JP3110298B2

JP3110298B2 - 半導体装置

Info

Publication number: JP3110298B2
Application number: JP07283079A
Authority: JP
Inventors: 重幸鵜木
Original assignee: 松下電子工業株式会社
Priority date: 1995-10-31
Filing date: 1995-10-31
Publication date: 2000-11-20
Anticipated expiration: 2015-10-31
Also published as: JPH09129820A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、モジュールの実
装基板（以下、モジュール基板という）上にパワートラ
ンジスタ等の複数の電力用半導体素子およびその他の回
路素子を実装配置してモジュールを構成するハイブリッ
ドに集積した半導体装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、例えばＣＲＴ映像信号最終増幅段
回路に使用される半導体集積回路装置は、映像信号最終
増幅段回路を構成するパワートランジスタ等の電力用半
導体素子、抵抗器、ダイオード等の回路素子をモジュー
ル基板上に高密度実装配置し、１パッケージにしたモジ
ュールとなっていることが多い。

【０００３】従来の半導体集積回路装置における電力用
半導体素子の配置方法では、電力用半導体素子の放熱性
を考慮し、電力用半導体素子間の実装距離を大きくして
配置していた。以下、従来の半導体集積回路装置におけ
る電力用半導体素子の配置方法について説明する。図６
はＣＲＴ映像信号最終増幅段回路の１つであるアクティ
ブロードフィードバック回路の回路図であり、１は定電
流源ｐｎｐ型パワートランジスタ、２はエミッタ接地ｎ
ｐｎ型パワートランジスタ、３はプッシュプル回路用ｎ
ｐｎ型パワートランジスタ、４はプッシュプル回路用ｐ
ｎｐ型パワートランジスタ、５はプッシュプル回路減電
圧補償用ダイオードであり、定電流源ｐｎｐ型パワート
ランジスタ１とエミッタ接地ｎｐｎ型パワートランジス
タ２、ならびにプッシュプル回路用ｎｐｎ型パワートラ
ンジスタ３とプッシュプル回路用ｐｎｐ型パワートラン
ジスタ４は、それぞれコンプリメンタリパワートランジ
スタである。６ａ〜６ｉはそれぞれ抵抗器、７は直流電
源、８ａは入力端子、８ｂは出力端子、８ｃは電源端
子、８ｄはグラウンド端子である。

【０００４】近年、ＣＲＴ映像画面において、ドットと
ドットの間がクリアに表される画面が要望されているこ
とから、スイッチングスピードを５ｎｓ以下と高速にす
る必要があり、そのため、主に上記のアクティブロード
フィードバック回路がＣＲＴ映像信号最終増幅段回路と
して採用されている。図７（ａ）は図６に示したアクテ
ィブロードフィードバック回路におけるコンプリメンタ
リな定電流源ｐｎｐ型パワートランジスタ１およびエミ
ッタ接地ｎｐｎ型パワートランジスタ２の実装配置部分
の半導体集積回路装置の断面図である。図７（ａ）にお
いて、１１はモジュール基板である。１２，１３はそれ
ぞれモジュール基板１１の表面に実装されたコンプリメ
ンタリなパワートランジスタであり、パワートランジス
タ１２は図６の定電流源ｐｎｐ型パワートランジスタ１
に対応し、パワートランジスタ１３は図６のエミッタ接
地ｎｐｎ型パワートランジスタ２に対応する。１４，１
５はそれぞれパワートランジスタ１２，１３から発生す
る熱がモジュール基板１１内に拡散する領域を示す熱拡
散領域であり、これらの熱拡散領域１４，１５の境界は
モジュール基板１１の表面から裏面へかけて放射状に拡
がっており、その拡がり角度は、モジュール基板１１に
立てた垂線に対して４５度の角度をなす。

【０００５】ここで、熱拡散領域について定義する。モ
ジュール基板に直接半導体チップを搭載した場合は、モ
ジュール基板における半導体チップの接面の周縁部から
４５度の角度（モジュール基板１１に立てた垂線に対し
て）をなして拡がっていく領域が熱拡散領域である。ま
た、モジュール基板に高熱伝導性パッドを介して半導体
チップを搭載した場合は、モジュール基板における高熱
伝導性パッドの接面の周縁部から４５度の角度（モジュ
ール基板１１に立てた垂線に対して）をなし拡がってい
く領域が熱拡散領域である。半導体チップもしくは高熱
伝導性パッドのモジュール基板に対する接面の形状が四
角形の場合は熱拡散領域は角錐台状になり、円形の場合
は円錐台状になる。

【０００６】また、図７（ｂ）は図７（ａ）に示された
半導体集積回路装置をパワートランジスタ１２，１３が
実装されている面から見た全体の平面図である。図７
（ｂ）において、１１はモジュール基板、１２，１３，
１６，１７はそれぞれモジュール基板１１の表面に実装
されたパワートランジスタであり、パワートランジスタ
１６は図６のプッシュプル回路用ｎｐｎ型パワートラン
ジスタ３に対応し、パワートランジスタ１７は図６のプ
ッシュプル回路用ｐｎｐ型パワートランジスタ４に対応
し、これらはコンメプリメンタリパワートランジスタで
ある。１８はモジュール基板１１の表面に実装されたダ
イオードであり、図６のプッシュプル回路減電圧補償用
ダイオード５と対応する。１９はそれぞれモジュール基
板１１の表面に実装されたチップ抵抗であり、図６の抵
抗器６ａ〜６ｉ等に対応する。２１はモジュール基板１
１の表面に形成された端子用パッドであり、図６の入力
端子８ａ，出力端子８ｂ，電源端子８ｃおよびグラウン
ド端子８ｄに対応する。

【０００７】図７（ａ），（ｂ）からわかるように、従
来の半導体集積回路装置は、コンプリメンタリ型のパワ
ートランジスタ１２，１３の放熱性を重視し、パワート
ランジスタ１２，１３の熱均衡は考慮していなかった。
パワートランジスタ１６，１７についても同様である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】以上のように配置され
たコンプリメンタリパワートランジスタを含むＣＲＴ映
像信号最終増幅段回路（半導体集積回路装置）におい
て、以下その動作後の発熱が回路に及ぼす影響を図７を
用いて説明する。まず、動作開始直後は、パワートラン
ジスタ１２とパワートランジスタ１３の温度差がほとん
ど無いため、回路は設計通り動作する。つぎに、動作後
しばらくすると、パワートランジスタ１２とパワートラ
ンジスタ１３の発熱量が異なるため、あるいは、熱拡散
領域１４と熱拡散領域１５がそれぞれ熱的に交差せず、
熱均衡がとれないため、パワートランジスタ１２とパワ
ートランジスタ１３の温度が異なることになる。その結
果、パワートランジスタ１２，１３の内部回路定数が動
作直後と異なり、コンプリメンタリでなくなるため、回
路が設計通り動作せず、映像信号が正確に増幅されない
ため、画像劣化が発生する。

【０００９】図８（ａ），（ｂ）は、従来の配置法でパ
ワートランジスタを実装した半導体集積回路装置（モジ
ュール）で、映像信号の例として矩形波信号を増幅した
場合の出力信号の例を示し、同図（ａ）の実線３１は実
際の出力信号、破線３２は理想出力信号であり、同図
（ｂ）の実線３３は実際の出力信号、破線３４は理想出
力信号である。パワートランジスタ１２，１３の内部回
路定数のアンバランスにより、入力信号のレベルが一定
であっても、徐々に出力信号のレベルのどちらか変化し
ていくことを示している。

【００１０】この発明の第１の目的は、２個の電力用半
導体素子間の熱均衡を実現し、回路動作後の２個の電力
用半導体素子の発熱量の相違により２個の電力用半導体
素子の温度がアンバランスになることに起因して回路動
作が変化するのを防止することができる半導体装置を提
供することである。この発明の第２の目的は、２個の電
力用半導体素子間の熱均衡を実現し、回路動作後の２個
の電力用半導体素子の発熱量の相違により２個の電力用
半導体素子の温度がアンバランスになることに起因して
回路動作が変化し２個の電力用半導体素子間の特性とし
てのコンプリメンタリ性が失われるのを防止することが
できる半導体装置を提供することである。

【００１１】この発明の第３の目的は、４個の電力用半
導体素子間の熱均衡を実現し、回路動作後の４個の電力
用半導体素子の発熱量の相違により４個の電力用半導体
素子の温度がアンバランスになることに起因して回路動
作が変化するのを防止することができる半導体装置を提
供することである。この発明の第４の目的は、４個の電
力用半導体素子間の熱均衡を実現し、回路動作後の４個
の電力用半導体素子の発熱量の相違により４個の電力用
半導体素子の温度がアンバランスになることに起因して
回路動作が変化するのを防止するとともに、４個の電力
用半導体素子間の特性としての２個ずつの電力用半導体
素子のコンプリメンタリ性が失われるのを防止すること
ができる半導体装置を提供することである。

【００１２】この発明の第５の目的は、２個の電力用半
導体素子の放熱性を確保しながら、２個の電力用半導体
素子間の熱均衡を実現し、回路動作後の２個の電力用半
導体素子の発熱量の相違により２個の電力用半導体素子
の温度がアンバランスになることに起因して回路動作が
変化するのを防止することができる半導体装置を提供す
ることである。

【００１３】この発明の第６の目的は、コンプリメンタ
リな２個の電力用半導体素子の放熱性を確保しながら、
２個の電力用半導体素子間の熱均衡を実現し、回路動作
後の２個の電力用半導体素子の発熱量の相違により２個
の電力用半導体素子の温度がアンバランスになることに
起因して回路動作が変化し２個の電力用半導体素子間の
特性としてのコンプリメンタリ性が失われるのを防止す
ることができる半導体装置を提供することである。

【００１４】この発明の第７の目的は、４個の電力用半
導体素子の放熱性を確保しながら、４個の電力用半導体
素子間の熱均衡を実現し、回路動作後の４個の電力用半
導体素子の発熱量の相違により４個の電力用半導体素子
の温度がアンバランスになることに起因して回路動作が
変化するのを防止することができる半導体装置を提供す
ることである。

【００１５】この発明の第８の目的は、コンプリメンタ
リな４個の電力用半導体素子の放熱性を確保しながら、
４個の電力用半導体素子間の熱均衡を実現し、回路動作
後の４個の電力用半導体素子の発熱量の相違により４個
の電力用半導体素子の温度がアンバランスになることに
起因して回路動作が変化するのを防止するとともに、４
個の電力用半導体素子間の特性としての２個ずつの電力
用半導体素子のコンプリメンタリ性が失われるのを防止
することができる半導体装置を提供することである。

【００１６】この発明の第９の目的は、４個の電力用半
導体素子と温度補償用の回路素子との熱均衡を実現して
４個の電力用半導体素子と温度補償用の回路素子の温度
がアンバランスになることに起因して回路動作が変化す
るのを防止することができる半導体装置を提供すること
である。

【００１７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の半導体装
置は、モジュール基板上に第１および第２の電力用半導
体素子を実装した半導体装置であって、第１および第２
の電力用半導体素子の実装間隔を、モジュール基板にお
ける第１の電力用半導体素子の接面から放射状に拡がっ
た熱拡散領域の境界とモジュール基板における第２の電
力用半導体素子の接面から放射状に拡がった熱拡散領域
の境界とが少なくともモジュール基板の裏面で重なり合
う状態に設定したことを特徴とする。

【００１８】この構成によると、第１および第２の電力
用半導体素子の熱拡散領域の境界が、少なくともモジュ
ール基板の裏面で重なり合うので、第１および第２の電
力用半導体素子間の熱均衡を実現し、回路動作後の第１
および第２の電力用半導体素子の発熱量の相違により第
１および第２の電力用半導体素子の温度がアンバランス
になることに起因して回路動作が変化するのを防止する
ことができる。したがって、動作開始後しばらくしても
設計通りに回路を動作させることが可能である。

【００１９】請求項２記載の半導体装置は、モジュール
基板上に第１および第２の電力用半導体素子を実装した
半導体装置であって、第１および第２の電力用半導体素
子の実装間隔ａを、モジュール基板の厚さをｄとしたと
きに、ａ≦２×ｄの関係を満たすように設定したことを特徴とする。

【００２０】この構成によると、第１および第２の電力
用半導体素子の発熱によるモジュール基板における熱拡
散領域は、第１および第２の電力用半導体素子の接面か
らモジュール基板に立てた垂線に対して４５度の角度を
成してモジュール基板の表面から裏面にかけて放射状に
拡がり、第１および第２の電力用半導体素子の熱拡散領
域の境界が少なくともモジュール基板の裏面で重なり合
う状態となるので、第１および第２の電力用半導体素子
間の熱均衡を実現し、回路動作後の第１および第２の電
力用半導体素子の発熱量の相違により第１および第２の
電力用半導体素子の温度がアンバランスになることに起
因して回路動作が変化するのを防止することができる。
したがって、動作開始後しばらくしても設計通りに回路
を動作させることが可能である。

【００２１】請求項３記載の半導体装置は、モジュール
基板上に第１，第２，第３および第４の電力用半導体素
子を実装した半導体装置であって、第１および第２の電
力用半導体素子の実装間隔を、モジュール基板における
第１の電力用半導体素子の接面から放射状に拡がった熱
拡散領域の境界とモジュール基板における第２の電力用
半導体素子の接面から放射状に拡がった熱拡散領域の境
界とが少なくともモジュール基板の裏面で重なり合う状
態に設定し、第３および第４の電力用半導体素子の実装
間隔を、モジュール基板における第３の電力用半導体素
子の接面から放射状に拡がった熱拡散領域の境界とモジ
ュール基板における第４の電力用半導体素子の接面から
放射状に拡がった熱拡散領域の境界とが少なくともモジ
ュール基板の裏面で重なり合う状態に設定し、第１およ
び第３の電力用半導体素子の実装間隔を、モジュール基
板における第１の電力用半導体素子の接面から放射状に
拡がった熱拡散領域の境界とモジュール基板における第
３の電力用半導体素子の接面から放射状に拡がった熱拡
散領域の境界とが少なくともモジュール基板の裏面で重
なり合う状態に設定し、第２および第４の電力用半導体
素子の実装間隔を、モジュール基板における第２の電力
用半導体素子の接面から放射状に拡がった熱拡散領域の
境界とモジュール基板における第４の電力用半導体素子
の接面から放射状に拡がった熱拡散領域の境界とが少な
くともモジュール基板の裏面で重なり合う状態に設定し
たことを特徴とする。

【００２２】この構成によると、第１および第２の電力
用半導体素子の熱拡散領域の境界、第３および第４の電
力用半導体素子の熱拡散領域の境界、第１および第３の
電力用半導体素子熱拡散領域の境界、ならびに第２およ
び第４の電力用半導体素子の熱拡散領域の境界がそれぞ
れ、少なくともモジュール基板の裏面で重なり合うの
で、第１，第２，第３および第４の電力用半導体素子間
の熱均衡を実現し、回路動作後の第１，第２，第３およ
び第４の電力用半導体素子の発熱量の相違により第１，
第２，第３および第４の電力用半導体素子の温度がアン
バランスになることに起因して回路動作が変化するのを
防止することができる。したがって、動作開始後しばら
くしても設計通りに回路を動作させることが可能であ
る。

【００２３】

【００２４】

【００２５】請求項４記載の半導体装置は、モジュール
基板上に第１および第２の電力用半導体素子を実装した
半導体装置であって、第１および第２の電力用半導体素
子の実装間隔を、モジュール基板における第１の電力用
半導体素子の接面から放射状に拡がった熱拡散領域の境
界とモジュール基板における第２の電力用半導体素子の
接面から放射状に拡がった熱拡散領域の境界とがモジュ
ール基板の裏面で接する状態に設定したことを特徴とす
る。

【００２６】この構成によると、第１および第２の電力
用半導体素子の熱拡散領域の境界がモジュール基板の裏
面で接するので、第１および第２の電力用半導体素子の
放熱性を確保しながら、第１および第２の電力用半導体
素子間の熱均衡を実現し、回路動作後の第１および第２
の電力用半導体素子の発熱量の相違により第１および第
２の電力用半導体素子の温度がアンバランスになること
に起因して回路動作が変化するのを防止することができ
る。したがって、動作開始後しばらくしても設計通りに
回路を動作させることが可能である。

【００２７】請求項５記載の半導体装置は、モジュール
基板上に第１および第２の電力用半導体素子を実装した
半導体装置であって、第１および第２の電力用半導体素
子の実装間隔ａを、モジュール基板の厚さをｄとしたと
きに、ａ＝２×ｄの関係を満たすように設定したことを特徴とする。

【００２８】この構成によると、第１および第２の電力
用半導体素子の発熱によるモジュール基板における熱拡
散領域は、第１および第２の電力用半導体素子の接面か
らモジュール基板に立てた垂線に対して４５度の角度を
成してモジュール基板の表面から裏面にかけて放射状に
拡がり、第１および第２の電力用半導体素子の熱拡散領
域の境界がモジュール基板の裏面で接する状態となるの
で、第１および第２の電力用半導体素子の放熱性を確保
しながら、第１および第２の電力用半導体素子間の熱均
衡を実現し、回路動作後の第１および第２の電力用半導
体素子の発熱量の相違により第１および第２の電力用半
導体素子の温度がアンバランスになることに起因して回
路動作が変化するのを防止することができる。したがっ
て、動作開始後しばらくしても設計通りに回路を動作さ
せることが可能である。

【００２９】請求項６記載の半導体装置は、モジュール
基板上に第１，第２，第３および第４の電力用半導体素
子を実装した半導体装置であって、第１および第２の電
力用半導体素子の実装間隔を、モジュール基板における
第１の電力用半導体素子の接面から放射状に拡がった熱
拡散領域の境界とモジュール基板における第２の電力用
半導体素子の接面から放射状に拡がった熱拡散領域の境
界とがモジュール基板の裏面で接する状態に設定し、第
３および第４の電力用半導体素子の実装間隔を、モジュ
ール基板における第３の電力用半導体素子の接面から放
射状に拡がった熱拡散領域の境界とモジュール基板にお
ける第４の電力用半導体素子の接面から放射状に拡がっ
た熱拡散領域の境界とがモジュール基板の裏面で接する
状態に設定し、第１および第３の電力用半導体素子の実
装間隔を、モジュール基板における第１の電力用半導体
素子の接面から放射状に拡がった熱拡散領域の境界とモ
ジュール基板における第３の電力用半導体素子の接面か
ら放射状に拡がった熱拡散領域の境界とがモジュール基
板の裏面で接する状態に設定し、第２および第４の電力
用半導体素子の実装間隔を、モジュール基板における第
２の電力用半導体素子の接面から放射状に拡がった熱拡
散領域の境界とモジュール基板における第４の電力用半
導体素子の接面から放射状に拡がった熱拡散領域の境界
とがモジュール基板の裏面で接する状態に設定したこと
を特徴とする。

【００３０】この構成によると、第１および第２の電力
用半導体素子の熱拡散領域の境界、第３および第４の電
力用半導体素子の熱拡散領域の境界、第１および第３の
電力用半導体素子熱拡散領域の境界、ならびに第２およ
び第４の電力用半導体素子の熱拡散領域の境界がそれぞ
れ、モジュール基板の裏面で接するので、第１，第２，
第３および第４の電力用半導体素子の放熱性を確保しな
がら、第１，第２，第３および第４の電力用半導体素子
間の熱均衡を実現し、回路動作後の第１，第２，第３お
よび第４の電力用半導体素子の発熱量の相違により第
１，第２，第３および第４の電力用半導体素子の温度が
アンバランスになることに起因して回路動作が変化する
のを防止することができる。したがって、動作開始後し
ばらくしても設計通りに回路を動作させることが可能で
ある。

【００３１】

【００３２】

【００３３】請求項７記載の半導体装置は、請求項４ま
たは請求項５記載の半導体装置において、第１および第
２の電力用半導体素子がコンプリメンタリ型である。こ
の構成によると、コンプリメンタリな第１および第２の
電力用半導体素子間の特性としてのコンプリメンタリ性
が失われるのを防止することができる。請求項８記載の
半導体装置は、請求項６記載の半導体装置において、第
１および第２の電力用半導体素子がコンプリメンタリ型
であり、第３および第４の電力用半導体素子がコンプリ
メンタリ型である。

【００３４】この構成によると、コンプリメンタリな第
１および第２の電力用半導体素子間の特性ならびにコン
プリメンタリな第３および第４の電力用半導体素子間の
特性としてのコンプリメンタリ性が失われるのを防止す
ることができる。請求項９記載の半導体装置は、請求項
３，請求項６または請求項８記載の半導体装置におい
て、モジュール基板における第１，第２，第３および第
４の電力用半導体素子で包囲される位置に温度補償用の
回路素子を実装したことを特徴とする。

【００３５】この構成によると、第１，第２，第３およ
び第４の電力用半導体素子と温度補償用の回路素子との
熱均衡が図られることになるので、回路動作の開始後に
おいて、第１，第２，第３および第４の電力用半導体素
子の温度が上昇したときに、温度補償用の回路素子の温
度も同じように上昇することになり、第１，第２，第３
および第４の電力用半導体素子と温度補償用の回路素子
の温度がアンバランスになることに起因して回路動作が
変化するのを防止することができる。

【００３６】請求項１０記載の半導体装置は、請求項
１，３，４，６記載の半導体装置において、電力用半導
体素子が電力用半導体素子本体とこの電力用半導体素子
本体およびモジュール基板間に介在させた高熱伝導性パ
ッドとからなり、実装間隔が高熱伝導性パッドの間隔で
あり、熱拡散領域はモジュール基板における高熱伝導性
パッドの接面から放射状に拡がっている。

【００３７】この構成によると、熱拡散領域が拡がり放
熱性を良好にできる。その他は請求項１，３，４，６記
載の半導体装置と同様である。

【００３８】請求項１１記載の半導体装置は、モジュー
ル基板上の複数組のコンプリメンタリな電力用半導体素
子をモジュール基板における電力用半導体素子の接面か
ら放射状に拡がった熱拡散領域の境界がモジュール基板
の裏面で少なくとも連環状に接する状態に配置したこと
を特徴とする。

【００３９】この構成によると、複数組の電力用半導体
素子の熱拡散領域の境界がモジュール基板の裏面で接す
るので、複数組の電力用半導体素子の放熱性を確保しな
がら、複数組の電力用半導体素子間の熱均衡を実現し、
回路動作後の複数組の電力用半導体素子の発熱量の相違
により複数組の電力用半導体素子の温度がアンバランス
になることに起因して回路動作が変化するのを防止する
ことができる。したがって、動作開始後しばらくしても
設計通りに回路を動作させることが可能である。

【００４０】請求項１２記載の半導体装置は、モジュー
ル基板上の複数組のコンプリメンタリな電力用半導体素
子をモジュール基板における電力用半導体素子の接面か
ら放射状に拡がった熱拡散領域の境界がモジュール基板
の裏面で少なくとも連環状に接する状態に配置し、電力
用半導体素子で包囲される位置に電力用半導体素子の温
度補償用の回路素子を配置したことを特徴とする。

【００４１】この構成によると、複数組の電力用半導体
素子と温度補償用の回路素子との熱均衡が図られること
になるので、回路動作の開始後において、複数組の電力
用半導体素子の温度が上昇したときに、温度補償用の回
路素子の温度も同じように上昇することになり、複数組
の電力用半導体素子と温度補償用の回路素子の温度がア
ンバランスになることに起因して回路動作が変化するの
を防止することができる。

【００４２】請求項１３記載の半導体装置は、モジュー
ル基板上の複数組のコンプリメンタリな電力用半導体素
子で前記電力用半導体素子の温度補償用の回路素子を包
囲し、前記回路素子を前記モジュール基板における前記
電力用半導体素子の接面から放射状に拡がった熱拡散領
域の上に配置したことを特徴とする。この構成による
と、複数組の電力用半導体素子と温度補償用の回路素子
との熱均衡が図られることになるので、回路動作の開始
後において、複数組の電力用半導体素子の温度が上昇し
たときに、温度補償用の回路素子の温度も同じように上
昇することになり、複数組の電力用半導体素子と温度補
償用の回路素子の温度がアンバランスになることに起因
して回路動作が変化するのを防止することができる。

【００４３】

【発明の実施の形態】

〔第１の実施の形態〕以下、この発明の第１の実施の形
態について、図１ないし図３を参照しながら説明する。
図１（ａ）はこの発明の第１の実施の形態における半導
体集積回路装置、つまり図６に示したアクティブロード
フィードバック回路におけるコンプリメンタリな定電流
源ｐｎｐ型パワートランジスタ１およびエミッタ接地ｎ
ｐｎ型パワートランジスタ２の実装配置部分（直接実
装）の半導体集積回路装置の断面図である。図１（ａ）
において、４１はセラミック基板またはガラス・エポキ
シ基板等のモジュール基板である。４２，４３はそれぞ
れモジュール基板４１の表面に実装されたコンプリメン
タリなパワートランジスタ（電力用半導体素子）であ
り、パワートランジスタ４２は図６の定電流源ｐｎｐ型
パワートランジスタ１に対応し、パワートランジスタ４
３は図６のエミッタ接地ｎｐｎ型パワートランジスタ２
に対応する。４４，４５はそれぞれパワートランジスタ
４２，４３から発生する熱がモジュール基板４１内に拡
散する領域を示す熱拡散領域であり、これらの熱拡散領
域４４，４５の境界はモジュール基板４１の表面から裏
面へかけて放射状に拡がっており、その広がり角度は、
モジュール基板４１に立てた垂線に対して４５度の角度
をなす。ａ₁はパワートランジスタ４２，４３の実装距
離、ｄはモジュール基板４１の厚さである。また、図１
（ｂ）は図１（ａ）に示された半導体集積回路装置をパ
ワートランジスタ４２，４３が実装されている面から見
た全体の平面図である。図１（ｂ）において、４１はモ
ジュール基板、４２，４３，４６，４７はそれぞれモジ
ュール基板４１の表面に実装されたパワートランジスタ
であり、パワートランジスタ４２は図６の定電流源ｐｎ
ｐ型パワートランジスタ１に対応し、パワートランジス
タ４３は図６のエミッタ接地ｎｐｎ型パワートランジス
タ２に対応し、パワートランジスタ４６は図６のプッシ
ュプル回路用ｎｐｎ型パワートランジスタ３に対応し、
パワートランジスタ４７は図６のプッシュプル回路用ｐ
ｎｐ型パワートランジスタ４に対応する。４８はモジュ
ール基板４１の表面に実装された回路素子、例えば上記
パワートランジスタ４２，４３，４６，４７と熱均衡を
保つ必要がなるダイオードであり、図６のプッシュプル
回路減電圧補償用ダイオード５と対応する。

【００４４】本願発明に用いられるコンプリメンタリパ
ワートランジスタの温度補償に用いる回路素子の、例え
ばダイオードは、上記パワートランジスタの温度変化に
対応してそれ自体も温度変化することにより温度補償を
行うものである。そのため、上記ダイオードは、上記パ
ワートランジスタと熱均衡を保ち、その中心にあること
が必要である。

【００４５】４９はそれぞれモジュール基板４１の表面
に実装されたチップ抵抗であり、図６の抵抗器６ａ〜６
ｉ等に対応する。５１はモジュール基板４１の表面に形
成された端子用パッドであり、図６の入力端子８ａ，出
力端子８ｂ，電源端子８ｃおよびグラウンド端子８ｄに
対応する。ａ₁はパワートランジスタ４２とパワートラ
ンジスタ４３の実装距離、ａ₂はパワートランジスタ４
６とパワートランジスタ４７の実装距離、ａ₃はパワー
トランジスタ４２とパワートランジスタ４６の実装距
離、ａ₄はパワートランジスタ４３とパワートランジス
タ４７の実装距離である。

【００４６】図２はパワートランジスタ４２，４３をモ
ジュール基板４１に直接実装するのではなく、高熱伝導
性パッド５２を介してモジュール基板４１に取り付けた
もので、その他は図１のもの同様である。以上のように
構成されたこの実施の形態の半導体集積回路装置につい
て、以下、その原理を説明する。

【００４７】まず、図１（ａ）について説明する。コン
プリメンタリなパワートランジスタ４２，４３を動作さ
せると、パワートランジスタ４２，４３自身から発熱
し、パワートランジスタ４２，４３はモジュール基板４
１に対して十分小さいので、モジュール基板４１のパワ
ートランジスタ４２，４３が実装されている表面に立て
た垂線に対し、４５度の角度で熱拡散領域４４，４５の
ように熱拡散する。このとき、パワートランジスタ４
２，４３の実装間隔をａ₁、モジュール基板４１の厚さ
をｄとし、ａ＝２×ｄを満たす間隔でパワートランジス
タ４２，４３を実装すると、モジュール基板４１のパワ
ートランジスタ４２，４３が実装されていない側の裏面
で図１（ａ）に示すようにパワートランジスタ４２，４
３の熱拡散領域４４，４５がちょうど接する。このこと
により、コンプリメンタリなパワートランジスタ４２，
４３は熱均衡を保ちながら放熱性を最良にすることがで
きる。

【００４８】図３の実線６１はこの発明の第１の実施の
形態の配置法でコンプリメンタリなパワートランジスタ
４２，４３を実装したモジュール基板４１からなる半導
体集積回路装置で映像信号の例としての矩形波信号を増
幅した場合の半導体集積回路装置の出力波形であり、破
線６２は同じ回路ではあるが、ａ＞（２×ｄ）×（１＋０．０１）となった場合の半導体集積回路装置の出力波形である。

【００４９】図３の波形から、放熱性が必要なパワート
ランジスタ４２，４３の場合、ａ＝２×ｄを満たす間隔
で実装することにより、回路動作が変化せず、コンプリ
メンタリ性が保たれ、正しい矩形波が得られ、実装間隔
が上記の値より＋１％を超えて外れると、回路動作が変
化せず、コンプリメンタリ性が崩れ、正しい矩形波が得
られなくなることがわかる。

【００５０】つぎに、図１（ｂ）について説明する。図
６に示す回路のように、コンプリメンタリなパワートラ
ンジスタが、定電流源ｐｎｐ型パワートランジスタ１と
エミッタ接地ｎｐｎ型パワートランジスタ２、およびプ
ッシュプル回路用ｎｐｎ型パワートランジスタ３とプッ
シュプル回路用ｐｎｐ型パワートランジスタ４の２組あ
り、４個のパワートランジスタ１〜４で熱均衡と放熱性
の両方を良好にするためには、図１（ｂ）に示すよう
に、パワートランジスタ４２，４３，４６，４７の実装
間隔をａ₁，ａ₂，ａ₃，ａ₄とし、モジュール基板４
１の厚さをｄとしたときに、ａ₁＝ａ₂＝ａ₃＝ａ₄＝
ａ＝２×ｄを一辺とする正方形の角に外接するようにパ
ワートランジスタ４２，４３，４６，４７を配置するこ
とにより、図１（ａ）と同様の効果が得られる。

【００５１】また、図６に示す減電圧補償ダイオード５
のように、パワートランジスタ４２，４３，４６，４７
と熱均衡をとりたい素子がある場合は、図１（ｂ）に示
すように、パワートランジスタ４２，４３，４６，４７
に内接する正方形の中にダイオード４８を配置すること
により、パワートランジスタ４２，４３，４６，４７と
ダイオード４８との熱均衡をとることが可能となる。

【００５２】また、図２に示すようにパワートランジス
タ（電力用半導体素子本体）４２，４３とモジュール基
板４１との間に高熱伝導性パッド５２を挟んだ場合、パ
ワートランジスタ４２，４３と高熱伝導性パッド５２，
５２とを合わせて電力用半導体素子とみなして配置して
も図１（ａ）と同様の効果が得られる。この場合、実装
間隔は、高熱伝導性パッド５２，５２の配置間隔であ
り、熱拡散領域は、モジュール基板４１における高熱伝
導性パッド５２，５２の接面から４５度の角度をなして
放射状に拡がる領域となる。

【００５３】以上述べたように、この実施の形態の半導
体集積回路装置によれば、第１および第２のパワートラ
ンジスタ４２，４３の発熱によるモジュール基板４１に
おける熱拡散領域４４，４５は、第１および第２のパワ
ートランジスタ４２，４３の接面もしくは高熱伝導性パ
ッド５２の接面からモジュール基板４１に立てた垂線に
対して４５度の角度を成してモジュール基板４１の表面
から裏面にかけて放射状に拡がり、第１および第２のパ
ワートランジスタ４２，４３の熱拡散領域４４，４５の
境界がモジュール基板４１の裏面でちょうど接する状態
となるので、第１および第２のパワートランジスタ４
２，４３の放熱性を確保しながら、第１および第２のパ
ワートランジスタ４２，４３間の熱均衡を実現し、回路
動作後の第１および第２のパワートランジスタ４２，４
３の発熱量の相違により第１および第２のパワートラン
ジスタ４２，４３の温度がアンバランスになることに起
因して回路動作が変化するのを防止することができる。
したがって、動作開始後しばらくしても設計通りに回路
を動作させることが可能である。

【００５４】また、第１，第２，第３および第４のパワ
ートランジスタ４２，４３，４６，４７の発熱によるモ
ジュール基板４１における熱拡散領域は、第１，第２，
第３および第４のパワートランジスタ４２，４３，４
６，４７の接面からモジュール基板４１に立てた垂線に
対して４５度の角度を成してモジュール基板４１の表面
から裏面にかけて放射状に拡がり、第１および第２のパ
ワートランジスタ４２，４３の熱拡散領域の境界、第３
および第４のパワートランジスタ４６，４７の熱拡散領
域の境界、第１および第３のパワートランジスタ４２，
４６の熱拡散領域の境界、ならびに第２および第４のパ
ワートランジスタ４３，４７の熱拡散領域の境界がそれ
ぞれ、モジュール基板４１の裏面でちょうど接するの
で、第１，第２，第３および第４のパワートランジスタ
４２，４３，４６，４７の放熱性を確保しながら、第
１，第２，第３および第４のパワートランジスタ４２，
４３，４６，４７間の熱均衡を実現し、回路動作後の第
１，第２，第３および第４のパワートランジスタ４２，
４３，４６，４７の発熱量の相違により第１，第２，第
３および第４のパワートランジスタ４２，４３，４６，
４７の温度がアンバランスになることに起因して回路動
作が変化するのを防止することができる。したがって、
動作開始後しばらくしても設計通りに回路を動作させる
ことが可能である。

【００５５】さらに、コンプリメンタリな第１および第
２のパワートランジスタ４２，４３間の特性ならびにコ
ンプリメンタリな第３および第４のパワートランジスタ
４６，４７間の特性としてのコンプリメンタリ性が失わ
れるのを防止することができる。また、第１，第２，第
３および第４のパワートランジスタ４２，４３，４６，
４７と温度補償用の回路素子との熱均衡が図られること
になるので、回路動作の開始後において、第１，第２，
第３および第４のパワートランジスタ４２，４３，４
６，４７の温度が上昇したときに、温度補償用の回路素
子の温度も同じように上昇することになり、第１，第
２，第３および第４のパワートランジスタ４２，４３，
４６，４７と他の回路素子の温度がアンバランスになる
ことに起因して回路動作が変化するのを防止することが
できる。

【００５６】なお、第１，第２，第３および第４のパワ
ートランジスタ４２，４３，４６，４７とモジュール基
板４１の間に高熱伝導性パッド５２が介在している場合
には、放熱が良好となる以外、上記と同様の効果があ
る。〔第２の実施の形態〕以下、この発明の第２の実施の形
態、つまり熱均衡のみ必要で放熱性の必要が無い電力用
半導体素子の実装配置を行う半導体集積回路装置の実施
の形態について図４および図５を参照しながら説明す
る。ここでは、多少放熱性を犠牲にしても、熱均衡を保
つことの方が重要な半導体素子を想定している。例え
ば、動作時の電力量が比較的小さく熱による破壊の可能
性が少ないもの、つまり電力用半導体素子でも、比較的
パワーの小さい方であるが、映像信号増幅等の信号処理
特性が厳格に要求されるものを想定している。

【００５７】例えば、ＣＲＴ映像信号最終増幅段回路に
使用されるトランジスタには、最悪時には、０．５ｍｍ
×０．５ｍｍのチップサイズに４Ｗ以上の電力がかか
る。よって、図４、図５のように、ＣＲＴ映像信号最終
増幅段回路に使用されるトランジスタを実装すると放熱
性が悪くなり、熱によりトランジスタが破壊してしま
う。したがって、このような回路には適用できない。た
だし、動作時の発熱によりトランジスタ破壊の可能性が
ない場合は適用でき、また正しい矩形波が得られる。

【００５８】図４（ａ）は電力用半導体素子を実装配置
した半導体集積回路装置の電力用半導体素子部分の断面
図、同図（ｂ）は同じく全体の平面図である。図５はモ
ジュール基板と電力用半導体素子本体との間に高熱伝導
性パッドを介在させた場合の半導体集積回路装置の電力
用半導体素子部分の断面図である。図４（ａ），（ｂ）
および図５において、７１はセラミック基板またはガラ
ス・エポキシ基板等のモジュール基板、７２，７３，７
６，７７はそれぞれモジュール基板７１の表面に実装さ
れたパワートランジスタ、７４，７５はそれぞれパワー
トランジスタ７２，７３から発生する熱がモジュール基
板７１内に拡散する領域を示す熱拡散領域であり、これ
らの熱拡散領域７４，７５の境界はモジュール基板７１
の表面から裏面へかけて放射状に拡がっており、その広
がり角度は、モジュール基板７１に立てた垂線に対して
４５度の角度をなす。７８はパワートランジスタ７２，
７３，７６，７７と熱均衡が必要な温度補償用の回路素
子、７９は他の実装部品、８１は端子用パッド、８２は
高熱伝導性パッドである。ａ₁はパワートランジスタ７
２とパワートランジスタ７３の実装距離、ａ₂はパワー
トランジスタ７６とパワートランジスタ７７の実装距
離、ａ₃はパワートランジスタ７２とパワートランジス
タ７６の実装距離、ａ₄はパワートランジスタ７３とパ
ワートランジスタ７７の実装距離、ｄはモジュール基板
７１の厚さである。

【００５９】図４（ａ）において、パワートランジスタ
７２，７３については熱均衡のみ必要で放熱性の必要が
ない場合は、ａ≦２×ｄを満たす間隔でパワートランジ
スタ７２，７３を実装すると、モジュール基板４１のパ
ワートランジスタ７２，７３が実装されていない側の裏
面では、図４（ａ）に示すようにパワートランジスタ７
２，７３の熱拡散領域７４，７５が重なっている。この
ことにより、パワートランジスタ７２，７３は熱均衡を
保つことができる。

【００６０】図４（ｂ）において、熱均衡を必要とする
パワートランジスタが４個ある場合、ａ≦２×ｄを一辺
とする正方形の４角に外接するようにパワートランジス
タ７２，７３，７６，７７をそれぞれ配置することによ
り、パワートランジスタ７２，７３，７６，７７の熱均
衡を保つことができる。また、パワートランジスタ７
２，７３，７６，７７と熱均衡が必要な温度補償用の回
路素子７８は、上記正方形の内側に実装することによ
り、熱均衡を保つことができる。

【００６１】図５はパワートランジスタ７２，７３とモ
ジュール基板７１との間に高熱伝導性パッド８２を挟ん
だ場合を示すものであり、高熱伝導性パッド８２を電力
用半導体素子とみなして図４（ａ）と同様に配置するこ
とにより、熱均衡を保つことができる。以上述べたよう
に、この実施の形態の半導体集積回路装置によれば、第
１および第２のパワートランジスタ７２，７３の発熱に
よるモジュール基板７１における熱拡散領域７４，７５
は、第１および第２のパワートランジスタ７２，７３の
接面からモジュール基板７１に立てた垂線に対して４５
度の角度を成してモジュール基板７１の表面から裏面に
かけて放射状に拡がり、第１および第２のパワートラン
ジスタ７２，７３の熱拡散領域７４，７５の境界が少な
くともモジュール基板７１の裏面で重なり合う状態とな
るので、第１および第２のパワートランジスタ７２，７
３間の熱均衡を実現し、回路動作後の第１および第２の
パワートランジスタ７２，７３の発熱量の相違により第
１および第２のパワートランジスタ７２，７３の温度が
アンバランスになることに起因して回路動作が変化する
のを防止することができる。したがって、動作開始後し
ばらくしても設計通りに回路を動作させることが可能で
ある。

【００６２】また、第１，第２，第３および第４のパワ
ートランジスタ７２，７３，７６，７７の発熱によるモ
ジュール基板７１における熱拡散領域は、第１，第２，
第３および第４のパワートランジスタ７２，７３，７
６，７７の接面からモジュール基板７１に立てた垂線に
対して４５度の角度を成してモジュール基板７１の表面
から裏面にかけて放射状に拡がり、第１および第２のパ
ワートランジスタ７２，７３の熱拡散領域の境界、第３
および第４のパワートランジスタ７６，７７の熱拡散領
域の境界、第１および第３のパワートランジスタ７２，
７６の熱拡散領域の境界、ならびに第２および第４のパ
ワートランジスタ７３，７７の熱拡散領域の境界がそれ
ぞれ、少なくともモジュール基板７１の裏面で重なり合
うので、第１，第２，第３および第４のパワートランジ
スタ７２，７３，７６，７７間の熱均衡を実現し、回路
動作後の第１，第２，第３および第４のパワートランジ
スタ７２，７３，７６，７７の発熱量の相違により第
１，第２，第３および第４のパワートランジスタ７２，
７３，７６，７７の温度がアンバランスになることに起
因して回路動作が変化するのを防止することができる。
したがって、動作開始後しばらくしても設計通りに回路
を動作させることが可能である。

【００６３】なお、この発明は、電力用半導体素子ある
いは電力用半導体素子本体として、パワートランジスタ
の他、パワーＭＯＳＦＥＴ、サイリスタ、ＩＧＢＴ等を
用いる場合に適用できる。

【００６４】

【発明の効果】請求項１または２記載の半導体装置によ
れば、第１および第２の電力用半導体素子間の熱均衡を
実現し、回路動作後の第１および第２の電力用半導体素
子の発熱量の相違により第１および第２の電力用半導体
素子の温度がアンバランスになることに起因して回路動
作が変化するのを防止することができる。したがって、
動作開始後しばらくしても設計通りに回路を動作させる
ことが可能である。

【００６５】請求項３記載の半導体装置によれば、第
１，第２，第３および第４の電力用半導体素子間の熱均
衡を実現し、回路動作後の第１，第２，第３および第４
の電力用半導体素子の発熱量の相違により第１，第２，
第３および第４の電力用半導体素子の温度がアンバラン
スになることに起因して回路動作が変化するのを防止す
ることができる。したがって、動作開始後しばらくして
も設計通りに回路を動作させることが可能である。

【００６６】請求項４または５記載の半導体装置によれ
ば、第１および第２の電力用半導体素子の放熱性を確保
しながら、第１および第２の電力用半導体素子間の熱均
衡を実現し、回路動作後の第１および第２の電力用半導
体素子の発熱量の相違により第１および第２の電力用半
導体素子の温度がアンバランスになることに起因して回
路動作が変化するのを防止することができる。したがっ
て、動作開始後しばらくしても設計通りに回路を動作さ
せることが可能である。

【００６７】請求項６記載の半導体装置によれば、第
１，第２，第３および第４の電力用半導体素子の放熱性
を確保しながら、第１，第２，第３および第４の電力用
半導体素子間の熱均衡を実現し、回路動作後の第１，第
２，第３および第４の電力用半導体素子の発熱量の相違
により第１，第２，第３および第４の電力用半導体素子
の温度がアンバランスになることに起因して回路動作が
変化するのを防止することができる。したがって、動作
開始後しばらくしても設計通りに回路を動作させること
が可能である。

【００６８】請求項７記載の半導体装置によれば、コン
プリメンタリな第１および第２の電力用半導体素子間の
特性としてのコンプリメンタリ性が失われるのを防止す
ることができる。請求項８記載の半導体装置によれば、
コンプリメンタリな第１および第２の電力用半導体素子
間の特性ならびにコンプリメンタリな第３および第４の
電力用半導体素子間の特性としてのコンプリメンタリ性
が失われるのを防止することができる。

【００６９】請求項９記載の半導体装置によれば、回路
動作の開始後において、第１，第２，第３および第４の
電力用半導体素子の温度が上昇したときに、温度補償用
の回路素子の温度も同じように上昇することになり、第
１，第２，第３および第４の電力用半導体素子と温度補
償用の回路素子の温度がアンバランスになることに起因
して回路動作が変化するのを防止することができる。

【００７０】請求項１０記載の半導体装置によれば、熱
拡散領域が拡がり放熱性を良好にできる。その他は請求
項１，３，４，６記載の半導体装置と同様である。請求
項１１記載の半導体装置によれば、複数組の電力用半導
体素子の放熱性を確保しながら、複数組の電力用半導体
素子間の熱均衡を実現し、回路動作後の複数組の電力用
半導体素子の発熱量の相違により複数組の電力用半導体
素子の温度がアンバランスになることに起因して回路動
作が変化するのを防止することができる。したがって、
動作開始後しばらくしても設計通りに回路を動作させる
ことが可能である。

【００７１】請求項１２または１３記載の半導体装置に
よれば、複数組の電力用半導体素子と温度補償用の回路
素子との熱均衡が図られることになるので、回路動作の
開始後において、複数組の電力用半導体素子の温度が上
昇したときに、温度補償用の回路素子の温度も同じよう
に上昇することになり、複数組の電力用半導体素子と温
度補償用の回路素子の温度がアンバランスになることに
起因して回路動作が変化するのを防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）はこの発明の第１の実施の形態の半導体
集積回路装置の断面図、（ｂ）は同じく平面図である。

【図２】この発明の第１の実施の形態において、高熱伝
導性パッドを介在させた場合の半導体集積回路装置の断
面図である。

【図３】図１の半導体集積回路装置の出力信号の波形図
である。

【図４】（ａ）はこの発明の第２の実施の形態の半導体
集積回路装置の断面図、（ｂ）は同じく平面図である。

【図５】この発明の第２の実施の形態において、高熱伝
導性パッドを介在させた場合の半導体集積回路装置の断
面図である。

【図６】アクティブロードフィードバック回路の回路図
である。

【図７】（ａ）はこの従来例の半導体集積回路装置の断
面図、（ｂ）は同じく平面図である。

【図８】図７の半導体集積回路装置の出力信号の波形図
である。

【符号の説明】

１定電流源ｐｎｐ型パワートランジスタ２エミッタ接地ｎｐｎ型パワートランジスタ３プッシュプル回路用ｎｐｎ型パワートランジスタ４プッシュプル回路用ｐｎｐ型パワートランジスタ５プッシュプル回路減電圧補償用ダイオード１１モジュール基板１２パワートランジスタ１３パワートランジスタ１４熱拡散領域１５熱拡散領域１６パワートランジスタ１７パワートランジスタ１８プッシュプル回路減電圧補償用ダイオード１９チップ抵抗２１端子用パッド４１モジュール基板４２パワートランジスタ４３パワートランジスタ４４熱拡散領域４５熱拡散領域４６パワートランジスタ４７パワートランジスタ４８ダイオード４９チップ抵抗５１端子用パッド５２高熱伝導性パッド７１モジュール基板７２パワートランジスタ７３パワートランジスタ７４熱拡散領域７５熱拡散領域７６パワートランジスタ７７パワートランジスタ７８回路素子７９実装部品８１端子用パッド８２高熱伝導性パッド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平３−132066（ＪＰ，Ａ) 特開平６−89954（ＪＰ，Ａ) 特開平２−28335（ＪＰ，Ａ) 特開平６−5620（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−65659（ＪＰ，Ａ) 特開平７−169886（ＪＰ，Ａ) 実開昭62−76568（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 25/00 H01L 23/12 H01L 23/34 H01L 27/00 H01L 29/00 H05K 3/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】モジュール基板上に第１および第２の電
力用半導体素子を実装した半導体装置であって、前記第１および第２の電力用半導体素子の実装間隔を、
前記モジュール基板における前記第１の電力用半導体素
子の接面から放射状に拡がった熱拡散領域の境界と前記
モジュール基板における前記第２の電力用半導体素子の
接面から放射状に拡がった熱拡散領域の境界とが少なく
とも前記モジュール基板の裏面で重なり合う状態に設定
したことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】モジュール基板上に第１および第２の電
力用半導体素子を実装した半導体装置であって、前記第１および第２の電力用半導体素子の実装間隔ａ
を、前記モジュール基板の厚さをｄとしたときに、ａ≦２×ｄの関係を満たすように設定したことを特徴とする半導体
装置。
【請求項３】モジュール基板上に第１，第２，第３お
よび第４の電力用半導体素子を実装した半導体装置であ
って、前記第１および第２の電力用半導体素子の実装間隔を、
前記モジュール基板における前記第１の電力用半導体素
子の接面から放射状に拡がった熱拡散領域の境界と前記
モジュール基板における前記第２の電力用半導体素子の
接面から放射状に拡がった熱拡散領域の境界とが少なく
とも前記モジュール基板の裏面で重なり合う状態に設定
し、前記第３および第４の電力用半導体素子の実装間隔を、
前記モジュール基板における前記第３の電力用半導体素
子の接面から放射状に拡がった熱拡散領域の境界と前記
モジュール基板における前記第４の電力用半導体素子の
接面から放射状に拡がった熱拡散領域の境界とが少なく
とも前記モジュール基板の裏面で重なり合う状態に設定
し、前記第１および第３の電力用半導体素子の実装間隔を、
前記モジュール基板における前記第１の電力用半導体素
子の接面から放射状に拡がった熱拡散領域の境界と前記
モジュール基板における前記第３の電力用半導体素子の
接面から放射状に拡がった熱拡散領域の境界とが少なく
とも前記モジュール基板の裏面で重なり合う状態に設定
し、前記第２および第４の電力用半導体素子の実装間隔を、
前記モジュール基板における前記第２の電力用半導体素
子の接面から放射状に拡がった熱拡散領域の境界と前記
モジュール基板における前記第４の電力用半導体素子の
接面から放射状に拡がった熱拡散領域の境界とが少なく
とも前記モジュール基板の裏面で重なり合う状態に設定
したことを特徴とする半導体装置。
【請求項４】モジュール基板上に第１および第２の電
力用半導体素子を実装した半導体装置であって、前記第１および第２の電力用半導体素子の実装間隔を、
前記モジュール基板における前記第１の電力用半導体素
子の接面から放射状に拡がった熱拡散領域の境界と前記
モジュール基板における前記第２の電力用半導体素子の
接面から放射状に拡がった熱拡散領域の境界とが前記モ
ジュール基板の裏面で接する状態に設定したことを特徴
とする半導体装置。
【請求項５】モジュール基板上に第１および第２の電
力用半導体素子を実装した半導体装置であって、前記第１および第２の電力用半導体素子の実装間隔ａ
を、前記モジュール基板の厚さをｄとしたときに、ａ＝２×ｄの関係を満たすように設定したことを特徴とする半導体
装置。
【請求項６】モジュール基板上に第１，第２，第３お
よび第４の電力用半導体素子を実装した半導体装置であ
って、前記第１および第２の電力用半導体素子の実装間隔を、
前記モジュール基板における前記第１の電力用半導体素
子の接面から放射状に拡がった熱拡散領域の境界と前記
モジュール基板における前記第２の電力用半導体素子の
接面から放射状に拡がった熱拡散領域の境界とが前記モ
ジュール基板の裏面で接する状態に設定し、前記第３および第４の電力用半導体素子の実装間隔を、
前記モジュール基板における前記第３の電力用半導体素
子の接面から放射状に拡がった熱拡散領域の境界と前記
モジュール基板における前記第４の電力用半導体素子の
接面から放射状に拡がった熱拡散領域の境界とが前記モ
ジュール基板の裏面で接する状態に設定し、前記第１および第３の電力用半導体素子の実装間隔を、
前記モジュール基板における前記第１の電力用半導体素
子の接面から放射状に拡がった熱拡散領域の境界と前記
モジュール基板における前記第３の電力用半導体素子の
接面から放射状に拡がった熱拡散領域の境界とが前記モ
ジュール基板の裏面で接する状態に設定し、前記第２および第４の電力用半導体素子の実装間隔を、
前記モジュール基板における前記第２の電力用半導体素
子の接面から放射状に拡がった熱拡散領域の境界と前記
モジュール基板における前記第４の電力用半導体素子の
接面から放射状に拡がった熱拡散領域の境界とが前記モ
ジュール基板の裏面で接する状態に設定したことを特徴
とする半導体装置。
【請求項７】第１および第２の電力用半導体素子がコ
ンプリメンタリ型である請求項４または請求項５記載の
半導体装置。
【請求項８】第１および第２の電力用半導体素子がコ
ンプリメンタリ型であり、第３および第４の電力用半導
体素子がコンプリメンタリ型である請求項６記載の半導
体装置。
【請求項９】モジュール基板における第１，第２，第
３および第４の電力用半導体素子で包囲される位置に温
度補償用の回路素子を実装したことを特徴とする請求項
３，請求項６または請求項８記載の半導体装置。
【請求項１０】電力用半導体素子が電力用半導体素子
本体とこの電力用半導体素子本体およびモジュール基板
間に介在させた高熱伝導性パッドとからなり、実装間隔
が前記高熱伝導性パッドの間隔であり、熱拡散領域は前
記モジュール基板における高熱伝導性パッドの接面から
放射状に拡がっている請求項１，３，４，６記載の半導
体装置。
【請求項１１】モジュール基板上の複数組のコンプリ
メンタリな電力用半導体素子を前記モジュール基板にお
ける前記電力用半導体素子の接面から放射状に拡がった
熱拡散領域の境界が前記モジュール基板の裏面で少なく
とも連環状に接する状態に配置したことを特徴とする半
導体装置。
【請求項１２】モジュール基板上の複数組のコンプリ
メンタリな電力用半導体素子を前記モジュール基板にお
ける前記電力用半導体素子の接面から放射状に拡がった
熱拡散領域の境界が前記モジュール基板の裏面で少なく
とも連環状に接する状態に配置し、前記電力用半導体素
子で包囲される位置に前記電力用半導体素子の温度補償
用の回路素子を配置したことを特徴とする半導体装置。
【請求項１３】モジュール基板上の複数組のコンプリ
メンタリな電力用半導体素子で前記電力用半導体素子の
温度補償用の回路素子を包囲し、前記回路素子を前記モ
ジュール基板における前記電力用半導体素子の接面から
放射状に拡がった熱拡散領域の上に配置したことを特徴
とする半導体装置。