CN110998777B - 功率转换装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种功率转换装置，即使熔断器部因过电流熔断，也能抑制冒烟、烧坏及熔断构件与周围构件之间的短路。功率转换装置(1)包括功率用半导体元件(14)、电极布线构件(13)、壳体(30)、形成于电极布线构件(13)的熔断器部(16)、配置在熔断器部(16)与壳体(30)之间的熔断器树脂构件(26)、以及将功率用半导体元件(14)、电极布线构件(13)、熔断器部(16)及熔断器树脂构件(26)密封在壳体(30)内的密封树脂构件(25)。

Description

功率转换装置
技术领域
本发明涉及功率用半导体元件被树脂构件密封在壳体内的功率转换装置。
背景技术
近年来，在汽车行业中，积极开发了混合动力汽车、电动车等将电动机作为驱动力源的车辆。对电动机进行驱动的逆变器装置以电池为电源，向电动机提供高电压的驱动功率。另外，逆变器装置使用了树脂密封型的功率用半导体装置，在功率电子领域中，功率转换装置作为关键设备的重要性越发提高。
这里，用于逆变器装置的功率用半导体元件与其它结构部件一起被树脂所密封。在这种功率转换装置中，若在由电池提供功率的状态下，构成功率用半导体元件、缓冲电路的滤波电容器等电子元器件发生短路故障，则将流过过大的短路电流。例如，若因逆变器控制电路中的栅极驱动电路的误动作而导致逆变器的上下桥短路，则过电流流过功率用半导体元件，从而发生短路故障。
若在短路状态下连接将电池与电动机驱动电路相连的继电器，或使连接持续，则将因大电流而导致功率转换装置冒烟和烧坏。另外，也考虑如下情况：由于超过额定的过电流流过，导致与电动机驱动用逆变器装置相连接的电池受损。为了避免这样的情况，通常使用对过电流进行检测的传感器，在流过了过电流的情况下，高速地控制功率用半导体元件的开关来切断电流。然而，希望即使在功率用半导体元件发生了短路故障的情况下，也能更可靠地防止上述的冒烟等故障模式。
具体而言，例如，若在功率用半导体装置与电池之间插入过电流切断用熔断器，则能阻止在电动机驱动用逆变器装置与电池之间流过的过电流。
然而，芯片型的过电流切断用熔断器较为昂贵。因此，需要廉价但又可以在功率用半导体元件发生了短路故障的情况下可靠地切断流过电池的过电流的过电流切断单元。例如，在下述专利文献1中，通过切除从半导体装置向外部突出的外部连接用电极，来减小截面积，从而形成熔断器部。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2005－175439号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而，专利文献1的技术中，设置于外部连接用电极的熔断器部露出至半导体装置的外部。因此，当熔断器部因过电流而熔断时，烟雾有可能流出到装置外，此外，火花有可能向周围飞散，并因利用了外部空气的燃烧反应而导致装置烧坏。另外，熔断后的熔断器部的构件有可能向周围飞散，从而导致外部连接用电极与周围的构件发生短路。另外，由于气体的热传导率较低，因此，熔断器部所产生的热量有可能不被释放到外部空气中，而是被传递到半导体元件，进而导致损坏半导体元件。
因此，希望得到一种功率转换装置，即使熔断器部因过电流而熔断，也能够抑制冒烟、烧坏以及因熔断构件而导致的与周围构件之间的短路。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明所涉及的功率转换装置包括：功率用半导体元件；与所述功率用半导体元件的主电极相连接的电极布线构件；壳体；形成于所述电极布线构件的、起到熔断器功能的熔断器部；配置在所述熔断器部与所述壳体之间的树脂构件即熔断器树脂构件；以及将所述功率用半导体元件、所述电极布线构件、所述熔断器部和所述熔断器树脂构件密封在所述壳体内的树脂构件即密封树脂构件。
发明效果
根据本发明所涉及的功率转换装置，由于熔断器部形成于电极布线构件，因此并未设置昂贵的芯片型的熔断器，能够降低熔断器部的成本。由于熔断器部及熔断器树脂构件被密封树脂构件所覆盖，因此，能防止熔断后的熔断器部的构件向外部飞散。另外，由于能够将熔断器部及熔断器树脂构件从外部空气切断，因此，能抑制因熔断时所产生的电弧放电而导致的燃烧反应进展的情况，此外，能抑制熔断时所产生的烟雾泄漏至外部的情况。在熔断器部与壳体之间配置有熔断器树脂构件，因此，能抑制熔断后的熔断器部的构件与壳体相接触，并能抑制电极布线构件与壳体发生短路。此外，能将熔断时在熔断器部产生的热量经由熔断器树脂构件传递到壳体来进行冷却，并能抑制因产生的热量而导致的功率用半导体元件、密封树脂构件等的损坏。另外，由于设置有熔断器部专用的熔断器树脂构件，因此，能选定适合于熔断器部熔断的材质的树脂构件，并能使熔断时的绝缘性能、冷却性能提高。因此，即使熔断器部因过电流而熔断，也能够抑制冒烟、烧坏以及因熔断构件而导致的与周围构件之间的短路。
附图说明
图1是本发明实施方式1所涉及的功率转换装置的俯视图。
图2是在本发明实施方式1所涉及的图1的B-B截面位置切断而得的功率转换装置的剖视图。
图3是在本发明实施方式1所涉及的图1的A-A截面位置切断而得的功率转换装置的剖视图。
图4是用于说明本发明实施方式1所涉及的熔断器部的电流密度的示意图。
图5是用于说明本发明实施方式1所涉及的熔断器部的形状变化的示意图。
图6是用于说明本发明实施方式1所涉及的熔断器部的形状变化的示意图。
图7是在本发明实施方式2所涉及的图1的A-A截面位置切断而得的功率转换装置的剖视图。
图8是在本发明实施方式3所涉及的图1的A-A截面位置切断而得的功率转换装置的剖视图。
具体实施方式
实施方式1.
参照附图对实施方式1所涉及的功率转换装置1进行说明。图1是从壳体30的开口侧观察功率转换装置1而得的俯视图，为了说明各元器件的配置而将密封树脂构件25透明化，且不进行图示。图2是在图1的B-B截面位置切断而得的剖视图，图3是在图1的A-A截面位置切断而得的剖视图。另外，图1、图2及图3是示意图，在附图之间各构件的尺寸并不完全一致。
功率转换装置1包括：功率用半导体元件14；与功率用半导体元件14的主电极相连接的电极布线构件13；壳体30；以及将功率用半导体元件14等各元器件密封在壳体30内的树脂构件即密封树脂构件25。
＜壳体30＞
壳体30形成为有底筒状，具有对密封树脂构件25进行注射成型的框的作用。另外，下面，当简称为“内”、“内侧”或“外”、“外侧”时，意味着壳体30的内侧或外侧。“纵向方向”意味着壳体30的筒部延伸的方向，“横向方向”意味着壳体30的底部延伸的方向。
壳体30的底部由金属制的散热器12构成。散热器12具有将功率用半导体元件14中产生的热量散热至外部的作用。散热器12例如使用铝、铝合金等具有20W/(m·K)以上的热传导率的材料。散热器12形成为矩形的平板状。与功率用半导体元件14侧的构件相对的散热器12的内表面部分设置有向内侧突出的平板状的元件相对突出部12a，元件相对突出部12a的内表面与功率用半导体元件14侧的构件相抵接。如图2所示，散热器12的外表面设置有彼此隔着间隔排列的平板状的多个翅片19。翅片19与外部空气相接触，散热器12将热量从上述翅片19向外部空气进行散热。另外，也可以设为水冷式。
壳体30的筒部由绝缘壳体11构成。绝缘壳体11使用绝缘性高且具有热可塑性的任意树脂材料、例如聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)等树脂材料来形成。
＜功率用半导体元件14、电极布线构件13＞
本实施方式中，功率用半导体元件14以及作为电极布线构件13的电极用引线框13由树脂构件即元件模塑树脂20所密封，成为封装后而得到的半导体元件模块29。另外，与功率用半导体元件14的控制用端子相连接的控制用引线框21也由元件模塑树脂20所密封。电极用引线框13及控制用引线框21从元件模塑树脂20向外侧突出。为了保护内部的元件及布线，元件模塑树脂20可以使用具有数GPa的杨氏模量的较硬的树脂，例如使用环氧树脂。
功率用半导体元件14使用了功率MOSFET(Metal Oxide Semiconductor FieldEffect Transistor：金属氧化物半导体场效应晶体管)。另外，功率用半导体元件14也可以使用反向并联连接有二极管的功率IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor：绝缘栅双极型晶体管)等其它种类的开关元件。功率用半导体元件14例如用于对车辆驱动用电动机等设备进行驱动的逆变器电路、转换器电路，并控制数安培至数百安培的额定电流。作为功率用半导体元件14的材料，可以使用硅(Si)、碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)等。
功率用半导体元件14形成为矩形平板的芯片状，在散热器12一侧的面设置有作为主电极的漏极端子，在壳体30的与散热器12相反一侧的面设置有作为主电极的源极端子。此外，壳体30的与散热器12相反一侧的面设置有作为控制用端子的栅极端子。另外，作为控制用端子，可以设置用于检测在主电极间流过的电流的传感器端子等。
漏极端子与正极侧的电极用引线框13a相连接，源极端子经由电极用布线构件15a，与负极侧的电极用引线框13b相连接。由于大电流流过电极用布线构件15a，因此，例如使用对金、银、铜、铝的板材进行加工后得到的构件、或焊线、焊带来形成。栅极端子及传感器端子经由控制用布线构件15b，与控制用引线框21相连接。控制用布线构件15b例如能够使用金、铜、铝等的焊线或铝的焊带来形成。
正极侧及负极侧的电极用引线框13a、13b形成为平板状。与功率用半导体元件14的主电极相连接的电极用引线框13a、13b的电极连接部分相比于功率用半导体元件14配置在更靠近散热器12一侧。正极侧的电极用引线框13a的电极连接部分的与散热器12相反一侧的面通过导电性接合材料17，与功率用半导体元件14的散热器12一侧的面的漏极端子相接合。负极侧的电极用引线框13b的电极连接部分的与散热器12相反一侧的面通过导电性接合材料17，与形成为L字形的电极用布线构件15a的一端相接合。功率用半导体元件14的与散热器12相反一侧的面的源极端子通过导电性接合材料17，与电极用布线构件15a的另一端相接合。导电性接合材料17例如由焊料、银糊料或导电性粘接剂等导电性良好且热传导率较高的材料构成。
电极用引线框13a、13b的电极连接部分的散热器12一侧的面未被元件模塑树脂20所覆盖，并露出至半导体元件模块29的外侧。该电极用引线框13a、13b的露出部分经由形成为片材状的绝缘构件18，与散热器12的元件相对突出部12a的内表面相接。功率用半导体元件14发出的热量经由电极用引线框13a、13b的电极连接部分及绝缘构件18，传递到散热器12。绝缘构件18由热传导性较高、且电绝缘性较高的材料构成。因此，绝缘构件18例如用热传导率为数W/(m·K)～数十W(m·K)、且具有绝缘性的硅树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂等树脂材料所构成的粘结剂、油脂或绝缘片材来构成。并且，绝缘构件18还可以通过将陶瓷基板或金属基板等热阻较低且具有绝缘性的其它材料、与树脂材料相组合来构成。
另外，为了规定绝缘构件18的厚度，在元件模塑树脂20的散热器12一侧设有突起20a。通过将元件模塑树脂20的突起20a按压到散热器12，从而能根据突起20a的高度来规定绝缘构件18的厚度，能够对绝缘构件18的绝缘性及导热性进行管理。例如，在使用12V电池的低耐压系统的汽车中，确保预先确定的绝缘耐压所需的沿面距离为10μm左右。因此，在低耐压系统的汽车的情况下，由于能使绝缘所需的厚度变薄，因此能够缩短元件模塑树脂20的突起20a，可实现功率转换装置1的薄型化。在绝缘构件18为具有刚性、且按压所产生的厚度的变化较小的材料的情况下，能够对绝缘构件18的厚度进行管理，因此没有元件模塑树脂20的突起20a也无妨。
通过突起20a，能对由元件模塑树脂20所密封的电极用引线框13a、13b与散热器12之间的间隔进行管理，能对配置在形成于后述的正极侧的电极用引线框13a的熔断器部16与散热器12之间的熔断器树脂构件26的厚度进行管理，并能对两者之间的热传导性及绝缘性进行管理。
正极侧的电极用引线框13a从元件模塑树脂20突出之后，在与散热器12的内表面隔着间隔的状态下，沿着散热器12的内表面在横向方向上延伸，之后弯曲，并在远离散热器12的一侧(壳体30的开口侧)在纵向方向上延伸。将与散热器12的内表面隔着间隔的状态下在横向方向上延伸出的部分称为正极侧的横向方向延伸部13a1，将在远离散热器12的一侧在纵向方向上延伸出的部分称为正极侧的纵向方向延伸部13a2。正极侧横向延伸部13a1与散热器12之间的间隔相当于将绝缘构件18的厚度与散热器12的元件相对突出部12a的高度进行合计后而得到的距离。正极侧的横向方向延伸部13a1形成有后述的熔断器部16。
正极侧的纵向方向延伸部13a2通过焊接或焊料连接等与嵌入及外插至绝缘壳体11的正极侧的外部连接端子10a相接合。正极侧的外部连接端子10a具有与正极侧的纵向方向延伸部13a2相接合并在纵向方向上延伸出的部分、以及朝向壳体30的外部在横向方向上延伸出的部分。从壳体30向外部突出的部分与直流电源的正极等其它装置相连接。
负极侧的电极用引线框13b也具备负极侧的横向方向延伸部13b1与负极侧的纵向方向延伸部13b2，上述负极侧的横向方向延伸部13b1从元件模塑树脂20突出后与散热器12的内表面隔着间隔沿散热器12的内表面延伸，上述负极侧的纵向方向延伸部13b2在远离散热器12的一侧延伸。为了形成熔断器部16，正极侧的横向方向延伸部13a1的长度比负极侧的横向方向延伸部13b1要长。
负极侧的纵向方向延伸部13b2通过焊接或焊料连接等与嵌入及外插至绝缘壳体11的负极侧的外部连接端子10b相接合。负极侧的外部连接端子10b具有与负极侧的纵向方向延伸部13b2相接合且在纵向方向上延伸出的部分、以及朝向壳体30的外部在横向方向上延伸出的部分。从壳体30向外部突出的部分与直流电源的负极等其它装置相连接。
电极用引线框13a、13b、外部连接端子10a、10b使用导电性良好且热传导率较高的铜或铜合金等金属，并流过数安培至数百安培左右的大电流。电极用引线框13a、13b的表面可以由Au、Ni、Sn等金属材料来镀覆。
控制用引线框21在壳体30的开口侧从密封树脂构件25突出，并与控制功率用半导体元件14的导通截止的控制装置相连接。
＜熔断器部16＞
电极布线构件13形成有起到熔断器的功能的熔断器部16。本实施方式中，熔断器部16形成于从元件模塑树脂20向外侧突出的电极用引线框13的部分(本示例中，正极侧的横向方向延伸部13a1)。通过将熔断器部16形成于电极用引线框13，从而无需追加构件，能降低成本。本示例中，由于熔断器部16形成于电极用引线框13的横向方向延伸部，因此能抑制为了形成熔断器部16而导致电极用引线框13在远离散热器12的方向上(高度方向)变长的情况，能抑制功率转换装置1的高度变高。另外，由于熔断器部16形成于正极侧的电极用引线框13a，因此能在功率用半导体元件14的上游侧切断电流。因此，即使在功率用半导体元件14与壳体30之间发生短路等功率用半导体元件14产生了电路异常的情况下，也能在其上游侧切断电流，以使得过电流不产生。
熔断器部16由截面面积比电流流动方向的前后部分要小的电极布线构件13的部分构成。即，熔断器部16的截面面积比电流流动方向在熔断器部16的前侧(上游侧)及后侧(下游侧)的部分的截面面积要小。如图4所示，当过电流流过电极用引线框13时，截面面积比前后要小的熔断器部16的电流密度变大，熔断器部16局部温度上升而熔断，由此来切断过电流。熔断器部16由电传导性较高的金、银、铜、铝构成。熔断器部16可以使用与电极用引线框13的其它部分相同的材料，也可以使用不同的材料。另外，虽并不局限于此，但熔断器部16可以与电极用引线框13的其它部分相同地，通过对由具有0.5mm～1.5mm左右厚度的铜或铜合金构成的平板进行冲压加工来形成。
对于熔断器部16的形状，只要是使截面面积减少的形状，则可以是任意形状。例如，如图5、图6所示，可以在单侧或两侧设置缺口、或在内侧设置贯穿孔来减少截面面积。除了矩形以外，缺口或贯穿孔的形状也可以设为三角形、五边形、梯形、菱形、平行四边形、圆形、椭圆形等任意形状。缺口或贯穿孔并不限于1个，可以设置多个。另外，多个缺口或贯穿孔可以呈交错状地以彼此不同或不规则的方式配置在布线长度方向上的不同的位置。多个贯穿孔既可以排列在布线的宽度方向上，也可以排列在布线的长度方向上。
＜熔断器树脂构件26＞
在熔断器部16与壳体30(本实例中，散热器12)之间配置有树脂构件即熔断器树脂构件26。如图1及图3所示，在纵向方向上观察时，熔断器树脂构件26的面积配置成比熔断器部16的面积要宽。即在纵向方向上观察时，熔断器树脂构件26的配置区域覆盖了熔断器部16的形成区域。熔断器树脂构件26与熔断器部16的散热器12一侧的面相接，并与散热器12的熔断器部16一侧的面相接。
在将密封树脂构件25填充到壳体30内之前，将熔断器树脂构件26配置在熔断器部16与壳体30之间。熔断器树脂构件26由电绝缘性较高的、硅树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂等树脂材料所组成的粘接剂、油脂或绝缘片材构成。并且，熔断器树脂构件26也可以将陶瓷基板或金属基板等热阻较低且具有绝缘性的其它材料、与上述树脂材料相组合来构成。只要是电绝缘性较高的材料，则熔断器树脂构件26例如也可以是具有热传导率为1W/(m·K)～数十W/(m·K)的高热传导率的材料。
通过在熔断器部16与壳体30之间设置熔断器树脂构件26，从而能抑制熔断后的熔断器部16的构件与散热器12相接触，并能抑制电极布线构件13与散热器12发生短路。此外，能将熔断时熔断器部16所产生的热量经由熔断器树脂构件26传递到散热器12来进行冷却，能抑制因产生热量而导致的功率用半导体元件14、密封树脂构件25等的损坏。另外，由于设置有熔断器部16专用的熔断器树脂构件26，因此，能选定适合于熔断器部16的熔断的材质的树脂构件，能使熔断时的绝缘性能、冷却性能提高。
本实施方式中，熔断器树脂构件26使用杨氏模量比密封树脂构件25要低的树脂构件。例如，熔断器树脂构件26的杨氏模量设为数十MPa(兆帕)的数量级(例如，10MPa至30MPa之间的值)，例如可以使用橡胶材、硅胶、硅凝胶。根据该结构，当熔断器部16熔断时，能使成为多个球状块而飞散的熔融构件嵌入杨氏模量比密封树脂构件25要低、且较为柔软的熔断器树脂构件26内，并分散保持在熔断器树脂构件26内。因此，能防止在熔断后因熔融的构件而维持通电路径，能迅速地切断通电路径。另外，能抑制因熔融后的构件而导致杨氏模量较高的密封树脂构件25开裂。
熔断器树脂构件26可以使用硅树脂，该硅树脂具有熔断器部16熔断时所产生的电弧放电的消弧作用。根据该结构，即使在熔断器部熔断后，也能抑制因电弧放电而导致持续通电，并能在熔断后迅速地切断电流。由此，能抑制功率用半导体元件14、密封树脂构件25等的损坏。
＜密封树脂构件25＞
密封树脂构件25是将功率用半导体元件14、电极布线构件13、熔断器部16以及熔断器树脂构件26密封在壳体30内的树脂构件。本实施方式中，密封树脂构件25构成为将半导体元件模块29密封在壳体30内。另外，密封树脂构件25还将绝缘构件18、外部连接端子10a、10b等其它结构构件密封在壳体30内。密封树脂构件25例如使用刚性较高、热传导率较高的树脂材料。密封树脂构件25例如可以由含有热传导性填料的环氧树脂、硅树脂、聚氨酯树脂、PPS、PEEK、ABS构成。密封树脂构件25的杨氏模量可以为1MPa～50GPa，热传导率可以为0.1W/(m·K)～20W/(m·K)。利用密封树脂构件25对各结构构件进行密封，由此能使耐振动性、耐环境性提高。
由于熔断器部16及熔断器树脂构件26由密封树脂构件25所覆盖，因此能防止熔断后的熔断器部16的构件向外部飞散。由于能将熔断器部16及熔断器树脂构件26从外部空气切断，因此，能抑制熔断时所产生的电弧放电而导致的燃烧反应进展的情况，还能抑制熔断时所产生的烟雾向外部泄漏的情况。
实施方式2﹒
接着，对实施方式2所涉及的功率转换装置1进行说明。对与上述实施方式1相同的结构部分省略说明。本实施方式所涉及的功率转换装置1的基本结构与实施方式1相同，但熔断器树脂构件26的结构的一部分不同。图7为在图1的A-A截面位置切断而得的本实施方式所涉及的功率转换装置1的剖视图。
与实施方式1同样地，熔断器树脂构件26配置在熔断器部16与壳体30(本示例中，散热器12)之间。与实施方式1不同的在于，熔断器树脂构件26还配置在熔断器部16的壳体30一侧(散热器12侧)的相反侧。即，熔断器树脂构件26配置在熔断器部16的壳体30一侧以及与壳体30一侧的相反侧这两侧。此处，壳体30一侧的相反侧为远离散热器12的一侧，为壳体30的开口侧。根据该结构，能抑制熔断后的熔断器部16的构件与密封树脂构件25相接触，能抑制密封树脂构件25的损坏。
另外，在熔断器树脂构件26使用杨氏模量比密封树脂构件25要低的树脂构件的情况下，即使在壳体30一侧的相反侧，也能将熔融构件保持在柔软的熔断器树脂构件26内，能更可靠地进行通电路径的切断，并能更可靠地抑制杨氏模量比熔融构件要高的密封树脂构件25开裂。
另外，在熔断器树脂构件26使用具有消弧作用的硅树脂的情况下，通过在壳体30一侧的相反侧也配置熔断器树脂构件26，从而能进一步提高电弧放电的消弧作用，在熔断后能更为迅速地切断电流。
本实施方式中，熔断器树脂构件26还配置在熔断器部16的两个横向侧，并配置成覆盖整个熔断器部16的周围。根据该结构，能进一步提高熔断器树脂构件26所带来的密封树脂构件25的损坏抑制作用、通电路径的切断可靠性及消弧作用等。
实施方式3﹒
接着，对实施方式3所涉及的功率转换装置1进行说明。对与上述实施方式1相同的结构部分省略说明。本实施方式所涉及的功率转换装置1的基本结构与实施方式1相同，但散热器12及熔断器树脂构件26的结构的一部分不同。图8为在图1的A-A截面位置切断而得的本实施方式所涉及的功率转换装置1的剖视图。
与实施方式1同样的，熔断器树脂构件26配置在熔断器部16与壳体30(本示例中，散热器12)之间。然而，与实施方式1不同的在于，与熔断器部16相对的壳体30(本示例中，散热器12)的内表面部分设有向熔断器部16一侧(内侧)突出的突出部、即熔断器相对突出部12b。熔断器相对突出部12b形成为平板状。在纵向方向上观察时，熔断器相对突出部12b形成为与熔断器树脂构件26的配置面积相同的面积。由此，配置有熔断器树脂构件26的熔断器部16与散热器12之间的间隔变窄了相当于熔断器相对突出部12b的突出高度。因此，能使熔断器树脂构件26变薄，能使从隔着熔断器树脂构件26的熔断器部16向散热器12的热传导进一步提高，能使因熔断产生的热量而导致的功率用半导体元件14、密封树脂构件25等的损坏的抑制作用进一步提高。另外，通过调节熔断器相对突出部12b的突出高度，从而能使热传导性与绝缘性相平衡。
另外，与实施方式3同样地，熔断器树脂构件26可以还配置在熔断器部16的壳体30一侧(散热器12一侧)的相反侧，也可以配置成覆盖整个熔断器部16的周围。
[其它实施方式]
最后，对本发明的其它实施方式进行说明。另外，以下说明的各实施方式的结构并不限于分别单独地进行应用，只要不产生矛盾，也能与其它实施方式的结构相组合来进行应用。
(1)上述各实施方式中，以采用了半导体元件模块29的情况为例进行了说明，上述半导体元件模块29通过用树脂构件即元件模塑树脂20对功率用半导体元件14、以及作为电极布线构件13的电极用引线框13进行密封而得到。然而，本发明的实施方式并不限于此。即，功率用半导体元件14以及电极布线构件13可以不被元件模塑树脂20所密封，可以不进行封装。即，可以利用密封树脂构件25将未被元件模塑树脂20所密封的状态下的、功率用半导体元件14及电极布线构件13等密封在壳体30内。该情况下，电极布线构件13可以设为汇流条等，熔断器部16可以形成在由密封树脂构件25所密封的正极侧或负极侧的电极布线构件的部分。
(2)上述各实施方式中，以熔断器部16形成于正极侧的电极用引线框13a(横向方向延伸部13a1)的情况为例进行了说明。然而，本发明的实施方式并不限于此。即，只要熔断器部16是与功率用半导体元件14的主电极相连接、且由密封树脂构件25密封后的电极布线构件13的部分，则可以形成在任意部位。例如，熔断器部16可以形成于负极侧的电极用引线框13b的横向方向延伸部13b1、正极侧的纵向方向延伸部13a2或负极侧的纵向方向延伸部13b2、或者正极侧或负极侧的外部连接端子10a、10b。
(3)上述各实施方式中，以功率转换装置1设置了1个功率用半导体元件14(开关元件)的情况为例进行了说明。然而，本发明的实施方式并不限于此。即，功率转换装置1可以设置多个功率用半导体元件。例如，两个开关元件可以串联连接在正极侧的电极布线构件与负极侧的电极布线构件之间，熔断器部16可以形成于正极侧或负极侧的电极布线构件。另外，在正极侧的电极布线构件与负极侧的电极布线构件之间，可以采用两个开关元件的串联电路多组并联连接后得到的桥式电路，熔断器部16可以设置于各组串联电路的电极布线构件。另外，功率用半导体元件14的一部分或全部可以采用二极管。
另外，本发明可以在其发明范围内对各实施方式进行自由组合，或者对各实施方式适当地进行变形、省略。
标号说明
1 功率转换装置
12b 熔断器相对突出部
13 电极布线构件
14 功率用半导体元件
16 熔断器部
20 元件模塑树脂
25 密封树脂构件
26 熔断器树脂构件
29 半导体元件模块
30 壳体。

Claims (9)

1.一种功率转换装置，其特征在于，包括：
功率用半导体元件；
电极布线构件，该电极布线构件与所述功率用半导体元件的主电极相连接；
壳体，该壳体形成为底部由金属制的散热器所构成的有底筒状；
熔断器部，该熔断器部形成于所述电极布线构件，起到熔断器的功能；
熔断器树脂构件，该熔断器树脂构件是配置在所述熔断器部与所述壳体之间的树脂构件；以及
密封树脂构件，该密封树脂构件是将所述功率用半导体元件、所述电极布线构件、所述熔断器部及所述熔断器树脂构件密封在所述壳体内的树脂构件，
所述熔断器部与所述散热器隔着间隔，并沿所述散热器延伸，
所述熔断器树脂构件配置在所述熔断器部与所述散热器之间，并与所述熔断器部和所述散热器相抵接。
2.如权利要求1所述的功率转换装置，其特征在于，
采用了半导体元件模块，该半导体元件模块通过用树脂构件即元件模塑树脂对所述功率用半导体元件及作为所述电极布线构件的电极用引线框进行密封而得到，
所述熔断器部形成于从所述元件模塑树脂向外侧突出的所述电极用引线框的部分。
3.如权利要求1或2所述的功率转换装置，其特征在于，
所述熔断器部由截面面积比电流的流动方向的前后部分要小的所述电极布线构件的部分所构成。
4.如权利要求1或2所述的功率转换装置，其特征在于，
所述熔断器树脂构件也配置于所述熔断器部的所述壳体侧的相反侧。
5.如权利要求1或2所述的功率转换装置，其特征在于，
所述熔断器树脂构件配置成覆盖整个所述熔断器部的周围。
6.如权利要求1或2所述的功率转换装置，其特征在于，
所述熔断器树脂构件的杨氏模量比所述密封树脂构件要低。
7.如权利要求1或2所述的功率转换装置，其特征在于，
所述熔断器树脂构件的杨氏模量为数十兆帕的数量级。
8.如权利要求1或2所述的功率转换装置，其特征在于，
所述熔断器树脂构件使用了硅树脂，该硅树脂具有所述熔断器部熔断时所产生的电弧放电的消弧作用。
9.如权利要求1或2所述的功率转换装置，其特征在于，
所述壳体在与所述熔断器部相对的内表面部分设置有熔断器相对突出部，该熔断器相对突出部是向所述熔断器部侧突出的突出部。
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