JP2002058259A - Inverter control module - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、3相モータ等を制
御するためのインバータ制御モジュールに関するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inverter control module for controlling a three-phase motor or the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、3相モータ等を制御するためのイ
ンバータ制御モジュールは、一般に、セラミック基板の
一主面に直流電源が供給される2本のパワーライン及び
3相交流電源を出力する3本の出力ラインを被着形成し
たセラミック回路基板と、前記一方のパワーラインと各
出力ライン上に搭載されている複数のスイッチング素子
と、前記一方のパワーライン上に搭載された各スイッチ
ング素子と各出力ラインとを電気的接続する金属細線よ
りなる第1の接続手段と、各出力ライン上に搭載された
各スイッチング素子と他方のパワーラインとを電気的接
続する金属細線よりなる第2の接続手段とにより構成さ
れている。2. Description of the Related Art Conventionally, an inverter control module for controlling a three-phase motor or the like generally includes two power lines to which DC power is supplied to one main surface of a ceramic substrate and a three-phase AC power output. A ceramic circuit board having the output lines attached thereto, the one power line and a plurality of switching elements mounted on each output line, and the switching elements mounted on the one power line and A first connecting means made of a thin metal wire for electrically connecting the output line; and a second connecting means made of a thin metal wire for electrically connecting each switching element mounted on each output line to the other power line. It is composed of
【0003】かかるインバータ制御モジュールは、前記
2本のパワーラインを外部電源に、出力ラインを3相モ
ータ等に接続し、外部電源より2本のパワーライン間に
20A以上の直流電源を供給するとともに各スイッチン
グ素子のオン・オフを少しずつずらせながら繰り返し行
なわせることによって出力ラインを介し3相モータ等に
3相交流電源が供給されることとなる。In such an inverter control module, the two power lines are connected to an external power supply, the output line is connected to a three-phase motor or the like, and a DC power of 20 A or more is supplied between the two power lines from the external power supply. By repeatedly turning on and off each switching element while shifting it little by little, three-phase AC power is supplied to a three-phase motor or the like via an output line.
【0004】なお、前記スイッチング素子としてはIG
BT(Insulated Gate Bipolor
Transistor)等が一般に用いられている。The switching element is an IG
BT (Insulated Gate Bicolor)
Transistor) is generally used.
【0005】また前記インバータ制御モジュールに使用
されるセラミック回路基板は、一般に酸化アルミニウム
質セラミック体から成るセラミック基板の表面にメタラ
イズ金属層を所定パターンに被着させるとともに該メタ
ライズ金属層にパワーラインや出力ラインとなる銅等の
金属回路板を銀ロウ等のロウ材を介しロウ付けすること
によって形成されており、具体的には、酸化アルミニウ
ム、酸化珪素、酸化マグネシウム、酸化カルシウム等の
原料粉末に適当な有機バインダー、可塑剤、溶剤等を添
加混合して泥漿状と成すとともにこれを従来周知のドク
ターブレード法やカレンダーロール法等のテープ成形技
術を採用して複数のセラミックグリーンシートを得、次
に前記セラミックグリーンシート上にタングステンやモ
リブデン等の高融点金属粉末に適当な有機バインダー、
溶剤を添加混合して得た金属ペーストをスクリーン印刷
法等の印刷技術を採用することによって所定パターンに
印刷塗布し、次に前記金属ペーストが所定パターンに印
刷塗布されたセラミックグリーンシートを必要に応じて
上下に積層するとともに還元雰囲気中、約1600℃の
温度で焼成し、セラミックグリーンシートと金属ペース
トを焼結一体化させて表面にメタライズ金属層を有する
酸化アルミニウム質セラミック体から成るセラミック基
板を形成し、最後に前記セラミック基板に被着されてい
るメタライズ金属層上にパワーラインや出力ラインとな
る銅等の金属回路板を間に銀ロウ等のロウ材を挟んで載
置させるとともにこれを還元雰囲気中、約900℃の温
度に加熱してロウ材を溶融させ、該溶融したロウ材でメ
タライズ金属層と金属回路板とを接合することによって
製作されている。The ceramic circuit board used in the inverter control module has a metallized metal layer formed in a predetermined pattern on the surface of a ceramic substrate generally made of an aluminum oxide ceramic body, and a power line and an output line are connected to the metallized metal layer. It is formed by brazing a metal circuit board, such as copper, to be a line through a brazing material, such as silver brazing. Specifically, it is suitable for raw material powders of aluminum oxide, silicon oxide, magnesium oxide, calcium oxide, etc. Organic binders, plasticizers, solvents, etc. to form a slurry by mixing and forming a plurality of ceramic green sheets by employing a tape forming technique such as a conventionally known doctor blade method or calender roll method. High melting of tungsten, molybdenum, etc. on the ceramic green sheet Metal powder in a suitable organic binder,
The metal paste obtained by adding and mixing the solvent is printed and applied in a predetermined pattern by employing a printing technique such as a screen printing method, and then the ceramic green sheet on which the metal paste is printed and applied in a predetermined pattern is used as necessary. The ceramic green sheet and the metal paste are sintered and integrated in a reducing atmosphere at a temperature of about 1600 ° C. to form a ceramic substrate made of an aluminum oxide ceramic body having a metallized metal layer on the surface. Finally, a metal circuit board such as copper serving as a power line or an output line is placed on the metallized metal layer adhered to the ceramic substrate with a brazing material such as silver brazing interposed therebetween and reduced. In an atmosphere, the brazing material is melted by heating to a temperature of about 900 ° C., and the metallized metal layer is It is fabricated by bonding the genus circuit board.
【0006】しかしながら、この従来のインバータ制御
モジュールにおいては、2本のパワーラインがインダク
タンスを有しており、2本のパワーライン間に20A以
上の直流電源を供給するとともに各スイッチング素子の
オン・オフを少しずつずらせて出力ラインを介して3相
モータ等に3相交流電源を供給する際、前記パワーライ
ンのインダクタンスによってスイッチング素子のオン・
オフ時に定格電圧より高いサージ電圧が発生してしま
い、その結果、前記サージ電圧によってスイッチング素
子に過電圧がかかり、スイッチング素子を破壊してイン
バータ制御モジュールを安定して信頼性よく作動させる
ことができないという欠点を有していた。However, in this conventional inverter control module, two power lines have an inductance, a DC power of 20 A or more is supplied between the two power lines, and each switching element is turned on / off. When a three-phase AC power is supplied to a three-phase motor or the like via an output line by shifting the switching element little by little, the switching element is turned on and off by the inductance of the power line.
When turned off, a surge voltage higher than the rated voltage is generated. As a result, an overvoltage is applied to the switching element by the surge voltage, and the switching element is destroyed, so that the inverter control module cannot be operated stably and reliably. Had disadvantages.
【0007】そこで2本のパワーラインを近接配置させ
るとともに各々のパワーラインに流れる電流の方向を逆
とし、2本のパワーライン間に相互インダクタンスを発
生させるとともに該相互インダクタンスによって2本の
パワーラインが有するインダクタンスを低減することが
提案されている。Therefore, the two power lines are arranged close to each other, the directions of the currents flowing through the respective power lines are reversed, and mutual inductance is generated between the two power lines. It has been proposed to reduce the inductance that it has.
【0008】しかしながら、2本のパワーラインを近接
配置させた場合、パワーラインには20A以上という非
常に大きな電流が流れ600V以上の電圧がかかること
から、パワーライン間に放電が発生し、セラミック回路
基板にショートが発生してインバータ制御モジュールの
作動信頼性を損なうという欠点が誘発されてしまう。However, when two power lines are arranged close to each other, a very large current of 20 A or more flows through the power lines, and a voltage of 600 V or more is applied. A short circuit occurs on the board, which impairs the reliability of the operation of the inverter control module.
【0009】また上記欠点を解消するためにインバータ
制御モジュールを図3、図4に示すようにセラミック基
板32と、該セラミック基板32の両主面に対向配置さ
れ、流れる電流の方向が逆である2本のパワーライン3
3a、33bと、前記セラミック基板32の一方主面に
配置された3本の出力ライン34a、34b、34c
と、前記セラミック基板32の一方主面に形成されてい
るパワーライン33a及び各出力ライン34a、34
b、34cに搭載されている複数個のスイッチング素子
35と、前記パワーライン33a上のスイッチング素子
35を各出力ライン34a、34b、34cに接続する
第1の接続手段36と、各出力ライン34a、34b、
34c上に搭載されているスイッチング素子35をセラ
ミック基板32の他方主面に形成されているパワーライ
ン33bに接続する第2の接続手段37とで形成するこ
とが考えられる。In order to solve the above-mentioned drawback, an inverter control module is disposed opposite to the ceramic substrate 32 and both main surfaces of the ceramic substrate 32 as shown in FIGS. 3 and 4, and the direction of the flowing current is reversed. Two power lines 3
3a, 33b and three output lines 34a, 34b, 34c arranged on one main surface of the ceramic substrate 32.
And a power line 33a and output lines 34a and 34 formed on one main surface of the ceramic substrate 32.
b, 34c, a plurality of switching elements 35, first connecting means 36 for connecting the switching element 35 on the power line 33a to each output line 34a, 34b, 34c, and each output line 34a, 34b,
It is conceivable to form the switching element 35 mounted on 34c with the second connection means 37 for connecting to the power line 33b formed on the other main surface of the ceramic substrate 32.
【0010】かかるインバータ制御モジュールによれ
ば、2本のパワーライン33a、33bを間にセラミッ
ク基板32を挟んで対向配置させるとともに各々のパワ
ーライン33a、33bに流れる電流の方向を逆とした
ことから2本のパワーライン33a、33b間に相互イ
ンダクタンスを効率良く発生させるとともに該相互イン
ダクタンスによって2本のパワーライン33a、33b
が有するインダクタンスを大きく低減させることがで
き、これによって2本のパワーライン33a、33b間
に20A以上の直流電源を供給するとともに各スイッチ
ング素子35のオン・オフを少しずつずらせて出力ライ
ン34a、34b、34cより3相モータ等に3相交流
電源を供給する際、スイッチング素子35のオン・オフ
時に前記2本のパワーライン33a、33bが有するイ
ンダクタンスに起因して定格電圧より高いサージ電圧が
発生することはなく、その結果、スイッチング素子35
に過電圧がかかり、スイッチング素子35が破壊するの
を有効に防止してインバータ制御モジュールを安定、か
つ信頼性よく作動させることが可能となる。According to such an inverter control module, the two power lines 33a and 33b are opposed to each other with the ceramic substrate 32 interposed therebetween, and the directions of the currents flowing through the respective power lines 33a and 33b are reversed. Mutual inductance is efficiently generated between the two power lines 33a and 33b, and the two power lines 33a and 33b are generated by the mutual inductance.
Can be greatly reduced, thereby supplying a DC power of 20 A or more between the two power lines 33a and 33b, and turning on and off the switching elements 35 little by little to output lines 34a and 34b. , 34c to a three-phase motor or the like, a surge voltage higher than the rated voltage is generated due to the inductance of the two power lines 33a and 33b when the switching element 35 is turned on and off. And as a result, the switching element 35
And the switching element 35 is effectively prevented from being destroyed, and the inverter control module can be operated stably and reliably.
【0011】また同時に2本のパワーライン33a、3
3bはその間に絶縁性に優れたセラミック基板32が介
在していることからパワーライン33a、33bに20
A以上という非常に大きな電流を流し600V以上の電
圧がかかったとしてもパワーライン33a、33b間に
は放電が発生し、パワーライン33a、33b間にショ
ートを発生させることはなく、これによってインバータ
制御モジュールの作動を高信頼性となすことが可能とな
る。At the same time, the two power lines 33a, 3a
3b is connected to the power lines 33a and 33b because the ceramic substrate 32 having excellent insulation is interposed therebetween.
Even if a very large current of A or more is applied and a voltage of 600 V or more is applied, a discharge occurs between the power lines 33a and 33b, and no short circuit occurs between the power lines 33a and 33b. The operation of the module can be made highly reliable.
【0012】[0012]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
インバータ制御モジュールは、セラミック基板32が酸
化アルミニウム質セラミック体からなり、その熱伝導率
が約20W/m・Kと低いためインバータ制御モジュー
ルを作動させた際にスイッチング素子35が多量の熱を
発生した場合、その熱をセラミック基板32を介して大
気中に効率良く放散させることができず、その結果、ス
イッチング素子35が該スイッチング素子35自身の発
する熱によって高温となり、スイッチング素子35に熱
破壊が発生したり、特性に熱劣化が招来したりしてイン
バータ制御モジュールを正常に作動させることができな
いという解決すべき課題を有していた。However, in the inverter control module described above, the ceramic substrate 32 is made of an aluminum oxide ceramic body, and its thermal conductivity is as low as about 20 W / m · K. If the switching element 35 generates a large amount of heat at that time, the heat cannot be efficiently dissipated into the atmosphere via the ceramic substrate 32, and as a result, the switching element 35 emits itself. There has been a problem to be solved in that the inverter control module cannot be operated normally due to a high temperature caused by heat, thermal destruction of the switching element 35 and thermal degradation of the characteristics.
【0013】本発明は上記欠点に鑑み案出されたもの
で、その目的はサージ電圧印加によるスイッチング素子
の破壊、2本のパワーライン間での放電及びセラミック
基板の割れ、スイッチング素子の熱破壊等を有効に防止
し、直流電源を3相交流電源に確実、かつ長期間にわた
って変換することができるインバータ制御モジュールを
提供することにある。The present invention has been devised in view of the above-mentioned drawbacks, and aims at destruction of a switching element due to application of a surge voltage, discharge between two power lines, cracking of a ceramic substrate, thermal destruction of a switching element, etc. The present invention is to provide an inverter control module that can effectively prevent DC power supply and convert a DC power supply to a three-phase AC power supply reliably and for a long period of time.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】本発明のインバータ制御
モジュールは、セラミック基板と、該セラミック基板の
両主面に対向配置され、流れる電流の方向が逆である2
本のパワーラインと、前記セラミック基板の一方主面に
配置された3本の出力ラインと、前記セラミック基板の
一方主面に形成されているパワーライン及び各出力ライ
ンに搭載されている複数個のスイッチング素子と、前記
パワーライン上のスイッチング素子を各出力ラインに接
続する第1の接続手段と、各出力ライン上に搭載されて
いるスイッチング素子をセラミック基板の他方主面に形
成されているパワーラインに接続する第2の接続手段
と、前記セラミック基板の他方主面に絶縁層を介して接
合された放熱体とからなることを特徴とするものであ
る。An inverter control module according to the present invention is arranged so that a ceramic substrate and two main surfaces of the ceramic substrate are opposed to each other, and the directions of flowing currents are opposite.
Power lines, three output lines arranged on one main surface of the ceramic substrate, a power line formed on one main surface of the ceramic substrate, and a plurality of power lines mounted on each output line. A switching element, first connection means for connecting the switching element on the power line to each output line, and a power line formed on the other main surface of the ceramic substrate with the switching element mounted on each output line And a radiator joined to the other main surface of the ceramic substrate via an insulating layer.
【0015】本発明のインバータ制御モジュールによれ
ば、2本のパワーラインを間にセラミック基板を挟んで
対向配置させるとともに各々のパワーラインに流れる電
流の方向を逆としたことから2本のパワーライン間に相
互インダクタンスを効率良く発生させるとともに該相互
インダクタンスによって2本のパワーラインが有するイ
ンダクタンスを大きく低減させることができ、これによ
って2本のパワーライン間に20A以上の直流電源を供
給するとともに各スイッチング素子のオン・オフを少し
ずつずらせて出力ラインより3相モータ等に3相交流電
源を供給する際、スイッチング素子のオン・オフ時に前
記2本のパワーラインが有するインダクタンスに起因し
て定格電圧より高いサージ電圧が発生することはなく、
その結果、スイッチング素子に過電圧がかかり、スイッ
チング素子が破壊するのを有効に防止してインバータ制
御モジュールを安定、かつ信頼性よく作動させることが
可能となる。According to the inverter control module of the present invention, the two power lines are opposed to each other with the ceramic substrate interposed therebetween and the directions of the currents flowing through the respective power lines are reversed. Mutual inductance can be efficiently generated between the two power lines and the inductance of the two power lines can be greatly reduced by the mutual inductance. When three-phase AC power is supplied to a three-phase motor or the like from an output line by shifting the on / off of the elements little by little, when the switching elements are turned on and off, the rated voltage is reduced due to the inductance of the two power lines. High surge voltage does not occur,
As a result, overvoltage is applied to the switching element, and it is possible to effectively prevent the switching element from being destroyed, and to operate the inverter control module stably and reliably.
【0016】また同時に2本のパワーラインはその間に
絶縁性に優れたセラミック基板が介在していることから
パワーラインに20A以上という非常に大きな電流を流
し600V以上の電圧がかかったとしてもパワーライン
間に放電が発生し、セラミック回路基板にショートを発
生させることはなく、これによってインバータ制御モジ
ュールの作動を高信頼性となすことが可能となる。At the same time, since the two power lines have a ceramic substrate having excellent insulating properties interposed therebetween, even if a very large current of 20 A or more is applied to the power lines and a voltage of 600 V or more is applied, the power lines are not affected. A discharge is not generated between them, and a short circuit does not occur in the ceramic circuit board, whereby the operation of the inverter control module can be made highly reliable.
【0017】更に本発明のインバータ制御モジュールに
よれば、セラミック基板の他方主面に間に絶縁層を介し
て放熱体を接合させたことからインバータ制御モジュー
ルを作動させた際にスイッチング素子が多量の熱を発生
したとしてもその熱は放熱体を介して大気中に効率良く
放散されることとなり、その結果、スイッチング素子は
異常に高温となるのが有効に防止されて常に適温とな
り、スイッチング素子を正常に作動させることを可能と
するとともにインバータ制御モジュールを長期間にわた
り正常に作動させることが可能となる。Further, according to the inverter control module of the present invention, since the heat radiator is bonded to the other main surface of the ceramic substrate via the insulating layer, a large number of switching elements are required when the inverter control module is operated. Even if heat is generated, the heat is efficiently dissipated into the atmosphere via the radiator, and as a result, the switching element is effectively prevented from being abnormally high in temperature, and is always at an appropriate temperature. Normal operation can be performed, and the inverter control module can be normally operated for a long period of time.
【0018】また更に本発明のインバータ制御モジュー
ルによれば、セラミック基板及び絶縁層を熱伝導率が6
0W/m・K以上と高く、高温機械的強度に優れる窒化
珪素質セラミック体で形成しておくとインバータ制御モ
ジュールの機械的強度を高いものに維持しつつ、スイッ
チング素子が作動に発する多量の熱を放熱体に良好に伝
達させるとともに放熱体を介して大気中により一層効率
良く放散させることができ、これによってインバータ制
御モジュールをより一層長期間にわたり正常、かつ安定
に作動させることができる。Further, according to the inverter control module of the present invention, the ceramic substrate and the insulating layer have a thermal conductivity of 6%.
When formed of a silicon nitride ceramic body having a high mechanical strength of 0 W / m · K or more and having excellent high-temperature mechanical strength, a large amount of heat generated by the switching element for operation is maintained while maintaining a high mechanical strength of the inverter control module. To the heat radiator and dissipate it more efficiently into the atmosphere via the heat radiator, whereby the inverter control module can operate normally and stably for a longer period of time.
【0019】[0019]
【発明の実施の形態】次に、本発明を添付図面に示す実
施例に基づき詳細に説明する。図1および図2は、本発
明のインバータ制御モジュールの一実施例を示し、セラ
ミック基板2の両主面に2本のパワーライン3a、3b
を対向配置させるとともに一方主面に3本の出力ライン
4a、4b、4cを配置したセラミック回路基板1とス
イッチング素子5とから構成されており、セラミック基
板2の一方主面に形成されているパワーライン3a及び
各出力ライン4a、4b、4c上にスイッチング素子5
を搭載し、パワーライン3a上のスイッチング素子5を
各出力ライン4a、4b、4cに第1の接続手段6を介
して接続するとともに各出力ライン4a、4b、4c上
に搭載されているスイッチング素子5をセラミック基板
2の他方主面に形成されているパワーライン3bに第2
の接続手段7を介して接続することによって形成されて
いる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the accompanying drawings. FIGS. 1 and 2 show an embodiment of an inverter control module according to the present invention, in which two power lines 3a, 3b are provided on both main surfaces of a ceramic substrate 2. FIG.
And a switching element 5 having three output lines 4a, 4b, and 4c arranged on one main surface, and a power formed on one main surface of the ceramic substrate 2. A switching element 5 on line 3a and each output line 4a, 4b, 4c.
To connect the switching element 5 on the power line 3a to each of the output lines 4a, 4b, 4c via the first connection means 6, and to mount the switching element on each of the output lines 4a, 4b, 4c. 5 to the power line 3b formed on the other main surface of the ceramic substrate 2
Is formed by connecting through the connecting means 7 of the above.
【0020】前記セラミック回路基板1のセラミック基
板2はパワーライン3a、3b及び出力ライン4a、4
b、4c及びパワーライン3a、出力ライン4a、4
b、4c上に搭載されるスイッチング素子5を支持する
支持部材として作用し、酸化アルミニウム質セラミック
体や窒化珪素質セラミック体等のセラミック絶縁体で形
成されている。The ceramic substrate 2 of the ceramic circuit board 1 includes power lines 3a and 3b and output lines 4a and 4a.
b, 4c and power line 3a, output lines 4a, 4
It functions as a support member for supporting the switching element 5 mounted on the elements b and 4c, and is formed of a ceramic insulator such as an aluminum oxide ceramic body or a silicon nitride ceramic body.
【0021】前記セラミック基板2は、例えば、窒化珪
素質セラミック体から成る場合、窒化珪素、酸化アルミ
ニウム、酸化マグネシウム、酸化イットリウム等の原料
粉末に適当な有機バインダー、可塑剤、溶剤を添加混合
して泥漿状となすとともに該泥漿物を従来周知のドクタ
ーブレード法やカレンダーロール法を採用することによ
ってセラミックグリーンシート(セラミック生シート)
を形成し、次に前記セラミックグリーンシートに適当な
打ち抜き加工を施し、所定形状となすとともに必要に応
じて複数枚を積層して成形体となし、しかる後、これを
窒素雰囲気等の非酸化性雰囲気中、1600乃至200
0℃の高温で焼成することによって製作される。When the ceramic substrate 2 is made of, for example, a silicon nitride ceramic body, an appropriate organic binder, a plasticizer, and a solvent are added to a raw material powder such as silicon nitride, aluminum oxide, magnesium oxide, and yttrium oxide. A ceramic green sheet (ceramic green sheet) is formed by forming a slurry and applying the slurry by a conventionally known doctor blade method or calendar roll method.
Then, the ceramic green sheet is subjected to an appropriate punching process to form a predetermined shape and, if necessary, a plurality of sheets are laminated to form a molded body. Thereafter, this is formed into a non-oxidizing material such as a nitrogen atmosphere. 1600 to 200 in atmosphere
It is manufactured by firing at a high temperature of 0 ° C.
【0022】また前記セラミック基板2は、その一方主
面に1本のパワーライン3aと3本の出力ライン4a、
4b、4cが、他方主面に1本のパワーライン3bが活
性金属ロウ材等の接着材を介してロウ付け取着されてい
る。The ceramic substrate 2 has one power line 3a and three output lines 4a on one main surface thereof.
4b and 4c, one power line 3b is brazed to the other main surface via an adhesive such as an active metal brazing material.
【0023】前記パワーライン3aは外部電源から供給
される直流電源をスイッチング素子5に供給する作用を
なし、また出力ライン4a、4b、4cはスイッチング
素子5のオン・オフにより変換された3相交流電源を外
部の3相モータ等に供給する作用をなす。The power line 3a serves to supply DC power supplied from an external power supply to the switching element 5, and the output lines 4a, 4b, 4c provide three-phase AC converted by turning on / off the switching element 5. It functions to supply power to an external three-phase motor or the like.
【0024】前記2本のパワーライン3a、3b及び3
本の出力ライン4a、4b、4cは銅やアルミニウム等
の金属材料から成り、銅やアルミニウム等のインゴット
(塊)に圧延加工法や打ち抜き加工法等、従来周知の金
属加工法を施すことによって、例えば、厚さが500μ
mで、所定パターン形状に製作される。The two power lines 3a, 3b and 3
The output lines 4a, 4b, and 4c of the book are made of a metal material such as copper or aluminum, and are subjected to a well-known metal processing method such as a rolling method or a punching method on an ingot of copper or aluminum. For example, if the thickness is 500μ
m, it is manufactured in a predetermined pattern shape.
【0025】更に前記2本のパワーライン3a、3b及
び3本の出力ライン4a、4b、4cのセラミック基板
2への接着は、例えば、銀ロウ材(銀:72重量%、
銅:28重量%)やアルミニウムロウ材(アルミニウ
ム:88重量%、シリコン:12重量%)等にチタンや
タングステン、ハフニウム及び/またはその水素化物の
少なくとも1種を2乃至5重量%添加した活性ロウ材を
使用することによって行なわれ,具体的にはセラミック
基板2の表面に間に活性金属ロウ材を挟んでパワーライ
ン3a、3b及び出力ライン4a、4b、4cを載置さ
せ、次にこれを真空中もしくは中性、還元雰囲気中、所
定温度(銀ロウ材の場合は約900℃、アルミニウムロ
ウ材の場合は約600℃)で加熱処理し、活性金属ロウ
材を溶融せしめるとともにセラミック基板2の表面とパ
ワーライン3a、3b及び出力ライン4a、4b、4c
の下面とを接合させることによって行われる。Further, the bonding of the two power lines 3a, 3b and the three output lines 4a, 4b, 4c to the ceramic substrate 2 is performed, for example, by using a silver brazing material (silver: 72% by weight,
Activated wax obtained by adding at least one of titanium, tungsten, hafnium, and / or a hydride thereof to 2 to 5% by weight of copper: 28% by weight or aluminum brazing material (aluminum: 88% by weight, silicon: 12% by weight). Specifically, power lines 3a, 3b and output lines 4a, 4b, 4c are placed on the surface of the ceramic substrate 2 with an active metal brazing material interposed therebetween. Heat treatment is performed in a vacuum or in a neutral or reducing atmosphere at a predetermined temperature (about 900 ° C. for a silver brazing material, about 600 ° C. for an aluminum brazing material) to melt the active metal brazing material and to form the ceramic substrate 2. Surface and power lines 3a, 3b and output lines 4a, 4b, 4c
This is performed by joining the lower surface of the first and second substrates.
【0026】なお、前記パワーライン3a、3b及び出
力ライン4a、4b、4cはこれを無酸素銅で形成して
おくと、該無酸素銅はロウ付けの際に銅の表面が銅中に
存在する酸素により酸化されることなく活性金属ロウ材
との濡れ性が良好となり、セラミック基板2への活性金
属ロウ材を介しての接合が強固となる。従って、前記パ
ワーライン3a、3b及び出力ライン4a、4b、4c
はこれを無酸素銅で形成しておくことが好ましい。If the power lines 3a and 3b and the output lines 4a, 4b and 4c are formed of oxygen-free copper, the surface of the copper is present in the copper during brazing. The wettability with the active metal brazing material is improved without being oxidized by the generated oxygen, and the bonding to the ceramic substrate 2 via the active metal brazing material is strengthened. Therefore, the power lines 3a, 3b and the output lines 4a, 4b, 4c
Is preferably formed from oxygen-free copper.
【0027】また前記パワーライン3a、3b及び出力
ライン4a、4b、4cはその表面にニッケルから成る
良導電性で、かつ耐蝕性及びロウ材に対する濡れ性が良
好な金属をメッキ法により被着させておくと、パワーラ
イン3a、3b及び出力ライン4a、4b、4cの酸化
腐蝕を有効に防止しつつパワーライン3a、3b及び出
力ライン4a、4b、4cにスイッチング素子5や外部
電源、外部の3相モータ等を半田等のロウ材を介して極
めて強固に接続させることができる。従って、前記前記
パワーライン3a、3b及び出力ライン4a、4b、4
cはその表面にニッケルから成る良導電性で、かつ耐蝕
性及びロウ材に対する濡れ性が良好な金属をメッキ法に
より被着させておくことが好ましい。The power lines 3a, 3b and the output lines 4a, 4b, 4c are formed by depositing a metal of good conductivity made of nickel, having good corrosion resistance and good wettability to a brazing material by plating. In this case, the power lines 3a, 3b and the output lines 4a, 4b, 4c are effectively prevented from being oxidized and corroded, and the switching elements 5, the external power source, and the external 3 The phase motor and the like can be connected very firmly via a brazing material such as solder. Accordingly, the power lines 3a, 3b and the output lines 4a, 4b, 4
It is preferable that a metal having good conductivity, made of nickel, and having good corrosion resistance and good wettability to a brazing material is applied to the surface thereof by plating.
【0028】更に前記セラミック回路基板1はまたセラ
ミック基板2の一方主面に配置されたパワーライン3a
及び各出力ライン4a、4b、4c上に複数のスイッチ
ング素子5が搭載されており、かつパワーライン3a上
に搭載されたスイッチング素子5はワイヤ等からなる第
1の接続手段6を介して各出力ライン4a、4b、4c
に、また出力ライン4a、4b、4c上に搭載されたス
イッチング素子5はワイヤ等からなる第2の接続手段7
を介してセラミック基板2の他方主面に配置されたパワ
ーライン3bに電気的に接続されている。The ceramic circuit board 1 also includes a power line 3a disposed on one main surface of the ceramic board 2.
A plurality of switching elements 5 are mounted on each of the output lines 4a, 4b, and 4c, and the switching elements 5 mounted on the power line 3a are connected to each output via first connecting means 6 made of a wire or the like. Lines 4a, 4b, 4c
The switching element 5 mounted on the output lines 4a, 4b, 4c is connected to a second connecting means 7 made of a wire or the like.
And is electrically connected to a power line 3b disposed on the other main surface of the ceramic substrate 2 via the.
【0029】前記スイッチング素子5はIGBT(In
sulated Gate Bipolor Tran
sistor)等の素子が用いられており、電流のオ
ン、オフを制御し、各スイッチング素子5のオン・オフ
を少しずつずらせることによってパワーライン3a、3
bより供給された直流電源を3相の交流電源に変換し出
力ライン4a、4b、4cに供給する作用をなす。The switching element 5 is an IGBT (In)
suled Gate Bicolor Tran
The power lines 3a, 3b are controlled by controlling the on / off of the current and by slightly turning on / off each switching element 5.
The DC power supplied from b is converted to a three-phase AC power and supplied to the output lines 4a, 4b, 4c.
【0030】前記第1の接続手段6及び第2の接続手段
7は、アルミニウムやアルミニウム−珪素合金からな
る、例えば直径が300μmの金属細線(ワイヤ)から
なり、従来周知のワイヤーボンディング法等の接合技術
を用いることによって、パワーライン3a上に搭載され
たスイッチング素子5と各出力ライン4a、4b、4c
に、また出力ライン4a、4b、4c上に搭載されたス
イッチング素子5とセラミック基板2の他方主面に配置
されたパワーライン3bに接続される。The first connecting means 6 and the second connecting means 7 are made of a thin metal wire (wire) having a diameter of, for example, 300 μm, made of aluminum or an aluminum-silicon alloy, and joined by a conventionally known wire bonding method or the like. By using the technology, the switching element 5 mounted on the power line 3a and each output line 4a, 4b, 4c
And the switching element 5 mounted on the output lines 4a, 4b, 4c and the power line 3b arranged on the other main surface of the ceramic substrate 2.
【0031】本発明のインバータ制御モジュールにおい
ては、2本のパワーライン3a、3bを間にセラミック
基板2を挟んで対向配置させるとともにパワーライン3
a、3bに流れる電流の方向を逆としておくことが重要
である。In the inverter control module of the present invention, the two power lines 3a and 3b are arranged to face each other with the ceramic substrate
It is important to reverse the direction of the current flowing through a and 3b.
【0032】前記2本のパワーライン3a、3bを間に
セラミック基板2を挟んで対向配置させるとともにパワ
ーライン3a、3bに流れる電流の方向を逆としておく
と2本のパワーライン3a、3b間に相互インダクタン
スが効率良く発生し、この発生した相互インダクタンス
によって2本のパワーライン3a、3bの各々が有する
インダクタンスを大きく低減させ、その結果、2本のパ
ワーライン3a、3b間に20A以上の直流電源を供給
するとともに各スイッチング素子5のオン・オフを少し
ずつずらせて出力ライン4a、4b、4cより3相モー
タ等に3相交流電源を供給する際、スイッチング素子5
のオン・オフ時に前記2本のパワーライン3a、3bが
有するインダクタンスに起因して定格電圧より高いサー
ジ電圧が発生することはなく、これによってスイッチン
グ素子5に過電圧がかかり、スイッチング素子5が破壊
するのを有効に防止してインバータ制御モジュールを安
定、かつ信頼性よく作動させることが可能となる。The two power lines 3a and 3b are opposed to each other with the ceramic substrate 2 interposed therebetween, and the direction of the current flowing through the power lines 3a and 3b can be reversed between the two power lines 3a and 3b. Mutual inductance is efficiently generated, and the generated mutual inductance greatly reduces the inductance of each of the two power lines 3a and 3b. As a result, a DC power supply of 20 A or more is provided between the two power lines 3a and 3b. When three-phase AC power is supplied from the output lines 4a, 4b, and 4c to a three-phase motor or the like while the on / off of each switching element 5 is slightly shifted,
When the power is turned on / off, no surge voltage higher than the rated voltage is generated due to the inductances of the two power lines 3a and 3b, whereby an overvoltage is applied to the switching element 5 and the switching element 5 is destroyed. Is effectively prevented, and the inverter control module can be operated stably and reliably.
【0033】また同時に2本のパワーライン3a、3b
はその間に絶縁性に優れたセラミック基板2が介在して
いることからパワーライン3a、3bに20A以上とい
う非常に大きな電流を流し600V以上の電圧がかかっ
たとしてもパワーライン3a、3b間に放電が発生し、
セラミック回路基板1にショートを発生させることはな
く、これによってインバータ制御モジュールの作動を高
信頼性となすことが可能となる。At the same time, two power lines 3a, 3b
Since a very large current of 20 A or more is applied to the power lines 3a and 3b due to the ceramic substrate 2 having excellent insulating properties interposed therebetween, even if a voltage of 600 V or more is applied, discharge occurs between the power lines 3a and 3b. Occurs,
The short circuit does not occur in the ceramic circuit board 1, whereby the operation of the inverter control module can be made highly reliable.
【0034】なお、前記セラミック基板2はその厚みが
2mmを超えると2本のパワーライン3a、3b間に相
互インダクタンスを効率良く発生させるのが困難とな
り、また0.2mm未満となるとセラミック基板2の機
械的強度が劣化してインバータ制御モジュールとしての
信頼性が低下してしまう危険性がある。従って、前記セ
ラミック基板2はその厚みを0.2mm乃至2mmの範
囲としておくことが好ましい。When the thickness of the ceramic substrate 2 exceeds 2 mm, it is difficult to efficiently generate mutual inductance between the two power lines 3a and 3b. There is a risk that the mechanical strength is deteriorated and the reliability as the inverter control module is reduced. Therefore, it is preferable that the thickness of the ceramic substrate 2 be in the range of 0.2 mm to 2 mm.
【0035】また前記セラミック基板2はその絶縁耐圧
が10kV/mm未満となるとセラミック基板2の厚み
が、例えば、0.2mmの薄いものとなったときにパワ
ーライン3a、3b間に放電が生じ、セラミック回路基
板1にショートが発生してしまう危険性がある。従っ
て、前記セラミック基板2はその耐電圧を10kV/m
m以上としておくことが好ましい。When the dielectric strength of the ceramic substrate 2 is less than 10 kV / mm, a discharge is generated between the power lines 3a and 3b when the thickness of the ceramic substrate 2 becomes as thin as 0.2 mm, for example. There is a risk that a short circuit will occur in the ceramic circuit board 1. Therefore, the ceramic substrate 2 has a withstand voltage of 10 kV / m.
It is preferable to set m or more.
【0036】更に本発明のインバータ制御モジュールに
おいては、前記セラミック基板2の他方主面に絶縁層8
を介して放熱体9を接合させておくことが重要であり、
セラミック基板2及び絶縁層8を窒化珪素質セラミック
体で形成しておくことが好ましい。Further, in the inverter control module of the present invention, the insulating layer 8 is formed on the other main surface of the ceramic substrate 2.
It is important that the radiator 9 is joined through
It is preferable that the ceramic substrate 2 and the insulating layer 8 are formed of a silicon nitride ceramic body.
【0037】前記セラミック基板2の他方主面に絶縁層
8を介して放熱体9を接合させておくとインバータ制御
モジュールを作動させた際にスイッチング素子5が多量
の熱を発生したとしてもその熱は放熱体9を介して大気
中に効率良く放散されることとなり、その結果、スイッ
チング素子5は異常に高温となるのが有効に防止されて
常に適温となり、スイッチング素子5を正常に作動させ
ることが可能となる。If a heat radiator 9 is bonded to the other main surface of the ceramic substrate 2 via an insulating layer 8, even if the switching element 5 generates a large amount of heat when the inverter control module is operated, the heat is not removed. Is efficiently radiated into the atmosphere via the heat radiator 9, and as a result, the switching element 5 is effectively prevented from being abnormally high in temperature, is always at an appropriate temperature, and the switching element 5 operates normally. Becomes possible.
【0038】前記放熱体9は例えば、銅やアルミニウム
等の金属材よりなり、窒化珪素質セラミック体や酸化ア
ルミニウム質セラミック体等からなる絶縁層8を間に挟
んでセラミック基板2の他方主面に接合されている。The radiator 9 is made of, for example, a metal material such as copper or aluminum, and is provided on the other main surface of the ceramic substrate 2 with an insulating layer 8 made of a silicon nitride ceramic body, an aluminum oxide ceramic body, or the like interposed therebetween. Are joined.
【0039】前記放熱体9は板状であったり、多数のフ
ィンを有する櫛歯状であったりし、銅やアルミニウムの
インゴット(塊)に圧延加工法や研削加工を施すことに
よって製作される。The heat dissipating body 9 has a plate shape, a comb shape having a large number of fins, and is manufactured by rolling or grinding a copper or aluminum ingot.
【0040】また前記窒化珪素質セラミック体や酸化ア
ルミニウム質セラミック体等からなる絶縁層8はセラミ
ック基板2の他方主面に配されているパワーライン3b
と放熱体9との電気的絶縁を図る作用をなし、セラミッ
ク基板2の他方主面に溶射法やスパッタリング法等を採
用することによって所定厚みに形成される。The insulating layer 8 made of the silicon nitride-based ceramic body, aluminum oxide-based ceramic body, or the like is provided on the power line 3b disposed on the other main surface of the ceramic substrate 2.
The ceramic substrate 2 is formed to have a predetermined thickness by employing a thermal spraying method, a sputtering method, or the like on the other main surface of the ceramic substrate 2.
【0041】また前記セラミック基板2の他方主面への
放熱体9の接合は、まずセラミック基板2の他方主面に
絶縁層8を溶射法やスパッタリング法等によって所定厚
みに形成し、次にこの絶縁層8の表面にNiCr/A
u、Ti/Pt/Au、Ti/Pd/Au等からなる下
地金属層8aを蒸着法やスパッタリング法により被着さ
せ、最後にこの下地金属層8aに銅やアルミニウム等の
金属材からなる放熱体9を銀ロウ材(銀:72重量%、
銅:28重量%)やアルミニウムロウ材(アルミニウ
ム:88重量%、シリコン:12重量%)等を使用し、
ロウ付けすることによって行なわれる。In order to join the radiator 9 to the other main surface of the ceramic substrate 2, first, an insulating layer 8 is formed on the other main surface of the ceramic substrate 2 to a predetermined thickness by a spraying method, a sputtering method, or the like. NiCr / A on the surface of the insulating layer 8
u, Ti / Pt / Au, Ti / Pd / Au and the like, and a base metal layer 8a is deposited by a vapor deposition method or a sputtering method. Finally, a heat radiator made of a metal material such as copper or aluminum is applied to the base metal layer 8a. 9 is a silver brazing material (silver: 72% by weight,
Copper (28% by weight) or aluminum brazing material (aluminum: 88% by weight, silicon: 12% by weight)
This is done by brazing.
【0042】なお、前記セラミック基板2及び絶縁層8
を窒化珪素質セラミック体で形成しておくと窒化珪素質
セラミック体は高温機械的強度に優れ、かつ熱伝導率が
60W/mk以上と高いことインバータ制御モジュール
の機械的強度を高いものに維持しつつ、スイッチング素
子5が作動に発する多量の熱を放熱体9に良好に伝達さ
せるとともに放熱体9を介して大気中により一層効率良
く放散させることができる。従って、前記セラミック基
板2及び絶縁層8はこれを窒化珪素で形成しておくこと
が好ましい。The ceramic substrate 2 and the insulating layer 8
Is formed of a silicon nitride ceramic body, the silicon nitride ceramic body has excellent high-temperature mechanical strength and high thermal conductivity of 60 W / mk or more, and maintains high mechanical strength of the inverter control module. In addition, a large amount of heat generated by the switching element 5 for operation can be satisfactorily transmitted to the radiator 9 and can be more efficiently radiated to the atmosphere via the radiator 9. Therefore, it is preferable that the ceramic substrate 2 and the insulating layer 8 are formed of silicon nitride.
【0043】かくして上述のインバータ制御モジュール
によれば、2本のパワーライン3a、3bを外部電源
に、出力ライン4a、4b、4cを3相モータ等に接続
し、外部電源より2本のパワーライン3a、3b間に2
0A以上の直流電源を供給するとともに各スイッチング
素子5のオン・オフを少しずつずらせながら繰り返し行
なわせることによって出力ライン4a、4b、4cから
3相の交流電源が導出され、これによってインバータ制
御モジュールとして機能する。Thus, according to the inverter control module described above, the two power lines 3a, 3b are connected to an external power supply, the output lines 4a, 4b, 4c are connected to a three-phase motor or the like, and two power lines are connected from the external power supply. 2 between 3a and 3b
A three-phase AC power supply is derived from the output lines 4a, 4b, and 4c by supplying a DC power supply of 0 A or more and repeatedly turning on and off each switching element 5 little by little, thereby obtaining an inverter control module. Function.
【0044】なお、本発明は上述の実施例に限定される
ものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば
種々の変更は可能である。The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
【0045】[0045]
【発明の効果】本発明のインバータ制御モジュールによ
れば、2本のパワーラインを間にセラミック基板を挟ん
で対向配置させるとともに各々のパワーラインに流れる
電流の方向を逆としたことから2本のパワーライン間に
相互インダクタンスを効率良く発生させるとともに該相
互インダクタンスによって2本のパワーラインが有する
インダクタンスを大きく低減させることができ、これに
よって2本のパワーライン間に20A以上の直流電源を
供給するとともに各スイッチング素子のオン・オフを少
しずつずらせて出力ラインより3相モータ等に3相交流
電源を供給する際、スイッチング素子のオン・オフ時に
前記2本のパワーラインが有するインダクタンスに起因
して定格電圧より高いサージ電圧が発生することはな
く、その結果、スイッチング素子に過電圧がかかり、ス
イッチング素子が破壊するのを有効に防止してインバー
タ制御モジュールを安定、かつ信頼性よく作動させるこ
とが可能となる。According to the inverter control module of the present invention, two power lines are arranged to face each other with a ceramic substrate interposed therebetween, and the directions of currents flowing through the respective power lines are reversed. Mutual inductance can be efficiently generated between the power lines and the inductance of the two power lines can be greatly reduced by the mutual inductance, thereby supplying a DC power of 20 A or more between the two power lines. When three-phase AC power is supplied to a three-phase motor or the like from an output line by slightly shifting on / off of each switching element, a rating is given due to the inductance of the two power lines when the switching element is turned on / off. No surge voltage higher than the It takes overvoltage quenching element, stable, and it is possible to reliably operate the inverter control module to effectively prevent the switching element is broken.
【0046】また同時に2本のパワーラインはその間に
絶縁性に優れたセラミック基板が介在していることから
パワーラインに20A以上という非常に大きな電流を流
し600V以上の電圧がかかったとしてもパワーライン
間に放電が発生し、セラミック回路基板にショートを発
生させることはなく、これによってインバータ制御モジ
ュールの作動を高信頼性となすことが可能となる。At the same time, since the two power lines have a ceramic substrate having excellent insulating properties interposed therebetween, even if a very large current of 20 A or more is applied to the power lines and a voltage of 600 V or more is applied, the power lines are not affected. A discharge is not generated between them, and a short circuit does not occur in the ceramic circuit board, whereby the operation of the inverter control module can be made highly reliable.
【0047】更に本発明のインバータ制御モジュールに
よれば、セラミック基板の他方主面に間に絶縁層を介し
て放熱体を接合させたことからインバータ制御モジュー
ルを作動させた際にスイッチング素子が多量の熱を発生
したとしてもその熱は放熱体を介して大気中に効率良く
放散されることとなり、その結果、スイッチング素子は
異常に高温となるのが有効に防止されて常に適温とな
り、スイッチング素子を正常に作動させることを可能と
するとともにインバータ制御モジュールを長期間にわた
り正常に作動させることが可能となる。Further, according to the inverter control module of the present invention, since the heat radiator is joined to the other main surface of the ceramic substrate via the insulating layer, a large number of switching elements are required when the inverter control module is operated. Even if heat is generated, the heat is efficiently dissipated into the atmosphere via the radiator, and as a result, the switching element is effectively prevented from being abnormally high in temperature, and is always at an appropriate temperature. Normal operation can be performed, and the inverter control module can be normally operated for a long period of time.
【0048】また更に本発明のインバータ制御モジュー
ルによれば、セラミック基板及び絶縁層を熱伝導率が6
0W/m・K以上と高く、高温機械的強度に優れる窒化
珪素質セラミック体で形成しておくとインバータ制御モ
ジュールの機械的強度を高いものに維持しつつ、スイッ
チング素子が作動に発する多量の熱を放熱体に良好に伝
達させるとともに放熱体を介して大気中により一層効率
良く放散させることができ、これによってインバータ制
御モジュールをより一層長期間にわたり正常、かつ安定
に作動させることができる。Further, according to the inverter control module of the present invention, the ceramic substrate and the insulating layer have a thermal conductivity of 6%.
When formed of a silicon nitride ceramic body having a high mechanical strength of 0 W / m · K or more and having excellent high-temperature mechanical strength, a large amount of heat generated by the switching element for operation is maintained while maintaining a high mechanical strength of the inverter control module. To the heat radiator and dissipate it more efficiently into the atmosphere via the heat radiator, whereby the inverter control module can operate normally and stably for a longer period of time.
【図1】本発明のインバータ制御モジュールの一実施例
を示す平面図である。FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of an inverter control module according to the present invention.
【図2】図1に示すインバータ制御モジュールの断面図
である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the inverter control module shown in FIG.
【図3】従来のインバータ制御モジュールを示す平面図
である。FIG. 3 is a plan view showing a conventional inverter control module.
【図4】図3に示すインバータ制御モジュールの断面図
である。FIG. 4 is a sectional view of the inverter control module shown in FIG. 3;
2・・・・・・・・・セラミック基板 3a、3b・・・・・パワーライン 4a、4b、4c・・出力ライン 5・・・・・・・・・スイッチング素子 6・・・・・・・・・第1の接続手段 7・・・・・・・・・第2の接続手段 8・・・・・・・・・絶縁層 8a・・・・・・・・下地金属層 9・・・・・・・・・放熱体 2 ... ceramic substrate 3a, 3b ... power line 4a, 4b, 4c ... output line 5 ... switching element 6 ... ... First connecting means 7... Second connecting means 8... Insulating layer 8 a. ..... radiator
Claims (2)
主面に対向配置され、流れる電流の方向が逆である2本
のパワーラインと、前記セラミック基板の一方主面に配
置された3本の出力ラインと、前記セラミック基板の一
方主面に形成されているパワーライン及び各出力ライン
に搭載されている複数個のスイッチング素子と、前記パ
ワーライン上のスイッチング素子を各出力ラインに接続
する第1の接続手段と、各出力ライン上に搭載されてい
るスイッチング素子をセラミック基板の他方主面に形成
されているパワーラインに接続する第2の接続手段と、
前記セラミック基板の他方主面に絶縁層を介して接合さ
れた放熱体とからなることを特徴とするインバータ制御
モジュール。1. A ceramic substrate, two power lines disposed opposite to both main surfaces of the ceramic substrate and having opposite directions of flowing current, and three power lines disposed on one main surface of the ceramic substrate. An output line, a power line formed on one main surface of the ceramic substrate, a plurality of switching elements mounted on each output line, and a first connecting the switching element on the power line to each output line. Connecting means for connecting the switching element mounted on each output line to a power line formed on the other main surface of the ceramic substrate;
An inverter control module, comprising: a heat radiator joined to the other main surface of the ceramic substrate via an insulating layer.
質セラミック体で形成されていることを特徴とする請求
項1に記載のインバータ制御モジュール。2. The inverter control module according to claim 1, wherein said ceramic substrate and said insulating layer are formed of a silicon nitride ceramic body.
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
JP2004229393A (en) * | 2003-01-22 | 2004-08-12 | Toyota Motor Corp | Semiconductor device |
KR100456627B1 (en) * | 2002-12-10 | 2004-11-10 | 한국전자통신연구원 | System and method for predicting 3d-structure based on the macromolecular function |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0621323A (en) * | 1992-06-30 | 1994-01-28 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor power module |
JPH0645509A (en) * | 1992-07-21 | 1994-02-18 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor device and its manufacture |
JPH08125116A (en) * | 1994-10-25 | 1996-05-17 | Origin Electric Co Ltd | Power semiconductor device |
JPH1198815A (en) * | 1997-09-19 | 1999-04-09 | Hitachi Ltd | Power converter, and multilayer conductor and electric component connector |
JP2000031325A (en) * | 1998-07-13 | 2000-01-28 | Hitachi Ltd | Semiconductor power module and inverter device using the same |
JP2000214821A (en) * | 1999-01-27 | 2000-08-04 | Hitachi Ltd | Drive device and display device using the same |
JP3635012B2 (en) * | 2000-07-26 | 2005-03-30 | 京セラ株式会社 | Inverter control module |
JP4290860B2 (en) * | 2000-07-26 | 2009-07-08 | 京セラ株式会社 | Inverter control module |
JP4344465B2 (en) * | 2000-08-11 | 2009-10-14 | 京セラ株式会社 | Inverter control module |
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Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0621323A (en) * | 1992-06-30 | 1994-01-28 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor power module |
JPH0645509A (en) * | 1992-07-21 | 1994-02-18 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor device and its manufacture |
JPH08125116A (en) * | 1994-10-25 | 1996-05-17 | Origin Electric Co Ltd | Power semiconductor device |
JPH1198815A (en) * | 1997-09-19 | 1999-04-09 | Hitachi Ltd | Power converter, and multilayer conductor and electric component connector |
JP2000031325A (en) * | 1998-07-13 | 2000-01-28 | Hitachi Ltd | Semiconductor power module and inverter device using the same |
JP2000214821A (en) * | 1999-01-27 | 2000-08-04 | Hitachi Ltd | Drive device and display device using the same |
JP3635012B2 (en) * | 2000-07-26 | 2005-03-30 | 京セラ株式会社 | Inverter control module |
JP4290860B2 (en) * | 2000-07-26 | 2009-07-08 | 京セラ株式会社 | Inverter control module |
JP4344465B2 (en) * | 2000-08-11 | 2009-10-14 | 京セラ株式会社 | Inverter control module |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100456627B1 (en) * | 2002-12-10 | 2004-11-10 | 한국전자통신연구원 | System and method for predicting 3d-structure based on the macromolecular function |
JP2004229393A (en) * | 2003-01-22 | 2004-08-12 | Toyota Motor Corp | Semiconductor device |
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Publication number | Publication date |
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