[發(fā)明專利]半導(dǎo)體裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911280119.8
• 申請(qǐng)日: 2019-12-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111354721B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-04-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宮原聰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 三菱電機(jī)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01L25/18
• 分類號(hào): H01L25/18;H01L25/16
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11112
• 代理人: 何立波;張?zhí)焓?/td>

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體裝置，其目的在于得到能夠降低半導(dǎo)體芯片間的溫度差的半導(dǎo)體裝置。本發(fā)明涉及的半導(dǎo)體裝置具有：第1半導(dǎo)體芯片；第2半導(dǎo)體芯片，其在通斷時(shí)與該第1半導(dǎo)體芯片相比結(jié)溫高；集電極圖案，其與該第1半導(dǎo)體芯片的集電極以及該第2半導(dǎo)體芯片的集電極電連接；發(fā)射極圖案，其與該第1半導(dǎo)體芯片的發(fā)射極以及該第2半導(dǎo)體芯片的發(fā)射極電連接；柵極圖案，其與該第1半導(dǎo)體芯片的柵極電連接；第1二極管，其陽(yáng)極與該柵極圖案電連接，陰極與該第2半導(dǎo)體芯片的柵極電連接；以及第2二極管，其與該第1二極管反向并聯(lián)連接。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體裝置。

背景技術(shù)

專利文獻(xiàn)1的功率模塊具有彼此并聯(lián)連接的2個(gè)IGBT。如果第1IGBT芯片的溫度變得比第2IGBT芯片的溫度高，則柵極電阻調(diào)整電路使第1IGBT芯片的柵極電阻增加。另外，如果第1IGBT芯片的溫度變得比第2IGBT芯片的溫度低，則柵極電阻調(diào)整電路使第1IGBT芯片的柵極電阻減小。

專利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2016-127435號(hào)公報(bào)

有時(shí)將多個(gè)功率芯片并聯(lián)連接而構(gòu)成半導(dǎo)體裝置。就這樣的半導(dǎo)體裝置而言，有可能半導(dǎo)體裝置的動(dòng)作極限僅由結(jié)溫最高的1個(gè)芯片限制。

在專利文獻(xiàn)1中，通過(guò)柵極電阻的調(diào)節(jié)而使芯片間的溫度差變小。這里，通常，通過(guò)柵極電阻的調(diào)節(jié)而使通斷損耗發(fā)生變化，另一方面，穩(wěn)態(tài)損耗不發(fā)生變化。另外，通常在功率芯片的動(dòng)作頻率低時(shí)，通斷損耗在電力損耗中所占的比例有降低的傾向。因此，能夠通過(guò)柵極電阻的調(diào)節(jié)而使溫度均等化的溫度范圍有可能受到限制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明就是為了解決上述課題而提出的，其目的在于，得到能夠降低半導(dǎo)體芯片間的溫度差的半導(dǎo)體裝置。

本發(fā)明涉及的半導(dǎo)體裝置具有：第1半導(dǎo)體芯片；第2半導(dǎo)體芯片，其在通斷時(shí)與該第1半導(dǎo)體芯片相比結(jié)溫高；集電極圖案，其與該第1半導(dǎo)體芯片的集電極以及該第2半導(dǎo)體芯片的集電極電連接；發(fā)射極圖案，其與該第1半導(dǎo)體芯片的發(fā)射極以及該第2半導(dǎo)體芯片的發(fā)射極電連接；柵極圖案，其與該第1半導(dǎo)體芯片的柵極電連接；第1二極管，其陽(yáng)極與該柵極圖案電連接，陰極與該第2半導(dǎo)體芯片的柵極電連接；以及第2二極管，其與該第1二極管反向并聯(lián)連接。

本發(fā)明涉及的半導(dǎo)體裝置具有：第1半導(dǎo)體芯片；第2半導(dǎo)體芯片；第3半導(dǎo)體芯片；集電極圖案，其與該第1半導(dǎo)體芯片的集電極、該第2半導(dǎo)體芯片的集電極以及該第3半導(dǎo)體芯片的集電極電連接；發(fā)射極圖案，其與該第1半導(dǎo)體芯片的發(fā)射極、該第2半導(dǎo)體芯片的發(fā)射極以及該第3半導(dǎo)體芯片的發(fā)射極電連接；柵極圖案，其與該第1半導(dǎo)體芯片的柵極以及該第3半導(dǎo)體芯片的柵極電連接；第1二極管，其陽(yáng)極與該柵極圖案電連接，陰極與該第2半導(dǎo)體芯片的柵極電連接；以及第2二極管，其與該第1二極管反向并聯(lián)連接，該第2半導(dǎo)體芯片設(shè)置于該第1半導(dǎo)體芯片和該第3半導(dǎo)體芯片之間。

發(fā)明的效果

就本發(fā)明涉及的半導(dǎo)體裝置而言，在多個(gè)半導(dǎo)體芯片中的通斷時(shí)容易成為高溫的第2半導(dǎo)體芯片和柵極圖案之間連接二極管。通過(guò)由二極管實(shí)現(xiàn)的降壓而抑制流過(guò)第2半導(dǎo)體芯片的集電極電流。因此，第2半導(dǎo)體芯片的溫度上升得到抑制，能夠降低半導(dǎo)體芯片間的溫度差。

附圖說(shuō)明

圖1是實(shí)施方式1涉及的半導(dǎo)體裝置的電路圖。

圖2是實(shí)施方式1涉及的半導(dǎo)體裝置的俯視圖。

圖3是表示對(duì)比例涉及的半導(dǎo)體裝置的結(jié)溫的圖。

圖4是表示柵極電壓、集電極電流以及集電極-發(fā)射極間電壓的歷時(shí)變化的圖。

圖5是表示第1至第3半導(dǎo)體芯片的傳輸特性的圖。

圖6是對(duì)實(shí)施方式1的效果進(jìn)行說(shuō)明的圖。

圖7是實(shí)施方式2涉及的半導(dǎo)體裝置的電路圖。