本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體裝置，特別地，涉及具有多個(gè)端子的封裝型半導(dǎo)體裝置。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)有技術(shù)中，例如DIPIPM(Dual Inline Package Intelligent Power Module)等電力用半導(dǎo)體裝置大多構(gòu)成為，與1個(gè)功能相對(duì)應(yīng)地具有1個(gè)端子。近年來(lái)，與半導(dǎo)體模塊的性能提高相伴，存在對(duì)半導(dǎo)體裝置的規(guī)格進(jìn)行小型化及大電流化的趨勢(shì)，但為了流過(guò)大電流，需要使端子的截面積增加。作為使截面積增加的方法，能夠想到例如將用于流過(guò)主電流的主端子變粗的方法、增加端子的個(gè)數(shù)的方法等。在專(zhuān)利文獻(xiàn)1所記載的現(xiàn)有技術(shù)中，通過(guò)增加端子的個(gè)數(shù)，從而使截面積增加。

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2005－51109號(hào)公報(bào)

但是，在如專(zhuān)利文獻(xiàn)1所記載的現(xiàn)有技術(shù)那樣單純使端子變粗的方法中存在如下問(wèn)題，即，在將模塊安裝于印刷基板等時(shí)，有時(shí)端子的周?chē)幢缓噶铣浞值亟?rùn)，焊接性下降，難以穩(wěn)定地對(duì)端子進(jìn)行連接。另外，在增加端子的個(gè)數(shù)的方法中，如果考慮到在安裝時(shí)確保端子間的沿面距離及通孔間的間隔，則使端子間的距離變小是存在極限的，由此，存在半導(dǎo)體裝置的封裝件大型化的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明就是為了解決上述課題而提出的，其目的在于提供一種半導(dǎo)體裝置，該半導(dǎo)體裝置能夠確保安裝時(shí)的焊接性，并且使端子的截面積增加而實(shí)現(xiàn)大電流化，另外，能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)端子間的沿面距離的確保和封裝件的小型化。

本發(fā)明所涉及的半導(dǎo)體裝置具有：封裝件，其構(gòu)成外部輪廓；半導(dǎo)體電路，其收容于封裝件的內(nèi)部，與來(lái)自外部的控制信號(hào)相應(yīng)地對(duì)主電流進(jìn)行控制；控制端子，其從封裝件凸出，將控制信號(hào)輸入至半導(dǎo)體電路；以及多個(gè)主端子，其是使主電流流過(guò)半導(dǎo)體電路的端子，且相對(duì)于半導(dǎo)體電路分別具有不同的功能，半導(dǎo)體裝置設(shè)為如下結(jié)構(gòu)，即，各主端子中的至少1個(gè)主端子是由在彼此相鄰的位置從封裝件凸出的多個(gè)子端子構(gòu)成的，構(gòu)成同一主端子的各子端子的前端部朝向安裝半導(dǎo)體裝置的安裝面彎折，該子端子的彎折位置在彼此相鄰的子端子間不同。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明，由于主端子是由多個(gè)子端子構(gòu)成的，因此能夠擴(kuò)大各主端子的截面積，使其通電量增加。另外，通過(guò)將主端子分為多個(gè)子端子，從而能夠增加在安裝半導(dǎo)體裝置時(shí)焊料附著于主端子的部分。由此，能夠確保安裝時(shí)的焊接性。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)具有高可靠性的大電流型半導(dǎo)體裝置。另外，由于使彼此相鄰的子端子的彎折位置不同，因此能夠在子端子間確保最小限度的間隔，并且使子端子的前端部彼此充分地分離。其結(jié)果，能夠?qū)Π雽?dǎo)體裝置進(jìn)行小型化，并且充分地確保安裝基板上的子端子間的沿面距離、以及供子端子插入的通孔的間隔。

附圖說(shuō)明

圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的半導(dǎo)體裝置的仰視圖。

圖2是表示圖1的半導(dǎo)體裝置的側(cè)視圖。

圖3是表示在圖1的半導(dǎo)體裝置搭載的半導(dǎo)體電路的電路圖。

圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的半導(dǎo)體裝置的仰視圖。

圖5是表示圖4的半導(dǎo)體裝置的側(cè)視圖。

標(biāo)號(hào)的說(shuō)明

1、21 半導(dǎo)體裝置

2 封裝件

3 半導(dǎo)體電路

4 IGBT

5 FWD

6 控制電路

7、22、P、U、V、W、UN、VN、WN 主端子

8 控制端子

S1、S2、S3 子端子

B 基座部

a、b 間隔尺寸

具體實(shí)施方式

下面，參照附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。此外，在本說(shuō)明書(shū)所使用的各圖中，對(duì)共通的要素標(biāo)注同一標(biāo)號(hào)，省略重復(fù)的說(shuō)明。另外，本發(fā)明不限定于以下的實(shí)施方式，在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍能夠進(jìn)行各種變形。另外，本發(fā)明包含以下的各實(shí)施方式所示的結(jié)構(gòu)中的能夠進(jìn)行組合的結(jié)構(gòu)的一切組合。

實(shí)施方式1

首先，參照?qǐng)D1至圖3，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式1進(jìn)行說(shuō)明。圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的半導(dǎo)體裝置的仰視圖。圖2是表示半導(dǎo)體裝置的側(cè)視圖。另外，圖3是表示在半導(dǎo)體裝置搭載的半導(dǎo)體電路的電路圖。如這些圖所示，本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置1具有例如傳遞模塑型功率模塊的外觀形狀，具有封裝件2、半導(dǎo)體電路3、控制電路6、多個(gè)主端子7以及控制端子8。

如圖1及圖2所示，封裝件2構(gòu)成半導(dǎo)體裝置1的外部輪廓，是由絕緣性的樹(shù)脂材料等形成的。封裝件2形成具有2個(gè)長(zhǎng)邊及短邊的細(xì)長(zhǎng)的四邊形狀。半導(dǎo)體電路3在氣密狀態(tài)下收容于封裝件2的內(nèi)部。半導(dǎo)體裝置1是通過(guò)在具有主端子7及控制端子8的引線框架之上搭載包含半導(dǎo)體電路3及控制電路6的半導(dǎo)體芯片，利用模塑樹(shù)脂對(duì)這些搭載物進(jìn)行封裝而構(gòu)成的。

半導(dǎo)體電路3與來(lái)自外部的控制信號(hào)相應(yīng)地對(duì)主電流進(jìn)行控制，在圖3所示的一個(gè)例子中，半導(dǎo)體電路3作為例如具有6個(gè)IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)4、和6個(gè)FWD(Free Wheeling Diode)5的3相逆變器電路而構(gòu)成。IGBT 4進(jìn)行主電流的通斷(接通/斷開(kāi))，由例如寬帶隙半導(dǎo)體構(gòu)成。所謂寬帶隙半導(dǎo)體，是與硅相比帶隙(禁帶)寬度較大的半導(dǎo)體的總稱(chēng)，已知例如碳化硅(SiC)、氮化鎵(GaN)、金剛石等。

IGBT 4在主端子P－UN間、主端子P－VN間、以及主端子P－WN間分別各串聯(lián)地連接2個(gè)。并且，U端子連接于在主端子P－UN間串聯(lián)地連接的2個(gè)IGBT 4之間，V端子連接于在主端子P－VN間串聯(lián)地連接的2個(gè)IGBT 4之間。另外，W端子連接于在主端子P－WN間串聯(lián)地連接的2個(gè)IGBT 4之間。另一方面，在主電流由于IGBT 4的通斷而被斷開(kāi)時(shí)，回流電流流過(guò)FWD 5，對(duì)于各IGBT 4，F(xiàn)WD 5將集電極和發(fā)射極連接。此外，本發(fā)明不限定于逆變器電路，還能夠應(yīng)用于除逆變器電路以外的各種半導(dǎo)體電路。另外，在本發(fā)明中，也可以由除IGBT 4、FWD 5以外的各種元件構(gòu)成半導(dǎo)體電路。

控制電路6進(jìn)行通斷的驅(qū)動(dòng)、電路的保護(hù)等，經(jīng)由例如引線框架、導(dǎo)線等與各控制端子8及各IGBT 4的柵極連接。主端子7是圖1中所示的主端子P、U、V、W、UN、VN、WN的總稱(chēng)，使主電流流過(guò)半導(dǎo)體電路3。在這里，主端子P作為接地起作用。另外，主端子UN、VN、WN具有將主電流供給至逆變器的各相的功能，主端子U、V、W具有取出各相的交流的功能。如上所述，各個(gè)主端子7分別具有不同的功能。

另外，控制端子8將控制信號(hào)輸入至半導(dǎo)體電路3。在本實(shí)施方式中，在例如封裝件2的2個(gè)長(zhǎng)邊中的一個(gè)長(zhǎng)邊并排地配置各主端子7(主端子P、U、V、W、UN、VN、WN)，在封裝件2的另一個(gè)長(zhǎng)邊并排地配置各控制端子8。這些主端子7及控制端子8由例如金屬制的細(xì)長(zhǎng)板體或者棒體形成，從封裝件2凸出。

在以上述方式構(gòu)成的半導(dǎo)體裝置1作為逆變器電路進(jìn)行動(dòng)作時(shí)，對(duì)主端子P－UN間、主端子P－VN間、以及主端子P－WN間分別施加直流電壓，從主端子U、V、W輸出三相交流。此時(shí)，半導(dǎo)體裝置1能夠與從控制端子8輸入的控制信號(hào)相應(yīng)地對(duì)三相交流的輸出狀態(tài)進(jìn)行控制。

下面，參照?qǐng)D1及圖2，對(duì)本實(shí)施方式的特征事項(xiàng)即主端子7的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。在本實(shí)施方式中，如圖1所示，使各個(gè)主端子P、U、V、W、UN、VN、WN分別由多個(gè)(例如3個(gè))子端子S1、S2、S3構(gòu)成。構(gòu)成同一主端子的3個(gè)子端子S1、S2、S3配置為，在彼此以規(guī)定的間隔尺寸a分離的狀態(tài)下相鄰，從封裝件2凸出。此外，彼此相鄰的子端子間的間隔尺寸a被設(shè)定得比彼此相鄰的主端子7間的間隔尺寸b小。另外，構(gòu)成同一主端子的子端子S1、S2、S3分別與半導(dǎo)體電路3的同一部位連接。對(duì)于該連接，子端子S1、S2、S3也可以在從封裝件2的外部抵達(dá)至半導(dǎo)體電路3的路徑的中途一體化，但在該情況下也優(yōu)選構(gòu)成為，子端子S1、S2、S3的截面積的合計(jì)與位于封裝件2的外部的部分相同。

另外，如圖2所示，構(gòu)成同一主端子的子端子S1、S2、S3的前端部朝向安裝半導(dǎo)體裝置1的安裝面而L字狀地彎折。并且，該子端子S1、S2、S3的彎折位置構(gòu)成為，在子端子的長(zhǎng)度方向上在彼此相鄰的子端子間不同。此外，所謂同一主端子中彼此相鄰的子端子，是指例如子端子S1和S2、以及子端子S2和S3，子端子S1和S3不符合條件。

舉個(gè)更具體的例子，關(guān)于主端子P、V、UN、WN，中央的子端子S2的彎折位置被設(shè)定于與兩側(cè)的子端子S1、S3的彎折位置相比遠(yuǎn)離封裝件2的位置。兩側(cè)的子端子S1、S3的彎折位置被設(shè)定得彼此相等。即，在俯視觀察時(shí)，子端子S1、S2、S3的彎折位置交錯(cuò)狀地錯(cuò)開(kāi)配置。

另外，關(guān)于配置于上述主端子P、V、UN、WN之間的其他主端子U、W、VN，中央的子端子S2的彎折位置被設(shè)定于與兩側(cè)的子端子S1、S3的彎折位置相比更接近于封裝件2的位置，兩側(cè)的子端子S1、S3的彎折位置被設(shè)定得彼此相等。在該情況下，在俯視觀察時(shí)，子端子S1、S2、S3的彎折位置也交錯(cuò)狀地錯(cuò)開(kāi)配置。并且，在本實(shí)施方式中，中央的子端子S2在遠(yuǎn)離封裝件2的位置處彎折的主端子P、V、UN、WN和中央的子端子S2在靠近封裝件2的位置處彎折的主端子U、W、VN在主端子排列的方向上交替地配置。

如以上詳述所示，根據(jù)本實(shí)施方式，由于各個(gè)主端子7由3個(gè)子端子S1、S2、S3構(gòu)成，因此能夠擴(kuò)大各主端子7的截面積，使其通電量增加。另外，通過(guò)將主端子7分為子端子S1、S2、S3，從而能夠增加在安裝半導(dǎo)體裝置1時(shí)焊料附著于主端子7的部分。由此，能夠確保安裝時(shí)的焊接性。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)具有高可靠性的大電流型半導(dǎo)體裝置1。

另外，由于使各子端子S1、S2、S3中的彼此相鄰的子端子的彎折位置不同，因此能夠在子端子S1、S2、S3間確保最小限度的間隔，并且使子端子的前端部彼此充分地分離。其結(jié)果，能夠?qū)Π雽?dǎo)體裝置1進(jìn)行小型化，并且充分地確保安裝基板之上的子端子間的沿面距離、以及供子端子插入的通孔的間隔，還容易確保通孔和其周?chē)某休d(land)部之間的間隔。特別地，如內(nèi)置了例如3相逆變器電路的半導(dǎo)體裝置1所示，在具有多個(gè)主端子P、U、V、W、UN、VN、WN的半導(dǎo)體裝置中，能夠顯著地得到上述效果。

另外，在本實(shí)施方式中，將彼此相鄰的子端子間的間隔尺寸a設(shè)定得比彼此相鄰的主端子7間的間隔尺寸b小。由此，能夠在彼此功能不同的2個(gè)主端子間確保充分的距離。因此，除上述效果以外，還能夠?qū)⒅鞫俗娱g穩(wěn)定地絕緣。并且，在本實(shí)施方式中，使IGBT 4由寬帶隙半導(dǎo)體構(gòu)成。由此，能夠利用具有高耐熱性的寬帶隙半導(dǎo)體促進(jìn)半導(dǎo)體電路3的高性能化、大電流化。

實(shí)施方式2

下面，參照?qǐng)D4及圖5，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式2進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施方式的特征在于，使主端子由基座部和各子端子構(gòu)成。圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的半導(dǎo)體裝置的仰視圖。圖5是表示半導(dǎo)體裝置的側(cè)視圖。如這些圖所示，本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置21雖然與前述實(shí)施方式1大致相同地構(gòu)成，但各個(gè)主端子22(即、主端子P、U、V、W、UN、VN、WN)分別由基座部B、和子端子S1、S2、S3構(gòu)成?；緽和子端子S1、S2、S3由例如同一金屬材料一體地形成。

換言之，基座部B構(gòu)成主端子22中的與封裝件2連結(jié)的基端側(cè)的部位。另外，子端子S1、S2、S3構(gòu)成主端子22的前端部，從基座部B凸出并彎折。即，子端子S1、S2、S3的基端側(cè)作為基座部B而一體化。由此，能夠確保各主端子22的截面積，并且使該主端子進(jìn)一步小型化。因此，能夠?qū)雽?dǎo)體裝置21形成得更為小型。另外，在基座部B的位置處，由于與子端子S1、S2、S3的位置處相比主端子7的截面積較大，因此能夠通過(guò)基座部B提高半導(dǎo)體電路3的散熱性。

此外，在前述各實(shí)施方式中例示了具有7個(gè)主端子P、U、V、W、UN、VN、WN的半導(dǎo)體裝置1，但本發(fā)明不限于此，適用于具有任意個(gè)數(shù)的主端子的半導(dǎo)體裝置。另外，本發(fā)明不需要全部的主端子都由子端子構(gòu)成，至少1個(gè)主端子由子端子構(gòu)成即可。另外，在本發(fā)明中例示了由3個(gè)子端子S1、S2、S3構(gòu)成1個(gè)主端子7的情況。但是，本發(fā)明不限于此，構(gòu)成同一主端子的子端子的個(gè)數(shù)設(shè)定為大于或等于2個(gè)的任意個(gè)數(shù)即可。

另外，在本發(fā)明中，作為半導(dǎo)體電路3而例示了能夠輸出3個(gè)相電流(相電壓)的3相逆變器電路。但是，本發(fā)明不限于此，也可以應(yīng)用于2相或者大于或等于4相的多相逆變器電路。并且，在本發(fā)明中，作為半導(dǎo)體電路3而例示了具有IGBT 4及FWD 5的逆變器電路，但本發(fā)明不限于此，也可以應(yīng)用于未使用IGBT 4或FWD 5的逆變器電路，并且也可以應(yīng)用于除逆變器電路以外的各種半導(dǎo)體電路。