DE112016005574T5 - Halbleitermodul - Google Patents

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Abstract

Ein Halbleitermodul umfasst eine erste elektronische Vorrichtung, in der ein Anschluss mit einer ersten Verdrahtungsleitung verbunden ist, der andere Anschluss mit einer zweiten Verdrahtungsleitung verbunden ist und ein erster Vorrichtungsstrom in einer ersten Stromrichtung von der ersten Verdrahtungsleitung zu der zweiten Verdrahtungsleitung fließt, und eine zweite elektronische Vorrichtung, in der ein Anschluss mit einer dritten Verdrahtungsleitung verbunden ist, der andere Anschluss mit einer vierten Verdrahtungsleitung verbunden ist und ein zweiter Vorrichtungsstrom in einer zweiten Stromrichtung von der dritten Verdrahtungsleitung zu der vierten Verdrahtungsleitung fließt, wobei die erste elektronische Vorrichtung und die zweite elektronische Vorrichtung so angeordnet sind, dass zumindest ein Teil eines ersten magnetischen Flusses, der durch den ersten in der ersten Stromrichtung fließenden Vorrichtungsstrom erzeugt wird, zumindest einen Teil eines zweiten magnetischen Flusses aufhebt, der durch den in der zweiten Stromrichtung fließenden Vorrichtungsstrom erzeugt wird, um die Gegeninduktivität zu reduzieren.

Description

  • [Technisches Gebiet]
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Halbleitermodul mit einer Mehrzahl von elektronischen Vorrichtungen.
  • [Stand der Technik]
  • Halbleitermodule mit elektronischen Vorrichtungen wie Gleichrichtervorrichtungen und Schaltvorrichtungen sind allgemein bekannt (siehe beispielsweise Patentdokument 1).
  • Wenn ein solches Halbleitermodul, das Gleichrichtervorrichtungen und Schaltvorrichtungen aufweist, aktiviert wird, kann eine Stoßspannung durch parasitäre Induktivität des Halbleitermoduls verursacht werden, wobei die parasitäre Induktivität zu einer Fehlfunktion führt.
  • Die Halbleitermodule haben Beschränkungen in den Layout-Optionen aufgrund der Verkleinerung der auf den Halbleitermodulen angebrachten Chips. Daher ist beispielsweise ein Layout schwierig zu bilden, das bewirkt, dass ein elektrischer Strom in einer entgegengesetzten Richtung zu einem elektrischen Strom fließt, der durch einen der Arme einer Vollbrückenvorrichtung fließt. Folglich könnte die parasitäre Induktivität in den Halbleitermodulen nicht angemessen reduziert werden.
  • Wie oben beschrieben haben die herkömmlichen Halbleitermodule ein Problem dahingehend, dass eine Reduzierung der parasitären Induktivität schwierig ist.
  • [Zitierter Stand der Technik]
  • [Patentdokument]
  • [Patentdokument 1] JP 2015-225988 A
  • [Zusammenfassung der Erfindung]
  • [Durch die Erfindung gelöste Aufgabe]
  • Unter Berücksichtigung des obigen Problems stellt die vorliegende Erfindung ein Halbleitermodul bereit, das in der Lage ist, die parasitäre Induktivität zu reduzieren.
  • [Lösung zur Aufgabe]
  • Ein Halbleitermodul gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst:
    • eine erste elektronische Vorrichtung, bei der ein Anschluss mit einer ersten Verdrahtungsleitung verbunden ist, der andere Anschluss mit einer zweiten Verdrahtungsleitung verbunden ist und ein erster Vorrichtungsstrom in einer ersten Stromrichtung von der ersten Verdrahtungsleitung zu der zweiten Verdrahtungsleitung fließt; und
    • eine zweite elektronische Vorrichtung, bei der ein Anschluss mit einer dritten Verdrahtungsleitung verbunden ist, der andere Anschluss mit einer vierten Verdrahtungsleitung verbunden ist und ein zweiter Vorrichtungsstrom in einer zweiten Stromrichtung von der dritten Verdrahtungsleitung zu der vierten Verdrahtungsleitung fließt;
    • wobei die erste elektronische Vorrichtung und die zweite elektronische Vorrichtung so angeordnet sind, dass zumindest ein Teil eines ersten magnetischen Flusses, der durch den ersten in der ersten Stromrichtung fließenden Vorrichtungsstrom erzeugt wird, zumindest einen Teil eines zweiten magnetischen Flusses aufhebt, der durch den zweiten in der zweiten Stromrichtung fließenden Strom erzeugt wird, um die Gegeninduktivität zu reduzieren.
  • In dem Halbleitermodul können die erste Stromrichtung, in der der erste Vorrichtungsstrom fließt, und die zweite Stromrichtung, in der der zweite Vorrichtungsstrom fließt, parallel zueinander sein.
  • In dem Halbleitermodul ist der Wert des ersten Vorrichtungsstroms derselbe wie der Wert des zweiten Vorrichtungsstroms.
  • Das Halbleitermodul umfasst ferner eine Einstellverdrahtungsleitung, in der ein Einstellstrom fließt, der sich von dem ersten Vorrichtungsstrom und dem zweiten Vorrichtungsstrom unterscheidet, wobei die Einstellverdrahtungsleitung so angeordnet ist, dass zumindest ein Teil eines magnetischen Flusses, der durch den in der Einstellverdrahtungsleitung fließenden Einstellstrom erzeugt wird, zumindest einen Teil des ersten magnetischen Flusses aufhebt, um die Gegeninduktivität zu reduzieren.
  • Das Halbleitermodul umfasst ferner:
    • eine dritte elektronische Vorrichtung, bei der ein Anschluss mit einer fünften Verdrahtungsleitung verbunden ist, der andere Anschluss mit einer sechsten Verdrahtungsleitung verbunden ist und ein dritter Vorrichtungsstrom in einer dritten Stromrichtung von der fünften Verdrahtungsleitung zu der sechsten Verdrahtungsleitung fließt; und
    • eine vierte elektronische Vorrichtung, bei der ein Anschluss mit einer siebten Verdrahtungsleitung verbunden ist, der andere Anschluss mit einer achten Verdrahtungsleitung verbunden ist und ein vierter Vorrichtungsstrom in einer vierten Stromrichtung von der siebten Verdrahtungsleitung zu der achten Verdrahtungsleitung fließt,
    • wobei die dritte elektronische Vorrichtung und die vierte elektronische Vorrichtung so angeordnet sind, dass zumindest ein Teil eines dritten magnetischen Flusses, der durch den in der dritten Stromrichtung fließenden dritten Vorrichtungsstrom erzeugt wird, zumindest einen Teil eines vierten magnetischen Flusses aufhebt, der durch den in der vierten Stromrichtung fließenden vierten Vorrichtungsstrom erzeugt wird, um die Gegeninduktivität zu reduzieren.
  • In dem Halbleitermodul sind die dritte Stromrichtung, in der der dritte Vorrichtungsstrom fließt, und die vierte Stromrichtung, in der der vierte Vorrichtungsstrom fließt, parallel zueinander.
  • In dem Halbleitermodul ist der Wert des dritten Vorrichtungsstroms derselbe wie der Wert des vierten Vorrichtungsstroms.
  • In dem Halbleitermodul:
    • ist die erste elektronische Vorrichtung eine erste Schaltvorrichtung, in der ein Anschluss mit einem ersten Stromversorgungsanschluss verbunden ist und der andere Anschluss mit einem ersten Ausgangsanschluss verbunden ist;
    • ist die zweite elektronische Vorrichtung eine zweite Schaltvorrichtung, in der ein Anschluss mit einem zweiten Ausgangsanschluss verbunden ist und der andere Anschluss mit einem zweiten Stromversorgungsanschluss verbunden ist, wobei die zweite elektronische Vorrichtung so gesteuert wird, dass sie synchron mit der ersten Schaltvorrichtung ein- oder ausgeschaltet wird;
    • ist die dritte elektronische Vorrichtung eine dritte Schaltvorrichtung, in der ein Anschluss mit dem ersten Ausgangsanschluss verbunden ist und der andere Anschluss mit dem zweiten Stromversorgungsanschluss verbunden ist;
    • ist die vierte elektronische Vorrichtung eine vierte Schaltvorrichtung, bei der ein Anschluss mit dem ersten Stromversorgungsanschluss verbunden ist und der andere Anschluss mit dem zweiten Ausgangsanschluss verbunden ist, wobei die vierte elektronische Vorrichtung so gesteuert wird, dass sie synchron mit der dritten Schaltvorrichtung ein- oder ausgeschaltet wird; und
    • werden die erste Schaltvorrichtung und die dritte Schaltvorrichtung gesteuert, um komplementär ein- oder ausgeschaltet zu werden.
  • In dem Halbleitermodul:
    • ist die erste elektronische Vorrichtung eine erste Schaltvorrichtung, in der ein Anschluss mit einem ersten Stromversorgungsanschluss verbunden ist und der andere Anschluss mit einem ersten Ausgangsanschluss verbunden ist;
    • ist die zweite elektronische Vorrichtung eine zweite Schaltvorrichtung, in der ein Anschluss mit dem ersten Stromversorgungsanschluss verbunden ist und der andere Anschluss mit dem ersten Ausgangsanschluss verbunden ist, wobei die zweite elektronische Vorrichtung so gesteuert wird, dass sie synchron mit der ersten Schaltvorrichtung ein- oder ausgeschaltet wird;
    • ist die dritte elektronische Vorrichtung eine dritte Schaltvorrichtung, in der ein Anschluss mit dem ersten Ausgangsanschluss verbunden ist und der andere Anschluss mit dem zweiten Stromversorgungsanschluss verbunden ist;
    • ist die vierte elektronische Vorrichtung eine vierte Schaltvorrichtung, in der ein Anschluss mit dem ersten Ausgangsanschluss verbunden ist und der andere Anschluss mit dem zweiten Stromversorgungsanschluss verbunden ist, wobei die vierte elektronische Vorrichtung so gesteuert wird, dass sie synchron mit der dritten Schaltvorrichtung ein- oder ausgeschaltet wird; und
    • werden die erste Schaltvorrichtung und die dritte Schaltvorrichtung gesteuert, um komplementär ein- oder ausgeschaltet zu werden.
  • Ein Halbleitermodul gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst:
    • ein erstes Verdrahtungsleitungssubstrat;
    • eine erste elektronische Vorrichtung, die oberhalb des ersten Verdrahtungsleitungssubstrats angeordnet ist, wobei ein Anschluss der ersten elektronischen Vorrichtung mit dem ersten Verdrahtungsleitungssubstrat elektrisch verbunden ist;
    • eine erste Verbindungsverdrahtungsschicht, die oberhalb der ersten elektronischen Vorrichtung angeordnet ist und mit dem anderen Anschluss der ersten elektronischen Vorrichtung elektrisch verbunden ist;
    • eine zweite elektronische Vorrichtung, die oberhalb des ersten Verdrahtungsleitungssubstrats in der Nähe der ersten elektronischen Vorrichtung angeordnet ist, wobei ein Anschluss der zweiten elektronischen Vorrichtung mit dem ersten Verdrahtungsleitungssubstrat elektrisch verbunden ist;
    • eine zweite Verbindungsverdrahtungsschicht, die oberhalb der zweiten elektronischen Vorrichtung in der Nähe der ersten Verbindungsverdrahtungsschicht angeordnet ist und mit dem anderen Abschluss der zweiten elektronischen Vorrichtung verbunden ist;
    • wobei die dritte elektronische Vorrichtung oberhalb der ersten Verbindungsverdrahtungsschicht angeordnet ist, in der ein Anschluss mit der ersten Verbindungsverdrahtungsschicht elektrisch verbunden ist;
    • wobei die vierte elektronische Vorrichtung oberhalb der zweiten Verbindungsverdrahtungsschicht in der Nähe der dritten elektronischen Vorrichtung angeordnet ist, wobei ein Anschluss der vierten elektronischen Vorrichtung mit der zweiten Verbindungsverdrahtungsschicht elektrisch verbunden ist; und
    • ein zweites Verdrahtungsleitungssubstrat, das oberhalb der dritten elektronischen Vorrichtung und der vierten elektronischen Vorrichtung angeordnet ist und mit dem anderen Anschluss der dritten elektronischen Vorrichtung und dem anderen Anschluss der vierten elektronischen Vorrichtung elektrisch verbunden ist,
    wobei:
    • ein erster Vorrichtungsstrom in einer ersten Stromrichtung von dem einen Anschluss zum anderen Anschluss der ersten elektronischen Vorrichtung fließt,
    • ein zweiter Vorrichtungsstrom in einer zweiten Stromrichtung von dem anderen Anschluss zu dem einen Anschluss der zweiten elektronischen Vorrichtung fließt,
    • ein dritter Vorrichtungsstrom in einer dritten Stromrichtung von dem einen Anschluss zu dem anderen Anschluss der dritten elektronischen Vorrichtung fließt;
    • ein vierter Vorrichtungsstrom in einer vierten Stromrichtung von dem anderen Anschluss zu dem einen Anschluss der vierten elektronischen Vorrichtung fließt; und
    • zumindest ein Teil eines magnetischen Flusses, der durch den ersten Ansteuerstrom und den dritte Vorrichtungsstrom erzeugt wird, zumindest einen Teil eines magnetischen Flusses aufhebt, der durch den zweiten Ansteuerstrom und den vierten erzeugt wird, um die Gegeninduktivität zu reduzieren.
  • Ein Halbleitermodul gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst:
    • ein erstes Verdrahtungsleitungssubstrat;
    • eine erste elektronische Vorrichtung, die oberhalb des ersten Verdrahtungsleitungssubstrats angeordnet ist, wobei ein Anschluss der ersten elektronischen Vorrichtung mit dem ersten Verdrahtungsleitungssubstrat elektrisch verbunden ist;
    • eine erste Verbindungsverdrahtungsschicht, die oberhalb der ersten elektronischen Vorrichtung angeordnet ist und mit dem anderen Anschluss der ersten elektronischen Vorrichtung elektrisch verbunden ist;
    • eine zweite elektronische Vorrichtung, die oberhalb des ersten Verdrahtungsleitungssubstrats in der Nähe der ersten elektronischen Vorrichtung angeordnet ist, wobei ein Anschluss der zweiten elektronischen Vorrichtung mit dem ersten Verdrahtungsleitungssubstrat elektrisch verbunden ist;
    • eine zweite Verbindungsverdrahtungsschicht, die oberhalb der zweiten elektronischen Vorrichtung in der Nähe der ersten Verbindungsverdrahtungsschicht angeordnet ist und mit dem anderen Anschluss der zweiten elektronischen Vorrichtung elektrisch verbunden ist;
    • wobei die dritte elektronische Vorrichtung oberhalb der ersten Verbindungsverdrahtungsschicht angeordnet ist, wobei ein Anschluss der dritten elektronischen Vorrichtung mit der ersten Verbindungsverdrahtungsschicht elektrisch verbunden ist;
    • wobei die vierte elektronische Vorrichtung oberhalb der zweiten Verbindungsverdrahtungsschicht in der Nähe der dritten elektronischen Vorrichtung angeordnet ist, wobei ein Anschluss der vierten elektronischen Vorrichtung mit der zweiten Verbindungsverdrahtungsschicht elektrisch verbunden ist;
    • ein zweites Verdrahtungsleitungssubstrat, das oberhalb der dritten elektronischen Vorrichtung und der vierten elektronischen Vorrichtung angeordnet ist; und
    • eine Einstellverdrahtungsleitung, die so angeordnet ist, dass sie sich zwischen dem ersten Verdrahtungsleitungssubstrat und dem zweiten Verdrahtungsleitungssubstrat erstreckt,
    wobei:
    • ein erster Vorrichtungsstrom in einer ersten Stromrichtung von dem einen Anschluss zu dem anderen Anschluss der ersten elektronischen Vorrichtung fließt;
    • ein zweiter Vorrichtungsstrom in einer zweiten Stromrichtung von dem einem Anschluss zu dem anderen Anschluss der zweiten elektronischen Vorrichtung fließt;
    • ein dritter Vorrichtungsstrom in einer dritten Stromrichtung von dem einen Anschluss zu dem anderen Anschluss der dritten elektronischen Vorrichtung fließt;
    • ein vierter Vorrichtungsstrom in einer vierten Stromrichtung von dem einen Anschluss zu dem anderen Anschluss der vierten elektronischen Vorrichtung fließt;
    • ein Einstellstrom, der sich von dem ersten bis vierten Vorrichtungsstrom unterscheidet, durch die Einstellverdrahtungsleitung in einer fünften Stromrichtung von dem zweiten Verdrahtungsleitungssubstrat zu dem ersten Verdrahtungsleitungssubstrat fließt; und
    • zumindest ein Teil eines durch den Einstellstrom erzeugten magnetischen Flusses zumindest einen Teil eines magnetischen Flusses aufhebt, der durch den ersten bis vierten Vorrichtungsstrom erzeugt wird, um die Gegeninduktivität zu reduzieren.
  • Im Halbleitermodul:
    • umfasst die Einstellverdrahtungsleitung eine erste Einstellverdrahtungsleitung, die in der Nähe der ersten und der dritten elektronischen Vorrichtung angeordnet ist und in der ein erster Einstellstrom fließt, und eine zweite Einstellverdrahtungsleitung, die in der Nähe der zweiten und der vierten elektronischen Vorrichtung angeordnet ist und in der ein zweiter Einstellstrom fließt;
    • hebt zumindest ein Teil eines durch den ersten Einstellstrom erzeugten magnetischen Flusses zumindest einen Teil eines durch den ersten und den dritten Vorrichtungsstrom erzeugten magnetischen Flusses auf, um die Gegeninduktivität zu reduzieren; und
    • hebt zumindest ein Teil eines durch den zweiten Einstellstrom erzeugten magnetischen Flusses zumindest einen Teil eines durch den zweiten und den vierten Vorrichtungsstrom erzeugten magnetischen Flusses auf, um die Gegeninduktivität zu reduzieren.
  • In dem Halbleitermodul ist die erste elektronische Vorrichtung eine Schaltvorrichtung oder eine Gleichrichtervorrichtung und die zweite elektronische Vorrichtung eine Schaltvorrichtung oder Gleichrichtervorrichtung.
  • In dem Halbleitermodul ist die Schaltvorrichtung ein Transistor.
  • In dem Halbleitermodul ist die Gleichrichtervorrichtung eine Diode.
  • [Effekt der Erfindung]
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Halbleitermodul bereitgestellt werden, der in der Lage ist, parasitäre Induktivität zu verringern.
  • Figurenliste
    • [1A] 1A ist ein Schaltbild, das ein Beispiel einer Konfiguration eines typischen MOSFET-Halbleitermoduls M zeigt.
    • [1B] 1B ist ein Schaltbild, das ein Beispiel eines Halbleitermoduls M1 gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt, die ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist.
    • [1C] 1C ist ein Schaltbild, das ein weiteres Beispiel eines Halbleitermoduls M2 gemäß der ersten Ausführungsform zeigt, die ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist.
    • [2A] 2A ist eine Draufsicht eines Beispiels einer planaren Anordnung des MOSFET Halbleitermoduls M der 1A.
    • [2B] 2B ist eine Draufsicht eines Beispiels einer planaren Anordnung eines MOSFET-Halbleitermoduls M1 der 1B.
    • [3] 3 ist ein Schaltbild, das ein Beispiel einer Konfiguration einer Halbbrückenschaltung-Halbleitermoduls MH1 gemäß der ersten Ausführungsform zeigt, die ein Aspekt der vorliegenden Anmeldung ist.
    • [4] 4 ist ein Schaltbild, das ein Beispiel einer Konfiguration eines Halbleitermoduls MF1 mit einer Vollbrückenschaltung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt, die ein Aspekt der vorliegenden Anmeldung ist.
    • [5A] 5A ist eine Draufsicht eines Beispiels einer Anordnung eines Halbleitermoduls, das eine Stapelstruktur gemäß einer zweiten Ausführungsform aufweist.
    • [5B] 5B ist eine perspektivische Ansicht eines Beispiels einer Anordnung des Halbleitermoduls der 5A.
    • [6A] 6A ist eine Draufsicht zur Erläuterung der einzelnen Elemente des Halbleitermoduls der 5A.
    • [6B] 6B ist eine perspektivische Ansicht zur Erläuterung der einzelnen Elemente des Halbleitermoduls der 5B.
    • [7A] 7A ist eine Draufsicht zur Erläuterung der einzelnen Elemente des Halbleitermoduls der 5A.
    • [7B] 7B ist eine perspektivische Ansicht zur Erläuterung der einzelnen Elemente des Halbleitermoduls der 5B.
    • [8A] 8A ist eine Draufsicht zur Erläuterung der einzelnen Elemente des Halbleitermoduls der 5A.
    • [8B] 8B ist eine perspektivische Ansicht zur Erläuterung der einzelnen Elemente des Halbleitermoduls der 5B.
    • [9A] 9A ist eine Draufsicht zur Erläuterung der einzelnen Elemente des Halbleitermoduls der 5A.
    • [9B] 9B ist eine perspektivische Ansicht zur Erläuterung der einzelnen Elemente des Halbleitermoduls der 5B.
    • [10A] 10A ist eine Draufsicht zur Erläuterung der einzelnen Elemente des Halbleitermoduls der 5A.
    • [10B] 10B ist eine perspektivische Ansicht zur Erläuterung der einzelnen Elemente des Halbleitermoduls der 5B.
    • [11A] 11A ist eine Draufsicht zur Erläuterung der einzelnen Elemente des Halbleitermoduls der 5A.
    • [11B] 11B ist eine perspektivische Ansicht zur Erläuterung der einzelnen Elemente des Halbleitermoduls der 5B.
    • [12A] 12A ist eine Draufsicht eines Beispiels einer Anordnung eines Halbleitermoduls mit einer Stapelstruktur gemäß der dritten Ausführungsform.
    • [12B] 12B ist eine perspektivische Ansicht eines Beispiels einer Anordnung des Halbleitermoduls der 12A.
    • [13A] 13A ist eine Draufsicht zur Erläuterung der einzelnen Elemente des Halbleitermoduls der 12A.
    • [13B] 13B ist eine perspektivische Ansicht zur Erläuterung der einzelnen Elemente des Halbleitermoduls der 12B.
    • [14A] 14A ist eine Draufsicht zur Erläuterung der einzelnen Elemente des Halbleitermoduls der 12A.
    • [14B] 14B ist eine perspektivische Ansicht zur Erläuterung der einzelnen Elemente des Halbleitermoduls der 12B.
    • [15A] 15A ist eine Draufsicht zur Erläuterung der einzelnen Elemente des Halbleitermoduls der 12A.
    • [15B] 15B ist eine perspektivische Ansicht zur Erläuterung der einzelnen Elemente des Halbleitermoduls der 12B.
    • [16A] 16A ist eine Draufsicht zur Erläuterung der einzelnen Elemente des Halbleitermoduls der 12A.
    • [16B] 16B ist eine perspektivische Ansicht zur Erläuterung der einzelnen Elemente des Halbleitermoduls der 12B.
    • [17A] 17A ist eine Draufsicht zur Erläuterung der einzelnen Elemente des Halbleitermoduls der 12A.
    • [17B] 17B ist eine perspektivische Ansicht zur Erläuterung der einzelnen Elemente des Halbleitermoduls der 12B.
    • [18A] 18A ist eine Draufsicht zur Erläuterung der einzelnen Elemente des Halbleitermoduls der 12A.
    • [18B] 18B ist eine perspektivische Ansicht zur Erläuterung der einzelnen Elemente des Halbleitermoduls der 12B.
  • [Ausführungsformen zur Ausführung der Erfindung]
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
  • [Erste Ausführungsform]
  • 1A ist ein Schaltbild, das ein Beispiel einer Konfiguration eines typischen MOSFET-Halbleitermoduls M zeigt. 1B ist ein Schaltbild, das ein Beispiel einer Konfiguration eines Halbleitermoduls M1 gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt, die ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist. 1C ist ein Schaltbild, das ein weiteres Beispiel einer Konfiguration eines Halbleitermoduls M2 gemäß der ersten Ausführungsform zeigt, die ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist. 2A ist eine Draufsicht, die ein Beispiel einer planaren Anordnung des MOSFET-Halbleitermoduls M der 1A zeigt. 2B ist eine Draufsicht, die ein Beispiel einer planaren Anordnung des MOSFET-Halbleitermoduls M1 der 1B zeigt.
  • Beispielsweise umfasst das Halbleitermodul M, das ein typisches diskretes Paket ist, eine elektronische Vorrichtung oder ein elektronisches Bauteil T (siehe 1A und 2A). Ein Anschluss (Drain) der elektronischen Vorrichtung T ist mit einer Verdrahtungsleitung LX verbunden, und der andere Anschluss (Source) ist mit einer Verdrahtungsleitung LY verbunden. Die elektronische Vorrichtung T wird ausgeschaltet, um den Strom zu begrenzen, und eingeschaltet, um zu bewirken, dass ein Vorrichtungsstrom I in einer Stromrichtung von der Verdrahtungsleitung LX zu der Verdrahtungsleitung LY fließt. Der Vorrichtungsstrom I und eine nicht dargestellte parasitäre Induktivität erzeugen eine Stoßspannung, wie oben beschrieben. Die Stoßspannung verursacht Störungen usw.
  • Es wird ein Grundprinzip des Halbleitermoduls M1 gemäß der ersten Ausführungsform beschrieben, bei dem Vorrichtungen oder Bauteile mit halber Chipgröße aufgebracht werden, um Nenngrößen zu erhalten, welche den Nenngrößen einer Vorrichtung oder eines Bauteils in einem diskreten Package entsprechen, wobei Ströme in den Vorrichtungen in entgegengesetzte Richtungen fließen.
  • Das Halbleitermodul M1 weist eine erste elektronische Vorrichtung (MOSFET) T1 und eine zweite elektronische Vorrichtung (MOSFET) T2 auf, wie in 1B und 2B gezeigt.
  • Ein Anschluss (Drain) der ersten elektronischen Vorrichtung T1 ist mit einer ersten Verdrahtungsleitung L1 verbunden und der andere Anschluss (Source) ist mit einer zweiten Verdrahtungsleitung L2 verbunden. Die erste elektronische Vorrichtung T1 wird ausgeschaltet, um den Strom zu begrenzen, und eingeschaltet, um zu bewirken, dass ein erster Vorrichtungsstrom I1 in einer ersten Stromrichtung von der ersten Verdrahtungsleitung L1 zu der zweiten Verdrahtungsleitung L2 fließt.
  • Ein Anschluss der zweiten elektronischen Vorrichtung T2 ist mit einer dritten Verdrahtungsleitung L3 verbunden und der andere Anschluss ist mit einer vierten Verdrahtungsleitung L4 verbunden. Die zweite elektronische Vorrichtung T2 wird ausgeschaltet, um einen Strom zu begrenzen, und eingeschaltet, um zu bewirken, dass ein zweiter Vorrichtungsstrom I2 in einer zweiten Stromrichtung von der dritten Verdrahtungsleitung L3 zu der vierten Verdrahtungsleitung L4 fließt.
  • Die zweite elektronische Vorrichtung T2 wird so gesteuert, dass sie synchron mit der ersten elektronischen Vorrichtung T1 ein- oder ausgeschaltet wird. Daher fließen der erste Vorrichtungsstrom I1 und der zweite Vorrichtungsstrom I2 gleichzeitig durch die erste elektronische Vorrichtung T1 und die zweite elektronische Vorrichtung T2.
  • Die erste elektronische Vorrichtung T1 und die zweite elektronische Vorrichtung T2 sind so angeordnet, dass zumindest ein Teil eines ersten magnetischen Flusses, der durch den in der ersten Stromrichtung fließenden ersten Vorrichtungsstrom I1 erzeugt wird, zumindest einen Teil eines zweiten magnetischen Flusses, der durch den in der zweiten Stromrichtung fließenden Vorrichtungsstrom I2 erzeugt wird, aufhebt, um die Gegeninduktivität zu reduzieren.
  • Vorzugsweise werden die erste Stromrichtung, in der der erste Vorrichtungsstrom I1 fließt, und die zweite Stromrichtung, in der der zweite Vorrichtungsstrom I2 fließt, so eingestellt, dass sie „parallel“ zueinander sind. In den Ausführungsformen bedeutet der Begriff „parallel“ nicht nur einen Fall, in dem der Winkel der ersten Stromrichtung des ersten Vorrichtungsstroms I1 vollständig mit dem Winkel der zweiten Stromrichtung des zweiten Vorrichtungsstroms I2 übereinstimmt, sondern auch einen Fall, in dem der erste Vorrichtungsstrom I1 im Wesentlichen parallel zu dem zweiten Vorrichtungsstrom I2 ist, um zu bewirken, dass der erste magnetische Fluss, der durch den in der ersten Stromrichtung fließenden ersten Vorrichtungsstrom I1 erzeugt wird, den zweiten magnetischen Fluss aufhebt, der durch den in der zweiten Stromrichtung fließenden zweiten Vorrichtungsstrom I2 erzeugt wird (dies gilt auch für die folgenden Ausführungsformen).
  • Als Ergebnis wird das Verhältnis erhöht, mit dem der erste magnetische Fluss, der durch den in der ersten Stromrichtung fließenden ersten Vorrichtungsstrom I1 erzeugt wird, den zweiten magnetischen Fluss aufhebt, der durch den in der zweiten Stromrichtung fließenden zweiten Vorrichtungsstrom I2 erzeugt wird, was die Gegeninduktivität weiter reduziert.
  • Noch stärker bevorzugt werden der Wert des ersten Vorrichtungsstroms I1 und der Wert des zweiten Vorrichtungsstroms I2 so eingestellt, dass sie „denselben“ Wert haben. In den Ausführungsformen bedeutet „derselbe“ nicht nur , dass der Wert des ersten Vorrichtungsstroms I1 und der Wert des zweiten Vorrichtungsstroms I2 vollständig identisch zueinander sind, sondern auch, dass der Wert des ersten Vorrichtungsstroms I1 im Wesentlichen identisch mit dem Wert des zweiten Vorrichtungsstroms I2 ist, wodurch das Verhältnis größer wird, bei dem der erste magnetische Fluss, der durch den in der ersten Stromrichtung fließenden ersten Vorrichtungsstrom I1 erzeugt wird, den zweiten magnetischen Fluss aufhebt, der durch den in der zweiten Stromrichtung fließenden zweiten Vorrichtungsstrom I2 erzeugt wird (dies gilt auch für die folgenden Ausführungsformen).
  • Daher sind Vorrichtungen oder Bauteile mit beispielsweise einer halben Chipgröße, auf einem diskreten Package aufgebracht, um Nenngrößen zu erhalten, die den Nenngrößen einer Vorrichtung oder eines Bauteils entsprechen.
  • Als Ergebnis hebt der erste magnetische Fluss, der durch den in der ersten Stromrichtung fließenden ersten Vorrichtungsstrom I1 erzeugt wird, den zweiten magnetischen Fluss auf, der durch den in der zweiten Stromrichtung fließenden zweiten Vorrichtungsstrom I2 erzeugt wird, um die Gegeninduktivität erheblich zu reduzieren.
  • Da die parasitäre Induktivität des Halbleitermoduls M1 auf diese Weise reduziert wird, werden die Stoßspannung und der Stoßstrom erheblich reduziert.
  • Wie beispielsweise in 1C gezeigt, kann das Halbleitermodul M1 ferner eine Einstellverdrahtungsleitung LA umfassen, durch die ein Einstellstrom IA fließt, der sich von dem ersten Vorrichtungsstrom I1 oder dem zweiten Vorrichtungsstrom I2 unterscheidet.
  • Die Einstellverdrahtungsleitung LA ist so angeordnet, dass zumindest ein Teil des magnetischen Flusses, der durch den durch die Einstellverdrahtungsleitung LA fließenden Einstellstrom IA erzeugt wird, zumindest einen Teil des durch den ersten Vorrichtungsstrom I1 erzeugten magnetischen Flusses aufhebt, wodurch die Gegeninduktivität reduziert wird.
  • Als Ergebnis kann, im Vergleich zu dem Beispiel der FIG. 1B, die Gegeninduktivität durch das Steuern des Einstellstroms IA genauer reduziert werden.
  • Die in den 1B und 1C wurden für den Fall erläutert, in dem die erste und die zweite elektronische Vorrichtung T1 und T2 Schaltvorrichtungen (MOSFETs) sind. Die Schaltvorrichtungen können auch Bipolartransistoren, GaNFETs, IGBTs oder andere Transistoren sein. Somit können Transistoren, die beispielsweise GaN, Si, SiC oder GaAs enthalten, als Schaltvorrichtungen verwendet werden (dies gilt auch für die folgenden Ausführungsformen). Die erste und die zweite elektronische Vorrichtung T1 und T2 können auch Gleichrichtervorrichtungen wie Dioden sein.
  • (Abwandlung 1) Eine Abwandlung, in welcher das oben beschriebene Halbleitermodul für eine Halbbrückenschaltung verwendet wird, wird beschrieben.
  • 3 ist ein Schaltbild, das ein Beispiel einer Konfiguration eines Halbleitermoduls MH1 gemäß der ersten Ausführungsform zeigt, die ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist, wobei das Halbleitermodul MH1 eine Halbbrückenschaltung ist. In 3 zeigen die Bezugszeichen, die die gleichen wie in 1B und 1C sind, die gleichen Elemente an, und auf die Erläuterungen dieser Elemente wird verzichtet.
  • Das Halbleitermodul MH1 mit der Halbbrückenschaltung gemäß Abwandlung 1 weist beispielsweise eine erste elektronische Vorrichtung (MOSFET) T1, eine zweite elektronische Vorrichtung (MOSFET) T2, eine dritte elektronische Vorrichtung (MOSFET) T3 und eine vierte elektronische Vorrichtung T4 (MOSFET) auf, wie in 3 gezeigt. In dem Beispiel der 3 ist eine primärseitige Spule Y eines Transformators zwischen den ersten Ausgangsanschluss TO1 und einen zweiten Stromversorgungsanschluss TD2 des Halbleitermoduls MH1 geschaltet. Eine positive Elektrode einer Batterie (nicht gezeigt) ist beispielsweise mit einem ersten Stromversorgungsanschluss TD1 verbunden, und eine negative Elektrode der Batterie ist mit einem zweiten Stromversorgungsanschluss TD2 verbunden.
  • Die erste elektronische Einrichtung T1 ist eine erste Schaltvorrichtung (MOSFET), in der ein Anschluss (Drain) über eine erste Verdrahtungsleitung L1 mit dem ersten Stromversorgungsanschluss TD1 verbunden ist und der andere Anschluss (Source) über eine zweite Verdrahtungsleitung L2 mit dem ersten Ausgangsanschluss TO1 verbunden ist.
  • Die zweite elektronische Einrichtung T2 ist eine zweite Schaltvorrichtung (MOSFET), in der ein Anschluss (Drain) über eine dritte Verdrahtungsleitung L3 mit dem ersten Stromversorgungsanschluss TD1 verbunden ist und der andere Anschluss (Source) über eine vierte Verdrahtungsleitung L4 mit dem ersten Ausgangsanschluss TO1 verbunden ist. Die zweite Schaltvorrichtung T2 wird gesteuert, um synchron mit der ersten Schaltvorrichtung T1 ein- oder ausgeschaltet zu werden.
  • Ein Anschluss der dritten elektronischen Vorrichtung T3 ist mit einer fünften Verdrahtungsleitung L5 verbunden, und der andere Anschluss ist mit einer sechsten Verdrahtungsleitung L6 verbunden. Die dritte elektronische Vorrichtung T3 wird ausgeschaltet, um den Strom zu begrenzen, und eingeschaltet, um zu bewirken, dass ein dritter Vorrichtungsstrom I3 in einer dritten Stromrichtung von der fünften Verdrahtungsleitung L5 zu der sechsten Verdrahtungsleitung L6 fließt.
  • Die dritte elektronische Vorrichtung T3 ist eine dritte Schaltvorrichtung, in der der eine Anschluss über die fünfte Verdrahtungsleitung L5 mit dem ersten Ausgangsanschluss TO1 verbunden ist und der andere Anschluss über die sechste Verdrahtungsleitung L6 mit dem zweiten Stromversorgungsanschluss TD2 verbunden ist.
  • Ein Anschluss der vierten elektronischen Vorrichtung T4 ist mit einer siebten Verdrahtungsleitung L7 verbunden, und der andere Anschluss ist mit einer achten Verdrahtungsleitung L8 verbunden. Die vierte elektronische Vorrichtung T4 wird ausgeschaltet, um den Strom zu begrenzen, und eingeschaltet, um zu bewirken, dass ein vierter Vorrichtungsstrom I4 in einer vierten Stromrichtung von der siebten Verdrahtungsleitung L7 zu der achten Verdrahtungsleitung L8 fließt.
  • Die vierte elektronische Vorrichtung T4 ist eine vierte Schaltvorrichtung T4, in der der eine Anschluss über die siebte Verdrahtungsleitung L7 mit dem ersten Ausgangsanschluss TO1 verbunden ist und der andere Anschluss über die achte Verdrahtungsleitung L8 mit dem zweiten Stromversorgungsanschluss TD2 verbunden ist. Die vierte elektronische Vorrichtung T4 wird gesteuert, um synchron mit der dritten Schaltvorrichtung T3 ein- oder ausgeschaltet zu werden.
  • Die erste Schaltvorrichtung T1 und die dritte Schaltvorrichtung T3 werden gesteuert, um komplementär ein- oder ausgeschaltet zu werden.
  • Wie die Anordnung der ersten elektronischen Vorrichtung T1 und der zweiten elektronischen Vorrichtung T2, die oben beschrieben wurde, sind die dritte elektronische Vorrichtung T3 und die vierte elektronische Vorrichtung T4 so angeordnet, dass zumindest ein Teil eines durch den dritten Vorrichtungsstrom I3 erzeugten dritten magnetischen Flusses, zumindest einen Teil eines vierten magnetischen Flusses aufhebt, der durch den in der vierten Stromrichtung fließenden vierten Vorrichtungsstrom I4 erzeugt wird, wodurch die Gegeninduktivität reduziert wird.
  • Vorzugsweise ist die dritte Stromrichtung, in der der dritte Vorrichtungsstrom I3 fließt, parallel zu der vierten Stromrichtung, in der der vierte Vorrichtungsstrom I4 fließt.
  • Dies erhöht das Verhältnis, bei dem der dritte magnetische Fluss, der durch den in der dritten Stromrichtung fließenden dritten Vorrichtungsstrom I3 erzeugt wird, den vierten magnetischen Fluss aufhebt, der durch den in der vierten Stromrichtung fließenden vierten Vorrichtungsstrom I4 erzeugt wird, und führt zu einer weiteren Reduzierung der Gegeninduktivität.
  • Noch stärker bevorzugt ist der Wert des dritten Vorrichtungsstroms I3 so eingestellt, dass er gleich dem Wert des vierten Vorrichtungsstroms I4 ist.
  • Dies ermöglicht, dass der dritte magnetische Fluss, der durch den in der dritten Stromrichtung fließenden dritten Vorrichtungsstrom I3 erzeugt wird, den vierten magnetischen Fluss aufhebt, der durch den in der vierten Stromrichtung fließenden vierten Vorrichtungsstrom I4 erzeugt wird, wodurch die Gegeninduktivität erheblich verringert wird.
  • Wie das oben beschriebene Beispiel der 1C kann ferner eine Einstellverdrahtungsleitung (nicht gezeigt) enthalten sein, in der ein Einstellstrom fließt, der sich von dem dritten Vorrichtungsstrom I3 oder dem vierten Vorrichtungsstrom I4 unterscheidet. In diesem Fall ist die Einstellverdrahtungsleitung so angeordnet, dass zumindest ein Teil eines magnetischen Flusses, der durch den durch die Einstellverdrahtungsleitung fließenden Einstellstrom erzeugt wird, zumindest einen Teil des dritten magnetischen Flusses und des vierten magnetischen Flusses aufhebt, die durch den dritten Vorrichtungsstrom I3 und den vierten Vorrichtungsstrom I4 erzeugt werden, wodurch die Gegeninduktivität reduziert wird. Somit kann die Gegeninduktivität durch das Steuern des Einstellstroms genauer reduziert werden.
  • Wie oben beschrieben kann die parasitäre Induktivität des Halbleitermoduls MH1, die eine Halbbrückenschaltung ist, durch eine Anordnung reduziert werden, in welcher bewirkt wird, dass ein Strom in entgegengesetzter Richtung zu dem durch den Arm fließenden Strom fließt. Die Reduzierung der parasitären Induktivität führt zu einer erheblichen Reduzierung der Stoßspannung und des Stoßstroms.
  • Die Einstellverdrahtungsleitung des Beispiels, das mit Bezug auf 1C beschrieben ist, kann für das Halbleitermodul MH1 verwendet werden, um die Gegeninduktivität zu reduzieren.
  • Die Verbindungsbeziehung in diesem Halbleitermodul MH1 mit einer Halbbrückenkonfiguration wurde unter der Annahme erläutert, dass die zweite elektronische Vorrichtung T2 und die vierte elektronische Vorrichtung T4 in der Halbbrückenkonfiguration enthalten sind. Jedoch können die zweite elektronische Vorrichtung T2 und die vierte elektronische Vorrichtung T4 in einer anderen Schaltungskonfiguration enthalten sein.
  • (Abwandlung 2) Als Nächstes wird eine Abwandlung beschrieben, bei der das oben beschriebene Halbleitermodul für eine Vollbrückenschaltung verwendet wird.
  • 4 ist ein Schaltbild, das ein Beispiel einer Konfiguration eines Halbleitermoduls MF1 mit einer Vollbrückenschaltung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt, die ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist. In 4 zeigen die Bezugszeichen, die die gleichen wie in 3 sind, die gleichen Elemente an, und auf die Erläuterungen für diese Elemente wird verzichtet.
  • Das Halbleitermodul MF1 mit einer Vollbrückenschaltung gemäß Abwandlung 2 umfasst beispielsweise eine erste elektronische Vorrichtung (MOSFET) T1, eine zweite elektronische Vorrichtung (MOSFET) T2, eine dritte elektronische Vorrichtung (MOSFET) T3 und eine vierte elektronische Vorrichtung (MOSFET) T4, wie in 4 gezeigt. In dem Beispiel der 4 ist eine primärseitige Spule Y eines Transformators zwischen einem ersten Ausgangsanschluss TO1 und einem zweiten Ausgangsanschluss TO2 geschaltet. Eine positive Elektrode einer Batterie (nicht gezeigt) ist beispielsweise mit einem ersten Stromversorgungsanschluss TD1 verbunden, und eine negative Elektrode der Batterie ist mit einem zweiten Stromversorgungsanschluss TD2 verbunden.
  • Die erste elektronische Vorrichtung T1 ist eine erste Schaltvorrichtung, in der ein Anschluss mit dem ersten Stromversorgungsanschluss TD1 verbunden ist und der andere Anschluss mit dem ersten Ausgangsanschluss TO1 verbunden ist.
  • Die zweite elektronische Vorrichtung T2 ist eine zweite Schaltvorrichtung, bei der ein Anschluss mit dem zweiten Ausgangsanschluss TO2 verbunden ist und der andere Anschluss mit dem zweiten Stromversorgungsanschluss TD2 verbunden ist. Die zweite Schaltvorrichtung T2 wird synchron mit der ersten Schaltvorrichtung T1 ein- oder ausgeschaltet.
  • Daher fließen der erste Vorrichtungsstrom I1 und der zweite Vorrichtungsstrom I2 gleichzeitig durch die erste Schaltvorrichtung T1 und die zweite Schaltvorrichtung T2.
  • Die dritte elektronische Vorrichtung T3 ist eine dritte Schaltvorrichtung T3, in der ein Anschluss mit dem ersten Ausgangsanschluss TO1 verbunden ist und der andere Anschluss mit dem zweiten Stromversorgungsanschluss TD2 verbunden ist.
  • Die vierte elektronische Vorrichtung T4 ist eine vierte Schaltvorrichtung T4, bei der ein Anschluss mit dem ersten Stromversorgungsanschluss TD1 verbunden ist und der andere Anschluss mit dem zweiten Ausgangsanschluss TO2 verbunden ist. Die vierte Schaltvorrichtung T4 wird synchron mit der dritten Schaltvorrichtung T3 ein- oder ausgeschaltet.
  • Daher fließen der dritte Vorrichtungsstrom I3 und der vierte Vorrichtungsstrom I4 gleichzeitig durch die dritte Schaltvorrichtung T3 und die vierte Schaltvorrichtung T4.
  • Die erste Schaltvorrichtung T1 und die dritte Schaltvorrichtung T3 werden gesteuert, um komplementär ein- oder ausgeschaltet zu werden.
  • Wie in der Abwandlung 1 sind die erste elektronische Vorrichtung T1 und die zweite elektronische Vorrichtung T2 angeordnet, um die Gegeninduktivität in dem Halbleitermodul MF1 mit der Vollbrückenschaltung gemäß Abwandlung 2 zu reduzieren.
  • Daher hebt ein erster magnetischer Fluss, der durch den in der ersten Stromrichtung fließenden ersten Vorrichtungsstrom I1 erzeugt wird, einen zweiten magnetischen Fluss auf, der durch den in der zweiten Stromrichtung fließenden zweiten Vorrichtungsstrom I2 erzeugt wird, wodurch die Gegeninduktivität erheblich reduziert wird.
  • Weiterhin sind die dritte elektronische Vorrichtung T3 und die vierte elektronische Vorrichtung T4 angeordnet, um die Gegeninduktivität zu reduzieren.
  • Daher hebt ein dritter magnetischer Fluss, der durch den in der dritten Stromrichtung fließenden dritten Vorrichtungsstrom I3 erzeugt wird, einen vierten magnetischen Fluss auf, der durch den in der vierten Stromrichtung fließenden vierten Vorrichtungsstrom I4 erzeugt wird, wodurch die Gegeninduktivität erheblich reduziert wird.
  • Wie oben beschrieben ist das Halbleitermodul MF1, das eine Vollbrückenschaltung ist, auch in der Lage, die parasitäre Induktivität zu reduzieren. Die Reduzierung der parasitären Induktivität führt zu einer erheblichen Reduzierung der Stoßspannung und des Stoßstroms.
  • Die Einstellverdrahtungsleitung des Beispiels der 1C kann auch auf das Halbleitermodul MF1 angewendet werden, um die Gegeninduktivität zu reduzieren.
  • Wie oben beschrieben sind die Halbleitermodule gemäß dieser Ausführungsform in der Lage, die parasitäre Induktivität zu reduzieren.
  • Insbesondere werden die durch das Halbleitermodul fließenden Ströme verwendet, um die parasitäre Induktivität erheblich zu reduzieren. Die Reduzierung der parasitären Induktivität führt zu einer erheblichen Reduzierung der Stoßspannung und des Stoßstroms der Halbleitermodule. Somit wird eine erhebliche Reduzierung der Stoßspannung und des Stoßstroms ermöglicht, wobei die kompakte Größe beibehalten wird und eine Mehrzahl von Vorrichtungen montiert wird.
  • Ein Beispiel für eine Konfiguration eines Halbleitermoduls mit einer Stapelstruktur gemäß einer zweiten Ausführungsform wird beschrieben. Beispielsweise kann das Halbleitermodul MF1 mit einer Vollbrückenschaltung, die unter Bezugnahme auf 4 beschrieben wurde, auf die zweite Ausführungsform angewendet werden. Die erste, zweite, dritte und vierte elektronische Vorrichtung dieser Ausführungsform sind Schaltvorrichtungen (MOSFETs) in den folgenden Erläuterungen, aber die Erläuterungen sind für andere Schaltvorrichtungen wie Bipolartransistoren und andere Transistoren gleich. Weiterhin können die erste bis vierte elektronische Vorrichtung Gleichrichtervorrichtungen wie Dioden sein.
  • 5A ist eine Draufsicht, die ein Beispiel einer Anordnung eines Halbleitermoduls mit einer Stapelstruktur gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt. 5B ist eine perspektivische Ansicht, die das in 5A gezeigte Beispiel der Anordnung des Halbleitermoduls zeigt. 6A bis 11A sind Draufsichten zur Erläuterung der einzelnen Elemente des in 5A gezeigten Halbleitermoduls. 6B bis 11B sind perspektivische Ansichten zur Erläuterung der einzelnen Elemente des in 5B gezeigten Halbleitermoduls.
  • In 5A und 5B ist ein zweites Verdrahtungsleitungssubstrat B2 transparent dargestellt, um den Bereich darunter zu zeigen. Weiterhin sind in 5A und 5B der erste bis vierte Vorrichtungsstrom I1 bis I4 zur Vereinfachung der Erläuterung außerhalb des Halbleitermoduls MF1 dargestellt. Die Bezugszeichen in FIG. 5A und 5B, die die gleichen wie in 4 sind, bezeichnen die gleichen Elemente wie in der ersten Ausführungsform.
  • Beispielsweise weist das Halbleitermodul MF1 mit der Stapelstruktur ein erstes Verdrahtungsleitungssubstrat B1, eine erste elektronische Vorrichtung T1, eine zweite elektronische Vorrichtung T2, eine erste Verbindungsverdrahtungsschicht SC1, eine zweite Verbindungsverdrahtungsschicht SC2, eine dritte elektronische Vorrichtung T3, eine vierte elektronische Vorrichtung T4, das zweite Verdrahtungsleitungssubstrat B2 und Anschlüsse TE auf, wie in FIG. 5A bis 11A und 5B bis 11B gezeigt.
  • Das erste Verdrahtungsleitungssubstrat B1 enthält ein Verdrahtungsmuster (Elektrode) B1a und eine Leiterschicht B1b zum elektrischen Verbinden mit jeweiligen Anschlüssen und Verdrahtungsleitungen (5A, 5B, 6A und 6B).
  • Die erste elektronische Vorrichtung T1 ist oberhalb des ersten Verdrahtungsleitungssubstrats B1 (5A, 5B, 7A und 7B) angeordnet. Ein Anschluss (an der Unterseite angeordneter Drain) der ersten elektronischen Vorrichtung T1 ist mit dem ersten Verdrahtungsleitungssubstrat B1 elektrisch verbunden.
  • Der erste Vorrichtungsstrom I1 fließt in einer ersten Stromrichtung von dem einen Anschluss (auf der Unterseite angeordneter Drain) zu dem anderen Anschluss (auf der Oberseite angeordnete Source) der ersten elektronischen Vorrichtung T1.
  • Die zweite elektronische Vorrichtung T2 ist oberhalb des ersten Verdrahtungsleitungssubstrats B1 in der Nähe der ersten elektronischen Vorrichtung T1 angeordnet. Ein Anschluss (an der Unterseite angeordnete Source) der zweiten elektronischen Vorrichtung T2 ist mit dem ersten Verdrahtungsleitungssubstrat B1 elektrisch verbunden (5A, 5B, 7A und 7B).
  • Der zweite Vorrichtungsstrom I2 fließt in einer zweiten Stromrichtung von dem anderen Anschluss (Drain auf der Oberseite) zu dem einen Anschluss (auf der Unterseite angeordnete Source) der zweiten elektronischen Vorrichtung T2.
  • Die erste Verbindungsverdrahtungsschicht SC1 ist oberhalb der ersten elektronischen Vorrichtung T1 angeordnet (5A, 5B, 8A und 8B). Die erste Verbindungsverdrahtungsschicht SC1 ist mit dem anderen Anschluss (Source auf der Oberseite) der ersten elektronischen Vorrichtung T1 elektrisch verbunden.
  • Die zweite Verbindungsverdrahtungsschicht SC2 ist oberhalb der zweiten elektronischen Vorrichtung T2 in der Nähe der ersten Verbindungsverdrahtungsschicht SC1 angeordnet und ist mit dem anderen Anschluss (Drain auf der Oberseite) der zweiten elektronischen Vorrichtung T2 elektrisch verbunden (5A, 5B, 8A und 8B).
  • Die dritte elektronische Vorrichtung T3 ist oberhalb der ersten Verbindungsverdrahtungsschicht SC1 angeordnet (5A, 5B, 9A und 9B). Ein Anschluss (Drain auf der Unterseite) der dritten elektronischen Vorrichtung T3 ist mit der ersten Verbindungsverdrahtungsschicht SC1 elektrisch verbunden.
  • Der dritte Vorrichtungsstrom I3 fließt in einer dritten Stromrichtung von dem einen Anschluss (Drain auf der Unterseite) zum anderen Anschluss (Source auf der Oberseite) der dritten elektronischen Vorrichtung T3.
  • Die vierte elektronische Vorrichtung T4 ist oberhalb der zweiten Verbindungsverdrahtungsschicht SC2 in der Nähe der dritten elektronischen Vorrichtung T3 angeordnet (5A, 5B, 9A und 9B). Ein Anschluss (Source auf der Unterseite) der vierten elektronischen Vorrichtung T4 ist mit der zweiten Verbindungsverdrahtungsschicht SC2 elektrisch verbunden.
  • Der vierte Vorrichtungsstrom I4 fließt in einer vierten Stromrichtung von dem anderen Anschluss (Drain auf der Oberseite) zu dem einen Anschluss (Source auf der Unterseite) der vierten elektronischen Vorrichtung T4.
  • Wie in 10A und 10B gezeigt ist eine Leiterschicht T4a bei dem anderen Anschluss (Drain auf der Oberseite) der vierten elektronischen Vorrichtung T4 angeordnet.
  • Verdrahtungsleitungen und Leiterschichten zum Verbinden mit jeweiligen Anschlüssen und Verdrahtungsleitungen sind gegebenenfalls mit der ersten bis vierten elektronischen Vorrichtung T1 bis T4 verbunden.
  • Das zweite Verdrahtungsleitungssubstrat B2 ist oberhalb der dritten elektronischen Vorrichtung T3 und der vierten elektronischen Vorrichtung T4 angeordnet (5A, 5B, 11A und 11B). Das zweite Verdrahtungsleitungssubstrat B2 enthält ein Verdrahtungsmuster und eine Leiterschicht zum Verbinden mit jeweiligen Anschlüssen und Verdrahtungsleitungen. Das zweite Verdrahtungsleitungssubstrat B2 ist mit dem anderen Anschluss (Source auf der Oberseite) der dritten elektronischen Vorrichtung T3 und dem anderen Anschluss (Drain auf der Oberseite) der vierten elektronischen Vorrichtung T4 elektrisch verbunden.
  • Ein Dichtungsmaterial (nicht gezeigt) ist zwischen dem ersten Verdrahtungsleitungssubstrat B1 und dem zweiten Verdrahtungsleitungssubstrat B2 angeordnet.
  • Die Merkmale des Halbleitermoduls MF1 mit der oben beschriebenen Struktur werden nachfolgend beschrieben.
  • Wie oben beschrieben, fließt der erste Vorrichtungsstrom I1 in der ersten Stromrichtung von dem einen Anschluss (Drain auf der Unterseite) zu dem anderen Anschluss (Source auf der Oberseite) der ersten elektronischen Vorrichtung T1. Der zweite Vorrichtungsstrom I2 fließt in der zweiten Stromrichtung von dem anderen Anschluss (Drain auf der Oberseite) zu dem einen Anschluss (Source auf der Unterseite) der zweiten elektronischen Vorrichtung T2. Der dritte Vorrichtungsstrom I3 fließt in der dritten Stromrichtung von dem einen Anschluss (Drain auf der Unterseite) zu dem anderen Anschluss (Source auf der Oberseite) der dritten elektronischen Vorrichtung T3. Der vierte Vorrichtungsstrom I4 fließt in der vierten Stromrichtung von dem anderen Anschluss (Drain auf der Oberseite) zu dem einen Anschluss (Source auf der Unterseite) der vierten elektronischen Vorrichtung T4.
  • Zumindest ein Teil eines magnetischen Flusses, der durch den durch die erste elektronische Vorrichtung T1 fließenden ersten Vorrichtungsstrom I1 erzeugt wird, und eines magnetischen Flusses, der durch den durch die dritte elektronische Vorrichtung T3 fließenden dritten Vorrichtungsstrom I3 erzeugt wird, hebt zumindest einen Teil eines magnetischen Flusses, der durch den durch die zweite elektronische Vorrichtung T2 fließenden Vorrichtungsstrom I2 erzeugt wird, und eines magnetischen Flusses auf, der durch den durch die vierte elektronische Vorrichtung T4 fließende vierten Vorrichtungsstrom I4 erzeugt wird, um die Gegeninduktivität zu reduzieren.
  • Wie oben beschrieben weist das Halbleitermodul MF1 eine Stapelmodulstruktur auf, und ist konfiguriert, um zu bewirken, dass ein Strom in einer entgegengesetzten Richtung zu einem durch einen der Arme fließenden Strom fließt, und zwar in der dreidimensionalen Struktur anstatt in einer planaren Richtung, wobei die kompakte Größe des Halbleitermoduls MF1 aufrechterhalten wird. Dies reduziert die parasitäre Induktivität erheblich.
  • Mit einer derartigen Stapelstruktur kann auf eine einfache Weise eine Rauschunterdrückungsstruktur für eine Mehrzahl von elektronischen Vorrichtungen gebildet werden.
  • Die anderen Elemente des Halbleitermoduls MF1 sind die gleichen wie diejenigen der Halbleitermodule gemäß der ersten Ausführungsform.
  • Somit ist das Halbleitermodul gemäß der zweiten Ausführungsform in der Lage, die parasitäre Induktivität zu reduzieren.
  • Insbesondere kann die parasitäre Induktivität erheblich reduziert werden, indem im Halbleitermodul fließende Ströme ausgenutzt werden. Die Reduzierung der parasitären Induktivität führt zu einer erheblichen Reduzierung der Stoßspannung und des Stoßstroms des Halbleitermoduls. Daher wird eine erheblich Reduzierung der Stoßspannung und des Stoßstroms ermöglicht, wobei die kompakte Größe beibehalten wird und eine Mehrzahl von Vorrichtungen montiert wird.
  • [Dritte Ausführungsform] Ein weiteres Beispiel eines Halbleitermoduls mit einer Stapelstruktur gemäß einer dritten Ausführungsform wird beschrieben. Wie bei der zweiten Ausführungsform ist ein Halbleitermodul MF1 mit einer Vollbrückenschaltung, wie in 4 gezeigt, auf die dritte Ausführungsform angewendet. Die erste, zweite, dritte und vierte elektronische Vorrichtung dieser Ausführungsform sind Schaltvorrichtungen (MOSFETs) in den folgenden Erläuterungen, aber die Erläuterungen bleiben für andere Schaltvorrichtungen wie Bipolartransistoren und andere Transistoren gleich. Weiterhin können die erste bis vierte elektronische Vorrichtung Gleichrichtervorrichtungen wie Dioden sein.
  • 12A ist eine Draufsicht, die ein Beispiel einer Anordnung eines Halbleitermoduls mit einer Stapelstruktur gemäß der dritten Ausführungsform zeigt. 12B ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel einer Anordnung des in 12A gezeigten Halbleitermoduls zeigt. 13A bis 18A sind Draufsichten zur Erläuterung der einzelnen Elemente des Halbleitermoduls der 12A. 13B bis 18B sind perspektivische Ansichten zur Erläuterung der einzelnen Elemente des Halbleitermoduls der 12B.
  • In 12A und 12B ist ein zweites Verdrahtungsleitungssubstrat B2 transparent dargestellt, um den Bereich darunter zu zeigen. Weiterhin sind in 12A und 12B ein erster, zweiter, dritter und vierter Vorrichtungsstrom I1 bis 14 und Einstellströme IA zur Vereinfachung der Erläuterung außerhalb des Halbleitermoduls MF1 dargestellt. Die Bezugszeichen in FIG. 12A und 12B, die die gleichen wie in 5A und 5B sind, bezeichnen die gleichen Elemente wie diejenigen der zweiten Ausführungsform.
  • Beispielsweise weist das Halbleitermodul MF1 mit der Stapelstruktur ein erstes Verdrahtungsleitungssubstrat B1, eine erste elektronische Vorrichtung T1, eine zweite elektronische Vorrichtung T2, eine erste Verbindungsverdrahtungsschicht SC1, eine zweite Verbindungsverdrahtungsschicht SC2, eine dritte elektronische Vorrichtung T3, eine vierte elektronische Vorrichtung T4, das zweite Verdrahtungsleitungssubstrat B2, Anschlüsse TE und die Einstellverdrahtungsleitungen LA auf, wie in FIG. 12A bis 18A und 12B bis 18B gezeigt.
  • Das erste Verdrahtungsleitungssubstrat B1 weist ein Verdrahtungsmuster (Elektrode) B1a und eine Leiterschicht B1b zum elektrischen Verbinden jeweiliger Anschlüsse und Verdrahtungsleitungen auf (12A, 12B, 13A und 13B).
  • Die erste elektronische Vorrichtung T1 ist oberhalb des ersten Verdrahtungsleitungssubstrats B1 angeordnet (12A, 12B, 14A und 14B). Ein Anschluss (Drain auf der Unterseite) der ersten elektronischen Vorrichtung T1 ist mit dem ersten Verdrahtungsleitungssubstrat B1 elektrisch verbunden.
  • Der erste Vorrichtungsstrom I1 fließt in einer ersten Stromrichtung, die von dem einen Anschluss (Drain auf der Unterseite) zu dem anderen Anschluss (Source auf der Oberseite) der ersten elektronischen Vorrichtung T1 fließt.
  • Die zweite elektronische Vorrichtung T2 ist oberhalb des ersten Verdrahtungsleitungssubstrats B1 in der Nähe der ersten elektronischen Vorrichtung T1 angeordnet. Ein Anschluss (Drain auf der Unterseite) der zweiten elektronischen Vorrichtung T2 ist mit dem ersten Verdrahtungsleitungssubstrat B1 elektrisch verbunden (12A, 12B, 14A und 14B).
  • Der zweite Vorrichtungsstrom I2 fließt in einer zweiten Stromrichtung von dem einen Anschluss (Drain auf der Unterseite) zum anderen Anschluss (Source auf der Oberseite) der zweiten elektronischen Vorrichtung T2.
  • Die erste Verbindungsverdrahtungsschicht SC1 ist oberhalb der ersten elektronischen Vorrichtung T1 angeordnet (12A, 12B, 15A und 15B). Die erste Verbindungsverdrahtungsschicht SC1 ist mit dem anderen Anschluss (Source auf der Oberseite) der ersten elektronischen Vorrichtung T1 elektrisch verbunden.
  • Die zweite Verbindungsverdrahtungsschicht SC2 ist oberhalb der zweiten elektronischen Vorrichtung T2 in der Nähe der ersten Verbindungsverdrahtungsschicht SC1 angeordnet, und ist mit dem anderen Anschluss (Source auf der Oberseite) der zweiten elektronischen Vorrichtung T2 elektrisch verbunden (12A, 12B, 15A und 15B).
  • Die dritte elektronische Vorrichtung T3 ist oberhalb der ersten Verbindungsverdrahtungsschicht SC1 angeordnet (12A, 12B, 16A und 16B). Ein Anschluss (Drain auf der Unterseite) der dritten elektronischen Vorrichtung T3 ist mit der ersten Anschlussverdrahtungsschicht SC1 elektrisch verbunden.
  • Der dritte Vorrichtungsstrom I3 fließt in einer dritten Stromrichtung von dem einen Anschluss (Drain auf der Unterseite) zum anderen Anschluss (Source auf der Oberseite) der dritten elektronischen Vorrichtung T3.
  • Die vierte elektronische Vorrichtung T4 ist oberhalb der zweiten Verbindungsverdrahtungsschicht SC2 in der Nähe der dritten elektronischen Vorrichtung T3 angeordnet (12A, 12B, 16A und 16B). Ein Anschluss (Drain auf der Unterseite) der vierten elektronischen Vorrichtung T4 ist mit der zweiten Verbindungsverdrahtungsschicht SC2 elektrisch verbunden.
  • Der vierte Vorrichtungsstrom I4 fließt in einer vierten Stromrichtung von dem einen Anschluss (Drain auf der Unterseite) zu dem anderen Anschluss (Source auf der Oberseite) der vierten elektronischen Vorrichtung T4.
  • Wie in 17A und 17B gezeigt ist eine Leiterschicht T3a an dem anderen Anschluss (Source auf der Oberseite) der dritten elektronischen Vorrichtung T3 angeordnet, und ein Leiter T4a ist an dem anderen Anschluss (Source auf der Oberseite) der vierten elektronischen Vorrichtung T4 angeordnet.
  • Wie in der zweiten Ausführungsform sind Verdrahtungsleitungen und Leiterschichten zum Verbinden mit jeweiligen Anschlüssen und Verdrahtungsleitungen gegebenenfalls mit der ersten bis vierten elektronischen Vorrichtung T1 bis T4 verbunden.
  • Das zweite Verdrahtungsleitungssubstrat B2 ist oberhalb der dritten elektronischen Vorrichtung T3 und der vierten elektronischen Vorrichtung T4 angeordnet (12A, 12B, 18A und 18B). Das zweite Verdrahtungsleitungssubstrat B2 enthält ein Verdrahtungsmuster und eine Leiterschicht zum Verbinden mit jeweiligen Anschlüssen und Verdrahtungsleitungen. Das zweite Verdrahtungsleitungssubstrat B2 ist mit dem anderen Anschluss (Source auf der Oberseite) der dritten elektronischen Vorrichtung T3 und dem anderen Anschluss (Source auf der Oberseite) der vierten elektronischen Vorrichtung T4 elektrisch verbunden.
  • Wie in der zweiten Ausführungsform ist ein Dichtungsmaterial (nicht gezeigt) zwischen dem ersten Verdrahtungsleitungssubstrat B1 und dem zweiten Verdrahtungsleitungssubstrat B2 angeordnet.
  • Die Einstellverdrahtungsleitungen LA sind in einem inaktiven Bereich des Halbleitermoduls MF1 angeordnet, um sich zwischen dem ersten Verdrahtungsleitungssubstrat B1 und dem zweiten Verdrahtungsleitungssubstrat B2 zu erstrecken.
  • Die Einstellströme IA, die sich von dem ersten bis vierten Vorrichtungsstrom I1 bis I4 unterscheiden, fließen durch die Einstellverdrahtungsleitungen LA in einer fünften Stromrichtung von dem zweiten Verdrahtungsleitungssubstrat B2 zu dem ersten Verdrahtungsleitungssubstrat B1 (eine entgegengesetzte Richtung zu der ersten bis vierten Stromrichtung).
  • Die Einstellverdrahtungsleitungen LA weisen eine erste Einstellverdrahtungsleitung LA1, die in der Nähe der ersten und der dritten elektronischen Vorrichtung T1 und T3 angeordnet ist und durch die ein erster Einstellstrom IA1 fließt, und eine zweite Einstellverdrahtungsleitung LA2 auf, die in der Nähe der zweiten und der vierten elektronischen Vorrichtung T2 und T4 angeordnet ist und durch die ein zweiter Einstellstrom IA2 fließt.
  • Zumindest ein Teil eines durch den ersten Einstellstrom LA1 erzeugten magnetischen Flusses hebt zumindest einen Teil eines durch den ersten und den dritten Vorrichtungsstrom I1 und I3 erzeugten magnetischen Flusses auf, um die Gegeninduktivität zu reduzieren.
  • Weiterhin hebt zumindest ein Teil eines durch den zweiten Einstellstrom IA2 erzeugten magnetischen Flusses zumindest einen Teil eines durch den zweiten und den vierten Vorrichtungsstrom I2 und I4 erzeugten magnetischen Flusses auf, um die Gegeninduktivität zu reduzieren.
  • Wie oben beschrieben hebt zumindest ein Teil des durch die Einstellströme IA erzeugten magnetischen Flusses zumindest einen Teil des durch den ersten bis vierten Vorrichtungsstrom I1 bis I4 erzeugten magnetischen Flusses auf, um die Gegeninduktivität zu reduzieren.
  • Die Einstellverdrahtungsleitungen IA können durch das Ändern des Layouts der Verdrahtungsleitungen gebildet werden, die sich zwischen dem ersten Verdrahtungsleitungssubstrat B1 und dem zweiten Verdrahtungsleitungssubstrat B2 in dem Halbleitermodul MF1 erstrecken (beispielsweise Verdrahtungsleitungen, die mit der Stromversorgung verbunden sind).
  • Somit kann die Stoßspannung und der Stoßstrom erheblich reduziert werden, indem die Induktivität durch das Anordnen der Strompfade in dem inaktiven Bereich kompensiert wird, in welchem Ströme in einer entgegengesetzten Richtung zu der Richtung der Vorrichtungsströme in der Stapelmodulstruktur des Halbleitermoduls MF1 fließen.
  • Die anderen Elemente und Funktionen des Halbleitermoduls MF1 sind die gleichen wie diejenigen des Halbleitermoduls gemäß der zweiten Ausführungsform.
  • Somit ist das Halbleitermodul gemäß der dritten Ausführungsform analog zu der zweiten Ausführungsform in der Lage, die parasitäre Induktivität zu reduzieren.
  • Insbesondere kann die parasitäre Induktivität erheblich reduziert werden, indem die im Halbleitermodul fließenden Ströme ausgenutzt werden. Die Verringerung der parasitären Induktivität führt zu einer beträchtlichen Reduzierung der Stoßspannung und des Stoßstroms des Halbleitermoduls. Daher wird eine erhebliche Verringerung des der Stoßspannung und des Stoßstroms ermöglicht, wobei die kompakte Größe beibehalten wird und eine Mehrzahl von Vorrichtungen montiert ist.
  • Während bestimmte Ausführungsformen beschrieben worden sind, wurden diese Ausführungsformen nur beispielhaft dargestellt, und sollen den Umfang der Erfindungen nicht einschränken. Die Ausführungsformen können in verschiedenen anderen Formen durchgeführt werden. Des Weiteren können in den Ausführungsformen verschiedene Auslassungen, Substitutionen und Änderungen vorgenommen werden, ohne vom Geist der Erfindungen abzuweichen. Die Ausführungsformen und ihre Abwandlungen sind in dem Umfang und dem Gegenstand der Erfindung und zugleich in dem Umfang der beanspruchten Erfindungen und ihrer Äquivalenten inbegriffen.
  • Bezugszeichenliste
    • M1, MH1, MF1:
    Halbleitermodul
    T1:
    erste elektronische Vorrichtung
    T2:
    zweite elektronische Vorrichtung
    T3:
    dritte elektronische Vorrichtung
    T4:
    vierte elektronische Vorrichtung
    I1:
    erster Vorrichtungsstrom
    I2:
    zweiter Vorrichtungsstrom
    I3:
    dritter Vorrichtungsstrom
    I4:
    vierter Vorrichtungsstrom
  • 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 2015225988 A [0006]

Claims (15)

  1. Halbleitermodul, umfassend: eine erste elektronische Vorrichtung, in der ein Anschluss mit einer ersten Verdrahtungsleitung verbunden ist, der andere Anschluss mit einer zweiten Verdrahtungsleitung verbunden ist und ein erster Vorrichtungsstrom in einer ersten Stromrichtung von der ersten Verdrahtungsleitung zu der zweiten Verdrahtungsleitung fließt; und eine zweite elektronische Vorrichtung, bei der ein Anschluss mit einer dritten Verdrahtungsleitung verbunden ist, der andere Anschluss mit einer vierten Verdrahtungsleitung verbunden ist und ein zweiter Vorrichtungsstrom in einer zweiten Stromrichtung von der dritten Verdrahtungsleitung zu der vierten Verdrahtungsleitung fließt, wobei die erste elektronische Vorrichtung und die zweite elektronische Vorrichtung so angeordnet sind, dass zumindest ein Teil eines ersten magnetischen Flusses, der durch den in der ersten Stromrichtung fließenden ersten Vorrichtungsstrom erzeugt wird, zumindest einen Teil eines zweiten magnetischen Flusses aufhebt, der durch den in der zweiten Stromrichtung fließenden zweiten Vorrichtungsstrom erzeugt wird, um die Gegeninduktivität zu reduzieren.
  2. Halbleitermodul nach Anspruch 1, wobei die erste Stromrichtung, in der der erste Vorrichtungsstrom fließt, und die zweite Stromrichtung, in der der zweite Vorrichtungsstrom fließt, parallel zueinander sind.
  3. Halbleitermodul nach Anspruch 2, wobei ein Wert des ersten Vorrichtungsstroms der gleiche ist wie ein Wert des zweiten Vorrichtungsstroms.
  4. Halbleitermodul nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine Einstellverdrahtungsleitung, in der ein Einstellstrom fließt, der von dem ersten Vorrichtungsstrom und dem zweiten Vorrichtungsstrom verschieden ist, wobei die Einstellverdrahtungsleitung so angeordnet ist, dass zumindest ein Teil eines Magnetflusses, der durch den in der Einstellverdrahtungsleitung fließenden Einstellstrom erzeugt wird, zumindest einen Teil des ersten Magnetflusses aufhebt, um die Gegeninduktivität zu reduzieren.
  5. Halbleitermodul nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine dritte elektronische Vorrichtung, in der ein Anschluss mit einer fünften Verdrahtungsleitung verbunden ist, der andere Anschluss mit einer sechsten Verdrahtungsleitung verbunden ist und ein dritter Vorrichtungsstrom in einer dritten Stromrichtung von der fünften Verdrahtungsleitung zu der sechsten Verdrahtungsleitung fließt; und eine vierte elektronische Vorrichtung, in der ein Anschluss mit einer siebten Verdrahtungsleitung verbunden ist, der andere Anschluss mit einer achten Verdrahtungsleitung verbunden ist und ein vierter Vorrichtungsstrom in einer vierten Stromrichtung von der siebten Verdrahtungsleitung zu der achten Verdrahtungsleitung fließt, wobei die dritte elektronische Vorrichtung und die vierte elektronische Vorrichtung so angeordnet sind, dass zumindest ein Teil dritten magnetischen Flusses, der durch den in der dritten Stromrichtung fließenden dritten Vorrichtungsstrom erzeugt wird, zumindest einen Teil eines vierten magnetischen Flusses, der durch den in der vierten Stromrichtung fließenden vierten Vorrichtungsstrom erzeugt wird, um die Gegeninduktivität zu reduzieren.
  6. Halbleitermodul nach Anspruch 5, wobei die dritte Stromrichtung, in der der dritte Vorrichtungsstrom fließt, und die vierte Stromrichtung, in der der vierte Vorrichtungsstrom fließt, parallel zueinander sind.
  7. Halbleitermodul nach Anspruch 6, wobei ein Wert des dritten Vorrichtungsstroms der gleiche ist wie ein Wert des vierten Vorrichtungsstroms.
  8. Halbleitermodul nach Anspruch 5, wobei die erste elektronische Vorrichtung eine erste Schaltvorrichtung ist, in der ein Anschluss mit einem ersten Stromversorgungsanschluss verbunden ist und der andere Anschluss mit einem ersten Ausgangsanschluss verbunden ist; die zweite elektronische Vorrichtung eine zweite Schaltvorrichtung ist, in der ein Anschluss mit einem zweiten Ausgangsanschluss verbunden ist und der andere Anschluss mit einem zweiten Stromversorgungsanschluss verbunden ist, wobei die zweite elektronische Vorrichtung so gesteuert ist, dass sie synchron mit der ersten Schaltvorrichtung ein- oder ausgeschaltet wird; die dritte elektronische Vorrichtung eine dritte Schaltvorrichtung ist, in der ein Anschluss mit dem ersten Ausgangsanschluss verbunden ist und der andere Anschluss mit dem zweiten Stromversorgungsanschluss verbunden ist; die vierte elektronische Vorrichtung eine vierte Schaltvorrichtung ist, in der ein Anschluss mit dem ersten Stromversorgungsanschluss verbunden ist und der andere Anschluss mit dem zweiten Ausgangsanschluss verbunden ist, wobei die vierte elektronische Vorrichtung so gesteuert ist, dass sie synchron mit der dritten Schaltvorrichtung ein- oder ausgeschaltet wird; und die erste Schaltvorrichtung und die dritte Schaltvorrichtung gesteuert sind, um komplementär ein- oder ausgeschaltet zu werden.
  9. Halbleitermodul nach Anspruch 5, wobei die erste elektronische Vorrichtung eine erste Schaltvorrichtung ist, in der ein Anschluss mit einem ersten Stromversorgungsanschluss verbunden ist und der andere Anschluss mit einem ersten Ausgangsanschluss verbunden ist; die zweite elektronische Vorrichtung eine zweite Schaltvorrichtung ist, in der ein Anschluss mit dem ersten Stromversorgungsanschluss verbunden ist und der andere Anschluss mit dem ersten Ausgangsanschluss verbunden ist, wobei die zweite elektronische Vorrichtung so gesteuert ist, dass sie synchron mit der ersten Schaltvorrichtung ein- oder ausgeschaltet wird; die dritte elektronische Vorrichtung eine dritte Schaltvorrichtung ist, in der ein Anschluss mit dem ersten Ausgangsanschluss verbunden ist und der andere Anschluss mit dem zweiten Stromversorgungsanschluss verbunden ist; die vierte elektronische Vorrichtung eine vierte Schaltvorrichtung ist, in der ein Anschluss mit dem ersten Ausgangsanschluss verbunden ist und der andere Anschluss mit dem zweiten Stromversorgungsanschluss verbunden ist, wobei die vierte elektronische Vorrichtung so gesteuert ist, dass sie synchron mit der dritten Schaltvorrichtung ein- oder ausgeschaltet wird; und die erste Schaltvorrichtung und die dritte Schaltvorrichtung gesteuert sind, um komplementär ein- oder ausgeschaltet zu werden.
  10. Halbleitermodul, umfassend: ein erstes Verdrahtungsleitungssubstrat; eine erste elektronische Vorrichtung, die oberhalb des ersten Verdrahtungsleitungssubstrats angeordnet ist, wobei ein Anschluss der ersten elektronischen Vorrichtung mit dem ersten Verdrahtungsleitungssubstrat elektrisch verbunden ist; eine erste Verbindungsverdrahtungsschicht, die oberhalb der ersten elektronischen Vorrichtung angeordnet ist und mit dem anderen Anschluss der ersten elektronischen Vorrichtung elektrisch verbunden ist; eine zweite elektronische Vorrichtung, die oberhalb des ersten Verdrahtungsleitungssubstrats in der Nähe der ersten elektronischen Vorrichtung angeordnet ist, wobei ein Anschluss der zweiten elektronischen Vorrichtung mit dem ersten Verdrahtungsleitungssubstrat elektrisch verbunden ist; eine zweite Verbindungsverdrahtungsschicht, die oberhalb der zweiten elektronischen Vorrichtung in der Nähe der ersten Verbindungsverdrahtungsschicht angeordnet ist und mit dem anderen Anschluss der zweiten elektronischen Vorrichtung verbunden ist; wobei die dritte elektronische Vorrichtung oberhalb der ersten Verbindungsverdrahtungsschicht angeordnet ist, wobei ein Anschluss der dritten elektronischen Vorrichtung mit der ersten Verbindungsverdrahtungsschicht elektrisch verbunden ist; wobei die vierte elektronische Vorrichtung oberhalb der zweiten Verbindungsverdrahtungsschicht in der Nähe der dritten elektronischen Vorrichtung angeordnet ist, wobei ein Anschluss der vierten elektronischen Vorrichtung mit der zweiten Verbindungsverdrahtungsschicht elektrisch verbunden ist; und ein zweites Verdrahtungsleitungssubstrat, das oberhalb der dritten elektronischen Vorrichtung und der vierten elektronischen Vorrichtung angeordnet ist und mit dem anderen Anschluss der dritten elektronischen Vorrichtung und dem anderen Anschluss der vierten elektronischen Vorrichtung elektrisch verbunden ist, wobei: ein erster Vorrichtungsstrom in einer ersten Stromrichtung von dem einen Anschluss zu dem anderen Anschluss der ersten elektronischen Vorrichtung fließt; ein zweiter Vorrichtungsstrom in einer zweiten Stromrichtung von dem anderen Anschluss zu dem einen Anschluss der zweiten elektronischen Vorrichtung fließt; ein dritter Vorrichtungsstrom in einer dritten Stromrichtung von dem einen Anschluss zu dem anderen Anschluss der dritten elektronischen Vorrichtung fließt, ein vierter Vorrichtungsstrom in einer vierten Stromrichtung von dem anderen Anschluss zu dem einen Anschluss der vierten elektronischen Vorrichtung fließt; und wobei zumindest ein Teil eines magnetischen Flusses, der durch den ersten Ansteuerstrom und den dritten Vorrichtungsstrom erzeugt wird, zumindest einen Teil eines magnetischen Flusses aufhebt, der durch den zweiten Ansteuerstrom und den vierten erzeugt wird, um die Gegeninduktivität zu reduzieren.
  11. Halbleitermodul, umfassend: ein erstes Verdrahtungsleitungssubstrat; eine erste elektronische Vorrichtung, die oberhalb des ersten Verdrahtungsleitungssubstrats angeordnet ist, wobei ein Anschluss der ersten elektronischen Vorrichtung mit dem ersten Verdrahtungsleitungssubstrat elektrisch verbunden ist; eine erste Verbindungsverdrahtungsschicht, die oberhalb der ersten elektronischen Vorrichtung angeordnet ist und mit dem anderen Anschluss der ersten elektronischen Vorrichtung elektrisch verbunden ist; eine zweite elektronische Vorrichtung, die oberhalb des ersten Verdrahtungsleitungssubstrats in der Nähe der ersten elektronischen Vorrichtung angeordnet ist, wobei ein Anschluss der zweiten elektronischen Vorrichtung mit dem ersten Verdrahtungsleitungssubstrat elektrisch verbunden ist; eine zweite Verbindungsverdrahtungsschicht, die oberhalb der zweiten elektronischen Vorrichtung in der Nähe der ersten Verbindungsverdrahtungsschicht angeordnet ist und mit dem anderen Anschluss der zweiten elektronischen Vorrichtung elektrisch verbunden ist, wobei die dritte elektronische Vorrichtung oberhalb der ersten Verbindungsverdrahtungsschicht angeordnet ist, wobei ein Anschluss der dritten elektronischen Vorrichtung mit der ersten Verbindungsverdrahtungsschicht elektrisch verbunden ist; wobei die vierte elektronische Vorrichtung oberhalb der zweiten Verbindungsverdrahtungsschicht in der Nähe der dritten elektronischen Vorrichtung angeordnet ist, wobei ein Anschluss der vierten elektronischen Vorrichtung mit der zweiten Verbindungsverdrahtungsschicht elektrisch verbunden ist; ein zweites Verdrahtungsleitungssubstrat, das oberhalb der dritten elektronischen Vorrichtung und der vierten elektronischen Vorrichtung angeordnet ist; und eine Einstellverdrahtungsleitung, die angeordnet ist, um sich zwischen dem ersten Verdrahtungsleitungssubstrat und dem zweiten Verdrahtungsleitungssubstrat zu erstrecken, wobei: ein erster Verrichtungsstrom in einer ersten Stromrichtung von dem einen Anschluss zu dem anderen Anschluss der ersten elektronischen Vorrichtung fließt; ein zweiter Verrichtungsstrom in einer zweiten Stromrichtung von dem einen Anschluss zum anderen Anschluss der zweiten elektronischen Vorrichtung fließt; ein dritter Verrichtungsstrom in einer dritten Stromrichtung von dem einen Anschluss zu dem anderen Anschluss der dritten elektronischen Vorrichtung fließt; ein vierter Verrichtungsstrom in einer vierten Stromrichtung von dem einen Anschluss zu dem anderen Anschluss der vierten elektronischen Vorrichtung fließt; ein Einstellstrom, der von dem ersten bis vierten Vorrichtungsstrom verschieden ist, durch die Einstellverdrahtungsleitung in einer fünften Stromrichtung von dem zweiten Verdrahtungsleitungssubstrat zu dem ersten Verdrahtungsleitungssubstrat fließt; und zumindest ein Teil eines magnetischen Flusses, der durch den Einstellstrom erzeugt wird, zumindest einen Teil eines magnetischen Flusses aufhebt, der durch den ersten bis vierten Vorrichtungsstrom erzeugt wird, um die Gegeninduktivität zu reduzieren.
  12. Halbleitermodul nach Anspruch 11, wobei die Einstellverdrahtungsleitung eine erste Einstellverdrahtungsleitung umfasst, die in der Nähe der ersten elektronischen Vorrichtung und der dritten elektronischen Vorrichtung angeordnet ist und in der ein erster Einstellstrom fließt, und eine zweite Einstellverdrahtungsleitung, die in der Nähe der zweiten elektronischen Vorrichtung und der vierten elektronischen Vorrichtung angeordnet ist und in der ein zweiter Einstellstrom fließt; zumindest ein Teil eines magnetischen Flusses, der durch den ersten Einstellstrom erzeugt wird, zumindest einen Teil eines magnetischen Flusses aufhebt, der durch den ersten Vorrichtungsstrom und den dritten Vorrichtungsstrom erzeugt wird, um die Gegeninduktivität zu reduzieren; und zumindest ein Teil eines magnetischen Flusses, der durch den zweiten Einstellstrom erzeugt wird, zumindest einen Teil eines magnetischen Flusses aufhebt, der durch den zweiten Vorrichtungsstrom und vierten Vorrichtungsstrom erzeugt wird, um die Gegeninduktivität zu reduzieren.
  13. Halbleitermodul nach Anspruch 1, wobei die erste elektronische Vorrichtung eine Schaltvorrichtung oder eine Gleichrichtervorrichtung ist und die zweite elektronische Vorrichtung eine Schaltvorrichtung oder Gleichrichtervorrichtung ist.
  14. Halbleitermodul nach Anspruch 13, wobei die Schaltvorrichtung ein Transistor ist.
  15. Halbleitermodul nach Anspruch 13, wobei die Gleichrichtervorrichtung eine Diode ist.
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