(57)【要約】【課題】ビームリードによって、基板に設けられている半導体チップと、基板に設けられている配線パターンとをお互いに接続している半導体装置において、半導体チップやビームリードを樹脂を用いて封止するときに、樹脂内に気泡が残留するおそれを従来よりも減少させる。【解決手段】ビームリード７の、半導体チップ５に接続されている第１の平板状接続部位１３の厚さ方向がほぼ上下方向になっており、ビームリード７の、配線パターン１１に接続されている第２の平板状接続部位１５の厚さ方向がほぼ上下方向になっており、ビームリードの平板状の他の部位１７は、この厚さ方向が上下方向に対してほぼ直交している半導体装置１である。【選択図】図１
2015012207.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に設けられている半導体チップと、前記基板に設けられている配線パターンもしくは前記基板に設けられている他の半導体チップとを、ビームリードによってお互いに接続している半導体装置において、
前記ビームリードの、前記半導体チップに接続されている第１の平板状接続部位の厚さ方向がほぼ上下方向になっており、前記ビームリードの、前記配線パターンもしくは他の半導体チップに接続されている第２の平板状接続部位の厚さ方向がほぼ上下方向になっており、
前記ビームリードの平板状の他の部位は、この厚さ方向が上下方向に対してほぼ直交していることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体装置において、
前記ビームリードの平板状の他の部位は、前記第１の平板状接続部位と前記第２の平板状接続部位とを接続している中間部位であり、この中間部位は、第１の平板状中間部位と第２の平板状中間部位と第３の平板状中間部位とで構成されており、
前記第１の平板状中間部位は、前記第１の平板状接続部位から起立しており、
前記第２の平板状中間部位は、前記第２の平板状接続部位から起立しており、
前記第３の平板状中間部位は、前記第１の平板状中間部位と前記第２の平板状中間部位とを接続していることを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の半導体装置において、
前記基板には、前記半導体チップを構成するパワー半導体素子と前記半導体チップを構成し前記パワー半導体素子に逆並列に接続されているダイオードとを１アームとする素子群が、直列接続されて設けられており、
前記ビームリードは、前記直列接続されているもののうちの上側アームの素子群を構成しているパワー半導体素子と前記基板に設けられている配線パターンのうちの出力導体とを接続している第１のビームリードと、前記直列接続されているもののうちの下側アームの素子群を構成しているダイオードと前記基板に設けられている配線パターンのうちの負極導体とを接続している第２のビームリードとを備えて構成されていることで、前記逆並列接続、前記直列接続のうちの一部の接続を担っており、
前記第１のビームリードに流れる電流の方向に対して、前記第２のビームリードに流れる電流の方向が逆になるように近接して対向していることを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の半導体装置において、
前記基板には、前記半導体チップを構成するパワー半導体素子と前記半導体チップを構成し前記パワー半導体素子に逆並列に接続されているダイオードとを１アームとする素子群が、直列接続されて設けられており、
前記ビームリードは、前記直列接続されているもののうちの下側アームの素子群を構成しているパワー半導体素子と前記基板に設けられている配線パターンのうちの負極導体とを接続している第３のビームリードと、前記直列接続されているもののうちの上側アームの素子群を構成しているダイオードと前記基板に設けられている配線パターンのうちの出力導体とを接続している第４のビームリードとを備えて構成されていることで、前記逆並列接続、前記直列接続のうちの一部の接続を担っており、
前記第３のビームリードに流れる電流の方向に対して、前記第４のビームリードに流れる電流の方向が逆になるように近接して対向していることを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
請求項１または請求項２に記載の半導体装置において、
前記基板には、前記半導体チップを構成するパワー半導体素子と前記半導体チップを構成し前記パワー半導体素子に逆並列に接続されているダイオードとを１アームとする素子群が、直列接続されて設けられており、
前記ビームリードは、前記直列接続されているもののうちの下側アームの素子群を構成しているパワー半導体素子と前記基板に設けられている配線パターンのうちの出力導体とを接続している第５のビームリードと、前記直列接続されているもののうちの上側アームの素子群を構成しているダイオードと前記基板に設けられている配線パターンのうちの正極導体とを接続している第６のビームリードとを備えて構成されていることで、前記逆並列接続、前記直列接続のうちの一部の接続を担っており、
前記第５のビームリードに流れる電流の方向に対して、前記第６のビームリードに流れる電流の方向が逆になるように近接して対向していることを特徴とする半導体装置。
【請求項６】
請求項１または請求項２に記載の半導体装置において、
前記基板には、前記半導体チップを構成するパワー半導体素子と前記半導体チップを構成し前記パワー半導体素子に逆並列に接続されているダイオードとを１アームとする素子群が、直列接続されて設けられており、
前記ビームリードは、前記直列接続されているもののうちの上側アームの素子群を構成しているパワー半導体素子と前記基板に設けられている配線パターンのうちの正極導体とを接続している第７のビームリードと、前記直列接続されているもののうちの下側アームの素子群を構成しているダイオードと前記基板に設けられている配線パターンのうちの出力導体とを接続している第８のビームリードとを備えて構成されていることで、前記逆並列接続、前記直列接続のうちの一部の接続を担っており、
前記第７のビームリードに流れる電流の方向に対して、前記第８のビームリードに流れる電流の方向が逆になるように近接して対向していることを特徴とする半導体装置。
【請求項７】
請求項１または請求項２に記載の半導体装置において、
前記ビームリードとして、前記基板に設けられている第１の半導体チップと前記基板に設けられている配線パターンとをお互いに接続している第１のビームリードと、前記基板に設けられている第２の半導体チップと前記基板に設けられている配線パターンとをお互いに接続している第２のビームリードとが設けられており、
前記第１のビームリードの一部の部位と、前記第２のビームリードの一部の部位とがお互いに近接して対向しており、前記各一部の部位では、前記第１のビームリードに流れる電流の方向に対して、前記第２のビームリードに流れる電流の方向が逆になるように近接して対向してい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、半導体装置に係り、特に、ビームリードを用いて半導体チップを接続しているものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、図１１で示すような半導体装置３０１が知られている。
【０００３】
半導体装置３０１は、基板３０３上に設置されているパワー半導体素子３０５とダイオード３０７と配線パターン３０９とをビームリード３１１によって接続している。
【０００４】
ところで、半導体装置３０１では、パワー半導体素子３０５とダイオード３０７と配線パターン３０９とビームリード３１１とを樹脂を用いて封止すべく、溶融している樹脂を流し込むと、樹脂内に気泡が残留するおそれが稀にある。
【０００５】
すなわち、ビームリード３１１の上側部位３１３の厚さ方向が上下方向になっていることで、上側部位３１３の下側で溶融している樹脂内に気泡が発生したとき、発生した気泡が上側部位３１３に遮られて樹脂内に留まったまま、樹脂が硬化してしまう。
【０００６】
そこで、図１２で示すような半導体装置３５１が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００７】
半導体装置３５１では、封止樹脂３５３内の気泡が残留することを防止するために、電極（金属板）３５５の上部３５７を斜めにし、電極３５５に気泡が通る穴３５９を設けてある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１３−３３８４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、半導体装置３５１では、電極３５５の上部３５７を斜めにし穴３５９を設けてあるが、それでも、気泡が残留するおそれがあるという問題がある。
【００１０】
たとえば、溶融している樹脂３５３の粘度が高いことで、発生した気泡の移動速度が遅く、気泡が上昇して穴３５９から上方に抜ける前に、電極３５５にくっついた状態で固まってしまうおそれがある。
【００１１】
なお、電極３５５の上部３５７の傾斜を急にして垂直に近い状態にし、気泡の電極３５５での残留を無くすことも考えられるが、これでは、電極の上下方向の寸法が大きくなってしまう。
【００１２】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、ビームリードによって、基板に設けられている半導体チップと、前記基板に設けられている配線パターンもしくは前記基板に設けられている他の半導体チップとをお互いに接続している半導体装置において、前記半導体チップやビームリードを樹脂を用いて封止するときに、樹脂内に気泡が残留するおそれを従来よりも減少させることができる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】
【００１３】
請求項１に記載の発明は、基板に設けられている半導体チップと、前記基板に設けられている配線パターンもしくは前記基板に設けられている他の半導体チップとを、ビームリードによってお互いに接続している半導体装置において、前記ビームリードの、前記半導体チップに接続されている第１の平板状接続部位の厚さ方向がほぼ上下方向になっており、前記ビームリードの、前記配線パターンもしくは他の半導体チップに接続されている第２の平板状接続部位の厚さ方向がほぼ上下方向になっており、前記ビームリードの平板状の他の部位は、この厚さ方向が上下方向に対してほぼ直交している半導体装置である。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の半導体装置において、前記ビームリードの平板状の他の部位は、前記第１の平板状接続部位と前記第２の平板状接続部位とを接続している中間部位であり、この中間部位は、第１の平板状中間部位と第２の平板状中間部位と第３の平板状中間部位とで構成されており、前記第１の平板状中間部位は、前記第１の平板状接続部位から起立しており、前記第２の平板状中間部位は、前記第２の平板状接続部位から起立しており、前記第３の平板状中間部位は、前記第１の平板状中間部位と前記第２の平板状中間部位とを接続している半導体装置である。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の半導体装置において、前記基板には、前記半導体チップを構成するパワー半導体素子と前記半導体チップを構成し前記パワー半導体素子に逆並列に接続されているダイオードとを１アームとする素子群が、直列接続されて設けられており、前記ビームリードは、前記直列接続されているもののうちの上側アームの素子群を構成しているパワー半導体素子と前記基板に設けられている配線パターンのうちの出力導体とを接続している第１のビームリードと、前記直列接続されているもののうちの下側アームの素子群を構成しているダイオードと前記基板に設けられている配線パターンのうちの負極導体とを接続している第２のビームリードとを備えて構成されていることで、前記逆並列接続、前記直列接続のうちの一部の接続を担っており、前記第１のビームリードに流れる電流の方向に対して、前記第２のビームリードに流れる電流の方向が逆になるように近接して対向している半導体装置である。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の半導体装置において、前記基板には、前記半導体チップを構成するパワー半導体素子と前記半導体チップを構成し前記パワー半導体素子に逆並列に接続されているダイオードとを１アームとする素子群が、直列接続されて設けられており、前記ビームリードは、前記直列接続されているもののうちの下側アームの素子群を構成しているパワー半導体素子と前記基板に設けられている配線パターンのうちの負極導体とを接続している第３のビームリードと、前記直列接続されているもののうちの上側アームの素子群を構成しているダイオードと前記基板に設けられている配線パターンのうちの出力導体とを接続している第４のビームリードとを備えて構成されていることで、前記逆並列接続、前記直列接続のうちの一部の接続を担っており、前記第３のビームリードに流れる電流の方向に対して、前記第４のビームリードに流れる電流の方向が逆になるように近接して対向している半導体装置である。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の半導体装置において、前記基板には、前記半導体チップを構成するパワー半導体素子と前記半導体チップを構成し前記パワー半導体素子に逆並列に接続されているダイオードとを１アームとする素子群が、直列接続されて設けられており、前記ビームリードは、前記直列接続されているもののうちの下側アームの素子群を構成しているパワー半導体素子と前記基板に設けられている配線パターンのうちの出力導体とを接続している第５のビームリードと、前記直列接続されているもののうちの上側アームの素子群を構成しているダイオードと前記基板に設けられている配線パターンのうちの正極導体とを接続している第６のビームリードとを備えて構成されていることで、前記逆並列接続、前記直列接続のうちの一部の接続を担っており、前記第５のビームリードに流れる電流の方向に対して、前記第６のビームリードに流れる電流の方向が逆になるように近接して対向している半導体装置である。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の半導体装置において、前記基板には、前記半導体チップを構成するパワー半導体素子と前記半導体チップを構成し前記パワー半導体素子に逆並列に接続されているダイオードとを１アームとする素子群が、直列接続されて設けられており、前記ビームリードは、前記直列接続されているもののうちの上側アームの素子群を構成しているパワー半導体素子と前記基板に設けられている配線パターンのうちの正極導体とを接続している第７のビームリードと、前記直列接続されているもののうちの下側アームの素子群を構成しているダイオードと前記基板に設けられている配線パターンのうちの出力導体とを接続している第８のビームリードとを備えて構成されていることで、前記逆並列接続、前記直列接続のうちの一部の接続を担っており、前記第７のビームリードに流れる電流の方向に対して、前記第８のビームリードに流れる電流の方向が逆になるように近接して対向している半導体装置である。
【００１９】
請求項７に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の半導体装置において、前記ビームリードとして、前記基板に設けられている第１の半導体チップと前記基板に設けられている配線パターンとをお互いに接続している第１のビームリードと、前記基板に設けられている第２の半導体チップと前記基板に設けられている配線パターンとをお互いに接続している第２のビームリードとが設けられており、前記第１のビームリードの一部の部位と、前記第２のビームリードの一部の部位とがお互いに近接して対向しており、前記各一部の部位では、前記第１のビームリードに流れる電流の方向に対して、前記第２のビームリードに流れる電流の方向が逆になるように近接して対向している半導体装置である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、ビームリードによって、基板に設けられている半導体チップと、前記基板に設けられている配線パターンもしくは前記基板に設けられている他の半導体チップとをお互いに接続している半導体装置において、前記半導体チップやビームリードを樹脂を用いて封止するときに、樹脂内に気泡が残留するおそれを従来よりも減少させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係る半導体装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】図１におけるＩＩ矢視図である。
【図３】本発明の実施形態に係る半導体装置の回路図である。
【図４】本発明の実施形態に係る半導体装置（２つのパワー半導体と２つのダイオードと４つのビームリードを備えて構成されている半導体装置）の概略構成を示す斜視図である。
【図５】図４におけるＶ矢視図であって、電流の流れを示す図である。
【図６】図５の回路図である。
【図７】図５に対応した図であって、変形例に係る半導体装置における電流の流れを示す図である。
【図８】図７の回路図である。
【図９】（ａ）、（ｂ）は変形例に係るビームリードを採用した本発明の実施形態に係る半導体装置の概略構成を示す斜視図であり、（ｃ）は（ａ），（ｂ）におけるＩＸＣ矢視図である。
【図１０】変形例に係るビームリードを採用した本発明の実施形態に係る半導体装置の一部を示す平面図（図９（ｃ）に対応した図）である。
【図１１】従来の半導体装置を示す斜視図である。
【図１２】従来の半導体装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の実施形態に係る半導体装置１は、たとえば、車輌に設けられているモータＭを駆動するインバータ３（図３参照）に使用されるものであり、図１等で示すように、半導体チップ５とビームリード７（７Ａ）とを備えて構成されている。
【００２３】
以下、説明の便宜のために、水平な所定の一方向を横方向とし、水平な所定の他の一方向であって横方向に対して直交する方向を縦方向とし、横方向と縦方向とに対して直交する方向を上下方向とする場合がある。
【００２４】
図１、図２、図４等で示すように、半導体チップ５は、平板状の基板９に設置されている。また、基板９には、薄い膜状の配線パターン（導電性の薄い膜状の回路パターン）１１が設けられている。
【００２５】
ビームリード７（７Ａ）は、所定の形状にされた板状の素材に曲げ加工を施すことで生成されており、半導体チップ５と配線パターン１１とをお互いに接続している。なお、ビームリード７が、半導体チップ５と、基板９に設けられている別の半導体チップとをお互いに接続している構成であってもよい。
【００２６】
ビームリード７（７Ａ）は、第１の平板状接続部位１３と第２の平板状接続部位１５と平板状の他の部位１７とで構成されている。第１の平板状接続部位１３は、この厚さ方向がほぼ上下方向になっており、半導体チップ５に接続されている。なお、第１の平板状接続部位１３は、この厚さ方向が上下方向に対してたとえば１５°以内の角度で僅かに傾いていてもよい。
【００２７】
第２の平板状接続部位１５も、この厚さ方向がほぼ上下方向になっており、配線パターン１１（別の半導体チップであってもよい。）に接続されている。なお、第２の平板状接続部位１５も、この厚さ方向が上下方向に対してたとえば１５°以内の角度で僅かに傾いていてもよい。
【００２８】
ビームリード７（７Ａ）の平板状の他の部位１７は、この厚さ方向が上下方向に対してほぼ直交しているが（横方向もしくは縦方向もしくは水平な斜め方向になっているが）、上下方向に対して７５°〜１０５°の範囲内の角度で僅かに傾いていてもよい。
【００２９】
ビームリード７の平板状の他の部位１７は、第１の平板状接続部位１３と第２の平板状接続部位１５との上方に位置しており、第１の平板状接続部位１３と第２の平板状接続部位１５との間で第１の平板状接続部位１３と第２の平板状接続部位１５とを接続している中間部位１９で構成されている。
【００３０】
中間部位１９は、第１の平板状中間部位２１と第２の平板状中間部位２３と第３の平板状中間部位２５とで構成されている。
【００３１】
第１の平板状中間部位２１は、第１の平板状接続部位１３に隣接して（直接つながって）、第１の平板状接続部位１３から起立している。すなわち、第１の平板状接続部位１３と第１の平板状中間部位２１とは、縦方向に延びている直線状の曲げ線を間にしてつながっており、曲げ線のところで、第１の平板状接続部位１３と第１の平板状中間部位２１とがお互いにほぼ直交している。
【００３２】
第２の平板状中間部位２３は、第２の平板状接続部位１５に隣接して（直接つながって）、第２の平板状接続部位１５から起立している。すなわち、第２の平板状接続部位１５と第２の平板状中間部位２３とは、縦方向に延びている直線状の曲げ線を間にしてつながっており、曲げ線のところで、第２の平板状接続部位１５と第２の平板状中間部位２３とがお互いにほぼ直交している。
【００３３】
第３の平板状中間部位２５は、第１の平板状中間部位２１と第２の平板状中間部位２３との間で、第１の平板状中間部位２１と第２の平板状中間部位２３とに直接つながって、第１の平板状中間部位２１と第２の平板状中間部位２３とをお互いに接続している。
【００３４】
さらに詳しく説明すると、第３の平板状中間部位２５と第１の平板状中間部位２１とは、上下方向に延びている直線状の曲げ線を間にしてつながっており、曲げ線のところで、第３の平板状中間部位２５と第１の平板状中間部位２１とがお互いにほぼ直交している。また、第３の平板状中間部位２５と第２の平板状中間部位２３とは、上下方向に延びている直線状の曲げ線を間にしてつながっており、曲げ線のところで、第３の平板状中間部位２５と第２の平板状中間部位２３とがお互いにほぼ直交している。
【００３５】
第１の平板状接続部位１３は、矩形な平板状に形成されており、厚さ方向が上下方向になるようにして、横方向の一端側に位置している。第２の平板状接続部位１５も、矩形な平板状に形成されており、厚さ方向が上下方向になるようにして、横方向で第１の平板状接続部位１３から所定の距離だけ離れ、横方向の他端側に位置している。
【００３６】
第１の平板状接続部位１３と第２の平板状接続部位１５とは、上下方向でお互いがほぼ同じところに位置している。
【００３７】
第１の平板状中間部位２１は、矩形な平板状に形成されており、第１の平板状接続部位１３の横方向の他端の辺のところから上方に起立しており、厚さ方向が横方向になっている。また、縦方向では、縦方向における第１の平板状中間部位２１の一端が、縦方向における第１の平板状接続部位１３の一端と同じところに位置しているが、縦方向における第１の平板状中間部位２１の他端は、縦方向における第１の平板状接続部位１３の他端よりも他端側に突出している。この他端側に位置している部位２７の下側には矩形状の切り欠き２９が形成されていることで、より精確には、第１の平板状中間部位２１は、「Ｌ」字状に形成されている。
【００３８】
第２の平板状中間部位２３も、矩形な平板状に形成されており、第２の平板状接続部位１５の横方向の一端の辺のところから上方に起立しており、厚さ方向が横方向になっている。また、縦方向では、縦方向における第２の平板状中間部位２３の一端が、縦方向における第２の平板状接続部位１５の一端と同じところに位置しているが、縦方向における第２の平板状中間部位２３の他端は、縦方向における第２の平板状接続部位１５の他端よりも他端側に突出しており、縦方向における第１の平板状中間部位２１の他端と同じところに位置している。この他端側に位置している部位３１の下側にも矩形状の切り欠き３３が形成されていることで、より精確には、第２の平板状中間部位２３も、「Ｌ」字状に形成されている。
【００３９】
第３の平板状中間部位２５は、矩形な平板状に形成されており、厚さ方向が縦方向になって第１の平板状中間部位２１と第２の平板状中間部位２３との間に位置して、第１の平板状中間部位２１と第２の平板状中間部位２３とをつないでいる。
【００４０】
第３の平板状中間部位２５の横方向の一端は、第１の平板状中間部位２１の縦方向の他端とつながっており、第３の平板状中間部位２５の横方向の他端は、第２の平板状中間部位２３の縦方向の他端とつながっている。また、上下方向では、第３の平板状中間部位２５は、切り欠き２９，３３が設けられている第１の平板状中間部位２１や第２の平板状中間部位２３と同じところに位置している。
【００４１】
以上により、平面視すると、第１の平板状中間部位２１と第２の平板状中間部位２３とはお互いが平行になって縦方向に延伸しており、第３の平板状中間部位２５は、第１の平板状中間部位２１や第２の平板状中間部位２３と直交して横方向に延伸しており、第１の平板状中間部位２１と第２の平板状中間部位２３と第３の平板状中間部位２５とで「コ」字状の中間部位１９が形成されている。
【００４２】
なお、上述したビームリード７Ａが鏡面異性体のような形態に構成されていて、図１や図２で示すビームリード７Ｘのようになっていてもよい。
【００４３】
ビームリード７Ｘでは、縦方向で、縦方向における第１の平板状中間部位２１の他端が、縦方向における第１の平板状接続部位１３の他端と同じところに位置しており、縦方向における第１の平板状中間部位２１の一端が、縦方向における第１の平板状接続部位１３の一端よりも一端側に突出しており、縦方向における第２の平板状中間部位２３の他端が、縦方向における第２の平板状接続部位１５の他端と同じところに位置しており、縦方向における第２の平板状中間部位２３の一端が、縦方向における第２の平板状接続部位１５の一端よりも一端側に突出しており、第３の平板状中間部位２５が、縦方向における第１の平板状中間部位２１の一端と縦方向における第２の平板状中間部位２３の一端との間に位置している。
【００４４】
また、半導体装置１の基板９には、図３の二点鎖線ＬＸ内に示すように、半導体チップ５を構成する１つのパワー半導体素子３５と、半導体チップ５を構成しパワー半導体素子３５に逆並列に接続されている１つのダイオード３７とを１アーム（１つのアーム）３９とする素子群（たとえば２組の素子群）が、直列接続されて設けられている。
【００４５】
なお、パワー半導体素子３５として、ＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ；Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を掲げることができ、ダイオード３７として、ＦＷＤ（フリーホイールダイオード；Ｆｒｅｅｗｈｅｅｌ  Ｄｉｏｄｅ）を掲げることができる。
【００４６】
ビームリード７は、上述した逆並列接続、直列接続のうちの一部の接続を担っており、図４や図５で示すように、第１のビームリード７Ａと、ビームリード７Ａとは別体である第２のビームリード７Ｂとで構成されている。
【００４７】
図５、図６で示すように、第１のビームリード７Ａは、上述した直列接続されているもの（２つのパワー半導体素子３５と２つのダイオード３７とを備えて構成されている２つのアーム３９の素子群）のうちの上側アーム３９Ａ（３９）の素子群を構成しているパワー半導体素子３５と、基板９に設けられている配線パターン１１のうちの出力導体４１とをお互いに接続している。
【００４８】
第２のビームリード７Ｂは、上述したビームリード７Ｘであり、上述した直列接続されているもののうちの下側アーム３９Ｂ（３９）の素子群を構成しているダイオード３７と、基板９に設けられている配線パターン１１のうちの負極導体４３とをお互いに接続している。
【００４９】
また、図５で示すように、第１のビームリード７Ａの一部の部位４５（第２の平板状中間部位２３）と、第２のビームリード７Ｂの一部の部位４７（第２の平板状中間部位２３）とがお互いに近接して対向しており（僅かに離れてお互いが平行になっており）、各一部の部位４５，４７では、第１のビームリード７Ａに流れる電流の方向に対して、第２のビームリード７Ｂに流れる電流の方向が逆になっている（第１のビームリード７Ａの一部の部位４５に流れる電流（１）の方向とは反対の方向に、第２のビームリード７Ｂの一部の部位４７において電流（４）が流れるようになっている）。
【００５０】
また、ビームリード７は、図４、図５で示すように、上述した逆並列接続、直列接続のうちの他の一部の接続を担っており、ビームリード７Ａ，７Ｂとは別体である第３のビームリード７Ｃと、ビームリード７Ａ，７Ｂ，７Ｃとは別体である第４のビームリード７Ｄとで構成されている。
【００５１】
第３のビームリード７Ｃは、上述したビームリード７Ａと同形態に構成されており、図６で示すように、上述した直列接続されているもの（２つのパワー半導体素子と２つのダイオードとを備えて構成されている２つのアームの素子群）のうちの下側アーム３９Ｂ（３９）の素子群を構成しているパワー半導体素子３５と、基板９に設けられている配線パターン１１のうちの負極導体４３とをお互いに接続している。
【００５２】
第４のビームリード７Ｄは、上述したビームリード７Ｘと同形態に構成されており、上述した直列接続されているもののうちの上側アーム３９Ａ（３９）の素子群を構成しているダイオード３７と基板９に設けられている配線パターン１１のうちの出力導体４１とをお互いに接続している。
【００５３】
また、図５で示すように、第３のビームリード７Ｃの一部の部位４９と、第４のビームリード７Ｄの一部の部位５１とがお互いに近接して対向しており（僅かに離れてお互いが平行になっており）、各一部の部位４９、５１では、第３のビームリード７Ｃに流れる電流の方向に対して、第４のビームリード７Ｄに流れる電流の方向が逆になっている（第３のビームリード７Ｃの一部の部位４９に流れる電流（３）の方向とは反対の方向に、第４のビームリード７Ｄの一部の部位５１において電流（２）が流れるようになっている）。
【００５４】
なお、上述した逆並列接続、直列接続のうちの他の接続は、基板９に設けられている配線パターン１１の適宜の部位によってなされている。
【００５５】
ここで、半導体装置１についてさらに説明する。
【００５６】
図４、図５で示すように、基板９は、矩形な平板状に形成されており、厚さ方向が上下方向になっている。回路パターン１１は、基板９の上面に、薄い膜状に所定の形態で設けられている。
【００５７】
上側アーム３９Ａは、パワー半導体素子３５とダイオード３７とを備えて構成されている。パワー半導体素子３５とダイオード３７とは矩形な平板状に形成されており、厚さ方向が上下方向になっており、図示しない層状のハンダを介して、基板９の上面で、回路パターン１１の所定の部位に設置されている。パワー半導体素子３５は、横方向では一端側、縦方向では他端側に位置している。ダイオード３７は、横方向では一端側、縦方向でも一端側に位置している。
【００５８】
下側アーム３９Ｂは、パワー半導体素子３５とダイオード３７とを備えて構成されている。パワー半導体素子３５とダイオード３７とは矩形な平板状に形成されており、厚さ方向が上下方向になっており、図示しない層状のハンダを介して、基板９の上面で、回路パターン１１の所定の部位に設置されている。パワー半導体素子３５は、横方向では他端側、縦方向では一端側に位置している。ダイオード３７は、横方向では他端側、縦方向でも他端側に位置している。
【００５９】
以上により、平面視した場合、上側アーム３９Ａのパワー半導体素子３５、上側アーム３９Ａのダイオード３７、下側アーム３９Ｂのパワー半導体素子３５、下側アーム３９Ｂのダイオード３７は、四角形の角部のところに位置していることになる。
【００６０】
第１のビームリード７Ａは、上側アーム３９Ａのパワー半導体素子３５と回路パターン１１の所定の部位（出力導体４１）とをお互いに接続している。ビームリード７Ａの第１の平板状接続部位１３は、厚さ方向が上下方向になっており、図示しない層状のハンダを介して、上側アーム３９Ａのパワー半導体素子３５上面の電極に設置（接続）されている。ビームリード７Ａの第２の平板状接続部位１５は、厚さ方向が上下方向になっており、図示しない層状のハンダを介して、基板９の回路パターン１１の所定の部位（出力導体４１）に設置（接続）されている。基板９の回路パターン１１の出力導体４１の部位は、横方向で上側アーム３９Ａのパワー半導体素子３５から僅かに離れている。
【００６１】
第１のビームリード７Ａの第１の平板状中間部位２１は、平面視において、第１の平板状接続部位１３のところから、縦方向の他端側に突出しており、ビームリード７Ａの第２の平板状中間部位２３も、平面視において、第２の平板状接続部位１５のところから、縦方向の他端側に突出している。ビームリード７Ａの第３の平板状中間部位２５は、縦方向で、上側アーム３９Ａのパワー半導体素子３５よりも他端側に位置している。
【００６２】
第２のビームリード７Ｂは、下側アーム３９Ｂのダイオード３７と回路パターン１１の所定の部位（負極導体４３）とをお互いに接続している。ビームリード７Ｂの第１の平板状接続部位１３は、厚さ方向が上下方向になっており、図示しない層状のハンダを介して、下側アーム３９Ｂのダイオード３７上面の電極に設置（接続）されている。ビームリード７Ｂの第２の平板状接続部位１５は、厚さ方向が上下方向になっており、図示しない層状のハンダを介して、基板９の回路パターン１１の所定の部位（負極導体４３）に設置（接続）されている。基板９の回路パターン１１の負極導体４３の部位は、横方向で下側アーム３９Ｂのダイオード３７や基板９の回路パターン１１の出力導体４１の部位から僅かに離れている。
【００６３】
そして、横方向の一端から他端に向かって、上側アーム３９Ａのパワー半導体素子３５、基板９の回路パターン１１の出力導体４１の部位、基板９の回路パターン１１の負極導体４３の部位、下側アーム３９Ｂのダイオード３７がこの順にならんでいる。
【００６４】
第２のビームリード７Ｂの第１の平板状中間部位２１は、平面視において、第１の平板状接続部位１３のところから、縦方向の他端側に突出しており、ビームリード７Ｂの第２の平板状中間部位２３も、平面視において、第２の平板状接続部位１５のところから、縦方向の他端側に突出している。ビームリード７Ｂの第３の平板状中間部位２５は、縦方向で、下側アーム３９Ｂのダイオード３７よりも他端側に位置している。
【００６５】
また、ビームリード７Ａの部位４５とビームリード７Ｂの部位４７とは、これらの厚さ方向が横方向になっており、ビームリード７Ａの部位４５の全体と、ビームリード７Ｂの部位４７の全体とが、横方向で僅かな間隙を隔てお互いが平行に展開（展伸）している。
【００６６】
第３のビームリード７Ｃは、下側アーム３９Ｂのパワー半導体素子３５と回路パターン１１の所定の部位（負極導体４３）とをお互いに接続している。ビームリード７Ｃの第１の平板状接続部位１３は、厚さ方向が上下方向になっており、図示しない層状のハンダを介して、下側アーム３９Ｂのパワー半導体素子３５上面の電極に設置（接続）されている。ビームリード７Ｃの第２の平板状接続部位１５は、厚さ方向が上下方向になっており、図示しない層状のハンダを介して、基板９の回路パターン１１の所定の部位（負極導体４３）に設置（接続）されている。基板９の回路パターン１１の負極導体４３の部位は、横方向で下側アーム３９Ｂのパワー半導体素子３５から僅かに離れている。
【００６７】
第３のビームリード７Ｃの第１の平板状中間部位２１は、平面視において、第１の平板状接続部位１３のところから、縦方向の一端側に突出しており、ビームリード７Ｃの第２の平板状中間部位２３も、平面視において、第２の平板状接続部位１５のところから、縦方向の一端側に突出している。ビームリード７Ｃの第３の平板状中間部位２５は、縦方向で、上側アーム３９Ａのパワー半導体素子３５よりも一端側に位置している。
【００６８】
第４のビームリード７Ｄは、上側アーム３９Ａのダイオード３７と回路パターン１１の所定の部位（出力導体４１）とをお互いに接続している。ビームリード７Ｄの第１の平板状接続部位１３は、厚さ方向が上下方向になっており、図示しない層状のハンダを介して、上側アーム３９Ａのダイオード３７上面の電極に設置（接続）されている。ビームリード７Ｄの第２の平板状接続部位１５は、厚さ方向が上下方向になっており、図示しない層状のハンダを介して、基板９の回路パターン１１の所定の部位（出力導体４１）に設置（接続）されている。基板９の回路パターン１１の出力導体４１の部位は、横方向で上側アーム３９Ａのダイオード３７や基板９の回路パターン１１の負極導体４３の部位から僅かに離れている。
【００６９】
そして、横方向の一端から他端に向かって、上側アーム３９Ａのダイオード３７、基板９の回路パターン１１の出力導体４１の部位、基板９の回路パターン１１の負極導体４３の部位、下側アーム３９Ｂのパワー半導体素子３５がこの順にならんでいる。
【００７０】
また、縦方向では、上側アーム３９Ａのダイオード３７、基板９の回路パターン１１の出力導体４１の部位、基板９の回路パターン１１の負極導体４３の部位、下側アーム３９Ｂのパワー半導体素子３５が、上側アーム３９Ａのパワー半導体素子３５、基板９の回路パターン１１の出力導体４１の部位、基板９の回路パターン１１の負極導体４３の部位、下側アーム３９Ｂのダイオード３７から、一端側へ僅かに離れている。
【００７１】
第４のビームリード７Ｄの第１の平板状中間部位２１は、平面視において、第１の平板状接続部位１３のところから、縦方向の一端側に突出しており、ビームリード７Ｄの第２の平板状中間部位２３も、平面視において、第２の平板状接続部位１５のところから、縦方向の一端側に突出している。ビームリード７Ｂの第３の平板状中間部位２５は、縦方向で、下側アーム３９Ｂのダイオード３７よりも一端側に位置している。
【００７２】
また、ビームリード７Ｃの部位４９とビームリード７Ｄの部位５１とは、これらの厚さ方向が横方向になっており、ビームリード７Ｃの部位４９の全体と、ビームリード７Ｄの部位５１の全体とが、横方向で僅かな間隙を隔てお互いが平行に展開（展伸）している。
【００７３】
そして、図３において、インバータ３でモータに電力を供給しているとき、半導体装置１の各ビームリード７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄには、出力に向かって電流が流れ出るときは（１）か（４）、出力から電流が流れ込んでくるときは（２）か（３）で示すような電流が流れるようになっている（図５参照）。電流（１）と（４）とは、上側アームのパワー半導体素子のＯＮ／ＯＦＦで切り替わる。このビームリードの配置とすることで、ビームリード間に相互インダクタンスが発生し、半導体装置１で電流が変化するときのトータルのインダクタンスを減らすことができるようになっている。
【００７４】
半導体装置１によれば、ビームリード７の平板状の他の部位（中間部位）１９の厚さ方向が上下方向に対してほぼ直交しているので、基板９や半導体チップ５やビームリード７を樹脂（たとえばエポキシ樹脂）を用いて封止するときに溶融している樹脂内に気泡が発生しても、この発生した気泡の上昇を妨げるものがほとんど存在しない。そして、樹脂内に気泡が残留するおそれを、従来よりも減少することができる。そして、気泡がほとんど残留しなくなるので、ビームリード７や半導体チップ５や基板９での絶縁が確保される。
【００７５】
また、特許文献１に記載されているもののように、ビームリード（電極）上部の勾配を急にする必要が無いので、ビームリード７の上下方向の寸法が大きくなることが防止される。
【００７６】
また、半導体装置１によれば、第１の平板状中間部位２１が第１の平板状接続部位１３から起立しており、第２の平板状中間部位２３が第２の平板状接続部位１５から起立しており、第３の平板状中間部位２５が第１の平板状中間部位２１と第２の平板状中間部位２３とを接続しており、平面視において、中間部位１９が「コ」字状になっているので、中間部位１９がある程度の弾性を備えており、たとえば、基板９とビームリード７との熱膨張率の差によって接続部位１３，１５等に発生する応力の値を小さくすることができる。
【００７７】
また、半導体装置１によれば、第１のビームリード７Ａに流れる電流の方向に対して、第２のビームリード７Ｂに流れる電流の方向が逆になるように近接して対向しているので、第１のビームリード７Ａと第２のビームリード７Ｂとの間の相互インダクタンスで、電流が変化するときのトータルのインダクタンスを減らすことができる。
【００７８】
ところで、半導体装置１において、ビームリード７を次の対応（図７、図８参照）で設置してもよい。
【００７９】
上述した逆並列接続、前記直列接続のうちの一部の接続を担っているビームリード７を、第５のビームリード７Ｅと第６のビームリード７Ｆとで構成する。第５のビームリード７Ｅで、上述した直列接続されているもののうちの下側アーム３９Ｂの素子群を構成しているパワー半導体素子３５と基板９に設けられている配線パターン１１のうちの出力導体４１とをお互いに接続する。
【００８０】
第６のビームリード７Ｆで、上述した直列接続されているもののうちの上側アーム３９Ａの素子群を構成しているダイオード３７と基板９に設けられている配線パターン１１のうちの正極導体５５とをお互いに接続する。
【００８１】
そして、ビームリード７Ａ〜７Ｄを用いた場合と同様にして、第５のビームリード７Ｅに流れる電流の方向に対して、第６のビームリード７Ｆに流れる電流の方向が逆になるよに構成する。
【００８２】
また、上述した逆並列接続、前記直列接続のうちの一部の接続を担っているビームリード７を、第７のビームリード７Ｇと第８のビームリード７Ｈとで構成する。第７のビームリード７Ｇで、上述した直列接続されているもののうちの上側アーム３９Ａの素子群を構成しているパワー半導体素子３５と基板９に設けられている配線パターン１１のうちの正極導体５５とをお互いに接続する。
【００８３】
第８のビームリード７Ｈで、上述した直列接続されているもののうちの下側アーム３９Ｂの素子群を構成しているパワー半導体素子３５と基板９に設けられている配線パターン１１のうちの出力導体４１とをお互いに接続する。
【００８４】
そして、ビームリード７Ａ〜７Ｄを用いた場合と同様にして、第７のビームリード７Ｇに流れる電流の方向に対して、第８のビームリード７Ｈに流れる電流の方向が逆になるよに構成する。
【００８５】
なお、上述した半導体装置１は、ビームリードとして、基板に設けられている第１の半導体チップと基板に設けられている配線パターンとをお互いに接続している第１のビームリードと、基板に設けられている第２の半導体チップと基板に設けられている配線パターンとをお互いに接続している第２のビームリードとが設けられており、前記第１のビームリードと前記第２のビームリードとの間に相互インダクタンスを持たせてトータルのインダクタンスを減らすために、前記第１のビームリードの一部の部位と、前記第２のビームリードの一部の部位とがお互いに近接して対向しており、前記各一部の部位では、前記第１のビームリードに流れる電流の方向に対して、前記第２のビームリードに流れる電流の方向が逆になっている半導体装置の例である。
【００８６】
また、ビームリード７を図９や図１０で示すように変更してもよい。
【００８７】
図９で示すビームリード７ａは、第１の平板状接続部位１３と第２の平板状接続部位とを１枚の平板状の中間部位１９ａで接続している。
【００８８】
図１０（ａ）で示すビームリード７ｂは、中間部位１９ｂを「Ｕ」字状に曲げている。ビームリード７ｂでは、縦方向で第１の平板状接続部位１３の内側に中間部位１９ｂが収まっている。図１０（ｂ）で示すビームリード７ｃは、中間部位１９ｃを半円弧状に曲げている。ビームリード７ｃでは、縦方向で第２の平板状接続部位１３の内側に中間部位１９ｃが収まっている。
【００８９】
図１０（ｃ）で示すビームリード７ｃでは、中間部位１９ｄをジグザグ状に曲げてより大きな弾性を持たせてある。ビームリード７ｄでも、縦方向で第１の平板状接続部位１３の内側に中間部位１９ｄが収まっている。
【符号の説明】
【００９０】
１  半導体装置
５  半導体チップ
７  ビームリード
７Ａ  第１のビームリード
７Ｂ  第２のビームリード
７Ｃ  第３のビームリード
７Ｄ  第４のビームリード
７Ｅ  第５のビームリード
７Ｆ  第６のビームリード
７Ｇ  第７のビームリード
７Ｈ  第８のビームリード
９  基板
１１  配線パターン
１３  第１の平板状接続部位
１５  第２の平板状接続部位
１７  平板状の他の部位
１９  中間部位
２１  第１の平板状中間部位
２３  第２の平板状中間部位
２５  第３の平板状中間部位
３５  パワー半導体素子
３７  ダイオード
３９  アーム
３９Ａ  上側アーム
３９Ｂ  下側アーム
４１  出力導体
４３  負極導体
５５  正極導体
【図１】
2015012207.tif 000003
【図２】
2015012207.tif 000004
【図３】
2015012207.tif 000005
【図４】
2015012207.tif 000006
【図５】
2015012207.tif 000007
【図６】
2015012207.tif 000008
【図７】
2015012207.tif 000009
【図８】
2015012207.tif 000010
【図９】
2015012207.tif 000011
【図１０】
2015012207.tif 000012
【図１１】
2015012207.tif 000013
【図１２】
2015012207.tif 000014