功率转换装置制造方法及图纸

本发明专利技术所涉及的功率转换装置包括基板；在基板的第一方向的一侧沿第二方向排列设置的多个第一半导体元件；在基板的第一方向的另一侧沿第二方向排列设置的多个第二半导体元件；以及具有与基板的另一个面隔开间隔相对的壁，并在间隔中形成制冷剂流路的流路形成构件，该壁在第一半导体元件和第二半导体元件之间具有在第二方向上延伸的狭缝、以及在与狭缝相比更靠第二方向的一侧贯穿壁的贯通孔，在制冷剂流路中具有在设置有第一方向的一侧的间隙和第一方向的另一侧的间隙的状态下，对狭缝和贯通孔之间进行分隔的分隔部，狭缝和贯通孔中的一方是制冷剂的供给口，狭缝和贯通孔中的另一方是制冷剂的排出口。方是制冷剂的排出口。方是制冷剂的排出口。

【技术实现步骤摘要】
功率转换装置


[0001]本申请涉及功率转换装置。

技术介绍

[0002]多个功率转换装置搭载在像电动汽车或混合动力汽车那样将电动机用作为驱动源的电动车辆上。功率转换装置是将输入电流从直流转换成交流、从交流转换成直流或将输入电压转换成不同电压的装置。具体而言，关于功率转换装置可列举下述装置：充电器，该充电器用于将商用交流电源转换为直流电源并对高压电池充电；DC/DC转换器，该DC/DC转换器用于将高压电池的直流电源转换为用于辅助设备的电池的电压(例如，12V)；以及逆变器等，该逆变器用于将来自电池的直流电转换为到电动机的交流电。
[0003]搭载于电动汽车或混合动力汽车上的功率转换装置期求小型化和高输出化。随着功率转换装置的高输出化，容纳在功率转换装置中的多个半导体元件和电容器处理大电流，并且多个半导体元件和电容器的发热量增大。因此，功率转换装置中设有用制冷剂冷却多个半导体元件和电容器的冷却结构。
[0004]当使用制冷剂冷却发热的多个半导体元件时，优选避免特定半导体元件变为高温，并且减小多个半导体元件的温度偏差。然而，在沿长边方向排列的多个半导体元件的正下方配置有制冷剂沿长边方向流动的冷却用通道时，由于将用于冷却某一半导体元件的制冷剂用于冷却另一半导体元件，因此先冷却的半导体元件充分冷却而后冷却的半导体元件无法充分冷却。因此，存在多个半导体元件的温度偏差过大的问题。公开了用于避免这种问题的结构(例如参照专利文献1)。在所公开的结构中，通过将被称为分离器的部件与冷却外壳一起设置，在流路的中途分割制冷剂，并利用温度均等的制冷剂分别冷却多个半导体元件。现有技术文献专利文献
[0005]专利文献1：国际公开第2016/117094号

技术实现思路

专利技术所要解决的技术问题
[0006]在上述专利文献1中，由于利用分离器在流路的中途分割制冷剂，所以能够利用温度均等的制冷剂对多个半导体元件分别进行冷却。但是，由于在流路的一部分设置了要求密闭性的分离器，因此存在部件数量和安装工时增加的问题。部件数量和安装工时的增加可能导致功率转换装置的重量和成本的增加。此外，为了确保冷却外壳内部的上游侧和下游侧的流路的密闭性，并安装分离器，从功率转换装置的小型轻量化的观点来看，由于通常冷却外壳内的空间不够充分，因此存在难以在与分离器的冷却外壳内的流出入口相抵接的面对制冷剂进行密封加工的问题。
[0007]因此，本申请的目的在于获得一种功率转换装置，使用温度均等的制冷剂分别冷
却多个半导体元件，与此同时在不增加部件数量的情况下容易制造、并提高生产效率。用于解决技术问题的技术手段
[0008]本申请公开的功率转换装置包括：形成为板状的基板；在将与基板的一个面平行的特定方向设为第一方向，将与平行于基板的一个面的第一方向正交的方向设为第二方向时，在基板的一个面上的第一方向的一侧、沿第二方向排列设置的多个第一半导体元件；在基板的一个面上的第一方向的另一侧、沿第二方向排列设置的多个第二半导体元件；以及具有与基板的另一个面隔开间隔相对的壁，且形成供制冷剂在间隔中流动的制冷剂流路的流路形成构件，在从与基板的一个面垂直的方向上观察时，该壁在多个第一半导体元件和多个第二半导体元件之间具有贯穿壁并在第二方向上延伸的一个或被分割为多个的狭缝；以及在壁的比狭缝更靠第二方向的一侧的部分贯穿壁的贯通孔，在制冷剂流路中具有分隔部，该分隔部在设置有第一方向的一侧的间隙和第一方向的另一侧的间隙的状态下，在第一方向上延伸并对狭缝与贯通孔之间进行分隔，狭缝和贯通孔中的一方是向制冷剂流路提供制冷剂的供给口，狭缝和贯通孔中的另一方是从制冷剂流路排出制冷剂的排出口。专利技术效果
[0009]根据本申请公开的功率转换装置，流路形成构件所具有的壁具有贯穿壁的狭缝和贯穿壁的贯通孔，在壁与设置有多个半导体元件和多个第二半导体元件的基板之间的间隔部分即制冷剂流路中，具有对狭缝和贯通孔之间进行分隔的分隔部，狭缝和贯通孔中的一方是向制冷剂流路提供制冷剂的供给口，狭缝和贯通孔中的另一方是从制冷剂流路排出制冷剂的排出口，因此，流入制冷剂流路的制冷剂被分割，能够防止在一次半导体元件的冷却中已使用的制冷剂通过其他半导体元件的一侧，因此能够使用具有均等温度的制冷剂对多个第一半导体元件和多个第二半导体元件分别进行冷却。此外，由于狭缝和贯通孔在流路形成构件上形成，分隔部设置在制冷剂流路内，因此能够获得在不增加部件数量的情况下容易制造、且生产效率提高的功率转换装置。
附图说明
[0010]图1是实施方式1所涉及的功率转换装置的俯视图。图2是实施方式1所涉及的功率转换装置的俯视图。图3是在图1的A
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A剖面位置处切断的功率转换装置的剖视图。图4是在图1的B
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B剖面位置处切断的功率转换装置的剖视图。图5是实施方式1所涉及的其他功率转换装置的俯视图。图6是实施方式1所涉及的功率转换装置的主要部分的立体图。图7是说明比较例的功率转换装置的剖视图。图8是实施方式2所涉及的功率转换装置的俯视图。图9是实施方式2所涉及的其他功率转换装置的俯视图。图10是实施方式3所涉及的功率转换装置的俯视图。图11是在图10的C
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C剖面位置处切断的功率转换装置的剖视图。图12是实施方式3所涉及的功率转换装置的仰视图。图13是实施方式3所涉及的其他功率转换装置的仰视图。
具体实施方式
[0011]以下，基于附图对本申请的实施方式所涉及的功率转换装置进行说明。另外，各图中关于相同或相当的构件、部位，标注相同标号来进行说明。
[0012]实施方式1.图1是实施方式1所涉及的功率转换装置100的俯视图，图2是功率转换装置100的俯视图，是从图1去除基板2和半导体模块3后所示的图，图3是在图1的A
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A剖面位置处切断的功率转换装置100的剖视图，图4是在图1的B
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B剖面位置处切断的功率转换装置100的剖视图，图5是实施方式1所涉及的其他功率转换装置的俯视图，是从图1去除基板2和半导体模块3后所示的图，图6是功率转换装置100的主要部分即制冷剂流路11的立体图。功率转换器100是具有用于控制功率的开关电路的装置，将输入电流从直流转换为交流，从交流转换为直流，或者将输入电压转换为不同的电压。
[0013]＜功率转换装置100＞功率转换装置100包括形成为板状的基板2、多个第一半导体元件14、多个第二半导体元件15和流路形成构件1a。将与基板2的一个面平行的特定方向设为第一方向，将与平行于基板2的一个面的第一方向正交的方向设为第二方向。在图1中，第一方向由箭头A表示，第二方向由箭头B表示。基板2例如形成为矩形板状，并且基板2的一个面的各边平行于第一方向或第二方向配置。在基板2形成为矩形板状的情况下，第一半导体元件14和第二半导体元件15可以有效地排列配置在基板2的一个面上，从而能够使功率转换装置100小型化。基板2由铝等具有较高热传导率的金属形成。
[0014]在图1中，用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功率转换装置，其特征在于，包括：形成为板状的基板；多个第一半导体元件，在将与所述基板的一个面平行的特定方向设为第一方向，将与平行于所述基板的一个面的所述第一方向正交的方向设为第二方向时，该多个第一半导体元件在所述基板的一个面上的所述第一方向的一侧、沿所述第二方向排列设置；多个第二半导体元件，该多个第二半导体元件在所述基板的一个面上的所述第一方向的另一侧、沿所述第二方向排列设置；以及流路形成构件，该流路形成构件具有与所述基板的另一个面隔开间隔相对的壁，并形成供制冷剂在所述间隔中流动的制冷剂流路，在从与所述基板的一个面垂直的方向观察时，在多个所述第一半导体元件和多个所述第二半导体元件之间，所述壁具有贯穿所述壁并在所述第二方向上延伸的一个或被分割为多个的狭缝；以及在所述壁的比所述狭缝更靠所述第二方向一侧的部分贯穿所述壁的贯通孔，在所述制冷剂流路中具有分隔部，该分隔部在设置有所述第一方向的一侧的间隙和所述第一方向的另一侧的间隙的状态下，沿所述第一方向延伸，并对所述狭缝与所述贯通孔之间进行分隔，所述狭缝和所述贯通孔中的一方是向所述制冷剂流路提供制冷剂的供给口，所述狭缝和所述贯通孔中的另一方是从所述制冷剂流路排出制冷剂的排出口。2.如权利要求1所述的功率转换装置，其特征在于，在所述制冷剂流路中具有一个或多个狭缝分隔部，该一个或多个狭缝分隔部在设置有所述狭缝的区域中，在所述第二方向上的一处或多处，并在设置有所述第一方向的一侧的间隙和所述第一方向的另一侧的间隙的状态下，沿所述第一方向延伸，对所述第二方向的一侧和另一侧进行分隔。3.如权利要求2所述的功率转换装置，其特征在于，包括多个半导体模块，该半导体模块由一个或多个所述第一半导体元件和一个或多个所述第二半导体元件形成，多个所述半导体模块与所述基板的一个面热连接，在所述第二方向上排列配置，从与所述基板的一个面垂直的方向上观察时，所述狭缝分隔部配置在多个半导体模块之间。4.如权利要求2或3所述的功率转换装置，其特征在于，所述壁具有被分割成多个的所述狭缝，在所述狭缝的分割部位设置有所述狭缝分...

【专利技术属性】
技术研发人员：玉山敦史，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：