JP5447269B2 - パワー半導体モジュールの試験方法 - Google Patents
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Description
この発明は、パワー半導体モジュールに関し、特に、インバータ回路などが搭載され、この回路を構成するパワー素子の主端子間に流れる漏れ電流を正確に測定できるパワー半導体モジュールおよびその試験方法に関する。
図１３は、３相のインバータ回路図である。このインバータ回路５１は、図示しない直流電源と、この直流電源の高電位側に接続するＰ端子８と、低電位側に接続するＮ端子９と、Ｐ端子８とＮ端子９に接続するＵ相、Ｖ相、Ｗ相の３相の上下アーム、図示しない負荷と接続し上下アームの接続点ａ，ｂ，ｃに接続する出力端子であるＵ端子１０、Ｖ端子１１、Ｗ端子１２で構成される。各アームは、例えば、ＩＧＢＴ４ａ，４ｂとこれと逆並列に接続するＦＷＤ５ａ，５ｂで構成される。また、直流電源には直流電圧を検出する電圧検出回路を構成する分圧回路２３は、直列接続された分圧抵抗２４からなり、Ｎ端子９と接続する分圧抵抗２４の電圧を検出することで、電源電圧を検出している。パワー半導体モジュール５００はインバータ回路５１を搭載し、分圧回路２３、上下アームを構成するＩＧＢＴ４ａ，４ｂ，ＦＷＤ５ａ，５ｂ、Ｐ端子８、Ｎ端子９および出力端子であるＵ端子１０、Ｖ端子１１およびＷ端子１２と、分圧回路２３を含む図示しない電源電圧検出回路や制御回路などで構成される。
このインバータ回路５１の各アームを構成するＩＧＢＴ４ａ，４ｂとＦＷＤ５ａ，５ｂはインバータ回路５１に組まれた後、組立作業でこれらの素子が劣化していないか否かを判定し、素子が劣化している場合には、そのパワー半導体モジュール５００を出荷しないなどの措置をとっている。
図１４は、パワー半導体モジュール５００のＩＧＢＴとＦＷＤの漏れ電流を測定するときの回路図である。これはインバータ回路５１と分圧回路２３が搭載されたパワー半導体モジュール５００を示した回路図である。パワー半導体モジュール５００は分圧回路２３を搭載しており、図１４に示すように、漏れ電流測定回路６０を、例えば、Ｕ端子１０とＮ端子９の間に挿入すると、点線で示すように、上アームのＩＧＢＴ４ａとＦＷＤおよび分圧回路２３を通って流れる電流Ｉ５（数１００μＡ程度）が発生する。この電流Ｉ６は、被測定素子である下アームのＩＧＢＴ４ｂとＦＷＤ５ｂの主端子間に流れる漏れ電流Ｉ１と他アームの回り込みの漏れ電流Ｉ２，Ｉ３を合せた合計の電流Ｉ４（ｎＡ程度）に比べて１０5倍以上大きいために、従来はこれらを合せた電流Ｉ６が規定値以上になったときにパワー半導体モジュール５０が不良であると判定し、出荷を停止していた。
特許文献１には、インバータ回路を構成する各アームの素子の漏れ電流を測定できる方法が開示されている。
特許文献１において、３相のインバータ回路の入力端子であるＰ端子とＮ端子にバイアス電圧印加装置を接続し、インバータ回路の入力端子（Ｐ端子またはＮ端子）と出力端子（例えば、Ｕ端子）の間に測定電圧印加装置を接続する。バイアス電圧Ｖ０＞測定電圧Ｖ１とすることで、被測定素子の漏れ電流に他アームに回り込む電流が合流するのを排除することができて、正確な漏れ電流を測定することができる。この特許文献１では、インバータ回路の各アームを構成する素子の主端子間に流れる漏れ電流を正確に測定できる方法を提供している。
特許文献１において、３相のインバータ回路の入力端子であるＰ端子とＮ端子にバイアス電圧印加装置を接続し、インバータ回路の入力端子（Ｐ端子またはＮ端子）と出力端子（例えば、Ｕ端子）の間に測定電圧印加装置を接続する。バイアス電圧Ｖ０＞測定電圧Ｖ１とすることで、被測定素子の漏れ電流に他アームに回り込む電流が合流するのを排除することができて、正確な漏れ電流を測定することができる。この特許文献１では、インバータ回路の各アームを構成する素子の主端子間に流れる漏れ電流を正確に測定できる方法を提供している。
また、特許文献２では、インバータ回路を構成するＭＯＳＦＥＴのゲート・ソース間の漏れ電流を測定する方法が開示されている。
また、特許文献３では、ビスの締め忘れ箇所を瞬時に識別できる回路基板が開示されている。
また、特許文献３では、ビスの締め忘れ箇所を瞬時に識別できる回路基板が開示されている。
また、特許文献４では、操作キーが設けられてたパネルの裏面側にプリント配線基板をネジ締めする構成において、ネジ部材の締め忘れを防止できる電子レンジについて開示されている。
しかし、前記の特許文献１では、漏れ電流を正確に測定するためには、測定電圧印加装置の他にバイアス電圧印加装置が必要となり、回路が複雑であり、装置コストが高くなる。
また、特許文献２では、ゲートの漏れ電流を測定する回路については記載されているが、ＭＯＳＦＥＴのドレイン・ソース間の漏れ電流を正確に測定することについては説明されていない。
また、特許文献３、４では、ビスの締め忘れ防止について開示されているが、インバータ回路のアームを構成する素子の主端子間の漏れ電流測定については記載されていない。
この発明の目的は、前記の課題を解決して、電圧検出回路を有するインバータ回路を搭載したパワー半導体モジュールにおいて、測定電圧のみを印加することで、インバータ回路の上下アームを構成する素子に流れる漏れ電流を簡便に正確に測定できるパワー半導体モジュールおよびその試験方法を提供することにある。
この発明の目的は、前記の課題を解決して、電圧検出回路を有するインバータ回路を搭載したパワー半導体モジュールにおいて、測定電圧のみを印加することで、インバータ回路の上下アームを構成する素子に流れる漏れ電流を簡便に正確に測定できるパワー半導体モジュールおよびその試験方法を提供することにある。
前記の目的を解決するために、特許請求の範囲の請求項１に記載の発明によれば、電源電圧を検出する電圧検出回路と、インバータ回路と、電源の高電位側に接続し前記インバータ回路の入力端子となるＰ端子と、電源の低電位側に接続し前記インバータ回路の入力端子となるＮ端子と、前記電圧検出回路を構成し前記Ｐ端子と前記Ｎ端子との間に接続される分圧回路と、前記インバータ回路の出力端子と、を具備し、前記分圧回路は、プリント基板に搭載され、前記分圧回路の一端を導出する前記プリント基板上の配線パターンが、導電性の接続部材を介して前記Ｐ端子に接続されることを特徴とするパワー半導体モジュールの試験方法において、前記分圧回路が搭載されたプリント基板の、前記分圧回路の一端を導出する配線パターンと前記Ｐ端子との接続を分離した状態で、前記インバータ回路の出力端子と前記インバータ回路の一方の入力端子との間に試験用の直流電圧を印加し、前記スイッチ素子がすべてオフ状態であるときに、前記インバータ回路の出力端子と前記入力端子との間に流れる漏れ電流を検出し、この漏れ電流検出値が所定値以内のパワー半導体モジュールを良品と判定し、前記配線パターンと前記Ｐ端子とを導電性の接続部材を介して接続する。
また、特許請求の範囲の請求項２に記載の発明によれば、電源電圧を検出する電圧検出回路と、インバータ回路と、電源の高電位側に接続し前記インバータ回路の入力端子となるＰ端子と、電源の低電位側に接続し前記インバータ回路の入力端子となるＮ端子と、前記電圧検出回路を構成し前記Ｐ端子と前記Ｎ端子との間に接続される分圧回路と、前記インバータ回路の出力端子と、を具備し、前記分圧回路は、プリント基板に搭載され、前記プリント基板に配置される配線パターンのうち、前記分圧回路の経路に配線パターンの切断箇所を設け、該切断箇所を金属性もしくは抵抗性の接続部材を介して接続することを特徴とするパワー半導体モジュールの試験方法において、前記分圧回路の経路の配線パターンが切断された状態で、前記インバータ回路の出力端子と前記インバータ回路の一方の入力端子との間に試験用の直流電圧を印加し、前記スイッチ素子がすべてオフ状態であるときに、前記インバータ回路の出力端子と前記入力端子との間に流れる漏れ電流を検出し、この漏れ電流検出値が所定値以内のパワー半導体モジュールを良品と判定し、前記配線パターン切断箇所を前記接続部材によって接続する。
この発明によれば、インバータ回路の直流入力端子間に電圧検出回路を有するパワー半導体モジュールにおいて、分圧回路をインバータ回路から切り離すことができる。そして、インバータ回路の上下アームを構成する素子の漏れ電流を簡便に正確に測定できる。
また、切り離しを分圧回路が搭載されたプリント基板をケースに固定するネジを外すことで行なうことで、簡単に切り離し作業とその後の結線作業を行なうことができる。
また、切り離し箇所をプリント基板に形成された分圧回路に繋がる配線に設け、切り離しをネジを用いたり、分圧抵抗の一つを用いることで、簡単に切り離し作業とその後の結線作業を行なうことができる。
また、切り離し箇所をプリント基板に形成された分圧回路に繋がる配線に設け、切り離しをネジを用いたり、分圧抵抗の一つを用いることで、簡単に切り離し作業とその後の結線作業を行なうことができる。
前記の作業を簡便にすることで、この作業によるコストアップを抑制できる。
この切り離し作業後の漏れ電流の測定で、漏れ電流が規定値以内に入っている場合は、ネジを締め直すなどして製品を完成させて、出荷することができる。
この切り離し作業後の漏れ電流の測定で、漏れ電流が規定値以内に入っている場合は、ネジを締め直すなどして製品を完成させて、出荷することができる。
また、製品完成後にも簡単な方法で分圧回路が切り離せ、正確な漏れ電流測定ができる。
実施の形態を以下の実施例で説明する。
図１〜図６は、この発明の第１実施例のパワー半導体モジュールの構成図であり、図１は要部平面図、図２はプリント基板の要部平面図、図３は図１を矢印Ａの方向から見た内部の側断面図である。図４はＰ端子とＮ端子の構成図であり、同図（ａ）はＰ端子の要部平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）を矢印Ｂの方向から見た正面図、同図（ｃ）はＮ端子の要部平面図、同図（ｄ）は同図（ｃ）を矢印Ｃの方向から見た正面図である。図５は、出力端子の構成図であり、同図（ａ）は要部平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＸ−Ｘ線で切断した要部断面図である。図６は図１のＢ部および図２のＣ部の詳細図であり、同図（ａ）はＢ部の要部平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＸ−Ｘ線で切断した要部断面図、同図（ｃ）Ｃ部の拡大図である。また、図７は、図１〜図３に記載のパワー半導体モジュール１００の等価回路図である。
このパワー半導体モジュール１００は３相のインバータ回路５０とインバータ回路を構成するＩＧＢＴ（絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）を制御する制御回路２２で構成されている。制御回路２２は、プリント基板２１に搭載されている。また、プリント基板２１には電源電圧を検出するための回路として、分圧抵抗２３，２４からなる分圧回路と電圧検出回路２５も搭載されている。尚、ＩＧＢＴの代わりにＭＯＳＦＥＴを用いる場合もある。
図１に示すように、一つのアームを構成する導電パターン３は、第１導電パターン３ａ〜第９導電パターン３ｉの９個からなる。これらの導電パターン３は、図３に示すように、放熱板１上に固着された導電パターン付絶縁基板２上に形成されている。導電パターン３は、インバータ回路の上アームを構成する４個の導電パターン３ａ〜３ｄと同じく下アームの一つを構成する４個の導電パターン３ｅ〜３ｈおよび出力端子が引き出される導電パターン３ｉからなる。なお、ここでは説明の重複を省くためにインバータ回路の１相分について説明するが、各相においても同様に構成されている（以下においても同様）。
第１導電パターン３ａには上アームのＩＧＢＴ４ａのコレクタとこのＩＧＢ４ａと逆並列接続するＦＷＤ５ａ（還流ダイオード）のカソードが固着している。第２導電パターン３ｂには第１導電パターン３ａと接続するワイヤ６ａが固着し、第３導電パターン３ｃには、ＩＧＢＴ６ａのゲートと接続するワイヤ６ｃが固着し、第４導電パターン４ｄにはＩＧＢＴ６ａのエミッタと接続するワイヤ６ｄが固着する。
第５導電パターン３ｅには下アームのＩＧＢＴ４ｂのコレクタとこのＩＧＢ４ｂと逆並列接続するＦＷＤ５ｂのカソードが固着している。第６導電パターン３ｆにはＩＧＢＴ４ｂのエミッタとこのＩＧＢ４ｂと逆並列接続するＦＷＤ５ｂのアノードが接続するワイヤ７ｂが固着し、第７導電パターン３ｇには、ＩＧＢＴ４ｂのゲートと接続するワイヤ７ｃが固着し、第８導電パターン３ｈにはＩＧＢＴ４ｂのエミッタと接続するワイヤ７ｄが固着する。
また、第９導電パターン３ｉには、ＩＧＢＴ４ａのエミッタとこのＩＧＢ４ａと逆並列接続するＦＷＤ５ａのアノードを接続するワイヤ６ｂが固着し、また、第５導電パターン３ｅと接続するワイヤ７ａが固着している。
第２導電パターン３ｂには、インバータ回路５０の図示しない電源の高電位側に接続するＰ端子８が接続し、第６導電パターン３ｆには、インバータ回路５０の電源の高電位側に接続するＮ端子９が接続する。また、第９導電パターン３ｉには、出力端子（Ｕ端子１０、Ｖ端子１１、Ｗ端子１２）が固着する。
第３、第４導電パターン３ｃ、３ｄおよび第７、第８導電パターン３ｇ、３ｈは、制御端子１３に接続する。
図３に示すように、放熱板１にはケース１４を構成する枠１５が固着し、この枠１５は導電パターン付絶縁基板２を取り囲んでいる。また、この枠１５には端子台１６が埋め込まれている。この端子台１６は、後述のプリント基板２１上の配線パターンに接続される第１支柱１６ａ、Ｐ端子８に接続される第２支柱１６ｂ、第１，第２支柱を接続する支持台１６ｃで構成される。端子台１６は、第１，第２支柱を電気的に接続する導電性の部材で構成される。後述するように、第１，第２支柱にはネジ止めを行なうため、例えば銅や銅合金のような、剛性と導電性を備えた汎用的な金属材料で形成される。
図３に示すように、放熱板１にはケース１４を構成する枠１５が固着し、この枠１５は導電パターン付絶縁基板２を取り囲んでいる。また、この枠１５には端子台１６が埋め込まれている。この端子台１６は、後述のプリント基板２１上の配線パターンに接続される第１支柱１６ａ、Ｐ端子８に接続される第２支柱１６ｂ、第１，第２支柱を接続する支持台１６ｃで構成される。端子台１６は、第１，第２支柱を電気的に接続する導電性の部材で構成される。後述するように、第１，第２支柱にはネジ止めを行なうため、例えば銅や銅合金のような、剛性と導電性を備えた汎用的な金属材料で形成される。
第１支柱１６ａと第２支柱１６ｂの少なくとも最上部（台座部）は枠１５から露出している。枠１５を樹脂成形によって構成する際に、第１支柱１６ａと第２支柱１６ｂの最上部（台座部）を樹脂成形の型枠で覆い、支持台１６ｃを型枠内に露出させることにより、端子台１６の露出部以外の部分が樹脂内に埋め込まれた枠１５を得ることができる。このように、枠１５に端子台１６を一体に成形することで、端子台１６を枠１５の所定位置に固定することができる。また、枠１５の上はケース１４を構成する図示しない蓋で塞がれている。
この枠１５上にはプリント基板２１が固定される。。図２に示すように、プリント基板２１には、ＩＧＢＴ４の制御回路２２、分圧回路２３、分圧回路２３の分圧抵抗２４に発生する電圧により電源電圧を検出する検出回路２５が搭載される。また、電圧検出回路２５には分圧回路２３からの電圧が入力される。また、配線パターン２８には、分圧回路２３をＰ端子８に接続するための導出部２７が形成される。
図３に示すように、制御端子１３はピン形状をしており、プリント基板２１のスルーホールを貫通して導電パターン付き絶縁基板２とプリント基板２１とを接続する。この接続によって、分圧回路２３のＮ端子側（電源の低電位側）の接続も完了する。
配線パターン２８に設けられた導出部２７はその中央部分にネジ孔を有している。そして、後述の漏れ電流試験を行なった後、良品と判定された製品については、配線パターン２８の導出部２７のネジ孔にネジ２９を挿入し、ネジ２９を第１支柱１６ａのネジ孔３０に羅合する（締め付ける）。ネジ２９でプリント基板２１を第１支柱１６ａに固定することで、プリント基板２１の配線パターン２８は、導出部２７，ネジ２９を介して第１支柱ａに電気的に接続され、支持台１６ｃを介して第２支柱１６ｂに接続されたＰ端子８に接続される。このようにして、分圧回路２３はＰ端子８とＮ端子との間に接続されることになる。
上記の例では、プリント基板２１の導出部２７とＰ端子８とは、それぞれ第１支柱１６ａ，第２支柱１６ｂに接続固定されたがこれに限らない。例えば、１つの支柱上にＰ端子８とプリント基板２１とをスペーサを介して重ね、１つのネジで共締めし、このネジを介してプリント基板２１の導出部２７とＰ端子８とを接続する構成としてもよい。
また、プリント基板２１の導出部２７とＰ端子８との接続にネジを用いたがこれに限らない。例えば、導出部２７のネジ孔にビスを挿入し、支柱にかしめてもよい。ただし、パワー半導体モジュールの故障原因の解析など、再び分圧回路を取り外す場合には、導出部２７とＰ端子８との接続にネジを用いた方が簡便となる。
なお、図１の例では、第２支柱１６ｂとＰ端子８との接続は、図４に示すように、Ｐ端子８と一体加工で形成された補助端子８ａを、第２支柱１６ｂにネジ止めすることで行なっている。
図７は、パワー半導体モジュールに搭載されるインバータ回路図である。このインバータ回路５０は３相のインバータ回路である。このインバータ回路５０は、図示しない電源の高電位側に接続するＰ端子８と、低電位側に接続するＮ端子９と、Ｐ端子８に接続する上アームのＩＧＢＴ４ａおよびＦＷＤ５ａとからなる。また、Ｎ端子９に接続する下アームのＩＧＢＴ４ｂおよびＦＷＤ５ｂと、上アームと下アームの接続点ａ，ｂ，ｃに接続する出力端子（Ｕ端子１０、Ｖ端子１１、Ｗ端子１２）からなる。また、、Ｐ端子８とＮ端子９の間には分圧回路２３が接続され、Ｐ端子８と分圧回路２３の間の配線パターン２８にはネジ部２７が設けられ、このネジ部２７のネジ２９の脱着により、Ｐ端子８と分圧回路２３の切り離しと結線が行なわれる。
次に、上述したパワー半導体モジュール１００のインバータ回路を構成する半導体素子（ＩＧＢＴ，ＦＷＤ）の漏れ電流を測定する方法について説明する。
図８は、このパワー半導体モジュール１００のＩＧＢＴ、ＦＷＤの漏れ電流を測定する方法を説明した図である。
図８は、このパワー半導体モジュール１００のＩＧＢＴ、ＦＷＤの漏れ電流を測定する方法を説明した図である。
まず、導出部２７にネジ２９を締結する前の、分圧回路２３がＰ端子８から切り離された状態で、Ｕ端子１０が正電位、Ｎ端子９が負電位になるように漏れ電流測定回路３１を接続する。漏れ電流測定回路３１は、内部に試験用の直流電源３２を備え、図示の極性でインバータ回路５０の各アームに直流電圧を印加する。このときインバータ回路を構成するＩＧＢＴはすべてオフ状態である。
次に、漏れ電流測定回路３１の電流メータ３３で電流を測定する。このとき、プリント基板の導出部２７はネジで２９で第１支柱１６ａに接続されていないため、分圧回路２３は、インバータ回路の直流入力端子であるＰ端子８とＮ端子９との間には接続されていないため、直流電源３２から分圧回路２３を介して電流が流れることがない。
図８の接続では、印加された各アームには、図示矢印の経路で漏れ電流３６，３７，３８が流れる。これらの漏れ電流３６，３７，３８の合計の漏れ電流４０を電流メータ３３で測定する。
この漏れ電流４０の大きさが規定値以内の場合、図示の経路での漏れ電流が規定値以内と判定する。図８は、直流電源３２をＮ端子９とインバータ回路のＵ相の出力端子との間に接続したが、他の経路についても漏れ電流の以上がないかを試験するため、Ｎ端子９とインバータ回路の他の出力端子（Ｖ相，Ｗ相）間、Ｐ端子８とインバータ回路の出力端子（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）間について、それぞれ漏れ電流の測定を行なう。すべての経路（例えば６通りの接続）について漏れ電流の異常がないと判定されるとそのパワー半導体モジュール１００は良品であると判定する。良品と判定されたパワー半導体モジュールは、導出部２７のネジ２９を固定して、分圧回路２３をＰ端子８に接続し、パワー半導体モジュール１００を完成させる。
一旦ネジ２９を固定した後は、通常の使用では分圧回路を再度分離することはないので、ロックペイントなどを塗布するなどして振動などでネジ２９が緩むのを防止するとよい。
一旦ネジ２９を固定した後は、通常の使用では分圧回路を再度分離することはないので、ロックペイントなどを塗布するなどして振動などでネジ２９が緩むのを防止するとよい。
もし、この漏れ電流４０の大きさが規定値を超えた場合、パワー半導体モジュール１００を不良と判定して、出荷を停止する。
前記したように、電圧検出回路２５を有するインバータ回５０路を搭載したパワー半導体モジュール５００において、分圧回路２３を切り離すことで、インバータ回路５０の上下アームを構成する素子（ＩＧＢＴ４ａ，４ｂ，ＦＷＤ５ａ，５ｂ）に流れる漏れ電流を簡便に正確に測定できる。
前記したように、電圧検出回路２５を有するインバータ回５０路を搭載したパワー半導体モジュール５００において、分圧回路２３を切り離すことで、インバータ回路５０の上下アームを構成する素子（ＩＧＢＴ４ａ，４ｂ，ＦＷＤ５ａ，５ｂ）に流れる漏れ電流を簡便に正確に測定できる。
また、切り離しを分圧回路２３が搭載されたプリント基板２１をケース１４に固定するネジ２９を外すことで行なうことで、簡単に切り離し作業とその後の結線作業を行なうことができる。
前記の作業を簡便にすることで、この作業によるコストアップを抑制できる。
この切り離し作業後の漏れ電流の測定で、漏れ電流が規定値以内に入っている場合は、ネジ２９を締め直すなどして製品を完成させて、出荷することができる。
この切り離し作業後の漏れ電流の測定で、漏れ電流が規定値以内に入っている場合は、ネジ２９を締め直すなどして製品を完成させて、出荷することができる。
また、製品完成後にも簡単な方法で分圧回路２３が切り離せ、正確な漏れ電流測定ができる。
また、特許文献１の方法と比べて、バイアス電圧印加装置が不要なため、設備費用が安く漏れ電流の測定も簡便である。
また、特許文献１の方法と比べて、バイアス電圧印加装置が不要なため、設備費用が安く漏れ電流の測定も簡便である。
図９〜図１１は、この発明の第２実施例のパワー半導体モジュールの構成図であり、図９は要部平面図、図１０はプリント基板の要部平面図、図１１は図１０のＤ部の拡大図である。第３配線パターン３ｃの隣に距離を置いて第１０配線パターン３ｊを設ける。この第１０配線パターン３ｊと第１配線パターン３ａをワイヤ６ｅで接続する。第１０配線パターン３ｊと配線パターン２８は制御端子１３ａを経由して接続している。第１導電パターン３ａは、ワイヤ６ａを介して第２導電パターン３ｂに接続し、第２導電パターン３ｂはＰ端子８に接続する。つまり、配線パターン２８はＰ端子８に接続している。
この例では、配線パターン２８は、Ｐ端子（制御端子１３ａ）寄りの箇所に、配線パターンの切断箇所３１を設けている。そして、ネジ２９はプリント基板２１を指示する支柱１６ｄのネジ穴３０ａに挿入して固定する。切断箇所３１で切断された配線パターン２８は、ネジ２９により相互に接続され、分圧回路２３がＰ端子に接続される。
このパワー半導体モジュール２００のＩＧＢＴ、ＦＷＤの漏れ電流を測定する方法は図８と同じである。また、第１実施例と同様の効果が得られる。
支柱１６ｄは、絶縁性の部材で形成すればよい。導体パターン付絶縁基板の空き領域に形成してもよいし、枠１５に設けてもよい。
支柱１６ｄは、絶縁性の部材で形成すればよい。導体パターン付絶縁基板の空き領域に形成してもよいし、枠１５に設けてもよい。
図１２は、この発明の第３実施例のパワー半導体モジュール３００ａ、３００ｂの要部平面図である。図１１と同様に、第３配線パターン３ｃの隣に距離を置いて第１０配線パターン３ｊを設ける。この第１０配線パターン３ｊと第１配線パターン３ａをワイヤ６ｅで接続する。第１０配線パターン３ｊと配線パターン２８は制御端子４を経由して接続している。第１導電パターン３ａは、ワイヤ６ａを介して第２導電パターン３ｂに接続し、第２導電パターン３ｂはＰ端子８に接続する。つまり、配線パターン２８はＰ端子８に接続している。
この例では、配線パターン２８は、Ｐ端子（制御端子１３ａ）寄りの箇所に、配線パターンの切断箇所３２を設けている。同図（ａ）は、切断箇所３２を抵抗素子２４で接続したものである。つまり、分圧回路を構成する抵抗素子のうちの１つを接続部材として用い切断箇所を接続している。
また同図（ｂ）は切断箇所３２を導電バーで接続している。図１１との違いは、ネジ２９の代わりに導電バー４２で配線パターン２８を接続している。
このパワー半導体モジュール３００ａ，３００ｂのＩＧＢＴ、ＦＷＤの漏れ電流を測定する方法は図８と同じである。また、第１実施例と同様の効果が得られる。
このパワー半導体モジュール３００ａ，３００ｂのＩＧＢＴ、ＦＷＤの漏れ電流を測定する方法は図８と同じである。また、第１実施例と同様の効果が得られる。
そして、漏れ電流試験を完了した後に、抵抗素子４１もしくは導電パー４２をはんだ付けもしくは導電性接着剤などで接合して、切断箇所３２を接続する。
なお、上記の各実施形態において、電圧検出回路の分圧回路をＰ端子とＮ端子との間に接続するにあたり、分圧回路のＮ端子側を先に接続し、分圧回路のＰ端子側を切り離した状態で漏れ電流試験を行なっている。これは、分圧抵抗２３，２４と電圧検出回路２５に試験用の電圧が印加される状態となるのを避けるためである。
なお、上記の各実施形態において、電圧検出回路の分圧回路をＰ端子とＮ端子との間に接続するにあたり、分圧回路のＮ端子側を先に接続し、分圧回路のＰ端子側を切り離した状態で漏れ電流試験を行なっている。これは、分圧抵抗２３，２４と電圧検出回路２５に試験用の電圧が印加される状態となるのを避けるためである。
すなわち、分圧回路のＰ端子側を先に接続し、分圧回路のＮ端子側を切り離した状態で、漏れ電流試験のためにインバータの出力端子と直流入力端子（Ｐ端子）との間に試験用の電圧を印加すると、分圧抵抗２３，２４と電圧検出回路２５に試験用の電圧が印加される状態となる。このように、分圧抵抗２３，２４と電圧検出回路２５に試験用の電圧が印加されると、インバータ回路の下アーム側を構成するＩＧＢＴの制御回路２２などの低圧側と、分圧回路のＮ端子側との試験用の電圧が加わるので、プリント基板上のパターンで上記の電圧に対して絶縁を保てる沿面距離を確保しなければならない。
このように、プリント基板上のパターンで沿面距離を確保し、基板を大きくすることはコスト上昇の要因となる。
分圧回路のＰ端子側を切り離す構成とすることにより、漏れ電流試験のためだけに基板面積を増大、コスト上昇を避けることができる。
分圧回路のＰ端子側を切り離す構成とすることにより、漏れ電流試験のためだけに基板面積を増大、コスト上昇を避けることができる。
１ 放熱板
２ 導電パターン付絶縁基板
３ａ 第１導電パターン
３ｂ 第２導電パターン
３ｃ 第３導電パターン
３ｄ 第４導電パターン
３ｅ 第５導電パターン
３ｆ 第６導電パターン
３ｇ 第７導電パターン
３ｈ 第８導電パターン
３ｉ 第９導電パターン
３ｊ 第１０導電パターン
４ａ，４ｂ ＩＧＢＴ
５ａ，５ｂ ＦＷＤ
６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅ，７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ ワイヤ
８ Ｐ端子
８ａ 補助端子
９ Ｎ端子
１０ Ｕ端子
１１ Ｖ端子
１２ Ｗ端子
１３,１３ａ 制御端子
１４ ケース
１５ 枠
１６ 端子台
１６ａ 第１支柱
１６ｂ 第２支柱
１６ｃ 支持台
２１ プリント基板
２２ 制御回路
２３、２４ 分圧抵抗
２５ 電圧検出回路
２６ ＣＰＵ
２７ 導出部
２８ 配線パターン
２９ ネジ
３０ ネジ穴
３１ 漏れ電流測定回路
３２ 電源
３３ 電流メータ
３６，３７，３８、４０ 漏れ電流
ａ，ｂ，ｃ 接続点
２ 導電パターン付絶縁基板
３ａ 第１導電パターン
３ｂ 第２導電パターン
３ｃ 第３導電パターン
３ｄ 第４導電パターン
３ｅ 第５導電パターン
３ｆ 第６導電パターン
３ｇ 第７導電パターン
３ｈ 第８導電パターン
３ｉ 第９導電パターン
３ｊ 第１０導電パターン
４ａ，４ｂ ＩＧＢＴ
５ａ，５ｂ ＦＷＤ
６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅ，７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ ワイヤ
８ Ｐ端子
８ａ 補助端子
９ Ｎ端子
１０ Ｕ端子
１１ Ｖ端子
１２ Ｗ端子
１３,１３ａ 制御端子
１４ ケース
１５ 枠
１６ 端子台
１６ａ 第１支柱
１６ｂ 第２支柱
１６ｃ 支持台
２１ プリント基板
２２ 制御回路
２３、２４ 分圧抵抗
２５ 電圧検出回路
２６ ＣＰＵ
２７ 導出部
２８ 配線パターン
２９ ネジ
３０ ネジ穴
３１ 漏れ電流測定回路
３２ 電源
３３ 電流メータ
３６，３７，３８、４０ 漏れ電流
ａ，ｂ，ｃ 接続点
Claims (2)
- 電源電圧を検出する電圧検出回路と、インバータ回路と、
電源の高電位側に接続し前記インバータ回路の入力端子となるＰ端子と、電源の低電位側に接続し前記インバータ回路の入力端子となるＮ端子と、前記電圧検出回路を構成し前記Ｐ端子と前記Ｎ端子との間に接続される分圧回路と、前記インバータ回路の出力端子と、を具備し、
前記分圧回路は、プリント基板に搭載され、前記分圧回路の一端を導出する前記プリント基板上の配線パターンが、導電性の接続部材を介して前記Ｐ端子に接続されることを特徴とするパワー半導体モジュールの試験方法において、
前記分圧回路が搭載されたプリント基板の、前記分圧回路の一端を導出する配線パターンと前記Ｐ端子との接続を分離した状態で、前記インバータ回路の出力端子と前記インバータ回路の一方の入力端子との間に試験用の直流電圧を印加し、前記スイッチ素子がすべてオフ状態であるときに、前記インバータ回路の出力端子と前記入力端子との間に流れる漏れ電流を検出し、この漏れ電流検出値が所定値以内のパワー半導体モジュールを良品と判定し、前記配線パターンと前記Ｐ端子とを導電性の接続部材を介して接続することを特徴とするパワー半導体モジュールの試験方法。 - 電源電圧を検出する電圧検出回路と、インバータ回路と、
電源の高電位側に接続し前記インバータ回路の入力端子となるＰ端子と、電源の低電位側に接続し前記インバータ回路の入力端子となるＮ端子と、前記電圧検出回路を構成し前記Ｐ端子と前記Ｎ端子との間に接続される分圧回路と、前記インバータ回路の出力端子と、を具備し、
前記分圧回路は、プリント基板に搭載され、前記プリント基板に配置される配線パターンのうち、前記分圧回路の経路に配線パターンの切断箇所を設け、該切断箇所を金属性もしくは抵抗性の接続部材を介して接続することを特徴とするパワー半導体モジュールの試験方法において、
前記分圧回路の経路の配線パターンが切断された状態で、前記インバータ回路の出力端子と前記インバータ回路の一方の入力端子との間に試験用の直流電圧を印加し、前記スイッチ素子がすべてオフ状態であるときに、前記インバータ回路の出力端子と前記入力端子との間に流れる漏れ電流を検出し、この漏れ電流検出値が所定値以内のパワー半導体モジュールを良品と判定し、前記配線パターン切断箇所を前記接続部材によって接続することを特徴とするパワー半導体モジュールの試験方法。
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