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JP2011187729A - Electric field radiation-reducing structure - Google Patents

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JP2011187729A JP2010052106A JP2010052106A JP2011187729A JP 2011187729 A JP2011187729 A JP 2011187729A JP 2010052106 A JP2010052106 A JP 2010052106A JP 2010052106 A JP2010052106 A JP 2010052106A JP 2011187729 A JP2011187729 A JP 2011187729A
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power semiconductor
semiconductor element
heat
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chassis
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Ken Hiroishi
健 廣石
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Sumitomo Heavy Industries Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric field radiation-reducing structure that can dissipate heat from a power semiconductor element and can reduce electric field radiation by suppressing a leakage current to a housing. <P>SOLUTION: The electric field radiation-reducing structure includes the power semiconductor element 2 and the housing 4 storing a substrate 3 mounted with the power semiconductor element 2, and is configured to conduct the heat generated by the power semiconductor element 2 to the housing 4 and also to dissipate the heat using the housing 4. Further, the structure includes a conductive member 11 which is electrically connected to a path where the leakage current flows from the power semiconductor element 2 to the housing 4 to circulate the leakage current to the power semiconductor element 2 without the housing 4, and the leakage current is thus circulated to reduce a current flowing to the housing 4. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、パワー半導体素子から発生する熱を筐体を用いて放熱すると共に、パワー半導体素子からの漏れ電流による電界放射を低減させる電界放射低減構造に関するものである。   The present invention relates to a field emission reducing structure that radiates heat generated from a power semiconductor element using a casing and reduces field emission due to a leakage current from the power semiconductor element.

パワー半導体素子から導出されたリード線を基板に接続固定する際に、高熱伝導性を有するセラミックス製の放熱スペーサーを用いることで、素子で発生した熱を放熱する技術がある。この放熱スペーサーでは、素子から発生するスパイクノイズを除去するため、リード線を貫通させる部分にフェライトビーズコアが埋め込まれている。   There is a technique for dissipating heat generated in an element by using a ceramic heat dissipation spacer having high thermal conductivity when connecting and fixing a lead wire derived from a power semiconductor element to a substrate. In this heat dissipating spacer, a ferrite bead core is embedded in a portion through which the lead wire penetrates in order to remove spike noise generated from the element.

特開平０２−６５１９９号公報JP 02-65199 A

例えば、人工衛星に搭載される冷凍機を駆動するインバータ回路で使用されるパワー半導体素子では、素子から発生した熱を筐体に伝達し、この筐体を用いて熱を放熱させるものである。このようなパワー半導体素子は、絶縁体を介して筐体に取り付けられているため、この絶縁体は、筐体との間に形成されたコンデンサーとして機能し、パワー半導体素子からの漏れ電流（高周波電流）は筐体へ流れることになる。   For example, in a power semiconductor element used in an inverter circuit that drives a refrigerator mounted on an artificial satellite, heat generated from the element is transmitted to a casing, and heat is radiated using the casing. Since such a power semiconductor element is attached to the casing through an insulator, the insulator functions as a capacitor formed between the casing and the leakage current (high frequency) from the power semiconductor element. Current) flows to the housing.

一方、筐体は金属で構成され、その材質、構成などにより制御が困難なインピーダンスを持ち、このインピーダンスに上記の高周波電流が流れることで、筐体に電圧が発生することとなる。筐体表面に生じた電界から電磁波が放射され、周辺機器に影響が及ぶおそれがあるため、放射される電磁波の抑制が求められている。   On the other hand, the casing is made of metal and has an impedance that is difficult to control due to its material, configuration, etc., and the high-frequency current flows through this impedance, whereby a voltage is generated in the casing. Since electromagnetic waves are radiated from the electric field generated on the surface of the housing and may affect peripheral devices, suppression of the radiated electromagnetic waves is required.

そして、筐体への漏れ電流を減少させるための絶縁性を向上させた場合には、伝熱性が低下し排熱が困難になるため、筐体への高周波電流の漏れ対策よりも排熱性の確保が優先されていた。また、特許文献１の技術は、パワー半導体素子からの熱を筐体を用いて放熱させるものではなく、筐体表面に生じた電界から電磁波が放射されることについて考慮されているものでもなかった。   And if the insulation to reduce the leakage current to the housing is improved, the heat transfer will be reduced and it will be difficult to exhaust heat. Securing was a priority. In addition, the technique of Patent Document 1 does not dissipate heat from the power semiconductor element using a casing, and does not consider that electromagnetic waves are radiated from an electric field generated on the casing surface. .

本発明は、以上の課題を解決することを目的としており、パワー半導体素子からの熱を放熱すると共に、筐体への漏れ電流を抑制して電界放射を低減することが可能な電界放射低減構造を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to solve the above-described problems, and is a field emission reduction structure capable of radiating heat from a power semiconductor element and suppressing leakage current to the casing to reduce field emission. The purpose is to provide.

本発明は、スイッチングに用いられるパワー半導体素子と、パワー半導体素子が実装される基板と、パワー半導体素子及び基板を収容し、パワー半導体で発生した熱を放熱させる筐体と、パワー半導体素子から筐体へ漏れ電流が流れる経路に電気的に接続され、筐体を介さずに漏れ電流をパワー半導体素子へ循環させる導電部材と、を備えることを特徴とする。   The present invention relates to a power semiconductor element used for switching, a substrate on which the power semiconductor element is mounted, a housing for housing the power semiconductor element and the substrate and radiating heat generated in the power semiconductor, and a casing from the power semiconductor element. And a conductive member that is electrically connected to a path through which a leakage current flows to the body and circulates the leakage current to the power semiconductor element without passing through the housing.

本発明に係る電界放射低減構造は、パワー半導体素子及びこのパワー半導体素子が実装される基板を収容する筐体を備え、この筐体にパワー半導体素子で発生した熱を伝熱して、筐体を用いて放熱させるものである。この電界放射低減構造は、パワー半導体素子から筐体へ漏れ電流が流れる経路に電気的に接続され、筐体を介さずに漏れ電流をパワー半導体素子へ循環させる導電部材を備えているため、漏れ電流を循環させることで、筐体へ流れる漏れ電流を減少させることができる。その結果、筐体表面での電界の発生を抑え、電磁波の放射を減少させることができる。   The field emission reducing structure according to the present invention includes a power semiconductor element and a housing that accommodates a substrate on which the power semiconductor element is mounted, and transfers heat generated in the power semiconductor element to the housing, It is used to dissipate heat. This field emission reduction structure is electrically connected to a path through which a leakage current flows from the power semiconductor element to the casing, and includes a conductive member that circulates the leakage current to the power semiconductor element without passing through the casing. By circulating the current, the leakage current flowing to the housing can be reduced. As a result, the generation of an electric field on the surface of the housing can be suppressed and the emission of electromagnetic waves can be reduced.

また、導電部材は、パワー半導体素子と筐体との間に配置され、パワー半導体素子で発生した熱を放熱させる放熱部材であることが好ましい。これにより、パワー半導体素子と筐体との間に配置された導電部材によって、パワー半導体素子で発生した熱を放熱させることができる。その結果、放熱性能の向上を図ることができる。   Further, the conductive member is preferably a heat radiating member that is disposed between the power semiconductor element and the housing and radiates heat generated in the power semiconductor element. Thereby, the heat generated in the power semiconductor element can be radiated by the conductive member disposed between the power semiconductor element and the housing. As a result, the heat dissipation performance can be improved.

また、導電部材は、パワー半導体素子と基板との間に配置され、パワー半導体素子で発生した熱を放熱する放熱部材であることが好適である。パワー半導体素子で発生した熱を放熱させる放熱部材が、パワー半導体素子と基板との間に配置されているため、筐体での放熱に加え、放熱部材によって放熱を行うことができる。これにより放熱性能の向上を図ることができる。   The conductive member is preferably a heat dissipating member that is disposed between the power semiconductor element and the substrate and dissipates heat generated by the power semiconductor element. Since the heat dissipating member that dissipates the heat generated in the power semiconductor element is disposed between the power semiconductor element and the substrate, heat can be dissipated by the heat dissipating member in addition to the heat dissipating in the housing. Thereby, the improvement of heat dissipation performance can be aimed at.

また、パワー半導体素子で発生した熱を熱伝導によって筐体へ伝える熱伝導部材と、熱伝導部材に設けられ、パワー半導体素子のスイッチング周波数におけるインピーダンスを増大させるインピーダンス調整機構と、を更に備えることが好ましい。この電界放射低減構造は、パワー半導体素子で発生した熱を熱伝導によって筐体へ伝える熱伝導部材を備えているため、パワー半導体素子からの熱を筐体に伝熱し、筐体を用いて放熱を行うことができる。また、熱伝導部材には、パワー半導体素子のスイッチング周波数におけるインピーダンスを増大させるインピーダンス調整機構が設けられているため、熱伝導部材におけるインピーダンスを増大させることで、パワー半導体素子からの漏れ電流が熱伝導部材を通り筐体へ流れることが防止される。その結果、筐体表面での電界の発生を抑え、電磁波の放射を減少させることができる。   A heat conduction member that transfers heat generated in the power semiconductor element to the housing by heat conduction; and an impedance adjustment mechanism that is provided in the heat conduction member and increases impedance at a switching frequency of the power semiconductor element. preferable. Since this field emission reduction structure includes a heat conducting member that transfers heat generated in the power semiconductor element to the case by heat conduction, the heat from the power semiconductor element is transferred to the case and radiated using the case. It can be performed. Further, since the heat conduction member is provided with an impedance adjustment mechanism that increases the impedance at the switching frequency of the power semiconductor element, the leakage current from the power semiconductor element is thermally conducted by increasing the impedance of the heat conduction member. It is prevented from flowing through the member to the housing. As a result, the generation of an electric field on the surface of the housing can be suppressed and the emission of electromagnetic waves can be reduced.

また、本発明は、スイッチングに用いられるパワー半導体素子と、当該パワー半導体素子が実装される基板と、パワー半導体素子及び基板を収容し、パワー半導体で発生した熱を放熱させる筐体と、パワー半導体素子で発生した熱を熱伝導によって筐体へ伝える熱伝導部材と、熱伝導部材に設けられ、パワー半導体素子のスイッチング周波数におけるインピーダンスを増大させるインピーダンス調整機構と、を備えることを特徴とする。   The present invention also provides a power semiconductor element used for switching, a substrate on which the power semiconductor element is mounted, a power semiconductor element and a housing that accommodates the substrate, and dissipates heat generated in the power semiconductor, and the power semiconductor A heat conductive member that transfers heat generated in the element to the housing by heat conduction, and an impedance adjustment mechanism that is provided on the heat conductive member and increases impedance at a switching frequency of the power semiconductor element.

本発明に係る電界放射低減構造は、パワー半導体素子及びこのパワー半導体素子が実装される基板を収容する筐体を備え、この筐体にパワー半導体素子で発生した熱を伝熱して、筐体を用いて熱を放熱させるものである。この電界放射低減構造は、パワー半導体素子で発生した熱を熱伝導によって筐体へ伝える熱伝導部材を備えているため、パワー半導体素子からの熱を筐体に伝熱し、筐体を用いて放熱を行うことができる。また、熱伝導部材には、パワー半導体素子のスイッチング周波数におけるインピーダンスを増大させるインピーダンス調整機構が設けられているため、熱伝導部材におけるインピーダンスを増大させることで、パワー半導体素子からの漏れ電流が熱伝導部材を通り筐体へ流れることが防止される。その結果、筐体表面での電界の発生を抑え、電磁波の放射を減少させることができる。   The field emission reducing structure according to the present invention includes a power semiconductor element and a housing that accommodates a substrate on which the power semiconductor element is mounted, and transfers heat generated in the power semiconductor element to the housing, Used to dissipate heat. Since this field emission reduction structure includes a heat conducting member that transfers heat generated in the power semiconductor element to the case by heat conduction, the heat from the power semiconductor element is transferred to the case and radiated using the case. It can be performed. Further, since the heat conduction member is provided with an impedance adjustment mechanism that increases the impedance at the switching frequency of the power semiconductor element, the leakage current from the power semiconductor element is thermally conducted by increasing the impedance of the heat conduction member. It is prevented from flowing through the member to the housing. As a result, the generation of an electric field on the surface of the housing can be suppressed and the emission of electromagnetic waves can be reduced.

本発明によれば、パワー半導体素子からの熱を放熱させると共に、筐体への漏れ電流を抑制して電界放射を低減することが可能である。   According to the present invention, it is possible to radiate heat from the power semiconductor element and to reduce electric field radiation by suppressing leakage current to the casing.

本発明の第１実施形態に係る電界放射低減構造が適用されるパワー半導体素子を示す斜視図である。1 is a perspective view showing a power semiconductor element to which a field emission reduction structure according to a first embodiment of the present invention is applied. 本発明の第１実施形態に係る電界放射低減構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the field radiation reduction structure which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態に係る電界放射低減構造の等価回路図である。It is an equivalent circuit schematic of the field radiation reducing structure according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第２実施形態に係る電界放射低減構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the field radiation reduction structure which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態に係る電界放射低減構造の等価回路図である。It is an equivalent circuit diagram of the field radiation reducing structure according to the second embodiment of the present invention.

以下、本発明に係る電界放射低減構造の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態の電界放射構造は、例えば人工衛星に搭載される冷凍機を駆動する冷凍機駆動用電源装置に採用されるものであり、宇宙環境で使用可能な構成とされている。この冷凍機駆動用電源装置は、太陽電池によって発電された直流の電力を交流に変換するインバータとしての機能を有する。そして、交流に変換された電力は、冷凍機の駆動に利用される。   Hereinafter, preferred embodiments of a field emission reducing structure according to the present invention will be described with reference to the drawings. The field emission structure of this embodiment is employed for a refrigerator driving power supply device that drives a refrigerator mounted on an artificial satellite, for example, and is configured to be usable in a space environment. This power supply device for driving a refrigerator has a function as an inverter that converts direct current power generated by a solar cell into alternating current. And the electric power converted into alternating current is utilized for the drive of a refrigerator.

（第１実施形態）
第１実施形態の電界放射低減構造について説明する。図１及び図２に示す電界放射低減構造１は、インバータ回路で使用されるパワー半導体素子（スイッチング素子）２を備えている。パワー半導体素子２は、配線が形成された回路基板３に搭載され、これらのパワー半導体素子２及び回路基板３は、金属製のシャシー（筐体）４内に収容されている。このシャシー４は、パワー半導体素子２から発生した熱が伝熱され、パワー半導体素子２からの熱を放熱させる機能を有する。 (First embodiment)
The field emission reducing structure of the first embodiment will be described. A field emission reduction structure 1 shown in FIGS. 1 and 2 includes a power semiconductor element (switching element) 2 used in an inverter circuit. The power semiconductor element 2 is mounted on a circuit board 3 on which wiring is formed. The power semiconductor element 2 and the circuit board 3 are accommodated in a metal chassis (housing) 4. The chassis 4 has a function of transferring heat generated from the power semiconductor element 2 and radiating heat from the power semiconductor element 2.

パワー半導体素子２は、プラスチック製のパッケージ２ａ内にトランジスタ２ｂなどの電子部品を有するものであり、パワー半導体素子２から導出されたリード端子２ｃは、回路基板３のグランドプレーンＧに電気的に接続されている。そして、パワー半導体素子２は、金属製のボルト５によって、シャシー４の側壁４ａに固定されている。   The power semiconductor element 2 has electronic parts such as a transistor 2b in a plastic package 2a, and the lead terminal 2c derived from the power semiconductor element 2 is electrically connected to the ground plane G of the circuit board 3. Has been. The power semiconductor element 2 is fixed to the side wall 4 a of the chassis 4 with metal bolts 5.

また、パッケージ２ａは箱形を成し、このパッケージ２ａの側壁４ａと対面する面には熱を放熱させる金属製の放熱フィン６が当接されて接着されている。この放熱フィン６は例えば銅製であり、放熱フィン６とパッケージ２ａとは面接触されて、熱伝導性が向上されている。また、放熱フィン６には、図示上下方向において、パッケージ２ａの上方まで張り出す張出部６ａが形成され、この張出部６ａには、ボルト５が挿通される貫通穴が形成されている。   The package 2a has a box shape, and a metal radiating fin 6 for radiating heat is brought into contact with and bonded to a surface facing the side wall 4a of the package 2a. The heat radiating fins 6 are made of, for example, copper, and the heat radiating fins 6 and the package 2a are in surface contact to improve thermal conductivity. Further, the radiating fin 6 is formed with an overhanging portion 6a that extends to the upper side of the package 2a in the vertical direction of the drawing, and the overhanging portion 6a is formed with a through hole through which the bolt 5 is inserted.

放熱フィン６とシャシー４の側壁４ａとの間には、絶縁性を有する絶縁シート７が配置されている。この絶縁シート７は、対面する放熱フィン５と略同じ面積を有し、厚さ方向において略同じ形状とされている。また、絶縁シート７には、放熱フィン５の貫通穴に対応する位置に、ボルト５が挿通される貫通穴が形成されている。そして、ボルト５は、放熱フィン５の貫通穴、絶縁シート７の貫通穴に挿通され、シャシー４の側壁４ａに形成されたねじ穴４ｃに螺合されることで、放熱フィン５及び絶縁シート７をシャシー４に固定している。すなわち、絶縁シート７は、放熱フィン６及び側壁４ａに挟持され、対面する放熱フィン６及び側壁４ａと面接触している。また、ボルト５は、放熱フィン６との間に配置された絶縁ワッシャー８を介して取り付けられている。   An insulating sheet 7 having insulating properties is disposed between the heat radiating fins 6 and the side walls 4 a of the chassis 4. The insulating sheet 7 has substantially the same area as the facing heat radiating fins 5 and has substantially the same shape in the thickness direction. The insulating sheet 7 has a through hole through which the bolt 5 is inserted at a position corresponding to the through hole of the heat radiating fin 5. The bolt 5 is inserted into the through hole of the heat radiating fin 5 and the through hole of the insulating sheet 7 and screwed into the screw hole 4 c formed in the side wall 4 a of the chassis 4. Is fixed to the chassis 4. That is, the insulating sheet 7 is sandwiched between the radiating fins 6 and the side walls 4a, and is in surface contact with the radiating fins 6 and the side walls 4a facing each other. The bolt 5 is attached via an insulating washer 8 disposed between the heat dissipating fins 6.

一方、パワー半導体素子２を実装する基板３は、シャシー４の底板４ｂと対面して配置され、ボルト９によって、シャシー４の底板４ｂに固定されている。この底板４ｂには、ボルト９を螺合するねじ穴４ｄが設けられ、このねじ穴４ｄに対応する位置には、基板３を下方から支持する円筒状の支持部１０が設けられている。基板３には、ボルト９を挿通する貫通穴が設けられ、この貫通穴は、支持部１０に対応する位置に配置されている。そして、ボルト９は、基板３の貫通穴、支持部１０の貫通穴に挿通され、シャシー４の底板４ｄのねじ穴４ｄに螺合されることで、基板３をシャシー４に固定している。   On the other hand, the substrate 3 on which the power semiconductor element 2 is mounted is disposed so as to face the bottom plate 4 b of the chassis 4, and is fixed to the bottom plate 4 b of the chassis 4 by bolts 9. The bottom plate 4b is provided with a screw hole 4d for screwing the bolt 9, and a cylindrical support portion 10 for supporting the substrate 3 from below is provided at a position corresponding to the screw hole 4d. The substrate 3 is provided with a through hole through which the bolt 9 is inserted, and the through hole is disposed at a position corresponding to the support portion 10. The bolt 9 is inserted into the through hole of the substrate 3 and the through hole of the support portion 10, and is screwed into the screw hole 4 d of the bottom plate 4 d of the chassis 4, thereby fixing the substrate 3 to the chassis 4.

ここで、電界放射低減構造１は、パワー半導体素子２をシャシー４の側壁４ａに固定するボルト５と、基板３のグランドプレーンＧとを電気的に接続するワイヤー１１を備えている。ワイヤー１１の一方の端部には、圧着端子１１ａが設けられ、この圧着端子１１ａは、絶縁ワッシャー８と放熱フィン６との間に挟まれて固定されている。ワイヤー１１により、パッケージ２ａから放熱フィン６へ漏れた電流を回路基板３のグランドプレーンＧへ流すことで、絶縁シート７からシャーシ４の側壁４ａへの電流の漏れを低減できる。   Here, the field emission reducing structure 1 includes a wire 11 that electrically connects the bolt 5 that fixes the power semiconductor element 2 to the side wall 4 a of the chassis 4 and the ground plane G of the substrate 3. A crimp terminal 11 a is provided at one end of the wire 11, and the crimp terminal 11 a is sandwiched and fixed between the insulating washer 8 and the radiation fin 6. By flowing the current leaked from the package 2a to the radiation fin 6 through the wire 11 to the ground plane G of the circuit board 3, the current leakage from the insulating sheet 7 to the side wall 4a of the chassis 4 can be reduced.

ワイヤー１１は、パワー半導体素子２からシャシー４へ漏れ電流が流れる経路に電気的に接続され、シャシー４を介さずに漏れ電流をパワー半導体素子２へ循環させる本発明の導電部材として機能するものである。また、ワイヤー１１は、パワー半導体素子２とシャシー４との間に配置され、パワー半導体素子２で発生した熱を放熱させる本発明の放熱部材として機能する。   The wire 11 is electrically connected to a path through which a leakage current flows from the power semiconductor element 2 to the chassis 4, and functions as a conductive member of the present invention that circulates the leakage current to the power semiconductor element 2 without passing through the chassis 4. is there. The wire 11 is disposed between the power semiconductor element 2 and the chassis 4 and functions as a heat radiating member of the present invention that radiates heat generated in the power semiconductor element 2.

次に、電界放射低減構造１の等価回路について説明する。図３は、電界放射低減構造の等価回路図である。パワー半導体素子２のトランジスタ２ｂは、その動作に伴い熱を発生させる共に、スイッチングノイズに起因する漏れ電流を生じさせる。ここで、トランジスタ２ｂからの漏れ電流の発生源は、高周波電源ｅｎとみなすことができる。パワー半導体素子２のパッケージ２ａは、絶縁性を有するプラスチックによって形成されているため、高周波電源ｅｎと直列に接続されたコンデンサーＣ１とみなすことができる。 Next, an equivalent circuit of the field emission reducing structure 1 will be described. FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of the field emission reducing structure. The transistor 2b of the power semiconductor element 2 generates heat along with its operation and generates a leakage current due to switching noise. Here, the source of the leakage current from the transistor 2b can be regarded as a high-frequency power source e n. Package 2a of the power semiconductor element 2, which is formed by a plastic having insulating properties, can be regarded as a capacitor C 1 connected to the high frequency power source e n series.

パワー半導体素子２のパッケージ２ａは金属製の放熱フィン６と当接し、この放熱フィン６は絶縁性を有する絶縁シート７と当接している。これにより、絶縁シート７は、コンデンサーＣ１と直列に接続されたコンデンサーＣ２とみなすことができる。絶縁シート７と当接する金属製のシャシー４は、側壁４ａ及び底板４ｂにおいて所定の長さを有するため、コンデンサーＣ２と直列に接続されたインダクタンスＬ２及び電気抵抗Ｒ２とみなすことができる。 The package 2a of the power semiconductor element 2 is in contact with a metal radiating fin 6, and the radiating fin 6 is in contact with an insulating sheet 7 having insulation properties. Thereby, the insulating sheet 7 can be regarded as the capacitor C 2 connected in series with the capacitor C 1 . Metal chassis 4 and the insulating sheet 7 contacting can be considered to have a predetermined length in the side walls 4a and the bottom plate 4b, and the inductance L 2 and resistance R 2 connected to the capacitor C 2 in series.

シャシー４の底板４ｂは、金属製のボルト９を介して基板３のグランドプレーンＧと電気的に接続されている。また、基板３は、所定の長さを有しパワー半導体素子２のトランジスタ２ｂと電気的に接続されているため、電気抵抗Ｒ２及び高周波電源ｅｎとの間で直列に接続された電気抵抗Ｒ３及びインダクタンスＬ３とみなすことができる。 The bottom plate 4 b of the chassis 4 is electrically connected to the ground plane G of the substrate 3 through metal bolts 9. The substrate 3, because it is connected the power semiconductor device 2 of the transistor 2 b and electrically has a predetermined length, electric connected in series between the electrical resistance R 2 and the high-frequency power source e n It can be regarded as a resistance R 3 and an inductance L 3 .

すなわち、電界放射低減構造１には、高周波電源ｅｎ、コンデンサーＣ１，Ｃ２、インダクタンスＬ２、電気抵抗Ｒ２，Ｒ３、及びインダクタンスＬ３が直列に接続された電気回路が形成されているとみなすことができる。ここで、電界放射低減構造１は、ボルト５及び基板３のグランドプレーン３を電気的に接続するワイヤー１１を備えている。このワイヤー１１は、所定の長さを有するため、コンデンサーＣ１と直列に接続されたインダクタンスＬ１及び電気抵抗Ｒ１とみなすことができ、これらのインダクタンスＬ１及び電気抵抗Ｒ１は、コンデンサーＣ２、インダクタンスＬ２、電気抵抗Ｒ２，Ｒ３、及びインダクタンスＬ３と並列に接続されている。そして、ワイヤー１１のインダクタンスＬ１及び電気抵抗Ｒ１は、シャシー４のインダクタンスＬ２及び電気抵抗Ｒ２と比較して、小さくされている。ワイヤー１１のインダクタンスＬ１は、シャシー４のインダクタンスＬ２と比較して小さく、ワイヤー１１の電気抵抗Ｒ１は、シャシー４の電気抵抗Ｒ２と比較して小さい。これにより、漏れ電流をワイヤー１１に流れ易くすることで、シャシー４に流れる漏れ電流ｉｎを減少させることができる。そのため、シャシー４に発生する電圧ｅＲを減らし、シャシー４表面での電界の発生を抑えて、電磁波の放射を減少させることができる。 In other words, the field emission reducing structure 1, a high frequency power source e n, a capacitor C 1, C 2, the inductance L 2, the electric resistance R 2, R 3, and the inductance L 3 is connected an electrical circuit is formed in series Can be considered. Here, the field emission reducing structure 1 includes a wire 11 that electrically connects the bolt 5 and the ground plane 3 of the substrate 3. Since this wire 11 has a predetermined length, it can be regarded as an inductance L 1 and an electric resistance R 1 connected in series with the capacitor C 1, and these inductance L 1 and electric resistance R 1 are the capacitor C 1. 2 , an inductance L 2 , electrical resistances R 2 and R 3 , and an inductance L 3 are connected in parallel. The inductance L 1 and the electrical resistance R 1 of the wire 11 are made smaller than the inductance L 2 and the electrical resistance R 2 of the chassis 4. The inductance L 1 of the wire 11 is smaller than the inductance L 2 of the chassis 4, and the electrical resistance R 1 of the wire 11 is smaller than the electrical resistance R 2 of the chassis 4. Thus, by easily flow the leakage current to the wire 11, it is possible to reduce the leakage current i n flowing through the chassis 4. Therefore, the voltage e R generated in the chassis 4 can be reduced, the generation of an electric field on the surface of the chassis 4 can be suppressed, and the emission of electromagnetic waves can be reduced.

このような電界放射低減構造１では、パワー半導体素子２のパッケージ２ａが、放熱フィン６に当接され、この放熱フィン６が絶縁シート７を介して、シャシー４の側壁４ａに面接触されている。これにより、パワー半導体素子２で発生した熱は、放熱フィン６に伝達されてその一部が放熱され、残りの熱は、シャシー４に伝達されて放熱される。そのため、パワー半導体素子２からの熱を好適に放熱することができるので、排熱性を確保してパワー半導体素子２を冷却することができる。   In such a field emission reduction structure 1, the package 2 a of the power semiconductor element 2 is brought into contact with the radiation fin 6, and the radiation fin 6 is in surface contact with the side wall 4 a of the chassis 4 through the insulating sheet 7. . Thereby, the heat generated in the power semiconductor element 2 is transmitted to the heat radiating fins 6 and part of the heat is radiated, and the remaining heat is transmitted to the chassis 4 and radiated. Therefore, the heat from the power semiconductor element 2 can be suitably radiated, so that the heat semiconductor element 2 can be cooled while ensuring the exhaust heat.

また、電界放射低減構造１によれば、ワイヤー１１を備え、シャシー４を介さずに漏れ電流を循環させる経路を構成することができるため、シャシー４へ流れる漏れ電流ｉｎを抑制することができる。これにより、シャシー４に発生する電圧ｅＲを減らし、シャシー４表面での電界の発生を抑えて、電磁波の放射を減少させることが可能となる。その結果、電界放射低減構造１では、パワー半導体素子２からの熱を確実に放熱させると共に、シャシー４への漏れ電流を抑制して電界放射を低減することが可能とある。 Further, according to the field emission reduction structure 1, includes a wire 11, it is possible to configure the path for circulating the leakage current without passing through the chassis 4, it is possible to suppress the leakage current i n flows to the chassis 4 . As a result, the voltage e R generated in the chassis 4 can be reduced, the generation of an electric field on the surface of the chassis 4 can be suppressed, and the emission of electromagnetic waves can be reduced. As a result, in the field emission reducing structure 1, it is possible to reliably radiate the heat from the power semiconductor element 2 and suppress the leakage current to the chassis 4 to reduce the field emission.

電界放射低減構造１では、伝熱性を損なうことなく高周波での絶縁性能を向上させることができる。また、漏れ電流が流れる経路が制御され、シャシー４へ流れる漏れ電流を低減することができる。パワー半導体素子２のスイッチング周波数及びその高調波での放射が低減される。従って、パワー半導体素子２を冷却することで、装置の信頼性を向上させることができ、電磁波の放射を減少させることで、周辺機器へ影響を及ぼすおそれが低減されている。   In the field emission reducing structure 1, it is possible to improve the insulation performance at a high frequency without impairing the heat conductivity. Further, the path through which the leakage current flows is controlled, and the leakage current flowing to the chassis 4 can be reduced. The radiation at the switching frequency of the power semiconductor element 2 and its harmonics is reduced. Therefore, the reliability of the apparatus can be improved by cooling the power semiconductor element 2, and the risk of affecting peripheral devices is reduced by reducing the emission of electromagnetic waves.

（第２実施形態）
第２実施形態の電界放射低減構造について説明する。図４に示す電界放射低減構造２１は、インバータ回路で使用されるパワー半導体素子（スイッチング素子）２２を備えている。パワー半導体素子２２は、配線が形成された回路基板２３に搭載され、これらのパワー半導体素子２２及び回路基板２３は、金属製のシャシー（筐体）２４内に収容されている。このシャシー２４は、パワー半導体素子２２から発生した熱が伝熱され、パワー半導体素子２２からの熱を放熱させる機能を有する。 (Second Embodiment)
The field emission reducing structure of the second embodiment will be described. The field emission reducing structure 21 shown in FIG. 4 includes a power semiconductor element (switching element) 22 used in an inverter circuit. The power semiconductor element 22 is mounted on a circuit board 23 on which wiring is formed. The power semiconductor element 22 and the circuit board 23 are accommodated in a metal chassis (housing) 24. The chassis 24 has a function of transferring heat generated from the power semiconductor element 22 and radiating heat from the power semiconductor element 22.

パワー半導体素子２２は、プラスチック製のパッケージ２２ａ内にトランジスタ２２ｂなどの電子部品を有するものであり、パワー半導体素子２２から導出されたリード端子２２ｃは、回路基板２３のグランドプレーンＧに電気的に接続されている。そして、パワー半導体素子２２は、金属製のボルト２５及びナット２５ｂによって、基板２３に固定されている。   The power semiconductor element 22 has electronic components such as a transistor 22b in a plastic package 22a, and the lead terminal 22c derived from the power semiconductor element 22 is electrically connected to the ground plane G of the circuit board 23. Has been. The power semiconductor element 22 is fixed to the substrate 23 with metal bolts 25 and nuts 25b.

また、パッケージ２２ａは箱形を成し、このパッケージ２２ａの基板２３と対面する面（底面）には熱を放熱させる金属製の放熱フィン２６が当接されて接着されている。この放熱フィン６は例えば銅製であり、放熱フィン２６とパッケージ２２ａとは面接触されて、熱伝導性が向上されている。また、放熱フィン２６には、図示左右方向において、パッケージ２２ａの上方まで張り出す張出部２６ａが形成され、この張出部２６ａには、ボルト２５が挿通される貫通穴が形成されている。   The package 22a has a box shape, and a metal radiating fin 26 that dissipates heat is brought into contact with and bonded to a surface (bottom surface) facing the substrate 23 of the package 22a. The heat radiating fins 6 are made of, for example, copper, and the heat radiating fins 26 and the package 22a are brought into surface contact to improve thermal conductivity. Further, the heat radiating fin 26 is formed with an overhanging portion 26a that extends to the upper side of the package 22a in the left-right direction in the figure, and the overhanging portion 26a is formed with a through hole through which the bolt 25 is inserted.

そして、放熱フィン２６は、基板２３の表面（天面）に形成されたグランドプレーンＧ上に配置されている。放熱フィン２６の底面は、基板２３のグランドプレーンＧと面接触した状態となっている。放熱フィン２６は、基板２３（ガラスエポキシ基板）に固定され、グランドプレーンＧと電気的に接続されている。また、放熱フィン２６の底面は、その全面においてグランドプレーンＧと電気的接続されている。   The radiation fins 26 are disposed on the ground plane G formed on the surface (top surface) of the substrate 23. The bottom surface of the radiation fin 26 is in surface contact with the ground plane G of the substrate 23. The radiation fins 26 are fixed to the substrate 23 (glass epoxy substrate) and are electrically connected to the ground plane G. Further, the bottom surface of the radiation fin 26 is electrically connected to the ground plane G on the entire surface.

また、基板２３には、放熱フィン２６の貫通穴に対応する位置に、ボルト２５が挿通される貫通穴が形成されている。また、放熱フィン２６の張出部２６ａの天面（基板２３とは反対側の面）には、絶縁性を有する絶縁シート２７が配置されている。この絶縁シート２７は、例えばリング状に形成されその中央の開口は、放熱フィン２６の貫通穴に対応して配置されている。また、この絶縁シート２７と、放熱フィン２６との接触面積は、極力小さくすることが好ましい。   Further, a through hole into which the bolt 25 is inserted is formed in the substrate 23 at a position corresponding to the through hole of the radiating fin 26. In addition, an insulating sheet 27 having an insulating property is disposed on the top surface (surface opposite to the substrate 23) of the projecting portion 26 a of the radiating fin 26. The insulating sheet 27 is formed, for example, in a ring shape, and the opening at the center thereof is disposed corresponding to the through hole of the heat radiating fin 26. The contact area between the insulating sheet 27 and the heat radiating fins 26 is preferably as small as possible.

また、この絶縁シート２７上には、後述する熱パス３１の圧着端子３１ａ、及びこの圧着端子３１ａを上方から押し付けるワッシャー３２が配置されている。これらの基板２３、グランドプレーンＧ、放熱フィン２６、絶縁シート２７、圧着端子３１ａ、及びワッシャー３２は、この順で積層されてボルト２５及びナット２５ｂによって締結されている。   On the insulating sheet 27, a crimp terminal 31a of a heat path 31 to be described later and a washer 32 for pressing the crimp terminal 31a from above are arranged. The substrate 23, the ground plane G, the radiation fin 26, the insulating sheet 27, the crimp terminal 31a, and the washer 32 are stacked in this order and fastened by a bolt 25 and a nut 25b.

また、パワー半導体素子２２を実装する基板２３は、シャシー２４の底板２４ｂと対面して配置され、ボルト２９によって、シャシー２４の底板２４ｂに固定されている。この底板２４ｂには、ボルト２９を螺合するねじ穴２４ｄが設けられ、このねじ穴２４ｄに対応する位置には、基板２３を下方から支持する円筒状の支持部３０が設けられている。基板２３には、ボルト２９を挿通する貫通穴が設けられ、この貫通穴は、支持部３０に対応する位置に配置されている。そして、ボルト２９は、基板２３の貫通穴、支持部３０の貫通穴に挿通され、シャシー２４の底板２４ｄのねじ穴２４ｄに螺合されることで、基板２３をシャシー２４に固定している。   The substrate 23 on which the power semiconductor element 22 is mounted is disposed so as to face the bottom plate 24 b of the chassis 24, and is fixed to the bottom plate 24 b of the chassis 24 by bolts 29. The bottom plate 24b is provided with a screw hole 24d for screwing the bolt 29, and a cylindrical support portion 30 for supporting the substrate 23 from below is provided at a position corresponding to the screw hole 24d. The substrate 23 is provided with a through hole through which the bolt 29 is inserted, and the through hole is arranged at a position corresponding to the support portion 30. The bolts 29 are inserted into the through holes of the substrate 23 and the through holes of the support portion 30 and screwed into the screw holes 24 d of the bottom plate 24 d of the chassis 24, thereby fixing the substrate 23 to the chassis 24.

ここで、電界放射低減構造２１は、パワー半導体素子２２からの熱をシャシー４へ伝熱する熱パス（熱伝導部材）３１を備えている。この熱パス３１は、良好な伝熱性能を有する線材料によって形成されている。また、熱パス３１の両端に設けられた圧着端子３１ａ，３１ｂは、例えば線材料やグラファイトシートを用いて形成されている。そして、一方の圧着端子３１ａは、ボルト２５及びナット２５ｂによる締結力により、絶縁シート２７に押し付けられている。また、他方の圧着端子３１ｂは、ボルト３５によって締め付けられ、ワッシャー３６によって押圧され、シャシー２４の側壁２４ａと面接触している。側壁２４ａに設けられたねじ穴２４ｃにボルト３５を螺合させることで、圧着端子３１ｂは、側壁２４ａに押し付けられている。すわなち、放熱フィン２６に伝えられた熱は、熱パス３１における熱伝導により伝熱され、シャシー２４に伝達される。   Here, the field emission reducing structure 21 includes a heat path (heat conducting member) 31 that transfers heat from the power semiconductor element 22 to the chassis 4. The heat path 31 is formed of a wire material having good heat transfer performance. The crimp terminals 31a and 31b provided at both ends of the heat path 31 are formed using, for example, a wire material or a graphite sheet. One crimp terminal 31a is pressed against the insulating sheet 27 by the fastening force of the bolt 25 and the nut 25b. The other crimp terminal 31 b is fastened by a bolt 35, pressed by a washer 36, and is in surface contact with the side wall 24 a of the chassis 24. The crimp terminal 31b is pressed against the side wall 24a by screwing the bolt 35 into the screw hole 24c provided in the side wall 24a. In other words, the heat transferred to the radiation fins 26 is transferred by heat conduction in the heat path 31 and transferred to the chassis 24.

また、この熱パス３１には、フェライトビーズ３３が取り付けられている。このフェライトビーズ３３は、熱パス３１のインピーダンスを増大させる機能を有するものであり、具体的には、パワー半導体素子２のスイッチング周波数におけるインピーダンスを増大させるものである。このフェライトビーズ３３が、本発明のインピーダンス調整機構に相当する。フェライトビーズ３３は、例えば円筒状を成し、その内部に熱パス３１を挿通させる。   A ferrite bead 33 is attached to the heat path 31. The ferrite bead 33 has a function of increasing the impedance of the heat path 31, and specifically increases the impedance at the switching frequency of the power semiconductor element 2. This ferrite bead 33 corresponds to the impedance adjustment mechanism of the present invention. The ferrite bead 33 has, for example, a cylindrical shape, and the heat path 31 is inserted through the ferrite bead 33.

次に、電界放射低減構造２１の等価回路について説明する。図５は、電界放射低減構造の等価回路図である。パワー半導体素子２２のトランジスタ２２ｂは、その動作に伴い熱を発生させる共に、スイッチングノイズに起因する漏れ電流を生じさせる。ここで、トランジスタ２２ｂからの漏れ電流の発生源は、高周波電源ｅｎとみなすことができる。パワー半導体素子２２のパッケージ２２ａは、絶縁性を有するプラスチックによって形成されているため、高周波電源ｅｎと直列に接続されたコンデンサーＣ１とみなすことができる。 Next, an equivalent circuit of the field emission reducing structure 21 will be described. FIG. 5 is an equivalent circuit diagram of the field emission reducing structure. The transistor 22b of the power semiconductor element 22 generates heat along with its operation and generates a leakage current due to switching noise. Here, the source of the leakage current from the transistor 22b can be regarded as a high-frequency power source e n. Package 22a of the power semiconductor element 22, which is formed by a plastic having insulating properties, can be regarded as a capacitor C 1 connected to the high frequency power source e n series.

パワー半導体素子２２のパッケージ２２ａは金属製の放熱フィン２６と当接し、この放熱フィン２６は絶縁性を有する絶縁シート２７と当接している。これにより、絶縁シート２７は、コンデンサーＣ１と直列に接続されたコンデンサーＣ２とみなすことができる。絶縁シート２７と接続された熱パス３１には、インピーダンスを増大させるフェライトビーズが取り付けられているため、コンデンサーＣ２と直列に接続されたインダクタンスＬ４とみなすことができる。熱パス３１と接続された金属製のシャシー２４は、側壁２４ａ及び底板２４ｂにおいて所定の長さを有するため、インダクタンスＬ４と直列に接続されたインダクタンスＬ２及び電気抵抗Ｒ２とみなすことができる。 The package 22a of the power semiconductor element 22 is in contact with a metal radiating fin 26, and the radiating fin 26 is in contact with an insulating sheet 27 having an insulating property. Thus, the insulating sheet 27 can be regarded as a capacitor C 2 connected to the capacitor C 1 in series. The thermal path 31 connected to the insulating sheet 27, since the ferrite bead to increase the impedance is attached, can be regarded as an inductance L 4 which is connected to the capacitor C 2 in series. Metal chassis 24 connected to the thermal path 31 may be considered to have a predetermined length in the side walls 24a and bottom plate 24b, an inductance L 2 and resistance R 2 connected to the inductance L 4 in series .

シャシー２４の底板２４ｂは、金属製のボルト２９を介して基板２３のグランドプレーンＧと電気的に接続されている。また、基板２３は、所定の長さを有しパワー半導体素子２２のトランジスタ２２ｂと電気的に接続されているため、電気抵抗Ｒ２及び高周波電源ｅｎとの間で直列に接続された電気抵抗Ｒ３及びインダクタンスＬ３とみなすことができる。 The bottom plate 24 b of the chassis 24 is electrically connected to the ground plane G of the substrate 23 through metal bolts 29. The substrate 23 is, because it is the transistor 22 b electrically connected to the power semiconductor element 22 has a predetermined length, electric connected in series between the electrical resistance R 2 and the high-frequency power source e n It can be regarded as a resistance R 3 and an inductance L 3 .

すなわち、電界放射低減構造２１には、高周波電源ｅｎ、コンデンサーＣ１，Ｃ２、インダクタンスＬ４，Ｌ２、電気抵抗Ｒ２，Ｒ３、及びインダクタンスＬ３が直列に接続された電気回路が形成されているとみなすことができる。ここで、電界放射低減構造２１では、放熱フィン２６が基板２３のグランドプレーンＧに面接触され電気的に接続されている。これにより、グランドプレーンＧは、放熱フィン２６と当接して電気的に接続されているため、コンデンサーＣ１と直列に接続されたインダクタンスＬ１及び電気抵抗Ｒ１とみなすことができ、これらのインダクタンスＬ１及び電気抵抗Ｒ１は、コンデンサーＣ２、インダクタンスＬ４，Ｌ２、電気抵抗Ｒ２，Ｒ３、及びインダクタンスＬ３と並列に接続されている。そして、放熱フィン２６と面接触するグランドプレーンＧのインダクタンスＬ１及び電気抵抗Ｒ１は、シャシー４のインダクタンスＬ２及び電気抵抗Ｒ２と比較して、小さくされている。グランドプレーンＧのインダクタンスＬ１は、シャシー２４のインダクタンスＬ２と比較して小さく、グランドプレーンＧの電気抵抗Ｒ１は、シャシー２４の電気抵抗Ｒ２と比較して小さい。これにより、シャシー４を介さずに漏れ電流をトランジスタ２２ｂへ循環させる経路を形成することができるので、シャシー２４に流れる漏れ電流ｉｎを減少させることができる。そのため、シャシー２４に発生する電圧ｅＲを減らし、シャシー２４表面での電界の発生を抑えて、電磁波の放射を減少させることができる。 In other words, the field emission reducing structure 21, a high frequency power source e n, a capacitor C 1, C 2, the inductance L 4, L 2, the electric resistance R 2, R 3, and an electric circuit inductance L 3 are connected in series It can be regarded as being formed. Here, in the field radiation reducing structure 21, the heat radiating fins 26 are in surface contact with and electrically connected to the ground plane G of the substrate 23. Thus, the ground plane G, because they are in contact with and electrically connected to the radiating fin 26 equivalents, can be regarded as an inductance L 1 and the electrical resistor R 1 connected to the capacitor C 1 in series, these inductances L 1 and the electric resistance R 1 are connected in parallel with the capacitor C 2 , the inductances L 4 and L 2 , the electric resistances R 2 and R 3 , and the inductance L 3 . The inductance L 1 and electrical resistance R 1 of the ground plane G that are in surface contact with the radiation fins 26 are made smaller than the inductance L 2 and electrical resistance R 2 of the chassis 4. The inductance L 1 of the ground plane G is smaller than the inductance L 2 of the chassis 24, and the electric resistance R 1 of the ground plane G is smaller than the electric resistance R 2 of the chassis 24. Thus, it is possible to form a path for circulating the leakage current without passing through the chassis 4 to the transistor 22b, it is possible to reduce the leakage current i n flowing through the chassis 24. Therefore, the voltage e R generated in the chassis 24 can be reduced, the generation of an electric field on the surface of the chassis 24 can be suppressed, and the emission of electromagnetic waves can be reduced.

このような電界放射低減構造２１では、パワー半導体素子２２のパッケージ２２ａが、放熱フィン２６に当接され、この放熱フィン２６が絶縁シート２７、熱パス３１を介して、シャシー２４の側壁２４ａに接続されている。これにより、パワー半導体素子２２で発生した熱は、放熱フィン２６に伝達されてその一部が放熱され、残りの熱は、熱パス３３の熱伝導により伝熱され、シャシー２４に伝達されて放熱される。そのため、パワー半導体素子２２からの熱を好適に放熱することができるので、排熱性を確保してパワー半導体素子２２を冷却することができる。   In such a field emission reduction structure 21, the package 22 a of the power semiconductor element 22 is brought into contact with the radiation fin 26, and the radiation fin 26 is connected to the side wall 24 a of the chassis 24 via the insulating sheet 27 and the heat path 31. Has been. As a result, the heat generated in the power semiconductor element 22 is transmitted to the radiation fins 26 and part of the heat is dissipated, and the remaining heat is transmitted by heat conduction in the heat path 33 and transmitted to the chassis 24 for heat dissipation. Is done. Therefore, the heat from the power semiconductor element 22 can be radiated suitably, so that the heat semiconductor element 22 can be cooled while ensuring heat exhaustion.

また、電界放射低減構造２１によれば、放熱フィン２６とグランドプレーンＧとが面接触されて、互いの接触面積が大きく確保されるため、インダクタンスＬ１及び電気抵抗Ｒ１を小さくすることができ、シャシー２４を介さずに漏れ電流をトランジスタ２２ｂへ循環させる経路を構成することが可能となり、シャシー２４へ流れる漏れ電流ｉｎを抑制することができる。更に、電界放射低減構造２１では、インピーダンスを増大させるフェライトビーズ３３が熱パス３１に取り付けられ、インダクタンスＬ４を通ってシャシー２４へ流れる漏れ電流を効果的に抑制することができる。これらにより、シャシー２４に発生する電圧ｅＲを減らし、シャシー２４表面での電界の発生を抑えて、電磁波の放射を減少させることが可能となる。その結果、電界放射低減構造２１では、パワー半導体素子２２からの熱を確実に放熱させると共に、シャシー２４への漏れ電流を抑制して電界放射を低減することが可能とある。 Further, according to the field emission reducing structure 21, since the radiation fin 26 and the ground plane G are brought into surface contact with each other to ensure a large contact area, the inductance L1 and the electric resistance R1 can be reduced, and the chassis can be reduced. it is possible to configure the path for circulating the leakage current without passing through the 24 to the transistor 22b, it is possible to suppress the leakage current i n flows into chassis 24. Furthermore, in the field emission reducing structure 21, the ferrite beads 33 that increase the impedance are attached to the heat path 31, and the leakage current that flows to the chassis 24 through the inductance L4 can be effectively suppressed. As a result, the voltage e R generated in the chassis 24 can be reduced, the generation of an electric field on the surface of the chassis 24 can be suppressed, and the emission of electromagnetic waves can be reduced. As a result, the field emission reducing structure 21 can reliably radiate the heat from the power semiconductor element 22 and can suppress the leakage current to the chassis 24 to reduce the field emission.

また、電界放射低減構造２１では、絶縁シート２７と放熱フィン２６との接触面積、絶縁シート２７と熱パス３１の圧着端子３１ａとの接触面積を小さくすることで、コンデンサーＣ２を小さくして、シャシー２４へ流れる漏れ電流を抑制することができる。 Further, the field emission reduction structure 21, the contact area between the heat radiating fins 26 and the insulating sheet 27, by reducing the contact area between the crimp terminal 31a of the insulating sheet 27 and the thermal path 31, to reduce the condenser C 2, Leakage current flowing to the chassis 24 can be suppressed.

電界放射低減構造２１では、伝熱性を損なうことなく高周波での絶縁性能を向上させることができる。また、漏れ電流が流れる経路が制御され、シャシー２４へ流れる漏れ電流を低減することができる。パワー半導体素子２２のスイッチング周波数及びその高調波での放射が低減される。従って、パワー半導体素子２２を冷却することで、装置の信頼性を向上させることができ、電磁波の放射を減少させることで、周辺機器へ影響を及ぼすおそれが低減されている。   The field emission reducing structure 21 can improve the insulation performance at a high frequency without impairing the heat conductivity. Further, the path through which the leakage current flows is controlled, and the leakage current flowing to the chassis 24 can be reduced. The radiation at the switching frequency of the power semiconductor element 22 and its harmonics is reduced. Therefore, the reliability of the apparatus can be improved by cooling the power semiconductor element 22, and the possibility of affecting peripheral devices is reduced by reducing the emission of electromagnetic waves.

以上、本発明をその実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態では、本発明の電界放射低減構造を人工衛星に搭載される冷凍機駆動用電源装置に適用しているが、その他のパワー半導体素子を備える装置に電界放射低減構造を適用してもよい。   As mentioned above, although this invention was concretely demonstrated based on the embodiment, this invention is not limited to the said embodiment. In the above embodiment, the field emission reducing structure of the present invention is applied to a power supply device for driving a refrigerator mounted on an artificial satellite. However, even if the field emission reducing structure is applied to a device including other power semiconductor elements. Good.

１，２１…冷凍機駆動用電源装置、２，２２…パワー半導体素子、２ｂ，２２ｂ…トランジスタ、３，２３…基板、４，２４…シャシー（筐体）、６，２６…放熱フィン（熱伝導部材）、１１…ワイヤー（導電部材）、３１…熱パス（熱伝導部材）、３３…フェライトビーズ（インピーダンス調整機構）。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,21 ... Refrigerator drive power supply device, 2, 22 ... Power semiconductor element, 2b, 22b ... Transistor, 3, 23 ... Substrate, 4, 24 ... Chassis (housing), 6, 26 ... Radiation fin (heat conduction) Member), 11 ... wire (conductive member), 31 ... heat path (heat conductive member), 33 ... ferrite bead (impedance adjusting mechanism).

Claims (5)

スイッチングに用いられるパワー半導体素子と、
前記パワー半導体素子が実装される基板と、
前記パワー半導体素子及び前記基板を収容し、前記パワー半導体で発生した熱を放熱させる筐体と、
前記パワー半導体素子から前記筐体へ漏れ電流が流れる経路に電気的に接続され、前記筐体を介さずに漏れ電流を前記パワー半導体素子へ循環させる導電部材と、を備えることを特徴とする電界放射低減構造。 A power semiconductor element used for switching;
A substrate on which the power semiconductor element is mounted;
A housing that houses the power semiconductor element and the substrate and dissipates heat generated by the power semiconductor;
A conductive member that is electrically connected to a path through which a leakage current flows from the power semiconductor element to the casing and circulates the leakage current to the power semiconductor element without passing through the casing. Radiation reduction structure. 前記導電部材は、前記パワー半導体素子と前記筐体との間に配置され、前記パワー半導体素子で発生した熱を放熱させる放熱部材であることを特徴とする請求項１記載の電界放射低減構造。   The field emission reducing structure according to claim 1, wherein the conductive member is a heat radiating member that is disposed between the power semiconductor element and the housing and dissipates heat generated in the power semiconductor element. 前記導電部材は、前記パワー半導体素子と前記基板との間に配置され、前記パワー半導体素子で発生した熱を放熱させる放熱部材であることを特徴とする請求項１記載の電界放射低減構造。   The field emission reducing structure according to claim 1, wherein the conductive member is a heat radiating member that is disposed between the power semiconductor element and the substrate and radiates heat generated in the power semiconductor element. 前記パワー半導体素子で発生した熱を熱伝導によって前記筐体へ伝える熱伝導部材と、
前記熱伝導部材に設けられ、前記パワー半導体素子のスイッチング周波数におけるインピーダンスを増大させるインピーダンス調整機構と、を更に備えることを特徴とする請求項３に記載の電界放射低減構造。 A heat conducting member that transfers heat generated in the power semiconductor element to the housing by heat conduction;
The field emission reducing structure according to claim 3, further comprising: an impedance adjusting mechanism that is provided in the heat conducting member and increases an impedance at a switching frequency of the power semiconductor element. スイッチングに用いられるパワー半導体素子と、
前記パワー半導体素子が実装される基板と、
前記パワー半導体素子及び前記基板を収容し、前記パワー半導体で発生した熱を放熱させる筐体と、
前記パワー半導体素子で発生した熱を熱伝導によって前記筐体へ伝える熱伝導部材と、
前記熱伝導部材に設けられ、前記パワー半導体素子のスイッチング周波数におけるインピーダンスを増大させるインピーダンス調整機構と、を備えることを特徴とする電界放射低減構造。 A power semiconductor element used for switching;
A substrate on which the power semiconductor element is mounted;
A housing that houses the power semiconductor element and the substrate and dissipates heat generated by the power semiconductor;
A heat conducting member that transfers heat generated in the power semiconductor element to the housing by heat conduction;
An electric field radiation reduction structure comprising: an impedance adjustment mechanism provided on the heat conducting member and increasing an impedance at a switching frequency of the power semiconductor element.
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