[发明专利]半导体单元

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有半导体装置的半导体单元，其中该半导体装置设置在形成在绝缘层之上的传导层上。

背景技术

日本未审查专利申请公布第2006-202885号公开了可以例如用作电力转换器的半导体单元。该半导体单元具有作为半导体装置的IGBT（绝缘栅双极晶体管）和二极管。IGBT的集电极和二极管的底电极被焊接至用于释放IGBT和二极管产生的热并且还连接在IGBT与二极管之间的组件。IGBT的发射极和二极管的顶电极通过引线相连接。

在激励半导体单元时，电流流过组件和引线，从而组件和引线发热。在这种情况下，辐射使得引线相比于旨在起到辐射器作用的组件而言被较少程度地冷却，这导致在组件与引线之间（即，在电流流过的两个不同传导构件之间）的冷却差别。

本发明旨在提供一种具有使得能够减小电流流过的不同传导构件之间的冷却差别的结构的半导体单元。

发明内容

根据本发明的一方面，一种半导体单元包括：绝缘层；传导层，接合至绝缘层的一侧；半导体装置，安装在传导层上；冷却器，热耦合至绝缘层的另一侧；第一汇流排，具有接合至半导体装置或传导层的接合表面以及作为第一汇流排的除了接合表面外的部分的非接合表面；以及第二汇流排，具有接合至半导体装置或传导层的接合表面以及作为第二汇流排的除了接合表面外的部分的非接合表面。第二汇流排的接合表面的面积与非接合表面的面积之比大于第一汇流排的接合表面的面积与非接合表面的面积之比。第二汇流排的电阻低于第一汇流排的电阻。

根据本发明的另一方面，一种半导体单元包括：绝缘层；传导层，接合至绝缘层的一侧；半导体装置，安装在传导层上；冷却器，热耦合至绝缘层的另一侧；第一汇流排，具有接合至半导体装置或传导层的接合表面以及作为第一汇流排的除了接合表面外的部分的非接合表面；以及第二汇流排，具有接合至半导体装置或传导层的接合表面以及作为第二汇流排的除了接合表面外的部分的非接合表面。第二汇流排的非接合表面的面积大于第一汇流排的非接合表面的面积。第二汇流排的电阻低于第一汇流排的电阻。

根据以下结合附图所进行的描述，本发明的其他方面和优点将变得显而易见，其中附图作为示例示出了本发明的原理。

附图说明

图1是作为根据本发明的半导体单元的实施例的三相逆变器的分解透视图；

图2是图1的逆变器的平面图；

图3是沿图2的线III-III所得到的逆变器的截面图；

图4是沿图2的线IV-IV所得到的逆变器的截面图；

图5A是图1的逆变器的负汇流排的底视图；

图5B是图1的逆变器的正汇流排的底视图；

图6是图1的逆变器的电路图；以及

图7是根据本发明的三相逆变器的另一实施例的截面图。

具体实施方式

以下将参照图1至图6描述作为根据本发明的半导体单元的一个实施例的三相逆变器。参照图1，一般以10表示的三相逆变器包括电路板20、安装在电路板20的一侧的六个半导体装置41、42、43、44、45和46、以及热耦合至电路板20的另一侧的冷却器11。应注意，在图1中所看到的上侧和下侧分别对应于逆变器10的上侧和下侧。

电路板20包括矩形陶瓷基板21或绝缘层、以及每一个均接合至陶瓷基板21的顶表面的第一、第二、第三和第四金属板22、23、24和25。金属板22至25均由诸如铝的传导材料制成。金属板22至25对应于本发明的传导层。

第一、第二和第三金属板22、23和24布置在陶瓷基板21的纵向上。第四金属板25以及第一、第二和第三金属板22、23和24中的每一个布置在陶瓷基板21的横向上。

在六个半导体装置41至46之中，三个半导体装置42、44、46分别安装在第一、第二和第三金属板22、23、24的顶表面上，并且剩余的三个半导体装置41、43、45安装在第四金属板25的顶表面上。