KR20200042385A - high voltage bridge rectifier - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전자 장치에 관한 것으로 구체적으로 고전압 브리지 정류기에 관한 것이다.The present invention relates to an electronic device and specifically to a high voltage bridge rectifier.
최근 전기 자동차 및 통신기기의 발전에 따라 전력 변환 소자의 사용량이 급증하고 있다. 전력 변환 소자는 교류 전원으로부터 직류 전원으로 변환시킬 수 있다. 예를 들어, 전력 변환 소자는 브리지 다이오드 정류기를 포함할 수 있다. 브리지 다이오드 정류기는 실리콘 반도체 또는 화합물 반도체 기반의 다이오드 소자들을 포함할 수 있다. 실리콘 반도체 기반의 다이오드 소자들은 주로 저전력 변환에 사용되고, 화합물 반도체 기반의 다이오드 소자들은 고전력 변환에 사용되고 있다.2. Description of the Related Art Recently, with the development of electric vehicles and communication devices, the use of power conversion elements has increased rapidly. The power conversion element can convert from an AC power supply to a DC power supply. For example, the power conversion element can include a bridge diode rectifier. The bridge diode rectifier can include silicon semiconductor or compound semiconductor based diode devices. Silicon semiconductor based diode devices are mainly used for low power conversion, and compound semiconductor based diode devices are used for high power conversion.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 기생 인덕턴스 및 서지 전류를 최소화할 수 있고 소형의 크기를 가지며 고전압 정류변환의 기능을 가지는 고전압 브리지 정류기를 제공하는 데 있다.The problem to be solved by the present invention is to provide a high voltage bridge rectifier that can minimize parasitic inductance and surge current, has a small size, and has a function of high voltage rectification conversion.
본 발명은 고전압 브리지 정류기를 개시한다. 그의 정류기는, 지지대; 상기 지지대 상의 기판; 및 상기 기판 상에 실장되는 복수개의 다이오드 등가 회로들을 포함한다. 여기서, 상기 기판은: 절연 층; 상기 절연 층의 중심 상에 배치되어 상기 복수개의 다이오드 등가 회로들 아래에 배치되는 소자 패드들; 및 상기 절연 층의 에지 상에 배치되어 상기 소자 패드들을 둘러싸는 단자 패드들을 포함할 수 있다.The present invention discloses a high voltage bridge rectifier. His rectifier, support; A substrate on the support; And a plurality of diode equivalent circuits mounted on the substrate. Here, the substrate includes: an insulating layer; Device pads disposed on the center of the insulating layer and disposed under the plurality of diode equivalent circuits; And terminal pads disposed on the edge of the insulating layer and surrounding the device pads.
일 예에 따르면, 상기 복수개의 다이오드 등가 회로들의 각각은: 다이오드; 상기 저전압 다이오드의 캐소드에 연결된 소스, 상기 저전압 다이오드의 애노드에 연결된 게이트 및 상기 소스와 직렬로 연결된 드레인을 포함하는 고전압 노멀리 온형(Normally-on type) 트랜지스터를 포함할 수 있다.According to an example, each of the plurality of diode equivalent circuits includes: a diode; It may include a high voltage normally-on type transistor including a source connected to the cathode of the low voltage diode, a gate connected to the anode of the low voltage diode, and a drain connected in series with the source.
일 예에 따르면, 상기 복수개의 다이오드 등가 회로들의 각각은 고전압 다이오드 회로로서 기능할 수 있다.According to an example, each of the plurality of diode equivalent circuits may function as a high voltage diode circuit.
일 예에 따르면, 상기 다이오드, 상기 트랜지스터, 상기 소자 패드, 상기 단자 패드들 간을 전기적으로 연결하는 배선들을 포함할 수 있다.According to an example, the diode, the transistor, the device pad, and may include wirings electrically connecting the terminal pads.
일 예에 따르면, 상기 소자 패드들의 각각은: 상기 저전압 다이오드가 실장되는 다이오드 패드; 및 상기 고전압 노멀리 온형 트랜지스터가 실장되는 트랜지스터 패드를 포함할 수 있다.According to an example, each of the device pads may include: a diode pad on which the low voltage diode is mounted; And a transistor pad on which the high-voltage normally-on transistor is mounted.
일 예에 따르면, 상기 단자 패드들은: 상기 절연 층 상에 제 1 방향으로 이격하여 배치되는 직류 단자 패드들; 및 상기 절연 층 상에 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 이격하여 배치되는 교류 단자 패드들을 포함할 수 있다.According to an example, the terminal pads include: DC terminal pads spaced apart in a first direction on the insulating layer; And AC terminal pads spaced apart in a second direction crossing the first direction on the insulating layer.
일 예에 따르면, 상기 직류 단자 패드들은: 상기 제 1 방향의 일측 상에 배치되는 캐소드 단자 패드; 및 상기 제 1 방향의 타측 상에 배치되는 애노드 단자 패드를 포함할 수 있다.According to an example, the DC terminal pads include: a cathode terminal pad disposed on one side of the first direction; And it may include an anode terminal pad disposed on the other side of the first direction.
일 예에 따르면, 상기 절연 층 내에 배치되고, 상기 캐소드 및 애노드 단자 패드들에 정렬되는 커패시터 전극을 더 포함할 수 있다.According to an example, a capacitor electrode disposed in the insulation layer and aligned with the cathode and anode terminal pads may be further included.
일 예에 따르면, 상기 캐소드 단자 패드 및 애노드 단자 패드는 I자 모양을 갖고, 상기 커패시터 전극은 H자 모양을 가질 수 있다.According to an example, the cathode terminal pad and the anode terminal pad may have an I-shape, and the capacitor electrode may have an H-shape.
일 예에 따르면, 상기 캐소드 단자 패드 및 애노드 단자 패드는 L자 모양을 갖고, 상기 커패시터 전극은 ㄷ자 모양을 가질 수 있다.According to an example, the cathode terminal pad and the anode terminal pad may have an L-shape, and the capacitor electrode may have a U-shape.
일 예에 따르면, 상기 커패시터 전극을 상기 캐소드 단자 패드 및 애노드 단자 패드 중 어느 하나에 선택적으로 연결되는 콘택 전극을 더 포함할 수 있다.According to an example, the capacitor electrode may further include a contact electrode selectively connected to one of the cathode terminal pad and the anode terminal pad.
일 예에 따르면, 상기 교류 단자 패드들은: 상기 제 2 방향의 일측에 배치되는 제 1 교류 단자 패드; 및 상기 제 2 방향의 타측에 배치되는 제 2 교류 단자 패드를 포함할 수 있다.According to an example, the AC terminal pads include: a first AC terminal pad disposed on one side of the second direction; And a second AC terminal pad disposed on the other side of the second direction.
일 예에 따르면, 상기 절연 층 내에 배치되고, 상기 제 1 및 제 2 교류 단자 패드들에 정렬되는 커패시터 전극을 더 포함할 수 있다.According to an example, a capacitor electrode disposed in the insulation layer and aligned with the first and second AC terminal pads may be further included.
일 예에 따르면, 상기 제 1 교류 단자 패드 및 상기 제 2 교류 단자 패드는 T자 모양을 갖고, 상기 커패시터 전극은 H자 모양을 가질 수 있다. According to an example, the first AC terminal pad and the second AC terminal pad may have a T-shape, and the capacitor electrode may have an H-shape.
일 예에 따르면, 상기 제 1 교류 단자 패드 및 상기 제 2 교류 단자 패드는 L자 모양을 갖고, 상기 커패시터 전극은 T자 모양을 가질 수 있다.According to an example, the first AC terminal pad and the second AC terminal pad may have an L-shape, and the capacitor electrode may have a T-shape.
일 예에 따르면, 상기 커패시터 전극을 상기 제 1 교류 단자 패드 및 상기 제 2 교류 단자 패드 중 어느 하나에 선택적으로 연결되는 콘택 전극을 더 포함할 수 있다.According to an example, the capacitor electrode may further include a contact electrode selectively connected to one of the first AC terminal pad and the second AC terminal pad.
일 예에 따르면, 상기 기판 및 상기 복수개의 다이오드 등가 회로들 상의 몰딩 막을 더 포함하고, 상기 몰딩 막은 상기 지지대의 하부 면을 선택적으로 노출시킬 수 있다.According to an example, the molding film may further include a molding film on the substrate and the plurality of diode equivalent circuits, and the molding film may selectively expose a lower surface of the support.
일 예에 따르면, 상기 몰딩 막은 상기 지지대의 하부 면상에 배치될 수 있다.According to one example, the molding film may be disposed on the lower surface of the support.
일 예에 따르면, 상기 몰딩 막을 둘러싸는 몰딩 케이스를 더 포함할 수 있다. According to an example, the molding case may further include a molding case.
상술한 바와 같이, 본 발명의 고전압 브리지 정류기의 패키지는 복수 개의 다이오드 등가 회로를 효율적으로 소자 패드상에 배치하여 실장하고 기판 절연 층의 에지 상의 단자 패드들을 이용하여 상기 절연 층의 중심 상의 소자 패드들과, 상기 소자 패드들 상의 그 위의 다이오드들 및 트랜지스터들에 연결되는 배선들의 길이를 감소시키고 그 루프나 형상을 단순화시킴으로써 기생 인덕턴스 및 서지 전류를 최소화시킬 수 있을 뿐만 아니라 패키지의 크기를 소형화 할 수 있다.As described above, the package of the high voltage bridge rectifier of the present invention efficiently mounts and mounts a plurality of diode equivalent circuits on a device pad and uses the terminal pads on the edge of the substrate insulation layer to provide device pads on the center of the insulation layer. And, by reducing the length of the wirings connected to the diodes and transistors on the device pads and simplifying the loop or shape, it is possible to minimize parasitic inductance and surge current as well as miniaturize the package size. have.
도 1은 본 발명의 개념에 따른 전력 변환 장치를 보여주는 회로도이다.
도 2는 도 1의 고전압 브리지 정류기의 패키지의 일 예를 보여주는 평면도이다.
도 3은 도 2의 I-I' 선상을 절취하여 보여주는 단면도이다.
도 4a는 도 1의 고전압 브리지 정류기의 패키지의 일 예를 보여주는 평면도이다.
도 4b는 도 1의 고전압 브리지 정류기의 패키지의 일 예를 보여주는 평면도이다.
도 5는 도 1의 고전압 브리지 정류기의 패키지의 일 예를 보여주는 평면도이다.
도 6은 도 1의 고전압 브리지 정류기의 패키지의 일 예를 보여주는 평면도이다.
도 7은 도 2의 몰딩 막의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 8은 도 2의 I-I'선상을 절취하여 보여주는 단면도이다.
도 9는 본 발명의 개념에 따른 전력 변환 장치를 보여주는 회로도이다.
도 10은 도 9의 고전압 브리지 정류기의 패키지의 일 예를 보여주는 평면도이다.
도 11은 도 10의 II-II'선상을 절취하여 보여주는 단면도이다.
도 12는 도 9의 고전압 브리지 정류기의 패키지의 일 예를 보여주는 평면도이다.
도 13은 본 발명의 개념에 따른 전력 변환 장치를 보여주는 회로도이다.
도 14는 도 13의 고전압 브리지 정류기의 패키지의 일 예를 보여주는 평면도이다.
도 15는 도 14의 III-III'선상을 절취하여 보여주는 단면도이다.
도 16은 도 13의 고전압 브리지 정류기의 패키지의 일 예를 보여주는 평면도이다.1 is a circuit diagram showing a power conversion device according to the concept of the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing an example of a package of the high voltage bridge rectifier of FIG. 1.
3 is a cross-sectional view taken along line II ′ of FIG. 2.
4A is a plan view showing an example of a package of the high voltage bridge rectifier of FIG. 1.
4B is a plan view showing an example of a package of the high voltage bridge rectifier of FIG. 1.
5 is a plan view illustrating an example of a package of the high voltage bridge rectifier of FIG. 1.
6 is a plan view illustrating an example of a package of the high voltage bridge rectifier of FIG. 1.
7 is a cross-sectional view showing an example of the molding film of FIG. 2.
8 is a cross-sectional view taken along line I-I 'of FIG. 2.
9 is a circuit diagram showing a power conversion device according to the concept of the present invention.
10 is a plan view illustrating an example of a package of the high voltage bridge rectifier of FIG. 9.
11 is a cross-sectional view taken along line II-II 'of FIG. 10.
12 is a plan view illustrating an example of a package of the high voltage bridge rectifier of FIG. 9.
13 is a circuit diagram showing a power conversion device according to the concept of the present invention.
14 is a plan view showing an example of a package of the high-voltage bridge rectifier of FIG. 13.
15 is a cross-sectional view taken along line III-III 'of FIG. 14.
16 is a plan view showing an example of a package of the high-voltage bridge rectifier of FIG. 13.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면들과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Advantages and features of the present invention, and methods for achieving them will be clarified with reference to embodiments described below in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein, but may be embodied in different forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided to ensure that the disclosed contents are thorough and complete and that the spirit of the present invention is sufficiently conveyed to those skilled in the art, and the present invention is only defined by the scope of the claims. The same reference numerals throughout the specification refer to the same components.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 또한, 바람직한 실시예에 따른 것이기 때문에, 설명의 순서에 따라 제시되는 참조 부호는 그 순서에 반드시 한정되지는 않는다. The terminology used herein is for describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. In this specification, the singular form also includes the plural form unless otherwise specified in the phrase. As used herein, 'comprises' and / or 'comprising' excludes the presence or addition of one or more other components, acts and / or elements as mentioned components, acts and / or elements. I never do that. In addition, since it is according to a preferred embodiment, reference numerals presented in the order of description are not necessarily limited to the order.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. In addition, embodiments described herein will be described with reference to cross-sectional views and / or plan views, which are ideal exemplary views of the present invention. In the drawings, the thicknesses of the films and regions are exaggerated for effective description of technical content. Therefore, the shape of the exemplary diagram may be modified by manufacturing technology and / or tolerance. Accordingly, the embodiments of the present invention are not limited to the specific shapes shown, but also include changes in shapes generated according to the manufacturing process.
도 1은 본 발명의 개념에 따른 전력 변환 장치(100)를 보여준다. 1 shows a
도 1을 참조하면, 본 발명의 전력 변환 장치(100)는 고전압의 브리지 정류 회로일 수 있다. 일 예로, 본 발명의 전력 변환 장치(100)는 고전압 교류 전원(102), 고전압 브리지 정류기(104), 풀-웨이브 정류 회로(106)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, the
고전압 교류 전원(102)은 고전압 교류 파워를 공급할 수 있다. 예를 들어, 고전압 교류 전원(102)은 약 100V 내지 약 1000V의 고전압 교류 파워를 공급할 수 있다.The high voltage
고전압 브리지 정류기(104)는 고전압 교류 전원(102)과 풀-웨이브 정류 회로(106) 사이에 연결될 수 있다. 고전압 브리지 정류기(104)는 고전압 교류 파워를 직류 파워로 정류할 수 있다. 예를 들어, 고전압 브리지 정류기(104)는 제 1 내지 제 4 다이오드 등가 회로들(ED1, ED2, ED3, ED4)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 다이오드 등가 회로(ED1)는 제 1 교류 노드(101)와 애노드(107) 사이에 직렬로 연결될 수 있다. 제 2 다이오드 등가 회로(ED2)는 캐소드(105)와 제 2 교류 노드(103) 사이에 직렬로 연결될 수 있다. 제 3 다이오드 등가 회로(ED3)는 제 2 교류 노드(103)와 애노드(107) 사이에 직렬로 연결될 수 있다. 제 4 다이오드 등가 회로(ED4)는 캐소드(105)와 제 1 교류 노드(101) 사이에 직렬로 연결될 수 있다. 제 1 내지 제 4 다이오드 등가 회로들(ED1, ED2, ED3, ED4)의 각각은 다이오드(D)와 트랜지스터(T)를 포함할 수 있다. 다이오드(D)는 저전압 다이오드 칩일 수 있다. 다이오드(D)는 실리콘 반도체 또는 화합물 반도체를 포함할 수 있다. 트랜지스터(T)는 고전압의 노멀리 온형(Normally-on type) 트랜지스터(T)일 수 있다. 트랜지스터(T)의 소스(s)는 다이오드(D)의 캐소드(c)에 연결되고, 상기 트랜지스터(T)의 게이트(g)는 상기 다이오드(D)의 애노드(a)에 연결되며, 상기 트랜지스터(T)의 드레인(d)은 상기 소스(s)와 직렬로 연결될 수 있다. 예를 들어, 트랜지스터(T)는 FET(Field Effect Transistor), JFET(Junction gate Field Effect Transistor), 또는 HEMT(High Electron Mobility Transistor)일 수 있다. 트랜지스터(T)는 실리콘 반도체 또는 화합물 반도체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 트랜지스터(T)는 SiC, GaN, Ga2O3, 또는 AlN 등의 와이드 밴드갭의 반도체 물질을 가질 수 있다.The high
풀-웨이브 정류 회로(106)는 고전압 브리지 정류기(104)의 출력 단들 예컨대, 캐소드(105)와 애노드(107)에 연결될 수 있다. 풀-웨이브 정류 회로(106)는 커패시터(C) 및 부하 저항(RL)을 포함할 수 있다. 커패시터(C) 및 부하 저항(RL)은 캐소드(105)와 애노드(107)에 병렬로 연결될 수 있다. 커패시터(C)는 정류되는 출력 파형을 평탄화시키거나 부하 저항(RL)의 EMI(Electro Magnetic Interference)를 최소화하거나 제거할 수 있다. 부하 저항(RL)은 저항 소자일 수 있다. 이와 달리, 부하 저항(RL)은 전자 소자일 수 있다. The full-
도 2는 도 1의 고전압 브리지 정류기(104)의 패키지(108)의 일 예를 보여준다. 도 3은 도 2의 I-I' 선상을 절취하여 보여준다. FIG. 2 shows an example of a package 108 of the high
도 2 및 도 3을 참조하면, 고전압 브리지 정류기(104)의 패키지(108)는 지지대(supporter, 110), 기판(120), 제 1 내지 제 4 다이오드 등가 회로들(ED1, ED2, ED3, ED4), 배선들(150), 단자들(172, 174) 및 몰딩 막(160)을 포함할 수 있다.2 and 3, the package 108 of the high
지지대(110)는 금속 플레이트를 포함할 수 있다. 지지대(110)는 사각형 모양을 가질 수 있다. 지지대(110)는 제 1 내지 제 4 다이오드 등가 회로들(ED1, ED2, ED3, ED4)의 열을 외부로 방열시킬 수 있다. 이와 달리, 지지대(110)는 세라믹의 무기물 또는 플라스틱의 유기물을 포함할 수도 있다.The
기판(120)은 지지대(110) 상에 배치될 수 있다. 기판(120)은 접착 층(112)에 의해 지지대(110) 상에 고정될 수 있다. 접착 층(112)은 솔더, 프리폼, 및 에폭시를 포함할 수 있다. 예를 들어, 기판(120)은 DBC(Direct Bonded Copper) 기판, DPC(Direct Plated Copper) 기판, TPC(Thin Plated Copper) 기판, AMB(Active Metal Brazing) 기판, LTCC(Low-Temperature Co-fired Ceramic) 기판, HTCC(High-Temperature Co-fired Ceramic) 기판일 수 있다. 일 예로, 기판(120)은 하부 도전 층(122), 절연 층(124) 및 패드들(126)을 포함할 수 있다. The
하부 도전 층(122)은 접착 층(112)와 절연 층(124) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 하부 도전 층(122)은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 및 은(Ag), 금(Au), 니켈(Ni) 등의 금속재료 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. The lower
절연 층(124)은 하부 도전 층(122)과 패드들(126) 사이에 배치될 수 있다. 절연 층(124)은 패드들(126)을 하부 도전 층(122)으로부터 절연시킬 수 있다. 절연 층(124)은 AlN, Al2O3, 또는 Si3N4 등의 세라믹을 포함할 수 있다. 이와 달리 절연 층(124)은 세라믹 이외의 무기물 또는 플라스틱 등의 유기물을 포함할 수 있다.The insulating
패드들(126)은 절연 층(124) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 패드들(126)은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 및 은(Ag), 금(Au), 니켈(Ni) 등의 금속재료 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The
패드들(126)은 제 1 내지 제 4 다이오드 등가 회로들(ED1, ED2, ED3, ED4), 배선들(150) 및 단자들(172, 174)에 연결될 수 있다. 일 예로, 패드들(126)은 소자 패드들(130)과 단자 패드들(140)을 포함할 수 있다. The
소자 패드들(130)은 절연 층(124)의 각 사분 면의 중심 상에 배치될 수 있다. 제 1 내지 제 4 다이오드 등가 회로들(ED1, ED2, ED3, ED4)을 구성하는 각각의 다이오드(D) 및 트랜지스터(T)는 소자 패드들(130) 상에 실장될 수 있다. 다이오드(D)의 애노드(a)와 캐소드(c)는 제 3 방향(Z)으로 배치될 수 있다. 다이오드(T)의 앞면에 애노드(a)가 배치될 수 있다. 트랜지스터(T)는 다이오드(D)에 인접하여 소자 패드들(130) 상에 배치될 수 있다. 트랜지스터(T)의 앞면에 소스(s), 드레인(d) 및 게이트(g)가 배치될 수 있다. 소자 패드들(130)의 각각은 사각형 모양을 가질 수 있다. The
단자 패드들(140)은 절연 층(124)의 에지 상에 배치될 수 있다. 단자 패드들(140)은 소자 패드들(130)을 둘러쌀 수 있다. 단자 패드들(140)은 제 1 내지 제 4 다이오드 등가 회로들(ED1, ED2, ED3, ED4) 사이에 연장할 수 있다. 일 예로, 단자 패드들(140)은 직류 단자 패드들(142) 및 교류 단자 패드들(146)을 포함할 수 있다. 직류 단자 패드들(142)의 각각은 I자 모양을 가질 수 있다. 직류 단자 패드들(142)은 직류 단자들(172)에 연결될 수 있다. 직류 단자 패드들(142)은 캐소드 단자 패드(141), 및 애노드 단자 패드(143)를 포함할 수 있다. 캐소드 단자 패드(141)는 제 1 방향(X)의 일측에 배치되고, 애노드 단자 패드(143)는 제 1 방향(X)의 타측에 배치될 수 있다. 교류 단자 패드들(146)의 각각은 T자 모양을 가질 수 있다.
교류 단자 패드들(146)은 교류 단자들(174)에 연결될 수 있다. 교류 단자 패드들(146)은 제 1 교류 단자 패드(145) 및 제 2 교류 단자 패드(147)를 포함할 수 있다. 제 1 교류 단자 패드(145)는 제 2 방향(Y)의 일측에 배치되고, 제 2 교류 단자 패드(147)은 제 2 방향(Y)의 타측에 배치될 수 있다. 제 1 교류 단자 패드(145)는 제 1 다이오드 등가 회로(ED1)와 제 4 다이오드 등가 회로(ED4) 사이에 배치될 수 있다. 제 2 교류 단자 패드(147)는 제 2 다이오드 등가 회로(ED2)와 제 3 다이오드 등가 회로(ED3) 사이에 배치될 수 있다. The
배선들(150)은 다이오드(D), 트랜지스터(T), 소자 패드들(130), 및 단자 패드들(140) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 배선들(150)은 본딩 와이어, 금속제의 리본, 파일, 클립 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 솔더(152)는 배선들(150)과 다이오드(D) 사이, 및 배선들(150)과 트랜지스터(T) 사이, 배선들(150)과 소자 패드(130) 사이와 배선들(150)과 단자 패드(140) 사이에 제공될 수 있다. 솔더(152)는 범프, 프리폼, 또는 전도성 에폭시를 포함할 수 있다. 이와 달리, 솔더(152)는 단자 패드들(140)과 단자들(172, 174) 사이에 제공될 수 있다. 이와 달리, 솔더(152)는 다이오드들(D)과 소자 패드들(130) 사이와 트랜지스터들(T)과 소자 패드들(130) 사이에 제공될 수 있다. 배선들(150)은 다이오드(D) 및 트랜지스터(T)를 소자 패드들(130) 및 단자 패드들(140)에 연결할 수 있다. 배선들(150)의 길이가 증가하거나 그 루프나 형상이 복잡해지면, 상기 배선들(150)의 기생 인덕턴스 및 서지 전류가 증가할 수 있다. 소자 패드들(130)에 인접하는 단자 패드들(140)은 배선들(150)의 길이를 감소시키고 그 루프나 형상을 단순화시켜 기생 인덕턴스 및 서지 전류를 감소시키거나 최소화할 수 있다.The
몰딩 막(160)은 기판(120), 제 1 내지 제 4 다이오드 등가 회로들(ED1, ED2, ED3, ED4), 및 배선들(150) 상에 배치될 수 있다. 몰딩 막(160)은 기판(120), 제 1 내지 제 4 다이오드 등가 회로들(ED1, ED2, ED3, ED4), 및 배선들(150)을 덮을 수 있다. 몰딩 막(160)은 제 1 내지 제 4 다이오드 등가 회로들(ED1, ED2, ED3, ED4), 및 배선들(150)의 절연 파괴를 방지하고 외부 환경의 영향을 최소화 할 수 있다. 몰딩 막(160)은 폴리머 컴파운드를 포함할 수 있다. 몰딩 막(160)은 지지대(110)의 하부 면을 선택적으로 노출시켜 방열성을 높일 수 있다.The
도 4a는 도 1의 고전압 브리지 정류기(104)의 패키지(108)의 일 예를 보여준다.4A shows an example of a package 108 of the high
도 4a를 참조하면, 본 발명의 브리지 정류기(104)의 패키지(108)는 소자 패드들(130)의 다이오드 패드(132) 및 트랜지스터 패드(134)를 포함할 수 있다. 다이오드(D)는 다이오드 패드(132) 상에 실장될 수 있다. 트랜지스터(T)는 트랜지스터 패드(134) 상에 실장될 수 있다. 다이오드 패드(132) 및 트랜지스터 패드(134)는 서로 분리되어 다이오드(D)와 트랜지스터(T)를 전기적으로 분리시켜 각각 실장할 수 있다. 이에 의하면, 다이오드(D)와 트랜지스터(T)의 동작 시에 소자 구조에 따른 상호 전기적인 간섭을 최소화시킬 수 있다.Referring to FIG. 4A, the package 108 of the
지지대(110), 절연 층(124), 단자 패드들(140), 제 1 내지 제 4 다이오드 등가 회로들(ED1, ED2, ED3, ED4), 배선들(150), 몰딩 막(160), 직류 단자들(172), 및 교류 단자들(174)은 도 2와 동일하게 구성될 수 있다.
도 4b는 도 1의 고전압 브리지 정류기(104)의 패키지(108)의 일 예를 보여준다. 4B shows an example of a package 108 of the high
도 4b를 참조하면, 본 발명의 브리지 정류기(104)의 패키지(108)는 소자 패드들(130)의 다이오드 패드(132) 및 트랜지스터 패드(134)를 포함할 수 있다. 다이오드(D)는 다이오드 패드(132) 상에 실장될 수 있다. 트랜지스터(T)는 트랜지스터 패드(134) 상에 실장될 수 있다.Referring to FIG. 4B, the package 108 of the
트랜지스터(T)의 소스(s), 게이트(g) 및 드레인(d)은 제 3 방향(Z)으로 배치될 수 있다. 트랜지스터(T)의 앞면에 소스(g) 및 게이트(g)가 배치될 수 있다. 트랜지스터(T)의 뒷면에 배치된 드레인(d)은 트랜지스터 패드(134)에 연결된 배선(150)을 통해 직류 단자 패드들(142) 및 교류 단자 패드들(146) 중 어느 하나에 연결될 수 있다.The source s, the gate g, and the drain d of the transistor T may be arranged in the third direction Z. The source g and the gate g may be disposed on the front surface of the transistor T. The drain d disposed on the back side of the transistor T may be connected to any one of the
지지대(110), 절연 층(124), 단자 패드들(140), 제 1 내지 제 4 다이오드 등가 회로들(ED1, ED2, ED3, ED4), 몰딩 막(160), 직류 단자들(172), 및 교류 단자들(174)은 도 2와 동일하게 구성될 수 있다.
도 5는 도 1의 고전압 브리지 정류기(104)의 패키지(108)의 일 예를 보여준다.FIG. 5 shows an example of a package 108 of the high
도 5를 참조하면, 본 발명의 고전압 브리지 정류기(104)의 패키지(108)의 단자 패드들(140)은 L자 모양을 가질 수 있다. 직류 단자 패드들(142)은 제 2 방향(Y)의 일측에 배치되고, 직류 단자들(172)에 연결될 수 있다. 교류 단자 패드들(146)은 제 2 방향(Y)의 타측에 배치되고, 교류 단자들(174)에 연결될 수 있다. 직류 단자 패드들(142)과 교류 단자 패드들(146)은 직류 단자들(172)과 교류 단자들(174)의 연결 편의성과 안정성을 증가시킬 수 있다. 직류 단자들(172)과 교류 단자들(174)은 서로 반대 방향으로 연장할 수 있다. Referring to FIG. 5, the
지지대(110), 절연 층(124), 소자 패드들(130), 제 1 내지 제 4 다이오드 등가 회로들(ED1, ED2, ED3, ED4), 배선들(150), 및 몰딩 막(160)은 도 2와 동일하게 구성될 수 있다.The
도 6은 도 1의 고전압 브리지 정류기(104)의 패키지(108)의 일 예를 보여준다.6 shows an example of a package 108 of the high
도 6을 참조하면, 본 발명의 고전압 브리지 정류기(104)의 패키지(108)는 소자 패드들(130)의 다이오드 패드(132) 및 트랜지스터 패드(134)를 포함할 수 있다. 다이오드(D)는 다이오드 패드(132) 상에 실장될 수 있다. 트랜지스터(T)는 트랜지스터 패드(134) 상에 실장될 수 있다. 다이오드 패드(132) 및 트랜지스터 패드(134)는 서로 분리되어 다이오드(D)와 트랜지스터(T) 간의 상호 전기적인 간섭을 최소화시킬 수 있다. Referring to FIG. 6, the package 108 of the high
지지대(110), 절연 층(124), 단자 패드들(140), 제 1 내지 제 4 다이오드 등가 회로들(ED1, ED2, ED3, ED4), 배선들(150), 몰딩 막(160), 직류 단자들(172), 및 교류 단자들(174)은 도 5와 동일하게 구성될 수 있다.
도 7은 도 2의 몰딩 막(160)의 일 예를 보여준다.7 shows an example of the
도 7을 참조하면, 고전압 브리지 정류기(104)의 패키지(108)의 몰딩 막(160)은 지지대(110), 기판(120), 제 1 내지 제 4 다이오드 등가 회로들(ED1, ED2, ED3, ED4), 및 배선들(150)을 전면을 덮고, 이들을 보호할 수 있다. 몰딩 막(160)은 지지대(110)의 하부 면 상에 배치되어 기계적 강건성을 가지게 할 수 있다.Referring to FIG. 7, the
도 8은 도 2의 I-I'선상을 절취하여 보여준다.8 is a view taken along line I-I 'of FIG. 2.
도 8을 참조하면, 고전압 브리지 정류기(104)의 패키지(108)는 몰딩 케이스(162)를 포함할 수 있다. 몰딩 케이스(162)는 몰딩 막(160) 상에 배치될 수 있다. 몰딩 케이스(162)는 몰딩 막(160)을 보호할 수 있다. 몰딩 케이스(162)는 플라스틱을 포함할 수 있다. 몰딩 막(160)는 실리콘 계의 겔 타입 절연 충진물을 포함할 수 있다. 몰딩 막(160)은 외부의 열에 의해 큐어링 될 수 있다. 몰딩 막(160)은 지지대(110), 기판(120), 다이오드들(D), 트랜지스터들(T), 배선들(150), 단자들(172, 174) 간의 열팽창 계수의 불일치(mismatch)에 의한 손상을 최소화할 수 있다.Referring to FIG. 8, the package 108 of the high
지지대(110), 기판(120), 제 1 내지 제 4 다이오드 등가 회로들(ED1, ED2, ED3, ED4), 및 배선들(150)은 도 3과 동일하게 구성될 수 있다.The
도 9는 본 발명의 개념에 따른 전력 변환 장치(100)를 보여준다. 9 shows a
도 9를 참조하면, 본 발명의 전력 변환 장치(100)의 고전압 브리지 정류기(104)는 EMI 필터(109)를 포함할 수 있다. EMI 필터(109)는 제 1 교류 노드(101)와 제 2 교류 노드(103) 사이에 연결될 수 있다. EMI 필터(109)는 커패시터를 포함할 수 있다. EMI 필터(109)는 EMI 노이즈를 제거할 수 있다. Referring to FIG. 9, the high
도 10은 도 9의 고전압 브리지 정류기(104)의 패키지(108)를 보여준다. 도 11은 도 10의 II-II'선상을 절취하여 보여준다.10 shows the package 108 of the high
도 10 및 도 11을 참조하면, 고전압 브리지 정류기(104)의 패키지(108)는 커패시터 전극(180)과 콘택 전극(182)을 포함할 수 있다. 지지대(110), 기판(120), 제 1 내지 제 4 다이오드 등가 회로들(ED1, ED2, ED3, ED4), 배선들(150), 및 몰딩 막(160)은 도 2 및 도 3과 동일하게 구성될 수 있다.10 and 11, the package 108 of the high
커패시터 전극(180)은 기판(120)의 절연 층(124) 내에 배치될 수 있다. 커패시터 전극(180)은 교류 단자 패드들(146)에 정렬될 수 있다. 교류 단자 패드들(146)의 각각은 T자 모양을 갖고, 커패시터 전극(180)은 H자 모양을 가질 수 있다. The
콘택 전극(182)은 제 1 교류 단자 패드(145) 및 제 2 교류 단자 패드(147) 중 어느 하나를 커패시터 전극(180)에 선택적으로 연결할 수 있다. 콘택 전극(182)이 제 2 교류 단자 패드(147)를 커패시터 전극(180)에 연결할 경우, 커패시터 전극(180)은 제 1 교류 단자 패드(145)와 전기적으로 분리될 수 있다. 커패시터 전극(180)은 제 1 교류 단자 패드(145)로부터 커패시턴스를 가지면서 EMI 필터(109)로서 작용하거나 기능할 수 있다. 커패시턴스는 제 1 교류 단자 패드(145)와 커패시터 전극(180) 사이의 거리에 반비례하고, 절연 층(124)의 유전 상수에 비례할 수 있다. 또한, 제 1 교류 단자 패드(145)와 커패시터 전극(180)의 면적에 비례할 수 있다. 콘택 전극(182)이 제 1 교류 단자 패드(145)를 커패시터 전극(180)에 연결할 경우, 커패시터 전극(180)은 제 2 교류 단자 패드(147)로부터 커패시턴스를 가지면서 EMI 필터(109)로서 작용하거나 기능할 수 있다.The
도 12는 도 9의 고전압 브리지 정류기(104)의 패키지(108)의 일 예를 보여준다.FIG. 12 shows an example of a package 108 of the high
도 12를 참조하면, 고전압 브리지 정류기(104)의 패키지(108)의 단자 패드들(140)의 각각은 L자 모양을 갖고, 커패시터 전극(180)은 T자 모양을 가질 수 있다. 커패시터 전극(180)은 단자 패드들(140)에 정렬될 수 있다. 콘택 전극(182)은 제 2 교류 단자 패드(147)를 커패시터 전극(180)에 연결할 수 있다. 커패시터 전극(180)은 제 1 교류 단자 패드(145)로부터 커패시턴스를 갖고, EMI 필터(109)로서 작용하거나 기능할 수 있다.Referring to FIG. 12, each of the
지지대(110), 기판(120), 제 1 내지 제 3 다이오드 등가 회로들(ED1, ED2, ED3, ED4), 배선들(150), 및 몰딩 막(160)은 도 2 및 도 10과 동일하게 구성될 수 있다.The
도 13은 본 발명의 개념에 따른 전력 변환 장치(100)를 보여준다.13 shows a
도 13을 참조하면, 본 발명의 전력 변환 장치(100)의 고전압 브리지 정류기(104)는 풀-웨이브 정류 회로(106)의 커패시터(C)를 포함할 수 있다. 커패시터(C)는 애노드(107)와 캐소드(105) 사이에 연결될 수 있다. 커패시터(C)는 출력되는 정류 파형을 평탄화시키거나 부하 저항(RL)의 EMI(Electro Magnetic Interference)를 최소화하거나 제거할 수 있다.Referring to FIG. 13, the high
도 14는 도 13의 고전압 브리지 정류기(104)의 패키지(108)를 보여준다. 도 15는 도 14의 III-III'선상을 절취하여 보여준다.14 shows the package 108 of the high
도 14 및 도 15을 참조하면, 고전압 브리지 정류기(104)의 패키지(108)는 커패시터 전극(180)과 콘택 전극(182)을 포함할 수 있다. 지지대(110), 기판(120), 제 1 내지 제 4 다이오드 등가 회로들(ED1, ED2, ED3, ED4), 배선들(150), 및 몰딩 막(160)은 도 2 및 도 3과 동일하게 구성될 수 있다.14 and 15, the package 108 of the high
커패시터 전극(180)은 기판(120)의 절연 층(124) 내에 배치될 수 있다. 커패시터 전극(180)은 직류 단자 패드들(142)에 정렬될 수 있다. 직류 단자 패드들(142)의 각각은 I자 모양을 갖고, 커패시터 전극(180)은 H자 모양을 가질 수 있다. The
콘택 전극(182)은 캐소드 단자 패드(141) 및 애노드 단자 패드(143) 중 어느 하나를 커패시터 전극(180)에 선택적으로 연결할 수 있다. 콘택 전극(182)이 애노드 단자 패드(143)를 커패시터 전극(180)에 연결할 경우, 커패시터 전극(180)은 캐소드 단자 패드(141)와 전기적으로 분리될 수 있다. 커패시터 전극(180)은 캐소드 단자 패드(141)로부터 커패시턴스를 가지면서 커패시터(C)로서 작용하거나 기능할 수 있다. 커패시턴스는 캐소드 단자 패드(141)와 커패시터 전극(180) 사이의 거리에 반비례하고, 절연 층(124)의 유전 상수에 비례할 수 있다. 또한, 캐소드 단자 패드(141)와 커패시터 전극(180)의 면적에 비례할 수 있다. 콘택 전극(182)이 캐소드 단자 패드(141)를 커패시터 전극(180)에 연결할 경우, 커패시터 전극(180)은 애노드 단자 패드(143)로부터 커패시턴스를 가지면서 커패시터(C)로서 작용하거나 기능할 수 있다.The
도 16은 도 13의 고전압 브리지 정류기(104)의 패키지(108)의 일 예를 보여준다.16 shows an example of a package 108 of the high
도 16을 참조하면, 고전압 브리지 정류기(104)의 패키지(108)의 단자 패드들(140)의 각각은 L자 모양을 갖고, 커패시터 전극(180)은 ㄷ자 모양을 가질 수 있다. 커패시터 전극(180)은 단자 패드들(140)에 정렬될 수 있다. 콘택 전극(182)은 애노드 단자 패드(143)를 커패시터 전극(180)에 연결할 수 있다. 커패시터 전극(180)은 캐소드 단자 패드(141)로부터 커패시턴스를 갖고, 커패시터(C)로서 작용하거나 기능할 수 있다.Referring to FIG. 16, each of the
지지대(110), 기판(120), 제 1 내지 제 4 다이오드 등가 회로들(ED1, ED2, ED3, ED4), 배선들(150), 및 몰딩 막(160)은 도 2, 도 10 및 도 14와 동일하게 구성될 수 있다.The
이상, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.The embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, but those skilled in the art to which the present invention pertains can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. You will understand that there is. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.
Claims (14)
상기 지지대 상의 기판; 및
상기 기판 상에 실장되는 복수개의 다이오드 등가 회로들을 포함하되,
상기 기판은:
절연 층;
상기 절연 층의 중심 상에 배치되어 상기 복수개의 다이오드 등가 회로들 아래에 배치되는 소자 패드들; 및
상기 절연 층의 에지 상에 배치되어 상기 소자 패드들을 둘러싸는 단자 패드들을 포함하는 고전압 브리지 정류기.
support fixture;
A substrate on the support; And
It includes a plurality of diode equivalent circuits mounted on the substrate,
The substrate is:
Insulating layer;
Device pads disposed on the center of the insulating layer and disposed under the plurality of diode equivalent circuits; And
A high voltage bridge rectifier disposed on the edge of the insulating layer and including terminal pads surrounding the device pads.
상기 복수개의 다이오드 등가 회로들의 각각은:
다이오드; 및
상기 다이오드의 캐소드에 연결된 소스, 상기 저전압 다이오드의 애노드에 연결된 게이트, 및 상기 소스와 직렬로 연결된 드레인을 포함하는 고전압 노멀리 온형(Normally-on type) 트랜지스터를 포함하는 고전압 브리지 정류기.
According to claim 1,
Each of the plurality of diode equivalent circuits:
diode; And
A high voltage bridge rectifier comprising a high voltage normally-on type transistor comprising a source connected to the cathode of the diode, a gate connected to the anode of the low voltage diode, and a drain connected in series with the source.
상기 소자 패드들의 각각은:
상기 다이오드가 실장되는 다이오드 패드; 및
상기 트랜지스터가 실장되는 트랜지스터 패드를 포함하는 고전압 브리지 정류기.
According to claim 2,
Each of the device pads is:
A diode pad on which the diode is mounted; And
A high voltage bridge rectifier including a transistor pad on which the transistor is mounted.
상기 단자 패드들은:
상기 절연 층 상에 제 1 방향으로 이격하여 배치되는 직류 단자 패드들; 및
상기 절연 층 상에 상기 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 이격하여 배치되는 교류 단자 패드들을 포함하는 고전압 브리지 정류기.
According to claim 1,
The terminal pads are:
DC terminal pads spaced apart in a first direction on the insulating layer; And
A high voltage bridge rectifier comprising alternating current terminal pads spaced apart in a second direction intersecting the first direction on the insulating layer.
상기 직류 단자 패드들은:
상기 제 1 방향의 일측 상에 배치되는 캐소드 단자 패드; 및
상기 제 1 방향의 타측 상에 배치되는 애노드 단자 패드를 포함하는 고전압 브리지 정류기.
The method of claim 4,
The DC terminal pads are:
A cathode terminal pad disposed on one side of the first direction; And
A high voltage bridge rectifier including an anode terminal pad disposed on the other side in the first direction.
상기 캐소드 단자 패드 및 애노드 단자 패드는 I자 모양을 갖는 고전압 브리지 정류기.
The method of claim 5,
The cathode terminal pad and the anode terminal pad are high voltage bridge rectifiers having an I-shape.
상기 캐소드 단자 패드 및 애노드 단자 패드는 L자 모양을 갖는 고전압 브리지 정류기.
The method of claim 5,
The cathode terminal pad and the anode terminal pad are high voltage bridge rectifiers having an L-shape.
상기 교류 단자 패드들은:
상기 제 2 방향의 일측에 배치되는 제 1 교류 단자 패드; 및
상기 제 2 방향의 타측에 배치되는 제 2 교류 단자 패드를 포함하는 고전압 브리지 정류기.
The method of claim 4,
The AC terminal pads are:
A first AC terminal pad disposed on one side in the second direction; And
A high voltage bridge rectifier including a second AC terminal pad disposed on the other side in the second direction.
상기 절연 층 내에 배치되고, 상기 제 1 및 제 2 교류 단자 패드들에 정렬되는 커패시터 전극을 더 포함하는 고전압 브리지 정류기.
The method of claim 8,
And a capacitor electrode disposed in the insulating layer and aligned with the first and second AC terminal pads.
상기 제 1 교류 단자 패드 및 상기 제 2 교류 단자 패드는 T자 모양을 갖고, 상기 커패시터 전극은 H자 모양을 갖는 고전압 브리지 정류기.
The method of claim 9,
The first AC terminal pad and the second AC terminal pad have a T-shape, and the capacitor electrode has a H-shape high voltage bridge rectifier.
상기 제 1 교류 단자 패드 및 상기 제 2 교류 단자 패드는 L자 모양을 갖고, 상기 커패시터 전극은 T자 모양을 갖는 고전압 브리지 정류기.
The method of claim 9,
The first AC terminal pad and the second AC terminal pad have an L-shape, and the capacitor electrode has a T-shape.
상기 커패시터 전극을 상기 제 1 교류 단자 패드 및 상기 제 2 교류 단자 패드 중 어느 하나에 선택적으로 연결되는 콘택 전극을 더 포함하는 고전압 브리지 정류기.
The method of claim 9,
And a contact electrode selectively connecting the capacitor electrode to one of the first AC terminal pad and the second AC terminal pad.
상기 기판 및 상기 복수개의 다이오드 등가 회로들 상의 몰딩 막을 더 포함하되,
상기 몰딩 막은 상기 지지대의 하부 면을 선택적으로 노출시키는 고전압 브리지 정류기.
According to claim 1,
Further comprising a molding film on the substrate and the plurality of diode equivalent circuits,
The molding film is a high voltage bridge rectifier selectively exposing the lower surface of the support.
상기 몰딩 막을 둘러싸는 몰딩 케이스를 더 포함하는 고전압 브리지 정류기.The method of claim 13,
A high voltage bridge rectifier further comprising a molding case surrounding the molding film.
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US16/567,362 US10848074B2 (en) | 2018-10-12 | 2019-09-11 | High voltage bridge rectifier |
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- 2019-05-23 KR KR1020190060451A patent/KR102362565B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
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KR20060089324A (en) * | 2005-02-03 | 2006-08-09 | 서울반도체 주식회사 | Luminous device |
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