JP6288769B2 - 半導体パワーモジュール、電力変換装置、およびこれを用いた移動体 - Google Patents
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Description
特許文献1には、一つのケースの内部に2アームのパワー半導体を搭載した半導体パワーモジュール(以下これを2in1モジュールと呼ぶ)や、一つのケースの内部に6アームのパワー半導体を搭載した半導体パワーモジュール(以下これを6in1モジュールと呼ぶ)を開示している。
しかしながら、特許文献1に記載の技術では、電力端子から制御端子へのノイズ除去まで考慮したIGBTモジュールの小型化は実現されていなかった。
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態における電鉄車両600と、その電力変換装置100の回路ブロック構成を示した図である。
図1に示すように、移動体である電鉄車両600は、変圧器200と、インバータ回路を構成する電力変換装置100と、4個の誘導電動機500とを備えている。この誘導電動機500は、電鉄車両600の4つの車輪に接続されている。
電力変換装置100は、架線300とレールや車体などの接地部400との間に、変圧器200を介して接続される。電力変換装置100は、誘導電動機500に交流電力を供給して駆動する。第1の実施形態の架線300は、直流電力を供給する。
架線300の電力が直流の場合に、変圧器200はチョッパ回路として振舞い、必要に応じて電圧レベルを調整して電力変換装置100に供給する。架線300の電力が交流の場合に、電鉄車両600は、交流を直流に変換するコンバータモジュールを備え、この直流電力を電力変換装置100に供給する。
各上下アーム直列回路1u,1v,1wは、IGBT2aとダイオード2bとの並列接続回路からなる電流スイッチ回路と、IGBT2cとダイオード2dとの並列接続回路からなる電流スイッチ回路とが直列に配置されて構成される。IGBT2aとダイオード2bとからなる電流スイッチ回路は、上アームとして動作する。IGBT2cとダイオード2dとからなる電流スイッチ回路は、下アームとして動作する。
IGBT2aおよびダイオード2bと、IGBT2cおよびダイオード2dとは、パワー半導体素子である。
インバータモジュール110は、このような上下アーム直列回路1が3組設けられた3相ブリッジ回路として構成される。
上下アーム直列回路1の上アーム電流スイッチ回路と下アーム電流スイッチ回路との接続部分は、交流端子11cである。上下アーム直列回路1uの交流端子11cからは、U相の交流電流Uが出力される。上下アーム直列回路1vの交流端子11cからは、V相の交流電流Vが出力される。上下アーム直列回路1wの交流端子11cからは、W相の交流電流Wが出力される。出力された3相の交流電流U,V,Wは、誘導電動機500へ供給される。
上アームエミッタ信号は、各相の上アームのIGBT2aのエミッタから、エミッタ信号線3bとエミッタ信号端子31bとを介して、ドライバ回路130へ供給される。下アームエミッタ信号は、各相の下アームのIGBT2cのエミッタから、エミッタ信号線3dとエミッタ信号端子31dとを介して、ドライバ回路130へ供給される。
ゲート信号端子31aおよびゲート信号線3aと、エミッタ信号線3bおよびエミッタ信号端子31bは、上アームのIGBT2aをスイッチング駆動させる制御信号線である。ゲート信号端子31cおよびゲート信号線3cと、エミッタ信号線3dおよびエミッタ信号端子31dは、下アームのIGBT2cをスイッチング駆動させる制御信号線である。以下、これらを総称して制御信号線3と記載する場合がある。
ドライバ回路130は、それぞれのIGBT2a,2cのエミッタ電極における過電流検知を行い、過電流が検知されたIGBT2a,2cについては、そのスイッチング動作を停止させて過電流から保護する。さらに、制御回路140には、上下アーム直列回路1に設けられた温度センサ41や、上下アーム直列回路1の両端に印加される直流電圧を検出する不図示の検出回路などからの信号が入力される。制御回路140は、それらの信号に基づき、過温度、過電圧などの異常を検知する。そして、過温度や過電圧などの異常を検知した場合には、全てのIGBTのスイッチング動作を停止させ、上下アーム直列回路1を過電流や過電圧や過温度などの異常から保護する。
半導体パワーモジュール10は、矩形のベース14と、ベース14の上側に接着されたモジュールケース12を含んで構成される。モジュールケース12の内部には、不図示の半導体素子2であるIGBT2a,2cおよびダイオード2b,2d(図1参照)などが搭載されている。モジュールケース12の図の手前側には、面15aが形成される。面15aの反対側には面15bが形成される。半導体パワーモジュール10は略直方体形状であり、正極端子11aおよび負極端子11bと、交流端子11cとが、それぞれの短辺側に設けられている。
大電流が流れる正極端子11aと負極端子11bとの間は、モジュールケース12に設けられた溝13aによって所定の絶縁距離が確保される。
高電圧が印加されるコレクタ信号端子31eと、ゲート信号端子31aおよびエミッタ信号端子31bと、ゲート信号端子31cおよびエミッタ信号端子31dとの間は、モジュールケース12に設けられた溝13bによって所定の絶縁距離が確保される。所定の絶縁距離とは、空間距離と沿面距離とである。
図3に示すように、ドライバ回路基板131は、短手方向に複数並列に配置された半導体パワーモジュール10の上面を跨るように配置することが可能である。これによりドライバ回路基板131と半導体パワーモジュール10の間の配線長を短くして、ゲート/エミッタ間のループインダクタンスを低減することが可能となる。更に、ドライバ回路基板131を1枚に集約することが可能である。
また、溝13bにより、隣り合う半導体パワーモジュール10間の隙間が小さくても絶縁距離を確保することができる。よって、各半導体パワーモジュール10を隣接して配置することが可能となる。これにより、複数の半導体パワーモジュール10を組み合わせて構成される電力変換装置100は、小型化が可能となる。
ベース14には、絶縁基板16a,16bが設けられる。絶縁基板16aの上部には、IGBT2aが設けられ、正極端子11aが接合される。絶縁基板16bの上部には、IGBT2cが設けられ、負極端子11bと交流端子11cとが接合される。すなわちベース14は、IGBT2a,2cを搭載する。正極端子11aと負極端子11bとは、ベース14に平行に固定される部位が設けられる。
電流21aは、正極端子11aに流れる。電流21bは、負極端子11bに流れる。磁束22aは、電流21aによって生じる。電流24aは、上アームのターンオン時にゲート信号線3aとエミッタ信号線3bに流れる。渦電流25aは、上アームのターンオン時にゲート信号線3aとエミッタ信号線3bに生じる。渦電流23aは、渦電流25aとは逆向きであり、上アームのターンオフ時にゲート信号線3aとエミッタ信号線3bに生じる。
電流21cは、下アームのターンオン時において、交流端子11cに流れる。磁束22bは、電流21cによって生じる。電流24bは、下アームのターンオン時にエミッタ信号線3dとゲート信号線3cとに流れる。渦電流25bは、下アームのターンオン時にエミッタ信号線3dゲート信号線3cとに生じる。渦電流23bは、渦電流25bとは逆向きであり、下アームのターンオフ時にエミッタ信号線3dとゲート信号線3cとに生じる。
負極端子11bと交流端子11cとの間には、各制御端子31が設けられる。図4では、エミッタ信号端子31dと、コレクタ信号端子31fと、温度検知信号端子4とが図示されている。
上アームのIGBT2aのターンオン時には、磁束が存在しない状態を維持しようとして、渦電流25aの向きに電流が流れやすくなる。よって、上アームのターンオン時にIGBT2aがオン/オフを繰り返す誤動作を防止するため、電流24aの向きは、渦電流25aの向きと同一方向であることが望ましい。
つまり、正極端子11aとゲート信号線3aとが隣接する場合において、正極端子11aに流れる電流21aの向きと、ゲート信号線3aに流れる電流24aの向きとを逆にすることで、ターンオン時とターンオフ時の両方で、オン/オフを繰り返す誤動作の虞がなくなる。
下アームのIGBT2cのターンオン時には、磁束が存在しない状態を維持しようとして、渦電流25bの向きに電流が流れやすくなる。よって、下アームのターンオン時にIGBT2cがオン/オフを繰り返す誤動作を防止するため、電流24bの向きは、渦電流25bの向きと同一方向であることが望ましい。
下アームのIGBT2cのターンオフ時には、レンツの法則により、元々存在していた磁束22bを維持しようとして渦電流23bの向きに電流が流れやすくなる。よって、下アームのターンオフ時にIGBT2cがオン/オフを繰り返す誤動作を防止するため、電流24bの向きは、渦電流23bの向きとは逆向きであることが望ましい。
つまり、交流端子11cとエミッタ信号線3dとが隣接する場合において、交流端子11cに流れる電流21cの向きと、エミッタ信号線3dに流れる電流24bの向きとを逆にすることで、ターンオン時とターンオフ時の両方で、オン/オフを繰り返す誤動作の虞がなくなる。
電力端子11と制御信号線3とは、互いに平行に、かつ互いの間に所定の距離が保持されるように積層して配置される。電力端子11は、負極端子11bと正極端子11aから構成される。負極端子11bの電流21bと、正極端子11aの電流21aとは、逆向きである。正極端子11aとベース14との間には、ゲート信号線3aとエミッタ信号線3bを設ける。ゲート信号線3aとエミッタ信号線3bとは、電流24aが逆向きに流れる。更に、隣接する正極端子11aの電流21aと、ゲート信号線3aの電流24aとも、逆向きである。
負極端子11bと正極端子11aとゲート信号線3aとエミッタ信号線3bとを、互いに平行に、かつ互いの間に所定の距離が保持されるように積層して伸びる部位を設けて、電流が交互に逆向きに流れるように構成している。これにより、上アームのIGBT2a(図1参照)のターンオン時やターンオフ時に誘起された磁束22aが、ゲート信号線3aとエミッタ信号線3bに渦電流を発生させたとしても、IGBT2aがオンとオフとを繰り返す誤動作を防止可能である。
なお、図16〜図21は、それぞれ、第1の実施形態における半導体パワーモジュールを示す平面図、底面図、正面図、背面図、左側面図、および右側面図である。
図6は、第2の実施形態における半導体パワーモジュール10Aのモジュールケース12の内部構造を示す図である。図4に示した第1の実施形態の半導体パワーモジュール10と同一の要素には同一の符号を付与している。
第2の実施形態の半導体パワーモジュール10Aは、第1の実施形態の半導体パワーモジュール10の正極端子11aと負極端子11bとが入れ替わって構成される場合である。第2の実施形態のベース14は、第1の実施形態(図4参照)ののベース14とは異なり、上アーム側の絶縁基板16aと下アーム側の絶縁基板16bとが左右逆に配置されている。絶縁基板16aの上部には、IGBT2aが設けられ、正極端子11aと交流端子11cとが接合される。絶縁基板16bの上部には、IGBT2cが設けられ、負極端子11bが接合される。正極端子11aと負極端子11bとは、ベース14に平行に固定される部位が設けられる。
電流21aは、正極端子11aに流れる。電流21bは、負極端子11bに流れる。磁束22cは、電流21bによって生じる。電流24bは、下アームのターンオン時にエミッタ信号線3dとゲート信号線3cとに流れる。渦電流25bは、下アームのターンオン時にエミッタ信号線3dとゲート信号線3cとに生じる。渦電流23bは、下アームのターンオフ時にエミッタ信号線3dとゲート信号線3cとに生じる。
電流21cは、下アームのターンオン時かつ上アームのターンオフ時において、交流端子11cに流れる。このとき、磁束22bは、電流21cによって生じる。電流24aは、上アームのターンオン時にゲート信号線3cとエミッタ信号線3dに流れる。渦電流25aは、下アームのターンオフ時にゲート信号線3cとエミッタ信号線3dに生じる。渦電流23aは、下アームのターンオフ時にゲート信号線3cとエミッタ信号線3dに生じる。
半導体パワーモジュール10Aのベース14には、窒化アルミや窒化珪素やアルミナなどの絶縁基板7が半田などで金属接合されている。この絶縁基板7には、銅やアルミなどの金属パターン6がロウ付けされている。金属パターン6の上には、半導体素子2であるIGBT2cなどが半田などで金属接合されている。IGBT2cには、不図示のワイヤやリボンやリードフレームなどの金属が接合されている。
第1実施形態のゲート/エミッタ間には空気のみが介在していた。第2の実施形態(図6・図7参照)では、ガラスエポキシ材などを代表とするプリント基板5がゲート/エミッタ間に介在している。このプリント基板5の厚さは薄ければ薄いほどゲート/エミッタ間のループインダクタンスが低減し、渦電流も起きにくくなる。なお、ゲート/エミッタ間には、プリント基板5の代わりに絶縁樹脂を介在させてもよい。
半導体パワーモジュール10Aの電力端子11と制御信号線3とは、互いに平行に、かつ互いの間に所定の距離が保持されるように積層して伸びる部位を有する。電力端子11は、正極端子11aと負極端子11bから構成される。正極端子11aの電流21aと、負極端子11bの電流21bとは、逆向きである。負極端子11bとベース14との間には、エミッタ信号線3dとゲート信号線3cとを設ける。エミッタ信号線3dとゲート信号線3cとは、電流24bが逆向きに流れる。更に、隣接する負極端子11bの電流21bと、エミッタ信号線3dの電流24bとも、逆向きである。
正極端子11aと負極端子11bとエミッタ信号線3dとゲート信号線3cとを、平行に固定する部位を設けて積層させて、電流が交互に逆向きに流れるように構成している。これにより、下アームのIGBT2c(図1参照)のターンオン時やターンオフ時に誘起された磁束22cが、エミッタ信号線3dとゲート信号線3cに渦電流を発生させたとしても、IGBT2cがオンとオフとを繰り返す誤動作を防止可能である。
第2の実施形態と第1の実施形態との共通点は、隣接する電力端子11と制御信号線3に流れる電流の向きが逆であるという点である。第2の実施形態の構成でも、各IGBT2cをターンオフする場合に、渦電流がこのIGBT2cをターンオフする方向に流れる。更に各IGBT2cをターンオンする場合に、渦電流がこのIGBT2cをターンオンする方向に流れる。この構成により、渦電流によりIGBT2cがオンとオフとを繰り返す発振現象を抑止可能である。
ゲート信号端子31aおよびゲート信号線3aと、エミッタ信号線3bおよびエミッタ信号端子31bとは、ドライバ回路130内と上アームのIGBT2aを介してループ状に電流が流れる。そこで第2の実施形態では、ゲート信号端子31aとエミッタ信号端子31bとは、隣接して平行に固定される部位を有している。よって、ゲート/エミッタ間を隣接して平行に配置して、ループインダクタンスを低減することができる。
ゲート信号端子31aとエミッタ信号端子31bの中心線8aを軸に線対称にすることで、隣接しながら電流を逆向きに流すことが可能となり、これも相互インダクタンスを低減する効果を奏する。ゲート信号端子31cとエミッタ信号端子31dも、同様に構成されている。
箇所8eは、制御端子31の足がプリント基板5を貫通して反対面から露出した部分である。制御端子31の足は、プリント基板5の反対面から露出した箇所8eが絶縁材9で覆われている。絶縁材9は、樹脂系の接着材やテープを用いるのが好適である。これにより、制御端子31の箇所8eが、その直下に位置するアルミワイヤと近い場合であっても、確実に絶縁することができる。
図10は、第3の実施形態における半導体パワーモジュール10Bの断面の電流方向と磁束方向の模式図である。
第1・第2の実施形態は、全て制御信号線3が電力端子11とベース14の間に位置する構成で説明していた。第3の実施形態の半導体パワーモジュール10Bは、制御信号線3とベース14との間に、電力端子11が位置する構成の例である。
半導体パワーモジュール10Bの制御信号線3と電力端子11とは、互いに平行に、かつ互いの間に所定の距離が保持されるように積層して伸びる部位を有する。ベース14の上方には、制御信号線3としてゲート信号線3cとエミッタ信号線3dを設ける。ゲート信号線3cとエミッタ信号線3dとは、電流24が逆向きに流れる。更に、隣接する負極端子11bの電流21bと、エミッタ信号線3dの電流24も、逆向きである。電力端子11は、負極端子11bと正極端子11aとから構成される。負極端子11bの電流21bと、正極端子11aの電流21aとも、逆向きである。ゲート信号線3cとエミッタ信号線3dと負極端子11bと正極端子11aとを、互いに平行に、かつ互いの間に所定の距離が保持されるように積層して伸びる部位を設けて、電流が交互に逆向きに流れるように構成している。
図11は、第4の実施形態における半導体パワーモジュール10Cの断面の電流方向と磁束方向の模式図である。
第4の実施形態の半導体パワーモジュール10Cは、第3の実施形態と逆向き電流の場合である。この構成も制御信号線3とベース14の間に電力端子11が位置する例の1つである。
第4の実施形態と、第1〜第3の実施形態とは、制御信号線3に隣接する電力端子11の電流の向きと、電力端子11に隣接する制御信号線3の電流の向きとが逆であるという点で共通する。第4の実施形態の構成でも、上アームのIGBT2aのターンオン時やターンオフ時に誘起された磁束22が、ゲート信号線3aとエミッタ信号線3bに渦電流を発生させたとしても、IGBT2aがオンとオフとを繰り返す誤動作を防止可能である。
図12から図15に、第5の実施形態における半導体パワーモジュール10Dの説明をする。
図12は、第5の実施形態における半導体パワーモジュール10Dを示す外観斜視図である。図2に示した第1の実施形態の半導体パワーモジュール10と同一の要素には同一の符号を付与している。
第5の実施形態の半導体パワーモジュール10Dは、第1の実施形態の半導体パワーモジュール10(図2参照)の構成部材のうち、正極端子11aと負極端子11bとを2個ずつ設けている。更に不図示のIGBT2aとダイオード2bと、IGBT2cとダイオード2dとを2個ずつ設けて並列接続することで、定格出力電流を倍にしている。
第5の実施形態の半導体パワーモジュール10Dの制御端子31の数は、第1の実施形態の半導体パワーモジュール10の2個の並列接続に比べると同等以下である。また、半導体パワーモジュール10Dは、その中央部において、モジュールケース12とベース14とを接着するスペース(糊しろ分)が不要である。これにより、半導体パワーモジュール10Dは、単位出力あたりの体積を小さくし、出力密度([Arms/m3])を大きくする効果を奏する。
半導体パワーモジュール10Dの複数並列配置により、出力電流を更に大きくすることができる。正極端子11aと負極端子11bとが配置されている面15aの側には、コンデンサモジュール120が配置されている。そのため、コンデンサモジュール120と半導体パワーモジュール10Dとの間の配線長を短くすることができ、正極端子11aと負極端子11b間のインダクタンスを低減することができる。また、各制御端子31は、ネジ止め方式でもよいが、ファストン端子やプレスフィット端子など差し込む方式にしてもよい。これにより、ドライバ回路基板131を、半導体パワーモジュール10Dの近傍に直付け可能とし、組立性を向上させることができる。
半導体パワーモジュール10Dの各制御端子31(図12参照)は、第1の実施形態と比べて疎に分布している。これにより、ドライバ回路基板131の実装密度を下げて、容易に作成することができる。
コンデンサモジュール120は、複数の円筒形のコンデンサセル121を含んで構成される。コンデンサモジュール120は、平板状の正極バスバ40によって、各半導体パワーモジュール10Dの正極端子11aに接続される。コンデンサモジュール120は、正極バスバ40の上方に平行に設けられた平板状の負極バスバ50によって、各半導体パワーモジュール10Dの負極端子11bに接続される。コンデンサセル121の高さは、半導体パワーモジュール10Dは、正極端子11aと負極端子11bの高さと同一である。これにより半導体パワーモジュール10Dとコンデンサモジュール120との間の配線長を短くして、インダクタンスを低減することが可能となる。
なお、半導体パワーモジュール10Dは、正極端子11aと負極端子11bの位置を逆にして、正極バスバ40と負極バスバ50を逆に構成してもよい。正極端子11aと交流端子11cの電位差の方が、正極端子11aと負極端子11bの電位差よりも小さい。よって、半導体パワーモジュール10Dは、内部の補助端子実装部の配線スペースを確保しやすくなる。更に、モジュールケース12の上面の溝13bを一部省略しても、絶縁に関わる沿面距離を確保することができる。
ベース14には、絶縁基板7が半田などで金属接合されている。この絶縁基板7には、銅やアルミなどの金属パターン6がロウ付けされている。金属パターン6の上には、半導体素子2が半田などで金属接合されている。半導体素子2には、不図示のワイヤやリボンやリードフレームなどの金属が接合されている。ベース14の上方の空間には、プリント基板5が設けられる。プリント基板5の表裏には、各制御信号線3がパターンで形成されている。プリント基板5の上部には更に、ゲート信号端子31a,31cと、エミッタ信号端子31b,31dと、コレクタ信号端子31e,31fとが実装されている。
各制御信号線3がパターン形成されたプリント基板5の上方には、正極端子11aと負極端子11bとが、このプリント基板5を跨ぐように設置されている。これにより、正極端子11aと負極端子11bと各制御信号線3とを、互いに平行に、かつ互いの間に所定の距離が保持されるように積層して伸びる部位を有するように固定することができる。これにより、高密度実装が容易となり、半導体パワーモジュール10Dの小型化を実現できる。
なお、図22〜図27は、それぞれ、第5の実施形態における半導体パワーモジュールを示す平面図、底面図、正面図、背面図、左側面図、および右側面図である。
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば上記した実施形態は、本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることも可能である。
各実施形態に於いて、制御線や情報線は、説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
なお、本発明に係る物品は、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ(IGBT)などの電力用半導体素子が搭載された半導体パワーモジュールであって、当該電力用半導体素子をスイッチング動作させることにより電力の変換を行うものである。
2 半導体素子
2a IGBT (上アーム)
2b ダイオード (上アーム)
2c IGBT (下アーム)
2d ダイオード (下アーム)
3 制御端子
3a ゲート信号線 (上アーム)
3b エミッタ信号線 (上アーム)
3c ゲート信号線 (下アーム)
3d エミッタ信号線 (下アーム)
3e コレクタ信号線 (上アーム)
3f コレクタ信号線 (下アーム)
31 制御端子
31a ゲート信号端子 (上アーム)
31b エミッタ信号端子 (上アーム)
31c ゲート信号端子 (下アーム)
31d エミッタ信号端子 (下アーム)
31e コレクタ信号端子 (上アーム)
31f コレクタ信号端子 (下アーム)
4 温度検知信号端子
5 プリント基板
6 金属パターン
7 絶縁基板
10 半導体パワーモジュール
11 電力端子
11a 正極端子
11b 負極端子
11c 交流端子
12 モジュールケース
13 溝
14 ベース
15a,15b 面
16a,16b 絶縁基板
40 正極バスバ
50 負極バスバ
100 電力変換装置
110 インバータモジュール
120 コンデンサモジュール
121 コンデンサセル
130 ドライバ回路
131 ドライバ回路基板
140 制御回路
200 変圧器
300 架線
400 接地部
500 誘導電動機
600 電鉄車両
Claims (15)
- 複数のパワー半導体素子と、
前記パワー半導体素子と電気的に接続される複数の電力端子と、
前記パワー半導体素子をスイッチング駆動させる複数の制御信号線と、を備え、
前記複数の制御信号線は、ゲート信号線とエミッタ信号線と、を含み、
前記複数の電力端子のうちの少なくともいずれかの端子と前記ゲート信号線と前記エミッタ信号線は、互いに平行に、かつ互いの間に所定の距離が保持されるように積層されて伸びる部位を有し、
前記複数の電力端子のいずれかに流れる電流の向きと、前記複数の電力端子のいずれかに隣接する制御信号線に流れる制御電流の向きとを逆にした、
ことを特徴とする半導体パワーモジュール。 - 前記複数の電力端子は、正極端子と負極端子と、を含み、
前記複数の制御信号線は、第1ゲート信号線と第1エミッタ信号線と、を有し、
前記正極端子と前記負極端子と前記第1ゲート信号線と前記第1エミッタ信号線は、互いに平行に、かつ互いの間に所定の距離が保持されるように積層されて伸びる部位を有し、
前記第1ゲート信号線または前記第1エミッタ信号線に隣接する前記正極端子または前記負極端子に流れる電流の向きと、
前記正極端子または前記負極端子に隣接する前記第1ゲート信号線または前記第1エミッタ信号線に流れる制御電流の向きと、を逆にした、
ことを特徴とする請求項1に記載の半導体パワーモジュール。 - 前記複数の電力端子は、交流端子を含み、
前記複数の制御信号線は、第2ゲート信号線と第2エミッタ信号線と、を有し、
前記交流端子と前記第2ゲート信号線と前記第2エミッタ信号線は、互いに平行に、かつ互いの間に所定の絶縁距離が保持されるように積層されて伸びる部位を有し、
前記交流端子に流れる電流の向きと、前記交流端子に隣接する前記第2ゲート信号線または前記第2エミッタ信号線に流れる制御電流の向きとを逆にした、
ことを特徴とする請求項2に記載の半導体パワーモジュール。 - 前記交流端子は、前記正極端子および前記負極端子とは反対側に配置される、
ことを特徴とする請求項3に記載の半導体パワーモジュール。 - 前記複数の制御信号線は、前記正極端子および前記負極端子が配置される領域と、前記交流端子が配置される領域との間に配置される、
ことを特徴とする請求項4に記載の半導体パワーモジュール。 - 前記ゲート信号線と前記エミッタ信号線とは、プリント基板の表裏にパターンで形成される、
ことを特徴とする請求項4に記載の半導体パワーモジュール。 - 前記パワー半導体素子を搭載するベースを備え、
前記第1ゲート信号線と前記第1エミッタ信号線とが、前記正極端子と前記負極端子からなる電力端子と前記ベースとの間に位置し、
互いに平行に、かつ互いの間に所定の距離が保持されるように積層された前記第1ゲート信号線、前記第1エミッタ信号線、前記正極端子、前記負極端子に流れる電流が交互に逆になっている、
ことを特徴とする請求項4に記載の半導体パワーモジュール。 - 前記パワー半導体素子を搭載するベースを備え、
前記正極端子と前記負極端子からなる電力端子が、前記第1ゲート信号線と前記第1エミッタ信号線と前記ベースの間に位置し、
互いに平行に、かつ互いの間に所定の距離が保持されるように積層された前記第1ゲート信号線、前記第1エミッタ信号線、前記正極端子、前記負極端子に流れる電流が交互に逆になっている、
ことを特徴とする請求項4に記載の半導体パワーモジュール。 - 前記ゲート信号線が接続されるゲート信号端子と前記エミッタ信号線が接続されるエミッタ信号端子とは、隣接して互いに平行に、かつ互いの間に所定の距離が保持される部位を有する、
ことを特徴とする請求項1に記載の半導体パワーモジュール。 - 各前記制御信号線が接続される制御端子の形状は、線対称である、
ことを特徴とする請求項4に記載の半導体パワーモジュール。 - 前記パワー半導体素子を収納するケースを備え、
前記制御端子は、中央部が湾曲し、かつ、上側に前記ケースに嵌め合わせ、または突当てる突起部を備える、
ことを特徴とする請求項10に記載の半導体パワーモジュール。 - 前記制御端子の足がプリント基板を貫通して反対面から露出した箇所は、絶縁材で覆われている、
ことを特徴とする請求項10に記載の半導体パワーモジュール。 - 請求項1ないし請求項12のいずれか1項に記載の半導体パワーモジュールを、短手方向に複数並列に配置した、
ことを特徴とする電力変換装置。 - 請求項2ないし請求項8、および請求項10ないし請求項12のうちいずれか1項に記載の半導体パワーモジュールを、短手方向に複数並列に配置すると共に、
半導体パワーモジュールの前記正極端子および前記負極端子の側に、平滑コンデンサを設置し、互いに平行に、かつ互いの間に所定の距離が保持されるように固定された負極バスバと正極バスバとによって電気的に接続した、
ことを特徴とする電力変換装置。 - 請求項14に記載の電力変換装置と、
前記電力変換装置によって駆動されるモータと、
を備えることを特徴とする移動体。
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