(57)【要約】      （修正有）【課題】製造コストの上昇を招かず、さらに高い電圧が印加された場合にも絶縁破壊が発生することがない半導体装置を提供する。【解決手段】半導体装置は、直接印加される高電圧の信号を減圧（降圧）する第１のチップＣ１と、信号処理のための第２のチップＣ２を有する。高電圧が印加するリード端子Ｌ１、Ｌ１０を、他のリード端子やダイパッド１の吊りリード端子から離して配置する。さらに、第１のチップＣ１の容量Ｃｃ１と直列に接続するように所定の容量値Ｃｓの誘電体部材４を配置する。【選択図】図３
2018174237.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力する電圧を減圧する機能を有する第１のチップと、該第１のチップの出力信号を信号処理する機能を有する第２のチップが、ダイパッド上に搭載され、各チップ電極間および各チップ電極と外部引出用のリード端子とがワイヤ接続され、封止樹脂により封止されている半導体装置であって、
前記リード端子は、前記ダイパッドを挟んで対向して配置された複数のリード端子からなる第１のリード列と第２のリード列を構成していることと、
前記第１のリード列のリード端子は、前記第１のチップ上に形成されたチップ電極の中の一部のチップ電極に接続し、該第１のチップの別のチップ電極は、前記第２のチップ上に形成されたチップ電極の中の一部のチップ電極あるいは前記第２のリード列のリード端子に接続し、前記第２のチップの別のチップ電極は前記第２のリード列のリード端子に接続することと、
前記第１のリード列の各リード端子に前記第２のリード列の各リード端子に印加される電圧より高い電圧が印加可能となるように、該第１のリード列のリード端子間の寸法を前記第２のリード列のリード端子間の寸法より広く設定することと、
少なくとも前記第１のリード列のリード端子間に前記封止樹脂を充填することと、
前記第１のチップと、該第１のチップに入力する電圧より低い電位に接続する前記ダイパッドあるいは前記第２のリード列のリード端子との間に平板状の誘電体部材を配置して、前記第１のチップの容量と前記誘電体部材の容量とを直列に接続することと、を特徴とする半導体装置。
【請求項２】
入力する電圧を減圧する機能を有する第１のチップと、該第１のチップの出力信号を信号処理する機能を有する第２のチップが、ダイパッド上に搭載され、各チップ電極間および各チップ電極と外部引出用のリード端子とがワイヤ接続され、封止樹脂により封止されている半導体装置であって、
前記リード端子は、前記ダイパッドを挟んで対向して配置された複数のリード端子からなる第１のリード列と第２のリード列を構成していることと、
前記第１のチップは抵抗素子を主な構成要素としていることと、
前記第２のチップはオペアンプを主な構成要素としていることと、
前記第１のリード列のリード端子は２つのリード端子で構成され、該第１のリード列のリード端子は、方形の前記第１のチップ上に形成された抵抗チップ電極であって該第１のチップの前記第１のリード列側の一辺側に配置されている２つの抵抗チップ電極にそれぞれ接続し、該抵抗チップ電極より前記一辺側と対向する別の一辺側に配置されている別の抵抗チップ電極は、方形の前記第２のチップ上に形成され前記第１のチップ側の一辺側に配置されているオペアンプチップ電極あるいは前記第２のリード列のリード端子に接続し、別の前記オペアンプチップ電極は、前記第２のリード列のリード端子に接続し、前記第１のリード列のリード端子に印加される電圧を前記第１のチップに形成された抵抗素子により分圧し、前記第２のチップに形成された前記オペアンプの反転入力端子あるいは非反転入力端子のいずれかに出力し、前記第２のチップで信号処理した出力信号を前記第２のリード列のリード端子から出力することと、
前記第１のリード列の２つのリード端子を、該リード端子に印加される電圧に耐える寸法だけ相互に離して配置することと、
少なくとも前記第１のリード列の２つのリード端子間に前記封止樹脂を充填することと、
前記第１のチップと、該第１のチップに入力する電圧より低い電位に接続する前記ダイパッドあるいは前記第２のリード列のリード端子との間に平板状の誘電体部材を配置して、前記第１のチップの容量と前記誘電体部材の容量とを直列に接続することと、を特徴とする半導体装置。
【請求項３】
入力する電圧を減圧する機能を有する第１のチップと、該第１のチップの出力信号を信号処理する機能を有する第２のチップが、ダイパッド上に搭載され、各チップ電極間および各チップ電極と外部引出用のリード端子とがワイヤ接続され、封止樹脂により封止されている半導体装置であって、
前記リード端子は、前記ダイパッドを挟んで対向して配置された複数のリード端子からなる第１のリード列と第２のリード列を構成していることと、
前記第１のチップは抵抗素子を主な構成要素とし、該抵抗素子は、第１の分圧抵抗列と、第２の分圧抵抗列と、帰還抵抗とを含んでいることと、
前記第２のチップはオペアンプを主な構成要素としていることと、
前記第１のリード列のリード端子は２つのリード端子で構成され、該第１のリード列のリード端子は、方形の前記第１のチップ上に形成された抵抗チップ電極であって該第１のチップの前記第１のリード列側の一辺側に配置されている２つの抵抗チップ電極の一方の抵抗チップ電極に印加される電圧を分圧するための第１の分圧抵抗列と、前記２つの抵抗チップ電極の別の抵抗チップ電極に印加される電圧を分圧するための第２の分圧抵抗列にそれぞれ接続し、該抵抗チップ電極より前記一辺側と対向する別の一辺側に配置されている別の抵抗チップ電極のうち、前記第１の分圧抵抗列の第１の分圧電圧を出力する第１の直列接続点となる抵抗チップ電極と、前記第２の分圧抵抗列の第２の分圧電圧を出力する第２の直列接続点となる抵抗チップ電極とを、方形の前記第２のチップ上に形成された前記第１のチップ側の一辺側に配置されているオペアンプチップ電極のうち、前記オペアンプの反転入力端子あるいは非反転入力端子のいずれかとなるオペアンプチップ電極にそれぞれ接続し、前記第２のチップ上に形成された前記第１のチップ側の一辺側に配置されているオペアンプチップ電極のうち、前記オペアンプの出力端子となるオペアンプチップ電極と前記反転入力端子となるオペアンプチップ電極との間に前記帰還抵抗を接続し、別の前記オペアンプチップの電極は、前記第２のリード列のリード端子に接続し、前記第１のリード列のリード端子に印加される電圧を前記第１の分圧抵抗列あるいは前記第２の分圧抵抗列により分圧し、前記第２のチップに形成された前記オペアンプの反転入力端子あるいは非反転入力端子のいずれかに出力し、前記第２のチップで信号処理した出力信号を前記第２のリード列のリード端子から出力することと、
前記第１のリード列の２つのリード端子を、該リード端子に印加される電圧に耐える寸法だけ相互に離して配置することと、
少なくとも前記第１のリード列の２つのリード端子間に前記封止樹脂を充填することと、
前記第１のチップと、該第１のチップに入力する電圧より低い電位に接続する前記ダイパッドあるいは前記第２のリード列のリード端子との間に平板状の誘電体部材を配置して、前記第１のチップの容量と前記誘電体部材の容量とを直列に接続することと、を特徴とする半導体装置。
【請求項４】
入力する電圧を減圧する機能を有する第１のチップと、該第１のチップの出力信号を信号処理する機能を有する第２のチップが、ダイパッド上に搭載され、各チップ電極間および各チップ電極と外部引出用のリード端子とがワイヤ接続され、封止樹脂により封止されている半導体装置であって、
前記リード端子は、前記ダイパッドを挟んで対向して配置された複数のリード端子からなる第１のリード列と第２のリード列を構成していることと、
前記第１のチップ上に形成されたチップ電極のうち１つのチップ電極が入力端子となり、該入力端子となるチップ電極は前記第１のリード列の１つのリード端子に接続していることと、
前記第１のチップ上に形成されたチップ電極のうち前記入力端子となるチップ電極を除くチップ電極は、前記第２のチップ上に形成されたチップ電極の一部のチップ電極あるいは前記第２のリード列のリード端子に接続し、前記第２のチップ上に形成されたチップ電極のうち前記第１のチップ上に形成されたチップ電極と接続していない別のチップ電極は前記第２のリード列のリード端子に接続していることと、
前記第１のチップと、該第１のチップに入力する電圧より低い電圧に接続する前記第２のリード列のリード端子との間に平板状の誘電体部材を配置して、前記第１のチップの容量と前記誘電体部材の容量とを直列に接続することと、を特徴とする半導体装置。
【請求項５】
入力する電圧を減圧する機能を有する第１のチップと、該第１のチップの出力信号を信号処理する機能を有する第２のチップが、ダイパッド上に搭載され、各チップ電極間および各チップ電極と外部引出用のリード端子とがワイヤ接続され、封止樹脂により封止されている半導体装置であって、
前記リード端子は、前記ダイパッドを挟んで対向して配置された複数のリード端子からなる第１のリード列と第２のリード列を構成していることと、
前記第１のチップは抵抗素子を主な構成要素としていることと、
前記第２のチップはオペアンプを主な構成要素としていることと、
前記第１のチップ上に形成された抵抗チップ電極の１つの抵抗チップ電極が入力端子となり、該入力端子となる抵抗チップ電極は前記第１のリード列の１つのリード端子に接続することと、
前記抵抗チップ電極のうち前記入力端子となる抵抗チップ電極を除く抵抗チップ電極は、前記第２のチップ上に形成されたオペアンプチップ電極の一部のオペアンプチップ電極あるいは前記第２のリード列のリード端子に接続し、前記オペアンプチップ電極のうち前記抵抗チップ電極と接続していない別の前記オペアンプチップ電極は、前記第２のリード列のリード端子に接続し、前記入力端子に接続する前記第１のリード列の一つのリード端子に印加される電圧を前記第１のチップに形成された抵抗素子により減圧して前記第２のチップに形成された前記オペアンプの反転入力端子あるいは非反転入力端子のいずれかに出力し、前記第２のチップで信号処理した出力信号を前記第２のリード列のリード端子から出力することと、
前記第１のチップと、該第１のチップに入力する電圧より低い電位に接続する前記第２のリード列のリード端子との間に平板状の誘電体部材を配置して、前記第１のチップの容量と前記誘電体部材の容量とを直列に接続することと、を特徴とする半導体装置。
【請求項６】
請求項１乃至５いずれか記載の半導体装置において、前記ダイパッドを前記第１のチップに入力する電圧より低い電位に接続し、前記第１のチップと前記ダイパットとの間に前記誘電体部材を配置して、前記第１のチップの容量と前記誘電体部材の容量とを直列に接続すること、を特徴とする半導体装置。
【請求項７】
請求項１乃至６いずれか記載の半導体装置において、前記第２のチップ上に形成されたチップ電極の一部が接続する前記第２のリード列のリード端子を前記入力する電圧より低い電位に接続し、前記ダイパッド上に前記誘電体部材を配置し、該誘電体部材上に前記第２のチップを配置して、前記第１のチップの容量と前記誘電体部材の容量と前記第２のチップの容量とを直列に接続すること、を特徴とする半導体装置。
【請求項８】
請求項１乃至７いずれか記載の半導体装置において、前記平板状絶縁部材は、前記第１のチップあるいは前記第２のチップの裏面に一体形成された絶縁性樹脂層であること、を特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチチップ型の半導体装置に関し、特にリード端子に高電圧が印加される半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリット車や電気自動車では、車両駆動用のバッテリが所定の駆動電圧を出力するように構成されており、バッテリの出力電圧を常に監視する必要がある。例えばハイブリット車の車両駆動用バッテリは出力電圧が２００Ｖ程度で、さらにこれを昇圧して５００Ｖ付近で使用される。そのため、異常電圧を監視するため電圧監視回路が必要となる。また近年では、１０００Ｖを超える異常電圧を監視する高電圧監視回路が求められている。
【０００３】
図１０は、モータ駆動装置の一例を示す。モータ駆動装置１００は、車体から絶縁された高電圧のバッテリＢから出力される直流高電圧（例えば２００Ｖ）を昇圧コンバータ１０１により昇圧（例えば６００Ｖに昇圧）し、平滑コンデンサ１０２を介してインバータ回路１０３にその昇圧電圧を供給することでモータ駆動用の３相交流電圧に変換し、車両駆動用のモータＭに供給する構成となっている。この種のモータ駆動装置は、例えば特許文献１に記載されている。
【０００４】
この種のモータ駆動装置１００では、昇圧電圧を監視するため、電圧検出回路１０４を備え、バッテリＢの正側に接続するノードＮ１とバッテリＢの負側に接続するノードＮ２の電圧を検出し、その検出結果に基づき図示しない制御回路から昇圧コンバータ１０１やインバータ回路１０３へ制御信号を出力し、モータ駆動を制御している。
【０００５】
高電圧を検出するための電圧検出回路１０４は、オペアンプと抵抗素子とで構成することができる。図１０に示す電圧検出回路１０４をオペアンプと抵抗素子とで構成した例を図１１に示す。図１１に示す電圧検出回路２００は、直列に接続された抵抗２０２ａ、抵抗２０２ｂが、バッテリＢの正側の高電圧を分圧するための素子で、図１０に示すバッテリＢの正極側に接続するノードＮ１に端子Ｎ１１を接続し、他端を車体に接地し、抵抗２０２ａと抵抗２０２ｂの直列接続点は、オペアンプ２０１の非反転入力端子に接続している。
【０００６】
一方、直列に接続された抵抗２０２ｃ、抵抗２０２ｄは、バッテリＢの負側の高電圧を分圧するための素子で、図１０に示すバッテリＢの負極側に接続するノードＮ２に端子Ｎ１２を接続し、他端は車体に接地し、抵抗２０２ｃと抵抗２０２ｄの直列接続点は、オペアンプ２０１の反転入力端子に接続している。
【０００７】
抵抗２０２ｅは、オペアンプ２０１の増幅ゲインを決定するための素子（帰還抵抗）で、抵抗２０２ｅの一端はオペアンプ２０１の反転入力端子に接続し、他端はオペアンプ２０１の出力端子ＯＵＴに接続している。電圧検出回路２００から出力される検出信号は図示しない制御回路に入力し、その制御回路から昇圧コンバータ１０１やインバータ回路１０３の動作を制御する制御信号が出力され、モータＭの駆動を制御することになる。
【０００８】
ところで、ハイブリット車や電気自動車のモータ駆動装置に用いられるような高電圧を検出する電圧検出回路を、通常の半導体装置の製造工程に従いオペアンプと抵抗素子からなる集積回路チップで形成し、リードフレームに実装し、樹脂封止して形成しようとすると、高電圧が印加されるリード間や、近傍に配置している他のリードとの間で放電が発生し、使用することができないという問題があった。
【０００９】
このような問題を解消するため本願出願人は、独自の構造の半導体装置を提案している（特許文献１）。本願出願人が先に提案した半導体装置は、図１２に示すように抵抗素子を主な構成要素とする第１のチップＣ１とオペアンプを主な構成要素とする第２のチップＣ２とを備え、高電圧が印加される２本のリード端子Ｌ１、Ｌ２を樹脂封止された半導体装置の一辺側にそれぞれ間隔を開けて配置し、対向する反対側に高電圧が印加されない残りのリード端子を配置する構成としている。またリード端子間には、封止樹脂３を埋め込み、放電を防止する構造としている。
【００１０】
また、高電圧監視は車載分野に限られるわけではなく、例えばレーザープリンターにおいても１０００Ｖ以上の高電圧監視が必要となっている。具体的には帯電、現像、転写の工程で１０００Ｖを超える高電圧となるブロックがあり、これらの電圧が変動すると画像形成品質に影響を与えてしまうため、高電圧の監視が必要となる。図１３は、レーザープリンターの高電圧ブロック３００の一例を示している。電源回路３０１を構成する昇圧回路により昇圧して得られた高電圧は、定電圧回路３０２を介して帯電部、現像部あるいは転写部へ供給される。この供給電圧の変動を監視し所定の定電圧に制御するため、ノードＮ３の電圧を電圧検出回路３０３で検出している。電圧検出回路３０３の検出信号は、差動増幅回路３０４に出力され、差動増幅回路３０４は基準電圧との差分を演算回路３０５に出力する。演算回路３０５はノードＮ３の電圧が一定となるように定電圧回路３０２へ制御信号を出力し、定電圧回路３０２を制御している。
【００１１】
このような電圧検出回路３０３についても、オペアンプと抵抗素子とで構成することができる。図１３に示す電圧検出回路３０３をオペアンプと抵抗素子とで構成した例を図１４に示す。直列に接続された抵抗４０２ａ、抵抗４０２ｂは、端子Ｎ１３に印加される高電圧を分圧するための素子で、図１３に示すノードＮ３に端子Ｎ１３が接続され、他端は基準電圧に接続される。抵抗４０２ａと抵抗４０２ｂの直列接続点は、オペアンプ４０１の反転入力端子に接続され、抵抗４０２ｂと基準電圧の直列接続点は、オペアンプ４０１の非反転入力端子に接続される。
【００１２】
抵抗４０２ｃは、オペアンプ４０１の増幅ゲインを決定するための素子（帰還抵抗）で、抵抗４０２ｃの一端はオペアンプ４０１の反転入力端子に接続され、他端はオペアンプ４０１の出力端子ＯＵＴに接続されている。
【００１３】
このような構成の電圧検出回路４００についても、上記同様、高電圧が印加されるリード間や、近傍に配置している他のリードとの間で放電の問題が発生する。そこで本願出願人は、先に提案した半導体装置とは異なる別の構造の半導体装置を提案している（特願２０１６−８３５５７号）。この半導体装置は、図１５に示すように抵抗素子を主な構成要素とする第１のチップＣ１とオペアンプを主な構成要素とする第２のチップＣ２とを備え、高電圧が印加される２本のリード端子Ｌ１、Ｌ８を相互に離間して配置する構成としている。
【００１４】
以上説明したように本願出願人が先に提案した半導体装置は、高電圧が印加されるリード端子を相互に離間する構造とすることで絶縁耐性の向上が確認された。しかしながら、さらなる絶縁耐性向上の要請に対しては十分とは言えない。
【００１５】
図１６は、図１２に相当する半導体装置においてリード端子Ｌ１とリード端子Ｌ９を通る断面図を模式的に示している。図１６において、抵抗素子が形成されている第１のチップＣ１とオペアンプが形成されている第２のチップＣ２がリードフレームのダイパッド１上に絶縁性の接着部材２によって実装されている。このリードフレームは、図面左側に２つのリード端子Ｌ１、Ｌ２（第１のリード列に相当）を備え、図面右側に７つのリード端子Ｌ４〜Ｌ３とダイパッドの２つの吊りリード端子Ｌ３、Ｌ１１（第２のリード列に相当）を備えている。
【００１６】
このような構造の半導体装置では、リード端子Ｌ１とリード端子Ｌ２に高電圧が入力することになる。このときダイパッド１は入力する電圧より低電位（例えば、接地電位）となっているので、絶縁性の接着部材２によってダイパッド１から絶縁することで第１のチップＣ１が絶縁破壊に至らないように構成されていた。
【００１７】
しかしながら、絶縁耐性向上の要請に答えるため、さらに高電圧を印加していくと、第１のチップＣ１の半導体基板上の絶縁膜が破壊するという問題が発生してしまう。
【００１８】
このような問題を解消する一つの試みは、第１のチップＣ１をＳＯＩ基板で形成することであり、別の試みは、半導体基板上に厚い絶縁膜を形成し、この絶縁膜上に抵抗素子を形成することである。
【００１９】
しかし、前者の試みは、一般的に使用される半導体基板より高価なＳＯＩ基板を使用するため製造コストの上昇を招き好ましくない。また後者の試みは、厚い絶縁膜（例えば厚さ６μｍ程度）を熱酸化法により形成しようとすると、半導体基板を１１００℃で１週間程度も熱酸化し続けなければならず、製造方法として採用することはできない。さらにまたＣＶＤ法により酸化膜を形成する場合には、酸化膜が厚くなるに従い膜応力によりクラックが発生しやすくなり、このクラックから絶縁破壊が起こってしまう。そのため、形成可能な酸化膜の厚さに限界があり、絶縁耐性向上の要望に応えることができていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２０】
【特許文献１】特開２０１６−１３６６０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
本願出願人が先に提案した半導体装置は、絶縁耐性の向上に限界があり、２０００Ｖを超えるような高耐圧化を図ろうとすると製造工程上にも限界があった。本発明は、このような問題を解消し、製造コストの上昇を招かず、さらに高い電圧が印加された場合にも絶縁破壊が発生することがない半導体装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記目的を達成するため本願請求項１に係る発明は、入力する電圧を減圧する機能を有する第１のチップと、該第１のチップの出力信号を信号処理する機能を有する第２のチップが、ダイパッド上に搭載され、各チップ電極間および各チップ電極と外部引出用のリード端子とがワイヤ接続され、封止樹脂により封止されている半導体装置であって、前記リード端子は、前記ダイパッドを挟んで対向して配置された複数のリード端子からなる第１のリード列と第２のリード列を構成していることと、前記第１のリード列のリード端子は、前記第１のチップ上に形成されたチップ電極の中の一部のチップ電極に接続し、該第１のチップの別のチップ電極は、前記第２のチップ上に形成されたチップ電極の中の一部のチップ電極あるいは前記第２のリード列のリード端子に接続し、前記第２のチップの別のチップ電極は前記第２のリード列のリード端子に接続することと、前記第１のリード列の各リード端子に前記第２のリード列の各リード端子に印加される電圧より高い電圧が印加可能となるように、該第１のリード列のリード端子間の寸法を前記第２のリード列のリード端子間の寸法より広く設定することと、少なくとも前記第１のリード列のリード端子間に前記封止樹脂を充填することと、前記第１のチップと、該第１のチップに入力する電圧より低い電位に接続する前記ダイパッドあるいは前記第２のリード列のリード端子との間に平板状の誘電体部材を配置して、前記第１のチップの容量と前記誘電体部材の容量とを直列に接続することと、を特徴とする。
【００２３】
本願請求項２に係る発明は、入力する電圧を減圧する機能を有する第１のチップと、該第１のチップの出力信号を信号処理する機能を有する第２のチップが、ダイパッド上に搭載され、各チップ電極間および各チップ電極と外部引出用のリード端子とがワイヤ接続され、封止樹脂により封止されている半導体装置であって、前記リード端子は、前記ダイパッドを挟んで対向して配置された複数のリード端子からなる第１のリード列と第２のリード列を構成していることと、前記第１のチップは抵抗素子を主な構成要素としていることと、前記第２のチップはオペアンプを主な構成要素としていることと、前記第１のリード列のリード端子は２つのリード端子で構成され、該第１のリード列のリード端子は、方形の前記第１のチップ上に形成された抵抗チップ電極であって該第１のチップの前記第１のリード列側の一辺側に配置されている２つの抵抗チップ電極にそれぞれ接続し、該抵抗チップ電極より前記一辺側と対向する別の一辺側に配置されている別の抵抗チップ電極は、方形の前記第２のチップ上に形成され前記第１のチップ側の一辺側に配置されているオペアンプチップ電極あるいは前記第２のリード列のリード端子に接続し、別の前記オペアンプチップ電極は、前記第２のリード列のリード端子に接続し、前記第１のリード列のリード端子に印加される電圧を前記第１のチップに形成された抵抗素子により分圧し、前記第２のチップに形成された前記オペアンプの反転入力端子あるいは非反転入力端子のいずれかに出力し、前記第２のチップで信号処理した出力信号を前記第２のリード列のリード端子から出力することと、前記第１のリード列の２つのリード端子を、該リード端子に印加される電圧に耐える寸法だけ相互に離して配置することと、少なくとも前記第１のリード列の２つのリード端子間に前記封止樹脂を充填することと、前記第１のチップと、該第１のチップに入力する電圧より低い電位に接続する前記ダイパッドあるいは前記第２のリード列のリード端子との間に平板状の誘電体部材を配置して、前記第１のチップの容量と前記誘電体部材の容量とを直列に接続することと、を特徴とする。
【００２４】
本願請求項３に係る発明は、入力する電圧を減圧する機能を有する第１のチップと、該第１のチップの出力信号を信号処理する機能を有する第２のチップが、ダイパッド上に搭載され、各チップ電極間および各チップ電極と外部引出用のリード端子とがワイヤ接続され、封止樹脂により封止されている半導体装置であって、前記リード端子は、前記ダイパッドを挟んで対向して配置された複数のリード端子からなる第１のリード列と第２のリード列を構成していることと、前記第１のチップは抵抗素子を主な構成要素とし、該抵抗素子は、第１の分圧抵抗列と、第２の分圧抵抗列と、帰還抵抗とを含んでいることと、前記第２のチップはオペアンプを主な構成要素としていることと、前記第１のリード列のリード端子は２つのリード端子で構成され、該第１のリード列のリード端子は、方形の前記第１のチップ上に形成された抵抗チップ電極であって該第１のチップの前記第１のリード列側の一辺側に配置されている２つの抵抗チップ電極の一方の抵抗チップ電極に印加される電圧を分圧するための第１の分圧抵抗列と、前記２つの抵抗チップ電極の別の抵抗チップ電極に印加される電圧を分圧するための第２の分圧抵抗列にそれぞれ接続し、該抵抗チップ電極より前記一辺側と対向する別の一辺側に配置されている別の抵抗チップ電極のうち、前記第１の分圧抵抗列の第１の分圧電圧を出力する第１の直列接続点となる抵抗チップ電極と、前記第２の分圧抵抗列の第２の分圧電圧を出力する第２の直列接続点となる抵抗チップ電極とを、方形の前記第２のチップ上に形成された前記第１のチップ側の一辺側に配置されているオペアンプチップ電極のうち、前記オペアンプの反転入力端子あるいは非反転入力端子のいずれかとなるオペアンプチップ電極にそれぞれ接続し、前記第２のチップ上に形成された前記第１のチップ側の一辺側に配置されているオペアンプチップ電極のうち、前記オペアンプの出力端子となるオペアンプチップ電極と前記反転入力端子となるオペアンプチップ電極との間に前記帰還抵抗を接続し、別の前記オペアンプチップの電極は、前記第２のリード列のリード端子に接続し、前記第１のリード列のリード端子に印加される電圧を前記第１の分圧抵抗列あるいは前記第２の分圧抵抗列により分圧し、前記第２のチップに形成された前記オペアンプの反転入力端子あるいは非反転入力端子のいずれかに出力し、前記第２のチップで信号処理した出力信号を前記第２のリード列のリード端子から出力することと、前記第１のリード列の２つのリード端子を、該リード端子に印加される電圧に耐える寸法だけ相互に離して配置することと、少なくとも前記第１のリード列の２つのリード端子間に前記封止樹脂を充填することと、前記第１のチップと、該第１のチップに入力する電圧より低い電位に接続する前記ダイパッドあるいは前記第２のリード列のリード端子との間に平板状の誘電体部材を配置して、前記第１のチップの容量と前記誘電体部材の容量とを直列に接続することと、を特徴とする。
【００２５】
本願請求項４に係る発明は、入力する電圧を減圧する機能を有する第１のチップと、該第１のチップの出力信号を信号処理する機能を有する第２のチップが、ダイパッド上に搭載され、各チップ電極間および各チップ電極と外部引出用のリード端子とがワイヤ接続され、封止樹脂により封止されている半導体装置であって、前記リード端子は、前記ダイパッドを挟んで対向して配置された複数のリード端子からなる第１のリード列と第２のリード列を構成していることと、前記第１のチップ上に形成されたチップ電極のうち１つのチップ電極が入力端子となり、該入力端子となるチップ電極は前記第１のリード列の１つのリード端子に接続していることと、前記第１のチップ上に形成されたチップ電極のうち前記入力端子となるチップ電極を除くチップ電極は、前記第２のチップ上に形成されたチップ電極の一部のチップ電極あるいは前記第２のリード列のリード端子に接続し、前記第２のチップ上に形成されたチップ電極のうち前記第１のチップ上に形成されたチップ電極と接続していない別のチップ電極は前記第２のリード列のリード端子に接続していることと、
前記第１のチップと、該第１のチップに入力する電圧より低い電圧に接続する前記第２のリード列のリード端子との間に平板状の誘電体部材を配置して、前記第１のチップの容量と前記誘電体部材の容量とを直列に接続することと、を特徴とする。
【００２６】
本願請求項５記載の半導体装置は、入力する電圧を減圧する機能を有する第１のチップと、該第１のチップの出力信号を信号処理する機能を有する第２のチップが、ダイパッド上に搭載され、各チップ電極間および各チップ電極と外部引出用のリード端子とがワイヤ接続され、封止樹脂により封止されている半導体装置であって、前記リード端子は、前記ダイパッドを挟んで対向して配置された複数のリード端子からなる第１のリード列と第２のリード列を構成していることと、前記第１のチップは抵抗素子を主な構成要素としていることと、前記第２のチップはオペアンプを主な構成要素としていることと、前記第１のチップ上に形成された抵抗チップ電極の１つの抵抗チップ電極が入力端子となり、該入力端子となる抵抗チップ電極は前記第１のリード列の１つのリード端子に接続することと、前記抵抗チップ電極のうち前記入力端子となる抵抗チップ電極を除く抵抗チップ電極は、前記第２のチップ上に形成されたオペアンプチップ電極の一部のオペアンプチップ電極あるいは前記第２のリード列のリード端子に接続し、前記オペアンプチップ電極のうち前記抵抗チップ電極と接続していない別の前記オペアンプチップ電極は、前記第２のリード列のリード端子に接続し、前記入力端子に接続する前記第１のリード列の一つのリード端子に印加される電圧を前記第１のチップに形成された抵抗素子により減圧して前記第２のチップに形成された前記オペアンプの反転入力端子あるいは非反転入力端子のいずれかに出力し、前記第２のチップで信号処理した出力信号を前記第２のリード列のリード端子から出力することと、前記第１のチップと、該第１のチップに入力する電圧より低い電位に接続する前記第２のリード列のリード端子との間に平板状の誘電体部材を配置して、前記第１のチップの容量と前記誘電体部材の容量とを直列に接続することと、を特徴とする。
【００２７】
本願請求項６記載の半導体装置は、請求項１乃至５いずれか記載の半導体装置において、前記ダイパッドを前記第１のチップに入力する電圧より低い電位に接続し、前記第１のチップと前記ダイパットとの間に前記誘電体部材を配置して、前記第１のチップの容量と前記誘電体部材の容量とを直列に接続すること、を特徴とする。
【００２８】
本願請求項７記載の半導体装置は、請求項１乃至６いずれか記載の半導体装置において、前記第２のチップ上に形成されたチップ電極の一部が接続する前記第２のリード列のリード端子を前記入力する電圧より低い電位に接続し、前記ダイパッド上に前記誘電体部材を配置し、該誘電体部材上に前記第２のチップを配置して、前記第１のチップの容量と前記誘電体部材の容量と前記第２のチップの容量とを直列に接続すること、を特徴とする。
【００２９】
本願請求項８記載の半導体装置は、請求項１乃至７いずれか記載の半導体装置において、前記平板状絶縁部材は、前記第１のチップあるいは前記第２のチップの裏面に一体形成された絶縁性樹脂層であること、を特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の半導体装置は、高い電圧が入力する第１のチップの容量に、直列に平板状の誘電体部材の容量を接続する構造とすることで、従来構造では耐えられなかった高い電圧が印加しても第１のチップが破壊されない構造を実現できた。
【００３１】
その結果、先に本願出願人が提案した半導体装置の耐圧特性を十分に発揮させることができ、半導体装置の絶縁耐性向上を図ることが可能となった。
【００３２】
特に平板状の誘電体部材として第１のチップあるいは第２のチップの裏面に一体成型された絶縁性の樹脂層とすることで、チップと分離された別部材の誘電体部材を積層して組み立てる必要がなく、簡便に形成できる点で利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第１の実施例の電圧検出回路の説明図である。
【図２】本発明の第１の実施例の電圧検出回路をリードフレームに実装したときの接続状態の説明図である。
【図３】本発明の第１の実施例の半導体装置の断面図である。
【図４】本発明の第２の実施例の半導体装置の断面図である。
【図５】本発明の第３の実施例の半導体装置の断面図である。
【図６】本発明の第４の実施例の電圧検出回路をリードフレームに実装したときの接続状態の説明図である。
【図７】本発明の第４の実施例の半導体装置の断面図である。
【図８】本発明の第５の実施例の半導体装置の断面図である。
【図９】本発明の第６の実施例の半導体装置の断面図である。
【図１０】モータ駆動装置の説明図である。
【図１１】抵抗素子とオペアンプとで構成した電圧検出回路の説明図である。
【図１２】本願出願人が提案した半導体装置の説明図である。
【図１３】レーザープリンターの高電圧ブロックの一例の説明図である。
【図１４】抵抗素子とオペアンプとで構成した別の電圧検出回路の説明図である。
【図１５】本願出願人が提案した別の半導体装置の説明図である。
【図１６】本願出願人が提案した半導体装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
本発明の半導体装置は、２０００Ｖ程度の高電圧を印加することができる半導体装置である。そのため本発明では、直接印加される高電圧の信号を減圧（降圧）する第１のチップと、第１のチップを経由して減圧（降圧）された信号を信号処理する第２のチップに分けたマルチチップ構造としている。高電圧が直接印加するリード端子は、相互に離間して配置している。特に本発明では、第１のチップと、入力電圧より低い電圧に接続しているダイパッドあるいはリード端子との間に平板状の誘電体部材を配置し、第１のチップの容量と誘電体部材の容量とを直列に接続することで第１のチップに印加される電圧を軽減し、高耐圧化を実現している。以下、本発明の実施例について詳細に説明する。
【実施例１】
【００３５】
本発明の第１の実施例について、２４００Ｖを超える高電圧を検出する電圧検出回路を例にとり説明する。図１は本発明の第１の実施例の電圧検出回路の説明図である。図１に示すように本発明の電圧検出回路の回路構成自体は、図１１で説明した従来の電圧検出回路の回路構成と大きく異なるものではない。
【００３６】
具体的には、直列に接続された抵抗２０２ａ、抵抗２０２ｂは、バッテリＢの正側の高電圧を分圧するための素子で、図１０に示すバッテリＢの正極側に接続するノードＮ１に端子Ｂ１が接続し、他端は車体に接地している。抵抗２０２ａと抵抗２０２ｂの直列接続点は、オペアンプ２０１の非反転入力端子に接続している。抵抗素子が形成されている第１のチップＣ１とオペアンプ２０１が形成されている第２のチップＣ２は、それぞれ別のチップで構成されており、抵抗２０２ａと抵抗２０２ｂの直列接続点とオペアンプ２０１の非反転入力端子は、ワイヤにより接続されている。
【００３７】
一方、直列に接続された抵抗２０２ｃ、抵抗２０２ｄは、バッテリＢの負側の高電圧を分圧するための素子で、バッテリＢの負極側に接続するノードＮ２に端子Ｂ２を接続し、他端は車体に接地している。抵抗２０２ｃと抵抗２０２ｄの直列接続点は、オペアンプ２０１の反転入力端子とワイヤにより接続されている。
【００３８】
抵抗２０２ｅは、オペアンプ２０１の増幅ゲインを決定するための素子（帰還抵抗）で、抵抗２０２ｅの一端がオペアンプ２０１の反転入力端子に接続し、他端がオペアンプ２０１の出力端子ＯＵＴにワイヤで接続されている。このオペアンプ２０１の出力端子ＯＵＴは図示しない制御回路に接続され、その制御回路から図１０に示す昇圧コンバータ１０１やインバータ１０３の動作を制御する制御信号として出力され、モータＭの駆動を制御することになる。
【００３９】
本実施例の第１のチップＣ１は、通常の半導体装置の製造方法で形成可能な半導体素子（例えば薄膜抵抗素子）で、例えば厚さ２００μｍ程度のＰ型シリコン基板上に厚い絶縁膜（例えば、ＣＶＤ法により形成した厚さ６〜８μｍ程度の酸化膜）を形成し、この絶縁膜上に抵抗素子を形成する。抵抗２０２ａを１２ＭΩ、抵抗２０２ｂを１４ＭΩ、抵抗２０２ｃを１２ＭΩ、抵抗２０２ｄを１０８ＭΩ、抵抗２０２ｅを６０ｋΩとする。第１のチップＣ１の大きさは、３．０ｍｍ×１．５ｍｍ程度となる。
【００４０】
同様に第２のチップＣ２は、例えば厚さ４００μｍ程度のＰ型シリコン基板上に、通常の半導体装置の製造方法によりオペアンプを形成する。第１のチップＣ１と第２のチップＣ２に厚さが異なるのは、後述する平板状の誘電体部材を積層することにより、ほぼ同じ厚さとするためである。
【００４１】
図２は、図１で説明した電圧検出回路を抵抗素子からなる第１のチップＣ１とオペアンプからなる第２のチップＣ２を用いて形成するため、リードフレームに実装したときの接続状態を模式的に示している。
【００４２】
図２に示すように、抵抗素子が形成されている第１のチップＣ１とオペアンプが形成されている第２のチップＣ２がダイパッド１上に実装されている。このリードフレームは、図面左側に２つのリード端子Ｌ１、Ｌ２（第１のリード列に相当）を備え、図面右側に７つのリード端子Ｌ４〜Ｌ１０とダイパッド１の２つの吊りリード端子Ｌ３、Ｌ１１（第２のリード列に相当）を備えている。
【００４３】
リード端子Ｌ１はバッテリＢの正極側に接続するノードＮ１が接続し、リード端子Ｌ２はバッテリＢの負側に接続するノードＮ２が接続する。抵抗２０２ａと抵抗２０２ｂの直列回路は、他端をリード端子Ｌ１０から接地電位、具体的には車体に接続する。抵抗２０２ａと抵抗２０２ｂの接続点は、第２のチップＣ２に形成されているオペアンプ２０１の非反転入力端子にワイヤを用いて接続する。同様に抵抗２０２ｃと抵抗２０２ｄの直列回路の他端もリード端子Ｌ１０から接地電位に接続し、抵抗２０２ｃと抵抗２０２ｄの接続点は、第２のチップＣ２に形成されているオペアンプ２０１の反転入力端子に、ワイヤを用いて接続する。
【００４４】
第２のチップＣ２に形成されたオペアンプ２０１の出力端子は、ワイヤにより第１のチップＣ１に形成されている抵抗２０２ｅの一端に接続する。この抵抗２０２ｅの他端は、抵抗２０２ｃと抵抗２０２ｄの接続点に接続し、ワイヤを用いて第２のチップＣ２に形成されているオペアンプ２０１の反転入力端子に接続することで、抵抗２０２ｅはオペアンプ２０１の帰還抵抗となる。
【００４５】
第２のチップＣ２には、オペアンプ２０１の電源端子が形成されており、電源Ｖ＋はリードＬ５に、電源Ｖ−はリードＬ９にそれぞれ接続し、各リード端子から電源電圧が供給される。
【００４６】
オペアンプ２０１の出力端子は、ワイヤにより出力端子となるリード端子Ｌ４に直接接続することもできるが、オペアンプ２０１の電源Ｖ＋とリード端子Ｌ５を接続するワイヤとの接触を避けるため、第１のチップＣ１を経由してリード端子Ｌ４に接続しても良い。
【００４７】
さらに本実施例では、高電圧が印加するリード端子Ｌ１とＬ２は、所定の沿面距離を確保するため、各リード端子に印加される電圧に応じて所定の寸法だけ離して配置している。本実施例では、第１のリード列に印加される電圧が第２のリード列に印加される電圧より大きいため、第１のリード列のリード端子Ｌ１とリード端子Ｌ２との間の間隔が、第２のリード列のリード端子の間隔より広くなっている。
【００４８】
またリード端子Ｌ１は、リード端子Ｌ２との間の沿面距離を保つだけでなく、他のリード端子Ｌ４〜Ｌ１０との間でも所定の寸法だけ離れた位置に配置する。リード端子Ｌ２と他のリード端子Ｌ４〜Ｌ１０との間でも所定の寸法だけ離れた位置に配置する。さらに同様に、沿面距離を保つため、ダイパッド１の吊りリード端子Ｌ３、Ｌ１１についても、図２に示すように図面右側（第２のリード列側）に配置している。
【００４９】
さらに、樹脂封止された半導体装置から外部に露出するリード端子Ｌ１とリード端子Ｌ２との間での放電を防止するため、本実施例ではリード端子間に、リード端子の厚さに相当する封止樹脂３が充填されている。なお図２では、第１のチップＣ１、第２のチップＣ２、ワイヤ等を封止樹脂により封止された半導体装置本体から露出するリード端子の間に充填されている樹脂を封止樹脂３としている。この封止樹脂３の形成は、半導体装置本体の樹脂封止と同時に行うため、図２に示すように第２のリード列側のリード端子間にも封止樹脂３が形成されている。
【００５０】
より高電圧が印加する場合には、この樹脂封止において、ダイパッド１を半導体装置本体から露出しない構造とするのが好ましい。
【００５１】
さらに本実施例では高耐圧化を図るため、第１のチップＣ１の下に平板状の誘電体部材４を積層していることを大きな特徴としている。この誘電体部材４は、例えば厚さ２００μｍ程度のセラミックスからなる平板基板を用いることができる。図３に、図２に示す半導体装置のリード端子Ｌ１、リード端子１０間を通る断面図を模式的に示す。ここでリード端子Ｌ１は高電圧が印加されるリード端子であり、リード端子Ｌ１０はリード端子Ｌ１に入力する電圧より低い電位に接続しているリード端子に相当する。
【００５２】
図３に示すように、リード端子Ｌ１とリード端子Ｌ１０との間には、第１のチップＣ１の容量Ｃｃ１、誘電体部材４の容量Ｃｓ、第２のチップＣ２の容量Ｃｃ２が直列に接続される構成となっている。ここで第１のチップＣ１の容量とは、半導体基板上に絶縁膜（酸化膜等）を介して形成された抵抗素子の電極パッド、抵抗パターン等により形成される容量となる。第２のチップＣ２の容量も同様で、半導体基板上に形成されたオペアンプの電極パッド、不純物領域等により形成される容量となる。誘電体部材の容量Ｃｓは、平板基板の厚さ、大きさ、素材特有の誘電率により決まる容量値となる。第１のチップＣ１の大きさが３．０ｍｍ×１．５ｍｍの場合、平板状の誘電体部材４の大きさは３．７ｍｍ×２．０ｍｍ程度とする必要があり、誘電率９．８、厚さ２００μｍとすると、第１のチップＣ１の容量値Ｃｃ１、第２のチップＣ２の容量値Ｃｃ２に比べて、誘電体部材４の容量値Ｃｓが大きく、容量分圧効果が得られる程度の容量値に設定することができる。
【００５３】
その結果、第１のチップＣ１に高電圧が印加された場合、第１のチップＣ１の容量に加わる電圧が分圧により低減され、半導体装置の高耐圧化を実現することが可能となる。
【００５４】
なお本実施例の高耐圧化は、平板状の誘電体部材４を付加したことのみで実現しているものではなく、本願出願人が提案した独自の実装構造との組み合わせにより実現している。
【実施例２】
【００５５】
次に第２の実施例について説明する。図４は、上記第１の実施例の図３に示す断面図に相当する図である。リード端子Ｌ１とリード端子Ｌ１０との間には、第１のチップＣ１の容量Ｃｃ１、誘電体部材４の容量Ｃｓ、第２のチップＣ２の容量Ｃｃ２が直列に接続するため、図４に示すように平板状の誘電体部材４を第２のチップＣ２の下に積層してもよい。この場合、第１のチップＣ１の厚さを４００μｍとし、第２のチップＣ２の厚さを２００μｍとしている。
【００５６】
本実施例においても、平板状の誘電体部材４を付加したことのみで高耐圧化を実現しているものではなく、本願出願人が提案した独自の実装構造との組み合わせにより実現している。
【実施例３】
【００５７】
次に第３の実施例について説明する。上記第１および第２の実施例では、ダイパッド１をフローティング状態とし、第２のチップＣ２を介して接地電位とした場合について説明した。しかし、第１および第２の実施例のリード端子の配列は、ダイパッド１の吊りリード端子Ｌ３、Ｌ１１が第２のリード列側に延出する構造となっており、このダイパッド１を接地電位に接続しても十分な沿面距離を保つことが可能となる。
【００５８】
図５は、第３の実施例の半導体装置の断面図であり、リード端子Ｌ１と吊りリード端子Ｌ１１間を通る断面図を模式的に示している。本実施例では、リード端子１１につながるダイパッド１を接地電位とした場合の例を示している。
【００５９】
図５に示すようにリード端子Ｌ１と吊りリード端子Ｌ１１との間には、第１のチップＣ１の容量Ｃｃ１と誘電体部材４の容量Ｃｓが直列に接続する構成となる。このように構成することで、上記同様、第１のチップＣ１に高電圧が印加された場合、第１のチップＣ１の容量に加わる電圧が分圧により低減され、半導体装置の高耐圧化を実現することが可能となる。
【００６０】
本実施例においても高耐圧化は、平板状の誘電体部材４を付加したことのみで実現しているものではなく、本願出願人が提案した独自の実装構造との組み合わせにより実現している。
【実施例４】
【００６１】
次に本発明の第４の実施例について説明する。上記第１乃至第３の実施例では、特別な構造のリードフレームを使用した例について説明したが、本発明はこれに限定されない。図６は、図１４で説明した電圧検出回路を抵抗素子からなる第１のチップＣ１とオペアンプからなる第２のチップＣ２を用いて形成するためリードフレームに実装したときの接続状態を模式的に示している。
【００６２】
本実施例は、上述の図１４で説明したように、直列に接続された抵抗４０２ａ、抵抗４０２ｂが、ノードＮ１３に印加される高電圧を分圧するための素子で、ノード１３が図１３のノードＮ３に接続し、他端に基準電圧ＲＥＦに接続する。抵抗４０２ａと抵抗４０２ｂの直列接続点は、オペアンプ４０１の反転入力端子に接続し、抵抗４０２ｂと基準電圧ＲＥＦの直列接続点は、オペアンプ４０１の非反転入力端子に接続している。抵抗素子が形成されている第１のチップＣ１とオペアンプが形成されている第２のチップＣ２は、それぞれ別のチップで構成されているため、各チップ間はワイヤにより接続されている。
【００６３】
抵抗４０２ｃは、オペアンプ４０１の増幅ゲインを決定するための素子（帰還抵抗）で、抵抗４０２ｃの一端はオペアンプ４０１の反転入力端子に接続し、他端はオペアンプ４０１の出力端子と共に出力端子ＯＵＴに接続される。このオペアンプ４０１の出力端子は、図１３に示す差動増幅回路３０４に接続され、差動増幅回路３０４では基準電圧との差分を演算回路３０５に出力する。演算回路３０５はノードＮ３の電圧が一定となるように定電圧回路３０２へ制御信号を出力する。
【００６４】
図６に示すように本実施例で使用するリードフレームは、図面左側に４つのリード端子Ｌ１〜Ｌ４（第１のリード列に相当）を備え、図面右側に４つのリード端子Ｌ５〜Ｌ８（第２のリード列に相当）を備え、ダイパッド１上の吊りリード端子Ｌ９、Ｌ１０がその間に延出している。この種のリードフレームは、半導体装置のリードフレームとして汎用的に使用されている。
【００６５】
リード端子Ｌ１は高電圧が印加されるノードＮ３が接続する。抵抗４０２ａと抵抗４０２ｂの直列回路は、他端をリード端子Ｌ８に接続し、リード端子Ｌ８は基準電圧ＲＥＦに接続する。抵抗４０２ａと抵抗４０２ｂの直列接続点は、第２のチップＣ２に形成されているオペアンプ４０１の反転入力端子にワイヤを用いて接続されている。同様に抵抗４０２ｂの他端は、オペアンプ４０１の非反転入力端子にワイヤを用いて接続されている。
【００６６】
第２のチップＣ２に形成されたオペンプ４０１の出力端子は、ワイヤによりリード端子Ｌ７に接続される。リード端子Ｌ７には抵抗４０２ｃの一端もワイヤを用いて接続される。また抵抗４０２ｃの他端は、オペアンプ４０１の反転入力端子に接続されることで、抵抗４０２ｃはオペンプ４０１の帰還抵抗として機能することになる。
【００６７】
第２のチップＣ２には、オペアンプ４０１の電源端子が形成されており、電源Ｖ＋はリード端子Ｌ６に、電源Ｖ−はリード端子Ｌ５にそれぞれ接続し、各リード端子から電源電圧が供給される。
【００６８】
高電圧が印加するリード端子Ｌ１は、他のリード端子から所定の寸法だけ離して配置する必要がある。そこで、第１のリード列の他のリード端子Ｌ２〜Ｌ４は、フローティングとして接続を形成しない。
【００６９】
また、吊りリード端子Ｌ９もフローティングとし、樹脂封止によってダイパッド１を半導体装置本体から露出しない構造とするのがこの好ましい。
【００７０】
さらに本実施例では、第１のチップＣ１の下に平板上の誘電体部材４を積層している。この誘電体部材４は、例えば厚さ２００μｍ程度のセラミックスからなる平板基板を用いることができる。図７に、図６に示す半導体装置のリード端子Ｌ１、リード端子Ｌ５間を通る断面図を模式的に示す。
【００７１】
図７に示すように、リード端子Ｌ１とリード端子Ｌ５との間には、第１のチップＣ１の容量Ｃｃ１、誘電体部材４の容量Ｃｓ、第２のチップＣ２の容量Ｃｃ２が直列に接続する構成となっている。上記説明同様、第１のチップＣ１の容量とは、半導体基板上に絶縁膜（酸化膜等）を介して形成された抵抗素子の電極パッド、抵抗パターンにより形成される容量の容量値となる。第２のチップＣ２の容量も同様で、半導体基板上に形成されたオペアンプ素子の電極パッド、不純物領域により形成される容量の容量値となる。誘電体部材の容量Ｃｓは、平板基板の厚さ、大きさ、素材に特有の誘電率により決まる容量値となる。第１のチップＣ１の大きさが３．０ｍｍ×１．５ｍｍの場合、平板状の誘電体部材４の大きさは３．７ｍｍ×２．０ｍｍ程度とする必要があり、誘電率９．８、厚さ２００μｍとすると、第１のチップＣ１の容量値Ｃｃ１、第２のチップＣ２の容量値Ｃｃ２に比べて、誘電体部材４の容量値Ｃｓが大きく、容量分圧効果が得られる程度の大きさに設定することができる。
【００７２】
その結果、第１のチップＣ１に高電圧が印加された場合、第１のチップＣ１の容量に加わる電圧が分圧により低減され、半導体装置の高耐圧化を実現することができる。本実施例においても、平板状の誘電体部材４を付加したことのみで高耐圧化を実現しているものではなく、本願出願人が提案した独自の実装構造との組み合わせにより実現している。
【実施例５】
【００７３】
次に第５の実施例について説明する。図８は、上記第４の実施例の図７に示す断面図に相当する図である。リード端子Ｌ１とリード端子Ｌ５との間には、第１のチップＣ１の容量Ｃｃ１、誘電体部材４の容量Ｃｓ、第２のチップＣ２の容量Ｃｃ２が直列に接続するため、図８に示すように、平板状の誘電体部材４を第２のチップＣ２の下に積層してもよい。この場合、第１のチップＣ１の厚さを４００μｍとし、第２のチップＣ２の厚さを２００μｍとしている。
【００７４】
本実施例においても、平板状の誘電体部材４を付加したことのみで高耐圧化を実現しているものではなく、本願出願人が提案した独自の実装構造との組み合わせにより実現している。
【００７５】
なお本実施例では、吊りリード端子Ｌ９が高電圧が印加されるリード端子Ｌ１の近傍に配置されるため、ダイパッド１をフローティングとした場合について説明したが、高電圧が印加されるリード端子の近傍に吊りリード端子等を配置しない場合、例えば、吊りリード端子を第２のリード列側に延出したり、図６の吊りリード端子Ｌ９を省略した形状とした場合には、上述の第２の実施例に相当する図５で説明した構成とすることも可能である。
【実施例６】
【００７６】
次に第６の実施例について説明する。上記実施例の説明では第１のチップＣ１あるいは第２のチップＣ２の下に、セラミックスからなる平板状の誘電体部材４を配置する場合について説明した。誘電体部材４は、第１のチップＣ１あるいは第２のチップＣ２とは分離された部材である。そのため、本発明の半導体装置を形成する際には、ダイパッド１上に誘電体部材４を接着固定した後、第１のチップＣ１あるいは第２のチップＣ２を誘電体部材４上に接着固定する必要がある。
【００７７】
そこで、セラミックスからなる誘電体部材の代わりに、第１のチップＣ１あるいは第２のチップＣ２の裏面に、絶縁性の樹脂層を一体形成しておき、この樹脂層を平板状の誘電体部材として使用することも可能である。図９は、第６の実施例の半導体装置の断面図であり、上述の第１の実施例（図３に示す半導体装置に相当）において、第１のチップＣ１に樹脂層５が一体成型している場合を示している。さらに上述のその他の実施例において、第１のチップＣ１あるいは第２のチップＣ２に樹脂層５を一体成型しても問題ない。
【００７８】
樹脂層が一体形成された半導体装置は、抵抗素子あるいはオペアンプを半導体基板上に形成した後、半導体基板の裏面側に（必要に応じて裏面を薄膜化した後）、均一な厚さに樹脂を塗布あるいは印刷し、半導体基板および樹脂層を切断して個片化することで形成可能である。
【００７９】
ここで使用する樹脂層は、例えば一般的に半導体装置の封止樹脂として使用されているエポキシ系樹脂を使用することができる。樹脂を用いる場合、セラミックスの誘電率に比べて樹脂の誘電率は低く、薄く形成することができる。その結果、半導体装置の低背化が実現でき、効果が大きい。
【００８０】
以上本発明の実施例について説明したが、本発明はこれら実施例に限定されるものでないことは言うまでもない。例えば、上記実施例では、誘電体部材は、第１のチップＣ１あるいは第２のチップＣ２のいずれか一方にのみ積層形成する場合について説明したが、必要に応じ、第１のチップＣ１および第２のチップＣ２の両方に積層形成しても問題ない。
【００８１】
誘電体部材は、所望の誘電率の有する材料を適宜選択すればよい。具体的には、セラミックスの他、サファイア、紙、ポリイミド等適宜選択すれば良い。
【００８２】
また一般的に、第１のチップＣ１、第２のチップＣ２あるいは誘電体部材４をダイパッド１上に実装する際に使用する絶縁性の接着部材２について説明を省略したが、接着部材２により形成される容量の容量値も考慮に入れ、誘電体部材４の容量値を設定することは言うまでもない。
【符号の説明】
【００８３】
１：ダイパッド、２：接着部材、３：封止樹脂、４：誘電体部材、５：樹脂層、Ｃ１：第１のチップ、Ｃ２：第２のチップ、Ｌ１〜Ｌ１１：リード端子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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