JPWO2020080043A1 - 制御モジュールおよび半導体装置 - Google Patents

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Abstract

制御モジュールは、複数の電子部品と、コネクタと、回路基板とを備えている。前記回路基板は、上アーム端子接続部と、下アーム端子接続部と、を含んでいる。前記上アーム端子接続部は、前記回路基板の厚さ方向に見て、前記下アーム端子接続部よりも、第1方向の一方側かつ第2方向の一方側に位置する。前記回路基板は、第1配線パターンが形成される第1パターン領域と、第2配線パターンが形成される第2パターン領域と、第3配線パターンが形成される第3パターン領域とを含んでいる。前記第3パターン領域は、前記コネクタを接合する接合領域を含み、かつ、前記厚さ方向に見て、前記第1パターン領域と前記第2パターン領域との間に位置する。前記接合領域は、前記第1方向および前記第2方向のそれぞれにおいて、前記上アーム端子接続部と前記下アーム端子接続部との間に配置されている。

Description

本開示は、複数のスイッチング素子の動作を制御する制御モジュールおよび当該制御モジュールを備える半導体装置に関する。
複数のスイッチング素子が電気的に接合されたパワーモジュールが知られている。スイッチング素子は、たとえばMOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)などである。各スイッチング素子は、その制御端子(MOSFETの場合、ゲート端子)に制御モジュールからの制御信号が入力されて、オン(導通状態)とオフ(遮断状態)とが切り替えられる。たとえば、特許文献1には、パワーモジュールおよび制御モジュール(コントローラを実装するプリント基板)を備える電力変換装置が開示されている。この電力変換装置においては、制御モジュールは、パワーモジュールの上方に配置されている。
特開2017−108521号公報
本開示は、複数のスイッチング素子を備えるパワーモジュールを制御する上で、より好ましい制御モジュールおよび当該制御モジュールを備える半導体装置を提供することを主たる課題とする。
本開示の第1の側面によって提供される制御モジュールは、第1スイッチング素子および第2スイッチング素子の動作を制御する制御モジュールであって、複数の電子部品と、前記制御モジュールの動作電力および入力信号を入力されるコネクタと、前記複数の電子部品および前記コネクタが実装された回路基板と、を備えており、前記回路基板は、第1配線パターンが形成される第1パターン領域と、第2配線パターンが形成される第2パターン領域と、第3配線パターンが形成される第3パターン領域と、前記第1配線パターンおよび前記第1スイッチング素子に導通する第1接続部と、前記第2配線パターンおよび前記第2スイッチング素子に導通する第2接続部と、を含んでおり、前記第1パターン領域、前記第2パターン領域、および、前記第3パターン領域は、厚さ方向に見て、互いに離間しており、前記第1接続部は、前記厚さ方向に見て、前記第2接続部よりも、前記厚さ方向に直交する第1方向の一方側に位置し、かつ、前記厚さ方向に見て、前記第2接続部よりも、前記厚さ方向および前記第1方向の両方に直交する第2方向の一方側に位置し、前記第1パターン領域および前記第2パターン領域はそれぞれ、前記厚さ方向に見て、前記第1方向の一方側の第1端縁と、前記第1方向の他方側の第2端縁と、前記第2方向の一方側の第3端縁と、前記第2方向の他方側の第4端縁と、を含んでおり、前記第1パターン領域の第1端縁は、前記第2パターン領域の第1端縁よりも、前記第1方向の一方側に位置し、前記第1パターン領域の第2端縁は、前記第2パターン領域の第2端縁よりも、前記第1方向の一方側に位置し、前記第1パターン領域の第3端縁は、前記第2パターン領域の第3端縁よりも、前記第2方向の一方側に位置し、前記第3パターン領域は、前記コネクタを接合する接合領域を含み、かつ、前記厚さ方向に見て前記第1パターン領域と前記第2パターン領域との間に位置し、前記接合領域は、前記第1方向および前記第2方向のそれぞれにおいて、前記第1接続部と前記第2接続部との間に配置されている。
本開示の第2の側面によって提供される半導体装置は、前記第1の側面によって提供される制御モジュールと、前記第1スイッチング素子および前記第2スイッチング素子を有するパワーモジュールと、を備える。
本開示によれば、パワーモジュールを制御する上で、より好ましい制御モジュールを提供できる。また、当該制御モジュールを備える半導体装置を提供できる。
第1実施形態にかかる半導体装置の回路構成を示す概要図である。 第1実施形態にかかる上アーム駆動回路の回路図である。 第1実施形態にかかる下アーム駆動回路の回路図である。 第1実施形態にかかる共通回路の回路図である。 第1実施形態にかかるパワーモジュールを示す斜視図である。 第1実施形態にかかる回路基板上の部品レイアウト図である。 第1実施形態にかかる回路基板上の配線レイアウト図である。 第1実施形態にかかる回路基板の分解斜視図である。 第1実施形態にかかる第1配線層を示す平面図である。 第1実施形態にかかる第2配線層を示す平面図である。 第1実施形態にかかる第3配線層を示す平面図である。 第1実施形態にかかる第4配線層を示す平面図である。 第1実施形態にかかる第5配線層を示す平面図である。 第1実施形態にかかる第6配線層を示す平面図である。 第2実施形態にかかる半導体装置の回路構成を示す概要図である。 第2実施形態にかかる上アーム駆動回路の回路図である。 第2実施形態にかかる下アーム駆動回路の回路図である。 第2実施形態にかかる共通回路の回路図である。 第2実施形態にかかる回路基板上の部品レイアウト図である。 第2実施形態にかかる回路基板上の配線レイアウト図である。 第2実施形態にかかる第1配線層を示す平面図である。 第2実施形態にかかる第2配線層を示す平面図である。 第2実施形態にかかる第3配線層を示す平面図である。 第2実施形態にかかる第4配線層を示す平面図である。 第3実施形態にかかる上アーム駆動回路の回路図(一部抜粋)である。 第3実施形態にかかる下アーム駆動回路の回路図(一部抜粋)である。 第3実施形態にかかる回路基板上の部品レイアウト図である。 第4実施形態にかかる上アーム駆動回路の回路図である。 第4実施形態にかかる下アーム駆動回路の回路図である。 第4実施形態にかかる回路基板上の部品レイアウト図である。 第4実施形態にかかる回路基板上の配線レイアウト図である。 第5実施形態にかかる回路基板上の部品レイアウト図である。 第5実施形態にかかる回路基板上の配線レイアウト図である。
本開示の制御モジュールおよび半導体装置の好ましい実施の形態について、図面を参照して、以下に説明する。以下の説明において、同一あるいは類似の構成要素については、同じ符号を付して、その説明を省略する。本開示における「第1」、「第2」、「第3」等の用語は、単にラベルとして用いたものであり、必ずしもそれらの対象物に順列を付することを意図していない。
本開示の制御モジュールは、パワーモジュールを制御するものである。パワーモジュールは、たとえばインバータやコンバータなどの電力変換器に用いられる。以下の説明においては、パワーモジュールと制御モジュールとを備えた半導体装置を例に説明する。
<第1実施形態>
本開示の第1実施形態にかかる半導体装置A1について、図1〜図14を参照して説明する。
図1は、半導体装置A1を示す概要図である。図1に示すように、半導体装置A1は、パワーモジュールPMおよび制御モジュールCM1を備えている。
パワーモジュールPMは、制御モジュールCM1によって制御され、たとえば直流電力を交流電力に変換する。パワーモジュールPMは、直流電力を交流電力に変換するDC/ACインバータに限定されず、交流電力を直流電力に変換するAC/DCコンバータ、直流電力を直流電力に変換(降圧あるいは昇圧)するDC/DCコンバータものであってもよい。パワーモジュールPMは、図1に示すように、スイッチング回路SWを備えている。図1に示すパワーモジュールPMの回路構成は、一例である。
スイッチング回路SWは、図1に示すように、2つのスイッチング素子Q1,Q2を備えている。各スイッチング素子Q1,Q2に、ダイオードが逆並列に接続されていてもよい。
スイッチング素子Q1,Q2は、たとえば、図1に示すように、MOSFETである。各スイッチング素子Q1,Q2は、MOSFETに限定されず、IGBTやバイポーラトランジスタなど他のトランジスタであってもよい。各スイッチング素子Q1,Q2の構成材料は、たとえばSiC(炭化ケイ素)である。当該構成材料は、SiCに限定されず、Si(ケイ素)、GaN(窒化ガリウム)、あるいは、GaAs(ヒ化ガリウム)などであってもよい。
スイッチング素子Q1,Q2はそれぞれ、入力信号端子、出力信号端子および制御信号端子を含んでいる。本実施形態においては、スイッチング素子Q1,Q2は、MOSFETであるので、入力信号端子はドレイン端子、出力信号端子はソース端子、そして、制御信号端子はゲート端子である。
スイッチング素子Q1の入力信号端子は、端子Pに接続されている。端子Pは、外部の直流電源(図示略)の高電位側の接続線に接続される。スイッチング素子Q1の出力信号端子は、スイッチング素子Q2の入力信号端子に接続されている。スイッチング素子Q1の出力信号端子とスイッチング素子Q2の入力信号端子との接続点は、2つの端子O1,O2に接続されている。2つの端子O1,O2は、たとえば1つの端子であってもよいし、3つ以上の端子であってもよい。スイッチング素子Q2の出力信号端子は、端子Nに接続されている。端子Nは、外部の直流電源の低電位側の接続線に接続される。よって、スイッチング回路SWにおいて、スイッチング素子Q1を上アームとして、スイッチング素子Q2を下アームとして、直列に接続されている。スイッチング素子Q1,Q2の各制御信号端子は、制御モジュールCM1に接続されている。
制御モジュールCM1は、パワーモジュールPM、特に、スイッチング素子Q1,Q2の動作を制御する。制御モジュールCM1は、図1に示す外部電源DCから供給される電力によって、動作する。制御モジュールCM1は、図1に示すように、上アーム駆動回路10A、下アーム駆動回路20A、および、共通回路30Aを含んでいる。
上アーム駆動回路10Aは、上アームであるスイッチング素子Q1の動作を制御する。上アーム駆動回路10Aは、スイッチング素子Q1の制御信号端子に制御信号を入力することで、スイッチング素子Q1のオン(導通状態)とオフ(遮断状態)とを切り替える。
下アーム駆動回路20Aは、下アームであるスイッチング素子Q2の動作を制御する。下アーム駆動回路20Aは、スイッチング素子Q2の制御信号端子に制御信号を入力することで、スイッチング素子Q2のオン(導通状態)とオフ(遮断状態)とを切り替える。
共通回路30Aは、制御モジュールCM1において、上アーム駆動回路10Aおよび下アーム駆動回路20Aに共通して用いられる回路部分である。
図2〜図4は、制御モジュールCM1の回路構成を説明するための図である。図2は、上アーム駆動回路10Aの回路構成例を示している。図3は、下アーム駆動回路20Aの回路構成例を示している。図4は、共通回路30Aの回路構成例を示している。
上アーム駆動回路10Aは、図2に示すように、その機能構成として、絶縁電源部11、ゲートドライバ部12、駆動補助部13、サージ保護部14、短絡保護部15、二次側電源部16および電圧保護部17を含んでいる。下アーム駆動回路20Aは、図3に示すように、その機能構成として、絶縁電源部21、ゲートドライバ部22、駆動補助部23、サージ保護部24、短絡保護部25、二次側電源部26および電圧保護部27を含んでいる。
絶縁電源部11,21はそれぞれ、上アーム駆動回路10A、下アーム駆動回路20Aが動作するための電力を生じさせる。絶縁電源部11は、絶縁トランス111および電源IC112を含んでおり、絶縁電源部21は、絶縁トランス211および電源IC212を含んでいる。絶縁トランス111,211はそれぞれ、変圧を行うとともに、入力側と出力側とを絶縁する。電源IC112,212はそれぞれ、絶縁トランス111,211の入力側(図2,3の左側)に配置され、絶縁電源部11,21において、電圧の制御を行う。
ゲートドライバ部12,22はそれぞれ、上アームのスイッチング素子Q1、下アームのスイッチング素子Q2を動作させるための制御信号を発生させる。ゲートドライバ部12は、制御IC121を含んでおり、ゲートドライバ部22は、制御IC221を含んでいる。制御IC121,221はともに、スイッチング素子Q1,Q2の動作を制御するための専用ICである。制御IC121,221はともに、その内部において絶縁されている。よって、制御IC121,221は、絶縁型のゲートドライバICである。また、制御IC121,221は、ミラークランプ回路を内蔵している。なお、ミラークランプ回路が内蔵されていない場合には、制御IC121,221の外方にミラークランプ回路を設けてもよい。
駆動補助部13,23はそれぞれ、ゲートドライバ部12,22を補助し、各スイッチング素子Q1,Q2の駆動を補助する。駆動補助部13,23はそれぞれ、ゲートドライバ部12,22によって発生された制御信号をスイッチング素子Q1,Q2の各制御信号端子に入力するのに適した信号に変換する。そして、当該変換した信号をスイッチング素子Q1,Q2に出力する。駆動補助部13は、電流制限回路131、トランジスタ132,133および複数のバイアスコンデンサ134,135を含んでおり、駆動補助部23は、電流制限回路231、トランジスタ232,233および複数のバイアスコンデンサ234,235を含んでいる。
電流制限回路131,231は、スイッチング素子Q1,Q2の制御信号端子に接続される。電流制限回路131,231はともに、図2および図3に示すように、複数のダイオードと複数の抵抗器との組み合わせで構成されている。電流制限回路131,231は、複数の抵抗器の抵抗値を調整することで、スイッチング素子Q1,Q2のスイッチング速度を調整する。図2および図3の例示においては、ダイオードを用いることで、スイッチング素子Q1,Q2のオン時とオフ時とにおける各スイッチング速度を個別に調整できるように構成されている。電流制限回路131,231はそれぞれ、複数のダイオードと複数の抵抗器とを組み合わせた構成に限定されず、複数の抵抗器のみあるいは単体の抵抗器のみによって構成されていてもよい。電流制限回路131,231は、スイッチング素子Q1,Q2のゲート抵抗である。
トランジスタ132,133は、スイッチング素子Q1のオンとオフとを切り替えるための素子である。トランジスタ132,133は、いわゆるプリドライバである。トランジスタ132,133は、制御IC121によって、オンとオフとの切り替えが制御される。トランジスタ132,133は、たとえば、図2に示すように、バイポーラトランジスタであるが、これに限定されず、他のトランジスタであってもよい。トランジスタ132がオンで、トランジスタ133がオフであるとき、スイッチング素子Q1の制御信号端子の電位を上げて、制御電圧(ゲート電圧)を高くする。これにより、スイッチング素子Q1がオンになる。一方、トランジスタ132がオフで、トランジスタ133がオンであるとき、スイッチング素子Q1の制御信号端子の電位を下げて、制御電圧(ゲート電圧)を低くする。これにより、スイッチング素子Q1がオフになる。
トランジスタ232,233は、スイッチング素子Q2のオンとオフとを切り替えるための素子である。トランジスタ232,233は、いわゆるプリドライバである。トランジスタ232,233は、制御IC221によって、オンとオフとの切り替えが制御される。トランジスタ232,233は、たとえば、図3に示すように、バイポーラトランジスタであるが、これに限定されず、他のトランジスタであってもよい。トランジスタ232がオンで、トランジスタ233がオフであるとき、スイッチング素子Q2の制御信号端子の電位を上げて、制御電圧(ゲート電圧)を高くする。これにより、スイッチング素子Q2がオンになる。一方、トランジスタ232がオフで、トランジスタ233がオンであるとき、スイッチング素子Q2の制御信号端子の電位を下げて、制御電圧(ゲート電圧)を低くする。これにより、スイッチング素子Q2がオフになる。
バイアスコンデンサ134,234はそれぞれ、正バイアス側の電流を供給するものである。バイアスコンデンサ135,235はそれぞれ、負バイアス側の電流を供給するものである。
駆動補助部13において、スイッチング素子Q1がオンのとき、上記するようにトランジスタ132がオンであり、トランジスタ133がオフである。このとき、スイッチング素子Q1の出力信号端子からバイアスコンデンサ134、トランジスタ132、そして、電流制限回路131(図2の上側のダイオードと複数の抵抗器)を通って、スイッチング素子Q1の制御信号端子に電流が流れる。一方、スイッチング素子Q1がオフのとき、上記するようにトランジスタ132がオフであり、トランジスタ133がオンである。このとき、スイッチング素子Q1の制御信号端子から電流制限回路131(図2の下側のダイオードと複数の抵抗器)、トランジスタ133、そして、バイアスコンデンサ135を通って、スイッチング素子Q1の出力信号端子に電流が流れる。駆動補助部23においても同様である。
サージ保護部14,24はそれぞれ、スイッチング素子Q1,Q2の制御信号端子をサージ電圧から保護するためのものである。
短絡保護部15,25はそれぞれ、スイッチング素子Q1,Q2における短絡保護のためのものである。短絡保護部15は、図2に示すように、2つのダイオード151を含んでおり、短絡保護部25は、図3に示すように、2つのダイオード251を含んでいる。2つのダイオード151のアノード側の端子電圧を2つの抵抗R1によって分圧した電圧が、制御IC121のSCPIN端子に入力される。同様に、2つのダイオード251のアノード側の端子電圧を2つの抵抗R2によって分圧した電圧が、制御IC221のSCPIN端子に入力される。短絡保護部15,25は、制御IC121,221が電圧検知型の短絡検出を行うためのものである。たとえば、スイッチング素子Q1,Q2において、短絡が発生すると、スイッチング素子Q1,Q2に大きな電流が流れる。このとき、短絡保護部15,25のアノード側の端子電圧が上昇する。よって、制御IC121,221は、SCPIN端子に入力される電圧の値を監視することで、スイッチング素子Q1,Q2の過電流、つまり、短絡を検出できる。
二次側電源部16,26はそれぞれ、絶縁電源部11,21の後段(図2,3の右側)に設けられている。二次側電源部16,26はそれぞれ、絶縁電源部11,21の出力を適当な電圧に変換する。二次側電源部16は、図2に示すように、LDO161を含んでおり、二次側電源部26は、図3に示すように、LDO261を含んでいる。LDO161,261はともに、低ドロップアウトリニアレギュレータである。
電圧保護部17,27はそれぞれ、電源保護のために、過電圧および低電圧などを監視する。電圧保護部17,27は、過電圧および低電圧が発生すると、ゲートドライバ部12,22に、制御IC121,221を強制シャットダウンさせる。電圧保護部17は、図2に示すように、複数のコンパレータ171を含んでおり、電圧保護部27は、図3に示すように、複数のコンパレータ271を含んでいる。
共通回路30Aは、制御モジュールCM1において、上アーム駆動回路10Aおよび下アーム駆動回路20Aに共通して用いられる回路部分である。図4は、共通回路30Aの詳細な回路構成を示している。共通回路30Aは、図4に示すように、入力フィルタ部31、一次側電源部32、論理回路部33およびサーミスタ出力部34を含んでいる。
入力フィルタ部31は、外部電源DCから供給される直流電圧VCCを安定させる。
一次側電源部32は、入力フィルタ部31の後段(図4の右側)に配置されている。一次側電源部32は、入力フィルタ部31の出力を適当な電圧に変換する。一次側電源部32は、図4に示すように、LDO321を含んでいる。LDO321は、低ドロップアウトリニアレギュレータである。LDO321は、論理回路部33などの電源として機能する。
論理回路部33は、イネーブル信号、上アーム駆動回路10Aからのフォールト信号、および、下アーム駆動回路20Aからのフォールト信号などが入力される。論理回路部33は、入力される信号に基づいて、たとえば、上アーム駆動回路10Aが異常状態となった場合に、下アーム駆動回路20Aを停止させる。逆もまた同様である。
サーミスタ出力部34は、端子TH1、TH2を介して外部に取り付けられたサーミスタからの信号が入力され、温度異常状態を検出するためのものである。
図2〜図4における複数の端子CPは、制御モジュールCM1に、制御モジュールCM1の動作電力および制御モジュールCM1への入力信号を入力するための外部端子である。複数の端子CPは、後述するコネクタCNT1の一部である。
図5〜図14は、第1実施形態にかかる半導体装置A1のデバイス構造を説明するための図である。説明の便宜上、図5〜図14において、互いに直交する3つの方向を、x方向、y方向、z方向と定義する。必要に応じて、x方向の一方をx1方向、x方向の他方をx2方向とする。同様に、y方向の一方をy1方向、y方向の他方をy2方向とし、z方向の一方をz1方向、z方向の他方をz2方向とする。z方向は、半導体装置A1における厚さ方向である。また、z1方向を下、z2方向を上という場合もある。
図5は、パワーモジュールPMのデバイス構造を示す斜視図である。パワーモジュールPMは、図5に示すように、そのデバイス構造において、複数の電力端子51、複数の信号端子52、ケース53および天板54を含んでいる。パワーモジュールPMには、スイッチング素子Q1,Q2が内蔵されている。
複数の電力端子51は、2つの電源端子511,512および2つの出力端子513,514を含んでいる。
2つの電源端子511,512は、半導体装置A1の外部に配置された直流電源(図示略)に接続される。2つの電源端子511,512は、ケース53に支持されている。各電源端子511,512の構成材料はともに、たとえば銅である金属薄板である。当該金属薄板の表面には、ニッケル(Ni)めっきが施されてもよい。電源端子511は、パワーモジュールPMの正極(P端子)である。電源端子512は、パワーモジュールPMの負極(N端子)である。2つの電源端子511,512は、y方向において互いに離間して配置されている。各電源端子511,512はともに、同一形状である。各電源端子511,512は、その一部がパワーモジュールPMの外部に露出し、かつ、z方向に対して直交する部分には、z方向に貫通する接続孔が設けられている。当該接続孔には、ボルトなどの締結部材が挿入される。また、電源端子511は、パワーモジュールPMの内部において、スイッチング素子Q1の入力信号端子に接続されて、電源端子512は、パワーモジュールPMの内部において、スイッチング素子Q2の出力信号端子に接続されている。電源端子511は、図1に示す回路構成における端子Pに相当し、電源端子512は、図1に示す回路構成における端子Nに相当する。
2つの出力端子513,514は、半導体装置A1の外部に配置されたモータなどの負荷に接続される。2つの出力端子513,514は、ケース53に支持されている。各出力端子513,514の構成材料はともに、電源端子511,512と同一の金属薄板である。当該金属薄板の表面には、ニッケルめっきが施されていてもよい。2つの出力端子513,514は、x方向において電源端子511,512とは反対側に位置する。2つの出力端子513,514は、y方向において互いに離間して配置されている。2つの出力端子513,514は、複数に分割されていない単一である構成でもよい。2つの出力端子513,514はともに、同一形状である。各出力端子513,514はともに、その一部がパワーモジュールPMの外部に露出し、かつ、z方向に対して直交する部分には、z方向に貫通する接続孔が設けられている。当該接続孔には、ボルトなどの締結部材が挿入される。また、出力端子513,514はともに、スイッチング素子Q1の出力信号端子とスイッチング素子Q2の入力信号端子との接続点に導通している。出力端子513は、図1に示す回路構成における端子O1に相当し、出力端子514は、図1に示す回路構成における端子O2に相当する。
複数の信号端子52は、パワーモジュールPMのスイッチング素子Q1,Q2を制御するための各種信号の入力端子あるいは出力端子である。複数の信号端子52には、一対の制御信号端子521A,521B、一対の素子電流検出端子522A,522B、一対の出力信号端子523A,523B、電源電流検出端子524および2つのサーミスタ端子525を含んでいる。
一対の制御信号端子521A,521Bは、パワーモジュールPMの外部接続端子の一要素である。一対の制御信号端子521A,521Bは、制御モジュールCM1に接続される。一対の制御信号端子521A,521Bは、ケース53に支持されている。一対の制御信号端子521A,521Bはそれぞれ、その一部がパワーモジュールPMの外部に露出しており、当該露出した部分は、天板54からz2方向に向けて突出している。一対の制御信号端子521A,521Bは、たとえば銅を構成材料とする金属棒である。当該金属棒の表面には、錫(Sn)めっきが施されている。当該金属棒の表面と錫めっきとの間に、ニッケルめっきが施されていてもよい。制御信号端子521Aは、スイッチング素子Q1の制御信号端子(ゲート端子)に導通しており、制御信号端子521Bは、スイッチング素子Q2の制御信号端子(ソース端子)に導通している。制御信号端子521Aは、図1に示す回路構成における端子G1に相当し、制御信号端子521Bは、図1に示す回路構成における端子G2に相当する。
一対の素子電流検出端子522A,522Bは、パワーモジュールPMの外部接続端子の一要素である。一対の素子電流検出端子522A,522Bは、制御モジュールCM1に接続される。一対の素子電流検出端子522A,522Bは、ケース53に支持されている。一対の素子電流検出端子522A,522Bはともに、z方向において、一対の制御信号端子521A,521Bが突出する側に向けて突出している。一対の素子電流検出端子522A,522Bはともに、一対の制御信号端子521A,521Bと同一の構成材料に基づく金属棒から構成される。一対の素子電流検出端子522A,522Bの形状はともに、一対の制御信号端子521A,521Bの形状と同一である。素子電流検出端子522Aは、スイッチング素子Q1の出力信号端子(ソース端子)に導通しており、素子電流検出端子522Bは、スイッチング素子Q2の出力信号端子(ソース端子)に導通している。素子電流検出端子522Aは、図1に示す回路構成における端子S1に相当し、素子電流検出端子522Bは、図1に示す回路構成における端子S2に相当する。
一対の出力信号端子523A,523Bは、パワーモジュールPMの外部接続端子の一要素である。一対の出力信号端子523A,523Bは、制御モジュールCM1に接続される。一対の出力信号端子523A,523Bは、ケース53に支持されている。一対の出力信号端子523A,523Bはともに、z方向において、一対の制御信号端子521A,521Bが突出する側に向けて突出している。一対の出力信号端子523A,523Bはともに、一対の制御信号端子521A,521Bと同一の構成材料に基づく金属棒から構成される。一対の出力信号端子523A,523Bの形状はともに、一対の制御信号端子521A,521Bの形状と同一である。出力信号端子523Aは、スイッチング素子Q1の出力信号端子(ソース端子)に導通しており、出力信号端子523Bは、スイッチング素子Q2の出力信号端子(ソース端子)に導通している。出力信号端子523Aは、図1に示す回路構成における端子SS1に相当し、出力信号端子523Bは、図1に示す回路構成における端子SS2に相当する。
電源電流検出端子524は、パワーモジュールPMの外部接続端子の一要素である。電源電流検出端子524は、制御モジュールCM1に接続される。電源電流検出端子524は、ケース53に支持されている。電源電流検出端子524は、z方向において、一対の制御信号端子521A,521Bが突出する側に向けて突出している。電源電流検出端子524は、一対の制御信号端子521A,521Bと同一の構成材料に基づく金属棒から構成される。電源電流検出端子524の形状は、一対の制御信号端子521A,521Bの形状と同一である。電源電流検出端子524は、スイッチング素子Q1の入力信号端子(ドレイン端子)に導通している。電源電流検出端子524は、図1に示す回路構成における端子DS1に相当する。
2つのサーミスタ端子525は、パワーモジュールPMの外部接続端子の一要素である。2つのサーミスタ端子525は、制御モジュールCM1に接続される。2つのサーミスタ端子525は、ケース53に支持されている。2つのサーミスタ端子525はともに、z方向において、一対の制御信号端子521A,521Bが突出する側に向けて突出している。2つのサーミスタ端子525はともに、一対の制御信号端子521A,521Bと同一の構成材料に基づく金属棒から構成される。2つのサーミスタ端子525の形状はともに、一対の制御信号端子521A,521Bの形状と同一である。2つのサーミスタ端子525は、図4に示す回路構成における端子TH1,TH2に相当する。
ケース53は、スイッチング素子Q1,Q2を覆う容器である。ケース53は、電気絶縁部材であって、たとえばPPS(ポリフェニレンサルファイド)など、電気絶縁性を有し、かつ耐熱性に優れた合成樹脂から構成される。
天板54は、ケース53によって形成されたパワーモジュールPMの内部領域を塞いでいる。天板54は、電気絶縁性を有する合成樹脂から構成される。制御モジュールCM1は、天板54上に搭載される。
パワーモジュールPMにおいて、制御信号端子521A、素子電流検出端子522Aおよび出力信号端子523Aは、図5に示すように、x方向に並んでおり、かつ、平面視において、y1方向側に配置されている。これらの端子は、隣接している。また、制御信号端子521A、素子電流検出端子522Aおよび出力信号端子523Aは、平面視において、パワーモジュールPMのx方向の中央よりも、x1方向側に位置する。
パワーモジュールPMにおいて、制御信号端子521B、素子電流検出端子522Bおよび出力信号端子523Bは、図5に示すように、x方向に並んでおり、かつ、平面視において、y2方向側に配置されている。これらの端子は、隣接している。制御信号端子521B、素子電流検出端子522Bおよび出力信号端子523Bは、平面視において、パワーモジュールPMのx方向の中央よりも、x2方向側に位置する。
パワーモジュールPMにおいて、制御信号端子521Aと制御信号端子521Bとは、図5に示すように、平面視において、パワーモジュールPMの中心点P1を基準におよそ点対称に配置されている。素子電流検出端子522Aと素子電流検出端子522Bとは、平面視において、図5に示すように、パワーモジュールPMの中心点P1を基準におよそ点対称に配置されている。出力信号端子523Aと出力信号端子523Bとは、平面視において、図5に示すように、パワーモジュールPMの中心点P1を基準におよそ点対称に配置されている。中心点P1は、パワーモジュールPMのx方向両端の中点を通る中央線とy方向両端の中点を通る中央線との交点である。
パワーモジュールPMにおいて、電源電流検出端子524は、図5に示すように、パワーモジュールPMのy1方向側に配置され、かつ、x1方向側に配置されている。2つのサーミスタ端子525は、図5に示すように、パワーモジュールPMのy1方向側に配置され、かつ、x2方向側に配置されている。2つのサーミスタ端子525は、隣接している。制御信号端子521A、素子電流検出端子522A、出力信号端子523A、電源電流検出端子524および2つのサーミスタ端子525は、x方向に見て、重なる。
制御モジュールCM1は、そのデバイス構造において、回路基板60と、コネクタCNT1と、複数の電子部品とを備えている。複数の電子部品とコネクタCNT1とは、回路基板60に実装されている。複数の電子部品は、第1部品群、第2部品群および第3部品群を含んでいる。第1部品群は、図2に示す上アーム駆動回路10Aを構成する電子部品の集合である。よって、第1部品群によって、スイッチング素子Q1の動作が制御される。第2部品群は、図3に示す下アーム駆動回路20Aを構成する電子部品の集合である。よって、第2部品群によって、スイッチング素子Q2の動作が制御される。第3部品群は、図4に示す共通回路30Aを構成する電子部品の集合である。
図6および図7は、制御モジュールCM1のデバイス構造を示す平面図である。図6は、回路基板60上の部品レイアウトを示している。図7は、回路基板60上の配線レイアウトを示している。図7においては、複数の電子部品およびコネクタCNT1を想像線(破線)で示している。
コネクタCNT1は、制御モジュールCM1に、その動作電力および入力信号を入力するためのハードウェアインタフェースである。コネクタCNT1は、回路基板60のz2方向側の面に搭載されている。コネクタCNT1の外形は、略直方体である。コネクタCNT1は、図6に示すように、コネクタCNT1の長辺方向と回路基板60の短辺方向とが、略同じとなるように、配置されている。コネクタCNT1は、平面視において、y方向に延びる矩形状である。コネクタCNT1は、z2方向側から外部端子が接続されるように搭載されている。よって、コネクタCNT1の挿入口は上方(z2方向)を向いている。
コネクタCNT1は、図6に示すように、平面視において、回路基板60のx方向における中央線LCxに重なり、かつ、平面視において、回路基板60のy方向における中央線LCyに重なる。また、コネクタCNT1は、平面視において回路基板60の2つの対角線LD1,LD2の交点P2に重なっている。本実施形態においては、回路基板60が平面視矩形状であり、中央線LCxおよび中央線LCyは、平面視において、回路基板60の2つの対角線LD1,LD2の交点P2を通る。よって、コネクタCNT1は、平面視において、回路基板60の中央に配置されている。コネクタCNT1を基準として、第1部品群と第2部品群とがおよそ点対称に配置されている。
図6に示すように、絶縁電源部11は、平面視において、回路基板60のx1方向側であり、かつ、y2方向側に配置されている。絶縁電源部11のx2方向の隣には、ゲートドライバ部12が配置されている。ゲートドライバ部12のy1方向側には、電圧保護部17、駆動補助部13およびサージ保護部14がこの順序で配置されている。また、絶縁電源部11のy1方向側には、二次側電源部16が配置されている。
図6に示すように、絶縁電源部21は、平面視において、回路基板60のx2方向側であり、かつ、y1方向側に配置されている。絶縁電源部21のx1方向の隣には、ゲートドライバ部22が配置されている。ゲートドライバ部22のy2方向側には、駆動補助部23およびサージ保護部24がこの順序で配置されている。また、絶縁電源部21のy2方向側には、二次側電源部26および電圧保護部27がこの順序で配置されている。
図6に示すように、短絡保護部15,25は、平面視において、回路基板60のx1方向側であり、かつ、y1方向側に配置されている。
回路基板60は、図6および図7に示すように、平面視において、略矩形状である。回路基板60は、平面視において、各々がx方向に延びる一対の第1端縁60aと、各々がy方向に延びる一対の第2端縁60bとを有している。各第1端縁60aは、各第2端縁60bよりも長い。回路基板60は、x方向に延びた矩形である。
回路基板60は、多層基板である。回路基板60は、互いに絶縁層を介して積層された複数の配線層Lyを含んでいる。本実施形態においては、回路基板60は、第1配線層Ly1、第2配線層Ly2、第3配線層Ly3、第4配線層Ly4、第5配線層Ly5および第6配線層Ly6を含んでいる。図8は、回路基板60の多層構造を示した、各配線層Ly1〜Ly6の分解斜視図である。図示は省略するが、これらの各配線層Ly1〜Ly6の間にはそれぞれ絶縁層が挟まれている。第1配線層Ly1は、回路基板60のz2方向側の表層である。第6配線層Ly6は、回路基板60のz1方向側の表層である。
図9は、第1配線層Ly1を示す平面図である。第1配線層Ly1は、たとえば図9に示すように、配線がパターニングされている。図10は、第2配線層Ly2を示す平面図である。第2配線層Ly2は、たとえば図10に示すように、配線がパターニングされている。図11は、第3配線層Ly3を示す平面図である。第3配線層Ly3は、たとえば図11に示すように、配線がパターニングされている。図12は、第4配線層Ly4を示す平面図である。第4配線層Ly4は、たとえば図12に示すように、配線がパターニングされている。図13は、第5配線層Ly5を示す平面図である。第5配線層Ly5は、たとえば図13に示すように、配線がパターニングされている。図14は、第6配線層Ly6を示す平面図である。第6配線層Ly6は、たとえば図14に示すように、配線がパターニングされている。
回路基板60は、図6〜図14に示すように、複数の端子接続部70、第1パターン領域81、第2パターン領域82、第3パターン領域83、第1絶縁領域91および第2絶縁領域92を含んでいる。
複数の端子接続部70はそれぞれ、回路基板60をz方向に貫通しており、パワーモジュールPMの各信号端子52が挿通される。本実施形態においては、複数の端子接続部70は、一対の制御信号接続部71A,71B、一対の素子電流検出接続部72A,72B、一対の出力信号接続部73A,73B、電源電流検出接続部74および2つのサーミスタ接続部75を含んでいる。制御信号接続部71A、素子電流検出接続部72Aおよび出力信号接続部73Aを合わせて、上アーム端子接続部70Aという。また、制御信号接続部71B、素子電流検出接続部72Bおよび出力信号接続部73Bを合わせて、下アーム端子接続部70Bという。
制御信号接続部71Aは、制御信号端子521Aが挿通され、スイッチング素子Q1の制御信号端子(ゲート端子)に導通する。制御信号接続部71Aは、第1パターン領域81に形成されている。第1パターン領域81に導通する。制御信号接続部71Bは、制御信号端子521Bが挿通され、スイッチング素子Q2の制御信号端子(ゲート端子)に導通する。また、制御信号接続部71Bは、第2パターン領域82に導通する。制御信号接続部71Aは、平面視において、制御信号接続部71Bよりも、x1方向に位置し、かつ、y1方向に位置する。
素子電流検出接続部72Aは、素子電流検出端子522Aが挿通され、スイッチング素子Q1の出力信号端子(ソース端子)に導通する。また、素子電流検出接続部72Aは、第1パターン領域81に導通する。素子電流検出接続部72Bは、素子電流検出端子522Bが挿通され、スイッチング素子Q2の出力信号端子(ソース端子)に導通する。また、素子電流検出接続部72Bは、第2パターン領域82に導通する。素子電流検出接続部72Aは、平面視において、素子電流検出接続部72Bよりも、x1方向に位置し、かつ、y1方向に位置する。
出力信号接続部73Aは、出力信号端子523Aが挿通され、スイッチング素子Q1の出力信号端子(ソース端子)に導通する。また、出力信号接続部73Aは、第1パターン領域81に導通する。出力信号接続部73Bは、出力信号端子523Bが挿通され、スイッチング素子Q2の出力信号端子(ソース端子)に導通する。また、出力信号接続部73Bは、第2パターン領域82に導通する。出力信号接続部73Aは、平面視において、出力信号接続部73Bよりも、x1方向に位置し、かつ、y1方向に位置する。
電源電流検出接続部74は、電源電流検出端子524が挿通され、スイッチング素子Q1の入力信号端子(ドレイン端子)に導通する。電源電流検出接続部74は、平面視において、回路基板60のうち、x1方向寄りであって、かつ、y1方向寄りに配置されている。図6に示すように、短絡保護部15,25は、電源電流検出接続部74の近くに配置される。電源電流検出接続部74には、高電圧が印加されうるため、短絡保護部15,25を構成するダイオード151,251は、比較的耐電圧が高いものが利用される。
2つのサーミスタ接続部75はそれぞれ、2つのサーミスタ端子525が1つずつ挿通される。2つのサーミスタ接続部75は、第3パターン領域83に導通する。2つのサーミスタ接続部75は、x方向に並んでいる。2つのサーミスタ接続部75は、回路基板60のうち、x2方向寄りであって、かつ、y1方向寄りに配置されている。
制御モジュールCM1において、制御信号接続部71A、素子電流検出接続部72A、出力信号接続部73A、電源電流検出接続部74および2つのサーミスタ接続部75は、x方向に見て、重なっている。
制御モジュールCM1において、上アーム端子接続部70A(制御信号接続部71A、素子電流検出接続部72Aおよび出力信号接続部73A)は、回路基板60のy1方向側の第1端縁60aに沿って配置されている。下アーム端子接続部70B(制御信号接続部71B、素子電流検出接続部72Bおよび出力信号接続部73B)は回路基板60のy2方向側の第1端縁60aに沿って配置されている。
制御モジュールCM1において、制御信号接続部71A、素子電流検出接続部72Aおよび出力信号接続部73Aは、x方向に隣接している。素子電流検出接続部72Aと出力信号接続部73Aとは、制御信号接続部71Aを挟んで反対側に配置されている。素子電流検出接続部72Aは、制御信号接続部71Aよりもx2方向側に位置し、出力信号接続部73Aは、制御信号接続部71Aよりもx1方向側に位置する。また、制御信号接続部71A、素子電流検出接続部72Aおよび出力信号接続部73Aは、x方向における、回路基板60の中央線LCxよりもx1方向側に位置する。
制御モジュールCM1において、制御信号接続部71B、素子電流検出接続部72Bおよび出力信号接続部73Bは、x方向に隣接している。素子電流検出接続部72Bと出力信号接続部73Bとは、制御信号接続部71Bを挟んで反対側に配置されている。素子電流検出接続部72Bは、制御信号接続部71Bよりもx1方向側に位置し、出力信号接続部73Bは、制御信号接続部71Bよりもx2方向側に位置する。また、制御信号接続部71B、素子電流検出接続部72Bおよび出力信号接続部73Bは、x方向において、回路基板60の中央線LCxよりもx2方向側に位置する。
第1パターン領域81、第2パターン領域82および第3パターン領域83は、平面視において、互いに離間している。第1パターン領域81には、第1配線パターンが形成される。第2パターン領域82には、第2配線パターンが形成される。第3パターン領域83には、第3配線パターンが形成される。第1パターン領域81、第2パターン領域82および第3パターン領域83は、各配線層Ly1〜Ly6に跨っており、第1配線パターン、第2配線パターンおよび第3配線パターンは、各配線層Ly1〜Ly6にそれぞれ形成されている。第1配線パターン、第2配線パターンおよび第3配線パターンは、各配線層Ly1〜Ly6の間の絶縁層においては、たとえば各絶縁層に設けられたビアによって導通している。第1配線パターン、第2配線パターンおよび第3配線パターンは、たとえば図14に示す第6配線層Ly6において、ベタパターンである。このベタパターン(第6配線層Ly6における第1配線パターン、第2配線パターンおよび第3配線パターン)は、グラウンド接続されていてもよいし、されていなくてもよい。第1配線パターン、第2配線パターンおよび第3配線パターンはそれぞれ、各配線層Ly1〜Ly6において、連続した1つの物体である必要はなく、互いに離間した複数の金属層を含んで構成されていてもよい。たとえば、図12に示す第4配線層Ly4においては、第1配線パターン、第2配線パターンおよび第3配線パターンは、複数の金属層に分割されており、これらの金属層によって電気経路がパターニングされている。
第1パターン領域81には、上記第1部品群の一部が配置される。この第1部品群の一部は、第1配線パターンに導通する。第1パターン領域81は、平面視において、回路基板60の、x1方向側であり、かつ、y1方向側に位置する。第1パターン領域81は、図7に示すように、第1端縁811、第2端縁812、第3端縁813および第4端縁814を含んでいる。
第1端縁811は、平面視におけるx1方向側の端縁である。第2端縁812は、平面視におけるx2方向側の端縁である。第3端縁813は、平面視におけるy1方向側の端縁である。第4端縁814は、平面視におけるy2方向側の端縁である。
第2パターン領域82には、上記第2部品群の一部が配置される。この第2部品群の一部は、第2配線パターンに導通する。第2パターン領域82は、平面視において、回路基板60の、x2方向側であり、かつ、y2方向側に形成されている。第2パターン領域82は、図7に示すように、第1端縁821、第2端縁822、第3端縁823および第4端縁824を含んでいる。
第1端縁821は、平面視におけるx1方向側の端縁である。第2端縁822は、平面視におけるx2方向側の端縁である。第3端縁823は、平面視におけるy1方向側の端縁である。第4端縁824は、平面視におけるy2方向側の端縁である。
第3パターン領域83には、第1部品群の一部と、第2部品群の一部と、上記第3部品群が配置される。これらの第1部品群の一部、第2部品群の一部および第3部品群は、第3配線パターンに導通する。第3パターン領域83は、回路基板60の対角線LD1に沿う方向に延びている。第3パターン領域83は、図7に示すように、第1部831、第2部832および第3部833を含んでいる。
第1部831は、第1パターン領域81の第4端縁814よりもy2方向に配置された部分である。本実施形態において、第1部831は、y方向の寸法よりもx方向の寸法が大きい。第1部831は、x方向に見て、第2パターン領域82に重なる。第1部831は、平面視において、回路基板60のうち、x1方向側かつy2方向側に位置する。
第2部832は、第2パターン領域82の第3端縁823よりもy1方向に配置された部分である。本実施形態において、第2部832は、y方向の寸法よりもx方向の寸法が大きい。第2部832は、x方向に見て、第1パターン領域81に重なる。第2部832は、平面視において、回路基板60のうち、x2方向側かつy2方向側に位置する。第2部832には、一次側電源部32、論理回路部33およびサーミスタ出力部34が実装されている。
第3部833は、第1部831と第2部832とに繋がる部分である。本実施形態においては、第3部833は、x方向の寸法よりもy方向の寸法が大きい。第3部833は、平面視において、回路基板60のうち、x方向およびy方向の各中央部分に位置する。第3部833は、接合領域834を含んでいる。
接合領域834は、コネクタCNT1が接合される領域である。接合領域834は、平面視において第3部833に重なる。接合領域834は、平面視において、回路基板60の2つの対角線LD1,LD2の交点P2に重なる。本実施形態においては、特に、平面視において、接合領域834の中心と、当該対角線LD1,LD2の交点P2とが、略一致する。
制御モジュールCM1においては、第1パターン領域81の第1端縁811は、第2パターン領域82の第1端縁821よりも、x1方向側に位置する。第1パターン領域81の第2端縁812は、第2パターン領域82の第2端縁822よりも、x1方向側に位置する。第1パターン領域81の第3端縁813は、第2パターン領域82の第3端縁823よりも、y1方向側に位置する。第1パターン領域81の第4端縁814は、第2パターン領域82の第4端縁824よりも、y1方向側に位置する。
制御モジュールCM1においては、上アーム端子接続部70Aは、図7に示すように、平面視において、第1パターン領域81に重なる。上アーム端子接続部70Aは、図7に示すように、平面視において、第1パターン領域81のうち、x方向において、第2端縁812寄りに配置されている。また、上アーム端子接続部70Aは、平面視において、第1パターン領域81のうち、y方向において、第3端縁813寄りに配置されている。下アーム端子接続部70Bは、図7に示すように、平面視において、第2パターン領域82に重なる。下アーム端子接続部70Bは、図7に示すように、平面視において、第2パターン領域82のうち、x方向において、第1端縁821寄りに配置されている。また、下アーム端子接続部70Bは、平面視において、第2パターン領域82のうち、y方向において、第4端縁824寄りに配置されている。
制御モジュールCM1において、第1パターン領域81の第2端縁812は、平面視において、第2パターン領域82の第1端縁821よりも、x1方向に位置する。本実施形態においては、第1パターン領域81の第2端縁812は、回路基板60のx方向の中央線LCxよりも、x1方向側に位置する。第2パターン領域82の第1端縁821は、回路基板60のx方向の中央線LCxよりも、x2方向側に位置する。したがって、第1パターン領域81と第2パターン領域82とは、x方向において、中央線LCxを挟んで、互いに反対側に形成されている。本実施形態においては、平面視において、接合領域834のx方向の中央を結ぶ直線は、中央線LCxと略一致するので、第1パターン領域81と第2パターン領域82とは、x方向において、接合領域834のx方向の中央を結ぶ直線を挟んで、互いに反対側に配置されている。
制御モジュールCM1において、第1パターン領域81の第4端縁814および第2パターン領域82の第3端縁823はともに、x方向に見て、第3部833に重なっており、特に、接合領域834に重なる。
第1絶縁領域91は、第1パターン領域81と第3パターン領域83とを絶縁する領域である。第1絶縁領域91は、各配線層Ly1〜Ly6に形成されている。各配線層Ly1〜Ly6に形成された複数の第1絶縁領域91は、平面視において、互いに重なる。
第2絶縁領域92は、第2パターン領域82と第3パターン領域83とを絶縁する領域である。第2絶縁領域92は、各配線層Ly1〜Ly6に形成されている。各配線層Ly1〜Ly6に形成された複数の第2絶縁領域92は、平面視において、互いに重なる。
制御モジュールCM1において、サージ保護部14は、図6に示すように、上アーム端子接続部70A(制御信号接続部71A、素子電流検出接続部72Aおよび出力信号接続部73A)の近くに配置されている。同様に、サージ保護部24は、図6に示すように、下アーム端子接続部70B(制御信号接続部71B、素子電流検出接続部72Bおよび出力信号接続部73B)の近くに配置されている。
制御モジュールCM1において、駆動補助部13と駆動補助部23とが、平面視において、コネクタCNT1(接合領域834)を基準におよそ点対称で配置されている。同様に、絶縁トランス111と絶縁トランス211とが、および、制御IC121と制御IC221とが、コネクタCNT1(接合領域834)を基準におよそ点対称で配置されている。
制御モジュールCM1において、上アーム端子接続部70Aと制御IC121との間に、駆動補助部13およびサージ保護部14とが配置されている。駆動補助部13およびサージ保護部14はともに、ゲートドライバ部12よりも、上アーム端子接続部70Aの近くに配置されている。サージ保護部14は、図6に示すように、駆動補助部13よりも、上アーム端子接続部70Aの近くに配置されている。下アーム端子接続部70Bと制御IC221との間に、駆動補助部23およびサージ保護部24とが配置されている。駆動補助部23およびサージ保護部24はともに、ゲートドライバ部22よりも、下アーム端子接続部70Bの近くに配置されている。サージ保護部24は、図6に示すように、駆動補助部23よりも、下アーム端子接続部70Bの近くに配置されている。
制御モジュールCM1において、電流制限回路131は、図6に示すように、平面視において、上アーム端子接続部70Aとトランジスタ132,133との間に配置されている。また、バイアスコンデンサ134,135は、電流制限回路131およびトランジスタ132,133の双方の近くに配置されている。同様に、電流制限回路231は、図6に示すように、平面視において、下アーム端子接続部70Bとトランジスタ232,233との間に配置されている。また、バイアスコンデンサ234,235は、電流制限回路231およびトランジスタ232,233の双方の近くに配置されている。
制御モジュールCM1において、図7に示すように、絶縁トランス111および制御IC121はそれぞれ、平面視において、第1パターン領域81、第3パターン領域83および第1絶縁領域91に重なっている。よって、第1パターン領域81と第3パターン領域83とに跨るように配置されている。このとき、絶縁トランス111および制御IC121は、その内部の絶縁された部分を挟んで、一方側が第1配線パターンに接続され、他方側が第3配線パターンに接続されている。同様に、絶縁トランス211および制御IC221はそれぞれ、平面視において、第2パターン領域82、第3パターン領域83および第2絶縁領域92に重なっている。よって、第2パターン領域82と第3パターン領域83とに跨るように配置されている。このとき、絶縁トランス211および制御IC221は、その内部の絶縁された部分を挟んで、一方側が第2配線パターンに接続され、他方側が第3配線パターンに接続されている。
次に、第1実施形態にかかる制御モジュールCM1の作用効果について、説明する。
制御モジュールCM1では、上アーム端子接続部70Aは、平面視において、下アーム端子接続部70Bよりもx1方向に位置し、かつ、下アーム端子接続部70Bよりもy1方向に位置している。また、第1パターン領域81の第1端縁811は、第2パターン領域82の第1端縁821よりもx1方向に位置し、第1パターン領域81の第2端縁812は、第2パターン領域82の第2端縁822よりもx1方向に位置し、第1パターン領域81の第3端縁813は、第2パターン領域82の第3端縁823よりもy1方向に位置し、第1パターン領域81の第4端縁814は、第2パターン領域82の第4端縁824よりもy1方向に位置している。さらに、コネクタCNT1を接合する接合領域834は、x方向およびy方向のそれぞれにおいて、上アーム端子接続部70Aと下アーム端子接続部70Bとの間に位置している。この構成をとることで、平面視において、コネクタCNT1を基準に、上アーム駆動回路10Aを構成する第1部品群と下アーム駆動回路20Aを構成する第2部品群とをおよそ対称的に配置することが可能となる。これにより、上アーム駆動回路10Aから上アーム端子接続部70Aまでの配線距離と、下アーム駆動回路20Aから下アーム端子接続部70Bまでの配線距離との、距離差を小さくすることができる。したがって、上アーム駆動回路10Aと下アーム駆動回路20Aとにおける配線インピーダンスの偏りを抑制することができる。
本開示の制御モジュールCM1とは異なり、コネクタCNT1が、回路基板60の端縁(第1端縁60aあるいは第2端縁60bのいずれか)付近に配置されている場合、図5に示すパワーモジュールPMとともに用いる際、コネクタCNT1から各端子接続部(上アーム端子接続部70Aや下アーム端子接続部70Bに対応)までの距離差が大きくなりうる。そのため、配線インピーダンスの偏りが大きくなる。制御モジュールCM1によれば、図5に示すパワーモジュールPMとともに用いる場合において、上アーム駆動回路10Aと下アーム駆動回路20Aとにおける配線インピーダンスの偏りを効果的に抑制できる。
制御モジュールCM1によれば、図6に示すように、平面視において、駆動補助部13を上アーム端子接続部70Aの近くに配置している。これにより、スイッチング素子Q1がオンであるときの、駆動補助部13を通る電流経路と、スイッチング素子Q1がオフであるときの、駆動補助部13を通る電流経路とを短くすることができる。よって、上アーム駆動回路10Aにおいて、スイッチング素子Q1のオンとオフとの切り替えの動作遅延を抑制することができる。特に、スイッチング素子Q1として、SiCのMOSFETを用いた場合、その応答性が高い。それ故、電流経路が長いと、スイッチング素子Q1のオンとオフとの切り替え動作の遅延が顕著になる。したがって、上記電流経路を短くすることで、動作遅延を抑制し、スイッチング素子Q1の切り替え時間を短縮することができる。さらに、制御モジュールCM1によれば、駆動補助部13において、図6に示すように、トランジスタ132,133と上アーム端子接続部70Aとの間に、電流制限回路131を配置している。この構成をとることで、駆動補助部13を通る上記電流経路を短縮する上でより好ましい態様となる。
制御モジュールCM1によれば、図6に示すように、平面視において、駆動補助部23を下アーム端子接続部70Bの近くに配置している。これにより、スイッチング素子Q2がオンであるときの、駆動補助部23を通る電流経路と、スイッチング素子Q2がオフであるときの、駆動補助部23を通る電流経路とを短くすることができる。よって、下アーム駆動回路20Aにおいて、スイッチング素子Q2のオンとオフとの切り替えの動作遅延を抑制することができる。特に、スイッチング素子Q2として、SiCのMOSFETを用いた場合、その応答性が高い。それ故、電流経路が長いと、スイッチング素子Q2のオンとオフとの切り替え動作の遅延が顕著になる。したがって、上記電流経路を短くすることで、動作遅延を抑制し、スイッチング素子Q2の切り替え時間を短縮することができる。さらに、制御モジュールCM1によれば、駆動補助部23において、図6に示すように、トランジスタ232,233と下アーム端子接続部70Bとの間に、電流制限回路231を配置している。この構成をとることで、駆動補助部23を通る上記電流経路を短縮する上でより好ましい態様となる。
制御モジュールCM1によれば、第1部品群のうち、サージ保護部14が上アーム端子接続部70Aの最も近くに配置されている。つまり、サージ保護部14と上アーム端子接続部70Aとの配線距離が短い。サージ保護部14によるサージ電圧の保護には、サージ保護部14とスイッチング素子Q1との配線距離を短くすることが望ましい。したがって、制御モジュールCM1は、スイッチング素子Q1をサージ電圧から保護する上で好ましい部品配置にすることができる。同様に、第2部品群のうち、サージ保護部24が下アーム端子接続部70Bの最も近くに配置されている。つまり、サージ保護部24と下アーム端子接続部70Bとの配線距離が短い。サージ保護部24によるサージ電圧の保護には、サージ保護部24とスイッチング素子Q2との配線距離を短くすることが望ましい。したがって、制御モジュールCM1は、スイッチング素子Q2をサージ電圧から保護する上で好ましい部品配置にできる。
制御モジュールCM1によれば、第3パターン領域83は、第1部831および第2部832を含んでいる。第1部831は、第1パターン領域81の第4端縁814のy2方向側に配置され、第2部832は、第2パターン領域82の第3端縁823のy1方向側に配置されている。この構成をとることで、絶縁トランス111と絶縁トランス211とを、また、制御IC121と制御IC221とを、平面視において、コネクタCNT1を基準におよそ点対称に配置することできる。
制御モジュールCM1によれば、各配線層Ly1〜Ly6に形成された第1絶縁領域91は、平面視において、互いに重なっており、各配線層Ly1〜Ly6に形成された第2絶縁領域92もまた、平面視において、互いに重なっている。この構成をとることで、各配線層Ly1〜Ly6のいずれにおいても、第1パターン領域81と第2パターン領域82と第3パターン領域83とが、離間している。したがって、第1パターン領域81に形成される第1配線パターンと第2パターン領域82に形成される第2配線パターンと第3パターン領域83に形成される第3配線パターンとの間で意図せぬ短絡を抑制することができる。
<第2実施形態>
本開示の第2実施形態にかかる半導体装置A2について、図15〜図24を参照して説明する。
図15は、半導体装置A2を示す概要図である。半導体装置A2は、図15に示すように、パワーモジュールPMおよび制御モジュールCM2を備えている。半導体装置A2は、半導体装置A1と比較して、制御モジュールCM1の代わりに制御モジュールCM2を備えている点で異なる。
制御モジュールCM2は、その回路構成において、上アーム駆動回路10B、下アーム駆動回路20Bおよび共通回路30Bを含んでいる。
図16〜図18は、制御モジュールCM2の回路構成を説明するための図である。図16は、上アーム駆動回路10Bの回路構成例を示している。図17は、下アーム駆動回路20Bの回路構成例を示している。図18は、共通回路30Bの回路構成例を示している。
上アーム駆動回路10Bは、図16に示すように、上アーム駆動回路10Aと比較して、制御IC121の代わりに制御IC122を含んでいる点、および、ミラークランプ部18をさらに含んでいる点で主に異なる。下アーム駆動回路20Bは、図17に示すように、下アーム駆動回路20Aと比較して、制御IC221の代わりに制御IC222を含んでいる点、および、ミラークランプ部28をさらに含んでいる点で主に異なる。
制御IC122,222は、制御IC121,221と同様に、スイッチング素子Q1,Q2の動作を制御するための専用ICである。ただし、制御IC121,221がミラークランプ回路を内蔵しているのに対して、制御IC122,222は、ミラークランプ回路が内蔵されておらず、制御IC122,222の外部に設けられたミラークランプ回路(ミラークランプ部18,28)を制御する。
ミラークランプ部18,28は、スイッチング素子Q1,Q2の誤動作を抑制する。この誤動作は、たとえばゲート誤オン動作である。ゲート誤オン動作とは、上アームのスイッチング素子Q1の制御信号端子の電圧(ゲート電圧)にリンギングが生じたり、下アームのスイッチング素子Q2の制御信号端子の電圧(ゲート電圧)の持ち上がりが生じたりすることで、スイッチング素子Q1,Q2が誤動作する現象である。つまり、ミラークランプ部18,28は、ゲート誤オン動作を抑制する。ミラークランプ部18は、トランジスタ181を含んでおり、ミラークランプ部28は、トランジスタ281を含んでいる。
トランジスタ181,281は、たとえばMOSFETである。トランジスタ181,281は、スイッチング素子Q1,Q2の制御信号端子と出力信号端子との間に接続される。トランジスタ181,281は、図16および図17に示すように、トランジスタ181,281のゲート端子が制御IC122,222(各OUT2端子)に接続され、制御IC122,222から入力される制御信号によってオンとオフとが切り替わる。スイッチング素子Q1,Q2がオフの時に、トランジスタ181,281をオンにすることで、スイッチング素子Q1,Q2の制御信号端子−出力信号端子間(ゲート−ソース間)電圧を略0(ゼロ)Vまたは負バイアス電圧に強制し、スイッチング素子Q1,Q2の制御信号端子の電位(ゲート電位)の持ち上がりを排除する。トランジスタ181がオンのとき、たとえば図16の太い矢印で示す経路の電流が流れる。トランジスタ281がオンのとき、たとえば図17の太い矢印で示す経路の電流が流れる。
制御モジュールCM2において、短絡保護部15,25はそれぞれ、図16および図17に示すように、抵抗器とコンデンサとを含んで構成されている。本実施形態の短絡保護部15,25は、制御IC122,222が電流検知型の短絡検出を行うように構成されている。
共通回路30Bは、図18に示すように、共通回路30Aと同様に、入力フィルタ部31、一次側電源部32、論理回路部33およびサーミスタ出力部34を含んでいる。共通回路30Bは、たとえば、図18で示される回路構成をなすが、入力フィルタ部31、一次側電源部32、論理回路部33およびサーミスタ出力部34の各機能は、共通回路30Aと同様である。
図19〜図24は、第2実施形態にかかる半導体装置A2のデバイス構造を説明するための図である。
制御モジュールCM2は、そのデバイス構造において、回路基板61と、コネクタCNT2と、複数の電子部品とを備えている。コネクタCNT2と複数の電子部品とは、回路基板61に実装されている。制御モジュールCM2のデバイス構造における複数の電子部品は、第1部品群、第2部品群および第3部品群を含んでいる。第1部品群は、図16に示す上アーム駆動回路10Bを構成する電子部品の集合である。第2部品群は、図17に示す下アーム駆動回路20Bを構成する電子部品の集合である。第3部品群は、図18に示す共通回路30Bを構成する電子部品の集合である。
図19および図20は、制御モジュールCM2のデバイス構造を示す平面図である。図19は、回路基板61上の部品レイアウトを示している。図19においては、複数の電子部品を実装するためのパッドを示すことにより、間接的に部品レイアウトを示している。図20は、回路基板61上の配線レイアウトを示している。図20においては、複数の電子部品を実装するためのパッドおよびコネクタCNT2を想像線(破線)で示している。
コネクタCNT2は、第1実施形態のコネクタCNT1と同様のものである。ただし、コネクタCNT2は、図19に示すように、コネクタCNT2の長辺方向と回路基板61の長辺方向とが、略同じとなるように、配置されている。コネクタCNT2は、図19に示すように、平面視において、x方向に延びる矩形状である。
回路基板61は、回路基板60と同様に、多層基板である。回路基板61は、第1配線層Ly1、第2配線層Ly2、第3配線層Ly3および第4配線層Ly4を含んでいる。回路基板61は、4層構造である。第1配線層Ly1、第2配線層Ly2、第3配線層Ly3および第4配線層Ly4は、互いに絶縁層を介して積層されている。第1配線層Ly1は、回路基板61のz2方向側の表層である。第4配線層Ly4は、回路基板61のz1方向側の表層である。
図21は、第1配線層Ly1を示す平面図である。第1配線層Ly1には、図21に示すように、配線がパターニングされている。図22は、第2配線層Ly2を示す平面図である。第2配線層Ly2には、図22に示すように、配線がパターニングされている。図23は、第3配線層Ly3を示す平面図である。第3配線層Ly3には、図23に示すように、配線がパターニングされている。図24は、第4配線層Ly4を示す平面図である。第4配線層Ly4には、図24に示すように、配線がパターニングされている。第1配線パターン、第2配線パターンおよび第3配線パターンはそれぞれ、図24に示すように、たとえば第4配線層Ly4において、ベタパターンである。このベタパターン(第4配線層Ly4における第1配線パターン、第2配線パターンおよび第3配線パターン)は、グラウンドに接続されていてもよいし、されていなくてもよい。
回路基板61は、図20〜図24に示すように、複数の端子接続部70、第1パターン領域81、第2パターン領域82、第3パターン領域83、第1絶縁領域91、第2絶縁領域92および第3絶縁領域93を含んでいる。
回路基板61の複数の端子接続部70は、回路基板60の複数の端子接続部70と同様に構成されている。
制御モジュールCM2においては、上アーム端子接続部70Aは、図20に示すように、平面視において、第1パターン領域81のうち、x方向の中央部分に配置されている。また、上アーム端子接続部70Aは、平面視において、第1パターン領域81のうち、y方向において、第3端縁813寄りに配置されている。下アーム端子接続部70Bは、図20に示すように、平面視において、第2パターン領域82のうち、x方向の中央部分に配置されている。また、下アーム端子接続部70Bは、平面視において、第2パターン領域82のうち、y方向において、第4端縁824寄りに配置されている。
第3絶縁領域93は、平面視において、扇状である。第3絶縁領域93は、平面視において、電源電流検出接続部74を中心とする円の一部である。第3絶縁領域93は、電源電流検出接続部74の絶縁を確保するために設けられている。電源電流検出接続部74が、平面視において、回路基板61のうち、x1方向寄りであって、かつ、y1方向寄りに配置されているので、第3絶縁領域93は、平面視において、回路基板61のうち、x1方向寄りであって、かつ、y1方向寄りに配置されている。第3絶縁領域93は、各配線層Ly1〜Ly4に形成されている。各配線層Ly1〜Ly4に形成された複数の第3絶縁領域93は、平面視において、互いに重なる。
回路基板61の第3パターン領域83は、回路基板60の第3パターン領域83と比較して、次の点が異なる。それは、第3パターン領域83において、第1部831は、x方向の寸法よりもy方向の寸法が大きく、第2部832は、x方向の寸法よりもy方向の寸法が大きく、第3部833は、y方向の寸法よりもx方向の寸法が大きい。また、第1部831には、第1部品群の一部が実装され、第2部832には、第2部品群の一部、一次側電源部32およびサーミスタ出力部34が実装され、第3部833には、第1部品群および第2部品群のそれぞれ一部ずつ、入力フィルタ部31、論理回路部33およびコネクタCNT2が実装されている。
回路基板61の各パターン領域81〜83の位置関係は、回路基板60の各パターン領域81〜83の位置関係と比較して、次の点で異なる。それは、第1パターン領域81の第2端縁812は、平面視において、第2パターン領域82の第1端縁821よりも、x2方向に位置する。第1パターン領域81の第2端縁812は、回路基板61のx方向の中央線LCxよりも、x2方向側に位置する。第2パターン領域82の第1端縁821は、回路基板61のx方向の中央線LCxよりも、x1方向側に位置する。
制御モジュールCM2において、回路基板61のx方向の中央線LCxは、平面視において、各パターン領域81〜83に重なっている。よって、第1パターン領域81および第2パターン領域82はそれぞれ、中央線LCxを跨いで形成されている。各パターン領域81〜83は、y方向に見て、部分的に重なっている。
制御モジュールCM2において、図20に示すように、第1パターン領域81の第4端縁814および第2パターン領域82の第3端縁823はともに、x方向に見て、第3部833に重なる。
制御モジュールCM2において、第1部品群のうち、駆動補助部13、ミラークランプ部18およびサージ保護部14が、互いに近接しており、かつ、上アーム端子接続部70Aの近くに配置されている。また、駆動補助部13、ミラークランプ部18およびサージ保護部14は、中央線LCxと中央線LCyとによって分割された4つの領域のうち、上アーム端子接続部70Aが配置された領域と同じ領域に配置されている。同様に、第2部品群のうち、駆動補助部23、ミラークランプ部28およびサージ保護部24が、互いに近接しており、かつ、下アーム端子接続部70Bの近くに配置されている。また、駆動補助部23、ミラークランプ部28およびサージ保護部24は、中央線LCxと中央線LCyとによって分割された4つの領域のうち、下アーム端子接続部70Bが配置された領域と同じ領域に配置されている。
制御モジュールCM2においては、トランジスタ181とバイアスコンデンサ135とが、図19に示すように、隣り合っている。同様に、トランジスタ281とバイアスコンデンサ235とが、図19に示すように、隣り合っている。
制御モジュールCM2において、駆動補助部13と駆動補助部23とが、平面視において、コネクタCNT2(接合領域834)を基準におよそ点対称で配置されている。同様に、絶縁トランス111と絶縁トランス211とが、制御IC122と制御IC222とが、および、ミラークランプ部18とミラークランプ部28とが、それぞれ、コネクタCNT2(接合領域834)を基準におよそ点対称で配置されている。本実施形態の接合領域834は、コネクタCNT2を接合する領域である。
第2実施形態にかかる制御モジュールCM2の作用効果は、次の通りである。
制御モジュールCM2によれば、制御モジュールCM1と同様に、上アーム端子接続部70Aは、平面視において、下アーム端子接続部70Bよりもx1方向に位置し、かつ、下アーム端子接続部70Bよりもy1方向に位置している。また、第1パターン領域81の第1端縁811は、第2パターン領域82の第1端縁821よりもx1方向に位置し、第1パターン領域81の第2端縁812は、第2パターン領域82の第2端縁822よりもx1方向に位置し、第1パターン領域81の第3端縁813は、第2パターン領域82の第3端縁823よりもy1方向に位置し、第1パターン領域81の第4端縁814は、第2パターン領域82の第4端縁824よりもy1方向に位置している。さらに、コネクタCNT2を接合する接合領域834は、x方向およびy方向のそれぞれにおいて、上アーム端子接続部70Aと下アーム端子接続部70Bとの間に位置している。したがって、制御モジュールCM2においても、制御モジュールCM1と同様に、平面視において、コネクタCNT2を基準に、上アーム駆動回路10Bを構成する第1部品群と下アーム駆動回路20Bを構成する第2部品群とをおよそ対称的に配置することができる。これにより、上アーム駆動回路10Bから上アーム端子接続部70Aまでの配線距離と、下アーム駆動回路20Bから下アーム端子接続部70Bまでの配線距離との、距離差を小さくできるので、上アーム駆動回路10Bと下アーム駆動回路20Bとにおける配線インピーダンスの偏りを抑制することができる。
制御モジュールCM2によれば、第1部品群のうち、サージ保護部14が上アーム端子接続部70Aの最も近くに配置されている。したがって、制御モジュールCM2は、制御モジュールCM1と同様に、スイッチング素子Q1をサージ電圧から保護する上で好ましい部品配置にすることができる。同様に、第2部品群のうち、サージ保護部24が下アーム端子接続部70Bの最も近くに配置されている。したがって、制御モジュールCM2は、制御モジュールCM1と同様に、スイッチング素子Q2をサージ電圧から保護する上で好ましい部品配置にできる。
制御モジュールCM2によれば、ミラークランプ部18を含んでいる。ミラークランプ部18は、上アーム端子接続部70Aの近くに配置されている。具体的には、ミラークランプ部18と上アーム端子接続部70Aとの間には、駆動補助部13の一部とサージ保護部14とが配置されるだけである。また、ミラークランプ部18のトランジスタ181と、バイアスコンデンサ135とが、隣接して配置されている。この構成によると、トランジスタ181がオンの時の電流経路(図16の太い矢印参照)を短くすることができる。当該電流経路が短いほど、ミラークランプ部18によるスイッチング素子Q1の誤動作を抑制する上で好ましい。よって、制御モジュールCM2は、スイッチング素子Q1の誤動作を抑制する上で好ましい部品配置にできる。同様に、ミラークランプ部28は、下アーム端子接続部70Bの近くに配置されている。具体的には、ミラークランプ部28と下アーム端子接続部70Bとの間には、駆動補助部23の一部とサージ保護部24とが配置されるだけである。また、ミラークランプ部28のトランジスタ281と、バイアスコンデンサ235とが、隣接して配置されている。この構成によると、トランジスタ281がオンの時の電流経路(図17の太い矢印参照)を短くすることができる。当該電流経路が短いほど、ミラークランプ部28によるスイッチング素子Q2の誤動作を抑制する上で好ましい。よって、制御モジュールCM2は、スイッチング素子Q2の誤動作を抑制する上で好ましい部品配置にできる。
第2実施形態では、制御モジュールCM2において、ミラークランプ回路が内蔵されていない制御IC122,222を用いた場合を示したが、これに限定されず、制御モジュールCM1と同様に、ミラークランプ回路が内蔵された制御IC121,221を用いてもよい。この場合、制御モジュールCM2は、ミラークランプ部18,28を含まなくてもよい。
ただし、制御モジュールCM2において、制御IC121を用いた場合、ミラークランプ回路とスイッチング素子Q1との距離は、制御IC121と上アーム端子接続部70Aとの距離に依存する。したがって、制御モジュールCM2においては、制御IC122とミラークランプ部18とを用いた方が、ミラークランプ回路(ミラークランプ部18)とスイッチング素子Q1(上アーム端子接続部70A)との距離を短くできるので、スイッチング素子Q1の誤動作を抑制する上で好ましい。特に、スイッチング素子Q1がSiC−MOSFETである場合、オンとオフとの切り替わりの応答性が高いため、ミラークランプ部18とスイッチング素子Q1(上アーム端子接続部70A)との距離を短くすることは、スイッチング素子Q1の誤動作を抑制する上で好ましい。
同様に、制御モジュールCM2において、制御IC221を用いた場合、ミラークランプ回路とスイッチング素子Q2との距離は、制御IC221と下アーム端子接続部70Bとの距離に依存する。したがって、制御モジュールCM2においては、制御IC222とミラークランプ部28とを用いた方が、ミラークランプ回路(ミラークランプ部28)とスイッチング素子Q2(下アーム端子接続部70B)との距離を短くできるので、スイッチング素子Q2の誤動作を抑制する上で好ましい。特に、スイッチング素子Q2がSiC−MOSFETである場合、オンとオフとの切り替わりの応答性が高いため、ミラークランプ部28とスイッチング素子Q2(下アーム端子接続部70B)との距離を短くすることは、スイッチング素子Q2の誤動作を抑制する上で好ましい。
<第3実施形態>
本開示の第3実施形態にかかる半導体装置A3について、図25〜図27を参照して説明する。
半導体装置A3は、パワーモジュールPMおよび制御モジュールCM3を備えている。よって、半導体装置A3は、半導体装置A1と比較して、制御モジュールCM1の代わりに、制御モジュールCM3を備えている点で異なる。制御モジュールCM3は、その回路構成において、上アーム駆動回路10C、下アーム駆動回路20Cおよび共通回路30Cを含んでいる。共通回路30Cの構成は、共通回路30Aと同様である。半導体装置A3の回路構成の概要図は、半導体装置A1の回路構成の概要図(図1参照)と同様である。
図25は、上アーム駆動回路10Cの回路構成の一例であって、要部を抜粋した回路構成例を示している。図26は、下アーム駆動回路20Cの回路構成の一例であって、要部を抜粋した回路構成例を示している。上アーム駆動回路10Cおよび下アーム駆動回路20Cにおいて、図25および図26に図示されていない部分については、上アーム駆動回路10Aおよび下アーム駆動回路20Aと基本的に同様である。
制御モジュールCM3は、制御モジュールCM1と比較して、制御IC121,221の代わりに、制御IC122,222を含んでいる点で異なる。つまり、制御モジュールCM3は、制御モジュールCM2と同様に、制御IC122,222(外付けミラークランプ駆動型の制御IC)が搭載されている。制御モジュールCM3は、制御IC122,222を用いているため、図25に示すように上アーム駆動回路10Cにミラークランプ部18を、図26に示すように下アーム駆動回路20Cにミラークランプ部28を含んでいる。本実施形態のミラークランプ部18,28の構成は、制御モジュールCM2におけるミラークランプ部18,28と同様である。
制御モジュールCM3は、そのデバイス構造において、回路基板62と、コネクタCNT1と、複数の電子部品とを備えている。コネクタCNT1と複数の電子部品とは、回路基板62に実装されている。制御モジュールCM3のデバイス構造における複数の電子部品は、第1部品群、第2部品群および第3部品群を含んでいる。第1部品群は、図25に示す上アーム駆動回路10Cを構成する電子部品の集合である。第2部品群は、図26に示す下アーム駆動回路20Cを構成する電子部品の集合である。第3部品群は、共通回路30Cを構成する電子部品の集合である。
図27は、制御モジュールCM3のデバイス構造を示す平面図である。図27は、制御モジュールCM3における、回路基板62上の部品レイアウトを示している。
回路基板62は、回路基板60と比較して、図27に示すように、制御IC121,221の代わりに制御IC122,222が実装されている点、および、ミラークランプ部18,28が実装されている点で異なる。その他の回路基板62の構成は、回路基板60と同様である。
ミラークランプ部18は、図27に示すように、y方向において、サージ保護部14と駆動補助部13との間に配置されており、x方向において、駆動補助部13の電流制限回路131の複数の抵抗器の間に(詳細には、スイッチング素子Q1がオンの時に作用する複数の抵抗器と、スイッチング素子Q1がオフの時に作用する複数の抵抗器との間に)配置されている。
ミラークランプ部28は、図27に示すように、y方向において、サージ保護部24と駆動補助部23との間に配置されており、x方向において、駆動補助部23の電流制限回路231の複数の抵抗器の間に(詳細には、スイッチング素子Q2がオンの時に作用する複数の抵抗器と、スイッチング素子Q2がオフの時に作用する複数の抵抗器との間に)配置されている。
第3実施形態にかかる制御モジュールCM3の作用効果は、次の通りである。
制御モジュールCM3によれば、制御モジュールCM1と同様に、上アーム端子接続部70Aは、平面視において、下アーム端子接続部70Bよりもx1方向に位置し、かつ、下アーム端子接続部70Bよりもy1方向に位置している。また、第1パターン領域81の第1端縁811は、第2パターン領域82の第1端縁821よりもx1方向に位置し、第1パターン領域81の第2端縁812は、第2パターン領域82の第2端縁822よりもx1方向に位置し、第1パターン領域81の第3端縁813は、第2パターン領域82の第3端縁823よりもy1方向に位置し、第1パターン領域81の第4端縁814は、第2パターン領域82の第4端縁824よりもy1方向に位置している。さらに、コネクタCNT1を接合する接合領域834は、x方向およびy方向のそれぞれにおいて、上アーム端子接続部70Aと下アーム端子接続部70Bとの間に位置している。したがって、制御モジュールCM3においても、制御モジュールCM1と同様に、平面視において、コネクタCNT1を基準に、上アーム駆動回路10Cを構成する第1部品群と下アーム駆動回路20Cを構成する第2部品群とをおよそ対称的に配置することができる。これにより、上アーム駆動回路10Cから上アーム端子接続部70Aまでの配線距離と、下アーム駆動回路20Cから下アーム端子接続部70Bまでの配線距離との、距離差を小さくできるので、上アーム駆動回路10Cと下アーム駆動回路20Cとにおける配線インピーダンスの偏りを抑制することができる。
制御モジュールCM3によれば、第1部品群のうち、サージ保護部14が上アーム端子接続部70Aの最も近くに配置されている。したがって、制御モジュールCM3は、制御モジュールCM1と同様に、スイッチング素子Q1をサージ電圧から保護する上で好ましい部品配置にすることができる。同様に、第2部品群のうち、サージ保護部24が下アーム端子接続部70Bの最も近くに配置されている。したがって、制御モジュールCM3は、制御モジュールCM1と同様に、スイッチング素子Q2をサージ電圧から保護する上で好ましい部品配置にできる。
制御モジュールCM3によれば、ミラークランプ部18は、制御モジュールCM2よりも上アーム端子接続部70Aの近くに配置されている。したがって、制御モジュールCM3は、制御モジュールCM2よりも、スイッチング素子Q1の誤動作を抑制する上で好ましい部品配置にできる。同様に、ミラークランプ部28は、制御モジュールCM2よりも下アーム端子接続部70Bの近くに配置されている。したがって、制御モジュールCM3は、制御モジュールCM2よりも、スイッチング素子Q2の誤動作を抑制する上で好ましい部品配置にできる。
<第4実施形態>
本開示の第4実施形態にかかる半導体装置A4について、図28〜図31を参照して説明する。
第4実施形態の半導体装置A4は、パワーモジュールPMおよび制御モジュールCM4を備えている。半導体装置A4は、半導体装置A1と比較して、制御モジュールCM1の代わりに、制御モジュールCM4を備えている点で異なる。
制御モジュールCM4は、その回路構成において、上アーム駆動回路10D、下アーム駆動回路20Dおよび共通回路30Dを含んでいる。共通回路30Dは、共通回路30Aと同じである。
図28は、上アーム駆動回路10Dの回路構成の一例を示している。上アーム駆動回路10Dは、図28に示すように、上アーム駆動回路10A(第1実施形態)と比較して、主に、次の点で異なる。
上アーム駆動回路10Dでは、駆動補助部13はトランジスタ132,133を含んでおらず、これらのトランジスタ132,133の機能は、制御IC121に内蔵されている。つまり、駆動補助部13にはプリドライバの機能がなく、制御IC121にドライブ機能が内蔵されており、制御IC121からスイッチング素子Q1に制御信号が出力される。また、上アーム駆動回路10Dの駆動補助部13は、複数のバイアスコンデンサ134,135を含んでおらず、かつ、電流制限回路131にダイオードを含んでいない。さらに、上アーム駆動回路10Dは、上アーム駆動回路10B,10Cと同様に、トランジスタ181を含むミラークランプ部18を備えている。
図29は、下アーム駆動回路20Dの回路構成の一例を示している。下アーム駆動回路20Dは、図29に示すように、下アーム駆動回路20A(第1実施形態)と比較して、主に、次の点で異なる。
下アーム駆動回路20Dでは、駆動補助部23はトランジスタ232,233を含んでおらず、これらのトランジスタ232,233の機能は、制御IC221に内蔵されている。つまり、駆動補助部23にはプリドライバの機能がなく、制御IC221にドライブ機能が内蔵されており、制御IC221からスイッチング素子Q2に制御信号が出力される。また、下アーム駆動回路20Dの駆動補助部23は、複数のバイアスコンデンサ234,235を含んでおらず、かつ、電流制限回路231にダイオードを含んでいない。さらに、下アーム駆動回路20Dは、下アーム駆動回路20B,20Cと同様に、トランジスタ281を含むミラークランプ部28を備えている。
その他、上述した上アーム駆動回路10Dおよび下アーム駆動回路20Dの変更に伴い、複数の電子部品の接続関係が適宜変更されている。
制御モジュールCM4は、そのデバイス構造において、回路基板63と、複数の電子部品と、コネクタCNT1と、を備えている。複数の電子部品とコネクタCNT1とは、回路基板63に実装されている。制御モジュールCM4のデバイス構造における複数の電子部品は、第1部品群、第2部品群および第3部品群を含んでいる。第1部品群は、図28に示す上アーム駆動回路10Dを構成する電子部品の集合である。第2部品群は、図29に示す下アーム駆動回路20Dを構成する電子部品の集合である。第3部品群は、共通回路30Dを構成する電子部品の集合である。
図30および図31は、制御モジュールCM4のデバイス構造を示す平面図である。図30は、回路基板63上の部品レイアウトを示している。図31は、回路基板63上の配線レイアウトを示している。図31においては、複数の電子部品およびコネクタCNT1を想像線(破線)で示している。
図30に示すように、第1部品群のうち、サージ保護部14が、上アーム端子接続部70Aの最も近くに配置されている。第1部品群のうち、駆動補助部13およびゲートドライバ部12が、サージ保護部14を隔てて、上アーム端子接続部70Aとy方向に並んでいる。駆動補助部13は、上アーム端子接続部70Aとゲートドライバ部12との間に位置する。よって、上アーム端子接続部70A、駆動補助部13、および、ゲートドライバ部12が、この順にy方向に並んでいる。また、ミラークランプ部18は、x方向において、駆動補助部13の電流制限回路131の複数の抵抗器(スイッチング素子Q1がオンの時に作用する複数の抵抗器と、スイッチング素子Q1がオフの時に作用する複数の抵抗器との間に)に挟まれている。ミラークランプ部18は、上アーム端子接続部70Aの近くに位置する。
図30に示すように、第2部品群のうち、サージ保護部24が、下アーム端子接続部70Bの最も近くに配置されている。第2部品群のうち、駆動補助部23およびゲートドライバ部22が、サージ保護部24を隔てて、下アーム端子接続部70Bとy方向に並んでいる。駆動補助部23は、下アーム端子接続部70Bとゲートドライバ部22との間に位置する。よって、下アーム端子接続部70B、駆動補助部23、および、ゲートドライバ部22が、この順にy方向に並んでいる。また、ミラークランプ部28は、x方向において、駆動補助部23の電流制限回路231の複数の抵抗器に(スイッチング素子Q2がオンの時に作用する複数の抵抗器と、スイッチング素子Q2がオフの時に作用する複数の抵抗器との間に)挟まれている。ミラークランプ部28は、下アーム端子接続部70Bの近くに位置する。
図30に示すように、サージ保護部14とサージ保護部24とが、コネクタCNT1を基準に、略点対称に配置されている。同様に、駆動補助部13と駆動補助部23とが、ミラークランプ部18とミラークランプ部28とが、および、ゲートドライバ部12とゲートドライバ部22とがそれぞれ、コネクタCNT1を基準に、略点対称に配置されている。
回路基板63は、回路基板60と同様に、多層基板である。回路基板63は、互いに絶縁層を介して積層された複数の配線層を含んでいる。回路基板63は、回路基板60と比較して、図31に示すように、第1パターン領域81、第2パターン領域82、第3パターン領域83、第1絶縁領域91、第2絶縁領域92および第3絶縁領域93の各配置が異なっている。この配置の違いにより、複数の電子部品の配置が適宜変更されている。これらの第1パターン領域81、第2パターン領域82、第3パターン領域83、第1絶縁領域91、第2絶縁領域92および第3絶縁領域93は、複数の配線層に跨って形成されている。
回路基板63において、図31に示すように、第1パターン領域81の第1端縁811は、第2パターン領域82の第1端縁821よりもx1方向側に位置する。第1パターン領域81の第2端縁812は、第2パターン領域82の第2端縁822よりもx1方向側に位置する。第1パターン領域81の第3端縁813は、第2パターン領域82の第3端縁823よりもy1方向側に位置する。第1パターン領域81の第4端縁814は、y方向において、第2パターン領域82の第4端縁824と略同じ位置である。この2つの第4端縁814,824の位置関係が、上記第1ないし第3実施形態にかかる各制御モジュールCM1〜CM3と異なっている。
回路基板63において、図31に示すように、第1絶縁領域91は、y1方向側の第1端縁60aからy2方向側の第1端縁60aに繋がっている。第2絶縁領域92は、x2方向側の第2端縁60bからy2方向側の第1端縁60aに繋がっている。
第4実施形態にかかる制御モジュールCM4の作用効果は、次の通りである。
制御モジュールCM4では、制御モジュールCM1と同様に、上アーム端子接続部70Aは、平面視において、下アーム端子接続部70Bよりもx1方向に位置し、かつ、下アーム端子接続部70Bよりもy1方向に位置している。また、第1パターン領域81の第1端縁811は、第2パターン領域82の第1端縁821よりもx1方向に位置し、第1パターン領域81の第2端縁812は、第2パターン領域82の第2端縁822よりもx1方向に位置し、第1パターン領域81の第3端縁813は、第2パターン領域82の第3端縁823よりもy1方向に位置している。さらに、コネクタCNT1を接合する接合領域834は、x方向およびy方向のそれぞれにおいて、上アーム端子接続部70Aと下アーム端子接続部70Bとの間に位置している。この構成によると、制御モジュールCM1と同様に、平面視において、コネクタCNT1を基準に、上アーム駆動回路10Dを構成する第1部品群と下アーム駆動回路20Dを構成する第2部品群とをおよそ対称的に配置することが可能となる。これにより、上アーム駆動回路10Dから上アーム端子接続部70Aまでの配線距離と、下アーム駆動回路20Dから下アーム端子接続部70Bまでの配線距離との、距離差を小さくできるので、上アーム駆動回路10Dと下アーム駆動回路20Dとにおける配線インピーダンスの偏りを抑制することが可能となる。以上より、制御モジュールCM4は、パワーモジュールPMを制御する上で好ましい。
制御モジュールCM4では、制御モジュールCM1(図6参照)と同様に、第1部品群のうち、サージ保護部14が上アーム端子接続部70Aの最も近くに配置されている。これにより、制御モジュールCM4は、制御モジュールCM1と同様に、スイッチング素子Q1をサージ電圧から保護する上で好ましい部品配置となる。また、制御モジュールCM4では、制御モジュールCM1(図6参照)と同様に、第2部品群のうち、サージ保護部24が下アーム端子接続部70Bの最も近くに配置されている。これにより、制御モジュールCM4は、制御モジュールCM1と同様に、スイッチング素子Q2をサージ電圧から保護する上で好ましい部品配置となる。
制御モジュールCM4では、上アーム端子接続部70A、駆動補助部13およびゲートドライバ部12が、y方向にこの順で並んでいる。この構成によると、ゲートドライバ部12から駆動補助部13を通って上アーム端子接続部70Aまでの電流経路を短くできる。つまり、ゲートドライバ部12から出力され、上アーム端子接続部70Aを介して、スイッチング素子Q1の制御信号端子(ゲート端子)に入力されるまでの、制御信号の伝達時間を短くできる。これにより、スイッチング素子Q1の動作遅延を抑制できる。また、下アーム端子接続部70B、駆動補助部23およびゲートドライバ部22が、y方向にこの順で並んでいる。この構成によると、ゲートドライバ部22から駆動補助部23を通って下アーム端子接続部70Bまでの電流経路を短くできる。つまり、ゲートドライバ部22から出力され、下アーム端子接続部70Bを介して、スイッチング素子Q2の制御信号端子(ゲート端子)に入力されるまでの制御信号の伝達時間を短くできる。これにより、スイッチング素子Q2の動作遅延を抑制できる。
制御モジュールCM4では、制御モジュールCM3と同様に、ミラークランプ部18は、上アーム端子接続部70Aの近くに配置されている。具体的には、ミラークランプ部18と上アーム端子接続部70Aとの間には、サージ保護部14とが配置されるだけである。この構成によると、トランジスタ181がオンである時の電流経路が短いので、スイッチング素子Q1の誤動作を抑制する上で好ましい部品配置となる。同様に、ミラークランプ部28は、下アーム端子接続部70Bの近くに配置されている。具体的には、ミラークランプ部28と下アーム端子接続部70Bとの間には、サージ保護部24とが配置されるだけである。この構成によると、トランジスタ281がオンである時の電流経路が短いので、スイッチング素子Q2の誤動作を抑制する上で好ましい部品配置となる。
制御モジュールCM4では、第1絶縁領域91は、y1方向側の第1端縁60aからy2方向側の第1端縁60aに繋がっている。制御モジュールCM4においては、駆動補助部13がトランジスタ132,133を含まない分、ゲートドライバ部12が電流制限回路131に隣接している。ゲートドライバ部12の制御IC121は、平面視において、第1絶縁領域91に重なるように配置される。このため、第1実施形態と同様に、第1絶縁領域91をy1方向側の第1端縁60aからx1方向側の第2端縁60bに繋がらせると、第3絶縁領域93により、第1パターン領域81が小さくなる可能性がある。そこで、第1絶縁領域91を、y1方向側の第1端縁60aからy2方向側の第1端縁60aに繋がらせることで、制御モジュールCM4では、第1パターン領域81が小さくなることを抑制できる。
第4実施形態では、制御モジュールCM4において、ミラークランプ回路が内蔵されていない制御IC122,222を用いた場合を示したが、これに限定されず、制御モジュールCM1と同様に、ミラークランプ回路が内蔵された制御IC121,221を用いてもよい。この場合、制御モジュールCM4は、ミラークランプ部18,28を含まなくてもよい。
<第5実施形態>
本開示の第5実施形態にかかる半導体装置A5について、図32および図33を参照して説明する。
第5実施形態の半導体装置A5は、パワーモジュールPMおよび制御モジュールCM5を備えている。半導体装置A5は、半導体装置A4と比較して、制御モジュールCM4の代わりに、制御モジュールCM5を備えている点で異なる。
制御モジュールCM5は、その回路構成において、上アーム駆動回路10E、下アーム駆動回路20Eおよび共通回路30Eを含んでいる。上アーム駆動回路10E、下アーム駆動回路20Eおよび共通回路30Eの各回路構成は、上アーム駆動回路10D(図28参照)、下アーム駆動回路20D(図29参照)および共通回路30Dの各回路構成とそれぞれ同じである。
制御モジュールCM5は、そのデバイス構造において、回路基板64と、複数の電子部品と、コネクタCNT1と、を備えている。複数の電子部品とコネクタCNT1とは、回路基板64に実装されている。制御モジュールCM5における複数の電子部品は、第1部品群、第2部品群および第3部品群を含んでいる。第1部品群は、上アーム駆動回路10Eを構成する電子部品の集合である。第2部品群は、下アーム駆動回路20Eを構成する電子部品の集合である。第3部品群は、共通回路30Eを構成する電子部品の集合である。
図32および図33は、制御モジュールCM5のデバイス構造を示す平面図である。図32は、回路基板64上の部品レイアウトを示している。図33は、回路基板64上の配線レイアウトを示している。図33においては、複数の電子部品およびコネクタCNT1を想像線(破線)で示している。
制御モジュールCM5では、図32に示すように、ゲートドライバ部12,22、駆動補助部13,23、サージ保護部14,24およびミラークランプ部18,28が、制御モジュールCM4(図30参照)と同様に配置されている。
回路基板64は、回路基板63と同様に、多層基板である。回路基板64は、互いに絶縁層を介して積層された複数の配線層を含んでいる。回路基板64は、回路基板63と比較して、図33に示すように、第2パターン領域82、第3パターン領域83および第2絶縁領域92の各配置および各形状が異なっている。この配置の違いにより、複数の電子部品の配置が適宜変更されている。第1パターン領域81および第1絶縁領域91の各配置および各形状は、制御モジュールCM4と略同じである。
回路基板64においては、図33に示すように、第1パターン領域81の第1端縁811は、第2パターン領域82の第1端縁821よりもx1方向側に位置する。第1パターン領域81の第2端縁812は、第2パターン領域82の第2端縁822よりもx1方向側に位置する。第1パターン領域81の第3端縁813は、第2パターン領域82の第3端縁823と、y方向において、略同じ位置である。第1パターン領域81の第4端縁814は、第2パターン領域82の第4端縁824と、y方向において、略同じ位置である。
回路基板64において、図33に示すように、第1絶縁領域91は、y1方向側の第1端縁60aからy2方向側の第1端縁60aに繋がっている。第2絶縁領域92も、y1方向側の第1端縁60aからy2方向側の第1端縁60aに繋がっている。
第5実施形態にかかる制御モジュールCM5は、制御モジュールCM4と同様の効果を奏することができる。
本開示にかかる制御モジュールおよび半導体装置は、上記した実施形態に限定されるものではない。本開示の制御モジュールおよび半導体装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
本開示にかかる制御モジュールおよび半導体装置は、以下の付記に関する実施形態を含む。
[付記1]
第1スイッチング素子および第2スイッチング素子の動作を制御する制御モジュールであって、
複数の電子部品と、
前記制御モジュールの動作電力および入力信号を入力されるコネクタと、
前記複数の電子部品および前記コネクタが実装された回路基板と、を備えており、
前記回路基板は、第1配線パターンが形成される第1パターン領域と、第2配線パターンが形成される第2パターン領域と、第3配線パターンが形成される第3パターン領域と、前記第1配線パターンおよび前記第1スイッチング素子に導通する第1接続部と、前記第2配線パターンおよび前記第2スイッチング素子に導通する第2接続部と、を含んでおり、
前記第1パターン領域、前記第2パターン領域、および、前記第3パターン領域は、前記回路基板の厚さ方向に見て、互いに離間しており、
前記第1接続部は、前記厚さ方向に見て、前記第2接続部よりも、前記厚さ方向に直交する第1方向の一方側に位置し、かつ、前記厚さ方向に見て、前記第2接続部よりも、前記厚さ方向および前記第1方向の両方に直交する第2方向の一方側に位置し、
前記第1パターン領域および前記第2パターン領域はそれぞれ、前記厚さ方向に見て、前記第1方向の一方側の第1端縁と、前記第1方向の他方側の第2端縁と、前記第2方向の一方側の第3端縁と、前記第2方向の他方側の第4端縁と、を含んでおり、
前記第1パターン領域の第1端縁は、前記第2パターン領域の第1端縁よりも、前記第1方向の一方側に位置し、
前記第1パターン領域の第2端縁は、前記第2パターン領域の第2端縁よりも、前記第1方向の一方側に位置し、
前記第1パターン領域の第3端縁は、前記第2パターン領域の第3端縁よりも、前記第2方向の一方側に位置し、
前記第3パターン領域は、前記コネクタを接合する接合領域を含み、かつ、前記厚さ方向に見て前記第1パターン領域と前記第2パターン領域との間に位置し、
前記接合領域は、前記第1方向および前記第2方向のそれぞれにおいて、前記第1接続部と前記第2接続部との間に配置されている、制御モジュール。
[付記2]
前記第1パターン領域の第4端縁は、前記第2パターン領域の第4端縁よりも、前記第2方向の一方側に位置する、付記1に記載の制御モジュール。
[付記3]
前記第1接続部は、前記厚さ方向に見て、前記第1パターン領域に重なり、かつ、前記厚さ方向に見て、前記第1方向において前記第1パターン領域の前記第2端縁寄りに配置され、
前記第2接続部は、前記厚さ方向に見て、前記第2パターン領域に重なり、かつ、前記厚さ方向に見て、前記第1方向において前記第2パターン領域の前記第1端縁寄りに配置されている、付記1または付記2に記載の制御モジュール。
[付記4]
前記第1接続部は、前記厚さ方向に見て、前記第2方向において前記第1パターン領域の前記第3端縁寄りに配置され、
前記第2接続部は、前記厚さ方向に見て、前記第2方向において前記第2パターン領域の前記第4端縁寄りに配置されている、付記3に記載の制御モジュール。
[付記5]
前記回路基板は、前記第2方向において互いに離間し、かつ、前記厚さ方向に見て、各々が前記第1方向に延びる一対の基板端縁を有しており、
前記第1接続部は、前記第2方向の一方側に位置する前記基板端縁に沿って配置され、
前記第2接続部は、前記第2方向の他方側に位置する前記基板端縁に沿って配置されている、付記4に記載の制御モジュール。
[付記6]
前記回路基板は、前記厚さ方向に見て、矩形状であって、
前記接合領域は、前記厚さ方向に見て、前記回路基板の対角線の交点に重なる、付記5に記載の制御モジュール。
[付記7]
前記回路基板は、前記厚さ方向に見て、前記第1方向に延びており、
前記接合領域は、前記厚さ方向に見て、前記第2方向に延びる矩形状である、付記6に記載の制御モジュール。
[付記8]
前記第1パターン領域と前記第2パターン領域とは、前記接合領域の前記第1方向の中央を結ぶ直線を挟んで、前記第1方向において反対側に配置される、付記7に記載の制御モジュール。
[付記9]
前記回路基板は、前記厚さ方向に見て、前記第1方向に延びており、
前記接合領域は、前記厚さ方向に見て、前記第1方向に延びる矩形状である、付記6に記載の制御モジュール。
[付記10]
前記第3パターン領域は、前記第1パターン領域の第4端縁よりも前記第2方向の他方側に配置された第1部と、前記第2パターン領域の第3端縁よりも前記第2方向の一方側に配置された第2部と、前記第1部および前記第2部に繋がる第3部と、を含んでいる、付記1ないし付記9のいずれかに記載の制御モジュール。
[付記11]
前記接合領域は、前記厚さ方向に見て、前記第3部に重なる、付記10に記載の制御モジュール。
[付記12]
前記第1部は、前記第1方向に見て、前記第2パターン領域に重なる、付記10または付記11に記載の制御モジュール。
[付記13]
前記第2部は、前記第1方向に見て、前記第1パターン領域に重なる、付記10ないし付記12のいずれかに記載の制御モジュール。
[付記14]
前記第1パターン領域の第4端縁および前記第2パターン領域の第3端縁はそれぞれ、前記第1方向に見て、前記第3部に重なる、付記10ないし付記13のいずれかに記載の制御モジュール。
[付記15]
前記第1パターン領域の第2端縁は、前記厚さ方向に見て、前記第2パターン領域の第1端縁よりも、前記第1方向の一方側に位置する、付記1ないし付記14のいずれかに記載の制御モジュール。
[付記16]
前記回路基板は、前記厚さ方向に見て、前記第1パターン領域と前記第3パターン領域とを絶縁する第1絶縁領域、および、前記厚さ方向に見て、前記第2パターン領域と前記第3パターン領域とを絶縁する第2絶縁領域を含んでいる、付記1ないし付記15のいずれかに記載の制御モジュール。
[付記17]
前記複数の電子部品は、前記第1スイッチング素子の動作を制御する第1部品群と、前記第2スイッチング素子の動作を制御する第2部品群とを含んでおり、
前記第1部品群の一部は、前記第1配線パターンに接続され、
前記第2部品群の一部は、前記第2配線パターンに接続されている、付記16に記載の制御モジュール。
[付記18]
前記第1部品群は、第1制御ICを含んでおり、
前記第2部品群は、第2制御ICを含んでおり、
前記第1制御ICは、前記厚さ方向に見て、前記第1パターン領域と前記第3パターン領域と前記第1絶縁領域とに重なり、
前記第2制御ICは、前記厚さ方向に見て、前記第2パターン領域と前記第3パターン領域と前記第2絶縁領域とに重なる、付記17に記載の制御モジュール。
[付記19]
前記第1部品群は、第1絶縁トランスを含んでおり、
前記第2部品群は、第2絶縁トランスを含んでおり、
前記第1絶縁トランスは、前記厚さ方向に見て、前記第1パターン領域と前記第3パターン領域と前記第1絶縁領域とに重なり、
前記第2絶縁トランスは、前記厚さ方向に見て、前記第2パターン領域と前記第3パターン領域と前記第2絶縁領域とに重なる、付記17または付記18に記載の制御モジュール。
[付記20]
前記回路基板は、互いに絶縁層を介して積層された複数の配線層を有しており、
前記第1絶縁領域および前記第2絶縁領域はそれぞれ、前記複数の配線層の各々に形成されており、
前記複数の配線層の各々に形成された前記第1絶縁領域は、前記厚さ方向に見て、互いに重なり、
前記複数の配線層の各々に形成された前記第2絶縁領域は、前記厚さ方向に見て、互いに重なる、付記17ないし付記19のいずれかに記載の制御モジュール。
[付記21]
前記第1スイッチング素子と前記第2スイッチング素子とは、前記第1スイッチング素子を上アーム、前記第2スイッチング素子を下アームとして、直列に接続されている、付記1ないし付記20のいずれかに記載の制御モジュール。
[付記22]
付記1ないし付記21のいずれかに記載の制御モジュールと、
前記第1スイッチング素子および前記第2スイッチング素子を有するパワーモジュールと、を備える半導体装置。

Claims (22)

  1. 第1スイッチング素子および第2スイッチング素子の動作を制御する制御モジュールであって、
    複数の電子部品と、
    前記制御モジュールの動作電力および入力信号を入力されるコネクタと、
    前記複数の電子部品および前記コネクタが実装された回路基板と、を備えており、
    前記回路基板は、第1配線パターンが形成される第1パターン領域と、第2配線パターンが形成される第2パターン領域と、第3配線パターンが形成される第3パターン領域と、前記第1配線パターンおよび前記第1スイッチング素子に導通する第1接続部と、前記第2配線パターンおよび前記第2スイッチング素子に導通する第2接続部と、を含んでおり、
    前記第1パターン領域、前記第2パターン領域、および、前記第3パターン領域は、前記回路基板の厚さ方向に見て、互いに離間しており、
    前記第1接続部は、前記厚さ方向に見て、前記第2接続部よりも、前記厚さ方向に直交する第1方向の一方側に位置し、かつ、前記厚さ方向に見て、前記第2接続部よりも、前記厚さ方向および前記第1方向の両方に直交する第2方向の一方側に位置し、
    前記第1パターン領域および前記第2パターン領域はそれぞれ、前記厚さ方向に見て、前記第1方向の一方側の第1端縁と、前記第1方向の他方側の第2端縁と、前記第2方向の一方側の第3端縁と、前記第2方向の他方側の第4端縁と、を含んでおり、
    前記第1パターン領域の第1端縁は、前記第2パターン領域の第1端縁よりも、前記第1方向の一方側に位置し、
    前記第1パターン領域の第2端縁は、前記第2パターン領域の第2端縁よりも、前記第1方向の一方側に位置し、
    前記第1パターン領域の第3端縁は、前記第2パターン領域の第3端縁よりも、前記第2方向の一方側に位置し、
    前記第3パターン領域は、前記コネクタを接合する接合領域を含み、かつ、前記厚さ方向に見て前記第1パターン領域と前記第2パターン領域との間に位置し、
    前記接合領域は、前記第1方向および前記第2方向のそれぞれにおいて、前記第1接続部と前記第2接続部との間に配置されている、
    制御モジュール。
  2. 前記第1パターン領域の第4端縁は、前記第2パターン領域の第4端縁よりも、前記第2方向の一方側に位置する、
    請求項1に記載の制御モジュール。
  3. 前記第1接続部は、前記厚さ方向に見て、前記第1パターン領域に重なり、かつ、前記厚さ方向に見て、前記第1方向において前記第1パターン領域の前記第2端縁寄りに配置され、
    前記第2接続部は、前記厚さ方向に見て、前記第2パターン領域に重なり、かつ、前記厚さ方向に見て、前記第1方向において前記第2パターン領域の前記第1端縁寄りに配置されている、
    請求項1または請求項2に記載の制御モジュール。
  4. 前記第1接続部は、前記厚さ方向に見て、前記第2方向において前記第1パターン領域の前記第3端縁寄りに配置され、
    前記第2接続部は、前記厚さ方向に見て、前記第2方向において前記第2パターン領域の前記第4端縁寄りに配置されている、
    請求項3に記載の制御モジュール。
  5. 前記回路基板は、前記第2方向において互いに離間し、かつ、前記厚さ方向に見て、各々が前記第1方向に延びる一対の基板端縁を有しており、
    前記第1接続部は、前記第2方向の一方側に位置する前記基板端縁に沿って配置され、
    前記第2接続部は、前記第2方向の他方側に位置する前記基板端縁に沿って配置されている、
    請求項4に記載の制御モジュール。
  6. 前記回路基板は、前記厚さ方向に見て、矩形状であって、
    前記接合領域は、前記厚さ方向に見て、前記回路基板の対角線の交点に重なる、
    請求項5に記載の制御モジュール。
  7. 前記回路基板は、前記厚さ方向に見て、前記第1方向に延びており、
    前記接合領域は、前記厚さ方向に見て、前記第2方向に延びる矩形状である、
    請求項6に記載の制御モジュール。
  8. 前記第1パターン領域と前記第2パターン領域とは、前記接合領域の前記第1方向の中央を結ぶ直線を挟んで、前記第1方向において反対側に配置される、
    請求項7に記載の制御モジュール。
  9. 前記回路基板は、前記厚さ方向に見て、前記第1方向に延びており、
    前記接合領域は、前記厚さ方向に見て、前記第1方向に延びる矩形状である、
    請求項6に記載の制御モジュール。
  10. 前記第3パターン領域は、前記第1パターン領域の第4端縁よりも前記第2方向の他方側に配置された第1部と、前記第2パターン領域の第3端縁よりも前記第2方向の一方側に配置された第2部と、前記第1部および前記第2部に繋がる第3部と、を含んでいる、
    請求項1ないし請求項9のいずれか一項に記載の制御モジュール。
  11. 前記接合領域は、前記厚さ方向に見て、前記第3部に重なる、
    請求項10に記載の制御モジュール。
  12. 前記第1部は、前記第1方向に見て、前記第2パターン領域に重なる、
    請求項10または請求項11に記載の制御モジュール。
  13. 前記第2部は、前記第1方向に見て、前記第1パターン領域に重なる、
    請求項10ないし請求項12のいずれか一項に記載の制御モジュール。
  14. 前記第1パターン領域の第4端縁および前記第2パターン領域の第3端縁はそれぞれ、前記第1方向に見て、前記第3部に重なる、
    請求項10ないし請求項13のいずれか一項に記載の制御モジュール。
  15. 前記第1パターン領域の第2端縁は、前記厚さ方向に見て、前記第2パターン領域の第1端縁よりも、前記第1方向の一方側に位置する、
    請求項1ないし請求項14のいずれか一項に記載の制御モジュール。
  16. 前記回路基板は、前記厚さ方向に見て、前記第1パターン領域と前記第3パターン領域とを絶縁する第1絶縁領域、および、前記厚さ方向に見て、前記第2パターン領域と前記第3パターン領域とを絶縁する第2絶縁領域を含んでいる、
    請求項1ないし請求項15のいずれか一項に記載の制御モジュール。
  17. 前記複数の電子部品は、前記第1スイッチング素子の動作を制御する第1部品群と、前記第2スイッチング素子の動作を制御する第2部品群とを含んでおり、
    前記第1部品群の一部は、前記第1配線パターンに接続され、
    前記第2部品群の一部は、前記第2配線パターンに接続されている、
    請求項16に記載の制御モジュール。
  18. 前記第1部品群は、第1制御ICを含んでおり、
    前記第2部品群は、第2制御ICを含んでおり、
    前記第1制御ICは、前記厚さ方向に見て、前記第1パターン領域と前記第3パターン領域と前記第1絶縁領域とに重なり、
    前記第2制御ICは、前記厚さ方向に見て、前記第2パターン領域と前記第3パターン領域と前記第2絶縁領域とに重なる、
    請求項17に記載の制御モジュール。
  19. 前記第1部品群は、第1絶縁トランスを含んでおり、
    前記第2部品群は、第2絶縁トランスを含んでおり、
    前記第1絶縁トランスは、前記厚さ方向に見て、前記第1パターン領域と前記第3パターン領域と前記第1絶縁領域とに重なり、
    前記第2絶縁トランスは、前記厚さ方向に見て、前記第2パターン領域と前記第3パターン領域と前記第2絶縁領域とに重なる、
    請求項17または請求項18に記載の制御モジュール。
  20. 前記回路基板は、互いに絶縁層を介して積層された複数の配線層を有しており、
    前記第1絶縁領域および前記第2絶縁領域はそれぞれ、前記複数の配線層の各々に形成されており、
    前記複数の配線層の各々に形成された前記第1絶縁領域は、前記厚さ方向に見て、互いに重なり、
    前記複数の配線層の各々に形成された前記第2絶縁領域は、前記厚さ方向に見て、互いに重なる、
    請求項17ないし請求項19のいずれか一項に記載の制御モジュール。
  21. 前記第1スイッチング素子と前記第2スイッチング素子とは、前記第1スイッチング素子を上アーム、前記第2スイッチング素子を下アームとして、直列に接続されている、
    請求項1ないし請求項20のいずれか一項に記載の制御モジュール。
  22. 請求項1ないし請求項21のいずれか一項に記載の制御モジュールと、
    前記第1スイッチング素子および前記第2スイッチング素子を有するパワーモジュールと、
    を備える半導体装置。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010088195A (ja) * 2008-09-30 2010-04-15 Hitachi Automotive Systems Ltd 電力変換装置
JP2015029403A (ja) * 2013-07-05 2015-02-12 パナソニックIpマネジメント株式会社 半導体装置
JP2016082110A (ja) * 2014-10-20 2016-05-16 ローム株式会社 ゲートドライバユニットおよびパワーモジュール
JP2017208912A (ja) * 2016-05-17 2017-11-24 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 インバータ制御基板

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4857017B2 (ja) * 2006-04-27 2012-01-18 日立オートモティブシステムズ株式会社 電力変換装置
JP2017108521A (ja) 2015-12-09 2017-06-15 株式会社Soken 電力変換装置
JP6544222B2 (ja) * 2015-12-11 2019-07-17 住友電気工業株式会社 半導体モジュール及び半導体モジュールユニット

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010088195A (ja) * 2008-09-30 2010-04-15 Hitachi Automotive Systems Ltd 電力変換装置
JP2015029403A (ja) * 2013-07-05 2015-02-12 パナソニックIpマネジメント株式会社 半導体装置
JP2016082110A (ja) * 2014-10-20 2016-05-16 ローム株式会社 ゲートドライバユニットおよびパワーモジュール
JP2017208912A (ja) * 2016-05-17 2017-11-24 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 インバータ制御基板

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