[go: up one dir, main page]

TWI530080B - 半導體裝置、及使用彼之交流發電機以及電力變換裝置 - Google Patents

半導體裝置、及使用彼之交流發電機以及電力變換裝置 Download PDF

Info

Publication number
TWI530080B
TWI530080B TW103142184A TW103142184A TWI530080B TW I530080 B TWI530080 B TW I530080B TW 103142184 A TW103142184 A TW 103142184A TW 103142184 A TW103142184 A TW 103142184A TW I530080 B TWI530080 B TW I530080B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
electrode
mosfet
wafer
external electrode
mosfet wafer
Prior art date
Application number
TW103142184A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201531009A (zh
Inventor
石丸哲也
森睦宏
坂野順一
恩田航平
Original Assignee
日立功率半導體股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日立功率半導體股份有限公司 filed Critical 日立功率半導體股份有限公司
Publication of TW201531009A publication Critical patent/TW201531009A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI530080B publication Critical patent/TWI530080B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D84/00—Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
    • H10D84/101—Integrated devices comprising main components and built-in components, e.g. IGBT having built-in freewheel diode
    • H10D84/141—VDMOS having built-in components
    • H10D84/148—VDMOS having built-in components the built-in components being breakdown diodes, e.g. Zener diodes
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/04—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for rectification
    • H02K11/049—Rectifiers associated with stationary parts, e.g. stator cores
    • H02K11/05—Rectifiers associated with casings, enclosures or brackets
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K19/00—Synchronous motors or generators
    • H02K19/16—Synchronous generators
    • H02K19/36—Structural association of synchronous generators with auxiliary electric devices influencing the characteristic of the generator or controlling the generator, e.g. with impedances or switches
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/08—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output
    • H02M7/003—Constructional details, e.g. physical layout, assembly, wiring or busbar connections
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output
    • H02M7/02—Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal
    • H02M7/04—Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/12—Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/21—Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/217—Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output
    • H02M7/02—Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal
    • H02M7/04—Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/12—Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/21—Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/217—Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M7/219—Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only in a bridge configuration
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D84/00—Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
    • H10D84/101—Integrated devices comprising main components and built-in components, e.g. IGBT having built-in freewheel diode
    • H10D84/141—VDMOS having built-in components
    • H10D84/143—VDMOS having built-in components the built-in components being PN junction diodes
    • H10D84/144—VDMOS having built-in components the built-in components being PN junction diodes in antiparallel diode configurations
    • H10W40/22—
    • H10W40/25—
    • H10W46/00—
    • H10W72/00—
    • H10W74/127—
    • H10W74/129—
    • H10W76/138—
    • H10W90/00—
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/34—Strap connectors, e.g. copper straps for grounding power devices; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/39—Structure, shape, material or disposition of the strap connectors after the connecting process
    • H01L2224/40—Structure, shape, material or disposition of the strap connectors after the connecting process of an individual strap connector
    • H01L2224/404—Connecting portions
    • H01L2224/40475—Connecting portions connected to auxiliary connecting means on the bonding areas
    • H01L2224/40499—Material of the auxiliary connecting means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/45099—Material
    • H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45147—Copper (Cu) as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
    • H02M1/0006—Arrangements for supplying an adequate voltage to the control circuit of converters
    • H10W46/101—
    • H10W46/301—
    • H10W46/607—
    • H10W72/07173—
    • H10W72/07178—
    • H10W72/073—
    • H10W72/07336—
    • H10W72/07354—
    • H10W72/075—
    • H10W72/07636—
    • H10W72/347—
    • H10W72/352—
    • H10W72/381—
    • H10W72/5434—
    • H10W72/5445—
    • H10W72/5525—
    • H10W72/59—
    • H10W72/634—
    • H10W72/646—
    • H10W72/652—
    • H10W72/871—
    • H10W72/884—
    • H10W72/926—
    • H10W72/932—
    • H10W74/00—
    • H10W74/111—
    • H10W74/121—
    • H10W90/736—
    • H10W90/753—
    • H10W90/763—

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Rectifiers (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Power Conversion In General (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Description

半導體裝置、及使用彼之交流發電機以及電力變換裝置
本發明是有關半導體裝置，及使用彼之交流發電機以及電力變換裝置。
以往，汽車中進行發電的交流發電機，為了將所被發電的交流充電於電池，而使用二極體作為形成直流的整流元件。
使用二極體的整流元件是如專利文獻1所示般，將二極體晶片的上面的端子連接至導線電極，且將二極體晶片的下面的端子連接至基極電極。將由基極電極所形成的封裝經由焊錫或藉由壓入來固定於交流發電機的電極板而使用。每一台交流發電機需要將6個或12個的多數的整流元件固定於交流發電機的電極板，因此可容易將整流元件固定於交流發電機是在交流發電機的裝配工程中成為重要的事。
可是，使用二極體的整流元件，如圖24所示般，因為在二極體中有內藏電位，所以會有損失大的問題。
相對於此，有使用MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)的同步整流的整流元件，由於MOSFET是無內藏電位，順方向電流會從0V上升，因此損失低。亦即，MOSFET是流動同電流，未施加電壓，所以損失降低。另外，圖24是表示本發明使用MOSFET的整流元件與以往使用二極體的整流元件的順方向的電流．電壓特性的圖。
在專利文獻2及專利文獻3中記載有使用於交流發電機之使用MOSFET的整流元件。該等使用MOSFET的整流元件是將MOSFET的晶片搭載於方形的封裝(參照專利文獻2的圖3，專利文獻3的圖7)。MOSFET是除了一對的主端子(源極與汲極)還具有閘極端子，在形成封裝的裝配的配線的工程中，需要辨識連接配線的閘極端子的位置。若將MOSFET的晶片搭載於方形的封裝內，則封裝內的轉軸周圍方向的對位，亦即MOSFET的晶片的封裝內的轉軸周圍方向的對位容易，形成配線的工程容易。
[先行技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開平10-215552號公報
[專利文獻2]日本特開2003-33038號公報(圖3)
[專利文獻3]日本特表2011-507468號公報(圖7)
可是，在將使用損失低的MOSFET的整流元件使用於交流發電機時，若使用以往的方形的MOSFET的封裝，則在將整流元件固定於交流發電機時，為了將整流元件嵌入設在交流發電機的孔中而固定，需要對準MOSFET的封裝(整流元件)的轉軸周圍方向的位置。
因此，難以將大量的整流元件簡便地固定於交流發電機。特別是在使用二極體的整流元件進行最近成為主流的壓入之固定時，在方形的封裝需要嚴密地進行轉軸周圍方向的對位，難以固定。而且，若使用方形的MOSFET的封裝，則需要準備可將方形的MOSFET的封裝壓入．固定之特別的交流發電機，會有開發．製造成本增大且阻礙泛用性的問題。
亦即，因為兩者的整流元件的形狀不同，所以必須分別開發製造使用二極體的整流元件及使用方形的MOSFET的封裝的整流元件。並且，在交流發電機壓入使用二極體的整流元件而固定的裝配裝置也無法使用，必須準備用以將方形的MOSFET的封裝固定於交流發電機的別的裝置加以使用。
本發明是有鑑於前述的問題而創作者，以提供一種可簡便地裝配且損失低的半導體裝置，使用彼之交流發電機及電力變換裝置為課題。
為了達成上述目的，本發明的半導體裝置，其特徵係具備：第1外部電極，其係具有被安裝於交流發電機之上面視圓形的外周部；MOSFET晶片；第2外部電極，其係對於前述MOSFET晶片配置在前述第1外部電極的相反側；及控制電路，其係輸入前述MOSFET晶片的汲極電極與源極電極的電壓或電流，根據該電壓或電流來生成供給至前述MOSFET晶片的閘極的控制訊號，前述第1外部電極、前述MOSFET晶片的前述汲極電極、前述MOSFET晶片的前述源極電極、及前述第2外部電極係以彼此堆積起來的方式配置，前述MOSFET晶片的前述汲極電極及前述源極電極的一方與前述第1外部電極係電性連接，前述MOSFET晶片的前述汲極電極及前述源極電極的另一方與前述第2外部電極係電性連接。
具體而言，例如在上述的半導體裝置中，更具備對前述控制電路供給電源的電容器，前述MOSFET晶片、前述控制電路、及前述電容器係搭載於前述第1外部電極上，前述第1外部電極、前述MOSFET晶片的前述汲極電極、前述MOSFET晶片的前述源極電極、及前述第2 外部電極係以由下方往上方依此順序堆疊起來的方式配置，前述MOSFET晶片的前述汲極電極與前述第1外部電極係電性連接，前述MOSFET晶片的前述源極電極與前述第2外部電極係電性連接。
或，例如，在上述的半導體裝置中，更具備對前述控制電路供給電源的電容器，前述第2外部電極係具有在前述第1外部電極的圓形的外周部容納的大小的台座，前述MOSFET晶片、前述控制電路、及前述電容器係被搭載於前述第2外部電極的前述台座上，前述第2外部電極、前述MOSFET晶片的前述汲極電極、前述MOSFET晶片的前述源極電極、及前述第1外部電極係以由下方往上方依此順序堆疊起來的方式配置，前述MOSFET晶片的前述汲極電極與前述第2外部電極係電性連接，前述MOSFET晶片的前述源極電極與前述第1外部電極係電性連接。
有關本發明的交流發電機是具備本發明的半導體裝置的交流發電機。
有關本發明的電力變換裝置是具備本發明的半導體裝置的電力變換裝置。
若根據本發明，則可實現一種能夠簡便地裝配之損失低的半導體裝置，及使用彼之交流發電機以及電力變換裝置。
101‧‧‧基極電極(第1外部電極、第2外部電極)
101s‧‧‧外周部
102‧‧‧台座(第1外部電極的一部分)
103‧‧‧MOSFET晶片
103d‧‧‧汲極電極(第1主端子)
103g‧‧‧閘極電極(閘極)
103s‧‧‧源極電極(第2主端子)
104‧‧‧控制電路晶片(控制電路)
104a‧‧‧第1電極(電極)
104b‧‧‧第2電極(電極)
104c‧‧‧第3電極(電極)
104d‧‧‧第4電極(電極)
105‧‧‧電容器
106‧‧‧絕緣基板
107‧‧‧導線電極(第2外部電極、第1外部電極)
107d‧‧‧台座
108‧‧‧樹脂(第1樹脂)
109‧‧‧焊錫
112、113‧‧‧電極
115‧‧‧接線
121‧‧‧稽納二極體
122‧‧‧槽口(凹部)
123‧‧‧定向平面(凹部)
124‧‧‧凹部
125‧‧‧銅線或銅板(導體)
146A、146B、148A、148B‧‧‧附彈簧銷(導體機構)
146b1、146b2、148b1、148b2‧‧‧彈簧
O‧‧‧中心軸(外周部的中心線)
Os‧‧‧整流裝置
Ot‧‧‧交流發電機(電力變換裝置)
S1‧‧‧正座的整流元件(半導體裝置)
S2‧‧‧逆座的整流元件(半導體裝置)
圖1是將使用本發明的第1實施形態的同步整流MOSFET的整流元件的封裝的一部分省略顯示的上面圖。
圖2是圖1的A-A剖面圖。
圖3是圖1的B-B剖面圖。
圖4是第1實施形態的同步整流MOSFET的整流元件的電路圖。
圖5是固定於交流發電機的放熱板之壓入型的第1實施形態的同步整流MOSFET的整流元件的側面圖。
圖6是使用第1實施形態的MOSFET的整流元件的別的實施形態的上面圖。
圖7是使用第1實施形態的MOSFET的整流元件的別的實施形態(變形形態1)的上面圖。
圖8是圖7的C-C剖面圖。
圖9是使用第1實施形態的MOSFET的整流元件的另外別的實施形態之相當圖8的W部擴大圖。
圖10是使用第1實施形態的MOSFET的整流元件的 另外別的實施形態之相當圖8的W部擴大圖。
圖11是搭載別的實施形態(變形形態2)的稽納二極體的晶片的整流元件的上面圖。
圖12圖11的D-D剖面圖。
圖13是使用第1實施形態的MOSFET的整流元件的別的實施形態的上面圖。
圖14是使用第1實施形態的MOSFET的整流元件的別的實施形態的上面圖。
圖15是使用第1實施形態的MOSFET的整流元件的別的實施形態之相當圖1的A-A剖面圖。
圖16是使用第1實施形態的MOSFET的整流元件的別的實施形態之相當圖1的B-B剖面圖。
圖17是使用第1實施形態的MOSFET的整流元件的別的實施形態之相當圖1的B-B剖面圖。
圖18是將第2實施形態的同步整流MOSFET的整流元件的封裝的一部分省略顯示的下面圖。
圖19是圖18的E-E剖面圖。
圖20是圖18的F-F剖面圖。
圖21是使用第1．第2實施形態的MOSFET的整流元件的交流發電機的電路圖。
圖22是使用同步整流MOSFET的整流元件的交流發電機的要部剖面圖。
圖23是將複數的實施形態的同步整流MOSFET的整流元件固定的整流裝置的平面圖。
圖24是表示本發明使用MOSFET的整流元件及以往使用二極體的整流元件的順方向的電流．電壓特性的圖。
以下，參照附圖來詳細說明有關本發明的實施形態。另外，在用以說明實施形態的各圖中具有同一機能者是附上同一符號，重複的說明是適當省略。
<<第1實施形態>>
參照圖1~圖4來說明有關本發明的第1實施形態的同步整流MOSFET的整流元件S1的構成。
圖1是將使用第1實施形態的同步整流MOSFET的整流元件的封裝的一部分省略顯示的上面圖。另外，在圖1中為了易於了解，而配置於整流元件S1的封裝上部的導線電極107(參照圖2)及樹脂108是省略顯示。
圖2是圖1的A-A剖面圖，圖3是圖1的B-B剖面圖。
<整流元件S1的構成>
首先，說明使用第1實施形態的同步整流MOSFET的整流元件S1的構成要素。
如圖1所示般，整流元件S1是具有：具有上面視圓形的外周部101s的基極電極101、設在基極電極101的上部的台座102、安裝在台座102上的MOSFET晶片103和 控制電路晶片104與電容器105、及載於MOSFET晶片103上的導線電極107(參照圖2)。
在電容器105的下方，如圖3所示般，具有電極(112、113)的絕緣基板106會被鋪在基極電極101的台座102上，且台座102及電子零件(103、104、105)是以樹脂108來覆蓋。
如圖1所示般，MOSFET晶片103是具有上面視方形的形狀，四角形的電容器105與控制電路晶片104是沿著MOSFET晶片103的長邊來鄰接配置。藉此，MOSFET晶片103、電容器105、及控制電路晶片104可彼此接近配置的同時，彼此之間的空間窄小即夠，因此MOSFET晶片103、電容器105、及控制電路晶片104的安裝效率大。
加上，控制電路晶片104的第1~第4電極104a~104d、MOSFET晶片103及電容器105會被配置成電性連接的距離形成最短。
藉此，擔負控制電路晶片104及MOSFET晶片103與電容器105的電性連接之接線115的長度可最短，電性連接的可靠度高。並且，接線115少量即夠，裝配性佳，可壓低成本。
<MOSFET晶片103的連接>
其次，說明MOSFET晶片103的連接。
如圖2所示般，設在MOSFET晶片103的下面的汲 極電極103d是利用焊錫109來固定於基極電極101的台座102。藉此，MOSFET晶片103是電性、熱性地連接至基極電極101。
所謂“熱性”是意指因為MOSFET晶片103的汲極電極103d的延在面介入焊錫109而連結固定於基極電極101的台座102的上面(延在面)，所以MOSFET晶片103與基極電極101的傳熱面積廣，MOSFET晶片103的熱會良好地傳導至基極電極101而被放出。
設在MOSFET晶片103的上面之源極電極103s是利用焊錫109來固定於導線電極107。藉此，MOSFET晶片103是電性、熱性地連接至導線電極107。
所謂“熱性”是意指因為MOSFET晶片103的源極電極103s的延在面介入焊錫109而連結固定於導線電極107的下面(延在面)，所以MOSFET晶片103與源極電極103s的傳熱面積廣，MOSFET晶片103的熱會良好地傳導至源極電極103s而被放出。
如圖1所示般，MOSFET晶片103的上面的閘極電極103g是利用接線115以打線接合來電性連接至設在控制電路晶片104的上面之第1電極104a。
藉由如此將MOSFET晶片103的閘極電極103g配置於接近MOSFET晶片103的控制電路晶片104的角部，如前述般，使MOSFET晶片103的閘極電極103g與控制電路晶片104的第1電極104a的距離形成最 短，使接線115的長度形成最短。藉此，確實進行接線115的打線接合，提高連接的可靠度。
<電容器105的連接>
其次，說明電容器105的連接。
如圖3所示般，電容器105是經由絕緣基板106利用焊錫109來固定於基極電極101的台座102。電容器105的高電壓側端子110是藉由焊錫109來電性連接至設在絕緣基板106的上面之第1電極112，且絕緣基板106的第1電極112是利用接線115以打線接合來連接至設在控制電路晶片104的上面之第2電極104b。
如圖1所示般，以電容器105的高電壓側端子110能夠經由接線115以最短距離來連接至控制電路晶片104的第2電極104b之方式，配置電容器105的高電壓側端子110及控制電路晶片104的第2電極104b。藉此，提高控制電路晶片104、電容器105的安裝效率，且使打線接合的可靠度提升。
同樣，電容器105的低電壓側端子111是利用焊錫109來電性連接至設在絕緣基板106的上面之第2電極113，且絕緣基板106的第2電極113是利用接線115以打線接合來連接至基極電極101的台座102。
<控制電路晶片104的連接>
其次，說明控制電路晶片104的連接。
如前述般，設在控制電路晶片104的上面之第1電極104a是利用接線115以打線接合來電性連接至設在MOSFET晶片103的上面之閘極電極103g。並且，設在控制電路晶片104的晶片的上面之第2電極104b是利用接線115以打線接合來電性連接至與電容器105的高電壓側端子110連接的絕緣基板106的上面的第1電極112。
而且，如圖1所示般，設在控制電路晶片104的上面之第3電極104c是利用接線115以打線接合來電性連接至形成MOSFET晶片103的上面之源極電極103s。
並且，設在控制電路晶片104的晶片的上面之第4電極104d是利用接線115以打線接合來電性連接至基極電極101的台座102。
藉由以上的接線115之連接，可進行MOSFET晶片103與控制電路晶片104的電性連接、及控制電路晶片104與電容器105的電性連接。並且，可進行控制電路晶片104及電容器105與基極電極101的電性連接。
藉由上述的構成，可實現正座的整流元件S1。
<整流元件S1的電路構成>
接著，說明整流元件S1的電路構成。
在圖4中顯示第1實施形態的同步整流MOSFET的 整流元件的電路圖。
在圖4所示的電路中，L端子為基極電極101，H端子為導線電極107。而且，利用圖1~圖3來說明過的MOSFET晶片103、控制電路晶片104、電容器105是如前述般電性連接配線。
MOSFET晶片103是與MOSFET並列地內藏二極體103i。控制電路晶片104是構成具有：比較L端子的電壓與H端子的電壓的比較器116、對閘極電極103g賦予電壓的閘極驅動器117、及逆流防止用的二極體118。
比較器116的一方的第1輸入端子116i1是連接至H端子(導線電極107)，比較器116的另一方的第2輸入端子116i2是連接至L端子(基極電極101)，比較器116的輸出端子116o是連接至閘極驅動器117的輸入端子117i，閘極驅動器117的輸出端子117o是連接至MOSFET晶片103的閘極電極103g。
又，電容器105的高電壓側端子110是連接至比較器116的電源端子116v及閘極驅動器117的電源端子117v，且電容器105的低電壓側端子111是連接至L端子。而且，在電容器105與H端子之間連接電容器105的電荷的逆流防止用的二極體118。
<整流元件S1的電路的動作>
圖4所示的整流元件S1的電路是如其次般動作。
一旦H端子(導線電極107)的電壓形成比L端子(基極電極101)的電壓低，則比較器116會將高電壓(或低電壓)的訊號輸出至閘極驅動器117。輸入高電壓(或低電壓)的訊號之閘極驅動器117是提高MOSFET晶片103的閘極電極103g的電壓來將MOSFET晶片103形成ON狀態。
相反的，一旦H端子(導線電極107)的電壓形成比L端子(基極電極101)的電壓高，則比較器116會將低電壓(或高電壓)的訊號輸出至閘極驅動器117。輸入低電壓(或高電壓)的訊號的閘極驅動器117是降低MOSFET晶片103的閘極電極103g的電壓來將MOSFET晶片103形成OFF狀態。
亦即，比較器116會比較H端子(導線電極107)與L端子(基極電極101)的電壓的大小關係，藉由閘極驅動器117來使MOSFET晶片103形成ON/OFF。電容器105是藉由所被蓄積的電荷，分別經由電源端子116v、117v來將電源電壓供給至比較器116及閘極驅動器117。
另外，圖4所示的電路是實現本發明的整流元件S1的控制電路的一例，不限於此。亦可取代比較器116，使用檢測出輸入訊號的差而放大的差動放大器，或以流至MOSFET晶片103的電流的方向來控制ON/OFF。
又，亦可取代圖4所示的電容器105，從外部供給電 源。
<整流元件S1的特徵及其效果>
其次，說明利用圖1~圖4來說明過的第1實施形態的同步整流MOSFET的整流元件S1的特徵及其效果。
在圖5中顯示固定於交流發電機的放熱板之壓入型的第1實施形態的同步整流MOSFET的整流元件的側面圖。
使用MOSFET晶片103的整流元件S1是如圖5所示般，將基極電極101壓入至交流發電機Ot(圖22參照)的放熱板119的安裝孔119h、或藉由錫焊來固定於放熱板119。
以壓入來固定時，如圖5所示般，在基極電極101的外周部101s形成有上面視凹凸狀的(半徑方向設有凹凸)滾花101r。
另一方面，以錫焊來固定時，在基極電極101的外周部101s是不需要形成滾花101r。而且，在交流發電機的放熱板119中所形成的安裝孔119h內鋪上焊錫薄板。然後，將整流元件S1的基極電極101嵌入至放熱板119的安裝孔119h內，且將整流元件S1的基極電極101壓接於安裝孔119h內的焊錫薄板，以焊錫爐來溶融焊錫薄板，經由焊錫來將整流元件S1的基極電極101固定於放熱板119的安裝孔119h內。
固定作業時，整流元件S1是在具有圓形的外 周部101s的基極電極101安裝MOSFET晶片103，藉此將整流元件S1的基極電極101的圓形的外周部101s的中心(中心軸O)對準交流發電機的放熱板119的孔119h的中心，而不用對準整流元件S1封裝的轉軸(圖1的基極電極101的圓形的外周部101s的中心軸O)周圍方向的位置，可容易將使用MOSFET晶片103的整流元件S1固定在交流發電機Ot的放熱板119的安裝孔119h內。
亦即，整流元件S1的基極電極101是被壓入至比設在放熱板119的基極電極101的外周部101s的直徑更小的圓形的安裝孔119h而固定。如此的壓入型的整流元件S1的情況，是藉由具有圓形的外周部101s的基極電極101來將基極電極101的外周部101s的中心(中心軸O)對準孔119h的中心，而不需要轉軸(中心軸O)周圍方向的對位。亦即，不需要基極電極101的外周部101s與設在放熱板119的安裝孔119h的嚴密的對位，整流元件S1對放熱板119的固定簡單。
在交流發電機Ot的放熱板119中需要安裝多數個的MOSFET晶片103的整流元件S1，因此藉由可將MOSFET晶片103的整流元件S1容易固定於交流發電機Ot，可使交流發電機Ot的製造工程簡素化，謀求低成本化。
基極電極101的台座102是在圖1所示的實施例中設為圓形。台座102的形狀亦可不是圓形，而是形成圖6所示那樣的方形。另外，圖6是使用第1實施形態 的MOSFET的整流元件的別的實施形態的上面圖。
將台座102設為上面視圓形時，可使台座面的端部均一化，可提升在熱疲勞試驗所被測定的耐熱疲勞性、及在溫度循環試驗所被測定的耐溫度特性的可靠度。
另一方面，將台座102設為上面視方形時，可成為按照矩形的MOSFET晶片103、電容器105、及控制電路晶片104的形狀之形狀，可面積效率佳地在台座上搭載電子零件(103、104、105)。因此，要比台座102為上面視圓形時，更能搭載形狀更大的MOSFET晶片103或電容器105。
並且，藉由在上面視方形的台座102的四邊設置曲率，形狀的變化平穩，可抑制在熱疲勞試驗所被測定的耐熱疲勞性、在溫度循環試驗所被測定的耐溫度特性的可靠度的惡化。
MOSFET晶片103最好是上面視比正方形更長方形，在與長方形的長邊鄰接的位置配置電容器105及控制電路晶片104。如此一來，可面積效率佳地將電子零件(103、104、105)搭載於台座102，可使用更大尺寸的MOSFET晶片103或電容器105。
MOSFET晶片103是位於上面視基極電極101及台座102的中心軸O(轉軸)上，連接至MOSFET晶片103的上面的導線電極107(參照圖2)的端子位置也配置於基極電極101及台座102的中心軸O上。如此一來，可在 使用以往利用二極體的整流元件的交流發電機中原封不動使用本發明利用同步整流MOSFET的整流元件S1來連接導線電極107。
加上，藉由將導線電極107的端子配置於上面視整流元件S1的封裝的中心軸O上，可謀求該封裝的導線電極107的對稱性，可使對被施加於導線電極107的彎曲力的耐性(剛性)提升。
而且，藉由將導線電極107的端子配置於上面視整流元件S1的封裝的中心軸O上，不需要MOSFET晶片103的上面視轉軸(中心軸O)周圍的對位。亦即，藉由整流元件S1的封裝的對準，可進行整流元件S1的定位。
MOSFET晶片103的源極電極103s或汲極電極103d的電性的連接，不是接線，而是如前述般，在兩電極103s、103d面利用焊錫109來分別連接導線電極107(的延在面)、基極電極101(的延在面)。如此一來，可使在整流時產生於MOSFET晶片103的熱經由焊錫109來以廣的傳熱面積排放至基極電極101及導線電極107的雙方，可抑制MOSFET晶片103的溫度上昇。
MOSFET晶片103是具有閘極氧化膜，因此與二極體作比較，在高溫的可靠度的確保更難。而且，MOSFET晶片103是具有越高溫載子的移動度越小的特性，所以ON電壓會變大，與二極體相反損失會變大。因此，在MOSFET晶片103中，特別是放熱重要，來自MOSFET晶片103的上下兩面(源極電極103s、汲極電極 103d)的良好的放熱有助於省電力化。
如圖1所示般，MOSFET晶片103的閘極電極103g的位置是配置於最接近MOSFET晶片103的上面的控制電路晶片104的第1電極104a的角部或邊。如此一來，可縮短電性連接MOSFET晶片103與控制電路晶片104的第1電極104a之接線115的長度，可提升對於在配線的熱疲勞試驗的熱疲勞或在溫度循環試驗的溫度劣化之可靠度。
電容器105是在搭載於基極電極101的台座102上的絕緣基板106上安裝，而固定於基極電極101。而且，以長方形的電容器105的長邊與長方形的MOSFET晶片103的長邊能夠平行的方式配置電容器105。
配置電容器105的方向是電容器105的高電壓側端子110接近控制電路晶片104配置，且以電容器105的低電壓側端子111遠離控制電路晶片104的方式配置。如此一來，可提高電子零件安裝的面積效率。並且，縮短配線的長度之下，可提升對於在配線的熱疲勞試驗的熱疲勞或在溫度循環試驗的溫度劣化之可靠度。
絕緣基板106的絕緣材料是使用絕緣樹脂、礬土、氮化鋁等。該等的絕緣材料的熱傳導率是比基極電極101的材料之Cu的熱傳導率400Wm-1K-1更小，絕緣樹脂是0.3~3Wm-1K-1，礬土是20~30Wm-1K-1，氮化鋁是200Wm-1K-1程度。
藉由在基極電極101與電容器105之間放入 比基極電極101更低的熱傳導率的絕緣基板106，可在整流時抑制在MOSFET晶片103所產生的熱傳至電容器105，可抑制電容器105高溫所造成可靠度的降低。
圖1~圖3所示的實施例是在電容器105的高電壓側端子110與低電壓側端子111的雙方之下放置一個熱傳導率低的絕緣基板106。如此一來，可降低往電容器105的熱傳導性來充分抑制MOSFET晶片103的發熱往電容器105傳達，且高電壓側端子110與低電壓側端子111的高度調合容易。
<變形形態1的整流元件S11>
圖7是使用第1實施形態的MOSFET的整流元件的別的實施形態(變形形態1)的上面圖。另外，在圖7中，將載於MOSFET晶片103上的導線電極107、樹脂108等省略顯示。
對於此，如圖7的上面圖、圖7的C-C剖面圖的圖8所示般，亦可只在電容器105的高電壓側端子110之下配置絕緣基板106，在電容器105的低電壓側端子111之下配置金屬板120等，電性連接基極電極101與電容器105的低電壓側端子111。如此一來，可縮小基極電極101與電容器105的低電壓側端子111的連接所必要的面積。
圖9、圖10是使用第1實施形態的MOSFET的整流元件的另外別的實施形態之相當圖8的W部擴大 圖。
另外，亦可設為不用金屬板120，如圖9所示般，以焊錫109來支撐電容器105的低電壓側端子111的構成，或如圖10所示般，取代金屬板120，在基極電極101的台座102設置凸部102t，在該凸部102t經由焊錫109來支撐電容器105的低電壓側端子111的構成。
藉由圖9、圖10的構成，可減少零件件數，低成本化。
樹脂108是以能夠覆蓋台座102及台座102上的電子零件(103、104、105)及電極(103g、103s、104a~104d等)之方式，藉由轉送模製或鑄封來形成。樹脂108會抑制台座102、電子零件(103、104、105)、電極(103g、103s、104a~104d等)的昇溫所造成的膨脹，可抑制因台座102或台座102上的電子零件(103、104、105)的熱膨脹率的差所產生在熱疲勞試驗的熱疲勞或在溫度循環試驗的溫度劣化之不良。
而且，為了防止樹脂108從基極電極101剝離，如圖8所示般，在基極電極101的台座102的旁邊形成溝101m，溝101m是隨著從下部接近台座102的面而上面視變大的形狀即可。藉此，可抑制樹脂108浸入至基極電極101的溝101m內而被固定於基極電極101，樹脂108從基極電極101剝離的情形。
樹脂108是與MOSFET晶片103、控制電路晶片104的密合性不佳，換言之，容易剝離，因此在形成 樹脂108之前，將與半導體晶片(103、104)的密合性比樹脂108更高之被稱為JCR(Junction Coating Resin)的表面塗層材(第2樹脂)塗佈於MOSFET晶片103及控制電路晶片104的側壁，形成JCR的薄膜。
藉由將JCR塗佈於電容器105、絕緣基板106、導線電極107，該等(105、106、107)與樹脂108的密合性也可提升。
藉此，MOSFET晶片103及控制電路晶片104與樹脂108的密合性變高，可抑止在熱疲勞試驗或溫度循環試驗中產生的焊錫龜裂、晶片龜裂等的不良的發生，提高整流元件S1的可靠度。
另外，溝101m或/及JCR是亦可適用在實施形態的整流元件S1、後述的整流元件S12、S2。
<變形形態2的整流元件S12>
其次，說明有關變形形態2的整流元件S12。
在圖11及圖12中顯示搭載別的實施形態(變形形態2)的稽納二極體的晶片之整流元件的上面圖及圖11的D-D剖面圖。
為了使整流元件S12持有突波吸收的機能，亦可在整流元件S12搭載稽納二極體。
在變形形態2的整流元件S12中，在台座102上與MOSFET晶片103鄰接的位置配置稽納二極體的晶片121。而且，如圖12所示般，與MOSFET晶片103同 樣，利用焊錫109來將稽納二極體的晶片121的下面的陰極電極121c電性連接至基極電極101，且利用焊錫109來將稽納二極體的晶片121的上面的陽極電極121a電性連接至導線電極107。
藉此，稽納二極體的晶片121的下面的陰極電極121c的延在面與上面的陽極電極121a的延在面會分別經由焊錫109以廣的傳熱面積來連接(連結)於基極電極101的台座102的延在面與導線電極107的下面(延在面)，可將稽納二極體的晶片121的熱予以良好地排放至基極電極101及導線電極107。
稽納二極體的晶片121的上面視的面積是在突波吸收時不會有晶片溫度上昇而在晶片121上下的焊錫109產生不良的情形的範圍擴大。藉由以焊錫109來將稽納二極體的晶片121的上下分別連接至導線電極107、基極電極101，可使在突波吸收時產生於稽納二極體的晶片121的熱排放至導線電極107及基極電極101。藉此，可抑制稽納二極體的晶片121的溫度上昇，稽納二極體的晶片121的可靠度會提高。
稽納二極體的晶片121是亦可搭載於MOSFET晶片103之中。藉由將稽納二極體的晶片121搭載於MOSFET晶片103的內部，與設為別的晶片時作比較，可使在突波吸收時產生的熱排放至MOSFET晶片103內，可抑制晶片121的溫度上昇。
因此，可用上面視更小的稽納二極體的晶片 121的面積來使具有同等的突波吸收的機能。亦即，可縮小MOSFET103與稽納二極體121的上面視的合計晶片面積，可提升兩晶片121、103的安裝的面積效率。
另一方面，如圖11所示般，將稽納二極體的晶片121設為與MOSFET晶片103不同晶片時，由於可縮小高價的MOSFET晶片103的面積，因此與將兩晶片121、103搭載於同一晶片時作比較，可使價格便宜地具有突波吸收機能。
在圖1~圖3的實施例中，MOSFET晶片103的汲極電極103d與基極電極101及MOSFET晶片103的源極電極103s與導線電極107是以焊錫109來連接，但亦可以壓接方式來連接。壓接方式是將MOSFET晶片103置於其間的狀態下施加數kN/cm2程度的力於基極電極101與導線電極107間，不使用焊錫來電性、熱的地連接MOSFET晶片103的汲極電極103d與基極電極101及MOSFET晶片103的源極電極103s與導線電極107。
如前述般，所謂“熱性”是意指因為MOSFET晶片103的汲極電極103d的延在面與基極電極101的延在面、及MOSFET晶片103的源極電極103s的延在面與導線電極107的延在面會分別壓接接觸而以廣的傳熱面積來連接，所以在MOSFET晶片103產生的熱會良好地排至基極電極101及導線電極107。
以上，說明本發明的第1實施形態的同步整流MOSFET的整流元件S1(S11、S12)的特徵及其效果， 但即使未具有說明過的特徵全部也無妨。只要具有一部分的特徵，便可取得其效果。
<整流元件S1的裝配法>
其次，說明裝配本發明的第1實施形態的同步整流MOSFET的整流元件S1之方法。
裝配是首先使用用以將構成整流元件S1的零件固定於所定的位置之碳冶具。在碳冶具的台座102的固定位置放入基極電極101，且在上蓋上碳冶具的蓋。
在蓋中放入其他的零件之孔會開啟，在放入MOSFET的孔中，依焊錫薄板(109)、MOSFET晶片103、焊錫薄板(109)、導線電極107的順序重疊放入。並且，在放入控制電路晶片104的孔中，依焊錫薄板(109)、控制電路晶片104的順序重疊放入，且在放入電容器105的孔中，依焊錫薄板(109)、絕緣基板106、焊錫薄板(109)、電容器105的順序重疊放入。
接著，以焊錫爐來烘烤放入零件後的碳冶具，在基極電極101的台座102上藉由焊錫109來固定MOSFET晶片103、導線電極107、控制電路晶片104、絕緣基板106、電容器105。
接著，利用打線接合裝置來連接從碳冶具取出之構成整流元件S1的裝配品，且利用接線115來連接控制電路晶片104與MOSFET晶片103、控制電路晶片104與台座102、控制電路晶片104與絕緣基板106、絕 緣基板106與台座102上的電極間。
然後，在MOSFET晶片103、控制電路晶片104的側壁塗佈JCR，在基礎上以轉送模製方式或鑄封方式藉由樹脂108來覆蓋台座102及台座上的零件(103、104、105)。
然後，以固化爐進行樹脂108的硬化，完成整流元件S1的裝配。
另外，亦可不是在第1次的錫焊的工程，而是在進行打線接合工程之後進行MOSFET晶片103與導線電極107、絕緣基板106與電容器105之間的錫焊的工程。
與僅持有晶片的上面及下面的2個電極的二極體不同，如圖1所示般，MOSFET晶片103是除了晶片上面的源極電極103s及晶片下面的汲極電極103d以外，在晶片上面也持有閘極電極103g。因此，在具有圓形的外周部101s的封裝中安裝MOSFET晶片103時，形成閘極電極103g的配線之工程的轉軸(圖1的外周部101s的中心軸O)周圍方向的對位會成為課題。
圖13、圖14是使用第1實施形態的MOSFET的整流元件的別的實施形態的上面圖。
在形成閘極電極103g的配線之工程中，進行轉軸(圖13、圖14的外周部101s的中心軸O)周圍方向的對位之方法，是在基極電極101的外周部101s的圓形形狀的一部分設置圖13的上面圖所示那樣的槽口122或圖14的上面圖所示那樣的定向平面(Orientation Flat)123(以下稱為 定向平面123)。
壓入至交流發電機Ot(參照圖22)而固定的整流元件S1的情況，是在圖5所示的基極電極101的外周部101s的側壁設有被稱為滾花101r之山及溝走於上下方向的凹凸(在朝半徑方向(外周外方)的方向形成有凹凸)，但轉軸(圖13、圖14的外周部101s的中心軸O)周圍方向的對位用的槽口122或定向平面123是比滾花101r(參照圖5)的溝大。另外，在圖13、圖14中是省略顯示滾花101r。
形成於用在裝配的碳冶具之固定基極電極101的孔的形狀是配合具有槽口122或定向平面123的基極電極101的形狀，只在某轉軸周圍方向的位置，基極電極101會進入孔。
而且，在打線接合的裝置中，可對準槽口122或定向平面123的方向來固定基極電極101。如此一來，在MOSFET的整流元件S1中，整流元件S1內的電子零件(103，104，105等)的配置也可明確，因此在錫焊時不用轉軸周圍的對位，可容易將基極電極101的外周部101s裝配於圓形的封裝。
圖15是使用第1實施形態的MOSFET的整流元件的別的實施形態之相當圖1的A-A剖面圖。
作為進行轉軸(圖15的外周部101s的中心軸O)周圍方向的對位之別的方法是在基極電極101的底部設置圖15所示那樣的凹部124。
凹部124是由下來看基極電極101(由圖15的下側來看基極電極101)若不是對稱於外周部101s的圓的中心O，則凹部124的下面視之平面上的形狀是可為圓形或正方形或長方形，凹部124的深度方向的形狀是可為柱狀或球狀，凹部124的位置是可位於中心O或離開中心。又，凹部124的數量是可為1個或複數個。另外，凹部124的下面視之平面上的形狀是轉軸周圍方向的對位容易，因此圓形為理想。
在用於裝配的碳冶具固定基極電極101的固定用孔中設置配合凹部124的形狀之對位的突起，只在既定的轉軸(圖15的外周部101s的中心軸O)周圍方向的位置，基極電極101會進入固定用孔。
而且，在打線接合的裝置的組裝用的孔中也在基極電極101的固定部設置配合凹部124的形狀之固定用突起，只在既定的轉軸周圍方向的位置，基極電極101會進入組裝用的孔。如此一來，即是在使用MOSFET的整流元件S1中，外周部101s也可容易裝配於圓形的封裝。
作為進行轉軸(圖15的外周部101s的中心軸O)周圍方向的對位之別的方法是使打線接合裝置具有進行轉軸周圍方向的對位的機構。
例如，進行轉軸周圍方向的對位之機構是具有：確認電容器105等的零件的配置之CCD等的視認裝置、及控制旋轉位置的馬達，及其減速機構、及以減速機構轉動而 進行對位的旋轉構件、及旋轉位置感測器、以及控制該等而進行打線接合的對位的控制之控制裝置。
然後，以視認裝置來看用焊錫109固定於台座102上的MOSFET晶片103、控制電路晶片104、電容器105等的零件的配置，在以上述機構來進行轉軸周圍方向的對位之後，進行必要的打線接合。此情況，為了不需要碳冶具的對位，而使以1次的錫焊工程來進行打線接合以外的電性連接。
圖16是使用第1實施形態的MOSFET的整流元件的別的實施形態之相當圖1的B-B剖面圖。
作為進行轉軸(圖16的外周部101s的中心軸O)周圍方向的對位之另外別的方法是如圖16所示般，取代以打線接合來形成的接線，而以焊錫球或焊錫凸塊126來固定連接形成可連接的形狀之銅板或銅線125。
例如，在圖1中，以接線115來連接的配線是包含未圖示於圖16者，使用形成可全部連接的形狀之銅板或銅線125來連接於焊錫球或焊錫凸塊126。而且，銅板或銅線125的錫焊的工程是與連接MOSFET103，導線電極107、控制電路晶片104、絕緣基板106、電容器105之錫焊的工程同時進行。
亦即，以1次的錫焊工程進行全部的零件的電性連接。在以1次的工程進行全部的電性連接之下，可無須進行轉軸(圖16的外周部101s的中心軸O)周圍方向的對位。
另外，作為進行連接的導體是以銅板或銅線125為例，但亦可使用銅以外的導體。
圖17示使用第1實施形態的MOSFET的整流元件的別的實施形態之相當圖1的B-B剖面圖。
圖16是以焊錫來連接銅板或銅線125的例子，但如圖17所示般，亦可使用具有彈簧機構之銅銷的附彈簧銷146A、146B、148A、148B，以附彈簧銷146A、146B、148A、148B的彈簧的彈性力來電性連接。
具體的構成是附彈簧銷146A與附彈簧銷146B會以銅杆147a來固定。
附彈簧銷146A是在下部具有端子146a1，在中央具有彈簧146b1，在上部具有固定部146c1。又，附彈簧銷146B是在下部具有端子146a2，在中央具有彈簧146b2，在上部具有固定部146c2。
然後，以彈簧146b1、146b2的彈性力來分別將端子146a1、146a2推至絕緣基板106的電極113及基極電極101的台座102，而以無焊錫來電性連接絕緣基板106的電極113及基極電極101的台座102。
附彈簧銷148A及附彈簧銷148B是以銅杆147b來固定。
附彈簧銷148A是在下部具有端子148a1，在中央具有彈簧148b1，在上部具有固定部148c1。又，附彈簧銷148B是在下部具有端子148a2，在中央具有彈簧148b2，在上部具有固定部148c2。
然後，以彈簧148b1、148b2的彈性力來分別將端子148a1、148a2推至絕緣基板106的電極112及控制電路晶片104的第2電極104b，而以無焊錫來電性連接絕緣基板106的電極112及控制電路晶片104的第2電極104b(參照圖1)。
另外，銅杆147a、147b是分別利用未圖示的螺絲等來暫時固定於絕緣基板106等，然後，如圖17所示般，藉由樹脂108來密封固定。
如上述般，在配線取代接線115，而使用上述的附彈簧銷146A、146B、148A、148B等之下，可使對於配線的連接不良之可靠度提升。
<<第2實施形態>>
參照圖18~圖20來說明有關本發明的第2實施形態的同步整流MOSFET的整流元件S2的構成。
圖18是將第2實施形態的同步整流MOSFET的整流元件的封裝的一部分省略顯示的下面圖。(在以後的第2實施形態的說明中，與第1實施形態相反，使導線電極107為下，使基極電極101為上，而稱上面、下面)。另外，在圖18中，基極電極101、連接MOSFET晶片103與基極電極101的後述的電極塊127(參照圖19)、樹脂108是省略顯示，而使易於了解。
圖19是圖18的E-E剖面圖，圖20是圖18的F-F剖面圖。
圖21是使用第1．第2實施形態的自律型的同步整流MOSFET的整流元件S1、S2之交流發電機Ot的整流電路的電路圖。
參照圖1~圖3來說明過的第1實施形態的同步整流MOSFET的整流元件S1是使用在被稱為正座的交流發電機Ot的整流電路的上臂(參照圖21)的整流元件，如圖2所示般，MOSFET晶片103的汲極電極103d是被連接至基極電極101，MOSFET晶片103的源極電極103s是被連接至導線電極107。
相對於此，參照圖18~圖20來說明的本發明的第2實施形態的同步整流MOSFET的整流元件S2是使用在被稱為逆座的交流發電機Ot的整流電路的下臂(參照圖21)的整流元件，如圖19所示般，MOSFET晶片103的汲極電極103d是被連接至導線電極107，MOSFET晶片103的源極電極103s是經由電極塊127來連接至基極電極101。
藉此，可實現逆座的整流元件S2。
整流元件S2的構成要素是與圖1所示的第1實施形態的同步整流MOSFET的整流元件S1基本上相同。
如圖18~圖20所示般，第2實施形態的同步整流MOSFET的整流元件S2是具有：具有四角形的外周部107s的導線電極107(參照圖18)、乘載設在導線電極107的電子零件的台座107d、載於台座107d上的MOSFET晶 片103和控制電路晶片104與電容器105、具有鋪設在電容器105下的電極112、113的絕緣基板106、載於MOSFET晶片103上的電極塊127(參照圖19)和基極電極101、及覆蓋設在基極電極101的台座102與電子零件(103、104、105)的樹脂108。
逆座的整流元件S2的MOSFET晶片103、控制電路晶片104、電容器105、絕緣基板106是使用與在第1實施形態所示的正座的整流元件S1(參照圖1~圖3)相同者。如此在正座的整流元件S1及逆座的整流元件S2使用同一零件下，可藉由零件的量產化來降低零件成本。
由基極電極101的台座102的上面所見之圖18所示的導線電極107的台座107d的形狀是下面視為四角形，但亦可為圓形。藉由形成四角形，可形成按照同四角形的MOSFET晶片103、控制電路晶片104、及電容器105的形狀，因此可縮小台座107d的面積。另一方面，藉由將導線電極107的台座107d形成下面視圓形，可迴避應力的集中，可更縮小台座107d端部的應力。
第2實施形態的圖18~圖20所示的各零件的連接、配置是除了將晶片(103~106)更換基極電極101及導線電極107而連接，且在MOSFET晶片103與基極電極101之間放入電極塊127的點以外，其餘與圖1所示的第1實施形態的同步整流MOSFET的整流元件S1相同。
如圖19所示般，MOSFET晶片103的下面的汲極電極103d是利用焊錫109來電性連接至導線電極 107的台座107d。藉此，MOSFET晶片103的下面的汲極電極103d的延在面與導線電極107的延在面是經由焊錫109來以大的傳熱面積連接(連結)。另一方面，MOSFET晶片103的上面的源極電極103s是利用焊錫109經由電極塊127來電性連接至基極電極101的台座102。
藉此，MOSFET晶片103的上面的源極電極103s的延在面與基極電極101的台座102的延在面是經由電極塊127來以大的傳熱面積連接(連結)。
電極塊127是用以設置基極電極101與導線電極107的台座107d之間隔的構件，亦可在基極電極101一體形成電極塊127。或，亦可不使用電極塊127，利用焊錫109來將MOSFET晶片103的源極電極103s與基極電極101直接連接。
而且，如圖18所示般，MOSFET晶片103的上面的閘極電極103g是以接線115來電性連接至控制電路晶片104的上面的第1電極104a。
如圖20所示般，電容器105是藉由焊錫109來固定於絕緣基板106，絕緣基板106是藉由焊錫109來固定於導線電極107的台座107d。電容器105的高電壓側端子110是以焊錫109來電性連接至絕緣基板106的上面的電極113，絕緣基板106的上面的電極113是以接線115來連接至設在控制電路晶片104的上面之第2電極104b(參照圖18)。
並且，同樣電容器105的低電壓側端子111 是以焊錫109來電性連接至絕緣基板106的上面的電極112，絕緣基板106的上面的電極112是藉由接線115來連接至導線電極107的台座107d。
像前述那樣，如圖18所示般，逆座的整流元件S2是控制電路晶片104的上面的電極之一的第1電極104a會藉由接線115來電性連接至MOSFET晶片103的閘極電極103g，且控制電路晶片104的晶片上面的別的電極之第2電極104b會藉由接線115來電性連接至與電容器105的高電壓側端子110連接的絕緣基板106的上面的電極113。
而且，控制電路晶片104的上面的別的電極的第3電極104c是被電性連接至MOSFET晶片103的源極電極103s，且控制電路晶片104的晶片上面的別的第4電極104d是藉由接線115來電性連接至導線電極107的台座107d。
第2實施形態的同步整流MOSFET的整流元件S2的電路構成及電路動作是與利用圖4來說明過的第1實施形態的同步整流MOSFET的整流元件S2的電路構成及電路動作相同。藉由在第2實施形態的逆座的整流元件S2中使用與第1實施形態的正座的整流元件S1相同的零件、相同的電路，可降低設計成本、開發成本，且實施同一試驗，試驗成本也可降低。並且，亦可謀求同零件、同電路的量產化之成本降低。
有關第2實施形態的同步整流MOSFET的整 流元件S2的特徵及效果，是使具有與前述第1實施形態的同步整流MOSFET的整流元件S1同樣的特徵，可取得同樣的效果。
裝配第2實施形態的同步整流MOSFET的整流元件S2的方法，基本上是與第1實施形態的同步整流MOSFET的整流元件S1相同。相異的點，不是基極電極101的台座102，而是如圖19、圖20所示般，將電子零件(103、104、105)載於導線電極107的台座107d上連接。
而且，在MOSFET晶片103與基極電極101之間設置兼任電極與間隔件的電極塊127。又，由於導線電極107的台座107d是不需要形成下面視圓形，因此亦可不一定要在以第1實施形態的同步整流MOSFET的整流元件S1來進行那樣的裝配時採用進行轉軸方向的對位之方法。例如，將導線電極107的台座107d設為圖18所示下面視方形時，利用其邊來進行電子零件(103、104、105)的位置找出。
相對於此，將導線電極107的台座107d設為下面視圓形時，由於難以特定台座107d上的配置，因此需要適用與第1實施形態的同步整流MOSFET的整流元件S1的情況同樣的圖13、14、15所示那樣的轉軸(中心軸O)周圍方向的對位之方法。
另外，亦可在第2實施形態的整流元件S2中適當選擇組合在第1實施形態說明過的整流元件S1、S11、S12 的各種構成來構成。
<交流發電機Ot的整流電路的構成>
參照圖21來說明有關使用本發明的自律型的同步整流MOSFET的整流元件S1、S2之交流發電機Ot(參照圖22)的整流電路的構成。
在圖22中顯示使用同步整流MOSFET的整流元件之交流發電機的要部剖面圖。
交流發電機Ot是構成以整流子6個來設為6相整流的3相全波整流的電路。圖22所示的轉子的線圈128、固定子的△結線的3條線圈129會構成發電部，從固定子的線圈129所被結線的點來拉出圖21所示的U相、V相、W相的中點配線。固定子的線圈129的結線是即使U相、V相、W相的配線(線圈129)形成Y字狀的Y結線來取代△狀的△結線也無妨。
在U相、V相、W相的中點配線的高側連接第1實施形態的同步整流MOSFET的正座的整流元件S1，在低側連接第2實施形態的同步整流MOSFET的逆座的整流元件S2。而且，在高側的同步整流MOSFET的整流元件S1連接電池132的高電壓側端子132h，在低側的同步整流MOSFET的整流元件S2連接電池132的低電壓側端子1321。
同步整流MOSFET的整流元件S1、S2的電路構成是圖4所示的電路構成，以MOSFET晶片103、控制 電路晶片104及電容器105所構成。高側的整流元件S1及低側的整流元件S2是使用同MOSFET晶片103、控制電路晶片104及電容器105。
低側的整流元件S2是容易從接近交流發電機Ot本體的外部往控制電路晶片104供給電源，因此亦可僅低側的整流元件S2，不使用電容器105從外部供給電源。不使用電容器的部分，可降低整流元件S2的成本。
同步整流MOSFET的整流元件S1、S2是將端子數設為2個，藉此如圖21所示般，可設為與以往使用二極體的整流元件的交流發電機同整流電路的構成。
<交流發電機Ot的整流電路的動作>
說明使用圖21所示的本發明的同步整流MOSFET的整流元件S1、S2之交流發電機Ot的整流電路的動作。
圖22所示的交流發電機Ot的發電是在固定子的線圈128之中轉子的線圈129旋轉下進行。此時，在U相、V相、W相的各相的線圈中產生交流電力。藉由該交流電力，U相的中點配線的電壓Vu會周期性地上下。
看看U相的中點配線的電壓Vu上昇，高側的整流元件S1整流動作的情況。一旦U相的中點配線的電壓Vu上昇，U相的中點配線的電壓Vu，亦即高側的MOSFET晶片103的源極端子103s的電壓到達電池132的高電壓側端子132h的電壓VB，則比較器116的第二輸入端子116i2的電壓會比連接至圖4所示的MOSFET晶片 103的汲極端子103d的比較器116的第一輸入端子116i1的電壓大，比較器116的輸出端子116o的電壓會從低電壓狀態往高電壓狀態上升。
藉此，閘極驅動器117會驅動而提高MOSFET晶片103的閘極端子103g的電壓，使MOSFET晶片103形成ON狀態。藉此，電流從MOSFET晶片103的源極端子103s流至汲極端子103d，執行整流。
一旦圖21所示的U相的中點配線的電壓Vu下降，而U相的中點配線的電壓Vu到達高側的MOSFET晶片103的汲極端子103d的電壓的VB，則比較器116的2個輸入端子(116i1、116i2)的電壓的大小會逆轉，而比較器116的輸出端子116o的電壓會從高電壓狀態下降至低電壓狀態。藉此，閘極驅動器117會降低MOSFET晶片103的閘極端子103g的電壓，而使MOSFET晶片103形成OFF狀態，亦即切斷源極端子103s與汲極端子103d的電性連接。
低側的整流元件S2的整流動作也與上述的高側的整流元件S1的動作同樣，一旦U相的中點配線的電壓Vu更下降而到達電池的低電壓側端子的電壓，則會將MOSFET晶片103形成ON狀態，一旦U相的中點配線的電壓Vu再度上昇而到達電池的低電壓側端子的電壓，則MOSFET晶片103會形成OFF狀態，進行整流。
參照圖22及圖23來說明使用同步整流MOSFET的整流元件S1、S2之交流發電機Ot。在圖23 中顯示將複數的本實施形態(本發明)的同步整流MOSFET的整流元件固定之整流裝置的平面圖。
固定圖23所示的本實施形態的同步整流MOSFET的整流元件S1、S2之整流裝置Os是構成具有：複數的第1實施形態的同步整流MOSFET的正座的整流元件S1、及壓入該等複數的正座的整流元件S1而固定(參照圖5)的放熱構件的正極側放熱板119a、及複數的第2實施形態的同步整流MOSFET的逆座的整流元件S2、及壓入該等複數的逆座的整流元件S2而固定的放熱構件的負極側放熱板119b、及電性連接正座的整流元件S1與逆座的整流元件S2且為了在正極側放熱板119a與負極側放熱板119b之間保持一定的絕緣距離而設的連接端子133。
在圖22的構成中，正座的整流元件S1的導線電極107與逆座的整流元件S2的導線電極107是對向配置，且被連接至連接端子133。
如前述般，第1實施形態的同步整流MOSFET的整流元件S1、S2是具有持圓形的外周部101s的基極電極101，藉此可分別將複數的整流元件S1、S2簡易地壓入放熱板119a、119b而固定。
又，由於高側的U相、V相、W相的整流元件是MOSFET晶片103的汲極端子103d會被電性連接至共通的端子，因此在高側是使用汲極端子103d會被電性連接至放熱性高的基極電極101之正座的整流元件S1。 如此一來，可將高側的U相、V相、W相的整流元件固定於1個的放熱板119a，在使用更大的放熱板之下，可取得更大的放熱效果。
另一方面，由於低側的U相、V相、W相的整流元件是MOSFET晶片103的源極端子103s會被電性連接至共通的端子，因此在低側是使用源極端子103s會被電性連接至放熱性高的基極電極101之逆座的整流元件S2。如此一來，可將低側的U相、V相、W相的整流元件固定於1個的放熱板119b，在使用更大的放熱板之下，可取得更大的放熱效果。
而且，高側的U相、V相、W相的整流元件是MOSFET晶片103的源極端子103s與低側的U相、V相、W相的整流元件的MOSFET晶片103的汲極端子103d是與各相的固定子129的端子電性連接。在高側使用正座的整流元件S1，在低側使用逆座的整流元件S2之下，正座的整流元件S1之細的導線電極107與逆座的整流元件S2之細的導線電極107會對向配置，整流元件的導線電極107與固定子129的電性連接容易。加上，可更縮小正極側放熱板119a與負極側放熱板119b之間的間隔，可使交流發電機形成更小型。
藉由在整流元件S1、S2所持有圓形的外周部101s的基極電極101及基極電極101的上部具有導線電極107，可使用泛用性更高的放熱板119a、119b。
使用圖22所示的本實施形態的同步整流 MOSFET的整流元件S1、S2之交流發電機Ot是藉由前框架134、後框架135、複數的第1．第2實施形態說明的同步整流MOSFET的整流元件S1、S2壓入而被固定的整流裝置Os、轉子128、固定子129、刷子137、IC調整器138、及保護罩139所構成。
該等是與使用包含放熱板119a、119b等一般使用的二極體的整流元件之交流發電機同構成，藉由使用同步整流MOSFET的整流元件S1、S2，可不必在交流發電機本身的構造中追加變更，所以可實現更低成本化及泛用性的提升。
圖22所示的交流發電機Ot是一旦經由刷子137、滑環140來於界磁捲線141接受激磁電流，則各轉子鐵心142會被激磁。在各轉子鐵心142被激磁的狀態下，來自車輛的引擎(未圖示)的旋轉驅動力會經由滑輪143來傳達至傳動軸144，一旦轉子128旋轉，則藉由電磁感應來於固定子129產生交流電力。在固定子129產生的交流電力是如圖21所示般，以正座的整流元件S1及逆座的整流元件S2來整流，經由輸出端子145來作為被搭載於車輛的電氣機器的驅動及電池132用的直流電力輸出。
在圖24中，將使用本實施形態的同步整流MOSFET的整流元件S1、S2時的順方向的電壓．電流特性與以往使用二極體的整流元件時的特性作比較。以往的二極體是使用PN接合型的二極體。電壓．電流特性是在室 溫者。
二極體的電壓．電流特性是一旦施加電壓至0.7~0.8V，則順方向電流會開始流動。這是因為二極體具有內藏電位，在施加相當於內藏電位的電壓之下，可流動順方向電流。相對於此，第1．第2實施形態(本發明)的同步整流MOSFET的整流元件S1、S2的電壓．電流特性是從0V開始流動電流。這是無內藏電位的MOSFET的特性，因此可在低的電壓流動大的電流，可大幅度降低整流動作時的損失。
以上，若根據上述實施形態的構成，則以基極電極101所形成的整流元件S1、S2的封裝的外形是上面視圓形，將該圓形的封裝固定於交流發電機Ot的電極板的放熱板119a、119b使用。藉由使用圓形的封裝，可不用對準基極電極101的轉軸(中心軸O)周圍方向的位置來進行對準而將整流元件S1、S2固定於交流發電機Ot的電極板的放熱板119a、119b。因此，交流發電機Ot的整流裝置Os的裝配容易。
藉此，可提供一種使用能簡便地固定於交流發電機Ot之損失低的MOSFET的整流元件S1、S2。特別是可簡便地裝配，可藉由壓入來簡便地固定於交流發電機Ot。
藉由可容易將整流元件S1、S2固定於交流發電機Ot，交流發電機Ot的裝配工程可簡素化，可謀求低成本化。
<<其他的實施形態>>
1.第1．第2實施形態的基極電極101是顯示上面視圓形的圓筒狀的外周部101s的例子，但亦可設為上面視具有圓形的曲率，例如具有球狀的外周部101s的構成。
2.另外，亦可構成取代圖15所示的凹部124，在基極電極101的外周部101s或底面部形成定位用凸部，在基極電極101的外側的組裝側形成嵌入定位用凸部的凹部，將基極電極101的定位用凸部嵌入至組裝側的凹部，進行整流元件S1(S11、S12)、S2的定位。
3.前述第2實施形態是將整流元件S1、S2及整流裝置Os使用於交流發電機Ot時的例子，但亦可使用在其他的電力變換裝置。使用在其他的電力變換裝置時也可取得與前述的效果同樣的效果。
4.另外，本發明是不限於前述的實施例(形態)，還包含各種的實施例。例如，上述的實施例是易於了解本發明說明者，不限於一定要具備所說明的全部構成者。例如，亦可為含所說明的構成的一部分者。
並且，可將某實施例的一部分置換成其他實施例的構成，而且，亦可在某實施例的構成中加上其他實施例的構成。又，亦可針對各實施例的構成的一部分進行其他構成的追加．削除．置換。例如，亦可將說明過的整流元件S1、S11、S12、S2的各種構成予以適當選擇組合而構成。
101‧‧‧基極電極(第1外部電極、第2外部電極)
101s‧‧‧外周部
102‧‧‧台座(第1外部電極的一部分)
103‧‧‧MOSFET晶片
103d‧‧‧汲極電極(第1主端子)
103g‧‧‧閘極電極(閘極)
103s‧‧‧源極電極(第2主端子)
104‧‧‧控制電路晶片(控制電路)
104a‧‧‧第1電極(電極)
104b‧‧‧第2電極(電極)
104c‧‧‧第3電極(電極)
104d‧‧‧第4電極(電極)
105‧‧‧電容器
106‧‧‧絕緣基板
110‧‧‧高電壓側端子
111‧‧‧低電壓側端子
112、113‧‧‧電極
115‧‧‧接線
S1‧‧‧整流元件

Claims (20)

  1. 一種半導體裝置，其特徵係具備：第1外部電極，其係具有被安裝於交流發電機之上面視圓形的外周部；MOSFET晶片；第2外部電極，其係對於前述MOSFET晶片配置在前述第1外部電極的相反側；及控制電路，其係輸入前述MOSFET晶片的汲極電極與源極電極的電壓或電流，根據該電壓或電流來生成供給至前述MOSFET晶片的閘極的控制訊號，前述第1外部電極、前述MOSFET晶片的前述汲極電極、前述MOSFET晶片的前述源極電極、及前述第2外部電極係以彼此堆積起來的方式配置，前述MOSFET晶片的前述汲極電極及前述源極電極的一方與前述第1外部電極係電性連接，前述MOSFET晶片的前述汲極電極及前述源極電極的另一方與前述第2外部電極係電性連接。
  2. 如申請專利範圍第1項之半導體裝置，其中，更具備對前述控制電路供給電源的電容器，前述MOSFET晶片、前述控制電路、及前述電容器係搭載於前述第1外部電極上，前述第1外部電極、前述MOSFET晶片的前述汲極電極、前述MOSFET晶片的前述源極電極、及前述第2外部電極係以由下方往上方依此順序堆疊起來的方式配 置，前述MOSFET晶片的前述汲極電極與前述第1外部電極係電性連接，前述MOSFET晶片的前述源極電極與前述第2外部電極係電性連接。
  3. 如申請專利範圍第2項之半導體裝置，其中，在前述第1外部電極的前述圓形的外周部或底面部具有前述圓形的外周部的中心線周圍的定位用的凹部或凸部。
  4. 如申請專利範圍第2項之半導體裝置，其中，在前述圓形的外周部的中心線上配置有前述MOSFET晶片及前述第2外部電極。
  5. 如申請專利範圍第2項之半導體裝置，其中，前述MOSFET晶片的前述汲極電極的延在面與前述第1外部電極的延在面係經由焊錫或壓接來連結，且前述MOSFET晶片的前述源極電極的延在面與前述第2外部電極的延在面係經由焊錫或壓接來連結。
  6. 如申請專利範圍第2項之半導體裝置，其中，前述MOSFET晶片與前述控制電路、及前述控制電路與前述電容器係藉由接線來電性連接。
  7. 如申請專利範圍第2項之半導體裝置，其中，前述MOSFET晶片與前述控制電路、及前述控制電路與前述電容器係分別以具有形成可連接的形狀的導體或彈簧之導體機構來電性連接，前述導體係經由焊錫來固定於電極，前述導體機構係 藉由前述彈簧的彈性力之按壓來固定於電極。
  8. 如申請專利範圍第2項之半導體裝置，其中，前述MOSFET晶片的形狀為長方形，在與前述長方形的長邊鄰接的位置配置有前述電容器及前述控制電路。
  9. 如申請專利範圍第2項之半導體裝置，其中，前述電容器係隔著絕緣基板來搭載。
  10. 如申請專利範圍第2項之半導體裝置，其中，前述半導體裝置更具備稽納二極體，前述稽納二極體的第1主端子與前述第1外部電極係電性連接且連結彼此的延在面，前述稽納二極體的第2主端子與前述第2外部電極係電性連接且連結彼此的延在面。
  11. 如申請專利範圍第2項之半導體裝置，其中，在前述MOSFET晶片內內藏有稽納二極體。
  12. 如申請專利範圍第2項之半導體裝置，其中，前述第1外部電極係具有在前述圓形的外周部容納的大小的台座，在前述第1外部電極的前述台座上搭載有前述MOSFET晶片、前述控制電路、及前述電容器，前述第1外部電極的前述台座、前述MOSFET晶片、前述控制電路、及前述電容器係以第1樹脂所覆蓋。
  13. 如申請專利範圍第2項之半導體裝置，其中，前述第1外部電極係具有在前述圓形的外周部容納的大小的台座， 在前述第1外部電極的前述台座上搭載有前述MOSFET晶片、前述控制電路、及前述電容器，前述第1外部電極的前述台座、前述MOSFET晶片、前述控制電路、及前述電容器係以第1樹脂所覆蓋，在前述第1樹脂內，前述MOSFET晶片及前述控制電路的半導體晶片的側壁係以第2樹脂所覆蓋，前述第2樹脂係與前述兩晶片的密合性比前述第1樹脂更高。
  14. 如申請專利範圍第1項之半導體裝置，其中，更具備對前述控制電路供給電源的電容器，前述第2外部電極係具有在前述第1外部電極的圓形的外周部容納的大小的台座，前述MOSFET晶片、前述控制電路、及前述電容器係被搭載於前述第2外部電極的前述台座上，前述第2外部電極、前述MOSFET晶片的前述汲極電極、前述MOSFET晶片的前述源極電極、及前述第1外部電極係以由下方往上方依此順序堆疊起來的方式配置，前述MOSFET晶片的前述汲極電極與前述第2外部電極係電性連接，前述MOSFET晶片的前述源極電極與前述第1外部電極係電性連接。
  15. 如申請專利範圍第14項之半導體裝置，其中，在前述第1外部電極的前述圓形的外周部或底面部具有前述 圓形的外周部的中心線周圍的定位用的凹部或凸部。
  16. 如申請專利範圍第14項之半導體裝置，其中，前述MOSFET晶片的前述汲極電極的延在面與前述第2外部電極的延在面係經由焊錫或壓接來連結，且前述MOSFET晶片的前述源極電極的延在面與前述第1外部電極的延在面係經由焊錫或壓接來連結。
  17. 如申請專利範圍第14項之半導體裝置，其中，前述第1外部電極係具有在前述圓形的外周部容納的大小的台座，前述第1外部電極的前述台座、前述第2外部電極的前述台座、前述MOSFET晶片、前述控制電路、及前述電容器係以第1樹脂所覆蓋。
  18. 一種交流發電機，其特徵係具備如申請專利範圍第1~17項中的任何一項所記載之半導體裝置。
  19. 一種交流發電機，其特徵係具備整流電路，該整流電路係分別在高側使用如申請專利範圍第2~13項中的任何一項所記載之半導體裝置作為整流裝置，在低側使用如申請專利範圍第14~17項中的任何一項所記載之半導體裝置作為整流裝置。
  20. 一種電力變換裝置，其特徵係具備如申請專利範圍第1~17項中的任何一項所記載之半導體裝置。
TW103142184A 2013-12-12 2014-12-04 半導體裝置、及使用彼之交流發電機以及電力變換裝置 TWI530080B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013256619A JP6263014B2 (ja) 2013-12-12 2013-12-12 半導体装置、並びにそれを用いたオルタネータ及び電力変換装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201531009A TW201531009A (zh) 2015-08-01
TWI530080B true TWI530080B (zh) 2016-04-11

Family

ID=53371294

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW103142184A TWI530080B (zh) 2013-12-12 2014-12-04 半導體裝置、及使用彼之交流發電機以及電力變換裝置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10319849B2 (zh)
EP (1) EP3082243A4 (zh)
JP (1) JP6263014B2 (zh)
CN (1) CN105814785B (zh)
TW (1) TWI530080B (zh)
WO (1) WO2015087997A1 (zh)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014115909B4 (de) * 2014-10-31 2017-06-01 Infineon Technologies Ag Press-Pack-Zelle und Verfahren zum Betrieb einer Press-Pack-Zelle
JP2017022798A (ja) * 2015-07-07 2017-01-26 ルネサスエレクトロニクス株式会社 電力変換装置および駆動装置
JP6617002B2 (ja) * 2015-10-20 2019-12-04 株式会社 日立パワーデバイス 整流器、それを用いたオルタネータおよび電源
JP6641161B2 (ja) 2015-11-18 2020-02-05 株式会社 日立パワーデバイス 半導体装置、およびそれを用いたオルタネータ
JP6561331B2 (ja) * 2016-03-30 2019-08-21 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 半導体装置
JP6869140B2 (ja) * 2017-08-07 2021-05-12 株式会社 日立パワーデバイス 半導体装置及びそれを用いたオルタネータ
JP2019122211A (ja) * 2018-01-11 2019-07-22 株式会社デンソー 回転電機
JP6988518B2 (ja) * 2018-01-26 2022-01-05 株式会社デンソー 整流装置及び回転電機
TWI710138B (zh) * 2018-06-21 2020-11-11 朋程科技股份有限公司 用於整流器的功率元件
TWI664701B (zh) 2018-07-04 2019-07-01 朋程科技股份有限公司 功率元件封裝結構
CN110718542B (zh) * 2018-07-11 2021-05-04 朋程科技股份有限公司 功率元件封装结构
US11508808B2 (en) * 2018-10-11 2022-11-22 Actron Technology Corporation Rectifier device, rectifier, generator device, and powertrain for vehicle
JP7231407B2 (ja) * 2018-12-27 2023-03-01 株式会社 日立パワーデバイス 半導体装置およびそれを用いたオルタネータ
US11587853B2 (en) 2019-09-03 2023-02-21 Mediatek Inc. Semiconductor devices having a serial power system
JP7232743B2 (ja) 2019-10-24 2023-03-03 株式会社 日立パワーデバイス 半導体装置及びそれを用いた整流素子、オルタネータ
FR3116966B1 (fr) * 2020-12-01 2024-11-29 Commissariat Energie Atomique Convertisseur de puissance
JP7529946B2 (ja) * 2021-02-17 2024-08-07 ミネベアパワーデバイス株式会社 整流回路、整流回路の制御方法
US11881437B2 (en) 2021-10-27 2024-01-23 Infineon Technologies Ag Embedded package with electrically isolating dielectric liner
TWI836903B (zh) 2023-02-16 2024-03-21 朋程科技股份有限公司 能量轉換模組與能量轉換裝置
JP2024175486A (ja) 2023-06-06 2024-12-18 ミネベアパワーデバイス株式会社 半導体装置及びそれを用いた電力変換装置
CN118336561B (zh) * 2024-04-24 2024-09-20 浙江汇升智能电器有限公司 一种智能并网电力成套设备

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2841940B2 (ja) 1990-12-19 1998-12-24 富士電機株式会社 半導体素子
JPH10215552A (ja) 1996-08-08 1998-08-11 Denso Corp 交流発電機の整流装置とその製造方法
JPH1064796A (ja) 1996-08-23 1998-03-06 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置及びその製造方法
US6476480B1 (en) * 2000-07-10 2002-11-05 Delphi Technologies, Inc. Press-fit IC power package and method therefor
JP4284860B2 (ja) 2000-11-21 2009-06-24 株式会社デンソー 車両用交流発電機
JP2003033038A (ja) * 2001-07-13 2003-01-31 Mitsubishi Electric Corp 車両用発電機の整流装置
FR2829661B1 (fr) 2001-08-17 2004-12-03 Valeo Equip Electr Moteur Module de composants electroniques de puissance et procede d'assemblage d'un tel module
CN100517704C (zh) 2004-12-28 2009-07-22 国产电机株式会社 半导体装置
JP4858290B2 (ja) * 2006-06-05 2012-01-18 株式会社デンソー 負荷駆動装置
DE102007060219A1 (de) * 2007-12-14 2009-06-18 Robert Bosch Gmbh Gleichrichterschaltung
JP5734624B2 (ja) 2010-11-12 2015-06-17 新光電気工業株式会社 半導体パッケージの製造方法
JP6263108B2 (ja) * 2014-09-11 2018-01-17 株式会社日立製作所 半導体装置、並びにそれを用いたオルタネータ及び電力変換装置

Also Published As

Publication number Publication date
US10319849B2 (en) 2019-06-11
TW201531009A (zh) 2015-08-01
CN105814785A (zh) 2016-07-27
WO2015087997A1 (ja) 2015-06-18
EP3082243A4 (en) 2017-12-06
JP6263014B2 (ja) 2018-01-17
CN105814785B (zh) 2019-10-11
JP2015116053A (ja) 2015-06-22
US20160315184A1 (en) 2016-10-27
EP3082243A1 (en) 2016-10-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI530080B (zh) 半導體裝置、及使用彼之交流發電機以及電力變換裝置
JP6263108B2 (ja) 半導体装置、並びにそれを用いたオルタネータ及び電力変換装置
TWI608589B (zh) Semiconductor device and alternator using the same
US9680356B2 (en) Architecture of interconnected electronic power modules for rotary electrical machine, and rotary electrical machine comprising architecture of this type
CN106171052B (zh) B+安装的集成有源整流器电子设备
TW508832B (en) Rectifier and the manufacturing method
CN114586178A (zh) 半导体装置以及使用其的整流元件、交流发电机
CN103928447A (zh) 一种大功率全气密半导体模块封装结构
TWI710138B (zh) 用於整流器的功率元件
US9287192B2 (en) Semiconductor device and method for manufacturing semiconductor device
JP6006628B2 (ja) パワー半導体装置、整流装置および電源装置
JP2013110782A (ja) 車両用回転電機
US12446197B2 (en) Voltage converter and method for manufacturing a voltage converter
CN103928355A (zh) 一种大功率半导体模块混合封装结构及其方法
JP2004208467A (ja) 多相交流回転電機搭載インバータ
CN110660768A (zh) 用于整流器的功率器件