功率转换装置制造方法及图纸

技术编号:10245551 阅读:146 留言:0更新日期:2014-07-23 22:05
本发明专利技术提供一种功率转换装置,在该功率转换装置中,能够使搭载于基板的发热电路元器件的热量的散热路径独立于壳体,高效地向冷却体散热,并能够确保导热构件的绝缘性能。该功率转换装置包括:半导体功率模块(11),该半导体功率模块(11)的一个面与冷却体(3)相接合;安装基板(23),该安装基板(23)上安装有包含驱动所述半导体功率模块的发热电路元器件的电路元器件;导热支承构件(33a),该导热支承构件(33a)通过导热构件(37)对所述安装基板进行支承;以及热传导路径(33c),该热传导路径(33c)使得所述安装基板的热量经由所述导热支承构件向所述冷却体进行传导,安装在所述安装基板上的电路元器件为表面安装连接型电路元器件(39)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供一种功率转换装置,在该功率转换装置中,能够使搭载于基板的发热电路元器件的热量的散热路径独立于壳体,高效地向冷却体散热,并能够确保导热构件的绝缘性能。该功率转换装置包括:半导体功率模块(11),该半导体功率模块(11)的一个面与冷却体(3)相接合;安装基板(23),该安装基板(23)上安装有包含驱动所述半导体功率模块的发热电路元器件的电路元器件;导热支承构件(33a),该导热支承构件(33a)通过导热构件(37)对所述安装基板进行支承;以及热传导路径(33c),该热传导路径(33c)使得所述安装基板的热量经由所述导热支承构件向所述冷却体进行传导,安装在所述安装基板上的电路元器件为表面安装连接型电路元器件(39)。【专利说明】功率转换装置
本专利技术涉及一种功率转换装置,在该功率转换装置中,在内置有功率转换用半导体开关元件的半导体功率模块上以确保规定间隔的方式支承有安装基板,所述安装基板安装有包含驱动上述半导体开关元件的发热电路元器件的电路元器件。
技术介绍
作为这种功率转换装置,已知有专利文献I所记载的功率变化装置。在该功率转换装置中,在壳体内配置有水冷夹套,在该水冷夹套上配置有半导体功率模块以对该半导体功率模块进行冷却,所述半导体功率模块内置有作为功率转换用半导体开关元件的IGBT0另外,在壳体内,在半导体功率模块的与水冷夹套相反的一侧,以保持规定距离的方式配置有控制电路基板,将该控制电路基板所产生的热经由散热构件传导至支承控制电路基板的金属底板,并进一步将传导至金属底板的热经由支承该金属底板的壳体的侧壁传导至水冷夹套。 现有技术文献 专利文献专利文献1:日本专利第4657329号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题然而,在上述专利文献I所记载的现有例中,控制电路基板所产生的热沿控制电路基板一散热构件一金属底板一壳体一水冷夹套这样的路径进行散热。因此,存在以下未解决的问题:即,由于将壳体用作为导热路径的一部分,因而也要求壳体具有良好的导热性,从而材料被限定为热传导率较高的金属,因此在要求小型化轻量化的功率转换装置中,无法选择树脂等较轻的材料,因而难以实现轻量化。另外,对于壳体,由于在大多数情况下要求防水、防尘,因此,在金属底板与壳体之间、壳体与水冷夹套之间,一般涂布液态密封剂或夹入橡胶制填充物等。因此还存在以下未解决的问题:即,液态密封剂或橡胶制填充物的热传导率一般较低,将这些材料夹在热冷却路径中会导致热阻增大,从而导致冷却效率下降。为了解决该未解决的问题,还需要使基板或安装元器件的未完全去除的发热从壳体或壳体盖通过自然对流进行散热,为了增大壳体或壳体盖的表面积,壳体或壳体盖的外形变大,从而使得功率转换装置变得大型化。并且,由于控制电路基板的热量经由散热构件向金属底板传导热量,因此存在以下未解决的问题:即,由于安装在控制电路基板上的电路元器件的引线的影响而导致散热构件的绝缘性能下降。 因此, 本专利技术是着眼于上述现有例的未解决的问题而完成的,其目的在于,提供一种能够将安装于基板的发热电路元器件的热量高效地向冷却体进行散热,并能确保导热构件的绝缘性能的功率转换装置。 解决技术问题所采用的技术方案为实现上述目的,本专利技术所涉及的功率转换装置的第一方式在于,包括:半导体功率模块,该半导体功率模块的一个面与冷却体相接合;安装基板,该安装基板安装有包含发热电路元器件的电路元器件,所述发热电路元器件驱动所述半导体功率模块;导热支承构件,该导热支承构件通过导热构件对所述安装基板进行支承;以及热传导路径,该热传导路径使得所述安装基板的热量经由所述导热支承构件向所述冷却体进行传导。并且,安装在所述安装基板上的电路元器件是表面安装连接型电路元器件。根据这种结构,安装在安装基板上的发热电路元器件的发热能够通过热传导路径经由导热支承构件向冷却体散热,因此能够有效地对发热电路元器件进行散热。 并且,通过将安装在安装基板上的电路元器件设为表面安装连接型电路元器件,使得不会有引线等突起部向导热构件侧突出,从而能够确保导热构件的绝缘性。此外,本专利技术所涉及的功率转换装置的第二方式在于,所述导热支承构件由热传导率较高的金属材料构成。 根据这种结构,根据这种结构,由于导热支承构件由热传导率较高的铝、铝合金、铜等金属材料构成,因此能够更有效地进行向冷却体的散热。此外,本专利技术所涉及的功率转换装置的第三方式在于,所述导热构件由具有热传导性的绝缘体和具有热传导性且具有伸缩性的弹性体的任意一个构成。 根据这种结构,由于导热构件由绝缘体构成,因此能够在安装基板与导热支承构件之间可靠地进行绝缘。此外,由于导热构件由具有热传导性且具有伸缩性的弹性体构成,从而导热构件具有伸缩性,因此能够使该导热构件与安装在安装基板上的发热元器件等的周围相接触,从而增大接触面积,提高了散热效果。此外,本专利技术所涉及的功率转换装置的第四方式在于,所述导热构件由具有热传导性且具有伸缩性的弹性体构成,该弹性体在被所述安装基板与所述导热支承板部压缩的状态下进行固定。 根据这种结构,所述导热构件由具有热传导性且具有伸缩性的弹性体构成,该弹性体在被所述安装基板与所述导热支承板部压缩的状态下进行固定。此外,本专利技术所涉及的功率转换装置的第五方式在于,在所述安装基板与所述导热支承板部之间设有确定所述弹性体的压缩率的间隔调整构件。 根据这种结构,能够通过间隔调整构件来确定弹性体的压缩率,从而能够容易地将弹性体的压缩率调整为规定值。此外,本专利技术所涉及的功率转换装置的第六方式在于,包括:半导体功率模块,该半导体功率模块的一个面与冷却体相接合;安装基板,该安装基板安装有包含发热电路元器件的电路元器件,所述发热电路元器件驱动所述半导体功率模块;导热支承构件,该导热支承构件通过导热构件对所述安装基板进行支承;以及热传导路径,该热传导路径使得所述安装基板的热量经由所述导热支承构件向所述冷却体进行传导。并且,安装在所述安装基板上的电路元器件是具有焊接引线并且该焊接引线被进行了焊接的电路元器件,至少在所述导热构件与所述导热支承构件之间的与所述焊接引线的插入位置相对应的部位夹持有电绝缘构件。根据这种结构,安装在安装基板上的发热电路元器件的发热能够通过热传导路径,经由导热支承构件向冷却体散热,因此能够有效地对发热电路元器件进行散热。 并且,即使在电路元器件的焊接引线从安装基板突出至导热构件内,插入并形成开孔,且该开孔因振动等而扩大,进而在导热构件内形成空间而导致绝缘性能下降的情况下,由于至少在与电路元器件的焊接引线的插入区域相对应的区域中夹持有电绝缘构件,从而能够利用电绝缘构件来弥补导热构件的绝缘性能的下降,最终也能够确保所需的绝缘性能。此外,本专利技术所涉及的功率转换装置的第七方式在于,包括:半导体功率模块,该半导体功率模块的箱体内内置有功率转换用的半导体开关元件,且在该箱体的一个面上形成有与冷却体相接触的冷却构件;安装基板,该安装基板安装有包含发热电路元器件的电路元器件,所述发热电路元器件驱动所述半导体开关元件;以及导热支承构件,该导热支承构件至少具有通过导热构件对所述安装基板进行支承的导热支承板部,并形成有独立于包围所述半导体功率模块及所述安装基板本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种功率转换装置,其特征在于,包括:半导体功率模块,该半导体功率模块的一个面与冷却体相接合;安装基板,该安装基板安装有包含发热电路元器件的电路元器件,所述发热电路元器件驱动所述半导体功率模块;导热支承构件,该导热支承构件通过导热构件对所述安装基板进行支承;以及热传导路径,该热传导路径使得所述安装基板的热量经由所述导热支承构件向所述冷却体进行传导,安装在所述安装基板上的电路元器件是表面安装连接型电路元器件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:田中泰仁鸟羽章夫
申请(专利权)人:富士电机株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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