JP2000216331A - パワ―半導体モジュ―ルおよびそれを用いた電力変換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＩＧＢＴ素子がケース１９内に収納され、該
ＩＧＢＴ素子と接続する主電極２０、２１の外部端子２
０ａ、２１ａが上記ケース１９上面に配置されて外部配
線導体２４と接続されるＩＧＢＴモジュール１８におい
て、主電極２０、２１と外部配線導体２４との接続部お
よびその周辺領域において、寄生インダクタンスの低減
を図る。 【解決手段】 主電極２０、２１を、外部端子２０ａ、
２１ａ配置領域外でケース１９上面と平行に対向する平
板状の第１の部位２０ｂ、２１ｂを有して構成し、第１
の部位２０ｂ、２１ｂと、これに平行に対向する外部配
線導体２４の領域とで流れる電流の向きが逆になるよう
にして、磁束を相殺させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、パワー半導体モ
ジュールに関し、特にパワー半導体モジュールの電極や
外部配線導体における寄生インダクタンスの低減に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】図１３は、例えば文献（タイトル：IGBT
Inveters、著者：Dr.-lng. Th. Schuetze、出典：PCIM
AUGUST 1998 p28-41）に記載された、従来のパワー半
導体モジュールの外観斜視図である。ここでは、パワー
半導体モジュールとして、パワー半導体素子ＩＧＢＴを
用いた高電圧用ＩＧＢＴモジュールの例を示す。図に示
すように、ＩＧＢＴ素子（図示せず）はケース１内に収
納され、このＩＧＢＴ素子のコレクタおよびエミッタに
それぞれ接続されてＩＧＢＴモジュール２の主電極を構
成するコレクタ電極、エミッタ電極が、それぞれケース
１の上面からその端部を突出してケース１上面と平行に
なるように折り曲げられ、ケース１上面にて保持され、
外部端子３ａ、４ａを構成している。この外部端子３
ａ、４ａが外部配線と接続されて回路を構成することに
より、ＩＧＢＴモジュール２は電力変換器などに用いら
れる。

【０００３】ところで、パワー半導体素子としてスイッ
チング速度の速いＩＧＢＴ素子を用いたＩＧＢＴモジュ
ール２では、ターンオン、ターンオフ時の電流の変化率
ｄｉ／ｄｔが非常に高いものである。モジュール主回路
の配線には寄生インダクタンスＬが存在するために、タ
ーンオフ時には、Ｌｄｉ／ｄｔで表される跳ね上がり電
圧が発生し、その大きさによっては、ＩＧＢＴ素子を破
壊する可能性がある。そのため、ターンオフ時に発生す
る跳ね上がり電圧による破壊からＩＧＢＴ素子を保護す
るためには、配線インダクタンスを低減するか、あるい
は、電流変化率を下げることが必要となる。しかし、電
流変化率を下げることは、スイッチング時間の増加並び
にスイッチング損失の増大となり、高速スイッチング性
能を低下させる要因となる。そのため、ＩＧＢＴモジュ
ール２には寄生インダクタンスの低い配線構造が望まれ
る。一般にインダクタンスを低減する方法として、電流
が逆方向に流れる２つの導体を対向させ、各電流により
発生する磁束を相殺させる方法が用いられている。この
場合、逆方向の電流の大きさは同程度が効果的であり、
対向する導体間の距離が短いほど、また、対向面積が大
きいほど、その低減効果は大きくなる。

【０００４】図１４は図１３に示した従来のＩＧＢＴモ
ジュール２の一対の主電極３、４の主要部の斜視図であ
る。コレクタ、エミッタ両主電極３、４は、幅広の平板
状の導体から成り、外部端子３ａ、４ａを構成する部位
を除き、その大半がケース１内で互いに所定の距離を保
って対向する形で平行に配置されている。なお、この様
に両主電極３、４が互いに所定の距離を保って平行をな
している部位（以下、平行平板部５と称す）は、更にＩ
ＧＢＴ素子、あるいはＩＧＢＴ素子と同電位である部材
と電気的に接続されるが、これらの部分は便宜上図示を
省略する。この様に、ケース１内において主電極３、４
に平行平板部５を有することにより、上述したように電
流が逆方向に流れる２つの導体を対向させることにな
り、各電流により発生する磁束を相殺させて、ケース１
内の配線インダクタンスが低減できる。

【０００５】図１５は、複数のＩＧＢＴモジュールを直
並列に接続して構成したブリッジ回路と直流平滑用コン
デンサとを接続することにより構成される３相フルブリ
ッジインバータの回路図である。図において、６は正極
アーム、７は負極アームであり、６ａ、６ｂ、６ｃはそ
れぞれＵ相、Ｖ相、Ｗ相の正極側モジュール、７ａ、７
ｂ、７ｃはそれぞれＵ相、Ｖ相、Ｗ相の負極側モジュー
ルである。また、８は直流平滑用コンデンサ、９は負荷
である。例えば、Ｕ相の正極側モジュール６ａがオン状
態で、Ｖ相、Ｗ相の正極側モジュール６ｂ、６ｃがオフ
状態の時、Ｕ相の負極側モジュール７ａはオフ状態で、
Ｖ相、Ｗ相の負極側モジュール７ｂ、７ｃがオン状態に
ある。このとき、Ｕ相の正極側モジュール６ａのエミッ
タ電極から負荷９へと電流は流れていき、負荷９からの
電流がＶ相およびＷ相の負極側モジュール７ｂ、７ｃの
コレクタ電極へと電流は流れていく。

【０００６】図１６はインバータなどの電力変換装置に
おけるＩＧＢＴモジュール２ａ、２ｂと直流平滑用コン
デンサ８とを接続する従来例の外観斜視図である。図１
５の回路図では、正極側モジュール６ａ、６ｂ、６ｃお
よび負極側モジュール７ａ、７ｂ、７ｃによる３相のイ
ンバータを説明したが、この場合、それぞれ１個づつの
正極側モジュール２ａおよび負極側モジュール２ｂによ
る１相分のインバータについて説明する。なお、ＩＧＢ
Ｔモジュール２ａ、２ｂと直流平滑用コンデンサ８との
外部の配線導体による接続状態を把握しやすいよう分解
図で表している。図において、１０ａは正極側モジュー
ル２ａのコレクタ電極外部端子３ａと直流平滑用コンデ
ンサ８の正極８ａを接続する平板状のコレクタ配線導
体、１０ｂは負極側モジュール２ｂのエミッタ電極外部
端子４ａと直流平滑用コンデンサ８の負極８ｂを接続す
る平板状のエミッタ配線導体、１０ｃは正極側モジュー
ル２ａのエミッタ電極外部端子４ａと負極側モジュール
２ｂのコレクタ電極外部端子３ａ、および負荷９（図示
せず）を接続する平板状の出力用配線導体である。

【０００７】図１６に示すように、コレクタ配線導体１
０ａ、エミッタ配線導体１０ｂおよび出力用配線導体１
０ｃが、絶縁物（図示せず）を介して積層されて平行平
板である積層導体１０を構成している。積層導体１０は
ＩＧＢＴモジュール２ａ、２ｂのケース１上に平行に載
置され、ボルト１１により積層導体１０の上部から外部
端子３ａ、４ａに接続するように取り付けられる。従っ
て、積層導体１０を構成するコレクタ配線導体１０ａ、
エミッタ配線導体１０ｂ、および出力用配線導体１０ｃ
には、ボルト１１で接続するための接続穴１２と絶縁の
ための比較的大きな絶縁距離保持用穴１３とがそれぞれ
所定の箇所に設けられている。

【０００８】直流平滑用コンデンサ８並びに負荷９は正
極側モジュール２ａのコレクタ電極３（３ａ）側に位置
するものとする。このような配置としたとき、コレクタ
配線導体１０ａ、エミッタ配線導体１０ｂ、および出力
用配線導体１０ｃを流れる電流経路について以下に説明
する。例えば正極側モジュール２ａがオン状態にあると
き、直流平滑用コンデンサ８の正極８ａからコレクタ配
線導体１０ａを矢印１４に示すように電流が流れ、正極
側モジュール２ａのコレクタ電極３（３ａ）から正極側
モジュール２ａ内に電流が流入し、モジュール２ａ内の
主回路を流れた後、エミッタ電極４（４ａ）から出力用
配線導体１０ｃを実線の矢印１５に示すように流れ、負
荷９へと電流が流れていく。逆に、負極側モジュール２
ｂがオン状態の時には、電流は負荷９から出力用配線導
体１０ｃを点線の矢印１６に示すように流れ、負極側モ
ジュール２ｂのコレクタ電極３（３ａ）から負極側モジ
ュール２ｂ内に電流が流入し、モジュール２ｂ内の主回
路を流れた後、エミッタ電極４（４ａ）からエミッタ配
線導体１０ｂを矢印１７に示すように流れていく。

【０００９】このように、電力変換装置を構成するＩＧ
ＢＴモジュール２ａ、２ｂと直流平滑用コンデンサ８と
を接続する外部配線に、複数枚の外部配線導体１０ａ、
１０ｂ、１０ｃから成る積層導体１０を採用することに
より、ＩＧＢＴモジュール２ａ、２ｂへの入力電流の向
き１４、１６とＩＧＢＴモジュール２ａ、２ｂからの出
力電流の向き１５、１７は位置的に互いに逆向きとな
る。このため、平行に配設された外部配線導体１０ａ、
１０ｂ、１０ｃの近接する導体間において、発生する磁
束が互いに逆方向の電流により相殺され、外部配線導体
１０ａ、１０ｂ、１０ｃの寄生インダクタンスが低減さ
れる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来のパワー半導体モ
ジュール２および電力変換装置は、以上のように構成さ
れており、主電極３、４に幅広の平板状導体を用い、し
かも互いに平行に対向させる平行平板部５を備えて、互
いの電流により生ずる磁束を相殺させることにより、ケ
ース１内部において寄生インダクタンスの小さな主回路
構成を可能にしている。また、電力変換装置を構成する
ためのモジュール２外部の配線においても、上記のよう
な積層導体１０を用いることにより、モジュール２外部
の寄生インダクタンスを低減できるものである。しかし
ながら、回路電圧が高いモジュール２においては、上記
外部配線導体１０ａ、１０ｂ、１０ｃに設けた絶縁距離
保持用穴１３を大きくしたり、パワー半導体モジュール
２の外部端子３ａ、４ａ間の距離を大きくする必要があ
り、その分電流経路が長くなり寄生インダクタンスが増
大する。従って、上記のような、モジュール２の内部の
みあるいは外部のみの寄生インダクタンスの低減対策で
は、十分低減することは困難であった。

【００１１】従来のパワー半導体モジュール２および電
力変換装置においては、モジュール２の内部のみあるい
は外部のみの寄生インダクタンスの低減がなされている
が、外部配線とパワー半導体モジュール２との接続部お
よびその周辺領域では、磁束の相殺効果が小さく、寄生
インダクタンスの十分な低減ができないものであった。
このため、上述のような回路の寄生インダクタンスの低
減技術が進歩してくると、回路全体のインダクタンスに
占めるこの接続部およびその周辺領域の寄生インダクタ
ンスの割合が大きくなり、全体の寄生インダクタンスを
低減する上で、これらの接続部およびその周辺領域にお
ける寄生インダクタンスの存在が深刻な問題となってき
た。

【００１２】この発明は、上記のような問題点を解消す
るために成されたものであって、パワー半導体モジュー
ルの主電極と該モジュール外部の配線導体との接続部お
よびその周辺領域での寄生インダクタンスの低減を可能
にして、全体の配線インダクタンスが低減された信頼性
の高いパワー半導体モジュールおよび電力変換装置の構
造を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明に係わる請求項
１記載のパワー半導体モジュールは、パワー半導体素子
が筐体内に収納され、上記パワー半導体素子と接続する
主電極と、上記筐体上面に配置された上記主電極の外部
端子とを備え、上記筐体外部で該筐体上面に平行に配さ
れる平板状の外部配線導体に上記外部端子を介して接続
される構成であって、上記主電極が、上記外部端子配置
領域外で上記筐体上面と平行に対向する平板状の第１の
部位を上記筐体内に有するものである。

【００１４】この発明に係わる請求項２記載のパワー半
導体モジュールは、請求項１において、主電極がパワー
半導体素子の一対の電極とそれぞれ接続する第１の導体
および第２の導体で構成され、該第１の導体および第２
の導体が、互いに平行に対向する平板状の第２の部位を
筐体内に有するものである。

【００１５】この発明に係わる請求項３記載のパワー半
導体モジュールは、請求項１または２において、主電極
がパワー半導体素子の一対の電極とそれぞれ接続する第
１の導体および第２の導体で構成され、該第１の導体お
よび第２の導体の双方がそれぞれ筐体上面と平行な第１
の部位を有し、該双方の第１の部位が、上記筐体上面か
らの距離が等しく、動作時の電流の向きが同じものであ
る。

【００１６】この発明に係わる請求項４記載のパワー半
導体モジュールは、請求項１〜３のいずれかにおいて、
筐体上面と第１の部位との離間距離をＬとするとき、上
記第１の部位の下面に距離Ｌだけ離間させた位置から上
記筐体上面までの領域内に、上記第１の部位と平行に配
設される電極および配線導体が存在しないものである。

【００１７】この発明に係わる請求項５記載の電力変換
装置は、請求項１〜４のいずれかに記載のパワー半導体
モジュールと直流平滑用コンデンサとが筐体上面に平行
に配される平板状の外部配線導体により接続されて成る
装置構成であって、上記外部配線導体が、上記パワー半
導体モジュールの主電極の第１の部位と対向する領域を
有し、該領域における動作時の電流が上記第１の部位に
おける動作時の電流と逆方向である。

【００１８】この発明に係わる請求項６記載の電力変換
装置は、請求項１〜４のいずれかに記載のパワー半導体
モジュールと直流平滑用コンデンサとが、外部端子と接
続する複数枚の平板状の外部配線導体を絶縁物を介して
積層して筐体上面に平行に配した積層導体により接続さ
れて成る装置構成であって、上記積層導体の最下層の上
記外部配線導体が、上記パワー半導体モジュールの主電
極の第１の部位と対向する領域を有し、該領域における
動作時の電流が上記第１の部位における動作時の電流と
逆方向である。

【００１９】

【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、この発明の
実施の形態を図について説明する。図１は、この発明の
実施の形態１によるパワー半導体モジュールの簡略化し
た斜視図である。図において、１８はパワー半導体モジ
ュールとしてのＩＧＢＴモジュール、１９はＩＧＢＴ素
子（図示せず）が収納された筐体としてのケース、２０
および２１はケース１９内のＩＧＢＴ素子と接続してＩ
ＧＢＴモジュール１８の主電極を構成する平板状の第１
の導体としてのコレクタ電極および第２の導体としての
エミッタ電極、２０ａ、２１ａはケース１９上面に配置
された、コレクタ電極２０、エミッタ電極２１の外部端
子である。また、２０ｂ、２１ｂはケース１９内でケー
ス１９上面と平行に配されたコレクタ電極２０、エミッ
タ電極２１の第１の部位、２０ｃ、２１ｃはケース１９
内で互いに平行に対向して配されたコレクタ電極２０、
エミッタ電極２１の第２の部位である。さらにまた、２
２は外部端子２０ａ、２１ａの中央部に設けられ、外部
端子２０ａ、２１ａとＩＧＢＴモジュール１８外部の配
線導体とをボルト等で接続するための穴である。

【００２０】図１に示すように、ＩＧＢＴモジュール１
８の主電極であるコレクタ電極２０、エミッタ電極２１
は、それぞれケース１９の上面からその端部を突出して
ケース１９上面と平行になるように折り曲げられ、ケー
ス１９上面にて保持され、外部端子２０ａ、２１ａを構
成している。また、第２の部位２０ｃ、２１ｃにより、
ケース１９内で互いに平行に対向する平行平板部を構成
し、この第２の部位２０ｃ、２１ｃと外部端子２０ａ、
２１ａとを接続するように第１の部位２０ｂ、２１ｂ
が、外部端子２０ａ、２１ａの形成領域と異なる領域に
おけるケース１９上面と平行に、例えば２〜３ｍｍ程度
の距離を保って対向するようにケース１９内に配設され
る。これら外部端子２０ａ、２１ａ、第１の部位２０
ｂ、２１ｂおよび第２の部位２０ｃ、２１ｃは幅広の平
板状導体により一体的に形成されてコレクタ電極２０お
よびエミッタ電極２１をそれぞれ構成する。

【００２１】この実施の形態では、平行平板部を構成す
る第２の部位２０ｃ、２１ｃと外部端子２０ａ、２１ａ
とを接続するように第１の部位２０ｂ、２１ｂが、外部
端子２０ａ、２１ａの形成領域と異なる領域におけるケ
ース１９上面と平行に対向してケース１９内に配設され
る。この様に構成されたＩＧＢＴモジュール１８に、外
部配線導体２４であるエミッタ配線導体２４ａおよびコ
レクタ配線導体２４ｂを接続した例を図２に示す。な
お、ＩＧＢＴモジュール１８と外部配線導体２４との接
続状態を把握しやすいよう分解図で表している。ＩＧＢ
Ｔモジュール１８はこれら外部配線導体２４により図示
しない直流平滑用コンデンサ２５と接続されて、電力変
換装置として用いられる。ＩＧＢＴモジュール１８がオ
ン状態の時、モジュール１８のコレクタ電極２０からモ
ジュール１８内に流入してモジュール１８内の主回路を
流れた後、エミッタ電極２１から外部に流れる電流は、
第１の部位２０ｂ、２１ｂを矢印２３の向きに流れる。
このため、直流平滑用コンデンサ２５がモジュール１８
のコレクタ電極２０側に位置するものとすると、図２に
示すように、エミッタ電極外部端子２１ａと接続される
平板状のエミッタ配線導体２４ａを、ケース１９内の第
１の部位２０ｂ、２１ｂと平行に対向するように配する
ことにより、電流はエミッタ配線導体２４ａを矢印２６
の向き、即ち、第１の部位２０ｂ、２１ｂを流れる電流
と位置的に逆方向に流れる。また、コレクタ電極外部端
子２０ａと接続される平板状のコレクタ配線導体２４ｂ
を流れる電流の向きは矢印２７に示すものである。

【００２２】この様に、主電極２０、２１の第１の部位
２０ｂ、２１ｂとエミッタ配線導体２４ａとが平行に対
向する平行平板をなし、それぞれを流れる電流が位置的
に互いに逆方向となる。上述したように、電流が逆方向
に流れる２つの導体を対向させ、各電流により発生する
磁束を相殺させることによりインダクタンスを低減でき
る。逆方向の電流の大きさは同程度が効果的であり、対
向する導体間の距離が短いほど、また、対向面積が大き
いほど、その低減効果は大きくなる。このため、主電極
２０、２１の第１の部位２０ｂ、２１ｂとエミッタ配線
導体２４ａとは、互いの磁束を相殺し、寄生インダクタ
ンスは低減される。この寄生インダクタンスの低減は、
従来のようなモジュール１８の内部のみあるいは外部の
みの寄生インダクタンスの低減ではなく、モジュール１
８外部の外部配線導体２４のエミッタ配線導体２４ａと
ケース１９内の第１の部位２０ｂ、２１ｂとによりなさ
れたものであるため、モジュール１８と外部配線導体２
４との接続部およびその周辺領域においても寄生インダ
クタンスの十分な低減が可能になる。ケース１９内で平
行平板部を構成する第２の部位２０ｃ、２１ｃにおいて
は、従来のものと同様に、それぞれを流れる電流が互い
に逆向きで、モジュール１８内において寄生インダクタ
ンスを低減する。

【００２３】上述したように、この実施の形態によるＩ
ＧＢＴモジュール１８では、平行平板部を構成する第２
の部位２０ｃ、２１ｃと外部端子２０ａ、２１ａとを接
続するように第１の部位２０ｂ、２１ｂが、外部端子２
０ａ、２１ａの形成領域と異なる領域におけるケース１
９上面と平行に対向してケース１９内に配設される。こ
の様に構成されたＩＧＢＴモジュール１８では、ケース
１９上面に平行に平板状の外部配線導体２４を外部端子
２０ａ、２１ａに接続して配設する際、第１の部位２０
ｂ、２１ｂと対向して平行であり、流れる電流の向きが
第１の部位２０ｂ、２１ｂと逆になるような領域を有す
る外部配線導体２４（エミッタ配線導体２４ａ）を容易
に配設でき、モジュール１８と外部配線導体２４との接
続部およびその周辺領域においても寄生インダクタンス
の十分な低減が可能になる。これにより、寄生インダク
タンスの低い電力変換装置が得られ、ターンオフ時に発
生する跳ね上がり電圧が抑制され、モジュール１８およ
び電力変換装置が安定に動作することができる。

【００２４】なお、第１の部位２０ｂ、２１ｂは、ケー
ス１９上面に近いほど対向する外部配線導体２４と近づ
けることができて寄生インダクタンス低減の効果があ
り、ケース１９内では第１の部位２０ｂ、２１ｂの直上
領域に他の配線および電極が平行に形成されないように
する。また、第１の部位２０ｂ、２１ｂとケース１９上
面とが距離Ｌで離間するとすると、第１の部位２０ｂ、
２１ｂの下層においても、直下領域における距離Ｌより
も近い位置に、他の配線および電極が平行に形成されな
いようにするのが望ましい。これにより、寄生インダク
タンス低減効果が、他の配線および電極の悪影響を受け
るのを防止できる。ＩＧＢＴ素子のコレクタ電極も通常
平板状であるため、第１の部位２０ｂ、２１ｂとケース
１９上面との距離Ｌは、ケース１９上面とＩＧＢＴ素子
との距離の半分以下にするのが望ましい。

【００２５】また、この実施の形態では、コレクタ電極
２０の第１の部位２０ｂとエミッタ電極２１の第１の部
位２１ｂとは、ケース１９内において同じ高さに配設さ
れ、流れる電流の向き（矢印２３）が同じである。この
ため、第１の部位２０ｂ、２１ｂとケース１９上面との
距離を効果的に低減でき、また、第１の部位２０ｂ、２
１ｂと対向して平行であり、流れる電流の向きが第１の
部位２０ｂ、２１ｂと逆になるような領域を有する外部
配線導体２４が容易に配設できる。

【００２６】実施の形態２．上記実施の形態１では、主
電極２０、２１の第１の部位２０ｂ、２１ｂと対向して
平行であり、流れる電流の向きが第１の部位２０ｂ、２
１ｂと逆になるような領域を有する外部配線導体２４と
してエミッタ配線導体２４ａを配設したが、直流平滑用
コンデンサ２５の位置および外部配線導体２４の形状に
より、コレクタ配線導体２４ｂ、あるいは双方の外部配
線導体２４が用いられる。図３は、図１に示したＩＧＢ
Ｔモジュール１８と接続する外部配線導体の別例を示す
ものである。なお、この場合もＩＧＢＴモジュール１８
と外部配線導体２８との接続状態を把握しやすいよう分
解図で表している。図３において、２８ａ、２８ｂはそ
れぞれケース１９上面に平行に配される平板状の外部配
線導体２８であるエミッタ配線導体およびコレクタ配線
導体である。この外部配線導体２８は、エミッタ配線導
体２８ａとコレクタ配線導体２８ｂとが、モジュール１
８の主電極２０、２１間において、モジュール１８の外
部端子２０ａ、２１ａ近傍まで、図示しない絶縁物を介
して積層されて平行平板をなし、エミッタ電極外部端子
２１ａ、コレクタ電極外部端子２０ａにそれぞれ接続さ
れる。なお、この場合、直流平滑用コンデンサ２５は図
３においてモジュール１８の手前側に位置するものとす
る。エミッタ配線導体２８ａとコレクタ配線導体２８ｂ
とは、図に示すように、第１の部位２０ｂ、２１ｂと対
向して平行である領域を有し、その領域を流れる電流の
向きは、矢印２９に示すもの、即ち、第１の部位２０
ｂ、２１ｂを流れる電流と位置的に逆方向となる。

【００２７】このため、上記実施の形態１と同様に、モ
ジュール１８と外部配線導体２８との接続部およびその
周辺領域において寄生インダクタンスの十分な低減が可
能になる。また、エミッタ配線導体２８ａとコレクタ配
線導体２８ｂとが、絶縁物を介して積層されて平行平板
を構成する領域を有し、その領域では互いに逆方向の電
流が流れるため、外部配線導体２８の寄生インダクタン
スが低減できる。また、ケース１９内においても主電極
２０、２１が平行平板部を構成する第２の部位２０ｃ、
２１ｃを有するため、モジュール１８内において寄生イ
ンダクタンスを低減する。これにより、寄生インダクタ
ンスの低い電力変換装置が得られる。

【００２８】実施の形態３．なお、上記実施の形態１お
よび２で示したような、ＩＧＢＴモジュール１８の主電
極２０、２１の構成以外にも、多様な構成が可能であ
り、以下に示す。平行平板部を構成する第２の部位２０
ｃ、２１ｃは、図１では両主電極２０、２１の外部端子
２０ａ、２１ａ間の中央で、ケース１９上面と垂直な幅
広面が平行平板をなすものを示したが、図４（ａ）ある
いは図４（ｂ）に示すように、エミッタ電極２１側、あ
るいはコレクタ電極２０側に変位した位置で、ケース１
９上面と垂直な幅広面が平行平板をなすように構成して
も良く、この場合も、主電極２０、２１の寄生インダク
タンスを低減できると共に、上記実施の形態１および２
に示した同様の外部配線導体２４、２８を用いることに
より、第１の部位２０ｂ、２１ｂと外部配線導体２４、
２８の一部とが平行に対向して、しかも流れる電流が互
いに逆向きとなるため、モジュール１８と外部配線導体
２４、２８との接続部およびその周辺領域において寄生
インダクタンスの十分な低減が可能になる。

【００２９】また、図４（ｃ）あるいは図４（ｄ）に示
すように、第２の部位２０ｃ、２１ｃは、ケース１９上
面と幅広面が平行をなすように平行平板を構成しても良
い。図４（ｃ）では、コレクタ電極２０における第１の
部位２０ｂとエミッタ電極２１における第１の部位２１
ｂとが同一平面上にはなく、ケース１９上面からの距離
が異なるように構成したものである。また、図４（ｄ）
では、コレクタ電極２０における第１の部位２０ｂと第
２の部位２０ｃとの高さを異なるようにして、コレクタ
電極２０とエミッタ電極２１との第１の部位２０ｂ、２
０ｃ同士を同一平面上に構成したものである。この場合
も、主電極２０、２１の寄生インダクタンスを低減でき
ると共に、上記実施の形態１および２に示した同様の外
部配線導体２４、２８を用いることにより、第１の部位
２０ｂ、２１ｂと外部配線導体２４、２８の一部とが平
行に対向して、しかも流れる電流が互いに逆向きとなる
ため、モジュール１８と外部配線導体２４、２８との接
続部およびその周辺領域において寄生インダクタンスの
十分な低減が可能になる。なお、ケース１９上面と幅広
面が平行をなすように平行平板を構成する第２の部位２
０ｃ、２１ｃが、図４（ａ）あるいは図４（ｂ）に示す
ように、エミッタ電極２１側、あるいはコレクタ電極２
０側に変位させても良い。

【００３０】さらに、上記図１および図４に示したＩＧ
ＢＴモジュール１８では、主電極２０、２１は、ケース
１９内で平行平板をなす第２の部位２０ｃ、２１ｃが外
部端子２０ａ、２１ａ間に位置するものであったが、そ
れに限るものではなく、図５に示すように第１の部位２
０ｂ、２１ｂの直下領域内で第２の部位２０ｃ、２１ｃ
が平行平板を構成していてもよい。また、この例では、
第２の部位２０ｃ、２１ｃは、第１の部位２０ｂ、２１
ｂの幅広面の中央で平行平板を構成しているが、外部端
子２０ａ、２１ａ側、あるいは外部端子２０ａ、２１ａ
から遠方側に変位した位置で平行平板を構成していても
良い。

【００３１】実施の形態４．図６は、ＩＧＢＴモジュー
ル１８の主電極２０、２１の第１の部位２０ｂ、２１ｂ
が幅広の弧を描く形状をした例である。ケース１９内で
平行平板を構成する第２の部位２０ｃ、２１ｃが外部端
子２０ａ、２１ａ間に位置し、ケース１９上面と垂直を
なしている。第２の部位２０ｃ、２１ｃと外部端子２０
ａ、２１ａとを接続するように第１の部位２０ｂ、２１
ｂが、外部端子２０ａ、２１ａの形成領域と異なる領域
におけるケース１９上面と平行に、例えば２〜３ｍｍ程
度の距離を保って対向するようにケース１９内で弧を描
く形状に配設される。これら外部端子２０ａ、２１ａ、
第１の部位２０ｂ、２１ｂおよび第２の部位２０ｃ、２
１ｃは幅広の平板状導体により一体的に形成されてコレ
クタ電極２０およびエミッタ電極２１をそれぞれ構成す
る。なお、第２の部位２０ｃ、２１ｃは、上記実施の形
態３で示したように、ケース１９上面と平行であって
も、また、形成位置が一方の主電極２０、２１側に変位
していても良く、さらにまた、第１の部位２０ｂ、２１
ｂの直下領域で平行平板を構成していてもよい。

【００３２】この様に構成されたＩＧＢＴモジュール１
８に、外部配線導体を接続した例を図７に示す。なお、
ＩＧＢＴモジュール１８と外部配線導体との接続状態を
把握しやすいよう分解図で表している。ＩＧＢＴモジュ
ール１８はこれら外部配線導体により図示しない直流平
滑用コンデンサ２５と接続されて、電力変換装置として
用いられる。図において、３０ａはＩＧＢＴモジュール
１８のエミッタ電極外部端子２１ａと接続する平板状の
外部配線導体としてのエミッタ配線導体、３０ｂはＩＧ
ＢＴモジュール１８のコレクタ電極外部端子２０ａと接
続する平板状の外部配線導体としてのコレクタ配線導
体、３０はこれらの外部配線導体３０ａ、３０ｂを図示
しない絶縁物を介してエミッタ配線導体３０ａを下方に
して高さ方向に積層し一体成型された積層導体である。
積層導体３０はＩＧＢＴモジュール１８のケース１９上
に平行に載置され、ボルト３１により積層導体３０の上
部から外部端子２０ａ、２１ａに接続するように取り付
けられる。従って、積層導体３０を構成するエミッタ配
線導体３０ａ、コレクタ配線導体３０ｂには、ボルト３
１で接続するための接続穴３２と、ボルト３１との絶縁
距離を保つための比較的大きな絶縁距離保持用穴３３と
がそれぞれ所定の箇所に設けられている。

【００３３】ＩＧＢＴモジュール１８がオン状態の時、
モジュール１８のコレクタ電極２０からモジュール１８
内に流入してモジュール１８内の主回路を流れた後、エ
ミッタ電極２１から外部に流れる電流は、幅広の弧を描
く形状の第１の部位２０ｂ、２１ｂをその形状に沿って
矢印３４の向きに流れる。図示しない直流平滑用コンデ
ンサ２５がモジュール１８のコレクタ電極２０側に位置
するものとすると、エミッタ電極２１からエミッタ配線
導体３０ａを通じて出力される電流は、エミッタ配線導
体３０ａに絶縁距離保持用穴３３が設けられているた
め、絶縁距離保持用穴３３の周囲を矢印３５の向きに、
迂回して流れることになる。従って、エミッタ配線導体
３０ａを流れる電流の向き３５とエミッタ電極２１の第
１の部位２１ｂを流れる電流の向き３４は互いに位置的
に逆方向となる。

【００３４】エミッタ配線導体３０ａは、積層導体３０
の最下層の外部配線導体であり、ケース１９上面に載置
されて取り付けられている。一方、主電極２０、２１の
第１の部位２０ｂ、２１ｂは外部端子２０ａ、２１ａの
形成領域と異なる領域におけるケース１９上面と平行に
対向するように近接してケース１９内に配置されてい
る。この様に、エミッタ配線導体３０ａは、エミッタ電
極２１の第１の部位２１ｂと対向して平行であり、流れ
る電流の向きが逆になるような領域を有する。従って、
エミッタ配線導体３０ａを流れる電流により発生する磁
束とエミッタ電極２１の第１の部位２１ｂを流れる電流
により発生する磁束が相殺され、寄生インダクタンスが
低減される。これによりＩＧＢＴモジュール１８と外部
配線を構成する積層導体３０との接続部およびその周辺
領域においても寄生インダクタンスの十分な低減が可能
になる。またエミッタ配線導体３０ａとコレクタ配線導
体３０ｂとは互いに平行に対向し、両外部配線導体３０
ａ、３０ｂを流れる電流は互いに位置的に逆向きとなる
ため、積層導体３０の寄生インダクタンスを低減するこ
とができる。さらに、モジュール１８内においても、平
行平板部を構成する主電極２０、２１の第２の部位２０
ｃ、２１ｃを流れる電流が互いに逆向きであるため、主
電極２０、２１の寄生インダクタンスが低減される。

【００３５】なお、直流平滑用コンデンサ２５がＩＧＢ
Ｔモジュール１８のエミッタ電極２１側に位置するもの
とすると、コレクタ配線導体３０ｂが、コレクタ電極２
０の第１の部位２０ｂと対向して平行であり、流れる電
流の向きが逆になるような領域を有するものとなり、コ
レクタ配線導体３０ｂを積層導体３０の最下層に配置す
る。

【００３６】実施の形態５．上記実施の形態１〜４で
は、ＩＧＢＴモジュール１８のケース１９の上面に保持
されている主電極２０、２１の外部端子２０ａ、２１ａ
が１対だけの例を示したが、図８に示すように、外部端
子が２０ａ、２１ａが２対以上あり、それぞれがケース
１９内部または外部配線導体により並列に接続されてい
ても良い。なお、図８では、外部端子２０ａ、２１ａを
３対備えているＩＧＢＴモジュール１８の主電極２０、
２１の構造の一部のみを示したものであり、ケース１９
内でケース１９上面と対向して平行に配設される第１の
部位２０ｂ、２１ｂは上記実施の形態１と同様のものと
する。

【００３７】この様に構成されたＩＧＢＴモジュール１
８に、外部配線導体を接続した例を図９に示す。上記実
施の形態４と同様に、エミッタ電極外部端子２１ａに接
続するエミッタ配線導体３０ａとコレクタ電極外部端子
２０ａに接続するコレクタ配線導体３０ｂとを、図示し
ない絶縁物を介して高さ方向にエミッタ配線導体３０ａ
を下方にして積層し積層導体３０を構成する。このと
き、図示しない直流平滑用コンデンサ２５がＩＧＢＴモ
ジュール１８のコレクタ電極２０側に位置するものとす
る。この積層導体３０はＩＧＢＴモジュール１８のケー
ス１９上に平行に載置され、ボルト３１により積層導体
３０の上部から外部端子２０ａ、２１ａに接続するよう
に取り付けられる。エミッタ配線導体３０ａとコレクタ
配線導体３０ｂとには、ボルト３１で接続するための接
続穴３２と、ボルト３１との絶縁距離を保つための比較
的大きな絶縁距離保持用穴３３とがそれぞれ所定の外部
端子２０ａ、２１ａに対応する位置に設けられている。
この場合も上記実施の形態４と同様に、主電極２０、２
１および積層導体３０の寄生インダクタンスを低減する
ことができるとともに、ＩＧＢＴモジュール１８と外部
配線を構成する積層導体３０との接続部およびその周辺
領域においても寄生インダクタンスの十分な低減が可能
になる。

【００３８】なお、外部端子２０ａ、２１ａが２対以上
ある高電圧用のＩＧＢＴモジュール１８は、通常同一極
性の端子が直線上に配置されている。この様な並列接続
される外部端子２０ａ、２１ａを２対以上有するＩＧＢ
Ｔモジュール１８に外部配線導体３０ａ、３０ｂを接続
する場合、この実施の形態で示したように、モジュール
１８を流出入する電流が、各並列端子２０ａ、２１ａの
配列に対して、垂直になるように配線することにより直
流平滑用コンデンサ２５及び負荷（ともに図示せず）と
各外部端子２０ａ、２１ａとの距離がほぼ等しくなるよ
うに配線できる。これにより各端子２０ａ、２１ａに流
れる電流を均一にして素子破壊を防止し信頼性を高め
る。

【００３９】実施の形態６．次に、外部端子２０ａ、２
１ａが２対以上ある高電圧用ＩＧＢＴモジュール１８を
用いた電力変換装置として、正極側モジュール１８ａお
よび負極側モジュール１８ｂによる１相分のインバータ
について説明する。図１０および図１１は、ＩＧＢＴモ
ジュール１８ａ、１８ｂと外部配線導体との配置状態を
示す平面図および分解して示した斜視図である。なお、
図１０においては、ＩＧＢＴモジュール１８ａ、１８ｂ
の主電極２０、２１と外部配線導体の位置関係が分かり
やすいように、パワー半導体モジュールの主電極の一部
の平面図も図示している。また、外部配線導体として
は、エミッタ配線導体３０ａ、コレクタ配線導体３０ｂ
および出力用配線導体３０ｃが絶縁物を介して積層され
た積層導体３０を用いるものとし、図１０では、積層導
体３０のうち最下層のエミッタ配線導体３０ａのみを図
示している。直流平滑用コンデンサ２５並びに負荷（図
示せず）はともに正極側モジュール１８ａのコレクタ電
極２０側に位置するものとする。エミッタ配線導体３０
ａは、負極側モジュール１８ｂのエミッタ電極２１と電
気的に接続される。なお、３６、３７は直流平滑用コン
デンサ２５の負極、正極でそれぞれエミッタ配線導体３
０ａ、コレクタ配線導体３０ｂに接続される。

【００４０】上記実施の形態で示したように、積層導体
３０と外部端子２０ａ、２１ａとは、積層導体３０の上
からボルト３１により接続する。例えばエミッタ配線導
体３０ａには、コレクタ電極外部端子２０ａとコレクタ
配線導体３０ｂとを接続するボルト３１との絶縁距離を
保つために絶縁距離保持用穴３３を設けなければならな
い。特に高電圧用のＩＧＢＴモジュール１８ａ、１８ｂ
においては、絶縁距離が大きいため、絶縁距離保持用穴
３３の径は、例えば２０〜３０ｍｍ程度の大きなものと
なる。図１０に示すように、エミッタ電極２１からエミ
ッタ配線導体３０ａを通じて出力される電流は、絶縁距
離保持用穴３３の周囲を迂回するように矢印３５の向き
に流れる。このとき絶縁距離保持用穴３３が大きくな
り、その径がコレクタ電極外部端子２０ａの径と近くな
ってくると、コレクタ電極外部端子２０ａと接続される
コレクタ電極２０の第１の部位２０ｂの上層領域を、絶
縁距離保持用穴３３の周囲を迂回する電流（矢印３５）
が流れる。即ち、エミッタ配線導体３０ａは、この絶縁
距離保持用穴３３の周囲において、対向する位置に平行
に配設される第１の部位２０ｂを流れる電流と逆方向の
電流が流れる。これにより、高電圧用のＩＧＢＴモジュ
ール１８ａ、１８ｂと外部配線を構成する積層導体３０
との接続部およびその周辺領域において、寄生インダク
タンスが効果的に低減できる。

【００４１】実施の形態７．上記実施の形態６で示した
インバータにおいて、ＩＧＢＴモジュール１８ａ、１８
ｂと外部配線導体との配置状態の別例を図１２の平面図
を用いて以下に示す。この場合、正極側モジュール１８
ａと負極側モジュール１８ｂは、正極側モジュール１８
ａのコレクタ電極２０と負極側モジュール１８ｂのエミ
ッタ電極２１が対向するように配置し、最下層を出力用
配線導体３０ｃとして構成された積層導体３０により直
流平滑用コンデンサ２５および負荷と接続され電力変換
装置を構成している。また、図１２では、積層導体３０
のうち出力用配線導体３０ｃだけを図示し、図示しない
直流平滑用コンデンサ２５並びに負荷は、ともに正極側
モジュール１８ａのコレクタ電極２０側に位置するもの
とする。

【００４２】図において矢印３８および矢印３９は図示
しないコレクタ配線導体３０ｂおよびエミッタ配線導体
３０ａを流れる電流経路を、模式的に示したものであ
る。また、４０ａ、４０ｂは出力用配線導体３０ｃを流
れる電流経路である。正極側モジュール１８ａがオン状
態の時、直流平滑用コンデンサ２５からの電流は、コレ
クタ配線導体３０ｂを矢印３８の方向に流れ、正極側モ
ジュール１８ａのコレクタ電極２０を介して正極側モジ
ュール１８ａ内を流れ、エミッタ電極２１を介し出力用
配線導体３０ｃを矢印４０ａの方向に流れて負荷へと電
流が流れる。一方、負極側モジュール１８ｂがオン状態
の時、負荷からの電流が出力用配線導体３０ｃを矢印４
０ｂの方向に流れ、負極側モジュール１８ｂのコレクタ
電極２０を介して負極側モジュール１８ｂ内を流れ、エ
ミッタ電極２１を介しエミッタ配線導体３０ａを矢印３
９に示す方向に電流が流れ、直流平滑用コンデンサ２５
へと電流は流れていく。

【００４３】このように、出力用配線導体３０ｃを流れ
る電流は、正極側モジュール１８ａのコレクタ電極２
０、および、負極側モジュール１８ｂのエミッタ電極２
１との絶縁距離保持用穴３３の周囲を迂回するように矢
印４０ａ、４０ｂの方向に流れる。これにより、出力用
配線導体３０ｃは、この絶縁距離保持用穴３３の周囲に
おいて、対向する位置に平行に配設される主電極２０、
２１の第１の部位２０ｂ、２１ｂを流れる電流と逆方向
の電流が流れることになり、上記実施の形態６と同様
に、高電圧用のＩＧＢＴモジュール１８ａ、１８ｂと外
部配線を構成する積層導体３０との接続部およびその周
辺領域において、寄生インダクタンスが効果的に低減で
きる。

【００４４】なお、実施の形態１〜７はパワー半導体モ
ジュールとしてＩＧＢＴモジュール１８を用いたが、他
のパワー半導体素子をケース１９内に収納したパワー半
導体モジュールでも良く、同様の効果が得られる。

【００４５】

【発明の効果】以上のように、この発明に係わる請求項
１記載のパワー半導体モジュールは、パワー半導体素子
が筐体内に収納され、上記パワー半導体素子と接続する
主電極と、上記筐体上面に配置された上記主電極の外部
端子とを備え、上記筐体外部で該筐体上面に平行に配さ
れる平板状の外部配線導体に上記外部端子を介して接続
される構成であって、上記主電極が、上記外部端子配置
領域外で上記筐体上面と平行に対向する平板状の第１の
部位を上記筐体内に有するため、上記外部配線導体と上
記第１の部位とで磁束を相殺して寄生インダクタンスの
低減を容易に可能にし、安定に動作するパワー半導体モ
ジュールを提供できる。

【００４６】またこの発明に係わる請求項２記載のパワ
ー半導体モジュールは、請求項１において、主電極がパ
ワー半導体素子の一対の電極とそれぞれ接続する第１の
導体および第２の導体で構成され、該第１の導体および
第２の導体が、互いに平行に対向する平板状の第２の部
位を筐体内に有するため、筐体内の主電極の寄生インダ
クタンスを低減でき、全体の寄生インダクタンスを一層
低減できて信頼性の高いパワー半導体モジュールを提供
できる。

【００４７】またこの発明に係わる請求項３記載のパワ
ー半導体モジュールは、請求項１または２において、主
電極がパワー半導体素子の一対の電極とそれぞれ接続す
る第１の導体および第２の導体で構成され、該第１の導
体および第２の導体の双方がそれぞれ筐体上面と平行な
第１の部位を有し、該双方の第１の部位が、上記筐体上
面からの距離が等しく、動作時の電流の向きが同じであ
るため、外部配線導体と上記第１の部位とで効果的に磁
束を相殺して寄生インダクタンスの低減が図れる。

【００４８】またこの発明に係わる請求項４記載のパワ
ー半導体モジュールは、請求項１〜３のいずれかにおい
て、筐体上面と第１の部位との離間距離をＬとすると
き、上記第１の部位の下面に距離Ｌだけ離間させた位置
から上記筐体上面までの領域内に、上記第１の部位と平
行に配設される電極および配線導体が存在しないため、
他の電極および配線導体に影響されることなく効果的に
寄生インダクタンスの低減が図れる。

【００４９】またこの発明に係わる請求項５記載の電力
変換装置は、請求項１〜４のいずれかに記載のパワー半
導体モジュールと直流平滑用コンデンサとが筐体上面に
平行に配される平板状の外部配線導体により接続されて
成る装置構成であって、上記外部配線導体が、上記パワ
ー半導体モジュールの主電極の第１の部位と対向する領
域を有し、該領域における動作時の電流が上記第１の部
位における動作時の電流と逆方向であるため、寄生イン
ダクタンスが低減され、安定に動作する信頼性の高い電
力変換装置を提供できる。

【００５０】またこの発明に係わる請求項６記載の電力
変換装置は、請求項１〜４のいずれかに記載のパワー半
導体モジュールと直流平滑用コンデンサとが、外部端子
と接続する複数枚の平板状の外部配線導体を絶縁物を介
して積層して筐体上面に平行に配した積層導体により接
続されて成る装置構成であって、上記積層導体の最下層
の上記外部配線導体が、上記パワー半導体モジュールの
主電極の第１の部位と対向する領域を有し、該領域にお
ける動作時の電流が上記第１の部位における動作時の電
流と逆方向であるため、寄生インダクタンスが低減さ
れ、安定に動作する信頼性の高い電力変換装置を提供で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１によるパワー半導体
モジュールの斜視図である。

【図２】 この発明の実施の形態１によるパワー半導体
モジュールと外部配線との接続状態を示す斜視図であ
る。

【図３】 この発明の実施の形態２によるパワー半導体
モジュールと外部配線との接続状態を示す斜視図であ
る。

【図４】 この発明の実施の形態３によるパワー半導体
モジュールの斜視図である。

【図５】 この発明の実施の形態３の別例によるパワー
半導体モジュールの斜視図である。

【図６】 この発明の実施の形態４によるパワー半導体
モジュールの斜視図である。

【図７】 この発明の実施の形態４によるパワー半導体
モジュールと外部配線との接続状態を示す斜視図であ
る。

【図８】 この発明の実施の形態５によるパワー半導体
モジュールの斜視図である。

【図９】 この発明の実施の形態５によるパワー半導体
モジュールと外部配線との接続状態を示す斜視図であ
る。

【図１０】 この発明の実施の形態６による電力変換装
置におけるパワー半導体モジュールと外部配線との接続
状態を示す平面図である。

【図１１】 この発明の実施の形態６による電力変換装
置におけるパワー半導体モジュールと外部配線との接続
状態を示す斜視図である。

【図１２】 この発明の実施の形態７による電力変換装
置におけるパワー半導体モジュールと外部配線との接続
状態を示す平面図である。

【図１３】 従来のパワー半導体モジュールの斜視図で
ある。

【図１４】 従来のパワー半導体モジュールの主電極の
構造を示す斜視図である。

【図１５】 電力変換装置の回路図である。

【図１６】 従来の電力変換装置におけるパワー半導体
モジュールと外部配線との接続状態を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

１８,１８ａ,１８ｂ パワー半導体モジュールとしての
ＩＧＢＴモジュール、１９ 筐体としてのケース、２０
主電極を構成する第１の導体としてのコレクタ電極、
２０ａ 外部端子、２０ｂ 第１の部位、２０ｃ 第２
の部位、２１ 主電極を構成する第２の導体としてのエ
ミッタ電極、２１ａ 外部端子、２１ｂ 第１の部位、
２１ｃ 第２の部位、２３ 矢印（電流の向き）、２４
外部配線導体、２４ａ 外部配線導体としてのエミッ
タ配線導体、２５ 直流平滑用コンデンサ、２６ 矢印
（電流の向き）、２８ 外部配線導体、２９ 矢印（電
流の向き）、３０ 積層導体、３０ａ 外部配線導体と
してのエミッタ配線導体、３０ｂ 外部配線導体として
のコレクタ配線導体、３０ｃ 外部配線導体としての出
力用配線導体、３４，３５，４０ａ，４０ｂ 矢印（電
流の向き）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武藤 浩隆 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 菊永 敏之 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 木ノ内 伸一 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 碓井 修 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 奥田 達也 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パワー半導体素子が筐体内に収納され、
   上記パワー半導体素子と接続する主電極と、上記筐体上
   面に配置された上記主電極の外部端子とを備え、上記筐
   体外部で該筐体上面に平行に配される平板状の外部配線
   導体に上記外部端子を介して接続されるパワー半導体モ
   ジュールにおいて、上記主電極が、上記外部端子配置領
   域外で上記筐体上面と平行に対向する平板状の第１の部
   位を上記筐体内に有することを特徴とするパワー半導体
   モジュール。
2. 【請求項２】 主電極がパワー半導体素子の一対の電極
   とそれぞれ接続する第１の導体および第２の導体で構成
   され、該第１の導体および第２の導体が、互いに平行に
   対向する平板状の第２の部位を筐体内に有することを特
   徴とする請求項１記載のパワー半導体モジュール。
3. 【請求項３】 主電極がパワー半導体素子の一対の電極
   とそれぞれ接続する第１の導体および第２の導体で構成
   され、該第１の導体および第２の導体の双方がそれぞれ
   筐体上面と平行な第１の部位を有し、該双方の第１の部
   位が、上記筐体上面からの距離が等しく、動作時の電流
   の向きが同じであることを特徴とする請求項１または２
   記載のパワー半導体モジュール。
4. 【請求項４】 筐体上面と第１の部位との離間距離をＬ
   とするとき、上記第１の部位の下面に距離Ｌだけ離間さ
   せた位置から上記筐体上面までの領域内に、上記第１の
   部位と平行に配設される電極および配線導体が存在しな
   いことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のパ
   ワー半導体モジュール。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載のパワー
   半導体モジュールと直流平滑用コンデンサとが筐体上面
   に平行に配される平板状の外部配線導体により接続され
   て成る電力変換装置において、上記外部配線導体が、上
   記パワー半導体モジュールの主電極の第１の部位と対向
   する領域を有し、該領域における動作時の電流が上記第
   １の部位における動作時の電流と逆方向であることを特
   徴とする電力変換装置。
6. 【請求項６】 請求項１〜４のいずれかに記載のパワー
   半導体モジュールと直流平滑用コンデンサとが、外部端
   子と接続する複数枚の平板状の外部配線導体を絶縁物を
   介して積層して筐体上面に平行に配した積層導体により
   接続されて成る電力変換装置において、上記積層導体の
   最下層の上記外部配線導体が、上記パワー半導体モジュ
   ールの主電極の第１の部位と対向する領域を有し、該領
   域における動作時の電流が上記第１の部位における動作
   時の電流と逆方向であることを特徴とする電力変換装
   置。