JPH05267647A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
- Publication number
- JPH05267647A JPH05267647A JP6280592A JP6280592A JPH05267647A JP H05267647 A JPH05267647 A JP H05267647A JP 6280592 A JP6280592 A JP 6280592A JP 6280592 A JP6280592 A JP 6280592A JP H05267647 A JPH05267647 A JP H05267647A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- snubber
- container
- gto
- capacitor
- flange
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Thyristors (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】スナバ回路の配線インダクタンスを低減し大容
量ＧＴＯの採用を可能とする。 【構成】ＧＴＯ７，スナバダイオード８，冷却フィン９
等でスタック３を構成し冷媒を収容した容器11内に浸漬
して収納し、鏡板12に孔12ａを設ける。また、スナバコ
ンデンサ13は、コンデンサケース14の上部に円筒状のフ
ランジ15を設け、このフランジ15内に両極端子５を設け
たブッシングを気密に挿入して構成する。このスナバコ
ンデンサ13のフランジ15を鏡板12の孔12ａに挿入してフ
ランジ15と鏡板12を溶接で固着すると共に、スナバ回路
を形成する配線を行う。
量ＧＴＯの採用を可能とする。 【構成】ＧＴＯ７，スナバダイオード８，冷却フィン９
等でスタック３を構成し冷媒を収容した容器11内に浸漬
して収納し、鏡板12に孔12ａを設ける。また、スナバコ
ンデンサ13は、コンデンサケース14の上部に円筒状のフ
ランジ15を設け、このフランジ15内に両極端子５を設け
たブッシングを気密に挿入して構成する。このスナバコ
ンデンサ13のフランジ15を鏡板12の孔12ａに挿入してフ
ランジ15と鏡板12を溶接で固着すると共に、スナバ回路
を形成する配線を行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、大容量半導体素子を冷
媒中に浸漬して冷却する半導体装置の保護用コンデンサ
の装着構造の改良に関するものである。
媒中に浸漬して冷却する半導体装置の保護用コンデンサ
の装着構造の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、大容量のゲート・ターンオフ・サ
イリスタ（以下、ＧＴＯという）の実装には、多量の発
生熱を効率よく冷却すること、スナバ回路の配線インダ
クタンスを可及的に小さくして遮断性能を向上すること
の両者を考慮する必要があった。そこで、一般的にはＧ
ＴＯやスナバダイオード等を冷却器内の冷媒中に浸漬し
て冷却し、冷却器の外部にスナバコンデンサを近接して
配設し、冷却器に取付けた貫通ブッシングを介して配線
し、スナバ回路の配線インダクタンスを低減するように
していた。
イリスタ（以下、ＧＴＯという）の実装には、多量の発
生熱を効率よく冷却すること、スナバ回路の配線インダ
クタンスを可及的に小さくして遮断性能を向上すること
の両者を考慮する必要があった。そこで、一般的にはＧ
ＴＯやスナバダイオード等を冷却器内の冷媒中に浸漬し
て冷却し、冷却器の外部にスナバコンデンサを近接して
配設し、冷却器に取付けた貫通ブッシングを介して配線
し、スナバ回路の配線インダクタンスを低減するように
していた。
【０００３】図６は、このようなＧＴＯを冷媒中に浸漬
して冷却する方式の半導体装置の一例を示す正面図で、
１は冷却器を構成する容器で、一辺に鏡板２が一体に設
けられ、内部に冷媒とＧＴＯやスナバダイオード等から
成るスタック３が収納されている。４は保護用のスナバ
コンデンサで、容器１に近接して設けられた構造体（図
示しない）に取付けられ、その両極端子５は容器１の鏡
板２に取付けられた貫通ブッシング６を介してスタック
３に接続され、スナバ回路を形成している。
して冷却する方式の半導体装置の一例を示す正面図で、
１は冷却器を構成する容器で、一辺に鏡板２が一体に設
けられ、内部に冷媒とＧＴＯやスナバダイオード等から
成るスタック３が収納されている。４は保護用のスナバ
コンデンサで、容器１に近接して設けられた構造体（図
示しない）に取付けられ、その両極端子５は容器１の鏡
板２に取付けられた貫通ブッシング６を介してスタック
３に接続され、スナバ回路を形成している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ＧＴＯが大
容量になると、発生熱が増加しかつ遮断電流が増大する
ので、さらにスナバ回路の配線インダクタンスを低減す
る必要がある。冷却には最も効率的な冷媒中に浸漬する
方式を採用することにより対応できる。しかしながら、
スナバ回路の配線は、上述したようにスナバコンデンサ
４がＧＴＯやスナバダイオード等を収納した容器１の鏡
板２に取付けた貫通ブッシング６を介して接続されるた
め、配線インダクタンスを低減するにも自ら限界があ
り、冷却とスナバ回路の配線インダクタンスはトレード
オフになってくる。一方、スナバコンデンサ４を冷却器
内に収納することは、半導体装置の外形や重量の増大を
招き、信頼性も低下するので好ましくはない。
容量になると、発生熱が増加しかつ遮断電流が増大する
ので、さらにスナバ回路の配線インダクタンスを低減す
る必要がある。冷却には最も効率的な冷媒中に浸漬する
方式を採用することにより対応できる。しかしながら、
スナバ回路の配線は、上述したようにスナバコンデンサ
４がＧＴＯやスナバダイオード等を収納した容器１の鏡
板２に取付けた貫通ブッシング６を介して接続されるた
め、配線インダクタンスを低減するにも自ら限界があ
り、冷却とスナバ回路の配線インダクタンスはトレード
オフになってくる。一方、スナバコンデンサ４を冷却器
内に収納することは、半導体装置の外形や重量の増大を
招き、信頼性も低下するので好ましくはない。
【０００５】本発明は、上述した課題を解決すべくなさ
れたもので、スナバ回路の配線インダクタンスを低減し
て、大容量ＧＴＯの採用を可能とする半導体装置を提供
することを目的としている。
れたもので、スナバ回路の配線インダクタンスを低減し
て、大容量ＧＴＯの採用を可能とする半導体装置を提供
することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、容器内の冷媒中にＧＴＯ，スナバダイオ
ード等を浸漬して収納し、外部にスナバコンデンサを配
設して成る半導体装置において、スナバコンデンサを、
その端子が容器内に突出するように容器に一体に装着す
るものである。
成するために、容器内の冷媒中にＧＴＯ，スナバダイオ
ード等を浸漬して収納し、外部にスナバコンデンサを配
設して成る半導体装置において、スナバコンデンサを、
その端子が容器内に突出するように容器に一体に装着す
るものである。
【０００７】
【作用】以上の構成により、ＧＴＯは冷媒の沸騰冷却に
より放熱され、また、スナバ回路はブッシングを介する
ことなく配線でき、スナバコンデンサを容器内に収納し
たものと同効の構成となり、その配線長を可及的に短く
することができるので、インダクタンスを大幅に低減さ
せ遮断時のオーバシュートを小さくし、大容量ＧＴＯの
性能を十分活用した半導体装置を提供できる。
より放熱され、また、スナバ回路はブッシングを介する
ことなく配線でき、スナバコンデンサを容器内に収納し
たものと同効の構成となり、その配線長を可及的に短く
することができるので、インダクタンスを大幅に低減さ
せ遮断時のオーバシュートを小さくし、大容量ＧＴＯの
性能を十分活用した半導体装置を提供できる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図１は、本発明の一実施例の主要部を切断して
示す正面図である。同図において、11は放熱部を備えた
容器で、この容器11内には冷媒が収容され、スタック３
が収納されている。このスタック３は、ＧＴＯ７，スナ
バダイオード８が冷却フィン９を挟んで配列方向に図示
しないボルトを介して締付けられて構成されている。ま
た、容器11には、下辺に鏡板12が溶接等で一体に取付け
られており、この鏡板12に後述するスナバコンデンサの
フランジを挿入可能とした孔12ａが設けられている。な
お、容器11は、上部を開口し、この開口した部分にパッ
キング等を介して気密にカバーを取付けている（何れも
図示しない）。
明する。図１は、本発明の一実施例の主要部を切断して
示す正面図である。同図において、11は放熱部を備えた
容器で、この容器11内には冷媒が収容され、スタック３
が収納されている。このスタック３は、ＧＴＯ７，スナ
バダイオード８が冷却フィン９を挟んで配列方向に図示
しないボルトを介して締付けられて構成されている。ま
た、容器11には、下辺に鏡板12が溶接等で一体に取付け
られており、この鏡板12に後述するスナバコンデンサの
フランジを挿入可能とした孔12ａが設けられている。な
お、容器11は、上部を開口し、この開口した部分にパッ
キング等を介して気密にカバーを取付けている（何れも
図示しない）。
【０００９】図２は、スナバコンデンサ13の構成を示す
正面図で、コンデンサケース14の上面に円筒状をしたフ
ランジ15を設け、このフランジ15に気密に絶縁ブッシン
グ16を挿入して取付けている。この絶縁ブッシング16に
は両極端子５が設けられ、コンデンサケース14内でスナ
バコンデンサエレメント17に接続し、上部はフランジ15
より突出するように伸びている。
正面図で、コンデンサケース14の上面に円筒状をしたフ
ランジ15を設け、このフランジ15に気密に絶縁ブッシン
グ16を挿入して取付けている。この絶縁ブッシング16に
は両極端子５が設けられ、コンデンサケース14内でスナ
バコンデンサエレメント17に接続し、上部はフランジ15
より突出するように伸びている。
【００１０】このように構成されたスナバコンデンサ13
のフランジ15を、容器11の鏡板12に設けた孔12ａに挿入
し、フランジ15の上面と鏡板12の内面とを溶接（溶接部
を符号18で示す）し、容器11とスナバコンデンサ13を一
体に固着する。これにより、容器11の下辺は完全にシー
ルされる。スナバコンデンサ15の両極端子５と容器11内
に収納されたスタック３を、所定のスナバ回路が形成さ
れるように電線19で接続する。両極端子５の上部がフラ
ンジ15より突出するように伸びているので、スナバ回路
の配線は、従来に比較し最短長にすることができる。
のフランジ15を、容器11の鏡板12に設けた孔12ａに挿入
し、フランジ15の上面と鏡板12の内面とを溶接（溶接部
を符号18で示す）し、容器11とスナバコンデンサ13を一
体に固着する。これにより、容器11の下辺は完全にシー
ルされる。スナバコンデンサ15の両極端子５と容器11内
に収納されたスタック３を、所定のスナバ回路が形成さ
れるように電線19で接続する。両極端子５の上部がフラ
ンジ15より突出するように伸びているので、スナバ回路
の配線は、従来に比較し最短長にすることができる。
【００１１】次に、以上のように構成された実施例の作
用を説明する。ＧＴＯ７等の冷却は、従来の浸漬方式の
場合と同様に容器11内に収容した冷媒の沸騰冷却により
行われる。また、スナバ回路の配線インダクタンスは、
従来例ではＧＴＯ７−スナバダイオード８−ブッシング
６−スナバコンデンサ４−ブッシング６−ＧＴＯ７のル
ープで、各部品，その間の配線により形成されている
が、本実施例ではＧＴＯ７−スナバダイオード８−スナ
バコンデンサ13−ＧＴＯ７のループとなり、スナバコン
デンサ13を容器11内に収納したものと同じ低減効果が得
られる。これにより、ＧＴＯ７のゲートターンオフ時に
は、この配線を最短にしてインダクタンスを大幅に低減
したスナバ回路により電圧のはね上りを吸収して保護す
る。図３は、ＧＴＯのゲートターンオフ時の波形を示し
ているが、ＧＴＯをＯＦＦすると電流20は減少し、ＧＴ
Ｏに印加される電圧21は増大していく。この時、スナバ
回路に転流していくが、電流の変化率と回路のインダク
タンスに比例した電圧が発生し、これが過大である場合
にはオーバシュート22になり、ＧＴＯを破壊するが、本
実施例のようにスナバ回路の配線長が短縮された分と容
器11に貫通ブッシングを設けない場合には、その分だけ
インダクタンスが減少し、電圧が低減される。スナバ回
路のインダクタンスとしては、ＧＴＯの遮断電流3000〜
4000Ａ級のものは、ＧＴＯ〜スナバダイオード〜スナバ
コンデンサ間で 0.2〜0.25μＨ程度にする必要があり、
構造にもよるがその中で配線が40〜50％のインダクタン
スを占めている。従って、本実施例のように構成するこ
とにより、スナバ回路全体の20〜30％程度のインダクタ
ンスを低減でき、遮断時の電圧のオーバシュートを小さ
くすることができる。
用を説明する。ＧＴＯ７等の冷却は、従来の浸漬方式の
場合と同様に容器11内に収容した冷媒の沸騰冷却により
行われる。また、スナバ回路の配線インダクタンスは、
従来例ではＧＴＯ７−スナバダイオード８−ブッシング
６−スナバコンデンサ４−ブッシング６−ＧＴＯ７のル
ープで、各部品，その間の配線により形成されている
が、本実施例ではＧＴＯ７−スナバダイオード８−スナ
バコンデンサ13−ＧＴＯ７のループとなり、スナバコン
デンサ13を容器11内に収納したものと同じ低減効果が得
られる。これにより、ＧＴＯ７のゲートターンオフ時に
は、この配線を最短にしてインダクタンスを大幅に低減
したスナバ回路により電圧のはね上りを吸収して保護す
る。図３は、ＧＴＯのゲートターンオフ時の波形を示し
ているが、ＧＴＯをＯＦＦすると電流20は減少し、ＧＴ
Ｏに印加される電圧21は増大していく。この時、スナバ
回路に転流していくが、電流の変化率と回路のインダク
タンスに比例した電圧が発生し、これが過大である場合
にはオーバシュート22になり、ＧＴＯを破壊するが、本
実施例のようにスナバ回路の配線長が短縮された分と容
器11に貫通ブッシングを設けない場合には、その分だけ
インダクタンスが減少し、電圧が低減される。スナバ回
路のインダクタンスとしては、ＧＴＯの遮断電流3000〜
4000Ａ級のものは、ＧＴＯ〜スナバダイオード〜スナバ
コンデンサ間で 0.2〜0.25μＨ程度にする必要があり、
構造にもよるがその中で配線が40〜50％のインダクタン
スを占めている。従って、本実施例のように構成するこ
とにより、スナバ回路全体の20〜30％程度のインダクタ
ンスを低減でき、遮断時の電圧のオーバシュートを小さ
くすることができる。
【００１２】なお、上述した実施例では、スナバコンデ
ンサ13のコンデンサケース14の上面に円筒状としたフラ
ンジ15を設け、このフランジ15を容器11の鏡板12に設け
た孔12ａに挿入し溶接で固着したが、図４に示すように
構成してもよい。即ち、スナバコンデンサ25のコンデン
サケース26の上面に水平状のフランジ27を設け、このフ
ランジ27を鏡板12の下面に溶接（溶接部を符号28で示
す）し、容器11とスナバコンデンサ25を一体に固着す
る。容器11の下辺は、スナバコンデンサ25により完全に
シールされる。この実施例によれば、スナバコンデンサ
25の容器11への溶接を外側から行うことができ、溶接作
業が容易になる。
ンサ13のコンデンサケース14の上面に円筒状としたフラ
ンジ15を設け、このフランジ15を容器11の鏡板12に設け
た孔12ａに挿入し溶接で固着したが、図４に示すように
構成してもよい。即ち、スナバコンデンサ25のコンデン
サケース26の上面に水平状のフランジ27を設け、このフ
ランジ27を鏡板12の下面に溶接（溶接部を符号28で示
す）し、容器11とスナバコンデンサ25を一体に固着す
る。容器11の下辺は、スナバコンデンサ25により完全に
シールされる。この実施例によれば、スナバコンデンサ
25の容器11への溶接を外側から行うことができ、溶接作
業が容易になる。
【００１３】また、図５に示すように構成してもよい。
即ち、スナバコンデンサ30は、コンデンサケース31を中
間に設けた接合フランジ31，32で上部ケース31ａと下部
ケース31ｂに分割した構成とし、上部ケース31ａを上述
した図１と同様に容器11に溶接して固着し、接合フラン
ジ31，32を溶接（溶接部を符号33で示す）することによ
って下部ケース31ｂを上部ケース31ａに固着する。容器
11の下辺は、スナバコンデンサ30により完全にシールさ
れる。この実施例によれば、溶接部33を切除することに
よって、外部からコンデンサの補修を行うことができ
る。
即ち、スナバコンデンサ30は、コンデンサケース31を中
間に設けた接合フランジ31，32で上部ケース31ａと下部
ケース31ｂに分割した構成とし、上部ケース31ａを上述
した図１と同様に容器11に溶接して固着し、接合フラン
ジ31，32を溶接（溶接部を符号33で示す）することによ
って下部ケース31ｂを上部ケース31ａに固着する。容器
11の下辺は、スナバコンデンサ30により完全にシールさ
れる。この実施例によれば、溶接部33を切除することに
よって、外部からコンデンサの補修を行うことができ
る。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、容
器内の冷媒中にＧＴＯ，スナバダイオードを浸漬して収
納し、容器内に端子が突出するようにスナバコンデンサ
を装着しているので、（１）スナバ回路のインダクタン
スの低減によって遮断電流が増大でき、ＧＴＯの能力を
十分に活用できると共に信頼性が向上する、（２）冷却
効率を向上し、装置を小型化できる、（３）スナバコン
デンサの主体部を容器外に配設するので、容器を小型・
軽量化し、かつ信頼性を向上できる、（４）圧力容器の
法規制の制約を受けることなく、容器の構造が単純化さ
れる等の効果を有する半導体装置を提供できる。
器内の冷媒中にＧＴＯ，スナバダイオードを浸漬して収
納し、容器内に端子が突出するようにスナバコンデンサ
を装着しているので、（１）スナバ回路のインダクタン
スの低減によって遮断電流が増大でき、ＧＴＯの能力を
十分に活用できると共に信頼性が向上する、（２）冷却
効率を向上し、装置を小型化できる、（３）スナバコン
デンサの主体部を容器外に配設するので、容器を小型・
軽量化し、かつ信頼性を向上できる、（４）圧力容器の
法規制の制約を受けることなく、容器の構造が単純化さ
れる等の効果を有する半導体装置を提供できる。
【図１】本発明の一実施例の主要部を切断して示す正面
図。
図。
【図２】本発明の一実施例に用いるスナバコンデンサの
正面図。
正面図。
【図３】ＧＴＯの遮断波形を示す説明図。
【図４】本発明の他の実施例の一部を切断して示す正面
図。
図。
【図５】本発明のさらに異なる他の実施例の一部を切断
して示す正面図。
して示す正面図。
【図６】従来のＧＴＯ，スナバダイオードを容器内の冷
媒中に浸漬して冷却する方式の半導体装置の構成を示す
正面図。
媒中に浸漬して冷却する方式の半導体装置の構成を示す
正面図。
３…スタック、５…両極端子、７…ＧＴＯ、８…スナバ
ダイオード、９…冷却フィン、11…容器、12…鏡板、1
3，25，30…スナバコンデンサ、14，26，31…コンデン
サケース、15，27…フランジ、17…エレメント、18，2
8，33…溶接部、31，32…接合フランジ。
ダイオード、９…冷却フィン、11…容器、12…鏡板、1
3，25，30…スナバコンデンサ、14，26，31…コンデン
サケース、15，27…フランジ、17…エレメント、18，2
8，33…溶接部、31，32…接合フランジ。
Claims (1)
- 【請求項１】 容器内の冷媒中にゲート・ターンオフ・
サイリスタ，スナバダイオードを浸漬して収納し、外部
にスナバコンデンサを配設して成る半導体装置におい
て、前記スナバコンデンサを、その端子が前記容器内に
突出するように前記容器に一体に装着したことを特徴と
する半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6280592A JPH05267647A (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6280592A JPH05267647A (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05267647A true JPH05267647A (ja) | 1993-10-15 |
Family
ID=13210922
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6280592A Pending JPH05267647A (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05267647A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010080956A (ja) * | 2008-09-08 | 2010-04-08 | Converteam Technology Ltd | 半導体素子を実装した積層体 |
-
1992
- 1992-03-19 JP JP6280592A patent/JPH05267647A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010080956A (ja) * | 2008-09-08 | 2010-04-08 | Converteam Technology Ltd | 半導体素子を実装した積層体 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11282640B2 (en) | DC link capacitor cooling system | |
| US4538169A (en) | Integrated alternator bridge heat sink | |
| US5493472A (en) | Capacitor module with epoxy housing and terminal mounting inserts | |
| JP3529675B2 (ja) | 半導体装置及びインバータ装置 | |
| JPH05267647A (ja) | 半導体装置 | |
| US6295201B1 (en) | Bus bar having embedded switching device | |
| JP4323073B2 (ja) | パワーモジュール | |
| JP3176306B2 (ja) | Ｉｇｂｔとフリーホイーリングダイオードの組合せ構造 | |
| JPS636148B2 (ja) | ||
| JPH0521674A (ja) | 半導体装置 | |
| JP2524754B2 (ja) | 低インダクタンスコンデンサ | |
| US20230291322A1 (en) | Power conversion device | |
| JPS6320101Y2 (ja) | ||
| WO2021215281A1 (ja) | 電力変換ユニットおよび電力変換装置 | |
| JP2508525Y2 (ja) | 圧接形コンデンサ | |
| JPS63255947A (ja) | 半導体沸騰冷却装置 | |
| JPH02161758A (ja) | 密封端子装置 | |
| JPS5914630A (ja) | コンデンサ | |
| JPS636145B2 (ja) | ||
| JPH06335249A (ja) | 沸騰冷却型電力変換装置 | |
| JPS61148848A (ja) | 半導体冷却装置 | |
| JPS63224243A (ja) | 半導体沸騰冷却装置 | |
| JPS60144925A (ja) | 半導体用スナバ−装置 | |
| JP2000323634A (ja) | 圧接形沸騰冷却体またはその密閉方法またはそのスタック構造 | |
| JPH0669392A (ja) | 半導体素子冷却ユニット |