模压模块制造技术

本发明专利技术可获得一种模压模块，其能够改善逆变器模块自身的搭载性和散热性能、以及关于模块形状应考虑的基板等周边搭载物的搭载性。本发明专利技术所述的模压模块是用于大功率通电和大功率控制的内置半导体元件的功率电子学用的模压模块，具备：至少1个以上半导体开关元件，被设置在模块内；以及引线框架，所述引线框架使开关元件散热，并且将搭载在模块中的元件与外部电路电连接，至少模块的一端被模压成型为曲线形状或多边形形状。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于大功率通电和大功率控制的内置半导体元件的功率电子学用的模压模块。
技术介绍
马达、交流发电机等旋转电机领域的产品中，为了提高产品单位体积和单位重量的输出，满足高效化的市场要求，功率电子学正得到有效利用。此外，近年来，特别是存在一种利用机电一体结构加速产品小型化的动向。具体而言，已知一种电动动力转向装置，所述电动动力转向装置具有如下结构，即由多个模压模块构成驱动马达的逆变器电路，将该模压模块以轴为中心呈放射状配置在设置于马达端部的由铝等导热性出色的原材料构成的框架上(例如参照专利文献1)。根据该电动动力转向装置的结构，能够将控制大电流的逆变器电路高效、小型且紧密地与马达靠近配置，并且还能够合理地实现散热和模块固定。此外，已提出一种逆变器模块，所述逆变器模块通过将模块形状设为梯形，使多个模块靠近，整体呈圆环状配置，从而提高安装效率(例如参照专利文献2)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2011-239574号公报专利文献2：日本专利特开2013-188027号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题然而，过去技术存在以下问题。马达、交流发电机等旋转电机的框架、机罩等旋转结构体的外形器为了实现旋转功能，通常以圆形为基本进行设计。因此，寻求紧密结构作为机电一体结构时，优选为逆变器电路等电气电子电路部的体积占有结构也以收纳到圆筒形内部空间的方式进行设计。即，各功能零部件其自身越接近圆筒形越能够高效地收纳到允许空间内。此处，专利文献1的示例中，通过将共计4个的逆变器模块及电源模块以轴为中心在4个方向上呈放射状配置在呈与马达的轴垂直的平面且具有散热器功能的框架上，从而实现目的。然而，由于模块形状为矩形，因此接近圆盘形状的散热器平面中，会残留无法与模块接触的部分，站在有助于导热的有效面积的角度，是留有改善余地的设计。此外，专利文献2的示例中，已提出一种梯形模块，根据说明图，已提出将9个模块在相同面内排列成圆环状。然而，采用类似通常广泛使用的三相马达单逆变器的简单结构时，即便采用了内置上下臂对的单位逆变器模块，也能够仅用3个模块构成逆变器电路。因此，根据该提案，采用将3个梯形模块相对于马达的轴呈放射状排列的结构。此时，梯形的边残留，而不会沿着马达框架内径的圆弧，因此与矩形模块相比，模块配置到散热器平面的配置效率没有得到很大改善。此外，产品的小型化设计中，通过使从模压模块中抽出的控制信号端子连接到基板的连接位置最佳化，从而使基板的有助于零部件安装的有效面积最大化很重要。此处，专利文献1的示例中，模块的控制信号端子抽出位置被配置在矩形模块的马达轴侧(内周侧)，且以包围马达的轴圆周的方式将端子排列配置，设置与基板连接的针位置。如此，通过将针呈直线状排列配置，从而基板中央部能够用于零部件安装的面积减少。此外，专利文献2的示例中，控制信号端子被配置在外周侧。该结构中，如果为了与基板连接，而将从模块中抽出的控制信号端子沿模块以均匀的轴同样地进行弯曲，则成为作为在基板的端部呈直线状排列的端子进行连接的方式，因此基板的外周部被多边形的连接端子配置区域包围。因此，原本期待使用圆形基板及其零部件安装面作为旋转电机的机罩，但是结果却无法有效地利用最外周部。本专利技术为解决上述问题开发而成，其目的在于得到一种模压模块，其能够改善逆变器模块自身的搭载性和散热性能、以及关于模块形状应考虑的基板等周边搭载物的搭载性。解决技术问题所采用的技术方案本专利技术所述的模压模块是用于大功率通电和大功率控制的内置半导体元件的功率电子学用的模压模块，其中，具备：至少1个以上半导体开关元件，所述半导体开关元件被设置在模块内；以及引线框架，所述引线框架使开关元件散热，并且将搭载在模块中的元件与外部电路电连接，至少模块的一端被模压成型为曲线形状或多边形形状。专利技术效果根据本专利技术所述的模压模块，具备：至少1个以上半导体开关元件，所述半导体开关元件被设置在模块内；以及引线框架，所述引线框架使开关元件散热，并且将搭载在模块中的元件与外部电路电连接，至少模块的一端被模压成型为曲线形状或多边形形状。因此，能够改善逆变器模块自身的搭载性和散热性能、以及关于模块形状应考虑的基板等周边搭载物的搭载性。附图说明图1(a)、(b)是表示本专利技术实施方式1所述的模压模块的结构图。图2是表示内置在图1所示的模压模块中的电路的电路图。图3是表示搭载本专利技术实施方式1所述的模压模块的机电一体结构马达的控制器(ECU)部分的结构图。图4是将搭载本专利技术实施方式1所述的模压模块的机电一体结构马达的整体结构展开表示的结构图。图5是表示运用本专利技术实施方式1所述的模压模块的电动动力转向装置的方块结构图。图6是表示本专利技术实施方式2所述的模压模块中的信号端子的弯曲结构的结构图。图7是表示本专利技术实施方式3所述的模压模块的外形形状的结构图。图8是表示本专利技术实施方式4所述的模压模块的绝缘结构的结构图。具体实施方式以下使用附图对本专利技术所述的模压模块的优选实施方式进行说明。另外，本专利技术所述的模压模块被用作与马达、交流发电机等旋转电机组合的电源电路，运用在考虑利用机电一体结构小型、紧密且高效地构成产品功能而使用的功率电子学电路中，特别是内置有半导体开关元件。实施方式1.图1(a)、(b)是表示本专利技术实施方式1所述的模压模块的结构图。图1(a)、(b)中，为了构成电路功能，模压模块内内置对大电流通电进行通电控制所需的半导体开关元件101(MOSFET)、电流检测用的分流电阻器102、以及抗噪用的电容器103。此外，在对这些搭载元件之间进行连接而构成电路的同时，为了使搭载元件产生的热量向外部散热，而设置有用于将各元件之间分离的由加工成岛状的铜或铜合金等构成且具有高导电性和高导热性的引线框架104。此外，使用焊料或导电性浆料将引线框架104与元件之间以电连接和机械连接的方式连接安装，并且，作为与元件上表面的电极的电连接，通过利用线夹引线105的焊料安装或者引线接合106与其他岛、其他元件进行连接，在模块内对元件进行安装。进而，为了防止搭载在引线框架104上的元件、连接结构的机械变形，实现绝缘防湿保护，而利用树脂108对引线框架104上的元件安装面进行模压成型，进行作为模块的装配。此处，引线端子抽出部107所在的端部通过利用树脂108的模压成型将应保护的模块内部电路与外界隔开，但是将引线框架104上的各元件搭载岛的布局适当排列，且将端子的抽出位置沿引线框架岛的端部排列。其结果，模块成型部109的特征在于，为了能够沿旋转电机的内周高效率地配置，而形成曲面状或多边形。图2是表示内置(构成)在图1所示的模压模块中的电路的电路图。图2中，在由树脂模压件208保护的引线框架204上，搭载构成电路的一套电子零部件，即MOSFET201、分流电阻202、以及电容器203。各零部件进而经由线夹引线205、引线接合206的连接单元与引线框架204连接。引线框架204被抽出到树脂模压件外部连接端子207，整体上逆变器电路和逆变器的相切断开关功能被集成到1个封装中。用于对各MOSFET201进行控制且对逆变器相电流进行检测的信号端子被集中抽出到一边209侧，即图1的模块成型部109侧，实现与控制电路的连接。图3是表示搭载本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模压模块，其是用于大功率通电和大功率控制的内置半导体元件的功率电子学用的模压模块，其特征在于，具备：至少1个以上半导体开关元件，所述半导体开关元件被设置在模块内；以及引线框架，所述引线框架使所述开关元件散热，并且将搭载在所述模块中的元件与外部电路电连接，至少所述模块的一端被模压成型为曲线形状或多边形形状。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种模压模块，其是用于大功率通电和大功率控制的内置半导体元件的功率电子学用的模压模块，其特征在于，具备：至少1个以上半导体开关元件，所述半导体开关元件被设置在模块内；以及引线框架，所述引线框架使所述开关元件散热，并且将搭载在所述模块中的元件与外部电路电连接，至少所述模块的一端被模压成型为曲线形状或多边形形状。2.权利要求1所述的模压模块，其特征在于，所述模块具有从被模压成型为曲线形状或多边形形状的模压件外周部抽出的多个电极端子，各电极端子的折弯点的弯曲处理沿着与模块平面内事先设定的轴分别正交的线执行，被折弯的所述各电极端子的顶端部被用于与所述外部电路连接。3.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：冈上卓弘，谷川正明，竹内谦介，
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