具体实施方式

以下，基于附图，对实施方式进行说明。此外，在以下的附图中，对相同或者相应的部分标注相同的参照标号，不重复其说明。

＜实施方式1＞

图1是概略地表示系统701的结构的图，系统701具有本实施方式1涉及的负载900以及对负载900进行驱动的负载驱动装置601。图2是概略地表示负载驱动装置601的结构的俯视图，图3是箭头III(图2)的视点时的概略侧面图。负载驱动装置601具有功率模块501和分流电阻3。此外，在图2及图3中，示出了XYZ直角坐标系，该坐标系的Z方向对应于功率模块501的厚度方向，该坐标系的XY方向对应于功率模块501的与厚度方向垂直的面内方向。

功率模块501具有高电位侧开关元件141a(第1半导体开关元件)、低电位侧开关元件141b(第2半导体开关元件)和控制元件102(第1控制元件)。另外，功率模块501具有壳体9、金属板121(第1金属板)、金属板122(第2金属板)、金属板123(第3金属板)和金属板124(第4金属板)。

低电位侧开关元件141b与高电位侧开关元件141a串联连接。高电位侧开关元件141a以及低电位侧开关元件141b各自例如是MISFET(金属-绝缘体-半导体-场效应晶体管：Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor)或者IGBT(绝缘栅型双极晶体管：Insulated Gate Bipolar Transistor)等开关元件。如图1所示，可以在该开关元件通过内置或者外置而负载有续流二极管。高电位侧开关元件141a以及低电位侧开关元件141b各自为了接收来自控制元件102的控制信号，具有栅极焊盘151a以及栅极焊盘151b。

控制元件102对高电位侧开关元件141a以及低电位侧开关元件141b进行控制。具体地说，控制元件102根据外部信号而向栅极焊盘151a以及栅极焊盘151b发送控制信号。另外，控制元件102参照分流电压，根据需要而进行过电流保护动作。此外，控制元件102可以如图2及图3所示构成为1个部件，或者作为变形例，可以由对高电位侧开关元件141a进行控制的部件和对低电位侧开关元件141b进行控制的部件构成。

另外，功率模块501具有P端子106(高电压输入端子)、输出端子107、N端子108(基准电位侧端子)、Vcc端子109(电源端子)、Vin-a端子110(第1外部信号输入端子)、Vin-b端子111(第2外部信号输入端子)、GND端子112(基准电位端子)和Cin端子113(分流电压输入端子)。这些端子从功率模块501所具有的壳体9的内部露出至外部，典型地说，如图2所示凸出。

在本实施方式中，在壳体9的外部配置有分流电阻3。作为变形例，分流电阻3也可以配置于壳体9的内部，由此，具有分流电阻3的负载驱动装置601构成为一个功率模块。

在输出端子107连接有负载900，由此，从输出端子107供给对负载900进行驱动的电流。向GND端子112施加基准电位(接地电位)。经由分流电阻3而向N端子108以及Cin端子113各自施加基准电位。向P端子106施加相对于基准电位的正电压(直流电压)。在Vcc端子109(电源端子)连接产生与基准电位相对的电源电压的电源4，使用该电源电压而使控制元件102进行动作。Vin-a端子110以及Vin-b端子111各自接收高电位侧开关元件141a以及低电位侧开关元件141b所用的控制信号。

输出端子107可以如图2及图3所示，与金属板124一起构成为1个金属部件。GND端子112可以如图2所示，通过键合导线8(配线部件)而与金属板122短路，或者，作为变形例，可以与金属板122一起构成为1个金属部件。N端子108可以如图2所示，与金属板123一起构成为1个金属部件。P端子106可以如图2所示，与金属板121一起构成为1个金属部件。Cin端子113、Vcc端子109、Vin-a端子110以及Vin-b端子111可以如图2所示，通过键合导线8而与控制元件102连接。

在金属板121，经由导电性接合层14而搭载有高电位侧开关元件141a。在高电位侧开关元件141a之上，经由导电性接合层14而接合有金属板124。在金属板124之上，经由导电性接合层14而搭载有低电位侧开关元件141b。在低电位侧开关元件141b之上，经由导电性接合层14而接合有金属板123。

根据上述结构，低电位侧开关元件141b在厚度方向上隔着金属板124而与高电位侧开关元件141a至少局部地层叠。在图2所示的结构中，低电位侧开关元件141b在厚度方向上与高电位侧开关元件141a局部地层叠，以使得高电位侧开关元件141a的栅极焊盘151a在面内方向上与低电位侧开关元件141b错开。功率模块501具有键合导线8，该键合导线8具有与栅极焊盘151a接合的一个端部和与控制元件102接合的另一个端部。另外，功率模块501具有键合导线8，该键合导线8具有与栅极焊盘151b接合的一个端部和与控制元件102接合的另一个端部。由此，栅极焊盘151a以及栅极焊盘151b各自与控制元件102电连接。

金属板122与金属板121分离。在本实施方式中，向金属板122施加基准电位，从P端子106向金属板121施加正电压。在金属板122，经由导电性接合层15而搭载有控制元件102。导电性接合层15将控制元件102向金属板122进行机械接合，并且将控制元件102与金属板122进行电连接。此外，在通过使金属板122与GND端子112一体化或者通过键合导线8而电连接的情况下，作为变形例，能够取代导电性接合层15而使用绝缘性接合层，并且将金属板121的电位设为基准电位。

如图2所示，控制元件102在面内方向上与高电位侧开关元件141a以及低电位侧开关元件141b错开地配置。另外，如图2所示，金属板122在面内方向上与高电位侧开关元件141a以及低电位侧开关元件141b错开地配置。

图4是概略地表示对比例的系统700的结构的图。就系统700的功率模块500而言，与本实施方式不同，控制元件102经由绝缘性接合层而接合于金属板123(参照图2)之上。因此，在对比例中，控制元件102没有在面内方向上与高电位侧开关元件141a以及低电位侧开关元件141b错开地配置。其结果，在控制元件102的希望维持为基准电位的部分与从N端子108施加分流电压的金属板123之间产生耦合电容5。因此，经由该耦合电容5，分流电压的变动使控制元件102的希望维持为基准电位的部分的电位变动。由于该电位变动，在控制元件102的配线流过过大的电流，由此，有时产生热破坏。通过使用浮置电源作为对控制元件102进行驱动的电源4而避免该电流的产生。但是，浮置电源的利用会使系统700的电路复杂化。

根据本实施方式，低电位侧开关元件141b与高电位侧开关元件141a至少部分地层叠。由此，能够利用由将多个元件进行层叠带来的优点。另一方面，控制元件102在面内方向上与高电位侧开关元件141a以及低电位侧开关元件141b错开地配置。换言之，控制元件102不与高电位侧开关元件141a以及低电位侧开关元件141b层叠。高电位侧开关元件141a以及低电位侧开关元件141b所具有的电位与分流电压相对应地发生变动，但根据上述配置，抑制了该变动经由耦合电容5(图4)而导致控制元件102的基准电位的变动。因此，不使用复杂的结构就能够降低分流电压带给控制元件102的不良影响。综上所述，能够利用由将多个元件进行层叠带来的优点，并且，不使用复杂的结构就能够降低分流电压带给控制元件102的不良影响。

如图2所示，金属板122在面内方向上与高电位侧开关元件141a以及低电位侧开关元件141b错开地配置。高电位侧开关元件141a以及低电位侧开关元件141b所具有的电位与分流电压相对应地发生变动，但根据上述配置，抑制了该变动经由耦合电容5(图4)而导致金属板122的电位的变动。因此，在金属板122的电位对应于控制元件102的基准电位的情况下，能够进一步降低分流电压带给控制元件102的不良影响。

在金属板122与控制元件102之间设置有导电性接合层15(图3)。由此，容易得到使金属板122的电位与控制元件102的基准电位相对应的结构。

＜实施方式2＞

图5是概略地表示本实施方式2涉及的功率模块502以及分流电阻3的结构的俯视图。栅极焊盘151b在面内方向上与高电位侧开关元件141a至少局部错开地配置，优选如图5所示整体错开地配置。键合导线8的与栅极焊盘151b接合的端部ED在面内方向上与高电位侧开关元件141a错开地配置。低电位侧开关元件141b在面内方向上具有第1至第4角部C1～C4，低电位侧开关元件141b的栅极焊盘151b相比于第1至第3角部C1～C3而配置于第4角部C4的附近。

此外，关于上述以外的结构，由于与上述实施方式1的结构大致相同，因此对相同或者相应的要素标注相同的标号，不重复其说明。

根据本实施方式，栅极焊盘151b在面内方向上与高电位侧开关元件141a至少局部错开地配置。由此，能够降低用于得到与低电位侧开关元件141b的栅极焊盘151b之间的电连接的工序带给高电位侧开关元件141a的损伤。具体地说，能够防止作为高电位侧开关元件141a的半导体芯片的裂纹以及缺损的产生。因此，在功率模块502的制造中，成品率提高，因此，生产性提高。

键合导线的端部在面内方向上与高电位侧开关元件141a错开地配置。由此，能够降低对键合导线进行接合的工序带给高电位侧开关元件141a的损伤。

低电位侧开关元件141b的栅极焊盘151b配置于第4角部C4的附近。由此，能够将低电位侧开关元件141b的与高电位侧开关元件141a层叠的部分的面积确保得大，并且，使低电位侧开关元件141b的栅极焊盘151b在面内方向上与高电位侧开关元件141a至少局部地错开。

＜实施方式3＞

图6是概略地表示本实施方式3涉及的功率模块503的结构的俯视图。

功率模块503具有高电位侧开关元件241a(第3半导体开关元件)、低电位侧开关元件241b(第4半导体开关元件)、对高电位侧开关元件241a以及低电位侧开关元件241b进行控制的控制元件202(第2控制元件)。低电位侧开关元件241b与高电位侧开关元件241a串联连接，在厚度方向上与高电位侧开关元件241a至少局部地层叠。控制元件202对高电位侧开关元件241a以及低电位侧开关元件241b进行控制。控制元件202在面内方向上与高电位侧开关元件241a以及低电位侧开关元件241b错开地配置。

另外，功率模块503具有高电位侧开关元件341a(第5半导体开关元件)、低电位侧开关元件341b(第6半导体开关元件)、对高电位侧开关元件341a以及低电位侧开关元件341b进行控制的控制元件302(第3控制元件)。低电位侧开关元件341b与高电位侧开关元件341a串联连接，在厚度方向上与高电位侧开关元件341a至少局部地层叠。控制元件302对高电位侧开关元件341a以及低电位侧开关元件341b进行控制。控制元件302在面内方向上与高电位侧开关元件341a以及低电位侧开关元件341b错开地配置。

另外，功率模块503具有P端子206、输出端子207、N端子208、Vcc端子209、Vin-a端子210、Vin-b端子211、GND端子212和Cin端子213。另外，功率模块503具有P端子306、输出端子307、N端子308、Vcc端子309、Vin-a端子310、Vin-b端子311、GND端子312和Cin端子313。

根据以上的结构，功率模块503通过以适当的相位向Vin-a端子110、Vin-b端子111、Vin-a端子210、Vin-b端子211、Vin-a端子310、Vin-b端子311输入外部信号，从而能够从输出端子107、输出端子207、输出端子307产生三相交流。

在本实施方式中，在金属板121经由导电性接合层14(参照图3)而搭载有高电位侧开关元件141a、高电位侧开关元件241a和高电位侧开关元件341a。另外，金属板123经由导电性接合层14(参照图3)而与低电位侧开关元件141b、低电位侧开关元件241b、低电位侧开关元件341b接合。

此外，关于上述以外的结构，由于与上述实施方式1或2的结构大致相同，因此，对相同或者相应的要素标注相同的标号，不重复其说明。

根据本实施方式，不仅进行由高电位侧开关元件141a以及低电位侧开关元件141b实现的控制，还进行由高电位侧开关元件241a以及低电位侧开关元件241b实现的控制。因此，能够进行多相的控制而非单相的控制。并且，通过进行由高电位侧开关元件341a以及低电位侧开关元件341b实现的控制，从而能够进行三相的控制。

在金属板121搭载有高电位侧开关元件141a以及高电位侧开关元件241a这两者。由此，能够通过简单的结构而向高电位侧开关元件141a以及高电位侧开关元件241a这两者供给共通的电位。此外，在本实施方式中，在金属板121还搭载有高电位侧开关元件341a，进一步进行简化。通过该简化，能够减小功率模块503的面内方向上的面积。此外，作为变形例，也可以为了高电位侧开关元件141a、高电位侧开关元件241a以及高电位侧开关元件341a各自而设置独立的金属板。

金属板123与低电位侧开关元件141b以及低电位侧开关元件241b这两者接合。由此，能够通过简单的结构而向低电位侧开关元件141b以及低电位侧开关元件241b这两者供给共通的电位。此外，在本实施方式中，金属板123还与低电位侧开关元件341b接合，进一步进行简化。通过该简化，从而能够减小功率模块503的面内方向上的面积。此外，作为变形例，也可以为了低电位侧开关元件141b、低电位侧开关元件241b以及低电位侧开关元件341b各自而设置独立的金属板。

此外，能够对各实施方式自由地进行组合，或者对各实施方式适当地进行变形、省略。

标号的说明

3分流电阻，4电源，5耦合电容，8键合导线，9壳体，14、15导电性接合层，102第1控制元件，106P端子，107输出端子，108N端子，109Vcc端子，110Vin-a端子，111Vin-b端子，112GND端子，113Cin端子，121～124第1～第4金属板，141a高电位侧开关元件(第1半导体开关元件)，141b低电位侧开关元件(第2半导体开关元件)，151a、151b栅极焊盘，202第2控制元件，206P端子，207输出端子，208N端子，209Vcc端子，210Vin-a端子，211Vin-b端子，212GND端子，241a高电位侧开关元件(第3半导体开关元件)，241b低电位侧开关元件(第4半导体开关元件)，302第3控制元件，306P端子，307输出端子，308N端子，309Vcc端子，310Vin-a端子，311Vin-b端子，312GND端子，313Cin端子，341a高电位侧开关元件(第5半导体开关元件)，341b低电位侧开关元件(第6半导体开关元件)，500～503功率模块，601负载驱动装置，700、701系统，900负载，C1～C4第1～第4角部。