JP2019201077A - 半導体装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 半導体装置に必要とされる信号端子の数を削減する。【解決手段】 半導体装置は、複数の信号電極を有する第１半導体素子と、複数の信号電極を有する第２半導体素子と、第１半導体素子及び第２半導体素子を封止する封止体と、封止体から突出する複数の信号端子とを備える。複数の信号端子には、第１信号端子と、第２信号端子と、共通信号端子が含まれている。第１信号端子は、封止体の内部において、第１半導体素子の複数の信号電極の一つに接続されている。第２信号端子は、封止体の内部において、第２半導体素子の複数の信号電極の一つに接続されている。そして、共通信号端子は、封止体の内部において、第１半導体素子の複数の信号電極の他の一つと、第２半導体素子の複数の信号電極の他の一つとの両者に接続されている。【選択図】図５

Description

本明細書が開示する技術は、複数の半導体素子を備える半導体装置に関する。

特許文献１に、半導体装置が開示されている。この半導体装置は、封止体内に配置された複数の半導体素子と、封止体の内外に亘って延びる複数の信号端子を備える。各々の半導体素子には、複数の信号電極が設けられており、各々の信号電極には、対応する一つの信号端子が接続されている。

特開２０１７−１４７３１６号公報

従来の半導体装置では、信号電極と同じ数だけ、信号端子が必要とされる。半導体装置が複数の半導体素子を備えていると、信号電極の総数が多くなることから、半導体装置に必要とされる信号端子の数も多くなる。ここで、複数の信号端子は、外部のコネクタ等に接続されることから、所定の間隔を保って配列される必要がある。そのことから、信号端子の数が多くなると、その信号端子を配列させるために、半導体装置を大型化する必要が生じる。本明細書は、複数の半導体素子を備える半導体装置において、必要とされる信号端子を削減し得る技術を提供する。

本明細書が開示する半導体装置は、複数の信号電極を有する第１半導体素子と、複数の信号電極を有する第２半導体素子と、第１半導体素子及び第２半導体素子を封止する封止体と、封止体から突出する複数の信号端子とを備える。複数の信号端子には、第１信号端子と、第２信号端子と、共通信号端子が含まれている。第１信号端子は、封止体の内部において、第１半導体素子の複数の信号電極の一つに接続されている。第２信号端子は、封止体の内部において、第２半導体素子の複数の信号電極の一つに接続されている。そして、共通信号端子は、封止体の内部において、第１半導体素子の複数の信号電極の他の一つと、第２半導体素子の複数の信号電極の他の一つとの両者に接続されている。

上記した半導体装置では、複数の信号端子のなかに、第１半導体素子の信号電極と第２半導体素子の信号電極の両者に接続された共通信号端子が含まれる。このような構成によると、複数の半導体素子が有する信号電極の総数に対して、必要とされる信号端子の数を削減することができる。ここで、信号端子の数を最小化するためには、複数の信号端子の全てを、複数の半導体素子によって共用される共通信号端子とすることも考えらえる。しかしながら、複数の信号端子の全てを共通信号端子に置き換えると、各々の半導体素子に対して個別に通信することができなくなる。そのことから、上記した半導体装置では、複数の信号端子のなかに、第１半導体素子の信号電極のみに接続された第１信号端子と、第２半導体素子の信号電極のみに接続された第２信号端子とがさらに含まれる。これにより、各々の半導体素子に対する個別の通信経路を維持しつつ、全体として必要とされる信号端子の数を削減することができる。

半導体装置１０の外観を示す図。 半導体装置１０の断面構造を示す図。 封止体１６を省略して、半導体装置１０の内部構造を示す平面図。 封止体１６を省略して、半導体装置１０の内部構造を示す分解図。 半導体素子２２、２４、２６の信号電極２２ｃ、２４ｃ、２６ｃと、複数の信号端子３６との接続部分を示す図。 図５中のＶＩ−ＶＩ線における断面図。 半導体素子２２、２４、２６の構成を示す回路図。 半導体装置１０の製造方法における第１リフロー工程を説明する図。 半導体装置１０の製造方法におけるワイヤボンディング工程及び第２リフロー工程を説明する図。 半導体装置１０の製造方法における封止体１６の成形工程を説明する図。 一変形例の半導体装置１０ａを示す図。 他の一変形例の半導体装置１０ｂを示す図。 他の一変形例の半導体装置１０ｃを示す図。

本技術の一実施形態では、共通信号端子が、複数の信号端子の配列方向に沿って延びる側方延伸部を、封止体の内部に有してもよい。このような構成によると、互いに離れて配置された複数の信号電極に、共通信号端子を近接又は接触させることができる。

上記した実施形態において、側方延伸部は、共通信号端子に隣接する他の信号端子の反対側まで延びてもよい。このような構成によると、他の信号電極が介在する二つの信号電極に、共通信号端子を近接又は接触させることができる。

上記した実施形態において、側方延伸部は、共通信号端子に隣接する他の信号端子と立体交差してもよい。このような構成によると、半導体装置の大型化を招くことなく、封止体の内部に側方延伸部を設けることができる。

あるいは、側方延伸部は、共通信号端子に隣接する他の信号端子と、当該他の信号端子が接続された第１半導体素子又は第２半導体素子との間に位置してもよい。このような構成によると、共通信号端子の側方延伸部と、共通信号端子に隣接する他の信号端子とが重ならないことから、共通信号端子を含む複数の信号端子を、単一の導体板（例えばリードフレーム）から形成することができる。

本技術の一実施形態では、半導体装置が、封止体の内部において側方延伸部に接続された支持部をさらに有してもよい。この場合、支持部は、第１信号端子と第２信号端子との間において封止体から突出してもよい。このような構成によると、封止体を成形するときに、封止体の外部から支持部を介して側方延伸部を支持することができる。

本技術の一実施形態では、半導体装置が、封止体によって封止されているとともに、複数の信号電極を有する第３半導体素子をさらに備えてもよい。この場合、共通信号端子は、封止体の内部において、第３半導体素子の複数の信号電極の一つにさらに接続されていてもよい。このように、共通信号端子は、三以上の半導体素子の信号電極によって共用されてもよい。

本技術の一実施形態では、第１半導体素子と第２半導体素子とのそれぞれが、温度検出部を有してもよい。また、第１半導体素子の複数の信号電極と、第２半導体素子の複数の信号電極とのそれぞれが、温度検出部の一端に接続された第１温度信号電極と、温度検出部の他端に接続された第２温度信号電極を有してもよい。この場合、第１信号端子は、第１半導体素子の第１温度信号電極に接続されており、第２信号端子は、第２半導体素子の第１温度信号電極に接続されていてもよい。そして、共通信号端子は、第１半導体素子の第２温度信号電極と、第２半導体素子の第２温度信号電極との両者に接続されていてもよい。このような構成によると、共通信号端子を採用して信号端子の数を削減しつつ、複数の半導体素子の温度検出部からの信号を、それぞれ外部へ出力することができる。

本技術の一実施形態では、第１半導体素子と第２半導体素子とのそれぞれが、電流検出部を有してもよい。また、第１半導体素子の複数の信号電極と、第２半導体素子の複数の信号電極とのそれぞれが、電流検出部の一端に接続された電流信号電極と、電流信号電極が出力する信号に対する基準電圧を出力する基準電圧信号電極とを有してもよい。この場合、第１信号端子は、第１半導体素子の電流信号電極に接続されており、第２信号端子は、第２半導体素子の電流信号電極に接続されていてもよい。そして、共通信号端子は、第１半導体素子の基準電圧信号電極と、第２半導体素子の基準電圧信号電極との両者に接続されていてもよい。このような構成によると、共通信号端子を採用して信号端子の数を削減しつつ、複数の半導体素子の電流検出部が出力する信号から、各々の半導体素子に流れる電流をそれぞれ検出することができる。

本技術の一実施形態では、第１半導体素子と第２半導体素子とのそれぞれは、ゲートを有するスイッチング素子であってよい。また、第１半導体素子の複数の信号電極と、第２半導体素子の前記複数の信号電極とのそれぞれは、ゲートに接続されたゲート信号電極を有してもよい。この場合、共通信号端子は、第１半導体素子のゲート信号電極と、第２半導体素子のゲート信号電極とに接続されていてもよい。このような構成によると、共通信号端子を採用して信号端子の数を削減するとともに、共通の信号によって複数の半導体素子を同時に制御することができる。

図面を参照して、実施例の半導体装置１０について説明する。半導体装置１０は、例えば電気自動車において、コンバータやインバータといった電力変換回路に採用することができる。ここでいう電気自動車は、車輪を駆動するモータを有する自動車を広く意味し、例えば、外部の電力によって充電される電気自動車、モータに加えてエンジンを有するハイブリッド車、及び燃料電池を電源とする燃料電池車等を含む。

図１−図４に示すように、半導体装置１０は、第１導体板１２と、第２導体板１４と、複数の半導体素子２２、２４、２６と、封止体１６とを備える。第１導体板１２と第２導体板１４とは、互いに平行であって、互いに対向している。一例ではあるが、複数の半導体素子２２、２４、２６には、第１半導体素子２２、第２半導体素子２４及び第３半導体素子２６が含まれる。第２半導体素子２４は、第１半導体素子２２と第３半導体素子２６との間に位置しており、複数の半導体素子２２、２４、２６は、第１導体板１２及び第２導体板１４の長手方向（図２、図３における左右方向）に沿って配列されている。複数の半導体素子２２、２４、２６は、第１導体板１２と第２導体板１４との間に並列に配置されている。複数の半導体素子２２、２４、２６は、封止体１６によって封止されている。

第１導体板１２及び第２導体板１４は、銅又はその他の金属といった、導体で形成されている。第１導体板１２と第２導体板１４は、複数の半導体素子２２、２４、２６を挟んで互いに対向している。各々の半導体素子２２、２４、２６は、第１導体板１２に接合されているとともに、第２導体板１４にも接合されている。なお、各々の半導体素子２２、２４、２６と第１導体板１２との間には、導体スペーサ１８が設けられている。ここで、第１導体板１２及び第２導体板１４の具体的な構成は特に限定されない。例えば、第１導体板１２と第２導体板１４との少なくとも一方は、例えばＤＢＣ（Direct Bonded Copper）基板といった、絶縁体（例えばセラミック）の中間層を有する絶縁基板であってもよい。即ち、第１導体板１２と第２導体板１４との各々は、必ずしも全体が導体で構成されていなくてもよい。

第１半導体素子２２、第２半導体素子２４及び第３半導体素子２６は、電力回路用のいわゆるパワー半導体素子であって、互いに同一の構成を有している。第１半導体素子２２は、上面電極２２ａと、下面電極２２ｂと、複数の信号電極２２ｃとを有する。上面電極２２ａと、下面電極２２ｂは電力用の電極であり、複数の信号電極２２ｃは信号用の電極である。上面電極２２ａ及び複数の信号電極２２ｃは第１半導体素子２２の上面に位置しており、下面電極２２ｂは第１半導体素子２２の下面に位置している。上面電極２２ａは、導体スペーサ１８を介して第１導体板１２へ電気的に接続されており、下面電極２２ｂは、第２導体板１４へ電気的に接続されている。同様に、第２半導体素子２４及び第３半導体素子２６についても、上面電極２４ａ、２６ａと、下面電極２４ｂ、２６ｂと、複数の信号電極２４ｃ、２６ｃとをそれぞれ有する。上面電極２４ａ、２６ａは、導体スペーサ１８を介して第１導体板１２へ電気的に接続されており、下面電極２４ｂ、２６ｂは、第２導体板１４へ電気的に接続されている。

一例ではあるが、本実施例における半導体素子２２、２４、２６は、ゲート、エミッタ及びコレクタを有するＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）である。ＩＧＢＴのエミッタは、上面電極２２ａ、２４ａ、２６ａに接続されており、ＩＧＢＴ構造のコレクタは、下面電極２２ｂ、２４ｂ、２６ｂに接続されている。但し、半導体素子２２、２４、２６の具体的な種類や構造は特に限定されない。半導体素子２２、２４、２６は、ダイオード構造をさらに有するＲＣ（Reverse Conducting）−ＩＧＢＴ素子であってもよい。あるいは、半導体素子２２、２４、２６は、ＩＧＢＴに代えて、又は加えて、例えばＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）であってもよい。また、半導体素子２２、２４、２６に用いられる半導体材料についても特に限定されず、例えばシリコン（Ｓｉ）、炭化シリコン（ＳｉＣ）、又は窒化ガリウム（ＧａＮ）といった窒化物半導体であってよい。

封止体１６は、特に限定されないが、例えばエポキシ樹脂といった熱硬化性樹脂又はその他の絶縁体で構成されることができる。封止体１６は、例えばモールド樹脂又はパッケージとも称される。半導体装置１０は、三つの半導体素子２２、２４、２６に限られず、二つの半導体素子のみを備えてもよいし、三つより多くの半導体素子を備えてもよい。この場合でも、複数の半導体素子２２、２４、２６は、単一の封止体１６によって封止され、第１導体板１２及び第２導体板１４との間において、並列又は直列に配置されることができる。

第１導体板１２及び第２導体板１４は、複数の半導体素子２２、２４、２６と電気的に接続されているだけでなく、複数の半導体素子２２、２４、２６と熱的にも接続されている。また、第１導体板１２及び第２導体板１４は、それぞれ封止体１６の表面に露出しており、各々の半導体素子２２、２４、２６の熱を封止体１６の外部へ放出することができる。これにより、本実施例の半導体装置１０は、複数の半導体素子２２、２４、２６の両側に放熱板が配置された両面冷却構造を有する。

半導体装置１０はさらに、第１電力端子３２と、二つの第２電力端子３４とを備える。各々の電力端子３２、３４は、銅又はアルミニウムといった導体で構成されている。各々の電力端子３２、３４は、いわゆるリードであって、封止体１６の内部から外部に亘って延びている。第１電力端子３２は、封止体１６の内部において、第１導体板１２に接続されている。各々の第２電力端子３４は、封止体１６の内部において、第２導体板１４に接続されている。これにより、複数の半導体素子２２、２４、２６は、第１電力端子３２と、各々の第２電力端子３４との間で、電気的に並列に接続されている。一例ではあるが、第１電力端子３２は、はんだ付けによって第１導体板１２に接合されており、各々の第２電力端子３４は、第２導体板１４に一体に形成されている。但し、第１電力端子３２は、第１電力端子３２と一体に形成されていてもよい。また、各々の第２電力端子３４は、例えばはんだ付けによって、第２導体板１４に接合されていてもよい。

半導体装置１０はさらに、複数の信号端子３６を備える。各々の信号端子３６は、銅又はアルミニウムといった導体で構成されている。各々の信号端子３６は、いわゆるリードであって、封止体１６の内部から外部に亘って延びている。複数の信号端子３６は、封止体１６の長手方向（図２、３の左右方向）に沿って配列されており、封止体１６から同一方向に突出している。一例ではあるが、本実施例の半導体装置１０は、１１本の信号端子３６を有している。複数の信号端子３６は、封止体１６の内部において、半導体素子２２、２４、２６の複数の信号電極２２ｃ、２４ｃ、２６ｃに、ボンディングワイヤ４０を介して接続されている。なお、複数の信号端子３６は、ボンディングワイヤ４０を介することなく、複数の信号電極２２ｃ、２４ｃ、２６ｃへ直接的に接続されてもよい。

図５に示すように、複数の信号端子３６には、第１信号端子３６ａ、第２信号端子３６ｂ、第３信号端子３６ｃ、及び、共通信号端子３６ｄが含まれている。各々の第１信号端子３６ａは、封止体１６の内部において、第１半導体素子２２の複数の信号電極２２ｃの一つに接続されている。各々の第２信号端子３６ｂは、封止体１６の内部において、第２半導体素子２４の複数の信号電極２４ｃの一つに接続されている。各々の第３信号端子３６ｃは、封止体１６の内部において、第３半導体素子２６の複数の信号電極２６ｃの一つに接続されている。そして、各々の共通信号端子３６ｄは、封止体１６の内部において、第１半導体素子２２の複数の信号電極２２ｃの一つと、第２半導体素子２４の複数の信号電極２４ｃの一つと、第３半導体素子２６の複数の信号電極２６ｃの一つの三者に接続されている。即ち、各々の共通信号端子３６ｄは、複数の半導体素子２２、２４、２６の信号電極２２ｃ、２４ｃ、２６ｃに接続されている。

本実施例の半導体装置１０では、複数の信号端子３６のなかに、複数の半導体素子２２、２４、２６の信号電極２２ｃ、２４ｃ、２６ｃに接続された共通信号端子３６ｄが含まれている。このような構成によると、複数の半導体素子２２、２４、２６に存在する信号電極２２ｃ、２４ｃ、２６ｃの総数に対して、必要とされる信号端子３６の数を削減することができる。ここで、信号端子３６の数を最小化するためには、複数の信号端子３６の全てを、複数の半導体素子２２、２４、２６によって共用される共通信号端子３６ｄとすることも考えらえる。しかしながら、複数の信号端子３６の全てを共通信号端子３６ｄに置き換えると、各々の半導体素子２２、２４、２６に対して個別に通信することができなくなる。そのことから、本実施例の半導体装置１０では、複数の信号端子３６のなかに、第１半導体素子２２の信号電極２２ｃのみに接続された第１信号端子３６ａ、第２半導体素子２４の信号電極２４ｃのみに接続された第２信号端子３６ｂ、及び、第３半導体素子２６の信号電極２６ｃのみに接続された第３信号端子３６ｃがさらに含まれる。これにより、各々の半導体素子２２、２４、２６に対する個別の通信経路を維持しつつ、全体として必要とされる信号端子３６の数を削減することができる。

図５、図６に示すように、共通信号端子３６ｄは、複数の信号端子３６の配列方向に沿って延びる側方延伸部３７を、封止体１６の内部に有する。このような構成によると、互いに離れて配置された複数の信号電極２２ｃ、２４ｃ、２６ｃに、共通信号端子３６ｄを近接又は接触させることができる。また、側方延伸部３７は、共通信号端子３６ｄが封止体１６から突出する方向に対して角度を成すので、共通信号端子３６ｄを封止体１６に対して強固に固定するアンカーとしても機能することができる。なお、図５中の点Ｊは、共通信号端子３６ｄのなかの接合点を示しており、共通信号端子３６ｄを構成するいくつかの導体片は、接合点Ｊにおいて互いに接合されている。その他の図面においても同様であり、点Ｊは共通信号端子３６ｄのなかの接合点を示す。

側方延伸部３７は、共通信号端子３６ｄに隣接する他の信号端子の反対側まで延びている。このような構成によると、他の信号電極２２ｃ、２４ｃ、２６ｃが介在する複数の信号電極２２ｃ、２４ｃ、２６ｃに、共通信号端子３６ｄを近接又は接触させることができる。一例ではあるが、本実施例における側方延伸部３７は、共通信号端子３６ｄに隣接する他の信号端子３６ａ、３６ｂと立体交差している（図６参照）。即ち、側方延伸部３７は、隣接する他の信号端子３６の上方又は下方を、隙間を保ちながら横切っている。このような構成によると、半導体装置１０の大型化を招くことなく、封止体１６の内部に側方延伸部３７を設けることができる。

本実施例の半導体装置１０では、共通信号端子３６ｄが三つの半導体素子２２、２４、２６によって共用されている。しかしながら、共通信号端子３６ｄは、二つの半導体素子（例えば、第１半導体素子２２と第２半導体素子２４）のみによって共用されてもよい。あるいは、半導体装置１０が三つを超える半導体素子を備える場合、共通信号端子３６ｄは四つを超える半導体素子によって共用されてもよい。

半導体素子２２、２４、２６は、異なる機能を有する複数の信号電極２２ｃ、２４ｃ、２６ｃを備える。この点に関して、共通信号端子３６ｄは、特定の信号電極２２ｃ、２４ｃ、２６ｃに限定されず、いずれの信号電極２２ｃ、２４ｃ、２６ｃにも採用することができる。図５、図７に示すように、本実施例における半導体素子２２、２４、２６は、前述した複数の信号電極２２ｃ、２４ｃ、２６ｃとして、ゲート信号電極Ｇ、第１温度信号電極Ａ、第２温度信号電極Ｋ、電流信号電極ＳＥ、及び、基準電圧信号電極ＫＥとを有する。そして、共通信号端子３６ｄが、第２温度信号電極Ｋと基準電圧信号電極ＫＥとにそれぞれ採用されている。一方、ゲート信号電極Ｇと第１温度信号電極Ａと電流信号電極ＳＥには、個別の信号端子（即ち、第１信号端子３６ａ、第２信号端子３６ｂ又は第３信号端子３６ｃ）が採用されている。

ゲート信号電極Ｇは、半導体素子２２、２４、２６に対するゲート駆動信号が入力される信号電極である。ゲート信号電極Ｇは、半導体素子２２、２４、２６のゲート（本実施例ではＩＧＢＴのゲート）に接続されている。第１半導体素子２２のゲート信号電極Ｇには、第１信号端子３６ａの一つが接続されており、第２半導体素子２４のゲート信号電極Ｇには、第２信号端子３６ｂの一つが接続されており、第３半導体素子２６のゲート信号電極Ｇには、第３信号端子３６ｃの一つが接続されている。このように、ゲート信号電極Ｇに、個別の信号端子３６ａ、３６ｂ、３６ｃが採用されていると、各々の半導体素子２２、２４、２６に異なるゲート駆動信号を与えることができる。そのことから、例えば三つの半導体素子２２、２４、２６の一部のみを、選択的に動作させることができる。

第１温度信号電極Ａと第２温度信号電極Ｋは、半導体素子２２、２４、２６の温度に対応する信号を出力する信号電極である。第１温度信号電極Ａと第２温度信号電極Ｋは、半導体素子２２、２４、２６内に設けられた温度センサ２８に接続されている。一例ではあるが、温度センサ２８は温度センスダイオードである。第１温度信号電極Ａは、温度センスダイオードのアノードに接続されており、第２温度信号電極Ｋは、温度センスダイオードのカソードに接続されている。第１半導体素子２２の第１温度信号電極Ａには、第１信号端子３６ａの一つが接続されており、第２半導体素子２４の第１温度信号電極Ａには、第２信号端子３６ｂの一つが接続されており、第３半導体素子２６の第１温度信号電極Ａには、第３信号端子３６ｃの一つが接続されている。一方、各々の半導体素子２２、２４、２６の第２温度信号電極Ｋには、共通信号端子３６ｄの一つが接続されている。このような構成によると、複数の半導体素子２２、２４、２６の各温度センサ２８には、共通信号端子３６ｄを介して、基準電圧（例えば、グラウンド電圧）を供給することができる。そして、複数の半導体素子２２、２４、２６の各温度センサ２８が出力する信号は、第１信号端子３６ａ、第２信号端子３６ｂ及び第３信号端子３６ｃを介して、それぞれ個別に出力される。従って、共通信号端子３６ｄを採用しつつ、複数の半導体素子２２、２４、２６の各温度センサ２８か出力する信号に基づいて、各々の半導体素子２２、２４、２６に流れる電流をそれぞれ検出することができる。

電流信号電極ＳＥは、半導体素子２２、２４、２６に流れる電流に対応する信号を出力する信号電極である。電流信号電極ＳＥは、半導体素子２２、２４、２６内に設けられた電流センサ３０に接続されている。一例ではあるが、本実施例における電流センサ３０は、半導体素子２２、２４、２６に流れる電流に比例する微小電流を出力する。基準電圧信号電極ＫＥは、ＩＧＢＴのエミッタに接続されており、ＩＧＢＴのエミッタの電圧（これは上面電極２２ａ、２４ａ、２６ａの電圧に等しい）を基準電圧として出力する。この基準電圧は、電流信号電極ＳＥが出力する信号を処理するときの基準電圧として使用される。第１半導体素子２２の電流信号電極ＳＥには、第１信号端子３６ａの一つが接続されており、第２半導体素子２４の電流信号電極ＳＥには、第２信号端子３６ｂの一つが接続されており、第３半導体素子２６の電流信号電極ＳＥには、第３信号端子３６ｃの一つが接続されている。一方、各々の半導体素子２２、２４、２６の基準電圧信号電極ＫＥには、共通信号端子３６ｄの一つが接続されている。このような構成によると、共通信号端子３６ｄを採用しつつ、複数の半導体素子２２、２４、２６の各電流センサ３０が出力する信号に基づいて、各々の半導体素子２２、２４、２６に流れる電流をそれぞれ検出することができる。

次に、半導体装置１０の製造方法の一例について説明する。この製造方法では、図８に示すように、第１リフロー工程が実施される。第１リフロー工程では、先ず、リードフレーム８が用意される。リードフレーム８には、第２導体板１４、第１電力端子３２、二つの第２電力端子３４、及び、複数の信号端子３６が一体に形成されている。次に、リードフレーム８の第２導体板１４上に、複数の半導体素子２２、２４、２６を、複数の導体スペーサ１８と共に、例えばはんだ付けによって接合する。これにより、図８に示す半製品が完成する。

次に、図９に示すように、ボンディング工程と、第２リフロー工程とが実施される。ボンディング工程では、リードフレーム８の複数の信号端子３６が、ボンディングワイヤ４０を介して、複数の半導体素子２２、２４、２６の信号電極２２ｃ、２４ｃ、２６ｃに接続される。次いで、第２リフロー工程では、複数の導体スペーサ１８上に、第１導体板１２が、例えばはんだ付けによって接合される。このとき、リードフレーム８の第１電力端子３２についても、第１導体板１２へ例えばはんだ付けによって接合される。これにより、図９に示す半製品が完成する。

次に、図１０に示すように、封止体１６の成形工程が実施される。この成形工程では、例えばインサート成形によって、封止体１６を成形することができる。その後、封止体１６の表面を研削することによって、第１導体板１２及び第２導体板１４を封止体１６の表面に露出させる。これにより、図１０に示す半製品が完成する。その後、リードフレーム８の不要部分（いわゆるタイバー）を切除することによって、半導体装置１０が完成する。

以下では、半導体装置１０のいくつかの変形例について説明する。図１１は、一変形例の半導体装置１０ａを示す。この半導体装置１０ａでは、上述した半導体装置１０と比較して、支持部３８が付加されている。その他の構成については、上述した半導体装置１０と同じである。支持部３８は、封止体１６の内部において、側方延伸部３７に接続されている。支持部３８は、側方延伸部３７と角度を成す方向に延びており、複数の信号端子の間において封止体１６から突出している。このような構成によると、封止体１６を成形するときに、封止体１６の外部から支持部３８を介して側方延伸部３７を支持することができる。このような支持部３８は、例えば、前述したリードフレーム８に設けることができる。

図１２は、他の一変形例の半導体装置１０ｂを示す。この半導体装置１０では、上述した半導体装置１０と比較して、一方の共通信号端子３６ｄの構成が変更されている。その他の構成については、上述した半導体装置１０と同じである。図１２に示すように、共通信号端子３６ｄは、共通信号端子３６ｄに隣接する他の信号端子３６ａ、３６ｂと、当該他の信号端子３６ａ、３６ｂが接続された半導体素子２２、２４との間に位置してもよい。このような構成によると、共通信号端子３６ｄの側方延伸部３７と、共通信号端子３６ｄに隣接する他の信号端子３６ａ、３６ｂとが重ならないことから、共通信号端子３６ｄを含む複数の信号端子３６を、単一の導体板（例えばリードフレーム８）から形成することができる。

図１３は、他の一変形例の半導体装置１０ｃを示す。この半導体装置１０では、ゲート信号電極Ｇと電流信号電極ＳＥとに共通信号端子３６ｄが採用されており、この点において上述した半導体装置１０と相違する。その他の構成については、上述した半導体装置１０と同じである。一方の共通信号端子３６ｄは、複数の半導体素子２２、２４、２６のゲート信号電極Ｇにそれぞれ接続されている。このような構成によると、共通信号端子３６ｄを採用して信号端子３６の数を削減するとともに、共通のゲート駆動信号によって複数の半導体素子２２、２４、２６を同時に制御することができる。一方の共通信号端子３６ｄは、複数の半導体素子２２、２４、２６の電流信号電極ＳＥにそれぞれ接続されている。このような構成によると、共通信号端子３６ｄから出力される信号は、複数の半導体素子２２、２４、２６に流れる電流の総和に対応する。複数の半導体素子２２、２４、２６に流れる電流が互いに等しいと仮定すると、共通信号端子３６ｄから出力される信号に基づいて、各々の半導体素子２２、２４、２６に流れる電流を推定することができる。

以上、いくつかの具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書又は図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものである。

１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ：半導体装置
１２：第１導体板
１４：第２導体板
１６：封止体
２２、２４、２６：半導体素子
２２ａ、２４ａ、２６ａ：上面電極
２２ｂ、２４ｂ、２４ｃ：下面電極
２２ｃ、２４ｃ、２６ｃ：信号電極
２８：温度センサ
３０：電流センサ
３２：第１電力端子
３４：第２電力端子
３６：信号端子
３６ａ：第１信号端子
３６ｂ：第２信号端子
３６ｃ：第３信号端子
３６ｄ：共通信号端子
３７：側方延伸部
３８：支持部
４０：ボンディングワイヤ
Ｋ：第２温度信号電極
Ａ：第１温度信号電極
Ｇ：ゲート信号電極
ＳＥ：電流信号電極
ＫＥ：基準電圧信号電極

Claims (10)

1. 複数の信号電極を有する第１半導体素子と、
   複数の信号電極を有する第２半導体素子と、
   前記第１半導体素子及び前記第２半導体素子を封止する封止体と、
   前記封止体から突出する複数の信号端子と、を備え、
   前記複数の信号端子には、第１信号端子と、第２信号端子と、共通信号端子が含まれており、
   前記第１信号端子は、前記封止体の内部において、前記第１半導体素子の前記複数の信号電極の一つに接続されており、
   前記第２信号端子は、前記封止体の内部において、前記第２半導体素子の前記複数の信号電極の一つに接続されており、
   前記共通信号端子は、前記封止体の内部において、前記第１半導体素子の前記複数の信号電極の他の一つと、前記第２半導体素子の前記複数の信号電極の他の一つとの両者に接続されている、
   半導体装置。
2. 前記共通信号端子は、前記複数の信号端子の配列方向に沿って延びる側方延伸部を、前記封止体の内部に有する、請求項１に記載の半導体装置。
3. 前記側方延伸部は、前記共通信号端子に隣接する他の前記信号端子の反対側まで延びる、請求項２に記載の半導体装置。
4. 前記側方延伸部は、前記共通信号端子に隣接する他の前記信号端子と立体交差する、請求項３に記載の半導体装置。
5. 前記側方延伸部は、前記共通信号端子に隣接する他の前記信号端子と、当該他の信号端子が接続された前記第１半導体素子又は前記第２半導体素子との間に位置する、請求項３に記載の半導体装置。
6. 前記封止体の内部において前記側方延伸部に接続された支持部をさらに有し、
   前記支持部は、前記第１信号端子と前記第２信号端子の間において、前記封止体から突出している、請求項２から５のいずれか一項に記載の半導体装置。
7. 前記封止体によって封止されているとともに、複数の信号電極を有する第３半導体素子をさらに備え、
   前記共通信号端子は、前記封止体の内部において、前記第３半導体素子の前記複数の信号電極の一つにさらに接続されている、請求項１から６のいずれか一項に記載の半導体装置。
8. 前記第１半導体素子と前記第２半導体素子とのそれぞれは、温度検出部を有し、
   前記第１半導体素子の前記複数の信号電極と、前記第２半導体素子の前記複数の信号電極とのそれぞれは、前記温度検出部の一端に接続された第１温度信号電極と、前記温度検出部の他端に接続された第２温度信号電極とを有し、
   前記第１信号端子は、前記第１半導体素子の前記第１温度信号電極に接続されており、
   前記第２信号端子は、前記第２半導体素子の前記第１温度信号電極に接続されており、
   前記共通信号端子は、前記第１半導体素子の前記第２温度信号電極と、前記第２半導体素子の前記第２温度信号電極との両者に接続されている、請求項１から７のいずれか一項に記載の半導体装置。
9. 前記第１半導体素子と前記第２半導体素子とのそれぞれは、電流検出部を有し、
   前記第１半導体素子の前記複数の信号電極と、前記第２半導体素子の前記複数の信号電極とのそれぞれは、前記電流検出部の一端に接続された電流信号電極と、前記電流信号電極が出力する信号に対する基準電圧を出力する基準電圧信号電極とを有し、
   前記第１信号端子は、前記第１半導体素子の前記電流信号電極に接続されており、
   前記第２信号端子は、前記第２半導体素子の前記電流信号電極に接続されており、
   前記共通信号端子は、前記第１半導体素子の前記基準電圧信号電極と、前記第２半導体素子の前記基準電圧信号電極との両者に接続されている、請求項１から７のいずれか一項に記載の半導体装置。
10. 前記第１半導体素子と前記第２半導体素子とのそれぞれは、ゲートを有するスイッチング素子であり、
    前記第１半導体素子の前記複数の信号電極と、前記第２半導体素子の前記複数の信号電極とのそれぞれは、前記ゲートに接続されたゲート信号電極を有し、
    前記共通信号端子は、前記封止体の内部において、前記第１半導体素子の前記ゲート信号電極と、前記第２半導体素子の前記ゲート信号電極とに接続されている、請求項１から７のいずれか一項に記載の半導体装置。

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