JP2017163016A - 半導体装置及び半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献1 特開2014−236150
特許文献2 特開2003−142689
Claims (17)
- 第1半導体モジュールと、
前記第1半導体モジュールの第1半導体素子のスイッチング電圧の閾値よりもスイッチング電圧の閾値が低い第2半導体素子が内蔵された第2半導体モジュールと、
前記第1半導体モジュールおよび前記第2半導体モジュールのそれぞれの外部端子を共通端子に対して並列に接続するバスバーと、を備え、
前記第2半導体モジュールは、前記バスバーにおける前記第1半導体モジュールの接続点から前記共通端子までの電流経路のインダクタンスよりも、前記共通端子までの電流経路のインダクタンスが大きい接続点に接続される
半導体装置。 - 前記第2半導体モジュールは、前記バスバーにおける前記第1半導体モジュールの接続点および前記共通端子の間のインダクタンスと前記第1半導体モジュール内部の第1半導体素子までの電流経路のインダクタンスとの合計よりも、前記バスバーにおける前記第2半導体モジュールの接続点および前記共通端子の間のインダクタンスと前記第2半導体モジュール内部の第2半導体素子までの電流経路のインダクタンスとの合計が大きくなる接続点に接続される請求項1に記載の半導体装置。
- 前記第1半導体モジュールは、前記バスバー上の接続点に並列に接続される複数の第1半導体素子を有し、
前記第2半導体モジュールは、前記バスバー上の接続点に並列に接続される複数の第2半導体素子を有し、
前記複数の第2半導体素子のスイッチング電圧の閾値の平均値または最大値は、前記複数の第1半導体素子のスイッチング電圧の閾値の平均値または最大値よりも低い、
請求項1または2に記載の半導体装置。 - 前記第1半導体モジュールに内蔵される第1半導体素子のスイッチング電圧の閾値と前記第2半導体モジュールに内蔵される第2半導体素子のスイッチング電圧の閾値の差が、前記バスバーの共通端子から各半導体モジュールの接続点までの電流経路の各インダクタンスの差により決定される請求項1から3のいずれか一項に記載の半導体装置。
- 前記第1半導体モジュールに内蔵される第1半導体素子のスイッチング電圧の閾値と前記第2半導体モジュールに内蔵される第2半導体素子のスイッチング電圧の閾値の差が1.8Vであるとき、前記バスバーの共通端子から各半導体モジュールの接続点までの電流経路の各インダクタンスの差が10nHである請求項4に記載の半導体装置。
- 前記第1半導体モジュールおよび前記第2半導体モジュールのそれぞれの別の外部端子を別の共通端子に対して並列に接続する別のバスバーをさらに備え、
前記バスバーおよび前記別のバスバーは、互いに逆方向に電流を流す部分が対向するように配置される
請求項1から5のいずれか一項に記載の半導体装置。 - 請求項1から6のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法であって、
複数の半導体モジュールに内蔵される半導体素子それぞれのスイッチング電圧の閾値を測定する段階と、
複数の半導体素子のうち、前記第1半導体モジュールに内蔵する第1半導体素子を選択し、前記第1半導体モジュールに内蔵する前記第1半導体素子よりもスイッチング電圧の閾値が低い第2半導体素子を前記第2半導体モジュールに内蔵するために選択する段階と、
前記第1半導体モジュールを、前記バスバー上の接続点に接続する段階と、
前記第2半導体モジュールを、前記共通端子に対するインダクタンスが前記第1半導体モジュールよりも大きくなる前記バスバー上の接続点に接続する段階と、
を備える半導体装置の製造方法。 - 前記第1半導体モジュールと前記第2半導体モジュールを組立てる段階と、
前記バスバーの共通端子から各半導体モジュールの接続点までのインダクタンスを測定する段階と、
前記バスバーの共通端子から各半導体モジュールの接続点までの各インダクタンス差によって、前記半導体素子のスイッチング電圧の閾値の許容できる差を決定する段階と、
を更に備える請求項7に記載の半導体装置の製造方法。 - それぞれが第1外部端子および第2外部端子の間に接続された第1半導体素子、並びに前記第2外部端子および第3外部端子の間に接続された第2半導体素子を有する第1半導体モジュールおよび第2半導体モジュールと、
前記第1半導体モジュールの前記第1外部端子および前記第2半導体モジュールの前記第1外部端子を第1共通端子に対して並列に接続する第1バスバーと、
前記第1半導体モジュールの前記第2外部端子および前記第2半導体モジュールの前記第2外部端子を第2共通端子に対して並列に接続する第2バスバーと、
前記第1半導体モジュールの前記第3外部端子および前記第2半導体モジュールの前記第3外部端子を第3共通端子に対して並列に接続する第3バスバーと
を備え、
前記第1半導体モジュールの前記第1半導体素子は、前記第2半導体モジュールの前記第1半導体素子よりもスイッチング電圧の閾値が高く、
前記第1半導体モジュールの前記第2半導体素子は、前記第2半導体モジュールの前記第2半導体素子よりもスイッチング電圧の閾値が低く、
前記第1共通端子から前記第1半導体モジュール内の前記第1半導体素子に至る電流経路のインダクタンスは、前記第2半導体モジュール内の前記第1半導体素子に至る電流経路のインダクタンスよりも低く、
前記第3共通端子から前記第1半導体モジュールの前記第2半導体素子に至る電流経路のインダクタンスは、前記第3共通端子から前記第2半導体モジュールの前記第2半導体素子に至る電流経路のインダクタンスよりも高い、
半導体装置。 - 前記第1半導体モジュールに内蔵される第1半導体素子のスイッチング電圧の閾値と前記第2半導体モジュールに内蔵される第1半導体素子のスイッチング電圧の閾値との差は、前記第1共通端子から各第1半導体素子に至る電流経路のインダクタンスの差によって決定され、
前記第1半導体モジュールに内蔵される第2半導体素子のスイッチング電圧の閾値と前記第2半導体モジュールに内蔵される第2半導体素子のスイッチング電圧の閾値との差は、前記第3共通端子から各第2半導体素子に至る電流経路のインダクタンスの差によって決定される
請求項9に記載の半導体装置。 - 前記第1半導体モジュールに内蔵される第1半導体素子のスイッチング電圧の閾値と前記第2半導体モジュールに内蔵される第1半導体素子のスイッチング電圧の閾値との差が1.8Vであるとき、前記第1共通端子から各第1半導体素子に至る電流経路のインダクタンスの差が10nHであり、
前記第1半導体モジュールに内蔵される第2半導体素子のスイッチング電圧の閾値と前記第2半導体モジュールに内蔵される第2半導体素子のスイッチング電圧の閾値との差が1.8nHであるとき、前記第3共通端子から各第2半導体素子に至る電流経路のインダクタンスの差が10nHである
請求項10に記載の半導体装置。 - 前記第1バスバーおよび前記第3バスバーは、互いに逆方向に電流を流す部分が対向するように配置される請求項9から11のいずれか一項に記載の半導体装置。
- 前記第1半導体モジュールおよび前記第2半導体モジュールのそれぞれは、前記第1半導体素子および前記第2半導体素子を複数有し、
前記第1半導体モジュールの複数の前記第1半導体素子は、前記第2半導体モジュールの複数の前記第1半導体素子よりもスイッチング電圧の閾値が高く、
前記第1半導体モジュールの複数の前記第2半導体素子は、前記第2半導体モジュールの複数の前記第2半導体素子よりもスイッチング電圧の閾値が低い
請求項9から12のいずれか一項に記載の半導体装置。 - 請求項9から13のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法であって、
複数の半導体モジュールに内蔵される半導体素子それぞれのスイッチング電圧の閾値を測定する段階と、
複数の半導体素子のうち、前記第1半導体モジュールに内蔵する第1半導体素子および前記第1半導体モジュールに内蔵する第2半導体素子を選択し、前記第1半導体モジュールに内蔵する前記第1半導体素子よりもスイッチング電圧の閾値が低い第1半導体素子を前記第2半導体モジュールに内蔵するために選択し、前記第1半導体モジュールに内蔵する前記第2半導体素子よりもスイッチング電圧の閾値が高い第2半導体素子を前記第2半導体モジュールに内蔵するために選択する段階と、
前記第1半導体モジュールの前記第1外部端子を前記第1バスバーに接続し、かつ前記第1半導体モジュールの前記第3外部端子を前記第3バスバーに接続する段階と、
前記第2半導体モジュールの前記第1外部端子を前記第1バスバーに接続し、かつ前記第2半導体モジュールの前記第3外部端子を前記第3バスバーに接続する段階と、
を備え、
前記第1共通端子から前記第1半導体モジュール内の前記第1半導体素子に至る電流経路のインダクタンスを、前記第2半導体モジュール内の前記第2半導体素子に至る電流経路のインダクタンスよりも低くし、
前記第3共通端子から前記第1半導体モジュールの前記第2半導体素子に至る電流経路のインダクタンスを、前記第3共通端子から前記第2半導体モジュールの前記第2半導体素子に至る電流経路のインダクタンスよりも高くする、
半導体装置の製造方法。 - 前記第1半導体モジュールと前記第2半導体モジュールを組立てる段階と、
前記第1バスバーおよび前記第3バスバーの共通端子から各半導体モジュールの接続点までのインダクタンスを測定する段階と、
前記第1バスバーの共通端子から各半導体モジュールの接続点までのインダクタンス差によって、前記第1半導体素子および前記第2半導体素子のスイッチング電圧の閾値の差を決定する段階と、
前記第3バスバーの共通端子から各半導体モジュールの接続点までのインダクタンス差と、前記第1半導体素子および前記第2半導体素子のスイッチング電圧の閾値の差を決定する段階と、
を更に備える請求項14に記載の半導体装置の製造方法。 - それぞれが第1外部端子および第2外部端子の間に接続された第1半導体デバイス、並びに前記第2外部端子および第3外部端子の間に接続された第2半導体デバイスを有する第1半導体モジュールおよび第2半導体モジュールと、
前記第1半導体モジュールの前記第1外部端子および前記第2半導体モジュールの前記第1外部端子を第1共通端子に対して並列に接続する第1バスバーと、
前記第1半導体モジュールの前記第3外部端子および前記第2半導体モジュールの前記第3外部端子を第2共通端子に対して並列に接続する第2バスバーと
を備え、
前記第1半導体モジュールの前記第1半導体デバイスは、前記第2半導体モジュールの前記第1半導体デバイスよりもスイッチング電圧の閾値が高く、
前記第1半導体モジュールの前記第2半導体デバイスは、前記第2半導体モジュールの前記第2半導体デバイスよりもスイッチング電圧の閾値が低く、
前記第1共通端子から前記第1半導体モジュール内の前記第1半導体デバイスおよび前記第2半導体モジュール内の前記第2半導体デバイスを介して前記第2共通端子に至る電流経路のインダクタンスは、前記第1共通端子から前記第2半導体モジュール内の前記第1半導体デバイスおよび前記第1半導体モジュール内の前記第2半導体デバイスを介して前記第2共通端子に至る電流経路のインダクタンスよりも小さい
半導体装置。 - 請求項16に記載の半導体装置の製造方法であって、
複数の半導体モジュールのそれぞれが有する前記第1半導体デバイスおよび前記第2半導体デバイスのスイッチング電圧の閾値を測定する段階と、
前記複数の半導体モジュールのうち、前記第1半導体モジュール、および、前記第1半導体モジュールよりも前記第1半導体デバイスのスイッチング電圧の閾値が低く前記第2半導体デバイスのスイッチング電圧の閾値が高い前記第2半導体モジュールを選択する段階と、
前記第1半導体モジュールの前記第1外部端子を前記第1バスバーに接続し、かつ前記第1半導体モジュールの前記第3外部端子を前記第2バスバーに接続する段階と、
前記第2半導体モジュールの前記第1外部端子を前記第1バスバーに接続し、かつ前記第2半導体モジュールの前記第3外部端子を前記第2バスバーに接続する段階と、
を備え、
前記第1共通端子から前記第1半導体モジュール内の前記第1半導体デバイスおよび前記第2半導体モジュール内の前記第2半導体デバイスを介して前記第2共通端子に至る電流経路のインダクタンスを、前記第1共通端子から前記第2半導体モジュール内の前記第1半導体デバイスおよび前記第1半導体モジュール内の前記第2半導体デバイスを介して前記第2共通端子に至る電流経路のインダクタンスよりも小さくする
半導体装置の製造方法。
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