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公開番号2025171419
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-20
出願番号2024076755
出願日2024-05-09
発明の名称半導体装置及び電力変換装置
出願人Astemo株式会社
代理人弁理士法人志賀国際特許事務所
主分類H02M 7/48 20070101AFI20251113BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】半導体素子で形成するインバータ回路の効率低下を抑制しつつ、半導体素子に印加されるサージ電圧を抑制可能とする。
【解決手段】絶縁基板30と、絶縁基板30の一方側の面に形成される正極側導体層31及び負極側導体層32と、正極側導体層31に実装される第1半導体素子40と、第1半導体素子40の電流出力用表面電極40bと負極側導体層32とを接続する第1リボン42と、第1半導体素子40を制御する制御信号が入力される制御用端子3a7と、第1半導体素子40の制御用表面電極40aと接続されると共に、制御信号が入力される正極側制御信号配線23と、第1半導体素子40の出力電圧が印加される補助端子3a8と、補助端子3a8と負極側導体層32とを接続する正極側補助信号配線25とを備える。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
絶縁基板と、
前記絶縁基板の一方側の面に形成される第１導体層及び第２導体層と、
前記第１導体層に実装される半導体素子と、
前記半導体素子の電流出力用表面電極と前記第２導体層とを接続する主電流配線部材と、
前記半導体素子を制御する制御信号が入力される制御用端子と、
前記半導体素子の制御用表面電極と接続されると共に、前記制御信号が入力される制御信号配線と、
前記半導体素子の出力電圧が印加される補助端子と、
前記補助端子と前記第２導体層とを接続する補助信号配線と
を備えることを特徴とする半導体装置。
続きを表示（約 410 文字）【請求項２】
前記主電流配線部材は、リボンまたはワイヤであることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第１導体層に複数の前記半導体素子が実装され、
前記主電流配線部材が前記半導体素子ごとに設けられ、
前記制御信号配線が前記半導体素子ごとに設けられ、
前記補助信号配線が前記第１導体層に設けられた複数の前記半導体素子に対して１つのみ設けられている
ことを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項４】
前記補助信号配線は、２つの前記主電流配線部材の間の位置にて前記第２導体層に接続されていることを特徴とする請求項３記載の半導体装置。
【請求項５】
半導体素子によって形成される電力変換回路を有する電力変換装置であって、
前記半導体素子を有する請求項１に記載の半導体装置を備えることを特徴とする電力変換装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置及び電力変換装置に関するものである。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、半導体素子を備える半導体モジュールが開示されている。特許文献１に開示された半導体モジュールは、半導体素子の上面電極に接続される配線と、この配線に接続される端子とを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２３－８１１３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１の半導体モジュールのような半導体装置は、車両等においてバッテリとモータとの間にて電力変換を行う電力変換装置に用いられる。このような電力変換装置にて、半導体素子は、直流電力を交流電力に変換したり、交流電力を直流電力に変換したりするインバータ回路を形成する。このようなインバータ回路では、流れる電流が大きくなると、半導体素子に印加されるサージ電圧が高くなる場合がある。例えば、ゲートドライブ基板に実装されているゲート抵抗の抵抗値を高くすることで、サージ電圧を抑制することができるが、このような場合には流れる電流が小さい場合においても半導体素子での損失が大きくなり、インバータ回路の効率が低下してしまう。
【０００５】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、半導体素子で形成するインバータ回路の効率低下を抑制しつつ、半導体素子に印加されるサージ電圧を抑制可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。
【０００７】
本発明の第１の態様は、半導体装置であって、絶縁基板と、上記絶縁基板の一方側の面に形成される第１導体層及び第２導体層と、上記第１導体層に実装される半導体素子と、上記半導体素子の電流出力用表面電極と上記第２導体層とを接続する主電流配線部材と、上記半導体素子を制御する制御信号が入力される制御用端子と、上記半導体素子の制御用表面電極と接続されると共に、上記制御信号が入力される制御信号配線と、上記半導体素子の出力電圧が印加される補助端子と、上記補助端子と上記第２導体層とを接続する補助信号配線とを備えるという構成を採用する。
【０００８】
本発明の第２の態様は、半導体素子によって形成される電力変換回路を有する電力変換装置であって、上記半導体素子を有する上記第１の態様の半導体装置を備えるという構成を採用する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、補助信号配線が主電流配線部材及び第２導体層を介して、半導体素子の電流出力表面電極に電気的に接続されている。主電流配線部材は、半導体素子と第２導体層とを接続する配線であり、大電流が流れるほど電圧降下が大きくなる。このため、本発明によれば、大電流時において制御信号配線から制御用表面電極に印加される実効電圧が低下し、半導体素子のスイッチング速度を遅くすることができ、これによって半導体素子に印加されるサージ電圧を抑制できる。一方で、半導体素子に流れる電流が小さい場合には、主電流配線部材における電圧降下が少なく、半導体素子のスイッチング速度が遅くならず、これによってインバータ回路の効率が低下することを抑制できる。したがって、本発明によれば、半導体素子で形成するインバータ回路の効率低下を抑制しつつ、半導体素子に印加されるサージ電圧を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明の一実施形態における電力変換装置の概略構成を模式的に示す分解斜視図である。
本発明の一実施形態における電力変換装置の電気的な概略構成を示す回路図である。
本発明の一実施形態における電力変換装置が備えるパワーモジュールの模式的な分解斜視図である。
本発明の一実施形態における電力変換装置が備えるパワーモジュールの模式的な平面図である。
本発明の一実施形態における電力変換装置が備える１つのパワーデバイスを含むパワーモジュールの模式的な拡大図である。
本発明の一実施形態における電力変換装置が備えるパワーデバイスの概略的な回路図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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