[发明专利]半导体装置

说明书

技术领域

本发明涉及适合使用于变频器等电力转换装置的半导体装置。

背景技术

以往，在用于大电流的变频器等电力转换装置中采用了绝缘栅型的半导体装置，作为代表性的绝缘栅型的半导体装置，已知IGBT(绝缘栅双极型晶体管)。此外，已知如下结构的半导体装置：为了降低通态电压而将多个IGBT单元(cell)设置成带型或者网型。在该结构的半导体装置的表面，设有数个IGBT单元共用的发射极，从设于半导体装置的周边的周边电极以恰当的间隔将多根接合引线接合于该发射极从而与该发射极电连接。

然而，在这样的结构的半导体装置中，已知下述情况：在发生锁定(latch up)的情况下，因有大电流流过接合引线而使接合引线的正下方的电流密度比周边高，从而该正下方的IGBT单元破损。

作为改善半导体装置内的电流分布的不均衡、并抑制接合引线的正下方的电流密度的技术，已知在专利文献1中公开的技术。

根据该专利文献1的公开，示出了越是靠近接合引线的IGBT单元，发射极与接合引线之间的布线电阻越小这一情况。换言之，在距离接合引线较远的IGBT单元中，利用比较大的布线电阻在接合引线之间产生较大的电流损耗，与此相对，在接合引线的正下方的IGBT单元中电流损耗较小，因此其结果是，暗示出形成了在接合引线的正下方达到峰值的不均匀的电流分布。

并且，在专利文献1中，为了使随离开接合引线的距离不同而不同的各IGBT单元的电流负载均匀化以实现电流分布的均匀化，在距离接合引线较远且电流负载较小的部位处减小IGBT单元的尺寸以提高电流密度，与此相反地，在距离接合引线较近且电流负载较大的部位处扩大IGBT单元的尺寸以降低电流密度。由此，在半导体装置内，显示出电流分布均匀化并且能够抑制接合引线的正下方的电流集中。

专利文献1：日本特开平10-112541号公报

然而，在距离接合引线较远的部位的IGBT单元与较近的部位的IGBT单元之间，上述布线电阻的差并未大至使各自的电流损耗产生显著的差的程度。由此，即便使得IGBT单元的尺寸随离开接合引线的距离不同而可变，也无法使电流分布充分地均匀化，无法抑制接合引线的正下方的电流密度。除此之外，当使得IGBT单元的尺寸随离开接合引线的距离不同而可变时，存在着电路设计和制造变得繁杂的问题。

发明内容

本发明正是鉴于上述情况而做出的，其目的在于提供一种半导体装置，该半导体装置无需使单元的尺寸可变就能够实现半导体装置内的电流分布的均匀化。

为了达成上述目的，本发明的半导体装置具有多个绝缘栅型的开关单元，对各开关单元的栅极施加栅极驱动电压，使与该栅极驱动电压相应的发射极电流流向以覆盖各开关单元的方式设置的共同的发射极，并且将引线接合于该发射极，其特征在于，因从所述引线的接合位置离开的距离不同，各开关单元的所述栅极驱动电压形成差异，与各开关单元的所述栅极驱动电压相应地改变各开关单元的互感，使得所述开关单元各自的发射极电流大致相等。

根据本发明，即使因从引线的接合位置离开的距离不同而使栅极驱动电压产生差异，也能够通过与该栅极驱动电压的差异相应地使各开关单元的互感改变，来使各开关单元各自的发射极电流大致相等。

由此，实现了半导体装置内的电流分布的均匀化，并且，由于不存在引线的接合位置的电流密度比其他部分高的情况，因此能够抑制在发生锁定时的接合位置处的破损，能够提高耐锁定性。

此外，由于无需使开关单元的尺寸可变，因此也不存在电路设计和制造变得繁杂的情况。

此外，本发明的特征在于，在上述半导体装置中，通过改变所述开关单元的发射极宽度来改变所述互感。

根据本发明，由于构成为通过改变开关单元的发射极宽度来改变互感，因此能够简单且准确地调整各开关单元的互感。

根据本发明，即使因从引线的接合位置离开的距离不同而使栅极驱动电压产生差异，也能够通过与该栅极驱动电压的差异相应地使各开关单元的互感改变，来使各开关单元各自的发射极电流大致相等。由此，实现了半导体装置内的电流分布的均匀化，并且，由于不存在引线的接合位置的电流密度比其他部分高的情况，因此能够抑制在发生锁定时的接合位置处的破损，能够提高耐锁定性。此外，由于无需使开关单元的尺寸可变，因此也不存在电路设计和制造变得繁杂的情况。

此外，由于构成为通过改变所述开关单元的发射极宽度来改变所述互感，因此能够简单且准确地调整各开关单元的互感。

附图说明

图1是示意性地示出本发明的实施方式涉及的半导体装置的平面结构的图。