CN116614016A - 半导体模块以及功率转换器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种半导体模块，通过有效地抑制汇流条的布线电感，降低因布线电感引起的浪涌电压。本发明所涉及的半导体模块具有由串联连接的第一半导体元件(103a)和第二半导体元件(103b)构成的开关电路，设置有连接第一半导体元件(103a)的正极侧的第一汇流条(201)、连接第二半导体元件(103b)的负极侧的第二汇流条(202)、以及连接第一半导体元件(103a)的负极侧和第二半导体元件(103b)的正极侧的第三汇流条(203)，在第一汇流条(201)、第二汇流条(202)和第三汇流条(203)沿同一方向延伸的同时，第二汇流条(202)以夹持第三汇流条(203)和第一汇流条(201)的方式配置。

Description

半导体模块以及功率转换器
技术领域
本申请涉及一种半导体模块以及具备该半导体模块的功率转换器。
背景技术
在功率转换器中，要求功率密度高、功率损失小的功率转换器，逐步推进提供功率的IGBT(INSULATED GATE BIPOLAR TRANSISTOR：绝缘栅双极型晶体管)或MOSFET
(METAL-OXIDE-SEMICONDUCTORFIELD-EFFECTRANSISTOR：金属氧化物半导体场效应晶体管)等开关元件的大电流化、高电压化和高速开关化。由此，逐步推进开关元件的大电流化、高电压化以及高速开关化时，开关时产生的浪涌电压增大。由此，开关元件的开关损耗及发热增加。为了抑制发热，考虑具备高散热构件，但成本提高或装置的大型化不可避免。
因开关元件的开关引起的浪涌电压的大小取决于与开关元件电连接的汇流条等布线电感的大小。在该布线电感较大的情况下，浪涌电压变大。为了降低布线电感，有效的手段是缩短汇流条，或者使电流在相互相反的方向上流动以便能够抵消一对汇流条的产生磁通。
以往，在串联连接上臂和下臂的开关元件的半导体模块中的汇流条中，具有连接上臂的开关元件的正极侧的正极输入汇流条、连接下臂的开关元件的负极侧的负极输入汇流条、以及连接上臂的开关元件的负极侧和下臂的开关元件的正极侧的输出汇流条，将正极输入汇流条和负极输入汇流条平行地配置于相同高度，并且使输出汇流条相对于正极输入汇流条以及负极输入汇流条正交地配置。然后，通过利用输出汇流条连接上臂和下臂的开关元件，不使用相对于正极输入汇流条及负极输入汇流条为垂直方向的布线而紧凑地构成模块，从而抑制布线电感的增加。而且，由于平行配置的正极输入汇流条和负极输入汇流条在相互相反的方向上流过电流，因此产生磁通被抵消，电感变小(参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第3793407号
发明内容
发明所要解决的技术问题
在上述专利文献1的功率转换器中，使汇流条的布线尽量紧凑，通过将一对正极输入汇流条和负极输入汇流条相互平行地配置，降低电感。但是，由于在相对于一对正极输入汇流条及负极输入汇流条正交地配置在其间的输出汇流条部上设有与模块壳体的紧固部，因此，输出汇流条变长，需要增大正极输入汇流条与负极输入汇流条的距离。因此，仅通过一对汇流条间的磁通的消除效果，不能充分降低电感。此外，在输出汇流条中，电流在与正极输入汇流条和负极输入汇流条正交的方向上流动，因此，在输出汇流条和正极输入汇流条、以及输出汇流条和负极输入汇流条之间，产生的磁通不相互抵消。因此，输出汇流条中的布线电感不能降低，在半导体模块整体中，不能实现电感的降低。
本申请公开了用于解决上述问题的技术，其目的在于提供一种能够有效地抑制汇流条的布线电感的半导体模块以及功率转换器。
用于解决技术问题的技术手段
本申请所公开的半导体模块具有由串联连接的第一半导体元件和第二半导体元件构成的开关电路，
设置有第一汇流条、第二汇流条和第三汇流条，所述第一汇流条连接至所述第一半导体元件的正极侧，
所述第二汇流条连接至所述第二半导体元件的负极侧，
所述第三汇流条连接至所述第一半导体元件的负极侧和所述第二半导体元件的正极侧，
在所述第一汇流条、所述第二汇流条和所述第三汇流条沿同一方向延伸的同时，
所述第一汇流条和所述第二汇流条中任意一方的汇流条以夹持所述第三汇流条及所述第一汇流条和所述第二汇流条中的另外一方的汇流条的方式配置。
本申请公开的功率转换器具有用于对施加到半导体模块的直流电压进行滤波的滤波电容器，
第一汇流条具有用于与所述滤波电容器的正极侧布线连接的第一端子部，
第二汇流条具有用于与所述滤波电容器的负极侧布线连接的第二端子部，
所述第一端子部和所述第二端子部向同一方向突出。
发明效果
根据本申请公开的半导体模块及功率转换器，能够有效地抑制汇流条的布线电感。
附图说明
图1是表示实施方式1所涉及的具备半导体模块的功率转换装置的电路图。
图2是表示三相逆变器电路中的U相臂的开关动作的电路图。
图3是表示实施方式1所涉及的半导体模块的俯视剖视图。
图4是图3中的A－A线剖视图。
图5是表示实施方式1所涉及的半导体模块的俯视剖视图。
图6是图5中的B-B线剖视图。
图7是表示在图3所示的半导体模块的结构上连接滤波电容器的状态的俯视剖视图。
图8是图7中的C-C线剖视图。
图9是表示实施方式1所涉及的半导体模块的俯视剖视图。
图10是表示半导体模块的汇流条的形状的简化俯视图。
图11是表示通过分析计算了自感和合成电感的比率的关系而得的结果的曲线图。
图12是表示实施方式2所涉及的半导体模块的俯视剖视图。
图13是表示实施方式2所涉及的半导体模块的俯视剖视图。
图14是实施方式2所涉及的半导体模块的等效电路图。
具体实施方式
实施方式1
本实施方式涉及具有汇流条的半导体模块和具备该半导体模块的功率转换器。
图1是表示实施方式1所涉及的具备半导体模块的功率变换装置的电路图，是表示对三相交流电动机进行驱动的三相逆变器电路的结构图。本实施方式所涉及的功率转换装置具有直流电源101和三相交流电动机106。然后，直流电源101与用于对施加于半导体模块的直流电压进行滤波的滤波电容器102连接，在滤波电容器102的后级，连接由串联连接有开关元件103a、103b的U相臂103、串联连接有开关元件104a、104b的V相臂104、串联连接有开关元件105a、105b的W相臂105构成的三相逆变器电路。在该三相逆变器电路的后级连接有三相交流电动机106。然后，按照规定的顺序导通、关断控制各相臂103～105的开关元件103a～105b，生成三相的交流电流，并驱动三相交流电动机106。
开关元件103a～105b例如由MOSFET(METAL-OXIDE-SEMICONDUCTORFIELD-EFFECTRANSISTOR：金属氧化物半导体场效应晶体管)构成。开关元件103a～105b可以使用由反并联连接有二极管的IGBT(INSULATED GATE BIPOLAR TRANSISTOR：绝缘栅双极型晶体管)等自消弧型半导体开关元件、SiC(SILICON CARBIDE：碳化硅)或GaN(GALLIUM NITRIDE：氮化镓)等构成的宽带隙半导体。在本实施方式中，对使用MOSFET作为开关元件103a～105b的情况进行说明。
另外，U相臂103、V相臂104、W相臂105例如由将上臂和下臂的开关元件和汇流条通过树脂模塑一体化而成的2合1结构的半导体模块构成。另外，也可以由将三相的上臂和下臂的所有开关元件通过树脂模塑一体化而成的6合1结构的半导体模块构成。在本实施方式中，对使用2合1结构的半导体模块的情况进行说明。
接着，对布线电感和浪涌电压的关系进行说明。图2是为了简化而表示图1的三相逆变器电路中的U相臂103的开关动作的电路图，表示将三相交流电动机106置换为电感负载113而得的电路。浪涌电压的产生原理与图1的三相逆变器电路相同，将使用图2进行说明。在图2中，滤波电容器102的正极侧的布线电感用107表示，负极侧的布线电感用108表示。
此外，开关元件(第一半导体元件)103a的漏极侧的布线电感用109表示，开关元件103a的源极侧(开关元件103b的漏极侧)的布线电感用110表示，开关元件103b(第二半导体元件)的源极侧的布线电感用111表示，开关元件103a与开关元件103b的连接点X与负载电感113之间的布线电感用112表示。具体而言，布线电感109～112是因半导体模块内的汇流条引起的布线电感。
对开关元件103a从导通状态变为关断状态时的关断浪涌电压ΔVs进行说明。在图2中，当开关元件103a导通时形成实线箭头所示的电流路径，当开关元件103a关断时形成点划线箭头所示的电流路径。当开关元件103a从导通变为关断时，电流路径切换，因此，流过布线的电流以di/dt的斜率变化。然后，如果设布线电感107的大小为L107、布线电感108的大小为L108、布线电感109的大小为L109、布线电感110的大小为L110、布线电感111的大小为L111，则关断浪涌电压ΔVs可以用下式(1)表示。
ΔVs＝(L107+L108+L109+L110+L111)×di/dt····
(1)
如(1)式所示，关断浪涌电压ΔVs与布线电感L107、L108、L109、L110、L111之和成比例。因此，如果能够减少这些布线电感分量，则能够降低浪涌电压。
图3是表示实施方式1所涉及的半导体模块的俯视剖视图，图4是图3中的A-A线剖视图。在图3、图4中，设半导体模块的高度方向为Z方向，与Z方向垂直的方向为X方向、Y方向。即，X-Y方向为半导体模块中的平面方向。图3是X-Y方向上的俯视图，图4是X-Z方向上的剖视图。在图中，开关元件103a、103b、P汇流条201、N汇流条202a、N汇流条202b、AC汇流条203、负载汇流条204被树脂模塑，构成半导体模块(第一半导体模块)200。模塑树脂208由环氧树脂等绝缘树脂材料构成，将树脂模塑的各构成部件配置在成型模内之后，向成型模内注入树脂，通过密封而成型。
在图3、图4中，设连接上臂的开关元件103a的正极侧的汇流条为P汇流条(第一汇流条)201，连接下臂的开关元件103b的负极侧的汇流条为N汇流条(第二汇流条)202a、202b，连接上臂的开关元件103a的负极侧和下臂的开关元件103b的正极侧的汇流条为AC汇流条(第三汇流条)203。在模塑树脂208的内部，P汇流条201和散热板205经由接合构件213a连接，散热板205和开关元件103a的漏极端子经由接合构件213b连接，开关元件103a的源极端子和AC汇流条203经由接合构件213c连接，AC汇流条203和散热板206经由接合构件213d连接，散热板206和开关元件103b的漏极端子经由接合构件213e连接，开关元件103b的源极端子和N汇流条202经由接合构件213f连接，散热板206和负载汇流条204经由接合构件213g连接。散热板205、206由铜等金属导体构成，散热板205为与开关元件103a的漏极端子相同的电位，散热板206为与开关元件103b的漏极端子相同的电位。接合构件213a～213g由焊锡等构成。散热板205、206经由绝缘片207与由铜等构成的金属板212连接，与模块外部绝缘。
这里，因P汇流条201引起的布线电感相当于图2中的布线电感109，因N汇流条202引起的布线电感相当于图2中的布线电感111，因AC汇流条203引起的布线电感相当于图2中的布线电感110，因负载汇流条204引起的布线电感相当于图2中的布线电感112。另外，设P汇流条201与滤波电容器102的正极侧布线的连接端子为209，N汇流条202a、202b与滤波电容器102的负极侧布线的连接端子为210a、210b，负载汇流条204与负载布线的连接端子为211。开关元件103a、103b的栅极布线等控制电路布线省略图示。
在图3中，N汇流条202a、202b以夹持P汇流条201及AC汇流条203的方式配置。详细地说，在半导体模块200中，在P汇流条201正极侧连接端子209、N汇流条202a、202b的负极侧连接端子210a、b突出的方向(X方向)上，在以两条分支的方式配置(平面截面形状为U字形)的N汇流条202a、202b之间配置有P汇流条201和AC汇流条203。在X方向和与其正交的Y方向的XY平面中，将P汇流条201、N汇流条202a、202b、AC汇流条203的面的至少一部分配置成大致同一平面且平行。即，如图4所示，例如即使在AC汇流条203的一部分存在台阶部203A、203B的情况下，P汇流条201、N汇流条202a、202b、AC汇流条203的面的其他部分也大致为同一平面且平行。
接着，说明通过图3所示的半导体模块200的结构，能够降低因P汇流条201、N汇流条202a、202b、AC汇流条203引起的布线电感109、110、111的效果。用图3中的虚线箭头表示产生浪涌电压时的电流路径。在以被N汇流条202a、202b夹持的方式配置的P汇流条201及AC汇流条203中，电流向与N汇流条202a、202b相反的方向流动。即，通过在P汇流条201及AC汇流条203的两侧相邻配置流过反向电流的N汇流条202a、202b，能够有效地消除分别在P汇流条201及AC汇流条203和N汇流条202a、202b产生的磁通。因此，能够降低因P汇流条201、N汇流条202a、202b、AC汇流条203引起的布线电感109、110、111。通过将P汇流条201、N汇流条202a、202b、AC汇流条203配置在同一平面(XY平面)，与以不同平面配置的情况相比，可以缩短N汇流条202a、202b与P汇流条201的距离、及N汇流条202a、202b与AC汇流条203的距离，磁通的消除效果较高。
图5是表示实施方式1所涉及的其他半导体模块的俯视剖视图，图6是图5中的B-B线剖视图。在图3、图4中，说明了N汇流条202a、202b以夹持P汇流条201及AC汇流条203的方式配置的情况，但也可以是如图5所示，P汇流条301a、301b以夹持N汇流条302及AC汇流条303的方式配置的结构。
在图中，开关元件103a、103b和P汇流条301a、301b、N汇流条302、AC汇流条303被树脂模塑。模塑树脂308由环氧树脂等的绝缘树脂材料构成，将树脂模塑的各构成部件配置在成型模内之后，向成型模内注入树脂，通过密封而成型。
在模塑树脂308的内部，P汇流条301a和散热板306经由接合构件313a连接，P汇流条301b和散热板306经由接合构件313b连接，散热板306和开关元件103a的漏极端子经由接合构件313c连接，开关元件103a的源极端子和AC汇流条303经由接合构件313d连接，AC汇流条303和散热板305经由接合构件313e连接，散热板305和开关元件103b的漏极端子经由接合构件313f连接，开关元件103b的源极端子和N汇流条302经由接合构件313g连接，开关元件103a的源极端子和负载汇流条304经由接合构件313d连接。
散热板305、306由铜等金属导体构成，散热板306为与开关元件103a的漏极端子相同的电位，散热板305为与开关元件103b的漏极端子相同的电位。散热板305、306经由绝缘片307与由铜等构成的金属板312连接，与模块外部绝缘。
这里，因P汇流条301a、301b引起的布线电感相当于图2中的布线电感109，因N汇流条302引起的布线电感相当于图2中的布线电感111，因AC汇流条303引起的布线电感相当于图2中的布线电感110，因负载汇流条304引起的布线电感相当于图2中的布线电感112。
另外，设P汇流条301a、301b与滤波电容器102的正极侧布线的连接端子为309a、309b，N汇流条302与滤波电容器102的负极侧布线的连接端子为310，负载汇流条304与负载布线的连接端子为311。开关元件103a、103b的栅极布线等控制电路布线省略图示。
在图5、图6中，P汇流条301a、301b以夹持N汇流条302及AC汇流条303的方式配置。详细地说，在半导体模块(第二半导体模块)300中，在P汇流条301a、301b的端子309a、309b及N汇流条302的端子310突出的方向(X方向)上，在两根P汇流条301a、301b之间配置有N汇流条302和AC汇流条303。在X方向和与其正交的方向(Y方向)的XY平面中，将P汇流条301a、301b、N汇流条302、AC汇流条303的面的至少一部分配置成大致同一平面且平行。
接着，说明在图5、图6所示的半导体模块300的结构中，降低因P汇流条301a、301b、N汇流条302、AC汇流条303引起的布线电感的效果。用图5中的虚线箭头表示产生浪涌电压时的电流路径。在以被两根P汇流条301a、301b夹持的方式配置的N汇流条302及AC汇流条303中，电流向与P汇流条301a、301b相反的方向流动。即，通过在N汇流条302及AC汇流条303的两侧相邻配置流过反向电流的两根P汇流条301a、301b，能够有效地消除分别在P汇流条301a、301b与AC汇流条303及N汇流条302之间产生的磁通。因此，能够降低因P汇流条301a、301b、N汇流条302、AC汇流条303引起的布线电感109、110、111。通过将P汇流条301a、301b、N汇流条302、AC汇流条303配置在同一平面(XY平面)内，与以不同的平面配置的情况相比，能够减小P汇流条301a、301b与N汇流条302及AC汇流条303的距离，从而磁通的消除效果较高。
另外，如图3～图6所示，如果上臂、下臂开关元件为2合1结构的半导体模块，则与由其他模块构成上臂和下臂相比，能够将用于连接上臂和下臂的汇流条的长度构成得更小，从而能进一步降低因汇流条引起的布线电感。即，在图3～图6中，第一半导体元件和第二半导体元件被封装在同一模块中。
另外，如图3～图6所示，通过在同一方向上配置滤波电容器102的正极侧布线与半导体模块200、300的P汇流条的连接端子(第一端子部)209、309、以及滤波电容器102的负极侧布线与半导体模块200、300的N汇流条的连接端子(第二端子部)210、310，能够降低滤波电容器102的布线电感。
图7是表示在图3所示的半导体模块200的结构上连接了滤波电容器102的状态的俯视剖视图，图8是图7中的C-C线剖视图。滤波电容器102的正极侧汇流条214在正极侧连接端子209上与半导体模块200的P汇流条201连接。另外，滤波电容器102的负极侧汇流条215a、215b在负极侧连接端子210a、210b上与半导体模块200的N汇流条202a、202b连接。汇流条之间的连接采用TIG(TUNGSTEN INERT GAS：钨惰性气体)焊接等电弧焊接。这里，因滤波电容器102的正极侧汇流条214引起的布线电感相当于图2中的布线电感107，因滤波电容器102的负极侧汇流条215a、215b引起的布线电感相当于图2中的布线电感108。
如图7所示，通过在与配置在同一方向上的正极侧连接端子209和负极侧连接端子210a、210b相邻的位置配置滤波电容器102，能够将滤波电容器102的正极侧汇流条214和负极侧汇流条215a、215b构成得较短。因此，能够降低因正极侧汇流条214和负极侧汇流条215a、215b引起的布线电感107、108。
根据本实施方式，在具有开关元件的半导体模块中，由于两根P汇流条以夹持N汇流条及AC汇流条的方式配置，或者两根N汇流条以夹持P汇流条及AC汇流条的方式配置，因此，能够消除在流过反相电流的汇流条之间产生的磁通。由此，不仅能够消除P汇流条、N汇流条，还能够消除AC汇流条的产生磁通，能够降低半导体模块整体的布线电感。此外，由于以在两根汇流条之间夹持沿反方向流动的汇流条的方式配置，因此，能够在相邻的汇流条之间消除磁通。因此，如专利文献1的功率转换器那样，与由一对汇流条构成的情况相比，能够提供磁通消除效果更高、布线电感更小的半导体模块。因此，能够降低因布线电感引起的浪涌电压，能够抑制开关元件的开关损耗和发热，从而能够削减散热构件等附属部件。而且，由于能够使装置整体小型化，因此能够实现装置的小型化及低成本化。
图9是表示其他方式所涉及的半导体模块的俯视剖视图。在并列地使用多个半导体模块的情况下，如果将半导体模块(第一半导体模块)200和半导体模块(第二半导体模块)300相邻地配置，则能够进一步降低因汇流条引起的布线电感。图9表示用于实现这样的结构的配置例。在图9中用虚线箭头表示产生浪涌电压时的电流路径。如果将半导体模块200和半导体模块300相邻配置，则在相邻的汇流条分别向相反方向流过电流，因此，能够有效地消除各自产生的磁通。因此，能够降低因P汇流条201、N汇流条202、AC汇流条203、P汇流条301a、301b、N汇流条302、AC汇流条303引起的布线电感109、110、111。在图9中，说明了并联配置两个半导体模块的情况，但通过与并联的数量相匹配地交替配置半导体模块(第一半导体模块)200和半导体模块(第二半导体模块)300，能够得到同样的效果。
实施方式2
接着，使用图10、图11、图12，对汇流条的宽度、汇流条彼此的间隔、电感的降低率进行说明。图10是表示半导体模块200及半导体模块300的汇流条的形状的简化俯视图，汇流条402a、402b以夹持汇流条401的方式配置。设汇流条401、402a、402b的自感分别为L401、L402a、L402b，L401与L402a的耦合系数为Ka，L401与L402b的耦合系数为Kb时，L401与L402a的互感Ma、L401和L402b的互感Mb可以由下式(2)表示。
[数学式1]
由式(2)可知，各个电感的耦合系数Ka、Kb越大，则互感Ma、Mb越大。当电流反向流过汇流条402a、402b和汇流条401时，在相邻的汇流条之间产生的磁通被消除，汇流条401的合成电感L401M可由下式(3)表示。
[数学式2]
L401M＝L401-Ma-Mb…(3)
根据式(3)，互感Ma、Mb越大，则汇流条401的合成电感L401M越小。设汇流条401、402a、402b的宽度为a[mm]，相邻的汇流条彼此的间隔为b[mm]，向汇流条402a、402b和汇流条401反向流过电流，将汇流条的宽度a[mm]设为固定值，将汇流条彼此的间隔b[mm]设为变量时，对自感L401与合成电感L401M的比率的关系进行分析计算而得的结果用图11来表示。具体而言，图11的横轴表示汇流条彼此的间隔b[mm]/汇流条的宽度a[mm]的比率，纵轴表示合成电感L401M/自感L401的比率。根据式(2)、式(3)和该结果，汇流条彼此的间隔b[mm]越小，则电感的耦合系数Ka、Kb越大，因此，合成电感L401M降低。
如果将汇流条彼此的间隔b[mm]/汇流条的宽度a[mm]的比率设定为1以下，则相对于自感L401，能够将合成电感L401M抑制为30％以下。即，如果设定为汇流条的宽度a[mm]≥汇流条彼此的间隔b[mm]，则能够充分地得到电感的抑制效果。
在图3等中，虽然省略了图示，但实际上，如图12所示，为了驱动开关元件103a、103b，需要作为栅极布线以及源极布线的控制端子214a、214b。在图12所示的配置例中，除了配置有控制端子214a、214b的部位以外，通过以汇流条的宽度a[mm]≥汇流条彼此的间隔b[mm]的方式配置P汇流条201、N汇流条202、及AC汇流条203，能够抑制电感。如上所述，设第一汇流条、第二汇流条和第三汇流条中的任一个的宽度为a[mm]，这些汇流条彼此的间隔为b[mm]时，在第一汇流条、第二汇流条和第三汇流条中的至少一部分的关系中，以满足b≤a的方式设定a、b。
图13是表示实施方式2所涉及的其他半导体模块的俯视剖视图，图14是等效电路图。在图13、图14中，表示将图3所示的半导体模块200的开关元件分别并联配置时的半导体模块500的结构。开关元件501a、501b构成上臂，开关元件502a、502b构成下臂。与图3所示的半导体模块200相同，N汇流条504以夹持P汇流条503和AC汇流条505的方式配置。更详细地说，在半导体模块500中，在P汇流条503和N汇流条504的端子512、513a、513b突出的方向(X方向)上，在以两条分支的方式配置的N汇流条504之间配置有P汇流条503和AC汇流条505。
在图14中，设开关元件501a的漏极侧的布线电感为506a，开关元件501b的漏极侧的布线电感为506b，开关元件501a的源极侧的布线电感为507a，开关元件501b的源极侧的布线电感为507b，开关元件502a的漏极侧的布线电感为508a，开关元件502b的漏极侧的布线电感为508b，开关元件502a的源极侧的布线电感为509a，开关元件502b的源极侧的布线电感为509b。
这里，在并联使用多个开关元件时，如果在各自的布线电感上产生差异，则开关元件间的分流的偏差变大，流过较多电流的一方的发热变大。即，优选布线电感506a和506b、布线电感507a和507b、布线电感508a和508b、布线电感509a和509b分别相等。如图13所示，将P汇流条503的分岔点510、AC汇流条505的分岔点511a、511b配置在相对于并联配置的开关元件为等距离的位置。此外，N汇流条504相对于模块的中心线对称地配置。通过这样的结构，能够将布线相对于模块的中心线对称地配置，相对于模块的中心线在其两侧使布线的长度相等。因此，可以使布线电感506a和506b、布线电感507a和507b、布线电感508a和508b、布线电感509a和509b相等。
在上述实施方式中，将开关元件作为MOSFET进行了说明，但也可以使用能够进行高频驱动、开关速度(dv/dt、di/dt)快、能够减小损耗的SiC或GaN等宽带隙半导体来构成。如果开关速度(di/dt)较快，则浪涌电压也变大。即，如果使用宽带隙半导体构成本实施方式，则能够抑制浪涌电压及开关元件的发热，能够进一步实现功率转换器的小型化及高效率化。
虽然本申请记载了各种示例性实施方式和实施例，但是在一个或多个实施方式中记载的各种特征、方式和功能不限于特定实施方式的应用，可以单独地或以各种组合来应用于实施方式。
因此，可以认为未例示的无数变形例也包含在本申请说明书所公开的技术范围内。例如，设为包括对至少一个构成要素进行变形、添加或省略的情况，以及提取至少一个构成要素并与其他实施方式的构成要素进行组合的情况。
标号说明
101直流电源，102滤波电容器，103U相臂，
103a开关元件，103b开关元件，104V相臂，
104a开关元件，104b开关元件，105W相臂，
105a开关元件，105b开关元件，106三相交流电动机，
200半导体模块，201P汇流条，202N汇流条，
203AC汇流条，204负载汇流条，205散热板，206散热板，
207绝缘片，208模塑树脂，212金属板，
300半导体模块，301a、301b P汇流条，302N汇流条，
303AC汇流条，304负载汇流条，305散热板，306散热板，
307绝缘片，308模塑树脂，312金属板。

Claims (9)

1.一种半导体模块，其特征在于，
具有由串联连接的第一半导体元件和第二半导体元件构成的开关电路，
设置有第一汇流条、第二汇流条和第三汇流条，
所述第一汇流条连接至所述第一半导体元件的正极侧，
所述第二汇流条连接至所述第二半导体元件的负极侧，
所述第三汇流条连接至所述第一半导体元件的负极侧和所述第二半导体元件的正极侧，
在所述第一汇流条、所述第二汇流条和所述第三汇流条沿同一方向上延伸的同时，
所述第一汇流条和所述第二汇流条中任意一方的汇流条以夹持所述第三汇流条及所述第一汇流条和所述第二汇流条中的另外一方的汇流条的方式配置。
2.如权利要求1所述的半导体模块，其特征在于，
所述第二汇流条配置为分成两条分支，
在以分支为两条的方式配置的所述第二汇流条之间配置所述第一汇流条及所述第三汇流条。
3.如权利要求1所述的半导体模块，其特征在于，
所述第一汇流条由两根汇流条构成，
在两根所述第一汇流条之间配置所述第二汇流条及所述第三汇流条。
4.如权利要求1所述的半导体模块，其特征在于，
构成第一半导体模块和第二半导体模块，
该第一半导体模块中，所述第二汇流条以分支为两条的方式配置，在以分支为两条的方式配置的所述第二汇流条之间配置所述第一汇流条及所述第三汇流条，
该第二半导体模块中，所述第一汇流条由两根汇流条构成，在两根所述第一汇流条之间配置所述第二汇流条及所述第三汇流条，
交替配置所述第一半导体模块和所述第二半导体模块。
5.如权利要求1至4中任一项所述的半导体模块，其特征在于，
所述第一汇流条、所述第二汇流条和所述第三汇流条的至少一部分配置在同一平面上。
6.如权利要求1至5中任一项所述的半导体模块，其特征在于，
所述第一半导体元件和所述第二半导体元件被封装在同一模块中。
7.如权利要求1至6中任一项所述的半导体模块，其特征在于，
设所述第一汇流条、所述第二汇流条及所述第三汇流条中任一个的宽度为a，这些汇流条彼此的间隔为b时，以在所述第一汇流条、所述第二汇流条及所述第三汇流条中的至少一部分的关系中满足b≤a的方式来设定a、b。
8.如权利要求1至7中任一项所述的半导体模块，其特征在于，
所述第一半导体元件和所述第二半导体元件是宽带隙半导体。
9.一种功率转换器，其特征在于，
使用了如权利要求1至8中任一项所述的半导体模块，
具有用于对施加于所述半导体模块的直流电压进行滤波的滤波电容器，
所述第一汇流条具有用于与所述滤波电容器的正极侧布线连接的第一端子部，
所述第二汇流条具有用于与所述滤波电容器的负极侧布线连接的第二端子部，
所述第一端子部和所述第二端子部向同一方向突出。
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