JP2001043985A

JP2001043985A - 放電灯装置

Info

Publication number: JP2001043985A
Application number: JP21789099A
Authority: JP
Inventors: Noboru Yamamoto; 昇山本; Haruo Kawakita; 晴夫川北
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1999-07-30
Filing date: 1999-07-30
Publication date: 2001-02-16

Abstract

(57)【要約】【課題】半導体スイッチング素子が形成されたチップ
の温度上昇を防げ、かつ小型化できるようにする。【解決手段】ＩＧＢＴをＨブリッジ状に接続してＨブ
リッジ回路６１を構成する。そして、ＩＧＢＴが形成さ
れたシリコンチップ１０５が、直接ＨＩＣ基板１０２に
実装されるようにし、さらに、ＨＩＣ基板１０２が放熱
用の金属ベースに固定されるようにする。このように、
ＩＧＢＴを用いることでＭＯＳトランジスタよりも温度
上昇を少なくできる。このため、半導体スイッチング素
子の温度上昇によって、半導体の使用最高温度を超えて
しまわないようにでき、熱的に信頼性を得ることができ
る。さらに、ＩＧＢＴが形成されたシリコンチップ１０
５を直接ＨＩＣ基板１０２に接続することにより、ヒー
トシンク部材等を介してシリコンチップをＨＩＣ基板に
接続する場合と比べて、放電灯装置の小型化を図ること
もできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高圧放電灯を点灯
する放電灯装置に関し、特に車両前照灯に用いて好適な
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、高圧放電灯（以下、ランプとい
う）を車両用前照灯に適用し、車載バッテリの電圧をト
ランスにて高電圧化したのち、この高電圧の極性をイン
バータ回路にて切り替えて、ランプを交流点灯させるよ
うにしたものが種々提案されている（特開平９−１８０
８８８号公報、特開平８−３２１３８９号公報など）。

【０００３】ここで、インバータ回路はＨブリッジ回路
を構成するスイッチ素子としてＭＯＳトランジスタが設
けられており、このＨブリッジ回路により矩形波の電圧
がランプに印加できるようになっている。

【０００４】このインバータ回路を含む放電灯装置の回
路機能部は、各種電子部品をプリント配線板（エポキシ
樹脂銅張積層板）に実装することによって構成されてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、各種電
子部品のうち、Ｈブリッジ回路を構成するスイッチング
素子等の半導体パワー素子においては、シリコンチップ
を銅リードフレームにはんだ付けし全体を樹脂でモール
ドした構造をもつ大型部品であることから、プリント配
線板へ実装する際に大きな実装スペースが必要とされ、
装置全体サイズを大きくする要因となっている。また、
半導体パワー素子は上記したような複雑な構造であるた
め、素子単体のコストが高く、装置全体をコスト高にす
る要因にもなっている。

【０００６】これに対し、放電灯装置の小型化が図れ、
且つ、素子の低コスト化を図れる方法として、放電灯装
置の回路機能部をハイブリッドＩＣ化し、半導体パワー
素子をシリコンチップ状態でハイブリッドＩＣ基板（以
下、ＨＩＣ基板という）へ実装できるようにすることが
考えられる。

【０００７】上記従来装置では、Ｈブリッジ回路を構成
するスイッチング素子としてＭＯＳトランジスタを使用
している。このＨブリッジに使用するＭＯＳトランジス
タは、耐圧、電流容量、オン抵抗等から選定され、車両
用前照灯としての放電灯装置では耐圧５００Ｖ以上、電
流容量５〜１０Ａ、オン抵抗１Ω前後のものが使用され
ている。これは、装置の性能、信頼性を確保でき且つ、
低コストの素子であるという観点から選定されている。
つまり、耐圧や電流容量は高いほど好ましく、オン抵抗
は小さいほど好ましいが、コストとのトレードオフの関
係にあるため、上記した選定がなされている。

【０００８】このようにＨブリッジ回路を構成するスイ
ッチング素子としてＭＯＳトランジスタを使用し、この
ＭＯＳトランジスタをシリコンチップ状態でＨＩＣ基板
へ実装する場合について説明する。

【０００９】車両用前照灯の放電灯装置においては、点
灯スイッチオンと同時に明るく前方を照らすことが必要
とされるため、点灯開始時には、定格３５Ｗのランプに
７５Ｗ程度の電力を印加し、光束の立ち上がりを早くす
るよう制御している。このように点灯開始時に７５Ｗの
電力を印加した場合、ランプには２．５Ａ程度の電流が
流れる。この時には上記仕様のＭＯＳトランジスタにも
２．５Ａの電流が流れることになる。

【００１０】ここで、ＭＯＳトランジスタのオン抵抗が
２５℃で１Ωであるとした場合には、ＭＯＳトランジス
タの消費電力は２５℃において６．２５Ｗとなり、１２
０℃において１１．２５Ｗ程度となる。なお、温度によ
ってＭＯＳトランジスタの消費電力が変動するのは、Ｍ
ＯＳトランジスタのオン抵抗が温度依存性を持っている
ためである。

【００１１】そして、Ｈブリッジを構成するＭＯＳトラ
ンジスタはオンオフのデューティー５０％で作動してい
るため、ＭＯＳトランジスタ１個の平均消費電力は上記
値の半分となり、２５℃で３．１Ｗ、１２０℃で５．６
Ｗ程度となる。このような電力を消費した場合にＭＯＳ
トランジスタの接合部温度（ジャンクション温度）が上
昇するという問題がある。

【００１２】図３に、ＨＩＣ１００の実装構造の断面模
式図を示す。

【００１３】放熱器となる金属ベース１０１上に、アル
ミナ焼成基板からなるＨＩＣ基板１０２が搭載されてい
る。このＨＩＣ基板１０２は接着剤１０３を介して金属
ベース１０１に固定されている。この接着剤１０３は、
高熱伝導性のシリコン接着剤で構成されており、ＨＩＣ
基板１０２の熱を金属ベースに伝導し易い材質で構成さ
れている。そして、ＨＩＣ基板１０２上には、放電灯装
置の回路機能部の回路配線を構成する所定の配線パター
ン１０４が形成されている。この配線パターン１０４の
上には、Ｈブリッジを構成するスイッチング素子として
のＭＯＳトランジスタが形成されたシリコンチップ１０
５が配置されており、これら配線パターン１０４とシリ
コンチップ１０５とがはんだ１０６を介して電気的に接
続されている。

【００１４】また、配線パターン１０４上には、はんだ
１０６を介して中継ターミナル１０７が備えられてい
る。シリコンチップ１０５の表面と中継ターミナル１０
７の表面とがアルミワイヤ１０８によってワイヤボンデ
ィングされており、中継ターミナル１０７を介してシリ
コンチップ１０５がＨＩＣ基板１０２に接続された状態
となっている。

【００１５】このような構造においては、シリコンチッ
プ１０５から金属ベース１０１までの熱抵抗が約３℃／
Ｗであった。従って、ＭＯＳトランジスタが１２０℃の
温度下において１１．２５Ｗ消費する場合、シリコンチ
ップ１０５の接合部温度の上昇分は３３．７５℃とな
り、金属ベース１０１の温度を１２０℃とするとシリコ
ンチップ１０５の温度は１５３．７５℃となる。通常、
半導体の使用最高温度は１５０℃となっているが、この
ような場合には半導体の使用最高温度を超えることにな
り、熱的な信頼性の観点から車両用前照灯の放電灯装置
としてはＭＯＳトランジスタは好適ではないという問題
がある。

【００１６】なお、図２に示す構造を改良してシリコン
チップ１０５の温度を下げることも考えられる。例え
ば、図２のシリコンチップ１０５とＨＩＣ基板１０２の
間に、熱容量を持ったヒートシンク部材（例えば、銅
板）を一層追加すれば、シリコンチップ１０５から金属
ベース１０１までの熱抵抗を下げることができる。特
に、過渡熱抵抗を大幅に下げることができ、シリコンチ
ップ１０５の温度が半導体使用最高温度を超えないレベ
ルとなるように下げることができる。しかしながら、部
品点数を増加させ、ＨＩＣ基板１０２の実装構造を複雑
にすると共に、実装工程も複雑にするため、大幅にコス
トｕｐさせてしまうという新たな問題が生じてしまう。

【００１７】また、別の方法として、ＭＯＳトランジス
タのオン抵抗の小さな素子にし、消費電力を下げること
が考えられるが、この場合素子のチップサイズにオン抵
抗値はほぼ比例するのでチップサイズが大きくなりコス
トが高くなるという問題が生じる。

【００１８】本発明は上記問題に鑑みたもので、回路部
をハイブリッドＩＣ化した場合において、半導体スイッ
チング素子が形成されたチップの温度上昇を防げ、かつ
小型化できる放電灯装置を提供することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明では、Ｈブリッジ回路（６
１）は、半導体チップ（１０５）上に形成されたＩＧＢ
ＴをＨブリッジ状に接続することによって構成されてお
り、該ＩＧＢＴが形成された半導体チップは、直接ハイ
ブリッドＩＣ基板（１０２）に実装され、該ハイブリッ
ドＩＣ基板が放熱用の金属ベースに固定されていること
を特徴としている。

【００２０】このように、半導体スイッチング素子とし
てＩＧＢＴを用いることにより、ＭＯＳトランジスタと
比べて温度上昇を少なくすることができる。これによ
り、半導体スイッチング素子の温度上昇によって、半導
体の使用最高温度を超えることを防止することができ、
熱的に信頼性がある放電灯装置とすることができる。

【００２１】さらに、ＩＧＢＴが形成された半導体チッ
プを直接ハイブリッドＩＣ基板に接続することにより、
ヒートシンク部材等を介して半導体チップをハイブリッ
ドＩＣ基板に接続する場合と比べて、放電灯装置の小型
化を図ることもできる。

【００２２】具体的には、請求項２に示すように、半導
体チップをハイブリッドＩＣ基板にはんだ（１０６）を
介して接続したときに、半導体チップとハイブリッドＩ
Ｃ基板との間にはんだのみが配置されるようにする。

【００２３】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すも
のである。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す実施形態
について説明する。

【００２５】図１に、本実施形態におけるバラスト２０
０の電気的な回路構成を示す。また、図２に、図１に示
す回路構成を有するバラスト２００の組付け構造を示
す。なお、ＨＩＣ１００の実装構造についてはほぼ図３
と同様であるので、図３を参照して説明する。図１〜図
３を用いてバラスト２００についての説明を行う。

【００２６】まず、図１に基づいてバラスト２００の回
路構成を説明する。

【００２７】バラスト２００は、直流電源である車載バ
ッテリ１に接続されており、点灯スイッチＳＷがオンさ
れると、自動車用前照灯として用いられるランプ２に電
力供給を行うように構成されている。このバラスト２０
０は、フィルタ回路３、直流電源回路としてのＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータ４、点灯補助回路５、インバータ回路６、
始動回路７などの回路機能部を有している。

【００２８】フィルタ回路３は、インダクタ３１とコン
デンサ（第１コンデンサ）３２によって構成されてお
り、ＤＣ−ＤＣコンバータ４が発生する電磁波ノイズを
除去する役割を果たす。つまり、インダクタ３１とコン
デンサ３２によって形成される積分回路によってＤＣ−
ＤＣコンバータ４が発生する電磁波ノイズの脈動を抑制
している。

【００２９】ＤＣ−ＤＣコンバータ４は、バッテリ１側
に配された１次巻線４１ａとランプ２側に配された２次
巻線４１ｂを有するフライバックトランス４１と、１次
巻線４１ａに接続されたＭＯＳトランジスタ４２と、２
次巻線４１ｂに接続された整流用のダイオード４３と、
出力平滑用のコンデンサ（第２コンデンサ）４４、及び
コンデンサ４５から構成され、バッテリ電圧ＶＢを昇圧
した昇圧電圧を出力する。すなわち、ＭＯＳトランジス
タ４２がオンすると、１次巻線４１ａに１次電流が流れ
て１次巻線４１ａにエネルギーが蓄えられ、ＭＯＳトラ
ンジスタ４２がオフすると、１次巻線４１ａのエネルギ
ーが２次巻線４１ｂを介して放出される。そして、この
ような動作を繰り返すことにより、ダイオード４３と平
滑用コンデンサ４４の接続点から高電圧を出力する。

【００３０】点灯補助回路５は、コンデンサ５１と抵抗
５２から構成され、点灯スイッチＳＷがオンした後にラ
ンプ２への印加電圧と同じ電圧にコンデンサ５１が充電
されると共に、ランプ２の電極間での絶縁破壊によりラ
ンプ両端間の電圧が低下すると、コンデンサ５１に充電
された電荷をランプ２を介して放電させることにより速
やかにアーク放電に移行させる。

【００３１】インバータ回路６は、ランプ２を交流（矩
形波）点灯させるもので、Ｈブリッジ回路６１とブリッ
ジ駆動回路６２、６３から構成されている。Ｈブリッジ
回路６１は、半導体スイッチング素子がＨブリッジ状に
配置されて構成されている。本実施形態では、これら半
導体スイッチング素子としてＩＧＢＴを使用しており、
４つのＩＧＢＴ６１ａ〜６１ｄによってＨブリッジ回路
を構成している。ブリッジ駆動回路６２、６３は、制御
回路１０からの制御信号によって、ＩＧＢＴ６１ａ、６
１ｄとＩＧＢＴ６１ｂ、６１ｃを交互にオンオフ駆動す
る。この結果、ランプ２の放電電流の向きが交互に切り
替わり、ランプ２の印加電圧（放電電圧）の極性が反転
してランプ２が交流点灯する。

【００３２】始動回路７は、Ｈブリッジ回路６１の中点
電位とバッテリ１の負極端子との間に配置され、１次巻
線７１ａと２次巻線７１ｂを有する高電圧発生用トラン
ス７１、ダイオード７２、抵抗７４、コンデンサ７５、
及び一方向性半導体素子であるサイリスタ７６から構成
されている。なお、高電圧発生用トランス７１の１次巻
線７１ａはコンデンサ７５に接続され、２次巻線７１ｂ
はＨブリッジ回路６１とランプ２との間に設けられてい
る。

【００３３】そして、この始動回路７は、ランプ２の点
灯始動時にランプ２に高電圧パルスを印加してランプ２
を点灯させる。すなわち、点灯スイッチＳＷがオンする
と、ＩＧＢＴ６１ａ、６１ｄとＩＧＢＴ６１ｂ、６１ｃ
が交互にオンオフ駆動され、ＩＧＢＴ６１ｂ、６１ｃが
オンの時にコンデンサ７５が充電され、ＩＧＢＴ６１
ｂ、６１ｃがオフの時にサイリスタ７６がオンするよう
制御回路１０にてサイリスタ７６のゲート信号が制御さ
れる。

【００３４】サイリスタ７６にゲート信号が印加される
と、コンデンサ７５が高電圧発生用トランス７１の１次
巻線７１ａを介して放電し、高電圧発生用トランス７１
の２次巻線７１ｂに高電圧パルスが発生する。この高電
圧パルスがランプ２に印加され、ランプ２の電極間で絶
縁破壊し、ランプ２を点灯始動させる。

【００３５】上記したＭＯＳトランジスタ４２、ブリッ
ジ回路６２、６３、サイリスタ７６は、制御回路１０に
よって制御される。この制御回路１０には、ＤＣ−ＤＣ
コンバータ４の間のランプ電圧（すなわちインバータ回
路６に印加される電圧）ＶＬ及びインバータ回路６から
バッテリ１の負極側に流れるＩＬなどが入力されてい
る。なお、電流ＩＬは電流検出抵抗８により電圧として
検出される。

【００３６】また、第２スイッチング素子としてのＭＯ
Ｓトランジスタ９は逆接保護用の素子であり、バッテリ
１を取り替える際にプラスマイナスの極性が逆に接続さ
れたとき、回路機能部内に逆電圧が印加されないように
する。

【００３７】制御回路１０は、ＭＯＳトランジスタ４２
をＰＷＭ信号によってオンオフさせるＰＷＭ制御回路、
ランプ電圧ＶＬをサンプルホールドするサンプルホール
ド回路、サンプルホールドされたランプ電圧ＶＬとラン
プ電流ＩＬに基づいてランプ電力を所望値に制御するラ
ンプパワー制御回路と、Ｈブリッジを制御するＨブリッ
ジ制御回路を備えている。

【００３８】また、サイリスタ７６のゲートはゲート回
路１１の端子４０１に接続されている。このゲート回路
１１は、端子４０２において制御回路１０と接続されて
おり、この端子４０２を通じて送られてくる制御回路１
０からの信号に基づいてサイリスタ７６のゲート信号を
出力するようになっている。

【００３９】上記構成のバラスト２００の点灯動作につ
いて説明する。

【００４０】点灯スイッチＳＷがオンすると、図１に示
す各部に電源が供給される。そして、制御回路１０内の
ＰＷＭ制御回路によってＭＯＳトランジスタ４２がＰＷ
Ｍ制御される。その結果、フライバックトランス４１の
作動によってバッテリ電圧ＶＢを昇圧した電圧がＤＣ−
ＤＣコンバータ４から出力される。また、Ｈブリッジ制
御回路によって、Ｈブリッジ回路６１におけるＩＧＢＴ
６１ａ〜６１ｄが対角線の関係で交互にオンオフされ
る。これにより、ＤＣ−ＤＣコンバータ４から出力され
た電圧が，Ｈブリッジ回路６１を介して始動回路７のコ
ンデンサ７５に供給され、コンデンサ７５が充電され
る。

【００４１】この後、ゲート回路１１は、Ｈブリッジ制
御回路から出力されるＩＧＢＴ６１ａ〜６１ｄの切替タ
イミングを知らせる信号に基づいて、サイリスタ７６に
ゲート信号を出力し、サイリスタ７６をオンさせる。そ
して、サイリスタ７６がオンすると、コンデンサ７５が
放電し、トランス７１を通じて、ランプ２に高電圧パル
スが印加される。その結果、ランプ２が電極間で絶縁破
壊し、点灯始動する。

【００４２】この後、Ｈブリッジ回路６１によりランプ
２への放電電圧の極性（放電電流の向き）を交互に切り
替えることで、ランプ２が交流点灯される。そして、ラ
ンプパワー制御回路により、ランプ電流ＩＬとランプ電
圧ＶＬ（サンプルホールド回路によってサンプルホール
ドされたもの）とに基づいて、ランプ電力が所定値なる
ように制御される。これにより、ランプ２が安定点灯す
る。

【００４３】なお、サンプルホールド回路は、Ｈブリッ
ジ回路６１の切替タイミングに同期してその切替時に発
生する過渡電圧をマスクし、過渡電圧発生時以外のラン
プ電圧ＶＬをサンプリングしてホールドする。

【００４４】次に、上記構成のバラスト２００の組付け
構造について説明する。

【００４５】バラスト２００は、上記回路構成が配置さ
れたバスバーケース２０を、カバー部材２１及びベース
２２によって覆い、カバー部材２１及びベース２２をネ
ジ２３によって固定することによって構成される。

【００４６】バスバーケース２０の表面には、上記回路
構成の各部を電気的に接続するターミナル２４がインサ
ート形成されている。

【００４７】上記回路構成において、Ｈブリッジ回路６
１、制御回路１０、ゲート回路１１、ＭＯＳトランジス
タ９、４２、ダイオード４３、７２、抵抗８、５２、７
４という半導体装置として形成可能な部分は、ハイブリ
ッドＩＣ（以下、ＨＩＣという）１００としてＩＣ化さ
れて一体形成される。そして、その他の部分（本回路構
成では、トランス４１、７１やコンデンサ３２、４４、
４５、５１、７５、及びサイリスタ７６）がＨＩＣ１０
０とは別体で構成される。

【００４８】このため、ＨＩＣ１００とその他の部分と
をターミナル２４にて電気的に接続させることによって
上記回路構成が構成される。これにより、図１に示した
回路機能部が構成される。

【００４９】具体的には、ＨＩＣ１００とターミナル２
４との電気的接続は、ＨＩＣ１００をバスバーケース２
０内に収容したのち、ＨＩＣ１００の各端子１２ａ〜１
２ｋ（図１参照）とターミナル２４とをＡｌワイヤ等で
ワイヤボンディングすることによって行われ、ＨＩＣ１
００以外のその他の部分については、その他の部分をバ
スバーケース２０内に収容したのち、その他の部分の端
子をターミナル２４に溶接、はんだ付け等することによ
って行っている。

【００５０】そして、ターミナル２４の一部は、バスバ
ーケース２０に固定されたグロメット内に配設された出
力線２５、２６に接続されており、この出力線２５、２
６を介してランプ２に接続される。

【００５１】また、ターミナル２４はバッテリ１の正極
側と接続される端子（＋端子）２７ａと、負極側（すな
わちアース側）に接続される端子（−端子）２７ｂとを
有しており、端子２７ｂはバラスト２００のアースを取
るアース接続部２７ｃに接続されている。そして、ター
ミナル２４の端子２７ａ、２７ｂは、バスバーケース２
０に形成されたコネクタ部２８よりバスバーケース２０
の外部に引き出されており、このコネクタ部２８におい
てバッテリ１に接続された配線と接続される。

【００５２】上記したネジ２３は、このアース接続部２
７ｃにおいてバスバーケース２０とベース２２とをネジ
締め固定し、アース接続部２７ｃとベース２２とをアー
ス接続している。なお、カバー２１及びベース２２は、
これらに収納される回路機能部を放射ノイズから保護す
べく、金属で構成されている。

【００５３】続いて、本実施形態におけるＨＩＣ１００
の実装構造を図３を参照して説明する。

【００５４】放熱器となる金属ベース１０１上に、アル
ミナ焼成基板からなるＨＩＣ基板１０２が搭載されてい
る。このＨＩＣ基板１０２は接着剤１０３を介して金属
ベース１０１に固定されている。この接着剤１０３は、
高熱伝導性のシリコン接着剤で構成されており、ＨＩＣ
基板１０２の熱を金属ベースに伝導し易い材質で構成さ
れている。そして、ＨＩＣ基板１０２上には、放電灯装
置の回路機能部の回路配線を構成する所定の配線パター
ン１０４が形成されている。この配線パターン１０４の
上には、Ｈブリッジを構成するスイッチング素子として
のＩＧＢＴ６１ａ〜６１ｄ（図１参照）が形成されたシ
リコンチップ１０５が配置されており、これら配線パタ
ーン１０４とシリコンチップ１０５とがはんだ１０６を
介して電気的に接続されている。

【００５５】また、配線パターン１０４上には、はんだ
１０６を介して中継ターミナル１０７が備えられてい
る。シリコンチップ１０５の表面と中継ターミナル１０
７の表面とがアルミワイヤ１０８によってワイヤボンデ
ィングされており、中継ターミナル１０７を介してシリ
コンチップ１０５がＨＩＣ基板１０２に接続された状態
となっている。

【００５６】このような構造においては、シリコンチッ
プ１０５から金属ベース１０１までの熱抵抗が約３℃／
Ｗであった。

【００５７】ここで、本実施形態においては、Ｈブリッ
ジ回路６をＩＧＢＴ６１ａ〜６１ｄで構成している。Ｉ
ＧＢＴは、コレクタ−エミッタ間の飽和電圧が若干負の
温度依存性を有しており、温度が上がると飽和電圧が若
干低下し、消費電力が低下する傾向にある。このため、
点灯開始時にランプに７５Ｗ印加した場合にＩＧＢＴ６
１ａ、６１ｄに２．５Ａ程度の電流が流れるとすると、
ＩＧＢＴ１個の消費電力は２５℃において３Ｗ、１２０
℃でも３Ｗ程度となる。

【００５８】従って、ランプ２に７５Ｗ印加した時に
は、ＩＧＢＴ６１ａ〜６１ｄが形成されたシリコンチッ
プ１０５の接合部温度の上昇分は９℃程度となり、金属
ベース１０１の温度が１２０℃であるとすると、シリコ
ンチップ１０５の温度が１２９℃となる。このように、
Ｈブリッジ回路６をＭＯＳトランジスタで形成する場合
と比べて、大幅にシリコンチップ１０５の温度を低減す
ることができる。このため、半導体の使用最高温度であ
る１５０℃に対して十分に余裕がとれ、放電灯装置の熱
的な信頼性を十分確保でき、車両用前照灯として適用す
ることができる。

【００５９】また、耐圧、電流容量が同一の状態でＩＧ
ＢＴとＭＯＳトランジスタのチップサイズを比較する
と、ＩＧＢＴの方がチップサイズが小さい。例えば、上
記した消費電力の計算例で使用した素子で比較すると、
ＩＧＢＴでは９ｍｍ²であるのに対し、ＭＯＳトランジ
スタは１８ｍｍ²程度となり、約１／２倍の大きさで済
む。このように、ＩＧＢＴを使用することにより、イン
バータ回路６を構成する半導体スイッチング素子のチッ
プチップサイズを小さくすることができ、ひいては放電
灯装置の小型化にも貢献することができる。さらに、素
子コストに占めるウエイトは高く、チップサイズが大き
くなると素子コストが高くなる。従って、ＩＧＢＴを使
用することにより、半導体スイッチング素子としての性
能を犠牲にすることなく低コスト化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態におけるバラスト２００
の回路構成を示す図である。

【図２】図１に示すバラスト２００の組付け構造を示す
図である。

【図３】図１におけるＨＩＣ基板の実装構造を示す図で
ある。

【符号の説明】

１００…ＨＩＣ、１０１…金属ベース、１０２…ＨＩＣ
基板、１０３…接着剤、１０４…配線パターン、１０５
…シリコンチップ、１０６…はんだ、１０７…中継ター
ミナル、１０８…アルミワイヤ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3K072 AA11 AC01 BA05 BB01 BB10 DD08 EB05 EB07 GA01 GB18 GC04 HA10 HB03 3K082 AA27 AA77 BA04 BA24 BA25 BA33 BC09 BC24 BC25 BC29 BD03 BD04 BD23 BD26 BD32 CA32

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｈブリッジ回路（６１）を含むインバー
タ回路（６）を備え、該インバータ回路により直流電源
（１）からの電圧を交流電圧に変換し放電灯（２）に印
加することにより、前記放電灯を交流点灯させてなる放
電灯装置において、前記Ｈブリッジ回路は、半導体チップ（１０５）上に形
成されたＩＧＢＴをＨブリッジ状に接続することによっ
て構成されており、該ＩＧＢＴが形成された半導体チップは、直接ハイブリ
ッドＩＣ基板（１０２）に実装され、該ハイブリッドＩ
Ｃ基板を介して放熱用の金属ベース（１０１）に固定さ
れていることを特徴とする放電灯装置。
【請求項２】前記ＩＧＢＴが形成された半導体チップ
は、前記ハイブリッドＩＣ基板にはんだ（１０６）を介
して接続されており、半導体チップとハイブリッドＩＣ
基板との間にははんだのみが介在していることを特徴と
する請求項１に記載の放電灯装置。