JP3502560B2 - Semiconductor module - Google Patents

Semiconductor module

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JP3502560B2
JP3502560B2 JP04248999A JP4248999A JP3502560B2 JP 3502560 B2 JP3502560 B2 JP 3502560B2 JP 04248999 A JP04248999 A JP 04248999A JP 4248999 A JP4248999 A JP 4248999A JP 3502560 B2 JP3502560 B2 JP 3502560B2
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Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、大容量の交流電力
と直流電力との変換等に用いる半導体モジュールに関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor module used for converting large-capacity AC power and DC power.

【0002】[0002]

【従来の技術】大容量の電力変換に用いる半導体モジュ
ールに用いる半導体としては、サイリスタ、光サイリス
タ、GTOサイリスタ、IGBT等があるが、ここでは
サイリスタを例に取り、サイリスタモジュールに関して
説明する。
2. Description of the Related Art Semiconductors used for semiconductor modules used for large-capacity power conversion include thyristors, optical thyristors, GTO thyristors, and IGBTs. Here, a thyristor module will be described as an example.

【0003】従来のサイリスタモジュールは、サイリス
タ及びサイリスタ冷却用ヒートシンクの積層構成からな
るサイリスタスタックと、サイリスタに突発的に流れる
過電流を抑制するための周辺回路である、スナバ回路と
呼ばれるスナバコンデンサ、スナバ抵抗、及び電流変動
抑制用のアノードリアクトル等をモジュールフレーム上
に配置して構成されている。
A conventional thyristor module is a thyristor stack consisting of a laminated structure of a thyristor and a heat sink for cooling the thyristor, and a snubber circuit called a snubber circuit which is a peripheral circuit for suppressing an overcurrent suddenly flowing in the thyristor. A resistor, an anode reactor for suppressing current fluctuation, and the like are arranged on the module frame.

【0004】このサイリスタスタックは、サイリスタと
ヒートシンクの積層構成となっているが、お互いの接触
面の接触熱抵抗値低減のために、大きな力で圧接する必
要があり、そのための構成要素としてのスタッドや、押
さえ板等が必要とされていた。
This thyristor stack has a laminated structure of a thyristor and a heat sink, but in order to reduce the contact thermal resistance value of the mutual contact surfaces, it is necessary to press-contact with a large force, and a stud as a constituent element therefor. Also, a pressing plate was required.

【0005】図を用いて従来のサイリスタモジュールの
構成を説明する。図8は、サイリスタ1を2個直列接続
したサイリスタスタックと、サイリスタ1と並列に抵抗
器2とコンデンサ3の直列接続からなるスナバ回路と、
サイリスタ1と直列接続されるアノードリアクトル4か
らなる水冷式サイリスタモジュールの回路図である。こ
こではサイリスタ1とアノードリアクトル4とを水冷す
るものとする。
The structure of a conventional thyristor module will be described with reference to the drawings. FIG. 8 shows a thyristor stack in which two thyristors 1 are connected in series, and a snubber circuit including a series connection of a resistor 2 and a capacitor 3 in parallel with the thyristor 1.
1 is a circuit diagram of a water-cooled thyristor module including an anode reactor 4 connected in series with a thyristor 1. Here, the thyristor 1 and the anode reactor 4 are water-cooled.

【0006】図9に電気的接続と冷却配管系統の構成を
併せて示す。なお、同図(a)は平面図、同図(b)は
正面図である。図9において、サイリスタ1は水冷ヒー
トシンク5Aにより両側から挟まれ、スタッド10、押
さえ板11A,11B、皿バネ12、及びナット13に
よって圧接されてサイリスタスタックを構成している。
なお、31は絶縁座である。
FIG. 9 also shows the configuration of the electrical connection and the cooling piping system. It should be noted that FIG. 1A is a plan view and FIG. 1B is a front view. In FIG. 9, the thyristor 1 is sandwiched from both sides by a water-cooled heat sink 5A, and pressed against the stud 10, the pressing plates 11A and 11B, the disc spring 12, and the nut 13 to form a thyristor stack.
Incidentally, 31 is an insulating seat.

【0007】サイリスタ1は水冷ヒートシンク5Aによ
り冷却される。冷却水は冷却水配管6Bの入水側配管接
続部7を通ってサイリスタモジュール内の各部品に導か
れ、それぞれの熱を奪って、排水側配管接続部8より排
出される。通常このサイリスタモジュールを複数個使っ
て、サイリスタバルブが構成されており、ここでは図示
していないが、それぞれのサイリスタモジュールに並列
に冷却水を供給、排出している。
The thyristor 1 is cooled by a water-cooled heat sink 5A. The cooling water is guided to each component in the thyristor module through the water inlet side pipe connection portion 7 of the cooling water pipe 6B, takes away the heat of each component, and is discharged from the drainage side pipe connection portion 8. Usually, a plurality of thyristor modules are used to form a thyristor valve. Although not shown here, cooling water is supplied to and discharged from each thyristor module in parallel.

【0008】水冷式サイリスタモジュールの冷却系統に
は、様々な方式が使われているが、ここでは2系統方式
で説明する。冷却水は、水冷ヒートシンク5Aの系統
と、アノードリアクトル4の系統に分岐する。水冷ヒー
トシンク5Aの系統は、冷却水配管6Bから冷却水配管
接続部9Bを通過して各サイリスタ1を冷却する。もう
一方の系統は、冷却水配管6Bから冷却水配管接続部9
Aを通過して、アノードリアクトル4を冷却する。
Although various systems are used for the cooling system of the water-cooled thyristor module, the two system system will be described here. The cooling water is branched into a system of the water cooling heat sink 5A and a system of the anode reactor 4. The system of the water cooling heat sink 5A cools each thyristor 1 from the cooling water pipe 6B through the cooling water pipe connecting portion 9B. The other system is from the cooling water pipe 6B to the cooling water pipe connecting portion 9
After passing through A, the anode reactor 4 is cooled.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のサイ
リスタモジュール等の半導体モジュールでは、半導体ス
タックを別組立してモジュールフレームに載せていた
為、スタッド、押さえ板等の半導体スタック構成要素が
必要とされていた。
By the way, in a conventional semiconductor module such as a thyristor module, a semiconductor stack is separately assembled and mounted on a module frame. Therefore, semiconductor stack constituent elements such as a stud and a pressing plate are required. Was there.

【0010】本発明は、半導体スタックの構成要素であ
るスタッド、押さえ板等を使用せずに半導体スタックを
構成することができる半導体モジュールを提供すること
を目的とする。
An object of the present invention is to provide a semiconductor module which can form a semiconductor stack without using studs, pressure plates, etc., which are components of the semiconductor stack.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成する為
に、請求項1に記載の本発明は、少なくとも一つの半導
体及びこの半導体を冷却するヒートシンクを有する半導
体スタックと、前記半導体の周辺回路と、前記ヒートシ
ンクに冷却用媒体を供給する配管と、前記半導体スタッ
ク、前記周辺回路、及び配管を支持するモジュールフレ
ームとを備えた半導体モジュールにおいて、前記モジュ
ールフレームを構成する対向する部材の間に前記半導体
スタックの半導体とヒートシンクと皿バネとを配置し
て、前記半導体及び前記ヒートシンクを圧接したこと
特徴とする。
To achieve the above object, the present invention according to claim 1 provides a semiconductor stack having at least one semiconductor and a heat sink for cooling the semiconductor, and a peripheral circuit of the semiconductor. a pipe for supplying cooling medium to the heat sink, the semiconductor stack, the peripheral circuit, and the semiconductor module and a module frame supporting a pipe, the module
The semiconductor is provided between opposing members that form a frame.
Place the semiconductor of the stack, the heat sink, and the disc spring.
The semiconductor and the heat sink are pressed against each other.

【0012】このような構成により、押さえ板、スタッ
ド、固定用ナット等を使用せず、半導体スタックを構成
することができる半導体モジュールを実現することがで
きる。
With such a structure, it is possible to realize a semiconductor module which can form a semiconductor stack without using a pressing plate, a stud, a fixing nut or the like.

【0013】 請求項2に記載の本発明は、少なくとも
一つの半導体及びこの半導体を冷却するヒートシンクを
有する半導体スタックと、前記半導体の周辺回路と、前
記ヒートシンクに冷却用媒体を供給する配管と、前記半
導体スタック、前記周辺回路、及び配管を支持するモジ
ュールフレームとを備えた半導体モジュールにおいて、
前記モジュールフレームを構成する対向する部材の間に
前記半導体スタックの半導体とヒートシンクとを配置
し、前記対向する部材に弾性体としての特性を持つ部材
を使用して、前記半導体及び前記ヒートシンクを圧接し
たことを特徴とする。
The present invention according to claim 2 is at least
One semiconductor and a heat sink to cool this semiconductor
A semiconductor stack having; a peripheral circuit of the semiconductor;
The piping for supplying the cooling medium to the heat sink and the half
Module for supporting the conductor stack, the peripheral circuit, and piping
In a semiconductor module equipped with a tool frame,
Between the opposing members that make up the module frame
Arrange the semiconductor and heat sink of the semiconductor stack
A member having characteristics as an elastic body in the facing member
Pressure contact the semiconductor and the heat sink using
It is characterized by that.

【0014】 請求項3に記載の本発明は、請求項1ま
たは2に記載の半導体モジュールにおいて、モジュール
フレームの部材の一部に中空な部材を使用し、この中空
な部材の内部を冷却用媒体が通過するようにしたことを
特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the semiconductor module according to the first or second aspect, a hollow member is used as a part of the member of the module frame, and the inside of the hollow member is a cooling medium. Is characterized in that

【0015】 請求項4に記載の本発明は、請求項1に
記載の半導体モジュールにおいて、モジュールフレーム
の部材を絶縁物としたことを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the semiconductor module according to the first aspect, the member of the module frame is an insulator .

【0016】 請求項5に記載の本発明は、請求項4に
記載の半導体モジュールにおいて、モジュールフレーム
に、周辺回路を直接取付けたことを特徴とする。請求項
6に記載の本発明は、請求項4に記載の半導体モジュー
ルにおいて、モジュールフレームに、周辺回路を取付け
るための切り欠き部を設け、この切り欠き部に周辺回路
を取付けたことを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the semiconductor module according to the fourth aspect, the peripheral circuit is directly attached to the module frame . According to a sixth aspect of the present invention, in the semiconductor module according to the fourth aspect, the module frame is provided with a notch portion for attaching a peripheral circuit, and the peripheral circuit is attached to the notch portion. To do.

【0017】請求項7に記載の本発明は、請求項1に記
載の半導体モジュールにおいて、モジュールフレームの
部材として、レーストラック状の絶縁バンドを使用し、
この絶縁バンドの内側に半導体スタックを配置するとと
もに、絶縁バンドに周辺回路を取付けたことを特徴とす
る。
According to a seventh aspect of the present invention, in the semiconductor module according to the first aspect, a racetrack-shaped insulating band is used as a member of the module frame,
The semiconductor stack is arranged inside the insulating band, and peripheral circuits are attached to the insulating band.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態について詳細に説明する。なお、以下の図におい
て、従来例を示す図を含めて同符号は同一部分または対
応部分を示す。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. In the following drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts including the drawings showing the conventional example.

【0019】(第1の実施形態)図1は、本発明の第1
の実施形態に係るサイリスタモジュールの構成を示すも
ので、同図(a)は実体配置平面図であり、同図(b)
は実体配置正面図である。なお、図において説明に必要
の無い部分は省略している部分がある。
(First Embodiment) FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
The configuration of the thyristor module according to the embodiment of the present invention is shown in FIG.
Is a front view of the physical arrangement. In the drawings, some parts that are not necessary for explanation are omitted.

【0020】図1において、サイリスタ1をはじめとす
る各種構成部品は、金属製のモジュールフレーム15の
上に取り付けられている。ここでサイリスタ1、素子冷
却用の水冷ヒートシンク5B、熱膨張、収縮による圧接
力変化の調整要素である皿バネ12で、圧接構成された
サイリスタスタックを構成しているが、皿バネ12はモ
ジュールフレーム15の部材の一部を利用することで構
成している。
In FIG. 1, various components such as the thyristor 1 are mounted on a module frame 15 made of metal. Here, the thyristor 1, the water-cooled heat sink 5B for element cooling, and the disc spring 12 which is an adjusting element of the pressure contact force change due to thermal expansion and contraction constitute a thyristor stack in pressure contact, but the disc spring 12 is a module frame. It is configured by using a part of the 15 members.

【0021】冷却水は、冷却水母管である冷却水配管6
Bから水冷ヒートシンク5B、及びアノードリアクトル
4に供給され、各要素を冷却後、冷却水配管6Aに回収
される。
The cooling water is a cooling water pipe 6 which is a cooling water mother pipe.
It is supplied to the water-cooled heat sink 5B and the anode reactor 4 from B, cools each element, and is then collected in the cooling water pipe 6A.

【0022】なお、抵抗器2及びコンデンサー3は、碍
子20を介してモジュールフレーム15に取付けられて
いる。このように、この実施形態においては、モジュー
ルフレーム15に、サイリスタ1及び水冷ヒートシンク
5Bを圧接してサイリスタスタックを構成する機能を持
たせているので、従来例のように押さえ板11A,11
Bやスタッド10等を使用することなく、圧接構成され
たサイリスタスタックを構成することができる。
The resistor 2 and the capacitor 3 are attached to the module frame 15 via the insulator 20. As described above, in this embodiment, the module frame 15 is provided with the function of pressing the thyristor 1 and the water-cooled heat sink 5B to form a thyristor stack, and thus the pressing plates 11A and 11A as in the conventional example.
It is possible to form a pressure contact thyristor stack without using B or the stud 10.

【0023】(第2の実施形態)次に、本発明の第2の
実施形態について、図2を用いて説明する。この第2の
実施形態は、サイリスタモジュールの金属製のモジュー
ルフレーム16の一部分に、例えば板バネ17等の弾性
を有する部材を使用したものである。
(Second Embodiment) Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the second embodiment, a member having elasticity such as a leaf spring 17 is used as a part of the metal module frame 16 of the thyristor module.

【0024】この実施形態においても、従来例のように
押さえ板11A,11Bやスタッド10等を使用するこ
となく、圧接構成されたサイリスタスタックを構成する
ことができるとともに、板バネ17等の弾性を有する部
材を使用することにより、モジュールフレームをサイリ
スタスタック構成要素のひとつである皿バネの働きをも
併せ持つモジュールフレームとすることができる。
Also in this embodiment, a pressure contact thyristor stack can be constructed without using the pressing plates 11A and 11B and the studs 10 as in the conventional example, and the elasticity of the leaf springs 17 and the like can be obtained. By using the member having the module frame, the module frame can be a module frame which also has a function of a disc spring which is one of the constituent elements of the thyristor stack.

【0025】(第3の実施形態)次に、本発明の第3の
実施形態について、図3を用いて説明する。この第3の
実施形態は、サイリスタモジュールの金属製のモジュー
ルフレーム18の一部分、即ち、図3に示すように、モ
ジュールフレーム18の長方形状の外枠を構成するフレ
ームのうち対向する2辺の部分に、例えばステンレスパ
イプ19等の中空な部材を使用したものである。
(Third Embodiment) Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the third embodiment, a part of the metal module frame 18 of the thyristor module, that is, two opposing sides of the frame forming the rectangular outer frame of the module frame 18 as shown in FIG. In addition, for example, a hollow member such as a stainless pipe 19 is used.

【0026】この実施形態においても、従来例のように
押さえ板11A,11Bやスタッド10等を使用するこ
となく、圧接構成されたサイリスタスタックを構成する
ことができるとともに、ステンレスパイプ19等の中空
な部材の内部を冷却水が通過するようにして、モジュー
ルフレームを冷却水用配管の働きをも併せ持つモジュー
ルフレームとすることができる。
Also in this embodiment, unlike the conventional example, a pressure contact thyristor stack can be constructed without using the pressing plates 11A and 11B, the studs 10 and the like, and the stainless pipe 19 and the like are hollow. By allowing cooling water to pass through the inside of the member, the module frame can be a module frame that also functions as a cooling water pipe.

【0027】(第4の実施形態)次に、本発明の第4の
実施形態について、図4を用いて説明する。この第4の
実施形態は、サイリスタモジュールのモジュールフレー
ムに、絶縁板21の一部を切り抜いた物を使用し、切り
欠き部25にサイリスタスタツクを組み込むことで、サ
イリスタスタック一体型モジュールフレームとしたもの
である。
(Fourth Embodiment) Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the fourth embodiment, a module frame of a thyristor module, which is obtained by cutting out a part of the insulating plate 21, is used, and a thyristor stack is incorporated in the cutout portion 25 to form a thyristor stack integrated module frame. It is a thing.

【0028】この実施形態においても、従来例のように
押さえ板11A,11Bやスタッド10等を使用するこ
となく、圧接構成されたサイリスタスタックを構成する
ことができる。
Also in this embodiment, it is possible to construct a pressure contact thyristor stack without using the pressing plates 11A, 11B and the studs 10 unlike the conventional example.

【0029】(第5の実施形態)次に、本発明の第5実
施形態について、図5を用いて説明する。この第5の実
施形態においては、第4の実施形態と同様モジュールフ
レームに、絶縁板21の一部を切り抜いた物を使用し、
切り欠き部25にサイリスタスタツクを組み込むととも
に、抵抗器2、コンデンサー3を直接絶縁板21に取付
けている。
(Fifth Embodiment) Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the fifth embodiment, as in the fourth embodiment, a module frame in which a part of the insulating plate 21 is cut out is used.
A thyristor stack is incorporated in the cutout portion 25, and the resistor 2 and the capacitor 3 are directly attached to the insulating plate 21.

【0030】通常、金属製のモジュールフレームを用
い、複数個のサイリスタ1を直列接続して構成されるサ
イリスタモジュールは、モジュール内の絶縁距離を低減
するため、直列接統されているサイリスタ1の中間電位
に、モジュールフレームの電位を固定している。そのた
め、抵抗器2、コンデンサー3等の周辺回路は、第1乃
至第3の実施形態に示すように碍子20等を用いてフレ
ーム電位から浮かせる必要が生じていた。
In general, a thyristor module, which is constructed by connecting a plurality of thyristors 1 in series using a module frame made of metal, reduces the insulation distance in the module, so that the middle of the thyristors 1 connected in series is reduced. The potential of the module frame is fixed to the potential. Therefore, the peripheral circuits such as the resistor 2 and the capacitor 3 need to be floated from the frame potential by using the insulator 20 and the like as shown in the first to third embodiments.

【0031】しかし、この第5の実施形態によると、モ
ジュールフレーム自体が絶縁物であるため、周辺回路を
浮かせるための碍子は不要となる。これにより、サイリ
スタスタック一体型かつ周辺回路直付けのモジュールフ
レームとすることができる。
However, according to the fifth embodiment, since the module frame itself is an insulator, an insulator for floating the peripheral circuit is unnecessary. This makes it possible to form a module frame in which the thyristor stack is integrated and the peripheral circuit is directly attached.

【0032】(第6の実施形態)次に、本発明の第6の
実施形態について、図6を用いて説明する。この第6の
実施形態においては、第4及び第5の実施形態と同様
に、モジュールフレームに、絶縁板22の一部を切り抜
いた物を使用する。切り欠き部25,26,27には、
サイリスタスタックを組み込むのと同時に、抵抗器2、
コンデンサー3、アノードリアクトル4といった周辺回
路も、絶縁サポート23A〜23Cを用いて組み込む。
これにより、サイリスタモジュールの高さを抑えるとと
もに周辺回路間の沿面距離を増長することができる。
(Sixth Embodiment) Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the sixth embodiment, as in the fourth and fifth embodiments, the module frame is obtained by cutting out a part of the insulating plate 22. In the notch parts 25, 26, 27,
At the same time as incorporating the thyristor stack, resistor 2,
Peripheral circuits such as the capacitor 3 and the anode reactor 4 are also incorporated by using the insulating supports 23A to 23C.
As a result, the height of the thyristor module can be suppressed and the creepage distance between the peripheral circuits can be increased.

【0033】(第7の実施形態)次に、本発明の第7の
実施形態について、図7を用いて説明する。この第7の
実施形態のサイリスタモジュールにおいては、たとえば
FRP(ガラス繊維強化プラスチック)等で作られたレ
ーストラック状の絶縁バンド24をモジュールフレーム
として使用する。
(Seventh Embodiment) Next, a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the thyristor module of the seventh embodiment, a racetrack-shaped insulating band 24 made of FRP (glass fiber reinforced plastic) or the like is used as a module frame.

【0034】絶縁バンド24の内側にサイリスタ1、水
冷ヒートシンク5A、皿バネ12等で構成されるサイリ
スタスタックを配し、絶縁バンド24の外側には周辺回
路である抵抗器2、コンデンサー3、及びアノードリア
クトル4、並びに冷却水配管6A,6Bを配すること
で、サイリスタスタック一体型モジュールフレームとす
ることができる。
A thyristor stack composed of a thyristor 1, a water-cooled heat sink 5A, a disc spring 12 and the like is arranged inside the insulating band 24, and a resistor 2, a capacitor 3, and an anode, which are peripheral circuits, are arranged outside the insulating band 24. By disposing the reactor 4 and the cooling water pipes 6A and 6B, a thyristor stack integrated module frame can be obtained.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、大
容量の交流電力と直流電力の変換等に用いられる半導体
モジュール中の半導体スタックが、スタッド、押さえ板
等の構成要素を必要としない半導体モジュールが構成で
きるようになる。
As described above, according to the present invention, the semiconductor stack in the semiconductor module used for converting large-capacity AC power and DC power does not require components such as studs and pressing plates. The semiconductor module can be configured.

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

【図1】 本発明の第1の実施形態に係るサイリスタモ
ジュールの構成を示す平面図及び正面図。
FIG. 1 is a plan view and a front view showing a configuration of a thyristor module according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の第2の実施形態に係るサイリスタモ
ジュールの構成を示す平面図及び正面図。
FIG. 2 is a plan view and a front view showing the configuration of a thyristor module according to a second embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の第3の実施形態に係るサイリスタモ
ジュールの構成を示す平面図及び正面図。
FIG. 3 is a plan view and a front view showing the configuration of a thyristor module according to a third embodiment of the present invention.

【図4】 本発明の第4の実施形態に係るサイリスタモ
ジュールの構成を示す平面図及び正面図。
FIG. 4 is a plan view and a front view showing the configuration of a thyristor module according to a fourth embodiment of the present invention.

【図5】 本発明の第5の実施形態に係るサイリスタモ
ジュールの構成を示す平面図及び正面図。
FIG. 5 is a plan view and a front view showing a configuration of a thyristor module according to a fifth embodiment of the present invention.

【図6】 本発明の第6の実施形態に係るサイリスタモ
ジュールの構成を示す平面図及び正面図。
6A and 6B are a plan view and a front view showing the configuration of a thyristor module according to a sixth embodiment of the present invention.

【図7】 本発明の第7の実施形態に係るサイリスタモ
ジュールの構成を示す平面図及び正面図。
FIG. 7 is a plan view and a front view showing the configuration of a thyristor module according to a seventh embodiment of the present invention.

【図8】 半導体モジュールの回路図FIG. 8 is a circuit diagram of a semiconductor module

【図9】 従来の水冷式半導体モジュールの電気回路と
冷却系統を示す図。
FIG. 9 is a diagram showing an electric circuit and a cooling system of a conventional water-cooled semiconductor module.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…サイリスタ 2…抵抗器 3…コンデンサ 4…アノードリアクトル 5A,5B…水冷ヒートシンク 6A,6B…冷却水配管 7…入水側配管接続部 8…排水側配管接続部 9A,9B…冷却水配管接続部 10…スタッド 11A,11B…押さえ板 12…皿ばね 13…ナット 14,15,16,18…モジュールフレーム 17…板ばね 19…ステンレスパイプ 20…碍子 21,22…絶縁板 23A〜23C…絶縁サポート 24…絶縁バンド 25,26,27…切り欠き部 31…絶縁座 1 ... Thyristor 2 ... Resistor 3 ... Capacitor 4 ... Anode reactor 5A, 5B ... Water-cooled heat sink 6A, 6B ... Cooling water piping 7 ... Water side piping connection 8 ... Drain side pipe connection 9A, 9B ... Cooling water pipe connection 10 ... Stud 11A, 11B ... Pressing plate 12 ... Disc spring 13 ... Nut 14, 15, 16, 18 ... Module frame 17 ... Leaf spring 19 ... Stainless steel pipe 20 ... Insulator 21, 22 ... Insulation plate 23A-23C ... Insulation support 24 ... Insulation band 25, 26, 27 ... Notch 31 ... Insulator

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02M 7/04 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H02M 7/04

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】少なくとも一つの半導体及びこの半導体を
冷却するヒートシンクを有する半導体スタックと、前記
半導体の周辺回路と、前記ヒートシンクに冷却用媒体を
供給する配管と、前記半導体スタック、前記周辺回路、
及び配管を支持するモジュールフレームとを備えた半導
体モジュールにおいて、前記モジュールフレームを構成
する対向する部材の間に前記半導体スタックの半導体と
ヒートシンクと皿バネとを配置して、前記半導体及び前
記ヒートシンクを圧接したことを特徴とする半導体モジ
ュール。
1. A semiconductor stack having at least one semiconductor and a heat sink for cooling the semiconductor, a peripheral circuit of the semiconductor, piping for supplying a cooling medium to the heat sink, the semiconductor stack, the peripheral circuit,
And a module frame for supporting piping, the module frame being configured.
And the semiconductor of the semiconductor stack between opposing members
A heat sink and a disc spring are arranged so that the semiconductor and the front
A semiconductor module characterized in that a heat sink is pressure-welded .
【請求項2】少なくとも一つの半導体及びこの半導体を
冷却するヒートシンクを有する半導体スタックと、前記
半導体の周辺回路と、前記ヒートシンクに冷却用媒体を
供給する配管と、前記半導体スタック、前記周辺回路、
及び配管を支持するモジュールフレームとを備えた半導
体モジュールにおいて、前記モジュールフレームを構成
する対向する部材の間に前記半導体スタックの半導体と
ヒートシンクとを配置し、前記対向する部材に弾性体と
しての特性を持つ部材を使用して、前記半導体及び前記
ヒートシンクを圧接したことを特徴とする半導体モジュ
ール。
2. At least one semiconductor and this semiconductor
A semiconductor stack having a heat sink for cooling;
Cooling medium is placed on the semiconductor peripheral circuit and the heat sink.
Supply piping, the semiconductor stack, the peripheral circuit,
And a semiconductor frame with a module frame supporting the piping
In the body module, the module frame is configured
And the semiconductor of the semiconductor stack between opposing members
A heat sink is arranged, and an elastic body is provided on the facing member.
Using the member having the above characteristics, the semiconductor and the
A semiconductor module characterized by pressing a heat sink
The
【請求項3】前記モジュールフレームの部材の一部に中
空な部材を使用し、この中空な部材の内部を前記冷却用
媒体が通過するようにしたことを特徴とする請求項1
たは2に記載の半導体モジュール。
3. Using the hollow member to a part of members of the module frame, claim 1, characterized in that the interior of the hollow member as the cooling medium passes through or
Or the semiconductor module described in 2 .
【請求項4】前記モジュールフレームの部材を絶縁物と
したことを特徴とする請求項1に記載の半導体モジュー
ル。
4. A member of the module frame is made of an insulator.
The semiconductor module according to claim 1, characterized in that the.
【請求項5】前記モジュールフレームに、前記周辺回路
を直接取付けたことを特徴とする請求項4に記載の半導
体モジュール。
5. The semiconductor module according to claim 4, wherein the peripheral circuit is directly attached to the module frame .
【請求項6】前記モジュールフレームに、前記周辺回路
を取付けるための切り欠き部を設け、この切り欠き部に
前記周辺回路を取付けたことを特徴とする請求項4に記
載の半導体モジュール。
6. The semiconductor module according to claim 4, wherein the module frame is provided with a notch for attaching the peripheral circuit, and the peripheral circuit is attached to the notch.
【請求項7】前記モジュールフレームの部材として、レ
ーストラック状の絶縁バンドを使用し、この絶縁バンド
の内側に前記半導体スタックを配置するとともに、前記
絶縁バンドに前記周辺回路を取付けたことを特徴とする
請求項1に記載の半導体モジュール。
7. A racetrack-shaped insulating band is used as a member of the module frame, the semiconductor stack is arranged inside the insulating band, and the peripheral circuit is attached to the insulating band. The semiconductor module according to claim 1.
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