JPH0740790B2 - 大電力パワ−モジユ−ル - Google Patents

大電力パワ−モジユ−ル

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Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は大電力パワーモジュールに係わり、３相ブリッ
ジ変換回路モジュールにおけるSIP（シングル・インラ
イン・パッケージ）型パッケージの外部端子（アウター
リード）配列に関するもので、特にプリント基板（PCB
板）に実装使用する上で良好な端子配列を得るものであ
る。
（従来の技術） この種の従来例を第３図ないし第５図に示す。第３図は
３相ブリッジインバータ回路図、第４図は該回路で用い
るトランジスタ部Q1〜Q6の１つを代表して示す詳細図、
第５図（ａ）は第３図の回路を得るためのリードフレー
ム部を示す平面図、第５図（ｂ）は同側面図である。こ
れら図においてBU〜BZは制御入力端子（外部端子）、Ｕ
〜Ｗは出力端子（外部端子）で、これら〜Ｗは例えば３
相交流負荷に接続される。は直流電源端子（外部端
子）、Ｅはエミッタ（またはアース）端子（外部端
子）、１はトランジスタチップ、２はボンディングワイ
ヤ、３はリードフレームである。このフレーム３は、後
に不要部分が除去されPCB板上に固着される。４はモー
ルド樹脂である。A-A線はフレーム３の折り返えし位置
を示し、該折り返えし後は、フレーム３の上端側は第５
図（ａ）の２点鎖線の位置にくる。
第５図（ａ）では、モジュールの内部配置をトランジス
タQ1,Q4,Q2,Q5,Q3,Q6の順とし、内部結線を容易化して
いる。このような構造は、フレーム３のパターン形状が
比較的シンプルな形状となるので、製作上作りやすく、
採用されてきた。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら本来、SIP型パッケージはPCB板（プリント
基板）に直付して使用し、工数節減、装置の小形化を目
的とするものであり、上記モジュールを使用する側から
は次のような不満があった。
第３図からも分かるように、回路は普通、トランジスタ
Q1,Q2,Q3,Q4〜Q6用の４つに分離され、PCB板上でこれら
信号回路を形成するのが普通であるから、外部端子が第
５図に示す例のように、特に入力信号端子が信号順に並
んでいないため、PCB板上に実装使用する場合、PCB板の
回路パターン上でショートリード線等によるジャンパ線
を用いる必要が出てきたり、特に大電流素子の場合、PC
B板には回路パターン幅が太く描けないことがある等の
問題があった。
本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、３相ブリッ
ジ変換回路モジュールにおけるSIP型パッケージの外部
端子を、特に信号端子配列を適正にすることで、実装使
用上PCB板の回路パターン描写が容易に行なえるように
し、実装範囲をPCB板側で大電流素子にまで広げるもの
である。
［発明の構成］ （問題点を解決するための手段と作用） 本発明は、第１の外部端子は第１のスイッチ素子を介し
て外部端子Ｕに接続し、前記第１の外部端子は第２のス
イッチ素子を介して外部端子Ｖに接続し、前記第１の外
部端子は第３のスイッチ素子を介して外部端子Ｗに接続
し、前記第１のスイッチ素子の制御電極は外部端子BU
に、前記第２のスイッチ素子の制御電極は外部端子BV
に、前記第３のスイッチ素子の制御電極は外部端子BWに
それぞれ接続し、第２の外部端子は第４のスイッチ素子
を介して外部端子Ｕに接続し、前記第２の外部端子は第
５のスイッチ素子を介して外部端子Ｖに接続し、前記第
２の外部端子は第６のスイッチ素子を介して外部端子Ｗ
に接続し、前記第４のスイッチ素子の制御電極は外部端
子BXに、第５のスイッチ素子の制御電極は外部端子BY
に、第６のスイッチ素子の制御電極は外部端子BZに接続
してなる３相ブリッジ回路モジュールのSIP型パッケー
ジを構成し、前記第１の外部端子は直流電源または出力
端子の一方を構成し、前記第２の外部端子は接地端子ま
たは出力端子の他方を構成し、前記外部端子BX、BY、B
Z、第２の外部端子は隣り合うように配列されたことを
第１の特徴とする。
また第１の外部端子は第１のスイッチ素子を介して外部
端子Ｕに接続し、前記第１の外部端子は第２のスイッチ
素子を介して外部端子Ｖに接続し、前記第２の外部端子
は第３のスイッチ素子を介して外部端子Ｗに接続し、前
記第１のスイッチ素子の制御電極は外部端子BUに、前記
第２のスイッチ素子の制御電極は外部端子BVに、前記第
３のスイッチ素子の制御電極は外部端子BWにそれぞれ接
続し、第２の外部端子は第４のスイッチ素子を介して外
部端子Ｕに接続し、前記第２の外部端子は第５のスイッ
チ素子を介して外部端子Ｖに接続し、前記第２の外部端
子は第６のスイッチ素子を介して外部端子Ｗに接続し、
前記第４のスイッチ素子の制御電極は外部端子BXに、第
５のスイッチ素子の制御電極は外部端子BYに、第６のス
イッチ素子の制御電極は外部端子BZに接続してなる３相
ブリッジ回路モジュールのSIP型パッケージを構成し、
前記第１の外部端子は直流電源または出力端子の一方を
構成し、前記第２の外部端子接地端子または出力端子の
他方を構成し、前記外部端子BU,Uの対、BV,Vの対、BW,W
の対は隣り合うように配列されたことを第２の特徴とす
る。
即ち本発明では、３相ブリッジ回路の配線の複雑さをブ
リッジ配線側にとり込み、適正な外部端子配列を得てプ
リント基板配線側を簡素化し、従ってプリント基板配線
幅を太くできて大電流素子の使用に応用でき、また外部
端子間が狭く配置できて装置の小形化にも対応できるよ
うにしたものである。
（実施例） 以下図面を参照して本発明の一実施例を説明する。第１
図（ａ）は同実施例のモジュール素子組み立ての途中の
平面図で、第１図（ｂ）は側面図である。ここで前記従
来例と対応するものには同一符号を用いてある。第１図
においてフレーム３は金属板（0.8ｔ,Cu）打ち抜き法等
で作られる。そしてPb-Sn系半田により、トランジスタ
チップ１（Q1〜Q6）が固着された後、Al細線の圧着法
（USボンディング）等により、フレーム３とチップ１を
結線する。その後樹脂４によるモールド成形の後、プレ
ス打ち抜きにより外部リード（外部端子）形成と共にチ
ップマウント部のつりピンを切り離し、フレーム１の外
枠を取り外して所望の製品を得る。勿論、この製品の回
路結線は第３図と同じである。
ここでトランジスタQ1のエミッタとトランジスタQ4のコ
レクタを結ぶところがポイントで、フレーム３を工夫し
て該フレーム側でボンディングワイヤ２によるジャンプ
結線を行なうところが特徴である。このことはQ2のエミ
ッタとQ5のコレクタ間、またQ3のエミッタとQ6のコレク
タ間についても同様である。このようにこの実施例では
内部で結線可能としたため、トランジスタQ1〜Q6が並ん
でいる。本実施例によれば、外部端子はBU,U,EV,V,BW,
W,BX,BY,BZ,Eの順で並べて配置することができる。
第２図は本発明の他の実施例で、トランジスタQ1のエミ
ッタとトランジスタQ4のコレクタ間、同じくQ2-Q5、Q3-
Q6間の結線を外部端子の根本で行なうとこのに特徴があ
る。それにはワイヤの半田付け、または専用のジャンパ
配線板の溶接等による方法がある。
このような外部端子配列を有した３相ブリッジインバー
タモジュールSIP型パッケージ素子は、前述したようにP
CB板への実装使用上、特に入力信号の外部端子BX,BY,B
Z,Eが並んでいることが重要である。PCB板上でパターン
が並んで出てくるところから、間に別端子があるとPCB
板上でジャンプ配線が必要となってしまう。また外部端
子BU,U,BV,V,BW,Wについても同様で、こちらの場合は別
信号回路となるので、BU-Uのように対ができていれば基
本的によい。しかしPCB板の回路設計上、順番に並んで
いるのが好ましい。
本発明の外部端子配列により、大電流素子におけるPCB
板パターンが描けない等の問題が解決できた。特にBX,B
Y,BZ,E間は信号端子なので、電圧が比較的低く、まとめ
て狭い幅でのパターンが描ける。また信号外部端子BU-
U,BV-V、及びBW-W間の間隔も他の外部端子間より狭くで
きる。
なお本発明は実施例のみに限られず種々の応用が可能で
ある。例えば外部端子BX,BY,BZ,Eの間で順番がかわって
も（例えばE-BX-BY-BZとする等）機能は同じである。ま
た実施例ではトランジスタにおけるインバータ回路にて
説明したが、MOSFET等他のスイッチ素子やサイリスタ等
のスイッチ素子におけるコンバータ回路についても同様
な効果が得られる。この場合外部端子U,V,W側が入力と
なり、外部端子、Ｅ側が出力となる。
［発明の効果］ 以上説明した如く本発明によれば、適正な外部端子配列
を得てプリント基板配線側を簡素化し、プリント基板配
線幅を太くできて大電流素子使用に対応でき、また外部
端子間が狭くできて小形化も図れる大電流パワーモジュ
ールが提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
第１図（ａ）は本発明の一実施例を説明するための平面
図、同図（ｂ）は同側面図、第２図（ａ）は本発明の他
の実施例を説明するための平面図、同図（ｂ）は同側面
図、第３図は３相ブリッジインバータ回路図、第４図は
その一部詳細回路図、第５図は従来例の構成説明図であ
る。 １（Q1〜Q6）……トランジスタ、２……ボンディングワ
イヤ、３……フレーム、４……モールド樹脂、BU〜BZ、
Ｕ〜W,E,……外部端子。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】導電性平板をパターン加工して形成され、
    第１ないし第３のスイッチ素子それぞれの一端が共通に
    接続されるようにこれら第１ないし第３のスイッチ素子
    がこの順に隣接して並べて搭載される第１の搭載部分
    と、一部が上記第１の搭載部分の第１ないし第３のスイ
    ッチ素子の搭載部に近接するように延長された延長部を
    有し第４ないし第６のスイッチ素子それぞれの一端が接
    続されるようにこれら第４ないし第６のスイッチ素子が
    別個に搭載される第２ないし第４の搭載部分と、上記第
    １の搭載部分に連結された第１の外部端子と、上記第２
    ないし第４の搭載部分それぞれの近辺に一端が近付くよ
    うに形成された第２の外部端子と、外部端子Ｕ、Ｖ、Ｗ
    とBU、BV、BW及びBX、BY、BZとを有する導電性のフレー
    ムを用いた大電力パワーモジュールであって、 前記第１ないし第３のスイッチ素子の各他端は配線体に
    よるジャンプ配線を介して外部端子Ｕ、Ｖ、Ｗにそれぞ
    れ接続し、前記第１ないし第３のスイッチ素子の各制御
    電極は配線体によるジャンプ配線を介して外部端子BU、
    BV、BWにそれぞれ接続し、前記第２ないし第４の搭載部
    分の各延長部は配線体によるジャンプ配線を介して前記
    第１ないし第３のスイッチ素子の各他端にそれぞれ接続
    し、前記第４ないし第６のスイッチ素子の各他端は配線
    体によるジャンプ配線を介して前記第２の外部端子に接
    続し、前記第４ないし第６のスイッチ素子の各制御電極
    は配線体によるジャンプ配線を介して外部端子BX、BY、
    BZにそれぞれ接続してなる３相ブリッジ回路モジュール
    のSIP型パッケージを構成し、前記第１の外部端子は直
    流電源または出力端子の一方を構成し、前記第２の外部
    端子は接地端子または出力端子の他方を構成し、前記外
    部端子BX、BY、BZと第２の外部端子は隣り合うように配
    列されてなることを特徴とする大電力パワーモジュー
    ル。
  2. 【請求項２】前記外部端子BX、BY、BZ、第２の外部端子
    の隣接間隔は、他の外部端子の隣接間隔より狭いことを
    特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の大電力パワー
    モジュール。
  3. 【請求項３】導電性平板をパターン加工して形成され、
    第１ないし第３のスイッチ素子それぞれの一端が共通に
    接続されるようにこれら第１ないし第３のスイッチ素子
    がこの順に隣接して並べて搭載される第１の搭載部分
    と、第４ないし第６のスイッチ素子それぞれの一端が接
    続されるようにこれら第４ないし第６のスイッチ素子が
    別個に搭載される第２ないし第４の搭載部分と、上記第
    １の搭載部分に連結された第１の外部端子と、上記第２
    ないし第４の搭載部分それぞれの近辺に一端が近付くよ
    うに形成された第２の外部端子と、外部端子Ｕ、Ｖ、Ｗ
    とBU、BV、BW及びBX、BY、BZとを有する導電性のフレー
    ムを用いた大電力パワーモジュールであって、 前記第１ないし第３のスイッチ素子の各他端は配線体に
    よるジャンプ配線を介して外部端子Ｕ、Ｖ、Ｗにそれぞ
    れ接続し、前記第１ないし第３のスイッチ素子の各制御
    電極は配線体によるジャンプ配線を介して外部端子BU、
    BV、BWにそれぞれ接続し、前記第２ないし第４の搭載部
    分は配線体によるジャンプ配線を介して前記外部端子
    Ｕ、Ｖ、Ｗにそれぞれ接続し、前記第４ないし第６のス
    イッチ素子の各他端は配線体によるジャンプ配線を介し
    て前記第２の外部端子に接続し、前記第４ないし第６の
    スイッチ素子の各制御電極は配線体によるジャンプ配線
    を介して外部端子BX、BY、BZにそれぞれ接続してなる３
    相ブリッジ回路モジュールのSIP型パッケージを構成
    し、前記第１の外部端子は直流電源または出力端子の一
    方を構成し、前記第２の外部端子は接地端子または出力
    端子の他方を構成し、前記外部端子BUとＵの対、BVとＶ
    の対、BWとＷの対は隣り合うように配列されてなること
    を特徴とする大電力パワーモジュール。
  4. 【請求項４】前記外部端子BUとＵの対、BVとＶの対、BW
    とＷの対の隣接間隔は、他の外部端子の隣接間隔より狭
    いことを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の大電
    力パワーモジュール。
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