电力变换装置制造方法及图纸

具备多个电力变换模块、以及收容所述多个电力变换模块的框体，该多个电力变换模块具有：电路基板部，其构成为，绝缘基板安装在导热率比所述绝缘基板高的导热板的一端侧区域，所述绝缘基板安装有具有半导体元件开关元件的电力变换电路；以及散热部，其是在所述导热板中与所述一端侧区域相邻的另一端侧区域，且具有在厚度方向或面方向上贯穿所述导热板的多个第1空隙部，对从所述绝缘基板传导至所述导热板的热进行散热而对所述绝缘基板进行冷却，所述电力变换模块构成为，以使所述散热部露出至外部的状态将所述电路基板部收容于所述框体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电力变换装置
本专利技术涉及一种电力变换装置。
技术介绍
作为电力变换装置的结构要素的功率模块由于发热量大，所以一般采用安装于散热器的方式。即，功率模块运转时的发热量多。因此，功率模块为了对该热量进行散热/冷却，需要在功率模块的外部具备冷却鳍片、冷却扇等冷却构造。这样的冷却构造妨碍电力变换装置的小型化以及低成本化，因此正在研究将冷却构造小型化的技术。例如，在专利文献1中示出了一种印刷配线基板，其能够安装各种部件，将内层的导体层向外部引出而设置有面积比基板大的散热部。另外，示出了在印刷配线基板还搭载散热器作为散热部件。专利文献1：日本特开2006－93370号公报
技术实现思路
但是，例如，在利用上述现有技术构成大容量的电力变换装置的情况下，需要多个逆变器电路等，印刷配线基板的面积变大。其结果，电力变换装置大型化。另外，例如，在针对每个逆变器电路进行功率模块化的情况下，需要分别具有多个半导体元件的多个功率模块。在需要多个功率模块的情况下，多个功率模块分别容易发热，因而期望对多个功率模块分别进行冷却。此时，多个功率模块由散热器进行冷却，但散热器大小尤其需要容积，并且花费成本，因此期望进行小型化以及低成本化。本专利技术就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于得到一种能够实现小型化以及低成本化的电力变换装置、以及能够实现该电力变换装置的电力变换模块。为了解决上述课题，实现目的，本专利技术所涉及的电力变换装置的特征在于，具备多个电力变换模块、以及收容所述多个电力变换模块的框体，该多个电力变换模块具有：电路基板部，其构成为，将绝缘基板安装在导热率比所述绝缘基板高的导热板的一端侧区域，所述绝缘基板安装有具有半导体元件开关元件的电力变换电路；以及散热部，其是在所述导热板中与所述一端侧区域相邻的另一端侧区域，且具有在厚度方向或面方向上贯穿所述导热板的多个第1空隙部，对从所述绝缘基板传导至所述导热板的热进行散热而对所述绝缘基板进行冷却，所述电力变换模块构成为，以使所述散热部露出至外部的状态将所述电路基板部收容于所述框体。专利技术的效果根据本专利技术获得的效果是，得到实现了小型化以及低成本化的电力变换装置。附图说明图1是本专利技术的实施方式1所涉及的电力变换模块的斜视图。图2是本专利技术的实施方式1所涉及的电力变换模块的剖视图，是图1中的A-A剖视图。图3是本专利技术的实施方式1所涉及的电力变换模块的仰视图。图4是表示本专利技术的实施方式1所涉及的电力变换模块的其他例子的剖视图。图5是表示本专利技术的实施方式1所涉及的电力变换装置用的框体的斜视图。图6是表示将2个电力变换模块收容于框体的状态的剖视图。图7是表示将3个电力变换模块收容于框体的状态的剖视图。图8是本专利技术的实施方式2所涉及的电力变换模块的斜视图。图9是表示接合前的3个实施方式2所涉及的电力变换模块的剖视图。图10是表示接合后的3个实施方式2所涉及的电力变换模块的剖视图。图11是表示将2个实施方式2所涉及的电力变换模块收容于框体的状态的剖视图。图12是表示将3个实施方式2所涉及的电力变换模块收容于框体的状态的剖视图。图13是表示本专利技术的实施方式3所涉及的电力变换模块的图。图14是本专利技术的实施方式3所涉及的电力变换模块的分解图。图15是表示本专利技术的实施方式4所涉及的电力变换模块的图。图16是本专利技术的实施方式4所涉及的电力变换模块的分解图。图17是表示本专利技术的实施方式5所涉及的电力变换模块的图。图18是本专利技术的实施方式5所涉及的电力变换模块的分解图。图19是表示本专利技术的实施方式6所涉及的电力变换模块的剖视图。图20是表示本专利技术的实施方式6所涉及的电力变换模块的仰视图。图21是表示本专利技术的实施方式6所涉及的其他电力变换模块的剖视图。图22是表示本专利技术的实施方式7所涉及的电力变换模块的剖视图。具体实施方式下面，基于附图详细地说明本专利技术所涉及的电力变换装置以及电力变换模块的实施方式。此外，本专利技术并不限定于下面的记述，能够在不脱离本专利技术的主旨的范围内适当进行变更。另外，在下面示出的附图中，为了容易理解，有时各部件的比例尺与实际不同。在各附图之间也是如此。另外，即使是俯视图，有时为了使附图易于观看，也标注阴影线。实施方式1图1～图3是表示本专利技术的实施方式1所涉及的电力变换模块1的图。图1是电力变换模块1的斜视图。图2是电力变换模块1的剖视图，是图1中的A-A剖视图。图3是电力变换模块1的仰视图。另外，图4是表示本专利技术的实施方式1所涉及的电力变换模块1的其他例子的剖视图。实施方式1所涉及的电力变换模块1为大致平板状，具有电路基板部10和散热部20。电路基板部10设置于电力变换模块1的面方向的一端侧(图1～图3中的X方向的右侧)的区域。电路基板部10执行电力变换功能。在电路基板部10中，在导热板30的一面(上表面)上配置有电力变换电路基板50。关于电力变换电路基板50，具有半导体开关元件(半导体元件)51而构成的电力变换电路安装于例如环氧玻璃基板等绝缘基板(印刷基板)55。作为电力变换电路，安装例如逆变器电路以及转换器电路中的任意者或者双方。电力变换电路基板50例如利用螺钉紧固而固定于电路基板部10的导热板30的上表面。在电力变换电路基板50中，在该电力变换电路基板50的上层设置的半导体开关元件51电连接于在该电力变换电路基板50的内层设置的配线53。配线53经由焊料接合部52电连接以及物理连接于在半导体开关元件51的一面(下表面)设置的半导体开关元件的电极(接合部)51a。在半导体开关元件51中，半导体开关元件的电极(接合部)51a仅设置于下表面(与绝缘基板55的相对面)。作为半导体开关元件51，使用的是例如利用了硅(Silicon：Si)类半导体的IGBT或FET等半导体元件。另外，配线53的一端部在电力变换电路基板50的面方向上从电力变换电路基板50的一端侧(图1～图3中的X方向的右侧)凸出的部分，作为用于将电力变换电路与外部电路进行连接的输入输出端子54。导热板30由导热率比绝缘基板55高、即热阻比绝缘基板55低的材料构成。作为这样的导热板30，例如使用铝或铜等导热率高(热阻低)的金属板。另外，也可以代替金属板，使用由导热率比绝缘基板55高、即热阻比绝缘基板55低的树脂材料等构成的基板。散热部20是在导热板30中在电力变换模块1的面方向的另一端侧(图1～图3中的X方向的左侧)的区域与电路基板部10相邻设置的冷却构造体。散热部20是导热板30中的与电路基板部10相邻的区域自身、即导热板30中的另一端侧的区域自身。散热部20作为用于对电力变换电路基板50进行冷却的散热器起作用。在散热部20以任意图案设置有在导热板30的厚度方向贯穿导热板30的多个第1空隙部31。从与第1空隙部31相对的方向(例如，与导热板30的面方向垂直的方向)，向该第1空隙部31吹送自然空冷或强制空冷的冷却风。冷却风60例如如图2所示以与导热板30的面方向垂直的方向作为风路方向进行吹送。在进行强制空冷的情况下，设置从与第1空隙部31相对的方向(例如，与导热板30的面方向垂直的方向)吹送冷却风的送风机。在电路基板部10与散热部20之间的边界的附近，覆盖导热板30的正反面以及侧面而安装防水-防尘部件40。在图1～图3中，示出了防水-防尘部件40与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力变换装置，其特征在于，具备多个电力变换模块、以及收容所述多个电力变换模块的框体，该多个电力变换模块具有：电路基板部，其构成为，将绝缘基板安装在导热率比所述绝缘基板高的导热板的一端侧区域，所述绝缘基板安装有具有半导体元件开关元件的电力变换电路；以及散热部，其是在所述导热板中与所述一端侧区域相邻的另一端侧区域，且具有在厚度方向或面方向上贯穿所述导热板的多个第1空隙部，对从所述绝缘基板传导至所述导热板的热进行散热而对所述绝缘基板进行冷却，所述电力变换模块构成为，以使所述散热部露出至外部的状态将所述电路基板部收容于所述框体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电力变换装置，其特征在于，具备多个电力变换模块、以及收容所述多个电力变换模块的框体，该多个电力变换模块具有：电路基板部，其构成为，将绝缘基板安装在导热率比所述绝缘基板高的导热板的一端侧的区域，所述绝缘基板安装有具有半导体开关元件的电力变换电路；以及散热部，其是在所述导热板中与所述一端侧的区域相邻的另一端侧的区域，且具有在厚度方向或面方向上贯穿所述导热板的多个第1空隙部，对从所述绝缘基板传导至所述导热板的热进行散热而对所述绝缘基板进行冷却，所述电力变换模块构成为，以使所述散热部露出至外部的状态将所述电路基板部收容于所述框体，所述散热部中的所述导热板的厚度比所述电路基板部的所述导热板的厚度厚，在所述散热部的所述导热板中的所述另一端侧的端部区域，具备卡止部，该卡止部对以所述散热部彼此重叠接合的状态进行了层叠的2个所述电力变换模块彼此进行固定。2.根据权利要求1所述的电力变换装置，其特征在于，具备第1导热板和第2导热板，该第1导热板具有：第1区域，其构成所述电路基板部中的所述导热板；以及第2区域，其在所述第1区域的面方向上从所述第1区域的侧面凸出，该第2导热板与所述第1导热板相比厚度较厚，具有所述第1空隙部，该第2导热板在侧面具有供所述第1导热板的所述第2区域插入的第1开口部，从而构成所述散热部，将所述第1导热板的所述第2区域插入至所述第2导热板的所述第1开口部而构成所述导热板，所述第2区域在插入至所述第2导热板的状态下与所述第1空隙部对应的位置处具备第2空隙部。3.根据权利要求1所述的电力变换装置，其特征在于，具备第3导热板和第4导热板，该第3导热板具有：第3区域，其构成所述电路基板部中的所述导热板；以及第4区域，其在所述第3区域的面方向上从所述第3区域的侧面凸出，该第4导热板与所述第3导热板相比厚度较厚，具有所述第1空隙部，该第4导热板在侧面具有供所述第3导热板的所述第4区域插入的第2开口部，从而构成所述散热部，将所述第3导热板的所述第4区域插入至所述第4导热板的所述第2开口部而构成所述导热板，所述第4区域在插入至所述第4导热板的状态下与所述第1空隙部对应的位置处，具备沿所述第4区域向所述第4导热板插入的插入方向延伸的多个第1狭缝。4.根据权利要求1所述的电力变换装置，其特征在于，具备第5导热板和第6导热板...

【专利技术属性】
技术研发人员：畑井彰，加藤昌则，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP