JP2000150776A - 半導体モジュール - Google Patents
半導体モジュールInfo
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- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
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- H01L2924/13—Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
- H01L2924/1304—Transistor
- H01L2924/1305—Bipolar Junction Transistor [BJT]
- H01L2924/13055—Insulated gate bipolar transistor [IGBT]
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- Inverter Devices (AREA)
- Power Conversion In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】半導体チップを複数個並列接続して使用する半
導体モジュールにおいて、一つの半導体チップに故障が
生じた場合においても、他の半導体チップに破壊が広が
らず、継続動作を可能にする。 【解決手段】複数個のパワー半導体チップを並設すると
ともに並列接続して使用する大電力半導体モジュールに
おいて、それぞれパワーチップを実装し、並設された複
数個の実装基板１２と、各パワーチップのエミッタをモ
ジュールのエミッタ端子Ｅに接続するために設けられた
エミッタリードと、各パワーチップのゲートをモジュー
ルのゲート端子Ｇに接続するために設けられたゲートリ
ードと、各パワーチップのコレクタをモジュールのコレ
クタ端子Ｃに接続するために設けられ、過電流によって
エミッタリード４３よりも熔断し易いコレクタリード４
５とを具備する。
導体モジュールにおいて、一つの半導体チップに故障が
生じた場合においても、他の半導体チップに破壊が広が
らず、継続動作を可能にする。 【解決手段】複数個のパワー半導体チップを並設すると
ともに並列接続して使用する大電力半導体モジュールに
おいて、それぞれパワーチップを実装し、並設された複
数個の実装基板１２と、各パワーチップのエミッタをモ
ジュールのエミッタ端子Ｅに接続するために設けられた
エミッタリードと、各パワーチップのゲートをモジュー
ルのゲート端子Ｇに接続するために設けられたゲートリ
ードと、各パワーチップのコレクタをモジュールのコレ
クタ端子Ｃに接続するために設けられ、過電流によって
エミッタリード４３よりも熔断し易いコレクタリード４
５とを具備する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置に係
り、特に半導体チップを複数個並列接続して使用する半
導体モジュール（半導体スタック）に関するもので、例
えば高信頼性を要求される大電力ＩＧＢＴ（絶縁ゲート
型バイポーラトランジスタ）モジュールに応用されるも
のである。
り、特に半導体チップを複数個並列接続して使用する半
導体モジュール（半導体スタック）に関するもので、例
えば高信頼性を要求される大電力ＩＧＢＴ（絶縁ゲート
型バイポーラトランジスタ）モジュールに応用されるも
のである。
【０００２】
【従来の技術】図８は、ＩＧＢＴモジュールの外観の一
例を概略的に示している。
例を概略的に示している。
【０００３】図８において、ＩＧＢＴモジュール本体は
ケース８０の内部に収納されており、エミッタ端子Ｅ、
ゲート端子Ｇ、コレクタ端子Ｃがケース８０の外部に導
出されている。
ケース８０の内部に収納されており、エミッタ端子Ｅ、
ゲート端子Ｇ、コレクタ端子Ｃがケース８０の外部に導
出されている。
【０００４】図９は、最近のＩＧＢＴモジュールの一例
の断面構造を概略的に示している。ＩＧＢＴモジュール
図９において、ケース９０の内部には、ＩＧＢＴモジュ
ール本体９１とそれを制御するためのゲート回路部９２
が収納されている。ゲート回路部９２は、プリント回路
板上に制御素子が実装されてなり、ＩＧＢＴモジュール
本体９１の上段側に配設されている。
の断面構造を概略的に示している。ＩＧＢＴモジュール
図９において、ケース９０の内部には、ＩＧＢＴモジュ
ール本体９１とそれを制御するためのゲート回路部９２
が収納されている。ゲート回路部９２は、プリント回路
板上に制御素子が実装されてなり、ＩＧＢＴモジュール
本体９１の上段側に配設されている。
【０００５】図１０（ａ）は、従来の一般に使用されて
いるＩＧＢＴモジュールの内部を概略的に示す上面図で
あり、そのＢ−Ｂ線に沿う断面構造を概略的に図１０
（ｂ）に示し、ＩＧＢＴモジュールの等価回路を図１０
（ｃ）に示す。
いるＩＧＢＴモジュールの内部を概略的に示す上面図で
あり、そのＢ−Ｂ線に沿う断面構造を概略的に図１０
（ｂ）に示し、ＩＧＢＴモジュールの等価回路を図１０
（ｃ）に示す。
【０００６】図１０（ａ）、（ｂ）において、Ｃｕなど
からなる金属ベース１１の上に、セラミックス１２１な
どの高熱伝導の絶縁基板の両面にＣｕなどの導体パター
ン１２２を形成した実装基板１２が搭載されている。こ
の場合、上記実装基板１２は、サイズが大きいと割れ易
いので、例えば２分割されている。
からなる金属ベース１１の上に、セラミックス１２１な
どの高熱伝導の絶縁基板の両面にＣｕなどの導体パター
ン１２２を形成した実装基板１２が搭載されている。こ
の場合、上記実装基板１２は、サイズが大きいと割れ易
いので、例えば２分割されている。
【０００７】そして、実装基板１２の導体パターン１２
２上に、例えば４個のＩＧＢＴチップ１３のコレクタ面
と４個のＦＲＤ（高速回復用ダイオード）チップ１４の
カソード面が搭載されている。なお、通常、ＩＧＢＴチ
ップ１３とＦＲＤチップ１４とは対となって使用され
る。
２上に、例えば４個のＩＧＢＴチップ１３のコレクタ面
と４個のＦＲＤ（高速回復用ダイオード）チップ１４の
カソード面が搭載されている。なお、通常、ＩＧＢＴチ
ップ１３とＦＲＤチップ１４とは対となって使用され
る。
【０００８】また、前記金属ベース１１上に絶縁体（図
示せず）を介してエミッタ端子Ｅ、ゲート端子Ｇ、コレ
クタ端子Ｃが固定されており、エミッタ端子ＥとＩＧＢ
Ｔチップ１３のエミッタとの間、ゲート端子ＧとＩＧＢ
Ｔチップ１３のゲートとの間、コレクタ端子Ｃと実装基
板１２のチップ搭載面導体パターン１２２との間、およ
び、ＩＧＢＴチップ１３のエミッタとＦＲＤチップ１４
のカソードとの間は、それぞれボンディングワイヤ１５
により接続されている。
示せず）を介してエミッタ端子Ｅ、ゲート端子Ｇ、コレ
クタ端子Ｃが固定されており、エミッタ端子ＥとＩＧＢ
Ｔチップ１３のエミッタとの間、ゲート端子ＧとＩＧＢ
Ｔチップ１３のゲートとの間、コレクタ端子Ｃと実装基
板１２のチップ搭載面導体パターン１２２との間、およ
び、ＩＧＢＴチップ１３のエミッタとＦＲＤチップ１４
のカソードとの間は、それぞれボンディングワイヤ１５
により接続されている。
【０００９】これにより、前記４個のＩＧＢＴチップ１
３の各ＩＧＢＴ素子と４個のＦＲＤチップ１４の各ＦＲ
Ｄ素子は並列接続されている。
３の各ＩＧＢＴ素子と４個のＦＲＤチップ１４の各ＦＲ
Ｄ素子は並列接続されている。
【００１０】なお、上記したようなＩＧＢＴモジュール
を複数個使用して並列接続することにより大電力ＩＧＢ
Ｔモジュールが構成される。そして、大電力ＩＧＢＴモ
ジュールを複数個使用することによりインバータ装置が
構成されている。
を複数個使用して並列接続することにより大電力ＩＧＢ
Ｔモジュールが構成される。そして、大電力ＩＧＢＴモ
ジュールを複数個使用することによりインバータ装置が
構成されている。
【００１１】また、通常のインバータ装置は、例えば図
１１に示す回路のように、図１０（ａ）、（ｂ）に示し
たような４チップ内蔵のＩＧＢＴモジュール１０を１０
個並列した大電力ＩＧＢＴモジュール群を６台使用する
（つまり、ＩＧＢＴモジュール１０を合計６０個使用す
る）ことにより１台分が構成されている。
１１に示す回路のように、図１０（ａ）、（ｂ）に示し
たような４チップ内蔵のＩＧＢＴモジュール１０を１０
個並列した大電力ＩＧＢＴモジュール群を６台使用する
（つまり、ＩＧＢＴモジュール１０を合計６０個使用す
る）ことにより１台分が構成されている。
【００１２】また、中性点クランプ方式の３レベルのイ
ンバータ装置は、例えば図１２に示す回路のように、図
１０（ａ）、（ｂ）に示したようなＩＧＢＴモジュール
１０を１０個並列した大電力ＩＧＢＴモジュール群を１
２台使用する（つまり、ＩＧＢＴモジュール１０を合計
１２０個使用する）ことにより１台分が構成されてい
る。
ンバータ装置は、例えば図１２に示す回路のように、図
１０（ａ）、（ｂ）に示したようなＩＧＢＴモジュール
１０を１０個並列した大電力ＩＧＢＴモジュール群を１
２台使用する（つまり、ＩＧＢＴモジュール１０を合計
１２０個使用する）ことにより１台分が構成されてい
る。
【００１３】そして、上記したようなインバータ装置を
１０〜３０台使用する大型のプラント装置においては、
各製造工程を流れ作業で被加工物が流れるので、インバ
ータ装置が１台でも停止してしまうと、全ての工程がス
トップすることになり、復旧まで時間がかかるので大き
な損害になる。
１０〜３０台使用する大型のプラント装置においては、
各製造工程を流れ作業で被加工物が流れるので、インバ
ータ装置が１台でも停止してしまうと、全ての工程がス
トップすることになり、復旧まで時間がかかるので大き
な損害になる。
【００１４】特に、図１２に示したような３レベルのイ
ンバータ装置を３０台使用する大型のプラント装置にお
いては、図１０（ａ）、（ｂ）に示したようなＩＧＢＴ
モジュール１０の使用数が3600（＝120×30）個であ
り、ＩＧＢＴチップとＦＲＤチップの総使用数は28800
（＝3600×4×2）個となる。
ンバータ装置を３０台使用する大型のプラント装置にお
いては、図１０（ａ）、（ｂ）に示したようなＩＧＢＴ
モジュール１０の使用数が3600（＝120×30）個であ
り、ＩＧＢＴチップとＦＲＤチップの総使用数は28800
（＝3600×4×2）個となる。
【００１５】このように大量にチップを使用している大
型のプラント装置においては、１チップの不良率が１０
０ｆｉｔ（failure in time ）程度とすると、４か月に
１回程度は不良が発生することになり、この不良の発生
によりシステム全体が停止してしまうと、大きな操業ロ
スとなっていた。
型のプラント装置においては、１チップの不良率が１０
０ｆｉｔ（failure in time ）程度とすると、４か月に
１回程度は不良が発生することになり、この不良の発生
によりシステム全体が停止してしまうと、大きな操業ロ
スとなっていた。
【００１６】ところで、従来のＩＧＢＴモジュールにお
いては、一つのチップに不良が発生して破壊する際に、
それに接続されているボンディングワイヤ１５に過電流
が発生して断線状態になると、このワイヤ１５が断線す
る時に発生するアーク（火花）により、隣りのチップま
で破壊が広がる。
いては、一つのチップに不良が発生して破壊する際に、
それに接続されているボンディングワイヤ１５に過電流
が発生して断線状態になると、このワイヤ１５が断線す
る時に発生するアーク（火花）により、隣りのチップま
で破壊が広がる。
【００１７】また、従来の大電力ＩＧＢＴモジュールに
おいては、あるＩＧＢＴモジュールの一つのチップが破
壊すると、このチップのコレクタ電位がチップ内部のゲ
ートに加わり、並列接続したＩＧＢＴモジュールの外部
のゲート回路（図示せず）を通じて他のＩＧＢＴモジュ
ールのゲートに加わり、他のＩＧＢＴモジュールも過電
流破壊に至る。
おいては、あるＩＧＢＴモジュールの一つのチップが破
壊すると、このチップのコレクタ電位がチップ内部のゲ
ートに加わり、並列接続したＩＧＢＴモジュールの外部
のゲート回路（図示せず）を通じて他のＩＧＢＴモジュ
ールのゲートに加わり、他のＩＧＢＴモジュールも過電
流破壊に至る。
【００１８】したがって、従来の大電力ＩＧＢＴモジュ
ールを多数使用したインバータ装置およびそれを使用す
る大型プラント装置においては、あるＩＧＢＴモジュー
ルのチップの一つが破損すると、他のＩＧＢＴモジュー
ルまで破壊が広がり、インバータ装置の動作およびプラ
ントシステム全体の動作が停止してしまう。
ールを多数使用したインバータ装置およびそれを使用す
る大型プラント装置においては、あるＩＧＢＴモジュー
ルのチップの一つが破損すると、他のＩＧＢＴモジュー
ルまで破壊が広がり、インバータ装置の動作およびプラ
ントシステム全体の動作が停止してしまう。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】上記したように複数の
半導体チップを並設して並列接続してなる従来の半導体
モジュールは、一つのチップに不良が発生して破壊する
際に、それに接続されているボンディングワイヤに過電
流が発生して断線状態になる時に発生するアークにより
隣りのチップまで破壊が広がるという問題があった。
半導体チップを並設して並列接続してなる従来の半導体
モジュールは、一つのチップに不良が発生して破壊する
際に、それに接続されているボンディングワイヤに過電
流が発生して断線状態になる時に発生するアークにより
隣りのチップまで破壊が広がるという問題があった。
【００２０】また、上記したような半導体モジュールの
複数を並列接続してなる従来の大電力半導体モジュール
およびそれを多数使用したインバータ装置ならびにそれ
を多数使用した使用する大型プラント装置においても、
ある半導体モジュールのチップの一つが破損すると、他
の半導体モジュールまで破壊が広がり、さらに、インバ
ータ装置の動作およびプラントシステム全体の動作が停
止してしまうという問題があった。
複数を並列接続してなる従来の大電力半導体モジュール
およびそれを多数使用したインバータ装置ならびにそれ
を多数使用した使用する大型プラント装置においても、
ある半導体モジュールのチップの一つが破損すると、他
の半導体モジュールまで破壊が広がり、さらに、インバ
ータ装置の動作およびプラントシステム全体の動作が停
止してしまうという問題があった。
【００２１】本発明は上記の問題点を解決すべくなされ
たもので、並設して並列接続された複数の半導体チップ
の一つに故障が生じた場合においても、他の半導体チッ
プに破壊が広がらないように防止し、継続動作が可能に
なる半導体モジュールを提供することを目的とする。
たもので、並設して並列接続された複数の半導体チップ
の一つに故障が生じた場合においても、他の半導体チッ
プに破壊が広がらないように防止し、継続動作が可能に
なる半導体モジュールを提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】第１の発明の半導体モジ
ュールは、実装基板と、前記実装基板に実装され、並列
接続される半導体チップと、前記各半導体チップのエミ
ッタをモジュールのエミッタ端子に接続するために設け
られたエミッタリードと、前記各半導体チップのゲート
をモジュールのゲート端子に接続するために設けられた
ゲートリードと、前記各半導体チップのコレクタをモジ
ュールのコレクタ端子に接続するために設けられ、過電
流によって前記エミッタリードよりも熔断し易いコレク
タリードとを具備することを特徴とする。
ュールは、実装基板と、前記実装基板に実装され、並列
接続される半導体チップと、前記各半導体チップのエミ
ッタをモジュールのエミッタ端子に接続するために設け
られたエミッタリードと、前記各半導体チップのゲート
をモジュールのゲート端子に接続するために設けられた
ゲートリードと、前記各半導体チップのコレクタをモジ
ュールのコレクタ端子に接続するために設けられ、過電
流によって前記エミッタリードよりも熔断し易いコレク
タリードとを具備することを特徴とする。
【００２３】第２の発明の半導体モジュールは、第１の
発明の半導体モジュールにおいて、複数個の実装基板間
にアーク遮蔽機能を有する仕切り部材がさらに設けられ
ていることを特徴とする。
発明の半導体モジュールにおいて、複数個の実装基板間
にアーク遮蔽機能を有する仕切り部材がさらに設けられ
ていることを特徴とする。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。
施の形態を詳細に説明する。
【００２５】＜第１実施例＞図１（ａ）は、第１実施例
に係るＩＧＢＴモジュールの内部を概略的に示す上面図
であり、そのＢ−Ｂ線に沿う断面構造を概略的に図１
（ｂ）に示し、図１（ｂ）中の仕切り部材を取り出して
その一例を図１（ｃ）に概略的に示す。
に係るＩＧＢＴモジュールの内部を概略的に示す上面図
であり、そのＢ−Ｂ線に沿う断面構造を概略的に図１
（ｂ）に示し、図１（ｂ）中の仕切り部材を取り出して
その一例を図１（ｃ）に概略的に示す。
【００２６】なお、このＩＧＢＴモジュールの等価回路
は、図１０（ｃ）に示したものと同様である。
は、図１０（ｃ）に示したものと同様である。
【００２７】図１（ａ）、（ｂ）において、Ｃｕなどか
らなる金属ベース１１の上には、熱伝導性のよい絶縁体
を介して、高熱伝導性を有する絶縁基板（例えばセラミ
ックス１２１）の両面にＣｕなどの導体パターン１２２
を形成した実装基板１２が搭載されている。
らなる金属ベース１１の上には、熱伝導性のよい絶縁体
を介して、高熱伝導性を有する絶縁基板（例えばセラミ
ックス１２１）の両面にＣｕなどの導体パターン１２２
を形成した実装基板１２が搭載されている。
【００２８】この場合、上記実装基板１２は、サイズが
大きいと割れ易いので、なるべく小さなサイズを単位と
するように例えば４分割されており、各実装基板１２の
導体パターン上には、少なくとも１個のＩＧＢＴチップ
１３のコレクタ面と１個のＦＲＤチップ１４のカソード
面が搭載されている。
大きいと割れ易いので、なるべく小さなサイズを単位と
するように例えば４分割されており、各実装基板１２の
導体パターン上には、少なくとも１個のＩＧＢＴチップ
１３のコレクタ面と１個のＦＲＤチップ１４のカソード
面が搭載されている。
【００２９】また、実装基板１２は分割されていなくと
もよく、１枚の基板１２に複数個のＩＧＢＴを搭載する
ようにしてもよい。
もよく、１枚の基板１２に複数個のＩＧＢＴを搭載する
ようにしてもよい。
【００３０】前記金属ベース１１上には、熱伝導性のよ
い絶縁体（図示せず）を介してエミッタ端子Ｅ、ゲート
端子Ｇ、コレクタ端子Ｃが固定されている。
い絶縁体（図示せず）を介してエミッタ端子Ｅ、ゲート
端子Ｇ、コレクタ端子Ｃが固定されている。
【００３１】そして、前記金属ベース１１上で前記各実
装基板１２上のＩＧＢＴチップ１３、ＦＲＤチップ１４
を囲むように絶縁性のケース１５が被せられる。
装基板１２上のＩＧＢＴチップ１３、ＦＲＤチップ１４
を囲むように絶縁性のケース１５が被せられる。
【００３２】さらに、前記各実装基板１２の間には、ど
れか一つのチップが破壊しても隣りの実装基板１２上の
チップにアークが回らないように防止するための仕切り
部材１６が設けられている。
れか一つのチップが破壊しても隣りの実装基板１２上の
チップにアークが回らないように防止するための仕切り
部材１６が設けられている。
【００３３】この仕切り部材１６は、例えば図１（ｃ）
に示すように、絶縁性のフレーム１６０に一体的に形成
された仕切り板１６からなり、このフレーム１６０の下
端面および仕切り板１６の下端面は、例えば接着剤によ
り前記金属ベース１１上に固定される。なお、上記絶縁
性のフレーム１６０および仕切り板１６は、例えば六フ
ッ化系樹脂、ＰＰＳ、ＰＢＴなどからなる。
に示すように、絶縁性のフレーム１６０に一体的に形成
された仕切り板１６からなり、このフレーム１６０の下
端面および仕切り板１６の下端面は、例えば接着剤によ
り前記金属ベース１１上に固定される。なお、上記絶縁
性のフレーム１６０および仕切り板１６は、例えば六フ
ッ化系樹脂、ＰＰＳ、ＰＢＴなどからなる。
【００３４】なお、前記金属ベース１１上は、前記ＩＧ
ＢＴチップ１３、ＦＲＤチップ１４より高く、かつ、前
記仕切り板１６およびフレーム１６０の高さより低い位
置までゲル状の絶縁性物質（例えばＳｉゲル）１７によ
り覆われている。
ＢＴチップ１３、ＦＲＤチップ１４より高く、かつ、前
記仕切り板１６およびフレーム１６０の高さより低い位
置までゲル状の絶縁性物質（例えばＳｉゲル）１７によ
り覆われている。
【００３５】そして、エミッタ端子ＥとＩＧＢＴチップ
１３のエミッタとの間はボンディングワイヤ４３により
接続され、前記ゲート端子ＧとＩＧＢＴチップ１３のゲ
ートとの間はボンディングワイヤ４４により接続され、
前記コレクタ端子Ｃと実装基板１２のチップ搭載面導体
パターン１２２との間はボンディングワイヤ４５により
接続され、前記ＩＧＢＴチップ１３のエミッタとＦＲＤ
チップ１４のカソードとの間はボンディングワイヤ４１
により接続されている。
１３のエミッタとの間はボンディングワイヤ４３により
接続され、前記ゲート端子ＧとＩＧＢＴチップ１３のゲ
ートとの間はボンディングワイヤ４４により接続され、
前記コレクタ端子Ｃと実装基板１２のチップ搭載面導体
パターン１２２との間はボンディングワイヤ４５により
接続され、前記ＩＧＢＴチップ１３のエミッタとＦＲＤ
チップ１４のカソードとの間はボンディングワイヤ４１
により接続されている。
【００３６】この場合、ＩＧＢＴチップ１３のエミッタ
とＦＲＤチップ１４のカソードとの間のボンディングワ
イヤ４１は、５００μｍφ程度のＡｌワイヤが４本使用
されている。
とＦＲＤチップ１４のカソードとの間のボンディングワ
イヤ４１は、５００μｍφ程度のＡｌワイヤが４本使用
されている。
【００３７】また、前記エミッタ端子ＥとＩＧＢＴチッ
プ１３のエミッタとの間のボンディングワイヤ４３は、
５００μｍφ程度のＡｌ（アルミニウム）ワイヤが４本
使用されている。
プ１３のエミッタとの間のボンディングワイヤ４３は、
５００μｍφ程度のＡｌ（アルミニウム）ワイヤが４本
使用されている。
【００３８】また、前記ゲート端子ＧとＩＧＢＴチップ
１３のゲートとの間のボンディングワイヤ４４は、２０
０μｍφ程度の細線Ａｌワイヤが１本使用されている。
１３のゲートとの間のボンディングワイヤ４４は、２０
０μｍφ程度の細線Ａｌワイヤが１本使用されている。
【００３９】また、前記コレクタ端子Ｃと実装基板１２
のチップ搭載面導体パターン１２２との間のボンディン
グワイヤ４５は、５００μｍφ程度のＡｌワイヤが２本
使用されている。
のチップ搭載面導体パターン１２２との間のボンディン
グワイヤ４５は、５００μｍφ程度のＡｌワイヤが２本
使用されている。
【００４０】このようなボンディングワイヤ４１〜４５
の接続により、前記４個のＩＧＢＴチップ１３の各ＩＧ
ＢＴ素子と４個のＦＲＤチップ１４の各ＦＲＤ素子は並
列に接続されている。
の接続により、前記４個のＩＧＢＴチップ１３の各ＩＧ
ＢＴ素子と４個のＦＲＤチップ１４の各ＦＲＤ素子は並
列に接続されている。
【００４１】上記したようなＩＧＢＴモジュールを複数
個使用し、並列接続することにより大電力ＩＧＢＴモジ
ュールが構成され、この大電力ＩＧＢＴモジュールを複
数個使用することによりインバータ装置が構成されてい
る。
個使用し、並列接続することにより大電力ＩＧＢＴモジ
ュールが構成され、この大電力ＩＧＢＴモジュールを複
数個使用することによりインバータ装置が構成されてい
る。
【００４２】なお、通常のインバータ装置は、例えば図
１１に示した回路のように、図１（ａ）、（ｂ）に示し
たようなＩＧＢＴモジュールを１０個並列した大電力Ｉ
ＧＢＴモジュール群を６台使用する（つまり、ＩＧＢＴ
モジュールを合計６０個使用する）ことにより１台分が
構成されている。
１１に示した回路のように、図１（ａ）、（ｂ）に示し
たようなＩＧＢＴモジュールを１０個並列した大電力Ｉ
ＧＢＴモジュール群を６台使用する（つまり、ＩＧＢＴ
モジュールを合計６０個使用する）ことにより１台分が
構成されている。
【００４３】また、中性点クランプ方式の３レベルのイ
ンバータ装置は、例えば図１２に示した回路のように、
図１０（ａ）、（ｂ）に示したようなＩＧＢＴモジュー
ルを１０個並列した大電力ＩＧＢＴモジュール群を１２
台使用する（つまり、ＩＧＢＴモジュールを合計１２０
個使用する）ことにより１台分が構成されている。
ンバータ装置は、例えば図１２に示した回路のように、
図１０（ａ）、（ｂ）に示したようなＩＧＢＴモジュー
ルを１０個並列した大電力ＩＧＢＴモジュール群を１２
台使用する（つまり、ＩＧＢＴモジュールを合計１２０
個使用する）ことにより１台分が構成されている。
【００４４】そして、大型のプラント装置においては、
上記したようなインバータ装置を例えば１０〜３０台使
用することにより１システム分が構成されている。
上記したようなインバータ装置を例えば１０〜３０台使
用することにより１システム分が構成されている。
【００４５】コレクタリード経路に含まれる５００μｍ
φ程度のＡｌワイヤ２本からなるワイヤ４５およびゲー
トリード経路に含まれる２００μｍφ程度の細線Ａｌワ
イヤ１本からなるワイヤ４４は、エミッタリード経路に
含まれる５００μｍφ程度のＡｌワイヤ４本からなるワ
イヤ４３よりもそれぞれ熔断し易い。
φ程度のＡｌワイヤ２本からなるワイヤ４５およびゲー
トリード経路に含まれる２００μｍφ程度の細線Ａｌワ
イヤ１本からなるワイヤ４４は、エミッタリード経路に
含まれる５００μｍφ程度のＡｌワイヤ４本からなるワ
イヤ４３よりもそれぞれ熔断し易い。
【００４６】したがって、上記第１実施例のＩＧＢＴモ
ジュールおよびそれを使用した半導体装置によれば、一
つのＩＧＢＴまたはＦＲＤチップに過電流が流れて破壊
された時に、そのコレタタ側のワイヤ４５がエミッタ側
のワイヤ４３よりも先に熔断し、破壊チップの接続は断
ち切られる。
ジュールおよびそれを使用した半導体装置によれば、一
つのＩＧＢＴまたはＦＲＤチップに過電流が流れて破壊
された時に、そのコレタタ側のワイヤ４５がエミッタ側
のワイヤ４３よりも先に熔断し、破壊チップの接続は断
ち切られる。
【００４７】また、チップの破壊により、チップ内部で
コレクタとゲート短絡し、ゲートが高電位になって外部
のゲート回路（図示せず）に電流が流れようとしても、
ゲートのボンディングワイヤ４４が熔断するので、上記
ゲート回路を通して他のモジュールが破壊することはな
い。
コレクタとゲート短絡し、ゲートが高電位になって外部
のゲート回路（図示せず）に電流が流れようとしても、
ゲートのボンディングワイヤ４４が熔断するので、上記
ゲート回路を通して他のモジュールが破壊することはな
い。
【００４８】したがって、何らかの理由により一つのチ
ップが破壊しても、他の素子ブロック、他のモジュール
に破壊が回ることがなく、システム全体の動作は停止せ
ず、継続稼働が可能となる。
ップが破壊しても、他の素子ブロック、他のモジュール
に破壊が回ることがなく、システム全体の動作は停止せ
ず、継続稼働が可能となる。
【００４９】なお、上記第１実施例では、コレクタ側、
ゲート側のボンディングワイヤにＡｌワイヤを使用した
が、コレクタ側、ゲート側のワイヤ材質としてヒューズ
機能を持たせたものを使用しても構わない（エミッタ側
は、ワイヤ材質としてヒューズ機能を持たせなくても構
わない）。
ゲート側のボンディングワイヤにＡｌワイヤを使用した
が、コレクタ側、ゲート側のワイヤ材質としてヒューズ
機能を持たせたものを使用しても構わない（エミッタ側
は、ワイヤ材質としてヒューズ機能を持たせなくても構
わない）。
【００５０】この場合は、破壊した素子ブロックの回路
がシステムから切断される動作がさらに早くなる。ま
た、このようにヒューズ機能付きのワイヤを使用する場
合は、第１実施例のように、コレクタ側、ゲート側のボ
ンディングワイヤの本数および太さを、エミッタ側のボ
ンディングワイヤの本数および太さと変えなくても構わ
ない。
がシステムから切断される動作がさらに早くなる。ま
た、このようにヒューズ機能付きのワイヤを使用する場
合は、第１実施例のように、コレクタ側、ゲート側のボ
ンディングワイヤの本数および太さを、エミッタ側のボ
ンディングワイヤの本数および太さと変えなくても構わ
ない。
【００５１】＜第１実施例の変形例１＞図２は、第１実
施例の変形例１に係るＩＧＢＴモジュールの一部（主と
してゲート配線部）を概略的に示す上面図であり、その
Ｂ−Ｂ線に沿う断面構造は図１（ｂ）に示したものと同
様であり、その等価回路は、図１０（ｃ）に示したもの
と同様である。
施例の変形例１に係るＩＧＢＴモジュールの一部（主と
してゲート配線部）を概略的に示す上面図であり、その
Ｂ−Ｂ線に沿う断面構造は図１（ｂ）に示したものと同
様であり、その等価回路は、図１０（ｃ）に示したもの
と同様である。
【００５２】図２に示すＩＧＢＴモジュールは、図１
（ａ）に示した第１実施例のＩＧＢＴモジュールと比べ
て、金属ベース１１上に熱伝導性のよい絶縁体を介して
各実装基板１２に対応するゲート中継接続端子ＧＴが配
設されており、このゲート中継接続端子ＧＴと各ＩＧＢ
Ｔチップ１３のゲートとの間にそれぞれボンディングワ
イヤ１５が接続されている。そして、上記各ゲート中継
接続端子ＧＴとゲート端子Ｇとの間にヒューズ（または
ヒューズ機能付きのゲー卜直列抵抗）２１が接続されて
いる点が異なり、その他は同じである。
（ａ）に示した第１実施例のＩＧＢＴモジュールと比べ
て、金属ベース１１上に熱伝導性のよい絶縁体を介して
各実装基板１２に対応するゲート中継接続端子ＧＴが配
設されており、このゲート中継接続端子ＧＴと各ＩＧＢ
Ｔチップ１３のゲートとの間にそれぞれボンディングワ
イヤ１５が接続されている。そして、上記各ゲート中継
接続端子ＧＴとゲート端子Ｇとの間にヒューズ（または
ヒューズ機能付きのゲー卜直列抵抗）２１が接続されて
いる点が異なり、その他は同じである。
【００５３】なお、複数のＩＧＢＴモジュールが並列接
続されている場合には、上記ゲート端子Ｇは、複数のＩ
ＧＢＴモジュールで共通に使用されるゲート・バスバー
２２に対して例えばネジ止めされたＣｕ板２３を介して
接続されている。
続されている場合には、上記ゲート端子Ｇは、複数のＩ
ＧＢＴモジュールで共通に使用されるゲート・バスバー
２２に対して例えばネジ止めされたＣｕ板２３を介して
接続されている。
【００５４】図２のＩＧＢＴモジュールによれば、ある
チップの素子が破壊した時にチップ内部のゲート電位が
上昇し、外部のゲート回路に電流が流れ込もうとする際
に、ヒューズ（またはヒューズ機能付きのゲー卜直列抵
抗）２１が遮断されることによって上記電流を阻止す
る。この場合、ヒューズ機能付きの抵抗２１を使用して
いれば、回路の遮断だけでなく、各チップのゲー卜に直
列にそれぞれ挿入されたバランス抵抗としても機能す
る。
チップの素子が破壊した時にチップ内部のゲート電位が
上昇し、外部のゲート回路に電流が流れ込もうとする際
に、ヒューズ（またはヒューズ機能付きのゲー卜直列抵
抗）２１が遮断されることによって上記電流を阻止す
る。この場合、ヒューズ機能付きの抵抗２１を使用して
いれば、回路の遮断だけでなく、各チップのゲー卜に直
列にそれぞれ挿入されたバランス抵抗としても機能す
る。
【００５５】＜第１実施例の変形例２＞図３は、第１実
施例の変形例２に係るＩＧＢＴモジュールの一部（主と
してコレクタ配線部）を概略的に示す上面図であり、そ
のＢ−Ｂ線に沿う断面構造は図１（ｂ）に示したものと
同様であり、その等価回路は、図１０（ｃ）に示したも
のと同様である。
施例の変形例２に係るＩＧＢＴモジュールの一部（主と
してコレクタ配線部）を概略的に示す上面図であり、そ
のＢ−Ｂ線に沿う断面構造は図１（ｂ）に示したものと
同様であり、その等価回路は、図１０（ｃ）に示したも
のと同様である。
【００５６】図３に示すＩＧＢＴモジュールは、図１
（ａ）に示した第１実施例のＩＧＢＴモジュールと比べ
て、各ＩＧＢＴチップのコレクタ（実装基板１２上の導
電パターン）とコレクタ端子Ｃとの間にヒューズ（また
はヒューズ機能付きのゲー卜直列抵抗）３１が例えば半
田付け接続されている点が異なり、その他は同じであ
る。
（ａ）に示した第１実施例のＩＧＢＴモジュールと比べ
て、各ＩＧＢＴチップのコレクタ（実装基板１２上の導
電パターン）とコレクタ端子Ｃとの間にヒューズ（また
はヒューズ機能付きのゲー卜直列抵抗）３１が例えば半
田付け接続されている点が異なり、その他は同じであ
る。
【００５７】なお、複数のＩＧＢＴモジュールが並列接
続されている場合には、上記コレクタ端子Ｃは、複数の
ＩＧＢＴモジュールで共通に使用されるコレクタ・バス
バー３２に対して例えばネジ止めされたＣｕ板３３を介
して接続されている。
続されている場合には、上記コレクタ端子Ｃは、複数の
ＩＧＢＴモジュールで共通に使用されるコレクタ・バス
バー３２に対して例えばネジ止めされたＣｕ板３３を介
して接続されている。
【００５８】なお、図示していない部分（ゲート回路な
ど）は、第１実施例あるいはその変形例１と同様であ
る。
ど）は、第１実施例あるいはその変形例１と同様であ
る。
【００５９】図３のＩＧＢＴモジュールによれば、ある
チップの素子が破壊し、対応するヒューズ（またはヒュ
ーズ機能付きのゲー卜直列抵抗）３１に過電流が流れた
時に、破壊素子ブロックの接続を切断する機能を有す
る。
チップの素子が破壊し、対応するヒューズ（またはヒュ
ーズ機能付きのゲー卜直列抵抗）３１に過電流が流れた
時に、破壊素子ブロックの接続を切断する機能を有す
る。
【００６０】＜第２実施例＞図４は、第２実施例に係る
ＩＧＢＴモジュールの一部（主としてコレクタ配線部）
を概略的に示す上面図であり、そのＢ−Ｂ線に沿う断面
構造は図１（ｂ）に示したものとほぼ同様であり、その
等価回路は、図１０（ｃ）に示したものと同様である。
ＩＧＢＴモジュールの一部（主としてコレクタ配線部）
を概略的に示す上面図であり、そのＢ−Ｂ線に沿う断面
構造は図１（ｂ）に示したものとほぼ同様であり、その
等価回路は、図１０（ｃ）に示したものと同様である。
【００６１】図４に示すＩＧＢＴモジュールは、図１
（ａ）に示した第１実施例のＩＧＢＴモジュールと比べ
て、（１）金属ベース１１上に熱伝導性のよい絶縁体
（図示せず）を介して各実装基板１２に対応するコレク
タ端子Ｃ１〜Ｃ４が配設されるとともに外部に導出され
ており、このコレクタ端子Ｃ１〜Ｃ４と各ＩＧＢＴチッ
プ１３のコレクタとの間にそれぞれボンディングワイヤ
１５が接続されている点、（２）さらに、複数のＩＧＢ
Ｔモジュールが並列接続されており、複数のＩＧＢＴモ
ジュールで共通に使用されるコレクタ・バスバー７１と
前記各コレクタ端子Ｃ１〜Ｃ４との間に即断ヒューズ７
２が例えばネジ止めにより接続されている点が異なり、
その他は同じである。
（ａ）に示した第１実施例のＩＧＢＴモジュールと比べ
て、（１）金属ベース１１上に熱伝導性のよい絶縁体
（図示せず）を介して各実装基板１２に対応するコレク
タ端子Ｃ１〜Ｃ４が配設されるとともに外部に導出され
ており、このコレクタ端子Ｃ１〜Ｃ４と各ＩＧＢＴチッ
プ１３のコレクタとの間にそれぞれボンディングワイヤ
１５が接続されている点、（２）さらに、複数のＩＧＢ
Ｔモジュールが並列接続されており、複数のＩＧＢＴモ
ジュールで共通に使用されるコレクタ・バスバー７１と
前記各コレクタ端子Ｃ１〜Ｃ４との間に即断ヒューズ７
２が例えばネジ止めにより接続されている点が異なり、
その他は同じである。
【００６２】なお、図示していない部分（ゲート回路な
ど）は、第１実施例あるいはその変形例と同様である。
ど）は、第１実施例あるいはその変形例と同様である。
【００６３】図４のようにＩＧＢＴモジュールが複数並
列接続された大電力ＩＧＢＴモジュールによれば、ある
チップの素子が破壊し、対応する即断ヒューズ７２に過
電流が流れた時に、破壊素子ブロックの接続を切断する
機能を有する。
列接続された大電力ＩＧＢＴモジュールによれば、ある
チップの素子が破壊し、対応する即断ヒューズ７２に過
電流が流れた時に、破壊素子ブロックの接続を切断する
機能を有する。
【００６４】＜第２実施例の変形例１＞図５は、第２実
施例の変形例１に係るＩＧＢＴモジュールの一部（主と
してゲート配線部）を概略的に示す上面図であり、その
Ｂ−Ｂ線に沿う断面構造は図１（ｂ）に示したものと同
様であり、その等価回路は、図１０（ｃ）に示したもの
と同様である。
施例の変形例１に係るＩＧＢＴモジュールの一部（主と
してゲート配線部）を概略的に示す上面図であり、その
Ｂ−Ｂ線に沿う断面構造は図１（ｂ）に示したものと同
様であり、その等価回路は、図１０（ｃ）に示したもの
と同様である。
【００６５】図２に示すＩＧＢＴモジュールは、図１
（ａ）に示した第１実施例のＩＧＢＴモジュールと比べ
て、（１）金属ベース１１上に熱伝導性のよい絶縁体
（図示せず）を介して各実装基板１２に対応してゲート
端子Ｇ１〜Ｇ４が配設されるとともに外部に導出されて
おり、このゲート端子Ｇ１〜Ｇ４と各ＩＧＢＴチップ１
３のゲートとの間にそれぞれボンディングワイヤ１５が
接続されている点、（２）さらに、複数のＩＧＢＴモジ
ュールが並列接続されており、複数のＩＧＢＴモジュー
ルで共通に使用されるゲート・バスバー５１と前記各ゲ
ート端子Ｇ１〜Ｇ４との間にヒューズ（またはヒューズ
機能付きの抵抗器）５２が例えばネジ止めにより接続さ
れている点が異なり、その他は同じである。
（ａ）に示した第１実施例のＩＧＢＴモジュールと比べ
て、（１）金属ベース１１上に熱伝導性のよい絶縁体
（図示せず）を介して各実装基板１２に対応してゲート
端子Ｇ１〜Ｇ４が配設されるとともに外部に導出されて
おり、このゲート端子Ｇ１〜Ｇ４と各ＩＧＢＴチップ１
３のゲートとの間にそれぞれボンディングワイヤ１５が
接続されている点、（２）さらに、複数のＩＧＢＴモジ
ュールが並列接続されており、複数のＩＧＢＴモジュー
ルで共通に使用されるゲート・バスバー５１と前記各ゲ
ート端子Ｇ１〜Ｇ４との間にヒューズ（またはヒューズ
機能付きの抵抗器）５２が例えばネジ止めにより接続さ
れている点が異なり、その他は同じである。
【００６６】なお、図示していない部分（コレクタな
ど）は、第２実施例と同様である。
ど）は、第２実施例と同様である。
【００６７】図５のＩＧＢＴモジュールによれば、ある
チップの素子が破壊した時にチップ内部のゲート電位が
上昇し、外部のゲート回路に電流が流れ込もうとする際
に、ヒューズ５２が遮断されることによって上記電流を
阻止する。この場合、ヒューズ機能付きの抵抗器５２を
使用していれば、回路の遮断だけでなく、各チップのゲ
ー卜に直列にそれぞれ挿入されたバランス抵抗としても
機能する。
チップの素子が破壊した時にチップ内部のゲート電位が
上昇し、外部のゲート回路に電流が流れ込もうとする際
に、ヒューズ５２が遮断されることによって上記電流を
阻止する。この場合、ヒューズ機能付きの抵抗器５２を
使用していれば、回路の遮断だけでなく、各チップのゲ
ー卜に直列にそれぞれ挿入されたバランス抵抗としても
機能する。
【００６８】＜第２実施例の変形例２＞図６は、第２実
施例の変形例２に係るＩＧＢＴモジュールの一部（主と
してゲート配線部）を上面からみて概略的に示すととも
にＩＧＢＴモジュールのゲート端子とＩＧＢＴモジュー
ル外部のゲート回路との接続関係を示しており、ＩＧＢ
ＴモジュールのＢ−Ｂ線に沿う断面構造は図１（ｂ）に
示したものと同様であり、その等価回路は、図１０
（ｃ）に示したものと同様である。
施例の変形例２に係るＩＧＢＴモジュールの一部（主と
してゲート配線部）を上面からみて概略的に示すととも
にＩＧＢＴモジュールのゲート端子とＩＧＢＴモジュー
ル外部のゲート回路との接続関係を示しており、ＩＧＢ
ＴモジュールのＢ−Ｂ線に沿う断面構造は図１（ｂ）に
示したものと同様であり、その等価回路は、図１０
（ｃ）に示したものと同様である。
【００６９】図６に示すＩＧＢＴモジュールは、図１
（ａ）に示した第１実施例のＩＧＢＴモジュールと比べ
て、（１）金属ベース１１上に熱伝導性のよい絶縁体
（図示せず）を介して各実装基板に対応してゲート端子
Ｇ１〜Ｇ４が配設されるとともに外部に導出されてお
り、このゲート端子Ｇ１〜Ｇ４と各ＩＧＢＴチップ１３
のゲートとの間にそれぞれボンディングワイヤ１５が接
続されている点、（２）さらに、ゲート制御回路６１の
出力信号がフォトカプラ６２を介して個別の電源回路６
３を持つ出力段回路（ゲートドライバ）６４の入力側に
結合（転送）されるゲート回路６０がＩＧＢＴモジュー
ルの外部に設けられている点、（３）前記各ゲート端子
Ｇ１〜Ｇ４は、前記ゲート回路６０におけるゲートドラ
イバ６４の出力ノードに接続されている点が異なり、そ
の他は同じである。
（ａ）に示した第１実施例のＩＧＢＴモジュールと比べ
て、（１）金属ベース１１上に熱伝導性のよい絶縁体
（図示せず）を介して各実装基板に対応してゲート端子
Ｇ１〜Ｇ４が配設されるとともに外部に導出されてお
り、このゲート端子Ｇ１〜Ｇ４と各ＩＧＢＴチップ１３
のゲートとの間にそれぞれボンディングワイヤ１５が接
続されている点、（２）さらに、ゲート制御回路６１の
出力信号がフォトカプラ６２を介して個別の電源回路６
３を持つ出力段回路（ゲートドライバ）６４の入力側に
結合（転送）されるゲート回路６０がＩＧＢＴモジュー
ルの外部に設けられている点、（３）前記各ゲート端子
Ｇ１〜Ｇ４は、前記ゲート回路６０におけるゲートドラ
イバ６４の出力ノードに接続されている点が異なり、そ
の他は同じである。
【００７０】なお、上記ゲート回路６０は、例えば図９
に示したように、同一ケースの内部でＩＧＢＴモジュー
ルの上側に配設されるプリント回路板上に実装されて収
納されている。
に示したように、同一ケースの内部でＩＧＢＴモジュー
ルの上側に配設されるプリント回路板上に実装されて収
納されている。
【００７１】なお、図示していない部分（コレクタな
ど）は、第２実施例と同様である。
ど）は、第２実施例と同様である。
【００７２】図６のＩＧＢＴモジュールによれば、各素
子ブロック毎にゲート端子が導出されており、ゲート制
御回路の出力信号がフォトカプラー６２を通して入力す
るドライバー６４により各ゲートを制御する。
子ブロック毎にゲート端子が導出されており、ゲート制
御回路の出力信号がフォトカプラー６２を通して入力す
るドライバー６４により各ゲートを制御する。
【００７３】したがって、ＩＧＢＴモジュールのある一
つのゲート（およびそれに接続されているゲート端子）
が高電位に上がっても、他の素子ブロックまたは他のモ
ジュールに破壊が広がることはない。
つのゲート（およびそれに接続されているゲート端子）
が高電位に上がっても、他の素子ブロックまたは他のモ
ジュールに破壊が広がることはない。
【００７４】また、図６に示したゲート回路の全体をＩ
ＧＢＴモジュールの内部に取り込んだインテリジェント
タイプのＩＧＢＴモジュールを構成しても構わない。
ＧＢＴモジュールの内部に取り込んだインテリジェント
タイプのＩＧＢＴモジュールを構成しても構わない。
【００７５】図７は、図１（ｃ）に示した仕切り部材の
変形例を示している。
変形例を示している。
【００７６】図７に示す仕切り部材は、図１（ｂ）に示
した金属ベース１１上で各実装基板１２上のＩＧＢＴチ
ップ１３、ＦＲＤチップ１４を囲むように被せられる絶
縁性のケース７０に一体的に形成された仕切り板７１か
らなり、このケース７０の下端面および仕切り板７１の
下端面は、前記金属ベース１１上に固定される。
した金属ベース１１上で各実装基板１２上のＩＧＢＴチ
ップ１３、ＦＲＤチップ１４を囲むように被せられる絶
縁性のケース７０に一体的に形成された仕切り板７１か
らなり、このケース７０の下端面および仕切り板７１の
下端面は、前記金属ベース１１上に固定される。
【００７７】この場合、上記ケース７０には、前記金属
ベース１１上に熱伝導性のよい絶縁体（図示せず）を介
して固定されるエミッタ端子Ｅ、ゲート端子Ｇおよびコ
レクタ端子Ｃ（図示せず）が取り付けられており、上記
エミッタ端子Ｅ、ゲート端子Ｇおよびコレクタ端子Ｃの
各一端部はケース７０の外部に導出されている。
ベース１１上に熱伝導性のよい絶縁体（図示せず）を介
して固定されるエミッタ端子Ｅ、ゲート端子Ｇおよびコ
レクタ端子Ｃ（図示せず）が取り付けられており、上記
エミッタ端子Ｅ、ゲート端子Ｇおよびコレクタ端子Ｃの
各一端部はケース７０の外部に導出されている。
【００７８】
【発明の効果】上述したように本発明の半導体モジュー
ルによれば、並設して並列接続された複数の半導体チッ
プの一つに故障が生じた場合においても、他の半導体チ
ップに破壊が広がらないように防止でき、継続動作が可
能になる。
ルによれば、並設して並列接続された複数の半導体チッ
プの一つに故障が生じた場合においても、他の半導体チ
ップに破壊が広がらないように防止でき、継続動作が可
能になる。
【００７９】また、本発明の半導体モジュールを多数使
用する大型プラントに応用した場合に、並設して並列接
続された複数の半導体チップの一つが破壊したとして
も、その部分のみシステムから切断でき、他の素子ブロ
ック、他のモジュールまたは制御回路を破壊することが
ないので、システム全体を停止させることがなく、プラ
ントの操業ロスを招くことを防止できる。
用する大型プラントに応用した場合に、並設して並列接
続された複数の半導体チップの一つが破壊したとして
も、その部分のみシステムから切断でき、他の素子ブロ
ック、他のモジュールまたは制御回路を破壊することが
ないので、システム全体を停止させることがなく、プラ
ントの操業ロスを招くことを防止できる。
【図１】本発明の第１実施例に係るＩＧＢＴモジュール
の内部を概略的に示す上面図および断面図ならびに仕切
り部材を取り出して概略的に示す斜視図。
の内部を概略的に示す上面図および断面図ならびに仕切
り部材を取り出して概略的に示す斜視図。
【図２】本発明の第１実施例の変形例１に係るＩＧＢＴ
モジュールの一部（主としてゲート配線部）を概略的に
示す上面図。
モジュールの一部（主としてゲート配線部）を概略的に
示す上面図。
【図３】本発明の第１実施例の変形例２に係るＩＧＢＴ
モジュールの一部（主としてコレクタ配線部）を概略的
に示す上面図。
モジュールの一部（主としてコレクタ配線部）を概略的
に示す上面図。
【図４】本発明の第２実施例に係るＩＧＢＴモジュール
の一部（主としてコレクタ配線部）を概略的に示す上面
図。
の一部（主としてコレクタ配線部）を概略的に示す上面
図。
【図５】本発明の第２実施例の変形例１に係るＩＧＢＴ
モジュールの一部（主としてゲート配線部）を概略的に
示す上面図。
モジュールの一部（主としてゲート配線部）を概略的に
示す上面図。
【図６】本発明の第２実施例の変形例２に係るＩＧＢＴ
モジュールの一部（主としてゲート配線部）を上面から
みて概略的に示すとともにＩＧＢＴモジュールのゲート
端子とＩＧＢＴモジュール外部のゲート回路との接続関
係を示す図。
モジュールの一部（主としてゲート配線部）を上面から
みて概略的に示すとともにＩＧＢＴモジュールのゲート
端子とＩＧＢＴモジュール外部のゲート回路との接続関
係を示す図。
【図７】図１（ｃ）に示した仕切り部材の変形例を示す
斜視図。
斜視図。
【図８】ＩＧＢＴモジュールの外観の一例を概略的に示
す斜視図。
す斜視図。
【図９】最近のＩＧＢＴモジュールの一例を概略的に示
す断面図。
す断面図。
【図１０】従来の一般に使用されているＩＧＢＴモジュ
ールの内部を取り出して示す上面図、断面図および等価
回路を示す図。
ールの内部を取り出して示す上面図、断面図および等価
回路を示す図。
【図１１】ＩＧＢＴモジュールを多数用いた通常のイン
バータ装置の１台分の一例を示す構成説明図。
バータ装置の１台分の一例を示す構成説明図。
【図１２】ＩＧＢＴモジュールを多数用いた中性点クラ
ンプ方式の３レベルのインバータ装置の１台分の一例を
示す構成説明図。
ンプ方式の３レベルのインバータ装置の１台分の一例を
示す構成説明図。
１１…金属ベース、 １２…実装基板、 １３…ＩＧＢＴチップ、 １４…ＦＲＤチップ、 Ｅ…エミッタ端子、 Ｇ…ゲート端子、 Ｃ…コレクタ端子、 １５…絶縁性のケース、 １６…仕切り部材。
Claims (10)
- 【請求項１】 実装基板と、 前記実装基板に実装され、並列接続される半導体チップ
と、 前記各半導体チップのエミッタをモジュールのエミッタ
端子に接続するために設けられたエミッタリードと、 前記各半導体チップのゲートをモジュールのゲート端子
に接続するために設けられたゲートリードと、 前記各半導体チップのコレクタをモジュールのコレクタ
端子に接続するために設けられ、過電流によって前記エ
ミッタリードよりも熔断し易いコレクタリードとを具備
することを特徴とする半導体モジュール。 - 【請求項２】 請求項１記載の半導体モジュールにおい
て、 前記ゲートリードは、過電流によって前記エミッタリー
ドよりも熔断し易いことを特徴とする半導体モジュー
ル。 - 【請求項３】 請求項１または２記載の半導体モジュー
ルにおいて、 前記エミッタリード、ゲートリードおよびコレクタリー
ドは、それぞれボンディングワイヤを直列に含み、前記
各半導体チップのコレクタに接続されているボンディン
グワイヤの本数が前記各半導体チップのエミッタに接続
されているボンディングワイヤの本数よりも少ないこと
を特徴とする半導体モジュール。 - 【請求項４】 請求項３記載の半導体モジュールにおい
て、 前記各半導体チップのゲートに接続されているボンディ
ングワイヤが前記各半導体チップのコレクタに接続され
ているボンディングワイヤよりも細いことを特徴とする
半導体モジュール。 - 【請求項５】 請求項１または２記載の半導体モジュー
ルにおいて、 前記コレクタリードは、ヒューズまたはヒューズ機能を
持たせた材質のボンディングワイヤを直列に含むことを
特徴とする半導体モジュール。 - 【請求項６】 請求項２乃至４のいずれか１項に記載の
半導体モジュールにおいて、 前記ゲートリードは、ヒューズまたはヒューズ機能を持
たせた材質のボンディングワイヤまたはヒューズ機能を
設けた抵抗を直列に含むことを特徴とする半導体モジュ
ール。 - 【請求項７】 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の
半導体モジュールにおいて、 前記複数個の実装基板間にアーク遮蔽機能を有する仕切
り部材が設けられていることを特徴とする半導体モジュ
ール。 - 【請求項８】 並設された複数個の実装基板と、 前記複数個の実装基板にそれぞれ実装され、並列接続さ
れる半導体チップと、 前記各実装基板に対応して設けられとともに外部に導出
され、対応する実装基板上の半導体チップのコレクタに
接続された複数のコレクタ端子と、 前記各コレクタ端子と外部のコレクタ・バスバーとの間
にそれぞれ対応して接続された複数のヒューズとを具備
することを特徴とする半導体モジュール。 - 【請求項９】 並設された複数個の実装基板と、 前記各実装基板に対応して設けられるとともに外部に導
出され、対応する実装基板上の半導体チップのゲートに
接続された複数のゲート端子と、 前記各ゲート端子と外部のゲート・バスバーとの間にそ
れぞれ対応して接続された複数のヒューズまたはヒュー
ズ機能付きの抵抗器とを具備することを特徴とする半導
体モジュール。 - 【請求項１０】 並設された複数個の実装基板と、 前記各実装基板に対応して設けられるとともに外部に導
出され、対応する実装基板上の半導体チップのゲートに
接続された複数のゲート端子とを具備し、 前記各ゲート端子は、ゲート制御回路の複数の出力がそ
れぞれフォトカプラを介してそれぞれ個別の電源回路を
持つ複数の出力段ゲートドライバの入力側に結合される
ゲート回路の前記各出力段ゲートドライバからそれぞれ
独立にゲート駆動信号が供給されることを特徴とする半
導体モジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10326965A JP2000150776A (ja) | 1998-11-17 | 1998-11-17 | 半導体モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10326965A JP2000150776A (ja) | 1998-11-17 | 1998-11-17 | 半導体モジュール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000150776A true JP2000150776A (ja) | 2000-05-30 |
Family
ID=18193781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10326965A Pending JP2000150776A (ja) | 1998-11-17 | 1998-11-17 | 半導体モジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000150776A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1998
- 1998-11-17 JP JP10326965A patent/JP2000150776A/ja active Pending
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| WO2022264297A1 (ja) * | 2021-06-16 | 2022-12-22 | 三菱電機株式会社 | 電子機器 |
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| JP7507974B2 (ja) | 2021-06-16 | 2024-06-28 | 三菱電機株式会社 | 電子機器 |
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