JPH11312771A - 半導体装置及び半導体装置の配置方法 - Google Patents
半導体装置及び半導体装置の配置方法Info
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- JPH11312771A JPH11312771A JP11769498A JP11769498A JPH11312771A JP H11312771 A JPH11312771 A JP H11312771A JP 11769498 A JP11769498 A JP 11769498A JP 11769498 A JP11769498 A JP 11769498A JP H11312771 A JPH11312771 A JP H11312771A
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- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 インバータのスイッチング時の電流経路で囲
まれる面積を小さくする。 【解決手段】 トランジスタモジュール７ａのドレイン
６ａが上向きになるようにトランジスタモジュール７ａ
を配置するとともに、トランジスタモジュール７ｂのド
レイン６ｂが下向きになるようにトランジスタモジュー
ル７ｂを配置する。
まれる面積を小さくする。 【解決手段】 トランジスタモジュール７ａのドレイン
６ａが上向きになるようにトランジスタモジュール７ａ
を配置するとともに、トランジスタモジュール７ｂのド
レイン６ｂが下向きになるようにトランジスタモジュー
ル７ｂを配置する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置及び半導
体装置の配置方法に関し、特に、インバータに用いるブ
リッジ回路の配線インダクタンスを低減する場合に適用
して好適なものである。
体装置の配置方法に関し、特に、インバータに用いるブ
リッジ回路の配線インダクタンスを低減する場合に適用
して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、直流を交流に変換する回路とし
て、インバータが用いられている。インバータには、イ
ンバータからの出力が単相の単相インバータや、インバ
ータからの出力が３相化された３相インバータなどがあ
る。
て、インバータが用いられている。インバータには、イ
ンバータからの出力が単相の単相インバータや、インバ
ータからの出力が３相化された３相インバータなどがあ
る。
【０００３】図３（ａ）は、単相インバータの回路構成
を示す図である。図３（ａ）において、ＭＯＳＦＥＴ
（ＭＯＳ電界効果トランジスタ）Ｍ１のドレイン端子
は、直流電源Ｅ１のプラス端子に接続され、ＭＯＳＦＥ
ＴＭ１のソース端子は、ＭＯＳＦＥＴＭ２のドレイン端
子に接続され、ＭＯＳＦＥＴＭ２のソース端子は、直流
電源Ｅ１のマイナス端子に接続されている。ＭＯＳＦＥ
ＴＭ３のドレイン端子は、直流電源Ｅ１のプラス端子に
接続され、ＭＯＳＦＥＴＭ３のソース端子は、ＭＯＳＦ
ＥＴＭ４のドレイン端子に接続され、ＭＯＳＦＥＴＭ４
のソース端子は、直流電源Ｅ１のマイナス端子に接続さ
れている。
を示す図である。図３（ａ）において、ＭＯＳＦＥＴ
（ＭＯＳ電界効果トランジスタ）Ｍ１のドレイン端子
は、直流電源Ｅ１のプラス端子に接続され、ＭＯＳＦＥ
ＴＭ１のソース端子は、ＭＯＳＦＥＴＭ２のドレイン端
子に接続され、ＭＯＳＦＥＴＭ２のソース端子は、直流
電源Ｅ１のマイナス端子に接続されている。ＭＯＳＦＥ
ＴＭ３のドレイン端子は、直流電源Ｅ１のプラス端子に
接続され、ＭＯＳＦＥＴＭ３のソース端子は、ＭＯＳＦ
ＥＴＭ４のドレイン端子に接続され、ＭＯＳＦＥＴＭ４
のソース端子は、直流電源Ｅ１のマイナス端子に接続さ
れている。
【０００４】また、コンデンサＣ１が、直流電源Ｅ１と
並列に接続され、ＭＯＳＦＥＴＭ１とＭＯＳＦＥＴＭ２
との接続点には、出力端子Ａ１が設けられ、ＭＯＳＦＥ
ＴＭ３とＭＯＳＦＥＴＭ４との接続点には、出力端子Ａ
２が設けられている。
並列に接続され、ＭＯＳＦＥＴＭ１とＭＯＳＦＥＴＭ２
との接続点には、出力端子Ａ１が設けられ、ＭＯＳＦＥ
ＴＭ３とＭＯＳＦＥＴＭ４との接続点には、出力端子Ａ
２が設けられている。
【０００５】出力端子Ａ１と出力端子Ａ２との間には、
交流電動機などの負荷が接続され、ＭＯＳＦＥＴＭ１及
びＭＯＳＦＥＴＭ４のオン状態と、ＭＯＳＦＥＴＭ２及
びＭＯＳＦＥＴＭ３のオン状態とを交互に切り換えるこ
とにより、出力端子Ａ１と出力端子Ａ２との間に接続さ
れた負荷を交流で駆動することができる。
交流電動機などの負荷が接続され、ＭＯＳＦＥＴＭ１及
びＭＯＳＦＥＴＭ４のオン状態と、ＭＯＳＦＥＴＭ２及
びＭＯＳＦＥＴＭ３のオン状態とを交互に切り換えるこ
とにより、出力端子Ａ１と出力端子Ａ２との間に接続さ
れた負荷を交流で駆動することができる。
【０００６】ここで、ＭＯＳＦＥＴＭ１〜Ｍ４のスイッ
チングの際に、電流経路Ｋ１１、Ｋ１２を通して電流が
流れ、この電流経路Ｋ１１、Ｋ１２での配線インダクタ
ンスの大きさに比例して、スイッチングロス（発熱）が
発生することから、電流経路Ｋ１１、Ｋ１２での配線イ
ンダクタンスがなるべく小さくなるように、実際の配線
が行われる。
チングの際に、電流経路Ｋ１１、Ｋ１２を通して電流が
流れ、この電流経路Ｋ１１、Ｋ１２での配線インダクタ
ンスの大きさに比例して、スイッチングロス（発熱）が
発生することから、電流経路Ｋ１１、Ｋ１２での配線イ
ンダクタンスがなるべく小さくなるように、実際の配線
が行われる。
【０００７】図３（ｂ）は、３相インバータの回路構成
を示す図である。図３（ｂ）において、ＭＯＳＦＥＴＭ
１１のドレイン端子は、直流電源Ｅ１１のプラス端子に
接続され、ＭＯＳＦＥＴＭ１１のソース端子は、ＭＯＳ
ＦＥＴＭ１２のドレイン端子に接続され、ＭＯＳＦＥＴ
Ｍ１２のソース端子は、直流電源Ｅ１１のマイナス端子
に接続されている。ＭＯＳＦＥＴＭ１３のドレイン端子
は、直流電源Ｅ１１のプラス端子に接続され、ＭＯＳＦ
ＥＴＭ１３のソース端子は、ＭＯＳＦＥＴＭ１４のドレ
イン端子に接続され、ＭＯＳＦＥＴＭ１４のソース端子
は、直流電源Ｅ１１のマイナス端子に接続されている。
ＭＯＳＦＥＴＭ１５のドレイン端子は、直流電源Ｅ１１
のプラス端子に接続され、ＭＯＳＦＥＴＭ１５のソース
端子は、ＭＯＳＦＥＴＭ１６のドレイン端子に接続さ
れ、ＭＯＳＦＥＴＭ１６のソース端子は、直流電源Ｅ１
１のマイナス端子に接続されている。
を示す図である。図３（ｂ）において、ＭＯＳＦＥＴＭ
１１のドレイン端子は、直流電源Ｅ１１のプラス端子に
接続され、ＭＯＳＦＥＴＭ１１のソース端子は、ＭＯＳ
ＦＥＴＭ１２のドレイン端子に接続され、ＭＯＳＦＥＴ
Ｍ１２のソース端子は、直流電源Ｅ１１のマイナス端子
に接続されている。ＭＯＳＦＥＴＭ１３のドレイン端子
は、直流電源Ｅ１１のプラス端子に接続され、ＭＯＳＦ
ＥＴＭ１３のソース端子は、ＭＯＳＦＥＴＭ１４のドレ
イン端子に接続され、ＭＯＳＦＥＴＭ１４のソース端子
は、直流電源Ｅ１１のマイナス端子に接続されている。
ＭＯＳＦＥＴＭ１５のドレイン端子は、直流電源Ｅ１１
のプラス端子に接続され、ＭＯＳＦＥＴＭ１５のソース
端子は、ＭＯＳＦＥＴＭ１６のドレイン端子に接続さ
れ、ＭＯＳＦＥＴＭ１６のソース端子は、直流電源Ｅ１
１のマイナス端子に接続されている。
【０００８】また、コンデンサＣ１１が、直流電源Ｅ１
１と並列に接続され、ＭＯＳＦＥＴＭ１１とＭＯＳＦＥ
ＴＭ１２との接続点には、出力端子Ｂ１が設けられ、Ｍ
ＯＳＦＥＴＭ１３とＭＯＳＦＥＴＭ１４との接続点に
は、出力端子Ｂ２が設けられ、ＭＯＳＦＥＴＭ１５とＭ
ＯＳＦＥＴＭ１６との接続点には、出力端子Ｂ３が設け
られている。
１と並列に接続され、ＭＯＳＦＥＴＭ１１とＭＯＳＦＥ
ＴＭ１２との接続点には、出力端子Ｂ１が設けられ、Ｍ
ＯＳＦＥＴＭ１３とＭＯＳＦＥＴＭ１４との接続点に
は、出力端子Ｂ２が設けられ、ＭＯＳＦＥＴＭ１５とＭ
ＯＳＦＥＴＭ１６との接続点には、出力端子Ｂ３が設け
られている。
【０００９】出力端子Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３には、交流電動
機などの負荷が接続され、ＭＯＳＦＥＴＭ１１とＭＯＳ
ＦＥＴＭ１２との間でのオン・オフの切り換えと、ＭＯ
ＳＦＥＴＭ１３とＭＯＳＦＥＴＭ１４との間でのオン・
オフの切り換えと、ＭＯＳＦＥＴＭ１５とＭＯＳＦＥＴ
Ｍ１６との間でのオン・オフの切り換えとを、互いに位
相を１２０度ずらして行うことにより、出力端子Ｂ１、
Ｂ２、Ｂ３に接続された負荷を３相で駆動することが可
能となる。
機などの負荷が接続され、ＭＯＳＦＥＴＭ１１とＭＯＳ
ＦＥＴＭ１２との間でのオン・オフの切り換えと、ＭＯ
ＳＦＥＴＭ１３とＭＯＳＦＥＴＭ１４との間でのオン・
オフの切り換えと、ＭＯＳＦＥＴＭ１５とＭＯＳＦＥＴ
Ｍ１６との間でのオン・オフの切り換えとを、互いに位
相を１２０度ずらして行うことにより、出力端子Ｂ１、
Ｂ２、Ｂ３に接続された負荷を３相で駆動することが可
能となる。
【００１０】ここで、ＭＯＳＦＥＴＭ１１〜Ｍ１６のス
イッチングの際に、電流経路Ｋ１３、Ｋ１４、Ｋ１５を
通して電流が流れ、この電流経路Ｋ１３、Ｋ１４、Ｋ１
５での配線インダクタンスの大きさに比例して、スイッ
チングロス（発熱）が発生することから、電流経路Ｋ１
３、Ｋ１４、Ｋ１５での配線インダクタンスがなるべく
小さくなるように、実際の配線が行われる。
イッチングの際に、電流経路Ｋ１３、Ｋ１４、Ｋ１５を
通して電流が流れ、この電流経路Ｋ１３、Ｋ１４、Ｋ１
５での配線インダクタンスの大きさに比例して、スイッ
チングロス（発熱）が発生することから、電流経路Ｋ１
３、Ｋ１４、Ｋ１５での配線インダクタンスがなるべく
小さくなるように、実際の配線が行われる。
【００１１】なお、インバータ使用に適するように、ス
イッチングデバイスのモジュール化が普及しており、２
つのＭＯＳＦＥＴを直列接続した１アームモジュールが
製造されている。この１アームモジュールを２つ使用す
ることにより、図３（ａ）の単相インバータを構成する
ことができ、１アームモジュールを３つ使用することに
より、図３（ｂ）の３相インバータを構成することがで
きる。さらに、これらのモジュールの多くは絶縁形で、
内部電気回路から絶縁された放熱板を持っており、放熱
フィンに直接取り付けて使用できるため、装置組立を容
易に行うことができる。
イッチングデバイスのモジュール化が普及しており、２
つのＭＯＳＦＥＴを直列接続した１アームモジュールが
製造されている。この１アームモジュールを２つ使用す
ることにより、図３（ａ）の単相インバータを構成する
ことができ、１アームモジュールを３つ使用することに
より、図３（ｂ）の３相インバータを構成することがで
きる。さらに、これらのモジュールの多くは絶縁形で、
内部電気回路から絶縁された放熱板を持っており、放熱
フィンに直接取り付けて使用できるため、装置組立を容
易に行うことができる。
【００１２】図４は、従来のモジュールの配置による１
アーム構成を示す側面図である。図４において、ヒート
シンク２３上には、絶縁シート２４を介して電極用Ａｌ
板２５ａ及び電極用Ａｌ板２５ｂが設けられている。電
極用Ａｌ板２５ａ上にはトランジスタモジュール２７ａ
が設けられ、トランジスタモジュール２７ａのドレイン
２６ａが電極用Ａｌ板２５ａと密着するように配置され
ている。電極用Ａｌ板２５ｂ上にはトランジスタモジュ
ール２７ｂが設けられ、トランジスタモジュール２７ｂ
のドレイン２６ｂが電極用Ａｌ板２５ｂと密着するよう
に配置されている。
アーム構成を示す側面図である。図４において、ヒート
シンク２３上には、絶縁シート２４を介して電極用Ａｌ
板２５ａ及び電極用Ａｌ板２５ｂが設けられている。電
極用Ａｌ板２５ａ上にはトランジスタモジュール２７ａ
が設けられ、トランジスタモジュール２７ａのドレイン
２６ａが電極用Ａｌ板２５ａと密着するように配置され
ている。電極用Ａｌ板２５ｂ上にはトランジスタモジュ
ール２７ｂが設けられ、トランジスタモジュール２７ｂ
のドレイン２６ｂが電極用Ａｌ板２５ｂと密着するよう
に配置されている。
【００１３】導線３１の一端は直流電源２１のプラス端
子に接続され、導線３１の他端は電極用Ａｌ板２５ａに
ビス２９ａで固定されている。導線３２の一端はトラン
ジスタモジュール２７ａのソース２８ａにビス３０ａで
固定され、導線３２の他端は電極用Ａｌ板２５ｂにビス
２９ｂで固定されている。導線３３の一端はトランジス
タモジュール２７ｂのソース２８ｂにビス３０ｂで固定
され、導線３３の他端は直流電源２１のマイナス端子に
接続されている。また、導線３１と導線３３との間には
絶縁板３４が設けられ、コンデンサ２２が直流電源２１
と並列に接続されている。
子に接続され、導線３１の他端は電極用Ａｌ板２５ａに
ビス２９ａで固定されている。導線３２の一端はトラン
ジスタモジュール２７ａのソース２８ａにビス３０ａで
固定され、導線３２の他端は電極用Ａｌ板２５ｂにビス
２９ｂで固定されている。導線３３の一端はトランジス
タモジュール２７ｂのソース２８ｂにビス３０ｂで固定
され、導線３３の他端は直流電源２１のマイナス端子に
接続されている。また、導線３１と導線３３との間には
絶縁板３４が設けられ、コンデンサ２２が直流電源２１
と並列に接続されている。
【００１４】ここで、トランジスタモジュール２７ａと
トランジスタモジュール２７ｂとの間でスイッチングが
行われると、コンデンサ２２→導線３１→電極用Ａｌ板
２５ａ→ドレイン２６ａ→トランジスタモジュール２７
ａ内のトランジスタチップ→ソース２８ａ→導線３２→
電極用Ａｌ板２５ｂ→ドレイン２６ｂ→トランジスタモ
ジュール２７ｂ内のトランジスタチップ→ソース２８ｂ
→導線３３の経路で電流Ｉ2 が流れ、電流Ｉ2 の電流経
路Ｋ２１の配線インダクタンスの大きさに比例して、ス
イッチングロス（発熱）が発生する。電流経路Ｋ２１の
配線インダクタンスは、電流経路Ｋ２１の面積Ｓ２の大
きさに依存し、電流経路Ｋ２１の面積Ｓ２を小さくする
と、電流経路Ｋ２１の配線インダクタンスを小さくする
ことができる。このため、トランジスタモジュール２７
ａ及びトランジスタモジュール２７ｂに対する導線３
１、３２、３３の取り付けは、電流経路Ｋ２１の面積Ｓ
２がなるべく小さくなるように行われる。
トランジスタモジュール２７ｂとの間でスイッチングが
行われると、コンデンサ２２→導線３１→電極用Ａｌ板
２５ａ→ドレイン２６ａ→トランジスタモジュール２７
ａ内のトランジスタチップ→ソース２８ａ→導線３２→
電極用Ａｌ板２５ｂ→ドレイン２６ｂ→トランジスタモ
ジュール２７ｂ内のトランジスタチップ→ソース２８ｂ
→導線３３の経路で電流Ｉ2 が流れ、電流Ｉ2 の電流経
路Ｋ２１の配線インダクタンスの大きさに比例して、ス
イッチングロス（発熱）が発生する。電流経路Ｋ２１の
配線インダクタンスは、電流経路Ｋ２１の面積Ｓ２の大
きさに依存し、電流経路Ｋ２１の面積Ｓ２を小さくする
と、電流経路Ｋ２１の配線インダクタンスを小さくする
ことができる。このため、トランジスタモジュール２７
ａ及びトランジスタモジュール２７ｂに対する導線３
１、３２、３３の取り付けは、電流経路Ｋ２１の面積Ｓ
２がなるべく小さくなるように行われる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
トランジスタモジュール２７ａ、２７ｂの配置方法で
は、トランジスタモジュール２７ａとトランジスタモジ
ュール２７ｂとが同一のヒートシンク２３上に設けられ
ているため、トランジスタモジュール２７ａとトランジ
スタモジュール２７ｂとを直列接続する際に、導線３
１、３２、３３を引き回す必要があり、電流経路Ｋ２１
で囲まれる面積Ｓ２を小さくするには限界があった。
トランジスタモジュール２７ａ、２７ｂの配置方法で
は、トランジスタモジュール２７ａとトランジスタモジ
ュール２７ｂとが同一のヒートシンク２３上に設けられ
ているため、トランジスタモジュール２７ａとトランジ
スタモジュール２７ｂとを直列接続する際に、導線３
１、３２、３３を引き回す必要があり、電流経路Ｋ２１
で囲まれる面積Ｓ２を小さくするには限界があった。
【００１６】そこで、本発明の目的は、電流経路で囲ま
れる面積を小さくすることが可能な半導体装置及び半導
体装置の配置方法を提供することである。
れる面積を小さくすることが可能な半導体装置及び半導
体装置の配置方法を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明によれば、直列接続された第１のトラン
ジスタと第２のトランジスタとを備え、前記第１のトラ
ンジスタの放熱部の向きと前記第２のトランジスタの放
熱部の向きとが互いに逆になるようにしている。
ために、本発明によれば、直列接続された第１のトラン
ジスタと第２のトランジスタとを備え、前記第１のトラ
ンジスタの放熱部の向きと前記第２のトランジスタの放
熱部の向きとが互いに逆になるようにしている。
【００１８】このことにより、第１のトランジスタのド
レインを第２のトランジスタのソースの方向に向けるこ
とが可能となり、第１のトランジスタのドレインと第２
のトランジスタのソースとを近接させて配置することが
可能となるとともに、第１のトランジスタのソースを第
２のトランジスタのドレインの方向に向けることが可能
となり、第１のトランジスタのソースと第２のトランジ
スタのドレインとを近接させて配置することが可能とな
ることから、第１のトランジスタと第２のトランジスタ
とを直列接続する際の配線の引き回しを低減することが
できる。このため、第１のトランジスタ及び第２のトラ
ンジスタのスイッチング時の電流経路で囲まれる面積を
小さくすることが可能となり、配線インダクタンスを小
さくして、スイッチングロスを低減することが可能とな
る。
レインを第２のトランジスタのソースの方向に向けるこ
とが可能となり、第１のトランジスタのドレインと第２
のトランジスタのソースとを近接させて配置することが
可能となるとともに、第１のトランジスタのソースを第
２のトランジスタのドレインの方向に向けることが可能
となり、第１のトランジスタのソースと第２のトランジ
スタのドレインとを近接させて配置することが可能とな
ることから、第１のトランジスタと第２のトランジスタ
とを直列接続する際の配線の引き回しを低減することが
できる。このため、第１のトランジスタ及び第２のトラ
ンジスタのスイッチング時の電流経路で囲まれる面積を
小さくすることが可能となり、配線インダクタンスを小
さくして、スイッチングロスを低減することが可能とな
る。
【００１９】また、本発明の一態様によれば、前記第１
のトランジスタのヒートシンクと前記第２のトランジス
タのヒートシンクとを別個に設けるようにしている。
のトランジスタのヒートシンクと前記第２のトランジス
タのヒートシンクとを別個に設けるようにしている。
【００２０】このことにより、第１のトランジスタの放
熱部と第２のトランジスタの放熱部とを互いに逆向きに
配置した場合においても、第１のトランジスタ及び第２
のトランジスタの放熱を効率的に行うことが可能とな
る。
熱部と第２のトランジスタの放熱部とを互いに逆向きに
配置した場合においても、第１のトランジスタ及び第２
のトランジスタの放熱を効率的に行うことが可能とな
る。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例に係わる
半導体装置について図面を参照しながら説明する。
半導体装置について図面を参照しながら説明する。
【００２２】図１は、本発明の一実施例に係わる１アー
ムモジュールの構成を示す側面図である。図１におい
て、トランジスタモジュール７ａのドレイン６ａには電
極用Ａｌ板５ａが設けられ、電極用Ａｌ板５ａには絶縁
シート４ａを介してヒートシンク３ａが取り付けられて
いる。トランジスタモジュール７ｂのドレイン６ｂには
電極用Ａｌ板５ｂが設けられ、電極用Ａｌ板５ｂには絶
縁シート４ｂを介してヒートシンク３ｂが取り付けられ
ている。
ムモジュールの構成を示す側面図である。図１におい
て、トランジスタモジュール７ａのドレイン６ａには電
極用Ａｌ板５ａが設けられ、電極用Ａｌ板５ａには絶縁
シート４ａを介してヒートシンク３ａが取り付けられて
いる。トランジスタモジュール７ｂのドレイン６ｂには
電極用Ａｌ板５ｂが設けられ、電極用Ａｌ板５ｂには絶
縁シート４ｂを介してヒートシンク３ｂが取り付けられ
ている。
【００２３】導線１１の一端は直流電源１のプラス端子
に接続され、導線１１の他端は電極用Ａｌ板５ａにビス
９ａで固定されている。導線１２の一端はトランジスタ
モジュール７ａのソース８ａにビス１０ａで固定され、
導線１２の他端は電極用Ａｌ板５ｂの側面にビス９ｂで
固定されている。導線１３の一端はトランジスタモジュ
ール７ｂのソース８ｂにビス１０ｂで固定され、導線１
３の他端は直流電源１のマイナス端子に接続されてい
る。また、導線１１と導線１３との間には絶縁板１４が
設けられ、コンデンサ２が直流電源１と並列に接続され
ている。
に接続され、導線１１の他端は電極用Ａｌ板５ａにビス
９ａで固定されている。導線１２の一端はトランジスタ
モジュール７ａのソース８ａにビス１０ａで固定され、
導線１２の他端は電極用Ａｌ板５ｂの側面にビス９ｂで
固定されている。導線１３の一端はトランジスタモジュ
ール７ｂのソース８ｂにビス１０ｂで固定され、導線１
３の他端は直流電源１のマイナス端子に接続されてい
る。また、導線１１と導線１３との間には絶縁板１４が
設けられ、コンデンサ２が直流電源１と並列に接続され
ている。
【００２４】トランジスタモジュール７ａとトランジス
タモジュール７ｂとの間でスイッチングが行われると、
コンデンサ２→導線１１→電極用Ａｌ板５ａ→ドレイン
６ａ→トランジスタモジュール７ａ内のトランジスタチ
ップ→ソース８ａ→導線１２→電極用Ａｌ板５ｂ→ドレ
イン６ｂ→トランジスタモジュール７ｂ内のトランジス
タチップ→ソース８ｂ→導線１３の経路で電流Ｉ1 が流
れ、配線インダクタンスＬに１／２ＬＩ1 2のエネルギー
が蓄えられる。このエネルギーは熱として消失するた
め、電流Ｉ1 の電流経路Ｋ１の配線インダクタンスＬの
大きさに比例して、スイッチングロスによる発熱が発生
する。
タモジュール７ｂとの間でスイッチングが行われると、
コンデンサ２→導線１１→電極用Ａｌ板５ａ→ドレイン
６ａ→トランジスタモジュール７ａ内のトランジスタチ
ップ→ソース８ａ→導線１２→電極用Ａｌ板５ｂ→ドレ
イン６ｂ→トランジスタモジュール７ｂ内のトランジス
タチップ→ソース８ｂ→導線１３の経路で電流Ｉ1 が流
れ、配線インダクタンスＬに１／２ＬＩ1 2のエネルギー
が蓄えられる。このエネルギーは熱として消失するた
め、電流Ｉ1 の電流経路Ｋ１の配線インダクタンスＬの
大きさに比例して、スイッチングロスによる発熱が発生
する。
【００２５】ここで、トランジスタモジュール７ａとト
ランジスタモジュール７ｂとは、トランジスタモジュー
ル７ａのドレイン６ａの向きとトランジスタモジュール
７ｂのドレイン６ｂの向きとが互いに逆となるように配
置されている。例えば、トランジスタモジュール７ａの
ドレイン６ａが上向きになるようにトランジスタモジュ
ール７ａが配置され、トランジスタモジュール７ｂのド
レイン６ｂが下向きになるようにトランジスタモジュー
ル７ｂが配置されている。
ランジスタモジュール７ｂとは、トランジスタモジュー
ル７ａのドレイン６ａの向きとトランジスタモジュール
７ｂのドレイン６ｂの向きとが互いに逆となるように配
置されている。例えば、トランジスタモジュール７ａの
ドレイン６ａが上向きになるようにトランジスタモジュ
ール７ａが配置され、トランジスタモジュール７ｂのド
レイン６ｂが下向きになるようにトランジスタモジュー
ル７ｂが配置されている。
【００２６】このため、互いに接続されるトランジスタ
モジュール７ａのソース８ａと、トランジスタモジュー
ル７ｂのドレイン６ｂ上の電極用Ａｌ板５ｂとを、近接
させて配置することが可能となる。また、トランジスタ
モジュール７ａのドレイン６ａ上の電極用Ａｌ板５ａを
直流電源１のプラス端子と接続する際に、トランジスタ
モジュール７ａのドレイン６ａ面を直流電源１の方向に
向けることが可能となる。さらに、トランジスタモジュ
ール７ａのソース８ａをトランジスタモジュール７ｂの
ドレイン６ｂ上の電極用Ａｌ板５ｂと接続する際に、ト
ランジスタモジュール７ａのソース８ａ面をトランジス
タモジュール７ｂのドレイン６ｂの方向に向けることが
可能となる。
モジュール７ａのソース８ａと、トランジスタモジュー
ル７ｂのドレイン６ｂ上の電極用Ａｌ板５ｂとを、近接
させて配置することが可能となる。また、トランジスタ
モジュール７ａのドレイン６ａ上の電極用Ａｌ板５ａを
直流電源１のプラス端子と接続する際に、トランジスタ
モジュール７ａのドレイン６ａ面を直流電源１の方向に
向けることが可能となる。さらに、トランジスタモジュ
ール７ａのソース８ａをトランジスタモジュール７ｂの
ドレイン６ｂ上の電極用Ａｌ板５ｂと接続する際に、ト
ランジスタモジュール７ａのソース８ａ面をトランジス
タモジュール７ｂのドレイン６ｂの方向に向けることが
可能となる。
【００２７】この結果、導線１１、１２、１３による配
線長を短くして、電流経路Ｋ１で囲まれる面積Ｓ１を小
さくすることが可能となり、電流経路Ｋ１の配線インダ
クタンスＬを小さくすることが可能となることから、配
線インダクタンスＬにスイッチングごとに蓄えられるエ
ネルギー（１／２ＬＩ1 2）を小さくして、スイッチング
ロスによる発熱を低減することが可能となる。
線長を短くして、電流経路Ｋ１で囲まれる面積Ｓ１を小
さくすることが可能となり、電流経路Ｋ１の配線インダ
クタンスＬを小さくすることが可能となることから、配
線インダクタンスＬにスイッチングごとに蓄えられるエ
ネルギー（１／２ＬＩ1 2）を小さくして、スイッチング
ロスによる発熱を低減することが可能となる。
【００２８】このように、トランジスタモジュール７ａ
のドレイン６ａとトランジスタモジュール７ｂのドレイ
ン６ｂとを互いに逆向きとすることにより、電流経路Ｋ
１の配線インダクタンスＬを減らして、スイッチングロ
スを低減することが可能となり、トランジスタモジュー
ル７ａ、７ｂからの発熱を抑制することが可能となるこ
とから、ヒートシンク３ａ、３ｂを小形化して、インバ
ータの小形・軽量・低コスト化を図ることが可能とな
る。
のドレイン６ａとトランジスタモジュール７ｂのドレイ
ン６ｂとを互いに逆向きとすることにより、電流経路Ｋ
１の配線インダクタンスＬを減らして、スイッチングロ
スを低減することが可能となり、トランジスタモジュー
ル７ａ、７ｂからの発熱を抑制することが可能となるこ
とから、ヒートシンク３ａ、３ｂを小形化して、インバ
ータの小形・軽量・低コスト化を図ることが可能とな
る。
【００２９】また、電流経路Ｋ１の配線インダクタンス
Ｌを低減することにより、ＭＯＳＦＥＴのスイッチング
時のドレイン／ソース間のサージ電圧も低減することが
可能となる。
Ｌを低減することにより、ＭＯＳＦＥＴのスイッチング
時のドレイン／ソース間のサージ電圧も低減することが
可能となる。
【００３０】図２は、本発明の一実施例に係わるＭＯＳ
ＦＥＴのスイッチング時のドレイン／ソース間の電圧波
形を示す図で、配線インダクタンスＬが大きい場合の電
圧波形と、配線インダクタンスＬが小さい場合の電圧波
形とが、図２（ａ）及び図２（ｂ）に比較して示されて
いる。
ＦＥＴのスイッチング時のドレイン／ソース間の電圧波
形を示す図で、配線インダクタンスＬが大きい場合の電
圧波形と、配線インダクタンスＬが小さい場合の電圧波
形とが、図２（ａ）及び図２（ｂ）に比較して示されて
いる。
【００３１】図２に示すように、ＭＯＳＦＥＴのターン
ＯＦＦ時に、ＭＯＳＦＥＴのドレイン／ソース間にサー
ジ電圧が発生し、このサージ電圧は配線インダクタンス
Ｌの１／２乗に比例して上昇する。ここで、トランジス
タモジュール７ａのドレイン６ａとトランジスタモジュ
ール７ｂのドレイン６ｂとを互いに逆向きとすることに
より、配線インダクタンスＬを低減することが可能とな
る。
ＯＦＦ時に、ＭＯＳＦＥＴのドレイン／ソース間にサー
ジ電圧が発生し、このサージ電圧は配線インダクタンス
Ｌの１／２乗に比例して上昇する。ここで、トランジス
タモジュール７ａのドレイン６ａとトランジスタモジュ
ール７ｂのドレイン６ｂとを互いに逆向きとすることに
より、配線インダクタンスＬを低減することが可能とな
る。
【００３２】このため、ＭＯＳＦＥＴのドレイン／ソー
ス間のサージ電圧を低減することが可能となり、ＭＯＳ
ＦＥＴに低耐圧品を使用することが可能となることか
ら、ＭＯＳＦＥＴとしてオン抵抗の低いものを選択する
ことが可能となる。この結果、ＭＯＳＦＥＴの動作時の
発熱を低減することが可能となり、ヒートシンク３ａ、
３ｂを小形化して、インバータの小形・軽量・低コスト
化を図ることが可能となる。
ス間のサージ電圧を低減することが可能となり、ＭＯＳ
ＦＥＴに低耐圧品を使用することが可能となることか
ら、ＭＯＳＦＥＴとしてオン抵抗の低いものを選択する
ことが可能となる。この結果、ＭＯＳＦＥＴの動作時の
発熱を低減することが可能となり、ヒートシンク３ａ、
３ｂを小形化して、インバータの小形・軽量・低コスト
化を図ることが可能となる。
【００３３】なお、上述した実施例では、インバータの
スイッチングデバイスとして、ＭＯＳＦＥＴを用いた場
合について説明したが、スイッチングデバイスとして、
バイポーラトランジスタやＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅ
ｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏ
ｒ）などを用いた場合にも適用してもよい。
スイッチングデバイスとして、ＭＯＳＦＥＴを用いた場
合について説明したが、スイッチングデバイスとして、
バイポーラトランジスタやＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅ
ｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏ
ｒ）などを用いた場合にも適用してもよい。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
２つのトランジスタを互いに逆向きに配置することによ
り、第１のトランジスタの接続点を第２のトランジスタ
の接続先の方向に向けることが可能となり、第１のトラ
ンジスタと第２のトランジスタとを直列接続する際の配
線の引き回しを低減することが可能となることから、配
線インダクタンスを小さくして、スイッチングロスによ
る発熱を低減することが可能となる。
２つのトランジスタを互いに逆向きに配置することによ
り、第１のトランジスタの接続点を第２のトランジスタ
の接続先の方向に向けることが可能となり、第１のトラ
ンジスタと第２のトランジスタとを直列接続する際の配
線の引き回しを低減することが可能となることから、配
線インダクタンスを小さくして、スイッチングロスによ
る発熱を低減することが可能となる。
【００３５】また、本発明の一態様によれば、第１のト
ランジスタのヒートシンクと第２のトランジスタのヒー
トシンクとを別個に設けることにより、第１のトランジ
スタの放熱部と第２のトランジスタの放熱部とを互いに
逆向きに配置した場合においても、第１のトランジスタ
及び第２のトランジスタの放熱を効率的に行うことが可
能となる。
ランジスタのヒートシンクと第２のトランジスタのヒー
トシンクとを別個に設けることにより、第１のトランジ
スタの放熱部と第２のトランジスタの放熱部とを互いに
逆向きに配置した場合においても、第１のトランジスタ
及び第２のトランジスタの放熱を効率的に行うことが可
能となる。
【図１】本発明の一実施例に係わる１アームの構成を示
す側面図である。
す側面図である。
【図２】本発明の一実施例に係わるＭＯＳＦＥＴのスイ
ッチング時のドレイン／ソース間の電圧波形を示す図で
ある。
ッチング時のドレイン／ソース間の電圧波形を示す図で
ある。
【図３】（ａ）は単相インバータの回路構成を示す図、
（ｂ）は３相インバータの回路構成を示す図である。
（ｂ）は３相インバータの回路構成を示す図である。
【図４】従来の１アーム構成を示す側面図である。
１ 直流電源 ２ コンデンサ ３ａ、３ｂ ヒートシンク ４ａ、４ｂ 絶縁シート ５ａ、５ｂ 電極用Ａｌ板 ６ａ、６ｂ ドレイン ７ａ、７ｂ トランジスタモジュール ８ａ、８ｂ ソース ９ａ、９ｂ、１０ａ、１０ｂ ビス １１、１２、１３ 導線 １４ 絶縁板
Claims (3)
- 【請求項１】 直列接続された第１のトランジスタと第
２のトランジスタとを備え、 前記第１のトランジスタの放熱部の向きと前記第２のト
ランジスタの放熱部の向きとが互いに逆になっているこ
とを特徴とする半導体装置。 - 【請求項２】 前記第１のトランジスタのヒートシンク
と前記第２のトランジスタのヒートシンクとが別個に設
けられていることを特徴とする請求項１に記載の半導体
装置。 - 【請求項３】 第１のトランジスタのドレイン側に設け
られた放熱面の向きと、第２のトランジスタのドレイン
側に設けられた放熱面の向きとが互いに異なるように、
前記第１のトランジスタと前記第２のトランジスタとを
配置することを特徴とする半導体装置の配置方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11769498A JPH11312771A (ja) | 1998-04-28 | 1998-04-28 | 半導体装置及び半導体装置の配置方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11769498A JPH11312771A (ja) | 1998-04-28 | 1998-04-28 | 半導体装置及び半導体装置の配置方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11312771A true JPH11312771A (ja) | 1999-11-09 |
Family
ID=14717995
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11769498A Withdrawn JPH11312771A (ja) | 1998-04-28 | 1998-04-28 | 半導体装置及び半導体装置の配置方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11312771A (ja) |
-
1998
- 1998-04-28 JP JP11769498A patent/JPH11312771A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050705 |