JPH067260U - 電力用半導体モジュール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電力用半導体モジュールにおいて、複数の支
持板上に夫々搭載する複数の電力用半導体チップの方向
を変えることにより各種の整流回路用として適用できる
ようにすることを目的とする。 【構成】 電力用半導体モジュールにおいて、搭載され
るダイオード６〜１１のうち、ダイオード６と７、８と
９、１０と１１を夫々アノードを共通にして対向して配
置して夫々入力端子１、２、３に接続するとともに、ダ
イオード６、８、１０のカソードおよびダイオード７、
９、１１のカソードは夫々支持板に半田付けして出力端
子４、５として出力し、この出力端子４、５を短絡する
回路構成とした電力用半導体モジュール。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は電力用半導体モジュールに係り、搭載する電力用半導体チップの方 向あるいは該半導体チップの種類を変えることによって各種整流回路に使用する ことのできる電力用半導体モジュールに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

一般に整流回路に適用される電力用半導体モジュールのハウジング前の基本的 構造としては図３に示すものがある。図において、１、２、３はハウジングされ た時に先端が外部に引き出される電力用半導体モジュールの入力端子、４、５は 同じく出力端子である。２１は金属基板であって、この金属基板２１上には絶縁 板２２が接着により設けられている。そして、この絶縁板２２の上には半導体チ ップ用の支持板が形成される部分のみにメタライジングあるいはその他の方法で 金属層（図示せず）が設けられ、その上に半導体チップ用の支持板１ａ、２ａ、 ３ａが半田付けされている。また、この半導体チップ用支持板１ａ、２ａ、３ａ の端面には夫々入力端子１、２、３が直結して、または半田付けで設けられてい る。

【０００３】 そして、半導体チップ用支持板１ａには２つの電力用半導体チップ３１、３２ が直接またはＭｏ、Ｗなどの熱緩衝材を介して半田付けされており、同様にして 支持板２ａ上に半導体チップ３３、３４が、支持板３ａ上に半導体チップ３５、 ３６が半田付けにより搭載されている。４ａはその端面に先端がハウジング外部 に引き出される出力端子４を有する支持板であって、電力用半導体チップ３１、 ３３、３５上に跨って形成されている。同じようにして出力端子５を有する支持 板５ａが電力用半導体チップ３２、３４、３６上に跨って形成されている。なお 、図４は図３における入力端子１、２、３および出力端子４、５の位置関係を示 す説明図であり、２５はハウジングを示す。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、従来の電力用半導体モジュールの回路構成は図５に示すように、ダ イオード５１と５２、５３と５４、５５と５６が夫々直列に接続されている。そ して夫々の接続点が交流の入力端子１、２、３に接続されている。また、ダイオ ード５１、５３、５５のカソードが接続されて出力端子４に接続され、ダイオー ド５２、５４、５６のアノードが接続されて出力端子５に接続されている。なお 、図５の回路構成におけるダイオード５１は図３中の電力用半導体チップ３１に 対応するものであり、以下ダイオード５２、５３、５４、５５、５６は夫々半導 体チップ３２、３３、３４、３５、３６に対応するものである。

【０００５】 従来の電力用半導体モジュールは、図５のような回路構成をとるため、三相全 波整流回路に適用できるものであり、またこのほか図５のうちダイオード５１〜 ５４と入力端子１、２および出力端子４、５によって、即ち図３中の３１〜３４ の４つの電力用半導体チップを搭載した電力用半導体モジュールとすることによ って単相全波整流回路には適用できるものの、他の整流回路、例えば三相半波整 流回路、六相半波整流回路にまで適用できるという汎用性は有していない。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

この考案は上記の問題点に鑑みて、三相全波整流回路は勿論のこと、三相半波 整流回路、六相半波整流回路など種々の整流回路に適用することのできる電力用 半導体モジュールを得るべく検討の結果見出されたものである。

【０００７】 即ち、この考案は金属基板上の絶縁板の上に複数の支持板を設け、これら支持 板の夫々の一方端面に先端がハウジング外部に引き出される入力端子を有し、か つ夫々の支持板上に２つの電力用半導体チップを搭載し、さらにこれらの電力用 半導体チップ上に直交状に先端がハウジング外部に引き出される出力端子を端部 に有する支持板を設け、絶縁ケースでハウジングされた電力用半導体モジュール であって、上記複数の支持板の夫々に搭載される２つの電力用半導体チップが互 いに直列で対向する方向に接続されていることを特徴とする電力用半導体モジュ ールを提供するものである。

【０００８】

【実施例】

以下、この考案の一実施例を図により詳細に説明する。図１は、この考案にな る電力用半導体モジュールの回路構成の一例を示すものである。図において、６ 〜１１はダイオードを示している。これらダイオード６〜１１と図３に示す電力 用半導体モジュールの構造図中の電力用半導体チップとの関係を述べると、ダイ オード６と半導体チップ３１とが対応し、以下７と３２、８と３３、９と３４、 １０と３５およびダイオード１１と半導体チップ３６とが対応している。そして ダイオード６と７、ダイオード８と９、ダイオード１０と１１とが夫々アノード を共通にして対向している。また、半導体チップ３１、３３、３５の一方の表面 、即ちダイオード６、８、１０のカソードは支持板４ａに半田付けされていて、 該支持板４ａ端部に直結または半田付けされている出力端子４に出力している。 一方、半導体チップ３２、３４、３６の一方の表面、即ちダイオード７、９、１ １のカソードは支持板５ａに半田付けされていて、該支持板５ａ端部に直結また は半田付けされている出力端子５に出力している。そして、この出力端子４と５ とを短絡することによって入力端子１、２および３を交流入力とし、出力端子４ 、５をプラス出力とする三相半波整流回路用の電力用半導体モジュールが得られ る。

【０００９】 図２は、この考案の電力用半導体モジュールの他の実施例の回路構成を示して いる。図において、１２〜１７がダイオードである。そしてダイオード１２は図 ３中の半導体チップ３１に対応している。以下１３と３２、１４と３３、１５と ３４、１６と３５、１７と３６とが夫々対応している。さらに、ダイオード１２ と１３、１４と１５、１６と１７とが夫々カソードを共通にして対向している。 また、半導体チップ３１、３３、３５の一方の表面、即ちダイオード１２、１４ 、１６のアノードは支持板４ａに半田付けされて出力端子４として出力している 。また半導体３２、３４、３６の一方の表面、即ちダイオード１３、１５、１７ のアノードは支持板５ａに半田付けされ、出力端子５として出力している。そし て、出力端子４と５とを短絡することによって入力端子１、２、３を交流入力と し、端子４と５をマイナス出力とする三相半波整流回路用の電力用半導体モジュ ールが得られる。

【００１０】 上記に示した図１および図２においては、出力端子４と５を短絡することによ り、従来容量の約２倍の容量を得ることができる。また上記実施例では電力用半 導体チップとしてダイオードを用いて説明したが、これはダイオードに限られる ものではなく、サイリスタにも適用することができる。また、上記実施例では整 流回路に使用される電力用半導体モジュールを示したが、図１の一方のダイオー ド６、８、１０あるいは図２の一方のダイオード１２、１４、１６をトランジス タまたは絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）などに変えることによ ってインバータとして使用することもできる。

【００１１】

【考案の効果】

以上説明したように、この考案は従来三相全波整流回路に適用されている電力 用半導体モジュールにおいて、複数の支持板に夫々搭載される２つの電力用半導 体チップを互いに直列または対向する方向に接続すること、あるいは半導体チッ プをトランジスタまたはＩＧＢＴに変えることによって三相全波整流回路、三相 半波整流回路、六相半波整流回路あるいはインバータ等に広く使用することので きる電力用半導体モジュールとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の電力用半導体モジュールの回路構成
の一例を示す説明図である。

【図２】この考案の電力用半導体モジュールの回路構成
の他の例を示す説明図である。

【図３】電力用半導体モジュールのハウジング前の構造
を示す斜視図である。

【図４】図３中の入力端子および出力端子の配置を示す
説明図である。

【図５】従来の電力用半導体モジュールの回路構成を示
す説明図である。

【符号の説明】

１ 入力端子 ２ 入力端子 ３ 入力端子 ４ 出力端子 ５ 出力端子 ６ ダイオード ７ ダイオード ８ ダイオード ９ ダイオード １０ ダイオード １１ ダイオード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 岩本 峰吉 大阪府大阪市東淀川区淡路２丁目14番３号 株式会社三社電機製作所内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属基板上の絶縁板の上に複数の支持板
   を設け、これら支持板の夫々の一方端面に先端がハウジ
   ング外部に引き出される入力端子を有し、かつ夫々の支
   持板上に２つの電力用半導体チップを搭載し、さらにこ
   れらの電力用半導体チップ上に直交状に先端がハウジン
   グ外部に引き出される出力端子を端部に有する支持板を
   設け、絶縁ケースでハウジングされた電力用半導体モジ
   ュールであって、上記複数の支持板の夫々に搭載される
   ２つの電力用半導体チップが互いに直列で対向する方向
   に接続されていることを特徴とする電力用半導体モジュ
   ール。