电力转换装置以及电源装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种能够降低噪声，并且能够实现小型化的电力转换装置以及电源装置。本发明专利技术的电力转换装置(10)具备金属基板(11)、半导体元件(SW)、绝缘体(12)及散热器(HS)。金属基板(11)的其中一面为外部电路(11a)而另一面为基底金属(11c)。半导体元件(SW)被安装于金属基板(11)的外部电路(11a)。绝缘体(12)被配置于金属基板(11)的基底金属(11c)。散热器(HS)是夹着绝缘体(12)而配置于金属基板(11)的基底金属(11c)侧。进而，金属基板(11)的基底金属(11c)连接于半导体元件(SW)的稳定电位。

【技术实现步骤摘要】
电力转换装置以及电源装置
本专利技术涉及一种具备散热器的电力转换装置以及电源装置，所述散热器对从半导体元件产生的热进行散热。
技术介绍
通过对作为开关(switching)元件的半导体元件进行开关来控制输出电压等的电力转换装置被用于各种用途。电力转换装置为了放出由半导体元件所产生的热，而安装有散热器(heatsink)。例如，专利文献1所揭示的电力转换装置中，具备：半导体元件；印刷(print)基板，安装有半导体元件；以及散热器，对从半导体元件产生的热进行散热。并且，印刷基板具有：第1印刷图案(pattern)，连接于在半导体元件的开关动作中电位不发生变动的端子；以及第2印刷图案，在印刷基板的背面侧连接于在半导体元件的开关动作中电位发生变动的端子。[现有技术文献][专利文献]专利文献1：日本专利特开2012-110231号公报
技术实现思路
[专利技术所要解决的问题]然而，电力转换装置中，在对从半导体元件产生的热进行散热的散热器与半导体元件之间产生的寄生电容大，因所述寄生电容而产生向电力转换装置的输入侧输出的噪声(noise)。即，在电力转换装置中，存在会产生因半导体元件的漏极(drain)端子与散热器的结合造成的噪声的问题。而且，专利文献1所揭示的电力转换装置中，在印刷基板上设置第1印刷图案与第2印刷图案，并且设置用作散热器的导电体。因此，在专利文献1所揭示的电力转换装置中，存在小型化困难的问题。本专利技术的目的在于提供一种能够降低噪声，并且能够实现小型化的电力转换装置以及电源装置。[解决问题的技术手段]根据本专利技术的一方面，包括：金属基板，其中一面为电路部而另一面为金属部；半导体元件，安装于金属基板的电路部；绝缘体，配置于金属基板的金属部；以及散热器，夹着绝缘体而配置于金属基板的金属部侧，金属基板的金属部连接于半导体元件的稳定电位。优选的是，金属基板在电路部与金属部之间具有绝缘部，且半导体元件的稳定电位与金属部经由形成于电路部的配线图案而连接。优选的是，半导体元件通过螺固而固定于金属基板。优选的是，还包括：电路基板，与金属基板连接。优选的是，电路基板是与金属基板的侧面相接，且利用固定构件而与金属部固定。根据本专利技术的又一方面，一种电源装置，其包括所述任一项所述的电力转换装置。[专利技术的效果]根据本技术的电力转换装置，在金属基板的电路部安装半导体元件，且夹着绝缘体而在金属基板的金属部侧配置散热器，金属基板的金属部连接于半导体元件的稳定电位，因此能够降低噪声，并且能够实现小型化。附图说明图1是示意性地表示本专利技术的实施方式的电力转换装置的外观的一例的侧面图。图2是示意性地表示本专利技术的实施方式的电力转换装置的外观的一例的立体图。图3是用于对具备本专利技术的实施方式的电力转换装置的电源装置进行说明的框图。图4是与本专利技术的实施方式的电力转换装置相关的电路图。符号的说明10：电力转换装置11：金属基板11a：外部电路(电路部)11b：绝缘层(绝缘部)11c：基底金属(金属部)11d：螺丝(固定构件)11e：连接线12：绝缘体12a：第1线路12b：第2线路13：螺丝20：滤波器30：AC-DC转换器40：绝缘DC-DC转换器100：电源装置200：商用电源300：电力负载B：基板(电路基板)C1：第1电容器C2：第2电容器Chp1：第1寄生电容Chp2：第2寄生电容D：整流元件FG：地线(框架地线)HS：散热器Icm：共模电流Ins：噪声电流L：火线L1：电抗器N：中性线P1：第1点P2：第2点SW：半导体元件具体实施方式以下，参照附图来详细说明本实施方式。另外，图中，相同符号表示相同或相当的部分。(A.电力转换装置的外观)使用附图来说明本专利技术的实施方式的电力转换装置的外观。图1是示意性地表示本专利技术的实施方式的电力转换装置的外观的一例的侧面图。图2是示意性地表示本专利技术的实施方式的电力转换装置的外观的一例的立体图。另外，图1所示的电力转换装置中，为了说明结构，对于金属基板11的厚度方向，以与实际不同的比例(scale)来记载。本专利技术的实施方式的电力转换装置10是使用作为开关元件的半导体元件SW来进行与输出电压和/或输出电流的转换相关的控制的逆变器(inverter)、直流-直流(DirectCurrent-DirectCurrent，DC-DC)转换装置等装置。半导体元件SW包含金属氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductorfield-effecttransistor，MOSFET)、绝缘栅双极晶体管(InsulatedGateBipolarTransistor，IGBT)等开关元件。半导体元件SW具有源极(source)端子Ssw、栅极端子Gsw及漏极端子Dsw，且安装于金属基板11的外部电路。金属基板11的其中一面为外部电路11a(电路部)而另一面为基底金属11c(金属部)。金属基板11在外部电路11a与基底金属11c之间具有绝缘层11b(绝缘部)。外部电路11a形成用于安装半导体元件SW的配线图案，且具有18μm～300μm左右的厚度。基底金属11c是由铝或铜所形成的金属板，且具有0.5mm～3.0mm的厚度。而且，虽未图示，但基底金属11c经由形成于外部电路11a的配线图案而与半导体元件SW的源极端子Ssw电连接。即，基底金属11c的电位为稳定电位(源极电位)。在基底金属11c上，形成有内螺纹(screwtap)，可将安装于外部电路11a的半导体元件SW通过螺丝13来螺固而固定。而且，金属基板11被固定于基板B(电路基板)上。基板B是与金属基板11的侧面相接，且利用螺丝11d(固定构件)而与基底金属11c固定。另外，在基底金属11c上，形成有与螺丝11d吻合的内螺纹。进而，在基板B上，以相对于基板B的上表面呈大致直角的方式而竖立设置有散热器(heatsink)HS，所述散热器HS具有通过将由半导体元件SW所产生的热放出至外部来进行冷却的功能。散热器HS为电力转换装置10的框体，电连接于后述的FG(框架地线(frameground))。散热器HS夹着绝缘体12而配置于金属基板11的基底金属11c侧。因此，半导体元件SW对金属基板11中产生的热进行散热，进而，金属基板11经由绝缘体12而散热至散热器HS。为了降低从半导体元件SW与散热器HS之间产生的寄生电容向电力转换装置10的输入侧流动的噪声电流，金属基板11的基底金属11c连接于半导体元件SW的稳定电位。另外，为了提高将由半导体元件SW所产生的热经由金属基板11而传导至散热器HS的导热的效率，半导体元件SW具有贴附于金属基板11的其中一面的散热面，散热器HS具有贴附于金属基板11的另一面的吸热面。(B.电力转换装置的电路结构)接下来，对本专利技术的实施方式的电力转换装置10的电路结构进行说明。电力转换装置10例如被用于电源装置。图3是用于对具备本专利技术的实施方式的电力转换装置10的电源装置100进行说明的框图。具备电力转换装置10的电源装置100包含滤波器(filter)20、AC-DC转换器(converter)30(AC/DC)、电力转换装置10(DC/DC)及绝缘DC-DC转换器40(绝缘DC/DC)。并且，电源装置100将商用电源2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力转换装置，其特征在于包括：金属基板，其中一面为电路部而另一面为金属部；半导体元件，安装于所述金属基板的所述电路部；绝缘体，配置于所述金属基板的所述金属部；以及散热器，夹着所述绝缘体而配置于所述金属基板的所述金属部侧，所述金属基板的所述金属部连接于所述半导体元件的稳定电位。

【技术特征摘要】
2017.03.13 JP 2017-0473991.一种电力转换装置，其特征在于包括：金属基板，其中一面为电路部而另一面为金属部；半导体元件，安装于所述金属基板的所述电路部；绝缘体，配置于所述金属基板的所述金属部；以及散热器，夹着所述绝缘体而配置于所述金属基板的所述金属部侧，所述金属基板的所述金属部连接于所述半导体元件的稳定电位。2.根据权利要求1所述的电力转换装置，其特征在于，所述金属基板在所述电路部与所述金属部之间具...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷野光平，长野昌明，鹰取浩二，清水正人，丹羽博挥，山本通博，冈田启，
申请(专利权)人：欧姆龙株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP