本发明专利技术提供一种半导体装置。半导体装置包括第一及第二组装体（１２Ａ、１２Ｂ）。第一组装体具有第一半导体芯片、接合在第一半导体芯片的一侧表面上的高压母线（２１）、通过接合线连接在第一半导体芯片的另一侧表面上的第一金属配线板（２４－１）、连接在第一金属配线板上的第三金属配线板（２４－３）。第二组装体具有第二半导体芯片、通过接合线连接在第二半导体芯片的一侧表面上的低压母线（２３）、接合在第二半导体芯片的另一侧表面上的第二金属配线板（２４－２）、从第二金属配线板的端部折回地连结且与第二金属配线板平行地配置的第四金属配线板（２４－４）。第一及第二组装体以隔开间隔的层叠结构配置。通过该半导体模块结构能够降低主电路的电感。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种半导体装置，尤其涉及包括在对电动车辆的驱动用电机进行驱动的驱动电路中使用的IGBT模块等的半导体装置。
技术介绍
在电动汽车等电动车辆中，使用用于驱动其驱动用电机的变流 装置。该变流装置包括通过电桥电路结构连接开关元件的电气电路。 变流装置使电桥电路的开关元件适当地进行开 关动作，进行对流 向驱动用电机的电流的切换。作为构成电桥电路的开关元件，广泛 使用功率晶体管、IGBT、 FET等。所述变流装置通常由将多个开关 元件收纳在一个封装内的模块结构构成。在使电动车辆的驱动用电机动作的情况下，具有在构成电桥电 路的开关元件上有大电流流过，并且由于开 关动作而产生浪涌电 压的特性。为此，人们想办法，在变流装置中，在将多个开关元件 组装在一个封装的内部时使成为电流流路的配线的长度尽量短，由 此，减小配线阻抗，并降低作为交流电流的电气特性的电感的值。关于具有如上述变流装置那样的模块结构的半导体装置，目前 公知有例如日本特开2002-26251号公报中记载的半导体装置。日本 特开2002-26251号公报中记载的半导体装置具有高压用外部电力端 子、低压用外部电力端子和输出用外部电力端子三个电力端子。这 三个电力端子分别具有俯视形状为长方形的板形状，并以平行的配 置关系在隔开间隔地重叠的状态下配置。在高压用外部电力端子和 低压用外部电力端子之间配置有输出用外部电力端子。而且在三个 电力端子中，在相邻的两个电力端子之间夹置有半导体芯片(开关 元件等)。高压用外部电力端子和低压用外部电力端子以在同一侧的端部侧延伸设置的方式形成，而且，其中的输出用外部电力端子 以在相反侧的另 一侧的端部侧延伸设置的方式形成。在日本特开2002-26251号公报中记载的半导体装置中，由于以 短距离进行半导体芯片与电力端子之间的连接，因此能够降低由于 内部配线引起的电压下降。另外，在该半导体装置中，由于使流经 高压用外部电力端子的电流的方向与流经低压用外部电力端子的电 流的方向相反，因此，由其各自的电流而产生的磁场的方向相反， 从而能够降低电感。然而，三相电^/L的情况下的变流装置，在U相、V相、W相分 别具有高压侧(high side)的半导体芯片和低压侧(low side)的半 导体芯片，内置有总计六个半导体芯片。在该变流装置中，每同相 包括将高压侧和低压侧的两个半导体芯片进行封装的半导体模块。 在该半导体模块中，在作为电机控制进行使用的情况下，由于没有 使高压侧的半导体芯片与低压侧的半导体芯片短路，因此电流不会 同时流过高压电力端子和低压电力端子。也就是说，在电桥电路中， 是从高压电力端子经由半导体芯片流到输出电力端子的电流流路或 从输出电力端子经由半导体芯片流到低压电力端子的电流流路中的 某一电流流^^。因此，^提出了如下问题，即在通过三相电才几的变流 装置进行电机控制的情况下，即使适用上述日本特开2002-26251号 公报中记载的半导体装置的结构，也难于降低电感。而且，现有技术中的模块结构需要在模块外部设置控制半导体 芯片的控制基板(安装有门驱动器(gatedriver)的基板)。因此， 存在从由门电极导出的控制端子到控制基板的控制用配线变长的倾 向。进而存在配线阻抗变大、抗噪性能变差的问题。而且，由于与 模块分别设置的控制基板需要固定部件或外壳等，因此还存在半导 体装置作为整体大型化的问题。在上述半导体装置中，在将多个半导体芯片组装到一个封装内 的半导体模块结构中，希望能够降低主电路的电感，提高驱动信号 的抗噪性能，并实现模块结构的小型化和紧凑化。
技术实现思路
根据本专利技术的第一观点，提供一种由第一组装体、第二组装体和输出母线构成的半导体装置。第一组装体具有第一半导体芯片；接合在该第一半导体芯片的一侧表面上且具有高压端子的高压母线；通过接合线接合在第 一半导体芯片的另 一侧表面上的第 一金属 配线板；连结在第一金属配线板上，相对于连接在第一半导体芯片 的另 一侧表面上的接合线隔开规定的间隔且与高压母线平行地配置 的第三金属配线板。第二组装体具有第二半导体芯片；通过接合 线连接在该第二半导体芯片的一侧表面上且具有低压端子的低压母 线；接合在第二半导体芯片的另一侧表面上的第二金属配线板；从 第二金属配线板的端部折回地连结，相对于连接在第二半导体芯片 上的接合线隔开规定的间隔，且与第二金属配线板平行地配置的第 四金属配线板。输出母线具有从第三金属配线板和第四金属配线板 的各端部开始延伸的输出端子。第一组装体和第二组装体配置成相 间隔的层叠结构，输出母线配置在层叠结构的中间。在上述半导体芯片的电力用半导体元件为IGBT元件(N通道 型)的情况下，第一半导体芯片的一侧表面是集电极侧的表面，另 一侧表面是发射极侧的表面，第二半导体芯片的一侧表面是发射极 侧的表面，另一侧表面是集电极侧的表面。关于这一点，在下面的 半导体装置中也是同样的。通过由构成变流装置的电桥电路的高压侧和低压侧的半导体芯 片组成的半导体元件模块的上述结构，构成为电流在高压侧的电流 流路和低压侧的电流流路分别向相反方向往复流动的结构，4氐消了 在高压母线和第一金属配线板周围产生的磁场，同样抵消了在低压 母线和第二金属配线板周围产生的磁场。由此，能够降低半导体模块结构中的主电路的电感。而且，抵消了在高压侧的接合线和第三 金属配线板周围产生的磁场，同样，抵消了在低压侧的接合线和第 四金属配线板周围产生的磁场。另外，通过制作第一及第二组装体，并将其组装成隔开规定距离的层叠结构，能够使半导体模块的结构 小型化、紧凑化。优选地将第一金属配线板和第三金属配线板作为不同的部件形 成，将第二金属配线板和第四金属配线板作为不同的部件形成。通过 该结构，能够提高组装性，并能够容易地进行引线接合。在上述装置中，优选在第一金属配线板和第三金属配线板之间， 以及在第二金属配线板和第四金属配线板之间分别具有金属隔板， 构成为能够对第三金属配线板与接合线之间的间隙、以及第四金属 配线板与接合线之间的间隙进行调整。优选第一及第二半导体芯片分别具有电力用半导体元件和整流 用半导体元件。在进行与整流用半导体元件相比流过电力用半导体 元件的电流的比例增多的半导体元件的驱动的情况下，第 一 半导体 芯片的电力用半导体元件在高压母线上配置在相对于高压端子近的 一侧，第二半导体芯片的电力用半导体元件在第二金属配线板上配 置在相对于低压端子远的一侧。在进行与整流用半导体元件相比流 过电力用半导体元件的电流的比例减少的半导体元件的驱动的情况 下，第一半导体芯片的电力用半导体元件在高压母线上配置在相对 于高压端子远的一侧，第二半导体芯片的电力用半导体元件在第二 金属配线板上配置在相对于低压端子近的一侧，连接在电力用半导 体元件上的接合线长于连接在整流用半导体元件上的接合线。在优选的方式中，上述装置具有与第三金属配线板平行地配置 的、控制第 一 半导体芯片的第 一控制基板和与第三金属配线板平行 地配置的、控制第二半导体芯片的第二控制基板。根据本专利技术的第二观点，提供一种由第一组装体、第二组装体和输出母线构成的半导体装置。第一组装体包括第一半导体芯片； 接合在该第一半导体芯片的一侧表面上且具有高压端子本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种半导体装置，其特征在于，由第一组装体、第二组装体和输出母线构成， 所述第一组装体具有：第一半导体芯片；接合在所述第一半导体芯片的一侧表面上且具有高压端子的高压母线；通过接合线接合在所述第一半导体芯片的另一侧表面上的第一金属配线板； 连结在所述第一金属配线板上，相对于连接在所述第一半导体芯片的另一侧表面上的接合线隔开规定的间隔且与高压母线平行地配置的第三金属配线板， 所述第二组装体具有：第二半导体芯片；通过接合线连接在所述第二半导体芯片的一侧表面上且具有低压端子的 低压母线；接合在所述第二半导体芯片的另一侧表面上的第二金属配线板；从所述第二金属配线板的端部折回地连结，相对于连接在第二半导体芯片上的所述接合线隔开规定的间隔，且与第二金属配线板平行地配置的第四金属配线板， 所述输出母线具有从所述第三 金属配线板和所述第四金属配线板的各端部开始延伸的输出端子， 所述第一组装体和所述第二组装体配置成相间隔的层叠结构，所述输出母线配置在所述层叠结构的中间。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：高野文朋，渡边信也，合叶司，中岛穰二，大塚浩，
申请(专利权)人：本田技研工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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