JP5159749B2 - Semiconductor switching device - Google Patents

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Description

この発明は、インバータなどのモータの回転速度制御や交流電源などに使用される半導体スイッチング装置や、半導体スイッチとして用いられるスイッチング素子の静電気破壊防止や帯電防止に関する。   The present invention relates to a semiconductor switching device used for rotational speed control of a motor such as an inverter, an AC power source, and the like, as well as prevention of electrostatic breakdown and prevention of charging of a switching element used as a semiconductor switch.

一般的にMOS系デバイス(MOSFETやIGBTモジュールなど)は、ゲート・エミッタ間が帯電し静電気破壊を起こすため、アースバンドや静電気破壊防止を実施して取り扱う必要がある。輸送時はゲート・エミッタ間に帯電防止のための導電スポンジなどを取り付けるが、インバータなどの組み立て時は導電スポンジを取り外すため、アースバンドや静電破壊防止を実施した場所でインバータの組み立て作業も行う必要があり、作業性が悪く設備に費用が掛かることが問題となる。   In general, a MOS device (such as a MOSFET or IGBT module) is charged between the gate and the emitter and causes electrostatic breakdown. Therefore, it is necessary to handle the ground band and prevent electrostatic breakdown. When transporting, a conductive sponge is attached between the gate and emitter to prevent electrification, but when the inverter is assembled, the conductive sponge is removed. It is necessary and the workability is poor and the equipment is expensive.

また一般的に、制御ICを搭載のIPM(Intelligent Power Module)も制御端子がモジュール外部に出ているため、誤って手で触ると内部ICが静電気破壊を起こす可能性があり、アースバンドや静電破壊防止を行う必要がある。   In general, an IPM (Intelligent Power Module) equipped with a control IC also has a control terminal outside the module. If touched by hand, the internal IC may be damaged by static electricity. It is necessary to prevent electric breakdown.

いずれの場合も、インバータ組立時はモジュールの端子を制御用端子と接続する必要があるため、完全に静電気対策を行うことは困難である。インバータユニット(制御側のコンデンサなど)にエネルギーが蓄えられた状態で半導体スイッチング装置と接続しようとすると、接点でスパークし破壊してしまうこともある。インバータユニット装置の設置場所では半導体素子の接続対策が困難なため、リスクを犯してモジュール交換を行わなければならない。   In any case, since it is necessary to connect the terminal of the module to the control terminal when assembling the inverter, it is difficult to completely take measures against static electricity. If an attempt is made to connect to the semiconductor switching device while energy is stored in the inverter unit (such as a capacitor on the control side), the contact may be sparked and destroyed. Since it is difficult to take measures for connecting semiconductor elements at the place where the inverter unit device is installed, it is necessary to replace the module at risk.

この問題に鑑み、特許文献1、2には静電気による絶縁ゲート破壊を防止する技術を開示している。   In view of this problem, Patent Documents 1 and 2 disclose techniques for preventing insulation gate breakdown due to static electricity.

特開平08−32022号公報Japanese Patent Laid-Open No. 08-32022 特開2003−332525号公報JP 2003-332525 A

特許文献1,2では、静電気による絶縁ゲート破壊を防止するために専用のコネクタが必要であり、専用短絡バー(または、専用短絡電極)が設けられているため、短絡・開放に高価な部品が必要となる。また、専用コネクタを接続した状態でゲート・エミッタ間が開放状態になるため、インバータ装置とMOS系デバイスを接続する配線が断線するといった問題が生じてその状態で補修する場合や、インバータ装置とMOS系デバイスを接続したまま駆動回路の部品を付け替える場合などには、いずれもゲート・エミッタ間が開放状態での作業となるため、静電気破壊防止が出来ないという問題点があった。   In Patent Documents 1 and 2, a dedicated connector is required to prevent the breakdown of the insulated gate due to static electricity, and a dedicated shorting bar (or a dedicated shorting electrode) is provided. Necessary. In addition, since the gate and emitter are opened with the dedicated connector connected, there is a problem that the wiring connecting the inverter device and the MOS device breaks, and when repairing in that state, or the inverter device and the MOS When replacing the components of the drive circuit with the system devices connected, there is a problem that electrostatic breakdown cannot be prevented because the work is performed with the gate and emitter open.

そこで、本発明は上述の問題点に鑑み、組立て時やその後にも静電気破壊を防止することの出来る半導体スイッチング装置の提供を目的とする。   In view of the above-described problems, an object of the present invention is to provide a semiconductor switching device capable of preventing electrostatic breakdown at the time of assembly and thereafter.

本発明の第1の半導体スイッチング装置は、スイッチング素子と、スイッチング素子の外部制御接続用のゲート端子及びエミッタ端子と、スイッチング素子からゲート端子へ配線されたゲート金属パターンと、スイッチング素子からエミッタ端子へゲート金属パターンと離間して配線されたエミッタ金属パターンと、スイッチング素子を内包する筐体と、を備え、ゲート金属パターンとエミッタ金属パターンは、短絡補助具によりゲート端子、エミッタ端子以外の位置で筐体の外部から短絡自在に構成され、ゲート金属パターンとエミッタ金属パターンは、当該ゲート金属パターンと当該エミッタ金属パターンから筐体の外部へ露出するピン端子をそれぞれ備え、短絡補助具は、ピン端子間を短絡する。 The first semiconductor switching device of the present invention includes a switching element, a gate terminal and an emitter terminal for external control connection of the switching element, a gate metal pattern wired from the switching element to the gate terminal, and from the switching element to the emitter terminal. and a gate metal pattern and spaced wiring emitter metal pattern, comprising a housing containing the switching element, the gate metal pattern and the emitter metal pattern, the gate terminal by short aid, housing at a position other than the emitter terminal is freely configured shorted from outside the body, the gate metal pattern and the emitter metal pattern comprises a pin terminal which is exposed from the gate metal pattern and the emitter metal pattern to the outside of the housing, respectively, short aid, between pin terminals you short-circuit the.

本発明の第1の半導体スイッチング装置は、スイッチング素子と、スイッチング素子の外部制御接続用のゲート端子及びエミッタ端子と、スイッチング素子からゲート端子へ配線されたゲート金属パターンと、スイッチング素子からエミッタ端子へゲート金属パターンと離間して配線されたエミッタ金属パターンと、スイッチング素子を内包する筐体と、を備え、ゲート金属パターンとエミッタ金属パターンは、短絡補助具によりゲート端子、エミッタ端子以外の位置で筐体の外部から短絡自在に構成され、ゲート金属パターンとエミッタ金属パターンは、当該ゲート金属パターンと当該エミッタ金属パターンから筐体の外部へ露出するピン端子をそれぞれ備え、短絡補助具は、ピン端子間を短絡する。これにより、ゲート端子とエミッタ端子をインバータ等と接続した状態でもゲート金属パターンとエミッタ金属パターンを用いてゲート・エミッタ間を短絡することが出来るため、安全に装置の取り外しが可能である。 The first semiconductor switching device of the present invention includes a switching element, a gate terminal and an emitter terminal for external control connection of the switching element, a gate metal pattern wired from the switching element to the gate terminal, and from the switching element to the emitter terminal. and a gate metal pattern and spaced wiring emitter metal pattern, comprising a housing containing the switching element, the gate metal pattern and the emitter metal pattern, the gate terminal by short aid, housing at a position other than the emitter terminal is freely configured shorted from outside the body, the gate metal pattern and the emitter metal pattern comprises a pin terminal which is exposed from the gate metal pattern and the emitter metal pattern to the outside of the housing, respectively, short aid, between pin terminals Short circuit . Thus, even when the gate terminal and the emitter terminal are connected to an inverter or the like, the gate metal can be short-circuited using the gate metal pattern and the emitter metal pattern, so that the device can be safely removed.

実施の形態1の半導体スイッチング装置の内部結線図である。FIG. 3 is an internal connection diagram of the semiconductor switching device according to the first embodiment. 実施の形態1の半導体スイッチング装置の構造図である。1 is a structural diagram of a semiconductor switching device according to a first embodiment. 実施の形態1の半導体スイッチング装置のモジュール外形図と端子を短絡する構造を示す図である。It is a figure which shows the structure which short-circuits the module external view of the semiconductor switching device of Embodiment 1, and a terminal. 実施の形態1の半導体スイッチング装置の端子を短絡する構造を示す図である。3 is a diagram showing a structure for short-circuiting terminals of the semiconductor switching device according to the first embodiment; FIG. 実施の形態2の半導体スイッチング装置のモジュール外形図と端子を短絡する構造を示す図である。It is a figure which shows the structure which short-circuits the module external view of the semiconductor switching apparatus of Embodiment 2, and a terminal. 実施の形態2の半導体スイッチング装置のモジュール外形図と端子を短絡する構造を示す図である。It is a figure which shows the structure which short-circuits the module external view of the semiconductor switching apparatus of Embodiment 2, and a terminal. 実施の形態3の半導体スイッチング装置の内部結線図である。FIG. 6 is an internal connection diagram of the semiconductor switching device according to the third embodiment. 実施の形態3の半導体スイッチング装置のモジュール外形図と端子を短絡する構造を示す図である。It is a figure which shows the structure which short-circuits the module external view of the semiconductor switching device of Embodiment 3, and a terminal. 実施の形態4の半導体スイッチング装置の構造図と、端子を開放する構造を示す図である。FIG. 6 is a structural diagram of a semiconductor switching device according to a fourth embodiment and a diagram illustrating a structure in which terminals are opened.

(実施の形態1)
<構成>
図1は、本実施の形態の半導体スイッチング装置のIGBTモジュールの内部結線図である。インバータ回路を制御するIGBTモジュールでは、IGBTチップ6のコレクタ側にコレクタ・メイン端子3が接続され、エミッタ側には外部から制御用に接続される外部制御接続用のエミッタ信号端子2がモジュール内部配線21により接続され、更にエミッタ・メイン端子4が接続されている。又、ゲート側にはモジュール内部配線11によって外部制御接続用ゲート端子1が接続されている。
(Embodiment 1)
<Configuration>
FIG. 1 is an internal connection diagram of an IGBT module of the semiconductor switching device according to the present embodiment. In the IGBT module for controlling the inverter circuit, the collector main terminal 3 is connected to the collector side of the IGBT chip 6, and the emitter signal terminal 2 for external control connection connected from the outside for control is connected to the emitter side of the module internal wiring. 21 and the emitter main terminal 4 is further connected. The gate terminal 1 for external control connection is connected to the gate side by a module internal wiring 11.

インバータ動作の場合、モータ(インダクタンス)を制御するためフリーホイールモードがあり、IGBTチップ6と逆方向並列にフリーホイールダイオード7が接続される。   In the case of inverter operation, there is a free wheel mode for controlling the motor (inductance), and a free wheel diode 7 is connected in parallel with the IGBT chip 6 in the reverse direction.

又、本実施の形態のIGBTモジュールは、エミッタ信号端子2とは別の外部端子である短絡用エミッタ端子E1、ゲート端子1とは別の外部端子である短絡用ゲート端子G1を備えることを特徴とする。短絡用エミッタ端子E1はエミッタ信号端子2を接続するモジュール内部配線21より引き出され、短絡用ゲート端子G1はゲート端子1を接続するモジュール内部配線11より引き出される。そして、短絡用エミッタ端子E1と短絡用ゲート端子G1はモジュールの外部から容易に取り外したり接続(短絡)することが可能な短絡補助具の一例である短絡線5により短絡される。なお、短絡方法の具体例については後で詳述する。   Further, the IGBT module of the present embodiment includes a short-circuit emitter terminal E1 that is an external terminal different from the emitter signal terminal 2 and a short-circuit gate terminal G1 that is an external terminal different from the gate terminal 1. And The short-circuit emitter terminal E1 is drawn from the module internal wiring 21 connecting the emitter signal terminal 2, and the short-circuit gate terminal G1 is drawn from the module internal wiring 11 connecting the gate terminal 1. Then, the short-circuit emitter terminal E1 and the short-circuit gate terminal G1 are short-circuited by a short-circuit line 5 which is an example of a short-circuit auxiliary tool that can be easily removed or connected (short-circuit) from the outside of the module. A specific example of the short circuit method will be described in detail later.

このような短絡用端子G1,E1を設けることにより、インバータ回路と接続した後でも容易にゲート・エミッタ間の短絡状態が維持できる。配線の断線があったり駆動回路基板上の部品取替えを行わなければならない場合も、インバータ回路と半導体スイッチング装置を接続した状態で短絡用端子G1,E1間を短絡することが出来るため、容易に破壊防止対策を講じることが出来る。   By providing such short-circuit terminals G1 and E1, the short-circuit state between the gate and the emitter can be easily maintained even after connection to the inverter circuit. Even when there is a break in the wiring or when the parts on the drive circuit board have to be replaced, the short circuit terminals G1 and E1 can be short-circuited with the inverter circuit and the semiconductor switching device connected, so that they are easily destroyed. Preventive measures can be taken.

図2は、本実施の形態のスイッチング装置の構造図である。スイッチング装置は、コレクタ金属パターン31上に接続されたIGBTチップ61及びフリーホイールダイオードチップ71を備えている。コレクタ金属パターン31は外部のコレクタ・メイン端子3へ接続されている。IGBTチップ61の表面は金属ワイヤで接続され、フリーホイールダイオードチップ71の表面を経由してエミッタ金属パターン41に接続される。エミッタ金属パターン41はエミッタ・メイン端子4へ接続される。また、IGBTチップ61の表面からは別のエミッタ金属パターン21にも接続されていて、外部の信号制御用のエミッタ信号端子2へ接続される。IGBTチップ61の表面のゲートパッドは金属ワイヤでゲート金属パターン11に接続され、ゲート金属パターン11は外部のゲート端子1へ接続される。ゲート金属パターン11とエミッタ金属パターン21は、短絡補助具の一例である短絡線51により短絡される。短絡線51はモジュールの外部より容易に取り付け可能なものである。   FIG. 2 is a structural diagram of the switching device of the present embodiment. The switching device includes an IGBT chip 61 and a freewheel diode chip 71 connected on the collector metal pattern 31. The collector metal pattern 31 is connected to the external collector main terminal 3. The surface of the IGBT chip 61 is connected by a metal wire, and is connected to the emitter metal pattern 41 via the surface of the freewheel diode chip 71. The emitter metal pattern 41 is connected to the emitter main terminal 4. Further, it is also connected to another emitter metal pattern 21 from the surface of the IGBT chip 61 and is connected to an external signal control emitter signal terminal 2. The gate pad on the surface of the IGBT chip 61 is connected to the gate metal pattern 11 by a metal wire, and the gate metal pattern 11 is connected to the external gate terminal 1. The gate metal pattern 11 and the emitter metal pattern 21 are short-circuited by a short-circuit line 51 which is an example of a short-circuit auxiliary tool. The short-circuit line 51 can be easily attached from the outside of the module.

図3は、本実施の形態のスイッチング装置における、1素子入りのモジュール(IGBTチップ6を内包した筐体)の外形である。当該モジュールは、モジュールの上部にゲート端子1及びエミッタ信号端子2とモジュール内部でそれぞれ接続された短絡用ゲート端子G1及び短絡用エミッタ端子E1を備えており、短絡用ゲート端子G1と短絡用エミッタ端子E1は容易に接続できる構造となっている。なお、図3では短絡用ゲート端子G1と短絡用エミッタ端子E1をモジュール上部に1箇所設けることとしたが、これらはモジュールの側面などに複数個所設けても同じ効果が得られる。   FIG. 3 is an external view of a module (a housing containing the IGBT chip 6) containing one element in the switching device of the present embodiment. The module includes a short-circuit gate terminal G1 and a short-circuit emitter terminal E1 connected to the gate terminal 1 and the emitter signal terminal 2 and the short-circuit emitter terminal E1, respectively. E1 has a structure that can be easily connected. In FIG. 3, the short-circuit gate terminal G1 and the short-circuit emitter terminal E1 are provided at one location on the upper part of the module. However, the same effect can be obtained by providing a plurality of these on the side surface of the module.

<短絡方法>
次に、短絡用ゲート端子G1と短絡用エミッタ端子E1の短絡方法について説明する。モジュールの外部から両端子を短絡できればよく、様々な方法が考えられる。例えば、図3(b)に示すように、金属511によってゲート端子1と連結したゲート金属バー111と、エミッタ信号端子2と連結したエミッタ金属バー211を挟み込んで短絡する。金属511はバネ形状であり各金属バー111,211を挟み込みやすく取り外しやすいように工夫されている。なお、ゲート金属バー111、エミッタ金属バー211はケース(筐体)に覆われており、金属511をケースの外部から挿入するための空間がケースに確保されている。
<Short-circuit method>
Next, a method for short-circuiting the short-circuit gate terminal G1 and the short-circuit emitter terminal E1 will be described. Various methods are conceivable as long as both terminals can be short-circuited from the outside of the module. For example, as shown in FIG. 3B, the gate metal bar 111 connected to the gate terminal 1 by the metal 511 and the emitter metal bar 211 connected to the emitter signal terminal 2 are sandwiched and short-circuited. The metal 511 has a spring shape and is devised so that the metal bars 111 and 211 can be easily sandwiched and removed. The gate metal bar 111 and the emitter metal bar 211 are covered with a case (housing), and a space for inserting the metal 511 from the outside of the case is secured in the case.

すなわち、本実施の形態の半導体スイッチング装置は、スイッチング素子と、スイッチング素子の外部制御接続用のゲート端子1及びエミッタ(信号)端子2と、スイッチング素子からゲート端子1へ配線されたゲート金属バー111(ゲート金属パターン)と、スイッチング素子からエミッタ信号端子2へ配線されたエミッタ金属バー211(エミッタ金属パターン)と、を備え、ゲート金属バー111と前記エミッタ金属バー211がゲート端子1、エミッタ信号端子2以外の位置で外部から短絡/開放自在に構成される。さらに、ゲート金属バー111とエミッタ金属バー211は短絡補助具(例えば金属511)により外部から短絡可能に構成される。これにより、ゲート端子1とエミッタ信号端子2
がインバータ等と接続されて組立てられた状態であっても、金属バー111,211を短絡/開放することにより、ゲート・エミッタ間を短絡/開放することができ、静電破壊対策をすることが出来る。
That is, the semiconductor switching device of the present embodiment includes a switching element, a gate terminal 1 and an emitter (signal) terminal 2 for external control connection of the switching element, and a gate metal bar 111 wired from the switching element to the gate terminal 1. (Gate metal pattern) and an emitter metal bar 211 (emitter metal pattern) wired from the switching element to the emitter signal terminal 2. The gate metal bar 111 and the emitter metal bar 211 are the gate terminal 1 and the emitter signal terminal. It is configured to be short-circuited / opened from the outside at positions other than 2. Further, the gate metal bar 111 and the emitter metal bar 211 are configured to be short-circuited from the outside by a short-circuit auxiliary tool (for example, metal 511). Thereby, the gate terminal 1 and the emitter signal terminal 2
Can be short-circuited / opened between the gate and emitter by short-circuiting / opening the metal bars 111, 211 even when assembled with an inverter or the like. I can do it.

また、図3(c)に示すように、各金属バー111,211からケース上部に突き出るピン端子112,212を形成し、ピン端子112,212間を金属で短絡しても良い。また、ピン端子112,212を利用して部品(コンデンサ、チェナーダイオード等)の接続も可能である。   As shown in FIG. 3C, pin terminals 112 and 212 protruding from the metal bars 111 and 211 to the upper part of the case may be formed, and the pin terminals 112 and 212 may be short-circuited with metal. Further, it is possible to connect components (capacitor, chenner diode, etc.) using the pin terminals 112 and 212.

すなわち、ゲート金属バー111とエミッタ金属バー211は、装置外部へ露出するピン端子112,212をそれぞれ備える。このような構成によっても、ピン端子112,212間をモジュール外部から容易に短絡することができ、ゲート・エミッタ間の短絡/開放が可能である。   That is, the gate metal bar 111 and the emitter metal bar 211 include pin terminals 112 and 212 exposed to the outside of the device, respectively. Also with such a configuration, the pin terminals 112 and 212 can be easily short-circuited from the outside of the module, and the gate and emitter can be short-circuited / opened.

あるいは、図3(d)に示すように、各金属バー111,211に溝113,213を形成し、半導体スイッチング装置のケースに短絡ケース513を溝113,213に挿入できるような穴を設ける。短絡ケース513は下部に金属部513aを備えており、短絡ケース513を溝113,213に挿入することにより金属部513aと金属バー111,211が繋がって短絡される。なお、短絡ケース513の金属部513a以外の部分は絶縁物で構成されており、短絡ケース513を逆方向から挿入すれば金属バー111,211は開放され、装置のケースに設けられた穴に蓋をする構成となる。   Alternatively, as shown in FIG. 3D, grooves 113 and 213 are formed in the metal bars 111 and 211, and holes are provided in the case of the semiconductor switching device so that the short-circuit case 513 can be inserted into the grooves 113 and 213. The short-circuit case 513 is provided with a metal part 513a at the lower part, and the metal part 513a and the metal bars 111, 211 are connected and short-circuited by inserting the short-circuit case 513 into the grooves 113, 213. The portion other than the metal portion 513a of the short-circuit case 513 is made of an insulator, and the metal bars 111 and 211 are opened when the short-circuit case 513 is inserted from the opposite direction, and the holes provided in the case of the apparatus are covered with the lids. It becomes the composition to do.

すなわち、ゲート金属バー111とエミッタ金属バー211は溝加工されており、短絡ケース513(短絡補助具)が溝113,213に挿入されることにより、ゲート金属バー111とエミッタ金属バー111は短絡される。短絡ケース513を挿入することにより、容易にゲート・エミッタ間の短絡が可能であると共に、金属バー111,211の短絡部分が装置外部に露出しないため、汚れやゴミの付着を防ぐことが出来る。   That is, the gate metal bar 111 and the emitter metal bar 211 are grooved, and the gate metal bar 111 and the emitter metal bar 111 are short-circuited by inserting the short-circuit case 513 (short-circuit auxiliary tool) into the grooves 113 and 213. The By inserting the short-circuit case 513, the gate-emitter can be easily short-circuited, and the short-circuit portions of the metal bars 111 and 211 are not exposed to the outside of the apparatus, so that dirt and dust can be prevented from adhering.

また、図3(e)に示すように、ゲート端子1と連結したゲート金属パターン114とエミッタ信号端子2と連結したエミッタ金属パターン214の上を短絡ケース514がスライドすることにより、両者を短絡する構成としても良い。短絡ケース514の下面、すなわち金属パターン114,214に接触する面は金属箔などで覆われており導電性を有する。そして、短絡ケース514は装置外部から金属パターン114,214を横切ってスライドさせることができ、短絡ケース514が金属パターン114,214の両方に跨ったときに金属パターン114,214は短絡され、それ以外の位置では開放される。   Further, as shown in FIG. 3E, the short-circuit case 514 slides on the gate metal pattern 114 connected to the gate terminal 1 and the emitter metal pattern 214 connected to the emitter signal terminal 2, thereby short-circuiting the two. It is good also as a structure. The lower surface of the short-circuit case 514, that is, the surface in contact with the metal patterns 114 and 214 is covered with a metal foil or the like and has conductivity. The short-circuit case 514 can be slid across the metal patterns 114 and 214 from the outside of the apparatus. When the short-circuit case 514 straddles both the metal patterns 114 and 214, the metal patterns 114 and 214 are short-circuited. It is opened at the position of.

すなわち、ゲート金属パターン114とエミッタ金属パターン214は所定間隔で平行に配置され、前記金属パターンを横切って短絡ケース514(短絡補助具)がスライドすることにより、ゲート金属パターン114とエミッタ金属パターン214は短絡される構成となっている。このような構成によっても、ゲート・エミッタ間の短絡/開放を容易に行う事が出来る。   That is, the gate metal pattern 114 and the emitter metal pattern 214 are arranged in parallel at a predetermined interval, and the short-circuit case 514 (short-circuit auxiliary tool) slides across the metal pattern, so that the gate metal pattern 114 and the emitter metal pattern 214 are It is configured to be short-circuited. Even with such a configuration, the short circuit / opening between the gate and the emitter can be easily performed.

あるいは、図3(f)に示すように、ゲート金属パターン114上にゲート金属円筒115を形成し、エミッタ金属パターン214上にエミッタ金属円筒215を形成しても良い。金属円筒115,215は装置外部に突き出しており、金属515を金属円筒115,215に抜きさしすることによって短絡/開放の切り替えが可能である。   Alternatively, as shown in FIG. 3 (f), a gate metal cylinder 115 may be formed on the gate metal pattern 114 and an emitter metal cylinder 215 may be formed on the emitter metal pattern 214. The metal cylinders 115 and 215 protrude to the outside of the apparatus, and switching between short circuit / opening is possible by extracting the metal 515 from the metal cylinders 115 and 215.

すなわち、ゲート金属パターン114とエミッタ金属パターン214は、装置外部へ露出する金属の円筒端子(金属円筒)115,215をそれぞれ備える。このような構成によっても、ゲート・エミッタ間の短絡/開放を容易に行う事が出来る。   That is, the gate metal pattern 114 and the emitter metal pattern 214 include metal cylindrical terminals (metal cylinders) 115 and 215 that are exposed to the outside of the device. Even with such a configuration, the short circuit / opening between the gate and the emitter can be easily performed.

また、ゲート端子1と連結したゲート金属配線116及びエミッタ信号端子2と連結したエミッタ金属配線216と平行に、両配線116,216の突起部で挟まれた導体の短絡ケース516をスライドすることで小型化が実現できる。短絡ケース516は装置外部から操作することが出来るように構成される。図4(a)において左図は短絡状態を示し、右図は開放状態を示している。   In addition, by sliding the conductor short-circuit case 516 sandwiched between the protrusions of both the wirings 116 and 216 in parallel with the gate metal wiring 116 connected to the gate terminal 1 and the emitter metal wiring 216 connected to the emitter signal terminal 2. Miniaturization can be realized. The short-circuit case 516 is configured to be operable from outside the apparatus. In Fig.4 (a), the left figure shows the short circuit state, and the right figure shows the open state.

すなわち、ゲート金属配線116(ゲート金属パターン)とエミッタ金属配線216(エミッタ金属パターン)は所定間隔で平行に配置され、その間を短絡ケース516(短絡補助具)が金属配線116,216の向きと平行にスライドすることにより、ゲート金属配線116とエミッタ金属配線216は短絡される構成とする。これにより、ゲート・エミッタ間の短絡/開放を外部から容易に行う事ができ、更に省スペースである。   That is, the gate metal wiring 116 (gate metal pattern) and the emitter metal wiring 216 (emitter metal pattern) are arranged in parallel at a predetermined interval, and the short-circuit case 516 (short-circuit auxiliary tool) is parallel to the direction of the metal wirings 116 and 216 therebetween. The gate metal wiring 116 and the emitter metal wiring 216 are short-circuited by sliding to. Thereby, the short circuit / opening between the gate and the emitter can be easily performed from the outside, and the space is further saved.

あるいは、短絡ケース517をゲート金属配線116とエミッタ金属配線216の間に配置し、これを回転させることにより、その向きに応じて金属配線116,216の短絡/開放を切り替えても良い。図4(b)において左図は短絡状態を示し、右図は開放状態を示している。短絡ケース517は絶縁体の領域と図中ハッチングを施した導電体の領域からなり、ゲート金属配線116とエミッタ金属配線216が短絡ケース517の導電体の領域で繋がったときに短絡される。   Alternatively, the short-circuiting case 517 may be disposed between the gate metal wiring 116 and the emitter metal wiring 216 and rotated to switch the short-circuit / opening of the metal wirings 116 and 216 according to the direction. In FIG. 4B, the left figure shows a short circuit state, and the right figure shows an open state. The short-circuit case 517 includes an insulator region and a hatched conductor region in the drawing, and is short-circuited when the gate metal wiring 116 and the emitter metal wiring 216 are connected by the conductor region of the short-circuit case 517.

すなわち、ゲート金属配線116とエミッタ金属配線216との間に両者に接触して配置された短絡ケース517(短絡補助具)が回転することにより、ゲート金属配線116とエミッタ金属配線216の短絡、開放が切り替わる構成とする。これにより、ゲート・エミッタ間の短絡/開放を外部から容易に行う事ができ、更に省スペースである。   That is, the short-circuit case 517 (short-circuit auxiliary tool) disposed between and in contact with the gate metal wiring 116 and the emitter metal wiring 216 rotates, so that the gate metal wiring 116 and the emitter metal wiring 216 are short-circuited and opened. It is set as the structure which switches. Thereby, the short circuit / opening between the gate and the emitter can be easily performed from the outside, and the space is further saved.

<効果>
本実施の形態の半導体スイッチング装置によれば、既に述べた通り以下の効果を奏する。すなわち、本実施の形態の半導体スイッチング装置は、スイッチング素子と、スイッチング素子の外部制御接続用のゲート端子1及びエミッタ(信号)端子2と、スイッチング素子からゲート端子1へ配線されたゲート金属バー111(ゲート金属パターン)と、スイッチング素子からエミッタ信号端子2へ配線されたエミッタ金属バー211(エミッタ金属パターン)と、を備え、ゲート金属バー111と前記エミッタ金属バー211がゲート端子1、エミッタ信号端子2以外の位置で外部から短絡/開放自在に構成される。これにより、ゲート端子1とエミッタ信号端子2がインバータ等と接続されて組立てられた状態であっても、金属バー111,211を短絡/開放することにより、ゲート・エミッタ間を短絡/開放することができ、静電破壊対策をすることが出来る。
<Effect>
According to the semiconductor switching device of the present embodiment, the following effects can be obtained as described above. That is, the semiconductor switching device of the present embodiment includes a switching element, a gate terminal 1 and an emitter (signal) terminal 2 for external control connection of the switching element, and a gate metal bar 111 wired from the switching element to the gate terminal 1. (Gate metal pattern) and an emitter metal bar 211 (emitter metal pattern) wired from the switching element to the emitter signal terminal 2. The gate metal bar 111 and the emitter metal bar 211 are the gate terminal 1 and the emitter signal terminal. It is configured to be short-circuited / opened from the outside at positions other than 2. As a result, even when the gate terminal 1 and the emitter signal terminal 2 are assembled and connected to an inverter or the like, the gate and the emitter can be short-circuited / opened by short-circuiting / opening the metal bars 111, 211. And can take countermeasures against electrostatic breakdown.

さらに、ゲート金属バー111とエミッタ金属バー211は短絡補助具(例えば金属511)により外部から短絡可能に構成される。これにより、短絡補助具を用いて外部からゲート・エミッタ間の短絡/開放が容易に可能である。   Further, the gate metal bar 111 and the emitter metal bar 211 are configured to be short-circuited from the outside by a short-circuit auxiliary tool (for example, metal 511). Thereby, the short circuit / opening between the gate and the emitter can be easily performed from the outside using the short circuit auxiliary tool.

あるいは、ゲート金属バー111とエミッタ金属バー211は、装置外部へ露出するピン端子112,212をそれぞれ備える。このような構成によっても、ピン端子112,212間をモジュール外部から容易に短絡することができ、ゲート・エミッタ間の短絡/開放が可能である。   Alternatively, the gate metal bar 111 and the emitter metal bar 211 include pin terminals 112 and 212 that are exposed to the outside of the device. Also with such a configuration, the pin terminals 112 and 212 can be easily short-circuited from the outside of the module, and the gate and emitter can be short-circuited / opened.

あるいは、ゲート金属バー111とエミッタ金属バー211は溝加工されており、短絡ケース513(短絡補助具)が溝113,213に挿入されることにより、ゲート金属バー111とエミッタ金属バー111は短絡される。短絡ケース513を挿入することにより、容易にゲート・エミッタ間の短絡が可能であると共に、金属バー111,211の短絡部分が装置外部に露出しないため、汚れやゴミの付着を防ぐことが出来る。   Alternatively, the gate metal bar 111 and the emitter metal bar 211 are grooved, and the gate metal bar 111 and the emitter metal bar 111 are short-circuited by inserting a short-circuit case 513 (short-circuit auxiliary tool) into the grooves 113 and 213. The By inserting the short-circuit case 513, the gate-emitter can be easily short-circuited, and the short-circuit portions of the metal bars 111 and 211 are not exposed to the outside of the apparatus, so that dirt and dust can be prevented from adhering.

あるいは、ゲート金属パターン114とエミッタ金属パターン214は所定間隔で平行に配置され、前記金属パターンを横切って短絡ケース514(短絡補助具)がスライドすることにより、ゲート金属パターン114とエミッタ金属パターン214は短絡される構成となっている。このような構成によっても、ゲート・エミッタ間の短絡/開放を容易に行う事が出来る。   Alternatively, the gate metal pattern 114 and the emitter metal pattern 214 are arranged in parallel at a predetermined interval, and the short-circuit case 514 (short-circuit auxiliary tool) slides across the metal pattern, so that the gate metal pattern 114 and the emitter metal pattern 214 are It is configured to be short-circuited. Even with such a configuration, the short circuit / opening between the gate and the emitter can be easily performed.

あるいは、ゲート金属パターン114とエミッタ金属パターン214は、装置外部へ露出する金属の円筒端子115,215をそれぞれ備える。このような構成によっても、ゲート・エミッタ間の短絡/開放を容易に行う事が出来る。   Alternatively, the gate metal pattern 114 and the emitter metal pattern 214 include metal cylindrical terminals 115 and 215 that are exposed to the outside of the device. Even with such a configuration, the short circuit / opening between the gate and the emitter can be easily performed.

あるいは、ゲート金属配線116(ゲート金属パターン)とエミッタ金属配線216(エミッタ金属パターン)は所定間隔で平行に配置され、その間を短絡ケース516(短絡補助具)が金属配線116,216の向きと平行にスライドすることにより、ゲート金属配線116とエミッタ金属配線216は短絡される構成とする。これにより、ゲート・エミッタ間の短絡/開放を外部から容易に行う事ができ、更に省スペースである。   Alternatively, the gate metal wiring 116 (gate metal pattern) and the emitter metal wiring 216 (emitter metal pattern) are arranged in parallel at a predetermined interval, and a short-circuit case 516 (short-circuit auxiliary tool) is parallel to the direction of the metal wirings 116 and 216 therebetween. The gate metal wiring 116 and the emitter metal wiring 216 are short-circuited by sliding to. Thereby, the short circuit / opening between the gate and the emitter can be easily performed from the outside, and the space is further saved.

あるいは、ゲート金属配線116とエミッタ金属配線216との間に両者に接触して配置された短絡ケース517(短絡補助具)が回転することにより、ゲート金属配線116とエミッタ金属配線216の短絡、開放が切り替わる構成とする。これにより、ゲート・エミッタ間の短絡/開放を外部から容易に行う事ができ、更に省スペースである。   Alternatively, a short-circuit case 517 (short-circuit auxiliary tool) disposed between and in contact with the gate metal wiring 116 and the emitter metal wiring 216 rotates, so that the gate metal wiring 116 and the emitter metal wiring 216 are short-circuited and opened. It is set as the structure which switches. Thereby, the short circuit / opening between the gate and the emitter can be easily performed from the outside, and the space is further saved.

(実施の形態2)
<構成>
実施の形態1では、ゲート端子1とエミッタ信号端子2とは別に、短絡用のゲート端子G1及びエミッタ端子E1を設けていた。これに対し、本実施の形態では、図5(a)に示すモジュールのゲート端子1、エミッタ信号端子2の本来的な機能を果たす部分(端子導体部分)を工夫することにより、インバータ等との取り付け部分とは別に短絡用の部分を設けることとした。短絡用の箇所は複数設けても良い。
(Embodiment 2)
<Configuration>
In the first embodiment, the gate terminal G1 and the emitter terminal E1 for short-circuiting are provided separately from the gate terminal 1 and the emitter signal terminal 2. On the other hand, in this embodiment, by devising the part (terminal conductor part) that performs the original function of the gate terminal 1 and the emitter signal terminal 2 of the module shown in FIG. A short-circuiting part is provided separately from the attachment part. A plurality of short-circuit locations may be provided.

図5(b)〜図5(f)は、図5(a)の点線部Bを上部から見た拡大図である。例えば、図5(b)に示すゲート端子101やエミッタ信号端子201の長さを長くし、外部制御接続用のゲート端子101とは別に、短絡金属導体518をネジで取り付けるための穴を開けた構造とし、当該部分を短絡用ゲート端子とする。エミッタ信号端子201にも同様にして、短絡用エミッタ端子を形成する。   FIGS. 5B to 5F are enlarged views of the dotted line portion B of FIG. 5A as viewed from above. For example, the lengths of the gate terminal 101 and the emitter signal terminal 201 shown in FIG. 5B are increased, and a hole for attaching the short-circuit metal conductor 518 with a screw is provided separately from the gate terminal 101 for external control connection. This structure is used as a short-circuit gate terminal. Similarly, the emitter signal terminal 201 is formed with a short-circuit emitter terminal.

すなわち、本実施の形態の半導体スイッチング装置は、外部制御接続用のゲート端子101と、ゲート端子101と同一端子部導体上に形成された短絡用ゲート端子と、外部制御接続用のエミッタ(信号)端子201と、エミッタ信号端子201と同一端子部導体上に形成された短絡用エミッタ端子と、を備え、短絡用エミッタ端子と短絡用ゲート端子は外部から短絡可能である。短絡用端子は外部制御接続用の端子とは独立に短絡/開放が可能であるため、例えば運搬時や装置に取り付ける際に短絡用端子を短絡させて静電気対策を実施し、外部制御接続用の端子101,201を接続した後に短絡用端子を開放状態とすることにより、装置取り付けまで容易に静電気対策をすることが出来る。   That is, the semiconductor switching device of the present embodiment includes a gate terminal 101 for external control connection, a short-circuit gate terminal formed on the same terminal portion conductor as the gate terminal 101, and an emitter (signal) for external control connection. The terminal 201 and a short-circuit emitter terminal formed on the same terminal portion conductor as the emitter signal terminal 201 are provided, and the short-circuit emitter terminal and the short-circuit gate terminal can be short-circuited from the outside. Since the short-circuiting terminal can be short-circuited / opened independently of the external control connection terminal, for example, when transporting or attaching to the equipment, the short-circuiting terminal is short-circuited to implement countermeasures against static electricity. By connecting the terminals 101 and 201 and opening the short-circuiting terminal, it is possible to easily take measures against static electricity until the device is attached.

あるいは、図5(c)に示すように、金属導体ネジ519を長さを長くしたゲート端子101とエミッタ信号端子201の間に取り付けることにより、金属導体ネジ519のヘッドが両端子101,201に跨り、短絡することが出来る。ゲート端子101とエミッタ信号端子201の間に位置するようにモジュールケースに穴521をあけ、当該穴521から金属導体ネジ519をねじ込んでも良い(図5(d))。   Alternatively, as shown in FIG. 5C, by attaching a metal conductor screw 519 between the gate terminal 101 having a longer length and the emitter signal terminal 201, the head of the metal conductor screw 519 is attached to both terminals 101 and 201. It can straddle and short circuit. A hole 521 may be formed in the module case so as to be positioned between the gate terminal 101 and the emitter signal terminal 201, and a metal conductor screw 519 may be screwed through the hole 521 (FIG. 5D).

すなわち、短絡用エミッタ端子と短絡用ゲート端子は、スイッチング素子が内包されたモジュールケース(筐体)に設けられた穴521から金属導体ネジ519を短絡用エミッタ端子と短絡用ゲート端子に接するようにねじ込むことにより短絡される。金属導体ネジ519をねじ込むだけで容易に短絡状態に出来るため、静電気対策が容易である。   In other words, the short-circuit emitter terminal and the short-circuit gate terminal are configured such that the metal conductor screw 519 is in contact with the short-circuit emitter terminal and the short-circuit gate terminal from the hole 521 provided in the module case (housing) containing the switching element. Shorted by screwing. Since it can be easily short-circuited simply by screwing the metal conductor screw 519, countermeasures against static electricity are easy.

又、図5(e)に示すように、ゲート端子101とエミッタ信号端子201の形状を、その間に金属導体ネジ519がねじ込めるように溝加工しても良い。   Further, as shown in FIG. 5E, the gate terminal 101 and the emitter signal terminal 201 may be grooved so that a metal conductor screw 519 can be screwed between them.

すなわち、短絡用エミッタ端子と短絡用ゲート端子は装置外部に露出しており、短絡用エミッタ端子と短絡用ゲート端子の両者に架かるように設けられたねじ穴に金属導体ネジ519がねじ込まれることにより、短絡用エミッタ端子と短絡用ゲート端子は短絡される。金属導体ネジ519が短絡用エミッタ端子と短絡用ゲート端子に直接ねじ込まれるため、短絡状態が確実に実現する。   That is, the short-circuit emitter terminal and the short-circuit gate terminal are exposed to the outside of the apparatus, and the metal conductor screw 519 is screwed into the screw hole provided so as to span both the short-circuit emitter terminal and the short-circuit gate terminal. The short-circuit emitter terminal and the short-circuit gate terminal are short-circuited. Since the metal conductor screw 519 is screwed directly into the short-circuit emitter terminal and the short-circuit gate terminal, the short-circuit state is reliably realized.

あるいは、図5(f)に示すように、長さを長くしたゲート端子101とエミッタ信号端子201に切り込みを入れて、当該切り込みに金属ワイヤ等を巻きつける構造にするか、両端子101,201を貫通する穴を開けて、当該穴に金属ピン520等を差し込むことにより、両端子101,201を短絡させても良い。また、導電テープを貼ることによって短絡させても良い。   Alternatively, as shown in FIG. 5 (f), the gate terminal 101 and the emitter signal terminal 201 having a long length are cut and a metal wire or the like is wound around the cut, or both terminals 101 and 201 are cut. The two terminals 101 and 201 may be short-circuited by making a hole penetrating through and inserting a metal pin 520 or the like into the hole. Moreover, you may short-circuit by sticking a conductive tape.

すなわち、短絡用エミッタ端子と短絡用ゲート端子に金属棒が貫通することにより、短絡用エミッタ端子と短絡用ゲート端子は短絡される。あるいは、短絡用エミッタ端子と短絡用ゲート端子は溝加工が施され、溝に金属ワイヤを巻きつけて短絡用エミッタ端子と短絡用ゲート端子は短絡される。このような構成によっても、ゲート・エミッタ間の短絡が装置外部から容易に行える。   That is, when the metal rod penetrates the short-circuit emitter terminal and the short-circuit gate terminal, the short-circuit emitter terminal and the short-circuit gate terminal are short-circuited. Alternatively, the short-circuit emitter terminal and the short-circuit gate terminal are grooved, and a metal wire is wound around the groove to short-circuit the short-circuit emitter terminal and the short-circuit gate terminal. Even with such a configuration, a short circuit between the gate and the emitter can be easily performed from the outside of the apparatus.

なお、図6(a)のような2素子入りのモジュールや、その他複数個の素子を1モジュールとした構造においても上記の技術は適用可能である。図6(b)〜図6(e)は図6(a)の点線部Cの拡大図であるが、例えば図6(b)に示すように、ゲート金属バー(ゲート端子)102とエミッタ金属バー(エミッタ信号端子)202のそれぞれにおいて、インバータ等と取り付ける部分と短絡用の部分とをモジュールの上部に露出する構成とする。又、金属ワイヤや金属ピンなどにより短絡させる場合は、図6(c)に示すように短絡用の部分を小さくすることが出来る。又、図6(d),(e)に示すように、ゲート端子102とエミッタ信号端子202をモジュールの外部からネジで短絡可能な構成とすることも可能である。なお、短絡するものはネジに限らず、導体であれば良い。   Note that the above technique can also be applied to a module having two elements as shown in FIG. 6A and a structure in which a plurality of other elements are one module. FIGS. 6B to 6E are enlarged views of the dotted line portion C in FIG. 6A. For example, as shown in FIG. 6B, the gate metal bar (gate terminal) 102 and the emitter metal In each of the bars (emitter signal terminals) 202, a portion to be attached to an inverter or the like and a short-circuit portion are exposed at the top of the module. Further, when short-circuiting with a metal wire or a metal pin, the short-circuit portion can be made small as shown in FIG. Further, as shown in FIGS. 6D and 6E, the gate terminal 102 and the emitter signal terminal 202 can be short-circuited with screws from the outside of the module. Note that what is short-circuited is not limited to a screw, but may be a conductor.

すなわち、本実施の形態の半導体スイッチング装置は、スイッチング素子と、スイッチング素子の外部接続用のゲート端子102及びエミッタ信号端子202を備え、ゲート端子102とエミッタ信号端子202は外部接続する部分以外の部分で金属ネジや金属棒(短絡補助具)により装置外部から短絡可能である。このような構成によっても、ゲート・エミッタ間の短絡が装置外部から容易に行える。   That is, the semiconductor switching device of the present embodiment includes a switching element, a gate terminal 102 and an emitter signal terminal 202 for external connection of the switching element, and the gate terminal 102 and the emitter signal terminal 202 are parts other than the part to be externally connected. With a metal screw or metal rod (short-circuit auxiliary tool), it can be short-circuited from outside the device. Even with such a configuration, a short circuit between the gate and the emitter can be easily performed from the outside of the apparatus.

<効果>
本実施の形態の半導体スイッチング装置によれば、既に述べた通り以下の効果を奏する。すなわち、短絡用エミッタ端子と短絡用ゲート端子は、スイッチング素子が内包されたモジュールケース(筐体)に設けられた穴521から金属導体ネジ519を短絡用エミッタ端子と短絡用ゲート端子に接するようにねじ込むことにより短絡される。金属導体ネジ519をねじ込むだけで容易に短絡状態に出来るため、静電気対策が容易である。
<Effect>
According to the semiconductor switching device of the present embodiment, the following effects can be obtained as described above. In other words, the short-circuit emitter terminal and the short-circuit gate terminal are configured such that the metal conductor screw 519 is in contact with the short-circuit emitter terminal and the short-circuit gate terminal from the hole 521 provided in the module case (housing) containing the switching element. Shorted by screwing. Since it can be easily short-circuited simply by screwing the metal conductor screw 519, countermeasures against static electricity are easy.

あるいは、短絡用エミッタ端子と短絡用ゲート端子は装置外部に露出しており、短絡用エミッタ端子と短絡用ゲート端子の両者に架かるように設けられたねじ穴に金属導体ネジ519がねじ込まれることにより、短絡用エミッタ端子と短絡用ゲート端子は短絡される。金属導体ネジ519が短絡用エミッタ端子と短絡用ゲート端子に直接ねじ込まれるため、短絡状態が確実に実現する。   Alternatively, the short-circuit emitter terminal and the short-circuit gate terminal are exposed to the outside of the device, and the metal conductor screw 519 is screwed into the screw hole provided so as to span both the short-circuit emitter terminal and the short-circuit gate terminal. The short-circuit emitter terminal and the short-circuit gate terminal are short-circuited. Since the metal conductor screw 519 is screwed directly into the short-circuit emitter terminal and the short-circuit gate terminal, the short-circuit state is reliably realized.

また、短絡用エミッタ端子と短絡用ゲート端子に金属棒520が貫通することにより、短絡用エミッタ端子と短絡用ゲート端子は短絡される。このような構成によっても、ゲート・エミッタ間の短絡が装置外部から容易に行える。   Further, when the metal rod 520 penetrates the short-circuit emitter terminal and the short-circuit gate terminal, the short-circuit emitter terminal and the short-circuit gate terminal are short-circuited. Even with such a configuration, a short circuit between the gate and the emitter can be easily performed from the outside of the apparatus.

あるいは、短絡用エミッタ端子と短絡用ゲート端子は溝加工が施され、溝に金属ワイヤを巻きつけて短絡用エミッタ端子と短絡用ゲート端子は短絡される。このような構成によっても、ゲート・エミッタ間の短絡が装置外部から容易に行える。   Alternatively, the short-circuit emitter terminal and the short-circuit gate terminal are grooved, and a metal wire is wound around the groove to short-circuit the short-circuit emitter terminal and the short-circuit gate terminal. Even with such a configuration, a short circuit between the gate and the emitter can be easily performed from the outside of the apparatus.

あるいは、本実施の形態の半導体スイッチング装置は、スイッチング素子と、スイッチング素子の外部接続用のゲート端子102及びエミッタ信号端子202を備え、ゲート端子102とエミッタ信号端子202は外部接続する部分以外の部分で金属ネジや金属棒(短絡補助具)により装置外部から短絡可能である。このような構成によっても、ゲート・エミッタ間の短絡が装置外部から容易に行える。   Alternatively, the semiconductor switching device of the present embodiment includes a switching element and a gate terminal 102 and an emitter signal terminal 202 for external connection of the switching element, and the gate terminal 102 and the emitter signal terminal 202 are parts other than the part to be externally connected. With a metal screw or metal rod (short-circuit auxiliary tool), it can be short-circuited from outside the device. Even with such a configuration, a short circuit between the gate and the emitter can be easily performed from the outside of the apparatus.

(実施の形態3)
<構成>
図7は、実施の形態3の半導体スイッチング装置の内部結線図である。実施の形態3の半導体スイッチング装置はIC9を備えており、IC9の外部制御端子81〜84はモジュールの外部に出力されるため、静電気などの高電圧が外部制御端子81〜84に印加されるとIC9が静電気破壊を起こす可能性がある。この対策のため本実施の形態の半導体スイッチング装置には、IC9の制御端子とは別に短絡用端子811.821,831,841を設け、短絡用端子811,821,831,841をモジュールの外部から短絡線5で短絡する。
(Embodiment 3)
<Configuration>
FIG. 7 is an internal connection diagram of the semiconductor switching device according to the third embodiment. Since the semiconductor switching device of the third embodiment includes the IC 9 and the external control terminals 81 to 84 of the IC 9 are output to the outside of the module, a high voltage such as static electricity is applied to the external control terminals 81 to 84. IC9 may cause electrostatic breakdown. For this measure, the semiconductor switching device of the present embodiment is provided with shorting terminals 811.821, 831, 841 in addition to the control terminal of the IC 9, and the shorting terminals 811, 821, 831, 841 are provided from the outside of the module. Short-circuit with the short-circuit wire 5.

図8(a)に、実施の形態3の半導体スイッチング装置のモジュール(IPM)外形図を示す。IC9の外部制御端子81,82,83,84が、その両端のガイドピン85,86と共にモジュールの上部から露出している。   FIG. 8A shows an external view of a module (IPM) of the semiconductor switching device according to the third embodiment. The external control terminals 81, 82, 83, 84 of the IC 9 are exposed from the upper part of the module together with the guide pins 85, 86 at both ends thereof.

図8(b)は、図8(a)の制御端子周辺部Dを上から見た図である。IC9の外部制御端子81,82,83,84が形成された各パターンが延長され、その先に凸型の短絡用端子811,821,831,841が形成される。図8(c)は、図8(b)に表したものを立体的に示した斜視図である。凸型の短絡用端子811,821,831,841はモジュール外部に突き出すため、これらをモジュール外部から短絡することによって、外部制御端子81,82,83,84が短絡される。   FIG. 8B is a view of the control terminal peripheral portion D of FIG. Each pattern in which the external control terminals 81, 82, 83, 84 of the IC 9 are formed is extended, and convex short-circuit terminals 811, 821, 831, 841 are formed at the ends thereof. FIG.8 (c) is the perspective view which showed what was represented to FIG.8 (b) in three dimensions. Since the convex short-circuit terminals 811, 821, 831, and 841 protrude outside the module, the external control terminals 81, 82, 83, and 84 are short-circuited by short-circuiting them from the outside of the module.

すなわち、本実施の形態のICを備えた半導体スイッチング装置において、ICは外部制御用の複数の制御端子81,82,83,84と、制御端子の夫々と同一導電体上に形成された複数の凸型形状の短絡用端子811,821,831,841を備え、装置外部から複数の短絡用端子811,821,831,841を短絡することによって制御端子81,82,83,84が短絡される。ICの制御端子81,82,83,84は装置の外部で開放状態となっているためICが静電破壊を起こす可能性があるが、制御端子81,82,83,84とは別の短絡用端子811,821,831,841によって短絡することにより、運搬時や装置取り付けまで短絡することができ、静電気対策が容易である。   That is, in the semiconductor switching device including the IC according to the present embodiment, the IC includes a plurality of control terminals 81, 82, 83, 84 for external control and a plurality of control terminals formed on the same conductor. Convex-shaped shorting terminals 811, 821, 831, 841 are provided, and the control terminals 81, 82, 83, 84 are short-circuited by short-circuiting the plurality of shorting terminals 811, 821, 831, 841 from the outside of the apparatus. . Since the IC control terminals 81, 82, 83, and 84 are open outside the apparatus, the IC may cause electrostatic breakdown. However, the IC is short-circuited separately from the control terminals 81, 82, 83, and 84. By short-circuiting using the terminals 811, 821, 831, and 841, it is possible to short-circuit until transportation or device mounting, and it is easy to take measures against static electricity.

なお、図8(d)に示すように、凹型形状の短絡用端子812,822,832,842とすれば、凸型形状の短絡物55によってモジュール外部からの短絡/開放が容易である。   As shown in FIG. 8D, if the concave-shaped short-circuit terminals 812, 822, 832, and 842 are used, short-circuiting / opening from the outside of the module is facilitated by the convex-shaped short-circuit object 55.

また、外部制御端子そのものを直接に短絡する構成も考えられる。例えば、図8(e)に示すように、外部制御端子の数に対応した導電体が設けられた短絡物56や、櫛形の短絡物57等によれば、容易に外部制御端子を短絡/開放状態にすることが可能である。   A configuration in which the external control terminal itself is directly short-circuited is also conceivable. For example, as shown in FIG. 8E, according to the short-circuit 56 provided with conductors corresponding to the number of external control terminals, the comb-shaped short-circuit 57 or the like, the external control terminals can be easily short-circuited / opened. It is possible to make a state.

<効果>
本実施の形態の半導体スイッチング装置によれば、既に述べた通り以下の効果を奏する。すなわち、本実施の形態のICを備えた半導体スイッチング装置において、ICは外部制御用の複数の制御端子と、制御端子の夫々と同一導電体上に形成された複数の短絡用端子を備え、装置外部から複数の短絡用端子を短絡することによって制御端子が短絡される。ICの制御端子は装置の外部で開放状態となっているためICが静電破壊を起こす可能性があるが、制御端子とは別の短絡用端子によって短絡することにより、運搬時や装置取り付けまで短絡することができ、静電気対策が容易である。
<Effect>
According to the semiconductor switching device of the present embodiment, the following effects can be obtained as described above. That is, in the semiconductor switching device including the IC of the present embodiment, the IC includes a plurality of control terminals for external control, and a plurality of short-circuit terminals formed on the same conductor as each of the control terminals. The control terminal is short-circuited by short-circuiting a plurality of short-circuit terminals from the outside. Since the IC control terminal is open outside the device, there is a possibility that the IC may be electrostatically damaged. By short-circuiting with a short-circuiting terminal other than the control terminal, the IC can be transported or installed. It can be short-circuited and easy to prevent static electricity.

また、短絡用端子811,821,831,841は、凸型形状とする。このような構成によっても、容易に静電気対策が可能である。   Further, the shorting terminals 811, 821, 831, 841 have a convex shape. Even with such a configuration, it is possible to easily take measures against static electricity.

あるいは、短絡用端子812,822,832,842は、凹型形状である。これにより、凸型形状の短絡物55によってモジュール外部からの短絡/開放が容易である。   Alternatively, the shorting terminals 812, 822, 832, and 842 have a concave shape. Thereby, short-circuiting / opening from the outside of the module is easy by the convex-shaped short-circuiting object 55.

(実施の形態4)
<構成>
実施の形態1〜3の半導体スイッチング装置では、開放状態にあるゲート・エミッタ間あるいはICの外部制御端子を短絡状態にしたが、本実施の形態の半導体スイッチング装置では、短絡物により短絡された半導体スイッチング装置を装置の外部から開放状態にすることが可能である。
(Embodiment 4)
<Configuration>
In the semiconductor switching devices of the first to third embodiments, the gate-emitter in the open state or the external control terminal of the IC is short-circuited, but in the semiconductor switching device of the present embodiment, the semiconductor short-circuited by the short-circuited object It is possible to open the switching device from the outside of the device.

図9(a)は、本実施の形態の半導体スイッチング装置の構造図であり、実施の形態1で示した半導体スイッチング装置の構造図と同様である。但し、短絡線51はゲート金属パターン11とエミッタ金属パターン21を短絡しているが、モジュールの外部から開放補助具により容易にこれを取り外してゲート・エミッタ間を開放状態にできるものである。   FIG. 9A is a structural diagram of the semiconductor switching device of the present embodiment, which is similar to the structural diagram of the semiconductor switching device shown in the first embodiment. However, although the short metal line 51 short-circuits the gate metal pattern 11 and the emitter metal pattern 21, it can be easily removed from the outside of the module with an opening aid to open the gate and emitter.

図9(b)は、図9(a)の短絡物51周辺部Eの構成を具体的に示したものである。初期状態でゲート端子配線117とエミッタ端子配線217は接触して短絡状態にあるが、モジュール外部から絶縁ネジ501(開放補助具)をねじ込むことにより、短絡していたゲート端子配線117とエミッタ端子配線217が離れて開放状態になる。絶縁ネジ501を抜けば、再びゲート端子配線1178とエミッタ端子配線217が接触して短絡状態に戻る。このように、半導体動作を行う時にのみ絶縁ネジ501をねじ込んでゲート・エミッタ間を開放し、それ以外は短絡した状態を保つことにより、静電気対策が容易に可能である。なお、ここで用いるものは絶縁ネジ501でなくとも絶縁物であれば良い。   FIG. 9B specifically shows the configuration of the periphery E of the short-circuited object 51 in FIG. In an initial state, the gate terminal wiring 117 and the emitter terminal wiring 217 are in a short-circuited state, but the gate terminal wiring 117 and the emitter terminal wiring that are short-circuited by screwing an insulating screw 501 (opening aid) from the outside of the module. 217 separates and opens. If the insulating screw 501 is removed, the gate terminal wiring 1178 and the emitter terminal wiring 217 come into contact again to return to the short circuit state. In this way, countermeasures against static electricity can be easily taken by screwing the insulating screw 501 only when performing semiconductor operation to open the gate-emitter and keeping the other short-circuited. In addition, what is used here should just be an insulating material instead of the insulating screw 501.

<効果>
本実施の形態の半導体スイッチング装置によれば、以下の効果を奏する。すなわち、本実施の形態の半導体スイッチング装置では、ゲート端子配線117(ゲート金属パターン)とエミッタ端子配線217(エミッタ金属パターン)を絶縁ネジ501(開放補助具)により装置外部から開放状態にすることが可能である。半導体動作を行う時にのみ絶縁ネジ501をねじ込んでゲート・エミッタ間を開放し、それ以外は短絡した状態を保つことにより、静電気対策が容易に可能である。
<Effect>
The semiconductor switching device according to the present embodiment has the following effects. That is, in the semiconductor switching device of the present embodiment, the gate terminal wiring 117 (gate metal pattern) and the emitter terminal wiring 217 (emitter metal pattern) are opened from the outside of the device by the insulating screw 501 (opening aid). Is possible. Only when the semiconductor operation is performed, the insulating screw 501 is screwed to open the gate-emitter, and the other is kept short-circuited, so that countermeasures against static electricity can be easily made.

1,101,102 ゲート端子、2,201,202 エミッタ信号端子、3 コレクタ・メイン端子、4 エミッタ・メイン端子、5,51 短絡線、6,61 IGBTチップ、7,71 フリーホイールダイオード、9 IC、11 ゲート金属配線、21 エミッタ金属配線、31 コレクタ金属配線、41 エミッタ金属配線、56,57 短絡物、81,82,83,84 外部制御端子、85,86 ガイドピン、111 ゲート金属バー、112,212 ピン端子、113,213 溝、114 ゲート金属パターン、115,215 金属円柱、116,117 ゲート金属配線、211 エミッタ金属バー、214 エミッタ金属パターン、216,217 エミッタ金属配線、501 絶縁ネジ、511,515 金属、516,517 ケース、518 金属、519 ネジ、520 ピン、521,522 穴、811,812,821,822,831,832,841,842 短絡端子。   1, 101, 102 Gate terminal, 2, 201, 202 Emitter signal terminal, 3 Collector main terminal, 4 Emitter main terminal, 5, 51 Short circuit wire, 6, 61 IGBT chip, 7, 71 Freewheel diode, 9 IC 11 Gate metal wiring, 21 Emitter metal wiring, 31 Collector metal wiring, 41 Emitter metal wiring, 56, 57 Short-circuited object, 81, 82, 83, 84 External control terminal, 85, 86 Guide pin, 111 Gate metal bar, 112 , 212 pin terminal, 113, 213 groove, 114 gate metal pattern, 115, 215 metal cylinder, 116, 117 gate metal wiring, 211 emitter metal bar, 214 emitter metal pattern, 216, 217 emitter metal wiring, 501 insulation screw, 511 , 515 Metal, 516,5 17 Case, 518 metal, 519 screw, 520 pin, 521, 522 hole, 811, 812, 821, 822, 831, 832, 841, 842 Short-circuit terminal.

Claims (1)

スイッチング素子と、
前記スイッチング素子の外部制御接続用のゲート端子及びエミッタ端子と、
前記スイッチング素子から前記ゲート端子へ配線されたゲート金属パターンと、
前記スイッチング素子から前記エミッタ端子へ前記ゲート金属パターンと離間して配線されたエミッタ金属パターンと、
前記スイッチング素子を内包する筐体と、を備え、
前記ゲート金属パターンと前記エミッタ金属パターンは、短絡補助具により前記ゲート端子、前記エミッタ端子以外の位置で前記筐体の外部から短絡自在に構成され
前記ゲート金属パターンと前記エミッタ金属パターンは、当該ゲート金属パターンと当該エミッタ金属パターンから前記筐体の外部へ露出するピン端子をそれぞれ備え、
前記短絡補助具は、前記ピン端子間を短絡することを特徴とする、
半導体スイッチング装置。
A switching element;
A gate terminal and an emitter terminal for external control connection of the switching element;
A gate metal pattern wired from the switching element to the gate terminal;
An emitter metal pattern wired away from the gate metal pattern from the switching element to the emitter terminal;
A housing containing the switching element ,
The gate metal pattern and the emitter metal pattern are configured to be freely short-circuited from the outside of the housing at a position other than the gate terminal and the emitter terminal by a short-circuit auxiliary tool ,
The gate metal pattern and the emitter metal pattern each include a pin terminal exposed to the outside of the housing from the gate metal pattern and the emitter metal pattern,
The short-circuit auxiliary tool short-circuits between the pin terminals ,
Semiconductor switching device.
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