JPH03227045A - パワーモジュール - Google Patents
パワーモジュールInfo
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- JPH03227045A JPH03227045A JP2020382A JP2038290A JPH03227045A JP H03227045 A JPH03227045 A JP H03227045A JP 2020382 A JP2020382 A JP 2020382A JP 2038290 A JP2038290 A JP 2038290A JP H03227045 A JPH03227045 A JP H03227045A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
Landscapes
- Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
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。
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、サイリスタやパワートランジスタ等の電力
制御素子と、そのグー１−駆動回路とを同一基板上に実
装して一体化したパワーモジュールに関する。
制御素子と、そのグー１−駆動回路とを同一基板上に実
装して一体化したパワーモジュールに関する。
従来、インバータ等において使用されるサイリスタやパ
ワートランジスタ等の電力制御素子をａ数個内蔵した電
力制御用パワーモジュールでは、これら電力制御素子を
駆動するゲート駆動回路を一般にパワーモジュールとは
別個に離れた位置に設けており、その実装基板としては
カラス・エポキシ系の樹脂基板を使用している。
ワートランジスタ等の電力制御素子をａ数個内蔵した電
力制御用パワーモジュールでは、これら電力制御素子を
駆動するゲート駆動回路を一般にパワーモジュールとは
別個に離れた位置に設けており、その実装基板としては
カラス・エポキシ系の樹脂基板を使用している。
しかしながら、前述した従来の構成では、電力制御素子
とこれを駆動するゲート駆動回路とが別個の基板に設け
られていて物理的に近付けられないなめ、これら電力Ｍ
＃素子とゲート駆動回路間を結ぶ配線長が必然的に長く
ならざるを得す、これに伴う直列抵抗や浮遊容量或いは
インダクタンス等の影響によって電力制御素子を高速で
駆動することが困難になるという問題点があっな。
とこれを駆動するゲート駆動回路とが別個の基板に設け
られていて物理的に近付けられないなめ、これら電力Ｍ
＃素子とゲート駆動回路間を結ぶ配線長が必然的に長く
ならざるを得す、これに伴う直列抵抗や浮遊容量或いは
インダクタンス等の影響によって電力制御素子を高速で
駆動することが困難になるという問題点があっな。
さらに、ゲート駆動回路の実装基板かカラス・エポキシ
系の樹脂基板を使用しているために熱伝導性が悪く、ゲ
ート駆動回路で消費される電力がパワーモジュールの電
力制御素子の１／１０以下とはいえ、この電力を放熱す
るためには消費電力の大きな抵抗や放熱フィンを基板上
に実装する必要があり、ゲート駆動回路のサイズが大き
くなるという難点を有していた。
系の樹脂基板を使用しているために熱伝導性が悪く、ゲ
ート駆動回路で消費される電力がパワーモジュールの電
力制御素子の１／１０以下とはいえ、この電力を放熱す
るためには消費電力の大きな抵抗や放熱フィンを基板上
に実装する必要があり、ゲート駆動回路のサイズが大き
くなるという難点を有していた。
そこで、本発明の目的は、ゲート駆動回路を一体化し、
高速に電力制御を行うことができる小型なパワーモジュ
ールを提供するにある。
高速に電力制御を行うことができる小型なパワーモジュ
ールを提供するにある。
本発明に係るパワーモジュールは、ゲート駆動回路を必
要とする電力制御素子を内蔵したパワーモジュールにお
いて、前記ゲート駆動回路と電力制御素子とを同一基板
上に制御信号用コネクタおよび主回路端子台と共に実装
したことを特徴とする。
要とする電力制御素子を内蔵したパワーモジュールにお
いて、前記ゲート駆動回路と電力制御素子とを同一基板
上に制御信号用コネクタおよび主回路端子台と共に実装
したことを特徴とする。
前記パワーモジュールにおいて、前記同一基板は、金属
基板またはセラミック基板がら構成すれば好適である。
基板またはセラミック基板がら構成すれば好適である。
本発明に係るパワーモジュールによれは、ゲート駆動回
路を電力制御素子と同じ熱抵抗の低い金属またはセラミ
ックの同一基板上に近接して実装する構成であるため、
直列抵抗や浮遊容量或いはインダクタンス等が小さくな
り電力制御素子のゲートを高速に駆動することができる
。さらに、熱抵抗の低い同一基板上にゲート駆動回路を
構成しているなめ、ゲート駆動回路用放熱フィンが不要
となり全体としてパワーモジュールの小形化を達成でき
る。
路を電力制御素子と同じ熱抵抗の低い金属またはセラミ
ックの同一基板上に近接して実装する構成であるため、
直列抵抗や浮遊容量或いはインダクタンス等が小さくな
り電力制御素子のゲートを高速に駆動することができる
。さらに、熱抵抗の低い同一基板上にゲート駆動回路を
構成しているなめ、ゲート駆動回路用放熱フィンが不要
となり全体としてパワーモジュールの小形化を達成でき
る。
次に、本発明に係るパワーモジュールの実施例につき、
添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。
添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。
第１図は、本発明の一実施例を示す直流から三相交流を
発生するインバータの主回路に適用したパワーモジュー
ルの要部平面図であり、第２図はこの側面図である。但
し、説明の便宜上第１図においてパワートランジスタ部
のゲル枠部分および第２図における第１図のＡ−Ａ線で
示したゲル枠部分は切断して断面図で示しである。ここ
で、参照符号１０は低熱抵抗の金属基板またはセラミッ
ク基板であり、金属基板としては例えばアルミ板、銅板
または鉄板（ケイ素鋼板）等が使用できる５ここでは、
−例として金属基板とする。この金属基板１０上には、
インバータの主回路を構成する６個のパワートランジス
タチップ２０からなるパワートランジスタ部Ｉ２と、各
パワートランジスタチップ２０を駆動するゲート駆動回
路ａ〜ｄの４ブロツクからなる６回路のゲート駆動回路
部１４（但し、ゲート駆動回路ａは３回路分のゲート駆
動回路素子２６を含む。）と、このゲート駆動回路部１
４を動作させるための制御信号と電源の接続用コネクタ
１６および主回路によって制御される入出力電力を図示
しない外部の直流電源やモータに接続するための主回路
端子台１８とが搭載されている。この主回路端子台１８
は、両端の２個のネジによって金属基板１０に取付けら
れる。パワートランジスタ部１２内のパワートランジス
タチップ２０は、ゲル枠２２で囲繞されてシリコンゲル
２４によりコーティングされる。また、ゲート駆動回路
部１４内の破線で示した各ゲート駆動回路ａ〜ｄは、そ
れぞれゲート駆動回路素子２６から構成される。金属基
板１０の上面は、例えばポリマ厚膜ペースト等の絶縁性
樹脂で形成した絶縁層３０により被覆し、その上に銀箔
の配線パターン２８か形成され、さらに、パワートラン
ジスタチップ２０と配線パターン２８とはアルミ線等の
ボンディングワイヤ３２によって接続される。
発生するインバータの主回路に適用したパワーモジュー
ルの要部平面図であり、第２図はこの側面図である。但
し、説明の便宜上第１図においてパワートランジスタ部
のゲル枠部分および第２図における第１図のＡ−Ａ線で
示したゲル枠部分は切断して断面図で示しである。ここ
で、参照符号１０は低熱抵抗の金属基板またはセラミッ
ク基板であり、金属基板としては例えばアルミ板、銅板
または鉄板（ケイ素鋼板）等が使用できる５ここでは、
−例として金属基板とする。この金属基板１０上には、
インバータの主回路を構成する６個のパワートランジス
タチップ２０からなるパワートランジスタ部Ｉ２と、各
パワートランジスタチップ２０を駆動するゲート駆動回
路ａ〜ｄの４ブロツクからなる６回路のゲート駆動回路
部１４（但し、ゲート駆動回路ａは３回路分のゲート駆
動回路素子２６を含む。）と、このゲート駆動回路部１
４を動作させるための制御信号と電源の接続用コネクタ
１６および主回路によって制御される入出力電力を図示
しない外部の直流電源やモータに接続するための主回路
端子台１８とが搭載されている。この主回路端子台１８
は、両端の２個のネジによって金属基板１０に取付けら
れる。パワートランジスタ部１２内のパワートランジス
タチップ２０は、ゲル枠２２で囲繞されてシリコンゲル
２４によりコーティングされる。また、ゲート駆動回路
部１４内の破線で示した各ゲート駆動回路ａ〜ｄは、そ
れぞれゲート駆動回路素子２６から構成される。金属基
板１０の上面は、例えばポリマ厚膜ペースト等の絶縁性
樹脂で形成した絶縁層３０により被覆し、その上に銀箔
の配線パターン２８か形成され、さらに、パワートラン
ジスタチップ２０と配線パターン２８とはアルミ線等の
ボンディングワイヤ３２によって接続される。
このように構成するパワーモジュールは、低熱抵抗の同
じ金属基板１０上にゲート駆動回路ａ〜ｄとパワートラ
ンジスタ部１２とが近接して配置される結果、それぞれ
のパワートランジスタチップ２０に対するゲート駆動は
、銅箔の配線パターン２８とホンディングワイヤ３２と
による従来に比べて十分短い長さの配線を介して行うこ
とかできる。
じ金属基板１０上にゲート駆動回路ａ〜ｄとパワートラ
ンジスタ部１２とが近接して配置される結果、それぞれ
のパワートランジスタチップ２０に対するゲート駆動は
、銅箔の配線パターン２８とホンディングワイヤ３２と
による従来に比べて十分短い長さの配線を介して行うこ
とかできる。
なお、第１図および第２図では、パワートランジスタ部
１２だけをシリコンゲル２４でコーティングしであるか
、勿論ゲート駆動回路部１４も合せてシリコンゲル２４
でコーティングしてもよい。
１２だけをシリコンゲル２４でコーティングしであるか
、勿論ゲート駆動回路部１４も合せてシリコンゲル２４
でコーティングしてもよい。
前述した実施例から明らがなように、本発明のパワーモ
ジュールによれば、電力制御素子である各パワートラン
ジスタとそれぞれに対するゲート駆動回路とが同じ基板
上に近接して配置でき、この間の配線長を短くできる結
果、直列抵抗や浮遊容量等が減少して高速駆動がし易く
なる。
ジュールによれば、電力制御素子である各パワートラン
ジスタとそれぞれに対するゲート駆動回路とが同じ基板
上に近接して配置でき、この間の配線長を短くできる結
果、直列抵抗や浮遊容量等が減少して高速駆動がし易く
なる。
また、ゲート駆動回路は従来のカラス・エポキシ系の樹
脂基板よりも大幅に熱抵抗の低い金属基板またはセラミ
ック基板上に実装す４ 。
脂基板よりも大幅に熱抵抗の低い金属基板またはセラミ
ック基板上に実装す４ 。
るため、従来と同じ消費電力でも小さな部品を使用する
ことができると共にトランジスタ等はこの基板上に直付
けすることによってゲート駆動回路用放熱フィンか不要
となる。従って、これらからパワーモジュール全体とし
ての大きさを小さくすることができる。
ことができると共にトランジスタ等はこの基板上に直付
けすることによってゲート駆動回路用放熱フィンか不要
となる。従って、これらからパワーモジュール全体とし
ての大きさを小さくすることができる。
以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本発
明は前記実施例に限定されることなく、本発明の精神を
逸脱しない範囲内において種々の設計変更をなし得るこ
とは勿論である。
明は前記実施例に限定されることなく、本発明の精神を
逸脱しない範囲内において種々の設計変更をなし得るこ
とは勿論である。
第１図は本発明に係るパワーモジュールをインバータの
主回路に適用した一実施例を示すパワーモジュールの要
部平面図、第２図は第１図の側面図である。 １０・・・金属基板 １２・・・パワートランジスタ部 １４・・・ゲート駆動回路部 １６・・・コネクタ １８・・・手回Ｂ端子台 ２０・・・パワートランジスタ部ッ ２２・・・ゲル枠 ２４・・・シリコンゲル ２６・・・ゲート駆動回路素子 ２８・・・配線パターン ３０・・・絶縁層 ３２・・・ボンティングワイヤ ａ、〜、ｄ・・・ゲート駆動回路 プ ＩＧ ４ ２
主回路に適用した一実施例を示すパワーモジュールの要
部平面図、第２図は第１図の側面図である。 １０・・・金属基板 １２・・・パワートランジスタ部 １４・・・ゲート駆動回路部 １６・・・コネクタ １８・・・手回Ｂ端子台 ２０・・・パワートランジスタ部ッ ２２・・・ゲル枠 ２４・・・シリコンゲル ２６・・・ゲート駆動回路素子 ２８・・・配線パターン ３０・・・絶縁層 ３２・・・ボンティングワイヤ ａ、〜、ｄ・・・ゲート駆動回路 プ ＩＧ ４ ２
Claims (2)
- （１）ゲート駆動回路を必要とする電力制御素子を内蔵
したパワーモジュールにおいて、前記ゲート駆動回路と
電力制御素子とを同一基板上に制御信号用コネクタおよ
び主回路端子台と共に実装したことを特徴とするパワー
モジュール。 - （２）前記同一基板は、金属基板またはセラミック基板
からなる請求項１記載のパワーモジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020382A JP2605910B2 (ja) | 1990-02-01 | 1990-02-01 | パワーモジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020382A JP2605910B2 (ja) | 1990-02-01 | 1990-02-01 | パワーモジュール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03227045A true JPH03227045A (ja) | 1991-10-08 |
| JP2605910B2 JP2605910B2 (ja) | 1997-04-30 |
Family
ID=12025490
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2020382A Expired - Lifetime JP2605910B2 (ja) | 1990-02-01 | 1990-02-01 | パワーモジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2605910B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0613533A (ja) * | 1992-06-24 | 1994-01-21 | Toshiba Corp | マルチチップモジュール |
| US5521437A (en) * | 1993-07-05 | 1996-05-28 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor power module having an improved composite board and method of fabricating the same |
| JP2003501812A (ja) * | 1999-05-31 | 2003-01-14 | ティーワイシーオー エレクトロニクス ロジスティック エイジー | インテリジェント型のパワーモジュール |
| EP1324303A2 (en) * | 2001-12-27 | 2003-07-02 | Fujitsu Hitachi Plasma Display Limited | Power module and display device |
| JP2007287784A (ja) * | 2006-04-13 | 2007-11-01 | Denso Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
| CN105374804A (zh) * | 2015-12-08 | 2016-03-02 | 深圳佰维存储科技有限公司 | 一种智能可穿戴设备 |
| JP2017079268A (ja) * | 2015-10-20 | 2017-04-27 | 株式会社豊田自動織機 | 半導体装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6395271U (ja) * | 1986-12-10 | 1988-06-20 | ||
| JPH03218060A (ja) * | 1990-01-23 | 1991-09-25 | Sanyo Electric Co Ltd | インバータ装置 |
-
1990
- 1990-02-01 JP JP2020382A patent/JP2605910B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6395271U (ja) * | 1986-12-10 | 1988-06-20 | ||
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| EP1324303A2 (en) * | 2001-12-27 | 2003-07-02 | Fujitsu Hitachi Plasma Display Limited | Power module and display device |
| EP1324303A3 (en) * | 2001-12-27 | 2006-01-11 | Fujitsu Hitachi Plasma Display Limited | Power module and display device |
| JP2007287784A (ja) * | 2006-04-13 | 2007-11-01 | Denso Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
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| CN105374804A (zh) * | 2015-12-08 | 2016-03-02 | 深圳佰维存储科技有限公司 | 一种智能可穿戴设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2605910B2 (ja) | 1997-04-30 |
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