信息输出装置制造方法及图纸

提供信息输出装置，能输出高精度地表示与开关元件接合的焊料的劣化状态的信息。信息输出装置包括：第1开关元件，经焊料接合在由制冷剂冷却的基板上；第2开关元件，与第1开关元件串联连接；平滑电容器；测量单元，测量第1开关元件的温度；施加部，在平滑电容器的两端的电位差为预定值以上的状态下使脉冲连续2个以上并朝第1开关元件及第2开关元件施加，脉冲使第1开关元件及第2开关元件同时接通；调整部，由处理装置实现，调整脉冲的脉冲宽度，以使2个以上的脉冲的施加前后的第1开关元件的温度变化为预定温度以上；及输出部，基于脉冲宽度被调整后的2个以上的脉冲的施加时测量单元的测量值的变化方式，输出表示焊料的劣化状态的信息。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及信息输出装置。
技术介绍
已知有对上下的IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor)施加一次10微秒左右的寿命测量脉冲而使之产生短路电流，从而检测焊料接合部的劣化的技术(例如，参照专利文献1)。专利文献1：日本特开2009-19953号公报然而，实际上，在施加一次10μs左右的寿命测量脉冲所产生的短路电流中，发现IGBT的发热量不足，无法高精度检测焊料接合部的劣化。
技术实现思路
本公开的目的在于提供能够输出高精度地表示与开关元件接合的焊料的劣化状态的信息的信息输出装置。根据本公开的一个方面，提供一种信息输出装置，其包括：第1开关元件，该第1开关元件形成电力转换装置的一方的臂，经由焊料接合在由制冷剂冷却的基板上；第2开关元件，该第2开关元件与上述第1开关元件串联连接，形成上述电力转换装置的另一方的臂；平滑电容器，该平滑电容器相对于上述第1开关元件以及上述第2开关元件并联设置；测量单元，该测量单元测量上述第1开关元件的温度；施加部，该施加部由处理装置实现，在上述平滑电容器的两端的电位差为预定值以上的状态下使脉冲连续2个以上并朝上述第1开关元件以及上述第2开关元件施加，上述脉冲使上述第1开关元件以及上述第2开关元件同时接通；调整部，该调整部由上述处理装置实现，对上述脉冲的脉冲宽度进行调整，以使得上述2个以上的脉冲的施加前后的上述第1开关元件的温度变化为预定温度以上；以及输出部，该输出部由上述处理装置实现，基于上述脉冲宽度被调整后的上述2个以上的脉冲的施加时上述测量单元的测量值的变化方式，输出表示上述焊料的劣化状态的信息。根据本公开，使第1开关元件以及第2开关元件同时接通的脉冲连续2个以上，并朝第1开关元件以及第2开关元件施加。所施加的脉冲的脉冲宽度被调整为使施加前后的第1开关元件的温度变化为预定温度以上。由此，能够基于脉冲宽度被调整后的2个以上的脉冲的施加时测量单元的测量值的变化方式，输出高精度表示接合在开关元件的焊料的劣化状态的信息。附图说明图1是示出信息输出装置1的结构例的图。图2是示出第1开关元件10的安装状态的一个例子的图。图3是示出由处理装置100执行的焊料劣化状态判定处理的一个例子的流程图。图4是示出含有第1开关元件10的电路的一个例子的图。图5是示出发热·散热曲线的一个例子的图。图6是示出与损失比较小的情况下的焊料劣化状态相应的发热·散热曲线的例子的图。图7是示出与损失比较大的情况下的焊料劣化状态相应的发热·散热曲线的例子的图。图8是示出施加检查用驱动脉冲时的短路电流的变化方式的例子的图。图9是示出施加检查用驱动脉冲时的焊料50等的温度变化方式的一个例子的图。图10是示出相对于图9所示的第1开关元件10的温度变化方式的焊料50的赋予率(contributionrate)的变化方式的图。具体实施方式以下，参照附图对各实施例进行详细说明。图1是示出信息输出装置1的结构例的图。图2是示出第1开关元件10的安装状态的一个例子的图。信息输出装置1包括第1开关元件10、第2开关元件12、平滑电容器20、温度传感器40、处理装置100。第1开关元件10在本例中为IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor)。第1开关元件10也可以代替IGBT，为MOSFET(MetalOxideSemiconductorField-EffectTransistor)之类的其他开关元件。第1开关元件10如图1所示，可以并联设置FWD(FreeWheelingDiode)。第1开关元件10的发射电极与负极线路32连接，集电极经由第2开关元件12与正极线路30连接。第1开关元件10如图2所示，经由焊料50安装于基板60上。基板60接合在散热器70上。散热器70的下面侧(与基板60相反侧)与制冷剂接触。在散热器70的下表面可以形成散热片70a。此外，基板60的结构为任意，不过在图2所示的例子中，基板60为在氮化铝等之类的陶瓷基板64的两面具有铝板62、66的基板。此外，基板60也可以是在陶瓷基板的两面具有铜板的结构，还可以仅为铜板(散热器)。当基板60仅为铜板的情况下，基板60经由绝缘薄膜等之类的绝缘层接合于散热器70。第2开关元件12在本例中为IGBT，不过也可以是其他开关元件。第2开关元件12如图1所示可以并联设置FWD。第2开关元件12如图1所示在正极线路30与负极线路32之间与第1开关元件10串联连接。第2开关元件12的发射电极与第1开关元件10的集电极连接，第2开关元件12的集电极与正极线路30连接。第2开关元件12与第1开关元件10相同，安装于基板上。此外，第2开关元件12所安装的基板与第1开关元件10所安装的基板60电绝缘。平滑电容器20在正极线路30与负极线路32之间相对于第1开关元件10以及第2开关元件12并联设置。平滑电容器20例如具有1mF的容量。温度传感器40对第1开关元件10的温度进行测量。温度传感器40可以内置于含有第1开关元件10的芯片。处理装置100包括施加部102、调整部104、判定输出部106。处理装置100可以包括含有CPU的微型计算机。处理装置100的各种功能(例如，在后文中说明的施加部102、调整部104以及判定输出部106的各功能)可以通过任意的硬件、软件、固件或者它们的组合来实现。例如，处理装置100的功能的任意的一部分或者全部可以通过面向特定用途的ASIC(application-specificintegratedcircuit)、FPGA(FieldProgrammableGateArray)实现。另外，处理装置100可以通过多个处理装置(包括传感器内的处理装置)分散实现。施加部102在平滑电容器20的两端的电位差VH为预定值VHth以上的状态下使检查用驱动脉冲连续2个以上并朝第1开关元件10以及第2开关元件12施加，上述检查用驱动脉冲使第1开关元件10以及第2开关元件12同时接通。预定值VHth适合为实现伴随于后述的检查用驱动脉冲的施加的第1开关元件10的温度变化ΔT达到预定温度Tth以上。调整部104对检查用驱动脉冲的脉冲宽度进行调整，以使得2个以上的检查用驱动脉冲的施加前后的第1开关元件10的温度变化ΔT达到预定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种信息输出装置，其中，包括：第1开关元件，该第1开关元件形成电力转换装置的一方的臂，经由焊料接合在由制冷剂冷却的基板上；第2开关元件，该第2开关元件与所述第1开关元件串联连接，形成所述电力转换装置的另一方的臂；平滑电容器，该平滑电容器相对于所述第1开关元件以及所述第2开关元件并联设置；测量单元，该测量单元测量所述第1开关元件的温度；施加部，该施加部由处理装置实现，在所述平滑电容器的两端的电位差为预定值以上的状态下使脉冲连续2个以上并朝所述第1开关元件以及所述第2开关元件施加，所述脉冲使所述第1开关元件以及所述第2开关元件同时接通；调整部，该调整部由所述处理装置实现，对所述脉冲的脉冲宽度进行调整，以使得所述2个以上的脉冲的施加前后的所述第1开关元件的温度变化为预定温度以上；以及输出部，该输出部由所述处理装置实现，基于所述脉冲宽度被调整后的所述2个以上的脉冲的施加时所述测量单元的测量值的变化方式，输出表示所述焊料的劣化状态的信息。

【技术特征摘要】
2014.07.14 JP 2014-1444211.一种信息输出装置，其中，包括：
第1开关元件，该第1开关元件形成电力转换装置的一方的臂，经
由焊料接合在由制冷剂冷却的基板上；
第2开关元件，该第2开关元件与所述第1开关元件串联连接，形
成所述电力转换装置的另一方的臂；
平滑电容器，该平滑电容器相对于所述第1开关元件以及所述第2
开关元件并联设置；
测量单元，该测量单元测量所述第1开关元件的温度；
施加部，该施加部由处理装置实现，在所述平滑电容器的两端的电
位差为预定值以上的状态下使脉冲连续2个以上并朝所述第1开关元件<...

【专利技术属性】
技术研发人员：大西悠季生，佐藤隆登，篠岛靖，下野胜，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP