半导体装置及电力转换装置制造方法及图纸

半导体装置(1)具备：正极侧半导体元件(7)、负极侧半导体元件(8)、正电极板(4)、负电极板(5)、交流电极板(6)、正极侧辅助电极端子(13)、负极侧辅助电极端子(14)、正极侧电容器(11)、负极侧电容器(12)。正电极板(4)与正极侧半导体元件(7)的第一正极(71)连接。负电极板(5)与负极侧半导体元件(8)的第二负极(82)连接。交流电极板(6)与正极侧半导体元件(7)的第一负极(72)及负极侧半导体元件(8)的第二正极(81)连接。正极侧电容器(11)与正电极板(4)连接，并且与正极侧辅助电极端子(13)连接。负极侧电容器(12)与负电极板(5)连接，并且与负极侧辅助电极端子(14)连接。

Semiconductor Device and Power Conversion Device

Semiconductor device (1) has: positive side semiconductor element (7), negative side semiconductor element (8), positive electrode plate (4), negative electrode plate (5), alternating current electrode plate (6), positive side auxiliary electrode terminal (13), negative side auxiliary electrode terminal (14), positive side capacitor (11), negative side capacitor (12). The positive electrode plate (4) is connected with the first positive pole (71) of the positive side semiconductor element (7). The negative electrode plate (5) is connected with the second negative electrode (82) of the negative side semiconductor element (8). The alternating current electrode plate (6) is connected with the first negative pole (72) of the positive side semiconductor element (7) and the second positive pole (81) of the negative side semiconductor element (8). The positive side capacitor (11) is connected with the positive electrode plate (4) and the positive side auxiliary electrode terminal (13). The negative side capacitor (12) is connected with the negative electrode plate (5) and the negative side auxiliary electrode terminal (14).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体装置及电力转换装置
本专利技术涉及一种半导体装置及电力转换装置。
技术介绍
作为半导体装置的一例，已知具备用于控制电力的半导体元件的半导体功率模块。在使用半导体功率模块而构成的电力转换装置中，已知半导体元件的开关动作、由电力转换装置驱动的电动机中的电位变动等成为噪声的产生源。这样的噪声成为各种电子设备的误动作的要因，因此进行基于噪声滤波器插入的噪声的抑制。作为所述噪声抑制方法之一，存在将在半导体元件与散热用导体之间产生的静电电容用作噪声滤波器的方法。通常，由于接合半导体元件的电极经由薄的绝缘体与散热用导体连接，因此在半导体元件与散热用导体之间存在静电电容。利用该静电电容作为滤波器，通过控制噪声电流的流动路径来实现噪声的抑制。例如，在日本特开2015-149883号公报(专利文献1)中，记载了一种电力转换装置，其利用在半导体元件与散热用导体之间产生的静电电容作为接近旁路电容器来抑制噪声。另外，在该电力转换装置中，通过具备电流路径比接近旁路电容器长且静电电容比接近旁路电容器大的远距离旁路电容器，能够抑制较广的频率范围的噪声。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2015-149883号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题在上述公报所记载的电力转换装置中，由于将在半导体功率模块中的半导体元件与散热用导体之间产生的静电电容用作滤波器，因此存在噪声从散热用导体扩散的课题。具体而言，存在由于噪声电流流向散热用导体而从散热用导电体产生放射噪声的课题。另外，在散热用导电体接地于地线的情况下，存在噪声电流经由地线而向系统电源、控制电路等传播的课题。本专利技术是鉴于所述课题而完成的，其目的在于提供一种半导体装置及电力转换装置，能够抑制从散热用导体产生的放射噪声以及从散热用导体扩散的噪声电流。用于解决课题的手段本专利技术的半导体装置具备：正极侧半导体元件、负极侧半导体元件、正电极板、负电极板、交流电极板、正极侧辅助电极端子、负极侧辅助电极端子、正极侧电容器、负极侧电容器。正极侧半导体元件具有第一正极和第一负极。负极侧半导体元件具有第二正极和第二负极。正电极板与正极侧半导体元件的第一正极连接。负电极板与负极侧半导体元件的第二负极连接。交流电极板与正极侧半导体元件的第一负极及负极侧半导体元件的第二正极连接。正极侧电容器与正电极板连接，并且与正极侧辅助电极端子连接。负极侧电容器与负电极板连接，并且与负极侧辅助电极端子连接。专利技术的效果根据本专利技术的半导体装置，能够通过从正极侧半导体元件的第一正极开始由正电极板和正极侧电容器及正极侧辅助电极形成的电流路径、以及从负极侧半导体元件的第二负极开始由负电极板和负极侧电容器及负极侧辅助电极形成的电流路径来控制噪声电流。因此，在正极侧半导体元件和负极侧半导体元件分别经由绝缘体而与散热用导体连接的情况下，能够降低向散热用导体流动的噪声电流。因此，能够抑制从散热用导体产生的放射噪声以及从散热用导体扩散的噪声电流。附图说明图1是概略地表示实施方式1的半导体功率模块的内部结构的剖视图，是沿着图2的I-I线的剖视图。图2是概略地表示实施方式1的半导体功率模块的内部结构的俯视图。图3是概略地表示实施方式1的半导体功率模块中的单相桥逆变器的结构的电路图。图4是概略地表示实施方式1的半导体功率模块中的单相桥逆变器的内部结构的俯视图。图5是概略地表示实施方式2的半导体功率模块的内部结构的俯视图。图6是概略地表示实施方式2的半导体功率模块的结构的电路图。图7是概略地表示实施方式3的半导体功率模块中的单相桥逆变器的内部结构的俯视图。图8是概略地表示实施方式3的半导体功率模块中的三相桥逆变器的内部结构的俯视图。图9是概略地表示实施方式4的半导体功率模块的内部结构的立体图。图10是概略地表示实施方式5的半导体功率模块的一例的内部结构的俯视图。图11是概略地表示实施方式5的半导体功率模块的其他例子的内部结构的立体图。图12是概略地表示实施方式6的半导体功率模块的内部结构的剖视图。图13是概略地表示实施方式6的层叠导体图案的结构的示意剖视图。图14是概略地表示实施方式7的电力转换装置的结构的电路图。图15是概略地表示实施方式7的电力转换装置的变形例的结构的电路图。具体实施方式以下，基于附图对本专利技术的实施方式进行说明。(实施方式1)参照图1和图2，对本专利技术的实施方式1的半导体功率模块的结构的概略进行说明。另外，在本实施方式中，作为半导体装置的一例，对具备用于控制电力的半导体元件的半导体功率模块进行说明。图1是概略地表示实施方式1的半导体功率模块的内部结构的剖视图，是沿着图2的I-I线的剖视图。图2是概略地表示实施方式1的半导体功率模块的内部结构的俯视图。本实施方式的半导体功率模块(半导体装置)1主要具有散热用导体2、绝缘体3、正电极板4、负电极板5、交流电极板6、正极侧半导体元件7、负极侧半导体元件8、第一连接导体9、第二连接导体10、正极侧电容器11、负极侧电容器12、正极侧辅助电极端子13、负极侧辅助电极端子14、密封剂15、正电极端子41、负电极端子51以及交流电极端子61。在散热用导体2上设有绝缘体3，在绝缘体3上设有正电极板4、负电极板5及交流电极板6。绝缘体3设置在正电极板4、负电极板5和交流电极板6的每一个与散热用导体2之间。在正电极板4上设置有正极侧半导体元件7、正极侧电容器11和正电极端子41。正极侧半导体元件7具有正极(第一正极)71和负极(第一负极)72。正电极板4与正极侧半导体元件7的正极(第一正极)71连接。正极侧半导体元件7的负极(第一负极)72使用第一连接导体9而与交流电极板6连接。正极侧电容器11与正电极板4连接。正极侧电容器11相对于正电极板4配置在绝缘体3的相反侧。另外，正极侧电容器11相对于绝缘体3配置在散热用导体2的相反侧。在正极侧电容器11上设置有正极侧辅助电极端子13。正极侧电容器11与正极侧辅助电极端子13连接。正电极端子41连接于正电极板4。另外，在上述中，正极侧半导体元件7设置在正电极端子41上，并使用第一连接导体9而与交流电极板6连接，但正极侧半导体元件7也可以设置在交流电极板6上，并使用第一连接导体9而与正电极板4连接。即，正极侧半导体元件7只要通过第一连接导体9而与正电极板4和交流电极板6中的任一个连接即可。在交流电极板6上设置有第一连接导体9、负极侧半导体元件8以及交流电极端子61。负极侧半导体元件8具有正极(第二正极)81和负极(第二负极)82。交流电极板6与负极侧半导体元件8的正极(第二正极)81连接。负极侧半导体元件8的负极(第二负极)82使用第二连接导体10而与负电极板5连接。交流电极端子61连接于交流电极板6。另外，在上述中，负极侧半导体元件8设置在交流电极板6上，并使用第二连接导体10而与负电极板5连接，但负极侧半导体元件8也可以设置在负电极板5上，并使用第二连接导体10而与交流电极板6连接。即，负极侧半导体元件8只要通过第二连接导体10而与负电极板5及交流电极板6中的任一个连接即可。在负电极板5上设置有第二连接导体10、负极侧电容器12以及负电极端子51。负极侧电容器12与负电极板5连接。负极侧辅助电极端子14设置在负极侧电容器12上。负极侧电容器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置，其中，具备：正极侧半导体元件，该正极侧半导体元件具有第一正极和第一负极；负极侧半导体元件，该负极侧半导体元件具有第二正极和第二负极；正电极板，该正电极板与所述正极侧半导体元件的所述第一正极连接；负电极板，该负电极板与所述负极侧半导体元件的所述第二负极连接；交流电极板，该交流电极板与所述正极侧半导体元件的所述第一负极及所述负极侧半导体元件的所述第二正极连接；正极侧辅助电极端子；负极侧辅助电极端子；正极侧电容器，该正极侧电容器与所述正电极板连接，并且与所述正极侧辅助电极端子连接；以及负极侧电容器，该负极侧电容器与所述负电极板连接，并且与所述负极侧辅助电极端子连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.08 JP 2016-1359541.一种半导体装置，其中，具备：正极侧半导体元件，该正极侧半导体元件具有第一正极和第一负极；负极侧半导体元件，该负极侧半导体元件具有第二正极和第二负极；正电极板，该正电极板与所述正极侧半导体元件的所述第一正极连接；负电极板，该负电极板与所述负极侧半导体元件的所述第二负极连接；交流电极板，该交流电极板与所述正极侧半导体元件的所述第一负极及所述负极侧半导体元件的所述第二正极连接；正极侧辅助电极端子；负极侧辅助电极端子；正极侧电容器，该正极侧电容器与所述正电极板连接，并且与所述正极侧辅助电极端子连接；以及负极侧电容器，该负极侧电容器与所述负电极板连接，并且与所述负极侧辅助电极端子连接。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，还具备：散热用导体；以及绝缘体，该绝缘体设置在所述正电极板、所述负电极板以及所述交流电极板的每一个与所述散热用导体之间，所述正极侧电容器的静电电容比经由所述正电极板而设置在所述正极侧半导体元件的所述第一正极与所述散热用导体之间的静电电容大，所述负极侧电容器的静电电容比经由所述负电极板而设置在所述负极侧半导体元件的所述第二负极与所述散热用导体之间的静电电容大。3.根据权利要求2所述的半导体装置，其中，还具备设置在所述绝缘体上的辅助电极板，所述负极侧辅助电极端子与所述辅助电极板连接，所述负极侧电容器配置在所述辅助电极板上，所述负电极板配置在所述负极侧半导体元件及所述负极侧电容器上。4.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其中，所述交流电极板配置在所述正极侧半导体元件上，所述负极侧半导体元件配置在所述交流电极板上...

【专利技术属性】
技术研发人员：益原贵志，堀口刚司，神藏护，片桐高大，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP