JP2005192328A - Semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、半導体装置に関し、特に、基板上に設けられる回路に電流を入出力する電極線の配置構造に関する。 The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to an arrangement structure of electrode lines for inputting / outputting current to / from a circuit provided on a substrate.
2枚の幅広電極を絶縁体を介して対向して配置すると、これらの電極に互いに逆方向の電流が流れるとき、各々の電極から発生する磁界が相殺されて減少し、電極のインダクタンスを低減できることが一般的に知られている。 When two wide electrodes are arranged to face each other through an insulator, when currents flowing in opposite directions flow through these electrodes, the magnetic field generated from each electrode is canceled and reduced, and the inductance of the electrodes can be reduced. Is generally known.
そして、特開2001−332688号公報では、相補的に開閉するスイッチング素子が2個直列に接続され、かつ、その直列接続された2個のスイッチング素子の両端にそれぞれ電源からの高電位電力線および低電位電力線が接続され、さらに、その2個のスイッチング素子の接続点から負荷への出力線が引き出された回路であって、厚さよりも幅が大きい幅広電極で各電力線および出力線が形成され、かつ、絶縁体を介して高電位電力線、出力線、および低電位電力線の順に厚さ方向に積層された3層幅広電極構造を有する半導体装置が開示されている。 In Japanese Patent Laid-Open No. 2001-332688, two switching elements that open and close complementarily are connected in series, and a high-potential power line and a low voltage from a power source are respectively connected to both ends of the two switching elements connected in series. A potential power line is connected, and further, an output line to the load is drawn from the connection point of the two switching elements, and each power line and output line is formed by a wide electrode having a width larger than the thickness, In addition, a semiconductor device having a three-layer wide electrode structure in which a high potential power line, an output line, and a low potential power line are stacked in this order through an insulator in the thickness direction is disclosed.
この発明によると、出力線に流れるのと同じ電流が高電位電力線または低電位電力線のいずれかを出力線と反対方向に流れるため、電流によって発生する磁界を相殺することができ、これによって配線インダクタンスを効果的に低減することができる。
しかしながら、特開2001−332688号公報に記載された半導体装置では、3層幅広電極は、スイッチング素子が搭載される絶縁基板に平行に設けられるので、半導体装置の実装面積が大きくなってしまう。 However, in the semiconductor device described in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-332688, the three-layer wide electrode is provided in parallel to the insulating substrate on which the switching element is mounted, so that the mounting area of the semiconductor device is increased.
そこで、この発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、その目的は、電極線の配置構造を改善して実装面積を縮小した半導体装置を提供することである。 Accordingly, the present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a semiconductor device having a reduced mounting area by improving the arrangement structure of electrode lines.
また、この発明の別の目的は、電極線の配置構造を改善して実装面積を縮小し、かつ、電極の配線インダクタンスを低減した半導体装置を提供することである。 Another object of the present invention is to provide a semiconductor device in which the arrangement structure of electrode lines is improved to reduce the mounting area and the wiring inductance of the electrodes is reduced.
この発明によれば、半導体装置は、基板上に設けられた回路に電流を入出力する第1および第2の電極線を備え、第1および第2の電極線の各々は、基板の略法線方向に基板から引き出される。 According to the present invention, the semiconductor device includes the first and second electrode lines that input and output current to a circuit provided on the substrate, and each of the first and second electrode lines is an abbreviated method of the substrate. It is pulled out from the substrate in the line direction.
好ましくは、第1および第2の電極線の各々は、厚さよりも幅が大きい幅広電極板である。 Preferably, each of the first and second electrode lines is a wide electrode plate having a width larger than the thickness.
好ましくは、第2の電極線は、第1の電極線に流れる電流の方向と逆方向に、回路に電流を入出力し、第1および第2の電極線は、互いに近接して平行に配設される。 Preferably, the second electrode line inputs and outputs a current to and from the circuit in a direction opposite to the direction of the current flowing through the first electrode line, and the first and second electrode lines are arranged close to and parallel to each other. Established.
好ましくは、第1および第2の電極線は、絶縁層を介して厚さ方向に積層される。 Preferably, the first and second electrode lines are stacked in the thickness direction via an insulating layer.
また、この発明によれば、半導体装置は、第1および第2の電力線の間に直列に接続され、かつ、各々の接続部に第3の電力線が接続される第1および第2のスイッチング回路を備えた半導体装置であって、第1の電力線を構成し、かつ、基板上に設けられた第1のスイッチング回路に電流を入出力する第1の電極線と、第2の電力線を構成し、かつ、基板上に設けられた第2のスイッチング回路に電流を入出力する第2の電極線と、第3の電力線を構成し、かつ、接続部に電流を入出力する第3の電極線とを備え、第1から第3の電極線は、基板の略法線方向に基板から引き出される。 According to the invention, the semiconductor device includes the first and second switching circuits connected in series between the first and second power lines, and having the third power line connected to each connection portion. A first power line, a first electrode line for inputting / outputting current to / from a first switching circuit provided on the substrate, and a second power line. And the 3rd electrode line which constitutes the 2nd electrode line which inputs and outputs current to the 2nd switching circuit provided on the substrate, and the 3rd power line, and inputs and outputs current to the connection part And the first to third electrode lines are drawn from the substrate in a substantially normal direction of the substrate.
好ましくは、第3の電極線は、第1の電極線に流れる電流の方向と逆方向に、接続部に電流を入出力し、第2の電極線は、第3の電極線に流れる電流の方向と逆方向に、第2のスイッチング回路に電流を入出力し、第1から第3の電極線の各々は、厚さよりも幅が大きい幅広電極板であり、第1から第3の電極線は、第1の電極線、第3の電極線、第2の電極線の順に絶縁層を介して厚さ方向に積層される。 Preferably, the third electrode line inputs / outputs a current to / from the connection portion in a direction opposite to the direction of the current flowing through the first electrode line, and the second electrode line transmits / receives a current flowing through the third electrode line. A current is input to and output from the second switching circuit in a direction opposite to the direction, and each of the first to third electrode lines is a wide electrode plate having a width larger than the thickness, and the first to third electrode lines Are laminated in the thickness direction through an insulating layer in the order of the first electrode line, the third electrode line, and the second electrode line.
好ましくは、半導体装置は、基板上に設けられ、かつ、第1から第3の電極線がそれぞれ接続される第1から第3の導体基板をさらに備え、第1および第3の導体基板は、基板の平面方向に隣接して配設され、第2の導体基板は、第3の導体基板に囲まれるように配設され、第1から第3の電極線は、第1から第3の導体基板の各々の一部が第1の導体基板、第3の導体基板、第2の導体基板の順に配置される部位に接続される。 Preferably, the semiconductor device further includes first to third conductor substrates which are provided on the substrate and to which the first to third electrode lines are respectively connected, and the first and third conductor substrates are: The second conductor substrate is disposed so as to be surrounded by the third conductor substrate, and the first to third electrode lines are disposed from the first to third conductors. A part of each of the substrates is connected to a portion disposed in the order of the first conductor substrate, the third conductor substrate, and the second conductor substrate.
好ましくは、第1および第2のスイッチング回路は、それぞれ第1および第3の導体基板上に搭載され、かつ、それぞれ第3および第2の導体基板と電気的に接続される。 Preferably, the first and second switching circuits are mounted on the first and third conductor substrates, respectively, and are electrically connected to the third and second conductor substrates, respectively.
好ましくは、半導体装置は、基板上に設けられ、かつ、第1から第3の電極線がそれぞれ接続される第1から第3の導体基板をさらに備え、第2および第3の導体基板は、基板の平面方向に隣接して配設され、第1の導体基板は、第3の導体基板に囲まれるように配設され、第1から第3の電極線は、第1から第3の導体基板の各々の一部が第1の導体基板、第3の導体基板、第2の導体基板の順に配置される部位に接続される。 Preferably, the semiconductor device further includes first to third conductor substrates that are provided on the substrate and to which the first to third electrode lines are connected, respectively, and the second and third conductor substrates are: The first conductor substrate is disposed so as to be surrounded by the third conductor substrate, and the first to third electrode lines are disposed from the first to third conductors. A part of each of the substrates is connected to a portion disposed in the order of the first conductor substrate, the third conductor substrate, and the second conductor substrate.
好ましくは、第1および第2のスイッチング回路は、それぞれ第3および第2の導体基板上に搭載され、かつ、それぞれ第1および第3の導体基板と電気的に接続される。 Preferably, the first and second switching circuits are mounted on the third and second conductor substrates, respectively, and are electrically connected to the first and third conductor substrates, respectively.
好ましくは、第1および第2のスイッチング回路の各々は、スイッチングトランジスタと、スイッチングトランジスタに並列して設けられる還流ダイオードとを含み、第1および第2の電極線は、それぞれ正極および負極の電力線であり、第3の電極線は、電気負荷に接続される。 Preferably, each of the first and second switching circuits includes a switching transistor and a free-wheeling diode provided in parallel with the switching transistor, and the first and second electrode lines are positive and negative power lines, respectively. Yes, the third electrode line is connected to an electrical load.
この発明による半導体装置においては、第1および第2の電極線が基板の略法線方向に基板から引き出されるので、第1および第2の電極線は、基板の平面方向に面積を大きく占有しない。 In the semiconductor device according to the present invention, since the first and second electrode lines are drawn from the substrate in the substantially normal direction of the substrate, the first and second electrode lines do not occupy a large area in the planar direction of the substrate. .
したがって、この発明によれば、半導体装置の実装面積を縮小できる。 Therefore, according to the present invention, the mounting area of the semiconductor device can be reduced.
また、この発明による半導体装置においては、第1および第2の電極線が幅広電極板からなるが、第1および第2の電極線が基板の略法線方向に基板から引き出されるので、第1および第2の電極線は、基板の平面方向に面積を大きく占有しない。 In the semiconductor device according to the present invention, the first and second electrode lines are formed of wide electrode plates, but the first and second electrode lines are drawn from the substrate in a direction substantially normal to the substrate. The second electrode line does not occupy a large area in the plane direction of the substrate.
したがって、この発明によれば、半導体装置の実装面積を縮小できる。 Therefore, according to the present invention, the mounting area of the semiconductor device can be reduced.
また、この発明による半導体装置においては、互いに逆方向の電流が流れる第1および第2の電極線が互いに近接して平行に配設されるので、各電極から発生する磁界が相殺される。 In the semiconductor device according to the present invention, the first and second electrode lines through which currents in opposite directions flow are arranged close to each other in parallel, so that the magnetic fields generated from the electrodes are canceled out.
したがって、この発明によれば、各電極の配線インダクタンスを低減できる。 Therefore, according to the present invention, the wiring inductance of each electrode can be reduced.
また、この発明による半導体装置においては、幅広の第1および第2の電極線が絶縁層を介して厚さ方向に積層されるので、各電極から発生する磁界が相殺される。 In the semiconductor device according to the present invention, since the wide first and second electrode lines are laminated in the thickness direction via the insulating layer, the magnetic field generated from each electrode is canceled out.
したがって、この発明によれば、各電極の配線インダクタンスを低減できる。 Therefore, according to the present invention, the wiring inductance of each electrode can be reduced.
また、この発明による半導体装置においては、第1から第3の電極線が基板の略法線方向に基板から引き出されるので、第1から第3の電極線は、基板の平面方向に面積を大きく占有しない。 In the semiconductor device according to the present invention, since the first to third electrode lines are drawn from the substrate in a direction substantially normal to the substrate, the first to third electrode lines have a large area in the plane direction of the substrate. Do not occupy.
したがって、この発明によれば、半導体装置の実装面積を縮小できる。 Therefore, according to the present invention, the mounting area of the semiconductor device can be reduced.
また、この発明による半導体装置においては、隣接する電極線とは逆方向の電流が流れる幅広の第1から第3の電極線が絶縁層を介して厚さ方向に積層されるので、各電極から発生する磁界が相殺される。 In the semiconductor device according to the present invention, the wide first to third electrode lines through which the current in the direction opposite to that of the adjacent electrode lines flows are stacked in the thickness direction via the insulating layer. The generated magnetic field is canceled out.
したがって、この発明によれば、各電極の配線インダクタンスを低減できる。 Therefore, according to the present invention, the wiring inductance of each electrode can be reduced.
また、この発明による半導体装置においては、第1および第3の導体基板が基板の平面方向に隣接して配設され、第2の導体基板が第3の導体基板に囲まれるように配設され、第1から第3の導体基板の各々の一部が第1,第3,第2の導体基板の順に配置される部位に第1から第3の電極線が接続されるので、第1から第3の電極線が互いに近接かつ積層して基板の略法線方向に基板から引き出される。 In the semiconductor device according to the present invention, the first and third conductor substrates are disposed adjacent to each other in the plane direction of the substrate, and the second conductor substrate is disposed so as to be surrounded by the third conductor substrate. Since the first to third electrode lines are connected to portions where a part of each of the first to third conductor substrates is arranged in the order of the first, third, and second conductor substrates, The third electrode lines are close to each other and stacked, and are drawn from the substrate in a direction substantially normal to the substrate.
したがって、この発明によれば、半導体装置の実装面積を縮小でき、かつ、各電極の配線インダクタンスを低減できる。 Therefore, according to the present invention, the mounting area of the semiconductor device can be reduced, and the wiring inductance of each electrode can be reduced.
また、この発明による半導体装置においては、第2および第3の導体基板が基板の平面方向に隣接して配設され、第1の導体基板が第3の導体基板に囲まれるように配設され、第1から第3の導体基板の各々の一部が第1,第3,第2の導体基板の順に配置される部位に第1から第3の電極線が接続されるので、第1から第3の電極線が互いに近接かつ積層して基板の略法線方向に基板から引き出される。 In the semiconductor device according to the present invention, the second and third conductor substrates are disposed adjacent to each other in the plane direction of the substrate, and the first conductor substrate is disposed so as to be surrounded by the third conductor substrate. Since the first to third electrode lines are connected to portions where a part of each of the first to third conductor substrates is arranged in the order of the first, third, and second conductor substrates, The third electrode lines are close to each other and stacked, and are drawn from the substrate in a direction substantially normal to the substrate.
したがって、この発明によれば、半導体装置の実装面積を縮小でき、かつ、各電極の配線インダクタンスを低減できる。 Therefore, according to the present invention, the mounting area of the semiconductor device can be reduced, and the wiring inductance of each electrode can be reduced.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
[実施の形態1]
図1は、この発明による半導体装置の一例として示される負荷駆動装置の主要部の構成を示す回路図である。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a main part of a load driving device shown as an example of a semiconductor device according to the present invention.
図1を参照して、負荷駆動装置100は、コンバータ210と、インバータ220と、信号生成回路230,240と、制御回路250と、電流センサ260と、平滑コンデンサC1,C2とを備える。コンバータ210は、リアクトルL1と、パワートランジスタQ1,Q2と、ドライバ271,272と、ダイオードD1,D2とからなる。インバータ220は、パワートランジスタQ3〜Q8と、ドライバ273〜278と、ダイオードD3〜D8とからなる。
Referring to FIG. 1, load driving apparatus 100 includes a
直流電源であるバッテリ200は、たとえば、ニッケル水素またはリチウムイオン等の二次電池からなり、直流電圧を負荷駆動装置100へ供給するとともに、負荷駆動装置100からの直流電圧によって充電される。
The
回転機M1は、3相交流同期回転機もしくは誘導回転機であって、インバータ220から交流電力を受けて回転駆動力を発生する。また、回転機M1は、発電機としても使用され、減速時の発電作用(回生発電)により発電された電圧は、コンバータ210を用いて降圧され、バッテリ200に供給される。
The rotating machine M1 is a three-phase AC synchronous rotating machine or an induction rotating machine, and receives AC power from the
コンバータ210を構成するパワートランジスタQ1,Q2は、たとえば、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)からなる。パワートランジスタQ1,Q2は、電源ライン292と接地ライン293との間に直列に接続される。また、各パワートランジスタQ1,Q2のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すようにダイオードD1,D2がそれぞれ接続されている。
Power transistors Q1 and
ドライバ271,272は、信号生成回路230からPWM(Pulse Width Modulation)信号S1,S2をそれぞれ受け、そのPWM信号S1,S2に基づいてそれぞれパワートランジスタQ1,Q2のスイッチング動作を行なう。
リアクトルL1は、パワートランジスタQ2のスイッチング動作に応じてコイルに流される電流を磁場エネルギーとして蓄積することによってバッテリ200からの直流電圧を昇圧し、その昇圧された直流電圧をパワートランジスタQ2がオフされたタイミングに同期してダイオードD1を介して電源ライン292に供給する。
Reactor L1 boosts the DC voltage from
平滑コンデンサC1は、電源ライン291と接地ライン293との間に接続され、電圧変動に起因するバッテリ200およびコンバータ210に対しての影響を低減する。
Smoothing capacitor C1 is connected between
インバータ220を構成するパワートランジスタQ3〜Q8は、パワートランジスタQ1,Q2と同様に、たとえば、IGBTからなる。パワートランジスタQ3,Q4は、U相アーム281を構成し、パワートランジスタQ5,Q6は、V相アーム282を構成し、パワートランジスタQ7,Q8は、W相アーム283を構成し、U相アーム281、V相アーム282およびW相アーム283は、電源ライン292と接地ライン293との間に並列に接続される。また、各パワートランジスタQ3〜Q8のコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードD3〜D8がそれぞれ接続されている。
Similarly to power transistors Q1 and Q2, power transistors Q3 to
ドライバ273〜278は、信号生成回路240からPWM信号S3〜S8をそれぞれ受け、そのPWM信号S3〜S8に基づいてそれぞれパワートランジスタQ3〜Q8のスイッチング動作を行なう。
そして、各相アームにおける各パワートランジスタの接続点は、回転機M1の各相コイルの各相端に接続されている。すなわち、回転機M1は、U,V,W相の3つのコイルの一端が中点に共通接続されて構成され、パワートランジスタQ3,Q4の接続点にU相コイルの他端が接続され、パワートランジスタQ5,Q6の接続点にV相コイルの他端が接続され、パワートランジスタQ7,Q8の接続点にW相コイルの他端が接続されている。 And the connection point of each power transistor in each phase arm is connected to each phase end of each phase coil of rotating machine M1. That is, the rotating machine M1 is configured such that one end of three coils of U, V, and W phases is commonly connected to the middle point, and the other end of the U phase coil is connected to the connection point of the power transistors Q3 and Q4. The other end of the V-phase coil is connected to the connection point of the transistors Q5 and Q6, and the other end of the W-phase coil is connected to the connection point of the power transistors Q7 and Q8.
平滑コンデンサC2は、電源ライン292と接地ライン293との間に接続され、電圧変動に起因するインバータ220およびコンバータ210に対しての影響を低減する。
Smoothing capacitor C2 is connected between
信号生成回路230は、制御回路250によって算出されたパワートランジスタQ1,Q2のデューティ比の演算結果を制御回路250から受け、パワートランジスタQ1,Q2をオン/オフするPWM信号S1,S2を生成してそれぞれコンバータ210のドライバ271,272へ出力する。
The signal generation circuit 230 receives the calculation result of the duty ratio of the power transistors Q1 and Q2 calculated by the
信号生成回路240は、制御回路250によって算出された各相の電圧演算結果を制御回路250から受け、パワートランジスタQ3〜Q8をオン/オフするPWM信号S3〜S8を生成してそれぞれインバータ220のドライバ273〜278へ出力する。
The
制御回路250は、モータトルク指令値、回転機M1の各相の電流値、およびインバータ220の入力電圧を入力して回転機M1の各相コイルの電圧を演算し、その演算結果を信号生成回路240へ出力する。回転機M1の各相の電流値は、電流センサ260により検出され、インバータ220の入力電圧は、図示されない電圧センサにより検出される。
The
また、制御回路250は、上述したモータトルク指令値およびモータ回転数を入力してインバータ220の入力電圧の最適値(目標値)を演算する。そして、制御回路250は、この入力電圧の目標値、インバータ220の入力電圧、およびバッテリ200の電圧に基づいて、インバータ220の入力電圧をその目標値にするためのパワートランジスタQ1,Q2のデューティ比を演算し、その演算結果を信号生成回路230へ出力する。
In addition, the
なお、上記において、インバータ220およびコンバータ210における各上アームは、「第1のスイッチング回路」を構成し、インバータ220およびコンバータ210における各下アームは、「第2のスイッチング回路」を構成する。また、電源ライン292および接地ライン293は、それぞれ「第1の電力線」および「第2の電力線」を構成し、各出力ライン294〜296は、「第3の電力線」を構成する。また、各パワートランジスタQ1〜Q8は、「スイッチングトランジスタ」を構成し、各ダイオードD1〜D8は、「還流ダイオード」を構成する。
In the above, each upper arm in
この負荷駆動装置100においては、チョッパ式のコンバータ210は、信号生成回路230からの指令に基づいて、バッテリ200から受ける直流電圧を昇圧して電源ライン292に供給する。そして、インバータ220は、平滑コンデンサC2によって平滑化された直流電圧を電源ライン292から受け、その受けた直流電圧を交流電圧に変換して回転機M1へ出力する。
In the load driving device 100, the
また、インバータ220は、回転機M1によって発電された交流電圧を直流電圧に変換して電源ライン292へ出力する。そして、コンバータ210は、平滑コンデンサC2によって平滑化された直流電圧を電源ライン292から受け、その受けた直流電圧を降圧してバッテリ200へ供給する。
The
このように、負荷駆動装置100は、バッテリ200からの直流電圧を昇圧して回転機M1を駆動するとともに、回転機M1によって発電された電力をバッテリ200へ供給する。
As described above, the load driving device 100 boosts the DC voltage from the
図2は、図1に示されたインバータ220のU相アームの構造を示す平面図であり、図3は、図2に示されたU相アームの断面III−IIIの構造を示す断面図である。なお、図3に示すように、このU相アームの上面にはバスバーASSY42が設けられているが、図2においては、U相アームの内部を図示する関係上、バスバーASSY42については図示していない。また、図1に示されたインバータ220のその他の各相アームおよびコンバータ210のアームの構造も、図2,図3に示すU相アームの構造と同じであるので、説明は繰り返さない。
2 is a plan view showing the structure of the U-phase arm of
図2,図3を参照して、このU相アームは、パワートランジスタQ31,Q32,Q41,Q42と、ダイオードD31,D32,D41,D42と、正極導体基板10と、負極導体基板12と、出力導体基板14と、正極バスバー16と、負極バスバー18と、絶縁層22と、ワイヤ26〜32と、絶縁基板34と、ボルト36と、支柱37と、冷却器38とを含む。
2 and 3, the U-phase arm includes power transistors Q31, Q32, Q41, and Q42, diodes D31, D32, D41, and D42, a
パワートランジスタQ31,Q32およびダイオードD31,D32は、図1に示されるU相上アームを構成する。すなわち、図1の回路図に示されたU相上アームは、実際には、並列接続された2つのパワートランジスタQ31,Q32と、それらにそれぞれ並列接続される2つのダイオードD31,D32から構成されている。そして、パワートランジスタQ31,Q32およびダイオードD31,D32は、正極導体基板10上に搭載され、正極導体基板10とは電気的に接続されている。
Power transistors Q31 and Q32 and diodes D31 and D32 constitute the U-phase upper arm shown in FIG. That is, the U-phase upper arm shown in the circuit diagram of FIG. 1 is actually composed of two power transistors Q31 and Q32 connected in parallel and two diodes D31 and D32 connected in parallel to them. ing. The power transistors Q31 and Q32 and the diodes D31 and D32 are mounted on the
パワートランジスタQ41,Q42およびダイオードD41,D42は、図1に示されるU相下アームを構成する。すなわち、図1の回路図に示されたU相下アームは、実際には、並列接続された2つのパワートランジスタQ41,Q42と、それらにそれぞれ並列接続される2つのダイオードD41,D42から構成されている。そして、パワートランジスタQ41,Q42およびダイオードD41,D42は、出力導体基板14上に搭載され、出力導体基板14とは電気的に接続されている。
Power transistors Q41 and Q42 and diodes D41 and D42 constitute the U-phase lower arm shown in FIG. That is, the U-phase lower arm shown in the circuit diagram of FIG. 1 is actually composed of two power transistors Q41 and Q42 connected in parallel and two diodes D41 and D42 connected in parallel to them. ing. The power transistors Q41 and Q42 and the diodes D41 and D42 are mounted on the
正極導体基板10、負極導体基板12および出力導体基板14は、たとえば銅からなる電極板であり、絶縁基板34上に設けられる。正極導体基板10および負極導体基板12には、それぞれ正極バスバー16および負極バスバー18が接続され、出力導体基板14にも、図示されない出力バスバーが接続される。
The
すなわち、正極導体基板10は、正極導体基板10に搭載されるパワートランジスタQ31,Q32およびダイオードD31,D32を正極バスバー16と電気的に接続する。
That is, the
出力導体基板14は、凹形状をしており、凹部が正極導体基板10に対向するようにして正極導体基板10に隣接して配置され、パワートランジスタQ31,Q32およびダイオードD31,D32とワイヤ26,28によって電気的に接続される。すなわち、出力導体基板14は、ワイヤ26,28によって電気的に接続されたパワートランジスタQ31,Q32およびダイオードD31,D32を出力導体基板14上に搭載されるパワートランジスタQ41,Q42およびダイオードD41,D42と電気的に接続する。
The
負極導体基板12は、出力導体基板14の凹部におさまるようにして正極導体基板10に隣接して配置され、出力導体基板14上に搭載されるパワートランジスタQ41,Q42およびダイオードD41,D42とワイヤ30,32によって電気的に接続される。すなわち、負極導体基板12は、ワイヤ30,32によって電気的に接続されたパワートランジスタQ41,Q42およびダイオードD41,D42を負極バスバー18と電気的に接続する。
The negative
正極バスバー16および負極バスバー18は、たとえば銅からなる厚さよりも幅の広い幅広電極である。
The positive
正極バスバー16は、負極導体基板12に近接する位置であって、かつ、幅広面が負極導体基板12に対向するように正極導体基板10上に立設される。この正極バスバー16は、図1に示される電源ライン292を構成し、バスバーASSY42内に配線されてインバータ220におけるその他の各相上アームの正極導体基板に接続される。
The positive
負極バスバー18は、正極バスバー16に近接する位置であって、かつ、幅広面が正極バスバー16の幅広面と対向するように負極導体基板12上に立設される。この負極バスバー18は、図1に示される接地ライン293を構成し、バスバーASSY42内に配線されてインバータ220におけるその他の各相下アームの負極導体基板に接続される。
The negative
絶縁層22は、正極バスバー16と負極バスバー18との間に設けられ、正極バスバー16および負極バスバー18を電気的に絶縁する。
The insulating
ワイヤ26〜32は、たとえばアルミからなる電線である。ワイヤ26は、パワートランジスタQ31およびダイオードD31を出力導体基板14と電気的に接続し、ワイヤ28は、パワートランジスタQ32およびダイオードD32を出力導体基板14と電気的に接続する。また、ワイヤ30は、パワートランジスタQ41およびダイオードD41を負極導体基板12と電気的に接続し、ワイヤ32は、パワートランジスタQ42およびダイオードD42を負極導体基板12と電気的に接続する。
The
絶縁基板34は、正極導体基板10、負極導体基板12および出力導体基板14を冷却器38と電気的に絶縁する。一方、絶縁基板34は、たとえばアルミナなどの高熱伝導率を有するフィラーを含有しており、パワートランジスタQ31,Q32およびダイオードD31,D32から正極導体基板10に伝わった熱、ならびにパワートランジスタQ41,Q42およびダイオードD41,D42から出力導体基板14に伝わった熱を冷却器38へ伝熱する。
The insulating
冷却器38は、内部に複数の冷媒路40を含み、パワートランジスタQ31,Q32,Q41,Q42およびダイオードD31,D32,D41,D42から発生した熱を冷媒路40を通流する冷媒に放熱する。
The cooler 38 includes a plurality of
バスバーASSY42は、基板上部に基板と平行に設けられ、正極導体基板10および負極導体基板12からそれぞれ法線方向に引き出された正極バスバー16および負極バスバー18の格納および配線ケースである。
The
なお、上記において、正極バスバー16および負極バスバー18は、それぞれ「第1の電極線」および「第2の電極線」を構成する。
In the above, the positive
このU相アームにおいては、正極バスバー16および負極バスバー18は、それぞれ正極導体基板10および負極導体基板12上に立設される。すなわち、各バスバーは、対応する導体基板から基板の法線方向に引き出される。したがって、正極バスバー16および負極バスバー18は、この半導体装置において平面的に面積を大きく占有することはない。
In this U-phase arm, positive
また、このU相アームにおいては、正極導体基板10上に搭載されるパワートランジスタQ31およびダイオードD31、ならびにパワートランジスタQ32およびダイオードD32を正極導体基板10の両側寄りに対称配置し、また、出力導体基板14上に搭載されるパワートランジスタQ41およびダイオードD41、ならびにパワートランジスタQ42およびダイオードD42を出力導体基板14の中央寄りに対称配置することによって、各ワイヤ26〜32の配線距離をできるだけ短く、かつ、均等にしてある。したがって、各ワイヤ26〜32における配線インダクタンスのばらつきが小さい。
Further, in this U-phase arm, power transistor Q31 and diode D31 mounted on
以上のように、この発明による実施の形態1によれば、正極バスバー16および負極バスバー18がそれぞれ正極導体基板10および負極導体基板12の法線方向に引き出されるので、正極バスバー16および負極バスバー18は、装置の平面方向に面積を大きく占有することがなく、負荷駆動装置100の実装面積を縮小できる。
As described above, according to the first embodiment of the present invention, the positive
[実施の形態2]
実施の形態2による負荷駆動装置100Aの全体構成は、図1に示される実施の形態1における負荷駆動装置100の構成と同じである。
[Embodiment 2]
The overall configuration of the load driving device 100A according to the second embodiment is the same as the configuration of the load driving device 100 according to the first embodiment shown in FIG.
図4は、実施の形態2におけるインバータのU相アームの構造を示す平面図であり、図5は、図4に示されたU相アームの断面V−Vの構造を示す断面図である。なお、図5に示すように、このU相アームの上面にはバスバーASSY42が設けられているが、図4においては、U相アームの内部を図示する関係上、バスバーASSY42については図示していない。また、インバータにおけるその他の各相アームおよびコンバータのアームの構造も、図4,図5に示すU相アームの構造と同じであるので、説明は繰り返さない。
4 is a plan view showing the structure of the U-phase arm of the inverter according to the second embodiment, and FIG. 5 is a cross-sectional view showing the structure of the cross-section VV of the U-phase arm shown in FIG. As shown in FIG. 5, a
図4,図5を参照して、このU相アームは、図2,図3に示される実施の形態1におけるアームの構成において、負極導体基板12、出力導体基板14、正極バスバー16、負極バスバー18および絶縁層22に代えて、負極導体基板12A、出力導体基板14A、正極バスバー16A、負極バスバー18Aおよび絶縁層22A,22Bを含み、出力バスバー20をさらに含む。
Referring to FIGS. 4 and 5, this U-phase arm has the same structure as that of the first embodiment shown in FIGS. 2 and 3, but
負極導体基板12Aおよび出力導体基板14Aは、たとえば銅からなる電極板であり、絶縁基板34上に設けられる。そして、負極導体基板12Aおよび出力導体基板14Aには、それぞれ負極バスバー18Aおよび出力バスバー20が接続される。
The
出力導体基板14Aは、正極導体基板10に隣接して配置される。出力導体基板14A上には、パワートランジスタQ41,Q42およびダイオードD41,D42が搭載され、パワートランジスタQ41,Q42およびダイオードD41,D42とは電気的に接続されている。また、出力導体基板14Aは、パワートランジスタQ31,Q32およびダイオードD31,D32とワイヤ26,28によって電気的に接続される。すなわち、出力導体基板14Aは、ワイヤ26,28によって電気的に接続されたパワートランジスタQ31,Q32およびダイオードD31,D32を出力バスバー20と電気的に接続し、さらに、出力導体基板14A上に搭載されるパワートランジスタQ41,Q42およびダイオードD41,D42を出力バスバー20と電気的に接続する。
The
負極導体基板12Aは、出力導体基板14Aに囲まれるように配置され、出力導体基板14A上に搭載されるパワートランジスタQ41,Q42およびダイオードD41,D42とワイヤ30,32によって電気的に接続される。すなわち、負極導体基板12Aは、ワイヤ30,32によって電気的に接続されたパワートランジスタQ41,Q42およびダイオードD41,D42を負極バスバー18Aと電気的に接続する。
The
正極バスバー16A、負極バスバー18Aおよび出力バスバー20は、たとえば銅からなる厚さよりも幅の広い幅広電極である。
The positive electrode bus bar 16A, the negative
正極バスバー16Aは、出力導体基板14Aに近接する位置であって、かつ、幅広面が出力導体基板14Aに対向するように正極導体基板10上に立設される。この正極バスバー16Aは、図1に示される電源ライン292を構成し、バスバーASSY42内に配線されてインバータ220におけるその他の各相上アームの正極導体基板に接続される。
The positive electrode bus bar 16A is erected on the positive
出力バスバー20は、正極バスバー16Aに近接する位置であって、かつ、幅広面が正極バスバー16Aの幅広面と対向するように出力導体基板14A上に立設される。この出力バスバー20は、図1に示されるU相出力ライン294を構成し、バスバーASSY42内に配線されて図示されない回転機M1のU相コイルに接続される。
The
負極バスバー18Aは、出力バスバー20に近接する位置であって、かつ、幅広面が出力バスバー20の幅広面と対向するように負極導体基板12A上に立設される。この負極バスバー18Aは、図1に示される接地ライン293を構成し、バスバーASSY42内に配線されてインバータ220におけるその他の各相下アームの負極導体基板に接続される。
The negative
絶縁層22A,22Bは、それぞれ正極バスバー16Aと出力バスバー20との間、および負極バスバー18Aと出力バスバー20との間に設けられ、正極バスバー16A、出力バスバー20および負極バスバー18Aを電気的に絶縁する。
The insulating
その他のワイヤ26〜32、絶縁基板34、冷却器38、バスバーASSY42については、実施の形態1において既に説明したので、説明は繰り返さない。
Since
なお、上記において、正極バスバー16A、負極バスバー18Aおよび出力バスバー20は、それぞれ「第1の電極線」、「第2の電極線」および「第3の電極線」を構成し、正極導体基板10、負極導体基板12Aおよび出力導体基板14Aは、それぞれ「第1の導体基板」、「第2の導体基板」および「第3の導体基板」を構成する。また、パワートランジスタQ31,Q32およびダイオードD31,D32は、「第1のスイッチング回路」を構成し、パワートランジスタQ41,Q42およびダイオードD41,D42は、「第2のスイッチング回路」を構成する。さらに、各パワートランジスタQ31,Q32,Q41,Q42は、「スイッチングトランジスタ」を構成し、各ダイオードD31,D32,D41,D42は、「還流ダイオード」を構成する。
In the above, the positive electrode bus bar 16A, the negative
このU相アームにおいても、実施の形態1と同様に、正極バスバー16A、負極バスバー18Aおよび出力バスバー20は、それぞれ正極導体基板10、負極導体基板12Aおよび出力導体基板14A上に立設される。すなわち、各バスバーは、対応する導体基板から基板の法線方向に引き出される。したがって、正極バスバー16A、負極バスバー18Aおよび出力バスバー20は、この半導体装置において平面的に面積を大きく占有することはない。
Also in this U-phase arm, as in the first embodiment, positive electrode bus bar 16A, negative
また、このU相アームにおいては、正極導体基板10に隣接して出力導体基板14Aが配設され、さらに、出力導体基板14Aに囲まれるように負極導体基板12Aが配設される。そして、正極導体基板10、出力導体基板14Aおよび負極導体基板12Aの各々の一部がその順に隣接する位置に、それぞれ正極バスバー16A、出力バスバー20および負極バスバー18Aが絶縁層22A,22Bを介して近接して立設される。
Further, in this U-phase arm, an
ここで、隣接する正極バスバー16Aおよび出力バスバー20、ならびに出力バスバー20および負極バスバー18Aには、互いに逆方向の電流が流されるため、各バスバーに電流が流れるときに各バスバーから発生する磁界が互いに打ち消しあって相殺される。
Here, since currents in opposite directions flow through the adjacent positive electrode bus bar 16A and
図6は、これを説明するための図であって、図6は、この実施の形態2による負荷駆動装置100Aにおける電流の流れの一例を示す回路図である。なお、図6においては、バッテリ200から出力される電流が、インバータ220のU相アーム281の上アーム、回転機M1のU相コイルおよびV相コイル、ならびにインバータ220のV相アーム282の下アームを介してバッテリ200に還流する場合について代表的に示されている。また、図6では、コンバータ210については、記載を省略している。
FIG. 6 is a diagram for explaining this, and FIG. 6 is a circuit diagram showing an example of a current flow in the load driving device 100A according to the second embodiment. In FIG. 6, the current output from
図6を参照して、インバータ220は、U相アーム281の上アーム281.1と、アーム281.1において立設される正極バスバー16.1および出力バスバー20.1と、V相アーム282の下アーム282.2と、アーム282.2において立設される負極バスバー18.2および出力バスバー20.2とを含む。なお、正極バスバー16.1、負極バスバー18.2および出力バスバー20.1,20.2は、それぞれ図4,5に示される正極バスバー16A、負極バスバー18Aおよび出力バスバー20に対応するものであり、各アーム281.1,282.2に対応して新たに符号を付したものである。
Referring to FIG. 6,
バッテリ200から出力された電流は、正極バスバー16.1を流れてアーム281.1に供給される。そして、電流は、アーム281.1から出力バスバー20.1を流れて回転機M1に供給され、回転機M1のU相コイルおよびV相コイルを流れた後、出力バスバー20.2を流れてアーム282.2に供給される。そして、電流は、アーム282.2から負極バスバー18.2を流れてバッテリ200に還流する。
The current output from
すなわち、U相アーム281においては、隣接する正極バスバー16.1および出力バスバー20.1を互いに逆方向に電流が流れるので、正極バスバー16.1および出力バスバー20.1から発生する磁界が互いに打ち消しあって相殺される。また、V相アーム282においては、隣接する出力バスバー20.2および負極バスバー18.2を互いに逆方向に電流が流れるので、出力バスバー20.2および負極バスバー18.2から発生する磁界が互いに打ち消しあって相殺される。したがって、各バスバーにおける配線インダクタンスが低減される。
That is, in
以上のように、この発明による実施の形態2によれば、正極バスバー16A、負極バスバー18Aおよび出力バスバー20がそれぞれ正極導体基板10、負極導体基板12Aおよび出力導体基板14Aの法線方向に引き出されるので、正極バスバー16A、負極バスバー18Aおよび出力バスバー20は、装置の平面方向に面積を大きく占有することがなく、負荷駆動装置100Aの実装面積を縮小できる。
As described above, according to the second embodiment of the present invention, positive electrode bus bar 16A, negative
また、この実施の形態2によれば、幅広の正極バスバー16A、出力バスバー20および負極バスバー18Aは、絶縁層22A,22Bを介してその順で厚さ方向に近接して積層され、かつ、隣接する正極バスバー16Aおよび出力バスバー20、ならびに出力バスバー20および負極バスバー18Aには、互いに逆方向の電流が流れるので、各バスバーから発生する磁界が相殺され、各バスバーの配線インダクタンスが低減される。
Further, according to the second embodiment, the wide positive bus bar 16A, the
[実施の形態3]
実施の形態3による負荷駆動装置100Bの全体構成は、図1に示される実施の形態1における負荷駆動装置100の構成と同じである。
[Embodiment 3]
The overall configuration of the load driving device 100B according to the third embodiment is the same as the configuration of the load driving device 100 according to the first embodiment shown in FIG.
図7は、実施の形態3におけるインバータのU相アームの構造を示す平面図であり、図8は、図7に示されたU相アームの断面VIII−VIIIの構造を示す断面図である。なお、図8に示すように、このU相アームの上面にはバスバーASSY42が設けられているが、図7においては、U相アームの内部を図示する関係上、バスバーASSY42については図示していない。また、インバータにおけるその他の各相アームおよびコンバータのアームの構造も、図7,図8に示すU相アームの構造と同じであるので、説明は繰り返さない。
FIG. 7 is a plan view showing the structure of the U-phase arm of the inverter according to the third embodiment, and FIG. 8 is a cross-sectional view showing the structure of section VIII-VIII of the U-phase arm shown in FIG. As shown in FIG. 8, a
図7,図8を参照して、実施の形態3におけるインバータのU相アームは、パワートランジスタQ31,Q32,Q41,Q42と、ダイオードD31,D32,D41,D42と、正極導体基板50と、負極導体基板52と、出力導体基板54と、正極バスバー56と、負極バスバー58と、出力バスバー60と、絶縁層62,64と、ワイヤ66〜72と、絶縁基板34と、ボルト36と、支柱37と、冷却器38とを含む。
7 and 8, the U-phase arm of the inverter according to the third embodiment includes power transistors Q31, Q32, Q41, and Q42, diodes D31, D32, D41, and D42, a
この実施の形態3においては、パワートランジスタQ31,Q32およびダイオードD31,D32は、出力導体基板54上に搭載され、出力導体基板54と電気的に接続されている。また、パワートランジスタQ41,Q42およびダイオードD41,D42は、負極導体基板52上に搭載され、負極導体基板52と電気的に接続されている。
In the third embodiment, power transistors Q31 and Q32 and diodes D31 and D32 are mounted on
正極導体基板50、負極導体基板52および出力導体基板54は、絶縁基板34上に搭載され、負極導体基板52および出力導体基板54が隣接して配設され、出力導体基板54に囲まれるように正極導体基板50が配設される。
The
正極バスバー56、出力バスバー60および負極バスバー58は、幅広電極であり、正極導体基板50、出力導体基板54および負極導体基板52の各々の一部がその順に隣接する位置に、絶縁層62,64を介して近接してそれぞれ立設される。
The positive
そして、上アームを構成するパワートランジスタQ31,Q32およびダイオードD31,D32は、ワイヤ66,68によって正極導体基板50と電気的に接続され、下アームを構成するパワートランジスタQ41,Q42およびダイオードD41,D42は、ワイヤ70,72によって出力導体基板54と電気的に接続される。
The power transistors Q31 and Q32 and the diodes D31 and D32 constituting the upper arm are electrically connected to the
その他の絶縁基板34、冷却器38、バスバーASSY42については、実施の形態1において既に説明したので、説明は繰り返さない。
Since other insulating
なお、上記において、正極バスバー56、負極バスバー58および出力バスバー60は、それぞれ「第1の電極線」、「第2の電極線」および「第3の電極線」を構成し、正極導体基板50、負極導体基板52および出力導体基板54は、それぞれ「第1の導体基板」、「第2の導体基板」および「第3の導体基板」を構成する。
In the above description, the positive
この実施の形態3におけるインバータのU相アームにおいても、正極バスバー56、負極バスバー58および出力バスバー60は、それぞれ正極導体基板50、負極導体基板52および出力導体基板54上に立設される。すなわち、各バスバーは、対応する導体基板から基板の法線方向に引き出される。したがって、正極バスバー56、負極バスバー58および出力バスバー60は、この半導体装置において平面的に面積を大きく占有することはない。
Also in the U-phase arm of the inverter according to the third embodiment, positive
また、図6において説明した実施の形態2の場合と同様に、隣接する正極バスバー56および出力バスバー60、ならびに出力バスバー60および負極バスバー58には、互いに逆方向の電流が流されるため、各バスバーに電流が流れるときに各バスバーから発生する磁界が互いに打ち消しあって相殺される。したがって、各バスバーにおける配線インダクタンスが低減される。
Similarly to the second embodiment described with reference to FIG. 6, currents in opposite directions flow through the adjacent positive
以上のように、この発明による実施の形態3によれば、正極バスバー56、負極バスバー58および出力バスバー60がそれぞれ正極導体基板50、負極導体基板52および出力導体基板54の法線方向に引き出されるので、正極バスバー56、負極バスバー58および出力バスバー60は、装置の平面方向に面積を大きく占有することがなく、負荷駆動装置の実装面積を縮小できる。
As described above, according to the third embodiment of the present invention, positive
また、この実施の形態3によれば、幅広の正極バスバー56、出力バスバー60および負極バスバー58は、絶縁層62,64を介してその順で厚さ方向に近接して積層され、かつ、隣接する正極バスバー56および出力バスバー60、ならびに出力バスバー60および負極バスバー58には、互いに逆方向の電流が流れるので、各バスバーから発生する磁界が相殺され、各バスバーの配線インダクタンスが低減される。
Further, according to the third embodiment, the wide positive
なお、上記の各実施の形態においては、この発明による半導体装置の一例として負荷駆動装置を代表的に例示して説明したが、この発明の適用範囲は、負荷駆動装置に限られるものではなく、半導体装置全般に適用することができる。 In each of the above-described embodiments, the load driving device is representatively described as an example of the semiconductor device according to the present invention. However, the scope of application of the present invention is not limited to the load driving device. The present invention can be applied to all semiconductor devices.
なお、この発明による半導体装置は、たとえば、近年大きく注目されているハイブリッド自動車(Hybrid Vehicle)や電気自動車(Electric Vehicle)などにおいて好適である。すなわち、このような車両システムにおいては、小型化、高効率、信頼性などが強く要求されるところ、この半導体装置によれば、上述のように装置の実装面積を縮小することによって小型化に寄与することができ、また、上記の実施の形態2,3による半導体装置によれば、配線インダクタンスの低減により、低損失化すなわち高効率化およびスイッチング時のサージ電圧の低減による装置の信頼性向上を実現できるからである。 The semiconductor device according to the present invention is suitable for, for example, a hybrid vehicle and an electric vehicle that have attracted much attention in recent years. That is, in such a vehicle system, downsizing, high efficiency, reliability, and the like are strongly required. According to this semiconductor device, as described above, it contributes to downsizing by reducing the mounting area of the device. In addition, according to the semiconductor device according to the second and third embodiments, by reducing the wiring inductance, the loss can be reduced, that is, the efficiency can be improved, and the reliability of the device can be improved by reducing the surge voltage during switching. This is because it can be realized.
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and is intended to include meanings equivalent to the scope of claims for patent and all modifications within the scope.
10,50 正極導体基板、12,12A,52 負極導体基板、14,14A,54 出力導体基板、16,16A,16.1,56 正極バスバー、18,18A,18.2,58 負極バスバー、20,20.1,20.2,60 出力バスバー、22,22A,22B,62,64 絶縁層、26〜32,66〜72 ワイヤ、34 絶縁基板、36 ボルト、37 支柱、38 冷却器、40 冷媒路、42 バスバーASSY、100,100A,100B 負荷駆動装置、200 バッテリ、210 コンバータ、220 インバータ、230,240 信号生成回路、250 制御回路、260 電流センサ、271〜278 ドライバ、281 U相アーム、281.1 U相上アーム、282 V相アーム、282.2 V相下アーム、283 W相アーム、291,292 電源ライン、293 接地ライン、294 U相出力ライン、295 V相出力ライン、296 W相出力ライン、C1,C2 平滑コンデンサ、L1 リアクトル、Q1〜Q8,Q31,Q32,Q41,Q42 パワートランジスタ、D1〜D8,D31,D32,D41,D42 ダイオード、M1 回転機。 10, 50 Positive conductor board, 12, 12A, 52 Negative conductor board, 14, 14A, 54 Output conductor board, 16, 16A, 16.1, 56 Positive bus bar, 18, 18A, 18.2, 58 Negative bus bar, 20 20, 20.2, 60 Output bus bar, 22, 22A, 22B, 62, 64 Insulating layer, 26-32, 66-72 wire, 34 Insulating substrate, 36 volts, 37 strut, 38 cooler, 40 refrigerant Road, 42 Busbar ASSY, 100, 100A, 100B Load drive device, 200 Battery, 210 Converter, 220 Inverter, 230, 240 Signal generation circuit, 250 Control circuit, 260 Current sensor, 271-278 Driver, 281 U-phase arm, 281 .1 U-phase upper arm, 282 V-phase arm, 282.2 V-phase lower arm, 2 83 W-phase arm, 291, 292 Power line, 293 Ground line, 294 U-phase output line, 295 V-phase output line, 296 W-phase output line, C1, C2 smoothing capacitor, L1 reactor, Q1-Q8, Q31, Q32, Q41, Q42 Power transistor, D1-D8, D31, D32, D41, D42 Diode, M1 Rotating machine.
Claims (11)
前記第1および第2の電極線の各々は、前記基板の略法線方向に前記基板から引き出される、半導体装置。 Comprising first and second electrode lines for inputting and outputting current to a circuit provided on the substrate;
Each of the first and second electrode lines is a semiconductor device drawn from the substrate in a substantially normal direction of the substrate.
前記第1および第2の電極線は、互いに近接して平行に配設される、請求項2に記載の半導体装置。 The second electrode line inputs and outputs a current to and from the circuit in a direction opposite to the direction of the current flowing through the first electrode line.
The semiconductor device according to claim 2, wherein the first electrode line and the second electrode line are disposed in parallel and close to each other.
前記第1の電力線を構成し、基板上に設けられた前記第1のスイッチング回路に電流を入出力する第1の電極線と、
前記第2の電力線を構成し、前記基板上に設けられた前記第2のスイッチング回路に電流を入出力する第2の電極線と、
前記第3の電力線を構成し、前記接続部に電流を入出力する第3の電極線とを備え、
前記第1から第3の電極線は、前記基板の略法線方向に前記基板から引き出される、半導体装置。 A semiconductor device including first and second switching circuits connected in series between first and second power lines and having a third power line connected to each connection portion,
A first electrode line that constitutes the first power line and inputs / outputs a current to / from the first switching circuit provided on the substrate;
A second electrode line that constitutes the second power line and inputs and outputs a current to and from the second switching circuit provided on the substrate;
Comprising the third power line, and a third electrode line for inputting and outputting current to the connection portion;
The semiconductor device, wherein the first to third electrode lines are drawn from the substrate in a substantially normal direction of the substrate.
前記第2の電極線は、前記第3の電極線に流れる電流の方向と逆方向に、前記第2のスイッチング回路に電流を入出力し、
前記第1から第3の電極線の各々は、厚さよりも幅が大きい幅広電極板であり、
前記第1から第3の電極線は、前記第1の電極線、前記第3の電極線、前記第2の電極線の順に絶縁層を介して厚さ方向に積層される、請求項5に記載の半導体装置。 The third electrode line inputs and outputs current to and from the connection part in a direction opposite to the direction of current flowing through the first electrode line.
The second electrode line inputs and outputs current to and from the second switching circuit in a direction opposite to the direction of the current flowing through the third electrode line.
Each of the first to third electrode lines is a wide electrode plate having a width larger than a thickness,
The first to third electrode lines are stacked in the thickness direction through an insulating layer in the order of the first electrode line, the third electrode line, and the second electrode line. The semiconductor device described.
前記第1および第3の導体基板は、前記基板の平面方向に隣接して配設され、
前記第2の導体基板は、前記第3の導体基板に囲まれるように配設され、
前記第1から第3の電極線は、前記第1から第3の導体基板の一部が前記第1の導体基板、前記第3の導体基板、前記第2の導体基板の順に配置される部位に接続される、請求項5または請求項6に記載の半導体装置。 Further comprising first to third conductor substrates provided on the substrate and connected to the first to third electrode lines, respectively.
The first and third conductive substrates are disposed adjacent to each other in a planar direction of the substrate;
The second conductive substrate is disposed so as to be surrounded by the third conductive substrate,
In the first to third electrode lines, a part of the first to third conductive substrates is arranged in the order of the first conductive substrate, the third conductive substrate, and the second conductive substrate. The semiconductor device according to claim 5, connected to the semiconductor device.
前記第2および第3の導体基板は、前記基板の平面方向に隣接して配設され、
前記第1の導体基板は、前記第3の電極基板に囲まれるように配設され、
前記第1から第3の電極線は、前記第1から第3の導体基板の一部が前記第1の導体基板、前記第3の導体基板、前記第2の導体基板の順に配置される部位に接続される、請求項5または請求項6に記載の半導体装置。 Further comprising first to third conductor substrates provided on the substrate and connected to the first to third electrode lines, respectively.
The second and third conductor substrates are disposed adjacent to each other in a planar direction of the substrate;
The first conductor substrate is disposed so as to be surrounded by the third electrode substrate,
In the first to third electrode lines, a part of the first to third conductive substrates is arranged in the order of the first conductive substrate, the third conductive substrate, and the second conductive substrate. The semiconductor device according to claim 5, connected to the semiconductor device.
スイッチングトランジスタと、
前記スイッチングトランジスタに並列して設けられる還流ダイオードとを含み、
前記第1および第2の電極線は、それぞれ正極および負極の電力線であり、
前記第3の電極線は、電気負荷に接続される、請求項5から請求項10のいずれか1項に記載の半導体装置。 Each of the first and second switching circuits includes:
A switching transistor;
A free-wheeling diode provided in parallel with the switching transistor,
The first and second electrode lines are positive and negative power lines, respectively.
The semiconductor device according to claim 5, wherein the third electrode line is connected to an electric load.
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