半导体装置制造方法及图纸

提供能够通过简单的结构而抑制彼此并联连接的多个半导体元件之间的寄生振荡的半导体装置。彼此并联连接的多个半导体元件(EL)包含多个第1半导体元件(EL1)以及多个第2半导体元件(EL2)。用于向多个半导体元件(EL)各自供给栅极信号的驱动电路(200)具有主电路(201)和包含第1插入电路(211)以及第2插入电路(212)的多个插入电路(210)。第1插入电路(211)被插入至主电路(201)与多个第1半导体元件(EL1)之间。第2插入电路(212)被插入至主电路(201)与多个第2半导体元件(EL2)之间。第1插入电路(211)以及所述第2插入电路(212)各自包含正向朝向主电路(201)的第1二极管(D1)和与第1二极管(D1)反向并联连接的第2二极管(D2)。二极管(D1)反向并联连接的第2二极管(D2)。二极管(D1)反向并联连接的第2二极管(D2)。

【技术实现步骤摘要】
半导体装置


[0001]本专利技术涉及半导体装置，特别地，涉及具有彼此并联连接的多个半导体元件的半导体装置。

技术介绍

[0002]电力用半导体装置在多数情况下具有作为开关元件的半导体元件。例如，使用MOSFET(金属
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氧化物
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半导体
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场效应晶体管：Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)或者IGBT(绝缘栅型双极晶体管：Insulated Gate Bipolar Transistor)这样的具有栅极电极的半导体元件。特别地，面向大容量(High Power)的半导体装置大多具有彼此并联连接的开关元件。就半导体装置而言，有时由半导体元件的寄生电容以及杂散电感形成正反馈电路，其结果，产生寄生振荡，该寄生振荡与半导体元件的并联数量成正比地容易变得严重。因此，常常设置用于抑制该寄生振荡的电路。根据专利文献1(国际公开第2017/026367号)，向各半导体开关元件连接有具有二极管的平衡电阻部。
[0003]专利文献1：国际公开第2017/026367号
[0004]根据上述的现有技术，需要与彼此并联连接的半导体开关元件的数量相等数量的平衡电阻部。因此，在半导体开关元件的并联数量多的情况下，所需的二极管的数量也变多。其结果，半导体装置的结构变得复杂化。

技术实现思路

[0005]本专利技术就是为了解决以上这样的课题而提出的，其目的在于提供能够通过简单的结构而抑制彼此并联连接的多个半导体元件之间的寄生振荡的半导体装置。
[0006]本专利技术涉及的半导体装置具有驱动电路和多个半导体元件。多个半导体元件彼此并联连接，各自具有栅极电极。多个半导体元件包含多个第1半导体元件以及多个第2半导体元件。驱动电路是用于向多个半导体元件各自的栅极电极供给栅极信号的电路。驱动电路具有主电路和多个插入电路。多个插入电路包含第1插入电路以及第2插入电路。第1插入电路被插入至主电路与多个第1半导体元件之间。第2插入电路被插入至主电路与多个第2半导体元件之间。第1插入电路以及所述第2插入电路各自包含正向朝向主电路的第1二极管和与第1二极管反向并联连接的第2二极管。
[0007]专利技术的效果
[0008]根据本专利技术涉及的半导体装置，在第1半导体元件的栅极电极相对于第2半导体元件的栅极电极而具有正电压的情况下，只要该正电压不超过第1插入电路的第1二极管的正向电压与第2插入电路的第2二极管的正向电压的合计电压，则切断从第1半导体元件向第2半导体元件的电流。相反，在第2半导体元件的栅极电极相对于第1半导体元件的栅极电极而具有正电压的情况下，只要该正电压不超过第2插入电路的第1二极管的正向电压与第1插入电路的第2二极管的正向电压的合计电压，则切断从第2半导体元件向第1半导体元件的电流。通过这些电流切断，从而在多个第1半导体元件与多个第2半导体元件之间的电压
足够小的期间，寄生振荡被去除。换言之，小振幅的寄生振荡被去除。因此，也抑制了由小振幅的寄生振荡成长而产生的大振幅的寄生振荡的发生。另一方面，向各插入电路连接有多个半导体元件，因而，与半导体元件的数量相比，能够减少插入电路的数量。因此，能够使半导体装置的结构简单化。由此，能够通过简单的结构而抑制彼此并联连接的多个半导体元件之间的寄生振荡。
附图说明
[0009]图1是表示实施方式1涉及的半导体装置的结构的例子的剖面图。
[0010]图2是局部地表示图1的半导体装置的结构的框图。
[0011]图3是概略地表示图2中的上桥臂部和与其连接的多个插入电路的电路图。
[0012]图4是表示向图3中的多个半导体元件各自并联地连接有续流二极管的情形的电路图。
[0013]图5是概略地表示实施方式2涉及的半导体装置的上桥臂部和与其连接的多个插入电路的电路图。
[0014]图6是概略地表示实施方式3涉及的半导体装置的上桥臂部和与其连接的多个插入电路的电路图。
[0015]图7是概略地表示实施方式4涉及的半导体装置的上桥臂部和与其连接的多个插入电路的电路图。
具体实施方式
[0016]以下，基于附图，对实施方式进行说明。此外，在以下的附图中，对相同或者相当的部分标注相同的参照标号，不重复其说明。
[0017]＜实施方式1＞
[0018]图1是表示实施方式1涉及的半导体装置90的结构的例子的剖面图。半导体装置90具有绝缘基板10(第1基板)、焊接部21、焊接部22、基座板31、至少1个半导体芯片32(半导体部件)、多个导线40、多个主电极51、驱动电极52、印刷配线板60(第2基板)、壳体71、封装材料72和盖73。绝缘基板10包含：绝缘板13，其具有第1面以及第2面(在图中为下表面以及上表面)；导体层11，其设置于第1面；以及导体层12，其设置于第2面，具有图案。多个导线40包含主导线41和驱动导线42。
[0019]壳体71具有通过将基座板31以及盖73组合而封闭的空间，在该空间中收容有上面叙述过的其它部件。主电极51以及驱动电极52被安装于壳体71。主电极51是被半导体装置90控制的大电流所用的电极，驱动电极52是用于从半导体装置90的外部接收驱动信号的电极。绝缘基板10的导体层11通过焊接部21而与基座板31接合。半导体芯片32通过焊接部22而与绝缘基板10的导体层12接合。主电极51经由主导线41而与半导体芯片32电连接。驱动电极52经由驱动导线42以及导体层12而与半导体芯片32电连接。在导体层12之上搭载的半导体芯片32和导线40被由凝胶构成的封装材料72覆盖。封装材料72与壳体71的外部之间被盖73隔开。在封装材料72与盖73之间存在空间，在该空间配置有印刷配线板60。
[0020]图2是局部地表示图1的半导体装置90的结构的框图。半导体装置90是通过一边对端子N施加基准电位并且对端子P施加高电压一边接收来自外部的控制信号，从而根据该控
制信号而从端子U产生大电力的电力用半导体装置，具体地说，是逆变器装置。端子P、端子N以及端子U由多个主电极51(图1)构成。另外，从这些端子起的电气路径也可以使用主导线41(图1)而构成。此外，通过图2的结构得到单相逆变器装置(2合1)，但可以通过设置多组同样的结构而构成例如2相或者3相的逆变器装置。
[0021]半导体装置90具有高电位侧驱动电路200、上桥臂部310、低电位侧驱动电路700和下桥臂部810。高电位侧驱动电路200具有高电位侧驱动主电路201和多个插入电路210。多个插入电路210包含第1插入电路211以及第2插入电路212。低电位侧驱动电路700具有低电位侧驱动主电路701和多个插入电路210。高电位侧驱动主电路201具有端子VS和端子HO。高电位侧驱动主电路201将施加至端子VS的电位作为基准电位而从端子HO产生上桥臂部310用的栅极信号。低电位侧驱动主电路701将施加至端子VN的电位作为基准电位而本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体装置，其具有：多个半导体元件，它们彼此并联连接，各自具有栅极电极，所述多个半导体元件包含多个第1半导体元件以及多个第2半导体元件；以及驱动电路，其是用于向所述多个半导体元件各自的栅极电极供给栅极信号的电路，具有主电路和包含第1插入电路以及第2插入电路的多个插入电路，所述第1插入电路被插入至所述主电路与所述多个第1半导体元件之间，所述第2插入电路被插入至所述主电路与所述多个第2半导体元件之间，所述第1插入电路以及所述第2插入电路各自包含正向朝向所述主电路的第1二极管和与所述第1二极管反向并联连接的第2二极管。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述多个插入电路各自包含与所述第1二极管串联且与所述第2二极管并联连接的第1...

【专利技术属性】
技术研发人员：益田明宜，宫崎裕二，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：