电子电路、半导体模块制造技术

本发明专利技术提供能防止回流二极管的损坏的电子电路及半导体模块。电子电路包括：第1二极管(BD0)，其具有正向电压成为第1电压的PN结；第2二极管(SBD0)，其具有所述正向电压成为比所述第1电压要小的第2电压的肖特基结；第1布线构件(50,52,54,55)，其经由所述第1二极管在第1端子(U)和第2端子(P)之间进行连接；以及第2布线构件(50

Electronic circuit, semiconductor module

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电子电路、半导体模块


[0001]本专利技术涉及电子电路和半导体模块。

技术介绍

[0002]存在一种桥式电路，包含上臂的开关元件和下臂的开关元件，并作为驱动负载的电路(例如专利文献1)。现有技术文献专利文献
[0003]专利文献1：日本专利特开2020
‑
009834号公报

技术实现思路

专利技术所要解决的技术问题
[0004]例如，当下臂的开关元件关断时，流过下臂的开关元件的电流一般经由上臂的开关元件的寄生二极管、和连接到上臂的开关元件的回流二极管来流动。
[0005]然而，在寄生二极管的正向电压比回流二极管的正向电压要大的情况下，流过负载的电流大多流过回流二极管，因此，回流二极管有时被损坏。
[0006]本专利技术是鉴于上述现有问题而完成的，其目的在于提供一种电子电路以及半导体模块，能防止回流二极管的损坏。用于解决技术问题的技术手段
[0007]解决上述问题的本专利技术的电子电路的方式包括：第1二极管，该第1二极管具有正向电压成为第1电压的PN结；第2二极管，该第2二极管具有所述正向电压成为比所述第1电压要小的第2电压的肖特基结；第1布线构件，该第1布线构件经由所述第1二极管将第1端子和第2端子之间连接；以及第2布线构件，该第2布线构件经由所述第2二极管将所述第1端子和第2端子之间连接，并具有比所述第1布线构件的电感要大的电感。
[0008]此外，本专利技术的半导体模块的方式具备电子电路，该电子电路包括：第1二极管，该第1二极管具有正向电压成为第1电压的PN结；第2二极管，该第2二极管具有所述正向电压成为比所述第1电压要小的第2电压的肖特基结；第1布线构件，该第1布线构件经由所述第1二极管将第1端子和第2端子之间连接；以及第2布线构件，该第2布线构件经由所述第2二极管将所述第1端子和第2端子之间连接，并具有比所述第1布线构件的电感要大的电感。专利技术效果
[0009]根据本专利技术，能提供可防止回流二极管的损坏的电子电路和半导体模块。
附图说明
[0010]图1是示出电子电路10的一个示例的图。图2是用于说明流过上臂的二极管BD0、SBD0的电流的图。图3是用于说明流过下臂的二极管BD2、SBD2的电流的图。
图4是半导体模块80的俯视示意图。图5是用于说明半导体模块80的构造的示意图。图6是用于说明在概念上形成于导电图案220的布线图案的图。图7是用于说明流过半导体模块80的上臂的元件的电流的图。图8是示出上臂的元件的等效电路的一个示例的图。图9是用于说明流过半导体模块80的下臂的元件的电流的图。图10是示出下臂的元件的等效电路的一个示例的图。图11是示出调整引线的长度的实施方式的一个示例的图。图12是示出图11的实施方式的等效电路的图。图13是示出调整引线的截面积的实施方式的一个示例的图。图14是示出调整引线的曲率的实施方式的一个示例的图。图15是示出调整引线图案的实施方式的一个示例的图。图16是用于说明导电图案240、250的厚度的示意图。图17是示出半导体模块80的上臂的结构的一个示例的图。图18是示出图17的实施方式的等效电路的图。图19是示出半导体模块80的下臂的结构的一个示例的图。图20是示出图17的实施方式的等效电路的图。
具体实施方式
[0011]相关申请的相互参照本申请基于2020年4月21日提交的日本专利申请、日本专利特愿2020
‑
075679要求优先权，并援引其内容。
[0012]根据本说明书及附图的记载，至少明确了以下事项。
[0013]＝＝＝＝＝本实施方式＝＝＝＝＝<<<电子电路10的一个示例>>>图1是示出本专利技术的一个实施方式即电子电路10的构成的图。电子电路10是用于驱动电机线圈等负载(未图示)的半桥电路，构成为包含NMOS晶体管(n
‑
TypeMetal
‑
Oxide
‑
SemiconductorField
‑
Effect
‑
Transistor)M0～M3、二极管SBD0～SBD3、正极端子P、输出端子U、负极端子N、控制端子IN1、IN2。
[0014]NMOS晶体管M0是上臂的开关元件，栅极电极(控制电极)连接到上臂的控制端子IN1，源极电极连接到输出端子U，漏极电极连接到正极端子P。此外，NMOS晶体管M0包含二极管BD0，来作为寄生二极管(即、体二极管)。
[0015]NMOS晶体管M1是与NMOS晶体管M0同样的上臂的开关元件，包含二极管BD1。
[0016]NMOS晶体管M2是下臂的开关元件，栅极电极连接到下臂的控制端子IN2，源极电极连接到负极端子N，漏极电极连接到输出端子U。此外，NMOS晶体管M2包含二极管BD2，来作为寄生二极管。
[0017]NMOS晶体管M3是与NMOS晶体管M2同样的下臂的开关元件，包含二极管BD3。
[0018]这里，本实施方式中，作为开关元件使用了MOS晶体管，但并不限于此。作为开关元件，可以使用包含双极型晶体管、二极管的逆导通型的IGBT
(InsulatedGateBipolarTransistor：绝缘栅双极型晶体管)即RC(ReverseConducting：逆导通)
‑
IGBT。在RC
‑
IGBT的情况下，内部所形成的PN结二极管可以是二极管BD0～BD3。
[0019]本实施方式的二极管BD0～BD3是PN结二极管。此外，本实施方式的NMOS晶体管M0～M3是使用宽带隙半导体即SiC(SiliconCarbide：碳化硅)来制造的元件。因此，作为体二极管的二极管BD0～BD3的正向电压Vf1(第1电压)成为基于SiC的PN结的值(例如，2.5V)。
[0020]二极管SBD0是包含金属和n型SiC的肖特基结的肖特基势垒二极管，与NMOS晶体管M0反向并联连接。此外，二极管SBD1～SBD3是与二极管SBD0同样的SiC的肖特基势垒二极管，与NMOS晶体管M1～M3分别反向并联连接。因此，二极管SBD0～SBD3作为回流二极管进行动作。另外，二极管SBD0～SBD3的正向电压Vf2(第2电压)成为基于肖特基结的值(例如，0.7V)。
[0021]此外，本实施方式中，开关元件和回流二极管使用SiC来制造，但例如也可以使用GaN(GalliumNitride：氮化镓)等其它宽带隙半导体。此外，回流二极管也可以是包含金属和Si的肖特基结的肖特基势垒二极管。
[0022]正极端子P是电源侧(或高侧)的端子，负极端子N是接地侧(或低侧)的端子，输出端子U是连接负载的端子。此外，控制端子IN1是上臂的开关元件，输入有控制NMOS晶体管M0、M1的开关的信号。控制端子IN2是下臂的开关元件，输入有控制NMOS晶体管M2、M3的开关的信号。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电子电路，其特征在于，包括：第1二极管，该第1二极管具有正向电压成为第1电压的PN结；第2二极管，该第2二极管具有所述正向电压成为比所述第1电压要小的第2电压的肖特基结；第1布线构件，该第1布线构件经由所述第1二极管将第1端子和第2端子之间连接；以及第2布线构件，该第2布线构件经由所述第2二极管将所述第1端子和第2端子之间连接，并具有比所述第1布线构件的电感要大的电感。2.如权利要求1所述的电子电路，其特征在于，所述第1二极管是包含于开关元件的寄生二极管。3.如权利要求2所述的电子电路，其特征在于，所述开关元件和第2二极管是使用了宽带隙半导体的元件。4.如权利要求2或3所述的电子电路，其特征在于，所述第2二极管反向并联连接到所述开关元件。5.一种半导体模块，其特征在于，包括：权利要求1至4中任一项所述的电子电路。6.如权利要求5所述的半导体模块，其特征在于，所述第1布线构件包含设置在所述第1端子与所述第1二极管之间的第1引线，所述第2布线构件包含设置在所述第1端子与所述第2二极管之间、且电感比第1引线的电感要大的第2引线。7.如权利要求6所述的半导体模块，其特征在于，所述第2引线比所述第1引线要长。8.如权利要求6或7所述的半导体模块，其特征在于，所述第2引线的截面积比所述第1引线的截面积要小。9.如权利要求6至8中任一项所述的半导体模块，其特征在于，所述第2引线的曲率比所述第1引线的曲率要大。10.如权利要求7所述的半导体模块，其特...

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