JP2022121284A - 半導体モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】バスバーの配線構造を工夫して、寄生インダクタンスを低減した半導体モジュールを提供する。【解決手段】半導体モジュール（３０）は、基板と、第１の半導体装置（１３）と、バイパス部材（１８）と、第２の半導体装置（１４）とを備えている。第１の半導体装置（１３）は、基板に接続された第１のバスバー（１３１、１３３、１３４）と、バイパス部材（１８）に接続された第２のバスバー（１３２）とを有している。第２の半導体装置（１４）は、基板に接続された第３のバスバー（１４２、１４３、１４４）と、バイパス部材（１８）に接続された第４のバスバー（１４１）とを有している。第２のバスバー（１３２）の長さは、第１のバスバー（１３１、１３３、１３４）の長さよりも短い。第４のバスバー（１４１）の長さは、第３のバスバー（１４２、１４３、１４４）の長さよりも短い。バイパス部材（１８）の導電率は、各バスバー（１３１～１３４、１４１～１４４）の各導電率よりも大きい。【選択図】図５

Description

本発明は、半導体モジュールに関する。

近年、パワー半導体モジュールの高速化が進んでおり、スイッチング速度の一層の向上が求められている。このような半導体モジュールにおいては、サージ電圧が発生することによって、各種の不具合を引き起こす可能性がある。

そこで、例えば、特許文献１には、２つの電力変換回路間のバスバーに対して、スリットを設けて、電力変換回路同士の間の電流経路を長くすることにより、他の電力変換回路へのサージ電圧の影響を少なくした電力変換装置について記載されている。

特開２０１２－２４９４５２号公報

しかしながら、上述した電力変換装置では、サージ電圧の発生自体を抑えるものではないため、寄生インダクタンスを低減することができないという課題がある。

本発明は、バスバーの配線構造を工夫することで寄生インダクタンスを低減した半導体モジュールを実現することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の態様１に係る半導体モジュールは、基板と、前記基板に電気的に接続された前記第１の半導体装置と、前記第１の半導体装置を、前記基板を迂回して他の半導体装置に接続するためのバイパス部材と、を備える。前記第１の半導体装置は、前記基板に接続された第１のバスバーと、前記バイパス部材に接続された第２のバスバーとを有している。前記第２のバスバーの長さは、前記第１のバスバーの長さよりも短い。前記バイパス部材の導電率は、前記第１のバスバー及び前記第２のバスバーの各導電率よりも大きい。

上記構成によれば、第１の半導体装置を、基板を迂回して他の半導体装置に接続するためのバイパス部材が設けられ、当該バイパス部材の導電率が第１のバスバー及び第２のバスバーの各導電率よりも大きく、且つバイパス部材に接続された第２のバスバーの長さが第１のバスバーの長さよりも短くなっている。これにより、バイパス部材が設けられていない従来の半導体モジュールよりも、寄生インダクタンスを低減させることができる。また、第１の半導体装置に対して、他の半導体装置を、安価且つ容易に取り付けることができる。

本発明の態様２に係る半導体モジュールでは、前記バイパス部材の断面積は、前記第１のバスバー及び前記第２のバスバーの各断面積よりも大きい。

上記構成によれば、バイパス部材の断面積を、第１のバスバー及び第２のバスバーの各断面積よりも大きくすることによって、寄生インダクタンスを効果的に低減させることができる。

本発明の態様３に係る半導体モジュールでは、前記第１の半導体装置から、前記第２のバスバー及び前記バイパス部材を経由した前記他の半導体装置までの第１の電気的経路は、前記第１の半導体装置から、前記第１のバスバー及び前記基板を経由した前記他の半導体装置までの第２の電気的経路よりも短い。

上記構成によれば、バイパス部材を経由した第１の電気的経路を、基板を経由した第２の電気的経路よりも短くすることで、寄生インダクタンスを確実に低減することができる。

本発明の態様４に係る半導体モジュールでは、前記バイパス部材は、銅またはアルミニウムから形成されている。

上記構成によれば、導電率の大きい銅またはアルミニウムによりバイパス部材を形成することで、寄生インダクタンスを効果的に低減できる。

本発明の態様５に係る半導体モジュールでは、前記基板に電気的に接続された第２の半導体装置を、更に備える。前記バイパス部材は、前記第１の半導体装置を、前記基板を介して前記第２の半導体装置に接続するものである。第２の半導体装置は、前記基板に接続された第３のバスバーと、前記バイパス部材に接続された第４のバスバーとを有している。前記第４のバスバーの長さは、前記第３のバスバーの長さよりも短い。前記バイパス部材の導電率は、前記第３のバスバー及び前記第４のバスバーの各導電率よりも大きい。

上記構成によれば、バイパス部材によって、第１の半導体装置を、基板を迂回して第２の半導体装置に接続することができる。また、第３のバスバーよりも長さを短くした第４のバスバーと、第１のバスバーよりも長さを短くした第２のバスバーとを、導電率の大きいバイパス部材に接続した。これにより、バイパス部材が設けられていない従来の半導体モジュールよりも、寄生インダクタンスを低減させることができる。

本発明の態様６に係る半導体モジュールでは、前記バイパス部材の断面積は、前記第３のバスバー及び前記第４のバスバーの各断面積よりも大きい。この構成によれば、バイパス部材の断面積を、第３のバスバー及び第４のバスバーの各断面積よりも大きくすることによって、寄生インダクタンスを効果的に低減できる。

本発明の態様７に係る半導体モジュールでは、前記第１の半導体装置から、前記第２のバスバー、前記バイパス部材、及び前記第４のバスバーを経由した前記第２の半導体装置までの第１の電気的経路の距離は、前記第１の半導体装置から、前記第１のバスバー、前記基板、及び前記第３のバスバーを経由した前記第２の半導体装置までの第２の電気的経路の距離よりも短い。

上記構成によれば、基板を迂回してバイパス部材を経由した第１の電気的経路の距離を、基板を経由した第２の電気的経路の距離よりも短くすることによって、寄生インダクタンスをより確実に低減できる。

本発明の態様８に係る半導体モジュールでは、前記バイパス部材は、前記第１の電気的経路の距離が最も短くなるように、前記第２のバスバーの端部と前記第４のバスバーの端部とを接続する。

上記構成によれば、バイパス部材によって、第１の電気的経路の距離が最も短くなるように、第２のバスバーと第４のバスバーとを接続することで、寄生インダクタンスをより一層低減することができる。

本発明の態様９に係る半導体モジュールでは、前記第１の半導体装置は、第１のゲート電極と、第１のソース電極と、第１のドレイン電極とを有している。前記第２の半導体装置は、第２のゲート電極と、第２のソース電極と、第２のドレイン電極とを有している。前記第２のバスバーは、前記第１の半導体装置の前記第１のソース電極に接続される。前記第４のバスバーは、前記第２の半導体装置の前記第２のドレイン電極に接続される。

上記構成によれば、第１の半導体装置の第１のソース電極と、第２の半導体装置の第２のドレイン電極との間に生じる寄生インダクタンスを低減させ、サージ電圧を抑制することができる。

本発明の態様１０に係る半導体モジュールでは、前記第１の半導体装置及び前記第２の半導体装置は、スイッチング素子である縦型のＭＯＳ型電界効果トランジスタを有している。上記構成によれば、スイッチング素子として、縦型のＭＯＳ型電界効果トランジスタを用いることによって、耐圧を高め、且つ高速にスイッチングを行うことができる。

本発明の一態様によれば、バスバーの配線構造を工夫することにより、寄生インダクタンスを低減した半導体モジュールを実現できる。

本発明の実施形態１に係る半導体モジュールを備えた電子装置の外観を示す図である。 図１の電子装置を用いた電力変換装置を示す等価回路図である。 実施形態１に係る半導体モジュールの平面図である。 実施形態１に係る半導体モジュールの断面図である。 実施形態１に係る半導体モジュールの斜視図である。 実施形態２に係る半導体モジュールの断面図である。

〔実施形態１〕
以下、本発明の実施形態１について、図１～図５を参照して説明する。
＜電子装置の概要＞
図１は、本発明の実施形態１に係る半導体モジュール３０を備えた電子装置１の外観を示す図である。電子装置１は、例えば、車載用のＤＣ－ＤＣコンバータである。電子装置１は、車両の走行駆動源の近傍に設置される。電子装置１は、ベース１０と、基板２０と、第１の半導体装置１３及び第２の半導体装置１４を有する半導体モジュール３０と、コイル１２とを備えている。

ベース１０は、第１基部１０Ａと第２基部１０Ｂとにより構成されている。第１基部１０Ａと第２基部１０Ｂとは、例えば、アルミニウムにより鋳造されたアルミダイカストである。なお、ここでは第１基部１０Ａと第２基部１０Ｂとはアルミニウムにより鋳造されることを例示しているが、第１基部１０Ａと第２基部１０Ｂとは、例えば、樹脂により成形されてもよい。ベース１０には、基板２０とベース１０との間にスペースを確保するためのスペーサ１１が設けられている。スペーサ１１は、ベース１０からネジの軸線方向に延伸して設けられる。スペーサ１１は、基板２０との当接面の側に基板２０を締結するためのネジ穴が設けられている。

基板２０は、導体層と絶縁層とからなる多層プリント基板である。なお、図１においては、図面の見易さを考慮して、基板２０の位置を破線で示す。また、実施形態１では、基板２０を多層プリント基板としているが、その層数は限定されない。基板２０の上には複数の接続端子と電子部品（不図示）とが実装されている。また、基板２０は、コイル１２に電流を供給するための電気回路や、その他の電気回路（不図示）が形成されている。

半導体モジュール３０は、後述する第１の半導体装置１３及び第２の半導体装置１４を有する。半導体モジュール３０は、ゲート電圧によって、ドレインとソースとの間の電圧を制御する。半導体モジュール３０は、ＤＣ－ＤＣコンバータにおける変換回路として機能する。ＤＣ－ＤＣ変換の結果として得られた出力電圧は、基板２０に供給される。

コイル１２は、接続端子を介して基板２０に形成された電気回路と電気的に接続されている。コイル１２は、合成樹脂製のホルダに巻回された状態で収容される。実施形態１において、コイル１２は、合成樹脂製のホルダに４つ並列に設けられている。なお、コイル１２の数や配列は、これに限られるものではない。

電子装置１に設けられた基板２０、半導体モジュール３０、及びコイル１２は、それぞれ電気的に接続されている。

＜電子装置１における本発明の適用箇所＞
図１に示す電子装置１において、本発明は半導体モジュール３０に関するものである。以下、図２～図５を参照して、本発明のモジュール３０及び電力変換装置１００について説明する。図２は、図１の電子装置１を用いた電力変換装置１００を示す等価回路図である。図３は、半導体モジュール３０の平面図である。図４は、半導体モジュール３０の断面図である。図５は、半導体モジュール３０の斜視図である。

＜電力変換装置＞
図２に示すように、半導体モジュール３０を備えた電子装置１は、電力変換装置１００に用いられる。電力変換装置１００は、電子装置１と、バッテリ４０と、平滑コンデンサ１７と、インバータ５０と、モータ６０とを備えている。電力変換装置１００は、電気自動車及びハイブリッド自動車等の車両に搭載される。

電力変換装置１００の電子装置１は、上記した各部に加えて、駆動回路１５と、フィルタコンデンサ１６とを備えている。駆動回路１５は、スイッチング素子１３Ａ及びスイッチング素子１４Ａを駆動制御することで、所望のスイッチング動作を行わせる。

フィルタコンデンサ１６は、コイル１２とバッテリ４０との間に接続されている。フィルタコンデンサ１６は、直流のバッテリ４０から電子装置１に入力される電源電流に含まれるリップル電流を吸収して、電源電流を安定化する。

電力変換装置１００は、バッテリ４０から供給される直流電圧を、電子装置１によって昇圧した後に、インバータ５０により三相交流に変換して、三相交流方式のモータ６０に出力するように構成されている。

インバータ５０は、図示しないが、複数（例えば６つ）のスイッチング素子と、各スイッチング素子に対して一対に接続されたダイオードとを備えている。インバータ５０には、平滑コンデンサ１７が並列に接続されている。スイッチング素子は、駆動回路により駆動制御されることで、スイッチング動作を行う。平滑コンデンサ１７は、断続電流となる電子装置１の出力電流を平滑化して、安定した直流電流をインバータ５０に入力させる。

インバータ５０には、三相交流式のモータ６０が接続されており、インバータ５０によって生成された駆動電流をモータ６０に供給する。モータ６０は、車両の走行駆動源として機能する。なお、電力変換装置１００は、モータ６０により発電された電力を、直流に変換してバッテリ４０に充電することもできる。

＜半導体モジュール＞
次に、半導体モジュール３０について説明する。図３に示すように、半導体モジュール３０は、４つの第１の半導体装置１３と、４つの第２の半導体装置１４と、４つのバイパス部材１８と、４つの接続部材１９とを備え、これらの部材が一体化されている。

第１の半導体装置１３及び第２の半導体装置１４は、一対で構成され、直列に接続されている。そして、一対の第１の半導体装置１３及び第２の半導体装置１４が、４つ並列に接続されている。なお、一対の第１の半導体装置１３及び第２の半導体装置１４の数は、４つに限らず、例えば３つであってもよい。

図２に示すように、第１の半導体装置１３は、スイッチング素子１３Ａと、ダイオード１３Ｂとを有して構成される。また、第２の半導体装置１４は、スイッチング素子１４Ａと、ダイオード１４Ｂとを有して構成される。スイッチング素子１３Ａ及びスイッチング素子１４Ａは、例えば、パワーＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）である。

スイッチング素子１３Ａ及びスイッチング素子１４Ａは、コイル１２のモータ６０側に接続されている。各スイッチング素子１３Ａには、それぞれダイオード１３Ｂが一対に接続されている。また、各スイッチング素子１４Ａには、それぞれダイオード１４Ｂが一対に接続されている。

［バスバーの配線構造］
次に、半導体モジュール３０のバスバーの配線構造について説明する。図２及び図３に示すように、第１の半導体装置１３は、第１のバスバー１３１、第２のバスバー１３２、第１のバスバー１３３、及び第１のバスバー１３４の４つのバスバーを有している。第１のバスバー１３１は、第１のドレイン電極１３Ｄにて接続されている。第２のバスバー１３２は、第１のソース電極１３Ｓに接続されている。第１のバスバー１３３は、第１のゲート電極１３Ｇに接続されている。第１のバスバー１３４は、基板２０のグランド（ＧＮＤ）に接続されている。

第１のバスバー１３１、第２のバスバー１３２、第１のバスバー１３３、及び第１のバスバー１３４は、例えば銅鉄合金から形成されている。なお、第１のバスバー１３１、第２のバスバー１３２、第１のバスバー１３３、及び第１のバスバー１３４の材質は、これに限らず、バイパス部材１８よりも導電率の小さい部材であればよい。

図４及び図５に示すように、第１のバスバー１３１は、第１の本体部１３０の長手方向の一端部から延出して直角に折れ曲がっており、Ｌ字状に形成されている。一方、第２のバスバー１３２は、第１の本体部１３０の長手方向の一端部から延出して途中で切断されている。このため、第２のバスバー１３２の長さは、第１のバスバー１３１の長さよりも短くなっている。第２のバスバー１３２の端部は、バイパス部材１８に接続される。

第１のバスバー１３３は、第１の本体部１３０の長手方向の一端部から延出して直角に折れ曲がっており、Ｌ字状に形成されている。また、第１のバスバー１３４は、第１の本体部１３０の長手方向の一端部から延出して直角に折れ曲がっており、Ｌ字状に形成されている。

図２及び図３に示すように、第２の半導体装置１４は、第４のバスバー１４１、第３のバスバー１４２、第３のバスバー１４３、及び第３のバスバー１４４の４つのバスバーを有している。第４のバスバー１４１は、第２のドレイン電極１４Ｄに接続されている。第３のバスバー１４２は、第２のソース電極１４Ｓに接続されている。第３のバスバー１４３は、第２のゲート電極Ｇに接続されている。第３のバスバー１４４は、基板２０のグランド（ＧＮＤ）に接続されている。

第４のバスバー１４１、第３のバスバー１４２、第３のバスバー１４３、及び第３のバスバー１４４は、例えば銅鉄合金から形成されている。なお、第４のバスバー１４１、第３のバスバー１４２、第３のバスバー１４３、及び第３のバスバー１４４の材質は、これに限らず、バイパス部材１８よりも導電率の小さい部材であればよい。

図４及び図５に示すように、第４のバスバー１４１は、第２の本体部１４０の長手方向の一端部から延出して途中で切断されている。第４のバスバー１４１の端部は、バイパス部材１８に接続される。第３のバスバー１４２は、第２の本体部１４０の長手方向の一端部から延出して直角に折れ曲がっており、Ｌ字状に形成されている。

第３のバスバー１４３は、第２の本体部１４０の長手方向の一端部から延出して直角に折れ曲がっており、Ｌ字状に形成されている。また、第３のバスバー１４４は、第２の本体部１４０の長手方向の一端部から延出して直角に折れ曲がっており、Ｌ字状に形成されている。

そして、第１の半導体装置１３の第２のバスバー１３２は、バイパス部材１８を介して、第２の半導体装置１４の第４のバスバー１４１に接続されている。また、第１のバスバー１３１と、第３のバスバー１４２とは、接続部材１９によって接続されている。

［バイパス部材］
図４及び図５に示すように、バイパス部材１８は、断面が屈曲した箱状の形状を有し、基板２０を迂回するようにして、第１の半導体装置１３と第２の半導体装置１４とを電気的に接続するための部材である。具体的には、バイパス部材１８は、互いに向かい合う、第１の半導体装置１３の第２のバスバー１３２と、第２の半導体装置１４の第４のバスバー１４１とを接続している。なお、バイパス部材１８の形状は、周辺の部材に応じて適宜変更可能である。

また、バイパス部材１８は、銅等の導電率の大きい材質から形成され、第１の半導体装置１３の第１のバスバー１３１、第２のバスバー１３２、第１のバスバー１３３、第１のバスバー１３４、及び、第２の半導体装置１４の第４のバスバー１４１、第３のバスバー１４２、第３のバスバー１４３、第３のバスバー１４４よりも、導電率が大きくなっている。なお、バイパス部材１８の材質は、銅に限らず、他にも、アルミニウム、スズメッキ等であってもよい。

次に、半導体モジュール３０の電流の流れについて説明する。実施形態１では、図４に示すように、基板２０を経由せずにバイパス部材１８のみを経由した第１の半導体装置１３から第２の半導体装置１４までの第１の電気的経路Ｌ１が、基板２０を経由した第１の半導体装置１３から第２の半導体装置１４までの第２の電気的経路Ｌ２よりも短くなっている。

ここで、第１の電気的経路Ｌ１は、第１の半導体装置１３から、第２のバスバー１３２、バイパス部材１８、及び第４のバスバー１４１を経由し、第２の半導体装置１４に至る経路である。第２の電気的経路Ｌ２は、第１の半導体装置１３から、第１のバスバー１３１，１３３，１３４、基板２０、及び第３のバスバー１４２，１４３，１４４を経由し、第２の半導体装置１４に至る経路である。

また、バイパス部材１８の断面積は、第１のバスバー１３１，１３３，１３４、第２のバスバー１３２、第３のバスバー１４２，１４３，１４４、及び、第４のバスバー１４１の各断面積よりも大きくなっている。ここで、断面積とは、電流の流れる方向に垂直な方向（図４の縦方向）の断面積をいう。このように、実施形態１では、導電率及び断面積の大きいバイパス部材１８を設けることによって、第１の半導体装置１３から第２の半導体装置１４へ流れる電流の９０％程度が、バイパス部材１８を介して流れるようにしている。

半導体モジュール３０では、上記したバイパス部材１８によって、第１のバスバー１３１、１３３、１３４及び第３のバスバー１４２～１４４よりも長さを短くした、第２のバスバー１３２及び第４のバスバー１４１を接続することで、寄生インダクタンスを低減させている。なお、バイパス部材１８は、ヒートシンクの機能も有している。

［実施形態１の効果］
以上説明した通り、半導体モジュール３０では、バイパス部材１８によって、第１の半導体装置１３の第２のバスバー１３２を、基板２０を迂回して第２の半導体装置１４の第４のバスバー１４１に接続した。そして、第２のバスバー１３２及び第４のバスバー１４１の長さを、第１のバスバー１３１，１３３，１３４、及び第３のバスバー１４２～１４４の長さよりも短くした。更に、バイパス部材１８の材質として、第１のバスバー１３１，１３３，１３４、第２のバスバー１３２、第３のバスバー１４２，１４３，１４４、及び、第４のバスバー１４１よりも導電率が大きい銅等を用いた。

このようにして、半導体モジュール３０を備えた電子装置１では、バイパス部材１８が設けられていない従来の半導体モジュールを備えたＤＣ－ＤＣコンバータよりも、発生する寄生インダクタンスを低減させることができる。これにより、電子装置１のサージ電圧を低減できる。

具体的には、有限要素法（ＦＥＭ：Finite Element Method）を用いた電磁界解析によって、以下に示す結果が得られた。即ち、実施形態１のバスバーの配線構造を適用した半導体モジュール３０を備えた電子装置１では、従来のバイパス部材１８が設けられていない半導体モジュールを用いたＤＣ－ＤＣコンバータと比較して、発生する寄生インダクタンスを５０％～６０％程度減少させることができる。

また、バイパス部材１８の断面積を、第１のバスバー１３１，１３３，１３４、第２のバスバー１３２、第３のバスバー１４２，１４３，１４４、及び、第４のバスバー１４１の各断面積よりも大きくすることによって、寄生インダクタンスを効果的に低減することができる。

また、バイパス部材１８を経由した第１の電気的経路Ｌ１を、基板２０を経由した第２の電気的経路Ｌ２よりも短くすることで、電子装置１のサージ電圧を確実に低減させることができる。

また、第１の半導体装置１３のスイッチング素子１３Ａ、及び第２の半導体装置１４のスイッチング素子１４Ａは、縦型のＭＯＳ型電界効果トランジスタであるので、電子装置１の耐圧を高め、且つ高速にスイッチングを行うことができる。

〔実施形態２〕
次に、本発明の実施形態２に係る半導体モジュール３０Ａついて、図６を参照して説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態１にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

半導体モジュール３０Ａでは、図６に示すように、バイパス部材１８Ａは、第１の電気的経路Ｌ１の距離が最も短くなるように、第２のバスバー１３２の端部と、第４のバスバー１４１の端部とを接続している。また、実施形態１と同様に、第１の電気的経路Ｌ１の距離が、第２の電気的経路Ｌ２の距離よりも短くなっている。

以上説明した通り、半導体モジュール３０Ａによっても、実施形態１の半導体モジュール３０と同様の効果を得ることができる。特に、第１の電気的経路Ｌ１の距離が最短距離となっているので、寄生インダクタンスを更に低減できる。

〔その他の実施形態〕
上記した実施形態１及び２では、半導体モジュール３０、３０Ａは、対向する一対の第１の半導体装置１３及び第２の半導体装置１４を４つ備える構成について説明したが、これに限定されない。例えば、半導体モジュールは、第１の半導体装置１３に対向する位置に第２の半導体装置１４を取り付けることに代えて、半導体装置を取り付け可能な機構のみが設けられた構成であっても良い。この場合、他の半導体装置の取り付けを容易に、且つ安価に行うことができる。

上記した実施形態１及び２では、第１の半導体装置１３及び第２の半導体装置１４にそれぞれ設けられた４つのバスバーのうち、向かい合う１対のバスバー、即ち第２のバスバー１３２及び第４のバスバー１４１の長さを短くしたが、これに限定されない。例えば、向かい合う２対のバスバーの長さを短くしてもよい。

上記した実施形態１及び２では、第１の半導体装置１３のスイッチング素子１３Ａ、及び第２の半導体装置１４のスイッチング素子１４Ａは、パワーＭＯＳＦＥＴであるとしたが、これに限らず、例えば、ＩＧＢＴ（Insula Gate Bipolar Transistor）であってもよい。

本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

１ 電子装置
３０、３０Ａ 半導体モジュール
１０ ベース
１２ コイル
１３ 第１の半導体装置
１３Ａ スイッチング素子
１３１、１３３、１３４ 第１のバスバー
１３２ 第２のバスバー
１４ 第２の半導体装置
１４Ａ スイッチング素子
１４１ 第４のバスバー
１４２、１４３、１４４ 第３のバスバー
１８、１８Ａ バイパス部材
２０ 基板
４０ バッテリ
５０ インバータ
６０ モータ
１００ 電力変換装置
Ｌ１ 第１の電気的経路
Ｌ２ 第２の電気的経路

Claims (10)

1. 基板と、
   前記基板に電気的に接続された第１の半導体装置と、
   前記第１の半導体装置を、前記基板を迂回して他の半導体装置に接続するためのバイパス部材と、
   を備え、
   前記第１の半導体装置は、前記基板に接続された第１のバスバーと、前記バイパス部材に接続された第２のバスバーとを有し、
   前記第２のバスバーの長さは、前記第１のバスバーの長さよりも短く、
   前記バイパス部材の導電率は、前記第１のバスバー及び前記第２のバスバーの各導電率よりも大きいことを特徴とする半導体モジュール。
2. 前記バイパス部材の断面積は、前記第１のバスバー及び前記第２のバスバーの各断面積よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の半導体モジュール。
3. 前記第１の半導体装置から、前記第２のバスバー及び前記バイパス部材を経由した前記他の半導体装置までの第１の電気的経路は、
   前記第１の半導体装置から、前記第１のバスバー及び前記基板を経由した前記他の半導体装置までの第２の電気的経路よりも短いことを特徴とする請求項１または２に記載の半導体モジュール。
4. 前記バイパス部材は、銅またはアルミニウムから形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれ１項に記載の半導体モジュール。
5. 前記基板に電気的に接続された第２の半導体装置を、更に備え、
   前記バイパス部材は、前記第１の半導体装置を、前記基板を迂回して前記第２の半導体装置に接続するものであり、
   前記第２の半導体装置は、前記基板に接続された第３のバスバーと、前記バイパス部材に接続された第４のバスバーとを有し、
   前記第４のバスバーの長さは、前記第３のバスバーの長さよりも短く、
   前記バイパス部材の導電率は、前記第３のバスバー及び前記第４のバスバーの各導電率よりも大きいことを特徴とする請求項１から４のいずれ１項に記載の半導体モジュール。
6. 前記バイパス部材の断面積は、前記第３のバスバー及び前記第４のバスバーの各断面積よりも大きいことを特徴とする請求項５に記載の半導体モジュール。
7. 前記第１の半導体装置から、前記第２のバスバー、前記バイパス部材、及び前記第４のバスバーを経由した前記第２の半導体装置までの第１の電気的経路の距離は、
   前記第１の半導体装置から、前記第１のバスバー、前記基板、及び前記第３のバスバーを経由した前記第２の半導体装置までの第２の電気的経路の距離よりも短いことを特徴とする請求項５または６に記載の半導体モジュール。
8. 前記バイパス部材は、前記第１の電気的経路の距離が最も短くなるように、前記第２のバスバーの端部と前記第４のバスバーの端部とを接続することを特徴とする請求項７に記載の半導体モジュール。
9. 前記第１の半導体装置は、第１のゲート電極と、第１のソース電極と、第１のドレイン電極とを有し、
   前記第２の半導体装置は、第２のゲート電極と、第２のソース電極と、第２のドレイン電極とを有し、
   前記第２のバスバーは、前記第１の半導体装置の前記第１のソース電極に接続され、
   前記第４のバスバーは、前記第２の半導体装置の前記第２のドレイン電極に接続されることを特徴とする請求項５から８のいずれか１項に記載の半導体モジュール。
10. 前記第１の半導体装置及び前記第２の半導体装置は、スイッチング素子である縦型のＭＯＳ型電界効果トランジスタを有していることを特徴とする請求項９に記載の半導体モジュール。

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