[发明专利]半导体装置

说明书

本发明涉及半导体装置。串联连接地构成桥臂的P侧IGBT(200P)及N侧IGBT(200N)的每一者具有第一栅极(G1)及第二栅极(G2)。在对与P侧IGBT(200P)的集电极(C)对应的第一栅极(G1)的电压进行控制的驱动电路单元(100P‑1)、对与P侧IGBT(200P)的发射极(E)对应的第二栅极(G2)的电压进行控制的驱动电路单元(100P‑2)、及对与N侧IGBT(200N)的集电极(C)对应的第二栅极(G2)的电压进行控制的驱动电路单元(100N‑2)的每一者中，信号处理电路(111P、112P、112N)和输出电路(121P、122P、112N)之间通过绝缘分离构造电绝缘。

技术领域

本发明涉及半导体装置。

背景技术

具有多个控制电极的半导体开关元件的构造是公知的。例如，在日本特开2002-100971号公报中记载了在相同的主面之上设置主栅极电极及辅助栅极电极的双栅极构造的IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)。在专利文献1中还记载了用于以最佳的截止特性对该双栅极IGBT进行驱动的驱动方法。

作为半导体开关元件的代表性的使用例，通过在高电压的电力线和低电压的电力线之间串联连接2个半导体开关元件，从而从2个半导体开关元件的连接节点选择性地输出上述高电压及低电压的所谓的桥臂结构是公知的。例如，在用于DC/AC电力转换的逆变器、及用于DC/DC转换的斩波电路等中使用该桥臂结构。

在桥臂结构中，在对半导体开关元件的控制电极的电压进行控制的驱动电路中导入绝缘分离构造。绝缘分离构造的导入引起构造的复杂化及制造成本的上升，但能够防止异常时的破损位置的扩大。

这里，在由具有多个控制电极的半导体开关元件形成的桥臂结构中，相对于所驱动的控制电极的数量增加，如何设置绝缘分离构造成为问题。关于该点，在日本特开2002-100971号公报中记载了单一双栅极IGBT的驱动方法，但没有记载上述那样的桥臂结构中的驱动电路的结构。

发明内容

本发明的目的在于提供关于应用了具有多个控制电极的半导体开关元件的桥臂结构的驱动电路，恰当地设置绝缘分离构造的结构。

在本发明的某方案中，其为对串联连接后的第一及第二半导体开关元件进行驱动的半导体装置，具备：第一驱动电路，其对第一半导体开关元件的通断进行控制；以及第二驱动电路，其对第二半导体开关元件的通断进行控制。第一半导体开关元件具有作为主电极的第一阳极及第一阴极、第一及第二控制电极。第二半导体开关元件具有作为主电极的第二阳极及第二阴极、以及第三及第四控制电极。第一阴极及第二阳极电连接.第一驱动电路包含第一及第二驱动电路单元。第一驱动电路单元对与第一阴极对应的第一控制电极的电压进行控制。第二驱动电路单元对与第一阳极对应的第二控制电极的电压进行控制。第二驱动电路包含第三及第四驱动电路单元。第三驱动电路单元对与第二阴极对应的第三控制电极的电压进行控制。第四驱动电路单元对与第二阳极对应的第四控制电极的电压进行控制。第一至第四驱动电路单元的每一者具有信号处理电路及输出电路。各信号处理电路按照第一及第二半导体开关元件的通断指令，输出成为第一至第四控制电极中对应的控制电极的电压指令的脉冲信号。各输出电路按照来自信号处理电路的脉冲信号，对针对第一及第二阳极以及第一及第二阴极中对应的主电极的、对应的控制电极的电压进行驱动。第一、第二及第四驱动电路单元的每一者构成为经由绝缘分离构造，从信号处理电路向输出电路传送脉冲信号。

通过结合附图进行理解的、与本发明相关的以下的详细说明，使本发明的上述及其它目的、特征、方案以及优点变得明确。

附图说明

图1是说明应用了对比例涉及的桥臂结构的电力转换系统的一个例子的电路图。

图2是表示对比例涉及的对应于1相的桥臂的驱动电路的结构的框图。

图3是本实施方式涉及的桥臂结构中所应用的双栅极构造的半导体开关元件(IGBT)的符号图。