知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022140349
(43)【公開日】2022-09-26
(54)【発明の名称】スイッチモジュール
(51)【国際特許分類】
H01L 25/07 20060101AFI20220915BHJP
H01L 23/12 20060101ALI20220915BHJP
【ＦＩ】
H01L25/04 C
H01L23/12 301L
【審査請求】有
【請求項の数】16
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022033827
(22)【出願日】2022-03-04
(31)【優先権主張番号】202110263916.6
(32)【優先日】2021-03-11
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(71)【出願人】
【識別番号】511268432
【氏名又は名称】台達電子企業管理（上海）有限公司
【氏名又は名称原語表記】ＤＥＬＴＡ ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ （ＳＨＡＮＧＨＡＩ） ＣＯ．， ＬＴＤ．
【住所又は居所原語表記】１Ｆ＆７Ｆ＆８Ｆ， Ｂｕｉｌｄｉｎｇ １， Ｎｏ．１６７５， Ｈｕａｄｏｎｇ Ｒｏａｄ， Ｐｕｄｏｎｇ， Ｓｈａｎｇｈａｉ， ２０１２０９， Ｐ．Ｒ． Ｃｈｉｎａ
(74)【代理人】
【識別番号】110001139
【氏名又は名称】ＳＫ弁理士法人
(74)【代理人】
【識別番号】100130328
【弁理士】
【氏名又は名称】奥野 彰彦
(74)【代理人】
【識別番号】100130672
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 寛之
(72)【発明者】
【氏名】洪守玉
(72)【発明者】
【氏名】葉益青
(72)【発明者】
【氏名】徐海濱
(72)【発明者】
【氏名】周偉成
(72)【発明者】
【氏名】王涛
(72)【発明者】
【氏名】周敏
(72)【発明者】
【氏名】謝毅聡
(72)【発明者】
【氏名】王増勝
(57)【要約】 （修正有）
【課題】パワーループと制御ループ間の相互インダクタンスを低減し、制御ループの自己インダクタンスを低減するスイッチモジュールを提供する。
【解決手段】スイッチモジュール１は、基板２、スイッチデバイス３、第一制御部品４、第二制御部品５、第一パワー部品６及び第二パワー部品７を含む。スイッチデバイスは、基板に設置され、、第一制御端３１、第二制御端及び第一パワー端３２並びに第二パワー端を含む。第一制御部品は、対応するスイッチデバイスの第一制御端に接続される。第二制御部品は、対応するスイッチデバイスの第二制御端に接続され、第一制御部品の基準面への投影と第二制御部品の前記基準面への投影との両方の間に交差点Ｏを有する。第一パワー部品は、対応するスイッチデバイスの第一パワー端に接続される。第二パワー部品は、対応するスイッチデバイスの第二パワー端に接続される。
【選択図】図１
【解決手段】スイッチモジュール１は、基板２、スイッチデバイス３、第一制御部品４、第二制御部品５、第一パワー部品６及び第二パワー部品７を含む。スイッチデバイスは、基板に設置され、、第一制御端３１、第二制御端及び第一パワー端３２並びに第二パワー端を含む。第一制御部品は、対応するスイッチデバイスの第一制御端に接続される。第二制御部品は、対応するスイッチデバイスの第二制御端に接続され、第一制御部品の基準面への投影と第二制御部品の前記基準面への投影との両方の間に交差点Ｏを有する。第一パワー部品は、対応するスイッチデバイスの第一パワー端に接続される。第二パワー部品は、対応するスイッチデバイスの第二パワー端に接続される。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも一つの基板と、
少なくとも一つのスイッチデバイスであって、前記基板に設置され、かつ各前記スイッチデバイスが第一制御端、第二制御端、第一パワー端及び第二パワー端を含む、少なくとも一つのスイッチデバイスと、
対応する前記スイッチデバイスの前記第一制御端に接続される少なくとも一つの第一制御部品と、
少なくとも一つの第二制御部品であって、対応する前記スイッチデバイスの前記第二制御端に接続され、前記第一制御部品の基準面への投影と前記第二制御部品の前記基準面への投影との両方の間に少なくとも一つの第一交差点を有する、少なくとも一つの第二制御部品と、
対応する前記スイッチデバイスの前記第一パワー端に接続される少なくとも一つの第一パワー部品と、
対応する前記スイッチデバイスの前記第二パワー端に接続される少なくとも一つの第二パワー部品と、
を含むことを特徴とする、スイッチモジュール。
少なくとも一つのスイッチデバイスであって、前記基板に設置され、かつ各前記スイッチデバイスが第一制御端、第二制御端、第一パワー端及び第二パワー端を含む、少なくとも一つのスイッチデバイスと、
対応する前記スイッチデバイスの前記第一制御端に接続される少なくとも一つの第一制御部品と、
少なくとも一つの第二制御部品であって、対応する前記スイッチデバイスの前記第二制御端に接続され、前記第一制御部品の基準面への投影と前記第二制御部品の前記基準面への投影との両方の間に少なくとも一つの第一交差点を有する、少なくとも一つの第二制御部品と、
対応する前記スイッチデバイスの前記第一パワー端に接続される少なくとも一つの第一パワー部品と、
対応する前記スイッチデバイスの前記第二パワー端に接続される少なくとも一つの第二パワー部品と、
を含むことを特徴とする、スイッチモジュール。
【請求項2】
前記第一制御部品が第一制御ピン及び第一導体を含み、前記第一導体が前記第一制御ピンと対応する前記スイッチデバイスの前記第一制御端との間に接続され、前記第二制御部品が第二制御ピン及び第二導体を含み、前記第二導体が前記第二制御ピンと対応する前記スイッチデバイスの前記第二制御端との間に接続されることを特徴とする、請求項１に記載のスイッチモジュール。
【請求項3】
前記第一導体の前記基準面への投影と前記第二導体の前記基準面への投影との両方の間に前記少なくとも一つの第一交差点を有することを特徴とする、請求項２に記載のスイッチモジュール。
【請求項4】
前記第一制御ピンの前記基準面への投影と前記第二導体の前記基準面への投影との両方の間に前記少なくとも一つの第一交差点を有することを特徴とする、請求項２に記載のスイッチモジュール。
【請求項5】
前記第一パワー部品が第一パワーピン及び第三導体を含み、前記第三導体が前記第一パワーピンと対応する前記スイッチデバイスの前記第一パワー端との間に接続され、前記第二パワー部品が第二パワーピン及び第四導体を含み、前記第四導体が前記第二パワーピンと対応する前記スイッチデバイスの前記第二パワー端との間に接続されることを特徴とする、請求項２に記載のスイッチモジュール。
【請求項6】
前記第一制御ピン、前記第二制御ピン、前記第一パワーピン及び前記第二パワーピンが、順次配列設置されていることを特徴とする、請求項５に記載のスイッチモジュール。
【請求項7】
前記第二制御部品と前記第一パワー部品が、同一の部品によって構成されることを特徴とする、請求項５に記載のスイッチモジュール。
【請求項8】
前記第一制御ピンが第一ピン素子及び第二ピン素子をさらに有し、前記第一ピン素子の一端が前記第二ピン素子の一端に接続され、かつ前記第一ピン素子と前記第二ピン素子がある角度で設置され、前記第一ピン素子の他端が前記第一導体に接続されることを特徴とする、前記第一ピン素子と前記第二ピン素子が一体的に形成された構造であることを特徴とする、請求項２に記載のスイッチモジュール。
【請求項9】
前記スイッチモジュールが複数の前記スイッチデバイス、複数の前記第一制御部品及び複数の前記第二制御部品を含み、各前記スイッチデバイスの前記第一制御端が、対応する前記第一導体を介して対応する前記第一制御ピンに接続され、各前記スイッチデバイスの前記第二制御端が、対応する前記第二導体を介して対応する前記第二制御ピンに接続され、
少なくとも一つの前記スイッチデバイスに対応する前記第一制御部品及び前記第二制御部品の前記基準面への投影の間に前記少なくとも一つの第一交差点を有することを特徴とする、請求項２に記載のスイッチモジュール。
少なくとも一つの前記スイッチデバイスに対応する前記第一制御部品及び前記第二制御部品の前記基準面への投影の間に前記少なくとも一つの第一交差点を有することを特徴とする、請求項２に記載のスイッチモジュール。
【請求項10】
各前記スイッチデバイスに対応する前記第一制御部品と前記第二制御部品の前記基準面への投影の間に前記少なくとも一つの第一交差点を有することを特徴とする、請求項９に記載のスイッチモジュール。
【請求項11】
前記スイッチモジュールが第一スイッチデバイスと第二スイッチデバイスを含み、前記第一スイッチデバイスの前記第一制御端が、第七導体を介して前記第二スイッチデバイスの前記第一制御端に接続され、かつ前記第一スイッチデバイスの前記第一制御端が、さらに前記第一導体を介して前記第一制御ピンに接続され、
前記第一スイッチデバイスの前記第二制御端が、第六導体を介して前記第二スイッチデバイスの前記第二制御端に接続され、かつ前記第一スイッチデバイスの前記第二制御端が、さらに前記第二導体を介して前記第二制御ピンに接続されることを特徴とする、請求項２に記載のスイッチモジュール。
前記第一スイッチデバイスの前記第二制御端が、第六導体を介して前記第二スイッチデバイスの前記第二制御端に接続され、かつ前記第一スイッチデバイスの前記第二制御端が、さらに前記第二導体を介して前記第二制御ピンに接続されることを特徴とする、請求項２に記載のスイッチモジュール。
【請求項12】
前記第六導体の前記基準面への投影と前記第七導体の前記基準面への投影との間に少なくとも一つの第二交差点を有することを特徴とする、請求項１１に記載のスイッチモジュール。
【請求項13】
前記第一スイッチデバイスの前記第二パワー端が、前記第二スイッチデバイスの前記第一パワー端に接続され、または、
前記第一スイッチデバイスの前記第一パワー端が、前記第二スイッチデバイスの前記第一パワー端に接続され、かつ前記第一スイッチデバイスの前記第二パワー端が、前記第二スイッチデバイスの前記第二パワー端に接続されることを特徴とする、請求項１１に記載のスイッチモジュール。
前記第一スイッチデバイスの前記第一パワー端が、前記第二スイッチデバイスの前記第一パワー端に接続され、かつ前記第一スイッチデバイスの前記第二パワー端が、前記第二スイッチデバイスの前記第二パワー端に接続されることを特徴とする、請求項１１に記載のスイッチモジュール。
【請求項14】
前記第一制御部品と前記第二制御部品の側面への投影によって形成された領域における磁束が、前記第一制御部品と前記第二制御部品の前記基準面への投影によって形成された領域における磁束を補償するために用いられることで、前記第一制御部品と前記第二制御部品によって形成された総磁束が低減し、前記側面が前記基準面と交差していることを特徴とする、請求項１に記載のスイッチモジュール。
【請求項15】
前記第一制御部品と前記第二制御部品が非同一平面に設置され、かつ、
前記第一制御部品の前記側面への投影が、前記第二制御部品の前記側面への投影と前記第一パワー部品の前記側面への投影との間に位置し、または、
前記第一制御部品の前記側面への投影が、前記第二制御部品の前記側面への投影と前記第二パワー部品の前記側面への投影との間に位置することを特徴とする、請求項１４に記載のスイッチモジュール。
前記第一制御部品の前記側面への投影が、前記第二制御部品の前記側面への投影と前記第一パワー部品の前記側面への投影との間に位置し、または、
前記第一制御部品の前記側面への投影が、前記第二制御部品の前記側面への投影と前記第二パワー部品の前記側面への投影との間に位置することを特徴とする、請求項１４に記載のスイッチモジュール。
【請求項16】
前記第一制御部品と前記第二制御部品が非同一平面に設置され、かつ、
前記第二制御部品の前記側面への投影が、前記第一制御部品の前記側面への投影と前記第一パワー部品の前記側面への投影との間に位置し、または、
前記第二制御部品の前記側面への投影が、前記第一制御部品の前記側面への投影と前記第二パワー部品の前記側面への投影との間に位置することを特徴とする、請求項１４に記載のスイッチモジュール。
前記第二制御部品の前記側面への投影が、前記第一制御部品の前記側面への投影と前記第一パワー部品の前記側面への投影との間に位置し、または、
前記第二制御部品の前記側面への投影が、前記第一制御部品の前記側面への投影と前記第二パワー部品の前記側面への投影との間に位置することを特徴とする、請求項１４に記載のスイッチモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示はスイッチモジュール、特にパワーループと制御ループ間の相互インダクタンスが小さく、かつ制御ループの自己インダクタンスが小さいスイッチモジュールに関するものである。
【背景技術】
【0002】
電力電子システムのスイッチモジュールでは通常、作動周波数を高めることにより高いパワー密度を達成する。しかし、作動周波数を高めると、スイッチ損失が増加し、さらにスイッチモジュールの効率が低下する。從って、高周波の場合、スイッチモジュールの制御端のスイッチ速度を向上させることにより、スイッチ損失を低減する。しかし、スイッチモジュールが高いスイッチ速度を有する場合、深刻な電磁干渉（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ、ＥＭＩ）の問題が発生する。
【0003】
特にスイッチモジュールが高いパワー密度の構造を有する場合、スイッチモジュール内のパワーループと制御ループとの間の距離が比較的近いため、パワーループにおける電流が変化すると、パワーループの周囲に誘導磁界が発生し、誘導磁界が制御ループを通過する際に、対応する誘導電圧が発生するため、パワーループと制御ループとの間に相互インダクタンスによる電磁干渉が生じ、スイッチモジュールのスイッチング過程に影響を及ぼす。従来のスイッチモジュールのパワーループと制御ループが、それぞれ独立して設置されかつ互いに接触していないため、パワーループの誘導磁界が制御ループを通過する際の方向が一致することで、さらにパワーループと制御ループ間の相互インダクタンスによる電磁干渉が大幅に増加する。相互インダクタンスによる電磁干渉が大きすぎて干渉電圧が高くなると、制御端の電圧が安全範囲を超え、さらにスイッチモジュールの信頼性が低下し、正常に動作しなくなる可能性がある。
【0004】
なお、パワーループと制御ループ間の相互インダクタンスによる電磁干渉に加えて、制御ループには自己インダクタンスによる電磁干渉があり、制御ループの電流が変化すると、制御ループの周囲に誘導磁界が発生し、さらに自己インダクタンスによる電磁干渉が生じる。制御ループの自己インダクタンスの大きさは、制御ループの面積の大きさに比例し、自己インダクタンスが大きい場合、スイッチング過程で発振が起こりやすく、スイッチモジュールの安全性能が低下する。
【0005】
そこで、上記の欠点を克服するスイッチモジュールをどのように開発するかは、現在の切迫する要求となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本開示の目的は、パワーループと制御ループ間の相互インダクタンスを低減し、制御ループの自己インダクタンスを低減することができるスイッチモジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するために、本開示の一実施形態では、少なくとも一つの基板、少なくとも一つのスイッチデバイス、少なくとも一つの第一制御部品、少なくとも一つの第二制御部品、少なくとも一つの第一パワー部品及び少なくとも一つの第二パワー部品を含むスイッチモジュールを提供する。少なくとも一つのスイッチデバイスは基板に設置され、かつ各スイッチデバイスは第一制御端、第二制御端、第一パワー端及び第二パワー端を含む。少なくとも一つの第一制御部品は、対応するスイッチデバイスの第一制御端に接続される。少なくとも一つの第二制御部品は、対応するスイッチデバイスの第二制御端に接続され、第一制御部品の基準面への投影と第二制御部品の基準面への投影との両方の間に少なくとも一つの第一交差点を有する。少なくとも一つの第一パワー部品は、対応するスイッチデバイスの第一パワー端に接続される。少なくとも一つの第二パワー部品は、対応するスイッチデバイスの第二パワー端に接続される。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本開示の第一実施形態にかかるスイッチモジュールの構造模式図である。
【図7A】本開示の第二実施形態にかかるスイッチモジュールの構造模式図である。
【図8A】本開示の第三実施形態にかかるスイッチモジュールの構造模式図である。
【図9A】本開示の第四実施形態にかかるスイッチモジュールの構造模式図である。
【図10A】本開示の第五実施形態にかかるスイッチモジュールの構造模式図である。
【図11A】本開示の第六実施形態にかかるスイッチモジュールの構造模式図である。
【図12A】本開示の第七実施形態にかかるスイッチモジュールの構造模式図である。
【図13A】本開示の第八実施形態にかかるスイッチモジュールの構造模式図である。
【図14】本開示の第九実施形態にかかるスイッチモジュールの構造模式図である。
【図15A】本開示の第十実施形態にかかるスイッチモジュールの構造模式図である。
【図16】本開示の第十一実施形態にかかるスイッチモジュールの構造模式図である。
【図17】本開示の第十二実施形態にかかるスイッチモジュールの構造模式図である。
【図18】本開示の第十三実施形態にかかるスイッチモジュールの構造模式図である。
【図19】本開示の第十四実施形態にかかるスイッチモジュールの構造模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
本開示の特徴と利点を示すいくつかの典型的な実施形態について、後述の説明において記述する。本開示は異なる態様において様々な変化を有することができ、いずれも本開示の範囲から逸脱することなく、かつその説明及び図面は本質的に例示するために用いられものであり、本開示を限定する意図はないことを理解されたい。
【0010】
図１、図２、図３及び図４を参照し、図１は本開示の第一実施形態にかかるスイッチモジュールの構造模式図であり、図２は図１に示すスイッチモジュールの部分構造の側面図であり、図３は図１に示すスイッチモジュールの制御ループが外磁界の相互インダクタンスをクロスキャンセルする原理図であり、図４は図１に示すスイッチモジュールの回路構造模式図である。本開示のスイッチモジュール１は、主回路基板（図示せず）に設置され、主回路基板に電気的に接続され、かつスイッチモジュール１は、基板２、スイッチデバイス３、第一制御部品４、第二制御部品５、第一パワー部品６及び第二パワー部品７を含む。
【0011】
一実施形態において、スイッチデバイス３は垂直型デバイスであり、かつ絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、ＩＧＢＴ）、バイポーラジャンクショントランジスタ（Ｂｉｐｏｌａｒ Ｊｕｎｃｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、ＢＪＴ）、金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（Ｍｅｔａｌ－Ｏｘｉｄｅ－Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ－Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、ＭＯＳＦＥＴ）、接合型電界効果トランジスタ（Ｊｕｎｃｔｉｏｎ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、ＪＦＥＴ）または窒化ガリウム高電子移動度トランジスタ（Ｇａｌｌｉｕｍ Ｎｉｔｒｉｄ Ｈｉｇｈ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｔａｎｓｉｓｔｏｒ、ＧａＮ－ＨＥＭＴ）であってもよいが、これらに限定されない。スイッチデバイス３は、接続材料１１を介して溶接されて基板２に設置され、かつスイッチデバイス３は第一制御端３１、第二制御端と第一パワー端３２及び第二パワー端３３を含み、第一制御端３１及び第二制御端と第一パワー端３２は、スイッチデバイス３の第一面３４に設置され、第二制御端と第一パワー端は、スイッチデバイス３の同じ領域に位置しており、いずれも符号３２で示され、第二パワー端３３はスイッチデバイス３の第二面３５に設置され、第二パワー端３３は、接続材料１１を介して基板２に接続される。いくつかの実施形態では、スイッチデバイス３がＩＧＢＴである場合、第一制御端３１はスイッチデバイス３のゲート（Ｇａｔｅ）を構成し、第二制御端と第一パワー端３２は共に、スイッチデバイス３のエミッタ（Ｅｍｉｔｔｅｒ）を構成し、第二パワー端３３はスイッチデバイス３のコレクタ（Ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ）を構成する。別のいくつかの実施形態では、スイッチデバイス３がＢＪＴである場合、第一制御端３１はスイッチデバイス３のベース（Ｂａｓｅ）を構成し、第二制御端と第一パワー端３２は共に、スイッチデバイス３のエミッタ（Ｅｍｉｔｔｅｒ）を構成し、第二パワー端３３はスイッチデバイス３のコレクタ（Ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ）を構成する。別のいくつかの実施形態では、スイッチデバイス３がＭＯＳＦＥＴ、ＪＦＥＴまたはＧａＮ－ＨＥＭＴである場合、第一制御端３１はスイッチデバイス３のゲート（Ｇａｔｅ）を構成し、第二制御端と第一パワー端３２は共に、スイッチデバイス３のソース（Ｓｏｕｒｃｅ）を構成し、第二パワー端３３はスイッチデバイス３のドレイン（Ｄｒａｉｎ）を構成する。本実施形態では、スイッチデバイス３はＭＯＳＦＥＴであり、図１に示すスイッチモジュール１の回路接続関係は図４に示される。
【0012】
第一制御部品４はスイッチデバイス３の第一制御端３１に接続され、第一制御部品４は、第一制御ピン４１及び第一導体４２を含み、第一導体４２は第一制御ピン４１及び対応するスイッチデバイス３の第一制御端３１に接続される。第二制御部品５はスイッチデバイス３の第二制御端３２に接続され、第二制御部品５は第二制御ピン５１及び第二導体５２を含み、第二導体５２は第二制御ピン５１及び対応するスイッチデバイス３の第二制御端３２に接続される。第二制御端３２、第二導体５２、第二制御ピン５１、主回路基板、第一制御ピン４１、第一導体４２及び第一制御端３１は、スイッチモジュール１の制御ループを構成する。
【0013】
第一制御部品４の基準面（例えば、基板２が位置する平面）への投影と第二制御部品５の前記基準面への投影との両方の間に少なくとも一つの交差点Ｏを有する。本実施形態では、第一制御部品４の第一導体４２の基準面へ、例えば基板２が位置する平面への投影と第二制御部品５の第二導体５２の前記基準面への投影との両方の間に交差点Ｏを有する。
【0014】
第一パワー部品６は、対応するスイッチデバイス３の第一パワー端３２に接続され、第一パワー部品６は第一パワーピン６１及び第三導体６２を含み、第三導体６２は第一パワーピン６１及び対応するスイッチデバイス３の第一パワー端３２に接続される。第二パワー部品７は基板２に接続され、基板２を介して対応するスイッチデバイス３の第二パワー端３３に接続され、第二パワー部品７は、第二パワーピン７１と第四導体７２を含み、第四導体７２は基板２と第二パワーピン７１との間に接続され、かつ第四導体７２は基板２を介して対応するスイッチデバイス３の第二パワー端３３に接続される。第二パワー端３３、基板２、第四導体７２、第二パワーピン７１、主回路基板、第一パワーピン６１、第三導体６２及び第一パワー端３２は、スイッチモジュール１のパワーループを構成する。本実施形態では、第一制御ピン４１、第二制御ピン５１、第一パワーピン６１及び第二パワーピン７１は順次配列設置されている。
【0015】
図３を参照し、図３におけるＡ点及びＤ点は、それぞれ第一制御部品４の両端を表し、図３におけるＢ点及びＣ点は、それぞれ第二制御部品５の両端を表し、図３におけるＰ点は、スイッチデバイス３の第一制御端３１及び第二制御端３２によって構成された導電性接点を表し、図３におけるＱ点は主回路基板によって構成された導電性接点を表し、図３におけるＩはパワーループの電流を表す。本実施形態では、第一導体４２と第二導体５２との間に形成された交差点Ｏにより、スイッチモジュール１の制御ループは二つのサブ制御ループに区分され、第１のサブ制御ループは交差点Ｏ、Ｂ点、Ｐ点及びＡ点によって構成され、第２のサブ制御ループは交差点Ｏ、Ｃ点、Ｑ点及びＤ点によって構成されている。制御ループの集積化が高い場合、第１のサブ制御ループの面積が第２のサブ制御ループの面積に等しいまたは近似していることで、二つのサブ制御ループを通過するパワーループの電流Ｉによって生成された磁界の磁束は等しいまたは近似しており、すなわち、第１のサブ制御ループの磁束Φ１の大きさは、第２のサブ制御ループの磁束Φ２の大きさに等しいまたはほぼ等しいため、パワーループの電流Ｉによる第１のサブ制御ループへの相互インダクタンスＭ１の大きさは、パワーループの電流Ｉによる第２のサブ制御ループへの相互インダクタンスＭ２の大きさに等しいまたはほぼ等しい。なお、第１のサブ制御ループの電流方向が第２のサブ制御ループの電流方向と反対であるため、パワーループの電流Ｉによる第１のサブ制御ループへの相互インダクタンスＭ１とパワーループの電流Ｉによる第２のサブ制御ループへの相互インダクタンスＭ２の正負の符号は反対である。好ましくは、相互インダクタンスＭ１の大きさが相互インダクタンスＭ２の大きさに等しい場合を例とすると、パワーループの電流Ｉによる第１のサブ制御ループへの相互インダクタンスＭ１に、電流Ｉによる第２のサブ制御ループへの相互インダクタンスＭ２を足して０となり、すなわち、パワーループの電流Ｉによる制御ループ全体への相互インダクタンスが０となるため、本実施形態のパワーループの電流Ｉによる制御ループへの相互インダクタンスは著しく低下する。
【0016】
なお、第一導体４２と第二導体５２との間に交差点Ｏがあるため、本実施形態の制御ループの面積は、第１のサブ制御ループの面積に第２のサブ制御ループの面積を足した面積であり、すなわち、交差点Ｏ、Ｂ点、Ｐ点及びＡ点を結ぶ線によって形成された面積に、交差点Ｏ、Ｃ点、Ｑ点及びＤ点を結ぶ線によって形成された面積を足した面積である。したがって、非接触で交差点を有さない従来の制御ループに比べて、本実施形態の制御ループの面積が、Ａ点、交差点Ｏ及びＣ点を結ぶ線によって形成された第一領域を減少させ、かつＢ点、交差点Ｏ及びＤ点を結ぶ線によって形成された第二領域を減少させることができるため、本実施形態の制御ループの面積は小さく、制御ループの自己インダクタンスも小さくなる。
【0017】
上記から分かるように、本開示のスイッチモジュール１の第一制御部品４の第一導体４２の基準面への投影と第二制御部品５の第二導体５２の基準面への投影との両方の間に交差点Ｏがあるため、従来のスイッチモジュールに比べて、本開示のスイッチモジュール１の制御ループの相互インダクタンスが小さく、かつ自己インダクタンスが小さいため、スイッチモジュール１の安全性能を向上させることができる。
【0018】
図３に示す制御ループとパワーループとの位置関係は、いずれも投影図、例えば基板２が位置する平面への投影である。図１における第一制御部品４及び第二制御部品５が完全に同一の平面にあるのではない可能性があり、特に第一導体４２と第二導体５２が完全に同一の平面にあるのではない可能性があり、すなわち、第一制御部品４の第一導体４２及び第二制御部品５の第二導体５２が非同一平面に設置されていることが理解される。このように、図１に示す構造の側面方向から見ると、例えば基板２が位置する平面に垂直な面への投影において、第一制御部品４及び第二制御部品５に囲まれた別の領域、例えば図６に示すＰＡＯＣＱＤＯＢに囲まれた領域が見える。図５は、図３に基づいて、パワーループの電流Ｉがゼロより大きい場合に二つのサブ制御ループを通過する磁束Φ１とΦ２の方向をさらに示している。二つのサブ制御ループの磁束Φ１とΦ２の方向は同じであるが、二つのサブ制御ループの電流方向が反対であるため、二つのサブ制御ループの磁束Φ１とΦ２に対応する二つのサブ制御ループの相互インダクタンスＭ１とＭ２の方向は反対であり、パワーループの電流Ｉによる二つのサブ制御ループへの総相互インダクタンスはＭ１＋Ｍ２である。Φ１がΦ２に近いまたは等しい場合、Ｍ１の大きさもＭ２に近いまたは等しく、総相互インダクタンスＭ１＋Ｍ２の値は０に近いまたは等しく、その効果は前記の通りである。しかし、磁束Φ１とΦ２の値の差が大きい、すなわち、Φ１＞Φ２またはΦ１＜Φ２の場合、Ｍ１＋Ｍ２の値と０の差も大きくなり、第３の磁束Φ３を導入してさらに相殺・補償を行うことができる。図６は、パワーループの電流Ｉと制御ループの側面方向への投影を示しており、パワーループの電流Ｉの側面方向への投影は、制御ループの側面投影の上方に位置し、それに応じて、制御ループの側面投影（すなわち、ＰＡＯＣＱＤＯＢ領域）におけるパワーループの電流Ｉによる磁界の磁束はΦ３であり、かつ磁束Φ３の方向が示され、制御ループ全体における磁束Φ３の相互インダクタンスをＭ３と定義する。Φ１＜Φ２を例とすると、Ｍ１＋Ｍ２＜０、しかし、Φ３の補償により、対応する総相互インダクタンスＭ１＋Ｍ２＋Ｍ３＝０とすることができ、第一制御部品４と第二制御部品５の側面への投影によって形成された領域における磁束は、第一制御部品４と第二制御部品５の基準面への投影によって形成された領域における磁束を補償するために用いられ、これによって、第一制御部品４と第二制御部品５によって形成された制御ループにおける総磁束を低減させ、好ましくは、総磁束をゼロに低減させることで、パワーループの電流Ｉによる制御ループ全体への相互インダクタンスの低減を実現する。例えば、このとき、第一制御部品４の側面への投影が第二制御部品５の側面への投影とパワーループの電流Ｉの側面への投影との間に位置することによって得られ、換言すれば、第一制御部品４の側面への投影が第二制御部品５の側面への投影と第一パワー部品６の側面への投影との間に位置することによって得られ、または第一制御部品４の側面への投影が第二制御部品５の側面への投影と第二パワー部品７の側面への投影との間に位置することによって得られる。それ以外の場合も、同様に側面投影における磁束Φ３を導入することにより、Ｍ１＋Ｍ２＋Ｍ３＝０を実現し、すなわち、さらに相互インダクタンスの低減を実現することができる。例えば、Φ１＞Φ２の場合も、同様に第一制御部品４、第二制御部品５の側面投影における磁束Φ３により補償効果を実現する。例えば、第二制御部品５の側面への投影が第一制御部品４の側面投影とパワーループの電流Ｉの側面投影との間に位置することにより得られ、換言すれば、第二制御部品５の側面への投影が第一制御部品４の側面への投影と第一パワー部品６の側面への投影との間に位置することにより得られ、または第二制御部品５の側面への投影が第一制御部品４の側面への投影と第二パワー部品７の側面への投影との間に位置することにより得られる。本実施形態では、前記側面が基準面と交差しており、好ましくは、前記側面が基準面に垂直である。
【0019】
図７Ａ及び図７Ｂを参照し、図７Ａは本開示の第二実施形態にかかるスイッチモジュールの構造模式図であり、図７Ｂは図７Ａに示すスイッチモジュールの回路構造模式図である。図７Ａ及び図７Ｂに示すように、本実施形態にかかるスイッチモジュール１ａの構造及び機能は、図１に示すスイッチモジュール１の構造及び機能と部分的に類似しているため、ここでは同一の符号で類似する構造及び機能を示し、その説明を省略する。本実施形態と図１に示す実施形態との違いは、図１に示すスイッチモジュール１の第二パワーピン７１が、本実施形態にかかるスイッチモジュール１ａにおいて基板２の一部によって構成されることにあり、スイッチモジュール１ａの基板２がスイッチデバイス３の第二パワー端３３に直接接続可能であるため、スイッチモジュール１ａの第二パワー部品は、スイッチデバイス３の第二パワー端３３に接続するための第四導体を別途備える必要がない。かつ本実施形態では、スイッチモジュール１ａのパワーループは、第二パワー端３３、基板２、主回路基板、第一パワーピン６１、第三導体６２及び第一パワー端３２からなる。さらに、第一制御ピン４１、第二制御ピン５１及び第一パワーピン６１は順次配列設置されている。
【0020】
図８Ａ及び図８Ｂを参照し、図８Ａは本開示の第三実施形態にかかるスイッチモジュールの構造模式図であり、図８Ｂは図８Ａに示すスイッチモジュールの回路構造模式図である。図８Ａ及び図８Ｂに示すように、本実施形態にかかるスイッチモジュール１ｂの構造及び機能は、図１に示すスイッチモジュール１の構造及び機能と部分的に類似しているため、ここでは同一の符号で類似する構造及び機能を示し、その説明を省略する。本実施形態と図１に示す実施形態との違いは、第一制御ピン４１、第二制御ピン５１、第一パワーピン６１及び第二パワーピン７１の配列位置が変更されることにあり、すなわち、本実施形態にかかるスイッチモジュール１ｂの第一制御ピン４１、第二パワーピン７１、第二制御ピン５１及び第一パワーピン６１は順次配列設置されている。
【0021】
いくつかの実施形態では、第二制御部品及び第一パワー部品は同一の部品を共有する。図９Ａ及び図９Ｂを参照し、図９Ａは本開示の第四実施形態にかかるスイッチモジュールの構造模式図であり、図９Ｂは図９Ａに示すスイッチモジュールの回路構造模式図である。図９Ａ及び図９Ｂに示すように、本実施形態にかかるスイッチモジュール１ｃの構造及び機能は、図１に示すスイッチモジュール１の構造及び機能と部分的に類似しているため、ここでは同一の符号で類似する構造及び機能を示し、その説明を省略する。本実施形態と図１に示す実施形態との違いは、図１に示すスイッチモジュール１の第二制御部品５と第一パワー部品６とが独立して設置されるのに対し、本実施形態にかかるスイッチモジュール１ｃにおいて、第二制御部品と第一パワー部品が一つの共通部品８によって構成されることにあり、共通部品８は、対応するスイッチデバイス３の第二制御端と第一パワー端３２に接続され、かつ共通部品８は第五ピン８１及び第五導体８２を含む。第五ピン８１は、第二制御部品の第二制御ピン及び第一パワー部品の第一パワーピンとして同時に機能することができる。第五導体８２は対応するスイッチデバイス３の第二制御端及び第一パワー端３２と第五ピン８１との間に接続され、かつ第二制御部品の第二導体及び第一パワー部品の第三導体として同時に機能することができる。本実施形態では、第一制御部品４の第一導体４２の基準面へ、例えば基板２が位置する平面への投影と共通部品８の第五導体８２の基準面への投影との両方の間に交差点Ｏを有する。本実施形態では、第一制御ピン４１、第五ピン８１及び第二パワーピン７１は順次配列設置されている。
【0022】
図１０Ａ及び図１０Ｂを参照し、図１０Ａは本開示の第五実施形態にかかるスイッチモジュールの構造模式図であり、図１０Ｂは図１０Ａに示すスイッチモジュールの回路構造模式図である。図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、本実施形態にかかるスイッチモジュール１ｄの構造及び機能は、図９Ａ及び図９Ｂに示すスイッチモジュール１ｃの構造及び機能と部分的に類似しているため、ここでは同一の符号で類似する構造及び機能を示し、その説明を省略する。本実施形態と図９Ａ及び図９Ｂの実施形態との違いは、ピンの配列位置が変更されることにあり、すなわち、第五ピン８１、第一制御ピン４１及び第二パワーピン７１は順次配列設置されている。
【0023】
図１１Ａ及び図１１Ｂを参照し、図１１Ａは本開示の第六実施形態にかかるスイッチモジュールの構造模式図であり、図１１Ｂは図１１Ａに示すスイッチモジュールの回路構造模式図である。図１１Ａ及び図１１Ｂに示すように、本実施形態にかかるスイッチモジュール１ｅの構造及び機能は、図１に示すスイッチモジュール１の構造及び機能と部分的に類似しているため、ここでは同一の符号で類似する構造及び機能を示し、その説明を省略する。本実施形態と図１の実施形態との違いは、図１に示すスイッチモジュール１の第二パワー端３３がスイッチデバイス３の第二面３５に設置されるのに対し、本実施形態にかかるスイッチモジュール１ｅのスイッチデバイス３の第一制御端３１、第二制御端と第一パワー端３２及び第二パワー端３３が、いずれもスイッチデバイス３の第一面３４に設置されて、平面型スイッチデバイス、例えば窒化ガリウムまたは低電圧金属酸化物半導体電界効果トランジスタを構成することにあり、第二パワー部品７は基板２を介さずに、スイッチデバイス３の第二パワー端３３に直接接続される。
【0024】
図１２Ａ及び図１２Ｂを参照し、図１２Ａは本開示の第七実施形態にかかるスイッチモジュールの構造模式図であり、図１２Ｂは図１２Ａに示すスイッチモジュールの回路構造模式図である。図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように、本実施形態にかかるスイッチモジュール１ｆの構造及び機能は、図１に示すスイッチモジュール１の構造及び機能と部分的に類似しているため、ここでは同一の符号で類似する構造及び機能を示し、その説明を省略する。本実施形態と図１の実施形態との違いは、本実施形態にかかるスイッチモジュール１ｆが、二つのスイッチデバイス（以下、図１２Ａの左側に位置するスイッチデバイスを第一スイッチデバイス３′と呼び、図１２Ａの右側に位置するスイッチデバイスを第二スイッチデバイス３″と呼ぶ）、二つの第一制御部品４、二つの第二制御部品５、二つの第一パワー部品６及び一つの第二パワー部品７を含み、第一スイッチデバイス３′と第二スイッチデバイス３″が並列に接続されていることにある。本実施形態では、第一スイッチデバイス３′に対応する第一制御部品４（すなわち、図１２Ａの左側に位置する第一制御部品４）の第一導体４２の基準面への投影と第二制御部品５（すなわち、図１２Ａの左側に位置する第二制御部品５）の第二導体５２の前記基準面への投影との両方の間に交差点Ｏを有する。第二スイッチデバイス３″に対応する別の第一制御部品４（すなわち、図１２Ａの右側に位置する第一制御部品４）の第一導体４２の基準面への投影と別の第二制御部品５（すなわち、図１２Ａの右側に位置する第二制御部品５）の第二導体５２の基準面への投影との両方の間に別の交差点Ｏを有する。本実施形態では、少なくとも一つのスイッチデバイスに対応する第一制御部品４と第二制御部品５の基準面（例えば基板２が位置する平面）への投影との間に交差点Ｏを有すればよいことに注意すべきである。
【0025】
本実施形態では、一方の第一制御部品４（すなわち、図１２Ａの左側に位置する第一制御部品４）の第一制御ピン４１、一方の第二制御部品５（すなわち、図１２Ａの左側に位置する第二制御部品５）の第二制御ピン５１、一方の第一パワー部品６（すなわち、図１２Ａの左側に位置する第一パワー部品６）の第一パワーピン６１、他方の第一パワー部品６（すなわち、図１２Ａの右側に位置する第一パワー部品６）の第一パワーピン６１、他方の第二制御部品５（すなわち、図１２Ａの右側に位置する第二制御部品５）の第二制御ピン５１及び他方の第一制御部品４（すなわち、図１２Ａの右側に位置する第一制御部品４）の第一制御ピン４１は順次配列設置されている。二つの第一制御ピン４１、二つの第二制御ピン５１、二つの第一パワーピン６１及び一つの第二パワーピン７１の間の配列設置方式は一意ではなく、本発明はこれに限定されないことに注意すべきである。もちろん、別のいくつかの実施形態では、一つの第一パワーピン６１のみを保有し、すなわち、第一スイッチデバイス３′と第二スイッチデバイス３″は、同一の第一パワーピン６１を共有することができる。
【0026】
図１３Ａ及び図１３Ｂを参照し、図１３Ａは本開示の第八実施形態にかかるスイッチモジュールの構造模式図であり、図１３Ｂは図１３Ａに示すスイッチモジュールの回路構造模式図である。図１３Ａ及び図１３Ｂに示すように、本実施形態にかかるスイッチモジュール１ｇの構造及び機能は、図１に示すスイッチモジュール１の構造及び機能と部分的に類似しているため、ここでは同一の符号で類似する構造及び機能を示し、その説明を省略する。本実施形態と図１の実施形態との違いは、本実施形態にかかるスイッチモジュール１ｇが、二つのスイッチデバイス（以下、図１３Ａの左側に位置するスイッチデバイスを第一スイッチデバイス３′と呼び、図１３Ａの右側に位置するスイッチデバイスを第二スイッチデバイス３″と呼ぶ）、単一の第一制御部品４、単一の第二制御部品５、二つの第一パワー部品６及び単一の第二パワー部品７を含み、第一スイッチデバイス３′及び第二スイッチデバイス３″が並列に接続されていることにある。本実施形態と図１５の実施形態では、いずれも二つのスイッチデバイスが並列に接続され、その違いは、本実施形態における第二スイッチデバイス３″と第一スイッチデバイス３′が同一の第一制御ピン４１と同一の第二制御ピン５１を共有し、かつ、本実施形態にかかるスイッチモジュール１ｇが、第六導体９１及び第七導体９２をさらに含み、第六導体９１が第一スイッチデバイス３′の第二制御端３２と第二スイッチデバイス３″の第二制御端３２との間に接続され、第七導体９２が第一スイッチデバイス３′の第一制御端３１と第二スイッチデバイス３″の第一制御端３１との間に接続されることにある。もちろん、別のいくつかの実施形態では、一つの第一パワーピン６１のみを保有し、すなわち、第一スイッチデバイス３′と第二スイッチデバイス３″は同一の第一パワーピン６１を共有することができる。
【0027】
かつ本実施形態では、一方の第一パワー部品６（すなわち、図１３Ａの左側に位置する第一パワー部品６）の第一パワーピン６１、第一制御ピン４１、第二制御ピン５１及び他方の第一パワー部品６（すなわち、図１３Ａの右側に位置する第一パワー部品６）の第一パワーピン６１、第二パワー部品７の第二パワーピン７１は、任意の順序で配列設置されることができる。
【0028】
別のいくつかの実施形態では、図１４に示すように、本開示の第九実施形態にかかるスイッチモジュールの構造模式図である。本実施形態と図１３Ａに示す実施形態との違いは、二つのスイッチデバイスの配置方向が異なることのみにある。本実施形態にかかるスイッチモジュール１ｈの第六導体９１の基準面への投影と第七導体９２の基準面への投影との両方の間に交差点Ｐを有し、例えば第六導体９１の基板２が位置する平面への投影と第七導体９２の基板２が位置する平面への投影との両方の間に交差点Ｐを有し、それによって、二つのサブ制御ループを通過するパワーループの電流によって生成された磁界の磁束が等しいまたは近似しており、さらに相互インダクタンス及び自己インダクタンスが低減する原理は、前記第一実施形態の第一導体と第二導体との間に形成された交差点Ｏと同じである。本実施形態における第六導体９１の基準面への投影と第七導体９２の基準面への投影との両方の間に交差点Ｐが存在することで、第二パワーループの電流による第二制御ループへの相互インダクタンスはより低減され、かつ第二制御ループの自己インダクタンスもより低減される。
【0029】
図１５Ａ及び図１５Ｂを参照し、図１５Ａは本開示の第十実施形態にかかるスイッチモジュールの構造模式図であり、図１５Ｂは図１５Ａに示すスイッチモジュールの回路構造模式図である。図１５Ａ及び図１５Ｂに示すように、本実施形態にかかるスイッチモジュール１ｉの構造及び機能は、図１に示すスイッチモジュール１の構造及び機能と部分的に類似しているため、ここでは同一の符号で類似する構造及び機能を示し、その説明を省略する。本実施形態と図１の実施形態との違いは、本実施形態にかかるスイッチモジュール１ｉが、二つの基板（以下、図１５Ａの左側に位置する基板を第一基板２′と呼び、図１５Ａの右側に位置する基板を第二基板２″と呼ぶ）、二つのスイッチデバイス（以下、図１５Ａの左側に位置するスイッチデバイスを第一スイッチデバイス３′と呼び、図１５Ａの右側に位置するスイッチデバイスを第二スイッチデバイス３″と呼ぶ）、二つの第一制御部品４、二つの第二制御部品５、単一の第一パワー部品６及び二つの第二パワー部品７を含むことにある。第一スイッチデバイス３′及び第二スイッチデバイス３″は直列に接続され、第一スイッチデバイス３′は第一基板２′に設置され、第二スイッチデバイス３″は第二基板２″に設置される。本実施形態では、第一スイッチデバイス３′に対応する第一制御部品４（すなわち、図１５Ａの左側に位置する第一制御部品４）の第一導体４２の基準面（例えば第一基板２′及び第二基板２″が位置する平面）への投影と一方の第二制御部品５（すなわち、図１５Ａの左側に位置する第二制御部品５）の第二導体５２の基準面への投影との両方の間に交差点Ｏを有する。かつ第二スイッチデバイス３″に対応する他方の第一制御部品４（すなわち、図１５Ａの右側に位置する第一制御部品４）の第一導体４２の基準面への投影と他方の第二制御部品５（すなわち、図１５Ａの右側に位置する第二制御部品５）の第二導体５２の基準面への投影との両方の間に別の交差点Ｏを有する。
【0030】
本実施形態にかかるスイッチモジュール１ｉは、第八導体９３をさらに含み、第八導体９３は第一スイッチデバイス３′の基板２′と第二スイッチデバイス３″の第一パワー端３２との間に接続される。
【0031】
図１６を参照し、本開示の第十一実施形態にかかるスイッチモジュールの構造模式図である。本実施形態にかかるスイッチモジュール１ｊの構造及び機能は、図１に示すスイッチモジュール１の構造及び機能と部分的に類似しているため、ここでは同一の符号で類似する構造及び機能を示し、その説明を省略する。本実施形態と図１の実施形態との違いは、本実施形態にかかるスイッチモジュール１ｊの第一導体４２の基準面への投影と第二導体５２の基準面への投影との両方の間に複数の交差点Ｏ、例えば図１６に示す三つの交差点Ｏを有することにあり、交差点Ｏの数はこれに限定されるものではなく、複数の交差点Ｏの設計により、本実施形態にかかるスイッチモジュール１ｊの制御ループの面積がより低減され、制御ループの自己インダクタンスが低減されることができる。
【0032】
図１７を参照し、本開示の第十二実施形態にかかるスイッチモジュールの構造模式図である。本実施形態にかかるスイッチモジュール１ｋの構造及び機能は、図１に示すスイッチモジュール１の構造及び機能と部分的に類似しているため、ここでは同一の符号で類似する構造及び機能を示し、その説明を省略する。本実施形態と図１の実施形態との違いは、第一制御部品４の第一制御ピン４１が、第一ピン素子４１１及び第二ピン素子４１２をさらに有することにあり、第一ピン素子４１１の一端は第二ピン素子４１２の一端に垂直に接続され、好ましくは、第一ピン素子４１１と第二ピン素子４１２が一体的に形成された構造であり、第一ピン素子４１１の他端が第一導体４２に接続される。本実施形態では、第一制御部品４の第一制御ピン４１の第一ピン素子４１１の基準面への投影と第二制御部品５の第二導体５２の基準面への投影との両方の間に交差点Ｏを有し、例えば、第一制御部品４の第一制御ピン４１の第一ピン素子４１１の基板２が位置する平面への投影と第二制御部品５の第二導体５２の基板２が位置する平面への投影との両方の間に交差点Ｏを有する。別のいくつかの実施形態では、第一ピン素子４１１の一端と第二ピン素子４１２の一端は、任意の角度で接続されることができ、本発明はこれに限定されないことに注意すべきである。さらに、第一制御ピン４１の基準面への投影と第二導体５２の前記基準面への投影との両方の間に複数の交差点Ｏを有し得、交差点Ｏの数は特定の設計要求によって決定され、本発明はこれに限定されない。
【0033】
図１８を参照し、本開示の第十三実施形態にかかるスイッチモジュールの構造模式図である。本実施形態にかかるスイッチモジュール１ｌの構造及び機能は、図１に示すスイッチモジュール１の構造及び機能と部分的に類似しているため、ここでは同一の符号で類似する構造及び機能を示し、その説明を省略する。本実施形態と図１の実施形態との違いは、第二制御部品５の第二制御ピン５１が、第三ピン素子５１１及び第四ピン素子５１２をさらに有することにあり、第三ピン素子５１１の一端は第四ピン素子５１２の一端に接続され、かつ第三ピン素子５１１は第四ピン素子５１２と垂直に設置され、第三ピン素子５１１の他端は第二導体５２に接続される。本実施形態では、第一制御部品４の第一導体４２の基準面への投影と第二制御部品５の第二導体５２の基準面への投影との両方の間に交差点Ｏを有し、第一制御部品４の第一導体４２の基準面への投影と第二制御部品５の第二制御ピン５１の第三ピン素子５１１の基準面への投影との両方の間にも別の交差点Ｏを有する。
【0034】
図１９を参照し、本開示の第十四実施形態にかかるスイッチモジュールの構造模式図である。本実施形態にかかるスイッチモジュール１ｍの構造及び機能は、図１に示すスイッチモジュール１の構造及び機能と部分的に類似しているため、ここでは同一の符号で類似する構造及び機能を示し、その説明を省略する。本実施形態と図１の実施形態との違いは、図１に示すスイッチモジュール１の第二パワー部品の第二パワーピンが、本実施形態にかかるスイッチモジュール１ｍにおいて基板２の一部によって構成され、またはスイッチモジュール１ｍでは第二パワー部品の第二パワーピンを表面接合技術により基板２に直接設置されることにあり、スイッチモジュール１ｍの基板２がスイッチデバイス３の第二パワー端３３に直接接続されることができるため、スイッチモジュール１ｍの第二パワー部品は、スイッチデバイス３の第二パワー端３３に接続するための第四導体を別途備える必要がない。かつ本実施形態にかかるスイッチモジュール１ｍの第一制御部品４の第一制御ピン４１は、第一ピン素子４１１及び第二ピン素子４１２をさらに有し、第一ピン素子４１１の一端は第二ピン素子４１２の一端に接続され、かつ第一ピン素子４１１と第二ピン素子４１２は、ある角度で、例えば垂直に設置され、第一ピン素子４１１の他端は第一導体４２に接続される。
【0035】
本実施形態のスイッチデバイス３の第一制御端３１は、基板２の一方側に位置し、第一制御ピン４１、第二制御ピン５１、第一パワーピン６１は基板２の他方側に位置する。第一制御部品４の第一ピン素子４１１の基準面への投影と第二制御部品５の第二導体５２の前記基準面への投影との両方の間に交差点Ｏを有する。図１７～図１９に示す導体と制御ピンの投影が交差する実施形態について、図１１Ａ～図１５Ｂに示す実施形態にも同様に適用できることに注意すべきである。ここでは説明を省略する。
【0036】
上記のように、本開示はスイッチモジュールを提供し、スイッチモジュールの第一制御部品の基準面への投影と第二制御部品の基準面への投影との両方の間に交差点があるため、本開示のスイッチモジュールのパワーループの電流による制御ループ全体への相互インダクタンスが小さく、かつスイッチモジュールの制御ループの自己インダクタンスが小さいため、スイッチモジュールの安全性能を向上させることができる。
【符号の説明】
【0037】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ、１ｇ、１ｈ、１ｉ、１ｊ、１ｋ、１ｌ、１ｍ... スイッチモジュール
１１... 接続材料
２... 基板
３... スイッチデバイス
３１... 第一制御端
３２... 第二制御端と第一パワー端
３３... 第二パワー端
３４... 第一面
３５... 第二面
４... 第一制御部品
４１... 第一制御ピン
４２... 第一導体
５... 第二制御部品
５１... 第二制御ピン
５２... 第二導体
６... 第一パワー部品
６１... 第一パワーピン
６２... 第三導体
７... 第二パワー部品
７１... 第二パワーピン
７２... 第四導体
Ｏ、Ｐ... 交差点
Ｉ... 電流
Φ１、Φ２、Φ３... 磁束
Ｍ１、Ｍ２... 相互インダクタンス
２′... 第一基板
２″... 第二基板
３′... 第一スイッチデバイス
３″... 第二スイッチデバイス
４１１... 第一ピン素子
４１２... 第二ピン素子
５１１... 第三ピン素子
５１２... 第四ピン素子
８... 共通部品
８１... 第五ピン
８２... 第五導体
９１... 第六導体
９２... 第七導体
９３... 第八導体
１１... 接続材料
２... 基板
３... スイッチデバイス
３１... 第一制御端
３２... 第二制御端と第一パワー端
３３... 第二パワー端
３４... 第一面
３５... 第二面
４... 第一制御部品
４１... 第一制御ピン
４２... 第一導体
５... 第二制御部品
５１... 第二制御ピン
５２... 第二導体
６... 第一パワー部品
６１... 第一パワーピン
６２... 第三導体
７... 第二パワー部品
７１... 第二パワーピン
７２... 第四導体
Ｏ、Ｐ... 交差点
Ｉ... 電流
Φ１、Φ２、Φ３... 磁束
Ｍ１、Ｍ２... 相互インダクタンス
２′... 第一基板
２″... 第二基板
３′... 第一スイッチデバイス
３″... 第二スイッチデバイス
４１１... 第一ピン素子
４１２... 第二ピン素子
５１１... 第三ピン素子
５１２... 第四ピン素子
８... 共通部品
８１... 第五ピン
８２... 第五導体
９１... 第六導体
９２... 第七導体
９３... 第八導体
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図8A】
【図8B】
【図9A】
【図9B】
【図10A】
【図10B】
【図11A】
【図11B】
【図12A】
【図12B】
【図13A】
【図13B】
【図14】
【図15A】
【図15B】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
