KR0149064B1 - 반도체스택 - Google Patents

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KR0149064B1
KR0149064B1 KR1019940029000A KR19940029000A KR0149064B1 KR 0149064 B1 KR0149064 B1 KR 0149064B1 KR 1019940029000 A KR1019940029000 A KR 1019940029000A KR 19940029000 A KR19940029000 A KR 19940029000A KR 0149064 B1 KR0149064 B1 KR 0149064B1
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도시끼 타투타
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사또 후미오
가부시끼가이샤 도시바
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Abstract

몸체와 상기 몸체상에 구비되는 반도체 조립체를 포함하는 반도체 스택으로서, 동일 표면상에 도출되며, 또한 상기 몸체의 표면상에 설치되는 제1, 제2 및 제3단자들과, 상기 제1,제2 및 제3단자들 상기 위치되며, 또한 제1, 제2 및 제3도와 상기 도체들간을 절연시키는 절연체들을 중첩시켜 구성되는 일괄적층도체를 갖는 스위칭소자를 포함하며, 또한 상기 스위칭소자의 상기 제1, 제2 및 제3단자들과 상기 제1, 제2 및 제3 도체들을 제각기 접속하기 위한 제1, 제2 및 제3접속소자들은 일괄적층도체를 관통하여, 상기 제1, 제2 및 제3접속소자들은 제각기 상기 제1, 제2 및 제3도체들에 전기적으로 접속되는 한편 제2 및 제3도체, 제1 및 제3도체, 제1 및 제2도체로부터 절연되는 상태가 된다

Description

반도체스택
제1도는 본 발명의 일실시예에 의한 반도체 스택을 나타내는 평면도 및 측면도.
제2도는 제1도에 보인 실시예의 정면측의 일괄적 층 도체의 일부를 나타내는 분해 사시도.
제3도는 제1도에 보인 실시예의 정면측의 일괄 적 층 도체의 다른 일부를 나타내는 분해 사시도.
제4도는 제1도에 보인 실시예의 후면측의 일괄적 층 도체의 일부를 나타내는 분해 사시도.
제5도는 제1도에 보인 실시예의 후면측의 일괄적층도체의 다른일부를 나타내는 분해 사시도.
제6도는 정면측의 일괄 적층도체를 나타내는 평면도 및 측면도.
제7도는 제6도에 보인 일괄적층체를 여러 단면에서 본 단면도.
제8도는 후면측의 일괄적층도체의 평면도 및 측면도.
제9도는 제8도에 보인 일괄적층체를 여러 단면에서 본 단면도.
제10도는 반도체 스택내에 설비된 스위칭 소자와 콘덴서의 회로도.
제11도는 종래의 반도체스택을 나타내는 평면도 및 측면도.
본 발명은 반도체 스택(stack)에 관한 것이며, 특히 양극측과 음극측의 2단자를 동일 면상에 도출한 양극측 스위칭 소자와 음극측 스위칭소자가 구성된 반도체 스택에 관한 것이다.
최근의 전력변환장치에서는 고속스위칭소자를 사용하는 고주파 펄스폭변조(PWM)제어방식이 널리 채용되고 있으며, 또한 전력변환 장치의 대용랑화에 수반하여 대용량 고속스위칭 소자를 병렬로 사용하고 있다. 또한 고주파 PWM 제어방식에서는 고속스위칭 소자간의 리액턴스를 감소시킴으로써 스위칭시에 발생하는 서지전압을 억제하기 위해 고속스위칭 소자를 서로 근접 설치하여 콘덴서로 부터의 거리를 단축시킨다.
이하 제10 및 11도를 참조하여 종래의 반도체스택을 설명한다.
제10도는 3상 또는 단상 브리지회로의 임의의 교류상의 양측 및 음측의 2암으로 구성된 반도체 스택(7)의 회로구성을 나타낸다. 이 회로에서 직류단자들(9,10)간에는 예를 들어 각각 트랜지스터로 구성되는 6개의 병렬 반도체 스위칭소자(la,lb,lc,ld,le,lf 및 2a,2b,2c,2d,2e,2f)가 직렬로 접속되며, 또한 2콘데서(15)가 접속된다. 소자(la--1c)는 직류도체(3H)와 교류도체(5H)간에 병렬로 접속되고, 소자(1d-lf)는 직류도체(3R)와 교류도체(5R)간에 병렬로 접속된다. 소자(2a-2c)는 교류도체(5H)와 직류도체(4H)간에 병렬로 접속되고, 소자(2d-2f)는 교류도체(5R)와 직류도체(4R)간에 병렬로 접속된다. 교류단자(11)는 교류도체들(5H,5R)로부터 인출된다. 콘덴서들(15)과 직류단자들(9,10)간의 점속은 직류도체들(3a,4a)에 의해 제각기 실행된다.
제11도는 제10도에 나타낸 종래의 반도체스택(7)의 실장상태를 나타낸다. 제11도에서 (a)는 평면도이고, (b)는 우측면도이다. 소자(la-lf)와 소자(2a-2f)는 히트파이프를 내장한 히트싱크(6)의 수열부(6a)의 양면상에 편면 각각 6개씩 배치된다. 소자들(la,2a)소자들(1b,2b) 및 소자들(lc 및 2c)은 방열부(6b)측에서 히트싱크(6)의 수열부(6a)의 정면에 순차로 배치된다. 소자들(1a,1b,1c)의 양극단자(c)는 히트싱크(6)의 방열부(6b) 부근으로부터 인출된 직류도체(3H)에 각각 접속된다. 직류도체(3H)는 직류단자(9)를 통해 DC 도체(3a)에 접속된다. 소자들(1a-1c)의 음극단자(E)와 소자들(2a-2c)의 양극단자들(c)은 방열부(6b) 부근으로부터 인출된 교류도체(5H)에 각각 접속된다. 교류도체(5H)의 단부는 교류단자(11)를 형성한다. 소자들(2a-2c)의 음극단자들(E)은 각각 방열부(6b)부근에서 인출된 직류도체(4H)에 접속된다. 직류도체(4H)는 DC 단자(10)를 통해 직류도체(4a)에 접속된다. 직류도체들(4a,4a)의 다른 단부들은 각각 콘덴서들(15)의 양극단자들과 음극단자들에 접속된다.
또한 소자들(1a,2d;1e,2e;1f,2f)은 히트싱크(6)의 수열부(6a)의 후면상의 방열부(6b)로부터 정면에 대한것과 동일 방식으로 순차 배열되어 있다.
이들 소자의 양극단자(c)와 음극단자(E)는 2직류도체들(3R,4R)중 하나와 교류도체(5R)에 정면에 대한 것과 동일 방식으로 접속되어 있다. 제11(a)도에 나타낸 바와같이 교류단자(11)는 직류단자들(9,10)으로 부터 인접한 등거리 위치에 배열되어 있다. 또한 도체들(3H,3R,4H,4R,5H, 및5R)각각은 제11도에 나타낸 바와같이 벨트형으로 형성된다.
제11(b)도에는 직류도체들(4H,4R,4a)만 도시되어 있다. 직류도체는 직류도체들(3H,3R;4H,4R)로 구성되며, 교류도체는 교류도체들(5H,5R)로 구성된다.
제11(b)도에 보인 바와같이 수열부(6a)의 정면과 후면에 위치된 직류도체들(3H,4H,3R,4R)과 교류도체들(5H,5R)은 수열부(6a)의 정면에서 단면을 향해 굽혀져 있다. 직류단자들(9,10)과 교류단자(11)는 직류도체들(3H,3R;4H,4R)과 교류도체들(5H,5R)의 중간위치에 배치되어 있다.
그러나 교류도체와 직류도체들을 3차원으로 배열하여 벨트형상으로 만들고, 또한 그들을 분할한 구성에서는 각 소자의 스위칭 작용시 서어지 전압을 억제하고, 또한 회로의 배선리액턴스를 더 작게 하는 것에 한계가 있다.
각 소자로 부터 직류 또는 교류단자까지의 거리간의 차에 의해 병렬로 접속된 각 소자를 통해 흐르는 전류간에 불평형이 있다.
따라서 본 발명의 한 목적은 회로리액탄스를 작게 할 수 있고, 또한 각 소자의 스위칭 작용시 서어지 전압을 억제할 수 있는 반도체 스택을 제공하는데 있다.
본 발명의 상술한 목적들은 몸체와, 몸체상에 설비되는 반도체 조립체를 포함하는 반도체 스택을 제공함으로써 달성될 수 있다. 반도체 조립체는 동일 평면으로 도출하도록 상기 몸체의 표면상에 설치되는 제1,제2 및 제3 단자와 상기 제1, 제2 및 제3 단자위에 위치되며, 또한 제1, 제2 및 제3도체와 상기 도체들간을 절연시키는 절연체를 중첩시켜 된 일괄적층도체를 갖는 스위칭소자를 포함하며, 또한 상기 스위칭소자의 제1,제2 및 제3 도체들과 제1,제2 및 제3 단자들을 접속시키는 제1,제2 및 제3접속소자를 포함하며, 상기 접속소자들은 상기 일괄적층도체를 관통하여 상기 제1,제2 및 제3도체들로부터 전기적으로 접속되며, 또한 상기 제2 및 제3 도체, 제1 및 제3도체, 제1 및 제2도체들롸부터 제각기 절연된다.
본 발명의 일태양에 의하면 몸체와, 상기 몸체의 제1표면상에 설비되는 제1반도체 조립체 및 상기 몸체의 제2표면상에 설비되는 제2반도체 조립체를 포함하는 반도체스택이 제공된다.
제1 및 제2 반도체 조립체 각각은 동일 평면으로 도출하도록 상기 몸체의 제1 및 제2 표면중 한 표면상에 설치되는 제1,제2 및 제3단자와 상기 제1,제2 및 제3단자위에 위치되며, 또한 제1,제2 및 제3도체와 상기 도체들간을 절연시키는 절연체를 중첩시켜 된 일괄적층도체를 갖는 스위칭소자를 포함한다.
일괄적층도체는 제1,제2 및 제3도체들에 제각기 전지적으로 접속되는 제1,제2 및 제3 접속부를 포함한다. 제1 및 제2 반도체 조립체 각각은 또한 스위칭소자의 제1,제2 및 제3도체들과 제1,제2 및 제3단자들을 제각기 접속시키기 위한 제1,제2 및 제3 접속소자를 포함한다. 상기 접속소자들은 일괄적층도체를 관통하므로, 제1,제2 및 제3접속소자들은 제각기 제1,제2 및 제3도체들에 전기적으로 접속되는 한편 제2 및 제3도체, 제1 및 제3도체, 제1 및 제2도체로부터 절연된다. 제1 및 제2 반도체 조립체들 각각은 제각기 제1, 제2 및 제3 접속부를 접속하기 위한 제1,제2 및 제3 접속소자를 포함한다.
본 발명과 본 발명의 장점을 좀더 잘 이해할 수 있도록 이하 첨부도면 제1-9도를 참조하여 양호한 실시예를 상세히 설명한다. 도면들에서 동일 번호는 동일부분을 나타낸다. 제1도(a)는 본 발명의 일실시예에 의한 반도체스택(7A)의 정면의 실장 상태의 평면도이고, (b)는 우측면도이다. 실장된 회로는 접속도체를 제외하고, 제10도에 보인 것과 동일하다.
제1도에 보인 바와같이 소자들(1a-1c, 2a-2c)이 제11도에서와 동일 방식으로 반도체 스택(7A)의 정면상의 히트싱크(6)의 수열부(6a)상에 배열되며, 소자들(1a-1c,2a-2c)의 단자들(C,E)위에는 일괄적층도체(8)가 덮혀있다. 마찬가지로 반도체 스택(7A)의 후면상의 히트싱크(6)의 수열부(6a)상에도 소자들(1d-1f, 2d-2f)이 배열되어 있고, 또한 소자들의 단자들(C,E)위에도 일괄적층도체(16)가 덮혀 있다. 일괄적층도체(16)의 각 도체는 상세히 후술하는 바와같이 수열부(6a)의 앞에서 정면을 향해 굽혀져서 정면상의 일괄적층도체(8)의 각 대응도체에 접속된다.
제2 및 3도는 각각 일괄적층도체(8)의 분해 사시도로서 이들은 함께 일괄적층도체(8)을 형성한다. 제2 및 3도에 보인 일괄적층도체(8)는 상술한 바와같이 수열부(6a)의 앞쪽에 위치되며, 또한 직류도체(3b,4d), 그들간의 교류도체(5b) 및 상기 도체들(3b,4b,5b)을 샌드위치시키는 4절연판(20b,21b,22b 및 23b)을 중첩시켜 구성된다.
이들은 소자들(1a-1c, 2a-2c)의 단자들(C,E)각각과 접촉되는 쪽으로부터 순서적으로 즉, 절연판(23b), 직류도체(4b), 절연판(22b), 교류도체(5b), 절연판(21b), 직류도체(3b), 절연판(20b)순으로 적층된다.
제4 및 5도는 각각 일괄적층도체(16)의 분해 사시도로서 이들은 함께 일괄적층도체(16)를 구성한다.
제4 및 5도에 보인 일괄적층도체(16)는 수열부(6a)의 후면쪽에 위치되며, 직류도체(3c,4c), 그들간의 교류도체(5c) 및 상기 도체들(3c,4c,5c)를 샌드위치 시키는 4절연판들(20c,21c,22c,23c)을 중첩하여 구성된다.
일괄적층도체들(8,16)에서 직류도체들(3b,4b,3c,4c)과 교류도체들(5b,5c)각각은 동판(주석 도금한 2㎜ 두께)으로 제조되며, 또한 절연판들(20b,21b,22b,23b,20c,21c,22c,23c)각각은 2㎜ 두께의 pps(폴리페닐렌설파이드)판으로 제조된다.
제2-5도에 나타낸 바와같이 콘덴서들(15)과 접속되는 L형상의 콘덴서 접속부들(3bc,3cb,4bc 및 4cb)은 제각기 직류도체들(3b,3c,4b,4c)의 선단부에 부착된다. 후면측에 위치되는 콘덴서 접속부들(3cb,4cb)은 수열부(6a)의 앞에서 수열부(6a)의 정면을 향해 굽혀져 있어 수열부(6)의 앞쪽 콘덴서(15)의 양극 및 음극단자들과 콘덴서 접속부들(3bc와4bc)에 접속될 수 있다. 또한 수열부(6a)의 앞쪽에서 수열부(6a)의 정면을 향해 굽혀진 U형의 접속부는 뒤쪽에 위치된 교류접속부(5c)의 선단부에 구비되어 있어 교류접속부(5b)와 접속될 수 있다.
각각의 직류도체들(3b,3c,4b,4c)과 각각의 콘덴서 접속부들(3bc,3cb,4bc,4cb)간에는 콘덴서접속부들(3bc,3cd,4bc,4cb)을 L형상으로 만들어 줌으로써 간극이 형성된다. 그러므로 교류도체(5c)의 접속부는 뒤에서 앞으로 연장될 수 있다. 결과적으로 교류도체들(5b,5c)의 접속이 교류도체(5)의 U형상의 접속부를 통해 가능해진다.
제6도(a)는 앞쪽 즉, 제1도(b)에서 좌측에서 본 일괄적층도체(8)의 평면도이고, 제6도(b)는 우측면도이다. 제7도(a)-(f)는 제6도(a)의 일괄적층도체(8)의 A-A', B-B', C-C', D-D', E-E' 및 F-F' 선 횡단면도이다.
제8도(a)는 정면에서 즉, 제1도(b)의 우측에서 본 일괄적층도체(16)의 평면도이고, (b)는 측면도이다. 제9도(a)-(f)는 제8도(a)의 일괄적층도체(16)의 A-A', B-B', C-C', D-D', E-E' 및 F-F' 선 횡단면도이다.
이하, 일괄적층도체(8)에 관해 설명한다.
제2 및 3도에 나타낸 바와같이 절연판들에는 다음과 같이 구멍이 뚫려 있다. 즉, 절연판(20b)에는 구멍(I1-I12), 절연판(21b)에는 구멍(I13-I24), 절연판(22b)에는 구멍(I25-I36), 절연판(23b)에는 구멍(I37-I48)이 형성되어 있다. 이 구멍들(I1-I48)은 직류도체들(3b,4b)과 교류도체(5b)를 소자(1a-1c,2a-2c)의 단자들(C,E)과 접속하는 도체칼라(collars)(후술됨)를 통해 관통하도록 설비되어있다.
또한 절연판들(20b,21b,22b,23b)에는 제각기 구멍들(IA-ID,IE-IH,II-IL,IM-IP)이 뚫려 있다. 이 구멍들(IA-IP)은 일괄적층도체(8)의 전체를 고정하는 절연고정 볼트(14)용이다(제6(a) 및 7(b)도 참조).
제2도에서 직류도체(3b)상에는 도체칼라들(PB1-PB6)이 장치된다. 도체칼라들(PB1,PB4;PB2,PB5;PB3,PB6)은 제각기 하나로서 결합된다. 이들의 중심에는 단자 접속볼트(13)를 통과시키기 위한 빈공간이 형성되어 있다. 도체칼라들도 또한 단자 점속볼트(13)를 관통시키기 위한 빈공간을 갖고 있다. 제7도(c)에 나타낸 바와같이 소자(1c)의 양극단자(c)는 도체칼라들(PB1,PB4)을 관통하는 단자접속볼트(13)(도시안됨)에 의해 직류도체(3b)에 전기적으로 접속된다. 마찬가지로 소자(1b)의 양극단자(c)는 도체칼라들(PB2,PB5)을 관통하는 단자접속볼트(13)(도시안됨)에 의해 직류도체(3b)에 전기적으로 접속된다. 소자(1a)의 양극단자(c)는 도체칼라들(PB3,PB6)을 관통하는 단자접속볼트(13)(도시안됨)에 의해 직류도체(3b)에 전기적으로 접속된다. 또한 직류도체(3b)내에도 구멍들(P5-P7,P25-P27,P28-P30)이 뚫려 있다.
이 구멍들은 제각기 도체칼라들(ACB1-ACB3, ACB7-ACB9, NB1-NB3)(후술됨)을 관통시키기 위한 것이며, 이들 도체칼라들과 직류도체(3b) 각각이 서로 접촉되지 않게 하여 도체칼라들이 직류도체(3b)로부터 절연될 수 있는 크기를 갖는다. 또한 절연고정볼트들(14)용 구멍들(P1-P4)이 직류도체(3b)내에 뚫려 있으며, 또한 직류도체(3b)의 콘덴서 접촉부(3bc)내에는 구멍들(P8,P9)이 뚫려 있어 도체칼라들(PB13,PB14)(후술됨)이 직류도체(3b,3c)와 콘덴서들(15)의 양극단자들을 접속해 줄 수 있다.
제3도에서 도체칼라들(NB1-NB6)은 직류도체(4b)상에 장치된다. 도체칼라들(NB1,NB4;NB2,NB5;NB3,NB6)은 제각기 하나로서 결합된다. 제7(f)도에 나타낸 바와같이 소자(2c)의 음극단자(E)는 도체칼라들(NB1,NB4)을 관통하는 단자잡속볼트(13)(도시안됨)에 의해 직류도체(4b)에 전기적으로 접속된다. 마찬가지로 소자(2b)의 음극단자(E)는 도체칼라들(NB3, NB6)을 관통하는 단자접속볼트(13)(도시안됨)에 으ㅟ해 직류도체(4b)에 전기적으로 접속된다. 또한 직류도체(4b)에는 구멍들(N5-N7, N25-N27, N28-N30)이 뚫려 있다. 이 구멍들은 제각기 도체칼라들(ACB10-ACB12, ACB4-ACB6, PB4-PB6)(상술됨)의 관통용으로서, 도체칼라들과 직류도체(4b) 각각이 서로 접촉하지 않게 하여 도체칼라가 직류도체(4b)로부터 절연될 수 있는 크기를 갖는다.
또한, 절연고정볼트(14)용 구멍들(N1-N4)은 직류도체(4b)에도 뚫려 있다. 직류도체(4b)의 콘덴서 접속부(4bc)내에는 구멍들(N8, N9)이 뚫려 있어 도체칼라들(NB13,NB14)(후술됨)이 직류도체(4b,4c)와 콘덴서들(15)의 음극단자들을 점속해 줄수 있다.
제2도에서 교류도체(5b)위에는 도체칼라들(ACB1-ACB6,ACB7-ACB12)이 설치된다. 도체칼라들(ACB1,ACB4;ACB2,ACB5;ACB3,ACB6,ACB7,ACB10;ACB8,ACB11;ACB9,ACB12)은 제각기 하나로서 결하비된다. 제7도(d)와 (e)에 나타낸 바와 같이 소자(1c)의 음극단자(E)는 도체칼라들(ACB1,ACB4)을 관통시키는 단자접속볼트(13)(도시안됨)에 의해 교류도체(5b)에 전기적으로 접속된다. 소자(1b)의 음극단자(E)는 도체칼라들(ACB3,ACB6)을 관통시키는 단자접속볼트(13)(도시안됨)에 의해 교류도체(5b)에 전기적으로 접속된다.
마찬가지로 소자들(2c,2b,2a)의 양극단자들(c)은 제각기 도체칼라들(ACB7,ACB10;ACB8,ACB11;ACB9,ACB12)을 관통시키는 단자접속볼트들(13)(도시안됨)에 의해 교류도체(5b)에 접속된다. 또한 교류도체(5b)내에도 구멍들(AC19-AC21,AC22-AC24)이 뚫려 있다. 이 구멍들은 도체칼라들(NB1-NB3,PB4-PB6)을 관통시키기 위한 것들로서 도체칼라들이 교류도체(5b)로부터 절연되도록 도체칼라들과 교류도체(5b)가 각각 서로 접촉하지 않는 크기를 갖는다. 또한 교류도체(5b)내에는 절연고정볼트(14)용 구멍들(AC1-AC4)이 뚫려 있고, 또한 교류도체(5b)를 교류도체(5c)에 전기적으로 접속시키는 접속볼트(17)(제1도참조)용 구멍들(AC5,AC6)이 뚫려 있다.
다음에는 일괄적층도체(16)에 관해 설명한다. 제4 및 5도에 나타낸 바와같이 절연판들(20c,21c,22c,23c)에는 제각기 구멍들(I49-I60, I61-I72, I73-I84, I85-I96)이 뚫려 있다. 이 구멍들(I49-I96)은 직류도체들(3c,4c)과 교류도체(5c)를 소자들(1d-1f,2d-2f)의 단자들(C,E)과 접속해 주는 도체칼라들(후술됨)의 관통용이다. 또한 절연판들(20c,21c,22c,23c)내에도 제각기 구멍들(IQ-IT,IU-IX,IY-IZ;IAA;IAB;IAC,IAD,IAE,IAF)이 뚫려 있다. 이 구멍들(IQ-IAF)은 일괄적층도체(16)의 전체를 고정시키는 절연고정볼트(14)용이다.(제8도(a)와 제9도(b)참조).
제4도에서직류도체(3c)상에는도체칼라들(PB7-PB12)상에 장치된다. 도체칼라들(PB7,PB10;PB8,PB11;PB9,PB12)은 제각기 하나로서 결합된다. 제9도(c)에 나타낸 바와같이 소자(1f)의 양극단자(c)는 도체칼라들 (PB7,PB10)을 관통하는 단자접속볼트(13)(도시안됨)에 의해 직류도체(3c)에 전기적으로 접속된다. 마찬가지로 소자(1e)의 양극단자(c)는 도체칼라들(PB8,PB11)을 관통하는 단자접속볼트(13)(도시안됨)에 의해 직류도체(3b)에 전기적으로 접속된다. 소자(1d)의 양극단자(c)는 도체칼라들(PB9,PB12)을 관통하는 단자접속볼트(13)(도시안됨)에 의해 직류도체(3b)에 전기적으로 접속된다. 또한 직류도체(3c)내에도 구멍들(P14-P16, P19-P21, P22-P24)이 뚫려 있다. 이 구멍들은 제각기 도체칼라들(ACB13-ACB15, ACB19-ACB21, NB7-NB9)(후술됨)을 관통시키기 위한 것이며, 이들 도체칼라들과 직류도체(3c) 각각이 서로 접촉되지 않게 하여 도체칼라들이 직류도체(3c)로부터 절연될 수 있는 크기를 갖는다. 또한 절연 고정볼트들(14)용 구멍들(P10-P13)이 직류도체(3c)내에 뚫려 있으며, 또한 직류도체(3c)의 콘텐서 접촉부(3cb)내에는 구멍들(P17,P18)이 뚫려 있어 도체칼라들(PB13,PB14)이 직류도체(3b,3c)와 콘덴서들(15)의 양극단자들을 접속해줄 수 있다.
제5도에서 도체칼라들(NB7-NB12)은 직류도체(4c)상에 장치된다. 도체칼라들(NB7,NB10;NB8,NB11;NB9,NB12)은 제각기 하나로서 결합된다. 제9(f)도에 나타낸 바와같이 소자(2f)의 음극단자(E)는 도체칼라들(NB7,NB10)을 관통하는 단자접속볼트(13)(도시안됨)에 의해 직류도체(4c)에 전기적으로 접속된다. 마찬가지로 소자(2e)의 음극단자(E)는 도체칼라들(NB8, NB11)을 관통하는 단자접속볼트(13)(도시안됨)에 의해 직류도체(4b)에 전기적으로 접속된다. 또한 소자(2d)의 음극단자(E)는 도체칼라들(NB9, NB12)를 관통하는 단자접속볼트(13)은(도시안됨)에 의해 직류도체(4c)에 전기적으로 접속된다. 또한 직류도체(c)는 구멍들(N14-N16, N19-N21,N22-N24)이 뚫려 있다. 이 구멍들은 제각기 도체칼라들(ACB19-ACB21,ACB13-15(후술됨),PB10-PB12)(상술됨)의 관통용으로서, 도체칼라들과 직류도체(4c) 각각이 서로 접촉하지 않게 하여 도체칼라가 직류도체(4c)로부터 절연될 수 있는 크기를 갖는다.
또한, 절연교정볼트(14)용 구멍들(N10-N13)은 직류도체(4c)에도 뚫려 있다. 직류도체(4c)의 콘덴서 접속부(4cb)내에는 구멍들(N17, N18)이 뚫려 있어 도체칼라들(NB13, NB14)(후술됨)이 직류도체(4b, 4c)와 콘덴서들(15)의 음극단자들을 접속해 줄 수 있다.
제4도에서 교류도체(5c)위에는 도체 칼라들(ACB19-ACB24,ACB13-ACB18)이 설치된다. 도체칼라들(ACB19,ACB22,ACB20,ACB23;ACB21,ACB24,ACB13,ACB16;ACB14,ACB17;ACB15,ACB18)은 제각기 하나로서 결합된다. 제9도(d)와 (e)에 나타낸 바와같이 소자(If)의 음극단자(E)는 도체칼라들(ACB13,ACB16)을 관통시키는 단자접속볼트(13)(도시안됨)에 의해 교류도체(5c)에 전기적으로 접속된다. 소자(1e)의 음극단자(E)는 도체칼라들(ACB14,ACB17)을 관통시키는 단자접속볼트(13)(도시안됨)에 의해 교류도체(5c)에 전기적으로 접속된다.
소자(1d)의 음극단자(E)는 도체칼라들(ACB15, ACB18)을 관통시키는 단자접속볼트(13)(도시안됨)에 의해 교류도체(5c)에 전기적으로 접속된다.
마찬가지로 소자들(2f, 2e, 2d)의 양극단자들(c)은 제각기 도체칼라들(ACB19,ACB22;ACB20,ACB23;ACB21,ACB24)을 관통시키는 단자접속볼트들(13)(도시안됨)에 의해 교류도체(5c)에 접속된다. 또한 교류도체(5c)내에도 구멍들(AC11-AC13, AC14, AC16)이 뚫려 있다. 이 구멍들은 도체칼라들(NB7-NB9, PB10-PB12)을 관통하기 위한 것들로서 도체칼라들이 교류도체(5c)로부터 절연되도록 크기를 갖는다. 또한 교류도체(5c)내에는 절연고정볼트(14)용 구멍들(AC1-AC4)이 뚫려 있고, 또한 교류도체(5c)를 교류도체(5b)에 전기적으로 접속시키는 접속볼트(17)용 구멍들(AC17, AC18)이 뚫려 있다.
이러한 식으로 직류도체들, 교류도체들 및 절연체들은 일괄적층 도체로서 결합되어 스위칭소자들상에 배치된다. 이러한 수단에 의해 도체들간의 접속거리를 소자들과 캐패시터들의 단자들간의 접속부를 둘로 분할하지 않고서도 줄일 수 있다. 따라서 배선의 리액탄스를 제11도에 보인 스택(7)의 약 절반으로 줄일 수 있으며, 그에 따라 스위칭 동작중의 서어지 전압을 억제할 수 있다. 병렬로 접속된 각 소자들을 통해 흐르는 전류의 평형을 개선할 수 있다. 왜냐하면 직류와 교류도체들이 판형으로 되어 있어 각 소자들과 직류 또는 교류단자간에 실제 리엑탄스가 거의 동일해지기 때문이다. 또한 도체들이 일괄적층도체로서 결합되어 있기 때문에 도체들을 접속하기 위한 시간을 단축할 수 있다.
본 실시예에서는 일괄적층도체를 직류도체들(3b, 3c; 4b, 4c), 교류도체들(5b, 5c) 및 다중절연체들을 중첩시켜 구성하지만 별도의 절연쉬트를 사용하지 않고 절연제를 각 도체표면에 피복한 적층구성을 사용할 수도 있다.
또한 본 실시예에서는 양극단자와 음극단자를 각각 갖는 스위칭 소자들을 정면과 후면에 여러쌍 사용한다. 그러므로 외부로 총 4단자들을 도출한 구성을 설명했지만 양극단자와 음극단자로부터 분리된 공통접속단자 즉, 총3단자를 각각 갖는 2-1형 투인원타입(tow-in-one type) 스위칭소자용으로 본 실시예와 비슷한 구성을 갖는 일괄적층도체가 사용될 수 있다.
본 발명의 반도체 스택을 사용할 시에 회로배선의 리액탄스를 작게하는 한편, 각 소자의 스위칭동작중 발생되는 서어지 전압을 억제할 수 있는 효과가 있으며, 또한 소자들을 통해 흐르는 전류의 평형을 개선할 수 있다.
본 발명은 살술한 실시예에 제한되지 않고 본 발명의 정신과 청구범위내에서 여러 다른 실시예로서 수정 변경 가능하다.

Claims (10)

  1. 몸체와 상기 몸체상에 구비되는 반도체조립체를 포함하는 반도체 스택에 있어서, 상기 반도체 조립체가 상기 몸체의 표면상에서 동일 평면으로 도출되는 제1, 제2 및 제3단자를 갖는 스위칭 소자와, 제1, 제2 및 제3도체와 상기 도체들간을 절연시키는 절연체를 중첩하여 구성되며, 상기 제1, 제2 및 제3단자들위에 배치되는 일괄적층도체와, 상기 제1도체에 전기적으로 접촉되는 한편, 상기 제2 및 제3도체들과는 절연된 상태로 상기 일괄적층도체를 관통하며, 상기 제1도체와 제1단자를 접속시키기 위한 제1접속수단과, 상기 제2도체에 전기적으로 접촉되는 한편, 상기 제1 및 제3도체들과는 절연된 상태로 상기 일괄적층도체를 관통하며, 상기 제2도체와 제2단자를 접속시키기 위한 제2접속수단과, 상기 3도체에 전기적으로 접촉되는 한편, 상기 제2 및 제1 도체들과는 절연된 상태로 상기 일괄적층도체를 관통하며, 상기 제3 도체와 제3 단자를 접속시키기 위한 제3 접속수단을 포함하는 것이 특징인 반도체스택.
  2. 몸체와, 상기 몸체의 제1면상에 구비되는 제1 반도체 조립체와, 상기 몸체의 제2면상에 구비되는 제2 반도체 조립체를 포함하는 반도체 스택에 있어서, 상기 제1 및 제2 반도체 조립체 각각은 상기 몸체의 제1 및 제2 표면상에서 동일 평면으로 도출되는 제1, 제2 및 제3단자를 갖는 스위칭소자와, 제1, 제2 및 제3도체와 상기 도체들간을 절연시키는 절연체를 중첩하여 구성되며, 상기 제1, 제2 및 제3단자들위에 배치되며, 상기 제1, 제2 및 제3도체에 제각기 전기적으로 접속되는 제1, 제2 및 제3접속부를 포함하는 일괄적층도체와, 상기 제1도체에 전기적으로 접촉되는 한편, 상기 제2 및 제3도체들과는 절연된 상태로 상기 일괄적층도체를 관통하며, 상기 제1도체와 제1단자를 접속시키기 위한 제1접속수단과, 상기 제2도체에 전기적으로 접촉되는 한편, 상기 제1 및 제3도체들과는 절연된 상태로 상기 일괄적층도체를 관통하며, 상기 제2도체와 제2단자를 접속시키기 위한 제2접속수단과, 상기 제3도체에 전기적으로 접촉되는 한편, 상기 제2 및 제1도체들과는 절연된 상태로 상기 일괄적층도체를 관통하며, 상기 제3도체와 제3단자를 접속시키기 위한 제3접속수단과, 상기 제1 및 제2 반도체 조립체의 상기 제1접속부들을 접속하기 위한 제1도체접속수단과, 상기 제1 및 제2 반도체조립체의 상기 제2접속부들을 접속하기 위한 제2도체접속수단과, 상기 제1 및 제2 반도체조립체의 상기 제3접속부들을 접속하기 위한 제3도체접속수단을 포함하는 것이 특징인 반도체 스택.
  3. 제2항에 있어서, 콘덴서를 더 포함하며, 또한 상기 제1도접속수단은 상기 콘덴서의 제1단자에 접속되는 제1콘덴서 접속부를 포함하며, 상기 제3도체접속수단은 상기 콘덴서의 제2단자에 접속되는 제2콘덴서 접속부를 포함하는 것이 특징인 반도체 스택.
  4. 제2항에 있어서, 상기 몸체는 상기 스위칭소자에 의해 발생된 열을 방출하기 위한 히트싱크의 수열부로 구성되는 것이 특징인 반도체 스택.
  5. 제2항에 있어서, 상기 일괄적층도체에서 상기 제1, 제2 및 제3도체들 각각은 판형상이고, 상기 절연체들 각각도 판형상인 것이 특징인 반도체 스택.
  6. 제2항에 있어서, 상기 일괄적층도체에서 상기 제1, 제2 및 제3도체들 각각은 판형상이고, 절연제로 피복되며, 상기 절연체들 각각은 상기 제1, 제2 및 제3도체들 중 하나의 표면상에 형성되는 적어도 하나의 절연피복층들로 제조되는 것이 특징인 반도체 스택.
  7. 제2항에 있어서, 상기 스위칭 소자는 직렬로 접속된 양극스위칭소자와 음극스위칭소자로 구성되며, 상기 스위칭 소자의 상기 제1단자는 상기 양극스위칭소자의 양극단자를 포함하고, 상기 스위칭소자의 상기 제2단자는 상기 양극스위칭소자의 음극단자와 상기 음극스위칭 소자의 양극단자를 포함하며, 상기 스위칭소자의 상기 제3단자는 상기 음극스위칭소자의 음극단자를 포함하는 것이 특징인 반도체 스택.
  8. 제2항에 있어서, 상기 스위칭 소자는 직렬로 접속되는 양극스위칭 소자와 음극스위칭 소자의 복수의 병렬회로로 구성되며, 상기 스위칭소자의 상기 제1단자는 상기 복수의 양극스위칭 소자들이 양극단자들을 포함하며, 상기 스위칭소자의 상기 제2단자는 상기 복수의 양극스위칭 소자들이 음극단자들과 상기 복수의 음극스위칭 소자들의 양극단자들을 포함하며, 상기 스위칭소자의 상기 제3단자는 상기 복수의 음극스위칭 소자들이 음극단자들을 포함하는 것이 특징인 반도체 스택.
  9. 제2항에 있어서, 상기 스위칭소자는 투인원타입 스위칭소자로 구성되며, 상기 투인원타입 스위칭소자는 직렬로 접속되는 양극과 음극 스위칭 소자들로 구성되며, 또한 상기 양극 스위칭소자의 양극단자에 접속되는 양극단자, 상기 양극스위칭소자의 양극과 음극단자들에 공통으로 접속되는 공통단자, 및 상기 음극 스위칭소자의 음극단자에 접속되는 음극단자를 가지며, 상기 스위칭소자의 상기 제1단자는 상기 투인원타입 스위칭소자의 상기 양극단자를 포함하며, 상기 스위칭소자의 상기 제2단자는 상기 투인원 타입 스위칭소자의 상기 공통단자를 포함하며, 상기 스위칭소자의 상기 제3단자는 상기 투인원타입 스위칭소자의 상기 음극단자를 포함하는 것이 특징인 반도체 스택.
  10. 제2항에 있어서, 상기 스위칭소자는 병렬로 접속되는 복수의 투인원타입 스위칭소자로 구성되며, 상기 투인원타입 스위칭소자는 직렬로 접속되는 양극과 음극스위칭 소자들로 구성되며, 또한 상기 양극 스위칭소자의 양극단자에 접속되는 양극단자, 상기 양극스위칭소자의 양극과 음극단자들에 공통으로 접속되는 공통 단자 및 상기 음극 스위칭소자의 음극단자에 접속되는 음극단자를 가지며, 상기 스위칭소자의 상기 제1단자는 상기 복수의 투인원타입 스위칭소자의 상기 양극단자를 포함하며, 상기 스위칭소자의 상기 제2단자는 상기 복수의 투인원 타입 스위칭소자의 상기 공통단자를 포함하며, 상기 스위칭소자의 상기 제3단자는 상기 복수의 투인원타입 스위칭소자의 상기 음극단자를 포함하는 것이 특징인 반도체 스택.
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