(57)【要約】【課題】オン抵抗を大きくすることなく、ＩＧＢＴ又はＭＯＳＦＥＴのチップとＩＣのチップを１パッケージでワイヤレス　オン　チップ構造とする。【解決手段】ＩＧＢＴのチップ２０Ａのコレクタ電極又はＭＯＳＦＥＴのチップ２０Ｂのドレイン電極をヘッダー２２に掲載し、ＩＧＢＴのチップ２０Ａのエミッタ電極又はＭＯＳＦＥＴのチップ２０Ｂのソース電極を導電性クリップ２３を介してリード２４に接続し、前記導電性クリップ２３上にＩＣのチップ２６を導電性接着剤又は非導電性接着剤で接着する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トランジスタのチップの下面電極をヘッダーに搭載し、前記トランジスタのチップの上面電極を導電性クリップを介してリードに接続すると共に前記導電性クリップ上にＩＣのチップを設けたことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
ＩＧＢＴのチップの下面に設けたコレクタ電極をヘッダーに搭載し、前記ＩＧＢＴのチップの上面に設けたエミッタ電極を導電性クリップを介してエミッタリードに接続すると共に前記導電性クリップ上にＩＣのチップを接着したことを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
前記ＩＧＢＴのチップのエミッタ電極とＩＣの下面に形成された電極が同電位の場合は前記ＩＣの下面に形成された電極を導電性接着剤で導電性クリップに接着したことを特徴とする請求項２記載の半導体装置。
【請求項４】
前記ＩＧＢＴのチップのエミッタ電極とＩＣの下面に形成された電極の電位が異なる場合は前記ＩＣを絶縁性接着剤で導電性クリップに接着したことを特徴とする請求項２記載の半導体装置。
【請求項５】
ＭＯＳＦＥＴのチップの下面に設けたドレイン電極をヘッダーに搭載し、前記ＭＯＳＦＥＴのチップの上面に設けたソース電極を導電性クリップを介してソースリードに接続すると共に前記導電性クリップ上にＩＣのチップを接着したことを特徴とする半導体装置。
【請求項６】
前記ＭＯＳＦＥＴのチップのソース電極とＩＣの下面に形成された電極が同電位の場合は前記ＩＣの下面に形成された電極を導電性接着剤で導電性クリップに接着したことを特徴とする請求項５記載の半導体装置。
【請求項７】
前記ＭＯＳＦＥＴのチップのソース電極とＩＣの下面に形成された電極が異なる場合は前記ＩＣを絶縁性接着剤で導電性クリップに接着したことを特徴とする請求項５記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電力増幅回路あるいは電源回路等に用いられるワイヤレス　オン　チップ構造の半導体装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ドライバー回路よりの信号を増幅するのにＩＧＢＴが用いられる。また保護回路で検出された検出信号で動作され機器に供給される電源電圧を遮断するＭＯＳＦＥＴが用いられる。
【０００３】
図４はＩＧＢＴの基本動作回路である。ＩＮ端子に加えられた入力信号はドライバーＩＣ１で増幅される。ドライバーＩＣ１で増幅された入力信号はＮチャンネルのＩＧＢＴ２Ａのゲートに加わり、ＩＧＢＴ２Ａのコレクタ電極Ｃからエミッタ電極Ｅ間の導通・遮断を制御する。
【０００４】
図５は図４と同じくＩＧＢＴの基本動作回路図である。図４とはＮチャンネルのＩＧＢＴ２Ａの代りにＰチャンネルのＩＧＴＢ２Ｂを用いた以外は図４と同じである
図６は保護回路を搭載したＭＯＳＦＥＴの基本動作回路である。通常、ＩＮ端子に加えられた入力信号は保護信号検出ＩＣ３により増幅され、ＮチャンネルのＭＯＳＦＥＴ４Ａのゲートに加わり、ＭＯＳＦＥＴ４Ａのドレイン電極Ｄからソース電極Ｓ間の導通・遮断を制御する。しかし、ＩＮ端子に機器から生じた入力サージ電圧あるいは過電圧が加わるか、ＭＯＳＦＥＴ４Ａが過熱状態になると保護信号検出ＩＣ３で検出して、ＭＯＳＦＥＴ４を遮断する信号をゲートに出力する。これにより、ドレイン電極Ｄ・ソース電極Ｓ間が遮断され、ＭＯＳＦＥＴ４Ａの破壊を防ぐ。
【０００５】
図７は図６と同じく保護回路を搭載したＭＯＳＦＥＴの基本動作回路である。図６とはＮチャンネルのＭＯＳＦＥＴ４Ａの代りにＰチャンネルのＭＯＳＦＥＴ４Ｂを用いた以外は同じである。
【０００６】
前述に用いられたＮチャンネル又はＰチャンネルのＩＧＢＴ２Ａ、２ＢまたはＮチャンネル又はＰチャンネルのＭＯＳＦＥＴ４Ａ、４Ｂは電力損失をできる限り少なくするためにワイヤレス構造にされている。
【０００７】
図８は従来のＩＣとトランジスタのチップをワイヤレス構造＋チップ・バイ・チップ構造した断面図である。Ｐ−ＭＯＳ４のチップ４Ａはドレイン電極が直接に板状のヘッダー８に搭載され、表面のソース電極はクリップ９を介しソースリード１０に接続されている。
【０００８】
ここで前述した保護信号検出ＩＣ３とＭＯＳＦＥＴ４のチップを１パッケージ化するためには、図８の通り保護信号検出ＩＣ３のチップ３Ａもヘッダー８に搭載し、保護信号検出ＩＣ３のＯＵＴ端子をＭＯＳＦＥＴ４のゲートに接続する。またＩｎ端子はリードＧに接続される。
【０００９】
【特許文献１】
米国特許第６，３０７，７５５号明細書
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
前述したように、ＩＧＢＴあるいはＭＯＳＦＥＴのようなパワートランジスタとＩＣとを１パッケージ化するため、１つのヘッダーにＩＣのチップとパワートランジスタのチップを搭載している。そのためパワートランジスタのチップのサイズが小さくなり、パワートランジスタ単体をヘッダーに搭載した場合に比してオン抵抗が大きくなる。したがってオン抵抗を減少させるためにワイヤレス　オン　チップ構造にした意義が薄れてしまう。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明はオン抵抗を大きくすることなく、パワートランジスタのチップとＩＣのチップとを１パッケージでワイヤレス　オン　チップ構造としたもので、
トランジスタのチップの下面電極をヘッダーに搭載し、前記トランジスタのチップの上面電極を導電性クリップを介してリードに接続すると共に前記導電性クリップ上にＩＣのチップを設けた半導体装置を提供する。
【００１２】
本発明はＩＧＢＴのチップのコレクタ電極をヘッダーに搭載し、前記ＩＧＢＴのチップのエミッタ電極を導電性クリップを介してエミッタリードに接続すると共に前記導電性クリップ上にドライバーＩＣのチップを設けた半導体装置を提供する。
【００１３】
本発明は前記ＩＧＢＴのチップの上面に設けたエミッタ電極とＩＣの下面に形成された電極が同電位の場合は前記ＩＣの下面に形成された電極を導電性接着剤で導電性クリップに接着した半導体装置を提供する。
【００１４】
本発明は前記ＩＧＢＴのチップのエミッタ電極とＩＣの下面に形成された電極の電位が異なる場合は前記ＩＣを絶縁性接着剤で導電性クリップに接着した半導体装置を提供する。
【００１５】
本発明はＭＯＳＦＥＴのチップの下面に設けたドレイン電極をヘッダーに搭載し、前記ＭＯＳＦＥＴのチップのソース電極を導電性クリップを介してソースリードに接続すると共に前記導電性クリップ上にＩＣのチップを接着した半導体装置を提供する。
【００１６】
本発明は前記ＭＯＳＦＥＴのチップの上面に設けたソース電極とＩＣの下面に形成された電極が同電位の場合は前記ＩＣの下面に形成された電極を導電性接着剤で導電性クリップに接着した半導体装置を提供する。
【００１７】
本発明はＭＯＳＦＥＴのチップのソース電極とＩＣの下面に形成された電極が異なる場合は前記ＩＣを絶縁性接着剤で導電性クリップに接着した半導体装置を提供する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の半導体装置を図１〜図７に従って説明する。
【００１９】
図１は本発明の半導体装置の平面図である。ＩＧＢＴ又はＭＯＳＦＥＴであるパワートランジスタのチップ２０はコレクタ又はドレインとなる下面電極を板状のヘッダー２２に直接接合し搭載している。チップ２０の最大面積はヘッダー２２とほぼ同じ大きさを有し、またヘッダー２２は鉄製又は銅製で先端に電極端子２１、２１・・・が設けられている。
【００２０】
トランジスタのチップ２０はエミッタ又はソースとなる上面電極が大型の導電性クリップ２３の一端に接合されている。導電性クリップ２３はオン抵抗を小さくするために銅で形成されている。導電性クリップ２３の他端はベースあるいはソース電極となるリード２４に接続されている。リード２４はヘッダー２２と同様に鉄製又は銅製で先端に電極端子２５、２５・・・が設けられている。
【００２１】
トランジスタのチップ２０の上面電極が接合された導電性クリップ２３の一端上面にはＩＣのチップ２６が設けられる。導電性クリップ２３に設けられたＩＣのチップ２６のＯＵＴ端子はトランジスタのチップ２０のＧ端子にワイヤー２８で接続されている。またチップ２６のＶｔ端子はＶＤＤリードにワイヤー２９で接続され、Ｉｎ端子はリードＩＮにワイヤー３０で接続されている。さらにＧＮＤ端子はリード２４にワイヤー３１で接続されている。
【００２２】
トランジスタのチップ２０がヘッダー２２に搭載され、導電性クリップ２３が取付けられ、またＩＣのチップ２６がクリップ電極２３に搭載され且つワイヤー２８、２９、３０、３１が接続された後、先端の電極端子２１、２５、ＶＤＤ電極端子及び電極端子Ｇの先端を外部に露出させ、その他は全て１つのパッケージ（図示せず）内に収納する。
【００２３】
前述はＮチャンネルのＩＧＢＴ又はＭＯＳＦＥＴを用いた場合に説明したが、ＰチャンネルのＩＧＢＴ又はＭＯＳＦＥＴを用いた場合はＩＣのチップ２６のＶｔ端子をエミッタまたはソースに接続し、図１のＶＤＤリードをＧＮＤリードに変更して、そのＧＮＤリードにＩＣのチップ２６のＧＮＤ端子を接続する必要がある。
【００２４】
本発明の半導体装置はＩＣチップの１パッケージ化によって取付面積を減らすことなく、単体のトランジスタを搭載したときと同等のオン抵抗でＩＣのチップをワイヤレス　オン　チップ構造により１パッケージ化できる。
【００２５】
図２は本発明の半導体装置の断面図である。トランジスタとしてＮチャンネル又はＰチャンネルのＩＧＢＴを用い、ＩＧＢＴのチップ２０Ａの下面にあるコレクタ電極はコレクタ電極端子となるヘッダー２２に接合し搭載される。そして上面のエミッタ電極には導電性クリップ２３の一端が接続され、他端はエミッタ電極端子となるエミッタリード２４Ａに接合される。
【００２６】
さらにＩＣはドライバーＩＣ１で、ドライバーＩＣ１のチップ２６Ａは導電性クリップ２３の上面に接着剤で取付けられる。この場合はドライバーＩＣ１のチップ２６Ａの裏面にＶｔもしくはＧＮＤ電極を設け、設けた裏面電極とＩＧＢＴ２のチップ２０Ａのエミッタ電極の電位が同電位となるときは、チップ２６Ａの裏面電極を導電性クリップ２３に導電性接着剤３３で固着することによりワイヤーで裏面電極とエミッタ電極を接続する手間を省ける。ドライバーＩＣ１のチップ２６Ａの裏面電極とＩＧＢＴ２のチップ２０Ａのエミッタ電極の電位が異なるときは、チップ２６Ａは絶縁性接着剤３４で固着し、裏面と同電位の電極を上面に設けその電極とエミッタ電極をワイヤーで接合する。
【００２７】
図３は本発明の半導体装置の他の実施例を示す断面図である。トランジスタとしてＮチャンネルまたはＰチャンネルのＭＯＳＦＥＴを用い、ＭＯＳＦＥＴのチップ２０Ｂの下面にあるドレイン電極はドレイン電極端子となるヘッダー２２に接合し搭載される。又上面のソース電極には導電性クリップ２３の一端が接続され、他端はソース電極端子となるソースリード２４Ｂに接合される。
【００２８】
さらにＩＣは保護信号検出ＩＣ３で、保護信号検出ＩＣ３のチップ２６Ｂは導電性クリップ２３の上面に接着剤で取付けられる。この場合は前述と同様に保護信号検出ＩＣ３のチップ２６Ｂの裏面にＶｔもしくはＧＮＤ電極を設け、設けた裏面電極とＭＯＳＦＥＴ４のチップ２０Ｂのソース電極が同電位になるときはチップ２６Ｂの裏面電極を導電性クリップ２３に導電性接着剤３３で固着し、裏面とソース電極をワイヤーで接続する手間をける。保護信号検出ＩＣ３のチップ２６Ｂの裏面電極とＭＯＳＦＥＴ４のチップ２０Ｂのソース電極の電位が異なるときは、チップ２６Ｂは絶縁性接着剤３４で固着し、裏面と同電位の電極を上面に設けその電極とソース電極をワイヤーで接合する。
【００２９】
図２の本発明の半導体装置は前述した図４及び図５のＩＧＢＴの基本動作回路に用いることができる。ＩＧＢＴ２Ａ又は２ＢはＩＧＢＴのチップ２０Ａに相当し、ドライバーＩＣ１はドライバー用ＩＣのチップ２６Ａに相当する。
【００３０】
また図３の本発明の半導体装置は同様に図６及び図７の保護回路を搭載したＭＯＳＦＥＴの基本動作回路に用いることができる。ＭＯＳＦＥＴ４Ａ又は４ＢはＭＯＳＦＥＴのチップ２０Ｂに相当し、保護信号検出ＩＣ３は保護ＩＣのチップ２６Ｂに相当する。
【００３１】
【発明の効果】
本発明の半導体装置はトランジスタのチップの下面電極をヘッダーに搭載し、トランジスタのチップの上面電極をリードに接続する導電性クリップ上にＩＣのチップを設けたので、トランジスタのチップを搭載するヘッダーの面積を減らすことなく、ＩＣのチップとトランジスタのチップとを１パッケージ化したワイヤレス　オン　チップ構造の半導体装置が出来る。
【００３２】
従ってトランジスタのオン抵抗が高くなることがない。逆に大型の導電性クリップを用いることにより、さらに抵抗のオン抵抗を減らせる。
【００３３】
さらにトランジスタの導電性クリップに接する電極とＩＣの導電性クリップに接する電極が同電位のときはＩＣを導電性接着剤で接着することにより、ワイヤーで接続個所を減らすことができ、効率的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の半導体装置の平面図である。
【図２】本発明の半導体装置の断面図である。
【図３】本発明の半導体装置の他の実施例を示す断面図である。
【図４】本発明及び従来の半導体装置を用いたＩＧＢＴの基本動作回路の回路図ある。
【図５】本発明及び従来の半導体装置を用いた他の実施例を示すＩＧＢＴの基本動作回路の回路図ある。
【図６】本発明及び従来の半導体装置を用いたＭＯＳＦＥＴの基本動作回路の回路図ある。
【図７】本発明及び従来の半導体装置を用いた他の実施例を示すＭＯＳＦＥＴの基本動作回路の回路図ある。
【図８】従来のＩＣとトランジスタのチップをワイヤレス構造＋チップ・バイ・チップ構造した断面図である。
【符号の説明】
２０　　トランジスタのチップ
２１　　電極端子
２２　　ヘッダー
２３　　導電性クリップ
２４　　リード
２４Ａ　エミッターリード
２４Ｂ　ソースリード
２６　　ＩＣのチップ
２６Ａ　ドライバー用ＩＣのチップ
２６Ｂ　保護ＩＣのチップ
【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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