DE69532700T2 - Steuerschaltungsmodul - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Treiberschaltungsmodule und betrifft insbesondere Einheitsvorrichtungen die eine Hauptschaltung, welche eine Vielzahl von in einer Brückenschaltung verbundenen Leistungshalbleiterelementen beinhaltet, für Antriebswechselrichter [inverter] etc.
  • Leistungsumwandlungsapparate wie beispielsweise Wechselrichter und ähnliche werden vielfältig zum Antrieb von Motoren etc. verwendet. Üblicherweise sind die Treiberschaltungsvorrichtungen zum Treiben von Leistungsumwandlungsapparaten als dreiphasige oder zweiphasige Brückenschaltungen aufgebaut, und umfassen Leistungshalbleiterelemente wie Insulated Gate Bipolar Transistoren, bipolare Transistoren, Feldeffekt-Transistoren, etc. In der Praxis ist es ziemlich vorteilhaft, die Leistungshalbleiterelemente integral mit zugehörigen Elementen wie Freilaufdioden etc. in ein Modul zu integrieren. Die Halbleiterelemente, aus denen das Modul aufgebaut ist, können individuelle Elemente sein, die individuell innerhalb einer Baueinheit angebracht sind. Wie auch immer, es ist zum Reduzieren der Größe und der Kosten des Treiberschaltungsmoduls sehr viel effektiver, sie als konstituierende Halbleiterelementchips auf einer Basis des Moduls anzuordnen, und dann die Basis in einem Baueinheitengehäuse anzubringen, um ein gesamtes Treiberschaltungsmodul zu bilden.
  • Herkömmliche Treiberschaltungsmodule haben eine metallische Basisplatte, die aus Kupfer o. ä., was eine hohe thermische Leitfähigkeit aufweist, gemacht ist. Eine notwendige Anzahl von aus Kupfer o. ä. gemachten Elektrodenplatten werden auf der metallischen Basisplatte durch Isolationsplatten gehalten, welche aus Keramik oder etc., welche großen thermischen Widerstand zeigen, gemacht sind. Chips der konstituierenden Elemente wie beispielsweise Transistoren, angefügte Dioden, etc., die Komponenten der Module, sind auf den Elektrodenplatten angebracht und verbunden [bonded]. Ausgangs- und Eingangsanschlüsse sind mit den Elektrodenplatten durch Leitungen verbunden. Die so zusammengefügte Treiberschaltungsvorrichtung ist umhüllt mit oder eingepasst in ein gegossenes Harzgehäuse. Ein Harz wird in den Raum zwischen dem Gehäuse und der Basisplatte eingebracht, und ausgehärtet, um ein festes einheitliches Modul zu bilden. Wie wohlbekannt, werden die Treiberschaltungsmodule allgemein so benutzt, dass ihre Basisplatten an einer Hitzesenke oder einem Kühler aus Aluminium mit festem thermischen Kontakt befestigt sind und ihre Gehäuse an einem Wechselrichter, [inverter] etc. angebracht sind.
  • Zum Einsatz der Treiberschaltungsmodule in unterschiedlichen Anwendungen ist es notwendig, eine Steuerschaltung in das Treiberschaltungsmodul zu integrieren und detaillierte Ein-Aus-Operationen eines jeden die Brückenschaltung bildenden Halbleiterelements zu steuern, abhängig von der Anwendung und dem Status der Last. Deshalb wurde zum Vereinfachen der Gesamtstruktur des Systems einschließlich der Steuerschaltung gefordert, die Treiberschaltung als ein intelligentes Modul zu gestalten, welches mindestens einige Funktionen ausführt, die die Steuerschaltung tut.
  • Da die Steuerschaltung eine elektronische Schaltung sein kann, die wenig elektrische Leistung verbraucht, ermöglichen die gängigen Schaltungsintegrationstechniken die Integration der Steuerschaltung in einen sehr kleinen Chip und das Anbringen des Chips auf einem Modul, auch wenn die Steuerschaltung sehr kompliziert sein kann. Das ernsthafteste Problem ist, dass die Steuersignalverdrahtung so kompliziert ist, dass es zum Bereitstellen von Vielzwecktreiberschaltungsmodulen notwendig ist, extra Steuersignalleitungen herauszuleiten.
  • Die Komplexität der Verdrahtung kann durch Verwendung von Verdrahtungsplatten vermieden werden. Aber die Verdrahtungsplatten erhöhen die Größe des Moduls durch Verlängerung der Verdrahtungslängen in den herkömmlichen Modulstrukturen. Die verlängerten Verdrahtungsstrukturen erhöhen die Kosten für die Kompensation der Verdrahtungsinduktivität durch Einbau einer oder mehrerer Kondensatoren. Eine Reduktion des Raums zwischen den Verdrahtungsleitern führt dazu, Fehlfunktionen durch gegenseitige Interferenz der Steuersignale zu verursachen. Obschon der Platz durch Verwenden der Basisplatte als Verdrahtungsplatte reduziert werden kann, wird es sehr schwierig, die Spannungsfestigkeit [withstand voltage] zwischen den Hochspannungsleistungshalbleiterelementen und der Steuerschaltung zu sichern.
  • Im Hinblick auf das Vorangegangene ist es Gegenstand der vorliegenden Erfindung, ein Treiberschaltungsmodul bereitzustellen, in das die Steuerfunktion integriert ist, und das es ermöglicht, die internen Verdrahtungslängen der Steuersignalleitungen zu verkürzen, um den Anstieg von Größe und Kosten des Moduls so weit wie möglich zu unterdrücken.
  • Das US-Patent Nr. 5,313,150 offenbart ein Treiberschaltungsmodul, welches Halbleiterelemente umfasst, die in einer Brückenschaltung mit oberen und unteren Armen zwischen einem Paar von Leistungsversorgungspunkten verbunden sind. Die Halbleiterelemente werden alle durch eine Steuerschaltung gesteuert und sind auf einer quadratischen Basisplatte angeordnet. Es gibt dort keinen Ansatz, eine maximale Ausnutzung der Basisplattenfläche zu machen oder die Verbindungslänge zwischen den Komponenten zu minimieren.
  • Entsprechend der vorliegenden Erfindung umfasst ein Treiberschaltungsmodul eine Treiberschaltungsvorrichtung mit einer Hauptschaltung, die Halbleiterelemente enthält, welche in einer Brückenschaltung angschlossen sind, welche obere und untere Arme hat, die zwischen einem Paar von Leistungsversorgungspunkten verbunden sind; Steuereingangsschaltungen zum Steuern der jeweiligen Halbleiterelemente; eine rechteckige Basisplatte; Eingangs- und Ausgangsanschlüsse der Hauptschaltung, die mit den korrespondierenden Halbleiterelementen durch entsprechende Leitungen verbunden sind; und Steuereingangsanschlüsse, welche mit ihren jeweiligen Steuereingangsschaltungen über eine Verdrahtungsplatte oder -platten verbunden sind dadurch gekennzeichnet, dass Chips für die Halbleiterelemente der oberen Arme der Brückenschaltung bereitgestellt sind und Chips für die Halbleiterelemente des unteren Arms der Brückenschaltung bereitgestellt sind und dass jedes in einer Zeile, die parallel zu zwei gegenüberliegenden Seiten der rechteckigen Basis ist, angeordnet sind, Zeilen von Chips der Steuereingangsschaltungen für den oberen und unteren Arm der Brückenschaltung sind bereitgestellt, jede Schaltung ist in Linie mit seinem entsprechenden Halbleiterelement in einer Richtung rechtwinklig zu der Zeile der Halbleiterelemente angeordnet, und in welcher die Eingangsanschlüsse und Ausgangsanschlüsse entlang einer Seite oder paralleler Seiten der Basisplatte angeordnet sind und in der die Steuereingangsanschlüsse entlang einer oder mehrerer Seiten der Basisplatte angeordnet sind, die nicht für die Eingangs- und Ausgangsanschlüsse verwendet werden.
  • In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel hat die rechteckige Basisplatte zwei lange und zwei kürzere Seiten, und jeweilige Zeilen von Chips für die Halbleiterelemente der oberen und unteren Arme sind in einer einzelnen Linie angeordnet.
  • Mit dieser Anordnung können die Eingangs- und Ausgangsanschlüsse entlang einer langen Seite der Basisplatte benachbart der Halbleiterelemente angeordnet werden und die Steuereingangsanschlüssen sind entlang der anderen Seite angeordnet.
  • In einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel kann die rechteckige Basisplatte quadratisch sein und die Zeile für Chips für die Halbleiterelemente des oberen Arms der Brückenschaltung ist in einer Zeile parallel zu der Zeile der Chips für die Halbleiterelemente des unteren Arms der Brückenschaltung angeordnet, wobei die Zeilen parallel zu zwei Seiten der quadratischen Basisplatte sind.
  • Bei dieser Gestaltung können die Eingangsanschlüsse und Ausgangsanschlüsse auf gegenüberliegenden parallelen Seiten der Basisplatte rechtwinklig zu den Seiten, zu denen die Zeilen der Halbleiterbauelemente parallel sind, angeordnet werden, und die zentralen Eingangsanschlüsse sind entlang der anderen zwei Seiten des Quadrats und parallel zu den Zeilen der Halbleiterelemente und benachbart der Zeilen der Chips der zentralen Eingangsschaltungen angeordnet.
  • Es ist vorzuziehen, die Chips der Steuereingangsschaltung auf eigenen Elektrodenplatten, die auf der Basisplatte separat von den Chips der Halbleiterelemente angeordnet sind, anzubringen, und die Steuereingangsschaltungen mit ihren korrespondierenden Halbleiterelementen zu verbinden.
  • Zum Vermeiden einer komplizierten Verdrahtung zwischen den Eingangs- und Ausgangsanschlüssen der Hauptschaltung und den Halbleiterelementen vorzuziehen, die den oberen Arm der Hauptschaltung bildenden Halbleiterelemente in einem ersten Bereich anzuordnen, und die den unteren Arm der Hauptschaltung bildenden Halbleiterelemente in einem zweiten Bereich anzuordnen, der von dem ersten Bereich getrennt ist.
  • Um das Anbringen der Halbleiterelemente zu ermöglichen, ist es ebenso vorzuziehen, eine erste gemeinsame Elektrodenplatte; erste individuelle Elektrodenplatten; eine zweite gemeinsame Elektrodenplatte; und zweite individuelle Elektrodenplatten, wobei die Halbleiterelemente, die den oberen Arm der Hauptschaltung bilden, auf der ersten gemeinsamen Elektrodenplatte angeordnet sind und mit den jeweiligen ersten individuellen Elektrodenplatten verbunden sind, und wobei die Halbleiterelemente, die den unteren Arm der Hauptschaltung bilden, auf den jeweiligen zweiten individuellen Elektrodenplatten angeordnet sind und mit der zweiten gemeinsamen Elektrodenplatte verbunden sind, bereitzustellen.
  • Es ist vorzuziehen, einen der zu den Leistungsversorgungspunkten korrespondierenden Eingangsanschlüsse mit der ersten gemeinsamen Elektrodenplatte, den anderen Eingangsanschluss mit der zweiten gemeinsamen Elektrodenplatte, und die Ausgangsanschlüsse gemeinsam mit den jeweiligen ersten individuellen Elektrodenplatten und den jeweiligen zweiten individuellen Elektrodenplatten zu verbinden.
  • Es ist vorzuziehen, die Eingangsanschlüsse und die Ausgangsanschlüsse an den Enden der jeweiligen Leiter zum Verbinden der Eingangsanschlüsse und der Ausgangsanschlüsse mit den korrespondierenden Elektrodenplatten auszubilden.
  • Die Steuereingangsanschlüsse beinhalten vorzugsweise Leistungsversorgungsanschlüsse, die aus den Steuereingangsschaltungen hinausleiten, um unterschiedliche Anwendungen des Moduls zu ermöglichen.
  • Es ist vorzuziehen, ein Gehäuse an die Basisplatte anzupassen, das Gehäuse ist mit einem Rahmen geformt, der ein Fenster korrespondierend zu dem Befestigungsbereich der darin angebrachten Basisplatte, der Halbleiterelemente und der Steuereingangsschaltungen hat.
  • Es ist vorteilhaft, um ein festes und einheitliches Modul zu erhalten, ein flüssiges Harz zwischen das Gehäuse und die Basisplatte einzubringen und das flüssige Harz auszuhärten.
  • Die vorliegende Erfindung stellt ein intelligentes Treiberschaltungsmodul durch Ergreifen der folgenden Maßnahmen bereit. Jedes der Halbleiterelemente, das die Brückenschaltung der Treiberschaltung bildet, ist mit einer exklusiven Steuereingangsschaltung versehen, die direkt das Paarungs-Halbleiterelement exklusiv steuert. Die Steuereingangsschaltungen sind in der Nähe ihrer gepaarten Halbleiterelemente angebracht. Die Steuereingangsschaltungen sind in dem Randbereich des Anbringungsbereichs der Basisplatte angeordnet, und die Steuereingangsanschlüsse sind im Randbereich der Basisplatte und in der Nähe der korrespondierenden Steuereingangsschaltungen angeordnet, so dass eine kleine Verdrahtungsplatte verwendet werden kann, die die Steuereingangsanschlüsse und die Steuereingangsschaltungen über den kürzesten Weg verbindet. Folglich sind die Dimensionen des Moduls durch die Verwendung der kleinen Verdrahtungsplatte reduziert. Ebenso werden die Kosten des Moduls reduziert, da die verkürzten Verdrahtungslängen die Elimination der herkömmlichen Kapazitäten zum Kompensieren der Verdrahtungsinduktanz erlauben.
  • Kurz festgestellt, sind in einem ersten Ausführungsbeispiel die Chips der Halbleiterelemente in einer Zeile angebracht, die sich parallel zu den Längsseiten der rechteckigen Basisplatte in einem ersten Ausführungsbeispiel erstreckt. Die Chips der Steuereingangsschaltung sind von den Halbleiterbauelementen in die Richtung der kurzen Seite der Basisplatte versetzt und in einer Zeile angebracht, die sich parallel zu den langen Seiten der Basisplatte erstreckt. Die Steuereingangsanschlüsse sind auf der langen Seite der Basisplatte benachbart der Zeile der Steuereingangsschaltungen angeordnet. In einem zweiten Ausführungsbeispiel sind die Chips der Halbleiterelemente und der Steuereingangsschaltungen getrennt und in gegenüberliegenden, einander zugewandten Zeilen angebracht, die Zeilen erstrecken sich parallel mit einem Paar der Seiten einer quadratischen Basisplatte. Die Steuereingangsschaltungen sind benachbart ihrer korrespondierenden Halbleiterelemente platziert, aber an den Randbereich des Anbringungsbereichs der Basisplatte versetzt. Die Steuereingangsanschlüsse sind ebenso getrennt und an den Seiten der Basisplatte angeordnet, entlang welcher die korrespondierenden Steuereingangsschaltungen angeordnet sind. In den gezeigten Ausführungsbeispielen sind die Steuereingangsschaltungen mit den Steuereingangsanschlüssen über eine Verdrahtungsplatte oder Verdrahtungsplatten verbunden.
  • In dem ersten Ausführungsbeispiel sind die Eingangs- und Ausgangsanschlüsse der Hauptschaltung entlang einer langen Seite der Basisplatte angeordnet, parallel zu der Zeile, in der die Halbleiterelemente angebracht sind. Im zweiten Ausführungsbeispiel sind die Eingangs- und Ausgangsanschlüsse der Hauptschaltung an einem Paar von Seiten der quadratischen Basisplatte angeordnet, die einander gegenüberliegen und sich rechtwinklig zu den Zeilen der Halbleiterelemente erstrecken. In beiden Ausführungsbeispielen sind die Eingangs- und Ausgangsanschlüsse einfach mit den Halbleiterelementen über Leiter verbunden, die sich oberhalb der Chipanbringungsfläche der Basisplatte erstrecken, ohne die anderen Leiter zu kreuzen.
  • In den oben beschriebenen Konfigurationen der vorliegenden Erfindung sind die Eingangs- und Ausgangsanschlüsse, die Verdrahtungsplatte oder -platten, und die Steuereingangsanschlüsse durch effektive Verwendung des randseitigen Raums der Chipanbringungsbereich der Basisplatte angeordnet. Das erste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung reduziert die Modulfläche auf ein Minimum durch Anordnen der Eingangs- und Ausgangsanschlüsse, der Verdrahtungsplatten, und der Steuereingangsanschlüsse an der Längsseite der rechteckförmigen Basisplatte. Das zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung reduziert die Modulfläche auf ein Minimum durch Verteilen der Eingangs- und Ausgangsanschlüsse, der Verdrahtungsplatten, und der Steuereingangsanschlüsse auf die vier Seiten der quadratischen Basisplatte. Die Steuereingangsschaltung als das Schlüsselelement der vorliegenden intelligenten Treiberschaltungsmodule kann in einen kleinen Chip, der sehr viel kleiner als der Halbleiterelementchip ist, integriert werden. Folglich kann der Chipanbringungsbereich des Moduls um höchstens 10 % anwachsen, selbst wenn die Steuerfunktion auf eine Vielzahl von Steuereingangsschaltungen verteilt wird, die so angeordnet sind, um mit den Halbleiterelementen zu korrespondieren.
  • Die vorliegende Erfindung wird nun im Detail mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen erläutert, in denen die bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung illustriert sind. In den Figuren:
  • 1(a) ist eine Draufsicht die den Anbringungszustand der Chips eines ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 1(b) ist eine Draufsicht, die die Anschlussanordnung und -verbindungen des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 1(c) ist eine Draufsicht, die das innerhalb des Gehäuses angebrachte Modul des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 2(a) ist eine Draufsicht die den Anbringungszustand der Chips eines zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 2(b) ist eine Draufsicht, die die Anschlussanordnung und -verbindungen des zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 2(c) ist eine Draufsicht, die das innerhalb des Gehäuses angebrachte Modul des zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt; und
  • 3 ist ein Schaltungsdiagramm, das die Treiberschaltung mit einer Brückenverbindung und angebracht auf dem ersten Modul des ersten Ausführungsbeispiels oder des zweiten Ausführungsbeispiels zeigt.
  • Mit Bezug auf 3 wird nun das erste und zweite Ausführungsbeispiel zum Ermöglichen des Verständnisses beschrieben.
  • 3 zeigt eine dreiphasige Brückenschaltung entsprechend einer Treiberschaltung eines Wechselrichters [inverter] zum Antreiben eines dreiphasigen Motors. Die Schaltung von 3 enthält eine Bremsschaltung zum Absorbieren der in der Induktivität auf der Seite der Last, beispielsweise einem Motor, gespeicherten Energie. Die die Brückenschaltung bildende Halbleiterelemente 10 in 3 sind Insolated Gate Bipolar Transistoren. Wie üblich, ist jedes Halbleiterelement 10 eines oberen Armes in Reihe mit einem dazu paarweisen Halbleiterelement 10a eines unteren Arms verbunden. Drei Paare von Halbleiterelementen aus oberen und unteren Armen sind parallel zwischen einem positiven Eingangsanschluss P und einem negativen Eingangsanschluss N einer DC-Leistungsversorgung verbunden. Der Kollektor eines jeden Halbleiterelements 10 eines oberen Arms ist mit dem positiven Eingangsanschluss P verbunden, während der Emitter eines jeden Halbleiterelements 10a eines unteren Arms mit dem negativen Eingangsanschluss N verbunden ist. Der Emitter eines jeden Halbleiterelements 10 eines oberen Arms ist mit dem Kollektor des jeweiligen Halbleiterelements 10a des unteren Arms verbunden. Drei Ausgangsanschlüsse U, V und W sind von den Verbindungspunkten zwischen den jeweiligen Paaren von Halbleiterelementen der oberen und unteren Arme individuell herausgeleitet. Eine Freilaufdiode 11 ist in Rückwärtsrichtung parallel mit jedem Halbleiterelement 10 verbunden.
  • Die vorliegende Erfindung verbindet eine Steuereingangsschaltung 20, 20a, dargestellt durch einen rechteckförmigen Block, mit dem Gate [gate] eines jeden Halbleiterelements 10a. Die Steuereingangsschaltung 20 oder 20a enthält eine Gate-Treiberschaltung, welche direkt das Halbleiterelement 10a treibt. Ein Paar von Leistungsversorgungsanschlüssen Tc und ein Steuersignalanschluss Tc sind von jeder Steuereingangsschaltung 20, die an dem oberen Arm angeordnet ist, hinausgeleitet. Ein Paar von Leistungsversorgungsanschlüssen Tc und zwei Steuersignalanschlüsse Tc sind von jeder Steuereingangsschaltung 20a, die an dem unteren Arm angeordnet ist, hinausgeleitet. Zum Erhöhen der Freiheit des Treiberschaltungsmoduls für vielfältige Anwendungen sind drei Steuereingangsanschlüsse Tc unabhängig von den Steuereingangsschaltungen 20 des oberen Arms hinausgeleitet und vier Steuereingangsanschlüsse Tc sind von den Steuereingangsschaltungen 20a des unteren Arms unabhängig hinausgeleitet, in 3. Wie in der Figur gezeigt, sind Verbindungen zu den unabhängig hinausgeleiteten Leistungsversorgungsanschlüssen Tc der Steuereingangsschaltungen 20 außerhalb des Moduls gemacht, wie durch die feinen Linien in der Figur gezeigt, außer dass die negativen Leistungsversorgungsanschlüsse der am unteren Arm angeordneten Steuereingangsschaltungen 20a innerhalb des Moduls mit den Emittern der korrespondierenden Halbleiterelemente 10a verbunden sind.
  • Ein Halbleiterelement 12 mit einer geringen Kapazität, gezeigt auf der linken Seite der 3, ist zum Bremsen angeordnet wie vorher beschrieben. Eine Diode 13 ist in Rückwärtsrichtung parallel mit dem Halbleiterelement 12 verbunden. Ein Emitter des Halbleiterelements 12 ist mit dem negativen Eingangsanschluss N verbunden. Ein Bremsanschluss B ist von einem Kollektor des Halbleiterelements 12 hinausgeleitet. Das Halbleiterelement 12 ist mit einer Steuereingangsschaltung 20a, die vier Steuereingangsanschlüsse Tc hat, versehen. Wenn das Halbleiterelement 12 durch die Gate-Steuerung der korrespondierenden Steuereingangsschaltung 20a eingeschaltet wird, fließt ein Strom durch einen Bremswiderstand (nicht gezeigt), der zwischen dem positiven Eingangsanschluss P und dem Bremsanschluss B verbunden ist. In Verbindung mit diesem Stromfluss wird die gespeicherte Energie von der Lastseite über die Dioden 11 der Brückenschaltung absorbiert. Eine Diode 14 ist zwischen den Anschlüssen P und B für einen Freilauf befestigt, wenn während des Bremsbetriebs ein Rückwärtsstrom verursacht wird.
  • Mit Bezug nun zu den 1(a), 1(b) und 1(c), zeigt 1(a) den angebrachten Status der Chips. 1(b) zeigt die Anschlussverbindungen und 1(c) das Modul innerhalb eines Gehäuses angebracht. Wie in 1(a) gezeigt, ist eine Basis 30 mit einer rechteckförmigen Form gebildet. Halbkreisförmige Ausschnitte sind entlang einer langen Seite der Basis 30 zum Aufnehmen der Eingangs- und Ausgangsanschlüsse gebildet. Vierteilkreisförmige Ausschnitte sind an den vier Ecken der Basis 30 zum Befestigen des Moduls gebildet. Die Basis 30 umfasst eine dicke Metallplatte, die aus Kupfer o. ä., was eine hohe thermische Leitfähigkeit aufweist, gemacht ist. In 1(a) sind zwei rechteckförmige keramische Isolatorplatten 32 seitlich zueinander angeordnet, mit ihren langen Seiten im zentralen Teil der Basis 30 ausgerichtet, und sicher an der Basis 30 befestigt, z. B. durch Hartlöten [brazing] oder Löten [soldering]. Die Isolatorplatte 32 ist aus Tonerde o. ä. gemacht. Metallische Elektrodenplatten mit einer Vielzahl von Formen sind in den vorherbestimmten Stellen auf der Isolatorplatte 32 angeordnet. Die metallischen Elektrodenplatten sind aus Kupfer o. ä. gemacht, was eine hohe elektrische Leitfähigkeit zeigt. Die metallischen Elektrodenplatten sind an der Isolatorplatte 32 mit ihren oberen Flächen auf gleicher Höhe befestigt.
  • Der obere Arm der Brückenschaltung ist auf der Isolatorplatte 32, die auf der rechten Seite der Figur gezeigt ist, angebracht. Diese Isolatorplatte 32 nimmt drei Halbleiterelemente 10, drei Dioden 11, eine gemeinsame Elektrodenplatte 33, die den Halbleiterelementen 10 und den Dioden 11 gemeinsam ist, und drei individuelle Elektrodenplatten 34 auf.
  • Der untere Arm der Brückenschaltung ist auf der Isolatorplatte 32, die auf der linken Seite der Figur gezeigt ist, angebracht. Die Isolatorplatte 32 des unteren Arms nimmt eine gemeinsame Elektrodenplatte 35 und drei individuelle Elektrodenplatten 37 auf. Zusätzlich nimmt die Isolatorplatte 32 des unteren Arms eine zweite Elektrodenplatte 37 für die Bremshalbleiterelemente 12, und Elektrodenplatten 38 für vier Steuereingangsschaltungen 20a, einschließlich der einen zum Bremsen, auf.
  • Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist es vorzuziehen, die Chips der Halbleiterelemente und der jeweiligen Steuereingangsschaltungen in großer Nähe anzubringen. Spezieller, die Halbleiterelemente 10 und 10a sind in einer Zeile ausgerichtet, die sich entlang der Längsseiten der Basis 30 erstreckt und die korrespondierenden Steuereingangsschaltungen 20 sind benachbart ihrer korrespondierenden Halbleiterelemente 10 in einer Zeile angeordnet, die sich parallel zu den Längsseiten der Basis erstreckt, und jede ist in Linie mit ihrem entsprechenden Halbleiterelement in Richtung der kürzeren Seite der Basis 30 von der Zeile der Halbleiterelemente 10 versetzt, wie in 1(a) gezeigt, d. h. normal zu der Zeile der Halbleiterelemente.
  • Aufgrund dieser Anordnung sind drei Halbleiterelemente 10 des oberen Arms in lateraler Richtung von 1(a) ausgerichtet, und auf die gemeinsame Elektrodenplatte 33 gelötet. Da das Halbleiterelement 10 ein vertikales Leistungshalbleiterelement ist, das seinen Kollektor an der unteren Fläche des Chips hat, ist der Kollektor gleichzeitig mit der gemeinsamen Elektrodenplatte 33 verbunden, wenn das Halbleiterelement 10 an der gemeinsamen Elektrodenplatte 33 angebracht ist. Deshalb wird das Anbringen des Halbleiterelements 10 durch Verbinden seines Emitters mit der individuellen Elektrodenplatte 34 und seines Steuereingangs [gates] mit der Steuereingangsschaltung 20 durch Drahtverbindung vervollständigt. Es ist vorzuziehen, die Dioden 11 in der Nachbarschaft ihrer korrespondierenden Halbleiterelemente 10 anzubringen. Die Dioden 11 sind mit den entsprechenden individuellen Elektrodenplatten 34 durch Drahtverbindung verbunden, nachdem die Dioden 11 auf der gemeinsamen Elektrodenplatte 33 angebracht und befestigt sind. Es ist vorzuziehen, die Elektrodenplatten 38 für die Steuereingangsschaltungen 20 in den Ausnehmungen einzusetzen, die im Randbereich der gemeinsamen Elektrode 33 gebildet sind. Eine integrierte Schaltung der Steuereingangsschaltung 20 kann in den Chip des Halbleiterelements 10 integriert werden, da das Halbleiterelement 10, obschon für Leistungsanwendungen entworfen, sehr oft wiederholte feine Einheitsstrukturen hat, die durch die Herstellungstechnik der hoch integrierten Schaltungen gebildet sind.
  • Drei Halbleiterelemente 10a des unteren Arms sind entlang der linken Seite der Basis 30 ausgerichtet, und die entsprechenden Dioden 11 sind in der Nachbarschaft der entsprechenden Halbleiterelemente angeordnet. Auf der Seite des unteren Arms sind die Chips jedes Halbleiterelements und die korrespondierende Diode 11 auf den individuellen Elektroden 36 angebracht, und mit der gemeinsamen Elektrodenplatte 35 durch Drahtverbindung verbunden. Das Bremshalbleiterelement 12 ist auf der Elektrodenplatte 37 angebracht und mit der gemeinsamen Elektrodenplatte 35 verbunden. Die Diode 13, die das Halbleiterelement 12 begleitet, ist auf der gemeinsamen Elektrodenplatte 33 auf der Seite des oberen Arms angebracht und mit der Elektrodenplatte 37 auf der Seite des unteren Arms durch Drahtverbindung verbunden.
  • Auf der Seite des unteren Arms sind die Steuereingangsschaltungen 20a auf den entsprechenden Elektrodenplatten 38 angebracht, die unmittelbar unter (wie in der Figur zu sehen) den individuellen Elektrodenplatten 36 oder der Platte 37 angeordnet sind, so dass die Steuereingangsschaltungen 20 in größter Nähe zu ihren korrespondierenden Halbleiterelementen 10 und 12 angeordnet werden können. Die Steuereingangsschaltungen 20 sind mit den entsprechenden Halbleiterelementen 10 und 12 durch Drahtverbindung verbunden. Die gemeinsame Elektrodenplatte 33 des oberen Arms und die individuellen Elektrodenplatten 36 des unteren Arms, auf denen die Chips angeordnet sind, sind in dem vertikalen Zentrum der Isolatorplatte 32 angebracht. Die Elektrodenplatten 38 zum Anbringen der Chips der Steuereingangsschaltungen 20a sind im unteren Bereich ihrer jeweiligen Isolatorplatte 32 angeordnet, und die individuellen Elektrodenplatten 34 des oberen Arms und die gemeinsame Elektrodenplatte 35 des unteren Arms, an denen keine Chips angebracht sind, sind im oberen Bereich ihrer jeweiligen Isolatorplatte 32 angeordnet. Durch diese Anordnung kann der Chipanbringungsbereich der Basis 30 auf einen kleinen Bereich beschränkt werden, ohne irgendeine Fläche ungenutzt zu lassen.
  • Folglich kann gesehen werden, dass die Halbleiterelemente 10a des unteren Arms ebenso in einer Linie parallel zu der Längsseite der Platte 30 angeordnet sind und jede der korrespondierenden Steuereingangsschaltungen 20a ist in Linie mit ihrem entsprechenden Halbleiterelement 10a in einer Richtung normal zu der Zeile der Halbleiterelemente 10a angeordnet. Es kann ebenso gesehen werden, dass die Halbleiterelemente 10 des oberen Arms und die Halbleiterelemente 10a des unteren Arms in einer einzigen Linie angeordnet sind.
  • Mit Bezug nun zu 1(b), 1(b) zeigt die Anschlüsse des Moduls, die aus dem Chipanbringungsbereich herausführen. Die Eingangs- und Ausgangsanschlüsse der Hauptschaltung des ersten Ausführungsbeispiels sind wie in der Figur gezeigt, an der Längsseite der Basis 30 gegenüber der Längsseite, in deren Nähe die Steuereingangsschaltungen 20 angeordnet sind, ausgerichtet. Zum Herausführen der Anschlüsse ist es vorzuziehen, einen Kupferleiter 40 an dem Ende zu verwenden, an dem der Anschluss gebildet ist. Der Leiter 40 ist mit einer vorbestimmten Elektrodenplatte verbunden, die in den Chipanbringungsbereich durch Löten angeordnet ist. Spezieller, die Leiter 40 für die Eingangsanschlüsse P und N sind mit den jeweiligen gemeinsamen Elektrodenplatten 33 und 35 an den in der 1(b) durch X-Symbole gekennzeichneten Stellen verbunden. Der Leiter 40 für den Bremsanschluss B ist mit der an der Seite des oberen Arms angeordneten Elektrodenplatte 37 verbunden. Jeder der Ausgangsanschlüsse U, V und W ist mittels eines Leiters 40 zu den korrespondierenden individuellen Elektrodenplatten 34 auf der Seite des oberen Arms und mit den korrespondierenden individuellen Elektrodenplatten 36 auf der Seite des unteren Arms verbunden. Folglich sind die Eingangs- und Ausgangsanschlüsse der Hauptschaltung durch effektive Ausnutzung nur des Raums auf und oberhalb der Chipanbringungsfläche verbunden.
  • Im ersten Ausführungsbeispiel sind die Steuereingangsanschlüsse Tc auf der Längsseite der Basis 30 auf der Seite, auf der die Steuereingangsschaltungen 20 und 20a angeordnet sind, ausgerichtet. Die Steuereingangsanschlüsse Tc sind mit den Steuereingangsschaltungen 20 und 20a über eine Verdrahtungsplatte 50 verbunden. In der Praxis ist es vorzuziehen, die Steuereingangsanschlüsse Tc in einem Teil der Verdrahtungsplatte 50 wie in 1(b) gezeigt anzuordnen. Da alle Steuereingangsschaltungen 20 und 20a ausgerichtet sind, sind die Steuereingangsschaltungen 20 und 20a einfach mit den Steuereingangsanschlüssen Tc über die Verdrahtungsplatte 50 und Verbindungsdrähte verbunden. Da die Steuereingangsschaltungen 20 und 20a und die Steuereingangsanschlüsse Tc auf der gleichen Seite der Basis 30 angeordnet sind, kann die Verdrahtungsplatte 50 eine kleine sein, und ihre internen Verdrahtungsleiterlängen können kurz sein. In dem illustrierten Beispiel sind die Steuereingangsanschlüsse Tc in zwei Gruppen für den oberen Arm und den unteren Arm aufgeteilt, um somit die Verdrahtungsleiterlängen der Verdrahtungsplatte 50 so weit wie möglich zu verkürzen. Falls notwendig, kann eine integrierte Schaltung zum Steuern der gesamten Steuerschaltungsvorrichtung zusätzlich zu der Steuerung durch die Steuereingangsschaltungen 20 und 20a auf der Verdrahtungsplatte 50 angebracht werden.
  • Mit Bezug nun zu 1(c), 1(c) zeigt ein fast vollständiges Modul 70, in dem die Basis in ein Gehäuse 60 eingepasst ist. Das Gehäuse 60 ist ein gegossener Harzrahmen, der ein Fenster 61 hat, das im wesentlichen zu dem Chipanbringungsbereich der Basis 30 korrespondiert. Das Gehäuse 60 hat ebenso eine Umhüllung 62, die das Fenster 61 umgibt. Trennwände 63 stehen von der Umhüllung 62 heraus, um die Eingangs- und Ausgangsanschlüsse voneinander zu trennen. Fixierungslöcher 64 sind in den vier Ecken des Gehäuses 60 angeordnet. Da Ausnehmungen auf der Rückseite des Gehäuses 60 angeordnet sind, so dass das Gehäuse 60 mit den Konturen der Basis 30 zusammenpasst, kann das Gehäuse 60 und die Basis 30, wie in der Figur gezeigt, einfach durch Einpassen des Gehäuses 60 und der Basis 30 aneinander zusammengesetzt werden. Obwohl 1(b) zum Nutzen eines klareren Verständnisses vor 1(c) beschrieben wurde, ist es vorzuziehen, das Gehäuse 60 in die Basis 30 aus 1(a) einzupassen, und die Anordnung wie in 1(c) gezeigt zu vervollständigen, durch Anordnungen der Anschlüsse und deren Verbindung wie mit Bezug auf 1(b) erläutert. Abschließend wird ein sehr festes Treiberschaltungsmodul 70 durch Einbringen eines flüssigen Harzes in das Gehäuse 60 zum Füllen des Fensters 61 und das Aushärten des flüssigen Harzes erhalten.
  • Die 2(a), 2(b) und 2(c) zeigen Draufsichten auf ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In den 2(a), 2(b) und 2(c) werden die gleichen Teile wie die in den 1(a), 1(b) und 1(c) mit den gleichen Referenzziffern oder Symbolen bezeichnet und ihre doppelte Beschreibung wird vermieden. Mit Bezug nun auf 2(a), eine Basis 30 des zweiten Ausführungsbeispiels hat einen fast quadratischen Hauptkörper 31. Eine fast quadratische Isolatorplatte 32, die korrespondierend zu dem quadratischen Hauptkörper 31 geformt ist, ist mit dem quadratischen Hauptkörper 31 auf der Basis 30 verbunden. Chips von Halbleiterelementen 10 und 10a sind in zwei Reihen, die sich parallel zu einem Paar von gegenüberliegenden Seiten der Basis 30 erstrecken, angebracht, wie in der Figur gezeigt. Steuereingangsschaltungen 20 und 20a sind auf der oberen Seite oder unteren Seite ihrer korrespondierenden Halbleiterelemente 10 angeordnet.
  • Die obere Hälfte der Isolatorplatte 32 (wie in diesen Figuren zu sehen) korrespondiert zu der Seite des oberen Arms, die unter Hälfte zu der Seite des unteren Arms. Chips von drei Halbleiterelementen 10 und zugehörigen Dioden 11 sind auf einer gemeinsamen Elektrodenplatte 33 auf der Seite des oberen Arms angebracht. Chips von drei Halbleiterelementen und zugehörigen Dioden 11 sind auf jeweiligen individuellen Elektrodenplatten 36 auf der Seite des unteren Armes angebracht. Individuelle Elektrodenplatten 34 auf der Seite des oberen Arms und eine gemeinsame Elektrodenplatte 35 auf der Seite des unteren Arms sind zwischen der gemeinsamen Elektrodenplatte 33 und den individuellen Elektrodenplatten 36 angeordnet. Die Halbleiterelemente 10 des oberen Arms sind mit ihren jeweiligen individuellen Elektrodenplatten 34 durch Drahtverbindung verbunden, und die Halbleiterelemente 10a des unteren Arms mit der gemeinsamen Elektrodenplatte 35 durch Drahtverbindung. Eine lange Elektrodenplatte 37 ist entlang der linken Seite der Isolatorplatte 32 angeordnet. Ein Halbleiterelement 12 zum Bremsen ist auf dem unteren Ende der Elektrodenplatte 37 angebracht und mit der Elektrodenplatte 35 durch Drahtverbindung verbunden. Eine dem Halbleiterelement 12 zugeordnete Diode 13 ist an dem linken Ende der gemeinsamen Elektrodenplatte 33 angebracht, und mit dem zentralen Teil der Elektrodenplatte 37 durch Drahtverbindung verbunden. Steuereingangsschaltungen 20 des oberen Arms sind auf entsprechenden individuellen Elektrodenplatten 38 angebracht, die unmittelbar oberhalb der gemeinsamen Elektrodenplatte 33 angeordnet und mit den entsprechenden Halbleiterelementen 10 durch Drahtverbindung verbunden sind. Steuereingangsschaltungen 20a des unteren Arms sind auf individuellen Elektrodenplatten 38 angebracht, die unmittelbar unterhalb der individuellen Elektrodenplatte 36 und der Elektrodenplatte 37 angeordnet sind, und mit den entsprechenden Halbleiterelementen 10 und 12 durch Drahtverbindung verbunden sind.
  • Wie in 2(b) gezeigt, sind der Bremsanschluss B und die Eingangsanschlüsse P und N der Hauptschaltung in einer Zeile auf der linken Seite der Basis 30 angeordnet, die sich rechtwinklig zu der Ausrichtung der Halbleiterelemente 10 und 10a des oberen und unteren Arms erstreckt. Die Ausgangsanschlüsse U, V und W der Hauptschaltung sind in einer Zeile auf der rechten Seite der Basis 30 angeordnet, die sich rechtwinklig zu der Ausrichtung der Halbleiterelemente 10 und 10a des oberen und unteren Arms erstreckt.
  • Steuereingangsanschlüsse Tc sind aufgeteilt und an den Seiten der Basis 30 angeordnet, die sich parallel zu der Ausrichtung der Halbleiterelemente 10 und 10a erstreckt. Da die Verbindung der Eingangs- und Ausgangsanschlüsse mit dem Chipanbringungsbereich über Leiter 40 in der gleichen Art wie in dem ersten Ausführungsbeispiel gemacht ist, wird die Erläuterung ausgelassen. Zwei Verdrahtungsplatten 50 werden in dem zweiten Ausführungsbeispiel zum Anbringen der Steuereingangsanschlüsse Tc verwendet. Eine der Verdrahtungsplatten 50 ist im oberen Teil der Basis 30 angeordnet, und die andere in dem unteren Teil der Basis 30. Die Steuereingangsanschlüsse Tc sind als Teil der Verdrahtungsplatten 50 konstruiert. Die Verdrahtungsplatten 50 sind klein genug, um die interne Verdrahtungslänge wie in dem ersten Ausführungsbeispiel zu verkürzen. Da das wie in 2(c) zusammengefügte Modul fast das gleiche ist wie das in 1(c), außer dass das Modul im zweiten Ausführungsbeispiel quadratisch ist, wird die Erläuterung bezüglich der 2(c) weggelassen. Das zweite Ausführungsbeispiel ist dem ersten Ausführungsbeispiel vorzuziehen, da das Modul 70 als ein Quadrat geformt ist, was weitere Reduzierung der Größe des Moduls im Vergleich mit dem rechteckförmigen Modul des ersten Ausführungsbeispiels ermöglicht.
  • Obwohl die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung wurden durch Verwendung des Insolated Gate Bipolar Transistors als das Halbleiterelement 10, 10a erläutert, kann es leicht verstanden werden, dass die vorliegende Erfindung auf Treiberschaltungsmodule anwendbar ist, die Bipolare Transistoren, Feldeffekt-Transistoren etc. beinhalten. Es ist ebenso verständlich, dass die vorliegende Erfindung auf Treiberschaltungsmodule anwendbar ist, die eine zweiphasige Brückenschaltungskonfiguration haben.
  • Wie oben beschrieben, stellt die vorliegende Erfindung eine Treiberschaltungsvorrichtung bereit, die eine Brückenverbindung hat, mit einer Schaltungskonfiguration, die jedes Leistungshalbleiterelement mit einer Steuereingangsschaltung versieht. Im ersten Ausführungsbeispiel sind die Halbleiterelemente entlang der Längsseite der rechteckförmigen Basisplatte angebracht. Die Chips der Steuereingangsschaltung sind von den Halbleiterelementen zur kurzen Seite der Basisplatte versetzt und entlang der Längsseite der Basisplatte angebracht. Die Eingangs- und Ausgangsanschlüsse der Hauptschaltung sind auf einer Seite der Basisplatte angeordnet, entlang derer die Halbleiterelemente ausgerichtet sind. Die Steuereingangsanschlüsse sind auf der anderen Seite der Basisplatte angeordnet, entlang derer die Steuereingangsschaltungen ausgerichtet sind.
  • Im zweiten Ausführungsbeispiel sind die Chips der Halbleiterelemente und der Steuereingangsschaltungen aufgeteilt und entlang einem Paar der Seiten der quadratischen Basisplatte, die einander gegenüberliegen, angebracht. Die Steuereingangsschaltungen sind auf der Randseite der korrespondierenden Halbleiterelemente angebracht. Die Steuereingangsanschlüsse sind ebenso aufgeteilt und auf der Seite angeordnet, entlang derer die Steuereingangsschaltungen angeordnet sind. Die Eingangs- und Ausgangsanschlüsse der Hauptschaltung sind auf dem anderen Paar der Seiten der quadratischen Basisplatte, die einander gegenüberliegen, angeordnet. Die Eingangs- und Ausgangsanschlüsse sind mit den Halbleiterelementen über Leiter verbunden. Und die Steuereingangsschaltungen sind mit den Steuereingangsanschlüssen über Verdrahtungsplatten verbunden.
  • Die vorliegende Erfindung, die die oben beschriebenen Modulstrukturen einführt, zeigt die folgenden Effekte.
  • Die Chips der Steuereingangsschaltungen sind im Randbereich des Chipsanbringungsbereichs angebracht, und die Steuereingangsanschlüsse sind im Randbereich der Basis in großer Nähe zu den entsprechenden Steuereingangsschaltungen angeordnet. Folglich ist die Steuersignalverdrahtung zwischen den Steuereingangsschaltungen und ihren entsprechenden Anschlüssen auf eine Länge verkürzt, die kurz genug ist, um die herkömmlichen Kondensatoren zum Kompensieren der Verdrahtungsinduktivitäten zu eliminieren. Dies macht es möglich, ein kleine Verdrahtungsplatte für die Steuersignalverdrahtung einzuführen. Als Folge werden die Kosten und die Größe des Moduls reduziert.
  • Die Steuereingangsschaltung mit kleiner Chipgröße ist ausreichend genug zum direkten Steuern der entsprechenden Leistungshalbleiterelemente. Und die Steuereingangsschaltungen sind in großer Nähe zu den gepaarten Halbleiterelementen angeordnet. Folglich ist die Vergrößerung des Chipanbringungsbereichs durch die Integration der Steuerfunktion klein. Da die Steuereingangsschaltungen und die entsprechenden Halbleiterelemente mittels kurzer Verbindungsdrähte verbunden werden, werden Störungen daran gehindert, von der Eingangsseite der Halbleiterelemente einzudringen und das Modul wird vor Fehlfunktionen geschützt.
  • Durch Anordnung der den oberen Arm und den unteren Arm bildenden Halbleiterelemente in der vorherbestimmten Ordnung wird Kreuzverdrahtung der Leiter zwischen den Halbleiterelementen und den Eingangs- und Ausgangsanschlüssen der Hauptschaltung verhindert. Folglich wird der Chipanbringungsbereich der Basis effektiv genutzt und eine einfache Anordnung der bildenden Elemente wird ermöglicht.
  • Der Chipanbringungsbereich wird weiter reduziert durch Anordnung von zwei Sätzen der herkömmlichen Elektrodenplatte und der individuellen Elektrodenplatten, ein Satz für die Halbleiterelemente des oberen Arms bzw. ein anderer Satz für die Halbleiterelemente des unteren Armes, durch Anordnung der Halbleiterelemente des oberen Armes auf der gemeinsamen Elektrodenplatte und Verbinden der Halbleiterelemente des oberen Armes mit den entsprechenden individuellen Elektrodenplatten, durch Anordnung der Halbleiterelemente des unteren Armes auf den entsprechenden individuellen Elektrodenplatten und Verbinden der Halbleiterelemente des unteren Armes mit der gemeinsamen Elektrodenplatte.
  • Die Herstellung der Chips der integrierten Steuereingangsschaltung wird durch Trennen der Halbleiterelementchips von den Steuereingangsschaltungschips, und durch Anbringen der Steuereingangsschaltungschips auf Elektrodenplatten getrennt von den Halbleiterelementchips ermöglicht.
  • Weiter wird die Anwendungsfreiheit des Treiberschaltungsmoduls durch Einschließen der Leistungsversorgungsanschlüsse, die von jedem Steuereingangsanschluss in die Steuereingangsanschlüsse hinausgeführt werden, vergrößert.

Claims (10)

  1. Treiberschaltungsmodul umfassend a) eine Treiberschaltungsvorrichtung mit einer Hauptschaltung, die Halbleiterelemente (10, 10a) enthält, welche in einer Brückenschaltung angschlossen sind, welche obere und untere Arme hat, die zwischen einem Paar von Leistungsversorgungspunkten (P, N) verbunden sind; b) Steuereingangsschaltungen (20, 20a) zum Steuern der jeweiligen Halbleiterelemente (10, 10a); c) eine rechteckige Basisplatte (30); d) Eingangs- und Ausgangsanschlüsse (N, P) (U, V, W) der Hauptschaltung, die mit den korrespondierenden Halbleiterelementen durch entsprechende Leitungen verbunden sind; und e) Steuereingangsanschlüsse (Tc), welche mit ihren jeweiligen Steuereingangsschaltungen (20, 20a) über eine Verdrahtungsplatte oder – platten (50) verbunden sind dadurch gekennzeichnet, dass Chips für die Halbleiterelemente (10) der oberen Arme der Brückenschaltung bereitgestellt sind und Chips für die Halbleiterelemente (10a) des unteren Arms der Brückenschaltung bereitgestellt sind und dass jedes in einer Zeile, die parallel zu zwei gegenüberliegenden Seiten der rechteckigen Basis (30) ist, angeordnet sind, Zeilen von Chips der Steuereingangsschaltungen (20, 20a) für den oberen und unteren Arm der Brückenschaltung sind bereitgestellt, jede Schaltung (20, 20a) ist in Linie mit seinem entsprechenden Halbleiterelement (10, 10a) in einer Richtung rechtwinklig zu der Zeile der Halbleiterelemente (10, 10a) angeordnet, und in welcher die Eingangsanschlüsse (P, N) und Ausgangsanschlüsse (U, V, W) entlang einer Seite oder paralleler Seiten der Basisplatte angeordnet sind und in der die Steuereingangsanschlüsse (Tc) entlang einer oder mehrerer Seiten der Basisplatte angeordnet sind, die nicht für die Eingangs- und Ausgangsanschlüsse (P, N) (U, V, W) verwendet werden.
  2. Treiberschaltungsmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die rechteckige Basisplatte (30) zwei lange und zwei kürzere Seiten hat und dass die jeweiligen Zeilen von Chips für die Halbleiterelemente (10, 10a) der oberen und unteren Arme in einer einzelnen Linie angeordnet sind.
  3. Treiberschaltungsmodul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangs- und Ausgangsanschlüsse (N, P) (U, V, W) entlang einer langen Seite der Basisplatte (30) benachbart der Halbleiterelemente (10, 10a) angeordnet sind und dass die Steuereingangsanschlüsse (Tc) entlang der anderen langen Seite angeordnet sind.
  4. Treiberschaltungsmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die rechteckige Basisplatte quadratisch ist und die Zeile für Chips für die Halbleiterelemente (10) des oberen Arms der Brückenschaltung in einer Zeile parallel zu der Zeile der Chips für die Halbleiterelemente (10a) des unteren Arms der Brückenschaltung angeordnet ist, wobei die Zeilen parallel zu zwei Seiten der quadratischen Basisplatte (30) sind.
  5. Treiberschaltungsmodul nach Anspruch 4 bei dem die Eingangsanschlüsse (N, P) und Ausgangsanschlüsse (U, V, W) auf gegenüberliegenden parallelen Seiten der Basisplatte rechtwinklig zu den Seiten, zu denen die Zeilen der Halbleiterbauelemente (10, 10a) parallel sind, angeordnet sind, und die zentralen Eingangsanschlüsse (Tc) sind entlang der anderen zwei Seiten des Quadrats und parallel zu den Zeilen der Halbleiterelemente (10, 10a) und benachbart der Zeilen der Chips der zentralen Eingangsschaltungen (20, 20a) angeordnet.
  6. Treiberschaltungsmodul nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine erste gemeinsame Elektrodenplatte (33); erste individuelle Elektrodenplatten (34); eine zweite gemeinsame Elektrodenplatte (35); und zweite individuelle Elektrodenplatten (37), wobei die Halbleiterelemente (10), die den oberen Arm der Hauptschaltung bilden, auf der ersten gemeinsamen Elektrodenplatte (33) angeordnet sind und mit den jeweiligen ersten individuellen Elektrodenplatten (34) verbunden sind, und wobei die Halbleiterelemente (10a), die den unteren Arm der Hauptschaltung bilden, auf den jeweiligen zweiten individuellen Elektrodenplatten (37) angeordnet sind und mit der zweiten gemeinsamen Elektrodenplatte (35) verbunden sind.
  7. Treiberschaltungsmodul nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zu den Leistungsversorgungspunkten korrespondierenden Eingangsanschlüsse mit der ersten gemeinsamen Elektrodenplatte (33) verbunden ist; der andere Eingangsanschluss ist mit der zweiten gemeinsamen Elektrodenplatte (35) verbunden; und die Ausgangsanschlüsse sind gemeinsam mit den jeweiligen ersten individuellen Elektrodenplatten (34) und den jeweiligen zweiten individuellen Elektrodenplatten (37) verbunden.
  8. Treiberschaltungsmodul nach einem der vorangegangen Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Chips der Steuereingangsschaltung auf eigenen Elektrodenplatten (38), die auf der Basisplatte separat von den Chips der Halbleiterelemente angeordnet sind, angebracht sind, und die Steuereingangsschaltungen sind mit den korrespondierenden Halbleiterelementen verbunden.
  9. Treiberschaltungsmodul nach einem der vorangegangen Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereingangsanschlüsse Leistungsversorgungsanschlüsse enthalten, die aus den Steuereingangsschaltungen hinausleiten.
  10. Treiberschaltungsmodul nach einem der vorangegangen Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch Umfassen eines an die Basisplatte angepassten Gehäuses, das Gehäuse ist mit einem Rahmen geformt, der ein Fenster korrespondierend zu dem Befestigungsbereich der darin angebrachten Basisplatte, der Halbleiterelemente und der Steuereingangsschaltungen hat.
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