KR20160108189A - 반도체 모듈 - Google Patents

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KR20160108189A
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에츠시 다구치
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도요타 지도샤（주）
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Abstract

탑재 대상에 탑재됨과 함께 냉각 매체가 공급되는 냉각기에 의해 냉각되는 반도체 모듈은 패키지, 당해 패키지 내에 배치하여 설치된 복수의 반도체 소자, 상기 복수의 반도체 소자의 일부에 설치된 온도 센서를 포함한다. 상기 온도 센서를 갖는 상기 반도체 소자가 다른 상기 반도체 소자보다도 상기 패키지의 일연부에 근접하도록 구성된다. 상기 온도 센서를 갖는 상기 반도체 소자가 상기 복수의 반도체 소자의 중에서 가장 상측에 위치하도록 상기 탑재 대상에 탑재된다.

Description

반도체 모듈{SEMICONDUCTOR MODULE}
본 발명은, 복수의 반도체 소자를 포함하고, 탑재 대상에 탑재됨과 함께 냉각 매체가 공급되는 냉각기에 의해 냉각되는 반도체 모듈에 관한 것이다.
종래, 이 종류의 반도체 모듈로서, 상부 아암측 반도체 칩을 이루는 트랜지스터 칩 및 다이오드 칩과, 하부 아암 소자측 반도체 칩을 이루는 트랜지스터 칩 및 다이오드 칩을 포함하는 하프 브리지 회로용 반도체 모듈이 알려져 있다(예를 들면 일본국 공개특허 특개2004-208411호 참조). 이 반도체 모듈에 있어서, 각각 2개의 트랜지스터 칩 및 다이오드 칩은, 미들 사이드판의 장변 방향으로 일렬로 배열된다. 또한, 상부 아암측 반도체 칩을 이루는 트랜지스터 칩과 다이오드 칩은, 미들 사이드판의 장변 방향을 따라 서로 인접하고, 하부 아암 소자측 반도체 칩을 이루는 트랜지스터 칩과 다이오드 칩은, 당해 장변 방향을 따라 서로 인접한다.
전술한 바와 같은 반도체 모듈은, 일반적으로, 당해 모듈과 맞닿도록 배치되는 냉각기에 냉각 매체를 공급함으로써 냉각된다. 그러나, 상기 반도체 모듈에서는, 어떠한 요인에 의해 냉각기에 공급되는 냉각 매체의 양이 감소하여 당해 냉각기 내의 액위(液位)가 저하하면, 냉각 성능이 저하함으로써 반도체 모듈에 포함되는 모든 반도체 소자의 온도가 상승해버린다. 이 때문에, 복수의 반도체 소자의 일부에 온도 센서가 설치되어 있었다고 해도, 냉각기의 냉각 성능의 저하를 검지하는 타이밍이 지연되어 버려, 복수의 반도체 소자의 과열을 초래해버릴 우려가 있다.
그래서, 본 발명은, 반도체 모듈을 냉각하는 냉각기의 냉각 성능이 저하해도, 당해 반도체 모듈에 포함되는 복수의 반도체 소자의 과열을 억제 가능하게 하는 반도체 모듈을 제공한다.
본 발명의 어떠한 태양은, 반도체 모듈에 관한 것이다. 반도체 모듈은 탑재 대상에 탑재됨과 함께 냉각 매체가 공급되는 냉각기에 의해 냉각된다. 반도체 모듈은, 패키지와, 당해 패키지 내에 배치하여 설치된 복수의 반도체 소자와, 상기 복수의 반도체 소자의 일부에 설치된, 온도 센서를 포함한다. 상기 온도 센서를 갖는 상기 반도체 소자가 다른 상기 반도체 소자보다도 상기 패키지의 일연부(一緣部)에 근접하도록 구성됨과 함께, 상기 온도 센서를 갖는 상기 반도체 소자가 상기 복수의 반도체 소자의 중에서 가장 상측에 위치하도록 상기 탑재 대상에 탑재된다.
이 반도체 모듈은, 패키지와, 당해 패키지 내에 배치하여 설치된 복수의 반도체 소자를 포함하고, 복수의 반도체 소자의 일부는, 온도 센서를 갖는다. 또한, 온도 센서를 갖는 반도체 소자는, 다른 반도체 소자보다도 패키지의 일연부에 근접한다. 그리고, 이 반도체 모듈은, 온도 센서를 갖는 반도체 소자가 복수의 반도체 소자의 중에서 가장 상측에 위치하도록 탑재 대상에 탑재되고, 냉각 매체가 공급되는 냉각기에 의해 냉각된다. 이에 따라, 냉각기에 공급되는 냉각 매체의 양이 감소하여 당해 냉각기 내의 액위가 저하하면, 복수의 반도체 소자의 중에서 가장 상측에 위치하는 반도체 소자, 즉 온도 센서를 갖는 반도체 소자의 온도가 냉각기의 냉각 성능의 저하에 수반하여 가장 빨리 상승하게 된다. 따라서, 당해 가장 상측에 위치하는 반도체 소자에 설치되어 있는 온도 센서의 검출값을 감시함으로써, 냉각기의 냉각 성능의 저하를 신속하게 검지하여 복수의 반도체 소자를 보호하기 위한 처리를 신속하게 실행하는 것이 가능해진다. 이 결과, 반도체 모듈을 냉각하는 냉각기의 냉각 성능이 저하해도, 당해 반도체 모듈에 포함되는 복수의 반도체 소자의 과열을 억제할 수 있다.
또한, 상기 복수의 반도체 소자는, 온도 센서를 갖는 절연 게이트형 바이폴러 트랜지스터(IGBT)와, 온도 센서를 갖지 않는 다이오드를 포함해도 된다. 이에 따라, IGBT의 온도 센서의 검출값이 문턱값을 초과했을 때에 당해 IGBT를 오프함으로써, 냉각기의 냉각 성능이 저하해도, IGBT 및 다이오드의 쌍방의 과열을 양호하게 억제하는 것이 가능해진다.
또한, 상기 반도체 모듈은, 전동기를 구동하는 인버터를 구성해도 되고, 상기 인버터에 의해 구동되는 상기 전동기를 갖는 차량에 탑재되어도 된다. 즉, 차량의 전동기를 구동하는 인버터의 반도체 모듈을 전술한 바와 같이 구성함으로써, 인버터의 과열을 억제하고 당해 인버터의 내구성을 향상시키는 것이 가능해진다.
또한 상기 차량은, 상기 반도체 모듈의 양면에 맞닿도록 배치하여 설치되는 복수의 상기 냉각기와, 냉각 매체를 저류하는 리저버 탱크와, 냉각 매체를 상기 리저버 탱크로부터 흡입하여 상기 냉각기에 압송하는 펌프와, 냉각기로부터 상기 리저버 탱크에 되돌려지는 냉각 매체를 냉각하는 라디에이터를 가져도 된다.
본 발명의 예시적인 실시 형태의 특징, 이점, 및 기술적 그리고 산업적 중요성이 첨부 도면을 참조하여 하기에 기술될 것이며, 첨부 도면에서 동일한 도면 부호는 동일한 요소를 지시한다.
도 1은, 본 발명에 의한 반도체 모듈을 포함하는 전력 제어 장치를 탑재한 전동 차량을 나타내는 개략 구성도이다.
도 2는, 본 발명에 의한 반도체 모듈을 나타내는 개략 구성도이다.
도 3은, 도 1의 전동 차량에 탑재된 냉각 장치를 나타내는 개략 구성도이다.
도 4는, 도 1의 전동 차량에 탑재된 냉각 장치를 구성하는 냉각기와 반도체 모듈을 나타내는 개략 구성도이다.
도 5는, 도 1의 전동 차량에 탑재된 냉각 장치를 구성하는 냉각기와 반도체 모듈을 나타내는 부분 단면도이다.
다음으로, 도면을 참조하면서 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해서 설명한다.
도 1은, 본 발명에 의한 반도체 모듈을 포함하는 전력 제어 장치를 탑재한 전동 차량(1)을 나타내는 개략 구성도이다. 동(同) 도면에 나타내는 전동 차량(1)은, 디퍼렌셜 기어 등을 통하여 좌우의 구동륜(DW)에 연결된 모터(MG)와, 배터리(2)와, 시스템 메인 릴레이(3)를 통하여 배터리(2)에 접속됨과 함께 모터(MG)를 구동하는 전력 제어 장치(이하, 「PCU」라고 함)(4)와, 전동 차량(1)의 전체를 제어하는 전자 제어 장치(이하, 「ECU」라고 함)(10)를 포함한다.
모터(MG)는, 삼상 동기 전동기로서 구성되어 있으며, PCU(4)를 통하여 배터리(2)와 전력을 주고 받는다. 모터(MG)는, 배터리(2)로부터의 전력에 의해 구동되어 구동륜(DW)에 주행용의 토크를 출력함과 함께, 전동 차량(1)의 제동에 있어서 구동륜(DW)에 회생 제동 토크를 출력한다. 또한, 모터(MG)에는, 로터의 회전각 θ(회전 위치)을 검출하는 회전각 센서(리졸버)(6)가 설치되어 있다. 배터리(2)는, 리튬 이온 이차 전지 또는 니켈 수소 이차 전지이다. 시스템 메인 릴레이(3)는, 도시하는 바와 같이, 정극측 전력 라인(PL)에 접속되는 정극측 릴레이와, 부극측 전력 라인(NL)에 접속되는 부극측 릴레이를 갖는다.
PCU(4)는, 모터(MG)를 구동하는 인버터(40)나, 배터리(2)로부터의 전력을 승압하는 승압 컨버터(전압 변환 유닛)(45), 평활 콘덴서(46 및 47)를 포함한다. 인버터(40)는, 예를 들면 절연 게이트형 바이폴러 트랜지스터(IGBT)인 6개의 트랜지스터(스위칭 소자)(Tr1, Tr2, Tr3, Tr4, Tr5 및 Tr6)와, 각 트랜지스터(Tr1∼Tr6)에 역방향으로 병렬 접속된 6개의 다이오드(D1, D2, D3, D4, D5 및 D6)를 포함한다. 6개의 트랜지스터(Tr1∼Tr6)는, 정극측 전력 라인(PL)과 부극측 전력 라인(NL)에 대하여 소스측과 싱크측이 되도록 2개씩 쌍을 이룬다. 또한, 쌍이 되는 2개의 트랜지스터끼리의 접속점의 각각에는, 모터(MG)의 삼상 코일(U상, V상, W상)이 대응하는 어느 것이 전기적으로 접속된다.
본 실시 형태에 있어서, 모터(MG)의 U상에 대응한 트랜지스터(Tr1, Tr2) 및 다이오드(D1, D2)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 몰드 성형된 수지제의 패키지(P) 내에 배치하여 설치(매설)되고, 당해 패키지(P)와 함께 1개의 반도체 모듈(Mu)을 구성한다. 또한, 모터(MG)의 V상에 대응한 트랜지스터(Tr3, Tr4) 및 다이오드(D3, D4)는, 몰드 성형된 수지제의 패키지(P) 내에 배치하여 설치(매설)되고, 당해 패키지(P)와 함께 1개의 반도체 모듈(Mv)을 구성한다. 또한, 모터(MG)의 W상에 대응한 트랜지스터(Tr5, Tr6) 및 다이오드(D5, D6)는, 몰드 성형된 수지제의 패키지(P)내에 배치하여 설치(매설)되고, 당해 패키지(P)와 함께 1개의 반도체 모듈(Mw)을 구성한다. 본 실시 형태에 있어서, 각 반도체 모듈(Mu, Mv, Mw)의 패키지(P)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 직사각형 평판 형상으로 성형되어 있으며, 패키지(P)의 박스체의 표리면(세폭(細幅)의 측면 이외의 2면)에는, 도시하지 않는 히트싱크가 설치되어 있다. 또한, 트랜지스터(Tr1∼Tr6)에는, 각각의 온도를 검출하는 온도 센서(80)가 설치되어 있다(또한, 도 1에서는, 트랜지스터(Tr5)의 온도 센서(80)만을 나타냄).
또한, 인버터(40)는, 트랜지스터(Tr1∼Tr6)나 다이오드(D1∼D6)를 보호하기 위한 자기 보호 회로(44)를 포함하고, 당해 자기 보호 회로(44)에는, 각 트랜지스터(Tr1∼Tr6)의 온도 센서(80)가 접속되어 있다. 자기 보호 회로(44)는, 각 트랜지스터(Tr1∼Tr6)의 온도 센서(80)에 의해 검출되는 온도와 미리 정해진 온도 문턱값을 비교하여, 트랜지스터(Tr1∼Tr6) 중 어느 것에 설치된 온도 센서(80)의 검출값이 당해 온도 문턱값을 초과했을 때에 이상 검지 신호를 출력한다. 또한, 본 실시형태에 있어서, 자기 보호 회로(44)는, 도시하지 않는 전류 센서에 의해 검출되는 모터(MG)의 각 상을 흐르는 전류(상전류) 중 어느 것이 미리 정해진 전류 문턱값을 초과했을 때에도 이상 검지 신호를 출력한다.
승압 컨버터(45)는, 예를 들면 절연 게이트형 바이폴러 트랜지스터(IGBT)인 2개의 트랜지스터(Tr7, Tr8)와, 각 트랜지스터(Tr7, Tr8)에 대하여 역방향으로 병렬 접속된 2개의 다이오드(D7, D8)와, 리액터(L)를 포함한다. 리액터(L)의 일단은, 시스템 메인 릴레이(3)를 통하여 배터리(2)의 정극 단자에 전기적으로 접속되고, 리액터(L)의 타단에는, 한쪽의 트랜지스터(Tr7)(상부 아암)의 이미터와 다른 한쪽의 트랜지스터(Tr8)(하부 아암)의 컬렉터가 전기적으로 접속된다. 또한, 트랜지스터(Tr7)의 컬렉터는, 정극측 전력 라인(PL)에 전기적으로 접속되고, 트랜지스터(Tr8)의 이미터는, 부극측 전력 라인(NL)에 전기적으로 접속된다. 본 실시 형태에 있어서, 승압 컨버터(45)의 트랜지스터(Tr7, Tr8) 및 다이오드(D7, D8)도, 몰드 성형된 수지제의 패키지 내에 배치하여 설치(매설)되고, 당해 패키지와 함께 1개의 반도체 모듈(Mc)을 구성한다.
평활 콘덴서(46)는, 시스템 메인 릴레이(3)와 승압 컨버터(45)의 사이에 설치되고, 승압 컨버터(45)의 배터리(2)측의 전압 즉 승압 전 전압(VL)을 평활화한다. 또한, 평활 콘덴서(47)는, 승압 컨버터(45)와 인버터(40)의 사이에 설치되어, 승압 컨버터(45)에 의해 승압된 승압 후 전압(VH)을 평활화한다.
ECU(10)는, 도시하지 않는 CPU 등을 포함하는 마이크로 컴퓨터로서 구성되어 있으며, 도시하지 않는 스타트 스위치(이그니션 스위치)로부터의 시스템 기동 지령이나 시스템 정지 지령, 회전각 센서(6)에 의해 검출되는 모터(MG)의 회전각 θ, 도시하지 않는 전압 센서에 의해 검출되는 승압 전 전압(VL)이나 승압 후 전압(VH), 도시하지 않는 전류 센서로부터의 상전류의 값, 자기 보호 회로(44)로부터의 이상검지 신호 등을 입력한다. ECU(10)는, 이들 입력 신호에 의거하여, 인버터(40)나 승압 컨버터(45)의 각 트랜지스터로의 스위칭 제어 신호를 생성하고, 인버터(40) 및 승압 컨버터(45)를 스위칭 제어한다.
또한, ECU(10)는, 인버터(40)의 자기 보호 회로(44)로부터 이상 검지 신호를 수신하면, 상기 스위칭 제어를 정지하여 트랜지스터(Tr1∼Tr8)를 오프하고, 인버터(40) 및 승압 컨버터(45)를 셧다운한다. 이에 따라, 트랜지스터(Tr1∼Tr8)나 다이오드(D1∼D8)의 과열이나, 이들에 과전류가 흐르는 것을 억제하는 것이 가능해 진다. 또한, ECU(10)는, 시스템 메인 릴레이(3)의 개폐 제어도 실행한다. 또한, 전술한 바와 같은 ECU(10)의 기능은, 복수의 전자 제어 장치에 분산시켜도 된다.
도 3은, PCU(4), 즉 인버터(40)나 승압 컨버터(45) 등을 냉각하기 위한 냉각 장치(5)를 나타내는 개략 구성도이다. 동 도면에 나타내는 바와 같이, 냉각 장치(5)는, 복수의 냉각기(50)와, LLC(롱 라이프 쿨런트)라는 냉각 매체(냉각액)를 저류하는 리저버 탱크(53)와, 냉매 펌프(55)와, 라디에이터(57)를 포함한다.
복수의 냉각기(50)는, 도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 인버터(40)를 구성하는 복수의 반도체 모듈(Mu, Mv, Mw)이나 승압 컨버터(45)를 구성하는 반도체 모듈(Mc)과 교대로 나열되도록 배치하여 설치된다. 즉, 1개의 반도체 모듈에 대해서는, 당해 모듈의 표면 또는 이면에 맞닿도록 2개의 냉각기(50)가 배치하여 설치된다. 또한, 서로 이웃하는 냉각기(50)의 내부끼리는, 연통관(51)을 통하여 서로 연통한다. 냉매 펌프(55)는, 냉각 매체를 리저버 탱크(53)로부터 흡입하여 당해 냉매 펌프(55)에 가장 가까운 일단측의 냉각기(50)에 대하여 압송한다. 당해 냉각기(50)에 공급된 냉각 매체는, 이웃하는 냉각기(50) 내에 순차 유입되고, 각 냉각기(50) 내를 유통하는 냉각 매체는, 당해 냉각기(50)에 맞닿는 반도체 모듈(Mu) 등으로부터 열을 빼앗아 승온한다. 각 냉각기(50)로부터 유출되는 냉각 매체는, 라디에이터(57)의 열교환부에 유입되고, 라디에이터(57)에서 냉각된 후, 리저버 탱크(53)로 되돌려진다. 이에 따라, 복수의 냉각기(50) 내에 냉각 매체를 순환 공급하여 각 냉각기(50)에 의해 반도체 모듈(Mu, Mv, Mw, Mc)을 냉각하는 것이 가능해 진다.
여기에서, 전동 차량(1)에서는, 주행 중에 예를 들면 라디에이터(57)에 자갈 튐 등이 닿는 것 등에 기인하여 보다 냉각 매체의 누설이 발생해버리는 경우가 일어날 수 있다. 이러한 냉각 매체의 누설이 발생하면, 리저버 탱크(53)의 액위가 저하하고, 냉매 펌프(55)가 에어를 흡입해버리거나, 냉매 펌프(55)가 냉각 매체를 압송할 수 없게 되어버릴 우려가 있다. 또한, 냉매 펌프(55)로부터 각 냉각기(50)에 공급되는 냉각 매체의 양이 감소하면, 각 냉각기(50) 내의 액위가 저하하여 냉각 성능이 저하함으로써, 인버터(40)를 구성하는 반도체 모듈(Mu, Mv, Mw), 나아가서는 승압 컨버터(45)를 구성하는 반도체 모듈(Mc)에 포함되는 트랜지스터(Tr1∼Tr8)나 다이오드(D1∼D8)의 온도가 상승해버린다.
이것을 바탕으로 하여, 인버터(40)의 반도체 모듈(Mu)은, 도 2 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 온도 센서(80)를 갖는 반도체 소자인 트랜지스터(Tr1 및 Tr2)가 온도 센서(80)를 갖지 않는 다이오드(D1 및 D2)(다른 반도체 소자)보다도 수지제의 패키지(P) 중 어느 하나의 가장자리부(일연부)(Pe)(도 2 및 도 4 참조, 도면 중 상연부)에 근접함과 함께 당해 가장자리부(Pe)를 따라 일열로 나열되도록 제조(구성)된다. 마찬가지로, 인버터(40)의 반도체 모듈(Mv)은, 온도 센서(80)를 갖는 트랜지스터(Tr3 및 Tr4)가 다이오드(D3 및 D4)보다도 패키지(P) 중 어느 하나의 가장자리부(Pe)에 근접함과 함께 당해 가장자리부(Pe)를 따라 일열로 나열되도록 제조(구성)된다. 또한, 인버터(40)의 반도체 모듈(Mw)은, 온도 센서(80)를 갖는 트랜지스터(Tr5 및 Tr6)가 다이오드(D5 및 D6)보다도 패키지(P) 중 어느 하나의 가장자리부(Pe)에 근접함과 함께 당해 가장자리부(Pe)를 따라 일열로 나열되도록 제조(구성)된다.
또한, 반도체 모듈(Mu, Mv, Mw)은, 냉각기(50)와 교대로 나열됨과 함께 패키지(P)의 가장자리부(Pe) 즉 트랜지스터(Tr1∼Tr6)가 PCU(4)의 케이스(400)(도 3 참조)의 천판측에 위치하도록 당해 케이스(400) 내에 배치하여 설치된다. 그리고, PCU(4)는, 반도체 모듈(Mu, Mv, Mw)의 패키지(P)의 가장자리부(Pe) 즉 트랜지스터(Tr1∼Tr6)가 연직 상측에 위치하도록 전동 차량(1)에 탑재된다. 이에 따라, PCU(4)가 전동 차량(1)에 탑재되었을 때, 반도체 모듈(Mu)에서는, 온도 센서(80)를 갖는 트랜지스터(Tr1 및 Tr2)가 전체 소자 중에서 가장 상측에 위치하고, 반도체 모듈(Mv)에서는, 온도 센서(80)를 갖는 트랜지스터(Tr3 및 Tr4)가 전체 소자 중에서 가장 상측에 위치하고, 반도체 모듈(Mw)에서는, 온도 센서(80)를 갖는 트랜지스터(Tr5 및 Tr6)가 전체 소자 중에서 가장 상측에 위치하게 된다.
이 결과, 전동 차량(1)의 주행시 등에 냉매 펌프(55)로부터 각 냉각기(50)에 공급되는 냉각 매체의 양이 감소하여 적어도 어느 하나의 냉각기(50)(예를 들면 가장 냉매 펌프(55)로부터 먼 냉각기(50)) 내의 액위(도 5에 있어서의 2점 쇄선 참조)가 저하하면, 냉각기(50)의 냉각 성능의 저하에 수반하여 당해 냉각기(50)에 맞닿는 반도체 모듈(Mu, Mv, Mw) 중 어느 것에 있어서 가장 상측에 위치하는 트랜지스터(Tr1∼Tr6) 중 적어도 어느 하나의 온도가 가장 빨리 상승하게 된다. 따라서, 트랜지스터(Tr1∼Tr6)에 설치되어 있는 온도 센서(80)의 검출값을 감시함으로써, 냉각기(50)의 냉각 성능의 저하를 신속하게 검지하여 반도체 모듈(Mu, Mv, Mw)(인버터(40)의 트랜지스터(Tr1∼Tr6)나 다이오드(D1∼D6), 나아가서는 반도체 모듈(Mc)(승압 컨버터(45))의 트랜지스터(Tr7, Tr8)나 다이오드(D7, D8)를 보호하기 위한 처리를 신속하게 실행하는 것이 가능해진다.
즉, 전동 차량(1)에서는, 트랜지스터(Tr1∼Tr6) 중 어느 것에 설치된 온도 센서(80)의 검출값이 상기 온도 문턱값을 초과했을 때에 인버터(40)의 자기 보호 회로(44)로부터 이상 검지 신호가 출력되고, 당해 이상 검지 신호를 수신한 ECU(10)에 의해 트랜지스터(Tr1∼Tr8)가 오프되어 인버터(40) 및 승압 컨버터(45)가 셧다운된다. 이에 따라, 적어도 어느 하나의 냉각기(50)의 냉각 성능이 저하해도, 반도체 모듈(Mu, Mv, Mw, Mc)에 포함되는 트랜지스터(Tr1∼Tr8) 및 다이오드(D1∼D8)의 과열을 양호하게 억제할 수 있다. 따라서, 전동 차량(1)에서는, 인버터(40)나 승압 컨버터(45)의 과열을 억제하여 당해 인버터(40)나 승압 컨버터(45)의 내구성을 보다 향상시키는 것이 가능해진다.
이상에서 설명한 바와 같이, PCU(4)의 인버터(40)를 구성하는 반도체 모듈(Mu, Mv 및 Mw)은, 패키지(P)와, 당해 패키지(P) 내에 배치하여 설치된 트랜지스터(Tr1, Tr2) 및 다이오드(D1, D2), 및 트랜지스터(Tr3, Tr4) 및 다이오드(D3, D4), 및 트랜지스터(Tr5, Tr6) 및 다이오드(D5, D6)를 포함한다. 또한, 트랜지스터(Tr1∼Tr6)는, 각각 온도 센서(80)를 갖는다. 또한, 트랜지스터(Tr1, Tr2)는, 다이오드(D1, D2)보다도 패키지(P)의 가장자리부(Pe)에 근접하고, 트랜지스터(Tr3, Tr4)는, 다이오드(D3, D4)보다도 패키지(P)의 가장자리부(Pe)에 근접하고, 트랜지스터(Tr5, Tr6)는, 다이오드(D5, D6)보다도 패키지(P)의 가장자리부(Pe)에 근접한다. 그리고, 반도체 모듈(Mu, Mv 및 Mw)은, 각각에 포함되는 전체 반도체 소자의 중에서 트랜지스터(Tr1, Tr2), 및 트랜지스터(Tr3, Tr4), 및 트랜지스터(Tr5, Tr6)가 가장 상측에 위치하도록 전동 차량(1)에 탑재되어, 냉각 매체가 공급되는 냉각기(50)에 의해 냉각된다. 이에 따라, 트랜지스터(Tr1∼Tr6)에 설치되어 있는 온도 센서(80)의 검출값을 감시함으로써, 냉각기(50)의 냉각 성능의 저하를 신속하게 검지하여 트랜지스터(Tr1∼Tr6)나 다이오드(D1∼D6)를 보호하기 위한 처리를 신속하게 실행하는 것이 가능해진다. 따라서, 냉각기(50)의 냉각 성능이 저하해도, 반도체 모듈(Mu, Mv 및 Mw)에 포함되는 트랜지스터(Tr1∼Tr6) 및 다이오드(D1∼D6)의 과열을 양호하게 억제할 수 있다.
또한, 반드시 인버터(40)를 구성하는 모든 트랜지스터(Tr1∼Tr6)에 온도 센서(80)가 설치될 필요는 없다. 즉, 전동 차량(1)에 대한 PCU(4)의 탑재 상태(예를 들면, 차체에 약간 기울여서 탑재되는 경우 등)나 전동 차량(1)의 주행시(등판시나 강판시를 포함함)의 자세 등을 고려하여, 전체 소자의 중에서 가장 연직 상측에 위치하는 경우가 있는 적어도 1개의 트랜지스터에 온도 센서(80)가 설치되어도 된다. 또한, 자기 보호 회로는, 인버터(40)의 트랜지스터(Tr1∼Tr6) 중 적어도 어느 하나에 내장되어도 된다. 또한, 전술의 승압 컨버터(45)를 구성하는 반도체 모듈(Mc)도 인버터(40)의 반도체 모듈(Mu, Mv 및 Mw)과 동일하게 구성되어도 되고, 상기 자기 보호 회로(44)와 동일한 자기 보호 회로가 승압 컨버터(45) 또는 트랜지스터(Tr7, Tr8)에 설치되어도 된다. 또한, 상기 전동 차량(1)의 구성이, 2개 이상의 모터(인버터)를 포함하는 하이브리드 차량(동력 분배용의 플래너테리 기어를 포함하는 것이라도 되고, 포함하지 않는 것이라도 됨)이나, 소위 1모터식의 하이브리드 차량, 시리즈식의 하이브리드 차량 등에 적용되는 것은 말할 필요도 없다.
그리고, 본 발명은 상기 실시 형태에 하등 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 외연의 범위 내에 있어서 여러 가지 변경을 이룰 수 있는 것은 말할 필요도 없다. 또한, 상기 발명을 실시하기 위한 형태는, 어디까지나 과제를 해결하기 위한 수단의 란에 기재된 발명의 구체적인 일 형태에 지나지 않고, 과제를 해결하기 위한 수단의 란에 기재된 발명의 요소를 한정하는 것이 아니다.
본 발명은, 반도체 모듈이나 그것을 구비한 인버터 등을 포함하는 전력 제어 장치의 제조 분야 등에 있어서 이용 가능하다.

Claims (4)

  1. 탑재 대상에 탑재됨과 함께 냉각 매체가 공급되는 냉각기에 의해 냉각되는 반도체 모듈로써,
    패키지,
    당해 패키지 내에 배치하여 설치된 복수의 반도체 소자,
    상기 복수의 반도체 소자의 일부에 설치된 온도 센서를 포함하고,
    상기 온도 센서를 갖는 상기 반도체 소자가 다른 상기 반도체 소자보다도 상기 패키지의 일연부에 근접하도록 구성되고,
    상기 온도 센서를 갖는 상기 반도체 소자가 상기 복수의 반도체 소자 중에서 가장 상측에 위치하도록 상기 탑재 대상에 탑재되는 것을 특징으로 하는 반도체 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 반도체 소자는, 온도 센서를 갖는 절연 게이트형 바이폴라 트랜지스터와, 온도 센서를 갖지 않는 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 모듈.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 탑재 대상은, 전동기를 구동하는 인버터를 포함하고, 상기 인버터에 의해 구동되는 상기 전동기를 갖는 차량인 것을 특징으로 하는 반도체 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 차량은, 상기 반도체 모듈의 양면에 맞닿도록 배치하여 설치되는 복수의 상기 냉각기와, 냉각 매체를 저류하는 리저버 탱크와, 냉각 매체를 상기 리저버 탱크로부터 흡입하여 상기 냉각기에 압송하는 펌프와, 상기 냉각기로부터 상기 리저버 탱크에 되돌려지는 냉각 매체를 냉각하는 라디에이터를 갖는 것을 특징으로하는 반도체 모듈.

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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6633481B2 (ja) 2016-09-07 2020-01-22 本田技研工業株式会社 電力変換装置の故障検知装置及び車両
JP6922635B2 (ja) * 2017-10-10 2021-08-18 株式会社デンソー 電力変換装置
JP7419948B2 (ja) * 2020-04-16 2024-01-23 株式会社デンソー 内燃機関の点火装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60198764A (ja) * 1984-03-23 1985-10-08 Toshiba Corp サイリスタバルブ
JPS6352663A (ja) * 1986-08-20 1988-03-05 Mitsubishi Electric Corp サイリスタバルブ装置
JP2004208411A (ja) 2002-12-25 2004-07-22 Denso Corp ハーフブリッジ回路用半導体モジュール
US7113405B2 (en) * 2004-05-27 2006-09-26 Eaton Power Quality Corporation Integrated power modules with a cooling passageway and methods for forming the same
JP2008206345A (ja) * 2007-02-21 2008-09-04 Denso Corp 電力変換装置
US7755313B2 (en) * 2007-09-12 2010-07-13 Gm Global Technology Operations, Inc. Power inverter module thermal management
JP5872913B2 (ja) * 2012-01-20 2016-03-01 株式会社日立製作所 鉄道車両用電力変換装置の冷却器
JP2013247211A (ja) * 2012-05-25 2013-12-09 Mitsubishi Electric Corp 電力変換装置

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