专利名称：评价基板的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于评价功率�？榈钠兰刍澹乇鹕婕澳芄皇蛊兰刍肪臣蚧⒛� 求评价的高效率的评价基板。
背景技术：
近年来，将在I个�？槟诎沧坝行矶喙β拾氲继逶墓β誓？橛τ糜谀姹淦� (inverter)等中(例如，参照专利文献I)。为了评价该功率�？槎褂闷兰刍�。
现有技术文献 专利文献专利文献1:日本特开2003-249624号公报。
发明要解决的课题在评价功率�？槭保枰喔龅缭春筒饬科鞯缋铝佑诠β誓？楹推兰刍�。而且， 由于电缆布线复杂，有错误连接的可能性，所以在连接后需要确认电缆布线。此外，因为功 率�？榈钠兰凼褂酶叩缪�/大电流，所以为了安全需要以塑料的外罩(cover)覆盖功率模 块和评价基板。因此，为了将功率�？橐约捌兰刍逵攵喔龅缭春筒饬科髁樱枰影踩� 外罩的间隙放入电缆布线、测量探针。因此，由于评价环境复杂，所以在其准备方面耗费时 间。发明内容
本发明正是为了解决上述那样的课题而完成的，其目的在于获得一种能够使评价 环境简化，并谋求评价的高效率的评价基板。
用于解决课题的方案本发明的评价基板，用于评价功率�？椋龉β誓？榫哂泄β拾氲继遄爸煤图觳馑� 述功率半导体装置的特性的检测部，所述评价基板的特征在于，具备电源电路，对所述功 率�？楣└缌Γ磺缏罚龉β拾氲继遄爸茫幌允静浚允敬铀黾觳獠渴淙氲� 检测信号；以及I块基板，设置有所述电源电路、所述驱动电路以及所述显示部。
发明效果通过本发明，能够使评价环境简化，并谋求评价的高效率。
图1是表示本发明的实施方式I的评价基板及功率模块的框图。
图2是表示在具有电力用连接器的功率�？榱佑衅兰刍宓淖刺牧⑻逋�。
图3是表示在具有电力用连接器的功率模块连接有评价基板的状态的侧面图。
图4是表示在具有电源端子的功率�？榱佑衅兰刍宓淖刺牧⑻逋�。
图5是表示在具有电源端子的功率�？榱佑衅兰刍宓淖刺牟嗝嫱�。
图6是沿着图5的1-1I的剖面图。
图7是表示比较例的评价基板及功率�？榈目蛲�。
图8是表示本发明的实施方式2的显示部中包含的电路的图。
图9是表示本发明的实施方式2的显示部中包含的电路的图。
图10是表示检测信号的电压与点亮的发光元件的关系的图。
图11是表示检测信号的电压与点亮的发光元件的关系的图。
图12是表示发光元件的配置顺序和发光颜色的图。
图13是表示本发明的实施方式3的显示部的框图。
图14是表示三角波发生部产生的三角波的图。
图15是表示在检测信号为第I电压的情况下的电压比较电路的输出电压的图。
图16是表示在检测信号为第2电压的情况下的电压比较电路的输出电压的图。
图17是表不发光兀件的点亮、声音发生部产生的声音的占空比和检测信号的电 压的关系的图。
图18是表示本发明的实施方式4的显示部的框图。
图19是表示振荡电路的输出的图。
图20是表示本发明的实施方式5的评价基板及功率模块的框图。
图21是表示本发明的实施方式5的评价基板及功率�？榈牧⑻逋�。
具体实施方式
针对本发明的实施方式的评价基板，参照附图进行说明。对同样的或对应的结构 要素赋予相同的附图标记，有省略重复说明的情况。
实施方式1.图1是表示本发明的实施方式I的评价基板及功率�？榈目蛲肌８闷兰刍錓是为了 评价功率模块2而被使用的。功率�？�2具有功率半导体装置3、检测功率半导体装置3 的特性的温度检测部4、电压检测部5以及异常检测部6。功率半导体装置3是具有U相、 V相和W相的三相逆变器。
在评价基板I的I块基板7设置有电源电路8、光电稱合器(photocoupIer)驱动 电路9及显示部10。评价基板I的信号用连接器11连接于功率�？�2的信号用连接器12。 评价基板I的电力用连接器13连接于功率�？�2的电力用连接器14，或评价基板I的电源 端子连接部15连接于功率模块2的电源端子(后述)。
电源电路8根据从外部的供给电源16输入的单一电力生成多个电力，并分别供给 至功率半导体装置3的U相、V相和W相。此外，电源电路8也对显示部10、光电耦合器驱 动电路9供给电力。为了在将来自供给电源16的电源电压的极性反向连接的情况下防止 评价基板I的损坏，在电源电路8的输入前级连接有保护二极管17。
光电耦合器驱动电路9经由控制用连接器19连接于外部的控制单元18，经由脉冲 发生器连接端子21连接于外部的脉冲发生器20。光电耦合器驱动电路9经由信号用连接 器11、12连接于功率�？�2的绝缘部的光电耦合器22，通过驱动信号来驱动光电耦合器22 而对功率半导体装置3的U相、V相和W相进行驱动。
利用切换开关23、24来供给/切断对功率�？�2的光电耦合器22的电力，使功率 �？�2的U相、V相和W相为驱动许可/驱动禁止。由此，防止在错误地从外部的脉冲发生器输入了驱动信号的情况等下的错误工作。该驱动许可/驱动禁止的设定经由评价基板I 的控制用连接器19在外部进行，或通过内部的切换开关23、24来进行。
功率�？�2的温度检测部4检测功率半导体装置3的温度，电压检测部5检测施 加到功率半导体装置3的PN端子的电压，分别输出检测信号。
从温度检测部4及电压检测部5输出的检测信号由脉冲变换部25暂时变换成具 有对应于电压的脉冲宽度的脉冲信号，在通过了绝缘部后，由模拟电压变换部26解调成模 拟电压。该解调后的检测信号被输入到评价基板I的显示部10。显示部10显示从该温度 检测部4及电压检测部5输入的检测信号的电压电平。
在发生了功率半导体装置3内的IGBT等的温度过热、过电流、施加到功率�？�2 的U相、V相和W相的电压降低等的情况下，异常检测部6输出异常信号。当从异常检测部 6输入异常信号时，显示部10显示该意思。由此，作业者能够确认异常。该异常信号也可以 经由评价基板I的控制用连接器19输入到上位的控制单元18。
接着，说明评价基板I和功率模块2的连接方法。根据功率�？�2的电力输入部 的形式(电力用连接器、电源端子)，评价基板I和功率�？�2的连接方法分为以下2种。但 是，在所有的情况下，均在功率�？�2上隔着隔离物(spaCer)27载置评价基板1，经由电缆 28连接评价基板I的信号用连接器11和功率�？�2的信号用连接器12。
图2是表示在具有电力用连接器的功率�？榱佑衅兰刍宓淖刺牧⑻逋迹� 3是侧面图。评价基板I的电力用连接器13和功率�？�2的电力用连接器14经由电缆29 连接。
图4是表示在具有电源端子的功率�？榱佑衅兰刍宓淖刺牧⑻逋迹�5是 侧面图。图6是沿着图5的1-1I的剖面图。在评价基板I的电源端子连接部15插入功率 �？�2的电源端子30而连接。
接着，与比较例进行比较来说明本实施方式的效果。图7是表示比较例的评价 基板及功率�？榈目蛲肌Ｔ诒冉侠校枰饬考觳庑藕拧⒁斐Ｐ藕诺牡缪辜�、示波器 (oscilloscope)等的测量器31连接于评价基板I的电压检测端子32。进而，需要在评价 基板I连接控制电源33，在功率�？�2连接UP相驱动电源34、VP相驱动电源35、WP相驱 动电源36、以及UN/VN/WN相驱动电源37。因此，电缆布线复杂。
另一方面，在本实施方式中，在I块基板7设置有功率模块2的评价所需要的电源 电路8、光电耦合器驱动电路9及显示部10。由此，能够使电缆布线减少，并能够省去确认 来自功率�？榈募觳庑藕诺牟饬科骼�。其结果是，能够使评价环境简化，并谋求评价的高效率。
此外，在比较例中，由于在功率�？�2连接多个电源，所以电缆布线复杂。另一方 面，在本实施方式中，电源电路8根据从外部输入的单一电力生成多个电力，并分别供给至 功率半导体装置3的U相、V相和W相。因此，能够减少电源的个数，使电缆布线简略化。
此外，在本实施方式中，经由评价基板I的电力用连接器13和电源端子连接部15 的哪一个都能从电源电路8对功率�？�2供给电力。由此，与功率�？�2的电力输入部的 形式(电力用连接器、电源端子)无关地，能够使用同一评价基板I，能够谋求评价基板I的 标准化。此外，能够防止由于评价基板I的个体差异而导致产生测定结果误差。
此外，在比较例中，在电源故障了的情况下、在对评价基板I错误连接了供给电源16的情况下，难以确认功率�？�2工作不合格的原因，不合格原因的确认和修复耗费时间。 另一方面，在本实施方式中，电源电路8也对显示部10、光电耦合器驱动电路9供给电力。 因此，在电源电路8故障了的情况下、在对评价基板I错误连接了电源的情况下，电源电路 8的电力供给停止，因此显示部10的发光元件全部熄灭，能够容易地识别异常。此外，在异 常状态下利用光电耦合器驱动电路9的功率半导体装置3的驱动停止，因此能够防止功率 �？�2的损坏，能够确保评价实施者的安全。
实施方式2.图8和图9是表示本发明的实施方式2的显示部中包含的电路的图。显示部10包含 2个图8的电路、I个图9的电路。图8的电路显示来自功率�？�2的温度检测部4或电源 检测部5的检测信号(模拟电压)，图9的电路显示来自异常检测部6的异常信号。
电压比较电路38 43的输出是集电极开路(open collector)，能够连接彼此的输 出。电压比较电路38 43对检测信号的电压和基准电压VfV3进行比较，使与检测信号的 电压范围对应的发光元件LEDf LED4点亮。电压比较电路44对异常信号的电压和基准电 压V4进行比较，使发光元件LED5点亮。
图10及图11是表示检测信号的电压与点亮的发光元件的关系的图。在检测信号 的电压为基准电压Vl以下时LEDl点亮，在为基准电压Vl和基准电压V2之间时LED2点亮， 在为基准电压V2和基准电压V3之间时LED3点亮，在为基准电压V3以上时LED4点亮。图 12是表示发光元件的配置顺序和发光颜色的图。发光元件LED11ED4以对应的检测信号的 电压的大小顺序进行配置，具有彼此不同的发光颜色。
如以上说明的那样，电压比较电路38 43对检测信号的电压和基准电压V1 V3进 行比较，LEDf LED4对应于检测信号的不同的电压范围而分别点亮。由此，由于能够以发光 元件LEDrLED4确认检测信号的电压范围，所以能够省去用于测量的测量器类。
此外，通过将发光元件LEDf LED4按照对应的检测信号的电压范围的大小顺序配 置在基板7上，从而容易确认检测结果。此外，通过发光元件LEDf LED4具有彼此不同的发 光颜色，从而即使在隔着透明的安全罩离开确认的情况下也能获得良好的目视确认性。
再有，在本实施方式中对检测信号的电压范围进行4分割，但通过增加基准电压， 从而能够更多地进行分割。此外，通过使点亮的发光元件为I个，从而能够削减消耗电流。
实施方式3.图13是表示本发明的实施方式3的显示部的框图。三角波发生部45产生三角波。电 压比较电路46对检测信号和三角波的电压进行比较，输出方波。方波的周期为I秒到10 秒左右是恰当的。图14是表示三角波发生部产生的三角波的图。图15是表示在检测信号 为第I电压的情况下的电压比较电路的输出电压的图，图16是表示在检测信号为第2电压 的情况下的电压比较电路的输出电压的图。
根据电压比较电路46的输出，发光兀件LED6点亮,声音发生部47产生声音。通过 以钟表等测定点亮、断续音来求取其占空比(duty)，从而能够识别检测信号的电压。图17 是表示发光元件的点亮、声音发生部产生的声音的占空比和检测信号的电压的关系的图。 由此，由于能够以发光元件LED6、声音发生部47确认检测信号的电压范围，所以不需要用 于测量的测量器类。此外，电压比较电路46是一个系统即可，因此与实施方式2相比能够 精简电路结构。
此外，通过使用声音发生部47，从而不仅是目视，在听觉上也能够识别检测结果， 因此检测结果的确认性提高。此外，即使在不能目视发光元件LED6的地方配置评价基板1， 也能通过声音来识别检测结果。再有，也可以用开关进行切换，仅使用发光元件LED6的闪 烁和声音发生部47的断续音的一方。
再有，优选表示发光元件LED6的点亮、声音发生部47产生的声音的占空比与检测 信号的电压的关系的图表用丝网印刷在发光元件LED6的附近进行印刷。由此，即使参考的 资料不在手边，也能够获知检测结果。
实施方式4.图18是表示本发明的实施方式4的显示部的框图。在实施方式3的结构之外，还设置 有振荡电路48，基准发光元件LED7，以及基准声音发生部49。
图19是表示振荡电路的输出的图。振荡电路48输出固定周期的方波。根据该来 自振荡电路48的方波，基准发光元件LED7以固定的时间间隔闪烁，基准声音发生部49以 固定的时间间隔产生声音。来自振荡电路48的方波的周期为三角波的周期的1/10左右是 妥当的。
通过比照发光元件LED6和基准发光元件LED7的闪烁的时间间隔，从而检测结果 的确认精度提高。同样地，通过比照声音发生部47和基准声音发生部49的声音的时间间 隔，从而检测结果的确认精度提高。
实施方式5.图20是表示本发明的实施方式5的评价基板及功率�？榈目蛲迹�21是其立体图。代 替实施方式I的电源端子连接部15，将能对功率�？�2的电源端子30拆装的电源供给基 板50从基板7分离地设置。评价基板I的电力用连接器13经由电缆52连接于电源供给 基板50的电力用连接器51。
电源供给基板50经由电力用连接器13、51及电缆52连接于基板7上的电源电路 8，将来自电源电路8的电力供给至电源端子30。由此，在将电源供给基板50安装在功率模 块2的电源端子30的状态下，能够将基板7配置在功率�？�2的旁边。能够避免由于在功 率�？�2中流过的大电流的影响导致在功率模块2的上下方向产生的噪声，能够进行稳定 的评价。
附图标记的说明I评价基板；2功率�？椋�3功率半导体装置；4温度检测部(检测部)；5电压检测部(检测部)；7基板；8电源电路；9光电耦合器驱动电路(驱动电路)；10显示部；13、14电力用连接器；15电源端子连接部；30电源端子；38 43、46电压比较电路； 45三角波发生部；47声音发生部；49基准声音发生部；50电源供给基板；52电缆；LED1 LED6发光元件； LED7基准发光元件。
权利要求
1.一种评价基板，用于评价功率模块，所述功率模块具有功率半导体装置和检测所述功率半导体装置的特性的检测部，所述评价基板的特征在于，具备 电源电路，对所述功率�？楣└绁� 驱动电路，驱动所述功率半导体装置； 显示部，显示从所述检测部输入的检测信号；以及 I块基板，设置有所述电源电路、所述驱动电路以及所述显示部。
2.根据权利要求1所述的评价基板，其特征在干， 所述功率半导体装置是具有U相、V相和W相的三相逆变器， 所述电源电路根据从外部输入的单ー电力生成多个电力，并分别对所述功率半导体装置的U相、V相和W相供给。
3.根据权利要求1或2所述的评价基板，其特征在干，还具备 连接器，连接于所述功率�？榈牡绁昧悠鳎灰约� 电源端子连接部，连接于所述功率�？榈牡缭炊俗樱� 经由所述连接器和所述电源端子连接部的哪ー个都能从所述电源电路对所述功率�？楣└缌�。
4.根据权利要求1或2所述的评价基板，其特征在于，所述电源电路对所述显示部供给电力。
5.根据权利要求1或2所述的评价基板，其特征在于，所述电源电路对所述驱动电路供给电力。
6.根据权利要求1或2所述的评价基板，其特征在干， 所述显示部具有 电压比较电路，比较所述检测信号的电压和基准电压；以及 多个发光元件，根据所述电压比较电路的输出，对应于所述检测信号的不同的电压范围而分别点売。
7.根据权利要求6所述的评价基板，其特征在干，所述多个发光元件按照对应的所述检测信号的电压范围的大小顺序进行配置。
8.根据权利要求6所述的评价基板，其特征在于，所述多个发光元件具有彼此不同的发光颜色。
9.根据权利要求1或2所述的评价基板，其特征在干， 所述显示部具有 三角波发生部，产生三角波； 电压比较电路，比较所述检测信号与所述三角波的电压；以及 发光元件，根据所述电压比较电路的脉冲输出进行点亮。
10.根据权利要求9所述的评价基板，其特征在于，将所述发光元件的点亮和所述检测信号的电压的关系印刷在所述发光元件的附近。
11.根据权利要求9所述的评价基板，其特征在干，还具备基准发光元件，以固定的时间间隔进行闪烁。
12.根据权利要求9所述的评价基板，其特征在干，还具备声音发生部，根据所述电压比较电路的脉冲输出来产生声音。
13.根据权利要求12所述的评价基板，其特征在干，还具备基准声音发生部，以固定的时间间隔产生声音。
14.根据权利要求1或2所述的评价基板，其特征在干， 还具备电源供给基板，从所述基板分离，能够拆装于所述功率�？榈牡缭炊俗樱傻缋铝佑谒龌迳系乃龅缭吹缏罚醋运龅缭吹缏返牡缌└了龅缭炊俗樱� 在将所述电源供给基板安装在所述功率�？榈乃龅缭炊俗拥淖刺拢芄唤龌迮渲迷谒龉β誓？榈呐员�。
全文摘要
本发明涉及评价基板，获得能够使评价环境简化，并谋求评价的高效率的评价基板。评价基板(1)是为了评价功率�？�(2)而被使用的。功率�？�(2)具有功率半导体装置(3)、检测功率半导体装置(3)的特性的温度检测部(4)以及电压检测部(5)。在评价基板(1)的1块基板(7)设置有电源电路(8)、光电耦合器驱动电路(9)及显示部(10)。电源电路(8)对功率�？�(2)供给电力。光电耦合器驱动电路(9)驱动功率半导体装置(3)。显示部(10)显示从温度检测部(4)及电压检测部(5)输入的检测信号。
文档编号G01R31/00GK102998552SQ20121032892
公开日2013年3月27日 申请日期2012年9月7日 优先权日2011年9月8日
发明者熊谷敏之 申请人:三菱电机株式会社
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
