JP2018207131A - ゲートドライバユニットおよびパワーモジュール - Google Patents
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Abstract
Description
しており、前記複数の第1外面隔離領域、前記複数の第2外面隔離領域および前記複数の第2内面隔離領域は、前記第1ドライバ基板および前記第2ドライバ基板の厚さ方向視において、各別に重なっており、且つ重なるものどうしが互いに導通していることを特徴としている。
が、前記厚さ方向視において重なっている。
2からなる3組の高圧側回路61および低圧側回路62が互いに並列に接続されている。各組の高圧側回路61と低圧側回路62との間に、U相端子721、V相端子722およびW相端子723がそれぞれ接続されている。
適用されてもよい。また、高圧側回路61は、たとえばショットキーバリアダイオード(SBD)を含んでいる。特に、この実施形態では、前記ショットキーバリアダイオードは、SiC半導体デバイス(SiC−SBD)で構成されている。高圧側回路61には、高圧側ゲート端子733および高圧側ソース端子734からなる2つの高圧側組制御端子731が接続されている。高圧側組制御端子731は、複数の制御端子73に含まれる。高圧側ゲート端子733は、高圧側回路61のゲート電流用の端子である。高圧側ソース端子734は、高圧側回路61のソース電流用の端子である。
適用されてもよい。また、低圧側回路62は、たとえばショットキーバリアダイオード(SBD)を含んでいる。特に、この実施形態では、前記ショットキーバリアダイオードは、SiC半導体デバイス(SiC−SBD)で構成されている。低圧側回路62には、低圧側ゲート端子735および低圧側ソース端子736からなる2つの低圧側組制御端子732が接続されている。低圧側組制御端子732は、複数の制御端子73に含まれる。低圧側ゲート端子735は、低圧側回路62のゲート電流用の端子である。高圧側ソース端子734は、高圧側回路61のソース電流用の端子である。
の第1外面隔離領域18、第2外面隔離領域28および第2内面隔離領域29が、1つの2次領域42を構成している。また、この2次領域42は、高圧側領域421として定義される。高圧側領域421を構成する第1外面隔離領域18、第2外面隔離領域28および第2内面隔離領域29は、は、第1スルーホール部17、第1内層16、貫通導電部32および第2スルーホール部27を適宜介することにより、互いに導通している。
トA1における絶縁耐圧が高められていることから、より正確且つ確実な電流制御が期待できる。
れていることが好ましいが、グランドラインに接続されていない構成であってもよい。
B1,B2 パワーモジュール
1 第1ドライバ基板
11 第1外面
12 第1内面
13 第1基材
14 第1配線パターン
15 第1外層
15A 導電膜
16 第1内層
17 第1スルーホール部
171 内面導体層
172 封止材
18 第1外面隔離領域
2 第2ドライバ基板
21 第2外面
22 第2内面
23 第2基材
24 第2配線パターン
25 第2外層
25A 導電膜
26 第2内層
27 第2スルーホール部
271 内面導体層
272 封止材
28 第2外面隔離領域
29 第2内面隔離領域
3 接合層
31 絶縁本体
32 貫通導電部
35 中間基板
351 基材
352 配線パターン
353 スルーホール部
354 シールド領域
42 2次領域
421 高圧側領域
422 低圧側領域
41 1次領域
51 高圧側トランス
52 低圧側トランス
53 高圧側駆動IC
54 低圧側駆動IC
55 内蔵部品
56 コネクタ
61 高圧側回路
611 スイッチング素子
62 低圧側回路
621 スイッチング素子
71 入力端子
72 出力端子
721 U相端子
722 V相端子
723 W相端子
73 制御端子
731 高圧側組制御端子
732 低圧側組制御端子
733 高圧側ゲート端子
734 高圧側ソース端子
735 低圧側ゲート端子
736 低圧側ソース端子
81 ケース
82 封止樹脂
Claims (38)
- パワーモジュールのゲート電流を制御するゲートドライバユニットであって、
互いに平行に配置された第1ドライバ基板および第2ドライバ基板と、
前記第1ドライバ基板および前記第2ドライバ基板を接合する接合層と、を備えており、
前記第1ドライバ基板は、第1基材および該第1基材に形成された第1配線パターンを具備し、且つ前記第2ドライバ基板側を向く第1内面と該第1内面とは反対側を向く第1外面とを有しており、
前記第2ドライバ基板は、第2基材および該第2基材に形成された第2配線パターンを具備し、且つ前記第1ドライバ基板側を向く第2内面と該第2内面とは反対側を向く第2外面とを有しており、
前記第1配線パターンは、前記第1外面において互いに絶縁された複数の第1外面隔離領域を有しており、
前記第2配線パターンは、前記第2外面において互いに絶縁された複数の第2外面隔離領域および前記第2内面において互いに絶縁された複数の第2内面隔離領域を有しており、
前記複数の第1外面隔離領域、前記複数の第2外面隔離領域および前記複数の第2内面隔離領域は、前記第1ドライバ基板および前記第2ドライバ基板の厚さ方向視において、各別に重なっており、且つ重なるものどうしが互いに導通していることを特徴とする、ゲートドライバユニット。 - 前記厚さ方向視において互いに重なり且つ互いに導通する前記第1外面隔離領域、前記第2外面隔離領域および前記第2内面隔離領域からなる複数の2次領域を備える、請求項1に記載のゲートドライバユニット。
- 前記複数の2次領域は、高圧側2次領域および低圧側2次領域を含む、請求項2に記載のゲートドライバユニット。
- 前記複数の2次領域は、1つのみの前記高圧側2次領域を含む、請求項3に記載のゲートドライバユニット。
- 前記複数の2次領域は、3つのみの前記低圧側2次領域を含む、請求項4に記載のゲートドライバユニット。
- 前記厚さ方向視において互いに重なり且つ互いに導通する前記第1外面隔離領域、前記第2外面隔離領域および前記第2内面隔離領域からなる1次領域を備える、請求項5に記載のゲートドライバユニット。
- 1つのみの前記1次領域を備える、請求項6に記載のゲートドライバユニット。
- 前記高圧側2次領域と前記低圧側2次領域との間に、前記1次領域が配置されている、請求項7に記載のゲートドライバユニット。
- 前記第1ドライバ基板および前記第2ドライバ基板は、長矩形状である、請求項8に記載のゲートドライバユニット。
- 前記3つの高圧側2次領域が、前記第1ドライバ基板の長手方向に沿って並べられている、請求項9に記載のゲートドライバユニット。
- 前記高圧側2次領域、前記1次側領域および前記低圧側2次領域が、前記第1ドライバおよび前記第2ドライバ基板の短手方向に並べられている、請求項10に記載のゲートドライバユニット。
- 前記第1外面において、前記高圧側2次領域と前記1次領域とに跨るように実装された高圧側トランスを備える、請求項11に記載のゲートドライバユニット。
- 前記第1外面において、前記低圧側2次領域と前記1次領域とに跨るように実装された低圧側トランスを備える、請求項12に記載のゲートドライバユニット。
- 前記第2外面において、前記高圧側2次領域と前記1次領域とに跨るように実装された高圧側駆動ICを備える、請求項13に記載のゲートドライバユニット。
- 前記第2外面において、前記低圧側2次領域と前記1次領域とに跨るように実装された低圧側駆動ICを備える、請求項14に記載のゲートドライバユニット。
- 前記高圧側トランスと前記高圧側駆動ICとが、前記厚さ方向視において重なっている、請求項15に記載のゲートドライバユニット。
- 前記低圧側トランスと前記低圧側駆動ICとが、前記厚さ方向視において重なっている、請求項16に記載のゲートドライバユニット。
- 前記第2内面に実装された複数の内蔵部品を備える、請求項1ないし17のいずれかに記載のゲートドライバユニット。
- 前記内蔵部品は、前記接合層に覆われている、請求項18に記載のゲートドライバユニット。
- 前記各内蔵部品は、前記第2内面に表面実装され且つ実装にワイヤが用いられない、非ワイヤ実装部品である、請求項19に記載のゲートドライバユニット。
- 前記第1配線パターンは、前記第1外面に形成された第1外層および前記第1内面に形成された第1内層を有する、請求項1ないし20のいずれかに記載のゲートドライバユニット。
- 前記第1配線パターンは、前記第1基材を貫通し、且つ前記第1外層と前記第1内層とを導通させる第1スルーホール部を有する、請求項21に記載のゲートドライバユニット。
- 前記第1スルーホール部は、前記第1基材に形成された貫通孔の内面を覆う内面導体層と、この内面導体層によって囲まれた領域に充填された封止材とを有する、請求項22に記載のゲートドライバユニット。
- 前記第2配線パターンは、前記第2外面に形成された第2外層および前記第2内面に形成された第2内層を有する、請求項1ないし23のいずれかに記載のゲートドライバユニット。
- 前記第2配線パターンは、前記第2基材を貫通し、且つ前記第2外層と前記第2内層とを導通させる第2スルーホール部を有する、請求項24に記載のゲートドライバユニット。
- 前記第2スルーホール部は、前記第2基材に形成された貫通孔内面を覆う内面導体層と、この内面導体層によって囲まれた領域に充填された封止材とを有する、請求項25に記載のゲートドライバユニット。
- 前記接合層は、絶縁本体と、この絶縁本体を貫通し且つ前記第1ドライバ基板の前記第1配線パターンと前記第2ドライバ基板の前記第2配線パターンとを導通させる貫通導電部とを有する、請求項1ないし26のいずれかに記載のゲートドライバユニット。
- 複数の入力端子と、
スイッチング素子を含む高圧側回路と、
スイッチング素子を含む低圧側回路と、
複数の出力端子と、
複数組の制御端子と、
前記複数組の制御端子と導通する請求項1ないし27のいずれかに記載のゲートドライバユニットと、
を備えることを特徴とする、パワーモジュール。 - 3つの前記高圧側回路および3つの前記低圧側回路を備える、請求項28に記載のパワーモジュール。
- 前記複数の出力端子は、U相端子、V相端子およびW相端子を含む、請求項29に記載のパワーモジュール。
- 複数組の制御端子を備える、請求項30に記載のパワーモジュール。
- 前記複数組の制御端子は、高圧側組および低圧側組を含む、請求項31に記載のパワーモジュール。
- 前記高圧側組は、高圧側ゲート端子を含む、請求項32に記載のパワーモジュール。
- 前記高圧側組は、高圧側ソース端子を含む、請求項33に記載のパワーモジュール。
- 前記低圧側組は、低圧側ゲート端子を含む、請求項34に記載のパワーモジュール。
- 前記低圧側組は、低圧側ソース端子を含む、請求項35に記載のパワーモジュール。
- 前記スイッチング素子は、SiCからなる、請求項28ないし36のいずれかに記載のパワーモジュール。
- 前記スイッチング素子を収容するケースを備える、請求項28ないし37のいずれかに記載のパワーモジュール。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113973429A (zh) * | 2021-10-26 | 2022-01-25 | 西安微电子技术研究所 | 一种双层结构的隔离栅极驱动器的结构及方法 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003116282A (ja) * | 2001-10-09 | 2003-04-18 | Hitachi Ltd | 水冷インバータ |
JP2003125588A (ja) * | 2001-10-12 | 2003-04-25 | Mitsubishi Electric Corp | 電力変換装置 |
JP2009099927A (ja) * | 2007-09-26 | 2009-05-07 | Rohm Co Ltd | 半導体装置 |
JP2011004521A (ja) * | 2009-06-18 | 2011-01-06 | Honda Motor Co Ltd | 電力変換装置 |
JP2013099211A (ja) * | 2011-11-04 | 2013-05-20 | Aisin Aw Co Ltd | インバータ回路の制御装置 |
JP2013099053A (ja) * | 2011-10-31 | 2013-05-20 | Hitachi Automotive Systems Ltd | 一体型電力変換装置及びそれに用いられるdcdcコンバータ装置 |
JP2014131371A (ja) * | 2012-12-28 | 2014-07-10 | Hitachi Automotive Systems Ltd | Dc−dcコンバータ |
JP2016082110A (ja) * | 2014-10-20 | 2016-05-16 | ローム株式会社 | ゲートドライバユニットおよびパワーモジュール |
-
2018
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Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003116282A (ja) * | 2001-10-09 | 2003-04-18 | Hitachi Ltd | 水冷インバータ |
JP2003125588A (ja) * | 2001-10-12 | 2003-04-25 | Mitsubishi Electric Corp | 電力変換装置 |
JP2009099927A (ja) * | 2007-09-26 | 2009-05-07 | Rohm Co Ltd | 半導体装置 |
JP2011004521A (ja) * | 2009-06-18 | 2011-01-06 | Honda Motor Co Ltd | 電力変換装置 |
JP2013099053A (ja) * | 2011-10-31 | 2013-05-20 | Hitachi Automotive Systems Ltd | 一体型電力変換装置及びそれに用いられるdcdcコンバータ装置 |
JP2013099211A (ja) * | 2011-11-04 | 2013-05-20 | Aisin Aw Co Ltd | インバータ回路の制御装置 |
JP2014131371A (ja) * | 2012-12-28 | 2014-07-10 | Hitachi Automotive Systems Ltd | Dc−dcコンバータ |
JP2016082110A (ja) * | 2014-10-20 | 2016-05-16 | ローム株式会社 | ゲートドライバユニットおよびパワーモジュール |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113973429A (zh) * | 2021-10-26 | 2022-01-25 | 西安微电子技术研究所 | 一种双层结构的隔离栅极驱动器的结构及方法 |
CN113973429B (zh) * | 2021-10-26 | 2023-05-30 | 西安微电子技术研究所 | 一种双层结构的隔离栅极驱动器的结构及方法 |
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