[发明专利]半导体装置、具备该半导体装置的逆变器装置、以及具备该半导体装置及逆变器装置的车用旋转电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种被密封材料密封的半导体装置、具备该半导体装置的逆变器装置、以及具备该半导体装置及逆变器装置的车用旋转电机。 

背景技术

近年来，随着半导体装置的性能提高，特别是车载设备、车用旋转电机对于半导体装置的需求正在增大。车载设备中各元器件正往小型化发展，而车用旋转电机中旋转电机主体与控制装置的一体化使其朝着布线简化、安装性提高的方向发展，从而，用于车载设备、车用旋转电机的半导体装置也随之要求小型化、轻量化，然而，特别是车载设备等的使用环境过于严酷，因此除上述要求之外，还进一步要求其具有高可靠性、耐用等。 

一直以来，搭载于半导体装置的MOS-FET有时会由两个MOS-FET串联连接来使用，使其各自构成上臂与下臂，作为其结构，提出了如下的半导体装置：各MOS-FET的源电极或栅电极与各外部端子之间通过焊料及内部引线相接合，且为了使上臂与下臂电导通，在与构成上臂的MOS-FET的源电极相接合的内部引线上设有连接引线部，该连接引线部与安装有构成下臂的MOS-FET且与漏电极抵接的基板的一部分焊接在一起。 

现有技术文献 

专利文献 

专利文献1：日本专利第4102012号（图7） 

专利文献2：日本专利第4349364号（图1） 

发明内容

发明所要解决的技术问题 

这里，在专利文献1、2所公开的结构中，构成上臂与下臂的各MOS-FET相邻且相对，并具有间隙部，上述连接引线部设置成与构成上下臂的各MOS-FET的间隙部相交，专利文献2所公开的结构中，利用密封树脂将构成这些上下臂的各MOS-FET与上述连接引线部进行封装。 

在具有上述结构的半导体装置工作时，若温度上升，则由于安装有各MOS-FET的例如由铜形成的基板、与用作为密封树脂的例如环氧树脂的热膨胀系数存在差异，因此，从横向观察半导体装置时，其整体容易变形成V字形。由于这一变形受到上述MOS-FET发热的影响较大，因此以各MOS-FET相邻的间隙部作为弯曲的边界线的变形最大，若将连接引线部设置在该边界线上，则会对该连接引线部也施加外力，从而使其容易变形。因此认为，当连接引线部发生变形时，与连接引线部接合的焊料也会反复受到应力，从而有可能导致焊料开裂，甚至会出现半导体装置损坏的问题。 

这里，例如通过增加上述连接引线的板厚、或者添加其它构件等来提高刚性，从而能够减小变形以抑制焊料开裂，但是这样会增加连接引线的成本和重量，此外，板厚的增加也会导致密封树脂的使用量增加，使得半导体装置在高度方向上变大，从而还有可能造成半导体装置大型化、重量增加。另外，也考虑通过在连接引线上设置弯曲部来利用该部分吸收应力，从而缓和焊料上所受到的应力，但这样做也有限制，且还会导致加工费增加。 

本发明是为了解决上述问题而完成的，因此，其目的在于提供一种半导体装置、具备该半导体装置的逆变器装置、以及具备该半导体装置和逆变器装置的车用旋转电机，其能够抑制半导体装置工作时因变形而导致的接合材料开裂，从而能够提高可靠性及延长寿命。 

解决技术问题所采用的技术方案 

本发明的半导体装置包括：由导电体形成的第一基板；第一半导体元件，该第一半导体元件的第一电极面通过接合材料电接合在所述第一基板上；由导电体形成的第二基板，该第二基板与所述第一基板隔开距离；第二半导体元件，该第二半导体元件与所述第一半导体元件相邻，且该第二半导体元件的第一电极面通过接合材料电接合在所述第二基板上；第一引线，该第一引线通过接合材料将所述第一半导体元件的第二电极面与所述第二基板电接合；电流路径构件，该电流路径构件与所述第一基板及所述第二基板都隔开距离，从外部接受所述两个半导体元件的导通电流、或向外部传输所述两个半导体元件的导通电流；第二引线，该第二引线通过接合材料将所述第二半导体元件的第二电极面与所述电流路径构件电接合；以及密封材料，该密封材料至少将所述各构成部件进行密封，所述第二基板的刚性高于所述第一引线及所述第二引线的刚性，并且，包含所述第一半导体元件与所述第二半导体元件相对的间隙部，并且，沿着所述两个半导体元件不相对的方向延伸的边界线与所述第二基板相交，而不与所述第一引线及所述第二引线相交。 

发明效果