[发明专利]半导体装置

说明书

本发明申请是国际申请号为PCT/JP2007/060563的、2008年12 月8日进入中国国家阶段、国家申请号为2007800211195、发明名称 为“半导体装置”的发明申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及半导体装置，尤其涉及包含IGBT模块等的电力用的 半导体装置，该IGBT模块被使用于驱动电动车辆的驱动用电机的驱 动电路中。

背景技术

在电动汽车等电动车辆中，使用用于驱动其驱动用电机的转换器 装置。该转换器装置包括通过电桥电路结构连接转换元件的电路。 转换器装置使电桥电路的转换元件适宜地进行开/关动作，从而对驱 动用电机内流动的电流进行切换。作为构成电桥电路的转换元件(电 力半导体元件)，广泛使用功率晶体管、IGBT、FET、IEGT等。所 述转换器装置通常由将多个转换元件收纳到一个封装内的模块构造 构成。

在使电动车辆的驱动用电机工作的情况下，在构成电桥电路的转 换元件中有大电流流通，并且具有因开/关动作而产生电涌电压的特 性。因此，在转换器装置中，在将多个转换元件安装在一个封装的 内部时，需要进行如下工作，即通过使成为电流路径的配线的长度 尽量短，而使配线的电阻减小，并且降低交流电流的电特性即电感 的值。

关于具有上述转换器装置那样的模块构造的半导体装置，以往已 知例如日本特开2002-26251号公报记载的半导体装置。日本特开 2002-26251号公报记载的半导体装置具有高压用外部电力端子、低 压用外部电力端子和输出用外部电力端子三个电力端子。这三个电 力端子分别具有俯视形状为长方形的板形状，以成为平行的配置关 系的方式被配置成隔开间隙的重叠的状态。在高压用外部电力端子 和低压用外部电力端子之间配置有输出用外部电力端子。而且成为 在三个电力端子中的相邻的两个电力端子间夹持半导体芯片(转换 元件等)的结构。高压用外部电力端子和低压用外部电力端子形成 为在同一侧的端部侧上延伸设置，而且，在这些高压用外部电力端 子和低压用外部电力端子之间的输出用外部电力端子形成为在相反 侧的另一侧的端部侧延伸设置。

在日本特开2002-26251号公报记载的半导体装置中，由于使半 导体芯片和电力端子之间的连接以短距离进行，因此，能够减少由 于内部配线引起的电压降。另外，在该半导体装置中，由于使在高 压用外部电力端子流通的电流的方向和在低压用外部电力端子流通 的电流的方向成为相反的方向，所以由各自的电流所生成的磁场的 朝向也相反，具有能够降低电感的特性。

然而，三相电机情况下的转换器装置针对U相、V相、W相分 别具有高侧(高压侧)的半导体芯片和低侧(低压侧)的半导体芯 片，合计内置有6个半导体芯片。在该转换器装置中，每个同相都 具有封装了高侧和低侧的两个半导体芯片的半导体模块。在该半导 体模块中，作为电机控制进行使用的情况下，为了不使高侧的半导 体芯片和低侧的半导体芯片发生短路，在高压电力端子和低压电力 端子中不同时流过电流。即，在电桥电路中，存在从高压电力端子 通过半导体芯片流到输出电力端子的电流路径或从输出电力端子通 过半导体芯片流到低压电力端子的电流路径中的某一个。因此，在 通过三相电机的转换器装置进行电机控制的情况下，即使适用上述 日本特开2002-26251号公报记载的半导体装置的结构，还会存在 难以降低电感的问题。

另外，在转换器装置所使用的半导体装置中，通常具有高压汇流 条、低压汇流条、输出汇流条等多个汇流条。这些汇流条具有完全 不同的形状。因此，在制造转换器装置时会产生形成半导体装置的 零件数量增多的问题，对制造者来说，零件的处理也很烦杂。

因此，在上述半导体装置中，希望在将多个半导体芯片通过一个 封装进行安装的半导体模块结构中，能够降低主电路的电感。

而且，在上述半导体装置中，希望能够实现减少零件数量、节省 模具、提高成品率、削减组装工时、大幅降低成本的目的。

发明内容