含む。連結部423は、パッド部421に接する第1部424を含み、第1部424は、平面視において垂直二等分線L0に重なる。この構成によると、パッド部421から連結部423に電流が流れる際、まず、第1部424を通る。仮に、第1部424が平面視において垂直二等分線L0に重ならない場合、各半導体素子10から端子部422に至る電流経路において、第3頂点P3を通過しない可能性がある。一方、半導体装置A1では、第1部424を平面視において垂直二等分線L0に重ならせることで、各半導体素子10から端子部422に至る電流経路において、第3頂点P3を通過させることができる。したがって、半導体装置A1は、第3頂点P3を通過する電流経路を確保することで、並列に接続された複数の半導体素子10に流れる電流の偏りを抑制できる。
 特に、半導体装置A1では、第1部424のy方向寸法は、パッド部421のy方向寸法よりも小さい。この構成では、パッド部421に流れる電流は、第1部424に入力される際、第1部424に集約されることになる。よって、各半導体素子10から端子部422に至る電流経路において、第3頂点P3を通過しない経路を、より少なくすることできる。さらに、第1部424の一対の端縁424aは、x方向に見て2つの内方素子10Bの上にそれぞれ位置する。この構成では、第1部424(連結部423)とパッド部421との当接部分がより狭い領域に限定されるため、各半導体素子10から端子部422に至る電流経路において、第3頂点P3を通過しない経路を、さらに少なくすることできる。
 半導体装置A1では、ゲート層34Aは、帯状部341と複数の鉤状部342とを含む。そして、一端が各半導体素子10に接合された各ゲートワイヤ51は、他端が適宜各鉤状部342に接合されている。この構成によると、並列に接続された複数の半導体素子10を駆動させるための第1駆動信号の各信号経路において、その長さの均一化を図ることができる。仮に、第1駆動信号の信号経路に偏りがあると、当該信号経路が短い半導体素子から駆動する。このとき、並列に接続された複数の半導体素子10の駆動状態が不均一になり、いずれかの半導体素子10に過電圧、過電流が生じてしまうという問題が生じる。したがって、半導体装置A1では、各半導体素子10に入力する第1駆動信号の信号経路長の均一化を図ることで、各ゲート層34Aに複数の鉤状部342を設けない場合よりも各半導体素子10の駆動状態の均一化を図ることができる。このことは、ゲート層34Bと各半導体素子20との関係においても同様である。
 図11は、第2実施形態にかかる半導体装置A2を示している。図11は、半導体装置A2を示す平面図であって、樹脂部材60を想像線で示している。
 半導体装置A2は、半導体装置A1と比較して、入力端子42のパッド部421の平面視形状が異なる。この点を除いて、半導体装置A2は、半導体装置A1と同様に構成される。
 半導体装置A2におけるパッド部421は、平面視において、略三角形に形成されている。三角形状のパッド部421においても、図11に示すように、閉領域R1を含んで形成されている。理解の便宜上、図11において、閉領域R1をドットで描画している。図11に示す例では、パッド部421は、平面視において閉領域R1に沿って形成されている。
 半導体装置A2においても、半導体装置A1と同様に、パッド部421は、閉領域R1を含んで形成されている。したがって、半導体装置A2は、半導体装置A1と同様に、各半導体素子10からパッド部421を介して端子部422に至る電流において、第3頂点P3を通る電流経路を確保することで、並列に接続された複数の半導体素子10に流れる電流の偏りを抑制することが可能となる。
 半導体装置A2は、平面視において、パッド部421の略全域が閉領域R1である。この構成によると、パッド部421において、閉領域R1以外の部分に流れる電流が抑制される。したがって、半導体装置A2は、パッド部421において無駄な電流の流れを抑制できる。
 図12~図14は、第3実施形態にかかる半導体装置A3を示している。図12は、半導体装置A3を示す平面図であって、樹脂部材60、2つの入力端子41,42および出力端子43を想像線で示している。図13は、図12に示す平面図において、要部を抽出した図である。図13においては、図12に示す平面図において、主に、複数の半導体素子10,20、支持基板30の一部(一対の絶縁基板31A,31B、一対の導電性基板32A,32B)および複数のリード板55などが抽出され、一対の絶縁層33A,33B、一対のゲート層34A,34B、一対の検出層35A,35B、複数のゲートワイヤ51、複数の検出ワイヤ52、一対の第1接続ワイヤ53および一対の第2接続ワイヤ54などが省略されている。図14は、図12のXIV-XIV線に沿う断面図である。
 図12~図14に示すように、半導体装置A3は、半導体装置A1と比較して、導電性基板32Bの構成が異なる。この点を除いて、半導体装置A3は、半導体装置A1と同様に構成される。
 半導体装置A3の導電性基板32Bは、平面視において、x方向に沿って延びる一対の端縁からそれぞれ、y方向内方に窪んだ部分がある。導電性基板32Bは、パッド部320aおよび連結部320bを含む。
 パッド部320aは、複数の半導体素子20が搭載される部分である。パッド部320aは、平面視において、矩形状である。図13に示すように、パッド部320aは、平面視において、閉領域R2を含んで形成されている。理解の便宜上、図13において、閉領域R2をドットで描画している。閉領域R2は、3つの線分L45,L56,L64に囲まれた領域である。線分L45は、第1頂点P4と第2頂点P5とを結ぶ線分である。線分L56は、第2頂点P5と第3頂点P6とを結ぶ線分である。線分L64は、第3頂点P6と第1頂点P4とを結ぶ線分である。平面視において、第1頂点P4と第2頂点P5と第3頂点P6とは同一直線上にない。
 第1頂点P4は、平面視において、複数の半導体素子20のうちy1方向において最も外側の半導体素子20(y1方向側の外方素子20A)に重なる。第1頂点P4は、たとえば、y1方向側の外方素子20Aの平面視中央に重なる。本実施形態では、半導体素子20の裏面電極23が半導体素子20の素子裏面20bの略全域に形成されていることから、第1頂点P4は、y1方向側の外方素子20Aの裏面電極23の平面視中央に重なっている。
 第2頂点P5は、平面視において、複数の半導体素子20のうちy2方向において最も外側の半導体素子20(y2方向側の外方素子20A)に重なる。第2頂点P5は、たとえば、y2方向側の外方素子20Aの平面視中央に重なる。本実施形態では、半導体素子20の裏面電極23が半導体素子20の素子裏面20bの略全域に形成されていることから、第2頂点P5は、y2方向側の外方素子20Aの裏面電極23の平面視中央に重なっている。
 第3頂点P6は、図13に示すように、平面視において、線分L45の垂直二等分線L9上に位置する。また、第3頂点P6は、図13に示すように、平面視において、パッド部320aの当接端縁320z上に位置する。当接端縁320zは、パッド部320aのうち、平面視において、連結部320b(後述の第1部320c)に接する部分(辺)である。
 連結部320bは、パッド部320aと入力端子41とを連結する。図12および図13に示すように、連結部320bには、ブロック材419を介して入力端子41が接合されていることから、連結部320bは、パッド部320aと端子部412(入力端子41)とを連結している。連結部320bは、図13に示すように、第1部320cおよび第2部320dを含む。
 第1部320cは、パッド部320aに接している。第1部320cは、平面視において、矩形状である。第1部320cは、パッド部320aのx1方向側の端縁のうちy方向中央部分から、x方向に延びている。第1部320cは、パッド部320aよりもy方向が小さい。第1部320cは、図13に示すように、平面視において、垂直二等分線L9に重なる。第1部320cにより、導電性基板32Bは、上記のように窪んでいる。
 第2部320dには、ブロック材419が接合されている。第2部320dは、第1部320cに繋がるとともに、当該ブロック材419を介して入力端子41に繋がる。第2部320dは、平面視矩形状である。第2部320dのy方向寸法は、第1部320cのy方向寸法よりも大きく、たとえばパッド部320aのy方向寸法と略同じである。
 導電性基板32Bは、第1部320cのy方向寸法が、パッド部320aおよび第2部320dの各y方向寸法よりも小さいことから、上記のように、y方向内方に窪んだ部分が形成されている。
 半導体装置A3においても、各半導体装置A1,A2と同様に、パッド部421は、閉領域R1を含んで形成されている。したがって、半導体装置A3は、各半導体装置A1,A2と同様に、各半導体素子10からパッド部421を介して端子部422に至る電流において、第3頂点P3を通る電流経路を確保することで、並列に接続された複数の半導体素子10に流れる電流の偏りを抑制することが可能となる。
 半導体装置A3では、導電性基板32Bは、パッド部320aを含んでいる。パッド部320aは、3つの線分L45,L56,L64に囲まれた閉領域R2を含んで形成されている。線分L45は第1頂点P4と第2頂点P5を結ぶ線分であり、線分L56は第2頂点P5と第3頂点P6を結ぶ線分であり、線分L64は第3頂点P6と第1頂点P4とを結ぶ線分である。第1頂点P4は、平面視において、複数の半導体素子20のうち最もy1方向に位置する半導体素子20に重なる。第2頂点P5は、平面視において、半導体素子20のうち最もy2方向に位置する半導体素子20に重なる。第3頂点P6は、線分L45の垂直二等分線L9上に位置する。この構成によると、パッド部320aにおいて、たとえば各半導体素子20から第3頂点P6に至る電流経路を確保できる。したがって、半導体装置A3は、各半導体素子20からパッド部320aを介して端子部412に至る電流において、第3頂点P6を通る電流経路を確保することで、並列に接続された複数の半導体素子20に流れる電流の偏りを抑制することが可能となる。
 半導体装置A3では、導電性基板32Bは、パッド部320aと端子部412(入力端子41)とに繋がる連結部320bを含む。連結部320bは、パッド部320aに接する第1部320cを含み、第1部320cは、平面視において垂直二等分線L9に重なる。この構成によると、パッド部320aから連結部320bに電流が流れる際、まず、第1部320cを通る。仮に、第1部320cが平面視において垂直二等分線L9に重ならない場合、各半導体素子20から端子部412に至る電流経路において、第3頂点P6を通過しない可能性がある。一方、半導体装置A3では、第1部320cを平面視において垂直二等分線L9に重ならせることで、各半導体素子20から端子部412に至る電流経路において、第3頂点P6を通過させることができる。したがって、半導体装置A3は、第3頂点P6を通過する電流経路を確保することで、並列に接続された複数の半導体素子20に流れる電流の偏りを抑制できる。このような構成は、導電性基板32Bの電気抵抗率が入力端子42の電気抵抗率以上である場合に有効である。
 特に、半導体装置A3では、第1部320cのy方向寸法は、パッド部320aのy方向寸法よりも小さい。この構成では、パッド部320aに流れる電流は、第1部320cに入力される際、第1部320cに集約されることになる。よって、各半導体素子20から端子部412に至る電流経路において、第3頂点P6を通過しない経路を、より少なくすることできる。さらに、第1部320cの一対の端縁は、x方向に見て2つの内方素子20Bの上にそれぞれ位置する。この構成では、第1部320c(連結部320b)とパッド部320aとの当接部分がより狭い領域に限定されるため、各半導体素子20から端子部412に至る電流経路において、第3頂点P6を通過しない経路を、さらに少なくすることできる。
 図15および図16は、第4実施形態にかかる半導体装置A4を示している。図15は、半導体装置A4を示す平面図であって、樹脂部材60を想像線で示している。理解の便宜上、図15において、閉領域R1をドットで描画している。図16は、図15のXVI-XVI線に沿う断面図である。
 図15に示すように、半導体装置A4は、半導体装置A1と比較して、支持基板30の構成が異なる。この点を除き、半導体装置A4は、半導体装置A1と同様に構成される。
 半導体装置A4の支持基板30は、いわゆるDBC(Direct Bonded Copper)基板である。この支持基板30は、DBC基板ではなく、DBA(Direct Bonded Aluminum)基板であってもよい。半導体装置A4の支持基板30は、図15に示すように、絶縁基板36、一対の主面金属層37A,37Bおよび裏面金属層38を含んでいる。
 絶縁基板36は、絶縁基板31A,31Bと同様に、たとえば熱伝導性に優れたセラミックスからなる。絶縁基板36は、たとえば平面視矩形状である。絶縁基板36は、図、15に示すように、主面361および裏面362を有する。主面361と裏面362とは、z方向に離間する。主面361は、z2方向を向き、裏面362は、z1方向を向く。
 一対の主面金属層37A,37Bは、図15に示すように、絶縁基板36の主面361上に形成されている。支持基板30がDBC基板である構成において、一対の主面金属層37A,37Bの各構成材料は、たとえばCuである。支持基板30がDBA基板である構成においては、当該構成材料は、Cuではなく、Alである。一対の主面金属層37A,37Bは、x方向に離間する。主面金属層37Aは、主面金属層37Bのx2方向側に位置する。主面金属層37Aは、導電性基板32Aと同様に、複数の半導体素子10が搭載される。主面金属層37Bは、導電性基板32Bと同様に、複数の半導体素子20が搭載される。各主面金属層37A,37Bは、各導電性基板32A,32Bよりもそれぞれ薄い。本実施形態では、主面金属層37Aが、「第1導電部材」の一例であり、主面金属層37Bが、「第2導電部材」の一例である。
 裏面金属層38は、絶縁基板36の裏面362上に形成されている。裏面金属層38の構成材料は、各主面金属層37A,37Bと同じである。裏面金属層38は、樹脂部材60に覆われていてもよいし、z1方向を向く面が樹脂部材60(樹脂裏面62)から露出していてもよい。
 半導体装置A4の支持基板30の構成は、次のように変形することも可能である。たとえば、1つの絶縁基板36ではなく、一対の主面金属層37A,37Bごとに分割されていてもよい。つまり、半導体装置A1と同様に2つの絶縁基板に分割され、各絶縁基板に一対の主面金属層37A,37Bがそれぞれ形成されていてもよい。また、たとえば、1つの裏面金属層38ではなく、2つの裏面金属層に分割されていてもよい。この場合、2つの裏面金属層は、x方向に離間し、平面視において、一対の主面金属層37A,37Bにそれぞれ重なる。また、たとえば、一対の主面金属層37A,37B上に、上述する一対の導電性基板32A,32Bがそれぞれ搭載されていてもよい。
 半導体装置A4においても、各半導体装置A1~A3と同様に、パッド部421は、閉領域R1を含んで形成されている。したがって、半導体装置A4は、各半導体装置A1~A3と同様に、各半導体素子10からパッド部421を介して端子部422に至る電流において、第3頂点P3を通る電流経路を確保することで、並列に接続された複数の半導体素子10に流れる電流の偏りを抑制することが可能となる。
 本開示にかかる半導体装置は、上記した実施形態に限定されるものではない。本開示の半導体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。たとえば、本開示の半導体装置は、以下の付記に関する実施形態を含む。
 付記1.
 各々が厚さ方向に離間する第1素子主面および第1素子裏面を有し、電気的に互いに並列接続された複数の第1半導体素子と、
 前記複数の第1半導体素子に導通するパッド部と、
 前記パッド部に導通する第1端子部と、
を備えており、
 前記複数の第1半導体素子は、前記厚さ方向に見て、前記厚さ方向に直交する第1方向に沿って配列され、
 前記パッド部は、同一直線上にない第1頂点、第2頂点および第3頂点を、それぞれ2つずつ結んでできる3つの線分に囲まれた閉領域を含んで形成されており、
 前記第1頂点は、前記厚さ方向に見て、前記複数の第1半導体素子のうち前記第1方向の一方側において最も外側の第1半導体素子に重なり、
 前記第2頂点は、前記厚さ方向に見て、前記複数の第1半導体素子のうち前記第1方向の他方側において最も外側の第1半導体素子に重なり、
 前記第3頂点は、前記厚さ方向に見て、前記第1頂点と前記第2頂点とを結ぶ線分の垂直二等分線上に位置する、半導体装置。
 付記2.
 前記パッド部と前記第1端子部とを連結する連結部をさらに備えており、
 前記連結部は、前記パッド部に接する第1部を含み、
 前記第1部は、前記厚さ方向に見て、前記垂直二等分線に重なる、付記1に記載の半導体装置。
 付記3.
 前記第1部は、互いに前記第1方向に離間し、かつ、各々が前記厚さ方向および前記第1方向に直交する第2方向に沿って延びる一対の端縁を有し、
 前記一対の端縁の各々は、前記厚さ方向に見て前記パッド部に繋がる、付記2に記載の半導体装置。
 付記4.
 前記パッド部および前記第1部はそれぞれ、前記厚さ方向に見て矩形状であり、
 前記第1部は、前記パッド部よりも前記第1方向の寸法が小さい、付記3に記載の半導体装置。
 付記5.
 前記複数の第1半導体素子は、前記厚さ方向に見て前記第1頂点に重なる第1半導体素子と前記厚さ方向に見て前記第2頂点に重なる第1半導体素子との間に位置し、かつ、前記垂直二等分線を挟んで隣り合う2つの内方素子を含み、
 前記一対の端縁の各々は、前記第2方向に見て、前記2つの内方素子の上に位置する、付記3または付記4のいずれかに記載の半導体装置。
 付記6.
 前記複数の第1半導体素子の各々は、前記厚さ方向に見て、一部が前記パッド部に重ならない、付記3ないし付記5のいずれかに記載の半導体装置。
 付記7.
 前記複数の第1半導体素子の各々は、前記第1素子主面に形成された第1主面電極と、前記第1素子裏面に形成された第1裏面電極と、を含み、
 前記パッド部は、前記厚さ方向において前記第1素子主面上に位置し、かつ、前記複数の第1半導体素子の各々の前記第1主面電極に導通する、付記3ないし付記6のいずれかに記載の半導体装置。
 付記8.
 前記複数の第1半導体素子が搭載された第1導電部材をさらに備え、
 前記複数の第1半導体素子の各々は、前記第1裏面電極が前記第1導電部材に接合されている、付記7に記載の半導体装置。
 付記9.
 前記パッド部と前記第1端子部と前記連結部とは、各々が板状であり、かつ、一体的に形成されている、付記8に記載の半導体装置。
 付記10.
 各々が前記厚さ方向に離間する第2素子主面および第2素子裏面を有し、電気的に互いに並列接続された複数の第2半導体素子をさらに備えており、
 前記複数の第1半導体素子と前記複数の第2半導体素子とは、電気的に直列接続されている、付記9に記載の半導体装置。
 付記11.
 前記複数の第2半導体素子が搭載された第2導電部材をさらに備え、
 前記第1導電部材と前記第2導電部材とは、前記第2方向に離間しつつ並んでいる、付記10に記載の半導体装置。
 付記12.
 前記複数の第2半導体素子の各々は、前記第2素子主面に形成された第2主面電極と、前記第2素子裏面に形成された第2裏面電極とを含む、付記11に記載の半導体装置。
 付記13.
 前記複数の第2半導体素子の各々は、前記第2裏面電極が前記第2導電部材に接合されている、付記12に記載の半導体装置。
 付記14.
 前記第1導電部材と前記複数の第2半導体素子の各々における前記第2主面電極とを導通させる複数の接続部材をさらに備えている、付記13に記載の半導体装置。
 付記15.
 前記第2導電部材に導通する第2端子部と、
 前記第1導電部材に導通する第3端子部と、をさらに備えている、付記14に記載の半導体装置。
 付記16.
 前記パッド部は、前記厚さ方向に見て、前記第1導電部材と前記第2導電部材とに跨っている、付記15に記載の半導体装置。
 付記17.
 前記第1頂点および前記第2頂点は、前記厚さ方向に見て、前記第1導電部材に重なり、
 前記第3頂点は、前記厚さ方向に見て、前記第2導電部材に重なる、付記16に記載の半導体装置。
 付記18.
 前記第2端子部は、前記第1方向において前記第1端子部に並んでおり、かつ、前記第1方向に見て前記第1端子部に重なる、付記16または付記17のいずれかに記載の半導体装置。
 付記19.
 前記複数の第1半導体素子および前記複数の第2半導体素子を覆う樹脂部材をさらに備え、
 前記第1端子部、前記第2端子部および前記第3端子部は、前記樹脂部材から露出する、付記15ないし付記18のいずれかに記載の半導体装置。
 付記20.
 前記複数の第1半導体素子の各々は、前記第1主面電極から絶縁され、かつ、前記第1素子主面に形成された第1制御電極をさらに含み、前記第1制御電極に入力される第1駆動信号に応じて、前記第1主面電極と前記第1裏面電極とが導通し、
 前記複数の第2半導体素子の各々は、前記第2主面電極から絶縁され、かつ、前記第2素子主面に形成された第2制御電極をさらに含み、前記第2制御電極に入力される第2駆動信号に応じて、前記第2主面電極と前記第2裏面電極とが導通する、付記12ないし付記19のいずれかに記載の半導体装置。
 付記21.
 前記第1導電部材および前記第2導電部材が搭載された絶縁基板をさらに備えている、付記11ないし付記20のいずれかに記載の半導体装置。
 付記22.
 前記第2導電部材の電気抵抗率は、前記パッド部の電気抵抗率よりも小さい、付記11ないし付記21のいずれかに記載の半導体装置。
A1~A4:半導体装置   10,20:半導体素子
10A,20A:外方素子   10B,20B:内方素子
10a,20a:素子主面   10b,20b:素子裏面
11,21:主面電極   12,22:制御電極
13,23:裏面電極   14,24:絶縁膜
30:支持基板   31A,31B:絶縁基板
311:主面   312:裏面
32A,32B:導電性基板   321:主面
322:裏面   320a:パッド部
320b:連結部   320c:第1部
320d:第2部   320z:当接端縁
33A,33B:絶縁層   34A,34B:ゲート層
341:帯状部   342:鉤状部
35A,35B:検出層   351:帯状部
352:鉤状部   36:絶縁基板
361:主面   362:裏面
37A,37B:主面金属層   38:裏面金属層
41:入力端子   411:パッド部
412:端子部   419:ブロック材
42:入力端子   421:パッド部
421a:当接端縁   422:端子部
423:連結部   424:第1部
424a:端縁   425:第2部
426:第3部   429:ブロック材
43:出力端子   431:パッド部
432:端子部   439:ブロック材
44A,44B:制御端子   441:パッド部
442:端子部   45A,45B:検出端子
451:パッド部   452:端子部
51:ゲートワイヤ   52:検出ワイヤ
53:第1接続ワイヤ   54:第2接続ワイヤ
55:リード板   551,552:接合部
559:ブロック材   60:樹脂部材
61:樹脂主面   62:樹脂裏面
631:樹脂側面   632:樹脂側面
633:樹脂側面   634:樹脂側面
65:凹部   R1,R2:閉領域
L12,L23,L31,L45,L56,L64:線分
L0,L9:垂直二等分線   P1,P4:第1頂点
P2,P5:第2頂点   P3,P6:第3頂点

Claims (22)

  1.  各々が厚さ方向に離間する第1素子主面および第1素子裏面を有し、電気的に互いに並列接続された複数の第1半導体素子と、
     前記複数の第1半導体素子に導通するパッド部と、
     前記パッド部に導通する第1端子部と、
    を備えており、
     前記複数の第1半導体素子は、前記厚さ方向に見て、前記厚さ方向に直交する第1方向に沿って配列され、
     前記パッド部は、同一直線上にない第1頂点、第2頂点および第3頂点を、それぞれ2つずつ結んでできる3つの線分に囲まれた閉領域を含んで形成されており、
     前記第1頂点は、前記厚さ方向に見て、前記複数の第1半導体素子のうち前記第1方向の一方側において最も外側の第1半導体素子に重なり、
     前記第2頂点は、前記厚さ方向に見て、前記複数の第1半導体素子のうち前記第1方向の他方側において最も外側の第1半導体素子に重なり、
     前記第3頂点は、前記厚さ方向に見て、前記第1頂点と前記第2頂点とを結ぶ線分の垂直二等分線上に位置する、半導体装置。
  2.  前記パッド部と前記第1端子部とを連結する連結部をさらに備えており、
     前記連結部は、前記パッド部に接する第1部を含み、
     前記第1部は、前記厚さ方向に見て、前記垂直二等分線に重なる、請求項1に記載の半導体装置。
  3.  前記第1部は、互いに前記第1方向に離間し、かつ、各々が前記厚さ方向および前記第1方向に直交する第2方向に沿って延びる一対の端縁を有し、
     前記一対の端縁の各々は、前記厚さ方向に見て前記パッド部に繋がる、請求項2に記載の半導体装置。
  4.  前記パッド部および前記第1部はそれぞれ、前記厚さ方向に見て矩形状であり、
     前記第1部は、前記パッド部よりも前記第1方向の寸法が小さい、請求項3に記載の半導体装置。
  5.  前記複数の第1半導体素子は、前記厚さ方向に見て前記第1頂点に重なる第1半導体素子と前記厚さ方向に見て前記第2頂点に重なる第1半導体素子との間に位置し、かつ、前記垂直二等分線を挟んで隣り合う2つの内方素子を含み、
     前記一対の端縁の各々は、前記第2方向に見て、前記2つの内方素子の上に位置する、請求項3または請求項4のいずれかに記載の半導体装置。
  6.  前記複数の第1半導体素子の各々は、前記厚さ方向に見て、一部が前記パッド部に重ならない、請求項3ないし請求項5のいずれか1つに記載の半導体装置。
  7.  前記複数の第1半導体素子の各々は、前記第1素子主面に形成された第1主面電極と、前記第1素子裏面に形成された第1裏面電極と、を含み、
     前記パッド部は、前記厚さ方向において前記第1素子主面上に位置し、かつ、前記複数の第1半導体素子の各々の前記第1主面電極に導通する、請求項3ないし請求項6のいずれか1つに記載の半導体装置。
  8.  前記複数の第1半導体素子が搭載された第1導電部材をさらに備え、
     前記複数の第1半導体素子の各々は、前記第1裏面電極が前記第1導電部材に接合されている、請求項7に記載の半導体装置。
  9.  前記パッド部と前記第1端子部と前記連結部とは、各々が板状であり、かつ、一体的に形成されている、請求項8に記載の半導体装置。
  10.  各々が前記厚さ方向に離間する第2素子主面および第2素子裏面を有し、電気的に互いに並列接続された複数の第2半導体素子をさらに備えており、
     前記複数の第1半導体素子と前記複数の第2半導体素子とは、電気的に直列接続されている、請求項9に記載の半導体装置。
  11.  前記複数の第2半導体素子が搭載された第2導電部材をさらに備え、
     前記第1導電部材と前記第2導電部材とは、前記第2方向に離間しつつ並んでいる、請求項10に記載の半導体装置。
  12.  前記複数の第2半導体素子の各々は、前記第2素子主面に形成された第2主面電極と、前記第2素子裏面に形成された第2裏面電極とを含む、請求項11に記載の半導体装置。
  13.  前記複数の第2半導体素子の各々は、前記第2裏面電極が前記第2導電部材に接合されている、請求項12に記載の半導体装置。
  14.  前記第1導電部材と前記複数の第2半導体素子の各々における前記第2主面電極とを導通させる複数の接続部材をさらに備えている、請求項13に記載の半導体装置。
  15.  前記第2導電部材に導通する第2端子部と、
     前記第1導電部材に導通する第3端子部と、をさらに備えている、請求項14に記載の半導体装置。
  16.  前記パッド部は、前記厚さ方向に見て、前記第1導電部材と前記第2導電部材とに跨っている、請求項15に記載の半導体装置。
  17.  前記第1頂点および前記第2頂点は、前記厚さ方向に見て、前記第1導電部材に重なり、
     前記第3頂点は、前記厚さ方向に見て、前記第2導電部材に重なる、請求項16に記載の半導体装置。
  18.  前記第2端子部は、前記第1方向において前記第1端子部に並んでおり、かつ、前記第1方向に見て前記第1端子部に重なる、請求項16または請求項17のいずれかに記載の半導体装置。
  19.  前記複数の第1半導体素子および前記複数の第2半導体素子を覆う樹脂部材をさらに備え、
     前記第1端子部、前記第2端子部および前記第3端子部は、前記樹脂部材から露出する、請求項15ないし請求項18のいずれか1つに記載の半導体装置。
  20.  前記複数の第1半導体素子の各々は、前記第1主面電極から絶縁され、かつ、前記第1素子主面に形成された第1制御電極をさらに含み、前記第1制御電極に入力される第1駆動信号に応じて、前記第1主面電極と前記第1裏面電極とが導通し、
     前記複数の第2半導体素子の各々は、前記第2主面電極から絶縁され、かつ、前記第2素子主面に形成された第2制御電極をさらに含み、前記第2制御電極に入力される第2駆動信号に応じて、前記第2主面電極と前記第2裏面電極とが導通する、
    請求項12ないし請求項19のいずれか1つに記載の半導体装置。
  21.  前記第1導電部材および前記第2導電部材が搭載された絶縁基板をさらに備えている、請求項11ないし請求項20のいずれか1つに記載の半導体装置。
  22.  前記第2導電部材の電気抵抗率は、前記パッド部の電気抵抗率よりも小さい、請求項11ないし請求項21のいずれか1つに記載の半導体装置。
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