本发明专利技术是提供一种避免开关元件造成的高温的不良影响，且将防止失效的电路与开关元件配置在同一基板上的半导体装置。本发明专利技术在基板(5)上的导电体图案(51、52)上分别靠近地配置有N信道型的MOSFET(10)、以及N信道型且半导体材料由碳化硅构成的JFET(30)，且由引线(61)连接MOSFET(10)的栅电极(13)与JFET(30)的漏电极(31)。当对MOSFET(10)进行接通/断开控制的来自外部的驱动信号在JFET(30)的源电极(32)以及漏电极(31)间传播时，通过根据源电极(32)以及栅电极(33)间的栅极电压的低/高，使JFET(30)的信道电阻进行大/小变更，而使MOSFET(10)的漏电极(11)以及源电极(12)间的开关波形的前缘与后缘相比成为平缓的倾斜。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种在基板上具备绝缘栅型的开关元件和半导体电路的半导体装置。 现有技术近年来,在需要稳定化的直流电源的电子设备中，DC(direct current,直流)/DC 转换器被广泛地使用。降压型的DC/DC转换器利用开关元件使一次侧的直流电压接通/断开，并利用LC滤波器使产生的脉冲平滑化，从而获得稳定化的电压。此外，通过使开关元件断开的期间环流的电流导通至代替二极管的第2开关元件中而成为同步式的DC/DC转换器，从而提升电源的利用效率。然而，在同步式的DC/DC转换器中，当开关一次侧的直流电压的第I开关元件接通时，存在第2开关元件的端子电压急剧上升，并因寄生电容的影响，而使控制电极的电压上升，从而造成第2开关元件失效(自接通)的情况。图12是表示现有的开关元件的驱动电路的电路图。对于上述失效，例如图12所示，使用如下技术，即，对于将用以使第I开关元件IOa接通的速度降低的电阻器R9以及用以避免断开速度降低的肖特基势鱼二极管(SBD, Schottky barrier diode) D2a并联连接而成的电路，将该电路与第I开关元件的控制电极13a串联连接。通常在这样的并联电路中， 使用由标准性的电阻体构成的电阻器以及由硅构成的SBD。勿庸置疑，为使开关高速化，期待尽量缩短缠绕于与控制电极连接的电路的配线长度，从而减小电感。进而，在专利文献I中公开了如下技术，即，使驱动第2开关元件的信号的驱动电路中产生负电压，且在第2开关元件断开的期间，对控制电极施加负电压，由此，防止第2开关元件失效。专利文献I :日本特开2009-22106号公报专利技术内容然而，上述的使用电阻器和SBD的并联电路的方法存在着电阻体以及硅于高温的环境下劣化的可能性，因此，存在以下问题无法将并联电路与存在随着开关而达到高温的情况的第I开关元件配置在同一基板上，导致从驱动电路至控制电极为止的配线长度延长，从而无法忽视电感影响。不仅存在该问题，而且专利文献I公开的技术中，还存在开关元件的驱动电路变得复杂的问题。本专利技术是鉴于如此情况研制而成，其目的在于提供一种避免开关元件造成的高温的不良影响，且将防止失效的电路与开关元件配置于同一基板上的半导体装置。解决问题的技术手段本专利技术的半导体装置是在基板上具有绝缘栅型的开关元件、及传播控制该开关元件的接通/断开的控制信号的半导体电路的半导体装置，其特征在于，上述半导体电路含有由带隙大于硅的半导体构成的一个或多个半导体元件，该半导体元件以使上述控制信号传播时的电阻的大/小可变的方式构成。在本专利技术中，由于能够通过使控制信号在半导体元件中传播时的电阻的大/小可变，而使对开关元件进行接通/断开控制时的栅极电流进行小/大变更，因此，产生于开关元件中的开关波形的前缘与后缘相比成为平缓的倾斜。此外，由于半导体元件包含宽带隙半导体，因此即便附近受到配置于同一基板上的开关元件的发热影响而导致半导体元件的温度上升，半导体元件也不会劣化而可靠地进行动作。本专利技术的半导体装置的特征在于，上述半导体元件是对应于以漏电极或源电极的电位为基准的栅电极的电压的低/高(或高/低)，信道的电阻进行大/小变化的N信道 (或 P 信道)型的 FET (Field effect transistor,场效晶体管)。在本专利技术中，因N信道(或P信道)型的FET的漏极以及源极具有近似对称性，因此，在使以收到对开关元件进行接通/断开控制的控制信号的FET的源电极或漏电极的电位为基准的栅电极的电压进行低/高(或高/低)变化的情况下，可使对开关元件进行接通/断开控制时的FET的信道电阻进行大/小变更。本专利技术的半导体装置的特征在于，上述FET为JFET(junction field-effect transistor)或耗尽型的 MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)。在本专利技术中，由于FET为JFET或耗尽型的MOSFET，因此，即便未对FET的源电极以及栅电极间提供偏电压，信道也进行导通。因此，FET的驱动电路的构成变得简单。本专利技术的半导体装置的特征在于，上述开关元件为N信道(或P信道)型，上述半导体元件为反并联连接的肖特基势垒二极管，相对于上述开关元件的正向(或逆向)的电阻大于逆向(或正向)的电阻。在本专利技术中，由于开关元件为N信道(或P信道)型，因此，对开关元件进行接通 /断开控制时的栅极电流，正/逆向(或逆/正向)流入开关元件。此外，用作半导体元件的肖特基势垒二极管为反并联连接，半导体元件相对于开关元件的的正向的电阻大于(或小于)逆向的电阻。因此，能够通过肖特基势垒二极管的电阻，使对开关元件进行接通/断开控制时的栅极电流进行小/大变更。本专利技术的半导体装置的特征在于，上述半导体元件的半导体材料由碳化硅构成。在本专利技术中，由于半导体元件由碳化硅构成，因此，即便半导体元件的温度上升至 4000C附近，也可期待可靠的动作。本专利技术的半导体装置包含绝缘栅型的开关元件，其设置于基板上；以及半导体电路，其具有包含带隙大于硅的半导体材料并设置于上述基板上的至少一个半导体元件。 上述半导体电路在上述半导体电路的输入接收具有高电平及低电平的驱动信号，在上述半导体电路的输出产生控制上述开关元件的导通/非导通的信号，上述驱动信号包含从上述高电平及低电平中的一方变为另一方的第I转移、及从上述高电平及低电平中的另一方变为一方的第2转移，上述驱动信号经由上述半导体元件，从上述半导体电路的上述输入传播至上述半导体电路的上述输出，在上述半导体电路中，当上述驱动信号在上述半导体元件中进行传播时，上述半导体元件响应上述驱动信号的上述第I转移，从第I及第2导通状态中的一方变化为另一方，并且，当上述驱动信号在上述半导体元件中进行传播时，上述半导体元件响应上述驱动信号的上述第2转移，从上述第I及第2导通状态中的另一方变化为一方，产生上述半导体电路对于上述驱动信号的传播的可变电阻，并根据该电阻的变化，在上述半导体电路的上述输出生成控制上述开关元件的导通/非导通的信号。根据该半导体装置，与驱动信号的电平的转移对应地使半导体电路对于驱动信号的传播的电阻可变。因此，能够与驱动信号的电平的转移对应地调整半导体电路对于驱动信号的传播的电阻，因此能够使由驱动信号产生并使开关元件进行导通/非导通的信号的波形的前缘与后缘相比成为平缓的倾斜。此外，由于半导体元件具有宽带隙的半导体材料，因此，即便附近受到配置于同一基板上的开关元件的发热影响，导致半导体元件的温度上升，半导体元件也不会劣化且可靠地进行动作。在本专利技术的半导体装置中，上述半导体元件具有栅电极、漏电极以及源电极，上述半导体电路具有接收用于上述半导体元件的上述栅电极的栅极信号的其它输入，上述半导体元件为FET，且上述FET为N信道型以及P信道型中的一方，在上述FET中，对应于以上述漏电极以及上述源电极中的一方的电位为基准的上述栅极信号的大小，上述半导体元件的信道的电阻进行变化。这样，能够将FET用作半导体电路的半导体元件。在本专利技术的半导体装置中，上述半导体元件可以为与绝缘栅型不同的类型。由此， 能够将半导体元件与开关元件分别设置为不同的半导体芯片。在本专利技术的半导体装本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：泽田研一，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，
类型：
国别省市：
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