特開2019-201159IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ(IGBT)等のスイッチング素子とこのスイッチング素子の保護ダイオードを同一半導体チップに集積した逆導通型半導体装置

要約特許出願時に添付された[要約書]

【課題】放熱性能を向上させ、熱破壊耐量の向上による信頼性の確保が可能な逆導通型半導体装置を提供する。
【解決手段】上面1a、第1の辺1b及び第1の辺1bに直交する第2の辺1cを有する半導体チップ1と、半導体チップ1に設けられ、ストライプ状の複数の主電流通路を有するトランジスタ部12と、半導体チップ1に設けられ、複数の主電流通路に平行に延伸する複数の複数のダイオード部14と、トランジスタ部12及び複数のダイオード部14の上面1aに設けられた上面電極9と、複数のダイオード部14の上方で、接合部材を介して上面電極9に電気的に接続される矩形状の平板部10aを有する配線部材10とを備える。配線部材10が平板部10aの端部から上面電極9の反対方向に立ち上がる導電部10bを有し、平板部10aの端部が第1の辺1bに平行に配置されている。
【選択図】図1

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明は課題に着目してなされたものであって、放熱性能を向上させ、熱破壊耐量の向上による信頼性の確保が可能な逆導通型半導体装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

課題を解決するために、本発明の一態様は、(a) 平面視において、上面、第1の辺及び第1の辺に直交する第2の辺を有し、複数のトランジスタ部及び複数のダイオード部が交互に配置され、複数のトランジスタ部及び複数のダイオード部の上面側に上面電極が設けられた半導体チップと、(b) ダイオード部の上方において、接合部材を介して上面電極に金属学的に接合される矩形の平板部を有する配線部材と、を備え、(c・・・ 続きを知財ポータルサイト IP Force にログインして見る
【発明の効果】
本発明に係る逆導通型半導体装置によれば、放熱性能を向上させ、熱破壊耐量の向上による信頼性の確保が可能な逆導通型半導体装置を提供することができる。

この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】本発明の逆導通型半導体装置の一例を示す上面図である。

【図2】図1のA−A線から垂直にきった逆導通型半導体装置の断面概略図である。

【図3】本発明の逆導通型半導体装置に用いるRC−IGBTを説明する回路図である。

【図4】逆導通型半導体装置の一例を示す上面図である。

【図5】逆導通型半導体装置において、リードフレームとワイヤボンディングの耐量の一例を示す表である。

【図6】本発明の逆導通型半導体装置の発熱シミュレーションの結果の一例を説明する斜視図である。

【図7】本発明の逆導通型半導体装置の発熱シミュレーションの結果の一例を説明する斜視図である。

【図8】逆導通型半導体装置におけるダイオード部に対する配線部材の配置の一例を示す上面図である。

【図9】逆導通型半導体装置におけるダイオード部に対する配線部材の配置の他の例を示す上面図である。

【図10】図8に示した配線部材の配置において、保護ダイオード(FWD)を発熱させた場合の変形量のシミュレーション結果の一例を示すグラフである。

【図11】図9に示した配線部材の配置において、スイッチング素子(IGBT)を発熱させた場合の変形量のシミュレーション結果の一例を示すグラフである。

【図12】図10及び図11に示したシミュレーション結果の最大変形量の一例を示す表である。

【図13】本発明の逆導通型半導体装置におけるダイオード部に対する配線部材の配置の一例を示す上面図である。

【図14】本発明の逆導通型半導体装置におけるダイオード部に対する配線部材の配置の他の例を示す上面図である。

【図15】図13に示した配線部材の配置において、保護ダイオード(FWD)を発熱させた場合の変形量のシミュレーション結果の一例を示す表である。

【図16】図14に示した配線部材の配置において、スイッチング素子(IGBT)を発熱させた場合の変形量のシミュレーション結果の一例を示す表である。

【図17】図15及び図16に示したシミュレーション結果の最大変形量の一例を示す表である。

【図18】本発明の逆導通型半導体装置の一例を示す断面図である。

選択図 図1出願人が指定した本件の代表的な図

1・・・半導体チップ   2・・・スイッチング素子   3・・・活性領域   4・・・保護ダイオード   9・・・上面電極(エミッタ電極)   10・・・配線部材   10a・・・平板部   10b・・・導電部   12、12a・・・トランジスタ部   14、14a・・・ダイオード部(環流電流通路)   20・・・接合部材   100,200,300,400 逆導通型半導体装置

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