[发明专利]半导体装置

说明书

半导体装置具有钳位电路(24)和彼此串联连接的多个自消弧元件(12)。多个自消弧元件(12)具有控制端子及多个主电极端子。钳位电路(24)在该多个自消弧元件(12)断开时将该多个自消弧元件(12)的主电极端子间电压钳位至钳位电压，该钳位电压规定为小于或等于自消弧元件(12)所具有的静态耐压的70％。

技术领域

本发明涉及一种半导体装置。

背景技术

以往，电力变换装置所使用的半导体元件的主流是GTO晶闸管及GCT等压接型半导体。但是近年来，IGBT等自消弧元件成为主流，将多个自消弧元件串联连接而使用的例子不断增多。作为一个例子，已知将多个自消弧元件串联连接而构成1个桥臂的技术。IGBT等自消弧元件与上述的压接型半导体相比通断速度更快。存在下述问题，即，在桥臂截止时，如果对构成桥臂的各个自消弧元件没有均匀地施加电压，则会对特定的半导体元件施加过电压。关于这一点，在下述专利文献1(日本特开2004－140891号公报)中公开了下述技术，即，通过对施加于半导体元件的主电极的过电压进行钳位，从而保护半导体元件。

专利文献1：日本特开2004－140891号公报

发明内容

根据本发明人通过专心研究而发现的见解来看，在断开后，有时在串联连接的多个自消弧元件之间，电压变得不平衡(unbalance)。由该电压不平衡引起对一部分自消弧元件施加大的电压，因而存在该电压可能超过半导体的静态耐压等问题。上述专利文献1所涉及的保护电路不过是在施加了过电压时用于保护半导体元件的保护电路，如果未产生过电压，则保护电路不进行动作。由于本发明人发现的电压不平衡是与以往的过电压不同的现象，因此通过以往的保护电路不能抑制上述的电压不平衡。

本发明就是为了解决上述课题而提出的，其目的在于提供一种半导体装置，该半导体装置能够在断开后抑制多个半导体元件之间的电压不平衡。

本发明所涉及的半导体装置具有：多个第1自消弧元件，它们彼此串联连接，具有控制端子及多个主电极端子；以及钳位单元，其分别与所述多个第1自消弧元件连接，在所述第1自消弧元件断开时将所述第1自消弧元件的主电极端子间电压钳位至钳位电压，该钳位电压规定为小于或等于所述第1自消弧元件所具有的静态耐压的70％。

发明的效果

根据本发明，由于以与静态耐压相比充分低的电平有意地对自消弧元件的主电极端子间电压进行钳位，因此能够抑制多个自消弧元件之间的电压不平衡。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1所涉及的半导体装置的图。

图2是表示本发明的实施方式1所涉及的半导体装置的图。

图3是表示本发明的实施方式1所涉及的半导体装置的图。

图4是表示本发明的实施方式1所涉及的半导体装置的图。

图5是表示本发明的实施方式1所涉及的半导体装置的图。

图6是表示本发明的实施方式1的变形例所涉及的半导体装置的图。

图7是为了对实施方式的效果进行说明而示出的对比例的图。

图8是本发明的实施方式1所涉及的半导体装置的动作波形图。

图9是表示本发明的实施方式1的变形例所涉及的半导体装置的图。

图10是表示本发明的实施方式1的变形例所涉及的半导体装置的图。

图11是表示本发明的实施方式1的变形例所涉及的半导体装置的图。

图12是表示本发明的实施方式1的变形例所涉及的半导体装置的图。

图13是表示本发明的实施方式2所涉及的半导体装置的图。