[发明专利]电气回路和半导体模块

说明书

在抑制开关时的损耗增大的同时抑制电磁辐射噪声。一种电气回路，在所述电气回路中，将第一开关元件(3a)与第一二极管元件(4a)反向并联连接来形成上臂，将第二开关元件(3b)与第二二极管元件(4b)反向并联连接来形成下臂，并将上臂与下臂串联连接，其中，将使上臂与下臂连接的布线(F1)同下臂的栅极布线(F2)并行地接近配置，流过下臂的栅极布线的电流的方向与从上臂的第一二极管元件流向下臂的反向恢复电流的方向相同。

技术领域

本发明涉及一种电气回路和半导体模块。

背景技术

半导体装置具有设置有IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor：绝缘栅双极晶体管)、功率MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor：金属氧化物半导体场效应晶体管)、FWD(Free Wheeling Diode：续流二极管)等半导体元件的基板，被利用于逆变器装置等。

作为具备这样的半导体元件的半导体装置，例如提出有专利文献1、2。在专利文献1中公开有以下结构：IGBT的栅极电流路径与主电流路径平行地配置，并流通相反方向的电流。在专利文献1中具有以下效果：通过开启时的主电流所引起的互感来使栅极电流增大。

另外，在专利文献2中公开有使MOSFET的栅极布线与源极布线磁耦合的结构。在专利文献2中具有防止以下现象的效果：在上下臂中的一个臂的开关元件开启时，在另一个臂的开关元件的FWD中流通短路电流(反向电流)而使另一个臂的开关元件自开启。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2017/199580号

专利文献2：日本特开2011-188540号公报

发明内容

发明要解决的问题

另外，在将2组的IGBT元件与同其反向并联地连接的FWD元件的组合(也可以称作臂)串联地连接的结构(也可以称作上臂下臂)中，一般来说，各个臂以不易相互造成影响的电流路径来形成电路，并配置于不易相互造成影响的位置。

作为这样的IGBT模块的基本动作，首先，

(1)在一个臂的IGBT元件接通时，有电流从电源通过该IGBT元件被供给到负载(L负载)。

(2)在上述IGBT元件断开时，在相向臂侧的FWD元件与负载(L负载)之间产生续流电流。

(3)在上述IGBT元件再次接通时，在(1)的动作再次开始的同时，作为耗尽层蓄积于FWD元件的PN结部的载流子被释放到相向臂侧的FWD元件与负载(L负载)之间，瞬间以FWD元件的反向(IGBT元件的正向)流通大的电流(也被称作反向恢复电流)。

此后，重复上述(1)-(3)的动作。

在上述的开关动作时，在一瞬间在具有电位差的状态下流通电流，因此可能产生损耗(开关损耗)。为了使开关元件低损耗化，正在推进开关速度的高速化等。另一方面，也顾虑当发生由过高的高速开关所带来的急剧的电压变动时，会产生电磁辐射噪声，对周边电路造成误动作等不良影响。

能够通过采用大的栅极电阻(R_G)来降低上述的急剧的电压变动。然而，当采用大的R_G时，在电压变动不急剧的区域也会抑制开关速度，由此而引起的开关损耗增大。

本发明是鉴于上述的方面而完成的，其目的之一在于提供如下一种电气回路和半导体模块：在电压变动急剧的电流区抑制开关速度，在电压变动不急剧的电流区不过度地抑制开关速度，由此能够在抑制开关损耗增大的同时，抑制电磁辐射噪声。

用于解决问题的方案