JP2592116B2 - トランジスタモジュール - Google Patents
トランジスタモジュールInfo
- Publication number
- JP2592116B2 JP2592116B2 JP63285267A JP28526788A JP2592116B2 JP 2592116 B2 JP2592116 B2 JP 2592116B2 JP 63285267 A JP63285267 A JP 63285267A JP 28526788 A JP28526788 A JP 28526788A JP 2592116 B2 JP2592116 B2 JP 2592116B2
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- Japan
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- terminal
- transistor
- chips
- parallel
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/49—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
- H01L2224/491—Disposition
- H01L2224/4911—Disposition the connectors being bonded to at least one common bonding area, e.g. daisy chain
- H01L2224/49111—Disposition the connectors being bonded to at least one common bonding area, e.g. daisy chain the connectors connecting two common bonding areas, e.g. Litz or braid wires
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はトランジスタモジュールの構造に係り、特に
大電力変換器の構築に好適なトランジスタモジュールを
提供する。
大電力変換器の構築に好適なトランジスタモジュールを
提供する。
従来、トランジスタを用いた大電力変換器として、電
流容量数百アンペア以上のものが望まれる場合は多数の
トランジスタ及びダイオードの集合体として、並列接続
により電流容量を満足させることが多い。例えば、100A
の電流容量のトランジスタチップ及びダイオードチップ
を各４個並列配置すれば、400Aの電流容量を得ることが
できる。
流容量数百アンペア以上のものが望まれる場合は多数の
トランジスタ及びダイオードの集合体として、並列接続
により電流容量を満足させることが多い。例えば、100A
の電流容量のトランジスタチップ及びダイオードチップ
を各４個並列配置すれば、400Aの電流容量を得ることが
できる。
ところが、トランジスタのチップ並列数を増すと、外
部回路と接続するための端子の位置からチップ面上の電
極までの距離が遠いチップは近いチップよりインダクタ
ンスが増えるという課題が次第に顕著になってくる。そ
の結果、インダクタンスの低い位置にあるチップは、イ
ンダクタンスの高い位置にあるチップより電流が流れ易
く、電流集中を起こして過電流破壊に至るおそれも大き
くなるという課題があった。
部回路と接続するための端子の位置からチップ面上の電
極までの距離が遠いチップは近いチップよりインダクタ
ンスが増えるという課題が次第に顕著になってくる。そ
の結果、インダクタンスの低い位置にあるチップは、イ
ンダクタンスの高い位置にあるチップより電流が流れ易
く、電流集中を起こして過電流破壊に至るおそれも大き
くなるという課題があった。
本発明は以上のことを鑑みて、複数のトランジスタチ
ップを並列接続させて大きな電流容量とする場合に、電
流の不均一に基づく過電流破壊が生じにくく高信頼性の
トランジスタモジュールを提供することを目的とする。
ップを並列接続させて大きな電流容量とする場合に、電
流の不均一に基づく過電流破壊が生じにくく高信頼性の
トランジスタモジュールを提供することを目的とする。
そのような目的を達成するために本発明のトランジス
タモジュールは複数のトランジスタチップとそれらのト
ランジスタのコレクタに順方向に直列接続される複数の
ダイオードチップとが共通金属基板上に絶縁板を介して
それぞれ固着され、両端にアノード主端子が形成される
アノード端子板と、２本の平行な端子板を両端で各１本
に合わせてそれぞれの先端にエミッタ主端子が形成され
るエミッタ端子板とベース端子とがそれぞれ絶縁容器に
封入され、前記アノード端子板には前記複数のダイオー
ドチップが接続線を介して接続され、前記エミッタ端子
板の２本の平行な端子部分にはそれぞれ均等な数のトラ
ンジスタチップが接続線を介して接続され、前記アノー
ド主端子，エミッタ主端子およびベース端子が前記絶縁
容器の一方の表面より突出するものであって、前記各ア
ノード主端子と各エミッタ主端子とが平行に対向するよ
うに配置された構成とする。
タモジュールは複数のトランジスタチップとそれらのト
ランジスタのコレクタに順方向に直列接続される複数の
ダイオードチップとが共通金属基板上に絶縁板を介して
それぞれ固着され、両端にアノード主端子が形成される
アノード端子板と、２本の平行な端子板を両端で各１本
に合わせてそれぞれの先端にエミッタ主端子が形成され
るエミッタ端子板とベース端子とがそれぞれ絶縁容器に
封入され、前記アノード端子板には前記複数のダイオー
ドチップが接続線を介して接続され、前記エミッタ端子
板の２本の平行な端子部分にはそれぞれ均等な数のトラ
ンジスタチップが接続線を介して接続され、前記アノー
ド主端子，エミッタ主端子およびベース端子が前記絶縁
容器の一方の表面より突出するものであって、前記各ア
ノード主端子と各エミッタ主端子とが平行に対向するよ
うに配置された構成とする。
大容量のトランジスタモジュールを構成するに際し、
複数のトランジスタ及びダイオード単位への電流を均等
にするため、まず同数のトランジスタ及びダイオードの
並列設置からなる二つのトランジスタ・ダイオード単位
を互いに対称に配置する。先の例で説明すれば、各トラ
ンジスタ・ダイオード単位が電流400Aの容量を持ち、二
つのトランジスタ・ダイオード単位の集合として合わせ
て800Aの電流容量が得られる。ここで、両トランジスタ
単位に電流を等しく流すための条件を正確に一致させる
ため、各トランジスタ及びダイオードから取り出す各主
電流端子（正・負）を各電流端子板の両端に形成し、両
トランジスタ・ダイオード単位毎に対称に主電流端子を
２組備える。この結果、トランジスタモジュールとして
の正・負主端子はそれぞれ対をなし対称形に配置され
る。
複数のトランジスタ及びダイオード単位への電流を均等
にするため、まず同数のトランジスタ及びダイオードの
並列設置からなる二つのトランジスタ・ダイオード単位
を互いに対称に配置する。先の例で説明すれば、各トラ
ンジスタ・ダイオード単位が電流400Aの容量を持ち、二
つのトランジスタ・ダイオード単位の集合として合わせ
て800Aの電流容量が得られる。ここで、両トランジスタ
単位に電流を等しく流すための条件を正確に一致させる
ため、各トランジスタ及びダイオードから取り出す各主
電流端子（正・負）を各電流端子板の両端に形成し、両
トランジスタ・ダイオード単位毎に対称に主電流端子を
２組備える。この結果、トランジスタモジュールとして
の正・負主端子はそれぞれ対をなし対称形に配置され
る。
このように電流端子板より主電流端子を各々２個取り
出し、かつ異なる主電流端子が平行に対向することによ
り、主電流端子に対し複数のトランジスタチップおよび
ダイオードチップの電流バランスが平衡し、トランジス
タモジュールとして安定した性能が得られる。
出し、かつ異なる主電流端子が平行に対向することによ
り、主電流端子に対し複数のトランジスタチップおよび
ダイオードチップの電流バランスが平衡し、トランジス
タモジュールとして安定した性能が得られる。
以下、本発明の一実施例を第１図ないし第４図を用い
て詳細に説明する。各図面に共通して付けられた同符号
は互いに同機能の相当する個所を示す。
て詳細に説明する。各図面に共通して付けられた同符号
は互いに同機能の相当する個所を示す。
第１図は本発明の外部接続用端子の配置を示す外形図
であり（ａ）は上面図，（ｂ）は側面図である。第２図
は第１図の樹脂ケースの蓋を除去した内部構造を示す内
部配置図である。第３図は第１図，第２図で示される本
発明の逆阻止形トランジスタモジュールの内部配線を示
す等価回路図である。
であり（ａ）は上面図，（ｂ）は側面図である。第２図
は第１図の樹脂ケースの蓋を除去した内部構造を示す内
部配置図である。第３図は第１図，第２図で示される本
発明の逆阻止形トランジスタモジュールの内部配線を示
す等価回路図である。
この逆阻止形トランジスタモジュールは、第３図に示
されているようにトランジスタTr1,ダイオードFRD1とト
ランジスタTr2,ダイオードFRD2との二つのトランジスタ
・ダイオード単位の並列接続から成り、第２図に示され
るように各トランジスタTr1,Tr2とダイオードFRD1,FRD2
はそれぞれ異なる半導体チップにより形成されている。
さらに各トランジスタTr1,Tr2は第３図に示すようにそ
れぞれ３段増幅のダーリントン結合から成っている。T
r11ないしTr13が第１のトランジスタ単位Tr1を構成し、
Tr21ないしTr23が第２のトランジスタ単位Tr2を構成し
ている。各トランジスタ単位Tr1,Tr2には、それぞれダ
イオードFRD1及びFRD2が直列接続されて逆耐電圧を負担
している。これらのトランジスタTr1,Tr2及びダイオー
ドFRD1,FRD2は第２図に示すように例えばそれぞれ４個
のトランジスタチップ及びダイオードチップの集合（並
列接続）から成り立っている。
されているようにトランジスタTr1,ダイオードFRD1とト
ランジスタTr2,ダイオードFRD2との二つのトランジスタ
・ダイオード単位の並列接続から成り、第２図に示され
るように各トランジスタTr1,Tr2とダイオードFRD1,FRD2
はそれぞれ異なる半導体チップにより形成されている。
さらに各トランジスタTr1,Tr2は第３図に示すようにそ
れぞれ３段増幅のダーリントン結合から成っている。T
r11ないしTr13が第１のトランジスタ単位Tr1を構成し、
Tr21ないしTr23が第２のトランジスタ単位Tr2を構成し
ている。各トランジスタ単位Tr1,Tr2には、それぞれダ
イオードFRD1及びFRD2が直列接続されて逆耐電圧を負担
している。これらのトランジスタTr1,Tr2及びダイオー
ドFRD1,FRD2は第２図に示すように例えばそれぞれ４個
のトランジスタチップ及びダイオードチップの集合（並
列接続）から成り立っている。
第１図ないし第３図においてA1及びA2はアノード端子
板の両端に形成された１対の正の主端子、E1及びE2は２
本の平行な端子板を両端で各１本に合わせてそれぞれの
先端に形成される１対の負の主端子である。これらの１
対の主端子は、内部の二つのトランジスタ・ダイオード
単位から同一条件で主電流を引き出すように対称的な形
状に構成されており、各端子板には複数のトランジスタ
チップまたはダイオードチップが接続線を介してそれぞ
れ接続されている。特にE1及びE2の負の主端子の端子板
は２本の平行な端子板を有するので、この２本の端子板
に均等な数のトランジスタチップが接続線を介して接続
されている。ｂはベース端子,eは信号入出力用の補助エ
ミッタ端子、b1,b2はこのトランジスタモジュールの並
列接続時の接続用の端子である。
板の両端に形成された１対の正の主端子、E1及びE2は２
本の平行な端子板を両端で各１本に合わせてそれぞれの
先端に形成される１対の負の主端子である。これらの１
対の主端子は、内部の二つのトランジスタ・ダイオード
単位から同一条件で主電流を引き出すように対称的な形
状に構成されており、各端子板には複数のトランジスタ
チップまたはダイオードチップが接続線を介してそれぞ
れ接続されている。特にE1及びE2の負の主端子の端子板
は２本の平行な端子板を有するので、この２本の端子板
に均等な数のトランジスタチップが接続線を介して接続
されている。ｂはベース端子,eは信号入出力用の補助エ
ミッタ端子、b1,b2はこのトランジスタモジュールの並
列接続時の接続用の端子である。
第１図ないし第３図に示す本発明の逆阻止形トランジ
スタモジュールを用いて電力変換器を構成する場合、一
般にはその等価回路は第４図になる。ACは電源、Ｌは負
荷を示す。さらに第１図（ａ）で示されるトランジスタ
モジュールの上面図を使って第４図に相当する配線接続
を示したものを第５図に表す。トランジスタチップ及び
ダイオードチップを複数個並列配置にして大容量のトラ
ンジスタモジュールを構成する場合、各トランジスタ及
びダイオードの電流分担が均一になることが重要であ
る。本実施例では、トランジスタ単位毎に対称に正・負
主端子を２組出すことによって、トランジスタ及びダイ
オード単位の電流バランスが均一とすることが可能にな
り高信頼性の電力変換器が構成できる。
スタモジュールを用いて電力変換器を構成する場合、一
般にはその等価回路は第４図になる。ACは電源、Ｌは負
荷を示す。さらに第１図（ａ）で示されるトランジスタ
モジュールの上面図を使って第４図に相当する配線接続
を示したものを第５図に表す。トランジスタチップ及び
ダイオードチップを複数個並列配置にして大容量のトラ
ンジスタモジュールを構成する場合、各トランジスタ及
びダイオードの電流分担が均一になることが重要であ
る。本実施例では、トランジスタ単位毎に対称に正・負
主端子を２組出すことによって、トランジスタ及びダイ
オード単位の電流バランスが均一とすることが可能にな
り高信頼性の電力変換器が構成できる。
本発明によれば、大電流容量のトランジスタモジュー
ルにおいて、複数のトランジスタチップとそれらのトラ
ンジスタのコレクタに順方向に直列接続される複数のダ
イオードチップとが共通金属基板上に絶縁板を介してそ
れぞれ固着され、両端にアノード主端子が形成されるア
ノード端子板と、２本の平行な端子板を両端で各１本に
合わせてそれぞれの先端にエミッタ主端子が形成される
エミッタ端子板とベース端子とがそれぞれ絶縁容器に封
入され、前記アノード端子板には前記複数のダイオード
チップが接続線を介して接続され、前記エミッタ端子板
の２本の平行な端子部分にはそれぞれ均等な数のトラン
ジスタチップが接続線を介して接続され、前記アノード
主端子，エミッタ主端子およびベース端子が前記絶縁容
器の一方の表面より突出するものであって、前記各アノ
ード主端子と各エミッタ主端子とが平行に対向するよう
に配置された構成とすることにより、モジュール内部の
チップ等の電流分担が均一にでき、電流の不均一に基づ
く過電流破壊が生じにくく高信頼性のモジュールが提供
できるという効果が得られる。
ルにおいて、複数のトランジスタチップとそれらのトラ
ンジスタのコレクタに順方向に直列接続される複数のダ
イオードチップとが共通金属基板上に絶縁板を介してそ
れぞれ固着され、両端にアノード主端子が形成されるア
ノード端子板と、２本の平行な端子板を両端で各１本に
合わせてそれぞれの先端にエミッタ主端子が形成される
エミッタ端子板とベース端子とがそれぞれ絶縁容器に封
入され、前記アノード端子板には前記複数のダイオード
チップが接続線を介して接続され、前記エミッタ端子板
の２本の平行な端子部分にはそれぞれ均等な数のトラン
ジスタチップが接続線を介して接続され、前記アノード
主端子，エミッタ主端子およびベース端子が前記絶縁容
器の一方の表面より突出するものであって、前記各アノ
ード主端子と各エミッタ主端子とが平行に対向するよう
に配置された構成とすることにより、モジュール内部の
チップ等の電流分担が均一にでき、電流の不均一に基づ
く過電流破壊が生じにくく高信頼性のモジュールが提供
できるという効果が得られる。
第１図は、一実施例の外形図で、（ａ）は上面図、
（ｂ）は側面図、第２図は本発明の内部配置図、第３図
は本発明の内部等価回路図、第４図は本発明のトランジ
スタモジュールを用いた電力変換器の結線図、第５図は
第４図の実装図である。 A1,A2……アノード（正）端子、E1,E2……エミッタ
（負）端子、Tr1,Tr2……トランジスタ単位、FRD1,FRD2
……ダイオード単位。
（ｂ）は側面図、第２図は本発明の内部配置図、第３図
は本発明の内部等価回路図、第４図は本発明のトランジ
スタモジュールを用いた電力変換器の結線図、第５図は
第４図の実装図である。 A1,A2……アノード（正）端子、E1,E2……エミッタ
（負）端子、Tr1,Tr2……トランジスタ単位、FRD1,FRD2
……ダイオード単位。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 清 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社 日立製作所日立研究所内 (72)発明者 安藤 武喜 東京都千代田区神田錦町１丁目６番地 日立エレベータサービス株式会社内 (72)発明者 小林 進 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 (72)発明者 巣山 廣登 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 (56)参考文献 実開 昭59−152750（ＪＰ，Ｕ) 「富士時報」第61巻第７号（昭和63年 ７月10日株式会社オーム社）第491頁
Claims (1)
- 【請求項１】複数のトランジスタチップとそれらのトラ
ンジスタのコレクタに順方向に直列接続される複数のダ
イオードチップとが共通金属基板上に絶縁板を介してそ
れぞれ固着され、両端にアノード主端子が形成されるア
ノード端子板と、２本の平行な端子板を両端で各１本に
合わせてそれぞれの先端にエミッタ主端子が形成される
エミッタ端子板とベース端子とがそれぞれ絶縁容器に封
入され、前記アノード端子板には前記複数のダイオード
チップが接続線を介して接続され、前記エミッタ端子板
の２本の平行な端子部分にはそれぞれ均等な数のトラン
ジスタチップが接続線を介して接続され、前記アノード
主端子，エミッタ主端子およびベース端子が前記絶縁容
器の一方の表面より突出するものであって、前記各アノ
ード主端子と各エミッタ主端子とが平行に対向するよう
に配置されたことを特徴とするトランジスタモジュー
ル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63285267A JP2592116B2 (ja) | 1988-11-11 | 1988-11-11 | トランジスタモジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63285267A JP2592116B2 (ja) | 1988-11-11 | 1988-11-11 | トランジスタモジュール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02130953A JPH02130953A (ja) | 1990-05-18 |
| JP2592116B2 true JP2592116B2 (ja) | 1997-03-19 |
Family
ID=17689289
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63285267A Expired - Lifetime JP2592116B2 (ja) | 1988-11-11 | 1988-11-11 | トランジスタモジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2592116B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003164140A (ja) | 2001-11-27 | 2003-06-06 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体変換回路及び回路モジュール |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59152750U (ja) * | 1983-03-31 | 1984-10-13 | 富士電機株式会社 | 半導体装置 |
-
1988
- 1988-11-11 JP JP63285267A patent/JP2592116B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 「富士時報」第６１巻第７号（昭和６３年７月１０日株式会社オーム社）第４９１頁 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02130953A (ja) | 1990-05-18 |
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