[发明专利]半导体装置

说明书

目的在于提供如下技术，即，针对半导体装置，在采用堆叠多个芯片的层叠构造时，能够使设计的自由度提高。半导体装置具有：IGBT(21、22)，其构成逆变器；初级侧IC芯片(5)，其输出与输入信号对应的电信号；次级侧IC芯片(8)，其基于电信号对IGBT(21)进行驱动；以及次级侧IC芯片(9)，其基于电信号对IGBT(22)进行驱动，初级侧IC芯片(5)包含与次级侧IC芯片(8、9)电绝缘的绝缘元件(6、7)，次级侧IC芯片(8)堆叠于IGBT(21)之上，次级侧IC芯片(9)堆叠于IGBT(22)之上。

技术领域

本发明涉及传递模塑类型的功率模块。

背景技术

用于逆变器装置等的传递模塑类型的功率模块具有配置于引线框之上的开关元件和控制IC芯片。在功率模块中为了实现功能和性能的提高，在作为信号传送单元使用了HVIC电平移位器(Levelshifter)的情况下，在通信速度及误动作等方面存在极限。因此，需要使用搭载了信号绝缘的绝缘驱动器，但在引线框之上构成绝缘驱动器时存在如下问题。

现有的高电位侧驱动器是内置了HVIC电平移位器的单芯片结构，与此相对，绝缘驱动器将初级侧和次级侧之间绝缘，因此成为多芯片结构。需要将该次级侧的芯片配置为U、V、W任意者的电位基准，但引线框具有电位，因此不能够直接配置于P电位的引线框之上。另一方面，如果将次级侧的芯片配置于U、V、W电位的引线框之上，则芯片配置变得非常烦杂、装配性也下降，难以采用多芯片结构。

另外，就现有的引线框而言，即便是栅极驱动器的基准电位，U、V、W电位的配线及引线框的绕引也会变得非常大，成为误动作的主要原因。

例如，在专利文献1、2中公开了在将绝缘驱动器安装于引线框之上的情况下克服电位方面的问题的方法。在专利文献1中，关于构成绝缘驱动器的多个芯片所包含的功能，公开了在不同的电位的引线框之上分别配置初级侧芯片及次级侧芯片的技术。但是，在引用文献1中没有公开与功率模块的芯片结构相关的技术。

在专利文献2中公开了与层叠芯片的安装方式相关的技术。在专利文献2所记载的技术中是如下方式，即，在将开关元件图腾柱连接时，将高电位侧芯片和低电位侧芯片层叠安装，进一步层叠控制IC芯片。在将低电位侧芯片的背面电位即集电极电位叠加于高电位侧芯片的表面电位即发射极电位的状态下连接，低电位侧芯片的表面电位即发射极电位成为GND电位，由此进行图腾柱连接。并且是如下技术，即，将控制IC的背面电位连接于低电位侧芯片的表面电位即发射极电位，由此通过层叠安装将开关元件和控制IC芯片连接。

专利文献1：日本特开2015-149731号公报

专利文献2：日本特开2010-225952号公报

但是，在专利文献2所记载的技术中，由于层叠安装后的低电位侧芯片和高电位侧芯片变成高温，因此需要考虑散热性，并且为了在将低电位侧芯片和高电位侧芯片层叠安装后进行导线键合，需要增大它们的芯片尺寸的差异。由此，成为半导体装置的设计的自由度降低的主要原因。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供如下技术，即，针对半导体装置，在采用堆叠多个芯片的层叠构造时，能够使设计的自由度提高。

本发明涉及的半导体装置具有：高电位侧开关元件及低电位侧开关元件，它们构成逆变器；初级侧IC芯片，其输出与输入信号对应的电信号；第1次级侧IC芯片，其基于所述电信号对所述高电位侧开关元件进行驱动；以及第2次级侧IC芯片，其基于所述电信号对所述低电位侧开关元件进行驱动，所述初级侧IC芯片包含与所述第1次级侧IC芯片及所述第2次级侧IC芯片电绝缘的绝缘元件，所述第1次级侧IC芯片堆叠于所述高电位侧开关元件之上，所述第2次级侧IC芯片堆叠于所述低电位侧开关元件之上。

发明的效果