半導(dǎo)體器件的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種半導(dǎo)體器件，包括：至少一個(gè)半導(dǎo)體芯片、連接至該至少一個(gè)半導(dǎo)體芯片的柵極布線、連接至該至少一個(gè)半導(dǎo)體芯片的第一布線以及連接至該至少一個(gè)半導(dǎo)體芯片的第二布線。第一和第二布線沿柵極布線延伸。第一布線布置在柵極布線和第二布線之間。第一布線是最接近柵極布線的布線。柵極布線的與第一布線相對(duì)的第一部分短于柵極布線的與第二布線相對(duì)的第二部分。
【專(zhuān)利說(shuō)明】半導(dǎo)體器件

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件。

【背景技術(shù)】
[0002]已知作為半導(dǎo)體器件的一個(gè)實(shí)例是一種配備有MOSFET的半導(dǎo)體芯片的半導(dǎo)體器件(參見(jiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)I)。在這種半導(dǎo)體器件中，安裝在管芯焊盤(pán)上的半導(dǎo)體芯片通過(guò)柵極線連接至柵極引線，并且通過(guò)多個(gè)源極線連接至源極引線。
[0003]引證專(zhuān)利文獻(xiàn)列表
[0004]專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0005][專(zhuān)利文獻(xiàn)I]日本專(zhuān)利公布N0.4746061


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]技術(shù)問(wèn)題
[0007]在上述半導(dǎo)體中，最接近柵極線的源極線具有等于和長(zhǎng)于其他源極線的長(zhǎng)度。因此，當(dāng)流過(guò)多個(gè)源極線的電流隨時(shí)間變化時(shí)，由于電磁效應(yīng)，柵極線更易受從多個(gè)源極線接收的互感的影響。因此，在上述半導(dǎo)體器件中，施加至柵極線的柵電壓更隨時(shí)間波動(dòng)。
[0008]本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種半導(dǎo)體器件，其能抑制柵電壓隨時(shí)間波動(dòng)。
[0009]問(wèn)題的解決方法
[0010]根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面的半導(dǎo)體器件包括至少一個(gè)半導(dǎo)體芯片、連接至該至少一個(gè)半導(dǎo)體芯片的柵極布線、連接至該至少一個(gè)半導(dǎo)體芯片的第一布線以及連接至該至少一個(gè)半導(dǎo)體芯片的第二布線，其中第一和第二布線沿柵極布線延伸，其中第一布線布置在柵極布線和第二布線之間，其中第一布線是最接近柵極布線的布線，并且其中柵極布線的與第一布線相對(duì)的第一部分短于柵極布線的與第二布線相對(duì)的第二部分。柵極布線的第一部分可以是位于柵極布線和從第一布線的給定點(diǎn)引出至柵極布線的垂線之間的交點(diǎn)處的部分。柵極布線的第二部分可以是位于柵極布線和從第二布線的給定點(diǎn)引出至柵極布線的垂線之間的交點(diǎn)處的部分。
[0011]當(dāng)流過(guò)第一和第二布線的電流隨時(shí)間變化時(shí)，因?yàn)殡姶判?yīng)，因此柵極布線易受從第一和第二布線接收的互感的影響。因此，半導(dǎo)體芯片的柵電壓隨時(shí)間波動(dòng)?；ジ杏蓶艠O布線和第一和第二布線之間的距離以及柵極布線的與第一和第二布線相對(duì)的部分的長(zhǎng)度決定。隨著柵極布線和第一和第二布線之間的距離更短，互感變得更大。隨著柵極布線的與第一和第二布線相對(duì)的部分的長(zhǎng)度更長(zhǎng)，互感變得更大。
[0012]在半導(dǎo)體器件中，柵極布線的與最接近柵極布線的第一布線相對(duì)的第一部分的長(zhǎng)度dl短于柵極布線的與第二布線相對(duì)的第二部分的長(zhǎng)度d2。因此，由于電磁效應(yīng)而由柵極布線從第一布線接收的互感更小，由此抑制柵電壓隨時(shí)間波動(dòng)。
[0013]該至少一個(gè)半導(dǎo)體芯片可以包括多個(gè)半導(dǎo)體芯片；該多個(gè)半導(dǎo)體芯片可以沿第一方向布置；并且，相對(duì)于在彼此相鄰的半導(dǎo)體芯片之間的沿與第一方向垂直的第二方向延伸的軸，在一側(cè)上的柵極布線、第一布線以及第二布線可以與另一側(cè)上的柵極布線、第一布線以及第二布線反轉(zhuǎn)地布置。
[0014]這均勻化了由半導(dǎo)體芯片的柵極布線由于電磁效應(yīng)而從第一和第二布線接收的互感的影響，由此降低在彼此相鄰的半導(dǎo)體芯片之間的柵電壓的波動(dòng)。
[0015]至少一個(gè)半導(dǎo)體芯片可以由包含寬帶隙半導(dǎo)體的材料制成。
[0016]與由硅制成的半導(dǎo)體芯片相比，這允許更大的電流流過(guò)第一和第二布線。因此，在寬帶隙半導(dǎo)體中，柵電壓趨于隨時(shí)間更大地波動(dòng)，這通過(guò)抑制柵電壓隨時(shí)間波動(dòng)而產(chǎn)生更大的效果。
[0017]半導(dǎo)體器件進(jìn)一步包括連接至柵極布線的布線圖案。
[0018]在這種情況下，將半導(dǎo)體芯片和布線圖案之間的距離設(shè)定得更小可以降低柵極布線的長(zhǎng)度。這使得柵極布線較不易受由于電磁效應(yīng)而從第一和第二布線接收的互感的影響，由此進(jìn)一步限制柵電壓隨時(shí)間波動(dòng)。
[0019]半導(dǎo)體器件進(jìn)一步包括電連接至柵極布線的第一引線、電連接至第一和第二布線的第二引線以及具有用于安裝至少一個(gè)半導(dǎo)體芯片的芯片安裝表面的管芯焊盤(pán)。
[0020]對(duì)于配備有引線的半導(dǎo)體器件來(lái)說(shuō)，典型的困難是將柵極布線與第一和第二布線充分分開(kāi)。因此，在配備有引線的半導(dǎo)體器件中，柵電壓趨于更隨時(shí)間波動(dòng)，這通過(guò)抑制柵電壓隨時(shí)間波動(dòng)而產(chǎn)生更大的效果。
[0021]發(fā)明的有益效果
[0022]根據(jù)本發(fā)明，可以提供能抑制柵電壓隨時(shí)間波動(dòng)的半導(dǎo)體器件。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1是示意性圖示根據(jù)第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的平面圖；
[0024]圖2是圖示在根據(jù)第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件中的柵電壓隨時(shí)間波動(dòng)的實(shí)例的圖表;
[0025]圖3是示意性圖示用于參考的半導(dǎo)體器件的平面圖；
[0026]圖4是圖示在用于參考的半導(dǎo)體器件中的柵電壓隨時(shí)間波動(dòng)的實(shí)例的圖表；
[0027]圖5是示意性圖示根據(jù)第二實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的平面圖；以及
[0028]圖6是示意性圖示用于參考的半導(dǎo)體器件的平面圖。

【具體實(shí)施方式】
[0029]在下文中，將參考附圖詳細(xì)解釋本發(fā)明的實(shí)施例。在附圖的說(shuō)明中，將以相同的附圖標(biāo)記表示相同或等效的組成部分，同時(shí)省略它們的重復(fù)說(shuō)明。圖1、3、5和6圖示XYZ正交坐標(biāo)系。
[0030]第一實(shí)施例
[0031]圖1是示意性圖示根據(jù)第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的平面圖。圖1中圖示的半導(dǎo)體器件10是樹(shù)脂密封型半導(dǎo)體器件。半導(dǎo)體器件10包括多個(gè)半導(dǎo)體芯片14a至14d。半導(dǎo)體芯片14a至14d可以并聯(lián)連接。
[0032]半導(dǎo)體器件10可以配備有管芯焊盤(pán)12，管芯焊盤(pán)12具有用于安裝半導(dǎo)體芯片14a至14d的芯片安裝表面12a。管芯焊盤(pán)12可以電連接至半導(dǎo)體芯片14a至14d。管芯焊盤(pán)12例如形成為板狀。芯片安裝表面12a例如是矩形的。用于管芯焊盤(pán)12的材料的實(shí)例包括諸如銅(Cu)和銅合金的金屬。管芯焊盤(pán)12可以形成有在厚度方向上通過(guò)其貫穿的貫通孔26。貫通孔26例如是當(dāng)利用螺釘將半導(dǎo)體器件10固定至另一構(gòu)件(例如熱沉)時(shí)用于通過(guò)其插入螺釘?shù)目住?br> [0033]半導(dǎo)體芯片14a至14d在預(yù)定位置處安裝在芯片安裝表面12a上。半導(dǎo)體芯片14a至14d的實(shí)例包括諸如雙極晶體管、MOS-FET以及絕緣柵雙極晶體管(IGBT)的晶體管以及諸如Pn結(jié)二極管和肖特基勢(shì)壘二極管的二極管。半導(dǎo)體芯片14a至14d可以通過(guò)接合層安裝在芯片安裝表面12a上，接合層由包括含鉛金屬焊料、無(wú)鉛金屬焊料、導(dǎo)電樹(shù)脂等的材料構(gòu)成。用于半導(dǎo)體芯片14a至14d的材料的實(shí)例包括寬帶隙半導(dǎo)體以及諸如硅的其他半導(dǎo)體。寬帶隙半導(dǎo)體具有大于硅的帶隙。寬帶隙半導(dǎo)體的實(shí)例包括碳化硅(SiC)、氮化鎵(GaN)以及金剛石。
[0034]半導(dǎo)體芯片14a至14d的每一個(gè)都可以具有柵極電極焊盤(pán)GP以及電極焊盤(pán)SP。柵極電極焊盤(pán)GP可以形成在半導(dǎo)體芯片14a至14d的主面上的一個(gè)端部。柵極配線GL可以連接至柵極電極焊盤(pán)GP。電極焊盤(pán)SP可以形成在半導(dǎo)體芯片14a至14d的主面上的沒(méi)有柵極電極焊盤(pán)GP和柵極配線GL的區(qū)域中。
[0035]當(dāng)半導(dǎo)體芯片14a至14d包括MOS-FET時(shí)，電極焊盤(pán)SP對(duì)應(yīng)于源極電極焊盤(pán)。當(dāng)半導(dǎo)體芯片14a至14d包括IGBT時(shí)，電極焊盤(pán)SP對(duì)應(yīng)于發(fā)射極電極焊盤(pán)。半導(dǎo)體芯片14a至14d的整個(gè)背面例如都形成有諸如漏極電極焊盤(pán)或集電極電極焊盤(pán)的另一電極焊盤(pán)。
[0036]柵極布線30a、第一布線32a以及第二布線34a連接至半導(dǎo)體芯片14a。柵極布線30a可以連接至半導(dǎo)體芯片14a的柵極電極焊盤(pán)GP。第一布線32a和第二布線34a可以連接至半導(dǎo)體芯片14a的電極焊盤(pán)SP。類(lèi)似地，柵極布線30b至30d可以分別連接至半導(dǎo)體芯片14b至14d的柵極電極焊盤(pán)GP。第一布線32b至32d可以分別連接至半導(dǎo)體芯片14b至14d的電極焊盤(pán)SP。第二布線34b至34d可以分別連接至半導(dǎo)體芯片14b至14d的電極焊盤(pán)SP。第一布線32a至32d以及第二布線34a至34d是用于將電流供應(yīng)至半導(dǎo)體芯片14b至14d的布線。柵極布線30a至30d是用于開(kāi)關(guān)流過(guò)第一布線32a至32d以及第二布線34a至34d的布線。第一布線32a至32d以及第二布線34a至34d可以分散布置在電極焊盤(pán)SP上，以便抑制電流集中。
[0037]第一布線32a至32d以及第二布線34a至34d沿柵極布線30a至30d延伸。柵極布線30a至30d、第一布線32a至32d以及第二布線34a至34d可以沿XY平面延伸。第一布線32a至32d布置在柵極布線30a至30d與第二布線34a至34d之間。例如，第一布線32a布置在柵極布線30a和第二布線34a之間。第一布線32a至32d分別是最接近柵極布線30a至30d的布線。柵極布線30a至30d的與第一布線32a至32d相對(duì)的第一部分30x的長(zhǎng)度dl短于柵極布線30a至30d的與第二布線34a至34d相對(duì)的第二部分30y的長(zhǎng)度d2。長(zhǎng)度d2可以是長(zhǎng)度dl的1.2倍或更大。可以通過(guò)在與半導(dǎo)體芯片14a至14d的主面垂直的Z方向上觀察第一布線32a至32d以及第二布線34a至34d來(lái)測(cè)量dl和d2的長(zhǎng)度。柵極布線30a至30d的第一部分30x可以是位于柵極布線30a至30d與從第一布線32a至32d的給定點(diǎn)引出至柵極布線30a至30d的垂線之間的交點(diǎn)處的部分。柵極布線30a至30d的第二部分30y可以是位于柵極布線30a至30d與從第二布線34a至34d的給定點(diǎn)引出至柵極布線30a至30d的垂線之間的交點(diǎn)處的部分。
[0038]半導(dǎo)體芯片14a至14d可以沿X方向(第一方向)布置。沿Y方向(與第一方向垂直的第二方向)延伸的軸Ax布置在彼此相鄰的半導(dǎo)體芯片14a至14d之間。相對(duì)于Ax軸，一側(cè)上的柵極布線30a至30d、第一布線32a至32d以及第二布線34a至34d可以與另一側(cè)上的柵極布線30a至30d、第一布線32a至32d以及第二布線34a至34d反轉(zhuǎn)地布置。相對(duì)于Ax軸，一側(cè)上的柵極電極焊盤(pán)GP和電極焊盤(pán)SP也可以與另一側(cè)上的柵極電極焊盤(pán)GP和電極焊盤(pán)SP反轉(zhuǎn)地布置。例如，柵極布線30a可以相對(duì)于Ax軸布置在與柵極布線30b對(duì)稱(chēng)的位置處。
[0039]半導(dǎo)體器件10可以包括第一引線18、第二引線20以及第三引線16。每個(gè)均沿Y方向延伸的引線16、18、20沿X方向布置成一排。引線16位于引線18、20之間。引線16、18,20以及管芯焊盤(pán)12可以構(gòu)成引線框架。半導(dǎo)體器件10例如是用于電源等的功率半導(dǎo)體器件。用于半導(dǎo)體器件10的封裝形式的實(shí)例包括典型的TO系列。TO系列的實(shí)例包括T0-247、T0-220、T0-263 (D2-PAK)以及 T0-252 (D-PAK)。
[0040]引線18電連接至柵極布線30a至30d。引線20電連接至第一布線32a至32d以及第二布線34a至34d。引線16的內(nèi)端部機(jī)械地整體地連結(jié)至管芯焊盤(pán)12。因?yàn)楣苄竞副P(pán)12是導(dǎo)電的，因此引線16和管芯焊盤(pán)12彼此電連接。用于引線16的材料的實(shí)例包括與管芯焊盤(pán)12的材料相同的材料。
[0041]當(dāng)半導(dǎo)體芯片14a至14d包括MOS-FET時(shí)，引線16、18和20分別對(duì)應(yīng)于漏極、柵極以及源極電極端子。當(dāng)半導(dǎo)體芯片14a至14d包括IGBT時(shí)，引線16對(duì)應(yīng)于集電極電極端子，引線18對(duì)應(yīng)于柵極電極端子且引線20對(duì)應(yīng)于發(fā)射極電極端子。用于引線18、20的材料的實(shí)例包括諸如銅和銅合金的金屬。
[0042]半導(dǎo)體器件10可以包括連接至柵極布線30a至30d的布線圖案36，以及布置在管芯焊盤(pán)12和布線圖案36之間的絕緣構(gòu)件38。布線圖案36通過(guò)布線40連接至引線18。絕緣構(gòu)件38在Z方向上置于管芯焊盤(pán)12和布線圖案36之間。絕緣構(gòu)件38例如是絕緣襯底或絕緣層。用于絕緣構(gòu)件38的材料的實(shí)例包括諸如環(huán)氧樹(shù)脂的樹(shù)脂和陶瓷。管芯焊盤(pán)12、絕緣構(gòu)件38以及布線圖案36可以利用粘合劑彼此接合在一起。
[0043]半導(dǎo)體器件10可以包括連接至第一布線32a至32d和第二布線34a至34d的布線圖案42，以及布置在管芯焊盤(pán)12和布線圖案42之間的絕緣構(gòu)件44。布線圖案42通過(guò)多個(gè)布線46連接至引線20。絕緣構(gòu)件44在Z方向上置于管芯焊盤(pán)12和布線圖案42之間。絕緣構(gòu)件44例如是絕緣襯底或絕緣層。用于絕緣構(gòu)件44的材料的實(shí)例包括諸如環(huán)氧樹(shù)脂的樹(shù)脂以及陶瓷。管芯焊盤(pán)12、絕緣構(gòu)件44以及布線圖案42可以借助粘合劑彼此接合在一起。布線圖案36、42也成為布線條(wiring bar)。用于布線圖案36、42的材料的實(shí)例包括與管芯焊盤(pán)12的材料相同的材料。
[0044]柵極布線30a至30d、第一布線32a至32d、第二布線34a至34d以及布線40、46可以是導(dǎo)線或接合帶(bonding ribbon)。用于柵極布線30a至30d、第一布線32a至32d、第二布線34a至34d以及布線40、46的材料的實(shí)例包括諸如鋁、金和銅的金屬。柵極布線30a至30d、第一布線32a至32d、第二布線34a至34d以及布線40、46例如通過(guò)采用超聲波、壓力等的引線接合連接至布線圖案36、42、半導(dǎo)體芯片14a至14d或引線18、20。
[0045]管芯焊盤(pán)12、半導(dǎo)體芯片14a至14d、引線18的內(nèi)端部以及引線20的內(nèi)端部可以利用樹(shù)脂部24覆蓋。引線16、18、20的內(nèi)端部插入樹(shù)脂部24中。在引線16、18、20中，樹(shù)脂部24內(nèi)部的部分是所謂的內(nèi)部引線部。在引線16、18、20中，樹(shù)脂部24外部的部分是所謂的外部引線部。樹(shù)脂部24的外部形式的實(shí)例是基本上長(zhǎng)方體。用于樹(shù)脂部24的材料的實(shí)例包括諸如聚苯硫醚樹(shù)脂(PPS樹(shù)脂)以及液晶聚合物的熱塑性樹(shù)脂。可以通過(guò)利用熱塑性樹(shù)脂模制管芯焊盤(pán)12和半導(dǎo)體芯片14a至14d來(lái)形成樹(shù)脂部24。樹(shù)脂部24形成有貫通孔28，貫通孔28的中心軸與管芯焊盤(pán)12的貫通孔26的中心軸對(duì)齊。與貫通孔26相同，貫通孔28例如是用于在螺固時(shí)通過(guò)其插入螺釘?shù)鹊目?。貫通?8具有小于貫通孔26的直徑。
[0046]當(dāng)流過(guò)第一布線32a至32d以及第二布線34a至34d的電流隨時(shí)間變化時(shí),柵極布線30a至30d易受由于電磁效應(yīng)而從第一布線32a至32d以及第二布線34d至34d接收的互感的影響。因此，半導(dǎo)體芯片14a至14d的柵電壓隨時(shí)間波動(dòng)。互感由在柵極布線30a至30d與第一布線32a至32d和第二布線34a至34d之間的距離，以及柵極布線30a至30d的與第一布線32a至32d和第二布線34a至34d相對(duì)的部分的長(zhǎng)度決定。當(dāng)柵極布線30a至30d與第一布線32a至32d和第二布線34a至34d之間的距離更短時(shí)，互感變得更大。當(dāng)柵極布線30a至30d的與第一布線32a至32d以及第二布線34a至34d相對(duì)的部分的長(zhǎng)度更長(zhǎng)時(shí)，互感變得更大。
[0047]例如，在半導(dǎo)體器件10中，柵極布線30b的與最接近柵極布線30b的第一布線32b相對(duì)的第一部分30x的長(zhǎng)度dl短于柵極布線30b的與第二布線34b相對(duì)的第二部分30y的長(zhǎng)度d2。因此，柵極布線30b較不易受由于電磁效應(yīng)而從第一布線32b接收的互感的影響。因此,抑制柵電壓隨時(shí)間波動(dòng)。
[0048]相對(duì)于在半導(dǎo)體器件10中彼此相鄰的半導(dǎo)體芯片14a至14d之間沿Y方向延伸的軸Ax，一側(cè)上的柵極布線30a至30d、第一布線32a至32d以及第二布線34a至34d可以與另一側(cè)上的柵極布線30a至30d、第一布線32a至32d以及第二布線34a至34d反轉(zhuǎn)地布置。這均勻化了由半導(dǎo)體芯片14a至14d的柵極布線30a至30d由于電磁效應(yīng)而從第一布線32a至32d以及第二布線34a至34d接收的互感的影響。因此，在彼此相鄰的半導(dǎo)體芯片14a至14d之間的柵電壓的波動(dòng)降低。
[0049]當(dāng)半導(dǎo)體芯片14a至14d由包含寬帶隙半導(dǎo)體的材料制成時(shí)，與由娃制成的半導(dǎo)體芯片14a至14d相比,更大的電流會(huì)流過(guò)第一布線32a至32d以及第二布線34a至34d。因此，在寬帶隙半導(dǎo)體中，柵電壓趨于更隨時(shí)間波動(dòng)，這通過(guò)抑制柵電壓隨時(shí)間波動(dòng)而產(chǎn)生更大的效果。
[0050]當(dāng)半導(dǎo)體器件10配備有連接至柵極布線30a至30d的布線圖案36時(shí)，半導(dǎo)體芯片14a至14d與布線圖案36之間的距離可以被設(shè)定得更小。因此，柵極布線30a至30d可以被制造得更短。這使得柵極布線30a至30d較不易受由于電磁效應(yīng)而從第一布線32a至32d和第二布線34a至34d接收的互感的影響，由此進(jìn)一步抑制柵電壓隨時(shí)間波動(dòng)。
[0051]半導(dǎo)體器件10可以包括引線18、20以及管芯焊盤(pán)12。這使得其難以使柵極布線從第一和第二布線中充分分開(kāi)。因此，柵電壓趨于更隨時(shí)間波動(dòng)，由此通過(guò)抑制柵電壓隨時(shí)間波動(dòng)而實(shí)現(xiàn)更大的效果。
[0052]圖2是圖示在根據(jù)第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件中的柵電壓隨時(shí)間波動(dòng)的實(shí)例的圖表。圖2圖示了由半導(dǎo)體芯片14b的柵極布線30b從第一布線32a至32d以及第二布線34a至34d接收的互感的影響的實(shí)例。沒(méi)有考慮柵極布線30b的自感的影響。
[0053]流過(guò)并聯(lián)連接的半導(dǎo)體芯片14a至14d的電流值是50A。因此，12.5A的電流流過(guò)半導(dǎo)體芯片14a至14d的每一個(gè)。當(dāng)半導(dǎo)體芯片14a至14d處于操作中時(shí)，柵電壓是15V。開(kāi)關(guān)時(shí)間是20ns。柵極布線30b的長(zhǎng)度是3.2mm。柵極布線30b的第一部分30x的長(zhǎng)度dl是2.4mm。柵極布線30b的第二部分30y的長(zhǎng)度是3.2mm。
[0054]對(duì)于在柵極布線30b與第一布線32a至32d以及第二布線34a至34d之間的距離來(lái)說(shuō)，采用最短距離。如圖1和2中所示，最短距離是在第一布線32a至32d以及第二布線34a至34d上的點(diǎn)Pl至P8與柵極布線30b之間的距離。例如，在柵極布線30b與第二布線34a上的點(diǎn)Pl之間的距離是3.72mm。利用這個(gè)距離以及長(zhǎng)度dl和d2，計(jì)算由柵極布線30b從第一布線32a至32d以及第二布線34a至34d接收的互感。通過(guò)以下表達(dá)式計(jì)算柵電壓的波動(dòng)Y:
[0055]V = LXdi/dt
[0056]其中，L是互感，i是電流,并且t是時(shí)間。
[0057]圖2圖示了互感以及柵電壓的波動(dòng)的計(jì)算結(jié)果。例如，由柵極布線30b從第二布線34a接收的互感是0.22nH。其導(dǎo)致的柵電壓波動(dòng)是0.14V。由柵極布線30b從第一布線32a至32d以及第二布線34a至34d接收的總互感是1.SlnH0柵極布線30b中的柵電壓的總波動(dòng)是1.14V(當(dāng)四舍五入至兩個(gè)有效數(shù)字時(shí)是1.1V)。類(lèi)似地，計(jì)算由柵極布線30a從第一布線32a至32d以及第二布線34a至34d接收的互感。由柵極布線30a從第一布線32a至32d以及第二布線34a至34d接收的總互感是1.SlnH0也計(jì)算了柵極布線30a中的柵電壓的波動(dòng)。柵極布線30a中的柵電壓的總波動(dòng)是1.1V(當(dāng)四舍五入至兩個(gè)有效數(shù)字時(shí))。因此，柵電壓發(fā)生相同的波動(dòng)，并且因此在彼此相鄰的半導(dǎo)體芯片14a、14b之間，其中沒(méi)有產(chǎn)生任何變化。
[0058]圖3是示意性圖示用于參考的半導(dǎo)體器件的平面圖。圖3中圖示的半導(dǎo)體器件110除包括半導(dǎo)體芯片114a至114d、柵極布線130a至130d、第一布線132a至132d以及第二布線134a至134d來(lái)取代半導(dǎo)體芯片14a至14d、柵極布線30a至30d、第一布線32a至32d以及第二布線34a至34d之外，半導(dǎo)體器件110具有與半導(dǎo)體器件10相同的結(jié)構(gòu)。
[0059]柵極布線130a至130d布置在第一布線132a至132d以及第二布線134a至134d之間。柵極布線130a至130d的與第一布線132a至132d以及第二布線134a至134d相對(duì)的部分中的每一個(gè)都具有與柵極布線130b相同的長(zhǎng)度。
[0060]圖4是圖示在用于參考的半導(dǎo)體器件中的柵電壓隨時(shí)間波動(dòng)的一個(gè)實(shí)例的圖表。圖4圖示了由半導(dǎo)體芯片114b的柵極布線130b從第一布線132a至132d以及第二布線134a至134d接收的互感的影響的實(shí)例。沒(méi)有考慮柵極布線130b的自感的影響。
[0061]流過(guò)并聯(lián)連接的半導(dǎo)體芯片114a至114d的電流值是50A。因此，12.5A的電流流過(guò)半導(dǎo)體芯片114a至114d中的每一個(gè)。當(dāng)半導(dǎo)體芯片114a至114d處于操作中時(shí)，柵電壓是15V。開(kāi)關(guān)時(shí)間是20ns。柵極布線130b的長(zhǎng)度是3.2mm。柵極布線130b的與第一布線132a至132d以及第二布線134a至134d相對(duì)的長(zhǎng)度是3.2mm。
[0062]對(duì)于在柵極布線130b與第一布線132a至132d以及第二布線134a至134d之間的距離來(lái)說(shuō)，采用最短距離。如圖3和4中所示，最短距離是在第一布線132a至132d以及第二布線134a至134d上的點(diǎn)Pll至P18與柵極布線130b之間的距離。例如，柵極布線130b與在第二布線134a上的點(diǎn)Pll之間的距離是4.54mm。利用這個(gè)距離以及柵極布線130b的長(zhǎng)度，計(jì)算由柵極布線130b從第一布線132a至132d以及第二布線134a至134d接收的互感。圖4圖示了互感以及柵電壓的波動(dòng)的計(jì)算結(jié)果。例如，由柵極布線130b從第二布線134a接收的互感是0.ΙΟηΗ。其導(dǎo)致柵電壓的波動(dòng)是0.07V。由柵極布線130b接收的總互感是1.90nHo柵極布線130b中的柵電壓的總波動(dòng)是1.19V(當(dāng)四舍五入至兩個(gè)有效數(shù)字時(shí)是1.2V)。類(lèi)似地，計(jì)算由柵極布線130a從第一布線132a至132d以及第二布線134a至134d接收的互感。由柵極布線130a從第一布線132a至132d以及第二布線134a至134d接收的總互感是1.74nH。也計(jì)算在柵極布線130a中的柵電壓的波動(dòng)。柵極布線130a中的柵電壓的總波動(dòng)是1.1V (當(dāng)四舍五入至兩個(gè)有效數(shù)字時(shí))。因此，柵電壓發(fā)生0.1V的波動(dòng)，并且因此在彼此相鄰的半導(dǎo)體芯片114a、114b之間，其中產(chǎn)生差異。
[0063]第二實(shí)施例
[0064]圖5是示意性圖示根據(jù)第二實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的平面圖。圖5中圖示的半導(dǎo)體器件1a是盒型(case type)半導(dǎo)體器件。半導(dǎo)體器件1a包括半導(dǎo)體芯片14a至141、分別連接至半導(dǎo)體芯片14a至141的柵極布線30a至301、分別連接至半導(dǎo)體芯片14a至141的第一布線32a至321、分別連接至半導(dǎo)體芯片14a至141的第二布線34a至341以及盒60。半導(dǎo)體芯片14e、14g、141、14k可以具有與半導(dǎo)體芯片14a相同的結(jié)構(gòu)。半導(dǎo)體芯片14f、14h、14j、141可以具有與半導(dǎo)體芯片14b相同的結(jié)構(gòu)。
[0065]半導(dǎo)體芯片14a至14f設(shè)置在形成在第一基板50a上的布線圖案52a上。布線圖案54a、56a可以形成在基板50a上。布線圖案54a可以通過(guò)柵極布線30a至30f連接至半導(dǎo)體芯片14a至14f。布線圖案56a可以通過(guò)第一布線32a至32f以及第二布線34a至34f連接至半導(dǎo)體芯片14a至Hf。
[0066]類(lèi)似地，半導(dǎo)體芯片14a至14f設(shè)置在形成在第二基板50b上的布線圖案52b上。布線圖案54b、56b可以形成在基板50b上。布線圖案54b可以通過(guò)柵極布線30g至301連接至半導(dǎo)體芯片Hg至141。布線圖案56b可以通過(guò)第一布線32g至321以及第二布線34e至341連接至半導(dǎo)體芯片14g至141。
[0067]盒60可以配備有用于安裝基板50a、50b的底部60a。用于安裝匯流條72a至72c的臺(tái)60b可以布置在底部60a上。匯流條72a至72c可以電連接至半導(dǎo)體芯片14g至141。盒60可以包括圍繞基板50a、50b以及臺(tái)60b的第一側(cè)壁部60c以及圍繞第一側(cè)壁部60c的第二側(cè)壁部60d。盒60的開(kāi)口可以利用蓋密封。用于盒60的材料的實(shí)例包括諸如以聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)或聚苯硫醚(PPS)樹(shù)脂為代表的工程塑料的樹(shù)脂。用于蓋的材料的實(shí)例包括熱塑性樹(shù)脂。例如，諸如硅凝膠的凝膠可以注入盒60中以便緩解應(yīng)力。半導(dǎo)體器件1a可以實(shí)現(xiàn)與半導(dǎo)體器件10相同的操作和效果。
[0068]圖6是示意性圖示用于參考的半導(dǎo)體器件的平面圖。圖6中圖示的半導(dǎo)體器件IlOa除包括半導(dǎo)體芯片114a至1141、柵極布線130a至1301、第一布線132a至1321以及第二布線134a至1341來(lái)取代半導(dǎo)體芯片14a至141、柵極布線30a至301、第一布線32a至321以及第二布線34a至341之外，半導(dǎo)體器件IlOa具有與半導(dǎo)體器件1a相同的結(jié)構(gòu)。
[0069]柵極布線130a至1301布置在第一布線132a至1321以及第二布線134a至1341之間。柵極布線130a至1301的與第一布線132a至1321和第二布線134a至1341相對(duì)的部分中的每一個(gè)都具有與柵極布線130b相同的長(zhǎng)度。
[0070]本發(fā)明不限于上文詳細(xì)解釋的優(yōu)選實(shí)施例。
[0071]例如，半導(dǎo)體器件10、103可以?xún)H包括一個(gè)半導(dǎo)體芯片。半導(dǎo)體器件10、103可以包括連接至半導(dǎo)體芯片的第三布線。
[0072]半導(dǎo)體芯片1?至141可以包括取代垂直晶體管的橫向晶體管。在這種情況下，半導(dǎo)體芯片1?至141的背面上不形成電極焊盤(pán)，而諸如漏極電極焊盤(pán)和集電極電極焊盤(pán)的不同的電極焊盤(pán)例如形成在半導(dǎo)體芯片1?至141的正面上。
[0073]半導(dǎo)體器件10可以不具有布線圖案36、42。在這種情況下，柵極布線303至30(1連接至引線18。第一布線323至32(1以及第二布線3?至34(1連接至引線20。
[0074]附圖標(biāo)記列表
[0075]10，10&:半導(dǎo)體器件:1?至141:半導(dǎo)體芯片；12:管芯焊盤(pán)；12^1:芯片安裝表面；18:第一引線；20:第二引線；303至301:柵極布線；30^:柵極布線的第一部分；307:柵極布線的第二部分；323至321:第一布線；3如至341:第二布線；36:布線圖案如:軸
【權(quán)利要求】
1.一種半導(dǎo)體器件，包括: 至少一個(gè)半導(dǎo)體芯片； 柵極布線，所述柵極布線連接至所述至少一個(gè)半導(dǎo)體芯片； 第一布線，所述第一布線連接至所述至少一個(gè)半導(dǎo)體芯片；以及 第二布線，所述第二布線連接至所述至少一個(gè)半導(dǎo)體芯片； 其中，所述第一布線和所述第二布線沿所述柵極布線延伸； 其中，所述第一布線布置在所述柵極布線和所述第二布線之間； 其中，所述第一布線是最接近所述柵極布線的布線；并且 其中，所述柵極布線的與所述第一布線相對(duì)的第一部分短于所述柵極布線的與所述第二布線相對(duì)的第二部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述至少一個(gè)半導(dǎo)體芯片包括多個(gè)半導(dǎo)體芯片； 其中，所述多個(gè)半導(dǎo)體芯片沿第一方向布置；并且 其中，相對(duì)于在彼此相鄰的半導(dǎo)體芯片之間的沿與所述第一方向垂直的第二方向延伸的軸，一側(cè)上的所述柵極布線、所述第一布線和所述第二布線與另一側(cè)上的所述柵極布線、所述第一布線和所述第二布線反轉(zhuǎn)地布置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述至少一個(gè)半導(dǎo)體芯片由包含寬帶隙半導(dǎo)體的材料制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任何一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體器件，進(jìn)一步包括連接至所述柵極布線的布線圖案。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任何一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體器件，進(jìn)一步包括: 第一引線，所述第一引線電連接至所述柵極布線； 第二引線，所述第二引線電連接至所述第一布線和所述第二布線；以及 管芯焊盤(pán)，所述管芯焊盤(pán)具有用于安裝所述至少一個(gè)半導(dǎo)體芯片的芯片安裝表面。
【文檔編號(hào)】H01L25/18GK104321867SQ201380026637
【公開(kāi)日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2013年5月14日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月28日
【發(fā)明者】道越久人, 平方宣行, 野津浩史 申請(qǐng)人:住友電氣工業(yè)株式會(huì)社