JP2018085782A - 半導体モジュール、半導体装置および電力装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本実施の形態1における半導体モジュール100の斜視図である。また、図2は、図1中の線分A−Aにおける半導体モジュール100の断面図である。また、図3は、半導体モジュール100の上面図である。図3において、図の見易さのために外郭部材6の一部の記載を省略している。
図5は、本実施の形態1におけるスナバ回路モジュール200の斜視図である。スナバ回路モジュール200は、電極端子部60と本体部70とを備える。本体部70にはスナバ回路が内蔵されている。電極端子部60には、P電極端子61およびN電極端子62が備わっている。
本実施の形態1における半導体モジュール100は、少なくとも1つの半導体素子(即ち半導体素子11,12)と、基板4上に配置され、少なくとも1つの半導体素子の主電極と接合された回路パターン(即ち、第1、第2、第3の回路パターン51,52,53)と、少なくとも1つの半導体素子および基板4の回路パターン側の面を少なくとも内包する外郭部材6と、外郭部材6の外面に設けられたスナバ回路接続用開口部7と、を備え、スナバ回路接続用開口部7に連通した内部7aに、少なくとも1つのスナバ回路モジュール200を着脱可能であり、回路パターンには、少なくとも1つのスナバ回路モジュール200と電気的に接続するための複数のスナバ回路用電極(即ち、スナバ回路用P電極31および回路用N電極32)が接合されており、複数のスナバ回路用電極はスナバ回路接続用開口部7の内部7aに配置され、スナバ回路接続用開口部7の内部7aにスナバ回路モジュール200を装着した状態において、スナバ回路モジュール200は外郭部材6の外面からはみ出さず、複数のスナバ回路用電極のそれぞれは、スナバ回路モジュール200側の電極のそれぞれと面接触し、スナバ回路接続用開口部7および内部7aは、少なくとも1つの半導体素子と平面視で重ならない。
図9は、実施の形態1の変形例における半導体モジュール100Aの断面図である。また、図10は、半導体モジュール100Aのスナバ回路接続用開口部7の正面図である。半導体モジュール100においては、スナバ回路モジュール200を1つ装着可能であった。一方、半導体モジュール100Aにおいては、スナバ回路モジュール200を2つ装着可能である。
実施の形態1の変形例における半導体モジュール100Aにおいて、スナバ回路接続用開口部7には、スナバ回路モジュール200を同時に複数装着可能であり、複数のスナバ回路モジュール200は、複数のスナバ回路用電極(即ち、スナバ回路用P電極31およびスナバ回路用N電極32)に対して互いに並列に接続される。
図13は、本実施の形態2における半導体モジュール101の斜視図である。また、図14は、図13の線分C−Cに沿った半導体モジュール101の断面図である。また、図15は、半導体モジュール101のスナバ回路接続用開口部7の正面図である。
本実施の形態2における半導体モジュール101において、少なくとも1つの半導体素子は、直列接続された2つの半導体素子(即ち半導体素子11,12)を含み、複数のスナバ回路用電極は、直列接続された2つの半導体素子のP端子に対応したスナバ回路用P電極31と、直列接続された2つの半導体素子のN端子に対応したスナバ回路用N電極32と、直列接続された2つの半導体素子のAC端子に対応したスナバ回路用AC電極33を含む。
図21は、実施の形態2の変形例における半導体モジュール101Aのスナバ回路接続用開口部7の正面図である。半導体モジュール101においては、スナバ回路モジュール201を1つ装着可能であった。一方、半導体モジュール101Aにおいては、スナバ回路モジュール201を2つ装着可能である。
図23は、本実施の形態3における半導体モジュール102の斜視図である。また、図24は、図23中の線分D−Dに沿った半導体モジュール102の断面図である。また、図25は、半導体モジュール102の上面図である。なお、図25において外郭部材6の記載を省略している。
本実施の形態3における半導体モジュール102のスナバ回路接続用開口部7は、外郭部材6の外面のうち基板4の主面と対向する面に設けられている。従って、半導体モジュール102の側面側に他の装置等が配置されている場合であっても、半導体モジュール102の上面からスナバ回路モジュール200の着脱が可能である。
図27は、本実施の形態4における半導体モジュール103の斜視図である。また、図28は、半導体モジュール103の上面図である。なお、図28において外郭部材6の記載を省略している。
図29は、本実施の形態5における電力装置の構成を示す図である。本実施の形態5における電力装置は、半導体装置300と、負荷700と、負荷700の電源400とを備える。半導体装置は、3つの半導体モジュール100を備える。各半導体モジュール100にはスナバ回路モジュール200が装着されている。半導体装置はインバータ回路であり、3つの半導体モジュール100がU相、V相、W相のそれぞれに対応する。
本実施の形態5における電力装置は、半導体装置300と、負荷700と、負荷700の電源400と、を備え、半導体装置300は電源400の電力を変換して負荷700を駆動する。半導体モジュール100の直近にスナバ回路モジュール200を接続することが可能である。よって、半導体モジュール100を電力装置に組み込んで電力の変換を行う場合においても、変換された電力に含まれるサージ電圧を抑制することが可能である。
Claims (10)
- 少なくとも1つの半導体素子と、
基板上に配置され、前記少なくとも1つの半導体素子の主電極と接合された回路パターンと、
前記少なくとも1つの半導体素子および前記基板の前記回路パターン側の面を少なくとも内包する外郭部材と、
前記外郭部材の外面に設けられたスナバ回路接続用開口部と、
を備え、
前記スナバ回路接続用開口部に連通した内部に、少なくとも1つのスナバ回路モジュールを着脱可能であり、
前記回路パターンには、前記少なくとも1つのスナバ回路モジュールと電気的に接続するための複数のスナバ回路用電極が接合されており、
前記複数のスナバ回路用電極は前記スナバ回路接続用開口部の前記内部に配置され、
前記スナバ回路接続用開口部の前記内部に前記スナバ回路モジュールを装着した状態において、前記スナバ回路モジュールは前記外郭部材の外面からはみ出さず、
前記複数のスナバ回路用電極のそれぞれは、前記スナバ回路モジュール側の電極のそれぞれと面接触し、
前記スナバ回路接続用開口部および前記内部は、前記少なくとも1つの半導体素子と平面視で重ならない、
半導体モジュール。 - 前記スナバ回路接続用開口部は、前記外郭部材の外面のうち前記基板の主面に対して側面に設けられている、
請求項1に記載の半導体モジュール。 - 前記スナバ回路接続用開口部は、前記外郭部材の外面のうち前記基板の主面と対向する面に設けられている、
請求項1に記載の半導体モジュール。 - 前記スナバ回路接続用開口部には、前記少なくとも1つのスナバ回路モジュールを同時に複数装着可能であり、
複数の前記スナバ回路モジュールは、前記複数のスナバ回路用電極に対して互いに並列に接続される、
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の半導体モジュール。 - 前記複数のスナバ回路用電極のそれぞれの端子部分は、間隔を設けて積層された複数の金属板を有し、
前記複数の金属板の間に、前記スナバ回路モジュール側の電極端子が挿入されて面接触する、
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の半導体モジュール。 - 前記少なくとも1つの半導体素子は、直列接続された2つの半導体素子を含み、
前記複数のスナバ回路用電極は、前記直列接続された2つの半導体素子のP端子に対応したスナバ回路用P電極と、前記直列接続された2つの半導体素子のN端子に対応したスナバ回路用N電極と、前記直列接続された2つの半導体素子のAC端子に対応したスナバ回路用AC電極とのうち、少なくとも2つを含む、
請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の半導体モジュール。 - 前記少なくとも1つの半導体素子は、ワイドバンドギャップ半導体を含む、
請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の半導体モジュール。 - 請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の半導体モジュールと、
半導体モジュールの前記スナバ回路接続用開口部に着脱可能な前記少なくとも1つのスナバ回路モジュールと、
を備える、
半導体装置。 - 前記少なくとも1つのスナバ回路モジュールの外郭には切り欠きが設けられ、
前記切り欠きは、前記スナバ回路接続用開口部から前記少なくとも1つのスナバ回路モジュールを引き抜く際に利用される、
請求項8に記載の半導体装置。 - 請求項8又は請求項9に記載の半導体装置の少なくとも1つと、
負荷と、
前記負荷の電源と、
を備え、
前記半導体装置は前記電源の電力を変換して前記負荷を駆動する、
電力装置。
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