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公開番号2025154124
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-10
出願番号2024056952
出願日2024-03-29
発明の名称パワーモジュール
出願人株式会社ダイヘン
代理人弁理士法人平木国際特許事務所
主分類H01L 25/07 20060101AFI20251002BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】素子実装基板から、部品実装基板を取り外し、部品実装基板を簡単に交換することは難しい。
【解決手段】パワーモジュール1は、素子実装基板10と、部品実装基板20と、コネクタ基板30と、これらを収容するケーシング70と、を有しており、ケーシング50の底部から順に、素子実装基板10と、部品実装基板20と、コネクタ基板30が、複数の支柱50により間隔を空けた状態で、着脱自在に連結されている。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
高電圧用のパワーモジュールであって、
前記パワーモジュールは、
セラミックスからなる絶縁基板に半導体素子が少なくとも実装された素子実装基板と、
前記半導体素子に電気的に接続される電気部品または電子部品の実装部品が実装された部品実装基板と、
前記実装部品に電気的に接続されるとともに、少なくとも外部機器に電気的に接続される接続部を有したコネクタ基板と、
を有しており、
前記素子実装基板と、前記部品実装基板と、前記コネクタ基板とを、収容するケーシングと、を有しており、
前記ケーシングの底部から順に、前記素子実装基板と、前記部品実装基板と、前記コネクタ基板が、複数の支柱により間隔を空けた状態で、着脱自在に連結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 950 文字）【請求項２】
各前記支柱は、前記素子実装基板から立設し、前記部品実装基板を支持する第１支持柱と、
前記部品実装基板から立設し、前記コネクタ基板を支持する第２支持柱とで、構成されており、
前記第１支持柱および前記第２支持柱のいずれか一方には、端部に雄ネジ部が形成されており、他方には、端部に前記雄ネジ部に螺着される雌ネジ部が形成されており、
前記部品実装基板に形成された貫通孔を介して、前記雄ネジ部と前記雌ネジ部を螺着させることにより、前記部品実装基板は、前記第１支持柱および前記第２支持柱により挟持されていることを特徴とする請求項１に記載のパワーモジュール。
【請求項３】
前記支柱の端面は、前記コネクタ基板の平面視で、前記コネクタ基板に形成された貫通孔において、前記コネクタ基板から露出しており、
前記支柱は、前記実装部品または前記半導体素子に導通した接続端子であることを特徴とする請求項２に記載のパワーモジュール。
【請求項４】
前記部品実装基板は矩形状であり、前記部品実装基板の中央には、前記ケーシング内に前記素子実装基板を封止する封止材を導入する導入口が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のパワーモジュール。
【請求項５】
前記部品実装基板には、前記実装部品の１つとして、光ファイバに接続され、前記光ファイバの光信号を受光する光レシーバが実装されており、
前記コネクタ基板には、前記光レシーバと対向した位置には、開口部が形成されていることを特徴とする請求項４に記載のパワーモジュール。
【請求項６】
前記半導体素子は、電界効果トランジスタであり、
前記部品実装基板には、複数の前記実装部品の一部から構成され、前記電界効果トランジスタを駆動させるゲート駆動回路が設けられており、
前記ゲート駆動回路は、前記光レシーバで受光した光信号を制御信号として、ゲート電圧の波形を制御するものであり、
前記部品実装基板には、前記導入口を挟んだ両側のうち一方側に、前記光レシーバと、前記ゲート駆動回路とが、並設されていることを特徴とする請求項５に記載のパワーモジュール。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、高電圧用のパワーモジュールに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
この種の技術として、パワー半導体素子が少なくとも実装されたインバータ基板（素子実装基板）と、電気部品または電子部品の実装部品が実装された第１および第２基板と、を備えたパワーモジュールが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。インバータ基板、第１基板、および第２基板は、ソース用接続端子およびゲート用の接続端子により、間隔を空けた状態で接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－１０７８７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１のパワーモジュールでは、たとえば検査時に、第２基板との間に位置する第１基板に実装された電子部品または電気部品の特性が所望の特性を有していない場合、この第１基板に相当する部品実装基板を交換することになる。しかしながら、素子実装基板と部品実装基板とを連結する接続端子は、一般的に、素子実装基板と部品実装基板とにはんだ接合等により接続されているため、素子実装基板から、部品実装基板を取り外し、部品実装基板を交換することは容易ではない。
【０００５】
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、素子実装基板から、部品実装基板を取り外し、部品実装基板を簡単に交換することができ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】
【０００６】
前記課題に鑑みて、本発明に係るパワーモジュールは、高電圧用のパワーモジュールであって、前記パワーモジュールは、セラミックスからなる絶縁基板に半導体素子が少なくとも実装された素子実装基板と、前記半導体素子に電気的に接続される電気部品または電子部品の実装部品が実装された部品実装基板と、前記実装部品に電気的に接続されるとともに、少なくとも外部機器に電気的に接続される接続部を有したコネクタ基板と、を有しており、前記素子実装基板と、前記部品実装基板と、前記コネクタ基板とを、収容するケーシングと、を有しており、前記ケーシングの底部から順に、前記素子実装基板と、前記部品実装基板と、前記コネクタ基板が、複数の支柱により間隔を空けた状態で、着脱自在に連結されている。
【０００７】
本発明によれば、ケーシングの底部から順に、素子実装基板と、部品実装基板と、コネクタ基板が、複数の支柱により間隔を空けた状態で、着脱自在に連結されているので、素子実装基板と、部品実装基板と、コネクタ基板と、を簡単に分離することがきる。特に、検査時に、部品実装基板に実装された電子部品または電気部品の特性が所望の特性を有していない場合、部品実装基板を交換することになる。本実施形態では、部品実装基板は、素子実装基板とコネクタ基板との間に配置されたとしても、コネクタ基板および素子実装基板から、部品実装基板を簡単に取り外し、部品実装基板を簡単に交換することができる。
【０００８】
より好ましい態様としては、各前記支柱は、前記素子実装基板から立設し、前記部品実装基板を支持する第１支持柱と、前記部品実装基板から立設し、前記コネクタ基板を支持する第２支持柱とで、構成されており、前記第１支持柱および前記第２支持柱のいずれか一方には、端部に雄ネジ部が形成されており、他方には、端部に前記雄ネジ部に螺着される雌ネジ部が形成されており、前記部品実装基板に形成された貫通孔を介して、前記雄ネジ部と前記雌ネジ部を螺着させることにより、前記部品実装基板は、前記第１支持柱および前記第２支持柱により挟持されている。
【０００９】
この態様によれば、部品実装基板は、第１支持柱および第２支持柱により挟持した状態で、部品実装基板に形成された貫通孔を介して、雄ネジ部と雌ネジ部を螺着させることができる。これにより、第１支持柱および第２支持柱の螺着を解除することにより、部品実装基板を、素子実装基板とコネクタ基板との間から簡単に取り除くことができる。さらに、部品実装基板に形成された貫通孔を介して、雄ネジ部と雌ネジ部を螺着させて、第１支持柱と第２支持柱とを締め込むと、素子実装基板およびコネクタ基板に対して、部品実装基板を安定して固定することができる。
【００１０】
さらに好ましい態様としては、前記支柱の端面は、前記コネクタ基板の平面視で、前記コネクタ基板に形成された貫通孔において、前記コネクタ基板から露出しており、前記支柱は、前記実装部品または前記半導体素子に導通した接続端子である。
（【００１１】以降は省略されています）

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