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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024083398
(43)【公開日】2024-06-21
(54)【発明の名称】半導体装置
(51)【国際特許分類】
   H05K 1/02 20060101AFI20240614BHJP
   H01L 25/07 20060101ALI20240614BHJP
   H02M 7/48 20070101ALI20240614BHJP
【FI】
H05K1/02 J
H01L25/04 C
H02M7/48 Z
【審査請求】有
【請求項の数】20
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2024056389
(22)【出願日】2024-03-29
(62)【分割の表示】P 2019187831の分割
【原出願日】2019-10-11
(71)【出願人】
【識別番号】000005234
【氏名又は名称】富士電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000877
【氏名又は名称】弁理士法人RYUKA国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】山本 紗矢香
(57)【要約】
【課題】半導体装置では、電圧および電流において、発振およびノイズの発生を抑制できることが好ましい。
【解決手段】複数の回路部と、交流の電圧を出力する交流出力端子と、板状の導電材料で形成され、いずれかの前記回路部に接続された第1接続部と、板状の導電材料で形成され、いずれかの前記回路部と前記交流出力端子に接続された第2接続部と、を備え、前記第1接続部および前記第2接続部は、それぞれの主面が向かい合って配置され、前記第1接続部および前記第2接続部のそれぞれは、前記回路部に接続される回路接続端部と、前記主面における電流経路を規制する経路規制部とを有し、前記経路規制部と前記回路接続端部との間の前記電流経路を流れる電流の向きが、前記第1接続部および前記第2接続部で異なる半導体装置。
【選択図】図5
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の回路部と、
交流の電圧を出力する交流出力端子と、
板状の導電材料で形成され、いずれかの前記回路部に接続された第1接続部と、
板状の導電材料で形成され、いずれかの前記回路部と前記交流出力端子に接続された第2接続部と、
を備え、
前記第1接続部および前記第2接続部は、それぞれの主面が向かい合って配置され、
前記第1接続部および前記第2接続部のそれぞれは、
前記回路部に接続される回路接続端部と、
前記主面における電流経路を規制する経路規制部と
を有し、
前記経路規制部と前記回路接続端部との間の前記電流経路を流れる電流の向きが、前記第1接続部および前記第2接続部で異なる
半導体装置。
【請求項2】
複数の回路部と、
板状の導電材料で形成され、いずれかの前記回路部に接続された第1接続部、第2接続部および第3接続部と、
を備え、
前記第1接続部、前記第2接続部および前記第3接続部は、それぞれの主面が向かい合って配置され、
前記第1接続部は、前記第2接続部の第1主面と向かい合って配置され、
前記第3接続部は、前記第2接続部の前記第1主面と向かい合って配置され、
前記第1接続部、前記第2接続部および前記第3接続部のそれぞれは、
前記回路部に接続される回路接続端部と、
前記主面における電流経路を規制する経路規制部と
を有し、
前記第1接続部は、外部電源の負極端子が接続される第4の外部接続端子を有し、
前記第2接続部は、交流を出力する交流出力端子を有し、
前記第3接続部は、前記外部電源の正極端子が接続される第1の外部接続端子を有し、
前記経路規制部と前記回路接続端部との間の前記電流経路を流れる電流の向きが、前記第1接続部および前記第2接続部で異なり、且つ、前記第3接続部および前記第2接続部で異なる半導体装置。
【請求項3】
前記第2接続部は、
前記回路接続端部が設けられた回路側端辺から前記第2接続部の内部に向かって設けられた端辺スリットと、
前記端辺スリットに接続して設けられ、前記回路側端辺に沿って延伸する第1内部スリットと、
前記端辺スリットに接続して設けられ、前記回路側端辺に沿って、且つ、前記第1内部スリットとは逆側に延伸する第2内部スリットと
を有し、
前記第1接続部および前記第3接続部は、前記第2接続部の主面と平行な方向に並んで配置され、
前記第1接続部は、前記第3接続部と向かい合う端辺から、前記第1内部スリットと平行な方向に延伸する第1平行スリットを有し、
前記第3接続部は、前記第1接続部と向かい合う端辺から、前記第2内部スリットと平行な方向に延伸する第2平行スリットを有する
請求項2に記載の半導体装置。
【請求項4】
複数の回路部と、
板状の導電材料で形成され、いずれかの前記回路部に接続された第1接続部、第2接続部および第4接続部と、
を備え、
前記第1接続部、前記第2接続部および前記第4接続部は、それぞれの主面が向かい合って配置され、
前記第1接続部は、前記第2接続部の第1主面と向かい合って配置され、
前記第4接続部は、前記第2接続部の第2主面と向かい合って配置され、
前記第1接続部、前記第2接続部および前記第4接続部のそれぞれは、
前記回路部に接続される回路接続端部と、
前記主面における電流経路を規制する経路規制部と
を有し、
前記第1接続部および前記第4接続部は外部電源に接続され、
前記経路規制部と前記回路接続端部との間の前記電流経路を流れる電流の向きが、前記第1接続部および前記第2接続部で異なり、且つ、前記第4接続部および前記第2接続部で異なる半導体装置。
【請求項5】
前記第1接続部、前記第2接続部および前記第4接続部の前記経路規制部は、第1方向に伸びる1本以上の第1スリットを有し、
前記第1接続部に流れる電流、および、前記第4接続部に流れる電流は、前記第2接続部に流れ、
前記第2接続部の前記第1スリットの幅が、前記第1接続部の前記第1スリットの幅、および、前記第4接続部の前記第1スリットの幅、のいずれよりも大きい
請求項4に記載の半導体装置。
【請求項6】
複数の回路部と、
板状の導電材料で形成され、いずれかの前記回路部に接続された第1接続部、第2接続部、第3接続部、第4接続部およびブロック間接続部と、
を備え、
前記第1接続部、前記第2接続部、前記第3接続部および前記第4接続部のそれぞれと、前記ブロック間接続部とは、それぞれの主面が向かい合って配置され、
前記第1接続部および前記第2接続部は、前記ブロック間接続部の第1主面と向かい合って配置され、
前記第3接続部および前記第4接続部は、前記ブロック間接続部の第2主面と向かい合って配置され、
前記第1接続部、前記第2接続部、前記第3接続部、前記第4接続部および前記ブロック間接続部のそれぞれは、
前記回路部に接続される回路接続端部と、
前記主面における電流経路を規制する経路規制部と
を有し、
前記経路規制部と前記回路接続端部との間の前記電流経路を流れる電流の向きが、
前記第1接続部、前記第2接続部、前記第3接続部および前記第4接続部のそれぞれと、前記ブロック間接続部とでそれぞれ異なる
半導体装置。
【請求項7】
前記第1接続部、前記第2接続部、前記第3接続部および前記第4接続部は、外部電源に接続されている
請求項6に記載の半導体装置。
【請求項8】
前記第1接続部、前記第2接続部、前記第3接続部、前記第4接続部および前記ブロック間接続部の前記経路規制部は、第1方向に伸びる1本以上の第1スリットを有し、
前記第1接続部に流れる電流、前記第2接続部に流れる電流、前記第3接続部に流れる電流、および、前記第4接続部に流れる電流は、前記ブロック間接続部に流れ、
前記ブロック間接続部の前記第1スリットの幅が、前記第1接続部の前記第1スリットの幅、前記第2接続部の前記第1スリットの幅、前記第3接続部の前記第1スリットの幅、および、前記第4接続部の前記第1スリットの幅、のいずれよりも大きい
請求項6または7に記載の半導体装置。
【請求項9】
前記経路規制部と前記回路接続端部との間の前記電流経路を流れる電流の向きが、前記第1接続部および前記第2接続部で逆向きである
請求項1から5のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項10】
前記第1接続部および前記第2接続部のそれぞれは、少なくとも一部の電流が、前記経路規制部の周囲を回るように前記回路接続端部および前記経路規制部が配置されており、
前記経路規制部の周囲を電流が回る向きが、前記第1接続部および前記第2接続部で逆向きである
請求項1から5または9のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項11】
前記第1接続部および前記第2接続部は、それぞれの主面が平行に配置されている
請求項1から5、9または10のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項12】
前記第1接続部および前記第2接続部は、それぞれの主面が平行に配置されており、
前記第1接続部および前記第2接続部は、前記主面と直交する方向において重なる重複領域を有し、
前記第1接続部および前記第2接続部の前記経路規制部は、第1方向に伸びる1本以上の第1スリットを有し、
前記重複領域において、前記第1接続部に設けられた前記第1スリットの本数と、前記第2接続部に設けられた前記第1スリットの本数とが同一である
請求項1から4のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項13】
前記第1接続部および前記第2接続部の前記経路規制部は、前記第1方向とは異なる第2方向に伸びる1本以上の第2スリットを有し、
前記重複領域において、前記第1接続部に設けられた前記第2スリットの本数と、前記第2接続部に設けられた前記第2スリットの本数とが同一である
請求項12に記載の半導体装置。
【請求項14】
前記第1接続部の上端と前記第2接続部の上端は同一の高さに配置され、
前記重複領域において、前記第1接続部に設けられた前記第1スリットと、前記第2接続部に設けられた前記第1スリットは同一の高さに配置されている
請求項12または13に記載の半導体装置。
【請求項15】
前記第1接続部の上端は前記第2接続部の上端よりも高い位置に配置され、
前記重複領域において、前記第1接続部に設けられた前記第1スリットは、前記第2接続部に設けられた前記第1スリットよりも高い位置に配置されている
請求項12または13に記載の半導体装置。
【請求項16】
前記第1接続部の前記第1スリットの幅と、前記第2接続部の前記第1スリットの幅とが異なる
請求項12から15のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項17】
前記第1接続部の厚みが、前記第2接続部の厚みよりも大きく、
前記第1接続部の前記第1スリットの幅が、前記第2接続部の前記第1スリットの幅よりも大きい
請求項16に記載の半導体装置。
【請求項18】
前記第1接続部に流れる電流は、前記第2接続部に流れる電流よりも大きく、
前記第1接続部の前記第1スリットの幅が、前記第2接続部の前記第1スリットの幅よりも大きい
請求項16に記載の半導体装置。
【請求項19】
前記第1接続部は、外部電源の正極端子または負極端子のいずれかに接続されており、
前記第2接続部は、前記正極端子および前記負極端子のいずれにも接続されていない
請求項1に記載の半導体装置。
【請求項20】
前記第1接続部および前記第2接続部は、前記主面と直交する方向において重なる重複領域を有し、
前記第1接続部および前記第2接続部の前記重複領域を流れる電流は、前記正極端子と前記交流出力端子の間を流れる電流、または、前記交流出力端子と前記負極端子の間を流れる電流である
請求項19に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、半導体装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、複数の半導体チップを有し、複数の半導体チップのそれぞれに電流が流れる半導体装置が知られている(例えば、特許文献1および2参照)。
特許文献1 WO2014/122877号
特許文献2 WO2014/192118号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
半導体装置では、電圧および電流において、発振およびノイズの発生を抑制できることが好ましい。
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明の第1の態様においては、複数の回路部と、交流の電圧を出力する交流出力端子と、板状の導電材料で形成され、いずれかの前記回路部に接続された第1接続部と、板状の導電材料で形成され、いずれかの前記回路部と前記交流出力端子に接続された第2接続部とを備える半導体装置を提供する。上記半導体装置において、前記第1接続部および前記第2接続部は、それぞれの主面が向かい合って配置されてよい。上記いずれかの半導体装置において、前記第1接続部および前記第2接続部のそれぞれは、前記回路部に接続される回路接続端部と、前記主面における電流経路を規制する経路規制部とを有してよい。上記いずれかの半導体装置において、前記経路規制部と前記回路接続端部との間の前記電流経路を流れる電流の向きが、前記第1接続部および前記第2接続部で異なっていてよい。
【0005】
本発明の第2の態様においては、複数の回路部と、板状の導電材料で形成され、いずれかの前記回路部に接続された第1接続部、第2接続部および第3接続部と、を備える半導体装置を提供する。上記半導体装置において、前記第1接続部、前記第2接続部および前記第3接続部は、それぞれの主面が向かい合って配置されてよい。上記いずれかの半導体装置において、前記第1接続部は、前記第2接続部の第1主面と向かい合って配置され、前記第3接続部は、前記第2接続部の前記第1主面と向かい合って配置されてよい。上記いずれかの半導体装置において、前記第1接続部、前記第2接続部および前記第3接続部のそれぞれは、前記回路部に接続される回路接続端部と、前記主面における電流経路を規制する経路規制部とを有してよい。上記いずれかの半導体装置において、前記第1接続部は、外部電源の負極端子が接続される第4の外部接続端子を有し、前記第2接続部は、交流を出力する交流出力端子を有し、前記第3接続部は、前記外部電源の正極端子が接続される第1の外部接続端子を有してよい。上記いずれかの半導体装置において、前記経路規制部と前記回路接続端部との間の前記電流経路を流れる電流の向きが、前記第1接続部および前記第2接続部で異なり、且つ、前記第3接続部および前記第2接続部で異なっていてよい。
【0006】
上記いずれかの半導体装置において、前記第2接続部は、前記回路接続端部が設けられた回路側端辺から前記第2接続部の内部に向かって設けられた端辺スリットと、前記端辺スリットに接続して設けられ、前記回路側端辺に沿って延伸する第1内部スリットと、前記端辺スリットに接続して設けられ、前記回路側端辺に沿って、且つ、前記第1内部スリットとは逆側に延伸する第2内部スリットとを有してよい。上記いずれかの半導体装置において、前記第1接続部および前記第3接続部は、前記第2接続部の主面と平行な方向に並んで配置されてよい。上記いずれかの半導体装置において、前記第1接続部は、前記第3接続部と向かい合う端辺から、前記第1内部スリットと平行な方向に延伸する第1平行スリットを有し、前記第3接続部は、前記第1接続部と向かい合う端辺から、前記第2内部スリットと平行な方向に延伸する第2平行スリットを有してよい。
半導体装置。
【0007】
本発明の第3の態様においては、複数の回路部と、板状の導電材料で形成され、いずれかの前記回路部に接続された第1接続部、第2接続部および第4接続部と、を備える半導体装置を提供する。上記半導体装置において、前記第1接続部、前記第2接続部および前記第4接続部は、それぞれの主面が向かい合って配置されてよい。上記いずれかの半導体装置において、前記第1接続部は、前記第2接続部の第1主面と向かい合って配置され、前記第4接続部は、前記第2接続部の第2主面と向かい合って配置されてよい。上記いずれかの半導体装置において、前記第1接続部、前記第2接続部および前記第4接続部のそれぞれは、前記回路部に接続される回路接続端部と、前記主面における電流経路を規制する経路規制部とを有してよい。上記いずれかの半導体装置において、前記第1接続部および前記第4接続部は外部電源に接続されてよい。上記いずれかの半導体装置において、前記経路規制部と前記回路接続端部との間の前記電流経路を流れる電流の向きが、前記第1接続部および前記第2接続部で異なり、且つ、前記第4接続部および前記第2接続部で異なっていてよい。
【0008】
上記いずれかの半導体装置において、前記第1接続部、前記第2接続部および前記第4接続部の前記経路規制部は、第1方向に伸びる1本以上の第1スリットを有してよい。上記いずれかの半導体装置において、前記第1接続部に流れる電流、および、前記第4接続部に流れる電流は、前記第2接続部に流れてよい。上記いずれかの半導体装置において、前記第2接続部の前記第1スリットの幅が、前記第1接続部の前記第1スリットの幅、および、前記第4接続部の前記第1スリットの幅、のいずれよりも大きくてよい。
【0009】
本発明の第4の態様においては、複数の回路部と、板状の導電材料で形成され、いずれかの前記回路部に接続された第1接続部、第2接続部、第3接続部、第4接続部およびブロック間接続部と、を備える半導体装置を提供する。上記半導体装置において、前記第1接続部、前記第2接続部、前記第3接続部および前記第4接続部のそれぞれと前記ブロック間接続部とは、それぞれの主面が向かい合って配置され、前記第1接続部および前記第2接続部は、前記ブロック間接続部の第1主面と向かい合って配置され、前記第3接続部および前記第4接続部は、前記ブロック間接続部の第2主面と向かい合って配置されてよい。上記いずれかの半導体装置において、前記第1接続部、前記第2接続部、前記第3接続部、前記第4接続部および前記ブロック間接続部のそれぞれは、前記回路部に接続される回路接続端部と、前記主面における電流経路を規制する経路規制部とを有してよい。上記いずれかの半導体装置において、前記経路規制部と前記回路接続端部との間の前記電流経路を流れる電流の向きが、前記第1接続部、前記第2接続部、前記第3接続部および前記第4接続部のそれぞれと前記ブロック間接続部でそれぞれ異なっていてよい。
【0010】
上記いずれかの半導体装置において、前記第1接続部、前記第2接続部、前記第3接続部および前記第4接続部は、外部電源に接続されていてよい。
【0011】
上記いずれかの半導体装置において、前記第1接続部、前記第2接続部、前記第3接続部、前記第4接続部および前記ブロック間接続部の前記経路規制部は、第1方向に伸びる1本以上の第1スリットを有してよい。上記いずれかの半導体装置において、前記第1接続部に流れる電流、前記第2接続部に流れる電流、前記第3接続部に流れる電流、および、前記第4接続部に流れる電流は、前記ブロック間接続部に流れてよい。上記いずれかの半導体装置において、前記ブロック間接続部の前記第1スリットの幅が、前記第1接続部の前記第1スリットの幅、前記第2接続部の前記第1スリットの幅、前記第3接続部の前記第1スリットの幅、および、前記第4接続部の前記第1スリットの幅、のいずれよりも大きくてよい。
【0012】
上記いずれかの半導体装置において、前記経路規制部と前記回路接続端部との間の前記電流経路を流れる電流の向きが、前記第1接続部および前記第2接続部で逆向きであってよい。上記いずれかの半導体装置において、前記第1接続部および前記第2接続部のそれぞれは、少なくとも一部の電流が、前記経路規制部の周囲を回るように前記回路接続端部および前記経路規制部が配置されており、前記経路規制部の周囲を電流が回る向きが、前記第1接続部および前記第2接続部で逆向きであってよい。
【0013】
上記いずれかの半導体装置において、前記第1接続部および前記第2接続部は、それぞれの主面が平行に配置されていてよい。上記いずれかの半導体装置において、前記第1接続部および前記第2接続部は、それぞれの主面が平行に配置されており、前記第1接続部および前記第2接続部は、前記主面と直交する方向において重なる重複領域を有し、前記第1接続部および前記第2接続部の前記経路規制部は、第1方向に伸びる1本以上の第1スリットを有し、前記重複領域において、前記第1接続部に設けられた前記第1スリットの本数と、前記第2接続部に設けられた前記第1スリットの本数とが同一であってよい。
【0014】
上記いずれかの半導体装置において、前記第1接続部および前記第2接続部の前記経路規制部は、前記第1方向とは異なる第2方向に伸びる1本以上の第2スリットを有し、前記重複領域において、前記第1接続部に設けられた前記第2スリットの本数と、前記第2接続部に設けられた前記第2スリットの本数とが同一であってよい。上記いずれかの半導体装置において、前記第1接続部の上端と前記第2接続部の上端は同一の高さに配置され、前記重複領域において、前記第1接続部に設けられた前記第1スリットと、前記第2接続部に設けられた前記第1スリットは同一の高さに配置されていてよい。
【0015】
上記いずれかの半導体装置において、前記第1接続部の上端は前記第2接続部の上端よりも高い位置に配置され、前記重複領域において、前記第1接続部に設けられた前記第1スリットは、前記第2接続部に設けられた前記第1スリットよりも高い位置に配置されていてよい。上記いずれかの半導体装置において、前記第1接続部の前記第1スリットの幅と、前記第2接続部の前記第1スリットの幅とが異なっていてよい。
【0016】
上記いずれかの半導体装置において、前記第1接続部の厚みが、前記第2接続部の厚みよりも大きく、前記第1接続部の前記第1スリットの幅が、前記第2接続部の前記第1スリットの幅よりも大きくてよい。上記いずれかの半導体装置において、前記第1接続部に流れる電流は、前記第2接続部に流れる電流よりも大きく、前記第1接続部の前記第1スリットの幅が、前記第2接続部の前記第1スリットの幅よりも大きくてよい。
【0017】
上記いずれかの半導体装置において、前記第1接続部は、外部電源の正極端子または負極端子のいずれかに接続されていてよい。上記いずれかの半導体装置において、前記第2接続部は、前記正極端子および前記負極端子のいずれにも接続されていなくてよい。
【0018】
上記いずれかの半導体装置において、前記第1接続部および前記第2接続部は、前記主面と直交する方向において重なる重複領域を有し、前記第1接続部および前記第2接続部の前記重複領域を流れる電流は、前記正極端子と前記交流出力端子の間を流れる電流、または、前記交流出力端子と前記負極端子の間を流れる電流であってよい。
【0019】
なお、上記の発明の概要は、本発明の特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
図1】本発明の一つの実施例に係る半導体装置100の斜視図の一例を示す。
図2】半導体装置100の平面図の一例である。
図3】半導体装置100の内部回路における回路構成の一例を示す図である。
図4A】それぞれの回路ブロックCBの概要を説明する図である。
図4B】第1方向に沿って並んだ第1回路部211の一例を示す図である。
図4C】第1方向に沿って並んだ第1回路部211の他の例を示す図である。
図4D】第1方向に沿って並んだ第1回路部211の他の例を示す図である。
図5】ブロック間接続部202、第1ブロック内接続部204および第2ブロック内接続部206の形状例を示す図である。
図6】各接続部におけるスリットの位置を説明する図である。
図7】各接続部におけるスリットの他の配置例を示す図である。
図8】第4ブロック内接続部209の形状例を示す図である。
図9】第3ブロック内接続部208の形状例を示す図である。
図10】それぞれの回路部間における、ブロック間接続部202およびブロック内接続部の抵抗を模式的に示す図である。
図11】ブロック間接続部202の他の例を示す図である。
図12】半導体装置100において対向して設けられる接続部371および接続部471の一例を示す図である。
図13】接続部571の一例を示す図である。
図14】複数の接続部の他の配置例を示す図である。
図15図14に示した各接続部におけるスリットの配置例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【0022】
本明細書においては、半導体チップが有する半導体基板の深さ方向と平行な方向における一方の側を「上」、他方の側を「下」と称する。基板、層またはその他の部材の2つの主面のうち、一方の面を上面、他方の面を下面と称する。「上」、「下」、「おもて」、「裏」の方向は重力方向、または、半導体装置の実装時における基板等への取り付け方向に限定されない。
【0023】
本明細書では、X軸、Y軸およびZ軸の直交座標軸を用いて技術的事項を説明する場合がある。本明細書では、半導体チップの上面と平行な面をXY面とし、XY面と垂直な軸をZ軸とする。
【0024】
また、本明細書において、距離、抵抗値、電流の大きさ等について、等しいと説明する場合がある。これらが等しい場合とは、完全に同一である場合に限られず、本明細書に記載の発明を逸脱しない範囲で異なっていてもよい。例えば等しいとは、10%以内の誤差を許容する。
【0025】
図1は、本発明の一つの実施例に係る半導体装置100の斜視図の一例を示す。半導体装置100は、ケース部110と、ベース部120と、複数の端子とを備える。一例において、半導体装置100は、パワーコンディショナー(PCS:Power Conditioning Subsystem)に用いられる。
【0026】
ケース部110は、半導体チップおよび配線等の内部回路を収容する。ケース部110は、絶縁性の樹脂で成型されている。ケース部110は、ベース部120上に設けられる。ケース部110には、沿面距離を増大させて絶縁性を高めるための切込部112が設けられてよい。
【0027】
ベース部120は、上面側において、接着剤等によりケース部110に固定されている。ベース部120は、接地電位に設定されてよい。ベース部は、下面側において、ねじ等によりフィン等の放熱部材に固定されてよい。ベース部120は、XY平面に主面を有する。ベース部120およびケース部110は、Z軸方向から見た上面視において、2組の対向する辺を有してよい。本例のベース部120およびケース部110は、Y軸に沿って長辺を有し、X軸に沿って短辺を有する。
【0028】
端子配置面114は、ケース部110の上面側において、複数の端子が露出する面である。それぞれの端子は、ケース部110が収容した内部回路と、外部の装置とを電気的に接続する。端子配置面114には、第1の補助端子ts1~第11の補助端子ts11が設けられている。端子配置面114は、Z軸方向に突出する凸部116を有する。
【0029】
凸部116は、上面視において端子配置面114の中央付近に設けられる。本例の凸部116は、端子配置面114のX軸方向における中央において、Y軸方向に沿って延伸して配置されている。凸部116上には、第1の外部接続端子tm1~第5の外部接続端子tm5が設けられている。第1の外部接続端子tm1~第5の外部接続端子tm5は、凸部116において、Y軸方向に沿って順番に配列されているが、外部接続端子の配置はこれに限られない。
【0030】
第1の外部接続端子tm1(P)は、半導体装置100の外部に設けられる直流電源の正側端子が接続される端子である。第4の外部接続端子tm4(N)は、外部の直流電源の負側端子が接続される端子である。第1の外部接続端子tm1(P)および第4の外部接続端子tm4(N)は、半導体装置100の内部回路における電源端子P、Nとして機能する。
【0031】
第5の外部接続端子tm5(U)は、半導体装置100の内部回路における交流出力端子Uとして機能する。第2の外部接続端子tm2(M1)および第3の外部接続端子tm3(M2)は、半導体装置100の内部回路における所定の接続点に接続されている。例えば第2の外部接続端子tm2(M1)および第3の外部接続端子tm3(M2)は、半導体装置100の内部回路における所定の接続点の電圧をクランプする中間端子M1、M2として機能する。
【0032】
第1の補助端子ts1~第5の補助端子ts5は、端子配置面114のY軸に沿った一方の端辺(本例では長辺)に沿って配置されている。第6の補助端子ts6~第11の補助端子ts11は、端子配置面114のY軸方向に沿った他方の端辺に沿って配置されている。
【0033】
第1の補助端子ts1(T4P)は、後述するトランジスタT4のコレクタ電圧を出力する。第2の補助端子ts2(T4G)は、トランジスタT4のゲート電圧を供給するゲート端子である。第3の補助端子ts3(T4E)は、トランジスタT4のエミッタ電圧を出力する。
【0034】
第4の補助端子ts4(T3G)は、後述するトランジスタT3のゲート電圧を供給するゲート端子である。第5の補助端子ts5(T3E)は、トランジスタT3のエミッタ電圧を出力する。
【0035】
第6の補助端子ts6(T1E)は、後述するトランジスタT1のエミッタ電圧を出力する。第7の補助端子ts7(T1G)は、トランジスタT1のゲート電圧を供給するゲート端子である。
【0036】
第8の補助端子ts8(T2E)は、後述するトランジスタT2のエミッタ電圧を出力する。第9の補助端子ts9(T2G)は、トランジスタT2のゲート電圧を供給するゲート端子である。
【0037】
第10補助端子ts10(TH2)および第11の補助端子ts11(TH1)は、ケース部110の内部温度を検出するサーミスタに接続されたサーミスタ用の端子である。例えばサーミスタは、第10補助端子ts10(TH2)および第11の補助端子ts11(TH1)の下方においてケース部110内に埋設されている。
【0038】
図2は、半導体装置100の平面図の一例である。同図は、ケース部110の内部において、ベース部120上に設けられた内部回路の配置例を示す。本例の内部回路は、3レベル電力変換装置(インバータ)回路であるが、内部回路はこれに限定されない。
【0039】
本例の半導体装置100は、ベース部120上に、6枚の絶縁基板50a~絶縁基板50fを備える。本例の6枚の絶縁基板50a、b、c、d、e、fは、Y軸方向に沿ってこの順番で並んでいる。絶縁基板50は、ベース部120に接合されている。絶縁基板50は、伝熱性の良いセラミックス(例えばアルミナ)基板の両面に導体性のパターンを有する。例えば、絶縁基板50は、セラミックス基板上に銅回路板を直接接合したDCB(Direct Copper Bonding)基板である。
【0040】
それぞれの絶縁基板50には、1つ以上のトランジスタTが配置されていてよい。それぞれのトランジスタTは、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ(IGBT)や電界効果トランジスタ(FET)であってよい。図2では、トランジスタTが設けられた半導体チップを示している。本例の半導体装置100は、互いに並列に接続された複数のトランジスタを備える。図2の例では、3つのトランジスタT1が並列に接続されている。同様に、3つのトランジスタT2が並列に接続され、3つのトランジスタT3が並列に接続され、3つのトランジスタT4が並列に接続されている。本明細書では、並列に接続された複数のトランジスタTk(kは整数)を、まとめてトランジスタTkと称する場合がある。
【0041】
並列に接続された複数のトランジスタTkは、所定の第1方向(図2ではY軸方向)に沿って並んで配置されていてよい。本例では、複数のトランジスタT1および複数のトランジスタT2が、ベース部120の一方の長辺に沿って並んで配置されており、複数のトランジスタT3および複数のトランジスタT4が、ベース部120の他方の長辺に沿って並んで配置されている。
【0042】
また、トランジスタT1およびT4が同一の絶縁基板50に実装されてよい。トランジスタT2およびT3が同一の絶縁基板50に実装されてよい。絶縁基板50a~50cは、それぞれ、トランジスタT4およびT1を実装した絶縁基板である。絶縁基板50d~50fは、それぞれ、トランジスタT3およびT2を実装した絶縁基板である。
【0043】
また、それぞれの絶縁基板50には、ダイオードDkが設けられてよい。ダイオードDkは、トランジスタTkと逆並列に接続された還流ダイオード(Free Wheel Diode)であってよい。本例では、それぞれのトランジスタTkに対して、ダイオードDkが設けられているが、他の例では一部のトランジスタTkに対してダイオードDkが設けられていてもよい。また、本例のトランジスタおよびダイオードは、それぞれ別の半導体チップに設けられているが、同一の半導体チップに設けられた逆導通型IGBT(RC-IBGT)等でもよい。
【0044】
本例では、上面視において絶縁基板50が設けられた領域を、4つの回路ブロックCB1~4に分割する。第1回路ブロックCB1は、並列に設けられた複数のトランジスタT1が設けられた領域であり、第2回路ブロックCB2は、並列に設けられた複数のトランジスタT2が設けられた領域であり、第3回路ブロックCB3は、並列に設けられた複数のトランジスタT3が設けられた領域であり、第4回路ブロックCB4は、並列に設けられた複数のトランジスタT4が設けられた領域である。回路ブロックCBkには、それぞれダイオードDkが設けられてもよい。
【0045】
本例の回路ブロックCB1~4は、仮想的な中央線L1および中央線L2によって分割されている。中央線L2は、絶縁基板50a、b、cが設けられた領域と、絶縁基板50d、e、fが設けられた領域とを分割する。本例の中央線L2は、絶縁基板50cと、絶縁基板50dとの間を通るX軸に平行な直線である。
【0046】
中央線L1は、絶縁基板50a、b、cを、複数のトランジスタT1が設けられた領域と、複数のトランジスタT4が設けられた領域とに分割する。また、中央線L1は、絶縁基板50d、e、fを、複数のトランジスタT2が設けられた領域と、複数のトランジスタT3が設けられた領域とに分割する。本例の中央線L1は、絶縁基板50が設けられた領域のX軸方向における中央を通る、Y軸に平行な直線である。
【0047】
半導体装置100は、絶縁基板50の上に設けられた複数の導電性パターン36を有する。導電性パターン36は、銅等の導電材料で形成されている。また、半導体装置100は、内部回路における各部材を電気的に接続する複数の接続部材90を有する。接続部材90は、例えばワイヤーまたはリードフレーム等の、絶縁基板50の上方に設けられた配線である。図2においては、接続部材90を実線で示している。また、接続部材90と、他の部材との接続点を黒丸で示している。接続部材90は、接続点において、直接接合または、はんだ等により他の部材に接続されている。
【0048】
導電性パターン36aは、絶縁基板50a~50cの各々において、X軸方向の一端に設けられる。導電性パターン36aは、対応するトランジスタT4のエミッタパッドおよびダイオードD4のアノードパッドと、第3の補助端子ts3(T4E)とを電気的に接続する。
【0049】
導電性パターン36bは、絶縁基板50a~50cの各々において、X軸方向の一端に設けられる。導電性パターン36bは、対応するトランジスタT4のゲートパッドと、第2の補助端子ts2(T4G)とを電気的に接続する。本例の導電性パターン36aおよび36bは、第4回路ブロックCB4に配置され、Y軸方向に長手を有する配線である。
【0050】
導電性パターン36cは、絶縁基板50a~50cの各々に設けられる。本例の導電性パターン36cの上には、トランジスタT4およびダイオードD4が設けられている。導電性パターン36cは、トランジスタT4のコレクタ電極およびダイオードD4のカソード電極と、はんだ等を介して接続されている。また、それぞれの導電性パターン36cは、第1の補助端子ts1(T4P)と電気的に接続されている。
【0051】
導電性パターン36dは、絶縁基板50a~50cの各々に設けられる。本例の導電性パターン36dは、トランジスタT4のエミッタパッドおよびダイオードD4のアノードパッドと、導電性パターン36bを電気的に接続する。導電性パターン36cおよび36dは、第4回路ブロックCB4に配置されている。
【0052】
導電性パターン36hは、絶縁基板50a~50cの各々において、X軸方向の一端に設けられる。導電性パターン36hは、対応するトランジスタT1のエミッタパッドおよびダイオードD1のアノードパッドと、第6の補助端子ts6(T1E)とを電気的に接続する。
【0053】
導電性パターン36gは、絶縁基板50a~50cの各々において、X軸方向の一端に設けられる。導電性パターン36gは、対応するトランジスタT1のゲートパッドと、第7の補助端子ts7(T1G)とを電気的に接続する。本例の導電性パターン36hおよび36gは、第1回路ブロックCB1に配置され、Y軸方向に長手を有する配線である。
【0054】
導電性パターン36fは、絶縁基板50a~50cの各々に設けられる。本例の導電性パターン36fの上には、トランジスタT1およびダイオードD1が設けられている。導電性パターン36fは、トランジスタT1のコレクタ電極およびダイオードD1のカソード電極と、はんだ等を介して接続されている。本例の導電性パターン36fは、導電性パターン36dと連続して設けられている。これにより、トランジスタT1のコレクタパッドと、トランジスタT4のエミッタパッドとが互いに電気的に接続されている。
【0055】
導電性パターン36eは、絶縁基板50a~50cの各々に設けられる。本例の導電性パターン36eは、トランジスタT1のエミッタパッドおよびダイオードD1のアノードパッドと、導電性パターン36hを電気的に接続する。導電性パターン36fおよび36eは、第1回路ブロックCB1に配置されている。
【0056】
導電性パターン36iは、絶縁基板50d~50fの各々において、X軸方向の一端に設けられる。導電性パターン36iは、対応するトランジスタT3のエミッタパッドおよびダイオードD3のアノードパッドと、第5の補助端子ts5(T3E)とを電気的に接続する。
【0057】
導電性パターン36jは、絶縁基板50d~50fの各々において、X軸方向の一端に設けられる。導電性パターン36jは、対応するトランジスタT3のゲートパッドと、第4の補助端子ts4(T3G)とを電気的に接続する。本例の導電性パターン36iおよび36jは、第3回路ブロックCB3に配置され、Y軸方向に長手を有する配線である。
【0058】
導電性パターン36kは、絶縁基板50d~50fの各々に設けられる。本例の導電性パターン36kの上には、トランジスタT3およびダイオードD3が設けられている。導電性パターン36kは、トランジスタT3のコレクタ電極およびダイオードD3のカソード電極と、はんだ等を介して接続されている。
【0059】
導電性パターン36lは、絶縁基板50d~50fの各々に設けられる。本例の導電性パターン36lは、トランジスタT3のエミッタパッドおよびダイオードD3のアノードパッドと、導電性パターン36iを電気的に接続する。導電性パターン36kおよび36lは、第3回路ブロックCB3に配置されている。
【0060】
導電性パターン36oは、絶縁基板50d~50fの各々において、X軸方向の一端に設けられる。導電性パターン36oは、対応するトランジスタT2のエミッタパッドおよびダイオードD2のアノードパッドと、第8の補助端子ts8(T2E)とを電気的に接続する。
【0061】
導電性パターン36nは、絶縁基板50d~50fの各々において、X軸方向の一端に設けられる。導電性パターン36nは、対応するトランジスタT2のゲートパッドと、第9の補助端子ts9(T2G)とを電気的に接続する。本例の導電性パターン36oおよび36nは、第2回路ブロックCB2に配置され、Y軸方向に長手を有する配線である。
【0062】
導電性パターン36mは、絶縁基板50d~50fの各々に設けられる。本例の導電性パターン36mの上には、トランジスタT2およびダイオードD2が設けられている。導電性パターン36mは、トランジスタT2のコレクタ電極およびダイオードD2のカソード電極と、はんだ等を介して接続されている。
【0063】
導電性パターン36pは、絶縁基板50d~50fの各々に設けられる。本例の導電性パターン36pは、トランジスタT2のエミッタパッドおよびダイオードD2のアノードパッドと、導電性パターン36oを電気的に接続する。導電性パターン36mおよび36pは、第2回路ブロックCB2に配置されている。本例の導電性パターン36pは、導電性パターン36kと連続して設けられている。これにより、トランジスタT3のコレクタパッドと、トランジスタT2のエミッタパッドとが互いに電気的に接続されている。
【0064】
本例の半導体装置100は、ブロック間接続部202、第1ブロック内接続部204、第2ブロック内接続部206、第3ブロック内接続部208および第4ブロック内接続部209を備える。ブロック間接続部202は、2つの回路ブロックCBを電気的に接続する。本例のブロック間接続部202は、第1回路ブロックCB1と、第2回路ブロックCB2とを電気的に接続する。
【0065】
ブロック間接続部202は、それぞれの回路ブロックCBにおける、いずれかの回路要素と電気的に接続されている。本例のブロック間接続部202は、第1回路ブロックCB1の複数の導電性パターン36eと、第2回路ブロックCB2の複数の導電性パターン36mと接続されている。
【0066】
それぞれのブロック内接続部は、一つの回路ブロックCB内の複数の回路要素と電気的に接続されている。本例の第1ブロック内接続部204は、第3回路ブロックCB3の複数の導電性パターン36lと接続されている。本例の第2ブロック内接続部206は、第4回路ブロックCB4の複数の導電性パターン36cと接続されている。本例の第3ブロック内接続部208は、第1回路ブロックCB1の複数の導電性パターン36fと接続されている。本例の第4ブロック内接続部209は、第2回路ブロックCB2の複数の導電性パターン36pと接続されている。
【0067】
ブロック間接続部202およびブロック内接続部は、絶縁基板50の上方に配置された板状の導電部材であってよい。ブロック間接続部202およびブロック内接続部の少なくとも一部の板状部分は、絶縁基板50に対して垂直に配置されていてよい。ブロック間接続部202およびブロック内接続部は、銅、アルミニウム等の導電材料で形成されてよい。図2では、それぞれの導電性パターン36においてブロック間接続部202またはブロック内接続部と接続される領域を、接続領域210として示している。
【0068】
図3は、半導体装置100の内部回路における回路構成の一例を示す図である。本例の内部回路は、3レベル電力変換(インバータ)回路の3相(U相、V相、W相)のうちの、1相分(U相)の回路である。
【0069】
第1の外部接続端子tm1(P)と、第4の外部接続端子tm4(N)との間に、トランジスタT4、トランジスタT1、トランジスタT2およびトランジスタT3がこの順番で直列に接続されている。それぞれのトランジスタTkは、図2において説明したように並列に複数接続されているが、図3の回路では一つのトランジスタとして示している。例えば、複数のトランジスタT4が互いに並列に接続されており、複数のトランジスタT1が互いに並列に接続されており、且つ、複数のトランジスタT4と複数のトランジスタT1とが直列に接続されている。それぞれのトランジスタTkには、ダイオードDkが逆並列に接続されている。
【0070】
トランジスタT1のエミッタ端子と、トランジスタT2のコレクタ端子との接続点を、接続点C1とする。接続点C1は、交流出力端子としての第5の外部接続端子tm5(U)に接続されている。
【0071】
トランジスタT1のコレクタ端子と、トランジスタT2のエミッタ端子とは、直列に設けられた2つのダイオードD5、D6を介して接続されている。ダイオードD5およびD6は、トランジスタT2のエミッタ端子から、トランジスタT1のコレクタ端子に向かう方向が順方向となるように配置されている。なおダイオードD5、D6は、図2においては省略している。ダイオードD5、D6は、導電性パターン36上に設けられていてよく、第1ブロック内接続部204または第2ブロック内接続部206に設けられていてよく、他の場所に設けられていてもよい。
【0072】
ダイオードD5およびD6の間の接続点を接続点C2とする。接続点C2は、第2の外部接続端子tm2(M1)と、第3の外部接続端子tm3(M2)に接続されている。このような構成により、内部回路は、4つのトランジスタTが直列に接続されたI型の3レベル電力変換回路として動作する。
【0073】
図4Aは、それぞれの回路ブロックCBの概要を説明する図である。第1回路ブロックCB1は、並列に接続された複数の第1回路部211を有する。本例の各第1回路部211は、導電性パターン36-eおよび導電性パターン36-fと、これらの導電性パターン上に配置されたトランジスタT1およびダイオードD1を含む。
【0074】
第2回路ブロックCB2は、並列に接続された複数の第2回路部212を有する。本例の各第2回路部212は、導電性パターン36-mおよび導電性パターン36-pと、これらの導電性パターン上に配置されたトランジスタT2およびダイオードD2を含む。
【0075】
第3回路ブロックCB3は、並列に接続された複数の第3回路部213を有する。本例の各第3回路部213は、導電性パターン36-kおよび導電性パターン36-lと、これらの導電性パターン上に配置されたトランジスタT3およびダイオードD3を含む。
【0076】
第4回路ブロックCB4は、並列に接続された複数の第4回路部214を有する。本例の各第4回路部214は、導電性パターン36-cおよび導電性パターン36-dと、これらの導電性パターン上に配置されたトランジスタT4およびダイオードD4を含む。
【0077】
本例の第1回路ブロックCB1および第2回路ブロックCB2は、第1方向(Y軸方向)に沿って並んで配置されている。同様に、第3回路ブロックCB3および第4回路ブロックCB4は、第1方向(Y軸方向)に沿って並んで配置されている。また、第1回路ブロックCB1および第4回路ブロックCB4は、第2方向(X軸方向)に沿って並んで配置されている。同様に、第2回路ブロックCB2および第3回路ブロックCB3は、第2方向(X軸方向)に沿って並んで配置されている。なお、図2のように、本例において、第1方向(Y軸方向)は、ベース部120の長辺と平行な方向である。また、本例において、第2方向(X軸方向)は、ベース部120の短辺と平行な方向である。
【0078】
また、それぞれの回路ブロックCBにおける複数の回路部は、第1方向(Y軸方向)に沿って並んで配置されている。例えば第1回路部211-1、211-2、211-3は、第1方向に沿って並んで配置されている。なお、回路部が、第1方向に沿って並んで配置されているとは、それぞれの回路部の第1方向における位置が異なっていることを指す。第1方向と垂直な方向(本例ではX軸方向)においては、各回路部は、同一の位置に配置されていてよく、ずれて配置されていてもよい。各回路部は、第1方向と平行な直線と重なる部分を有していてよい。
【0079】
上述したように、ブロック間接続部202は、第1回路ブロックCB1と、第2回路ブロックCB2とを接続している。つまり、ブロック間接続部202は、複数の第1回路部211と、複数の第2回路部212のそれぞれと接続している。
【0080】
図4Bは、第1方向に沿って並んだ第1回路部211の一例を示す図である。それぞれの第1回路部211の第1方向(Y軸)における位置が異なっている。なお、それぞれの第1回路部211の位置として、接続領域210が設けられた導電性パターンの、XY面における形状の重心位置を用いてよい。本例では、それぞれの第1回路部211のX軸における位置は同一である。
【0081】
図4Cは、第1方向に沿って並んだ第1回路部211の他の例を示す図である。本例においても、それぞれの第1回路部211の第1方向(Y軸)における位置が異なっている。本例では、それぞれの第1回路部211は、X軸方向における位置が異なって配置されている。このような形態も、本明細書では第1方向に沿って並んでいるものに含める。なお、本例の各第1回路部211は、それぞれの第1回路部211の導電性パターン36を通過する第1方向と平行な直線201が存在するように配置されている。他の例では、少なくとも一つの第1回路部211は、導電性パターン36が直線201と重ならないように配置されていてもよい。
【0082】
図4Dは、第1方向に沿って並んだ第1回路部211の他の例を示す図である。本例においても、それぞれの第1回路部211の第1方向(Y軸)における位置が異なっている。本例では、少なくとも一つの第1回路部211は、他の第1回路部211に対して、X軸方向において重なる部分を有している。このような形態も、本明細書では第1方向に沿って並んでいるものに含める。
【0083】
図4Bから図4Dにおいては、第1回路部211を用いて説明したが、他の回路部についても同様である。また、回路ブロックCBについても同様である。図4Bから図4Dにおいては、第1方向に沿って並んだ場合を説明しているが、他の方向に並んでいる場合も同様である。
【0084】
図5は、ブロック間接続部202、第1ブロック内接続部204および第2ブロック内接続部206の形状例を示す図である。図5においては、ブロック間接続部202、第1ブロック内接続部204および第2ブロック内接続部206のYZ面における形状を示している。なお図5においては、ブロック間接続部202と、第1ブロック内接続部204および第2ブロック内接続部206を、模式的に同一のYZ面上に示している。図2に示すように、ブロック間接続部202と、第1ブロック内接続部204および第2ブロック内接続部206とが設けられるX軸上の位置は異なる。本例の第1ブロック内接続部204は第1接続部の一例であり、ブロック間接続部202は第2接続部の一例であり、第2ブロック内接続部206は第3接続部の一例である。
【0085】
それぞれの接続部は、板状の導電材料で形成され、いずれかの回路部に接続される。本例では、ブロック間接続部202は、複数の第1回路部211および複数の第2回路部212に接続され、第1ブロック内接続部204は複数の第3回路部213に接続され、第2ブロック内接続部206は複数の第4回路部214に接続されている。
【0086】
本明細書において板状とは、対向して配置された2つの主面の各面積が、他のいずれの面の面積よりも大きい形状を指す。主面の各面積は、他の面の面積のうちの最大面積の5倍以上であってよい。図5においては、板状部分220の主面305は、YZ面と平行である。
【0087】
ブロック間接続部202および第1ブロック内接続部204は、それぞれの主面が向かいあって配置されている。それぞれの主面が向かい合うとは、一方の主面のいずれかの箇所における法線が、他方の主面を通過する状態を指す。本例では、ブロック間接続部202の主面305と、第1ブロック内接続部204の主面307とが平行に配置されている。なお、図5に示した例では、第1ブロック内接続部204の主面307とは逆側の主面が、ブロック間接続部202の主面305と向かいあって配置されている。
【0088】
本明細書で2つの面が平行とは、厳密に平行に配置された状態の他に、所定の微小角度を有して配置された場合を含む。当該微小角度は、5度以内であってよい。本例においては、ブロック間接続部202の主面305と、第1ブロック内接続部204の主面307とは、ともにYZ面と平行である。
【0089】
ブロック間接続部202および第2ブロック内接続部206は、それぞれの主面が向かいあって配置されている。本例では、ブロック間接続部202の主面305と、第2ブロック内接続部206の主面303とが平行に配置されている。
【0090】
本例において、第1ブロック内接続部204および第2ブロック内接続部206は、両方とも、ブロック間接続部202の同一の主面305と向かい合って配置されている。つまり、第1ブロック内接続部204および第2ブロック内接続部206は、ブロック間接続部202に対して、同じ側に配置されている。本例の第1ブロック内接続部204および第2ブロック内接続部206は、Y軸方向に並んで配置されている。
【0091】
また、ブロック間接続部202および第1ブロック内接続部204は、主面305または主面307と垂直な方向(本例ではX軸方向)から見た場合に重なる重複領域351を有する。本例では、ブロック間接続部202は、第1ブロック内接続部204と重なる重複領域351と、第2ブロック内接続部206と重なる重複領域352とを有する。本例の重複領域351および重複領域352は、Y軸方向に並んで配置されている。
【0092】
それぞれの接続部は、主面における電流経路を規制する経路規制部を有する。経路規制部は、少なくとも一つの回路部に流れる電流の電流経路の抵抗値を増大させることで、接続部の主面における電流経路を規制する。図5の例において、経路規制部は、各接続部の板状部分に設けられたスリットである。スリットは、板状部分をX軸方向に貫通した溝であり、少なくとも一つの回路部に流れる電流を迂回させて、電流経路長を増大させる。これにより、スリットを入れない場合に対して、電流経路の抵抗値を増大する。ただし経路規制部は、電流経路の抵抗値を増大させればよく、スリットに限定されない。一例として、板状部分および各接続端部の一部において、他の部分よりも抵抗率の高い材料を用いた経路規制部を設けてよく、他の部分よりもX軸方向の厚みを小さくした経路規制部を設けてもよく、複数の貫通孔で網目領域とした経路規制部を設けてもよい。例えば図5に示したスリットが設けられた位置に、スリットに代えて高抵抗材料を用いた部材を設けてよく、スリットに代えて厚みの小さい領域を設けてもよく、複数の貫通孔で網目領域を設けてもよい。
【0093】
それぞれの接続部は、板状部分を有する。本例のブロック間接続部202は板状部分220を有し、第1ブロック内接続部204は板状部分320を有し、第2ブロック内接続部206は板状部分321を有する。
【0094】
それぞれの接続部は、回路部に接続される回路接続端部を有する。回路接続端部は、板状部分の回路部に最も近い端辺から、回路部側に突出して設けられてよい。本例のブロック間接続部202は、端辺224において、第1回路部211に接続される複数の第1接続端部231と、第2回路部212に接続される複数の第2接続端部232とを有する。本例の第1ブロック内接続部204は、端辺252において、第3回路部213に接続される複数の第3接続端部254を有する。本例の第2ブロック内接続部206は、端辺262において、第4回路部214に接続される複数の第4接続端部264を有する。
【0095】
第1接続端部231の第1回路部211側の端部は、Z軸における位置354に配置されている。第2接続端部232の第2回路部212側の端部は、Z軸において位置354に配置されてよい。第3接続端部254の第3回路部213側の端部は、Z軸において位置354に配置されてよい。第4接続端部264の第4回路部214側の端部は、Z軸において位置354に配置されてよい。ただし、それぞれの接続端部のZ軸方向における位置は、異なっていてもよい。
【0096】
それぞれの接続部は、回路接続端部が設けられた端辺からZ軸方向に離れた位置に、スリットを有する。当該スリットは、Y軸方向に延伸して設けられていてよい(つまり、Y軸方向に長手を有してよい)。本例のブロック間接続部202は、端辺224から離れた位置に、Y軸方向に延伸する第1内部スリット244-1および第2内部スリット244-2を有する。本例の第1ブロック内接続部204は、端辺252から離れた位置に、Y軸方向に延伸する第1平行スリット256を有する。第1平行スリット256は、第1内部スリット244-1と平行に配置されてよい。
【0097】
本例の第2ブロック内接続部206は、端辺262から離れた位置に、Y軸方向に延伸する第2平行スリット310を有する。第2平行スリット310は、第2内部スリット244-2と平行に配置されてよい。第1内部スリット244-1および第1平行スリット256は、重複領域351に配置されている。第2内部スリット244-2および第2平行スリット310は、重複領域352に配置されている。
【0098】
それぞれの接続部は、Y軸方向に延伸するスリットと、回路接続端部との間に電流経路を有する。当該電流経路は、Y軸方向に延伸して設けられてよい(つまり、Y軸方向に長手を有してよい)。本例のブロック間接続部202は、端辺224と第1内部スリット244-1との間に電流経路300-1を有し、端辺224と第2内部スリット244-2との間に電流経路300-2を有する。本例の電流経路300-1および電流経路300-2は、Y軸方向に離れて配置されている。本例の第1ブロック内接続部204は、端辺252と第1平行スリット256との間に電流経路301を有する。本例の第2ブロック内接続部206は、端辺262と第2平行スリット310との間に電流経路302を有する。電流経路300-1および電流経路301は、重複領域351に配置されている。電流経路300-2および電流経路302は、重複領域352に配置されている。
【0099】
電流経路300-1および電流経路301は、X軸方向から見た場合に、少なくとも一部が重なっていてよい。電流経路300-1および電流経路301は、X軸方向から見た場合に、重なっている領域の面積が、当該電流経路の面積の半分以上であってよい。電流経路300-2および電流経路302は、X軸方向から見た場合に、少なくとも一部が重なっていてよい。電流経路300-2および電流経路302は、X軸方向から見た場合に、重なっている領域の面積が、当該電流経路の面積の半分以上であってよい。
【0100】
本例の第2ブロック内接続部206は、図3等において説明した第1の外部接続端子tm1(P)として機能する外部接続端部261を有する。また、第1ブロック内接続部204は、図3等において説明した第4の外部接続端子tm4(N)として機能する外部接続端部251を有する。図3等において説明したように、本例の半導体装置100においては、第2ブロック内接続部206の外部接続端部261から、第4接続端部264、ブロック間接続部202の第1接続端部231、ブロック間接続部202の第2接続端部232、第1ブロック内接続部204の第3接続端部254、第1ブロック内接続部204の外部接続端部251の順番で電流が流れる。各図において、各接続部の主面における電流の向きを破線の矢印で示している。
【0101】
本例では、ブロック間接続部202の電流経路300-1に流れる電流の向きが、第1ブロック内接続部204の電流経路301に流れる電流の向きと異なっている。例えば電流経路300-1において、第2接続端部232-3に流れる電流は、Y軸の負方向に向かって流れている。これに対して、電流経路301において、第3接続端部254-3に流れる電流は、Y軸の正方向に向かって流れている。同様に、電流経路300-2において、第1接続端部231-1に流れる電流は、Y軸の負方向に向かって流れている。これに対して、電流経路302において、第4接続端部264-1に流れる電流は、Y軸の正方向に向かって流れている。
【0102】
このように、X軸方向に対向して配置された電流経路における電流の向きを異ならせることで、X軸方向に対向して配置された2つの接続部の間の電磁相互誘導を抑制できる。X軸方向に対向して配置された電流経路における電流の向きは、逆向きであることが好ましい。逆向きとは、電流の向きが厳密に180度異なる場合の他に、所定の角度誤差を有する場合を含む。当該角度誤差は、例えば45度以下である。このような構成により、電圧および電流における、発振またはノイズの発生を抑制できる。なお、接続部の間の電磁相互誘導は、接続部の間の距離が近いほど顕著になる。ブロック間接続部202と、第1ブロック内接続部204とのX軸方向における距離は、1cm以下であってよく、0.5mm以下であってもよい。ブロック間接続部202と、第2ブロック内接続部206とのX軸方向における距離は、1cm以下であってよく、0.5mm以下であってもよい。
【0103】
ブロック間接続部202と、第1ブロック内接続部204のそれぞれは、少なくとも一部の電流が、スリットの周囲を回るように回路接続端部およびスリットが配置されている。電流がスリットの周囲を回るとは、スリットに隣接する領域において、電流の向きが逆向きとなる領域が存在することを指す。本例では、第1内部スリット244-1と端辺224との間の領域と、第1内部スリット244-1と端辺226との間の領域とで、電流の向きが逆向きになっている。
【0104】
例えばブロック間接続部202において、第2接続端部232-3に流れる電流は、第1内部スリット244-1の周囲を反時計回りに回っている。これに対して、第1ブロック内接続部204において、第3接続端部254-3に流れる電流は、第1平行スリット256の周囲を時計回りに回っている。このように、スリットの周囲を電流が回る向きが、対向する2つの接続部で逆向きになることで、2つの接続部の間の電磁総合誘導を更に抑制できる。
【0105】
ブロック間接続部202と、第2ブロック内接続部206とにおいても、スリットの周囲を電流が回る向きが逆向きであってよい。例えばブロック間接続部202において、第1接続端部231-1に流れる電流は、第2内部スリット244-2の周囲を反時計回りに回っている。これに対して、第2ブロック内接続部206において、第4接続端部264-1に流れる電流は、第2平行スリット310の周囲を時計回りに回っていてよい。
【0106】
(第1実施例)
本実施例のブロック間接続部202は、板状部分220、複数の第1接続端部231、および、複数の第2接続端部232を有する。板状部分220は、Y軸方向に並んで配置された第1回路部211および第2回路部212のうち、一端に配置された第1回路部211-3の上方から、他端に配置された第2回路部212-1の上方まで延伸する板状部材であってよい。板状部分220は、XY面に垂直に設けられてよい。板状部分220は、回路ブロックCBと対向する端辺224と、端辺224とは逆側の端辺226とを有する。
【0107】
第1接続端部231は、第1回路部211毎に設けられる。第1接続端部231は、板状部分220の端辺224から第1回路部211側に突出して設けられ、第1回路部211と接続領域210で接続する。第2接続端部232は、第2回路部212毎に設けられる。第2接続端部232は、板状部分220の端辺224から第2回路部212側に突出して設けられ、第2回路部212と接続領域210で接続する。図5においては、第1接続端部231および第2接続端部232を模式的に示している。各接続端部は、XY面と平行に延伸する部分を有してよく、湾曲する部分を有してもよい。
【0108】
半導体装置100においては、第1回路ブロックCB1と、第2回路ブロックCB2との間で、ブロック間接続部202を介して電流が流れる場合がある。例えば図3に示した回路において、トランジスタT1およびT2が同時にオンになる短絡状態になると、トランジスタT1およびT2の間で電流が流れてしまう場合がある。
【0109】
第2回路ブロックCB2の複数の第2回路部212は、Y軸方向に沿って並んでいる。このため、それぞれの第2回路部212と、第1回路ブロックCB21の間の電流経路の長さは異なる。電気抵抗は、電流経路の長さに応じて定まるので、それぞれの第2回路部212に流れる電流の大きさにバラツキが生じてしまう場合がある。並列に設けられた複数の回路部の間で電流にバラツキが生じると、半導体装置100の耐圧が低下してしまう。例えば、半導体装置100に流れる短絡電流のピーク値が大きくなってしまう場合がある。
【0110】
本例のブロック間接続部202は、少なくとも、第1回路ブロックCB1から第2回路部212-3までの電流経路230における抵抗値を増大させる経路規制部を有する。第2回路部212-3は、第2回路ブロックCB2において最も第1回路ブロックCB1の近くに配置された第2回路部212である。第1回路部ブロックCB1に最も近い第2回路部212-3に電流が最も集中しやすいので、第2回路部212-3に対する電流経路230を長くすることで、半導体装置100の耐圧を効率よく向上できる。
【0111】
また、経路規制部は、第2回路ブロックCB2から第1回路部211-1までの電流経路における抵抗値を増大させてもよい。第1回路部211-1は、第1回路ブロックCB1において最も第2回路ブロックCB2の近くに配置された第1回路部211である。第1回路部211-1に電流が最も集中しやすいので、第1回路部211-1に対する電流経路を長くすることで、半導体装置100の耐圧を効率よく向上できる。
【0112】
本例の経路規制部は、図5のようにT字形状のスリットであってよい。ブロック間接続部202は、端辺スリット242、第1内部スリット244-1および第2内部スリット244-2を有する。端辺スリット242は、板状部分220の端辺224において、第1接続端部231-1と、第2接続端部232-3との間に設けられ、端辺224から板状部分220の内部まで延伸して設けられている。第1接続端部231-1は、複数の第1接続端部231のうち、最も第2接続端部232側に配置された第1接続端部231である。第2接続端部232-3は、複数の第2接続端部232のうち、最も第1接続端部231側に配置された第2接続端部232である。端辺スリット242は、第1接続端部231-1と、第2接続端部232-3との間の中央に配置されていてよい。端辺スリット242は、端辺224から、Z軸方向と平行に延伸して設けられてよい。
【0113】
第1内部スリット244-1は、板状部分220において端辺スリット242に接続して設けられ、端辺224に沿って第1接続端部231側に延伸して設けられている。第1内部スリット244-1は、端辺224と平行に設けられていてよく、端辺224に対して傾きを有して設けられていてもよい。第1内部スリット244-1は、少なくとも第1接続端部231-1よりも外側まで延伸して設けられてよい。外側とは、Y軸において端辺スリット242から離れる側を指す。本例の第1内部スリット244-1は、複数の第1接続端部231のうち、Y軸方向において中央に配置された第1接続端部231-2まで延伸してよく、第1接続端部231-2よりも外側まで延伸していてもよい。このような配置により、それぞれの第1接続端部231に対応する電流経路の長さを平均化できる。第1内部スリット244-1は、複数の第1接続端部231のうち最も外側に配置された第1接続端部231-3と、Z軸方向において対向する位置までは延伸していなくてよい。
【0114】
第2内部スリット244-2は、板状部分220において端辺スリット242に接続して設けられ、端辺224に沿って第2接続端部232側に延伸して設けられている。第2内部スリット244-2は、端辺224と平行に設けられていてよく、端辺224に対して傾きを有して設けられていてもよい。第1内部スリット244-1および第2内部スリット244-2は、端辺224からはZ軸方向に離れて配置されている。一例として第1内部スリット244-1および第2内部スリット244-2は、端辺スリット242のZ軸方向の上端と接続されており、それぞれY軸方向に延伸して設けられていてよい。
【0115】
第2内部スリット244-2は、少なくとも第2接続端部232-3よりも外側まで延伸して設けられてよい。本例の第2内部スリット244-2は、複数の第2接続端部232のうち、Y軸方向において中央に配置された第2接続端部232-2まで延伸してよく、第2接続端部232-2よりも外側まで延伸していてもよい。このような配置により、それぞれの第2接続端部232に対応する電流経路の長さを平均化できる。第2内部スリット244-2は、複数の第2接続端部232のうち最も外側に配置された第2接続端部232-1と、Z軸方向において対向する位置までは延伸していなくてよい。
【0116】
このような構造により、内側に配置された第1回路部211-1および第2回路部212-3等に対する電流経路の長さを増大させることができる。このため、これらの電流経路の電気抵抗値を増大させることができる。
【0117】
本例のブロック間接続部202には、外部接続端部222が設けられている。外部接続端部222は、端辺226から上方に突出していてよい。本例の外部接続端部222は、第5の外部接続端子tm5(U)として機能する。
【0118】
本例の板状部分220は、Z軸方向の幅が、他の領域よりも小さい幅狭領域228を有してよい。例えば幅狭領域228は、図1における凸部116が設けられていない領域に配置されており、幅狭領域228以外の板状部分220は、凸部116の下方に配置されている。つまり板状部分220には、ケース部110の形状等に応じて、幅狭領域228を設ける場合がある。内部スリット244と、端辺224との間の板状部分220の幅は、幅狭領域228の幅と同一であってよく、幅より小さくてもよい。各部分の幅をこのように設定することで、幅狭領域228が電流経路に含まれる第2回路部212-1の電流経路と、他の第2回路部212の電流経路との抵抗値のバラツキを抑制できる。
【0119】
また、半導体装置100においては、複数の回路ブロックCBの間で、U字またはC字状に電流が流れる場合がある。例えば、第1の外部接続端子tm1(P)と、第4の外部接続端子tm4(N)との間が短絡すると、第4回路ブロックCB4、第1の回路ブロックCB1、第2の回路ブロックCB2、第3の回路ブロックCB3の順番に電流がU字状に流れる。また、第2の外部接続端子tm2(M1)と、第4の外部接続端子tm4(N)との間が短絡すると、第1回路ブロックCB1、第2回路ブロックCB2、第3回路ブロックCB3の順番に電流がC字状に流れる。また、第3の外部接続端子tm3(M2)と、第1の外部接続端子tm1(P)との間が短絡すると、第2回路ブロックCB2、第1回路ブロックCB1、第4回路ブロックCB4の順番に電流がC字状に流れる。
【0120】
電流が、U字またはC字のように内部回路を回って流れると、電流の周回中心側に配置された回路部に対する電流経路が、周回中心から離れて配置された回路部に対する電流経路よりも短くなりやすい。本例のブロック間接続部202によれば、周回中心の近くに配置された回路部の電流経路を増大させることができるので、全体的な電流経路の長さのバランスも改善できる。
【0121】
なお、図5のブロック間接続部202は、第1内部スリット244-1および第2内部スリット244-2を有していたが、他の例では、第1内部スリット244-1および第2内部スリット244-2のいずれか一方を有していてもよい。この場合においても、内部スリット244は、端辺スリット242に接続されている。
【0122】
本実施例の第1ブロック内接続部204は、板状部分250、複数の第3接続端部254、および、外部接続端部251を有する。板状部分250は、Y軸方向に並んで配置された複数の第3回路部213のうち、一端に配置された第3回路部213-1の上方から、他端に配置された第3回路部213-3の上方まで延伸する板状部材であってよい。板状部分250は、XY面に垂直に設けられてよい。板状部分250は、第3回路ブロックCB3と対向する端辺252と、端辺252とは逆側の端辺253とを有する。
【0123】
第3接続端部254は、第3回路部213毎に設けられる。第3接続端部254は、板状部分250の端辺252から第3回路部213側に突出して設けられ、第3回路部213と接続する。図5においては、第3接続端部254を模式的に示している。第3接続端部254は、XY面と平行に延伸する部分を有してよく、湾曲する部分を有してもよい。外部接続端部251は、端辺253から上方に突出していてよい。
【0124】
本例の板状部分250には、第1平行スリット256が設けられている。第1平行スリット256は、第3接続端部254のうち最も第4回路ブロックCB4側に配置された第3接続端部254-3と、外部接続端部251とを結ぶ最短の直線を横切るように設けられている。これにより第1平行スリット256は、外部接続端部251と第3接続端部254-3との間の電流経路を長くして、第3接続端部254-3に対する電流経路の抵抗値を増大させることができる。このため、電流の周回中心側に配置された第3回路部213-3への電流を抑制できる。本例の第1平行スリット256は、第3接続端部254-2と、外部接続端部251とを結ぶ最短の直線も横切るように設けられている。
【0125】
第1平行スリット256は、一例として、直線形状のスリットである。第1平行スリット256の端部は、板状部分250のいずれかの端辺から、板状部分250の内部に延伸して設けられている。本例の第1平行スリット256は、板状部分250のZ軸と平行な端辺のうち、第3接続端部254-3と最も近い端辺255に設けられている。端辺255は、第1ブロック内接続部204において、第2ブロック内接続部206と向かい合う端辺である。
【0126】
本例では、外部接続端部251は、板状部分250における第1方向(Y軸方向)の中央Ycよりも第4回路ブロックCB4側に配置されている。外部接続端部251は、板状部分250の端辺253において、端辺255側の端部に設けられていてよい。
【0127】
本実施例の第2ブロック内接続部206は、板状部分260、複数の第4接続端部264、および、外部接続端部261を有する。板状部分260は、Y軸方向に並んで配置された複数の第4回路部214のうち、一端に配置された第4回路部214-1の上方から、他端に配置された第4回路部214-3の上方まで延伸する板状部材であってよい。板状部分260は、XY面に垂直に設けられてよい。板状部分260は、第4回路ブロックCB4と対向する端辺262と、端辺262とは逆側の端辺263とを有する。
【0128】
第4接続端部264は、第4回路部214毎に設けられる。第4接続端部264は、板状部分260の端辺262から第4回路部214側に突出して設けられ、第4回路部214と接続する。図5においては、第4接続端部264を模式的に示している。第4接続端部264は、XY面と平行に延伸する部分を有してよく、湾曲する部分を有してもよい。外部接続端部261は、端辺263から上方に突出していてよい。
【0129】
本例の板状部分260には、第2平行スリット310が設けられている。第2平行スリット310は、第4接続端部264のうち最も第3回路ブロックCB3側に配置された第4接続端部264-1と、外部接続端部261とを結ぶ最短の直線を横切るように設けられている。これにより第2平行スリット310は、外部接続端部261と第4接続端部264-1との間の電流経路を長くして、第4接続端部264-1に対する電流経路の抵抗値を増大させることができる。このため、電流の周回中心側に配置された第4回路部214-1への電流を抑制できる。
【0130】
第2平行スリット310は、一例として、直線形状のスリットである。第2平行スリット310の端部は、板状部分260のいずれかの端辺から、板状部分260の内部に延伸して設けられている。本例の第2平行スリット310は、板状部分260のZ軸と平行な端辺のうち、第4接続端部264-1と最も近い端辺311に設けられている。端辺311は、第2ブロック内接続部206において、第1ブロック内接続部204と向かい合う端辺である。
【0131】
本例では、外部接続端部261は、板状部分250における第1方向(Y軸方向)の中央Ycよりも、第3回路ブロックCB3とは逆側に配置されている。外部接続端部261は、板状部分260の端辺263において、第3回路ブロックCB3とは逆側の端部に設けられていてよい。
【0132】
図5に示したブロック内接続部の外部接続端子の位置は、ケース部110の形状、および、外部装置の配置等によって制限される。これに対して、図5に示したように、外部接続端子の位置に応じて、ブロック内接続部にスリットを設けるか否かを調整することで、回路全体における電流経路の抵抗値のバラツキを抑制できる。
【0133】
図6は、各接続部におけるスリットの位置を説明する図である。ブロック間接続部202の高さをh1、第1内部スリット244-1および第2内部スリット244-2の高さ位置をh2、第1ブロック内接続部204の高さをh3、第1平行スリット256の高さ位置をh4、第2ブロック内接続部206の高さをh5、第2平行スリット310の高さ位置をh6とする。各接続部の高さは、位置354から各接続部の上端までのZ軸方向の長さである。各接続部の上端は、外部接続端子の上端を用いてよく、板状部分の上端を用いてもよい。各スリットの高さ位置は、位置354を基準とした、各スリットの上端のZ軸方向の位置である。また、第1内部スリット244-1および第2内部スリット244-2のZ軸方向の幅をW1、第1平行スリット256のZ軸方向の幅をW2、第2平行スリット310のZ軸方向の幅をW3とする。
【0134】
第1平行スリット256の高さ位置h4は、第1内部スリット244-1の高さ位置h2と同一であってよい。高さ位置が同一とは、厳密に同一である場合の他に、所定の誤差を有する場合も含む。当該誤差は、第1内部スリット244-1の幅W1より小さくてよく、第1平行スリット256の幅W2より小さくてもよい。第1内部スリット244-1と、第1平行スリット256とを同一の高さ位置に設けることで、ブロック間接続部202と、第1ブロック内接続部204との間の電磁相互誘導を抑制しやすくなる。
【0135】
第2平行スリット310の高さ位置h6は、第2内部スリット244-2の高さ位置h2と同一であってよい。高さ位置が同一とは、厳密に同一である場合の他に、所定の誤差を有する場合も含む。当該誤差は、第2内部スリット244-2の幅W1より小さくてよく、第2平行スリット310の幅W3より小さくてもよい。第2内部スリット244-2と、第2平行スリット310とを同一の高さ位置に設けることで、ブロック間接続部202と、第2ブロック内接続部206との間の電磁相互誘導を抑制しやすくなる。
【0136】
なお、ブロック間接続部202の高さh1と、第1ブロック内接続部204の高さh3が異なる場合、第1平行スリット256の高さ位置h4は、第1内部スリット244-1の高さ位置h2と異なっていてもよい。例えば、高さh1が高さh3よりも高い場合、高さ位置h2は、高さ位置h4よりも高い。同様に、高さh1が高さh3よりも低い場合、高さ位置h2は、高さ位置h4よりも低い。これにより、ブロック間接続部202と、第1ブロック内接続部204との間の電磁相互誘導を抑制しやすくなる。同様に、ブロック間接続部202の高さh1と、第2ブロック内接続部206の高さh5が異なる場合、第2平行スリット310の高さ位置h6は、第2内部スリット244-2の高さ位置h2と異なっていてもよい。
【0137】
(第2実施例)
図7は、各接続部におけるスリットの他の配置例を示す図である。本例のブロック間接続部202は、図5に示した構成に加えて、第3内部スリット244-3、第4内部スリット244-4および端辺スリット317を有する。
【0138】
端辺スリット317および第3内部スリット244-3は、重複領域351に設けられる。端辺スリット317および第3内部スリット244-3は、第1内部スリット244-1よりも、端辺224側に配置されている。端辺スリット317は、端辺224から、Z軸方向に延伸するスリットである。本例の端辺スリット317は、第2接続端部232-2と、第2接続端部232-3との間の端辺224に設けられている。第3内部スリット244-3は、端辺スリット317に接続して設けられ、Y軸方向に延伸している。本例の第3内部スリット244-3は、端辺スリット317から、第2接続端部232-3よりも内側まで設けられている。内側とは、端辺スリット242に近い側を指す。このような構成により、第2接続端部232-3に接続される電流経路の抵抗値を更に調整できる。
【0139】
本例の第1ブロック内接続部204は、図5に示した構成に加えて、第3平行スリット257およびスリット259を有する。第3平行スリット257およびスリット259は、重複領域351に設けられる。スリット259および第3平行スリット257は、第1平行スリット256よりも、端辺252側に配置されている。スリット259は、端辺252から、Z軸方向に延伸するスリットである。本例のスリット259は、第3接続端部254-2と、第3接続端部254-3との間の端辺252に設けられている。第3平行スリット257は、スリット259に接続して設けられ、Y軸方向に延伸している。本例の第3平行スリット257は、スリット259から、第3接続端部254-3よりも内側まで設けられている。内側とは、端辺255に近い側を指す。このような構成により、第3接続端部254-3に接続される電流経路の抵抗値を更に調整できる。
【0140】
重複領域351において、ブロック間接続部202のスリットと、第1ブロック内接続部204のスリットは、同様に配置されていることが好ましい。同様に配置とは、各スリットが、X軸方向から見て重なるように配置されていることを指してよい。また、重複領域351のブロック間接続部202および第1ブロック内接続部204において、第1方向(例えばY軸方向)に延伸するスリットの本数は同一であることが好ましい。本例では、ブロック間接続部202においてY軸方向に延伸するスリットは2本(第1内部スリット244-1、第3内部スリット244-3)であり、第1ブロック内接続部204においてY軸方向に延伸するスリットは2本(第1平行スリット256、第3平行スリット257)である。同様に、重複領域351のブロック間接続部202および第1ブロック内接続部204において、第1方向とは異なる第2方向(例えばZ軸方向)に延伸するスリットの本数も同一であることが好ましい。本例では、ブロック間接続部202においてZ軸方向に延伸するスリットは1本(端辺スリット317)であり、第1ブロック内接続部204においてZ軸方向に延伸するスリットは1本(スリット259)である。対向する2つの接続部においてスリットを同様に配置することで、2つの接続部間の電磁相互誘導を抑制しやすくなる。
【0141】
なお、重複領域352において、ブロック間接続部202のスリットと、第2ブロック内接続部206のスリットも、同様に配置されていることが好ましい。本例の第2ブロック内接続部206は、図5に示した構成に加えて、第4平行スリット309を有する。第4平行スリット309は、端辺311とは逆側の端辺から、Y軸方向に延伸するスリットである。第4平行スリット309の高さ位置は、第2平行スリット310と位置354との間である。第4平行スリット309は、第4接続端部264-3よりも内側まで延伸してよく、第4接続端部264-2よりも内側まで延伸してよい。内側とは、端辺311に近い側を指す。本例の第4平行スリット309は、第4接続端部264-3と、第4接続端部264-2の間まで延伸している。
【0142】
また、ブロック間接続部202の第4内部スリット244-4は、重複領域352において、端辺スリット242とは逆側の端辺から、Y軸方向に延伸するスリットである。第4内部スリット244-4の高さ位置は、第2内部スリット244-2と位置354との間である。第4内部スリット244-4は、第1接続端部231-3よりも内側まで延伸してよく、第1接続端部231-2よりも内側まで延伸してよい。内側とは、端辺スリット242に近い側を指す。本例の第4内部スリット244-4は、第1接続端部231-3と、第1接続端部231-2の間まで延伸している。
【0143】
重複領域352のブロック間接続部202および第2ブロック内接続部206において、第1方向(例えばY軸方向)に延伸するスリットの本数は同一であることが好ましい。本例では、ブロック間接続部202においてY軸方向に延伸するスリットは2本(第2内部スリット244-2、第4内部スリット244-4)であり、第2ブロック内接続部206においてY軸方向に延伸するスリットは2本(第2平行スリット310、第4平行スリット309)である。また、重複領域352のブロック間接続部202および第2ブロック内接続部206において、第2方向(例えばZ軸方向)に延伸するスリットの本数は同一であることが好ましい。本例では、ブロック間接続部202および第2ブロック内接続部206において、第2方向(例えばZ軸方向)に延伸するスリットの本数はともに0である。
【0144】
図8は、第4ブロック内接続部209の形状例を示す図である。第4ブロック内接続部209は、板状部分270、複数の第5接続端部274、および、外部接続端部271を有する。板状部分270は、Y軸方向に並んで配置された複数の第2回路部212のうち、一端に配置された第2回路部212-1の上方から、他端に配置された第2回路部212-3の上方まで延伸する板状部材であってよい。板状部分270は、XY面に垂直に設けられてよい。板状部分270は、第2回路ブロックCB2と対向する端辺272と、端辺272とは逆側の端辺273とを有する。
【0145】
第5接続端部274は、第2回路部212毎に設けられる。第5接続端部274は、板状部分270の端辺272から第2回路部212側に突出して設けられ、第2回路部212と接続する。図8においては、第5接続端部274を模式的に示している。第5接続端部274は、XY面と平行に延伸する部分を有してよく、湾曲する部分を有してもよい。
【0146】
外部接続端部271は、端辺273から上方に突出していてよい。本例の外部接続端部271は、第3の外部接続端子tm3(M2)として機能する。
【0147】
第4ブロック内接続部209の板状部分270にはスリットが設けられていてよく、設けられていなくてもよい。スリットを設ける場合、板状部分270には、図5に示した板状部分250と同様のスリットを設けてよい。本例の第4ブロック内接続部209は、他の接続部からのX軸方向における距離が、1cmより大きい。当該距離は2cm以上であってよい。このため、第4ブロック内接続部209と他の接続部との間の電磁相互誘導は比較的に小さい。このため、電流経路を規制するスリットを設けて電流を逆向きに流さなくとも、発振およびノイズを抑制できる。
【0148】
図9は、第3ブロック内接続部208の形状例を示す図である。第3ブロック内接続部208は、板状部分280、複数の第6接続端部284、および、外部接続端部281を有する。板状部分280は、Y軸方向に並んで配置された複数の第1回路部211のうち、一端に配置された第1回路部211-1の上方から、他端に配置された第1回路部211-3の上方まで延伸する板状部材であってよい。板状部分280は、XY面に垂直に設けられてよい。板状部分280は、第1回路ブロックCB1と対向する端辺282と、端辺282とは逆側の端辺283とを有する。
【0149】
第6接続端部284は、第1回路部211毎に設けられる。第6接続端部284は、板状部分280の端辺282から第1回路部211側に突出して設けられ、第1回路部211と接続する。図9においては、第6接続端部284を模式的に示している。第6接続端部284は、XY面と平行に延伸する部分を有してよく、湾曲する部分を有してもよい。
【0150】
外部接続端部281は、端辺283から上方に突出していてよい。本例の外部接続端部281は、第2の外部接続端子tm2(M1)として機能する。
【0151】
第3ブロック内接続部208の板状部分280にはスリットが設けられていてよく、設けられていなくてもよい。スリットを設ける場合、板状部分280には、図5に示した板状部分250と同様のスリットを設けてよい。図9に示した例においては、外部接続端部281と、第6の接続端部284-2との間の電流経路が最短となる。当該スリットは、外部接続端部281と、第6の接続端部284-2とを結ぶ直線を横切って設けられてよい。本例の第3ブロック内接続部208は、他の接続部からのX軸方向における距離が、1cmより大きい。当該距離は2cm以上であってよい。このため、第3ブロック内接続部208と他の接続部との間の電磁相互誘導は比較的に小さい。このため、電流経路を規制するスリットを設けて電流を逆向きに流さなくとも、発振およびノイズを抑制できる。
【0152】
図10は、それぞれの回路部間における、ブロック間接続部202およびブロック内接続部の抵抗を模式的に示す図である。図10においては、ブロック間接続部202および第1ブロック内接続部204においてスリットを設けたことにより増大した抵抗をRsで示している。また、幅狭領域を設けたことにより増大した抵抗をRtで示している。
【0153】
図10に示すように、ブロック間接続部202にスリットを設けたことで、第1回路部211-1および第2回路部212-3に対して抵抗Rsを追加できる。これにより、複数の第1回路部211と、複数の第2回路部212との間の電流経路の抵抗値を均一化できる。また、第1ブロック内接続部204にスリットを設けたことで、第3回路部213-3に対して抵抗Rsを追加できる。これにより、第4の外部接続端子tm4(N)と、それぞれの第3回路部213との間の電流経路の抵抗値を均一化できる。また、抵抗Rsを追加することで、電流がU字またはC字状に流れる場合に、内側の回路部と外側の回路部とで、電流を均一化できる。また、図5に示したように、第2ブロック内接続部206にスリットを設けることにより、抵抗の調整が更に容易になる。図10においては、第2ブロック内接続部206にスリットを設けたことによる追加の抵抗を省略している。
【0154】
(第3実施例)
図11は、ブロック間接続部202の他の例を示す図である。本例のブロック間接続部202は、第1実施例または第2実施例におけるブロック間接続部202に対して、幅狭領域410を有する点で相違する。他の構造は、第1実施例または第2実施例と同一である。
【0155】
幅狭領域410は、Y軸方向において、幅狭領域228とは逆側の端部に設けられている。幅狭領域410は、Z軸方向の幅が、他の領域よりも小さい。幅狭領域410のZ軸方向の幅およびY軸方向の長さは、幅狭領域228と同一であってよい。幅狭領域228を設けることで、ブロック間接続部202における電流経路の配置バランスを改善できる。
【0156】
(第4実施例)
図12は、半導体装置100において対向して設けられる接続部371および接続部471の一例を示す図である。第1実施例から第3実施例においては、1つの接続部に対して、2つの接続部が対向して配置されていた。本例では、1つの接続部371に対して、1つの接続部471が対向して配置されている。接続部371と、接続部471のY軸方向の長さは同一であってよい。本実施例の半導体装置は、図1から図4Dにおいて説明した例とは回路配置が異なる。
【0157】
本例においても、第1実施例から第3実施例と同様に、対向する2つの接続部は、スリットが同様に配置されていることが好ましい。これにより、対向する2つの接続部において電流を逆向きに流すことが容易になり、発振およびノイズを抑制しやすくなる。
【0158】
図12の例では、接続部371および接続部471のそれぞれは、第1実施例から第3実施例のいずれかのブロック間接続部202と同一の構成を有している。ただし、2つの接続部の構成はこれに限定されない。
【0159】
(第5実施例)
図13は、接続部571の一例を示す図である。接続部571は、図1から図12において説明したいずれかの接続部として用いることができる。接続部571は、スリット以外の構造は、図1から図12において説明したいずれかの接続部と同一である。
【0160】
接続部571は、図1から図12において説明したいずれかの接続部におけるスリットに加えて、1つ以上の枝スリット501を有する。枝スリット501は、Z軸方向に延伸するスリットである。枝スリット501は、Y軸方向に延伸するスリット575から、Z軸方向に延伸して設けられてよい。スリット575は、図1から図12において説明したいずれかの内部スリット、若しくは、第1平行スリット256、第3平行スリット257、第2平行スリット310、第4平行スリット311に対応している。接続部571は、スリット575からZ軸の正側に延伸する枝スリット501と、負側に延伸する枝スリット501とを有してよい。
【0161】
また、接続部571は、回路部側の端辺572からZ軸方向に延伸する枝スリット502を更に有してよい。スリット575と端辺572との間において、枝スリット501と枝スリット502とが、Y軸方向に沿って交互に配置されてよい。
【0162】
また、接続部571は、端辺572とは逆側の端辺573からZ軸方向に延伸する枝スリット503を更に有してよい。スリット575と端辺573との間において、枝スリット501と枝スリット503とが、Y軸方向に沿って交互に配置されてよい。このような構成により、それぞれの電流経路の長さを更に調整しやすくなる。
【0163】
(第6実施例)
図14は、複数の接続部の他の配置例を示す図である。本実施例では、X軸方向において3つ以上の接続部が並んで配置される。本実施例の半導体装置は、図1から図4Dにおいて説明した例とは回路配置が異なる。図14の例では、第1実施例または第2実施例において説明したブロック間接続部202、第1ブロック内接続部204、第2ブロック内接続部206に加えて、接続部604および接続部606が設けられている。接続部604および接続部606は、板状の導電材料で形成され、いずれかの回路部に接続されている。本例では、第1ブロック内接続部204が第1接続部の一例であり、ブロック間接続部202が第2接続部の一例であり、接続部604が第4接続部の一例である。
【0164】
ブロック間接続部202は、第1主面305-1および第2主面305-2を有する。第1ブロック内接続部204および第2ブロック内接続部206は、第1主面305-1と向かい合って配置されている。接続部604および接続部606は、第2主面305-2に向かい合って配置されている。第1ブロック内接続部204と、接続部604は、ブロック間接続部202を挟んで配置されている。第2ブロック内接続部206と、接続部606は、ブロック間接続部202を挟んで配置されている。接続部604および接続部606は、Y軸に沿って並んで配置されてよい。
【0165】
第1ブロック内接続部204および第2ブロック内接続部206のX軸方向の厚みをT3、ブロック間接続部202の厚みをT2、接続部604および接続部606の厚みをT1とする。また、第1ブロック内接続部204および第2ブロック内接続部206と、ブロック間接続部202とのX軸方向の距離をD2とし、接続部604および接続部606と、ブロック間接続部202とのX軸方向の距離をD1とする。距離D1および距離D2は、例えば1cm以下である。距離D1および距離D2は、0.5mm以下であってよい。
【0166】
第1実施例または第2実施例において説明したように、第1ブロック内接続部204および第2ブロック内接続部206における電流経路の電流の向きと、ブロック間接続部202において対向する電流経路の電流の向きとは逆向きである。同様に、接続部604および接続部606における電流経路の電流の向きと、ブロック間接続部202において対向する電流経路の電流の向きとは逆向きであることが好ましい。つまり、X軸方向に並んだ接続部において、対向する電流経路における電流の向きは交互に反転していてよい。また、ブロック間接続部202を挟む2つの接続部(例えば、第1ブロック内接続部204と接続部604)においては、対向する電流経路における電流の向きは同一である。これにより、それぞれの接続部の間における電磁相互誘導を抑制できる。
【0167】
図15は、図14に示した各接続部におけるスリットの配置例を示す図である。ブロック間接続部202、第1ブロック内接続部204および第2ブロック内接続部206は、第1実施例または第2実施例と同一の構造を有してよい。接続部604は、第1ブロック内接続部204と同一のスリットおよび端子配置を有してよい。接続部606は、第2ブロック内接続部206と同一のスリットおよび端子配置を有してよい。
【0168】
本例では、第2ブロック内接続部206の外部接続端部261-1から、第2ブロック内接続部206の第4接続端部264に電流が流れる。同様に、接続部606の外部接続端部261-2から、接続部606の第4接続端部264に電流が流れる。外部接続端部261-1および外部接続端部261-2は、例えば外部電源に接続されてよい。第2ブロック内接続部206の第4接続端部264に流れた電流と、接続部606の第4接続端部264に流れた電流はともに、ブロック間接続部202の第1接続端部231に流れる。ブロック間接続部202においては、第1接続端部231から第2接続端部232に電流が流れる。第2接続端部232に流れた電流は、第1ブロック内接続部204の第3接続端部254と、接続部604の第3接続端部254とに分岐して流れる。第1ブロック内接続部204においては、第3接続端部254から外部接続端子251-1に電流が流れる。接続部604においては、第3接続端部254から外部接続端子251-2に電流が流れる。外部接続端子251-1および外部接続端子251-2は、外部電源に接続されてよい。
【0169】
図15に示す構成によれば、対向する電流経路の電流の向きを逆向きにできる。例えば、ブロック間接続部202の電流経路300-1の電流の向きは、第1ブロック内接続部204の電流経路301-1の電流の向きと、接続部604の電流経路302-1の電流の向きの両方に対して逆向きである。また、ブロック間接続部202の電流経路300-2の電流の向きは、第2ブロック内接続部206の電流経路302-1の電流の向きと、接続部606の電流経路302-2の電流の向きの両方に対して逆向きである。
【0170】
それぞれの接続部においてY軸方向に延伸するスリットのZ軸方向の幅Wは、同一であってよく、異なっていてもよい。本例では、第1内部スリット244-1および第2内部スリット244-2の幅をW21とする。また、第1ブロック内接続部204における第1平行スリット256-1の幅をW31、接続部604における第1平行スリット256-2の幅をW11とする。また、第2ブロック内接続部206における第2平行スリット310-1の幅をW32、接続部606における第2平行スリット310-2の幅をW12とする。幅W11、幅21、幅31、幅12、幅32は、それぞれ同一であってよい。
【0171】
他の例では、それぞれの接続部に流れる電流量(A)に応じて、スリットの幅Wが異なっていてもよい。本例では上述したように、第1ブロック内接続部204および接続部604に流れる電流は、ブロック間接続部202に流れる。また、第2ブロック内接続部206および接続部606に流れる電流は、ブロック間接続部202に流れる。このため、ブロック間接続部202に流れる電流は、他の接続部に流れる電流よりも大きい。
【0172】
ブロック間接続部202における第1内部スリット244-1および第2内部スリット244-2の幅W21は、他の接続部におけるスリットの幅W11、幅31、幅12、幅32のいずれよりも大きくてよい。これによりブロック間接続部202における電流経路300のZ軸方向の幅を小さくでき、接続部間の電磁相互誘導を抑制しやすくなる。
【0173】
また、他の例では、それぞれの接続部の厚みTに応じて、それぞれの接続部のスリットの幅Wを調整してもよい。接続部の厚みTが大きいほど、スリットの幅Wを大きくしてよい。これにより、それぞれの接続部の間で、電流経路の断面積のばらつきを抑制し、抵抗値のばらつきを抑制できる。このため、対向する電流経路間で、逆方向に流れる電流の大きさを調整して、電磁相互誘導を抑制できる。
【0174】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【0175】
36・・・導電性パターン、50・・・絶縁基板、90・・・接続部材、100・・・半導体装置、110・・・ケース部、112・・・切込部、114・・・端子配置面、116・・・凸部、120・・・ベース部、201・・・直線、202・・・ブロック間接続部、204・・・第1ブロック内接続部、206・・・第2ブロック内接続部、208・・・第3ブロック内接続部、209・・・第4ブロック内接続部、210・・・接続領域、211・・・第1回路部、212・・・第2回路部、213・・・第3回路部、214・・・第4回路部、220・・・板状部分、222・・・外部接続端部、224・・・端辺、226・・・端辺、228・・・幅狭領域、230・・・電流経路、231・・・第1接続端部、232・・・第2接続端部、242・・・端辺スリット、244・・・内部スリット、250・・・板状部分、251・・・外部接続端部、252・・・端辺、253・・・端辺、254・・・第3接続端部、255・・・端辺、256・・・第1平行スリット、257・・・第3平行スリット、259・・・スリット、260・・・板状部分、261・・・外部接続端部、262・・・端辺、263・・・端辺、264・・・第4接続端部、270・・・板状部分、271・・・外部接続端部、272・・・端辺、273・・・端辺、274・・・第5接続端部、280・・・板状部分、281・・・外部接続端部、282・・・端辺、283・・・端辺、284・・・第6接続端部、300、301、302・・・電流経路、303、305、307・・・主面、309・・・第4平行スリット、310・・・第2平行スリット、311・・・端辺、317・・・端辺スリット、320、321・・・板状部分、351、352・・・重複領域、354・・・位置、371・・・接続部、410・・・幅狭領域、471・・・接続部、501、502、503・・・枝スリット、571・・・接続部、572、573・・・端辺、575・・・スリット、604、606・・・接続部
図1
図2
図3
図4A
図4B
図4C
図4D
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14
図15