[發明專利]半導體裝置

在審

• 申請號: 202011147320.1
• 申請日: 2020-10-23
• 公開（公告）號: CN112750811A
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 村上晴彥;江口佳佑
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: H01L25/18
• 分類號: H01L25/18;H01L25/16
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 何立波;張天舒

本發明的目的在于提供抑制阻尼振蕩的半導體裝置。實施方式1的半導體裝置(101)具有：IGBT(3)；SBD(2)，其與IGBT(3)串聯連接；PND(1)，其與IGBT(3)串聯連接，與SBD(2)并聯連接；以及輸出電極，其連接于IGBT(3)與SBD(2)以及PND(1)之間，PND(1)的陽極電極通過導線(8)經由SBD(2)的陽極電極而與輸出電極連接。

技術領域

本發明涉及半導體裝置。

背景技術

當前，功率模塊搭載有Si-IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)和Si-PiN二極管(以下，將PiN二極管稱為PND)。功率模塊的損耗取決于IGBT或者二極管等功率器件的性能。近年來，提出了為了二極管的低損耗化而將Si-PND置換為SiC-SBD(SchottkyBarrier Diode)的功率模塊。通過使用SiC-SBD，從而能夠降低二極管的通斷損耗，特別是在載波頻率高的使用條件下，能夠期待大幅度的通斷損耗的降低。

例如，在升壓斬波電路中，具有能夠通過使載波頻率升高而將在外部設置的電抗器變小的優點。另一方面，如果載波頻率升高，則二極管的通斷損耗增大。因此，通過使用SiC-SBD，從而能夠期待降低通斷損耗。但是，SBD由于恢復電流非常小，因此di/dt變大，在恢復時產生阻尼振蕩(ringing)。

與此相對，在專利文獻1中，提出了通過將PND與SBD并聯連接而降低噪聲的方法。在專利文獻1記載有以下情況，即，通過電流在SBD和PND中續流后的IGBT的導通，從而SBD和PND的正向電流停止，在二極管中積蓄的載流子作為恢復電流而反方向地流動，該恢復電流擔負對由電路的共振引起的噪聲進行抑制的阻尼器的作用。

專利文獻1：日本專利第4980126號

發明內容

但是，就專利文獻1的技術而言，存在由于SBD以及PND與端子之間的配線電感而無法充分地得到阻尼振蕩抑制效果的問題。本發明就是為了解決上述問題而提出的，其目的在于提供抑制阻尼振蕩的半導體裝置。

本發明的半導體裝置具有：開關元件；至少1個SBD，其與開關元件串聯連接；PND，其與開關元件串聯連接，與至少1個SBD并聯連接；以及輸出電極，其連接于開關元件與至少1個SBD以及PND之間，PND的陽極電極通過導線經由至少1個SBD的陽極電極而與輸出電極連接。

發明的效果

就本發明的半導體裝置而言，PND的陽極電極通過導線經由至少1個SBD的陽極電極而與輸出電極連接，因此PND與輸出電極之間的電感變得比SBD與輸出電極之間的電感大。由此，PND的正向電流的降低時間變得比SBD的正向電流的降低時間長，阻尼振蕩受到抑制。

附圖說明

圖1是實施方式1的半導體裝置的電路圖。

圖2是實施方式1的半導體裝置的俯視圖。

圖3是實施方式1的半導體裝置的剖面圖。

圖4是表示實施方式1的半導體裝置中的SBD和PND的電流波形的圖。

圖5是實施方式2的半導體裝置的電路圖。

圖6是實施方式2的半導體裝置的俯視圖。

圖7是實施方式2的半導體裝置的剖面圖。

圖8是實施方式3的半導體裝置的電路圖。

圖9是實施方式3的半導體裝置的俯視圖。

圖10是實施方式3的半導體裝置的剖面圖。

圖11是實施方式4的半導體裝置的電路圖。

圖12是實施方式4的半導體裝置的俯視圖。