JP2004040877A - Multiple phase inverter module - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a 3-phase inverter module for a reduced wiring resistance and an improved cooling performance of a power semiconductor element. <P>SOLUTION: On a flat element mounting surface of a base plate 3, an AC output bus bar 6 and a power supply bus bar 5 of the 3-phase inverter module are mounted through an insulating sheet 4. An IGBT element 8 of an upper arm side is jointed to the power supply bus bar 5 while an IGBT element 9 of a lower arm side is jointed to the AC output bus bar 6. A tab part 62 of the AC output bus bar 6 is jointed to the upper surface of the IGBT element 8 of the upper arm side, and a ground bus bar 7 is jointed to the upper surface of the IGBT element 9 of the lower arm side. Thus, the IGBT elements 8 and 9 are cooled from both main surfaces through the bus bar. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多相インバータモジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、多相インバータ回路を内蔵する多相インバータモジュール及びこの多相インバータモジュールを用いたインバータ一体型回転電機が提案されている。
【０００３】
この種の多相インバータモジュールは、大きな発熱量をもつパワー半導体素子チップの冷却のための熱伝達放熱及びヒートシンクをなす素子冷却用金属部材、絶縁シート、多相インバータ回路の各アームを構成するパワー半導体素子、パワー半導体素子チップの電極端子に接続されるバスバーを必須構成要素としている。
【０００４】
たとえば、特開２０００−２４５１７０号公報は、ヒートシンク兼冷却部材としての金属ベース上に絶縁シートを介していわゆるリードフレームを設け、このリードフレームのアイランドにパワー半導体素子チップを搭載し、更に、金属ベースの側面を角枠状の樹脂モールドケースで囲み、この樹脂モールドケース内に樹脂をモールドすることにより、パワー半導体素子チップをモールドし、リードフレームのリード端子を上方に屈曲してパワー半導体素子チップの電極端子とする構造のパワー半導体モジュールを開示している。
【０００５】
また、特開２００２−３３４４７３号公報は、銅板上に絶縁シートを設け、この絶縁シート上にいわゆる複数のバスバーを設け、一つのバスバー上にパワー半導体素子チップを搭載し、更に、金属ベースの側面を角枠状の樹脂モールドケースで囲み、この樹脂モールドケース内に樹脂をモールドすることにより、パワー半導体素子チップをモールドし、上記バスバーを樹脂モールドケースを貫通して横方向に突出させてパワー半導体素子チップの電極端子とする構造のパワー半導体モジュール（多相インバータモジュール）を開示している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した公報のパワー半導体チップはいずれもワイヤボンディングにより接続されているため、多数のボンディングワイヤを並列に設ける必要があり、その結果、各パワー半導体素子チップの側方のバスバー又はリード端子に大きなボンディングワイヤ接合領域を確保する必要があった。また、パワー半導体素子チップをその上面すなわちボンディングワイヤ側から冷却することが困難であるという問題があった。
【０００７】
この問題を解決するために、パワー半導体素子チップの上面に、バスバーのような金属電極片をはんだ等で接合することにより、ボンディングワイヤを省略することも考えられるが、バスバー構造や取り付け作業が複雑化するという問題があった。
【０００８】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、配線抵抗の低減とパワー半導体素子の冷却性の向上とが可能な多相インバータモジュールを提供することをその目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の多相インバータモジュールは、素子実装面を有する素子冷却用金属部材と、前記素子実装面に絶縁シートを介して固定される電源バスバーと、高位直流電極をなす底面が前記電源バスバー上に固定され、上面に交流出力電極を有する複数の上アーム側半導体素子と、前記素子実装面に絶縁シートを介して固定される主部と、前記主部から延設されて前記各上アーム側半導体素子の前記交流出力電極に個別に接合される接合端部とを有する複数の交流出力バスバーと、交流出力電極をなす底面が前記各交流出力バスバー上に固定され、上面に低位直流電極を有する複数の下アーム側半導体素子と、前記素子実装面に固定されて前記各下アーム側半導体素子の前記低位直流電極に接合される接地バスバーとを備え、前記交流出力バスバーの前記主部と前記接合端部との間に段差が形成されていることを特徴としている。
【００１０】
このようにすれば、半導体素子の熱をその両主面からバスバーを通じて素子冷却用金属部材に伝達することができるので、半導体素子を良好に冷却することができる。また、ワイヤボンディングを必要とせず、交流出力バスバーを小型化し、配線長短縮を実現することができ、取り付けも簡単となる。
【００１１】
半導体素子は、パワー半導体素子チップ（ベアチップ）でもよく、パワー半導体素子チップの両主面に電極板を設け、チップ側面を樹脂被覆したパワー半導体素子カードとしてもよい。パワー半導体素子は、たとえばＩＧＢＴやＭＯＳトランジスタやフライホイルダイオードを内蔵することができるほか、上記トランジスタとフライホイルダイオードとを一緒に内蔵してもよい。
【００１２】
バスバーは、いわゆるリードフレーム製造技術により形成、配置することができる他、それぞれ個別のバスバーを別々に製造、配置することも可能である。
【００１３】
製造方法としてはたとえば次に示すように種々の方法が可能である。
【００１４】
まず、あらかじめベアチップを接合したバスバーを絶縁シートを通じて素子冷却用金属部材に固定し、樹脂モールドする方法がある。ベアチップをバスバーに接合した後、予備樹脂モールドして、ベアチップの汚染保護を行うとともにバスバーとベアチップとを一体化してもよい。
【００１５】
更に、パワー半導体素子のベアチップの両主面に電極板を接合し、ベースの側面を樹脂モールドにより被覆してカード状のパワー半導体素子（パワー半導体素子カード）を構成し、このカードの両端にそれぞれバスバーを固定し、このバスバーを絶縁シートを介して素子冷却用金属部材に固定してもよい。
【００１６】
請求項２記載の多相インバータモジュールは、前記素子実装面に絶縁シートを介して固定される電源バスバーと、高位直流電極をなす底面が前記電源バスバー上に固定され、上面に交流出力電極を有する複数の上アーム側半導体素子と、前記素子実装面に絶縁シートを介して固定される主部と、前記主部から延設されて前記各上アーム側半導体素子の前記交流出力電極に個別に接合される接合端部とを有する複数の交流出力バスバーと、交流出力電極をなす底面が前記各交流出力バスバー上に固定され、上面に低位直流電極を有する複数の下アーム側半導体素子と、前記素子実装面に固定されて前記各下アーム側半導体素子の前記低位直流電極に接合される接地バスバーとを備え、前記素子実装面は、前記上アーム側半導体素子素子の上面が前記下アーム側半導体素子の底面よりも、前記交流出力バスバーの厚さに略等しい幅の段差を有することを特徴としている。
【００１７】
このようにすれば、半導体素子の熱をその両主面からバスバーを通じて素子冷却用金属部材に伝達することができるので、半導体素子を良好に冷却することができる。また、ワイヤボンディングを必要とせず、交流出力バスバーを小型化し、配線長短縮を実現することができ、取り付けも簡単となる。また、バスバーを屈曲する必要がないので、製造が容易となる。製造方法としては、上記段差付きバスバーを用いる場合と同様とすることができる。
【００１８】
好適な態様において、前記各半導体素子は、前記低位直流電極に隣接して前記上面に形成された制御電極を有する。すなわち、本構成では、エミッタホロワ又はソースホロワ構成の多相インバータ回路を構成することができるとともに、制御電極を半導体素子の上面側とすることにより配線を容易化することができる。
【００１９】
好適な態様において、前記接地バスバーは、前記素子冷却用金属部材に接続されるので、下アーム側半導体素子をその両面から良好に冷却することができる。なお、この接地バスバーも、交流出力バスバーと同様に段差を設けることができる他、接地バスバーを平坦化するために素子実装面に段差を設けてもよい。
【００２０】
好適な態様において、前記各半導体素子は、モータのエンドプレートを兼ねるか又は前記エンドプレートに固定される前記素子冷却用金属部材に前記モータの軸心を中心として略回転対称に固定され、同相の前記上アーム側半導体素子と下アーム側半導体素子とは、略径方向に近接して配置され、前記電源バスバーは、前記モータの軸心を略中心とする輪板状に形成される。このようにすれば、モータのエンドプレートと半導体素子のヒートシンクとの共用化によりインバータ一体型モータを小型軽量化できるとともに、互いに異なる角度位置を有してモータから軸方向にステータコイルの引き出し線に最短距離で交流出力バスバーを接続することができ、交流出力バスバーや引き出し線の配線インピーダンスを低減することができる。また、各相の半導体素子の冷却条件を略等しくすることができ、冷却上、都合がよい。
【００２１】
好適な態様において、前記素子実装面に固定されて前記電源バスバー及び前記接地バスバーに接続される一対の端子を有する平滑コンデンサを有し、前記平滑コンデンサは、互いに周方向に一定ピッチで配置されて互いに異なる相を構成する複数の前記半導体素子のうち、真ん中の前記半導体素子と径方向に略一直線上に配置されるので、平滑コンデンサをモータ端面に良好に取り付けることができ、コンパクトに構成することができる。
【００２２】
好適な態様において、前記交流出力バスバーの前記接合端部は、前記交流出力バスバーの前記主部から径方向外側に延設される舌状に形成されている。これにより、交流出力バスバーなどの厚さ方向の寸法ばらつきの接合端部の変形により容易に吸収することができる。
【００２３】
好適な態様において、前記接地バスバーは、前記モータの軸心を略中心とする輪板状に形成される主部と、前記主部から径方向に延設されて前記下アーム側半導体素子の上面に接合される舌状の接合端部とを有する。これにより、交流出力バスバーなどの厚さ方向の寸法ばらつきの接合端部の変形により容易に吸収することができる。
【００２４】
【発明を実施するための態様】
本発明の多相インバータモジュールの好適な態様を図面を参照して以下に説明する。
（全体構造）
図１は、この多相インバータモジュールを採用するインバータ一体型モータの部分軸方向断面図である。
【００２５】
１は円筒状のハウジング、２はパワー半導体モジュールである。ハウジング１の内部には、図示しないもののステータコア、ステータコイル、ロータ、回転軸などからなる磁石ロータ型多相同期モータが内蔵されている。
【００２６】
パワー半導体モジュール２は、略円盤状のベースプレート（本発明でいう素子冷却用金属部材）３、絶縁シート４、電源バスバー５、交流出力バスバー６、接地バスバー７、上アーム側のＩＧＢＴ素子８、下アーム側のＩＧＢＴ素子９を有している。１０は蓋板である。
【００２７】
ハウジング１、ベースプレート３は、アルミダイキャストにより製造され、蓋板１０はアルミ薄板をプレス成形して形成されている。ベースプレート３は、図示しない螺子によりハウジング１の径方向に延設された軸受け板部後１１の後端面に締結されている。ハウジング１の軸受け板部１１から更に後方に突出する周壁後部１２の後端面には蓋板１０が締結され、蓋板１０と軸受け板部１１と周壁後部１２とによりモジュール収容室Ｓが区画形成され、モジュール収容室Ｓにはパワー半導体モジュール２が収容されている。
【００２８】
パワー半導体モジュール２について以下に詳細に説明する。
【００２９】
ベースプレート３の内部には、冷却ブラインが略螺旋状に流れる冷却媒体通路３１が形成され、ベースプレート３の前端面は周壁後部１２に密着されている。ベースプレート３の後端面には、絶縁シート４を介して電源バスバー５及び交流出力バスバー６がたとえば接着などにより固定されている。
電源バスバー５、交流出力バスバー６を絶縁シート４を介してベースプレート３上に固定するにはベースプレート３と電源バスバー５及び交流出力バスバー６との電気絶縁が可能な公知のあらゆる固定方法を採用することができる。たとえば、電気接続面を除く表面に電気絶縁樹脂層を設けた電源バスバー５、交流出力バスバー６を樹脂ねじによりベースプレート３に締結してもよい。又は、ベースプレート３に締結された押さえ板により電源バスバー５や交流出力バスバー６を絶縁シート４に押さえつけてもよい。
【００３０】
接地バスバー７を締結するための柱部３２がベースプレート３の所定位置から後方に突出しており、柱部３２の頂面には接地バスバー７が締結されている。電源バスバー５及び接地バスバー７は、モータ軸心を中心とする同心円配置とされ、交流出力バスバー６は略長方形に形成されて、電源バスバー５と接地バスバー７との間に位置して絶縁シート４上に配設されている。
【００３１】
上アーム側のＩＧＢＴ素子８及び下アーム側のＩＧＢＴ素子９は、ＮチャンネルＩＧＢＴを内蔵するカード状モジュールからなる。すなわち、このカード状モジュールは、ＩＧＢＴチップの底面すなわちコレクタ電極領域をコレクタ電極端子をなす電極導体片に接合し、ＩＧＢＴチップの表面のエミッタ電極領域をエミッタ電極端子をなす電極導体片に接合し、ＩＧＢＴチップの表面のゲート電極領域をゲート電極端子をなす電極導体に接合し、ＩＧＢＴチップの側面を樹脂モールドしてなる。ゲート電極端子をなす電極導体は、カード状モジュールの上面にエミッタ電極端子をなす電極導体片と並べて設けてもよく、あるいは、カード状モジュールの側面から導出してもよい。この種のカード状モジュール自体は公知であるので、さらなる詳細説明は省略する。ただし、この実施態様では、パワー半導体素子としてＩＧＢＴを採用したが、ＭＯＳトランジスタなどの他の半導体スイッチング素子を採用してもよいことはもちろんである。また、後述するが、上アーム側のＩＧＢＴ素子８、下アーム側のＩＧＢＴ素子９にはそれぞれ同様にカード状モジュール構造のフライホイルダイオードが逆並列接続されている。また、このフライホイルダイオードを収容する半導体チップと上記ＩＧＢＴチップとを一つのカード状モジュールに実装してもよく、一つの半導体チップ内にフライホイルとスイッチング素子とを集積してもよい。また、バスバー上に配置可能であれば、パワー半導体素子をカード状モジュール以外のモジュール構造に形成してもよい。図１では、一つの上アーム側のＩＧＢＴ素子８と一つの下アーム側のＩＧＢＴ素子９とからなる多相インバータ回路の一相分のアームを図示したが、ベースプレート３上には実際には同様に多相インバータ回路の残る二相のアームも配置されている（図２）。
【００３２】
図１に示すように、上アーム側のＩＧＢＴ素子８の底面側主電極端子（ここではコレクタ電極端子）は電源バスバー５上にはんだなどにより接合され、下アーム側のＩＧＢＴ素子９の底面側主電極端子（ここではコレクタ電極端子）は交流出力バスバー６上にはんだなどにより接合されている。
【００３３】
交流出力バスバー６は、下アーム側のＩＧＢＴ素子９も底面すなわちコレクタ電極端子が固定される主部６１と、主部６１から略径方向外側に延設される舌状部６２とからなる。舌状部６２は、主部６１の径方向外縁部から基板１０側へ立設された後、屈曲されて径方向外側へ延設され、その後、ＩＧＢＴ素子８側へ屈曲されて、上アーム側のＩＧＢＴ素子８の表面のエミッタ電極端子にはんだ付けされている。
【００３４】
接地バスバー７は、柱部３２に固定される輪板状の主部７１と、主部７１から略径方向外側に延設され、屈曲されて、下アーム側のＩＧＢＴ素子９の表面のエミッタ電極端子にはんだ付けされる舌状部６２とからなる。
【００３５】
上アーム側のＩＧＢＴ素子８、下アーム側のＩＧＢＴ素子９のゲート電極端子は図示しない制御配線を通じてコントローラに接続されているが、この制御配線及びコントローラの図示、説明については周知であるので、説明を省略する。
【００３６】
多相インバータ回路を構成するすべてのバスバー及び半導体素子の径方向及び周方向のおける配置を図２に示す。
【００３７】
この実施態様では、上述したように、多相インバータ回路は、上アーム側のＩＧＢＴ素子８と下アーム側のＩＧＢＴ素子９とを直列接続し、各ＩＧＢＴごとにフライホイルダイオードとを逆並列接続してなり、異なる相電圧を出力する３つの相インバータＵ、Ｖ、Ｗからなる。上アーム側のＩＧＢＴ素子８はコレクタホロワ接続、下アーム側のＩＧＢＴ素子９はエミッタホロワ接続されている。
【００３８】
この実施例では特に、各相インバータＵ、Ｖ、Ｗは互いに９０度離れて配置されている。図２において、１３Ｕ、１３Ｖ、１３Ｗは、ベースプレート３及び軸受け板部１１を貫通してモータの各相のステータコイルからモジュール収容室Ｓに突出する樹脂被覆引き出し線であり、それらは交流出力バスバー６の主部６１の周方向に隣接してモジュール収容室Ｓに突出している。各相の樹脂被覆引き出し線１３Ｕ、１３Ｖ、１３Ｗは、各相の交流出力バスバー６の主部６１にはんだ付けされている。各交流出力バスバー６の主部６１には、各相の下アーム側のＩＧＢＴ素子９とフライホイルダイオード１４とが互いに周方向に近接して接合され、接地バスバー７の主部７１とフライホイルダイオード１４の上面電極すなわちアノード電極端子とは接地バスバー７の主部７１から延設される舌状部７３に接続されている。同様に、各電源バスバー５には、各相の上アーム側のＩＧＢＴ素子８とフライホイルダイオード１５とが互いに周方向に近接して接合され、交流出力バスバー６の主部６１とフライホイルダイオード１５の上面電極すなわちアノード電極端子とは交流出力バスバー６の舌状部６３とにより接続されている。
【００３９】
略輪板状の電源バスバー５は広い面積にわたって絶縁シート４を挟んで接地バスバー７と同じ電位のベースプレート３に対向しており、平滑コンデンサの必要容量の低減が可能となっている。
（変形態様）
変形態様を図３を参照して以下に説明する。
【００４０】
この変形態様では、扁平円筒型の平滑コンデンサ１６が、周方向真ん中の相インバータＶと同一直線上において軸心から径方向空きスペース側に配設されている。この平滑コンデンサ１６は多相インバータ回路の電源バスバー５に接続される正極端子（図示せず）と、接地バスバー７に接続される負極端子（図示せず）とを有している。平滑コンデンサ１６の平坦な外周面は、接地バスバー７に密着しており、平滑コンデンサ７は接地バスバー７を通じて良好に冷却され、かつ、多相インバータモジュールをコンパクト化することができる。
（変形態様）
変形態様を図４に示す。
【００４１】
この変形態様では、段差付きのベースプレート３０を採用することにより、交流出力バスバー６、接地バスバー７の平坦化を実現している。ただし、図４では、絶縁シート４の図示は省略している。ベースプレート３０は、基底面３３から所定高さだけ高位置にて基底面３３と平行に形成される段差面３４と、段差面３４から所定高さだけ高位置にて段差面３４と平行に形成される段差面３５とを有し、段差面３４には電源バスバー５を介して各上アーム側のＩＧＢＴ素子８及びフライホイルダイオードが搭載され、段差面３５には各交流出力バスバー６の主部６１を介して各下アーム側のＩＧＢＴ素子９及びフライホイルダイオードが搭載されている。
【００４２】
この変形態様でも、交流出力バスバー６は、輪板状の主部６１と、この主部６１から略径方向外側に突出する舌状部６２とを有し、接地バスバー７は、輪板状の主部７１と主部７１から略径方向外側に突出する舌状部７２とを有し、舌状部６２、７２は、その変形により各部寸法ばらつきを吸収可能となっている。また、この変形態様によれば、各交流出力バスバー６の舌状部６２及び接地バスバー７の舌状部７２の軸方向の屈曲を必要としないので、それらの製造が容易となり、かつバスバー抵抗を短縮でき、冷却も有利となる。
（実施例効果）
この実施例のインバータ一体型モータによれば、次の効果を奏することができる。
【００４３】
まず、半導体素子の熱をその両主面からバスバーを通じて素子冷却用金属部材に伝達することができるので、半導体素子を良好に冷却することができる。また、ワイヤボンディングを必要とせず、交流出力バスバーを小型化し、配線長短縮を実現することができ、取り付けも簡単となる。
【００４４】
また、ベースプレート３は、モータのエンドプレート１１と一体化してその剛性を強化することができるので、エンドプレート１１を薄肉化することができるとともに、エンドプレート１１を通じてモータを良好に冷却することもできる。更に、変形容易な舌状部６２、７２を設けているので、各部寸法ばらつきを細幅で変形容易な舌状部６２、７２の変形により容易に吸収することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例のインバータ一体型モータの部分軸方向断面図、かつ、図２のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図２】図１のバスバー配置を示す軸方向にみた側面図である。
【図３】変形態様を示す側面図である。
【図４】変形態様を示すインバータ一体型モータの部分軸方向断面図である。
【符号の説明】
１　モータのハウジング
２　パワー半導体モジュール
３　ベースプレート（本発明でいう素子冷却用金属部材）
４　絶縁シート
５　電源バスバー
６　交流出力バスバー
７　接地バスバー
８　上アーム側のＩＧＢＴ素子
９　下アーム側のＩＧＢＴ素子
１６　平滑コンデンサ
Ｓ　モジュール収容室
６１　交流出力バスバー６の主部
６２　交流出力バスバー６の舌状部
７１　接地バスバー７の主部
７２　接地バスバー７の舌状部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a polyphase inverter module.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Hitherto, a polyphase inverter module having a built-in polyphase inverter circuit and an inverter-integrated rotary electric machine using the polyphase inverter module have been proposed.
[0003]
This kind of multi-phase inverter module is composed of an element cooling metal member, an insulating sheet, and a power constituting each arm of the multi-phase inverter circuit, which serves as a heat transfer heat radiation and a heat sink for cooling a power semiconductor element chip having a large heat value. A bus bar connected to the electrode terminals of the semiconductor element and the power semiconductor element chip is an essential component.
[0004]
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-245170 discloses that a so-called lead frame is provided on a metal base as a heat sink and cooling member via an insulating sheet, a power semiconductor element chip is mounted on an island of the lead frame, and a metal base is further provided. The power semiconductor element chip is molded by surrounding the side surface of the power semiconductor element chip by molding a resin into the resin mold case, and the lead terminals of the lead frame are bent upward. A power semiconductor module having an electrode terminal structure is disclosed.
[0005]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-334473 discloses that an insulating sheet is provided on a copper plate, so-called plural bus bars are provided on the insulating sheet, a power semiconductor element chip is mounted on one bus bar, and Is surrounded by a square frame-shaped resin mold case, and the power semiconductor element chip is molded by molding the resin in the resin mold case. A power semiconductor module (polyphase inverter module) having a structure that is used as an electrode terminal of an element chip is disclosed.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the power semiconductor chips of the above publications are all connected by wire bonding, it is necessary to provide a large number of bonding wires in parallel, and as a result, a bus bar or a lead terminal beside each power semiconductor element chip is provided. It was necessary to secure a large bonding wire bonding area. Further, there is a problem that it is difficult to cool the power semiconductor element chip from its upper surface, that is, the bonding wire side.
[0007]
In order to solve this problem, it is conceivable to omit bonding wires by bonding metal electrode pieces such as bus bars to the upper surface of the power semiconductor element chip by soldering or the like, but the bus bar structure and mounting work are complicated. There was a problem of becoming.
[0008]
The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a polyphase inverter module capable of reducing wiring resistance and improving cooling performance of a power semiconductor element.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
2. The multi-phase inverter module according to claim 1, wherein a metal member for cooling the element having an element mounting surface, a power bus bar fixed to the element mounting surface via an insulating sheet, and a bottom surface forming a high-order DC electrode having the power bus bar. A plurality of upper arm-side semiconductor elements fixed on the upper side and having an AC output electrode on an upper surface; a main part fixed to the element mounting surface via an insulating sheet; and each of the upper arms extending from the main part. A plurality of AC output busbars having joining ends individually joined to the AC output electrodes of the side semiconductor elements, and a bottom surface forming an AC output electrode is fixed on each of the AC output busbars, and a lower DC electrode is provided on the upper surface. A plurality of lower arm-side semiconductor elements, and a ground bus bar fixed to the element mounting surface and joined to the lower DC electrode of each of the lower arm-side semiconductor elements; It is characterized in that a step is formed between the main portion and the joint end portion of the bar.
[0010]
With this configuration, the heat of the semiconductor element can be transmitted to the element cooling metal member from both main surfaces through the bus bars, so that the semiconductor element can be cooled well. Further, the need for wire bonding is eliminated, the AC output bus bar can be miniaturized, the wiring length can be shortened, and the mounting is simplified.
[0011]
The semiconductor element may be a power semiconductor element chip (bare chip), or may be a power semiconductor element card in which electrode plates are provided on both main surfaces of the power semiconductor element chip and the chip side surfaces are covered with resin. The power semiconductor element may include, for example, an IGBT, a MOS transistor, or a flywheel diode, or may include the transistor and the flywheel diode together.
[0012]
The bus bars can be formed and arranged by a so-called lead frame manufacturing technique, and it is also possible to separately manufacture and arrange individual bus bars.
[0013]
As a manufacturing method, for example, various methods are possible as shown below.
[0014]
First, there is a method in which a bus bar to which a bare chip is bonded in advance is fixed to an element cooling metal member through an insulating sheet, and then resin-molded. After joining the bare chip to the bus bar, preliminary resin molding may be performed to protect the bare chip from contamination and to integrate the bus bar with the bare chip.
[0015]
Further, an electrode plate is bonded to both main surfaces of the bare chip of the power semiconductor element, and the side surface of the base is covered with a resin mold to form a card-shaped power semiconductor element (power semiconductor element card). The bus bar may be fixed, and the bus bar may be fixed to the element cooling metal member via an insulating sheet.
[0016]
The polyphase inverter module according to claim 2, wherein a power supply bus bar fixed to the element mounting surface via an insulating sheet, a bottom surface forming a high-order DC electrode is fixed on the power supply bus bar, and an AC output electrode is provided on an upper surface. A plurality of upper arm-side semiconductor elements, a main part fixed to the element mounting surface via an insulating sheet, and individually joined to the AC output electrode of each of the upper arm-side semiconductor elements extending from the main part. A plurality of AC output bus bars having a junction end to be formed, a bottom surface forming an AC output electrode fixed to each of the AC output bus bars, and a plurality of lower arm side semiconductor elements having a lower DC electrode on the upper surface; and the element A ground bus bar fixed to a mounting surface and joined to the lower DC electrode of each of the lower arm-side semiconductor elements, wherein the element mounting surface has an upper surface of the upper arm-side semiconductor element element. Than the bottom surface of serial lower arm side semiconductor device is characterized by having a step of width substantially equal to the thickness of said AC output bus bar.
[0017]
With this configuration, the heat of the semiconductor element can be transmitted to the element cooling metal member from both main surfaces through the bus bars, so that the semiconductor element can be cooled well. Further, the need for wire bonding is eliminated, the AC output bus bar can be miniaturized, the wiring length can be shortened, and the mounting is simplified. In addition, since there is no need to bend the bus bar, manufacturing becomes easy. The manufacturing method can be the same as the case where the stepped bus bar is used.
[0018]
In a preferred aspect, each of the semiconductor elements has a control electrode formed on the upper surface adjacent to the lower direct-current electrode. That is, in this configuration, a polyphase inverter circuit having an emitter follower configuration or a source follower configuration can be configured, and wiring can be simplified by setting the control electrode on the upper surface side of the semiconductor element.
[0019]
In a preferred aspect, the ground busbar is connected to the element cooling metal member, so that the lower arm side semiconductor element can be cooled well from both surfaces. This ground bus bar can be provided with a step similarly to the AC output bus bar, and a step may be provided on the element mounting surface to flatten the ground bus bar.
[0020]
In a preferred aspect, each of the semiconductor elements is also fixed to the element cooling metal member serving as an end plate of the motor or fixed to the end plate in a substantially rotationally symmetric manner around the axis of the motor. The upper arm-side semiconductor element and the lower arm-side semiconductor element are arranged substantially in the radial direction, and the power bus bar is formed in a ring shape with the axis of the motor substantially at the center. With this configuration, the inverter-integrated motor can be reduced in size and weight by sharing the motor end plate and the heat sink of the semiconductor element. The AC output bus bar can be connected with the shortest distance, and the wiring impedance of the AC output bus bar and the lead wire can be reduced. Further, the cooling conditions of the semiconductor elements of each phase can be made substantially equal, which is convenient for cooling.
[0021]
In a preferred aspect, the power supply apparatus further includes a smoothing capacitor fixed to the element mounting surface and having a pair of terminals connected to the power bus bar and the ground bus bar, wherein the smoothing capacitors are arranged at a constant pitch in a circumferential direction. Among the plurality of semiconductor elements constituting the different phases, the semiconductor element is arranged substantially in line with the middle semiconductor element in the radial direction, so that the smoothing capacitor can be favorably attached to the end face of the motor, and the structure can be made compact. Can be.
[0022]
In a preferred aspect, the joining end of the AC output bus bar is formed in a tongue shape extending radially outward from the main portion of the AC output bus bar. This makes it possible to easily absorb the dimensional variation in the thickness direction of the AC output bus bar or the like due to the deformation of the joining end.
[0023]
In a preferred aspect, the ground bus bar has a main portion formed in a circular plate shape substantially centered on an axis of the motor, and an upper surface of the lower arm side semiconductor element extending radially from the main portion. And a tongue-shaped joining end to be joined. This makes it possible to easily absorb the dimensional variation in the thickness direction of the AC output bus bar or the like due to the deformation of the joining end.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Preferred embodiments of the polyphase inverter module of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(Overall structure)
FIG. 1 is a partial axial sectional view of an inverter-integrated motor employing this polyphase inverter module.
[0025]
1 is a cylindrical housing, 2 is a power semiconductor module. Although not shown, a magnet rotor type multi-phase synchronous motor including a stator core, a stator coil, a rotor, a rotating shaft, and the like is built in the housing 1.
[0026]
The power semiconductor module 2 includes a substantially disk-shaped base plate (metal element for element cooling in the present invention) 3, an insulating sheet 4, a power bus bar 5, an AC output bus bar 6, a ground bus bar 7, an upper arm-side IGBT element 8, and a lower arm. It has an IGBT element 9 on the arm side. Reference numeral 10 denotes a cover plate.
[0027]
The housing 1 and the base plate 3 are manufactured by aluminum die casting, and the cover plate 10 is formed by pressing a thin aluminum plate. The base plate 3 is fastened to the rear end face of the rear portion 11 of the bearing plate portion extending in the radial direction of the housing 1 by screws (not shown). A cover plate 10 is fastened to a rear end surface of a peripheral wall rear portion 12 projecting further rearward from the bearing plate portion 11 of the housing 1, and a module housing chamber S is defined by the lid plate 10, the bearing plate portion 11, and the peripheral wall rear portion 12. The power semiconductor module 2 is accommodated in the module accommodation room S.
[0028]
The power semiconductor module 2 will be described in detail below.
[0029]
A cooling medium passage 31 through which a cooling brine flows in a substantially spiral shape is formed inside the base plate 3, and the front end face of the base plate 3 is in close contact with the rear wall 12 of the peripheral wall. A power supply bus bar 5 and an AC output bus bar 6 are fixed to the rear end surface of the base plate 3 via an insulating sheet 4 by, for example, bonding.
In order to fix the power supply bus bar 5 and the AC output bus bar 6 on the base plate 3 via the insulating sheet 4, any known fixing method capable of electrically insulating the base plate 3 from the power supply bus bar 5 and the AC output bus bar 6 is used. Can be. For example, the power supply bus bar 5 and the AC output bus bar 6 provided with an electrically insulating resin layer on the surface except for the electrical connection surface may be fastened to the base plate 3 by resin screws. Alternatively, the power supply bus bar 5 and the AC output bus bar 6 may be pressed against the insulating sheet 4 by a pressing plate fastened to the base plate 3.
[0030]
A pillar 32 for fastening the ground busbar 7 projects rearward from a predetermined position of the base plate 3, and the ground busbar 7 is fastened to the top surface of the pillar 32. The power bus bar 5 and the ground bus bar 7 are arranged concentrically around the motor axis, and the AC output bus bar 6 is formed in a substantially rectangular shape, and is located between the power bus bar 5 and the ground bus bar 7 and has an insulating sheet 4. It is arranged above.
[0031]
The IGBT element 8 on the upper arm side and the IGBT element 9 on the lower arm side are formed of a card-like module containing an N-channel IGBT. That is, in this card-shaped module, the bottom surface of the IGBT chip, that is, the collector electrode region is joined to the electrode conductor piece forming the collector electrode terminal, the emitter electrode region on the surface of the IGBT chip is joined to the electrode conductor piece forming the emitter electrode terminal, The gate electrode region on the surface of the IGBT chip is joined to an electrode conductor forming a gate electrode terminal, and the side surface of the IGBT chip is resin-molded. The electrode conductor forming the gate electrode terminal may be provided on the upper surface of the card-shaped module along with the electrode conductor piece forming the emitter electrode terminal, or may be led out from the side surface of the card-shaped module. This kind of card-shaped module itself is well known, and further detailed description is omitted. In this embodiment, the IGBT is used as the power semiconductor element. However, it is a matter of course that another semiconductor switching element such as a MOS transistor may be used. As will be described later, flywheel diodes having a card-shaped module structure are similarly connected in anti-parallel to the upper arm side IGBT element 8 and the lower arm side IGBT element 9, respectively. Further, the semiconductor chip accommodating the flywheel diode and the IGBT chip may be mounted on one card-like module, or the flywheel and the switching element may be integrated in one semiconductor chip. Further, as long as the power semiconductor element can be arranged on the bus bar, the power semiconductor element may be formed in a module structure other than the card-shaped module. FIG. 1 shows an arm for one phase of a polyphase inverter circuit composed of one upper arm IGBT element 8 and one lower arm IGBT element 9, but the same is true on the base plate 3. The remaining two-phase arm of the polyphase inverter circuit is also arranged (FIG. 2).
[0032]
As shown in FIG. 1, the bottom-side main electrode terminal (collector electrode terminal in this case) of the upper arm-side IGBT element 8 is joined to the power supply bus bar 5 by solder or the like, and the bottom-side main electrode terminal of the lower arm-side IGBT element 9. The electrode terminals (here, collector electrode terminals) are joined on the AC output bus bar 6 by soldering or the like.
[0033]
The AC output bus bar 6 includes a main part 61 to which the lower arm-side IGBT element 9 is also fixed, that is, a collector electrode terminal, and a tongue 62 extending substantially radially outward from the main part 61. The tongue-shaped portion 62 is erected from the radially outer edge of the main portion 61 toward the substrate 10, is bent to extend radially outward, and then bent toward the IGBT element 8, and is bent toward the upper arm side. Are soldered to the emitter electrode terminals on the surface of the IGBT element 8.
[0034]
The ground bus bar 7 has a ring-shaped main portion 71 fixed to the column portion 32, and extends substantially radially outward from the main portion 71, is bent, and has an emitter electrode on the surface of the IGBT element 9 on the lower arm side. And a tongue 62 soldered to the terminal.
[0035]
The gate electrode terminals of the upper arm side IGBT element 8 and the lower arm side IGBT element 9 are connected to a controller through a control wiring (not shown). However, the illustration and description of the control wiring and the controller are well known. Is omitted.
[0036]
FIG. 2 shows the arrangement of all the bus bars and semiconductor elements constituting the polyphase inverter circuit in the radial and circumferential directions.
[0037]
In this embodiment, as described above, the polyphase inverter circuit connects the IGBT element 8 on the upper arm side and the IGBT element 9 on the lower arm side in series, and connects the flywheel diode for each IGBT in anti-parallel. And three phase inverters U, V and W which output different phase voltages. The IGBT element 8 on the upper arm side is connected to a collector follower, and the IGBT element 9 on the lower arm side is connected to an emitter follower.
[0038]
In this embodiment, in particular, the inverters U, V, W of each phase are arranged 90 degrees apart from each other. In FIG. 2, 13U, 13V, and 13W are resin-coated lead wires that penetrate through the base plate 3 and the bearing plate portion 11 and protrude from the stator coils of each phase of the motor to the module storage chamber S. Protrudes into the module storage chamber S adjacent to the main portion 61 in the circumferential direction. The resin-coated lead wires 13U, 13V, and 13W of each phase are soldered to the main portion 61 of the AC output bus bar 6 of each phase. The main part 61 of each AC output bus bar 6 is joined to the lower arm side IGBT element 9 and the flywheel diode 14 of each phase in circumferential proximity to each other, and the main part 71 of the ground bus bar 7 and the flywheel diode The upper surface electrode 14, that is, the anode electrode terminal, is connected to a tongue 73 extending from the main part 71 of the ground bus bar 7. Similarly, the IGBT element 8 on the upper arm side of each phase and the flywheel diode 15 are joined to each power bus bar 5 in the circumferential direction close to each other, and the main part 61 of the AC output bus bar 6 and the flywheel diode 15 Are connected to the upper electrode, ie, the anode electrode terminal, by a tongue 63 of the AC output bus bar 6.
[0039]
The substantially annular power busbar 5 faces the base plate 3 having the same potential as the ground busbar 7 with the insulating sheet 4 interposed therebetween over a wide area, so that the required capacity of the smoothing capacitor can be reduced.
(Modification)
A modification will be described below with reference to FIG.
[0040]
In this modified embodiment, a flat cylindrical smoothing capacitor 16 is arranged on the same straight line as the phase inverter V in the middle in the circumferential direction, on the radially empty space side from the axis. The smoothing capacitor 16 has a positive terminal (not shown) connected to the power bus bar 5 of the multi-phase inverter circuit, and a negative terminal (not shown) connected to the ground bus bar 7. The flat outer peripheral surface of the smoothing capacitor 16 is in close contact with the ground bus bar 7, so that the smoothing capacitor 7 can be cooled well through the ground bus bar 7, and the polyphase inverter module can be made compact.
(Modification)
FIG. 4 shows a modified embodiment.
[0041]
In this modification, the AC output bus bar 6 and the ground bus bar 7 are flattened by using the stepped base plate 30. However, illustration of the insulating sheet 4 is omitted in FIG. The base plate 30 is formed with a step surface 34 formed parallel to the base surface 33 at a predetermined height above the base surface 33, and formed parallel to the step surface 34 at a predetermined height above the step surface 34. The upper surface IGBT element 8 and the flywheel diode of each upper arm are mounted on the step surface 34 via the power bus bar 5, and the main portion 61 of each AC output bus bar 6 is mounted on the step surface 35. The IGBT element 9 and the flywheel diode on each lower arm side are mounted via.
[0042]
Also in this modification, the AC output bus bar 6 has a wheel-plate-shaped main portion 61 and a tongue-shaped portion 62 projecting substantially radially outward from the main portion 61, and the ground bus bar 7 has a wheel-plate-like shape. It has a main portion 71 and a tongue-shaped portion 72 projecting substantially radially outward from the main portion 71. The tongue-shaped portions 62, 72 can absorb dimensional variations of the respective portions due to deformation thereof. In addition, according to this modification, the tongue 62 of each AC output bus bar 6 and the tongue 72 of the ground bus bar 7 do not need to be bent in the axial direction, so that their manufacture becomes easy and the bus bar resistance is reduced. It can be shortened, and cooling is advantageous.
(Example effects)
According to the inverter-integrated motor of this embodiment, the following effects can be obtained.
[0043]
First, since the heat of the semiconductor element can be transmitted to the element cooling metal member from both main surfaces through the bus bar, the semiconductor element can be cooled well. Further, the need for wire bonding is eliminated, the AC output bus bar can be miniaturized, the wiring length can be shortened, and the mounting is simplified.
[0044]
Further, since the base plate 3 can be integrated with the end plate 11 of the motor to enhance its rigidity, the thickness of the end plate 11 can be reduced, and the motor can be cooled well through the end plate 11. . Further, since the easily deformable tongues 62, 72 are provided, the dimensional variation of each part can be easily absorbed by the deformation of the narrow, easily deformable tongues 62, 72.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial axial sectional view of an inverter-integrated motor according to an embodiment, and a sectional view taken along line AA of FIG. 2;
FIG. 2 is a side view showing the bus bar arrangement of FIG. 1 as viewed in the axial direction.
FIG. 3 is a side view showing a modified embodiment.
FIG. 4 is a partial axial sectional view of an inverter-integrated motor showing a modified embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Motor housing 2 Power semiconductor module 3 Base plate (metal member for element cooling in this invention)
Reference Signs List 4 Insulation sheet 5 Power bus bar 6 AC output bus bar 7 Ground bus bar 8 Upper arm side IGBT element 9 Lower arm side IGBT element 16 Smoothing capacitor S Module accommodation room 61 Main part of AC output bus bar 6 62 Tongue shape of AC output bus bar 6 Part 71 Main part of grounding bus bar 7 Tongue part of grounding bus bar 7

Claims (8)

素子実装面を有する素子冷却用金属部材と、
前記素子実装面に絶縁シートを介して固定される電源バスバーと、
高位直流電極をなす底面が前記電源バスバー上に固定され、上面に交流出力電極を有する複数の上アーム側半導体素子と、
前記素子実装面に絶縁シートを介して固定される主部と、前記主部から延設されて前記各上アーム側半導体素子の前記交流出力電極に個別に接合される接合端部とを有する複数の交流出力バスバーと、
交流出力電極をなす底面が前記各交流出力バスバー上に固定され、上面に低位直流電極を有する複数の下アーム側半導体素子と、
前記素子実装面に固定されて前記各下アーム側半導体素子の前記低位直流電極に接合される接地バスバーと、
を備え、
前記交流出力バスバーの前記主部と前記接合端部との間に段差が形成されていることを特徴とする多相インバータモジュール。An element cooling metal member having an element mounting surface,
A power busbar fixed to the element mounting surface via an insulating sheet,
A plurality of upper arm-side semiconductor elements having a bottom surface forming a high-order DC electrode fixed on the power bus bar and having an AC output electrode on the top surface;
A plurality of main parts fixed to the element mounting surface via an insulating sheet, and a joint end extending from the main part and individually joined to the AC output electrode of each of the upper arm-side semiconductor elements; AC output busbar,
A plurality of lower arm side semiconductor elements having a lower DC electrode on the upper surface, and a bottom surface forming an AC output electrode is fixed on each of the AC output bus bars,
A ground bus bar fixed to the element mounting surface and joined to the lower DC electrode of each of the lower arm-side semiconductor elements;
With
A multi-phase inverter module, wherein a step is formed between the main part and the joint end of the AC output bus bar. 素子実装面を有する素子冷却用金属部材と、
前記素子実装面に絶縁シートを介して固定される電源バスバーと、
高位直流電極をなす底面が前記電源バスバー上に固定され、上面に交流出力電極を有する複数の上アーム側半導体素子と、
前記素子実装面に絶縁シートを介して固定される主部と、前記主部から延設されて前記各上アーム側半導体素子の前記交流出力電極に個別に接合される接合端部とを有する複数の交流出力バスバーと、
交流出力電極をなす底面が前記各交流出力バスバー上に固定され、上面に低位直流電極を有する複数の下アーム側半導体素子と、
前記素子実装面に固定されて前記各下アーム側半導体素子の前記低位直流電極に接合される接地バスバーと、
を備え、
前記素子実装面は、前記上アーム側半導体素子素子の上面が前記下アーム側半導体素子の底面よりも、前記交流出力バスバーの厚さに略等しい幅の段差を有することを特徴とする多相インバータモジュール。An element cooling metal member having an element mounting surface,
A power busbar fixed to the element mounting surface via an insulating sheet,
A plurality of upper arm-side semiconductor elements having a bottom surface forming a high-order DC electrode fixed on the power bus bar and having an AC output electrode on the top surface;
A plurality of main parts fixed to the element mounting surface via an insulating sheet, and a plurality of bonding ends extending from the main parts and individually bonded to the AC output electrodes of the upper arm-side semiconductor elements; AC output busbar,
A plurality of lower arm side semiconductor elements having a lower DC electrode on the upper surface, and a bottom surface forming an AC output electrode is fixed on each of the AC output bus bars,
A ground bus bar fixed to the element mounting surface and joined to the lower DC electrode of each of the lower arm-side semiconductor elements;
With
The multi-phase inverter, wherein the element mounting surface has a step in which an upper surface of the upper arm-side semiconductor element has a width substantially equal to a thickness of the AC output bus bar than a bottom surface of the lower arm-side semiconductor element. module. 請求項１又は２記載の多相インバータモジュールにおいて、
前記各半導体素子は、
前記低位直流電極に隣接して前記上面に形成された制御電極を有することを特徴とする多相インバータモジュール。The polyphase inverter module according to claim 1 or 2,
Each of the semiconductor elements,
A polyphase inverter module having a control electrode formed on the upper surface adjacent to the lower DC electrode. 請求項１記載の多相インバータモジュールにおいて、
前記接地バスバーは、
前記素子冷却用金属部材に接続されることを特徴とする多相インバータモジュール。The polyphase inverter module according to claim 1,
The ground busbar,
The multi-phase inverter module is connected to the element cooling metal member. 請求項１記載の多相インバータモジュールにおいて、
前記各半導体素子は、モータのエンドプレートを兼ねるか又は前記エンドプレートに固定される前記素子冷却用金属部材に前記モータの軸心を中心として略回転対称に固定され、
同相の前記上アーム側半導体素子と下アーム側半導体素子とは、略径方向に近接して配置され、
前記電源バスバーは、前記モータの軸心を略中心とする輪板状に形成されることを特徴とする多相インバータモジュール。The polyphase inverter module according to claim 1,
Each of the semiconductor elements is fixed to the element cooling metal member serving as an end plate of the motor or fixed to the end plate in a substantially rotationally symmetric manner around the axis of the motor,
The upper-arm semiconductor element and the lower-arm semiconductor element having the same phase are arranged substantially in the radial direction,
The multi-phase inverter module according to claim 1, wherein the power bus bar is formed in a plate shape having a center substantially at an axis of the motor. 請求項５記載の多相インバータモジュールにおいて、
前記素子実装面に固定されて前記電源バスバー及び前記接地バスバーに接続される一対の端子を有する平滑コンデンサを有し、
前記平滑コンデンサは、互いに周方向に一定ピッチで配置されて互いに異なる相を構成する複数の前記半導体素子のうち、真ん中の前記半導体素子と径方向に略一直線上に配置されることを特徴とする多相インバータモジュール。The polyphase inverter module according to claim 5,
A smoothing capacitor having a pair of terminals fixed to the element mounting surface and connected to the power bus bar and the ground bus bar,
The smoothing capacitor is arranged at a constant pitch in a circumferential direction with respect to one another, and among the plurality of semiconductor elements constituting different phases, is arranged substantially linearly with the middle semiconductor element in a radial direction. Polyphase inverter module. 請求項５記載の多相インバータモジュールにおいて、
前記交流出力バスバーの前記接合端部は、前記交流出力バスバーの前記主部から径方向外側に延設される舌状に形成されていることを特徴とする多相インバータモジュール。The polyphase inverter module according to claim 5,
The multi-phase inverter module according to claim 1, wherein the joining end portion of the AC output bus bar is formed in a tongue shape extending radially outward from the main portion of the AC output bus bar. 請求項５記載の多相インバータモジュールにおいて、
前記接地バスバーは、前記モータの軸心を略中心とする輪板状に形成される主部と、前記主部から径方向に延設されて前記下アーム側半導体素子の上面に接合される舌状の接合端部とを有することを特徴とする多相インバータモジュール。The polyphase inverter module according to claim 5,
The ground bus bar has a main portion formed in a circular plate shape substantially centered on the axis of the motor, and a tongue extending radially from the main portion and joined to an upper surface of the lower arm side semiconductor element. A multi-phase inverter module, comprising:
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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004201462A (en) * 2002-12-20 2004-07-15 Toyota Motor Corp Inverter arrangement and the same integrated with motor using it
JP2008131794A (en) * 2006-11-22 2008-06-05 Nissan Motor Co Ltd Power converter for mechanically-and-electrically integrated motor
JP2008251932A (en) * 2007-03-30 2008-10-16 Nichicon Corp Power semiconductor module and power semiconductor device mounted with module
JP2009540780A (en) * 2006-06-07 2009-11-19 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング Drive device having electric motor and drive control electronic circuit having circuit carrier
JP2009273276A (en) * 2008-05-08 2009-11-19 Nippon Soken Inc Power converter
DE112008000466T5 (en) 2007-02-22 2010-01-28 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha, Toyota-shi Semiconductor energy conversion device and method for its production
JP2013120756A (en) * 2011-12-06 2013-06-17 Meidensha Corp Semiconductor module
JP2013175682A (en) * 2012-02-27 2013-09-05 Toyota Industries Corp Semiconductor device
JPWO2012093476A1 (en) * 2011-01-06 2014-06-09 三菱電機株式会社 Rotating electric machine
WO2016194046A1 (en) * 2015-05-29 2016-12-08 新電元工業株式会社 Semiconductor device
WO2017043193A1 (en) * 2015-09-07 2017-03-16 日立オートモティブシステムズ株式会社 Electric driving device and electric power steering device
WO2019012792A1 (en) * 2017-07-13 2019-01-17 日立オートモティブシステムズ株式会社 Electric drive device and electric power steering device

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02153569A (en) * 1988-12-06 1990-06-13 Hitachi Ltd Gate turn off thyristor
JPH07245968A (en) * 1994-03-01 1995-09-19 Nippondenso Co Ltd Inverter device
JPH09215344A (en) * 1996-02-09 1997-08-15 Denso Corp Power control apparatus
JPH1127959A (en) * 1997-07-08 1999-01-29 Toshiba Fa Syst Eng Kk Inverter
JPH11206183A (en) * 1998-01-12 1999-07-30 Hitachi Ltd Built-in inverter for rotating electric machine and rotating electric machine using the same
JPH11220869A (en) * 1998-02-02 1999-08-10 Toshiba Transport Eng Inc Power converter
JPH11225485A (en) * 1998-02-06 1999-08-17 Nissan Motor Co Ltd Power converter circuit and motor-driven apparatus therewith
JP2001250890A (en) * 2000-03-07 2001-09-14 Fuji Electric Co Ltd Semiconductor device and its manufacturing method
JP2001274322A (en) * 2000-03-27 2001-10-05 Mitsubishi Electric Corp Power semiconductor module

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02153569A (en) * 1988-12-06 1990-06-13 Hitachi Ltd Gate turn off thyristor
JPH07245968A (en) * 1994-03-01 1995-09-19 Nippondenso Co Ltd Inverter device
JPH09215344A (en) * 1996-02-09 1997-08-15 Denso Corp Power control apparatus
JPH1127959A (en) * 1997-07-08 1999-01-29 Toshiba Fa Syst Eng Kk Inverter
JPH11206183A (en) * 1998-01-12 1999-07-30 Hitachi Ltd Built-in inverter for rotating electric machine and rotating electric machine using the same
JPH11220869A (en) * 1998-02-02 1999-08-10 Toshiba Transport Eng Inc Power converter
JPH11225485A (en) * 1998-02-06 1999-08-17 Nissan Motor Co Ltd Power converter circuit and motor-driven apparatus therewith
JP2001250890A (en) * 2000-03-07 2001-09-14 Fuji Electric Co Ltd Semiconductor device and its manufacturing method
JP2001274322A (en) * 2000-03-27 2001-10-05 Mitsubishi Electric Corp Power semiconductor module

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004201462A (en) * 2002-12-20 2004-07-15 Toyota Motor Corp Inverter arrangement and the same integrated with motor using it
JP2009540780A (en) * 2006-06-07 2009-11-19 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング Drive device having electric motor and drive control electronic circuit having circuit carrier
JP2008131794A (en) * 2006-11-22 2008-06-05 Nissan Motor Co Ltd Power converter for mechanically-and-electrically integrated motor
DE112008000466B4 (en) * 2007-02-22 2015-11-26 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Semiconductor energy conversion device and method for its production
DE112008000466T5 (en) 2007-02-22 2010-01-28 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha, Toyota-shi Semiconductor energy conversion device and method for its production
US8058554B2 (en) 2007-02-22 2011-11-15 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Semiconductor power conversion apparatus and method of manufacturing the same
JP2008251932A (en) * 2007-03-30 2008-10-16 Nichicon Corp Power semiconductor module and power semiconductor device mounted with module
JP2009273276A (en) * 2008-05-08 2009-11-19 Nippon Soken Inc Power converter
JPWO2012093476A1 (en) * 2011-01-06 2014-06-09 三菱電機株式会社 Rotating electric machine
JP2013120756A (en) * 2011-12-06 2013-06-17 Meidensha Corp Semiconductor module
JP2013175682A (en) * 2012-02-27 2013-09-05 Toyota Industries Corp Semiconductor device
JPWO2016194046A1 (en) * 2015-05-29 2017-06-22 新電元工業株式会社 Semiconductor device
WO2016194046A1 (en) * 2015-05-29 2016-12-08 新電元工業株式会社 Semiconductor device
US10257920B2 (en) 2015-05-29 2019-04-09 Shindengen Electric Manufacturing Co., Ltd. Semiconductor device
WO2017043193A1 (en) * 2015-09-07 2017-03-16 日立オートモティブシステムズ株式会社 Electric driving device and electric power steering device
KR20180021896A (en) * 2015-09-07 2018-03-05 히다치 오토모티브 시스템즈 가부시키가이샤 Electric Driving Device and Electric Power Steering Device
JP2017055488A (en) * 2015-09-07 2017-03-16 日立オートモティブシステムズ株式会社 Electric driving device and electrically-driven power steering device
KR102068425B1 (en) 2015-09-07 2020-01-20 히다치 오토모티브 시스템즈 가부시키가이샤 Electric drive and electric power steering
US10800444B2 (en) 2015-09-07 2020-10-13 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Electric driving device and electric power steering device
WO2019012792A1 (en) * 2017-07-13 2019-01-17 日立オートモティブシステムズ株式会社 Electric drive device and electric power steering device
US10759469B2 (en) 2017-07-13 2020-09-01 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Electric drive device and electric power steering device

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