半导体模块制造技术

本发明专利技术提供一种半导体模块，包括：半导体开关；感测电阻，该感测电阻连接在半导体开关的感测端子和基准电位之间；参考电压产生电路，该参考电压产生电路产生与可连接到外部设定端子的外部电阻的电阻值相对应的参考电压；比较电路，该比较电路将与流过感测电阻的感测电流相对应地在感测电阻上产生的感测电压与参考电压进行比较；控制电路，该控制电路使用比较电路的比较结果来控制半导体开关；以及壳体，该壳体内置有半导体开关、感测电阻、参考电压产生电路、比较电路以及控制电路。比较电路以及控制电路。比较电路以及控制电路。

【技术实现步骤摘要】
半导体模块


[0001]本专利技术涉及半导体模块。

技术介绍

[0002]专利文献1中记载了一种将具有感测电阻的过电流检测部12连接到功率模块内的IGBT4～6的感测电流电极上所连接的CIN端子的结构(第0026段，图1)。专利文献2中记载有“IGBT1例如与电感负载4连接，具有电流检测用的感测IG BT2，其辅助发射极端子3与电流检测用电阻即感测电阻6连接。虚线内为控制IGBT的集成电路5，内置有栅极驱动电路9、电流检测器8、基准电压电路7及感测电阻6。”。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2015
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33186号公报专利文献2：日本专利特开平9
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260592号公报

技术实现思路

专利技术所要解决的技术问题
[0003]功率MOSFET(金属氧化膜半导体场效应晶体管)和IGBT(绝缘栅双极晶体管)等半导体开关的感测端子与其它端子相比防静电电阻较低。因此，如专利文献1所记载的那样，当使半导体开关的感测端子露出到半导体模块的外部时，根据制造时等的处理方法，半导体开关有可能发生静电破坏。此外，在专利文献2中，由于在集成电路5中内置感测电阻6，所以难以改变过电流的检测水平。用于解决技术问题的技术手段
[0004]在本专利技术的第一方式中，提供一种半导体模块。半导体模块可以包括半导体开关。导体模块可以包括感测电阻，该感测电阻连接在半导体开关的感测端子和基准电位之间。半导体模块可以包括参考电压产生电路，该参考电压产生电路产生与可连接到外部设定端子的外部电阻的电阻值相对应的参考电压。半导体模块可以包括比较电路，该比较电路将与流过感测电阻的感测电流相对应地在感测电阻上产生的感测电压与参考电压进行比较。半导体模块可以包括控制电路，该控制电路使用比较电路的比较结果来控制半导体开关。半导体模块可以包括壳体，该壳体内置有半导体开关、感测电阻、参考电压产生电路、比较电路以及控制电路。
[0005]参考电压产生电路可以具有串联连接到外部电阻的第一电阻。参考电压产生电路可以通过使用外部电阻和第一电阻后得到的电阻分压来产生参考电压。
[0006]参考电压产生电路可以具有与第一电阻串联连接并且与外部电阻并联连接的第二电阻。参考电压产生电路可以通过使用包含外部电阻和第二电阻的合成电阻以及第一电阻后得到的电阻分压来产生参考电压。
[0007]第二电阻的电阻值可以大于第一电阻的电阻值。
[0008]外部电阻可以连接在外部设定端子和基准电位之间。
[0009]半导体模块可以还包括连接在感测端子和比较电路之间的滤波电路。
[0010]参考电压产生电路、比较电路和控制电路可以内置在集成电路中。感测电阻可以设置在集成电路的外部。
[0011]另外，上述专利技术的概要并不是对本专利技术的所有必要特征进行列举。此外，这些特征组的变形也可以构成专利技术。
附图说明
[0012]图1示出第一比较例中的半导体模块100的结构。图2示出第二比较例中的半导体模块200的结构。图3是示出本实施方式所涉及的半导体模块300的结构的第一图。图4是示出本实施方式所涉及的半导体模块300的结构的第二图。
具体实施方式
[0013]以下，通过专利技术的实施方式来说明本专利技术，但是以下的实施方式并不限定权利要求所涉及的专利技术。另外，实施方式中说明的特征的组合并不全是解决本专利技术的技术问题的技术手段所必需的。
[0014]图1示出了第一比较例中的半导体模块100的结构、以及连接到半导体模块100的外部的感测电阻140和滤波电路150。半导体模块100作为一例而应用于用于驱动三相电动机的逆变器。半导体模块100可以包括三组与一相相对应的开关电路，该开关电路的上桥臂的半导体开关和下桥臂的半导体开关串联连接，并且将输出端子设置在上下桥臂之间。在本图中，为了便于说明，仅说明与半导体模块100的下桥臂有关的结构。
[0015]半导体模块100包括控制电压端子102、控制接地端子104、多个控制输入端子106u～w、多个输出端子108u～w、多个发射极端子110u～w、感测发射极端子112以及感测输入端子114，作为连接到半导体模块100的外部的外部端子。控制电压端子102输入半导体模块100内的控制电路用的电源电压Vcc。控制接地端子104连接到半导体模块100内的控制电路用的接地。
[0016]多个控制输入端子106u～w(下文中也表示为“控制输入端子106”)输入指示导通或断开u相下桥臂的半导体开关120u的控制信号LUc、指示导通或断开v相下桥臂的半导体开关120v的控制信号LVc、以及指示导通或断开w相下桥臂的半导体开关120w的控制信号LWc。多个输出端子108u～w(下文中也表示为“输出端子108”)向负载输出u～w相电压。
[0017]多个发射极端子110u～w(以下也表示为“发射极端子110”)连接到负侧直流母线N。感测发射极端子112连接到感测电阻140。感测输入端子114连接到滤波电路150。
[0018]半导体模块100包括多个半导体开关120u～w和LVIC130。在半导体模块100中，作为一例，可以将多个半导体开关120u～w和LVIC130内置在用树脂密封后的组件等的壳体内。
[0019]多个半导体开关120u～w(下文中，也表示为“半导体开关120”)设置在下桥臂的u～w相。本实施方式所涉及的各个半导体开关120包括IGBT，该IGBT具有作为主端子的集电极和发射极、作为控制端子的栅极和作为感测端子的感测发射极；以及反向并联连接到该
IGBT的回流二极管。取而代之地，各个半导体开关120可以具有功率MOSFET，该功率MOSFET具有作为主端子的漏极和源极、作为控制端子的栅极、以及作为感测端子的感测用的源极。在这种情况下，各个半导体开关120可以使用MOSFET的寄生二极管作为回流二极管。
[0020]半导体开关120u的主端子间连接在输出端子108u和发射极端子110u之间。半导体开关120v的主端子间连接在输出端子108v和发射极端子110v之间。半导体开关120w的主端子间连接在输出端子108w和发射极端子110w之间。各个半导体开关120的感测端子连接到感测发射极端子112。这里，各个半导体开关120的感测端子中，通常使与流过该半导体开关120的负侧的主端子(发射极等)的主电流成正比的电流检测用的感测电流流过。
[0021]这里，感测电阻140连接在感测发射极端子112和负侧的直流母线N之间。当从感测发射极端子112输出的感测电流流过时，感测电阻140产生相当于其电阻值和感测电流的电流值的乘积的感测电压。结果，感测发射极端子112和感测电阻140之间的电位变得比作为负侧的直流母线N的电位的基准电位要高出感测电压的部分。
[0022]滤波电路150连接到感测电阻140的感测发射极端子112侧的端部，对感测电压进行滤波，并将该感测电压输出到感测输入端子114。在本图的示例中，滤波电路150本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体模块，其特征在于，包括：半导体开关；感测电阻，该感测电阻连接在所述半导体开关的感测端子和基准电位之间；参考电压产生电路，该参考电压产生电路产生与可连接到外部设定端子的外部电阻的电阻值相对应的参考电压；比较电路，该比较电路将与流过所述感测电阻的感测电流相对应地在所述感测电阻上产生的感测电压与所述参考电压进行比较；控制电路，该控制电路使用所述比较电路的比较结果来控制所述半导体开关；以及壳体，该壳体内置有所述半导体开关、所述感测电阻、所述参考电压产生电路、所述比较电路以及所述控制电路。2.如权利要求1所述的半导体模块，其特征在于，所述参考电压产生电路具有串联连接到所述外部电阻的第一电阻，通过使用所述外部电阻和所述第一电阻后得到的电阻分压来产生所述参考电压。3.如权利要求2所述的半导体模...

【专利技术属性】
技术研发人员：高部重男，
申请(专利权)人：富士电机株式会社，
类型：发明
国别省市：