[发明专利]半导体芯片以及使用了该半导体芯片的半导体模块

说明书

提供一种半导体芯片。半导体芯片具备：开关元件(11a～16a)，具有栅极电极；第1控制焊盘(71)，与上述栅极电极电连接，被施加控制上述开关元件的接通、断开的电压；以及第2控制焊盘(72)，在上述开关元件接通时，在与上述第1控制焊盘之间构成供控制电流流过的电流路径，上述第1控制焊盘以及上述第2控制焊盘中的某一方的控制焊盘被配置成被另一方的控制焊盘夹着。

相关申请的交叉引用

本申请基于2015年6月24日提出的日本申请号2015－126785号，在此引用其记载内容。

技术领域

本公开涉及具有与控制端子连接的多个焊盘(Pad)的半导体芯片、以及使用了该半导体芯片的半导体模块。

背景技术

以往，例如在专利文献1中，作为构成逆变器的半导体模块，提出了所谓的2in1构造的半导体模块。即，在该半导体模块中，包括具有构成上臂的开关元件的半导体芯片、以及具有构成下臂的开关元件的半导体芯片，各半导体芯片的开关元件以串联的方式连接。此外，在该半导体模块中，各半导体芯片的构成被设为共同，并分别形成有IGBT元件。

而且，在形成有IGBT元件的半导体芯片的发射极侧分别配置上侧散热片，并且在集电极侧分别配置下侧散热片，上臂侧的上侧散热片与下臂侧的下侧散热片被连接，从而上臂的开关元件与下臂的开关元件被电连接。另外，上臂侧的下侧散热片与第1主端子(正极端子)连接，下臂侧的下侧散热片与第2主端子(输出端子)连接，下臂侧的上侧散热片与第3主端子(负极端子)连接。此外，从上侧散热片上观察时，第1～第3主端子相对于半导体芯片向相同方向延伸设置，若第1主端子与第3主端子的间隔变宽，则寄生电感变大，因此在第1主端子与第2主端子之间配置第3主端子。

另外，作为用于控制形成于各半导体芯片的IGBT元件的控制焊盘，各半导体芯片具有栅极焊盘以及开尔文发射极焊盘。而且，各控制焊盘与栅极端子以及开尔文发射极端子被电连接。

在这样的半导体模块中，通过交替地切换上臂以及下臂的开关元件的接通、断开，从而切换从第1主端子向第2主端子的主电流、以及从第2主端子向第3主端子的主电流。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP2013－149684A

发明内容

然而，在上述那种半导体模块(半导体芯片)中，在对栅极焊盘施加规定的电压而使IGBT元件成为接通状态时，基于流经各主端子之间的主电流而感应产生磁通。而且，以阻碍感应产生的磁通的方式，在栅极端子与开尔文发射极端子之间产生控制电流(感应电流)，因此施加于栅极焊盘的电压变动。

另外，在上述半导体模块中，由于在第1主端子与第2主端子之间配置有第3主端子，因此主电流从第1主端子流向第2主端子的方向和主电流从第2主端子流向第3主端子的方向变得相反。换句话说，上臂的半导体芯片和下臂的半导体芯片中产生的控制电流成为逆向。

而且，在上述半导体模块中，由于上臂的半导体芯片与下臂的半导体芯片设为相同的构成，因此在一方的半导体芯片中，控制电流从开尔文发射极端子流向栅极端子侧，在另一方的半导体芯片中，控制电流从栅极端子流向开尔文发射极端子侧。在该情况下，若控制电流从栅极端子侧流向开尔文发射极端子侧，则施加于栅极焊盘的电压在使IGBT元件接通的一侧增加，成为误工作的原因。

本公开鉴于上述点，目的之一在于提供能够抑制开关元件误工作的半导体芯片以及使用了该半导体芯片的半导体模块。

本公开的一方面的半导体芯片具备多个焊盘和具有栅极电极的开关元件。多个焊盘具有：第1控制焊盘，与栅极电极电连接，被施加控制开关元件的接通、断开的电压；以及第2控制焊盘，在开关元件接通时，在与第1控制焊盘之间构成供控制电流流过的电流路径，第1控制焊盘以及第2控制焊盘中的某一方的控制焊盘被配置成被另一方的控制焊盘夹着。