CN109801889B - 电力用半导体装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种小型且低电感、且能够降低因半导体元件的发热引起的控制电阻的电阻值的变动的电力用半导体装置。该电力用半导体装置具备：第一导电性图案层(11_1)；半导体元件(Q1～Q6)，与第一导电性图案层(11_1)的上表面分别接合；第二导电性图案层(11_2a)，其与第一导电性图案层(11_1)相分离；控制端子(53)，其与第二导电性图案层(11_2a)接合；控制电阻(20)，其与第二导电性图案层(11_2a)的上表面接合；控制电阻引脚(21)，其与控制电阻(20)的上表面接合；以及布线基板(4)，其具有将半导体元件(Q1～Q6)与控制电阻引脚(21)之间电连接的控制布线图案层(41)。

Description

电力用半导体装置

技术领域

本发明涉及一种电力用半导体装置(功率半导体装置)。

背景技术

已知一种将多个半导体元件彼此并联连接来增大了额定电流的电力用半导体装置(参照专利文献1、2)。在这种电力用半导体装置中，由于布线的寄生电感和半导体元件的寄生电容而产生多个谐振回路。由于在电力用半导体装置中使用各种特性的半导体元件，因此电力用半导体装置中的谐振频率的计算复杂。当谐振回路的谐振频率与半导体元件的特性匹配时导致产生振荡。对此，已知一种通过对每个半导体元件连接控制电阻来抑制振荡的技术(参照专利文献3～5)。

专利文献6公开了如下一种电力用半导体装置：具备连接于IGBT的栅极-发射极间的贴片电阻器来作为抗静电用构件，由此不使用可拆卸的抗静电用构件就能够防止静电故障。

在专利文献3～5所记载的技术中，对一个半导体元件搭载一个栅极电阻，因此导致电力用半导体装置的尺寸增大。另外，由于栅极电阻搭载于半导体元件的附近，因此栅极电阻的温度容易因半导体元件的发热而上升。栅极电阻的温度依赖性高，因此有可能由于因温度上升引起的电阻值的变动而无法得到期望的效果。其中，为了抑制电感的增大，期望使连接栅极电阻的布线的长度尽可能短。

专利文献1：日本特开2012-191010号公报

专利文献2：国际公开第2014/061211号

专利文献3：日本特开平10-150142号公报

专利文献4：日本特开2001-36002号公报

专利文献5：日本特开2014-57007号公报

专利文献6：日本特开2013-239697号公报

发明内容

发明要解决的问题

本发明鉴于上述问题点，目的在于提供一种小型且低电感、且能够降低因半导体元件的发热引起的控制电阻的电阻值的变动的电力用半导体装置。

用于解决问题的方案

为了达到上述目的，本发明的方式涉及一种搭载于冷却器的上表面的电力用半导体装置。即，本发明的方式所涉及的电力用半导体装置的要点在于具备：(a)第一导电性图案层，其被配置为与冷却器的上表面平行；(b)多个半导体元件，所述多个半导体元件分别搭载于第一导电性图案层的上表面，分别具有控制电极；(c)第二导电性图案层，其与冷却器的上表面热连接，且以与第一导电性图案层相分离的方式搭载于冷却器的上表面；(d)控制电阻，其具有一个电极和另一个电极，该控制电阻搭载于第二导电性图案层的上表面；(e)控制端子，其与控制电阻的一个电极电连接；(f)控制电阻引脚，其与控制电阻的另一个电极电连接；(g)多个控制电极引脚，所述多个控制电极引脚与多个控制电极分别连接；以及(h)布线基板，其将控制电阻引脚和多个控制电极引脚中的各控制电极引脚进行保持，具有将控制电极引脚与控制电阻引脚之间电连接的控制布线图案层。

发明的效果

根据本发明，能够提供一种小型且低电感、且能够降低因半导体元件的发热引起的控制电阻的电阻值的变动的电力用半导体装置。

附图说明

图1是说明本发明的实施方式所涉及的电力用半导体装置的多个冷却基板的俯视图。

图2是省略本发明的实施方式所涉及的电力用半导体装置的布线基板的上侧导体图案层且用隐藏线示出下侧导体图案层的位置来进行说明的俯视图。

图3是从与图2相同的方向观察得到的俯视图，是说明图2中省略的上侧导体图案层的图。

图4是从图1～图3的IV-IV方向观察本发明的实施方式所涉及的电力用半导体装置的截面图。

图5是图示了具有纵向构造的10Ω的贴片电阻的电阻值相对于温度的特性的一例。

图6是图示了开关损耗相对于栅极电阻的电阻值的特性的一例。

图7是表示本发明的实施方式所涉及的电力用半导体装置的、与图4的截面图对应的区域内的温度分布的仿真结果。

图8是说明本发明的其它实施方式所涉及的电力用半导体装置的冷却基板的俯视图。

附图标记说明

1、1_1～1_3：冷却基板；4：布线基板；10、10_1～10_3：绝缘基板；11_1：第一导电性图案层；11_2a：第二导电性图案层；12_1：第一导热图案层；12_2a：第二导热图案层；20：控制电阻；21：控制电阻引脚(pin)；31：控制电极引脚；32：源极电极引脚；33：二极管引脚；34：源极端子引脚；35：检测端子引脚；40：绝缘基板；41：控制布线图案层；42：源极布线图案层；43：检测用布线图案层；44：上侧布线图案层；51：漏极端子；52：源极端子；53：控制端子；54：检测用端子；Q1～Q6：半导体元件；Q1G～Q6G：控制电极；Q1S～Q6S：源极电极。

具体实施方式

下面，参照附图来说明本发明的实施方式。在附图的记载中，对相同或者类似的部分标注相同或者类似的标记，并省略重复的说明。但是，附图是示意性的，有时厚度与平面尺寸的关系、各层的厚度的比例等与实际的情形不同。另外，在附图彼此之间也可能包括尺寸的关系、比例不同的部分。另外，下面所示的实施方式用于例示用于将本发明的技术思想具体化的装置、方法，本发明的技术思想并不是将结构部件的材质、形状、构造、配置等特别指定为下述的材质、形状、构造、配置等。

另外，下面的说明中的上下等方向的定义只是便于说明的定义，并非对本发明的技术思想进行限定。例如，如果将对象旋转90°来观察，则上下被改称为左右，如果将对象旋转180°来观察，则上下被反过来读，这是不言而喻的。

如图1所示，本发明的实施方式所涉及的电力用半导体装置具备第一冷却基板1_1、第二冷却基板1_2、第三冷却基板1_3这多个冷却基板。如图4所示，第一冷却基板1_1、第二冷却基板1_2、第三冷却基板1_3配置于冷却器8的上表面。在第一冷却基板1_1上搭载有多个半导体元件Q1、Q2、……、Q6，在第二冷却基板1_2上搭载有控制电阻20。如图4所示，在实施方式所涉及的电力用半导体装置中，在多个冷却基板1_1、1_2、1_3的上方配置有布线基板4。另外，如图1～图4所示，实施方式所涉及的电力用半导体装置还具备被布线基板4保持的多个引脚(21、31、32、……、35)、多个端子(51、52、……、54)以及密封构件6。

第一冷却基板1_1由矩形平板状的第一绝缘基板10_1、与第一绝缘基板10_1的上表面接合的第一导电性图案层11_1以及与第一绝缘基板10_1的下表面接合的第一导热图案层12_1形成夹层(sandwich)构造。第一绝缘基板10_1就平面图案而言具有定义第一冷却基板1_1的外形的大小。如图4所示，第一导热图案层12_1呈与第一绝缘基板10_1大致相似型的图案，被配置为比第一绝缘基板10_1小的面积。第一导热图案层12_1与第一绝缘基板10_1的下表面的同第一导电性图案层11_1对应的区域接合，就平面图案而言与第一导电性图案层11_1一致。

第二冷却基板1_2具有矩形平板状的第二绝缘基板10_2、与第二绝缘基板10_2的上表面的一部分接合的第二导电性图案层11_2a以及与第二绝缘基板10_2的下表面的一部分接合的第二导热图案层12_2a。第二绝缘基板10_2就平面图案而言具有定义第二冷却基板1_2的外形的大小。第二导热图案层12_2a与第二绝缘基板10_2的下表面的同第二导电性图案层11_2a对应的区域接合，就平面图案而言与第二导电性图案层11_2a一致。

第二冷却基板1_2还具有检测用导电性图案层11_2b，该检测用导电性图案层11_2b以同第二导电性图案层11_2a相分离的方式与第二绝缘基板10_2的上表面接合。第二冷却基板1_2还具有检测用导热图案层(省略图示)，该检测用导热图案层与第二绝缘基板10_2的下表面的同检测用导电性图案层11_2b对应的区域接合，就平面图案而言与检测用导电性图案层11_2b一致。

如图1所示，第三冷却基板1_3具有矩形平板状的第三绝缘基板10_3、与第三绝缘基板10_3的上表面接合的第三导电性图案层11_3以及与第三绝缘基板10_3的下表面接合的第三导热图案层(省略图示)。第三绝缘基板10_3就平面图案而言具有定义第三冷却基板1_3的外形的大小。第三导热图案层与第三绝缘基板10_3的下表面的同第三导电性图案层11_3对应的区域接合，就平面图案而言与第三导电性图案层11_3一致。

第二冷却基板1_2及第三冷却基板1_3以第二冷却基板1_2及第三冷却基板1_3各自的一个长边与第一冷却基板1_1的两个短边平行且相邻的方式，彼此分离地配置在沿第一冷却基板1_1的长边方向的两个外侧。由此，第一冷却基板1_1、第二冷却基板1_2以及第三冷却基板1_3配置于大概形成一个矩形平板的区域。

如图4所示，多个冷却基板1_1～1_3以能够将各导热图案层经由散热膏81接合于散热器等冷却器8的平坦的上表面的方式配置在同一水平高度。即，多个冷却基板1_1～1_3的各导热图案层的下表面彼此齐平。另外，多个绝缘基板10_1～10_3具有彼此相等的厚度。同样地，导电性图案层11_1～11_3具有彼此相等的厚度，导热图案层12_1～12_2a具有彼此相等的厚度。在该情况下，多个导电性图案层11_1～11_3以彼此分离的方式配置在同一平面上。

多个冷却基板1_1～1_3例如能够采用在陶瓷基板的表面共晶接合铜而成的直接接合铜(DCB)基板、通过活性金属钎焊(AMB)法在陶瓷基板的表面配置金属而成的AMB基板等。陶瓷基板的材料例如能够采用氧化铝(Al₂O₃)、氮化铝(AlN)、氮化硅(Si₃N₄)等导热率高的材料。导电性图案层和导热图案层的材料能够采用铜(Cu)、铝(Al)等金属。多个冷却基板1_1～1_3也可以具有配置在导电性图案层与导热图案层之间的接合材料，还可以具有多层构造的绝缘基板。考虑热传导、应力、制造成本等，将导电性图案层和导热图案层的厚度例如决定为0.5mm～1.5mm左右。

如图4中示出的其一部分截面那样，利用接合材料在第一冷却基板1_1的上表面接合半导体元件Q1～Q6。如果将第一冷却基板1_1的长边方向定义为“行方向”，则半导体元件Q1～Q6以2行×3列的矩阵状排列在第一导电性图案层11_1的上表面的沿行方向的一侧(图1的左侧)。半导体元件Q1～Q6的数量不限于六个，是两个以上即可，排列也不限于矩阵状。

半导体元件Q1～Q6能够采用场效应晶体管(FET)、双极结型晶体管(BJT)、静电感应晶体管(SIT)、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)等晶体管。或者，半导体元件Q1～Q6也可以包括静电感应晶闸管(SI晶闸管)、门极可关断晶闸管(GTO)等晶闸管等。

在半导体元件Q1～Q6为BJT等的情况下，第一主电极是指发射极和集电极中的任一个电极，第二主电极是指另一个电极，控制电极是指基极电极。在FET等中，第一主电极是指源极和漏极中的任一个电极，第二主电极是指另一个电极，控制电极是指栅极电极。在晶闸管的情况下，第一主电极是指阳极和阴极中的任一个电极，第二主电极是指另一个电极，控制电极是指门极电极。半导体元件Q1～Q6的材料除了例如能够采用碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)等宽带隙半导体外，还能够采用硅(Si)等。

作为半导体元件Q1～Q6，优选具有如下的纵向构造：例如呈平板状，具有配置在第一主表面的第一主电极和控制电极、以及配置在与第一主表面相对的第二主表面的第二主电极。以使控制电极所处的第一主表面成为上表面的取向，半导体元件Q1～Q6的第二主表面与第一导电性图案层11_1的上表面接合。下面，设半导体元件Q1～Q6分别为MOSFET，且将第一主电极作为源极电极，将第二主电极作为漏极电极，来例示性地进行说明，因此，控制电极是栅极电极。

如图1所示，半导体元件Q1具有配置于上表面的两个源极电极Q1S和一个控制电极(栅极电极)Q1G。即，半导体元件Q1的漏极电极配置于下表面，且与第一导电性图案层11_1电连接。同样地，在半导体元件Q2～Q6的各上表面分别配置有两个源极电极Q2S～Q6S和一个控制电极(栅极电极)Q2G～Q6G，配置于各下表面的漏极电极与第一导电性图案层11_1分别电连接。

实施方式所涉及的电力用半导体装置还具备多个二极管D1、D2、……、D6，所述多个二极管D1、D2、……、D6搭载于第一导电性图案层11_1的上表面的、除配置有半导体元件Q1～Q6的区域以外的区域。即，多个二极管D1～D6配置于第一冷却基板1_1的长边方向上的另一侧(图1的右侧)。多个二极管D1～D6分别具有如下的纵向构造：例如呈平板状，各阳极D1A～D6A配置于第一主表面，各阴极配置于与第一主表面相对的第二主表面。

二极管D1～D6以使各阳极D1A～D6A位于上表面的取向，二极管D1～D6的各阴极与第一导电性图案层11_1的上表面接合。二极管D1～D6的各阴极与第一导电性图案层11_1电连接。多个二极管D1～D6与半导体元件Q1～Q6反向并联连接。

如图1和图4所示，控制电阻20搭载于第二冷却基板1_2的上表面。具体地说，控制电阻20通过接合材料接合于第二导电性图案层11_2a的上表面。控制电阻20优选具有如下的纵向构造：例如呈平板状，电流从第一主表面向与该第一主表面相对的第二主表面流通。控制电阻20能够由具有电阻值通常随着温度的上升而上升的温度特性的材料构成。

如图2～图4所示，布线基板4具有矩形平板状的绝缘基板40、配置于绝缘基板40的下表面的下侧布线图案层(41、42、43)以及配置于绝缘基板40的上表面的上侧布线图案层44。图2和图3是从同一方向观察得到的俯视图，在图2中，为了易于理解，省略了上侧布线图案层44的图示。如在图2中用隐藏线(虚线)示出的那样，下侧布线图案层(41、42、43)具有控制布线图案层41、源极布线图案层42以及检测用布线图案层43。在图2中被省略了图示的上侧布线图案层44在图3中被示出。控制布线图案层41、源极布线图案层42、检测用布线图案层43以及上侧布线图案层44分别是在绝缘基板40的表面进行图案化来形成的多个导体膜。

在图4中示出了引脚21、31分别被保持为与布线基板4垂直的样子，但是在布线基板4上开设有供多个引脚(21、31～35)从上表面向下表面分别贯通的多个贯通孔。多个引脚(21、31～35)例如是被预先插入到绝缘基板40的各贯通孔的植入(implant)引脚。因此，布线基板4是在各贯通孔预先插入有多个植入引脚的植入方式的印刷基板。如图4所示，多个引脚(21、31～35)被对位为与配置于冷却基板1_1～1_3的各电路要素对应，布线基板4与多个冷却基板1_1～1_3分别平行地相向。

如图4所示，密封构件6将半导体元件Q1～Q6、控制电阻20、多个二极管D1～D6、布线基板4、多个引脚(31～35)进行密封，但将多个冷却基板1_1～1_3的下表面露出。密封构件6例如由以环氧树脂为主成分的环氧树脂系的树脂形成。

作为多个引脚，例示了控制电阻引脚21、控制电极引脚31、源极电极引脚32、二极管引脚33、源极端子引脚34以及检测端子引脚35。

布线基板4借助在与控制电极Q1G～Q6G对应的各位置形成的贯通孔来保持多个控制电极引脚31。多个控制电极引脚31的各下端通过接合材料与多个控制电极Q1G～Q6G分别接合。布线基板4借助在与控制电阻20对应的位置形成的贯通孔来保持控制电阻引脚21。控制电阻引脚21的下端通过接合材料与控制电阻20的上表面接合。

如图2所示，控制布线图案层41从控制电阻引脚21延伸至多个控制电极引脚31的各控制电极引脚。由此，控制布线图案层41借助控制电阻引脚21和多个控制电极引脚31将半导体元件Q1～Q6的各控制电极Q1G～Q6G与控制电阻20之间电连接。控制布线图案层41在从控制电阻引脚21朝向控制电极引脚31的路径上呈コ字形地向两个方向分支。将朝向控制电极引脚31的两条行方向的路径连接成コ字形的列方向的布线的线宽比其它位置的线宽要宽。另外，控制布线图案层41的从向两个方向分支的地点到多个控制电极引脚31的部分相对于布线基板4的宽度方向上的中心线具有镜像对称性。

另外，布线基板4借助在与源极电极Q1S～Q6S对应的各位置形成的贯通孔来保持多个源极电极引脚32。多个源极电极引脚32的各下端通过接合材料与多个源极电极Q1S～Q6S分别接合。布线基板4借助在与多个二极管D1～D6的阳极D1A～D6A对应的各位置各形成两个的贯通孔来保持多个二极管引脚33。多个二极管引脚33的各下端通过接合材料与多个阳极D1A～D6A分别接合。布线基板4借助在与第三导电性图案层11_3对应的位置形成的多个贯通孔来保持多个源极端子引脚34。多个源极端子引脚34的各下端通过接合材料与第三导电性图案层11_3的上表面接合。

如图2所示，源极布线图案层42被配置为就平面图案而言内含多个源极电极引脚32、多个二极管引脚33以及多个源极端子引脚34。由此，源极布线图案层42将多个源极电极Q1S～Q6S、多个阳极D1A～D6A以及第三导电性图案层11_3彼此间电连接。

如图2所示，检测用布线图案层43将多个检测端子引脚35彼此间电连接。布线基板4借助在与检测用导电性图案层11_2b对应的位置形成的多个贯通孔来保持多个检测端子引脚35。多个检测端子引脚35的各下端通过接合材料与检测用导电性图案层11_2b的上表面接合。

如图3所示，上侧布线图案层44被配置为就平面图案而言内含多个源极电极引脚32、多个二极管引脚33、多个源极端子引脚34以及多个检测端子引脚35。由此，检测用导电性图案层11_2b与多个源极电极Q1S～Q6S电连接。

多个端子(51～54)具有多个漏极端子51、多个源极端子52、多个控制端子53以及多个检测用端子54。多个端子(51～54)分别是由棒状的导体形成的端子，被配置为与多个冷却基板1_1～1_3及布线基板4垂直。如图4中示出的其一部分那样，多个端子(51～54)以其下端通过接合材料与多个冷却基板1_1～1_3接合的状态分别贯穿布线基板4上形成的多个贯通孔，其上部从密封构件6露出到外部。

多个漏极端子51通过接合材料与第一导电性图案层11_1的上表面接合。例如图2所示那样，多个漏极端子51在第一冷却基板1_1的沿短边方向的两端侧各配置有两个。多个漏极端子51是与半导体元件Q1～Q6的各漏极电极及二极管D1～D6的各阴极电连接的第一主端子。

多个源极端子52通过接合材料与第三导电性图案层11_3的上表面接合。例如图2所示那样，多个源极端子52在第三冷却基板1_3的沿短边方向的两端侧各配置有两个。多个源极端子52是与多个源极电极Q1S～Q6S及多个阳极D1A～D6A电连接的第二主端子。

多个控制端子53通过接合材料与第二导电性图案层11_2a的上表面接合。由此，构成单一的控制电阻20串联连接在多个控制端子53与多个控制电极Q1G～Q6G之间的电路。如图4的箭头那样，施加至多个控制端子53的电压信号按第二导电性图案层11_2a、控制电阻20、控制电阻引脚21、控制布线图案层41、多个控制电极引脚31的顺序传输，并施加至多个控制电极Q1G～Q6G。

多个检测用端子54通过接合材料与检测用导电性图案层11_2b的上表面接合。由此，多个检测用端子54与多个源极电极Q1S～Q6S电连接，因此能够被选择作为电流检测用的端子。

此外，例如能够采用如下工序来制造实施方式所涉及的电力用半导体装置。在第一冷却基板1_1和第二冷却基板1_2的各搭载位置选择性地涂布糊状的焊料之后分别载置半导体元件Q1～Q6、多个二极管D1～D6以及控制电阻20的各元件。另外，在多个冷却基板1_1～1_3的各接合位置选择性地涂布糊状的焊料之后分别载置已插入于布线基板4的多个引脚(21、31～35)。

同样地，在多个冷却基板1_1～1_3的各接合位置选择性地涂布糊状的焊料之后分别载置多个端子(51～54)。通过印刷、滴涂器(dispenser)来涂布焊料即可。在使用由碳等制成的治具将载置有电路要素的多个冷却基板1_1～1_3、插入有多个引脚(21、31～35)的布线基板4以及多个端子(51～54)进行组合的状态下进行回流(reflow)处理，由此能够进行利用焊料的接合。由此，构成由搭载有电路要素的多个冷却基板1_1～1_3、插入有多个引脚(21、31～35)的布线基板4以及多个端子(51～54)形成的半导体单元。此外，作为接合材料，除了焊料以外，还可以使用导电性粘接剂、Ag纳米粒子等金属烧结体等。

如图5所示，一般来说，电阻器的电阻值对温度具有依赖性，因此导致电阻值随着温度的上升而上升。在各个半导体元件的附近分别配置有控制电阻的情况下，各个半导体元件的发热量的偏差对各个控制电阻的电阻值造成各不相同的影响。另外，如图6所示，当与FET的控制电极(栅极电极)连接的栅极电阻的电阻值上升时，导通的延迟时间增加，由此开关损耗增加。

但是，在实施方式所涉及的电力用半导体装置中，具备纵向构造的控制电阻20来作为对于半导体元件Q1～Q6共用的控制电阻，因此能够对半导体元件Q1～Q6分别赋予相同的电阻值。即，单一的控制电阻20通过控制电阻引脚21、布线基板4以及控制电极引脚31而与各控制电极Q1G～Q6G连接，因此能够抑制因控制电阻引起的开关特性的偏差。并且，根据实施方式所涉及的电力用半导体装置，能够抑制尺寸的增大来实现电力用半导体装置的小型化。另外，控制电阻20搭载于与搭载有半导体元件Q1～Q6的第一导电性图案层11_1相分离的第二导电性图案层11_2a，因此来自半导体元件Q1～Q6的热量的影响小。由此，抑制因半导体元件Q1～Q6的发热引起的控制电阻20的温度上升，因此能够减少控制电阻20的电阻值的变动。

如图7所示，在半导体元件Q1～Q3的温度为120℃的情况下，半导体元件Q1～Q3的正下方的第一冷却基板1_1的温度为115℃，第一冷却基板1_1的正下方的冷却器8的温度为100℃。即，半导体元件Q1～Q3附近的区域由于半导体元件Q1～Q3的驱动而发热，温度变高。然而，由于控制电阻20搭载于与第一冷却基板1_1相分离的第二冷却基板1_2，因此，抑制控制电阻20与半导体元件Q1～Q3的热结合，控制电阻20为85℃。尤其是，如图7所示那样搭载控制电阻20的第二冷却基板1_2的下表面能够与冷却器8接合，因此能够进一步降低搭载于与冷却器8热连接的第二导电性图案层11_2a的上表面的控制电阻20的温度上升。因此，实施方式所涉及的电力用半导体装置能够减少控制电阻20的电阻值的变动，因此能够减少控制电阻20的电阻值的变动对多个半导体元件Q1～Q6的影响。

另外，根据实施方式所涉及的电力用半导体装置，能够借助控制电阻引脚21、布线基板4以及多个控制电极引脚31来将单一的控制电阻20与各控制电极Q1G～Q6G之间共同地连接起来。因此，能够抑制因控制电阻的偏差引起的半导体元件Q1～Q6的开关动作的不均一化。另外，在实施方式所涉及的电力用半导体装置中，进行经由布线基板4的电布线，因此能够防止因键合线(bonding wire)等引起的电感的增加。另外，利用控制布线图案层41将控制电阻引脚21与多个控制电极引脚31之间进行连接，因此减少了每个栅极布线的寄生电感的偏差。因而，根据实施方式所涉及的电力用半导体装置，能够使半导体元件Q1～Q6的开关动作均一化，能够抑制振荡。

(其它实施方式)

如上所述，记载了本发明的实施方式，但是不应理解为构成本公开的一部分的论述和附图用于限定本发明。根据本公开，本领域技术人员应当会明确各种代替实施方式、实施例以及运用技术。

例如，能够将上述的实施方式所涉及的电力用半导体装置的除密封构件6以外的结构作为一个半导体单元，来构成具备多个半导体单元的电力用半导体装置。在该情况下，排列多个半导体单元，以彼此并联连接的方式利用汇流条(bus bar)等将各端子间进行连接即可。例如通过点焊、激光焊接等将汇流条与各端子接合。在将通过汇流条彼此连接且彼此相对固定的多个半导体单元设置于模具之后，向该模具射出被加热的树脂。由此，能够制造将各导热图案层的下表面和汇流条电极的一部分露出的电力用半导体装置。

另外，已经叙述的实施方式所涉及的电力用半导体装置也可以如图8所示那样具备一个冷却基板1，该一个冷却基板1具有将多个冷却基板1_1～1_3一体化而成的构造。冷却基板1具有矩形平板状的绝缘基板10以及以彼此分离的方式与绝缘基板10的上表面接合的第一导电性图案层11_1、第二导电性图案层11_2a、第三导电性图案层11_3及检测用导电性图案层11_2b。

虽然省略了图示，但是冷却基板1还具有与绝缘基板10的下表面接合的第一导热图案层、第二导热图案层、第三导热图案层以及检测用导热图案层。第一导电性图案层11_1与第一导热图案层就平面图案而言彼此一致，第二导电性图案层11_2a与第二导热图案层就平面图案而言彼此一致，第三导电性图案层11_3与第三导热图案层就平面图案而言彼此一致。检测用导电性图案层11_2b与检测用导热图案层就平面图案而言也彼此一致。

半导体元件Q1～Q6和控制电阻20分别能够借助导热度高的导电性图案层、绝缘基板10以及导热图案层来与冷却器接合。并且，搭载有控制电阻20的第二导电性图案层11_2a与搭载有半导体元件Q1～Q6的第一导电性图案层11_1相分离地配置。由此，能够减少控制电阻20的电阻值的变动，因此能够减少控制电阻20的电阻值的变动对半导体元件Q1～Q6的影响。另外，由于冷却基板1被一体化，因此无需在制造工序中进行多个冷却基板1_1～1_3的对位等，能够节省制造成本。

另外，将控制布线图案层41与控制电阻20之间进行连接的控制电阻引脚21不限于引脚状的导体，也可以是金属块等其它形状的导体。同样地，多个端子(51～54)也不限于棒状，也可以是板状、块状等形状。

另外，也可以代替将控制电阻20配置在控制电阻引脚21的下端与第二导电性图案层11_2a之间，而将控制电阻20搭载于第二导电性图案层11_2a的上表面，利用焊料将控制端子53的下端与控制电阻20的一个电极(上表面电极)电连接，并利用焊料将控制电阻引脚21的下端经由第二导电性图案层11_2a与控制电阻20的另一个电极(下表面电极)电连接。

除此以外，包括任意地应用上述的实施方式中说明的各结构而得到的结构等、本发明在此处未记载的各种实施方式等，这是不言而喻的。因而，本发明的保护范围仅由基于上述的说明的适当的权利要求书所涉及的发明特定事项来决定。

Claims (6)

1.一种电力用半导体装置，搭载于冷却器的上表面，该电力用半导体装置的特征在于，具备：

第一导电性图案层，其被配置为与所述冷却器的上表面平行；

多个半导体元件，所述多个半导体元件分别搭载于所述第一导电性图案层的上表面，分别具有控制电极；

第二导电性图案层，其与所述冷却器的上表面热连接，且以与所述第一导电性图案层相分离的方式搭载于所述冷却器的上表面；

控制电阻，其具有一个电极和另一个电极，该控制电阻搭载于所述第二导电性图案层的上表面；

控制端子，其与所述控制电阻的所述一个电极电连接；

控制电阻引脚，其与所述控制电阻的所述另一个电极电连接；

多个控制电极引脚，所述多个控制电极引脚与多个所述控制电极分别连接；以及

布线基板，其将所述控制电阻引脚和所述多个控制电极引脚中的各控制电极引脚进行保持，具有将所述控制电极引脚与所述控制电阻引脚之间电连接的控制布线图案层。

2.根据权利要求1所述的电力用半导体装置，其特征在于，

所述控制电阻是纵向的电阻。

3.根据权利要求1或2所述的电力用半导体装置，其特征在于，还具备：

第一绝缘基板，其具有与所述第一导电性图案层的下表面接合的上表面；

第一导热图案层，其与所述第一绝缘基板的下表面接合；

第二绝缘基板，其具有与所述第二导电性图案层的下表面接合的上表面；以及

第二导热图案层，其与所述第二绝缘基板的下表面接合。

4.根据权利要求1或2所述的电力用半导体装置，其特征在于，还具备：

绝缘基板，其具有与所述第一导电性图案层及所述第二导电性图案层各自的下表面接合的上表面；

第一导热图案层，其与所述绝缘基板的下表面接合；以及

第二导热图案层，其与所述绝缘基板的下表面接合。

5.根据权利要求3所述的电力用半导体装置，其特征在于，

所述第一导热图案层及所述第二导热图案层的各下表面与所述冷却器的上表面相接，且所述各下表面彼此齐平。

6.根据权利要求4所述的电力用半导体装置，其特征在于，

所述第一导热图案层及所述第二导热图案层的各下表面与所述冷却器的上表面相接，且所述各下表面彼此齐平。