【手続補正書】
【提出日】平成17年5月16日(2005.5.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極側外部電極と交流側に接続される出力電極との間に第１の半導体素子を含む正極側回路と、前記出力電極と負極側外部電極の間に第２の半導体素子を含む負極側回路からなる電力用半導体装置であって、
前記第１の半導体素子と、
前記第１の半導体素子の第１の面と接続する第１の金属ブロックと、
前記第２の半導体素子と、
前記第２の半導体素子の第１の面と接続する第２の金属ブロックと、
前記第１の半導体素子の第１の面と対向する第２の面及び前記第２の半導体素子の第１の面と対向する第２の面及び前記第１の金属ブロック及び前記第２の金属ブロックに接続するリードフレームと、
前記第１の金属ブロックの前記第１の半導体素子と反対側及び前記第２の金属ブロックの前記第２の半導体素子と反対側とに設けられた絶縁層と、
前記第１、第２の半導体素子及び前記第１、第２の金属ブロック及び前記リードフレームを一体に覆う筐体と、
を備え、
前記第１、第２の金属ブロックは主電流が流れる主電極の一部を構成し、前記リードフレームは前記金属ブロックを除く主電極、及び前記半導体素子を制御するための制御用電極を含む、ことを特徴とする電力用半導体装置。
【請求項２】
リードフレームから構成される主電極及び制御用電極が、第１、第２の半導体素子及び第１および第２の金属ブロックへの接続部分を除き、平坦な面上にあるように配置されることを特徴とする請求項１に記載の電力用半導体装置。
【請求項３】
第１、第２の半導体素子の少なくともいずれかの電極は、リードフレーム上の電極端子と、ボンディングワイヤを用いて接続されることを特徴とする請求項１に記載の電力用半導体装置。
【請求項４】
第１、第２の半導体素子をそれぞれ複数備え、
リードフレームから構成される主電極は、一端が前記複数の第１の半導体素子の第２面と接続され他端が第２の金属ブロックに接続される又はさらに出力電極となる正極側内部電極と、一端が前記複数の第２の半導体素子の第２面と接続され他端が直流電源の負極と接続される負極側外部電極となる負極側内部電極とを含み、
リードフレーム上の制御用電極は、正極側回路の前記複数の第１の半導体素子のゲート配線をひとつにまとめている第１のゲート電極端子と、負極側回路の前記複数の第２の半導体素子のゲート配線をひとつにまとめている第２のゲート電極端子を含み、
第１のゲート電極端子と正極側内部電極、及び第２のゲート電極端子と負極側内部電極を、互いに対向するように横並びでかつ近距離に配置したことを特徴とする請求項１に記載の電力用半導体装置。
【請求項５】
リードフレームから構成される主電極は、一端が第１の半導体素子の第２面と接続され他端が第２の金属ブロックに接続される又はさらに出力電極となる正極側内部電極と、一端が第２の半導体素子の第２面と接続され他端が直流電源の負極と接続される負極側外部電極となる負極側内部電極とを含み、正極側内部電極と負極側内部電極を半導体装置の中央付近で近接配置したことを特徴とする請求項１に記載の電力用半導体装置。
【請求項６】
複数の第１の半導体素子と複数の第２の半導体素子がそれぞれに並列接続され主電流の流れる方向に直線上に配置されており、正極側内部電極及び第１のゲート電極端子は、第１の半導体素子の一方の端付近から他方の端付近までの間に、第１の半導体素子に沿って形成され、負極側内部電極及び第２のゲート電極端子は、第２の半導体素子の一方の端付近から他方の端付近までの間に、第２の半導体素子に沿って形成されていることを特徴とする請求項４に記載の電力用半導体装置。
【請求項７】
電流が流れる方向に、正極側内部電極と負極側内部電極の幅が広くなるように、電極幅に傾斜を持たせたことを特徴とする請求項５又は６に記載の電力用半導体装置。
【請求項８】
正極側内部電極と負極側内部電極を積層して、正極側内部電極と負極側内部電極を近接対向させたことを特徴とする請求項５又は６に記載の電力用半導体装置。
【請求項９】
正極側内部電極と負極側内部電極を９０度に近い角度で同方向に折り曲げることにより、正極側内部電極と負極側内部電極を近接対向させたことを特徴とする請求項５又は６に記載の電力用半導体装置。
【請求項１０】
正極側外部電極と交流側に接続される出力電極との間に第１の半導体素子を含む正極側回路と、前記出力電極と負極側外部電極の間に第２の半導体素子を含む負極側回路からなる対アーム構造の電力用半導体装置であって、
リードフレームから構成され筐体外部に突出する外部電極端子が、筐体の特定の一面とそれに対向する面に配置されており、前記筐体の特定の一面及びそれに対向する面に対して平行、かつ前記２つの面の中間に位置する仮想線に対して、非対称に配置される前記外部電極端子を備えたことを特徴とする請求項１又は４に記載の電力用半導体装置。
【請求項１１】
金属ブロックは主電流が流れる主電極の一部を構成し、リードフレームは、前記金属ブロック以外の主電極、半導体素子を制御するための制御用電極及び補助端子を含み、この補助端子は少なくとも前記金属ブロック又は主電極又は制御用電極のいずれか一つに接続されて、筐体外部に殆ど突出しないことを特徴とする請求項１又は４に記載の電力用半導体装置。
【請求項１２】
正極側回路は、第１の半導体素子と、第１の金属ブロックと、前記第１の半導体素子の第１の面と対向する第２の面及び前記第１の金属ブロックに接続する第１のリードフレームと、前記第１の金属ブロックの前記第１の半導体素子と反対側に設けられた絶縁層と、前記第１の半導体素子、前記第１の金属ブロック及び前記第１のリードフレームを一体に覆う第１の筐体と、を備え、
負極側回路は、第２の半導体素子と、第２の金属ブロックと、前記第２の半導体素子の第１の面と対向する第２の面及び前記第２の金属ブロックに接続する第２のリードフレームと、前記第２の金属ブロックの前記第２の半導体素子と反対側に設けられた絶縁層と、前記第２の半導体素子、前記第２の金属ブロック及び前記第２のリードフレームを一体に覆う第２の筐体と、を備え、
前記正極側回路と前記負極側回路が個別に一体成形されたことを特徴とする請求項１又は４に記載の電力用半導体装置。
【請求項１３】
正極側回路と負極側回路がそれぞれ同一の構造を有するモジュールから構成されることを特徴とする請求項１２に記載の電力用半導体装置。
【請求項１４】
正極側内部電極及び負極側内部電極に対して、金属板を近接対向して配置したことを特徴とする請求項１乃至９、１２乃至１３のいずれか１項に記載の電力用半導体装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的に鑑み、この発明は、正極側外部電極と交流側に接続される出力電極との間に第１の半導体素子を含む正極側回路と、前記出力電極と負極側外部電極の間に第２の半導体素子を含む負極側回路からなる電力用半導体装置であって、前記第１の半導体素子と、前記第１の半導体素子の第１の面と接続する第１の金属ブロックと、前記第２の半導体素子と、前記第２の半導体素子の第１の面と接続する第２の金属ブロックと、前記第１の半導体素子の第１の面と対向する第２の面及び前記第２の半導体素子の第１の面と対向する第２の面及び前記第１の金属ブロック及び前記第２の金属ブロックに接続するリードフレームと、前記第１の金属ブロックの前記第１の半導体素子と反対側及び前記第２の金属ブロックの前記第２の半導体素子と反対側とに設けられた絶縁層と、前記第１、第２の半導体素子及び前記第１、第２の金属ブロック及び前記リードフレームを一体に覆う筐体と、を備え、前記第１、第２の金属ブロックは主電流が流れる主電極の一部を構成し、前記リードフレームは前記金属ブロックを除く主電極、及び前記半導体素子を制御するための制御用電極を含む、ことを特徴とする電力用半導体装置にある。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
また、リードフレームから構成される主電極及び制御用電極が、第１、第２の半導体素子及び第１および第２の金属ブロックへの接続部分を除き、平坦な面上にあるように配置されることを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
また、第１、第２の半導体素子の少なくともいずれかの電極は、リードフレーム上の電極端子と、ボンディングワイヤを用いて接続されることを特徴とする請求項１に記載の電力用半導体装置。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
また、第１、第２の半導体素子をそれぞれ複数備え、リードフレームから構成される主電極は、一端が前記複数の第１の半導体素子の第２面と接続され他端が第２の金属ブロックに接続される又はさらに出力電極となる正極側内部電極と、一端が前記複数の第２の半導体素子の第２面と接続され他端が直流電源の負極と接続される負極側外部電極となる負極側内部電極とを含み、リードフレーム上の制御用電極は、正極側回路の前記複数の第１の半導体素子のゲート配線をひとつにまとめている第１のゲート電極端子と、負極側回路の前記複数の第２の半導体素子のゲート配線をひとつにまとめている第２のゲート電極端子を含み、第１のゲート電極端子と正極側内部電極、及び第２のゲート電極端子と負極側内部電極を、互いに対向するように横並びでかつ近距離に配置したことを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
また、リードフレームから構成される主電極は、一端が第１の半導体素子の第２面と接続され他端が第２の金属ブロックに接続される又はさらに出力電極となる正極側内部電極と、一端が第２の半導体素子の第２面と接続され他端が直流電源の負極と接続される負極側外部電極となる負極側内部電極とを含み、正極側内部電極と負極側内部電極を半導体装置の中央付近で近接配置したことを特徴とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
また、複数の第１の半導体素子と複数の第２の半導体素子がそれぞれに並列接続され主電流の流れる方向に直線上に配置されており、正極側内部電極及び第１のゲート電極端子は、第１の半導体素子の一方の端付近から他方の端付近までの間に、第１の半導体素子に沿って形成され、負極側内部電極及び第２のゲート電極端子は、第２の半導体素子の一方の端付近から他方の端付近までの間に、第２の半導体素子に沿って形成されていることを特徴とする。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
また、電流が流れる方向に、正極側内部電極と負極側内部電極の幅が広くなるように、電極幅に傾斜を持たせたことを特徴とする。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
また、正極側内部電極と負極側内部電極を積層して、正極側内部電極と負極側内部電極を近接対向させたことを特徴とする。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
また、正極側内部電極と負極側内部電極を９０度に近い角度で同方向に折り曲げることにより、正極側内部電極と負極側内部電極を近接対向させたことを特徴とする。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
また、正極側外部電極と交流側に接続される出力電極との間に第１の半導体素子を含む正極側回路と、前記出力電極と負極側外部電極の間に第２の半導体素子を含む負極側回路からなる対アーム構造の電力用半導体装置であって、リードフレームから構成され筐体外部に突出する外部電極端子が、筐体の特定の一面とそれに対向する面に配置されており、前記筐体の特定の一面及びそれに対向する面に対して平行、かつ前記２つの面の中間に位置する仮想線に対して、非対称に配置される前記外部電極端子を備えたことを特徴とする。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
また、金属ブロックは主電流が流れる主電極の一部を構成し、リードフレームは、前記金属ブロック以外の主電極、半導体素子を制御するための制御用電極及び補助端子を含み、この補助端子は少なくとも前記金属ブロック又は主電極又は制御用電極のいずれか一つに接続されて、筐体外部に殆ど突出しないことを特徴とする。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
また、正極側回路は、第１の半導体素子と、第１の金属ブロックと、前記第１の半導体素子の第１の面と対向する第２の面及び前記第１の金属ブロックに接続する第１のリードフレームと、前記第１の金属ブロックの前記第１の半導体素子と反対側に設けられた絶縁層と、前記第１の半導体素子、前記第１の金属ブロック及び前記第１のリードフレームを一体に覆う第１の筐体と、を備え、負極側回路は、第２の半導体素子と、第２の金属ブロックと、前記第２の半導体素子の第１の面と対向する第２の面及び前記第２の金属ブロックに接続する第２のリードフレームと、前記第２の金属ブロックの前記第２の半導体素子と反対側に設けられた絶縁層と、前記第２の半導体素子、前記第２の金属ブロック及び前記第２のリードフレームを一体に覆う第２の筐体と、を備え、前記正極側回路と前記負極側回路が個別に一体成形されたことを特徴とする。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
また、正極側回路と負極側回路がそれぞれ同一の構造を有するモジュールから構成されることを特徴とする。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
また、正極側内部電極及び負極側内部電極に対して、金属板を近接対向して配置したことを特徴とする。