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半导体模块

文献发布时间:2024-04-18 20:01:55


半导体模块

技术领域

本发明涉及一种半导体模块。

背景技术

以往,已知搭载有开关元件的半导体模块(例如,参照专利文献1~3)。

专利文献1:国际公开第2015/136603号

专利文献2:日本特开2000-324846号公报

专利文献3:日本特开2021-019094号公报

发明内容

技术问题

优选改善半导体模块的开关特性。

技术方案

在本发明的第一方式中,提供一种半导体模块,其具备:第一开关元件,设置在上臂和下臂中的一方;第二开关元件,设置在上臂和下臂中的另一方;第一二极管元件,与第一开关元件并列设置;第二二极管元件,与第二开关元件并列设置;以及层叠基板,其主面具有沿预先确定的第一方向和第二方向延伸的两边,第一开关元件、第二开关元件、第一二极管元件和第二二极管元件设置在层叠基板上,第一开关元件和第一二极管元件中的至少一个与第二开关元件和第二二极管元件中的至少一个在第二方向上对置地设置。

所述半导体模块的与第一开关元件的源极电极连接的辅助源极布线部件可以与第二开关元件的漏极电极和输出端子之间的输出布线在物理上分离。

在上述半导体模块中,第一开关元件的辅助源极布线部件可以将第一开关元件的源极电极与辅助源极外部端子直接连接。

与第一开关元件的源极电极连接的辅助源极布线部件可以未与第二开关元件的漏极电极和输出端子之间的输出布线在物理上分离。

在上述任一半导体模块中,第一开关元件的辅助源极布线部件可以经由配置有第二开关元件的漏极电极的导电性的电路板,将第一开关元件的源极电极与辅助源极外部端子连接。

在上述任一半导体模块中,第一开关元件和第二开关元件可以在第二方向上对置地设置。

在上述任一半导体模块中,第一开关元件和第一二极管元件可以在第一方向上对置地设置。

在上述任一半导体模块中,第一二极管元件和第二二极管元件可以在第二方向上对置地设置。

在上述任一半导体模块中,第二开关元件和第二二极管元件可以设置在下臂且在第二方向上对置地设置。

在上述任一半导体模块中,第一开关元件可以设置在比第一二极管元件更靠第一方向的负侧的位置。第二开关元件可以设置在比第二二极管元件更靠第一方向的负侧的位置。

在上述任一半导体模块中,半导体模块可以具备与正极端子连接的P型布线部。半导体模块可以具备与负极端子连接的N型布线部。第一开关元件和第二开关元件可以在第一方向上配置于P型布线部和N型布线部之间。

在上述任一半导体模块中,P型布线部可以在第一方向上设置在N型布线部和输出端子之间。

在上述任一半导体模块中,P型布线部和N型布线部可以具有沿第二方向延伸的延伸部。

在上述任一半导体模块中,第一二极管元件可以设置在P型布线部的延伸部。

在上述任一半导体模块中,半导体模块可以具备设置在比上臂和下臂更靠第一方向的正侧的位置的输出端子。

在上述任一半导体模块中,第二开关元件可以设置在下臂,并经由设置在上臂的第一二极管元件与输出端子连接。

在本发明的第二方式中,提供一种半导体模块,其具备:第一开关元件,设置在上臂和下臂中的一方;第二开关元件,设置在上臂和下臂中的另一方;第一二极管元件,与第一开关元件并列设置;第二二极管元件,与第二开关元件并列设置;层叠基板,其主面具有沿预先确定的第一方向和第二方向延伸的两边;第一布线部,与正极端子和负极端子中的一方连接,并沿第二方向延伸;第二布线部,与正极端子和负极端子中的另一方连接,并沿第二方向延伸;多个栅极外部端子,设置在沿第二方向延伸的第一配置区域,并与第一开关元件的栅极电极或第二开关元件的栅极电极电连接;多个辅助源极外部端子,设置在第一配置区域,并与第一开关元件的源极电极或第二开关元件的源极电极电连接;第一栅极布线部件,将第一开关元件的栅极电极与多个栅极外部端子中的对应的栅极外部端子连接;第一辅助源极布线部件,将第一开关元件的源极电极与多个辅助源极外部端子中的对应的辅助源极外部端子连接;第二栅极布线部件,将第二开关元件的栅极电极与多个栅极外部端子中的对应的栅极外部端子连接;以及第二辅助源极布线部件,将第二开关元件的源极电极与多个辅助源极外部端子中的对应的辅助源极外部端子连接。第一开关元件和第二开关元件可以在第二方向上对置地设置。第一开关元件和第二开关元件可以被设置为与第一配置区域隔着第二布线部。

在上述任一半导体模块中,半导体模块可以具备设置在沿第二方向延伸的第二配置区域的输出端子。第一开关元件和第二开关元件可以被设置为与第二配置区域隔着第一布线部。

在上述任一半导体模块中,半导体模块可以具备分别由上臂和下臂构成的三个支路(leg)。

在上述任一半导体模块中,正极端子和负极端子可以设置于在第二方向上与三个支路并排地配置的第三配置区域。

在上述任一半导体模块中,三个支路各自的上臂可以通过线部件越过第一布线部与输出端子连接。

在上述任一半导体模块中,第一开关元件和第二开关元件可以在第一方向上被配置在第一布线部和第二布线部之间。

在上述任一半导体模块中,第一布线部可以为与正极端子连接的P型布线部。第二布线部可以为与负极端子连接的N型布线部。

在上述任一半导体模块中,半导体模块可以具备用于构成上臂的第一电路板和用于构成下臂的第二电路板。第一二极管元件可以搭载于第一电路板。第二二极管元件可以搭载于第二电路板。

在上述任一半导体模块中,半导体模块可以具备用于构成上臂的第一电路板和用于构成下臂的第二电路板。第一二极管元件可以搭载于第一布线部。第二二极管元件可以搭载于第二电路板。

在上述任一半导体模块中,第一开关元件的栅极电极可以与第二开关元件的栅极电极在第二方向上对置地设置。

在上述任一半导体模块中,第一辅助源极布线部件和第一开关元件的源极电极之间的连接点可以与第二辅助源极布线部件和第二开关元件的源极电极之间的连接点在第二方向上对置。

在上述任一半导体模块中,第一二极管元件可以被设置为与第二布线部隔着第一开关元件。第二二极管元件可以被设置为与第二布线部隔着第二开关元件。

在上述任一半导体模块中,可以是第一开关元件和第一二极管元件配置于上臂。可以是第二开关元件和第二二极管元件配置于下臂。

在上述任一半导体模块中,半导体模块可以具备设置在比上臂和下臂更靠第一方向的负侧的位置且沿第二方向排列的栅极外部端子和辅助源极外部端子。

在上述任一半导体模块中,半导体模块可以具备多个上臂和多个下臂。可以是上臂的开关元件和下臂的开关元件在第二方向上交替地排列。

在上述任一半导体模块中,第一开关元件和第二开关元件可以为SiC-MOS。第一二极管元件和第二二极管元件可以为SiC-SBD。

需要说明的是,上述发明内容没有列举出本发明的全部特征。另外,这些特征组的子组合也能够成为发明。

附图说明

图1A示出半导体模块100的构成的概要。

图1B是半导体组装体160的放大图的一个例子。

图1C示出图1B中示出的半导体组装体160的a-a'截面的一个例子。

图1D是实施例的半导体模块100的主电路图。

图2示出半导体模块100的开关时的电流电压特性。

图3A是示出配置于上臂102的开关元件10的导通状态的、图2中的时刻T1下的电路图。

图3B是示出配置于上臂102的开关元件10的关断状态的、图2中的时刻T2下的电路图。

图3C是示出配置于上臂102的开关元件10的导通状态的、图2中的时刻T3下的电路图。

图3D是伴随着上臂102的导通而在下臂104流通反向恢复电流Irr的半导体组装体160的俯视图的一个例子。

图4A是示出配置于下臂104的开关元件20的导通状态的、图2中的时刻T1下的电路图。

图4B是示出配置于下臂104的开关元件20的关断状态的、图2中的时刻T2下的电路图。

图4C是示出配置于下臂104的开关元件20的导通状态的、从图2中的时刻T2到时刻T3下的电路图。

图4D是伴随着下臂104的导通而在上臂102流通反向恢复电流Irr的半导体组装体160的俯视图的一个例子。

图5A是半导体组装体160的变形例的放大图。

图5B是半导体组装体160的变形例的放大图。

图6A是半导体组装体160的变形例的放大图。

图6B是半导体组装体160的变形例的放大图。

符号说明

10···开关元件、11···栅极电极、12···栅极布线部件、13···源极电极、14···辅助源极布线部件、15···二极管元件、16···阳极电极、20···开关元件、21···栅极电极、22···栅极布线部件、23···源极电极、24···辅助源极布线部件、25···二极管元件、26···阳极电极、31···电路板、32···电路板、33···电路板、36···电路板、38···电路板、100···半导体模块、102···上臂、104···下臂、106···P型布线部、108···N型布线部、110···输出端子、112···栅极外部端子、114···辅助源极外部端子、122···栅极外部端子、124···辅助源极外部端子、132···正极端子、134···负极端子、150···层叠基板、151···绝缘板、152···电路板、153···金属板、160···半导体组装体、170···壳体、181···第一配置区域、182···第二配置区域、183···第三配置区域、200···负载、210···驱动部

具体实施方式

以下,通过发明的实施方式说明本发明,但以下的实施方式不限定权利要求书所涉及的发明。另外,在实施方式中说明的特征的组合并不一定全部是发明的技术方案所必须的。

图1A示出半导体模块100的构成的概要。半导体模块100具备多个半导体组装体160。本例的半导体模块100具备三个半导体组装体160a~半导体组装体160c,但不限定于此。本例的半导体模块100具备输出端子110、正极端子132、负极端子134、栅极外部端子112、辅助源极外部端子114、栅极外部端子122和辅助源极外部端子124作为外部端子。

半导体模块100可以应用于构成逆变电路的功率模块等电力转换装置。例如,在半导体模块100构成三相逆变电路的情况下,半导体组装体160a~半导体组装体160c可以与三相逆变电路的U相、V相和W相分别对应。

半导体组装体160具有层叠基板150。在层叠基板150设置有上臂102、下臂104、P型布线部106和N型布线部108。半导体组装体160被收纳在半导体模块100的壳体170。半导体组装体160可以被任意的密封树脂材料密封在壳体170内。

层叠基板150搭载后述的开关元件和二极管元件。层叠基板150的主面具有沿预先确定的第一方向(例如,X轴方向)和第二方向(例如,Y轴方向)延伸的两边。即,本例的层叠基板150在XY平面具有主面。在本例中,以第一方向为X轴方向,以第二方向为Y轴方向进行说明,但不限定于此。

层叠基板150可以是DCB(Direct Copper Bonding,直接铜键合)基板或AMB(Active Metal Brazing,活性金属钎焊)基板。本例的半导体模块100具备沿Y轴方向排列的三个层叠基板150a~层叠基板150c,但层叠基板150的个数和排列方法不限定于此。

半导体模块100具备分别由上臂102和下臂104构成的多个支路(leg)。本例的半导体模块100具备三个支路,但不限定于此。多个支路分别配置于层叠基板150a、层叠基板150b和层叠基板150c。上臂102a~上臂102c分别设置在层叠基板150a~层叠基板150c。下臂104a~下臂104c分别设置在层叠基板150a~层叠基板150c。多个支路可以搭载于共同的层叠基板150。

输出端子110是用于与设置在半导体模块100的外部的负载电连接的外部端子。本例的输出端子110分别与U相~W相对应,具有输出端子110U、输出端子110V和输出端子110W这三个外部端子。输出端子110设置在半导体模块100的预先确定的一边。本例的输出端子110设置在半导体模块100的四边中的、在X轴方向的正侧沿Y轴方向延伸的边。即,输出端子110设置在比上臂102和下臂104更靠X轴方向的正侧的位置。本例的输出端子110设置在沿Y轴方向延伸的第二配置区域182。多个输出端子110在第二配置区域182中,沿Y轴方向排列。

三个输出端子110U~输出端子110W以分别与层叠基板150a~层叠基板150c对置的方式沿Y轴方向排列。需要说明的是,输出端子110的个数和排列方法不限定于此。

栅极外部端子112、辅助源极外部端子114、栅极外部端子122和辅助源极外部端子124是用于控制半导体模块100的动作的控制端子的一个例子。本例的控制端子设置在与设置有输出端子110的边对置的边。本例的控制端子设置在半导体模块100的X轴方向的负侧,沿Y轴方向延伸的边。即,栅极外部端子112、辅助源极外部端子114、栅极外部端子112和辅助源极外部端子114设置在比上臂102和下臂104更靠X轴方向的负侧的位置。

栅极外部端子112与层叠基板150a~层叠基板150c对应地具有三个栅极外部端子112a~栅极外部端子112c。辅助源极外部端子114与层叠基板150a~层叠基板150c对应地具有三个辅助源极外部端子114a~辅助源极外部端子114c。本例的多个栅极外部端子112设置在沿Y轴方向延伸的第一配置区域181。本例的多个辅助源极外部端子114设置在沿Y轴方向延伸的第一配置区域181。

同样地,栅极外部端子122与层叠基板150a~层叠基板150c对应地具有三个栅极外部端子122a~栅极外部端子122c。辅助源极外部端子124与层叠基板150a~层叠基板150c对应地具有三个辅助源极外部端子124a~辅助源极外部端子124c。本例的多个栅极外部端子122设置在沿Y轴方向延伸的第一配置区域181。本例的多个辅助源极外部端子124设置在沿Y轴方向延伸的第一配置区域181。

正极端子132和负极端子134设置在半导体模块100的预先确定的一边。本例的正极端子132和负极端子134设置在与设置有输出端子110的边正交的边。正极端子132和负极端子134也可以设置在与设置有栅极外部端子112等控制端子的边正交的边。本例的正极端子132和负极端子134设置在半导体模块100的Y轴方向的正侧,沿X轴方向延伸的边。但是,正极端子132和负极端子134也可以设置在Y轴方向的负侧,沿X轴方向延伸的边。本例的正极端子132和负极端子134设置在沿X轴方向延伸的第三配置区域183。第三配置区域183可以在Y轴方向上与多个支路并排地配置。即,第三配置区域183可以在Y轴方向上与多个支路对置地设置。正极端子132和负极端子134在第三配置区域183中沿X轴方向排列。

P型布线部106是第一布线部或第二布线部的一个例子。N型布线部108是第一布线部或第二布线部的一个例子。第一布线部与正极端子132和负极端子134中的一方连接并沿Y轴方向延伸。第二布线部与正极端子132和负极端子134中的另一方连接并沿Y轴方向延伸。需要说明的是,在本例中,将P型布线部106作为第一布线部进行说明,将N型布线部108作为第二布线部进行说明,但不限定于此。P型布线部106和N型布线部108的位置可以适当调换。

P型布线部106与正极端子132连接。N型布线部108与负极端子134连接。P型布线部106和N型布线部108沿Y轴方向延伸而设置。P型布线部106和N型布线部108被设置为在X轴方向上隔着上臂102和下臂104。P型布线部106设置在比N型布线部108更靠X轴方向的正侧的位置。换言之,P型布线部106在X轴方向上设置在N型布线部108与输出端子110之间。多个支路各自的上臂102可以通过线部件越过P型布线部106与输出端子110连接。

半导体模块100具备多个上臂102和多个下臂104。多个上臂102和多个下臂104在Y轴方向上交替地排列。由此,上臂102的开关元件10和下臂104的开关元件20在Y轴方向上交替地配置。关于开关元件10和开关元件20见后述。

图1B是半导体组装体160的放大图的一个例子。半导体模块100可以具备多个与本例相同的构成的半导体组装体160。需要说明的是,在本例中示意性地示出半导体组装体160的构成,各构成的形状等不限于本例。半导体组装体160具备开关元件10、二极管元件15、开关元件20、二极管元件25、以及层叠基板150。

开关元件10和开关元件20是设置在层叠基板150上的开关元件。开关元件10是设置在上臂102和下臂104中的一方的第一开关元件的一个例子。开关元件20是设置在上臂102和下臂104中的另一方的第二开关元件的一个例子。在本例中,说明开关元件10配置于上臂102,开关元件20配置于下臂104的情况,但也可以是开关元件10配置于下臂104,开关元件20配置于上臂102。开关元件10和开关元件20可以是SiC-MOS,也可以是绝缘栅型双极晶体管(IGBT)等其他开关元件。

开关元件10作为正面电极而具有栅极电极11和源极电极13,作为背面电极而具有漏极电极。栅极电极11通过栅极布线部件12与栅极外部端子112连接。栅极布线部件12是将开关元件10的栅极电极11与多个栅极外部端子112中的对应的栅极外部端子112连接的第一栅极布线部件的一个例子。源极电极13通过辅助源极布线部件14与辅助源极外部端子114连接。辅助源极布线部件14是将开关元件10的源极电极13与多个辅助源极外部端子114中的对应的辅助源极外部端子114连接的第一辅助源极布线部件的一个例子。另外,源极电极13通过线部件W1与电路板32连接。开关元件10的漏极电极通过焊料等与电路板31电连接。

开关元件20作为正面电极而具有栅极电极21和源极电极23,作为背面电极而具有漏极电极。栅极电极21通过栅极布线部件22与栅极外部端子122连接。栅极布线部件22是将开关元件20的栅极电极21与多个栅极外部端子122中的对应的栅极外部端子122连接的第二栅极布线部件的一个例子。源极电极23通过辅助源极布线部件24与辅助源极外部端子124连接。辅助源极布线部件24是将开关元件20的源极电极23与多个辅助源极外部端子124中的对应的辅助源极布线部件24连接的第二辅助源极布线部件的一个例子。另外,源极电极23通过线部件W4与电路板38连接,并通过线部件W5与阳极电极26连接。开关元件20的漏极电极通过焊料等与电路板32电连接。

二极管元件15是在层叠基板150上与开关元件10并列设置的第一二极管元件的一个例子。二极管元件15作为开关元件10的回流二极管发挥功能。本例的二极管元件15作为正面电极而具有阳极电极16,作为背面电极而具有阴极电极。阳极电极16通过线部件W2与电路板32连接。阳极电极16通过线部件W3与输出端子110连接。本例的线部件W3越过P型布线部106而将输出端子110与二极管元件15连接。二极管元件15的阴极电极通过焊料等与电路板31电连接。

二极管元件25是在层叠基板150上与开关元件20并列设置的第二二极管元件的一个例子。二极管元件25作为开关元件20的回流二极管发挥功能。本例的二极管元件25作为正面电极而具有阳极电极26,作为背面电极而具有阴极电极。阳极电极26通过线部件W5与开关元件20的源极电极23连接。二极管元件25的阴极电极通过焊料等与电路板32电连接。

在本例中,对二极管元件15配置于上臂102,二极管元件25配置于下臂104的情况进行说明,但也可以是二极管元件15配置于下臂104,二极管元件25配置于上臂102。二极管元件15和二极管元件25可以是SiC-SBD,也可以是在硅基板形成的续流二极管(FWD)。

开关元件10和开关元件20在X轴方向上配置在P型布线部106与N型布线部108之间。同样地,二极管元件15和二极管元件25在X轴方向上配置在P型布线部106与N型布线部108之间。但是,层叠基板150上的半导体元件也可以设置在P型布线部106或N型布线部108。需要说明的是,半导体元件可以指开关元件10、二极管元件15、开关元件20或二极管元件25。

开关元件10和开关元件20与第二配置区域182隔着P型布线部106而设置。开关元件10和开关元件20与第一配置区域181隔着N型布线部108而设置。二极管元件15可以与N型布线部108隔着开关元件10而设置。二极管元件25可以与N型布线部108隔着开关元件20而设置。

在此,设置在上臂102的半导体元件中的至少一个与设置在下臂104的半导体元件中的至少一个在Y轴方向上对置地设置。例如,开关元件10和二极管元件15中的至少一个与开关元件20和二极管元件25中的至少一个在Y轴方向上对置地设置。

本例的开关元件10在Y轴方向上与开关元件20对置地设置。由此,半导体模块100中,开关元件10和开关元件20的控制电流的路径长度变得均等,能够降低开关损耗的上下臂差。另外,即使在半导体模块100具有多个支路的情况下,也容易在多个支路间使开关损耗均等化。例如,通过将开关元件10和开关元件20在Y轴方向上对置地设置,能够使导通时的上升时间均等化。

开关元件10和二极管元件15在X轴方向上对置地设置。本例的二极管元件15在Y轴方向上与二极管元件25对置地设置。如此,通过考虑层叠基板150上的半导体元件的配置,从而容易使半导体模块100小型化。

需要说明的是,半导体元件在Y轴方向上对置地设置是只要一个半导体元件的至少一部分与另一个半导体元件在Y轴方向上对置地设置即可。另外,对置的半导体元件彼此也可以在Y轴方向上完全重合。

开关元件10和开关元件20可以以栅极布线部件12的路径长度与栅极布线部件22的路径长度大致相等的方式配置。栅极电极11和栅极电极21可以在Y轴方向上对置地设置。通过将栅极电极11和栅极电极21在Y轴方向上对置地设置,从而容易使到控制端子为止的路径长度均等化。此外,栅极电极11和栅极布线部件12的连接点可以与栅极电极21和栅极布线部件22的连接点在Y轴方向上对置地设置。需要说明的是,在本例的栅极电极11和栅极电极21之间没有设置半导体芯片等其他元件,但也可以在栅极电极11和栅极电极21之间设置其他元件。栅极电极11和栅极布线部件12均配置在开关元件的上表面的X轴方向的负侧,但不限定于此。

同样地,开关元件10和开关元件20可以以辅助源极布线部件14的路径长度与辅助源极布线部件24的路径长度大致相等的方式配置。源极电极13和源极电极23可以在Y轴方向上对置地设置。通过将源极电极13和源极电极23在Y轴方向上对置地设置,从而容易使到控制端子为止的路径长度均等化。此外,源极电极13和辅助源极布线部件14的连接点可以与源极电极23和辅助源极布线部件24的连接点在Y轴方向上对置地设置。需要说明的是,在本例的源极电极13和源极电极23之间没有设置半导体芯片等其他元件,但也可以在源极电极13和源极电极23之间设置其他元件。

本例的半导体模块100通过使栅极布线部件和辅助源极布线部件各自的路径长度变得均等,能够使控制电流的路径长度均等而降低开关元件。开关元件10和开关元件20通过配置为比二极管元件15和二极管元件25更接近第一配置区域181,从而缩短控制电流的路径长度,变得更易均等化。

栅极布线部件12与开关元件10的栅极电极11电连接。本例的栅极布线部件12将栅极电极11和栅极外部端子112通过线部件直接连接。在栅极布线部件12中流通有从栅极外部端子112朝向开关元件10的栅极电流Ig。栅极布线部件12可以由线部件和后述的电路板152的组合来构成。

辅助源极布线部件14与开关元件10的源极电极13连接。本例的辅助源极布线部件14将源极电极13与辅助源极外部端子114直接连接。在辅助源极布线部件14中流通有从开关元件10朝向辅助源极外部端子114的辅助源极电流Is。辅助源极电流Is是响应于从控制端子向开关元件10流通栅极电流Ig,而从开关元件10返回到控制端子的电流。辅助源极布线部件14可以由线部件和后述的电路板152的组合来构成。

电路板31是搭载开关元件10和二极管元件15的电路板152。即,本例的电路板31用于构成上臂102。电路板31使用焊料等导电性的固定部件与开关元件10和二极管元件15的背面电极电连接。电路板31可以与正极端子132电连接。电路板31在X轴方向上设置在P型布线部106与N型布线部108之间。本例的电路板31被设置为与P型布线部106的电路板36连结,但也可以被设置为与电路板36在物理上分离。

电路板32是搭载开关元件20和二极管元件25的电路板152。即,本例的电路板32用于构成下臂104。电路板32设置为与电路板31在物理上分离。电路板32使用焊料等导电性的固定部件与开关元件20和二极管元件25的背面电极电连接。电路板32在X轴方向上设置在P型布线部106与N型布线部108之间。电路板32设置在比电路板31更靠Y轴方向的负侧的位置。

栅极外部端子112经由栅极布线部件12与开关元件10的栅极电极11连接。辅助源极外部端子114经由辅助源极布线部件14与开关元件10的源极电极13连接。栅极外部端子112和辅助源极外部端子114沿Y轴方向排列。栅极外部端子112设置在比辅助源极外部端子114更靠Y轴方向的正侧的位置,但不限定于此。

栅极外部端子122经由栅极布线部件22与开关元件20的栅极电极21连接。辅助源极外部端子124经由辅助源极布线部件24与开关元件20的源极电极23连接。栅极外部端子122和辅助源极外部端子124沿Y轴方向排列。栅极外部端子122设置在比辅助源极外部端子124更靠Y轴方向的正侧的位置,但不限定于此。

本例的控制端子朝向Y轴方向的负侧,依次排列有栅极外部端子112、辅助源极外部端子114、栅极外部端子122和辅助源极外部端子124。即,本例的控制端子的栅极和源极按照GSGS(在此G为栅极,S为源极)的顺序排列。但是,控制端子的栅极和源极也可以像SGSG那样以不同的顺序排列。控制端子也可以朝向Y轴方向的负侧,依次排列有辅助源极外部端子114、栅极外部端子112、辅助源极外部端子124和栅极外部端子122。通过将控制端子排列成一列,能够提高布线自由度。

开关元件10可以配置为比二极管元件15更接近控制端子。本例的开关元件10设置在比二极管元件15更靠X轴方向的负侧的位置。即,开关元件10在X轴方向上设置在二极管元件15与控制端子(例如,栅极外部端子112和辅助源极外部端子114)之间。另外,开关元件10在X轴方向上设置在二极管元件15与N型布线部108之间。开关元件10可以在芯片上接近栅极外部端子112的位置具有栅极电极11。

同样地,开关元件20可以配置为比二极管元件25更接近控制端子。本例的开关元件20设置在比二极管元件25更靠X轴方向的负侧的位置。即,开关元件20在X轴方向上设置在二极管元件25与控制端子(例如,栅极外部端子122和辅助源极外部端子124)之间。另外,开关元件20在X轴方向上设置在二极管元件25与N型布线部108之间。开关元件20可以在芯片上接近栅极外部端子122的位置具有栅极电极21。

电路板36是设置在P型布线部106的电路板152。本例的电路板36是沿Y轴方向延伸而设置的延伸部的一个例子。本例的电路板36与电路板31连结。电路板36可以通过线部件与正极端子132电连接。相邻的多个支路可以通过电路板36彼此直接连接,也可以通过线部件将电路板36彼此连接。

电路板38是设置在N型布线部108的电路板152。本例的电路板38是沿Y轴方向延伸而设置的延伸部的一个例子。电路板38通过线部件W4与源极电极23电连接。电路板38可以通过线部件与负极端子134电连接。相邻的多个支路可以通过电路板38彼此直接连接,也可以通过线部件将电路板38彼此连接。

在此,本例的辅助源极布线部件14与开关元件20的漏极电极和输出端子110之间的输出布线在物理上分离。输出布线可以是与输出端子110同电位的区域。输出布线可以包括与输出端子110连接的线部件W3,也可以包括配置了开关元件20的电路板32。通过使辅助源极布线部件14与输出布线在物理上分离,能够避免在输出布线流通的反向恢复电流Irr的影响。

反向恢复电流Irr是在半导体模块100的开关元件导通时,在对置的臂产生的电流。例如,反向恢复电流Irr是在开关元件10导通时,在对置的开关元件20流通的电流。关于反向恢复电流Irr见后述。

本例的半导体模块100通过使辅助源极布线部件14与在上臂102的开关时流通有反向恢复电流Irr的区域在物理上分离,能够降低反向恢复电流Irr对在辅助源极布线部件14流通的辅助源极电流Is的影响。具体而言,能够抑制因反向恢复电流Irr沿与辅助源极电流Is相反的方向流通导致的导通时的开关速度的减小。由此,能够降低上臂102的导通损耗。

另外,本例的半导体模块100通过考虑半导体元件的配置,使辅助源极布线部件14和辅助源极布线部件24的长度均等,能够降低开关损耗的上下臂差。例如,半导体模块100通过以在Y轴方向上对置的方式配置开关元件10和开关元件20,能够使上下臂的开关速度均等。

图1C示出图1B中示出的半导体组装体160的a-a'截面的一个例子。层叠基板150具备绝缘板151、电路板152和金属板153。

绝缘板151由在Z轴方向上具有任意的厚度,且具有上表面和下表面的平板状的绝缘材料形成。层叠基板150的主面可以是绝缘板151的上表面。绝缘板151可以由氧化铝(Al

电路板152是在Z轴方向上具有任意的厚度,且设置在绝缘板151的上表面的导电性的部件。金属板153是在Z轴方向上具有任意的厚度,且设置在绝缘板151的下表面的导电性的部件。电路板152和金属板153可以由包含铜和铜合金等金属材料的板形成。电路板152和金属板153可以通过焊料、钎料等固定于绝缘板151。金属板153可以由铜或铝等具有导热性的材料形成,并作为散热板发挥功能。

图1D是实施例的半导体模块100的主电路图。例如,半导体模块100作为驱动车辆的马达的车载用单元的一部分发挥功能。本例的半导体模块100由支路U-INV、支路V-INV、支路W-INV这三个支路构成。各开关元件可以根据输入到半导体模块100的控制端子的信号而交替地进行开关,并作为三相交流逆变电路发挥功能。

支路U-INV由一对开关元件10U和二极管元件15U、一对开关元件20U和二极管元件25U构成。支路V-INV由一对开关元件10V和二极管元件15V、一对开关元件20V和二极管元件25V构成。支路W-INV由一对开关元件10W和二极管元件15W、一对开关元件20W和二极管元件25W构成。

上臂102由三个开关元件10U~开关元件10W和三个二极管元件15U~二极管元件15W构成。下臂104由三个开关元件20U~开关元件20W和三个二极管元件25U~二极管元件25W构成。

开关元件10U、开关元件10V和开关元件10W的漏极电极分别与正极端子132电连接。同样地,二极管元件15U、二极管元件15V和二极管元件15W的阴极电极分别与正极端子132电连接。

另外,开关元件10U、开关元件10V和开关元件10W的源极电极分别与输出端子110U、输出端子110V或输出端子110W电连接。同样地,二极管元件15U、二极管元件15V和二极管元件15W的阳极电极分别与输出端子110U、输出端子110V或输出端子110W电连接。

开关元件20U、开关元件20V和开关元件20W的源极电极分别与负极端子134电连接。同样地,二极管元件25U、二极管元件25V和二极管元件25W的阳极电极分别与负极端子134电连接。

开关元件20U、开关元件20V和开关元件20W的漏极电极分别与输出端子110U、输出端子110V或输出端子110W电连接。同样地,二极管元件25U、二极管元件25V和二极管元件25W的阴极电极分别与输出端子110U、输出端子110V或输出端子110W电连接。

图2示出半导体模块100的开关时的电流电压特性。本图示出开关元件10的栅极电压VG、漏极源极间电压VDS和漏极电流Id。另外,本图示出二极管元件25的阳极阴极间电压VAK和正向电流IF。

关于与时刻T1~时刻T3对应的电路状态见后述。如果在时刻T2与时刻T3之间,被供给栅极电流Ig而使开关元件10导通,则在开关元件10的对置臂流通有反向恢复电流Irr。

图3A是示出配置于上臂102的开关元件10的导通状态的、图2中的时刻T1下的电路图。如果通过驱动部210使开关元件10导通,则漏极电流Id经由电感以恒定的di/dt在负载200流通。在此,由于ΔV=LdId/dt的关系成立,因此dId/dt=ΔV/L=恒定。

图3B是示出配置于上臂102的开关元件10的关断状态的、图2中的时刻T2下的电路图。如果开关元件10关断,则电感使电流向妨碍电流变化的方向流动。然后,经由配置于下臂104的二极管元件25流通有环路电流。需要说明的是,在配置于上臂102的开关元件10处于关断状态的情况下,除了死区时间期间以外,配置于下臂104的开关元件20都导通,但由于环路电流的影响,在开关元件20未流通电流。

图3C是示出配置于上臂102的开关元件10的导通状态的、从图2中的时刻T2到时刻T3下的电路图。本例的驱动部210向配置于上臂102的开关元件10的栅极供给栅极电流Ig。由此,开关元件10导通,从而来自开关元件10的漏极电流Id与环路电流相加而得的电流流向负载200。然后,在配置于下臂104的二极管元件25产生反向恢复电流Irr。

图3D是伴随着上臂102的导通而在下臂104流通反向恢复电流Irr的半导体组装体160的俯视图的一个例子。本例的半导体组装体160与图1B中示出的半导体组装体160相同。本图用虚线表示栅极电流Ig、辅助源极电流Is和反向恢复电流Irr的流通路径。在本例中,栅极电流Ig在栅极布线部件12流通,辅助源极电流Is在辅助源极布线部件14流通。反向恢复电流Irr从输出端子110通过线部件W3和线部件W2,并从二极管元件25通过线部件W5和线部件W4流向N型布线部108。

本例的栅极电流Ig和辅助源极电流Is通过与反向恢复电流Irr不同的路径,由此,能够避免来自反向恢复电流Irr的影响。本例的栅极布线部件12和辅助源极布线部件14与反向恢复电流Irr所流通的线部件W5、线部件W4和N型布线部108在物理上分离。由此,能够降低半导体模块100的开关损耗。

另外,栅极电流Ig和辅助源极电流Is所流通的路径被配置为与反向恢复电流Irr所流通的路径不平行。反向恢复电流Irr所流通的线部件W4可以相对于X轴方向倾斜地布线。线部件W5虽然相对于X轴方向大致平行地设置,但也可以被配置为在Y轴方向上不与栅极布线部件12和辅助源极布线部件14对置。如此地,通过考虑栅极电流Ig、辅助源极电流Is和反向恢复电流Irr所流通的电流路径,从而可预想抑制因反向恢复电流Irr的感应磁场而妨碍栅极电流Ig和辅助源极电流Is的流动的情况。由此,可预想降低开关损耗、容易使导通时间平均化。

图4A是示出配置于下臂104的开关元件20的导通状态的、图2中的时刻T1下的电路图。即,在图3A和图4A中不同点在于,是使上臂102导通还是使下臂104导通。在本例中,如果通过驱动部210使开关元件20导通,则漏极电流Id经由电感以恒定的di/dt在负载200流通。在此,由于ΔV=LdId/dt的关系成立,因此dId/dt=ΔV/L=恒定。

图4B是示出配置于下臂104的开关元件20的关断状态的、图2中的时刻T2下的电路图。如果开关元件20关断,则电感使电流向妨碍电流变化的方向流动。然后,经由配置于上臂102的二极管元件15流通有环路电流。需要说明的是,在配置于下臂104的开关元件20处于关断状态的情况下,除了死区时间期间以外,配置于上臂102的开关元件10都导通,但由于环路电流的影响,在开关元件10未流通电流。

图4C是示出配置于下臂104的开关元件20的导通状态的、从图2中的时刻T2到时刻T3下的电路图。本例的驱动部210向配置于下臂104的开关元件20供给栅极电流Ig。由此,开关元件20导通,从而来自开关元件20的漏极电流Id与环路电流相加而得的电流流向负载200。然后,在配置于上臂102的二极管元件15产生反向恢复电流Irr。

图4D是伴随着下臂104的导通而在上臂102流通反向恢复电流Irr的半导体组装体160的俯视图的一个例子。本例的半导体组装体160与图1B中示出的半导体组装体160相同。本图用虚线表示栅极电流Ig、辅助源极电流Is和反向恢复电流Irr的流通路径。在本例中,栅极电流Ig在栅极布线部件22流通,辅助源极电流Is在辅助源极布线部件24流通。反向恢复电流Irr通过电路板36、二极管元件15和线部件W3流向输出端子110。

本例的栅极电流Ig和辅助源极电流Is与图3D的情况同样地,通过与反向恢复电流Irr不同的路径,由此,能够避免来自反向恢复电流Irr的影响。本例的栅极布线部件22和辅助源极布线部件24与反向恢复电流Irr所流通的线部件W2和线部件W3在物理上分离。由此,能够降低半导体模块100的开关损耗。

另外,栅极电流Ig和辅助源极电流Is所流通的路径被配置为与反向恢复电流Irr所流通的路径不平行。反向恢复电流Irr所流通的线部件W2可以以与栅极布线部件22和辅助源极布线部件24不平行的方式,与Y轴方向大致平行地布线。线部件W3相对于X轴方向倾斜地设置。如此地,通过考虑栅极电流Ig、辅助源极电流Is和反向恢复电流Irr所流通的电流路径,从而可预想抑制因反向恢复电流Irr的感应磁场而妨碍栅极电流Ig和辅助源极电流Is的流动的情况。由此,可预想降低开关损耗,容易使导通时间平均化。

图5A是半导体组装体160的变形例的放大图。本例的半导体组装体160以与图1B的实施例不同的连接方法将辅助源极布线部件14与辅助源极外部端子114连接。在本例中,特别说明与图1B的实施例不同的方面。

辅助源极布线部件14包括线部件W6、电路板33、以及线部件W7。线部件W6将源极电极13与电路板33连接。线部件W7将电路板33与辅助源极外部端子114连接。电路板33是设置在层叠基板150上的电路板152的一个例子。

辅助源极布线部件14与开关元件20的漏极电极和输出端子110之间的输出布线在物理上分离。即,本例的电路板33在层叠基板150中与电路板32在物理上分离地进行设置。如此地,电路板32和电路板33以辅助源极电流Is所流通的路径与在输出布线流通的电流的路径不重叠的方式配置。由此,能够避免在电路板32流通的反向恢复电流Irr对辅助源极布线部件14的影响。

图5B是半导体组装体160的变形例的放大图。本例的半导体组装体160与图5A的实施例的不同点在于,电路板33与电路板32在物理上连接。在本例中,特别说明与图5A的实施例不同的方面。

辅助源极布线部件14未与开关元件20的漏极电极和输出端子110之间的输出布线在物理上分离。即,本例的辅助源极布线部件14经由配置了开关元件20的漏极电极的电路板152,将源极电极13与辅助源极外部端子114连接。具体而言,辅助源极布线部件14经由与配置了开关元件20的漏极电极的电路板32一体地形成的电路板33,将源极电极13与辅助源极外部端子114连接。

如此地,本例的电路板33在层叠基板150中与电路板32一体地形成,不与电路板32在物理上分离。但是,辅助源极布线部件14以使辅助源极电流Is不受在输出布线流通的电流的影响的方式配置。即,电路板33设置在与从开关元件20的漏极电极流向输出端子110的电流的主要路径不同的位置。另外,电路板32和电路板33可以以辅助源极电流Is所流通的路径与在输出布线流通的电流的路径不重叠的方式配置。

例如,电路板33被设置为从电路板32突出。电路板33的面积可以小于电路板32的面积。电路板33在Y轴方向上可以设置在开关元件10和开关元件20之间。电路板33在XY平面中可以设置在将开关元件20的漏极电极与输出端子110连结的区域以外的区域。

图6A是半导体组装体160的变形例的放大图。本例的半导体组装体160在与图1B的实施例不同的位置配置二极管元件15。本例的二极管元件15搭载于作为第一布线部的P型布线部106。在本例中,特别说明与图1B的实施例不同的方面。

二极管元件15设置在P型布线部106的电路板36上。本例的二极管元件15在上臂102设置在P型布线部106的延伸部。输出端子110经由二极管元件15与下臂104的电路板32电连接。输出端子110通过线部件W3与二极管元件15的阳极电极16连接。阳极电极16通过线部件W2与电路板32连接。如此地,二极管元件25设置在下臂104,经由设置在上臂102的二极管元件15与输出端子110连接。

图6B是半导体组装体160的变形例的放大图。本例的半导体组装体160在与图1B的实施例不同的位置配置二极管元件25。在本例中,特别说明与图1B的实施例不同的方面。

开关元件20和二极管元件25设置在下臂104,并在Y轴方向上对置地设置。本例的二极管元件25设置在比开关元件20更靠Y轴方向的负侧的位置。二极管元件25通过将阳极电极26与电路板38连接的线部件W5,与N型布线部108的电路板38连接。

如此地,设置开关元件和二极管元件的位置可以根据半导体模块100的布局要求适当变更。本例的半导体模块100中,将设置在上臂102的半导体元件与设置在下臂104的半导体元件在Y轴方向上对置地设置,能够降低开关损耗。如此地,即使在变更了设置在层叠基板150上的半导体元件的位置的情况下,也能够避免反向恢复电流Irr对辅助源极布线部件14的影响。

以上,使用实施方式说明了本发明,但本发明的技术范围不限定于上述实施方式所记载的范围。对于本领域技术人员而言可以对上述实施方式进行各种变更或改良是显而易见的。由权利要求书的记载可明确得知,进行了这样的变更或改良的方式也能够包含在本发明的技术范围中。

应当注意的是权利要求书、说明书、附图中示出的装置、系统、程序、方法中的动作、顺序、步骤、阶段等各处理的执行顺序只要没有特别表明“在……之前”、“先于……”等,并且只要不是在后一处理中使用前一处理的输出,就能够以任意顺序实现。关于权利要求书、说明书、附图中的动作流程,即使为了方便而使用“首先,”、“接着,”等进行说明,也不意味着必须按照该顺序实施。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.[修改后]

一种半导体模块,其特征在于,具备:

第一开关元件,设置在上臂和下臂中的一方;

第二开关元件,设置在上臂和下臂中的另一方;

第一二极管元件,与所述第一开关元件并列设置;

第二二极管元件,与所述第二开关元件并列设置;

层叠基板,其主面具有沿预先确定的第一方向和第二方向延伸的两边;

栅极外部端子和辅助源极外部端子,设置在比所述上臂和所述下臂更靠所述第一方向的负侧的位置,且沿所述第二方向排列;

P型布线部,与正极端子连接;以及

N型布线部,与负极端子连接,

所述第一开关元件、所述第二开关元件、所述第一二极管元件和所述第二二极管元件设置在所述层叠基板上,

所述第一开关元件和所述第一二极管元件中的至少一个与所述第二开关元件和所述第二二极管元件中的至少一个在所述第二方向上对置地设置,

所述第一开关元件和所述第二开关元件在所述第一方向上配置于所述P型布线部和所述N型布线部之间。

2.根据权利要求1所述的半导体模块,其特征在于,

与所述第一开关元件的源极电极连接的辅助源极布线部件与所述第二开关元件的漏极电极和输出端子之间的输出布线在物理上分离。

3.根据权利要求2所述的半导体模块,其特征在于,

所述第一开关元件的所述辅助源极布线部件将所述第一开关元件的源极电极与辅助源极外部端子直接连接。

4.根据权利要求1所述的半导体模块,其特征在于,

与所述第一开关元件的源极电极连接的辅助源极布线部件未与所述第二开关元件的漏极电极和输出端子之间的输出布线在物理上分离。

5.根据权利要求4所述的半导体模块,其特征在于,

所述第一开关元件的所述辅助源极布线部件经由配置有所述第二开关元件的所述漏极电极的导电性的电路板,将所述第一开关元件的源极电极与辅助源极外部端子连接。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的半导体模块,其特征在于,

所述第一开关元件和所述第二开关元件在所述第二方向上对置地设置。

7.[修改后]

根据权利要求1至5中任一项所述的半导体模块,其特征在于,

所述第一开关元件和所述第一二极管元件在所述第一方向上对置地设置。

8.[修改后]

根据权利要求1至6中任一项所述的半导体模块,其特征在于,

所述第一二极管元件和所述第二二极管元件在所述第二方向上对置地设置。

9.[修改后]

根据权利要求1至7中任一项所述的半导体模块,其特征在于,

所述第二开关元件和所述第二二极管元件设置在下臂且在所述第二方向上对置地设置。

10.[修改后]

根据权利要求1至8中任一项所述的半导体模块,其特征在于,

所述第一开关元件设置在比所述第一二极管元件更靠所述第一方向的负侧的位置,

所述第二开关元件设置在比所述第二二极管元件更靠所述第一方向的负侧的位置。

11.[删除]

12.[修改后]

根据权利要求1所述的半导体模块,其特征在于,

所述P型布线部在所述第一方向上设置在所述N型布线部和输出端子之间。

13.[修改后]

根据权利要求1或12所述的半导体模块,其特征在于,

所述P型布线部和所述N型布线部具有沿所述第二方向延伸的延伸部。

14.根据权利要求13所述的半导体模块,其特征在于,

所述第一二极管元件设置在所述P型布线部的所述延伸部。

15.[修改后]

根据权利要求1所述的半导体模块,其特征在于,

具备设置在比所述上臂和所述下臂更靠所述第一方向的正侧的位置的输出端子。

16.根据权利要求15所述的半导体模块,其特征在于,

所述第二开关元件设置在所述下臂,并经由设置在所述上臂的所述第一二极管元件与所述输出端子连接。

17.一种半导体模块,其特征在于,具备:

第一开关元件,设置在上臂和下臂中的一方;

第二开关元件,设置在上臂和下臂中的另一方;

第一二极管元件,与所述第一开关元件并列设置;

第二二极管元件,与所述第二开关元件并列设置;

层叠基板,其主面具有沿预先确定的第一方向和第二方向延伸的两边;

第一布线部,与正极端子和负极端子中的一方连接,并沿所述第二方向延伸;

第二布线部,与正极端子和负极端子中的另一方连接,并沿所述第二方向延伸;

多个栅极外部端子,设置在沿所述第二方向延伸的第一配置区域,并与所述第一开关元件的栅极电极或所述第二开关元件的栅极电极电连接;

多个辅助源极外部端子,设置在所述第一配置区域,并与所述第一开关元件的源极电极或所述第二开关元件的源极电极电连接;

第一栅极布线部件,将所述第一开关元件的所述栅极电极与所述多个栅极外部端子中的对应的栅极外部端子连接;

第一辅助源极布线部件,将所述第一开关元件的所述源极电极与所述多个辅助源极外部端子中的对应的辅助源极外部端子连接;

第二栅极布线部件,将所述第二开关元件的所述栅极电极与所述多个栅极外部端子中的对应的栅极外部端子连接;以及

第二辅助源极布线部件,将所述第二开关元件的所述源极电极与所述多个辅助源极外部端子中的对应的辅助源极外部端子连接,

所述第一开关元件和所述第二开关元件在所述第二方向上对置地设置,

所述第一开关元件和所述第二开关元件被设置为与所述第一配置区域隔着所述第二布线部。

18.根据权利要求17所述的半导体模块,其特征在于,

具备设置在沿所述第二方向延伸的第二配置区域的输出端子,

所述第一开关元件和所述第二开关元件被设置为与所述第二配置区域隔着所述第一布线部。

19.[修改后]

根据权利要求17或18所述的半导体模块,其特征在于,

具备分别由所述上臂和所述下臂构成的三个支路。

20.根据权利要求19所述的半导体模块,其特征在于,

所述正极端子和所述负极端子设置于在所述第二方向上与所述三个支路并排地配置的第三配置区域。

21.根据权利要求20所述的半导体模块,其特征在于,

所述三个支路各自的所述上臂通过线部件越过所述第一布线部与输出端子连接。

22.根据权利要求17至21中任一项所述的半导体模块,其特征在于,

所述第一开关元件和所述第二开关元件在所述第一方向上被配置在所述第一布线部和所述第二布线部之间。

23.根据权利要求17至21中任一项所述的半导体模块,其特征在于,

所述第一布线部为与所述正极端子连接的P型布线部,

所述第二布线部为与所述负极端子连接的N型布线部。

24.[修改后]

根据权利要求17至23中任一项所述的半导体模块,其特征在于,具备:

用于构成所述上臂的第一电路板;以及

用于构成所述下臂的第二电路板,

所述第一二极管元件搭载于所述第一电路板,

所述第二二极管元件搭载于所述第二电路板。

25.[修改后]

根据权利要求17至24中任一项所述的半导体模块,其特征在于,具备:

用于构成所述上臂的第一电路板;以及

用于构成所述下臂的第二电路板,

所述第一二极管元件搭载于所述第一布线部,

所述第二二极管元件搭载于所述第二电路板。

26.[修改后]

根据权利要求17至25中任一项所述的半导体模块,其特征在于,

所述第一开关元件的栅极电极与所述第二开关元件的栅极电极在所述第二方向上对置地设置。

27.[修改后]

根据权利要求17至26中任一项所述的半导体模块,其特征在于,

所述第一辅助源极布线部件和所述第一开关元件的所述源极电极之间的连接点与所述第二辅助源极布线部件和所述第二开关元件的所述源极电极之间的连接点在所述第二方向上对置。

28.[修改后]

根据权利要求17至27中任一项所述的半导体模块,其特征在于,

所述第一二极管元件被设置为与所述第二布线部隔着所述第一开关元件,

所述第二二极管元件被设置为与所述第二布线部隔着所述第二开关元件。

29.[修改后]

根据权利要求1至28中任一项所述的半导体模块,其特征在于,

所述第一开关元件和所述第一二极管元件配置于上臂,

所述第二开关元件和所述第二二极管元件配置于下臂。

30.[修改后]

根据权利要求1至29中任一项所述的半导体模块,其特征在于,

具备多个上臂和多个下臂,

所述上臂的开关元件和所述下臂的开关元件在所述第二方向上交替地排列。

31.[修改后]

根据权利要求1至30中任一项所述的半导体模块,其特征在于,

所述第一开关元件和所述第二开关元件为SiC-MOS,

所述第一二极管元件和所述第二二极管元件为SiC-SBD。

32.[追加]

一种半导体模块,其特征在于,具备:

第一开关元件,设置在上臂和下臂中的一方;

第二开关元件,设置在上臂和下臂中的另一方;

第一二极管元件,与所述第一开关元件并列设置;

第二二极管元件,与所述第二开关元件并列设置;

层叠基板,其主面具有沿预先确定的第一方向和第二方向延伸的两边;

栅极外部端子和辅助源极外部端子,设置在比所述上臂和所述下臂更靠所述第一方向的负侧的位置,且沿所述第二方向排列;

P型布线部,与正极端子和所述上臂连接;

N型布线部,与负极端子和所述下臂连接;以及

输出端子,与所述上臂和所述下臂连接,

所述第一开关元件、所述第二开关元件、所述第一二极管元件和所述第二二极管元件设置在所述层叠基板上,

所述第一开关元件和所述第一二极管元件中的至少一个与所述第二开关元件和所述第二二极管元件中的至少一个在所述第二方向上对置地设置,

所述半导体模块在俯视时具有沿所述第一方向延伸的第一边、与所述第一边对置且沿所述第一方向延伸的第二边、沿所述第二方向延伸的第三边、与所述第三边对置且沿所述第二方向延伸的第四边,

在所述第一边设置有所述正极端子和所述负极端子,

在所述第三边设置有所述栅极外部端子和所述辅助源极外部端子,

在所述第四边设置有所述输出端子。

33.[追加]

根据权利要求32所述的半导体模块,其特征在于,

与所述第一开关元件的源极电极连接的辅助源极布线部件与所述第二开关元件的漏极电极和所述输出端子之间的输出布线在物理上分离。

34.[追加]

根据权利要求33所述的半导体模块,其特征在于,

所述第一开关元件的所述辅助源极布线部件将所述第一开关元件的源极电极与辅助源极外部端子直接连接。

35.[追加]

根据权利要求32所述的半导体模块,其特征在于,

与所述第一开关元件的源极电极连接的辅助源极布线部件未与所述第二开关元件的漏极电极和所述输出端子之间的输出布线在物理上分离。

36.[追加]

根据权利要求35所述的半导体模块,其特征在于,

所述第一开关元件的所述辅助源极布线部件经由配置有所述第二开关元件的所述漏极电极的导电性的电路板,将所述第一开关元件的源极电极与辅助源极外部端子连接。

37.[追加]

根据权利要求32至35中任一项所述的半导体模块,其特征在于,

所述第一开关元件和所述第二开关元件在所述第二方向上对置地设置。

38.[追加]

根据权利要求32至36中任一项所述的半导体模块,其特征在于,

所述第一开关元件和所述第一二极管元件在所述第一方向上对置地设置。

39.[追加]

根据权利要求32至37中任一项所述的半导体模块,其特征在于,

所述第一二极管元件和所述第二二极管元件在所述第二方向上对置地设置。

40.[追加]

根据权利要求32至38中任一项所述的半导体模块,其特征在于,

所述第二开关元件和所述第二二极管元件设置在下臂且在所述第二方向上对置地设置。

41.[追加]

根据权利要求32至39中任一项所述的半导体模块,其特征在于,

所述第一开关元件设置在比所述第一二极管元件更靠所述第一方向的负侧的位置,

所述第二开关元件设置在比所述第二二极管元件更靠所述第一方向的负侧的位置。

42.[追加]

根据权利要求32至41中任一项所述的半导体模块,其特征在于,

所述第一开关元件和所述第二开关元件在所述第一方向上配置于所述P型布线部和所述N型布线部之间。

43.[追加]

根据权利要求42所述的半导体模块,其特征在于,

所述P型布线部在所述第一方向上设置在所述N型布线部和所述输出端子之间。

44.[追加]

根据权利要求42或43所述的半导体模块,其特征在于,

所述P型布线部和所述N型布线部具有沿所述第二方向延伸的延伸部。

45.[追加]

根据权利要求44所述的半导体模块,其特征在于,

所述第一二极管元件设置在所述P型布线部的所述延伸部。

46.[追加]

根据权利要求32至43中任一项所述的半导体模块,其特征在于,

具备设置在比所述上臂和所述下臂更靠所述第一方向的正侧的位置的所述输出端子。

47.[追加]

根据权利要求46所述的半导体模块,其特征在于,

所述第二开关元件设置在所述下臂,并经由设置在所述上臂的所述第一二极管元件与所述输出端子连接。

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