电力转换装置制造方法及图纸

技术编号:20569232 阅读:45 留言:0更新日期:2019-03-14 11:06
本发明专利技术确保支承功率半导体模块的金属制构件与功率半导体模块的输入输出端的绝缘性。本发明专利技术的电力转换装置(10)在从金属制构件(40)的开口(41)突出的半导体模块(30)的输入输出用端子(101)等上连接有连接用构件(50)的母线(51),其中,连接用构件(50)具有延伸至母线(51)与金属制构件(40)的开口(41)之间的空间的延伸材料部(55、56)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电力转换装置
本专利技术涉及一种电力转换装置。
技术介绍
混合动力汽车、电动汽车等车辆驱动用的电力转换装置具有内置逆变电路的上/下臂串联电路的例如3相的功率半导体模块。功率半导体模块的输入输出端子例如连接至模塑母线的母线,该模塑母线是母线一体化于树脂部中而得到的,信号端子连接至控制电路基板。近年来,业界在研究谋求电力转换装置的进一步的小型化、利用具有散热性的金属制构件来保持功率半导体模块的结构。在这种结构中,功率半导体模块的输入输出端子穿过金属制构件上设置的开口而突出至外部。作为将功率半导体模块的信号端子连接至控制电路基板的结构,已知有以下结构。通过嵌插有多个信号中继端子的模块按压构件和散热件来夹压功率半导体模块。在模块按压构件的上方配置有控制电路基板。在功率半导体模块的信号端子上连接模块按压构件的信号中继端子的一端,将信号中继端子的另一端连接至控制电路基板(例如参考专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利特开2002-320392号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题在上述专利文献1记载的结构中,由于是将功率半导体模块夹压在模块按压构件与散热件之间的结构,因此模块按压构件和散热件需要较大的刚性。因此,难以谋求小型化。在引用文献1中,还考虑设为利用金属制构件来支承功率半导体模块的结构。但是,对功率半导体模块的信号端子间是施加低电压,而对电源用输入输出端子是施加强电压。若谋求电力转换装置的小型化而使得金属制构件的开口的缘与输入输出端子之间的空间变小,则无法确保绝缘性,有可能发生短路。解决问题的技术手段根据本专利技术的一形态,电力转换装置具备:半导体模块,其具有输入用或输出用的端子;连接用构件,其一体地设置有树脂部和连接至所述端子的连接导体;以及金属制构件,其具备供所述端子突出的开口,支承所述半导体模块,所述连接用构件具有延伸至所述端子与所述金属制构件的所述开口之间的空间的绝缘性的延伸材料部。专利技术的效果根据本专利技术,能够确保半导体模块的端子与金属制构件的绝缘性。附图说明图1为表示本专利技术的电力转换装置的一实施方式的分解立体图。图2为图1图示的电力转换装置的中间组件的分解立体图。图3的(A)为图1图示的功率半导体模块的端子部周边的放大图,图3的(B)为表示功率半导体模块中内置的电路的一例的电路图。图4为图1的区域IV的放大图。图5为图4的V-V线截面图。图6为对图5图示的状态装配模塑母线之后的状态的截面图。图7为从背面侧观察图2图示的模塑母线的立体图。图8为图7的区域VIII的放大图。图9为图2图示的绝缘构件的放大图。图10为利用图1的X-X线切割而得的立体图。图11为对图10图示的状态装配控制电路基板之后的状态的截面图。具体实施方式下面,参考附图,对本专利技术的电力转换装置的一实施方式进行说明。图1为表示本专利技术的电力转换装置的一实施方式的分解立体图,图2为图1图示的电力转换装置的中间组件的分解立体图。电力转换装置10具备由壳体主体11和上部盖15构成的壳体。壳体主体11例如通过铝合金等金属的铸造而形成,是在上部形成有开口部11a的盒状构件。上部盖15将壳体主体11的开口部11a封口。在壳体主体11的侧部安装有侧部盖16。壳体主体11为冷却流路形成体,在底部形成有导入冷却水等制冷剂的制冷剂导入口12以及制冷剂导出口13。制冷剂导入口12及制冷剂导出口13在底部的下表面具有开口部。在壳体主体11和上部盖15内收纳有6个功率半导体模块(以下也简称为“半导体模块”)30、金属制构件40、模塑母线50、绝缘构件60、控制电路基板70及保持构件80。再者,图1图示的中间组件20像图2所示那样是在壳体主体11内收壳纳有6个功率半导体模块30、金属制构件40、模塑母线50及绝缘构件60而构成。作为冷却流路形成体的壳体主体11具有收纳各功率半导体模块30的收纳部17。虽未图示,但在壳体主体11的内部形成有将收纳各功率半导体模块30的收纳部17呈锯齿状连通的冷却流路。冷却水等制冷剂从制冷剂导入口12导入至壳体主体11的内部而冷却各功率半导体模块30,并从制冷剂导出口13导出。金属制构件40由铁、SUS等具有弹簧性的金属形成。金属制构件40配置在功率半导体模块30的上方,通过螺钉等紧固构件91而固定在壳体主体11上。金属制构件40的周缘部与壳体主体11的周缘部设为使用了密封构件的水密结构。在金属制构件40上,与壳体主体11的各收纳部17对应地形成有开口41。各功率半导体模块30的端子部33从金属制构件40的开口41突出到外部(也参考图10、图11)。模塑母线50是在绝缘性的树脂部52中通过嵌件成形一体地形成作为连接导体的母线51而得的构件。母线51具有连接至各半导体模块30的端子部33的一部分的连接端子51a。模塑母线50通过螺钉等紧固构件(未图示)而固定在壳体主体11上。绝缘构件60将各半导体模块30的端子部33与金属制构件40绝缘。绝缘构件60以插入在金属制构件40的各开口41内的状态固定在模塑母线50上。绝缘构件60的结构及绝缘作用将于后文叙述。控制电路基板70配置在模塑母线50及绝缘构件60的上方。控制电路基板70具有连接至各半导体模块30的端子部33的另一部分的连接器71。控制电路基板70具有控制各半导体模块30中内置的开关电路部的控制电路部。图3的(A)为图1图示的功率半导体模块30的端子部33周边的放大图,图3的(B)为表示功率半导体模块30中内置的电路的一例的电路图。半导体模块30具有形成有大量散热片31a(参考图5等)的主体部31(参考图5等)、凸缘部32以及端子部33。6个功率半导体模块30例如内置用于驱动马达、电动发电机的U相、V相、W相用的上下臂电路,输出三相交流电。如图3的(B)所示,半导体模块30中内置有2个IGBT110、120和2个二极管130、140。IGBT110和二极管130构成上臂电路。IGBT120和二极管140构成下臂电路。IGBT110的发射极与IGBT120的集电极相连。二极管130的阳极与二极管140的阴极的连接点与该连接点连接,此外,交流输出端子102与该连接点连接。IGBT110的集电极以及二极管130的阴极连接至直流正极性的输入端子101。IGBT120的发射极以及二极管140的阳极连接至直流负极性的输入端子103。此外,IGBT110、120的栅极分别连接至作为信号端子的栅极端子111、121,IGBT110、120的发射极分别连接至作为信号端子的发射极端子112、122。再者,图3的(B)中的T表示IGBT,D表示二极管。图3的(B)图示的输入输出端子101~103及信号端子111、112、121、122像图3的(A)所示那样从半导体模块30的凸缘部32的开口导出至外部。但是,如图3的(A)所示,直流负极性的输入端子103是以103a、103b的形式一分为二地形成,在半导体模块30的内部电连接。此外,直流正极性的输入端子101是以101a、101b的形式一分为二地形成,在半导体模块30的内部电连接。凸缘部32由树脂等绝缘性构件形成,在内部填充有密封树脂32a。再者,图3的(A)中,图3的(B)未图示的4个信号端子113、123~125是用以检测IGBT110、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力转换装置,其特征在于,具备:半导体模块,其具有输入用或输出用的端子;连接用构件,其一体地设置有树脂部和连接至所述端子的连接导体;以及金属制构件,其具备供所述端子突出的开口,并支承所述半导体模块,所述连接用构件具有绝缘性的延伸材料部,所述延伸材料部延伸至所述端子与所述金属制构件的所述开口之间的空间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.08 JP 2016-1357591.一种电力转换装置,其特征在于,具备:半导体模块,其具有输入用或输出用的端子;连接用构件,其一体地设置有树脂部和连接至所述端子的连接导体;以及金属制构件,其具备供所述端子突出的开口,并支承所述半导体模块,所述连接用构件具有绝缘性的延伸材料部,所述延伸材料部延伸至所述端子与所述金属制构件的所述开口之间的空间。2.根据权利要求1所述的电力转换装置,其特征在于,所述连接用构件的所述连接导体连接至所述端子的一面,所述延伸材料部具有第1延伸材料部和第2延伸材料部,所述第1延伸材料部延伸至所述端子的一面与所述金属制构件的所述开口的一边缘之间的空间,所述第2延伸材料部延伸至所述端子的和所述一面相对的另一面与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:小菅正志田尻健高原秀彦
申请(专利权)人:日立汽车系统株式会社
类型:发明
国别省市:日本,JP

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