JP2000209846A - 電力変換装置 - Google Patents

電力変換装置

Info

Publication number
JP2000209846A
JP2000209846A JP11004182A JP418299A JP2000209846A JP 2000209846 A JP2000209846 A JP 2000209846A JP 11004182 A JP11004182 A JP 11004182A JP 418299 A JP418299 A JP 418299A JP 2000209846 A JP2000209846 A JP 2000209846A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
emitter
collector
type semiconductor
electrode
module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11004182A
Other languages
English (en)
Inventor
Nobumitsu Tada
伸光 田多
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP11004182A priority Critical patent/JP2000209846A/ja
Publication of JP2000209846A publication Critical patent/JP2000209846A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/60—Strap connectors, e.g. thick copper clips for grounding of power devices
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/071—Connecting or disconnecting
    • H10W72/076—Connecting or disconnecting of strap connectors
    • H10W72/07651—Connecting or disconnecting of strap connectors characterised by changes in properties of the strap connectors during connecting
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W90/00—Package configurations
    • H10W90/701—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
    • H10W90/761—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of strap connectors
    • H10W90/763—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of strap connectors between laterally-adjacent chips

Landscapes

  • Power Conversion In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、各素子間の電流分担を均等化して
素子の利用率を向上でき、低コスト化並びに小形化を図
る。 【解決手段】 各モジュール型半導体素子２０１内にお
いて、外囲器２６の貫通部２６ａと貫通部から最も離れ
た基準のＩＧＢＴチップ２４ｓとを電気的に接続する平
板状のビームリード５０と、ビームリードと基準外のＩ
ＧＢＴチップ２４ａ，２４ｂとの間を、基準外のＩＧＢ
Ｔチップ上方に位置したビームリードの分岐部５１ａ，
５１ｂから基準のＩＧＢＴチップ２４ｓを通って当該基
準外のＩＧＢＴチップ２４ａ，２４ｂに至る閉回路と略
同一のインダクタンスを有するように、分岐部５１ａ，
５１ｂから分岐して接続するバイパス部５２ａ，５２ｂ
とを備えたことにより、各ＩＧＢＴチップ２４ｓ，２４
ａ，２４ｂ間のインダクタンスを略同一に調整した電力
変換装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＩＧＢＴ(insulat
ed gate bipolar transistor) 又はＩＥＧＴ(injection
enhanced gate transistor)等の複数の電力用スイッチ
ング素子からなるモジュール型半導体素子を備えた電力
変換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ＩＧＢＴやＩＥＧＴなどの電力
用スイッチング素子は、複数の素子チップが並列接続さ
れて複数のモジュールに収容され、これら各モジュール
が適宜スナバ回路等に接続されて電力変換装置が構成さ
れている。図７はこの種の電力変換装置における主回路
の構成図であり、図８はその電力変換装置の概略構成を
示す斜視図であって、図９は各ＩＧＢＴモジュールの概
略構成を示す斜視図である。図７〜図９において、放熱
用の冷却装置１０上に各ＩＧＢＴモジュール２０がボル
ト等により固着されている。各ＩＧＢＴモジュール２０
は、冷却装置１０上に固定された金属板２１（熱伝導ベ
ース）の主領域上に絶縁板２２を介して平面電極２３を
有し、この平面電極２３上にＩＧＢＴチップ２４及び還
流ダイオードチップ２５（図９では省略）が配置されて
いる。また、金属板２１の周囲部上には、外囲器２６が
取付けられ、この外囲器２６が各ＩＧＢＴチップ２４、
平面電極２３及び絶縁板２２を収納している。
【０００３】各ＩＧＢＴモジュール２０は、内部の各Ｉ
ＧＢＴチップ２４のエミッタパッドＥｐが矩形波断面形
状の平板状のビームリード２７を介して外部の銅等の配
線導体３１に電気的に接続され、同様に、各ＩＧＢＴチ
ップ２４のコレクタパッドＣｐが平面電極２３及び平板
状のビームリード２８を介して外部の銅等の配線導体３
２に電気的に接続されている。
【０００４】また、この配線導体３１，３２は、各ＩＧ
ＢＴモジュール２０を電気的に並列に接続すると共に、
スナバダイオード３３を外囲器３４に収納したダイオー
ドモジュールとスナバコンデンサ３５からなるスナバ回
路を接続している。
【０００５】また、各ＩＧＢＴモジュール２０には、各
ＩＧＢＴチップ２４にゲート信号を供給するゲート回路
４１と、電圧や電流などを検出して保護動作を行う保護
回路４２とが電線を介して接続されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら以上のよ
うな電力変換装置では、ターンオフの際に、回路上の寄
生インダクタンスＬ及び寄生抵抗Ｒのため、並列接続さ
れた各ＩＧＢＴチップ２０間において、不均等な電流分
担と、大きなサージ電圧とが発生し易くなっている。
【０００７】このため、ＩＧＢＴチップ２０における１
個当りの通電電流の最大値は、全チップ２０中で大電流
の偏って流れるＩＧＢＴチップ２０を標準とし、設計上
限値よりも低い値に設定される。一方、不均等な電流分
担は、ＩＧＢＴチップ２０の並列数の増加に伴い、増大
する傾向にある。
【０００８】従って、大容量化に伴い、ＩＧＢＴチップ
２０の並列数を増加したとき、小電流の流れる標準外の
ＩＧＢＴチップ２０では、通電電流の最大値が設計上限
値よりも相当に低い値となり、利用率を低下させてしま
う。また、利用率の低下に伴い、全体の性能に見合った
大きさよりもモジュールを大型化させるので、不必要に
コストの増大を招いてしまう。
【０００９】本発明は上記実情を考慮してなされたもの
で、各素子間の電流分担を均等化して素子の利用率を向
上でき、低コスト化並びに小形化を図り得る電力変換装
置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１に対応する発明
は、互いに接続された複数のモジュール型半導体素子を
有する電力変換装置であって、前記各モジュール型半導
体素子としては、平板状の熱伝導ベースと、前記熱伝導
ベースの一面の中央部上に取付けられた絶縁性基板と、
前記絶縁性基板上に貼付けられた平面電極と、前記平面
電極上に接合された複数の素子チップと、前記熱伝導ベ
ースの周囲部上に前記絶縁性基板、前記平面電極及び前
記各素子チップを囲うように取付けられた外囲器と、前
記外囲器を貫通して設けられ、前記外囲器の貫通部と前
記貫通部から最も離れた基準の素子チップとを電気的に
接続する平板状のビームリードと、前記ビームリードと
基準外の素子チップとの間を、前記基準外の素子チップ
上方に位置したビームリードの分岐部から前記基準の素
子チップを通って当該基準外の素子チップに至る閉回路
と略同一のインダクタンスを有するように、前記分岐部
から分岐して接続するバイパス部とを備えた電力変換装
置である。
【００１１】また、請求項２に対応する発明は、請求項
１に対応する電力変換装置において、前記バイパス部と
しては、前記ビームリードを貫通して基準外の素子チッ
プ上に接続された導電性ブロック部と、前記導電性ブロ
ック部の上部を収容し且つ前記導電性ブロック部の上端
部と前記ビームリードとを接続する略Ｕ字断面形状の凸
部とを備えた電力変換装置である。
【００１２】さらに、請求項３に対応する発明は、請求
項１に対応する電力変換装置において、前記バイパス部
としては、コイル形状を備えた電力変換装置である。
【００１３】また、請求項４に対応する発明は、請求項
１に対応する電力変換装置において、前記ビームリード
部としては、前記貫通部から前記基準の素子チップに向
かうに従って高さが低くなる斜面部を有し、前記バイパ
ス部としては、前記斜面部と基準外の素子チップとの間
を接続する導電性ブロック部を備えた電力変換装置であ
る。
【００１４】さらに、請求項５に対応する発明は、請求
項４に対応する電力変換装置において、前記ビームリー
ド部としては、前記斜面部に代えて、階段状の階段部を
備えた電力変換装置である。
【００１５】また、請求項６に対応する発明は、互いに
接続された複数のモジュール型半導体素子を有する電力
変換装置であって、電源側のエミッタ接続端子と前記エ
ミッタ接続端子から最も離れた基準のモジュール型半導
体素子のエミッタ電極との間を、前記エミッタ接続端子
から前記基準のモジュール型半導体素子に向かうに従っ
て高さが低くなるエミッタ側斜面部を介して接続する平
板形状のエミッタ側母線と、前記エミッタ側母線に平行
に配置され、前記電源側のコレクタ接続端子と前記基準
のモジュール型半導体素子のコレクタ電極の間を、前記
コレクタ接続端子から前記基準のモジュール型半導体素
子に向かうに従って高さが低くなるコレクタ側斜面部を
介して接続する平板形状のコレクタ側母線と、前記エミ
ッタ側斜面部と基準外のモジュール型半導体素子のエミ
ッタ電極との間を、前記基準外のエミッタ電極上方に位
置したエミッタ側斜面部の分岐部から前記基準のモジュ
ール型半導体素子のエミッタ電極に至る経路と略同一の
インダクタンスを有するように、前記エミッタ側斜面部
の分岐部から分岐して接続する平板形状のエミッタ側バ
イパス部と、前記コレクタ側斜面部と基準外のモジュー
ル型半導体素子のコレクタ電極との間を、前記基準外の
コレクタ電極上方に位置したコレクタ側斜面部の分岐部
から前記基準のモジュール型半導体素子のコレクタ電極
に至る経路と略同一のインダクタンスを有するように、
前記コレクタ側斜面部の分岐部から分岐して接続する平
板形状のコレクタ側バイパス部とを備えた電力変換装置
である。 （作用）従って、請求項１に対応する発明は以上のよう
な手段を備えたことにより、電力変換装置の各モジュー
ル型半導体素子内において、外囲器の貫通部と貫通部か
ら最も離れた基準の素子チップとを電気的に接続する平
板状のビームリードと、ビームリードと基準外の素子チ
ップとの間を、基準外の素子チップ上方に位置したビー
ムリードの分岐部から基準の素子チップを通って当該基
準外の素子チップに至る閉回路と略同一のインダクタン
スを有するように、分岐部から分岐して接続するバイパ
ス部とを備えたことにより、各素子チップ間のインダク
タンスを略同一に調整するので、各素子間の電流分担を
均等化して素子の利用率を向上でき、低コスト化並びに
小形化を図ることができる。
【００１６】また、請求項２に対応する発明は、バイパ
ス部としては、ビームリードを貫通して基準外の素子チ
ップ上に接続された導電性ブロック部と、導電性ブロッ
ク部の上部を収容し且つ導電性ブロック部の上端部とビ
ームリードとを接続する略Ｕ字断面形状の凸部とを備え
たので、請求項１に対応する作用に加え、横方向の占有
面積を縮小させることができる。
【００１７】さらに、請求項３に対応する発明は、バイ
パス部がコイル形状を備えたので、請求項１に対応する
作用と同様の作用を奏することができる。
【００１８】また、請求項４に対応する発明は、ビーム
リード部としては、貫通部から基準の素子チップに向か
うに従って高さが低くなる斜面部を有し、バイパス部と
しては、斜面部と基準外の素子チップとの間を接続する
導電性ブロック部を備えたので、請求項１に対応する作
用と同様の作用を奏することができ、また、請求項２に
対応する作用と同様に横方向の占有面積を縮小でき、さ
らに、請求項２に対応する発明と比べ、インダクタンス
を増加させるものの、形状を簡素化することができる。
【００１９】さらに、請求項５に対応する発明は、ビー
ムリード部としては、斜面部に代えて、階段状の階段部
を備えたので、請求項４に対応する作用と同様の作用を
奏することができる。
【００２０】また、請求項６に対応する発明は、各母線
並びに各バイパス部が各モジュール型半導体素子間のイ
ンダクタンスを略同一に調整しているので、ターンオフ
の際に、各モジュール型半導体素子間の電流分担を均等
化して素子の利用率を向上でき、低コスト化並びに小形
化を図ることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施形態につい
て図面を参照して説明する。 （第１の実施形態）図１は本発明の第１の実施形態に係
る電力変換装置に適用されるモジュール型半導体素子の
構成を示す模式図であり、図７〜図９と同一要素には同
一符号を付してその詳しい説明を省略し、ここでは異な
る部分について主に説明する。なお、以下の各実施形態
も同様にして重複した説明を省略する。
【００２２】すなわち、本実施形態に係るモジュール型
半導体素子２０１は、インダクタンスＬ及び抵抗Ｒの均
一化を図るものであり、具体的には図１（ａ），（ｂ）
に示すように、外囲器２６を貫通して設けられ、外囲器
２６の貫通部２６ａと貫通部２６ａから最も離れた基準
のＩＧＢＴチップ２４ｓとを電気的に接続する平板状の
ビームリード５０と、ビームリード５０と基準外のＩＧ
ＢＴチップ２４ａ，２４ｂとの間を、基準外のＩＧＢＴ
チップ２４ａ，２４ｂ上方に位置したビームリード５０
の分岐部５１ａ，５１ｂから基準のＩＧＢＴチップ２４
ｓを通って当該基準外のＩＧＢＴチップ２４ａ，２４ｂ
に至る閉回路と略同一のインダクタンスＬ及び抵抗Ｒを
有するように、分岐部５１ａ，５１ｂから分岐して接続
するバイパス部５２ａ，５２ｂとを備えている。
【００２３】ここで、バイパス部５２ａ，５２ｂは、例
えば３つのＩＧＢＴチップ２４ｓ，２４ａ，２４ｂが貫
通部２６ａから順次離れる方向に配置された場合、図１
（ｂ）に示すように、貫通部２６ａに最も近いＩＧＢＴ
チップ２４ｂとの間で最大の抵抗及びインダクタンス
（４Ｌ＋４Ｒ）を有し、中央のＩＧＢＴチップ２４ａと
の間で中位の抵抗及びインダクタンス（２Ｌ＋２Ｒ）を
有するように、幅、厚さ、長さ、材質及び形状等が設計
されている。但し、閉回路の合計のインダクタンス及び
抵抗（６Ｌ＋６Ｒ）は、各ＩＧＢＴチップ２４ｓ，２４
ａ，２４ｂ間で略同一となっている。
【００２４】以上のような構成によれば、バイパス部５
２ａ，５２ｂが各ＩＧＢＴチップ２４ｓ，２４ａ，２４
ｂ間のインダクタンスＬ及び抵抗Ｒを略同一に調整して
いるので、ターンオフの際に、各ＩＧＢＴチップ間の電
流分担を均等化して素子チップの利用率を向上でき、低
コスト化並びに小形化を図ることができる。 （第２の実施形態）図２は本発明の第２の実施形態に係
る電力変換装置に適用されるモジュール型半導体素子の
構成を示す模式図である。
【００２５】本実施形態に係るモジュール型半導体素子
２０２は、第１の実施形態の変形形態であり、バイパス
部を上下方向に沿って設けたものであって、具体的には
図２に示すように、ビームリード５０を貫通して基準外
のＩＧＢＴチップ２４ａ，２４ｂのエミッタパッドＥｐ
上に接続された金属ブロック部５３ａ，５３ｂと、この
金属ブロック部５３ａ，５３ｂの上部を収容し且つ金属
ブロック部５３ａ，５３ｂの上端部とビームリード５０
とを接続する略Ｕ字断面形状の凸部５４ａ，５４ｂとを
バイパス部として備えている。
【００２６】ここで、金属ブロック部５３ａ，５３ｂ及
び凸部５４ａ，５４ｂは、基準外の各ＩＧＢＴ２４ａ，
２４ｂの配置に基づいて高さ（長さ）を変えてあり、前
述同様に、閉回路の合計のインダクタンスＬや抵抗Ｒを
各ＩＧＢＴチップ２４ｓ，２４ａ，２４ｂ間で略同一と
するように、種々の寸法、材質及び形状等が設計されて
いる。
【００２７】以上のような構成によれば、第１の実施形
態の効果に加え、横方向の占有面積を縮小させることが
できる。 （第３の実施形態）図３は本発明の第３の実施形態に係
る電力変換装置に適用されるモジュール型半導体素子の
構成を示す模式図である。
【００２８】本実施形態に係るモジュール型半導体素子
２０３は、第２の実施形態の変形形態であり、バイパス
部をコイル状電極５５ａ，５５ｂで形成したものであっ
て、具体的には、ビームリード５０と基準以外の各ＩＧ
ＢＴチップ２４ａ，２４ｂとの間に両者を個別に接続す
るためのコイル状電極５５ａ，５５ｂを備えている。
【００２９】ここで、コイル状電極５５ａ，５５ｂは、
各ＩＧＢＴチップ２４ａ，２４ｂの配置に基づいてコイ
ルの巻数や巻径などを変えてあり、前述同様に、閉回路
の合計のインダクタンスＬや抵抗Ｒを各ＩＧＢＴチップ
２４ｓ，２４ａ，２４ｂ間で略同一とするように形成さ
れている。
【００３０】以上のような構成により、第２の実施形態
と同様の効果を得ることができる。なお、本実施形態
は、圧接型パッケージに適用しても、同様の効果を得る
ことができる。 （第４の実施形態）図４は本発明の第４の実施形態に係
る電力変換装置に適用されるモジュール型半導体素子の
構成を示す模式図である。
【００３１】本実施形態に係るモジュール型半導体素子
２０４は、第２の実施形態の変形形態であり、バイパス
部の凸部５４ａ，５４ｂを省略したものであって、具体
的には、斜面部５５を有するビームリード５０ａと基準
以外の各ＩＧＢＴチップ２４ａ，２４ｂとの間に両者を
接続するための複数の金属ブロック部５６ａ，５６ｂを
備えている。
【００３２】ここで、各金属ブロック部５６ａ，５６ｂ
及びビームリード５０ａの斜面部５５は、各ＩＧＢＴ２
４ａ，２４ｂの配置に基づいて高さを変えてあり、前述
同様に、閉回路の合計のインダクタンスＬや抵抗Ｒを各
ＩＧＢＴチップ２４ｓ，２４ａ，２４ｂ間で略同一とす
るように寸法、材質及び形状等が設計されている。
【００３３】以上のような構成により、第２の実施形態
と同様の効果を得ることができ、さらにインダクタンス
は増加するが、形状を簡素化することができる。なお、
本実施形態は、ビームリード５０ａの斜面部５５に代え
て、図５に示すように、階段形状の階段部５７を有する
ビームリード５０ｂを備えたモジュール型半導体素子２
０５に変形しても、同様の効果を得ることができるのは
言うまでもない。 （第５の実施形態）図６は本発明の第５の実施形態に係
る電力変換装置の部分構成を示す模式図である。
【００３４】本実施形態は、前述した各実施形態とは異
なり、各モジュール型半導体素子の接続構造を示すもの
であり、具体的には図６に示すように、電源（例えば平
滑コンデンサ等）側のエミッタ接続端子６０ｅとエミッ
タ接続端子６０ｅから最も離れた基準のモジュール型半
導体素子２０ｓのエミッタ電極２０ｓＥとの間を、エミ
ッタ接続端子６０ｅから基準のモジュール型半導体素子
２０ｓに向かうに従って高さが低くなるエミッタ側斜面
部６１ｅを介して接続する平板形状のエミッタ側母線(b
us-bar) ６２ｅと、エミッタ側母線６２ｅに平行に配置
され、電源側のコレクタ接続端子６０ｃと基準のモジュ
ール型半導体素子２０ｓのコレクタ電極２０ｓＣの間
を、コレクタ接続端子６０ｃから基準のモジュール型半
導体素子２０ｓに向かうに従って高さが低くなるコレク
タ側斜面部６１ｃを介して接続する平板形状のコレクタ
側母線６２ｃと、エミッタ側斜面部６１ｅと基準外のモ
ジュール型半導体素子２０ａ，２０ｂのエミッタ電極２
０ａＥ，２０ｂＥとの間を、基準外のエミッタ電極２０
ａＥ，２０ｂＥ上方に位置したエミッタ側斜面部６１ｅ
の分岐部６３ａ，６３ｂから基準のモジュール型半導体
素子２０ｓのエミッタ電極２０ｓＥに至る経路と略同一
のインダクタンスＬを有するように、エミッタ側斜面部
６１ｅの分岐部６３ａ，６３ｂから分岐して接続する平
板形状のエミッタ側バイパス部６４ａ，６４ｂと、コレ
クタ側斜面部６１ｃと基準外のモジュール型半導体素子
２０ａ，２０ｂのコレクタ電極２０ａＣ，２０ｂＣとの
間を、基準外のコレクタ電極２０ａＣ，２０ｂＣ上方に
位置したコレクタ側斜面部６１ｃの分岐部６５ａ，６５
ｂから基準のモジュール型半導体素子２０ｓのコレクタ
電極２０ｓＣに至る経路と略同一のインダクタンスＬを
有するように、コレクタ側斜面部６１ｃの分岐部６５
ａ，６５ｂから分岐して接続する平板形状のコレクタ側
バイパス部６６ａ，６６ｂとを備えている。
【００３５】ここで、エミッタ側母線６２ｅ並びにエミ
ッタ側バイパス部６４ａ，６４ｂと、コレクタ側母線６
２ｃ並びにコレクタ側バイパス部６６ａ，６６ｂとは、
互いに平行平板形状を有している。
【００３６】これら母線６２ｅ，６２ｃ及びバイパス部
６４ａ〜ｂ，６６ａ〜ｂは、前述同様に、エミッタ接続
端子６０ｅとコレクタ接続端子６０ｃとの間の閉回路に
おける合計のインダクタンスＬや抵抗Ｒを各モジュール
型半導体素子２０ｓ，２０ａ，２０ｂ間で略同一とする
ように、幅、厚さ、長さ、材質及び形状等が設計されて
いる。
【００３７】以上のような構成によれば、各母線６２
ｅ，６２ｃ及び各バイパス部６４ａ〜ｂ，６６ａ〜ｂが
各モジュール型半導体素子２０ｓ，２０ａ，２０ｂ間の
インダクタンスＬ及び抵抗Ｒを略同一に調整しているの
で、ターンオフの際に、各モジュール型半導体素子間の
電流分担を均等化して素子の利用率を向上でき、低コス
ト化並びに小形化を図ることができる。
【００３８】また、エミッタ側母線６２ｅ並びにエミッ
タ側バイパス部６４ａ，６４ｂと、コレクタ側母線６２
ｃ並びにコレクタ側バイパス部６６ａ，６６ｂとは、互
いに平行平板形状を有し、互いに逆方向に電流が流れる
ので、エミッタ側母線６２ｅ・バイパス部６４ａ〜ｂ
と、コレクタ側母線６２ｃ・バイパス部６６ａ〜ｂとの
間の相互インダクタンスを低減でき、もって、サージ電
圧の低減を期待することができる。
【００３９】また、本実施形態は、適宜、第１乃至第４
の実施形態のいずれかと組合せた構成に変形しても、本
実施形態とその適用させた実施形態との両者の効果を奏
することができる。その他、本発明はその要旨を逸脱し
ない範囲で種々変形して実施できる。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、各
素子間の電流分担を均等化して素子の利用率を向上で
き、低コスト化並びに小形化を図ることができる電力変
換装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る電力変換装置に
適用されるモジュール型半導体素子の構成を示す模式図
【図２】本発明の第２の実施形態に係る電力変換装置に
適用されるモジュール型半導体素子の構成を示す模式図
【図３】本発明の第３の実施形態に係る電力変換装置に
適用されるモジュール型半導体素子の構成を示す模式図
【図４】本発明の第４の実施形態に係る電力変換装置に
適用されるモジュール型半導体素子の構成を示す模式図
【図５】同実施形態における変形構成を示す模式図
【図６】本発明の第５の実施形態に係る電力変換装置の
部分構成を示す模式図
【図７】従来の電力変換装置における主回路の構成図
【図８】従来の電力変換装置の概略構成を示す斜視図
【図９】従来の各ＩＧＢＴモジュールの概略構成を示す
斜視図
【符号の説明】
２０１〜２０５，２０ｓ，２０ａ，２０ｂ…モジュール
型半導体素子 Ｌ…インダクタンス Ｒ…抵抗 ２６…外囲器 ２６ａ…貫通部 ２４ｓ，２４ａ，２４ｂ…ＩＧＢＴチップ ５０，５０ａ，５０ｂ…ビームリード ５１ａ，５１ｂ…分岐部 ５２ａ，５２ｂ…バイパス部 ５３ａ，５３ｂ，５６ａ，５６ｂ…金属ブロック部 ５４ａ，５４ｂ…凸部 ５５…斜面部 ５７…階段部

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 互いに接続された複数のモジュール型半
    導体素子を有する電力変換装置であって、 前記各モジュール型半導体素子は、 平板状の熱伝導ベースと、 前記熱伝導ベースの一面の中央部上に取付けられた絶縁
    性基板と、 前記絶縁性基板上に貼付けられた平面電極と、 前記平面電極上に接合された複数の素子チップと、 前記熱伝導ベースの周囲部上に前記絶縁性基板、前記平
    面電極及び前記各素子チップを囲うように取付けられた
    外囲器と、 前記外囲器を貫通して設けられ、前記外囲器の貫通部と
    前記貫通部から最も離れた基準の素子チップとを電気的
    に接続する平板状のビームリードと、 前記ビームリードと基準外の素子チップとの間を、前記
    基準外の素子チップ上方に位置したビームリードの分岐
    部から前記基準の素子チップを通って当該基準外の素子
    チップに至る閉回路と略同一のインダクタンスを有する
    ように、前記分岐部から分岐して接続するバイパス部と
    を備えたことを特徴とする電力変換装置。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の電力変換装置におい
    て、 前記バイパス部は、前記ビームリードを貫通して基準外
    の素子チップ上に接続された導電性ブロック部と、前記
    導電性ブロック部の上部を収容し且つ前記導電性ブロッ
    ク部の上端部と前記ビームリードとを接続する略Ｕ字断
    面形状の凸部とを備えたことを特徴とする電力変換装
    置。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載の電力変換装置におい
    て、 前記バイパス部は、コイル形状を備えたことを特徴とす
    る電力変換装置。
  4. 【請求項４】 請求項１に記載の電力変換装置におい
    て、 前記ビームリード部は、前記貫通部から前記基準の素子
    チップに向かうに従って高さが低くなる斜面部を有し、 前記バイパス部は、前記斜面部と基準外の素子チップと
    の間を接続する導電性ブロック部を備えたことを特徴と
    する電力変換装置。
  5. 【請求項５】 請求項４に記載の電力変換装置におい
    て、 前記ビームリード部は、前記斜面部に代えて、階段状の
    階段部を備えたことを特徴とする電力変換装置。
  6. 【請求項６】 互いに接続された複数のモジュール型半
    導体素子を有する電力変換装置であって、 電源側のエミッタ接続端子と前記エミッタ接続端子から
    最も離れた基準のモジュール型半導体素子のエミッタ電
    極との間を、前記エミッタ接続端子から前記基準のモジ
    ュール型半導体素子に向かうに従って高さが低くなるエ
    ミッタ側斜面部を介して接続する平板形状のエミッタ側
    母線と、 前記エミッタ側母線に平行に配置され、前記電源側のコ
    レクタ接続端子と前記基準のモジュール型半導体素子の
    コレクタ電極の間を、前記コレクタ接続端子から前記基
    準のモジュール型半導体素子に向かうに従って高さが低
    くなるコレクタ側斜面部を介して接続する平板形状のコ
    レクタ側母線と、 前記エミッタ側斜面部と基準外のモジュール型半導体素
    子のエミッタ電極との間を、前記基準外のエミッタ電極
    上方に位置したエミッタ側斜面部の分岐部から前記基準
    のモジュール型半導体素子のエミッタ電極に至る経路と
    略同一のインダクタンスを有するように、前記エミッタ
    側斜面部の分岐部から分岐して接続する平板形状のエミ
    ッタ側バイパス部と、 前記コレクタ側斜面部と基準外のモジュール型半導体素
    子のコレクタ電極との間を、前記基準外のコレクタ電極
    上方に位置したコレクタ側斜面部の分岐部から前記基準
    のモジュール型半導体素子のコレクタ電極に至る経路と
    略同一のインダクタンスを有するように、前記コレクタ
    側斜面部の分岐部から分岐して接続する平板形状のコレ
    クタ側バイパス部とを備えたことを特徴とする電力変換
    装置。
JP11004182A 1999-01-11 1999-01-11 電力変換装置 Pending JP2000209846A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11004182A JP2000209846A (ja) 1999-01-11 1999-01-11 電力変換装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11004182A JP2000209846A (ja) 1999-01-11 1999-01-11 電力変換装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000209846A true JP2000209846A (ja) 2000-07-28

Family

ID=11577572

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11004182A Pending JP2000209846A (ja) 1999-01-11 1999-01-11 電力変換装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000209846A (ja)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006230187A (ja) * 2005-01-21 2006-08-31 Hitachi Ltd 電源装置およびこれを用いた電源システム、電子装置
JP2009105267A (ja) * 2007-10-24 2009-05-14 Fuji Electric Device Technology Co Ltd 半導体装置およびその製造方法
JP2009146933A (ja) * 2007-12-11 2009-07-02 Denso Corp バスバーとバスバーを備えた半導体装置
JP2010193714A (ja) * 2010-05-31 2010-09-02 Hitachi Automotive Systems Ltd インバータ装置およびそれを用いた車両駆動装置
KR20160045477A (ko) 2014-10-17 2016-04-27 삼성전기주식회사 전력 모듈 및 그 제조 방법
US9881906B2 (en) 2014-08-19 2018-01-30 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor module
DE112017004776T5 (de) 2016-09-23 2019-06-19 Mitsubishi Electric Corporation Leistungshalbleitermodul und leistungshalbleiteranordnung
DE112018004893T5 (de) 2017-09-04 2020-06-10 Mitsubishi Electric Corporation Halbleitermodul und Leistungswandlervorrichtung

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006230187A (ja) * 2005-01-21 2006-08-31 Hitachi Ltd 電源装置およびこれを用いた電源システム、電子装置
JP2009105267A (ja) * 2007-10-24 2009-05-14 Fuji Electric Device Technology Co Ltd 半導体装置およびその製造方法
JP2009146933A (ja) * 2007-12-11 2009-07-02 Denso Corp バスバーとバスバーを備えた半導体装置
JP2010193714A (ja) * 2010-05-31 2010-09-02 Hitachi Automotive Systems Ltd インバータ装置およびそれを用いた車両駆動装置
US9881906B2 (en) 2014-08-19 2018-01-30 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor module
KR20160045477A (ko) 2014-10-17 2016-04-27 삼성전기주식회사 전력 모듈 및 그 제조 방법
DE112017004776T5 (de) 2016-09-23 2019-06-19 Mitsubishi Electric Corporation Leistungshalbleitermodul und leistungshalbleiteranordnung
US10727213B2 (en) 2016-09-23 2020-07-28 Mitsubishi Electric Corporation Power semiconductor module and power semiconductor device
DE112017004776B4 (de) 2016-09-23 2022-10-13 Mitsubishi Electric Corporation Leistungshalbleitermodul und leistungshalbleiteranordnung
DE112018004893T5 (de) 2017-09-04 2020-06-10 Mitsubishi Electric Corporation Halbleitermodul und Leistungswandlervorrichtung
US11063025B2 (en) 2017-09-04 2021-07-13 Mitsubishi Electric Corporation Semiconductor module and power conversion device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7036221B2 (ja) 半導体装置
US7508060B2 (en) Multi-chip semiconductor connector assemblies
US7148562B2 (en) Power semiconductor device and power semiconductor module
JP2004080993A (ja) パワー半導体モジュールのための低インダクタンスの回路装置
JP3796529B2 (ja) 低インダクタンスの回路装置
US7888733B2 (en) Power semiconductor device
EP0237932B1 (en) Wiring layout for bipolar and unipolar insulated gate transistors
JP3677519B2 (ja) 電力用半導体モジュール
EP0987762B1 (en) Semiconductor module
JP2000209846A (ja) 電力変換装置
US5497013A (en) Semi-conductor chip having interdigitated gate runners with gate bonding pads
JPH0878620A (ja) 電力用半導体装置
JP2001308265A (ja) 半導体装置
JP2000058820A (ja) パワー半導体素子及びパワーモジュール
JP5098630B2 (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP2009164288A (ja) 半導体素子及び半導体装置
CN112447612B (zh) 多芯片封装
US20240297113A1 (en) Semiconductor power module, electric motor controller and vehicle
JP4706551B2 (ja) パワー半導体素子及びパワーモジュール
JP3525823B2 (ja) 相補型ｉｇｂｔの実装構造
US20220336311A1 (en) Power module
JPH0878619A (ja) 電力用半導体装置
JP4243043B2 (ja) 半導体モジュール
JP2809998B2 (ja) 電力用ｍｏｓデバイスチップ及びパッケージアッセンブリ
JPH10163416A (ja) パワー半導体モジュール