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JP5487290B2 - Semiconductor device - Google Patents

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Description

本発明は、電源装置に係り、特に、電子機器等に用いられる半導体装置及び電源装置に適用して有効な技術に関する。   The present invention relates to a power supply device, and more particularly, to a technique effective when applied to a semiconductor device and a power supply device used in electronic equipment and the like.

従来より、電子機器等に用いられる電源装置として、図2に示すような電源装置が知られている。図2に示す電源装置では、直流入力電源60から入力コンデンサ61を含んで構成された入力部51に入力された直流電力を駆動部70から出力される制御信号に基づいてスイッチング部52でスイッチングし、転流ダイオード63や出力フィルタ55を含んで構成された出力部53から負荷66に対して電力が供給される。また、負荷66へ出力される電圧や電流は検出部67で検出され、この検出値と設定部68で設定された負荷66の制御目標値とが比較演算部69で比較され、駆動部70から比較結果に基づいた制御信号がスイッチング部52に出力される。このようにして、負荷に供給される電力が制御目標値と一致するように制御される。   2. Description of the Related Art Conventionally, a power supply device as shown in FIG. 2 is known as a power supply device used for electronic devices and the like. In the power supply device shown in FIG. 2, the switching unit 52 switches the DC power input from the DC input power source 60 to the input unit 51 including the input capacitor 61 based on the control signal output from the driving unit 70. Electric power is supplied to the load 66 from the output unit 53 including the commutation diode 63 and the output filter 55. The voltage or current output to the load 66 is detected by the detection unit 67, and the detected value and the control target value of the load 66 set by the setting unit 68 are compared by the comparison calculation unit 69. A control signal based on the comparison result is output to the switching unit 52. In this way, the power supplied to the load is controlled so as to coincide with the control target value.

このような電源装置の具体的な回路構成を図3に示す。スイッチング部52は、能動素子(例えばトランジスタやMOSFET等)62で構成されている。出力部53は、転流ダイオード63と、チョークコイル64及びコンデンサ65で構成された出力フィルタとで構成されている。制御部54は、比較演算部69、設定部68、駆動部70で構成されている。さらに、制御部54は図示しない発振回路を備えており、駆動部70からパルス信号を能動素子62に出力する。これにより、能動素子62に印加される直流入力電源60からの直流電圧Vinがスイッチングされる。   A specific circuit configuration of such a power supply apparatus is shown in FIG. The switching unit 52 includes an active element 62 (for example, a transistor or a MOSFET). The output unit 53 includes a commutation diode 63 and an output filter composed of a choke coil 64 and a capacitor 65. The control unit 54 includes a comparison calculation unit 69, a setting unit 68, and a drive unit 70. Further, the control unit 54 includes an oscillation circuit (not shown), and outputs a pulse signal from the driving unit 70 to the active element 62. As a result, the DC voltage Vin from the DC input power supply 60 applied to the active element 62 is switched.

図3に示す電源装置では、能動素子62がオンの場合には、直流電力はチョークコイル64及びコンデンサ65にチャージされると共に負荷66へ供給される。能動素子62がオフの場合は、チョークコイル64及びコンデンサ65にチャージされていたエネルギーが転流ダイオード63を介して負荷66に供給される。   In the power supply device shown in FIG. 3, when the active element 62 is on, DC power is charged to the choke coil 64 and the capacitor 65 and supplied to the load 66. When the active element 62 is off, the energy charged in the choke coil 64 and the capacitor 65 is supplied to the load 66 through the commutation diode 63.

このとき、制御部54では、比較演算部69において検出部67で検出した出力電圧Voをモニタし、これと設定部68で設定された制御目標値と比較し、駆動部70から比較結果に基づいた制御信号をスイッチング部52に出力する。これにより、能動素子62がオンオフ制御され、負荷に供給される電力が制御目標値と一致するように制御される。このときの出力電圧Voは、以下の(1)式で示される。   At this time, the control unit 54 monitors the output voltage Vo detected by the detection unit 67 in the comparison calculation unit 69, compares this with the control target value set by the setting unit 68, and based on the comparison result from the drive unit 70. The control signal is output to the switching unit 52. Thereby, the active element 62 is controlled to be turned on / off, and the power supplied to the load is controlled to coincide with the control target value. The output voltage Vo at this time is expressed by the following equation (1).

Vo=Vin×(Ton/T)・・・(1)
ただし、Vinは入力直流電圧、Tは駆動部70から出力されるパルス信号の周期、Tonは周期Tのうち能動素子62が導通の時間を示す。すなわち、Ton/Tはデューティ比を示す。
Vo = Vin × (Ton / T) (1)
Here, Vin is an input DC voltage, T is a period of a pulse signal output from the drive unit 70, and Ton is a period of time during which the active element 62 is conductive in the period T. That is, Ton / T represents the duty ratio.

ところで、出力部53における転流側には、図3に示すように受動素子であるダイオードを使用するのが通常であるが、転流ダイオード63は、図4に示すような電流−電圧特性を有しており、電流がある所定値以上になると、順方向電圧が飽和状態になる。この飽和電圧は、高速ダイオードにおいては0.9V〜1.3V、ショットキーダイオードでは0.45V〜0.55V程度となっている。このように、転流ダイオード63の順方向電圧が飽和することにより電力損失が生じ、電源変換効率を悪化させるという問題があった。さらに、電力損失が大きく素子のジャンクション温度が上昇するため、出力電流を大きくする程、転流ダイオード63を多くして(2個や3個等)並列接続し、1素子当たりの電力損失を分散させ、ジャンクション温度を抑制する必要があるという問題があった。   Incidentally, a diode which is a passive element is usually used on the commutation side of the output unit 53 as shown in FIG. 3, but the commutation diode 63 has a current-voltage characteristic as shown in FIG. If the current exceeds a predetermined value, the forward voltage becomes saturated. This saturation voltage is about 0.9V to 1.3V for high-speed diodes and about 0.45V to 0.55V for Schottky diodes. Thus, there is a problem that power loss occurs due to saturation of the forward voltage of the commutation diode 63 and power conversion efficiency is deteriorated. Furthermore, since the power loss is large and the junction temperature of the element rises, the larger the output current is, the more commutation diodes 63 (two or three, etc.) are connected in parallel to distribute the power loss per element. There is a problem that it is necessary to suppress the junction temperature.

この問題を解決するため、図5に示すように、転流側に転流用MOSFET3(ダイオード3A)を使用した同期整流方式の電源装置が知られている。図5において、1は直流入力電源、2は整流用MOSFET(ダイオード2A)、4はチョークコイル、5は出力コンデンサ、6は負荷となるLSIを示す抵抗、7は入力コンデンサ、9は制御回路である。これは図6に示すように、ダイオードの電流−電圧特性が非線形性であるのに対し、MOSFETの電流−電圧特性がゲート電圧によっては線形性になり、電圧降下がダイオードの場合と比較して小さいことを利用したものである。   In order to solve this problem, as shown in FIG. 5, a synchronous rectification type power supply device using a commutation MOSFET 3 (diode 3A) on the commutation side is known. In FIG. 5, 1 is a DC input power source, 2 is a rectifying MOSFET (diode 2A), 4 is a choke coil, 5 is an output capacitor, 6 is a resistor indicating an LSI serving as a load, 7 is an input capacitor, and 9 is a control circuit. is there. As shown in FIG. 6, the current-voltage characteristic of the diode is non-linear, whereas the current-voltage characteristic of the MOSFET is linear depending on the gate voltage, and the voltage drop is smaller than that of the diode. It uses small things.

このような電源装置では、図7に示すような回路の形状に起因する寄生成分が存在する。例えば、主回路の寄生抵抗10、主回路の寄生インダクタンス11、MOSFETゲート駆動回路の寄生抵抗12、MOSFETゲート駆動回路の寄生インダクタンス13がこれに該当する。図8は、主回路の寄生インダクタンス11と電源損失の関係を示したもので、インダクタンスが大きくなるにしたがい、損失が増加することが分かる。主回路の寄生抵抗10、MOSFETゲート駆動回路の寄生抵抗12、MOSFETゲート駆動回路の寄生インダクタンス13についても同様に、数値が大きくなるに従い、損失が増加するという傾向を示す。   In such a power supply device, there exists a parasitic component due to the shape of the circuit as shown in FIG. For example, the parasitic resistance 10 of the main circuit, the parasitic inductance 11 of the main circuit, the parasitic resistance 12 of the MOSFET gate driving circuit, and the parasitic inductance 13 of the MOSFET gate driving circuit correspond to this. FIG. 8 shows the relationship between the parasitic inductance 11 of the main circuit and the power loss, and it can be seen that the loss increases as the inductance increases. Similarly, the parasitic resistance 10 of the main circuit, the parasitic resistance 12 of the MOSFET gate driving circuit, and the parasitic inductance 13 of the MOSFET gate driving circuit show a tendency that the loss increases as the numerical value increases.

主回路の寄生インダクタンス11を低減する手段として、複数の半導体チップを一つのパッケージに実装する手法があり、マルチチップモジュール(MCM:Multi Chip Module)、またはSiP(Syetem in Package)と呼ばれている。最近、図9に示す駆動部15と整流用MOSFET2、転流用MOSFET3を機能ブロック16として集積化したモジュールが製品化されており、これらの内容は、特開2004−342735号公報(特許文献1)に詳細に記述されている。   As a means for reducing the parasitic inductance 11 of the main circuit, there is a method of mounting a plurality of semiconductor chips in one package, which is called a multi-chip module (MCM) or SiP (System in Package). . Recently, a module in which the drive unit 15, the rectifying MOSFET 2, and the commutation MOSFET 3 shown in FIG. 9 are integrated as a function block 16 has been commercialized, and these contents are disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-342735 (Patent Document 1). Is described in detail.

図10は、上記特許文献1に示された図で、QFNパッケージ(Quad FlatNo−Lead)に整流用MOSFET20、転流用MOSFET21、駆動用IC22を集積し、チップ間の接続とチップとリードフレーム24の接続はワイヤボンディング23を用いている。図11は、図10の断面図(a−a’線)を示す。   FIG. 10 is a diagram shown in the above-mentioned Patent Document 1. In the QFN package (Quad Flat No-Lead), a rectifying MOSFET 20, a commutation MOSFET 21, and a driving IC 22 are integrated. For the connection, wire bonding 23 is used. FIG. 11 is a cross-sectional view (a-a ′ line) of FIG. 10.

特開2004−342735号公報JP 2004-342735 A

しかしながら、この半導体装置は主回路の電流経路にワイヤボンディングを用いているため、インダクタンスが大きいという問題がある。   However, since this semiconductor device uses wire bonding in the current path of the main circuit, there is a problem that inductance is large.

そこで、本発明は、上記問題を解決すべくなされたものであり、インダクタンスを低減できる半導体装置を提供することを目的とするものである。   Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a semiconductor device capable of reducing inductance.

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。   The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。   Of the inventions disclosed in the present application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.

本発明は、上記目的を達成するために、整流用MOSFETと転流用MOSFET、及びこれらを駆動する駆動用IC(Integrated Circuit)を一つのパッケージに実装した半導体装置において、整流用MOSFET、金属板、転流用MOSFETを積層し、主回路の電流はパッケージの裏面から表面に向かって流れ、上記金属板はパッケージ内の配線を経由して出力端子に繋がり、駆動用ICと整流用MOSFET、及び転流用MOSFETを繋ぐ配線にワイヤボンディングを用い、全ての端子が同一面に配置されていることを特徴とする。   To achieve the above object, the present invention provides a rectifying MOSFET, a commutation MOSFET, and a driving IC (Integrated Circuit) for driving them in a single package. Laminating commutation MOSFETs, the current of the main circuit flows from the back side to the front side of the package, the metal plate is connected to the output terminal via the wiring in the package, the driving IC, the rectification MOSFET, and the commutation Wire bonding is used for wiring connecting MOSFETs, and all terminals are arranged on the same plane.

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。   Among the inventions disclosed in the present application, effects obtained by typical ones will be briefly described as follows.

本発明によれば、半導体装置の主回路インダクタンスを低減し、電源損失及び電圧スパイクを低減できるという効果を有する。   According to the present invention, it is possible to reduce the main circuit inductance of the semiconductor device and reduce the power loss and voltage spike.

本発明の第1の実施例における半導体装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the semiconductor device in 1st Example of this invention. 従来の電源装置の機能を説明するための構成図である。It is a block diagram for demonstrating the function of the conventional power supply device. 従来の電源装置の機能及び電気回路を説明するための構成図である。It is a block diagram for demonstrating the function and electric circuit of the conventional power supply device. ダイオードの電圧降下と電流の関係を示す図である。It is a figure which shows the voltage drop of a diode, and the relationship of an electric current. 従来の電源装置の電気回路を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the electric circuit of the conventional power supply device. ダイオード及びMOSFETの電圧降下と電流の関係を示す図である。It is a figure which shows the voltage drop of a diode and MOSFET, and the relationship of an electric current. 電源装置の寄生インダクタンスと寄生抵抗を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the parasitic inductance and parasitic resistance of a power supply device. 主回路インダクタンスと電源損失の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a main circuit inductance and a power supply loss. 従来の半導体装置の機能を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the function of the conventional semiconductor device. 従来の半導体装置を示す平面図である。It is a top view which shows the conventional semiconductor device. 従来の半導体装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the conventional semiconductor device. 本発明の第1の実施例における半導体装置を示す平面図である。1 is a plan view showing a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の効果を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the effect of this invention. 本発明の他の実施例(第2)における半導体装置を示す平面図である。It is a top view which shows the semiconductor device in the other Example (2nd) of this invention. 本発明の他の実施例(第3)における半導体装置を示す平面図である。It is a top view which shows the semiconductor device in the other Example (3rd) of this invention. 本発明の他の実施例(第3)における半導体装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the semiconductor device in the other Example (3rd) of this invention. 本発明の他の実施例(第4)における半導体装置を示す平面図である。It is a top view which shows the semiconductor device in the other Example (4th) of this invention. 本発明の他の実施例(第4)における半導体装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the semiconductor device in the other Example (4th) of this invention. 本発明の他の実施例(第5)における半導体装置を示す平面図である。It is a top view which shows the semiconductor device in the other Example (5th) of this invention. 本発明の他の実施例(第6)における半導体装置を示す平面図である。It is a top view which shows the semiconductor device in the other Example (6th) of this invention. 本発明の他の実施例(第7)における半導体装置を示す平面図である。It is a top view which shows the semiconductor device in the other Example (7th) of this invention. 本発明の他の実施例(第7)における半導体装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the semiconductor device in the other Example (7th) of this invention. 本発明の他の実施例(第8)における半導体装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the semiconductor device in the other Example (8th) of this invention. 本発明の他の実施例(第8)における半導体装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the semiconductor device in the other Example (8th) of this invention. 本発明の半導体装置を応用した実施例(第10)を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the Example (10th) to which the semiconductor device of this invention is applied. 本発明の半導体装置を応用した実施例(第11)を示す平面図である。It is a top view which shows the Example (11th) to which the semiconductor device of this invention is applied. コンデンサの周波数特性を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the frequency characteristic of a capacitor | condenser. 本発明の半導体装置を応用した実施例(第12)の電気回路を示す図である。It is a figure which shows the electric circuit of the Example (12th) which applied the semiconductor device of this invention. 本発明の半導体装置を応用した実施例(第13)の機能を示す図である。It is a figure which shows the function of the Example (13th) which applied the semiconductor device of this invention. 本発明の他の実施例(第9)における半導体装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the semiconductor device in the other Example (9th) of this invention.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiment, and the repetitive description thereof will be omitted.

また、図面において、半導体装置を示す平面図は、実際には上面が封止材で覆われているが、分かりやすくするために、封止材を取り除いて内蔵している部品が露出した状態を示している。さらに、半導体装置を示す断面図は、主要な部品を切断するように線を決め、この線で切断した断面を示している。   In the drawings, the top view of the semiconductor device is actually covered with a sealing material, but for the sake of clarity, the embedded component is exposed after the sealing material is removed. Show. Further, the cross-sectional view showing the semiconductor device shows a cross section obtained by deciding a line so as to cut main components and cutting the main part.

本発明の実施の形態における半導体装置は、前述した図5に示すような同期整流方式の電源装置に用いられる。すなわち、この電源装置は、整流用MOSFETの一方の主端子が直流入力電源の正電位側に接続され、整流用MOSFETの他方の主端子がチョークコイルと転流用MOSFETの一方の主端子に接続され、転流用MOSFETの他方の主端子が直流入力電源の負電位側に接続され、出力コンデンサの一方の端子がチョークコイルの他方の端子に接続され、出力コンデンサの他方の端子が転流用MOSFETの他方の主端子に接続され、負荷となる半導体装置に電力を供給する端子の一方がチョークコイルの他方の端子に接続され、負荷となる半導体装置に電力を供給する端子の他方が転流用MOSFETの他方の主端子に接続され、制御回路により整流用MOSFET及び転流用MOSFETのゲートを駆動するような構成となっている。   The semiconductor device according to the embodiment of the present invention is used in a synchronous rectification type power supply device as shown in FIG. That is, in this power supply device, one main terminal of the rectifying MOSFET is connected to the positive potential side of the DC input power supply, and the other main terminal of the rectifying MOSFET is connected to one main terminal of the choke coil and the commutation MOSFET. The other main terminal of the commutation MOSFET is connected to the negative potential side of the DC input power supply, one terminal of the output capacitor is connected to the other terminal of the choke coil, and the other terminal of the output capacitor is the other terminal of the commutation MOSFET. Is connected to the other terminal of the choke coil, and the other terminal of the choke coil is connected to the other terminal of the commutation MOSFET. Connected to the main terminals of the rectifier, and the control circuit drives the gates of the rectification MOSFET and the commutation MOSFET.

以下において、本発明の実施の形態を、各実施例に分けて説明する。   In the following, embodiments of the present invention will be described separately for each example.

(第1の実施例)
図12、図1を用いて、本発明の第1の実施例における半導体装置について説明する。図12に示すように、本実施例の半導体装置は、整流用MOSFET20と転流用MOSFET21、及びこれらを駆動する駆動用IC(Integrated Circuits)22を備え、整流用MOSFET20、金属板(導電体)25、転流用MOSFET21を積層し、ワイヤボンディング23により駆動用IC22と整流用MOSFET20、及び転流用MOSFET21を接続し、整流用MOSFET20と出力端子LXに繋がるリードフレームを金属板25とワイヤボンディングを介して接続し、転流用MOSFET21とグランド端子Gndに繋がるリードフレームをワイヤボンディングで接続する。主回路の端子と駆動用ICの端子は同一面上に配置される。その理由は、本発明に係る半導体装置は電気回路基板に実装されるので、端子を3次元的に取り出すことが困難であるためである。図1は、図12の断面図(a−a’線)を示す。
(First embodiment)
A semiconductor device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 12, the semiconductor device of this embodiment includes a rectifying MOSFET 20, a commutation MOSFET 21, and a driving IC (Integrated Circuits) 22 for driving them, and includes a rectifying MOSFET 20, a metal plate (conductor) 25. The commutation MOSFET 21 is stacked, the driving IC 22 is connected to the rectification MOSFET 20 and the commutation MOSFET 21 by wire bonding 23, and the lead frame connected to the rectification MOSFET 20 and the output terminal LX is connected to the metal plate 25 through wire bonding. The lead frame connected to the commutation MOSFET 21 and the ground terminal Gnd is connected by wire bonding. The terminals of the main circuit and the driving IC are arranged on the same plane. This is because the semiconductor device according to the present invention is mounted on an electric circuit board, and thus it is difficult to take out terminals three-dimensionally. FIG. 1 shows a cross-sectional view (aa ′ line) of FIG.

次に、この半導体装置の電流経路について説明する。電流は、主回路電流とゲート電流の2種類があり、また主回路電流は2つの期間に分けることができる。つまり、「電力を供給する期間」と「転流期間」で、「電力を供給する期間」は、整流用MOSFET20がオン、転流用MOSFET21がオフで、電流は図12の電源端子Vinに繋がるリードフレーム24から、整流用MOSFET20を裏面から表面に向かって流れ、金属板25を通り、図9のチョークコイル4と出力コンデンサ5からなる出力フィルタを介して負荷に流れ込む。一方、「転流期間」の電流は、グランド端子Gndから金属板25を通って、転流用MOSFET21を表面から裏面に向かって流れ、リードフレーム24を経由してチョークコイル4に流れ込む。図12では、整流用MOSFET20、転流用MOSFET21ともに表面側がソース、裏面側がドレインの所謂「縦型デバイス」を想定している。   Next, the current path of this semiconductor device will be described. There are two types of current, main circuit current and gate current, and the main circuit current can be divided into two periods. That is, in the “period for supplying power” and the “commutation period”, the “period for supplying power” is such that the rectification MOSFET 20 is on, the commutation MOSFET 21 is off, and the current leads to the power supply terminal Vin in FIG. From the frame 24, the rectifying MOSFET 20 flows from the back surface to the front surface, passes through the metal plate 25, and flows into the load through the output filter including the choke coil 4 and the output capacitor 5 of FIG. On the other hand, the current in the “commutation period” flows from the ground terminal Gnd through the metal plate 25, flows through the commutation MOSFET 21 from the front surface to the back surface, and flows into the choke coil 4 through the lead frame 24. In FIG. 12, it is assumed that both the rectifying MOSFET 20 and the commutation MOSFET 21 are so-called “vertical devices” in which the front side is the source and the back side is the drain.

図13は、本発明と従来例の電源損失を比較したものである。従来例の主回路インダクタンスが2.3nHであるのに対して、本発明では0.5nHに低減でき、電源損失は約5.5Wから5.1Wへ改善する。   FIG. 13 compares the power loss between the present invention and the conventional example. While the main circuit inductance of the conventional example is 2.3 nH, in the present invention, it can be reduced to 0.5 nH, and the power loss is improved from about 5.5 W to 5.1 W.

(第2の実施例)
次に、金属板25の応力を緩和した実施例について述べる。本発明の半導体装置の製造工程には、リフローと呼ばれる高温のプロセスが含まれる。リフローの際には、半導体と金属の熱膨張係数が異なるため、半導体チップにクラックが発生するなどの問題がある。図14の実施例では、金属板25に複数の溝46を設けることでリフロー時の応力を緩和することができる。
(Second embodiment)
Next, an embodiment in which the stress of the metal plate 25 is relaxed will be described. The manufacturing process of the semiconductor device of the present invention includes a high-temperature process called reflow. During reflow, the semiconductor and metal have different coefficients of thermal expansion, which causes problems such as the generation of cracks in the semiconductor chip. In the embodiment of FIG. 14, the stress during reflow can be relieved by providing a plurality of grooves 46 in the metal plate 25.

(第3の実施例)
次に、第1の実施例と比べてインダクタンスを更に低減できる、他の実施例について述べる。図12では、金属板25からリードフレーム24、及び転流用MOSFET21からグランド端子の接続にワイヤボンディングを用いているが、ワイヤボンディングのインダクタンスは金属板に比べて大きいという問題がある。
(Third embodiment)
Next, another embodiment that can further reduce the inductance as compared with the first embodiment will be described. In FIG. 12, wire bonding is used to connect the lead plate 24 from the metal plate 25 and the ground terminal from the commutation MOSFET 21, but there is a problem that the inductance of the wire bonding is larger than that of the metal plate.

図15は、金属板25からリードフレーム24、及び転流用MOSFET21とグランド端子の接続に金属板25と金属板28を用いた実施例で、第1の実施例と比べて主回路のインダクタンスを大幅に低減することができる。図16は、図15の断面図(a−a’線)を示す。   FIG. 15 shows an embodiment in which the metal plate 25 and the metal plate 28 are used to connect the lead frame 24, the commutation MOSFET 21 and the ground terminal from the metal plate 25, and the inductance of the main circuit is greatly increased as compared with the first embodiment. Can be reduced. FIG. 16 is a sectional view (a-a ′ line) of FIG. 15.

本実施例では、金属板25からリードフレーム24、及び転流用MOSFET21からグランド端子の接続を金属板としたが、どちらか一方を金属板とし、他方をワイヤボンディングとした場合も、第1の実施例と比べて特性を向上できることは言うまでもない。   In this embodiment, the metal plate 25 is connected to the lead frame 24, and the commutation MOSFET 21 is connected to the ground terminal by a metal plate. It goes without saying that the characteristics can be improved compared to the example.

(第4の実施例)
次に、図17と図18を用いて、他の実施例について述べる。本実施例が図15の実施例と異なる点は、駆動用IC22が、絶縁物47を介して転流用MOSFET21と金属板28の上に積層されていることである。駆動用IC22を積層することで、駆動用IC22から、整流用MOSFET20と転流用MOSFET21までの距離が短くなるので、駆動回路のインダクタンスが小さくなる。また、実装面積が小さくなるという効果もある。図18は、図17の断面図(a−a’線)を示す。
(Fourth embodiment)
Next, another embodiment will be described with reference to FIGS. 17 and 18. The present embodiment is different from the embodiment of FIG. 15 in that the driving IC 22 is laminated on the commutation MOSFET 21 and the metal plate 28 with an insulator 47 interposed therebetween. By laminating the driving IC 22, the distance from the driving IC 22 to the rectifying MOSFET 20 and the commutation MOSFET 21 is shortened, so that the inductance of the driving circuit is reduced. In addition, there is an effect that the mounting area is reduced. 18 shows a cross-sectional view (aa ′ line) of FIG.

(第5の実施例)
次に、図19を用いて、他の実施例について述べる。本実施例が第1の実施例と異なる点は、金属板を用いないことである。金属板の代わりに半導体前工程の配線パターンを用いることで、配線の広がり抵抗は増加するが、製造工程を簡略化できるという効果がある。
(Fifth embodiment)
Next, another embodiment will be described with reference to FIG. This embodiment is different from the first embodiment in that no metal plate is used. By using the wiring pattern of the semiconductor pre-process instead of the metal plate, the spreading resistance of the wiring increases, but the manufacturing process can be simplified.

(第6の実施例)
次に、図20を用いて、他の実施例について述べる。本実施例が第1の実施例と異なる点は、駆動用IC22を含まないことである。本実施例では、駆動用ICを外付けする必要があるが、半導体装置のユーザが任意の駆動用ICを選択できるというメリットがある。
(Sixth embodiment)
Next, another embodiment will be described with reference to FIG. This embodiment is different from the first embodiment in that the driving IC 22 is not included. In this embodiment, it is necessary to attach a driving IC externally, but there is an advantage that a user of the semiconductor device can select an arbitrary driving IC.

(第7の実施例)
次に、図21を用いて、他の実施例について述べる。図21が第1の実施例と異なる点は、入力コンデンサ29を半導体装置の中に取り込んだことである。入力コンデンサ29を内蔵することで、入力コンデンサ29の正極から整流用MOSFET20、転流用MOSFET21を通って入力コンデンサ29の負極に戻る主回路ループの距離が短くなり、インダクタンスを低減することができる。
(Seventh embodiment)
Next, another embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 21 differs from the first embodiment in that the input capacitor 29 is taken into the semiconductor device. By incorporating the input capacitor 29, the distance of the main circuit loop that returns from the positive electrode of the input capacitor 29 to the negative electrode of the input capacitor 29 through the rectifying MOSFET 20 and the commutation MOSFET 21 is shortened, and the inductance can be reduced.

図22は、インダクタンスの低減効果を更に高めた例である。入力コンデンサ29を電源端子のリードフレーム24とグランド端子の金属板28の間に配置する。このように、入力コンデンサ29を立体的に配置することで、上記した主回路ループのインダクタンスを最小にすることができる。   FIG. 22 shows an example in which the inductance reduction effect is further enhanced. An input capacitor 29 is disposed between the lead frame 24 serving as a power supply terminal and the metal plate 28 serving as a ground terminal. Thus, by arranging the input capacitor 29 in three dimensions, the inductance of the main circuit loop described above can be minimized.

(第8の実施例)
近年、半導体プロセスの微細化に伴い、電源の負荷となるLSI(Large Scale Integrated Circuits)の動作電圧は下がる傾向にあり、電源の入力電圧が変わらない条件では、電源のデューティーは年々下がることになる。この場合、整流用MOSFET20の導通期間は短くなるので、整流用MOSFET20は導通損失に比べて、スイッチング損失が支配的になる。スイッチング損失を低減するためには帰還容量を下げることが有効で、整流用MOSFET20のチップサイズは転流用MOSFET21と比べて小さくなる。小さい面積の整流用MOSFET20の上に、大きい転流用MOSFET21を積層する場合、ワイヤボンディングの際に、機械的な強度が問題となる。
(Eighth embodiment)
In recent years, with the miniaturization of semiconductor processes, the operating voltage of LSI (Large Scale Integrated Circuits), which is the load of the power supply, tends to decrease. . In this case, since the conduction period of the rectification MOSFET 20 is shortened, the rectification MOSFET 20 has a dominant switching loss compared to the conduction loss. In order to reduce the switching loss, it is effective to lower the feedback capacitance, and the chip size of the rectifying MOSFET 20 is smaller than that of the commutation MOSFET 21. When the large commutation MOSFET 21 is stacked on the rectification MOSFET 20 having a small area, mechanical strength becomes a problem during wire bonding.

次に、この問題を対策した実施例を述べる。図23は、駆動用IC22と転流用MOSFET21の接続に用いるワイヤボンディング23の位置が整流用MOSFET20と金属板25が積層された位置にあることが特徴である。この構造をとることにより、ボンディング時の衝撃により転流用MOSFET21が傾くのを防ぐことができる。   Next, an embodiment that counters this problem will be described. FIG. 23 is characterized in that the position of the wire bonding 23 used to connect the driving IC 22 and the commutation MOSFET 21 is the position where the rectifying MOSFET 20 and the metal plate 25 are laminated. By adopting this structure, it is possible to prevent the commutation MOSFET 21 from being inclined by an impact during bonding.

図24が、図23と異なる点は、整流用MOSFET20と同じ厚さのダミーチップ31を挿入したことである。この構造をとることで、整流用MOSFET20のボンディング時の衝撃に対する耐性が向上する。   24 differs from FIG. 23 in that a dummy chip 31 having the same thickness as that of the rectifying MOSFET 20 is inserted. By adopting this structure, the resistance against the impact during bonding of the rectifying MOSFET 20 is improved.

(第9の実施例)
以上、述べたように、半導体チップを積層することで、実装面積が小さくなり、機器が小型化できるというメリットがある。反面、熱抵抗が増加するという問題がある。以下、この問題を解決する実施例を2つ述べる。
(Ninth embodiment)
As described above, by stacking semiconductor chips, there is an advantage that the mounting area is reduced and the device can be downsized. On the other hand, there is a problem that the thermal resistance increases. Hereinafter, two embodiments for solving this problem will be described.

一つめの実施例を図1を用いて説明する。第1の実施例では、封止材27の例として樹脂を挙げたが、一般に樹脂は熱抵抗が大きいという問題がある。最近、熱伝導導が低い樹脂が報告されており、図1の封止材27に高熱伝導度樹脂を用いることでパッケージの熱抵抗を大幅に低減することができる。高熱伝導樹脂については、日立評論7月号(2005)「ナノテクノロジーによる新素材(高熱伝導樹脂・低誘電損失樹脂・ナノ粒子)」に詳述されている。   A first embodiment will be described with reference to FIG. In the first embodiment, resin is used as an example of the sealing material 27. However, there is a problem that the resin generally has a large thermal resistance. Recently, a resin having low thermal conductivity has been reported, and the thermal resistance of the package can be greatly reduced by using a high thermal conductivity resin for the sealing material 27 of FIG. The high thermal conductive resin is described in detail in the Hitachi review July issue (2005) “New materials by nanotechnology (high thermal conductive resin, low dielectric loss resin, nanoparticle)”.

2つめの実施例を図30を用いて説明する。図30が図1と異なる点は、転流用MOSFET21の上に金属板28を配置し、この金属板28を露出させたことである。本実施例を用いることで、整流用MOSFET20及び転流用MOSFET21の発熱が、金属板28を介して空気中に放出されるので、熱伝導度が大幅に低減できる。   A second embodiment will be described with reference to FIG. 30 differs from FIG. 1 in that a metal plate 28 is disposed on the commutation MOSFET 21 and the metal plate 28 is exposed. By using this embodiment, the heat generated by the rectifying MOSFET 20 and the commutation MOSFET 21 is released into the air through the metal plate 28, so that the thermal conductivity can be greatly reduced.

(第10の実施例)
次に、負荷となるLSI(Large Scaled Integrated Circuits)を含めた実施例について述べる。図25は、本発明の半導体装置と、その負荷となるLSI34を電気回路基板32に搭載し、これらに共通のヒートシンク33を取り付けたものである。ヒートシンクを共通化することで、本発明の半導体装置のためのヒートシンクが不要となり、部品数が削減できる。また、LSIの発熱は本発明の半導体装置と比べると大きいので、LSI用のヒートシンクを大型化する必要はない。
(Tenth embodiment)
Next, an embodiment including an LSI (Large Scaled Integrated Circuits) serving as a load will be described. FIG. 25 shows a semiconductor device of the present invention and an LSI 34 serving as a load mounted on an electric circuit board 32 and a common heat sink 33 attached thereto. By using a common heat sink, a heat sink for the semiconductor device of the present invention becomes unnecessary, and the number of components can be reduced. Further, since the heat generation of the LSI is larger than that of the semiconductor device of the present invention, it is not necessary to increase the size of the LSI heat sink.

(第11の実施例)
次に、本発明の半導体装置と、出力フィルタとなるインダクタンス及びコンデンサを含めた実施例について述べる。図5の電気回路において、整流用MOSFET2と転流用MOSFET3は交互にオンとなり、出力の電流及び電圧は矩形波となるので、出力コンデンサ5とチョークコイル4は電圧と電流を平滑化する役割を果たす。
(Eleventh embodiment)
Next, an embodiment including the semiconductor device of the present invention and an inductance and a capacitor serving as an output filter will be described. In the electric circuit of FIG. 5, the rectifying MOSFET 2 and the commutation MOSFET 3 are alternately turned on, and the output current and voltage are rectangular waves. Therefore, the output capacitor 5 and the choke coil 4 serve to smooth the voltage and current. .

図26は、本発明の半導体装置、チョークコイル、コンデンサと負荷となるLSIのソケットを含めた実施例を示す。ソケット40はLSIを取り付けるソケットで、BGA(Ball Grid Array)やLGA(Land Grid Array)である、ソケットの中心付近に、周波数特性が良いコンデンサ41が置かれ、その周囲に周波数特性が上記コンデンサ41より劣るコンデンサ42が置かれ、その周囲にチョークコイル43が置かれ、その周囲に本発明の半導体装置44が置かれる。このように、電源を構成する部品を密に配置することで、出力フィルタと負荷であるLSIの距離が短くなり、整流用MOSFETがスイッチングする際のLSIの電圧変化を小さくすることができる。   FIG. 26 shows an embodiment including the semiconductor device, choke coil, capacitor and LSI socket serving as a load of the present invention. The socket 40 is a socket to which an LSI is attached. A capacitor 41 having a good frequency characteristic is placed near the center of the socket, which is a BGA (Ball Grid Array) or LGA (Land Grid Array), and the capacitor 41 has a frequency characteristic around it. An inferior capacitor 42 is placed, a choke coil 43 is placed around it, and a semiconductor device 44 of the present invention is placed around it. Thus, by arranging the components constituting the power supply densely, the distance between the output filter and the load LSI can be shortened, and the change in the LSI voltage when the rectifying MOSFET is switched can be reduced.

ここで、コンデンサの周波数特性を説明する。図27は、コンデンサの周波数特性を示した図で、横軸が周波数、縦軸がインピーダンスを表す。コンデンサの周波数がV字型となる理由は、低周波数領域ではコンデンサの寄生インダクタンスが無視できるのでインピーダンスが純粋なコンデンサ特性を示すのに対し、高周波では寄生インダクタンスが支配的になるので、インピーダンスがインダクタンス特性を示すからである。周波数特性が良いコンデンサは、高い周波数までインピーダンスが低下する。本実施例では、2つの異なる周波数特性を持つコンデンサを例に説明したが、周波数特性が異なるコンデンサを3種以上用いても、同様の効果が得られる。   Here, the frequency characteristics of the capacitor will be described. FIG. 27 is a diagram showing the frequency characteristics of the capacitor, where the horizontal axis represents frequency and the vertical axis represents impedance. The reason why the frequency of the capacitor is V-shaped is that the parasitic inductance of the capacitor is negligible in the low frequency region, so that the impedance shows a pure capacitor characteristic, whereas the parasitic inductance is dominant at high frequencies, so the impedance is inductance. This is because the characteristics are shown. A capacitor having a good frequency characteristic has an impedance that decreases to a high frequency. In the present embodiment, the capacitor having two different frequency characteristics has been described as an example, but the same effect can be obtained even when three or more types of capacitors having different frequency characteristics are used.

(第12の実施例)
次に、本発明の半導体装置を応用した実施例について述べる。図28は、本発明の半導体装置71を4個並列に用いた実施例で、半導体装置71の前段に、制御信号を出力する制御回路75があり、それぞれの半導体装置71に位相の異なる信号を出力する。図28において、72はチョークコイル、73は出力コンデンサ、74は負荷となるLSIを示す抵抗である。本実施例では、半導体装置71の並列数が4個なので、制御回路75が出力する信号の位相は90度ずつ異なる。このように位相をずらすことで、電源の実効的なスイッチング周波数を、それぞれの周波数の4倍にすることができ、出力電流のリップルを低減することができる。
(Twelfth embodiment)
Next, examples in which the semiconductor device of the present invention is applied will be described. FIG. 28 shows an embodiment in which four semiconductor devices 71 of the present invention are used in parallel. A control circuit 75 that outputs a control signal is provided in the preceding stage of the semiconductor device 71, and signals having different phases are sent to the respective semiconductor devices 71. Output. In FIG. 28, 72 is a choke coil, 73 is an output capacitor, and 74 is a resistor indicating an LSI serving as a load. In this embodiment, since the parallel number of the semiconductor devices 71 is four, the phase of the signal output from the control circuit 75 differs by 90 degrees. By shifting the phase in this way, the effective switching frequency of the power supply can be made four times the respective frequency, and the ripple of the output current can be reduced.

(第13の実施例)
次に、本発明の他の実施例について述べる。他の実施例を示す図29が、図9と異なる点は、制御部14をパッケージに取り込んだことで、点線で示した範囲の機能ブロック45を一つのパッケージに実装したことで、制御部14から整流用MOSFET2と転流用MOSFET3までの距離が短くなるので、制御部14からの信号の遅延が短くなり、負荷となるLSIの電流が急変した場合の応答性が向上する。
(Thirteenth embodiment)
Next, another embodiment of the present invention will be described. FIG. 29 showing another embodiment is different from FIG. 9 in that the control unit 14 is incorporated in the package, and the functional block 45 in the range indicated by the dotted line is mounted in one package. Since the distance from the rectifier MOSFET 2 to the commutation MOSFET 3 is shortened, the delay of the signal from the control unit 14 is shortened, and the responsiveness when the current of the LSI serving as a load changes suddenly is improved.

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。   As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.

本発明は、電源装置に係り、特に、電子機器等に用いられる半導体装置及び電源装置に適用して有効である。   The present invention relates to a power supply device, and is particularly effective when applied to a semiconductor device and a power supply device used in electronic equipment and the like.

1…直流入力電源、2…整流用MOSFET、3…転流用MOSFET、4…チョークコイル、5…出力コンデンサ、6…負荷となるLSIを示す抵抗、7…入力コンデンサ、9…制御回路、10…主回路の寄生抵抗、11…主回路の寄生インダクタンス、12…駆動回路の寄生抵抗、13…駆動回路の寄生インダクタンス、14…制御部、15…駆動部、16…機能ブロック、20…整流用MOSFET、21…転流用MOSFET、22…駆動用IC、23…ワイヤボンディング、24…リードフレーム、25…金属板、27…封止材、28…金属板、29…入力コンデンサ、31…ダミーチップ、32…電気回路基板、33…ヒートシンク、34…負荷となるLSI、40…ソケット、41,42…コンデンサ、43…チョークコイル、44…本発明の半導体装置、45…機能ブロック、46…溝、47…絶縁物、51…入力部、52…スイッチング部、53…出力部、54…制御部、55…出力フィルタ、60…直流入力電源、61…入力コンデンサ、62…能動素子、63…転流ダイオード、64…チョークコイル、65…コンデンサ、66…負荷、67…検出部、68…設定部、69…比較演算部、70…駆動部、71…本発明の半導体装置、72…チョークコイル、73…出力コンデンサ、74…負荷となるLSIを示す抵抗、75…制御回路。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... DC input power source, 2 ... Rectification MOSFET, 3 ... Commutation MOSFET, 4 ... Choke coil, 5 ... Output capacitor, 6 ... Resistance indicating LSI as load, 7 ... Input capacitor, 9 ... Control circuit, 10 ... Parasitic resistance of main circuit, 11 ... Parasitic inductance of main circuit, 12 ... Parasitic resistance of driving circuit, 13 ... Parasitic inductance of driving circuit, 14 ... Control unit, 15 ... Driving unit, 16 ... Functional block, 20 ... MOSFET for rectification , 21 ... Commutation MOSFET, 22 ... Driving IC, 23 ... Wire bonding, 24 ... Lead frame, 25 ... Metal plate, 27 ... Sealing material, 28 ... Metal plate, 29 ... Input capacitor, 31 ... Dummy chip, 32 ... Electric circuit board, 33 ... Heat sink, 34 ... LSI as load, 40 ... Socket, 41, 42 ... Capacitor, 43 ... Choke coil 44 ... Semiconductor device of the present invention 45 ... Functional block 46 ... Groove 47 Insulator 51 ... Input unit 52 ... Switching unit 53 ... Output unit 54 ... Control unit 55 ... Output filter 60 ... DC Input power supply 61 ... Input capacitor 62 ... Active element 63 ... Commutation diode 64 ... Choke coil 65 ... Capacitor 66 ... Load 67 ... Detection unit 68 ... Setting unit 69 ... Comparison calculation unit 70 ... Drive unit 71 ... Semiconductor device of the present invention 72 ... Choke coil 73 ... Output capacitor 74 ... Resistor showing LSI as load 75 ... Control circuit

Claims (9)

DC−DCコンバータ用の半導体装置であって、
整流用縦型MOSFETを備え、前記整流用縦型MOSFETのソース電極と電気的に接続されたソース電極パッドが配置された第1主面と、前記第1主面とは反対側であって、前記整流用縦型MOSFETのドレイン電極が形成された第2主面と、を有する第1半導体チップと、
転流用縦型MOSFETを備え、前記転流用縦型MOSFETのソース電極と電気的に接続されたソース電極パッドが配置された第3主面と、前記第3主面とは反対側であって、前記転流用縦型MOSFETのドレイン電極が形成された第4主面と、を有する第2半導体チップと、
前記第1および第2半導体チップに電気的に接続され、第1表面と前記第1表面とは反対側の第2表面と、を有する第1金属板と、
上面と、前記上面とは反対側の下面と、を有する第1リード端子と、
前記第1リード端子とは電気的に分離された出力リード端子と、
前記第1および第2半導体チップ、前記第1金属板、前記第1および出力リード端子のそれぞれの一部を封止する封止体と、を備え、
前記第1および第2半導体チップは、前記第1半導体チップの前記第1主面が前記第1金属板の前記第1表面と対向するように、かつ前記第2半導体チップの前記第4主面が前記第1金属板の前記第2表面と対向するように前記第1金属板を介して積層されていることにより、前記第1半導体チップの前記ソース電極パッドと前記第2半導体チップの前記ドレイン電極とは電気的に直列で接続され、
前記第1および第2半導体チップ、および前記第1金属板は、前記第1リード端子の前記上面上に積層され、
前記第1金属板は、前記出力リード端子と電気的に接続され
前記第1半導体チップのチップサイズは、前記第2半導体チップのチップサイズよりも小さい、半導体装置。
A semiconductor device for a DC-DC converter,
A first main surface including a rectifying vertical MOSFET, wherein a source electrode pad electrically connected to a source electrode of the rectifying vertical MOSFET is disposed on the opposite side of the first main surface; A first semiconductor chip having a second main surface on which a drain electrode of the vertical MOSFET for rectification is formed;
A third main surface provided with a commutation vertical MOSFET and provided with a source electrode pad electrically connected to a source electrode of the commutation vertical MOSFET; and the opposite side of the third main surface; A second semiconductor chip having a fourth main surface on which a drain electrode of the vertical MOSFET for commutation is formed;
A first metal plate electrically connected to the first and second semiconductor chips and having a first surface and a second surface opposite to the first surface;
A first lead terminal having an upper surface and a lower surface opposite to the upper surface;
An output lead terminal electrically isolated from the first lead terminal;
A sealing body that seals a part of each of the first and second semiconductor chips, the first metal plate, and the first and output lead terminals;
The first and second semiconductor chips are configured such that the first main surface of the first semiconductor chip faces the first surface of the first metal plate, and the fourth main surface of the second semiconductor chip. Are stacked via the first metal plate so as to face the second surface of the first metal plate, so that the source electrode pad of the first semiconductor chip and the drain of the second semiconductor chip The electrodes are electrically connected in series,
The first and second semiconductor chips and the first metal plate are stacked on the upper surface of the first lead terminal,
The first metal plate is electrically connected to the output lead terminal ;
The semiconductor device, wherein a chip size of the first semiconductor chip is smaller than a chip size of the second semiconductor chip .
請求項1に記載の半導体装置において、
前記第1半導体チップの前記整流用縦型MOSFETと前記第2半導体チップの前記転流用縦型MOSFETとを制御する制御回路を備え、前記制御回路と電気的に接続された第1電極パッドと第2電極パッドとが配置された主面を有する第3半導体チップをさらに有し、
前記第1半導体チップの前記第1主面には、前記整流用縦型MOSFETのゲート電極と電気的に接続されたゲート電極パッドが配置され、
前記第2半導体チップの前記第2主面には、前記転流用縦型MOSFETのゲート電極と電気的に接続されたゲート電極パッドが配置され、
前記第3半導体チップの前記第1電極パッドは、前記第1半導体チップの前記ゲート電極パッドと第1金属ワイヤを介して電気的に接続され、前記第3半導体チップの前記第2電極パッドは、前記第2半導体チップの前記ゲート電極パッドと前記第2金属ワイヤを介して電気的に接続されている。
The semiconductor device according to claim 1,
A control circuit that controls the vertical MOSFET for rectification of the first semiconductor chip and the vertical MOSFET for commutation of the second semiconductor chip; and a first electrode pad electrically connected to the control circuit and a first electrode pad A third semiconductor chip having a main surface on which two electrode pads are disposed;
A gate electrode pad electrically connected to a gate electrode of the rectifying vertical MOSFET is disposed on the first main surface of the first semiconductor chip,
A gate electrode pad electrically connected to the gate electrode of the commutation vertical MOSFET is disposed on the second main surface of the second semiconductor chip,
The first electrode pad of the third semiconductor chip is electrically connected to the gate electrode pad of the first semiconductor chip via a first metal wire, and the second electrode pad of the third semiconductor chip is The second electrode is electrically connected to the gate electrode pad of the second semiconductor chip via the second metal wire.
請求項2に記載の半導体装置において、
前記第3半導体チップは、前記封止体で封止されている。
The semiconductor device according to claim 2,
The third semiconductor chip is sealed with the sealing body.
請求項3に記載の半導体装置において、
前記第3半導体チップは、前記第2半導体チップ上に積層されている。
The semiconductor device according to claim 3.
The third semiconductor chip is stacked on the second semiconductor chip.
請求項1に記載の半導体装置において、
前記第1リード端子の前記下面は、前記封止体から露出している。
The semiconductor device according to claim 1,
The lower surface of the first lead terminal is exposed from the sealing body.
請求項1に記載の半導体装置において、
前記第1半導体チップは、前記第1半導体チップの前記第2主面が前記第1リード端子の前記上面と対向するように前記第1リード端子の前記上面上に搭載されていることにより、前記第1半導体チップの前記ドレイン電極と前記第1リード端子とが電気的に直列に接続されている。
The semiconductor device according to claim 1,
The first semiconductor chip is mounted on the upper surface of the first lead terminal so that the second main surface of the first semiconductor chip faces the upper surface of the first lead terminal. The drain electrode of the first semiconductor chip and the first lead terminal are electrically connected in series.
請求項6に記載の半導体装置において、
前記第2半導体チップと電気的に接続された第2金属板と、
前記第1および出力リード端子とは電気的に分離された第2リード端子と、を有し、
前記第2金属板は、前記第2半導体チップの前記第3主面と対向するように前記第2半導体チップの前記第3主面上に搭載されていることにより、前記第2半導体チップの前記ソース電極パッドと電気的に直列に接続され、
前記第2金属板は、前記第2リード端子と電気的に接続されている。
The semiconductor device according to claim 6.
A second metal plate electrically connected to the second semiconductor chip;
A second lead terminal electrically separated from the first and output lead terminals;
The second metal plate is mounted on the third main surface of the second semiconductor chip so as to face the third main surface of the second semiconductor chip. Electrically connected in series with the source electrode pad,
The second metal plate is electrically connected to the second lead terminal.
請求項7に記載の半導体装置において、
前記第1リード端子は、外部から電源電圧が供給される電源リード端子であり、前記第2リード端子は、外部から接地電圧が供給されるGNDリード端子である。
The semiconductor device according to claim 7,
The first lead terminal is a power supply lead terminal to which a power supply voltage is supplied from the outside, and the second lead terminal is a GND lead terminal to which a ground voltage is supplied from the outside.
請求項7に記載の半導体装置において、
前記第2リード端子の一部は、前記封止体により封止されている。
The semiconductor device according to claim 7,
A part of the second lead terminal is sealed with the sealing body.
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