JP3366192B2 - Wiring board and power conversion device using the same - Google Patents

Wiring board and power conversion device using the same

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JP3366192B2
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    • H01L2924/13055Insulated gate bipolar transistor [IGBT]

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明が属する技術分野】本発明は、電力変換装置等の
誘導電流を利用して配線のインダクタンスを低減する配
線基板及びこれを用いたパワー半導体素子のスパイク電
圧の抑制と低損失化を図る電力変換装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wiring board for reducing the inductance of wiring by utilizing an induced current in a power converter and a power semiconductor device using the wiring board for suppressing spike voltage and reducing power loss. Regarding the converter.

【0002】[0002]

【従来の技術】素子耐圧が数十V以上のパワー半導体素
子を用いて、直流電力を交流電力に変換する、交流電力
を直流電力に変換する、又は、直流電力を直流電力に変
換する電力変換装置において、近年、素子の大電流化と
スイッチング速度の高速化が著しい。
2. Description of the Related Art A power conversion device for converting direct current power into alternating current power, converting alternating current power into direct current power, or converting direct current power into direct current power using a power semiconductor device having a withstand voltage of several tens of volts or more. In recent years, in devices, the increase in the current of the element and the increase in the switching speed have been remarkable.

【0003】これに伴って、スイッチング素子のオン,
オフの際に生じる電流変化(di/dt)が数kA/μ
sにもなる。
Accordingly, the switching element is turned on,
The current change (di / dt) that occurs when the power is off is several kA / μ
It also becomes s.

【0004】このような電流が流れる配線はインダクタ
ンスLを有するため、スイッチングの際にはLdi/d
tで表されるスパイク電圧が発生し、このスパイク電圧
がパワー半導体素子のストレス電圧として印加されると
共に、パワー半導体素子のスイッチング損失を増加させ
る。
Since the wiring through which such a current flows has an inductance L, it is Ldi / d during switching.
A spike voltage represented by t is generated, this spike voltage is applied as a stress voltage of the power semiconductor element, and the switching loss of the power semiconductor element is increased.

【0005】また、配線には1/2 Li2で表される
電磁エネルギーが蓄積される。この蓄積される電磁エネ
ルギーは、スナバ回路に備えられたコンデンサー等によ
り吸収され抵抗等により放出されるためスナバ損失をも
たらす。
Electromagnetic energy represented by 1/2 Li2 is accumulated in the wiring. This accumulated electromagnetic energy causes snubber loss because it is absorbed by a capacitor or the like provided in the snubber circuit and released by a resistor or the like.

【0006】こうしたことから、配線のインダクタンス
は小さいことが望まれるが、インダクタンスは配線の寸
法で決まるため、配線長さを短くすることが従来の対処
法であった。
For this reason, it is desired that the inductance of the wiring is small, but since the inductance is determined by the size of the wiring, it has been a conventional countermeasure to shorten the wiring length.

【0007】また、最近では2本の配線間の相互インダ
クタンスを用いてそれぞれの配線の合成インダクタンス
を減少させる方法が検討されており、一例として特開平
6−225545号公報(以下、第1の従来技術という)があ
る。
Recently, a method of reducing the combined inductance of each wiring by using the mutual inductance between the two wirings has been studied.
There is JP-A No. 6-225545 (hereinafter referred to as the first conventional technology).

【0008】一方、上記公知例以外にも配線の持つイン
ピーダンス特性を考慮した配線としてシールドケーブ
ル,同軸ケーブル,マイクロストリップライン等が知ら
れている。
On the other hand, in addition to the above-mentioned known examples, shielded cables, coaxial cables, microstrip lines, etc. are known as wiring in consideration of impedance characteristics of wiring.

【0009】シールドケーブルは、配線導体に絶縁体を
介して配線導体を覆うようにシールド導体を設置し、こ
のシールド導体をインピーダンスが極めて低い接地点に
接続する。これにより、配線導体が作る電界は接地され
たシールド導体により遮断され、外に漏れないようにす
ると共に、外部ノイズ電界が配線導体まで伝わらない静
電シールド効果が得られる。
In the shielded cable, a shield conductor is installed on the wiring conductor via an insulator so as to cover the wiring conductor, and the shield conductor is connected to a ground point having an extremely low impedance. As a result, the electric field created by the wiring conductor is blocked by the grounded shield conductor so as not to leak outside, and an electrostatic shield effect is obtained in which an external noise electric field is not transmitted to the wiring conductor.

【0010】同軸ケーブルは、シールド導体で囲まれた
閉空間に電磁波を閉じ込めて信号を伝送する線路であ
る。そのために、配線導体を中心に高周波損失が小さい
絶縁体を介して配線導体を覆うようにシールド導体を設
置する。この構成により特性インピーダンスを一定に
し、接続回路の整合条件を保持できるようにしている。
The coaxial cable is a line for transmitting a signal by confining electromagnetic waves in a closed space surrounded by a shield conductor. Therefore, the shield conductor is installed so as to cover the wiring conductor centering around the wiring conductor via an insulator having a small high-frequency loss. With this configuration, the characteristic impedance is kept constant and the matching condition of the connection circuit can be maintained.

【0011】特に、配線導体を流れる電流と逆方向で大
きさが等しい電流をシールド導体に流すことで特性イン
ピーダンスを一定にし接続回路の整合条件を保持するこ
ともある。このような構成により、配線導体が作る磁界
がシールド導体外部に漏れなくなり、特性インピーダン
スを一定にし接続回路の整合条件を保持することができ
る。
In particular, a characteristic impedance may be made constant by maintaining a matching condition of the connection circuit by causing a current having the same magnitude in the opposite direction as the current flowing through the wiring conductor to flow through the shield conductor. With such a configuration, the magnetic field generated by the wiring conductor does not leak to the outside of the shield conductor, the characteristic impedance can be kept constant, and the matching condition of the connection circuit can be maintained.

【0012】マイクロストリップラインは、マイクロ波
伝送線路として用いられている平行平板形同波管の一種
であり、導体板に絶縁体を介してストリップ導体を平行
に設け、その導体間に電界を加え電磁波を伝搬させる伝
送線路である。従って、導体板は外界によって変動され
ない電位に固定される必要があり、通常は接地電位(ア
ース)に接続されている。その一例として特開平5−283
487 号公報(以下、第2の従来技術という)がある。
The microstrip line is a kind of parallel plate type homo-wave tube used as a microwave transmission line, in which strip conductors are provided in parallel on a conductor plate through an insulator and an electric field is applied between the conductors. A transmission line that propagates electromagnetic waves. Therefore, the conductor plate needs to be fixed at a potential that does not fluctuate due to the external environment, and is normally connected to the ground potential (earth). As an example, Japanese Patent Laid-Open No. 5-283
There is a publication No. 487 (hereinafter referred to as a second conventional technique).

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】上述の第1の従来技術
によれば、相互インダクタンスを用いて配線の合成イン
ダクタンスを低減するために、平行して近接する2本の
配線にそれぞれ流れる方向が異なる電流を流すものであ
る。入力電流と出力電流のように振幅と位相の時間的変
化が同じ場合には、上記2本の配線にそれぞれ入力電流
と出力電流を往復電流として流せば良い。しかしなが
ら、振幅と位相の時間的変化が同じ電流を利用できる場
合は限られ、近接する配線がない場合には相互インダク
タンスを利用することはできないという問題がある。
According to the above-mentioned first prior art, in order to reduce the combined inductance of the wirings by using the mutual inductance, the flowing directions of the two wirings adjacent in parallel are different from each other. It is an electric current. When the amplitude and the phase change with time are the same as in the input current and the output current, the input current and the output current may be supplied as the round trip current to the two wirings, respectively. However, there is a problem that the current can be used only when the current whose amplitude and phase change with time is the same can be used, and the mutual inductance cannot be used when there is no adjacent wiring.

【0014】また、上述のシールドケーブルや同軸ケー
ブルやマイクロストリップラインについても第1の従来
技術と同様に、配線導体に絶縁体を介して他の導体を這
わし、這わした導体に故意に配線電流と方向が異なる電
流を流さないとインダクタンス低減効果が得られなかっ
た。このため、上述の従来技術を用いても電力変換装置
の配線のインダクタンスを低減するには限度がある。配
線のインダクタンスを十分に低減できないと前述のスパ
イク電圧やスナバ損失等の問題が残るほか、配線のイン
ダクタンスと素子の寄生容量の間で発生する共振によっ
て電圧が振動し、この影響でノイズ誤動作を招くという
問題があった。
Further, in the above-mentioned shielded cable, coaxial cable, and microstrip line as well, similar to the first conventional technique, other conductors are crawled to the wiring conductor through an insulator, and the crawled conductor intentionally changes the wiring current. The effect of reducing the inductance was not obtained unless currents with different directions were applied. Therefore, there is a limit in reducing the inductance of the wiring of the power converter even if the above-mentioned conventional technique is used. If the inductance of the wiring cannot be reduced sufficiently, the above-mentioned problems such as spike voltage and snubber loss remain, and the voltage generated by the resonance generated between the wiring inductance and the parasitic capacitance of the element causes noise malfunction. There was a problem.

【0015】本発明の目的は、回路を構成している配線
に対して、配線電流と異なる方向の電流を流すことな
く、その配線のインダクタンスを低減し、上述のスパイ
ク電圧,スイッチング損失やスナバ損失或いはノイズを
低減する配線基板及びこれを用いた電力変換装置を提供
することにある。
An object of the present invention is to reduce the inductance of a wiring forming a circuit without causing a current in a direction different from that of the wiring current to flow, and to reduce the above spike voltage, switching loss and snubber loss. Alternatively, it is to provide a wiring board that reduces noise and a power conversion device using the same.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では回路を構成する配線導体に対して誘導電
流を発生させる他の導体を設けることにより、配線のイ
ンダクタンスを低減する配線基板を形成する。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a wiring board for reducing the inductance of wiring by providing another conductor for generating an induced current with respect to a wiring conductor which constitutes a circuit. To form.

【0017】上述の他の導体は、配線導体に対して、近
接に、かつ、平行させて配置する。また、回路に流れる
電流によって形成されるループとこのループに重なるよ
うに環状導体を近接,平行させて配置する。これによ
り、上記近接,平行させて配置した導体中に誘導電流が
発生し、この誘導電流によって、上記配線導体の合成イ
ンダクタンスを低減する。
The above-mentioned other conductors are arranged close to and parallel to the wiring conductor. In addition, the loop conductor formed by the current flowing in the circuit and the loop conductor are arranged close to and parallel to each other so as to overlap the loop. As a result, an induced current is generated in the conductors arranged close to each other and in parallel with each other, and the induced inductance reduces the combined inductance of the wiring conductors.

【0018】上述の構成によれば、電力変換装置等を構
成する回路に用いられる配線導体に時間的に変化する電
流が流れると、その電流によってこれら配線導体に磁界
が生じる。この磁界は、配線導体に近接,平行させて配
置した他の導体、他の配線導体、又は、環状に接続した
環状導体と鎖交し、これら他の導体に誘導起電力を発生
させる。この誘導起電力は、これら他の導体に配線導体
を流れる電流とは方向が逆になる誘導電流を流す。この
誘導電流は、これら他の導体に逆方向の磁界を作り、上
述の配線導体が作る磁界を弱める働きを持つ。
According to the above configuration, when a time-varying current flows through the wiring conductors used in the circuit that constitutes the power conversion device or the like, the current causes a magnetic field in these wiring conductors. This magnetic field interlinks with other conductors arranged close to or parallel to the wiring conductors, other wiring conductors, or annular conductors connected in an annular shape, and induces induced electromotive force in these other conductors. The induced electromotive force causes an induced current to flow through the other conductor in a direction opposite to that of the current flowing through the wiring conductor. This induced current creates a magnetic field in the opposite direction in these other conductors, and has the function of weakening the magnetic field created by the wiring conductors described above.

【0019】一般に誘導電流によって作られた磁界は、
反抗磁界と呼ばれている。この誘導電流と配線導体を流
れる電流は、上述の従来技術における2本の配線の往復
電流と同じ効果をもたらし、誘導電流による相互インダ
クタンスによって配線導体の合成インダクタンスを低減
する効果が得られる。
Generally, the magnetic field generated by the induced current is
It is called the repulsive magnetic field. This induced current and the current flowing through the wiring conductor bring about the same effect as the round-trip current of the two wirings in the above-mentioned conventional technique, and the effect of reducing the combined inductance of the wiring conductor due to the mutual inductance due to the induced current.

【0020】これは、時間的に変化する電流が流れる配
線導体に対してのみ有効であり、例として電力変換装置
のスナバ回路に本発明の配線基板を使用すれば、パワー
半導体素子がスイッチングした場合にのみスナバ回路配
線にパルス状の電流が流れる。この電流変化によって上
記誘導電流が生じ、スナバ回路配線のインダクタンスを
低減させることができる。
This is effective only for a wiring conductor through which a time-varying current flows. For example, when the wiring substrate of the present invention is used in a snubber circuit of a power converter, when a power semiconductor element is switched. A pulsed current flows through the snubber circuit wiring only. The induced current is generated by this change in current, and the inductance of the snubber circuit wiring can be reduced.

【0021】この効果は、スイッチング時に生じるスパ
イク電圧を抑制させる。
This effect suppresses the spike voltage generated during switching.

【0022】また、電力変換装置の電源からパワー半導
体素子に至る配線に対して本発明の配線基板を使用すれ
ば、この配線上の電流は一般的なPWM(パルス幅変
調)制御によって、矩形状の電流が繰り返し流れるた
め、電流の立ち上がりと立ち下がり時の電流変化によっ
て上記誘導電流が生じ、配線導体のインダクタンスを低
減する効果が得られる。この効果は、配線の電磁エネル
ギーを軽減して電力変換装置の低損失化と共に、装置か
らの電磁放射ノイズを低減し、装置を囲む金属ケース及
び部品等の発熱,振動,騒音,ラジオノイズを低減させ
る。
Further, if the wiring board of the present invention is used for the wiring from the power supply of the power converter to the power semiconductor element, the current on this wiring is rectangular by the general PWM (pulse width modulation) control. Since the current of (1) repeatedly flows, the above-mentioned induced current is generated due to the change in current at the time of rising and falling of the current, and the effect of reducing the inductance of the wiring conductor can be obtained. This effect reduces the electromagnetic energy of the wiring to reduce the loss of the power conversion device, reduces the electromagnetic radiation noise from the device, and reduces the heat generation, vibration, noise and radio noise of the metal case and parts surrounding the device. Let

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面に
基づいて説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0024】図1は本発明に係わる電力変換装置の主回
路部に関する側面図を、図2はその上面図を示す。
FIG. 1 is a side view of a main circuit portion of a power converter according to the present invention, and FIG. 2 is a top view thereof.

【0025】図1及び図2では、パワー半導体素子であ
る絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ(以下、IGB
Tと呼ぶ)モジュール4と電源3の接続を図示してい
る。
In FIGS. 1 and 2, an insulated gate bipolar transistor (hereinafter referred to as an IGBT) which is a power semiconductor element is used.
The connection between the module 4 and the power supply 3 is shown.

【0026】IGBTモジュール4の入力及び出力の端
子12と電源3の正極及び負極の端子13は、配線導体
1を用いて接続されている。ここで、配線導体1の上部
には、平行に誘導電流を流すために誘導導体2を配置す
る。
The input and output terminals 12 of the IGBT module 4 and the positive and negative terminals 13 of the power source 3 are connected using the wiring conductor 1. Here, the induction conductor 2 is arranged above the wiring conductor 1 in order to flow an induction current in parallel.

【0027】この実施例ではさらにこの回路に流れる電
流ループと重なるように誘導導体2の各端を導体40で
接続して構成された環状の誘導導体2を配置している。
In this embodiment, further, an annular induction conductor 2 constituted by connecting each end of the induction conductor 2 with a conductor 40 is arranged so as to overlap the current loop flowing in this circuit.

【0028】この環状の誘導導体2は、このような複数
の導体を接続したものでなくてもよい。
The annular induction conductor 2 does not have to be formed by connecting a plurality of such conductors.

【0029】モジュール4内部のIGBTは図示してい
ない制御回路の指令に応じてオン,オフする。この制御
方法は様々あるが、いずれの方法を用いてもIGBTの
オン,オフに応じて電源3からモジュール4に流れる電
流は通電、或いは遮断され、断続的なパルス状の電流と
なる。
The IGBT inside the module 4 is turned on and off in response to a command from a control circuit (not shown). Although there are various control methods, whichever method is used, the current flowing from the power supply 3 to the module 4 is turned on or off depending on whether the IGBT is turned on or off, and becomes an intermittent pulsed current.

【0030】この電流の時間的な変化に応じて誘導導体
2と導体40で構成された環状導体に誘導電流が流れ、
この誘導電流によって配線導体1のインダクタンスを低
減することができる。
An induced current flows through the annular conductor composed of the induction conductor 2 and the conductor 40 in accordance with the temporal change of the current,
The inductance of the wiring conductor 1 can be reduced by this induced current.

【0031】尚、配線導体1の両端はモジュール4の端
子12及び端子13と電気的に接続されているが、その
上部の誘導導体2は絶縁性カラー6及び絶縁性カラー7
を用いてボルト8及びボルト10で締め付けており、誘
導導体2と端子12及び端子13とは電気的に分離され
ている。
Although both ends of the wiring conductor 1 are electrically connected to the terminals 12 and 13 of the module 4, the induction conductor 2 on the upper side thereof has the insulating collar 6 and the insulating collar 7.
Are fastened with bolts 8 and 10, and the induction conductor 2 is electrically separated from the terminals 12 and 13.

【0032】尚、図示していないが、誘導導体2が浮遊
電位となるため誘導導体2に、例えば、1kΩ程度の抵
抗の片端を接続し、その抵抗の他端は基準電位に接続し
ておくことで誘導導体2に電荷が蓄積することを防ぐこ
とができる。
Although not shown, since the induction conductor 2 has a floating potential, one end of a resistance of, for example, about 1 kΩ is connected to the induction conductor 2 and the other end of the resistance is connected to a reference potential. Therefore, it is possible to prevent the electric charge from being accumulated in the induction conductor 2.

【0033】上記構造上の重要な点としては、配線導体
1と誘導導体2の間隔46であり、この間隔は可能な限
り狭くすることが望ましい。これは、配線導体1に流れ
る電流と誘導電流を可能な限り接近させていることと等
価である。しかし、本実施例では、前述のように配線導
体1と誘導導体2が電気的に絶縁されているため、両導
体の絶縁性を保つ必要があり、両導体の間隔は絶縁距離
以下にできない。このことは誘導導体2の誘導電流の効
果を最大限に発揮させる上で重要である。
An important point in the above structure is the space 46 between the wiring conductor 1 and the induction conductor 2, and it is desirable to make this space as narrow as possible. This is equivalent to making the current flowing through the wiring conductor 1 and the induced current as close as possible. However, in the present embodiment, since the wiring conductor 1 and the induction conductor 2 are electrically insulated as described above, it is necessary to maintain the insulating property of both conductors, and the distance between both conductors cannot be set to the insulation distance or less. This is important for maximizing the effect of the induction current of the induction conductor 2.

【0034】そこで、間隔46と配線インダクタンスと
の関係を実験により検証したので参考としてその一例を
示す。
Therefore, the relationship between the spacing 46 and the wiring inductance was verified by experiments, and an example thereof is shown for reference.

【0035】図31は、実験に用いた配線基板の形状を
示している。その構造は、ループ形状に切り出された銅
製の配線導体1上にマイカ製の絶縁体14を接着し、配
線導体1と同形状で厚さが異なる銅製環状の誘導導体2
を絶縁体14上に接着した構造にしている。特に、配線
導体1と環状の誘導導体2の間隔46を変えられるよう
な構造としている。
FIG. 31 shows the shape of the wiring board used in the experiment. The structure is such that a mica insulator 14 is bonded onto a copper wiring conductor 1 cut out in a loop shape, and a copper annular induction conductor 2 having the same shape as the wiring conductor 1 but having a different thickness.
Is bonded on the insulator 14. In particular, the structure is such that the space 46 between the wiring conductor 1 and the annular induction conductor 2 can be changed.

【0036】実験では、環状導体の有無と上記間隔46
を変化させ、間隔46に対して配線導体1のインダクタ
ンスを測定した。
In the experiment, the presence or absence of the annular conductor and the above-mentioned interval 46
Was changed and the inductance of the wiring conductor 1 was measured with respect to the space 46.

【0037】その結果を図32に示す。図32からわか
るように、間隔46を極めて小さくすると環状導体無し
と比べて配線インダクタンスを約1/10にまででき
る。
The results are shown in FIG. As can be seen from FIG. 32, if the interval 46 is made extremely small, the wiring inductance can be reduced to about 1/10 as compared with the case without the annular conductor.

【0038】また図33からわかるように間隔46が大
きくなると配線のインダクタンスの低減効果が小さくな
る。これは、間隔46が大きくなる程、環状の誘導導体
2と鎖交しない漏れ磁界が増えると共に、配線電流と誘
導電流との距離が離れたためだと考えられる。従って、
間隔46は少なくとも1mm以下にすることが有効と考え
られる。
Further, as can be seen from FIG. 33, the effect of reducing the inductance of the wiring decreases as the spacing 46 increases. It is considered that this is because as the spacing 46 increases, the leakage magnetic field not interlinking with the annular induction conductor 2 increases and the distance between the wiring current and the induction current increases. Therefore,
It is considered effective that the distance 46 is at least 1 mm or less.

【0039】第2の重要な点は、誘導導体2及び導体4
0が作る環状の誘導導体2の抵抗値であり、この抵抗値
を可能な限り小さくすることが望ましい。つまり環状の
誘導導体2に流れる誘導電流の大きさは、鎖交磁束の変
化によって発生した誘導起電力と環状の誘導導体2の抵
抗値で決まる。従って、少なくとも配線導体1よりも環
状の誘導導体2の抵抗値を小さくし、環状の誘導導体2
に流れる誘導電流を増やすことが重要である。
The second important point is the induction conductor 2 and the conductor 4.
It is the resistance value of the annular induction conductor 2 created by 0, and it is desirable to make this resistance value as small as possible. That is, the magnitude of the induced current flowing in the annular induction conductor 2 is determined by the induced electromotive force generated by the change in the interlinkage magnetic flux and the resistance value of the annular induction conductor 2. Therefore, at least the resistance value of the ring-shaped induction conductor 2 is made smaller than that of the wiring conductor 1, and
It is important to increase the induced current flowing in the.

【0040】第3の重要な点は、配線導体1及び環状の
誘導導体2の断面形状である。ここで、高い周波数成分
を含む電流が配線導体1に流れる時、配線導体1に流れ
る電流に表皮効果が生じる。そして、配線導体1に流れ
る電流が作る磁界により誘導される誘導電流も高い周波
数成分を含んでおり環状の誘導導体2に流れる誘導電流
にも表皮効果が生じる。従って、配線導体1及び環状の
誘導導体2もその表面積を大きくする形状、例えば箔形
状が望ましい。また、配線基板断面形状として図示して
いないが配線導体1を覆うような誘導導体2を配線導体
1に添わせ、各誘導導体2を導体40で環状に接続した
配線基板でも図1で示した配線基板と同様な効果が得ら
れる。
The third important point is the sectional shapes of the wiring conductor 1 and the annular induction conductor 2. Here, when a current including a high frequency component flows in the wiring conductor 1, a skin effect occurs in the current flowing in the wiring conductor 1. The induced current induced by the magnetic field generated by the current flowing through the wiring conductor 1 also contains a high frequency component, and the skin effect also occurs in the induced current flowing through the annular induction conductor 2. Therefore, it is desirable that the wiring conductor 1 and the ring-shaped induction conductor 2 also have a shape that increases their surface area, for example, a foil shape. Although not shown in the cross-sectional shape of the wiring board, an induction conductor 2 that covers the wiring conductor 1 is added to the wiring conductor 1, and the wiring board is formed by connecting the induction conductors 2 in a ring shape with the conductor 40 as shown in FIG. The same effect as the wiring board can be obtained.

【0041】次に、本実施例において配線導体1のイン
ダクタンスが構造で決まる自己インダクタンス以下に低
減される原理を説明する。
Next, the principle of the reduction of the inductance of the wiring conductor 1 in this embodiment below the self-inductance determined by the structure will be described.

【0042】図3は本発明による配線導体1のインダク
タンスが低減する原理を説明する図面である。この図に
示すように、配線導体1が作るループに34の矢印で示
すような反時計方向に、時間的に変化する電流が流れる
と、矢印で示した磁界32が配線導体1のループ内に発
生し、この磁束が環状に接続された誘導導体2を鎖交す
る。この鎖交磁束は電流の瞬時値に応じて変化する。こ
の結果、電磁気学的に知られるファラデー・ノイマンの
法則に従って、誘導導体2には鎖交磁束の時間的変化に
応じた誘起起電力が発生し、この誘起起電力と誘導導体
2の抵抗によって生じる電流が誘導電流42として誘導
導体2に流れる。この誘導電流42の向きは、鎖交磁束
を打ち消そうとする反抗磁界41を作るように発生し、
図中で示すように時計方向に流れる。つまり、配線導体
1を流れる電流と逆向きに流れる。これは前述の公知例
で述べたように逆向きの電流が作る相互インダクタンス
で各配線の合成インダクタンスが低減する原理と等価で
あり、本発明においては誘導導体2の誘導電流を利用し
て相互インダクタンスの効果を等価的に生じさせること
が特徴である。
FIG. 3 is a view for explaining the principle of reducing the inductance of the wiring conductor 1 according to the present invention. As shown in this figure, when a time-varying current flows in the loop formed by the wiring conductor 1 in the counterclockwise direction as indicated by the arrow 34, the magnetic field 32 indicated by the arrow is generated in the loop of the wiring conductor 1. The generated magnetic flux links the induction conductors 2 connected in a ring. This flux linkage changes according to the instantaneous value of the current. As a result, according to the Faraday-Neumann's law known electromagnetically, an induced electromotive force is generated in the induction conductor 2 according to the temporal change of the interlinkage magnetic flux, and this induced electromotive force and the resistance of the induction conductor 2 cause the induced electromotive force. An electric current flows through the induction conductor 2 as an induction current 42. The direction of this induced current 42 is generated so as to create a repulsive magnetic field 41 for canceling the interlinkage magnetic flux,
It flows clockwise as shown in the figure. That is, the current flows in the opposite direction to the current flowing through the wiring conductor 1. This is equivalent to the principle that the combined inductance of each wiring is reduced by the mutual inductance created by the opposite currents as described in the above-mentioned known example, and in the present invention, the mutual inductance is utilized by utilizing the induced current of the induction conductor 2. The feature is that the effect of is produced equivalently.

【0043】ところで、配線導体1に流れるループ電流
34が作る磁界32は、誘導導体2に流れる誘導電流4
2が作る反抗磁界41により弱められる。従って、配線
導体1から外部空間に放出される電磁放射量を減らして
いることになる。電力変換装置において、各配線経路に
本発明の配線基板を用いることで装置から放出される電
磁放射ノイズの低減につながる。このように、電磁放射
ノイズ低減効果により装置の金属ケース及び部品への鎖
交磁束が弱まり誘導電流による発熱,振動から生じる騒
音及びラジオノイズの低減に寄与することができる。
The magnetic field 32 produced by the loop current 34 flowing in the wiring conductor 1 is the induced current 4 flowing in the induction conductor 2.
It is weakened by the repulsive magnetic field 41 created by 2. Therefore, the amount of electromagnetic radiation emitted from the wiring conductor 1 to the external space is reduced. In the power conversion device, the use of the wiring board of the present invention for each wiring path leads to reduction of electromagnetic radiation noise emitted from the device. In this way, the electromagnetic radiation noise reduction effect weakens the interlinkage magnetic flux to the metal case and parts of the device, which can contribute to the reduction of noise and radio noise caused by heat generation and vibration due to the induced current.

【0044】尚、本実施例はパワー半導体としてIGB
Tを用いた電力変換装置について説明したが、本発明
は、他のパワー半導体を用いた電力変換器にも当然適用
できる。
In this embodiment, an IGBT is used as a power semiconductor.
Although the power conversion device using T has been described, the present invention can be naturally applied to a power converter using another power semiconductor.

【0045】図4は、本発明に係わる電力変換装置の主
回路部に関する第2の実施例を示す側面図である。図4
において前述の図1と異なる点としては、配線導体1の
厚みを薄くした点である。これは、配線導体1に時間的
に変化する電流が流れると表皮効果が生じ、電流は周波
数が高いほど導体表面のみを流れる。このため高周波電
流を流す場合においては、配線導体1の厚みを厚くして
も電流は導体内部を流れないため意味がない。配線導体
1を薄くする結果、材料コストが安くなるほか、装置重
量を軽減することができる。
FIG. 4 is a side view showing a second embodiment of the main circuit section of the power converter according to the present invention. Figure 4
The point different from FIG. 1 described above is that the thickness of the wiring conductor 1 is reduced. This is because a skin effect occurs when a time-varying current flows through the wiring conductor 1, and the current flows only on the conductor surface as the frequency increases. Therefore, when a high-frequency current is passed, even if the thickness of the wiring conductor 1 is increased, the current does not flow inside the conductor, which is meaningless. As a result of thinning the wiring conductor 1, the material cost can be reduced and the weight of the device can be reduced.

【0046】図1との第2の相違点は、配線導体1と誘
導導体2の間に絶縁体14を積層していることである。
この絶縁体を介在して誘導導体2は配線導体1と並列に
なっている。このような構成により、上記第1の実施例
と同様に配線導体1のインダクタンスを低減でき、上記
第1の実施例と比較して配線導体1を薄く、かつ軽くし
たことで、低コスト化と装置重量の軽減に寄与できる。
The second difference from FIG. 1 is that an insulator 14 is laminated between the wiring conductor 1 and the induction conductor 2.
The induction conductor 2 is in parallel with the wiring conductor 1 with this insulator interposed. With such a configuration, the inductance of the wiring conductor 1 can be reduced as in the first embodiment, and the wiring conductor 1 can be made thinner and lighter than the first embodiment, resulting in cost reduction. It can contribute to the reduction of the device weight.

【0047】図5は、本発明に係わる電力変換装置の主
回路部に関する第3の実施例を示す側面図である。図5
において図1及び図4と異なる点は、配線導体1に加え
て誘導導体2の厚みも薄くした点にある。即ち、誘導導
体2に流れる誘導電流は導体表面のみを流れることか
ら、その厚みを薄くしても本発明の効果に影響はない。
また、本実施例で配線導体1と誘導導体2の厚みを薄く
した結果、図5に示すように全体の配線基板を箔状に形
成することができ、こうした箔状の配線基板にすること
で、配線の引き回しをモジュール4や電源3等の外形の
凹凸に従って曲線的に行うことができる。このような構
成により、上記第1の実施例と同様に配線インダクタン
スを低減できると共に、上記第1の実施例と比較して配
線導体1と誘導導体2を箔形状としたことから配線基板
を容易に湾曲及び折り曲げて端子間接続に利用できるこ
とから最短距離配線が可能となり一層の配線インダクタ
ンスの低減ができる。
FIG. 5 is a side view showing a third embodiment of the main circuit portion of the power conversion device according to the present invention. Figure 5
1 is different from FIGS. 1 and 4 in that the thickness of the induction conductor 2 in addition to the wiring conductor 1 is reduced. That is, since the induction current flowing in the induction conductor 2 flows only on the conductor surface, the effect of the present invention is not affected even if the thickness is reduced.
Further, as a result of thinning the thickness of the wiring conductor 1 and the induction conductor 2 in this embodiment, the entire wiring board can be formed in a foil shape as shown in FIG. 5, and by using such a foil-shaped wiring board. The wiring can be routed in a curved manner according to the unevenness of the outer shape of the module 4, the power source 3, and the like. With such a configuration, the wiring inductance can be reduced as in the first embodiment, and the wiring conductor 1 and the induction conductor 2 have a foil shape as compared with the first embodiment, so that the wiring board can be easily manufactured. Since it can be bent and bent to be used for connection between terminals, the shortest distance wiring becomes possible and the wiring inductance can be further reduced.

【0048】図6は、本発明に係わる電力変換装置の主
回路部に関する第4の実施例を示す構成図である。前述
実施例と異なる点としては、回路に流れるループ電流経
路に添うように複数の環状の誘導導体2を配置する点で
ある。この時、各環状の誘導導体2の設置場所は、各配
線導体1間で電位が異なり絶縁している配線導体1ごと
に環状の誘導導体2を用意し設置する。また各環状の誘
導導体2は、環状導体間で絶縁しつつ接近させると共
に、重なることなく配置し、回路に流れる電流が作るル
ープの内側を覆うように設置することが重要である。
FIG. 6 is a block diagram showing a fourth embodiment of the main circuit portion of the power conversion device according to the present invention. The difference from the above-mentioned embodiment is that a plurality of annular induction conductors 2 are arranged along the loop current path flowing in the circuit. At this time, as the installation location of each annular induction conductor 2, an annular induction conductor 2 is prepared and installed for each insulated wiring conductor 1 having a different potential between the respective wiring conductors 1. Further, it is important that the annular induction conductors 2 are arranged close to each other while being insulated from each other while being insulated from each other.

【0049】上記実施例との第2の相違点は、配線導体
1と環状の誘導導体2を一点で電気的に接続する点であ
る。図6に示した配線43は、配線導体1と環状の誘導
導体2を接続するための配線である。このように、一点
で接続することで配線電流が環状の誘導導体2に流入し
誘導電流によるインダクタンス低減効果を妨げることが
なく、尚且つ配線導体1と環状の誘導導体2が同電位に
なり、絶縁する必要がなくなる。従って、配線導体1と
環状の誘導導体2を極めて接近して設置できる。
The second difference from the above embodiment is that the wiring conductor 1 and the ring-shaped induction conductor 2 are electrically connected at one point. The wiring 43 shown in FIG. 6 is a wiring for connecting the wiring conductor 1 and the annular induction conductor 2. In this way, by connecting at one point, the wiring current does not flow into the annular induction conductor 2 and the inductance reduction effect due to the induction current is not hindered, and the wiring conductor 1 and the annular induction conductor 2 have the same potential, No need to insulate. Therefore, the wiring conductor 1 and the ring-shaped induction conductor 2 can be installed extremely close to each other.

【0050】上記実施例との第3の相違点は、配線導体
1と環状の誘導導体2の間に高抵抗体14を積層してい
る点である。上記したように、配線導体1と環状の誘導
導体2が同電位であるので、高抵抗体は配線電流34が
環状の誘導導体2に流入しない程度の抵抗値を持ってい
ればよく、約1kΩ程度であればよい。
The third difference from the above embodiment is that the high resistance element 14 is laminated between the wiring conductor 1 and the annular induction conductor 2. As described above, since the wiring conductor 1 and the ring-shaped induction conductor 2 are at the same potential, the high resistance body only needs to have a resistance value such that the wiring current 34 does not flow into the ring-shaped induction conductor 2, and is approximately 1 kΩ. It only has to be about.

【0051】以上のような構成により、配線導体1と環
状の誘導導体2を極めて接近して設置可能となり配線イ
ンダクタンスの低減効果及び電磁放射量低減効果を上げ
ることができる。
With the above configuration, the wiring conductor 1 and the annular induction conductor 2 can be installed very close to each other, and the wiring inductance reducing effect and the electromagnetic radiation amount reducing effect can be enhanced.

【0052】図7及び図8は、本発明に係わる電力変換
装置の主回路部に関する第5の実施例を示す側面図と上
面図である。
FIGS. 7 and 8 are a side view and a top view showing a fifth embodiment of the main circuit portion of the power converter according to the present invention.

【0053】図7及び図8に示す実施例が前述の各実施
例と異なる点は、図8で明らかなように、複数の配線導
体1に対して共通の誘導導体2を配置している点であ
る。このような構成により、配線導体1に流れる電流の
時間的な変化に応じて誘導導体2中に誘導電流の一種で
ある渦電流が流れ、その渦電流によって配線導体1のイ
ンダクタンスを低減できる他、上記第1の実施例と比べ
て配線導体1の数に対し誘導導体2の数を減らすことが
でき、装置製造組立行程の縮小が可能となる。尚、図示
していないが、誘導導体2が浮遊電位となるため誘導導
体2に高抵抗の片端を接続し、他端は基準電位に接続し
ておくことで誘導導体2に電荷が蓄積することを防ぐこ
とができる。
The embodiment shown in FIGS. 7 and 8 differs from the above-mentioned embodiments in that, as is apparent from FIG. 8, a common induction conductor 2 is arranged for a plurality of wiring conductors 1. Is. With such a configuration, an eddy current, which is a kind of an induced current, flows in the induction conductor 2 according to a temporal change of the current flowing in the wiring conductor 1, and the eddy current can reduce the inductance of the wiring conductor 1. Compared with the first embodiment, the number of the induction conductors 2 can be reduced with respect to the number of the wiring conductors 1, and the device manufacturing and assembling process can be reduced. Although not shown, since the induction conductor 2 has a floating potential, one end of high resistance is connected to the induction conductor 2 and the other end is connected to a reference potential so that electric charge is accumulated in the induction conductor 2. Can be prevented.

【0054】次に、本実施例が上記実施例と同様に配線
導体1のインダクタンスを構造で決まる自己インダクタ
ンス以下に低減する原理を説明する。
Next, the principle of this embodiment to reduce the inductance of the wiring conductor 1 below the self-inductance determined by the structure will be described as in the above embodiments.

【0055】図9は本発明による配線基板で配線導体1
のインダクタンスが低減する原理を説明する図面であ
る。この図に示すように、配線導体1に34の矢印で示
す方向に、時間的に変化する電流が流れると、矢印に対
して時計方向に磁界32が発生し、この磁束が誘導導体
2を鎖交する。鎖交磁束は電流の瞬時値に応じて変化す
る。この結果、電磁気学的に知られているように、誘導
導体2には鎖交磁束の時間的変化に応じた誘起起電力が
発生し、この誘起起電力と誘導導体2の抵抗によって生
じる誘導電流が渦電流33として誘導導体2に流れる。
この渦電流33の向きは、鎖交磁束を打ち消そうとする
反抗磁界を作るように発生する。そして各渦電流33の
合成電流は、配線導体1の直下に流れ、渦電流33とな
る。この渦電流33の向きは、配線導体1を流れる電流
と逆向きになる。これは前述の公知例で述べたように逆
向きの電流が作る相互インダクタンスで各配線の合成イ
ンダクタンスが低減する原理と等価であり、本発明にお
いては誘導導体2の渦電流を利用して相互インダクタン
スの効果を等価的に生じさせることが特徴である。
FIG. 9 shows a wiring board 1 according to the present invention.
3 is a diagram for explaining the principle of reducing the inductance of FIG. As shown in this figure, when a time-varying current flows in the wiring conductor 1 in the direction indicated by the arrow 34, a magnetic field 32 is generated in the clockwise direction with respect to the arrow, and this magnetic flux chains the induction conductor 2. Cross. The interlinkage magnetic flux changes according to the instantaneous value of the current. As a result, as is known electromagnetically, an induced electromotive force is generated in the induction conductor 2 according to the temporal change of the interlinkage magnetic flux, and an induced current generated by the induced electromotive force and the resistance of the induction conductor 2 is generated. Flows into the induction conductor 2 as an eddy current 33.
The direction of the eddy current 33 is generated so as to create a repulsive magnetic field that cancels the interlinkage magnetic flux. Then, the combined current of each eddy current 33 flows immediately below the wiring conductor 1 and becomes the eddy current 33. The direction of this eddy current 33 is opposite to the current flowing through the wiring conductor 1. This is equivalent to the principle that the combined inductance of each wiring is reduced by the mutual inductance created by the opposite currents as described in the above-mentioned known example. The feature is that the effect of is produced equivalently.

【0056】図10及び図11は、本発明に係わる電力
変換装置の主回路部に関する第6の実施例を示す側面図
と上面図である。
10 and 11 are a side view and a top view showing a sixth embodiment of the main circuit portion of the power conversion device according to the present invention.

【0057】図10及び図11では、パワー半導体素子
である絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ(以下、I
GBTと呼ぶ)モジュール4と電源3の接続を図示して
おり、IGBTモジュール4の入力及び出力の端子12
と電源3の正極及び負極端子13は、配線導体1を用い
て接続する。ここで、配線導体1の上部には、これと平
行に第2の誘導導体2を配置している。モジュール4内
部のIGBTは図示していない制御回路の指令に応じて
オン,オフする。この制御方法は様々あるが、いずれの
方法を用いてもIGBTのオン,オフに応じて電源3か
らモジュール4に流れる電流は通流、或いは遮断され、
断続的なパルス状の電流となる。この電流の時間的な変
化に応じて誘導導体2に誘導電流の一種である渦電流が
流れ、この渦電流によって配線導体1のインダクタンス
を低減することが本発明の狙いである。
In FIGS. 10 and 11, an insulated gate bipolar transistor (hereinafter, I
The connection between the module 4 and the power supply 3 is shown, and the input and output terminals 12 of the IGBT module 4 are shown.
The positive electrode terminal 13 and the negative electrode terminal 13 of the power source 3 are connected using the wiring conductor 1. Here, the second induction conductor 2 is arranged above the wiring conductor 1 in parallel therewith. The IGBT inside the module 4 is turned on / off in response to a command from a control circuit (not shown). There are various control methods, whichever method is used, the current flowing from the power source 3 to the module 4 is passed or interrupted depending on whether the IGBT is turned on or off.
It becomes an intermittent pulsed current. The purpose of the present invention is to reduce the inductance of the wiring conductor 1 by the eddy current, which is a kind of the induced current, flowing through the induction conductor 2 according to the temporal change of the current.

【0058】配線導体1及び誘導導体2の片端は導電性
カラー11、及びボルト10を用いて電源の端子13に
固定され、上記両導体は端子13と電気的に接続されて
いる。一方、配線導体1の他端はモジュール4の端子1
2と電気的に接続されているが、その上部の誘導導体2
は絶縁性カラー6及び7を用いてボルト8で締め付けて
おり、誘導導体2と端子12とは電気的に分離されてい
る。このように、誘導導体2の一端は電気的に接続する
が、他端は電気的に分離することは、この導体に渦電流
を流す上で重要である。即ち、誘導導体2が端子12,
13と接続されていれば、誘導導体2には配線導体1と
同様に、電源とモジュール間を流れる電流が流れ、両導
体を流れる電流の向きは同じであるから、後述する渦電
流によるインダクタンスの減少が起きない。また、図示
していないが、上記渦電流を利用した配線基板構造に加
えて、特に配線導体1及び誘導導体2を薄くした構造及
び配線導体1と誘導導体2の間に高抵抗体14を積層す
る構造を持つ配線基板がある。この高抵抗体14は、配
線導体1と誘導導体2間が同電位であるため両導体を絶
縁する必要がなく、ただ配線導体1を流れる電流が誘導
導体2に分流しない大きさの抵抗値であればよいので、
約1kΩ程度であればよい。このような構成により、配
線導体1に流れる電流の時間的な変化に応じて、誘導導
体2と鎖交する鎖交磁束が電流の瞬時値に応じて変化す
る。この結果、誘導導体2に鎖交磁束の時間的変化に応
じた誘起起電力が発生し、この誘起起電力と誘導導体2
の抵抗によって生じる電流が渦電流として誘導導体2に
流れる。その渦電流の合成電流によって配線導体1のイ
ンダクタンスを低減する。
One ends of the wiring conductor 1 and the induction conductor 2 are fixed to the terminal 13 of the power source by using the conductive collar 11 and the bolt 10, and the both conductors are electrically connected to the terminal 13. On the other hand, the other end of the wiring conductor 1 is the terminal 1 of the module 4.
2 is electrically connected to the induction conductor 2 above it.
Is fastened with bolts 8 using insulating collars 6 and 7, and the induction conductor 2 and the terminal 12 are electrically separated. Thus, one end of the induction conductor 2 is electrically connected, but the other end is electrically separated, which is important for passing an eddy current through this conductor. That is, the induction conductor 2 is connected to the terminal 12,
If it is connected to the inductor 13, the current flowing between the power source and the module flows through the induction conductor 2 like the wiring conductor 1, and the directions of the currents flowing through both conductors are the same. No decrease occurs. Although not shown, in addition to the wiring board structure utilizing the eddy current, a structure in which the wiring conductor 1 and the induction conductor 2 are thinned and a high resistance body 14 is laminated between the wiring conductor 1 and the induction conductor 2. There is a wiring board that has a structure. The high resistance element 14 does not need to insulate the wiring conductor 1 and the induction conductor 2 from each other because they have the same potential, and the resistance value is such that the current flowing through the wiring conductor 1 is not shunted to the induction conductor 2. I just need
It may be about 1 kΩ. With such a configuration, the interlinking magnetic flux interlinking with the induction conductor 2 changes according to the instantaneous value of the current, according to the temporal change of the current flowing through the wiring conductor 1. As a result, an induced electromotive force is generated in the induction conductor 2 according to the temporal change of the interlinkage magnetic flux.
An electric current generated by the resistance of the electric current flows into the induction conductor 2 as an eddy current. The combined current of the eddy currents reduces the inductance of the wiring conductor 1.

【0059】上記構造で重要な点は、配線導体1と誘導
導体2の間隔であり、この間隔は可能な限り狭くするこ
とが望ましい。本実施例では、前述のように端子13に
対して配線導体1,誘導導体2が電気的に接続されてい
るため、誘導導体2の電位は配線導体1と等しい。誘導
導体2の電位が配線導体1と異なる場合には、両導体の
絶縁性を保つ必要があり、両導体の間隔は絶縁距離以下
には短縮できない。しかしながら、本実施例では両導体
が端子13で同電位になっているため、絶縁距離以下に
接近させることが可能になる。このことは誘導導体2の
渦電流の効果を最大限に発揮させる上で重要である。
An important point in the above structure is the distance between the wiring conductor 1 and the induction conductor 2, and it is desirable to make this distance as narrow as possible. In this embodiment, since the wiring conductor 1 and the induction conductor 2 are electrically connected to the terminal 13 as described above, the potential of the induction conductor 2 is equal to that of the wiring conductor 1. When the potential of the induction conductor 2 is different from that of the wiring conductor 1, it is necessary to maintain the insulating properties of both conductors, and the distance between both conductors cannot be shortened to the insulation distance or less. However, in this embodiment, since both conductors have the same potential at the terminal 13, it is possible to make them closer than the insulation distance. This is important for maximizing the effect of the eddy current of the induction conductor 2.

【0060】第2の重要点は配線導体1と誘導導体2の
幅であり、図11に示すように配線実装上のスペース及
び耐圧等が許す限り誘導導体2の幅を配線導体1の幅よ
り大きくすることは、渦電流の合成電流の増加につなが
り、合成電流の作るループ面積を広げ、配線電流直下を
流れる合成電流による相互インダクタンスの効果を増加
させることにつながる。
The second important point is the width of the wiring conductor 1 and the induction conductor 2, and as shown in FIG. 11, the width of the induction conductor 2 is smaller than the width of the wiring conductor 1 as long as the space for mounting the wiring and the breakdown voltage allow. Increasing the size leads to an increase in the combined current of the eddy currents, widens the loop area formed by the combined currents, and increases the effect of mutual inductance due to the combined currents flowing immediately below the wiring current.

【0061】第3の重要点は誘導導体2の材質であり、
導電性に優れた銅、或いはアルミ等が望ましい。このよ
うな良導体であれば、同じ磁束が鎖交した場合に流れる
渦電流が大きくなる。一方、配線導体1には通常のブス
バーと同様に銅を用いる。
The third important point is the material of the induction conductor 2,
Copper or aluminum, which has excellent conductivity, is desirable. With such a good conductor, the eddy current that flows when the same magnetic flux is linked increases. On the other hand, copper is used for the wiring conductor 1 as in the case of a normal bus bar.

【0062】次に、本実施例において配線導体1のイン
ダクタンスが構造で決まる自己インダクタンス以下に低
減される原理を説明する。
Next, the principle that the inductance of the wiring conductor 1 is reduced below the self-inductance determined by the structure in this embodiment will be described.

【0063】図12は本発明による配線基板で配線導体
1のインダクタンスが低減する原理を説明する図面であ
る。この図に示すように、配線導体1に34の矢印で示
す方向に、時間的に変化する電流が流れると、矢印に対
して反時計方向に磁界32が発生し、この磁束が誘導導
体2を鎖交する。鎖交磁束は電流の瞬時値に応じて変化
する。この結果、電磁気学的に知られているように、誘
導導体2には鎖交磁束の時間的変化に応じた誘起起電力
が発生し、この誘起起電力と誘導導体2の抵抗によって
生じる電流が渦電流33として誘導導体2に流れる。こ
の渦電流33の向きは、鎖交磁束を打ち消そうとする反
抗磁界を作るように発生し、図中で配線導体1の左側で
は33−1に示すように反時計方向、配線導体1の右側
では33−2に示すように時計方向に発生する。誘導導
体2を流れる各渦電流を合成すると、図13に示すよう
に配線導体1の直下では、配線導体1を流れる電流と逆
向きになる。これは前述の公知例で述べたように逆向き
の電流が作る相互インダクタンスで各配線の合成インダ
クタンスが低減する原理と等価であり、本発明において
は誘導導体2の渦電流を利用して相互インダクタンスの
効果を等価的に生じさせることが特徴である。
FIG. 12 is a view for explaining the principle of reducing the inductance of the wiring conductor 1 in the wiring board according to the present invention. As shown in this figure, when a time-varying current flows in the wiring conductor 1 in the direction indicated by the arrow 34, a magnetic field 32 is generated in the counterclockwise direction with respect to the arrow, and this magnetic flux causes the induction conductor 2 to flow. Interlink. The interlinkage magnetic flux changes according to the instantaneous value of the current. As a result, as is known electromagnetically, an induced electromotive force is generated in the induction conductor 2 according to the temporal change of the interlinkage magnetic flux, and a current generated by the induced electromotive force and the resistance of the induction conductor 2 is generated. The eddy current 33 flows through the induction conductor 2. The direction of the eddy current 33 is generated so as to create a repulsive magnetic field for canceling the interlinkage magnetic flux, and on the left side of the wiring conductor 1 in the figure, as shown by 33-1 in the counterclockwise direction, On the right side, it occurs clockwise as indicated by 33-2. When the eddy currents flowing in the induction conductor 2 are combined, the current flowing in the wiring conductor 1 is in the opposite direction immediately below the wiring conductor 1 as shown in FIG. This is equivalent to the principle that the combined inductance of each wiring is reduced by the mutual inductance created by the opposite currents as described in the above-mentioned known example. In the present invention, the mutual inductance is utilized by using the eddy current of the induction conductor 2. The feature is that the effect of is produced equivalently.

【0064】ところで、図13の関係を電気的な等価回
路で表現すると、図14のように表すことができる。こ
の図で35が配線導体1に、また、36が誘導導体2に
相当する。両導体間を磁気的に結合する鎖交磁束と反抗
磁界の関係はトランスで等価的に表現した。ここで誘導
導体2に相当する36の両端をショートする抵抗38は
誘導導体2の抵抗である。抵抗38は渦電流が表面付近
にのみ流れるため、誘導導体2の体積で決まる通常の抵
抗値とは異なる。ここで、誘導導体2の電気的等価回路
36を流れる渦電流を妨げない程度に合成抵抗38の値
を大きくすると、図中のトランスで表現された磁気的結
合を通じて、配線導体1の電気的等価回路35の電磁エ
ネルギーを合成抵抗38で熱的に消費することになる。
このことは配線の電磁エネルギーが原因で生じる電流、
或いは電圧の振動を抑制する上で重要である。図14の
合成抵抗38の値を大きくするためには、図15に示す
ように渦電流発生を妨げないよう配線導体1の直下を避
け誘導導体2に孔39を空けることで実現できる。渦電
流はこの孔を避けて流れることから、その電流経路が増
加し、図14に示した合成抵抗38を増加させる。図1
5のような構造により、配線導体1のインダクタンスに
蓄積する電磁エネルギーを誘導導体2で熱に換え、振動
を抑制することで回路の低ノイズ化に寄与することがで
きる。
By the way, the relationship of FIG. 13 can be expressed as an electrical equivalent circuit as shown in FIG. In this figure, 35 corresponds to the wiring conductor 1 and 36 corresponds to the induction conductor 2. The relationship between the interlinkage magnetic flux that magnetically couples both conductors and the repulsive magnetic field is expressed equivalently by a transformer. Here, the resistance 38 that short-circuits both ends of 36 corresponding to the induction conductor 2 is the resistance of the induction conductor 2. Since the eddy current flows only near the surface of the resistor 38, it differs from the normal resistance value determined by the volume of the induction conductor 2. Here, if the value of the combined resistance 38 is increased to such an extent that the eddy current flowing in the electrical equivalent circuit 36 of the induction conductor 2 is not disturbed, the electrical equivalent of the wiring conductor 1 is obtained through the magnetic coupling represented by the transformer in the figure. The electromagnetic energy of the circuit 35 is thermally consumed by the combined resistance 38.
This means that the current caused by the electromagnetic energy of the wiring,
Alternatively, it is important for suppressing voltage oscillation. It is possible to increase the value of the combined resistance 38 in FIG. 14 by forming a hole 39 in the induction conductor 2 while avoiding directly under the wiring conductor 1 so as not to hinder the generation of eddy currents, as shown in FIG. Since the eddy current flows while avoiding this hole, its current path increases and the combined resistance 38 shown in FIG. 14 increases. Figure 1
With the structure as shown in FIG. 5, the electromagnetic energy accumulated in the inductance of the wiring conductor 1 is converted into heat by the induction conductor 2 and the vibration is suppressed, so that the noise of the circuit can be reduced.

【0065】図16及び図17は、本発明に係わる電力
変換装置のスナバ回路に関わる実施例を示す構成図であ
る。図16はスナバ回路部の外観であり、図17は図1
6に含まれる部品及び配線を回路図で描いた図面であ
る。
16 and 17 are configuration diagrams showing an embodiment relating to the snubber circuit of the power conversion device according to the present invention. FIG. 16 is an external view of the snubber circuit portion, and FIG. 17 is FIG.
6 is a drawing in which the components and wirings included in 6 are drawn in a circuit diagram.

【0066】図16及び図17において、スイッチング
素子はIGBTであり、このモジュールを19とする。
以下、図16の外観図で各部品の接続関係を説明する
が、図17の回路図を参照すると、接続関係は分かりや
すい。また、図16に示したスナバ回路の構成は公知で
あり、本実施例ではこの公知の回路を例として、スナバ
回路の配線に前述の誘導電流を利用した配線基板を用い
ることが特徴であり、スナバ回路自体はどのような構成
であっても良い。
In FIGS. 16 and 17, the switching element is an IGBT, and this module is 19.
Hereinafter, the connection relationship of each component will be described with reference to the external view of FIG. 16, but the connection relationship is easy to understand with reference to the circuit diagram of FIG. The configuration of the snubber circuit shown in FIG. 16 is publicly known, and this embodiment is characterized by using this publicly known circuit as an example and using a wiring board using the above-mentioned induced current for the wiring of the snubber circuit. The snubber circuit itself may have any configuration.

【0067】まず、図16で電源3の正極及び負極端子
とIGBTモジュール19を接続する。尚、本実施例で
は図16で配線に斜線を施したものが、本発明による配
線基板であり、電源とモジュールを接続する配線は通常
の配線になっているが、この部分も図1の実施例に示し
たように本発明の配線基板を使用しても良い。モジュー
ル19内部には2つのIGBTが直列のブリッジ構成で
接続されているものとする。このブリッジはモータ駆動
用に用いられる3相インバータの1相分に相当する。
First, in FIG. 16, the positive and negative terminals of the power supply 3 and the IGBT module 19 are connected. In this embodiment, the hatched wiring in FIG. 16 is the wiring board according to the present invention, and the wiring for connecting the power source and the module is normal wiring. The wiring board of the present invention may be used as shown in the examples. Two IGBTs are connected inside the module 19 in a serial bridge configuration. This bridge corresponds to one phase of a three-phase inverter used for driving a motor.

【0068】次に、スナバ回路について述べる。スナバ
回路は図17に示すように、ブリッジ上下のIGBTに
対してそれぞれ、1つずつ備えており、エネルギー吸収
であるコンデンサー16とダイオード17からなる直列
接続体を、上下のIGBTの入力端子と出力端子間にそ
れぞれ並列に接続している。また、コンデンサー16と
ダイオード17の接続部からブリッジの正側、或いは負
側端子に対して抵抗18を接続する。ここで、コンデン
サー16とダイオード17からなる直列接続体の各配
線、及びこの直列接続体をIGBTの入出力端子に並列
に接続する配線には、前述第1から第3の実施例で述べ
たいずれかの構成の配線基板を用いる。抵抗18の接続
に関しては配線のインダクタンスが影響しないことか
ら、その配線は通常の導体でよい。
Next, the snubber circuit will be described. As shown in FIG. 17, a snubber circuit is provided for each of the upper and lower IGBTs of the bridge, and a series connection body composed of a capacitor 16 and a diode 17 that absorbs energy is connected to the input and output terminals of the upper and lower IGBTs. The terminals are connected in parallel. Further, the resistor 18 is connected from the connecting portion of the capacitor 16 and the diode 17 to the positive side or negative side terminal of the bridge. Here, each wiring of the series connection body including the capacitor 16 and the diode 17 and the wiring connecting the series connection body in parallel to the input / output terminal of the IGBT are the same as those described in the first to third embodiments. A wiring board having such a structure is used. Since the inductance of the wiring does not affect the connection of the resistor 18, the wiring may be a normal conductor.

【0069】以上の構成において、上下いずれかのIG
BTがターンオフした場合を説明する。ここでは、ブリ
ッジ上部のIGBTがターンオフする場合を例とする。
まず、IGBTがオン状態にあるとして、この時、コン
デンサー16は抵抗18を介して電源3の正極,負極端
子に接続されているため、その電圧は電源3の電圧に等
しい。ブリッジ上部のIGBTは図示されていない負荷
に電流を供給しているものとする。次に、このIGBT
が図示されていない制御の指令に従いオフしようとする
と、IGBTを流れていた電流は素子に並列に設けられ
たスナバ回路に転流する。この時、スナバ回路に流れ込
む電流は配線基板のインダクタンスL1を通ってコンデ
ンサー16に至り、続いて第2の配線基板のインダクタ
ンスL2を通ってダイオード17に流入し、最後にダイ
オードから第3の配線基板のインダクタンスL3を通っ
て図示していない負荷に流れ込む。即ち、スナバ回路に
転流する電流は3つの配線基板を通る。
In the above configuration, either the upper or lower IG
A case where the BT is turned off will be described. Here, the case where the IGBT above the bridge is turned off is taken as an example.
First, assuming that the IGBT is in the ON state, at this time, since the capacitor 16 is connected to the positive and negative terminals of the power source 3 via the resistor 18, its voltage is equal to the voltage of the power source 3. The IGBT above the bridge supplies current to a load (not shown). Next, this IGBT
When an attempt is made to turn off in accordance with a control command (not shown), the current flowing in the IGBT is commutated to the snubber circuit provided in parallel with the element. At this time, the current flowing into the snubber circuit reaches the capacitor 16 through the inductance L1 of the wiring board, then flows into the diode 17 through the inductance L2 of the second wiring board, and finally from the diode to the third wiring board. Flows through the inductance L3 of the above into a load (not shown). That is, the current commutated to the snubber circuit passes through the three wiring boards.

【0070】従来のスナバ回路では、配線のインダクタ
ンスが配線の形状で決まる値より小さくならなかったた
め、上記スナバ回路の配線インダクタンスの合計値は最
低でも数百nH程度の値を有していた。そして、スナバ
回路に流れ込む電流の時間的変化はIGBTの電流遮断
速度に等しいため、スイッチング速度の速いIGBTで
は数kA/μsにも達する。これらの結果、電流がスナ
バ回路に流れ込んだ瞬間には、配線インダクタンスの両
端にはLdi/dtで表されるスパイク電圧が発生し、
その値は数百Vから1kV近い値となった。IGBTの
入出力端子間には上記スパイク電圧にコンデンサー16
の充電電圧を加算した電圧が印加され、非常に高い過電
圧となって、素子にストレスを加えていた。特に、IG
BTが電流を遮断している際中であることから、IGB
Tは電流を流しつつ同時に過電圧を加えられるため、両
者の積で発生する瞬間的なエネルギーによって、IGB
Tが破壊に至る可能性があった。
In the conventional snubber circuit, the inductance of the wiring did not become smaller than the value determined by the shape of the wiring. Therefore, the total value of the wiring inductance of the snubber circuit had a value of at least several hundreds nH. Since the time change of the current flowing into the snubber circuit is equal to the current cutoff speed of the IGBT, the IGBT having a high switching speed reaches several kA / μs. As a result, at the moment when the current flows into the snubber circuit, a spike voltage represented by Ldi / dt is generated across the wiring inductance,
The value was several hundred V to a value close to 1 kV. The capacitor 16 is connected to the spike voltage between the input and output terminals of the IGBT.
A voltage obtained by adding the charging voltage of 1 was applied, resulting in a very high overvoltage, and stress was applied to the element. In particular, IG
Since the BT is in the middle of shutting off the current, the IGB
Since T can apply an overvoltage at the same time while flowing a current, the instantaneous energy generated by the product of the two causes IGB
There was a possibility that T would be destroyed.

【0071】図16の実施例では、前述のようにスナバ
回路の配線に上記第1から第4の実施例で説明した誘導
電流を利用した配線基板を使用しているため、スナバ回
路に電流が転流した際の時間的変化に遅延なく対応し、
配線のインダクタンスを低減し、上記スパイク電圧を抑
制することができる。特に、電流の時間的変化が上記値
であれば、その等価周波数は数MHzであり、この高周
波に応じた鎖交磁束の時間変化で誘導電流が発生するた
め、その反抗磁界も大きく、配線基板の配線導体1の合
成インダクタンスは本来の自己インダクタンスの約1/
2に低減される。即ち、発生するスパイク電圧も半減す
ることになり、IGBTのストレスを軽減するメリット
は非常に大きい。
In the embodiment of FIG. 16, since the wiring board utilizing the induced current described in the first to fourth embodiments is used for the wiring of the snubber circuit as described above, the snubber circuit is not supplied with the current. It responds to the time change when commutating without delay,
The inductance of the wiring can be reduced and the spike voltage can be suppressed. In particular, if the time change of the current is the above value, the equivalent frequency is several MHz, and since the induced current is generated by the time change of the interlinking magnetic flux corresponding to this high frequency, the repulsive magnetic field is large and the wiring board The combined inductance of the wiring conductor 1 is about 1 / of the original self-inductance.
It is reduced to 2. That is, the generated spike voltage is also halved, and the merit of reducing the stress of the IGBT is very large.

【0072】本実施例のように回路部品形状により配線
長が左右される場合、箔状の配線基板が有効であり、配
線基板を湾曲及び折り曲げて用いることができるので、
配線長も短くできる。
When the wiring length depends on the shape of the circuit component as in the present embodiment, a foil-shaped wiring board is effective, and the wiring board can be used by bending and bending.
The wiring length can also be shortened.

【0073】図18及び図19は、本発明に係わる電力
変換装置用スナバモジュールの実施例を示す正面図と側
面図である。
18 and 19 are a front view and a side view showing an embodiment of a snubber module for a power converter according to the present invention.

【0074】本実施例では、図16に示したスナバ回路
の配線を1枚の樹脂基板25上に集積化した例である。
本実施例は前述の図5の実施例の応用であり、樹脂基板
25上に図16で斜線を施した配線を箔状にして貼り付
けた例である。もちろん図5と同様に誘導導体2に相当
する箔は浮動電位状態にある。このように集積化を行う
ことによって、配線長は短くなりインダクタンスを小さ
くすることができる。図20は、本発明に係わる電力変
換装置用パワーモジュールの実施例を示す構成図であ
り、図21は図20のモジュール内部に搭載される部品
を電気回路的に表したものである。
In this embodiment, the wiring of the snubber circuit shown in FIG. 16 is integrated on one resin substrate 25.
This embodiment is an application of the embodiment shown in FIG. 5 described above, and is an example in which wiring hatched in FIG. Of course, as in FIG. 5, the foil corresponding to the induction conductor 2 is in the floating potential state. By performing the integration in this way, the wiring length can be shortened and the inductance can be reduced. 20 is a configuration diagram showing an embodiment of a power module for a power conversion device according to the present invention, and FIG. 21 shows components mounted inside the module of FIG. 20 in an electric circuit.

【0075】図20において、パワーモジュールはダイ
オード26やトランジスタ27の取り付けられた基板部
28と、その基板部28の所定位置とモジュール外面に
設けられる端子を接続するための配線31を有してお
り、上記基板部28、及びその上に搭載される各素子の
実装法は従来のモジュールと同様である。即ち、上記基
板28の上には、まずAlN等の絶縁セラミック板29
が半田により固着され、その絶縁セラミック板29上に
ダイオード26やトランジスタ27の電極接続用の箔導
体30が固着され、トランジスタ27及びダイオード2
6の各電極と上記箔導体30は電気的にボンディングワ
イヤーにより接続される。
In FIG. 20, the power module has a board portion 28 to which the diode 26 and the transistor 27 are attached, and a wiring 31 for connecting a predetermined position of the board portion 28 and a terminal provided on the outer surface of the module. The method of mounting the board portion 28 and each element mounted thereon is the same as that of the conventional module. That is, first, on the substrate 28, an insulating ceramic plate 29 such as AlN is formed.
Are fixed by solder, and the foil conductor 30 for connecting the electrodes of the diode 26 and the transistor 27 is fixed on the insulating ceramic plate 29, and the transistor 27 and the diode 2 are fixed.
Each electrode of 6 and the foil conductor 30 are electrically connected by a bonding wire.

【0076】本実施例の特徴は、基板28に設けられた
電極からモジュール外面の端子までを接続する配線に上
記第6の実施例に示した渦電流を応用した配線基板を用
いていることである。本実施例によれば、トランジスタ
27及びダイオード26がそれぞれスイッチングする際
に生じる電流の時間的変化に応じて、配線31に備えら
れた誘導導体2に渦電流が流れ、前述の第5の実施例と
同様に渦電流の効果で配線31の配線導体1に対する合
成インダクタンスを低減する。このインダクタンス低減
によって、既に述べた実施例と同様に、スパイク電圧の
低減,電圧振動を抑制することでの低ノイズ化、及び配
線の電磁エネルギーを軽減したことによる低損失化にそ
れぞれ効果がある。またインダクタンスの低減に伴いト
ランジスタ27及びダイオード26に印加される電圧値
が下がるため、これらの素子のスイッチング損失も低減
され、この結果としてモジュールの放熱に関わる部品を
小型或いは低コスト化できる可能性もある。尚、本実施
例はインバータ装置の1相分が内蔵されたパワーモジュ
ールについて説明したが、本発明は、他の半導体モジュ
ールにも当然適用できる。
The feature of this embodiment is that the wiring board to which the eddy current shown in the sixth embodiment is applied is used for the wiring connecting the electrodes provided on the board 28 to the terminals on the outer surface of the module. is there. According to the present embodiment, an eddy current flows through the induction conductor 2 provided in the wiring 31 in accordance with the change over time of the current generated when the transistor 27 and the diode 26 are respectively switched, and thus the fifth embodiment described above. Similarly, the combined inductance of the wiring 31 with respect to the wiring conductor 1 is reduced by the effect of the eddy current. This reduction in inductance is effective in reducing spike voltage, reducing noise by suppressing voltage oscillation, and reducing loss by reducing electromagnetic energy in wiring, as in the above-described embodiments. In addition, since the voltage value applied to the transistor 27 and the diode 26 is reduced as the inductance is reduced, the switching loss of these elements is also reduced, and as a result, the components related to heat dissipation of the module may be reduced in size or cost. is there. Although the present embodiment has been described with respect to the power module in which one phase of the inverter device is incorporated, the present invention can naturally be applied to other semiconductor modules.

【0077】図22は、本発明に係わる電力変換装置用
パワーモジュールの実施例を示す構成図であり、図23
は図22のモジュール内部に搭載される部品を電気回路
的に表したものである。
FIG. 22 is a block diagram showing an embodiment of a power module for a power converter according to the present invention.
22 shows the components mounted inside the module of FIG. 22 in the form of an electric circuit.

【0078】図22において、パワーモジュールはダイ
オード26とトランジスタ27の組を並列に取り付けら
れた基板部28と、その基板部28の所定位置とモジュ
ール外面に設けられる端子を接続するための配線31を
有しており、上記基板部28、及びその上に搭載される
各素子の実装法は従来のモジュールと同様である。即
ち、上記基板28の上には、まずAlN等の絶縁セラミ
ック板29が半田により固着され、その絶縁セラミック
板29上にダイオード26やトランジスタ27の電極接
続用の箔導体30が固着され、トランジスタ27及びダ
イオード26の各電極と上記箔導体30は電気的にボン
ディングワイヤーにより接続される。
In FIG. 22, the power module is provided with a substrate portion 28 in which a set of a diode 26 and a transistor 27 is mounted in parallel, and a wiring 31 for connecting a predetermined position of the substrate portion 28 and a terminal provided on the outer surface of the module. The mounting method of the board portion 28 and each element mounted thereon is the same as that of the conventional module. That is, first, an insulating ceramic plate 29 of AlN or the like is fixed on the substrate 28 by soldering, and a foil conductor 30 for connecting electrodes of the diode 26 and the transistor 27 is fixed on the insulating ceramic plate 29, so that the transistor 27 is formed. The electrodes of the diode 26 and the foil conductor 30 are electrically connected by bonding wires.

【0079】本実施例の特徴は、基板部28に設けられ
た電極からモジュール外面の端子までを接続する配線の
一部に上記第6の実施例に示した渦電流を応用した配線
基板を用い各トランジスタ27とダイオード26の組に
流れる電流を均等化することである。本実施例によれ
ば、トランジスタ27及びダイオード26がそれぞれス
イッチングする際に生じる電流の時間的変化に応じて、
配線31の一部に備えられた誘導導体2に渦電流が流
れ、前述の第6の実施例と同様に渦電流の効果で配線3
1の配線導体1に対する合成インダクタンスを低減す
る。このインダクタンス低減によって、トランジスタ2
7−1への配線31が持つ合成インダクタンスとトラン
ジスタ27−2への配線31のインダクタンスが等しく
なり、各トランジスタ27とダイオード26の組に流れ
る電流を均等化することに貢献でき、スパイク電圧及び
スイッチング損失の均等化にも貢献できる。この結果と
してモジュールの安全な動作に寄与することができる。
尚、本実施例はダイオード26とトランジスタ27の組
が並列に接続されたパワーモジュールについて説明した
が、本発明は、他の半導体モジュールにも当然適用でき
る。
The feature of this embodiment is that the wiring board applying the eddy current shown in the sixth embodiment is used for a part of the wiring connecting the electrodes provided on the board portion 28 to the terminals on the outer surface of the module. This is to equalize the currents flowing through the sets of transistors 27 and diodes 26. According to the present embodiment, according to the time change of the current generated when the transistor 27 and the diode 26 are respectively switched,
The eddy current flows in the induction conductor 2 provided in a part of the wiring 31, and the wiring 3 is generated by the effect of the eddy current as in the sixth embodiment.
1 reduces the combined inductance of the wiring conductor 1. Due to this inductance reduction, the transistor 2
The combined inductance of the wiring 31 to 7-1 and the inductance of the wiring 31 to the transistor 27-2 are equalized, which can contribute to equalizing the currents flowing through the groups of the transistors 27 and the diode 26, spike voltage and switching. It can also contribute to loss equalization. As a result, it is possible to contribute to the safe operation of the module.
Although the present embodiment describes the power module in which the set of the diode 26 and the transistor 27 is connected in parallel, the present invention can be naturally applied to other semiconductor modules.

【0080】図24は、本発明に係わる電力変換装置用
パワーモジュールの実施例を示す図であり、モジュール
の一部分を示した上面図である。図25は、図24の側
面図である。
FIG. 24 is a diagram showing an embodiment of a power module for a power converter according to the present invention, and is a top view showing a part of the module. 25 is a side view of FIG. 24.

【0081】図24において、パワーモジュールはトラ
ンジスタ27やダイオードの取り付けられた基板部28
と、その基板部28の所定位置に設けられた箔導体30
とモジュール外面に設けられる端子を接続するための配
線を有しており、上記基板部28、及びその上に搭載さ
れる各素子の実装法は従来のモジュールと同様である。
即ち、上記基板28の上には、まずAlN等の絶縁セラ
ミック板29が半田により固着され、その絶縁セラミッ
ク板29上にトランジスタ27やダイオードの電極接続
用の箔銅体30が固着され、トランジスタ27及びダイ
オードの各電極と上記銅箔30は電気的にボンディング
ワイヤー47により接続される。
In FIG. 24, the power module is a substrate portion 28 to which a transistor 27 and a diode are attached.
And a foil conductor 30 provided at a predetermined position on the substrate portion 28.
And a wiring for connecting terminals provided on the outer surface of the module, and the method of mounting the board portion 28 and each element mounted thereon is the same as that of the conventional module.
That is, first, an insulating ceramic plate 29 of AlN or the like is fixed on the substrate 28 by soldering, and a transistor 27 or a foil copper body 30 for connecting an electrode of a diode is fixed on the insulating ceramic plate 29. The electrodes of the diode and the copper foil 30 are electrically connected by the bonding wires 47.

【0082】本実施例の特徴は、半導体,箔導体30,
ボンディングワイヤー47の上面を覆うように絶縁層1
4を積層した誘導導体2を設けていることである。この
誘導導体2には、図示していないがモジュール外部端子
と箔導体30を接続する配線を通す孔39やモジュール
組立時にモジュール内に流入するゲル材を通すための孔
39を設けている。本実施例によれば、トランジスタ2
7及びダイオードがスイッチングする際に生じる電流の
時間的変化に応じて、誘導導体2に渦電流が生じ、前述
第5の実施例と同様に渦電流の効果で箔導体30とボン
ディングワイヤー47の配線インダクタンスを低減でき
る。特に、図30で示しているように誘導導体2をボン
ディングワイヤー47に接近させ配置しているので、渦
電流によるボンディングワイヤー47の配線インダクタ
ンス低減に貢献できる。このインダクタンス低減によっ
て、既に述べた実施例と同様に、スパイク電圧の低減,
電圧振動を抑制することでの低ノイズ化、及び配線の電
磁エネルギーを軽減したことによる低損失化にそれぞれ
効果がある。またインダクタンスの低減に伴いトランジ
スタ27に印加される電圧値が下がるため、スイッチン
グ損失も低減され、この結果としてモジュールの放熱に
関わる部品を小型或いは低コスト化できる可能性もあ
る。尚、本実施例はトランジスタ27が並列接続された
パワーモジュールの一部分について説明したが、本発明
は、モジュール内全体に対して当然適応でき、他の半導
体モジュールにも当然適用できる。
The feature of this embodiment is that the semiconductor, the foil conductor 30,
The insulating layer 1 covers the upper surface of the bonding wire 47.
That is, the induction conductor 2 in which 4 is stacked is provided. Although not shown, the induction conductor 2 is provided with a hole 39 for passing a wire connecting the module external terminal and the foil conductor 30 and a hole 39 for passing a gel material which flows into the module when the module is assembled. According to this embodiment, the transistor 2
7 and an eddy current is generated in the induction conductor 2 in accordance with a temporal change of the current generated when the diode is switched, and the wiring of the foil conductor 30 and the bonding wire 47 is caused by the effect of the eddy current as in the fifth embodiment. Inductance can be reduced. In particular, since the induction conductor 2 is arranged close to the bonding wire 47 as shown in FIG. 30, it is possible to contribute to the reduction of the wiring inductance of the bonding wire 47 due to the eddy current. By reducing the inductance, the spike voltage can be reduced as in the above-described embodiments.
It is effective in reducing noise by suppressing voltage oscillation and reducing loss by reducing electromagnetic energy in wiring. In addition, since the voltage value applied to the transistor 27 is reduced as the inductance is reduced, the switching loss is also reduced, and as a result, there is a possibility that the components related to the heat radiation of the module can be downsized or reduced in cost. Although the present embodiment has been described with respect to a part of the power module in which the transistor 27 is connected in parallel, the present invention can be naturally applied to the entire module and can be naturally applied to other semiconductor modules.

【0083】図34は、本発明に係わる電力変換装置用
パワーモジュールの実施例を示す構成図であり、図35
は図34のモジュール内部に搭載される部品を電気回路
的に表したものであり、図36は図34の断面の一部を
示したものである。
FIG. 34 is a block diagram showing an embodiment of a power module for a power converter according to the present invention, and FIG.
34 shows components mounted inside the module of FIG. 34 in the form of an electric circuit, and FIG. 36 shows a part of the cross section of FIG.

【0084】図34において、パワーモジュールはダイ
オード26やトランジスタ27の取り付けられた基板部
28と、その基板部28の所定位置とモジュール外面に
設けられる端子を接続するための配線51,52,5
3,54を有しており、上記基板部28、及びその上に
搭載される各素子の実装法は従来のモジュールと同様で
ある。即ち、上記基板28の上には、まず基板28と搭
載回路を絶縁するためAlN等の絶縁セラミック板29
が半田により固着されているか、もしくは絶縁樹脂等が
固着され、その絶縁セラミック板29上にダイオード2
6やトランジスタ27の電極接続用の箔導体30が固着
され、トランジスタ27及びダイオード26の各電極と
上記箔導体30は電気的にボンディングワイヤーにより
接続される。
In FIG. 34, the power module has a substrate portion 28 to which a diode 26 and a transistor 27 are attached, and wirings 51, 52 and 5 for connecting a predetermined position of the substrate portion 28 and a terminal provided on the outer surface of the module.
3, 54, and the mounting method of the board portion 28 and each element mounted thereon is the same as that of the conventional module. That is, on the substrate 28, first, an insulating ceramic plate 29 such as AlN is formed to insulate the substrate 28 from the mounted circuit.
Is fixed by solder or an insulating resin or the like is fixed, and the diode 2 is mounted on the insulating ceramic plate 29.
6 and the foil conductor 30 for electrode connection of the transistor 27 are fixed, and each electrode of the transistor 27 and the diode 26 and the foil conductor 30 are electrically connected by a bonding wire.

【0085】本実施例の特徴は、電極30からモジュー
ル外面の端子までを接続する配線51,52,53,5
4を基板28に近接平行に所定の位置まで配置すること
である。特に、図36で示している配線51,52,5
3,54と基板28の間隔d46を図33の実験結果か
ら少なくともインダクタンスの低減率を60%以上とな
るよう3mm以下とすることである。本実施例によれば、
トランジスタ27及びダイオード26がそれぞれスイッ
チングする際に生じる電流の時間的変化に応じて、基板
28内に前述図9で示した原理と同様に渦電流が配線直
下を流れ、その等価回路は図35で示すようになり配線
51,52,53,54の基板28に対する合成インダ
クタンスを低減する。このインダクタンス低減によっ
て、既に述べた実施例と同様に、スパイク電圧の低減,
電圧振動を抑制することで低ノイズ化でき、半導体制御
配線51,52と半導体入出力配線53,54間等の電
磁結合による誤動作を抑制できる。また、半導体入出力
配線53,54の電磁エネルギーを軽減したことにより
低損失化に効果があり、スイッチング時にトランジスタ
27及びダイオード26に印加される電圧値が下がり、
これら半導体素子の生じる損失が低減されることにな
る。従って、モジュールの放熱に関わる部品を小型或い
は低コスト化できる可能性もある。尚、本実施例はイン
バータ装置に用いられるスイッチ素子とダイオードの並
列回路が内蔵されたパワーモジュールについて説明した
が、本発明は、他の半導体モジュールにも当然適用でき
る。
The feature of this embodiment is that the wirings 51, 52, 53, 5 connecting the electrodes 30 to the terminals on the outer surface of the module are connected.
4 is arranged close to and parallel to the substrate 28 to a predetermined position. In particular, the wirings 51, 52, 5 shown in FIG.
The distance d46 between 3, 54 and the substrate 28 is set to 3 mm or less so that at least the reduction rate of the inductance is 60% or more from the experimental results of FIG. According to this embodiment,
In accordance with the change over time of the current generated when the transistor 27 and the diode 26 are respectively switched, an eddy current flows directly under the wiring in the substrate 28 similarly to the principle shown in FIG. 9, and its equivalent circuit is shown in FIG. As shown, the combined inductance of the wirings 51, 52, 53, 54 with respect to the substrate 28 is reduced. By reducing the inductance, the spike voltage can be reduced as in the above-described embodiments.
Noise can be reduced by suppressing the voltage oscillation, and malfunctions due to electromagnetic coupling between the semiconductor control wirings 51 and 52 and the semiconductor input / output wirings 53 and 54 can be suppressed. Further, by reducing the electromagnetic energy of the semiconductor input / output wirings 53 and 54, it is effective in reducing the loss, and the voltage value applied to the transistor 27 and the diode 26 at the time of switching is reduced,
The loss generated in these semiconductor elements will be reduced. Therefore, there is a possibility that the components related to the heat radiation of the module can be downsized or the cost can be reduced. Although the present embodiment has been described with respect to the power module having the built-in parallel circuit of the switch element and the diode used in the inverter device, the present invention can be naturally applied to other semiconductor modules.

【0086】図26は、本発明に係わる電力変換装置用
制御回路基板に関する実施例を示す上面図である。図2
7は、図26の側面図である。
FIG. 26 is a top view showing an embodiment of the control circuit board for the power converter according to the present invention. Figure 2
7 is a side view of FIG.

【0087】図26において、制御回路基板50(以
下、プリント配線基板50と呼ぶ。)には図示していな
いがパワー半導体素子を駆動するためのドライバー回路
やそのドライバー回路を制御するためのマイクロコンピ
ュータ及びその周辺回路や制御回路用電源等が実装され
ており、実装法は従来のプリント配線基板と同様であ
る。即ち、上記プリント配線基板50の上には、箔導体
30が積層され、その箔導体30に各回路部品49が固
着され、制御回路が構成される。
Although not shown in FIG. 26, the control circuit board 50 (hereinafter referred to as the printed wiring board 50) has a driver circuit for driving the power semiconductor element and a microcomputer for controlling the driver circuit. Further, a peripheral circuit, a power supply for a control circuit and the like are mounted, and the mounting method is the same as that of the conventional printed wiring board. That is, the foil conductor 30 is laminated on the printed wiring board 50, and the circuit components 49 are fixed to the foil conductor 30 to form a control circuit.

【0088】本実施例の特徴は、前記主回路配線に関す
る第6の実施例で示した渦電流を応用した配線基板を用
いてプリント配線基板50上にジャンパー配線を行うこ
とである。この渦電流を用いた配線基板は、誘導導体2
の両側に絶縁体14を積層し、前記プリント配線基板5
0と接していない側に設けた絶縁体14の上面に配線導
体1を固着した構成であり、各接続端子5を接続する。
また、誘導導体2は、図示していないが接続端子5の片
端と電気的に接触させた構成でも構わない。本実施例に
よれば、パワー半導体素子をスイッチングさせるにはド
ライバー回路からドライブ電力をパワー半導体素子に供
給する必要があり、スイッチング時に制御回路、特にド
ライバー回路への電源配線やパワー半導体素子への信号
配線にはスイッチングに伴って時間的に変化する電流が
流れる。これらの配線に前記渦電流を用いたジャンパー
配線を用いると、前記主回路に関する第6の実施例と同
様に渦電流の効果で配線インダクタンスを低減できると
共に、他の制御用信号配線との干渉を低減できる。この
結果として制御回路の誤動作の低減に貢献でき、高信頼
な電力変換装置を構成できる。
The feature of this embodiment is that jumper wiring is performed on the printed wiring board 50 using the wiring board to which the eddy current shown in the sixth embodiment relating to the main circuit wiring is applied. The wiring board using this eddy current is the induction conductor 2
Insulators 14 are laminated on both sides of the printed wiring board 5
The wiring conductor 1 is fixed to the upper surface of the insulator 14 provided on the side not in contact with 0, and each connection terminal 5 is connected.
Although not shown, the induction conductor 2 may have a configuration in which it is electrically contacted with one end of the connection terminal 5. According to the present embodiment, in order to switch the power semiconductor element, it is necessary to supply drive power from the driver circuit to the power semiconductor element, and at the time of switching, the control circuit, particularly the power wiring to the driver circuit and the signal to the power semiconductor element. A current that changes with time due to switching flows through the wiring. When the jumper wiring using the eddy current is used for these wirings, the wiring inductance can be reduced by the effect of the eddy current as in the sixth embodiment relating to the main circuit, and the interference with other control signal wirings can be prevented. It can be reduced. As a result, the malfunction of the control circuit can be reduced, and a highly reliable power converter can be configured.

【0089】次に、上記実施例で述べた本発明による配
線基板の製造方法について説明する。図28,図29,
図30は、配線基板及び製造方法を示す側面図と構成図
である。
Next, a method of manufacturing the wiring board according to the present invention described in the above embodiment will be described. 28, 29,
FIG. 30 is a side view and a configuration diagram showing the wiring board and the manufacturing method.

【0090】図28は、配線基板の側面図であり、配線
導体1と絶縁体14もしくは高抵抗体14と誘導導体2
を平行に沿わせて配置した配線基板の一部分示した側面
図である。接続端子は、図示していないがボルトを用い
た方式や半田接着及びボンディング等を用いて行う。図
29は、ローラーを用いた熱圧着による製造方法を示し
ており、図示していないがローラー44にはヒーターが
備えられている。加熱された状態にあるローラー44
に、接着面に熱硬化性接着剤を塗布した配線導体1と絶
縁体14もしくは高抵抗体14と誘導導体2を重ねて挿
入し熱圧着してそれぞれを固着させる。図30は、プレ
ス機械を用いた熱圧着による製造方法を示しており、図
示していないがプレス機械45にはヒーターが備えられ
ている。加熱された状態にあるプレス機械45に、接着
面に熱硬化性接着剤を塗布した配線導体1と絶縁体14
もしくは高抵抗体14と誘導導体2を重ねてプレス板上
に設置し熱圧着してそれぞれを固着させる。
FIG. 28 is a side view of the wiring board. The wiring conductor 1 and the insulator 14 or the high resistance body 14 and the induction conductor 2 are shown in FIG.
FIG. 3 is a side view showing a part of a wiring board in which the wirings are arranged in parallel. Although not shown, the connection terminal is formed by a method using a bolt, solder bonding, bonding, or the like. FIG. 29 shows a manufacturing method by thermocompression bonding using a roller, and although not shown, the roller 44 is provided with a heater. Roller 44 in a heated state
Then, the wiring conductor 1 and the insulator 14 or the high resistance body 14 and the induction conductor 2 whose adhesive surfaces are coated with a thermosetting adhesive are overlapped and inserted, and thermocompression-bonded to fix them. FIG. 30 shows a manufacturing method by thermocompression bonding using a press machine, and although not shown, the press machine 45 is provided with a heater. The wiring machine 1 and the insulator 14 whose adhesive surfaces are coated with a thermosetting adhesive are applied to the press machine 45 in a heated state.
Alternatively, the high-resistance element 14 and the induction conductor 2 are superposed on each other, placed on a press plate, and thermocompression bonded to fix them.

【0091】以上、上記した全ての実施例で述べた本発
明は、ゲートターンオフサイリスタ等の他のパワー半導
体素子を用いた電力変換装置にも当然適用できる。
The present invention described in all the above-mentioned embodiments can naturally be applied to a power converter using another power semiconductor element such as a gate turn-off thyristor.

【0092】[0092]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、電
力変換装置の電気的接続を行う配線のインダクタンスを
大幅に低減できる。この効果としてパワー素子に印加さ
れるスパイク電圧を軽減でき、素子の安全な動作に寄与
すると共に、配線の電磁エネルギーを軽減する結果、ス
ナバ回路の損失を低減し、かつ、電圧や電流の振動を抑
制して低ノイズ化し、かつ、電磁放射ノイズを低減する
ことができる。また、素子のスイッチング損失を低減
し、放熱フィンの小型化ができる等の様々な効果を持
ち、それぞれ電力変換装置にとって有益な特性を実現で
きる。
As described above, according to the present invention, the inductance of the wiring for electrically connecting the power converter can be significantly reduced. As a result, the spike voltage applied to the power element can be reduced, which contributes to the safe operation of the element and reduces the electromagnetic energy of the wiring. As a result, the snubber circuit loss is reduced and the voltage and current oscillations are reduced. It is possible to suppress the noise to reduce the noise and reduce the electromagnetic radiation noise. Further, it has various effects such as reduction of switching loss of elements and miniaturization of heat radiation fins, and it is possible to realize advantageous characteristics for each power conversion device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の電力変換装置の一実施例を示す主回路
側面図。
FIG. 1 is a side view of a main circuit showing an embodiment of a power conversion device of the present invention.

【図2】図1の上面図。FIG. 2 is a top view of FIG.

【図3】図1のインダクタンス低減原理を説明する図。FIG. 3 is a diagram illustrating the principle of inductance reduction of FIG. 1.

【図4】本発明の電力変換装置の一実施例を示す配線側
面図。
FIG. 4 is a wiring side view showing an embodiment of the power conversion device of the present invention.

【図5】本発明の電力変換装置の一実施例を示す配線側
面図。
FIG. 5 is a wiring side view showing an embodiment of the power conversion device of the present invention.

【図6】本発明の電力変換装置の一実施例を示す主回路
外観図。
FIG. 6 is an external view of a main circuit showing an embodiment of the power conversion device of the present invention.

【図7】本発明の電力変換装置の一実施例を示す配線側
面図。
FIG. 7 is a wiring side view showing an embodiment of the power conversion device of the present invention.

【図8】図7の上面図。FIG. 8 is a top view of FIG.

【図9】図7のインダクタンス低減原理を説明する図。9 is a diagram for explaining the principle of inductance reduction in FIG. 7. FIG.

【図10】本発明の電力変換装置の一実施例を示す主回
路側面図。
FIG. 10 is a side view of a main circuit showing an embodiment of the power conversion device of the present invention.

【図11】図10の上面図。11 is a top view of FIG.

【図12】図10のインダクタンス低減原理を説明する
図。
12 is a diagram illustrating the principle of inductance reduction of FIG.

【図13】図12の上面図。FIG. 13 is a top view of FIG.

【図14】図12の等価回路図。FIG. 14 is an equivalent circuit diagram of FIG.

【図15】図10のインダクタンス低減原理を説明する
図。
15 is a diagram illustrating the principle of inductance reduction of FIG.

【図16】本発明の電力変換装置の一実施例を示すスナ
バ回路外観図。
FIG. 16 is an external view of a snubber circuit showing an embodiment of the power converter of the present invention.

【図17】図16に含まれる。FIG. 17 is included in FIG.

【図18】本発明の電力変換装置の一実施例を示すスナ
バモジュール正面図。
FIG. 18 is a front view of a snubber module showing an embodiment of the power converter of the present invention.

【図19】本発明の電力変換装置の一実施例を示すスナ
バモジュール側面図。
FIG. 19 is a side view of a snubber module showing an embodiment of the power converter of the present invention.

【図20】本発明の電力変換装置の一実施例を示すパワ
ーモジュールの構成図。
FIG. 20 is a configuration diagram of a power module showing an embodiment of the power conversion device of the present invention.

【図21】図20の部品及び配線を示した回路図。FIG. 21 is a circuit diagram showing the components and wiring of FIG.

【図22】本発明の電力変換装置の一実施例を示すパワ
ーモジュールの構成図。
FIG. 22 is a configuration diagram of a power module showing an embodiment of the power conversion device of the present invention.

【図23】図22の部品及び配線を示した回路図。FIG. 23 is a circuit diagram showing the components and wiring of FIG. 22.

【図24】本発明の電力変換装置の一実施例を示すパワ
ーモジュールの上面図。
FIG. 24 is a top view of a power module showing an embodiment of the power conversion device of the present invention.

【図25】図24の側面図。FIG. 25 is a side view of FIG. 24.

【図26】本発明の電力変換装置の一実施例を示す制御
回路基板の上面図。
FIG. 26 is a top view of a control circuit board showing an embodiment of the power conversion device of the present invention.

【図27】図26の側面図。FIG. 27 is a side view of FIG. 26.

【図28】本発明の配線基板の断面図。FIG. 28 is a sectional view of the wiring board of the present invention.

【図29】本発明の配線基板の製造方法を示した構成
図。
FIG. 29 is a configuration diagram showing a method for manufacturing a wiring board of the present invention.

【図30】本発明の配線基板の製造方法を示した構成
図。
FIG. 30 is a configuration diagram showing a method for manufacturing a wiring board of the present invention.

【図31】本発明の配線基板の実験に用いた配線基板の
構成図。
FIG. 31 is a configuration diagram of a wiring board used for an experiment of the wiring board of the present invention.

【図32】図31の実験結果を示すグラフ。32 is a graph showing the experimental results of FIG.

【図33】図31の実験結果を示すグラフ。FIG. 33 is a graph showing the experimental results of FIG. 31.

【図34】本発明の電力変換装置の一実施例を示すパワ
ーモジュールの構成図。
FIG. 34 is a configuration diagram of a power module showing an embodiment of the power conversion device of the present invention.

【図35】図34の部品及び配線を示した回路図。FIG. 35 is a circuit diagram showing the components and wiring of FIG. 34.

【図36】図34の側面図。FIG. 36 is a side view of FIG. 34.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,15,43…配線導体、2,40…誘導導体、3…
電源、4,19…IGBTモジュール、5,9…接続端子、
6,7…絶縁カラー、8,10…締め付けボルト、11
…導電性カラー、12,13…端子、14…高抵抗体
(絶縁体)、16…スナバコンデンサー、17…スナバ
ダイオード、18…抵抗、20…端子C1、21…端子
E1、22…端子C2、23…端子E2、24…端子E
1−C2、25…樹脂基板、26…ダイオード、27…
トランジスタ、28…基板部、29…絶縁セラミック
板、30…箔導体、31−1…電力端子C1への接続配
線、31−2…負荷出力端子E1−C2への接続配線、
31−3…電力端子E2への接続配線、31−4…電力
端子Cへの接続配線、31−5…電力端子Eへの接続配
線、32…配線の電流が作る磁界、33…渦電流、34
…ループ電流、35…配線導体1の電気的等価回路、3
6…誘導導体2の電気的等価回路、37…誘導電流(合
成された渦電流)の流れる方向を示す矢印、38…合成
抵抗、39…孔、41…反抗磁界、42…誘導電流及び
その流れる方向を示す矢印、44…ローラー、45…プ
レス機械、46…間隔d、47…ボンディングワイヤ
ー、48…モジュールケース、49…制御回路構成部
品、50…プリント基板、51…半導体制御用入力配
線、52…半導体制御用出力配線、53…半導体への入
力配線、54…半導体からの出力配線。
1, 15, 43 ... Wiring conductors, 2, 40 ... Induction conductors, 3 ...
Power supply, 4, 19 ... IGBT module, 5, 9 ... Connection terminal,
6, 7 ... Insulation collar, 8, 10 ... Tightening bolts, 11
... conductive color, 12, 13 ... terminals, 14 ... high-resistance body (insulator), 16 ... snubber capacitor, 17 ... snubber diode, 18 ... resistance, 20 ... terminals C1, 21 ... terminals E1, 22 ... terminal C2, 23 ... Terminal E2, 24 ... Terminal E
1-C2, 25 ... Resin substrate, 26 ... Diode, 27 ...
Transistor, 28 ... Substrate part, 29 ... Insulating ceramic plate, 30 ... Foil conductor, 31-1 ... Connection wiring to power terminal C1, 31-2 ... Connection wiring to load output terminal E1-C2,
31-3 ... Wiring for connecting to the power terminal E2, 31-4 ... Wiring for connecting to the power terminal C, 31-5 ... Wiring for connecting to the power terminal E, 32 ... Magnetic field created by current of wiring, 33 ... Eddy current, 34
... loop current, 35 ... electrical equivalent circuit of wiring conductor 1, 3
6 ... Electrically equivalent circuit of induction conductor 2, 37 ... Arrow indicating the direction of flow of induced current (combined eddy current), 38 ... Combined resistance, 39 ... Hole, 41 ... Counter magnetic field, 42 ... Induced current and its flow Direction arrows, 44 ... Roller, 45 ... Press machine, 46 ... Interval d, 47 ... Bonding wire, 48 ... Module case, 49 ... Control circuit component, 50 ... Printed circuit board, 51 ... Semiconductor control input wiring, 52 ... semiconductor control output wiring, 53 ... semiconductor input wiring, 54 ... semiconductor output wiring.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 和男 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株式会社 日立製作所 日立研究所内 (72)発明者 川上 潤三 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株式会社 日立製作所 日立研究所内 (56)参考文献 特開 平8−149795(JP,A) 特開 平8−126302(JP,A) 特開 平6−231625(JP,A) 特開 平8−88966(JP,A) 実開 昭63−159867(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02M 1/00 - 3/44 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kazuo Kato 7-1-1 Omika-cho, Hitachi-shi, Ibaraki Hitachi Ltd. Hitachi Research Laboratory (72) Inventor Junzo Kawakami 7-chome, Omika-cho, Hitachi-shi, Ibaraki No. 1 in Hitachi Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (56) Reference JP-A-8-149795 (JP, A) JP-A-8-126302 (JP, A) JP-A-6-231625 (JP, A) JP Flat 8-88966 (JP, A) Actual development Sho 63-159867 (JP, U) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H02M 1/00-3/44

Claims (16)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】回路を構成する素子間を接続し、時間的に
変化する電流が流れる複数の配線導体と、上記配線導体
とは絶縁され、上記配線導体と近接し、かつ、上記配線
導体と平行に配置された上記配線導体とは別の導体とを
し、 上記配線導体とは別の導体は、回路が形成するループ状
の配線導体と同じループ状の形状であって、 上記複数の配線導体及び上記配線導体とは別の導体の形
状は板形状である ことを特徴とする配線基板。
1. A plurality of wiring conductors, which connect elements constituting a circuit and through which a time-varying current flows, are insulated from the wiring conductors, are close to the wiring conductors, and are connected to the wiring conductors. possess a separate conductor is parallel-arranged the wiring conductors, another conductor to the wiring conductor, a loop the circuit is formed
The same loop shape as that of the wiring conductor, and a shape of a conductor different from the plurality of wiring conductors and the wiring conductor.
The wiring board is characterized by a plate shape .
【請求項2】請求項において、 上記複数の配線導体及び上記配線導体とは別の導体の板
形状の厚みは0.5mm以下であることを特徴とする配線
基板。
2. The wiring board according to claim 1, wherein the plurality of wiring conductors and a conductor other than the wiring conductors have a plate shape thickness of 0.5 mm or less.
【請求項3】請求項または請求項2のいずれかにおい
て、 上記複数の配線導体と、上記配線導体とは別の導体と、
上記配線導体と上記配線導体とは別の導体との間を絶縁
する絶縁部とを積層して形成して、配置することを特徴
とする配線基板。
3. The wiring conductor according to claim 1 or 2 , wherein the plurality of wiring conductors are different from the wiring conductors.
A wiring board, wherein the wiring conductor and an insulating portion for insulating between the wiring conductor and a conductor different from the wiring conductor are laminated and formed, and arranged.
【請求項4】請求項1から請求項3のいずれかにおい
て、 上記複数の配線導体によって形成されるループ状の配線
導体と、上記ループ状の配線導体に対して、そのループ
の内側又は外側で、かつ、上面又は下面を覆うように他
の導体で形成したループ状の配線導体とは別の導体を配
置することを特徴とする配線基板。
4. The loop-shaped wiring conductor formed by the plurality of wiring conductors according to claim 1 , and the loop for the loop-shaped wiring conductor. A wiring board, wherein a conductor different from a loop-shaped wiring conductor formed of another conductor is arranged inside or outside of the wiring board so as to cover the upper surface or the lower surface.
【請求項5】請求項1から請求項4のうちのいずれか1
項において、 上記他の導体と基準電位との間を抵抗体で接続したこと
を特徴とする配線基板。
5. Any one of claims 1 to 4
The wiring board according to the item 1, wherein the other conductor and the reference potential are connected by a resistor.
【請求項6】請求項において、 上記抵抗体の抵抗が、1kΩ以上であることを特徴とす
る配線基板。
6. The wiring board according to claim 5, wherein the resistance of the resistor is 1 kΩ or more.
【請求項7】素子に接続される第1の端子と、 上記素子とは異なる他の素子に接続される第2の端子
と、 上記第1の端子と上記第2の端子との間を接続し、時間
的に変化する電流を流す配線導体と、 上記配線導体と平行に配置された板状の導体板と、 上記配線導体と上記板状の導体板とを電気的に絶縁する
絶縁部とを有し、上記板状の導体板の幅が上記配線導体
の幅より大きいことを特徴とする配線基板。
7. A first terminal connected to the element, a second terminal connected to another element different from the element, and a connection between the first terminal and the second terminal. A wiring conductor that allows a time-varying current to flow, a plate-shaped conductor plate that is arranged in parallel with the wiring conductor, and an insulating portion that electrically insulates the wiring conductor and the plate-shaped conductor plate. And the width of the plate-shaped conductor plate is larger than the width of the wiring conductor.
【請求項8】請求項において、 上記導体板と上記絶縁部と上記板状の導体板とは積層し
て形成,配置することを特徴とする配線基板。
8. The wiring board according to claim 7, wherein the conductor plate, the insulating portion, and the plate-shaped conductor plate are formed and arranged in a laminated manner.
【請求項9】請求項又は請求項8のいずれかにおい
て、 上記板状の導体板は、1kΩ以上の抵抗値を有する基板
であることを特徴とする配線基板。
9. The wiring board according to claim 7 or 8 , wherein the plate-shaped conductor plate is a substrate having a resistance value of 1 kΩ or more.
【請求項10】請求項7から請求項9のいずれかにおい
て、 上記板状の導体板は、上記第1の端子又は第2端子のい
ずれか一方と電気的に接続されていることを特徴とする
配線基板。
10. The method according to any one of claims 7 to 9 , wherein the plate-shaped conductor plate is electrically connected to either the first terminal or the second terminal. Wiring board characterized by having.
【請求項11】請求項7から請求項10のいずれかにお
いて、 上記絶縁部は、上記配線導体または上記板状の導体板の
いずれか一方を覆い、上記配線導体と上記板状の導体板
とは上記絶縁部を挟んで重ねて配置することを特徴とす
る配線基板。
11. The insulating portion according to claim 7 , wherein the insulating portion covers either the wiring conductor or the plate-shaped conductor plate, and the wiring conductor and the wiring conductor are connected to each other. A wiring board, characterized in that it is arranged so as to overlap with the plate-shaped conductor plate with the insulating portion interposed therebetween.
【請求項12】請求項7から請求項11のいずれかにお
いて、 上記配線導体及び上記板状の導体板の厚みは0.5mm 以
下であることを特徴とする配線基板。
12. A wiring board according to claim 7 , wherein the wiring conductor and the plate-shaped conductor plate have a thickness of 0.5 mm or less.
【請求項13】請求項7から請求項12のいずれかにお
いて、 上記板状の導体板には孔を空けていることを特徴とする
配線基板。
13. A wiring board according to claim 7 , wherein the plate-shaped conductor plate has holes.
【請求項14】電源から負荷に供給する電流を通流、又
は、遮断することを制御する電力変換装置の素子の入力
部又は出力部と他の素子とを接続する配線導体と、 上記配線導体とは電気的に絶縁され、上記配線導体に流
れる電流に基づいて誘導電流を発生する板状の誘導導体
とを有し、 前記配線導体と前記板状の誘導導体とは絶縁部材を介し
て積層しており、前記配線導体の幅より前記板状の誘導
導体の幅が広く、 上記配線導体に流れる電流によって上記配線導体のイン
ダクタンスを低減することを特徴とする電力変換装置。
14. A wiring conductor for connecting an input portion or an output portion of an element of a power conversion device for controlling passage or interruption of a current supplied from a power source to a load, and the wiring conductor. Is electrically insulated, and has a plate-shaped induction conductor that generates an induction current based on the current flowing in the wiring conductor, and the wiring conductor and the plate-shaped induction conductor are laminated via an insulating member. The electric power conversion device is characterized in that the width of the plate-shaped induction conductor is wider than the width of the wiring conductor, and the inductance of the wiring conductor is reduced by the current flowing through the wiring conductor.
【請求項15】電源から負荷に供給する電流の通流と遮
断を制御する電力変換装置のパワー半導体素子の入力部
と出力部との間に並列に接続されるスナバ回路であっ
て、 上記スナバ回路の素子間を接続する配線導体と、 上記配線導体とは電気的に絶縁され、上記配線導体に流
れる電流に基づいて誘導電流を発生する板状の誘導導体
とを有し、 前記配線導体と前記板状の誘導導体とは絶縁部材を介し
て積層しており、前記配線導体の幅より前記板状の誘導
導体の幅が広く、 上記配線導体に流れる電流によって上記配線導体のイン
ダクタンスを低減することを特徴とする電力変換装置。
15. A snubber circuit connected in parallel between an input section and an output section of a power semiconductor element of a power conversion device for controlling the flow and interruption of a current supplied from a power source to a load, the snubber circuit comprising: A wiring conductor that connects between the elements of the circuit, and a wiring conductor that is electrically insulated from the wiring conductor, and has a plate-shaped induction conductor that generates an induced current based on the current flowing in the wiring conductor, and the wiring conductor, The plate-shaped induction conductor is laminated via an insulating member, the width of the plate-shaped induction conductor is wider than the width of the wiring conductor, and the inductance of the wiring conductor is reduced by the current flowing through the wiring conductor. A power converter characterized by the above.
【請求項16】電源から負荷に供給する電流の通流と遮
断を制御する電力変換装置のパワー半導体素子が内蔵さ
れたモジュールの端子部とパワー半導体素子を接続する
配線導体であって、 上記モジュールは金属製の基板と前記金属基板上に絶縁
層とそれに固着された箔導体を有し、上記箔導体に上記
パワー半導体素子を固着し、 上記配線導体は、端子部と同一導体で形成され、端子部
から上記箔導体を接続し、上記配線導体が所定の上記箔
導体もしくは上記パワー半導体の近傍まで上記モジュー
ルの金属基板と平行に配置し、かつ金属基板との間隔を
3mm以下として配置され、上記配線導体に流れる電流に
よって上記配線導体のインダクタンスを低減することを
特徴とする電力変換装置。
16. A wiring conductor for connecting a terminal portion of a module having a built-in power semiconductor element of a power conversion device for controlling the flow and interruption of a current supplied from a power source to a power semiconductor element, the module comprising: Has a metal substrate and an insulating layer on the metal substrate and a foil conductor fixed to the metal substrate, the power semiconductor element is fixed to the foil conductor, the wiring conductor is formed of the same conductor as the terminal portion, The foil conductor is connected from the terminal portion, the wiring conductor is arranged in parallel to the metal substrate of the module up to a predetermined foil conductor or the vicinity of the power semiconductor, and the distance from the metal substrate is 3 mm or less. A power conversion device characterized in that the inductance of the wiring conductor is reduced by a current flowing through the wiring conductor.
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