(57)【要約】【課題】  シャント抵抗を用いることなく主回路電流を検出するとともに、モジュールの配線インダクタンスを低減する。【解決手段】  半導体パワーモジュールは、パワー半導体素子を流れる主回路電流を検出する検出部１２ｂを備える。検出部は、第１および第２の回路パターン１４ｂ，１５ｂと、第１および第２の回路パターンとボンディング点Ｃ，Ｄで接続したボンディングワイヤ１６と、ボンディング点Ｃ，Ｄ近傍からそれぞれ突出した一対の端子パターン１８ｂ，１９ｂとを備える。第１の回路パターンからボンディングワイヤを介して第２の回路パターンに主回路電流を流し一対の端子パターン間の電位差を検出することにより、ボンディングワイヤの両端間に生じる電位差を検出する。第１または第２の回路パターンは、ボンディングワイヤと隣接し且つ略平行に伸張した領域Ｇを備える。領域Ｇとボンディングワイヤを流れる主回路電流の向きは略逆方向である。【選択図】        図４
2005033965.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パワー半導体素子を流れる主回路電流を検出する検出部を備えた半導体パワーモジュールにおいて、
検出部は、
第１および第２の回路パターンと、第１および第２の回路パターンとそれぞれ第１および第２のボンディング点で接続したボンディングワイヤと、第１および第２の回路パターンの第１および第２のボンディング点近傍からそれぞれ突出した一対の端子パターンとを備え、第１の回路パターンからボンディングワイヤを介して第２の回路パターンに主回路電流を流し一対の端子パターン間の電位差を検出することにより、ボンディングワイヤの両端間に生じる電位差を検出し、
第１または第２の回路パターンは、ボンディングワイヤと隣接し且つ略平行に伸張した領域を備え、該領域とボンディングワイヤを流れる主回路電流の向きが略逆方向であることを特徴とする半導体パワーモジュール。
【請求項２】
パワー半導体素子を流れる主回路電流を検出する検出部を備えた半導体パワーモジュールにおいて、
検出部は、
第１〜第３の回路パターンと、第１および第２の回路パターンとそれぞれ第１および第２のボンディング点で接続した第１のボンディングワイヤと、第２および第３の回路パターンとそれぞれ第３および第４のボンディング点で接続した第２のボンディングワイヤと、第１および第２の回路パターンの第１および第２のボンディング点近傍からまたは第２および第３の回路パターンの第３および第４のボンディング点近傍からそれぞれ突出した一対の端子パターンとを備え、第１の回路パターンから第１のボンディングワイヤ、第２の回路パターン、第２のボンディングワイヤ、第３の回路パターンの順に主回路電流を流し一対の端子パターン間の電位差を検出することにより、第１のボンディングワイヤまたは第２のボンディングワイヤの両端間に生じる電位差を検出し、
第１および第２のボンディングワイヤは隣接し且つ略平行に伸張し、第１および第２のボンディングワイヤを流れる主回路電流の向きが略逆方向であることを特徴とする半導体パワーモジュール。
【請求項３】
第１と第２の回路パターンの間および／または第２および第３の回路パターンの間のボンディングワイヤを複数設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の半導体パワーモジュール。
【請求項４】
上記一対の端子パターンの突出位置を、対応するボンディングワイヤの伸張方向に関して該ボンディングワイヤのボンディング点同士の間の領域に設定したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに一つに記載の半導体パワーモジュール。
【請求項５】
パワー半導体素子を流れる主回路電流を検出する検出部を備えた半導体パワーモジュールにおいて、
検出部は、
第１および第２の回路パターンと、第１および第２の回路パターンとそれぞれ第１および第２のボンディング点で接続したボンディングワイヤと、第１および第２の回路パターンの第１および第２のボンディング点近傍からそれぞれ突出した一対の端子パターンとを備え、第１の回路パターンからボンディングワイヤを介して第２の回路パターンに主回路電流を流し一対の端子パターン間の電位差を検出することにより、ボンディングワイヤの両端間に生じる電位差を検出し、
パワー半導体素子は、電流制御素子としてゲート端子を有する三端子素子で、電流出力端子が第１の回路パターンの入力端に接続されており、
パワー半導体素子に主回路電流を流すために、電流制御素子が第２の回路パターンの出力端に対して所定の電位差となるよう電圧が電流制御素子に入力されることを特徴とする半導体パワーモジュール。
【請求項６】
パワー半導体素子を流れる主回路電流を検出する検出部を備えた半導体パワーモジュールにおいて、
検出部は、
第１および第２の回路パターンと、第１および第２の回路パターンとそれぞれ第１および第２のボンディング点で接続したボンディングワイヤと、第１および第２の回路パターンの第１および第２のボンディング点近傍からそれぞれ突出した一対の端子パターンとを備え、第１の回路パターンからボンディングワイヤを介して第２の回路パターンに主回路電流を流し一対の端子パターン間の電位差を検出することにより、ボンディングワイヤの両端間に生じる電位差を検出することを特徴とする半導体パワーモジュール。
【請求項７】
半導体パワーモジュールのパワー半導体素子を流れる主回路電流値を計測する主回路電流計測システムにおいて、
第１および第２の回路パターンと、第１および第２の回路パターンとそれぞれ第１および第２のボンディング点で接続したボンディングワイヤと、第１および第２の回路パターンの第１および第２のボンディング点近傍からそれぞれ突出した一対の端子パターンとを備え、第１の回路パターンからボンディングワイヤを介して第２の回路パターンに主回路電流を流し一対の端子パターン間の電位差を検出することにより、ボンディングワイヤの両端間に生じる電位差を検出する検出部と、
ボンディングワイヤの温度を検出するための温度センサと、
ボンディングワイヤの温度と抵抗値との関係を示すテーブルを有する温度補正回路とを備え、
温度補正回路は、温度センサからの温度情報を基にボンディングワイヤの抵抗値を決定し、該抵抗値と検出部で検出した電位差とから主回路電流の値を計測することを特徴とする主回路電流計測システム。
【請求項８】
温度センサは、半導体パワーモジュールの外観を形成するケースの所定部分の温度を検出することを特徴とする請求項７の主回路電流計測システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体パワーモジュールに関し、特にパワー半導体素子を流れる主回路電流を検出する検出部を備えた半導体パワーモジュールに関する。本発明はまた、上記主回路電流の値を計測する主回路電流計測システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、パワー半導体素子に流れる主回路電流を検出して、過電流によるパワー半導体素子の破壊を防止したり、外部の負荷をフィードバック制御したりするのに利用する半導体パワーモジュールが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
一方、パワー半導体素子に流れる主回路電流を検出するために、主回路電流が流れる主回路電流路の途中に検出抵抗（シャント抵抗）を設けるのが一般的である。このシャント抵抗の端子間に生じる電圧降下Ｖを測定することで、シャント抵抗の抵抗値Ｒにより主回路電流Ｉ（＝Ｖ／Ｒ）が求められる。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−１１２６１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、シャント抵抗は高価で電力損失が大きい問題があった。また、シャント抵抗をモジュールに内蔵する場合でもモジュール外に配置する場合でも、シャント抵抗の分だけ配線回路の面積が大きくなる。さらに、回路が複雑化するため、モジュールのコスト上昇を招いていた。
【０００６】
一方、パワー半導体素子としてスイッチング速度の大きなＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor)等を用いた場合、該素子を保護する等の目的でモジュールの配線のインダクタンスを低減する必要がある。
【０００７】
そこで、本発明は、シャント抵抗を用いることなく主回路電流を検出するとともに、モジュールの配線インダクタンスを低減できる半導体パワーモジュールを提供することを目的とする。
【０００８】
本発明はまた、上記主回路電流の値を高精度に計測することのできる半導体パワーモジュール用の主回路電流計測システム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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明に係る半導体パワーモジュールは、
パワー半導体素子を流れる主回路電流を検出する検出部を備えた半導体パワーモジュールにおいて、
検出部は、
第１および第２の回路パターンと、第１および第２の回路パターンとそれぞれ第１および第２のボンディング点で接続したボンディングワイヤと、第１および第２の回路パターンの第１および第２のボンディング点近傍からそれぞれ突出した一対の端子パターンとを備え、第１の回路パターンからボンディングワイヤを介して第２の回路パターンに主回路電流を流し一対の端子パターン間の電位差を検出することにより、ボンディングワイヤの両端間に生じる電位差を検出し、
第１または第２の回路パターンは、ボンディングワイヤと隣接し且つ略平行に伸張した領域を備え、該領域とボンディングワイヤを流れる主回路電流の向きが略逆方向であることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る主回路電流計測システムは、
半導体パワーモジュールのパワー半導体素子を流れる主回路電流値を計測する主回路電流計測システムにおいて、
第１および第２の回路パターンと、第１および第２の回路パターンとそれぞれ第１および第２のボンディング点で接続したボンディングワイヤと、第１および第２の回路パターンの第１および第２のボンディング点近傍からそれぞれ突出した一対の端子パターンとを備え、第１の回路パターンからボンディングワイヤを介して第２の回路パターンに主回路電流を流し一対の端子パターン間の電位差を検出することにより、ボンディングワイヤの両端間に生じる電位差を検出する検出部と、
ボンディングワイヤの温度を検出するための温度センサと、
ボンディングワイヤの温度と抵抗値との関係を示すテーブルを有する温度補正回路とを備え、
温度補正回路は、温度センサからの温度情報を基にボンディングワイヤの抵抗値を決定し、該抵抗値と検出部で検出した電位差とから主回路電流の値を計測することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、シャント抵抗の代わりにボンディングワイヤを用いて主回路電流を検出しているため、電流を検出する検出部における電力損失が小さく、また、配線回路の面積を小さくでき、さらに回路を簡易化できるので、安価な半導体パワーモジュールを提供できる。加えて、ボンディングワイヤのインダクタンスを低減する主電流路を設けることで半導体パワーモジュールの配線インダクタンスを低減できる。
【００１２】
さらにまた、主回路電流が流れるボンディングワイヤの抵抗の温度特性を考慮することで、主回路電流値を高精度に計測できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。以下では、半導体パワーモジュールをインバータ装置に適用した例を説明するが、本発明はこれに限定されない。
【００１４】
実施の形態１．
図１は、本発明に係る半導体パワーモジュールの実施の形態１の回路図を示す。この半導体パワーモジュール２は、インバータ回路３を形成するスイッチング素子として直並列に接続されたＩＧＢＴ４ｕ，４ｖ，４ｗ，６ｕ，６ｖ，６ｗを備える。詳しくは、スイッチング素子４ｕ，４ｖ，４ｗはそれぞれ上段のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の素子であり、これら素子の各コレクタ端子は、直流電源（電解コンデンサ）８の正極に接続される。スイッチング素子６ｕ，６ｖ，６ｗはそれぞれ下段のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の素子であり、これら素子の各エミッタ端子は、直流電源８の負極に接続される。上段のＵ相のスイッチング素子４ｕのエミッタ端子は、下段のＵ相のスイッチング素子６ｕのコレクタ端子および外部負荷であるモータ１０に接続される。上段のＶ相のスイッチング素子４ｖのエミッタ端子は、下段のＶ相のスイッチング素子６ｖのコレクタ端子およびモータ１０に接続される。上段のＷ相のスイッチング素子４ｗのエミッタ端子は、下段のＷ相のスイッチング素子６ｗのコレクタ端子およびモータ１０に接続される。
【００１５】
インバータ回路３は、スイッチング素子４ｕ，４ｖ，４ｗ，６ｕ，６ｖ，６ｗの各ゲート端子に所定の電圧を印加するための駆動回路１１を含む。駆動回路１１は、各ＩＧＢＴそれぞれに対応して、該ＩＧＢＴを駆動するためのダイオード（図示せず）を備える。なお、スイッチング素子４ｕ，４ｖ，４ｗ，６ｕ，６ｖ，６ｗおよび駆動回路１１は１チップ化してもよいし、スイッチング素子４ｕ，４ｖ，４ｗ，６ｕ，６ｖ，６ｗと駆動回路１１とで別々にチップ化してもよい。駆動回路１１はスイッチング素子をオン・オフ制御し、これによりモータ１０に交流電流を印加する。例えば、上段のＵ相のスイッチング素子４ｕをオン、Ｖ相およびＷ相のスイッチング素子４ｖ，４ｗをオフ、下段のＶ相のスイッチング素子６ｖをオン、Ｕ相およびＷ相のスイッチング素子６ｕ，６ｗをオフにした状態で、電流は、図１の点線で示すように、上段のＵ相のスイッチング素子４ｕからモータ１０に流れ、さらにモータ１０から下段のＶ相のスイッチング素子６ｖに流れる。
【００１６】
半導体パワーモジュール２は、スイッチング素子およびモータ１０に流れる電流（主回路電流）を検出するための検出部１２を備える。本実施形態では、インバータ回路３とともに検出部１２が半導体パワーモジュール２のケース（図示せず）内に収容されている。
【００１７】
図２を参照して、検出部１２は、一対の回路パターン１４，１５を備え、これら回路パターン１４，１５は、ボンディングワイヤ１６を介して互いに接続されている。ボンディングワイヤ１６はＡｌ等の金属細線である。回路パターン１４は下段のスイッチング素子６ｕ，６ｖ，６ｗの各エミッタ端子（広義には電流出力端子）に接続されるとともに、回路パターン１５は電源８の負極に接続され、モジュール２の動作時には、回路パターン１４から回路パターン１５に主回路電流が流れる。より詳しくは、インバータ回路３の下段のスイッチング素子６ｕ，６ｖ，６ｗのいずれかのエミッタ端子から出力された主回路電流は、回路パターン１４の入力端Ａを介して回路パターン１４内に流れ込んだ後、ボンディングワイヤ１６の回路パターン１４上のボンディング点Ｃに到達し、続いて、ボンディングワイヤ１６を流れて、該ワイヤ１６の回路パターン１５上のボンディング点Ｄに到達する。主回路電流はさらに、回路パターン１５を流れ該パターン１５の出力端Ｂに到達した後電源８へと流れ込む。なお、ボンディングワイヤ１６を電流が流れることで該ワイヤ１６で発生する熱を効率的に拡散させるために、図２に示すように、ボンディングワイヤ１６下方に熱伝導性の良好な回路パターン１４，１５を延在させるのが好ましい。
【００１８】
一対の回路パターン１４，１５のボンディング点Ｃ，Ｄ近傍からそれぞれ、一対の端子パターン１８，１９が延在して設けてある。端子パターン１８，１９は、出力端Ｅ，Ｆで、高インピーダンスの一対の電圧検出端子（図示せず）に接続されている。これら電圧検出端子は、モジュールケースの外側まで伸びている。電圧検出端子のインピーダンスが高いため、（Ｃ−Ｅ間に延在する）端子パターン１８と（Ｄ−Ｆ間に延在する）端子パターン１９には実質的に電流が流れることはない。したがって、一対の電圧検出端子の電位差は、ボンディング点Ｃ−Ｄ間の電圧降下、すなわちボンディングワイヤ１６の両端間の電位差に対応する。また、一対の電圧検出端子の電位差は、回路パターン１４のＡ−Ｃ間および回路パターン１５のＤ−Ｂ間の配線インダクタンスによるノイズを含まず、ボンディングワイヤ１６の両端間の電位差を正確に反映している。
【００１９】
本実施形態では、スイッチング素子４ｕ，４ｖ，４ｗ，６ｕ，６ｖ，６ｗは、リードフレーム上に搭載され、回路パターン１４，１５はリードフレームの一部により形成される。しかしながら、回路パターン１４，１５として、絶縁基板上に銅などで形成したパターンであってもよい。
【００２０】
モジュールケースから突出した電圧検出端子には、該端子で検出された微小な電圧波形を拡大してサンプリングし易くするための電圧増幅回路２０が接続されている。電圧増幅回路２０には温度補正回路２２が接続されている。温度補正回路２２は、拡大した電圧波形の一部をサンプリングし、ボンディングワイヤ１６の温度特性を考慮してサンプリング値に対応する電流値を演算するためのものであり、ボンディングワイヤ１６の抵抗値と温度との関係を示すテーブルを有する。温度補正回路２２は、動作時のボンディングワイヤ１６の温度を検出する温度センサ（図示せず）に接続されている。温度センサの温度検出点は、例えばモジュール２の外観を形成するケースの所定部位、好適にはワイヤ１６近傍部分である。ここで、半導体パワーモジュール２のケースの温度をボンディングワイヤ１６の温度と同程度と推定している（この推定が正しいことは本発明者により確かめられている。）。ケース温度を測定する場合、ボンディングワイヤ１６の温度を直接測定する場合に比べて簡単な構成で済む。温度補正回路２２は、ボンディングワイヤ１６の両端間に生じる電圧降下に基づいて、テーブルを参照してボンディングワイヤ１６を流れる主回路電流の大きさを演算する。温度補正回路２２には、該回路２２からの主回路電流検出信号に基づいて駆動回路１１に所定の制御信号を送出する制御回路２４が接続されている。制御回路２４は、例えばマイクロコンピュータやＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）等から構成される。
【００２１】
主回路電流値を計測するための本実施形態に係る主回路電流計測システムは、少なくとも上記検出部１２、温度センサ、および温度補正回路２２を含むものである。
【００２２】
かかる構成を備えた半導体パワーモジュール２の動作時、駆動回路１１は、制御回路１１から所定の制御信号を受けて、スイッチング素子４ｕ，４ｖ，４ｗ，６ｕ，６ｖ，６ｗをオン・オフ制御してモータ１０を駆動する。検出部１２は、スイッチング素子およびモータ１０を流れる主電流を検出する。ボンディングワイヤ１６の両端間の電圧差は、一対の電圧検出端子により検出され、温度補正回路２２においてモータ１０を流れる主回路電流値が求められる。制御回路２４は、温度補正回路２２で求めた主回路電流値に基づいて駆動回路１１をフィードバック制御する。
【００２３】
ところで、駆動回路１１は、あるスイッチング素子をオンする場合、該素子のゲート端子が検出部１２の出力端（回路パターン１５の出力端）すなわち電源８の負極に対して所定の電位差となるようゲート端子に電圧を印加し、これにより、ゲート・エミッタ間印加電圧（ゲート電圧）ＶＧＥを閾値以上にする。従来では、主回路電流検出抵抗としてシャント抵抗を用いていたために、該抵抗での電圧降下によりゲート電圧が低くなるため、オン電圧（コレクタ・エミッタ間の飽和電圧ＶＣＥ（ｓａｔ））が高くなり、スイッチング素子の損失が大きくなっていた。これに対し、本実施形態では、ボンディングワイヤ１６を主回路電流検出抵抗として用いているため、ボンディングワイヤ１６による電圧降下が少なく、その結果、ゲート電圧の低減が抑制され損失低減を図ることができる。
【００２４】
電流制御端子であるゲート端子を有する三端子素子をパワー半導体素子として備えた半導体パワーモジュール（インバータ装置に限らない。）において、パワー半導体素子としてＩＧＢＴの代わりにＭＯＳＦＥＴ（酸化膜半導体電界効果トランジスタ）やサイリスタ等を用い、該素子を流れる主回路電流を図２に示すような検出部１２で検出する場合においても、上記と同様の効果を得ることができる。例えば、ＭＯＳＦＥＴの場合、第１の回路パターン１４に接続される電流出力端子はソース端子である。
【００２５】
本実施形態に係る主回路電流計測システムによれば、ボンディングワイヤ１６の抵抗の温度依存性を考慮しているので、ボンディングワイヤ１６の両端で生じる電圧降下に基づいて主回路電流値を高精度に計測できる。その結果、制御回路２４による駆動回路１１のフィードバック制御を高精度に行うことができる。
【００２６】
実施の形態２．
図３は、本発明に係る半導体パワーモジュールの実施の形態２の回路図を示す。以下の説明では、実施の形態１と同一または類似の構成要素は、同一の符号または同一の符号に適当な添字を付して表す。本実施形態に係る半導体パワーモジュール２ａは、モータへの過度の負荷や短絡（直列に接続されたスイッチング素子の同時導通）等が原因で過電流が流れた場合にスイッチング素子を保護する機能を有する。具体的には、スイッチング素子４ｕ，４ｖ，４ｗ，６ｕ，６ｖ，６ｗを駆動するための駆動回路１１ａは、検出部１２の端子パターン１８，１９（図２）に接続された一対の電圧検出端子（図示せず）と接続され、ボンディングワイヤ１６（図２）の両端間の電位差を示す信号を受ける。例えば図３の点線で示すように、上段のＵ相のスイッチング素子４ｕのエミッタ端子から下段のＵ相のスイッチング素子６ｕに電流が流れて（短絡）、過電流がボンディングワイヤ１６を流れると、該ワイヤ１６で発生する電圧降下が基準値以上になり、駆動回路１１ａは、スイッチング素子４ｕ，４ｖ，４ｗ，６ｕ，６ｖ，６ｗをオフさせる。
【００２７】
本実施形態では、ボンディングワイヤ１６を用いて過電流を検出しているので、過電流検出用にシャント抵抗を設ける場合に比べて配線面積が小さく安価でコンパクトなモジュールを提供できる。
【００２８】
また、上記実施形態と同様、ボンディングワイヤ１６を主回路電流検出抵抗として用いているため、ボンディングワイヤ１６による電圧降下が少なく、その結果、ゲート電圧の低減が抑制され損失低減を図ることができる。
【００２９】
実施の形態３．
次に、図４を参照して、本発明に係る半導体パワーモジュールの実施の形態３を説明する。本実施形態および以下に説明する実施形態に係る半導体パワーモジュールは、図１に示す半導体パワーモジュール２に類似しているが、ボンディングワイヤ１６の両端の電圧差を検出するための検出部の回路パターンが異なる。
【００３０】
本実施形態では、検出部１２ｂは、半導体パワーモジュール２の検出部１２と同様に、一対の回路パターン１４ｂ，１５ｂを有し、これら回路パターン１４ｂ，１５ｂはボンディングワイヤ１６を介して互いに接続されている。さらに、一対の回路パターン１４ｂ，１５ｂのボンディング点Ｃ，Ｄ近傍からそれぞれ、一対の端子パターン１８ｂ，１９ｂが延在して設けてある。一対の端子パターン１８ｂ，１９ｂは、出力端Ｅ，Ｆで、高インピーダンスの一対の電圧検出端子（図示せず）に接続されている。本実施形態では、回路パターン１５ｂは、その一部（領域Ｇ）がボンディングワイヤ１６と隣接し且つ略平行となるように形成されている。その結果、動作時には、ボンディングワイヤ１６および領域Ｇに互いに略逆方向に電流が流れるため、ボンディングワイヤ１６の配線インダクタンスによるノイズの発生を抑制でき（したがって、フィルタ回路等のノイズ吸収部品が削減できる。）、ボンディングワイヤ１６の両端間に発生する微小な電圧降下を検出できる。このように、本実施形態では、シャント抵抗を設けることなく主回路電流を検出しつつノイズを低減させた半導体パワーモジュールを提供できる。
【００３１】
図の例では、第２の回路パターン１５ｂにボンディングワイヤ１６と略逆方向に主回路電流が流れる領域を設けたが、代わりに、第１の回路パターン１４ｂにそのような領域を設けてボンディングワイヤ１６の配線インダクタンスを低減させるようにしてもよい。
【００３２】
実施の形態４．
次に、図５を参照して、本発明に係る半導体パワーモジュールの実施の形態４を説明する。本実施形態に係る半導体パワーモジュールでは、検出部１２ｃは、実施の形態１に係る半導体パワーモジュール２の検出部１２と同様に、一対の回路パターン１４ｃ，１５ｃを有し、これら回路パターン１４ｃ，１５ｃはボンディングワイヤ１６を介して互いに接続されている。本実施形態では、ボンディングワイヤ１６の伸張方向に関して一対の回路パターン１４ｃ，１５ｃのボンディング点Ｃ，Ｄの内側に位置する点Ｈ、点Ｉからそれぞれ、一対の端子パターン１８ｃ，１９ｃが延在して設けてある。一対の端子パターン１８ｃ，１９ｃは、出力端Ｅ，Ｆで、高インピーダンスの一対の電圧検出端子（図示せず）に接続されている。したがって、動作時において、Ｈ−Ｅ間およびＩ−Ｆ間とともに、Ｃ−Ｈ間およびＤ−Ｉ間には実質的に電流は流れない。
【００３３】
本実施形態では、端子パターン１８ｃ，１９ｃの突出地点Ｈ，Ｉをボンディング点Ｃ，Ｄの「内側」にとることで、ボンディングワイヤ１６以外の配線のインダクタンスによるノイズの影響を排除し、したがってボンディングワイヤ１６の両端間に発生する微小な電圧降下を検出できる。
【００３４】
なお、端子パターン１８ｃ，１９ｃは、ボンディングワイヤ１６の伸張方向に関して回路パターン１４ｃ，１５ｃの同じ側から突出しているが、反対側から突出させてもよい。
【００３５】
また、本実施形態を上述した実施形態あるいは以下に説明する実施形態と組み合わせてもよい。
【００３６】
実施の形態５．
次に、図６を参照して、本発明に係る半導体パワーモジュールの実施の形態５を説明する。本実施形態に係る半導体パワーモジュールでは、検出部１２ｄは、３つの回路パターン３０，３２，３４を有する。回路パターン３０，３４は、回互いに隣接して略平行に延在し、回路パターン３２は、回路パターン３０，３４の延在方向一端に対向して設けてある。回路パターン３０，３２は、ボンディングワイヤ１６Ａを介して互いに接続されている。回路パターン３０，３２のボンディング点Ｃ，Ｄ近傍からそれぞれ、一対の端子パターン１８ｄ，１９ｄが延在して設けてある。端子パターン１８ｄ，１９ｄは、出力端Ｅ，Ｆで、高インピーダンスの一対の電圧検出端子（図示せず）に接続されている。
【００３７】
回路パターン３２，３４は、ボンディングワイヤ１６Ａに隣接し且つ略平行に伸びたボンディングワイヤ１６Ｂを介して互いに接続されている。モジュール２の動作時には、回路パターン３０、回路パターン３２および回路パターン３２の順に主回路電流が流れる。より詳しくは、インバータ回路３（図１参照）から出力された主回路電流は、矩形状の回路パターン３０の入力端Ａを介して回路パターン３０内に流れ込んだ後、ボンディングワイヤ１６Ａの回路パターン３０上のボンディング点Ｃに到達し、続いて、ボンディングワイヤ１６Ａを流れて、該ワイヤ３０の回路パターン３２上のボンディング点Ｄに到達する。主回路電流はさらに、回路パターン３２を流れボンディングワイヤ１６Ｂの回路パターン３２上のボンディング点Ｊに到達する。主回路電流は続いて、ボンディングワイヤ１６Ｂを流れて、該ワイヤ１６Ｂの回路パターン３４上のボンディング点Ｋに到達し、さらに、回路パターン３４を流れて出力端Ｂに到達した後電源８（図１参照）へと流れ込む。
【００３８】
本実施形態では、動作時においてボンディングワイヤ１６Ａ，１６Ｂには互いに略逆方向に電流が流れるため、ボンディングワイヤ１６Ａ，１６Ｂのインダクタンスによるノイズの発生を抑制でき、ボンディングワイヤ１６Ａの両端間に発生する微小な電圧降下を検出できる。このように、本実施形態では、シャント抵抗を設けることなく主回路電流を検出しつつノイズを低減させた半導体パワーモジュールを提供できる。
【００３９】
なお、図の構成では、動作時にＡ−Ｃ間およびＫ−Ｂ間に流れる電流が略逆方向であり、したがってモジュールの配線インダクタンスを低減できる。
【００４０】
実施の形態６．
次に、図７を参照して、本発明に係る半導体パワーモジュールの実施の形態５を説明する。本実施形態に係る半導体パワーモジュールでは、検出部１２ｅの回路パターン１４ｅ，１５ｅの間には、複数本（図の例では２本）のボンディングワイヤ１６Ｃ，１６Ｄが接続されている。一対の回路パターン１４ｅ，１５ｅのボンディング点Ｃ，Ｄ近傍からそれぞれ、一対の端子パターン１８ｅ，１９ｅが延在して設けてある。ボンディングワイヤ１６Ｃ，１６Ｄの合成抵抗値を、上記実施形態のような１本のボンディングワイヤを用いた場合と同じに設定する場合、表面積が大きくなるのでその分ボンディングワイヤの放熱性を向上させることができる。したがって、動作時のボンディングワイヤの温度上昇を抑制できる。
【００４１】
なお、ボンディングワイヤの本数、径、長さを適当に選択することで、電圧検出用抵抗の抵抗値を容易に所定の値とすることができ、シャント抵抗を用いる場合に比べて実用上極めて至便である。
【００４２】
上記実施形態においても、回路パターン間に設けるボンディングワイヤを複数本にしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係る半導体パワーモジュールの実施の形態１の回路図を示す。
【図２】図１の検出部を示す概略斜視図。
【図３】本発明に係る半導体パワーモジュールの実施の形態２の回路図を示す。
【図４】本発明に係る半導体パワーモジュールの実施の形態３における検出部を示す概略斜視図。
【図５】本発明に係る半導体パワーモジュールの実施の形態４における検出部を示す概略斜視図。
【図６】本発明に係る半導体パワーモジュールの実施の形態５における検出部を示す概略斜視図。
【図７】本発明に係る半導体パワーモジュールの実施の形態６における検出部を示す概略斜視図。
【符号の説明】
【００４４】
２：半導体パワーモジュール
３：インバータ回路
４，６：ＩＧＢＴ
１２：検出部
１４，３０：第１の回路パターン
１５，３２：第２の回路パターン
１６：ボンディングワイヤ
１８：端子パターン
１９：端子パターン
３４：第３の回路パターン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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