專利名稱：半導(dǎo)體裝置、功率半導(dǎo)體模塊及具備功率半導(dǎo)體模塊的電力轉(zhuǎn)換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及內(nèi)置半導(dǎo)體元件的半導(dǎo)體裝置、用于逆變器電路中使用的功率半導(dǎo)體模塊、及具備逆變器電路的電力轉(zhuǎn)換裝置。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體用箱體內(nèi)內(nèi)置有半導(dǎo)體元件的半導(dǎo)體裝置中，為了保護(hù)上述半導(dǎo)體元件不受水分等影響，在上述箱體的內(nèi)部填充絕緣性的樹脂件料。在此種半導(dǎo)體裝置中，在上述箱體之外設(shè)置將內(nèi)置的半導(dǎo)體元件與其他電氣部件連接的連接端子，且設(shè)有連接導(dǎo)體，該連接導(dǎo)體用于將半導(dǎo)體用箱體的外側(cè)所設(shè)置的所述連接端子與框體內(nèi)的上述半導(dǎo)體元件電連接。例如日本國特開2007-53295號公報(bào)(專利文獻(xiàn)1)或日本國特開2008-193867號公報(bào)(專利文獻(xiàn)2)公開了此種半導(dǎo)體裝置。專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1日本國特開2007-53295號公報(bào)專利文獻(xiàn)2日本國特開2008-193867號公報(bào)在半導(dǎo)體用箱體內(nèi)內(nèi)置上述半導(dǎo)體元件及上述連接導(dǎo)體，且在上述箱體內(nèi)填充絕緣性樹脂的構(gòu)造的半導(dǎo)體裝置中，期望易填充樹脂的構(gòu)造或者樹脂的填充方法。通過將半導(dǎo)體裝置形成為樹脂更易填充的構(gòu)造，由此提高半導(dǎo)體裝置的生產(chǎn)率。尤其是在箱體內(nèi)內(nèi)置有功率半導(dǎo)體元件的功率半導(dǎo)體模塊中，由于流過功率半導(dǎo)體元件的電流大，因此連接功率半導(dǎo)體元件與端子的連接導(dǎo)體有可能成為板狀、即剖面為大致角型的形狀。在向收納有上述連接導(dǎo)體和功率半導(dǎo)體元件的功率半導(dǎo)體模塊中填充絕緣性樹脂的情況下，期望更易填充的構(gòu)造，由此可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)率的提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供生產(chǎn)率優(yōu)良的半導(dǎo)體裝置或者功率半導(dǎo)體模塊。本發(fā)明的第1方式涉及的半導(dǎo)體裝置，具備具有開口部的箱體；收容在箱體內(nèi)的半導(dǎo)體元件；第一導(dǎo)體板，其收容在箱體內(nèi)，并配置于半導(dǎo)體元件的一面?zhèn)?；第二?dǎo)體板， 其收容在箱體內(nèi)，并配置于半導(dǎo)體元件的另一面?zhèn)?；正極匯流條，其用于與第一導(dǎo)體板電連接并供給直流電力；負(fù)極匯流條，其用于與第二導(dǎo)體板電連接并供給直流電力；第一樹脂件，其用于閉塞箱體的開口部；第二樹脂件，其用于密封半導(dǎo)體元件、第一導(dǎo)體板及第二導(dǎo)體板，并由與第一樹脂件不同的材料構(gòu)成，正極匯流條與負(fù)極匯流條呈從箱體內(nèi)經(jīng)由開口部而向箱體外伸出的形狀，第一樹脂件將正極匯流條及負(fù)極匯流條之間填埋，半導(dǎo)體元件與第一樹脂件之間被第二樹脂件填埋。本發(fā)明的第2方式涉及的半導(dǎo)體裝置具備具有開口部的箱體；收容在箱體內(nèi)的半導(dǎo)體元件；第一導(dǎo)體板，其收容在箱體內(nèi)，并配置于半導(dǎo)體元件的一面?zhèn)龋坏诙?dǎo)體板， 其收容在箱體內(nèi)，并配置于半導(dǎo)體元件的另一面?zhèn)?；正極匯流條，其用于與第一導(dǎo)體板電連接并供給直流電力；負(fù)極匯流條，其用于與第二導(dǎo)體板電連接并供給直流電力；信號線，其用于傳送控制半導(dǎo)體元件的控制信號，正極匯流條、負(fù)極匯流條和信號線從箱體內(nèi)部經(jīng)由箱體的開口部向箱體外延伸，在箱體的開口部還設(shè)有用于閉塞開口部的第一樹脂件，并由第一樹脂件支承正極匯流條、負(fù)極匯流條和信號線，還填充有由與第一樹脂件不同的材料構(gòu)成的第二樹脂件，且該第二樹脂件用于填埋箱體內(nèi)的半導(dǎo)體元件與第一樹脂件之間。本發(fā)明的第3方式是第1或第2方式涉及的半導(dǎo)體裝置中，優(yōu)選正極匯流條與負(fù)極匯流條以相互對置的方式來排列配置，正極匯流條與負(fù)極匯流條之間由第一樹脂件閉塞，閉塞開口部的第一樹脂件具備突起部，且該突起部朝向形成有開口部的開口的箱體突出ο本發(fā)明的第4方式是在第3方式的半導(dǎo)體裝置中，第一樹脂件上設(shè)置的突起部的前端與箱體內(nèi)表面緊貼，并呈現(xiàn)被壓潰的形狀。本發(fā)明的第5方式是在第1至第4的任一方式所記載的半導(dǎo)體裝置中，優(yōu)選半導(dǎo)體元件與第一導(dǎo)體板、或者半導(dǎo)體元件與第二導(dǎo)體板經(jīng)由焊料層電連接，第一樹脂件是熔融溫度比釬焊材料的熔融溫度高的材料。本發(fā)明的第6方式是在第1至第5的任一方式所記載的半導(dǎo)體裝置中，優(yōu)選在第一樹脂件的配置有半導(dǎo)體元件的一側(cè)設(shè)有用于與第二樹脂件嵌合的嵌合部，嵌合部具備孔或凹凸形狀。本發(fā)明的第7方式的功率半導(dǎo)體模塊具備功率模塊箱體，其具有對置的寬幅的第一面和第二面，在第一面和第二面之間的面上具有開口 ；上臂開關(guān)元件和下臂開關(guān)元件， 其收容在箱體內(nèi)，分別構(gòu)成逆變器的上臂電路和下臂電路；第一導(dǎo)體板，其收容在箱體內(nèi)， 并配置在上臂開關(guān)元件的一面?zhèn)?，與上臂開關(guān)元件的一面電連接；第二導(dǎo)體板，其收容在箱體內(nèi)，并配置在下臂開關(guān)元件的另一面?zhèn)?，與下臂開關(guān)元件的另一面電連接；第一導(dǎo)體，其用于通過使上臂開關(guān)元件的另一面與下臂開關(guān)元件的一面電連接而使上臂開關(guān)元件和下臂開關(guān)元件串聯(lián)連接；正極匯流條及負(fù)極匯流條，其用于向串聯(lián)連接的上臂開關(guān)元件和下臂開關(guān)元件供給直流電力；多個信號線，其用于傳送對上臂開關(guān)元件和下臂開關(guān)元件進(jìn)行控制的控制信號，正極匯流條、負(fù)極匯流條和多個信號線呈從功率模塊箱體的內(nèi)部經(jīng)由功率模塊箱體的開口而向功率模塊箱體外伸出的形狀，由用于閉塞開口的第一樹脂件所形成的第一模制體進(jìn)一步設(shè)置于開口部，并利用第一模制體來固定多個信號線，進(jìn)而利用第一模制體，以將正極匯流條與負(fù)極匯流條以相互對置的狀態(tài)排列配置的方式來進(jìn)行支承，利用與第一樹脂件不同的材料構(gòu)成的第二樹脂件來填埋上臂開關(guān)元件、下臂開關(guān)元件、第一導(dǎo)體板、第二導(dǎo)體板和第一導(dǎo)體之間。本發(fā)明的第8方式是在第7方式的功率半導(dǎo)體模塊中，在功率模塊箱體的第一面和第二面的外側(cè)分別設(shè)有用于散熱的散熱片，在第一面與第二面的內(nèi)側(cè)，以與第一面和第二面對置的方式而分別配置第一導(dǎo)體板和第二導(dǎo)體板，且經(jīng)由絕緣片將第一導(dǎo)體板和第二導(dǎo)體板與功率模塊箱體的第一面和第二面的內(nèi)側(cè)分別固接。本發(fā)明的第9方式是在第7或第8方式的功率半導(dǎo)體模塊中，優(yōu)選在與功率模塊箱體的內(nèi)表面對置的第一模制體的外側(cè)面，形成有朝向功率模塊箱體的內(nèi)表面突出的突起。本發(fā)明的第10方式是在第7至第9任一方式的功率半導(dǎo)體模塊中，優(yōu)選功率半導(dǎo)體模塊還設(shè)有交流匯流條，該交流匯流條從功率模塊箱體的內(nèi)部通過開口并向功率模塊箱體的外部伸出，交流匯流條與用于將上臂開關(guān)元件和下臂開關(guān)元件串聯(lián)連接的第一導(dǎo)體電連接，第一導(dǎo)體板與正極匯流條位于功率模塊箱體的第一面?zhèn)龋诙?dǎo)體板與負(fù)極匯流條位于功率模塊箱體的第二面?zhèn)?，功率半?dǎo)體模塊還設(shè)有第三導(dǎo)體板和第四導(dǎo)體板，第一導(dǎo)體板與第三導(dǎo)體板配置為隔著上臂開關(guān)元件而對置，第二導(dǎo)體板與第四導(dǎo)體板配置為隔著下臂開關(guān)元件而對置，第一導(dǎo)體板與第四導(dǎo)體板經(jīng)由絕緣片而固接于功率模塊箱體的第一面的內(nèi)側(cè)，第二導(dǎo)體板與第三導(dǎo)體板經(jīng)由絕緣片而固接于功率模塊箱體的第二面的內(nèi)側(cè)， 第三導(dǎo)體板與第四導(dǎo)體板經(jīng)由第一導(dǎo)體而電連接。本發(fā)明的第11方式是在第10方式的功率半導(dǎo)體模塊中，相對于正極匯流條或者負(fù)極匯流條從功率模塊箱體內(nèi)向外延伸的第一方向，沿著橫切該第一方向的第二方向而排列配置有第一導(dǎo)體板和第四導(dǎo)體板，第三導(dǎo)體板與第二導(dǎo)體板沿第二方向排列配置。本發(fā)明的第12方式是在第11方式的功率半導(dǎo)體模塊中，上臂電路具有并聯(lián)連接的多個上臂開關(guān)元件，下臂電路具有并聯(lián)連接的多個下臂開關(guān)元件，在第一導(dǎo)體板與第三導(dǎo)體板之間，沿著第二方向而排列配置有多個上臂開關(guān)元件，在第四導(dǎo)體板與第二導(dǎo)體板之間，沿著第二方向而排列配置有多個下臂開關(guān)元件。本發(fā)明的第13方式的電力轉(zhuǎn)換裝置中，具備形成有用于冷卻介質(zhì)流動的流路的冷卻部；設(shè)置在冷卻部的流路上的多個功率半導(dǎo)體模塊；平滑用的電容器模塊，各功率半導(dǎo)體模塊具備功率模塊箱體，其具有對置的寬幅的第一面和第二面，在第一面和第二面之間的面上具有開口 ；上臂開關(guān)元件和下臂開關(guān)元件，其收容在箱體內(nèi)，分別構(gòu)成逆變器的上臂電路和下臂電路；第一導(dǎo)體板，其收容在箱體內(nèi)，并配置在上臂開關(guān)元件的一面?zhèn)?，與上臂開關(guān)元件的一面電連接；第二導(dǎo)體板，其收容在箱體內(nèi)，并配置在下臂開關(guān)元件的另一面?zhèn)龋c下臂開關(guān)元件的另一面電連接；第一導(dǎo)體，其用于通過使上臂開關(guān)元件的另一面與下臂開關(guān)元件的一面電連接而使上臂開關(guān)元件和下臂開關(guān)元件串聯(lián)連接；正極匯流條及負(fù)極匯流條，其用于向串聯(lián)連接的上臂開關(guān)元件和下臂開關(guān)元件供給直流電力；多個信號線，其用于傳送對上臂開關(guān)元件和下臂開關(guān)元件進(jìn)行控制的控制信號，正極匯流條、負(fù)極匯流條和多個信號線呈從功率模塊箱體的內(nèi)部經(jīng)由功率模塊箱體的開口而向功率模塊箱體外伸出的形狀，由用于閉塞開口的第一樹脂件所形成的第一模制體進(jìn)一步設(shè)置于開口部，并利用第一模制體來固定多個信號線，進(jìn)而利用第一模制體，以將正極匯流條與負(fù)極匯流條以相互對置的狀態(tài)排列配置的方式來進(jìn)行支承，利用與第一樹脂件不同的材料構(gòu)成的第二樹脂件來填埋上臂開關(guān)元件、下臂開關(guān)元件、第一導(dǎo)體板、第二導(dǎo)體板和第一導(dǎo)體之間。本發(fā)明的第14方式是在第13方式的電力轉(zhuǎn)換裝置中，在功率模塊箱體的第一面和第二面的外側(cè)分別設(shè)有用于散熱的散熱片，在第一面與第二面的內(nèi)側(cè)，以與第一面和第二面對置的方式而分別配置第一導(dǎo)體板和第二導(dǎo)體板，且經(jīng)由絕緣片將第一導(dǎo)體板和第二導(dǎo)體板與功率模塊箱體的第一面和第二面的內(nèi)側(cè)分別固接。本發(fā)明的第15方式是在第13或第14方式的電力轉(zhuǎn)換裝置中，優(yōu)選在與功率模塊箱體的內(nèi)表面對置的第一模制體的外側(cè)面，形成有朝向功率模塊箱體的內(nèi)表面突出的突起。本發(fā)明的第16方式是在從第7至第9任一方式的電力轉(zhuǎn)換裝置中，優(yōu)選電力轉(zhuǎn)換裝置還設(shè)有交流匯流條，該交流匯流條從功率模塊箱體的內(nèi)部通過開口并向功率模塊箱體的外部伸出，交流匯流條與用于將上臂開關(guān)元件和下臂開關(guān)元件串聯(lián)連接的第一導(dǎo)體電連接，第一導(dǎo)體板與正極匯流條位于功率模塊箱體的第一面?zhèn)?，第二?dǎo)體板與負(fù)極匯流條位于功率模塊箱體的第二面?zhèn)龋娏D(zhuǎn)換裝置還設(shè)有第三導(dǎo)體板和第四導(dǎo)體板，第一導(dǎo)體板與第三導(dǎo)體板配置為隔著上臂開關(guān)元件而對置，第二導(dǎo)體板與第四導(dǎo)體板配置為隔著下臂開關(guān)元件而對置，第一導(dǎo)體板與第四導(dǎo)體板經(jīng)由絕緣片而固接于功率模塊箱體的第一面的內(nèi)側(cè)，第二導(dǎo)體板與第三導(dǎo)體板經(jīng)由絕緣片而固接于功率模塊箱體的第二面的內(nèi)側(cè)，第三導(dǎo)體板與第四導(dǎo)體板經(jīng)由第一導(dǎo)體而電連接。本發(fā)明的第17方式是在第16方式的電力轉(zhuǎn)換裝置中，優(yōu)選相對于正極匯流條或者負(fù)極匯流條從功率模塊箱體內(nèi)向外延伸的第一方向，沿著橫切該第一方向的第二方向而排列配置有第一導(dǎo)體板和第四導(dǎo)體板，第三導(dǎo)體板與第二導(dǎo)體板沿第二方向排列配置。本發(fā)明的第18方式是在第17方式的電力轉(zhuǎn)換裝置中，上臂電路具有并聯(lián)連接的多個上臂開關(guān)元件，下臂電路具有并聯(lián)連接的多個下臂開關(guān)元件，在第一導(dǎo)體板與第三導(dǎo)體板之間，沿著第二方向而排列配置有多個上臂開關(guān)元件，在第四導(dǎo)體板與第二導(dǎo)體板之間，沿著第二方向而排列配置有多個下臂開關(guān)元件。根據(jù)本發(fā)明，能夠提供更容易填充絕緣性樹脂，且生產(chǎn)率優(yōu)良的半導(dǎo)體裝置或者功率半導(dǎo)體模塊。


圖1是安裝有本實(shí)施方式涉及的半導(dǎo)體裝置的車輛的控制框圖。圖2是本實(shí)施方式涉及的半導(dǎo)體裝置的電力轉(zhuǎn)換電路。圖3 (a) (b)是本實(shí)施方式涉及的半導(dǎo)體裝置的兩面冷卻型功率模塊。圖4(a)是本實(shí)施方式涉及的半導(dǎo)體裝置中的兩面冷卻型功率模塊的除了模制件后的圖。圖4(b)是本實(shí)施方式涉及的半導(dǎo)體裝置中的兩面冷卻型功率模塊的除了模制件后的情況的立體圖。圖4(c)是本實(shí)施方式涉及的半導(dǎo)體裝置中的兩面冷卻型功率模塊的除了模制件后的情況的分解立體圖。圖4(d)是本實(shí)施方式涉及的半導(dǎo)體裝置中的兩面冷卻型功率模塊的電路圖。圖5(a) (b)是本實(shí)施方式涉及的半導(dǎo)體裝置中的兩面冷卻型功率模塊的電流路徑的說明圖。圖6(a)是本實(shí)施方式涉及的半導(dǎo)體裝置中的兩面冷卻型功率模塊的輔助模制體的說明圖。圖6(b)是本實(shí)施方式涉及的半導(dǎo)體裝置中的兩面冷卻型功率模塊的輔助模制體的側(cè)視圖。圖6(c)是本實(shí)施方式涉及的半導(dǎo)體裝置中的兩面冷卻型功率模塊的輔助模制體的側(cè)視圖，是沿圖6 (b)的A-A剖面切斷后的切斷面的圖。圖6(d)是本實(shí)施方式涉及的半導(dǎo)體裝置中的兩面冷卻型功率模塊的輔助模制體的側(cè)視圖，是圖6(b)的透視圖。圖7(a) (C)是本實(shí)施方式涉及的半導(dǎo)體裝置中的兩面冷卻型功率模塊的成形方法。圖8(a) (b)是本實(shí)施方式涉及的半導(dǎo)體裝置中的兩面冷卻型功率模塊的分解圖。圖9(a) (d)是用于說明本實(shí)施方式涉及的半導(dǎo)體裝置中的兩面冷卻型功率模塊的組裝方法的圖。圖10(a) (b)是用于說明本發(fā)明涉及的半導(dǎo)體裝置中的兩面冷卻型功率模塊與水路的組裝的圖。圖11 (a) (b)是表示本實(shí)施方式涉及的半導(dǎo)體裝置中的兩面冷卻型功率模塊的其他實(shí)施例的圖。圖12(a) (b)是本實(shí)施方式涉及的半導(dǎo)體裝置中的兩面冷卻型功率模塊的其他實(shí)施例中的輔助模制體。圖13是本實(shí)施方式涉及的半導(dǎo)體裝置的整體構(gòu)造。圖14是本實(shí)施方式涉及的半導(dǎo)體裝置的整體構(gòu)造的剖面圖。圖15是本實(shí)施方式涉及的半導(dǎo)體裝置中的水路的構(gòu)造。圖16是本實(shí)施方式涉及的半導(dǎo)體裝置的整體構(gòu)造中，安裝有兩面冷卻型功率模塊的圖。
具體實(shí)施例方式關(guān)于本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的兩面冷卻型功率模塊和使用該兩面冷卻型功率模塊的電力轉(zhuǎn)換裝置，以下結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)的說明。本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的電力轉(zhuǎn)換裝置可以應(yīng)用于混合動力用的機(jī)動車或純粹的電機(jī)動車。在此，作為代表例，使用圖1、圖2， 對于將本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的電力轉(zhuǎn)換裝置應(yīng)用于混合動力機(jī)動車時(shí)的控制結(jié)構(gòu)與電力轉(zhuǎn)換裝置的電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。對于本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的功率模塊和使用其的電力轉(zhuǎn)換裝置中，以機(jī)動車上搭載的旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的車載用電力轉(zhuǎn)換裝置，尤其是用于車輛驅(qū)動用電機(jī)系統(tǒng)、且搭載環(huán)境和工作環(huán)境等非常嚴(yán)格的車輛驅(qū)動用逆變器裝置為例進(jìn)行說明。車輛驅(qū)動用逆變器裝置作為對車輛驅(qū)動用電動機(jī)的驅(qū)動進(jìn)行控制的控制裝置而設(shè)置于車輛驅(qū)動用電機(jī)系統(tǒng)， 將從構(gòu)成車載電源的車載蓄電池或者車載發(fā)電裝置供給的直流電力轉(zhuǎn)換為規(guī)定的交流電力，并將得到的交流電力向車輛驅(qū)動用電動機(jī)供給，從而控制車輛驅(qū)動用電動機(jī)的驅(qū)動。此夕卜，車輛驅(qū)動用電動機(jī)也具有作為發(fā)電機(jī)的功能，因此車輛驅(qū)動用逆變器裝置也具有根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)模式而將車輛驅(qū)動用電動機(jī)產(chǎn)生的交流電力轉(zhuǎn)換為直流電力的功能。轉(zhuǎn)換后的直流電力向車載蓄電池供給。應(yīng)予說明，本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)最適用于作為機(jī)動車或卡車等車輛驅(qū)動用電力轉(zhuǎn)換裝置，但也可應(yīng)用于上述以外的電力轉(zhuǎn)換裝置。例如，還可應(yīng)用于電車或船舶、飛機(jī)等電力轉(zhuǎn)換裝置、用作驅(qū)動工廠設(shè)備的電動機(jī)的控制裝置的產(chǎn)業(yè)用電力轉(zhuǎn)換裝置、或者用于驅(qū)動家庭的太陽能發(fā)電系統(tǒng)或家庭的電氣化產(chǎn)品的電動機(jī)的控制裝置等家庭用電力轉(zhuǎn)換裝置。第一實(shí)施方式圖1表示混合動力機(jī)動車的控制框圖?；旌蟿恿C(jī)動車(以下標(biāo)記為HEV) 110具備兩個車輛驅(qū)動用系統(tǒng)。其中一個車輛驅(qū)動用系統(tǒng)為以內(nèi)燃機(jī)即發(fā)動機(jī)120作為動力源的發(fā)動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)。另一個車輛驅(qū)動用系統(tǒng)為以電動發(fā)電機(jī)192、194作為動力源的旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)。在旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)中，具備電動發(fā)電機(jī)192、194作為驅(qū)動源。作為電動發(fā)電機(jī)192、194使用同步機(jī)或者感應(yīng)機(jī)，電動發(fā)電機(jī)192、194通過控制可以作為電動機(jī)工作，或者也可作為發(fā)電機(jī)工作。根據(jù)上述功能，在本說明書中標(biāo)記為電動發(fā)電機(jī)，但其為代表性的使用例，也可將電動發(fā)電機(jī)192或者電動發(fā)電機(jī)194僅用作電動機(jī)或者僅用作發(fā)電機(jī)。利用以下說明的逆變器140或逆變器142來控制電動發(fā)電機(jī)192或者電動發(fā)電機(jī)194，在該控制中，或者作為電動機(jī)工作，或者作為發(fā)電機(jī)工作。本發(fā)明當(dāng)然可以用于圖1所示的HEV，但當(dāng)然也可用于不使用發(fā)動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的純粹的電動汽車。HEV的旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)和純粹的電動汽車的驅(qū)動系統(tǒng)中與本發(fā)明相關(guān)的部分，基本的動作或結(jié)構(gòu)都共用，為了避免繁瑣，以下以HEV作為代表例進(jìn)行說明。在車體的前部軸支承有設(shè)有一對前輪112的前輪車軸114并使前輪車軸114能夠旋轉(zhuǎn)。在本實(shí)施方式中，由動力驅(qū)動的主輪為前輪112，連帶旋轉(zhuǎn)的從輪為后輪，即采用所謂的前輪驅(qū)動方式。相反，也可采用所謂的后輪驅(qū)動方式。在前輪車軸114上設(shè)有差動齒輪(以下標(biāo)記為DEF) 116，前輪車軸114與DEFl 16的輸出側(cè)機(jī)械連接。變速器118的輸出軸機(jī)械連接于前輪側(cè)DEF116的輸入側(cè)，前輪側(cè)DEF116 接受由變速器118變速后的轉(zhuǎn)矩，并向左右前輪車軸114分配。電動發(fā)電機(jī)192的輸出側(cè)機(jī)械連接于變速器118的輸入側(cè)。發(fā)動機(jī)120的輸出側(cè)或者電動發(fā)電機(jī)194的輸出側(cè)通過動力分配機(jī)構(gòu)122而機(jī)械連接于電動發(fā)電機(jī)192的輸入側(cè)。應(yīng)予說明，電動發(fā)電機(jī)192、194 及動力分配機(jī)構(gòu)122收容在變速器118的框體的內(nèi)部。電動發(fā)電機(jī)192、194可以是感應(yīng)機(jī)，但本實(shí)施方式中，使用效率提高更加優(yōu)良的、 轉(zhuǎn)子具備永久磁體的同步機(jī)。通過逆變器電路部140、142來控制向感應(yīng)機(jī)或同步機(jī)的定子所具有的定子繞組供給的交流電力，由此控制電動發(fā)電機(jī)192、194作為電動機(jī)或者作為發(fā)電機(jī)的工作和其特性。逆變器電路部140、142上連接有蓄電池136，在蓄電池136與逆變器電路部140、142之間能夠收受電力。在本實(shí)施方式中，HEVllO具備由電動發(fā)電機(jī)192及逆變器電路部140構(gòu)成的第一電動發(fā)電單元、和由電動發(fā)電機(jī)194及逆變器電路部142構(gòu)成的第二電動發(fā)電單元這兩個電動發(fā)電單元，并根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)而將其分開使用。即、在利用來自發(fā)動機(jī)120的動力來驅(qū)動車輛的狀況下，當(dāng)輔助車輛的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩時(shí)，利用發(fā)動機(jī)120的動力，使第二電動發(fā)電單元作為發(fā)電單元工作并進(jìn)行發(fā)電，并利用由該發(fā)電而得到的電力而使第一電動發(fā)電單元作為電動單元工作。此外，在同樣的狀況下，當(dāng)輔助車輛的車速時(shí)，利用發(fā)動機(jī)120的動力，使第一電動發(fā)電單元作為發(fā)電單元工作并進(jìn)行發(fā)電，利用該發(fā)電而得到的電力而使第二電動發(fā)電單元作為電動單元工作。此外，在本實(shí)施方式中，利用蓄電池136的電力而使第一電動發(fā)電單元作為電動單元工作，由此可以僅利用電動發(fā)電機(jī)192的動力來驅(qū)動車輛。進(jìn)而，在本實(shí)施方式中，利用發(fā)動機(jī)120的動力或者來自車輪的動力而使第一電動發(fā)電單元或第二電動發(fā)電單元作為發(fā)電單元工作并進(jìn)行發(fā)電，由此能夠?qū)π铍姵?36進(jìn)行充電。蓄電池136還可以用作驅(qū)動輔機(jī)用的電動機(jī)195的電源。作為輔機(jī)例如有驅(qū)動空調(diào)的壓縮機(jī)的電動機(jī)、或者驅(qū)動控制用的液壓泵的電動機(jī)。從蓄電池136向逆變器裝置43 供給的直流電力通過輔機(jī)用轉(zhuǎn)換機(jī)43而轉(zhuǎn)換為交流電力，并向電動機(jī)195供給。輔機(jī)用轉(zhuǎn)換機(jī)43具有與逆變器電路部140、142同樣的功能，控制向電動機(jī)195供給的交流的相位或頻率、功率。例如，相對于電動機(jī)195的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)，通過供給超前相位的交流電力，電動機(jī) 195產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。而通過產(chǎn)生滯后相位的交流電力，電動機(jī)195作為發(fā)電機(jī)起作用，電動機(jī)195 成為再生制動狀態(tài)的運(yùn)轉(zhuǎn)。此種輔機(jī)用轉(zhuǎn)換機(jī)43的控制功能與逆變器電路部140、142的控制功能相同。由于電動機(jī)195的負(fù)載量比電動發(fā)電機(jī)192、194的負(fù)載量小，輔機(jī)用轉(zhuǎn)換機(jī)43的最大轉(zhuǎn)換電力比逆變器電路部140、142小，但輔機(jī)用轉(zhuǎn)換機(jī)43的電路結(jié)構(gòu)基本上與逆變器電路部140、142的電路結(jié)構(gòu)相同。在圖1的實(shí)施方式中，省略了恒定電壓電源。各控制電路和各種傳感器利用未圖示的來自恒定電壓電源的電力進(jìn)行工作。該恒定電壓電源例如為14伏特系電源，如鉛蓄電池等14伏特系，根據(jù)情況具備M伏特系的蓄電池，且正極或者負(fù)極的一方與車體連接，車體作為恒定電壓電源的電力供給用導(dǎo)體來使用。逆變器電路部140、142及43與電容器模塊500之間存在電性密接的關(guān)系。進(jìn)而在需要應(yīng)對發(fā)熱這一方面上是共同的。此外，期望盡量減小裝置的體積。根據(jù)上述方面，以下詳述的電力轉(zhuǎn)換裝置200中，將逆變器電路部140、142及43與電容器模塊500內(nèi)置在電力轉(zhuǎn)換裝置200的框體內(nèi)。通過該結(jié)構(gòu)，能夠小型化。進(jìn)而能夠?qū)崿F(xiàn)如減少電氣配線的數(shù)量、 或者能夠降低放射噪聲等效果。該效果有助于小型化，或者有助于可靠性提高。此外，也有助于生產(chǎn)率提高。此外，電容器模塊500與逆變器電路部140、142及43的連接電路變短， 或者能夠?qū)崿F(xiàn)以下說明的構(gòu)造，并能夠降低電感，作為其結(jié)果，能夠降低峰值電壓。進(jìn)而，利用以下說明的構(gòu)造，能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)熱的降低和散熱效率的提高?！搽娏D(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)〕結(jié)合圖2，對電力轉(zhuǎn)換裝置200的電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。如圖1所示，電力轉(zhuǎn)換裝置 200具備逆變器電路部140、142、輔機(jī)用轉(zhuǎn)換裝置43、電容器模塊500。此外，輔機(jī)用轉(zhuǎn)換機(jī)43是對用于驅(qū)動車所具備的輔機(jī)類的輔機(jī)用驅(qū)動電動機(jī)進(jìn)行控制的逆變器裝置。此外， 輔機(jī)用轉(zhuǎn)換機(jī)43也可是例如使圖1的蓄電池136的供給電壓進(jìn)一步升壓或者從高的電壓降壓至蓄電池136的供給電壓的升壓或者降壓電路即DC-DC轉(zhuǎn)換器。逆變器電路部140、142具備多臺具有兩面冷卻構(gòu)造的功率半導(dǎo)體模塊300，在該實(shí)施方式中具備3個，通過連接該功率半導(dǎo)體模塊300而構(gòu)成3相橋式電路。在容許電流大的情況下，進(jìn)而將功率半導(dǎo)體模塊300并聯(lián)連接，通過與3相逆變器電路的各相對應(yīng)地進(jìn)行上述并聯(lián)連接，能夠應(yīng)對容許電流的增大。此外，如以下說明，通過將內(nèi)置于功率半導(dǎo)體模塊300的半導(dǎo)體元件并聯(lián)連接，即使不將功率半導(dǎo)體模塊300并聯(lián)連接，也可應(yīng)對功率的增大。如下述，各功率半導(dǎo)體模塊300將功率半導(dǎo)體元件和其連接配線收納在圖3 (a) (b)所示的模塊箱體304的內(nèi)部。在本實(shí)施方式中，圖3(a) (b)所示的模塊箱體304具備罐狀的散熱金屬的基底等，該基底具有形成開口的開口部。該模塊箱體304具有對置的散熱基底307，在該實(shí)施方式中，覆蓋除了具有開口部的面以外的5個面。為了覆蓋上述5個面，以與具有最大面積的兩散熱基底307連續(xù)并連接上述兩面之間的方式而形成有無接縫的由同一材質(zhì)構(gòu)成的外壁。呈接近長方體形狀的上述罐狀的模塊箱體304的一面上形成開口，功率半導(dǎo)體元件從所述開口插入到內(nèi)部，并保持于內(nèi)部。利用設(shè)置于控制部的2個驅(qū)動器電路而分別驅(qū)動控制各逆變器電路部140、142。 應(yīng)予說明，圖2中2個驅(qū)動器電路合并表示為驅(qū)動器電路174。各驅(qū)動器電路利用控制電路172進(jìn)行控制，所述控制電路172生成用于控制功率半導(dǎo)體元件的開關(guān)時(shí)序的開關(guān)信號。逆變器電路部140與逆變器電路部142的基本電路結(jié)構(gòu)相同，控制方法和動作也基本相同，以逆變器電路部140作為代表例進(jìn)行說明。逆變器電路部140具備3相橋式電路作為其基本結(jié)構(gòu)，具體來說，作為U相(由符號Ul表示)、V相(由符號Vl表示)、W相 (由符號Wl表示)動作的各個臂電路分別與輸送直流電力的正極側(cè)及負(fù)極側(cè)的導(dǎo)體并聯(lián)連接。應(yīng)予說明，逆變器電路部142中作為U相、V相、W相動作的各個臂電路與逆變器電路部 140相對應(yīng)而表示為U2、V2、W2。所述各相的臂電路由將上臂電路和下臂電路串聯(lián)連接而成的上下臂串聯(lián)電路構(gòu)成，各相的上臂電路分別與所述正極側(cè)的導(dǎo)體連接，各相的下臂電路分別與所述負(fù)極側(cè)的導(dǎo)體連接。在上臂電路和下臂電路的連接部分別產(chǎn)生交流電力，各上下臂串聯(lián)電路的上臂電路與下臂電路的連接部連接于各功率半導(dǎo)體模塊300的交流端子321。所述各相的各功率半導(dǎo)體模塊300的交流端子321分別與電力轉(zhuǎn)換裝置200的交流輸出端子連接，產(chǎn)生的交流電力向電動發(fā)電機(jī)192、194的定子繞組供給。各相的各功率半導(dǎo)體模塊300為基本相同的構(gòu)造，動作也基本相同，因此以U相的功率半導(dǎo)體模塊300即功率模塊Ul為代表來說明。在本實(shí)施方式中，作為開關(guān)用的功率半導(dǎo)體元件，所述上臂電路具備上臂 IGBT155(絕緣柵極型雙極晶體管)和上臂二極管156。此外在本實(shí)施方式中，作為開關(guān)用的功率半導(dǎo)體元件，所述下臂電路具備下臂IGBT157和下臂二極管158。各上下臂串聯(lián)電路的直流正極端子315B和直流負(fù)極端子319B分別與電容器模塊500的電容器連接用的直流端子連接，交流端子321中產(chǎn)生的交流電力向電動發(fā)電機(jī)192或電動發(fā)電機(jī)194電供給。IGBT155U57接受從構(gòu)成驅(qū)動器電路174的驅(qū)動器電路中的一方或者另一方的驅(qū)動器電路輸出的驅(qū)動信號而進(jìn)行開關(guān)動作，將從蓄電池136供給的直流電力轉(zhuǎn)換為三相交流電力。轉(zhuǎn)換后的電力向電動發(fā)電機(jī)192的定子繞組供給。應(yīng)予說明，對于V相及W相具有與U相大致相同的電路結(jié)構(gòu)，因此省略符號155、157、156、158的表示。逆變器電路部142 的功率半導(dǎo)體模塊300為與逆變器電路部140時(shí)相同的結(jié)構(gòu)，此外，輔機(jī)用轉(zhuǎn)換機(jī)43具有與逆變器電路部142相同的結(jié)構(gòu)，在此省略說明。在本實(shí)施方式中，作為開關(guān)用的功率半導(dǎo)體元件使用上臂IGBT155及下臂 IGBT157作為例示。上臂IGBT155和下臂IGBT157具備集電極、發(fā)射極(信號用發(fā)射極端子)、柵極電極(柵極電極端子)。如圖所示，上臂IGBT155、下臂IGBT157的集電極與發(fā)射極之間電連接有上臂二極管156、下臂二極管166。上臂二極管156、下臂二極管158具備 陰極電極及陽極電極這2個電極。以從上臂IGBT155、下臂IGBT157的發(fā)射極朝向集電極的方向?yàn)轫樂较虻姆绞剑帢O電極與上臂IGBT155、下臂IGBT157的集電極電連接，陽極電極與上臂IGBT155、下臂IGBT157的發(fā)射極電連接。作為功率半導(dǎo)體元件可以使用MOSFET (金屬氧化物半導(dǎo)體型場效應(yīng)晶體管)，在該情況下，不需要上臂二極管156、下臂二極管158。根據(jù)來自車輛側(cè)的控制裝置或傳感器(例如，電流傳感器180)等的輸入信息，控制電路172生成用于控制上臂IGBT155、下臂IGBT157的開關(guān)時(shí)序的時(shí)序信號。驅(qū)動器電路 174根據(jù)從控制電路172輸出的時(shí)序信號，生成用于使上臂IGBT155、下臂IGBT157開關(guān)動作的驅(qū)動信號。控制電路172具備用于對上臂IGBT155或下臂IGBT157的開關(guān)時(shí)序進(jìn)行運(yùn)算處理的微型計(jì)算機(jī)(以下，標(biāo)記為“微機(jī)”)。作為輸入信息向微機(jī)輸入對電動發(fā)電機(jī)192所要求的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩值、從上下臂串聯(lián)電路向電動發(fā)電機(jī)192的定子繞組供給的電流值及電動發(fā)電機(jī)192的轉(zhuǎn)子的磁極位置。目標(biāo)轉(zhuǎn)矩值是基于從未圖示的上位的控制裝置輸出的指令信號的轉(zhuǎn)矩值。電流值是根據(jù)從電流傳感器180輸出的檢測信號而檢測到的電流值。磁極位置是根據(jù)從設(shè)置在電動發(fā)電機(jī)192上的旋轉(zhuǎn)磁極傳感器(未圖示)輸出的檢測信號而檢測到的磁極位置。在本實(shí)施方式中，以檢測3相電流值的情況為例進(jìn)行說明，但也可檢測2個相的電流值?？刂齐娐?72內(nèi)的微機(jī)根據(jù)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩值來運(yùn)算電動發(fā)電機(jī)192的d軸、q軸的電流指令值，并根據(jù)該運(yùn)算得到的d軸、q軸的電流指令值與檢測到的d軸、q軸的電流值之間的差分來運(yùn)算d軸、q軸的電壓指令值。進(jìn)而，微機(jī)根據(jù)檢測得到的磁極位置而將該運(yùn)算得到的d軸、q軸的電壓指令值轉(zhuǎn)換為U相、V相、W相的各電壓指令值。另外，微機(jī)根據(jù)基于 U相、V相、W相的電壓指令值的基本波(正弦波)與輸送波(三角波)的比較而生成脈沖狀的調(diào)制波，并將該生成的調(diào)制波作為PWM(脈沖寬度調(diào)制)信號向驅(qū)動器電路174輸出。驅(qū)動器電路174在驅(qū)動下臂的情況下，將PWM信號放大，并將其作為驅(qū)動信號，向?qū)?yīng)的下臂IGBT157的柵極電極輸出。另一方面，在驅(qū)動上臂的情況下，驅(qū)動器電路174 將PWM信號的基準(zhǔn)電位的電平移動到上臂的基準(zhǔn)電位的電平之后將PWM信號放大，并將其作為驅(qū)動信號，向?qū)?yīng)的上臂IGBT155的柵極電極分別輸出。由此，上臂IGBT155、下臂 IGBT157根據(jù)輸入的驅(qū)動信號進(jìn)行開關(guān)動作。此外，控制部進(jìn)行異常檢測(過電流、過電壓、過溫度等)，保護(hù)上下臂串聯(lián)電路。 為此，向控制部輸入傳感信息。例如，從各臂的信號用發(fā)射極端子向上臂IGBT155、下臂 IGBT157的發(fā)射極流動的電流的信息被輸入對應(yīng)的驅(qū)動器電路174。由此，驅(qū)動器電路174 進(jìn)行過電流檢測，在檢測到過電流的情況下，停止對應(yīng)的上臂IGBT155、下臂IGBT157的開關(guān)動作，保護(hù)對應(yīng)的上臂IGBT155、下臂IGBT157不受過電流影響。從設(shè)置于上下臂串聯(lián)電路的溫度傳感器(未圖示)得大的上下臂串聯(lián)電路的溫度信息輸入到微機(jī)。此外，向微機(jī)輸入上下臂串聯(lián)電路的直流正極側(cè)的電壓信息。微機(jī)根據(jù)上述信息進(jìn)行過溫度檢測及過電壓檢測，在檢測出過溫度或者過電壓的情況下，使全部的上臂IGBT155、下臂IGBT157的開關(guān)動作停止，保護(hù)上下臂串聯(lián)電路不受過溫度或者過電壓影響。逆變器電路部140的上臂IGBT155或下臂IGBT157的導(dǎo)通及截止動作以一定的順序進(jìn)行切換，在該切換時(shí)，在電動發(fā)電機(jī)192的定子繞組中產(chǎn)生的電流流過包括二極管 156,158的電路。應(yīng)予說明，在本實(shí)施方式的電力轉(zhuǎn)換裝置200中，在逆變器電路部140的各相上設(shè)有1個上下臂串聯(lián)電路，但如上所述，作為產(chǎn)生向電動發(fā)電機(jī)輸出的3相交流的各相輸出的電路，在各相上并聯(lián)連接2個上下臂串聯(lián)電路而成的電路結(jié)構(gòu)的電力轉(zhuǎn)換裝置也可。各逆變器電路部140或142上設(shè)置的直流端子138(參照圖1)與由正極導(dǎo)體板和負(fù)極導(dǎo)體板構(gòu)成的層疊導(dǎo)體板700(參照圖2、圖14)連接。層疊導(dǎo)體板700是通過由沿功率模塊的排列方向?qū)挿膶?dǎo)電性板材構(gòu)成的正極側(cè)導(dǎo)體板702和負(fù)極側(cè)導(dǎo)體板704夾持絕緣片(未圖示)而構(gòu)成3層構(gòu)造的層疊配線板。層疊導(dǎo)體板700的正極側(cè)導(dǎo)體板702及負(fù)極側(cè)導(dǎo)體板704分別與電容器模塊500上設(shè)置的層疊配線板501所具有的正極導(dǎo)體板507 及負(fù)極導(dǎo)體板505連接。正極導(dǎo)體板507及負(fù)極導(dǎo)體板505也由沿功率模塊排列方向?qū)挿膶?dǎo)電性板材構(gòu)成，構(gòu)成夾持有絕緣片517(未圖示)的3層構(gòu)造的層疊配線板。在電容器模塊500上并聯(lián)連接有多個電容器單元514，電容器單元514的正極側(cè)與正極導(dǎo)體板507連接，電容器單元514的負(fù)極側(cè)與負(fù)極導(dǎo)體板505連接。電容器模塊500 構(gòu)成用于抑制由于上臂IGBT155、下臂IGBT157的開關(guān)動作而產(chǎn)生的直流電壓的變動的平滑電路。電容器模塊500的層疊配線板501與電力轉(zhuǎn)換裝置200的直流連接器138上連接的輸入層疊配線板230相連接。輸入層疊配線板230上也連接有輔機(jī)用轉(zhuǎn)換機(jī)43所具備的逆變器裝置。在輸入層疊配線板230與層疊配線板501之間，設(shè)有噪聲過濾器。噪聲過濾器中具備將框體12的接地端子與各直流電力線連接的2個電容器，構(gòu)成共同模式噪聲應(yīng)對用的Y電容器。在圖2所示的電力轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)中，電容器模塊500分別具有為了從直流電源 136接受直流電力而與直流連接器138連接的端子(省略符號)、與逆變器電路140或者逆變器電路142連接的端子，因此能夠降低逆變器電路140或者逆變器電路142產(chǎn)生的噪聲對直流電源136造成的不良影響。該結(jié)構(gòu)進(jìn)而提高平滑作用的效果。此外，如上所述，電容器模塊500與各功率半導(dǎo)體模塊300的連接使用層疊狀態(tài)的導(dǎo)體板，因此能夠降低相對于流過各功率半導(dǎo)體模塊300的上下臂串聯(lián)電路的電流的電感，并能夠降低伴隨上述電流的急劇變化而導(dǎo)致躍升的電壓?！补β拾雽?dǎo)體模塊300的說明〕結(jié)合圖3至圖10，對逆變器電路部140及逆變器電路部142中使用的功率半導(dǎo)體模塊300的詳細(xì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖3(a)是本實(shí)施方式的功率半導(dǎo)體模塊300的剖面圖，圖 3(b)是本實(shí)施方式的功率半導(dǎo)體模塊300的立體圖。如圖4 (b)、圖4 (c)或者圖5 (b)所示，構(gòu)成上下臂串聯(lián)電路的功率半導(dǎo)體元件通過導(dǎo)體板315、318或者導(dǎo)體板316、319而從兩面夾持并固接。將信號配線一體成形而成的輔助模制體600安裝于導(dǎo)體板。以使導(dǎo)體板的散熱面露出的方式通過第一密封樹脂350來密封上述部件，并在其上熱壓接絕緣片333。將整體插入模塊箱體304之中，并將絕緣片333 與罐(CAN)型冷卻器即模塊箱體304的內(nèi)表面熱壓接。在模塊箱體304的內(nèi)部殘存的空隙中填充第二密封樹脂351。此外，作為用于與電容器模塊500連接的直流匯流條，設(shè)有直流正極配線315A及直流負(fù)極配線319A，并在其前端部形成有直流正極端子315B與直流負(fù)極端子319B。作為用于向電動發(fā)電機(jī)192或者194供給交流電力的交流匯流條，設(shè)有交流配線320，并在其前端形成有交流端子321。在本實(shí)施方式中，上述各配線315A及319A、320 設(shè)置于各導(dǎo)體板315、319、316，并一體成形，與驅(qū)動器電路174連接的外部信號端子325U、 325L插嵌成形于輔助模制體600。如上所述，通過形成將利用絕緣片333來支承元件的導(dǎo)體板與模塊箱體304的內(nèi)側(cè)固接的構(gòu)造，能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)合附圖后述的制造方法，提高生產(chǎn)率。此外能夠有效地將功率半導(dǎo)體元件產(chǎn)生的熱向散熱片305傳遞，功率半導(dǎo)體元件的冷卻效果提高。進(jìn)而能夠抑制由于溫度變化等導(dǎo)致熱應(yīng)力的產(chǎn)生，適用于溫度變化急劇的車輛用的逆變器。模塊箱體304由鋁合金材料，例如AL、ALSi、ALSiC、AL-C等構(gòu)成，且無接縫地一體成形并呈罐形的形狀。在此，罐形是指在規(guī)定的一面具備插入口 306，且有底的大致長方體形狀。此外，模塊箱體304是除了插入口 306以外未設(shè)置開口的構(gòu)造，插入口 306的外周被凸緣304B包圍。從其他方面來看，如圖3(a) (b)所示，具有比其他面更大面的第一、第二散熱面以對置的狀態(tài)進(jìn)行配置，上述對置的第一、第二散熱面的3邊構(gòu)成以比上述散熱面窄的寬度密閉的面，其余的一邊的面上形成有開口。上述構(gòu)造不需要完整的長方體，如圖3所示，角部形成曲面也可。通過具有上述形狀的金屬性的箱體，即使將模塊箱體304插入水或油等冷卻介質(zhì)流動的流路內(nèi)，也能夠由凸緣304B來確保相對于冷卻介質(zhì)的密封，因此能夠以簡單的結(jié)構(gòu)來防止冷卻介質(zhì)侵入模塊箱體304的內(nèi)部及端子部分。此外，在模塊箱體304 外壁上，在對置的散熱基底307上均勻地形成有散熱片305，且在該同一面的外周形成有厚度變得極薄的彎曲部304A。彎曲部304A的厚度薄到通過對散熱片305進(jìn)行加壓就能夠容易變形的程度，因此，插入模塊一次密封體300A之后的生產(chǎn)率提高。功率半導(dǎo)體模塊300中，功率半導(dǎo)體元件工作時(shí)發(fā)出的熱通過導(dǎo)體板從兩面擴(kuò)散并傳遞到絕緣片333，從形成在模塊箱體304上的散熱基底307和所述散熱基底307上設(shè)置的散熱片305向冷卻介質(zhì)散熱，因此能夠?qū)崿F(xiàn)高的冷卻性能。圖4(a)是為了助于理解而將模塊箱體304、絕緣片333、第一密封樹脂350和第二密封樹脂351除去后的功率半導(dǎo)體模塊300的內(nèi)部剖面圖。圖4(b)是功率半導(dǎo)體模塊300 的內(nèi)部立體圖。圖4(c)是用于助于理解圖4(a)的構(gòu)造的分解圖。圖4(d)是功率半導(dǎo)體模塊300的電路圖。此外，圖5(a)是說明電感的降低效果的電路圖，圖5(b)是表示用于說明電感的降低作用的電流流動的立體圖。首先，與電路相關(guān)聯(lián)地說明功率半導(dǎo)體元件和導(dǎo)體板的配置。在本實(shí)施方式中，功率半導(dǎo)體元件有IGBT和二極管。直流正極導(dǎo)體板315與第一交流導(dǎo)體板316配置為大致同一平面狀，在直流正極導(dǎo)體板315上固接有上臂IGBT155的集電極和上臂二極管156的陰極電極，在第一交流導(dǎo)體板316上固接有下臂IGBT157的集電極和下臂二極管158的陰極電極。第二交流導(dǎo)體板318與直流負(fù)極導(dǎo)體板319配置為大致同一平面狀。在第二交流導(dǎo)體板318上固接有上臂IGBT155的發(fā)射極和上臂二極管156的陽極電極。在直流負(fù)極導(dǎo)體板319上固接有下臂IGBT157的發(fā)射極和下臂二極管158的陽極電極。各功率半導(dǎo)體元件分別固接在上述各導(dǎo)體板所設(shè)有元件固接部上。各功率半導(dǎo)體元件為板狀的扁平構(gòu)造， 各電極形成在表背面，因此如圖4(b)所示，直流正極導(dǎo)體板315與第二交流導(dǎo)體板318、及第一交流導(dǎo)體板316與直流負(fù)極導(dǎo)體板319配置為以隔著各IGBT及二極管，即以夾著功率半導(dǎo)體元件的方式而大致平行地對置，形成夾著上述功率半導(dǎo)體元件的層疊配置。第一交流導(dǎo)體板316與第二交流導(dǎo)體板318經(jīng)由中間電極159連接。通過該連接，上臂電路與下臂電路電連接，形成上下臂串聯(lián)電路。各電極與相關(guān)的各導(dǎo)體板之間的固接使用釬焊材料或包含銀片及微小的金屬粒子的低溫?zé)Y(jié)接合材料等金屬接合材料337(參照圖8(a))，而電結(jié)合及熱接合。對于各配線與端子，直流正極配線315A與直流正極導(dǎo)體板315 —體形成，在其前端形成有直流正極端子315B。直流負(fù)極配線319A的基本構(gòu)造也相同，并與直流負(fù)極導(dǎo)體板319 —體形成，并在前端形成有直流負(fù)極端子319B。在直流正極配線315A與直流負(fù)極配線319A之間，設(shè)有由樹脂件料成形的輔助模制體600，上述直流正極配線315A與直流負(fù)極配線319A呈以對置的狀態(tài)、大致平行地沿相當(dāng)于功率半導(dǎo)體的位置向相反方向延伸的形狀。此外外部信號端子325L、325U與輔助模制體600 —體成形，且朝向與上述直流正極配線315A、直流負(fù)極配線319A相同的方向即模塊外延伸。輔助模制體600所使用的樹脂件料適用具有絕緣性的熱硬化性樹脂、或者熱可塑性樹脂。將信號用配線插嵌成形于上述輔助模制體600。通過此種構(gòu)造，能夠確保直流正極配線315A與直流負(fù)極配線319A間的絕緣性和信號用配線與各配線板之間的絕緣性。通過該構(gòu)造，能夠進(jìn)行高密度配線。進(jìn)而，將直流正極配線315A與直流負(fù)極配線319A以大致平行地對置的方式進(jìn)行配置。通過形成如下構(gòu)造，即功率半導(dǎo)體元件的開關(guān)動作時(shí)瞬間流過的電流在以對置的方式配置的上述直流正極配線315A和上述直流負(fù)極配線319A中沿逆向流動，能夠起到相互逆向流動的電流產(chǎn)生的磁場相互抵消的作用。利用該作用可以實(shí)現(xiàn)低電感化。對于低電感化所起的作用，結(jié)合圖5(a)進(jìn)行說明。圖5(a)中，當(dāng)前下臂二極管158為以順向偏壓狀態(tài)而導(dǎo)通的狀態(tài)。在該狀態(tài)下，當(dāng)上臂IGBT155變?yōu)镺N狀態(tài)時(shí)，下臂二極管158變?yōu)槟嫦蚱珘?，載流子移動所導(dǎo)致的恢復(fù)電流貫通上下臂。此時(shí)，各導(dǎo)體板315、316、318、319中流有圖 5(b)所示的恢復(fù)電流100。上述恢復(fù)電流100首先如虛線所示，通過與直流負(fù)極端子319B 并聯(lián)配置的直流正極端子315B，接著流過由各導(dǎo)體板315、316、318、319形成的環(huán)狀的路徑，再次經(jīng)由與直流負(fù)極端子319B并聯(lián)配置的直流正極端子315B而如實(shí)線所示地流動。通過使電流流過上述環(huán)狀路徑，散熱基底307中流過渦電流101。利用該渦電流101所產(chǎn)生的磁場抵消效果，降低環(huán)狀路徑中的配線電感102。應(yīng)予說明，電流路徑越接近環(huán)狀，電感降低作用越增大。在本實(shí)施方式中，環(huán)狀的電流路徑如虛線所示流過靠近導(dǎo)體板315的端子側(cè)的路徑，通過半導(dǎo)體元件內(nèi)，如實(shí)線所示，流過遠(yuǎn)離導(dǎo)體板318的端子側(cè)的路徑，然后，如虛線所示，流過遠(yuǎn)離導(dǎo)體板316的端子側(cè)的路徑，再次通過半導(dǎo)體元件內(nèi)，流過實(shí)線所示的靠近導(dǎo)體板319的端子側(cè)的路徑。如此，經(jīng)過接近直流正極端子315B、直流負(fù)極端子319B — 側(cè)和遠(yuǎn)離直流正極端子315B、直流負(fù)極端子319B —側(cè)的路徑，從而形成環(huán)狀的電路，利用流過該環(huán)狀的電路的恢復(fù)電流100，在散熱基底307中流有渦電流101。利用該渦電流101 的磁場與恢復(fù)電流100的磁場所形成的抵消而降低電感?！草o助模制體600的說明〕圖6 (a)是輔助模制體600的立體圖，圖6 (b)是輔助模制體600的側(cè)視圖，圖6 (c) 是圖6(b)所示的輔助模制體600的A-A剖面圖，圖6(d)是輔助模制體600的透過圖。圖 7(a) (c)是表示在功率半導(dǎo)體模塊300的一次密封模具內(nèi)設(shè)置輔助模制體600，并填充樹脂的狀態(tài)的說明圖，為易于理解，以剖面圖來表示。參照上述附圖，對輔助模制體600的構(gòu)造進(jìn)行說明。輔助模制體600中將信號導(dǎo)體3M插嵌成形而一體化。所述信號導(dǎo)體3M從輔助模制體600的密封部601的一側(cè)起相對于功率半導(dǎo)體元件向相反方向延伸，形成用于與控制功率半導(dǎo)體元件的驅(qū)動器電路174 等連接的外部信號端子325U、325L。所述信號導(dǎo)體324的相反側(cè)形成內(nèi)部信號端子326U、 3^L，該內(nèi)部信號端子326U、326L例如通過金屬線等用于與功率半導(dǎo)體元件的表面電極上設(shè)置的信號焊盤連接。密封部601呈相對于直流正極配線315A、直流負(fù)極配線319A或者交流配線320的形狀的長軸，沿將它們橫切的方向、在本實(shí)施方式中沿大致正交的方向延伸的形狀。如圖4(b)、圖4(c)、圖5(b)所示，輔助模制體600與導(dǎo)體板315、316、318、319同樣地沿橫切上述配線315A或319A，320的長邊方向的軸的方向延伸，輔助模制體600的長度比橫向排列的導(dǎo)體板315和316的整體長度長、或者比橫向排列的導(dǎo)體板318和319的整體長度長，上述橫向排列的導(dǎo)體板315和316或者橫向排列的導(dǎo)體板318和319進(jìn)入輔助模制體600的橫向的長度范圍內(nèi)。此外，如圖5(b)、圖6(a)、(b)所示，在用于固定各配線315A、319A、320的輔助模制體600的配線對合部602A 602C上分別形成有用于與各配線315A、319A、320即匯流條對合的凹處。向該各凹處插入各配線，由此能夠?qū)⒏髋渚€定位。由此，能夠?qū)⒏髋渚€315A、 319A.320對合組裝，提高量產(chǎn)性。進(jìn)而，配線絕緣部608設(shè)置在直流正極配線315A與直流負(fù)極配線319A之間，確保絕緣性，并能夠可靠地平行對置配置。該對置配置若存在偏移，則無法有效實(shí)現(xiàn)磁場抵消效果，因此妨礙低電感化。此外，密封部601上形成有模具按壓面 604，此處，沿長邊方向的外周一周形成多根樹脂防漏突起605。為了充分確保直流正極配線 315A與直流負(fù)極配線319A之間的絕緣距離，配線絕緣部608形成為板狀。此外，如圖3 (a)、圖8 (b)所示，期望利用第一密封樹脂350來密封功率半導(dǎo)體模塊 300的各功率半導(dǎo)體元件及各導(dǎo)體板。該密封工序中，如圖7(a) (c)所示，首先將支承有各配線315A、319A、320及信號配線3M的輔助模制體600如圖7 (a)那樣插入加熱到150 180°C左右的模具900中。本實(shí)施方式中各導(dǎo)體板315、316、318、319和各配線315A、319A、 320分別牢固地相連，因此通過將輔助模制體600設(shè)置在規(guī)定的位置，主要電路及功率半導(dǎo)體元件被設(shè)置在規(guī)定的位置。從而生產(chǎn)率提高，并且可靠性提高。接下來，如圖7(b)所示，從澆口 904加壓注入第一密封樹脂原材料910，向上述各配線315A、319A、320、功率半導(dǎo)體元件、以及各導(dǎo)體板315、316、318、319之間填充第一密封樹脂原材料910，由下模901和上模902及輔助模制體600閉塞的空間被第一密封樹脂素材910注滿。即、當(dāng)?shù)谝幻芊鈽渲夭?10從流槽905向腔體903注入時(shí)，輔助模制體600 的樹脂防漏突起605在下模901與上模902的合模力的作用下與上模和下模密接，樹脂防漏突起605的前端部被壓癟，與模具900更緊密地緊貼，能夠與密封部601 —起作用來防止第一密封樹脂原材料910向各端子部泄漏。通過在輔助模制體600上設(shè)置這樣朝向模具面突出的突起605的構(gòu)造，能夠進(jìn)一步防止樹脂泄漏，能夠提高量產(chǎn)性。突起605的形狀在圖 6 (ν)中詳述。如該圖這樣，利用配線絕緣部608來維持直流正極配線315Α與直流負(fù)極配線319Α之間的絕緣，并且將上述配線315Α、319Α維持成大致平行，因此在注入第一密封樹脂素材910之后，能夠保持在優(yōu)選的配置關(guān)系。此外，輔助模制體600的配線對合部602Α、 602Β與配線315Α、319Α之間也設(shè)有突起605，因此能夠防止樹脂劑從配線315Α、319Α的周圍泄漏。在此，作為密封部601的材料，當(dāng)考慮到設(shè)置在150 180°C左右的模具900中時(shí)， 期望可實(shí)現(xiàn)高耐熱性的熱可塑性樹脂的液晶聚合物或聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)或聚苯硫醚樹脂(PPS)。應(yīng)予說明，第一密封樹脂350、第二密封樹脂351由與輔助模制體600 不同的材料構(gòu)成。除此以外，在輔助模制體600的短邊方向的功率半導(dǎo)體芯片側(cè)，沿長邊方向設(shè)有多個圖6(b)所示的貫通孔606。在密封后，第一密封樹脂350流入貫通孔606并硬化，由此實(shí)現(xiàn)錨固效果，輔助模制體600牢固保持在第一密封樹脂350中，即使由于溫度變化或機(jī)械振動而施加應(yīng)力，兩者也不會剝離。代替貫通孔，即使凹凸的形狀也難以剝離。此外，通過在輔助模制體600上涂敷聚酰亞胺系的涂敷劑，或者將表面粗化也可實(shí)現(xiàn)某種程度的效果。
〔功率半導(dǎo)體模塊300的組裝〕圖8 (a)是利用第一密封樹脂350對由圖4(b)所示的多個功率半導(dǎo)體元件和導(dǎo)體板構(gòu)成的上下臂串聯(lián)電路進(jìn)行一次密封而得的模塊一次密封體300A的立體圖。圖8(b)是功率半導(dǎo)體模塊300的剖面分解圖。模塊一次密封體300A可以由圖7(a) (c)所示的方法來制作。模塊一次密封體300A的各導(dǎo)體板在與功率半導(dǎo)體元件的元件固接部322 (參照圖4(a)、圖4(c))相反一側(cè)的面上具有傳熱面323(參照圖4(b))。在由第一密封樹脂350 密封之后，如圖8(a)所示，元件固接部322從模塊一次密封體300A表面露出。各導(dǎo)體板與第一密封樹脂表面337(參照圖8 (a)) —同構(gòu)成絕緣片壓接面338。絕緣片壓接面338形成在模塊一次密封體300A的兩面上。由此，由于功率半導(dǎo)體元件的發(fā)熱而產(chǎn)生的熱流不會被第一密封樹脂350阻擋而擴(kuò)散到絕緣片333上，能夠降低從功率半導(dǎo)體元件至絕緣片333 的熱阻。圖9 (a) (d)是說明將具備絕緣片333的模塊一次密封體300A粘接于模塊箱體 304的熱壓接工序的圖。如圖9(a)所示，在將絕緣片壓接面338半硬化狀態(tài)的狀態(tài)下，在真空環(huán)境下將絕緣片333暫時(shí)壓接于絕緣片壓接面338，并無空隙地緊貼保持。接下來，如圖9(b)所示，模塊一次密封體300A從插入口 306插入模塊箱體304，將絕緣片333與耐氧化處理后的內(nèi)部平面308對置地配置。接下來，如圖9 (c)所示，在真空高溫下，模塊箱體304從形成有散熱片305的一側(cè)朝向插入模塊箱體304內(nèi)的模塊一次密封體300A側(cè)加壓。利用該加壓力，彎曲部304A稍微變形，絕緣片333與實(shí)施了高粘接化表面處理的內(nèi)部平面308接觸。如上所述，由于模塊箱體304放置在真空高溫下，因此在絕緣片333與內(nèi)部平面308的接觸界面上產(chǎn)生粘接力。 應(yīng)予說明，在本實(shí)施方式中，如上所述，模塊箱體304為罐形狀的罐形冷卻器。接下來，如圖9(d)所示，利用第二密封樹脂351來填充未被模塊箱體304內(nèi)的模塊一次密封體300A和絕緣片333占據(jù)的剩余空間。如圖3 (b)所示，從輔助模制體600的長邊方向的端部與模塊箱體304的開口的橫向端部之間的空隙進(jìn)行第二密封樹脂351的填充。由此，輔助模制體600的側(cè)部、模塊箱體304的開口的側(cè)部、及與所述開口部相連的模塊箱體304的收容室的兩肋的空間及底部空間被第二密封樹脂351填埋?！补β拾雽?dǎo)體模塊300向水路的組裝〕圖10(a) (b)是說明將功率半導(dǎo)體模塊300的電力轉(zhuǎn)換裝置向框體12(參照圖13) 組裝的工序的圖。框體12具備作為冷卻部的冷卻套19A，該冷卻部中形成有冷卻介質(zhì)流動的流路19。冷卻套19A的上部形成有開口，且與該開口對置的一側(cè)形成有開口。從上部開口插入功率半導(dǎo)體模塊300，利用密封件800、801和模塊箱體304的凸緣304B來防止制冷劑的泄漏。作為制冷劑例如使用水，相對于配置有上臂電路和下臂電路的軸向即功率半導(dǎo)體模塊300的插入方向，上述制冷劑沿橫切上述方向的方向流動。在上述說明的構(gòu)造中，由導(dǎo)體板315、318夾持的上臂電路、和由導(dǎo)體板316、319夾持的下臂電路沿制冷劑的流動方向并列地配置，能夠?qū)崿F(xiàn)模塊的更小型化。此外，厚度變薄，抑制相對于制冷劑流動的流體阻力。進(jìn)而，如圖5(b)所示，上臂電路或者下臂電路由分別并聯(lián)連接的2個功率半導(dǎo)體元件制作而得。上述并聯(lián)連接的2個功率半導(dǎo)體元件在上述導(dǎo)體板315與導(dǎo)體板318之間、或者上述導(dǎo)體板316與導(dǎo)體板319之間，沿制冷劑流動的方向并列地配置。利用該構(gòu)造，模塊整體變得更小型。根據(jù)如上說明的本實(shí)施方式，功率半導(dǎo)體模塊300將內(nèi)置有上下臂電路的模塊一次密封體300A和樹脂絕緣層333收容在無接縫的全閉的模塊箱體304內(nèi)，從而能夠防止內(nèi)置的上下臂電路和樹脂絕緣層333免受冷卻介質(zhì)的浸透。此外，功率半導(dǎo)體元件工作時(shí)的發(fā)熱從兩面通過導(dǎo)體板擴(kuò)散并傳遞至絕緣片333， 從模塊箱體304的散熱基底307和散熱片305散熱，因此能夠?qū)崿F(xiàn)高的冷卻性能，是能夠?qū)崿F(xiàn)高可靠性且高電流密度的構(gòu)造。在直流正極配線315A與直流負(fù)極配線319A之間設(shè)有由絕緣性樹脂件料構(gòu)成的輔助模制體600，并將兩者對合，確保絕緣性，同時(shí)將直流正極配線315A與直流負(fù)極配線319A 在高可靠性的基礎(chǔ)上大致平行地對置配置。由此，能夠確保絕緣可靠性及低電感化，能夠應(yīng)對電力轉(zhuǎn)換裝置的高速開關(guān)動作，增加控制自由度，并且得到良好的電流平衡。由此，功率半導(dǎo)體模塊300能夠并聯(lián)連接，能夠?qū)崿F(xiàn)具備容許電流增設(shè)性的電力轉(zhuǎn)換裝置。此外，輔助模制體600上設(shè)有樹脂防漏突起605和貫通孔606，防止密封時(shí)的樹脂泄漏并提高量產(chǎn)性，第一密封樹脂350牢固保持輔助模制體600，從而確保構(gòu)造可靠性。第二實(shí)施方式圖11 (a)是第二實(shí)施方式涉及的功率半導(dǎo)體模塊300的立體圖，圖11 (b)是省略了模塊箱體304、絕緣片333、第一密封樹脂350和第二密封樹脂351的內(nèi)部立體圖。以下， 對于與第一實(shí)施方式不同的部分進(jìn)行說明，但與第一實(shí)施方式標(biāo)注同一符號的結(jié)構(gòu)具有同樣的功能。在本實(shí)施方式中，內(nèi)置的功率半導(dǎo)體元件表示上下臂各1個的構(gòu)造。此時(shí)，各導(dǎo)體板的元件固接部的面積減少，長邊方向的長度比第一實(shí)施方式即圖3(b)更短。此時(shí)，輔助模制體600也相應(yīng)地構(gòu)成為較短，從而得到與第一實(shí)施方式時(shí)同樣的效果。此外，在本實(shí)施方式中，使用形成有用于確保信號配線板324的絕緣性并延長的配線延長部609的輔助模制體600。穿過強(qiáng)電配線之間而進(jìn)行與驅(qū)動器電路174的配線時(shí)， 保護(hù)信號配線板324，以便即使暴露于高電壓也能夠正常地傳送開關(guān)控制信號。由此，能夠確保各端子從凸緣304B的方向匯聚突出的功率半導(dǎo)體模塊300的電可靠性。結(jié)合圖13至圖15，對使用了功率半導(dǎo)體模塊300的電力轉(zhuǎn)換裝置進(jìn)行說明。在圖 13至圖15中，200為電力轉(zhuǎn)換裝置、10為上部箱體、11為金屬基底板、12為框體、13為冷卻水入口配管、14為冷卻水出口配管、420為流路背蓋、16為下部箱體、17為交流端子箱體、18 為交流輸出配線、19為冷卻水流路、20為控制電路基板。21為用于與外部連接的連接器、 22為驅(qū)動電路基板并保持驅(qū)動器電路174。如此，由控制電路基板20、控制電路172、驅(qū)動電路基板22及驅(qū)動器電路174構(gòu)成控制部。300為功率半導(dǎo)體模塊(雙面電極模塊)，在各逆變器電路部設(shè)有3個，由一組功率半導(dǎo)體模塊300構(gòu)成逆變器電路部142，由另一組功率半導(dǎo)體模塊300構(gòu)成逆變器電路部140。700為層疊導(dǎo)體板、800為密封件、304為罐狀散熱基底、314為直流正極配線板、317為直流負(fù)極配線板、500為電容器模塊，504為正極側(cè)電容器端子，506為負(fù)極側(cè)電容器端子，514為電容器單元。圖13是表示本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的電力轉(zhuǎn)換裝置200的外觀立體圖。電力轉(zhuǎn)換裝置200的外觀部件包括上表面或者底面為大致長方形的框體12、設(shè)置于框體12的短邊側(cè)的外周之一的冷卻水入口配管13及冷卻水出口配管14、用于閉塞框體12的上部開口CN 102549744 A的上部箱體10、用于閉塞所述框體12的下部開口的下部箱體16。框體12的底面?zhèn)然蛘呱媳砻鎮(zhèn)鹊男螤顬榇笾麻L方形，從而向車輛的安裝變得容易，此外具有易于制造、尤其是易于量產(chǎn)的效果。在電力轉(zhuǎn)換裝置200的長邊側(cè)的外周設(shè)有用于與各電動發(fā)電機(jī)192、194連接的交流端子箱體17。交流輸出配線將功率半導(dǎo)體模塊300與電動發(fā)電機(jī)192、194電連接。連接器21與內(nèi)至于框體12內(nèi)的控制電路基板20連接。來自外部的各種信號經(jīng)由連接器21向控制電路基板20傳送。直流負(fù)極側(cè)連接端子部510與直流正極側(cè)連接端子部512將蓄電池136與電容器模塊500電連接。在此，在本實(shí)施方式中，連接器21設(shè)置在框體12的短邊側(cè)的外周面的一側(cè)。另一方面，直流負(fù)極側(cè)連接端子部510與直流正極側(cè)連接端子部512設(shè)置在與設(shè)有連接器21的面相反側(cè)的短邊側(cè)的外周面上。也就是說，連接器 21與直流負(fù)極側(cè)連接端子部510背離地配置。由此，能夠降低從直流負(fù)極側(cè)連接端子部510 侵入框體12進(jìn)而傳播到連接器21的噪聲，能夠提高由控制電路基板20所形成的電動機(jī)的控制性。圖2的直流連接器138對應(yīng)于上述直流負(fù)極側(cè)連接端子部510和直流正極側(cè)連接端子部512。圖14是本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的電力轉(zhuǎn)換裝置的剖面圖。在電力轉(zhuǎn)換裝置的框體12的大致中央，設(shè)有內(nèi)部形成有流路19的冷卻套19A，在冷卻套19A的上部，2組開口 400,402沿流動方向排列，并形成3列，構(gòu)成6個開口部。各功率半導(dǎo)體模塊300隔著密封件800而固定在冷卻套19A的上表面。各功率半導(dǎo)體模塊300的散熱片305與冷卻套19A 的流路19中流動的冷卻介質(zhì)直接接觸。在冷卻套19A的下表面沿流路19形成有開口 404，開口 404由流路背蓋420閉塞。 此外，在冷卻套19A的下表面安裝有輔機(jī)用轉(zhuǎn)換機(jī)43，并利用冷卻介質(zhì)冷卻。輔機(jī)用轉(zhuǎn)換機(jī) 43以使內(nèi)置的功率模塊等(未圖示)散熱金屬面與冷卻套19A的下表面對置的方式，而固定在流路背蓋420的下表面。密封件800可以使用液體密封件或樹脂件料，橡膠制0型密封環(huán)或墊圈，尤其是在使用液狀密封件的情況下，能夠提高組裝性。進(jìn)而，在冷卻套19A的下方設(shè)有下部箱體16。在下部箱體16上設(shè)有電容器模塊 500，以其金屬制箱體的散熱面與下部箱體16的底板內(nèi)面相接的方式，固定在下部箱體16 的底板內(nèi)面。利用該構(gòu)造，利用冷卻套19A的上表面和下表面，能夠有效地冷卻功率半導(dǎo)體模塊300及輔機(jī)用轉(zhuǎn)換機(jī)43，并有利于電力轉(zhuǎn)換裝置整體的小型化。進(jìn)而框體12也被冷卻，由此下部箱體16被冷卻，電容器模塊500的發(fā)熱可以經(jīng)由下部箱體16和框體12傳遞并散熱到冷卻介質(zhì)。在功率半導(dǎo)體模塊300的上方配置有層疊導(dǎo)體板700，該層疊導(dǎo)體板700用于將功率半導(dǎo)體模塊300與電容器模塊500電連接。該層疊導(dǎo)體板700跨越各功率半導(dǎo)體模塊 300的輸入端子313而將各功率半導(dǎo)體模塊300并聯(lián)連接。進(jìn)而，層疊導(dǎo)體板700包括與電容器模塊500的正極導(dǎo)體板507連接的正極側(cè)導(dǎo)體板702 ；與電容器模塊500的負(fù)極導(dǎo)體板505連接的負(fù)極側(cè)導(dǎo)體板704 ；配置在導(dǎo)體板702、704間的絕緣片700。以冷卻套19A 的流路19蜿蜒貫穿于所形成的水路隔壁內(nèi)的方式來配置該導(dǎo)體板505、507，由此能夠縮短配線長度，從而能夠降低從各功率半導(dǎo)體模塊300至電容器模塊500的配線電感。在層疊導(dǎo)體板700的上方配置有控制電路基板20和驅(qū)動電路基板22。在驅(qū)動電路基板22上搭載有圖2所示的驅(qū)動器電路174，在控制電路基板20上搭載有圖2所示的具有CPU的控制電路172。此外，在驅(qū)動電路基板22與控制電路基板20之間配置有金屬基底板11。金屬基底板11實(shí)現(xiàn)兩基板22、20上所搭載的電路群的電磁屏蔽的功能，并具有散逸驅(qū)動電路基板22與控制電路基板20的發(fā)熱并冷卻的作用。 如此，框體12的中央部設(shè)置冷卻套19A，在其一側(cè)配置電動發(fā)電機(jī)192、194驅(qū)動用的功率半導(dǎo)體模塊300，此外在另一側(cè)配置輔機(jī)用的逆變器裝置(功率模塊)43，從而能夠以小的空間來效率良好地冷卻，能夠?qū)㈦娏D(zhuǎn)換裝置整體小型化。冷卻套19A與框體12 — 體地由鋁鑄造來制作，除了冷卻效果以外，冷卻套19A還具有提高機(jī)械強(qiáng)度的效果。此外， 利用鋁鑄造而將框體12與冷卻套19A —體成形構(gòu)造，因此導(dǎo)熱變得良好，對于處在遠(yuǎn)離冷卻套19A的位置處的驅(qū)動電路基板22、控制電路基板20及電容器模塊500的冷卻效率提尚ο在驅(qū)動電路基板22和控制電路基板20上，設(shè)有穿過金屬基底板11而進(jìn)行各電路基板20、22的電路群的連接的柔性配線23。該柔性配線23預(yù)先層疊在配線基板之中，并通過焊料等接合材而固接于配線基板的上部的配線圖案。進(jìn)而，使柔性配線23的電極貫穿于配線基板上預(yù)先設(shè)置的通孔中，并通過焊料等接合材固接，從而構(gòu)成柔性配線23。來自控制電路基板20的逆變器電路的開關(guān)時(shí)序信號經(jīng)由柔性配線23而傳遞至驅(qū)動電路基板22，驅(qū)動電路基板22產(chǎn)生柵極驅(qū)動信號并施加于功率模塊的各個柵極電極。如此，通過使用柔性配線23，不需要現(xiàn)在使用的連接器的頭，能夠改善配線基板的安裝效率，并消減部件點(diǎn)數(shù)， 能夠?qū)崿F(xiàn)逆變器的小型化。此外，控制電路基板20連接于與外部進(jìn)行電連接的連接器21。 利用連接器21，與設(shè)置于電力轉(zhuǎn)換裝置200的外部的車載蓄電池136即鋰電池模塊之間進(jìn)行信號的傳送。來自鋰電池模塊的表示電池狀態(tài)的信號或表示鋰電池的充電狀態(tài)等的信號被送回至控制電路基板20。在框體12的上端部和下端部形成有開口。例如通過螺紋件或螺栓等聯(lián)結(jié)部件而將上部箱體10和下部箱體16分別固定在框體12上，由此閉塞上述開口。在框體12的高度方向的大致中央形成有內(nèi)部設(shè)有流路19的冷卻套19A。通過各功率半導(dǎo)體模塊300覆蓋冷卻套19A的上表面開口，并通過流路背蓋420覆蓋下表面開口，由此在冷卻套19A的內(nèi)部形成流路19。在組裝中途進(jìn)行流路19的漏水試驗(yàn)。還有，在漏水試驗(yàn)合格之后，從框體12 的上部和下部的開口進(jìn)行安裝基板或電容器模塊500的操作。如此，采用如下構(gòu)造在框體 12的中央配置冷卻套19A，接下來從框體12的上端部和下端部的開口進(jìn)行固定必要部件的操作，從而提高生產(chǎn)率。此外在最初完成流路19且進(jìn)行漏水試驗(yàn)之后，可以安裝其他的部件，生產(chǎn)率和可靠性兩方面都提高。圖15是在具有冷卻套19A的框體12的鋁鑄造品上安裝有冷卻水入口配管和出口配管的剖面立體圖。在圖15中，從冷卻水入口配管13流入流路19的冷卻介質(zhì)沿箭頭418 的方向即長方形的長邊一分為二地流過，在長方形的短邊的另一側(cè)的側(cè)面的跟前附近的拐角部19C，如箭頭421a那樣折返。冷卻介質(zhì)再次沿著長方形的長邊在箭頭422的方向上一分為二地流過，進(jìn)而沿長方形的長邊流動，并如箭頭421b那樣折返。進(jìn)而冷卻介質(zhì)流入設(shè)置在下冷卻水路蓋420上的出口配管并折返，從出口孔向冷卻水入口配管14流出。在冷卻套19A的上表面空有6個開口 400。各功率半導(dǎo)體模塊300從各個開口突出到冷卻介質(zhì)的流動中。利用模塊箱體304所具備的彎曲部304A及分流邊界部19B，將冷卻水分割為二，并能夠降低壓力損失。通過將模塊箱體304的彎曲部304A形成為曲面，并將冷卻介質(zhì)分割為二，能夠降低壓力損失，因此即使流路以S字狀蜿蜒，也能夠減少壓力損失的上升，并改善冷卻效率。如上所述，對各種實(shí)施方式及變形例進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并不限定于上述內(nèi)容。 在本發(fā)明的技術(shù)思想的范圍內(nèi)得到的其他方式也包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。本申請以日本國專利申請2009-230136號(2009年10月2日申請)為基礎(chǔ)，其內(nèi)容作為引用文加入到其中。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體裝置，其中， 具備具有開口部的箱體；收容在所述箱體內(nèi)的半導(dǎo)體元件；第一導(dǎo)體板，其收容在所述箱體內(nèi)，并配置于所述半導(dǎo)體元件的一面?zhèn)龋?第二導(dǎo)體板，其收容在所述箱體內(nèi)，并配置于所述半導(dǎo)體元件的另一面?zhèn)龋?正極匯流條，其用于與所述第一導(dǎo)體板電連接并供給直流電力； 負(fù)極匯流條，其用于與所述第二導(dǎo)體板電連接并供給直流電力； 第一樹脂件，其用于閉塞所述箱體的開口部；第二樹脂件，其用于密封所述半導(dǎo)體元件、所述第一導(dǎo)體板及所述第二導(dǎo)體板，并由與所述第一樹脂件不同的材料構(gòu)成，所述正極匯流條與所述負(fù)極匯流條呈從所述箱體內(nèi)經(jīng)由所述開口部而向所述箱體外伸出的形狀，所述第一樹脂件將所述正極匯流條及所述負(fù)極匯流條之間填埋，所述半導(dǎo)體元件與所述第一樹脂件之間被所述第二樹脂件填埋。
2.一種半導(dǎo)體裝置，其中， 具備具有開口部的箱體；收容在所述箱體內(nèi)的半導(dǎo)體元件；第一導(dǎo)體板，其收容在所述箱體內(nèi)，并配置于所述半導(dǎo)體元件的一面?zhèn)龋?第二導(dǎo)體板，其收容在所述箱體內(nèi)，并配置于所述半導(dǎo)體元件的另一面?zhèn)龋?正極匯流條，其用于與所述第一導(dǎo)體板電連接并供給直流電力； 負(fù)極匯流條，其用于與所述第二導(dǎo)體板電連接并供給直流電力； 信號線，其用于傳送控制所述半導(dǎo)體元件的控制信號，所述正極匯流條、所述負(fù)極匯流條和所述信號線從所述箱體內(nèi)部經(jīng)由所述箱體的開口部向所述箱體外延伸，在所述箱體的開口部還設(shè)有用于閉塞所述開口部的第一樹脂件，并由所述第一樹脂件支承所述正極匯流條、所述負(fù)極匯流條和所述信號線，還填充有由與所述第一樹脂件不同的材料構(gòu)成的第二樹脂件，且該第二樹脂件用于填埋所述箱體內(nèi)的所述半導(dǎo)體元件與所述第一樹脂件之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體裝置，其中，所述正極匯流條與所述負(fù)極匯流條以相互對置的方式來排列配置，所述正極匯流條與所述負(fù)極匯流條之間由所述第一樹脂件閉塞，閉塞所述開口部的所述第一樹脂件具備突起部，且該突起部朝向形成有所述開口部的開口的箱體突出。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體裝置，其中，所述第一樹脂件上設(shè)置的所述突起部的前端與所述箱體內(nèi)表面緊貼，并呈現(xiàn)被壓潰的形狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置，其中，所述半導(dǎo)體元件與所述第一導(dǎo)體板、或者所述半導(dǎo)體元件與所述第二導(dǎo)體板經(jīng)由焊料層電連接，所述第一樹脂件是熔融溫度比所述釬焊材料的熔融溫度高的材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體裝置，其中，在所述第一樹脂件的配置有所述半導(dǎo)體元件的一側(cè)設(shè)有用于與所述第二樹脂件嵌合的嵌合部，所述嵌合部具備孔或凹凸形狀。
7.—種功率半導(dǎo)體模塊，其中，具備功率模塊箱體，其具有對置的寬幅的第一面和第二面，在所述第一面和第二面之間的面上具有開口；上臂開關(guān)元件和下臂開關(guān)元件，其收容在所述箱體內(nèi)，分別構(gòu)成逆變器的上臂電路和下臂電路；第一導(dǎo)體板，其收容在所述箱體內(nèi)，并配置在所述上臂開關(guān)元件的一面?zhèn)?，與所述上臂開關(guān)元件的一面電連接；第二導(dǎo)體板，其收容在所述箱體內(nèi)，并配置在所述下臂開關(guān)元件的另一面?zhèn)?，與所述下臂開關(guān)元件的另一面電連接；第一導(dǎo)體，其用于通過使所述上臂開關(guān)元件的另一面與所述下臂開關(guān)元件的一面電連接而使所述上臂開關(guān)元件和所述下臂開關(guān)元件串聯(lián)連接；正極匯流條及負(fù)極匯流條，其用于向串聯(lián)連接的所述上臂開關(guān)元件和所述下臂開關(guān)元件供給直流電力；多個信號線，其用于傳送對所述上臂開關(guān)元件和所述下臂開關(guān)元件進(jìn)行控制的控制信號，所述正極匯流條、所述負(fù)極匯流條和所述多個信號線呈從所述功率模塊箱體的內(nèi)部經(jīng)由所述功率模塊箱體的開口而向所述功率模塊箱體外伸出的形狀，由用于閉塞所述開口的第一樹脂件所形成的第一模制體進(jìn)一步設(shè)置于開口部，并利用所述第一模制體來固定所述多個信號線，進(jìn)而利用所述第一模制體，以將正極匯流條與所述負(fù)極匯流條以相互對置的狀態(tài)排列配置的方式來進(jìn)行支承，利用與所述第一樹脂件不同的材料構(gòu)成的第二樹脂件來填埋所述上臂開關(guān)元件、所述下臂開關(guān)元件、所述第一導(dǎo)體板、所述第二導(dǎo)體板和所述第一導(dǎo)體之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的功率半導(dǎo)體模塊，其中，在所述功率模塊箱體的所述第一面和所述第二面的外側(cè)分別設(shè)有用于散熱的散熱片， 在所述第一面與所述第二面的內(nèi)側(cè)，以與所述第一面和所述第二面對置的方式而分別配置所述第一導(dǎo)體板和所述第二導(dǎo)體板，且經(jīng)由絕緣片將所述第一導(dǎo)體板和所述第二導(dǎo)體板與所述功率模塊箱體的所述第一面和所述第二面的內(nèi)側(cè)分別固接。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的功率半導(dǎo)體模塊，其中，在與所述功率模塊箱體的內(nèi)表面對置的所述第一模制體的外側(cè)面，形成有朝向所述功率模塊箱體的內(nèi)表面突出的突起。
10.根據(jù)權(quán)利要求7 9中任一項(xiàng)所述的功率半導(dǎo)體模塊，其中，所述功率半導(dǎo)體模塊還設(shè)有交流匯流條，該交流匯流條從所述功率模塊箱體的內(nèi)部通過所述開口而伸出到所述功率模塊箱體的外部，所述交流匯流條與所述第一導(dǎo)體電連接，且所述第一導(dǎo)體用于將所述上臂開關(guān)元件和所述下臂開關(guān)元件串聯(lián)連接，所述第一導(dǎo)體板與所述正極匯流條位于所述功率模塊箱體的所述第一面?zhèn)龋?所述第二導(dǎo)體板與所述負(fù)極匯流條位于所述功率模塊箱體的所述第二面?zhèn)?，所述功率半?dǎo)體模塊還設(shè)有第三導(dǎo)體板和第四導(dǎo)體板， 所述第一導(dǎo)體板與所述第三導(dǎo)體板配置為隔著所述上臂開關(guān)元件而對置， 所述第二導(dǎo)體板與所述第四導(dǎo)體板配置為隔著所述下臂開關(guān)元件而對置， 所述第一導(dǎo)體板與所述第四導(dǎo)體板經(jīng)由絕緣片而固接于所述功率模塊箱體的所述第一面的內(nèi)側(cè)，所述第二導(dǎo)體板與所述第三導(dǎo)體板經(jīng)由絕緣片而固接于所述功率模塊箱體的所述第二面的內(nèi)側(cè)，所述第三導(dǎo)體板與所述第四導(dǎo)體板經(jīng)由所述第一導(dǎo)體而電連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的功率半導(dǎo)體模塊，其中，相對于所述正極匯流條或者所述負(fù)極匯流條從所述功率模塊箱體內(nèi)向外延伸的第一方向，沿著橫切該第一方向的第二方向而排列配置有所述第一導(dǎo)體板和所述第四導(dǎo)體板， 所述第三導(dǎo)體板與所述第二導(dǎo)體板沿所述第二方向排列配置。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的功率半導(dǎo)體模塊，其中， 所述上臂電路具有并聯(lián)連接的多個上臂開關(guān)元件， 所述下臂電路具有并聯(lián)連接的多個下臂開關(guān)元件，在所述第一導(dǎo)體板與所述第三導(dǎo)體板之間，沿著所述第二方向而排列配置有所述多個上臂開關(guān)元件，在所述第四導(dǎo)體板與所述第二導(dǎo)體板之間，沿著所述第二方向而排列配置有所述多個下臂開關(guān)元件。
13.一種電力轉(zhuǎn)換裝置，其中，具備形成有用于冷卻介質(zhì)流動的流路的冷卻部； 設(shè)置在所述冷卻部的流路上的多個功率半導(dǎo)體模塊； 平滑用的電容器模塊， 所述各功率半導(dǎo)體模塊具備功率模塊箱體，其具有對置的寬幅的第一面和第二面，在所述第一面和第二面之間的面上具有開口；上臂開關(guān)元件和下臂開關(guān)元件，其收容在所述箱體內(nèi)，分別構(gòu)成逆變器的上臂電路和下臂電路；第一導(dǎo)體板，其收容在所述箱體內(nèi)，并配置在所述上臂開關(guān)元件的一面?zhèn)?，與所述上臂開關(guān)元件的一面電連接；第二導(dǎo)體板，其收容在所述箱體內(nèi)，并配置在所述下臂開關(guān)元件的另一面?zhèn)?，與所述下臂開關(guān)元件的另一面電連接；第一導(dǎo)體，其用于通過使所述上臂開關(guān)元件的另一面與所述下臂開關(guān)元件的一面電連接而使所述上臂開關(guān)元件和所述下臂開關(guān)元件串聯(lián)連接；正極匯流條及負(fù)極匯流條，其用于向串聯(lián)連接的所述上臂開關(guān)元件和所述下臂開關(guān)元件供給直流電力；多個信號線，其用于傳送對所述上臂開關(guān)元件和所述下臂開關(guān)元件進(jìn)行控制的控制信號，所述正極匯流條、所述負(fù)極匯流條和所述多個信號線呈從所述功率模塊箱體的內(nèi)部經(jīng)由所述功率模塊箱體的開口而伸出到所述功率模塊箱體外的形狀，由用于閉塞所述開口的第一樹脂件所形成的第一模制體進(jìn)一步設(shè)置于開口部，并利用所述第一模制體來固定所述多個信號線，進(jìn)而利用所述第一模制體，以將正極匯流條與所述負(fù)極匯流條以相互對置的狀態(tài)排列配置的方式來進(jìn)行支承，利用與所述第一樹脂件不同的材料構(gòu)成的第二樹脂件來填埋所述上臂開關(guān)元件、所述下臂開關(guān)元件、所述第一導(dǎo)體板、所述第二導(dǎo)體板和所述第一導(dǎo)體之間。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電力轉(zhuǎn)換裝置，其中，在所述功率模塊箱體的所述第一面和所述第二面的外側(cè)分別設(shè)有用于散熱的散熱片， 在所述第一面與所述第二面的內(nèi)側(cè)，以與所述第一面和所述第二面對置的方式而分別配置所述第一導(dǎo)體板和所述第二導(dǎo)體板，且經(jīng)由絕緣片將所述第一導(dǎo)體板和所述第二導(dǎo)體板與所述功率模塊箱體的所述第一面和所述第二面的內(nèi)側(cè)分別固接。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的電力轉(zhuǎn)換裝置，其中，在與所述功率模塊箱體的內(nèi)表面對置的所述第一模制體的外側(cè)面，形成有朝向所述功率模塊箱體的內(nèi)表面突出的突起。
16.根據(jù)權(quán)利要求7 9中任一項(xiàng)所述的電力轉(zhuǎn)換裝置，其中，所述電力轉(zhuǎn)換裝置還設(shè)有交流匯流條，該交流匯流條從所述功率模塊箱體的內(nèi)部通過所述開口而伸出到所述功率模塊箱體的外部，所述交流匯流條與所述第一導(dǎo)體電連接，且所述第一導(dǎo)體用于將所述上臂開關(guān)元件和所述下臂開關(guān)元件串聯(lián)連接，所述第一導(dǎo)體板與所述正極匯流條位于所述功率模塊箱體的所述第一面?zhèn)龋?所述第二導(dǎo)體板與所述負(fù)極匯流條位于所述功率模塊箱體的所述第二面?zhèn)龋?所述電力轉(zhuǎn)換裝置還設(shè)有第三導(dǎo)體板和第四導(dǎo)體板， 所述第一導(dǎo)體板與所述第三導(dǎo)體板配置為隔著所述上臂開關(guān)元件而對置， 所述第二導(dǎo)體板與所述第四導(dǎo)體板配置為隔著所述下臂開關(guān)元件而對置， 所述第一導(dǎo)體板與所述第四導(dǎo)體板經(jīng)由絕緣片而固接于所述功率模塊箱體的所述第一面的內(nèi)側(cè)，所述第二導(dǎo)體板與所述第三導(dǎo)體板經(jīng)由絕緣片而固接于所述功率模塊箱體的所述第二面的內(nèi)側(cè)，所述第三導(dǎo)體板與所述第四導(dǎo)體板經(jīng)由所述第一導(dǎo)體而電連接。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電力轉(zhuǎn)換裝置，其中，相對于所述正極匯流條或者所述負(fù)極匯流條從所述功率模塊箱體內(nèi)向外延伸的第一方向，沿著橫切該第一方向的第二方向而排列配置有所述第一導(dǎo)體板和所述第四導(dǎo)體板， 所述第三導(dǎo)體板與所述第二導(dǎo)體板沿所述第二方向排列配置。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電力轉(zhuǎn)換裝置，其中， 所述上臂電路具有并聯(lián)連接的多個上臂開關(guān)元件， 所述下臂電路具有并聯(lián)連接的多個下臂開關(guān)元件，在所述第一導(dǎo)體板與所述第三導(dǎo)體板之間，沿著所述第二方向而排列配置有所述多個上臂開關(guān)元件，在所述第四導(dǎo)體板與所述第二導(dǎo)體板之間，沿著所述第二方向而排列配置有所述多個下臂開關(guān)元件。
全文摘要
本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體裝置，其中，具備具有開口部的箱體；收容在箱體內(nèi)的半導(dǎo)體元件；第一導(dǎo)體板，其收容在箱體內(nèi)，并配置于半導(dǎo)體元件的一面?zhèn)?；第二?dǎo)體板，其收容在箱體內(nèi)，并配置于半導(dǎo)體元件的另一面?zhèn)?；正極匯流條，其用于與第一導(dǎo)體板電連接并供給直流電力；負(fù)極匯流條，其用于與第二導(dǎo)體板電連接并供給直流電力；第一樹脂件，其用于閉塞箱體的開口部；第二樹脂件，其用于密封半導(dǎo)體元件、第一導(dǎo)體板及所述第二導(dǎo)體板，并由與第一樹脂件不同的材料構(gòu)成。
文檔編號H02M7/00GK102549744SQ201080044348
公開日2012年7月4日 申請日期2010年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月2日
發(fā)明者中津欣也, 佐藤俊也, 天城滋夫, 德山健, 齋藤隆一, 石川秀明, 露野圓丈 申請人:日立汽車系統(tǒng)株式會社