JPH08274428A - Power control circuit - Google Patents

Power control circuit

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JPH08274428A
JPH08274428A JP10031795A JP10031795A JPH08274428A JP H08274428 A JPH08274428 A JP H08274428A JP 10031795 A JP10031795 A JP 10031795A JP 10031795 A JP10031795 A JP 10031795A JP H08274428 A JPH08274428 A JP H08274428A
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JP
Japan
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conductive layer
signal line
side end
path
main surface
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Pending
Application number
JP10031795A
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Japanese (ja)
Inventor
Tatsuya Murofushi
達也 室伏
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Tektronix Japan Ltd
Original Assignee
Sony Tektronix Corp
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Publication date
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Publication of JPH08274428A publication Critical patent/JPH08274428A/en
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0213Electrical arrangements not otherwise provided for
    • H05K1/0216Reduction of cross-talk, noise or electromagnetic interference

Abstract

PURPOSE: To cancel magnetic field each other by performing input signal line connection for an outward path of an input signal line to a conductive layer of a forward input side end part and for an inward path of an input signal line onto a common conductive layer and performing output signal line connection for an inward path of an output signal line to a conductive layer of a forward output side end part and for an inward path of an output signal line onto a common conductive layer. CONSTITUTION: Input signal lines 51, 53, 55 of an outward path are connected to a conductive layer 32 of a forward input side end part among a plurality of conductive layers on a first main surface 42. Input signal lines 52, 53, 56 of an inward path are connected to a position on a common conductive layer 38 opposite to the conductive layer 32 of an input side end part. An output signal line 57 of an outward path is connected to a conductive layer 36 of a forward output side end part among a plurality of conductive layers on a second main surface 42. An output signal line 58 of an inward path is connected to a position on a common conductive layer 38 opposite to the conductive layer 36 of an output side end part. Since the common conductive layer 38 exists in a region opposite to a second terminal of a device connecting conductive layers 32, 34, 36 and an adjacent conductive layer, outward and inward paths of a current are opposed with a board 30 between and can cancel a magnetic field.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、大容量の電力をスイッ
チングする電力制御回路に関し、特に回路配線にあるイ
ンダクタンスを低減した電力制御回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power control circuit for switching a large amount of electric power, and more particularly to a power control circuit having reduced inductance in circuit wiring.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、従来はリレーなどの機械的なスイ
ッチを用いてスイッチングしていた大容量の電力も半導
体スイッチを用いて制御できるようになってきた。半導
体スイッチを構成するデバイスとしては、パワーMOS
FET、IGBT(絶縁ゲート・バイポーラ・トランジ
スタ)、GTO、サイリスタなどが知られている。こう
した半導体スイッチは、マイクロプロセッサ・システム
で高度な制御ができることもその利点の一つである。
2. Description of the Related Art In recent years, it has become possible to control a large amount of electric power, which is conventionally switched using a mechanical switch such as a relay, by using a semiconductor switch. A power MOS is used as a device forming a semiconductor switch.
FETs, IGBTs (insulated gate bipolar transistors), GTOs, thyristors and the like are known. One of the advantages of such a semiconductor switch is that it can be highly controlled by a microprocessor system.

【0003】図7は、半導体スイッチの一使用例を示
し、IGBTを被測定素子(DUT)とする素子特性測
定回路の簡略したブロック図である。もちろん、被測定
素子は、他の半導体素子であってもかまわない。この例
は、駆動回路12が、IGBT(被測定素子、DUT)
10のゲートにゲート抵抗Rgを介して駆動電圧を供給
し、このときのIGBT(DUT)10のコレクタ・エ
ミッタ間電圧Vce及び電流Iceを測定するものである。
つまり、電源電圧14がIGBT10のコレクタに電圧
Vccを供給し、その状態における電流Iceを電流計Im
16で、電圧Vceを電圧計Vm18で測定する。電流計
Im16及び電圧計Vm18のアナログ測定値は、図示
せずもアナログ・デジタル変換され周知のマイクロプロ
セッサ・システム中の記憶装置にデジタル・データとし
て記憶される。スイッチSW20は、必要に応じてDU
T10に供給する電圧及び電流を遮断するために設けら
れる。例えば、電流計Im16及び電圧計Vm18での
測定値が所定値を越えたら、上述のマイクロプロセッサ
・システムの制御に応じてDUT10への電力供給を遮
断するといった電力制御のために使用される。
FIG. 7 shows a usage example of a semiconductor switch, and is a simplified block diagram of a device characteristic measuring circuit using an IGBT as a device under test (DUT). Of course, the device under test may be another semiconductor device. In this example, the drive circuit 12 is an IGBT (device under test, DUT).
A drive voltage is supplied to the gate of the IGBT 10 through the gate resistance Rg, and the collector-emitter voltage Vce and the current Ice of the IGBT (DUT) 10 at this time are measured.
That is, the power supply voltage 14 supplies the voltage Vcc to the collector of the IGBT 10, and the current Ice in that state is measured by the ammeter Im.
At 16, the voltage Vce is measured by the voltmeter Vm18. The analog measurement values of the ammeter Im16 and the voltmeter Vm18 are analog-to-digital converted (not shown) and stored as digital data in a storage device in a known microprocessor system. The switch SW20 is a DU if necessary.
It is provided to cut off the voltage and current supplied to T10. For example, when the measured values of the ammeter Im16 and the voltmeter Vm18 exceed a predetermined value, the power is supplied to the DUT 10 in accordance with the control of the microprocessor system, which is used for power control.

【0004】図8は、半導体スイッチ(電力制御回路)
20を複数のIGBTを行列状に配線して構成した基本
的な回路例を示す。図8では、IGBTを2列で構成
し、また、3行分だけを示しているが、一般にはm行n
列(m及びnは任意の自然数)で構成でき、各IGBT
をTmnと呼ぶことにする。1行目のIGBTであるT1
1及びT12は、T11のエミッタとT12のコレクタ
を接続することにより直列に接続される。他の行も同様
である。この場合では、IGBTが2列であるため、I
GBTが1個の場合と比較すると2倍の電圧まで扱え
る。各行は、並列に接続され、m行あればIGBTが1
個の場合と比較してm倍の電流まで扱える。
FIG. 8 shows a semiconductor switch (power control circuit).
A basic circuit example in which 20 is configured by wiring a plurality of IGBTs in a matrix is shown. In FIG. 8, the IGBT is composed of two columns and only three rows are shown, but generally m rows and n
Each IGBT can be composed of columns (m and n are arbitrary natural numbers)
Will be referred to as Tmn. T1 which is the first row IGBT
1 and T12 are connected in series by connecting the emitter of T11 and the collector of T12. The same applies to the other rows. In this case, since the number of IGBTs is two, I
Compared to the case of one GBT, it can handle up to twice the voltage. Each row is connected in parallel, and if there are m rows, one IGBT
It can handle up to m times the current compared to the case of individual pieces.

【0005】IGBT半導体スイッチ20の各列は、分
圧抵抗器R1及びR2で分圧して使用され、これに伴っ
て第1及び第2ゲート駆動回路22及び24で夫々各列
のゲートに電圧が供給され駆動される。第1及び第2ゲ
ート駆動回路22及び24は、上述のマイクロプロセッ
サ・システム(図示せず)からのゲート制御信号により
制御される。図7に示すように、半導体スイッチ20の
入力端子26は電源Vccに接続され、出力端子28は負
荷(この例ではDUT10)に接続される。
Each column of the IGBT semiconductor switch 20 is used by being divided by the voltage dividing resistors R1 and R2, and accordingly, a voltage is applied to the gate of each column in the first and second gate drive circuits 22 and 24, respectively. Supplied and driven. The first and second gate drive circuits 22 and 24 are controlled by gate control signals from the microprocessor system (not shown) described above. As shown in FIG. 7, the input terminal 26 of the semiconductor switch 20 is connected to the power supply Vcc, and the output terminal 28 is connected to the load (DUT 10 in this example).

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】図8に示したパワー・
デバイスの行列配線による電力制御回路やこれと同様な
回路は、大容量電力の制御に使用されている。この場
合、基板上の回路の配線には浮遊インダクタンスLsが
存在する。浮遊インダクタンスLsがあると、高速スイ
ッチング等による電流変化率をdi/dtとしたとき
に、サージ電圧ΔVsがΔVs=Ls×di/dtの関
係で発生する。このサージ電圧ΔVsは、回路上のデバ
イス(素子)を破壊する危険がある。また、図7に示し
たような素子特性の測定においては、測定誤差を生じさ
せる。よって、パワー・デバイスを用いた回路では、回
路の配線に存在する浮遊インダクタンスLsを低減する
ことが重要な課題となっている。さらに行列配線回路の
各素子と、電源との間の配線の経路の長さが異なるとイ
ンダクタンスに差が生じるので、スイッチング時に各素
子に流れる電流に過渡的なアンバランスが生じ、予期し
た特性が得られない恐れがある。
[Problems to be Solved by the Invention]
A power control circuit based on matrix wiring of devices or a circuit similar to this is used for controlling a large amount of power. In this case, there is a stray inductance Ls in the wiring of the circuit on the substrate. With the stray inductance Ls, the surge voltage ΔVs is generated in the relationship of ΔVs = Ls × di / dt when the current change rate due to high-speed switching or the like is set to di / dt. This surge voltage ΔVs has a risk of destroying devices (elements) on the circuit. Moreover, in the measurement of the element characteristics as shown in FIG. 7, a measurement error is caused. Therefore, in a circuit using a power device, it is an important subject to reduce the stray inductance Ls existing in the wiring of the circuit. Furthermore, if the length of the wiring path between each element of the matrix wiring circuit and the power supply is different, there will be a difference in inductance, so a transient imbalance occurs in the current flowing through each element during switching, and the expected characteristics You may not get it.

【0007】そこで本発明の目的は、インダクタンスを
低減した電力制御回路を提供することである。本発明の
他の目的は、インダクタンスのアンバンランスを低減し
た電力制御回路を提供することである。
Therefore, an object of the present invention is to provide a power control circuit with reduced inductance. Another object of the present invention is to provide a power control circuit with reduced inductance imbalance.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段及び作用】本発明の電力制
御回路は、基板上に設けられる。基板の対向する第1及
び第2主面に、次のように構成する。第1主面上には、
複数の導電層を並列して設ける。隣接する導電層間に
は、各々の第1及び第2端子を順方向に接続した複数の
パワー・デバイスを設ける。第2主面上には共通導電層
がある。これは、隣接する導電層を接続するために導電
層間に存在するパワー・デバイスの端子及び複数の導電
層に対応する第2主面上の領域に設けられる。そして、
順方向の入力側端部の導電層に入力信号線の往路を接続
し、入力側端部の導電層と対向する共通導電層上の位置
に入力信号線の復路を接続し、順方向の出力側端部の導
電層に出力信号線の往路を接続し、順方向の出力側端部
の導電層と対向する共通導電層上の位置に出力信号線の
復路を接続することを特徴とする。これによっては、回
路を流れる信号の往路と復路が基板を挟んで対向するこ
ととなり、互いで発生する磁界が打ち消し合うので、イ
ンダクタンスが減少する。
The power control circuit of the present invention is provided on a substrate. The first and second main surfaces of the substrate facing each other are configured as follows. On the first main surface,
A plurality of conductive layers are provided in parallel. A plurality of power devices in which the respective first and second terminals are connected in the forward direction are provided between the adjacent conductive layers. A common conductive layer is on the second major surface. It is provided in the area on the second major surface corresponding to the terminals of the power device and the plurality of conductive layers that are present between the conductive layers for connecting the adjacent conductive layers. And
Connect the forward path of the input signal line to the conductive layer at the input side end in the forward direction, connect the return path of the input signal line to a position on the common conductive layer that faces the conductive layer at the input side end, and output in the forward direction. The forward path of the output signal line is connected to the conductive layer at the side end, and the return path of the output signal line is connected to a position on the common conductive layer facing the conductive layer at the output side end in the forward direction. Depending on this, the forward path and the return path of the signal flowing through the circuit face each other across the substrate, and the magnetic fields generated by each other cancel each other out, reducing the inductance.

【0009】また、第1主面上の複数の導電層を円弧形
状に形成し、順方向の入力側端部の導電層から複数のパ
ワー・デバイスを介して順方向の出力側端部の導電層至
る夫々経路の長さの差を減少させても良い。これによっ
て、信号の流れる各経路にあるインダクタンス間のアン
バランスが低減される。
Further, the plurality of conductive layers on the first main surface are formed in an arc shape, and the conductive layers at the forward end on the input side are connected to the conductive layers at the forward end on the output side via the plurality of power devices. You may reduce the difference of the length of each path to a layer. As a result, the imbalance between the inductances in each path through which the signal flows is reduced.

【0010】さらには、パワー・デバイスのパッケージ
の1主面に設けられた第1端子と電気的に接続された接
触面(一般には放熱に利用される)と導電層を接触させ
るようにしてもよい。これによれば、第1端子(例え
ば、コレクタ)と電気的に接続されたパワー・デバイス
のパッケージから出ている細長い引出端子を電流が流れ
ず、面積の広い上記接触面を電流が流れるので、インダ
クタンスの発生を低減できる。
Further, the conductive layer may be brought into contact with a contact surface (generally used for heat dissipation) electrically connected to the first terminal provided on one main surface of the power device package. Good. According to this, the current does not flow through the elongated lead-out terminal extending from the package of the power device electrically connected to the first terminal (for example, the collector), and the current flows through the contact surface having a large area. The generation of inductance can be reduced.

【0011】[0011]

【実施例】図1は、本発明の電力制御回路を乗せた基板
30を第1主面41側から見た図である。図1におい
て、各IGBTのパッケージから出ている各引出端子
は、左端がゲート(第3端子)、真ん中がコレクタ(第
1端子)、右端がエミッタ(第2端子)である。ただ
し、コレクタ(第1端子)の引出端子は、根本から切断
されているため、極短くなっている。また、図2は、基
板30を第2主面42側から見た図である。図2では、
第1主面41上にある複数のパワー・デバイスの配置の
対応関係を示すため、これらを破線で示す。図1及び図
2では、導電層の領域を斜線で示す。図3は、図1及び
図2での破線8における断面図である。この実施例で
は、パワー・デバイスとしてIGBTを用いた例を示
す。使用するIGBTとしては、例えばPO3型、TO
220型等がある。なお、図3では、説明の都合上夫々
を実際よりも厚くして図示している。
1 is a view of a substrate 30 on which a power control circuit of the present invention is mounted, as viewed from the first main surface 41 side. In FIG. 1, each lead terminal from the package of each IGBT has a gate (third terminal) at the left end, a collector (first terminal) at the center, and an emitter (second terminal) at the right end. However, since the lead-out terminal of the collector (first terminal) is cut off from the root, it is extremely short. Further, FIG. 2 is a diagram of the substrate 30 viewed from the second main surface 42 side. In Figure 2,
These are indicated by broken lines in order to show the correspondence of the arrangement of the plurality of power devices on the first main surface 41. In FIGS. 1 and 2, the region of the conductive layer is shown by hatching. FIG. 3 is a sectional view taken along the broken line 8 in FIGS. 1 and 2. In this embodiment, an example using an IGBT as a power device is shown. As the IGBT to be used, for example, PO3 type, TO
There are 220 types. Note that, in FIG. 3, for convenience of description, each is illustrated thicker than it actually is.

【0012】基板30の第1主面41上には、導電層3
2、34及び36が並列に設けられる。導電層32及び
34には、夫々複数m個のIGBTが配置され、そのコ
レクタ(第1端子)を接続することにより、各列の複数
m個のIGBTが並列に接続される。ここでは、導電層
32及び34で夫々5個のIGBTが並列に接続される
例を示す。即ち、導電層32でT11〜T51のコレク
タが並列に接続され、導電層34でT11〜T51のコ
レクタで並列に接続される。ただし、各列のパワー・デ
バイスの個数は5個に限らず他の任意の自然数でもよ
い。
A conductive layer 3 is formed on the first main surface 41 of the substrate 30.
2, 34 and 36 are provided in parallel. A plurality of m IGBTs are arranged in each of the conductive layers 32 and 34, and a plurality of m IGBTs in each column are connected in parallel by connecting their collectors (first terminals). Here, an example is shown in which five IGBTs are connected in parallel in each of the conductive layers 32 and 34. That is, the collectors of T11 to T51 are connected in parallel in the conductive layer 32, and the collectors of T11 to T51 are connected in parallel in the conductive layer 34. However, the number of power devices in each column is not limited to 5, and may be any other natural number.

【0013】導電層とコレクタを接続するにあたって
は、IGBTのパッケージから出ているコレクタの引出
端子を用いてもよいが、3端子型のパワー・デバイスに
はそのデバイスのパッケージの1主面にコレクタ(第1
端子)と接続された接触面が設けられたものがある。通
常このコレクタ接触面は主に放熱のために使用されてい
るが、このコレクタ接触面を導電層と接触させることに
よって、導電層とコレクタを接続するのが良い。図3
は、T31のコレクタ接触面S31が導電層32と接触
し、T32のコレクタ接触面S32が導電層34に接触
することを示している。これによれば接触面積が広く、
パッケージから出ているコレクタの細長い引出端子で生
じるインダクタンスの影響を低減できる。コレクタの引
出端子は、使用しないなら根本から切断し除去してしま
うのが良い。
When connecting the conductive layer and the collector, the lead terminal of the collector extending from the package of the IGBT may be used, but in a three-terminal type power device, the collector is provided on one main surface of the package of the device. (First
Some terminals have a contact surface connected to them. Usually, this collector contact surface is mainly used for heat dissipation, but it is good to connect the conductive layer and the collector by bringing the collector contact surface into contact with the conductive layer. FIG.
Indicates that the collector contact surface S31 of T31 contacts the conductive layer 32, and the collector contact surface S32 of T32 contacts the conductive layer 34. According to this, the contact area is wide,
It is possible to reduce the influence of the inductance generated at the elongated lead-out terminal of the collector coming out of the package. The collector lead-out terminal should be cut off from the root and removed if not used.

【0014】隣接する導電層32及び34の内、一方の
導電層32は上述の如くT11〜T51のコレクタと接
続されるが、他方の導電層34はT11〜T51のエミ
ッタ(第2端子)と接続される。この接続には、パッケ
ージから出ているエミッタの引出端子を用いている。同
様に、隣接する導電層34及び36の内、一方の導電層
34はT12〜T52のコレクタと接続され、他方の導
電層36はT11〜T51のエミッタと接続される。こ
のように、各パワー・デバイスは一定の順方向に接続さ
れる。これによって、複数のIGBTが5行2列に接続
される。図1等に示す実施例ではIGBTの列が2列し
かないが、一般には任意のn列とすることができる。
Of the adjacent conductive layers 32 and 34, one conductive layer 32 is connected to the collectors of T11 to T51 as described above, while the other conductive layer 34 serves as an emitter (second terminal) of T11 to T51. Connected. For this connection, the lead-out terminal of the emitter coming out of the package is used. Similarly, of the adjacent conductive layers 34 and 36, one conductive layer 34 is connected to the collectors of T12 to T52, and the other conductive layer 36 is connected to the emitters of T11 to T51. In this way, each power device is connected in a fixed forward direction. Thereby, the plurality of IGBTs are connected in 5 rows and 2 columns. In the embodiment shown in FIG. 1 etc., there are only two IGBT columns, but in general, any number of n columns can be used.

【0015】図1において、IGBTのパッケージから
出ている屈曲した引出端子は、ゲート端子である。図示
せずも、トランジスタの列T11〜T51及びT12〜
T52のゲートは、夫々共通に接続され、図8に示すよ
うなゲート駆動回路に接続される。ゲート駆動回路を乗
せた基板は、機器の筐体の中で、例えば本発明による電
力制御回路を乗せた基板30の上に一定の間隔をあけて
重ねるように設置すればよい。これは、基板30にゲー
ト駆動回路を設けると、基板30の配線の対称性を崩す
ことになり、配線上のインダクタンスのバランスを壊す
からである。
In FIG. 1, the bent lead-out terminal extending from the IGBT package is a gate terminal. Although not shown, the columns of transistors T11 to T51 and T12 to
The gates of T52 are commonly connected to each other and connected to a gate drive circuit as shown in FIG. The substrate on which the gate drive circuit is mounted may be installed in the housing of the device so as to be superposed on the substrate 30 on which the power control circuit according to the present invention is mounted, for example, at regular intervals. This is because if the gate drive circuit is provided on the substrate 30, the symmetry of the wiring of the substrate 30 is broken, and the balance of the inductance on the wiring is broken.

【0016】図2に示すように、基板30の第2主面4
2上には共通導電層38が設けられる。この共通導電層
38は、隣接する導電層を接続するために導電層間に存
在するパワー・デバイス(IGBT)の第2端子(ここ
ではエミッタ)並びに導電層32、34及び36に対応
する第2主面上の領域に設けられる。つまり、導電層3
2、34及び36並びにパワー・デバイスの第2端子と
対向する領域に共通導電層38は存在する。
As shown in FIG. 2, the second major surface 4 of the substrate 30 is
A common conductive layer 38 is provided on the surface 2. This common conductive layer 38 corresponds to the second terminal (here, the emitter) of the power device (IGBT) existing between the conductive layers for connecting the adjacent conductive layers and the second main layer corresponding to the conductive layers 32, 34 and 36. It is provided in the area on the surface. That is, the conductive layer 3
A common conductive layer 38 is present in the area facing the second terminals of 2, 34 and 36 and the power device.

【0017】往路の入力信号線51、53及び55は、
第1主面41上の複数ある導電層の内、順方向の入力側
端部の導電層32に接続される。また、復路の入力信号
線52、54及び56は、入力側端部の導電層32と対
向する共通導電層38上の位置に接続される。往路の出
力信号線57は、第2主面42上の複数ある導電層の
内、順方向の出力側端部の導電層36に接続される。復
路の出力信号線58は、順方向の出力側端部の導電層3
6と対向する共通導電層38上の位置に接続される。図
3には、各信号線中の信号の流れを矢印60〜66で示
している。上述のように、共通導電層38は導電層3
2、34及び36並びに隣接する導電層を接続するパワ
ー・デバイスの第2端子と対向する領域に存在するの
で、回路を流れる電流の往路と復路が基板30を挟んで
対向し、よって電流が流れて生じる磁束が打ち消し合う
のでインダクタンスを低減できる。このため、基板30
は、薄いほどインダクタンスの低減に効果的である。
The outgoing input signal lines 51, 53 and 55 are
Of the plurality of conductive layers on the first main surface 41, it is connected to the conductive layer 32 at the input side end portion in the forward direction. The return input signal lines 52, 54, and 56 are connected to positions on the common conductive layer 38 that face the conductive layer 32 at the input end. The outgoing output signal line 57 is connected to the conductive layer 36 at the output side end portion in the forward direction among the plurality of conductive layers on the second main surface 42. The output signal line 58 on the return path is connected to the conductive layer 3 at the end on the output side in the forward direction.
6 is connected to a position on the common conductive layer 38 opposed to 6. In FIG. 3, arrows 60 to 66 show signal flows in the respective signal lines. As described above, the common conductive layer 38 is the conductive layer 3
2, 34 and 36 and the second terminal of the power device connecting the adjacent conductive layers are present in a region facing each other, the forward path and the return path of the current flowing through the circuit face each other with the substrate 30 in between, and thus the current flows. Since the magnetic fluxes generated as a result cancel each other out, the inductance can be reduced. Therefore, the substrate 30
Is effective in reducing the inductance as it becomes thinner.

【0018】図4は、本発明の他の実施例を示し、基板
30を第1主面41側から見た図である。図5は、図4
の実施例において基板30を第2主面42側から見た図
である。図1〜図3と対応するものには、同じ符号を付
して示す。
FIG. 4 shows another embodiment of the present invention, in which the substrate 30 is viewed from the first main surface 41 side. FIG. 5 shows FIG.
6 is a diagram of the substrate 30 viewed from the second main surface 42 side in the example of FIG. Components corresponding to those in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals.

【0019】図1に示す回路では、例えば、入力信号線
53からT31及びT32を介して出力信号線57に至
る経路と、入力信号線51からT11及びT12を介し
て出力信号線57に至る経路とでは、その経路の長さが
異なる。よって、上述のごとく、信号の往路と復路を基
板を挟んで対向させるようにした場合でも経路中に存在
するインダクタンスによって両経路ではインダクタンス
の量が多少異なり、アンバランスになる恐れがある。そ
こで、これを改善するのが図4に示す実施例である。
In the circuit shown in FIG. 1, for example, a path from the input signal line 53 to the output signal line 57 via T31 and T32 and a path from the input signal line 51 to the output signal line 57 via T11 and T12. And, the length of the route is different. Therefore, as described above, even when the forward path and the return path of the signal are opposed to each other with the substrate sandwiched therebetween, the amount of the inductance in the two paths is slightly different depending on the inductance existing in the path, which may cause imbalance. Therefore, the embodiment shown in FIG. 4 improves this.

【0020】第1主面41上には、複数の導電層32、
34及び36が並列に設けられるが、このとき各導電層
は第1主面41上で円弧状に設けられる。導電層38上
の複数のパワー・デバイスは、導電層38に対して対称
に配置され、複数の入力信号線51、53及び55は複
数のパワー・デバイスに対して対称になるように配置接
続される。出力信号線57に近づくに従って各導電層で
の複数のパワー・デバイスの配置間隔を順次狭くし、好
適には出力信号線57の接続部分からパワー・デバイス
が放射状に並ぶように配置するのが良い。これによっ
て、入力信号線から各パワー・デバイスを介して出力信
号線に至る経路の長さの差が減少し、よって効果的に回
路配線に存在するインダクタンスのアンバランスを低減
することができる。もちろん、理想的には、各信号の経
路の差がゼロになるようにするのが良い。
On the first main surface 41, a plurality of conductive layers 32,
34 and 36 are provided in parallel, but at this time, each conductive layer is provided in an arc shape on the first main surface 41. The plurality of power devices on the conductive layer 38 are arranged symmetrically with respect to the conductive layer 38, and the plurality of input signal lines 51, 53 and 55 are arranged and connected so as to be symmetrical with respect to the plurality of power devices. It It is preferable that the arrangement intervals of the plurality of power devices in each conductive layer are sequentially narrowed toward the output signal line 57, and preferably the power devices are arranged radially from the connection portion of the output signal line 57. . As a result, the difference in the length of the path from the input signal line to the output signal line via each power device is reduced, and thus the imbalance of the inductance existing in the circuit wiring can be effectively reduced. Of course, ideally, the difference between the paths of the signals should be zero.

【0021】図6は、本発明の更に他の実施例を示し、
基板30を第1主面41側から見た図である。図4と比
較すると、導電層36が扇形になっており、扇の頂点部
分に出力信号線57が接続される。これによれば、出力
信号線57に最も近いT12〜T52のIGBTの各エ
ミッタと、出力信号線57の導電層36との接続部分と
の距離の差がより小さくなり対称性が増すので、インダ
クタンスの分布のアンバランスが更に低減される。図6
に示す実施例では、導電層36が扇形になったので、こ
れに対応して第2主面42上の共通導電層38も上述と
同様にこの導電層36にも対応する形状で設けられる。
FIG. 6 shows still another embodiment of the present invention,
It is the figure which looked at substrate 30 from the 1st principal surface 41 side. As compared with FIG. 4, the conductive layer 36 has a fan shape, and the output signal line 57 is connected to the apex portion of the fan. According to this, the difference in distance between each emitter of the IGBTs of T12 to T52 closest to the output signal line 57 and the connection portion of the conductive layer 36 of the output signal line 57 becomes smaller and the symmetry increases, so that the inductance is increased. The distribution unbalance is further reduced. Figure 6
In the embodiment shown in (1), since the conductive layer 36 has a fan shape, the common conductive layer 38 on the second main surface 42 is also provided in a shape corresponding to the conductive layer 36 in the same manner as described above.

【0022】図1〜図6に示す実施例において、1対の
入力信号線51及び52は、夫々入力信号の往路と復路
であって、平行に配置し電流が流れたときに互いで発生
する磁界を打ち消し合うようするのが良い。同様に、1
対の入力信号線53及び54並びに55及び56、そし
て1対の出力信号線57及び58も平行に配置し互いで
発生する磁界を打ち消し合うようにするのが良い。これ
らによって、インダクタンスを低減できる。各信号線
は、例えば表面に薄い絶縁層が施されており、導電層と
接続する部分のみ導電部分が露出している。この露出部
分を半田で導電層に接続する。表面の絶縁層が薄いほ
ど、1対の入力信号線51及び52を平行に配置し電流
を流したときに互いの磁束が効果的に打ち消し合うの
で、インダクタンス低減の効果が高くなる。なお、出力
信号線の先に負荷を設けない場合には、出力信号線57
及び58を短絡しても良い。
In the embodiment shown in FIGS. 1 to 6, the pair of input signal lines 51 and 52 are the forward path and the backward path of the input signal, respectively, which are arranged in parallel and generate each other when a current flows. It is better to cancel the magnetic fields. Similarly, 1
The pair of input signal lines 53 and 54 and 55 and 56, and the pair of output signal lines 57 and 58 may also be arranged in parallel so as to cancel the magnetic fields generated by each other. These can reduce the inductance. Each signal line is provided with a thin insulating layer on the surface, for example, and the conductive portion is exposed only at the portion connected to the conductive layer. The exposed portion is connected to the conductive layer with solder. The thinner the surface insulating layer is, the more effectively the magnetic fluxes of each pair cancel each other when the pair of input signal lines 51 and 52 are arranged in parallel and a current is passed, so that the effect of reducing the inductance increases. If a load is not provided before the output signal line, the output signal line 57
And 58 may be short circuited.

【0023】以上本発明の好適実施例について説明した
が、本発明はここに説明した実施例のみに限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱することなく必要に応
じて種々の変形及び変更を実施し得ることは当業者には
明らかである。例えば、上述の実施例では、入力側に電
源を接続することを想定しており、電源は複数設けるこ
とが可能であるため入力信号線を複数設けた例を示した
が、場合によっては出力信号線を複数設けるようにして
も良い。また、パワー・デバイスとしては、カソード端
子及びアノード端子を有するサイリスタ等でもよく、こ
の場合では、一方を第1端子、他方を第2端子とすれば
よい。
Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the embodiments described herein, and various modifications and changes can be made as necessary without departing from the gist of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that changes can be made. For example, in the above-described embodiments, it is assumed that a power supply is connected to the input side, and there is an example in which a plurality of power supplies can be provided, so a plurality of input signal lines are provided. You may make it provide several lines. The power device may be a thyristor having a cathode terminal and an anode terminal, and in this case, one may be the first terminal and the other may be the second terminal.

【0024】[0024]

【発明の効果】本発明の電力制御回路によれば、基板を
挟んで信号の往路と復路を互いに対応させて形成してい
るので、電流が流れたときに互いの磁界が打ち消されイ
ンダクタンスが低減される。また、回路配線のインダク
タンスのアンバランスを低減することができる。
According to the power control circuit of the present invention, since the forward path and the return path of the signal are formed so as to correspond to each other with the substrate sandwiched therebetween, when the currents flow, the magnetic fields of the signals are canceled and the inductance is reduced. To be done. Further, it is possible to reduce the imbalance of the inductance of the circuit wiring.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の電力制御回路を乗せた基板を第1主面
側から見た図である。
FIG. 1 is a view of a substrate on which a power control circuit of the present invention is mounted, viewed from a first main surface side.

【図2】本発明の電力制御回路を乗せた基板を第2主面
側から見た図である。
FIG. 2 is a view of a substrate on which a power control circuit of the present invention is mounted, viewed from the second main surface side.

【図3】図1及び図2における破線8での断面図であ
る。
FIG. 3 is a sectional view taken along a broken line 8 in FIGS. 1 and 2.

【図4】本発明の他の実施例において基板を第1主面側
から見た図である。
FIG. 4 is a view of a substrate as viewed from a first main surface side in another embodiment of the present invention.

【図5】本発明の他の実施例において基板を第2主面側
から見た図である。
FIG. 5 is a diagram of a substrate as viewed from a second main surface side in another embodiment of the present invention.

【図6】本発明の更に他の実施例において基板を第1主
面側から見た図である。
FIG. 6 is a view of a substrate as seen from the first main surface side in still another embodiment of the present invention.

【図7】素子特性測定回路の一例を示す回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram showing an example of an element characteristic measuring circuit.

【図8】電力制御回路の一例を示す回路図である。FIG. 8 is a circuit diagram showing an example of a power control circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

8 図3の断面の位置を指示する破線 20 電力制御回路 22 第1ゲート駆動回路 24 第2ゲート駆動回路 26 入力端子 28 出力端子 30 基板 32 導電層 34 導電層 36 導電層 38 共通導電層 41 第1主面 42 第2主面 51 往路の入力信号線 52 復路の入力信号線 53 往路の入力信号線 54 復路の入力信号線 55 往路の入力信号線 56 復路の入力信号線 57 往路の出力信号線 58 復路の出力信号線 60〜66 信号の進行方向を示す矢印 T11〜T51 第1列のIGBT T12〜T52 第2列のIGBT S31、S32 IGBTのコレクタ接触面 8 Broken line indicating the position of the cross section of FIG. 3 20 Power control circuit 22 First gate drive circuit 24 Second gate drive circuit 26 Input terminal 28 Output terminal 30 Substrate 32 Conductive layer 34 Conductive layer 36 Conductive layer 38 Common conductive layer 41 1 main surface 42 second main surface 51 forward input signal line 52 return input signal line 53 forward input signal line 54 return input signal line 55 forward input signal line 56 return input signal line 57 forward output signal line 58 Return signal line 60-66 Arrow indicating the traveling direction of signal T11-T51 First row IGBT T12-T52 Second row IGBT S31, S32 Collector contact surface of IGBT

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 対向する第1及び第2主面を有する基板
と、 上記第1主面上に並列して設けた複数の導電層と、 各々の第1及び第2端子が隣接する導電層間に順方向に
接続された複数のパワー・デバイスと、 上記第2主面上に設けられ、隣接する上記導電層を接続
するために上記導電層間に存在する上記パワー・デバイ
スの上記端子及び上記複数の導電層に対応する上記第2
主面上の領域に設けた共通導電層とを具え、 上記順方向の入力側端部の上記導電層に入力信号線の往
路を接続し、上記入力側端部の上記導電層と対向する上
記共通導電層上の位置に上記入力信号線の復路を接続
し、上記順方向の出力側端部の上記導電層に出力信号線
の往路を接続し、上記順方向の出力側端部の上記導電層
と対向する上記共通導電層上の位置に上記出力信号線の
復路を接続することを特徴とする電力制御回路。
1. A substrate having first and second main surfaces facing each other, a plurality of conductive layers provided in parallel on the first main surface, and a conductive layer in which respective first and second terminals are adjacent to each other. A plurality of power devices connected to each other in the forward direction, and the terminals of the power device and the plurality of power devices that are provided on the second main surface and that are present between the conductive layers to connect the adjacent conductive layers. The second corresponding to the conductive layer of
A common conductive layer provided in a region on the main surface, the forward path of the input signal line is connected to the conductive layer at the input side end in the forward direction, and the conductive layer at the input side end faces the conductive layer. The return path of the input signal line is connected to a position on the common conductive layer, the forward path of the output signal line is connected to the conductive layer at the output side end portion in the forward direction, and the conductivity at the output side end portion in the forward direction is connected. A power control circuit, wherein a return path of the output signal line is connected to a position on the common conductive layer facing the layer.
【請求項2】 上記第1主面上の上記複数の導電層を円
弧形状に形成し、上記順方向の入力側端部の上記導電層
から上記複数のパワー・デバイスを介して上記順方向の
出力側端部の上記導電層至る夫々経路の長さの差を減少
させたことを特徴とする請求項1記載の電力制御回路。
2. The plurality of conductive layers on the first main surface are formed in an arc shape, and the plurality of power devices are provided in the forward direction from the conductive layer at the input side end portion in the forward direction via the plurality of power devices. 2. The power control circuit according to claim 1, wherein the difference in the length of each path to the conductive layer at the output side end is reduced.
【請求項3】 上記パワー・デバイスのパッケージの1
主面に設けられた上記第1端子と電気的に接続された接
触面と上記導電層を接触させることを特徴とする請求項
1又は2記載の電力制御回路。
3. One of the packages of the power device
The power control circuit according to claim 1 or 2, wherein a contact surface electrically connected to the first terminal provided on the main surface is brought into contact with the conductive layer.
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