CN102460695A - 布线基板以及电力变换装置 - Google Patents

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川波靖彦
寺园胜志
东川康儿
佐佐木亮
森原贵征
青木隆
伊藤徹也
中林幸久
矶部祐
小熊清典
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Abstract

该布线基板具备：导体板(21、22、121、122、131、132、141、142、151、152、161、162、171、172、181、182、191、192、201、202、211、212、221、222、231、232)，其包含与电力变换用半导体元件(11、311、312)连接的电极部(21a、22a、139b、139c、139d)和布线部(21b、22b、131b、132b、139a)；液冷管(31、32)，其设置在导体板的附近，内部被提供冷却用液体(33)；以及绝缘性的树脂部件(51)，其至少配置在导体板与液冷管之间。

Description

布线基板以及电力变换装置
技术领域
本发明涉及与电力变换用半导体元件电连接的布线基板以及采用与电力变换用半导体元件电连接的布线基板的电力变换装置。
背景技术
目前，公知有采用了与电力变换用半导体元件电连接的布线基板的电力变换装置(例如，参照专利文献1)。
在上述专利文献1中公开了具备内置有电力变换用半导体元件的功率模块、和层压汇流条(ラミネ一トバスバ一)等平板状布线基板的电力变换装置。该专利文献1的电力变换装置构成为，在布线基板的上下表面分别设置功率模块，并且还利用一对冷却板夹住上下配置的各功率模块的外侧面。这样，通过将功率模块配置在布线板的上下表面，可实现电力变换装置的小型化。
现有技术文献
专利文献1：日本2007-273884号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，在上述专利文献1中具有如下这样的不良情况，因为利用一对冷却板夹住功率模块的外侧面，所以只能从作为发热源的功率模块的外侧面进行散热，在功率模块的内侧面(与布线板的连接面、电极面)侧容易积蓄热。结果，存在不能有效地进行电力变换装置散热的问题。
本发明是为了解决上述这样的课题而完成的，本发明的一个目的是提供能够有效进行电力变换装置散热的布线基板以及电力变换装置。
用于解决课题的手段以及发明的效果
本发明第1方面的布线基板是与电力变换用半导体元件电连接的布线基板，该布线基板具备：导体板，其包含与电力变换用半导体元件连接的电极部、布线部；液冷管，其设置在导体板的附近，内部被提供冷却用液体；以及绝缘性的树脂部件，其至少配置在导体板与液冷管之间。
在该第1方面的布线基板中，如上所述，设置有如下的液冷管，该冷却管被设置在包含与电力变换用半导体元件连接的电极部和布线部的导体板附近并且内部被提供冷却用液体，由此可利用液冷管直接冷却布线基板本身，所以能够从电力变换用半导体元件与布线基板的连接面侧(装置的内部侧)释放电力变换用半导体元件产生的热。这里，电力变换用半导体元件产生的热主要经由进行了电接合的导体(电力变换用半导体元件侧的电极部、布线基板的导体板的电极部以及布线部)向布线基板侧传播。因此，可通过将液冷管配置在导体板附近，来将从电力变换用半导体元件向导体板传播的热有效地释放到液冷管。另外，与仅仅使导体板和液冷管相离的情况相比，设置至少配置在导体板与液冷管之间的绝缘性的树脂部件能够缩短导体板与液冷管的绝缘距离(相离距离)，因此能够使导体板与液冷管靠近其缩短的量。结果，能够缩短从导体板到液冷管的导热路径，所以能够更有效地散热。以上，可通过将第1方面的布线基板用于电力变换装置，来有效地进行电力变换装置的散热。
本发明第2方面的电极变换装置具备电力变换用半导体元件；以及与电力变换用半导体元件电连接的布线基板。布线基板具备：导体板，其包含与电力变换用半导体元件连接的电极部、布线部；液冷管，其配置在导体板附近，内部被提供冷却用液体；以及绝缘性的树脂部件，其至少配置在导体板与液冷管之间。
在该第2方面的电极变换装置中，如上所述，设置包含液冷管的布线基板，该液冷管配置在包含与电力变换用半导体元件连接的电极部和布线部的导体板附近并且内部被提供冷却用液体，由此可利用液冷管直接冷却布线基板本身，所以能够从电力变换用半导体元件与布线基板的连接面侧(装置的内部侧)释放电力变换用半导体元件产生的热。这里，由电力变换用半导体元件产生的热主要经由进行了电接合的导体(电力变换用半导体元件侧的电极部、布线基板的导体板的电极部以及布线部)向布线基板侧传播。因此，可通过将液冷管配置在导体板附近来将从电力变换用半导体元件向导体板传播的热有效地放出到液冷管。另外，与仅仅使导体板和液冷管相离的情况相比，在布线基板上设置至少配置于导体板与液冷管之间的绝缘性的树脂部件能够缩短导体板和液冷管的绝缘距离(相离距离)，所以能够使导体板与液冷管靠近其缩短的量。结果，能够缩短从导体板到液冷管的导热路径，因此能够更有效地散热。以上，在第2方面的电力变换装置中可有效地进行电力变换装置的散热。
附图说明
图1是本发明第1实施方式的电力变换装置的立体图。
图2是本发明第1实施方式的电力变换装置的分解立体图。
图3是示出本发明第1实施方式的电力变换装置上侧的功率模块卸下后的状态的图。
图4是本发明第1实施方式的电力变换装置的电路图。
图5是从本发明第1实施方式的电力变换装置的长边方向观察的剖视图。
图6是图5所示的本发明第1实施方式的电力变换装置的布线基板的剖视图。
图7是本发明第1实施方式的电力变换装置的布线基板的立体图。
图8是用于说明本发明第1实施方式的电力变换装置的布线基板的内部构造的立体图。
图9是本发明第1实施方式的电力变换装置的布线基板的分解立体图。
图10是用于说明本发明第1实施方式的电力变换装置的布线基板使用的导体板的图。
图11是用于说明本发明第2实施方式的布线基板中使用的导体板的图。
图12是示出本发明第3实施方式的布线基板中使用的导体板的剖视图。
图13是图12的导体板的第1层的俯视图。
图14是图12的导体板的第2层的俯视图。
图15是示出本发明第4实施方式的布线基板中使用的导体板的剖视图。
图16是示出本发明第5实施方式的布线基板中使用的导体板的剖视图。
图17是示出本发明第6实施方式的布线基板中使用的导体板的立体图。
图18是图17的导体板的剖视图。
图19是示出本发明第7实施方式的布线基板中使用的导体板的立体图。
图20是图19的导体板的剖视图。
图21是示出本发明第8实施方式的布线基板中使用的导体板的立体图。
图22是图21的导体板的剖视图。
图23是示出本发明第9实施方式的布线基板中使用的导体板的立体图。
图24是图23的导体板的剖视图。
图25是示出本发明第10实施方式的布线基板中使用的导体板的立体图。
图26是图25的导体板的剖视图。
图27是示出本发明第11实施方式的布线基板中使用的导体板的立体图。
图28是图27的导体板的剖视图。
图29是示出本发明第12实施方式的布线基板中使用的导体板的剖视图。
图30是示出本发明第13实施方式的布线基板中使用的导体板的剖视图。
图31是本发明第14实施方式的接合部件的剖视图。
图32是用于说明流过本发明第14实施方式的接合部件的电流的剖视图。
图33是本发明第15实施方式的接合部件的剖视图。
图34是用于说明流过本发明第15实施方式的接合部件的电流的剖视图。
图35是本发明第16实施方式的功率模块的俯视图。
图36是沿着图35的1110-1110线的剖视图。
图37是沿着图35的1120-1120线的剖视图。
图38是本发明第16实施方式的功率模块的电路图。
图39是本发明第17实施方式的功率模块的俯视图。
图40是沿着图39的1130-1130线的剖视图。
图41是沿着图39的1140-1140线的剖视图。
图42是从正面侧观察本发明第17实施方式的功率模块的立体图。
图43是从背面侧观察本发明第17实施方式的功率模块的立体图。
图44是本发明第18实施方式的功率模块的剖视图。
图45是本发明第19实施方式的功率模块的俯视图。
图46是沿着图45的1150-1150线的剖视图。
图47是沿着图45的1160-1160线的剖视图。
图48是本发明第20实施方式的液冷式冷却器的立体图。
图49是本发明第20实施方式的液冷式冷却器的分解立体图。
图50是本发明第20实施方式的液冷式冷却器的液冷板基座的立体图。
图51是本发明第21实施方式的液冷式冷却器的立体图。
图52是本发明第21实施方式的液冷式冷却器的分解立体图。
图53是本发明第22实施方式的液冷式冷却器的立体图。
图54是本发明第22实施方式的液冷式冷却器的分解立体图。
图55是本发明第23实施方式的液冷式冷却器的立体图。
图56是本发明第23实施方式的液冷式冷却器的分解立体图。
图57是本发明第24实施方式的液冷式冷却器的剖视图。
图58是本发明第25实施方式的液冷式冷却器的剖视图。
图59是本发明第26实施方式的大电流端子台的立体图。
图60是本发明第26实施方式的大电流端子台的背面侧的立体图。
图61是本发明第26实施方式的连接端子部的主视图。
图62是本发明第26实施方式的连接端子部的仰视图。
图63是本发明第26实施方式的连接端子部的侧视图。
图64是本发明第26实施方式的与逆变器部以及变流器部连接的大电流端子台的立体图。
图65是本发明第26实施方式的与逆变器部以及变流器部连接之前的大电流端子台的立体图。
图66是本发明第27实施方式的大电流端子台的立体图。
图67是本发明第27实施方式的大电流端子台的背面侧的立体图。
图68是本发明第27实施方式的大电流端子台的连接端子部的立体图。
图69是本发明第27实施方式的连接端子部的主视图。
图70是本发明第27实施方式的连接端子部的侧视图。
图71是本发明第27实施方式的连接端子部的仰视图。
图72是本发明第27实施方式的连接端子部的后视图。
图73是本发明第27实施方式的与逆变器部以及变流器部连接的大电流端子台的立体图。
图74是本发明第27实施方式的与逆变器部以及变流器部连接之前的大电流端子台的立体图。
图75是本发明参考例的电力变换装置的电路图。
图76是用于说明本发明参考例的电力变换装置的布线基板的内部构造的剖视图。
图77是用于说明本发明参考例的电力变换装置的布线基板的内部构造的剖视图。
图78是用于说明本发明参考例的电力变换装置的布线基板的输出电位层的俯视图。
具体实施方式
以下，根据附图来说明实现本发明的实施方式。
(第1实施方式)
首先，参照图1～图10来说明本发明第1实施方式的具有布线基板20的电力变换装置100的整体结构。此外，在第1实施方式中，说明在将本发明应用于作为本发明的“布线基板”一例的电力变换装置的布线基板的例子。
如图1～图3所示，电力变换装置100具备：6个功率模块10；以及与功率模块10电连接的布线基板20。6个功率模块10以从上下(Z方向)夹住布线基板20的方式，在布线基板20的上表面侧配置3个功率模块10a、10b以及10c，并且在布线基板20的下表面侧配置3个功率模块10d、10e以及10f。如图4所示，6个功率模块10a～10f每两个进行并联连接而成为3组，由此构成3相全桥电路。
6个功率模块10(10a～10f)分别具有相同的结构。具体地说，如图5所示，功率模块10包含：半导体元件11、位于功率模块10底面的1片金属板12、用于使半导体元件11与金属板12电绝缘的绝缘电路基板13、由焊料构成的接合部件14、用于与布线基板20连接的栅极端子15、源极端子16以及漏极端子17。在第1实施方式中，各功率模块10分别内置有1个半导体元件11，不过，也可以内置多个半导体元件11。此外，半导体元件11是本发明的“电力变换用半导体元件”的一例。另外，栅极端子15、源极端子16以及漏极端子17是本发明的“电极用导体”的一例。
半导体元件11由可进行高频开关的FET(场效应晶体管)构成，并具有设置在半导体元件11的主表面的控制电极11a以及源极电极11b、设置在背面的漏极电极11c。另外，如图4所示，在半导体元件11上形成有与漏极/源极之间并联连接的寄生二极管(体二极管)。在第1实施方式中，在被称为高频开关器件的以碳化硅(SiC)为主成分的SiC基板上形成半导体元件11。另外，为了接合散热器等冷却器而设置功率模块10底面的金属板12。可通过在该金属板12上安装冷却器等，从功率模块10底面(外侧面)侧进行散热。接合部件14被设置为将半导体元件11以及漏极端子17分别与绝缘电路基板13接合。另外，栅极端子15以及源极端子16分别接合在半导体元件11的控制电极11a上以及源极电极11b上。栅极端子15、源极端子16以及漏极端子17形成为在功率模块10的上表面(电极面)上大致共面且露出。
如图6～图9所示，在第1实施方式中，布线基板20包含：用于与功率模块10的各个端子(栅极端子15、源极端子16以及漏极端子17)连接的多个导体板21以及22、内部被提供冷却用液体33的多个液冷管31以及32、平板状的电容部件41和绝缘性的树脂部件51。此外，导体板21以及导体板22分别是本发明的“第1导体板”以及“第2导体板”的一例。另外，液冷管31以及液冷管32分别是本发明的“第1液冷管”以及“第2液冷管”的一例。
导体板21以及22由平板(汇流，busbar)状的金属板(参照图10)构成，为了与功率模块10的各端子(栅极端子15、源极端子16以及漏极端子17)连接，分别有设置多个导体板21以及22。具体地说，导体板21配置在布线基板20的上表面侧，并且与布线基板20上表面侧的3个功率模块10a～10c的各个端子(栅极端子15、源极端子16以及漏极端子17)连接。另外，导体板22配置在布线基板20的下表面侧，并且与布线基板20下表面侧的3个功率模块10d～10f的各个端子(栅极端子15、源极端子16以及漏极端子17)连接。这些导体板21以及22被设置为，平面观察时在布线基板20的短边方向(S方向)上延伸。另外，导体板21以及22分别具有与功率模块10的各个端子(栅极端子15、源极端子16以及漏极端子17)的某一个连接的电极部21a以及22a和布线部21b以及22b。导体板21以及22的电极部21a以及22a分别形成为在布线基板20的上下表面上大致共面且露出，并能够利用表面安装与在功率模块10的上表面(电极面)上大致共面且露出的各个端子(栅极端子15、源极端子16以及漏极端子17)电连接。此外，附图中的“D”表示漏极，“S”表示源极，“G”表示栅极，“P”以及“N”表示P极以及N极。另外，“U”、“V”、“W”分别表示U相、V相、W相。在图中通过组合这些文字来表示该电极等的性质，这是为了便于本领域技术人员理解而附加的。
根据这样的结构，如图4所示，上表面侧的功率模块10a～10c的漏极端子17经由对应的电极部21a(DPW、DPV以及DPU)分别与P极连接，并且与后述电容部件41的第1导体43连接。另外，功率模块10a、功率模块10b以及功率模块10c的源极端子16分别经由对应的电极部21a(SPW、SPV以及SPU)与W端子、V端子以及U端子连接。另外，下表面侧的功率模块10d、功率模块10e以及功率模块10f的漏极端子17分别经由对应的电极部22a(DNW、DNV以及DNU)与W端子、V端子以及U端子连接。另外，功率模块10d～10f的源极端子16分别经由对应的电极部22a(SNW、SNV以及SNU)与N极连接，并且与后述电容部件41的第2导体44连接。另外，功率模块10a～10f的栅极端子15分别经由对应的电极部22a(GPW、GPV、GPU、GNW、GNV以及GNU)与未图示的控制电路连接。由此，构成采用6个功率模块10a～10f的3相全桥电路。
如图8以及图9所示，液冷管31以及32被设置为，平面观察时沿着与导体板21以及22交叉的布线基板20的长边方向(L方向)直线状地延伸。布线基板20上表面侧的液冷管31在布线基板20上表面侧的导体板21的附近设置有3个，且并排配置在导体板21与电容部件41的后述第1导体43之间的位置。另外，布线基板20下表面侧的液冷管32在布线基板20下表面侧的导体板22的附近设置有3个，且并排配置在导体板22与电容部件41的后述第2导体44之间的位置。因此，在布线基板20上设置有共计6个液冷管31以及32。另外，液冷管31以及32设置为在长边方向(L方向)上贯穿布线基板20并露出到外部，液冷管31以及32构成为能够与液冷用泵或热交换器等上位或下位的装置连接。这样，在第1实施方式中，利用在导体板21以及22附近的液冷管31以及32内流通的冷却用液体33来吸收并放出从功率模块10经由导体板21以及22传播的热，由此除了从功率模块10底面(金属板12)侧进行散热之外，还可以从电力变换装置100的内部(功率模块10的电极面侧)进行散热。
如图6所示，电容部件41包含由陶瓷等构成的板状的电介质板42、配置在电介质板42上表面(上侧表面)的板状第1导体43和配置在电介质板42下表面(下侧表面)的板状第2导体44。这里，如图5所示，经由电极部21a(DPW、DPV以及DPU)与上表面侧的功率模块10a～10c(参照图2)的各漏极端子17连接的导体板21如上所述与P极连接，并且布线部21b与电容部件41的第1导体43连接。并且，经由电极部22a(SNW、SNV以及SNU)与下表面侧的功率模块10d～10f(参照图2)的各源极端子16连接的导体板22与N极连接，并且布线部22b与电容部件41的第2导体44连接。由此，由第1导体43以及第2导体44夹住电介质板42而成的电容部件41作为图4的电路图所示的电容器(所谓的缓冲电容器)发挥功能。此外，如图9所示，采用了这样的结构：通过减少在布线基板20的中央层配置的布线(导体板21以及22)来提高电容部件41的形状自由度并且容易地确保电容部件41(电介质板42、第1导体43以及第2导体44)的面积。由此，能够构成高性能(高容量)的电容器。
如图7以及图8所示，绝缘性的树脂部件51由玻璃环氧树脂构成，该绝缘性的树脂部件51以填合多个导体板21以及22、多个液冷管31以及32与电容部件41之间的间隙的方式进行填充。在第1实施方式中，在利用熔接或焊接等进行了导体板21以及22的导体板彼此间的电接合、以及导体板21以及22与电容部件41(第1导体43以及第2导体44)的电接合之后，利用树脂部件51进行一体成形，由此使布线基板20的导体板21以及22、液冷管31以及32和电容部件41一体化。因此，树脂部件51被配置成覆盖液冷管31(32)的周围，并且形成布线基板20的外形。另外，树脂部件51形成为覆盖导体板21(22)，并且露出导体板21(22)的电极部21a(22a)，功率模块10的各个端子(栅极端子15、源极端子16以及漏极端子17)能够与露出的电极部21a(22a)连接。该树脂部件51例如由含有用于提高导热性的填充材料(填充剂，未图示)的环氧树脂等构成。作为用于提高导热性的填充材料，例如采用氧化铝、硅石、氮化铝、氮化硅等。由此，树脂部件51具有作为进行多个液冷管31以及32与电容部件41之间的绝缘的绝缘体的功能和作为用于高效地进行向液冷管31以及32散热的导热材料的功能。
在第1实施方式中，如上所述，设置包含液冷管31(32)的布线基板20，该液冷管31(32)设置在包含与功率模块10的半导体元件11连接的电极部21a(21b)及布线部21b(22b)的导体板21(22)的附近，内部被提供冷却用液体。由此，布线基板20本身被液冷管31(32)直接冷却，所以能够从半导体元件11与布线基板20的连接面侧(电力变换装置100的内部侧)放出半导体元件11产生的热。这里，从半导体元件11产生的热主要经由已电接合的导体(半导体元件11侧的栅极端子15、源极端子16以及漏极端子17、布线基板20的导体板21(22)的电极部21a(21b)以及布线部21b(22b))向布线基板20侧传播。因此，通过将液冷管31(32)配置在导体板21(22)的附近，能够向液冷管31(32)有效地放出从半导体元件11向导体板21(22)传播的热。另外，与只是使导体板21(22)和液冷管31(32)相离的情况相比，通过在布线基板20上设置填充于导体板21(22)与液冷管31(32)之间的绝缘性的树脂部件51，能够缩短导体板21(22)与液冷管31(32)的绝缘距离(相离距离)，所以能够使导体板21(22)和液冷管31(32)靠近与缩短量相应的量。结果，能够缩短从导体板21(22)到液冷管31(32)的导热路径，所以能够更有效地散热。以上，在第1实施方式的电力变换装置100中，可有效地进行电力变换装置100的散热。
另外，在第1实施方式中，如上所述，通过设置含有用于提高导热性的填充剂的绝缘性的树脂部件51，能够利用填充剂来提高由配置在导体板21(22)与液冷管31(32)之间的绝缘性的树脂部件51形成的导热路径的导热性，所以能够更有效地进行电力变换装置100的散热。
另外，在第1实施方式中，如上所述，将树脂部件51形成为覆盖导体板21(22)并且使导体板21(22)的电极部21a(22a)露出，半导体元件11能够与所露出的电极部21a(22a)连接。由此，可利用绝缘性的树脂部件51从周围对导体板21(22)进行绝缘。结果，能够缩小与半导体元件11的电极(栅极端子15、源极端子16以及漏极端子17)电连接的导体板21(22)的布线部21b(22b)间的距离，使其密集，所以能够实现电力变换装置100的小型化。在这样使电力变换装置100小型化的情况下，半导体元件11的散热性难以提高，另一方面，在该第1实施方式的布线基板20内，可利用液冷管31(32)在电力变换装置100的内部侧有效地散热。由此，能够实现电力变换装置100的小型化，并且能够有效地进行电力变换装置的散热。
另外，在第1实施方式中，如上所述，将树脂部件51设置为覆盖液冷管31(32)的周围。这里，例如，在空气存在于液冷管31(32)的周围的情况下，利用导热性小的空气难以提高布线基板20内的液冷管31(32)的散热效率。与此相对，通过将树脂部件51设置为覆盖液冷管31(32)的周围，能够向液冷管31(32)容易地放出布线基板20内的热，所以能够提高电力变换装置100内部的散热效果。
另外，在第1实施方式中，如上所述，将导体板21(22)设置为平面观察时沿布线基板20的短边方向(S方向)延伸。并且，将液冷管31(32)设置为平面观察时沿与导体板21(22)交叉的布线基板20的长边方向(L方向)延伸。由此，可针对多个导体板21(22)采用共同的液冷管31(32)，所以能够用较少个数的液冷管31(32)来冷却较多的导体板21(22)。
另外，在第1实施方式中，如上所述，将包含电介质板42、配置在电介质板42上表面的第1导体43和配置在电介质板42下表面的第2导体44的电容部件41的第1导体43以及第2导体44分别与导体板21(22)的布线部21b(22b)连接。结果，能够利用电容部件41的电容(capacitance)吸收与半导体元件11连接的导体板21(22)的噪声，所以在半导体元件11的附近位置能够抑制向外部电路传播噪声。
另外，在第1实施方式中，如上所述，将液冷管31配置在电容部件41的第1导体43与布线基板20上表面侧的导体板21之间，并且将液冷管32配置在电容部件41的第2导体44与布线基板20下表面侧的导体板22之间。由此，可在布线基板20的上表面侧以及下表面侧这两面连接半导体元件11(功率模块10)来实现电力变换装置100的小型化，并且能够在上表面侧以及下表面侧分别与作为发热源的半导体元件11对应地设置液冷管31和液冷管32。结果，能够实现电力变换装置100整体的小型化，并且能够更有效地进行电力变换装置100的散热。
另外，在第1实施方式中，如上所述，将导体板21的布线部21b与电容部件41的第1导体43连接，并且将导体板22的布线部22b与电容部件41的第2导体44连接。由此，可在与上表面侧(功率模块10a～10c)的半导体元件11连接的导体板21和与下表面侧(功率模块10d～10f)的半导体元件11连接的导体板22之间的附近位置设置电容部件41，所以能够缩小上表面侧以及下表面侧的半导体元件11与电容部件41之间的布线长度(电感)。结果，能够抑制由半导体元件11与电容部件41之间的导体板21(22)的电感引起的浪涌电压。
另外，在第1实施方式中，如上所述，利用绝缘性的树脂部件51使导体板21(22)、液冷管31(32)和电容部件41一体化，由此能够利用绝缘性的树脂部件51进行导体板21(22)、液冷管31(32)和电容部件41的必要的绝缘，并且进行一体化。由此，可容易地缩小布线基板20内的导体间的距离以及导体板21(22)与液冷管31(32)的距离，使导体板21(22)、液冷管31(32)和电容部件41密集。结果，能够容易地获得可实现电力变换装置100的小型化并且有效地进行电力变换装置100的散热的布线基板20。
另外，在第1实施方式中，如上所述，与由铜箔等形成布线的情况相比，通过由平板(汇流)状的金属板构成导体板21(22)，能够提高导体板21(22)的导热性。由此，能够更有效地进行向设置在导体板21(22)附近的液冷管31(32)的散热。
另外，在第1实施方式中，如上所述，与通过由Si构成的半导体形成半导体元件11的情况不同，通过由SiC构成的半导体形成半导体元件11，能够使半导体元件11高速地进行动作。
(第2实施方式)
以下，参照图11来说明第2实施方式。在该第2实施方式中，与利用平板(汇流)状的金属板(参照图10)形成布线基板20的导体板21以及22的上述第1实施方式不同，采用了使多个导体线123成束地形成为板状而得的导体板121(122)。此外，布线基板的构造与上述第1实施方式相同，所以省略说明。另外，导体板121以及122分别是本发明的“第1导体板”以及“第2导体板”的一例。
如图11所示，在第2实施方式的布线基板上设置有导体板121(122)来取代第1实施方式的布线基板20的导体板21(22)。导体板121(122)是通过使多个导体线123成束地形成为板状而形成的。各个导体线123具有导体部124被绝缘体125覆盖的构造。这里，在布线基板的布线(导体板)中流过基于半导体元件开关频率的矩形波状的高频电流，所以存在布线受趋肤效应等的影响而发热的问题。在第2实施方式中，通过将使多个导体线123成束地形成为板状而得的导体板121(122)用作布线，能够增大布线(导体板121(122))的每单位截面积的表面积。
在第2实施方式中，如上所述，通过使多个导体线123成束地形成为板状来形成导体板121(122)，由此能够增大导体板121(122)的表面积。从而，能够降低趋肤效应所引起的损耗，结果，能够抑制发热。
(第3实施方式)
以下，参照图12～图14来说明第3实施方式。在该第3实施方式中，与上述第1实施方式的布线基板20的导体板21(22)以及上述第2实施方式的导体板121(122)不同，在导体板131(132)中形成有由冷却孔137构成的冷却构造。此外，导体板131以及132分别是本发明的“第1导体板”以及“第2导体板”的一例。
如图12所示，在第3实施方式中，设置有包含由冷却孔137构成的冷却构造的导体板131(132)。导体板131(132)包含：由绝缘层133、第1层导体布线134、第2层导体布线135、第3层导体布线136构成的布线部139a和3个电极部139b、139c以及139d。
在布线部139a的第3层导体布线136的表面上隔着绝缘层133配置有第2层导体布线。另外，在第2层导体布线135的表面上隔着绝缘层133配置有第1层导体布线134。另外，以从设置有第1层导体布线134的绝缘层133贯通第2层导体布线135以及第3层导体布线136的方式设置有冷却孔137。另外，在冷却孔137中填充有铜、银、镍等，以填满整个孔。由该冷却孔137和所填充的铜(银、镍等)构成散热孔。此外，冷却孔137是本发明的“冷却构造”的一例。
另外，如图13以及图14所示，冷却孔137形成为圆形状。另外，冷却孔137以3个为1组，配置有两列1组的冷却孔137。这里，第1层导体布线134为了避开1组冷却孔137而迂回地与电极部139b连接。另外，如图14所示，平面观察时，第2层导体布线135上设置有3个均等分支的分支布线部138。并且，在邻接的分支布线部138之间设置有开口部135a。在开口部135a中填充有绝缘体，该绝缘体用于使填充有铜等的冷却孔137和分支布线部138绝缘。通过在该分支布线部138之间配置1组冷却孔137来使第2层导体布线135与填充冷却孔137的铜、银、镍电绝缘。并且，电极部139c经由形成在第1层导体布线134与第2层导体布线135之间的绝缘层133上的通孔133a，与第2层导体布线135电连接。此外，电极部139d与不同于第1层导体布线134的布线(未图示)连接。
这样，连接第1层导体布线134的电极部139b、连接第2层导体布线135的电极部139c以及电极部139d相互电绝缘、并且还与填充冷却孔137的铜、银、镍电绝缘。由此，导体板131(132)包含例如与第1实施方式的功率模块10的3个端子(栅极端子15、源极端子16以及漏极端子17)对应的3个电极部139b、139c以及139d。此外，第3层导体布线136通过与冷却孔137连接来作为散热板发挥功能。根据这样的结构，在第3实施方式中，冷却孔137以与电极部139b～139d电绝缘的状态形成在布线部139a附近。
在第3实施方式中，如上所述，在导体板131(132)上设置由冷却孔137构成的冷却构造，由此能够利用冷却孔137释放由于在导体板131(132)的布线部139a中流过大电流而产生的热。
另外，在第3实施方式中，如上所述，在导体板131(132)的布线部139a附近设置冷却孔137，由此能够从冷却孔137释放由于在导体板131(132)的布线部139a中流过大电流而产生的热。
(第4实施方式)
以下，参照图15来说明第4实施方式。在该第4实施方式中，在上述第3实施方式的冷却孔137处设置有空冷用冷却器144。
如图15所示，在第4实施方式的导体板141(142)的冷却孔137的上表面以及下表面分别设置有空冷用冷却器144，该空冷用冷却器144中设置有多个散热片143。此外，空冷用冷却器144是本发明的“冷却器”的一例。另外，导体板141以及142分别是本发明的“第1导体板”以及“第2导体板”的一例。另外，第4实施方式的其它结构与上述第3实施方式相同。
在第4实施方式中，如上所述，设置有包含与冷却孔137连接的空冷用冷却器144的冷却构造。从而，由于在导体板141(142)的布线部131b(132b)中流过大电流而产生的热经由冷却孔137而通过空冷用冷却器144释放到空气中，所以能够增加散热量。
(第5实施方式)
以下，参照图16来说明第5实施方式。在该第5实施方式中，在上述第4实施方式的冷却孔137处设置有液冷用冷却器153。
如图16所示，在第5实施方式的导体板151(152)的冷却孔137的下表面设置有液冷用冷却器153。此外，液冷用冷却器153是本发明的“冷却器”的一例。另外，导体板151以及152分别是本发明的“第1导体板”以及“第2导体板”的一例。另外，第5实施方式的其它结构与上述第3实施方式相同。
在第5实施方式中，如上所述，设置有与冷却孔137连接的液冷用冷却器153。从而，由于在导体板151(152)的布线部131b(132b)中流过大电流而产生的热经由冷却孔137而通过液冷用冷却器153冷却后释放，所以能够进一步增加散热量。
另外，在上述第3～第5实施方式中，在第2层导体布线135上设置有3个均等分支的分支布线部138。并且，构成为，在避开分支布线部138的状态下将2列冷却孔137配置在3个分支布线部138的附近。由此，可通过导体布线135的分支来进行热分散，而不会增大导体布线135的通电电阻。结果，可利用冷却孔137来有效地冷却导体布线135。另外，即便使空冷用冷却器144或液冷用冷却器153的每单位面积的冷却能力减小可热分散的量也能够充分冷却，从而能够使空冷用冷却器144或液冷用冷却器153相应地小型化。
(第6实施方式)
以下，参照图17以及图18来说明第6实施方式。在该第6实施方式中，与在布线基板20的内部设置由上述平板(汇流)状的金属板构成的导体板21(22)的上述第1实施方式(参照图10)不同，设置有由细微布线部167构成的导体板161(162)。此外，导体板161以及162分别是本发明的“第1导体板”以及“第2导体板”的一例。
如图17以及图18所示，第4实施方式的布线基板的导体板161(162)由第1层163a、第2层163b、第3层163c以及第4层163d共计4层构成。各层包含由在印制基板中使用的玻璃环氧树脂构成的绝缘基板164和在绝缘基板164表面上设置的细微的布线导体165。另外，在同一平面(绝缘基板164)内设置有多个(在图17中为3个)布线导体165。此外，细微的布线导体165由铜等构成，例如具有约100μm以上约200μm以下的宽度(厚度)。另一方面，平板(汇流)状的导体板21(22)(参照图10)具有几mm～几cm的宽度(厚度)。此外，细微的布线导体165的宽度(厚度)是按照可流过高频电流的相对于表面的深度来任意地设定的，该深度是根据所流过的高频电流的频率和布线导体165的材质算出的。另外，根据电容量来任意地设定同一层内的布线导体165的数量及导体板161(162)的层数。此外，隔着绝缘基板164层叠的2个布线导体165分别是本发明的“第1布线导体”以及“第2布线导体”的一例。
另外，布线导体165形成为沿着高频电流的方向(X方向)延伸。另外，隔着规定的间隔设置有多个布线导体165。在布线导体165之间设置有由用于使布线导体165间绝缘的树脂等构成的绝缘层166。即，在Y方向上交替地配置布线导体165和绝缘层166。另外，各个层的布线导体165(绝缘层166)沿着Z方向(上下方向)并排地配置。另外，布线导体165利用贯通孔或通孔(未图示)来构成为电位相同。此外，由布线导体165和绝缘层166构成细微布线部167。
以下，参照图17以及图18来说明导体板161(162)的制造工序。
首先，在绝缘基板164的表面上粘接铜箔之后，利用蚀刻等来形成多个细微的布线导体165。然后，通过在布线导体165之间注入树脂等来形成绝缘层166。由此，形成第1层163a。然后，在第1层163a上形成第2层163b。并且，通过反复同样的步骤来依次形成第3层163c以后的层。由此，完成导体板161(162)。
在第6实施方式中，如上所述，利用由沿着高频电流流过的方向延伸的细微的布线导体165构成的细微布线部167来形成导体板161(162)。与由具有比较大的截面积的1个布线构成布线导体165的情况相比，通过由细微布线部167构成1个导体板161(162)可增大高频电流流过的布线的表面积，所以能够抑制热集中在布线导体165的表面。另外，高频电流流过的布线的表面积变大，能够相应地减小布线的宽度(厚度)，从而能够使导体板161(162)小型化。
另外，在第6实施方式中，如上所述，被配置为隔着绝缘基板164层叠的多个布线导体165构成细微布线部167，其中，该细微布线部167由细微的布线导体165组成。由此，与1层的情况不同，由布线导体165构成的细微布线部167的数量增加，所以能够减小流过1个布线导体165的电流的电阻。结果，能够减小布线导体165的发热量。
(第7实施方式)
以下，参照图19以及图20来说明第7实施方式。在该第7实施方式中，与沿着Z方向(上下方向)并排配置上述布线导体165的上述第6实施方式不同，布线导体165和绝缘层166沿着Z方向(上下方向)交替地配置。
如图19以及图20所示，在第7实施方式的导体板171(172)中，沿着Z方向交替地配置布线导体165和绝缘层166。此外，导体板171以及172分别是本发明的“第1导体板”以及“第2导体板”的一例。另外，布线导体165和绝缘层166沿着Z方向配置的次序在偶数列和奇数列中是不同的。由此，在从X方向观察布线导体165和绝缘层166的情况下，布线导体165和绝缘层166配置成交错格子状。此外，第7实施方式的其它结构与上述第6实施方式相同。
(第8实施方式)
以下，参照图21以及图22来说明第8实施方式。在该第8实施方式中，与在上述布线导体165之间设置绝缘层166的上述第6实施方式不同，在布线导体165之间设置有冷却管184。
如图21以及图22所示，在第8实施方式的导体板181(182)中，在布线导体165之间配置有以外表面被树脂183覆盖的方式模塑后的冷却管184。此外，导体板181以及182分别是本发明的“第1导体板”以及“第2导体板”的一例。另外，布线导体165(冷却管184)被配置成从Z方向(上下方向)观察时是重叠的。此外，由布线导体165、树脂183和冷却管184构成细微布线部185。另外，第8实施方式的其它结构与上述第6实施方式相同。
以下，参照图21以及图22来说明导体板181(182)的制造工序。
首先，在绝缘基板164的表面上粘接铜箔之后，利用蚀刻等来形成多个细微的布线导体165。然后，将预先由树脂183模塑的冷却管184粘接在布线导体165间的绝缘基板164的表面上。由此，形成第1层163a。然后，在第1层163a上形成第2层163b。此外，通过反复同样的步骤来依次形成第3层163c以后的层。由此，完成导体板181(182)。
在第8实施方式中，如上所述，将导体板181(182)构成为包含配置在邻接的布线导体165之间的冷却管184。在导体板181(182)中，存在如下的情况：由于布线导体165层叠，从而在作为内部层的第2层163b以及第3层163c中受热干扰的影响而局部发热。在此情况下，为了避免热干扰，可考虑增大布线导体165间的间隔，另一方面，当增大布线导体165间的间隔时，导体板181(182)会变大。因此，能够在邻接的布线导体165之间配置冷却管184来积极地进行冷却，所以能够减轻热集中，并且能够抑制导体板181(182)变大。
(第9实施方式)
以下，参照图23以及图24来说明第9实施方式。该第9实施方式与上述布线导体165(冷却管184)被配置成从Z方向(上下方向)观察时是重叠的上述第8实施方式不同，布线导体165和冷却管184沿着Z方向(上下方向)交替地配置。
如图23以及图24所示，在第9实施方式的导体板191(192)中，布线导体165和冷却管184沿着Z方向(上下方向)交替地配置。此外，导体板191以及192分别是本发明的“第1导体板”以及“第2导体板”的一例。另外，布线导体165和冷却管184沿着Z方向配置的次序在偶数列和奇数列中是不同的。由此，在从X方向观察布线导体165和冷却管184的情况下，布线导体165和冷却管184配置成交错格子状。此外，第9实施方式的其它结构与上述第8实施方式相同。
(第10实施方式)
以下，参照图25以及图26来说明第10实施方式。在该第10实施方式中，与上述布线导体165形成为沿着X方向延伸的第7实施方式不同，布线导体203a以及203b形成为网眼状。
如图25所示，在第10实施方式的导体板201(202)中，布线导体203a以及203b形成为网眼状。此外，导体板201以及202分别是本发明的“第1导体板”以及“第2导体板”的一例。另外，还配置成，在布线导体203a的网眼部204a以及布线导体203b的网眼部204b内填充有陶瓷、氮化硅、氧化铝等介电常数大的绝缘体205。另外，如图26所示，在第1层163a以及第3层163c中设置具有大致相同网眼的布线导体203a。另外，在第2层163b以及第4层163d中设置有布线导体203b，该布线导体203b具有从第1层163a以及第3层163c的网眼位置起在Y方向上偏移半个间距的网眼。另外，布线导体203a以及203b隔着绝缘基板164进行层叠。并且，第1层163a以及第3层163c被配置为相对于第2层163b以及第4层163d在Y方向上偏移半个间距。另外，布线导体203a以及203b通过被设置为贯通于绝缘基板164的通孔206来相互电连接。由此，设置在第1层163a、第2层163b、第3层163c以及第4层163d上的网眼状的4层布线导体203a以及203b的电位大致相等。此外，由布线导体203a以及203b和绝缘体205构成细微布线部207。另外，布线导体203a以及203b分别是本发明的“第1布线导体”以及“第2布线导体”的一例。另外，通孔206是本发明的“连接布线部”的一例。
在第10实施方式中，如上所述，隔着绝缘基板164层叠的4层布线导体203a以及203b利用贯通于绝缘基板164的通孔206来相互电连接，由此使4层的布线导体203a以及203b电连接，所以4层的布线导体203a以及203b的阻抗大致相等。由此，能够抑制布线导体203a以及203b的阻抗局部变大而发热量变大。
(第11实施方式)
以下，参照图27以及图28来说明第11实施方式。在该第11实施方式中，与在各个层设置有具有上述大致相同网眼的布线导体203a以及203b的第10实施方式不同，在一部分中设置具有不同大小的网眼的布线导体213a以及213b。
如图27以及图28所示，在第11实施方式的导体板211(212)中，设置在第1层163a以及第2层163b上的布线导体203a以及203b形成为网眼状。此外，导体板211以及212分别是本发明的“第1导体板”以及“第2导体板”的一例。另外，在第3层163c以及第4层163d上也设置有形成为网眼状的布线导体213a以及213b。此外，设置在第3层163c以及第4层163d上的布线导体213a以及213b的网眼大小形成为设置在第1层163a以及第2层163b上的布线导体203a以及203b的网眼大小的一半大小。另外，第1层163a的布线导体203a和第2层163b的布线导体203b配置为网眼位置在Y方向上偏移半个间距。同样，第3层163c的布线导体213a和第4层163d的布线导体213b配置为网眼位置在Y方向上偏移半个间距。并且，各个布线导体203a、203b、213a以及213b分别隔着绝缘基板164进行层叠。并且，第1层163a被配置为相对于第2层163b在Y方向上偏移半个间距，并且第3层163c被配置为相对于第4层163d在Y方向上偏移半个间距。另外，布线导体203a、203b、213a以及213b利用被设置为贯通于绝缘基板164的通孔214进行连接。由此，布线导体203a、203b、213a以及213b的电位大致相等。此外，布线导体213a以及213b分别是本发明的“第1布线导体”以及“第2布线导体”的一例。另外，通孔214是本发明的“连接布线部”的一例。
(第12实施方式)
以下，参照图29来说明第12实施方式。在该第12实施方式中，与在上述布线基板20的内部使用由导电性金属板构成的平板(汇流)状的导体板21(22)的上述第1实施方式不同，在布线基板20中使用包含设置有上表面槽225的导体223的导体板221(222)。此外，导体板221以及222分别是本发明的“第1导体板”以及“第2导体板”的一例。另外，导体223是本发明的“布线导体”的一例。
如图29所示，第12实施方式的导体板221(222)由沿着高频电流流过的方向延伸的导体223和绝缘体224构成。在导体223的上表面设置有沿着高频电流流过的方向延伸的多个上表面槽225。另外，导体223具有h0的厚度。另外，上表面槽225具有h1的深度和w1的宽度。另外，上表面槽225间的间距是p1。
由于多个上表面槽225而具有凹凸形状的导体223的周围被绝缘体224覆盖。另外，以如下方式对导体223进行了槽加工：在导体223的厚度h0是约600μm、电流的驱动频率是100kHz的情况下，上表面槽225的深度h1为h0/3，宽度w1为h0/3，间距p1为h0。由此，导体223在外表面上具有沿着高频电流流过的方向延伸的凹凸形状。此外，导体223也可以利用蚀刻溶液进行槽加工，也可以利用机械切削进行槽加工。由此，多个上表面槽225的深度h1大致相同，因此即使在电流的驱动频率为比较高的100kHz的情况下，也能够将导体223的整个截面作为电流的通电有效区域使用。此外，在驱动频率是100kHz、导体223的厚度h0是600μm的情况下，与没有凹凸(上表面槽225)的形状相比，电流的通电有效区域的截面积大约变大30％。由此，导通电阻变小。
在第12实施方式中，如上所述，将导体板221(222)构成为包括在外表面具有沿着高频电流流过的方向延伸的凹凸形状的导体223。由此，与导体223外表面平坦的情况相比，导体223的表面积变大，所以可相应地增大流过导体223外表面附近的高频电流所流过的区域。结果，能够减小流过导体223的高频电流的电阻。
另外，在第12实施方式中，如上所述，将导体板221(222)构成为还包含绝缘体224，该绝缘体224形成为包围具有凹凸形状的导体223的周围。由此，可利用绝缘体224来容易地抑制从导体223漏电。
(第13实施方式)
以下，参照图30来说明第13实施方式。在该第13实施方式中，与仅在上述导体223的上表面设置有上表面槽225的上述第12实施方式不同，还在导体233的下表面设置有下表面槽236。此外，导体233是本发明的“布线导体”的一例。
如图30所示，第13实施方式的导体板231(232)由沿着高频电流流过的方向延伸的导体233和绝缘体234构成。此外，导体板231以及232分别是本发明的“第1导体板”以及“第2导体板”的一例。在导体233的上表面设置有沿着高频电流流过的方向延伸的多个上表面槽235，并且在下表面设置有多个下表面槽236。另外，导体233具有h0的厚度。另外，上表面槽235具有h1的深度和w1的宽度。另外，上表面槽235间的间距是p1。另外，下表面槽236具有h2的深度和w2的宽度。另外，下表面槽236间的间距是p2。
导体233的周围被绝缘体234所覆盖。以如下方式对导体233进行了槽加工：在导体233的厚度h0是600μm、电流的驱动频率是100kHz的情况下，上表面槽235的深度h1为h0/3、宽度w1为h0/3、间距p1为h0。另外，还以如下方式对导体233进行了槽加工：使下表面槽236的深度h2为h0/3、宽度w2为2h0/3、间距p2为h0/2。由此，导体233在外表面具有沿着高频电流流过的方向延伸的凹凸形状。此外，导体233可以利用蚀刻溶液进行槽加工，也可以利用机械切削进行槽加工。由此，多个上表面槽235的深度h1大致相同，并且多个下表面槽236的深度h2大致相同。因此，即使在电流驱动频率为比较高的100kHz的情况下，也能够将导体233的整个截面作为电流的通电有效区域使用。此外，在驱动频率是100kHz、导体233的厚度h0是600μm的情况下，与没有凹凸(上表面槽235、下表面槽236)的形状相比，电流的通电有效区域的截面积大约变大60％。由此，导通电阻变小。
(第14实施方式)
以下，参照图31以及图32来说明第14实施方式。在该第14实施方式中，上述功率模块10(参照图1)的端子253与布线基板20(参照图1)的导体板21(22)的电极部21a(22a)经由粒状接合部件251进行接合。此外，端子253例如是上述第1实施方式的栅极端子15、源极端子16以及漏极端子17。
如图31所示，布线基板20的导体板21(22)的电极部21a(22a)经由粒状接合部件251与功率模块10的端子253接合。此外，粒状接合部件251包含电阻小的金属粒子252(银粒子、金粒子、铜粒子、铝粒子等)。另外，在金属粒子252的表面可设置镍皮膜或锡皮膜等。由此，构成为将布线基板20(导体板21以及22)的电极部21a(22a)经由端子253与功率模块10的半导体元件11连接。此外，粒状接合部件251是本发明的“接合部件”的一例。另外，金属粒子252是本发明的“粒状金属”的一例。
以下，参照图32来说明高频通电动作时的电流流过的路径A。
在从布线基板20的电极部21a(22a)向功率模块10(端子253)以频率100kHz以上的频率进行通电时，电流利用趋肤效应而选择性地通过粒状接合部件251所包含的金属粒子252的表面。此外，在粒状接合部件251中，邻接地配置有多个金属粒子252，所以如图32所示，电流一边通过金属粒子252的表面，一边从电极部21a(22a)流向布线基板20。
在第14实施方式中，如上所述，将导体板21(22)的电极部21a(22a)经由包含金属粒子252的粒状接合部件251与功率模块10的端子253(半导体元件11)连接。因为高频电流流过金属粒子252的表面附近，所以能够通过设置多个金属粒子252增加高频电流流过的路径。由此，能够经由粒状接合部件251流过大电流。另外，可通过调整粒状接合部件251所包含的金属粒子252的粒子直径来调整流过粒状接合部件251的电流容量。
(第15实施方式)
以下，参照图33以及图34来说明第15实施方式。在该第15实施方式中，在接合层262中包含金属粒子261。
如图33所示，布线基板20的导体板21(22)的电极部21a(22a)经由接合部件260与功率模块10的端子253接合。此外，接合部件260具有在接合部件260中分散的电阻小的金属粒子261和导电性接合层262，该导电性接合层262是金属粒子261以外的部分。此外，金属粒子261由银粒子、金粒子、铜粒子、铝粒子等构成。另外，可以在金属粒子261的表面设置镍皮膜或锡皮膜等。另外，接合层262可以是锡系焊料、铅系焊料、以锡或铅为主成分的2维系焊料或3维系焊料，也可以是能进行高温接合的Au-Si系的焊料。此外，在通过在高温下溶解接合部件260来接合布线基板20的导体板21(22)的电极部21a(22a)与功率模块10的端子253的工序中，通过在从上方向到下方向施加磁场的状态下进行接合来以在上下方向上邻接的状态配置金属粒子252。此外，接合部件260是本发明的“接合部件”的一例。另外，金属粒子261是本发明的“粒状金属”的一例。
以下，参照图34来说明高频通电动作时的电流流过的路径A与低频通电动作时的电流流过的路径B。
在从布线基板20的电极部21a(22a)经由接合部件260向功率模块10(端子253)以频率100kHz以上的频率进行通电时(高频动作时)，电流由于趋肤效应而选择性地经由接合部件260所包含的金属粒子261的表面(路径A)。另一方面，在从布线基板20的导体板21(22)的电极部21a(22a)经由接合部件260向功率模块10(端子253)以小于频率100kHz的频率进行通电时(低频动作时)，电流受趋肤效应的影响小，所以不经由金属粒子261，而流过接合部件260的接合层262(路径B)。这样，在高频通电动作时以及低频通电动作时可确保通电电阻小的路径。
在第15实施方式中，如上所述，将接合部件260构成为包含分散有金属粒子261的导电性的接合层262。由此，在高频动作时，电流经由金属粒子261而流动，并且，在低频动作时，电流经由接合层262而流动，所以在高频动作时和低频动作时这两种动作时都能够流过电流。另外，通过调整金属粒子261与导电性接合层262的混合比或金属粒子261的粒子直径，能够调整高频电流的电流容量与低频电流的电流容量。
(第16实施方式)
以下，参照图35～图38来说明第16实施方式。在该第16实施方式中，与在上述功率模块10中内置有1个半导体元件11的第1实施方式不同，在绝缘电路基板313的表面上设置有2个半导体元件311以及半导体元件312。此外，半导体元件311以及312是本发明的“电力变换用半导体元件”的一例。
如图35～图37所示，在第16实施方式的功率模块310中，在绝缘电路基板313的表面上经由接合部件314设置有半导体元件311以及半导体元件312。半导体元件311与上述第1实施方式中的半导体元件11相同，由可进行高频开关的FET(场效应晶体管)构成。另外，半导体元件312由具有阳极电极312a和阴极电极312b的快速恢复二极管(FRD)构成。在半导体元件312的阳极电极312a上接合有阳极端子318。此外，半导体元件312的阴极电极312b与半导体元件311的漏极电极311c电连接，具有作为回流二极管(還流グイオ一ド)(参照图38)的功能。另外，阳极端子318是本发明的“电极用导体”的一例。
栅极端子315、源极端子316、漏极端子317以及阳极端子318分别具有柱形状，并形成为向功率模块310的上方延伸。另外，栅极端子315的上端面315a、源极端子316的上端面316a、漏极端子317的上端面317a以及阳极端子318的上端面318a分别大致平坦、且平面观察时形成为大致矩形形状。另外，栅极端子315的上端面315a、源极端子316的上端面316a、漏极端子317的上端面317a以及阳极端子318的上端面318a具有大致相同的高度。另外，栅极端子315、源极端子316以及漏极端子317是本发明的“电极用导体”的一例。
另外，由硅胶等构成的树脂部件319被设置为以包围的方式覆盖半导体元件311、半导体元件312、绝缘电路基板313、栅极端子315、源极端子316、漏极端子317以及阳极端子318的侧面。由此，树脂部件319形成功率模块310的外形面。此外，树脂部件319被设置为使形成为大致相同高度的栅极端子315的上端面315a、源极端子316的上端面316a、漏极端子317的上端面317a以及阳极端子318的上端面318a从树脂部件319的上表面露出。由此构成为，在栅极端子315的上端面315a、源极端子316的上端面316a、漏极端子317的上端面317a以及阳极端子318的上端面318a中分别进行与布线基板20的电连接。
另外，绝缘电路基板313具有在陶瓷等绝缘体的两面粘贴有金属板的构造。并且，半导体元件311以及半导体元件312产生的热从栅极端子315(上端面315a)、源极端子316(上端面316a)、漏极端子317(上端面317a)以及阳极端子318(上端面318a)向上方释放，并且还从绝缘电路基板313的下方释放。此外，绝缘电路基板313是本发明的“散热部件”的一例。
(第17实施方式)
以下，参照图39～图43来说明第17实施方式。在该第17实施方式中，与由上述树脂部件319形成外形面的第16实施方式不同，外形面由箱状的下侧散热器313a以及上侧散热器313b形成。此外，箱状的下侧散热器313a以及箱状的上侧散热器313b由具有导电性以及导热性的金属构成。
如图39以及图40所示，在第17实施方式的功率模块320中，在绝缘电路基板313的表面上经由接合部件314接合有半导体元件311、半导体元件312以及漏极端子317。另外，在半导体元件311的表面上经由接合部件314接合有栅极端子315以及源极端子316。另外，在半导体元件312的表面上经由接合部件314接合有阳极端子318。
另外，在绝缘电路基板313的下表面配置有具有散热功能的下侧散热器313a。下侧散热器313a形成为具有底面和侧面的箱形状(箱状)。另外，在下侧散热器313a上经由接合部件314配置有上侧散热器313b。上侧散热器313b形成为具有上表面和侧面的箱形状(箱状)。另外，如图41所示，在上侧散热器313b的上表面设置有开口部313c。并且，在下侧散热器313a和上侧散热器313b的内部收容半导体元件311以及半导体元件312。由此，从下侧散热器313a的下表面以及侧面和上侧散热器313b的上表面以及侧面释放半导体元件311以及半导体元件312产生的热。
另外，如图42以及图43所示，在下侧散热器313a与上侧散热器313b的侧面设置有树脂注入孔313d。并且，通过从树脂注入孔313d注入树脂，来利用树脂部件319b填充下侧散热器313a以及上侧散热器313b与半导体元件311以及半导体元件312之间的空间。此外，栅极端子315的上端面315a、源极端子316的上端面316a、漏极端子317的上端面317a以及阳极端子318的上端面318a从树脂部件319b的表面(上侧散热器313b的开口部313c)露出。
(第18实施方式)
以下，参照图44说明第18实施方式。在该第18实施方式中，在上述第17实施方式的功率模块320上设置有散热器321b。
如图44所示，在第18实施方式的功率模块321中，散热器321b经由绝缘性的导热油脂(grease)321a以覆盖上述第17实施方式的功率模块320的侧面以及下表面的方式进行连接。另外，在散热器321b上设置有多个散热片321c。另外，通过设置散热器321b，可减小功率模块321的热阻抗，并且能够缓和由于过负载等引起的急剧温度上升所导致的热饱和。由此，能够进一步提高散热性。
(第19实施方式)
以下，参照图45～图47来说明第19实施方式。在该第19实施方式中，与在上述绝缘电路基板313的表面上设置半导体元件311等的上述第16实施方式(参照图36)不同，在金属板323的表面上设置有半导体元件311等。
如图45～图47所示，在第19实施方式的功率模块322中，在金属板323的表面上经由接合部件314设置有半导体元件311、半导体元件312以及漏极端子317。另外，在半导体元件311的表面上经由接合部件314设置有栅极端子315以及源极端子316。另外，在半导体元件312的表面上经由接合部件314设置有阳极端子318。
另外，在金属板323的表面上以包围半导体元件311、半导体元件312、栅极端子315、源极端子316、漏极端子317以及阳极端子318的方式设置有上侧散热器313b。上侧散热器313b与半导体元件311、半导体元件312、栅极端子315、源极端子316、漏极端子317以及阳极端子318之间的空间填充有树脂部件319i。在该第19实施方式中，由板状的金属板323构成下侧的散热器(散热板)，而不设置箱状的下侧散热器313a。此外，金属板323以及上侧散热器313b的电位与半导体元件312的金属板323侧(阴极侧)的电位大致相等。由此，能够容易地使外部的电路基板(未图示)与半导体元件312电连接。
(第20实施方式)
以下，参照图48～图50来说明第20实施方式的液冷式冷却器400。此外，在液冷式冷却器400的上表面配置有例如上述第1实施方式的功率模块10。此外，液冷式冷却器400是本发明的“冷却构造”的一例。
如图48以及图49所示，第20实施方式的液冷式冷却器400由冷却板基座401、设置在冷却板基座401的上表面的冷却板盖402、设置在下表面的冷却板底板403和设置在冷却板基座401的侧面的管道404构成。此外，管道404也可以是接头(连接部分)。通过对冷却板基座401的背面401a和冷却板底板403的钎焊面403a进行钎焊来组合冷却板基座401和冷却板底板403。另外，通过将冷却板基座401的表面401b与冷却板盖402的绝缘粘接面402a进行绝缘粘接来组合冷却板基座401和冷却板盖402。此外，通过绝缘粘接使冷却板基座401与冷却板盖402绝缘，由此即使设置在液冷式冷却器400的上表面的上述第1实施方式的功率模块10保持电位的情况下，也可抑制功率模块10的电位与冷却板基座401短路。
另外，如图50所示，在冷却板基座401的背面侧设置有致冷剂用流路401c。另外，致冷剂用流路401c与管道404的内部404a连接，构成液冷式冷却器400的致冷剂用流路。
这样的液冷式冷却器400与例如上述第1实施方式的功率模块10的底面侧的金属板12(参照图5)连接。由此，如图5所示，构成为能够从功率模块10底面(外侧面)侧进行散热。结果，在第20实施方式中，不仅利用布线基板20内的液冷管31以及32从电力变换装置100的内部侧(功率模块10的电极面侧)进行散热，还利用液冷式冷却器400从功率模块10的底面(金属板12)侧进行散热。
在第20实施方式中，如上所述，设置配置在半导体元件11的背面侧的金属板12和与金属板12连接的液冷式冷却器400。因为不仅在半导体元件11的表面侧(与布线基板20的连接面侧)还在半导体元件11的背面侧，能够利用与金属板12连接的液冷式冷却器400进行经由金属板12的散热，所以能够利用液冷式冷却器400进一步增加电力变换装置100的散热量。
(第21实施方式)
以下，参照图51以及图52来说明第21实施方式。在该第21实施方式中，与上述冷却板基座401以及冷却板盖402的表面平坦的上述第20实施方式不同，在冷却板基座411以及冷却板盖413的表面上设置有凹凸。此外，液冷式冷却器410是本发明的“冷却构造”的一例。
如图51以及图52所示，在第21实施方式的液冷式冷却器410的冷却板基座411的上表面设置有具有矩形形状截面的多个凹部412。另外，在与冷却板盖413的冷却板基座411相对的下表面设置有具有矩形形状截面的多个凸部414。并且，冷却板基座411的凹部412与冷却板盖413的凸部414嵌合。由此，冷却板基座411与冷却板盖413的接触面积变大，所以能够增大散热量。此外，只要凹凸的形状是增大冷却板基座411与冷却板盖413的接触面积的形状，则不限于矩形形状的截面，例如可以是锯齿波形状的截面。此外，第21实施方式的其它结构与上述第20实施方式相同。
(第22实施方式)
以下，参照图53以及图54来说明第22实施方式。在该第22实施方式中，与设置上述冷却板盖402的上述第20实施方式不同，在液冷式冷却器420上没有设置冷却板盖。此外，液冷式冷却器420是本发明的“冷却构造”的一例。
如图53以及图54所示，在第22实施方式的液冷式冷却器420的冷却板基座401的上表面直接设置有多个功率模块10而没有设置冷却板盖(参照图48)。此外，利用绝缘粘接来组合冷却板基座401的上表面与功率模块10的底面(绝缘粘接面402a)。由此，冷却板基座401与功率模块10绝缘。此外，第22实施方式的其它结构与上述第20实施方式相同。
(第23实施方式)
以下，参照图55以及图56来说明第23实施方式。在该第23实施方式中，与上述冷却板基座411的上表面平坦的上述第22实施方式不同，在冷却板基座411的上表面设置有凹部412。此外，液冷式冷却器430是本发明的“冷却构造”的一例。
如图55以及图56所示，在第23实施方式的液冷式冷却器430的冷却板基座411的上表面设置有截面为矩形形状的凹部412。另外，在功率模块10的下表面(金属板12)设置有能够与冷却板基座411的凹部412嵌合、且截面为矩形形状的凸部12a。并且，通过嵌合冷却板基座411的凹部412和功率模块10的凸部12a来构成液冷式冷却器430。此外，只要凹凸的形状是增大冷却板基座411与功率模块10的接触面积的形状，则不限于矩形形状的截面，例如可以是锯齿波形状的截面。此外，第23实施方式的其它结构与上述第22实施方式相同。
(第24实施方式)
以下，参照图57来说明第24实施方式。在该第24实施方式中，在冷却板基座441的内部设置有隔板443。此外，液冷式冷却器440是本发明的“冷却构造”的一例。
如图57所示，在第24实施方式的液冷式冷却器440的冷却板基座441的上表面设置有凸部442。另外，在功率模块10的金属板12的下表面形成有能够与冷却板基座441的凸部442嵌合的凹部12b。此外，在与半导体元件11对应的位置设置有金属板12的凹部12b。另外，在冷却板基座441的与半导体元件11对应的区域设置有隔板443。由此，在隔板443的附近促进流过冷却板基座441内部的致冷剂的流动，所以能够提高液冷式冷却器440的冷却能力。
在第24实施方式中，如上所述，在功率模块10的金属板12上形成有凹部12b，在冷却板基座441的上表面形成有能够与金属板12的凹部12b嵌合的凸部442。由此，因为功率模块10与冷却板基座441的致冷剂之间的距离变小，所以能够增加从功率模块10向冷却板基座441的散热量。
(第25实施方式)
以下，参照图58说明第25实施方式。在该第25实施方式中，与在上述金属板12上设置凹部12b的上述第24实施方式不同，设置有通孔453。此外，液冷式冷却器450是本发明的“冷却构造”的一例。
如图58所示，在第25实施方式中，在基板452的设置有功率模块451的半导体元件11的下表面设置有上表面被密封的通孔(孔)453。此外，关于该通孔453，利用为了进行基板452内的电连接而预先设置的孔。并且，基板452的通孔453与液冷式冷却器450的冷却板基座441的凸部442嵌合。由此，能够嵌合功率模块451和液冷式冷却器450的冷却板基座441，而不必在功率模块451中另外设置凹部。
(第26实施方式)
以下，参照图59～图65说明第26实施方式的大电流端子台500。在该第26实施方式中，例如设置有上述第1实施方式的功率模块10以及布线基板20的逆变器部510以及变流器部520与大电流端子台500连接。此外，逆变器部510是本发明的“电力变换装置”以及“第1电力变换装置”的一例。另外，变流器部520是本发明的“电力变换装置”以及“第2电力变换装置”的一例。
如图59以及图60所示，在大电流端子台500上设置有连接端子部501和绝缘性的树脂部502。如图61所示，在连接端子部501上设置有2个孔503。另外，如图62所示，在连接端子部501上以贯通于连接端子部501的方式设置有多个缝隙504。并且，在利用树脂成形一体地形成连接端子部501和树脂部502时，在连接端子部501的缝隙504中填充树脂。另外，连接端子部501设置有用于与逆变器部510连接的连接端子部501a和用于与变流器部520连接的连接端子部501b。此外，大电流端子台500是本发明的“端子台”的一例。另外，树脂部502是本发明的“绝缘部”的一例。另外，连接端子部501a以及连接端子部501b分别是本发明的“第1连接端子部”以及“第2连接端子部”的一例。
另外，如图59所示，在树脂部502上设置有台阶部505，以确保邻接的2个连接端子部501的绝缘距离。
另外，如图64以及图65所示，大电流端子台500构成为连接逆变器部510以及变流器部520。此外，在逆变器部510以及变流器部520的内部设置有例如上述第1实施方式的功率模块10。另外，在逆变器部510以及变流器部520中设置有可流过较大的且高频的电流、且用于与大电流端子台500连接的多个端子511。此外，端子511是本发明的“端子部”的一例。此外，这些多个端子511分别与功率模块10的半导体元件11的电极(控制电极11a、源极电极11b以及漏极电极11c)电连接。另外，在端子511上设置有孔512。并且，通过将大电流端子台500的连接端子部501a以及连接端子部501b分别利用螺钉513与逆变器部510以及变流器部520的端子511连接，由此连接大电流端子台500与逆变器部510以及变流器部520。此外，在端子511的孔512是螺孔(tap hole)的情况下，可从螺钉513的背面利用螺母等将螺钉513与端子511紧固。
在第26实施方式中，如上所述，大电流端子台500包含金属制的多个连接端子部501和用于对邻接的连接端子部501间进行绝缘的树脂制的树脂部502，在连接端子部501与树脂部502的边界形成台阶部505。由此，可利用台阶部505来增大连接端子部501与树脂部502之间的绝缘距离(沿面距离)，所以能够缩小连接端子部501间的间距。由此，能够使大电流端子台500变小。
另外，在第26实施方式中，如上所述，大电流端子台500的连接端子部501包含缝隙504，在缝隙504中填充与构成树脂部502的树脂相同的树脂，由此可利用填充到缝隙504的树脂来将连接端子部501容易地固定到大电流端子台500上。
另外，在第26实施方式中，如上所述，将大电流端子台500的连接端子部501构成为包含：连接逆变器部510的连接端子部501a和连接变流器部520的连接端子部501b。由此，能够将逆变器部510和变流器部520分别经由连接端子部501a和连接端子部501b容易地连接到大电流端子台500上。
(第27实施方式)
以下，参照图66～图74说明第27实施方式。在该第27实施方式中，在连接端子部531上设置弹簧端子534。
如图66～图68所示，在大电流端子台530上设置连接端子部531和树脂部532。如图71以及图72所示，在连接端子部531(参照图69～图72)上设置有4个槽部533。并且，如图68所示，在连接端子部531的槽部533安装有弹簧端子534。此外，如图66所示，在树脂部532上设置有安装用的孔535。另外，大电流端子台530是本发明的“端子台”的一例。另外，树脂部532是本发明的“绝缘部”的一例。
另外，如图73以及图74所示，将大电流端子台530构成为，利用螺钉536安装到覆盖逆变器部510以及变流器部520的壳体或冷却器(未图示)等的框体上，并且与逆变器部510以及变流器部520的端子511接触(按压)。由此，不需要用于连接大电流端子台530与逆变器部510以及变流器部520的端子511的螺钉。另一方面，因为没有固定大电流端子台530与逆变器部510以及变流器部520的端子511，所以大电流端子台530与端子511的接触压力不稳定。但是，通过设置弹簧端子534，可以稳定大电流端子台530与端子511的电连接。
(参考例)
以下，参照图75～图78说明本发明的参考例。在该参考例中，与由细微布线部167构成导体板161(162)的上述第6实施方式不同，由细微布线部构成布线基板20内的整个布线电路。
如图75所示，本发明参考例的电力变换装置600包含具有P端子601、N端子602、U端子603、V端子604、W端子605的布线基板617和6个功率模块10(10a～10f)。此外，6个功率模块10(10a～10f)每两个进行并联连接而成为3组，由此构成3相全桥电路。
具体地说，功率模块10a与功率模块10d串联连接。另外，功率模块10b与功率模块10e串联连接。另外，功率模块10c与功率模块10f串联连接。功率模块10a、10b、10c的漏极侧与P端子601连接。另外，功率模块10a、10b、10c的源极侧分别与U端子603、V端子604以及W端子605连接。另外，功率模块10d、10e、10f的漏极侧分别与U端子603、V端子604以及W端子605连接。另外，功率模块10d、10e、10f的源极侧与N端子602连接。
另外，作为具体的构造，如图76所示，3个功率模块10a、10b、10c与P电位层606连接，并且3个功率模块10d、10e、10f与N电位层607连接。另外，P电位层606和N电位层607与输出电位层608连接。
P电位层606由2个绝缘基板609和2个细微布线部610构成。此外，细微布线部610例如使用上述第6实施方式～第11实施方式的细微布线部。2个细微布线部610经由通孔611连接，并且电位相同。另外，在绝缘基板609的上表面设置有用于连接功率模块10a、10b、10c的连接端子612。另外，在细微布线部610的一端设置有P端子601。
N电位层607由2个绝缘基板609和2个细微布线部610构成。2个细微布线部610经由通孔611连接，并且电位相同。另外，在绝缘基板609的下表面设置有用于连接功率模块10d、10e、10f的连接端子612。另外，在细微布线部610的一端设置有N端子602。
如图77以及图78所示，输出电位层608由U相输出布线613、V相输出布线614、W相输出布线615以及2个绝缘基板609(参照图76)构成。U相输出布线613、V相输出布线614以及W相输出布线615是以夹在2个绝缘基板609之间的方式配置的。另外，在U相输出布线613、V相输出布线614以及W相输出布线615的一端，分别设置有U端子603、V端子604以及W端子605。
如图76所示，在输出电位层608的上表面层叠P电位层606，连接端子612、U相输出布线613、V相输出布线614以及W相输出布线615经由贯通孔616进行电连接。另外，在输出电位层608的下表面层叠N电位层607，连接端子612、U相输出布线613、V相输出布线614以及W相输出布线615经由贯通孔616电连接。并且，由P电位层606、N电位层607以及输出电位层608构成布线基板617。
另外，通过将功率模块10(10a～10f)的漏极端子618、栅极端子619、源极端子620与布线基板617的连接端子612连接来构成图75所示的3相全桥电路。此外，在驱动该3相全桥电路的情况下，在P端子601与N端子602的接线(从P端子601经由细微布线部610而到达功率模块10a～10f之间的接线、从N端子602经由细微布线部610而到达功率模块10a～10f之间的接线)中，流过与功率模块主体部10a～10f的开关频率对应的矩形波状的高频电流。
这里，近年来，正不断开发基于SiC或GaN等新材料的电力用半导体元件。利用了这些新材料时的开关频率公知为几百Hz～1MHz，存在因布线中的阻抗不均引起的布线表面部的热集中的问题明显化的倾向。因此，如上所述，通过在布线基板617上应用细微布线部610，能够使布线的阻抗均匀化，因此能够减轻布线表面的热集中。其结果，能够使电力变换装置小型化。
此外，应该理解到，此次公开的实施方式在所有的方面均只是例示，而并不进行限制。本发明的范围不是由上述实施方式的说明来表示，而是由权利要求书来表示，而且包含与权利要求书等同的含义及范围内的所有变更。
例如，在上述第1实施方式中示出了在布线基板的上下表面分别各配置3个功率模块的例子，但本发明不限于此。在本发明中可以仅在布线基板上表面或下表面的一方上配置功率模块。
另外，在上述第1实施方式中示出了连接共计6个功率模块的布线基板的例子，但本发明不限于此。在本发明中可构成为将5个以下的功率模块与布线基板连接，也可以将7个以上的功率模块与布线基板连接。
另外，在上述第1实施方式中示出了设置成在导体板、液冷管与电容部件各自之间填充布线基板的绝缘性的树脂部件并且形成布线基板的外形的例子，但本发明不限于此。树脂部件只要至少配置在导体板与液冷管之间即可。因此，可以将树脂部件仅填充于导体板与液冷管之间。另外，不需要由树脂部件形成布线基板的外形，例如可以将布线基板收容于壳体内，利用树脂部件来填充壳体内的布线基板的各部。
另外，在上述第1实施方式中示出了在布线基板的绝缘性的树脂部件中含有用于提高导热性的氧化铝、硅石、氮化铝、氮化硅等填充剂(填充料)的例子，但本发明不限于此。在本发明中可以在树脂部件内不包含用于提高导热性的填充剂。
另外，在上述第1实施方式中示出了构成为通过利用布线基板的绝缘性的树脂部件填充导体板、液冷管与电容部件各自之间来使树脂部件覆盖液冷管周围的例子，但本发明不限于此。在本发明中，树脂部件可仅配置在导体板与液冷管之间，而不覆盖液冷管。
另外，在上述第1实施方式中示出了在布线基板上设置有由电介质板、第1导体和第2导体构成的电容部件的例子，但本发明不限于此。在本发明中可不在布线基板上设置电容部件。
另外，在上述第1实施方式中示出了在布线基板上设置共计6个液冷管的例子，但本发明不限于此。在本发明中，可在布线基板上设置5个以下的液冷管，或者可在布线基板上设置7个以上的液冷管。
另外，在上述第1实施方式中示出了将液冷管设置为沿着与导体板交叉的布线基板长边方向延伸的例子，但本发明不限于此。在本发明中，液冷管可设置为不与导体板交叉，而沿着导体板延伸。液冷管只要配置在导体板的附近即可。
另外，在上述第1实施方式中示出了将液冷管设置为沿着布线基板的长边方向直线状地延伸的例子，但本发明不限于此。在本发明中，也可使液冷管弯曲。因此，例如可以将液冷管设置为在布线基板内沿着导体板弯曲。
另外，在上述第1～第27实施方式中，示出了采用形成在以碳化硅(SiC)为主成分的SiC基板上并能够进行高频开关的FET作为半导体元件的例子，但本发明不限于此。例如，也可以采用形成在以氮化镓(GaN)为主成分的GaN基板上并能够进行高频开关的FET作为半导体元件。另外，还可以采用形成在以硅(Si)为主成分的Si基板上的MOSFET(金属氧化膜型场效应晶体管)作为半导体元件。另外，也可采用FET以外的IGBT(绝缘栅型双极晶体管)等作为半导体元件。
另外，在上述第3～第5实施方式中示出了在冷却孔中填充铜、银、镍等的例子，但本发明不限于此。在本发明中，可不填充铜、银、镍等，而只是冷却孔。
另外，在上述第26以及第27实施方式中示出了在逆变器部以及变流器部中设置功率模块的例子，但本发明不限于此。在本发明中，也可以在逆变器部以及变流器部以外的电子设备中设置本发明的功率模块。

Claims (29)

1.一种布线基板，其与电力变换用半导体元件电连接，该布线基板具备：
导体板，其包含与所述电力变换用半导体元件连接的电极部、布线部；
液冷管，其设置在所述导体板的附近，内部被提供冷却用液体；以及
绝缘性的树脂部件，其至少配置在所述导体板与所述液冷管之间。
2.根据权利要求1所述的布线基板，其中，
所述树脂部件含有用于提高导热性的填充剂。
3.根据权利要求1或2所述的布线基板，其中，
所述树脂部件被形成为覆盖所述导体板并且使所述导体板的电极部露出，
所述电力变换用半导体元件能够与露出的所述电极部连接。
4.根据权利要求1至3中任意1项所述的布线基板，其中，
所述树脂部件被设置为覆盖所述液冷管的周围。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的布线基板，其中，
所述导体板被设置为平面观察时沿着规定的方向延伸，
所述液冷管被设置为平面观察时沿着与所述导体板交叉的方向延伸。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的布线基板，其中，
该布线基板还具备电容部件，该电容部件包含：板状的电介质板；配置在所述电介质板的一个面上的第1导体；以及配置在所述电介质板的另一面上的第2导体，
所述导体板的布线部分别与所述电容部件的第1导体以及所述第2导体连接。
7.根据权利要求6所述的布线基板，其中，
所述导体板包含：第1导体板，其配置在所述布线基板的一面侧，与一个所述电力变换用半导体元件连接；以及第2导体板，其配置在所述布线基板的另一面侧，与另一个所述电力变换用半导体元件连接，
所述液冷管包括：第1液冷管，其配置在所述电容部件的所述第1导体与所述第1导体板之间；以及第2液冷管，其配置在所述电容部件的第2导体与所述第2导体板之间。
8.根据权利要求7所述的布线基板，其中，
所述第1导体板的布线部与所述电容部件的第1导体连接，并且所述第2导体板的布线部与所述电容部件的第2导体连接。
9.根据权利要求6至8中任意一项所述的布线基板，其中，
所述导体板、所述液冷管与所述电容部件通过所述绝缘性的树脂部件进行了一体化。
10.根据权利要求1至9中任意一项所述的布线基板，其中，
所述导体板由平板状的金属板构成。
11.根据权利要求1至9中任意一项所述的布线基板，其中，
所述导体板是通过使多个导体线成束而构成为板状来形成的。
12.根据权利要求1至9中任意一项所述的布线基板，其中，
所述导体板包含冷却构造。
13.根据权利要求12所述的布线基板，其中，
所述冷却构造包含形成在所述导体板的布线部附近的冷却孔。
14.根据权利要求13所述的布线基板，其中，
所述冷却构造还包含与所述冷却孔连接的冷却器。
15.根据权利要求1至9中任意一项所述的布线基板，其中，
所述导体板包含由沿着高频电流的流动方向延伸的细微布线导体构成的细微布线部。
16.根据权利要求15所述的布线基板，其中，
所述布线导体包括配置为在同一平面内隔开间隔而邻接的多个所述布线导体，
该布线基板还具备配置在邻接的所述布线导体之间的冷却管。
17.根据权利要求15或16所述的布线基板，
由所述布线导体构成的细微布线部包括配置为隔着绝缘基板而层叠的第1布线导体以及第2布线导体。
18.根据权利要求17所述的布线基板，其中，
该布线基板还具备连接布线部，该连接布线部贯通所述绝缘基板而使隔着所述绝缘基板层叠的所述第1布线导体与所述第2布线导体相互电连接。
19.根据权利要求1至9中任意一项所述的布线基板，其中，
所述导体板包括沿着高频电流的流动方向延伸的在外表面具有凹凸形状的布线导体。
20.根据权利要求19所述的布线基板，其中，
所述导体板还包含绝缘体，该绝缘体形成为包围具有所述凹凸形状的布线导体的周围。
21.根据权利要求1至20中任意一项所述的布线基板，其中，
该布线基板还具备接合部件，该接合部件将所述导体板的电极部与所述电力变换用半导体元件连接，
所述接合部件包含粒状金属。
22.根据权利要求21所述的布线基板，其中，
所述接合部件包含分散有粒状金属的导电性接合层。
23.一种电力变换装置，其具备：
电力变换用半导体元件；以及
布线基板，其与所述电力变换用半导体元件电连接，
所述布线基板具备：
导体板，其包含与所述电力变换用半导体元件连接的电极部、布线部；
液冷管，其设置在所述导体板的附近，内部被提供冷却用液体；以及
绝缘性的树脂部件，其至少配置在所述导体板与所述液冷管之间。
24.根据权利要求23所述的电力变换装置，其中，
所述布线基板还包含电容部件，该电容部件具备：板状的电介质板；配置在所述电介质板的一个面上的第1导体；以及配置在所述电介质板的一个面上的第2导体，
所述电力变换用半导体元件经由所述导体板分别与所述电容部件的第1导体以及所述第2导体电连接，由此吸收所述电力变换用半导体元件的噪声。
25.根据权利要求23或24所述的电力变换装置，其中，
该电力变换装置还具备：
电极用导体，其在与所述电力变换用半导体元件的电极连接的状态下沿着所述电力变换用半导体元件的正面侧延伸，并且与所述布线基板的导体板的布线部连接；
散热部件，其配置在所述电力变换用半导体元件的背面侧；以及
冷却构造，其与所述散热部件连接。
26.根据权利要求23至25中任意一项所述的电力变换装置，其中，
所述电力变换用半导体元件通过由SiC或GaN构成的半导体来形成。
27.根据权利要求23至26中任意一项所述的电力变换装置，其中，
该电力变换装置还具备：
端子部，其与所述电力变换用半导体元件的电极电连接；以及
端子台，其与所述端子部连接，
所述端子台包括：金属制的多个连接端子部；以及用于使邻接的所述连接端子部之间绝缘的树脂制的绝缘部，
在所述连接端子部与所述绝缘部的边界形成有台阶部。
28.根据权利要求27所述的电力变换装置，其中，
所述端子台的连接端子部包含缝隙，
在所述缝隙内填充有与构成所述绝缘部的树脂相同的树脂。
29.根据权利要求27或28所述的电力变换装置，其中，
所述电力变换装置包含第1电力变换装置和第2电力变换装置，
所述端子台的连接端子部包括：连接了所述第1电力变换装置的第1连接端子部；以及连接了所述第2电力变换装置的第2连接端子部。
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