本发明专利技术的目的在于提供可靠性高的半导体装置的构造。并且，本发明专利技术的半导体装置(51)具有以下特征(1)～特征(3)。特征(1)是：“芯片上接合材料(13)的下表面(S13)具有在俯视观察时与主电流配线连接区域(11)的表面形状吻合的形状”。特征(2)是：“发射极感测配线(10)与主电流配线连接区域(11)的侧面直接连接”。特征(3)是：“IGBT芯片(1)在发射极感测焊盘(9)及发射极感测配线(10)的下方的区域具有IGBT不起作用的无效区域(20)”。。。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体装置
[0001]本专利技术涉及包含半导体芯片的半导体装置，该半导体芯片在内部具有开关元件。
技术介绍
[0002]作为电力用的半导体装置，通常是包含半导体芯片的半导体装置，该半导体芯片在内部具有IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)或MOSFET(Metal
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Oxide
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Semiconductor Field
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Effect Transistor)这样的开关元件。
[0003]作为以往的电力用半导体装置，例如举出在专利文献1中公开的半导体装置。
[0004]专利文献1：日本特开2013
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45996号公报
技术实现思路
[0005]就以往的电力用半导体装置而言，使用IGBT作为开关元件，作为成为栅极电压的基准电位的发射极电位，使用从发射极电极的外周区域得到的电位，该栅极电压成为对IGBT芯片内的IGBT进行动作控制的控制电压。
[0006]另一方面，通常在发射极电极的中央部设置的配线连接区域与外部端子电连接，流过配线连接区域的电流成为主电流。
[0007]在理想情况下，发射极电极面内的电位是恒定的，但由于发射极电极具有微小的电阻成分，因此，如果在IGBT流过电流，则发射极电极的面内的电位产生分布。
[0008]因此，以往的半导体装置存在主电流伴随发射极电极的面内的电位分布而增加的倾向。特别地，作为主电流，在由于短路等而流过大电流时，上述倾向变得显著，因此，存在有可能由于IGBT的主电流增加而使IGBT芯片热破坏的问题。
[0009]本专利技术就是为了解决上述这样的问题而提出的，其目的在于提供可靠性高的半导体装置。
[0010]本专利技术涉及的半导体装置的第1方式具有：半导体芯片，其在内部具有开关元件；以及表面电极，其设置于所述半导体芯片的表面之上，在所述开关元件的动作时流过主电流，所述开关元件具有控制电极，通过将以所述表面电极的电位为基准电位的控制电压施加于所述控制电极而对所述开关元件进行动作控制，该半导体装置还具有设置于所述表面电极之上的绝缘膜，所述绝缘膜具有开口区域，在所述表面电极处，所述开口区域内的区域成为配线连接区域，该半导体装置还具有：芯片用接合材料，其具有下表面，该芯片用接合材料的下表面与所述配线连接区域的表面接触，从而该芯片用接合材料与所述表面电极电连接；感测焊盘，其以不与所述表面电极接触的方式设置在所述半导体芯片的表面之上；以及感测配线，其设置于所述半导体芯片的表面之上，将所述表面电极与所述感测焊盘电连接，所述感测焊盘的电位成为所述开关元件的控制用基准电位，所述芯片用接合材料的下表面在俯视观察时具有与所述配线连接区域的表面形状吻合的形状，所述感测配线与所述配线连接区域连接，所述半导体芯片在所述感测焊盘及所述感测配线的下方的区域具有所述开关元件不起作用的无效区域。
[0011]本专利技术涉及的半导体装置的第2方式具有：半导体芯片，其在内部具有开关元件；以及表面电极，其设置于所述半导体芯片的表面之上，在所述开关元件的动作时流过主电流，所述开关元件具有控制电极，通过将以所述表面电极的电位为基准电位的控制电压施加于所述控制电极而对所述开关元件进行动作控制，该半导体装置具有：芯片用导线，其通过在所述表面电极的表面之上的芯片用连接点处进行接触而与所述表面电极电连接；以及感测用连接部件，其通过在所述表面电极的感测用连接点处进行接触而与所述表面电极电连接，所述感测用连接点的电位成为所述开关元件的控制用基准电位，在所述表面电极处，包含所述芯片用连接点的区域被规定为配线连接区域，在所述表面电极处，距离所述配线连接区域最远的位置被规定为电极远离位置，所述感测用连接点满足在靠近所述芯片用连接点及所述电极远离位置中的所述芯片用连接点的位置处设置这一连接点配置条件。
[0012]专利技术的效果
[0013]本专利技术的半导体装置的第1方式具有以下特征(1)～(3)。
[0014](1)芯片用接合材料的下表面在俯视观察时具有与配线连接区域的表面形状吻合的形状。
[0015](2)感测配线与配线连接区域连接。
[0016](3)半导体芯片在感测焊盘及感测配线的下方的区域具有开关元件不起作用的无效区域。
[0017]本专利技术的半导体装置的第1方式具有上述特征(1)～特征(3)，因此，开关元件的动作时的控制用基准电位不受基于从配线连接区域算起的距离的电阻成分的影响。
[0018]另一方面，在第1方式的表面电极处，较为远离配线连接区域的表面电极远离区域的电位即远离区域基准电位受到基于从配线连接区域算起的距离的电阻成分的影响，具有相对于控制用基准电位而变动的基准电位变动特性。
[0019]因此，本专利技术的半导体装置的第1方式当在短路时等而流过大电流作为表面电极的主电流时，能够与上述基准电位变动特性相伴地减小流过表面电极远离区域的电流量。
[0020]其结果，本专利技术的半导体装置的第1方式能够通过流过表面电极远离区域的电流量的减小而有效地抑制主电流的电流量增加，实现装置的可靠性的提高。
[0021]本专利技术的半导体装置的第2方式具有以下特征(4)。
[0022](4)感测用连接点满足在靠近芯片用连接点及上述电极远离位置中的芯片用连接点的位置处设置这一连接点配置条件。
[0023]本专利技术的半导体装置的第2方式具有上述特征(4)，通过将感测用连接点靠近芯片用连接点地进行配置，从而开关元件的动作时的控制用基准电位几乎不受基于从配线连接区域算起的距离的电阻成分的影响。
[0024]另一方面，在第2方式的表面电极处，较为远离配线连接区域的表面电极远离区域的电位即远离区域基准电位受到基于从配线连接区域算起的距离的电阻成分的影响，具有相对于控制用基准电位而变动的基准电位变动特性。
[0025]因此，本专利技术的半导体装置的第2方式当在短路时等流过大电流而作为表面电极的主电流时，能够与上述基准电位变动特性相伴地减小流过表面电极远离区域的电流量。
[0026]其结果，本专利技术的半导体装置的第2方式能够通过流过表面电极远离区域的电流量的减小而有效地抑制主电流的电流量增加，实现装置的可靠性的提高。
[0027]本专利技术的目的、特征、方案及优点通过以下的详细说明和附图变得更清楚。
附图说明
[0028]图1是表示作为实施方式1的半导体装置的构造的说明图。
[0029]图2是表示实施方式1的半导体装置的构造的说明图。
[0030]图3是表示实施方式1的半导体装置的等效电路的电路图。
[0031]图4是表示作为实施方式2的半导体装置的构造的说明图。
[0032]图5是表示作为实施方式3的半导体装置的构造的说明图。
[0033]图6是表示作为实施方式4的半导体装置的构造的说明图。
[0034]图7是表示实施方式4的半导体装置的构造的说明图。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种半导体装置，其具有：半导体芯片，其在内部具有开关元件；以及表面电极，其设置于所述半导体芯片的表面之上，在所述开关元件的动作时流过主电流，所述开关元件具有控制电极，通过将以所述表面电极的电位为基准电位的控制电压施加于所述控制电极而对所述开关元件进行动作控制，该半导体装置还具有设置于所述表面电极之上的绝缘膜，所述绝缘膜具有开口区域，在所述表面电极处，所述开口区域内的区域成为配线连接区域，该半导体装置还具有：芯片用接合材料，其具有下表面，该芯片用接合材料的下表面与所述配线连接区域的表面接触，从而该芯片用接合材料与所述表面电极电连接；感测焊盘，其相对于所述表面电极独立地设置在所述半导体芯片的表面之上；以及感测配线，其设置于所述半导体芯片的表面之上，将所述表面电极与所述感测焊盘电连接，所述感测焊盘的电位成为所述开关元件的控制用基准电位，所述芯片用接合材料的下表面在俯视观察时具有与所述配线连接区域的表面形状吻合的形状，所述感测配线与所述配线连接区域连接，所述半导体芯片在所述感测焊盘及所述感测配线的下方的区域具有所述开关元件不起作用的无效区域。2.一种半导体装置，其具有：半导体芯片，其在内部具有开关元件；以及表面电极，其设置于所述半导体芯片的表面之上，在所述开关元件的动作时流过主电流，所述开关元件具有控制电极，通过将以所述表面电极的电位为基准电位的控制电压施加于所述控制电极而对所述开关元件进行动作控制，该半导体装置具有：芯片用导线，其通过在所述表面电极的表面之上的芯片用连接点处进行接触而与所述表面电极电连接；以及感测用连接部件，其通过在所述表面电极的感测用连接点处进行接触而与所述表面电极电连接，所述感测用连接点的电位成为所述开关元件的控制用基准电位，在所述表面电极处，包含所述芯片用连接点的区域被...
【专利技术属性】
技术研发人员：吉田健太郎，木须光一郎，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：
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