JP2018115049A - 電力用半導体装置寿命予測システム - Google Patents

Abstract

【課題】同時期に複数の電力用半導体装置の交換が必要になった際に、電力用半導体装置に対する適切な交換順位を容易に把握できるようにする。【解決手段】本発明は、電力用半導体装置２に設けられたボンディングワイヤ２ａよりも断線しやすい寿命予測用ボンディングワイヤ９ａの断線により、電力用半導体装置２の交換時期を予測する電力用半導体装置寿命予測システムであって、複数の電力用半導体装置２のそれぞれに対応して設けられ、寿命予測用ボンディングワイヤ９ａよりも所定期間以前に断線する第２寿命予測用ボンディングワイヤ９ｂを備えており、第２寿命予測用ボンディングワイヤ９ｂの断線時点と、前述の所定期間とに基づいて、寿命予測用ボンディングワイヤ９ａの断線時点を求める構成にしてある。【選択図】図１

Description

本発明は、電力用半導体装置の寿命を予測する電力用半導体装置寿命予測システムに関する。

大電流を制御する電力用半導体装置は、例えば昇降機、乗客コンベアに備えられた電動機等に電力を供給するために設けられている。この電力用半導体装置は適切な時期に交換して、昇降機や乗客コンベアの正常な機能を維持することが求められている。

特許文献１に、通常のボンディングワイヤよりも断線しやすい寿命予測用ボンディングワイヤを備え、この寿命予測用ボンディングワイヤの断線を検知することにより電力用半導体装置の適切な交換時期を予測する技術が開示されている。

特開２００５−３１１２１３号公報

特許文献１に開示された従来技術は、寿命予測用ボンディングワイヤの断線を検知することにより個々の電力用半導体装置の交換時期の予測が可能となっている。しかし、昇降機及び乗客コンベアにあってはそれぞれ複数の電力用半導体装置が備えられており、例えば同時期に複数の寿命予測用ボンディングワイヤの断線が生じて対応する複数の電力用半導体装置の交換が必要になったとき、電力用半導体装置の交換の順番を判断することは困難であった。したがって従来にあっては、このように同時期に複数の電力用半導体装置の交換が必要になった際の交換作業に時間がかかりやすかった。

上記課題を解決するために、本発明の目的は、同時期に複数の電力用半導体装置の交換が必要になった際に、電力用半導体装置に対する適切な交換順位を容易に把握することができる電力用半導体装置寿命予測システムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る電力用半導体装置寿命予測システムは、複数の電力用半導体装置のそれぞれに対応して設けられ、前記電力用半導体装置に設けられたボンディングワイヤよりも断線しやすい寿命予測用ボンディングワイヤ、及び前記寿命予測用ボンディングワイヤの断線を検知する断線検知部を有しており、前記断線検知部によって検知された前記寿命予測用ボンディングワイヤの断線により前記電力用半導体装置それぞれの交換時期を予測する電力用半導体装置寿命予測システムであって、前記電力用半導体装置のそれぞれに対応して設けられ、前記寿命予測用ボンディングワイヤよりも所定期間以前に断線する第２寿命予測用ボンディングワイヤ、及び前記第２寿命予測用ボンディングワイヤの断線を検知する第２断線検知部を備えており、前記第２断線検知部で検知された前記第２寿命予測用ボンディングワイヤの断線時点と前記所定期間とに基づいて、前記寿命予測用ボンディングワイヤの断線時点を求めることを特徴としている。
また、本発明に係る電力用半導体装置寿命予測システムは、複数の電力用半導体装置のそれぞれに対応して設けられ、前記電力用半導体装置に設けられたボンディングワイヤよりも断線しやすい寿命予測用ボンディングワイヤ、及び前記寿命予測用ボンディングワイヤの断線を検知する断線検知部を有しており、前記断線検知部によって検知された前記寿命予測用ボンディングワイヤの断線により前記電力用半導体装置それぞれの交換時期を予測する電力用半導体装置寿命予測システムであって、前記電力用半導体装置は、昇降機または乗客コンベアに備えられたものから成り、前記電力用半導体装置のそれぞれに対応して設けられ、前記寿命予測用ボンディングワイヤよりも所定期間以前に断線する第２寿命予測用ボンディングワイヤ、及び前記第２寿命予測用ボンディングワイヤの断線を検知する第２断線検知部を備え、前記昇降機または前記乗客コンベアを遠隔監視する監視センタを備え、前記監視センタは、前記第２断線検知部で検知された前記第２寿命予測用ボンディングワイヤの断線時点と前記所定期間とに基づいて、前記寿命予測用ボンディングワイヤの断線時点を求める演算部と、前記演算部で演算された前記寿命予測用ボンディングワイヤの断線時点に基づいて、複数の前記電力用半導体装置の交換順位を決定する順位決定部と、前記順位決定部で決定された複数の前記電力用半導体装置の交換順位を表示する表示部とを有することを特徴としている。

本発明に係る電力用半導体装置寿命予測システムは、同時期に複数の電力用半導体装置の交換が必要になった際の交換作業を、従来におけるよりも能率良く行うことができる。前述した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明に係る電力用半導体装置寿命予測システムの一実施形態を示す構成図である。 本実施形態に備えられた電力用半導体装置及び保全装置の配置形態の一例を示す平面図である。 本実施形態に備えられた保全装置の構成を示す平面図である。 （ａ）は保全装置に備えられた寿命予測用ボンディングワイヤの配設状態を示す側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ部拡大図である。 （ａ）は図４（ａ）に相応する図、（ｂ）は第２寿命予測用ボンディングワイヤの配設状態を示す側面図、（ｃ）は第３寿命予測用ボンディングワイヤの配設状態を示す側面図である。 第２寿命予測用ボンディングワイヤ及び第３寿命予測用ボンティングワイヤの断線状態と、複数の電力用半導体装置の交換順位との関係を示す図である。

以下、本発明に係る電力用半導体装置寿命予測システムの実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１に示すように、本実施形態に係る電力用半導体装置寿命予測システムは、昇降機例えばエレベーターに適用されたものであり、エレベーターに設けられた電動機等に電力を供給する三相インバータを構成する電力用半導体装置２の寿命を予測するための保全装置３を備えている。また、保全装置３から出力された信号を信号取り込み用バッファ１３ａ〜１３ｃを介して入力するエレベーター制御装置１４を備えている。電力用半導体装置２は複数設けられているが、説明を簡単にするために同図１にあっては１つの電力用半導体装置２、及び対応する１つの保全装置３と信号取り込み用バッファ１３ａ〜１３ｃの組み合わせのみが描かれている。保全装置３及び信号取り込み用バッファ１３ａ〜１３ｃの組み合わせは、複数の電力用半導体装置２毎に備えられている。

エレベーター制御装置１４は、通信回線１７を介してエレベーターを遠隔的に監視する監視センタ２０に接続されている。

図１、図３、及び図５に示すように、保全装置３は、電力用半導体装置２に設けられた電極に接続されるボンディングワイヤ２ｂよりも断線しやすい寿命予測用ボンディングワイヤ９ａを備えている。

また、図１、図３、及び図５に示すように、保全装置３は、寿命予測用ボンディングワイヤ９ａよりも所定期間以前に断線する第２寿命予測用ボンディングワイヤ９ｂと、この第２寿命予測用ボンディングワイヤ９ｂよりも前に断線する第３寿命予測用ボンディングワイヤ９ｃとを備えている。

第２寿命予測用ボンディングワイヤ９ｂの断線時点から寿命予測用ボンディングワイヤ９ａの予想される断線時点までの所定期間は、第３寿命予測用ボンディングワイヤ９ｃの断線時点から第２寿命予測用ボンディングワイヤ９ｂの断線時点までの期間に基づいて設定されている。例えば、前述した所定期間は、第３寿命予測用ボンディングワイヤ９ｃの断線時点から第２寿命予測用ボンディングワイヤ９ｂの断線時点までの期間の所定倍数、例えば２倍の期間に設定されている。

図２に示すように、本実施形態は、電力用半導体装置２及び保全装置３を放熱する放熱装置１を備えている。この放熱装置１は、１組の電力用半導体装置２及び保全装置３毎に設けられている。電力用半導体装置２及び保全装置３が取り付けられる放熱装置１の表面は平滑面であり、裏面には放熱フィンが設けられている。図２に示すように、電力用半導体装置２と保全装置３は、例えば保全装置３の外装部４が電力用半導体装置２に当接するように配置されている。また、電力用半導体装置２はビス２ａにより、保全装置３はビス３ａにより、それぞれ放熱装置１に着脱可能に取り付けられている。

図１に示すように、保全装置３は、電源からの電力Ｐが与えられる負荷１２に接続された端子５ａ，５ｂ，５ｃと、図３に示すように端子５ａ〜５ｃに接続された半導体素子６ａ，６ｂ，６ｃと、電極８ａ１，８ｂ１，８ｃ１と、これらの電極８ａ１〜８ｃ１と端子５ａ〜５ｃを接続するボンディングワイヤ７ａ，７ｂ，７ｃとを備えている。ボンディングワイヤ７ａ〜７ｃの断線強度は、図１に示す電力用半導体装置２のボンディングワイヤ２ｂと同等に設定されている。

また、保全装置３は、電極８ａ２，８ｂ２，８ｃ２と、端子５ｄ，５ｅ，５ｆと、電極８ａ２〜８ｃ２と端子５ｄ〜５ｆ、すなわち半導体素子６ａ〜６ｃとを接続する前述の寿命予測用ボンディングワイヤ９ａ、第２寿命予測用ボンディングワイヤ９ｂ、及び第３寿命予測用ボンディングワイヤ９ｃとを備えている。前述の図１に示した負荷１２は、寿命予測用ボンディングワイヤ９ａの欠陥部１１ａ、第２寿命予測用ボンディングワイヤ９ｂの欠陥部１１ｂ、第３寿命予測用ボンディングワイヤ９ｃの欠陥部１１ｃのそれぞれにおける電流密度（電流／ボンディングワイヤの欠陥部の断面積）が、電力用半導体装置２に設けられたボンディングワイヤ２ｂの電流密度（電流／ボンディングワイヤの断面積）と同等となるように電流を流すことができる抵抗を含む負荷である。

端子５ｄは図１に示す信号取り込み用バッファ１３ａに、端子５ｅは信号取り込み用バッファ１３ｂに、端子５ｆは信号取り込み用バッファ１３ｃにそれぞれ接続されている。

電力用半導体装置２は、ゲート信号が入力されるゲート１５ａ，１５ｂを有し、保全装置３は前述のゲート信号と同期したゲート信号が入力されるゲート１６ａ，１６ｂ，１６ｃを有している。三相インバータではスイッチングの結果各端子には平均すると同じ電流が流れると想定し、保全装置３に三相インバータの６素子のうちの１つの素子に電流が流れる時間と同じ時間の間電流を流すために、保全装置３のゲート１６ａ，１６ｂ，１６ｃには、三相インバータの６素子のうちの１つの素子のゲート信号を与える。

図４及び図５に示すように、寿命予測用ボンディングワイヤ９ａには、例えば切り込み部から成る欠陥部１１ａを形成してある。これにより寿命予測用ボンディングワイヤ９ａは、熱ストレスを受けて電力用半導体装置２に設けられたボンディングワイヤ２ｂよりも断線しやすくなっている。寿命予測用ボンディングワイヤ９ａの断線後の所定期間内に電力用半導体装置２の交換が実施される。なお、寿命予測用ボンディングワイヤ９ａの断線時点から電力用半導体装置２の交換までの期間は、例えば複数の電力用半導体装置２が同じ環境下で設置されているものとして、同じ期間とされている。

第２寿命予測用ボンディングワイヤ９ｂには、寿命予測用ボンディングワイヤ９ａよりも深い切り込み量の切り込み部から成る欠陥部１１ｂを形成してある。また、第３寿命予測用ボンディングワイヤ９ｃには、第２寿命予測用ボンディングワイヤ９ｂよりもさらに深い切り込み量の切り込み部から成る欠陥部１１ｃを形成してある。欠陥部１１ａ〜１１ｃの形成により熱ストレスを受けた際に、寿命予測用ボンディングワイヤ９ａよりも所定期間以前に第２寿命予測用ボンディングワイヤ９ｂが断線し、また第２寿命予測用ボンディングワイヤ９ｂよりも前に第３寿命予測用ボンディングワイヤ９ｃが断線する。

切り込み部から成る欠陥部１１ａ〜１１ｃは、第３寿命予測用ボンディングワイヤ９ｃの断線時点から第２寿命予測用ボンディングワイヤ９ｂの断線時点までの期間の例えば２倍が、第２寿命予測用ボンディングワイヤ９ｂの断線時点から寿命予測用ボンディングワイヤ９ａの予想される断線時点までの所定期間となるように、それぞれの切り込み量が設定されている。

図１に示すように、エレベーター制御装置１４は、検知部１４ａと、記録部１４ｂと、通信部１４ｃとを有している。

検知部１４ａは、熱ストレスによる寿命予測用ボンディングワイヤ９ａの断線を検知する断線検知部、第２寿命予測用ボンディングワイヤ９ｂの断線を検知する第２断線検知部、及び第３寿命予測用ボンディングワイヤ９ｃの断線を検知する第３断線検知部を含んでいる。

記録部１４ｂは、検知部１４ａの断線検知部で検知された寿命予測用ボンディングワイヤ９ａの断線時点、検知部１４ａの第２断線検知部で検知された第２寿命予測用ボンディングワイヤ９ｂの断線時点、及び検知部１４ａの第３断線検知部で検知された第３寿命予測用ボンディングワイヤ９ｃの断線時点を、対応する電力用半導体装置２毎に記録する。

通信部１４ｃは、記録部１４ｂの寿命予測用ボンディングワイヤ９ａの断線時点の記録、第２寿命予測用ボンディングワイヤ９ｂの断線時点の記録、及び第３寿命予測用ボンディングワイヤ９ｃの断線時点の記録を、それぞれ対応する電力用半導体装置２に関連させて通信回線１７を介して監視センタ２０に送信する。

監視センタ２０は、演算部２０ａと、記憶部２０ｂと、順位決定部２０ｃと、表示部２０ｄとを有している。

演算部２０ａは、エレベーター制御装置１４の通信部１４ｃを介して第３寿命予測用ボンディングワイヤ９ｃの断線時点の記録が送信された後に第２寿命予測用ボンディングワイヤ９ｂの断線時点の記録が送信されたときに、第３寿命予測用ボンディングワイヤ９ｃの断線時点から第２寿命予測用ボンディングワイヤ９ｂの断線時点までの期間（断線間隔）を演算し、この期間の所定倍数、例えば２倍を前述の所定期間として求め、その後に第２寿命予測用ボンディングワイヤ９ｂの断線時点と、求められた所定期間とに基づいて寿命予測用ボンディングワイヤ９ａの予想される断線時点を演算する。

演算部２０ａは、演算した寿命予測用ボンディングワイヤ９ａの予想される断線時点を対応する前記電力用半導体装置２に関連させて記憶部２０ｂに記憶させる。

順位決定部２０ｃは、演算部２０ａにおける個別の演算によって記憶部２０ｂに記憶された複数の寿命予測用ボンディングワイヤ９ａの予想される断線時点に基づいて、それぞれの寿命予測用ボンディングワイヤ９ａに関連する複数の電力用半導体装置２の交換順位を決定する。すなわち寿命予測用ボンディングワイヤ９ａの断線時点が早いほど、交換の順位が高くなる。

表示部２０ｄは、順位決定部２０ｃで決定された複数の電力用半導体装置２の交換順位を表示する。

エレベーターに設けられた複数の電力用半導体装置２のそれぞれにおいて、保全装置３のゲート１６ａ〜１６ｃに電力用半導体装置２のゲート１５ａ，１５ｂと同期したゲート信号を入力して運転すると、電力用半導体装置２から直接に、また、放熱装置１を介して間接的に、電力用半導体装置２で発生した熱が保全装置３に伝えられる。すなわち、エレベーターの運転、停止により保全装置３に設けられた寿命予測用ボンディングワイヤ９ａ、第２寿命予測用ボンディングワイヤ９ｂ、及び第３寿命予測用ボンディングワイヤ９ｃに、冷熱繰り返しによる膨張、収縮の繰り返し応力である熱ストレスが加えられる。

このように熱ストレスが寿命予測用ボンディングワイヤ９ａ、第２寿命予測用ボンディングワイヤ９ｂ、及び第３寿命予測用ボンディングワイヤ９ｃに加えられることにより、欠陥部１１ａ，１１ｂ，１１ｃにおいて徐々に該当するボンディングワイヤの劣化が始まり、最初に第３寿命予測用ボンディングワイヤ９ｃが断線する。したがって、信号取り込み用バッファ１３ｃの信号の取り込みが無くなり、エレベーター制御装置１４の検知部１４ａに含まれている第３断線検知部が第３寿命予測用ボンディングワイヤ９ｃの断線を検知する。これに応じて第３寿命予測用ボンディングワイヤ９ｃの断線時点が対応する電力用半導体装置２に関連させて記録部１４ｂに記録される。

次いで、記録部１４ｂの第３寿命予測用ボンディングワイヤ９ｃの断線時点の記録が、対応する電力用半導体装置２に関連させて通信部１４ｃから通信回線１７を介して監視センタ２０の演算部２０ａに送信される。

演算部２０ａは、送信された第３寿命予測用ボンディングワイヤ９ｃの断線時点を、電力用半導体装置２に関連させて記憶部２０ｂに記憶させる。

第３寿命予測用ボンディングワイヤ９ｃの断線時点から或る期間が経過すると、前述の熱ストレスにより第２寿命予測用ボンディングワイヤ９ｂが断線する。したがって、信号取り込み用バッファ１３ｂの信号の取り込みが無くなり、エレベーター制御装置１４の検知部１４ａに含まれている第２断線検知部が第２寿命予測用ボンディングワイヤ９ｂの断線を検知する。これに応じて第２寿命予測用ボンディングワイヤ９ｂの断線時点が記録部１４ｂに記録される。このような記録処理も電力用半導体装置２毎に行なわれる。

次いで、記録部１４ｂの第２寿命予測用ボンディングワイヤ９ｂの断線時点の記録が、対応する電力用半導体装置２に関連させて通信部１４ｃから通信回線１７を介して監視センタ２０に送信される。

監視センタ２０の演算部２０ａは、該当する電力用半導体装置２に関連する第２寿命予測用ボンディングワイヤ９ｂの断線時点を記憶部２０ｂに記憶させる。また、断線した第２寿命予測用ボンディングワイヤ９ｂに関連する第３寿命予測用ボンディングワイヤ９ｃの断線時点を記憶部２０ｂから読み出し、第３寿命予測用ボンディングワイヤ９ｃの断線時点と第２寿命予測用ボンディングワイヤ９ｂの断線時点とから、第３寿命予測用ボンディングワイヤ９ｃの断線時点から第２寿命予測用ボンディングワイヤ９ｂの断線時点までの期間を演算する。次に、演算して求められた期間を例えば２倍して、第２寿命予測用ボンディングワイヤ９ｂの断線時点から寿命予測用ボンディングワイヤ９ａの予想される断線時点までの所定期間を求める演算を行う。続いて、第２寿命予測用ボンディングワイヤ９ｂの断線時点と、演算により求められた所定期間とに基づいて寿命予測用ボンディングワイヤ９ａの予想される断線時点を演算する。この演算によって求められた寿命予測用ボンディングワイヤ９ａの予想される断線時点が該当する電力用半導体装置２に関連させて記憶部２０ｂに記憶される。

このような演算部２０ａの演算により、略同時期に複数の電力用半導体装置２の交換が必要になった状況では、記憶部２０ｂ内にそれぞれの電力用半導体装置２に関連した複数の寿命予測用ボンディングワイヤ９ａの予想される断線時点が記憶されている。

なお、演算部２０ａにおいて最新の寿命予測用ボンディングワイヤ９ａの断線時点が演算されて記憶部２０ｂに記憶された後、続いて順位決定部２０ｃは、電力用半導体装置２に関連させて記憶部２０ｂに記憶されているそれぞれの寿命予測用ボンディングワイヤ９ａの予想される断線時点に基づいて、電力用半導体装置２の交換順位を決定する。断線時期が早いもの順に、交換順位は高くなる。

次いで、順位決定部２０ｃで決定された電力用半導体装置２の交換順位が表示部２０ｄに表示される。図６に示すように表示部２０ｄには、本施形態に含まれたエレベーターのそれぞれに個別に備えられた電力用半導体装置２（エレベーターが設置された現場Ａ〜Ｄで示す）に対して、第３寿命予測用ボンディングワイヤ３ｃ及び第２寿命予測用ボンディングワイヤ３ｂの断線状態と、第３寿命予測用ボンディングワイヤ９ｃが断線してから第２寿命予測用ボンディングワイヤ９ｂが断線するまでの断線間隔（所定期間）と、現場Ａ〜Ｄに備えられた電力用半導体装置２の交換優先順位とが表示される。なお同図６中、「×」は断線している状態を示し、「○」は断線していない状態を示している。

これに応じて監視センタ２０から電力用半導体装置２の交換を行う保守員に、電力用半導体装置２の交換順位が連絡される。保守員は連絡された交換順位に従って、エレベーターに備えられた複数の電力用半導体装置２の交換作業を実施する。この電力用半導体装置２の交換に際しては同時に関連する保全装置３の交換も実施する。

寿命予測用ボンディングワイヤ９ａが現実に断線したときには、エレベーター制御装置１４の記録部１４ｂに寿命予測用ボンディングワイヤ９ａの断線時点が記録される。この寿命予測用ボンディングワイヤ９ａの断線時点の記録が通信部１４ｃ、通信回線１７を介して監視センタ２０の演算部２０ａに送信される。したがって、監視センタ２０で寿命予測用ボンディングワイヤ９ａの現実の断線時点を把握できる。また、記憶部２０ｂに記憶された寿命予測用ボンディングワイヤ９ａの予想される断線時点と、寿命予測用ボンディングワイヤ９ａの現実の断線時点との誤差を監視センタ２０で確認することができる。

このように構成した本実施形態によれば、同時期に複数の電力用半導体装置２の交換が必要となった際に、電力用半導体装置２に対する適切な交換順位を監視センタ２０において容易に把握することができる。これにより本実施形態は、同時期に複数の電力用半導体装置２の交換が必要になった際の交換作業を能率良く行うことができる。

また、本実施形態は、監視センタ２０の演算部２０ａで、第３寿命予測用ボンディングワイヤ９ｃの断線時点から第２寿命予測用ボンディングワイヤ９ｂの断線時点までの期間に基づいて、寿命予測用ボンディングワイヤ９ａの断線期間を演算するようになっているので、電力用半導体装置２及び保全装置３それぞれの設置環境に応じた寿命予測用ボンディングワイヤ９ａの予想される断線時点を求めることができる。

また、本実施形態は、放熱装置１の上に電力用半導体装置２とは別体に、寿命予測用ボンディングワイヤ９ａ、第２寿命予測用ボンディングワイヤ９ｂ、及び第３寿命予測用ボンディングワイヤ９ｃを含む保全装置３を設置したことから、保全装置３に与えられる雷、ノイズなどの外乱の電力用半導体装置２に対する悪影響を防ぐことができる。

なお、前述した実施形態では、放熱装置１上において電力用半導体装置２と保全装置３とを互いに当接させて配置したが、当接させずに互いに近接させて配置してもよい。このように構成したものであっても、電力用半導体装置２で発生した熱を保全装置３に伝えることができる。

また、前述した実施形態では、保全装置３が寿命予測用ボンディングワイヤ９ａの他に、第２寿命予測用ボンディングワイヤ９ｂ、及び第３寿命予測用ボンディングワイヤ９ｃを含んでいるが、電力用半導体装置２のそれぞれに関連する第２寿命予測用ボンディングワイヤ９ｂの断線時点から予想される寿命予測用ボンディングワイヤ９ａの断線時点までの所定期間が、実験的にあるいは経験的に予め把握できる場合には、保全装置３が寿命予測用ボンディングワイヤ９ａの他に、第２寿命予測用ボンディングワイヤ９ｂのみを備え、第３寿命予測用ボンディングワイヤ９ｃを備えない構成とすることもできる。

このように構成したものでは、監視センタ２０の記憶部２０ｂに予めそれぞれの電力用半導体装置２に関連させて、第２寿命予測用ボンディングワイヤ９ｂの断線時点から寿命予測用ボンディングワイヤ９ａが断線するまでの前述の所定期間が記憶される。演算部２０ａは、電力用半導体装置２に関連させて第２寿命予測用ボンディングワイヤ９ｂの断線時点の記録が通信回線１７を介して送信されてきたときに、記憶部２０ｂに記憶されている該当する電力用半導体装置２に関連する寿命予測用ボンディングワイヤ９ａが断線すると予想される時点までの所定期間を読み出し、第２寿命予測用ボンディングワイヤ９ｂの断線時点と、寿命予測用ボンディングワイヤ９ａが断線するまでの所定期間とに基づいて、寿命予測用ボンディングワイヤ９ａの断線時点を演算する。また、演算部２０ａは、演算した寿命予測用ボンディングワイヤ９ａの断線時点を、電力用半導体装置２毎に関連させて記憶部２０ｂに記憶させる。

このように構成したものも、順位決定部２０ｃによって複数の電力用半導体装置２の適切な交換順位を決定させ、表示部２０ｄに表示させることができる。

また、前述した実施形態では、エレベーター制御装置１４が通信部１４ｃを備えているが、通信部１４ｃを備えない構成とすることもできる。

このように構成した場合には、例えば保守員が記録部１４ｂに電力用半導体装置２毎に記録されている第２寿命予測用ボンディングワイヤ９ｂの断線時点、及び第３寿命予測用ボンディングワイヤ９ｃの断線時点を読み出す。このようにして保守員が確認した第２寿命予測用ボンディングワイヤ９ｂの断線時点、及び第３寿命予測用ボンディングワイヤ９ｃの断線時点に基づいて、例えば保守員の属する保守拠点において、前述した監視センタ２０に備えられた演算部２０ａに置けるのと同じ演算、及び順位決定部２０ｃにおけるのと同じ決定を行う。このように構成したものでは、同時期に交換が必要となっている複数の電力用半導体装置２の交換順位を、保守員の属する保守拠点において把握することができる。

また、前述した実施形態では、切り込み量の異なる欠陥部１１ａ〜１１ｃの形成により、寿命予測用ボンディングワイヤ９ａの断線時点、第２寿命予測用ボンディングワイヤ９ｂの断線時点、及び第３寿命予測用ボンディングワイヤ９ｃの断線時点を異ならせてあるが、本発明は、このように欠陥部１１ａ〜１１ｃをボンディングワイヤに形成する構成には限られない。例えば、寿命予測用ボンディングワイヤ９ａの径よりも第２寿命予測用ボンディングワイヤ９ｂの径を小さくすることにより、寿命予測用ボンディングワイヤ９ａよりも第２寿命予測用ボンディングワイヤ９ｂを断線しやすくし、第２寿命予測用ボンディングワイヤ９ｂの径よりも第３寿命予測用ボンディングワイヤ９ｃの径を小さくすることにより、第２寿命予測用ボンディングワイヤ９ｂよりも第３寿命予測用ボンディングワイヤ９ｃを断線しやすくする構成とすることもできる。このように寿命予測用ボンディングワイヤ９ａの断線時点、第２寿命予測用ボンディングワイヤ９ｂの断線時点、及び第３寿命予測用ボンディングワイヤ９ｃの断線時点の異ならせ方は各種の形態を採り得る。

また、前述した実施形態では、エレベーターに適用させてあるが、本発明は、エレベーターに適用することには限定されない。例えば監視センタ２０による遠隔監視が可能な乗客コンベアに適用させてもよい。

なお、各部の構成は図示の実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

１・・・放熱装置、２・・・電力用半導体装置、２ａ・・・ビス、３・・・保全装置、６ａ〜６ｃ・・・半導体素子、７ａ〜７ｃボンディングワイヤ、８ａ１〜８ｃ１，８ａ２〜８ａ２・・・電極、９ａ・・・寿命予測用ボンディングワイヤ、９ｂ・・・第２寿命予測用ボンディングワイヤ、９ｃ・・・第３寿命予測用ボンディングワイヤ、１１ａ〜１１ｃ・・・欠陥部、１４・・・エレベーター制御装置、１４ａ・・・検知部、１４ｂ・・・記録部、１４ｃ・・・通信部、１７・・・通信回線、２０・・・監視センタ、２０ａ・・・演算部、２０ｂ・・・記憶部、２０ｃ・・・順位決定部、２０ｄ・・・表示部

Claims (6)

1. 複数の電力用半導体装置のそれぞれに対応して設けられ、前記電力用半導体装置に設けられたボンディングワイヤよりも断線しやすい寿命予測用ボンディングワイヤ、及び前記寿命予測用ボンディングワイヤの断線を検知する断線検知部を有しており、前記断線検知部によって検知された前記寿命予測用ボンディングワイヤの断線により前記電力用半導体装置それぞれの交換時期を予測する電力用半導体装置寿命予測システムであって、
   前記電力用半導体装置のそれぞれに対応して設けられ、前記寿命予測用ボンディングワイヤよりも所定期間以前に断線する第２寿命予測用ボンディングワイヤ、及び前記第２寿命予測用ボンディングワイヤの断線を検知する第２断線検知部を備えており、
   前記第２断線検知部で検知された前記第２寿命予測用ボンディングワイヤの断線時点と前記所定期間とに基づいて、前記寿命予測用ボンディングワイヤの断線時点を求めることを特徴とする電力用半導体装置寿命予測システム。
2. 請求項１に記載の電力用半導体装置寿命予測システムであって、
   前記第２寿命予測用ボンディングワイヤよりも前に断線する第３寿命予測用ボンディングワイヤ、及び前記第３寿命予測用ボンディングワイヤの断線を検知する第３断線検知部を備えており、
   前記所定期間は、前記第３寿命予測用ボンディングワイヤの断線時点から前記第２寿命予測用ボンディングワイヤの断線時点までの期間に基づいて設定されていることを特徴とする電力用半導体装置寿命予測システム。
3. 請求項２に記載の電力用半導体装置寿命予測システムであって、
   前記電力用半導体装置は、昇降機または乗客コンベアに備えられたものから成り、
   前記昇降機または前記乗客コンベアの運転を制御する制御装置を備えており、
   前記制御装置は、
   前記断線検知部、前記第２断線検知部、及び前記第３断線検知部を含む検知部と、
   前記断線検知部によって検知された前記寿命予測用ボンディングワイヤの断線時点、前記第２断線検知部によって検知された前記第２寿命予測用ボンディングワイヤの断線時点、及び前記第３断線検知部によって検知された前記第３寿命予測用ボンディングワイヤの断線時点を、前記電力用半導体装置のそれぞれに関連させて記録する記録部とを有していることを特徴とする電力用半導体装置寿命予測システム。
4. 請求項３に記載の電力用半導体装置寿命予測システムであって、
   前記制御装置は、前記記録部に記録された前記電力用半導体装置のそれぞれに関連する前記寿命予測用ボンディングワイヤの断線時点の記録、前記第２寿命予測用ボンディングワイヤの断線時点の記録、及び前記第３寿命予測用ボンディングワイヤの断線時点の記録を送信可能な通信部を有しており、
   前記制御装置の前記通信部に通信回線を介して接続され、前記昇降機または前記乗客コンベアを遠隔的に監視する監視センタを備え、
   前記監視センタは、
   前記制御装置の前記通信部を介して前記第３寿命予測用ボンディングワイヤの断線時点の記録が送信された後に前記第２寿命予測用ボンディングワイヤの断線時点の記録が送信されたときに、前記第３寿命予測用ボンディングワイヤの断線時点から前記第２寿命予測用ボンディングワイヤの断線時点までの期間を演算し、この期間に基づいて前記所定期間を演算した後、前記第２寿命予測用ボンディングワイヤの断線時点と、前記所定期間とに基づいて前記寿命予測用ボンディングワイヤの断線時点を演算する演算部と、
   前記演算部で演算された前記寿命予測用ボンディングワイヤの断線時点を対応する前記電力用半導体装置に関連させて記憶する記憶部と、
   前記記憶部に記憶された前記寿命予測用ボンディングワイヤの断線時点に基づいて前記電力用半導体装置の交換順位を決定する順位決定部と、
   前記順位決定部で決定された前記電力用半導体装置の交換順位を表示する表示部とを有していることを特徴とする電力用半導体装置寿命予測システム。
5. 請求項４に記載の電力用半導体装置寿命予測システムであって、
   前記寿命予測用ボンディングワイヤ、前記第２寿命予測用ボンディングワイヤ、及び前記第３寿命予測用ボンディングワイヤを有する保全装置と、
   前記電力用半導体装置及び前記保全装置を放熱する放熱装置とを備えており、
   前記電力用半導体装置及び前記保全装置は、放熱装置上に互いに当接して、または近接して配置されていることを特徴とする電力用半導体装置寿命予測システム。
6. 複数の電力用半導体装置のそれぞれに対応して設けられ、前記電力用半導体装置に設けられたボンディングワイヤよりも断線しやすい寿命予測用ボンディングワイヤ、及び前記寿命予測用ボンディングワイヤの断線を検知する断線検知部を有しており、前記断線検知部によって検知された前記寿命予測用ボンディングワイヤの断線により前記電力用半導体装置それぞれの交換時期を予測する電力用半導体装置寿命予測システムであって、
   前記電力用半導体装置は、昇降機または乗客コンベアに備えられたものから成り、
   前記電力用半導体装置のそれぞれに対応して設けられ、前記寿命予測用ボンディングワイヤよりも所定期間以前に断線する第２寿命予測用ボンディングワイヤ、及び前記第２寿命予測用ボンディングワイヤの断線を検知する第２断線検知部を備え、
   前記昇降機または前記乗客コンベアを遠隔監視する監視センタを備え、
   前記監視センタは、前記第２断線検知部で検知された前記第２寿命予測用ボンディングワイヤの断線時点と前記所定期間とに基づいて、前記寿命予測用ボンディングワイヤの断線時点を求める演算部と、前記演算部で演算された前記寿命予測用ボンディングワイヤの断線時点に基づいて、複数の前記電力用半導体装置の交換順位を決定する順位決定部と、前記順位決定部で決定された複数の前記電力用半導体装置の交換順位を表示する表示部とを有することを特徴とする電力用半導体装置寿命予測システム。