半导体装置

技术领域

本公开涉及半导体装置。

背景技术

以往，已知具有MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field EffectTransistor)以及IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)等开关元件的半导体装置。例如，在专利文献1中公开了具有MOSFET或IGBT中某一开关元件的功率模块(半导体装置)。这样的功率模块例如用于逆变器，通过开关元件的开关动作进行电力转换。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2018-174252号公报

发明内容

发明要解决的课题

在上述功率模块的电力转换中，伴随有开关元件中的开关损耗以及稳态损耗等电力损耗。因此，为了提高功率模块的电力转换效率，要求降低电力损耗。

本公开是鉴于上述情况而完成的，其一个课题在于提供一种实现了降低电力损耗的半导体装置。

用于解决课题的手段

本公开的半导体装置具有切换导通状态和切断状态的开关电路，所述开关电路包含并联电连接的第一开关元件和第二开关元件。所述第一开关元件是IGBT，所述第二开关元件是MOSFET。在所述开关电路中流过的电流小于第一电流值时，所述第二开关元件的电压比所述第一开关元件低。在所述开关电路的电流为第二电流值以上且第三电流值以下时，所述第二开关元件的阈值电压相对于所述第一开关元件的阈值电压在-1.0V以上且+0.4V以下的范围内。所述第三电流值为所述开关电路的额定电流以下。所述第一电流值小于所述第三电流值。

发明效果

根据本公开的上述结构，在半导体装置中，能够降低电力损耗。

附图说明

图1是表示第一实施方式的半导体装置的俯视图。

图2是在图1的俯视图中以假想线表示了树脂部件的图。

图3是表示第一实施方式的半导体装置的仰视图。

图4是沿着图2的IV-IV线的剖视图。

图5是表示第一实施方式的半导体装置的电路结构例的图。

图6是表示在模拟中使用的第二开关元件以及第一开关元件的阈值电压特性的图。

图7是表示关断时的驱动信号的变化的模拟结果。

图8是表示接通时的驱动信号的变化的模拟结果。

图9是表示第二实施方式的半导体装置的立体图。

图10是在图9的立体图中省略了壳体及散热板的图。

图11是表示第二实施方式的半导体装置的俯视图，是以假想线(双点划线)表示了壳体的图。

图12是将图11的一部分放大的图。

图13是将图11的一部分放大的图。

图14是沿着图11的XIV-XIV线的剖视图。

图15是表示第三实施方式的半导体装置的立体图。

图16是表示第三实施方式的半导体装置的俯视图，是以假想线(双点划线)表示了树脂部件的图。

图17是沿着图16的XVII-XVII线的剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图对本公开的半导体装置的优选实施方式进行说明。以下，对相同或类似的构成要素标注相同符号，省略重复的说明。本公开中的“第一”、“第二”、“第三”等用语仅作为标签使用，未必意味对这些对象物附加排列。

在本公开中，除非另有说明，否则“某物A形成于某物B”和“某物A形成于某物B(之)上”包含“某物A直接形成于某物B”和“在某物A与某物B之间夹设其他物的同时某物A形成于某物B”。同样地，除非另有说明，否则“某物A配置于某物B”和“某物A配置于某物B(之)上”包含“某物A直接配置于某物B”和“在某物A与某物B之间夹设其他物的同时某物A配置于某物B”。一样地，除非另有说明，否则“某物A位于某物B(之)上”包含“某物A与某物B相接，某物A位于某物B(之)上”和“在某物A与某物B之间夹设其他物的同时某物A位于某物B(之)上”。另外，除非另有说明，否则“在某方向上观察某物A与某物B重叠”包含“某物A与某物B全部重叠”和“某物A与某物B一部分重叠”。

图1～图5表示第一实施方式的半导体装置A1。半导体装置A1具有：开关电路1、树脂部件2、多根引线3以及多个连接部件4。开关电路1包含第一开关元件11和第二开关元件12。多根引线3包含：第一引线31、第二引线32以及第三引线33。多个连接部件4包含：多个第一连接部件411、412以及一对第二连接部件421、422。

在图1～图4所示的例子中，半导体装置A1例如是表面安装型的封装构造，也可以是引线插通型的封装构造。半导体装置A1是TO(Transistor Outline)封装，但也可以是SOP(Small Outline Package)、无引线封装等其他封装。

为了便于说明，将第一开关元件11以及第二开关元件12各自的厚度方向称为“厚度方向z”。在以下说明中，“俯视图”是指沿着厚度方向z观察。将与厚度方向z正交的一个方向称为“第一方向x”。第一方向x例如是半导体装置A1的俯视图(参照图1和图2)中的左右方向。将与厚度方向z及第一方向x正交的方向称为“第二方向y”。第二方向y例如是半导体装置A1的俯视图(参照图1和图2)中的上下方向。

开关电路1是发挥半导体装置A1的电气功能的要素。如图5所示，开关电路1由设置于半导体装置A1外部的驱动电路DR控制，切换导通状态和切断状态。在本公开中，将从导通状态切换为切断状态的过渡期称为关断(turn off)，将从切断状态切换为导通状态的过渡期称为接通(turn on)。另外，将从接通后到关断前的导通状态称为稳态状态。半导体装置A1在使用电流不超过开关电路1的额定电流的范围内使用。使用电流是在开关电路1中流过的电流，是开关电路1为稳态状态时在开关电路1中流过的电流。额定电流规定半导体装置A1的使用条件，是能够安全地使用半导体装置A1(开关电路1)的最大电流(容许电流)。在使用电流超过额定电流时，半导体装置A1(开关电路1)可能产生故障或破坏。

如上所述，开关电路1包含第一开关元件11和第二开关元件12。

第一开关元件11例如是IGBT。第一开关元件11构成为包含第一半导体材料。该第一半导体材料例如为Si(硅)。第一半导体材料也可以不是Si，而是SiC(碳化硅)、GaAs(砷化镓)、GaN(氮化镓)、或者Ga

如图4所示，第一开关元件11具有第一元件主面11a及第一元件背面11b。第一元件主面11a及第一元件背面11b在厚度方向z上相互分离。第一元件主面11a朝向厚度方向z的一方(上方)，第一元件背面11b朝向厚度方向z的另一方(下方)。

第一开关元件11具有：第一电极111、第二电极112以及第三电极113。第一电极111是集电极。第二电极112是发射极。第三电极113是栅极。第一电极111配置于第一元件背面11b，第二电极112及第三电极113配置于第一元件主面11a。如图2所示，第二电极112以及第三电极113相互分离。

第一开关元件11向第三电极113输入驱动信号(栅极电压)。第一开关元件11根据输入的驱动信号来切换导通状态和切断状态。将切换该导通状态和切断状态的动作称为开关动作。在导通状态下，电流从第一电极111(集电极)流向第二电极112(发射极)，在切断状态下该电流不流过。即，第一开关元件11通过输入到第三电极113的驱动信号，对第一电极111以及第二电极112间进行接通断开控制。以下，将施加于第一电极111与第二电极112之间的电压简称为“第一开关元件11的电压”等。

第二开关元件12例如是MOSFET。第二开关元件12构成为包含第二半导体材料。该第二半导体材料与第一半导体材料相比带隙宽，例如为SiC。第二半导体材料也可以不是SiC，而是Si、GaAs、GaN、或者Ga

如图4所示，第二开关元件12具有第二元件主面12a以及第二元件背面12b。第二元件主面12a及第二元件背面12b在厚度方向z上相互分离。第二元件主面12a朝向厚度方向z的一方(上方)，第二元件背面12b朝向厚度方向z的另一方(下方)。第二元件主面12a朝向与第一元件主面11a相同的方向，第二元件背面12b朝向与第一元件背面11b相同的方向。

第二开关元件12具有：第四电极121、第五电极122以及第六电极123。第四电极121是漏极。第五电极122是源极。第六电极123是栅极。第四电极121配置于第二元件背面12b，第五电极122及第六电极123配置于第二元件主面12a。如图2所示，第五电极122和第六电极123相互分离。

第二开关元件12向第六电极123输入驱动信号(栅极电压)。输入到第六电极123的驱动信号与输入到第三电极113的驱动信号是共同的。第二开关元件12根据输入的驱动信号来切换导通状态和切断状态(进行开关动作)。在导通状态下，电流从第四电极121(漏极)流向第五电极122(源极)，在切断状态下该电流不流过。即，第二开关元件12通过输入到第六电极123的驱动信号，对第四电极121及第五电极122之间进行接通断开控制。以下，将施加于第四电极121与第五电极122之间的电压简称为“第二开关元件12的电压”等。

在开关电路1中，通过后面详述的结构，第一电极111(集电极)与第四电极121(漏极)电连接，且第二电极112(发射极)与第五电极122(源极)电连接。由此，如图5所示，第一开关元件11与第二开关元件12并联电连接。开关电路1在第一开关元件11和第二开关元件12中的至少一方为导通状态时成为导通状态，在第一开关元件11和第二开关元件12双方为切断状态时成为切断状态。在第一开关元件11以及第二开关元件12双方为导通状态时，输入到开关电路1的电流被分配到第一开关元件11以及第二开关元件12。

第一开关元件11和第二开关元件12的电气特性相互不同，在半导体装置A1中，采用具有以下所示的电气特性的2个元件。即，在开关电路1中流过的电流(更准确而言在各开关元件中流过的电流)小于第一电流值时，第二开关元件12的电压比第一开关元件11的电压低，第二开关元件12与第一开关元件11相比为低电阻。另外，在开关电路1中流过的电流为第二电流值以上且第三电流值以下时，第二开关元件12的阈值电压相对于第一开关元件11的阈值电压在-1.0V以上且+0.4V以下的范围内。以下，将该范围称为“阈值设定范围”。在开关电路1中流过的电流为第二电流值以上且第三电流值以下时，例如，第一开关元件11的阈值电压为7V以上且7.5V以下，第二开关元件12的阈值电压为6V以上且7.9V以下(第一开关元件11的阈值电压的-1.0V以上且+0.4V以下)。第一电流值、第二电流值以及第三电流值分别小于开关电路1的额定电流。另外，第一电流值小于第三电流值。在半导体装置A1中，第一电流值例如是开关电路1的额定电流的1/5。第二电流值例如与第一电流值相同，是开关电路1的额定电流的1/5。第三电流值例如是开关电路1的额定电流的3/5。即，在半导体装置A1中，第一开关元件11和第二开关元件12的各电气特性被设定为满足以下两点。第一点，在开关电路1中流过的电流小于半导体装置A1(开关电路1)的额定电流的1/5的电流域中，第二开关元件12的电压大于第一开关元件11的电压。第二点，在开关电路1中流过的电流为半导体装置A1的额定电流的1/5以上且3/5以下的电流域中，第二开关元件12的阈值电压相对于第一开关元件11的阈值电压在上述阈值设定范围(-1.0V以上且+0.4V以下的范围)内。此外，在上述的例子中，第一电流值与第二电流值相同，但它们也可以不同。在半导体装置A1中，将上述使用电流设为第一电流值以上的值。

树脂部件2是保护开关电路1的密封材料。树脂部件2分别覆盖开关电路1、多根引线3各自的一部分以及多个连接部件4。树脂部件2例如由绝缘性树脂材料构成。该绝缘性树脂材料例如是环氧树脂。树脂部件2具有：树脂主面21、树脂背面22、一对第一树脂侧面23及一对第二树脂侧面24。

如图4所示，树脂主面21及树脂背面22在厚度方向z上分离。树脂主面21朝向厚度方向z的一方(上方)，树脂背面22朝向厚度方向z的另一方(下方)。一对第一树脂侧面23及一对第二树脂侧面24分别在厚度方向z上被树脂主面21及树脂背面22夹持，与它们相连。如图1所示，一对第一树脂侧面23在第一方向x上分离。一对第一树脂侧面23在第一方向x上彼此朝向相反侧。第二引线32以及第三引线33的一部分从一对第一树脂侧面23的一方(例如图1中的上侧的第一树脂侧面23)突出。如图1所示，一对第二树脂侧面24在第二方向y上分离，一对第二树脂侧面24在第二方向y上彼此朝向相反侧。

多根引线3支承第一开关元件11以及第二开关元件12，并且与第一开关元件11以及第二开关元件12导通。多根引线3的各构成材料例如包含铜(Cu)。多根引线3的各构成材料也可以代替Cu而采用铝、铁(Fe)、无氧铜、或者它们的合金(例如，Cu-Sn合金、Cu-Zr合金、Cu-Fe合金等)。也可以对多根引线3分别实施镀镍(Ni)。如上所述，多根引线3具有：第一引线31、第二引线32以及第三引线33。第一引线31、第二引线32以及第三引线33相互分离。第一引线31、第二引线32以及第三引线33例如通过将实施了蚀刻以及冲裁等图案化的金属制的引线框适当切断而形成。

第一引线31与第一开关元件11的第一电极111(集电极)以及第二开关元件12的第四电极121(漏极)导通。第一引线31包含：裸片焊盘311、延展部312及突出部313。

裸片焊盘311与第一开关元件11及第二开关元件12接合。裸片焊盘311与第一开关元件11的第一元件背面11b以及第二开关元件12的第二元件背面12b对置。裸片焊盘311与第一电极111(集电极)和第四电极121(漏极)接合，与它们导通。第一电极111和第四电极121经由裸片焊盘311电连接。裸片焊盘311是平坦的板状部分。如图4所示，裸片焊盘311的在厚度方向z上朝向接合第一开关元件11和第二开关元件12的面的相反侧的面(朝向厚度方向z的下方的面)从树脂部件2露出。裸片焊盘311是开关电路1的输入端，是半导体装置A1中的电流输入端子。

延展部312和突出部313分别与裸片焊盘311相连。延展部312及突出部313在第二方向y上隔着裸片焊盘311而相互位于相反侧。延展部312从树脂部件2向第二方向y的一侧突出，突出部313从树脂部件2向第二方向y的另一侧突出。突出部313在第一方向x上位于第二引线32与第三引线33之间。

第二引线32与第一开关元件11的第二电极112(发射极)以及第二开关元件12的第五电极122(源极)导通。第二引线32包含焊盘部321和端子部322。

如图2所示，焊盘部321与多个第一连接部件411接合，经由多个第一连接部件411与第一开关元件11的第二电极112(发射极)导通。另外，如图2所示，焊盘部321与多个第一连接部件412接合，经由多个第一连接部件412与第二开关元件12的第五电极122(源极)导通。第二电极112和第五电极122经由多个第一连接部件411、412和第二引线32电连接。

如图2所示，端子部322与焊盘部321相连。端子部322与焊盘部321导通，从树脂部件2露出。端子部322从树脂部件2向第二方向y的一侧突出。端子部322突出的方向是在第二方向y上突出部313相对于裸片焊盘311所在的一侧。端子部322是开关电路1的输出端，是半导体装置A1中的电流输出端子。

第三引线33与第一开关元件11的第三电极113(栅极)以及第二开关元件12的第六电极123(栅极)导通。第三引线33包含焊盘部331和端子部332。

如图2所示，焊盘部331与第二连接部件421接合，经由第二连接部件421与第一开关元件11的第三电极113(栅极)导通。另外，如图2所示，焊盘部331与第二连接部件422接合，经由第二连接部件422与第二开关元件12的第六电极123(栅极)导通。

如图2所示，端子部332与焊盘部331相连。端子部332与焊盘部331导通，从树脂部件2露出。端子部332从树脂部件2向第二方向y的一侧突出。端子部332突出的方向是在第二方向y上突出部313相对于裸片焊盘311所在的一侧。端子部332是半导体装置A1中的驱动信号的输入端子。端子部332与半导体装置A1外部的驱动电路DR连接。驱动信号从驱动电路DR输入到半导体装置A1。

相对于开关电路1，半导体装置A1具有作为第一导电体的第一引线31，并具有作为第二导电体的第二引线32。

多个连接部件4分别使相互分离的两个部位间导通。多个连接部件4分别是例如键合导线。多个连接部件4包含多个第一连接部件411、412以及一对第二连接部件421、422。

如图2所示，多个第一连接部件411分别与第一开关元件11的第二电极112和第二引线32的焊盘部321接合。由此，第二引线32经由各第一连接部件411与第二电极112(发射极)导通。如图2所示，多个第一连接部件412分别与第二开关元件12的第五电极122和第二引线32的焊盘部321接合。由此，第二引线32经由各第一连接部件412与第五电极122(源极)导通。

如图2所示，第二连接部件421与第一开关元件11的第三电极113和第三引线33的焊盘部331接合。由此，第三引线33经由第二连接部件421与第三电极113(栅极)导通。如图2所示，第二连接部件422与第二开关元件12的第六电极123和第三引线33的焊盘部331接合。由此，第三引线33经由第二连接部件422与第六电极123(栅极)导通。

半导体装置A1的作用和效果如下。

半导体装置A1具有开关电路1。开关电路1包含第一开关元件11和第二开关元件12。第一开关元件11是IGBT，第二开关元件12是MOSFET。一般而言，已知MOSFET和IGBT通过物性以及构造的不同而表示如下电气特性。例如，MOSFET的开关速度比IGBT快，开关损耗比IGBT小。开关损耗是在各开关元件的开关时(接通时或关断时)产生的损耗。另一方面，IGBT在大电流域中，导通电阻比MOSFET小，稳态损耗比MOSFET小。稳态损耗是各开关元件的稳态状态(导通状态)时产生的损耗，是各开关元件的导通电阻的损耗。因此，在半导体装置A1中，将第一开关元件11以及第二开关元件12相互并联电连接，且将第一开关元件11以及第二开关元件12的各电气特性设为满足以下两点的关系。第一点，在开关电路1中流过的电流小于第一电流值时，第二开关元件12的电压比第一开关元件11低。第二点，在开关电路1的电流为第二电流值以上且第三电流值以下时，第二开关元件12的阈值电压相对于第一开关元件11的阈值电压在-1.0V以上且+0.4V以下的范围(阈值设定范围)内。通过采用该结构，在开关电路1的开关时(接通和关断)，在第二开关元件12(MOSFET)中流过较多的电流，能够降低开关损耗。另外，在开关电路1为稳态状态时，在第一开关元件11(IGBT)中流过较多的电流，能够降低稳态损耗。因此，半导体装置A1能够降低开关损耗和稳态损耗两者，能够降低功率损耗。即，半导体装置A1能够提高转换效率。

在半导体装置A1中，向第一开关元件11和第二开关元件12输入共同的驱动信号。如上所述，IGBT和MOSFET的电气特性不同，因此，在以共同的驱动信号并列动作时，有时在该驱动信号中产生振动。该驱动信号振动例如在接通时或关断时产生，是IGBT及MOSFET的误动作的主要原因。因此，在半导体装置A1中，通过将第一开关元件11和第二开关元件12的各电气特性设为上述关系，即使是输入共同的驱动信号的情况，也能够抑制驱动信号振动，抑制第一开关元件11和第二开关元件12(进而开关电路1)的误动作。通过模拟对抑制这样的驱动信号振动进行了验证。

在模拟中，使用阈值电压特性不同的3个第二开关元件12(MOSFET)，分别表示了关断时的驱动信号的时间变化以及接通时的驱动信号的时间变化。为了便于说明，将3个第二开关元件12设为第二开关元件12x、第二开关元件12y、第二开关元件12z。图6表示3个第二开关元件12x、12y、12z(MOSFET)的各阈值电压特性以及第一开关元件11(IGBT)的阈值电压特性。在图6中，横轴是阈值电压，纵轴是在开关电路1中流过的电流。在图6中，若将额定电流设为100A，则作为上述阈值设定范围例子的额定电流的1/5以上且3/5以下的范围相当于纵轴的20A以上且60A以下的范围。在模拟中，验证了在开关电路1中流过的电流为40A时的驱动电压的时间变化。在该电流为40A时，第二开关元件12x的阈值电压在上述阈值设定范围内，第二开关元件12y的阈值电压低于上述阈值设定范围的下限值，第二开关元件12z的阈值电压高于上述阈值设定范围的上限值。

图7和图8是上述模拟条件下的模拟结果。图7表示关断时的驱动信号的时间变化。图8表示接通时的驱动信号的时间变化。在图7以及图8的各图中，横轴为时间，纵轴为驱动信号的电压值。在图7以及图8的各图中，上段是使用了第二开关元件12x的情况下的结果，中段是使用了第二开关元件12y的情况下的结果，下段是使用了第二开关元件12z的情况下的结果。

如图7所示，在关断时，在使用了第二开关元件12z时，驱动信号的振动大，与此相对，在使用了第二开关元件12x以及12y时，驱动信号的振动相对地被抑制。另一方面，如图8所示，在接通时，在使用了第二开关元件12y时，驱动信号的振动大，与此相对，在使用了第二开关元件12x以及第二开关元件12z时，驱动信号的振动相对地被抑制。根据这些模拟结果可知，如果第二开关元件12的阈值电压相对于第一开关元件11的阈值电压在上述阈值设定范围内，则驱动信号的振动被抑制。因此，半导体装置A1即使是使电气特性不同的2个第一开关元件11和第二开关元件12以共同的驱动信号进行开关动作的情况，只要使第二开关元件12的阈值电压为相对于第一开关元件11的阈值电压的上述阈值设定范围内，就能够抑制驱动信号的振动。由此，半导体装置A1能够抑制第一开关元件11以及第二开关元件12(进而开关电路1)的误动作。并且，从图7以及图8的模拟结果可知，在使用了第二开关元件12x以及第二开关元件12z时，接通时的驱动信号的振动被抑制，因此，通过使第二开关元件12的阈值电压为上述阈值设定范围的下限值以上，能够抑制接通时的驱动信号的振动。另外，在使用了第二开关元件12x以及第二开关元件12y时抑制关断时的驱动信号的振动，因此，通过使第二开关元件12的阈值电压为上述阈值设定范围的上限值以下，能够抑制关断时的振动。

另外，从图6可知，在第二开关元件12x中，在开关电路1的电流为第二电流值以上且第三电流值以下(20A以上且60A以下)的范围内，该第二开关元件12x的阈值电压从比第一开关元件11的阈值电压小的状态切换为比第一开关元件11的阈值电压大的状态。在图6所示的例子中，在开关电路1的电流大约35A附近，第一开关元件11的阈值电压与第二开关元件12x的阈值电压的大小关系被切换。这样的特性对于在开关电路1的开关时(接通以及关断)使较多的电流在第二开关元件12(MOSFET)中流过，另外，在开关电路1为稳态状态时，使较多的电流在第一开关元件11(IGBT)中流过的控制是有效的。

在半导体装置A1中，第一开关元件11由第一半导体材料构成，第二开关元件12由第二半导体材料构成。第二半导体材料的带隙比第一半导体材料宽。第一半导体材料例如为Si，第二半导体材料例如为SiC。SiC的带隙比Si宽，使用了SiC的开关元件与使用了Si的开关元件相比具有例如电力损耗小这样的优点。另一方面，使用了SiC的开关元件比使用了Si的开关元件昂贵。因此，在半导体装置A1中，通过由第一半导体材料(Si)构成第一开关元件11，由第二半导体材料(SiC)构成第二开关元件12，能够兼顾降低电力损耗和抑制成本增加。另外，使用了SiC的开关元件与使用了Si的开关元件相比，开关速度为高速。因此，通过由SiC构成第二开关元件12，在抑制开关时(接通和关断)的电力损耗(开关损耗)方面是有效的。

在第一实施方式中，表示了在半导体装置A1自身中第一开关元件11和第二开关元件12并联电连接的例子。与该例不同，可以实现为第一开关元件11与第二开关元件12的并联连接也包含安装有半导体装置A1的电路基板的结构。例如，半导体装置A1包含追加的引线，使第二引线32与第一开关元件11的第二电极112导通，使追加的引线与第二开关元件12的第五电极122导通。并且，考虑如下那样的结构：通过将这样的半导体装置A1安装于规定的电路基板，第二引线32与追加的引线相互导通(例如，双方的引线与形成于电路基板上的导电部件连接)。

在第一实施方式中，如图5所示，半导体装置A1表示了从外部的驱动电路DR输入驱动信号的例子。与该例不同，生成驱动信号的驱动电路DR也可以设置在树脂部件2的内部(例如第一引线31上)。

图9～图14表示第二实施方式的半导体装置A2。如该图所示，半导体装置A2是壳体类型的模块。

如图9～图14所示，半导体装置A2具有：第一开关电路1A、第二开关电路1B、绝缘基板50、第一电力布线部51、第二电力布线部52、第三电力布线部53、一对第一信号布线部54A、54B、一对第二信号布线部55A、55B、一对第三信号布线部56、第一电力端子61、第二电力端子62、两个第三电力端子63、一对控制端子64A、64B、一对检测端子65A、65B、检测端子66、两个检测端子67、多个连接部件4、散热板70以及壳体71。在半导体装置A2中，如图11～图13所示，多个连接部件4包含：多个第一连接部件411A、412A、411B、412B、多个第二连接部件421A、422A、421B、422B、多个第三连接部件431A、432A、431B、432B、一对第四连接部件44A、44B、一对第五连接部件45A、45B以及第六连接部件46。

散热板70例如是俯视图矩形状的平板。散热板70由热传导率高的材料构成，例如由铜或铜合金构成。可以在散热板70的表面实施镀Ni。在散热板70的厚度方向z下方侧的表面，根据需要安装冷却部件(例如散热器)。如图14所示，绝缘基板50载置于该散热板70上。

由图9和图11可知，壳体71例如实质上为长方体。壳体71由具有电绝缘性且耐热性优异的合成树脂构成，例如由PPS(聚苯硫醚)构成。壳体71在俯视图中为与散热板70大致相同大小的矩形状。如图9、图11以及图14所示，壳体71包含：框部72、顶板73以及多个端子台741～744。

框部72固定于散热板70的厚度方向z上方的表面(参照图14)。顶板73固定于框部72。如图9和图14所示，顶板73封闭框部72的厚度方向z上方侧的开口。如图14所示，顶板73与封闭框部72的厚度方向z下方侧的散热板70对置。通过顶板73、散热板70及框部72，在壳体71的内部划分出电路收容空间(收容第一开关电路1A及第二开关电路1B等的空间)。

2个端子台741、742配置于比框部72靠第一方向x的一侧的位置，与框部72一体地形成。2个端子台743、744配置于比框部72靠第一方向x的另一侧的位置，与框部72一体地形成。两个端子台741、742相对于框部72的第一方向x的一侧的侧壁沿着第二方向y配置。端子台741覆盖第一电力端子61的一部分，且在厚度方向z上方侧的表面配置有第一电力端子61的一部分。端子台742覆盖第二电力端子62的一部分，且在厚度方向z上方侧的表面配置有第二电力端子62的一部分。两个端子台743、744相对于框部72的第一方向x的另一侧的侧壁沿着第二方向y配置。端子台743覆盖两个第三电力端子63的一方的一部分，且在厚度方向z上方侧的表面配置有该第三电力端子63的一部分。端子台744覆盖两个第三电力端子63的另一方的一部分，且在厚度方向z上方侧的表面配置有该第三电力端子63的一部分。

第一开关电路1A包含多个第一开关元件11和多个第二开关元件12。为了便于理解，将第一开关电路1A的第一开关元件11以及第二开关元件12分别设为第一开关元件11A以及第二开关元件12A。多个第一开关元件11A以及多个第二开关元件12A相互并联电连接。对多个第一开关元件11A以及多个第二开关元件12A分别输入共同的第一驱动信号，通过输入的第一驱动信号来控制开关动作。在图11所示的例子中，多个第一开关元件11A以及多个第二开关元件12A在第一方向x上交替地排列。也可以与该例不同，多个第一开关元件11A相对于多个第二开关元件12A排列在第一方向x的一侧。多个第一开关元件11A和多个第二开关元件12A的排列顺序没有特别限定。

在第一开关电路1A中，多个第一开关元件11A的电气特性与多个第二开关元件12A的电气特性具有以下关系。在第一开关电路1A中流过的电流小于第一电流值时，多个第二开关元件12A的电压平均值比多个第一开关元件11A的电压平均值低。另外，在第一开关电路1A中流过的电流为第二电流值以上且第三电流值以下时，多个第二开关元件12A的阈值电压平均值相对于多个第一开关元件11A的阈值电压平均值在上述阈值设定范围(-1.0V以上且+0.4V以下的范围)内。

第二开关电路1B包含多个第一开关元件11和多个第二开关元件12。为了便于理解，将第二开关电路1B的第一开关元件11以及第二开关元件12分别设为第一开关元件11B以及第二开关元件12B。多个第一开关元件11B以及多个第二开关元件12B相互并联电连接。对多个第一开关元件11B以及多个第二开关元件12B分别输入共同的第二驱动信号，通过输入的第二驱动信号来控制开关动作。在图11所示的例子中，多个第一开关元件11B以及多个第二开关元件12B在第一方向x上交替地排列。也可以与该例不同，多个第一开关元件11B相对于多个第二开关元件12B排列在第一方向x的一侧。多个第一开关元件11B和多个第二开关元件12B的排列顺序没有特别限定。

在第二开关电路1B中，多个第一开关元件11B的电气特性与多个第二开关元件12B的电气特性具有以下关系。在第二开关电路1B中流过的电流小于第一电流值时，多个第二开关元件12B的电压平均值比多个第一开关元件11B的电压平均值低。另外，在第二开关电路1B中流过的电流为第二电流值以上且第三电流值以下时，多个第二开关元件12B的阈值电压平均值相对于多个第一开关元件11B的阈值电压平均值在上述阈值设定范围(-1.0V以上且+0.4V以下的范围)内。

第一开关电路1A和第二开关电路1B通过后面详述的结构而串联电连接。第一开关电路1A构成上臂电路，第二开关电路1B构成下臂电路。半导体装置A2通过第一开关电路1A和第二开关电路1B的各开关动作，进行电力转换。在图示的例子中，半导体装置A2分别各具有5个第一开关元件11A、11B以及第二开关元件12A、12B，但它们的数量并不限定于本结构，可根据半导体装置A2所要求的性能而适当变更。另外，第一开关元件11A的数量与第二开关元件12A的数量可以不同，第一开关元件11B的数量与第二开关元件12B的数量可以不同。

如上所述，多个连接部件4包含：多个第一连接部件411A、412A、411B、412B、多个第二连接部件421A、422A、421B、422B、多个第三连接部件431A、432A、431B、432B、一对第四连接部件44A、44B、一对第五连接部件45A、45B以及第六连接部件46。在半导体装置A2中，多个第一连接部件411A、412A、411B、412B例如是金属制(例如Cu或Cu合金)的板状部件。其他连接部件例如是键合导线(bonding wire)。

如图11～图13所示，多个第一连接部件411A分别与第一开关电路1A的各第一开关元件11A的第二电极112和第三电力布线部53接合，使它们导通。多个第一连接部件412A分别与第一开关电路1A的各第二开关元件12A的第五电极122和第三电力布线部53接合，使它们导通。

如图11～图13所示，多个第一连接部件411B分别与第二开关电路1B的各第一开关元件11B的第二电极112和第二电力布线部52接合，使它们导通。多个第一连接部件412B分别与第二开关电路1B的各第二开关元件12B的第五电极122和第二电力布线部52接合，使它们导通。

如图11～图13所示，多个第二连接部件421A分别与第一开关电路1A的各第一开关元件11A的第三电极113和第一信号布线部54A接合，使它们导通。多个第二连接部件422A分别与第一开关电路1A的各第二开关元件12A的第六电极123和第一信号布线部54A接合，使它们导通。

如图11～图13所示，多个第二连接部件421B分别与第二开关电路1B的各第一开关元件11B的第三电极113和第一信号布线部54B接合，使它们导通。多个第二连接部件422B分别与第二开关电路1B的各第二开关元件12B的第六电极123和第一信号布线部54B接合，使它们导通。

如图11～图13所示，多个第三连接部件431A分别与第一开关电路1A的各第一开关元件11A的第二电极112和第二信号布线部55A接合，使它们导通。多个第三连接部件432A分别与第一开关电路1A的各第二开关元件12A的第五电极122和第二信号布线部55A接合，使它们导通。

如图11～图13所示，多个第三连接部件431B分别与第二开关电路1B的各第一开关元件11B的第二电极112和第二信号布线部55B接合，使它们导通。多个第三连接部件432B分别与第二开关电路1B的各第二开关元件12B的第五电极122和第二信号布线部55B接合，使它们导通。

如图11～图13所示，第四连接部件44A与第一信号布线部54A和控制端子64A接合，使它们导通。第四连接部件44B与第一信号布线部54B和控制端子64B接合，使它们导通。

如图11～图13所示，第五连接部件45A与第二信号布线部55A和检测端子65A接合，使它们导通。第五连接部件45B与第二信号布线部55B和检测端子65B接合，使它们导通。

如图11～图13所示，第六连接部件46与第一电力布线部51和检测端子66接合，使它们导通。

绝缘基板50具有电绝缘性。绝缘基板50的构成材料例如是热传导性优异的陶瓷。作为这样的陶瓷，例如使用AlN(氮化铝)、SiN(氮化硅)、Al

如图14所示，绝缘基板50具有基板主面50a及基板背面50b。基板主面50a与基板背面50b在厚度方向z上分离。基板主面50a朝向厚度方向z上方，基板背面50b朝向厚度方向z下方。

如图11～图14等所示，第一电力布线部51、第二电力布线部52、第三电力布线部53、一对第一信号布线部54A、54B、一对第二信号布线部55A、55B以及一对第三信号布线部56配置于绝缘基板50的基板主面50a。第一电力布线部51、第二电力布线部52、第三电力布线部53、一对第一信号布线部54A、54B、一对第二信号布线部55A、55B以及一对第三信号布线部56例如是金属层。该金属层例如由Cu或Cu合金构成。该金属层也可以代替Cu或Cu合金而由铝或铝合金构成。第一电力布线部51、第二电力布线部52、第三电力布线部53、一对第一信号布线部54A、54B、一对第二信号布线部55A、55B及一对第三信号布线部56相互分离。

如图11～图13所示，第一电力布线部51搭载有第一开关电路1A(多个第一开关元件11A及多个第二开关元件12A)。第一电力布线部51与多个第一开关元件11A的各第一电极111及多个第二开关元件12A的各第四电极121导通。因此，多个第一开关元件11A的各第一电极111(集电极)与多个第二开关元件12A的各第四电极121(漏极)经由第一电力布线部51电连接。

如图11～图13所示，第二电力布线部52与多个第一连接部件411B及多个第一连接部件412B分别接合。第二电力布线部52经由各第一连接部件411B与多个第一开关元件11B的各第二电极112导通。另外，第二电力布线部52经由各第一连接部件412B与多个第二开关元件12B的各第五电极122导通。由此，多个第一开关元件11B的各第二电极112(发射极)与多个第二开关元件12B的各第五电极122(源极)经由多个第一连接部件411B、412B及第二电力布线部52而电连接。

如图11～图13所示，第三电力布线部53搭载有第二开关电路1B(多个第一开关元件11B及多个第二开关元件12B)。第三电力布线部53与多个第一开关元件11B的各第一电极111及多个第二开关元件12B的各第四电极121导通。因此，多个第一开关元件11B的各第一电极111(集电极)与多个第二开关元件12B的第四电极121(漏极)经由第三电力布线部53电连接。如图11～图13所示，第三电力布线部53与多个第一连接部件411A及多个第一连接部件412A分别接合。第三电力布线部53经由各第一连接部件411A与多个第一开关元件11A的各第二电极112导通。另外，第三电力布线部53经由各第一连接部件412A与多个第二开关元件12A的各第五电极122导通。因此，多个第一开关元件11A的各第二电极112(发射极)与多个第二开关元件12A的各第五电极122(源极)经由多个第一连接部件411A、412A及第三电力布线部53而电连接。

半导体装置A2相对于第一开关电路1A，具有作为第一导电体的第一电力布线部51，具有作为第二导电体的第三电力布线部53。另外，半导体装置A1相对于第二开关电路1B，具有作为第一导电体的第三电力布线部53，具有作为第二导电体的第二电力布线部52。

如图11～图13所示，第一信号布线部54A与多个第二连接部件421A以及多个第二连接部件422A分别接合。第一信号布线部54A经由各第二连接部件421A与多个第一开关元件11A的各第三电极113(栅极)导通。另外，第一信号布线部54A经由各第二连接部件422A与多个第二开关元件12A的各第六电极123(栅极)导通。第一信号布线部54A传送用于控制第一开关电路1A的开关动作(第一开关元件11A的开关动作以及第二开关元件12A的开关动作)的第一驱动信号。

如图11～图13所示，第一信号布线部54B与多个第二连接部件421B以及多个第二连接部件422B分别接合。第一信号布线部54B经由各第二连接部件421B与多个第一开关元件11B的各第三电极113(栅极)导通。另外，第一信号布线部54B经由各第二连接部件422B与多个第二开关元件12B的各第六电极123(栅极)导通。第一信号布线部54B传送用于控制第二开关电路1B的开关动作(第一开关元件11B的开关动作以及第二开关元件12B的开关动作)的第二驱动信号。

如图11～图13所示，第二信号布线部55A与多个第三连接部件431A以及多个第三连接部件432A分别接合。第二信号布线部55A经由各第三连接部件431A与多个第一开关元件11A的各第二电极112(发射极)导通。另外，第二信号布线部55A经由各第三连接部件432A与多个第二开关元件12A的各第五电极122(源极)导通。第二信号布线部55A传送表示第一开关电路1A的导通状态的第一检测信号。对第二信号布线部55A施加各第一开关元件11A的第二电极112以及各第二开关元件12A的第五电极122的电压。

如图11～图13所示，第二信号布线部55B与多个第三连接部件431B以及多个第三连接部件432B分别接合。第二信号布线部55B经由各第三连接部件431B与多个第一开关元件11B的各第二电极112(发射极)导通。另外，第二信号布线部55B经由各第三连接部件432B与多个第二开关元件12B的各第五电极122(源极)导通。第二信号布线部55B传送表示第二开关电路1B的导通状态的第二检测信号。对第二信号布线部55B施加各第一开关元件11B的第二电极112以及各第二开关元件12B的第五电极122的电压。

在图10～图12所示的例子中，虽然一对第三信号布线部56分别什么也不连接，但在与半导体装置A2不同的结构中，例如与热敏电阻连接。该热敏电阻配置成跨越一对第三信号布线部56。

第一电力端子61、第二电力端子62、两个第三电力端子63、一对控制端子64A、64B、一对检测端子65A、65B、检测端子66以及一对检测端子67各自的一部分从壳体71露出。第一电力端子61、第二电力端子62、两个第三电力端子63、一对控制端子64A、64B、一对检测端子65A、65B、检测端子66及一对检测端子67分别由铜或铜合金构成。

如图11及图12所示，第一电力端子61在壳体71的内部与第一电力布线部51接合。第一电力端子61经由第一电力布线部51与第一开关元件11A的第一电极111及第二开关元件12A的第四电极121导通。

如图11及图12所示，第二电力端子62在壳体71的内部与第二电力布线部52接合。第二电力端子62经由第二电力布线部52与第一开关元件11B的第二电极112及第二开关元件12B的第五电极122导通。

如图11及图13所示，两个第三电力端子63分别在壳体71的内部与第三电力布线部53接合。两个第三电力端子63分别经由第三电力布线部53与第一开关元件11A的第二电极112、第二开关元件12A的第五电极122、第一开关元件11B的第一电极111及第二开关元件12B的第四电极121导通。

在半导体装置A2中，第一电力端子61和第二电力端子62与电源连接，被施加电源电压(例如直流电压)。例如，第一电力端子61是正极(P端子)，第二电力端子62是负极(N端子)。第一电力端子61及第二电力端子62相互分离，沿着第二方向y配置。两个第三电力端子63输出通过第一开关电路1A及第二开关电路1B的各开关动作而电力转换后的电压(例如交流电压)。两个第三电力端子63分别是电力输出端子(OUT端子)。两个第三电力端子63相互分离，沿着第二方向y配置。在第一方向x上，在绝缘基板50的一侧配置有第一电力端子61及第二电力端子62，在绝缘基板50的另一侧配置有两个第三电力端子63。在与半导体装置A2不同的结构中，也可以仅具有两个第三电力端子63中的某一方。该情况下，该第三电力端子63也可以配置于框部72的第一方向x的一侧的侧壁中的第二方向y的中央。

如图13所示，控制端子64A与第四连接部件44A接合。控制端子64A经由第四连接部件44A与第一信号布线部54A导通。由此，控制端子64A与多个第一开关元件11A的第三电极113以及多个第二开关元件12A的第六电极123分别导通。控制端子64A是第一驱动信号的输入端子。

如图12所示，控制端子64B与第四连接部件44B接合。控制端子64B经由第四连接部件44B与第一信号布线部54B导通。由此，控制端子64B与多个第一开关元件11B的第三电极113以及多个第二开关元件12B的第六电极123分别导通。控制端子64B是第二驱动信号的输入端子。

如图13所示，检测端子65A与第五连接部件45A接合。检测端子65A经由第五连接部件45A与第二信号布线部55A导通。由此，检测端子65A与多个第一开关元件11A的第二电极112以及多个第二开关元件12A的第五电极122分别导通。检测端子65A是第一检测信号的输出端子。

如图12所示，检测端子65B与第五连接部件45B接合。检测端子65B经由第五连接部件45B与第二信号布线部55B导通。由此，检测端子65B与多个第一开关元件11B的第二电极112以及多个第二开关元件12B的第五电极122分别导通。检测端子65B是第二检测信号的输出端子。

如图13所示，检测端子66与第六连接部件46接合。检测端子66经由第六连接部件46与第一电力布线部51导通。由此，检测端子66与多个第一开关元件11A的第一电极111以及多个第二开关元件12A的第四电极121分别导通。检测端子66是第三检测信号的输出端子。第三检测信号是用于检测施加于第一电力布线部51的电压的信号。

在热敏电阻与一对第三信号布线部56连接的情况下，一对检测端子67成为用于检测壳体71内部的温度的端子。在半导体装置A2中，热敏电阻未与一对第三信号布线部56连接，因此，一对检测端子67分别是非连接端子。

在半导体装置A2中，在第一开关电路1A中流过的电流小于第一电流值时，多个第二开关元件12A的电压平均值比多个第一开关元件11A的电压平均值低。并且，在第一开关电路1A中流过的电流为第二电流值以上且第三电流值以下时，多个第二开关元件12A的阈值电压平均值相对于多个第一开关元件11A的阈值电压平均值在上述阈值设定范围(-1.0V以上且+0.4V以下的范围)内。根据该结构，半导体装置A2在第一开关电路1A中，与半导体装置A1的开关电路1一样，能够降低电力损耗。并且，半导体装置A2即使是使多个第一开关元件11A以及多个第二开关元件12A以共同的第一驱动信号进行开关动作的情况，也能够抑制第一驱动信号的振动。即，半导体装置A2能够抑制多个第一开关元件11A以及多个第二开关元件12A的误动作。这在第二开关电路1B中也是一样的。即，半导体装置A2能够在第二开关电路1B中降低电力损耗。并且，半导体装置A2即使是使多个第一开关元件11B以及多个第二开关元件12B以共同的第二驱动信号进行开关动作的情况，也能够抑制第二驱动信号的振动，因此，能够抑制多个第一开关元件11以及多个第二开关元件12的误动作。

图15～图17表示第三实施方式的半导体装置A3。半导体装置A3例如是IPM(Intelligent Power Module)，具有向多个第一开关元件11以及多个第二开关元件12输出驱动信号的驱动电路DR。

如图15～图17所示，半导体装置A3具有：第一开关电路1A、第二开关电路1B、驱动电路DR、树脂部件2、多根引线3、多个连接部件4、绝缘基板50、布线部59以及多个无源元件8。在半导体装置A3中，如图15所示，多根引线3包含：一对第一引线31A、31B、一对第二引线32A、32B、多根第四引线34以及多根第五引线35。如图16所示，多个连接部件4包含多个第一连接部件41A、41B以及多个第二连接部件421A、422A、421B、422B。

在半导体装置A3中，第一开关电路1A分别各包含一个第一开关元件11A和第二开关元件12A。第一开关元件11A及第二开关元件12A的各电气特性是如下所示的关系。在第一开关电路1A中流过的电流小于第一电流值时，第二开关元件12A的电压比第一开关元件11A的电压低。另外，在第一开关电路1A中流过的电流为第二电流值以上且第三电流值以下时，第二开关元件12A的阈值电压相对于第一开关元件11A的阈值电压在上述阈值设定范围(-1.0V以上且+0.4V以下的范围)内。

同样地，在半导体装置A3中，第二开关电路1B分别各包含一个第一开关元件11B和第二开关元件12B。第一开关元件11B及第二开关元件12B的各电气特性是如下所示的关系。在第二开关电路1B中流过的电流小于第一电流值时，第二开关元件12B的电压比第一开关元件11B的电压低。另外，在第二开关电路1B中流过的电流为第二电流值以上且第三电流值以下时，第二开关元件12B的阈值电压相对于第一开关元件11B的阈值电压在上述阈值设定范围(-1.0V以上且+0.4V以下的范围)内。

驱动电路DR控制第一开关电路1A的开关动作(第一开关元件11A以及第二开关元件12A的各开关动作)，并且控制第二开关电路1B的开关动作(第一开关元件11B以及第二开关元件12B的各开关动作)。驱动电路DR配置在基板主面50a上。如图16所示，驱动电路DR例如由SOP(Small Outline Package)类型的封装构成，具有树脂封装以及多个连接端子。驱动电路DR的封装类型并不限定于SOP类型，例如也可以是QFP(Quad Flat Package)类型、SOJ(Small Outline J-lead Package)类型、QFN(Quad Flatpack No Lead)类型、SON(Small-Outline No Lead)类型等。

驱动电路DR具有驱动元件13。驱动元件13被树脂封装覆盖。驱动元件13生成第一驱动信号以及第二驱动信号。驱动元件13与多个连接端子导通，多个连接端子经由未图示的导电性接合材料(例如焊料、金属膏或者烧结金属等)与后述的各焊盘部591(布线部59)导通接合。驱动元件13经由布线部59以及第二连接部件421A与第一开关元件11A的第三电极113导通，并且经由布线部59以及第二连接部件422A与第二开关元件12A的第六电极123导通。驱动元件13向第一开关元件11A的第三电极113以及第二开关元件12A的第六电极123输入共同的第一驱动信号。同样地，驱动元件13经由布线部59以及第二连接部件421B与第一开关元件11B的第三电极113导通，并且经由布线部59以及第二连接部件422B与第二开关元件12B的第六电极123导通。驱动元件13向第一开关元件11B的第三电极113以及第二开关元件12B的第六电极123输入共同的第二驱动信号。与图16所示的例不同，驱动元件13也可以不被树脂封装覆盖。

半导体装置A3的绝缘基板50与半导体装置A2的绝缘基板50一样为平板状，例如由陶瓷构成。半导体装置A3的绝缘基板50例如优选热传导率比树脂部件2高的材料。在半导体装置A3的绝缘基板50搭载有第一开关电路1A、第二开关电路1B、驱动电路DR、两个第一引线31A、31B、两个第二引线32A、32B以及多个无源元件8等。在基板主面50a形成有布线部59。基板背面50b例如从树脂部件2(树脂背面22)露出，但基板背面50b也可以被树脂部件2覆盖。

如图16及图17所示，布线部59形成在基板主面50a上。布线部59由导电性材料构成，布线部59的构成材料例如采用银或银合金等。布线部59的构成材料也可以代替银或银合金而采用铜或铜合金、或者金或金合金等。布线部59通过在印刷了包含上述构成材料的膏材料之后对该膏材料进行烧制而形成。布线部59的形成方法并不限定于此，可以根据所使用的构成材料而适当变更。布线部59是向驱动电路DR的导通路径。布线部59供控制信号流过，其中，控制信号用于控制第一开关电路1A以及第二开关电路1B。控制信号包含第一驱动信号、第二驱动信号、第一检测信号以及第二检测信号等。另外，布线部59传送驱动电路DR的动作电力。

如图16所示，布线部59包含多个焊盘部591和多个连接布线592。多个焊盘部591的各俯视图形状没有特别限定，例如为矩形状。各焊盘部591的俯视图形状也可以是圆形状、椭圆状或多边形状等。多个焊盘部591相互分离。多个焊盘部591是适当接合其他构成部件的部分。在半导体装置A3中，多个焊盘部591与驱动电路DR、多个无源元件8、多根第四引线34、多根第五引线35以及多个第二连接部件421A、422A、421B、422B接合。多个连接布线592在多个焊盘部591间连接。在布线部59中，多个焊盘部591及多个连接布线592的各配置及各形状并不限定于图示的例子。

如图16所示，多个无源元件8分别配置在绝缘基板50的基板主面50a上。各无源元件8与各焊盘部591(布线部59)接合，与布线部59导通。多个无源元件8例如是电阻器、电容器、线圈、二极管等。多个无源元件8例如包含多个热敏电阻8a和多个电阻器8b等。

多个热敏电阻8a分别配置成跨越布线部59的两个焊盘部591。各热敏电阻8a与这两个焊盘部591导通接合。各焊盘部591分别经由连接布线592与两根第五引线35导通。各热敏电阻8a通过在这2个第五引线35之间施加电压，输出与周围温度对应的电流。

多个电阻器8b分别配置成跨越布线部59的两个焊盘部591。各电阻器8b与这两个焊盘部591导通接合。与各电阻器8b接合的两个焊盘部591中的一个焊盘部591与驱动电路DR(驱动元件13)导通，另一个焊盘部591经由各第二连接部件421A、422A、421B、422B与各第一开关元件11A、11B的第三电极113或各第二开关元件12A、12B的第六电极123中的某一个导通。各电阻器8b例如是栅极电阻。也可以与图示的例子不同，多个无源元件8都不包含各电阻器8b。

在半导体装置A3中，多根引线3包含：两根第一引线31A、31B、两根第二引线32A、32B、多根第四引线34以及多根第五引线35。两根第一引线31A、31B、两根第二引线32A、32B、多根第四引线34以及多根第五引线35分别相互分离。

两根第一引线31A、31B分别被树脂部件2支承，并且被绝缘基板50支承。如图16所示，2根第一引线31A、31B分别包含裸片焊盘311及端子部314。在各第一引线31A、31B中，裸片焊盘311与端子部314相连。

在各第一引线31A、31B中，裸片焊盘311被树脂部件2覆盖。裸片焊盘311配置在绝缘基板50的基板主面50a上，在俯视图中与绝缘基板50重叠。裸片焊盘311例如是俯视图矩形状。裸片焊盘311通过未图示的接合材料与基板主面50a接合。为了提高裸片焊盘311与绝缘基板50的接合强度，也可以在与裸片焊盘311接合的基板主面50a上设置金属层。通过使该金属层为与布线部59相同的材料，能够在形成布线部59的同时一并形成该金属层。

在第一引线31A的裸片焊盘311搭载有第一开关电路1A的第一开关元件11A以及第二开关元件12A。第一引线31A的裸片焊盘311与第一开关元件11A的第一电极111和第二开关元件12A的第四电极121导通。因此，第一开关元件11A的第一电极111(集电极)与第二开关元件12A的第四电极121(漏极)经由第一引线31A的裸片焊盘311导通。

在第一引线31B的裸片焊盘311搭载有第二开关电路1B的第一开关元件11B以及第二开关元件12B。第一引线31B的裸片焊盘311与第一开关元件11B的第一电极111和第二开关元件12B的第四电极121导通。因此，第一开关元件11B的第一电极111(集电极)与第二开关元件12B的第四电极121(漏极)经由第一引线31B的裸片焊盘311导通。

在各第一引线31A、31B中，端子部314从树脂部件2露出。端子部314向厚度方向z上方弯曲。端子部314是半导体装置A3的外部端子。

两个第二引线32A、32B分别被树脂部件2支承。两个第二引线32A、32B分别包含焊盘部321及端子部322。在各第二引线32A、32B中，焊盘部321与端子部322相连。

在各第二引线32A、32B中，焊盘部321被树脂部件2覆盖。焊盘部321在俯视图中不与绝缘基板50重叠。第二引线32A的焊盘部321与多个第一连接部件41A接合。第二引线32A的焊盘部321经由各第一连接部件41A与第一开关元件11A的第二电极112(发射极)以及第二开关元件12A的第五电极122(源极)导通。第二引线32B的焊盘部321与多个第一连接部件41B接合。第二引线32B的焊盘部321经由各第一连接部件41B与第一开关元件11B的第二电极112(发射极)以及第二开关元件12B的第五电极122(源极)导通。

在各第二引线32A、32B中，端子部322从树脂部件2露出。端子部322向厚度方向z上方弯曲。端子部322是半导体装置A3的外部端子。

在半导体装置A3中，第二引线32A和第一引线31B例如在物理上分离，在安装半导体装置A3的电路基板上电连接。也可以与该例不同，第二引线32A和第一引线31B在树脂部件2的内侧电连接。

半导体装置A3相对于第一开关电路1A，具有作为第一导电体的第一引线31A，具有作为第二导电体的第二引线32A。另外，半导体装置A3相对于第二开关电路1B，具有作为第一导电体的第一引线31B，具有作为第二导电体的第二引线32B。

多个第四引线34被树脂部件2支承，并且被绝缘基板50支承。如图16所示，各第四引线34包含焊盘部341以及端子部342。在各第四引线34中，焊盘部341与端子部342相连。

各焊盘部341被树脂部件2覆盖。各焊盘部341配置在绝缘基板50的基板主面50a上，在俯视图中与绝缘基板50重叠。各焊盘部341通过未图示的导电性接合材料与多个焊盘部591中的某一个接合。与焊盘部341接合的焊盘部591经由多个连接布线592中的某一个与驱动电路DR(驱动元件13)导通。

各端子部342从树脂部件2露出。各端子部342向厚度方向z上方弯曲。各端子部342是半导体装置A3的外部端子。各端子部342是向驱动电路DR的各种控制信号的输入端子或来自驱动电路DR的控制信号的输出端子、或者驱动电路DR的动作电力的输入端子。

多根第五引线35分别被树脂部件2支承，并且被绝缘基板50支承。各第五引线35与各热敏电阻8a导通。在本实施方式中，针对两个热敏电阻8a分别设置两根第五引线35。即，半导体装置A3具有3根第五引线35。如图16所示，各第五引线35包含焊盘部351以及端子部352。在各第五引线35中，焊盘部351与端子部352导通。

各焊盘部351被树脂部件2覆盖。各焊盘部351配置在绝缘基板50的基板主面50a上，在俯视图中与绝缘基板50重叠。各焊盘部351通过未图示的导电性接合材料与多个焊盘部591中的某一个接合。与焊盘部351接合的焊盘部591经由多个连接布线592中的某一个与两个热敏电阻8a中的某一个导通。因此，各焊盘部351经由布线部59与各热敏电阻8a导通。

各端子部352从树脂部件2露出。各端子部352向厚度方向z上方弯曲。在第一方向x上观察，各端子部352与各端子部342重叠。各端子部352是半导体装置A3的外部端子。各端子部352是温度检测端子。

多个第一连接部件41A分别与第一开关元件11A的第二电极112、第二开关元件12A的第五电极122以及第二引线32A的焊盘部321接合。第一开关元件11A的第二电极112(发射极)与第二开关元件12A的第五电极122(源极)经由各第一连接部件41A导通。

多个第一连接部件41B分别与第一开关元件11B的第二电极112、第二开关元件12B的第五电极122以及第二引线32B的焊盘部321接合。第一开关元件11B的第二电极112(发射极)与第二开关元件12B的第五电极122(源极)经由各第一连接部件41B导通。

第二连接部件421A与第一开关元件11A的第三电极113和多个焊盘部591中的某一个接合。第二连接部件422A与第二开关元件12A的第六电极123和接合第二连接部件421A的焊盘部591接合。与两个第二连接部件421A、422A接合的焊盘部591经由连接布线592以及电阻器8b与驱动电路DR(驱动元件13)导通。

第二连接部件421B与第一开关元件11B的第三电极113和多个焊盘部591中的某一个接合。第二连接部件422B与第二开关元件12B的第六电极123和接合第二连接部件421B的焊盘部591接合。与两个第二连接部件421B、422B接合的焊盘部591经由连接布线592以及电阻器8b与驱动电路DR(驱动元件13)导通。

在半导体装置A3中，第一开关电路1A与半导体装置A1的开关电路1一样地构成。由此，半导体装置A3能够抑制第一开关电路1A中的电力损耗。并且，半导体装置A3即使是使第一开关元件11A以及第二开关元件12A以共同的第一驱动信号进行开关动作的情况，也能够抑制第一驱动信号的振动。即，半导体装置A2能够抑制第一开关元件11A和第二开关元件12A的误动作。这在第二开关电路1B中也是一样的。即，半导体装置A3能够抑制第二开关电路1B中的电力损耗。并且，半导体装置A3即使是使第一开关元件11B以及第二开关元件12B以共同的第二驱动信号进行开关动作的情况，也能够抑制第二驱动信号的振动。即，半导体装置A3能够抑制第一开关元件11B和第二开关元件12B的误动作。

在第三实施方式中，表示了半导体装置A3分别各具有一个第一开关电路1A以及第二开关电路1B的例子。在与该例不同的半导体装置中，也可以分别各具有3个第一开关电路1A以及第二开关电路1B。这样的半导体装置例如构成为驱动三相马达的三相逆变器。

本公开的半导体装置不限于上述的实施方式。本公开的半导体装置的各部分的具体结构可以自由地进行各种设计变更。例如，本公开包含以下的附记所记载的实施方式。

附记1.

一种半导体装置，具有：

开关电路，其切换导通状态和切断状态，

所述开关电路包含并联电连接的第一开关元件以及第二开关元件，

所述第一开关元件是IGBT，

所述第二开关元件是MOSFET，

在所述开关电路中流过的电流小于第一电流值时，所述第二开关元件的电压比所述第一开关元件低，

在所述开关电路的电流为第二电流值以上且第三电流值以下时，所述第二开关元件的阈值电压相对于所述第一开关元件的阈值电压在-1.0V以上且+0.4V以下的范围内，

所述第三电流值为所述开关电路的额定电流以下，

所述第一电流值小于所述第三电流值。

附记2.

根据附记1所述的半导体装置，其中，

所述第一开关元件构成为包含第一半导体材料，

所述第二开关元件构成为包含带隙比所述第一半导体材料宽的第二半导体材料。

附记3.

根据附记2所述的半导体装置，其中，

所述第一半导体材料是Si，

所述第二半导体材料是SiC。

附记4.

根据附记1～3中任一项所述的半导体装置，其中，

所述第一电流值是所述额定电流的1/5。

附记5.

根据附记1～4中任一项所述的半导体装置，其中，

所述第二电流值与所述第一电流值相同。

附记6.

根据附记5所述的半导体装置，其中，

所述第二电流值是所述额定电流的1/5，

所述第三电流值是所述额定电流的3/5。

附记7.

根据附记1～6中任一项所述的半导体装置，其中，

在所述开关电路为导通状态时，在所述开关电路中流过的电流为所述第一电流值以上。

附记8.

根据附记1～7中任一项所述的半导体装置，其中，

所述第一开关元件和所述第二开关元件的开关动作由共同的驱动信号控制。

附记9.

根据附记8所述的半导体装置，其中，

所述第一开关元件具有：第一电极、第二电极以及第三电极，通过输入到所述第三电极的所述驱动信号，对所述第一电极与所述第二电极之间进行接通断开控制，

所述第二开关元件具有：第四电极、第五电极以及第六电极，通过输入到所述第六电极的所述驱动信号，对所述第四电极与所述第五电极之间进行接通断开控制，

所述第一电极与所述第四电极电连接，

所述第二电极与所述第五电极电连接。

附记10.

根据附记9所述的半导体装置，其中，

所述半导体装置还具有：驱动电路，其将所述驱动信号输入至所述第三电极以及所述第六电极各电极。

附记11.

根据附记9或10所述的半导体装置，其中，

所述第一开关元件具有：第一元件主面以及第一元件背面，其在所述第一开关元件的厚度方向上分离，

所述第一电极配置于所述第一元件背面，

所述第二电极以及所述第三电极配置于所述第一元件主面。

附记12.

根据附记11所述的半导体装置，其中，

所述第二开关元件具有：第二元件主面以及第二元件背面，其在所述第二开关元件的厚度方向上分离，

所述第四电极配置于所述第二元件主面，

所述第五电极以及所述第六电极配置于所述第二元件背面。

附记13.

根据附记12所述的半导体装置，其中，

所述第一开关元件的厚度方向与所述第二开关元件的厚度方向是相同方向，

所述第一元件主面与所述第二元件主面朝向相同方向。

附记14.

根据附记13所述的半导体装置，其中，

所述半导体装置还具有：

第一导电体，其搭载有所述第一开关元件以及所述第二开关元件，且与所述第一元件背面以及所述第二元件背面分别对置；以及

第二导电体，其与所述第一导电体分离，

所述第一导电体与所述第一电极以及所述第四电极接合，

所述第二导电体与所述第二电极以及所述第五电极电连接。

附记15.

根据附记1～14中任一项所述的半导体装置，其中，

所述开关电路包含第一开关电路以及第二开关电路，

所述第一开关电路以及所述第二开关电路分别包含所述第一开关元件以及所述第二开关元件。

附记16.

根据附记15所述的半导体装置，其中，

所述第一开关电路与所述第二开关电路串联电连接。

符号说明

A1、A2、A3：半导体装置 1：开关电路

1A：第一开关电路 1B：第二开关电路

11、11A、11B：第一开关元件

11a：第一元件主面11b：第一元件背面

111：第一电极112：第二电极

113：第三电极

12、12A、12B：第二开关元件

12a：第二元件主面12b：第二元件背面

121：第四电极122：第五电极

123：第六电极13：驱动元件

2：树脂部件21：树脂主面

22：树脂背面 23：第一树脂侧面

24：第二树脂侧面 3：引线

31、31A、31B：第一引线 311：裸片焊盘

312：延展部313：突出部

314：端子部32、32A、32B：第二引线

321：焊盘部322：端子部

33：第三引线 331：焊盘部

332：端子部34：第四引线

341：焊盘部342：端子部

35：第五引线 351：焊盘部

352：端子部4：连接部件

411、412：第一连接部件

411A、411B、412A、412B：第一连接部件

41A、41B：第一连接部件

421、422：第二连接部件

421A、421B、422A、422B：第二连接部件

431A、431B、432A、432B：第三连接部件

44A、44B：第四连接部件

45A、45B：第五连接部件

46：第六连接部件 50：绝缘基板

50a：基板主面50b：基板背面

51：第一电力布线部 52：第二电力布线部

53：第三电力布线部 54A、54B：第一信号布线部

55A、55B：第二信号布线部56：第三信号布线部

59：布线部 591：焊盘部

592：连接布线61：第一电力端子

62：第二电力端子 63：第三电力端子

64A、64B：控制端子65A、65B：检测端子

66：检测端子 67：检测端子

70：散热板 71：壳体

72：框部 73：顶板

741～744：端子台 8：无源元件

8a：热敏电阻 8b：电阻器DR：驱动电路。