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JP2024516717A - 半導体デバイス - Google Patents

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JP2024516717A
JP2024516717A JP2023568241A JP2023568241A JP2024516717A JP 2024516717 A JP2024516717 A JP 2024516717A JP 2023568241 A JP2023568241 A JP 2023568241A JP 2023568241 A JP2023568241 A JP 2023568241A JP 2024516717 A JP2024516717 A JP 2024516717A
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Abstract

本開示は、半導体デバイスを提供する。前記半導体デバイスは、封止体と、第1トランジスタと、第2トランジスタとを含む。ここで、前記第1トランジスタは、制御電極と、第1端子と、第2端子とを含む。前記第1トランジスタは、その制御電極の電位の制御により、前記第1端子から前記第2端子へ電流を流すことができるようにする。前記第2トランジスタの第1電極は、前記第1トランジスタの制御電極に電気的に接続され、前記第2トランジスタの第2電極は、前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続されている。前記第1トランジスタと前記第2トランジスタは、同一の前記封止体によって封止されている。前記第1トランジスタの制御電極は、第1制御電極ピンに電気的に接続され、前記第2トランジスタの制御電極は、第2制御電極ピンに電気的に接続されている。本開示は、良好なクランプ効果を保証し、配線を簡略化することができる。【選択図】図2

Description

本開示は、半導体デバイスに関する。
関連技術において、スイッチング用の第1トランジスタの制御電極には、一般的にクランプ素子(前記クランプ素子は、例えばクランプトランジスタ又は容量である)が設けられている。しかし、実際の使用時において、前記クランプ素子は、一般的にPCB(Printed Circuit Board:プリント配線板)カードに設置される。
ヒートシンクを設置する必要があるため、前記第1トランジスタのピンとPCBカードとの間の距離が長くなる。そのため、前記第1トランジスタのウエハと前記クランプ素子との間の距離を短く設定することができず、クランプ素子の作用が大きく低下する。
本開示の主な目的は、半導体デバイスを提供することにある。
上記目的を達成するために、本開示の実施例は、封止体と、制御電極と第1端子と第2端子とを含む第1トランジスタと、第2トランジスタとを含む半導体デバイスを提供する。
前記第1トランジスタは、その制御電極の電位の制御により、前記第1端子から前記第2端子へ電流を流すことが可能である。前記第2トランジスタの第1電極は、前記第1トランジスタの制御電極に電気的に接続され、前記第2トランジスタの第2電極は、前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続されている。
前記第1トランジスタと前記第2トランジスタは、同一の前記封止体によって封止されている。前記第1トランジスタの制御電極は、第1制御電極ピンに電気的に接続されている。前記第2トランジスタの制御電極は、第2制御電極ピンに電気的に接続されている。
選択可能に、前記第1トランジスタは、n型トランジスタであり、前記第1端子は、第1電極であり、前記第1電極は、ドレイン電極であり、前記第2端子は、第2電極であり、前記第2電極は、ソース電極である。
又は、前記第1トランジスタは、p型トランジスタであり、前記第1端子は、第1電極であり、前記第1端子は、ソース電極であり、前記第2端子は、第2電極であり、前記第2端子は、ドレイン電極である。
選択可能に、本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスは、第1チップ搭載部と、第2チップ搭載部と、第1半導体チップと、第2半導体チップと、第1制御電極ピンと、第2制御電極ピンとを更に含む。
前記第1チップ搭載部と前記第2チップ搭載部とは互いに絶縁されている。前記第1半導体チップ上に第1トランジスタが形成され、前記第2半導体チップ上に第2トランジスタが形成されている。
前記第1チップ搭載部の少なくとも一部と、前記第2チップ搭載部の少なくとも一部と、前記第1半導体チップと、前記第2半導体チップとは、同一の前記封止体によって封止されている。
前記第1半導体チップは、第1表面と、前記第1表面とは反対側の第1裏面とを有する。前記第2半導体チップは、第2表面と、前記第2表面とは反対側の第2裏面とを有する。
前記第1半導体チップの第1表面に第1制御電極パッド及び第1パッドが形成されている。前記第1裏面は、前記第1トランジスタの第1端子に電気的に接続されている。前記第1制御電極パッドは、前記第1トランジスタの制御電極及び第1制御電極ピンにそれぞれ電気的に接続されている。前記第1パッドは、前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続されている。
前記第2半導体チップの第1表面に第2制御電極パッド及び第2パッドが形成されている。前記第2裏面は、前記第2トランジスタの第1電極に電気的に接続されている。前記第2制御電極パッドは、前記第2トランジスタの制御電極及び第2制御電極ピンにそれぞれ電気的に接続されている。前記第2トランジスタの第2電極は、前記第2パッドに電気的に接続されている。
前記第1チップ搭載部は、第1上面を有する。前記第1半導体チップは、前記第1チップ搭載部の第1上面に搭載されている。前記第1半導体チップの第1裏面は、前記第1上面に対向する。前記第1半導体チップの第1裏面は、前記第1チップ搭載部に電気的に接続されている。
前記第2チップ搭載部は、第2上面を有する。前記第2半導体チップは、前記第2チップ搭載部の第2上面に搭載されている。前記第2半導体チップの第2裏面は、前記第2上面に対向する。前記第2半導体チップの第2裏面は、前記第2チップ搭載部に電気的に接続されている。
選択可能に、前記第2チップ搭載部は、導線を介して前記第1制御電極パッドに電気的に接続され、前記第2パッドは、前記第1パッドに電気的に接続されている。
選択可能に、前記第2チップ搭載部は、導線を介して前記第1制御電極ピンに電気的に接続され、前記第2パッドは、前記第1パッドに電気的に接続されている。
選択可能に、本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスは、第1電極ピン及び第2電極ピンを更に含む。前記第1電極ピンは、前記第1パッドに電気的に接続され、前記第2電極ピンは、前記第1チップ搭載部に電気的に接続されている。
選択可能に、前記第1チップ搭載部は、前記第2チップ搭載部の第1側辺に設けられ、前記第1トランジスタの導通電流は、前記第2トランジスタの導通電流よりも大きく、前記第1トランジスタの導通速度は、前記第2トランジスタの導通速度よりも大きい。
選択可能に、本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスは、第1チップ搭載部と、第2チップ搭載部と、第1半導体チップと、第2半導体チップと、第1制御電極ピンと、第2制御電極ピンとを更に含む。前記第1チップ搭載部の少なくとも一部と、前記第2チップ搭載部の少なくとも一部と、前記第1半導体チップと、前記第2半導体チップとは、同一の前記封止体によって封止されている。前記第1半導体チップ上に第1トランジスタが形成され、前記第2半導体チップ上に第2トランジスタが形成されている。
前記第1半導体チップは、第1表面と、前記第1表面とは反対側の第1裏面とを有する。前記第2半導体チップは、第2表面と、前記第2表面とは反対側の第2裏面とを有する。
前記第1半導体チップの第1表面に第1制御電極パッド及び第1パッドが形成されている。前記第1裏面は、前記第1トランジスタの第1端子に電気的に接続されている。前記第1制御電極パッドは、前記第1トランジスタの制御電極及び第1制御電極ピンにそれぞれ電気的に接続されている。前記第1パッドは、前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続されている。
前記第2半導体チップの第1表面に第2制御電極パッド及び第2パッドが形成されている。前記第2裏面は、前記第2トランジスタの第1電極に電気的に接続されている。前記第2制御電極パッドは、前記第2トランジスタの制御電極及び第2制御電極ピンにそれぞれ電気的に接続されている。前記第2トランジスタの第2電極は、前記第2パッドに電気的に接続されている。
前記第1チップ搭載部は、第1上面を有する。前記第1半導体チップは、前記第1チップ搭載部の第1上面に搭載されている。前記第1半導体チップの第1裏面は、前記第1上面に対向する。前記第1半導体チップの第1裏面は、前記第1チップ搭載部に電気的に接続されている。
前記第2チップ搭載部は、第2上面と、前記第2上面とは反対側の第2下面とを有する。前記第2チップ搭載部は、前記第1チップ搭載部の第1上面に搭載されている。前記第2チップ搭載部と前記第1チップ搭載部との間は絶縁されている。前記第2チップ搭載部の第2下面は、前記第1上面に対向する。
前記第2半導体チップは、前記第2チップ搭載部の第2上面に搭載されている。前記第2半導体チップの第2裏面は、前記第2上面に対向する。前記第2半導体チップの第2裏面は、前記第2チップ搭載部に電気的に接続されている。
選択可能に、前記第2チップ搭載部は、導線を介して前記第1制御電極パッドに電気的に接続され、前記第2パッドは、前記第1パッドに電気的に接続されている。
選択可能に、前記第2チップ搭載部は、導線を介して前記第1制御電極ピンに電気的に接続され、前記第2パッドは、前記第1パッドに電気的に接続されている。
選択可能に、本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスは、第1電極ピン及び第2電極ピンを更に含む。前記第1電極ピンは、前記第1パッドに電気的に接続され、前記第2電極ピンは、前記第1チップ搭載部に電気的に接続されている。
選択可能に、前記第1半導体チップは、前記第2半導体チップの第1側辺に設けられ、前記第1トランジスタの導通電流は、前記第2トランジスタの導通電流よりも大きく、前記第1トランジスタの導通速度は、前記第2トランジスタの導通速度よりも大きい。
選択可能に、前記第1トランジスタは、SiCを材料とするMOSFETであり、前記第2トランジスタは、Siを材料とするMOSFETである。
選択可能に、本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスは、第1チップ搭載部と、第2チップ搭載部と、第1半導体チップと、第2半導体チップと、第1制御電極ピンと、第2制御電極ピンとを更に含む。前記第1チップ搭載部と前記第2チップ搭載部とは互いに絶縁されている。前記第1半導体チップ上に第1トランジスタが形成され、前記第2半導体チップ上に第2トランジスタが形成されている。前記第1チップ搭載部の少なくとも一部と、前記第2チップ搭載部の少なくとも一部と、前記第1半導体チップと、前記第2半導体チップとは、同一の前記封止体によって封止されている。前記第1半導体チップは、第1表面と、前記第1表面とは反対側の第1裏面とを有する。前記第2半導体チップは、第2表面と、前記第2表面とは反対側の第2裏面とを有する。前記第1半導体チップの第1表面には、前記第1トランジスタの制御電極及び第1制御電極ピンにそれぞれ電気的に接続された第1制御電極パッドと、前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続された少なくとも1つの第1パッドと、前記第1トランジスタの第1端子に電気的に接続された少なくとも1つの第2パッドとが形成されている。前記第2半導体チップの第1表面に第2制御電極パッド及び第3パッドが形成されている。前記第2裏面は、前記第2トランジスタの第1電極に電気的に接続されている。前記第2制御電極パッドは、前記第2トランジスタの制御電極及び第2制御電極ピンにそれぞれ電気的に接続されている。前記第2トランジスタの第2電極は、前記第3パッドに電気的に接続されている。前記第1チップ搭載部は、第1上面を有する。前記第1半導体チップは、前記第1チップ搭載部の第1上面に搭載されている。前記第1半導体チップの第1裏面は、前記第1上面に対向する。前記第2チップ搭載部は、第2上面を有する。前記第2半導体チップは、前記第2チップ搭載部の第2上面に搭載されている。前記第2半導体チップの第2裏面は、前記第2上面に対向する。前記第2半導体チップの第2裏面は、前記第2チップ搭載部に電気的に接続されている。
選択可能に、前記第2チップ搭載部は、導線を介して前記第1制御電極パッドに電気的に接続され、前記第3パッドは、前記第1パッドに電気的に接続されている。
選択可能に、前記第2チップ搭載部は、導線を介して前記第1制御電極ピンに電気的に接続され、前記第3パッドは、前記第1パッドに電気的に接続されている。
選択可能に、本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスは、第1電極ピン及び第2電極ピンを更に含む。前記第1電極ピンは、前記第1パッドに電気的に接続され、前記第2電極ピンは、前記第2パッドに電気的に接続されている。
選択可能に、前記第1チップ搭載部は、前記第2チップ搭載部の第1側辺に設けられ、前記第1トランジスタの導通電流は、前記第2トランジスタの導通電流よりも大きく、前記第1トランジスタの導通速度は、前記第2トランジスタの導通速度よりも大きい。
選択可能に、前記第1トランジスタは、GaNを材料とする電界効果トランジスタであり、前記第2トランジスタは、Siを材料とするMOSFETである。
選択可能に、前記第1チップ搭載部と前記第2チップ搭載部とは、同一基板上に設けられ、前記第2チップ搭載部と前記基板との間の第2距離は、前記第1チップ搭載部と前記基板との間の第1距離よりも大きい。
選択可能に、前記第2トランジスタの第2電極は、導線を介して前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続されている。前記導線は、第1導線部、第2導線部及び第3導線部を含む。前記第1導線部の第1端は、前記第2トランジスタの第2電極に電気的に接続されている。前記第1導線部の第2端は、前記第2導線部の第1端に電気的に接続されている。前記第2導線部の第2端は、前記第3導線部の第1端に電気的に接続されている。前記第3導線部の第2端は、前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続されている。前記第2チップ搭載部の第2上面は、前記第1導線部と直交する。前記第1チップ搭載部の第1上面と前記第3導線部とは直交していない。
選択可能に、本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスは、チップ搭載部と、第1半導体チップと、第2半導体チップと、第1制御電極ピンと、第2制御電極ピンとを更に含む。前記第1半導体チップ上に第1トランジスタが形成され、前記第2半導体チップ上に第2トランジスタが形成されている。前記チップ搭載部の少なくとも一部と、前記第1半導体チップと、前記第2半導体チップとは、同一の前記封止体によって封止されている。前記第1半導体チップは、第1表面と、前記第1表面とは反対側の第1裏面とを有する。前記第2半導体チップは、第2表面と、前記第2表面とは反対側の第2裏面とを有する。前記第1半導体チップの第1表面に第1制御電極パッド及び第1パッドが形成されている。前記第1裏面は、前記第1トランジスタの第1端子に電気的に接続されている。前記第1制御電極パッドは、前記第1トランジスタの制御電極及び第1制御電極ピンにそれぞれ電気的に接続されている。前記第1パッドは、前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続されている。前記第2半導体チップの第2表面には、前記第2トランジスタの制御電極及び第2制御電極ピンにそれぞれ電気的に接続された第2制御電極パッドと、前記第2トランジスタの第2電極に電気的に接続された少なくとも1つの第2パッドと、前記第2トランジスタの第1電極に電気的に接続された少なくとも1つの第3パッドとが形成されている。前記チップ搭載部は、上面を有する。前記第1半導体チップは、前記チップ搭載部の上面に搭載されている。前記第1半導体チップの第1裏面は、前記上面に対向する。前記第1半導体チップの第1裏面は、前記チップ搭載部に電気的に接続されている。前記第2半導体チップは、前記チップ搭載部の上面に搭載されている。前記第2半導体チップの第2裏面は、前記上面に対向している。
選択可能に、前記第3パッドは、導線を介して前記第1制御電極ピンに電気的に接続され、前記第2パッドは、前記第1パッドに電気的に接続されている。
選択可能に、前記第3パッドは、導線を介して前記第1制御電極パッドに電気的に接続され、前記第2パッドは、前記第1パッドに電気的に接続されている。
選択可能に、本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスは、第1電極ピン及び第2電極ピンを更に含む。前記第1電極ピンは、前記第1パッドに電気的に接続され、前記第2電極ピンは、前記チップ搭載部に電気的に接続されている。
選択可能に、前記第1半導体チップは、前記第2半導体チップの第1側辺に設けられ、前記第1トランジスタの導通電流は、前記第2トランジスタの導通電流よりも大きい。
選択可能に、前記第1トランジスタは、SiCを材料とするMOSFETであり、前記第2トランジスタは、GaNを材料とする電界効果トランジスタである。
選択可能に、前記第1半導体チップと前記チップ搭載部との間の第4距離は、前記第1半導体チップと前記チップ搭載部との間の第3距離よりも大きい。
選択可能に、前記第2トランジスタの第2電極は、導線を介して前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続されている。前記導線は、第1導線部、第2導線部及び第3導線部を含む。前記第1導線部の第1端は、前記第2トランジスタの第2電極に電気的に接続されている。前記第1導線部の第2端は、前記第2導線部の第1端に電気的に接続されている。前記第2導線部の第2端は、前記第3導線部の第1端に電気的に接続されている。前記第3導線部の第2端は、前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続されている。前記第2半導体チップの第2表面は、前記第1導線部と直交する。前記第1半導体チップの第1表面と前記第3導線部とは直交していない。
本開示の実施例は、更に、封止体と、制御電極と第1端子と第2端子とを含む第1トランジスタと、第1容量電極と第2容量電極とを含む容量と、を含む半導体デバイスを提供する。前記第1トランジスタは、その制御電極の電位の制御により、前記第1端子から前記第2端子へ電流を流すことが可能である。前記第1容量電極は、前記第1トランジスタの制御電極に電気的に接続されている。前記第2容量電極は、前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続されている。前記第1トランジスタと前記容量は、同一の前記封止体によって封止されている。前記第1トランジスタの制御電極は、第1制御電極ピンに電気的に接続されている。
選択可能に、前記第1トランジスタは、n型トランジスタであり、前記第1端子は、第1電極であり、前記第1電極は、ドレイン電極であり、前記第2端子は、第2電極であり、前記第2電極は、ソース電極である。又は、前記第1トランジスタは、p型トランジスタであり、前記第1端子は、第1電極であり、前記第1端子は、ソース電極であり、前記第2端子は、第2電極であり、前記第2端子は、ドレイン電極である。
選択可能に、本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスは、チップ搭載部と、第1半導体チップと、第2半導体チップと、第1制御電極ピンとを更に含む。前記第1半導体チップ上に第1トランジスタが形成され、前記第2半導体チップ上に前記容量が形成されている。前記チップ搭載部の少なくとも一部と、前記第1半導体チップと、前記第2半導体チップとは、同一の前記封止体によって封止されている。前記第1半導体チップは、第1表面と、前記第1表面とは反対側の第1裏面とを有する。前記第2半導体チップは、第2表面と、前記第2表面とは反対側の第2裏面とを有する。前記第1半導体チップの第1表面に第1制御電極パッド及び第1パッドが形成されている。前記第1裏面は、前記第1トランジスタの第1端子に電気的に接続されている。前記第1制御電極パッドは、前記第1トランジスタの制御電極及び第1制御電極ピンにそれぞれ電気的に接続されている。前記第1パッドは、前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続されている。前記第2半導体チップの第2表面に第1電極パッド及び第2電極パッドが形成されている。前記第1電極パッドは、前記第1容量電極に電気的に接続されている。前記第2電極パッドは、前記第2容量電極に電気的に接続されている。前記チップ搭載部は、上面を有する。前記第1半導体チップは、前記チップ搭載部の上面に搭載されている。前記第1半導体チップの第1裏面は、前記上面に対向する。前記第1半導体チップの第1裏面は、前記チップ搭載部に電気的に接続されている。前記第2半導体チップは、前記チップ搭載部の上面に搭載されている。前記第2半導体チップの第2裏面は、前記上面に対向する。前記第1電極パッドは、前記第1制御電極ピン又は前記第1制御電極パッドに電気的に接続されている。前記第2電極パッドは、前記第1パッドに電気的に接続されている。
選択可能に、本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスは、第1電極ピン及び第2電極ピンを更に含む。前記第1電極ピンは、前記第1パッドに電気的に接続され、前記第2電極ピンは、前記チップ搭載部に電気的に接続されている。
発明の効果
本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスは、良好なクランプ効果を保証し、配線を簡略化することができる。
本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスが備える第1トランジスタと第2トランジスタとの接続関係の概略図である。 本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスの構成図である。 本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスの構成図である。 図3のA-A’方向の断面図である。 本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスの構成図である。 本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスの構成図である。 本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスの構成図である。 本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスの構成図である。 本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスの構成図である。 本開示の少なくとも1つの実施例に係る半導体デバイスが備える第1トランジスタと容量との接続関係の概略図である 本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスの構成図である。 本開示の少なくとも1つの実施例による半導体チップを含むスイッチングシステムの構成図である。
以下、本開示の実施例の図面とともに、本開示の実施例における技術的態様を明確に、完全に説明する。明らかに、説明される実施例は、本開示の一部の実施例にすぎず、すべての実施例ではない。本開示における実施例に基づいて、当業者が創造的な労働を行うことなく取得した他のすべての実施例は、本開示の保護の範囲に属する。
本開示のすべての実施例で用いられるトランジスタは、トライオード、薄膜トランジスタ又は電界効果トランジスタ又は他の特性が同じデバイスである。本開示の実施例において、トランジスタの制御電極を除く2極を区別するために、一方を第1電極、他方を第2電極と呼ぶ。
実際の操作において、前記トランジスタがトライオードである場合、前記制御電極は、ベースであり、前記第1電極は、コレクタであり、前記第2電極は、エミッタである。又は、前記制御電極は、ベースであり、前記第1電極は、エミッタであり、前記第2電極は、コレクタである。
実際の操作において、前記トランジスタが薄膜トランジスタ又は電界効果トランジスタである場合、前記制御電極は、ゲート電極であり、前記第1電極は、ドレイン電極であり、前記第2電極は、ソース電極である。又は、前記制御電極は、ゲート電極であり、前記第1電極は、ソース電極であり、前記第2電極は、ドレイン電極である。
本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスは、封止体と、制御電極と第1端子と第2端子とを含む第1トランジスタと、第2トランジスタとを含む。前記第1トランジスタは、その制御電極の電位の制御により、前記第1端子から前記第2端子へ電流を流すことが可能である。前記第2トランジスタの第1電極は、前記第1トランジスタの制御電極に電気的に接続され、前記第2トランジスタの第2電極は、前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続されている。前記第1トランジスタと前記第2トランジスタは、同一の前記封止体によって封止されている。前記第1トランジスタの制御電極は、第1制御電極ピンに電気的に接続されている。前記第2トランジスタの制御電極は、第2制御電極ピンに電気的に接続されている。
本開示の少なくとも1つの実施例において、前記第1トランジスタの制御電極と前記第1制御電極ピンとの間はバインディング線によって電気的に接続され、前記第2トランジスタの制御電極と前記第2制御電極ピンとの間はバインディング線によって電気的に接続されている。前記第2制御電極ピンに供給されるのが電圧信号であるため、回路上の干渉信号も小さい。前記バインディング線は、導線である。
本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスは、第1トランジスタと第2トランジスタ(前記第2トランジスタは、ミラークランプトランジスタであってもよい)のいずれも同一の前記封止体に封止され、前記第2トランジスタと前記第1トランジスタの制御電極との間の距離を短縮することにより、クランプ効果を良好に保証し、配線を簡略化する。
具体的に実施において、前記第1制御電極ピンは、少なくとも部分的に前記封止体の外部に設けられ、前記第2制御電極ピンは、少なくとも部分的に前記封止体の外部に設けられているが、これに限定されない。
具体的に実施において、前記封止体は、樹脂から作製されるが、これに限定されない。
選択可能に、前記第1トランジスタは、n型トランジスタであり、前記第1端子は、第1電極であり、前記第1電極は、ドレイン電極であり、前記第2端子は、第2電極であり、前記第2電極は、ソース電極である。又は、前記第1トランジスタは、p型トランジスタであり、前記第1端子は、第1電極であり、前記第1端子は、ソース電極であり、前記第2端子は、第2電極であり、前記第2端子は、ドレイン電極である。
図1に示すように、本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスは、第1トランジスタM1と第2トランジスタM2とを含む。前記第1トランジスタM1は、そのゲート電極G1の電位の制御により、第1トランジスタM1のドレイン電極Dから第1トランジスタM1のソース電極Sに電流を流すことができるようにするためのものである。前記第2トランジスタM2のドレイン電極D2は、前記第1トランジスタM1のゲート電極G1に電気的に接続されている。前記第2トランジスタM2のソース電極S2は、前記第1トランジスタM1のソース電極Sに電気的に接続されている。
図1に示す半導体デバイスの少なくとも1つの実施例において、M1及びM2は、いずれもn型MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor:金属-酸化物-半導体電界効果トランジスタ)であるが、これに限定されない。
1つの具体的な実施形態によれば、本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスは、第1チップ搭載部と、第2チップ搭載部と、第1半導体チップと、第2半導体チップと、第1制御電極ピンと、第2制御電極ピンとを含んでもよい。前記第1チップ搭載部と前記第2チップ搭載部とは互いに絶縁されている。前記第1半導体チップ上に第1トランジスタが形成され、前記第2半導体チップ上に第2トランジスタが形成されている。
前記第1チップ搭載部の少なくとも一部と、前記第2チップ搭載部の少なくとも一部と、前記第1半導体チップと、前記第2半導体チップとは、同一の前記封止体によって封止されている。
前記第1半導体チップは、第1表面と、前記第1表面とは反対側の第1裏面とを有する。前記第2半導体チップは、第2表面と、前記第2表面とは反対側の第2裏面とを有する。
前記第1半導体チップの第1表面には、第1制御電極パッドと第1パッドとが形成されている。前記第1裏面は、前記第1トランジスタの第1端子に電気的に接続されている。前記第1制御電極パッドは、前記第1トランジスタの制御電極及び前記第1制御電極ピンにそれぞれ電気的に接続されている。前記第1パッドは、前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続されている。
前記第2半導体チップの第1表面に第2制御電極パッド及び第2パッドが形成されている。前記第2裏面は、前記第2トランジスタの第1電極に電気的に接続されている。前記第2制御電極パッドは、前記第2トランジスタの制御電極及び前記第2制御電極ピンにそれぞれ電気的に接続されている。前記第2トランジスタの第2電極は、前記第2パッドに電気的に接続されている。
前記第1チップ搭載部は、第1上面を有する。前記第1半導体チップは、前記第1チップ搭載部の第1上面に搭載されている。前記第1半導体チップの第1裏面は、前記第1上面に対向する。前記第1半導体チップの第1裏面は、前記第1チップ搭載部に電気的に接続されている。
前記第2チップ搭載部は、第2上面を有する。前記第2半導体チップは、前記第2チップ搭載部の第2上面に搭載されている。前記第2半導体チップの第2裏面は、前記第2上面に対向する。前記第2半導体チップの第2裏面は、前記第2チップ搭載部に電気的に接続されている。
実施の操作において、本開示の少なくとも1つの実施例に係る半導体デバイスは、2つのチップ搭載部と2つの半導体チップを含んでもよい。前記第1半導体チップ上に第1トランジスタが形成され、前記第2半導体チップ上に第2トランジスタが形成されている。前記第1チップ搭載部の少なくとも一部と、前記第2チップ搭載部の少なくとも一部と、前記第1半導体チップと、前記第2半導体チップとは、同一の前記封止体で封止されている。ここで、前記第1トランジスタは、SiCを材料とするMOSFETであり、前記第2トランジスタは、Siを材料とするMOSFETであるが、これに限定されない。
選択可能に、前記第2チップ搭載部が導線を介して前記第1制御電極パッドに電気的に接続されることにより、前記第2トランジスタの第1電極と前記第1トランジスタの制御電極とが電気的に接続される。前記第2パッドが前記第1パッドに電気的に接続されることにより、前記第2トランジスタの第2電極と前記第1トランジスタの第2端子とが電気的に接続される。ここで、前記第2チップ搭載部と前記第1制御電極パッドとの間の導線が短い。
選択可能に、前記第2チップ搭載部が導線を介して前記第1制御電極ピンに電気的に接続されることにより、ウエハの内部空間を占めることを避け、前記第2トランジスタの第1電極と前記第1トランジスタの制御電極とが電気的に接続される。前記第2パッドが前記第1パッドに電気的に接続されることにより、前記第2トランジスタの第2電極と前記第1トランジスタの第2端子とが電気的に接続される。ここで、前記第2チップ搭載部と前記第1制御電極ピンとの間の導線が短い。
具体的な実施において、本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスは、第1電極ピン及び第2電極ピンを更に含んでもよい。前記第1電極ピンが前記第1パッドに電気的に接続されることにより、前記第1電極ピンと前記第1トランジスタの第2端子とが電気的に接続される。前記第2電極ピンが前記第1チップ搭載部に電気的に接続されることにより、前記第2電極ピンと前記第1トランジスタの第1端子とが電気的に接続される。
実際の操作時において、前記第1電極ピンは、少なくとも部分的に前記封止体の外部に設けられ、前記第2電極ピンは、少なくとも部分的に前記封止体の外部に設けられているが、これに限定されない。
図2に示すように、本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスは、第1トランジスタと、第2トランジスタと、封止体F0と、第1チップ搭載部P1と、第2チップ搭載部P2と、第1半導体チップC1と、第2半導体チップC2と、第1制御電極ピンJ01と、第2制御電極ピンJ02と、第1電極ピンJ1と、第2電極ピンJ2とを含む。前記第1チップ搭載部P1と前記第2チップ搭載部P2とは互いに絶縁されている。前記第1半導体チップC1上には前記第1トランジスタが形成され、前記第2半導体チップC2上には前記第2トランジスタが形成されている。前記第1チップ搭載部P1と、前記第2チップ搭載部P2と、前記第1半導体チップC1と、前記第2半導体チップC2とは、前記封止体F0によって封止されている。前記第1半導体チップC1は、第1表面と、前記第1表面とは反対側の第1裏面とを有する。前記第2半導体チップC2は、第2表面と、前記第2表面とは反対側の第2裏面とを有する。前記第1半導体チップC1の第1表面に第1制御電極パッドH01及び第1パッドH1が形成されている。前記第1裏面は、前記第1トランジスタの第1端子に電気的に接続されている。前記第1制御電極パッドH01は、前記第1トランジスタの制御電極及び第1制御電極ピンJ01にそれぞれ電気的に接続されている。前記第1パッドH1は、前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続されている。前記第2半導体チップC2の第1表面に第2制御電極パッドH02及び第2パッドH2が形成されている。前記第2裏面は、前記第2トランジスタの第1電極に電気的に接続されている。前記第2制御電極パッドH02は、前記第2トランジスタの制御電極及び前記第2制御電極ピンJ02にそれぞれ電気的に接続されている。前記第2トランジスタの第2電極は、前記第2パッドH2に電気的に接続されている。前記第1チップ搭載部P1は、第1上面を有する。前記第1半導体チップC1は、前記第1チップ搭載部P1の第1上面に搭載されている。前記第1半導体チップC1の第1裏面は、前記第1上面に対向する。前記第1半導体チップC1の第1裏面が前記第1チップ搭載部P1に電気的に接続されることにより、前記第1チップ搭載部P1と前記第1トランジスタの第1端子とが電気的に接続される。前記第2チップ搭載部P2は、第2上面を有する。前記第2半導体チップC2は、前記第2チップ搭載部P2の第2上面に搭載されている。前記第2半導体チップC2の第2裏面は、前記第2上面に対向する。前記第2半導体チップC2の第2裏面が前記第2チップ搭載部P2に電気的に接続されることにより、前記第2チップ搭載部P2と前記第2トランジスタの第1電極とが電気的に接続される。前記第2チップ搭載部P2が第1導線L1を介して前記第1制御電極パッドH01に電気的に接続されることにより、前記第2トランジスタの第1電極と前記第1トランジスタの制御電極とが電気的に接続される。前記第2チップ搭載部P2の近くに前記第1制御電極パッドH01を設置して前記第1導線L1を短くすることにより、最良のクランプ効果を保証し、配線を簡略化する。前記第2パッドH2が前記第1パッドH1に電気的に接続されることにより、前記第1トランジスタの第2端子と前記第2トランジスタの第2電極とが電気的に接続される。前記第1電極ピンJ1が前記第1パッドH1に電気的に接続されることにより、前記第1電極ピンJ1と前記第1トランジスタの第2端子とが電気的に接続される。前記第2電極ピンJ2が前記第1チップ搭載部P1に電気的に接続されることにより、前記第2電極ピンJ2と前記第1トランジスタの第1端子とが電気的に接続される。
図2に示す少なくとも1つの実施例において、前記第1トランジスタの制御電極は、ゲート電極であり、前記第1トランジスタの第1端子は、ドレイン電極であり、前記第1トランジスタの第2端子は、ソース電極であり、前記第2トランジスタの制御電極は、ゲート電極であり、前記第2トランジスタの第1電極は、ドレイン電極であり、前記第2トランジスタの第2電極は、ソース電極であるが、これに限定されない。図2に示す少なくとも1つの実施例において、第1トランジスタは、SiCを材料とするMOSFETであり、前記第2トランジスタは、Siを材料とするMOSFETであり、前記第1チップ搭載部P1は、前記第2チップ搭載部P2の右側に設けられているが、これに限定されない。実際の操作において、P1は、P2の左側に設けられてもよい。
SiC MOSFETウエハの作製において、小さい面積を利用して第2トランジスタ(前記第2トランジスタは、ミラークランプトランジスタである)を設けることにより、ミラークランプトランジスタをSiC MOSFET内部に集積してもよい。
図2に示す少なくとも1つの実施例において、右側に配置された金属板によって第1チップ搭載部P1を形成し、左側に配置された金属板によって第2チップ搭載部P2を形成する。前記第1チップ搭載部P1は、前記第2電極ピンJ2と連結されるように一体的に形成される。前記第1チップ搭載部P1は、前記第2電極ピンJ2に電気的に接続されている。第1制御電極ピンJ01と第1電極ピンJ1は、前記第2電極ピンJ2を挟むように離間して配置される。具体的には、図2に示すように、J2の右側にJ1が配置され、J2の左側にJ01が配置され、J01の左側にJ02が配置されており、J02、J01、J2及びJ1は、互いに絶縁されている。
図2に示す少なくとも1つの実施例において、P1がP2の右側に設けられ、J02、J01、J2及びJ1が左から右へ順に配列されていることにより、P2上の第2制御電極パッドH02とJ02とは距離的に近く、P1上の第1制御電極パッドH01とJ01とは距離的に近く、P1上の第1パッドH1とJ1とは距離的に近く、H02とJ02とを接続しやすくし、H01とJ01とを接続しやすくし、H1とJ1とを接続しやすくする。
図2に示す少なくとも1つの実施例において、前記第1チップ搭載部P1には、例えば、銀半田又は錫半田付けからなる導電性接着材を介して第1半導体チップC1が搭載されている。前記第1半導体チップC1には、SiCを材料とするMOSFETが形成されている。前記第1半導体チップC1の第1裏面は、ドレイン電極となる。前記第1半導体チップC1の第1表面には、第1制御電極パッドH01と第1パッドH1が形成されている。即ち、前記第1トランジスタのドレイン電極は、前記第1半導体チップC1の第1裏面に形成され、前記第1トランジスタのゲート電極に電気的に接続された第1制御電極パッドH01と、前記第1トランジスタのソース電極に電気的に接続された第1パッドH1は、前記第1半導体チップC1の第1表面に設けられている。
図2に示す少なくとも1つの実施例において、前記第2チップ搭載部P2には、例えば、銀半田又は錫半田付けからなる導電性接着材を介して第2半導体チップC2が搭載されている。前記第2半導体チップC2には、Siを材料とするMOSFETが形成されている。前記第2半導体チップC2の第2裏面は、ドレイン電極となる。前記第2半導体チップC2の第1表面には、第2制御電極パッドH02と第2パッドH2が形成されている。即ち、前記第2トランジスタのドレイン電極は、前記第2半導体チップC2の第2裏面に形成され、前記第2トランジスタのゲート電極に電気的に接続された第2制御電極パッドH02と、前記第2トランジスタのソース電極に電気的に接続された第2パッドH2は、前記第2半導体チップC2の第1表面に設けられている。
図2に示す少なくとも1つの実施例において、第1半導体チップC1が導電性接着材を介して前記第1チップ搭載部P1に搭載されているため、前記第1半導体チップC1の裏面に形成された第1トランジスタのドレイン電極と前記第1チップ搭載部P1とが電気的に接続される。第2半導体チップC2が導電性接着材を介して前記第2チップ搭載部P2に搭載されているため、前記第2導体チップC2の裏面に形成された第2トランジスタのドレイン電極と前記第2チップ搭載部P2とが電気的に接続される。
図2に示す少なくとも1つの実施例において、前記第1チップ搭載部P1と、前記第2チップ搭載部P2と、前記第1半導体チップC1と、前記第2半導体チップC2と、J02の一部と、J01の一部と、J2の一部と、J1の一部とは、前記封止体F0によって封止されている。
図2及び図3において、J02の下方に描かれている(G2)は、J02が第2トランジスタのゲート電極G2と電気的に接続できることを示し、J01の下に描かれている(G1)は、J01が第1トランジスタのゲート電極G1と電気的に接続できることを示し、J2の下に描かれている(D)は、J2が第1トランジスタのドレイン電極Dと電気的に接続できることを示し、J1の下に描かれている(S)は、J1が第1トランジスタのソース電極Sと電気的に接続できることを示す。
本開示の少なくとも1つの実施例において、前記第1チップ搭載部は、前記第2チップ搭載部の第1側辺に設けられ、前記第1トランジスタの導通電流は、前記第2トランジスタの導通電流よりも大きく、前記第1トランジスタの導通速度は、前記第2トランジスタの導通速度よりも大きい。
具体的な実施において、前記第1側辺は、右側辺又は左側辺であり、SiCを材料とするMOSFETの導通電流は、Siを材料とするMOSFETの導通電流より大きく、SiCを材料とするMOSFETの導通速度は、Siを材料とするMOSFETの導通速度より大きい。
図3に示す半導体デバイスの少なくとも1つの実施例は、図2に示す半導体デバイスの少なくとも1つの実施例との相違点が、以下のとおりである。前記第2チップ搭載部P2が第2導線L2を介して前記第1制御電極ピンJ01に電気的に接続されることにより、前記第2トランジスタの第1電極と前記第1トランジスタの制御電極とが電気的に接続される。前記第2チップ搭載部P2の近くに前記第1制御電極ピンJ01を設けて前記第2導線L2を短いものにして、最良のクランプ効果を保証し、配線を簡略化する。また、図3に示す半導体デバイスの少なくとも1つの実施例の接続方法において、リード線とピンに必要な接続部の複合部位をチップ上からピン上に変更したことで、接続部がより大きな接続面積を有するようにし、製造上の利点もある。
図4は、図3のA-A’方向の断面図である。
図4に示すように、前記第1チップ搭載部P1は、第1基板F1上に設けられ、前記第2チップ搭載部P2は、第2基板F2上に設けられている。前記第1チップ搭載部P1には第1半導体チップが搭載され、前記第2チップ搭載部P2には第2半導体チップが搭載されている。前記第2チップ搭載部P2と前記基板F1との間の第2距離は、前記第1チップ搭載部P1と前記基板F1との間の第1距離Lよりも大きい。前記第2チップ搭載部P2と前記基板との間にスペーサ層G0を設けることにより、前記第2チップ搭載部P2が前記第1チップ搭載部P1よりも高くなるように前記第2チップ搭載部P2を高くする。前記スペーサ層G0は、絶縁接着材を介して前記基板F1及び前記第2チップ搭載部P2にそれぞれ接着されている。
選択可能に、前記スペーサ層G0は、AL2O3からなり、前記第1チップ搭載部P1は、はんだペーストを介して前記第1基板F1上に設けられるが、これに限定されない。
図4に示すように、前記第2チップ搭載部P2は、前記第1チップ搭載部P1よりも高い。これにより、前記第2トランジスタの第2電極と前記第1トランジスタの第2端子が導線を介して電気的に接続される際に、第2トランジスタに対する応力が大きくなり第1トランジスタに対する応力が小さくなるようにして、第1トランジスタを保護する。
図4に示すように、前記第2トランジスタの第2電極(図4には図示せず、前記第2半導体チップに第2トランジスタが形成されている)は、導線を介して前記第1トランジスタの第2端子(図4には図示せず、前記第1半導体チップに第1トランジスタが形成されている)に電気的に接続されている。前記導線は、第1導線部L11と、第2導線部L12と、第3導線部L13とを含む。前記第1導線部L11の第1端は、前記第2トランジスタの第2電極に電気的に接続され、前記第1導線部L11の第2端は、前記第2導線部L12の第1端に電気的に接続され、前記第2導線部L12の第2端は、前記第3導線部L13の第1端に電気的に接続され、前記第3導線部L13の第2端は、前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続されている。
2つの半導体チップを接続するリード線は、両端に1回ずつリード線と半導体チップとの電気的接続を行う。本開示の少なくとも1つの実施例は、1回目で上位の半導体チップでのリード線との接続を行ってから、2回目で下位のチップでのリード線との接続を行う。このような接続の特徴は、前記第2チップ搭載部P2の第2上面と前記第1導線部L11とは直交し、前記第1チップ搭載部P2の第1上面と前記第3導線部L13とは直交していないため、第2トランジスタに対する応力が大きくなり第1トランジスタに対する応力が小さくなるようにして、第1トランジスタを保護する。別の具体的な実施形態によれば、本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスは、第1チップ搭載部と、第2チップ搭載部と、第1半導体チップと、第2半導体チップと、第1制御電極ピンと、第2制御電極ピンとを含んでもよい。前記第1チップ搭載部の少なくとも一部と、前記第2チップ搭載部の少なくとも一部と、前記第1半導体チップと、前記第2半導体チップとは、同一の前記封止体によって封止されている。前記第1半導体チップ上に第1トランジスタが形成され、前記第2半導体チップ上に第2トランジスタが形成されている。
前記第1半導体チップは、第1表面と、前記第1表面とは反対側の第1裏面とを有する。前記第2半導体チップは、第2表面と、前記第2表面とは反対側の第2裏面とを有する。
前記第1半導体チップの第1表面に第1制御電極パッド及び第1パッドが形成されている。前記第1裏面は、前記第1トランジスタの第1端子に電気的に接続されている。前記第1制御電極パッドは、前記第1トランジスタの制御電極及び第1制御電極ピンにそれぞれ電気的に接続されている。前記第1パッドは、前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続されている。
前記第2半導体チップの第1表面に第2制御電極パッド及び第2パッドが形成されている。前記第2裏面は、前記第2トランジスタの第1電極に電気的に接続されている。前記第2制御電極パッドは、前記第2トランジスタの制御電極及び第2制御電極ピンにそれぞれ電気的に接続されている。前記第2トランジスタの第2電極は、前記第2パッドに電気的に接続されている。
前記第1チップ搭載部は、第1上面を有する。前記第1半導体チップは、前記第1チップ搭載部の第1上面に搭載されている。前記第1半導体チップの第1裏面は、前記第1上面に対向する。前記第1半導体チップの第1裏面は、前記第1チップ搭載部に電気的に接続されている。
前記第2チップ搭載部は、第2上面と、前記第2上面とは反対側の第2下面とを有する。前記第2チップ搭載部は、前記第1チップ搭載部の第1上面に搭載されている。前記第2チップ搭載部と前記第1チップ搭載部との間は絶縁されている。前記第2チップ搭載部の第2下面は、前記第1上面に対向する。
前記第2半導体チップは、前記第2チップ搭載部の第2上面に搭載されている。前記第2半導体チップの第2裏面は、前記第2上面に対向する。前記第2半導体チップの第2裏面は、前記第2チップ搭載部に電気的に接続されている。
具体的な実施において、本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスは、第1チップ搭載部と、第2チップ搭載部と、第1半導体チップと、第2半導体チップと、第1制御電極ピンと、第2制御電極ピンとを更に含む。前記第1半導体チップ上に第1トランジスタが形成され、前記第2半導体チップ上に第2トランジスタが形成されている。
前記第1チップ搭載部の少なくとも一部と、前記第2チップ搭載部の少なくとも一部と、前記第1半導体チップと、前記第2半導体チップとは、同一の前記封止体で封止されている。
前記第1半導体チップと前記第2チップ搭載部は、前記第1チップ搭載部に搭載されている。前記第1チップ搭載部が前記第2チップ搭載部から絶縁されている。前記第2半導体チップは、前記第2チップ搭載部に搭載されている。
選択可能に、前記第2チップ搭載部が導線を介して前記第1制御電極パッドに電気的に接続されることにより、前記第2トランジスタの第1電極と前記第1トランジスタの制御電極とが電気的に接続される。第2パッドが前記第1パッドに電気的に接続されることにより、前記第2トランジスタの第2電極と前記第1トランジスタの第2端子とが電気的に接続される。ここで、前記第2チップ搭載部と前記第1制御電極パッドとの間の導線が短い。
選択可能に、前記第2チップ搭載部が導線を介して前記第1制御電極ピンに電気的に接続されることにより、前記第2トランジスタの第1電極と前記第1トランジスタの制御電極とが電気的に接続される。前記第2パッドが前記第1パッドに電気的に接続されることにより、前記第2トランジスタの第2電極と前記第1トランジスタの第2端子とが電気的に接続される。ここで、前記第2チップ搭載部と前記第1制御電極ピンとの間の導線が短い。
本開示の少なくとも1つの実施例において、前記半導体デバイスは、第1電極ピン及び第2電極ピンを更に含んでもよい。前記第1電極ピンが前記第1パッドに電気的に接続されることにより、前記第1電極ピンと前記第1トランジスタの第2端子とが電気的に接続される。
前記第2電極ピンが前記第1チップ搭載部に電気的に接続されることにより、前記第2電極ピンと前記第1トランジスタの第1端子とが電気的に接続される。
実際の操作において、前記第1電極ピン及び前記第2電極ピンは、少なくとも部分的に封止体の外部に設けられているが、これに限定されない。
図5に示すように、本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスは、第1トランジスタと、第2トランジスタと、封止体F0と、第1チップ搭載部P1と、第2チップ搭載部P2と、第1半導体チップC1と、第2半導体チップC2と、第1制御電極ピンJ01と、第2制御電極ピンJ02と、第1電極ピンJ1と、第2電極ピンJ2とを含む。前記第1チップ搭載部P1と、前記第2チップ搭載部P2と、前記第1半導体チップC1と、前記第2半導体チップC2とは、同一の前記封止体F0によって封止されている。前記第1半導体チップC1には第1トランジスタが形成され、前記第2半導体チップC2には第2トランジスタが形成されている。
前記第1半導体チップC1は、第1表面と、前記第1表面とは反対側の第1裏面とを有する。前記第2半導体チップC2は、第2表面と、前記第2表面とは反対側の第2裏面とを有する。
前記第1半導体チップC1の第1表面には、第1制御電極パッドH01と第1パッドH1が形成されている。前記第1裏面は、前記第1トランジスタの第1端子に電気的に接続されている。前記第1制御電極パッドH01は、前記第1トランジスタの制御電極及び第1制御電極ピンJ01にそれぞれ電気的に接続されている。前記第1パッドH1は、前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続されている。
前記第2半導体チップC2の第1表面には、第2制御電極パッドH02と第2パッドH2が形成されている。前記第2裏面は、前記第2トランジスタの第1電極に電気的に接続されている。前記第2制御電極パッドH02は、前記第2トランジスタの制御電極及び第2制御電極ピンJ02にそれぞれ電気的に接続されている。前記第2トランジスタの第2電極は、前記第2パッドH2に電気的に接続されている。
前記第1チップ搭載部P1は、第1上面を有する。前記第1半導体チップC1は、前記第1チップ搭載部P1の第1上面に搭載されている。前記第1半導体チップC1の第1裏面は、前記第1上面に対向する。前記第1半導体チップC1の第1裏面は、前記第1チップ搭載部P1に電気的に接続されている。
前記第2チップ搭載部P2は、第2上面と、前記第2上面とは反対側の第2下面とを有する。前記第2チップ搭載部P2は、前記第1チップ搭載部P1の第1上面に搭載されている。前記第2チップ搭載部P2と前記第1チップ搭載部P1との間は絶縁されている。前記第2チップ搭載部P2の第2下面は、前記第1上面に対向する。
前記第2半導体チップC2は、前記第2チップ搭載部P2の第2上面に搭載されている。前記第2半導体チップC2の第2裏面は、前記第2上面に対向する。前記第2半導体チップC2の第2裏面は、前記第2チップ搭載部P2に電気的に接続されている。
前記第1電極ピンJ1が前記第1パッドH1に電気的に接続されることにより、前記第1電極ピンJ1と前記第1トランジスタの第2端子とが電気的に接続される。
前記第2電極ピンJ2が前記第1チップ搭載部P1に電気的に接続されることにより、前記第2電極ピンJ2と前記第1トランジスタの第1端子とが電気的に接続される。
前記第2チップ搭載部P2が第3導線L3を介して前記第1制御電極パッドH01に電気的に接続されることにより、前記第2トランジスタの第1電極と前記第1トランジスタの制御電極とが電気的に接続される。前記第2チップ搭載部P2の近くに前記第1制御電極パッドH01を設けて前記第3導線L3を短いものにして、最良のクランプ効果を保証し、配線を簡略化する。
前記第2パッドH2が前記第1パッドH1に電気的に接続されることにより、前記第2トランジスタの第2電極と前記第1トランジスタの第2端子とが電気的に接続される。
図5に示す少なくとも1つの実施例において、前記第1トランジスタの制御電極は、ゲート電極であり、前記第1トランジスタの第1端子は、ドレイン電極であり、前記第1トランジスタの第2端子は、ソース電極であり、前記第2トランジスタの制御電極は、ゲート電極であり、前記第2トランジスタの第1電極は、ドレイン電極であり、前記第2トランジスタの第2電極は、ソース電極であるが、これに限定されない。
図5に示す少なくとも1つの実施例において、第1トランジスタは、SiCを材料とするMOSFETであり、前記第2トランジスタは、Siを材料とするMOSFETであり、前記第1チップ搭載部P1は、前記第2チップ搭載部P2の右側に設けられているが、これに限定されない。実際の操作において、P1は、P2の左側に設けられてもよい。
図5に示す少なくとも1つの実施例において、第1チップ搭載部P1と第2チップ搭載部P2は、金属板である。前記第1チップ搭載部P1は、前記第2電極ピンJ2に連結されるように一体的に形成されている。前記第1チップ搭載部P1は、前記第2電極ピンJ2に電気的に接続されている。第1制御電極ピンJ01と第1電極ピンJ1は、前記第2電極ピンJ2を挟むように離間して配置される。具体的には、図5に示すように、J2の右側にJ1が配置され、J2の左側にJ01が配置され、J01の左側にJ02が配置されており、J02、J01、J2及びJ1は、互いに絶縁されている。
図5に示す少なくとも1つの実施例において、P1がP2の右側に設けられ、J02、J01、J2及びJ1が左から順に配列されることにより、P2上の第2制御電極パッドH02とJ02とは距離的に近く、P1上の第1制御電極パッドH01とJ01とは距離的に近く、P1上の第1パッドH1とJ1とは距離的に近く、H02とJ02とを接続しやすくし、H01とJ01とを接続しやすくし、H1とJ1とを接続しやすくする。
図5に示す少なくとも1つの実施例において、前記第1チップ搭載部P1の第1上面には、例えば、銀半田又は錫半田付けからなる導電性接着材を介して第1半導体チップC1が搭載されている。前記第1半導体チップC1には、SiCを材料とするMOSFETが形成されている。前記第1半導体チップC1の第1裏面は、ドレイン電極となる。前記第1半導体チップC1の第1表面には、第1制御電極パッドH01と第1パッドH1が形成されている。即ち、前記第1トランジスタのドレイン電極は、前記第1半導体チップC1の第1裏面に形成されている。前記第1トランジスタのゲート電極に電気的に接続された第1制御電極パッドH01と、前記第1トランジスタのソース電極に電気的に接続された第1パッドH1は、前記第1半導体チップC1の第1表面に設けられている。
図5に示す少なくとも1つの実施例において、第2チップ搭載部P2は、前記第1チップ搭載部P1の第1上面に設けられ、前記第2チップ搭載部P2と前記第1チップ搭載部P1との間は、絶縁されている。前記第2チップ搭載部P2の第2下面は、前記第1上面に対向する。
図5に示す少なくとも1つの実施例において、前記第2チップ搭載部P2の第2上面には、例えば、銀半田又は錫半田付けからなる導電性接着材を介して第2半導体チップC2が搭載されている。前記第2半導体チップC2には、Siを材料とするMOSFETが形成されている。前記第2半導体チップC2の第2裏面は、ドレイン極となる。前記第2半導体チップC2の第1表面には、第2制御電極パッドH02と第2パッドH2が形成されている。即ち、前記第2トランジスタのドレイン電極は、前記第2半導体チップC2の第2裏面に形成されている。前記第2トランジスタのゲート電極に電気的に接続された第2制御電極パッドH02と、前記第2トランジスタのソース電極に電気的に接続された第2パッドH2は、前記第2半導体チップC2の第1表面に設けられている。
図5に示す少なくとも1つの実施例において、第1半導体チップC1が導電性接着材を介して前記第1チップ搭載部P1に搭載されるため、前記第1半導体チップC1の裏面に形成された第1トランジスタのドレイン電極は、前記第1チップ搭載部P1に電気的に接続される。第2半導体チップC2が導電性接着材を介して前記第2チップ搭載部P2に搭載されるため、前記第2導体チップC2の裏面に形成された第2トランジスタのドレイン電極は、前記第2チップ搭載部P2に電気的に接続されている。
図5に示す少なくとも1つの実施例において、前記第1チップ搭載部P1と、前記第2チップ搭載部P2と、前記第1半導体チップC1と、前記第2半導体チップC2と、J02の一部と、J01の一部と、J2の一部と、J1の一部とは、前記封止体F0によって封止されている。
本開示の少なくとも1つの実施例において、前記第1チップ搭載部は、前記第2チップ搭載部の第1側辺に設けられ、前記第1トランジスタの導通電流は、前記第2トランジスタの導通電流よりも大きく、前記第1トランジスタの導通速度は、前記第2トランジスタの導通速度よりも大きい。
具体的な実施において、前記第1側辺は、右側辺又は左側辺であり、SiCを材料とするMOSFETの導通電流は、Siを材料とするMOSFETの導通電流より大きく、SiCを材料とするMOSFETの導通速度は、Siを材料とするMOSFETの導通速度より大きい。
図5及び図6において、J02の下方に描かれている(G2)は、J02が第2トランジスタのゲート電極G2と電気的に接続できることを示し、J01の下に描かれている(G1)は、J01が第1トランジスタのゲート電極G1と電気的に接続できることを示し、J2の下に描かれている(D)は、J2が第1トランジスタのドレイン電極Dと電気的に接続できることを示し、J1の下に描かれている(S)は、J1が第1トランジスタのソース電極Sと電気的に接続できることを示す。
図6に示す半導体デバイスの少なくとも1つの実施例は、図5に示す半導体デバイスの少なくとも1つの実施例との相違点が以下のとおりである。前記第2チップ搭載部P2が第4導線L4を介して前記第1制御電極ピンJ01に電気的に接続されることにより、前記第2トランジスタの第1電極と前記第1トランジスタの制御電極とが電気的に接続され、前記第2チップ搭載部P2の近くに前記第1制御電極ピンJ01を設けて前記第4導線L4を短いものにして、最良のクランプ効果を保証し、配線を簡略化する。
別の具体的な実施形態によれば、本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスは、第1チップ搭載部と、第2チップ搭載部と、第1半導体チップと、第2半導体チップと、第1制御電極ピンと、第2制御電極ピンとを含んでもよい。前記第1チップ搭載部と前記第2チップ搭載部とは互いに絶縁されている。前記第1半導体チップ上に第1トランジスタが形成され、前記第2半導体チップ上に第2トランジスタが形成されている。
前記第1チップ搭載部の少なくとも一部と、前記第2チップ搭載部の少なくとも一部と、前記第1半導体チップと、前記第2半導体チップとは、同一の前記封止体によって封止されている。
前記第1半導体チップは、第1表面と、前記第1表面とは反対側の第1裏面とを有する。前記第2半導体チップは、第2表面と、前記第2表面とは反対側の第2裏面とを有する。
前記第1半導体チップの第1表面には、前記第1トランジスタの制御電極及び前記第1制御電極ピンにそれぞれ電気的に接続された第1制御電極パッドと、前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続された少なくとも1つの第1パッドと、前記第1トランジスタの第1端子に電気的に接続された少なくとも1つの第2パッドとが形成されている。
前記第2半導体チップの第1表面に第2制御電極パッド及び第3パッドが形成されている。前記第2裏面は、前記第2トランジスタの第1電極に電気的に接続されている。前記第2制御電極パッドは、前記第2トランジスタの制御電極及び第2制御電極ピンにそれぞれ電気的に接続されている。前記第2トランジスタの第2電極は、前記第3パッドに電気的に接続されている。
前記第1チップ搭載部は、第1上面を有する。前記第1半導体チップは、前記第1チップ搭載部の第1上面に搭載されている。前記第1半導体チップの第1裏面は、前記第1上面に対向する。
前記第2チップ搭載部は、第2上面を有する。前記第2半導体チップは、前記第2チップ搭載部の第2上面に搭載されている。前記第2半導体チップの第2裏面は、前記第2上面に対向する。前記第2半導体チップの第2裏面は、前記第2チップ搭載部に電気的に接続されている。
具体的な実施において、前記少なくとも1つの前記第1パッドの間は、電気的に接続され、前記少なくとも1つの前記第2パッドの間は、電気的に接続されているが、これに限定されない。
具体的な実施において、前記第1パッドと前記第2パッドとの間は絶縁され、前記第1パッドと前記第1制御電極パッドとの間は絶縁され、前記第2パッドと前記第1制御電極パッドとの間は絶縁される。
本開示の少なくとも1つの実施例において、前記第1トランジスタは、GaNを材料とする電界効果トランジスタであり、前記第2トランジスタは、Siを材料とするMOSFETであるが、これに限定されない。
具体的な実施において、本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスは、第1チップ搭載部と、第2チップ搭載部と、第1半導体チップと、第2半導体チップとを含んでもよい。前記第1半導体チップ上に第1トランジスタが形成され、前記第2半導体チップ上に第2トランジスタが形成されている。前記第1チップ搭載部と前記第2チップ搭載部とは互いに絶縁されている。前記第1チップ搭載部の少なくとも一部と、前記第2チップ搭載部の少なくとも一部と、前記第1半導体チップと、前記第2半導体チップとは、同一の前記封止体によって封止されている。
前記第1半導体チップの第1表面には第1制御電極パッド、少なくとも1つの第1パッド及び少なくとも1つの第2パッドが形成されている。前記第2半導体チップの第1表面には、第2制御電極パッドと第3パッドが形成されている。前記第2裏面は、前記第2トランジスタの第1電極に電気的に接続されている。前記第2半導体チップの第2裏面が前記第2チップ搭載部に電気的に接続されていることにより、前記第2チップ搭載部と前記第2トランジスタの第1電極とが電気的に接続される。
選択可能に、前記第2チップ搭載部が導線を介して前記第1制御電極パッドに電気的に接続されることにより、前記第2トランジスタの第1電極と前記第1トランジスタの制御電極とが電気的に接続される。前記第3パッドが前記第1パッドに電気的に接続されることにより、前記第2トランジスタの第2電極と前記第1トランジスタの第2端子とが電気的に接続される。ここで、前記第2チップ搭載部と前記第1制御電極パッドとの間の導線が短い。
選択可能に、前記第2チップ搭載部が導線を介して前記第1制御電極ピンに電気的に接続されることにより、前記第2トランジスタの第1電極と前記第1トランジスタの制御電極とが電気的に接続される。前記第3パッドが前記第1パッドに電気的に接続されることにより、前記第2トランジスタの第2電極と前記第1トランジスタの第2端子とが電気的に接続される。ここで、前記第2チップ搭載部と前記第1制御電極ピンとの間の導線が短い。
具体的な実施において、本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスは、第1電極ピン及び第2電極ピンを更に含む。前記第1電極ピンが前記第1パッドに電気的に接続されることにより、前記第1電極ピンと前記第1トランジスタの第2端子とが電気的に接続される。前記第2電極ピンが前記第2パッドに電気的に接続されることにより、前記第2電極ピンと前記第1トランジスタの第1端子とが電気的に接続される。
実際の操作において、第1電極ピン及び第2電極ピンは、少なくとも部分的に封止体の外部に設けられてもよいが、これに限定されない。
本開示の少なくとも1つの実施例において、前記第1チップ搭載部は、前記第2チップ搭載部の第1側辺に設けられ、前記第1トランジスタの導通電流は、前記第2トランジスタの導通電流よりも大きく、前記第1トランジスタの導通速度は、前記第2トランジスタの導通速度よりも大きい。
選択可能に、第1側辺は、左側辺である。又は、前記第1側辺は、右側辺である。第1トランジスタがGaNを材料とする電界効果トランジスタであり、前記第2トランジスタがSiを材料とするMOSFETである場合、第1トランジスタの導通電流は、前記第2トランジスタの導通電流より大きく、前記第1トランジスタの導通速度は、前記第2トランジスタの導通速度より大きい。
図7に示すように、本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスは、第1トランジスタと、第2トランジスタと、封止体F0と、第1チップ搭載部P1と、第2チップ搭載部P2と、第1半導体チップC1と、第2半導体チップC2と、第1制御電極ピンJ01と、第2制御電極ピンJ02と、第1電極ピンJ1と、第2電極ピンJ2とを含む。前記第1チップ搭載部P1と前記第2チップ搭載部P2とは互いに絶縁されている。前記第1半導体チップC1には第1トランジスタが形成され、前記第2半導体チップC2には第2トランジスタが形成されている。
前記第1チップ搭載部P1と、前記第2チップ搭載部P2と、前記第1半導体チップC1と、前記第2半導体チップC2とは、同一の前記封止体F0によって封止されている。
前記第1半導体チップC1は、第1表面と、前記第1表面とは反対側の第1裏面とを有する。前記第2半導体チップC2は、第2表面と、前記第2表面とは反対側の第2裏面とを有する。
前記第1半導体チップC1の第1表面には、第1制御電極パッドH01と、1つ目の第1パッドH11と、2つ目の第1パッドH21と、3つ目の第1パッドH31と、1つ目の第2パッドH12と、2つ目の第2パッドH22と、3つ目の第2パッドH32が形成されている。前記第1制御電極パッドH01は、前記第1トランジスタの制御電極及び前記第1制御電極ピンJ01にそれぞれ電気的に接続されている。
H11、H21及びH31は、互いに電気的に接続されている。H11、H21及びH31は、それぞれ前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続されている。
H12、H22及びH32は、互いに電気的に接続されている。H12、H22及びH32は、それぞれ前記第1トランジスタの第1端子に電気的に接続されている。
前記第2半導体チップC2の第1表面には、第2制御電極パッドH02及び第3パッドH3が形成されている。前記第2裏面は、前記第2トランジスタの第1電極に電気的に接続されている。前記第2制御電極パッドH02は、前記第2トランジスタの制御電極及び前記第2制御電極ピンJ02にそれぞれ電気的に接続されている。前記第2トランジスタの第2電極は、前記第3パッドH3に電気的に接続されている。
前記第1チップ搭載部P1は、第1上面を有する。前記第1半導体チップC1は、前記第1チップ搭載部P1の第1上面に搭載されている。前記第1半導体チップC1の第1裏面は、前記第1上面に対向する。
前記第2チップ搭載部P2は、第2上面を有する。前記第2半導体チップC2は、前記第2チップ搭載部P2の第2上面に搭載されている。前記第2半導体チップC2の第2裏面は、前記第2上面に対向する。前記第2半導体チップC2の第2裏面が前記第2チップ搭載部P2に電気的に接続されることにより、前記第2トランジスタの第1電極と前記第2チップ搭載部P2とが電気的に接続される。
前記第1トランジスタは、GaNを材料とする電界効果トランジスタであり、前記第2トランジスタは、Siを材料とするMOSFETである。
図7に示す少なくとも1つの実施例において、前記第2チップ搭載部P2が第5導線L5を介して前記第1制御電極ピンJ01に電気的に接続されることにより、前記第2トランジスタの第1電極と前記第1トランジスタの制御電極とが電気的に接続される。ここで、前記第2チップ搭載部P2と前記第1制御電極ピンJ01との間の第5導線L5が短い。
前記第3パッドH3がH11、H21、H31にそれぞれ電気的に接続されることにより、前記第2トランジスタの第2電極と前記第1トランジスタの第2端子とが電気的に接続される。
図7に示す少なくとも1つの実施例において、前記第1電極ピンJ1に連結されるように前記第1チップ搭載部P1が一体的に形成されることにより、前記第1チップ搭載部P1と前記第1電極ピンJ1とが電気的に接続される。H11が前記第1チップ搭載部P1に電気的に接続されることにより、H11とJ1とが電気的に接続される。H11、H21及びH31の間が電気的に接続されているため、H21とJ1とが電気的に接続され、H31とJ1とが電気的に接続される。H12、H22及びH32は、それぞれJ2に電気的に接続されている。
図7に示す少なくとも1つの実施例において、前記第1トランジスタの制御電極は、ゲート電極であり、前記第1トランジスタの第1端子は、ドレイン電極であり、前記第1トランジスタの第2端子は、ソース電極であり、前記第2トランジスタの制御電極は、ゲート電極であり、前記第2トランジスタの第1電極は、ドレイン電極であり、前記第2トランジスタの第2電極は、ソース電極であるが、これに限定されない。
図7に示す少なくとも1つの実施例において、第1チップ搭載部P1と前記第1半導体チップC1とは垂直方向に配列されているが、これに限定されない。
図7に示す少なくとも1つの実施例において、J02、J01、J2及びJ1は、左から順に配列し、J02、J01、J2及びJ1は、互いに絶縁されている。H11、H21及びH31を上から順に配列し、H12、H22及びH32を上から順に配列し、H11、H21及びH31を前記第2半導体チップC2の近くに配置して、H11、H21及びH31と、H3とを電気的接続しやすくする。前記第1半導体チップC1の左下隅にH01を設置することにより、H01とJ01とを電気的に接続しやすくする。
図7に示す少なくとも1つの実施例において、前記第1トランジスタは、GaNを材料とする電界効果トランジスタであり、前記第2トランジスタは、Siを材料とするMOSFETであり、前記第1チップ搭載部P1は、前記第2チップ搭載部P2の右側に設けられているが、これに限定されない。実際の操作には、P1は、P2の左側に設けられてもよい。
図7に示す少なくとも1つの実施例において、前記第1チップ搭載部P1の第1上面には、例えば、銀半田又は錫半田付けからなる導電性接着材を介して第1半導体チップC1が搭載されている。前記第1半導体チップC1には、GaNを材料とする電界効果トランジスタが形成されている。前記第1半導体チップC1の第1表面には、第1制御電極パッドH01と、1つ目の第1パッドH11と、2つ目の第1パッドH21と、3つ目の第1パッドH31と、1つ目の第2パッドH12と、2つ目の第2パッドH22と、3つ目の第2パッドH32が形成されている。
図7に示す少なくとも1つの実施例において、前記第2チップ搭載部P2の第2上面には、例えば、銀半田又は錫半田付けからなる導電性接着材を介して第2半導体チップC2が搭載されている。前記第2半導体チップC2には、Siを材料とするMOSFETが形成されている。前記第2半導体チップC2の第2裏面は、ドレイン電極となる。前記第2半導体チップC2の第2表面には、第2制御電極パッドH02と第3パッドH3が形成されている。即ち、前記第2トランジスタのドレイン電極は、前記第2半導体チップC2の第2裏面に形成されている。前記第2トランジスタのゲート電極に電気的に接続された第2制御電極パッドH02と、前記第2トランジスタのソース電極に電気的に接続された第3パッドH3は、前記第2半導体チップC2の第2表面に設けられている。
図7に示す少なくとも1つの実施例において、第2半導体チップC2が導電性接着材を介して前記第2チップ搭載部P2に搭載されているため、前記第2導体チップC2の裏面に形成された第2トランジスタのドレイン電極と前記第2チップ搭載部P2とが電気的に接続される。
図7に示す少なくとも1つの実施例において、前記第1チップ搭載部P1と、前記第2チップ搭載部P2と、前記第1半導体チップC1と、前記第2半導体チップC2と、J02の一部と、J01の一部と、J2の一部と、J1の一部とは、前記封止体F0によって封止されている。
図7及び図8において、J02の下方描かれているには(G2)は、J02が第2トランジスタのゲート電極G2と電気的に接続できることを示し、J01の下に描かれている(G1)は、J01が第1トランジスタのゲート電極G1と電気的に接続できることを示し、J2の下に描かれている(D)は、J2が第1トランジスタのドレイン電極Dと電気的に接続できることを示し、J1の下に描かれている(S)は、J1が第1トランジスタのソース電極Sと電気的に接続できることを示す。
具体的な実施において、前記第2チップ搭載部P2が導線を介して前記第1制御電極パッドH01に電気的に接続されることにより、前記第2トランジスタの第1電極と前記第1トランジスタの制御電極とが電気的に接続される。ここで、前記第2チップ搭載部P2と前記第1制御電極パッドH01との間の導線が短い。
図8に示す少なくとも1つの実施例は、図7に示す少なくとも1つの実施例との相違点が以下のとおりである。第1チップ搭載部P1が水平方向に配列され、第1半導体チップC1が水平方向に配列されることにより、H11、H21、H31が右から順に配列され、H12、H22、H32が右から順に配列され、H31とH3とがに電気的に接続され、H11とJ1とが電気的に接続されている。
図8に示す少なくとも1つの実施例において、前記第2チップ搭載部P2が第6導線L6を介して前記第1制御電極ピンJ01に電気的に接続されることにより、前記第2トランジスタの第1電極と前記第1トランジスタの制御電極とが電気的に接続される。ここで、前記第2チップ搭載部P2と前記第1制御電極ピンJ01との間の第6導線L6が短い。
図8に示す少なくとも1つの実施例において、前記第1電極ピンJ1に連結されるように前記第1チップ搭載部P1が一体的に形成されることにより、前記第1チップ搭載部P1と前記第1電極ピンJ1とが電気的に接続される。H11が前記第1チップ搭載部P1に電気的に接続されることにより、H11とJ1とが電気的に接続される。H11、H21とH31の間が電気的に接続されているため、H21とJ1とが電気的に接続され、H31とJ1とが電気的に接続されている。
選択可能に、前記第1チップ搭載部と前記第2チップ搭載部とは、同一基板上に設けられ、前記第2チップ搭載部と前記基板との間の第2距離は、前記第1チップ搭載部と前記基板との間の第1距離よりも大きい。
実際の操作において、前記第2チップ搭載部と前記基板との間にスペーサ層を設けることにより、前記第2チップ搭載部が前記第1チップ搭載部よりも高くなるように前記第2チップ搭載部を高くする。前記スペーサ層は、絶縁接着材を介して前記基板と前記第2チップ搭載部にそれぞれ接着される。例えば、前記スペーサ層は、AL2O3からなるが、これに限定されない。
具体的な実施において、前記第2チップ搭載部P2は、前記第1チップ搭載部P1よりも高い。これにより、前記第2トランジスタの第2電極と前記第1トランジスタの第2端子が導線を介して電気的に接続される際に、第2トランジスタに対する応力が大きくなり第1トランジスタに対する応力が小さくなるようにして、第1トランジスタを保護する。
具体的な実施において、前記第2トランジスタの第2電極は、導線を介して前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続されている。前記導線は、第1導線部と、第2導線部と、第3の導線部とを含む。前記第1導線部の第1端は、前記第2トランジスタの第2電極に電気的に接続されている。前記第1導線部の第2端は、前記第2導線部の第1端に電気的に接続されている。前記第2導線部の第2端は、前記第3導線部の第1端に電気的に接続されている。前記第3導線部の第2端は、前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続されている。前記第2チップ搭載部の第2上面と前記第1導線部とは直交し、前記第1チップ搭載部の第1上面と前記第3導線部とは直交していないようにすることにより、第2トランジスタに対する応力が大きくなり、第1トランジスタに対する応力が小さくなるようにして第1トランジスタを保護する。
1つの具体的な実施形態によれば、本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスは、チップ搭載部と、第1半導体チップと、第2半導体チップとを含んでもよい。前記第1半導体チップ上に第1トランジスタが形成され、前記第2半導体チップ上に第2トランジスタが形成されている。
前記チップ搭載部の少なくとも一部と、前記第1半導体チップと、前記第2半導体チップとは、同一の前記封止体によって封止されている。前記第1半導体チップは、第1表面と、前記第1表面とは反対側の第1裏面とを有する。前記第2半導体チップは、第2表面と、前記第2表面とは反対側の第2裏面とを有する。
前記第1半導体チップの第1表面には、第1制御電極パッドと第1パッドが形成されている。前記第1裏面は、前記第1トランジスタの第1端子に電気的に接続されている。前記第1制御電極パッドは、前記第1トランジスタの制御電極及び前記第1制御電極ピンにそれぞれ電気的に接続されている。前記第1パッドは、前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続されている。
前記第2半導体チップの第2表面には、第2制御電極パッド、少なくとも1つの第2パッド、及び少なくとも1つの第3パッドが形成されている。前記第2制御電極パッドは、前記第2トランジスタの制御電極と前記第2制御電極ピンにそれぞれ電気的に接続されている。前記第2トランジスタの第2電極は、前記第2パッドに電気的に接続されている。前記第2トランジスタの第1電極は、前記第3パッドに電気的に接続されている。
前記チップ搭載部は、上面を有する。前記第1半導体チップは、前記チップ搭載部の上面に搭載されている。前記第1半導体チップの第1裏面は、前記上面に対向する。前記第1半導体チップの第1裏面は、前記チップ搭載部に電気的に接続されている。
前記第2半導体チップは、前記チップ搭載部の上面に搭載されている。前記第2半導体チップの第2裏面は、前記上面に対向する。
具体的な実施において、本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスは、チップ搭載部と、第1半導体チップと、第2半導体チップとを含んでもよい。前記第1半導体チップ上に第1トランジスタが形成され、前記第2半導体チップ上に第2トランジスタが形成されている。前記チップ搭載部の少なくとも一部と、前記第1半導体チップと、前記第2半導体チップとは、同一の前記封止体によって封止されている。
前記第1半導体チップの第1表面には、第1制御電極パッドと第1パッドが形成されている。前記第1裏面が前記第1トランジスタの第1端子に電気的に接続され、前記第1半導体チップの第1裏面が前記チップ搭載部に電気的に接続されることにより、前記第1トランジスタの第1端子と前記チップ搭載部とが電気的に接続される。前記第2半導体チップの第2表面には、第2制御電極パッド、少なくとも1つの第2パッド、及び少なくとも1つの第3パッドが形成されている。
選択可能に、前記第3パッドが導線を介して前記第1制御電極ピンに電気的に接続されることにより、前記第2トランジスタの第1電極と前記第1トランジスタの制御電極とが電気的に接続される。前記第2パッドが前記第1パッドに電気的に接続されることにより、前記第2トランジスタの第2電極と前記第1トランジスタの第2端子とが電気的に接続される、ここで、前記第3パッドと前記第1制御電極ピンとの間の導線が短い。
選択可能に、前記第3パッドが導線を介して前記第1制御電極パッドに電気的に接続されることにより、前記第2トランジスタの第1電極と前記第1トランジスタの制御電極とが電気的に接続される。前記第2パッドが前記第1パッドに電気的に接続されることにより、前記第2トランジスタの第2電極と前記第1トランジスタの第2端子とが電気的に接続される。ここで、前記第3パッドと前記第1制御電極パッドとの間の導線が短い。
本開示の少なくとも1つの実施例において、前記半導体デバイスは、第1電極ピンと第2電極ピンとを含んでもよい。前記第1電極ピンが前記第1パッドに電気的に接続されることにより、前記第1電極ピンと前記第1トランジスタの第2端子とが電気的に接続される。前記第2電極ピンが前記チップ搭載部に電気的に接続されることにより、前記第2電極ピンと前記第1トランジスタの第1端子とが電気的に接続される。
具体的な実施において、前記第1半導体チップは、前記第2半導体チップの第1側辺に設けられ、前記第1トランジスタの導通電流は、前記第2トランジスタの導通電流よりも大きい。
選択可能に、前記第1トランジスタは、SiCを材料とするMOSFETであり、前記第2トランジスタは、GaNを材料とする電界効果トランジスタである。
本開示の少なくとも1つの実施例において、第1側辺は、左側辺である。又は、前記第1側辺は、右側辺である。前記第1トランジスタがSiCを材料とするMOSFETであり、前記第2トランジスタがGaNを材料とする電界効果トランジスタである場合、第1トランジスタの導通電流は、前記第2トランジスタの導通電流よりも大きい。
選択可能に、前記第1半導体チップと前記チップ搭載部との間の第4の距離は、前記第1半導体チップと前記チップ搭載部との間の第3の距離よりも大きい。
実際の操作において、前記第2半導体チップと前記チップ搭載部との間にスペーサ層を設けることにより、前記第2半導体チップが前記第1半導体チップよりも高くなるように前記第2半導体チップを高くする。前記スペーサ層は、絶縁接着材を介して前記チップ搭載部と前記第2半導体チップにそれぞれ接着される。例えば、前記スペーサ層は、AL2O3からなるが、これに限定されない。
具体的な実施において、前記第2半導体チップは、前記第1半導体チップよりも高い。これにより、前記第2トランジスタの第2電極と前記第1トランジスタの第2端子が導線を介して、電気的に接続される際に、第2トランジスタに対する応力が大きくなり、第1トランジスタに対する応力が小さくなるようにして第1トランジスタを保護する。
具体的な実施において、前記第2トランジスタの第2電極は、導線を介して前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続されている。前記導線は、第1導線部と、第2導線部と、第3導線部とを含む。
前記第1導線部の第1端は、前記第2トランジスタの第2電極に電気的に接続され、前記第1導線部の第2端は、前記第2導線部の第1端に電気的に接続され、前記第2導線部の第2端は、前記第3導線部の第1端に電気的に接続され、前記第3導線部の第2端は、前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続されている。
前記第2半導体チップの第2表面と前記第1導線部とは直交し、前記第1半導体チップの第1表面と前記第3導線部とは直交していないことにより、第2トランジスタに対する応力が大きくなり、第1トランジスタに対する応力が小さくなるようにして、第1トランジスタを保護する。
図9に示すように、本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスは、第1トランジスタと、第2トランジスタと、封止体F0と、チップ搭載部P0と、第1半導体チップC1と、第2半導体チップC2と、第1制御電極ピンJ01と、第2制御電極ピンJ02と、第1電極ピンJ1と、第2電極ピンJ2とを含む。前記第1半導体チップC1には第1トランジスタが形成され、前記第2半導体チップC2には第2トランジスタが形成されている。
前記チップ搭載部P0と、前記第1半導体チップC1と、前記第2半導体チップC2とは、同一の前記封止体によって封止されている。前記第1半導体チップC1は、第1表面と、前記第1表面とは反対側の第1裏面とを有する。前記第2半導体チップC2は、第2表面と、前記第2表面とは反対側の第2裏面とを有する。
前記第1半導体チップC1の第1表面には、第1制御電極パッドH01と第1パッドH1が形成されている。前記第1裏面は、前記第1トランジスタの第1端子に電気的に接続されている。前記第1制御電極パッドH01は、前記第1トランジスタの制御電極及び前記第1制御電極ピンJ01にそれぞれ電気的に接続されている。前記第1パッドH1は、前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続されている。
前記第2半導体チップの第2表面には、第2制御電極パッドH02と、1つ目の第2パッドH12と、2つ目の第2パッドH22と、1つ目の第3パッドH13と、2つ目の第3パッドH23が形成されている。前記第2制御電極パッドH02は、前記第2トランジスタの制御電極及び前記第2制御電極ピンJ02にそれぞれ電気的に接続されている。前記第2トランジスタの第2電極は、H12及びH22にそれぞれ電気的に接続されている。前記第2トランジスタの第1電極は、H13及びH23にそれぞれ電気的に接続されている。
H12とH22とは、電気的に接続され、H13とH23とは、電気的に接続されている。
前記チップ搭載部P0は、上面を有する。前記第1半導体チップC1は、前記チップ搭載部P0の上面に搭載されている。前記第1半導体チップC1の第1裏面は、前記上面に対向する。前記第1半導体チップC1の第1裏面が前記チップ搭載部P0に電気的に接続されることにより、前記第1トランジスタの第1端子と前記チップ搭載部P0とが電気的に接続される。
前記第2半導体チップC2は、前記チップ搭載部P0の上面に搭載されている。前記第2半導体チップC2の第2裏面は、前記上面に対向する。
前記第1電極ピンJ1が前記第1パッドH1に電気的に接続されることにより、前記第1電極ピンJ1と前記第1トランジスタの第2端子とが電気的に接続される。
前記第2電極ピンJ2が前記チップ搭載部P0に電気的に接続されることにより、前記第2電極ピンJ2と前記第1トランジスタの第1端子とが電気的に接続される。
H13が第7導線L7を介して前記第1制御電極ピンJ01に電気的に接続されることにより、前記第2トランジスタの第1電極と第1トランジスタの制御電極とが電気的に接続される。H12が前記第1パッドH1に電気的に接続されることにより、前記第2トランジスタの第2電極と前記第1トランジスタの第2端子とが電気的に接続される。ここで、H13と前記第1制御電極ピンJ01との間の第7導線L7が短い。
図9に示す少なくとも1つの実施例において、前記第1トランジスタの制御電極は、ゲート電極であり、前記第1トランジスタの第1端子は、ドレイン電極であり、前記第1トランジスタの第2端子は、ソース電極であり、前記第2トランジスタの制御電極は、ゲート電極であり、前記第2トランジスタの第1電極は、ドレイン電極であり、前記第2トランジスタの第2電極は、ソース電極であるが、これに限定されない。
図9に示す少なくとも1つの実施例において、前記第2電極ピンJ2に連結されるように前記チップ搭載部P0が一体的に形成されていることにより、前記チップ搭載部P0と前記第2電極ピンJ2とが電気的に接続される。
図9に示す少なくとも1つの実施例において、J02、J01、J2及びJ1は、左から順に配列し、J02、J01、J2及びJ1は、互いに絶縁されている。H12とH22が右から順に配列し、H13とH23が右から順に配列し、H13がJ01の近くにあことにより、H13とJ01とを電気的接続しやすくする。
図9に示す少なくとも1つの実施例において、前記第1トランジスタは、SiCを材料とするMOSFETであり、前記第2トランジスタは、GaNを材料とする電界効果トランジスタであり、前記第1半導体チップC1は、前記第2半導体チップC2の右側に設けられているが、これに限定されない。実際の操作において、C1をC2の左側に設けてもよい。
図9に示す少なくとも1つの実施例において、前記チップ搭載部P0の上面には、例えば、銀半田又は錫半田付けからなる導電性接着材を介して第1半導体チップC1が搭載されている。前記第1半導体チップC1には、SiCを材料とするMOSFETが形成されている。前記第1半導体チップC1の第1裏面は、ドレイン電極となる。前記第1半導体チップC1の第1表面には、第1制御電極パッドH01と第1パッドH1が形成されている。即ち、前記第1トランジスタのドレイン電極は、前記第1半導体チップC1の第1裏面に形成されている。前記第1トランジスタのゲート電極に電気的に接続された第1制御電極パッドH01と、前記第1トランジスタのソース電極に電気的に接続された第1パッドH1は、前記第1半導体チップC2の第1表面に設けられている。
図9に示す少なくとも1つの実施例において、前記チップ搭載部P0の上面には、前記第2半導体チップC2が設けられている。前記第2半導体チップC2の第2裏面は、前記上面に対向する。前記第2半導体チップC2の第2裏面と前記チップ搭載部P0との間は絶縁されている。
図9に示す少なくとも1つの実施例において、前記チップ搭載部P0と、前記第1半導体チップC1と、前記第2半導体チップC2と、J02の一部と、J01の一部と、J2の一部と、J1の一部とは、前記封止体F0によって封止されている。
図9において、J02の下方に描かれている(G2)は、J02が第2トランジスタのゲート電極G2と電気的に接続できることを示し、J01の下に描かれている(G1)は、J01が第1トランジスタのゲート電極G1と電気的に接続できることを示し、J2の下に描かれている(D)は、J2が第1トランジスタのドレイン電極Dと電気的に接続できることを示し、J1の下に描かれている(S)は、J1が第1トランジスタのソース電極Sと電気的に接続できることを示す。
具体的な実施において、前記1つ目の第3パッドH13が導線を介して前記第1制御電極パッドH01に電気的に接続されることにより、前記第2トランジスタの第1電極と前記第1トランジスタの制御電極とが電気的に接続される。ここで、前記1つ目の第3パッドH13と前記第1制御電極パッドH01との間の導線が短い。
本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスは、封止体と、第1トランジスタと、容量とを含む。ここで、前記第1トランジスタは、制御電極と、第1端子と、第2端子とを含む。前記容量は、第1容量電極と第2容量電極とを含む。
前記第1トランジスタは、その制御電極の電位の制御により、前記第1端子から前記第2端子へ電流を流すことができるようにする。前記第1容量電極は、前記第1トランジスタの制御電極に電気的に接続され、前記第2容量電極は、前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続されている。
前記第1トランジスタと前記容量は、同一の前記封止体によって封止されている。前記第1トランジスタの制御電極は、第1制御電極ピンに電気的に接続されている。
本開示の少なくとも1つの実施例において、前記第1トランジスタの制御電極と前記第1制御電極ピンとの間は、バインディング線により電気的に接続されている。前記バインディング線は、導線である。
本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスは、第1トランジスタと容量(前記容量は、前記第1トランジスタの制御電極の電位を制御するためのものである)とを同一の前記封止体によって封止することにより、前記容量と前記第1トランジスタの制御電極との間の距離を短縮し、良好なクランプ効果を保証し、配線を簡略化する。
具体的な実施において、前記第1制御電極ピンは、少なくとも部分的に前記封止体の外部に設けられているが、これに限定されない。
具体的な実施において、前記封止体は、樹脂からなるが、これに限定されない。
選択可能に、前記第1トランジスタは、n型トランジスタであり、前記第1端子は、第1電極であり、前記第1電極は、ドレイン電極であり、前記第2端子は、第2電極であり、前記第2電極は、ソース電極である。又は、前記第1トランジスタは、p型トランジスタであり、前記第1端子は、第1電極であり、前記第1端子は、ソース電極であり、前記第2端子は、第2電極であり、前記第2端子は、ドレイン電極である。
具体的な実施において、本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスは、チップ搭載部と、第1半導体チップと、第2半導体チップと、第1制御電極ピンを更に含む。前記第1半導体チップ上に第1トランジスタが形成され、前記第2半導体チップ上に前記容量が形成されている。
前記チップ搭載部の少なくとも一部と、前記第1半導体チップと、前記第2半導体チップとは、同一の前記封止体によって封止されている。前記第1半導体チップは、第1表面と、前記第1表面とは反対側の第1裏面とを有する。前記第2半導体チップは、第2表面と、前記第2表面とは反対側の第2裏面とを有する。
前記第1半導体チップの第1表面には、第1制御電極パッドと第1パッドが形成されている。前記第1裏面は、前記第1トランジスタの第1端子に電気的に接続されている。前記第1制御電極パッドは、前記第1トランジスタの制御電極及び第1制御電極ピンにそれぞれ電気的に接続されている。前記第1パッドは、前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続されている。
前記第2半導体チップの第2表面には、第1電極パッドと第2電極パッドとが形成されている。前記第1電極パッドは、前記第1容量電極に電気的に接続され、前記第2電極パッドは、前記第2容量電極に電気的に接続されている。
前記チップ搭載部は、上面を有する。前記第1半導体チップは、前記チップ搭載部の上面に搭載されている。前記第1半導体チップの第1裏面は、前記上面に対向する。前記第1半導体チップの第1裏面は、前記チップ搭載部に電気的に接続されている。
前記第2半導体チップは、前記チップ搭載部の上面に搭載されている。前記第2半導体チップの第2裏面は、前記上面に対向する。
前記第1電極パッドが前記第1制御電極ピン又は前記第1制御電極パッドに電気的に接続され、前記第2電極パッドが前記第1パッドに電気的に接続されていることにより、前記第2容量電極と前記第1トランジスタの第2端子とが電気的に接続される。
本開示の少なくとも1つの実施例において、前記半導体デバイスは、チップ搭載部と、第1半導体チップと、第2半導体チップと、第1制御電極ピンとを更に含む。前記第1半導体チップ上に第1トランジスタが形成され、前記第2半導体チップ上に前記容量が形成されている。前記チップ搭載部の少なくとも一部と、前記第1半導体チップと、前記第2半導体チップとは、同一の前記封止体によって封止されている。前記第1トランジスタは、SiCを材料とするMOSFETであり、前記第1電極パッドは、前記第1制御電極ピン又は前記第1制御電極パッドに電気的に接続されている。ここで、前記第1電極パッドと前記第1制御電極ピン又は前記第1制御電極パッドとの間の導線が短い。
選択可能に、前記半導体デバイスは、第1電極ピンと第2電極ピンとを含んでもよい。前記第1電極ピンは、前記第1パッドに電気的に接続され、前記第2電極ピンは、前記チップ搭載部に電気的に接続されている。
具体的な実施において、前記第1制御電極ピンは、少なくとも部分的に前記封止体の外部に設けられ、前記第1電極ピンは、少なくとも部分的に前記封止体の外部に設けられ、前記第2電極ピンは、少なくとも部分的に前記封止体の外部に設けられる。
図10に示すように、本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスは、第1トランジスタM1と容量C0とを含む。前記容量C0は、第1容量電極と第2容量電極とを含む。
前記第1トランジスタM1は、そのゲート電極G1の電位の制御により、前記第1トランジスタM1のドレイン電極Dから前記第1トランジスタM1のソース電極Sに電流を流すことができるようにするためのものである。
前記第1容量電極は、前記第1トランジスタM1のゲート電極G1に電気的に接続され、前記第2容量電極は、前記第1トランジスタM1のソース電極Sに電気的に接続されている。
図10に示す半導体デバイスの少なくとも1つの実施例において、M1は、n型MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor、金属-酸化物-半導体電界効果トランジスタ)であるが、これに限定されない。
図11に示すように、本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスは、第1トランジスタと、第2トランジスタと、封止体F0と、チップ搭載部P0と、第1半導体チップC1と、第2半導体チップC2と、第1制御電極ピンJ01と、第1電極ピンJ1と、第2電極ピンJ2を含んでもよい。前記第1半導体チップC1に第1トランジスタが形成され、前記第2半導体チップC2に前記容量が形成されている。
前記チップ搭載部P0と、前記第1半導体チップC1と、前記第2半導体チップC2とは、同一の前記封止体F0によって封止されている。
前記第1半導体チップC1は、第1表面と、前記第1表面とは反対側の第1裏面とを有する。前記第2半導体チップC2は、第2表面と、前記第2表面とは反対側の第2裏面とを有する。
前記第1半導体チップC1の第1表面には、第1制御電極パッドH01と第1パッドH1が形成されている。前記第1裏面は、前記第1トランジスタの第1端子に電気的に接続されている。前記第1制御電極パッドH01は、前記第1トランジスタの制御電極及び第1制御電極ピンJ01にそれぞれ電気的に接続されている。前記第1パッドH1は、前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続されている。
前記第2半導体チップC2の第2表面には、第1電極パッドH41及び第2電極パッドH42が形成されている。前記第1電極パッドH41は、前記第1容量電極に電気的に接続され、前記第2電極パッドH42は、前記第2容量電極に電気的に接続されている。
前記チップ搭載部P0は、上面を有する。前記第1半導体チップC1は、前記チップ搭載部P0の上面に搭載されている。前記第1半導体チップC1の第1裏面は、前記上面に対向する。前記第1半導体チップC1の第1裏面は、前記チップ搭載部P0に電気的に接続されている。
前記第2半導体チップC2は、前記チップ搭載部の上面に搭載されている。前記第2半導体チップC2の第2裏面は、前記上面に対向する。
前記第2電極パッドH41は、第1パッドH1に電気的に接続されている。
第1電極パッドH41が第8導線L8を介して第1制御電極ピンJ01に電気的に接続されることにより、前記第1容量電極と前記第1トランジスタの制御電極とが電気的に接続される。前記第2電極パッド42が前記第1パッドH1に電気的に接続されることにより、前記第2容量電極と前記第1トランジスタの第2端子とが電気的に接続される。ここで、前記第1電極パッドH41と前記第1制御電極ピンJ01との間の第8導線L8が短い。
前記第1電極ピンJ1が前記第1パッドH1に電気的に接続されることにより、前記第1電極ピンJ1と前記第1トランジスタの第2端子とが電気的に接続される。前記第2電極ピンJ2が前記チップ搭載部P0に電気的に接続されることにより、前記第2電極ピンJ2と前記第1トランジスタの第1端子とが電気的に接続される。
図11に示す少なくとも1つの実施例において、前記第1トランジスタは、n型トランジスタであり、前記第1端子は、第1電極であり、前記第1電極は、ドレイン電極であり、前記第2端子は、第2電極であり、前記第2電極は、ソース電極である。
図11において、J01の下方に描かれている(G1)は、J01が第1トランジスタのゲート電極G1と電気的に接続できることを示し、J2の下に描かれている(D)は、J2が第1トランジスタのドレイン電極Dと電気的に接続できることを示し、J1の下描かれている(S)は、J1が第1トランジスタのソース電極Sと電気的に接続できることを示す。
図11に示す少なくとも1つの実施例において、第1トランジスタは、SiCを材料とするMOSFETであり、前記第1半導体チップC1は、前記第2半導体チップC2の右側に設けられているが、これに限定されない。実際の操作において、C1をC2の左側に設けてもよい。
図11に示す少なくとも1つの実施例において、SiC MOSFETウエハの作製時に、小さい面積を利用して容量を設置することにより、SiC MOSFETの内部に容量を集積する。
図11に示す少なくとも1つの実施例において、前記第2電極ピンJ2に連結されるように前記チップ搭載部P0が一体的に形成され、前記チップ搭載部P0は、前記第2電極ピンJ2に電気的に接続されている。第1制御電極ピンJ01と第1電極ピンJ1は、前記第2電極ピンJ2を挟むように離間して配置されている。具体的には、図10に示すように、J2の右側にJ1が配置され、J2の左側にJ01が配置され、J01、J2及びJ1は、互いに絶縁されている。
図11に示す少なくとも1つの実施例において、前記チップ搭載部P0には、例えば、銀半田又は錫半田付けからなる導電性接着材を介して第1半導体チップC1が搭載されている。前記第1半導体チップC1には、SiCを材料とするMOSFETが形成されている。前記第1半導体チップC1の第1裏面は、ドレイン電極となる。前記第1半導体チップC1の第1表面には、第1制御電極パッドH01と第1パッドH1が形成されている。即ち、前記第1トランジスタのドレイン電極は、前記第1半導体チップC1の第1裏面に形成されている。前記第1トランジスタのゲート電極に電気的に接続された第1制御電極パッドH01と、前記第1トランジスタのソース電極に電気的に接続された第1パッドH1は、前記第1半導体チップC1の第1表面に設けられている。
具体的な実施において、前記第2半導体チップC2の第2裏面は、前記チップ搭載部P0の上面に対向し、前記第2半導体チップC2の第2裏面が前記チップ搭載部P0から絶縁されているが、これに限定されない。
図11に示す少なくとも1つの実施例において、前記チップ搭載部P0に第2半導体チップC2が設けられ、前記第2半導体チップC2に前記容量が形成され、前記第2半導体チップC2の第2表面には、第1電極パッドH41と第2電極パッドH42が形成されている。
図11に示す少なくとも1つの実施例において、前記チップ搭載部P0と、前記第1半導体チップC1と、前記第2半導体チップC2と、J01の一部と、J2の一部と、J1の一部とは、前記封止体F0によって封止される。
本開示の少なくとも1つの実施例において、スイッチングシステムは、ゲートドライバと前記半導体デバイスとを含む。ゲートドライバは、前記半導体デバイスの第1トランジスタの制御電極にゲート駆動信号を供給して第1トランジスタの導通又は遮断を制御する。前記第1トランジスタの第1電極は、電源端に電気的に接続され、前記第1トランジスタの第2電極は、負荷に電気的に接続される。前記第1トランジスタが導通すると、前記電源端は、前記負荷に電源電圧を供給する。
図12に示すように、前記スイッチングシステムの少なくとも1つの実施例は、ゲートドライバ120と、本開示の図1に示す半導体デバイスの少なくとも1つの実施例とを含む。
前記ゲートドライバ120は、抵抗Rを介してM1のゲート電極G1に電気的に接続され、M1のドレイン電極Dは、電源電圧端E1に電気的に接続され、M1のソース電極Sは、負荷121に電気的に接続されている。
図12に示すスイッチングシステムの少なくとも1つの実施例は、作動時に、E1と負荷121との間を導通させる必要があるときに、前記ゲートドライバ120は、M1のゲート電極G1にゲート駆動信号を供給してM1の導通を制御することにより、電源電圧端E1と負荷121との間の導通を制御する。
上記は、本開示の好ましい実施形態である。なお、本開示の原理を逸脱することなく、当業者がいくつかの改良及び修飾を行うことができ、これらの改良や修飾が本開示の保護範囲として見なされるべきである。

本開示は、半導体デバイスに関する。
関連技術において、スイッチング用の第1トランジスタの制御電極には、一般的にクランプ素子(前記クランプ素子は、例えばクランプトランジスタ又は容量である)が設けられている。しかし、実際の使用時において、前記クランプ素子は、一般的にPCB(Printed Circuit Board:プリント配線板)カードに設置される。
ヒートシンクを設置する必要があるため、前記第1トランジスタのピンとPCBカードとの間の距離が長くなる。そのため、前記第1トランジスタのウエハと前記クランプ素子との間の距離を短く設定することができず、クランプ素子の作用が大きく低下する。
本開示の主な目的は、半導体デバイスを提供することにある。
上記目的を達成するために、本開示の実施例は、封止体と、制御電極と第1端子と第2端子とを含む第1トランジスタと、第2トランジスタとを含む半導体デバイスを提供する。
前記第1トランジスタは、その制御電極の電位の制御により、前記第1端子から前記第2端子へ電流を流すことが可能である。前記第2トランジスタの第1電極は、前記第1トランジスタの制御電極に電気的に接続され、前記第2トランジスタの第2電極は、前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続されている。
前記第1トランジスタと前記第2トランジスタは、同一の前記封止体によって封止されている。前記第1トランジスタの制御電極は、第1制御電極ピンに電気的に接続されている。前記第2トランジスタの制御電極は、第2制御電極ピンに電気的に接続されている。
選択可能に、前記第1トランジスタは、n型トランジスタであり、前記第1端子は、第1電極であり、前記第1電極は、ドレイン電極であり、前記第2端子は、第2電極であり、前記第2電極は、ソース電極である。
又は、前記第1トランジスタは、p型トランジスタであり、前記第1端子は、第1電極であり、前記第1端子は、ソース電極であり、前記第2端子は、第2電極であり、前記第2端子は、ドレイン電極である。
選択可能に、本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスは、第1チップ搭載部と、第2チップ搭載部と、第1半導体チップと、第2半導体チップと、第1制御電極ピンと、第2制御電極ピンとを更に含む。
前記第1チップ搭載部と前記第2チップ搭載部とは互いに絶縁されている。前記第1半導体チップ上に第1トランジスタが形成され、前記第2半導体チップ上に第2トランジスタが形成されている。
前記第1チップ搭載部の少なくとも一部と、前記第2チップ搭載部の少なくとも一部と、前記第1半導体チップと、前記第2半導体チップとは、同一の前記封止体によって封止されている。
前記第1半導体チップは、第1表面と、前記第1表面とは反対側の第1裏面とを有する。前記第2半導体チップは、第2表面と、前記第2表面とは反対側の第2裏面とを有する。
前記第1半導体チップの第1表面に第1制御電極パッド及び第1パッドが形成されている。前記第1裏面は、前記第1トランジスタの第1端子に電気的に接続されている。前記第1制御電極パッドは、前記第1トランジスタの制御電極及び第1制御電極ピンにそれぞれ電気的に接続されている。前記第1パッドは、前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続されている。
前記第2半導体チップの第1表面に第2制御電極パッド及び第2パッドが形成されている。前記第2裏面は、前記第2トランジスタの第1電極に電気的に接続されている。前記第2制御電極パッドは、前記第2トランジスタの制御電極及び第2制御電極ピンにそれぞれ電気的に接続されている。前記第2トランジスタの第2電極は、前記第2パッドに電気的に接続されている。
前記第1チップ搭載部は、第1上面を有する。前記第1半導体チップは、前記第1チップ搭載部の第1上面に搭載されている。前記第1半導体チップの第1裏面は、前記第1上面に対向する。前記第1半導体チップの第1裏面は、前記第1チップ搭載部に電気的に接続されている。
前記第2チップ搭載部は、第2上面を有する。前記第2半導体チップは、前記第2チップ搭載部の第2上面に搭載されている。前記第2半導体チップの第2裏面は、前記第2上面に対向する。前記第2半導体チップの第2裏面は、前記第2チップ搭載部に電気的に接続されている。
選択可能に、前記第2チップ搭載部は、導線を介して前記第1制御電極パッドに電気的に接続され、前記第2パッドは、前記第1パッドに電気的に接続されている。
選択可能に、前記第2チップ搭載部は、導線を介して前記第1制御電極ピンに電気的に接続され、前記第2パッドは、前記第1パッドに電気的に接続されている。
選択可能に、本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスは、第1電極ピン及び第2電極ピンを更に含む。前記第1電極ピンは、前記第1パッドに電気的に接続され、前記第2電極ピンは、前記第1チップ搭載部に電気的に接続されている。
選択可能に、前記第1チップ搭載部は、前記第2チップ搭載部の第1側辺に設けられ、前記第1トランジスタの導通電流は、前記第2トランジスタの導通電流よりも大きく、前記第1トランジスタの導通速度は、前記第2トランジスタの導通速度よりも大きい。
選択可能に、本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスは、第1チップ搭載部と、第2チップ搭載部と、第1半導体チップと、第2半導体チップと、第1制御電極ピンと、第2制御電極ピンとを更に含む。前記第1チップ搭載部の少なくとも一部と、前記第2チップ搭載部の少なくとも一部と、前記第1半導体チップと、前記第2半導体チップとは、同一の前記封止体によって封止されている。前記第1半導体チップ上に第1トランジスタが形成され、前記第2半導体チップ上に第2トランジスタが形成されている。
前記第1半導体チップは、第1表面と、前記第1表面とは反対側の第1裏面とを有する。前記第2半導体チップは、第2表面と、前記第2表面とは反対側の第2裏面とを有する。
前記第1半導体チップの第1表面に第1制御電極パッド及び第1パッドが形成されている。前記第1裏面は、前記第1トランジスタの第1端子に電気的に接続されている。前記第1制御電極パッドは、前記第1トランジスタの制御電極及び第1制御電極ピンにそれぞれ電気的に接続されている。前記第1パッドは、前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続されている。
前記第2半導体チップの第1表面に第2制御電極パッド及び第2パッドが形成されている。前記第2裏面は、前記第2トランジスタの第1電極に電気的に接続されている。前記第2制御電極パッドは、前記第2トランジスタの制御電極及び第2制御電極ピンにそれぞれ電気的に接続されている。前記第2トランジスタの第2電極は、前記第2パッドに電気的に接続されている。
前記第1チップ搭載部は、第1上面を有する。前記第1半導体チップは、前記第1チップ搭載部の第1上面に搭載されている。前記第1半導体チップの第1裏面は、前記第1上面に対向する。前記第1半導体チップの第1裏面は、前記第1チップ搭載部に電気的に接続されている。
前記第2チップ搭載部は、第2上面と、前記第2上面とは反対側の第2下面とを有する。前記第2チップ搭載部は、前記第1チップ搭載部の第1上面に搭載されている。前記第2チップ搭載部と前記第1チップ搭載部との間は絶縁されている。前記第2チップ搭載部の第2下面は、前記第1上面に対向する。
前記第2半導体チップは、前記第2チップ搭載部の第2上面に搭載されている。前記第2半導体チップの第2裏面は、前記第2上面に対向する。前記第2半導体チップの第2裏面は、前記第2チップ搭載部に電気的に接続されている。
選択可能に、前記第2チップ搭載部は、導線を介して前記第1制御電極パッドに電気的に接続され、前記第2パッドは、前記第1パッドに電気的に接続されている。
選択可能に、前記第2チップ搭載部は、導線を介して前記第1制御電極ピンに電気的に接続され、前記第2パッドは、前記第1パッドに電気的に接続されている。
選択可能に、本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスは、第1電極ピン及び第2電極ピンを更に含む。前記第1電極ピンは、前記第1パッドに電気的に接続され、前記第2電極ピンは、前記第1チップ搭載部に電気的に接続されている。
選択可能に、前記第1半導体チップは、前記第2半導体チップの第1側辺に設けられ、前記第1トランジスタの導通電流は、前記第2トランジスタの導通電流よりも大きく、前記第1トランジスタの導通速度は、前記第2トランジスタの導通速度よりも大きい。
選択可能に、前記第1トランジスタは、SiCを材料とするMOSFETであり、前記第2トランジスタは、Siを材料とするMOSFETである。
選択可能に、本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスは、第1チップ搭載部と、第2チップ搭載部と、第1半導体チップと、第2半導体チップと、第1制御電極ピンと、第2制御電極ピンとを更に含む。前記第1チップ搭載部と前記第2チップ搭載部とは互いに絶縁されている。前記第1半導体チップ上に第1トランジスタが形成され、前記第2半導体チップ上に第2トランジスタが形成されている。前記第1チップ搭載部の少なくとも一部と、前記第2チップ搭載部の少なくとも一部と、前記第1半導体チップと、前記第2半導体チップとは、同一の前記封止体によって封止されている。前記第1半導体チップは、第1表面と、前記第1表面とは反対側の第1裏面とを有する。前記第2半導体チップは、第2表面と、前記第2表面とは反対側の第2裏面とを有する。前記第1半導体チップの第1表面には、前記第1トランジスタの制御電極及び第1制御電極ピンにそれぞれ電気的に接続された第1制御電極パッドと、前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続された少なくとも1つの第1パッドと、前記第1トランジスタの第1端子に電気的に接続された少なくとも1つの第2パッドとが形成されている。前記第2半導体チップの第1表面に第2制御電極パッド及び第3パッドが形成されている。前記第2裏面は、前記第2トランジスタの第1電極に電気的に接続されている。前記第2制御電極パッドは、前記第2トランジスタの制御電極及び第2制御電極ピンにそれぞれ電気的に接続されている。前記第2トランジスタの第2電極は、前記第3パッドに電気的に接続されている。前記第1チップ搭載部は、第1上面を有する。前記第1半導体チップは、前記第1チップ搭載部の第1上面に搭載されている。前記第1半導体チップの第1裏面は、前記第1上面に対向する。前記第2チップ搭載部は、第2上面を有する。前記第2半導体チップは、前記第2チップ搭載部の第2上面に搭載されている。前記第2半導体チップの第2裏面は、前記第2上面に対向する。前記第2半導体チップの第2裏面は、前記第2チップ搭載部に電気的に接続されている。
選択可能に、前記第2チップ搭載部は、導線を介して前記第1制御電極パッドに電気的に接続され、前記第3パッドは、前記第1パッドに電気的に接続されている。
選択可能に、前記第2チップ搭載部は、導線を介して前記第1制御電極ピンに電気的に接続され、前記第3パッドは、前記第1パッドに電気的に接続されている。
選択可能に、本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスは、第1電極ピン及び第2電極ピンを更に含む。前記第1電極ピンは、前記第1パッドに電気的に接続され、前記第2電極ピンは、前記第2パッドに電気的に接続されている。
選択可能に、前記第1チップ搭載部は、前記第2チップ搭載部の第1側辺に設けられ、前記第1トランジスタの導通電流は、前記第2トランジスタの導通電流よりも大きく、前記第1トランジスタの導通速度は、前記第2トランジスタの導通速度よりも大きい。
選択可能に、前記第1トランジスタは、GaNを材料とする電界効果トランジスタであり、前記第2トランジスタは、Siを材料とするMOSFETである。
選択可能に、前記第1チップ搭載部と前記第2チップ搭載部とは、同一基板上に設けられ、前記第2チップ搭載部と前記基板との間の第2距離は、前記第1チップ搭載部と前記基板との間の第1距離よりも大きい。
選択可能に、前記第2トランジスタの第2電極は、導線を介して前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続されている。前記導線は、第1導線部、第2導線部及び第3導線部を含む。前記第1導線部の第1端は、前記第2トランジスタの第2電極に電気的に接続されている。前記第1導線部の第2端は、前記第2導線部の第1端に電気的に接続されている。前記第2導線部の第2端は、前記第3導線部の第1端に電気的に接続されている。前記第3導線部の第2端は、前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続されている。前記第2チップ搭載部の第2上面は、前記第1導線部と直交する。前記第1チップ搭載部の第1上面と前記第3導線部とは直交していない。
選択可能に、本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスは、チップ搭載部と、第1半導体チップと、第2半導体チップと、第1制御電極ピンと、第2制御電極ピンとを更に含む。前記第1半導体チップ上に第1トランジスタが形成され、前記第2半導体チップ上に第2トランジスタが形成されている。前記チップ搭載部の少なくとも一部と、前記第1半導体チップと、前記第2半導体チップとは、同一の前記封止体によって封止されている。前記第1半導体チップは、第1表面と、前記第1表面とは反対側の第1裏面とを有する。前記第2半導体チップは、第2表面と、前記第2表面とは反対側の第2裏面とを有する。前記第1半導体チップの第1表面に第1制御電極パッド及び第1パッドが形成されている。前記第1裏面は、前記第1トランジスタの第1端子に電気的に接続されている。前記第1制御電極パッドは、前記第1トランジスタの制御電極及び第1制御電極ピンにそれぞれ電気的に接続されている。前記第1パッドは、前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続されている。前記第2半導体チップの第2表面には、前記第2トランジスタの制御電極及び第2制御電極ピンにそれぞれ電気的に接続された第2制御電極パッドと、前記第2トランジスタの第2電極に電気的に接続された少なくとも1つの第2パッドと、前記第2トランジスタの第1電極に電気的に接続された少なくとも1つの第3パッドとが形成されている。前記チップ搭載部は、上面を有する。前記第1半導体チップは、前記チップ搭載部の上面に搭載されている。前記第1半導体チップの第1裏面は、前記上面に対向する。前記第1半導体チップの第1裏面は、前記チップ搭載部に電気的に接続されている。前記第2半導体チップは、前記チップ搭載部の上面に搭載されている。前記第2半導体チップの第2裏面は、前記上面に対向している。
選択可能に、前記第3パッドは、導線を介して前記第1制御電極ピンに電気的に接続され、前記第2パッドは、前記第1パッドに電気的に接続されている。
選択可能に、前記第3パッドは、導線を介して前記第1制御電極パッドに電気的に接続され、前記第2パッドは、前記第1パッドに電気的に接続されている。
選択可能に、本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスは、第1電極ピン及び第2電極ピンを更に含む。前記第1電極ピンは、前記第1パッドに電気的に接続され、前記第2電極ピンは、前記チップ搭載部に電気的に接続されている。
選択可能に、前記第1半導体チップは、前記第2半導体チップの第1側辺に設けられ、前記第1トランジスタの導通電流は、前記第2トランジスタの導通電流よりも大きい。
選択可能に、前記第1トランジスタは、SiCを材料とするMOSFETであり、前記第2トランジスタは、GaNを材料とする電界効果トランジスタである。
選択可能に、前記第1半導体チップと前記チップ搭載部との間の第4距離は、前記第1半導体チップと前記チップ搭載部との間の第3距離よりも大きい。
選択可能に、前記第2トランジスタの第2電極は、導線を介して前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続されている。前記導線は、第1導線部、第2導線部及び第3導線部を含む。前記第1導線部の第1端は、前記第2トランジスタの第2電極に電気的に接続されている。前記第1導線部の第2端は、前記第2導線部の第1端に電気的に接続されている。前記第2導線部の第2端は、前記第3導線部の第1端に電気的に接続されている。前記第3導線部の第2端は、前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続されている。前記第2半導体チップの第2表面は、前記第1導線部と直交する。前記第1半導体チップの第1表面と前記第3導線部とは直交していない。
本開示の実施例は、更に、封止体と、制御電極と第1端子と第2端子とを含む第1トランジスタと、第1容量電極と第2容量電極とを含む容量と、を含む半導体デバイスを提供する。前記第1トランジスタは、その制御電極の電位の制御により、前記第1端子から前記第2端子へ電流を流すことが可能である。前記第1容量電極は、前記第1トランジスタの制御電極に電気的に接続されている。前記第2容量電極は、前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続されている。前記第1トランジスタと前記容量は、同一の前記封止体によって封止されている。前記第1トランジスタの制御電極は、第1制御電極ピンに電気的に接続されている。
選択可能に、前記第1トランジスタは、n型トランジスタであり、前記第1端子は、第1電極であり、前記第1電極は、ドレイン電極であり、前記第2端子は、第2電極であり、前記第2電極は、ソース電極である。又は、前記第1トランジスタは、p型トランジスタであり、前記第1端子は、第1電極であり、前記第1端子は、ソース電極であり、前記第2端子は、第2電極であり、前記第2端子は、ドレイン電極である。
選択可能に、本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスは、チップ搭載部と、第1半導体チップと、第2半導体チップと、第1制御電極ピンとを更に含む。前記第1半導体チップ上に第1トランジスタが形成され、前記第2半導体チップ上に前記容量が形成されている。前記チップ搭載部の少なくとも一部と、前記第1半導体チップと、前記第2半導体チップとは、同一の前記封止体によって封止されている。前記第1半導体チップは、第1表面と、前記第1表面とは反対側の第1裏面とを有する。前記第2半導体チップは、第2表面と、前記第2表面とは反対側の第2裏面とを有する。前記第1半導体チップの第1表面に第1制御電極パッド及び第1パッドが形成されている。前記第1裏面は、前記第1トランジスタの第1端子に電気的に接続されている。前記第1制御電極パッドは、前記第1トランジスタの制御電極及び第1制御電極ピンにそれぞれ電気的に接続されている。前記第1パッドは、前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続されている。前記第2半導体チップの第2表面に第1電極パッド及び第2電極パッドが形成されている。前記第1電極パッドは、前記第1容量電極に電気的に接続されている。前記第2電極パッドは、前記第2容量電極に電気的に接続されている。前記チップ搭載部は、上面を有する。前記第1半導体チップは、前記チップ搭載部の上面に搭載されている。前記第1半導体チップの第1裏面は、前記上面に対向する。前記第1半導体チップの第1裏面は、前記チップ搭載部に電気的に接続されている。前記第2半導体チップは、前記チップ搭載部の上面に搭載されている。前記第2半導体チップの第2裏面は、前記上面に対向する。前記第1電極パッドは、前記第1制御電極ピン又は前記第1制御電極パッドに電気的に接続されている。前記第2電極パッドは、前記第1パッドに電気的に接続されている。
選択可能に、本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスは、第1電極ピン及び第2電極ピンを更に含む。前記第1電極ピンは、前記第1パッドに電気的に接続され、前記第2電極ピンは、前記チップ搭載部に電気的に接続されている。
発明の効果
本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスは、良好なクランプ効果を保証し、配線を簡略化することができる。
本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスが備える第1トランジスタと第2トランジスタとの接続関係の概略図である。 本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスの構成図である。 本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスの構成図である。 図3のA-A’方向の断面図である。 本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスの構成図である。 本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスの構成図である。 本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスの構成図である。 本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスの構成図である。 本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスの構成図である。 本開示の少なくとも1つの実施例に係る半導体デバイスが備える第1トランジスタと容量との接続関係の概略図である 本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスの構成図である。 本開示の少なくとも1つの実施例による半導体チップを含むスイッチングシステムの構成図である。
以下、本開示の実施例の図面とともに、本開示の実施例における技術的態様を明確に、完全に説明する。明らかに、説明される実施例は、本開示の一部の実施例にすぎず、すべての実施例ではない。本開示における実施例に基づいて、当業者が創造的な労働を行うことなく取得した他のすべての実施例は、本開示の保護の範囲に属する。
本開示のすべての実施例で用いられるトランジスタは、トライオード、薄膜トランジスタ又は電界効果トランジスタ又は他の特性が同じデバイスである。本開示の実施例において、トランジスタの制御電極を除く2極を区別するために、一方を第1電極、他方を第2電極と呼ぶ。
実際の操作において、前記トランジスタがトライオードである場合、前記制御電極は、ベースであり、前記第1電極は、コレクタであり、前記第2電極は、エミッタである。又は、前記制御電極は、ベースであり、前記第1電極は、エミッタであり、前記第2電極は、コレクタである。
実際の操作において、前記トランジスタが薄膜トランジスタ又は電界効果トランジスタである場合、前記制御電極は、ゲート電極であり、前記第1電極は、ドレイン電極であり、前記第2電極は、ソース電極である。又は、前記制御電極は、ゲート電極であり、前記第1電極は、ソース電極であり、前記第2電極は、ドレイン電極である。
本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスは、封止体と、制御電極と第1端子と第2端子とを含む第1トランジスタと、第2トランジスタとを含む。前記第1トランジスタは、その制御電極の電位の制御により、前記第1端子から前記第2端子へ電流を流すことが可能である。前記第2トランジスタの第1電極は、前記第1トランジスタの制御電極に電気的に接続され、前記第2トランジスタの第2電極は、前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続されている。前記第1トランジスタと前記第2トランジスタは、同一の前記封止体によって封止されている。前記第1トランジスタの制御電極は、第1制御電極ピンに電気的に接続されている。前記第2トランジスタの制御電極は、第2制御電極ピンに電気的に接続されている。
本開示の少なくとも1つの実施例において、前記第1トランジスタの制御電極と前記第1制御電極ピンとの間はバインディング線によって電気的に接続され、前記第2トランジスタの制御電極と前記第2制御電極ピンとの間はバインディング線によって電気的に接続されている。前記第2制御電極ピンに供給されるのが電圧信号であるため、回路上の干渉信号も小さい。前記バインディング線は、導線である。
本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスは、第1トランジスタと第2トランジスタ(前記第2トランジスタは、ミラークランプトランジスタであってもよい)のいずれも同一の前記封止体に封止され、前記第2トランジスタと前記第1トランジスタの制御電極との間の距離を短縮することにより、クランプ効果を良好に保証し、配線を簡略化する。
具体的に実施において、前記第1制御電極ピンは、少なくとも部分的に前記封止体の外部に設けられ、前記第2制御電極ピンは、少なくとも部分的に前記封止体の外部に設けられているが、これに限定されない。
具体的に実施において、前記封止体は、樹脂から作製されるが、これに限定されない。
選択可能に、前記第1トランジスタは、n型トランジスタであり、前記第1端子は、第1電極であり、前記第1電極は、ドレイン電極であり、前記第2端子は、第2電極であり、前記第2電極は、ソース電極である。又は、前記第1トランジスタは、p型トランジスタであり、前記第1端子は、第1電極であり、前記第1端子は、ソース電極であり、前記第2端子は、第2電極であり、前記第2端子は、ドレイン電極である。
図1に示すように、本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスは、第1トランジスタM1と第2トランジスタM2とを含む。前記第1トランジスタM1は、そのゲート電極G1の電位の制御により、第1トランジスタM1のドレイン電極Dから第1トランジスタM1のソース電極Sに電流を流すことができるようにするためのものである。前記第2トランジスタM2のドレイン電極D2は、前記第1トランジスタM1のゲート電極G1に電気的に接続されている。前記第2トランジスタM2のソース電極S2は、前記第1トランジスタM1のソース電極Sに電気的に接続されている。
図1に示す半導体デバイスの少なくとも1つの実施例において、M1及びM2は、いずれもn型MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor:金属-酸化物-半導体電界効果トランジスタ)であるが、これに限定されない。
1つの具体的な実施形態によれば、本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスは、第1チップ搭載部と、第2チップ搭載部と、第1半導体チップと、第2半導体チップと、第1制御電極ピンと、第2制御電極ピンとを含んでもよい。前記第1チップ搭載部と前記第2チップ搭載部とは互いに絶縁されている。前記第1半導体チップ上に第1トランジスタが形成され、前記第2半導体チップ上に第2トランジスタが形成されている。
前記第1チップ搭載部の少なくとも一部と、前記第2チップ搭載部の少なくとも一部と、前記第1半導体チップと、前記第2半導体チップとは、同一の前記封止体によって封止されている。
前記第1半導体チップは、第1表面と、前記第1表面とは反対側の第1裏面とを有する。前記第2半導体チップは、第2表面と、前記第2表面とは反対側の第2裏面とを有する。
前記第1半導体チップの第1表面には、第1制御電極パッドと第1パッドとが形成されている。前記第1裏面は、前記第1トランジスタの第1端子に電気的に接続されている。前記第1制御電極パッドは、前記第1トランジスタの制御電極及び前記第1制御電極ピンにそれぞれ電気的に接続されている。前記第1パッドは、前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続されている。
前記第2半導体チップの第1表面に第2制御電極パッド及び第2パッドが形成されている。前記第2裏面は、前記第2トランジスタの第1電極に電気的に接続されている。前記第2制御電極パッドは、前記第2トランジスタの制御電極及び前記第2制御電極ピンにそれぞれ電気的に接続されている。前記第2トランジスタの第2電極は、前記第2パッドに電気的に接続されている。
前記第1チップ搭載部は、第1上面を有する。前記第1半導体チップは、前記第1チップ搭載部の第1上面に搭載されている。前記第1半導体チップの第1裏面は、前記第1上面に対向する。前記第1半導体チップの第1裏面は、前記第1チップ搭載部に電気的に接続されている。
前記第2チップ搭載部は、第2上面を有する。前記第2半導体チップは、前記第2チップ搭載部の第2上面に搭載されている。前記第2半導体チップの第2裏面は、前記第2上面に対向する。前記第2半導体チップの第2裏面は、前記第2チップ搭載部に電気的に接続されている。
実施の操作において、本開示の少なくとも1つの実施例に係る半導体デバイスは、2つのチップ搭載部と2つの半導体チップを含んでもよい。前記第1半導体チップ上に第1トランジスタが形成され、前記第2半導体チップ上に第2トランジスタが形成されている。前記第1チップ搭載部の少なくとも一部と、前記第2チップ搭載部の少なくとも一部と、前記第1半導体チップと、前記第2半導体チップとは、同一の前記封止体で封止されている。ここで、前記第1トランジスタは、SiCを材料とするMOSFETであり、前記第2トランジスタは、Siを材料とするMOSFETであるが、これに限定されない。
選択可能に、前記第2チップ搭載部が導線を介して前記第1制御電極パッドに電気的に接続されることにより、前記第2トランジスタの第1電極と前記第1トランジスタの制御電極とが電気的に接続される。前記第2パッドが前記第1パッドに電気的に接続されることにより、前記第2トランジスタの第2電極と前記第1トランジスタの第2端子とが電気的に接続される。ここで、前記第2チップ搭載部と前記第1制御電極パッドとの間の導線が短い。
選択可能に、前記第2チップ搭載部が導線を介して前記第1制御電極ピンに電気的に接続されることにより、ウエハの内部空間を占めることを避け、前記第2トランジスタの第1電極と前記第1トランジスタの制御電極とが電気的に接続される。前記第2パッドが前記第1パッドに電気的に接続されることにより、前記第2トランジスタの第2電極と前記第1トランジスタの第2端子とが電気的に接続される。ここで、前記第2チップ搭載部と前記第1制御電極ピンとの間の導線が短い。
具体的な実施において、本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスは、第1電極ピン及び第2電極ピンを更に含んでもよい。前記第1電極ピンが前記第1パッドに電気的に接続されることにより、前記第1電極ピンと前記第1トランジスタの第2端子とが電気的に接続される。前記第2電極ピンが前記第1チップ搭載部に電気的に接続されることにより、前記第2電極ピンと前記第1トランジスタの第1端子とが電気的に接続される。
実際の操作時において、前記第1電極ピンは、少なくとも部分的に前記封止体の外部に設けられ、前記第2電極ピンは、少なくとも部分的に前記封止体の外部に設けられているが、これに限定されない。
図2に示すように、本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスは、第1トランジスタと、第2トランジスタと、封止体F0と、第1チップ搭載部P1と、第2チップ搭載部P2と、第1半導体チップC1と、第2半導体チップC2と、第1制御電極ピンJ01と、第2制御電極ピンJ02と、第1電極ピンJ1と、第2電極ピンJ2とを含む。前記第1チップ搭載部P1と前記第2チップ搭載部P2とは互いに絶縁されている。前記第1半導体チップC1上には前記第1トランジスタが形成され、前記第2半導体チップC2上には前記第2トランジスタが形成されている。前記第1チップ搭載部P1と、前記第2チップ搭載部P2と、前記第1半導体チップC1と、前記第2半導体チップC2とは、前記封止体F0によって封止されている。前記第1半導体チップC1は、第1表面と、前記第1表面とは反対側の第1裏面とを有する。前記第2半導体チップC2は、第2表面と、前記第2表面とは反対側の第2裏面とを有する。前記第1半導体チップC1の第1表面に第1制御電極パッドH01及び第1パッドH1が形成されている。前記第1裏面は、前記第1トランジスタの第1端子に電気的に接続されている。前記第1制御電極パッドH01は、前記第1トランジスタの制御電極及び第1制御電極ピンJ01にそれぞれ電気的に接続されている。前記第1パッドH1は、前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続されている。前記第2半導体チップC2の第1表面に第2制御電極パッドH02及び第2パッドH2が形成されている。前記第2裏面は、前記第2トランジスタの第1電極に電気的に接続されている。前記第2制御電極パッドH02は、前記第2トランジスタの制御電極及び前記第2制御電極ピンJ02にそれぞれ電気的に接続されている。前記第2トランジスタの第2電極は、前記第2パッドH2に電気的に接続されている。前記第1チップ搭載部P1は、第1上面を有する。前記第1半導体チップC1は、前記第1チップ搭載部P1の第1上面に搭載されている。前記第1半導体チップC1の第1裏面は、前記第1上面に対向する。前記第1半導体チップC1の第1裏面が前記第1チップ搭載部P1に電気的に接続されることにより、前記第1チップ搭載部P1と前記第1トランジスタの第1端子とが電気的に接続される。前記第2チップ搭載部P2は、第2上面を有する。前記第2半導体チップC2は、前記第2チップ搭載部P2の第2上面に搭載されている。前記第2半導体チップC2の第2裏面は、前記第2上面に対向する。前記第2半導体チップC2の第2裏面が前記第2チップ搭載部P2に電気的に接続されることにより、前記第2チップ搭載部P2と前記第2トランジスタの第1電極とが電気的に接続される。前記第2チップ搭載部P2が第1導線L1を介して前記第1制御電極パッドH01に電気的に接続されることにより、前記第2トランジスタの第1電極と前記第1トランジスタの制御電極とが電気的に接続される。前記第2チップ搭載部P2の近くに前記第1制御電極パッドH01を設置して前記第1導線L1を短くすることにより、最良のクランプ効果を保証し、配線を簡略化する。前記第2パッドH2が前記第1パッドH1に電気的に接続されることにより、前記第1トランジスタの第2端子と前記第2トランジスタの第2電極とが電気的に接続される。前記第1電極ピンJ1が前記第1パッドH1に電気的に接続されることにより、前記第1電極ピンJ1と前記第1トランジスタの第2端子とが電気的に接続される。前記第2電極ピンJ2が前記第1チップ搭載部P1に電気的に接続されることにより、前記第2電極ピンJ2と前記第1トランジスタの第1端子とが電気的に接続される。
図2に示す少なくとも1つの実施例において、前記第1トランジスタの制御電極は、ゲート電極であり、前記第1トランジスタの第1端子は、ドレイン電極であり、前記第1トランジスタの第2端子は、ソース電極であり、前記第2トランジスタの制御電極は、ゲート電極であり、前記第2トランジスタの第1電極は、ドレイン電極であり、前記第2トランジスタの第2電極は、ソース電極であるが、これに限定されない。図2に示す少なくとも1つの実施例において、第1トランジスタは、SiCを材料とするMOSFETであり、前記第2トランジスタは、Siを材料とするMOSFETであり、前記第1チップ搭載部P1は、前記第2チップ搭載部P2の右側に設けられているが、これに限定されない。実際の操作において、P1は、P2の左側に設けられてもよい。
SiC MOSFETウエハの作製において、小さい面積を利用して第2トランジスタ(前記第2トランジスタは、ミラークランプトランジスタである)を設けることにより、ミラークランプトランジスタをSiC MOSFET内部に集積してもよい。
図2に示す少なくとも1つの実施例において、右側に配置された金属板によって第1チップ搭載部P1を形成し、左側に配置された金属板によって第2チップ搭載部P2を形成する。前記第1チップ搭載部P1は、前記第2電極ピンJ2と連結されるように一体的に形成される。前記第1チップ搭載部P1は、前記第2電極ピンJ2に電気的に接続されている。第1制御電極ピンJ01と第1電極ピンJ1は、前記第2電極ピンJ2を挟むように離間して配置される。具体的には、図2に示すように、J2の右側にJ1が配置され、J2の左側にJ01が配置され、J01の左側にJ02が配置されており、J02、J01、J2及びJ1は、互いに絶縁されている。
図2に示す少なくとも1つの実施例において、P1がP2の右側に設けられ、J02、J01、J2及びJ1が左から右へ順に配列されていることにより、P2上の第2制御電極パッドH02とJ02とは距離的に近く、P1上の第1制御電極パッドH01とJ01とは距離的に近く、P1上の第1パッドH1とJ1とは距離的に近く、H02とJ02とを接続しやすくし、H01とJ01とを接続しやすくし、H1とJ1とを接続しやすくする。
図2に示す少なくとも1つの実施例において、前記第1チップ搭載部P1には、例えば、銀半田又は錫半田付けからなる導電性接着材を介して第1半導体チップC1が搭載されている。前記第1半導体チップC1には、SiCを材料とするMOSFETが形成されている。前記第1半導体チップC1の第1裏面は、ドレイン電極となる。前記第1半導体チップC1の第1表面には、第1制御電極パッドH01と第1パッドH1が形成されている。即ち、前記第1トランジスタのドレイン電極は、前記第1半導体チップC1の第1裏面に形成され、前記第1トランジスタのゲート電極に電気的に接続された第1制御電極パッドH01と、前記第1トランジスタのソース電極に電気的に接続された第1パッドH1は、前記第1半導体チップC1の第1表面に設けられている。
図2に示す少なくとも1つの実施例において、前記第2チップ搭載部P2には、例えば、銀半田又は錫半田付けからなる導電性接着材を介して第2半導体チップC2が搭載されている。前記第2半導体チップC2には、Siを材料とするMOSFETが形成されている。前記第2半導体チップC2の第2裏面は、ドレイン電極となる。前記第2半導体チップC2の第1表面には、第2制御電極パッドH02と第2パッドH2が形成されている。即ち、前記第2トランジスタのドレイン電極は、前記第2半導体チップC2の第2裏面に形成され、前記第2トランジスタのゲート電極に電気的に接続された第2制御電極パッドH02と、前記第2トランジスタのソース電極に電気的に接続された第2パッドH2は、前記第2半導体チップC2の第1表面に設けられている。
図2に示す少なくとも1つの実施例において、第1半導体チップC1が導電性接着材を介して前記第1チップ搭載部P1に搭載されているため、前記第1半導体チップC1の裏面に形成された第1トランジスタのドレイン電極と前記第1チップ搭載部P1とが電気的に接続される。第2半導体チップC2が導電性接着材を介して前記第2チップ搭載部P2に搭載されているため、前記第2導体チップC2の裏面に形成された第2トランジスタのドレイン電極と前記第2チップ搭載部P2とが電気的に接続される。
図2に示す少なくとも1つの実施例において、前記第1チップ搭載部P1と、前記第2チップ搭載部P2と、前記第1半導体チップC1と、前記第2半導体チップC2と、J02の一部と、J01の一部と、J2の一部と、J1の一部とは、前記封止体F0によって封止されている。
図2及び図3において、J02の下方に描かれている(G2)は、J02が第2トランジスタのゲート電極G2と電気的に接続できることを示し、J01の下に描かれている(G1)は、J01が第1トランジスタのゲート電極G1と電気的に接続できることを示し、J2の下に描かれている(D)は、J2が第1トランジスタのドレイン電極Dと電気的に接続できることを示し、J1の下に描かれている(S)は、J1が第1トランジスタのソース電極Sと電気的に接続できることを示す。
本開示の少なくとも1つの実施例において、前記第1チップ搭載部は、前記第2チップ搭載部の第1側辺に設けられ、前記第1トランジスタの導通電流は、前記第2トランジスタの導通電流よりも大きく、前記第1トランジスタの導通速度は、前記第2トランジスタの導通速度よりも大きい。
具体的な実施において、前記第1側辺は、右側辺又は左側辺であり、SiCを材料とするMOSFETの導通電流は、Siを材料とするMOSFETの導通電流より大きく、SiCを材料とするMOSFETの導通速度は、Siを材料とするMOSFETの導通速度より大きい。
図3に示す半導体デバイスの少なくとも1つの実施例は、図2に示す半導体デバイスの少なくとも1つの実施例との相違点が、以下のとおりである。前記第2チップ搭載部P2が第2導線L2を介して前記第1制御電極ピンJ01に電気的に接続されることにより、前記第2トランジスタの第1電極と前記第1トランジスタの制御電極とが電気的に接続される。前記第2チップ搭載部P2の近くに前記第1制御電極ピンJ01を設けて前記第2導線L2を短いものにして、最良のクランプ効果を保証し、配線を簡略化する。また、図3に示す半導体デバイスの少なくとも1つの実施例の接続方法において、リード線とピンに必要な接続部の複合部位をチップ上からピン上に変更したことで、接続部がより大きな接続面積を有するようにし、製造上の利点もある。
図4は、図3のA-A’方向の断面図である。
図4に示すように、前記第1チップ搭載部P1は、第1基板F1上に設けられ、前記第2チップ搭載部P2は、第2基板F2上に設けられている。前記第1チップ搭載部P1には第1半導体チップが搭載され、前記第2チップ搭載部P2には第2半導体チップが搭載されている。前記第2チップ搭載部P2と前記基板F1との間の第2距離は、前記第1チップ搭載部P1と前記基板F1との間の第1距離Lよりも大きい。前記第2チップ搭載部P2と前記基板との間にスペーサ層G0を設けることにより、前記第2チップ搭載部P2が前記第1チップ搭載部P1よりも高くなるように前記第2チップ搭載部P2を高くする。前記スペーサ層G0は、絶縁接着材を介して前記基板F1及び前記第2チップ搭載部P2にそれぞれ接着されている。
選択可能に、前記スペーサ層G0は、AL23からなり、前記第1チップ搭載部P1は、はんだペーストを介して前記第1基板F1上に設けられるが、これに限定されない。
図4に示すように、前記第2チップ搭載部P2は、前記第1チップ搭載部P1よりも高い。これにより、前記第2トランジスタの第2電極と前記第1トランジスタの第2端子が導線を介して電気的に接続される際に、第2トランジスタに対する応力が大きくなり第1トランジスタに対する応力が小さくなるようにして、第1トランジスタを保護する。
図4に示すように、前記第2トランジスタの第2電極(図4には図示せず、前記第2半導体チップに第2トランジスタが形成されている)は、導線を介して前記第1トランジスタの第2端子(図4には図示せず、前記第1半導体チップに第1トランジスタが形成されている)に電気的に接続されている。前記導線は、第1導線部L11と、第2導線部L12と、第3導線部L13とを含む。前記第1導線部L11の第1端は、前記第2トランジスタの第2電極に電気的に接続され、前記第1導線部L11の第2端は、前記第2導線部L12の第1端に電気的に接続され、前記第2導線部L12の第2端は、前記第3導線部L13の第1端に電気的に接続され、前記第3導線部L13の第2端は、前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続されている。
2つの半導体チップを接続するリード線は、両端に1回ずつリード線と半導体チップとの電気的接続を行う。本開示の少なくとも1つの実施例は、1回目で上位の半導体チップでのリード線との接続を行ってから、2回目で下位のチップでのリード線との接続を行う。このような接続の特徴は、前記第2チップ搭載部P2の第2上面と前記第1導線部L11とは直交し、前記第1チップ搭載部P2の第1上面と前記第3導線部L13とは直交していないため、第2トランジスタに対する応力が大きくなり第1トランジスタに対する応力が小さくなるようにして、第1トランジスタを保護する。別の具体的な実施形態によれば、本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスは、第1チップ搭載部と、第2チップ搭載部と、第1半導体チップと、第2半導体チップと、第1制御電極ピンと、第2制御電極ピンとを含んでもよい。前記第1チップ搭載部の少なくとも一部と、前記第2チップ搭載部の少なくとも一部と、前記第1半導体チップと、前記第2半導体チップとは、同一の前記封止体によって封止されている。前記第1半導体チップ上に第1トランジスタが形成され、前記第2半導体チップ上に第2トランジスタが形成されている。
前記第1半導体チップは、第1表面と、前記第1表面とは反対側の第1裏面とを有する。前記第2半導体チップは、第2表面と、前記第2表面とは反対側の第2裏面とを有する。
前記第1半導体チップの第1表面に第1制御電極パッド及び第1パッドが形成されている。前記第1裏面は、前記第1トランジスタの第1端子に電気的に接続されている。前記第1制御電極パッドは、前記第1トランジスタの制御電極及び第1制御電極ピンにそれぞれ電気的に接続されている。前記第1パッドは、前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続されている。
前記第2半導体チップの第1表面に第2制御電極パッド及び第2パッドが形成されている。前記第2裏面は、前記第2トランジスタの第1電極に電気的に接続されている。前記第2制御電極パッドは、前記第2トランジスタの制御電極及び第2制御電極ピンにそれぞれ電気的に接続されている。前記第2トランジスタの第2電極は、前記第2パッドに電気的に接続されている。
前記第1チップ搭載部は、第1上面を有する。前記第1半導体チップは、前記第1チップ搭載部の第1上面に搭載されている。前記第1半導体チップの第1裏面は、前記第1上面に対向する。前記第1半導体チップの第1裏面は、前記第1チップ搭載部に電気的に接続されている。
前記第2チップ搭載部は、第2上面と、前記第2上面とは反対側の第2下面とを有する。前記第2チップ搭載部は、前記第1チップ搭載部の第1上面に搭載されている。前記第2チップ搭載部と前記第1チップ搭載部との間は絶縁されている。前記第2チップ搭載部の第2下面は、前記第1上面に対向する。
前記第2半導体チップは、前記第2チップ搭載部の第2上面に搭載されている。前記第2半導体チップの第2裏面は、前記第2上面に対向する。前記第2半導体チップの第2裏面は、前記第2チップ搭載部に電気的に接続されている。
具体的な実施において、本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスは、第1チップ搭載部と、第2チップ搭載部と、第1半導体チップと、第2半導体チップと、第1制御電極ピンと、第2制御電極ピンとを更に含む。前記第1半導体チップ上に第1トランジスタが形成され、前記第2半導体チップ上に第2トランジスタが形成されている。
前記第1チップ搭載部の少なくとも一部と、前記第2チップ搭載部の少なくとも一部と、前記第1半導体チップと、前記第2半導体チップとは、同一の前記封止体で封止されている。
前記第1半導体チップと前記第2チップ搭載部は、前記第1チップ搭載部に搭載されている。前記第1チップ搭載部が前記第2チップ搭載部から絶縁されている。前記第2半導体チップは、前記第2チップ搭載部に搭載されている。
選択可能に、前記第2チップ搭載部が導線を介して前記第1制御電極パッドに電気的に接続されることにより、前記第2トランジスタの第1電極と前記第1トランジスタの制御電極とが電気的に接続される。第2パッドが前記第1パッドに電気的に接続されることにより、前記第2トランジスタの第2電極と前記第1トランジスタの第2端子とが電気的に接続される。ここで、前記第2チップ搭載部と前記第1制御電極パッドとの間の導線が短い。
選択可能に、前記第2チップ搭載部が導線を介して前記第1制御電極ピンに電気的に接続されることにより、前記第2トランジスタの第1電極と前記第1トランジスタの制御電極とが電気的に接続される。前記第2パッドが前記第1パッドに電気的に接続されることにより、前記第2トランジスタの第2電極と前記第1トランジスタの第2端子とが電気的に接続される。ここで、前記第2チップ搭載部と前記第1制御電極ピンとの間の導線が短い。
本開示の少なくとも1つの実施例において、前記半導体デバイスは、第1電極ピン及び第2電極ピンを更に含んでもよい。前記第1電極ピンが前記第1パッドに電気的に接続されることにより、前記第1電極ピンと前記第1トランジスタの第2端子とが電気的に接続される。
前記第2電極ピンが前記第1チップ搭載部に電気的に接続されることにより、前記第2電極ピンと前記第1トランジスタの第1端子とが電気的に接続される。
実際の操作において、前記第1電極ピン及び前記第2電極ピンは、少なくとも部分的に封止体の外部に設けられているが、これに限定されない。
図5に示すように、本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスは、第1トランジスタと、第2トランジスタと、封止体F0と、第1チップ搭載部P1と、第2チップ搭載部P2と、第1半導体チップC1と、第2半導体チップC2と、第1制御電極ピンJ01と、第2制御電極ピンJ02と、第1電極ピンJ1と、第2電極ピンJ2とを含む。前記第1チップ搭載部P1と、前記第2チップ搭載部P2と、前記第1半導体チップC1と、前記第2半導体チップC2とは、同一の前記封止体F0によって封止されている。前記第1半導体チップC1には第1トランジスタが形成され、前記第2半導体チップC2には第2トランジスタが形成されている。
前記第1半導体チップC1は、第1表面と、前記第1表面とは反対側の第1裏面とを有する。前記第2半導体チップC2は、第2表面と、前記第2表面とは反対側の第2裏面とを有する。
前記第1半導体チップC1の第1表面には、第1制御電極パッドH01と第1パッドH1が形成されている。前記第1裏面は、前記第1トランジスタの第1端子に電気的に接続されている。前記第1制御電極パッドH01は、前記第1トランジスタの制御電極及び第1制御電極ピンJ01にそれぞれ電気的に接続されている。前記第1パッドH1は、前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続されている。
前記第2半導体チップC2の第1表面には、第2制御電極パッドH02と第2パッドH2が形成されている。前記第2裏面は、前記第2トランジスタの第1電極に電気的に接続されている。前記第2制御電極パッドH02は、前記第2トランジスタの制御電極及び第2制御電極ピンJ02にそれぞれ電気的に接続されている。前記第2トランジスタの第2電極は、前記第2パッドH2に電気的に接続されている。
前記第1チップ搭載部P1は、第1上面を有する。前記第1半導体チップC1は、前記第1チップ搭載部P1の第1上面に搭載されている。前記第1半導体チップC1の第1裏面は、前記第1上面に対向する。前記第1半導体チップC1の第1裏面は、前記第1チップ搭載部P1に電気的に接続されている。
前記第2チップ搭載部P2は、第2上面と、前記第2上面とは反対側の第2下面とを有する。前記第2チップ搭載部P2は、前記第1チップ搭載部P1の第1上面に搭載されている。前記第2チップ搭載部P2と前記第1チップ搭載部P1との間は絶縁されている。前記第2チップ搭載部P2の第2下面は、前記第1上面に対向する。
前記第2半導体チップC2は、前記第2チップ搭載部P2の第2上面に搭載されている。前記第2半導体チップC2の第2裏面は、前記第2上面に対向する。前記第2半導体チップC2の第2裏面は、前記第2チップ搭載部P2に電気的に接続されている。
前記第1電極ピンJ1が前記第1パッドH1に電気的に接続されることにより、前記第1電極ピンJ1と前記第1トランジスタの第2端子とが電気的に接続される。
前記第2電極ピンJ2が前記第1チップ搭載部P1に電気的に接続されることにより、前記第2電極ピンJ2と前記第1トランジスタの第1端子とが電気的に接続される。
前記第2チップ搭載部P2が第3導線L3を介して前記第1制御電極パッドH01に電気的に接続されることにより、前記第2トランジスタの第1電極と前記第1トランジスタの制御電極とが電気的に接続される。前記第2チップ搭載部P2の近くに前記第1制御電極パッドH01を設けて前記第3導線L3を短いものにして、最良のクランプ効果を保証し、配線を簡略化する。
前記第2パッドH2が前記第1パッドH1に電気的に接続されることにより、前記第2トランジスタの第2電極と前記第1トランジスタの第2端子とが電気的に接続される。
図5に示す少なくとも1つの実施例において、前記第1トランジスタの制御電極は、ゲート電極であり、前記第1トランジスタの第1端子は、ドレイン電極であり、前記第1トランジスタの第2端子は、ソース電極であり、前記第2トランジスタの制御電極は、ゲート電極であり、前記第2トランジスタの第1電極は、ドレイン電極であり、前記第2トランジスタの第2電極は、ソース電極であるが、これに限定されない。
図5に示す少なくとも1つの実施例において、第1トランジスタは、SiCを材料とするMOSFETであり、前記第2トランジスタは、Siを材料とするMOSFETであり、前記第1チップ搭載部P1は、前記第2チップ搭載部P2の右側に設けられているが、これに限定されない。実際の操作において、P1は、P2の左側に設けられてもよい。
図5に示す少なくとも1つの実施例において、第1チップ搭載部P1と第2チップ搭載部P2は、金属板である。前記第1チップ搭載部P1は、前記第2電極ピンJ2に連結されるように一体的に形成されている。前記第1チップ搭載部P1は、前記第2電極ピンJ2に電気的に接続されている。第1制御電極ピンJ01と第1電極ピンJ1は、前記第2電極ピンJ2を挟むように離間して配置される。具体的には、図5に示すように、J2の右側にJ1が配置され、J2の左側にJ01が配置され、J01の左側にJ02が配置されており、J02、J01、J2及びJ1は、互いに絶縁されている。
図5に示す少なくとも1つの実施例において、P1がP2の右側に設けられ、J02、J01、J2及びJ1が左から順に配列されることにより、P2上の第2制御電極パッドH02とJ02とは距離的に近く、P1上の第1制御電極パッドH01とJ01とは距離的に近く、P1上の第1パッドH1とJ1とは距離的に近く、H02とJ02とを接続しやすくし、H01とJ01とを接続しやすくし、H1とJ1とを接続しやすくする。
図5に示す少なくとも1つの実施例において、前記第1チップ搭載部P1の第1上面には、例えば、銀半田又は錫半田付けからなる導電性接着材を介して第1半導体チップC1が搭載されている。前記第1半導体チップC1には、SiCを材料とするMOSFETが形成されている。前記第1半導体チップC1の第1裏面は、ドレイン電極となる。前記第1半導体チップC1の第1表面には、第1制御電極パッドH01と第1パッドH1が形成されている。即ち、前記第1トランジスタのドレイン電極は、前記第1半導体チップC1の第1裏面に形成されている。前記第1トランジスタのゲート電極に電気的に接続された第1制御電極パッドH01と、前記第1トランジスタのソース電極に電気的に接続された第1パッドH1は、前記第1半導体チップC1の第1表面に設けられている。
図5に示す少なくとも1つの実施例において、第2チップ搭載部P2は、前記第1チップ搭載部P1の第1上面に設けられ、前記第2チップ搭載部P2と前記第1チップ搭載部P1との間は、絶縁されている。前記第2チップ搭載部P2の第2下面は、前記第1上面に対向する。
図5に示す少なくとも1つの実施例において、前記第2チップ搭載部P2の第2上面には、例えば、銀半田又は錫半田付けからなる導電性接着材を介して第2半導体チップC2が搭載されている。前記第2半導体チップC2には、Siを材料とするMOSFETが形成されている。前記第2半導体チップC2の第2裏面は、ドレイン極となる。前記第2半導体チップC2の第1表面には、第2制御電極パッドH02と第2パッドH2が形成されている。即ち、前記第2トランジスタのドレイン電極は、前記第2半導体チップC2の第2裏面に形成されている。前記第2トランジスタのゲート電極に電気的に接続された第2制御電極パッドH02と、前記第2トランジスタのソース電極に電気的に接続された第2パッドH2は、前記第2半導体チップC2の第1表面に設けられている。
図5に示す少なくとも1つの実施例において、第1半導体チップC1が導電性接着材を介して前記第1チップ搭載部P1に搭載されるため、前記第1半導体チップC1の裏面に形成された第1トランジスタのドレイン電極は、前記第1チップ搭載部P1に電気的に接続される。第2半導体チップC2が導電性接着材を介して前記第2チップ搭載部P2に搭載されるため、前記第2導体チップC2の裏面に形成された第2トランジスタのドレイン電極は、前記第2チップ搭載部P2に電気的に接続されている。
図5に示す少なくとも1つの実施例において、前記第1チップ搭載部P1と、前記第2チップ搭載部P2と、前記第1半導体チップC1と、前記第2半導体チップC2と、J02の一部と、J01の一部と、J2の一部と、J1の一部とは、前記封止体F0によって封止されている。
本開示の少なくとも1つの実施例において、前記第1チップ搭載部は、前記第2チップ搭載部の第1側辺に設けられ、前記第1トランジスタの導通電流は、前記第2トランジスタの導通電流よりも大きく、前記第1トランジスタの導通速度は、前記第2トランジスタの導通速度よりも大きい。
具体的な実施において、前記第1側辺は、右側辺又は左側辺であり、SiCを材料とするMOSFETの導通電流は、Siを材料とするMOSFETの導通電流より大きく、SiCを材料とするMOSFETの導通速度は、Siを材料とするMOSFETの導通速度より大きい。
図5及び図6において、J02の下方に描かれている(G2)は、J02が第2トランジスタのゲート電極G2と電気的に接続できることを示し、J01の下に描かれている(G1)は、J01が第1トランジスタのゲート電極G1と電気的に接続できることを示し、J2の下に描かれている(D)は、J2が第1トランジスタのドレイン電極Dと電気的に接続できることを示し、J1の下に描かれている(S)は、J1が第1トランジスタのソース電極Sと電気的に接続できることを示す。
図6に示す半導体デバイスの少なくとも1つの実施例は、図5に示す半導体デバイスの少なくとも1つの実施例との相違点が以下のとおりである。前記第2チップ搭載部P2が第4導線L4を介して前記第1制御電極ピンJ01に電気的に接続されることにより、前記第2トランジスタの第1電極と前記第1トランジスタの制御電極とが電気的に接続され、前記第2チップ搭載部P2の近くに前記第1制御電極ピンJ01を設けて前記第4導線L4を短いものにして、最良のクランプ効果を保証し、配線を簡略化する。
別の具体的な実施形態によれば、本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスは、第1チップ搭載部と、第2チップ搭載部と、第1半導体チップと、第2半導体チップと、第1制御電極ピンと、第2制御電極ピンとを含んでもよい。前記第1チップ搭載部と前記第2チップ搭載部とは互いに絶縁されている。前記第1半導体チップ上に第1トランジスタが形成され、前記第2半導体チップ上に第2トランジスタが形成されている。
前記第1チップ搭載部の少なくとも一部と、前記第2チップ搭載部の少なくとも一部と、前記第1半導体チップと、前記第2半導体チップとは、同一の前記封止体によって封止されている。
前記第1半導体チップは、第1表面と、前記第1表面とは反対側の第1裏面とを有する。前記第2半導体チップは、第2表面と、前記第2表面とは反対側の第2裏面とを有する。
前記第1半導体チップの第1表面には、前記第1トランジスタの制御電極及び前記第1制御電極ピンにそれぞれ電気的に接続された第1制御電極パッドと、前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続された少なくとも1つの第1パッドと、前記第1トランジスタの第1端子に電気的に接続された少なくとも1つの第2パッドとが形成されている。
前記第2半導体チップの第1表面に第2制御電極パッド及び第3パッドが形成されている。前記第2裏面は、前記第2トランジスタの第1電極に電気的に接続されている。前記第2制御電極パッドは、前記第2トランジスタの制御電極及び第2制御電極ピンにそれぞれ電気的に接続されている。前記第2トランジスタの第2電極は、前記第3パッドに電気的に接続されている。
前記第1チップ搭載部は、第1上面を有する。前記第1半導体チップは、前記第1チップ搭載部の第1上面に搭載されている。前記第1半導体チップの第1裏面は、前記第1上面に対向する。
前記第2チップ搭載部は、第2上面を有する。前記第2半導体チップは、前記第2チップ搭載部の第2上面に搭載されている。前記第2半導体チップの第2裏面は、前記第2上面に対向する。前記第2半導体チップの第2裏面は、前記第2チップ搭載部に電気的に接続されている。
具体的な実施において、前記少なくとも1つの前記第1パッドの間は、電気的に接続され、前記少なくとも1つの前記第2パッドの間は、電気的に接続されているが、これに限定されない。
具体的な実施において、前記第1パッドと前記第2パッドとの間は絶縁され、前記第1パッドと前記第1制御電極パッドとの間は絶縁され、前記第2パッドと前記第1制御電極パッドとの間は絶縁される。
本開示の少なくとも1つの実施例において、前記第1トランジスタは、GaNを材料とする電界効果トランジスタであり、前記第2トランジスタは、Siを材料とするMOSFETであるが、これに限定されない。
具体的な実施において、本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスは、第1チップ搭載部と、第2チップ搭載部と、第1半導体チップと、第2半導体チップとを含んでもよい。前記第1半導体チップ上に第1トランジスタが形成され、前記第2半導体チップ上に第2トランジスタが形成されている。前記第1チップ搭載部と前記第2チップ搭載部とは互いに絶縁されている。前記第1チップ搭載部の少なくとも一部と、前記第2チップ搭載部の少なくとも一部と、前記第1半導体チップと、前記第2半導体チップとは、同一の前記封止体によって封止されている。
前記第1半導体チップの第1表面には第1制御電極パッド、少なくとも1つの第1パッド及び少なくとも1つの第2パッドが形成されている。前記第2半導体チップの第1表面には、第2制御電極パッドと第3パッドが形成されている。前記第2裏面は、前記第2トランジスタの第1電極に電気的に接続されている。前記第2半導体チップの第2裏面が前記第2チップ搭載部に電気的に接続されていることにより、前記第2チップ搭載部と前記第2トランジスタの第1電極とが電気的に接続される。
選択可能に、前記第2チップ搭載部が導線を介して前記第1制御電極パッドに電気的に接続されることにより、前記第2トランジスタの第1電極と前記第1トランジスタの制御電極とが電気的に接続される。前記第3パッドが前記第1パッドに電気的に接続されることにより、前記第2トランジスタの第2電極と前記第1トランジスタの第2端子とが電気的に接続される。ここで、前記第2チップ搭載部と前記第1制御電極パッドとの間の導線が短い。
選択可能に、前記第2チップ搭載部が導線を介して前記第1制御電極ピンに電気的に接続されることにより、前記第2トランジスタの第1電極と前記第1トランジスタの制御電極とが電気的に接続される。前記第3パッドが前記第1パッドに電気的に接続されることにより、前記第2トランジスタの第2電極と前記第1トランジスタの第2端子とが電気的に接続される。ここで、前記第2チップ搭載部と前記第1制御電極ピンとの間の導線が短い。
具体的な実施において、本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスは、第1電極ピン及び第2電極ピンを更に含む。前記第1電極ピンが前記第1パッドに電気的に接続されることにより、前記第1電極ピンと前記第1トランジスタの第2端子とが電気的に接続される。前記第2電極ピンが前記第2パッドに電気的に接続されることにより、前記第2電極ピンと前記第1トランジスタの第1端子とが電気的に接続される。
実際の操作において、第1電極ピン及び第2電極ピンは、少なくとも部分的に封止体の外部に設けられてもよいが、これに限定されない。
本開示の少なくとも1つの実施例において、前記第1チップ搭載部は、前記第2チップ搭載部の第1側辺に設けられ、前記第1トランジスタの導通電流は、前記第2トランジスタの導通電流よりも大きく、前記第1トランジスタの導通速度は、前記第2トランジスタの導通速度よりも大きい。
選択可能に、第1側辺は、左側辺である。又は、前記第1側辺は、右側辺である。第1トランジスタがGaNを材料とする電界効果トランジスタであり、前記第2トランジスタがSiを材料とするMOSFETである場合、第1トランジスタの導通電流は、前記第2トランジスタの導通電流より大きく、前記第1トランジスタの導通速度は、前記第2トランジスタの導通速度より大きい。
図7に示すように、本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスは、第1トランジスタと、第2トランジスタと、封止体F0と、第1チップ搭載部P1と、第2チップ搭載部P2と、第1半導体チップC1と、第2半導体チップC2と、第1制御電極ピンJ01と、第2制御電極ピンJ02と、第1電極ピンJ1と、第2電極ピンJ2とを含む。前記第1チップ搭載部P1と前記第2チップ搭載部P2とは互いに絶縁されている。前記第1半導体チップC1には第1トランジスタが形成され、前記第2半導体チップC2には第2トランジスタが形成されている。
前記第1チップ搭載部P1と、前記第2チップ搭載部P2と、前記第1半導体チップC1と、前記第2半導体チップC2とは、同一の前記封止体F0によって封止されている。
前記第1半導体チップC1は、第1表面と、前記第1表面とは反対側の第1裏面とを有する。前記第2半導体チップC2は、第2表面と、前記第2表面とは反対側の第2裏面とを有する。
前記第1半導体チップC1の第1表面には、第1制御電極パッドH01と、1つ目の第1パッドH11と、2つ目の第1パッドH21と、3つ目の第1パッドH31と、1つ目の第2パッドH12と、2つ目の第2パッドH22と、3つ目の第2パッドH32が形成されている。前記第1制御電極パッドH01は、前記第1トランジスタの制御電極及び前記第1制御電極ピンJ01にそれぞれ電気的に接続されている。
H11、H21及びH31は、互いに電気的に接続されている。H11、H21及びH31は、それぞれ前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続されている。
H12、H22及びH32は、互いに電気的に接続されている。H12、H22及びH32は、それぞれ前記第1トランジスタの第1端子に電気的に接続されている。
前記第2半導体チップC2の第1表面には、第2制御電極パッドH02及び第3パッドH3が形成されている。前記第2裏面は、前記第2トランジスタの第1電極に電気的に接続されている。前記第2制御電極パッドH02は、前記第2トランジスタの制御電極及び前記第2制御電極ピンJ02にそれぞれ電気的に接続されている。前記第2トランジスタの第2電極は、前記第3パッドH3に電気的に接続されている。
前記第1チップ搭載部P1は、第1上面を有する。前記第1半導体チップC1は、前記第1チップ搭載部P1の第1上面に搭載されている。前記第1半導体チップC1の第1裏面は、前記第1上面に対向する。
前記第2チップ搭載部P2は、第2上面を有する。前記第2半導体チップC2は、前記第2チップ搭載部P2の第2上面に搭載されている。前記第2半導体チップC2の第2裏面は、前記第2上面に対向する。前記第2半導体チップC2の第2裏面が前記第2チップ搭載部P2に電気的に接続されることにより、前記第2トランジスタの第1電極と前記第2チップ搭載部P2とが電気的に接続される。
前記第1トランジスタは、GaNを材料とする電界効果トランジスタであり、前記第2トランジスタは、Siを材料とするMOSFETである。
図7に示す少なくとも1つの実施例において、前記第2チップ搭載部P2が第5導線L5を介して前記第1制御電極ピンJ01に電気的に接続されることにより、前記第2トランジスタの第1電極と前記第1トランジスタの制御電極とが電気的に接続される。ここで、前記第2チップ搭載部P2と前記第1制御電極ピンJ01との間の第5導線L5が短い。
前記第3パッドH3がH11、H21、H31にそれぞれ電気的に接続されることにより、前記第2トランジスタの第2電極と前記第1トランジスタの第2端子とが電気的に接続される。
図7に示す少なくとも1つの実施例において、前記第1電極ピンJ1に連結されるように前記第1チップ搭載部P1が一体的に形成されることにより、前記第1チップ搭載部P1と前記第1電極ピンJ1とが電気的に接続される。H11が前記第1チップ搭載部P1に電気的に接続されることにより、H11とJ1とが電気的に接続される。H11、H21及びH31の間が電気的に接続されているため、H21とJ1とが電気的に接続され、H31とJ1とが電気的に接続される。H12、H22及びH32は、それぞれJ2に電気的に接続されている。
図7に示す少なくとも1つの実施例において、前記第1トランジスタの制御電極は、ゲート電極であり、前記第1トランジスタの第1端子は、ドレイン電極であり、前記第1トランジスタの第2端子は、ソース電極であり、前記第2トランジスタの制御電極は、ゲート電極であり、前記第2トランジスタの第1電極は、ドレイン電極であり、前記第2トランジスタの第2電極は、ソース電極であるが、これに限定されない。
図7に示す少なくとも1つの実施例において、第1チップ搭載部P1と前記第1半導体チップC1とは垂直方向に配列されているが、これに限定されない。
図7に示す少なくとも1つの実施例において、J02、J01、J2及びJ1は、左から順に配列し、J02、J01、J2及びJ1は、互いに絶縁されている。H11、H21及びH31を上から順に配列し、H12、H22及びH32を上から順に配列し、H11、H21及びH31を前記第2半導体チップC2の近くに配置して、H11、H21及びH31と、H3とを電気的接続しやすくする。前記第1半導体チップC1の左下隅にH01を設置することにより、H01とJ01とを電気的に接続しやすくする。
図7に示す少なくとも1つの実施例において、前記第1トランジスタは、GaNを材料とする電界効果トランジスタであり、前記第2トランジスタは、Siを材料とするMOSFETであり、前記第1チップ搭載部P1は、前記第2チップ搭載部P2の右側に設けられているが、これに限定されない。実際の操作には、P1は、P2の左側に設けられてもよい。
図7に示す少なくとも1つの実施例において、前記第1チップ搭載部P1の第1上面には、例えば、銀半田又は錫半田付けからなる導電性接着材を介して第1半導体チップC1が搭載されている。前記第1半導体チップC1には、GaNを材料とする電界効果トランジスタが形成されている。前記第1半導体チップC1の第1表面には、第1制御電極パッドH01と、1つ目の第1パッドH11と、2つ目の第1パッドH21と、3つ目の第1パッドH31と、1つ目の第2パッドH12と、2つ目の第2パッドH22と、3つ目の第2パッドH32が形成されている。
図7に示す少なくとも1つの実施例において、前記第2チップ搭載部P2の第2上面には、例えば、銀半田又は錫半田付けからなる導電性接着材を介して第2半導体チップC2が搭載されている。前記第2半導体チップC2には、Siを材料とするMOSFETが形成されている。前記第2半導体チップC2の第2裏面は、ドレイン電極となる。前記第2半導体チップC2の第2表面には、第2制御電極パッドH02と第3パッドH3が形成されている。即ち、前記第2トランジスタのドレイン電極は、前記第2半導体チップC2の第2裏面に形成されている。前記第2トランジスタのゲート電極に電気的に接続された第2制御電極パッドH02と、前記第2トランジスタのソース電極に電気的に接続された第3パッドH3は、前記第2半導体チップC2の第2表面に設けられている。
図7に示す少なくとも1つの実施例において、第2半導体チップC2が導電性接着材を介して前記第2チップ搭載部P2に搭載されているため、前記第2導体チップC2の裏面に形成された第2トランジスタのドレイン電極と前記第2チップ搭載部P2とが電気的に接続される。
図7に示す少なくとも1つの実施例において、前記第1チップ搭載部P1と、前記第2チップ搭載部P2と、前記第1半導体チップC1と、前記第2半導体チップC2と、J02の一部と、J01の一部と、J2の一部と、J1の一部とは、前記封止体F0によって封止されている。
図7及び図8において、J02の下方描かれているには(G2)は、J02が第2トランジスタのゲート電極G2と電気的に接続できることを示し、J01の下に描かれている(G1)は、J01が第1トランジスタのゲート電極G1と電気的に接続できることを示し、J2の下に描かれている(D)は、J2が第1トランジスタのドレイン電極Dと電気的に接続できることを示し、J1の下に描かれている(S)は、J1が第1トランジスタのソース電極Sと電気的に接続できることを示す。
具体的な実施において、前記第2チップ搭載部P2が導線を介して前記第1制御電極パッドH01に電気的に接続されることにより、前記第2トランジスタの第1電極と前記第1トランジスタの制御電極とが電気的に接続される。ここで、前記第2チップ搭載部P2と前記第1制御電極パッドH01との間の導線が短い。
図8に示す少なくとも1つの実施例は、図7に示す少なくとも1つの実施例との相違点が以下のとおりである。第1チップ搭載部P1が水平方向に配列され、第1半導体チップC1が水平方向に配列されることにより、H11、H21、H31が右から順に配列され、H12、H22、H32が右から順に配列され、H31とH3とがに電気的に接続され、H11とJ1とが電気的に接続されている。
図8に示す少なくとも1つの実施例において、前記第2チップ搭載部P2が第6導線L6を介して前記第1制御電極ピンJ01に電気的に接続されることにより、前記第2トランジスタの第1電極と前記第1トランジスタの制御電極とが電気的に接続される。ここで、前記第2チップ搭載部P2と前記第1制御電極ピンJ01との間の第6導線L6が短い。
図8に示す少なくとも1つの実施例において、前記第1電極ピンJ1に連結されるように前記第1チップ搭載部P1が一体的に形成されることにより、前記第1チップ搭載部P1と前記第1電極ピンJ1とが電気的に接続される。H11が前記第1チップ搭載部P1に電気的に接続されることにより、H11とJ1とが電気的に接続される。H11、H21とH31の間が電気的に接続されているため、H21とJ1とが電気的に接続され、H31とJ1とが電気的に接続されている。
選択可能に、前記第1チップ搭載部と前記第2チップ搭載部とは、同一基板上に設けられ、前記第2チップ搭載部と前記基板との間の第2距離は、前記第1チップ搭載部と前記基板との間の第1距離よりも大きい。
実際の操作において、前記第2チップ搭載部と前記基板との間にスペーサ層を設けることにより、前記第2チップ搭載部が前記第1チップ搭載部よりも高くなるように前記第2チップ搭載部を高くする。前記スペーサ層は、絶縁接着材を介して前記基板と前記第2チップ搭載部にそれぞれ接着される。例えば、前記スペーサ層は、AL23からなるが、これに限定されない。
具体的な実施において、前記第2チップ搭載部P2は、前記第1チップ搭載部P1よりも高い。これにより、前記第2トランジスタの第2電極と前記第1トランジスタの第2端子が導線を介して電気的に接続される際に、第2トランジスタに対する応力が大きくなり第1トランジスタに対する応力が小さくなるようにして、第1トランジスタを保護する。
具体的な実施において、前記第2トランジスタの第2電極は、導線を介して前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続されている。前記導線は、第1導線部と、第2導線部と、第3の導線部とを含む。前記第1導線部の第1端は、前記第2トランジスタの第2電極に電気的に接続されている。前記第1導線部の第2端は、前記第2導線部の第1端に電気的に接続されている。前記第2導線部の第2端は、前記第3導線部の第1端に電気的に接続されている。前記第3導線部の第2端は、前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続されている。前記第2チップ搭載部の第2上面と前記第1導線部とは直交し、前記第1チップ搭載部の第1上面と前記第3導線部とは直交していないようにすることにより、第2トランジスタに対する応力が大きくなり、第1トランジスタに対する応力が小さくなるようにして第1トランジスタを保護する。
1つの具体的な実施形態によれば、本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスは、チップ搭載部と、第1半導体チップと、第2半導体チップとを含んでもよい。前記第1半導体チップ上に第1トランジスタが形成され、前記第2半導体チップ上に第2トランジスタが形成されている。
前記チップ搭載部の少なくとも一部と、前記第1半導体チップと、前記第2半導体チップとは、同一の前記封止体によって封止されている。前記第1半導体チップは、第1表面と、前記第1表面とは反対側の第1裏面とを有する。前記第2半導体チップは、第2表面と、前記第2表面とは反対側の第2裏面とを有する。
前記第1半導体チップの第1表面には、第1制御電極パッドと第1パッドが形成されている。前記第1裏面は、前記第1トランジスタの第1端子に電気的に接続されている。前記第1制御電極パッドは、前記第1トランジスタの制御電極及び前記第1制御電極ピンにそれぞれ電気的に接続されている。前記第1パッドは、前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続されている。
前記第2半導体チップの第2表面には、第2制御電極パッド、少なくとも1つの第2パッド、及び少なくとも1つの第3パッドが形成されている。前記第2制御電極パッドは、前記第2トランジスタの制御電極と前記第2制御電極ピンにそれぞれ電気的に接続されている。前記第2トランジスタの第2電極は、前記第2パッドに電気的に接続されている。前記第2トランジスタの第1電極は、前記第3パッドに電気的に接続されている。
前記チップ搭載部は、上面を有する。前記第1半導体チップは、前記チップ搭載部の上面に搭載されている。前記第1半導体チップの第1裏面は、前記上面に対向する。前記第1半導体チップの第1裏面は、前記チップ搭載部に電気的に接続されている。
前記第2半導体チップは、前記チップ搭載部の上面に搭載されている。前記第2半導体チップの第2裏面は、前記上面に対向する。
具体的な実施において、本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスは、チップ搭載部と、第1半導体チップと、第2半導体チップとを含んでもよい。前記第1半導体チップ上に第1トランジスタが形成され、前記第2半導体チップ上に第2トランジスタが形成されている。前記チップ搭載部の少なくとも一部と、前記第1半導体チップと、前記第2半導体チップとは、同一の前記封止体によって封止されている。
前記第1半導体チップの第1表面には、第1制御電極パッドと第1パッドが形成されている。前記第1裏面が前記第1トランジスタの第1端子に電気的に接続され、前記第1半導体チップの第1裏面が前記チップ搭載部に電気的に接続されることにより、前記第1トランジスタの第1端子と前記チップ搭載部とが電気的に接続される。前記第2半導体チップの第2表面には、第2制御電極パッド、少なくとも1つの第2パッド、及び少なくとも1つの第3パッドが形成されている。
選択可能に、前記第3パッドが導線を介して前記第1制御電極ピンに電気的に接続されることにより、前記第2トランジスタの第1電極と前記第1トランジスタの制御電極とが電気的に接続される。前記第2パッドが前記第1パッドに電気的に接続されることにより、前記第2トランジスタの第2電極と前記第1トランジスタの第2端子とが電気的に接続される、ここで、前記第3パッドと前記第1制御電極ピンとの間の導線が短い。
選択可能に、前記第3パッドが導線を介して前記第1制御電極パッドに電気的に接続されることにより、前記第2トランジスタの第1電極と前記第1トランジスタの制御電極とが電気的に接続される。前記第2パッドが前記第1パッドに電気的に接続されることにより、前記第2トランジスタの第2電極と前記第1トランジスタの第2端子とが電気的に接続される。ここで、前記第3パッドと前記第1制御電極パッドとの間の導線が短い。
本開示の少なくとも1つの実施例において、前記半導体デバイスは、第1電極ピンと第2電極ピンとを含んでもよい。前記第1電極ピンが前記第1パッドに電気的に接続されることにより、前記第1電極ピンと前記第1トランジスタの第2端子とが電気的に接続される。前記第2電極ピンが前記チップ搭載部に電気的に接続されることにより、前記第2電極ピンと前記第1トランジスタの第1端子とが電気的に接続される。
具体的な実施において、前記第1半導体チップは、前記第2半導体チップの第1側辺に設けられ、前記第1トランジスタの導通電流は、前記第2トランジスタの導通電流よりも大きい。
選択可能に、前記第1トランジスタは、SiCを材料とするMOSFETであり、前記第2トランジスタは、GaNを材料とする電界効果トランジスタである。
本開示の少なくとも1つの実施例において、第1側辺は、左側辺である。又は、前記第1側辺は、右側辺である。前記第1トランジスタがSiCを材料とするMOSFETであり、前記第2トランジスタがGaNを材料とする電界効果トランジスタである場合、第1トランジスタの導通電流は、前記第2トランジスタの導通電流よりも大きい。
選択可能に、前記第1半導体チップと前記チップ搭載部との間の第4の距離は、前記第1半導体チップと前記チップ搭載部との間の第3の距離よりも大きい。
実際の操作において、前記第2半導体チップと前記チップ搭載部との間にスペーサ層を設けることにより、前記第2半導体チップが前記第1半導体チップよりも高くなるように前記第2半導体チップを高くする。前記スペーサ層は、絶縁接着材を介して前記チップ搭載部と前記第2半導体チップにそれぞれ接着される。例えば、前記スペーサ層は、AL23からなるが、これに限定されない。
具体的な実施において、前記第2半導体チップは、前記第1半導体チップよりも高い。これにより、前記第2トランジスタの第2電極と前記第1トランジスタの第2端子が導線を介して、電気的に接続される際に、第2トランジスタに対する応力が大きくなり、第1トランジスタに対する応力が小さくなるようにして第1トランジスタを保護する。
具体的な実施において、前記第2トランジスタの第2電極は、導線を介して前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続されている。前記導線は、第1導線部と、第2導線部と、第3導線部とを含む。
前記第1導線部の第1端は、前記第2トランジスタの第2電極に電気的に接続され、前記第1導線部の第2端は、前記第2導線部の第1端に電気的に接続され、前記第2導線部の第2端は、前記第3導線部の第1端に電気的に接続され、前記第3導線部の第2端は、前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続されている。
前記第2半導体チップの第2表面と前記第1導線部とは直交し、前記第1半導体チップの第1表面と前記第3導線部とは直交していないことにより、第2トランジスタに対する応力が大きくなり、第1トランジスタに対する応力が小さくなるようにして、第1トランジスタを保護する。
図9に示すように、本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスは、第1トランジスタと、第2トランジスタと、封止体F0と、チップ搭載部P0と、第1半導体チップC1と、第2半導体チップC2と、第1制御電極ピンJ01と、第2制御電極ピンJ02と、第1電極ピンJ1と、第2電極ピンJ2とを含む。前記第1半導体チップC1には第1トランジスタが形成され、前記第2半導体チップC2には第2トランジスタが形成されている。
前記チップ搭載部P0と、前記第1半導体チップC1と、前記第2半導体チップC2とは、同一の前記封止体によって封止されている。前記第1半導体チップC1は、第1表面と、前記第1表面とは反対側の第1裏面とを有する。前記第2半導体チップC2は、第2表面と、前記第2表面とは反対側の第2裏面とを有する。
前記第1半導体チップC1の第1表面には、第1制御電極パッドH01と第1パッドH1が形成されている。前記第1裏面は、前記第1トランジスタの第1端子に電気的に接続されている。前記第1制御電極パッドH01は、前記第1トランジスタの制御電極及び前記第1制御電極ピンJ01にそれぞれ電気的に接続されている。前記第1パッドH1は、前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続されている。
前記第2半導体チップの第2表面には、第2制御電極パッドH02と、1つ目の第2パッドH12と、2つ目の第2パッドH22と、1つ目の第3パッドH13と、2つ目の第3パッドH23が形成されている。前記第2制御電極パッドH02は、前記第2トランジスタの制御電極及び前記第2制御電極ピンJ02にそれぞれ電気的に接続されている。前記第2トランジスタの第2電極は、H12及びH22にそれぞれ電気的に接続されている。前記第2トランジスタの第1電極は、H13及びH23にそれぞれ電気的に接続されている。
H12とH22とは、電気的に接続され、H13とH23とは、電気的に接続されている。
前記チップ搭載部P0は、上面を有する。前記第1半導体チップC1は、前記チップ搭載部P0の上面に搭載されている。前記第1半導体チップC1の第1裏面は、前記上面に対向する。前記第1半導体チップC1の第1裏面が前記チップ搭載部P0に電気的に接続されることにより、前記第1トランジスタの第1端子と前記チップ搭載部P0とが電気的に接続される。
前記第2半導体チップC2は、前記チップ搭載部P0の上面に搭載されている。前記第2半導体チップC2の第2裏面は、前記上面に対向する。
前記第1電極ピンJ1が前記第1パッドH1に電気的に接続されることにより、前記第1電極ピンJ1と前記第1トランジスタの第2端子とが電気的に接続される。
前記第2電極ピンJ2が前記チップ搭載部P0に電気的に接続されることにより、前記第2電極ピンJ2と前記第1トランジスタの第1端子とが電気的に接続される。
H13が第7導線L7を介して前記第1制御電極ピンJ01に電気的に接続されることにより、前記第2トランジスタの第1電極と第1トランジスタの制御電極とが電気的に接続される。H12が前記第1パッドH1に電気的に接続されることにより、前記第2トランジスタの第2電極と前記第1トランジスタの第2端子とが電気的に接続される。ここで、H13と前記第1制御電極ピンJ01との間の第7導線L7が短い。
図9に示す少なくとも1つの実施例において、前記第1トランジスタの制御電極は、ゲート電極であり、前記第1トランジスタの第1端子は、ドレイン電極であり、前記第1トランジスタの第2端子は、ソース電極であり、前記第2トランジスタの制御電極は、ゲート電極であり、前記第2トランジスタの第1電極は、ドレイン電極であり、前記第2トランジスタの第2電極は、ソース電極であるが、これに限定されない。
図9に示す少なくとも1つの実施例において、前記第2電極ピンJ2に連結されるように前記チップ搭載部P0が一体的に形成されていることにより、前記チップ搭載部P0と前記第2電極ピンJ2とが電気的に接続される。
図9に示す少なくとも1つの実施例において、J02、J01、J2及びJ1は、左から順に配列し、J02、J01、J2及びJ1は、互いに絶縁されている。H12とH22が右から順に配列し、H13とH23が右から順に配列し、H13がJ01の近くにあことにより、H13とJ01とを電気的接続しやすくする。
図9に示す少なくとも1つの実施例において、前記第1トランジスタは、SiCを材料とするMOSFETであり、前記第2トランジスタは、GaNを材料とする電界効果トランジスタであり、前記第1半導体チップC1は、前記第2半導体チップC2の右側に設けられているが、これに限定されない。実際の操作において、C1をC2の左側に設けてもよい。
図9に示す少なくとも1つの実施例において、前記チップ搭載部P0の上面には、例えば、銀半田又は錫半田付けからなる導電性接着材を介して第1半導体チップC1が搭載されている。前記第1半導体チップC1には、SiCを材料とするMOSFETが形成されている。前記第1半導体チップC1の第1裏面は、ドレイン電極となる。前記第1半導体チップC1の第1表面には、第1制御電極パッドH01と第1パッドH1が形成されている。即ち、前記第1トランジスタのドレイン電極は、前記第1半導体チップC1の第1裏面に形成されている。前記第1トランジスタのゲート電極に電気的に接続された第1制御電極パッドH01と、前記第1トランジスタのソース電極に電気的に接続された第1パッドH1は、前記第1半導体チップC2の第1表面に設けられている。
図9に示す少なくとも1つの実施例において、前記チップ搭載部P0の上面には、前記第2半導体チップC2が設けられている。前記第2半導体チップC2の第2裏面は、前記上面に対向する。前記第2半導体チップC2の第2裏面と前記チップ搭載部P0との間は絶縁されている。
図9に示す少なくとも1つの実施例において、前記チップ搭載部P0と、前記第1半導体チップC1と、前記第2半導体チップC2と、J02の一部と、J01の一部と、J2の一部と、J1の一部とは、前記封止体F0によって封止されている。
図9において、J02の下方に描かれている(G2)は、J02が第2トランジスタのゲート電極G2と電気的に接続できることを示し、J01の下に描かれている(G1)は、J01が第1トランジスタのゲート電極G1と電気的に接続できることを示し、J2の下に描かれている(D)は、J2が第1トランジスタのドレイン電極Dと電気的に接続できることを示し、J1の下に描かれている(S)は、J1が第1トランジスタのソース電極Sと電気的に接続できることを示す。
具体的な実施において、前記1つ目の第3パッドH13が導線を介して前記第1制御電極パッドH01に電気的に接続されることにより、前記第2トランジスタの第1電極と前記第1トランジスタの制御電極とが電気的に接続される。ここで、前記1つ目の第3パッドH13と前記第1制御電極パッドH01との間の導線が短い。
本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスは、封止体と、第1トランジスタと、容量とを含む。ここで、前記第1トランジスタは、制御電極と、第1端子と、第2端子とを含む。前記容量は、第1容量電極と第2容量電極とを含む。
前記第1トランジスタは、その制御電極の電位の制御により、前記第1端子から前記第2端子へ電流を流すことができるようにする。前記第1容量電極は、前記第1トランジスタの制御電極に電気的に接続され、前記第2容量電極は、前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続されている。
前記第1トランジスタと前記容量は、同一の前記封止体によって封止されている。前記第1トランジスタの制御電極は、第1制御電極ピンに電気的に接続されている。
本開示の少なくとも1つの実施例において、前記第1トランジスタの制御電極と前記第1制御電極ピンとの間は、バインディング線により電気的に接続されている。前記バインディング線は、導線である。
本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスは、第1トランジスタと容量(前記容量は、前記第1トランジスタの制御電極の電位を制御するためのものである)とを同一の前記封止体によって封止することにより、前記容量と前記第1トランジスタの制御電極との間の距離を短縮し、良好なクランプ効果を保証し、配線を簡略化する。
具体的な実施において、前記第1制御電極ピンは、少なくとも部分的に前記封止体の外部に設けられているが、これに限定されない。
具体的な実施において、前記封止体は、樹脂からなるが、これに限定されない。
選択可能に、前記第1トランジスタは、n型トランジスタであり、前記第1端子は、第1電極であり、前記第1電極は、ドレイン電極であり、前記第2端子は、第2電極であり、前記第2電極は、ソース電極である。又は、前記第1トランジスタは、p型トランジスタであり、前記第1端子は、第1電極であり、前記第1端子は、ソース電極であり、前記第2端子は、第2電極であり、前記第2端子は、ドレイン電極である。
具体的な実施において、本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスは、チップ搭載部と、第1半導体チップと、第2半導体チップと、第1制御電極ピンを更に含む。前記第1半導体チップ上に第1トランジスタが形成され、前記第2半導体チップ上に前記容量が形成されている。
前記チップ搭載部の少なくとも一部と、前記第1半導体チップと、前記第2半導体チップとは、同一の前記封止体によって封止されている。前記第1半導体チップは、第1表面と、前記第1表面とは反対側の第1裏面とを有する。前記第2半導体チップは、第2表面と、前記第2表面とは反対側の第2裏面とを有する。
前記第1半導体チップの第1表面には、第1制御電極パッドと第1パッドが形成されている。前記第1裏面は、前記第1トランジスタの第1端子に電気的に接続されている。前記第1制御電極パッドは、前記第1トランジスタの制御電極及び第1制御電極ピンにそれぞれ電気的に接続されている。前記第1パッドは、前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続されている。
前記第2半導体チップの第2表面には、第1電極パッドと第2電極パッドとが形成されている。前記第1電極パッドは、前記第1容量電極に電気的に接続され、前記第2電極パッドは、前記第2容量電極に電気的に接続されている。
前記チップ搭載部は、上面を有する。前記第1半導体チップは、前記チップ搭載部の上面に搭載されている。前記第1半導体チップの第1裏面は、前記上面に対向する。前記第1半導体チップの第1裏面は、前記チップ搭載部に電気的に接続されている。
前記第2半導体チップは、前記チップ搭載部の上面に搭載されている。前記第2半導体チップの第2裏面は、前記上面に対向する。
前記第1電極パッドが前記第1制御電極ピン又は前記第1制御電極パッドに電気的に接続され、前記第2電極パッドが前記第1パッドに電気的に接続されていることにより、前記第2容量電極と前記第1トランジスタの第2端子とが電気的に接続される。
本開示の少なくとも1つの実施例において、前記半導体デバイスは、チップ搭載部と、第1半導体チップと、第2半導体チップと、第1制御電極ピンとを更に含む。前記第1半導体チップ上に第1トランジスタが形成され、前記第2半導体チップ上に前記容量が形成されている。前記チップ搭載部の少なくとも一部と、前記第1半導体チップと、前記第2半導体チップとは、同一の前記封止体によって封止されている。前記第1トランジスタは、SiCを材料とするMOSFETであり、前記第1電極パッドは、前記第1制御電極ピン又は前記第1制御電極パッドに電気的に接続されている。ここで、前記第1電極パッドと前記第1制御電極ピン又は前記第1制御電極パッドとの間の導線が短い。
選択可能に、前記半導体デバイスは、第1電極ピンと第2電極ピンとを含んでもよい。前記第1電極ピンは、前記第1パッドに電気的に接続され、前記第2電極ピンは、前記チップ搭載部に電気的に接続されている。
具体的な実施において、前記第1制御電極ピンは、少なくとも部分的に前記封止体の外部に設けられ、前記第1電極ピンは、少なくとも部分的に前記封止体の外部に設けられ、前記第2電極ピンは、少なくとも部分的に前記封止体の外部に設けられる。
図10に示すように、本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスは、第1トランジスタM1と容量C0とを含む。前記容量C0は、第1容量電極と第2容量電極とを含む。
前記第1トランジスタM1は、そのゲート電極G1の電位の制御により、前記第1トランジスタM1のドレイン電極Dから前記第1トランジスタM1のソース電極Sに電流を流すことができるようにするためのものである。
前記第1容量電極は、前記第1トランジスタM1のゲート電極G1に電気的に接続され、前記第2容量電極は、前記第1トランジスタM1のソース電極Sに電気的に接続されている。
図10に示す半導体デバイスの少なくとも1つの実施例において、M1は、n型MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor、金属-酸化物-半導体電界効果トランジスタ)であるが、これに限定されない。
図11に示すように、本開示の少なくとも1つの実施例による半導体デバイスは、第1トランジスタと、第2トランジスタと、封止体F0と、チップ搭載部P0と、第1半導体チップC1と、第2半導体チップC2と、第1制御電極ピンJ01と、第1電極ピンJ1と、第2電極ピンJ2を含んでもよい。前記第1半導体チップC1に第1トランジスタが形成され、前記第2半導体チップC2に前記容量が形成されている。
前記チップ搭載部P0と、前記第1半導体チップC1と、前記第2半導体チップC2とは、同一の前記封止体F0によって封止されている。
前記第1半導体チップC1は、第1表面と、前記第1表面とは反対側の第1裏面とを有する。前記第2半導体チップC2は、第2表面と、前記第2表面とは反対側の第2裏面とを有する。
前記第1半導体チップC1の第1表面には、第1制御電極パッドH01と第1パッドH1が形成されている。前記第1裏面は、前記第1トランジスタの第1端子に電気的に接続されている。前記第1制御電極パッドH01は、前記第1トランジスタの制御電極及び第1制御電極ピンJ01にそれぞれ電気的に接続されている。前記第1パッドH1は、前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続されている。
前記第2半導体チップC2の第2表面には、第1電極パッドH41及び第2電極パッドH42が形成されている。前記第1電極パッドH41は、前記第1容量電極に電気的に接続され、前記第2電極パッドH42は、前記第2容量電極に電気的に接続されている。
前記チップ搭載部P0は、上面を有する。前記第1半導体チップC1は、前記チップ搭載部P0の上面に搭載されている。前記第1半導体チップC1の第1裏面は、前記上面に対向する。前記第1半導体チップC1の第1裏面は、前記チップ搭載部P0に電気的に接続されている。
前記第2半導体チップC2は、前記チップ搭載部の上面に搭載されている。前記第2半導体チップC2の第2裏面は、前記上面に対向する。
前記第2電極パッドH41は、第1パッドH1に電気的に接続されている。
第1電極パッドH41が第8導線L8を介して第1制御電極ピンJ01に電気的に接続されることにより、前記第1容量電極と前記第1トランジスタの制御電極とが電気的に接続される。前記第2電極パッド42が前記第1パッドH1に電気的に接続されることにより、前記第2容量電極と前記第1トランジスタの第2端子とが電気的に接続される。ここで、前記第1電極パッドH41と前記第1制御電極ピンJ01との間の第8導線L8が短い。
前記第1電極ピンJ1が前記第1パッドH1に電気的に接続されることにより、前記第1電極ピンJ1と前記第1トランジスタの第2端子とが電気的に接続される。前記第2電極ピンJ2が前記チップ搭載部P0に電気的に接続されることにより、前記第2電極ピンJ2と前記第1トランジスタの第1端子とが電気的に接続される。
図11に示す少なくとも1つの実施例において、前記第1トランジスタは、n型トランジスタであり、前記第1端子は、第1電極であり、前記第1電極は、ドレイン電極であり、前記第2端子は、第2電極であり、前記第2電極は、ソース電極である。
図11において、J01の下方に描かれている(G1)は、J01が第1トランジスタのゲート電極G1と電気的に接続できることを示し、J2の下に描かれている(D)は、J2が第1トランジスタのドレイン電極Dと電気的に接続できることを示し、J1の下描かれている(S)は、J1が第1トランジスタのソース電極Sと電気的に接続できることを示す。
図11に示す少なくとも1つの実施例において、第1トランジスタは、SiCを材料とするMOSFETであり、前記第1半導体チップC1は、前記第2半導体チップC2の右側に設けられているが、これに限定されない。実際の操作において、C1をC2の左側に設けてもよい。
図11に示す少なくとも1つの実施例において、SiC MOSFETウエハの作製時に、小さい面積を利用して容量を設置することにより、SiC MOSFETの内部に容量を集積する。
図11に示す少なくとも1つの実施例において、前記第2電極ピンJ2に連結されるように前記チップ搭載部P0が一体的に形成され、前記チップ搭載部P0は、前記第2電極ピンJ2に電気的に接続されている。第1制御電極ピンJ01と第1電極ピンJ1は、前記第2電極ピンJ2を挟むように離間して配置されている。具体的には、図10に示すように、J2の右側にJ1が配置され、J2の左側にJ01が配置され、J01、J2及びJ1は、互いに絶縁されている。
図11に示す少なくとも1つの実施例において、前記チップ搭載部P0には、例えば、銀半田又は錫半田付けからなる導電性接着材を介して第1半導体チップC1が搭載されている。前記第1半導体チップC1には、SiCを材料とするMOSFETが形成されている。前記第1半導体チップC1の第1裏面は、ドレイン電極となる。前記第1半導体チップC1の第1表面には、第1制御電極パッドH01と第1パッドH1が形成されている。即ち、前記第1トランジスタのドレイン電極は、前記第1半導体チップC1の第1裏面に形成されている。前記第1トランジスタのゲート電極に電気的に接続された第1制御電極パッドH01と、前記第1トランジスタのソース電極に電気的に接続された第1パッドH1は、前記第1半導体チップC1の第1表面に設けられている。
具体的な実施において、前記第2半導体チップC2の第2裏面は、前記チップ搭載部P0の上面に対向し、前記第2半導体チップC2の第2裏面が前記チップ搭載部P0から絶縁されているが、これに限定されない。
図11に示す少なくとも1つの実施例において、前記チップ搭載部P0に第2半導体チップC2が設けられ、前記第2半導体チップC2に前記容量が形成され、前記第2半導体チップC2の第2表面には、第1電極パッドH41と第2電極パッドH42が形成されている。
図11に示す少なくとも1つの実施例において、前記チップ搭載部P0と、前記第1半導体チップC1と、前記第2半導体チップC2と、J01の一部と、J2の一部と、J1の一部とは、前記封止体F0によって封止される。
本開示の少なくとも1つの実施例において、スイッチングシステムは、ゲートドライバと前記半導体デバイスとを含む。ゲートドライバは、前記半導体デバイスの第1トランジスタの制御電極にゲート駆動信号を供給して第1トランジスタの導通又は遮断を制御する。前記第1トランジスタの第1電極は、電源端に電気的に接続され、前記第1トランジスタの第2電極は、負荷に電気的に接続される。前記第1トランジスタが導通すると、前記電源端は、前記負荷に電源電圧を供給する。
図12に示すように、前記スイッチングシステムの少なくとも1つの実施例は、ゲートドライバ120と、本開示の図1に示す半導体デバイスの少なくとも1つの実施例とを含む。
前記ゲートドライバ120は、抵抗Rを介してM1のゲート電極G1に電気的に接続され、M1のドレイン電極Dは、電源電圧端E1に電気的に接続され、M1のソース電極Sは、負荷121に電気的に接続されている。
図12に示すスイッチングシステムの少なくとも1つの実施例は、作動時に、E1と負荷121との間を導通させる必要があるときに、前記ゲートドライバ120は、M1のゲート電極G1にゲート駆動信号を供給してM1の導通を制御することにより、電源電圧端E1と負荷121との間の導通を制御する。
上記は、本開示の好ましい実施形態である。なお、本開示の原理を逸脱することなく、当業者がいくつかの改良及び修飾を行うことができ、これらの改良や修飾が本開示の保護範囲として見なされるべきである。
本開示は、以下の付記に記載された実施形態を含む。
付記1.
封止体と、制御電極と第1端子と第2端子とを含む第1トランジスタと、第2トランジスタとを含む半導体デバイスであって、
前記第1トランジスタは、その制御電極の電位の制御により、前記第1端子から前記第2端子へ電流を流すことが可能であり、前記第2トランジスタの第1電極は、前記第1トランジスタの制御電極に電気的に接続され、前記第2トランジスタの第2電極は、前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続され、
前記第1トランジスタと前記第2トランジスタは、同一の前記封止体によって封止され、前記第1トランジスタの制御電極は、第1制御電極ピンに電気的に接続され、前記第2トランジスタの制御電極は、第2制御電極ピンに電気的に接続されている。
付記2.
前記第1トランジスタは、n型トランジスタであり、前記第1端子は、第1電極であり、前記第1電極は、ドレイン電極であり、前記第2端子は、第2電極であり、前記第2電極は、ソース電極であり、又は、
前記第1トランジスタは、p型トランジスタであり、前記第1端子は、第1電極であり、前記第1端子は、ソース電極であり、前記第2端子は、第2電極であり、前記第2端子は、ドレイン電極である、付記1に記載の半導体デバイス。
付記3.
第1チップ搭載部と、第2チップ搭載部と、第1半導体チップと、第2半導体チップと、第1制御電極ピンと、第2制御電極ピンとを更に含み、前記第1チップ搭載部と前記第2チップ搭載部とは互いに絶縁され、前記第1半導体チップ上に第1トランジスタが形成され、前記第2半導体チップ上に第2トランジスタが形成され、
前記第1チップ搭載部の少なくとも一部と、前記第2チップ搭載部の少なくとも一部と、前記第1半導体チップと、前記第2半導体チップとは、同一の前記封止体によって封止され、
前記第1半導体チップは、第1表面と、前記第1表面とは反対側の第1裏面とを有し、前記第2半導体チップは、第2表面と、前記第2表面とは反対側の第2裏面とを有し、
前記第1半導体チップの第1表面に第1制御電極パッド及び第1パッドが形成され、前記第1裏面は、前記第1トランジスタの第1端子に電気的に接続され、前記第1制御電極パッドは、前記第1トランジスタの制御電極及び第1制御電極ピンにそれぞれ電気的に接続され、前記第1パッドは、前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続され、
前記第2半導体チップの第1表面に第2制御電極パッド及び第2パッドが形成され、前記第2裏面は、前記第2トランジスタの第1電極に電気的に接続され、前記第2制御電極パッドは、前記第2トランジスタの制御電極及び第2制御電極ピンにそれぞれ電気的に接続され、前記第2トランジスタの第2電極は、前記第2パッドに電気的に接続され、
前記第1チップ搭載部は、第1上面を有し、前記第1半導体チップは、前記第1チップ搭載部の第1上面に搭載され、前記第1半導体チップの第1裏面は、前記第1上面に対向し、前記第1半導体チップの第1裏面は、前記第1チップ搭載部に電気的に接続され、
前記第2チップ搭載部は、第2上面を有し、前記第2半導体チップは、前記第2チップ搭載部の第2上面に搭載され、前記第2半導体チップの第2裏面は、前記第2上面に対向し、前記第2半導体チップの第2裏面は、前記第2チップ搭載部に電気的に接続されている、付記2に記載の半導体デバイス。
付記4.
前記第2チップ搭載部は、導線を介して前記第1制御電極パッドに電気的に接続され、前記第2パッドは、前記第1パッドに電気的に接続されている、付記3に記載の半導体デバイス。
付記5.
前記第2チップ搭載部は、導線を介して前記第1制御電極ピンに電気的に接続され、前記第2パッドは、前記第1パッドに電気的に接続されている、付記3に記載の半導体デバイス。
付記6.
第1電極ピン及び第2電極ピンを更に含み、
前記第1電極ピンは、前記第1パッドに電気的に接続され、前記第2電極ピンは、前記第1チップ搭載部に電気的に接続されている、付記3~5のいずれかに記載の半導体デバイス。
付記7.
前記第1チップ搭載部は、前記第2チップ搭載部の第1側辺に設けられ、前記第1トランジスタの導通電流は、前記第2トランジスタの導通電流よりも大きく、前記第1トランジスタの導通速度は、前記第2トランジスタの導通速度よりも大きい、付記3~5のいずれかに記載の半導体デバイス。
付記8.
第1チップ搭載部と、第2チップ搭載部と、第1半導体チップと、第2半導体チップと、第1制御電極ピンと、第2制御電極ピンとを更に含み、前記第1チップ搭載部の少なくとも一部と、前記第2チップ搭載部の少なくとも一部と、前記第1半導体チップと、前記第2半導体チップとは、同一の前記封止体によって封止され、前記第1半導体チップ上に第1トランジスタが形成され、前記第2半導体チップ上に第2トランジスタが形成され、
前記第1半導体チップは、第1表面と、前記第1表面とは反対側の第1裏面とを有し、前記第2半導体チップは、第2表面と、前記第2表面とは反対側の第2裏面とを有し、
前記第1半導体チップの第1表面に第1制御電極パッド及び第1パッドが形成され、前記第1裏面は、前記第1トランジスタの第1端子に電気的に接続され、前記第1制御電極パッドは、前記第1トランジスタの制御電極及び第1制御電極ピンにそれぞれ電気的に接続され、前記第1パッドは、前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続され、
前記第2半導体チップの第1表面に第2制御電極パッド及び第2パッドが形成され、前記第2裏面は、前記第2トランジスタの第1電極に電気的に接続され、前記第2制御電極パッドは、前記第2トランジスタの制御電極及び第2制御電極ピンにそれぞれ電気的に接続され、前記第2トランジスタの第2電極は、前記第2パッドに電気的に接続され、
前記第1チップ搭載部は、第1上面を有し、前記第1半導体チップは、前記第1チップ搭載部の第1上面に搭載され、前記第1半導体チップの第1裏面は、前記第1上面に対向し、前記第1半導体チップの第1裏面は、前記第1チップ搭載部に電気的に接続され、
前記第2チップ搭載部は、第2上面と、前記第2上面とは反対側の第2下面とを有し、前記第2チップ搭載部は、前記第1チップ搭載部の第1上面に搭載され、前記第2チップ搭載部と前記第1チップ搭載部との間は絶縁され、前記第2チップ搭載部の第2下面は、前記第1上面に対向し、
前記第2半導体チップは、前記第2チップ搭載部の第2上面に搭載され、前記第2半導体チップの第2裏面は、前記第2上面に対向し、前記第2半導体チップの第2裏面は、前記第2チップ搭載部に電気的に接続されている、付記2に記載の半導体デバイス。
付記9.
前記第2チップ搭載部は、導線を介して前記第1制御電極パッドに電気的に接続され、前記第2パッドは、前記第1パッドに電気的に接続されている、付記8に記載の半導体デバイス。
付記10.
前記第2チップ搭載部は、導線を介して前記第1制御電極ピンに電気的に接続され、前記第2パッドは、前記第1パッドに電気的に接続されている、付記8に記載の半導体デバイス。
付記11.
第1電極ピン及び第2電極ピンを更に含み、
前記第1電極ピンは、前記第1パッドに電気的に接続され、前記第2電極ピンは、前記第1チップ搭載部に電気的に接続されている、付記8~10のいずれかに記載の半導体デバイス。
付記12.
前記第1半導体チップは、前記第2半導体チップの第1側辺に設けられ、前記第1トランジスタの導通電流は、前記第2トランジスタの導通電流よりも大きく、前記第1トランジスタの導通速度は、前記第2トランジスタの導通速度よりも大きい、付記8~10のいずれかに記載の半導体デバイス。
付記13.
前記第1トランジスタは、SiCを材料とするMOSFETであり、前記第2トランジスタは、Siを材料とするMOSFETである、付記3、4、5、8、9又は10に記載の半導体デバイス。
付記14.
第1チップ搭載部と、第2チップ搭載部と、第1半導体チップと、第2半導体チップと、第1制御電極ピンと、第2制御電極ピンとを更に含み、前記第1チップ搭載部と前記第2チップ搭載部とは互いに絶縁され、前記第1半導体チップ上に第1トランジスタが形成され、前記第2半導体チップ上に第2トランジスタが形成され、
前記第1チップ搭載部の少なくとも一部と、前記第2チップ搭載部の少なくとも一部と、前記第1半導体チップと、前記第2半導体チップとは、同一の前記封止体によって封止され、
前記第1半導体チップは、第1表面と、前記第1表面とは反対側の第1裏面とを有し、前記第2半導体チップは、第2表面と、前記第2表面とは反対側の第2裏面とを有し、
前記第1半導体チップの第1表面には、前記第1トランジスタの制御電極及び第1制御電極ピンにそれぞれ電気的に接続された第1制御電極パッドと、前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続された少なくとも1つの第1パッドと、前記第1トランジスタの第1端子に電気的に接続された少なくとも1つの第2パッドとが形成され、
前記第2半導体チップの第1表面に第2制御電極パッド及び第3パッドが形成され、前記第2裏面は、前記第2トランジスタの第1電極に電気的に接続され、前記第2制御電極パッドは、前記第2トランジスタの制御電極及び第2制御電極ピンにそれぞれ電気的に接続され、前記第2トランジスタの第2電極は、前記第3パッドに電気的に接続され、
前記第1チップ搭載部は、第1上面を有し、前記第1半導体チップは、前記第1チップ搭載部の第1上面に搭載され、前記第1半導体チップの第1裏面は、前記第1上面に対向し、
前記第2チップ搭載部は、第2上面を有し、前記第2半導体チップは、前記第2チップ搭載部の第2上面に搭載され、前記第2半導体チップの第2裏面は、前記第2上面に対向し、前記第2半導体チップの第2裏面は、前記第2チップ搭載部に電気的に接続されている、付記2に記載の半導体デバイス。
付記15.
前記第2チップ搭載部は、導線を介して前記第1制御電極パッドに電気的に接続され、前記第3パッドは、前記第1パッドに電気的に接続されている、付記14に記載の半導体デバイス。
付記16.
前記第2チップ搭載部は、導線を介して前記第1制御電極ピンに電気的に接続され、前記第3パッドは、前記第1パッドに電気的に接続されている、付記14に記載の半導体デバイス。
付記17.
第1電極ピン及び第2電極ピンを更に含み、
前記第1電極ピンは、前記第1パッドに電気的に接続され、前記第2電極ピンは、前記第2パッドに電気的に接続されている、付記14~16のいずれかに記載の半導体デバイス。
付記18.
前記第1チップ搭載部は、前記第2チップ搭載部の第1側辺に設けられ、前記第1トランジスタの導通電流は、前記第2トランジスタの導通電流よりも大きく、前記第1トランジスタの導通速度は、前記第2トランジスタの導通速度よりも大きい、付記14~16のいずれかに記載の半導体デバイス。
付記19.
前記第1トランジスタは、GaNを材料とする電界効果トランジスタであり、前記第2トランジスタは、Siを材料とするMOSFETである、付記14~16のいずれかに記載の半導体デバイス。
付記20.
前記第1チップ搭載部と前記第2チップ搭載部とは、同一基板上に設けられ、
前記第2チップ搭載部と前記基板との間の第2距離は、前記第1チップ搭載部と前記基板との間の第1距離よりも大きい、付記3~19のいずれかに記載の半導体デバイス。
付記21.
前記第2トランジスタの第2電極は、導線を介して前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続され、
前記導線は、第1導線部、第2導線部及び第3導線部を含み、
前記第1導線部の第1端は、前記第2トランジスタの第2電極に電気的に接続され、前記第1導線部の第2端は、前記第2導線部の第1端に電気的に接続され、前記第2導線部の第2端は、前記第3導線部の第1端に電気的に接続され、前記第3導線部の第2端は、前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続され、
前記第2チップ搭載部の第2上面は、前記第1導線部と直交し、
前記第1チップ搭載部の第1上面と前記第3導線部とは直交していない、付記20に記載の半導体デバイス。
付記22.
チップ搭載部と、第1半導体チップと、第2半導体チップと、第1制御電極ピンと、第2制御電極ピンとを更に含み、前記第1半導体チップ上に第1トランジスタが形成され、前記第2半導体チップ上に第2トランジスタが形成され、
前記チップ搭載部の少なくとも一部と、前記第1半導体チップと、前記第2半導体チップとは、同一の前記封止体によって封止され、前記第1半導体チップは、第1表面と、前記第1表面とは反対側の第1裏面とを有し、前記第2半導体チップは、第2表面と、前記第2表面とは反対側の第2裏面とを有し、
前記第1半導体チップの第1表面に第1制御電極パッド及び第1パッドが形成され、前記第1裏面は、前記第1トランジスタの第1端子に電気的に接続され、前記第1制御電極パッドは、前記第1トランジスタの制御電極及び第1制御電極ピンにそれぞれ電気的に接続され、前記第1パッドは、前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続され、
前記第2半導体チップの第2表面には、前記第2トランジスタの制御電極及び第2制御電極ピンにそれぞれ電気的に接続された第2制御電極パッドと、前記第2トランジスタの第2電極に電気的に接続された少なくとも1つの第2パッドと、前記第2トランジスタの第1電極に電気的に接続された少なくとも1つの第3パッドとが形成され、
前記チップ搭載部は、上面を有し、前記第1半導体チップは、前記チップ搭載部の上面に搭載され、前記第1半導体チップの第1裏面は、前記上面に対向し、前記第1半導体チップの第1裏面は、前記チップ搭載部に電気的に接続され、
前記第2半導体チップは、前記チップ搭載部の上面に搭載され、前記第2半導体チップの第2裏面は、前記上面に対向している、付記2に記載の半導体デバイス。
付記23.
前記第3パッドは、導線を介して前記第1制御電極ピンに電気的に接続され、前記第2パッドは、前記第1パッドに電気的に接続されている、付記22に記載の半導体デバイス。
付記24.
前記第3パッドは、導線を介して前記第1制御電極パッドに電気的に接続され、前記第2パッドは、前記第1パッドに電気的に接続されている、付記22に記載の半導体デバイス。
付記25.
第1電極ピン及び第2電極ピンを更に含み、
前記第1電極ピンは、前記第1パッドに電気的に接続され、前記第2電極ピンは、前記チップ搭載部に電気的に接続されている、付記22~24のいずれかに記載の半導体デバイス。
付記26.
前記第1半導体チップは、前記第2半導体チップの第1側辺に設けられ、前記第1トランジスタの導通電流は、前記第2トランジスタの導通電流よりも大きい、付記22~24のいずれかに記載の半導体デバイス。
付記27.
前記第1トランジスタは、SiCを材料とするMOSFETであり、前記第2トランジスタは、GaNを材料とする電界効果トランジスタである、付記22~24のいずれかに記載の半導体デバイス。
付記28.
前記第1半導体チップと前記チップ搭載部との間の第4距離は、前記第1半導体チップと前記チップ搭載部との間の第3距離よりも大きい、付記22~27のいずれかに記載の半導体デバイス。
付記29.
前記第2トランジスタの第2電極は、導線を介して前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続され、
前記導線は、第1導線部、第2導線部及び第3導線部を含み、
前記第1導線部の第1端は、前記第2トランジスタの第2電極に電気的に接続され、前記第1導線部の第2端は、前記第2導線部の第1端に電気的に接続され、前記第2導線部の第2端は、前記第3導線部の第1端に電気的に接続され、前記第3導線部の第2端は、前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続され、
前記第2半導体チップの第2表面は、前記第1導線部と直交し、
前記第1半導体チップの第1表面と前記第3導線部とは直交していない、付記28に記載の半導体デバイス。
付記30.
封止体と、制御電極と第1端子と第2端子とを含む第1トランジスタと、第1容量電極と第2容量電極とを含む容量と、を含む半導体デバイスにおいて、
前記第1トランジスタは、その制御電極の電位の制御により、前記第1端子から前記第2端子へ電流を流すことが可能であり、前記第1容量電極は、前記第1トランジスタの制御電極に電気的に接続され、前記第2容量電極は、前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続され、
前記第1トランジスタと前記容量は、同一の前記封止体によって封止され、前記第1トランジスタの制御電極は、第1制御電極ピンに電気的に接続されている。
付記31.
前記第1トランジスタは、n型トランジスタであり、前記第1端子は、第1電極であり、前記第1電極は、ドレイン電極であり、前記第2端子は、第2電極であり、前記第2電極は、ソース電極であり、又は、
前記第1トランジスタは、p型トランジスタであり、前記第1端子は、第1電極であり、前記第1端子は、ソース電極であり、前記第2端子は、第2電極であり、前記第2端子は、ドレイン電極である、付記30に記載の半導体デバイス。
付記32.
チップ搭載部と、第1半導体チップと、第2半導体チップと、第1制御電極ピンとを更に含み、前記第1半導体チップ上に第1トランジスタが形成され、前記第2半導体チップ上に前記容量が形成され、
前記チップ搭載部の少なくとも一部と、前記第1半導体チップと、前記第2半導体チップとは、同一の前記封止体によって封止され、
前記第1半導体チップは、第1表面と、前記第1表面とは反対側の第1裏面とを有し、前記第2半導体チップは、第2表面と、前記第2表面とは反対側の第2裏面とを有し、
前記第1半導体チップの第1表面に第1制御電極パッド及び第1パッドが形成され、前記第1裏面は、前記第1トランジスタの第1端子に電気的に接続され、前記第1制御電極パッドは、前記第1トランジスタの制御電極及び第1制御電極ピンにそれぞれ電気的に接続され、前記第1パッドは、前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続され、
前記第2半導体チップの第2表面に第1電極パッド及び第2電極パッドが形成され、前記第1電極パッドは、前記第1容量電極に電気的に接続され、前記第2電極パッドは、前記第2容量電極に電気的に接続され、
前記チップ搭載部は、上面を有し、前記第1半導体チップは、前記チップ搭載部の上面に搭載され、前記第1半導体チップの第1裏面は、前記上面に対向し、前記第1半導体チップの第1裏面は、前記チップ搭載部に電気的に接続され、
前記第2半導体チップは、前記チップ搭載部の上面に搭載され、前記第2半導体チップの第2裏面は、前記上面に対向し、
前記第1電極パッドは、前記第1制御電極ピン又は前記第1制御電極パッドに電気的に接続され、前記第2電極パッドは、前記第1パッドに電気的に接続されている、付記31に記載の半導体デバイス。
付記33.
第1電極ピン及び第2電極ピンを更に含み、
前記第1電極ピンは、前記第1パッドに電気的に接続され、前記第2電極ピンは、前記チップ搭載部に電気的に接続されている、付記32に記載の半導体デバイス。

Claims (33)

  1. 封止体と、制御電極と第1端子と第2端子とを含む第1トランジスタと、第2トランジスタとを含む半導体デバイスであって、
    前記第1トランジスタは、その制御電極の電位の制御により、前記第1端子から前記第2端子へ電流を流すことが可能であり、前記第2トランジスタの第1電極は、前記第1トランジスタの制御電極に電気的に接続され、前記第2トランジスタの第2電極は、前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続され、
    前記第1トランジスタと前記第2トランジスタは、同一の前記封止体によって封止され、前記第1トランジスタの制御電極は、第1制御電極ピンに電気的に接続され、前記第2トランジスタの制御電極は、第2制御電極ピンに電気的に接続されている。
  2. 前記第1トランジスタは、n型トランジスタであり、前記第1端子は、第1電極であり、前記第1電極は、ドレイン電極であり、前記第2端子は、第2電極であり、前記第2電極は、ソース電極であり、又は、
    前記第1トランジスタは、p型トランジスタであり、前記第1端子は、第1電極であり、前記第1端子は、ソース電極であり、前記第2端子は、第2電極であり、前記第2端子は、ドレイン電極である、請求項1に記載の半導体デバイス。
  3. 第1チップ搭載部と、第2チップ搭載部と、第1半導体チップと、第2半導体チップと、第1制御電極ピンと、第2制御電極ピンとを更に含み、前記第1チップ搭載部と前記第2チップ搭載部とは互いに絶縁され、前記第1半導体チップ上に第1トランジスタが形成され、前記第2半導体チップ上に第2トランジスタが形成され、
    前記第1チップ搭載部の少なくとも一部と、前記第2チップ搭載部の少なくとも一部と、前記第1半導体チップと、前記第2半導体チップとは、同一の前記封止体によって封止され、
    前記第1半導体チップは、第1表面と、前記第1表面とは反対側の第1裏面とを有し、前記第2半導体チップは、第2表面と、前記第2表面とは反対側の第2裏面とを有し、
    前記第1半導体チップの第1表面に第1制御電極パッド及び第1パッドが形成され、前記第1裏面は、前記第1トランジスタの第1端子に電気的に接続され、前記第1制御電極パッドは、前記第1トランジスタの制御電極及び第1制御電極ピンにそれぞれ電気的に接続され、前記第1パッドは、前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続され、
    前記第2半導体チップの第1表面に第2制御電極パッド及び第2パッドが形成され、前記第2裏面は、前記第2トランジスタの第1電極に電気的に接続され、前記第2制御電極パッドは、前記第2トランジスタの制御電極及び第2制御電極ピンにそれぞれ電気的に接続され、前記第2トランジスタの第2電極は、前記第2パッドに電気的に接続され、
    前記第1チップ搭載部は、第1上面を有し、前記第1半導体チップは、前記第1チップ搭載部の第1上面に搭載され、前記第1半導体チップの第1裏面は、前記第1上面に対向し、前記第1半導体チップの第1裏面は、前記第1チップ搭載部に電気的に接続され、
    前記第2チップ搭載部は、第2上面を有し、前記第2半導体チップは、前記第2チップ搭載部の第2上面に搭載され、前記第2半導体チップの第2裏面は、前記第2上面に対向し、前記第2半導体チップの第2裏面は、前記第2チップ搭載部に電気的に接続されている、請求項2に記載の半導体デバイス。
  4. 前記第2チップ搭載部は、導線を介して前記第1制御電極パッドに電気的に接続され、前記第2パッドは、前記第1パッドに電気的に接続されている、請求項3に記載の半導体デバイス。
  5. 前記第2チップ搭載部は、導線を介して前記第1制御電極ピンに電気的に接続され、前記第2パッドは、前記第1パッドに電気的に接続されている、請求項3に記載の半導体デバイス。
  6. 第1電極ピン及び第2電極ピンを更に含み、
    前記第1電極ピンは、前記第1パッドに電気的に接続され、前記第2電極ピンは、前記第1チップ搭載部に電気的に接続されている、請求項3~5のいずれかに記載の半導体デバイス。
  7. 前記第1チップ搭載部は、前記第2チップ搭載部の第1側辺に設けられ、前記第1トランジスタの導通電流は、前記第2トランジスタの導通電流よりも大きく、前記第1トランジスタの導通速度は、前記第2トランジスタの導通速度よりも大きい、請求項3~5のいずれかに記載の半導体デバイス。
  8. 第1チップ搭載部と、第2チップ搭載部と、第1半導体チップと、第2半導体チップと、第1制御電極ピンと、第2制御電極ピンとを更に含み、前記第1チップ搭載部の少なくとも一部と、前記第2チップ搭載部の少なくとも一部と、前記第1半導体チップと、前記第2半導体チップとは、同一の前記封止体によって封止され、前記第1半導体チップ上に第1トランジスタが形成され、前記第2半導体チップ上に第2トランジスタが形成され、
    前記第1半導体チップは、第1表面と、前記第1表面とは反対側の第1裏面とを有し、前記第2半導体チップは、第2表面と、前記第2表面とは反対側の第2裏面とを有し、
    前記第1半導体チップの第1表面に第1制御電極パッド及び第1パッドが形成され、前記第1裏面は、前記第1トランジスタの第1端子に電気的に接続され、前記第1制御電極パッドは、前記第1トランジスタの制御電極及び第1制御電極ピンにそれぞれ電気的に接続され、前記第1パッドは、前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続され、
    前記第2半導体チップの第1表面に第2制御電極パッド及び第2パッドが形成され、前記第2裏面は、前記第2トランジスタの第1電極に電気的に接続され、前記第2制御電極パッドは、前記第2トランジスタの制御電極及び第2制御電極ピンにそれぞれ電気的に接続され、前記第2トランジスタの第2電極は、前記第2パッドに電気的に接続され、
    前記第1チップ搭載部は、第1上面を有し、前記第1半導体チップは、前記第1チップ搭載部の第1上面に搭載され、前記第1半導体チップの第1裏面は、前記第1上面に対向し、前記第1半導体チップの第1裏面は、前記第1チップ搭載部に電気的に接続され、
    前記第2チップ搭載部は、第2上面と、前記第2上面とは反対側の第2下面とを有し、前記第2チップ搭載部は、前記第1チップ搭載部の第1上面に搭載され、前記第2チップ搭載部と前記第1チップ搭載部との間は絶縁され、前記第2チップ搭載部の第2下面は、前記第1上面に対向し、
    前記第2半導体チップは、前記第2チップ搭載部の第2上面に搭載され、前記第2半導体チップの第2裏面は、前記第2上面に対向し、前記第2半導体チップの第2裏面は、前記第2チップ搭載部に電気的に接続されている、請求項2に記載の半導体デバイス。
  9. 前記第2チップ搭載部は、導線を介して前記第1制御電極パッドに電気的に接続され、前記第2パッドは、前記第1パッドに電気的に接続されている、請求項8に記載の半導体デバイス。
  10. 前記第2チップ搭載部は、導線を介して前記第1制御電極ピンに電気的に接続され、前記第2パッドは、前記第1パッドに電気的に接続されている、請求項8に記載の半導体デバイス。
  11. 第1電極ピン及び第2電極ピンを更に含み、
    前記第1電極ピンは、前記第1パッドに電気的に接続され、前記第2電極ピンは、前記第1チップ搭載部に電気的に接続されている、請求項8~10のいずれかに記載の半導体デバイス。
  12. 前記第1半導体チップは、前記第2半導体チップの第1側辺に設けられ、前記第1トランジスタの導通電流は、前記第2トランジスタの導通電流よりも大きく、前記第1トランジスタの導通速度は、前記第2トランジスタの導通速度よりも大きい、請求項8~10のいずれかに記載の半導体デバイス。
  13. 前記第1トランジスタは、SiCを材料とするMOSFETであり、前記第2トランジスタは、Siを材料とするMOSFETである、請求項3、4、5、8、9又は10に記載の半導体デバイス。
  14. 第1チップ搭載部と、第2チップ搭載部と、第1半導体チップと、第2半導体チップと、第1制御電極ピンと、第2制御電極ピンとを更に含み、前記第1チップ搭載部と前記第2チップ搭載部とは互いに絶縁され、前記第1半導体チップ上に第1トランジスタが形成され、前記第2半導体チップ上に第2トランジスタが形成され、
    前記第1チップ搭載部の少なくとも一部と、前記第2チップ搭載部の少なくとも一部と、前記第1半導体チップと、前記第2半導体チップとは、同一の前記封止体によって封止され、
    前記第1半導体チップは、第1表面と、前記第1表面とは反対側の第1裏面とを有し、前記第2半導体チップは、第2表面と、前記第2表面とは反対側の第2裏面とを有し、
    前記第1半導体チップの第1表面には、前記第1トランジスタの制御電極及び第1制御電極ピンにそれぞれ電気的に接続された第1制御電極パッドと、前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続された少なくとも1つの第1パッドと、前記第1トランジスタの第1端子に電気的に接続された少なくとも1つの第2パッドとが形成され、
    前記第2半導体チップの第1表面に第2制御電極パッド及び第3パッドが形成され、前記第2裏面は、前記第2トランジスタの第1電極に電気的に接続され、前記第2制御電極パッドは、前記第2トランジスタの制御電極及び第2制御電極ピンにそれぞれ電気的に接続され、前記第2トランジスタの第2電極は、前記第3パッドに電気的に接続され、
    前記第1チップ搭載部は、第1上面を有し、前記第1半導体チップは、前記第1チップ搭載部の第1上面に搭載され、前記第1半導体チップの第1裏面は、前記第1上面に対向し、
    前記第2チップ搭載部は、第2上面を有し、前記第2半導体チップは、前記第2チップ搭載部の第2上面に搭載され、前記第2半導体チップの第2裏面は、前記第2上面に対向し、前記第2半導体チップの第2裏面は、前記第2チップ搭載部に電気的に接続されている、請求項2に記載の半導体デバイス。
  15. 前記第2チップ搭載部は、導線を介して前記第1制御電極パッドに電気的に接続され、前記第3パッドは、前記第1パッドに電気的に接続されている、請求項14に記載の半導体デバイス。
  16. 前記第2チップ搭載部は、導線を介して前記第1制御電極ピンに電気的に接続され、前記第3パッドは、前記第1パッドに電気的に接続されている、請求項14に記載の半導体デバイス。
  17. 第1電極ピン及び第2電極ピンを更に含み、
    前記第1電極ピンは、前記第1パッドに電気的に接続され、前記第2電極ピンは、前記第2パッドに電気的に接続されている、請求項14~16のいずれかに記載の半導体デバイス。
  18. 前記第1チップ搭載部は、前記第2チップ搭載部の第1側辺に設けられ、前記第1トランジスタの導通電流は、前記第2トランジスタの導通電流よりも大きく、前記第1トランジスタの導通速度は、前記第2トランジスタの導通速度よりも大きい、請求項14~16のいずれかに記載の半導体デバイス。
  19. 前記第1トランジスタは、GaNを材料とする電界効果トランジスタであり、前記第2トランジスタは、Siを材料とするMOSFETである、請求項14~16のいずれかに記載の半導体デバイス。
  20. 前記第1チップ搭載部と前記第2チップ搭載部とは、同一基板上に設けられ、
    前記第2チップ搭載部と前記基板との間の第2距離は、前記第1チップ搭載部と前記基板との間の第1距離よりも大きい、請求項3~19のいずれかに記載の半導体デバイス。
  21. 前記第2トランジスタの第2電極は、導線を介して前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続され、
    前記導線は、第1導線部、第2導線部及び第3導線部を含み、
    前記第1導線部の第1端は、前記第2トランジスタの第2電極に電気的に接続され、前記第1導線部の第2端は、前記第2導線部の第1端に電気的に接続され、前記第2導線部の第2端は、前記第3導線部の第1端に電気的に接続され、前記第3導線部の第2端は、前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続され、
    前記第2チップ搭載部の第2上面は、前記第1導線部と直交し、
    前記第1チップ搭載部の第1上面と前記第3導線部とは直交していない、請求項20に記載の半導体デバイス。
  22. チップ搭載部と、第1半導体チップと、第2半導体チップと、第1制御電極ピンと、第2制御電極ピンとを更に含み、前記第1半導体チップ上に第1トランジスタが形成され、前記第2半導体チップ上に第2トランジスタが形成され、
    前記チップ搭載部の少なくとも一部と、前記第1半導体チップと、前記第2半導体チップとは、同一の前記封止体によって封止され、前記第1半導体チップは、第1表面と、前記第1表面とは反対側の第1裏面とを有し、前記第2半導体チップは、第2表面と、前記第2表面とは反対側の第2裏面とを有し、
    前記第1半導体チップの第1表面に第1制御電極パッド及び第1パッドが形成され、前記第1裏面は、前記第1トランジスタの第1端子に電気的に接続され、前記第1制御電極パッドは、前記第1トランジスタの制御電極及び第1制御電極ピンにそれぞれ電気的に接続され、前記第1パッドは、前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続され、
    前記第2半導体チップの第2表面には、前記第2トランジスタの制御電極及び第2制御電極ピンにそれぞれ電気的に接続された第2制御電極パッドと、前記第2トランジスタの第2電極に電気的に接続された少なくとも1つの第2パッドと、前記第2トランジスタの第1電極に電気的に接続された少なくとも1つの第3パッドとが形成され、
    前記チップ搭載部は、上面を有し、前記第1半導体チップは、前記チップ搭載部の上面に搭載され、前記第1半導体チップの第1裏面は、前記上面に対向し、前記第1半導体チップの第1裏面は、前記チップ搭載部に電気的に接続され、
    前記第2半導体チップは、前記チップ搭載部の上面に搭載され、前記第2半導体チップの第2裏面は、前記上面に対向している、請求項2に記載の半導体デバイス。
  23. 前記第3パッドは、導線を介して前記第1制御電極ピンに電気的に接続され、前記第2パッドは、前記第1パッドに電気的に接続されている、請求項22に記載の半導体デバイス。
  24. 前記第3パッドは、導線を介して前記第1制御電極パッドに電気的に接続され、前記第2パッドは、前記第1パッドに電気的に接続されている、請求項22に記載の半導体デバイス。
  25. 第1電極ピン及び第2電極ピンを更に含み、
    前記第1電極ピンは、前記第1パッドに電気的に接続され、前記第2電極ピンは、前記チップ搭載部に電気的に接続されている、請求項22~24のいずれかに記載の半導体デバイス。
  26. 前記第1半導体チップは、前記第2半導体チップの第1側辺に設けられ、前記第1トランジスタの導通電流は、前記第2トランジスタの導通電流よりも大きい、請求項22~24のいずれかに記載の半導体デバイス。
  27. 前記第1トランジスタは、SiCを材料とするMOSFETであり、前記第2トランジスタは、GaNを材料とする電界効果トランジスタである、請求項22~24のいずれかに記載の半導体デバイス。
  28. 前記第1半導体チップと前記チップ搭載部との間の第4距離は、前記第1半導体チップと前記チップ搭載部との間の第3距離よりも大きい、請求項22~27のいずれかに記載の半導体デバイス。
  29. 前記第2トランジスタの第2電極は、導線を介して前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続され、
    前記導線は、第1導線部、第2導線部及び第3導線部を含み、
    前記第1導線部の第1端は、前記第2トランジスタの第2電極に電気的に接続され、前記第1導線部の第2端は、前記第2導線部の第1端に電気的に接続され、前記第2導線部の第2端は、前記第3導線部の第1端に電気的に接続され、前記第3導線部の第2端は、前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続され、
    前記第2半導体チップの第2表面は、前記第1導線部と直交し、
    前記第1半導体チップの第1表面と前記第3導線部とは直交していない、請求項28に記載の半導体デバイス。
  30. 封止体と、制御電極と第1端子と第2端子とを含む第1トランジスタと、第1容量電極と第2容量電極とを含む容量と、を含む半導体デバイスにおいて、
    前記第1トランジスタは、その制御電極の電位の制御により、前記第1端子から前記第2端子へ電流を流すことが可能であり、前記第1容量電極は、前記第1トランジスタの制御電極に電気的に接続され、前記第2容量電極は、前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続され、
    前記第1トランジスタと前記容量は、同一の前記封止体によって封止され、前記第1トランジスタの制御電極は、第1制御電極ピンに電気的に接続されている。
  31. 前記第1トランジスタは、n型トランジスタであり、前記第1端子は、第1電極であり、前記第1電極は、ドレイン電極であり、前記第2端子は、第2電極であり、前記第2電極は、ソース電極であり、又は、
    前記第1トランジスタは、p型トランジスタであり、前記第1端子は、第1電極であり、前記第1端子は、ソース電極であり、前記第2端子は、第2電極であり、前記第2端子は、ドレイン電極である、請求項30に記載の半導体デバイス。
  32. チップ搭載部と、第1半導体チップと、第2半導体チップと、第1制御電極ピンとを更に含み、前記第1半導体チップ上に第1トランジスタが形成され、前記第2半導体チップ上に前記容量が形成され、
    前記チップ搭載部の少なくとも一部と、前記第1半導体チップと、前記第2半導体チップとは、同一の前記封止体によって封止され、
    前記第1半導体チップは、第1表面と、前記第1表面とは反対側の第1裏面とを有し、前記第2半導体チップは、第2表面と、前記第2表面とは反対側の第2裏面とを有し、
    前記第1半導体チップの第1表面に第1制御電極パッド及び第1パッドが形成され、前記第1裏面は、前記第1トランジスタの第1端子に電気的に接続され、前記第1制御電極パッドは、前記第1トランジスタの制御電極及び第1制御電極ピンにそれぞれ電気的に接続され、前記第1パッドは、前記第1トランジスタの第2端子に電気的に接続され、
    前記第2半導体チップの第2表面に第1電極パッド及び第2電極パッドが形成され、前記第1電極パッドは、前記第1容量電極に電気的に接続され、前記第2電極パッドは、前記第2容量電極に電気的に接続され、
    前記チップ搭載部は、上面を有し、前記第1半導体チップは、前記チップ搭載部の上面に搭載され、前記第1半導体チップの第1裏面は、前記上面に対向し、前記第1半導体チップの第1裏面は、前記チップ搭載部に電気的に接続され、
    前記第2半導体チップは、前記チップ搭載部の上面に搭載され、前記第2半導体チップの第2裏面は、前記上面に対向し、
    前記第1電極パッドは、前記第1制御電極ピン又は前記第1制御電極パッドに電気的に接続され、前記第2電極パッドは、前記第1パッドに電気的に接続されている、請求項31に記載の半導体デバイス。
  33. 第1電極ピン及び第2電極ピンを更に含み、
    前記第1電極ピンは、前記第1パッドに電気的に接続され、前記第2電極ピンは、前記チップ搭載部に電気的に接続されている、請求項32に記載の半導体デバイス。
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