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公開番号2025061103
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-10
出願番号2025002790,2021068765
出願日2025-01-08,2021-04-15
発明の名称パワーモジュール、パワーモジュールに搭載可能な回路ブロック、回路定数の調整方法及びパワーモジュールの製造方法
出願人新電元工業株式会社
代理人個人,個人
主分類H01L 25/00 20060101AFI20250403BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】寄生インダクタンスに対する回路定数の設定を容易にしたパワーモジュールを提供する。
【解決手段】本発明は、絶縁基板11上に配置され、第1回路素子を有するモジュール内部回路と、前記絶縁基板上に配置された第1導電部及び第2導電部と、前記第1回路素子の一方端側に位置する前記第1導電部に一端が接合された第1接続ピン16と、前記第1回路素子の他方端側に位置する前記第2導電部に一端が接合された第2接続ピン17と、前記モジュール内部回路等を封止した第1樹脂18と、第1回路素子に交換可能に電気的に接続された回路ブロック19を含み、回路ブロックは、第2回路素子21を有し、第1接続ピンの他端16b側及び第2接続ピンの他端17b側は、第1樹脂から突出され、回路ブロックは、第1接続ピン及び第2接続ピンにより接続されるパワーモジュールである。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
絶縁基板と、
前記絶縁基板上に配置され、第１回路素子を有するモジュール内部回路と、
前記絶縁基板上に配置され、前記第１回路素子の一方端に電気的に接続された第１導電部と、
前記絶縁基板上に配置され、前記第１回路素子の他方端に電気的に接続された第２導電部と、
前記第１導電部における前記第１回路素子の一方端側に位置し、前記第１導電部に一端が接合された第１接続ピンと、
前記第２導電部における前記第１回路素子の他方端側に位置し、前記第２導電部に一端が接合された第２接続ピンと、
前記モジュール内部回路、前記第１導電部、前記第２導電部、前記第１接続ピンの一端側、及び、前記第２接続ピンの一端側を封止した第１樹脂と、
前記第１回路素子に交換可能に電気的に接続された回路ブロックと、
を含み、
前記回路ブロックは、第２回路素子を有し、
前記第１接続ピンの他端側及び前記第２接続ピンの他端側は、前記第１樹脂から突出され、
前記回路ブロックは、前記第１接続ピン及び前記第２接続ピンにより接続され
、
前記第２回路素子は、ゲートドライバーを有し、
前記第２接続ピンの一端は前記第１回路素子の制御端子に電気的に接続され、
前記ゲートドライバーの制御入力端子は前記第１接続ピンの他端に電気的に接続可能に構成され、前記ゲートドライバーの出力端子は前記第２接続ピンの他端に電気的に接続可能に構成されてい
ることを特徴とするパワーモジュール。
続きを表示（約 3,100 文字）【請求項２】
絶縁基板と、
前記絶縁基板上に配置され、第１回路素子を有するモジュール内部回路と、
前記絶縁基板上に配置され、前記第１回路素子の一方端に電気的に接続された第１導電部と、
前記絶縁基板上に配置され、前記第１回路素子の他方端に電気的に接続された第２導電部と、
前記第１導電部における前記第１回路素子の一方端側に位置し、前記第１導電部に一端が接合された第１接続ピンと、
前記第２導電部における前記第１回路素子の他方端側に位置し、前記第２導電部に一端が接合された第２接続ピンと、
前記モジュール内部回路、前記第１導電部、前記第２導電部、前記第１接続ピンの一端側、及び、前記第２接続ピンの一端側を封止した第１樹脂と、
前記第１回路素子に交換可能に電気的に接続された回路ブロックと、
を含み、
前記回路ブロックは、第２回路素子を有し、
前記第１接続ピンの他端側及び前記第２接続ピンの他端側は、前記第１樹脂から突出され、
前記回路ブロックは、前記第１接続ピン及び前記第２接続ピンにより接続され
、
前記第２回路素子は、第３スイッチング素子を有し、
前記第２接続ピンの一端は前記第１回路素子の制御端子に電気的に接続され、
前記第３スイッチング素子の第１電極は前記第１接続ピンの他端に電気的に接続可能に構成され、前記第３スイッチング素子の第２電極は前記第２接続ピンの他端に電気的に接続可能に構成されてい
ることを特徴とするパワーモジュール。
【請求項３】
絶縁基板と、
前記絶縁基板上に配置され、第１回路素子を有するモジュール内部回路と、
前記絶縁基板上に配置され、前記第１回路素子の一方端に電気的に接続された第１導電部と、
前記絶縁基板上に配置され、前記第１回路素子の他方端に電気的に接続された第２導電部と、
前記第１導電部における前記第１回路素子の一方端側に位置し、前記第１導電部に一端が接合された第１接続ピンと、
前記第２導電部における前記第１回路素子の他方端側に位置し、前記第２導電部に一端が接合された第２接続ピンと、
前記モジュール内部回路、前記第１導電部、前記第２導電部、前記第１接続ピンの一端側、及び、前記第２接続ピンの一端側を封止した第１樹脂と、
前記第１回路素子に交換可能に電気的に接続された回路ブロックと、
を含み、
前記回路ブロックは、第２回路素子を有し、
前記第１接続ピンの他端側及び前記第２接続ピンの他端側は、前記第１樹脂から突出され、
前記回路ブロックは、前記第１接続ピン及び前記第２接続ピンにより接続され
、
前記第１回路素子は、抵抗、ホール素子及びカレントトランスを備えた電流検出回路を有し、
前記第２回路素子は、過電流検出回路を有し、
前記第１接続ピンの一端は前記電流検出回路の第１端子に電気的に接続され、前記第２接続ピンの一端は前記電流検出回路の第２端子に電気的に接続され、
前記過電流検出回路の第１端子は前記第１接続ピンの他端に電気的に接続可能に構成され、前記過電流検出回路の第２端子は前記第２接続ピンの他端に電気的に接続可能に構成されてい
ることを特徴とするパワーモジュール。
【請求項４】
請求項１
から３のいずれか一項
において、
前記第２回路素子の一方端は前記第１接続ピンの他端に電気的に接続され、
前記第２回路素子の他方端は前記第２接続ピンの他端に電気的に接続され、
前記回路ブロックは、前記パワーモジュール上で第２樹脂により封止されていることを特徴とするパワーモジュール。
【請求項５】
第１接続ピン及び第２接続ピンそれぞれの他端が突出した、回路ブロック交換可能なパワーモジュールに電気的に接続される回路ブロックであり、
前記回路ブロックは第２回路素子を有し、
前記第２回路素子の一方端は前記第１接続ピンの他端に電気的に接続可能に構成され、
前記第２回路素子の他方端は前記第２接続ピンの他端に電気的に接続可能に構成され
、
前記第２回路素子は、ゲートドライバーを有し、
前記ゲートドライバーの制御入力端子は前記第１接続ピンの他端に電気的に接続可能に構成され、前記ゲートドライバーの出力端子は前記第２接続ピンの他端に電気的に接続可能に構成され
ていることを特徴とするパワーモジュールに搭載可能な回路ブロック。
【請求項６】
第１接続ピン及び第２接続ピンそれぞれの他端が突出した、回路ブロック交換可能なパワーモジュールに電気的に接続される回路ブロックであり、
前記回路ブロックは第２回路素子を有し、
前記第２回路素子の一方端は前記第１接続ピンの他端に電気的に接続可能に構成され、
前記第２回路素子の他方端は前記第２接続ピンの他端に電気的に接続可能に構成され
、
前記第２回路素子は、第３スイッチング素子を有し、
前記第３スイッチング素子の第１電極は前記第１接続ピンの他端に電気的に接続可能に構成され、前記第３スイッチング素子の第２電極は前記第２接続ピンの他端に電気的に接続可能に構成され
ていることを特徴とするパワーモジュールに搭載可能な回路ブロック。
【請求項７】
第１接続ピン及び第２接続ピンそれぞれの他端が突出した、回路ブロック交換可能なパワーモジュールに電気的に接続される回路ブロックであり、
前記回路ブロックは第２回路素子を有し、
前記第２回路素子の一方端は前記第１接続ピンの他端に電気的に接続可能に構成され、
前記第２回路素子の他方端は前記第２接続ピンの他端に電気的に接続可能に構成され
、
前記第２回路素子は、過電流検出回路を有し、
前記過電流検出回路の第１端子は前記第１接続ピンの他端に電気的に接続可能に構成され、前記過電流検出回路の第２端子は前記第２接続ピンの他端に電気的に接続可能に構成され
ていることを特徴とするパワーモジュールに搭載可能な回路ブロック。
【請求項８】
回路ブロック交換可能なパワーモジュールに、請求項
５
から
７
のいずれか一項に記載の回路ブロックを前記第１接続ピン及び前記第２接続ピンによって電気的に接続する工程（ａ）と、
前記工程（ａ）に記載の回路ブロックの前記第２回路素子を調整する工程（ｂ）と、
前記工程（ｂ）によって調整された第２回路素子を有する回路ブロックを、前記第１接続ピン及び前記第２接続ピンによって前記工程（ａ）に記載のパワーモジュールに電気的に接続する工程（ｃ）と、
を有することを特徴とする回路定数の調整方法。
【請求項９】
回路ブロック交換可能なパワーモジュールに、請求項
５
から
７
のいずれか一項に記載の回路ブロックを前記第１接続ピン及び前記第２接続ピンによって電気的に接続する工程（ａ）と、
前記パワーモジュール上で前記回路ブロックを第２樹脂により封止する工程（ｂ）と、
を有することを特徴とするパワーモジュールの製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、パワーモジュール、パワーモジュールに搭載可能な回路ブロック、回路定数の調整方法及びパワーモジュールの製造方法に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来のパワーモジュールは、例えばパワー半導体、回路部品（回路ブロック）、放熱板、絶縁材、基板、絶縁用樹脂等から構成されている。具体的な従来のパワーモジュールは、チップ状態のパワー半導体と回路部品を最短距離で接続し、絶縁機能を持ったコンパクトな電力変換回路を構成することができる。
【０００３】
しかし、従来のパワーモジュールは、基板を絶縁用樹脂で覆うため、内部の回路ブロックを変更してパワーモジュールの回路定数と定格を決定するための試行錯誤をすることが容易ではない。
【０００４】
このような試行錯誤は、パワーモジュールが元々持っている接続端子で行うことが可能な場合もあるが、高周波の流れる回路部品を接続端子経由で実施しても、内部基板上の回路部品の接続位置と接続端子までの距離による寄生インダクタンスが加わるため、最適な回路定数を求めることが困難である。
【０００５】
また、顧客毎に異なる回路定数のパワーモジュールが必要な場合に、回路ブロックを変更することが容易ではない。
なお、従来のパワーモジュールに関連する技術が特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１４－７２３１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の種々の態様は、寄生インダクタンスに対する回路定数の設定を容易にしたパワーモジュールを提供することを目的とする。
また、本発明の種々の態様は、回路ブロックを変更するだけで、顧客毎に回路定数の異なるパワーモジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下に本発明の種々の態様について説明する。
【０００９】
［１］絶縁基板と、
前記絶縁基板上に配置され、第１回路素子を有するモジュール内部回路と、
前記絶縁基板上に配置され、前記第１回路素子の一方端に電気的に接続された第１導電部と、
前記絶縁基板上に配置され、前記第１回路素子の他方端に電気的に接続された第２導電部と、
前記第１導電部における前記第１回路素子の一方端側に位置し、前記第１導電部に一端が接合された第１接続ピンと、
前記第２導電部における前記第１回路素子の他方端側に位置し、前記第２導電部に一端が接合された第２接続ピンと、
前記モジュール内部回路、前記第１導電部、前記第２導電部、前記第１接続ピンの一端側、及び、前記第２接続ピンの一端側を封止した第１樹脂と、
前記第１回路素子に交換可能に電気的に接続された回路ブロックと、
を含み、
前記回路ブロックは、第２回路素子を有し、
前記第１接続ピンの他端側及び前記第２接続ピンの他端側は、前記第１樹脂から突出され、
前記回路ブロックは、前記第１接続ピン及び前記第２接続ピンにより接続されることを特徴とするパワーモジュール。
【００１０】
［２］上記［１］において、
前記第２回路素子の一方端は前記第１接続ピンの他端に電気的に接続され、
前記第２回路素子の他方端は前記第２接続ピンの他端に電気的に接続され、
前記回路ブロックは、前記パワーモジュール上で第２樹脂により封止されていることを特徴とするパワーモジュール。
（【００１１】以降は省略されています）

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