(57)【要約】【課題】パワー素子とプリント基板上の配線パターンとの配線構造を改良して、これらの容易な配線接合を可能とし、また薄型にすることのできるパワー素子を用いた半導体装置の提供。【解決手段】両面に上部電極５および下部電極が形成された複数のパワー素子３をプリント基板１上に実装した半導体装置において、プリント基板１上に、プリント基板１上の配線パターン２とパワー素子３の上部電極５とを接続するための接続端子４を配置し、接続端子４の上面とパワー素子の上部電極５の上面とを同じ高さとし、パワー素子３の上部電極５の上面および接続端子４の上面と、配線用プリント基板７の下面に形成された配線パターンとをバンプ６を介して接続する。【選択図】　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
両面に電極が形成された複数のパワー素子をプリント基板上に実装した半導体装置において、
前記プリント基板上に、同プリント基板上の配線パターンと前記パワー素子上部の電極とを接続するための接続端子を配置し、同接続端子の上面と前記パワー素子上部の電極の上面とを同じ高さとしたことを特徴とするパワー素子を用いた半導体装置。
【請求項２】
前記パワー素子上部の電極の上面および前記接続端子の上面と、配線用プリント基板の下面に形成された配線パターンとをバンプを介して接続したことを特徴とする請求項１記載のパワー素子を用いた半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種モータの制御用インバータ回路などの電力変換装置に使用されるパワー素子を用いた半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種モータの制御用インバータ回路などの電力変換装置に使用されるパワー素子を用いた半導体装置として、両面に電極が形成された複数のパワー素子を用いてプリント基板上にパワー回路を形成したものが知られている（例えば、特許文献１を参照。）。
このような従来のパワー素子を用いた半導体装置の例を図３に示す。図３に示すように、従来のパワー素子を用いた半導体装置は、プリント基板１上にパワー素子３などの回路部品を実装することにより、パワー回路を形成したものである。
【０００３】
パワー素子３は、プリント基板１の配線パターン２上に半田付けにより実装される。このパワー素子３の上部電極５同士や、上部電極５とプリント基板１の配線パターン２とは、アルミワイヤ８によって配線される。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−６８０３５号公報（第５−７頁、第９図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のパワー素子を用いた半導体装置では、プリント基板１の配線パターン２やパワー素子３の上部電極５などの電極が３次元的に配置されているため、これらの電極同士の配線はフレキシブルな接続が可能なワイヤ配線によらざるを得ない。
そのため、各電極が同一平面上に配置されている場合に各電極を一括して接合する配線手段、例えば各々の電極に突起を設け、配線パターンを形成したプリント基板などの配線部材を圧接することにより接合を行う、いわゆるバンプ接合などを利用することが困難である。
また、ワイヤ配線では、接続されるべき箇所以外の箇所にワイヤが接触して短絡を生じないように、絶縁距離を十分確保した空間を介して配線されるので、半導体装置としての厚みを薄くすることに限界があった。
そこで、本発明においては、パワー素子とプリント基板上の配線パターンとの配線構造を改良して、これらの容易な配線接合を可能とし、また薄型にすることのできるパワー素子を用いた半導体装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のパワー素子を用いた半導体装置は、両面に電極が形成された複数のパワー素子をプリント基板上に実装した半導体装置において、プリント基板上に、プリント基板上の配線パターンとパワー素子上部の電極とを接続するための接続端子を配置し、接続端子の上面とパワー素子上部の電極の上面とを同じ高さとしたことを特徴とするものである。
本発明の半導体装置では、プリント基板上の配線パターンとパワー素子上部の電極とを接続するための接続端子の上面と、パワー素子上部の電極の上面とが、同一平面上に配置されることになる。これにより、パワー素子上部の電極の上面と接続端子の上面とをいわゆるバンプ接合などにより容易に配線接合することができる。
また、本発明のパワー素子を用いた半導体装置は、前記パワー素子上部の電極の上面および前記接続端子の上面と、配線用プリント基板の下面に形成された配線パターンとをバンプを介して接続したことを特徴とする。
この半導体装置では、同一平面上に配置されたパワー素子上部の電極の上面と接続端子の上面とが、配線用プリント基板の配線パターンとバンプを介して同一平面で接続される。これにより、所要の配線が施された薄型の半導体装置が得られる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の形態におけるパワー素子を用いた半導体装置の配線構造を示す部分斜視図、図２は図１の部分断面図である。
図１において、プリント基板１上には配線パターン２が形成されており、この配線パターン２上に複数のパワー素子３などの回路部品および接続端子４が実装される。パワー素子３の上下両面にはそれぞれ上部電極５および下部電極（図示せず）が形成され、下部電極によって配線パターン２上に半田付けされる。
【０００８】
接続端子４は、後述のように、プリント基板１上の配線パターン２とパワー素子３の上部電極５とを電気的に接続するために、導電率の高い銅または銅合金により形成されたものである。接続端子４は、パワー素子３と同様に配線パターン２上に半田付けされる。また、接続端子４は、図２に示すように、実装状態において、その上面とパワー素子３の上部電極５の上面とが同じ高さとなるように形成されている。
そして、パワー素子３の上部電極５の上面および接続端子４の上面にはバンプ６が形成され、このバンプ６を介してパワー素子３の上部電極５と接続端子４とを接続する配線パターン（図示せず）が形成された配線用プリント基板７が配置される。
【０００９】
上記構成の半導体装置では、接続端子４の上面と、パワー素子３の上部電極５の上面とが同一平面上に配置されているため、パワー素子３の上部電極５の上面と接続端子４の上面とを、バンプ６および配線用プリント基板７を用いたバンプ接合により容易に配線接合することが可能となっている。
なお、接続端子４は、例えば、プリント基板１上の配線パターン２の実装面からパワー素子３の上部電極５の上面までの高さと同じ厚みを有する銅または銅合金の板を切断することにより製作することが可能であるが、これに限定されるものではなく、前述の高さでかつ実装に適した形状であればよい。
また、パワー素子３の放熱性を向上させるために、プリント基板１にパワー素子３を実装する前に、パワー素子３よりも大きな面積を有する銅板を実装し、この上にパワー素子３を実装し、配線を行う場合がある。この場合も前述と同様、銅板上に実装されたパワー素子３の上部電極５の上面と接続端子４の上面とを同じ高さとすればよい。
【００１０】
【発明の効果】
本発明によれば、プリント基板上に、プリント基板上の配線パターンとパワー素子上部の電極とを接続するための接続端子を配置し、接続端子の上面とパワー素子上部の電極の上面とを同じ高さとしたことにより、接続端子の上面とパワー素子上部の電極の上面とが同一平面上に配置されるため、パワー素子の配線を、バンプ接合などの容易な接合方法を適宜選択して行うことができる。
さらに、パワー素子上部の電極の上面および接続端子の上面と、配線用プリント基板の下面に形成された配線パターンとをバンプを介して接続することにより、ワイヤ配線等の複雑な３次元的な配線のない薄型の半導体装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態におけるパワー素子を用いた半導体装置の配線構造を示す部分斜視図である。
【図２】図１の部分断面図である。
【図３】従来のパワー素子を用いた半導体装置の配線構造を示す部分斜視図である。
【符号の説明】
１　プリント基板
２　配線パターン
３　パワー素子
４　接続端子
５　上部電極
６　バンプ
７　配線用プリント基板
８　アルミワイヤ
【図１】
2004119670.tif 000003
【図２】
2004119670.tif 000004
【図３】
2004119670.tif 000005