JPH10144863A - 電力モジュール - Google Patents

電力モジュール

Info

Publication number
JPH10144863A
JPH10144863A JP9205863A JP20586397A JPH10144863A JP H10144863 A JPH10144863 A JP H10144863A JP 9205863 A JP9205863 A JP 9205863A JP 20586397 A JP20586397 A JP 20586397A JP H10144863 A JPH10144863 A JP H10144863A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power
terminal
terminals
circuit
igbts
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.)
Granted
Application number
JP9205863A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2960375B2 (ja
Inventor
Brian R Pelly
ブライアン・アール・ペリー
Ajit Dubhashi
アジット・ダブハシ
Peter R Ewer
ペーター・リチャード・イヤー
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.)
Infineon Technologies Americas Corp
Original Assignee
Infineon Technologies Americas Corp
International Rectifier Corp USA
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 Infineon Technologies Americas Corp, International Rectifier Corp USA filed Critical Infineon Technologies Americas Corp
Publication of JPH10144863A publication Critical patent/JPH10144863A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2960375B2 publication Critical patent/JP2960375B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/16—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits
    • H01L25/162—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits the devices being mounted on two or more different substrates
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/003—Constructional details, e.g. physical layout, assembly, wiring or busbar connections
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
    • H02M7/538—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a push-pull configuration
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/08—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage
    • H03K17/082—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit
    • H03K17/0828—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit in composite switches
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/12—Modifications for increasing the maximum permissible switched current
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/12—Modifications for increasing the maximum permissible switched current
    • H03K17/122—Modifications for increasing the maximum permissible switched current in field-effect transistor switches
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/12—Modifications for increasing the maximum permissible switched current
    • H03K17/127—Modifications for increasing the maximum permissible switched current in composite switches
    • 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
    • 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
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/48227—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01019—Potassium [K]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01039—Yttrium [Y]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01046—Palladium [Pd]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01068—Erbium [Er]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01—Chemical elements
    • H01L2924/01077—Iridium [Ir]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/12—Passive devices, e.g. 2 terminal devices
    • H01L2924/1204—Optical Diode
    • H01L2924/12041—LED
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1301—Thyristor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1304—Transistor
    • H01L2924/1305—Bipolar Junction Transistor [BJT]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1304—Transistor
    • H01L2924/1305—Bipolar Junction Transistor [BJT]
    • H01L2924/13055—Insulated gate bipolar transistor [IGBT]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1304—Transistor
    • H01L2924/1306—Field-effect transistor [FET]
    • H01L2924/13091—Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor [MOSFET]

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電力モジュールの外側でユーザによる駆動用
回路の設計の必要性をなくする。 【解決手段】 ＩＧＢＴ等の電力半導体ダイと、該電力
半導体ダイ用の制御回路半導体デバイスと、該制御回路
半導体デバイスに制御電力を供給する局部電力供給要素
とを同一の絶縁ハウジングに収容する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体デバイスの
電力モジュールに関し、更に詳しくは、駆動及び制御回
路を内蔵した新規な絶縁ゲート・バイポーラ・トランジ
スタ(“insulatedgate bipolar transistor" 以下 「Ｉ
ＧＢＴ」と略称する。)を備えた電力モジュールに関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】公知のように、半導体デバイスの電力モ
ジュールは、一般には、連続的な電源、モータ装置の制
御装置、スイッチング電源及び高周波溶接機等のように
高い電力を適用する要素のための複数のダイのパッケー
ジからなる。上記電力モジュールは、半波ブリッジ、全
波ブリッジ及び並列接続等の予め定めた回路関係で接続
したダイオード、サイリスタ、ＭＯＳＦＥＴ(ＭＯＳ形
電界効果トランジスタ)、ダーリントン接続のトランジ
スタ・ダイ、あるいは、上記のダイの組合わせ等の２個
又はそれ以上のデバイス・ダイを備えている。上記ダイ
は、通常堅固なヒート・シンクに熱的に結合するが、電
気的には該ヒート・シンクと絶縁している。また、上記
電力モジュールでは、上記ダイ及びダイの結線を閉鎖す
る絶縁ハウジングを備え、交流ターミナル、直流ターミ
ナル及び制御ターミナルのターミナル接続を、該絶縁ハ
ウジングの表面で行えるようにしている。
【０００３】インターナショナル・レクチファイヤー・
コーポレーション(本発明の出願人)のデータ・シートN
O.PD−9.453Bには、典型的な電力モジュールが開示され
ており、該データ・シートでは、共通のハウジング内に
収容されると共に、堅固なヒート・シンクに対して良好
なターミナル関係で接続した２つの電力ＭＯＳＦＥＴを
備えた半波ブリッジ構造が示されている。上記データ・
シートは、１９８７年９月にインターナショナル・レク
チファイヤー・コーポレーションが出版した“ＨＥＸＦ
ＥＴ電力ＭＯＳＦＥＴの設計者用マニュアル"の第４版
のＦ−３９ページからＦ−４４ページに掲載されてい
る。上記のようなデバイスの内部構造は、米国特許4,04
7,197に示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】今日の電力モジュール
では、ハウジング内の電力デバイスから制御回路を絶縁
するための外部駆動回路、外部絶縁体、及び、出力電流
において感知される障害電流や他の電流状態に反応する
電流制限及び電流トリッピング回路のように電力モジュ
ール用に設計された適切な制御回路が要求される。その
ため、相当数の外部回路が上記電力モジュールのユーザ
ーにより設計されたり、提供されたりしている。
【０００５】また、特に、モータ駆動に適用する電力モ
ジュールでは、例えばバイポーラ・ダーリントン・トラ
ンジスタ・ダイの代わりに上記ＩＧＢＴダイを使用する
ことが望ましい。しかしながら、モータ駆動に適用する
場合には、少なくとも１０から２０マイクロセカンドの
短絡容量が必要であるにも拘わらず、通常のＩＧＢＴの
短絡容量は、一般にわずか数マイクロセカンドしかな
い。
【０００６】ＩＧＢＴの特徴は、他の装置の重要な特徴
をほとんど犠牲にすることなく、高い短絡能力を有する
ように変更することができることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】従って、本発明は、伝導
性のヒートシンクと、それぞれオン、オフの切換を可能
とする一対の主電力ターミナルと一つの制御ターミナル
を備え、上記伝導性のヒート・シンクと熱的に伝導する
ように取付けた複数の電力半導体ダイと、入力ターミナ
ルと、少なくともそれぞれの電力半導体ダイの主電力タ
ーミナルの一つと制御ターミナルの間に接続される出力
ターミナルとを備える上記電力半導体ダイ用の制御回路
半導体デバイスと、直列に接続された抵抗を有し、上記
それぞれの制御回路半導体デバイスに制御電力を供給す
るための局部電力供給要素と、上記伝導性ヒート・シン
クに接続して、電力半導体ダイ、制御回路半導体デバイ
ス、局部電力供給要素、抵抗及びそれらの相互接続を閉
鎖する絶縁ハウジングと、該絶縁ハウジングの外部表面
に固定されると共に、少なくとも、第１及び第２の電力
半導体ダイと接続する第１及び第２の直流ターミナル
と、それぞれ該第１及び第２の電力半導体ダイと接続す
る交流ターミナルとを備え、上記電力半導体ダイの主電
力ターミナルへ電気的に接続され、少なくとも半波ブリ
ッジ構造を構成するようにすると共に、上記局部電力供
給要素及び抵抗が上記第１及び第２の直流ターミナルの
間に接続されるようにした複数の外部電力接続ターミナ
ルと、絶縁ハウジングの外部表面に固定すると共に、上
記制御回路半導体デバイスの入力ターミナルへ電気的に
接続した複数の外部制御ターミナルと、それぞれ上記ヒ
ート・シンクに熱的に結合すると共に、それぞれ上記電
力半導体ダイの一つと並列に接続して電力半導体ダイの
フリーホイーリング・ダイオードとして作動するダイ形
状の複数の電力ダイオードとからなる半導体デバイスの
電力モジュールを提供するものである。
【０００８】上記局部電力供給要素としては、好適に
は、例えば、ツェナダイオードを使用する。
【０００９】上記電力半導体ダイとしては、例えば、Ｍ
ＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴ、サイリスタ、ダーリントン接続
サイリスタ及び電力トランジスタの内の一つを使用す
る。
【００１０】上記電力モジュールは、好適には、絶縁入
力ターミナルと、上記それぞれの制御回路半導体デバイ
スの入力ターミナルと接続する絶縁出力ターミナルを備
えた上記それぞれの制御回路半導体デバイス用の絶縁カ
ップラ・デバイスをさらに有する。
【００１１】本発明の第１の特徴は、ＩＧＢＴデバイス
は、例えば、バイポーラ・デバイスが複雑な高電力駆動
回路を必要とするのと比較して、比較的簡単で低電力消
費の駆動回路により駆動することができることにある。
本発明によれば、電流制限及び電流トリップの機能を有
する統合された駆動回路を備えた個々の小形の半導体チ
ップを電力モジュールのハウジング内に収容している。
外部から印加される駆動信号の電気的絶縁は、上記電力
モジュールのハウジング内に収容可能な小形の光結合素
子あるいは絶縁トランスにより達成される。そのため、
本発明に係る電力モジュールのユーザーは、もはや補助
の絶縁、駆動用の回路の設計をする必要がなくなると共
に、単に、電力モジュールを駆動回路へ上記モジュール
の電力ターミナルを接続して、上記モジュール絶縁入力
ターミナルを直接制御ロジックやマイクロプロフェッサ
に接続してインターフェイスすればよい。その結果、電
力モジュールは、非常に堅固となり、過電流に対して自
己防御することができると共に、システム全体の信頼性
が向上する。
【００１２】更に、本発明の特徴は、使用されるＩＧＢ
Ｔチップが、電流センサ機能を備えていることである。
そのため、マルチセル型のデバイスである電力ＭＯＳＦ
ＥＴは、セルの内の幾つかをセルの本体主要部から絶縁
することができる。
【００１３】上記の電流センサ型の電力ＭＯＳＦＥＴ
は、インターナショナル・レクチファイヤー・コーポレ
ーションが１９８７年９月に出版した上記「ＨＥＸＦＥ
Ｔ電力ＭＯＳＦＥＴ設計者用マニュアル」のＩ−１５１
ページからＩ−１５６ページに記載されたインターナシ
ョナル・レクチファイヤー・コーポレーションの出願番
号９５９に記載されている。
【００１４】ＩＧＢＴは、電力ＭＯＳＦＥＴと同様のマ
ルチセル型であるが、デバイスを規定するマルチセル型
の構造を含むエピタキシャル形成層に対向して配置した
伝導タイプのサブストレートを備えている。その結果、
単に電流センセ型のＭＯＳＦＥＴを製造する際に使用す
る方法と同じ方法によりＩＧＢＴデバイスの選択したセ
ルを絶縁することにより、センサ・ターミナルが有効と
なり、ＩＧＢＴの主ターミナルを流れる総電流に対して
直接に比例する小電流を流す。市販されている電流セン
サ型のＩＧＢＴデバイスとしては、ゼネラル・エレクト
リック・カンパニ(Ｇeneral Ｅlectoric Ｃompany)製
のＧＳＩ５２５タイプのデバイスがある。センサ・ター
ミナルはメインのＩＧＢＴダイと同じパッケージに収容
した駆動チップのモニタ回路に実質的に接続している。
上記のような電流調整機能を備えているため、モータ駆
動のような電力駆動に適用する場合にわずか数マイクロ
セカンドの短絡容量しかないＩＧＢＴデバイスを使用す
ることができると共に、故障状態が生じた場合に過電流
を感知すると直ちにゲートを調整することにより上記Ｉ
ＧＢＴデバイスと負荷をダメージから保護することがで
きる。例えば、ＩＧＢＴの限度のある短絡容量について
考慮することなく、ＩＧＢＴ駆動モジュールを安全にモ
ータ駆動に適用することができるように、ＩＧＢＴの内
部電流を通常のピーク時の電流の約２倍に制限すること
ができる。
【００１５】本発明の特徴及び利点は、添付した図面を
参照とする下記の本発明の実施例の説明により明らかに
なる。
【００１６】
【発明の実施の形態】図１及び図２に示すように、典型
的な電力モジュール１０は相当の伝導性を有する基板１
１を備え、該基板１１はヒート・シンクにボルト止めで
きる。絶縁ハウジング１２は、被覆していない半導体ダ
イや接点を収納し、該半導体ダイや接点を上記基板１１
に熱的に接続すると共に、例えば半波ブリッジや全波ブ
リッジ等の予め定めたパターンで互いに接続している。
例えば、図１及び図２の絶縁ハウジング１２は、半波ブ
リッジ構造を構成するのに適しており、直列に配置した
互いに同じ接合極性の２つの半導体チップを備え、該直
列回路の外側の端部がそれぞれ正及び負のターミナルを
構成する一方、２つの半導体チップの間の接続点が交流
出力リードを構成する。上記絶縁ハウジング１２の外部
電力接続ターミナルは、ねじターミナルからなる交流タ
ーミナル１３、直流ターミナルを構成する正のターミナ
ル１４、負のターミナル１４からなり、内部あるいはダ
イと接続する。上記電力モジュール１１の交流ターミナ
ル１３、正のターミナル１４、負のターミナル１５に加
え、絶縁ハウジング１２の表面には、該絶縁ハウジング
１２内のダイの制御電極、即ち、後述する絶縁カップラ
・デバイスの絶縁入力ターミナルと電気的に接続する外
部制御ターミナル１６、１７、１８を備えている。
【００１７】上記絶縁ハウジンング１２のパッケージは
JEDECアウトラインTO-240A(JEDEC Outline TO-240AA)と
同様の外形を有する。即ち、上記絶縁パッケージ１２
は、全長が約９２ミリメートル、幅が約２０ミリメート
ル、高さが約３２ミリメートルである。上記デバイスは
抵抗が約２００ミリオームで出力電圧が約５００ボルト
で、出力電流が約２２アンペアである。電流容量は、所
望の数の電力ダイを互いに並列に配置することにより、
実質的に増加させることができる。
【００１８】後述するように、本発明では、ＩＧＢＴは
比較的低い駆動電力しか必要としないため、ＩＧＢＴ用
の電流モニタ回路と光結合素子のチップ又は絶縁パルス
トランスを備えた駆動チップは極めて小さく、そのた
め、図１及び図２の絶縁ハウジング１２内に複数のＩＧ
ＢＴに沿って上記駆動チップを備えることができる。
【００１９】図３は、ＩＧＢＴの一部分を示し、該ＩＧ
ＢＴの複数のセルがどのようにして絶縁され電流センサ
・ターミナルを構成するかを示している。即ち、図３の
ＩＧＢＴは、Ｐタイプのサブストレート２０を備え、該
サブストレート２０上にＮ(−)エピタキシャル層２１を
形成したＮチャンネルＩＧＢＴである。多数の同一のセ
ル２２から２７は、それぞれソース領域を備えている。
実際には、一つのダイは約１／４インチ×１／４インチ
の面積のチップ上に上記のようセルを数千備えている。
使用可能な実際のチップのサイズは、本発明の出願人に
より市販されるＨＥＸ５サイズ・ＭＯＳＦＥＴダイであ
るがＭＯＳＦＥＴの代わりにＩＧＢＴを使用してもよ
い。
【００２０】ゲート・セグメント２８を備えたポリシリ
コン・ゲート・セグメントは、頂上に通常のゲート酸化
層を備えると共に、ＩＧＢＴのオン、オフを制御する手
段を備えている。エミッタ接地(又はソース)電極２９
は、ダイの上側表面の大部分を被覆し、デバイスの種々
のソース領域に対して電気的に接続している。
【００２１】図３に示すように、公知の技術により、エ
ミッタ接地電極２９を絶縁して、該エミッタ接地電極２
９からより小さい絶縁セグメントを形成してセンサ電極
３０とすることができる。図３に示すように、センサ電
極３０は電流センサ・ターミナルＳに接続することがで
きる一方、図示のように、エミッタ接地電極２９の本体
の大部分は主電力ターミナルを構成するエミッタ・ター
ミナルＥ及びターミナルＫに接続している。
【００２２】作動時に、上記ＩＧＢＴがオンすると、そ
れぞれのセルは、ＩＧＢＴの総電流の内それぞれの持分
を流す。結果的には、センサ電極３０とＰタイプ領域の
底部に固定した主電力ターミナルを構成するコレクタ電
極Ｃとの間に流れる電流は、エミッタ接地電極２９とコ
レクタ電極Ｃとの間の主電流に対して一定の割合とな
る。
【００２３】上記図３に示すような電流センサ型のＩＧ
ＢＴは本発明のＩＧＢＴデバイスとして好適に使用され
る。
【００２４】図４は本発明の実施例の回路図を示し、該
回路図では、デバイスの主な要素を図４中点線で概略的
に示す絶縁ハウジング１２内に収容している。
【００２５】図４に示す新規な半波ブリッジ・モジュー
ル回路は、電力半導体ダイとして２つのＩＧＢＴ４０、
４１を備え、該ＩＧＢＴ４０、４１はそれぞれ図３にお
いて述べたターミナルを備えている。該ＩＧＢＴ４０、
４１はそれぞれ絶縁ハウジング１２の正のターミナル１
４及び負のターミナル１５と接続し、これらの間の接続
点は交流ターミナル１３と接続している。また、デバイ
スの電流定格を増加させるために、所望の数のＩＧＢＴ
４０、４１を並列に接続して使用してもよい。上記ＩＧ
ＢＴ４０、４１には、電力ダイオードとしてそれぞれフ
リーホイーリング・ダイオード４２、４３を公知の方法
により並列に接続しており、該フリーホイーリング・ダ
イオード４２、４３は、好適にはＩＧＢＴと実質的に同
じ定格電圧及び電流定格を備えたファスト・リカバリ・
ダイオード(first recovery diode)を使用する。上記フ
リーホイーリング・ダイオード４２、４３はダイ形状で
あり、ＩＧＢＴ４０、４１を備えた図１及び図２に示す
ヒート・シンク１１と熱的に結合すると共に支持されて
いる。
【００２６】ある種の出力電流状態に反応して、それぞ
れ上記ＩＧＢＴ４０、４１を駆動及び制御する集積回路
からなり制御回路半導体デバイスを構成する制御駆動チ
ップ４４、４５を備えている。上記駆動チップ４４、４
５はそれぞれ、非常に小さい集積回路の形態をとる共
に、上記ＩＧＢＴ４０、４１に取付けるか、または、望
むならば上記絶縁ハウジング１２内に自由に懸架するこ
とができる。上記駆動チップ４４、４５の駆動回路は１
９８８年６月付のシーン・ヤング(sean young)による
出願番号ＡＮ−９７８“ＨＥＸＦＥＴまたはＩＧＢＴ用
の高速、高電圧ＩＣ駆動要素"に開示された構造として
もよい。
【００２７】上記駆動チップ４４、４５はそれぞれ、絶
縁カップラ・デバイスとして、通常の形態の光結合素子
回路４６、４７を備え、該光結合素子４６、４７の絶縁
出力ターミナルと駆動チップ４４、４５の入力ターミナ
ルが接続している。該光結合素子回路４６、４７はそれ
ぞれ、それ自体のハウジング内に配置されると共に上記
絶縁ハウジング１２内に収容されている。上記光結合素
子回路４６、４７の代わりに絶縁カップラ・デバイスと
して小形の絶縁パルストランスを使用してもよい。
【００２８】図４に示す外部制御ターミナル１６、１
７、１８は、上側のデバイス制御用の外部制御ターミナ
ル１６がＩＧＢＴ４０に対応し、下側のデバイス制御用
の外部制御ターミナル１７がＩＧＢＴ４１に対応し、さ
らに、外部制御ターミナル１８はグランド・ターミナル
である。上記外部制御ターミナル１６及び１７はそれぞ
れ光結合素子回路４６、４７のＬＥＤ(発光ダイオード)
と接続している。上記外部制御ターミナル１６、１７及
び１８は、それぞれユーザーの制御ロジック、マイクロ
プロフェッサ等と接続するようになっている。
【００２９】上記したように、高い定格を得るために多
数のＩＧＢＴを並列に接続することができる。例えば、
それぞれ１／４×１／４インチの面積を有する６個のＩ
ＧＢＴを並列に接続すると、５キロヘルツで、６００ボ
ルト、１５０から２００アンペアの電力を供給するよう
に作動する。
【００３０】駆動チップ４４、４５の制御電力は降下抵
抗５０及びツェナダイオード５１を備えた局部電力供給
要素を構成する回路から得られる。上記降下抵抗５０
は、並列に配列したそれぞれのＩＧＢＴ４０、４１に対
して約１ワットの定格を備えている。上記ツェナダイオ
ード５０は、上記一つのＩＧＢＴ４０、４１の代わりに
並列に接続した６つのＩＧＢＴ４０を使用した場合、実
際の散逸が０.０３ワットとすると定格のツェナ電圧が
１８ボルトである。また、好適な電流制御機能を有する
ように実質的に改良された１９８９年５月１５日に出願
された同時継続出願シリアルＮo.07／366,689の「電力ロ
スを低減する直列ＢＵＣＫコンバータ回路(“CASCADED
BUCK CONVERTER CIRCUIT WITH REDUCED POWER LOSS")」
(IR955)に開示されたような局部電力供給要素から得る
ようにしてもよい。
【００３１】さらに、ブーツ・ストラップ回路を構成す
るコンデンサ６０及びダイオード６１を備え、該コンデ
ンサ６０は３０ボルトにおいて、１から１０マイクロフ
ァラデーの静電容量を有している。下側のＩＧＢＴ４１
は同じく３０ボルトで１０マイクロファラデーの静電容
量を有するコンデンサ６２を備えている。
【００３２】上記ブーツ・ストラップ回路は下記のよう
に作動する。
【００３３】ＩＧＢＴ４１がオンとなると、ブーツ・ス
トラップ回路のコンデンサ６０は、ツェナダイオード５
１が生み出すバイアス電圧によりブーツ・ストラップ回
路のダイオード６１を介して充電される。ＩＧＢＴ４１
がオフとなりＩＧＢＴ４１がオンとなり始めると、ＩＧ
ＢＴ４０の電圧源が立ち上がり、コンデンサ６０の電圧
がそれにつれて上昇し、逆電圧がブーツ・ストラップの
ダイオード６１をバイアスし、ＩＧＢＴダイ４０の電圧
源に対してフローティング・バイアス電源を供給する。
駆動チップ４４内の低電圧バッファ(図示せず)がＩＧＢ
Ｔ４０に対して使用されている。コンデンサ６０はＧＢ
Ｔ４１の切換により定期的に再充電される。
【００３４】上記ＩＧＢＴ４０、４１の接続方向は、そ
れぞれセンサ抵抗７０、７１に直列であり、６つの並列
に接続したＩＧＢＴを備える場合には、センサ抵抗７
０、７１は、約０.２ワットの定格を備える。
【００３５】上記センサ抵抗７０、７１を通る際の電圧
の増大はそれぞれＩＧＢＴ４０、４１を通る総パワー電
流に関数的に関係し、該電流に比例する信号がが駆動チ
ップ４５、４５の電流反応制御回路にフィードバックさ
れる。典型的には、上記駆動チップ４４、４５は２アン
ペアの出力の３０ボルトの駆動チップである。上記駆動
チップ４４、４５はそれぞれタイミング・コンデンサ８
０、８１を備え、該タイミング・コンデンサ８０、８１
は３０ボルトで０.００１マイクロファラデーの静電容
量を有するデバイスである。上記駆動チップ４４、４５
はそれぞれＩＧＢＴ４０、４１のゲートＧと接続する出
力ターミナルを備え、該ＩＧＢＴ４０、４１のオン、オ
フを制御する構成としている。また、駆動チップ４４、
４５は、センサ抵抗７０、７１を通じて調整された信号
に応答し電流反応制御回路を構成する短絡電流制限回路
及び電流トリップ回路を備えている。上記短絡電流制限
回路及び電流トリップ回路は、回路設計者にとって公知
の方法により、通常の使用電流のピークの２倍を越えな
いように、センサ電流がこの値を越えようとした時にゲ
ート信号を調整している。また、上記短絡電流制限回路
及び電流トリップは、電流が長時間公称電流を越えた場
合に、１０から１５マイクロセカンド後に(この時間
は、上記タイミング・コンデンサ８０、８１によりセッ
トする。)作動するようにセットした内部電流トリップ
を備えている。
【００３６】図５に示す本発明の他の実施例は、電力モ
ジュール内の図４の回路を収容するためのものであり、
特に、該電力モジュールの内部を示している。電力モジ
ュールの構成要素は、２つの隔たった平面上に配置さ
れ、電力デバイス面１１０は高電力部品を備える一方、
制御回路平面１１１は低電力制御部品を備えている。一
つの矩形箱体１１２は底部が開口しており、絶縁ハウジ
ングの本体を構成している。上記絶縁ハウジングの底部
の両側には、一又は一以上の取付孔１１３、１１４を設
けている。
【００３７】種々の制御構成要素を支持するプリント制
御基板１１５は、上記制御回路平面１１１に配置され、
駆動チップ４４、４５及び光結合素子回路４６、４７等
の制御構成要素を支持し、個々の部品は、下方の電力制
御回路と協働する。図４のデバイス制御用の外部制御タ
ーミナル１６、１７及びグランド用の外部制御ターミナ
ル１８は、図５に示すようにプリント制御基板１１５上
の構成要素から延在し、例えば、図５のデバイス制御用
の外部制御ターミナル１６のように絶縁ハウジング１１
２を貫通して、プラグを差し込むタイプのタイプのター
ミナルを構成する。
【００３８】上記絶縁ハウジング１１２の底部の開口部
は、銅製のヒート・シンク１２０を備え、該ヒート・シ
ンク１２０は、上記開口部を完全に閉鎖するように固定
している。上記ヒート・シンク１２０は、２つの薄い銅
製シート１２１、１２２と該銅製シート１２２に直接固
着した絶縁材料からなる層１２３を備えている。層１２
４に直接取けられた銅は、上記したように、種々の電力
デバイス用の絶縁電極を設けるためにパターンを設ける
ことができる。例えば、ＩＧＢＴ４０、４１、フリーホ
イーリング・ダイオード４２、４３、ツェナダイオード
５１、ダイオード６１は、全部ダイ形状であり、後側面
を上記した層１２４の絶縁伝導セグメントにはんだ付け
している。上記のように電力デバイスの制御ターミナル
は相互に接続している。図示していない複数のデバイス
を図面に示した一つのデバイス毎に並行に接続して使用
することもできる。
【００３９】絶縁ハウジング１１２内への電力の伝導体
(図示せず)は該ハウジング１１２を介して外部ターミナ
ル・ナットからなる外部電力接続ターミナルを構成する
交流ターミナル１３、正のターミナル１４及び負のター
ミナル１５と接続している。ターミナル１３０、１３１
及び１３２及びそれぞれの押さえ棒１３３、１３４、１
３５に上記伝導体を接続することができる。
【００４０】上記特定の実施例を基に本発明を詳細に説
明したが、本発明は種々の変形及び変更が可能であり当
業者にとって明らかな他の用途がある。例えば、上記電
力半導体ダイは、上記ＩＧＢＴに限定されるものではな
く、ＭＯＳＦＥＴ、サイリスタ、ダーリントン接続サイ
リスタ、電力トランジスタ等を選択してもよい。即ち、
本発明の技術的範囲は上記実施例により限定されるもの
ではなく、特許請求の範囲により定まる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ＩＧＢＴとアイソレータや駆動装置を内蔵す
る本発明に係る電力モジュールのパッケージの外形を示
す正面図。
【図２】 図１の電力モジュールの平面図。
【図３】 電流センサ機能を有するＩＧＢＴ本体のセル
から絶縁した数個のセルを示す概略断面図。
【図４】 電流センサ装置を組込んだ本発明に係る電力
モジュールの概略回路図。
【図５】 図４の回路用の電力モジュールの他の実施例
を示す部分断面図。
【符号の説明】
１２…絶縁ハウジング、 １３…交流ターミナル、 １４…正のターミナル(直流ターミナル)、 １５…負のターミナル(直流ターミナル)、 １６、１７、１８…外部制御ターミナル、 ４０,４１…ＩＧＢＴ(電力半導体ダイ)、 ４２,４３…フリーホイーリング・ダイオード(電力ダイ
オード)、 ４４,４５…駆動チップ(制御回路半導体デバイス)、 ４６,４７…光結合素子回路(絶縁カップラ・デバイ
ス)、 ５１…ツェナダイオード（局部電力供給要素）、 １２０…ヒート・シンク、 Ｓ…電流センサ・ターミナル。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アジット・ダブハシ アメリカ合衆国 カリフォルニア州、トラ ンスナンバー316、ガーネット・ストリー ト3707番 (72)発明者 ペーター・リチャード・イヤー イギリス国 アール・エッチ８ ９ディ・ ディ、サリー、オクステッド、ハースト・ グリーン、ミル・レーン 122番

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 伝導性のヒートシンクと、 それぞれオン、オフの切換を可能とする一対の主電力タ
    ーミナルと一つの制御ターミナルを備え、上記伝導性の
    ヒート・シンクと熱的に伝導するように取付けた複数の
    電力半導体ダイと、 入力ターミナルと、少なくともそれぞれの電力半導体ダ
    イの主電力ターミナルの一つと制御ターミナルの間に接
    続される出力ターミナルとを備える上記電力半導体ダイ
    用の制御回路半導体デバイスと、 直列に接続された抵抗を有し、上記それぞれの制御回路
    半導体デバイスに制御電力を供給するための局部電力供
    給要素と、 上記伝導性ヒート・シンクに接続して、電力半導体ダ
    イ、制御回路半導体デバイス、局部電力供給要素、抵抗
    及びそれらの相互接続を閉鎖する絶縁ハウジングと、 該絶縁ハウジングの外部表面に固定されると共に、少な
    くとも、第１及び第２の電力半導体ダイと接続する第１
    及び第２の直流ターミナルと、それぞれ該第１及び第２
    の電力半導体ダイと接続する交流ターミナルとを備え、
    上記電力半導体ダイの主電力ターミナルへ電気的に接続
    され、少なくとも半波ブリッジ構造を構成するようにす
    ると共に、上記局部電力供給要素及び抵抗が上記第１及
    び第２の直流ターミナルの間に接続されるようにした複
    数の外部電力接続ターミナルと、 絶縁ハウジングの外部表面に固定すると共に、上記制御
    回路半導体デバイスの入力ターミナルへ電気的に接続し
    た複数の外部制御ターミナルと、 それぞれ上記ヒート・シンクに熱的に結合すると共に、
    それぞれ上記電力半導体ダイの一つと並列に接続して電
    力半導体ダイのフリーホイーリング・ダイオードとして
    作動するダイ形状の複数の電力ダイオードとからなる半
    導体デバイスの電力モジュール。
  2. 【請求項２】 前記局部電力供給要素がツェナダイオー
    ドである請求項１に記載の電力モジュール。
  3. 【請求項３】 前記電力半導体ダイがＩＧＢＴである請
    求項１又は２のいずれかに記載の電力モジュール。
  4. 【請求項４】 絶縁入力ターミナルと、上記それぞれの
    制御回路半導体デバイスの入力ターミナルと接続する絶
    縁出力ターミナルを備えた上記それぞれの制御回路半導
    体デバイス用の絶縁カップラ・デバイスをさらに有する
    請求項１から３のいずれかに記載の電力モジュール。
JP20586397A 1989-11-16 1997-07-31 電力モジュール Expired - Lifetime JP2960375B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/438,094 US4965710A (en) 1989-11-16 1989-11-16 Insulated gate bipolar transistor power module
US438094 1989-11-16

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP31257590A Division JPH0828464B2 (ja) 1989-11-16 1990-11-16 電力モジュール

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10144863A true JPH10144863A (ja) 1998-05-29
JP2960375B2 JP2960375B2 (ja) 1999-10-06

Family

ID=23739190

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP31257590A Expired - Fee Related JPH0828464B2 (ja) 1989-11-16 1990-11-16 電力モジュール
JP20586397A Expired - Lifetime JP2960375B2 (ja) 1989-11-16 1997-07-31 電力モジュール

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP31257590A Expired - Fee Related JPH0828464B2 (ja) 1989-11-16 1990-11-16 電力モジュール

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4965710A (ja)
JP (2) JPH0828464B2 (ja)
DE (1) DE4036426A1 (ja)
GB (1) GB2238167B (ja)
IT (2) IT9021891A0 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100371116B1 (ko) * 1999-04-05 2003-02-05 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 파워 반도체 모듈
JP2009071329A (ja) * 2008-12-15 2009-04-02 Hitachi Ltd 半導体素子駆動用集積回路及び電力変換装置

Families Citing this family (90)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02262822A (ja) * 1989-03-08 1990-10-25 Hitachi Ltd 静電誘導形自己消孤素子の過電流保護回路
US5731970A (en) * 1989-12-22 1998-03-24 Hitachi, Ltd. Power conversion device and semiconductor module suitable for use in the device
JPH0834709B2 (ja) * 1990-01-31 1996-03-29 株式会社日立製作所 半導体集積回路及びそれを使つた電動機制御装置
JP2811872B2 (ja) * 1990-02-26 1998-10-15 富士電機株式会社 半導体装置の保護回路
JPH04150767A (ja) * 1990-10-08 1992-05-25 Fuji Electric Co Ltd スイッチング電源回路
US5459348A (en) * 1991-05-24 1995-10-17 Astec International, Ltd. Heat sink and electromagnetic interference shield assembly
US5184291A (en) * 1991-06-13 1993-02-02 Crowe Lawrence E Converter and inverter support module
US5235501A (en) * 1991-07-19 1993-08-10 The University Of Toledo High efficiency voltage converter
US5173848A (en) * 1991-09-06 1992-12-22 Roof Richard W Motor controller with bi-modal turnoff circuits
EP1492220A3 (en) * 1991-09-20 2005-03-09 Hitachi, Ltd. IGBT-module
JP2854757B2 (ja) * 1992-06-17 1999-02-03 三菱電機株式会社 半導体パワーモジュール
JP2725952B2 (ja) * 1992-06-30 1998-03-11 三菱電機株式会社 半導体パワーモジュール
JP2956363B2 (ja) * 1992-07-24 1999-10-04 富士電機株式会社 パワー半導体装置
US5404545A (en) * 1992-07-29 1995-04-04 Hewlett-Packard Company Interface isolation and selection circuit for a local area network
JP2809026B2 (ja) * 1992-09-30 1998-10-08 三菱電機株式会社 インバ−タ装置およびインバ−タ装置の使用方法
DE4237632A1 (de) * 1992-11-07 1994-05-11 Export Contor Ausenhandelsgese Schaltungsanordnung
US5373201A (en) * 1993-02-02 1994-12-13 Motorola, Inc. Power transistor
JP3160414B2 (ja) * 1993-03-16 2001-04-25 株式会社東芝 変換装置
JPH06290972A (ja) * 1993-03-31 1994-10-18 Mitsubishi Electric Corp 金属プリント基板上で製作するリアクトル及びそのリアクトルを使用したインバータ装置
JP2912526B2 (ja) * 1993-07-05 1999-06-28 三菱電機株式会社 半導体パワーモジュールおよび複合基板
US5408128A (en) * 1993-09-15 1995-04-18 International Rectifier Corporation High power semiconductor device module with low thermal resistance and simplified manufacturing
JP2979923B2 (ja) * 1993-10-13 1999-11-22 富士電機株式会社 半導体装置
JPH07161992A (ja) * 1993-10-14 1995-06-23 Fuji Electric Co Ltd 絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ
EP0664613B1 (de) * 1994-01-22 2002-02-20 DaimlerChrysler Rail Systems GmbH Verfahren und Vorrichtung zur Symmetrierung der Belastung parallelgeschalteter Leistungshalbleitermodule
EP0669653A1 (de) * 1994-02-21 1995-08-30 ABB Management AG Leistungshalbleitermodul sowie Schaltungsanordnung mit mindestens zwei Leistungshalbleitermoduln
JP3316714B2 (ja) * 1994-05-31 2002-08-19 三菱電機株式会社 半導体装置
DE59509057D1 (de) * 1994-11-07 2001-04-05 Eupec Gmbh & Co Kg Brücken-Modul
US5596466A (en) * 1995-01-13 1997-01-21 Ixys Corporation Intelligent, isolated half-bridge power module
EP0757442A3 (en) * 1995-07-31 1998-12-30 Delco Electronics Corporation Ignition coil driver module
JPH0965662A (ja) * 1995-08-28 1997-03-07 Fuji Electric Co Ltd パワーモジュール
JPH09135023A (ja) * 1995-11-08 1997-05-20 Toshiba Corp 圧接型半導体装置
US5748456A (en) * 1995-11-24 1998-05-05 Asea Brown Boveri Ag Power semiconductor module system
JP3345241B2 (ja) * 1995-11-30 2002-11-18 三菱電機株式会社 半導体装置
US5892279A (en) * 1995-12-11 1999-04-06 Northrop Grumman Corporation Packaging for electronic power devices and applications using the packaging
KR970054363A (ko) * 1995-12-30 1997-07-31 김광호 다이오드를 내장한 절연게이트 바이폴라 트랜지스터 및 그 제조방법
KR100433685B1 (ko) * 1996-04-18 2004-10-06 인터내쇼널 렉티파이어 코포레이션 10마력모터제어기용전력트레인분할장치
US5923085A (en) * 1996-05-02 1999-07-13 Chrysler Corporation IGBT module construction
US5757151A (en) * 1996-05-02 1998-05-26 Chrysler Corporation DC pump drive module
DE19628549A1 (de) * 1996-07-16 1998-01-22 Abb Patent Gmbh Baukastensystem zur Bildung von Stromrichtergeräten unterschiedlicher Leistung und Kühlungsart
US5835350A (en) * 1996-12-23 1998-11-10 Lucent Technologies Inc. Encapsulated, board-mountable power supply and method of manufacture therefor
US6147869A (en) * 1997-11-24 2000-11-14 International Rectifier Corp. Adaptable planar module
EP0924845A3 (en) * 1997-12-22 2001-05-23 Omnirel LLC Power semiconductor module
US6211567B1 (en) * 1998-01-20 2001-04-03 International Rectifier Corp. Top heatsink for IGBT
DE19813639A1 (de) * 1998-03-27 1999-11-25 Danfoss As Leistungsmodul für einen Stromrichter
GB2338827B (en) * 1998-06-27 2002-12-31 Motorola Gmbh Electronic package assembly
US6104062A (en) * 1998-06-30 2000-08-15 Intersil Corporation Semiconductor device having reduced effective substrate resistivity and associated methods
DE19850153B4 (de) * 1998-10-30 2005-07-21 Siemens Ag Halbleiter-Schaltungsanordnung, insbesondere Hochstromumrichter mit niedriger Zwischenkreisspannung
JP3502566B2 (ja) * 1999-05-18 2004-03-02 三菱電機株式会社 電力変換装置
JP3501685B2 (ja) * 1999-06-04 2004-03-02 三菱電機株式会社 電力変換装置
DE19950026B4 (de) * 1999-10-09 2010-11-11 Robert Bosch Gmbh Leistungshalbleitermodul
JP3460973B2 (ja) * 1999-12-27 2003-10-27 三菱電機株式会社 電力変換装置
US6687106B1 (en) 2000-02-25 2004-02-03 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Power module
ATE252788T1 (de) 2000-03-15 2003-11-15 Ct Concept Technologie Ag Verfahren zum betrieb einer parallelanordnung von leistungshalbleiterschaltern
US20070042549A1 (en) * 2000-04-17 2007-02-22 Fairchild Semiconductor Corporation Semiconductor device having reduced effective substrate resistivity and associated methods
JP4044265B2 (ja) * 2000-05-16 2008-02-06 三菱電機株式会社 パワーモジュール
DE10024516B4 (de) * 2000-05-18 2006-03-09 eupec Europäische Gesellschaft für Leistungshalbleiter mbH & Co. KG Leistungshalbleitermodul
DE10030875C1 (de) * 2000-06-23 2002-03-07 Compact Dynamics Gmbh Halbbrückenbaugruppe
US6650559B1 (en) * 2000-10-31 2003-11-18 Fuji Electric Co., Ltd. Power converting device
KR100403608B1 (ko) * 2000-11-10 2003-11-01 페어차일드코리아반도체 주식회사 스택구조의 인텔리젠트 파워 모듈 패키지 및 그 제조방법
JP3621659B2 (ja) * 2001-05-09 2005-02-16 三菱電機株式会社 電力変換システム
DE10141114C1 (de) * 2001-06-08 2002-11-21 Semikron Elektronik Gmbh Schaltungsanordnung
GB0117817D0 (en) * 2001-07-21 2001-09-12 Tyco Electronics Amp Gmbh Power module
JP2003125588A (ja) 2001-10-12 2003-04-25 Mitsubishi Electric Corp 電力変換装置
EP1318547B1 (de) * 2001-12-06 2013-04-17 ABB Research Ltd. Leistungshalbleiter-Modul
JP2003303939A (ja) * 2002-04-08 2003-10-24 Hitachi Ltd パワー半導体装置及びインバータ装置
US20040227476A1 (en) * 2002-12-19 2004-11-18 International Rectifier Corp. Flexible inverter power module for motor drives
US6771507B1 (en) * 2003-01-31 2004-08-03 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Power module for multi-chip printed circuit boards
WO2004073065A1 (ja) 2003-02-14 2004-08-26 Hitachi, Ltd. 半導体素子駆動用集積回路及び電力変換装置
US7034345B2 (en) * 2003-03-27 2006-04-25 The Boeing Company High-power, integrated AC switch module with distributed array of hybrid devices
DE10316355C5 (de) * 2003-04-10 2008-03-06 Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg Leistungshalbeitermodul mit flexibler äusserer Anschlussbelegung
US6816378B1 (en) * 2003-04-28 2004-11-09 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Stack up assembly
JP2005302953A (ja) * 2004-04-09 2005-10-27 Toshiba Corp 半導体装置
JP4034770B2 (ja) * 2004-09-09 2008-01-16 株式会社ケーヒン パワードライブユニット
DE102004062635B4 (de) * 2004-12-28 2012-01-26 Siemens Ag Elektrische Baugruppe mit Abstandshaltern zwischen mehreren Schaltungsträgern
DE102006008807B4 (de) * 2006-02-25 2010-10-14 Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg Anordnung mit einem Leistungshalbleitermodul und einem Kühlbauteil
US7996987B2 (en) * 2006-10-17 2011-08-16 Broadcom Corporation Single footprint family of integrated power modules
JP4987495B2 (ja) * 2007-01-25 2012-07-25 株式会社東芝 鉄道車両駆動用モータドライブシステム
JP5209090B2 (ja) * 2011-07-04 2013-06-12 三菱電機株式会社 半導体装置
JP5932269B2 (ja) * 2011-09-08 2016-06-08 株式会社東芝 パワー半導体モジュール及びパワー半導体モジュールの駆動方法
JP5808630B2 (ja) * 2011-09-28 2015-11-10 株式会社ミツバ Ｓｒモータ用制御装置
US9209176B2 (en) * 2011-12-07 2015-12-08 Transphorm Inc. Semiconductor modules and methods of forming the same
WO2013102224A2 (en) * 2011-12-31 2013-07-04 General Electric Company Power converter and method for off-highway vehicles
WO2013121522A1 (ja) 2012-02-14 2013-08-22 三菱電機株式会社 半導体装置
TWM443987U (en) * 2012-08-16 2012-12-21 Asian Power Devices Inc Switching power supply
US10321569B1 (en) * 2015-04-29 2019-06-11 Vpt, Inc. Electronic module and method of making same
CN107027205B (zh) * 2016-02-02 2022-12-06 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 电磁加热装置及电磁加热装置中功率开关管的驱动电路
DE202016006849U1 (de) * 2016-11-07 2018-02-08 Liebherr-Elektronik Gmbh Leistungselektronikmodul
EP3404674A1 (de) 2017-05-16 2018-11-21 EBG Elektronische Bauelemente GmbH Leistungswiderstand
DE102017219713A1 (de) * 2017-11-07 2019-05-09 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Halbbrückenmodul für einen stromwandler
US11183440B2 (en) 2018-12-10 2021-11-23 Gan Systems Inc. Power modules for ultra-fast wide-bandgap power switching devices

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1204732A (en) * 1966-09-16 1970-09-09 Norbatrol Electronics Corp Mounting and cooling means for electrical devices
GB2074799A (en) * 1980-04-23 1981-11-04 Marconi Co Ltd Transistor inverters
EP0064856B1 (en) * 1981-05-12 1986-12-30 LUCAS INDUSTRIES public limited company A multi-phase bridge arrangement
JPS6038867B2 (ja) * 1981-06-05 1985-09-03 株式会社日立製作所 絶縁型半導体装置
US4574162A (en) * 1982-03-26 1986-03-04 Kaufman Lance R Compact circuit package with improved construction for clamping to enhance heat transfer
JPS58187023A (ja) * 1982-04-27 1983-11-01 Fanuc Ltd トランジスタモジユ−ル
BR8400122A (pt) * 1983-01-12 1984-08-21 Allen Bradley Co Modulo semicondutor e embalagem de semicondutor aperfeicoada
DE3303103A1 (de) * 1983-01-31 1984-08-02 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Leistungs-halbleitermodul und verfahren zu seiner ansteuerung
JPS59172759A (ja) * 1983-03-22 1984-09-29 Mitsubishi Electric Corp ゲ−トタ−ンオフサイリスタモジユ−ル
JPS61277223A (ja) * 1985-06-03 1986-12-08 Mitsubishi Electric Corp 半導体モジユ−ル
JPS6216553A (ja) * 1985-07-15 1987-01-24 Sharp Corp 制御回路内蔵型電力半導体装置
JPS6393126A (ja) * 1986-10-08 1988-04-23 Fuji Electric Co Ltd 半導体装置
US5029322A (en) * 1986-11-17 1991-07-02 Siemens Aktiengesellschaft Power MOSFET with current-monitoring
US4816984A (en) * 1987-02-06 1989-03-28 Siemens Aktiengesellschaft Bridge arm with transistors and recovery diodes
JPS63253720A (ja) * 1987-04-09 1988-10-20 Fuji Electric Co Ltd Ｉｇｂｔの駆動回路
JPS6477153A (en) * 1987-09-18 1989-03-23 Mitsubishi Electric Corp Power module
JPH01144662A (ja) * 1987-11-30 1989-06-06 Mitsubishi Electric Corp 複合半導体
US4777578A (en) * 1988-01-04 1988-10-11 General Electric Company Integrated current sensor torque control for ac motor drives

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100371116B1 (ko) * 1999-04-05 2003-02-05 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 파워 반도체 모듈
JP2009071329A (ja) * 2008-12-15 2009-04-02 Hitachi Ltd 半導体素子駆動用集積回路及び電力変換装置

Also Published As

Publication number Publication date
US4965710A (en) 1990-10-23
IT9021891A0 (it) 1990-10-26
DE4036426A1 (de) 1991-05-29
JPH03209756A (ja) 1991-09-12
GB9023303D0 (en) 1990-12-05
JPH0828464B2 (ja) 1996-03-21
GB2238167B (en) 1993-06-09
IT9021891A1 (it) 1992-04-26
JP2960375B2 (ja) 1999-10-06
GB2238167A (en) 1991-05-22
IT1243869B (it) 1994-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2960375B2 (ja) 電力モジュール
JP4277169B2 (ja) 電力用半導体モジュール
CN103782380B (zh) 半导体模块
TW498550B (en) Semiconductor device
US5055990A (en) Snubber circuit for power conversion semiconductor elements and assembly thereof
US5463252A (en) Modular solid state relay
CN110199388A (zh) 用于并联功率装置的具有低电感和快速切换的高功率多层模块
CN103051312B (zh) 低阻抗栅极控制方法和设备
TW202209787A (zh) 共振電路及操作一共振電路之方法
US20070008679A1 (en) Integrated circuit for driving semiconductor device and power converter
JPH07263626A (ja) 少なくとも２つのパワー半導体スイッチモジュールを有するパワー半導体モジュールおよび回路装置
US20230253891A1 (en) Switching components
US7042730B2 (en) Non-isolated heatsink(s) for power modules
JPH1118429A (ja) 制御モジュール
JPH0671063B2 (ja) 大電力半導体装置
JP2004120917A (ja) インバータ装置とこれを用いたモータ駆動装置
JP2000299634A (ja) 交流用スイッチングデバイス
JP4323073B2 (ja) パワーモジュール
JPH03108749A (ja) 電力変換装置用トランジスタモジュール
US10804189B2 (en) Power device package structure
US20220254758A1 (en) Semiconductor device
US20040017245A1 (en) Gate driving circuit in power module
JPH07297695A (ja) 半導体装置
JPH09130217A (ja) 半導体装置
JP3233539B2 (ja) 半導体装置及び半導体回路

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080730

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090730

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100730

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110730

Year of fee payment: 12

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110730

Year of fee payment: 12