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CN109149958A - 半导体装置 - Google Patents

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CN109149958A
CN109149958A CN201810595788.3A CN201810595788A CN109149958A CN 109149958 A CN109149958 A CN 109149958A CN 201810595788 A CN201810595788 A CN 201810595788A CN 109149958 A CN109149958 A CN 109149958A
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Abstract

一种半导体装置，在基板的表面配置有第三上侧以及第三马达继电器。另外，在基板的背面配置有第三分流电阻以及第三下侧。在基板设置有将布线和布线电连接的导通孔。由此，第三上侧的源极电极以及第三马达继电器的漏极电极与第三下侧的源极电极之间通过导通孔电连接。

Description

半导体装置
相关申请的交叉引用
本申请主张于2007年6月15日提出的日本专利申请2017-117719号的优先权，并在此引用其全部内容。
技术领域
本发明涉及半导体装置。
背景技术
电动助力转向装置具有作为辅助力的产生源的马达。马达例如被驱动电路驱动。驱动电路通过配置于基板上的生成三相交流电的开关元件组构成。
另外，在日本特开2010－195219号公报所示的驱动电路中，作为各相(U相、V相、W相)的驱动电路的构成要素的场效应晶体管(FET)配置在基板上。在基板上配置FET的情况下，通常在基板的一个面配置为各相的驱动电路相邻(参照作为比较例的图6)。该情况下，例如从电池供给的电力通过U相的驱动电路传递到马达后，通过W相的驱动电路传递到接地。在这样的路径中，电流流经的路径长度(布线回路)最大，对于该布线回路的交链磁通也变大。而且，若驱动电路的交链磁通变大，则开关中的浪涌电压变大。另外，转矩波动也变大。因此，寻求减小驱动电路的交链磁通的方法。
此外，并不限于布线回路最大时，对于例如从电池供给的电力通过U相的驱动电路传递到马达后，通过V相的驱动电路传递到接地这样的情况，减小交链磁通也有意义。是因为该情况下也能够减小开关中的浪涌电压。
发明内容
本发明的目的之一在于提供能够进一步减小交链磁通的半导体装置。
本发明的一个方式的半导体装置的结构特征在于，具有：基板；以及多个半桥，配置于上述基板，与电源连接的上侧开关元件和被接地的下侧开关元件串联连接而成，上述多个半桥被并联配置，在上述的半导体装置中，在上述基板的第一面配置有至少一个上述上侧开关元件，在上述基板的与上述第一面相反侧的第二面配置有上述下侧开关元件，在上述基板设置有将属于同一上述半桥的上述上侧开关元件和上述下侧开关元件电连接的路径，上述路径具有贯通上述基板的部分。
附图说明
通过以下参照附图对本发明的优选实施方式进行的详细描述，本发明的上述和其它特征、构成要素、过程、步骤、特性及优点会变得更加清楚，其中，相同的附图标记表示相同的元件，其中：
图1是表示使用第一实施方式的驱动电路的车辆用驱动装置的概略结构的电路图。
图2A是表示从基板的表面观察第一实施方式的驱动电路时的概略结构的结构图。
图2B是表示图2A中W相驱动电路的概略剖面的剖视图。
图3A是对配置于基板的上侧MOS与下侧MOS的位置关系进行说明的图。
图3B作为比较例，是对配置于基板的下侧MOS与分流电阻的位置关系进行说明的图。
图4A是表示第一实施方式的驱动电路的开关元件的概略构成的结构图。
图4B是表示其他的实施方式的驱动电路的开关元件的概略构成的结构图。
图4C是表示其他的实施方式的驱动电路的开关元件的概略构成的结构图。
图5A是表示在第一实施方式的驱动电路中，导通孔附近的下侧MOS对基板的安装结构的结构图。
图5B是表示在其他的实施方式的驱动电路中，导通孔附近的下侧MOS对基板的安装结构的结构图。
图6是用于对比较例的驱动电路，说明驱动电路中产生的交链磁通的大小的俯视图。
图7A是对第一实施方式的驱动电路，说明驱动电路中产生的交链磁通的大小的俯视图。
图7B是局部地表示沿着图7A的7b－7b剖面线的U相驱动电路以及W相驱动电路的示意剖视图。
图8A是表示从基板的表面观察第二实施方式的驱动电路时的概略构成的结构图。
图8B是表示图8A中W相驱动电路的概略剖面的剖视图。
图9A是表示从基板的表面观察其他的实施方式的驱动电路时的概略构成的结构图。
图9B是表示图9A中W相驱动电路的概略剖面的剖视图。
具体实施方式
以下，对将作为半导体装置的驱动电路应用于车辆用的驱动装置的第一实施方式进行说明。
图1所示的驱动装置1是用于向用于对车辆的转向操纵系统赋予辅助力的马达2(供电对象)供给电力的装置。作为马达2，采用了3相(U相、V相、W相)的无刷马达。驱动装置1具备向马达2供给电力的驱动电路3和控制驱动电路3的动作的微型计算机4(微型计算机)。
驱动电路3具有多个开关元件。驱动电路3通过将多个开关元件接通或者断开，来将来自车载的电池11的直流电力转换成三相交流电。此外，作为开关元件，采用了MOS－FET(场效应晶体管：metal-oxide-semiconductor field-effect-transistor)。
驱动电路3具有连接于电池侧的第一～第三上侧MOS12Hu、12Hv、12Hw以及连接于接地侧的第一～第三下侧MOS12Lu、12Lv、12Lw。驱动电路3通过以2个开关元件为1组的第一～第三开关臂13u、13v、13w并联连接而形成。第一开关臂13u将第一上侧MOS12Hu和第一下侧MOS12Lu串联连接而成。第二开关臂13v将第二上侧MOS12Hv和第二下侧MOS12Lv串联连接而成。第三开关臂13w将第三上侧MOS12Hw和第三下侧MOS12Lw串联连接而成。
第一～第三上侧MOS12Hu、12Hv、12Hw的漏极电极de分别经由漏极布线15u、15v、15w与电池11连接。第一～第三下侧MOS12Lu、12Lv、12Lw的源极电极se分别经由源极布线16u、16v、16w与接地连接。另外，第一～第三上侧MOS12Hu、12Hv、12Hw的源极电极se和第一～第三下侧MOS12Lu、12Lv、12Lw的漏极电极de经由中间布线17u、17v、17w相互连接。而且，中间布线17u、17v、17w(第一～第三开关臂13u、13v、13w的中点)分别经由动力线18u、18v、18w与各相的马达线圈2u、2v、2w连接。
微型计算机4分别经由栅极布线19u、19v、19w、22u、22v、22w与第一～第三上侧MOS12Hu、12Hv、12Hw以及第一～第三下侧MOS12Lu、12Lv、12Lw的栅电极ge连接。微型计算机4获取例如由车载的各种传感器检测到的转向操纵转矩、马达2的旋转角等状态量，并基于这些状态量生成马达控制信号(电压信号)。然后，微型计算机4通过对各栅电极ge施加马达控制信号，来控制第一～第三上侧MOS12Hu、12Hv、12Hw以及第一～第三下侧MOS12Lu、12Lv、12Lw的导通截止。第一～第三上侧MOS12Hu、12Hv、12Hw以及第一～第三下侧MOS12Lu、12Lv、12Lw根据马达控制信号导通截止。由此，电池11的直流电力被转换成3相交流电力。该转换后的3相交流电力经由动力线18u、18v、18w供给到马达2。
另外，在驱动电路3设置有第一～第三马达继电器14u、14v、14w。第一～第三马达继电器14u、14v、14w设置于动力线18u、18v、18w的中途。作为第一～第三马达继电器14u、14v、14w，例如采用了MOS－FET。此外，第一～第三马达继电器14u、14v、14w通常维持在导通状态。这些第一～第三马达继电器14u、14v、14w例如在驱动电路3中产生断线故障或短路故障等的情况下切换到截止状态。驱动电路3与马达2之间的供电路径(动力线18u、18v、18w)被切断，从而从驱动电路3向马达2的供电被切断。第一～第三马达继电器14u、14v、14w的栅电极ge分别经由栅极布线20u、20v、20w与微型计算机4连接。微型计算机4通过施加或者停止电压信号，来控制第一～第三马达继电器14u、14v、14w的导通截止。
另外，为了检测实际赋予马达2的电流，在各相的第一～第三开关臂13u、13v、13w与接地之间分别设置有第一～第三分流电阻21u、21v、21w。微型计算机4通过检测电流流向第一～第三分流电阻21u、21v、21w时的两端电压，来检测流向马达2的各相的实际电流值。
接着，使用图2A、2B对驱动电路3的概略结构进行说明。此外，在图2A中，为了方便，将设置于基板B的表面(第一面)的驱动电路3的构成要素亦即各布线图示为比设置于基板B的背面(第二面)的驱动电路3的构成要素大。另外，在图2A中，从其表面一侧观察基板B时，用实线表示驱动电路3的各构成要素中位于表面的构成要素，由虚线表示位于背面的构成要素。
如图2A所示，作为驱动电路3的构成要素的第一～第三上侧MOS12Hu、12Hv、12Hw、第一～第三下侧MOS12Lu、12Lv、12Lw、第一～第三马达继电器14u、14v、14w、以及第一～第三分流电阻21u、21v、21w分开配置于基板B的两面。作为基板B，例如采用印刷电路基板。此外，将驱动电路3中的U相的部分作为U相驱动电路3u，将V相的部分作为V相驱动电路3v，将W相的部分作为W相驱动电路3w。
U相驱动电路3u、V相驱动电路3v以及W相驱动电路3w配置于基板B的Y方向(图2A的上下方向)。U相驱动电路3u、V相驱动电路3v、V相驱动电路3v以及W相驱动电路3w在Y方向上相互相邻地配置。
从表面一侧观察基板B时，作为U相驱动电路3u的构成要素的第一上侧MOS12Hu、第一下侧MOS12Lu、第一马达继电器14u以及第一分流电阻21u在X方向(图2A的左右方向)上并排配置，彼此电连接。此外，详细而言，第一上侧MOS12Hu以及第一马达继电器14u在基板B的表面沿X方向并排配置，第一下侧MOS12Lu以及第一分流电阻21u在基板B的背面中在X方向上并排配置。另外，V相驱动电路3v以及W相驱动电路3w也同样地其各构成要素沿X方向并排配置，其各构成要素彼此电连接。
接着，使用图2A、2B对驱动电路3(3u、3v、3w)详细地进行说明。此外，在第一～第三上侧MOS12Hu、12Hv、12Hw、第一～第三下侧MOS12Lu、12Lv、12Lw以及第一～第三马达继电器14u、14v、14w中，各自的漏极电极de以及源极电极se形成于基板B侧的面。此外，为了简化附图，在图2A中，省略漏极电极de、源极电极se以及栅电极ge的图示，在图2B中，省略栅电极ge的图示。
首先，详细地对W相驱动电路3w进行说明。如图2A、2B所示，在基板B的表面从左方按顺序配置有布线Wmw、Wpw1、Wpw2。布线Wmw连接到与马达2的W对应的马达端子Tm。此外，布线Wmw构成动力线18w的一部分。另外，布线Wpw2连接到与作为电池11连接的直流电力流经的路径的电源端子Tp。此外，布线Wpw2构成漏极布线15w的一部分。在布线Wpw2与布线Wpw1之间配置有第三上侧MOS12Hw。第三上侧MOS12Hw的漏极电极de与布线Wpw2连接，第三上侧MOS12Hw的源极电极se与布线Wpw1连接。另外，在布线Wpw1与布线Wmw之间配置有第三马达继电器14w。第三马达继电器14w的漏极电极de与布线Wpw1连接，第三马达继电器14w的源极电极se与布线Wmw连接。此外，布线Wpw1构成中间布线17w以及动力线18w的一部分。
在基板B的背面从左方按顺序配置有布线Wgw1、Wgw2、Wgw3。布线Wgw3连接到接地端子Tg。此外，布线Wgw3构成源极布线16w的一部分。在布线Wgw3与布线Wgw2之间配置有第三分流电阻21w。另外，在布线Wgw2与布线Wgw1之间配置有第三下侧MOS12Lw。第三下侧MOS12Lw的漏极电极de与布线Wgw2连接，第三下侧MOS12Lw的源极电极se与布线Wgw1连接。此外，布线Wgw2构成源极布线16w的一部分。
另外，从与基板B的表面正交的Z方向(图2A的纸面方向)观察驱动电路3时，第三下侧MOS12Lw配置为与布线Wpw1重叠(隔着基板B对置)。另外，从Z方向观察驱动电路3时，第三上侧MOS12Hw配置为与布线Wgw2重叠。另外，从Z方向观察驱动电路3时，第三分流电阻21w配置为与布线Wpw2重叠。另外，第三上侧MOS12Hw、第三下侧MOS12Lw以及第三马达继电器14w的源极电极se以及漏极电极de的朝向在X方向上彼此一致。
在基板B设置有将布线Wpw1和布线Wgw1电连接的导通孔Vw。由此，第三上侧MOS12Hw的源极电极se以及第三马达继电器14w的漏极电极de与第三下侧MOS12Lw的源极电极se之间通过导通孔Vw电连接。作为导通孔Vw，例如采用贯导通孔式的导通孔。导通孔Vw是沿Z方向贯通基板B的圆形的孔，通过对该孔的内壁面用铜实施电镀处理来将布线Wpw1与布线Wgw1之间电连接。另外，为了提高布线Wpw1与布线Wgw1之间的导电性而设置有多个导通孔Vw。
接着，对U相驱动电路3u进行说明。其中，对于与W相相同的构成省略其详细的说明。在基板B的表面从左方按顺序设置有布线Wmu、Wpu1、Wpu2。布线Wmu连接到马达端子Tm(U相)。另外，布线Wpu2连接到电源端子Tp。在布线Wpu2与布线Wpu1之间配置有第一上侧MOS12Hu。另外，在布线Wpu1与布线Wmu之间配置有第一马达继电器14u。在基板B的背面从左方按顺序配置有布线Wgu1、Wgu2、Wgu3。布线Wgu3连接到接地端子Tg。另外，在布线Wgu3与布线Wgu2之间配置有第一分流电阻21u。
另外，在基板B设置有将布线Wpu1和布线Wgu1电连接的导通孔Vu。即，在第一上侧MOS12Hu的源极电极se以及第一马达继电器14u的漏极电极de与第一下侧MOS12Lu的源极电极se之间通过导通孔Vu电连接。
接着，对V相驱动电路3v进行说明。在基板B的表面从左方按顺序配置有布线Wmv、Wpv1、Wpv2。布线Wmv连接到马达端子Tm(V相)。另外，布线Wpv2连接到电源端子Tp。在布线Wpv2与布线Wpv1之间配置有第二上侧MOS12Hv。另外，在布线Wpv1与布线Wmv之间配置有第二马达继电器14v。在基板B的背面从左方按顺序配置有布线Wgv1、Wgv2、Wgv3。布线Wgv3连接到接地端子Tg。另外，在布线Wgv3与布线Wgv2之间配置有第二分流电阻21v。
另外，在基板B设置有将布线Wpv1和布线Wgv1电连接的导通孔Vv。即，第二上侧MOS12Hv的源极电极se以及第二马达继电器14v的漏极电极de与第二下侧MOS12Lv的源极电极se之间通过导通孔Vv电连接。
另外，如图3A所示，第三上侧MOS12Hw和第三下侧MOS12Lw在从Y方向观察时，在X方向上配置于彼此偏移的位置。第三上侧MOS12Hw与第三下侧MOS12Lw的偏移宽度设定为基板B的厚度以上(规定的偏移量)。其原因在于人们认识到从第三上侧MOS12Hw以及第三下侧MOS12Lw传递到基板B的热如图3A中虚线所示对于基板的表面以及背面以大约45度扩散。第三上侧MOS12Hw中产生的热在从基板B的表面传递到背面时扩散基板B的厚度量。然而，通过第三上侧MOS12Hw和第三下侧MOS12Lw设置于偏移了基板厚度以上的位置，从而认识到第三上侧MOS12Hw中产生的热不传递到第三下侧MOS12Lw。另外，认识到在第三下侧MOS12Lw中产生的热也在从基板B的背面传递到表面时扩散基板B的厚度量，但是不传递到第三上侧MOS12Hw。另外，认识到在基板B中，也不产生从第三上侧MOS12Hw扩散的热和从第三下侧MOS12Lw扩散的热重复(都传递到的)场所。因此，通过将第三上侧MOS12Hw和第三下侧MOS12Lw的偏移宽度设定为基板的厚度以上，能够抑制从第三上侧MOS12Hw扩散的热和从第三下侧MOS12Lw扩散的热重复的部分。
此外，如图2B所示，第三分流电阻21w也在从Y方向观察时配置于相对于第三上侧MOS12Hw向X方向偏移的位置。第三分流电阻21w与第三上侧MOS12Hw的偏移宽度设定为基板的厚度以上。
接着，详细地对第三下侧MOS12Lw进行说明。
图4A示出第三下侧MOS12Lw的背面(基板B侧的面)。第三下侧MOS12Lw具有包括半导体元件(MOS－FET)等的主体部30和从主体部30延伸的多个端子31、32。主体部30通过利用绝缘性的树脂覆盖半导体元件而封装。作为一个例子，端子31与漏极电极de对应，端子32与源极电极se对应。此外，也可以多个端子31中的一部分是栅电极ge，多个端子31中的其余部分是漏极电极de。而且，也可以多个端子32中的一部分是栅电极ge，多个端子32中的其余部分是源极电极se。另外，也可以设置于主体部30的基板B侧的面或者与基板B相反侧的面。此外，并不局限于第三下侧MOS12Lw，第三上侧MOS12Hw等其他的开关元件也具有相同的结构。
如图5A所示，第三下侧MOS12Lw安装于基板B，使得其端子32(源极电极se)与布线Wgw1以及导通孔Vw接触。第三下侧MOS12Lw在从Z方向观察基板B时，以各端子32的至少一部分与导通孔Vw重叠的方式配置于基板B。另外，并不限于第三下侧MOS12Lw，设置于导通孔Vu、Vv、Vw的附近的其他的开关元件也同样地在从Z方向观察基板B时设置为各开关元件的端子与导通孔Vu、Vv、Vw重叠。
对本实施方式的作用以及效果进行说明。
(1)首先，作为比较例，如图6所示，对将U相、V相以及W相的驱动电路相互相邻地配置在基板B的同一平面上的情况进行研究。这里，对认为布线回路最大的情况进行描述。即，对从电池11经由电源端子Tp供给的电力通过U相上侧MOS以及U相马达继电器传递到马达2后，通过W相马达继电器、W相下侧MOS以及W相分流电阻从接地端子传递到接地的情况下的交链磁通进行说明。
该情况下，经由U相上侧MOS以及U相马达继电器从U相电源端子流向U相马达端子的电流I1与经由W相马达继电器、W相下侧MOS以及W相分流电阻从W相马达端子流向W相接地端子的电流I2反向。电流I1流经的路径和电流I2流经的路径分离距离L2。其中，距离L2是比较长的距离。原因是在基板B的同一平面上，例如在Y方向上与U相上侧MOS偏移了需要作出图1的中间布线17u、17v、17w与动力线18u、18v、18w的连接点的量的位置配置U相下侧MOS。因此，在本实施方式中，认为U相驱动电路的Y方向上的长度为一个MOS－FET的程度。然而，在比较例中，认为是2个MOS－FET的程度，所以U相驱动电路在Y方向上变大。另外，认为V相驱动电路以及W相驱动电路也同样地在Y方向上变大，所以距离L2变长。
然而，通过电流I1、I2流动而产生磁场M1、M2。磁场M1、M2与电流I1、I2的方向对应而彼此反向，呈相互抵消的关系。但是，磁场的大小具有与距离的平方成反比例的关系，所以即使磁场M1、M2的大小相同，也不能够彼此完全抵消。交链磁通变大磁场M1、M2不能充分抵消的量。交链磁通与流经驱动电路3的电流的比例系数亦即电感也变大。此外，交链磁通的大小也与布线回路长度、从Z方向观察时的驱动电路3的面积的大小有关系。这是因为驱动电路3的从Z方观察时的面积能够看作交链磁通将驱动电路3锁交时的面积。布线回路越大，即从Z方向观察基板B时的布线回路的面积越大，交链磁通越大。所谓交链磁通是通过向驱动电路3供给电力而产生的磁通中，与各布线锁交的磁通。交链磁通越大，开关动作中的浪涌电压越大。另外，在交链磁通大的情况下，容易产生振铃。另外，在交链磁通大的情况下，在马达2的旋转时马达转矩变动的转矩波动大。
对于此，在本实施方式中，在基板B的两面分开配置U相驱动电路3u、V相驱动电路3v以及W相驱动电路3w的各构成要素。与图6的情况同样地，这里对认为布线回路最大的情况下的交链磁通进行说明。
如图7A、7B所示，从电池11经由电源端子Tp供给的电力经由第一上侧MOS12Hu以及第一马达继电器14u传递到马达2。然后，供给到马达2的电力经由第三马达继电器14w、第三下侧MOS12Lw以及第三分流电阻21w到达接地。
该情况下，经由第一上侧MOS12Hu以及第一马达继电器14u从电源端子Tp流向马达端子Tm的电流I3与经由第三马达继电器14w、第三下侧MOS12Lw以及第三分流电阻21w从马达端子Tm流向接地端子Tg的电流I4反向。这里，电流I3的路径与电流I4的路径分离距离L1。距离L1比距离L2短。原因是即使需要作出图1的中间布线17u、17v、17w与动力线18u、18v、18w的连接点，也在将第一上侧MOS12Hu配置在基板B的表面的情况下，若将第一下侧MOS12Lu配置在基板B的背面则能够在Y方向上与第一上侧MOS12Hu几乎相同的位置配置第一下侧MOS12Lu。因此，在本实施方式中U相驱动电路3u的Y方向上的长度为一个MOS－FET的程度。由此，抑制了U相驱动电路3u在Y方向上变大。另外，对于V相驱动电路3v以及W相驱动电路3w也同样地抑制了在Y方向上变大。因此，距离L1小于距离L2。
通过电流I3、I4流动而产生磁场M3、M4。磁场M3、M4与电流I3、I4的方向对应而彼此反向，所以呈相互抵消的关系。这里，磁場M3、M4也不能相互完全抵消。然而，磁场M3、M4进一步相互抵消电流I3流经的路径与电流I4流经的路径之间的距离L1比距离L2短的量。因此，能够使驱动电路3的电感更小，所以交链磁通也能够更小。
另外，在本实施方式中，能够期待驱动电路3的Y方向的长度变短。然而，驱动电路3的Z方向的长度变长在基板B的两面配置U相驱动电路3u、V相驱动电路3v以及W相驱动电路3w的各构成要素的量。在该情况下，驱动电路3的布线回路长度也由于MOS－FET的体型结构以及基板B的厚度的关系而变短，所以交链磁通更小。另外，在由于MOS－FET的体型结构以及基板B的厚度的关系，驱动电路3的布线回路变大的情况下，也能够期待交链磁通更小。原因是基板B的表面和背面通过导通孔Vu、Vv、Vw导通，但驱动电路3的布线中Z方向的成分不太影响交链磁通。这是因为虽然导通孔Vu、Vv、Vw有物理长度，但在Z方向导通，因此对从Z方向观察时的驱动电路3的面积没有贡献。
如以上所述，通过在基板B的两面分开配置驱动电路3的各构成要素，能够减小交链磁通。
(2)如图4A所示，在各MOS－FET设置有与其源极电极se以及漏极电极de对应的端子31、32。在设置导通孔Vu、Vv、Vw的情况下，将第一～第三下侧MOS12Lu、12Lv、12Lw配置为在X方向上与导通孔Vu、Vv、Vw重叠，从而能够配置在导通孔Vu、Vv、Vw的附近。
如图5A所示，第三下侧MOS12Lw固定为其端子32与导通孔Vw接触。由此，在X方向上，能够减小MOS－FET间(例如，从Z方向观察驱动电路3时的第三下侧MOS12Lw与第三马达继电器14w之间)的缝隙。因此，能够减小从Z方向观察时的驱动电路3的面积，能够期待交链磁通也变小。
(3)认为从第一～第三上侧MOS12Hu、12H12Hw以及第一～第三下侧MOS12Lu、12Lv、12Lw传递到基板B的热对基板B的表面以及背面以大约45度扩散。通过将第一～第三上侧MOS12Hu、12Hv、12Hw与第一～第三下侧MOS12Lu、12Lv、12Lw的偏移宽度设定为基板B的厚度以上，能够消除从第一～第三上侧MOS12Hu、12Hv、12Hw扩散的热和从第一～第三下侧MOS12Lu、12Lv、12Lw扩散的热重复的部分。
另外，第一～第三上侧MOS12Hu、12Hv、12Hw配置在相对于第一～第三分流电阻21u、21v、21w偏移基板B的厚度以上的位置。由此，能够消除从第一～第三上侧MOS12Hu、12Hv、12Hw扩散的热和从第一～第三分流电阻21u、21v、21w扩散的热重复的部分。
通过上述，能够抑制来自驱动电路3的各构成要素的发热集中在特定位置，并更准确地进行散热。
(4)各MOS－FET(第一～第三上侧MOS12Hu、12Hv、12Hw、第一～第三下侧MOS12Lu、12Lv、12Lw以及第一～第三马达继电器14u、14v、14w)的源极电极se以及漏极电极de的方向与各布线的方向一致。由此，能够使驱动电路3的布线长度更短，所以能够进一步减小交链磁通。例如，若各布线的方向与各FET的源极电极se以及漏极电极de的方向正交，则驱动电路3的布线长度变长，所以交链磁通变大。
(5)将U相驱动电路3u、V相驱动电路3v以及W相驱动电路3w彼此并行地配置。由此，能够将驱动电路3的布线长度缩短能够使U相驱动电路3u、V相驱动电路3v以及W相驱动电路3w的Y方向上的长度缩短的量，能够使交链磁通更小。
(6)通过驱动电路3的交链磁通变小，除了能够减小开关动作时的浪涌电压，还能够减少振铃的产生。由于抑制了马达2的转矩波动，所以能够进行跟随性以及稳定性好的马达控制，能够确保更好的转向操纵感觉。
以下，对将作为半导体装置的驱动电路应用于车辆用的驱动装置的第二实施方式进行说明。
如图8A、8B所示，第一～第三上侧MOS12Hu、12Hv、12Hw配置于基板B的表面，第一～第三下侧MOS12Lu、12Lv、12Lw配置于基板B的背面。第一～第三上侧MOS12Hu、12Hv、12Hw隔着基板B与第一～第三下侧MOS12Lu、12Lv、12Lw对置设置。即，从Z方向观察驱动电路3时，第一～第三上侧MOS12Hu、12Hv、12Hw设置于与第一～第三下侧MOS12Lu、12Lv、12Lw相同的位置。此外，从Z方向观察驱动电路3时，也可以将第一～第三上侧MOS12Hu、12Hv、12Hw设置为与第一～第三下侧MOS12Lu、12Lv、12Lw稍微重叠。
能够将布线Wpu2、Wpv2、Wpw2、Wgu2、Wgv2、Wgw2的X方向的长度缩短在X方向上不使第一～第三上侧MOS12Hu、12Hv、12Hw和第一～第三下侧MOS12Lu、12Lv、12Lw偏移的量。另外，能够缩短驱动电路3的X方向的长度，从Z方向观察时的驱动电路3的各构成要素的安装面积变小。即，能够减小从Z方向观察时的驱动电路3的面积，所以交链磁通也变小。
此外，各实施方式也可以如以下那样变更。另外，以下的其他的实施方式能够在技术上不矛盾的范围中彼此组合。
·在各实施方式中，在驱动电路3中按U相驱动电路3u、V相驱动电路3v、W相驱动电路3w的顺序配置，但该顺序也可以更换。
·第一～第三马达继电器14u、14v、14w也可以不设置。
·在各实施方式中，采用了使用第一～第三分流电阻21u、21v、21w的3分流方式，但并不局限于此。例如，也可以是仅设置一个分流电阻的1分流方式。另外，并不局限于使用分流电阻的电流检测单元。即，也可以不设置第一～第三分流电阻21u、21v、21w。
·在各实施方式中，作为开关元件，使用了MOS－FET，但并不局限于此。例如，作为开关元件，也可以使用IGBT(绝缘栅双极型晶体管)。
·在各实施方式中，驱动电路3采用了3相的驱动电路，但是2相以上的驱动电路即可。
·也可以通过排列2个驱动电路3，来实现冗余。
·如图4B所示，第三下侧MOS12Lw(各MOS－FET)也可以设置为其端子32覆盖主体部30的背面(基板B侧的面)。该情况下，如图5B所示，第三下侧MOS12Lw以端子32整个覆盖导通孔Vw的方式配置于基板B。由此，能够缩短MOS－FET间(例如，从Z方向观察驱动电路3时的第三下侧MOS12Lw与第三马达继电器14w之间)的距离。由此，能够减小从Z方向观察时的驱动电路3的面积。
·从Z方向观察基板B时，第一～第三下侧MOS12Lu、12Lv、12Lw的端子也可以配置为不与导通孔Vu、Vv、Vw重叠。
·如图4C所示，也可以在第三下侧MOS12Lw(各MOS－FET)的主体部30的表面(与基板B相反侧的面)设置散热垫。该情况下，第三下侧MOS12Lw中产生的热不仅是基板B侧，也从散热垫散热。
·在各实施方式中，在U相驱动电路3u中，在基板B的表面设置第一上侧MOS12Hu以及第一马达继电器14u，在背面设置第一下侧MOS12Lu以及第一分流电阻21u。该情况下，W相驱动电路3w也进行与U相驱动电路3u相同的配置。此时，若参照图7A、7B，则电流I3通过基板B的表面，与此相对，电流I4通过基板B的背面。
U相驱动电路3u将其各构成要素与上述同样地配置，与此相对，也可以在W相驱动电路3w中，在基板B的表面设置第三下侧MOS12Lw以及第三分流电阻21w，在背面设置第三上侧MOS12Hw以及第三马达继电器14w。该情况下，经由第一上侧MOS12Hu以及第一马达继电器14u从电源端子Tp流向马达端子Tm的电流I3通过基板B的表面，经由第三马达继电器14w、第三下侧MOS12Lw以及第三分流电阻21w从马达端子Tm流向接地端子Tg的电流I4也通过基板B的表面。由此，对于最远离U相驱动电路3u的W相驱动电路3w，电流I3、I4通过基板B的同一面。因此，能够将布线回路进一步缩短基板B的厚度的量，能够使交链磁通更小。
·在第一实施方式中，将第一～第三上侧MOS12Hu、12Hv、12Hw、第一～第三下侧MOS12Lu、12Lv、12Lw、第一～第三马达继电器14u、14v、14w以及第一～第三分流电阻21u、21v、21w配置在从Z方向观察时相互偏移的位置，但并不局限于此。只要热没有特别问题，则也可以从Z方向观察时，将第一～第三上侧MOS12Hu、12Hv、12Hw和第一～第三下侧MOS12Lu、12Lv、12Lw配置在稍重叠的位置。另外，例如图3B所示，若第三下侧MOS12Lw和第三分流电阻21w都配置于基板B的背面，则从第三下侧MOS12Lw扩散的热和从第三分流电阻21w扩散的热容易重复。在该情况下，只要热没有特别问题，也可以将第三下侧MOS12Lw和第三分流电阻21w配置在接近的位置。
·在第一实施方式中，从Z方向观察时，在第一～第三上侧MOS12Hu、12Hv、12Hw与第一～第三分流电阻21u、21v、21w之间配置有第一～第三下侧MOS12Lu、12Lv、12Lw，但并不局限于此。
如图9A、B所示，只要热没有特别问题，则将第一～第三上侧MOS12Hu、12Hv、12Hw和第一～第三下侧MOS12Lu、12Lv、12Lw的位置保持所配置的基板B的面不变在X方向上更换。该情况下，第一～第三下侧MOS12Lu、12Lv、12Lw和第一～第三分流电阻21u、21v、21w相邻。
·在各实施方式中，对于U相驱动电路3u、V相驱动电路3v以及W相驱动电路3w的任意一个，也将各构成要素配置在基板B的两面，但也可以仅对驱动电路3中的任意1相，将各构成要素配置在基板B的两面。
·只要是树脂等有绝缘性的材料，则基板B也可以采用任何材料。
·导通孔Vu、Vv、Vw既可以是对孔的内面进行电镀加工的贯导通孔，也可以是在孔填充有导电体糊剂的孔。即，只要是能够确保基板B的两面的导电性的路径则可以是任何路径。
·各实施方式的驱动电路3是与3相无刷马达对应的3相的驱动电路，但并不局限于此。例如，具有多相由上侧开关元件以及下侧开关元件构成的半桥即可。另外，驱动电路3供给电力的对象并不局限于马达2，也可以是任意对象。
根据本发明的半导体装置的构成，半导体装置的布线回路变小，所以能够使交链磁通更小。

Claims (8)

1.一种半导体装置，其中，具有：
基板；以及
多个半桥，它们配置于上述基板，将与电源连接的上侧开关元件和接地的下侧开关元件串联连接，
上述多个半桥并联地配置，
在上述基板的第一面配置有至少一个上述上侧开关元件，在上述基板的与上述第一面相反侧的第二面配置有上述下侧开关元件，
在上述基板设置有将属于同一上述半桥的上述上侧开关元件和上述下侧开关元件电连接的路径，上述路径具有贯通上述基板的部分。
2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，
属于同一上述半桥的上述上侧开关元件和上述下侧开关元件在与上述多个半桥排列的方向正交的方向上并排配置。
3.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，
上述上侧开关元件的源极电极和漏极电极以及上述下侧开关元件的源极电极和漏极电极的排列方向与上述半桥的在上述上侧开关元件与上述下侧开关元件之间的布线的延伸方向一致。
4.根据权利要求2所述的半导体装置，其中，
上述上侧开关元件的源极电极和漏极电极的排列方向以及上述下侧开关元件的源极电极和漏极电极的排列方向与上述半桥的在上述上侧开关元件与上述下侧开关元件之间的布线的延伸方向一致。
5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的半导体装置，其中，
在从上述第一面与上述第二面的对置方向观察上述基板时，
属于同一上述半桥的上述上侧开关元件和上述下侧开关元件在与上述多个半桥排列的方向正交的方向上被配置于相互偏移了规定的偏移量的位置。
6.根据权利要求1～4中的任意一项所述的半导体装置，其中，
在上述基板配置有用于检测在各相中流动的电流的分流电阻，
在从上述第一面与上述第二面的对置方向观察上述基板时，
上述分流电阻相对于属于同一上述半桥的上述上侧开关元件以及上述下侧开关元件中的至少一方，在与上述多个半桥排列的方向正交的方向上配置于偏移了规定的偏移量的位置。
7.根据权利要求1～4中的任意一项所述的半导体装置，其中，
经由上述半桥向作为供电对象的3相马达供给电力，
从电源经由上述上侧开关元件流向上述供电对象的电流的方向是与从上述供电对象经由上述下侧开关元件流向接地的电流的方向相反的方向、或者从与上述流向接地的电流的方向正交的方向偏移的方向。
8.根据权利要求1～4中的任意一项所述的半导体装置，其中，
各开关元件在与上述多个半桥排列的方向正交的方向上具有2个面，与源极电极对应的端子以及与漏极电极对应的端子分别在上述2个面延伸，在从上述第一面与上述第二面对置的方向观察上述基板时，这些上述端子在与上述路径重叠的位置与上述路径电连接。
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