[发明专利]功率模块、反向导通IGBT及驱动电路

说明书

本发明提供能够提高反向导通IGBT的控制性的功率模块、反向导通IGBT和驱动电路。上述功率模块具备：功率半导体芯片(3)，其在同一芯片内形成有IGBT(31)和续流二极管(32)；以及驱动电路(2)，其与功率半导体芯片(3)连接，对IGBT(31)进行导通/关断驱动，上述功率模块(1)是将功率半导体芯片(3)和驱动电路(2)封装化而成的功率模块，上述功率模块还具备串联配置在IGBT(31)的发射极与驱动电路(2)的接地之间的电容器CP和开关元件(23)，在驱动电路(2)使IGBT31进行关断开关动作的情况下，开关元件(23)使发射极与接地之间导通。

技术领域

本发明涉及功率模块、反向导通IGBT及驱动电路，特别是涉及能够使在同一芯片内形成有续流二极管的IGBT高速关断的功率模块、反向导通IGBT(在同一芯片内形成有续流二极管的IGBT)及驱动电路。

背景技术

在功率半导体器件，例如IGBT中，为了能够高速关断，从而为了抽出IGBT的发射极侧的过剩载流子而使用续流二极管。以往，通常续流二极管与IGBT的芯片形成在不同的芯片，利用导线等将IGBT芯片与续流二极管芯片连接并利用树脂等制成单一模块。

已知在具备续流二极管的IGBT中，改善在关断开关动作时产生的噪声与开关损耗之间的权衡特性的技术(例如，参照下述专利文献1和专利文献2)。在这种技术中，在使IGBT进行关断开关动作时，增大集电极-发射极间电压的变化率，直到该IGBT的集电极-发射极间的电压达到施加于集电极-发射极间的直流电压为止，在集电极-发射极间电压达到直流电压之后，减小变化率。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-55696号公报

专利文献2：日本特开2013-78258号公报

发明内容

技术问题

近年来，正在进一步缩小功率半导体器件的尺寸，主流是采用在IGBT芯片内形成续流二极管的构成。在这样的构成中，从控制性的观点考虑，重要的是使IGBT高速关断，但是上述技术是在将IGBT和续流二极管形成于不同的芯片的情况下改善噪声与开关损耗之间的权衡特性的技术。换言之，并未考虑到在同一芯片形成IGBT和续流二极管的反向导通IGBT的特性。因此，在将上述技术应用到反向导通IGBT的情况下，针对关断的高速化可以得到一定的效果，但是近年来进一步寻求反向导通IGBT的关断的高速化，在上述技术中，反向导通IGBT的关断的高速化是有限的。即，即使应用上述现有技术，反向导通IGBT的控制性的提高也是有限的。

本发明是为了解决上述现有技术的问题而完成的，目的在于提供能够提高反向导通IGBT的控制性的功率模块、反向导通IGBT及驱动电路。

技术方案

为了实现上述目的，本发明的一个观点的功率模块具备：

功率半导体芯片，其在同一芯片内形成有IGBT和续流二极管；以及

驱动电路，其与上述功率半导体芯片连接，对上述IGBT进行导通/关断驱动，

上述功率模块是将上述功率半导体芯片和上述驱动电路封装而成的功率模块，

上述功率模块还具备串联配置在上述IGBT的发射极与上述驱动电路的接地之间的电容器和开关元件，

在上述驱动电路使上述IGBT进行关断开关动作的情况下，上述开关元件使上述发射极与上述接地之间导通，抑制在上述续流二极管中流通的正向电流的变化。