半导体装置、内燃机用点火装置及内燃机系统制造方法及图纸

高压电极(5)的一端与半导体元件(1)的高压端子连接。低压电极(6)的一端与半导体元件(1)的低压端子连接。树脂(15)对半导体元件(1)、高压电极(5)的一端及低压电极(6)的一端进行封装。第1放电电极(16)及第2放电电极(17)分别设置于高压电极(5)及低压电极(6)的未被树脂(15)覆盖的部分，以彼此相对的方式凸出。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体装置、内燃机用点火装置及内燃机系统
本专利技术涉及在汽车发动机等的内燃机用点火系统采用的半导体装置、内燃机用点火装置及内燃机系统。
技术介绍
就对内燃机用点火系统等的感性负载(变压器线圈)进行驱动的半导体装置而言，利用变压器线圈的互感效应在与变压器线圈次级侧连接的火花塞处产生几十kV的火花放电，从而点火。因此，在高压端子部不规则地产生不能预期的浪涌，因此需要有几kV至几十kV级的浪涌耐量。对于内燃机用半导体装置，公开了下述技术，即，以装置的小型化、高功能化为目的，将电力用半导体元件和对其进行控制的背面高耐压集成电路通过导电性接合材料安装在1个导电板之上(例如，参照专利文献1)。专利文献1：日本专利第4957183号公报
技术实现思路
在浪涌施加到半导体装置的电极的情况下，电力用半导体元件及背面高耐压集成电路的内部元件有可能被破坏。因此，需要在元件内部设置用于浪涌保护的二极管或电阻等无源元件、在被施加浪涌时对从元件内部的背面电极流入的空穴电流(浪涌电流)进行回收的浪涌电流吸收区域等。因此，电力半导体元件及背面高耐压集成电路存在将浪涌耐量设计得越高则元件尺寸越大型化的问题。本专利技术就是为了解决上述的课题而提出的，其目的在于得到能够提高对浪涌的可靠性，使装置整体小型化的半导体装置、内燃机用点火装置及内燃机系统。本专利技术涉及的半导体装置的特征在于，具有：半导体元件，其具有高压端子和低压端子；高压电极，其一端与所述高压端子连接；低压电极，其一端与所述低压端子连接；树脂，其对所述半导体元件、所述高压电极的一端及所述低压电极的一端进行封装；以及第1放电电极及第2放电电极，它们分别设置于所述高压电极及所述低压电极的未被所述树脂覆盖的部分，以彼此相对的方式凸出。专利技术的效果在本专利技术中，在高压电极及低压电极的未被树脂覆盖的部分分别设置有以彼此相对的方式凸出的第1放电电极及第2放电电极。由此，能够提高对浪涌的可靠性，使装置整体小型化。附图说明图1是表示本专利技术的实施方式1涉及的半导体装置的俯视图。图2是表示本专利技术的实施方式2涉及的半导体装置的俯视图和沿I－II的剖视图。图3是表示本专利技术的实施方式3涉及的半导体装置的俯视图。图4是表示本专利技术的实施方式3涉及的半导体装置的变形例的俯视图。图5是将本专利技术的实施方式4涉及的半导体装置的第1放电电极及第2放电电极放大后的剖视图。图6是表示本专利技术的实施方式5涉及的半导体装置的俯视图。具体实施方式参照附图，对本专利技术的实施方式涉及的半导体装置、内燃机用点火装置及内燃机系统进行说明。对相同或对应的结构要素标注相同的标号，有时省略重复的说明。实施方式1.图1是表示本专利技术的实施方式1涉及的半导体装置的俯视图。该半导体装置适用于内燃机用点火装置或内燃机系统，对感性负载(变压器线圈)进行驱动。电力用半导体元件1和对其进行控制的背面高耐压集成电路2通过导电性接合材料安装在1个导电板3之上。搭载了电阻、电容器等无源元件的绝缘基板4通过非导电性接合材料安装在导电板3之上。电力用半导体元件1为IGBT。高压电极5的一端经由导电板3而与电力用半导体元件1的作为高压端子的集电极端子连接。低压电极6的一端分别经由导线8、7而与绝缘基板4、电力用半导体元件1的作为低压端子的发射极端子连接。低压电极6与GND连接。控制电极9的一端通过导线10与绝缘基板4连接。绝缘基板4分别通过导线12、11与背面高耐压集成电路2、电力用半导体元件1的作为控制端子的栅极端子连接。将电力供给至绝缘基板4的电源电极13的一端通过导线14与绝缘基板4连接。树脂15对电力用半导体元件1、背面高耐压集成电路2、导电板3、高压电极5的一端、低压电极6的一端、控制电极9的一端、电源电极13的一端及导线7、8、10、11、12、14进行封装。第1放电电极16及第2放电电极17分别设置于高压电极5及低压电极6的未被树脂15覆盖的部分的侧面，以彼此相对的方式凸出。在浪涌施加到高压电极5的情况下，能够经由第1放电电极16及第2放电电极17而使浪涌放电至低压电极6。由于浪涌电压以通过第1放电电极16及第2放电电极17设定的电压达到极限，因此能够抑制施加到电力用半导体元件1及背面高耐压集成电路2的浪涌电压，因此对浪涌的可靠性提高。另外，就电力用半导体元件1及背面高耐压集成电路2而言，将浪涌耐量设计得越高则元件尺寸越大型化，但通过本实施方式能够抑制浪涌电压，因此能够将上述元件小型化而使半导体装置整体小型化。此外，在将第1放电电极16及第2放电电极17的放电电压设为与半导体装置的主耐压相当的情况下，对点火动作产生妨碍，因此放电电压需要设定为相对于半导体装置的主耐压来说充分大(大于或等于10倍)。另一方面，就电力用半导体元件1及背面高耐压集成电路2的浪涌耐量而言，为了防止元件的破坏，需要设计为相对于放电电压而具有裕量。实施方式2.图2是表示本专利技术的实施方式2涉及的半导体装置的俯视图和沿I－II的剖视图。第1放电电极16及第2放电电极17的厚度比高压电极5及低压电极6的厚度薄。由此，电场容易集中于第1放电电极16及第2放电电极17，获得更稳定的放电特性，因此对浪涌的可靠性提高。实施方式3.图3是表示本专利技术的实施方式3涉及的半导体装置的俯视图。第1放电电极16的前端部被加工成锐角。由此，获得更稳定的放电特性，因此对浪涌的可靠性提高。此外，将第2放电电极17的前端部加工成锐角，也能够获得相同的效果。图4是表示本专利技术的实施方式3涉及的半导体装置的变形例的俯视图。将第1放电电极16及第2放电电极17这两者的前端部加工成锐角。由此，获得比图3的结构更稳定的放电特性，因此对浪涌的可靠性提高。实施方式4.图5是将本专利技术的实施方式4涉及的半导体装置的第1放电电极及第2放电电极放大后的剖视图。对第1放电电极16及第2放电电极17的前端部进行了弯曲加工。通过弯曲加工对两者的距离进行调整，能够任意地设定放电电压，因此设计的自由度提高。实施方式5.图6是表示本专利技术的实施方式5涉及的半导体装置的俯视图。第3放电电极18及第4放电电极19分别设置于控制电极9及低压电极6，以彼此相对的方式凸出。第5放电电极20及第6放电电极21分别设置于电源电极13及低压电极6，以彼此相对的方式凸出。由此，即使在控制电极9或电源电极13产生了浪涌的情况下，也能够通过使浪涌放电至低压电极6而防止搭载于绝缘基板4的无源元件的破坏，对浪涌的可靠性提高。此外，电力用半导体元件1并不限定于由硅形成，也可以由带隙比硅大的宽带隙半导体形成。宽带隙半导体例如是碳化硅、氮化镓类材料或金刚石。由上述宽带隙半导体形成的功率半导体元件的耐电压性、容许电流密度高，因此能够实现小型化。通过使用该小型化的元件，从而安装有该元件的半导体装置也能够实现小型化。另外，由于元件的耐热性高，因此能够使散热器的散热鳍片小型化，能够将水冷部空冷化，因此能够使半导体装置进一步小型化。另外，由于元件的电力损耗低且高效率，因此能够使半导体装置高效化。标号的说明1电力用半导体元件，4绝缘基板，5高压电极，6低压电极，9控制电极，13电源电极，15树脂，16第1放电电极，17第2放电电极，18第3放电电极，19第4放电电极，20第5放电电极，21第6放电电极。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置，其特征在于，具有：半导体元件，其具有高压端子和低压端子；高压电极，其一端与所述高压端子连接；低压电极，其一端与所述低压端子连接；树脂，其对所述半导体元件、所述高压电极的一端及所述低压电极的一端进行封装；以及第1放电电极及第2放电电极，它们分别设置于所述高压电极及所述低压电极的未被所述树脂覆盖的部分，以彼此相对的方式凸出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种半导体装置，其特征在于，具有：半导体元件，其具有高压端子和低压端子；高压电极，其一端与所述高压端子连接；低压电极，其一端与所述低压端子连接；树脂，其对所述半导体元件、所述高压电极的一端及所述低压电极的一端进行封装；以及第1放电电极及第2放电电极，它们分别设置于所述高压电极及所述低压电极的未被所述树脂覆盖的部分，以彼此相对的方式凸出。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述第1放电电极及第2放电电极的厚度比所述高压电极及所述低压电极的厚度薄。3.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其特征在于，所述第1放电电极及第2放电电极的前端部中的至少一者被加工成锐角。4.根据权利要求1至3中任一项所...

【专利技术属性】
技术研发人员：西村一广，河本厚信，山本刚司，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP