[发明专利]功率用半导体装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种功率用半导体装置，特别地涉及一种使IGBT和MOSFET并联动作而作为开关设备进行使用的功率用半导体装置。

背景技术

在现有技术中，在IGBT(insulated gate bipolar transistor)等开关装置中，以降低开关损耗为目的，研究出将IGBT与MOSFET(MOS field effect transistor)并联连接的结构。

例如，在专利文献1的图5中公开了下述结构：并联连接的IGBT和MOSFET的各自的栅极共同连接，利用共同的栅极驱动电路，对两者进行驱动。

通过采用这种结构，从而能够利用IGBT和MOSFET的阈值电压的差，使断开时的瞬间特性反映出MOSFET的断开特性，将断开损耗较大的IGBT的断开特性吸收，降低开关损耗。

专利文献1：日本特开平4-354156号公报

在上述专利文献1的结构中，将IGBT的接通阈值电压设定为比MOSFET的接通阈值电压高，因此，在开关时的瞬间状态下，必然是全部电流流过MOSFET，因此，为了与此相应对，不得不将MOSFET的额定电流设为较大，存在难以减小MOSFET的芯片尺寸，难以将装置整体小型化的课题。

发明内容

本发明就是为了解决上述问题而提出的，其目的在于，针对使IGBT和MOSFET并联动作而作为开关设备进行使用的功率用半导体装置，将装置整体小型化。

本发明涉及的功率用半导体装置的第1方式具有：逆变器，其由串联地插入在施加第一电压的第一电源线和施加第二电压的第二电源线之间、互补地动作的第一及第二开关部构成；以及第一及第二控制电路，它们分别对所述第一及第二开关部的各自的开关动作进行控制，所述逆变器和所述第一及第二控制电路进行了模块化，在该功率用半导体装置中，所述第一开关部具有第一IGBT及第一MOSFET，它们各自的一个主电极与所述第一电源线连接，各自的另一个主电极与所述逆变器的输出节点连接，所述第二开关部具有第二IGBT及第二MOSFET，它们各自的一个主电极与所述第二电源线连接，各自的另一个主电极与所述逆变器的所述输出节点连接，在所述功率用半导体装置的平面布局中，所述第一控制电路配置在与所述第一开关部相对的位置处，所述第一IGBT及所述第一MOSFET中的一者配置在所述第一控制电路的附近，另一者配置在与所述第一IGBT及所述第一MOSFET中的所述一者相比远离所述第一控制电路的位置处，所述第二控制电路配置在与所述第二开关部相对的位置处，所述第二IGBT及所述第二MOSFET中的一者配置在所述第二控制电路的附近，另一者配置在与所述第二IGBT及所述第二MOSFET中的所述一者相比远离所述第二控制电路的位置处，所述第一IGBT及所述第一MOSFET中的配置在所述第一控制电路的附近的晶体管，将从所述第一控制电路发送来的栅极控制信号，发送至配置在远离所述第一控制电路的位置处的晶体管的栅极，所述第二IGBT及所述第二MOSFET中的配置在所述第二控制电路的附近的晶体管，将从所述第二控制电路发送来的栅极控制信号，发送至配置在远离所述第二控制电路的位置处的晶体管的栅极，从所述第一控制电路，经由电阻元件将栅极控制信号发送至所述第一IGBT及所述第一MOSFET中的一个晶体管的栅极，从所述第二控制电路，经由电阻元件将栅极控制信号发送至所述第二IGBT及所述第二MOSFET中的一个晶体管的栅极，所述第一电阻元件内置于所述第一IGBT及所述第一MOSFET中的一方，所述第二电阻元件内置于所述第二IGBT及所述第二MOSFET中的一方。

发明的效果

根据本发明所涉及的功率用半导体装置的第1方式，无需相对于控制电路并联地配置IGBT和MOSFET，能够在作为开关设备而并联使用IGBT和MOSFET的结构中，将装置整体小型化。另外，从第一控制电路，经由电阻元件将栅极控制信号发送至第一IGBT及第一MOSFET中的一个晶体管的栅极，从第二控制电路，经由电阻元件将栅极控制信号发送至第二IGBT及第二MOSFET中的一个晶体管的栅极，因此，能够对并联驱动IGBT及MOSFET时的振荡进行抑制。

附图说明

图1是表示本发明所涉及的实施方式的3相逆变器模块的电路结构的图。

图2是表示本发明所涉及的实施方式的3相逆变器模块的内部结构的图。

图3是本发明所涉及的实施方式的3相逆变器模块的内部结构的局部图。

图4是说明IGBT及MOSFET并联驱动时的振荡的图。