[發(fā)明專利]半導(dǎo)體裝置及具備該半導(dǎo)體裝置的半導(dǎo)體模塊

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580083502.8
• 申請日: 2015-09-29
• 公開（公告）號: CN108140640B
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 長谷川滋;梅嵜勛;津田亮;林田幸昌;伊達(dá)龍?zhí)?/a>
• 申請（專利權(quán)）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: H01L25/07
• 分類號: H01L25/07;H01L23/13;H01L25/18
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11112
• 代理人: 何立波;張?zhí)焓?/td>

本發(fā)明的目的在于，提供使并聯(lián)地搭載的半導(dǎo)體元件的個數(shù)增加，且抑制了搭載半導(dǎo)體元件的絕緣基板的形狀橫向變長的半導(dǎo)體裝置及具備該半導(dǎo)體裝置的半導(dǎo)體模塊。本發(fā)明涉及的半導(dǎo)體裝置(100)具備：絕緣基板(1)；連續(xù)的金屬圖案(2)，其與絕緣基板(1)的一個主面接合；以及多個開關(guān)元件(31、32、33、41、42、43)，它們接合于金屬圖案(2)上的與絕緣基板(1)相反側(cè)的面，多個開關(guān)元件在金屬圖案(2)上配置為行的數(shù)量以及列的數(shù)量分別大于或等于2的矩陣狀。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體裝置及具備該半導(dǎo)體裝置的半導(dǎo)體模塊，特別是涉及在半導(dǎo)體裝置搭載的開關(guān)元件的配置。

背景技術(shù)

當(dāng)前，在電力控制中使用半導(dǎo)體功率模塊(例如參照專利文獻1)。在半導(dǎo)體功率模塊中使用功率器件。作為功率器件的一個例子，舉出絕緣柵型雙極晶體管(IGBT；InsulatedGate Bipolar Transistor)。IGBT由柵極驅(qū)動信號進行通斷控制，能夠進行高電壓、大電流的通斷。包含IGBT的半導(dǎo)體功率模塊廣泛地用于對電動機等進行驅(qū)動的逆變器等。

專利文獻1：日本特開2013－12560號公報

發(fā)明內(nèi)容

作為對IGBT模塊的要求之一，舉出額定電流的大容量化。例如，在使用額定900A的IGBT模塊對額定電流1800A的負(fù)載進行驅(qū)動的情況下，需要將2臺額定900A的IGBT模塊并聯(lián)連接而使用。另一方面，如果是額定1800A的IGBT模塊，則能夠以1臺對上述負(fù)載進行驅(qū)動，不需要將IGBT模塊并聯(lián)連接而使用。

為了增大單臺IGBT模塊的額定電流，需要將在絕緣基板上搭載的半導(dǎo)體元件的并聯(lián)數(shù)量增加。例如，如果針對在1片絕緣基板上沿橫向并聯(lián)連接有3個IGBT元件且沿橫向并聯(lián)連接有3個二極管元件的結(jié)構(gòu)，設(shè)為將IGBT元件和二極管元件分別沿橫向排列6個的構(gòu)造，則IGBT元件成為6個，二極管元件成為6個，額定電流也能夠設(shè)為2倍。然而，在該結(jié)構(gòu)中，絕緣基板的形狀顯著地橫向變長。與其相伴，半導(dǎo)體模塊的形狀也顯著地橫向變長。如果絕緣基板以及模塊的形狀橫向變長，則由于由模塊使用時的溫度變化引起的應(yīng)力的增加等，存在熱壽命顯著變短等不良問題。

本發(fā)明就是為了解決上述的課題而提出的，其目的在于，提供半導(dǎo)體裝置及具備該半導(dǎo)體裝置的半導(dǎo)體模塊，該半導(dǎo)體裝置使并聯(lián)地搭載的半導(dǎo)體元件的個數(shù)增加，且抑制了搭載半導(dǎo)體元件的絕緣基板的形狀橫向變長。

本發(fā)明涉及的半導(dǎo)體裝置具備：絕緣基板；連續(xù)的金屬圖案，其與絕緣基板的一個主面接合；以及多個開關(guān)元件，它們接合于金屬圖案上的與絕緣基板相反側(cè)的面，多個開關(guān)元件在金屬圖案上配置為行的數(shù)量以及列的數(shù)量分別大于或等于2的矩陣狀。多個開關(guān)元件分別具備：第1主電極，其設(shè)置在與金屬圖案接合側(cè)的一個主面；第2主電極，其設(shè)置在與一個主面相反側(cè)的另一個主面；以及至少1個柵極電極，其設(shè)置于另一個主面，在行方向或列方向中的一個方向上，相鄰地配置的開關(guān)元件間的第2主電極通過至少1根主電流用導(dǎo)線電連接。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明涉及的半導(dǎo)體裝置，能夠得到抑制了絕緣基板顯著地橫向變長，且使開關(guān)元件的個數(shù)增加，額定電流大的半導(dǎo)體裝置及具備該半導(dǎo)體裝置的半導(dǎo)體模塊。

本發(fā)明的目的、特征、方案以及優(yōu)點通過以下的詳細(xì)說明和附圖變得更清楚。

附圖說明

圖1是實施方式1涉及的半導(dǎo)體裝置的俯視圖。

圖2是實施方式2涉及的半導(dǎo)體裝置的俯視圖。

圖3是實施方式3涉及的半導(dǎo)體裝置的俯視圖。

圖4是實施方式4涉及的半導(dǎo)體裝置的俯視圖。

圖5是實施方式5涉及的半導(dǎo)體裝置的俯視圖。

圖6是實施方式6涉及的半導(dǎo)體裝置的俯視圖。