半导体装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供抑制并联连接的多个半导体芯片的电流不平衡的半导体装置。布线板在短边侧具备输出部分，在短边侧具备与半导体芯片的输出电极电连接的纵向连接部分及横向连接部分。此时，纵向连接部分从输出部分侧的端部沿着长边形成有狭缝。由此，从配置于距端子接合区最近的位置的半导体芯片输出的电流经由纵向连接部分和横向连接部分直到到达布线板的输出部分为止。该电流路径与从配置于距端子接合区最远的位置的半导体芯片输出的电流到达布线板的输出部分为止的电流路径之差变小。板的输出部分为止的电流路径之差变小。板的输出部分为止的电流路径之差变小。

【技术实现步骤摘要】
半导体装置


本专利技术涉及半导体装置。

技术介绍

半导体装置包括功率器件，被用作电力转换装置。本说明书中记载的功率器件是开关元件。开关元件例如是IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor：绝缘栅双极晶体管)、功率MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor：金属氧化物半导体场效应晶体管)。半导体装置包括包含功率器件的多个半导体芯片和绝缘电路基板。绝缘电路基板包括绝缘板、以及形成于绝缘板的正面且接合有半导体芯片的布线板。多个半导体芯片并联连接在布线板上。另外，这样的多个半导体芯片的输出电极与其他布线板通过导线电连接。这样的半导体芯片、绝缘电路基板、导线、外部连接端子的一部分被收纳于壳体内并在壳体内填充有封装部件(例如，参照专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2016/009496号

技术实现思路

技术问题如果在布线板并联连接有多个半导体芯片，则在布线板沿着该多个半导体芯片的排列方向流动有电流。如此地流动的电流依次流入各个半导体芯片的背面的输入电极，并且电流被从半导体芯片的正面的输出电极输出。输出的电流经由导线而流向其他布线板。在该情况下，多个半导体芯片的每一个的电流路径的长度不同，根据其长度而使阻抗产生差异。因此，在多个半导体芯片的每一个半导体芯片产生电流的不均等(电流不平衡)。如果产生这样的电流不平衡，则每个电流路径的损耗变得不均等，妨碍了半导体装置的长寿命化。本专利技术是鉴于这样的问题而完成的，其目的在于提供一种抑制了并联连接的多个半导体芯片的电流不平衡的半导体装置。技术方案根据本专利技术的一个观点，提供一种半导体装置，所述半导体装置具备：多个第一半导体芯片，其在背面包括输入电极，在正面包括输出电极；以及第一绝缘电路基板，其为矩形形状，依次具备第一边、第二边、第三边、第四边，所述第一绝缘电路基板包括与所述第一边平行地延伸的第一输入布线板、以及配置于所述第一输入布线板的所述第一边侧和所述第三边侧中的至少任一侧且与所述第一边平行地延伸的第一输出布线板，所述第一输入布线板具备：第一输入区，其与输入端子电连接，并且配置于所述第四边侧；以及第一芯片接合区，其配置于所述第二边侧且接合所述多个第一半导体芯片，所述第一输出布线板在所述第四边侧具备与输出端子电连接的第一输出区，并且在所述第二边侧具备与所述多个第
一半导体芯片的所述输出电极电连接的第一连接布线区，所述第一连接布线区从所述第一输出区侧的端部沿着所述第一边形成有第一狭缝。技术效果根据公开的技术，能够抑制并联连接的多个半导体芯片的电流不平衡，实现半导体装置的长寿命化，并且抑制半导体装置的可靠性的降低。
附图说明
图1是实施方式的半导体装置的俯视图。图2是实施方式的半导体装置所包括的半导体单元(上臂部)的俯视图。图3是实施方式的半导体装置所包括的半导体单元(上臂部)的截面图。图4是实施方式的半导体装置所包括的半导体单元(下臂部)的俯视图。图5是实施方式的半导体装置所包括的半导体单元(下臂部)的截面图。图6是实施方式的半导体装置所包括的半导体单元的电路构成图。图7是用于说明实施方式的半导体装置所包括的半导体单元(上臂部)中的电流的流动的俯视图。图8是用于说明参考例的半导体装置所包括的半导体单元(上臂部)中的电流的流动的俯视图。图9是用于说明实施方式的半导体装置所包括的半导体单元(下臂部)中的电流的流动的俯视图。图10是实施方式(变形例1)的半导体装置所包括的半导体单元(上臂部)的俯视图。图11是实施方式(变形例2)的半导体装置所包括的半导体单元(上臂部)的俯视图。符号说明1半导体装置2、2a、2b、3、3a、3b半导体单元4框体5外框5a、5c长侧边5b、5d短侧边5e～5h角部5i～5l单元收纳区6a、6b控制端子7a、7b连接导线8a、8b、8c外部连接端子9封装部件10 绝缘电路基板11 绝缘板11a、11c长边
11b、11d短边11e～11h角部12a布线板(第一输入布线板)12a1输入部分12a2芯片接合部分12a3、12a4突出部分12a6端子接合区12b、12c布线板(第一输出布线板)12b1、12c1输出部分12b2、12c2布线部分12b3、12c3横向连接部分12b4、12c4纵向连接部分12b5、12c5狭缝12b6、12c6端子接合区12b7、12c7第一输出区12d布线板(第一控制布线板)13金属板14a控制导线14b主电流导线15散热基底板16接合部件20绝缘电路基板21绝缘板21a、21c长边21b、21d短边21e～21h角部22a布线板(第二输出布线板)22a1输出部分22a2布线部分22a3横向连接部分22a4、22a5纵向连接部分22a6、22a7狭缝22a8端子接合区22b布线板(第二输入布线板)22b1芯片接合区22b9、22b10第二输入区22d布线板(第二控制布线板)23金属板24a控制导线
24b主电流导线26接合部件30a～30f半导体芯片31控制电极32输出电极(主电极)33输入电极(主电极)40a～40f半导体芯片41控制电极42输出电极(主电极)43输入电极(主电极)
具体实施方式
以下，参照附图对实施方式进行说明。应予说明，在以下的说明中，在在附图中的半导体装置中，“正面”和“上表面”表示朝向上侧(+Z方向)的X
‑
Y面。同样地，在图1的半导体装置1中，“上”表示的上侧(+Z方向)的方向。在图1的半导体装置1中，“背面”和“下表面”表示朝向下侧(
‑
Z方向)的X
‑
Y面。同样地，在图1的半导体装置1中，“下”表示下侧(
‑
Z方向)的方向。根据需要，在其他附图中也表示相同的方向性。“正面”、“上表面”、“上”、“背面”、“下表面”、“下”、“侧面”仅仅是便于确定相对位置关系的表达而已，并不限定本专利技术的技术思想。例如，“上”和“下”不一定意味着相对于地面的铅垂方向。即，“上”和“下”的方向并不限定于重力方向。另外，在以下的说明中，“主要成分”表示包含80vol％以上的情况。使用图1对实施方式的半导体装置进行说明。图1是实施方式的半导体装置的俯视图。半导体装置1包括框体4、收纳于框体4的半导体单元2a、2b、3a、3b、以及散热基底板15。应予说明，半导体单元2a、2b、3a、3b仅示出外形。半导体单元2a、2b、3a、3b的详细情况在后面进行描述。另外，散热基底板15能够参照后述的图3和图5。框体4包括外框5、以及控制端子6a、6b。外框5由长侧边5a、短侧边5b、长侧边5c以及短侧边5d依次包围而成。另外，外框5包括角部5e～5h。角部5e由长侧边5a和短侧边5b构成。角部5f由短侧边5b和长侧边5c构成。角部5g由长侧边5c和短侧边5d构成。角部5h由短侧边5d和长侧边5a构成。这样的外框5包括单元收纳区5i～5l。单元收纳区5i～5l形成两行、两列。在单元收纳区5i～5l中，只要是分别收纳半导体单元本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体装置，其特征在于，具备：多个第一半导体芯片，其在背面包括输入电极，在正面包括输出电极；以及第一绝缘电路基板，其为矩形形状，依次具备第一边、第二边、第三边、第四边，所述第一绝缘电路基板包括与所述第一边平行地延伸的第一输入布线板、以及配置于所述第一输入布线板的所述第一边侧和所述第三边侧中的至少任一侧且与所述第一边平行地延伸的第一输出布线板，所述第一输入布线板具备：第一输入区，其与输入端子电连接，并且配置于所述第四边侧；以及第一芯片接合区，其配置于所述第二边侧且接合所述多个第一半导体芯片，所述第一输出布线板在所述第四边侧具备与输出端子电连接的第一输出区，并且在所述第二边侧具备与所述多个第一半导体芯片的所述输出电极电连接的第一连接布线区，所述第一连接布线区从所述第一输出区侧的端部沿着所述第一边形成有第一狭缝。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述第一输出布线板沿着所述第一边或所述第三边，朝向所述第二边而延伸到与所述多个第一半导体芯片相对应的位置。3.根据权利要求2所述的半导体装置，其特征在于，所述第一狭缝沿着所述第一边或所述第三边，延伸到比所述多个第一半导体芯片中的至少与所述第一输入区侧的第一半导体芯片相对应的位置更靠所述第二边侧的位置。4.根据权利要求3所述的半导体装置，其特征在于，所述第一输出布线板分别配置于所述第一输入布线板的靠所述第一边侧和所述第三边侧的位置。5.根据权利要求4所述的半导体装置，其特征在于，所述第一输入布线板和所述第一输出布线板相对于通过所述第二边和所述第四边各自的中心且与所述第一边平行的中心线呈线对称。6.根据权利要求5所述的半导体装置，其特征在于，所述第一连接布线区包括沿着所述第一狭缝延伸并隔着所述第一狭缝而配置的第一纵向连接部分和第一布线部分，所述第一纵向连接部分配置于所述第一输入布线板侧，在相对于所述第一输出布线板的所述第一边的平行方向的正交方向上，所述第一纵向连接部分的第一纵向连接布线宽度比所述第一布线部分的第一输出连接布线宽度窄。7.根据权利要求6所述的半导体装置，其特征在于，所述第一输出布线板的所述第一纵向连接布线宽度随着所述第一输出布线板从所述第四边向所述第二边延伸而变宽。8.根据权利要求7所述的半导体装置，其特征在于，所述第一输入布线板还包括突出区，该突出区从所述第一边侧和所述第三边侧的端部的所述第二边侧分别向所述第一边侧和所述第三边侧突出，并且配置有所述多个第一半导体芯片，所述第一输出布线板延伸到所述第一输入布线板的所述突出区。9.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述多个第一半导体芯片在正面的侧部还包括控制电极，所述多个第一半导体芯片以使所述控制电极朝向所述第一输出布线板的相反一侧的
方式配置于所述第一输入布线板。10.根据权利要求9所述的半导体装置，其特征在于，所述半导体装置还设置有第一控制布线板，所述第一控制布线板与所述第一输入布线板的所述第二边侧相邻，所述多个第一半导体芯片以从所述第四边朝向所述第二边呈直线状的方式配置于所述第一输入布线板的所述第一输出布线板侧，所述第一控制布线板与所述控制电极通过第一控制布线部件连接。11.根据权利要求2所述的半导体装置，其特征在于，所述半导体装置包括第一臂部以及与所述第一臂部相邻地设置的第二臂部，所述第一臂部包括所述多个第一半导体芯片、以及所述第一绝缘电路基板，所述第二臂部具备：多个第二半导体芯片，其在背面包括输入电极，在正面包括输出电极；以及第二绝缘电路基板，其为矩形形状，依次具备第五边、第六边、第七边、第八边，所述第二绝缘...

【专利技术属性】
技术研发人员：小平悦宏，关野裕介，伊藤太一，
申请(专利权)人：富士电机株式会社，
类型：发明
国别省市：