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公開番号2025025085
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-21
出願番号2023129544
出願日2023-08-08
発明の名称半導体装置および電力変換装置
出願人株式会社デンソー
代理人個人,個人,個人
主分類H02M 7/48 20070101AFI20250214BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】スナバ回路に対する半導体素子の熱影響を抑えることを図る半導体装置を提供する。
【解決手段】半導体装置21は、上アームを形成する第1の半導体素子30Hと、下アームを形成する第2の半導体素子30Lとを備える。第1の半導体素子30Hと第2の半導体素子30Lとは、並んで設けられている。これらの半導体装置は、半導体素子群を構成する。半導体装置21は、上アームおよび下アームに対して並列に接続されているスナバ回路13を形成するスナバ回路部品40を備える。スナバ回路部品40は、半導体素子群に対して、第1の半導体素子30Hと第2の半導体素子30Lとが並ぶ素子並び方向に隣り合って設けられている。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
上アーム（９Ｈ）を形成する第１の半導体素子（３０Ｈ）と、
前記第１の半導体素子に対して並んで設けられて、下アーム（９Ｌ）を形成する第２の半導体素子（３０Ｌ）と、
前記上アームおよび前記下アームに対して並列に接続されているスナバ回路（１３）を形成するスナバ回路部品（４０）と、
を備え、
前記スナバ回路部品は、前記第１の半導体素子と前記第２の半導体素子とが並んで構成される半導体素子群に対して、前記第１の半導体素子と前記第２の半導体素子とが並ぶ素子並び方向に隣り合って設けられている半導体装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記第１の半導体素子と前記第２の半導体素子のそれぞれは、それぞれ扁平状の外郭の内部に含まれる複数の半導体素子を含んでおり、
前記複数の半導体素子は、最小寸法長さ方向である厚さ方向が前記素子並び方向に対して垂直方向となる姿勢で設けられており、
前記第１の半導体素子と前記第２の半導体素子のそれぞれは、扁平状の最大面が前記素子並び方向と前記厚さ方向の両方に対して直交する方向に並ぶ前記複数の半導体素子によって形成されている請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
Ｐ配線（５１１）を介して前記第１の半導体素子のドレイン電極に接続されているＰ端子（５１）と、
Ｎ配線（５２１）を介して前記第２の半導体素子のソース電極に接続されているＮ端子（５２）と、を備え、
前記Ｐ端子と前記Ｎ端子は、前記素子並び方向について、前記スナバ回路部品に対して、前記半導体素子群とは反対側に突出するように設けられている請求項１に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記Ｐ配線は、前記Ｐ端子から前記第１の半導体素子のドレイン電極への電流を形成するように延びており、
前記Ｎ配線は、前記Ｐ配線を流れる電流とは反対向きに前記第２の半導体素子のソース電極から前記Ｎ端子への電流を形成するように延びている請求項３に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記Ｐ配線と前記Ｎ配線の少なくとも一方は、一枚の配線板によって形成されている請求項３または４に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記Ｐ配線と前記Ｎ配線のそれぞれは、一枚の配線板によって形成されており、
Ｐ配線板とＮ配線板とは、前記素子並び方向に対して垂直方向であってかつ最小寸法長さ方向である前記第１の半導体素子の厚さ方向に互いにオフセットした位置に設けられている請求項５に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記第１の半導体素子のソース電極と第２の半導体素子のドレイン電極とを接続しているＯ配線（５３２）を備え、
前記Ｏ配線と前記Ｎ配線は、前記素子並び方向に重なるように形成されている請求項３に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記第１の半導体素子と前記スナバ回路部品とは、前記素子並び方向に重なるように設けられている請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項９】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の半導体装置と、
平滑コンデンサ（５）と、
を備える電力変換装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この明細書における開示は、半導体装置および電力変換装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、図１～図３等を参照すると、上アームを構成する半導体素子と下アームを構成する半導体素子との両方にスナバ回路が隣接するモジュールを開示する。スナバ回路は、上アームの半導体素子と下アームの半導体素子とが並ぶ方向に対して直交する方向に、両方の半導体素子と並んで配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１５－２０７７３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のモジュールによれば、スナバ回路は、両方の半導体素子と向かい合うため、両方の半導体素子からの放熱の影響を受けやすいことになる。
【０００５】
この明細書における開示の目的は、スナバ回路に対する半導体素子の熱影響を抑えることを図る半導体装置および電力変換装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この明細書に開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。また、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例であって、技術的範囲を限定するものではない。
【０００７】
開示された半導体装置の一つは、上アーム（９Ｈ）を形成する第１の半導体素子（３０Ｈ）と、第１の半導体素子に対して並んで設けられて、下アーム（９Ｌ）を形成する第２の半導体素子（３０Ｌ）と、上アームおよび下アームに対して並列に接続されているスナバ回路（１３）を形成するスナバ回路部品（４０）と、を備え、
スナバ回路部品は、第１の半導体素子と第２の半導体素子とが並んで構成される半導体素子群に対して、第１の半導体素子と第２の半導体素子とが並ぶ素子並び方向に隣り合って設けられている。また、開示された電力変換装置の一つは、前述の半導体装置と、平滑コンデンサとを備える。
【０００８】
この半導体装置によれば、並んで配置されている第１の半導体素子と第２の半導体素子のうち、一方に隣り合い他方には隣合わないスナバ回路部品を提供する。これにより、上下アームを構成する半導体素子のうち、他方の半導体素子からスナバ回路への熱影響を抑えることを実現する。この半導体装置は、スナバ回路に対する半導体素子の熱影響を抑えることができる。また、この半導体装置を備える構成により、スナバ回路に対する半導体素子の熱影響を抑えることができる電力変換装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
第１実施形態の電力変換装置に係る回路図である。
半導体装置の構成を説明するための平面図である。
半導体装置の一部の構成を示す断面図である。
上下各アームの半導体素子およびスナバ回路の位置関係を示す平面図である。
上下各アームの半導体素子およびスナバ回路の位置関係を示す平面図である。
上下各アームの半導体素子およびスナバ回路の位置関係を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、図面を参照しながら本開示を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。
（【００１１】以降は省略されています）

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