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1、10申请公布号CN104078450A43申请公布日20141001CN104078450A21申请号201410081989322申请日20140307201306885820130328JPH01L25/00200601H01L23/48200601H01L23/3420060171申请人三垦电气株式会社地址日本埼玉县72发明人冈部康宽74专利代理机构北京三友知识产权代理有限公司11127代理人李辉金玲54发明名称半导体装置57摘要本发明的课题在于提供半导体装置，其在抑制厚度尺寸的增大的通知缩小了平面尺寸。半导体装置（10）具有被安装在引线框架（RM）的主面侧（MF）的电路元件（D）；被安。
2、装在引线框架（RM）的背面侧（BF）的电感器（12）；以及对电路元件（D）和电感器（12）进行树脂密封的树脂体（14）。电路元件（D）中包含作为具有感温元件的单片集成电路的MIC（18）。30优先权数据51INTCL权利要求书1页说明书4页附图3页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图3页10申请公布号CN104078450ACN104078450A1/1页21一种半导体装置，其特征在于具有被安装在引线框架的主面侧的电路元件；被安装在所述引线框架的背面侧的电感器；以及对所述电路元件和所述电感器进行树脂密封的树脂体，所述电路元件具有感温元件，且具有所述电感器。
3、的过热保护功能。2根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述引线框架由被分割成彼此非连续的多个分割框架构成，所述电感器和具有所述感温元件的电路元件被直接安装在所述分割框架上。3根据权利要求1或2所述的半导体装置，其特征在于，该半导体装置设有散热板，该散热板将在装置内部产生的热向装置外方释放。4根据权利要求1至3中的任意一项所述的半导体装置，其特征在于，所述电感器由强磁性体的八角柱状芯或圆柱状芯构成，在与配置有所述电感器的设置面相对的位置处配置有具有所述感温元件的电路元件。5根据权利要求1至4中的任意一项所述的半导体装置，其特征在于，所述电感器的线圈电流温度上升特性是2次曲线特性。权利要求。
4、书CN104078450A1/4页3半导体装置技术领域0001本发明涉及具有电感器的DCDC转换器的半导体装置的过热保护。背景技术0002作为将电源电压转换为规定的动作电压的电力转换装置，公知有具有DCDC转换器的半导体装置。在这样的半导体装置中，通常公知有在框架的主面侧搭载有电感器（线圈）、IC和电容器的小型且高度较低的SON型半导体装置。0003专利文献1日本特开2007173712号公报0004但是，在SON型半导体装置中，虽然能够通过在基板的一个平面上搭载部件而使高度较低，但是需要扩大搭载面积，平面尺寸变大。此外，由于在平面上安装部件，发热部件与感温元件之间的距离变大，存在温度异常的检。
5、测精度和检测时间的延迟等问题。发明内容0005本发明正是鉴于上述课题而完成的，其课题在于，提供在抑制厚度尺寸的增大的同时缩小了平面尺寸的半导体装置的高精度的过热保护。0006为了解决上述课题，本发明的半导体装置的特征在于，其具有被安装在引线框架的主面侧的电路元件；被安装在所述引线框架的背面侧的电感器；以及对所述电路元件和所述电感器进行树脂密封的树脂体，所述电路元件具有感温元件，具有所述电感器的过热保护功能。0007此外，本发明的半导体装置的特征在于，所述引线框架由被分割成彼此非连续的多个分割框架构成，所述电感器和具有所述感温元件的电路元件被直接安装在所述分割框架上。0008此外，本发明的半导体。
6、装置的特征在于，设置有将在装置内部产生的热向装置外方释放的散热板。0009此外，本发明的半导体装置的特征在于，所述电感器由强磁性体的八角柱状芯或圆柱状芯构成，在与配置有所述电感器的设置面相对的位置处配置有具有所述感温元件的电路元件。0010此外，本发明的半导体装置的特征在于，所述电感器的线圈电流温度上升特性是2次曲线特性。0011根据本发明，能够提供在抑制厚度尺寸的增大的同时缩小了平面尺寸的半导体装置的过热保护功能。附图说明0012图1的（A）（C）分别是说明本发明一个实施方式的半导体装置的内部结构主视图、侧视图和后视图。0013图2的（A）和（B）是说明本发明的本实施方式的外观结构的半导体装。
7、置的主视图说明书CN104078450A2/4页4和侧视图。0014图3是示出本发明一个实施方式的电感器的线圈电流温度上升的特性图。0015图4是用于说明本发明的过热保护动作的优点的、示出在直流负载电流上重叠了动态的峰值负载电流的负载电流的波形图。0016标号说明001710半导体装置12电感器14树脂体15散热板16P分割框架16Q分割框架16R分割框架18MIC（电路元件）22A芯片电容器（电路元件）22B芯片电容器（电路元件）D电路元件BF背面侧MF主面侧RM引线框架具体实施方式0018下面参照附图来说明本发明的实施方式。图1的（A）（C）分别是说明本发明一个实施方式（以下称作本实施方式。
8、）的半导体装置的内部结构的主视图、侧视图和后视图。图2的（A）和（B）是说明本发明的本实施方式的外观结构的半导体装置的主视图和侧视图。0019本实施方式的半导体装置10是SIP型树脂密封半导体装置，是电感器内置式3端子模块（电感器内置式3端子调节器）。0020半导体装置10具有引线框架RM；被安装在引线框架RM的主面侧MF（表面侧）的具有感温元件的电路元件D；被安装在引线框架RM的背面侧BF的电感器（线圈）12；对电路元件D和电感器12进行树脂密封的树脂体14；散热板15，其被螺钉紧固在背面侧BF的树脂体14的外壁上，将在装置内部产生的热向装置外方释放。0021引线框架RM是铜或铜合金等金属制。
9、。在本实施方式中，引线框架RM由被分割成彼此非连续的3个分割框架16PR构成。即，分割框架之间彼此电绝缘。0022如图1的（A）所示，从正面侧观察半导体装置10，分割框架16P、16Q被配置在左右位置，分割框架16R被配置在中央位置。0023此外，在本实施方式中，作为电路元件D，安装有MIC（单片集成电路）18、基板20P、20Q、芯片电容器22A、22B。0024这里，在MIC18的中央部A安装有感温元件。0025MIC18被安装在分割框架16R上。芯片电容器22A被安装成跨分割框架16P、16R，芯片电容器22B被安装成跨分割框架16Q、16R。0026基板20P被配置在分割框架16P上，。
10、基板20Q被配置在分割框架16Q上。而且，芯片电容器22C被安装在基板20P上。0027而且，如图1的（B）和（C）所示，在电感器12的安装面侧的两边侧形成有电连接面12P、12Q，以使得该电连接面12P、12Q分别与分割框架16Q、16P面接触的方式，将电感器12安装在引线框架RM的背面侧BF。而且，将主面侧MF的MIC18和背面侧BF的电感器12配置成夹住引线框架RM。0028在分割框架16上配置电路元件D、基板20时，针对基板20，通过利用粘接剂使基板20与分割框架16粘接来将基板20固定在分割框架16上，针对电路元件D、电感器12，在安装时，通过将它们涂布银浆并使其热硬化，或者进行回流。
11、焊等焊接，而将它们固定在分割框架16上。0029由此，电感器12和MIC18经由分割框架16热耦合。此外，由于在MIC18的中央部A说明书CN104078450A3/4页5安装有感温元件，并且由于配置在与电感器12的配置面相对的位置，因此，能够通过MIC18的感温元件高精度地检测电感器12的温度。0030此外，半导体装置10具有从树脂体14延伸出的多根外引线ER。而且，树脂体14由模具树脂等形成，以对MIC18、基板20、芯片电容器22和分割框架16的外引线以外的部分进行树脂密封。在树脂体14中，在半导体装置上部（与外引线ER的延伸侧相反一侧的部分）形成有可供螺钉贯穿插通的通孔14H。另外，分。
12、割框架16P、16Q的半导体装置上部被配置成不从该通孔14H露出的形状。0031此外，散热板15具有平板状的散热基板15B，其形成有螺钉卡合孔15H（内螺纹。参照图2的（B），与树脂体14的外壁抵接；和以在散热基板15B上竖立设置的方式排列的多个散热片15F，散热板15是在制造半导体装置10之前预先制造的。散热板15的材质例如是铜或铝。0032图3示出电感器12的线圈电流温度上升的特性图。相对于电感器12的线圈电流，温度上升特性示出2次曲线，可知当流过负载电流时，温度上升值变得更陡峻。0033在该电感器12的线圈电流温度上升的特性图中，通过基于与任意的输出电流值对应的温度上升值来设定过热保护值。
13、，能够兼顾过负载保护。即，在负载中流过的电流是在直流负载电流上重叠有动态峰值负载电流的情况下，在一般的过电流保护电路中，以在直流负载电流上重叠了动态峰值负载电流的峰值进行保护。0034此外，在连续地流过峰值负载电流的情况下成为过负载状态，但是，在一般的过电流保护电路中，并非有效值的负载电流，而是只要不超过设定负载电流的过电流检测值，就不进行过电流保护。0035图4是示出在直流负载电流上重叠有动态峰值负载电流的负载电流的波形图。图4的（A）示出通常动作时的负载电流波形，图4的（B）示出峰值电流的占空比率变大后的过负载动作的负载电流波形。这里，图4所示的有效电流1和有效电流2示出各自的负载电流的有。
14、效电流值。这里，图4的（B）的有效电流2成为图4的（A）的有效电流1的15倍的值，但是，在一般的过电流保护电路中，由于峰值负载电流的峰值本身不增大到大于规定的值，因此保护功能不工作。0036与此相对，在本实施例中，由于将电感器12的温度上升值设定为过热保护值，因此，能够迅速地检测图4的（B）那样的过负载状态时的温度上升值并进行保护。0037换言之，将在直流电流上重叠了动态峰值负载电流后的负载电流的有效电流值设为额定电流值，基于相对于额定电流值具有余量的电流值的温度上升值来设定过热保护值，由此，能够在过热保护和过负载保护这两个方面保护DCDC转换器。0038如以上说明的那样，在本实施方式中，在形。
15、成引线框架RM的分割框架16PR的主面侧MF上安装有电路元件D，在分割框架16PR的主面侧MF的反面侧即背面侧BF上安装有电感器12，有效地利用了能够进行安装的空间。因此，与将电路元件D和电感器12仅安装在主面侧MF上的情况相比，能够大幅缩小引线框架RM（分割框架16PR）的面积。因此，能够实现在抑制厚度尺寸（高度尺寸）的同时大幅缩小了平面尺寸的半导体装置10。0039而且，半导体装置10在主面侧MF安装MIC18，在背面侧BF安装电感器12，由此，针对螺钉紧固等机械应力成为坚固的结构。0040此外，引线框架RM由彼此被分割的多个（3个）分割框架16构成。因此，分割框架说明书CN1040784。
16、50A4/4页6之间被绝缘，因此能够将电路元件D（MIC18、基板20P、芯片电容器22A、22B）和电感器12直接安装在分割框架16上。因此，能够比以往增大电感器12的通电量，因此，作为电感器12，能够使用容量比以往大的电感器。此外，由于能够将从电路元件D、电感器12产生的热直接传递到金属制的分割框架16，因此，能够实现散热特性优良的半导体装置10。此外，电感器12和MIC18经由分割框架16热耦合，并且，在电感器12的配置面的相对的位置处安装感温元件，因此，能够通过MIC18的感温元件高精度地检测电感器12的温度。0041并且，由于将电感器12的温度上升值设定为过热保护值，因此，能够迅速地。
17、检测图4的（B）那样的过负载状态时的温度上升值并进行保护。0042此外，将具有散热片15F的散热板15设置在引线框架RM的背面侧BF的树脂体14的外壁上。由此，能够进一步提高半导体装置10的向装置外方的散热特性，进一步以大功率使半导体装置10动作，并且不会阻碍过热保护功能。0043另外，在以上的说明中，以引线框架RM由分割框架16PR构成的例子进行了说明，但是，也可以设为如下的半导体装置将引线框架RM设为1个连续的框架，在表面侧配置电路元件D，并且在背面侧BF配置电感器12。该情况下，在绝缘性的基板上载置引线框架RM而使引线框架RM和基板背面侧绝缘，在未设置引线框架RM的基板背面侧配置电感器1。
18、2，从防止短路的观点和使过热保护发挥功能上来讲是优选的。0044此外，在本实施方式中，举出了MIC18、基板20和芯片电容器22作为电路元件D，但是，也可以是包含有这些以外的其他电路元件（特别是发热量大的电路元件）的结构。0045此外，也可以在形成树脂体14时配置散热板15，将散热基板15B的抵接面侧（树脂体侧）的部位也一并进行树脂密封。由此，来自电感器12等被树脂密封的发热源的热被高效地传递到散热基板15B，因此能够高效地从散热片15F散热。此外，也可以将散热板15设置在主面侧MF上，进而，也可以在主面侧MF、背面侧BF双方设置。0046此外，优选将树脂体14的主面侧MF的厚度设为树脂体14。
19、的背面侧BF的厚度的17倍以下，由此，能够成为易于抑制树脂体14内产生的热应力的结构。0047以上，说明了本发明的实施方式，但是，上述实施方式是用于将本发明的技术的思想进行具体化的例示，结构部件的材质、形状、构造、配置等不限于上述内容。本发明能够在不脱离主旨的范围内进行各种变更而实施。此外，附图是示意性的，应该留意到尺寸比等与实际不同。因此，具体的尺寸比等应该参考以下的说明进行判断。此外，在附图相互间当然也包含彼此的尺寸关系、比率不同的部分。0048如以上那样，本发明的半导体装置在引线框架的背面侧安装有电感器，有效地利用了能够进行安装的空间，并且，具有过热保护功能，因此适合作为小型化的半导体装置而使用。说明书CN104078450A1/3页7图1图2说明书附图CN104078450A2/3页8图3说明书附图CN104078450A3/3页9图4说明书附图CN104078450A。