[發(fā)明專(zhuān)利]半導(dǎo)體裝置以及電力變換裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201880087286.8
• 申請(qǐng)日: 2018-12-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111630401B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 伊藤悠策;中松佑介;富澤淳
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 三菱電機(jī)株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): G01R31/58
• 分類(lèi)號(hào): G01R31/58;G01R31/26;H01L23/49;H02M7/48
• 代理公司: 中國(guó)貿(mào)促會(huì)專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 11038
• 代理人: 金春實(shí)

提供使用鍵合導(dǎo)線的電感分量提高劣化探測(cè)精度的半導(dǎo)體裝置。該提高劣化探測(cè)精度的半導(dǎo)體裝置具備：第1導(dǎo)體圖案(5)，形成于絕緣基板(1)上，流過(guò)半導(dǎo)體元件(6)的主電流；第2導(dǎo)體圖案(3)，形成于絕緣基板(1)上，用于檢測(cè)半導(dǎo)體元件(6)表面電極(8)的電位；第1鍵合導(dǎo)線(9)，連接表面電極(8)和第1導(dǎo)體圖案(5)；第2鍵合導(dǎo)線(10)，連接表面電極(8)和第2導(dǎo)體圖案(3)；電壓檢測(cè)部(12)，與第1導(dǎo)體圖案(5)及第2導(dǎo)體圖案(3)連接，檢測(cè)半導(dǎo)體元件(6)的開(kāi)關(guān)時(shí)的第1導(dǎo)體圖案(5)與第2導(dǎo)體圖案(3)之間的電壓差；以及劣化探測(cè)部(13)，使用檢測(cè)到的電壓差，探測(cè)第1鍵合導(dǎo)線(9)的劣化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及具有劣化探測(cè)功能的半導(dǎo)體裝置以及具備該半導(dǎo)體裝置的電力變換裝置。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體裝置通常具有：基板，具有導(dǎo)體圖案；半導(dǎo)體元件，具有與導(dǎo)體圖案接合的背面和設(shè)置有表面電極的表面；以及鍵合導(dǎo)線(bonding wire)，兩端分別接合到表面電極和基板上的導(dǎo)體圖案。鍵合導(dǎo)線在半導(dǎo)體模塊的運(yùn)用中反復(fù)接受溫度變化而劣化。

因此，以往的半導(dǎo)體裝置使用特定的檢測(cè)用的鍵合導(dǎo)線，在半導(dǎo)體元件中穩(wěn)定地流過(guò)直流電流的狀態(tài)下，測(cè)量芯片上的開(kāi)爾文發(fā)射極電極和檢查用電極的兩端的電壓。公開(kāi)有：使用檢測(cè)用的鍵合導(dǎo)線劣化而從芯片上剝離時(shí)的電壓與未劣化的狀態(tài)相比有變化這一點(diǎn)，檢測(cè)鍵合導(dǎo)線的劣化(例如專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。

另外，公開(kāi)有如下方法：無(wú)需特定的檢測(cè)用的鍵合導(dǎo)線，在半導(dǎo)體元件中穩(wěn)定地流過(guò)直流電流的狀態(tài)下，根據(jù)劣化時(shí)的鍵合導(dǎo)線的兩端的電壓的變化，檢測(cè)鍵合導(dǎo)線的劣化(例如專(zhuān)利文獻(xiàn)2)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2015-114149號(hào)公報(bào)

專(zhuān)利文獻(xiàn)2：日本特開(kāi)2007-113983號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

然而，在以往的半導(dǎo)體裝置中，通過(guò)鍵合導(dǎo)線部的電阻值的變化探測(cè)鍵合導(dǎo)線部的劣化，所以為了增大未劣化時(shí)和劣化時(shí)的電壓的變化量來(lái)提高劣化的探測(cè)制度，必須增大在鍵合導(dǎo)線中通電的電流的值。另外，存在即使增大電流也使電壓下降僅變大與電流的大小成比例的值這樣的問(wèn)題。

本發(fā)明是為了解決如上述的課題而完成的，其目的在于得到一種具有無(wú)需特定的檢測(cè)用的鍵合導(dǎo)線、并且無(wú)需增大對(duì)半導(dǎo)體元件通電的電流，而能夠檢測(cè)鍵合導(dǎo)線的劣化的功能的半導(dǎo)體裝置。

提供一種半導(dǎo)體裝置，具備：絕緣基板；半導(dǎo)體元件，搭載于絕緣基板上，在表面具有表面電極；第1導(dǎo)體圖案，形成于絕緣基板上，流過(guò)半導(dǎo)體元件的主電流；第2導(dǎo)體圖案，形成于絕緣基板上，用于檢測(cè)半導(dǎo)體元件的表面電極的電位；第1鍵合導(dǎo)線，連接表面電極和第1導(dǎo)體圖案；第2鍵合導(dǎo)線，連接表面電極和第2導(dǎo)體圖案；電壓檢測(cè)部，與第1導(dǎo)體圖案及第2導(dǎo)體圖案連接，檢測(cè)半導(dǎo)體元件的開(kāi)關(guān)時(shí)的第1導(dǎo)體圖案與第2導(dǎo)體圖案之間的電壓差；以及劣化探測(cè)部，使用檢測(cè)的電壓差，探測(cè)第1鍵合導(dǎo)線的劣化。

根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置，能夠提高鍵合導(dǎo)線的劣化的檢測(cè)精度。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式1中的半導(dǎo)體裝置的構(gòu)造示意圖。

圖2是本發(fā)明的實(shí)施方式1中的半導(dǎo)體裝置的電路圖。

圖3是本發(fā)明的實(shí)施方式2中的半導(dǎo)體裝置的構(gòu)造示意圖。

圖4是本發(fā)明的實(shí)施方式3中的半導(dǎo)體裝置的構(gòu)造示意圖。

圖5是本發(fā)明的實(shí)施方式4中的半導(dǎo)體裝置的構(gòu)造示意圖。

圖6是本發(fā)明的實(shí)施方式4中的半導(dǎo)體裝置的電路圖。

圖7是示出應(yīng)用本發(fā)明的實(shí)施方式5中的電力變換裝置的電力變換系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。