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公開番号2025149936
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-08
出願番号2025047658
出願日2025-03-24
発明の名称半導体装置、電力変換装置、及び空気調和装置
出願人ダイキン工業株式会社
代理人弁理士法人前田特許事務所
主分類H02M 7/48 20070101AFI20251001BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】装置サイズの大型化を抑制しつつ、スイッチング時のリンギングを抑制させる。
【解決手段】半導体装置(50)は、半導体素子(14a,14b,14c,14d,14e,14f)と、半導体素子(14a,14b,14c,14d,14e,14f)の第1電極と電気的に接続された第1導体パターン(51)と、第1導体パターン(51)と間隔を隔てて隣接配置された第2導体パターン(52)と、半導体素子(14a,14b,14c,14d,14e,14f)の第2電極と第2導体パターン(52)とを電気的に接続する導電体(55)と、を備える。半導体装置(50)は、第1導体パターン(51)と第2導体パターン(52)とが対向する間、または第1導体パターン(51)と第1導電体(55)とが対向する間に、封止材(58)よりも比誘電率が低い抵抗体(59)が配置されている。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
半導体素子（14a,14b,14c,14d,14e,14f,214a,214d）と、
前記半導体素子（14a,14b,14c,14d,14e,14f,214a,214d）の第１電極と電気的に接続された第１導体パターン（51,251）と、
前記第１導体パターン（51,251）と間隔を隔てて隣接配置された第２導体パターン（52,252）と、
前記半導体素子（14a,14b,14c,14d,14e,14f,214a,214d）の第２電極と前記第２導体パターン（52,252）とを電気的に接続しかつ前記第１導体パターン（51,251）と対向する導電体（55,255）と、
前記半導体素子（14a,14b,14c,14d,14e,14f,214a,214d）、前記第１導体パターン（51,251）、前記第２導体パターン（52,252）、および前記導電体（55,255）を覆う封止材（58）とを備え、
前記半導体素子（14a,14b,14c,14d,14e,14f,214a,214d）がユニポーラトランジスタである場合は、前記第１電極はドレイン電極およびソース電極の一方であり、前記第２電極はドレイン電極およびソース電極の他方であり、前記半導体素子（14a,14b,14c,14d,14e,14f,214a,214d）がバイポーラトランジスタである場合は、前記第１電極はコレクタ電極およびエミッタ電極の一方であり、前記第２電極はコレクタ電極およびエミッタ電極の他方であり、
前記第１導体パターン（51,251）と前記第２導体パターン（52,252）とが対向する間または前記第１導体パターン（51,251）と前記導電体（55,255）とが対向する間に、前記封止材（58）よりも比誘電率が低い抵抗体（59,259）が配置されている半導体装置。
続きを表示（約 960 文字）【請求項２】
請求項１に記載の半導体装置において、
前記抵抗体（59,259）は、前記第１導体パターン（51,251）の表面、前記第２導体パターン（52,252）の表面、または前記導電体（55,255）の表面と接触して配置されている半導体装置。
【請求項３】
請求項２に記載の半導体装置において、
前記抵抗体（59,259）は、薄膜形状である半導体装置。
【請求項４】
請求項１に記載の半導体装置において、
前記第１導体パターン（51,251）と前記第２導体パターン（52,252）との間に前記抵抗体（59,259）が配置された場合の、前記第１導体パターン（51,251）と前記第２導体パターン（52,252）との間における、前記抵抗体（59,259）に対向する前記第１導体パターン（51,251）の部分の面積もしくは前記抵抗体（59,259）に対向する前記第２導体パターン（52,252）の部分の面積、または、前記第１導体パターン（51,251）と前記導電体（55,255）との間に前記抵抗体（59,259）が配置された場合の、前記第１導体パターン（51,251）と前記導電体（55,255）との間における、前記抵抗体（59,259）に対向する前記第１導体パターン（51,251）の部分の面積もしくは前記抵抗体（59,259）に対向する前記導電体（55,255）の部分の面積、をＳ［ｍｍ
２
］とし、前記抵抗体（59,259）の抵抗率をρ［Ω・ｍ］としたときに、
ρ／Ｓ ≧ ０．０１
の式を満たす半導体装置。
【請求項５】
請求項１に記載の半導体装置において、
前記抵抗体（59,259）は、ポリシリコンである半導体装置。
【請求項６】
請求項２に記載の半導体装置において、
前記抵抗体（59,259）の熱伝導率は、前記封止材（58）の熱伝導率よりも高い半導体装置。
【請求項７】
請求項１～６のいずれか１つに記載の半導体装置（50,250）を備えた電力変換装置。
【請求項８】
請求項７に記載の電力変換装置（10）を備えた空気調和装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、半導体装置、電力変換装置、及び空気調和装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、スイッチング時に発生するリンギングを抑制する構造を備えた半導体装置が知られている。特許文献１に開示された半導体装置は、スナバ回路を用いることでリンギングを抑制している。
【０００３】
特許文献１に開示された半導体装置では、スナバ回路を含むスナバ基板は、正極側電力用半導体素子が実装される正極導体パターンと、負極側電力用半導体素子の負極側電極が接続される負極導体パターンと、負極側電力用半導体素子が実装されかつ正極側電力用半導体素子の負極側電極が接続される交流電極パターンとの少なくともいずれか１つ上に重なるように配置される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許６５１３３０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のようにスナバ回路を有する半導体装置は、スナバ回路を構成する抵抗体とコンデンサとを配置するためのスペースが必要である。スナバ回路を有する半導体装置は、スペースを確保するために、基板の平面方向または面直方向へのサイズの大型化が避けられない。
【０００６】
本開示の目的は、装置サイズの大型化を抑制しつつ、スイッチング時のリンギングを抑制させる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の態様は、半導体装置を対象とする。半導体素子（14a,14b,14c,14d,14e,14f,214a,214d）と、前記半導体素子（14a,14b,14c,14d,14e,14f,214a,214d）の第１電極と電気的に接続された第１導体パターン（51,251）と、前記第１導体パターン（51,251）と間隔を隔てて隣接配置された第２導体パターン（52,252）と、前記半導体素子（14a,14b,14c,14d,14e,14f,214a,214d）の第２電極と前記第２導体パターン（52,252）とを電気的に接続しかつ前記第１導体パターン（51,251）と対向する導電体（55,255）と、前記半導体素子（14a,14b,14c,14d,14e,14f,214a,214d）、前記第１導体パターン（51,251）、前記第２導体パターン（52,252）、および前記導電体（55,255）を覆う封止材（58）とを備え、前記半導体素子（14a,14b,14c,14d,14e,14f,214a,214d）がユニポーラトランジスタである場合は、前記第１電極はドレイン電極およびソース電極の一方であり、前記第２電極はドレイン電極およびソース電極の他方であり、前記半導体素子（14a,14b,14c,14d,14e,14f,214a,214d）がバイポーラトランジスタである場合は、前記第１電極はコレクタ電極およびエミッタ電極の一方であり、前記第２電極はコレクタ電極およびエミッタ電極の他方であり、前記第１導体パターン（51,251）と前記第２導体パターン（52,252）とが対向する間または前記第１導体パターン（51,251）と前記導電体（55,255）とが対向する間に、前記封止材（58）よりも比誘電率が低い抵抗体（59,259）が配置されている。
【０００８】
第１の態様では、抵抗体（59,259）は、第１導体パターン（51,251）と第２導体パターン（52,252）とが対向する間などの、空きスペースに配置されるため、抵抗体（59,259）を配置するためのスペースは別途必要がない。また、抵抗体（59,259）に起因する抵抗により、リンギングのエネルギーが熱エネルギーとして消費されるため、スイッチング時のリンギングが抑制される。したがって、半導体装置（50,250）は、装置の大型化を抑制しつつ、スイッチング時のリンギングを抑制できる。
【０００９】
第２の態様は、第１の態様において、前記抵抗体（59,259）は、前記第１導体パターン（51,251）の表面、前記第２導体パターン（52,252）の表面、または前記導電体（55,255）の表面と接触して配置されている。
【００１０】
第２の態様では、第１導体パターン（51,251）と第２導体パターン（52,252）との間の距離、または第１導体パターン（51,251）と導電体（55,255）の間の距離を狭くしたとしても、抵抗体（59,259）を容易に配置できる。半導体装置（50,250）は、第１導体パターン（51,251）、第２導体パターン（52,252）、および導電体（55,255）をコンパクトに配置できるため、装置の大型化を抑制しつつ、スイッチング時のリンギングを抑制できる。
（【００１１】以降は省略されています）

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