JPH01268160A - パワーモジュール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、パワーＭＯ３ＦＥＴ、ＩＧＢＴ等のパワー
モジュールが静電気によって破壊されることを防止する
ようにしたパワーモジュールの改良に関するものである
。

「従来の技術」 第９図は従来のパワーＭＯ３ＦＥＴモジュールの外観斜
視図、第１０図はその回路図である。図において、９は
パワーモジュール、Ｄはドレン、Ｓはソース、Ｇはゲー
トを示す。添字の１は第１のもの、２は第２のものを示
す。図のパワーＭＯ３ＦＥＴモジュール９は２個のＭＯ
’５ＦＥＴからなっており、第１ソースＳ１と第２ドレ
ンＤ２とが接続されている。ゲートＧとソースＳとの間
に入力信号として駆動電圧を印加することにより、ドレ
ンＤとソースＳとの間に出力電流が流れる。

すなわち、ゲートＧとソースＳとの間の入力信号のオン
・オフによってドレンＤとソースＳとの間に流れる出力
電流を制御することができる。

パワーＭＯ８ＦＥＴやＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラ
モードトランジスタ）というようなパワー素子は、入力
端子であるゲートＧとソースＳとの間のインピーダンス
が高い電圧駆動素子であるため、駆動のための入力電流
が非常に小さく、駆動電力が少なくてすみ、駆動回路が
簡単であるという利点がある。しかし、その反面、入力
インピーダンスが高いために静電気に弱いという欠点が
ある。すなわち、インピーダンスが高いため静電気の印
加によってモジュール素子の回路内で放電し回路を破壊
するという欠点がある。

パワーモジュールは製作、輸送などの過程を経て、第１
１図に示すような絶縁皮膜を被覆した接続端子（ファス
トン端子）３が入力端子であるゲート端子Ｇ及びソース
端子Ｓに挿着されリード線３２を回路に接続して装置内
に組み込まれるが、製作から装置内に組み込まれる以前
のモジュールが単体である間に、種々の機会に静電気の
電圧がゲートＧとソースＳとの間に印加される可能性が
あり、また実際に静電気のためモジュールが破壊される
ことがあった。

そこで、従来、パワーモジュールの静電気による破壊を
防止するため、製作して出荷する際に、第１３図に示ず
ような導電性マツトロをつけて、ゲートＧとソースＳと
の間を導電性マツトロで導通状態にして静電気の電圧が
印加されないようにする手段、あるいは第１４図に示す
ように、ゲー１〜ＧとソースＳとの端子間に逆向きの一
対のツェナーダイオード７．７を組み込んでおき、高い
電圧がかかったときはツェナーダイオード７．７を通し
て放電させるようにして静電気による破壊を防止する手
段がとられていた。

［発明が解決しようとする課題］ 従来、パワーモジュールが静電気によって破壊されるこ
とを防止するため、以上の手段がとられていたが、第１
３図に示す導電性マツトロを使用する手段では、輸送中
に導電性マツトロが外れる可能性があり、また、パワー
モジュールの組込み作業等の際には導電性マツトロは外
しているので高い電圧の静電気がかかる可能性があり、
モジュールか破壊される可能性を完全になくすことはで
きなかった。また、第１４図のツェナーダイオード７を
入れる手段では、−度もし高い電圧がかがってツェナー
ダイオードの一箇所でも導電破壊するとそのモジュール
は動作に支障が生じ、装置が使用できないという課題が
あった。

この発明は上記のような課題を解消するなめになされた
もので、輸送中や作業中には、ゲートとソース間の導通
状態を確実に維持して静電気による破壊を防止し、この
パワーモジュールを装置内に組み込んだときは、ゲート
とソース間が確実に絶縁されて機能を発揮できるように
なるパワーモジュールを得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係るパワーモジュールは、ゲート端子とソー
ス端子との少なくともいずれか一方の端子を弾性部材で
構成し、この部材の弾性を利用して前記両端子が互いに
接触するように構成し、絶縁皮膜で被覆された接続端子
を前記端子に挿着接続したとき接続端子の絶縁皮膜が前
記両端子の接触部間に嵌挿介在して前記端子間が絶縁さ
れる構造としたものである。

［作用］ この発明におけるパワーモジュールは、単体のときはゲ
ート端子とソース端子とが互いに接触するように構成さ
れているので、ゲー１〜とソースの間はこの端子の接触
部で短絡されており、静電気の電圧が両端子間に印加さ
れることはなく、静電気による破壊が発生ずることはな
い。また、この端子間の接触機構は、端子自身の弾性力
によっているので、自然な接触維持傾向をもち、輸送中
の振動や作業中の取り扱いなどによって接触が解放され
ることはなく、接触状態は確実に維持され、静電気によ
る破壊は確実に防止される。

また、このパワーモジュールを装置に組み込んで使用す
るときは、絶縁皮膜で被覆された接続端子を嵌挿装着し
、その接続端子の絶縁皮膜がゲート端子とソース端子間
に挿入介在し、両端子間は確実に絶縁され、パワーモジ
ュールとして機能を発揮することができる状態になる。

［実施例コ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図乃至第８図はこの発明の一実施例によるパワーモジュ
ールを示し、第１−図乃至第４図は第１実施例、第５図
乃至第８図は第２実施例を示す。第１図はパワーモジュ
ールの外観斜視図、第２図は入力端子の拡大図、第３図
は使用状態の入力端子の斜視図、第４図は使用状態の入
力端子の断面図である。第５図は入力端子の斜視図、第
６図はその正面図、第７図はその側面図、第８図はその
使用状態の断面図である。

図において、９はパワーモジュール、Ｓはソース端子、
Ｇはゲート端子、３はファストン端子、３１はファスト
ン端子３の絶縁皮膜、３２はファストン端子３のリード
線である。

第１図乃至第４図において、このパワーモジュール９の
入力端子である例えばソース端子Ｓは、たとえば銅合金
のような弾性の大きい素材で作られており、第２図に示
すように、自然状態でゲート端子とソース端子とが接触
するように設けられている。勿論、矢印で示す方向にソ
ース端子Ｓを押せば、ソース端子Ｓは矢印の方向に曲げ
られ、ゲート端子Ｇとソース端子Ｓとの間を容易に隔離
させることができるが、押す力をはなせば、ソース端子
Ｓの弾性力で元に戻り、ゲート端子Ｇとソース端子Ｓと
は自然に直ちに接触するようになっている。

なお、ゲート端子を弾性材料で作ってもよく、その場合
はゲート端子Ｇの方を押して隔離させることができ、は
なせば全く同様に弾性力で元に戻り接触する。両端子を
弾性材料で作ってもよいことは勿論である。

このパワーモジュール９は製造後、装置内に組み込まれ
るまでは以上のようにゲート端子Ｇとソース端子Ｓとは
弾性力によって自然に接触している状態である。したが
って、ゲート端子Ｇとソース端子Ｓとの間は導通状態で
あり、静電気の電圧が印加されることはなく、静電気に
よるモジュールの破壊が発生することはない。なお、両
端子は弾性力によって自然に接触しているので、輸送中
の振−や作業の都合などによって両端子間が隔離される
ことがあっても、直ちに復旧して接触状態を維持し短絡
するので、静電気の印加を確実に防止することができる
。

このパワーモジュール９を装置内に組み込むときは、第
１１図に示すような絶縁皮膜３１で被覆された接続端子
（ファストン端子）３をゲート端子Ｇ及びソース端子Ｓ
に装着して接続するのであるが、ファストン端子３を取
り付けるには、第２図に矢印で示すようにソース端子Ｓ
を押しながらソース端子Ｓにファストン端子３を挿着し
、次にゲート端子Ｇにファストン端子３を挿着し、第３
図、第４図に示すようにファストン端子３を装着する。

装着後、ソース端子Ｓは自由になると同時に第２図に示
すような状態に弾性力によって復元しようとするが、フ
ァストン端子３が挿着されているので、第４図に示すよ
うにゲート端子Ｇとソース端子Ｓとの間にファストン端
子３の絶縁皮膜３１が挟まれて介在することになり、絶
縁皮膜３１によってゲート端子Ｇとソース端子Ｓとは電
気的に絶縁されることになる。これにより、モジュール
は機能を発揮できる状態となり、リード線３２を装置内
に接続し、このパワーモジュール９を使用することがで
きる。　なお、両端子の長さ関係や傾き具合などは一例
を示したものであり、ゲ−ト端子Ｇがソース端子Ｓより
長くしてもよく、ゲート端子Ｇの方を傾斜させてもよく
、両端子を傾斜させてもよく、端子形状も直線棒状でな
く曲線状としてもよいことは勿論である。

また、図示の端子形状では、ソース端子Ｓの弾性性状が
重要であり、容易に曲げることができ、かつ、適当な接
触圧力でゲート端子に圧接するように設定する。上記の
ようにゲート端子Ｇ及びソース端子Ｓの形状等を変える
場合は弾性性状もそれに応じて適当に設定することが望
ましい。

第５図乃至第８図に示す第２実施例では、一方の端子、
例えばソース端子Ｓにくり抜き穴ｓｂがあけてあり、弾
性片Ｓａが、その上端がくり抜き穴ｓｂの上部に一体ま
たは一体的に接続しており弾性力により弾性片ｓｂの下
端はゲート端子Ｇに接触している状態で設けられている
。弾性片Ｓａは、第６図の左から右方へ押すと、くり抜
き穴Ｓｂ内へ容易に押し込むことができるように、くり
抜き穴ｓｂの大きさより弾性片Ｓａの大きさは小さくな
っている。

このパワーモジュールは、単体のときは、弾性片Ｓａの
先端がゲート端子Ｇに接触しているのでソース端子Ｓと
ゲート端子Ｇとは導通している。

したがって、静電気の電圧が印加されることはなく、静
電気による破壊が防止される。

装置内に組み込むときは第８図に示すように、ファスト
ン端子３を装着接続するが、ファストン端子３をゲート
端子Ｇ及びソース端子Ｓに嵌挿すると、弾性片Ｓａとゲ
ート端子Ｇとの間に押し込まれ、その間にファストン端
子３の絶縁皮膜３１が挿入されて介在することになるの
で、絶縁皮膜３１によってゲート端子Ｇとソース端子Ｓ
との間は電気的に絶縁される。これにより、このパワー
モジュールは機能を発揮することができる状態になる。

なお、弾性片Ｓａは端子板の中心部でなく側縁部に設け
てもよく、形状なども図示のものに限定されない。また
、ゲート端子Ｇの方に設けてもよいことは勿論である。

「発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、グー１〜端子とソー
ス端子との少なくともいずれか一方を弾性部材で構成し
、その弾性力で両端子を接触させ短絡するようにして静
電気の印加を防止し、使用するときはファストン端子の
絶縁皮膜で絶縁して機能を発揮できるようにしたので、
不確実な導電性マツＩ・やコス１へのかかるツェナーダ
イオードなどは不要で、極めて簡単にかつ確実に静電気
によるモジュールの破壊を防止することができる効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第８図はこの考案の一実施例によるパワーモ
ジュールを示し、第１図乃至第４図は第１実施例、第５
図乃至第８図は第２実施例を示ず。 第１図はパワーモジュールの外観斜視図、第２図は第１
図の端子部の拡大図、第３図は第１図の端子にファスト
ン端子を接続したものの斜視図、第４図は第３図の断面
図である。第５図は端子部の斜視図、第６図は第５図の
正面図、第７図は第５図の側面図、第８図はファストン
端子を接続したものの断面図である。 第９図乃至第１４図は従来例を示し、第９図は外観斜視
図、第１０図は回路図、第１１図はファストン端子の斜
視図、第１２図はファストン端子を装着した端子の斜視
図、第１３図は導電性マット装着状態の斜視図、第１４
図はツェナーダイオードを入れた回路図である。 図において、Ｓはソース、Ｇはゲート、３はファストン
端子、３１は絶縁皮膜である。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　ゲート端子とソース端子とを少なくとも有し、上記各
   端子間に高圧の静電気が印加された場合にその内部の素
   子が破壊されるようなパワーモジュールに於いて、上記
   ゲート端子とソース端子との少なくともいずれか一方の
   端子を弾性部材で構成し、かつこの部材の弾性を利用し
   て上記両端子が互いに接触するように構成し、前記端子
   に絶縁皮膜で被覆された接続端子を挿着接続したとき、
   前記接続端子の前記絶縁皮膜が前記端子の接触部間に嵌
   挿介在して、前記端子間が絶縁される構造としたことを
   特徴とするパワーモジュール。