本發(fā)明涉及半導(dǎo)體裝置及匯流條。

背景技術(shù)：

已廣泛地采用了將安裝有IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor：絕緣柵雙極型晶體管)、FWD(Free Wheeling Diode：續(xù)流二極管)等的多個(gè)半導(dǎo)體模塊并聯(lián)連接而成的半導(dǎo)體裝置。

對(duì)于這樣的半導(dǎo)體裝置的半導(dǎo)體模塊，雖然在電路中為并聯(lián)連接，但是在結(jié)構(gòu)上它們距離電源的布線距離有時(shí)是不同的。在此情況下，并聯(lián)連接的半導(dǎo)體模塊彼此之間由于布線距離的差異而會(huì)使電感產(chǎn)生差異。因此，在半導(dǎo)體模塊中，當(dāng)斷開(kāi)時(shí)會(huì)產(chǎn)生高浪涌電壓，而且由于開(kāi)關(guān)波形的不同還會(huì)使開(kāi)關(guān)損耗也產(chǎn)生差異。因此，提出了一種半導(dǎo)體裝置，以使半導(dǎo)體模塊各自的正側(cè)及負(fù)側(cè)的端子相互相對(duì)的方式，將并聯(lián)連接的一組半導(dǎo)體模塊分別連接至平行配置的匯流條，由此得到上述半導(dǎo)體裝置(例如參照專利文獻(xiàn)1)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本專利特開(kāi)2004－135444號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題

然而，在專利文獻(xiàn)1的半導(dǎo)體裝置中，在將以與匯流條相互相對(duì)的方式并聯(lián)連接的一組半導(dǎo)體模塊連接了多組的情況下，從電源至一組半導(dǎo)體模塊的距離和從電源至另一組半導(dǎo)體模塊的距離會(huì)不同。由此，由于基于距離的差異而導(dǎo)致匯流條的電阻也產(chǎn)生差異，所以各組半導(dǎo)體模塊上的電流也會(huì)產(chǎn)生差異。

本發(fā)明正是鑒于上述問(wèn)題而設(shè)計(jì)的，其目的在于提供一種能夠降低電流相對(duì)于半導(dǎo)體模塊的差異的半導(dǎo)體裝置。

解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案

根據(jù)本申請(qǐng)的第一個(gè)觀點(diǎn)，提供一種半導(dǎo)體裝置，該半導(dǎo)體裝置具有：多個(gè)半導(dǎo)體模塊，該半導(dǎo)體模塊包括半導(dǎo)體元件，向外部導(dǎo)出的主端子，連接所述半導(dǎo)體元件和所述主端子的配線部；以及一個(gè)以上的匯流條，該匯流條包括一個(gè)端子部和與所述主端子連接的多個(gè)安裝部，該匯流條將所述半導(dǎo)體模塊并聯(lián)連接，在所述端子部與各個(gè)所述安裝部之間的電阻中，最大的電阻在所述布線部的電阻的10％以下，在所述端子部與各個(gè)所述安裝部之間的電感中，最大的電感在所述布線部的電感的10％以下。

另外，根據(jù)本申請(qǐng)的另一個(gè)觀點(diǎn)，提供一種匯流條，該匯流條具有一個(gè)端子部和多個(gè)安裝部，且該匯流條通過(guò)所述安裝部將多個(gè)半導(dǎo)體模塊并聯(lián)連接，該匯流條的特征在于，所述端子部與各個(gè)所述安裝部之間的電阻中，最大的電阻與最小的電阻之差為25nΩ以下，在將并聯(lián)連接所述半導(dǎo)體模塊的其它匯流條以1mm以下的間隔并列配置的情況下的所述端子部與各個(gè)所述安裝部之間的電感中，最大的電感與最小的電感之差在2nH以下。

發(fā)明效果

根據(jù)所揭示的技術(shù)，能夠降低施加于半導(dǎo)體模塊的電流的差異，能夠抑制半導(dǎo)體裝置的特性降低。

通過(guò)表示作為本發(fā)明的示例的優(yōu)選實(shí)施方式的附圖以及相關(guān)的下述說(shuō)明可進(jìn)一步明確本發(fā)明的上述和其他目的、特征以及優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1是示出了實(shí)施方式1的半導(dǎo)體裝置的圖。

圖2是示出了實(shí)施方式1的半導(dǎo)體元件－殼體間的溫度差及動(dòng)力循環(huán)壽命的曲線。

圖3是示出了實(shí)施方式2的半導(dǎo)體模塊的圖。

圖4是示出了實(shí)施方式2的半導(dǎo)體裝置的立體圖。

圖5是示出了實(shí)施方式2的匯流條的圖。

圖6是用于說(shuō)明實(shí)施方式2中并聯(lián)連接半導(dǎo)體模塊的匯流條的圖。

圖7是示出了由實(shí)施方式2的半導(dǎo)體裝置構(gòu)成的電路的圖。

具體實(shí)施方式

下面參照附圖，對(duì)實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。

<實(shí)施方式1>

圖1是示出了實(shí)施方式1的半導(dǎo)體裝置的圖。

半導(dǎo)體裝置10具有多個(gè)半導(dǎo)體模塊1、2，以及并聯(lián)地電連接多個(gè)半導(dǎo)體模塊1、2的匯流條3、4。另外，在半導(dǎo)體裝置10中，能夠利用匯流條3、4來(lái)電連接2個(gè)以上的半導(dǎo)體模塊。在實(shí)施方式1中，對(duì)利用了2個(gè)半導(dǎo)體模塊1、2的情況進(jìn)行說(shuō)明。

半導(dǎo)體模塊1具有半導(dǎo)體元件1a，導(dǎo)出到外部的主端子1b、1d，以及布線部1c、1e。同樣地，半導(dǎo)體模塊2具有半導(dǎo)體元件2a，導(dǎo)出到外部的主端子2b、2d，以及布線部2c、2e。

半導(dǎo)體元件1a、2a例如是功率半導(dǎo)體。具體而言，由IGBT、FWD、功率MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor：金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管)等中任一個(gè)或多個(gè)來(lái)構(gòu)成。

主端子1b、1d和半導(dǎo)體元件1a的主電極(省略圖示)利用布線部1c、1e進(jìn)行電連接。同樣地，主端子2b、2d和半導(dǎo)體元件2a的主電極(省略圖示)利用布線部2c、2e進(jìn)行電連接。另外，布線部1c、1e、2c、2e分別具有電阻Ri以及電感Li。另外，布線部1c、1e、2c、2e的電阻Ri有時(shí)被稱為半導(dǎo)體模塊1、2的內(nèi)部電阻，布線部1c、1e、2c、2e的電感Li有時(shí)被稱為半導(dǎo)體模塊1、2的內(nèi)部電感。

匯流條3中，安裝部3b1與半導(dǎo)體模塊1的主端子1b相連接，安裝部3b2與半導(dǎo)體模塊2的主端子2b相連接。匯流條4中，安裝部4b1與半導(dǎo)體模塊1的主端子1d相連接，安裝部4b2與半導(dǎo)體模塊2的主端子2d相連接。另外，匯流條3的端子部3a及匯流條4的端子部4a連接至未圖示的外部電源。

此處，匯流條3的端子部3a與安裝部3b1之間，對(duì)于所流過(guò)的電流存在電阻Rm1和電感Lm1。另一方面，匯流條3的端子部3a與安裝部3b2之間的電阻和電感設(shè)為是小到可以無(wú)視的值。也就是說(shuō)，端子部3a與各個(gè)安裝部3b1、3b2之間的電阻之中最大的電阻是電阻Rm1。而且，端子部3a與各個(gè)安裝部3b1、3b2之間的電感之中最大的電感是電感Lm1。

另外，匯流條4的端子部4a與安裝部4b1之間存在電阻Rm2和電感Lm2。另外，與匯流條3相同地，端子部4a與各個(gè)安裝部4b1、4b2之間的電阻之中最大的電阻是電阻Rm2。而且，端子部4a與各個(gè)安裝部4b1、4b2之間的電感之中最大的電感是電感Lm2。

而且，在實(shí)施方式1中，匯流條3、4的端子部3a、4a與安裝部3b1、3b2、4b1、4b2之間的電阻之中最大的電阻Rm1、Rm2為半導(dǎo)體模塊1、2的布線部1c、1e、2c、2e的電阻Ri的10％以下。另外，匯流條3、4的端子部3a、4a與安裝部3b1、3b2、4b1、4b2之間的電感之中最大的電感Lm1、Lm2為半導(dǎo)體模塊1、2的布線部1c、1e、2c、2e的電感Li的10％以下。

接著，對(duì)從連接至匯流條3、4的端子部3a、4a的外部電源向半導(dǎo)體裝置10流過(guò)電流的情況進(jìn)行說(shuō)明。

此時(shí)，半導(dǎo)體模塊1的半導(dǎo)體元件1a連接有組合了布線部1c、1e的2個(gè)電阻Ri以及匯流條3、4的電阻Rm1、Rm2后的電阻。同樣地，半導(dǎo)體元件1a上連接有組合了布線部1c、1e的2個(gè)電感Li以及匯流條3、4的電感Lm1、Lm2后的電感。

另一方面，半導(dǎo)體模塊2的半導(dǎo)體元件2a連接有組合了布線部2c、2e的2個(gè)電阻Ri后的電阻。而且，半導(dǎo)體元件2a連接有組合了布線部2c、2e的2個(gè)電感Li后的電感。

也就是說(shuō)，若從匯流條3、4的端子部3a、4a向半導(dǎo)體裝置10施加電流，則相比于半導(dǎo)體模塊2，半導(dǎo)體模塊1的電阻要增加組合電阻Rm1和電阻Rm2后的電阻。同樣地，相比于半導(dǎo)體模塊2，半導(dǎo)體模塊1的電感要增加組合電感Lm1和電感Lm2后的電阻

尤其地，在能夠降低半導(dǎo)體模塊1、2的電阻Ri和電感Li的情況下，由匯流條3、4的電阻Rm1、Rm2和電感Lm1、Lm2所產(chǎn)生的影響會(huì)變得顯著。也就是說(shuō)，在半導(dǎo)體模塊1中，基于上述電阻Rm1、Rm2以及電感Lm1、Lm2的增加量，所流過(guò)的電流會(huì)變得小于半導(dǎo)體模塊2的電流。此處，假設(shè)并行地配置連接半導(dǎo)體模塊1、2的匯流條3、4，則即使能夠降低因匯流條3、4的電感Lm1、Lm2所造成的影響，但要降低匯流條3、4的電阻Rm1、Rm2的影響也很困難。因此，尤其是因?yàn)閰R流條3、4的電阻Rm1、Rm2的影響，會(huì)導(dǎo)致半導(dǎo)體模塊1中流過(guò)的電流會(huì)小于半導(dǎo)體模塊2的電流。

此處，實(shí)施方式1的半導(dǎo)體裝置10中，將電阻Rm1、Rm2設(shè)為電阻Ri的10％以下，且將電感Lm1、Lm2設(shè)為電感Li的10％以下。因此，半導(dǎo)體裝置10中，能夠降低因匯流條3、4的電阻Rm1、Rm2和電感Lm1、Lm2而造成的影響。

接著，對(duì)基于電阻Rm1、Rm2(以及電感Lm1、Lm2)相對(duì)于電阻Ri(以及電感Li)的比例而得到的半導(dǎo)體元件－殼體間的溫度差以及動(dòng)力循環(huán)壽命進(jìn)行說(shuō)明。

圖2是示出了實(shí)施方式1的半導(dǎo)體元件－殼體間的溫度差及動(dòng)力循環(huán)壽命的曲線。

另外，圖2(A)中，橫軸示出了半導(dǎo)體元件1a與半導(dǎo)體元件2a之間的電流差(％)，縱軸示出了溫度更高的半導(dǎo)體模塊2中的半導(dǎo)體元件2a與殼體之間的溫度差△Tj的相對(duì)值。另外，縱軸中，以半導(dǎo)體元件1a與半導(dǎo)體元件2a的電流差為0％(即半導(dǎo)體元件1a與半導(dǎo)體元件2a之間沒(méi)有電流差)的情況下的△Tj作為基準(zhǔn)(100％)。

另外，圖2(B)中，橫軸以對(duì)數(shù)的形式示出了上述的△Tj的相對(duì)值，縱軸以對(duì)數(shù)的形式示出了半導(dǎo)體元件2a相對(duì)于半導(dǎo)體元件1a的動(dòng)力循環(huán)壽命(循環(huán))的相對(duì)值。另外，縱軸中，以半導(dǎo)體元件1a與半導(dǎo)體元件2a的電流差為0％的情況下的動(dòng)力循環(huán)壽命作為基準(zhǔn)(100％)。

另外，如以下所述那樣進(jìn)行圖2(A)的評(píng)價(jià)。

電流流過(guò)作為評(píng)價(jià)對(duì)象的半導(dǎo)體元件1a、2a，通過(guò)改變?cè)撾娏髦担瑥亩O(shè)定半導(dǎo)體元件1a與半導(dǎo)體元件2a之間的電流差。另外，半導(dǎo)體元件1a、2a的額定電壓為1200V，額定電流為100A。連接至半導(dǎo)體元件1a、2a的電源中，電壓為600V，頻率為15kHz，功率因素為0.9。

接著，將半導(dǎo)體元件1a與半導(dǎo)體元件2a之間的電流差的比例設(shè)為0％、5％、10％、15％、20％，對(duì)從基準(zhǔn)值(0％)起使流過(guò)半導(dǎo)體元件2a的電流增加5％、10％、15％、20％的情況下的半導(dǎo)體元件2a與殼體之間的溫度差△Tj進(jìn)行測(cè)定。

根據(jù)圖2(A)的曲線，可知：隨著半導(dǎo)體元件1a與半導(dǎo)體元件2a之間的電流差增加，溫度差△Tj也會(huì)增加。也就是說(shuō)，示出了與半導(dǎo)體元件1a相比、半導(dǎo)體元件2a的溫度上升的情況。

另外，如上所述，在半導(dǎo)體裝置10中，若降低匯流條3、4的電阻Rm1、Rm2以及電感Lm1、Lm2，則能夠降低半導(dǎo)體模塊1與半導(dǎo)體模塊2之間的電流差。也就是說(shuō)，可以認(rèn)為隨著電阻Rm1、Rm2(電感Lm1、Lm2)相對(duì)于電阻Ri(電感Li)的比例增加，半導(dǎo)體元件1a與半導(dǎo)體元件2a之間的電流差會(huì)變大。因此，根據(jù)圖2(A)可知：隨著電阻Rm1、Rm2(電感Lm1、Lm2)增大，溫度差△Tj也會(huì)增加。

另外，對(duì)圖2(A)所示的各個(gè)溫度差△Tj中半導(dǎo)體元件1a的動(dòng)力循環(huán)壽命(循環(huán))進(jìn)行評(píng)價(jià)。

根據(jù)示出了該評(píng)價(jià)結(jié)果的圖2(B)的曲線，可知：隨著溫度差△Tj增加，半導(dǎo)體元件2a的動(dòng)力循環(huán)壽命下降。另外，各個(gè)溫度差△Tj對(duì)應(yīng)于圖2(A)中所記載的半導(dǎo)體元件1a與半導(dǎo)體元件2a之間的電流差。也就是說(shuō)，該評(píng)價(jià)結(jié)果示出了隨著半導(dǎo)體元件1a與半導(dǎo)體元件2a之間的電流差增加、半導(dǎo)體元件2a的動(dòng)力循環(huán)壽命降低的情況。

尤其是，在半導(dǎo)體元件1a與半導(dǎo)體元件2a的電流差為10％的情況下，相對(duì)于該電流差為0％的情況，動(dòng)力循環(huán)壽命大約降低為1/4(23.9％)。另外，在該電流差為15％的情況下，相對(duì)于電流差為0％的情況，動(dòng)力循環(huán)壽命大約降低為1/8(12.6％)。此處，對(duì)于半導(dǎo)體元件2a的動(dòng)力循環(huán)壽命，允許降低到半導(dǎo)體元件1a的1/5左右。因此，將半導(dǎo)體元件1a與半導(dǎo)體元件2a之間的電流差的比例設(shè)為10％以下即可。

此處，向端子部3a與端子部4a之間施加電壓，將流過(guò)半導(dǎo)體元件1a的電流設(shè)為I1，將流過(guò)半導(dǎo)體元件2a的電流設(shè)為I2，在此情況下，下述的數(shù)學(xué)式(1)成立。

I2＝((Rm1+Rm2)/2Ri)＊I1···(1)

也就是說(shuō)，半導(dǎo)體元件1a與半導(dǎo)體元件2a之間的電流差等于匯流條3和匯流條4的電阻總計(jì)值Rm1+Rm2相對(duì)于半導(dǎo)體模塊1、2的布線部1c、1e、2c、2e的電阻總計(jì)值2Ri的比例。因此，為了將半導(dǎo)體元件1a與半導(dǎo)體元件2a的電流差設(shè)為10％以下，則相對(duì)于半導(dǎo)體模塊1、2的布線部1c、1e、2c、2e的電阻(2Ri)，將匯流條3、4的電阻(Rm1+Rm2)設(shè)為10％以下。

另外，關(guān)于數(shù)學(xué)式(1)，電感也同樣滿足。因此，為了將半導(dǎo)體元件1a與半導(dǎo)體元件2a的電流差設(shè)為10％以下，則相對(duì)于半導(dǎo)體模塊的布線部的電感(2Li)，將匯流條3、4的電感(Lm1+Lm2)設(shè)為10％以下。

另外，相對(duì)于半導(dǎo)體模塊1、2的布線部1c、1e、2c、2e的電阻及電感，若將匯流條3和匯流條4的電阻及電感的差設(shè)為5％以下，則由于能夠使半導(dǎo)體元件2a的動(dòng)力循環(huán)壽命降低為半導(dǎo)體元件1a的動(dòng)力循環(huán)壽命的大約1/2，因此更為優(yōu)選。

如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式，能夠抑制半導(dǎo)體裝置10的壽命降低，能夠改善半導(dǎo)體裝置的可靠性。

<實(shí)施方式2>

在實(shí)施方式2中，對(duì)實(shí)施方式1的半導(dǎo)體裝置進(jìn)行更具體說(shuō)明。

圖3是示出了實(shí)施方式2的半導(dǎo)體模塊的一個(gè)示例的圖。

另外，圖3(A)示出了半導(dǎo)體模塊50所包括的結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖，圖3(B)示出了半導(dǎo)體模塊50的立體圖，圖3(C)示出了半導(dǎo)體模塊50的電路圖。

半導(dǎo)體模塊50如圖3(A)所示那樣，具有半導(dǎo)體芯片53a、53b，絕緣基板52a、52b，導(dǎo)電柱54，印刷基板55，以及端子56～59。半導(dǎo)體芯片53a、53b是IGBT、功率MOSFET、FWD等的功率半導(dǎo)體。另外，圖3(A)中，對(duì)于絕緣基板52a、52b分別僅顯示了1個(gè)半導(dǎo)體芯片53a、53b。實(shí)際上，在絕緣基板52a、52b各自的表面?zhèn)鹊碾娐钒迳吓渲肐GBT等開(kāi)關(guān)器件和FWD，構(gòu)成圖3(C)所示的等效電路。

絕緣基板52a、52b具有：熱傳導(dǎo)性較好的鋁等陶瓷板，以及由在其表面和背面配置有銅等的導(dǎo)電性材料構(gòu)成的電路板和金屬板。在表面?zhèn)鹊碾娐钒迳闲纬捎幸?guī)定的電路圖案。絕緣基板52a、52b例如是DCB(Direct Copper Bonding：直接鍵合銅)基板、AMB(Active Metal Blazing：活性金屬釬)基板等。另外，如圖3(A)所示那樣，在絕緣基板52a、52b與半導(dǎo)體芯片53a、53b之間可以配置能提高散熱性的銅板51a、51b。

印刷基板55被配置為與絕緣基板52a、52b的電路板相對(duì)。印刷基板55具有布線用的金屬層。

筒狀的導(dǎo)電柱54的一端連接至印刷基板55的金屬層，另一端連接至半導(dǎo)體芯片53a、53b或絕緣基板52a、52b的電路板。

由此，在半導(dǎo)體模塊50的布線部中采用絕緣基板51a、51b，印刷基板55以及導(dǎo)電柱54。

在現(xiàn)有的半導(dǎo)體模塊中，在布線部中廣泛地采用接合線。然而，在利用作為細(xì)線的接合線來(lái)進(jìn)行連接的情況下，較難降低布線部的電阻或電感。

另一方面，如實(shí)施方式2所示那樣，若在布線部上采用導(dǎo)電柱或印刷基板，則相比于接合線，能增大布線的截面積，能夠降低布線部的電阻或電感。另外，通過(guò)在印刷基板的兩個(gè)面反并聯(lián)地配置金屬層，能夠進(jìn)一步降低布線部的電感。

如圖3(C)的電路圖所示那樣，將半導(dǎo)體模塊50與開(kāi)關(guān)器件(下面僅稱為晶體管)Q1和FWD(下面稱為二極管)D1的反并聯(lián)電路，以及晶體管Q2和二極管D2的反并聯(lián)電路進(jìn)行串聯(lián)連接。而且，上述電路布線分別具有內(nèi)部電阻R1、R2以及內(nèi)部電感L1、L2。

此處，配置在絕緣基板52a、52b上的半導(dǎo)體芯片53a、53b等效地構(gòu)成為圖3(C)所示的晶體管Q1、Q2和二極管D1、D2的反并聯(lián)電路。因此，也可以使晶體管Q1、Q2和二極管D1、D2中的任一個(gè)或者兩者安裝有相同額定值的半導(dǎo)體芯片。

半導(dǎo)體芯片53a的下表面配置有晶體管Q1的集電極，且經(jīng)由電路板連接至半導(dǎo)體模塊50的集電極端子C1即端子56。另一個(gè)半導(dǎo)體芯片53b的背面所配置的晶體管Q2的集電極也經(jīng)由電路板連接至集電極/發(fā)射極端子C2/E1即端子58。另外，在半導(dǎo)體芯片53a、53b的表面配置有晶體管Q1、Q2的發(fā)射極電極和柵極電極，分別經(jīng)由導(dǎo)電柱54連接至印刷基板55。這些晶體管Q1的發(fā)射極電極經(jīng)由導(dǎo)電柱54或印刷基板55而連接至端子58，晶體管Q2的發(fā)射極電極經(jīng)由導(dǎo)電柱或印刷基板55而連接至發(fā)射端子E2即端子57。

如圖3(B)所示的那樣，端子56～58在半導(dǎo)體模塊50中配置為每2個(gè)端子相對(duì)。另外，半導(dǎo)體模塊50除了端子56～58以外，還具有在前端突起的4個(gè)端子59。這些端子59之中的2個(gè)是對(duì)半橋電路的晶體管Q1、Q2的柵極電極提供柵極控制信號(hào)的柵極端子G1、G2，且連接至印刷基板55。另外，其余的2個(gè)是控制(輔助)端子，構(gòu)成為對(duì)感測(cè)晶體管Q1、Q2的集電極－發(fā)射極之間所流過(guò)的電流的感測(cè)信號(hào)進(jìn)行輸出的檢測(cè)端子(圖3(C)中省略了圖示)。也就是說(shuō)，端子56～58是流過(guò)半導(dǎo)體模塊50的主電流的主端子，端子59是用于控制半導(dǎo)體模塊50的控制端子。

半導(dǎo)體模塊50的各個(gè)結(jié)構(gòu)要素由例如環(huán)氧樹(shù)脂等熱固化性樹(shù)脂來(lái)模塑并保護(hù)。半導(dǎo)體模塊50作為整體是圖3(B)所示的長(zhǎng)方體。而且，10個(gè)端子56～59的端部從半導(dǎo)體模塊50的上表面突出。半導(dǎo)體模塊50的底面配置有銅板51c、51d，以使得該銅板51c、51d分別與絕緣基板52、53的底面?zhèn)鹊慕饘侔逑鄬?duì)應(yīng)地形成為一個(gè)平面。

接著，利用附圖4對(duì)由上述半導(dǎo)體模塊50構(gòu)成的半導(dǎo)體裝置進(jìn)行說(shuō)明。

圖4是示出了實(shí)施方式2的半導(dǎo)體裝置的立體圖。

另外，圖4所示的半導(dǎo)體模塊50a～50e構(gòu)成為與半導(dǎo)體模塊50相同的結(jié)構(gòu)。另外，半導(dǎo)體模塊50是半導(dǎo)體模塊50a～50e的總稱。

半導(dǎo)體裝置100包括沿著相同方向配置的5個(gè)半導(dǎo)體模塊50a～50e。

另外，半導(dǎo)體裝置100具有：將各個(gè)半導(dǎo)體模塊50a～50e的主端子即端子56彼此電連接的匯流條60，將各個(gè)半導(dǎo)體模塊50a～50e的主端子即端子57彼此電連接的匯流條70，以及將各個(gè)半導(dǎo)體模塊50a～50e的主端子即端子58彼此電連接的匯流條80。

匯流條60、70、80分別具有設(shè)置有圓孔64、74、84的端子部63(P端子)、端子部73(N端子)、以及端子部83(AC端子)。電源從外部連接至端子部63、73、83。

圖5是示出了實(shí)施方式2的匯流條的圖。

另外，圖5以匯流條60為示例，圖5(A)示出了主視圖，圖5(B)示出了圖5(A)的相反側(cè)的背面圖，圖5(C)示出了側(cè)視圖，圖5(D)示出了俯視圖。

匯流條60包括：具有凸部62的板部61，設(shè)置于凸部62的前端的端子部63，以及設(shè)置于板部61的下端側(cè)的多個(gè)安裝部65。圓孔64設(shè)置于端子部63，圓孔66設(shè)置于安裝部65。另外，端子部63和安裝部65配置成與板部61成大致垂直。

另外，匯流條70、80與匯流條60相比，僅僅是凸部及端子部的位置如圖4所示那樣分別有所不同，但是其它結(jié)構(gòu)是相同的。

而且，將5個(gè)并排的半導(dǎo)體模塊50a～50e的端子56分別插入?yún)R流條60的安裝部65所對(duì)應(yīng)的圓孔66中，并使其突出。而且，從圓孔66突出的端子56被焊接至安裝部65，對(duì)匯流條60和半導(dǎo)體模塊50a～50e進(jìn)行電連接。匯流條70、80也同樣地連接至半導(dǎo)體模塊50a～50e的端子57、58，從而構(gòu)成半導(dǎo)體裝置100。

圖6是用于說(shuō)明實(shí)施方式2中并聯(lián)連接半導(dǎo)體模塊的匯流條的圖。

匯流條60的各個(gè)半導(dǎo)體模塊50a～50e之間，分別存在電阻R11、R13、R15、R17以及電感L11、L13、L15、L17。另外，匯流條60的端子部63連接至電阻R13與電阻R15之間，端子部63和半導(dǎo)體模塊50c的安裝部之間的電阻及電感小得可以忽略。

另外，雖然省略了圖示，但是匯流條70也同樣地在各個(gè)半導(dǎo)體模塊50之間分別存在電阻及電感。

而且，匯流條60、70例如采用銅合金等導(dǎo)電性的材料。另外，對(duì)于匯流條60、70，選擇電阻及電感盡可能小的尺寸(長(zhǎng)度、高度、厚度)。

另外，通過(guò)如圖4所示那樣并列地配置匯流條60及匯流條70，從而能夠降低匯流條60及匯流條70內(nèi)所存在的電感。

圖7是示出了由實(shí)施方式2的半導(dǎo)體裝置構(gòu)成的電路的圖。

半導(dǎo)體裝置100中并聯(lián)地連接有半導(dǎo)體模塊50a～50e。

半導(dǎo)體模塊50a～50e的各個(gè)集電極端子C1分別由匯流條60來(lái)連接。半導(dǎo)體模塊50a～50e的各個(gè)發(fā)射極端子E2分別由匯流條70來(lái)連接。而且，各個(gè)集電極/發(fā)射極端子C2/E1分別由匯流條80來(lái)連接。

匯流條60如上所述那樣，在半導(dǎo)體模塊50a～50e的各個(gè)集電極端子C1之間，分別存在電阻R11、R13、R15、R17以及電感L11、L13、L15、L17。另外，匯流條70也同樣地，在半導(dǎo)體模塊50a～50e的發(fā)射極端子E2之間分別存在電阻R12、R14、R16、R18以及電感L12、L14、L16、L18。

在上述電路結(jié)構(gòu)中，下面對(duì)于連接至各個(gè)半導(dǎo)體模塊50a～50e的匯流條60及匯流條70中從端子部(N端子、P端子)到各個(gè)安裝部為止的電阻及電感進(jìn)行說(shuō)明。

連接至半導(dǎo)體模塊50a的匯流條的電阻為R11+R12+R13+R14，電感為L(zhǎng)11+L12+L13+L14。

連接至半導(dǎo)體模塊50b的匯流條的電阻為R13+R14，電感為L(zhǎng)13+L14。

連接至半導(dǎo)體模塊50c的匯流條的電阻及電感小得可以忽略。

連接至半導(dǎo)體模塊50d的匯流條的電阻為R15+R16，電感為L(zhǎng)15+L16。

連接至半導(dǎo)體模塊50e的匯流條的電阻為R15+R16+R17+R18，電感為L(zhǎng)15+L16+L17+L18。

也就是說(shuō)，各個(gè)半導(dǎo)體模塊50a～50e的端子部與各個(gè)安裝部之間的電阻中的最大電阻為R11+R12+R13+R14(半導(dǎo)體模塊50a)或者R15+R16+R17+R18(半導(dǎo)體模塊50e)中的某一個(gè)。此處，將上述的最大電阻設(shè)為半導(dǎo)體模塊50的布線部的電阻R1+R2的10％以下。由此，連接至各個(gè)半導(dǎo)體模塊50a～50e的匯流條的從端子部到安裝部為止的所有電阻均為半導(dǎo)體模塊50的布線部的電阻的10％以下。

另外，各個(gè)半導(dǎo)體模塊50a～50e的端子部與各個(gè)安裝部之間的電感中的最大電感為L(zhǎng)11+L12+L13+L14(半導(dǎo)體模塊50a)或者L15+L16+L17+L18(半導(dǎo)體模塊50e)中的某一個(gè)。而且，將上述最大電感設(shè)為半導(dǎo)體模塊50的布線部的電感L1+L2的10％以下。由此，連接至各個(gè)半導(dǎo)體模塊50a～50e的匯流條的從端子部到安裝部為止的所有電感均為半導(dǎo)體模塊50的布線部的電阻的10％以下。

由此，與實(shí)施方式1相同地，能夠使流過(guò)各個(gè)半導(dǎo)體模塊50a～50e的電流差為10％以下。因此，能夠抑制半導(dǎo)體裝置100的壽命減少，能夠改善可靠性。

作為具體示例，對(duì)于以并聯(lián)連接的方式利用布線部的電阻為0.6mΩ、電感為15nH的半導(dǎo)體模塊50的情況進(jìn)行說(shuō)明。

在此情況下，使匯流條60的從端子部到電阻及電感最大的安裝部為止的寬度設(shè)為44mm，使高度為30mm，且使厚度為1mm，從而使其與平行配置的匯流條70之間的距離為1mm。于是，匯流條60的從端子部到安裝部為止的電阻為48Ω，電感為2nH。

由此，端子部與各個(gè)安裝部之間的電阻中，最大的電阻與最小的電阻之差為25nΩ以下。另外，最大的電感與最小的電感之差在2nH以下。

由此，能夠使匯流條的電阻及電感在布線部的電阻及電感的10％以下，能夠使流過(guò)各個(gè)半導(dǎo)體模塊的電流差在10％以下。

而且，若將上述匯流條的高度設(shè)為60mm，則匯流條的從端子部到安裝部為止的電阻為0.59Ω，電感為1nH。

由此，由于能夠使匯流條的電阻及電感在布線部的電阻及電感的5％以下，能夠使流過(guò)各個(gè)半導(dǎo)體模塊的電流差在5％以下，因此更為優(yōu)選。

上述內(nèi)容僅為示出本發(fā)明的原理。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員可對(duì)其進(jìn)行多種變形、變更，本發(fā)明并不限于上文所示出的和進(jìn)行了說(shuō)明的正確結(jié)構(gòu)及應(yīng)用例，相對(duì)應(yīng)的所有變形例以及等同物被視為由所附權(quán)利要求及其等同物所限定的本發(fā)明的保護(hù)范圍。

標(biāo)號(hào)說(shuō)明

1、2 半導(dǎo)體模塊

1a、2a 半導(dǎo)體元件

1b、1d、2b、2d 主端子

1c、1e、2c、2e 布線部

3、4 匯流條

3a、4a 端子部

3b1、3b2、4b1、4b2 安裝部

10 半導(dǎo)體裝置