JP2014229642A

JP2014229642A - 半導体モジュール

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Publication number: JP2014229642A
Application number: JP2013105753A
Authority: JP
Inventors: 健二河口; Kenji Kawaguchi; 隆藤崎; Takashi Fujisaki; 河野　憲司; Kenji Kono; 憲司河野
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2013-05-20
Filing date: 2013-05-20
Publication date: 2014-12-08
Anticipated expiration: 2033-05-20
Also published as: JP6065744B2

Abstract

【課題】構造を簡素にでき、かつ、短絡電流が流れたときの保護動作を確実に行うことができる半導体モジュールを提供する。【解決手段】半導体からなるスイッチング素子２と、該スイッチング素子２を封止する封止部１０と、制御端子３と、金属板４と、パワー端子５とを備える。制御端子３は、スイッチング素子２に電気的に接続しており、封止部１０から突出している。制御端子３に制御電圧Ｖｃを加えたときに、スイッチング素子２がオンしてオン電流Ｉｏが流れる。オン電流Ｉｏが増加するときに、制御端子３に、オン電流Ｉｏの時間的変化に起因した誘導起電力Ｖｉが、制御電圧Ｖｃが加わる方向とは逆向きに発生するよう構成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、半導体からなるスイッチング素子と、該スイッチング素子に接続した制御端子とを有する半導体モジュールに関する。

電力変換装置等に使用される半導体モジュールとして、ＩＧＢＴ素子等のスイッチング素子と、該スイッチング素子に接続した制御端子とを有するものがある（下記特許文献１参照）。半導体モジュールは、制御端子に制御電圧を加えたときにスイッチング素子がオンし、オン電流が流れるよう構成されている。

半導体モジュールは、例えばインバータに使用される。インバータ用の半導体モジュールは、スイッチング素子として、直流電源の正電極に接続される上アームスイッチング素子と、直流電源の負電極に接続される下アームスイッチング素子とを備える。インバータが稼働する際、これら２種類のスイッチング素子は、通常はどちらか一方のみがオンになるが、異常時に、両方のスイッチング素子がオンになる場合があり得る。このとき、スイッチング素子に大きなオン電流（短絡電流）が流れることになる。また、半導体モジュールがショート故障した場合も、短絡電流が流れる場合がある。

短絡電流が流れたときにスイッチング素子等を保護するため、一般に、半導体モジュールには保護回路を接続してある。短絡電流が流れたときに、保護回路によってスイッチング素子をオフし、短絡電流を低減するよう構成されている。

スイッチング素子を短絡電流から保護する場合、短絡電流の立ち上がり時のオーバーシュートを低減する必要がある。オーバーシュートが大きいと、短絡電流が発振してしまい、制御電極の電位も発振することがある。そのため、保護回路による保護動作を行いにくくなることがある。

そのため、上記半導体モジュールでは、該半導体モジュール内の配線の形状を工夫して、寄生インダクタンスＬを大きくしている。短絡電流Ｉが流れると、寄生インダクタンスＬによって電位差（Ｌ・ｄＩ／ｄｔ）が生じるため、制御電極の電位が相対的に低下する。そのため、短絡電流が流れにくくなり、短絡電流の立ち上がり時のオーバーシュートが低減して、発振しにくくなる。これにより、保護回路による保護動作を行いやすくしている。

特許第４９５５０７８号公報

しかしながら、上記半導体モジュールでは、配線の形状が複雑になりやすいという問題がある。また、寄生インダクタンスが増大するため、サージ電圧が増大するという問題もある。

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、構造を簡素にでき、かつ、短絡電流が流れたときの保護動作を確実に行うことができる半導体モジュールを提供しようとするものである。

本発明の一態様は、半導体からなるスイッチング素子と、
該スイッチング素子を封止する封止部と、
上記スイッチング素子に電気的に接続し、上記封止部から突出した制御端子と、
上記スイッチング素子に電気的に接続した金属板と、
該金属板に接続し上記封止部から突出したパワー端子とを備え、
上記制御端子に制御電圧を加えたときに、上記スイッチング素子がオンしてオン電流が流れるよう構成され、上記金属板と上記パワー端子とは、上記オン電流の経路となっており、
上記オン電流が増加するときに、上記制御端子に、上記オン電流の時間的変化に起因した誘導起電力が、上記制御電圧が加わる方向とは逆向きに発生するよう構成されていることを特徴とする半導体モジュールにある。

上記半導体モジュールにおいては、オン電流が増加したときに、制御端子に上記誘導起電力が、制御電圧が加わる方向とは逆向きに発生するよう構成されている。そのため、この誘導起電力によって、スイッチング素子に加わる制御電圧が低くなり、オン電流が流れにくくなって、オン電流の立ち上がり時のオーバーシュートを低減することができる。スイッチング素子が短絡した時には、大きなオン電流（短絡電流）が流れるが、上記構成にすれば、オン電流（短絡電流）のオーバーシュートを低減できるため、オーバーシュート後に短絡電流が発振することを抑制できる。そのため、スイッチング素子の制御電極の電位が発振しにくくなり、保護回路による、スイッチング素子の保護動作を行いやすくなる。

また、上記半導体モジュールは、従来のように、内部の配線等の形状を工夫して寄生インダクタンスを高める必要がないため、構造を簡素にすることができる。また、寄生インダクタンスの値に関係なく、短絡電流の発振を確実に抑制できるため、保護回路による、スイッチング素子の保護動作を確実に行うことが可能になる。

以上のごとく、本発明によれば、構造を簡素にでき、かつ、短絡電流が流れたときの保護動作を確実に行うことができる半導体モジュールを提供することができる。

実施例１における、半導体モジュールの一部透視平面図であって、スイッチング素子が短絡したときの電流の経路を示したもの。図１の要部拡大図。実施例１における、半導体モジュールの斜視図。図１のIV-IV断面図。図１のV-V断面図。図１のVI-VI断面図。実施例１における、制御電極の電位および短絡電流のグラフ。実施例１における、電力変換装置の一部と制御回路部の回路図。実施例１における電力変換装置の回路図。実施例１における、半導体モジュールの一部透視平面図であって、上アームスイッチング素子のみがオンしたときの電流経路を示したもの。実施例１における、半導体モジュールの一部透視平面図であって、下アームスイッチング素子のみがオンしたときの電流経路を示したもの。実施例２における、半導体モジュールの回路図。実施例３における、半導体モジュールの一部透視平面図であって、スイッチング素子が短絡したときの電流の経路を示したもの。

上記半導体モジュールにおいて、上記制御端子の電位の基準となる制御基準端子と、該制御基準端子を上記スイッチング素子に接続するための第１ワイヤーと、上記制御端子を上記スイッチング素子に接続するための第２ワイヤーとを有し、上記金属板の厚さ方向から見たときに上記第１ワイヤーと上記第２ワイヤーと上記スイッチング素子とに囲まれた領域に、上記金属板を流れる上記オン電流の周囲に発生した磁束が鎖交することにより、上記制御端子に上記誘導起電力が発生するよう構成されていることが好ましい。
この場合には、制御端子に大きな上記誘導起電力を発生させることができる。すなわち、金属板はスイッチング素子に接続し、上記ワイヤー（第１ワイヤー及び第２ワイヤー）もスイッチング素子に接続しているため、これらのワイヤーは、金属板の近傍に位置している。そのため、金属板を流れるオン電流の周囲に発生した磁束は、金属板の近傍の上記領域に鎖交しやすくなる。つまり、上記構成により、上記領域に多くの磁束を鎖交させることが可能になる。そのため、ワイヤーおよび制御端子に大きな誘導起電力が発生しやすくなる。したがって、短絡時のオン電流（短絡電流）のオーバーシュートを効果的に抑制でき、短絡電流の発振を防止しやすくなる。そのため、短絡電流の保護動作を行いやすくなる。

（実施例１）
上記半導体モジュールに係る実施例について、図１〜図１１を用いて説明する。図１、図４に示すごとく、本例の半導体モジュール１は、半導体からなるスイッチング素子２と、該スイッチング素子２を封止する封止部１０と、制御端子３と、金属板４と、パワー端子５とを備える。制御端子３は、スイッチング素子２に電気的に接続しており、封止部１０から突出している。金属板４は、スイッチング素子２に電気的に接続している。パワー端子５は、金属板４に接続し、封止部１０から突出している。

制御端子３に制御電圧Ｖｃを加えたときに、スイッチング素子２がオンしてオン電流Ｉｏが流れるよう構成されている。金属板４とパワー端子５とは、オン電流Ｉｏの経路となっている。
オン電流Ｉｏが増加するときに、制御端子３に、オン電流Ｉｏの時間的変化に起因した誘導起電力Ｖｉが、制御電圧Ｖｃが加わる方向とは逆向きに発生するよう構成されている。

本例では図９に示すごとく、半導体モジュール１を使って、電力変換装置１５を構成してある。この電力変換装置１５は、直流電力と交流電力との間で電力変換を行うもので、電気自動車やハイブリッド車等の車両に搭載される。

個々の半導体モジュール１は、２個のスイッチング素子２（２ａ，２ｂ）を備える。本例では、スイッチング素子２としてＩＧＢＴ素子を用いている。スイッチング素子２には、フリーホイールダイオード２９が逆並列接続されている。スイッチング素子２には、直流電源７１の正電極に電気接続される上アームスイッチング素子２ａと、負電極に電気接続される下アームスイッチング素子２ｂとがある。

図２に示すごとく、半導体モジュール１は、制御端子３の電位の基準となる制御基準端子１２を備える。制御基準端子１２は第１ワイヤー６ａによって、スイッチング素子２に接続されている。また、制御端子３は、第２ワイヤー６ｂによって、スイッチング素子２に接続されている。図８に示すごとく、制御基準端子１２は、スイッチング素子２のエミッタ端子と同電位になっている。また、制御端子３は、スイッチング素子２の制御電極２７（ゲート電極）に接続している。

図２に示すごとく、オン電流Ｉｏは、金属板４を流れる。金属板４に流れたオン電流Ｉｏの周囲には、磁束Φが発生する。この磁束Φの一部は、金属板４の厚さ方向（Ｚ方向）から見たときに２本のワイヤ６（６ａ，６ｂ）とスイッチング素子２とによって囲まれる領域Ｓを貫いている。オン電流が増えて磁束Φが増加すると、磁束Φの時間的変化ｄΦ／ｄｔを妨げる磁束が発生するように、ワイヤ６、制御基準端子１２、制御端子３に誘導電流が流れる。つまり、ワイヤ６、制御基準端子１２、制御端子３に誘導起電力Ｖｉが生じる。

図３に示すごとく、本例の半導体モジュール１は、３本のパワー端子５（５ａ〜５ｃ）を備える。パワー端子５には、直流電源７１（図９参照）の正電極に接続する正極端子５ａと、直流電源７１の負電極に接続する負極端子５ｂと、交流負荷７２に接続する交流端子５ｃとがある。また、封止部１０から、金属板４の一部が露出している。金属板４は、パワー端子５とスイッチング素子２とを電気的に接続する機能と、スイッチング素子２を放熱する放熱板としての機能を兼ねている。

図４〜図６に示すごとく、本例の半導体モジュール１は、４枚の金属板４（第１金属板４ａ〜第４金属板４ｄ）を備える。第１金属板４ａは、上アームスイッチング素子２ａのコレクタ電極に接続している。第２金属板４ｂは、上アームスイッチング素子２ａのエミッタ電極に接続している。また、第３金属板４ｃは、下アームスイッチング素子２ｂのコレクタ電極に接続している。第４金属板４ｄは、下アームスイッチング素子２ｂのエミッタ電極に接続している。上アームスイッチング素子２ａと第２金属板４ｂとの間には、金属製のブロック１３が介在している。同様に、下アームスイッチング素子２ｂと第４金属板４ｄとの間にも、ブロック１３が介在している。

図６に示すごとく、正極端子５ａは、第１金属板４ａに接続している。また、図４に示すごとく、負極端子５ｂは、第４金属板４ｄに接続している。図５に示すごとく、第２金属板４ｂと第３金属板４ｃとは、連結部１６において連結している。交流端子５ｃ（図１参照）は、第３金属板４ｃに接続している。

半導体モジュール１が正常に動作するときは、２つのスイッチング素子２ａ，２ｂのうち、どちらか一方のみがオンする。図１０に示すごとく、上アームスイッチング素子２ａのみがオンしたときは、オン電流Ｉｏは、正極端子５ａから第１金属板４ａ、上アームスイッチング素子２ａ、第２金属板４ｂ、連結部１６、第３金属板４ｃを通って、交流端子５ｃへ流れる。また、図１１に示すごとく、下アームスイッチング素子２ｂのみがオンしたときは、オン電流Ｉｏは、交流端子５ｃから第３金属板４ｂ、下アームスイッチング素子２ｂ、第４金属板４ｄを通って、負極端子５ｂへ流れる。

異常時には、２つのスイッチング素子２ａ，２ｂが同時にオンする場合がある。このときオン電流（短絡電流）Ｉｏは、図１、図５に示すごとく、正極端子５ａから第１金属板４ａ，上アームスイッチング素子２ａ、第２金属板４ｂ、連結部１６、第３金属板４ｃ、下アームスイッチング素子２ｂ、第４金属板４ｄを通って、負極端子５ｂへ流れる。

図１、図２に示すごとく、本例では連結部１６を、制御端子３の突出方向（Ｘ方向）における金属板４の中央部４１よりも、Ｘ方向において、制御端子３に近い位置に形成してある。そのためオン電流Ｉｏは、第２金属板４ｂおよび第３金属板４ｃを流れるとき、ワイヤー６の近傍を流れる。したがって、図２に示すごとく、オン電流Ｉｏの周囲に発生した磁界Φは、ワイヤー６（６ａ，６ｂ）とスイッチング素子２とによって囲まれた領域Ｓを鎖交しやすくなる。これにより、ワイヤー６等に誘導起電力Ｖｉが発生しやすくなるようにしてある。

図８に示すごとく、制御端子３および制御基準端子１２は、制御回路部１４に接続している。制御回路部１４には保護回路１４０が設けられている。制御回路部１４から制御端子３を介して、スイッチング素子２の制御電極２７に制御電圧Ｖｃを加えることにより、スイッチング素子２をオンオフ動作させている。これにより、直流電源７１（図９参照）の直流電圧を交流電圧に変換し、交流負荷７２を駆動するよう構成されている。

上述したように、オン電流Ｉｏが流れると、制御端子３に、制御電圧Ｖｃが加わる向きとは逆向きに誘導起電力Ｖｉが生じる。そのため、スイッチング素子２の制御電極２７（図８参照）の電位が低下する。

図７の点線に示すごとく、仮に、制御端子３に誘導起電力Ｖｉが生じなかったとすると、制御回路部１４から制御電圧Ｖｃが、制御電極２７にそのまま加わることになる。そのため、スイッチング素子２がオンする瞬間（時間ｔ１）に、制御電極２７の電位はＶｃ（Ｖ）まで一気に上昇する。また、オン電流Ｉｏは、時間ｔ１〜ｔ２までかけて上昇する。電流立ち上がり時ｔ１〜ｔ２における、制御電極２７の電位はＶｃと高いため、オン電流Ｉｏは流れやすくなり、オン電流Ｉｏの増加率ｄＩｏ／ｄｔが大きくなる。したがって、立ち上がり直後にオン電流Ｉｏが大きくオーバーシュートし、オン電流Ｉｏが発振しやすくなる。そのため、制御電極２７の電位も発振しやすくなり、保護回路１４０による保護動作を行いにくくなる。

これに対して、図７の実線に示すごとく、本例のように、制御端子３に誘導起電力Ｖｉが生じるようにすると、制御電極２７の電位が急にＶｃ（Ｖ）まで上昇せず、それよりもＶｉだけ低い値になる。そのため、オン電流Ｉｏが流れにくくなり、立ち上がり時ｔ１〜ｔ２における、オン電流Ｉｏの増加率ｄＩｏ／ｄｔが小さくなりやすい。そのため、立ち上がり後における、オン電流Ｉｏのオーバーシュートを低減できる。したがって、立ち上がり後、オン電流Ｉｏが発振しにくくなり、制御電極２７の電位も発振しにくくなる。そのため、保護回路１４０による保護動作を行いやすくなる。

本例の作用効果について説明する。本例では、図１、図７に示すごとく、オン電流Ｉｏが増加したときに、制御端子３に誘導起電力Ｖｉが、制御電圧Ｖｃが加わる方向とは逆向きに発生するよう構成されている。そのため、この誘導起電力Ｖｉによって、スイッチング素子２に加わる制御電圧Ｖｃが低くなり、オン電流Ｉｏが流れにくくなって、オン電流Ｉｏの立ち上がり時のオーバーシュートを低減することができる。スイッチング素子２ａ，２ｂが短絡した時には、大きなオン電流Ｉｏ（短絡電流）が流れるが、本例の構成にすれば、オン電流Ｉｏ（短絡電流）のオーバーシュートを低減できるため、オーバーシュート後に短絡電流が発振することを抑制できる。そのため、スイッチング素子２の制御電極２７の電位が発振しにくくなり、保護回路１４０による、スイッチング素子２の保護動作を行いやすくなる。

また、本例では、従来と異なり、内部の配線等の形状を工夫して寄生インダクタンスを高める必要がないため、構造を簡素にすることができる。また、寄生インダクタンスの値に関係なく、オン電流Ｉｏ（短絡電流）の発振を確実に抑制できるため、保護回路１４０による、スイッチング素子２の保護動作を確実に行うことが可能になる。

また、図２に示すごとく、本例では、Ｚ方向から見たときに第１ワイヤー６ａと第２ワイヤー６ｂとスイッチング素子２とに囲まれた領域Ｓに、金属板４を流れるオン電流Ｉｏの周囲に発生した磁束Φが鎖交する。これにより、制御端子３に誘導起電力Ｖｉが発生するよう構成されている。
そのため、制御端子３に、大きな誘導起電力Ｖｉを発生させることができる。すなわち、金属板４はスイッチング素子２に接続し、ワイヤー６（第１ワイヤー６ａ及び第２ワイヤー６ｂ）もスイッチング素子２に接続しているため、これらのワイヤー６は、金属板４の近傍に位置している。そのため、金属板４を流れるオン電流Ｉｏの周囲に発生した磁束Φは、金属板４の近傍の上記領域Ｓに鎖交しやすい。つまり、本例の構成を採用することにより、領域Ｓに多くの磁束Φを鎖交させることが可能になる。そのため、ワイヤー６及び制御端子３に、大きな誘導起電力Ｖｉが発生しやすくなる。したがって、短絡時のオン電流Ｉｏ（短絡電流）のオーバーシュートを効果的に抑制でき、短絡電流Ｉｏの発振を防止しやすくなる。そのため、短絡電流の保護動作を行いやすくなる。

また、本例の半導体モジュール１は、図１に示すごとく、互いに直列に接続された２個のスイッチング素子２ａ，２ｂを備える。それぞれのスイッチング素子２ａ，２ｂに金属板４を接続してある。一方のスイッチング素子２ａ側の金属板４ｂと、他方のスイッチング素子２ｂ側の金属板４ｃとの間に、これらを連結しオン電流Ｉｏが流れる連結部１６が形成されている。連結部１６は、Ｘ方向における金属板４の中央部４１よりも、Ｘ方向において、パワー端子５から遠い位置に形成されている。
このようにすると、連結部１６がパワー端子５（５ａ〜５ｃ）から離れているため、正極端子５ａから連結部１６を通って負極端子５ｂに流れるオン電流Ｉｏのループを大きくすることができる。そのため、オン電流Ｉｏによって発生する磁束Φの量を多くすることができる。したがって、上記領域Ｓに鎖交する磁束Φの量を多くすることができ、制御端子３に大きな誘導起電力Ｖｉを発生させることができる。

また、本例では図１に示すごとく、パワー端子５と制御端子３とは互いに平行である。パワー端子５は、封止部１０から、制御端子３の突出側とは反対側へ突出している。
パワー端子５には大きなオン電流Ｉｏが流れるため、このオン電流Ｉｏによって放射ノイズが発生しやすくなるが、本例では、制御端子３をパワー端子５とは反対側に設けてあるため、制御端子３が放射ノイズの影響を受けにくい。したがって、制御端子３にノイズ電流が発生しにくい。

また、本例では、図１、図５に示すごとく、上記連結部１６は、上記中央部４１よりも、Ｘ方向において、制御端子３に近い位置に形成されている。
つまり、連結部１６を制御端子３の近傍に形成してある。オン電流Ｉｏは連結部１６を流れるため、上記構成にすることにより、オン電流Ｉｏを、制御端子３の近くに流すことが可能になる。そのため、オン電流Ｉｏによって発生した磁束Φが領域Ｓにより鎖交しやすくなり、制御端子３に大きな誘導起電力Ｖｉを発生させることが可能になる。

以上のごとく、本例によれば、構造を簡素にでき、かつ、短絡電流が流れたときの保護動作を確実に行うことができる半導体モジュールを提供することができる。

（実施例２）
本例は、図１２に示すごとく、制御端子３にクランプ回路１１を設けた例である。本例では、クランプ回路１１としてツェナーダイオードを用いている。このツェナーダイオードの降伏電圧は、制御電圧Ｖｃと略等しい。本例では、ツェナーダイオード（クランプ回路１１）を用いることにより、制御端子３に大きな制御電圧Ｖｃが加わらないようにしている。これにより、スイッチング素子２の制御電極２７を保護している。

制御端子３は、実施例１と同様に、制御回路部１４に接続している。制御回路部１４内にはＭＯＳＦＥＴ１９を設けてある。ＭＯＳＦＥＴ１９のソース電極には制御電圧Ｖｃが加わっている。また、ＭＯＳＦＥＴ１９のドレイン電極は制御端子３に接続している。スイッチング素子２をオンするときには、制御回路部１４はＭＯＳＦＥＴ１９をオンし、制御端子３に制御電圧Ｖｃを加える。

制御端子３に誘導起電力Ｖｉが発生したとき、誘導電流Ｉｉが、クランプ回路１１（ツェナーダイオード）を介してグランドへ流れる。そのため、スイッチング素子２の制御電極２７の電位が下がりやすくなり、短絡時におけるオン電流（短絡電流）Ｉｏのオーバーシュートを抑制しやすくなる。したがって、オン電流Ｉｏの発振を抑制でき、短絡保護動作を行いやすくなる。

その他は、実施例１と同様である。また、本例に関する図面に用いた符号のうち、実施例１において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例１と同様の構成要素等を表す。

（実施例３）
本例は、制御端子３の突出方向を変更した例である。図１３に示すごとく、本例では、パワー端子５と制御端子３とは互いに平行である。パワー端子５と制御端子３とは、封止部１０から、それぞれ同じ側に突出している。

本例では、２つのスイッチング素子２ａ，２ｂを、制御端子３の近傍に配置してある。そのため、オン電流Ｉｏは、制御端子３の近傍を流れる。したがって、オン電流Ｉｏの周囲に発生した磁束Φが、ワイヤー６とスイッチング素子２とに囲まれた領域Ｓを通過しやすくなり、制御端子３に大きな誘導起電力Ｖｉが発生しやすくなる。そのため、スイッチング素子２の制御電極２７の電位が下がりやすくなり、短絡時におけるオン電流（短絡電流）Ｉｏのオーバーシュートを抑制しやすくなる。したがって、オン電流Ｉｏの発振を抑制でき、短絡保護動作を行いやすくなる。

なお、図示しないが、制御端子３を、本体部１０の側面１１０から突出させても良い。

１半導体モジュール
１０封止部
２スイッチング素子
３制御端子
４金属板
５パワー端子
Ｉｏオン電流
Ｖｃ制御電圧
Ｖｉ誘導起電力

Claims

半導体からなるスイッチング素子（２）と、
該スイッチング素子（２）を封止する封止部（１０）と、
上記スイッチング素子（２）に電気的に接続し、上記封止部（１０）から突出した制御端子（３）と、
上記スイッチング素子（２）に電気的に接続した金属板（４）と、
該金属板（４）に接続し上記封止部（１０）から突出したパワー端子（５）とを備え、
上記制御端子（３）に制御電圧を加えたときに、上記スイッチング素子（２）がオンしてオン電流が流れるよう構成され、上記金属板（４）と上記パワー端子（５）とは、上記オン電流の経路となっており、
上記オン電流が増加するときに、上記制御端子（３）に、上記オン電流の時間的変化に起因した誘導起電力が、上記制御電圧が加わる方向とは逆向きに発生するよう構成されていることを特徴とする半導体モジュール（１）。
上記制御端子（３）の電位の基準となる制御基準端子（１２）と、該制御基準端子（１２）を上記スイッチング素子（２）に接続するための第１ワイヤー（６ａ）と、上記制御端子（３）を上記スイッチング素子（２）に接続するための第２ワイヤー（６ｂ）とを有し、上記金属板（４）の厚さ方向から見たときに上記第１ワイヤー（６ａ）と上記第２ワイヤー（６ｂ）と上記スイッチング素子（２）とに囲まれた領域に、上記金属板（４）を流れる上記オン電流の周囲に発生した磁束が鎖交することにより、上記制御端子（３）に上記誘導起電力が発生するよう構成されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体モジュール（１）。
互いに直列に接続された２個の上記スイッチング素子（２ａ，２ｂ）を備え、それぞれの上記スイッチング素子（２ａ，２ｂ）に上記金属板（４）を接続してあり、一方の上記スイッチング素子（２ａ）側の上記金属板（４ｂ）と、他方の上記スイッチング素子（２ｂ）側の上記金属板（４ｃ）との間に、これらを連結し上記オン電流が流れる連結部（１６）が形成され、該連結部（１６）は、上記制御端子（３）の突出方向における上記金属板（４）の中央部（４１）よりも、上記突出方向において、上記パワー端子（５）から遠い位置に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の半導体モジュール（１）。
上記制御端子（３）に、該制御端子（３）の電位が所定値を超えることを抑制するクランプ回路（１１）を接続してあり、上記制御端子（３）に上記誘導起電力が発生したときに、誘導電流が、上記クランプ回路（１１）を介してグランドへ流れるよう構成されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の半導体モジュール（１）。
上記パワー端子（５）と上記制御端子（３）とは互いに平行であり、上記パワー端子（５）は、上記封止部（１０）から、上記制御端子（３）の突出側とは反対側へ突出していることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の半導体モジュール（１）。