JP2022135736A - ゲート並列接続基板 - Google Patents

Abstract

【課題】駆動回路とゲート並列接続基板に接続される半導体素子との間の配線長のバランスを崩さないようにし、半導体素子数の増加に対応できるようにしゲート並列接続基板の大きさをより小さくする複数の半導体素子を一つの駆動回路で並列駆動するためのゲート並列接続基板を提供する。【解決手段】ゲート並列接続基板において、基板本体１に一端側コネクタ２並びに３組のゲート接続用電極３及びエミッタ接続用電極４を設け、一端側コネクタ２の往路配線接続用一端側電極１１及び出力配線接続用一端側電極１２が、それぞれ往路接続配線１３及び出力配線１５に接続され、さらに復路接続配線１４と３つのゲート接続用電極３が素子接続配線１７により接続され、出力配線１５とエミッタ接続用電極４が出力用接続配線１８により接続されている。【選択図】図１

Description

本発明は、複数の半導体素子を一つの駆動回路で並列駆動するためのゲート並列接続基板に関するものである。

従来、ＩＧＢＴ、ＭＯＳＦＥＴモジュール等の電圧駆動型半導体素子を一つの駆動回路で複数個並列駆動する際、各素子のスイッチング時間のズレを最小にするために、駆動回路と各素子のゲート及びエミッタまでの配線長を揃えられるようにしている。
例えば、特許文献１（特開２０００－６０１４８号公報）には、複数のスイッチング素子(11)～(13)を並列に用いて構成したスイッチングモジュールにおいて、（Ａ）スイッチング素子(11)～(13)をＩＧＢＴなどの半導体素子とした場合に、端子(14)と(17)、端子(15)と(18)及び端子(16)と(19)が、それぞれスイッチング素子(11)、(12)及び(13)の一組のコレクタ端子とエミッタ端子となる点（特に図１及び段落００１１を参照）、（Ｂ）第１の配線導体３５及び第２の配線導体３６が、それぞれ端子(14)～(16)及び接続端子(17)～(19)を共通に接続するとともに、第２の配線導体(36)と第３の配線導体(37)を折り返し部(5)で接続することにより、端子部(41)－端子(14)－端子(17)－折り返し部(5)－端子部(43)の経路、端子部(41)－端子(15)－端子(18)－折り返し部(5)－端子部(43)の経路及び端子部(41)－端子(16)－端子(19)－折り返し部(5)－端子部(43)の経路がいずれも同じ長さになるようにする点が記載されている（特に図１、図２及び段落００１２～００１４を参照）。

また、本発明者は、特許文献２（特開２０１８－１４７９２号公報：特許第６１３０９５９号公報）に記載されているとおり、一組のゲート接続用電極(4)及びエミッタ接続用電極(5)と、一組の往路配線接続用一端側電極(11)、復路配線接続用一端側電極(12)及び出力配線接続用一端側電極(13)と、一組の往路配線接続用他端側電極(14)、復路配線接続用他端側電極(15)及び出力配線接続用他端側電極(16)を備え、往路配線接続用一端側電極(11)と往路配線接続用他端側電極(14)を接続する往路接続配線(17)、復路配線接続用一端側電極(12)と復路配線接続用他端側電極(15)を接続する復路接続配線(18)、出力配線接続用一端側電極(13)と出力配線接続用他端側電極(16)を接続する出力配線(19)、ゲート接続用電極(4)と復路接続配線(18)を接続する素子接続配線(61)及びエミッタ接続用電極(5)と出力配線(19)を接続する出力用接続配線(71)を有するコネクタ連結式ゲート並列接続基板を開発し、コネクタ連結式ゲート並列接続基板を複数接続するだけで、駆動回路と各基板に接続される半導体素子(81)との間の配線長を揃えることができ、半導体素子数の増減にも対応できるようにした。

ところで、特許文献１のスイッチングモジュールにおける第１～３の配線導体(35)～(37)、特許文献２のコネクタ連結式ゲート並列接続基板における往路接続配線(17)、復路接続配線(18)及び出力配線(19)は、いずれも等間隔に配置されている。
そして、特許文献２のコネクタ連結式ゲート並列接続基板を例にとって説明すると、往路接続配線(17)を流れる電流は、コネクタ付近において復路接続配線(18)を流れる電流と出力配線(19)を流れる電流との和に等しく、また、復路接続配線(18)を流れる電流と出力配線(19)を流れる電流の方向は同じであり、往路接続配線(17)を流れる電流の方向は、復路接続配線(18)及び出力配線(19)を流れる電流の方向と逆方向である。
ここで、一方向に流れる電流と、その電流と逆方向に流れる電流が近接している場合、互いに周囲に発生する磁場の発生を打ち消しあうため、配線上の見かけのインダクタンス値を下げる効果が生じる。そのため、基板を小さくすればするほど、復路接続配線(18)若しくは出力配線(19)（特許文献２の図面に示す配置の場合特に前者）は見かけのインダクタンス値が下がり、配線長が短くなったのと同じ効果を生じる。
その結果、駆動回路と各基板に接続される半導体素子(81)との間の配線長のバランスが崩れることになる。

特開２０００－６０１４８号公報 特開２０１８－１４７９２号公報（特許第６１３０９５９号公報）

本発明は、このような問題点を解決し、複数の半導体素子を一つの駆動回路で並列駆動するためのゲート並列接続基板において、駆動回路と基板に接続される半導体素子との間の配線長のバランスを崩さないようにすることを第一の課題とし、並列駆動する半導体素子の数を容易に調整できるようにすることを第二の課題とし、ゲート並列接続基板の大きさをより小さくすることを第三の課題としてなされたものである。

請求項１に係る発明は、複数の半導体素子を一つの駆動回路で並列駆動するためのゲート並列接続基板であって、
複数組のゲート接続用電極及びエミッタ接続用電極と、
一組の往路配線接続用一端側電極及び出力配線接続用一端側電極と、
前記往路配線接続用一端側電極から他端側に延びる往路接続配線と、
前記往路接続配線の他端側から一端側に延び、前記往路接続配線の他端側及び複数の前記ゲート接続用電極に接続される復路接続配線と、
前記出力配線接続用一端側電極から他端側に延び、複数の前記エミッタ接続用電極に接続される出力配線と、を備え、
前記復路接続配線の他端部から前記ゲート接続用電極までの長さと、該ゲート接続用電極と同じ組の前記エミッタ接続用電極から前記出力配線接続用一端側電極までの長さの和が、どの組の前記ゲート接続用電極及び前記エミッタ接続用電極についてもほぼ同一であり、
前記往路接続配線は、前記復路接続配線及び前記出力配線から隔離して配置され、
前記復路接続配線は、前記出力配線に近接して配置されていることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載のゲート並列接続基板において、
前記往路接続配線、前記復路接続配線及び前記出力配線は互いに平行に配置され、
前記往路接続配線と前記出力配線との距離が、前記復路接続配線と前記出力配線との距離の３倍以上であることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載のゲート並列接続基板において、
前記ゲート並列接続基板は、コア層、該コア層の一面側に設けられている第１プリプレグ層及び前記コア層の他面側に設けられている第２プリプレグ層を有し、
前記往路接続配線及び前記復路接続配線は、それぞれ前記第１プリプレグ層及び前記第２プリプレグ層の外側に配置されており、
前記出力配線は、前記コア層と前記第２プリプレグ層との境界面に配置されていることを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項３記載のゲート並列接続基板において、
前記往路接続配線、前記復路接続配線及び前記出力配線は、前記ゲート並列接続基板と交差する平面に沿って配置されていることを特徴とする。

請求項１に係る発明のゲート並列接続基板は、
複数組のゲート接続用電極及びエミッタ接続用電極と、
一組の往路配線接続用一端側電極及び出力配線接続用一端側電極と、
往路配線接続用一端側電極から他端側に延びる往路接続配線と、
往路接続配線の他端側から一端側に延び、往路接続配線の他端側及び複数のゲート接続用電極に接続される復路接続配線と、
出力配線接続用一端側電極から他端側に延び、複数のエミッタ接続用電極に接続される出力配線と、を備え、
復路接続配線の他端部からゲート接続用電極までの長さと、該ゲート接続用電極と同じ組のエミッタ接続用電極から出力配線接続用一端側電極までの長さの和が、どの組のゲート接続用電極及びエミッタ接続用電極についてもほぼ同一である。
そして、往路接続配線は、復路接続配線及び出力配線から隔離して配置され、復路接続配線は、出力配線に近接して配置されているので、駆動回路とゲート並列接続基板に接続される複数の半導体素子との間の配線長のバランスを崩さないようにすることができる。
また、請求項１に係る発明のゲート並列接続基板は、複数組のゲート接続用電極及びエミッタ接続用電極を備えているので、一つの駆動回路で並列駆動させる半導体素子の数を容易に調整することができる。

請求項２に係る発明によれば、請求項１に係る発明のゲート並列接続基板による効果に加え、往路接続配線、復路接続配線及び出力配線は互いに平行に配置され、往路接続配線と出力配線との距離が、復路接続配線と出力配線との距離の３倍以上であるため、確実に駆動回路と基板に接続される複数の半導体素子との間の配線長のバランスを崩さないようにすることができる。

請求項３及び請求項４に係る発明によれば、請求項１又は２に係る発明のゲート並列接続基板による効果に加え、ゲート並列接続基板は、コア層、該コア層の一面側に設けられている第１プリプレグ層及びコア層の他面側に設けられている第２プリプレグ層を有し、往路接続配線及び復路接続配線は、それぞれ第１プリプレグ層及び第２プリプレグ層の外側に配置されており、出力配線は、コア層と第２プリプレグ層との境界面に配置されているので、ゲート並列接続基板の大きさをより小さくすることができる。

実施例１の接続基板等の概略図。 実施例１の接続基板を用いて１つのゲート駆動回路基板に３つの半導体素子を並列接続した場合の回路図。 実施例２の接続基板等の概略図。 実施例２の接続基板と特許文献２の接続基板を用いて１つのゲート駆動回路基板に４つの半導体素子を並列接続した場合の回路図。 実施例３の接続基板等の概略図。 実施例３の接続基板と特許文献２の接続基板を２つ用いて１つのゲート駆動回路基板に５つの半導体素子を並列接続した場合の回路図。 実施例４の接続基板の断面図と、第１層、第２層及び第４層の配線上面図。 変形例のゲート並列接続基板等の概略図。

以下、実施例によって本発明の実施形態を説明する。
なお、便宜上本明細書では、図面左側を一端側、図面右側を他端側と呼ぶこととするが、必ずしも基板の左側と右側を意味しているわけではなく、それぞれの設置位置は基板上のどこであっても良い。

実施例１のゲート並列接続基板（以下「実施例１の接続基板」といい、実施例２～４及び変形例でも同様とする。）は、図１に示すように、基板本体１の一端側に一端側コネクタ２を設け、３組のゲート接続用電極３及びエミッタ接続用電極４を設けてある。
そして、一端側コネクタ２には、往路配線接続用一端側電極１１及び出力配線接続用一端側電極１２が設けられている。
また、往路配線接続用一端側電極１１から他端側に延びる直線状の往路接続配線１３、往路接続配線１３の他端側から一端側に延びる直線状の復路接続配線１４及び出力配線接続用一端側電極１２から他端側に延びる直線状の出力配線１５が設けられている。
さらに、往路接続配線１３の他端部と復路接続配線１４の他端部は、折り返し接続配線１６で接続され、復路接続配線１４は３箇所にあるゲート接続用電極３と、それぞれ同じ長さの素子接続配線１７によって接続され、出力配線１５は３箇所にあるエミッタ接続用電極４と、それぞれ同じ長さの出力用接続配線１８によって接続されている。

図２は、実施例１の接続基板を用いて、ゲート駆動回路基板２５に３つの半導体素子を並列接続した回路を示す図である。
そして、図２に示すゲート駆動回路基板２５は、ゲート駆動回路２１、正側出力端子２２、負側出力端子２３及びゲート抵抗２４を備えている。
また、３つの半導体素子は、それぞれ半導体パッケージＡ～Ｃに搭載されており、各半導体パッケージには、半導体素子３１の他に、ゲート電極３２、補助エミッタ電極３３、主エミッタ電極３４及びコレクタ電極３５が設けてある。
なお、補助エミッタ電極３３は駆動電流、主エミッタ電極３４は主電流を流すためのものであるが、小電流用半導体パッケージ（定格電流が概ね７５Ａ以下）の場合、エミッタ電極を２つに分けていないものもある。

そして、実施例１の接続基板、ゲート駆動回路基板２５及び半導体パッケージＡ～Ｃの接続状態は以下のようになっている（図１、２を参照）。
（１）ゲート駆動回路基板２５の正側出力端子２２と実施例１の接続基板の往路配線接続用一端側電極１１は第１ハーネス２６で接続され、ゲート駆動回路基板２５の負側出力端子２３と出力配線接続用一端側電極１２は第２ハーネス２７で接続されている。
なお、図１、２では、第１ハーネス２６と第２ハーネス２７を同じ長さとしているが、異なる長さであっても良い。
（２）半導体素子３１を搭載している半導体パッケージＡ～Ｃのゲート電極３２は、それぞれ実施例１の接続基板の一端側、中央部及び他端側に配置されているゲート接続用電極３と接続されている。
なお、接続方法は導線、直接ネジ締め、半田付け及び圧入等から適宜選択可能であるが、接続部の長さは３箇所とも同一となるようにする。
（３）半導体素子３１を搭載している半導体パッケージＡ～Ｃの補助エミッタ電極３３は、それぞれ実施例１の接続基板の一端側、中央部及び他端側に配置されているエミッタ接続用電極４と接続されている。
なお、接続方法は上記（２）と同様、導線、直接ネジ締め、半田付け及び圧入等から適宜選択可能であるが、接続部の長さは３箇所とも同一となるようにする。
（４）半導体素子３１を搭載している半導体パッケージＡ～Ｃの主エミッタ電極３４は、導線により接続されている。
（５）半導体素子３１を搭載している半導体パッケージＡ～Ｃのコレクタ電極３５は、導線により接続されている。

実施例１の接続基板、ゲート駆動回路基板２５及び半導体パッケージＡ～Ｃは、上記のような接続状態になっているので、正側出力端子２２から並列接続されている３つの半導体素子３１を経由して負側出力端子２３に至る経路は次の３つとなる。
（Ａ）正側出力端子２２－第１ハーネス２６－往路配線接続用一端側電極１１－実施例１の接続基板の往路接続配線１３－折り返し接続配線１６－［復路接続配線１４の一端部－素子接続配線１７－実施例１の接続基板の一端側に配置されているゲート接続用電極３－半導体パッケージＡのゲート電極３２－半導体素子３１－半導体パッケージＡの補助エミッタ電極３３－実施例１の接続基板の一端側に配置されているエミッタ接続用電極４－出力用接続配線１８－出力配線１５の一端部付近］－出力配線接続用一端側電極１２－第２ハーネス２７－負側出力端子２３
（Ｂ）正側出力端子２２－第１ハーネス２６－往路配線接続用一端側電極１１－実施例１の接続基板の往路接続配線１３－折り返し接続配線１６－［復路接続配線１４の中央部－素子接続配線１７－実施例１の接続基板の中央部に配置されているゲート接続用電極３－半導体パッケージＢのゲート電極３２－半導体素子３１－半導体パッケージＢの補助エミッタ電極３３－実施例１の接続基板の中央部に配置されているエミッタ接続用電極４－出力用接続配線１８－出力配線１５の中央部］－出力配線接続用一端側電極１２－第２ハーネス２７－負側出力端子２３
（Ｃ）正側出力端子２２－第１ハーネス２６－往路配線接続用一端側電極１１－実施例１の接続基板の往路接続配線１３－折り返し接続配線１６－［復路接続配線１４の他端部付近－素子接続配線１７－実施例１の接続基板の他端側に配置されているゲート接続用電極３－半導体パッケージＣのゲート電極３２－半導体素子３１－半導体パッケージＣの補助エミッタ電極３３－実施例１の接続基板の他端側に配置されているエミッタ接続用電極４－出力用接続配線１８－出力配線１５の他端部］－出力配線接続用一端側電極１２－第２ハーネス２７－負側出力端子２３
そして、経路（Ａ）～（Ｃ）において異なっているのは大括弧で囲まれた部分であるが、素子接続配線１７、ゲート接続用電極３からゲート電極３２までの接続部、補助エミッタ電極３３からエミッタ接続用電極４までの接続部及び出力用接続配線１８の長さは、いずれも同一であるので、実質的に異なるのは、経路（Ａ）については、折り返し接続配線１６から復路接続配線１４の一端部までの長さ（Ｌ６＋Ｌ３＋Ｌ１）及び出力配線１５の他端付近から出力配線接続用一端側電極１２までの長さ（Ｌ５）、経路（Ｂ）については、折り返し接続配線１６から復路接続配線１４の中央部までの長さ（Ｌ６＋Ｌ３）及び出力配線１５の中央部から出力配線接続用一端側電極１２までの長さ（Ｌ２＋Ｌ５）、経路（Ｃ）については、折り返し接続配線１６から復路接続配線１４の他端部付近までの長さ（Ｌ６）及び出力配線１５の他端部から出力配線接続用一端側電極１２までの長さ（Ｌ４＋Ｌ２＋Ｌ５）となる。
ここで、Ｌ５とＬ６については、各経路とも共通しているので、経路（Ａ）の（Ｌ１＋Ｌ３）、経路（Ｂ）の（Ｌ２＋Ｌ３）及び経路（Ｃ）の（Ｌ２＋Ｌ４）が等しければ、経路（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）の全長は同じ長さとなる。
そのため、実施例１の接続基板においては、Ｌ１＝Ｌ２及びＬ３＝Ｌ４の関係を満足するように、復路接続配線１４と素子接続配線１７の接続点及び出力配線１５と出力用接続配線１８の接続点の位置を調整してある。

このようにして、ゲート駆動回路基板２５の正側出力端子２２から半導体素子３１を経由して負側出力端子２３に至るまでの配線長を同じ長さにすることができる。
また、実施例１の接続基板においては、図１及び２に示すように、往路接続配線１３を復路接続配線１４及び出力配線１５から隔離して配置するとともに、復路接続配線１４と出力配線１５は近接して配置してある。
すなわち、電流の流れる方向が一端側から他端側である往路接続配線１３と、電流の流れる方向が他端側から一端側である復路接続配線１４及び出力配線１５との間において、互いに周囲に発生する磁場の発生を打ち消しあう程度が小さくなるため、配線上の見かけのインダクタンス値が下がって、実質的な配線長が短くなる効果が抑えられる。
その結果、駆動回路と接続基板に接続される半導体素子３１との間の配線長のバランスが崩れるのを抑制することができる。
なお、実施例１の接続基板においては、往路接続配線１３、復路接続配線１４及び出力配線１５を、基板本体１の一平面上に互いに平行に配置し、往路接続配線１３と復路接続配線１４との距離を、復路接続配線１４と出力配線１５との距離の３倍となるようにしたが、復路接続配線１４と出力配線１５との距離に応じて、２倍から２０倍の範囲で設定すれば良い。

図３は、実施例２の接続基板を示している。
実施例１の接続基板と異なっているのは、一端側コネクタ２に復路配線接続用一端側電極１９を設け、復路接続配線１４の一端部と復路配線接続用一端側電極１９とを接続している点だけである。
実施例２の接続基板によれば、図４のようにゲート駆動回路基板２５と実施例２の接続基板の一端側コネクタ２との間に、特許文献２に記載されたコネクタ連結式ゲート並列接続基板４０（以下「特許文献２の接続基板４０」という。）を介在させ、ゲート駆動回路基板２５の正側出力端子２２及び負側出力端子２３を、それぞれ特許文献２の接続基板４０の往路配線接続用一端側電極４１及び出力配線接続用一端側電極４３に、第１ハーネス２６及び第２ハーネス２７を用いて接続するとともに、特許文献２の接続基板４０の往路配線接続用他端側電極４４、復路配線接続用他端側電極４５及び出力配線接続用他端側電極４６を、それぞれ実施例２の接続基板の往路配線接続用一端側電極１１、復路配線接続用一端側電極１９及び出力配線接続用一端側電極１２に適宜のハーネスを用いて接続することができる。
そうすると、図４に示すように、介在させた特許文献２の接続基板４０に半導体パッケージＤを追加的に接続できる。
そのため、実施例１の接続基板では、並列駆動させる半導体素子３１の数が２つ又は３つであったのに対して、実施例２の接続基板では、並列駆動させる半導体素子３１の数を、介在させる特許文献２の接続基板４０の数だけ増加させることができる。

図５は、実施例３の接続基板を示している。
実施例１の接続基板と異なっているのは、実施例２の接続基板と同様、一端側コネクタ２に復路配線接続用一端側電極１９を設け、復路接続配線１４の一端部と復路配線接続用一端側電極１９とを接続している点、基板本体１の他端側に他端側コネクタ５を設ける点、他端側コネクタ５に一組の往路配線接続用他端側電極５１、復路配線接続用他端側電極５２及び出力配線接続用他端側電極５３を設ける点並びに往路接続配線１３の他端部、復路接続配線１４の他端部及び出力配線１５の他端部を、それぞれ往路配線接続用他端側電極５１、復路配線接続用他端側電極５２及び出力配線接続用他端側電極５３に接続している点である。
実施例３の接続基板によれば、実施例２の接続基板と同様、図６のようにゲート駆動回路基板２５と実施例３の接続基板の一端側コネクタ２との間に、特許文献２の接続基板４０を介在させ、ゲート駆動回路基板２５の正側出力端子２２及び負側出力端子２３を、それぞれ特許文献２の接続基板４０の往路配線接続用一端側電極４１及び出力配線接続用一端側電極４３に、第１ハーネス２６及び第２ハーネス２７を用いて接続するとともに、特許文献２の接続基板４０の往路配線接続用他端側電極４４、復路配線接続用他端側電極４５及び出力配線接続用他端側電極４６を、それぞれ実施例３の接続基板の往路配線接続用一端側電極１１、復路配線接続用一端側電極１９及び出力配線接続用一端側電極１２に適宜のハーネスを用いて接続することができる。
さらに、実施例３の接続基板の他端側コネクタ５の他端側にも特許文献２の接続基板４０を配置し、実施例３の接続基板の往路配線接続用他端側電極５１、復路配線接続用他端側電極５２及び出力配線接続用他端側電極５３に、それぞれ特許文献２の接続基板４０の往路配線接続用一端側電極４１、復路配線接続用一端側電極４２及び出力配線接続用一端側電極４３を、適宜のハーネスを用いて接続するとともに、特許文献２の接続基板４０の往路配線接続用他端側電極４４と復路配線接続用他端側電極４５を短絡線を用いて接続する。
そうすると、図６に示すように、半導体パッケージＤに加えて、実施例３の接続基板の他端側に接続した特許文献２の接続基板４０に半導体パッケージＥをさらに追加して接続できる。
また、図６に示す特許文献２の接続基板４０を、実施例３の接続基板に置換することもできるので、一つの駆動回路で並列駆動させる半導体素子３１の数を自由に調整することができ、並列駆動させる半導体素子３１の数が多い場合にも、容易に対応できる。

図７は、実施例４の接続基板を示す図であり、（Ａ）は往路接続配線１３を通り基板の上面に直交する平面で切った状態における断面図、（Ｂ）、（Ｃ）及び（Ｄ）は、それぞれ第１層、第２層及び第４層の配線上面図を示している。
実施例１の接続基板と異なっているのは、基板本体１の一平面上に互いに平行に配置していた往路接続配線１３、復路接続配線１４及び出力配線１５を、基板本体１の厚さ方向に分散させて配置している点である。
実施例４の接続基板は、図７に示すように、基板本体１をコア層６とコア層６の上下面に形成したプリプレグ層７、８で構成するとともに、上面側プリプレグ層７の上面に復路接続配線１４を配置し、コア層６の上面と上面側プリプレグ層７の下面との境界面に出力配線１５を配置し、下面側プリプレグ層８の下面に往路接続配線１３を配置している。
そして、往路配線接続用一端側電極１１と往路接続配線１３の一端部とを接続し、出力配線接続用一端側電極１２と出力配線１５とを接続するため、一端側コネクタ２の各電極１１、１２から下方に延びるスルーホール９、９’が設けられ、また、往路接続配線１３の他端部と復路接続配線１４の他端部とを接続するため、基板本体１の上面側プリプレグ層７の上面から下面側プリプレグ層８の下面まで達するスルーホール１０が設けられ、エミッタ接続用電極４と出力配線１５とを接続するため、エミッタ接続用電極４から下方に延びるスルーホール５４が設けられている。
なお、配線を配置可能な面は、上面側プリプレグ層７の上面（第１層）、コア層６の上面と上面側プリプレグ層７の下面との境界面（第２層）、コア層６の下面と下面側プリプレグ層８の上面との境界面（第３層）及び下面側プリプレグ層８の下面（第４層）がある。

このような構造にすると、プリプレグ層７、８は一般的な１．６ｍｍ厚の第１～第４層を有する４層基板の場合、２００～２５０μｍ程度と非常に薄いのに対し、コア層６は１ｍｍ程度の厚みがあるので、復路接続配線１４と出力配線１５との距離は２００～２５０μｍ程度、往路接続配線１３と出力配線１５との距離は１．２～１．２５ｍｍ程度となるので、往路接続配線１３と出力配線１５との距離を、復路接続配線１４と出力配線１５との距離の４～６倍程度とすることができる。
そして、図７の下側に示す平面図から分かるように、往路接続配線１３、復路接続配線１４及び出力配線１５を、基板本体１に対して直交する平面に沿って配置すれば、基板本体１の幅を一端側コネクタ２の長さ程度まで削減することができる。

実施例の変形例を列記する。
（１）図８は実施例１の接続基板の変形例を示す図である。
実施例１との違いは、基板本体１に３組のゲート接続用電極３及びエミッタ接続用電極４が設けてあったのに対して、基板本体１に２組のゲート接続用電極３及びエミッタ接続用電極４が設けてある点だけである。
そして、変形例の接続基板においても、実施例２のように一端側コネクタ２に復路配線接続用一端側電極１９を設け、復路接続配線１４の一端部と復路配線接続用一端側電極１９とを接続しても良く、さらに、実施例３のように基板本体１の他端側に他端側コネクタ５を設け、他端側コネクタ５に往路配線接続用他端側電極５１、復路配線接続用他端側電極５２及び出力配線接続用他端側電極５３を設け、往路接続配線１３の他端部、復路接続配線１４の他端部及び出力配線１５の他端部を、それぞれ往路配線接続用他端側電極５１、復路配線接続用他端側電極５２及び出力配線接続用他端側電極５３に接続しても良い。

（２）実施例１～４及び上記（１）の変形例における往路接続配線１３、復路接続配線１４及び出力配線１５は、いずれも直線状に配置されていたが、必ずしも直線状でなくても良く、実施例１～３及び上記（１）の変形例においては、基板本体１の一平面内に収まるように配置されていれば良く、実施例４においては、基板本体１の内部に収まるように配置されていれば良い。
また、実施例１～４及び上記（１）の変形例においては、往路接続配線１３、復路接続配線１４及び出力配線１５を互いに平行に配置したが、必ずしも平行でなくても良く、往路接続配線１３が、復路接続配線１４及び出力配線１５から隔離して配置され、復路接続配線１４が出力配線１５に近接して配置されていれば、どのような配置であっても良い。
（３）実施例１～３及び上記（１）の変形例においては、往路接続配線１３、復路接続配線１４及び出力配線１５を、この順で基板本体１の一平面上に互いに平行に配置し、往路接続配線１３と復路接続配線１４との距離を、復路接続配線１４と出力配線１５との距離の３倍としたが、２倍以上あればよく、４倍以上あればより良い。
また、実施例４においては、往路接続配線１３を下面側プリプレグ層８の下面、復路接続配線１４を上面側プリプレグ層７の上面、出力配線１５をコア層６の上面と上面側プリプレグ層７の下面との境界面に配置していたが、復路接続配線１４及び出力配線１５を上面側プリプレグ層７の両側又は下面側プリプレグ層８の両側に配置するとともに、往路接続配線１３を復路接続配線１４及び出力配線１５を配置していない方のプリプレグ層の上面又は下面に配置しても良い。
（４）実施例４では、往路接続配線１３、復路接続配線１４及び出力配線１５を、基板本体１に対して直交する平面に沿って配置していたが、基板本体１と交差する平面に沿って配置しても良く、また、復路接続配線１４及び出力配線１５は、基板本体１に対して直交する平面に沿って配置し、往路接続配線１３は基板本体１に対して直交する平面から離れた箇所に配置しても良い。
このようにすれば、コア層６がそれほど厚くなくても、往路接続配線１３を復路接続配線１４及び出力配線１５から離して配置することができる。

（５）実施例１～４及び上記（１）の変形例においては、複数本の素子接続配線１７を同じ長さとし、複数本の出力用接続配線１８を同じ長さとし、ゲート接続用電極３とゲート電極３２との接続部及びエミッタ接続用電極４と補助エミッタ電極３３との接続部の長さを、いずれも同じ長さとした上で、Ｌ１＝Ｌ２及びＬ３＝Ｌ４の関係を満足するようにして、ゲート駆動回路基板２５の正側出力端子２２から半導体素子３１を経由して負側出力端子２３に至るまでの配線長を、並列接続している全ての半導体素子３１について、同じ長さとなるようにしたが、必ずしもこのような関係にする必要はない。
すなわち、図２において、正側出力端子２２から往路接続配線１３、折り返し接続配線１６を経由して復路接続配線１４の他端部までの経路及び出力配線接続用一端側電極１２から負側出力端子２３までの経路は、正側出力端子２２から各半導体素子３１を経由して負側出力端子２３に至るまでの上記経路（Ａ）～（Ｃ）の全てにおいて共通しているので、一端側、中央部及び他端側に配置されているゲート接続用電極３及びエミッタ接続用電極４の全ての組について、復路接続配線１４の他端部からゲート接続用電極３までの長さと、エミッタ接続用電極４から出力配線接続用一端側電極１２までの長さの和がほぼ同一となっていれば良い。
例えば、経路（Ａ）の（Ｌ１＋Ｌ３）、経路（Ｂ）の（Ｌ２＋Ｌ３）及び経路（Ｃ）の（Ｌ２＋Ｌ４）に差がある場合には、それらの差が相殺されるように、復路接続配線１４の一端部と一端側に配置されているゲート接続用電極３とを接続する素子接続配線１７の長さ及び出力配線１５の一端部付近と一端側に配置されているエミッタ接続用電極４を接続する出力用接続配線１８の長さの和、復路接続配線１４の中央部と中央部に配置されているゲート接続用電極３とを接続する素子接続配線１７の長さ及び出力配線１５の中央部と中央部に配置されているエミッタ接続用電極４を接続する出力用接続配線１８の長さの和、並びに復路接続配線１４の他端部付近と他端側に配置されているゲート接続用電極３とを接続する素子接続配線１７の長さ及び出力配線１５の他端部付近と他端側に配置されているエミッタ接続用電極４を接続する出力用接続配線１８の長さの和を調整すれば良い。

（６）実施例１～４及びそれらの変形例においては、半導体パッケージの補助エミッタ電極３３がエミッタ接続用電極４と接続され、主エミッタ電極３４同士が導線により接続されているが、補助エミッタ電極３３と主エミッタ電極３４に分けていない半導体パッケージを用いる場合には、エミッタ電極をエミッタ接続用電極４に接続するとともに、エミッタ電極同士を導線により接続すれば良い。

１ 基板本体 ２ 一端側コネクタ ３ ゲート接続用電極
４ エミッタ接続用電極 ５ 他端側コネクタ
６ コア層 ７、８ プリプレグ層 ９、９’、１０ スルーホール
１１ 往路配線接続用一端側電極 １２ 出力配線接続用一端側電極
１３ 往路接続配線 １４ 復路接続配線 １５ 出力配線
１６ 折り返し接続配線 １７ 素子接続配線 １８ 出力用接続配線
１９ 復路配線接続用一端側電極
２１ ゲート駆動回路 ２２ 正側出力端子 ２３ 負側出力端子
２４ ゲート抵抗 ２５ ゲート駆動回路基板 ２６ 第１ハーネス
２７ 第２ハーネス ３１ 半導体素子 ３２ ゲート電極
３３ 補助エミッタ電極 ３４ 主エミッタ電極 ３５ コレクタ電極
４０ 特許文献２の接続基板 ４１ 往路配線接続用一端側電極
４２ 復路配線接続用一端側電極 ４３ 出力配線接続用一端側電極
４４ 往路配線接続用他端側電極 ４５ 復路配線接続用他端側電極
４６ 出力配線接続用他端側電極
５１ 往路配線接続用他端側電極 ５２ 復路配線接続用他端側電極
５３ 出力配線接続用他端側電極 ５４ スルーホール
Ａ～Ｅ 半導体パッケージ

Claims (4)

1. 複数の半導体素子を一つの駆動回路で並列駆動するためのゲート並列接続基板であって、
   複数組のゲート接続用電極及びエミッタ接続用電極と、
   一組の往路配線接続用一端側電極及び出力配線接続用一端側電極と、
   前記往路配線接続用一端側電極から他端側に延びる往路接続配線と、
   前記往路接続配線の他端側から一端側に延び、前記往路接続配線の他端側及び複数の前記ゲート接続用電極に接続される復路接続配線と、
   前記出力配線接続用一端側電極から他端側に延び、複数の前記エミッタ接続用電極に接続される出力配線と、を備え、
   前記復路接続配線の他端部から前記ゲート接続用電極までの長さと、該ゲート接続用電極と同じ組の前記エミッタ接続用電極から前記出力配線接続用一端側電極までの長さの和が、どの組の前記ゲート接続用電極及び前記エミッタ接続用電極についてもほぼ同一であり、
   前記往路接続配線は、前記復路接続配線及び前記出力配線から隔離して配置され、
   前記復路接続配線は、前記出力配線に近接して配置されている
   ことを特徴とするゲート並列接続基板。
2. 前記往路接続配線、前記復路接続配線及び前記出力配線は互いに平行に配置され、
   前記往路接続配線と前記復路接続配線との距離及び前記往路接続配線と前記出力配線との距離が、前記復路接続配線と前記出力配線との距離の３倍以上である
   ことを特徴とする請求項１に記載のゲート並列接続基板。
3. 前記ゲート並列接続基板は、コア層、該コア層の一面側に設けられている第１プリプレグ層及び前記コア層の他面側に設けられている第２プリプレグ層を有し、
   前記往路接続配線及び前記復路接続配線は、それぞれ前記第１プリプレグ層及び前記第２プリプレグ層の外側に配置されており、
   前記出力配線は、前記コア層と前記第２プリプレグ層との境界面に配置されている
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のゲート並列接続基板。
4. 前記往路接続配線、前記復路接続配線及び前記出力配線は、前記ゲート並列接続基板と交差する平面に沿って配置されている
   ことを特徴とする請求項３に記載のゲート並列接続基板。

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