JP3220366B2 - Semiconductor device - Google Patents
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- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
- Power Conversion In General (AREA)
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、大電流を高速スイ
ッチングする半導体装置に係り、特に、電気車駆動装置
や車載用モ−タ制御装置に用いる好適な半導体装置に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device for switching a large current at a high speed, and more particularly to a semiconductor device suitable for use in an electric vehicle drive device or a vehicle motor control device.
【0002】[0002]
【従来の技術】電気車、特に電気自動車では、駆動装置
の小型軽量化が要求されている。かかる駆動装置では、
バッテリー等の直流電源からモーターを駆動する交流を
得るために、大電流を高速スイッチングする半導体装置
が用いられている。特に、最近のパワ−エレクトロニク
スの進歩によって、IGBT(Insulated G
ate Bipolar Transistor)など
の高速大電力半導体が開発されるにいたり、その発生損
失の低減のため、内部インダクタンスを小さくすること
が重要視されている。2. Description of the Related Art Electric vehicles, particularly electric vehicles, are required to reduce the size and weight of drive units. In such a drive,
In order to obtain an alternating current for driving a motor from a DC power supply such as a battery, a semiconductor device that switches a large current at high speed is used. In particular, with recent advances in power electronics, IGBTs (Insulated G
With the development of high-speed, high-power semiconductors such as a bipolar transistor, it is important to reduce the internal inductance in order to reduce the generation loss.
【0003】そこで、例えば、特公平5−25392号
公報に記載されているように、トランジスタのコレクタ
に至る通電路とエミッタに至る通電路とが互いに平行に
なるように近接することにより、磁界をキャンセルして
インダクタンスを小さくすることが知られている。Therefore, as described in, for example, Japanese Patent Publication No. 5-25392, a magnetic field is generated by bringing a current path to a collector of a transistor and a current path to an emitter close to each other so as to be parallel to each other. It is known to reduce the inductance by canceling.
【0004】さらに、例えば、特開平6−69415号
公報に記載のように、トランジスタとダイオードの直列
回路を並列に配置する2回路内蔵方式が知られている。
かかる2回路内蔵方式においても、トランジスタのコレ
クタに至る通電路とエミッタに至る通電路とを近接平行
として、インダクタンスを小さくすることが知られてい
る。Further, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-69415, there is known a two-circuit built-in system in which a series circuit of a transistor and a diode is arranged in parallel.
In such a two-circuit built-in system, it is known that the current path to the collector of the transistor and the current path to the emitter are made close to and parallel to reduce the inductance.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、2回路
内蔵方式にあっては、第1の回路と第2の回路を接続す
るために、ジャンパープレートを用いているため、この
ジャンパープレートによるインダクタンスの増加が生じ
るという問題があった。However, in the two-circuit built-in system, a jumper plate is used to connect the first circuit and the second circuit, so that the jumper plate increases the inductance. There was a problem that occurs.
【0006】本発明の目的は、内部インダクタンスの小
さな2回路内蔵方式の半導体装置を提供するにある。An object of the present invention is to provide a semiconductor device of a two-circuit built-in type having a small internal inductance.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、第1のIGBTチップと第1のダイオー
ドの直列回路からなる第1の回路と、第2のIGBTチ
ップと第2のダイオードの直列回路からなる第2の回路
を並列配置した半導体装置において、絶縁基板上に固定
された正極ブスバーと、この正極ブスバーと平行に配置
され、上記絶縁基板上に固定された出力ブスバーと、上
記正極ブスバーの上に固定されるとともに、そのコレク
タが接続された上記第1のIGBTチップと、上記正極
ブスバーの上に固定されるとともに、そのアノードが接
続された上記第2のダイオードと、上記出力ブスバーの
上に固定されるとともに、そのコレクタが接続された上
記第2のIGBTチップと、上記出力ブスバーの上に固
定されるとともに、そのアノードが接続された上記第1
のダイオードと、上記第1のIGBTチップのエミッタ
と上記出力ブスバーを接続する第1の接続導体と、上記
第2のダイオードのカソードと上記出力ブスバーを接続
する第2の接続導体と、上記第1のIGBTチップ及び
上記第2のダイオードの上方に、絶縁物を介して、上記
正極ブスバーと平行に固定された負極ブスバーと、上記
第2のIGBTチップのエミッタと上記負極ブスバーを
接続する第3の接続導体と、上記第1のダイオードのカ
ソードと上記負極ブスバーを接続する第4の接続導体と
を備えるようにしたものであり、かかる構成とすること
により、インダクタンスを低減し得るものとなる。In order to achieve the above object, the present invention provides a first circuit comprising a series circuit of a first IGBT chip and a first diode, a second circuit comprising a second IGBT chip and a second circuit. In a semiconductor device in which a second circuit consisting of a series circuit of diodes is arranged in parallel, a positive bus bar fixed on an insulating substrate, and an output bus bar arranged in parallel with the positive bus bar and fixed on the insulating substrate are provided. A first IGBT chip fixed on the positive bus bar and connected to a collector thereof, a second diode fixed on the positive bus bar and connected to an anode thereof, The second IGBT chip fixed to the output bus bar and having its collector connected thereto; and the second IGBT chip fixed to the output bus bar. The first in which the anode is connected
A first connection conductor connecting the emitter of the first IGBT chip to the output bus bar; a second connection conductor connecting the cathode of the second diode to the output bus bar; A negative bus bar fixed in parallel with the positive bus bar via an insulator above the IGBT chip and the second diode, and a third connecting the emitter of the second IGBT chip and the negative bus bar. A connecting conductor and a fourth connecting conductor for connecting the cathode of the first diode and the negative busbar are provided. With such a configuration, the inductance can be reduced.
【0008】上記半導体装置において、好ましくは、上
記第1及び第2の接続導体に対して、上記第3及び第4
の接続導体を平行に近接配置するようにしたものであ
り、かかる構成とすることにより、磁界キャンセリング
により、インダクタンスを低減し得るものとなる。In the above-mentioned semiconductor device, preferably, the third and fourth connection conductors are provided with respect to the first and second connection conductors.
Are arranged in parallel and close to each other, and with such a configuration, inductance can be reduced by magnetic field canceling.
【0009】上記半導体装置において、好ましくは、上
記正極ブスバーの上に固定された上記第1のIGBTチ
ップに対して、上記出力ブスバーの上に固定される上記
第1のダイオードを近接配置し、上記正極ブスバーの上
に固定された上記第2のダイオードに対して、上記出力
ブスバーの上に固定される上記第2のIGBTチップを
近接配置するようにしたものであり、交流分による磁界
キャンセリングを可能とし得るものとなる。In the above-mentioned semiconductor device, preferably, the first diode fixed on the output bus bar is arranged close to the first IGBT chip fixed on the positive bus bar, The second IGBT chip fixed on the output bus bar is arranged close to the second diode fixed on the positive bus bar, and the magnetic field canceling by the AC component is performed. It will be possible.
【0010】上記半導体装置において、好ましくは、上
記第1の回路と上記第2の回路を対称に配置し、これに
対して、上記正極ブスバー,負極ブスバー及び出力ブス
バーを対称に配置するようにしたものであり、電流配分
を均等にし得るものとなる。In the above semiconductor device, as preferably, the said first circuitry and the second circuitry and arranged symmetrically with respect to this, arranging the positive electrode bus bar, a negative electrode bus bar and the output bus bars symmetrically The current distribution can be made uniform.
【0011】上記半導体装置において、好ましくは、さ
らに、上記絶縁板に固定されたケースを備え、上記負極
ブスバーの一部を上記ケースにより保持するようにした
ものであり、かかる構成とすることにより、負極ブスバ
ーの保持を強固にし得るものとなる。In the above-mentioned semiconductor device, it is preferable that the semiconductor device further includes a case fixed to the insulating plate, and a part of the negative electrode bus bar is held by the case. The holding of the negative electrode busbar can be strengthened.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態につ
いて、図1乃至図3を用いて説明する。図1は、本発明
の一実施の形態による半導体装置の平面図であり、図2
は、図1のX−X断面図であり、図3は、本発明の一実
施の形態による半導体装置の回路図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a plan view of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention, and FIG.
1 is a sectional view taken along line XX of FIG. 1, and FIG. 3 is a circuit diagram of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.
【0013】図1において、四角形の絶縁板10の上に
は、四角形の枠状のケース12が固定されている。絶縁
板10は、例えば、窒化アルミ板からなる。絶縁板10
の上であって、図面に向かって左側の方には、長方形の
正電極端子として用いられる正極ブスバー20が、接合
されている。接合は、銀ローなどのロー材を用いてい
る。また、正極ブスバー20の右側であって、絶縁板1
0の上には、出力端子として用いられる出力ブスバー2
2が、ロー付けにより接合されている。正極ブスバー2
0と出力ブスバー22は、同一の絶縁板10上に取り付
けられているため、互いに平行である。また、長方形の
正極ブスバー20の長軸方向と出力ブスバー22の長軸
方向は互いに平行であり、この点においても、正極ブス
バー20と出力ブスバー22は、互いに平行である。In FIG. 1, a rectangular frame-shaped case 12 is fixed on a rectangular insulating plate 10. The insulating plate 10 is made of, for example, an aluminum nitride plate. Insulating plate 10
A positive bus bar 20 used as a rectangular positive electrode terminal is joined to the upper side and the left side as viewed in the drawing. For joining, a brazing material such as silver brazing is used. The right side of the positive bus bar 20 and the insulating plate 1
0, an output bus bar 2 used as an output terminal
2 are joined by brazing. Positive busbar 2
0 and the output bus bar 22 are parallel to each other because they are mounted on the same insulating plate 10. The long axis direction of the rectangular positive bus bar 20 and the long axis direction of the output bus bar 22 are parallel to each other, and also at this point, the positive bus bar 20 and the output bus bar 22 are parallel to each other.
【0014】正極ブスバー20の上には、図示しない半
田により、パワーモジュールであるスイッチング用のI
GBTチップ30A,30Bと転流用のダイオード42
A,42Bが固定されている。従って、電気回路的に
は、IGBTチップ30A,30Bのコレクタとダイオ
ード42A,42Bのアノードが、正極ブスバー20に
接続されている。On the positive bus bar 20, a switching module, which is a power module, is soldered by solder (not shown).
GBT chips 30A and 30B and commutation diode 42
A and 42B are fixed. Accordingly, in terms of an electric circuit, the collectors of the IGBT chips 30A and 30B and the anodes of the diodes 42A and 42B are connected to the positive bus bar 20.
【0015】ここで、IGBTチップ30A,30Bの
それぞれの電流容量を100Aとすると、パワーモジュ
ール全体の電流容量を200Aとするために、IGBT
チップ30AとIGBTチップ30Bは互いに平行に接
続されている。従って、パワーモジュール全体の電流容
量が100Aでよい時には、IGBTチップ30Aだけ
を用いればよい。Here, assuming that the current capacity of each of the IGBT chips 30A and 30B is 100A, the IGBT chips 30A and 30B have an
The chip 30A and the IGBT chip 30B are connected in parallel with each other. Therefore, when the current capacity of the entire power module is sufficient to be 100 A, only the IGBT chip 30 A needs to be used.
【0016】また、出力ブスバー22の上には、図示し
ない半田により、パワーモジュールであるスイッチング
用のIGBTチップ32A,32Bと転流用のダイオー
ド40A,40Bが固定されている。従って、電気回路
的には、IGBTチップ32A,32Bのコレクタとダ
イオード40A,40Bのアノードが、出力ブスバー2
2に接続されている。On the output bus bar 22, the switching IGBT chips 32A and 32B, which are power modules, and the commutation diodes 40A and 40B are fixed by solder (not shown). Accordingly, in terms of an electric circuit, the collectors of the IGBT chips 32A and 32B and the anodes of the diodes 40A and 40B are connected to the output busbar 2.
2 are connected.
【0017】ここで、IGBTチップ32A,32Bの
それぞれの電流容量を100Aとすると、パワーモジュ
ール全体の電流容量を200Aとするために、IGBT
チップ32AとIGBTチップ32Bは互いに平行に接
続されている。従って、パワーモジュール全体の電流容
量が100Aでよい時には、IGBTチップ30Aだけ
を用いればよい。Here, assuming that the current capacity of each of the IGBT chips 32A and 32B is 100A, the IGBT chips 32A and 32B have an
The chip 32A and the IGBT chip 32B are connected in parallel with each other. Therefore, when the current capacity of the entire power module is sufficient to be 100 A, only the IGBT chip 30 A needs to be used.
【0018】出力ブスバー22は、一体的に形成された
凹凸状の接続端子部22x1,22x2,22x3,2
2x4を有しており、IGBTチップ30Aのエミッタ
が、アルミワイヤ50A1によって、出力ブスバー22
の接続端子部22x2に接続され、IGBTチップ30
Bのエミッタが、アルミワイヤ50A2によって、出力
ブスバー22の接続端子部22x3に接続されている。
また、ダイオード42Bのアノードが、アルミワイヤ5
0A4によって、出力ブスバー22の接続端子22x1
に接続され、ダイオード42Aのアノードが、アルミワ
イヤ50A3によって、出力ブスバー22の接続端子2
2x4に接続されている。ここで、アルミワイヤ50A
1,50A2,50A3,50A4は、それぞれ、2本
づつの線で表しているが、実際には、複数本平行に用い
られている。アルミワイヤ50A1,50A2,50A
3,50A4は、ワイヤボンデイングによって設けられ
るため、1本のワイヤの径は、限界があり、IGBTチ
ップ若しくはダイオードから流れる電流の大きさに応じ
て、複数本使用している。The output bus bar 22 has integrally formed concavo-convex connection terminal portions 22x1, 22x2, 22x3, 2
2 × 4, and the emitter of the IGBT chip 30A is connected to the output bus bar 22 by the aluminum wire 50A1.
Of the IGBT chip 30
The emitter of B is connected to the connection terminal portion 22x3 of the output bus bar 22 by the aluminum wire 50A2.
The anode of the diode 42B is an aluminum wire 5
0A4, the connection terminal 22x1 of the output bus bar 22
The anode of the diode 42A is connected to the connection terminal 2 of the output bus bar 22 by the aluminum wire 50A3.
It is connected to 2x 4. Here, aluminum wire 50A
Each of 1, 50A2, 50A3, and 50A4 is represented by two lines, but a plurality of lines are actually used in parallel. Aluminum wire 50A1, 50A2, 50A
Since 3,50A4 is provided by wire bonding, the diameter of one wire is limited, and a plurality of wires are used according to the magnitude of current flowing from an IGBT chip or a diode.
【0019】正極ブスバー20の上には、3本の円柱形
の絶縁物60A,60B,60Cが固定されている。ま
た、出力ブスバー22の上には、3本の円柱形の絶縁物
60D,60E,60Fが固定されている。そして、6
本の絶縁物60A,60B,60C,60D,60E,
60Fの上には、負極ブスバー24が固定されている。
従って、負極ブスバー24は、正極ブスバー20と互い
に平行になっており、また、負極ブスバー24と正極ブ
スバー20を流れる電流の向きは、逆方向となってい
る。負極ブスバー24は、ケース12によっても保持さ
れている。On the positive bus bar 20, three cylindrical insulators 60A, 60B and 60C are fixed. Also, three cylindrical insulators 60D, 60E, and 60F are fixed on the output bus bar 22. And 6
Book insulators 60A, 60B, 60C, 60D, 60E,
A negative bus bar 24 is fixed on 60F.
Therefore, the negative bus bar 24 is parallel to the positive bus bar 20, and the directions of the currents flowing through the negative bus bar 24 and the positive bus bar 20 are opposite. The negative bus bar 24 is also held by the case 12.
【0020】負極ブスバー24の右側には、一体的に形
成された凹凸状の接続端子部24x1,24x2,24
x3,24x4を有しており、IGBTチップ32Aの
エミッタが、アルミワイヤ50B1によって、負極ブス
バー24の接続端子部24x2に接続され、IGBTチ
ップ32Bのエミッタが、アルミワイヤ50B2によっ
て、負極ブスバー24の接続端子部24x3に接続され
ている。また、ダイオード40Aのアノードが、アルミ
ワイヤ50B3によって、負極ブスバー24の接続端子
24x1に接続され、ダイオード40Bのアノードが、
アルミワイヤ50B4によって、負極ブスバー24の接
続端子24x4に接続されている。ここで、アルミワイ
ヤ50B1,50B2,50B3,50B4は、それぞ
れ、2本づつの線で表しているが、実際には、複数本平
行に用いられている。アルミワイヤ50B1,50B
2,50B3,50B4は、ワイヤボンデイングによっ
て設けられるため、1本のワイヤの径は、限界があり、
IGBTチップ若しくはダイオードから流れる電流の大
きさに応じて、複数本使用している。On the right side of the negative bus bar 24 are integrally formed concavo-convex connection terminal portions 24x1, 24x2, 24.
x3, 24x4, the emitter of the IGBT chip 32A is connected to the connection terminal 24x2 of the negative bus bar 24 by an aluminum wire 50B1, and the emitter of the IGBT chip 32B is connected to the negative bus bar 24 by an aluminum wire 50B2. It is connected to the terminal 24x3. The anode of the diode 40A is an aluminum wire 50B3, are connected to the connection terminal 24x1 of the negative electrode bus bar 24, the anode of the diode 40B is,
An aluminum wire 50B 4, which is connected to the connection terminals 24x 4 of the negative electrode bus bar 24. Here, each of the aluminum wires 50B1, 50B2, 50B3, and 50B4 is represented by two wires, but actually, a plurality of aluminum wires are used in parallel. Aluminum wire 50B1, 50B
Since 2,50B3 and 50B4 are provided by wire bonding, the diameter of one wire is limited,
A plurality of IGBT chips or diodes are used according to the magnitude of the current flowing from the diode.
【0021】ここで、アルミワイヤ50A1,50A
2,50A3,50A4とアルミワイヤ50B1,50
B2,50B3,50B4は、それぞれ、平行に保たれ
ている。即ち、この点については、図2を用いて詳述す
るが、アルミワイヤ50A1とアルミワイヤ50B1
が、互いに平行であり、しかも、流れる電流方向が逆向
きとなっており、また、アルミワイヤ50A2とアルミ
ワイヤ50B2が、互いに平行であり、しかも、流れる
電流方向が逆向きとなっている。さらに、アルミワイヤ
50A3とアルミワイヤ50B3が、互いに平行であ
り、しかも、流れる電流方向が逆向きとなっており、ま
た、アルミワイヤ50A4とアルミワイヤ50B4が、
互いに平行であり、しかも、流れる電流方向が逆向きと
なっている。Here, the aluminum wires 50A1, 50A
2,50A3,50A4 and aluminum wire 50B1,50
B2, 50B3, and 50B4 are each kept parallel. That is, this point will be described in detail with reference to FIG. 2, but the aluminum wire 50A1 and the aluminum wire 50B1
However, the directions of the flowing currents are parallel to each other, and the directions of the flowing currents are opposite. The aluminum wires 50A2 and 50B2 are parallel to each other and the directions of the flowing currents are opposite to each other. Further, the aluminum wire 50A3 and the aluminum wire 50B3 are parallel to each other, and the directions of flowing currents are opposite, and the aluminum wire 50A4 and the aluminum wire 50B4 are
They are parallel to each other, and the flowing current directions are opposite.
【0022】従って、IGBTチップ30Aのエミッタ
は、ダイオード40Aのカソードに接続され、第1の直
列回路を構成している。また、IGBTチップ30Bの
エミッタは、ダイオード40Bのカソードに接続され、
これも、第1の直列回路を構成している。IGBTチッ
プ30Aとダイオード40Aの直列回路は、IGBTチ
ップ30Bとダイオード40Bの直列回路と並列接続さ
れている。IGBTチップ30Aとダイオード40Aの
直列回路の電流容量を100Aとし、IGBTチップ3
0Bとダイオード40Bの直列回路の電流容量を100
Aとすると、これらの回路は並列接続されており、電流
容量を200Aとしている。従って、電流容量を100
Aでよい時には、IGBTチップ30Aとダイオード4
0Aの直列回路だけを用いればよい。Therefore, the emitter of the IGBT chip 30A is connected to the cathode of the diode 40A, forming a first series circuit. Further, the emitter of the IGBT chip 30B is connected to the cathode of the diode 40B,
This also constitutes the first series circuit. A series circuit of the IGBT chip 30A and the diode 40A is connected in parallel with the series circuit of the IGBT chip 30B and the diode 40B. The current capacity of the series circuit of the IGBT chip 30A and the diode 40A is set to 100A, and the IGBT chip 3
0B and the current capacity of the series circuit of the diode 40B to 100
If A, these circuits are connected in parallel, and the current capacity is 200 A. Therefore, the current capacity is set to 100
When A is sufficient, the IGBT chip 30A and the diode 4
Only the 0 A series circuit needs to be used.
【0023】また、IGBTチップ32Aのコレクタ
は、ダイオード42Aのアノードに接続され、第2の直
列回路を構成している。また、IGBTチップ32Bの
コレクタは、ダイオード42Bのアノードに接続され、
これも、第2の直列回路を構成している。IGBTチッ
プ32Aとダイオード42Aの直列回路は、IGBTチ
ップ32Bとダイオード42Bの直列回路と並列接続さ
れている。IGBTチップ32Aとダイオード42Aの
直列回路の電流容量を100Aとし、IGBTチップ3
2Bとダイオード42Bの直列回路の電流容量を100
Aとすると、これらの回路は並列接続されており、電流
容量を200Aとしている。従って、電流容量を100
Aでよい時には、IGBTチップ32Aとダイオード4
2Aの直列回路だけを用いればよい。The IGBT chip 32Acollector
Is connected to the anode of the diode 42A,
It constitutes a column circuit. In addition, the IGBT chip 32B
collectorIs connected to the anode of the diode 42B,
This also constitutes the second series circuit. IGBT chip
The series circuit of the pump 32A and the diode 42A is an IGBT chip.
Series circuit of the tip 32B and the diode 42BWhenConnected in parallel
Have been. IGBT chip 32A and diode 42A
The current capacity of the series circuit is 100 A, and the IGBT chip 3
The current capacity of the series circuit of 2B and the diode 42B is 100
If A, these circuits are connected in parallel and the current
The capacity is set to 200A. Therefore, the current capacity is set to 100
When A is sufficient, the IGBT chip 32A and the diode 4
Only a 2A series circuit may be used.
【0024】第1の直列回路と第2の直列回路は、それ
ぞれ、正極ブスバー20と負極ブスバー24に対して並
列接続されているとともに、第1の直列回路のIGBT
チップのエミッタとダイオードのアノードの接続点及
び、第2の直列回路のダイオードのカソードとIGBT
チップのコレクタの接続点は、出力ブスバー22に共通
接続されている。The first series circuit and the second series circuit are connected in parallel to the positive bus bar 20 and the negative bus bar 24, respectively.
A connection point between the chip emitter and the anode of the diode, and the cathode of the diode and the IGBT of the second series circuit.
The connection point of the collector of the chip is commonly connected to the output bus bar 22.
【0025】さらに、正極ブスバー20の左側であっ
て、絶縁板10の上には、端子台70が取り付けられて
いる。端子台70のうえには、半田により、ゲート抵抗
74A,74Bが固定されている。ゲート抵抗74A
は、アルミワイヤ78A1によりIGBTチップ30A
のベースに接続されている。ゲート抵抗74Bは、アル
ミワイヤ78B1によりIGBTチップ30Bのベース
に接続されている。また、出力ブスバー22の右側であ
って、絶縁板10の上には、端子台72が取り付けられ
ている。端子台72のうえには、半田により、ゲート抵
抗76A,76Bが固定されている。ゲート抵抗76A
は、アルミワイヤ78A2によりIGBTチップ32A
のベースに接続されている。ゲート抵抗76Bは、アル
ミワイヤ78B2によりIGBTチップ32Bのベース
に接続されている。A terminal block 70 is mounted on the left side of the positive bus bar 20 and on the insulating plate 10. Gate resistors 74A and 74B are fixed on the terminal block 70 by soldering. Gate resistance 74A
Is an IGBT chip 30A with an aluminum wire 78A1.
Connected to the base. Gate resistor 74B is connected to the base of IGBT chip 30B by aluminum wire 78B1. A terminal block 72 is mounted on the right side of the output bus bar 22 and on the insulating plate 10. Gate resistors 76A and 76B are fixed on the terminal block 72 by soldering. Gate resistance 76A
Is an IGBT chip 32A with an aluminum wire 78A2.
Connected to the base. Gate resistor 76B is connected to the base of IGBT chip 32B by aluminum wire 78B2.
【0026】IGBTチップからの放熱は、絶縁板10
を介して行われる。Heat from the IGBT chip is dissipated by the insulating plate 10
Done through.
【0027】次に、図2を用いて、図1に示した本発明
の一実施の形態による半導体装置の断面構造について説
明する。Next, the sectional structure of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG.
【0028】絶縁板10の上には、枠状のケース12が
固定されている。絶縁板10の上であって、図面に向か
って左側の方には、正電極端子として用いられる正極ブ
スバー20が、接合されている。接合は、銀ローなどの
ロー材を用いている。また、正極ブスバー20の右側で
あって、絶縁板10の上には、出力端子として用いられ
る出力ブスバー22が、ロー付けにより接合されてい
る。正極ブスバー20と出力ブスバー22は、同一の絶
縁板10上に取り付けられているため、互いに平行であ
る。また、正極ブスバー20の長軸方向(図面に直交す
る方向)と出力ブスバー22の長軸方向(図面に直交す
る方向)は互いに平行であり、この点においても、正極
ブスバー20と出力ブスバー22は、互いに平行であ
る。A frame-shaped case 12 is fixed on the insulating plate 10. A positive bus bar 20 used as a positive electrode terminal is joined to the insulating plate 10 on the left side as viewed in the drawing. For joining, a brazing material such as silver brazing is used. Further, on the right side of the positive bus bar 20 and on the insulating plate 10, an output bus bar 22 used as an output terminal is joined by brazing. Since the positive bus bar 20 and the output bus bar 22 are mounted on the same insulating plate 10, they are parallel to each other. The major axis direction of the positive bus bar 20 (the direction orthogonal to the drawing) and the major axis direction of the output bus bar 22 (the direction orthogonal to the drawing) are parallel to each other. , Are parallel to each other.
【0029】正極ブスバー20の上には、半田80によ
り、パワーモジュールであるスイッチング用のIGBT
チップ30Aと図示しない転流用のダイオードが固定さ
れている。従って、電気回路的には、IGBTチップ3
0Aのコレクタとダイオードのアノードが、正極ブスバ
ー20に接続されている。The IGBT for switching, which is a power module, is
A chip 30A and a not-shown commutation diode are fixed. Therefore, in terms of the electric circuit, the IGBT chip 3
The collector of 0 A and the anode of the diode are connected to the positive bus bar 20.
【0030】また、出力ブスバー22の上には、半田8
2により、パワーモジュールであるスイッチング用のI
GBTチップ32Aと図示しない転流用のダイオードが
固定されている。従って、電気回路的には、IGBTチ
ップ32Aのコレクタとダイオードのアノードが、出力
ブスバー22に接続されている。On the output bus bar 22, the solder 8
2, the switching module I
The GBT chip 32A and a not-shown commutation diode are fixed. Accordingly, in terms of an electric circuit, the collector of the IGBT chip 32A and the anode of the diode are connected to the output bus bar 22.
【0031】出力ブスバー22は、一体的に形成された
凹凸状の接続端子部22x2を有しており、IGBTチ
ップ30Aのエミッタが、アルミワイヤ50A1によっ
て、出力ブスバー22の接続端子部22x2に接続され
ている。また、図示しないダイオードのカソードが、ア
ルミワイヤによって、出力ブスバー22の接続端子に接
続されている。ここで、アルミワイヤ50A1は複数本
平行に用いられている。アルミワイヤ50A1は、ワイ
ヤボンデイングによって設けられるため、1本のワイヤ
の径は、限界があり、IGBTチップ若しくはダイオー
ドから流れる電流の大きさに応じて、複数本使用してい
る。The output bus bar 22 has an integrally formed concavo-convex connection terminal portion 22x2, and the emitter of the IGBT chip 30A is connected to the connection terminal portion 22x2 of the output bus bar 22 by an aluminum wire 50A1. ing. The cathode of a diode (not shown) is connected to the connection terminal of the output bus bar 22 by an aluminum wire. Here, a plurality of aluminum wires 50A1 are used in parallel. Since the aluminum wire 50A1 is provided by wire bonding, the diameter of one wire is limited, and a plurality of aluminum wires are used according to the magnitude of the current flowing from the IGBT chip or the diode.
【0032】正極ブスバー20の上には、円柱形の絶縁
物60Bが固定されている。また、出力ブスバー22の
上には、円柱形の絶縁物60Eが固定されている。そし
て、これらの絶縁物60B,60Eの上には、負極ブス
バー24が固定されている。従って、負極ブスバー24
は、正極ブスバー20と互いに平行になっており、ま
た、負極ブスバー24と正極ブスバー20を流れる電流
の向きは、逆方向となっている。On the positive bus bar 20, a cylindrical insulator 60B is fixed. In addition, the output bus bars 22
On top , a cylindrical insulator 60E is fixed. The negative bus bar 24 is fixed on these insulators 60B and 60E. Therefore, the negative bus bar 24
Are parallel to the positive bus bar 20, and the directions of the currents flowing through the negative bus bar 24 and the positive bus bar 20 are opposite.
【0033】負極ブスバー24の右側には、一体的に形
成された凹凸状の接続端子部24x2を有しており、I
GBTチップ32Aのエミッタが、アルミワイヤ50B
1によって、負極ブスバー24の接続端子部24x2に
接続されている。また、図示しないダイオードのカソー
ドが、アルミワイヤによって、負極ブスバー24の接続
端子に接続されている。ここで、アルミワイヤ50B1
複数本平行に用いられている。アルミワイヤ50B1
は、ワイヤボンデイングによって設けられるため、1本
のワイヤの径は、限界があり、IGBTチップ若しくは
ダイオードから流れる電流の大きさに応じて、複数本使
用している。On the right side of the negative bus bar 24, an integrally formed concavo-convex connection terminal portion 24x2 is provided.
The emitter of the GBT chip 32A is an aluminum wire 50B.
1 is connected to the connection terminal 24x2 of the negative bus bar 24. The cathode of a diode (not shown) is connected to the connection terminal of the negative bus bar 24 by an aluminum wire. Here, the aluminum wire 50B1
A plurality of them are used in parallel. Aluminum wire 50B1
Is provided by wire bonding, the diameter of one wire is limited, and a plurality of wires are used according to the magnitude of the current flowing from the IGBT chip or the diode.
【0034】また、負極ブスバー24は、絶縁物60
B,60Eを介して、正極ブスバー20や出力ブスバー
22とは、異なる平面上に支持されているので、負極ブ
スバー24とIGBTチップ32Aのエミッタの間に
は、段差があり、従来のワイヤボンデイング技術では、
このような段差がある場合には、アルミワイヤによるボ
ンデイングが不可能であったが、近年、このような段差
のある箇所にも適用可能なボンデイング技術が開発され
たため、このような配置が可能となっている。また、正
極ブスバー20と負極ブスバー24の間には、円柱状の
絶縁物60B,60Eを用いているため、超音波ボンデ
イング時の共振現象を防止できる。The negative bus bar 24 is provided with an insulator 60.
B and 60E, the positive bus bar 20 and the output bus bar 22 are supported on different planes. Therefore, there is a step between the negative bus bar 24 and the emitter of the IGBT chip 32A. Then
In the case where there is such a step, bonding with an aluminum wire was impossible, but in recent years, a bonding technique that can be applied to a place having such a step has been developed. Has become. Further, since the cylindrical insulators 60B and 60E are used between the positive bus bar 20 and the negative bus bar 24, the resonance phenomenon at the time of ultrasonic bonding can be prevented.
【0035】ここで、アルミワイヤ50A1とアルミワ
イヤ50B1は、それぞれ、平行に保たれている。即
ち、アルミワイヤ50A1とアルミワイヤ50B1が、
互いに平行であり、しかも、流れる電流方向が逆向きと
なっている。Here, the aluminum wire 50A1 and the aluminum wire 50B1 are kept parallel to each other. That is, the aluminum wires 50A1 and 50B1 are
They are parallel to each other, and the flowing current directions are opposite.
【0036】従って、IGBTチップ30Aのエミッタ
は、出力ブスバー22の上に固定された図示しないダイ
オードのカソードに接続され、第1の直列回路を構成し
ている。また、IGBTチップ32Aのコレクタは、正
極ブスバー20の上に固定された図示しないダイオード
のアノードに接続され、第2の直列回路を構成してい
る。Therefore, the emitter of the IGBT chip 30A is connected to the cathode of a diode (not shown) fixed on the output bus bar 22, thereby forming a first series circuit. The collector of the IGBT chip 32A is connected to the anode of a diode (not shown) fixed on the positive bus bar 20 to form a second series circuit.
【0037】第1の直列回路と第2の直列回路は、それ
ぞれ、正極ブスバー20と負極ブスバー24に対して並
列接続されているとともに、第1の直列回路のIGBT
チップのエミッタとダイオードのカソードの接続点及
び、第2の直列回路のダイオードのアノードとIGBT
チップのコレクタの接続点は、出力ブスバー22に共通
接続されている。The first series circuit and the second series circuit are connected in parallel to the positive bus bar 20 and the negative bus bar 24, respectively.
A connection point between the chip emitter and the diode cathode , and the diode anode and the IGBT of the second series circuit.
The connection point of the collector of the chip is commonly connected to the output bus bar 22.
【0038】さらに、正極ブスバー20の左側であっ
て、絶縁板10の上には、端子台70が取り付けられて
いる。端子台70のうえには、半田により、ゲート抵抗
74Aが固定されている。ゲート抵抗74Aは、アルミ
ワイヤ78A1によりIGBTチップ30Aのベースに
接続されている。また、出力ブスバー22の右側であっ
て、絶縁板10の上には、端子台72が取り付けられて
いる。端子台72のうえには、半田により、ゲート抵抗
76Aが固定されている。ゲート抵抗76Aは、アルミ
ワイヤ78A2によりIGBTチップ32Aのベースに
接続されている。絶縁板10の裏には、銅パターン90
が形成されており、IGBTチップからの放熱は、絶縁
板10を介して行われる。Further, a terminal block 70 is mounted on the left side of the positive bus bar 20 and on the insulating plate 10. On the terminal block 70, a gate resistor 74A is fixed by soldering. The gate resistor 74A is connected to the base of the IGBT chip 30A by an aluminum wire 78A1. A terminal block 72 is mounted on the right side of the output bus bar 22 and on the insulating plate 10. A gate resistor 76A is fixed on the terminal block 72 by soldering. Gate resistor 76A is connected to the base of IGBT chip 32A by aluminum wire 78A2. On the back of the insulating plate 10, a copper pattern 90
Are formed, and heat radiation from the IGBT chip is performed via the insulating plate 10.
【0039】正極ブスバー20と出力ブスバー22は、
絶縁板10の上に、0.4mm程度に薄くした部分をロ
ー付けにより、接合している。The positive bus bar 20 and the output bus bar 22
A portion thinned to about 0.4 mm is joined to the insulating plate 10 by brazing.
【0040】IGBTチップ30A,32Aの表面は、
チップ保護のためのコーテイング剤で覆われ、さらに、
絶縁板10の上に固定された枠状のケース12によって
形成される空間には、チップ保護のために、ゲル100
が充填されている。The surfaces of the IGBT chips 30A and 32A are
Covered with a coating agent for chip protection,
In a space formed by the frame-shaped case 12 fixed on the insulating plate 10, a gel 100 is provided for chip protection.
Is filled.
【0041】本実施の形態によれば、正極ブスバー20
と出力ブスバー22が互いに平行に配置されているた
め、インダクタンスを低減することができる。According to the present embodiment, the positive bus bar 20
And the output bus bar 22 are arranged in parallel with each other, so that the inductance can be reduced.
【0042】また、IGBTチップが正極ブスバー20
及び出力ブスバー22の上に直接ついているので、配線
距離をさらに、短くできる。The IGBT chip is connected to the positive bus bar 20.
Further, since it is provided directly on the output bus bar 22, the wiring distance can be further reduced.
【0043】また、負極ブスバー24を正極ブスバー2
0の上に平行に配置され、しかも、正極ブスバー20を
流れる電流の向きと負極ブスバー24を流れる電流の向
きが逆方向であるため、インダクタンスを低減すること
ができる。The negative bus bar 24 is connected to the positive bus bar 2.
0, and the direction of the current flowing through the positive bus bar 20 and the direction of the current flowing through the negative bus bar 24 are opposite to each other, so that the inductance can be reduced.
【0044】また、負極ブスバー24を正極ブスバー2
0の上に平行に配置したため、従来のようなジャンパー
プレートを使用する必要がないため、インダクタンスを
低減できる。The negative bus bar 24 is connected to the positive bus bar 2.
Since they are arranged in parallel on 0, there is no need to use a jumper plate as in the related art, so that the inductance can be reduced.
【0045】また、負極ブスバー24を正極ブスバー2
0の上に平行に配置し、さらに、負極ブスバー24と出
力ブスバー22の上に固定されたIGBTチップのエミ
ッタを接続するアルミワイヤと、正極ブスバー20の上
に固定されたIGBTチップのエミッタと出力ブスバー
22を接続するアルミワイヤとを互いに平行にし、しか
も、それらを流れる電流の向きを逆方向とすることによ
り、さらに、インダクタンスを低減できる。The negative bus bar 24 is connected to the positive bus bar 2.
0, an aluminum wire connecting the negative bus bar 24 and the emitter of the IGBT chip fixed on the output bus bar 22, and the emitter and output of the IGBT chip fixed on the positive bus bar 20. The inductance can be further reduced by making the aluminum wires connecting the bus bar 22 parallel to each other and making the current flowing therethrough the opposite direction.
【0046】次に、図3を用いて本発明の一実施の形態
による半導体装置の回路図について説明する。Next, a circuit diagram of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
【0047】ここで、図1に示した平面図では、4個の
IGBTチップと4個のダイオードが配置されている
が、これは、第1の直列回路が並列配置され、さらに、
第2の直列回路も並列配置されているためであり、ここ
では、1個のIGBTチップとダイオードからなる第1
の直列回路と1個のIGBTチップとダイオードからな
る第2の直列回路だけについて説明する。Here, in the plan view shown in FIG. 1, four IGBT chips and four diodes are arranged. This is because a first series circuit is arranged in parallel, and
This is because the second series circuit is also arranged in parallel. Here, the first series circuit composed of one IGBT chip and a diode is used.
And only the second series circuit including one series circuit and one IGBT chip and a diode will be described.
【0048】図3において、太い実線は、ブスバーを表
し、破線は、アルミワイヤを表している。In FIG. 3, a thick solid line represents a bus bar, and a broken line represents an aluminum wire.
【0049】IGBTチップ30Aとダイオード40A
からなる直列回路により第1の回路を構成している。ま
た、IGBTチップ32Bとダイオード42Bからなる
直列回路により第2の回路を構成している。IGBT chip 30A and diode 40A
Constitutes a first circuit. Further, a second circuit is configured by a series circuit including the IGBT chip 32B and the diode 42B.
【0050】正極ブスバー20は、IGBTチップ30
Aのコレクタ及びダイオード42Aのカソードに接続さ
れている。負極ブスバー24は、ダイオード40Aのア
ノード側にアルミワイヤ50B3を介して接続され、I
GBTチップ32Bのエミッタ側にアルミワイヤ50B
2を介して接続されている。The positive bus bar 20 is connected to the IGBT chip 30
It is connected to the cathode of the collector of A and diode 42 A. Negative bus bar 24, the diode 40A A
Connected to the node side via aluminum wire 50B3,
Aluminum wire 50B on the emitter side of GBT chip 32B
2 are connected.
【0051】また、出力ブスバー22は、IGBTチッ
プ30Aに対してアルミワイヤ50A1を介した点とダ
イオード40Aのカソードの接続点及びIGBTチップ
32Aのコレクタとダイオード42Aのアノード側にア
ルミワイヤ50A3を介した点との接続点に接続されて
いる。[0051] Also, the output bus bars 22, the aluminum wire 50 to the anode side of the collector and the diode 42 A cathode connection points and IGBT chip 32 A of points through an aluminum wire 50A1 against IGBT chip 30A and the diode 40A It is connected to a connection point with a point via A3 .
【0052】IGBTチップ30Aのベースに信号が印
加されると、正の半波が出力ブスバー22を介して取り
出され、IGBTチップ32Aのベースに信号が印加さ
れると、負の半波が出力ブスバー22を介して取り出さ
れて、交流信号を得られる。[0052] When the base signal of the IGBT chip 30A is applied, the positive half-wave is taken out via the output bus bars 22, when a signal is applied to the base of the IGBT chip 32 A, the negative half wave output It is taken out through the bus bar 22 to obtain an AC signal.
【0053】ダイオード40A及びダイオード42A
は、転流用のダイオードである。Diode 40A and diode 42A
Is a diode for commutation.
【0054】ここで、本実施の形態によれば、正極ブス
バーと負極ブスバーは、互いに平行に配置されるととも
に、それぞれを流れる電流の方向は逆方向であるため、
インダクタンスを低減できる。According to the present embodiment, the positive bus bar and the negative bus bar are arranged in parallel with each other, and the directions of the currents flowing in the respective bus bars are opposite to each other.
Inductance can be reduced.
【0055】また、出力ブスバーと正極ブスバーも互い
に平行に配置されており、インダクタンスを低減でき
る。The output busbar and the positive busbar are also arranged in parallel with each other, so that the inductance can be reduced.
【0056】また、アルミワイヤは、対アームであるア
ルミワイヤと互いに平行であり、しかも、流れる電流の
方向は、逆方向となっており、インダクタンスを低減で
きる。The aluminum wire is parallel to the aluminum wire as the paired arm, and the direction of the flowing current is opposite, so that the inductance can be reduced.
【0057】また、正極から電流が流れチップを通って
出力端子に戻ってくるまでの往復線間は、ワイヤ高さと
絶縁物高さ程度に小さくできるので、磁界キャンセリン
グ作用により、インダクタンスを低減できる。そのた
め、各部における自己インダクタンスおよび相互インダ
クタンスが大きく減少し、それによりサ−ジ電圧を低減
でき、スイッチング損失を低減できる。複数チップで遠
い位置のチップのインダクタンスが大きく、電流アンバ
ランスが発生しやすいため、極力内部わん曲をなくし、
近接並行としインダクタンスを低減している。Further, the distance between the reciprocating line from when the current flows from the positive electrode to the output terminal through the chip and returns to the output terminal can be reduced to approximately the height of the wire and the height of the insulator, so that the inductance can be reduced by the magnetic field canceling action. . As a result, the self-inductance and the mutual inductance in each section are greatly reduced, whereby the surge voltage can be reduced and the switching loss can be reduced. Since the inductance of the remote chip is large and the current imbalance is easy to occur with multiple chips, internal curvature is eliminated as much as possible,
The inductance is reduced by making them close to each other.
【0058】チップの線膨張係数は、銅の約1/6倍
で、窒化アルミの線膨張係数は、銅の約1/5倍で、チ
ップ、銅、窒化アルミの順に接続されているため、熱ス
トレスの影響をうけることが予想されるが、ブスバーの
IGBTチップマウント部の厚さを最適とすることによ
り熱応力作用によりはんだ寿命に影響しないようするこ
とが可能である。The coefficient of linear expansion of the chip is about 1/6 times that of copper, the coefficient of linear expansion of aluminum nitride is about 1/5 times that of copper, and the chip, copper, and aluminum nitride are connected in this order. Although it is expected to be affected by thermal stress, it is possible to prevent the solder life from being affected by the thermal stress effect by optimizing the thickness of the IGBT chip mount portion of the bus bar.
【0059】以下、本発明の他の実施の形態について、
図4及び図5を用いて説明する。図4は、本発明の他の
実施の形態による半導体装置の平面図であり、図5は、
図4のY−Y断面図である。Hereinafter, another embodiment of the present invention will be described.
This will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a plan view of a semiconductor device according to another embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 5 is a sectional view taken along line YY of FIG. 4.
【0060】本実施の形態では、IGBTチップとこれ
に直列配置されるダイオードを近接させる配置としてい
る。また、ブスバーを上下対称に、即ち、対アームを形
成する第1の直列回路と第2の直列回路を対称に配置
し、これに対してブスバーを対称に配置している。な
お、ここでは、2個のIGBTチップと2個のダイオー
ドからなる配置を示しているが、図1と同様にして、4
個のIGBTチップと4個のダイオードからなる配置と
してもよい。In this embodiment, an IGBT chip and a diode arranged in series with the IGBT chip are arranged close to each other. Further, the bus bar is arranged vertically symmetrically, that is, the first series circuit and the second series circuit forming the paired arms are arranged symmetrically, and the bus bar is arranged symmetrically. Note that, here, an arrangement including two IGBT chips and two diodes is shown.
The arrangement may be made up of four IGBT chips and four diodes.
【0061】図4において、四角形の絶縁板110の上
であって、図面に向かって左側の方には、長方形の正電
極端子として用いられる正極ブスバー120Bが、接合
されている。接合は、銀ローなどのロー材を用いてい
る。絶縁板110は、例えば、窒化アルミ板からなる。
また、正極ブスバー120の右側であって、絶縁板11
0の上には、出力端子として用いられる出力ブスバー1
22Aが、ロー付けにより接合されている。正極ブスバ
ー120Bと出力ブスバー122Aは、同一の絶縁板1
10上に取り付けられているため、互いに平行である。
また、長方形の正極ブスバー120Bの長軸方向と出力
ブスバー122Aの長軸方向は互いに平行であり、この
点においても、正極ブスバー120Bと出力ブスバー1
22Aは、互いに平行である。In FIG. 4, a positive bus bar 120B used as a rectangular positive electrode terminal is joined to the rectangular insulating plate 110 on the left side as viewed in the drawing. For joining, a brazing material such as silver brazing is used. The insulating plate 110 is made of, for example, an aluminum nitride plate.
The right side of the positive bus bar 120 and the insulating plate 11
0, an output busbar 1 used as an output terminal
22A is joined by brazing. The positive bus bar 120B and the output bus bar 122A are the same insulating plate 1
10 so that they are parallel to each other.
The major axis direction of the rectangular positive bus bar 120B and the major axis direction of the output bus bar 122A are parallel to each other.
22A are parallel to each other.
【0062】正極ブスバー120Bの上には、図示しな
い半田により、パワーモジュールであるスイッチング用
のIGBTチップ130Aと転流用のダイオード142
Bが固定されている。従って、電気回路的には、IGB
Tチップ130Aのコレクタとダイオード142Bのカ
ソードが、正極ブスバー120Bに接続されている。The IGBT chip 130A for switching, which is a power module, and the diode 142 for commutation are placed on the positive bus bar 120B by solder (not shown).
B is fixed. Therefore, in terms of the electric circuit, IGB
Mosquito collector and diode 142B of T chip 130A
A sword is connected to the positive bus bar 120B.
【0063】また、出力ブスバー122Aの上には、図
示しない半田により、パワーモジュールであるスイッチ
ング用のIGBTチップ132Bと転流用のダイオード
140Aが固定されている。従って、電気回路的には、
IGBTチップ132Bのコレクタとダイオード140
Aのカソードが、出力ブスバー122Aに接続されてい
る。On the output busbar 122A, a switching IGBT chip 132B as a power module and a commutation diode 140A are fixed by solder (not shown). Therefore, in terms of the electric circuit,
Collector and diode 140 of IGBT chip 132B
The cathode of A is connected to the output busbar 122A .
【0064】IGBTチップ130Aのエミッタが、ア
ルミワイヤ150A1によって、出力ブスバー122A
に接続され、ダイオード142Bのアノードが、アルミ
ワイヤ150A3によって、出力ブスバー122Aに接
続されている。ここで、アルミワイヤ150A1,15
0A3は、それぞれ、2本づつの線で表しているが、実
際には、複数本平行に用いられている。アルミワイヤ1
50A1,150A3は、ワイヤボンデイングによって
設けられるため、1本のワイヤの径は、限界があり、I
GBTチップ若しくはダイオードから流れる電流の大き
さに応じて、複数本使用している。The emitter of IGBT chip 130A is connected to output busbar 122A by aluminum wire 150A1.
, And the anode of the diode 142B is connected to the output busbar 122A by the aluminum wire 150A3. Here, the aluminum wires 150A1, 15A
Each of 0A3 is represented by two lines, but actually, a plurality of lines are used in parallel. Aluminum wire 1
Since 50A1 and 150A3 are provided by wire bonding, the diameter of one wire has a limit.
A plurality of GBT chips or diodes are used depending on the magnitude of the current flowing from the diode.
【0065】正極ブスバー120Bと出力ブスバー12
2Aの上には、3本の円柱形の絶縁物160A,160
B,160Cが固定されている。そして、この絶縁物1
60A,160B,160Cの上には、負極ブスバー1
24が固定されている。従って、負極ブスバー124
は、正極ブスバー120Bと互いに平行になっており、
また、負極ブスバー124と正極ブスバー120Bを流
れる電流の向きは、逆方向となっている。The positive bus bar 120B and the output bus bar 12
On top of 2A, three cylindrical insulators 160A, 160
B, 160C are fixed. And this insulator 1
On 60A, 160B and 160C, a negative bus bar 1 is provided.
24 is fixed. Therefore, the negative bus bar 124
Are parallel to each other with the positive bus bar 120B,
The directions of the currents flowing through the negative bus bar 124 and the positive bus bar 120B are opposite to each other.
【0066】負極ブスバー124には、IGBTチップ
132Bのエミッタが、アルミワイヤ150B1によっ
て接続され、ダイオード140Aのアノードが、アルミ
ワイヤ150B3によって接続されている。ここで、ア
ルミワイヤ150B1,150B3は、それぞれ、2本
づつの線で表しているが、実際には、複数本平行に用い
られている。アルミワイヤ150B1,150B3は、
ワイヤボンデイングによって設けられるため、1本のワ
イヤの径は、限界があり、IGBTチップ若しくはダイ
オードから流れる電流の大きさに応じて、複数本使用し
ている。The emitter of the IGBT chip 132B is connected to the negative busbar 124 by an aluminum wire 150B1, and the anode of the diode 140A is connected by an aluminum wire 150B3. Here, each of the aluminum wires 150B1 and 150B3 is represented by two lines, but a plurality of aluminum wires are actually used in parallel. Aluminum wires 150B1 and 150B3 are
Since it is provided by wire bonding, the diameter of one wire is limited, and a plurality of wires are used according to the magnitude of the current flowing from the IGBT chip or the diode.
【0067】ここで、アルミワイヤ150A1,150
A3とアルミワイヤ150B1,150B3は、それぞ
れ、平行に保たれている。即ち、この点については、図
5を用いて詳述するが、アルミワイヤ150A1とアル
ミワイヤ150B1が、互いに平行であり、しかも、流
れる電流方向が逆向きとなっており、また、アルミワイ
ヤ50A3とアルミワイヤ50B3が、互いに平行であ
り、しかも、流れる電流方向が逆向きとなっている。Here, the aluminum wires 150A1, 150
A3 and the aluminum wires 150B1 and 150B3 are kept parallel to each other. That is, although this point will be described in detail with reference to FIG. 5, the aluminum wire 150A1 and the aluminum wire 150B1 are parallel to each other, and the flowing current directions are opposite to each other. The aluminum wires 50B3 are parallel to each other, and the flowing current directions are opposite.
【0068】従って、IGBTチップ130Aのエミッ
タは、ダイオード140Aのカソードに接続され、第1
の直列回路を構成している。また、IGBTチップ13
2Bのコレクタは、ダイオード142Bのアノードに接
続され、第2の直列回路を構成している。第1の直列回
路を構成するIGBTチップ130Aとダイオード14
0Aは近接して配置されているため、インバータの転流
動作時に、電流がIGBTチップからダイオードに移っ
た時の交流分による磁界キャンセリングが行える。ま
た、第2の直列回路を構成するIGBTチップ132B
とダイオード142Bも同じ理由から近接して配置され
ている。Therefore, the emitter of the IGBT chip 130A is connected to the cathode of the diode 140A,
In a series circuit. In addition, the IGBT chip 13
The collector of 2B is connected to the anode of diode 142B to form a second series circuit. First series round
IGBT chip 130A and diode 14 that constitute the path
Since 0A is arranged in proximity, magnetic field canceling can be performed by the alternating current when the current is transferred from the IGBT chip to the diode during the commutation operation of the inverter. Also, an IGBT chip 132B constituting a second series circuit
And the diode 142B are also arranged close to each other for the same reason.
【0069】第1の直列回路と第2の直列回路は、それ
ぞれ、正極ブスバー120Bと負極ブスバー124に対
して並列接続されているとともに、第1の直列回路のI
GBTチップのエミッタとダイオードのカソードの接続
点及び、第2の直列回路のダイオードのアノードとIG
BTチップのコレクタの接続点は、出力ブスバー122
Aに共通接続されている。The first series circuit and the second series circuit are connected in parallel to the positive bus bar 120B and the negative bus bar 124, respectively.
A connection point between the emitter of the GBT chip and the cathode of the diode, and the anode and IG of the diode of the second series circuit.
The connection point of the collector of the BT chip is the output busbar 122.
A is connected in common.
【0070】さらに、正極ブスバー120Bの左側であ
って、絶縁板110の上には、端子台170が取り付け
られている。端子台170のうえには、半田により、ゲ
ート抵抗174Aが固定されている。ゲート抵抗174
Aは、アルミワイヤ178A1によりIGBTチップ1
30Aのベースに接続されている。また、出力ブスバー
122Aの右側であって、絶縁板110の上には、端子
台172が取り付けられている。端子台172のうえに
は、半田により、ゲート抵抗176B1が固定されてい
る。ゲート抵抗176B1は、アルミワイヤ178B2
によりIGBTチップ132Bのベースに接続されてい
る。Further, a terminal block 170 is mounted on the left side of the positive bus bar 120B and on the insulating plate 110. A gate resistor 174A is fixed on the terminal block 170 by soldering. Gate resistance 174
A is IGBT chip 1 with aluminum wire 178A1
It is connected to the base of 30A. A terminal block 172 is mounted on the right side of the output bus bar 122A and on the insulating plate 110. On the terminal block 172, a gate resistor 176B1 is fixed by soldering. The gate resistance 176B1 is an aluminum wire 178B2
Is connected to the base of the IGBT chip 132B .
【0071】また、正極ブスバー120Bには、正極ブ
スバー120Aが接続されており、正極ブスバー120
Aと負極ブスバー124の左側の端子部分は、互いに平
行になっている。出力ブスバー122Aには、出力ブス
バー122Bが接続されている。正極ブスバー120A
と出力ブスバー122Bの構成については、図5を用い
て後述する。A positive bus bar 120A is connected to the positive bus bar 120B.
A and the terminal part on the left side of the negative bus bar 124 are parallel to each other. The output bus bar 122B is connected to the output bus bar 122A. Positive busbar 120A
The configuration of the output busbar 122B will be described later with reference to FIG.
【0072】IGBTチップからの放熱は、絶縁板11
0を介して行われる。The heat from the IGBT chip is dissipated by the insulating plate 11.
0 is performed.
【0073】次に、図5を用いて、図4に示した本発明
の他の実施の形態による半導体装置の断面構造について
説明する。Next, the sectional structure of the semiconductor device according to another embodiment of the present invention shown in FIG. 4 will be described with reference to FIG.
【0074】絶縁板110の上であって、図面に向かっ
て左側の方には、正電極端子として用いられる正極ブス
バー120Bが、接合されている。接合は、銀ローなど
のロー材を用いている。正極ブスバー120Bには、入
力端子として用いるL字状の正極ブスバー120Aが半
田付けされている。また、正極ブスバー120Bの右側
であって、絶縁板110の上には、出力端子として用い
られる出力ブスバー122Aが、ロー付けにより接合さ
れている。出力ブスバー122Aには、出力端子として
用いるL字状の出力ブスバー122Bが半田付けされて
いる。正極ブスバー120Bと出力ブスバー122A
は、同一の絶縁板110上に取り付けられているため、
互いに平行である。また、正極ブスバー120Bの長軸
方向(図面に直交する方向)と出力ブスバー122Aの
長軸方向(図面に直交する方向)は互いに平行であり、
この点においても、正極ブスバー120Bと出力ブスバ
ー122Aは、互いに平行である。A positive bus bar 120B used as a positive electrode terminal is joined to the left side of the insulating plate 110 as viewed in the drawing. For joining, a brazing material such as silver brazing is used. An L-shaped positive bus bar 120A used as an input terminal is soldered to the positive bus bar 120B. Further, on the right side of the positive bus bar 120B and on the insulating plate 110, an output bus bar 122A used as an output terminal is joined by brazing. An L-shaped output bus bar 122B used as an output terminal is soldered to the output bus bar 122A. Positive busbar 120B and output busbar 122A
Are mounted on the same insulating plate 110,
Parallel to each other. The major axis direction of the positive bus bar 120B (the direction orthogonal to the drawing) and the major axis direction of the output bus bar 122A (the direction orthogonal to the drawing) are parallel to each other,
Also at this point, the positive bus bar 120B and the output bus bar 122A are parallel to each other.
【0075】正極ブスバー120Bの上には、半田18
0により、図示しないパワーモジュールであるスイッチ
ング用のIGBTチップと転流用のダイオード142B
が固定されている。従って、電気回路的には、IGBT
チップ130Aのコレクタとダイオード142Bのカソ
ードが、正極ブスバー120Bに接続されている。The solder 18 is placed on the positive bus bar 120B.
0, a switching IGBT chip which is a power module (not shown) and a commutation diode 142B
Has been fixed. Therefore, in terms of electric circuit, IGBT
Cathode of the collector and the diode 142B of the chip 130A
The cathode is connected to the positive bus bar 120B.
【0076】また、出力ブスバー122Aの上には、半
田182により、パワーモジュールであるスイッチング
用のIGBTチップ132Bと図示しない転流用のダイ
オードが固定されている。従って、電気回路的には、I
GBTチップ132Bのコレクタとダイオード142B
のアノードが、出力ブスバー122Aに接続されてい
る。On the output bus bar 122A, a switching IGBT chip 132B as a power module and a commutation diode (not shown) are fixed by solder 182. Therefore, in terms of the electric circuit, I
Collector and diode 142B of GBT chip 132B
Are connected to the output busbar 122A.
【0077】出力ブスバー122Aには、ダイオード1
42Bのアノードが、アルミワイヤ150A3によって
接続されている。ここで、アルミワイヤ150A3は複
数本平行に用いられている。アルミワイヤ150A3
は、ワイヤボンデイングによって設けられるため、1本
のワイヤの径は、限界があり、IGBTチップ若しくは
ダイオードから流れる電流の大きさに応じて、複数本使
用している。The output bus bar 122A has a diode 1
The anode of 42B is connected by an aluminum wire 150A3. Here, a plurality of aluminum wires 150A3 are used in parallel. Aluminum wire 150A3
Is provided by wire bonding, the diameter of one wire is limited, and a plurality of wires are used according to the magnitude of the current flowing from the IGBT chip or the diode.
【0078】正極ブスバー120B及び出力ブスバー1
22Aの上には、円柱形の絶縁物160Bが固定されて
いる。そして、絶縁物160Bの上には、負極ブスバー
124が固定されている。従って、負極ブスバー124
は、正極ブスバー120B及び正極ブスバー120Aと
互いに平行になっており、また、負極ブスバー124と
正極ブスバー120A,120Bを流れる電流の向き
は、逆方向となっている。また、正極ブスバー120A
と負極ブスバー124の間には、絶縁物製のスペーサ1
92を介して固定されている。Positive bus bar 120B and output bus bar 1
A cylindrical insulator 160B is fixed on 22A. The negative bus bar 124 is fixed on the insulator 160B . Therefore, the negative bus bar 124
Are parallel to the positive bus bar 120B and the positive bus bar 120A, and the directions of the currents flowing through the negative bus bar 124 and the positive bus bars 120A, 120B are opposite to each other. In addition, the positive busbar 120A
And between the negative electrode bus bar 124, an insulating material made of the spacer 1
It is fixed via 92.
【0079】負極ブスバー124の右側には、IGBT
チップ132Bのエミッタが、アルミワイヤ150B1
によって接続されている。また、図示しないダイオード
のアノードが、アルミワイヤによって、負極ブスバー1
24の接続端子に接続されている。ここで、アルミワイ
ヤ150B1は、複数本平行に用いられている。アルミ
ワイヤ150B1は、ワイヤボンデイングによって設け
られるため、1本のワイヤの径は、限界があり、IGB
Tチップ若しくはダイオードから流れる電流の大きさに
応じて、複数本使用している。On the right side of the negative busbar 124, an IGBT
The emitter of the chip 132B is an aluminum wire 150B1
Connected by The anode of the diode (not shown) is connected to the negative busbar 1 by an aluminum wire.
24 connection terminals. Here, a plurality of aluminum wires 150B1 are used in parallel. Since the aluminum wire 150B1 is provided by wire bonding, the diameter of one wire is limited, and the IGB
A plurality of T chips or diodes are used according to the magnitude of the current flowing from the diode.
【0080】また、負極ブスバー124は、絶縁物16
0Bを介して、正極ブスバー120Bや出力ブスバー1
22Aとは、異なる平面上に支持されているので、負極
ブスバー124とIGBTチップ132Bのエミッタの
間には、段差があり、従来のワイヤボンデイング技術で
は、このような段差がある場合には、アルミワイヤによ
るボンデイングが不可能であったが、近年、このような
段差のある箇所にも適用可能なボンデイング技術が開発
されたため、このような配置が可能となっている。ま
た、正極ブスバー120Bと負極ブスバー124の間に
は、円柱状の絶縁物160Bを用いているため、超音波
ボンデイング時の共振現象を防止できる。Further, the negative bus bar 124 is connected to the insulator 16.
0B , the positive busbar 120B and the output busbar 1
22A is supported on a different plane, there is a step between the negative bus bar 124 and the emitter of the IGBT chip 132B. Bonding with a wire was impossible, but in recent years, such an arrangement is possible because a bonding technique applicable to such a stepped portion has been developed. Further, since the cylindrical insulator 160B is used between the positive bus bar 120B and the negative bus bar 124, a resonance phenomenon at the time of ultrasonic bonding can be prevented.
【0081】ここで、アルミワイヤ150A3とアルミ
ワイヤ150B1は、それぞれ、平行に保たれている。
即ち、アルミワイヤ150A3とアルミワイヤ150B
1が、互いに平行であり、しかも、流れる電流方向が逆
向きとなっている。Here, the aluminum wire 150A3 and the aluminum wire 150B1 are kept parallel to each other.
That is, the aluminum wire 150A3 and the aluminum wire 150B
1 are parallel to each other and the directions of flowing currents are opposite.
【0082】従って、IGBTチップ132Bのコレク
タは、正極ブスバー120Bの上に固定された図示しな
いダイオードのアノードに接続され、第1の直列回路を
構成している。また、正極ブスバー120Bの上に固定
された図示しないIGBTチップのエミッタは、出力ブ
スバー122Aの上に固定されたダイオードのカソード
に接続され、第2の直列回路を構成している。また、第
1の直列回路と第2の直列回路は、それぞれ、正極ブス
バー120Bと負極ブスバー124に対して並列接続さ
れているとともに、第1の直列回路のIGBTチップの
エミッタとダイオードのカソードの接続点及び、第2の
直列回路のダイオードのアノードとIGBTチップのコ
レクタの接続点は、出力ブスバー122Aに共通接続さ
れている。また、第1の回路と第2の回路は、対称配置
されているため、正極ブスバー120A,120B及び
負極ブスバー124を対称形にすることができ、第1及
び第2の回路に均等に流れるため、電流配分が均等にな
り、電流アンバランスを小さくできる。Therefore, the collector of the IGBT chip 132B
Data is connected to the anode of a diode (not shown) fixed on the positive electrode bus bar 120B, constitute a first series circuit. An emitter of an IGBT chip (not shown) fixed on the positive bus bar 120B is connected to a cathode of a diode fixed on the output bus bar 122A to form a second series circuit. The first series circuit and the second series circuit are connected in parallel to the positive bus bar 120B and the negative bus bar 124, respectively, and are connected between the emitter of the IGBT chip of the first series circuit and the cathode of the diode. A point and a connection point between the anode of the diode of the second series circuit and the collector of the IGBT chip are commonly connected to the output bus bar 122A. In addition, since the first circuit and the second circuit are symmetrically arranged, the positive busbars 120A and 120B and the negative busbar 124 can be made symmetrical, so that the first and second circuits flow evenly to the first and second circuits. , The current distribution becomes uniform, and the current imbalance can be reduced.
【0083】さらに、正極ブスバー120Bの左側であ
って、絶縁板110の上には、端子台170が取り付け
られている。端子台170のうえには、半田により、ゲ
ート抵抗174Aが固定されている。ゲート抵抗174
Aは、アルミワイヤ178A1によりIGBTチップ1
30Aのベースに接続されている。また、出力ブスバー
122Aの右側であって、絶縁板110の上には、端子
台172が取り付けられている。端子台172のうえに
は、半田により、ゲート抵抗176Bが固定されてい
る。ゲート抵抗176Bは、アルミワイヤ178B2に
よりIGBTチップ132Bのベースに接続されてい
る。絶縁板110の裏には、銅パターン190が形成さ
れており、IGBTチップからの放熱は、絶縁板110
を介して行われる。Further, a terminal block 170 is mounted on the left side of the positive bus bar 120B and on the insulating plate 110. A gate resistor 174A is fixed on the terminal block 170 by soldering. Gate resistance 174
A is IGBT chip 1 with aluminum wire 178A1
It is connected to the base of 30A. A terminal block 172 is mounted on the right side of the output bus bar 122A and on the insulating plate 110. On the terminal block 172, a gate resistor 176B is fixed by soldering. Gate resistor 176B is connected to the base of IGBT chip 132B by aluminum wire 178B2. On the back of the insulating plate 110, a copper pattern 190 is formed.
Done through.
【0084】正極ブスバー120Bと出力ブスバー12
2Aは、絶縁板110の上に、0.4mm程度に薄くし
た部分をロー付けにより、接合している。The positive bus bar 120B and the output bus bar 12
2A, a portion thinned to about 0.4 mm is joined to the insulating plate 110 by brazing.
【0085】IGBTチップの表面は、チップ保護のた
めのコーテイング剤で覆われ、さらに、その上には、チ
ップ保護のために、ゲル100が充填されている。The surface of the IGBT chip is covered with a coating agent for protecting the chip, and is further filled with a gel 100 for protecting the chip.
【0086】本実施の形態によれば、第1の回路と第2
の回路を対称に配置したため、正極ブスバー及び負極ブ
スバーからの電流が均等に流れるため、電流配分が均等
になる。According to the present embodiment, the first circuit and the second circuit
Are arranged symmetrically, so that the currents from the positive bus bar and the negative bus bar flow evenly, so that the current distribution becomes uniform.
【0087】また、第1の回路を構成するIGBTチッ
プとダイオードを近接して配置しているため、交流分に
よる磁界キャンセリングが可能となる。Further, since the IGBT chip and the diode constituting the first circuit are arranged close to each other, it is possible to cancel the magnetic field by the AC component.
【0088】また、正極ブスバーと出力ブスバーが互い
に平行に配置されているため、インダクタンスを低減す
ることができる。Further, since the positive bus bar and the output bus bar are arranged in parallel with each other, the inductance can be reduced.
【0089】また、IGBTチップが正極ブスバー及び
出力ブスバーの上に直接ついているので、配線距離をさ
らに、短くできる。Further, since the IGBT chip is directly provided on the positive bus bar and the output bus bar, the wiring distance can be further reduced.
【0090】また、負極ブスバーを正極ブスバーの上に
平行に配置され、しかも、正極ブスバーを流れる電流の
向きと負極ブスバーを流れる電流の向きが逆方向である
ため、インダクタンスを低減することができる。Further, since the negative bus bar is disposed parallel to the positive bus bar, and the direction of the current flowing through the positive bus bar is opposite to the direction of the current flowing through the negative bus bar, the inductance can be reduced.
【0091】また、負極ブスバーを正極ブスバーの上に
平行に配置したため、従来のようなジャンパープレート
を使用する必要がないため、インダクタンスを低減でき
る。Further, since the negative bus bar is arranged in parallel on the positive bus bar, there is no need to use a jumper plate as in the prior art, so that the inductance can be reduced.
【0092】また、負極ブスバーを正極ブスバーの上に
平行に配置し、さらに、負極ブスバーと出力ブスバーの
上に固定されたIGBTチップのエミッタを接続するア
ルミワイヤと、正極ブスバーの上に固定されたIGBT
チップのエミッタと出力ブスバーを接続するアルミワイ
ヤとを互いに平行にし、しかも、それらを流れる電流の
向きを逆方向とすることにより、さらに、インダクタン
スを低減できる。Further, the negative bus bar was arranged in parallel on the positive bus bar, and further, an aluminum wire connecting the negative bus bar and the emitter of the IGBT chip fixed on the output bus bar, and the aluminum bus fixed on the positive bus bar IGBT
By making the emitter of the chip and the aluminum wire connecting the output bus bar parallel to each other and making the current flowing through them opposite directions, the inductance can be further reduced.
【0093】また、正極から電流が流れチップを通って
出力端子に戻ってくるまでの往復線間は、ワイヤ高さと
絶縁物高さ程度に小さくできるので、磁界キャンセリン
グ作用により、インダクタンスを低減できる。そのた
め、各部における自己インダクタンスおよび相互インダ
クタンスが大きく減少し、それによりサ−ジ電圧を低減
でき、スイッチング損失を低減できる。複数チップで遠
い位置のチップのインダクタンスが大きく、電流アンバ
ランスが発生しやすいため、極力内部わん曲をなくし、
近接並行としインダクタンスを低減している。Further, the distance between the reciprocating line from when the current flows from the positive electrode to the output terminal through the chip and returns to the output terminal can be reduced to about the height of the wire and the height of the insulator. . As a result, the self-inductance and the mutual inductance in each part are greatly reduced, whereby the surge voltage can be reduced and the switching loss can be reduced. Since the inductance of the distant chip is large and the current imbalance is likely to occur in multiple chips, internal curvature is eliminated as much as possible,
The inductance is reduced by making them close to each other.
【0094】チップの線膨張係数は、銅の約1/6倍
で、窒化アルミの線膨張係数は、銅の約1/5倍で、チ
ップ、銅、窒化アルミの順に接続されているため、熱ス
トレスの影響をうけることが予想されるが、ブスバーの
IGBTチップマウント部の厚さを最適とすることによ
り熱応力作用によりはんだ寿命に影響しないようするこ
とが可能である。The linear expansion coefficient of the chip is about 1/6 times that of copper, the linear expansion coefficient of aluminum nitride is about 1/5 times that of copper, and the chip, copper, and aluminum nitride are connected in this order. Although it is expected to be affected by thermal stress, it is possible to prevent the solder life from being affected by the thermal stress effect by optimizing the thickness of the IGBT chip mount portion of the bus bar.
【0095】[0095]
【発明の効果】本発明によれば、2回路内蔵方式の半導
体装置における内部インダクタンスを低減できる。According to the present invention, the internal inductance in a semiconductor device having a two-circuit built-in system can be reduced.
【図1】本発明の一実施の形態による半導体装置の平面
図である。FIG. 1 is a plan view of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.
【図2】図1のX−X断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line XX of FIG.
【図3】本発明の一実施の形態による半導体装置の回路
図である。FIG. 3 is a circuit diagram of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.
【図4】本発明の他の実施の形態による半導体装置の平
面図である。FIG. 4 is a plan view of a semiconductor device according to another embodiment of the present invention.
【図5】図4のY−Y断面図である。FIG. 5 is a sectional view taken along line YY of FIG. 4;
10,110…絶縁板 12…ケ−ス 20,120A,120B…正極ブスバ− 22,124A,124B…出力ブスバ− 24,124…負極ブスバ− 30A,30B,32A,32B…IGBTチップ 40A,40B,42A,42B…ダイオ−ドチップ 50A1,50A2,50A3,50A4,50B1,
50B2,50B3, 50B4,78A1,78A2,78B1,78B2…
アルミワイヤ 60A,60B,60C,60D,60E,60F…絶
縁物 70,72…端子台 74A,74B,76A,76B…チップ抵抗 80,82,180,182…半田 90…銅板 100…ゲル 192…スペ−サ10, 110 ... insulating plate 12 ... case 20, 120A, 120B ... positive electrode busbar 22, 124A, 124B ... output busbar 24, 124 ... negative electrode busbar 30A, 30B, 32A, 32B ... IGBT chip 40A, 40B, 42A, 42B ... Diode chip 50A1, 50A2, 50A3, 50A4, 50B1,
50B2, 50B3, 50B4, 78A1, 78A2, 78B1, 78B2 ...
Aluminum wires 60A, 60B, 60C, 60D, 60E, 60F ... Insulators 70, 72 ... Terminal block 74A, 74B, 76A, 76B ... Chip resistors 80, 82, 180, 182 ... Solder 90 ... Copper plate 100 ... Gel 192 ... −
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内藤 祥太郎 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株式会社 日立製作所 自動車機器事業 部内 (56)参考文献 特開 昭61−39563(JP,A) 特開 平6−69415(JP,A) 特開 平6−21323(JP,A) 特開 平2−130955(JP,A) 特開 昭63−193553(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 25/00 - 25/18 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Shotaro Naito 2520, Oaza Takaba, Hitachinaka-shi, Ibaraki Hitachi, Ltd. Automotive Equipment Division (56) References JP-A-61-39563 (JP, A) 6-69415 (JP, A) JP-A-6-21323 (JP, A) JP-A 2-130955 (JP, A) JP-A-63-193553 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01L 25/00-25/18
Claims (5)
ドの直列回路からなる第1の回路と、第2のIGBTチ
ップと第2のダイオードの直列回路からなる第2の回路
を並列配置した半導体装置において、 絶縁基板上に固定された正極ブスバーと、 この正極ブスバーと平行に配置され、上記絶縁基板上に
固定された出力ブスバーと、 上記正極ブスバーの上に固定されるとともに、そのコレ
クタが接続された上記第1のIGBTチップと、 上記正極ブスバーの上に固定されるとともに、そのアノ
ードが接続された上記第2のダイオードと、 上記出力ブスバーの上に固定されるとともに、そのコレ
クタが接続された上記第2のIGBTチップと、 上記出力ブスバーの上に固定されるとともに、そのアノ
ードが接続された上記第1のダイオードと、 上記第1のIGBTチップのエミッタと上記出力ブスバ
ーを接続する第1の接続導体と、 上記第2のダイオードのカソードと上記出力ブスバーを
接続する第2の接続導体と、 上記第1のIGBTチップ及び上記第2のダイオードの
上方に、絶縁物を介して、上記正極ブスバーと平行に固
定された負極ブスバーと、 上記第2のIGBTチップのエミッタと上記負極ブスバ
ーを接続する第3の接続導体と、 上記第1のダイオードのカソードと上記負極ブスバーを
接続する第4の接続導体とを備えたことを特徴とする半
導体装置。1. A semiconductor in which a first circuit consisting of a series circuit of a first IGBT chip and a first diode and a second circuit consisting of a series circuit of a second IGBT chip and a second diode are arranged in parallel. In the device, a positive bus bar fixed on an insulating substrate, an output bus bar fixed in parallel on the positive substrate and the output bus bar fixed on the insulating substrate, and a collector connected to the positive bus bar fixed on the positive bus bar The first IGBT chip is fixed on the positive bus bar, the second diode is connected to the anode, and the second IGBT chip is fixed on the output bus bar and the collector is connected. The second IGBT chip, and the first diode fixed on the output bus bar and connected to the anode thereof. A first connection conductor connecting the emitter of the first IGBT chip to the output busbar; a second connection conductor connecting the cathode of the second diode to the output busbar; and the first IGBT chip And a negative bus bar fixed in parallel with the positive bus bar via an insulator above the second diode; a third connection conductor connecting the emitter of the second IGBT chip and the negative bus bar. A semiconductor device comprising: a cathode of the first diode; and a fourth connection conductor connecting the negative busbar.
4の接続導体を平行に近接配置したことを特徴とする半
導体装置。2. The semiconductor device according to claim 1, wherein said third and fourth connection conductors are arranged in parallel and close to said first and second connection conductors.
チップに対して、上記出力ブスバーの上に固定される上
記第1のダイオードを近接配置し、 上記正極ブスバーの上に固定された上記第2のダイオー
ドに対して、上記出力ブスバーの上に固定される上記第
2のIGBTチップを近接配置したことを特徴とする半
導体装置。3. The semiconductor device according to claim 1, wherein said first IGBT is fixed on said positive bus bar.
The first diode fixed on the output bus bar is arranged close to the chip, and the second diode fixed on the positive bus bar is fixed on the output bus bar. A semiconductor device, wherein the second IGBT chip is disposed adjacent to the second IGBT chip.
に対して、上記正極ブスバー,負極ブスバー及び出力ブ
スバーを対称に配置したことを特徴とする半導体装置。4. The semiconductor device according to claim 3, wherein the first circuit and the second circuit are symmetrically arranged, and the positive bus bar, the negative bus bar, and the output bus bar are symmetrically arranged. A semiconductor device characterized by the above-mentioned.
に、 上記絶縁板に固定されたケースを備え、 上記負極ブスバーの一部を上記ケースにより保持したこ
とを特徴とする半導体装置。5. The semiconductor device according to claim 1, further comprising a case fixed to said insulating plate, wherein a part of said negative bus bar is held by said case.
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