目的在于提供不被功率模块内部的绝缘片的绝缘耐压所左右而在超过功率模块的额定绝缘耐压的电压施加于功率模块的场合也能保护功率模块的技术。功率模块装置具备：功率模块(23)、配线导体(1)、散热器(11)、将模块底板(3)和散热器(11)绝缘的绝缘片(10)以及连接在配线导体(1)与模块底板(3)之间的具有静电电容或者寄生电容的构件。模块内绝缘片(2)的寄生电容(C1)与具有静电电容或者寄生电容的构件的静电电容或者寄生电容并联连接，模块内绝缘片(2)的寄生电容(C1)与绝缘片(10)的寄生电容(C2)串联连接，具有静电电容或者寄生电容的构件的静电电容或者寄生电容与绝缘片(10)的寄生电容(C2)串联连接。生电容(C2)串联连接。生电容(C2)串联连接。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】功率模块装置
[0001]本专利技术涉及以确保功率模块的耐压为目的的结构。
技术介绍
[0002]在功率模块中，在功率单元与散热底板之间配置有绝缘片。以往的功率模块的耐压能力由配置在功率单元与散热底板之间的绝缘片的厚度决定(例如参照专利文献1)。
[0003]在先技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：国际公开第2012/086417号
技术实现思路
[0006]专利技术所要解决的课题
[0007]当超过功率模块的额定绝缘耐压的电压施加于功率模块时，由于功率模块内部的绝缘片的劣化，会发生功率模块的绝缘破坏。另外，所谓绝缘耐压是指能施加于绝缘构件而不会发生绝缘破坏的电压的上限。
[0008]由于相对于铁路的不同架线电压而所需的绝缘耐压也不同，所以，在铁路车辆的绝缘耐压试验中，根据各个所需的绝缘耐压来选定功率模块。例如在架线电压[U]为直流600V以上且1200V以下的场合，根据有关铁路的国际规格IEC30077-1，绝缘耐压为[2
×
U+1500]＝2700V以上且3900V以下。因而，必须要选定绝缘耐压超过3900V以上的功率模块。
[0009]对于铁路车辆所使用的功率模块，一般来讲，绝缘耐压越高则价格也越高。因而，为了抑制产品的成本，使用绝缘耐压更低的廉价的功率模块是有效的。
[0010]但是，例如假设在进行4kV的铁路车辆的绝缘耐压试验时使用绝缘耐压为2.5kV的廉价的功率模块的场合。当对该功率模块施加4kV的电压时，会发生功率模块的绝缘破坏。
[0011]在专利文献1所述的功率模块中，存在因使用的绝缘片的厚度左右着功率模块的绝缘耐压这样的问题点。具体来讲，为了抑制绝缘破坏的发生，需要加厚功率模块内部的绝缘片，但越是加厚绝缘片，绝缘片的热阻就变得越大，功率模块的散热性就会变差。
[0012]因而，本专利技术的目的在于提供不被功率模块内部的绝缘片的绝缘耐压所左右而在超过功率模块的额定绝缘耐压的电压施加于功率模块的场合也能保护功率模块的技术。
[0013]用于解决课题的方案
[0014]本专利技术所涉及的功率模块装置具备：功率模块，该功率模块具有模块内绝缘片、模块底板和模块端子；配线导体，该配线导体对上述模块端子供给电力；散热器，该散热器对在上述功率模块产生的热进行散热；绝缘片，该绝缘片配置在上述模块底板与上述散热器之间，且将上述模块底板和上述散热器绝缘；具有静电电容或者寄生电容的构件，该具有静电电容或者寄生电容的构件连接在上述配线导体与上述模块底板之间；以及电阻器，该电阻器与上述具有静电电容或者寄生电容的构件电气并联或者与上述绝缘片电气并联地连接在上述模块底板与上述散热器之间，且导热及机械地固定于上述散热器，上述模块内绝
缘片的寄生电容与上述具有静电电容或者寄生电容的构件的静电电容或者寄生电容并联连接，上述模块内绝缘片的寄生电容与上述绝缘片的寄生电容串联连接，上述具有静电电容或者寄生电容的构件的静电电容或者寄生电容与上述绝缘片的寄生电容串联连接，上述电阻器与上述模块内绝缘片的寄生电容并联连接或者与上述绝缘片的寄生电容并联连接。
[0015]专利技术的效果
[0016]根据本专利技术，由于在配线导体与模块底板之间连接了具有静电电容或者寄生电容的构件，所以，利用具有静电电容或者寄生电容的构件的静电电容或者寄生电容，在超过功率模块的额定绝缘耐压的电压施加于功率模块的场合也能保护功率模块。另外，由于功率模块的绝缘耐压由具有静电电容或者寄生电容的构件的静电电容或者寄生电容和绝缘片的寄生电容决定，所以，能够抑制被模块内绝缘片的绝缘耐压所左右的情形。
[0017]本专利技术的目的、特征、各方面以及优点将通过以下的详细说明和附图而变得明了。
附图说明
[0018]图1是实施方式1所涉及的功率模块装置的剖视图。
[0019]图2是实施方式1所涉及的功率模块装置的俯视图。
[0020]图3是实施方式1所涉及的功率模块装置所具备的电容器的立体图。
[0021]图4是示出实施方式1所涉及的功率模块装置中的电阻器的位置的剖视图。
[0022]图5是示出实施方式1所涉及的功率模块装置中的电阻器的位置的剖视图。
[0023]图6是模块内绝缘片的寄生电容和绝缘片的寄生电容的概略图。
[0024]图7是用于对图6进行说明的说明图。
[0025]图8是模块内绝缘片的寄生电容、绝缘片的寄生电容和电容器的静电电容的概略图。
[0026]图9是用于对图8进行说明的说明图。
[0027]图10是实施方式2所涉及的功率模块装置的剖视图。
[0028]图11是实施方式2所涉及的功率模块装置所具备的印刷基板的安装结构的剖视图。
[0029]图12是实施方式2所涉及的功率模块装置所具备的印刷基板的俯视图。
[0030]图13是实施方式2所涉及的功率模块装置所具备的固定用部件的立体图。
[0031]图14是实施方式3所涉及的功率模块装置的剖视图。
[0032]图15是实施方式4所涉及的功率模块装置的剖视图。
[0033]图16是实施方式4所涉及的功率模块装置所具备的第1电阻器的立体图。
[0034]图17是实施方式4所涉及的功率模块装置所具备的第2电阻器的立体图。
[0035]图18是模块内绝缘片的寄生电容、绝缘片的寄生电容和第1、第2电阻器的电阻值的概略图。
[0036]图19是用于对图18进行说明的说明图。
[0037]图20是实施方式5所涉及的功率模块装置所具备的印刷基板的俯视图。
[0038]图21是实施方式5所涉及的功率模块装置的剖视图。
[0039]图22是实施方式5所涉及的功率模块装置的其他例子的剖视图。
具体实施方式
[0040]＜实施方式1＞
[0041]下面，使用附图对本专利技术的实施方式1进行说明。图1是实施方式1所涉及的功率模块装置的剖视图。图2是实施方式1所涉及的功率模块装置的俯视图。图3是实施方式1所涉及的功率模块装置所具备的电容器的立体图。图4是示出实施方式1所涉及的功率模块装置中的电阻器13的位置的剖视图。图5是示出实施方式1所涉及的功率模块装置中的电阻器13a的位置的剖视图。
[0042]功率模块装置由于是功率模块单元24的结构，所以对功率模块单元24进行说明。如图1和图2所示那样，功率模块单元24具备功率模块23、配线导体1、散热器11、追加底板4、绝缘片10、电容器12以及电阻器13。
[0043]功率模块23具备模块端子22、基板26、芯片27、模块内绝缘片2以及模块底板3。功率模块23包括功率单元25。具体来讲，功率单元25具备模块端子22、导体28、芯片27、基板26以及模块内绝缘片2。模块端子22和芯片27经由导体28而电气连接。芯片27安装在基板26上。在基板26与模块底板3之间，配置有满足要求绝本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种功率模块装置，其中，该功率模块装置具备：功率模块，该功率模块具有模块内绝缘片、模块底板和模块端子；配线导体，该配线导体对上述模块端子供给电力；散热器，该散热器对在上述功率模块产生的热进行散热；绝缘片，该绝缘片配置在上述模块底板与上述散热器之间，且将上述模块底板和上述散热器绝缘；具有静电电容或者寄生电容的构件，该具有静电电容或者寄生电容的构件连接在上述配线导体与上述模块底板之间；以及电阻器，该电阻器与上述具有静电电容或者寄生电容的构件电气并联或者与上述绝缘片电气并联地连接在上述模块底板与上述散热器之间，且导热及机械地固定于上述散热器，上述模块内绝缘片的寄生电容与上述具有静电电容或者寄生电容的构件的静电电容或者寄生电容并联连接，上述模块内绝缘片的寄生电容与上述绝缘片的寄生电容串联连接，上述具有静电电容或者寄生电容的构件的静电电容或者寄生电容与上述绝缘片的寄生电容串联连接，上述电阻器与上述模块内绝缘片的寄生电容并联连接或者与上述绝缘片的寄生电容并联连接。2.如权利要求1所述的功率模块装置，其中，上述具有静电电容或者寄生电容的构件是电容器，上述电容器具有静电电容。3.如权利要求1所述的功率模块装置，其中，上述具有静电电容或者寄生电容的构件是印刷基板，上述印刷基板具有寄生电容。4.如权利要求1所述的功率模块装置，其中，上述具有静电电容或者寄生电容的构件是绝缘材料，上述绝缘材料具有寄生电容。5.一种功率模块装置，其中，该功率模块装置具备：功率模块，该功率模块具有模块内绝缘片、模块底板和模块端子；配线导体，该配线导体...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑芸，熊谷隆，山本和也，侯虎翼，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：
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