电力转换装置及电源模块制造方法及图纸

包括：开关元件，该开关元件通过开关进行电力转换；绝缘基板，该绝缘基板具有彼此为正反关系的第一表面和第二表面；第一电路，该第一电路与开关元件电连接，并固接于绝缘基板的第一表面；第二电路，该第二电路形成为与第一电路相同的形状，并固接于绝缘基板的第二表面；以及底座，该底座通过粘接层粘接第二电路，第一电路和第二电路在各自的平面形状中的角落部包括应力缓和部，该应力缓和部的厚度尺寸形成得比其它部分的厚度尺寸小。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及装设于汽车等移动体的车载用等的电力转换装置、以及在该电力转换装置等中使用的电源模块。
技术介绍
众所周知，车载用等的电力转换装置包括逆变器电路，该逆变器电路进行车载电池等直流电源与车载驱动用等的交流旋转电机之间的直流/交流电力转换。该逆变器电路由多个开关元件构成，这多个开关元件由IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor：绝缘栅双极型晶体管)等功率半导体元件构成，通常，上述开关元件和与其并联连接的续流二极管一起安装于第一电路，该第一电路设于绝缘基板的第一表面(例如通常是称为绝缘基板的“上表面”或“正面”的面)。绝缘基板包括：与上述开关元件和续流二极管连接的上述第一电路；以及设于与第一表面相反一侧的表面即第二表面(例如通常是称为绝缘基板的“下表面”或“反面”的面)的第二电路。上述开关元件、续流二极管和绝缘基板通常由树脂一体模塑而成，并作为称为所谓电源模块的单体零件加以提供。在上述电源模块中，通常，绝缘基板的第二电路利用锡焊等形成的粘接层粘接于金属底座的第一表面(例如通常是称为金属底座的“上表面”或“正面”的面)。金属底座在与第一表面相反一侧的表面即第二表面(例如通常是称为金属底座的“下表面”或“反面”的面)设有被盖覆盖的翅片，翅片与在盖内流通的水等冷却流体直接接触而被冷却。藉此，能降低从发热体即开关元件和续流二极管经由金属底座和翅片到达冷却流体为止的热传导路径的热阻。另外，在专利文献1公开的现有的电力转换装置中，省略了设于电源模块的绝缘基板的第二表面的第二电路，在刚度较低且柔软的带翅片的金属底座上粘接绝缘基板，实现了热阻降低和高可靠性。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2006－4961号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题上述现有的电力转换装置的电源模块中的绝缘基板由例如陶瓷制的氮化硅或氮化铝等构成，并通过锡焊等方法固接于由铜、铝等形成的金属底座的第一表面。另一方面，电源模块因开关元件的开关动作而反复发热和冷却，因此，电源模块内的各构件根据各个构件的线性膨胀系数反复进行线性膨胀。一般而言，构成金属底座的铜、铝等金属和构成绝缘基板的陶瓷制的氮化硅、氮化铝等的线性膨胀系数有很大的差异。因此，在将金属底座和绝缘基板粘接在一起的由锡焊等形成的粘接层中会产生最大的热应变。另外，设于绝缘基板的第一电路及第二电路由铜、铝等金属构成，但厚度较薄，刚度较低，因此，几乎不对绝缘基板的线性膨胀产生影响。为了确保应对锡焊等形成的粘接层的热应变等的可靠性，需要降低刚度较高的金属底座的强度，或增大设于绝缘基板的第一电路、第二电路的厚度以提高绝缘基板的刚度，但在降低金属底座的强度的情况下，耐振性会变差，因此，存在因金属底座的强度不足而经不住车辆的振动这样的技术问题，另一方面，在增大绝缘基板的电路的厚度的情况下，存在因电路的四个角落的接合部中产生的应力而在绝缘基板中产生裂缝这样的技术问题。本专利技术是为解决现有的电力转换装置中的上述技术问题而作的，其目的在于提供一种电力转换装置及电源模块，其能缓和将电力转换装置内的底座与粘接于绝缘基板的电路粘接在一起的粘接层的热应变，而且也能确保耐振动性，且可靠性较高。解决技术问题所采用的技术方案本专利技术的电力转换装置进行直流电与交流电之间的电力转换，其特征在于，包括：开关元件，该开关元件通过开关(switching)进行上述电力转换；绝缘基板，该绝缘基板具有彼此为正反关系的第一表面和第二表面；第一电路，该第一电路与上述开关元件电连接，并固接于上述绝缘基板的上述第一表面；第二电路，该第二电路形成为与上述第一电路相同的形状，并固接于上述绝缘基板的上述第二表面；以及底座，该底座通过粘接层粘接上述第二电路，上述第一电路和上述第二电路在各自的平面形状中的角落部包括应力缓和部，该应力缓和部的厚度尺寸形成得比其它部分的厚度尺寸小。另外，本专利技术的电力转换装置进行直流电与交流电之间的电力转换，其特征在于，包括：开关元件，该开关元件通过开关(switching)进行上述电力转换；绝缘基板，该绝缘基板具有彼此为正反关系的第一表面和第二表面；第一电路，该第一电路与上述开关元件电连接，并固接于上述绝缘基板的上述第一表面；第二电路，该第二电路形成为与上述第一电路相同的形状，并固接于上述绝缘基板的上述第二表面；第一底座，该第一底座具有凹部；第二底座，该第二底座具有彼此构成正反的第一表面和第二表面，该第二表面固接于上述第一底座，并且覆盖上述凹部的开口部；翅片，该翅片设于上述第二底座的上述第二表面，并收纳于上述凹部的内部；以及粘接层，该粘接层将上述第二电路固接于上述第二底座的上述第一表面，上述凹部构成供对上述翅片进行冷却的冷却流体流通的冷却流体通路的至少一部分，上述第二底座具有比上述第一底座的厚度尺寸小的厚度尺寸，上述第一电路和上述第二电路在各自的平面形状中的角落部包括应力缓和部，该应力缓和部的厚度尺寸形成得比其它部分的厚度尺寸小。此外，本专利技术的电源模块在电力转换装置中使用，该电力转换装置进行直流电与交流电之间的电力转换，上述电源模块的特征在于，包括：开关元件，该开关元件进行开关动作；绝缘基板，该绝缘基板具有彼此为正反关系的第一表面和第二表面；第一电路，该第一电路与上述开关元件电连接，并固接于上述绝缘基板的上述第一表面；第二电路，该第二电路形成为与上述第一电路相同的形状，并固接于上述绝缘基板的上述第二表面；以及树脂，该树脂将上述开关元件、上述绝缘基板、上述第一电路及上述第二电路一体模塑，上述第一电路和上述第二电路在各自的平面形状中的角落部包括应力缓和部，该应力缓和部的厚度尺寸形成得比其它部分的厚度尺寸小。专利技术效果根据本专利技术的电力转换装置，包括：开关元件，该开关元件通过开关进行电力转换；绝缘基板，该绝缘基板具有彼此为正反关系的第一表面和第二表面；第一电路，该第一电路与上述开关元件电连接，并固接于上述绝缘基板的上述第一表面；第二电路，该第二电路形成为与上述第一电路相同的形状，并固接于上述绝缘基板的上述第二表面；以及底座，该底座通过粘接层粘接上述第二电路，上述第一电路和上述第二电路在各自的平面形状中的角落部包括应力缓和部，该应力缓和部的厚度尺寸形成得比其它部分的厚度尺寸小，因此，能够获得一种能缓和将电力转换装置内的底座和第二电路粘接在一起的粘接层的热应变、而且也能确保耐振动性、且可靠性较高的电力转换装置。另外，根据本专利技术的电力转换装置，包括：开关元件，该开关元件通过开关进行电力转换；绝缘基板，该绝缘基板具有彼此为正反关系的第一表面和第二表面；第一电路，该第一电路与上述开关元件电连接，并固接于上述绝缘基板的上述第一表面；第二电路，该第二电路形成为与上述第一电路相同的形状，并固接于上述绝缘基板的上述第二表面；第一底座，该第一底座具有凹部；第二底座，该第二底座具有彼此构成正反的第一表面和第二表面，该第二表面固接于上述第一底座，并且覆盖上述凹部的开口部；翅片，该翅片设于上述第二底座的上述第二表面，并收纳于上述凹部的内部；以及粘接层，该粘接层将上述第二电路固接于上述第二底座的上述第一表面，上述凹部构成供对上述翅片进行冷却的冷却流体流通的冷却流体通路的至少一部分，上述第二底座具有比本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力转换装置，进行直流电与交流电之间的电力转换，其特征在于，包括：开关元件，该开关元件通过开关进行所述电力转换；绝缘基板，该绝缘基板具有彼此为正反关系的第一表面和第二表面；第一电路，该第一电路与所述开关元件电连接，并固接于所述绝缘基板的所述第一表面；第二电路，该第二电路形成为与所述第一电路相同的形状，并固接于所述绝缘基板的所述第二表面；以及底座，该底座通过粘接层粘接所述第二电路，所述第一电路和所述第二电路在各自的平面形状中的角落部包括应力缓和部，该应力缓和部的厚度尺寸形成得比其它部分的厚度尺寸小。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电力转换装置，进行直流电与交流电之间的电力转换，其特征在于，包括：开关元件，该开关元件通过开关进行所述电力转换；绝缘基板，该绝缘基板具有彼此为正反关系的第一表面和第二表面；第一电路，该第一电路与所述开关元件电连接，并固接于所述绝缘基板的所述第一表面；第二电路，该第二电路形成为与所述第一电路相同的形状，并固接于所述绝缘基板的所述第二表面；以及底座，该底座通过粘接层粘接所述第二电路，所述第一电路和所述第二电路在各自的平面形状中的角落部包括应力缓和部，该应力缓和部的厚度尺寸形成得比其它部分的厚度尺寸小。2.一种电力转换装置，进行直流电与交流电之间的电力转换，其特征在于，包括：开关元件，该开关元件通过开关进行所述电力转换；绝缘基板，该绝缘基板具有彼此为正反关系的第一表面和第二表面；第一电路，该第一电路与所述开关元件电连接，并固接于所述绝缘基板的所述第一表面；第二电路，该第二电路形成为与所述第一电路相同的形状，并固接于所述绝缘基板的所述第二表面；第一底座，该第一底座具有凹部；第二底座，该第二底座具有彼此构成正反的第一表面和第二表面，该第二表面固接于所述第一底座，并且覆盖所述凹部的开口部；翅片，该翅片设于所述第二底座的所述第二表面，并收纳于所述凹部的内部；以及粘接层，该粘接层将所述第二电路固接于所述第二底座的所述第一表面，所述凹部构成供对所述翅片进行冷却的冷却流体流通的冷却流体通路的至少一部分，所述第二底座具有比所述第一底座的厚度尺寸小的...

【专利技术属性】
技术研发人员：石井隆一，
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