DE10105086A1 - Leistungsmodul - Google Patents

Leistungsmodul

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Abstract

Angegeben wird ein Leistungsmodul zum Ansteuern eines SR-Motors, daß eine geringe Baugröße und eine hohe Vielseitigkeit hat und mit geringeren Herstellungskosten herstellbar ist. Ein Schaltelement (1a) und ein Diodenelement (2b), die mit einer P-Leistungsverdrahtung (5) verbunden sind, so vorgesehen sind, daß sie eine erste Linie an der bandförmigen P-Leistungsverdrahtung (5) bilden, ein Schaltelement (1b) und ein Diodenelement (2a), die mit einer N-Leistungsverdrahtung (6) verbunden sind, so vorgesehen sind, daß sie eine zweite Linie, die zu der ersten Linie ausgerichtet ist, bilden, und erste bandförmige Abschnitte (41) und (44) von Ausgangsanschlüssen (3) und (4) und ein bandförmiger Abschnitt (61) der N-Leistungsverdrahtung (6) dazwischen vorgesehen sind. Die ersten bandförmigen Abschnitte (41) und (44) und der bandförmige Abschnitt (61) haben eine zweischichtige Struktur mit einer dazwischenliegenden Isolierschicht. Die Schaltelemente (1a) und (1b) und die Diodenelemente (2a) und (2b) sind abwechselnd angeordnet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Leistungsmodul, das zum Ansteuern eines geschalteten Reluktanzmotors (der im fol­ genden als "SR-Motor" bezeichnet wird) geeignet ist.
Fig. 10 zeigt ein Schaltbild, das einen Schaltungsaufbau ei­ nes herkömmlichen Leistungsmoduls zum Ansteuern eines Induk­ tionsmotors, eines Gleichstrommotors oder dergleichen zeigt. In dem Leistungsmodul sind drei Reihenschaltungen zwischen einer P-Leistungsverdrahtung 85 zum Übertragen eines Lei­ stungspotentials auf der Hochpotentialseite und einer N-Lei­ stungsverdrahtung 86 zum Übertragen eines Leistungspotentials auf der Niederpotentialseite zueinander parallel geschaltet, wobei jede der Reihenschaltungen zwei Schaltelemente 81 auf­ weist, die in Reihe geschaltet sind. Beispielsweise wird als Schaltelement 81 ein IGBT (Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode) verwendet.
Jede Reihenschaltung ist ferner mit einem Diodenelement 82 versehen, die antiparallel mit dem Schaltelement 81 verbunden ist. Die "antiparallele Verbindung" enthält eine derartige Parallelverbindung, daß die Richtung des Hauptstromflusses in dem Schaltelement 81 entgegengesetzt zu derjenigen eines Vor­ wärtsstromes ist, der in dem Diodenelement 82 fließt. Folg­ lich wirkt das Diodenelement 82 als eine Schwungraddiode, um zu verhindern, daß das Schaltelement 81 durch einen Rückstrom beschädigt wird.
Ein Ausgangsanschluß 83, 84 oder 88 ist mit einem Verbin­ dungsabschnitt der beiden Schaltelemente 81, die zu der Rei­ henschaltung gehören, verbunden. Sechs Schaltelemente 81 wer­ den selektiv phasenverschoben ein- und ausgeschaltet, so daß die Ausgangssignale drei Phasen haben, das heißt eine U-, V- und W-Phase, die jeweils von den Ausgangsanschlüssen 83, 84 und 88 abgenommen werden. Entsprechend kann der Induktionsmo­ tor oder dergleichen durch eine Verbindung der Ausgangsan­ schlüsse 83, 84 und 88 mit Dreiphaseneingängen des Indukti­ onsmotors oder dergleichen jeweils angesteuert werden.
In der jüngeren Vergangenheit wurde der SR-Motor, der sich von Induktionsmotor oder Gleichstrommotor unterscheidet, ent­ wickelt. Ein spezielles Anschlußsystem zum Ansteuern des SR- Motors ist jedoch erforderlich, und das in Fig. 10 gezeigte Leistungsmodul kann nicht verwendet werden. Aus diesem Grund wurden jeweils ein Schaltelement und ein Diodenelement als diskrete Elemente oder eine Kombination von herkömmlichen Leistungsmodulen als Ansteuereinrichtung zum Ansteuern des SR-Motors verwendet. Dies bringt das Problem mit sich, daß die Ansteuereinrichtung große Abmessungen hat, eine mangelnde Vielseitigkeit aufweist und die Herstellungskosten erhöht werden. Folglich wird die verbreitete Verwendung des SR- Motors behindert.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, zur Vermeidung der beim Stand der Technik wie vorstehend beschrieben auftreten­ den Probleme ein Leistungsmodul zu schaffen, das in der Lage ist, einen SR-Motor anzusteuern, das eine geringe Baugröße und eine hohe Vielseitigkeit hat und mit geringeren Herstel­ lungskosten herstellbar ist.
Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf ein Lei­ stungsmodul gerichtet, enthaltend ein Substrat, eine erste und eine zweite Leistungsverdrahtung, die über dem Substrat vorgesehen ist, erste bis N-te (N 2) Anschlußpaare, die auf dem Substrat vorgesehen sind, wobei jedes Paar einen er­ sten und einen zweiten Ausgangsanschluß hat, sowie erste bis N-te Schaltungen, die über dem Substrat vorgesehen sind, wo­ bei jede Schaltung mit der ersten und der zweiten Leistungs­ verdrahtung verbunden ist, wobei die n-te Schaltung für alle n (n = 1 bis N) eine erste Reihenschaltung, die ein erstes Schaltelement, das mit der ersten Leistungsverdrahtung ver­ bunden ist, und ein erstes Diodenelement hat, das mit der zweiten Leistungsverdrahtung verbunden ist, die in Gegenrei­ henschaltung verbunden sind, wobei ein Verbindungsabschnitt derselben mit dem ersten Ausgangsanschluß des n-ten Anschluß­ paares verbunden ist, sowie eine zweite Reihenschaltung ent­ hält, die ein zweites Diodenelement, das mit der ersten Lei­ stungsverdrahtung verbunden ist, und ein zweites Schaltele­ ment hat, das mit der zweiten Leistungsverdrahtung verbunden ist, welche in Gegenreihenschaltung verbunden sind, wobei ein Verbindungsabschnitt derselben mit dem zweiten Ausgangsan­ schluß des n-ten Anschlußpaares verbunden ist, wobei die er­ ste bis N-te Schaltung in dieser Reihenfolge angeordnet sind, alle Schaltelemente und Diodenelemente, die mit der ersten Leistungsverdrahtung verbunden sind, so angeordnet sind, daß sie eine erste Linie bilden, alle Schaltelemente und Diodenelemente, die mit der zweiten Leistungsverdrahtung ver­ bunden sind, so angeordnet sind, daß sie eine zweite Linie bilden, die zu der ersten Linie ausgerichtet ist, wobei die Schaltelemente und die Diodenelemente abwechselnd in allen Richtungen entlang der ersten Linie, entlang der zweiten Li­ nie und die erste und die zweite Linie kreuzend angeordnet sind, mindestens ein Abschnitt des ersten Ausgangsanschlusses und mindestens ein Abschnitt des zweiten Ausgangsanschlusses zwischen der ersten Linie und der zweiten Linie für jedes der ersten bis N-ten Anschlußpaare angeordnet sind, und für alle n das erste Schaltelement und das erste Diodenelement, die zu der n-ten Schaltung gehören, durch einen ersten Verbindungs­ draht verbunden sind, wobei ein Mittelabschnitt des ersten Verbindungsdrahtes mit mindestens einem Abschnitt des ersten Ausgangsanschlusses, der zu dem n-ten Anschlußpaar gehört, verbunden ist, und das zweite Schaltelement und das zweite Diodenelement, die zu der n-ten Schaltung gehören, durch ei­ nen zweiten Verbindungsdraht verbunden sind, wobei ein Mit­ telabschnitt des zweiten Verbindungsdrahtes mit mindestens einem Abschnitt des zweiten Ausgangsanschlusses verbunden ist, der zu dem n-ten Anschlußpaar gehört.
Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf ein Leistungsmodul gerichtet, enthaltend ein Substrat, eine erste und eine zweite Leistungsverdrahtung, die über dem Substrat vorgesehen sind, erste bis N-te (N 2) Anschlußpaare, die über dem Substrat vorgesehen sind, wobei jedes Paar einen er­ sten und einen zweiten Ausgangsanschluß hat, und eine erste bis N-te Schaltung, die über dem Substrat vorgesehen sind, wobei jede Schaltung mit der ersten und der zweiten Lei­ stungsverdrahtung verbunden ist, wobei die n-te Schaltung für alle n (n = 1 bis N) eine erste Reihenschaltung, die ein er­ stes Schaltelement, das mit der ersten Leistungsverdrahtung verbunden ist, und ein erstes Diodenelement hat, das mit der zweiten Leistungsverdrahtung verbunden ist, welche in Gegen­ reihenschaltung verbunden sind, wobei ein Verbindungsab­ schnitt derselben mit dem ersten Ausgangsanschluß des n-ten Anschlußpaares verbunden ist, und eine zweite Reihenschaltung enthält, die ein zweites Diodenelement, das mit der ersten Leistungsverdrahtung verbunden ist, und ein zweites Schalt­ element hat, das mit der zweiten Leistungsverdrahtung verbun­ den ist, welche in Gegenreihenschaltung geschaltet sind, wo­ bei ein Verbindungsabschnitt derselben mit dem zweiten Aus­ gangsanschluß des n-ten Anschlußpaares verbunden ist, wobei die erste bis N-te Schaltung in dieser Reihenfolge angeordnet sind, alle Schaltelemente und Diodenelemente, die mit der er­ sten Leistungsverdrahtung verbunden sind, so angeordnet sind, daß sie eine erste Linie bilden, alle Schaltelemente und Diodenelemente, die mit der zweiten Leistungsverdrahtung ver­ bunden sind, so angeordnet sind, daß sie eine zweite Linie bilden, die zu der ersten Linie ausgerichtet ist, die Schalt­ elemente und die Diodenelemente abwechselnd in allen Richtun­ gen entlang der ersten Linie, entlang der zweiten Linie und die erste und die zweite Linie kreuzend angeordnet sind, min­ destens ein Abschnitt des ersten Ausgangsanschlusses und min­ destens ein Abschnitt des zweiten Ausgangsanschlusses so an­ geordnet sind, daß sie bandartig entlang der ersten Linie und der zweiten Linie dazwischenliegend für jedes der ersten bis N-ten Anschlußpaare verlaufen, wobei die zweite Leistungsver­ drahtung einen bandförmigen Abschnitt hat, der entlang der ersten und der zweiten Linie dazwischenliegend verläuft, und der bandförmige Abschnitt parallel zu mindestens einem Teil aller ersten und zweiten Ausgangsanschlüsse angeordnet ist.
Ein dritter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf ein Leistungsmodul gerichtet, enthaltend ein Substrat, eine erste und eine zweite Leistungsverdrahtung, die über dem Substrat vorgesehen sind, ein erstes bis N-tes (N 2) Anschlußpaar, die über dem Substrat vorgesehen sind, wobei jedes Paar einen ersten und einen zweiten Ausgangsanschluß hat, und erste bis N-te Schaltungen, die über dem Substrat vorgesehen sind, wo­ bei jede Schaltung derselben mit der ersten und der zweiten Leistungsverdrahtung verbunden ist, wobei die n-te Schaltung für alle n (n = 1 bis N) eine erste Reihenschaltung enthält, die ein erstes Schaltelement, das mit der ersten Leistungs­ verdrahtung verbunden ist, und ein erstes Diodenelement hat, das mit der zweiten Leistungsverdrahtung verbunden ist, wel­ che in Gegenreihenschaltung verbunden sind, wobei ein Verbin­ dungsabschnitt derselben mit dem ersten Ausgangsanschluß des n-ten Anschlußpaares verbunden ist, und eine zweite Reihen­ schaltung, die ein zweites Diodenelement, das mit der ersten Leistungsverdrahtung verbunden ist, und ein zweites Schalt­ element hat, das mit der zweiten Leistungsverdrahtung verbun­ den ist, welche in Gegenreihenschaltung verbunden sind, wobei ein Verbindungsabschnitt derselben mit dem zweiten Ausgangs­ anschluß des n-ten Anschlußpaares verbunden ist, wobei die erste bis N-te Schaltung in dieser Reihenfolge angeordnet sind, alle Schaltelemente und Diodenelemente, die mit der er­ sten Leistungsverdrahtung verbunden sind, so angeordnet sind, daß sie eine erste Linie bilden, alle Schaltelemente und Diodenelemente, die mit der zweiten Leistungsverdrahtung ver­ bunden sind, so angeordnet sind, daß sie eine zweite Linie bilden, die zu der ersten Linie ausgerichtet ist, die Schalt­ elemente und die Diodenelemente abwechselnd in allen Richtun­ gen entlang der ersten Linie, entlang der zweiten Linie und die erste und die zweite Linie überkreuzend angeordnet sind, mindestens ein Abschnitt des ersten Ausgangsanschlusses und mindestens ein Abschnitt des zweiten Ausgangsanschlusses bandartig so angeordnet sind, daß sie entlang der ersten Li­ nie und der zweiten Linie dazwischenliegend für jedes der er­ sten bis N-ten Anschlußpaare verlaufen, die zweite Leistungs­ verdrahtung einen bandförmigen Abschnitt hat, der entlang der ersten und der zweiten Linie dazwischenliegend verläuft, und der bandförmige Abschnitt und mindestens ein Abschnitt aller ersten und zweiten Ausgangsanschlüsse separat auf einer der Hauptoberflächen einer bandförmigen Isolierschicht und der anderen Hauptoberfläche vorgesehen sind, so daß sie dadurch einander entgegengesetzt parallel zueinander mit dazwischen­ liegender Isolierschicht angeordnet sind.
Ein vierter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf ein Leistungsmodul gemäß dem zweiten oder dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung gerichtet, wobei die zweite Leistungs­ verdrahtung N Vorsprünge hat, die von dem bandförmigen Ab­ schnitt vorragen und in die zweite Linie eindringen, jeder der N Vorsprünge zwischen dem ersten Diodenelement und dem zweiten Schaltelement vorgesehen ist, die zu derselben Schal­ tung gehören, und mit einem mittleren Abschnitt eines Verbin­ dungsdrahtes verbunden ist, der das erste Diodenelement und das zweite Schaltelement verbindet.
Ein fünfter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf das Leistungsmodul gemäß eines des ersten bis vierten Aspekts der vorliegenden Erfindung gerichtet, wobei die erste Leistungs­ verdrahtung bandartig entlang der ersten Linie vorgesehen ist und das erste Schaltelement und das zweite Diodenelement, die jeweils zu der ersten bis N-ten Schaltung gehören, an der er­ sten Leistungsverdrahtung vorgesehen sind.
Ein sechster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf das Leistungsmodul gemäß eines des ersten bis fünften Aspekts der vorliegenden Erfindung gerichtet, ferner enthaltend ein Ge­ häuse zur Unterbringung der ersten bis N-ten Schaltung, die über dem Substrat in Zusammenwirkung mit dem Substrat vorge­ sehen sind, wobei jeder der ersten und der zweiten Ausgangs­ anschlüsse jedes der ersten bis N-ten Anschlußpaare einen Vorsprung hat, der sich von dem mindestens einen Abschnitt unterscheidet und aus dem Gehäuse nach außen vorragt, und al­ le Vorsprünge, die zu dem ersten bis N-ten Anschlußpaar gehö­ ren, in demselben Anschlußpaar näher aneinander als zwischen unterschiedlichen Anschlußpaaren vorgesehen sind.
Ein siebter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf das Leistungsmodul gemäß dem sechsten Aspekt der vorliegenden Er­ findung gerichtet, wobei jeder der ersten und der zweiten Ausgangsanschlüsse, die zu jedem der ersten bis N-ten An­ schlußpaare gehören, einen ersten und einen zweiten bandför­ migen Abschnitt hat, deren eines Ende sich in einem rechten Winkel kreuzt, so daß sie einen L-förmigen planaren Umriß an­ nehmen, wobei der erste bandförmige Abschnitt parallel zu der ersten und der zweiten Linie vorgesehen ist und dem minde­ stens einen Abschnitt entspricht, und ein Ende des zweiten bandförmigen Abschnitts dem Vorsprung entspricht, und wobei die zweiten bandförmigen Abschnitte der ersten und der zwei­ ten Ausgangsanschlüsse, die zu jedem der ersten bis N-ten An­ schlußpaare gehören, parallel in der Weise angeordnet sind, daß der erste und der zweite Ausgangsanschluß eine beinahe T- förmige planare Umrißlinie annehmen.
Ein achter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf ein Lei­ stungsmodul gemäß dem siebten Aspekt der vorliegenden Erfin­ dung gerichtet, wobei die zweiten bandförmigen Abschnitte des ersten und des zweiten Ausgangsanschlusses, die zu jedem der ersten bis N-ten Anschlußpaare gehören, durch einen Verbin­ dungsdraht elektrisch miteinander verbunden sind.
Ein neunter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf ein Leistungsmodul gemäß dem siebten Aspekt der vorliegenden Er­ findung gerichtet, wobei die Vorsprünge des ersten und des zweiten Ausgangsanschlusses, die zu jedem der ersten bis N­ ten Anschlußpaare gehören, durch ein leitfähiges Verbin­ dungselement elektrisch miteinander verbunden sind.
Ein zehnter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf ein Leistungsmodul gemäß dem siebten Aspekt der vorliegenden Er­ findung gerichtet, wobei die zweiten bandförmigen Abschnitte der ersten und der zweiten Ausgangsanschlüsse, die zu jedem der ersten bis N-ten Anschlußpaare gehören, einstückig mit­ einander verbunden sind, so daß sowohl der erste als auch der zweite Ausgangsanschluß eine T-förmige planare Umrißlinie an­ nehmen.
Gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die Elemente, die mit der ersten Leistungsverdrahtung zu verbin­ den sind, entlang der ersten Linie angeordnet, sind die Ele­ mente, die mit der zweiten Leistungsverdrahtung zu verbinden sind, entlang der zweiten Linie angeordnet, die zu der ersten Linie ausgerichtet ist, und sind mindestens Abschnitte der jeweiligen Ausgangsanschlüsse dazwischen vorgesehen. Daher kann die Größe des Moduls reduziert werden. Zusätzlich sind die Schaltelemente und die Diodenelemente abwechselnd vorge­ sehen. Das hat zur Folge, daß die wechselseitige Wärmebela­ stung durch die Schaltelemente, die große Wärme erzeugen, re­ duziert werden kann. Ferner wird der Verbindungsdraht, der das Element, das auf der ersten Linie vorgesehen ist, und das Element, das auf der zweiten Linie vorgesehen ist, verbindet, durch mindestens einen Abschnitt des dazwischen angeordneten Ausgangsanschlusses weitergeschaltet. Daher kann die Draht­ verbindung in einem Herstellungsprozeß kontinuierlich durch­ geführt werden, und die Herstellungseffizienz kann verbessert werden.
Gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die Elemente, die mit der ersten Leistungsverdrahtung zu verbin­ den sind, entlang der ersten Linie vorgesehen, sind die Ele­ mente, die mit der zweiten Leistungsverdrahtung zu verbinden sind, entlang der zweiten Linie vorgesehen, die zu der ersten Linie ausgerichtet ist, und sind mindestens Abschnitte der jeweiligen Ausgangsanschlüsse zwischen diesen vorgesehen. Da­ her kann die Größe des Moduls reduziert werden. Zusätzlich sind die Schaltelemente und die Diodenelemente abwechselnd vorgesehen. Das hat zur Folge, daß die gegenseitige Wärmebe­ einträchtigung der Schaltelemente, die große Wärme erzeugen, reduziert werden kann. Ferner sind der bandförmige Abschnitt der zweiten Leistungsverdrahtung und mindestens Abschnitte der jeweiligen Ausgangsanschlüsse parallel zueinander zwi­ schen der ersten und der zweiten Linie angeordnet. Daher ist es möglich, die an einem Strompfad erzeugte Induktivität zu reduzieren.
Gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die Elemente, die mit der ersten Leistungsverdrahtung zu verbin­ den sind, entlang der ersten Linie vorgesehen, sind die Ele­ mente, die mit der zweiten Leistungsverdrahtung zu verbinden sind, entlang der zweiten Linie vorgesehen, die zu der ersten Linie ausgerichtet ist, und sind mindestens Abschnitte der jeweiligen Ausgangsanschlüsse zwischen diesen vorgesehen. Da­ her kann die Größe des Moduls reduziert werden. Zusätzlich sind die Schaltelemente und die Diodenelemente abwechselnd vorgesehen. Das hat zur Folge, daß die gegenseitige Wärmebe­ einträchtigung der Schaltelemente, die große Wärme erzeugen, reduziert werden kann. Ferner sind die bandförmigen Abschnit­ te der zweiten Leistungsverdrahtung und mindestens Abschnitte der jeweiligen Ausgangsanschlüsse einander gegenüberliegend zwischen der ersten und der zweiten Linie vorgesehen, wobei eine Isolierschicht dazwischen gelegt ist. Daher ist es mög­ lich, eine an einem Strompfad erzeugte Induktivität zu redu­ zieren. Zusätzlich ist es möglich, die Fläche des Substrats zu reduzieren und die Größe des Moduls weiter zu verringern.
Gemäß dem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung hat die zweite Leistungsverdrahtung die Vorsprünge, und der Verbin­ dungsdraht, der das erste Diodenelement und das zweite Schaltelement verbindet, die zu derselben Schaltung gehören, wird durch den dazwischen angeordneten Vorsprung weiterge­ schaltet. Daher kann die Drahtverbindung in einem Herstel­ lungsprozeß kontinuierlich ausgeführt werden, und die Herstel­ lungseffizienz kann verbessert werden.
Gemäß dem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Leistungsverdrahtung bandartig entlang der ersten Linie ange­ ordnet und die entlang der ersten Linie anzuordnenden Elemen­ te sind an der ersten Leistungsverdrahtung vorgesehen. Daher wird der kürzeste Strompfad zwischen der ersten Leistungsver­ drahtung und jedem Element gebildet, und die an dem Strompfad erzeugte Induktivität kann weiter verringert werden.
Gemäß dem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung ragen Abschnitte der jeweiligen Ausgangsanschlüsse aus dem Gehäuse nach außen vor, und die Vorsprünge sind zwischen verschiedenen Schaltungen weiter beabstandet und in derselben Schaltung na­ he aneinander angeordnet. Daher kann ein Satz von Ausgangsan­ schlüssen, die zu derselben Schaltung gehören, ohne weiteres nach außen angeschlossen werden. Folglich kann das Leistungs­ modul zum Ansteuern eines Induktionsmotors, eines Gleich­ strommotors oder dergleichen verwendet werden. Mit anderen Worten ist es möglich, ein Leistungsmodul zu verwirklichen, das eine hohe Vielseitigkeit hat und das nicht auf die Ver­ wendung zum Ansteuern eines SR-Motors beschränkt ist.
Gemäß dem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung sind alle ersten und zweiten Ausgangsanschlüsse L-förmig und die ersten und zweiten Ausgangsanschlüsse, die zu derselben Schaltung gehören, sind so vorgesehen, daß sie einen beinahe T-förmigen ebenen Umriß annehmen. Daher kann die an dem Strompfad er­ zeugte Induktivität weiter reduziert werden. Da darüber hin­ aus die Formen aller Ausgangsanschlüsse L-förmig sind, können alle Ausgangsanschlüsse unter Verwendung einer einzigen Me­ tallform hergestellt werden, und die Herstellungskosten können verringert werden.
Gemäß dem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die zweiten bandförmigen Abschnitte des ersten und des zweiten Ausgangsanschlusses, die zu derselben Schaltung gehören, durch den Verbindungsdraht elektrisch verbunden. Daher kann das Leistungsmodul zum Ansteuern eines Induktionsmotors, ei­ nes Gleichstrommotors oder dergleichen verwendet werden. Dar­ über hinaus wird das Leistungsmodul zum Ansteuern eines SR- Motors im vorliegenden Zustand mit Ausnahme des Verbindungs­ drahtes verwendet. Folglich können die Herstellungskosten verringert werden.
Gemäß dem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die Vorsprünge der ersten und der zweiten Ausgangsanschlüsse, die zu derselben Schaltung gehören, durch das leitende Verbin­ dungselement elektrisch miteinander verbunden. Daher kann das Leistungsmodul zum Ansteuern eines Induktionsmotors, eines Gleichstrommotors oder dergleichen verwendet werden. Darüber hinaus wird das Leistungsmodul in dem vorliegenden Zustand mit Ausnahme des Verbindungselements zum Ansteuern eines SR- Motors verwendet. Folglich können die Herstellungskosten re­ duziert werden. Da ferner das Verbindungselement an der Au­ ßenseite des Gehäuses angesetzt wird, kann der Benutzer ohne weiteres eine Umgestaltung von Hand vornehmen.
Gemäß dem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung sind so­ wohl die ersten als auch die zweiten Ausgangsanschlüsse, die zu derselben Schaltung gehören, einstückig miteinander ver­ bunden, so daß sie eine T-förmige ebene Umrißlinie annehmen.
Daher kann das Leistungsmodul zum Ansteuern eines Induktions­ motors, eines Gleichstrommotors oder dergleichen verwendet werden. Darüber hinaus wird das Leistungsmodul in seinem vor­ liegenden Zustand, abgesehen von dem Ausgangsanschluß, zum Ansteuern eines SR-Motors verwendet. Folglich können die Her­ stellungskosten vermindert werden.
Diese und weitere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detail­ lierten Beschreibung der Erfindung im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung besser ersichtlich.
Fig. 1 ist eine Draufsicht, die ein Leistungsmodul gemäß ei­ ner ersten Ausführungsform zeigt;
Fig. 2 ist eine Schnittansicht des Leistungsmoduls entlang der Linie A-A in Fig. 1;
Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht, die das Erschei­ nungsbild des in Fig. 1 dargestellten Leistungsmoduls zeigt;
Fig. 4 ist ein Schaltbild, das das in Fig. 1 gezeigte Lei­ stungsmodul zeigt;
Fig. 5 ist eine Teilschnittansicht des in Fig. 1 gezeigten Leistungsmoduls;
Fig. 6 ist eine Teildraufsicht, die ein Leistungsmodul gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt;
Fig. 7 ist eine Teildraufsicht, die ein Leistungsmodul gemäß einer dritten Ausführungsform zeigt;
Fig. 8 ist eine Teildraufsicht, die ein Leistungsmodul gemäß einer vierten Ausführungsform zeigt;
Fig. 9 ist eine Teildraufsicht, die ein Leistungsmodul gemäß einer fünften Ausführungsform zeigt; und
Fig. 10 ist ein Schaltbild, das ein herkömmliches Leistungs­ modul zeigt.
Fig. 1 ist eine Draufsicht, die ein Leistungsmodul gemäß ei­ ner ersten Ausführungsform zeigt. Fig. 2 ist eine Schnittan­ sicht entlang der Linie A-A in Fig. 1. Ferner ist Fig. 3 eine perspektivische Ansicht, die das äußere Erscheinungsbild des in Fig. 1 gezeigten Leistungsmoduls darstellt. Fig. 4 zeigt ein Schaltbild des in Fig. 1 dargestellten Leistungs­ moduls. Das Leistungsmodul gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezug auf diese Figuren beschrieben.
In einem Leistungsmodul 101 gemäß der ersten Ausführungsform sind drei Schaltungen C1 bis C3 mit einer P-Leistungsverdrah­ tung 5 zum Übertragen eines hochpotentialseitigen Leistungs­ potentials und einer N-Leistungsverdrahtung 6 zum Übertragen eines niederpotentialseitigen Leistungspotentials verbunden. Mit anderen Worten sind die Schaltungen C1 bis C3 parallel zueinander zwischen die P-Leistungsverdrahtung 5 und die N- Leistungsverdrahtung 6 geschaltet. Jede dieser Schaltungen C1 bis C3 enthält eine Reihenschaltung S1, die ein Schaltelement 1a und ein Diodenelement 2a hat, die miteinander in Gegenrei­ henschaltung verbunden sind, sowie eine Reihenschaltung S2, die ein Schaltelement 1b und ein Diodenelement 2b hat, die miteinander in Gegenreihenschaltung verbunden sind.
Die "Gegenreihenschaltung" beschreibt eine Reihenschaltung, bei der die Richtung eines Hauptstromflusses in dem Schalt­ element entgegengesetzt zu derjenigen eines Vorwärtsstrom­ flusses in dem Diodenelement ist. Folglich wirken die Diodenelemente 2a und 2b als Schwungraddioden, um zu verhin­ dern, daß die Schaltelemente 1a und 1b durch einen Rückstrom beschädigt werden.
Die Schaltelemente 1a und 1b haben einen zueinander identi­ schen Aufbau, und die Diodenelemente 2a und 2b haben ebenso einen identischen Aufbau. Während die Schaltelemente 1a und 1b in der vorliegenden Ausführungsform Leistungs-IGBTs (Bipo­ lartransistoren mit isolierter Gate-Elektrode) sind, wie in Fig. 4 gezeigt, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die­ ses Beispiel eingeschränkt.
Eine erste Hauptelektrode (ein Kollektor des IGBT) des Schaltelements 1a und eine Kathodenelektrode des Diodenele­ ments 2b sind mit der P-Leistungsverdrahtung 5 verbunden, und eine zweite Hauptelektrode (ein Emitter des IGBT) des Schalt­ elements 1b und eine Anodenelektrode des Diodenelements 2a sind mit der N-Leistungsverdrahtung 6 verbunden. Darüber hin­ aus ist eine zweite Hauptelektrode des Schaltelements 1a mit einem Ausgangsanschluß 3 zusammen mit einer Kathodenelektrode des Diodenelements 2a verbunden. In ähnlicher Weise ist eine erste Hauptelektrode des Schaltelements 1b mit einem Aus­ gangsanschluß 4 zusammen mit einer Anodenelektrode des Diodenelements 2b verbunden. Anschlußpaare T1 bis T3 sind einzeln mit den Schaltungen C1 bis C3 verbunden, wobei jedes von ihnen einen Satz von Ausgangsanschlüssen 3 und 4 enthält.
Sechs Schaltelemente 1a und 1b werden selektiv phasenverscho­ ben ein- und ausgeschaltet, so daß die Ausgangssignale drei Phasen haben, das heißt, daß eine U-, V- bzw. W-Phase jeweils von den Anschlußpaaren T1 bis T3 abgenommen werden. Entspre­ chend wird ein Satz von Ausgangsanschlüssen 3 und 4, die zu den Anschlußpaaren T1 bis T3 jeweils gehören, mit den jewei­ ligen Dreiphaseneingängen eines SR-Motors verbunden. Folglich kann der SR-Motor angesteuert werden.
In dem Leistungsmodul 101 sind verschiedene Verdrahtungen, Elemente und Anschlüsse auf einer Grundplatte 20 vorgesehen, die als ein Substrat dient, und in einem Gehäuse 21 und auf der Grundplatte 20 untergebracht. Eine Kupferplatte, die her­ vorragende Wärmeabstrahlungseigenschaften aufweist, wird bei­ spielsweise als Grundplatte 20 verwendet. Die Schaltungen C1 bis C3 sind in dieser Reihenfolge entlang einer Seite der Grundplatte 20 mit einem rechteckigen ebenen Umriß angeord­ net.
Die P-Leistungsverdrahtung 5 ist bandartig auf einer bandför­ migen Isolierschicht 24 vorgesehen. Die Isolierschicht 24 und die P-Leistungsverdrahtung 5 sind beispielsweise als eine Ke­ ramikplatte, auf deren Hauptoberfläche eine Metallfolie ge­ bildet ist und die mit der oberen Oberfläche der Grundplatte 20 verbunden ist, ausgebildet. Alle Schaltelemente 1a und Diodenelemente 2b, die zu den Schaltungen C1 bis C3 gehören, sind auf der P-Leistungsverdrahtung 5 so befestigt, daß sie eine erste Linie bilden, und sind somit elektrisch mit der P- Leistungsverdrahtung 5 verbunden. Folglich wird zwischen der P-Leistungsverdrahtung 5 und den Elementen 1a und 2b, die mit der P-Leistungsverdrahtung verbunden sind, der kürzeste Strompfad gebildet. Auf diese Weise wird die an dem Strompfad erzeugte Induktivität verringert. Dies trägt auch zu einer Größenreduzierung des Leistungsmoduls 101 bei.
Sechs Isolierschichten 22 sind ferner auf der Grundplatte 20 in einem Abstand von der Isolierschicht 24 parallel zu dieser angeordnet, und eine Leiterschicht 7 ist auf jeder der Iso­ lierschichten 22 gebildet. Die Isolierschicht 22 und die Lei­ terschichten 7 sind als Keramikplatte mit einer entlang der Hauptoberfläche derselben ausgebildeten Metallfolie ausgebil­ det und mit der oberen Oberfläche der Grundplatte 20 bei­ spielsweise verbunden. Alle Schaltelemente 1b und Diodenele­ mente 2a, die zu den Schaltungen C1 bis C3 gehören, sind auf der Leiterschicht 7 befestigt und elektrisch miteinander ver­ bunden. Folglich sind alle Schaltelemente 1b und Diodenele­ mente 2a so angeordnet, daß sie eine zweite Linie parallel zu der ersten Linie bilden. Alle Schaltelemente 1a und 1b und alle Diodenelemente 2a und 2b werden in einem ungekapselten Chip verwendet.
In allen Richtungen entlang der ersten Linie, entlang der zweiten Linie und die erste und die zweite Linie kreuzend sind die Schaltelemente 1a und 1b und die Diodenelemente 2a und 2b abwechselnd angeordnet. Folglich sind die sechs Schaltelemente 1a und 1b, die eine starke Wärmeerzeugung ha­ ben, gleichmäßig am weitesten voneinander entfernt angeord­ net. Das hat zur Folge, daß die Störung durch Wärmeeinfluß bei allen Schaltelementen 1a und 1b so reduziert wird, daß ein Temperaturanstieg abgemildert werden kann. Dies trägt auch zur Größenverringerung des Leistungsmoduls 101 bei.
Die N-Leistungsverdrahtung 6 ist auf einer Isolierschicht 23 gebildet, die auf der Grundplatte 20 angeordnet ist. Die Iso­ lierschicht 23 und die N-Leistungsverdrahtung 6 sind als Ke­ ramikplatte mit einer Metallfolie, die entlang der Hauptober­ fläche derselben gebildet ist, ausgebildet und beispielsweise mit der oberen Oberfläche der Grundplatte 20 verbunden. Die N-Leistungsverdrahtung 6 hat einen bandförmigen Abschnitt 61, der zwischen der ersten und der zweiten Linie und parallel zu diesen verläuft, und drei Vorsprünge 62, die von dem bandför­ migen Abschnitt 61 vorragen und in die zweite Linie eindrin­ gen. Jeder der drei Vorsprünge 62 ist zwischen dem Diodenele­ ment 2a und dem Schaltelement 1b vorgesehen, die zu derselben Schaltung (derselben Schaltung von C1 bis C3, was auch im folgenden gilt) gehören. Das Diodenelement 2a und das Schalt­ element 1b, die zu derselben Schaltung gehören, sind jeweils mit dem einem bzw. dem anderen Ende eines Verbindungsdrahtes W, der einen Mittelabschnitt hat, der mit dem dazwischenlie­ genden Vorsprung 62 verbunden ist, verbunden. Im Herstel­ lungsprozeß kann daher die Drahtverbindung kontinuierlich zwischen diesen ausgeführt werden. Folglich kann die Herstel­ lungseffizienz verbessert werden.
Die beiden Ausgangsanschlüsse 3 und 4 sind wie Platten ge­ formt, die eine L-förmige ebene Umrißlinie haben. Mit anderen Worten hat der Ausgangsanschluß 3 einen ersten bandförmigen Abschnitt 41 und einen zweiten bandförmigen Abschnitt 42, de­ ren Enden sich im rechten Winkel kreuzen. In ähnlicher Weise hat der Ausgangsanschluß 4 einen ersten bandförmigen Ab­ schnitt 44 und einen zweiten bandförmigen Abschnitt 45, deren Enden sich im rechten Winkel kreuzen. In den Ausgangsan­ schlüssen 3 und 4, die zu derselben Schaltung gehören, sind die zweiten bandförmigen Abschnitte 42 und 45 parallel nahe aneinander angeordnet. Folglich haben die beiden Ausgangsan­ schlüsse 3 und 4, die zu derselben Schaltung gehören, eine beinahe T-förmige ebene Umrißlinie. Daher kann die Induktivi­ tät, die an den Ausgangsanschlüssen 3 und 4 erzeugt wird, weiter reduziert werden. Da darüber hinaus die Formen aller Ausgangsanschlüsse 3 und 4 die gleiche L-Form haben, können sie unter Verwendung einer einzigen Metallform hergestellt werden. Auf diese Weise können die Herstellungskosten verrin­ gert werden.
Die zweiten bandförmigen Abschnitte 42 und 45 durchdringen das Gehäuse 21, und Vorsprünge 43 und 46, welche die Enden derselben sind, ragen aus dem Gehäuse 21 nach außen vor. Die Vorsprünge 43 und 46 sind in dem gleichen Anschlußpaar (dem gleichen der Anschlußpaare T1 bis T3, was auch im folgenden gilt) nahe beieinander angeordnet und zwischen unterschiedli­ chen Anschlußpaaren entfernt voneinander plaziert. Daher kann ein Satz von Vorsprüngen 43 und 46, die zu demselben An­ schlußpaar gehören, ohne weiteres an der Außenseite ange­ schlossen werden. Folglich kann der Aufbau der Schaltung des Leistungsmoduls 101 so modifiziert werden, daß er mit dem der in Fig. 10 gezeigten Schaltung identisch ist. Mit anderen Worten kann das Leistungsmodul 101 zur Verwendung zum Ansteu­ ern eines Induktionsmotors, eines Gleichstrommotors oder der­ gleichen umgeändert werden. Auf diese Weise ist das Lei­ stungsmodul 101 als Leistungsmodul aufgebaut, das eine hohe Vielseitigkeit hat, die nicht auf die Verwendung zum Ansteu­ ern eines SR-Motors beschränkt ist.
Die ersten bandförmigen Abschnitte 41 und 44 sind zwischen der ersten und der zweiten Linie parallel zu diesen angeord­ net. Dies trägt auch zur Größenreduzierung des Leistungsmo­ duls 101 bei. Ferner sind die ersten bandförmigen Abschnitte 41 und 44 parallel zu dem bandförmigen Abschnitt 61 auf der Isolierschicht 8, die bandartig auf dem bandförmigen Ab­ schnitt 61 der N-Leistungsverdrahtung 6 gebildet ist, und diesem gegenüberliegend vorgesehen. Diese dreidimensionalen Strukturen sind auch in der Teilschnittansicht in Fig. 5 dargestellt. Mit der zweilagigen Struktur kann die an dem Strompfad erzeugte Induktivität weiter reduziert werden. Zu­ sätzlich kann die Fläche der Grundplatte 20 weiter vermindert werden, und die Größe des Leistungsmoduls 101 kann weiter re­ duziert werden.
In jeder der Schaltungen C1 bis C3 sind das Schaltelement 1a und das Diodenelement 2a durch den Verbindungsdraht W verbun­ den, und ferner ist ein Mittelabschnitt desselben mit dem er­ sten bandförmigen Abschnitt 41 des Ausgangsanschlusses 3 ver­ bunden. In ähnlicher Weise sind das Schaltelement 1b und das Diodenelement 2b durch den Verbindungsdraht W miteinander verbunden und ferner ist ein Mittelabschnitt desselben mit dem ersten bandförmigen Abschnitt 44 des Ausgangsanschlusses 4 verbunden. Im Herstellungsprozeß kann daher die Drahtver­ bindung zwischen diesen kontinuierlich ausgeführt werden. Folglich kann die Herstellungseffizienz verbessert werden.
Während der Verbindungsdraht W mit dem Diodenelement 2a und dem Schaltelement 1b durch die Leiterschicht 7 in dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel indirekt verbunden ist, kann er di­ rekt mit dem Diodenelement 2a und dem Schaltelement 1b ver­ bunden sein. In jedem Fall ist der Verbindungsdraht W mit dem Diodenelement 2a und dem Schaltelement 1b verbunden.
Wie Fig. 2 zeigt, wird vorzugsweise ein isolierendes Versie­ gelungsmaterial 30, wie zum Beispiel ein Gel, in einen inne­ ren Abschnitt gefüllt, der von dem Gehäuse 21 und der Grund­ platte 20 umgeben ist. Darüber hinaus werden Leistungsan­ schlüsse 31 und 32 mit der P-Leistungsverdrahtung 5 bezie­ hungsweise der N-Leistungsverdrahtung 6 verbunden und deren Enden ragen aus dem Gehäuse 21 nach außen (Fig. 3). In ähn­ licher Weise sind sechs Steueranschlüsse 32 einzeln mit den Steuerelektroden (der Gate-Elektrode des IGBT) der sechs Schaltelemente 1a und 1b verbunden und deren Enden ragen freiliegend nach außerhalb des Gehäuses 21 vor. Eine externe Gleichstromleistungsversorgung ist mit den Leistungsanschlüs­ sen 31 und 32 verbunden und eine externe Steuerschaltung wird mit den Steueranschlüssen 32 verbunden und ferner wird eine Last an die Vorsprünge 43 und 46 der drei Ausgangsanschluß­ paare 3 und 4 angeschlossen. Auf diese Weise kann das Lei­ stungsmodul 101 verwendet werden.
Erste bandförmige Abschnitte 41 und 44 der Ausgangsanschlüsse 3 und 4 sind nicht so gebildet, daß sie zusammen mit dem bandförmigen Abschnitt 61 einer N-Leistungsverdrahtung 6 eine zweischichtige Struktur haben, sondern können parallel zuein­ ander angeordnet sein, wie Fig. 6 zeigt. In diesem Fall ist es bevorzugt, daß die ersten bandförmigen Abschnitte 41 und 44 auf einer Isolierschicht (nicht dargestellt) gebildet wer­ den, die auf der Grundplatte 20 befestigt ist, und zwar in derselben Weise wie die N-Leistungsverdrahtung 6. Auch wenn die ersten bandförmigen Abschnitte 41 und 44 auf diese Weise vorgesehen werden, ist es möglich, in angemessener Weise den Effekt der Reduzierung der an dem Strompfad erzeugten Induk­ tivität zu erzielen.
In einem Leistungsmodul gemäß einer dritten Ausführungsform sind die zweiten bandförmigen Abschnitte 42 und 45 der Aus­ gangsanschlüsse 3 und 4, die jeweils zu den Anschlußpaaren T1 bis T3 gehören, durch einen Verbindungsdraht 9 elektrisch miteinander verbunden, wie in Fig. 7 an dem Leistungsmodul 101 gemäß der ersten Ausführungsform gezeigt. Folglich hat das Leistungsmodul 101 einen in Fig. 10 gezeigten Schal­ tungsaufbau anstatt des in Fig. 4 gezeigten. Daher kann das Leistungsmodul gemäß der vorliegenden Ausführungsform zum An­ steuern eines Gleichstrommotors, eines Induktionsmotors oder dergleichen verwendet werden. Darüber hinaus wird das Lei­ stungsmodul 101 in diesem Zustand mit Ausnahme des Verbin­ dungsdrahtes 9 zum Ansteuern eines SR-Motors verwendet. Folg­ lich können die Herstellungskosten verringert werden.
In einem Leistungsmodul gemäß einer vierten Ausführungsform ist der Satz von Ausgangsanschlüssen 3 und 4, die zu jedem der Anschlußpaare T1 bis T3 gehören, durch einen einzelnen plattenförmigen Ausgangsanschluß 10 ersetzt, der eine T- förmige ebene Umrißlinie hat, wie Fig. 8 an dem Leistungsmo­ dul 101 gemäß der ersten Ausführungsform zeigt. Der Ausgangs­ anschluß 10 entspricht den Ausgangsanschlüssen 3 und 4 ein­ schließlich der zweiten bandförmigen Abschnitte 42 und 45 (Fig. 1), die einstückig miteinander verbunden sind, so daß sie eine T-förmige ebene Umrißlinie haben.
Da ein Satz von Ausgangsanschlüssen 3 und 4 durch den Aus­ gangsanschluß 10 ersetzt wird, hat das Leistungsmodul 101 den in Fig. 10 gezeigten Schaltungsaufbau anstatt des in Fig. 4 gezeigten. Daher kann das Leistungsmodul gemäß vorliegender Ausführungsform zum Ansteuern eines Induktionsmotors, eines Gleichstrommotors oder dergleichen verwendet werden. Darüber hinaus wird das Leistungsmodul 101 zum Ansteuern eines SR- Motors in dem vorliegenden Zustand mit Ausnahme des Ausgangs­ anschlusses 10 verwendet. Folglich können die Herstellungsko­ sten vermindert werden.
In einem Leistungsmodul gemäß einer fünften Ausführungsform sind die Vorsprünge 43 und 46 der Ausgangsanschlüsse 3 und 4, die zu jedem der Anschlußpaare T1 bis T3 gehören, durch ein leitfähiges Verbindungselement 11 an der Außenseite des Ge­ häuses 21 elektrisch miteinander verbunden, wie in Fig. 9 an dem Leistungsmodul 101 gemäß der ersten Ausführungsform ge­ zeigt. Beispielsweise werden die beiden Enden eines platten­ förmigen leitfähigen Elements jeweils mittels einer Schraube an den Vorsprüngen 43 bzw. 46 befestigt. Folglich hat das Leistungsmodul 101 den in Fig. 10 gezeigten Schaltungsaufbau anstatt des in Fig. 4 gezeigten.
Das hat zur Folge, daß das Leistungsmodul gemäß der vorlie­ genden Ausführungsform zum Ansteuern eines Induktionsmotors, eines Gleichstrommotors oder dergleichen verwendet werden kann. Darüber hinaus wird das Leistungsmodul 101 ohne das Verbindungselement 11 zum Ansteuern eines SR-Motors verwen­ det. Daher können die Herstellungskosten verringert werden. Ferner wird das Verbindungselement 11 außerhalb des Gehäuses 21 angebracht. Somit kann ein Benutzer, der das Leistungsmo­ dul 101 einsetzt, die Umstellung ohne weiteres selbst durch­ führen.
Obwohl das Beispiel, bei dem drei Schaltungen C1 bis C3 par­ allel geschaltet sind, in den vorstehend beschriebenen Aus­ führungsformen beschrieben wurde, ist es auch möglich, ein Leistungsmodul zu bilden, bei dem nur zwei Schaltungen C1 und C2 beispielsweise für eine einzelne Phase parallel geschaltet sind. Allgemein kann die vorliegende Erfindung in einer Kon­ figuration ausgeführt werden, daß N Schaltungen C1 bis CN parallel zwischen eine P-Leistungsverdrahtung 5 oder eine N- Leistungsverdrahtung 6 geschaltet sind, wobei N eine ganze Zahl größer oder gleich 2 ist.
Obwohl die Erfindung detailliert beschrieben wurde, ist die vorstehende Beschreibung in allen Aspekten erläuternd und nicht einschränkend. Es ist klar, daß zahlreiche andere Modi­ fikationen und Variationen erfunden werden können, ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen.

Claims (10)

1. Leistungsmodul, enthaltend:
ein Substrat (20);
eine erste Leistungsverdrahtung (5) und eine zweite Leistungs­ verdrahtung (6), die über dem Substrat (20) vorgesehen sind;
erste bis N-te (N ≧ 2) Anschlußpaare (T1-T3), die über dem Substrat (20) vorgesehen sind,
wobei jedes Paar einen ersten (3) und einen zweiten Ausgangsanschluß (4) hat; und
erste bis N-te Schaltungen (C1-C3), die über dem Substrat (20) vorgesehen sind,
wobei jede Schaltung mit der ersten (5) und der zweiten Leistungsverdrahtung (6) verbunden ist,
wobei die n-te Schaltung (C1-C3) für alle n (n = 1 bis N) ent­ hält:
eine erste Reihenschaltung (S1), die ein erstes Schaltelement (1a), das mit der ersten Leistungsverdrahtung (5) verbunden ist, und ein erstes Diodenelement (2a) hat, das mit der zwei­ ten Leistungsverdrahtung (6) verbunden ist, die in Gegenrei­ henschaltung verbunden sind,
wobei ein Verbindungsabschnitt derselben mit dem ersten Ausgangsanschluß (3) des n-ten An­ schlußpaares verbunden ist; und
eine zweite Reihenschaltung (S2), die ein zweites Diodenele­ ment (2b), das mit der ersten Leistungsverdrahtung (5) ver­ bunden ist, und ein zweites Schaltelement (1b) hat, das mit der zweiten Leistungsverdrahtung (6) verbunden ist, welche in Gegenreihenschaltung verbunden sind,
wobei ein Verbindungsab­ schnitt derselben mit dem zweiten Ausgangsanschluß (3) des n- ten Anschlußpaares (T1-T3) verbunden ist,
wobei die erste bis N-te Schaltung (C1-C3) in dieser Rei­ henfolge angeordnet sind,
alle Schaltelemente (1a, 1b) und Diodenelemente (2a, 2b), die mit der ersten Leistungsverdrahtung (5) verbunden sind, so angeordnet sind, daß sie eine erste Linie bilden,
alle Schaltelemente (1a, 1b) und Diodenelemente (2a, 2b), die mit der zweiten Leistungsverdrahtung (6) verbunden sind, so angeordnet sind, daß sie eine zweite Linie bilden, die zu der ersten Linie ausgerichtet ist,
wobei die Schaltelemente (1a, 1b) und Diodenelemente (2a, 2b) in allen Richtungen entlang der ersten Linie, entlang der zweiten Linie und die erste und die zweite Linie kreuzend ab­ wechselnd angeordnet sind,
mindestens ein Abschnitt (41) des ersten Ausgangsanschlusses (3) und mindestens ein Abschnitt (44) des zweiten Ausgangsan­ schlusses (4) zwischen der ersten Linie und der zweiten Linie für jedes der ersten bis N-ten Anschlußpaare (T1-T3) ange­ ordnet sind, und
für alle n das erste Schaltelement (1a) und das erste Diodenelement (2a), die zu der n-ten Schaltung (C1-C3) ge­ hören, durch einen ersten Verbindungsdraht (W) verbunden sind,
wobei ein Mittelabschnitt des ersten Verbindungsdrahtes (W) mit dem mindestens einen Abschnitt (41) des ersten Aus­ gangsanschlusses (3), der zu dem n-ten Anschlußpaar (T1-T3) gehört, verbunden ist, und das zweite Schaltelement (1b) und das zweite Diodenelement (2b), die zu der n-ten Schaltung (C1-C3) gehören, durch einen zweiten Verbindungsdraht (W) ver­ bunden sind,
wobei ein Mittelabschnitt des zweiten Verbin­ dungsdrahtes (W) mit dem mindestens einen Abschnitt (44) des zweiten Ausgangsanschlusses (4) verbunden ist, der zu dem n­ ten Anschlußpaar (T1-T3) gehört.
2. Leistungsmodul, enthaltend:
ein Substrat (20);
eine erste Leistungsverdrahtung (5) und eine zweite Leistungs­ verdrahtung (6), die über dem Substrat (20) vorgesehen sind;
erste bis N-te (N ≧ 2) Anschlußpaare (T1-T3), die über dem Substrat (20) vorgesehen sind,
wobei jedes Paar einen ersten (3) und einen zweiten Ausgangsanschluß (4) hat; und erste bis N-te Schaltungen (C1-C3), die über dem Substrat (20) vorgesehen sind,
wobei jede Schaltung mit der ersten (5) und der zweiten Leistungsverdrahtung (6) verbunden ist,
wobei
die n-te Schaltung (C1-C3) für alle n (n = 1 bis N) ent­ hält:
eine erste Reihenschaltung (S1), die ein erstes Schaltelement (1a), das mit der ersten Leistungsverdrahtung (5) verbunden ist, und ein erstes Diodenelement (2a) hat, das mit der zwei­ ten Leistungsverdrahtung (6) verbunden ist, die in Gegenrei­ henschaltung verbunden sind, wobei ein Verbindungsabschnitt derselben mit dem ersten Ausgangsanschluß (3) des n-ten An­ schlußpaares verbunden ist; und
eine zweite Reihenschaltung (S2), die ein zweites Diodenele­ ment (2b), das mit der ersten Leistungsverdrahtung (5) ver­ bunden ist, und ein zweites Schaltelement (1b) hat, das mit der zweiten Leistungsverdrahtung (6) verbunden ist, welche in Gegenreihenschaltung verbunden sind,
wobei ein Verbindungsab­ schnitt derselben mit dem zweiten Ausgangsanschluß (3) des n- ten Anschlußpaares (T1-T3) verbunden ist,
wobei die erste bis N-te Schaltung (C1-C3) in dieser Rei­ henfolge angeordnet sind,
alle Schaltelemente (1a, 1b) und Diodenelemente (2a, 2b), die mit der ersten Leistungsverdrahtung (5) verbunden sind, so angeordnet sind, daß sie eine erste Linie bilden,
alle Schaltelemente (1a, 1b) und Diodenelemente (2a, 2b), die mit der zweiten Leistungsverdrahtung (6) verbunden sind, so angeordnet sind, daß sie eine zweite Linie bilden, die zu der ersten Linie ausgerichtet ist,
wobei die Schaltelemente (1a, 1b) und Diodenelemente (2a, 2b) in allen Richtungen entlang der ersten Linie, entlang der zweiten Linie und die erste und die zweite Linie kreuzend ab­ wechselnd angeordnet sind,
mindestens ein Abschnitt (41) des ersten Ausgangsanschlusses (3) und mindestens ein Abschnitt (44) des zweiten Ausgangsan­ schlusses (4) so angeordnet sind, daß sie bandartig entlang der ersten Linie und der zweiten Linie dazwischenliegend für jedes der ersten bis N-ten Anschlußpaare (T1-T3) verlaufen,
die zweite Leistungsverdrahtung (6) einen bandförmigen Ab­ schnitt (61) hat, der entlang der ersten und der zweiten Li­ nie dazwischenliegend verläuft, und
der bandförmige Abschnitt (61) parallel zu mindestens einem Abschnitt (41, 44) aller ersten (3) und zweiten Ausgangsan­ schlüsse (4) angeordnet ist.
3. Leistungsmodul, enthaltend:
ein Substrat (20);
eine erste Leistungsverdrahtung(5) und eine zweite Leistungs­ verdrahtung (6), die über dem Substrat (20) vorgesehen sind;
erste bis N-te (N 2) Anschlußpaare (T1-T3), die über dem Substrat (20) vorgesehen sind, wobei jedes Paar einen ersten (3) und einen zweiten Ausgangsanschluß (4) hat; und
erste bis N-te Schaltungen (C1-C3), die über dem Substrat (20) vorgesehen sind,
wobei jede Schaltung mit der ersten (5) und der zweiten Leistungsverdrahtung (6) verbunden ist, wobei
die n-te Schaltung (C1-C3) für alle n (n = 1 bis N)
eine erste Reihenschaltung (S1), die ein erstes Schaltelement (1a), das mit der ersten Leistungsverdrahtung (5) verbunden ist, und ein erstes Diodenelement (2a) hat, das mit der zwei­ ten Leistungsverdrahtung (6) verbunden ist, die in Gegenrei­ henschaltung verbunden sind, wobei ein Verbindungsabschnitt derselben mit dem ersten Ausgangsanschluß (3) des n-ten An­ schlußpaares verbunden ist; und
eine zweite Reihenschaltung (S2) enthält, die ein zweites Diodenelement (2b), das mit der ersten Leistungsverdrahtung (5) verbunden ist, und ein zweites Schaltelement (1b) hat, das mit der zweiten Leistungsverdrahtung (6) verbunden ist, welche in Gegenreihenschaltung verbunden sind, wobei ein Ver­ bindungsabschnitt derselben mit dem zweiten Ausgangsanschluß (3) des n-ten Anschlußpaares (T1-T3) verbunden ist,
wobei die erste bis N-te Schaltung (C1-C3) in dieser Rei­ henfolge angeordnet sind,
alle Schaltelemente (1a, 1b) und Diodenelemente (2a, 2b), die mit der ersten Leistungsverdrahtung (5) verbunden sind, so angeordnet sind, daß sie eine erste Linie bilden,
alle Schaltelemente (1a, 1b) und Diodenelemente (2a, 2b), die mit der zweiten Leistungsverdrahtung (6) verbunden sind, so angeordnet sind, daß sie eine zweite Linie bilden, die zu der ersten Linie ausgerichtet ist,
wobei die Schaltelemente (1a, 1b) und Diodenelemente (2a, 2b) in allen Richtungen entlang der ersten Linie, entlang der zweiten Linie und die erste und die zweite Linie kreuzend ab­ wechselnd angeordnet sind,
mindestens ein Abschnitt (41) des ersten Ausgangsanschlusses (3) und mindestens ein Abschnitt (44) des zweiten Ausgangsan­ schlusses (4) so angeordnet sind, daß sie bandartig entlang der ersten Linie und der zweiten Linie dazwischenliegend für jedes der ersten bis N-ten Anschlußpaare (T1-T3) verlaufen,
die zweite Leistungsverdrahtung (6) einen bandförmigen Ab­ schnitt (61) hat, der entlang der ersten und der zweiten Li­ nie dazwischenliegend verläuft, und
der bandförmige Abschnitt (61) und mindestens ein Abschnitt aller ersten (3) und zweiten Ausgangsanschlüsse (4) separat auf einer der Hauptoberflächen einer bandförmigen Isolier­ schicht (8) und der anderen Hauptoberfläche vorgesehen sind, so daß sie dadurch einander entgegengesetzt parallel zueinan­ der mit dazwischenliegender Isolierschicht (8) angeordnet sind.
4. Leistungsmodul nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Leistungsverdrahtung (6) N Vorsprünge (62) hat, die von dem bandförmigen Abschnitt (61) vorragen und in die zweite Linie eintreten, jeder der N Vorsprünge (62) zwischen dem ersten Diodenelement (2a) und dem zweiten Schaltelement (1b) vorgesehen ist, die zu dersel­ ben Schaltung (C1-C3) gehören, und mit einem mittleren Ab­ schnitt eines Verbindungsdrahtes verbunden ist, der das erste Diodenelement (2a) und das zweite Schaltelement (1b) verbin­ det.
5. Leistungsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Leistungsverdrahtung (5) bandartig entlang der ersten Linie vorgesehen ist, und das erste Schaltelement (1a) und das zweite Diodenelement (2b), die jeweils zu der ersten bis N-ten Schaltung (C1-C3) gehören, an der ersten Leistungsverdrahtung (5) vorgesehen sind.
6. Leistungsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner enthaltend ein Gehäuse (21) zur Unterbringung der er­ sten bis N-ten Schaltung (C1-C3), die über dem Substrat (20) in Zusammenwirkung mit dem Substrat (20) vorgesehen sind,
wobei jeder der ersten (3) und der zweiten Ausgangsanschlüsse (4) jedes der ersten bis N-ten Anschlußpaare (T1-T3) einen Vorsprung (43, 46) hat, der sich von dem mindestens einen Ab­ schnitt (41, 44) unterscheidet und aus dem Gehäuse (21) nach außen vorragt, und
alle Vorsprünge (43, 46), die zu dem ersten bis N-ten An­ schlußpaar (T1-T3) gehören, in demselben Anschlußpaar (T1-T3) näher aneinander als zwischen unterschiedlichen Anschluß­ paaren (T1-T3) vorgesehen sind.
7. Leistungsmodul nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der ersten (3) und der zweiten Ausgangsanschlüsse (4), die zu jedem der ersten bis N-ten Anschlußpaare (T1-T3) gehören, einen ersten (41, 44) und einen zweiten bandförmigen Abschnitt (42, 45) hat, deren eines Ende sich in einem rechten Winkel kreuzt, so daß sie einen L-förmigen planaren Umriß annehmen,
wobei der erste bandförmige Abschnitt (41, 44) parallel zu der ersten und der zweiten Linie vorgesehen ist und dem mindestens einen Ab­ schnitt (41, 44) entspricht, und ein Ende des zweiten band­ förmigen Abschnitts (42, 44) dem Vorsprung (43, 46) ent­ spricht, und
wobei die zweiten bandförmigen Abschnitte (42, 45) der ersten (3) und der zweiten Ausgangsanschlüsse (4), die zu jedem der ersten bis N-ten Anschlußpaare (T1-T3) gehören, parallel in der Weise angeordnet sind, daß der erste (3) und der zweite Ausgangsanschluß (4) eine beinahe T-förmige planare Umrißli­ nie annehmen.
8. Leistungsmodul nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten bandförmigen Ab­ schnitte (42, 45) der ersten (3) und der zweiten Ausgangsan­ schlüsse (4), die zu jedem der ersten bis N-ten Anschlußpaare (T1-T3) gehören, durch einen Verbindungsdraht (9) elek­ trisch miteinander verbunden sind.
9. Leistungsmodul nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (43, 46) des er­ sten (3) und des zweiten Ausgangsanschlusses (4), die zu je­ dem der ersten bis N-ten Anschlußpaare (T1-T3) gehören, durch ein leitfähiges Verbindungselement (11) elektrisch mit­ einander verbunden sind.
10. Leistungsmodul nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten bandförmigen Ab­ schnitte (42, 45) des ersten (3) und des zweiten Ausgangsan­ schlusses (4), die zu jedem der ersten bis N-ten Anschlußpaa­ re (T1-T3) gehören, einstückig miteinander verbunden sind, so daß sowohl der erste (3) als auch der zweite Ausgangsan­ schluß (4) eine T-förmige planare Umrißlinie annehmen.
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