JP2010016925A - Power semiconductor module and semiconductor power conversion device equipped with the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電力半導体モジュール、およびこれを備えた半導体電力変換装置に関する。 The present invention relates to a power semiconductor module and a semiconductor power conversion device including the same.
一般に、電気自動車、ハイブリッド自動車は、直流を交流に変換してモータに供給する電力用半導体装置として、インバータ装置を備えている。例えば、3相のインバータ装置の場合、U相、V相、W相に対応する3つの電力半導体モジュールを有している。このような車載用の半導体電力変換装置は、小型化、低コスト化、冷却効率の向上が必須であり、この目的を達成するためには、半導体電力変換装置の主要部品である電力半導体モジュールの小型化、抵コスト化、冷却効率の向上が重要となる。 In general, an electric vehicle and a hybrid vehicle include an inverter device as a power semiconductor device that converts direct current into alternating current and supplies the motor to a motor. For example, a three-phase inverter device has three power semiconductor modules corresponding to the U phase, the V phase, and the W phase. Such an in-vehicle semiconductor power conversion device must be downsized, reduced in cost, and improved in cooling efficiency. In order to achieve this purpose, the power semiconductor module that is a main component of the semiconductor power conversion device is required. Miniaturization, cost reduction, and improvement in cooling efficiency are important.
例えば、特許文献1に開示された半導体電力変換装置によれば、電力半導体モジュールは、それぞれ導電性金属で形成された第1導体、第2導体、第3導体と、これらの導体に接合された接合面を有する冷却器と、を備えている。第1導体には、1相の上アームを構成する半導体素子であるIGBT(insulated gate bipolar transistor)及びダイオードの正極側が接合されている。第2導体には、1相の下アームを構成するIGBT及びダイオードの負極側が接合されている。そして、第3導体は、第1導体と第2導体の間に配設され、上アームを構成するIGBT及びダイオードの負極側、および下アームを構成するIGBT及びダイオードの正極側に接合されている。第1導体および第2導体は、正極電極および負極電極として機能し、第3導体は、交流出力電極として機能する。
For example, according to the semiconductor power conversion device disclosed in
また、各IGBTには、ゲート端子、エミッタセンス端子等の複数の入出力端子が設けられている。第1ないし第3導体は、半導体素子との接合面が、冷却器と導体との間の接合面と非平行になるように、冷却器に配置されている。 Each IGBT is provided with a plurality of input / output terminals such as a gate terminal and an emitter sense terminal. The first to third conductors are arranged in the cooler so that the joint surface with the semiconductor element is not parallel to the joint surface between the cooler and the conductor.
このような構成により、冷却効率および製造性を高めた電力半導体モジュールおよび半導体電力変換装置が提供される。
上記のように構成された電力半導体モジュールにおいて、IGBTのようなスイッチング素子を複数の導体間に挟み込んで配置し、スイッチング素子の両極面を導体に接合しているとともに、エミッタセンス端子がスイッチング素子に設けられている。この場合、エミッタセンス位置は、スイッチング素子のエミッタ電極表面付近となり、エミッタ側のインダクタンスは、ほぼゼロとなる。そのため、スイッチング素子の駆動時、スイッチング素子の電流および電圧が振動する現象が生じる。このような電流、電圧の振動が生じた場合、電力半導体モジュールによりモータ等を安定して駆動することが困難となる。 In the power semiconductor module configured as described above, a switching element such as an IGBT is sandwiched between a plurality of conductors, and both polar surfaces of the switching element are joined to the conductor, and the emitter sense terminal serves as the switching element. Is provided. In this case, the emitter sense position is near the surface of the emitter electrode of the switching element, and the inductance on the emitter side is substantially zero. Therefore, a phenomenon occurs in which the current and voltage of the switching element vibrate when the switching element is driven. When such current and voltage oscillations occur, it becomes difficult to stably drive a motor or the like by the power semiconductor module.
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、電流、電圧の振動を抑制し、安定した出力を供給できる電力半導体モジュール、および半導体電力変換装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a power semiconductor module and a semiconductor power conversion device that can suppress oscillation of current and voltage and supply a stable output.
本発明の態様に係る電力半導体モジュールは、スイッチング素子を含み1アームを構成する半導体素子と、前記半導体素子の正極側に接合した正極導体と、前記半導体素子の負極側に接合した電極導体と、前記スイッチング素子に設けられた入出力端子と、前記スイッチング素子以外の位置に設けられ前記スイッチング素子を駆動するエミッタセンス端子と、を備えている。 A power semiconductor module according to an aspect of the present invention includes a semiconductor element including a switching element and constituting one arm, a positive conductor bonded to the positive electrode side of the semiconductor element, an electrode conductor bonded to the negative electrode side of the semiconductor element, An input / output terminal provided on the switching element; and an emitter sense terminal provided at a position other than the switching element for driving the switching element.
この発明の他の態様に係る電力半導体モジュールは、第1スイッチング素子を含み1アームを構成する第1半導体素子と、第2スイッチング素子を含み他アームを構成する第2半導体素子と、前記第1半導体素子の正極側に接合した第1導体と、前記第2半導体素子の負極側に接合した第2導体と、前記第1導体と第2導体との間に配設され、前記第1半導体素子の負極側および第2半導体素子の正極側に接合した第3導体と、前記第1スイッチング素子および第2スイッチング素子に設けられた複数の入出力端子と、前記第1および第2スイッチング素子以外の位置に設けられ前記第1および第2スイッチング素子を駆動するエミッタセンス端子と、を備えている。 A power semiconductor module according to another aspect of the present invention includes a first semiconductor element including a first switching element and constituting one arm, a second semiconductor element including a second switching element and constituting another arm, and the first semiconductor element. A first conductor bonded to the positive electrode side of the semiconductor element; a second conductor bonded to the negative electrode side of the second semiconductor element; and the first semiconductor element disposed between the first conductor and the second conductor. A third conductor joined to the negative electrode side and the positive electrode side of the second semiconductor element, a plurality of input / output terminals provided in the first switching element and the second switching element, and other than the first and second switching elements And an emitter sense terminal for driving the first and second switching elements.
この発明の態様に係る半導体電力変換装置は、前記電力半導体モジュールと、前記複数の電力半導体モジュールを駆動する駆動回路と、前記複数の電力半導体モジュールを制御する制御回路と、を備えている。 A semiconductor power conversion device according to an aspect of the present invention includes the power semiconductor module, a drive circuit that drives the plurality of power semiconductor modules, and a control circuit that controls the plurality of power semiconductor modules.
上記構成によれば、電流、電圧の振動を抑制し、安定した出力を供給できる電力半導体モジュール、および半導体電力変換装置を提供することができる。 According to the said structure, the electric power semiconductor module which can suppress the vibration of an electric current and a voltage, and can supply the stable output, and a semiconductor power converter device can be provided.
以下図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る電力半導体モジュールを備えた半導体電力変換装置をインバータ装置に適用した実施形態について説明する。
図1は、インバータ装置の等価回路を示している。図1に示すように、インバータ装置10は、例えば、U相、V相、W相の3相インバータとして構成されているとともに、負荷対象として、モータ12に電力を供給するように構成されている。インバータ装置10は、モータ12に電力を供給するインバータ回路を一体に備えている。
Hereinafter, an embodiment in which a semiconductor power conversion device including a power semiconductor module according to an embodiment of the present invention is applied to an inverter device will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an equivalent circuit of the inverter device. As shown in FIG. 1, the inverter device 10 is configured as, for example, a U-phase, V-phase, and W-phase three-phase inverter, and is configured to supply power to the motor 12 as a load target. . The inverter device 10 is integrally provided with an inverter circuit that supplies power to the motor 12.
インバータ装置10は、それぞれU相、V相、W相に対応する3つの電力半導体モジュール16、18、20と、直流電源、例えば、バッテリ22から電力半導体モジュールに供給される直流電圧を平滑する平滑コンデンサ24と、3相出力用接続導体26を介してモータ12へ流れる電流を検出する電流検出器28a、28b、28cと、電流検出器により検出された電流情報や平滑コンデンサ24に印加される電圧等に基づき、電力半導体モジュール16、18、20を制御する制御ユニット32と、制御ユニット32の制御信号に基づき、後述する電力半導体モジュールの半導体素子のゲートを駆動するための駆動回路を有した駆動基板34と、を備えている。駆動基板34には、半導体素子を駆動する駆動用IC36が半導体素子に対して1対1の対応で設けられている。即ち、この回路では、駆動用IC36が6個設けられている。また、電力半導体モジュール16、18、20、および平滑コンデンサ24の下方には、これらを冷却するヒートシンク等の図示しない冷却器が設けられている。
The inverter device 10 includes three
以下、電力半導体モジュール16、18、20について詳細に説明する。電力半導体モジュール16、18、20は、それぞれ同一の構成を有していることから、1つの電力半導体モジュール16を代表して説明する。
図2は、カバーを取外した状態における電力半導体モジュール16を示す斜視図、図3は、電力半導体モジュールの平面図である。
Hereinafter, the
FIG. 2 is a perspective view showing the
図1、図2、図3に示すように、電力半導体モジュール16は、インバータ回路におけるU相の上側アームを構成する第1半導体素子、ここでは、第1スイッチング素子であるIGBT41aおよびダイオード51a、インバータ回路におけるU相の下側アームを構成する第2半導体素子、ここでは、第2スイッチング素子として機能するIGBT41bおよびダイオード51b、第1導体61、第2導体62、第3導体63、シート状絶縁体66、ベースとして機能する放熱板67を備えている。
As shown in FIGS. 1, 2, and 3, the
IGBT41a、41b、およびダイオード51a、51bは、例えば、サイズがほぼ10mm角程度の半導体チップである。ダイオード51a、51bの各々は、IGBT41a、41bの各々に逆並列接続されている。
The IGBTs 41a and 41b and the
第1、第2、第3導体61、62、63は、それぞれ導電性金属により、軸方向両端部を有する細長い棒状、例えば、角柱形状に形成されている。第1導体61、第2導体62、および第3導体63は、同一の長さを有し、また、ほぼ同一の径に形成されている。
The first, second, and
第1導体61の一側面は第1接合面61aを形成し、この一側面と直交する他の一側面は第2接合面を形成している。第1導体61の第1接合面61aは、上側アームを構成するIGBT41aおよびダイオード51aの正極側(それぞれコレクタ、カソード)に電気的かつ機械的に接合されている。第1導体61は、第1半導体素子に共通の直流正極導体を構成している。第1接合面61a上において、IGBT41aおよびダイオード51aは、第1導体61の長手方向(中心軸線方向)に沿って並んで配置されている。
One side surface of the
第2導体62の一側面は第1接合面62aを形成し、この一側面と直交する他の一側面は第2接合面を形成している。第2導体62の第1接合面62aは、下側アームを構成するIGBT41bおよびダイオード51bの負極側(それぞれエミッタ、アノード)に接合されている。これにより、第2導体62は、IGBT41bおよびダイオード51bの負極側の電極と電気的かつ機械的に接続されている。第2導体62は、第2半導体素子に共通の直流負極導体を構成している。第1接合面62a上において、IGBT41b、ダイオード51bは、第2導体62の長手方向(中心軸線方向)に沿って並んで配置されている。
One side surface of the
第2導体62は、第1導体61と互いに平行に並んで、かつ、隙間を置いて配置されている。そして、第1導体61の第1接合面61aと第2導体62の第1接合面62aとは、互いに平行に、かつ、隙間を置いて向かい合っている。第1導体61の第2接合面と第2導体62の第2接合面とは、同一平面上に並んで位置している。
The
図2および図3に示すように、第3導体63は、第1導体61と第2導体62との間に隙間を置いて、かつ、第1および第2導体と平行に配置されている。第3導体63は、その軸方向一端部が、第1および第2導体61、62の軸方向一端部と整列して配置されている。第3導体63は、その軸方向他端部が、第1および第2導体61、62の軸方向他端部と整列して配置されている。第3導体63は、その長手方向に沿った中心軸線Cを有し、第1、第2、第3導体61、62、63は、中心軸線Cに対して左右対称に配設されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
第3導体63の対向する2つの側面は2つの第1接合面63aを形成し、これらの第1接合面63aは、第1導体61の第1接合面61aおよび第2導体62の第1接合面62aとそれぞれ平行に対向している。また、第3導体63の上記2つの側面と直交する他の側面は、第2接合面を形成している。第2接合面は、第1および第2導体61、62の第2接合面と同一平面に位置している。
Two opposing side surfaces of the
第3導体63の一方の接合面63aは、上側アームを構成するIGBT41aおよびダイオード51aの負極側(それぞれエミッタ、アノード)に接合され、第3導体63は、IGBT41aおよびダイオード51aの負極側の電極と電気的かつ機械的に接続されている。第3導体63の他方の第1接合面63aは、下側アームを構成するIGBT41bおよびダイオード51bの正極側(それぞれコレクタ、カソード)に接合され、第3導体63は、IGBT41bおよびダイオード51bの正極側の電極と電気的かつ機械的に接続されている。これにより、第3導体63は、交流電極導体(電極導体)を構成している。
One
図2および図3に示すように、第3導体63の一方の第1接合面63aに接合されたIGBT41aは、第3導体63の他方の第1接合面63aに接合されたIGBT41bに対して、第3導体の中心軸線Cに沿った方向にずれた位置に配設され、IGBT41bと向い合うことなく、第3導体63の他方の第1接合面に接合されたダイオード51bと向い合って配置されている。同様に、第3導体63の他方の第1接合面63aに接合されたIGBT41bは、第3導体63に接合されたダイオード51aと向い合って配置されている。言い換えると、図2から良く分かるように、第3導体63の両側に接合されたIGBT41a、41bは、第3導体の中心軸線Cに対して非対称な位置に設けられている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
なお、上述した各導体の接合面と、IGBTおよびダイオードとの接合は、ハンダあるいは導電性接着剤により行うことができ、また、熱衝撃板を介して接合してもよい。第1、第2、第3導体61、62、63の材質は、冷却の観点からすると銅が望ましいが、アルミニウム等の他金属や、Al−SiC等の金属複合材料としても良い。
Note that the bonding surfaces of the conductors described above and the IGBT and the diode can be bonded by solder or a conductive adhesive, or may be bonded via a thermal shock plate. The material of the first, second, and
図2および図3に示すように、放熱板67は、シート状絶縁体66を介して第1導体61、第2導体62、第3導体63の第2接合面に接着され、これらの導体を支持している。放熱部材として機能する放熱板67は、例えば、銅、アルミニウム等の伝熱性の高い金属により形成され、IGBT、ダイオード、および第1ないし第3導体の熱を外部に放熱する。シート状絶縁体66は、第1ないし第3導体に対して十分に剛性の低い材料、例えば、接着性を有するエポキシ樹脂に窒化ホウ素等のセラミックフィラーを充填したもので形成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
第1、第2、第3導体61、62、63に接合された放熱板67の上面、つまり、接合面は、第1導体61の第1接合面61a、第2導体62の第1接合面62a、および第3導体63の第1接合面63aに対して交差する方向、例えば、直交する方向に延びている。即ち、IGBTおよびダイオードの各半導体素子は、正極側及び負極側の面が放熱板67の接合面に対して非平行となるように配置されている。
放熱板67の裏面には、図示しない熱伝導グリースが塗布され、放熱板は、この熱伝導グリースを介してインバータ装置の冷却器に接合され、ネジ止め等により固定されている。
The upper surface of the
A heat conduction grease (not shown) is applied to the back surface of the
図2および図3に示すように、第1導体61の軸方向一端には正極出力端子71が接続され、第1導体から一方向に延出している。第2導体62の軸方向一端には負極出力端子72が接続され、第2導体の一端から正極出力端子71と同一の方向に延出している。第3導体63の軸方向他端、つまり、正極出力端子71と反対側に位置した他端には、交流出力端子73が接続され、第3導体の他端から正極出力端子71と反対の方向に延出している。
As shown in FIGS. 2 and 3, a positive
IGBT41a、41bの各々には、ゲート端子等の複数の入出力端子76a、76bが接続されている。また、各IGBTを駆動する入出力端子の内、エミッタセンス端子は、IGBT素子以外の位置、つまり、IGBTのエミッタ電極表面から離間した位置、に設けられている。
A plurality of input /
本実施形態において、IGBT41aに対応するエミッタセンス端子78aは、交流出力端子73と一体に形成され、交流出力端子の基端部から上方に突出している。IGBT41bに対応するエミッタセンス端子78bは、負極出力端子72と一体に形成され、負極極出力端子の基端部から上方に突出している。
In the present embodiment, the
第1ないし第3導体61、62、63、および第1および第2半導体素子は、合成樹脂等によって形成された図示しないカバーにより覆われている。カバーは、例えば、放熱板67に固定されている。正極出力端子71、負極出力端子72、および交流出力端子73のそれぞれの端部は、カバーの外面に露出して設けられている。
The first to
上記の構成により、U相用の電力半導体モジュール16が得られる。V相用の電力半導体モジュール18およびW相用の電力半導体モジュール20は、上述したU相用の電力半導体モジュール16と同様に構成されている。すなわち、図1に示すように、V相用の電力半導体モジュール18は、インバータ回路におけるV相の上側アームを構成するIGBT42aおよびダイオード52a、V相の下側アームを構成するIGBT42bおよびダイオード52b、直流正極導体として機能する第1導体、直流負極導体として機能する第2導体、第1、第2導体間に配設され交流電極導体として機能する第3導体、正極出力端子、負極出力端子、交流出力端子、シート状絶縁体、放熱板を備えている。
With the above configuration, the
W相用の電力半導体モジュール20は、インバータ回路におけるW相の上側アームを構成するIGBT43aおよびダイオード53a、W相の下側アームを構成するIGBT43bおよびダイオード53b、直流正極導体として機能する第1導体、直流負極導体として機能する第2導体、第1、第2導体間に配設され交流電極導体として機能する第3導体、正極出力端子、負極出力端子、交流出力端子、シート状絶縁体、放熱板を備えている。
The
3つの電力半導体モジュール16、18、20は、正極出力端子、負極出力端子、交流出力端子の向きが一致した状態で、同一平面上に並べて配置されている。電力半導体モジュール16、18、20の各々の正極出力端子および負極出力端子は、図示しない接続導体を介して、コンデンサ24および直流電源装置あるいはバッテリに接続される。電力半導体モジュール16、18、20の各々の交流出力端子は3相出力用接続導体26を介してモータ12に接続され接続される。
The three
以上のように構成されたインバータ装置の電力半導体モジュールによれば、スイッチング素子であるIGBTの入出力端子の内、エミッタセンス端子は、IGBT素子以外の位置に設けられ、例えば、出力端子の基端部に設けられている。そのため、スイッチング素子のエミッタとエミッタセンス端子との間に導体が介在し、スイッチング素子は、エミッタ側にインダクタンスを持つ構造となる。これにより、スイッチング素子の両面を導体に接続する構成とした場合でも、スイッチング素子における電流、電圧振動現象の発生を防止することができる。 According to the power semiconductor module of the inverter device configured as described above, the emitter sense terminal among the input / output terminals of the IGBT that is the switching element is provided at a position other than the IGBT element, for example, the base end of the output terminal Provided in the department. Therefore, a conductor is interposed between the emitter of the switching element and the emitter sense terminal, and the switching element has a structure having an inductance on the emitter side. Thereby, even when it is set as the structure which connects both surfaces of a switching element to a conductor, generation | occurrence | production of the electric current and voltage oscillation phenomenon in a switching element can be prevented.
図4は、エミッタセンス端子をスイッチング素子に設けた構成の比較例において、スイッチング素子を駆動した場合の電流、電圧特性を示している。図5は、本実施形態に係る電力半導体モジュールにおいて、スイッチング素子を駆動した際の電流、電圧特性を示している。図4および図5に示すように、比較例では、スイッチング素子の駆動時、電流、電圧が振動しているのに対して、本実施形態に係る電力半導体モジュールでは、スイッチング素子駆動時、電流、電圧の振動が大幅に低減していることが分かる。 FIG. 4 shows current and voltage characteristics when the switching element is driven in the comparative example in which the emitter sense terminal is provided in the switching element. FIG. 5 shows current and voltage characteristics when the switching element is driven in the power semiconductor module according to the present embodiment. As shown in FIGS. 4 and 5, in the comparative example, the current and voltage vibrate when the switching element is driven, whereas in the power semiconductor module according to the present embodiment, the current and voltage are It can be seen that the voltage oscillation is greatly reduced.
このように、電流、電圧の振動を抑制し、安定した出力を供給できる電力半導体モジュール、およびインバータ装置が得られる。 In this way, a power semiconductor module and an inverter device that can suppress a vibration of current and voltage and supply a stable output can be obtained.
また、上記構成の電力半導体モジュールによれば、各半導体素子を熱容量の大きな電極導体間に挟んで配置することにより、半導体素子から発生した熱を複数の電極導体を通して効率良く放熱することができる。これにより、従来の電力半導体モジュールに比較して、半導体素子の熱抵抗を約60%程度低減することができる。 Further, according to the power semiconductor module having the above configuration, by disposing each semiconductor element between electrode conductors having a large heat capacity, heat generated from the semiconductor element can be efficiently radiated through the plurality of electrode conductors. As a result, the thermal resistance of the semiconductor element can be reduced by about 60% compared to the conventional power semiconductor module.
電力半導体モジュールにおいて、ダイオードに比較して発熱量の大きい複数のIGBTは、互いに向い合うことなく、第3導体の中心軸線の方向に対し互いにずれた位置に設けられている。すなわち、第3導体の両側に配設されたIGBTは、第3導体の中心軸線に対して非対称な位置に配設されている。そのため、第3導体における熱のこもりを抑制し、冷却効率の向上を図ることができる。以上のことから、冷却効率の向上した電力半導体モジュールおよび半導体電力変換装置が得られる。 In the power semiconductor module, the plurality of IGBTs that generate a large amount of heat compared to the diodes are provided at positions shifted from each other with respect to the direction of the central axis of the third conductor without facing each other. That is, the IGBTs disposed on both sides of the third conductor are disposed at positions that are asymmetric with respect to the central axis of the third conductor. Therefore, it is possible to suppress the accumulation of heat in the third conductor and improve the cooling efficiency. From the above, a power semiconductor module and a semiconductor power conversion device with improved cooling efficiency can be obtained.
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
上述した各実施形態において、スイッチング素子としてIGBTを用いる構成としたが、他の種類のトランジスタやサイリスタなどを用いた構成としてもよい。各実施形態において、IGBT及びダイオードを実装する個数は、必要に応じて増減可能である。半導体素子は、半導体電力変換装置を適用する対象物(例えば、電気自動車)の目的や用途などにより適宜変更し、最適な電力容量等を選ぶことができる。また、電力半導体モジュールは、上述した2アームの構成に限らず、3アーム以上の多アーム構造としてもよい。半導体電力変換装置は、直流電力を三相交流電力に変換するインバータ装置に限定されることなく、直流電力を単相交流電力に変換するインバータ装置にも適用することできる。 In each of the embodiments described above, the IGBT is used as the switching element. However, other types of transistors, thyristors, or the like may be used. In each embodiment, the number of mounting IGBTs and diodes can be increased or decreased as necessary. The semiconductor element can be appropriately changed depending on the purpose and application of an object (for example, an electric vehicle) to which the semiconductor power conversion device is applied, and an optimal power capacity or the like can be selected. Further, the power semiconductor module is not limited to the above-described two-arm configuration, and may have a multi-arm structure of three or more arms. The semiconductor power conversion device is not limited to an inverter device that converts DC power into three-phase AC power, but can also be applied to an inverter device that converts DC power into single-phase AC power.
10…インバータ装置、12…モータ、16、18、20…電力半導体モジュール、
22…バッテリ、24…コンデンサ、32…制御ユニット、34…駆動基板、
41a、41b、42a、42b、43a、43b…IGBT、
51a、51b、52a、52b、53a、53b…ダイオード、
61…第1導体、62…第2導体、63…第3導体、67…放熱板、
71…正極直流出力端子、72…負極直流出力端子、73…交流出力端子、
78a、78b、78c…エミッタセンス端子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Inverter apparatus, 12 ... Motor, 16, 18, 20 ... Power semiconductor module,
22 ... Battery, 24 ... Capacitor, 32 ... Control unit, 34 ... Drive board,
41a, 41b, 42a, 42b, 43a, 43b ... IGBT,
51a, 51b, 52a, 52b, 53a, 53b ... diode,
61 ... 1st conductor, 62 ... 2nd conductor, 63 ... 3rd conductor, 67 ... Heat sink,
71: Positive DC output terminal, 72: Negative DC output terminal, 73: AC output terminal,
78a, 78b, 78c ... Emitter sense terminals
Claims (8)
前記半導体素子の正極側に接合した正極導体と、
前記半導体素子の負極側に接合した電極導体と、
前記スイッチング素子に設けられた入出力端子と、
前記スイッチング素子以外の位置に設けられ前記スイッチング素子を駆動するエミッタセンス端子と、を備えている電力半導体モジュール。 A semiconductor element including a switching element and constituting one arm;
A positive electrode conductor bonded to the positive electrode side of the semiconductor element;
An electrode conductor bonded to the negative electrode side of the semiconductor element;
Input / output terminals provided in the switching element;
And an emitter sense terminal that is provided at a position other than the switching element and drives the switching element.
第2スイッチング素子を含み他アームを構成する第2半導体素子と、
前記第1半導体素子の正極側に接合した第1導体と、
前記第2半導体素子の負極側に接合した第2導体と、
前記第1導体と第2導体との間に配設され、前記第1半導体素子の負極側および第2半導体素子の正極側に接合した第3導体と、
前記第1スイッチング素子および第2スイッチング素子に設けられた複数の入出力端子と、
前記第1および第2スイッチング素子以外の位置に設けられ前記第1および第2スイッチング素子を駆動するエミッタセンス端子と、を備えている電力半導体モジュール。 A first semiconductor element including a first switching element and constituting one arm;
A second semiconductor element including a second switching element and constituting another arm;
A first conductor bonded to the positive electrode side of the first semiconductor element;
A second conductor joined to the negative electrode side of the second semiconductor element;
A third conductor disposed between the first conductor and the second conductor and joined to the negative electrode side of the first semiconductor element and the positive electrode side of the second semiconductor element;
A plurality of input / output terminals provided in the first switching element and the second switching element;
And an emitter sense terminal provided at a position other than the first and second switching elements and driving the first and second switching elements.
前記エミッタセンス端子は前記第1、第2、第3出力端子に設けられている請求項3に記載の電力半導体モジュール。 A first output terminal extending from the first conductor; a second output terminal extending from the second conductor; and a third output terminal extending from the third conductor;
The power semiconductor module according to claim 3, wherein the emitter sense terminal is provided at the first, second, and third output terminals.
前記第1スイッチング素子は、前記第1導体と第3導体との間に挟まれて配置され、前記第2半導体素子は、前記第2導体と第3導体との間に挟まれて配置されている請求項3に記載の電力半導体モジュール。 The first conductor, the second conductor, and the third conductor are arranged in parallel to each other,
The first switching element is disposed between the first conductor and the third conductor, and the second semiconductor element is disposed between the second conductor and the third conductor. The power semiconductor module according to claim 3.
前記電力半導体モジュールを駆動する駆動回路と、
前記電力半導体モジュールを制御する制御回路と、を備えた半導体電力変換装置。 The power semiconductor module according to any one of claims 1 to 7,
A drive circuit for driving the power semiconductor module;
And a control circuit for controlling the power semiconductor module.
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