(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】P2024117062
(43)【公開日】2024-08-28
(54)【発明の名称】パワーモジュール
(51)【国際特許分類】
H01L 25/07 20060101AFI20240821BHJP
H02M 7/48 20070101ALI20240821BHJP
【FI】
H01L25/04 C
H02M7/48 Z
【審査請求】有
【請求項の数】20
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2024000744
(22)【出願日】2024-01-05
(31)【優先権主張番号】112105648
(32)【優先日】2023-02-16
(33)【優先権主張国・地域又は機関】TW
(71)【出願人】
【識別番号】504283080
【氏名又は名称】センテック イー アンド イー カンパニー リミテッド
【氏名又は名称原語表記】SENTEC E & E CO.,LTD.
【住所又は居所原語表記】No.32,Gong5Rd.,Lungtan,Taoyuan, Taiwan
(74)【代理人】
【識別番号】100118913
【弁理士】
【氏名又は名称】上田 邦生
(74)【代理人】
【識別番号】100142789
【弁理士】
【氏名又は名称】柳 順一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100201466
【弁理士】
【氏名又は名称】竹内 邦彦
(72)【発明者】
【氏名】ファン, ジェイソン アンチェン
(72)【発明者】
【氏名】チェン, リャンヨ
(72)【発明者】
【氏名】チェン, クンツ
(72)【発明者】
【氏名】フ, ナイシ
【テーマコード(参考)】
5H770
【Fターム(参考)】
5H770DA44
5H770DA46
5H770HA06X
5H770JA19X
5H770QA01
5H770QA02
5H770QA05
5H770QA06
5H770QA08
(57)【要約】
【課題】基板が熱応力によって損傷しにくいパワーモジュールを提供する。
【解決手段】メイン橋ユニットが、少なくとも1つの第1のサブ橋ユニットと、少なくとも1つの第2のサブ橋ユニットとを有し、第1の表面と第2の表面とを橋渡しし、第1のサブ橋ユニットおよび第2のサブ橋ユニットのそれぞれが、底表面と、底表面に相対するトップ表面と、第1の伝導エリアと、第2の伝導エリアと、第3の伝導エリアとを有し、底表面が第1の表面と第2の表面とに面し、第1の伝導エリアが底表面に位置し、第2の伝導エリアと第3の伝導エリアとがトップ表面に位置する。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1の電源入力端子と、第2の電源入力端子と、第1のメイン基板と、第2のメイン基板と、複数の第1のスイッチと、複数の第2のスイッチと、メイン橋ユニットとを備えるパワーモジュールであって、
前記第1の電源入力端子が複数の第1の接続ポートを有し、
前記第2の電源入力端子が複数の第2の接続ポートを有し、
前記第1のメイン基板が第1の表面を有し、
前記第2のメイン基板が第2の表面を有し、
複数の前記第1のスイッチが、それぞれ第1の制御端子と、第1の入力端子と、第1の出力端子とを有し、
複数の前記第2のスイッチが、それぞれ第2の制御端子と、第2の入力端子と、第2の出力端子とを有し、
前記メイン橋ユニットが、少なくとも1つの第1のサブ橋ユニットと、少なくとも1つの第2のサブ橋ユニットとを有し、前記第1の表面と前記第2の表面とを橋渡しし、
前記第1のサブ橋ユニットおよび前記第2のサブ橋ユニットのそれぞれが、底表面と、該底表面に相対するトップ表面と、第1の伝導エリアと、第2の伝導エリアと、第3の伝導エリアとを有し、
前記底表面が前記第1の表面と前記第2の表面とに面し、前記第1の伝導エリアが前記底表面に位置し、前記第2の伝導エリアと前記第3の伝導エリアとが前記トップ表面に位置し、
少なくとも1つの前記第1のサブ橋ユニットの前記第1の伝導エリアが複数の前記第1のスイッチの複数の前記第1の出力端子と複数の前記第2のスイッチの複数の前記第2の入力端子との間に接続され、
少なくとも1つの前記第2のサブ橋ユニットの前記第1の伝導エリアが複数の前記第1のスイッチの複数の前記第1の入力端子と前記第1の電源入力端子との間に接続され、或いは、複数の前記第2のスイッチの複数の前記第2の出力端子と前記第2の電源入力端子との間に接続され、前記第1の電源入力端子、複数の前記第1のスイッチ、複数の前記第2のスイッチ、および前記第2の電源入力端子の間で電流信号を伝送し、
少なくとも1つの前記第1のサブ橋ユニットおよび少なくとも1つの前記第2のサブ橋ユニットの複数の前記第2の伝導エリアが複数の前記第1のスイッチの複数の前記第1の制御端子と複数の前記第2のスイッチの複数の前記第2の制御端子とに接続され、複数の前記第1のスイッチと複数の前記第2のスイッチとの制御信号を伝送し、
少なくとも1つの前記第1のサブ橋ユニットおよび少なくとも1つの前記第2のサブ橋ユニットの複数の前記第3の伝導エリアが複数の前記第1のスイッチの複数の前記第1の出力端子と複数の前記第2のスイッチの複数の前記第2の出力端子とに接続され、複数の前記第1のスイッチおよび複数の前記第2のスイッチの出力信号を伝送する、ことを特徴とするパワーモジュール。
【請求項2】
複数の前記第1の接続ポートと複数の前記第2の接続ポートとが、前記第1のメイン基板と前記第2のメイン基板とに平行な短辺方向に沿って、互いに前記第1のメイン基板の前記第1の表面、又は、前記第2のメイン基板の前記第2の表面に対で千鳥状に配置される、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】
少なくとも1つの前記第1のサブ橋ユニットと少なくとも1つの前記第2のサブ橋ユニットとが前記第1のメイン基板と前記第2のメイン基板とに平行な短辺方向に沿って配列される、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4】
前記第1のメイン基板が、前記第1の表面に位置する第1のメイン実装エリアを更に有し、
前記第2のメイン基板が、前記第2の表面に位置する第2のメイン実装エリアを更に有し、
複数の前記第1のスイッチの複数の前記第1の入力端子が前記第1のメイン実装エリアに接続され、複数の前記第2のスイッチの複数の前記第2の入力端子が前記第2のメイン実装エリアに接続される、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】
前記第1のメイン基板が前記第1の表面に位置する第1のメイン電源エリアを更に有し、該第1のメイン電源エリアが少なくとも1つの第1のサブ電源エリアを有し、複数の前記第1のスイッチの複数の前記第1の出力端子を接続し、
少なくとも1つの前記第1のサブ橋ユニットの前記第1の伝導エリアの両側には、少なくとも1つの前記第1のサブ電源エリアと前記第2のメイン実装エリアとがそれぞれ接続される、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】
少なくとも1つの前記第1のサブ電源エリアが前記第1のメイン実装エリアに隣接する、ことを特徴とする請求項5に記載のパワーモジュール。
【請求項7】
2つの電源出力端子を更に備え、
少なくとも1つの前記第2のサブ橋ユニットの前記第1の伝導エリアが複数の前記第1のスイッチの複数の前記第1の入力端子と前記第1の電源入力端子との間に接続され、2つの前記電源出力端子が前記第1のメイン電源エリアの少なくとも1つの前記第1のサブ電源エリアに接続される、ことを特徴とする請求項5に記載のパワーモジュール。
【請求項8】
前記第2のメイン基板が、前記第2の表面に位置する第2のメイン電源エリアを更に有し、
該第2のメイン電源エリアが少なくとも1つの第2のサブ電源エリアを有し、複数の前記第2のスイッチの複数の前記第2の出力端子と前記第2の電源入力端子とを接続する、ことを特徴とする請求項5に記載のパワーモジュール。
【請求項9】
少なくとも1つの前記第2のサブ電源エリアが前記第2のメイン実装エリアに隣接する、ことを特徴とする請求項8に記載のパワーモジュール。
【請求項10】
少なくとも1つの前記第2のサブ橋ユニットの前記第1の伝導エリアが、複数の前記第1のスイッチの複数の前記第1の入力端子と前記第1の電源入力端子との間を接続し、
前記第2のメイン電源エリアが少なくとも1つの第3のサブ電源エリアを有し、前記第1の電源入力端子の複数の前記第1の接続ポートに接続され、
少なくとも1つの前記第2のサブ橋ユニットの前記第1の伝導エリアの両側が前記第1のメイン実装エリアと少なくとも1つの前記第3のサブ電源エリアにそれぞれ接続される、ことを特徴とする請求項8に記載のパワーモジュール。
【請求項11】
少なくとも1つの前記第3のサブ電源エリアが、前記第2のメイン実装エリアと少なくとも1つの前記第2のサブ電源エリアとを取り囲み、隙間を有する開放環形を形成し、且つ前記メイン橋ユニットが前記隙間に隣接する、ことを特徴とする請求項10に記載のパワーモジュール。
【請求項12】
少なくとも1つの前記第2のサブ電源エリアが複数の第1の接続エリアを有し、前記第2の電源入力端子の複数の前記第2の接続ポートに接続し、
少なくとも1つの前記第3のサブ電源エリアが複数の第2の接続エリアを有し、前記第1の電源入力端子の複数の前記接続ポートに接続され、
複数の前記第1の接続エリアおよび複数の前記第2の接続エリアが、前記第1のメイン基板と前記第2のメイン基板とに平行な短辺方向に沿って互いに前記第2のメイン基板の前記第2の表面に対で千鳥状に配置される、ことを特徴とする請求項10に記載のパワーモジュール。
【請求項13】
少なくとも1つの前記第2のサブ橋ユニットの前記第1の伝導エリアが、複数の前記第2のスイッチの複数の前記第2の出力端子と前記第2の電源入力端子との間を接続し、
前記第2のメイン電源エリアの少なくとも1つの前記第2のサブ電源エリアが複数の前記第2のスイッチの複数の前記第2の出力端子に接続され、
前記第1のメイン電源エリアが、少なくとも1つの第4のサブ電源エリアを有し、前記第2の電源入力端子の複数の前記第2の接続ポートに接続され、且つ少なくとも1つの前記第2のサブ橋ユニットの前記第1の伝導エリアの両側は、少なくとも1つの前記第2のサブ電源エリアと少なくとも1つの前記第4のサブ電源エリアとにそれぞれ接続される、ことを特徴とする請求項8に記載のパワーモジュール。
【請求項14】
少なくとも1つの前記第4のサブ電源エリアが少なくとも1つの前記第1のサブ電源エリアに隣接する、ことを特徴とする請求項13に記載のパワーモジュール。
【請求項15】
前記第1のメイン実装エリアが複数の第3の接続エリアを有し、前記第1の電源入力端子の複数の前記第1の接続ポートに接続され、少なくとも1つの前記第4のサブ電源エリアが複数の第4の接続エリアを有し、前記第2の電源入力端子の複数の前記第2の接続ポートに接続され、
複数の前記第3の接続エリアおよび複数の前記第4の接続エリアが、前記第1のメイン基板と前記第2のメイン基板とに平行な短辺方向に沿って互いに前記第1のメイン基板の前記第1の表面に対で千鳥状に配置される、ことを特徴とする請求項13に記載のパワーモジュール。
【請求項16】
2つの電源出力端子を更に備え、
少なくとも1つの前記第2のサブ橋ユニットの前記第1の伝導エリアが、複数の前記第2のスイッチの複数の前記第2の出力端子と前記第2の電源入力端子との間を接続し、2つの前記電源出力端子が前記第2のメイン実装エリアに接続される、ことを特徴とする請求項8に記載のパワーモジュール。
【請求項17】
前記第2のメイン電源エリアが少なくとも1つの第5のサブ電源エリアを有し、2つの前記電源出力端子が少なくとも1つの前記第5のサブ電源エリアに接続され、少なくとも1つの前記第5のサブ電源エリアが前記第2のメイン実装エリアに接続される、ことを特徴とする請求項16に記載のパワーモジュール。
【請求項18】
少なくとも1つの前記第5のサブ電源エリアが少なくとも1つの前記第2のサブ電源エリアに隣接する、ことを特徴とする請求項17に記載のパワーモジュール。
【請求項19】
前記第1のメイン基板が前記第1の表面に位置する第1のメイン制御エリアを更に有し、
前記第2のメイン基板が前記第2の表面に位置する第2のメイン制御エリアを更に有し、
複数の前記第1のスイッチの複数の前記第1の制御端子が前記第1のメイン制御エリアに接続され、
複数の前記第2のスイッチの複数の前記第2の制御端子が前記第2のメイン制御エリアに接続され、
前記第1のメイン制御エリアおよび前記第2のメイン制御エリアが、少なくとも1つの前記第1のサブ橋ユニットおよび少なくとも1つの前記第2のサブ橋ユニットの複数の前記第2の伝導エリアを接続する、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20】
前記第1のメイン基板が前記第1の表面に位置する第1のメイン検出エリアを更に有し、
前記第2のメイン基板が前記第2の表面に位置する第2のメイン検出エリアを更に有し、
複数の前記第1のスイッチの複数の前記第1の出力端子が前記第1のメイン検出エリアに接続され、
複数の前記第2のスイッチの複数の前記第2の出力端子が前記第2のメイン検出エリアに接続され、
前記第1のメイン検出エリアおよび前記第2のメイン検出エリアが、少なくとも1つの前記第1のサブ橋ユニットおよび少なくとも1つの前記第2のサブ橋ユニットの複数の前記第3の伝導エリアに接続される、ことを特徴とする請求項1に記載のパワーモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電力変換技術に関し、特にパワーモジュールに関する。
【背景技術】
【0002】
環境意識の高まりに伴い、再生可能エネルギーを動力源とする電気自動車等の機器が徐々に登場している。ここで、電気自動車のモータには、電源を管理するためのパワーモジュールが搭載されている。パワーモジュールは2枚のメイン基板を筐体に固定する。
【0003】
また、2枚のメイン基板のうちの一方のメイン基板には、スイッチ回路の上アーム回路の一部と下アーム回路の一部が搭載されており、他方のメイン基板には、スイッチ回路の上アーム回路の他の一部と下アーム回路の他の一部が設けられている。また、2枚のメイン基板は、ワイヤを介して電気的に接続(例えば、ワイヤボンディングによって電気的に接続)され、スイッチ回路を形成している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、シェルに比べてメイン基板の熱膨張係数は小さいので、1つのメイン基板のみを使用してスイッチ回路を実装すると、メイン基板が熱応力(thermal stress)によって損傷する場合がある。
【0005】
また、技術の進歩に伴い、電気自動車のモータが使用する電流の量は徐々に増加している。したがって、パワーモジュールは、大電流に耐えられることがより一層求められつつある。しかしながら、現状では第2のメイン基板の配線が細いため大電流には耐えられない場合がある。
【0006】
ここで、ワイヤの代わりに大きな面積の金属板を使用すると、大電流にも耐えることができる。ただし、金属板の熱膨張係数はメイン基板の熱膨張係数よりも高いため、メイン基板と金属板との間の熱応力により、メイン基板と金属板が破損する可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は上述した問題に鑑みて以下の構成を備える。
本発明の一態様は、第1の電源入力端子と、第2の電源入力端子と、第1のメイン基板と、第2のメイン基板と、複数の第1のスイッチと、複数の第2のスイッチと、メイン橋ユニットとを備えるパワーモジュールであって、前記第1の電源入力端子が複数の第1の接続ポートを有し、前記第2の電源入力端子が複数の第2の接続ポートを有し、前記第1のメイン基板が第1の表面を有し、前記第2のメイン基板が第2の表面を有し、複数の前記第1のスイッチが、それぞれ第1の制御端子と、第1の入力端子と、第1の出力端子とを有し、複数の前記第2のスイッチが、それぞれ第2の制御端子と、第2の入力端子と、第2の出力端子とを有し、前記メイン橋ユニットが、少なくとも1つの第1のサブ橋ユニットと、少なくとも1つの第2のサブ橋ユニットとを有し、前記第1の表面と前記第2の表面とを橋渡しし、前記第1のサブ橋ユニットおよび前記第2のサブ橋ユニットのそれぞれが、底表面と、該底表面に相対するトップ表面と、第1の伝導エリアと、第2の伝導エリアと、第3の伝導エリアとを有し、前記底表面が前記第1の表面と前記第2の表面とに面し、前記第1の伝導エリアが前記底表面に位置し、前記第2の伝導エリアと前記第3の伝導エリアとが前記トップ表面に位置し、少なくとも1つの前記第1のサブ橋ユニットの前記第1の伝導エリアが複数の前記第1のスイッチの複数の前記第1の出力端子と複数の前記第2のスイッチの複数の前記第2の入力端子との間に接続され、少なくとも1つの前記第2のサブ橋ユニットの前記第1の伝導エリアが複数の前記第1のスイッチの複数の前記第1の入力端子と前記第1の電源入力端子との間に接続され、或いは、複数の前記第2のスイッチの複数の前記第2の出力端子と前記第2の電源入力端子との間に接続され、前記第1の電源入力端子、複数の前記第1のスイッチ、複数の前記第2のスイッチ、および前記第2の電源入力端子の間で電流信号を伝送し、少なくとも1つの前記第1のサブ橋ユニットおよび少なくとも1つの前記第2のサブ橋ユニットの複数の前記第2の伝導エリアが複数の前記第1のスイッチの複数の前記第1の制御端子と複数の前記第2のスイッチの複数の前記第2の制御端子とに接続され、複数の前記第1のスイッチと複数の前記第2のスイッチとの制御信号を伝送し、少なくとも1つの前記第1のサブ橋ユニットおよび少なくとも1つの前記第2のサブ橋ユニットの複数の前記第3の伝導エリアが複数の前記第1のスイッチの複数の前記第1の出力端子と複数の前記第2のスイッチの複数の前記第2の出力端子とに接続され、複数の前記第1のスイッチおよび複数の前記第2のスイッチの出力信号を伝送する、ことを特徴とするパワーモジュールである。
【0008】
上記態様においては、複数の前記第1の接続ポートと複数の前記第2の接続ポートとが、前記第1のメイン基板と前記第2のメイン基板とに平行な短辺方向に沿って、互いに前記第1のメイン基板の前記第1の表面、又は、前記第2のメイン基板の前記第2の表面に対で千鳥状に配置されてもよい。
【0009】
また、上記態様においては、少なくとも1つの前記第1のサブ橋ユニットと少なくとも1つの前記第2のサブ橋ユニットとが前記第1のメイン基板と前記第2のメイン基板とに平行な短辺方向に沿って配列されてもよい。
【0010】
また、上記態様においては、前記第1のメイン基板が、前記第1の表面に位置する第1のメイン実装エリアを更に有し、前記第2のメイン基板が、前記第2の表面に位置する第2のメイン実装エリアを更に有し、複数の前記第1のスイッチの複数の前記第1の入力端子が前記第1のメイン実装エリアに接続され、複数の前記第2のスイッチの複数の前記第2の入力端子が前記第2のメイン実装エリアに接続されてもよい。
【0011】
また、上記態様においては、前記第1のメイン基板が前記第1の表面に位置する第1のメイン電源エリアを更に有し、該第1のメイン電源エリアが少なくとも1つの第1のサブ電源エリアを有し、複数の前記第1のスイッチの複数の前記第1の出力端子を接続し、少なくとも1つの前記第1のサブ橋ユニットの前記第1の伝導エリアの両側には、少なくとも1つの前記第1のサブ電源エリアと前記第2のメイン実装エリアとがそれぞれ接続されてもよい。
【0012】
また、上記態様においては、少なくとも1つの前記第1のサブ電源エリアが前記第1のメイン実装エリアに隣接してもよい。
【0013】
また、上記態様においては、2つの電源出力端子を更に備え、少なくとも1つの前記第2のサブ橋ユニットの前記第1の伝導エリアが複数の前記第1のスイッチの複数の前記第1の入力端子と前記第1の電源入力端子との間に接続され、2つの前記電源出力端子が前記第1のメイン電源エリアの少なくとも1つの前記第1のサブ電源エリアに接続してもよい。
【0014】
また、上記態様においては、前記第2のメイン基板が、前記第2の表面に位置する第2のメイン電源エリアを更に有し、該第2のメイン電源エリアが少なくとも1つの第2のサブ電源エリアを有し、複数の前記第2のスイッチの複数の前記第2の出力端子と前記第2の電源入力端子とを接続してもよい。
【0015】
また、上記態様においては、少なくとも1つの前記第2のサブ電源エリアが前記第2のメイン実装エリアに隣接してもよい。
【0016】
また、上記態様においては、少なくとも1つの前記第2のサブ橋ユニットの前記第1の伝導エリアが、複数の前記第1のスイッチの複数の前記第1の入力端子と前記第1の電源入力端子との間を接続し、前記第2のメイン電源エリアが少なくとも1つの第3のサブ電源エリアを有し、前記第1の電源入力端子の複数の前記第1の接続ポートに接続され、少なくとも1つの前記第2のサブ橋ユニットの前記第1の伝導エリアの両側が前記第1のメイン実装エリアと少なくとも1つの前記第3のサブ電源エリアにそれぞれ接続されてもよい。
【0017】
また、上記態様においては、少なくとも1つの前記第3のサブ電源エリアが、前記第2のメイン実装エリアと少なくとも1つの前記第2のサブ電源エリアとを取り囲み、隙間を有する開放環形を形成し、且つ前記メイン橋ユニットが前記隙間に隣接してもよい。
【0018】
また、上記態様においては、少なくとも1つの前記第2のサブ電源エリアが複数の第1の接続エリアを有し、前記第2の電源入力端子の複数の前記第2の接続ポートに接続し、少なくとも1つの前記第3のサブ電源エリアが複数の第2の接続エリアを有し、前記第1の電源入力端子の複数の前記接続ポートに接続され、複数の前記第1の接続エリアおよび複数の前記第2の接続エリアが、前記第1のメイン基板と前記第2のメイン基板とに平行な短辺方向に沿って互いに前記第2のメイン基板の前記第2の表面に対で千鳥状に配置されてもよい。
【0019】
また、上記態様においては、少なくとも1つの前記第2のサブ橋ユニットの前記第1の伝導エリアが、複数の前記第2のスイッチの複数の前記第2の出力端子と前記第2の電源入力端子との間を接続し、前記第2のメイン電源エリアの少なくとも1つの前記第2のサブ電源エリアが複数の前記第2のスイッチの複数の前記第2の出力端子に接続され、前記第1のメイン電源エリアが、少なくとも1つの第4のサブ電源エリアを有し、前記第2の電源入力端子の複数の前記第2の接続ポートに接続され、且つ少なくとも1つの前記第2のサブ橋ユニットの前記第1の伝導エリアの両側は、少なくとも1つの前記第2のサブ電源エリアと少なくとも1つの前記第4のサブ電源エリアとにそれぞれ接続されてもよい。
【0020】
また、上記態様においては、少なくとも1つの前記第4のサブ電源エリアが少なくとも1つの前記第1のサブ電源エリアに隣接してもよい。
【0021】
また、上記態様においては、前記第1のメイン実装エリアが複数の第3の接続エリアを有し、前記第1の電源入力端子の複数の前記第1の接続ポートに接続され、少なくとも1つの前記第4のサブ電源エリアが複数の第4の接続エリアを有し、前記第2の電源入力端子の複数の前記第2の接続ポートに接続され、複数の前記第3の接続エリアおよび複数の前記第4の接続エリアが、前記第1のメイン基板と前記第2のメイン基板とに平行な短辺方向に沿って互いに前記第1のメイン基板の前記第1の表面に対で千鳥状に配置されてもよい。
【0022】
また、上記態様においては、2つの電源出力端子を更に備え、少なくとも1つの前記第2のサブ橋ユニットの前記第1の伝導エリアが、複数の前記第2のスイッチの複数の前記第2の出力端子と前記第2の電源入力端子との間を接続し、2つの前記電源出力端子が前記第2のメイン実装エリアに接続されてもよい。
【0023】
また、上記態様においては、前記第2のメイン電源エリアが少なくとも1つの第5のサブ電源エリアを有し、2つの前記電源出力端子が少なくとも1つの前記第5のサブ電源エリアに接続され、少なくとも1つの前記第5のサブ電源エリアが前記第2のメイン実装エリアに接続されてもよい。
【0024】
また、上記態様においては、少なくとも1つの前記第5のサブ電源エリアが少なくとも1つの前記第2のサブ電源エリアに隣接してもよい。
【0025】
また、上記態様においては、前記第1のメイン基板が前記第1の表面に位置する第1のメイン制御エリアを更に有し、前記第2のメイン基板が前記第2の表面に位置する第2のメイン制御エリアを更に有し、複数の前記第1のスイッチの複数の前記第1の制御端子が前記第1のメイン制御エリアに接続され、複数の前記第2のスイッチの複数の前記第2の制御端子が前記第2のメイン制御エリアに接続され、前記第1のメイン制御エリアおよび前記第2のメイン制御エリアが、少なくとも1つの前記第1のサブ橋ユニットおよび少なくとも1つの前記第2のサブ橋ユニットの複数の前記第2の伝導エリアを接続してもよい。
【0026】
また、上記態様においては、前記第1のメイン基板が前記第1の表面に位置する第1のメイン検出エリアを更に有し、前記第2のメイン基板が前記第2の表面に位置する第2のメイン検出エリアを更に有し、複数の前記第1のスイッチの複数の前記第1の出力端子が前記第1のメイン検出エリアに接続され、複数の前記第2のスイッチの複数の前記第2の出力端子が前記第2のメイン検出エリアに接続され、前記第1のメイン検出エリアおよび前記第2のメイン検出エリアが、少なくとも1つの前記第1のサブ橋ユニットおよび少なくとも1つの前記第2のサブ橋ユニットの複数の前記第3の伝導エリアに接続されてもよい。
【発明の効果】
【0027】
以上のように、本発明の実施形態によれば、パワーモジュールは、メイン橋ユニットを通じて、より大きな電流に耐えることができ、熱応力による損傷を受けにくい。また、本発明の実施形態では、メイン橋ユニットを介して、より大きな電流信号を伝送でき、更に他の種類の信号(例:第1のスイッチと第2のスイッチのソース信号とゲート信号)をも第1のメイン基板と第2のメイン基板との間で同時に伝送できる。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【
図1】本発明の実施形態に係るパワーモジュールの斜視図である。
【
図2】本発明の実施形態に係るパワーモジュールのスイッチ回路を示した図である。
【
図3】本発明の第1の実施形態に係るパワーモジュールの上面図である。
【
図4】本発明の第2の実施形態に係るパワーモジュールの上面図である。
【
図5】本発明の第3の実施形態に係るパワーモジュールの上面図である。
【
図6】本発明の第4の実施形態に係るパワーモジュールの上面図である。
【
図7】本発明の第1の実施形態におけるメイン橋ユニットの概略底面図である。
【
図8】本発明の第2の実施形態における第1のサブ橋ユニットの底面図である。
【
図9】本発明の第3の実施形態における第1のサブ橋ユニットの底面図である。
【
図10】本発明の第4の実施形態における第1のサブ橋ユニットの底面図である。
【
図11】本発明の第2の実施形態における第2のサブ橋ユニットの底面図である。
【
図12】本発明の第3の実施形態における第2のサブ橋ユニットの底面図である。
【
図13】本発明の第4の実施形態における第2のサブ橋ユニットの底面図である。
【発明を実施するための形態】
【0029】
説明の便宜のために、一部の実施形態では1つだけの構成要素を示しているが、本発明はこれには限定されず、構成要素の数は複数であってもよい。また、説明の便宜のために、一部の実施形態では複数の構成要素を示しているが、本発明はこれに限定されず、1つの構成要素であっても差し支えない。
【0030】
図1を参照して説明する。ここで、
図1は本発明の実施形態に係るパワーモジュールの斜視図である。パワーモジュール1は、第1の電源入力端子10、第2の電源入力端子20、第1のメイン基板30、第2のメイン基板40、複数の第1のスイッチ50、複数の第2のスイッチ60、およびメイン橋ユニット70を備える。
【0031】
第1の電源入力端子10は、複数の第1の接続ポート11を有する。第2の電源入力端子20は、複数の第2の接続ポート21を有する。第1のメイン基板30は、第1のスイッチ50を搭載する。第2のメイン基板40は、第2のスイッチ60を搭載する。
【0032】
第1の電源入力端子10および第2の電源入力端子20は、第1のスイッチ50および第2のスイッチ60によって形成される回路に直流の電源を供給する。例えば、第1の電源入力端子10は、直流電源の正の電位を供給し、第2の電源入力端子20は、直流電源の負の電位を供給する。
【0033】
第1のメイン基板30は、第1の表面SF1を有する。第2のメイン基板40は、第2の表面SF2を有する。メイン橋ユニット70は、第1の表面SF1と第2の表面SF2とを橋渡しし、第1の電源入力端子10、第1のスイッチ50、第2のスイッチ60、および第2の電源入力端子20の間に電流信号を伝送し、第1のスイッチ50および第2のスイッチ60に制御信号を伝送し、第1のスイッチ50および第2のスイッチ60に出力信号を伝送する。
【0034】
本実施形態において、第1のスイッチ50および第2のスイッチ60は電子スイッチによって実現でき、たとえば、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)或いは絶縁ゲートバイポーラトランジスタとダイオードを並列接続した回路であってもよい。
【0035】
本実施形態において、第1のメイン基板30と第2のメイン基板40とが、互いに分離されている。例えば、第1のメイン基板30および第2のメイン基板40、第1のメイン基板30と第2のメイン基板40と平行な長手方向に配置され、第1のメイン基板30における第2のメイン基板40側の端部と第2のメイン基板40との間には隙間が存在する。
【0036】
次に、
図2を参照して説明する。本発明の実施形態によるパワーモジュール1のスイッチ回路80を示した図である。第1のスイッチ50は、第1の制御端子G1と、第1の入力端子D1と、第1の出力端子S1とを有する。
【0037】
例えば、第1のスイッチ50がN型絶縁ゲートバイポーラトランジスタで構成されているとすると、この場合、第1の制御端子G1はN型絶縁ゲートバイポーラトランジスタのゲートとなり、第1の入力端子D1はN型絶縁ゲートバイポーラトランジスタのドレイン端子であり、第1の出力端子S1はN型絶縁ゲートバイポーラトランジスタのソース端子である。
【0038】
第2のスイッチ60は、第2の制御端子G2と、第2の入力端子D2と、第2の出力端子S2とを有する。例えば、第2のスイッチ60がN型絶縁ゲートバイポーラトランジスタで構成されているとすると、第2の制御端子G2はN型絶縁ゲートバイポーラトランジスタのゲートとなり、第2の入力端子D2は、N型絶縁ゲートバイポーラトランジスタのドレインであり、第2の出力端子S2はN型絶縁ゲートバイポーラトランジスタのソースである。
【0039】
図2に示すように、パワーモジュール1のスイッチ回路80は、上アーム回路81と下アーム回路82を有する。上アーム回路81は、並列に接続された第1のスイッチ50により構成される。例えば、第1のスイッチ50の第1の入力端子D1同士が接続され、第1のスイッチ50の第1の出力端子S1同士が接続される。
【0040】
下アーム回路82は、並列に接続された第2のスイッチ60により構成される。例えば、第2のスイッチ60の第2の入力端子D2同士が接続され、第2のスイッチ60の第2の出力端子S2同士が接続される。また、上アーム回路81および下アーム回路82は直列に接続されている。
【0041】
例えば、下アーム回路82の互いに接続された第2の入力端子D2は、互いに接続された上アーム回路81の第1の出力端子S1に接続される。第1の電源入力端子10は上アーム回路81に接続され、第2の電源入力端子20は下アーム回路82に接続され、スイッチ回路80に直流電力を供給する。例えば、第1の電源入力端子10は、互いに接続される上アーム回路81の第1の入力端子D1に接続され、第2の電源入力端子20は、互いに接続される下アーム回路82の第2の出力端子S2に接続される。
【0042】
本実施形態では、
図1および
図2に示すように、パワーモジュール1は、2つの電源出力端子91と、電源出力端子92とを更に備える。電源出力端子91,92は、上アーム回路81と下アーム回路82とを直列に接続した接続点に接続されている。例えば、電源出力端子91,92は、互いに接続される上アーム回路81の第1の出力端子S1と、互いに接続される下アーム回路82の第2の入力端子D2とに接続される。
【0043】
このようにして、電源出力端子91,92は、電子デバイス(例えば、モータ)に電力を供給するためにAC電源の電力を出力することができる。本実施形態では、
図1および
図2に示すように、パワーモジュール1は、2つの駆動端子93,94(以下、それぞれ第1の駆動端子93、第2の駆動端子94とも呼ぶ。)も備え、駆動装置の接続に用いられる。
【0044】
第1の駆動端子93は、上アーム回路81の第1のスイッチ50を駆動するための第1の制御信号を出力する。第2の駆動端子94は、下アーム回路82の第2のスイッチ60を駆動するための第2の制御信号を出力する。例えば、
図2に示すように、第1のスイッチ50の第1の制御端子G1同士が接続され、第1の駆動端子93から第1の制御信号が得られる。第2のスイッチ60の第2の制御端子G2は互いに接続され、第2の駆動端子94から第2の制御信号を取得する。
【0045】
本実施形態では、
図1および
図2に示すように、パワーモジュール1は、2つの検出端子95,96(以下、それぞれ第1の検出端子95、第2の検出端子96とも呼ぶ。)も備える。また、第1の検出端子95および第2の検出端子96は、上アーム回路81および下アーム回路82が消費する電流値を知るために、測定器(電流計等)を接続し得る。
【0046】
例えば、
図2に示すように、上アーム回路81の互いに接続された第1の出力端子S1は第1の出力信号を生成し、第1の検出端子95に伝達する。ここで、第1の出力信号とは、第1の出力端子S1が出力する電流信号をいう。また、下アーム回路82の互いに接続された第2の出力端子S2は、第2の出力信号を生成し、第2の検出端子96に伝達する。ここで、第2の出力信号とは、第2の出力端子S2が出力する電流信号をいう。
【0047】
本実施形態では、
図1および
図2に示すように、パワーモジュール1は電源電流端子97も備える。測定装置は、スイッチ回路80によって供給される電流値(すなわち、第1の電源入力端子10からの電流信号の電流値)を知ることができるように接続される。例えば、
図2に示すように、第1の電源入力端子10は電源電流端子97に電流信号を出力する。
【0048】
図3~
図6を参照して説明する。ここで、
図3は本発明の第1の実施形態に係るパワーモジュール1の上面図であり、
図4は本発明の第2の実施形態に係るパワーモジュール1の上面図であり、
図5は本発明の第3の実施形態に係るパワーモジュール1の上面図であり、
図6は本発明の第4の実施形態に係るパワーモジュール1の上面図である。
【0049】
メイン橋ユニット70は、第1の表面SF1と第2の表面SF2とに跨っている(とを橋渡しする)。メイン橋ユニット70は、少なくとも1つの第1のサブ橋ユニット71と、少なくとも1つの第2のサブ橋ユニット7とを有する。
【0050】
本実施形態では、
図4から
図6に示すように、第1のサブ橋ユニット71および第2のサブ橋ユニット72のそれぞれは独立している。すなわち、第1のサブ橋ユニット71および第2のサブ橋ユニット72のそれぞれは分離されており、且つ、互いの間に距離を有している。
他の実施形態では、
図3に示すように、第1のサブ橋ユニット71と第2のサブ橋ユニット72とが接続される。
【0051】
例えば、
図3に示すように、メイン橋ユニット70は、第1のメイン基板30および第2のメイン基板40の長手方向に平行な2つの軸線L1,L2によって2つの第2のサブ橋ユニット72を区別する。第1のサブ橋ユニット71は、2つの第2のサブ橋ユニット72を接続するように間に位置する。
【0052】
互いに接続された第1のサブ橋ユニット71と第2のサブ橋ユニット72とを比較すると、独立した(一体形成ではない)第1のサブ橋ユニット71と第2のサブ橋ユニット72とにより、熱応力の影響を低減することができる。
図3から
図13を参照して説明する。ここで、
図7は本発明の第1の実施形態におけるメイン橋ユニットの概略底面図である。また、
図8は本発明の第2の実施形態における第1のサブ橋ユニットの底面図である。
図9は本発明の第3の実施形態における第1のサブ橋ユニットの底面図である。
図10は本発明の第4の実施形態における第1のサブ橋ユニットの底面図である。
図11は本発明の第2の実施形態における第2のサブ橋ユニットの底面図である。
図12は本発明の第3の実施形態における第2のサブ橋ユニットの底面図である。
図13は本発明の第4の実施形態における第2のサブ橋ユニットの底面図である。
【0053】
第1のサブ橋ユニット71および第2のサブ橋ユニット72のそれぞれは、底表面SF3と、底表面SF3の反対側のトップ表面SF4と、第1の伝導エリアCA1と、第2の伝導エリアCA2と、第3の伝導エリアCA3とを有する。
【0054】
底表面SF3は、第1の表面SF1と第2の表面SF2と対向する。つまり、底表面SF3が内面であり、トップ表面SF4が外面である。
【0055】
第1の伝導エリアCA1は底表面SF3上に位置している。第2の伝導エリアCA2および第3の伝導エリアCA3は、トップ表面SF4上に位置する。
【0056】
第1のサブ橋ユニット71の第1の伝導エリアCA1は、第1のスイッチ50の第1の出力端子S1と第2のスイッチ60の第2の入力端子D2との間に接続され、第1のスイッチ50の第1の出力端子S1からの電流信号を、第2のスイッチ60の第2の入力端子D2に出力する。
【0057】
具体的には、第1のスイッチ50の第1の出力端子S1と第2のスイッチ60の第2の入力端子D2とは、第1の表面SF1および第2の表面SF2のメイン設置エリアおよび/またはメイン電源エリアに接続されが、詳しくは後述する。
【0058】
また、第1のサブ橋ユニット71の第1の伝導エリアCA1は、第1の表面SF1および第2の表面SF2のメイン設置エリアおよび/またはメイン電源エリアに接続されているが、詳しくは後述する。また、第1のスイッチ50の第1の出力端子S1からの電流信号は、第2のスイッチ60の第2の入力端子D2に伝送される。
【0059】
第2のサブ橋ユニット72の第1の伝導エリアCA1は、第1のスイッチ50の第1の入力端子D1と第1の電源入力端子10との間に接続され、第1の電源入力端子10からの電流信号を第1のスイッチ50の第1の入力端子D1に送信する。
【0060】
若しくは、第2のサブ橋ユニット72の第1の伝導エリアCA1は、第2のスイッチ60の第2の出力端子S2と第2の電源入力端子20との間に接続され、第2のスイッチ60の第2の出力端子S2からの電流信号を第2の電源入力端子20に伝達する。
【0061】
具体的には、
図3および
図4に示すように、第1のスイッチ50の第1の入力端子D1および第1の電源入力端子10の第1の接続ポート11は、第1の表面SF1および第2の表面SF2のメイン設置エリア又はメイン電源エリアに接続されるが、詳しくは後述する。
【0062】
また、第2のサブ橋ユニット72の第1の伝導エリアCA1は、第1の表面SF1および第2の表面SF2のメイン設置エリアおよび/またはメイン電源エリアに接続されているが、詳細は後述する。また、第1の電源入力端子10からの電流信号は、第1のスイッチ50の第1の入力端子D1に伝送される。
【0063】
図5および
図6に示すように、第2のスイッチ60の第2の出力端子S2および第2の電源入力端子20の第2の接続ポート21は、第1の表面SF1および第2の表面SF2のメイン設置エリアおよび/またはメイン電源エリアに接続されるが、詳細は後述する。
【0064】
且つ、第2のサブ橋ユニット72の第1の伝導エリアCA1は、第1の表面SF1および第2の表面SF2のメイン設置エリアおよび/またはメイン電源エリアに接続されているが詳細は後述する。第2のスイッチ60の第2の出力端子S2からの電流信号を第2の電源入力端子20に伝送される。
【0065】
このようにして、第1のサブ橋ユニット71および第2のサブ橋ユニット72は、第1の電源入力端子10、第1のスイッチ50、第2のスイッチ60および第2の電源入力端子20と
図2に示す電流経路AAとを形成することができ、第1の電源入力端子10、第1のスイッチ50、第2のスイッチ60および第2の電源入力端子20の間で電流信号を伝送する。ここで、電流信号の電流値は450アンペアを超える場合がある。
【0066】
第1のサブ橋ユニット71および第2のサブ橋ユニット72の第2の伝導エリアCA2は、第1のスイッチ50の第1の制御端子G1と第2のスイッチ60の第2の制御端子G2とに接続され、第1のスイッチ50および第2のスイッチ60の制御信号が送信される。
【0067】
具体的には、
図3から
図6に示すように、第1の駆動端子93および第2の駆動端子94は、第1のサブ橋ユニット71および/または第2のサブ橋ユニット72の第2の伝導エリアCA2に接続される(詳細は後述する)。
【0068】
第1のスイッチ50の第1の制御端子G1と第2のスイッチ60の第2の制御端子G2とは、第1の表面SF1および第2の表面SF2のメイン制御エリアに接続されている(詳細は後述する)。
【0069】
第1のサブ橋ユニット71および第2のサブ橋ユニット72の第2の伝導エリアCA2は、第1の表面SF1および第2の表面SF2のメイン制御エリアに接続されている(詳細は後述する)。
【0070】
このようにして、第1のサブ橋ユニット71および第2のサブ橋ユニット72の第2の伝導エリアCA2は、第1の駆動端子93および第2の駆動端子94からの第1制御信号および第2の制御信号を、第1のスイッチ50の第1の制御端子G1と第2のスイッチ60の第2の制御端子G2とに送信する。
【0071】
第1のサブ橋ユニット71および第2のサブ橋ユニット72の第3の伝導エリアCA3は、第1のスイッチ50の第1の出力端子S1と第2のスイッチ60の第2の出力端子S2とに接続され、第1のスイッチ50および第2のスイッチ60の出力信号が伝送される。
【0072】
具体的には、
図3から
図6に示すように、第1の検出端子95および第2の検出端子96は、第1のサブ橋ユニット71および/または第2のサブ橋ユニット72の第3の伝導エリアCA3に接続される(詳細は後述する)。
【0073】
第1のスイッチ50の第1の出力端子S1と第2のスイッチ60の第2の出力端子S2とは、第1の表面SF1および第2の表面SF2の検出主要エリアに接続されている(詳細は後述する)。
【0074】
第1のサブ橋ユニット71および第2のサブ橋ユニット72の第3の伝導エリアCA3は、第1の表面SF1および第2の表面SF2の検出主要エリアに接続されている(詳細は後述する)。
【0075】
このようにして、第1のサブ橋ユニット71および第2のサブ橋ユニット72の第3の伝導エリアCA3は、第1の出力端子S1および第2の出力端子S2からの第1の出力信号および第2の出力信号を、第1の検出端子95と第2の検出端子96とに送信する。
【0076】
第1のメイン基板30および第2のメイン基板40は、熱膨張係数がより小さい基板(例えば、セラミック基板)で形成されても差し支えない。
【0077】
第1のサブ橋ユニット71および第2のサブ橋ユニット72は、熱膨張係数がより小さい材料からなる基板から構成されても良い。ここで、第1のサブ橋ユニット71および第2のサブ橋ユニット72は面積が小さいので、大面積の金属板と比較して、熱膨張係数が小さい材料で作られた基板は、熱応力による損傷を受けにくい。
【0078】
第1の表面SF1および第2の表面SF2のメイン設置エリア、メイン電源エリア、メイン制御エリアおよびメイン検出エリアは、導電性材料で形成されている。
【0079】
上述の第1の伝導エリアCA1、第2の伝導エリアCA2および第3の伝導エリアCA3は導電性材料から構成される。導電性材料は、具体的には、基板上に積層された金属層をドライエッチング又はウェットエッチング等によりパターニングすることにより形成された金属層であっても差し支えない。
【0080】
金属層の材質としては、銅又はアルミニウム等の導電性金属を用いることができる。第1の表面SF1上のメイン設置エリア、メイン電源エリア、メイン制御エリアおよびメイン検出エリアは、互いに分離され、距離を有する。
【0081】
第2の表面SF2上のメイン設置エリア、メイン電源エリア、メイン制御エリアおよびメイン検出エリアは、互いに分離され、距離を有する。同一の第1のサブ橋ユニット71および第2のサブ橋ユニット72内の第2の伝導エリアCA2および第3の伝導エリアCA3は、互いに分離され、間隔を有する。
【0082】
図3から
図6に示すように、第1のサブ橋ユニット71および第2のサブ橋ユニット72は、第1のメイン基板30と第2のメイン基板40と平行な短辺方向に沿って配置される。
【0083】
本実施形態において、第1のサブ橋ユニット71および第2のサブ橋ユニット72において同じ制御信号を伝送する第2の伝導エリアCA2は互いに接続(例えば接続部材を介して相互に接続)され得る。
【0084】
例えば、第1のサブ橋ユニット71および第2のサブ橋ユニット72の第1の制御信号(第2の制御信号)を伝送する第2の伝導エリアCA2は互いに接続される。
【0085】
本実施形態において、第1のサブ橋ユニット71および第2のサブ橋ユニット72において同じ出力信号を伝送する第3の伝導エリアCA3は、互いに接続される(例えば、接続部材を介して互いに接続されても良い)。
【0086】
例えば、第1のサブ橋ユニット71および第2のサブ橋ユニット72における第1の出力信号(第2の出力信号)を伝送する第3の伝導エリアCA3が互いに接続される。
【0087】
図3から
図6に示すように、第1のメイン基板30は、第1の表面SF1に位置する第1のメイン実装エリアMA1を更に有する。また、第2のメイン基板40は、第2の表面SF2に位置する第2のメイン実装エリアMA2を有する。
【0088】
第1のスイッチ50の第1の入力端子D1は第1のメイン実装エリアMA1に接続されており、第2のスイッチ60の第2の入力端子D2は第2のメイン実装エリアMA2に接続される。
【0089】
第1のスイッチ50は第1のメイン実装エリアMA1に2次元に配列され、第2のスイッチ60は第2のメイン実装エリアMA2に2次元配列される。本実施形態において、第1のメイン実装エリアMA1は、2つの第1のサブ実装エリア(符号なし)を含む。
【0090】
第1のスイッチ50の一部は、第1のメイン基板30と第2のメイン基板40とに平行な長手方向に沿って2つの第1のサブ実装エリアの一方に配置されている。第1のスイッチ50の他の一部は、2つの第1の実装エリアの他方に、第1のメイン基板30と第2のメイン基板40と平行な長手方向に沿って配置される。
【0091】
第2のメイン実装エリアMA2は、2つの第2のサブ実装エリアを有する。第2のスイッチ60の一部は、第1のメイン基板30と第2のメイン基板40と平行な長手方向に沿って2つの第2の実装エリアのうちの一方に配置される。第2のスイッチ60の他方の部分は、第1のメイン基板30と第2のメイン基板40と平行な長手方向に沿って、2つの第2の実装エリアの他方に配置されている。
【0092】
図3から
図10に示すように、本実施形態では、第1のメイン基板30は、第1の表面SF1上に位置する第1のメイン電源エリアCD0を更に有する。第1のメイン電源エリアCD0は第1のスイッチ50の第1の出力端子S1に接続された第1のサブ電源エリアCD1を少なくとも有する。
【0093】
第1のサブ橋ユニット71の第1の伝導エリアCA1の両側は、それぞれ第1のサブ電源エリアCD1および第2のメイン実装エリアMA2に接続される。本実施形態において、第1のサブ電源エリアCD1は、第1のメイン実装エリアMA1に隣接する。
【0094】
例えば、
図3および
図4に示すように、第1の実施形態および第2の実施形態では、第1のサブ電源エリアCD1は、メイン配線エリア(符号なし)とメイン接続エリア(符号なし)とを有しており、メイン接続エリアはメイン配線エリアに接続されている。
【0095】
第1のサブ電源エリアCD1のメイン配線エリアは、接続部材を介して第1のスイッチ50の第1の出力端子S1に接続される。第1のサブ電源エリアCD1のメイン配線エリアは、第1のメイン実装エリアMA1の2つの第1のサブ実装エリアの間に位置する。
【0096】
図5に示すように、第3の実施形態では、第1のサブ電源エリアCD1は、第1のメイン実装エリアMA1の2つの第1のサブ実装エリアを開放リング状に取り囲み、第1のスイッチ50の第1の出力端子S1を、接続部材を介して接続する。
【0097】
開放リング状の隙間(切り欠き)は、メイン橋ユニット70から離れた位置にある。
図6に示すように、第4の実施形態では、第1のサブ電源エリアCD1は、第1のメイン実装エリアMA1の両側に、第1のスイッチ50の第1の出力端子S1を、接続部材を介して接続する2つの分岐エリアを有する。
【0098】
本実施形態では、第2のサブ橋ユニット72の第1の伝導エリアCA1が第1のスイッチ50の第1の入力端子D1と第1の電源入力端子10との間に接続されるとき(詳細は後述する)、2つの電源出力端子91,92は、第1のメイン電源エリアCD0の第1のサブ電源エリアCD1に接続されている。
【0099】
第1の実施形態および第2の実施形態(すなわち、第2のサブ橋ユニット72の第1の伝導エリアCA1は、第1のスイッチ50の第1の入力端子D1と第1の電源入力端子10との間に接続される)では、2つの電源出力端子91,92は、第1のメイン電源エリアCD0の第1のサブ電源エリアCD1のメイン接続エリアに接続されている。
【0100】
図3から
図6に示すように、第2のメイン基板40は、第2の表面SF2上に位置する第2のメイン電源エリアCE0を更に有する。
【0101】
第2のメイン電源エリアCE0は、第2のスイッチ60の第2の出力端子S2と第2の電源入力端子20に接続される第2のサブ電源エリアCE1を少なくとも有する。本実施形態では、第2のサブ電源エリアCE1は、第2のメイン実装エリアMA2に隣接する。
【0102】
たとえば、
図3および
図4に示すように、第1の実施形態および第2の実施形態では、第2のサブ電源エリアCE1はメイン接続エリアとメイン配線エリアとを有し、メイン接続エリアはメイン配線エリアに接続されている。第2のサブ電源エリアCE1のメイン配線エリアは、接続部材を介して第2のスイッチ60の第2の出力端子S2に接続される。
【0103】
第2の電源入力端子20の第2の接続ポート21は、第2のサブ電源エリアCE1のメイン接続エリアに接続される。第2のサブ電源エリアCE1のメイン配線エリアは、第2のメイン実装エリアMA2の2つの第2のサブ実装エリアの間に位置する。
【0104】
図5に示すように、第3の実施形態では、第2のサブ電源エリアCE1が第2のメイン実装エリアMA2を開放リング状に取り囲み、第2のスイッチ60の第2の出力端子S2が接続部材を介して接続される場合、第2のサブ電源エリアCE1は、第2のサブ橋ユニット72の第1の伝導エリアCA1と第1のメイン電源エリアの第4のサブ電源エリアCD2とを介して、第2の電源入力端子20の第2の接続ポート21に接続される。
【0105】
ここで、開放リング状の隙間(ギャップ)はメイン橋ユニット70に隣接する。
【0106】
図6に示すように、第4の実施形態では、第2のサブ電源エリアCE1は、第2のメイン実装エリアMA2の両側に位置する2つの分岐エリアを有し、第2のスイッチ60の第2の出力端子S2が接続部材を介して接続され、且つ、第2のサブ電源エリアCE1は、第2のサブ橋ユニット72の第1の伝導エリアCA1と第1のメイン電源エリアCD0の第4のサブ電源エリアCD2(詳細は後述する)とを介して、第2の電源入力端子20の第2の接続ポートに接続される。
【0107】
図3、
図4、
図7および
図11に示すように、第1の実施形態および第2の実施形態において、第2のメイン電源エリアCE0は、第1の電源入力端子10の第1の接続ポート11に接続された第3のサブ電源エリアCE2を少なくとも有する。
【0108】
第2のサブ橋ユニット72の第1の伝導エリアCA1の両側は、それぞれ第1のメイン実装エリアMA1と第3のサブ電源エリアCE2に接続される。
【0109】
第1のメイン実装エリアMA1は、第1のスイッチ50の第1の入力端子D1に接続されており、第3のサブ電源エリアCE2は、第1の電源入力端子10の第1の接続ポート11に接続される。
【0110】
このため、第1の実施形態と第2の実施形態では、第2のサブ橋ユニット72の第1の伝導エリアCA1は、第1のメイン実装エリアMA1および第3のサブ電源エリアCE2を介して、第1のスイッチ50の第1の入力端子D1と第1の電源入力端子10との間に接続される。
【0111】
図3および
図4に示すように、第1の実施形態および第2の実施形態では、第3のサブ電源エリアCE2は、第2のメイン実装エリアMA2と第2のサブ電源エリアCE1を取り囲み、隙間のある開放リングを形成する。メイン橋ユニット70は開放リングの隙間に隣接している。
【0112】
図5、
図6、
図12および
図13に示すように、第3の実施形態および第4の実施形態では、第2のメイン電源エリアCE0の第2のサブ電源エリアCE1は、第2のスイッチ60の第2の出力端子S2に接続される。
【0113】
具体的には、第2のメイン電源エリアCE0の第2のサブ電源エリアCE1は、接続部材を介して第2のスイッチ60の第2の出力端子S2に接続される。第1のメイン電源エリアCD0は第2の電源入力端子20の第2の接続ポート21に接続された第4のサブ電源エリアCD2を少なくとも有する。
【0114】
第2のサブ橋ユニット72の第1の伝導エリアCA1の両側は、それぞれ第2のサブ電源エリアCE1および第4のサブ電源エリアCD2に接続される。
【0115】
第2のサブ電源エリアCE1は第2のスイッチ60の第2の出力端子S2に接続され、第4のサブ電源エリアCD2は第2の電源入力端子20の第2の接続ポート21に接続される。
【0116】
このため、第3の実施形態および第4の実施形態では、第2のサブ橋ユニット72の第1の伝導エリアCA1は、第2のサブ電源エリアCE1および第4のサブ電源エリアCD2を介して、第2の出力端子S2と第2のスイッチ60の第2の電源入力端子20との間に接続される。
【0117】
本実施形態では、第4のサブ電源エリアCD2は、第1のサブ電源エリアCD1に隣接している。例えば、
図5に示すように、第3の実施形態では、第4のサブ電源エリアCD2が第1のサブ電源エリアCD1の片側に位置している。
【0118】
図6に示すように、第4の実施形態では、第4のサブ電源エリアCD2は、第1のサブ電源エリアCD1と第1のメイン実装エリアMA1とを環状に取り囲んでいる。このうち、開放リング状の隙間はメイン橋ユニット70に隣接している。
【0119】
図5および
図6に示すように、第3の実施形態および第4の実施形態(すなわち、第2のサブ橋ユニット72の第1の伝導エリアCA1は、第2のスイッチ60の第2の出力端子S2と第2の電源入力端子20との間に接続される)では、2つの電源出力端子91,92が第2のメイン実装エリアMA2に接続されている。
【0120】
第4の実施形態との違いは、第3の実施形態では(
図5に示すように)、第2のメイン電源エリアCE0は、少なくとも第5のサブ電源エリアCE3を有する。第5のサブ電源エリアCE3は、第2のメイン電源エリアCE0の第2のサブ電源エリアCE1に隣接している。
【0121】
例えば、第5のサブ電源エリアCE3は、第2のサブ電源エリアCE1の一方側に位置し、メイン橋ユニット70から離れている。2つの電源出力端子91,92は第5のサブ電源エリアCE3に接続され、第5のサブ電源エリアCE3は第2のメイン実装エリアMA2に(具体的には接続部材を介して)接続される。
【0122】
第5のサブ電源エリアCE3と第2のメイン実装エリアMA2との間の接続は、第1の接続要素と第2の接続要素とを有することができる。ここでは、接続部材がワイヤで実装されているという前提で説明する。
【0123】
より大きな電流を処理するには、接続に所定の数の導線が必要となる。しかし、第5のサブ電源エリアCE3に隣接する第2のメイン実装エリアMA2の辺の長さによって制限されるため、全ての導体を同一平面上に配置できない場合がある。
【0124】
したがって、第5のサブ電源エリアCE3と第2のメイン実装エリアMA2との間を接続する導線の一部(第1の接続要素)を第1の平面上に配置することにより、導線の他の一部(第2の接続要素)を第1の平面と重なる第2の平面上に配置して、第5のサブ電源エリアCE3と第2のメイン実装エリアMA2との間を接続し、接続部材が特定の数の導線に適合するようにする。
【0125】
図4および
図6に示すように、本実施形態では、第1の電源入力端子10の第1の接続ポート11と第2の電源入力端子20の第2の接続ポート21とは、第1のメイン基板30と第2のメイン基板40とに平行な短辺方向に沿って互いに第1のメイン基板30の第1の表面SF1又は第2のメイン基板40の第2の表面SF2に対で千鳥状に配置される。
【0126】
第1の接続ポート11および第2の接続ポート21は互いに分離して距離を置いている。例えば、
図4に示すように、各2個の第1の接続ポート11の間に第2の接続ポート21を挟んで、第1の接続ポート11と第2の接続ポート21とが対で千鳥状に配置されている。
【0127】
すなわち、第1の接続ポート11および第2の接続ポート21は、1つずつ交互に配置される。
【0128】
ただし、本発明はこれに限定されず、例えば、
図6に示すように、第1のメイン基板30の長辺に隣接する2つの第1の接続ポート11を、異なる2つの第2の接続ポート21の間に挟むようにしても良い。そして、残りの第1の接続ポート11(すなわち、第1のメイン基板30の長辺から離れた第1の接続ポート11)は、同じ2つの第2の接続ポート21の間に挟まれる。このようにすることで、パワーモジュール1の寄生インダクタンスを低減できる。
【0129】
図4に示すように、本実施形態では、第2のメイン電源エリアCE0の第2のサブ電源エリアは、第2の電源入力端子20の第2の接続ポート21に接続するための複数の第1の接続エリア110を有する。
【0130】
具体的には、各第1の接続エリア110は、第2の接続ポート21に接続されている。第2のメイン電源エリアCE0の第3のサブ電源エリアCE2は、第1の電源入力端子10の第1の接続ポート11に接続するための複数の第2の接続エリア120を有する。
【0131】
具体的には、各第2の接続エリア120は、第1の接続ポート11に接続されている。ここで、上述の第2のメイン電源エリアCE0のメイン接続エリアは、第1の接続エリア110によって形成されてもよい。
【0132】
第1の接続エリア110および第2の接続エリア120は、第1のメイン基板30と第2のメイン基板40と平行な短辺方向に沿って、第2のメイン基板40の第2の表面SF2に対で千鳥状に配置されている。第1の接続エリア110および第2の接続エリア120は、互いに分離され、距離を有する。
【0133】
例えば、
図4に示すように、各2個の第1の接続エリア110の間に第2の接続エリア120が挟まれて、第1の接続エリア110と第2の接続エリア120とが対となって千鳥状に配置される。すなわち、第1の接続エリア110と第2の接続エリア120とは、1つずつ千鳥状に配置されている。これにより、パワーモジュール1の寄生インダクタンスを低減することができる。
【0134】
図6に示すように、本実施形態では、メイン実装エリアMA1は、第1の電源入力端子10の第1の接続ポート11に接続される複数の第3の接続エリア130を有する。具体的には、各第3の接続エリア130は第1の接続ポート11に接続されている。
【0135】
第4のサブ電源エリアCD2は第2の電源入力端子20の第2の接続ポート21に接続するための複数の第4の接続エリア140を有する。具体的には、各第4の接続エリア140は、第2の接続ポート21に接続される。
【0136】
第3の接続エリア130と第4の接続エリア140は、第1のメイン基板30と第2のメイン基板40と平行な短辺方向に沿って第1のメイン基板30の第1の表面SF1に、対で千鳥状に配置されている。第3の接続エリア130と第4の接続エリア140は、互いに分離され距離を有する。
【0137】
例えば、
図6に示すように、第1のメイン基板30の長辺に隣接する2つの第4の接続エリア140は、それぞれ異なる2つの第3の接続エリア130の間に挟まれており、残りの第4の接続エリア140(すなわち、第1のメイン基板30の長辺から離れた第4の接続エリア140)は、いずれも2つの第3の接続エリア130の間に挟まれている。これにより、パワーモジュール1の寄生インダクタンスを低減することができる。
【0138】
図4および
図6に示すように、本実施形態では、第1の電源入力端子10と第2の電源入力端子20とはそれぞれ接続ベース(符号なし)を有する。第1の電源入力端子10の第1の接続ポート11は、第1の電源入力端子10の接続ベースから延伸する。
【0139】
第2の電源入力端子20の第2の接続ポート21は、第2の電源入力端子20の接続ベースから延伸する。第1の電源入力端子10と第2の電源入力端子20の接続ベースは重なっていても良い。
【0140】
図3から
図6に示すように、本実施形態では、第1のメイン基板30は、第1の表面SF1に位置する第1のメイン制御エリアCF1を更に有する。また、第2のメイン基板40は、第2の表面SF2に位置する第2のメイン制御エリアCF2を有する。
【0141】
第1のスイッチ50の第1の制御端子G1は、第1のメイン制御エリアCF1に接続されている。第2のスイッチ60の第2の制御端子G2は、第2のメイン制御エリアCF2に接続されている。第1のメイン制御エリアCF1および第2のメイン制御エリアCF2は、第1のサブ橋ユニット71および第2のサブ橋ユニット72の第2の伝導エリアCA2に接続される。
【0142】
例えば、
図3および
図4に示すように、第1の実施形態および第2の実施形態では、第1のメイン制御エリアCF1は、第1のメイン実装エリアMA1の両側に位置し、第1のメイン基板30の長辺に隣接する2つの第1のサブ制御エリアを有する。
【0143】
第2のメイン制御エリアCF2は第2のメイン電源エリアCE0の第3のサブ電源エリアCE2の両側に位置し、第2のメイン基板40の長辺に隣接する2つの第2のサブ制御エリアを有する。
【0144】
第1のサブ橋ユニット71および第2のサブ橋ユニット72の第2の伝導エリアCA2は2つの第2のサブ伝導エリアを有し、第1のメイン基板30と第2のメイン基板40に平行な長手方向に沿って配置されている。
【0145】
第1のスイッチ50の第1の制御端子G1は、接続部材を介して2つの第1のサブ制御エリアに接続され、2つの第1のサブ制御エリアは、接続部材を介して2つの第2のサブ橋ユニット72の第2の伝導エリアCA2の2つの第2のサブ伝導エリアのうちの1つに接続され、2つの第2のサブ橋ユニット72のうちの1つの第2の伝導エリアCA2の2つの第2のサブ伝導エリアのうちの1つは、接続部材を介して第1の駆動端子93に接続される。
【0146】
ここで、2つの第2のサブ橋ユニット72の第2の伝導エリアCA2の2つの第2のサブ伝導エリアのうちの1つは、互いに接続される。
【0147】
例えば、2つの第2のサブ橋ユニット72のうちの一方の第2の伝導エリアCA2の第2のサブ伝導エリアのうちの一方の端部と、2つの第2のサブ橋ユニット72のうちの他方の第2の伝導エリアCA2の2つの第2のサブ伝導エリアのうちの1つの端部は、第1のサブ橋ユニット71の第2の伝導エリアCA2の2つの第2のサブ伝導エリアのうちの1つの両端にそれぞれ接続され、或いは、第2のサブ橋ユニット72の第2の伝導エリアCA2の2つの第2のサブ伝導エリアのうちの1つは、第1のサブ橋ユニット71の第2の伝導エリアCA2の2つの第2のサブ伝導エリアのうちの1つと接続部材を介して互いに接続される。これにより、第1のスイッチ50の第1の制御端子G1は、第1の駆動端子93から第1の制御信号を取得できる。
【0148】
続いて、第2のスイッチ60の第2の制御端子G2は、接続部材を介して2つの第2のサブ制御エリアに接続される。2つの第2のサブ制御エリアは、接続部材を介して2つの第2のサブ橋ユニット72の第2の伝導エリアCA2の2つの第2のサブ伝導エリアの他方に接続される。
【0149】
2つの第2のサブ橋ユニット72の一方の第2の伝導エリアCA2の2つの第2のサブ伝導エリアの他方は、接続部材を介して第2の駆動端子94に接続される。
【0150】
このうち、2つの第2のサブ橋ユニット72の2つの第2のサブ伝導エリアのうちの他方は互いに接続(例えば、2つの第2のサブ橋ユニット72のうちの一方の第2の伝導エリアCA2の2つの第2のサブ伝導エリアのうちのいずれか一方の端部と2つの第2のサブ橋ユニット72における他方の第2の伝導エリアCA2の2つの第2のサブ伝導エリアにおける端部とは、第1のサブ橋ユニット71の第2の伝導エリアの2つの第2のサブ伝導エリアにおける他方の両端にそれぞれ接続され、或いは、2つの第2のサブ橋ユニット72の第2の伝導エリアCA2の2つの第2のサブ伝導エリアにおける他方は、第1のサブ橋ユニット71の第2の伝導エリアCA2を介して2つの第2のサブ伝導エリアにおける他方および接続部材に互いに接続される。)されている。
【0151】
このようにして、第2のスイッチ60の第2の制御端子G2は、第2の駆動端子94から第2の制御信号を取得できる。
【0152】
図5に示すように、第1の実施形態と第2の実施形態との違いとしては、第3の実施形態では、第1のメイン実装エリアMA1は第1のメイン制御エリアCF1を環状に取り囲み、第2のメイン実装エリアMA2は第2のメイン制御エリアCF2を取り囲む。
【0153】
第1のスイッチ50の第1の制御端子G1は、接続部材を介して第1のメイン制御エリアCF1に接続されており、第1のメイン制御エリアCF1は、接続部材を介して2つの第1のサブ橋ユニット71のうちの1つの第2の伝導エリアCA2に接続され、2つの第1のサブ橋ユニット71のうちの1つの第2の伝導エリアCA2は、接続部材を介して第1の駆動端子93に接続される。
【0154】
これにより、第1のスイッチ50の第1の制御端子G1は、第1の駆動端子93から第1の制御信号を取得できる。
【0155】
第2のスイッチ60の第2の制御端子G2は、接続部材を介して第2のメイン制御エリアCF2に接続され、第2のメイン制御エリアCF2は、接続部材を介して2つの第1のサブ橋ユニット71のうちの他方の第2の伝導エリアCA2に接続される。
【0156】
2つの第1のサブ橋ユニット71のうちの他方の第2の伝導エリアCA2は、接続部材を介して第2のサブ橋ユニット72の第2の伝導エリアCA2に接続され、第2のサブ橋ユニット72の第2の伝導エリアCA2は、接続部材を介して第2の駆動端子94に接続される。
【0157】
第2のスイッチ60の第2の制御端子G2は、第2の駆動端子94から第2の制御信号を取得できる。
【0158】
図6に示すように、第4の実施形態と、第1の実施形態、第2の実施形態および第3の実施形態との相違点は、第1のメイン実装エリアMA1は第1のメイン制御エリアCF1を取り囲み、第2のメイン実装エリアMA2は第2のメイン制御エリアCF2を取り囲む点にある。
【0159】
第1のスイッチ50の第1の制御端子G1は、接続部材を介して第1のメイン制御エリアCF1に接続されている。
【0160】
第1のメイン制御エリアCF1は、接続部材を介して2つの第1のサブ橋ユニット71のうちの1つの第2の伝導エリアCA2に接続される。
【0161】
2つの第1のサブ橋ユニット71のうちの1つの第2の伝導エリアCA2は、接続部材を介して2つの第2のサブ橋ユニット72のうちの1つの第2の伝導エリアCA2に接続される。2つの第2のサブ橋ユニット72のうちの1つの第2の伝導エリアCA2は導電部材を介して第1の駆動端子93に接続される。これにより、第1のスイッチ50の第1の制御端子G1は、第1の駆動端子93から第1の制御信号を取得できる。
【0162】
第2のスイッチ60の第2の制御端子G2は、接続部材を介して第2のメイン制御エリアCF2に接続され、第2のメイン制御エリアCF2は、接続部材を介して2つの第1のサブ橋ユニット71のうちの他方の第2の伝導エリアCA2に接続される。
【0163】
2つの第1のサブ橋ユニット71のうちの他方の第2の伝導エリアCA2は、接続部材を介して2つの第2のサブ橋ユニット72のうちの他方の第2の伝導エリアCA2に接続される。
【0164】
2つの第2のサブ橋ユニット72のうちの他方の第2の伝導エリアCA2は、接続部材を介して第2の駆動端子94に接続される。このようにして、第2のスイッチ60の第2の制御端子G2は、第2の駆動端子94から第2の制御信号を取得できる。
【0165】
図4および
図5に示すように、第1のメイン制御エリアCF1には複数の第1の抵抗が設けられ、第2のメイン制御エリアCF2には複数の第2の抵抗が設けられる。これらの第1の抵抗は第1のスイッチ50に1つずつ対応し、これらの第2の抵抗は第2のスイッチ60に1つずつ対応する。また、これらの第1の抵抗は同一の抵抗値であり、第2の抵抗についても同一の抵抗値を有する。
【0166】
このように、スイッチ回路80(
図2に示す)では、各第1のスイッチ50の第1の制御端子G1と第1の駆動端子93との間に第1の抵抗が直列に接続されている。これにより、全ての第1のスイッチ50のスイッチング速度を一致させることができる。第2の抵抗は、各第2のスイッチ60の第2の制御端子G2と第2の駆動端子94との間に直列に接続され、これにより、全ての第2のスイッチ60のスイッチング速度を一致させることができる。
【0167】
図3から
図6に示すように、第1のメイン基板30は、第1の表面SF1に位置する第1のメイン検出エリアCH1を更に有する。また、第2のメイン基板40は、第2の表面SF2に位置する第2のメイン検出エリアCH2を有する。
【0168】
第1のスイッチ50の第1の出力端子S1は、第1のメイン検出エリアCH1に接続されている。第2のスイッチ60の第2の出力端子S2は第2のメイン検出エリアCH2に接続されている。
【0169】
第1のメイン検出エリアCH1および第2のメイン検出エリアCH2は、第1のサブ橋ユニット71および第2のサブ橋ユニット72の第3の伝導エリアCA3に接続される。
【0170】
例えば、
図3および
図4に示すように、第1の実施形態および第2の実施形態では、第1のメイン検出エリアCH1は、2つの第1のサブ検出エリアを有し、2つの第1のサブ検出エリアは、第1のメイン実装エリアMA1の両側に位置し、且つ第1のメイン基板30の長辺エッジに隣接する。
【0171】
第2のメイン検出エリアCH2は2つの第2のサブ検出エリアを有し、2つの第2のサブ検出エリアは、第2のメイン電源エリアCE0の第3のサブ電源エリアCE2の両側に位置し、第2のメイン基板40の長辺エッジに隣接する。
【0172】
第1のサブ橋ユニット71および第2のサブ橋ユニット72の第3の伝導エリアCA3は、2つの第3のサブ伝導エリアを有し、第1のメイン基板30と第2のメイン基板40と平行な長手方向に沿って配置されている。
【0173】
第1のスイッチ50の第1の出力端子S1は、接続部材を介して2つの第1のサブ検出領域に接続されている。2つの第1のサブ検出エリアは、接続部材を介して2つの第2のサブ橋ユニット72の第3の伝導エリアCA3の2つの第3のサブ伝導エリアのうちの1つに接続される。
【0174】
2つの第2のサブ橋ユニット72のうちの1つの第3の伝導エリアCA3の2つの第3のサブ伝導エリアのうちの1つは、接続部材を介して第1の検出端子95に接続される。
【0175】
ここで、2つの第2のサブ橋ユニット72の第3の伝導エリアCA3の2つの第3のサブ伝導エリアのうちの1つは、互いに接続される。例えば、2つの第2のサブ橋ユニット72における何れかの第3の伝導エリアCA3の2つの第3のサブ伝導エリアの何れか1つの端部と2つの第2のサブ橋ユニット72における他方の第3の伝導エリアCA3の2つの第3のサブ伝導エリアにおける何れか1つの端部は、第1のサブ橋ユニット71の第3の伝導エリアCA3の2つの第3のサブ伝導エリアの何れか一方の両端にそれぞれ接続される。又は、2つの第2のサブ橋ユニット72の第3の伝導エリアCA3の2つの第3のサブ伝導エリアにおける何れか一方は、第1のサブ橋ユニット71の第3の伝導エリアCA3の2つの第3のサブ伝導エリアにおける何れか一方と接続部材を介して互いに接続される。
【0176】
これにより、第1のスイッチ50の第1の出力端子S1の第1の出力信号を第1の検出端子95に出力できる。
【0177】
続いて、第2のスイッチ60の第2の出力端子S2は、接続部材を介して2つの第2のサブ検出エリアに接続される。
【0178】
2つの第2のサブ検出エリアは、接続部材を介して2つの第2のサブ橋ユニット72の第3の伝導エリアCA3の2つの第3のサブ伝導エリアの他方に接続される。
【0179】
2つの第2のサブ橋ユニット72の一方の第3の伝導エリアCA3の2つの第3の伝導エリアにおける他方は接続部材を介して第2の検出端子96に接続される。2つの第2のサブ橋ユニット72の第3の伝導エリアCA3の2つの第3のサブ伝導エリアにおける他方は、互いに接続される。
【0180】
例えば、2つの第2のサブ橋ユニット72における何れかの第3の伝導エリアCA3の2つの第3のサブ伝導エリアの何れか他方の端部と2つの第2のサブ橋ユニット72における他方の第3の伝導エリアCA3の2つの第3のサブ伝導エリアにおける何れか他方の端部は、第1のサブ橋ユニット71の第3の伝導エリアCA3の2つの第3のサブ伝導エリアの何れか他方の両端にそれぞれ接続される。又は、2つの第2のサブ橋ユニット72の第3の伝導エリアCA3の2つの第3のサブ伝導エリアにおける何れか他方は、第1のサブ橋ユニット71の第3の伝導エリアCA3の2つの第3のサブ伝導エリアにおける何れか他方と接続部材を介して互いに接続される。
【0181】
これにより、第2のスイッチ60の第2の出力端子S2の第2の出力信号を第2の検出端子96に出力することができる。
【0182】
図5に示すように、第3の実施形態における第1の実施形態と第2の実施形態との相違点は、第1のメイン実装エリアMA1は第1のメイン検出エリアCH1を環状に取り囲み、第2のメイン実装エリアMA2は第2のメイン検出エリアCH2を取り囲む点にある。
【0183】
第1のスイッチ50の第1の出力端子S1は、接続部材を介して第1のメイン検出エリアCH1に接続されている。第1のメイン検出エリアCH1は、接続部材を介して2つの第1のサブ橋ユニット71のうちの1つの第3の伝導エリアCA3に接続される。2つの第1のサブ橋ユニット71のうちの1つの第3の伝導エリアCA3は、導電部材を介して第1の検出端子95に接続される。これにより、第1のスイッチ50の第1の出力端子S1の第1の出力信号を第1の検出端子95に出力することができる。
【0184】
第2のスイッチ60の第2の出力端子S2は、接続部材を介して第2のメイン検出エリアCH2に接続されており、第2のメイン検出エリアCH2は、接続部材を介して2つの第1のサブ橋ユニット71のうちの他方の第3の伝導エリアCA3に接続される。
【0185】
2つの第1のサブ橋ユニット71のうちの他方の第3の伝導エリアCA3は、接続部材を介して第2のサブ橋ユニット72の第3の伝導エリアCA3に接続され、第2のサブ橋ユニット72の第3の伝導エリアCA3は、接続部材を介して第2の検出端子96に接続される。これにより、第2のスイッチ60の第2の出力端子S2の第2の出力信号を第2の検出端子96に出力できる。
【0186】
図6に示すように、第4の実施形態と、第1の実施形態、第2の実施形態および第3の実施形態との相違点は、第1のメイン実装エリアMA1が第1のメイン検出エリアCH1を取り囲み、第2のメイン実装エリアMA2が第1のメイン検出エリアCH1を囲む点にある。
【0187】
第1のスイッチ50の第1の出力端子S1は接続部材を介して第1のメイン検出エリアCH1に接続されている。第1のメイン検出エリアCH1は、接続部材を介して2つの第1のサブ橋ユニット71のうちの1つの第3の伝導エリアCA3に接続される。
【0188】
2つの第1のサブ橋ユニット71のうちの1つの第3の伝導エリアCA3は、接続部材を介して2つの第2のサブ橋ユニット72のうちの1つの第3の伝導エリアCA3に接続される。
【0189】
2つの第2のサブ橋ユニット72のうちの1つの第3の伝導エリアCA3は、接続部材を介して第1の検出端子95に接続される。これにより、第1のスイッチ50の第1の出力端子S1の第1の出力信号を第1の検出端子95に出力することができる。
【0190】
第2のスイッチ60の第2の出力端子S2は、接続部材を介して第2のメイン検出エリアCH2に接続されており、第2のメイン検出エリアCH2は、接続部材を介して2つの第1のサブ橋ユニット71のうちの他方の第3の伝導エリアCA3に接続される。
【0191】
2つの第1のサブ橋ユニット71のうちの他方の第3の伝導エリアCA3は、接続部材を介して2つの第2のサブ橋ユニット72のうちの他方の第3の伝導エリアCA3に接続され、2つの第2のサブ橋ユニット72のうちの他方の第3の伝導エリアCA3は、接続部材を介して第2の検出端子96に接続される。これにより、第2のスイッチ60の第2の出力端子S2の第2の出力信号を第2の検出端子96に出力できる。
【0192】
図3から
図5に示すように、本実施形態では、パワーモジュール1は、測定装置(例えば抵抗値測定器)による接続のためのサーミスター99を有する。このように、測定装置は、サーミスター99の抵抗値の変化からパワーモジュール1の温度を取得する。
【0193】
本実施形態では、前述の接続部材は導電性材料で構成される。ここで、導電性材料は、金属導線又は金属ワイヤストリップ等であり得る。また、金属導線および金属ワイヤストリップの材質としては、銅やアルミニウム等の導電性金属を用いることができる。
【0194】
以上のように、本実施形態によれば、パワーモジュールは、メイン橋ユニットを介して、より大きな電流信号に耐えることができ、熱応力による損傷を受けにくくなる。
【0195】
本実施形態では、メイン橋ユニットを介して、より大きな電流の電流信号を伝送できることに加えて、他の種類の信号(例:第1のスイッチおよび第2のスイッチのソース信号とゲート信号)を第1のメイン基板と第2のメイン基板との間で同時に伝送することができる。
【符号の説明】
【0196】
1 パワーモジュール
10 第1の電源入力端子
11 第1の接続ポート
20 第2の電源入力端子
21 第2の接続ポート
30 第1のメイン基板
SF1 第1の表面
40 第2のメイン基板
SF2 第2の表面
50 第1のスイッチ
G1 第1の制御端子
D1 第1の入力端子
S1 第1の出力端子
60 第2のスイッチ
G2 第2の制御端子
D2 第2の入力端子
S2 第2の出力端子
70 メイン橋ユニット
71 第1のサブ橋ユニット
72 第2のサブ橋ユニット
CA1 第1の伝導エリア
CA2 第2の伝導エリア
CA3 第3の伝導エリア
SF3 底表面
SF4 トップ表面
80 スイッチ回路
81 上アーム回路
82 下アーム回路
AA 電流経路
91、92 電源出力端子
93 第1の駆動端子
94 第2の駆動端子
95 第1の検出端子
96 第2の検出端子
97 電源電流端子
MA1 第1のメイン実装エリア
MA2 第2のメイン実装エリア
CD0 第1のメイン電源エリア
CD1 第1のサブ電源エリア
CD2 第4のサブ電源エリア
CE0 第2のメイン電源エリア
CE1 第2のサブ電源エリア
CE2 第3のサブ電源エリア
CE3 第5のサブ電源エリア
CF1 第1のメイン制御エリア
CF2 第2のメイン制御エリア
CH1 第1のメイン検出エリア
CH2 第2のメイン検出エリア
L1、L2 軸線
99 サーミスター
110 第1の接続エリア
120 第2の接続エリア
130 第3の接続エリア
140 第4の接続エリア