功率半導(dǎo)體模塊的制作方法
【專利說明】
[00(川關(guān)聯(lián)申請(qǐng)
[0002] 本申請(qǐng)享受W日本專利申請(qǐng)2014-46224號(hào)（申請(qǐng)日；2014年3月10日）為基礎(chǔ) 申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)。本申請(qǐng)通過參照該基礎(chǔ)申請(qǐng)而包括基礎(chǔ)申請(qǐng)的所有內(nèi)容。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 實(shí)施方式一般涉及功率半導(dǎo)體模塊。
【背景技術(shù)】
[0004] 在功率半導(dǎo)體模塊中，通過將安裝于基板的IGBT(Insulated Gate Bipolar "Transistor)元件W及FRD(Fast Recovery Diode)元件并聯(lián)連接，實(shí)現(xiàn)了高耐壓化、大電流 化。
[0005] 但是，通過并聯(lián)連接，在電路中形成多個(gè)環(huán)路，各環(huán)路分別具有獨(dú)自的共振頻率。 另外，如果某個(gè)環(huán)路的共振頻率和IGBT元件的動(dòng)作頻率匹配，則功率半導(dǎo)體模塊自身成為 振蕩器，而有對(duì)IGBT元件的柵極控制造成惡劣影響的可能性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的實(shí)施方式提供一種能夠抑制振蕩的功率半導(dǎo)體模塊。
[0007]實(shí)施方式的功率半導(dǎo)體模塊包括；基板；第1布線層，設(shè)置于所述基板上；多個(gè)半 導(dǎo)體元件，設(shè)置于所述第1布線層上，分別具有第1電極、第2電極和第3電極，所述第2電 極與所述第1布線層電連接；W及整流元件，設(shè)置于所述第1布線層上，具有與所述第1布 線層電連接的第5電極、和與所述第1電極電連接的第4電極，
[0008] 在所述第1布線層上，從所述基板內(nèi)的任意的第1點(diǎn)放射狀地配置所述多個(gè)半導(dǎo) 體元件W及所述整流元件，W所述第1點(diǎn)為基準(zhǔn)，點(diǎn)對(duì)稱或者線對(duì)稱地配置有收納于所述 多個(gè)半導(dǎo)體元件各自的區(qū)域內(nèi)的任意的點(diǎn)，W所述第1點(diǎn)為基準(zhǔn)，點(diǎn)對(duì)稱或者線對(duì)稱地配 置有收納于配置了所述整流元件的各個(gè)的區(qū)域內(nèi)的任意的點(diǎn)。
【附圖說明】
[0009] 圖1A是第1實(shí)施方式所涉及的功率半導(dǎo)體模塊的示意性的平面圖，圖1B是圖1A 的A-A'線處的示意性的剖面圖。
[0010] 圖2是示出第1實(shí)施方式所涉及的功率半導(dǎo)體模塊的元件配置區(qū)域的示意性的平 面圖。
[0011]圖3A W及圖3B是參考例所涉及的功率半導(dǎo)體模塊的示意性的平面圖。
[0012] 圖4是示出參考例所涉及的功率半導(dǎo)體模塊的等價(jià)電路的圖。
[0013] 圖5是示出參考例所涉及的柵極?發(fā)射極間電壓、集電極?發(fā)射極間電流、W及集 電極?發(fā)射極間電壓的圖。
[0014]圖6A是示出第1實(shí)施方式所涉及的功率半導(dǎo)體模塊的動(dòng)作的圖，圖6B是示出第 1實(shí)施方式所涉及的功率半導(dǎo)體模塊的等價(jià)電路的圖。
[0015] 圖7是第1實(shí)施方式的變形例所涉及的功率半導(dǎo)體模塊的示意性的平面圖。
[0016]圖8A是第2實(shí)施方式所涉及的功率半導(dǎo)體模塊的示意性的平面圖，圖8B是第2 實(shí)施方式所涉及的功率半導(dǎo)體模塊的示意性的平面圖。
[0017] 圖9A是第3實(shí)施方式所涉及的功率半導(dǎo)體模塊的示意性的平面圖，圖9B是第3 實(shí)施方式所涉及的功率半導(dǎo)體模塊的示意性的平面圖，圖9C是第3實(shí)施方式所涉及的功率 半導(dǎo)體模塊的示意性的平面圖。
[0018] 圖10A是第4實(shí)施方式所涉及的功率半導(dǎo)體模塊的示意性的平面圖，圖10B是第 4實(shí)施方式所涉及的功率半導(dǎo)體模塊的示意性的平面圖。
[0019] 圖11A是第5實(shí)施方式所涉及的功率半導(dǎo)體模塊的示意性的平面圖，圖11B是第 5實(shí)施方式所涉及的功率半導(dǎo)體模塊的示意性的平面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 實(shí)施方式的功率半導(dǎo)體模塊具備；基板；第1布線層，設(shè)置于所述基板上；多個(gè)半 導(dǎo)體元件，設(shè)置于所述第1布線層上，分別具有第1電極、第2電極和第3電極，所述第2電 極與所述第1布線層電連接；W及整流元件，設(shè)置于所述第1布線層上，具有與所述第1布 線層電連接的第5電極、和與所述第1電極電連接的第4電極。
[0021] 在所述第1布線層上，從所述基板內(nèi)的任意的第1點(diǎn)放射狀地配置有所述多個(gè)半 導(dǎo)體元件W及所述整流元件，W所述第1點(diǎn)為基準(zhǔn)，點(diǎn)對(duì)稱或者線對(duì)稱地配置有收納于所 述多個(gè)半導(dǎo)體元件各自的區(qū)域內(nèi)的任意的點(diǎn)，W所述第1點(diǎn)為基準(zhǔn)，點(diǎn)對(duì)稱或者線對(duì)稱地 配置有收納于配置了所述整流元件的各個(gè)的區(qū)域內(nèi)的任意的點(diǎn)。
[0022] W下，參照附圖，說明實(shí)施方式。在W下的說明中，對(duì)同一部件附加同一符號(hào)，關(guān)于 曾經(jīng)說明過的部件，適當(dāng)省略其說明。
[002引（第1實(shí)施方式）
[0024]圖1A是第1實(shí)施方式所涉及的功率半導(dǎo)體模塊的示意性的平面圖，圖1B是圖1A 的A-A'線處的示意性的剖面圖。此處，在圖1B中，示出了區(qū)域a W及目中的半導(dǎo)體芯片。 [00巧]作為功率半導(dǎo)體模塊100A的支撐基體的基板10具有金屬板10m、和絕緣層lOi。 基板10也可W稱為絕緣基板。
[0026] 在基板10上，設(shè)置有布線層20A (第1布線層）。布線層20A是例如包含銅（化） 等的布線圖案。
[0027] 在布線層20A上，設(shè)置有多個(gè)開關(guān)元件（半導(dǎo)體元件）。開關(guān)元件例如是IGBT元 件。開關(guān)元件也可W是MOSFET。例如，4個(gè)開關(guān)元件1A~1D的各個(gè)具有發(fā)射極電極le (第 1電極）、集電極電極Ic (第2電極）W及柵電極Ig (第3電極）。開關(guān)元件1A~1D各自 的集電極電極Ic與布線層20A電連接。開關(guān)元件1A~1D各自的柵電極Ig經(jīng)由導(dǎo)線92 與布線層22連接。導(dǎo)線92和布線層22的電連接通過例如錫焊進(jìn)行。
[0028] 另外，在布線層20A上，設(shè)置有整流元件2A~2D。整流元件例如是F畑元件。整 流元件2A~2D的各個(gè)與開關(guān)元件1A~1D各自的集電極電極Ic和發(fā)射極電極le并聯(lián)地 連接。
[0029] 整流元件2A~2D的各個(gè)具有陽極電極2a(第4電極）和陰極電極2c(第5電 極）。陰極電極2c與布線層20A電連接。陽極電極2a經(jīng)由導(dǎo)線90、布線層21、W及導(dǎo)線 91，與發(fā)射極電極le電連接。
[0030] 另外，在第1實(shí)施方式中，有時(shí)將布線層20A稱為集電極圖案，將布線層21稱為發(fā) 射極圖案。
[0031] W下說明從相對(duì)基板10垂直的方向（例如，Z方向）觀察了開關(guān)元件1A~1D、和 與開關(guān)元件1A~1D的各個(gè)并聯(lián)地連接了的整流元件2A~2D時(shí)的構(gòu)造。此處，在基板10 內(nèi)，選擇任意的點(diǎn)、例如中也點(diǎn)10c (第1點(diǎn)）。
[0032] 從中也點(diǎn)10c放射狀地配置有開關(guān)元件1A~1D。從中也點(diǎn)10c放射狀地配置有 整流元件2A~2D的各個(gè)。從中也點(diǎn)10c到開關(guān)元件1A~1D各自的距離大致相等。另外， 從中也點(diǎn)10c到整流元件2A~2D各自的距離大致相等。
[0033] 圖2是示出第1實(shí)施方式所涉及的功率半導(dǎo)體模塊的元件配置區(qū)域的示意性的平 面圖。
[0034] 在從Z方向觀察了布線層20A時(shí)，布線層20A呈十字狀。
[0035] 在功率半導(dǎo)體模塊100A中，在配置了多個(gè)開關(guān)元件的各個(gè)的各區(qū)域1AR~1DR內(nèi) 選擇任意的點(diǎn)P。從中也點(diǎn)10c點(diǎn)對(duì)稱地配置有收納于各區(qū)域1AR~1DR內(nèi)的任意的點(diǎn)P。 另外，在配置了整流元件2A~2D的各個(gè)的各區(qū)域2AR~2DR內(nèi)選擇任意的點(diǎn)Q。從中也點(diǎn) 10c點(diǎn)對(duì)稱地配置有收納于各區(qū)域2AR~2DR內(nèi)的任意的點(diǎn)Q