DE102008009111A1 - Schaltungsanordnung mit Freilaufdiode - Google Patents

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Katsumi Ishikawa
Masahiro Nagasu
Dai Tsugawa
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Abstract

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Leitungsverlust von vorhandenen Umwandlungsschaltungen bei gleichzeitiger Rauschunterdrückung zu verringern. Die vorliegende Erfindung umfasst typischerweise eine Schaltungsanordung mit wenigstens einer Schaltvorrichtung und einer Freilaufdiode parallel zur Schaltvorrichtung. Die Freilaufdiode wird von einer Parallelschaltung einer Silizium-PiN-Diode und einer Schottky-Diode gebildet, wobei für letztere als Basismaterial ein Halbleitermaterial mit einem Bandabstand verwendet wird, der größer ist als der von Silizium. Die Silizium-PiN-Diode und die Schottky-Diode befinden sich auf separaten Chips.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung mit wenigstens einer Schaltvorrichtung und einer Freilaufdiode, die parallel zur Schaltvorrichtung angeschlossen ist. Die vorliegende Erfindung ist besonders dann von Nutzen, wenn sie bei einem Leistungshalbleitermodul mit einem Gleichrichterelement angewendet wird.
  • 2. Beschreibung des Standes der Technik
  • Leistungshalbleitermodule werden auf vielen Gebieten verwendet, etwa bei Wechselrichtern und ähnlichen Vorrichtungen. Leistungsmodule mit einem Si-IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor; Bipolartransistor mit isoliertem Gate) als Schaltvorrichtung und einer Si-PiN-Diode (im folgenden mit Si-PND bezeichnet) als Freilaufdiode weisen einen geringen Verlust und eine hohe Sperrspannung auf und werden auf vielen Gebieten verwendet, etwa bei Eisenbahnen und in der Konsumelektronik. In den letzten Jahren hat die Einsparung von Energie immer mehr an Bedeutung gewonnen. Von Leistungsmodulen wird daher gefordert, daß sie immer weniger Verlust aufweisen. Der Verlust eines Leistungsmoduls wird von den Eigenschaften der verwendeten Leistungselemente bestimmt. Die Leistungsfähigkeit der Si-IGBTs wurde in den letzten Jahren immer weiter verbessert, während bei den Si-PNDs noch kein wesentlicher Durchbruch erzielt wurde. Die gegenwärtigen Dioden haben ein Sperrverzugsstromproblem, da die in den Dioden gespeicherten Ladungsträger beim Einschalten des IGBT entladen werden. Dadurch steigen nicht nur die Schaltverluste an, sondern es wird auch Rauschen erzeugt. Es sind daher dringend Dioden mit einem minimalen Sperrverzugsstrom erforderlich. Die Entwicklung ist jedoch bereits so weit, daß die Eigen schaften der Si-PND im wesentlichen von den Materialeigenschaften des Si bestimmt werden. Es ist daher schwierig, den Sperrverzugsstrom stark zu verringern. Bei einer der neueren Vorgehensweisen zum Unterdrücken des Sperrverzugsstroms wird die Anodenfläche einer PiN-Diode (PND) in einem Bereich mit einer Schottky-Grenzfläche versehen, um die Minoritätsträgerinjektion zu begrenzen. Ein Beispiel für eine PND mit einem Schottky-Bereich ist im japanischen Patent Nr. 2590284 beschrieben.
  • Es ist zu erwarten, daß Leistungselemente auf der Basis von Siliziumkarbid (SiC) aufgrund der ausgezeichneten physikalischen Eigenschaften des SiC eine höhere Leistungsfähigkeit zeigen als Leistungselemente auf der Basis von Si. Da die Durchbruchfeldstärke von SiC hoch ist, können Elemente auf der Basis von SiC erheblich dünner sein als solche auf der Basis von Si. Schon ein unipolares SiC-Element kann daher gleichzeitig eine hohe Sperrspannung und einen geringen Widerstand im Einschaltzustand aufweisen. Auch ein bipolares SiC-Element kann so dünn ausgestaltet werden, daß die Schalteigenschaften durch die geringe Anzahl der im Element gespeicherten Ladungsträger besser werden. Von den SiC-Elementen sind die Dioden hinsichtlich eines geringen Widerstands im Einschaltzustand und einer großen Kapazität weiter entwickelt als Schaltelemente. Es gibt daher Versuche, durch die Kombination eines Si-IGBT mit einer SiC-Diode die Verluste zu verringern. In der JP-A-2006-149195 ist eine solche Kombination aus einem Si-IGBT und einer SiC-Diode beschrieben.
  • Eine SiC-Diode unterscheidet sich von einer Si-Diode darin, daß die SiC-Diode eine Schottky-Diode (im folgenden mit SBD für Schottky Barrier Diode bezeichnet) mit einer Sperrspannung von mehr als 3 kV ermöglicht. In Abhängigkeit von der Größenordnung der Sperrspannung können daher SBD und PND selektiv verwendet werden. Die SBD wird im niedrigen Sperrspannungsbereich verwendet, da sie eine geringere Diffusionsspannung aufweist wie die PND und die Durchlaßspannung beim Nennstrom geringer ist. Da es ein unipolares Element ist, ist der Sperrverzugsstrom beim Einschalten des IGBT verhältnismäßig klein. Wenn der Sperrverzugsstrom jedoch im wesentlichen gleich Null ist, ändert sich der elektrische Strom sehr schnell. Die kapazitiven und induktiven Komponenten in einer Schaltung geraten dadurch in Schwingung und erzeugen Schaltrauschen. Das Rauschen kann nicht nur das Element schädigen, sondern das ganze System. Ganz im Gegensatz zu einer PND kann durch eine SBD auch kein großer Strom fließen. Durch kurzzeitige große Ströme, die sogenannten Stoßströme, kann eine SBD beschädigt werden. Eine PND weist demgegenüber eine hohe Diffusionsspannung auf, so daß die Durchlaßspannung beim Nennstrom im niedrigen Sperrspannungsbereich hoch ist. Da eine PND ein bipolares Element ist, ist der Spannungsanstieg aufgrund der Dicke der Driftschicht begrenzt. Im hohen Sperrspannungsbereich ist daher die Durchlaßspannung beim Nennstrom bei einer PND kleiner als bei einer SBD. Außerdem ist eine PND stoßstromfest, da durch sie ein großer Strom fließen kann. Die SBD und die PND haben daher jeweils ihre eigenen Vorteile und Nachteile, so daß sie je nach Einsatzzweck selektiv ausgewählt werden sollten.
  • Als Kombinationselement mit den beiden beschriebenen Dioden wurde ein MPS (Merged PiN Schottky; integrierte PiN-Schottky-Diode) genannter Aufbau vorgeschlagen. Dieser Aufbau weist auf der Anodenseite sowohl einen PN-Übergangsbereich als auch einen Schottky-Übergangsbereich auf. Im Normalbetrieb arbeitet hauptsächlich der Schottky-Übergangsbereich. Wenn ein Stoßstrom fließt, arbeitet auch der PN-Übergangsbereich, um das Element zu schützen. Auch ist bei diesem Aufbau der Leckstrom am Schottky-Übergang geringer, da sich, wenn eine Sperrspannung anliegt, eine Verarmungsschicht vom PN-Übergangsbereich weg erstreckt, die verhindert, daß der Schottky-Übergangsbereich einem hohen elektrischen Feld ausgesetzt ist. Ein Beispiel für eine MPS ist in "2nd Generation SiC Schottky Diode: A New Benchmark in SiC Device Ruggedness" (Proceedings of ISPSD 2006, 305) beschrieben.
  • ÜBERSICHT ÜBER DIE ERFINDUNG
  • Mit einem MPS-Element oder einem anderen, ähnlichen Element, bei dem im Normalzustand nur die SBD arbeitet, geraten jedoch die erwähnten kapazitiven und induktiven Komponenten einer Schaltung in Schwingung und erzeugen Rauschen. Das Rauschen kann verringert werden, wenn ein kleiner Sperrverzugsstrom fließt, der für ein weiches Umschalten sorgt. Bei dem beschriebenen MPS-Aufbau kann das Rauschen jedoch nicht verringert werden, da die PND im Normalbetrieb nicht arbeitet und im wesentlichen kein Sperrverzugsstrom fließt. In der 9 der Zeichnung ist ein MPS-Aufbau gezeigt. Auf der Seite der Anode weist der Aufbau sowohl einen PN-Übergangsbereich als auch einen Schottky-Übergangsbereich auf. Der Aufbau besteht aus mehreren Lagen, einschließlich einer hoch konzentrierten N+-Schicht 14 und einer N–-Driftschicht 13. In der N–-Driftschicht 13 ist eine Anzahl von p-Typ-Dotierstoffschichten 12 und eine p-Typ-Abschlußschicht 16 ausgebildet. Über den p-Typ-Dotierstoffschichten 12 ist eine Anodenelektrode 10 mit einer Kontaktmetallschicht 11 dazwischen ausgebildet. Die Grenzfläche zwischen den Bezugszeichen 11 und 13 ist ein Schottky-Übergangsabschnitt, während die Grenzfläche zwischen den Bezugszeichen 12 und 13 ein PN-Übergangsabschnitt ist. Auf der Rückseite der hoch konzentrierten N+-Schicht 14 ist eine Kathodenelektrode 15 ausgebildet. Das Bezugszeichen 17 bezeichnet eine Isolierschicht.
  • In Anwendungen, bei denen eine Sperrspannung von 3 kV und mehr erforderlich ist, können bei dem MPS-Aufbau die Durchlaßspannungen der PND und der SBD im Normalbetrieb im wesentlichen gleich sein. Die beiden unterschiedlichen Dioden sind dann gleichzeitig in Betrieb, um das Rauschen zu unterdrücken. Wenn jedoch der MPS-Aufbau in Anwendungen mit einer Sperrspannung direkt verwendet wird, konzentriert sich der Spannungsabfall im Schottky-Bereich, so daß in der Umgebung der PN-Übergangsbereiche im wesentlichen kein Spannungsabfall auftritt. Als Folge davon arbeitet die PND auch dann nicht, wenn die angelegte Spannung größer ist als die Diffusionsspannung des PN-Übergangs.
  • Die vorliegende Erfindung wurde angesichts dieses technischen Sachverhalts gemacht. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Leitungsverlust einer vorhandenen Umwandlungsschaltung zu verringern und dabei gleichzeitig das Rauschen in der Schaltung herabzusetzen.
  • Die vorliegende Erfindung ist im wesentlichen durch die Tatsache gekennzeichnet, daß eine Freilaufdiode in einem Leistungsmodul eine SBD und eine PND umfaßt, die als separate Chips parallel nebeneinander angeordnet sind. Bei der SBD wird als Basismaterial ein Halbleitermaterial mit einem Bandabstand verwendet, der größer ist als der von Silizium. Bei der PND wird als Basismaterial Silizium oder ein Halbleitermaterial mit einem Bandabstand verwendet, der größer ist als der von Silizium.
  • Im folgenden werden die Hauptgesichtspunkte der vorliegenden Erfindung aufgezählt:
    • (1) Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Schaltungsanordnung geschaffen mit wenigstens einer Schaltvorrichtung und einer Freilaufdiode, die parallel zur Schaltvorrichtung angeschlossen ist. Die Freilaufdiode wird durch eine Parallelschaltung einer Silizium-PiN-Diode und einer Schottky-Diode ausgebildet. Für die Schottky-Diode wird als Basismaterial ein Halbleitermaterial mit einem Bandabstand verwendet, der größer ist als der von Silizium. Die Silizium-PiN-Diode und die Schottky-Diode sind jeweils separate Chips.
    • (2) Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Schaltungsanordnung geschaffen mit wenigstens einer Schaltvorrichtung und einer Freilaufdiode, die parallel zur Schaltvorrichtung angeschlossen ist. Die Freilaufdiode wird durch die Verbindung einer PiN-Diode mit zwei oder mehr Schottky-Dioden in Reihe ausgebildet. Für die Schottky-Dioden wird als Basismaterial ein Halbleitermaterial mit einem Bandabstand verwendet, der größer ist als der von Silizium. Für die PiN-Diode wird als Basismaterial ein Halbleitermaterial mit einem Bandabstand verwendet, der größer ist als der von Silizium. Die Schottky-Dioden und die Silizium-PiN-Diode sind jeweils separate Chips.
    • (3) Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Schaltungsanordnung wie unter Punkt (1) geschaffen, wobei das Halbleitermaterial mit einem größeren Bandabstand als Silizium Siliziumkarbid (SiC) oder Galliumnitrid (GaN) ist.
    • (4) Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Schaltungsanordnung wie unter Punkt (2) geschaffen, wobei das Halbleitermaterial für die Schottky-Dioden und die PiN-Diode, das einen größeren Bandabstand als Silizium aufweist, Siliziumkarbid (SiC) oder Galliumnitrid (GaN) ist.
    • (5) Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Schaltungsanordnung wie unter Punkt (1) geschaffen, wobei die Schottky-Diode eine Anzahl von parallel geschalteten Schottky-Diodenchips umfaßt; und wobei die PiN-Diode eine kleinere Anzahl von Chips umfaßt als die Schottky-Diode.
    • (6) Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Schaltungsanordnung wie unter Punkt (1) geschaffen, wobei die Fläche des Übergangsbereichs der PiN-Diode kleiner ist als die der Schottky-Diode.
    • (7) Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Schaltungsanordnung wie unter Punkt (1) geschaffen, wobei die Schottky-Diode eine Sperrschicht-Schottkydiode ist.
    • (8) Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Schaltungsanordnung wie unter Punkt (22) ge schaffen, wobei die Schottky-Dioden Sperrschicht-Schottkydioden sind.
  • Die vorliegende Erfindung ist oben angegeben. Erfindungsgemäß sind die SBD und die PND als separate Chips parallel angeordnet. Die SBD und die PND arbeiten daher unabhängig voneinander, wobei an beiden die gleiche Spannung anliegt. Da die vorliegende Erfindung in der Nähe von Strombereichen verwendet wird, bei denen die Durchlaßspannungen der SBD und der PND gleich sind, wird das Rauschen unterdrückt, ohne daß darunter die hervorragenden Umschalteigenschaften der SBD leiden.
  • Mit der vorliegenden Erfindung ist es möglich, das Rauschen in bestehenden Umwandlungsschaltungen zu verringern.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 zeigt den Schaltungsaufbau eines Moduls bei einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 2 ist eine perspektivische Ansicht des Moduls der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 3 zeigt die Strom-Spannungs-Kennlinie des Moduls der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 4 zeigt die Vorteile, die mit dem Modul der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erhalten werden.
  • 5 zeigt einen Teil des Schaltungsaufbaus eines Moduls bei einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 6 ist eine perspektivische Ansicht des Moduls der anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 7 zeigt einen Teil des Schaltungsaufbaus eines Moduls bei einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 8 zeigt die Strom-Spannungs-Kennlinie des Moduls der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 9 ist eine Schnittansicht eines herkömmlichen typischen MPS-Aufbaus.
  • GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Mit Bezug zu den beiliegenden Zeichnungen werden nun Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erläutert.
  • Es wird nun eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die erste Ausführungsform ist ein Beispiel für eine Schaltungsanordnung mit wenigstens einer Schaltvorrichtung und einer Freilaufdiode, die parallel zur Schaltvorrichtung angeschlossen ist. Die Freilaufdiode wird von einer Parallelschaltung einer Silizium-PiN-Diode mit einer Schottky-Diode gebildet. Bei der Schottky-Diode wird als Basismaterial ein Halbleitermaterial verwendet, das einen größeren Bandabstand aufweist als Silizium. Die Silizium-PiN-Diode und die Schottky-Diode befinden sich auf separaten Chips. Ein typisches Beispiel für ein Halbleitermaterial mit einem größeren Bandabstand als Silizium ist Siliziumkarbid (SiC). Als solches Halbleitermaterial kann auch Galliumnitrid (GaN) verwendet werden. Die Freilaufdiode glättet dadurch, daß sie im Aus-Zustand einer Last den erforderlichen Strom zuführt, die plötzliche Stromänderung beim Umschalten der Schaltvorrichtung und sorgt damit zum Schutz der Schaltvorrichtung für die Beibehaltung der Nennspannung.
  • Die 1 zeigt die erste Ausführungsform und einen Hauptteil eines Schaltungsaufbaus mit einem Leistungsmodul, das als Wechselrichterschaltung verwendet wird. Die 2 ist eine perspektivische Ansicht eines Teils des Leistungsmoduls. Die Schaltvorrichtungen Si-IGBT 2 und Si-IGBT 2' in der 2 entsprechen dem IGBT 2 der 1. Bei dem Leistungsmodul sind zum Si-IGBT 2 eine SiC-SBD 3 und eine Si-PND 4 parallel geschaltet. Beide Enden des Si-IGBT 2 sind mit der Stromversorgung für die Wechselrichterschaltung verbunden. Die Bauteile der Wechselrichterschaltung sind auf einer Leiterplatte 8 angebracht und wie in der 2 gezeigt angeordnet. Die 2 zeigt nur einen Teil der Schaltung und nicht die ganze Schaltung. Die Bezugszeichen in der 2 entsprechen denen in der 1. Das Bezugszeichen 5 bezeichnet ei nen Emitteranschluß. Das Bezugszeichen 6 bezeichnet einen Gate-Anschluß. Das Bezugszeichen 7 bezeichnet einen Kollektor-Anschluß.
  • Es wird nun kurz die Arbeitsweise der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Bei einer Dreiphasen-Wechselrichterschaltung sind zwei in Reihe geschaltete IGBTs (IGBT 3 und IGBT 3') dreiphasig parallel verbunden; es werden daher insgesamt sechs IGBTs aufeinanderfolgend ein- und ausgeschaltet, um einen Gleichstrom in einen beliebigen Wechselstrom umzuwandeln. Die parallel zu den IGBTs geschalteten Dioden (Schottky-Dioden 3, 3' und PiN-Dioden 4, 4') sorgen für den erforderlichen Strom, wenn die IGBTs aus sind. Wenn zum Beispiel der IGBT 3 abschaltet, fließt der zu einer Last fließende Strom durch die Schottky-Diode 3' und die PiN-Diode 4', die parallel zum IGBT 3' geschaltet sind. Das Verhältnis der Stromflüsse zu den Dioden wird dabei vom Flächenverhältnis der Dioden und von ihren statischen Eigenschaften bestimmt. Wenn der IGBT 3' in diesem Zustand einschaltet, wird die Stromversorgung zu der Schottky-Diode 3' und der PiN-Diode 4' abgeschaltet, so daß die in den Dioden gespeicherten Ladungsträger als Sperrverzugsstrom in die entgegengesetzte Richtung fließen. Obwohl der Sperrverzugsstrom den Schaltverlust erhöht, dient er gleichzeitig als Dämpfer, der das Rauschen unterdrückt, das bei einem Schwingen der Schaltung entsteht.
  • Es werden nun die Vorteile beschrieben, die durch die Kombination der SiC-SBD und der Si-PND erhalten werden. Der Sperrverzugsstrom der Si-PND ist größer als der der SiC-SBD. Wenn eine SiC-SBD mit einer Si-PND mit kleiner Fläche verbunden wird, kann daher das Rauschen unterdrückt werden. Die 3 zeigt einen Vergleich der statischen Eigenschaften der SiC-SBD und der Si-PND. Die 3 zeigt beispielhaft einen Nennstrom und einen Bereich für den Normalbetrieb (schraffiert). Die Verwendung der Si-PND ist durch die Tatsache gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Stromflüsse zu der SiC-SBD und der Si-PND in jedem Strombereich im wesentlichen kon stant ist, da die statischen Eigenschaften der SiC-SBD denen der Si-PND ähnlich sind, wie es in der 4 dargestellt ist. Das Verhältnis der Stromflüsse zu der SiC-SBD und der Si-PND kann daher konstant optimiert werden. Dadurch wird es möglich, den Kompromiß zwischen Rauschen und Sperrverzögerung effektiv zu verbessern. Die vorliegende Ausführungsform ist im wesentlichen von der Sperrspannung unabhängig, da die statischen Eigenschaften der SiC-SBD denen der Si-PND in jeder Sperrspannungsklasse ähnlich sind. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird angenommen, daß jede Vorrichtung eine Sperrspannung von 4,5 kV aufweist.
  • Es werden nun typische Eigenschaften beschrieben. Zum Vergleich zeigt die 4 die jeweiligen Umschalteigenschaften, wenn die Wechselrichterschaltung nur eine SiC-SBD enthält, wenn sie nur eine Si-PND enthält oder wenn sie sowohl eine SiC-SBD als auch eine Si-PND enthält. Die 4 ist in die drei Darstellungen für die genannten Situationen unterteilt und entsprechend mit "SiC-SBD", "Si-PND" und "BEIDES" bezeichnet. In jeder Darstellung gibt die horizontale Achse die Zeit und die vertikale Achse den Strom bzw. die Spannung an. Wenn die Wechselrichterschaltung nur eine SiC-SBD enthält, kommen die kapazitiven und induktiven Komponenten der Schaltung ins Schwingen und erzeugen Rauschen (41). Dafür ist der Sperrverzugsstrom 31 sehr klein. Wenn die Wechselrichterschaltung nur eine Si-PND enthält, tritt kein Rauschen auf (42), da das Umschalten wegen des großen Sperrverzugsstroms 32 weich erfolgt. Wenn die Wechselrichterschaltung sowohl eine SiC-SBD als auch Si-PND enthält, tritt ebenfalls kein Rauschen auf (43), da wegen der PND der Sperrverzugsstrom 33 zwischen dem der SBD und dem der PND liegt.
  • Vorzugsweise weist die SBD eine größere Fläche auf als die PND. Der Grund dafür ist, daß unter dem Gesichtspunkt des Verlusts der größere Teil des Stroms durch die SBD fließen sollte, da der Sperrverzugsstrom der SBD kleiner ist als der der PND. Die PND sollt die für die Rauschverringerung erfor derliche minimale Fläche aufweisen. Das für die Rauschunterdrückung erforderliche Verhältnis der PND zur SBD variiert zum Beispiel mit der Schaltungsinduktivität. Eine Rauschverringerung kann erreicht werden, wenn der Stromfluß zur PND weniger als die Hälfte des Stromflusses zur SBD ist. Das Flächenverhältnis sollte nicht durch Ändern der Fläche der einzelnen Chips geändert werden. Bessere Ergebnisse werden erhalten, wenn das Flächenverhältnis durch Verändern der Anzahl von Chips geändert wird, wie es in den 5 und 6 angezeigt wird. Dadurch kann das Flächenverhältnis leicht geändert werden.
  • Bei der ersten Ausführungsform wird eine Kombination aus einer SiC-SBD und einer Si-PND verwendet. Die SBD kann durch eine Sperrschicht-Schottkydiode (JBS, für Junction Barrier Schottkydiode) ersetzt werden. Die JBS ist ein Element mit einem 2-Bereich auf der Oberfläche einer SBD, wobei die Schottky-Grenzfläche geschützt ist, da sich vom PN-Übergangsbereich eine Verarmungsschicht weg erstreckt, wenn eine Sperrspannung angelegt wird. Die JBS unterscheidet sich von der MPS darin, daß der PN-Übergangsbereich nicht als Diode arbeitet, da kein ohmscher Kontakt zum P-Bereich ausgebildet ist. Die Durchlaßeigenschaften der JBS sind daher die gleichen wie bei der SBD, und sie kann bei der vorliegenden Ausführungsform Verwendung finden.
  • Es wird nun eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die zweite Ausführungsform ist ein Beispiel für eine Schaltungsanordnung mit wenigstens einer Schaltvorrichtung und einer Freilaufdiode, die parallel zur Schaltvorrichtung angeschlossen ist. Die Freilaufdiode wird durch eine Parallelschaltung von zwei oder mehr in Reihe verbundenen PiN-Dioden mit einer Schottky-Diode gebildet. Bei der Schottky-Diode wird als Basismaterial ein Halbleitermaterial mit einem Bandabstand verwendet, der größer ist als der von Silizium. Für die PiN-Dioden wird als Basismaterial ein Halbleitermaterial verwendet, dessen Bandabstand größer ist als der von Silizium. Die Schottky-Diode und die PiN-Dioden befinden sich auf separaten Chips.
  • Die 7 zeigt die zweite Ausführungsform als Teil einer Schaltungsanordnung für ein Leistungsmodul, das als Wechselrichterschaltung verwendet wird. Das in der 7 gezeigte Beispiel unterscheidet sich von dem Beispiel der 1 darin, daß anstelle einer PiN-Diode aus dem Halbleiter Silizium eine PiN-Diode aus einem Halbleitermaterial mit einem größeren Bandabstand als Silizium verwendet wird, und daß eine Reihenschaltung von Schottky-Dioden verwendet wird. Ein typisches Beispiel für ein Halbleitermaterial mit einem größeren Bandabstand als Silizium ist Siliziumkarbid (SiC). Als solches Halbleitermaterial kann auch Galliumnitrid (GaN) verwendet werden. Die 8 zeigt die Strom-Spannungs-Kennlinie des in der 7 dargestellten Beispiels. Eine durchgezogene Linie zeigt die Kennlinie der SiC-PND. Die gestrichelte Linie ist die Kennlinie von zwei in Reihe verbundenen SiC-SBDs. Im allgemeinen unterscheiden sich die SiC-PND und die SiC-SBD in den statischen Eigenschaften erheblich, so daß sie in den meisten Fällen im normalen Betriebsbereich nicht gleichzeitig arbeiten. Wenn jedoch zwei in Reihe verbundene SiC-SBDs verwendet werden, um die Spannung anzuheben, bei der der Strom stärker wird, arbeiten die beiden Diodenarten in einem gewissen Bereich gleichzeitig. Folglich wird es durch die integrierte Verwendung der SiC-SBDs möglich, die Gesamtmenge des Sperrverzugsstroms zu verringern und den Verlust zu minimieren, während gleichzeitig das Rauschen durch den Sperrverzugsstrom der SiC-PND wie bei der ersten Ausführungsform unterdrückt wird.
  • In den obigen Ausführungsformen kann auch eine andere Schaltvorrichtung wie ein Si-IGBT verwendet werden. Zum Beispiel kann als Schaltvorrichtung ein Si-GTO (Gate Turn On Thyristor), ein SiC-MOSFET (Metal-Oxide Semiconductor Field Effekt Transistor) oder ein SiC-JFET (Junction Field Effekt Transistor) verwendet werden.
  • Die vorliegende Erfindung ist eine Schaltungsanordnung oder ein Schaltungsmodul mit wenigstens einer Schaltvorrichtung und einer Diode, die leitet, wenn die Schaltvorrichtung abschaltet, und die in Sperrichtung gepolt ist, wenn die Schaltvorrichtung einschaltet. Die vorliegende Erfindung ist besonders dann von Nutzen, wenn sie bei einem Wechselrichter für die Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom, einem Gleichrichter, einem Gleichstromwandler oder einem anderen Konverter verwendet wird.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - JP 2590284 [0002]
    • - JP 2006-149195 A [0003]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • - roceedings of ISPSD 2006, 305 [0005]

Claims (8)

  1. Schaltungsanordnung mit wenigstens einer Schaltvorrichtung; und mit einer Freilaufdiode parallel zur Schaltvorrichtung; wobei die Freilaufdiode durch eine Parallelschaltung einer Silizium-PiN-Diode mit einer Schottky-Diode gebildet wird, wobei für die Schottky-Diode als Basismaterial ein Halbleitermaterial mit einem Bandabstand verwendet wird, der größer ist als der von Silizium; und wobei sich die Silizium-PiN-Diode und die Schottky-Diode auf separaten Chips befinden.
  2. Schaltungsanordnung mit wenigstens einer Schaltvorrichtung; und mit einer Freilaufdiode parallel zur Schaltvorrichtung; wobei die Freilaufdiode durch die Verbindung einer PiN-Diode mit zwei oder mehr Schottky-Dioden in Reihe gebildet wird; wobei für die Schottky-Dioden als Basismaterial ein Halbleitermaterial mit einem Bandabstand verwendet wird, der größer ist als der von Silizium; wobei für die PiN-Diode als Basismaterial ein Halbleitermaterial mit einem Bandabstand verwendet wird, der größer ist als der von Silizium, und wobei sich die Silizium-PiN-Diode und die Schottky-Dioden auf separaten Chips befinden.
  3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, wobei das Halbleitermaterial mit einem größeren Bandabstand als Silizium Siliziumkarbid (SiC) oder Galliumnitrid (GaN) ist.
  4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, wobei das Halbleitermaterial für die Schottky-Dioden und die PiN-Diode mit ei nem größeren Bandabstand als Silizium Siliziumkarbid (SiC) oder Galliumnitrid (GaN) ist.
  5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, wobei die Schottky-Diode eine Anzahl von parallel verbunden Schottky-Diodenchips umfaßt; und wobei die PiN-Diode eine kleinere Anzahl vom Chips als die Schottky-Diode umfaßt.
  6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, wobei die PiN-Diode einen Übergangsbereich mit einer kleineren Fläche als die Schottky-Diode aufweist.
  7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, wobei die Schottky-Diode eine Sperrschicht-Schottkydiode ist.
  8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, wobei die Schottky-Dioden Sperrschicht-Schottkydioden sind.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2947772A1 (de) * 2014-05-23 2015-11-25 Hitachi, Ltd. Halbleiterbauelement und stromwandler damit
DE102014103325B4 (de) 2013-03-15 2020-07-09 Infineon Technologies Ag Leistungsschaltmodule mit verringerter Oszillation und Verfahren zur Herstellung eines Leistungsschaltmoduls

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5277579B2 (ja) * 2007-07-25 2013-08-28 日産自動車株式会社 半導体装置
JP2009159184A (ja) * 2007-12-26 2009-07-16 Hitachi Ltd フリーホイールダイオードとを有する回路装置、及び、ダイオードを用いた回路装置とそれを用いた電力変換器
JP2010200585A (ja) * 2009-02-27 2010-09-09 Nissan Motor Co Ltd スイッチング回路
JP4988784B2 (ja) * 2009-03-30 2012-08-01 株式会社日立製作所 パワー半導体装置
JP2010238835A (ja) 2009-03-31 2010-10-21 Fuji Electric Systems Co Ltd 複合半導体整流素子とそれを用いた電力変換装置
JP5476028B2 (ja) * 2009-04-17 2014-04-23 株式会社日立製作所 パワー半導体スイッチング素子のゲート駆動回路及びインバータ回路
JP5316251B2 (ja) * 2009-06-19 2013-10-16 住友電気工業株式会社 スイッチ回路
JP5171776B2 (ja) * 2009-09-30 2013-03-27 株式会社日立製作所 半導体装置、及びそれを用いた電力変換装置
US9129885B2 (en) * 2010-01-15 2015-09-08 Mitsubishi Electric Corporation Power semiconductor module
JP5471537B2 (ja) * 2010-02-05 2014-04-16 三菱電機株式会社 直流電源装置
JP5790039B2 (ja) * 2010-07-23 2015-10-07 富士電機株式会社 半導体装置
US9673283B2 (en) 2011-05-06 2017-06-06 Cree, Inc. Power module for supporting high current densities
JP5932269B2 (ja) * 2011-09-08 2016-06-08 株式会社東芝 パワー半導体モジュール及びパワー半導体モジュールの駆動方法
US9373617B2 (en) 2011-09-11 2016-06-21 Cree, Inc. High current, low switching loss SiC power module
US9640617B2 (en) 2011-09-11 2017-05-02 Cree, Inc. High performance power module
JP5159987B1 (ja) * 2011-10-03 2013-03-13 パナソニック株式会社 半導体装置、電力変換器および電力変換器の制御方法
US8933532B2 (en) * 2011-10-11 2015-01-13 Avogy, Inc. Schottky diode with buried layer in GaN materials
US8772144B2 (en) 2011-11-11 2014-07-08 Alpha And Omega Semiconductor Incorporated Vertical gallium nitride Schottky diode
JP2013118540A (ja) * 2011-12-05 2013-06-13 Denso Corp 誘導性負荷の駆動回路
JP5863442B2 (ja) * 2011-12-22 2016-02-16 三菱電機株式会社 半導体モジュール
WO2014186448A1 (en) * 2013-05-14 2014-11-20 Cree, Inc. High performance power module
JP2015201947A (ja) * 2014-04-07 2015-11-12 富士電機株式会社 パワー半導体デバイス
JP2017045901A (ja) * 2015-08-27 2017-03-02 トヨタ自動車株式会社 還流ダイオードと車載用電源装置
DE102015118165A1 (de) 2015-10-23 2017-04-27 Infineon Technologies Ag Elektrische baugruppe, umfassend eine halbleiterschaltvorrichtung und eine klemmdiode
DE102016211403B4 (de) * 2016-06-24 2018-03-29 Vincotech Gmbh Hochsetzschaltungen und umrichtertopologien mit tandem-diodenschaltung
JP6849164B2 (ja) * 2017-01-18 2021-03-24 新電元工業株式会社 クランプ型半導体装置及びスイッチング電源装置
DE112018008178T5 (de) * 2018-11-30 2021-09-02 Mitsubishi Electric Corporation Halbleitereinheit
CN112805830A (zh) * 2019-04-01 2021-05-14 富士电机株式会社 半导体模块
JP7178980B2 (ja) 2019-10-30 2022-11-28 三菱電機株式会社 半導体装置
TW202226529A (zh) * 2020-08-20 2022-07-01 日商Ｆｌｏｓｆｉａ股份有限公司 半導體裝置
TW202226523A (zh) * 2020-08-20 2022-07-01 日商Ｆｌｏｓｆｉａ股份有限公司 半導體裝置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2590284B2 (ja) 1990-02-28 1997-03-12 株式会社日立製作所 半導体装置及びその製造方法
JP2006149195A (ja) 1995-06-21 2006-06-08 Cree Inc 変換器回路、少なくとも１つのスイッチング・デバイスを有する回路および回路モジュール

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0427252Y2 (de) * 1985-12-24 1992-06-30
JPH05243945A (ja) * 1992-02-27 1993-09-21 Nec Corp モータ駆動用集積回路
DE19756873A1 (de) * 1997-12-19 1999-07-01 Siemens Ag Elektrische Schaltungsanordnung zur Transformation von magnetischer Feldenergie in elektrische Feldenergie
DE69939832D1 (de) * 1998-08-31 2008-12-11 Cree Inc Schaltungsanordnung mit seriengeschalteten halbleiterschaltern
JP4594477B2 (ja) * 2000-02-29 2010-12-08 三菱電機株式会社 電力半導体モジュール
US6979863B2 (en) * 2003-04-24 2005-12-27 Cree, Inc. Silicon carbide MOSFETs with integrated antiparallel junction barrier Schottky free wheeling diodes and methods of fabricating the same
CN100514635C (zh) * 2004-04-09 2009-07-15 晶元光电股份有限公司 倒装式发光二极管封装结构
JP4832731B2 (ja) * 2004-07-07 2011-12-07 株式会社東芝 電力用半導体装置
US7202528B2 (en) * 2004-12-01 2007-04-10 Semisouth Laboratories, Inc. Normally-off integrated JFET power switches in wide bandgap semiconductors and methods of making
US7199442B2 (en) * 2004-07-15 2007-04-03 Fairchild Semiconductor Corporation Schottky diode structure to reduce capacitance and switching losses and method of making same
JP2009130266A (ja) * 2007-11-27 2009-06-11 Toshiba Corp 半導体基板および半導体装置、半導体装置の製造方法
JP5617175B2 (ja) * 2008-04-17 2014-11-05 富士電機株式会社 ワイドバンドギャップ半導体装置とその製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2590284B2 (ja) 1990-02-28 1997-03-12 株式会社日立製作所 半導体装置及びその製造方法
JP2006149195A (ja) 1995-06-21 2006-06-08 Cree Inc 変換器回路、少なくとも１つのスイッチング・デバイスを有する回路および回路モジュール

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
roceedings of ISPSD 2006, 305

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014103325B4 (de) 2013-03-15 2020-07-09 Infineon Technologies Ag Leistungsschaltmodule mit verringerter Oszillation und Verfahren zur Herstellung eines Leistungsschaltmoduls
EP2947772A1 (de) * 2014-05-23 2015-11-25 Hitachi, Ltd. Halbleiterbauelement und stromwandler damit

Also Published As

Publication number Publication date
US20080258252A1 (en) 2008-10-23
US7880174B2 (en) 2011-02-01
CN101290927B (zh) 2010-06-23
JP4980126B2 (ja) 2012-07-18
JP2008271207A (ja) 2008-11-06
CN101290927A (zh) 2008-10-22

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