本发明专利技术实施例提供一种半导体装置、交流/直流（AC/DC）转换器、功率因数校正（PFC）电路和电机驱动器，该半导体装置具有绝缘栅双极型晶体管（IGBT），所述绝缘栅双极型晶体管具有第一双极型晶体管（Q1）和第一场效应晶体管（NM1），所述第一双极型晶体管的基极连接所述第一场效应晶体管的漏极；其中，所述半导体装置还具有旁通路径，所述旁通路径的一端连接所述第一双极型晶体管的发射极，所述旁通路径的另一端连接所述第一双极型晶体管的基极，并且，所述绝缘栅双极型晶体管处于导通状态时所述旁通路径的阻抗与所述绝缘栅双极型晶体管处于关断状态时所述旁通路径的阻抗不同。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种半导体装置以及具有该半导体装置的交流/直流(AC/DC)转换器、功率因数校正(PFC)电路和电机驱动器。
技术介绍
绝缘栅双极型晶体管(InsulatedGate Bipolar Transistor, IGBT)是由双极型晶体管(Bipolar Transistor)和金属氧化物场效应晶体管(Metal Oxidat1nSemiconductor Field Effect Transistor, M0SFET)组成的半导体功率器件，其兼具MOSFET的高输入阻抗和双极型晶体管的低导通压降两方面特性，被广泛应用于功率因数校正(Power Factor Correct1n, PFC)电路、电机驱动器(Motor Driver)、变频器、开关电源、照明电路、交流/直流(AC/DC)转换器等领域。专利文献I (JP特开平6-104443)公开了一种横型IGBT器件，图1为专利文献I的横型IGBT的器件结构示意图，如图1所示，该横型IGBT器件包括基板1、外延层2、N阱3、基区4、集电区5、栅极绝缘膜6、栅极7、接触区域8和9、接触区域10和11、发射极12、集电极13、背面电极14，并且，通过连接线15将背面电极14和发射极12电连接，椭圆形虚线所示位置是IGBT中双极型晶体管Ql、Q2的位置。图2是专利文献I的横型IGBT的等效电路图，其中，Ml是IGBT中的MOS晶体管，C、E、G分别对应图1中IGBT的集电极13、发射极12和栅极7。需要说明的是，在图1、图2中，IGBT的集电区5实际上相当于双极型晶体管Q1、Q2的发射区，IGBT的集电极13实际上相当于双极型晶体管Q1、Q2的发射极。根据图2的等效电路图可知，通过使芯片表面的电极与背面的电极短路，能够降低IGBT的导通电阻。上述将表面电极与背面电极短路的结构还能用于纵型IGBT，从而形成纵横混合结构。在纵横混合结构中，通过减小IGBT集电区的P型扩散面积，能够减少载流子，从而在IGBT关断时减少尾电流，以提高IGBT的开关速度。应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本专利技术的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
技术实现思路
在现有技术中，通过减小集电区的P型扩散区的面积来提高IGBT的开关速度，但是，在现有技术中，在IGBT从导通状态切换到关断状态时，QU Q2的基极依然有电流流通，导致IGBT的集电极(相当于Ql、Q2的发射极)也有电流流通，因此，流过IGBT集电极的电流成为尾电流，导致IGBT的开关速度变慢。可见，在IGBT关断时，由于IGBT的集电区中不可避免地仍然存在载流子，所以会存在开关速度的极限。本专利技术实施例提供一种半导体装置以及具有该半导体装置的交流/直流(AC/DC)转换器、功率因数校正(Power Factor Correct1n, PFC)电路和电机驱动器(MotorDriver),以提高IGBT的开关速度。根据本专利技术实施例的第一方面，提供一种半导体装置，具有绝缘栅双极型晶体管(IGBT)，所述绝缘栅双极型晶体管具有第一双极型晶体管(Ql)和第一场效应晶体管(匪1)，所述第一双极型晶体管的基极连接所述第一场效应晶体管的漏极，其特征在于，所述半导体装置还具有旁通路径，所述旁通路径的一端连接所述第一双极型晶体管的发射极，所述旁通路径的另一端连接所述第一双极型晶体管的基极，并且，所述绝缘栅双极型晶体管处于导通状态时所述旁通路径的阻抗与所述绝缘栅双极型晶体管处于关断状态时所述旁通路径的阻抗不同。根据本专利技术实施例的第二方面，其中，所述绝缘栅双极型晶体管处于导通状态时，所述旁通路径的阻抗变大；所述绝缘栅双极型晶体管处于关断状态时，所述旁通路径的阻抗变小。根据本专利技术实施例的第三方面，其中，所述旁通路径包括第二场效应晶体管(PM2)，所述第二场效应晶体管为P沟道金属氧化物晶体管。根据本专利技术实施例的第四方面，其中，所述第二场效应晶体管的漏极连接所述第一双极型晶体管的基极，所述第二场效应晶体管的源极连接所述第一双极型晶体管的发射极。根据本专利技术实施例的第五方面，其中，所述第二场效应晶体管的栅极接地。根据本专利技术实施例的第六方面，其中，所述半导体装置还具有串联于所述第二场效应晶体管的漏极和所述第一场效应晶体管的栅极之间的至少两个电容，所述第二场效应晶体管的栅极与所述至少两个电容的一个电极连接。根据本专利技术实施例的第七方面，其中，所述第二场效应晶体管的漏极与所述第二场效应晶体管的背栅极连接。根据本专利技术实施例的第八方面，其中，所述半导体装置还包括:第二双极型晶体管(Q2)，所述第二双极型晶体管的发射极连接所述第一双极型晶体管的发射极，所述第二双极型晶体管的基极连接所述第一场效应晶体管的漏极。根据本专利技术实施例的第九方面，提供一种交流/直流转换器，其包括如本专利技术实施例第一方面至第八方面任一项所述的半导体装置。根据本专利技术实施例的第十方面，提供一种功率因数校正(Power FactorCorrect1n, PFC)电路,其包括如本专利技术实施例第一方面至第八方面任一项所述的半导体>j-U ρ?α装直。根据本专利技术实施例的第十一方面，提供一种电机驱动器(Motor Driver)，其包括如本专利技术实施例第一方面至第八方面任一项所述的半导体装置。本专利技术的有益效果在于:在IGBT的双极型晶体管的发射极和基极之间连接旁通路径，可以在IGBT关断时避免产生尾电流，提高IGBT的开关速度。参照后文的说明和附图，详细公开了本专利技术的特定实施方式，指明了本专利技术的原理可以被采用的方式。应该理解，本专利技术的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本专利技术的实施方式包括许多改变、修改和等同。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。【附图说明】所包括的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本专利技术的实施方式，并与文字描述一起来阐释本专利技术的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中:图1为专利文献I的横型IGBT的器件结构示意图；图2是专利文献I的横型IGBT的等效电路图；图3是本专利技术实施例1的半导体装置的等效电路图；图4是本专利技术实施例2的半导体装置的一个等效电路图；图5是本专利技术实施例2的半导体装置的器件结构的一个示意图；图6是本专利技术实施例2的半导体装置的另一个等效电路图；图当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种半导体装置，具有绝缘栅双极型晶体管（IGBT），所述绝缘栅双极型晶体管具有第一双极型晶体管（Q1）和第一场效应晶体管（NM1），所述第一双极型晶体管的基极连接所述第一场效应晶体管的漏极，其特征在于，所述半导体装置还具有旁通路径，所述旁通路径的一端连接所述第一双极型晶体管的发射极，所述旁通路径的另一端连接所述第一双极型晶体管的基极，并且，所述绝缘栅双极型晶体管处于导通状态时所述旁通路径的阻抗与所述绝缘栅双极型晶体管处于关断状态时所述旁通路径的阻抗不同。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：近藤启，
申请(专利权)人：三垦电气株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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