[發(fā)明專利]半導(dǎo)體裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110310003.1
• 申請日: 2011-10-13
• 公開（公告）號: CN102456728A
• 公開（公告）日: 2012-05-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 谷高真一;后藤勝敏
• 申請（專利權(quán)）人: 本田技研工業(yè)株式會社
• 主分類號: H01L29/739
• 分類號: H01L29/739;H01L29/10
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 黨曉林;王小東

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及適合使用于變頻器等電力轉(zhuǎn)換裝置的半導(dǎo)體裝置。

背景技術(shù)

以往，在用于大電流的變頻器等電力轉(zhuǎn)換裝置中采用了絕緣柵型的半導(dǎo)體裝置，作為代表性的絕緣柵型的半導(dǎo)體裝置，已知IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)。此外，已知如下結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體裝置：為了降低通態(tài)電壓而將多個IGBT單元(cell)設(shè)置成帶型或者網(wǎng)型。在該結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體裝置的表面，設(shè)有數(shù)個IGBT單元共用的發(fā)射極，從設(shè)于半導(dǎo)體裝置的周邊的周邊電極以恰當(dāng)?shù)拈g隔將多根接合引線接合于該發(fā)射極從而與該發(fā)射極電連接。

然而，在這樣的結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體裝置中，已知下述情況：在發(fā)生鎖定(latch?up)的情況下，因有大電流流過接合引線而使接合引線的正下方的電流密度比周邊高，從而該正下方的IGBT單元破損。

作為改善半導(dǎo)體裝置內(nèi)的電流分布的不均衡、并抑制接合引線的正下方的電流密度的技術(shù)，已知在專利文獻(xiàn)1中公開的技術(shù)。

根據(jù)該專利文獻(xiàn)1的公開，示出了越是靠近接合引線的IGBT單元，發(fā)射極與接合引線之間的布線電阻越小這一情況。換言之，在距離接合引線較遠(yuǎn)的IGBT單元中，利用比較大的布線電阻在接合引線之間產(chǎn)生較大的電流損耗，與此相對，在接合引線的正下方的IGBT單元中電流損耗較小，因此其結(jié)果是，暗示出形成了在接合引線的正下方達(dá)到峰值的不均勻的電流分布。

并且，在專利文獻(xiàn)1中，為了使隨離開接合引線的距離不同而不同的各IGBT單元的電流負(fù)載均勻化以實現(xiàn)電流分布的均勻化，在距離接合引線較遠(yuǎn)且電流負(fù)載較小的部位處減小IGBT單元的尺寸以提高電流密度，與此相反地，在距離接合引線較近且電流負(fù)載較大的部位處擴(kuò)大IGBT單元的尺寸以降低電流密度。由此，在半導(dǎo)體裝置內(nèi)，顯示出電流分布均勻化并且能夠抑制接合引線的正下方的電流集中。

專利文獻(xiàn)1：日本特開平10-112541號公報

然而，在距離接合引線較遠(yuǎn)的部位的IGBT單元與較近的部位的IGBT單元之間，上述布線電阻的差并未大至使各自的電流損耗產(chǎn)生顯著的差的程度。由此，即便使得IGBT單元的尺寸隨離開接合引線的距離不同而可變，也無法使電流分布充分地均勻化，無法抑制接合引線的正下方的電流密度。除此之外，當(dāng)使得IGBT單元的尺寸隨離開接合引線的距離不同而可變時，存在著電路設(shè)計和制造變得繁雜的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明正是鑒于上述情況而做出的，其目的在于提供一種半導(dǎo)體裝置，該半導(dǎo)體裝置無需使單元的尺寸可變就能夠?qū)崿F(xiàn)半導(dǎo)體裝置內(nèi)的電流分布的均勻化。

為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置具有多個絕緣柵型的開關(guān)單元，對各開關(guān)單元的柵極施加?xùn)艠O驅(qū)動電壓，使與該柵極驅(qū)動電壓相應(yīng)的發(fā)射極電流流向以覆蓋各開關(guān)單元的方式設(shè)置的共同的發(fā)射極，并且將引線接合于該發(fā)射極，其特征在于，因從所述引線的接合位置離開的距離不同，各開關(guān)單元的所述柵極驅(qū)動電壓形成差異，與各開關(guān)單元的所述柵極驅(qū)動電壓相應(yīng)地改變各開關(guān)單元的互感，使得所述開關(guān)單元各自的發(fā)射極電流大致相等。

根據(jù)本發(fā)明，即使因從引線的接合位置離開的距離不同而使柵極驅(qū)動電壓產(chǎn)生差異，也能夠通過與該柵極驅(qū)動電壓的差異相應(yīng)地使各開關(guān)單元的互感改變，來使各開關(guān)單元各自的發(fā)射極電流大致相等。

由此，實現(xiàn)了半導(dǎo)體裝置內(nèi)的電流分布的均勻化，并且，由于不存在引線的接合位置的電流密度比其他部分高的情況，因此能夠抑制在發(fā)生鎖定時的接合位置處的破損，能夠提高耐鎖定性。

此外，由于無需使開關(guān)單元的尺寸可變，因此也不存在電路設(shè)計和制造變得繁雜的情況。

此外，本發(fā)明的特征在于，在上述半導(dǎo)體裝置中，通過改變所述開關(guān)單元的發(fā)射極寬度來改變所述互感。

根據(jù)本發(fā)明，由于構(gòu)成為通過改變開關(guān)單元的發(fā)射極寬度來改變互感，因此能夠簡單且準(zhǔn)確地調(diào)整各開關(guān)單元的互感。

根據(jù)本發(fā)明，即使因從引線的接合位置離開的距離不同而使柵極驅(qū)動電壓產(chǎn)生差異，也能夠通過與該柵極驅(qū)動電壓的差異相應(yīng)地使各開關(guān)單元的互感改變，來使各開關(guān)單元各自的發(fā)射極電流大致相等。由此，實現(xiàn)了半導(dǎo)體裝置內(nèi)的電流分布的均勻化，并且，由于不存在引線的接合位置的電流密度比其他部分高的情況，因此能夠抑制在發(fā)生鎖定時的接合位置處的破損，能夠提高耐鎖定性。此外，由于無需使開關(guān)單元的尺寸可變，因此也不存在電路設(shè)計和制造變得繁雜的情況。

此外，由于構(gòu)成為通過改變所述開關(guān)單元的發(fā)射極寬度來改變所述互感，因此能夠簡單且準(zhǔn)確地調(diào)整各開關(guān)單元的互感。

附圖說明

圖1是示意性地示出本發(fā)明的實施方式涉及的半導(dǎo)體裝置的平面結(jié)構(gòu)的圖。