JPH08162631A - Igbtモジュール構造 - Google Patents

Igbtモジュール構造

Info

Publication number
JPH08162631A
JPH08162631A JP30047494A JP30047494A JPH08162631A JP H08162631 A JPH08162631 A JP H08162631A JP 30047494 A JP30047494 A JP 30047494A JP 30047494 A JP30047494 A JP 30047494A JP H08162631 A JPH08162631 A JP H08162631A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
emitter
igbt
electrode
terminal
overcurrent protection
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
Application number
JP30047494A
Other languages
English (en)
Inventor
Koji Yamaguchi
厚司 山口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP30047494A priority Critical patent/JPH08162631A/ja
Publication of JPH08162631A publication Critical patent/JPH08162631A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Abstract

(57)【要約】 【目的】過電流保護回路とゲート駆動回路のアース電位
を一致させることで負荷電流変動によって発生するエミ
ッタ電極と主エミッタ端子間の電圧変動による過電流保
護回路の誤動作や発振現象を抑制する。 【構成】電流検出電極5を有するIGBT1のエミッタ
電極4、ゲート電極3、電流検出電極5が過電流保護回
路11と接続され、ゲート電極3、コレクタ電極2がI
GBTモジュール17のゲート端子7、コレクタ端子6
とそれぞれ接続され、エミッタ電極4が補助エミッタ端
子9と主エミッタ端子8とに接続され、補助エミッタ端
子9がゲート駆動回路13のアース端子14と、主エミ
ッタ端子8が主回路電源15とにそれぞれ接続される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、過電流保護回路付き
IGBTのエミッタ電極とゲート駆動回路のアース端子
とが接続する構造のIGBTモジュール構造に関する。
【0002】
【従来の技術】各種インバータ回路にIGBTモジュー
ルが多用されている。インバータ回路において、モータ
などの負荷が短絡すると、IGBTを安全にオフし負荷
電流を遮断する必要がある。そのために、IGBTがラ
ッチアップにより破壊せぬように過電流が流れたら、ゲ
ート電圧を低下させて、負荷電流を抑制する過電流保護
回路をモジュール内に設けている。図3は従来のIGB
Tモジュールの内部回路とゲート駆動回路との配線状態
を示す。同図(a)はIGBT単体の場合で、モジュー
ル内のIGBTチップ上の電流検出用エミッタ電極5、
エミッタ電極4、ゲート電極3は直接過電流保護回路1
1と接続している。またエミッタ電極4はIGBTモジ
ュール17の主エミッタ端子8と内部配線で接続し、主
エミッタ端子8はゲート駆動回路13のアース端子14
と接続する。コレクタ端子6と主エミッタ端子8は主回
路電源15と接続する。図ではブラックボックスになっ
ている過電流保護回路は例えばダイオードとMOSFE
Tとが直列に接続し、MOSFETのドレインはダイオ
ードのカソードと接続し、MOSFETのゲートはIG
BTの電流検出用エミッタ電極5と接続し、ダイオード
のアノードはIGBTのゲート電極3と接続し、MOS
FETのソースは過電流電流回路のアース電位部となり
IGBTのエミッタ電極4と接続する。
【0003】同図(b)は複数個のIGBT1が並列接
続した場合の従来回路例で主エミッタ端子8と各IGB
T1のエミッタ電極4とは板状の導体(セラミックなど
の絶縁基板上に金属膜を被覆して形成されることが多
い)とワイヤー状の導体を介して接続する。配線インダ
クタンスは板状部分がL3 、L5 、L8 でワイヤー部分
がL2 、L4 、L7 、L9 である。ゲート駆動回路13
のアース端子14と接続するIGBTモジュール17の
補助エミッタ端子9は前記板状の導体の一端と接続して
いる。また過電流保護回路11は図示した様に代表の一
個のIGBT1に接続している。コレクタ端子6と主エ
ミッタ端子8とは主回路電源15と接続する。ゲート駆
動回路13のアース端子14は補助エミッタ端子9を介
してエミッタ電極4と接続する。このような回路では負
過電流16は各IGBT1の内部配線インダクタンスの
違いからアンバランスに流れる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】図3(a)では負荷短
絡や回路短絡が発生すると、IGBT1に急峻な立上が
りの負荷電流16が流れ、エミッタ電極4とアース電位
にある主エミッタ端子8の間の内部配線で生ずるインダ
クタンス(配線インダクタンスL1)のために、エミッタ
電極4の電位がアース電位に対して変動し、そのため過
電流保護回路11のアース電位部12が振られて誤動作
したり、振動電流が流れたりする不都合が生じる。
【0005】同図(b)でも、また過電流保護回路11
のアース電位部12がゲート駆動回路のアース電位に対
して、負荷電流の変化(di/dt)と配線インダクタ
ンスL2 による発生する電圧で振られて、過電流保護回
路11が誤動作したり、振動電流が流れたりする不都合
が生じる。この発明は前記不都合に鑑み、負荷電流変動
によって発生するエミッタ電極と主エミッタ端子間の電
圧変動による過電流保護回路の誤動作や発振現象を抑制
することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明は前記の目的を
達成するために、電流検出用エミッタ電極を有する絶縁
ゲート形トランジスタ(IGBT)で、電流検出用エミ
ッタ電極、ゲート電極およびエミッタ電極とがそれぞれ
過電流保護回路とモジュール内で接続する過電流保護回
路付きIGBTモジュールにおいて、このIGBTを駆
動するゲート駆動回路のアース端子と接続する補助エミ
ッタ端子を有する構造とする。
【0007】また電流検出用エミッタ電極を有する絶縁
ゲート形トランジスタ(IGBT)で、電流検出用エミ
ッタ電極、ゲート電極およびエミッタ電極がそれぞれ過
電流保護回路と接続されるIGBTと過電流保護回路を
有しないIGBTが、モジュール内で複数個並列接続さ
れる過電流保護回路付きIGBTモジュールにおいて、
このIGBTを駆動するゲート駆動回路のアース端子が
IGBTの補助エミッタ端子に接続され、補助エミッタ
端子と主電流を流す主エミッタ端子とはモジュール内の
導体の共通エミッタ部に接続され、共通エミッタ部と各
エミッタ電極および過電流保護回路のアース電位部とが
接続され、さらに共通エミッタ部と各エミッタ電極との
間の配線インダクタンスが同一になるように配線するこ
ととする。
【0008】
【作用】この手段によれば、過電流保護回路と接続する
IGBTのエミッタ電極とゲート駆動回路のアース端子
がモジュールの補助エミッタ端子を介して接続されるた
め、負過電流のdi/dtで発生する電位変動の影響を
除去できる。また複数個のIGBTが並列接続される場
合、主エミッタ端子に過電流が流れても、各エミッタ電
極への配線インダクタンスが同一のため、各エミッタ電
極の電位は同じように変動し、電流集中があるIGBT
に偏ることはない。またゲート駆動回路のアース端子を
接続している主エミッタ端子に過電流保護回路のアース
電位側の導線が接続するため、負荷電流のdi/dtで
発生する電位変動の影響を除去できる。
【0009】
【実施例】図1はIGBT単体の場合の第1実施例を示
す。IGBT1は電流検出用エミッタ電極5を有し、I
GBT1チップ上のゲート電極3、エミッタ電極4、電
流検出用エミッタ電極5は過電流保護回路11と導線で
接続し、ゲート電極3、コレクタ電極2はゲート端子
7、コレクタ端子6とそれぞれ導線で接続し、エミッタ
電極4は補助エミッタ端子9と主エミッタ端子8とにそ
れぞれ導線で接続し、補助エミッタ端子9はゲート駆動
回路13のアース端子14と接続し、コレクタ端子6と
主エミッタ端子8とが主回路電源15と接続する。この
回路では過電流保護回路11のアース電位とゲート駆動
回路13のアース電位がIGBTのエミッタ電極4の電
位と同一となり、従来回路のような負荷電流の変化(d
i/dt)とエミッタ電極4と主エミッタ端子8間の配
線インダクタンスL1 による電圧変動を過電流保護回路
11は受けないため、過電流保護回路11が誤動作した
り、振動現象が起こることはない。ここで過電流保護回
路11の内部構成については前記の従来技術で説明した
ので省略する。
【0010】図2は複数個のIGBTを並列接続した場
合の第2実施例を示す。同図では4個のIGBT1が並
列接続されている場合で、過電流保護回路11は代表の
一個のみにIGBT1に付いている。また過電流保護回
路11を有しないIGBTは電流検出用エミッタ電極の
ないIGBTでも勿論よい。図1と異なる点は過電流保
護回路11のアース電位部12と共通エミッタ部とが接
続し、またゲート駆動回路13のアース端子14と共通
エミッタ部10とが補助エミッタ端子9を介して接続
し、この共通エミッタ部10が主電流を流す主エミッタ
端子8と接続し、共通エミッタ部10から各IGBT1
のエミッタ電極4までは板状の導体とワイヤー状の導体
で結ばれており、L3 、L5 、L6 、L8 は板状の導体
の配線インダクタンスで、L2 、L4 、L7 、L9 はワ
イヤー状の配線インダクタンスである。配線インダクタ
ンスをL2+L3 =L4 、L8+L9 =L7 、L4 =L7 、
L5=L6 とすることで、主エミッタ端子8と各IGB
T1のエミッタ電極4との間の配線インダクタンスを同
一としていることである。このようにすることで各IG
BT1の電流バランスをとり、しかも図1のように負荷
電流16の変化によるエミッタ電極4と主エミッタ端子
8間の配線インダクタンスによる電圧変動を過電流保護
回路11が受けないようにして、過電流保護回路11の
誤動作や発振現象を抑制している。
【0011】
【発明の効果】前記の回路構成にすることで、過電流保
護回路とゲート駆動回路のアース電位を一致させ、負荷
電流変動によって発生するエミッタ電極と主エミッタ端
子間の電圧変動による過電流保護回路の誤動作や発振現
象を抑制する。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例の回路図
【図2】第2実施例の回路図
【図3】従来例で同図(a)はIGBT単体の回路図、
同図(b)は複数個のIGBTを並列接続した回路図
【符号の説明】
1 IGBT 2 コレクタ電極部 3 ゲート電極 4 エミッタ部電極 5 電流検出用エミッタ電極 6 コレクタ端子 7 ゲート端子 8 主エミッタ端子 9 補助エミッタ端子 10 共通エミッタ部 11 過電流保護回路 12 アース電位部 13 ゲート駆動回路 14 アース端子 15 主回路電源 16 負荷電流 17 IGBTモジュール L1 〜L9 配線インダクタンス(モジュール内部)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 9055−4M H01L 29/78 657 F

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電流検出用エミッタ電極を有する絶縁ゲー
    ト形トランジスタ(IGBT)の、電流検出用エミッタ
    電極、ゲート電極およびエミッタ電極がそれぞれ過電流
    保護回路とモジュール内で接続する過電流保護回路付き
    IGBTモジュールにおいて、このIGBTを駆動する
    ゲート駆動回路のアース端子が接続される、補助エミッ
    タ端子を有することを特徴とするIGBTモジュール構
    造。
  2. 【請求項2】電流検出用エミッタ電極を有する絶縁ゲー
    ト形トランジスタ(IGBT)の、電流検出用エミッタ
    電極、ゲート電極およびエミッタ電極がそれぞれ過電流
    保護回路と接続されるIGBTと過電流保護回路を有し
    ないIGBTとが、モジュール内で複数個並列接続され
    る過電流保護回路付きIGBTモジュールにおいて、こ
    のIGBTを駆動するゲート駆動回路のアース端子がI
    GBTの補助エミッタ端子に接続され、補助エミッタ端
    子と主電流を流す主エミッタ端子とはモジュール内の導
    体の共通エミッタ部に接続され、共通エミッタ部と各エ
    ミッタ電極および過電流保護回路のアース電位部とが接
    続されることを特徴とするIGBTモジュール構造。
  3. 【請求項3】共通エミッタ部と各エミッタ電極との間の
    配線インダクタンスが同一であることを特徴とする請求
    項2記載のIGBTモジュール構造。
JP30047494A 1994-12-05 1994-12-05 Igbtモジュール構造 Pending JPH08162631A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30047494A JPH08162631A (ja) 1994-12-05 1994-12-05 Igbtモジュール構造

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30047494A JPH08162631A (ja) 1994-12-05 1994-12-05 Igbtモジュール構造

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08162631A true JPH08162631A (ja) 1996-06-21

Family

ID=17885237

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP30047494A Pending JPH08162631A (ja) 1994-12-05 1994-12-05 Igbtモジュール構造

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08162631A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100436352B1 (ko) * 2001-06-19 2004-06-19 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 전력용 반도체장치
US6879024B2 (en) 2002-09-12 2005-04-12 Renesas Technology Corp. Strobe light control circuit and IGBT device
KR100528674B1 (ko) * 2000-08-18 2005-11-15 현대중공업 주식회사 대용량 전원 스위칭 소자(igbt) 구동 제어회로
US6967357B1 (en) 1997-07-15 2005-11-22 Kabushiki Kaisha Toshiba Voltage-driven power semiconductor device
JP2010098028A (ja) * 2008-10-15 2010-04-30 Npc Inc ソーラーシミュレータ
KR20190048707A (ko) * 2017-10-31 2019-05-09 현대오트론 주식회사 전력 반도체 칩

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6967357B1 (en) 1997-07-15 2005-11-22 Kabushiki Kaisha Toshiba Voltage-driven power semiconductor device
KR100528674B1 (ko) * 2000-08-18 2005-11-15 현대중공업 주식회사 대용량 전원 스위칭 소자(igbt) 구동 제어회로
KR100436352B1 (ko) * 2001-06-19 2004-06-19 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 전력용 반도체장치
US6879024B2 (en) 2002-09-12 2005-04-12 Renesas Technology Corp. Strobe light control circuit and IGBT device
US7230324B2 (en) 2002-09-12 2007-06-12 Renesas Technology Corp. Strobe light control circuit and IGBT device
US7385278B2 (en) 2002-09-12 2008-06-10 Renesas Technology Corp. Strobe light control circuit and IGBT device
JP2010098028A (ja) * 2008-10-15 2010-04-30 Npc Inc ソーラーシミュレータ
KR20190048707A (ko) * 2017-10-31 2019-05-09 현대오트론 주식회사 전력 반도체 칩

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100461131B1 (ko) 인버터 모듈
US4811155A (en) Protection circuit for a semiconductor integrated circuit having bipolar transistors
US5530277A (en) Insulated-gate bipolar transistor
JPH07245394A (ja) 絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ
US20020024134A1 (en) Semiconductor device
US5811845A (en) Semiconductor apparatus and horizontal register for solid-state image pickup apparatus with protection circuit for bypassing an excess signal
US5457604A (en) Semiconductor module device having a desired electrical circuit constituted by combination of seminconductor devices formed on circuit boards
KR860007750A (ko) 반도체 장치
JPH08162631A (ja) Igbtモジュール構造
JP2001169594A (ja) モータ駆動装置
US20210366886A1 (en) Semiconductor device
US4864373A (en) Semiconductor circuit device with voltage clamp
JPS61218151A (ja) 半導体装置
CN1043388C (zh) Cmos技术中集成电路极性颠倒的保护装置
US6304423B1 (en) Input protection circuit for a semiconductor device
JPH10173068A (ja) 半導体装置
JP2621507B2 (ja) 絶縁ゲート形半導体素子
JPH03108749A (ja) 電力変換装置用トランジスタモジュール
JP3304283B2 (ja) 半導体集積回路装置
JPH10289977A (ja) 複合半導体装置
WO2023145144A1 (ja) パワー半導体モジュール
JP2807297B2 (ja) 半導体スイッチ素子のブリッジ回路
JPH09130217A (ja) 半導体装置
JPH0729933A (ja) 電力用半導体装置
JPH08204180A (ja) 大容量半導体装置