[发明专利]半导体装置

说明书

技术领域

本发明涉及半导体装置，特别涉及使用搭载在下垫板(die pad)上的开关元件来构建桥接电路的半导体装置。

背景技术

无论家电用制品或产业用制品，在装入空调机的压缩机、洗衣机的滚筒、泵等内的电动机的驱动控制中使用三相电动机驱动用半导体装置。在下述专利文献1的图3及其说明部位公开了三相电动机驱动用半导体装置的驱动电路。在驱动电路中，将高端(H-side)的开关元件和低端(L-side)的开关元件串联连接的半桥电路按U相、V相、W相这三相来配备，该三相的半桥电路并联地电连接。也就是说，驱动电路由合计6个开关元件构成。在高端的开关元件中，使各自的漏电极并联地电连接在直流电源的一端(高电压侧的固定电位)，使源电极并联地电连接在U相、V相、W相各自的输出端子。在低端的开关元件中，使漏电极并联地电连接在U相、V相、W相各自的输出端子，使各自的源电极并联地电连接在直流电源的另一端(低电压侧的固定电位)。

在下述专利文献2中公开了适合于三相电动机驱动用的半导体装置的具体的器件结构。该半导体装置在一个漏极引线上搭载高端的开关元件即纵型结构的功率MOSFET(Metal oxide semiconductor field effect transistor，金属氧化物半导体场效晶体管)，在另一个漏极引线上搭载低端的开关元件即相同的纵型结构的功率MOSFET。高端的功率MOSFET在半导体芯片的背面侧具有漏电极，直流电源的一端通过漏极引线与该漏电极连接。并且，高端的功率MOSFET在半导体芯片的表面侧具有源电极，该源电极通过金属线和源极引线与输出端子连接，并与低端的漏极引线连接。另一方面，低端的功率MOSFET同样在半导体芯片的背面侧具有漏电极，该漏电极通过漏极引线与输出端子连接。并且，低端的功率MOSFET在半导体芯片的表面侧具有源电极，直流电源的另一端通过金属线和源极引线与该源电极连接。

【专利文献1】日本特开2003-348874号公报

【专利文献2】日本特开2009-130055号公报

在上述技术文献2公开的半导体装置中，对以下方面未作考虑。漏极引线设置在散热板上，具有作为有效排放由功率MOSFET的动作产生的热的散热板的功能。直流电源的一端与高端的漏极引线连接，对该漏极引线施加固定电位，因而可增大漏极引线的尺寸，提高散热效率。

然而，低端的漏极引线与输出端子连接，对该漏极引线施加变动电位，因而当为了提高散热性而增大漏极引线的尺寸时，噪声和寄生电容增大。噪声的增大提高误动作的发生概率，寄生电容的增大使动作速度变慢。在对低端的功率MOSFET的漏极引线和散热板之间进行绝缘的情况下，可抑制噪声影响。然而，通过进行绝缘而从功率MOSFET产生的热对散热板的热阻力增大，难以提高散热效率。

发明内容

本发明是为了解决上述课题而作成的。因此，本发明的目的是提供一种半导体装置，该半导体装置可在提高构建桥接电路的高端和低端的双方的开关元件的散热效率的同时，减少噪声产生和寄生电容，可防止误动作并实现动作速度的高速化。

为了解决上述课题，本发明的实施例涉及的第1特征，在半导体装置中具有：第1下垫板，其具有导电性且与直流电源的一端连接；第2下垫板，其具有导电性且与直流电源的另一端连接；第1开关元件，其配设在第1下垫板上，从该第1下垫板侧供给直流电源，与第1下垫板侧相反的相反侧的端子与第1输出端子连接；以及第2开关元件，其配设在第2下垫板上，从该第2下垫板侧供给直流电源，与第2下垫板侧相反的相反侧的端子与第1输出端子连接。

在第1特征涉及的半导体装置中，优选的是，直流电源的一端是高电位侧的一端，直流电源的另一端是低电位侧的一端。

在第1特征涉及的半导体装置中，优选的是，第1开关元件具有：形成在第1下垫板侧且被供给直流电源的一方的第1主电极，以及配设在与该第1主电极相反的相反侧且与第1输出端子连接的第2主电极，并具有电流相对于第1下垫板的表面朝垂直方向流动的纵型结构，第2开关元件具有：形成在第2下垫板侧且被供给直流电源的另一方的基板电极，以及配设在与该基板电极相反的相反侧且被供给直流电源的另一方的第3主电极和与第1输出端子连接的第4主电极，并具有电流相对于第2下垫板的表面朝水平方向流动的横型结构。

在第1特征涉及的半导体装置中，优选的是，第2开关元件的第3主电极通过连接布线与基板电极电连接。