CN111656519A - 电路装置以及电力变换装置 - Google Patents

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Abstract

无需大型化而能够大幅提高印刷基板的散热性的电路装置(1A1)具备印刷基板(2)、安装零件(3)、非实心金属间隔体(5)、冷却器(6)以及树脂层(8)。安装零件(3)在印刷基板(2)的至少一方的主表面(2A、2B)上配置至少一部分。非实心金属间隔体(5)配置于印刷基板(2)的至少一方的主表面(2A)上。冷却器(6)配置于非实心金属间隔体(5)的与印刷基板(2)相反的一侧。树脂层(8)配置于非实心金属间隔体(5)与冷却器(6)之间。非实心金属间隔体(5)具有能够在印刷基板(2)与冷却器(6)之间形成至少1个中空部分(5C)的形状。

Description

电路装置以及电力变换装置
技术领域
本发明涉及电路装置以及电力变换装置，特别涉及功率电子设备的小型化以及高散热安装技术。
背景技术
作为以往的电路装置，例如日本特开2006-253205号公报(专利文献1)公开在印刷基板的非零件安装面隔着绝缘层一体地层叠具有冷却液的流通路的铝制的管的例子。
但是，一般而言，在作为廉价的焊接手段的回流法中，首先，将对焊料粉末加上助焊剂而成的奶油状的焊料膏以均等的厚度丝网印刷到印刷基板。接下来，将表面安装用的零件用贴片机等配置到印刷基板上。之后，放入炉之中而焊料熔融，接合印刷基板和表面安装用的零件。
在以上的回流法中使用的表面安装用的零件的大多数在与印刷基板相接的安装面侧具备具有热扩散功能的底板。另一方面，表面安装用零件的非安装面侧通过具有电绝缘性的热传导率低的树脂制的封装密封。因此，难以从非安装面侧高效地冷却表面安装用零件。因此，在上述日本特开2006-253205号公报中，运用使在安装的零件内发生的热传导到印刷基板，使用与该印刷基板的非零件安装面连接的冷却器来冷却的方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-253205号公报
发明内容
在作为使用大电流的功率电路的电力变换装置等中，针对小型高效化的要求逐年加强。因此，包含于电力变换装置的电路装置的小型化大容量化变得非常重要。
为了应对小型化大容量化的要求，如日本特开2006-253205号公报那样，需要用绝缘性树脂层连接印刷基板与冷却器之间。但是，绝缘性树脂层的热传导性不良好。因此，在使用绝缘性树脂层的情况下，降低印刷基板与冷却器之间的热阻是重要的。为此，需要使在印刷基板内发生的热扩散，使用尽可能宽的传热剖面积向冷却器侧传热的技术。但是，如果为了增大传热剖面积而使印刷基板大型化，则与其对应地电路装置整体大型化。需要避免这样的电路装置的大型化，并且提高从印刷基板向冷却器侧的冷却效率。
本发明是鉴于以上的课题而完成的。其目的在于提供无需大型化而能够大幅提高印刷基板的散热性的电路装置以及包括该电路装置的电力变换装置。
本实施方式的电路装置具备印刷基板、安装零件、非实心金属间隔体、冷却器以及树脂层。安装零件在印刷基板的至少一方的主表面上配置至少一部分。非实心金属间隔体配置于印刷基板的至少一方的主表面上。冷却器配置于非实心金属间隔体的与印刷基板相反的一侧。树脂层配置于非实心金属间隔体与冷却器之间。非实心金属间隔体具有能够在印刷基板与冷却器之间形成至少1个中空部分的形状。
根据本发明，配置于印刷基板与冷却器之间的非实心金属间隔体作为印刷基板的散热装备以及印刷基板和冷却器的热桥发挥功能。非实心金属间隔体不会使电路装置大型化而大幅提高印刷基板的散热性。由此，能够提供在安装到印刷基板的安装零件等流过大电流或者向印刷基板高密度地安装零件的电路装置以及包括该电路装置的电力变换装置。
附图说明
图1是示出实施方式1的第1例所涉及的电路装置的结构的概略剖面图。
图2是以安装零件以及非实心金属间隔体的部分为中心示出实施方式1所涉及的电路装置的结构的概略立体图。
图3是示出实施方式1所涉及的非实心金属间隔体的结构的第1例的概略立体图。
图4是示出实施方式1所涉及的非实心金属间隔体的结构的第2例的概略立体图。
图5是示出实施方式1所涉及的非实心金属间隔体的结构的第3例的概略立体图。
图6是示出实施方式1所涉及的非实心金属间隔体的结构的第4例的概略立体图。
图7是示出实施方式1的第2例所涉及的电路装置的结构的概略剖面图。
图8是示出实施方式1的第3例所涉及的电路装置的结构的概略剖面图。
图9是示出实施方式1的第4例所涉及的电路装置的结构的概略剖面图。
图10是示出实施方式1所涉及的非实心金属间隔体的结构的第5例的概略立体图。
图11是示出实施方式1的第5例所涉及的电路装置的结构的概略剖面图。
图12是以安装零件以及非实心金属间隔体的部分为中心示出实施方式1的第5例所涉及的电路装置的结构的概略立体图。
图13是示出实施方式2的第1例所涉及的电路装置的结构的概略剖面图。
图14是以安装零件以及非实心金属间隔体的部分为中心示出实施方式2所涉及的电路装置的结构的第1例的概略立体图。
图15是以安装零件以及非实心金属间隔体的部分为中心示出实施方式2所涉及的电路装置的结构的第2例的概略立体图。
图16是以安装零件以及非实心金属间隔体的部分为中心示出实施方式2所涉及的电路装置的结构的第3例的概略立体图。
图17是实施方式2的第4例所涉及的电路装置的、特别是非实心金属间隔体以及印刷基板的一部分区域被切下的概略剖面图。
图18是示出实施方式3所涉及的电路装置的结构的概略剖面图。
图19是示出实施方式4所涉及的电路装置的结构的概略剖面图。
图20是以冷却器以外的部分为中心示出实施方式4所涉及的电路装置的结构的概略立体图。
图21是示出实施方式5所涉及的电路装置的结构的概略剖面图。
图22是以安装零件以及非实心金属间隔体的部分为中心示出实施方式5所涉及的电路装置的结构的概略立体图。
图23是以安装零件以及非实心金属间隔体的部分为中心示出实施方式6所涉及的电路装置的结构的概略立体图。
图24是示出实施方式6所涉及的电路装置的结构的概略剖面图。
图25是示出实施方式7所涉及的电路装置的结构的概略剖面图。
图26是以安装零件以及非实心金属间隔体的部分为中心示出实施方式7所涉及的电路装置的结构的概略立体图。
图27是示出应用实施方式8所涉及的电力变换装置的电力变换系统的结构的框图。
(符号说明)
1A1、1A2、1A3、1A4、1A5、1B1、1B2、1B3、1B4、1C、1D、1E、1F、1G：电路装置；2：印刷基板；2A：一方的主表面；2B：另一方的主表面；2E：端面；3：半导体零件；4：电子零件；5、5A、5B：金属间隔体；5A1：扁平管；5A2、5A3、5A4、5A5、5A6：方管；5A7、5A8：金属平板；5A9：波状金属板；5A10：梳形状部分；5A11：分支部分；5C：中空部分；5D：间隔体贯通孔；6、6A、6B：冷却器；6C：突起部；6D：冷却器连接部；7：焊料层；8：树脂层；9：磁性零件；10：切割部；20：光致抗蚀剂层；21、21A、21B、21C、21D、21E：导体层；22、22A、22B、22C：绝缘层；23：通孔；24：线圈图案；25、35：区域；31：半导体元件；32：底板；33：树脂封装；34：引线框架；1000：电源；2000：电力变换装置；2010：主变换电路；2020：半导体模块；2030：控制电路；3000：负载。
具体实施方式
以下，根据附图，说明本发明的实施方式。
实施方式1.
首先，使用图1～图6，说明本实施方式的电路装置的结构。图1是示出实施方式1的第1例所涉及的电路装置的结构的概略剖面图。图2是以安装零件以及非实心金属间隔体的部分为中心示出实施方式1所涉及的电路装置的结构的概略立体图。图3～图6是示出实施方式1所涉及的非实心金属间隔体的结构的第1例～第4例的概略立体图。此外，在图2中特别示出后述本实施方式的第1例的金属间隔体5A、5B。
参照图1以及图2，本实施方式的第1例的电路装置1A1主要具有印刷基板2、作为安装零件的半导体零件3、作为其他零件的电子零件4、作为非实心金属间隔体的金属间隔体5以及冷却器6。
印刷基板2是具有一方的主表面2A以及另一方的主表面2B，在一方的主表面2A的相反侧配置另一方的主表面2B的、平板形状的部件。印刷基板2优选具有在俯视时例如矩形状的一方的主表面2A以及另一方的主表面2B，但不限于此。
印刷基板2包括至少1个导体层21、绝缘层22以及通孔23。导体层21以沿着印刷基板2的一方的主表面2A以及另一方的主表面2B的方式扩展。作为导体层21，在图1的例子中，包括4个导体层21A、21B、21C、21D，但不限于此，导体层的数量任意，既可以是3个以下也可以是5个以上。导体层21A、21B、21C、21D在图1中以该顺序从上侧向下侧相互隔开间隔而配置。此外，在图1中，导体层21B、21C扩展到沿着印刷基板2的一方的主表面2A的方向的整体，但导体层21A、21D扩展到沿着印刷基板2的一方的主表面2A的方向的一部分。但是，不限于这样的结构，导体层21B、21C也可以仅扩展到沿着一方的主表面2A的方向的一部分，导体层21A、21D也可以扩展到沿着一方的主表面2A的方向的整体。
绝缘层22是成为印刷基板2的基座的、由绝缘材料构成的区域。通过导体层21A～21D划分成3个绝缘层22A、22B、22C。在图1的例子中，绝缘层22A、22B、22C以该顺序从上侧向下侧被配置。此外，在此，图1的绝缘层22A的最上部的表面和导体层21A的最上部的表面齐平，该表面形成印刷基板2整体的一方的主表面2A。同样地在此，图1的绝缘层22C的最下部的表面和导体层21D的最下部的表面齐平，该表面形成印刷基板2整体的另一方的主表面2B。
通孔23是针对包括导体层21以及绝缘层22的印刷基板2的本体，从一方的主表面2A至另一方的主表面2B以贯通印刷基板2的方式延伸的部分。通孔23从一方的主表面2A至另一方的主表面2B在与印刷基板2的一方的主表面2A交叉(例如正交)的方向延伸。通孔23是与导体层21A、21B、21C、21D连接，在与一方的主表面2A交叉的方向延伸的筒状的导体层的内部形成的柱状的空洞的区域。通孔23的导体层的部分能够选择性地连接与导体层21A、21B、21C、21D之间。构成通孔23的侧壁的上述筒状的导体层例如是圆筒状，能够将从一方的主表面21A的上方传到导体层21A的热传到导体层21B、21C、21D。
优选对导体层21A、21B、21C、21D以及通孔23的外侧的筒状的导体层使用铜等电阻低的金属材料。优选对绝缘层22A、22B、22C使用使环氧等含浸到FR4等玻璃纤维布而热硬化而成的绝缘性的树脂层。
作为安装零件的半导体零件3在印刷基板2的至少一方的主表面2A上配置至少一部分。在电路装置1A1中，在印刷基板2的一方的主表面21A上配置其整体。半导体零件3包括半导体元件31、底板32、树脂封装33以及引线框架34。电路装置1A1中的半导体零件3例如被密封到如TO-252那样的表面安装式的IC封装。
半导体元件31包括由硅(Si)、碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)等半导体材料构成的场效应型的晶体管。但是，半导体元件31也可以使用二极管或者IGBT(Insulated GateBipolar Transistor，绝缘栅双极晶体管)等与场效应型的晶体管不同的半导体元件构成。底板32是由铜等高热传导率的金属材料构成的板状的部件。在底板32的上侧的表面上载置有半导体元件31，下侧的表面与印刷基板2连接。树脂封装33以覆盖底板32上的半导体元件31以及底板32的侧面的一部分的方式配置。由此，树脂封装33对半导体元件31进行密封。树脂封装33由包含热传导性陶瓷等填充物等的环氧系的树脂材料构成。
引线框架34用于对半导体元件31和其外部进行电连接。引线框架34是由铜等电阻低的金属材料构成的部件。但是，引线框架34的该金属材料的表面通过锡等实施镀覆。在电路装置1A1中引线框架34与导体层21E电连接。此外，导体层21E与导体层21A同样地是导体层21的一部分，其最上表面形成印刷基板2的一方的主表面2A。导体层21E与导体层21A～21D经由绝缘层22A电绝缘。半导体元件31的底板32与一方的主表面2A的导体层21A经由焊料层7电连接。
电子零件4配置于印刷基板2的另一方的主表面2B上。电子零件4优选为从由半导体零件、磁性零件、电阻零件构成的群选择的任意零件。在本实施方式中，作为电子零件4使用半导体零件。电子零件4与另一方的主表面2B的导体层21D经由焊料层7电连接。
金属间隔体5配置于印刷基板2的至少一方的主表面2A上。图1的电路装置1A1具有作为第1非实心金属间隔体的金属间隔体5A和作为第2非实心金属间隔体的金属间隔体5B这2个金属间隔体5。金属间隔体5A与半导体零件3相互隔开间隔，配置于印刷基板2的一方的主表面2A上。金属间隔体5B与电子零件4相互隔开间隔，配置于印刷基板2的另一方的主表面2B上。
金属间隔体5A与一方的主表面2A上的导体层21A通过作为第1接合材料的焊料层7接合。金属间隔体5B与另一方的主表面2B的导体层21D通过作为第1接合材料的焊料层7接合。金属间隔体5A、5B的形状等后述。
接合金属间隔体5和印刷基板2的作为上述第1接合材料的焊料层7优选其熔点小于构成金属间隔体5A、5B的金属材料的熔点。具体而言，作为焊料层7，例如使用包含锡、金、银、镍等的低熔点合金。此外，作为焊料层7，也可以代替上述而使用热传导油脂等薄且热传导性高的热界面材料或者银膏等导电性粘接剂等。
冷却器6配置于金属间隔体5的与印刷基板2相反的一侧。具体而言，在金属间隔体5A的与印刷基板2相反的一侧即一方的主表面2A上，具有作为第1冷却器的冷却器6A。另外，在金属间隔体5B的与印刷基板2相反的一侧即另一方的主表面2B上，具有作为第2冷却器的冷却器6B。即，图1的电路装置1A1具有冷却器6A和冷却器6B这2个冷却器6。
冷却器6A、6B例如是金属制的梳型散热器。冷却器6A、6B以使各个基体面与印刷基板2对置的方式配置。然而，作为冷却器6A、6B，不限于此。即，作为冷却器6A、6B，也可以使用液体冷却套或者热管式散热器。或者，作为冷却器6A、6B，也可以使用与液体冷却套或者热管式散热器连接的金属板等。
根据以上记载，半导体零件3以及金属间隔体5A配置于冷却器6A与印刷基板2之间。换言之，金属间隔体5A关于图1的上下方向，以插入于冷却器6A与印刷基板2之间的方式配置。同样地，金属间隔体5B关于图1的上下方向，以插入于冷却器6B与印刷基板2之间的方式配置。
在配置该半导体零件3以及金属间隔体5A的区域、即印刷基板2与冷却器6A之间的区域，配置有树脂层8。同样地，在配置电子零件4和金属间隔体5B的区域、即印刷基板2与冷却器6B之间的区域，配置有树脂层8。树脂层8例如优选以埋设金属间隔体5A、5B的方式配置，但不限于此。在此，埋设是指，以覆盖埋上金属间隔体5A、5B的表面的方式配置树脂层8，使得不填充形成于后述金属间隔体5A、5B的中空部分内。
图1的树脂层8以与印刷基板2以及冷却器6A的表面相接的方式，埋设它们之间的配置金属间隔体5A的区域。同样地，树脂层8以与印刷基板2以及冷却器6B的表面相接的方式，埋设它们之间的配置金属间隔体5B的区域。
树脂层8由热传导性优良的树脂材料形成。具体而言，由环氧或者硅酮等树脂材料形成。树脂层8通过包含填充物等而提高热传导性，并且具有电绝缘性。作为上述填充物，使用氧化硅(SiO2)或者氧化铝(Al2O3)等。上述氧化硅或者氧化铝相比于环氧或者硅酮等树脂材料，热传导率更高，电绝缘性更高。
树脂层8通过使用灌封(铸塑密封)或者传递模塑法供给到印刷基板2与冷却器6A、6B之间的区域而形成。因此，树脂层8与冷却器6A、6B之间以及树脂层8与印刷基板2之间不特别经由接合层而接合。
此外，树脂层8也可以如图1所示供给到印刷基板2与冷却器6A、6B之间的区域的整体。但是，也可以在形成树脂层8的区域中的、特别是冷却器6A与金属间隔体5A之间的厚度薄的区域8A，配置热传导率比树脂层8内的其他区域更高的高热传导性树脂层。同样地，也可以在形成树脂层8的区域中的、特别是冷却器6B与金属间隔体5B之间的厚度薄的区域8B，配置热传导率比树脂层8内的其他区域更高的高热传导性树脂层。在该情况下，树脂层8并非如图1所示的配置，只要包括区域8A、8B，则也可以仅配置于印刷基板2与冷却器6A、6B之间的区域的一部分。区域8A、8B的厚度比与它们邻接的冷却器6A、6B的厚度充分薄。也可以在区域8A、8B配置片材状的树脂部件。在该情况下，未硬化的片材状的树脂部件配置于区域8A、8B，之后它们硬化。通过这样硬化的树脂部件的区域8A、8B，粘接冷却器6A、6B和金属间隔体5A、5B。
此外，在区域8A、8B中使用的树脂部件不限定于如上述的硬化性的例子。例如，也可以在区域8A、8B作为片材状的树脂部件，使用被硬化性的凝胶片材等，在树脂层8中的区域8A、8B以外的区域，将使印刷基板2和冷却器6A、6B绝缘的其他固定部件设置成独立的部件。即，也可以在上述区域8A、8B以外的区域，配置树脂材料以外的绝缘材料。
接下来，详述金属间隔体5A、5B的材质、形状等。
例如如图1以及图2所示，金属间隔体5A、5B的外形是长方体形状，具有能够在印刷基板2与冷却器6A、6B之间形成至少1个中空部分5C的形状。即，金属间隔体5A、5B例如具有以贯通图1以及图2的纵深方向的方式柱状地延伸的多个中空部分5C。中空部分5C优选关于图1的沿着一方的主表面2A的方向相互隔开间隔而形成多个。在图1以及图2中，作为一个例子，形成5个中空部分5C，但不限于此，也可以形成4个以下或者6个以上的中空部分5C。另外，中空部分5C在图1、图2中成为四棱柱状，但不限于此，例如也可以是圆柱状。覆盖金属间隔体5A、5B的树脂层8的树脂材料不进入到中空部分5C内，而维持空洞的状态。
此外，在此非实心是指，金属间隔体5A、5B中的由金属材料构成的本体部分并非实心。即，有时在不存在金属材料的中空部分5C的内部，填充形成金属间隔体5A、5B的本体部分的金属材料以外的材料。
金属间隔体5A、5B由热传导性高的金属材料形成。具体而言，通过铜、铝、铁、镍、锡、镁、锌等金属材料或者由从上述群选择的2个以上的金属材料构成的合金形成。或者，金属间隔体5A、5B也可以通过组合上述1个金属材料和上述2个以上的金属材料的覆层材料形成。通过使用这样的材料，金属间隔体5A、5B能够将印刷基板2的热高效地传到冷却器6A、6B侧。金属间隔体5A、5B也可以在其表面形成锡、非电解镍等的镀覆层。由此，能够使金属间隔体5A、5B具有良好的焊料润湿性。
在图1以及图2中，金属间隔体5A仅配置1个。但是，不限于此，金属间隔体5B也可以设置多个。金属间隔体5B也是同样的。
图1以及图2所示的金属间隔体5A作为一个例子，如图3所示，扁平管5A1是长方体形状。扁平管5A1也可以是以贯通图3的纵深方向的方式四棱柱状地延伸的中空部分5C在图的左右方向相互隔开间隔而例如形成5个的结构。但是，不限于此，金属间隔体5A例如也可以是图4～图6所示的结构。此外，金属间隔体5B也是同样的。在此扁平管5A是指，图3的金属间隔体5A的整体的左右方向的尺寸比上下方向(厚度方向)的尺寸长。
参照图4，金属间隔体5A也可以是在图的纵深方向延伸的细长的长方体状的、例如5个方管5A2、5A3、5A4、5A5、5A6以相互粘接的方式排列、且作为整体具有与图3的扁平管5A大致同样的外观形状的例子。在图4的方管5A2～5A6的各个方管，以在图4的纵深方向贯通的方式形成有与形成于图3的扁平管5A的中空部分5C相同的样式的中空部分5C。
参照图5，金属间隔体5A也可以是具有相互对置的一对金属平板5A7、5A8和设置于它们之间的波状金属板5A9的结构。波状金属板5A9成为在图5中在从正面观察时描绘曲线的波形状的样式。波状金属板5A9与金属平板5A7以及金属平板5A8接触并且关于图的左右方向在这些各平板之间以一定周期往返。由此，在金属平板5A7、5A8与波状金属板5A9之间，形成关于图的纵深方向贯通金属平板5A7、5A8所占的区域的整体的多个中空部分5C。
参照图6，图5的金属间隔体5A的波状金属板5A9也可以成为在从正面观察时描绘长方形的波形状的样式。在该情况下，方形的波状金属板5A9也与金属平板5A7以及金属平板5A8接触并且关于图的左右方向在这些各平板之间以一定周期往返。由此，在金属平板5A7、5A8与波状金属板5A9之间，与图5同样地，形成多个中空部分5C。
根据以上记载，关于本实施方式的金属间隔体5A，不论在图3～图6中的哪一个例子中，中空部分5C都被形成为在其上侧(冷却器6A侧)以及下侧(印刷基板2侧)这双方侧具有构成金属间隔体5A本体的以沿着一方的主表面2A的方式扩展的金属壁的一对第1部分。作为该第1部分的金属壁，在图5以及图6中，相当于以从上侧以及下侧夹住的方式包围中空部分5C的一对金属平板5A7、5A8。因此，一对第1部分相互隔开纵向间隔而对置。另外，一对第1部分中的任意第1部分、即配置于印刷基板2侧的第1部分被接合到印刷基板2。
另外，关于本实施方式的金属间隔体5A，不论在图3～图6中的哪一个例子中，中空部分5C都被形成为在其左侧以及右侧这双方侧具有构成金属间隔体5A本体的金属壁的部分。该金属壁在图3以及图4中是在与一方的主表面2A交叉(大致正交)的方向延伸的多个第2部分，在一对第1部分之间的区域中从一对第1部分的各个第1部分在与一方的主表面2A交叉的方向延伸。该第2部分在图5以及图6中，相当于与金属平板5A7、5A8一起形成中空部分5C的波状金属板5A9。波状金属板5A9关于沿着一方的主表面2A的方向相互隔开宽度方向间隔而配置。即，关于本实施方式的金属间隔体5A，不论在图3～图6中的哪一个例子中，中空部分5C都被形成为从其上下侧以及左右侧被构成金属间隔体5A本体的金属壁的部分包围。此外，关于以上记载，金属间隔体5B也是同样的。
即，金属间隔体5A的中空部分5C被形成为在其下侧(冷却器6B侧)以及上侧(印刷基板2侧)这双方侧具有构成金属间隔体5B本体的沿着一方的主表面2A的金属壁的部分。进而，金属间隔体5A的中空部分5C由多个第2部分中的相互相邻的一对第2部分的宽度方向间隔形成。
此外，金属间隔体5A、5B是包括金属平板5A7、5A8以及波状金属板5A9等在内其整体由上述金属材料形成。金属平板5A7、5A8以及波状金属板5A9能够通过低成本的冲压施工方法形成。
在图5以及图6的金属间隔体5A中，一对金属平板5A7、5A8和波状金属板5A9能够通过与构成焊料层7的低熔点金属同样的金属材料连接。因此，在制造电路装置1A1时，例如优选在将焊料膏涂敷到金属平板5A7、5A8的相互对置的表面并设置波状金属板5A9的状态下，与印刷基板2同时进行回流工序。由此，能够通过一次的回流工序一体形成印刷基板2和金属间隔体5A，同时，能够如图1等所示用焊料层7连接印刷基板2和金属间隔体5A、5B。
以上的金属间隔体5A关于与印刷基板2的一方的主表面2A交叉的图1的上下方向，具有半导体零件3以上的厚度。即，金属间隔体5A和半导体零件3都连接到印刷基板2的一方的主表面2A上。因此，金属间隔体5A的图1的最上表面配置于比半导体零件3的图1的最上表面更上方。另外，同样地，金属间隔体5B关于与印刷基板2的另一方的主表面2B交叉的图1的上下方向，具有电子零件4以上的厚度。即，金属间隔体5B和电子零件4都连接到印刷基板2的另一方的主表面2B上。因此，金属间隔体5B的图1的最下表面配置于比电子零件4的图1的最下表面更下方。通过这样将金属间隔体5A、5B形成得比安装零件更厚，能够以在其整体中成为平面的方式(以不会有意图地设置凹凸部的方式)形成冷却器6A、6B的与金属间隔体5A、5B对置的面。因此，能够更简便地制造冷却器6A、6B。
金属间隔体5A、5B的作为上述第2部分的金属壁的部分不限于在上述剖面图中直线状地延伸的平面形状。即，该第2部分例如既可以是格子状，也可以是蜂巢状。优选为具有多个(尽可能多)从印刷基板2对冷却器6A、6B传递热的第2部分和树脂层8将被金属间隔体5A、5B和冷却器6A、6B夹住的区域覆盖尽可能宽的面积且金属间隔体与冷却器之间通过树脂层8良好地热传导的结构。
接下来，在说明设想从零件安装面侧对印刷基板进行冷却时的、本实施方式的比较例的课题的基础之上，说明本实施方式的作用效果。
如在发明内容所述，在作为使用大电流的功率电路的电力变换装置等中，针对小型高效化的要求逐年加强。因此，包含于电力变换装置的电路装置的小型化大容量化非常重要。
为了应对小型化大容量化的要求，需要用绝缘性树脂层连接印刷基板与冷却器之间。但是，绝缘性树脂层的热传导性不良好。因此，在使用绝缘性树脂层的情况下，降低印刷基板与冷却器之间的热阻是重要的。为此，需要使在印刷基板内发生的热扩散，使用尽可能宽的传热剖面积向冷却器侧传热的技术。但是，如果为了增大传热剖面积而使印刷基板大型化，则与其对应地电路装置整体大型化。需要避免这样的电路装置的大型化，并且提高从印刷基板向冷却器侧的冷却效率。
例如，作为其第1比较例，考虑使用从安装零件经由0.2W/mK以上10W/mK以下程度的环氧树脂等封装向外部散热的散热机构。但是，该第1比较例存在冷却效率不良好这样的问题。例如，在表面安装型的功率半导体元件使用的TO-252封装中，绝缘树脂层的厚度是约3mm，输送热的区域的剖面积是约1cm2。因此，即使使用热传导率为3.0W/mK的绝缘性的高热传导环氧系树脂，封装的表面侧的热阻成为10K/W。上述热阻成为作为TO-252封装的一般的热阻值的1.0K/W的10倍以上，所以作为传热路径几乎没有意义。
接着，作为第2比较例，还能够在印刷基板与冷却器之间夹着电绝缘性的热传导片材等而使热传导。但是，在该情况下，需要使用厚到安装零件的厚度以上的量的热传导片材等，存在妨碍热传导这样的问题。例如，在使用用4mm厚程度的TO-252封装密封的半导体零件的情况下，在零件安装面侧，印刷基板与冷却器之间的距离成为4mm以上。但是，在上述零件中将非零件安装面侧的印刷基板与冷却器之间的距离设为0.5mm的情况下，零件安装面侧的每单位面积的热阻成为非零件安装面侧的每单位面积的热阻的8倍以上。因此，为了在零件安装面侧实现与非零件安装面侧等同的热阻，在零件安装面侧需要非零件安装面侧的8倍的面积。这样零件安装面侧的印刷基板的利用散热的冷却效果变弱。
接着，作为第3比较例，还能够通过在印刷基板与冷却器之间夹住热传导率高的金属制的间隔体，使印刷基板向冷却器侧散热。但是，在该情况下，如果使用热容量大的厚板的金属制的间隔体，则在焊接时温度不易上升。因此，根据减小该金属制的间隔体的热容量的观点，需要使其成为小型的薄板。其原因为，否则难以通过回流等焊接隔着间隔体连接印刷基板和冷却器。
接着，作为第4比较例，考虑通过印刷基板的高温部位直接接触到冷却器而用冷却器对该高温部位进行冷却的情况。在该情况下，需要在印刷基板的高温部位与冷却器之间设置绝缘层，在印刷基板内通过薄的导体层进行热扩散。因此，印刷基板内的热扩散变得不充分，热流通量集中到窄的高温部位。其结果，印刷基板的热阻变大。如以上所述，在各比较例中，存在难以从零件安装面侧有效地对发热部位进行冷却这样的问题。
因此，在本实施方式中，在印刷基板2的至少一方的主表面2A上，具备金属间隔体5A。该金属间隔体5A作为印刷基板2的一方的主表面2A上的散热装备以及冷却器6A与印刷基板2之间的热桥发挥功能。即，传到金属间隔体5A的热从此处经由树脂层8传到冷却器6A。因此，能够高效地对印刷基板2进行冷却。通过具有相互隔开纵向间隔而对置的一对第1部分，金属间隔体5A成为可靠地具有中空部分5C的结构。
如果将金属间隔体5A的过渡温度上升的时间常数设为τ，则τ由热容量×热阻决定。本实施方式的金属间隔体5A具有中空部分5C。因此，即使在使金属间隔体5A的沿着印刷基板2和冷却器6A的距离的方向的厚度增加的情况下，也能够抑制金属间隔体5A的热容量增大。因此，相比于不具有与其相同的体积的中空部分5C的厚板等，能够减小金属间隔体5A的温度时间常数τ。另外，通过形成中空部分5C，金属间隔体5A的质量变小。因此，金属间隔体5A能够通过回流工序等廉价的手段容易地焊接到印刷基板2。
另外，如果使用具有这样的中空部分5C的金属间隔体5A，则相比于使用厚板的金属间隔体的情况，其变得更轻。因此，能够抑制金属间隔体5A的重量增大。
另外，金属间隔体5A通过隔开与沿着一方的主表面2A的方向有关的宽度方向间隔而配置的多个第2部分(外壁部)，例如具有如图3那样的四棱柱状的中空部分5C。因此，在金属间隔体5A中，作为中空部分5C的外壁部，具有金属制的壁，以连接印刷基板2和冷却器6A的方式配置该金属制的壁。因此，印刷基板2的热能够通过经由金属制的壁的短路径向冷却器6A侧散热。因此，金属间隔体5A能够高效地对印刷基板2进行冷却。关于以上记载，印刷基板2的另一方的主表面2B上的金属间隔体5B也是同样的。
接着，作为第5比较例，考虑假设使用粘接剂或者热传导片材等以夹入印刷基板与冷却器之间的方式连接金属间隔体。在该情况下，存在由于粘接剂以及热传导片材的层，妨碍从印刷基板向冷却器的热传导这样的问题。
因此，在本实施方式中，如图1所示，印刷基板2包括沿着一方的主表面2A的导体层21，金属间隔体5A与导体层21(在图1中导体层21A)通过焊料层7接合。由此，能够提高从印刷基板2向冷却器6A的热传导的效率。另外，在该情况下，金属间隔体5A能够作为使印刷基板2的热在沿着一方的主表面2A的方向扩散的热扩散板发挥功能。因此，能够将印刷基板2的热通过金属间隔体5A高效地传到冷却器6A。关于以上记载，印刷基板2的另一方的主表面2B上的金属间隔体5B也是同样的。
焊料层7的熔点比构成金属间隔体5A的金属材料的熔点低。因此，能够在金属间隔体5A可耐热的温度范围内在与印刷基板2的接合中使用焊料层7。
接下来，例如在仅在印刷基板的一方的主表面上仅具有冷却器的情况下，无法在一方的主表面上搭载安装零件。另外，在该情况下，在假设在印刷基板的另一方的主表面上安装有安装零件的情况下，在另一方的主表面上由于安装零件产生凹凸。因此，难以在另一方的主表面上以宽的面积连接冷却器。因此，难以将另一方的主表面上用作印刷基板的冷却部。
另外，在搭载有安装零件的一侧的印刷基板的主表面上，产生凹凸形状。如果使用追随该凹凸形状的复杂的形状的冷却器，则能够对印刷基板的零件安装面进行冷却。但是，该冷却器需要使用需要昂贵的模具的压铸或者需要通过进行复杂的切削加工来制造。因此，存在成为高成本的可能性。
因此，在本实施方式中，冷却器6A配置于金属间隔体5A的与印刷基板2相反的一侧。因此，能够抑制由于以仅冷却器6A占据印刷基板2的一方的主表面2A上的方式配置引起的布局效率降低。因此，能够将一方的主表面2A上以及另一方的主表面2B上这双方，用作印刷基板2的冷却部。另外，由此，无需使电路装置1A1大型化，而能够提高利用冷却器6A的冷却效率。
另外，在本实施方式的电路装置1A1中，在一方的主表面2A上配置有作为第1非实心金属间隔体的金属间隔体5A，在另一方的主表面2B上配置有作为第2非实心金属间隔体的金属间隔体5B。因此，不仅是印刷基板2的一方的主表面侧，而且从一方以及另一方这双方的主表面侧也能够对其高效地进行冷却。即，在电路装置1A1中，无需使印刷基板2大型化而能够大幅提高散热性。因此，电路装置1A1无需使印刷基板2大型化或者使重量大幅增大，而能够耐受接近仅从一方的主表面侧冷却的情况下的2倍的发热密度。
另外，本实施方式的金属间隔体5由铜或者铝等比较廉价的金属材料形成。因此，能够降低成为高成本的可能性。
另外，图1中的底板32经由焊料层7与印刷基板2的导体层21A连接。在印刷基板2中，通孔23对导体层21A和导体层21D进行电连接。另外，金属间隔体5B经由焊料层7与导体层21D连接。由于具有这样的结构，所以金属间隔体5B作为使半导体零件3的热在沿着另一方的主表面2B的方向扩散的热扩散板发挥功能。因此，能够将在金属间隔体5B内在沿着印刷基板2的另一方的主表面2B的方向扩散的热高效地传到冷却器6B。
另外，金属间隔体5A经由焊料层7与导体层21A连接。由于具有这样的结构，所以金属间隔体5A作为使半导体零件3的热在沿着一方的主表面2A的方向扩散的热扩散板发挥功能。因此，能够将在金属间隔体5A内在沿着印刷基板2的一方的主表面2A的方向扩散的热高效地传到冷却器6A。
进而，图1中的金属间隔体5A、5B和半导体零件3经由由印刷基板2的导体层21A～21D和通孔23等形成的小的热阻连接，具有虚拟地增大半导体零件3的热容量的效果。因此，能够抑制由于半导体零件3瞬间地大幅发热引起的半导体零件3的急剧的温度上升。另外，还能够抑制由于这样的热冲击的反复引起的半导体零件3的可靠性降低。
另外，在上述本实施方式的各例中，半导体零件3和金属间隔体5A通过作为第1接合材料的焊料层7连接。因此，在本实施方式中，半导体零件3的发热经由上述焊料层7被高效地即迅速地传到金属间隔体5A。
接下来，说明本实施方式的变形例。
图7是示出实施方式1的第2例所涉及的电路装置的结构的概略剖面图。参照图7，本实施方式的第2例的电路装置1A2具有基本上与第1例的电路装置1A1(参照图1)同样的结构，所以对同一构成要素附加同一符号而不反复其说明。但是，电路装置1A2在金属间隔体5A、5B各自的与冷却器6A、6B对置的面的一部分，形成有间隔体贯通孔5D。在该方面，电路装置1A2与电路装置1A1不同。间隔体贯通孔5D是以从金属间隔体5A、5B各自的与冷却器6A、6B对置的最表面到达中空部分5C的方式贯通金属间隔体5A、5B的沿着一方的主表面2A的金属壁的部分的孔部。间隔体贯通孔5D在金属间隔体5A、5B的各个金属间隔体形成有多个。更具体而言，优选针对在金属间隔体5A、5B的各个金属间隔体形成的多个中空部分5C的各个中空部分各形成1个以上。
在该电路装置1A2中，起到以下的作用效果。即，通过例如灌封，向印刷基板2与冷却器6A、6B之间的区域，填充以埋设金属间隔体5A、5B的方式配置的树脂层8。此时，构成树脂层8的灌封材料从间隔体贯通孔5D还进入到形成于金属间隔体5A、5B的中空部分5C内。即，中空部分5C内易于被构成树脂层8的灌封材料填充。因此，能够通过金属间隔体5A、5B使印刷基板2与冷却器6A、6B之间的区域更良好地热传导。
图8是示出实施方式1的第3例所涉及的电路装置的结构的概略剖面图。参照图8，本实施方式的第3例的电路装置1A3具有基本上与第2例的电路装置1A2(参照图7)同样的结构，所以对同一构成要素附加同一符号而不反复其说明。但是，在电路装置1A3中，上述间隔体贯通孔5D形成于金属间隔体5A、5B各自的与印刷基板2对置的面的一部分。在该方面，电路装置1A3与在金属间隔体5A、5B的冷却器6A、6B侧形成间隔体贯通孔5D的电路装置1A2不同。在该情况下，间隔体贯通孔5D是以从金属间隔体5A、5B各自的与印刷基板2对置的最表面到达中空部分5C的方式贯通金属间隔体5A、5B的沿着一方的主表面2A的金属壁的部分的孔部。在该情况下，也与图7同样地，间隔体贯通孔5D在金属间隔体5A、5B的各个金属间隔体形成有多个(针对在金属间隔体5A、5B的各个金属间隔体形成的多个中空部分5C的各个中空部分各形成有1个以上)。
在这样在印刷基板2侧具有间隔体贯通孔5D的情况下，起到以下的作用效果。即，例如通过回流工序，向印刷基板2与冷却器6A、6B之间的区域，填充以埋设金属间隔体5A、5B的方式配置的树脂层8。此时，能够将间隔体贯通孔5D例如用作中空部分5C内的排气用的孔部。
在此，上述各例的金属间隔体5A、5B的间隔体贯通孔5D例如能够通过从由冲压加工、蚀刻加工、激光加工构成的群选择的任意加工方法形成。
图9是示出实施方式1的第4例所涉及的电路装置的结构的概略剖面图。参照图9，本实施方式的第4例的电路装置1A4具有基本上与第1例的电路装置1A1(参照图1)同样的结构，所以对同一构成要素附加同一符号而不反复其说明。但是，在电路装置1A4中，金属间隔体5A关于与印刷基板2的一方的主表面2A交叉的图9的上下方向，具有比半导体零件3薄的厚度。即，金属间隔体5A和半导体零件3都连接到印刷基板2的一方的主表面2A上。因此，金属间隔体5A的图9的最上表面配置于比半导体零件3的图9的最上表面更下方。另外，同样地，金属间隔体5B关于与印刷基板2的另一方的主表面2B交叉的图1的上下方向，具有比电子零件4薄的厚度。即，金属间隔体5B和电子零件4都连接到印刷基板2的另一方的主表面2B上。因此，金属间隔体5B的图1的最下表面配置于比电子零件4的图1的最下表面更上方。
因此，图9中的冷却器6A、6B在与金属间隔体5A、5B的各个金属间隔体对置的部分，具有向金属间隔体5A、5B侧突起的突起部6C。具有这样的形状的冷却器6A、6B优选通过压铸、挤压成形、切削加工等形成，但不限于这些。在以上的方面，电路装置1A4与电路装置1A1不同。
在该电路装置1A4中，起到以下的作用效果。即，即使在金属间隔体5A、5B的厚度比半导体零件3、电子零件4的厚度薄的情况下，也能够确保从印刷基板2向冷却器6A、6B的充分的冷却效率。为此，例如优选使金属间隔体5A、5B之间的树脂层8的图9中的上下方向的厚度比图1等更厚。或者，如图9所示，优选例如成为在冷却器6A、6B的各个冷却器与金属间隔体5A、5B的各个金属间隔体对置的部分，具有向金属间隔体5A、5B侧突起的突起部6C，且其与金属间隔体5A、5B接触的结构。
图10是示出实施方式1所涉及的非实心金属间隔体的结构的第5例的概略立体图。参照图10，本实施方式的第5例所涉及的金属间隔体5A具有金属平板5A8和梳形状部分5A10。梳形状部分5A10是具有梳形状的第1区域。即，梳形状部分5A10包括在与金属平板5A8之间以使各个主表面成为大致平行的方式对置的平板部分。另外，梳形状部分5A10包括从该平板部分以每隔图10的左右方向的某个间隔排列的方式分支且与该主表面交叉的例如朝向图10的下侧延伸的部分。梳形状部分5A10构成为通过上述平板部分和从此处分支的多个部分具有如梳那样的侧面形状。另一方面，金属平板5A8是与梳形状部分5A10的朝向图10的下侧延伸的部分的最下部以接触的方式连接的平板状的第2区域。通过梳形状部分5A10的分支部分的顶端与金属平板5A8的主表面接合而成为一体，在两者之间形成多个中空部分5C。中空部分5C以在图10的纵深方向贯通的方式柱状地延伸。
在图10的金属间隔体5A中，金属平板5A8在俯视时具有比梳形状部分5A10大的面积。具体而言，金属平板5A8具有与梳形状部分5A10在平面上重叠且与其连接的区域和向该图10的左侧延伸的区域。
图11是示出实施方式1的第5例所涉及的电路装置的结构的概略剖面图。图12是以安装零件以及非实心金属间隔体的部分为中心示出实施方式1的第5例所涉及的电路装置的结构的概略立体图。参照图11以及图12，本实施方式的第5例的电路装置1A5具有基本上与第1例的电路装置1A1(参照图1)同样的结构，所以对同一构成要素附加同一符号而不反复其说明。但是，在电路装置1A5中，具有图10的梳形状部分5A10以及金属平板5A8的金属间隔体5A连接到印刷基板2的一方的主表面2A上。更具体而言，构成金属间隔体5A的金属平板5A8的部分通过焊料层7连接到一方的主表面2A上。因此，金属间隔体5A的金属平板5A8经由焊料层7被接合到导体层21A。
电路装置1A5的金属间隔体5A的金属平板5A8如上所述从与梳形状部分5A8在平面上重叠的区域延伸至其外侧的区域。因此，金属平板5A8在与梳形状部分5A10在平面上重叠的区域的外侧的区域，与半导体零件3在平面上重叠。即，在金属平板5A8的与梳形状部分5A10在平面上重叠的区域的外侧的区域，搭载有半导体零件3。
半导体零件3和金属间隔体5A的金属平板5A8通过作为第2接合材料的焊料层7连接。更具体而言，不与梳形状部分5A10重叠的金属平板5A8的上侧的主表面与半导体零件3的底板32以及树脂封装33通过作为第2接合材料的焊料层7接合。该焊料层7是由与在金属平板5A8的正下方从与梳形状部分5A10重叠的区域延伸扩展至其左侧的区域的作为第1接合材料的焊料层7相同的材料构成的接合材料的层。即，在半导体零件3的正下方的区域，金属平板5A8从其上侧以及下侧这双向被焊料层7夹住。
具有以上的结构的电路装置1A5起到以下的作用效果。金属间隔体5A的金属平板5A8和半导体零件3的特别是底板32以及树脂封装33经由配置于图11中的金属平板5A8的正上方的焊料层7连接。由此，半导体零件3的发热经由上述焊料层7，被高效地即迅速地传到金属间隔体5A。
另外，本实施方式还能够采用以下的各变形例。以下，说明该各变形例。
第1，例如考虑金属间隔体5A、5B由铝形成的情况。在该情况下，相比于将金属间隔体5A、5B利用铝焊料接合到印刷基板2，更优选在对金属间隔体5A、5B的表面实施例如铜的镀覆之后将其用焊料层7接合到印刷基板2。
第2，在上述中，圆筒状的通孔23的内部也可以是空洞。但是，圆筒状的通孔23的内部也可以通过镀覆膜或者焊料填充。特别是，在通过镀覆膜填充通孔23的内部的情况下，空气不进入到通孔23的内部。因此，即使在印刷基板2的一方的主表面2A上以及另一方的主表面2B上通过回流工序连接金属间隔体5A、5B的情况下，能够抑制由于空气在通孔23内膨胀而发生空隙。另外，在存在连接印刷基板2和冷却器6A、6B的焊料层7的情况下，能够抑制由于空洞进入到该焊料层7引起的连接不良。
第3，在上述中，也可以缩短金属间隔体5A与底板32之间的距离，将两者直接通过焊料层7连接。由此，能够降低金属间隔体5A、5B与半导体零件3之间的热阻。因此，能够将半导体零件3的发热高效地传到冷却器6A、6B。
第4，金属间隔体5A、5B也可以在其表面使用热传导性树脂以及氧化覆膜等形成薄的绝缘层。在该情况下，即使在树脂层8中进入由空气等引起的空隙或者金属间隔体5A、5B和冷却器6A、6B接触的情况下，也能够保持印刷基板2与冷却器6之间的电绝缘性。
第5，在图11中，连接半导体零件3的底板32和金属间隔体5A的金属平板5A8的作为第2接合材料的焊料层7也可以是与连接印刷基板2的导体层21A和金属平板5A8的作为第1接合材料的焊料层7不同的材料。例如，在回流工序前，作为第2接合材料，优选将在回流工序时不熔解的高温焊料或者导电性粘接剂等用作第2接合材料的焊料层7。由此，能够抑制由于作为第1接合材料的焊料层7的回流工序引起的半导体零件3的位置偏移等。相反地，也可以仅在连接印刷基板2的导体层21和金属平板5A8的作为第1接合材料的焊料层7中使用高温焊料等，在第2接合材料中使用在回流工序时可以熔解的并非高温焊料的焊料。
实施方式2.
首先，使用图13～图16，说明本实施方式的电路装置的结构。图13是示出实施方式2的第1例所涉及的电路装置的结构的概略剖面图。图14～图16是以安装零件以及非实心金属间隔体的部分为中心示出实施方式2所涉及的电路装置的结构的概略立体图。图14的金属间隔体5A的方式与图13的金属间隔体5A的方式对应。图15以及图16的金属间隔体5A示出针对图14的金属间隔体5A的变形例，它们与实施方式1的图5以及图6大致对应。
参照图13，本实施方式的第1例的电路装置1B1具有基本上与实施方式1的图1的电路装置1A1同样的结构，所以对同一构成要素附加同一符号而不反复其说明。但是，在电路装置1B1中，金属间隔体5A的中空部分5C被形成为仅在其上侧(冷却器6A侧)具有构成金属间隔体5A本体的沿着一方的主表面2A的金属壁的部分。在该方面，电路装置1B1的结构与金属间隔体5A的中空部分5C被形成为在其上侧(冷却器6A侧)以及下侧(印刷基板2侧)这双方侧具有构成金属间隔体5A本体的沿着一方的主表面2A的金属壁的部分的电路装置1A1不同。
具体而言，在图13所示的金属间隔体5A中，作为一个例子，如图14所示，金属间隔体5A的扁平管5A1具有在沿着印刷基板2的一方的主表面2A的方向扩展的作为第1部分的金属平板5A7的部分。另外，图13以及图14的金属间隔体5A具有从金属平板5A7在与一方的主表面2A交叉的方向(从金属平板5A7朝向印刷基板2的方向)延伸、且关于沿着一方的主表面2A的方向相互隔开宽度方向间隔而配置的多个作为第2部分的分支部分5A11。由图13的金属平板5A7和分支部分5A11，形成前述的图10的梳形状部分5A10。而且，关于多个分支部分5A11，其最下部即分支部分5A11的顶端部被直接接合到印刷基板2。分支部分5A11例如经由焊料层7接合到印刷基板2的导体层21A。
即，图13以及图14的电路装置1B1中的金属间隔体5A是图1以及图2(图3以及图4)的金属间隔体5A的、不具有配置到印刷基板2侧且以沿着它的方式扩展的部分而具有梳形状部分的结构。在图13以及图14的金属间隔体5A中，被多个分支部分5A11中的相邻的一对分支部分5A11夹住的部分具有宽度方向间隔，通过被印刷基板2以及金属平板5A7包围，形成中空部分5C。
参照图15，该电路装置1B2中的金属间隔体5A的结构基本上与图5的金属间隔体5A相同，但在不具有金属平板5A8的方面不同。即，图15的波状金属板5A9与图14的分支部分5A11同样地，例如经由焊料层7直接接合到印刷基板2。而且，通过波状金属板5A9和将其从上下侧夹住的金属平板5A7以及印刷基板2，形成中空部分5C。即，该例子的金属间隔体5A是将金属平板5A7作为上述第1部分，将波状金属板5A9作为上述第2部分而配置的。
参照图16，该电路装置1B3中的金属间隔体5A的结构基本上与图6的金属间隔体5A相同，但在不具有金属平板5A8的方面不同。即，图16的长方形状的波状金属板5A9与图14的分支部分5A11同样地，例如经由焊料层7直接接合到印刷基板2。而且，通过波状金属板5A9和将其从上下侧夹住的金属平板5A7以及印刷基板2，形成中空部分5C。即，该例子的金属间隔体5A是将金属平板5A7作为上述第1部分，将波状金属板5A9作为上述第2部分而配置的。
以上说明了金属间隔体5A，但金属间隔体5B也是同样的。
接下来，说明本实施方式的作用效果。
根据本实施方式的电路装置1B1～1B3，来自半导体零件3的发热传到导体层21A，从与导体层21A连接的金属间隔体5A的分支部分5A11的顶端部传到金属间隔体5A的整体。该热进而从金属间隔体5A经由树脂层8传到冷却器6A。这样，本实施方式的金属间隔体5A与实施方式1同样地，作为印刷基板2的一方的主表面2A上的散热装备以及冷却器6A与印刷基板2之间的热桥发挥功能。另外，金属间隔体5A能够作为使印刷基板2的热在沿着一方的主表面2A的方向扩散的热扩散板发挥功能。因此，印刷基板2的热经由金属间隔体5A高效地传到冷却器6A。关于以上记载，印刷基板2的另一方的主表面2B上的金属间隔体5B也是同样的。
接下来，本实施方式的电路装置1B1～1B3的金属间隔体5A、5B具有梳形状部分，其顶端部直接接合到印刷基板2。因此，在本实施方式中，与如实施方式1那样金属间隔体5A、5B在印刷基板2侧关于沿着一方的主表面2A的部分具有如金属平板5A8那样的部分的情况不同，金属间隔体5不塞住设置于印刷基板2的通孔23。因此，即使通孔23的内部的空气在回流工序时膨胀，也能够从金属间隔体5A侧的通孔23的延伸方向端部排出该空气。因此，能够抑制由于空隙进入到印刷基板2与金属间隔体5A、5B之间的焊料层7引起的印刷基板2和金属间隔体5A、5B的连接不良。
此外，本实施方式中的具有作为上述第2部分的分支部分5A11或者波状金属板5A9的金属间隔体5A、5B通过冲压成形等加工方法制造。另外，该金属间隔体5A、5B的材料与实施方式1同样地由铜或者铝等热传导性高的金属材料形成。因此，能够廉价并且容易地获得该金属材料。进而，图16的金属间隔体5A不包括在图6的金属间隔体5A中包含的金属平板5A8。因此，图16的金属间隔体5A能够比图6的金属间隔体5A廉价地制造。
图17是实施方式2的第4例所涉及的电路装置的、特别是非实心金属间隔体以及印刷基板的一部分区域被切下的概略剖面图。参照图17，本实施方式的第4例的电路装置1B4具有基本上与第1例的电路装置1B1(参照图13、图14)同样的结构，所以对同一构成要素附加同一符号而不反复其说明。但是，在电路装置1B4中，在印刷基板2的导体层21A中的、通过焊料层7与分支部分5A11连接的区域以外的区域上，形成有光致抗蚀剂层20。光致抗蚀剂层20形成于由金属间隔体5A形成的中空部分5C的内部中的导体层21A上。另外，光致抗蚀剂层20形成于金属间隔体5A的外侧的导体层21A上。此外，虽然未图示，关于金属间隔体5B侧，也可以在与上述同样的位置，在导体层21D上形成光致抗蚀剂层20。
通过成为上述结构，焊料层7未形成于导体层21A(21D)上的整面。焊料层7仅配置于导体层21A(21D)上的特别是连接金属间隔体5的最下部的区域。在导体层21A中的不对与金属间隔体5的连接作出贡献的区域的表面，形成光致抗蚀剂层20。由此，在金属间隔体5的分支部分5A11的正下方的焊料层7，形成宽度朝向导体层21侧逐渐变宽的所谓焊接圆角。如果在焊料层7中形成焊接圆角，则相比于未形成焊接圆角的情况，能够进一步提高金属间隔体5与导体层21之间的散热效率。此外，通过在焊料层7中形成焊接圆角，能够抑制金属间隔体5被设置到偏离本来应设置的位置的位置。
关于以上叙述以外的各点，实施方式2基本上与实施方式1相同，所以在此不反复说明。
实施方式3.
首先，使用图18，说明本实施方式的电路装置的结构。图18是示出实施方式3所涉及的电路装置的结构的概略剖面图。参照图18，本实施方式的电路装置1C具有基本上与实施方式1的图1的电路装置1A1同样的结构，所以对同一构成要素附加同一符号而不反复其说明。但是，在电路装置1C中，半导体零件3例如被密封到TO220或者TO-3P等通用的插入安装型IC封装。使用螺钉紧固等将构成半导体零件3的底板32的下侧的表面连接到作为金属间隔体5A的金属壁的上述第2部分(在与一方的主表面2A交叉的方向延伸的部分)的表面上。因此，在电路装置1C中，以成为如相对电路装置1A1的半导体零件3旋转约90°那样的样式的方式接合半导体零件3的整体。即，在电路装置1C中，半导体零件3的底板32以沿着印刷基板2的厚度方向的方式延伸扩展。在该方面，电路装置1C与底板32的下侧的表面连接到印刷基板2的一方的主表面2A上的电路装置1A1不同。
如以上所述，在电路装置1C中，成为半导体零件3的整体相对电路装置1A1的半导体零件3旋转的方式。与其相伴地，接合到一方的主表面2A上的金属间隔体5A的厚度方向的尺寸以配合底板32扩展的方向的尺寸的方式变厚。因此，在电路装置1C中，在金属间隔体5A的中空部分5C中，相比于沿着印刷基板2的一方的主表面2A的左右方向的尺寸，与一方的主表面2A交叉的上下方向的尺寸更长。
在金属间隔体5A的中空部分5C中，上下方向的尺寸比左右方向的尺寸更长，所以在本实施方式中，相比于其他实施方式，中空部分5C的容积相应地变大。为了避免其引起的金属间隔体5A内部的热阻上升，在本实施方式中，也以具有与其他实施方式相同的数量(5个)以上的数量的中空部分5C的方式设置有在上下方向延伸的侧壁。
另外，在电路装置1C中，包含于半导体零件3的引线框架34如图9所示在沿着底板32的方向(图18的上下方向)延伸之后弯曲而在沿着一方的主表面2A的图18的左右方向延伸，从此处进一步弯曲而沿着印刷基板2的厚度方向延伸。沿着该印刷基板2的厚度方向延伸的该引线框架34的一部分被插入到形成于印刷基板2的多个通孔23中的1个的内部。插入到通孔23内的引线框架34通过焊料层7与印刷基板2的导体层21E电连接。引线框架34在通孔23内到达印刷基板2的另一方的主表面2B，进而延伸至该图18的下侧的树脂层8内。通过这样引线框架34插入到通孔23内，半导体零件3被安装到印刷基板2。即，半导体零件3成为所谓插入安装型。在该方面，电路装置1C与通过引线框架34与印刷基板2的导体层21E电连接而向印刷基板2安装表面安装型的半导体零件3的电路装置1A1、1B1不同。
接下来，说明本实施方式的作用效果。
在电路装置1C中，印刷基板2的热从半导体零件3的引线框架34传到接合引线框架34和印刷基板2的焊料层7，所以焊料层7的表面温度有时上升。即使在该情况下，也能够使用金属间隔体5A对印刷基板2以及半导体零件3进行冷却。因此，不论从印刷基板2的作为被插入引线框架34的零件安装面侧的一方的主表面2A侧以及其相反侧的另一方的主表面2B侧的哪一个面，都能够使用金属间隔体5A、5B对印刷基板2进行冷却。
即，不限于如实施方式1、2那样表面安装型的电路装置1A1、1B1，如本实施方式所述，在插入安装型的电路装置1C中，也能够对印刷基板2的一方的主表面2A侧以及另一方的主表面2B侧这双方的面上高效地进行冷却。因此，电路装置1C不会使印刷基板2大型化而能够耐受接近仅从一方的主表面侧冷却的情况下的2倍的发热密度。
关于以上叙述以外的各点，实施方式3基本上与实施方式1相同，所以在此不反复说明。
实施方式4.
首先，使用图19以及图20，说明本实施方式的电路装置的结构。图19是示出实施方式4所涉及的电路装置的结构的概略剖面图。图20是以图19的电路装置中的冷却器以外的部分为中心示出实施方式4所涉及的电路装置的结构的概略立体图。参照图19以及图20，本实施方式的电路装置1D具有基本上与实施方式1的图1的电路装置1A1同样的结构，所以对同一构成要素附加同一符号而不反复其说明。但是，在电路装置1D中，作为安装零件，代替上述各实施方式中的半导体零件3而使用磁性零件9。作为安装零件的磁性零件9在图19的上下方向从比印刷基板2的一方的主表面2A更靠图的上方的区域延伸至比印刷基板2的另一方的主表面2B更靠图的下方的区域。在此，比印刷基板2的一方的主表面2A更靠图的上方的区域是指，被供给树脂层8且沿着一方的主表面2A与金属间隔体5A排列的区域。另外，比印刷基板2的另一方的主表面2B更靠图的下方的区域是指，被供给树脂层8且沿着另一方的主表面2B与金属间隔体5B排列的区域。即，磁性零件9从被供给树脂层8且沿着一方的主表面2A与金属间隔体5A排列的区域，在印刷基板2内从一方的主表面2A延伸至另一方的主表面2B，进而延伸至被供给树脂层8且沿着一方的主表面2A与金属间隔体5A排列的区域。因此，磁性零件9从一方的主表面2A之上以贯通印刷基板2内的方式延伸。
磁性零件9例如是由印刷基板2的导体层21以及绝缘层22形成的线圈图案24的、被插入到导体层21以及绝缘层22的空洞部分的磁性体芯。该磁性零件9由铁氧体等形成，与形成于上述印刷基板2的线圈图案24一并地作为变压器以及电抗器发挥功能。
此外，在图19以及图20中，例如与图18同样地，关于金属间隔体5A、5B的中空部分5C，相比于沿着印刷基板2的一方的主表面2A的左右方向的尺寸，与一方的主表面2A交叉的上下方向的尺寸的一方更长。但是，不限于这样的方式，在本实施方式中，也与实施方式1、2同样地，金属间隔体5A、5B的中空部分5C也可以是沿着印刷基板2的一方的主表面2A的左右方向的尺寸比与一方的主表面2A交叉的上下方向的尺寸更长的方式。即，也可以以将金属间隔体5A的最上部比磁性零件9的最上部配置到更上方的方式，将金属间隔体5A形成得厚。或者，也可以以将金属间隔体5A的最上部比磁性零件9的最上部配置到更下方的方式，将金属间隔体5A形成得薄。同样地，也可以以将金属间隔体5B的最下部比磁性零件9的最下部配置到更下方的方式，将金属间隔体5B形成得厚。或者，也可以以将金属间隔体5B的最下部比磁性零件9的最下部配置到更上方的方式，将金属间隔体5B形成得薄。
另外，在图19中，未图示以从一方的主表面2A至另一方的主表面2B贯通印刷基板2的方式延伸的通孔23。但是，在图19的电路装置1D中，也可以与其他实施方式同样地，针对包括导体层21以及绝缘层22的印刷基板2的本体，形成从一方的主表面2A至另一方的主表面2B以贯通印刷基板2的方式延伸的通孔23。
接下来，说明本实施方式的作用效果。
根据本实施方式的电路装置1D，在形成于印刷基板2的线圈图案24等中发生的热经由磁性零件9传到冷却器6A、6B。另外，该热经由金属间隔体5A、5B传到冷却器6A、6B。因此，电路装置1D不会使印刷基板2大型化而能够高效地对印刷基板2进行冷却。
关于以上叙述以外的各点，实施方式4基本上与实施方式1相同，所以在此不反复说明。
实施方式5.
首先，使用图21以及图22，说明本实施方式的电路装置的结构。图21是示出实施方式5所涉及的电路装置的结构的概略剖面图。图22是以安装零件以及非实心金属间隔体的部分为中心示出实施方式5所涉及的电路装置的结构的概略立体图。参照图21以及图22，本实施方式的电路装置1E具有基本上与实施方式2的图13的电路装置1B1同样的结构，所以对同一构成要素附加同一符号而不反复其说明。但是，在电路装置1E中，作为安装零件的半导体零件3配置于金属间隔体5A的中空部分5C内。在该方面，电路装置1E与在中空部分5C的外侧在一方的主表面2A上配置半导体零件3的实施方式1～4在结构上不同。
另外，在本实施方式中，优选在中空部分5C内金属间隔体5A接合到一方的主表面2A上。根据使其成为可能的观点，本实施方式的金属间隔体5A优选与实施方式2同样地，成为仅在中空部分5C的上侧(冷却器6A侧)具有金属壁的部分的方式。即，优选分支部分5A11的顶端部直接接合到印刷基板2。
接下来，说明本实施方式的作用效果。
在本实施方式中，半导体零件3配置于金属间隔体5A的中空部分5C内。因此，在金属间隔体5A的外侧未配置半导体零件3。因此，树脂层8填埋从印刷基板2至冷却器6A的与图21的上下方向有关的整体的区域比实施方式1～4大。因此，在本实施方式中，能够使用作为比实施方式1～4宽的面积的金属间隔体8A的基体部，从印刷基板2的一方的主表面2A经由树脂层8与冷却器6A连接。这样电路装置1E能够从印刷基板2向冷却器6A高效地传热。因此，能够提供不会使印刷基板2大型化而能够耐受输出电力增大的电路装置1E。
另外，在本实施方式中，成为半导体零件3从上方被金属间隔体5A覆盖的结构。因此，还得到将其包围的金属间隔体5A抑制从半导体零件3等安装零件向外部的电磁噪声辐射的效果。
此外，在上述中在金属间隔体5A的中空部分5C内配置有半导体零件3。但是，不限于此，也可以在该中空部分5C内配置其他安装零件、例如电容器或者电阻等。另外，也可以在例如金属间隔体5B的中空部分5C内配置电子零件4。
实施方式6.
首先，使用图23以及图24，说明本实施方式的电路装置的结构。图23是以安装零件以及非实心金属间隔体的部分为中心示出实施方式6所涉及的电路装置的结构的概略立体图。图24是示出实施方式6所涉及的电路装置的结构的概略剖面图。换言之，图24是关于包括冷却器6A、6B的整体示出沿着图23中的XXIV-XXIV线的部分的电路装置的结构的图。
参照图23，本实施方式的电路装置1F具有基本上与实施方式2的电路装置1B1以及实施方式5的电路装置1E同样的结构。因此，对与上述各实施方式相同的构成要素附加同一符号而不反复其说明。但是，在电路装置1F中，在与实施方式2同样地具有梳形状部分的方式的金属间隔体5A的一部分，形成有将其切下而成的切割部10。在该方面，本实施方式的结构与不具有这样的金属间隔体5A的切割部10的其他实施方式不同。
具体而言，参照图24，切割部10例如通过将金属间隔体5A的中空部分5C的上侧(冷却器6A侧)的、构成金属间隔体5A本体的沿着一方的主表面2A的金属壁的部分切下而形成。如图24所示，该切下的金属间隔体5A的最上表面的金属壁的部分以形成金属间隔体5A的侧壁以及与其下方的一方的主表面2A接合的部分的方式折弯。由此，形成切割部10。这样，切割部10设为金属间隔体5A的一部分弯曲而形成金属间隔体5A的分支部分5A11(参照图14)的方式，经由焊料层7等接合到印刷基板2。由此，与实施方式2、5同样地，形成有具有分支部分5A11的金属间隔体5A。
切割部10也可以如图24的剖面图所示，为了形成金属间隔体5A的中空部分5C而L字状地弯曲。另外，也可以具有如图24的剖面图所示配置到切割部10的外侧，在切下前形成金属间隔体5A的中空部分5C的侧壁的部分以使其最上表面、侧面以及最下表面成为一体的方式各弯曲约90°的结构。
此外，如图24所示，在本实施方式中，也优选与实施方式5同样地，半导体零件3配置到金属间隔体5A的中空部分5C内。由此，与实施方式5同样地，起到金属间隔体5A抑制从半导体零件3等安装零件向外部的电磁噪声辐射的效果。
接下来，说明本实施方式的作用效果。
如本实施方式所述，在具有切割部10的电路装置1F中，从半导体零件3传到印刷基板2的热经由切割部10传到金属间隔体5A。在金属间隔体5A内，具有作为以形成中空部分5C的方式关闭的空间设置的区域和如图24中的中空部分5C的右侧的区域那样不被金属壁关闭而埋设到树脂层8的区域。因此，在中空部分5C中扩散的热经由不被金属壁关闭而埋设到树脂层8的区域的树脂层8传到冷却器6A。这样，电路装置1F相比于其他实施方式，在俯视时树脂层8占据的面积比例更大。因此，电路装置1F能够利用树脂层8的高的热传导性，从印刷基板2对冷却器6A高效地传热。因此，能够提供不会使印刷基板2大型化而能够耐受输出电力增大的电路装置1F。
上述切割部10不限于金属间隔体5A而也可以形成于金属间隔体5B。
实施方式7.
图25是示出实施方式7所涉及的电路装置的结构的概略剖面图。
图26是以安装零件以及非实心金属间隔体的部分为中心示出实施方式7所涉及的电路装置的结构的概略立体图。参照图25以及图26，本实施方式的电路装置1G具有基本上与实施方式1的电路装置1A1同样的结构，所以对同一构成要素附加同一符号而不反复其说明。但是，在电路装置1G中，中空部分5C以沿着一方的主表面2A的方式，在图25、图26的左右方向从与半导体零件3邻接的区域35延伸至与印刷基板2的端面2E邻接的区域25。即，金属间隔体5A、5B具有以贯通图25以及图26的左右方向的方式柱状地延伸的多个中空部分5C。因此，中空部分5C关于图25以及图26的纵深方向相互隔开间隔而形成多个。
另外，如图25所示，在电路装置1G中，作为冷却器6，除了冷却器6A以及冷却器6B以外，还具有冷却器连接部6D。冷却器连接部6D以连接冷却器6A以及冷却器6B的端部的方式在与一方的主表面2A交叉的图25的上下方向(厚度方向)延伸。此外，在此冷却器6A以及冷却器6B的端部是指图25中的最右侧的区域。即，在图25中，对冷却器6A的与冷却器6B对置的最下表面中的最右侧的区域以及冷却器6B的与冷却器6A对置的最上表面中的最左侧的区域，连接作为冷却器连接部6D的最上表面以及最下表面的端面。
此外，冷却器连接部6D也可以与冷却器6A以及冷却器6B独立，对冷却器6A的最下表面的端部以及冷却器6B的最上表面的端部，连接作为冷却器连接部6D的最上表面以及最下表面的端面。在该情况下，如图25所示，冷却器连接部6D关于图25的上下方向配置于冷却器6A与冷却器6B之间。或者，冷却器连接部6D也可以与冷却器6A以及冷却器6B成为一体，形成为具有图25所示的形状。进而作为变形例，虽然未图示，例如也可以在冷却器6A以及冷却器6B的最右侧的端面，连接在图25的上下方向延伸的冷却器连接部6D的朝向图25的左侧的侧面。在该情况下，冷却器连接部6D在其整体中比冷却器6A以及冷却器6B配置于更靠图25的右侧。
由于具有以上的结构，所以在电路装置1G中，中空部分5C以沿着一方的主表面2A的方式，在图25、图26的左右方向从与半导体零件3邻接的区域35延伸至与冷却器连接部6D邻接的区域25。这样，在中空部分5C延伸的方向，本实施方式的结构与中空部分5C在与连接区域35和区域25的方向交叉的方向延伸的实施方式1～6不同。
本实施方式中的冷却器6A、6B也可以是作为高热传导率的材料的铜或者铝等的金属板。但是，本实施方式的冷却器6A、6B也可以是氮化铝等陶瓷板。进而，本实施方式的冷却器6A、6B也可以是具备热管或者纸腔的热扩散板。或者，本实施方式的冷却器6A、6B也可以适当地组合上述各材质的板材。这样，本实施方式的冷却器6A、6B是各种种类的辅助冷却器。相对于此，本实施方式中的冷却器连接部6D是利用气冷或者水冷等的主冷却器。冷却器连接部6D也可以由与冷却器6A、6B同样的上述材质等构成。此外，上述实施方式1～6的各电路装置中的冷却器6A、6B也可以由与本实施方式的冷却器6A、6B同样的上述材质等构成。
冷却器6A、6B与作为主冷却器的冷却器连接部6D连接。因此，传到冷却器6A、6B的热在冷却器6A、6B的内部传导之后传到冷却器连接部6D。由此，从金属间隔体5A、5B中的远离冷却器连接部6D的一侧的金属间隔体5传到冷却器6A、6B中的任意冷却器的热量变少。相应地，能够从金属间隔体5A、5B中的接近冷却器连接部6D的一侧的金属间隔体5将更多的热传到冷却器6A、6B中的任意冷却器。由此，能够高效地对半导体零件3以及印刷基板2进行冷却。
此外，在图25的电路装置1G中，作为一个例子，设为使电路装置1A1的中空部分5C延伸的方向在俯视时旋转约90°的配置。但是，不限于此，也可以上述实施方式1～6的各电路装置中的冷却器6A、6B的中空部分5C延伸的方向设为与图25同样的朝向。
另外，在图25、图26的电路装置1G中，金属间隔体5A的中空部分5C和金属间隔体5B的中空部分5C在俯视时在大致相同的方向延伸。即，在电路装置1G中，金属间隔体5A的中空部分5C和金属间隔体5B的中空部分5C都在各图的左右方向延伸。但是，也可以是仅金属间隔体5A、5B的中空部分5C的一方在图25、图26的左右方向延伸，另一方在图25、图26的纸面纵深方向延伸的结构。即，也可以设为金属间隔体5A的中空部分5C和金属间隔体5B的中空部分5C在俯视时相互例如以正交的方式交叉的结构。
接下来，说明本实施方式的作用效果。
在本实施方式中，中空部分5C以沿着一方的主表面2A的方式从与安装零件邻接的区域35延伸至与印刷基板2的端面2E邻接(与冷却器连接部6D邻接)的25。在此一般而言，非实心金属间隔体5A、5B相比于与在俯视时中空部分5C延伸的方向正交的方向，在俯视时中空部分5C延伸的方向具备更高的热传导性。即，非实心金属间隔体5A、5B具有热传导各向异性。因此，如本实施方式所述，在中空部分5C从区域35延伸至区域25的电路装置1G中，能够将半导体零件3的发热以更高的效率从区域35传递至区域25。因此，能够在电路装置1G中从金属间隔体5A、5B对冷却器6A、6B高效地传热。因此，在电路装置1G中，金属间隔体5的温度分布的倾斜变少。
实施方式8.
本实施方式是将上述实施方式1～7所涉及的电路装置应用于电力变换装置的例子。本发明不限定于特定的电力变换装置，但以下，作为实施方式8，说明在三相的逆变器中应用本发明的情况。
图27是示出应用本实施方式的电力变换装置的电力变换系统的结构的框图。图27所示的电力变换系统包括电源1000、电力变换装置2000、负载3000。电源1000是直流电源，对电力变换装置2000供给直流电力。电源1000能够由各种例子构成，例如，既能够由直流系统、太阳能电池、蓄电池构成，也能够由与交流系统连接的整流电路、AC/DC转换器构成。另外，也可以由将从直流系统输出的直流电力变换为预定的电力的DC/DC转换器构成电源1000。
电力变换装置2000是在电源1000与负载3000之间连接的三相的逆变器，将从电源1000供给的直流电力变换为交流电力，对负载3000供给交流电力。电力变换装置2000如图27所示，具备：主变换电路2010，将输入的直流电力变换为交流电力而输出；以及控制电路2030，将控制主变换电路2010的控制信号输出给主变换电路2010。
负载3000是通过从电力变换装置2000供给的交流电力驱动的三相的电动机。此外，负载3000不限于特定的用途，是搭载于各种电气设备的电动机，例如被用作面向混合动力汽车、电动汽车、铁路车辆、电梯或者空调设备的电动机。
以下，详细说明电力变换装置2000。主变换电路2010具备开关元件和续流二极管(未图示)，通过开关元件开关，将从电源1000供给的直流电力变换为交流电力，供给给负载3000。主变换电路2010的具体的电路结构有各种例子，本实施方式的主变换电路2010是2电平的三相全桥电路，能够由6个开关元件和与各个开关元件反并联的6个续流二极管构成。能够由上述实施方式1～7中的任意实施方式的功率模块即与半导体零件3等相当的半导体模块2020构成主变换电路2010的各开关元件以及各续流二极管中的至少任意开关元件和续流二极管。6个开关元件针对每2个开关元件串联连接而构成上下支路，各上下支路构成全桥电路的各相(U相、V相、W相)。而且，各上下支路的输出端子、即主变换电路2010的3个输出端子与负载3000连接。
另外，主变换电路2010具备驱动上述各开关元件以及各续流二极管的至少任意开关元件和续流二极管(以下记载为“(各)开关元件”)的驱动电路(未图示)。但是，驱动电路既可以内置于半导体模块2020，也可以是与半导体模块2020独立地具备驱动电路的结构。驱动电路生成驱动主变换电路2010的开关元件的驱动信号，供给给主变换电路2010的开关元件的控制电极。具体而言，依照来自后述控制电路2030的控制信号，将使开关元件成为导通状态的驱动信号和使开关元件成为截止状态的驱动信号输出给各开关元件的控制电极。在将开关元件维持为导通状态的情况下，驱动信号成为开关元件的阈值电压以上的电压信号(导通信号)，在将开关元件维持为截止状态的情况下，驱动信号成为开关元件的阈值电压以下的电压信号(截止信号)。
控制电路2030以对负载3000供给期望的电力的方式控制主变换电路2010的开关元件。具体而言，根据应供给给负载3000的电力，计算主变换电路2010的各开关元件应成为导通状态的时间(导通时间)。例如，能够通过根据应输出的电压调制开关元件的导通时间的PWM控制，控制主变换电路2010。而且，在各时间点，以向应成为导通状态的开关元件输出导通信号，向应成为截止状态的开关元件输出截止信号的方式，向主变换电路2010具备的驱动电路输出控制指令(控制信号)。驱动电路依照该控制信号，向各开关元件的控制电极，作为驱动信号，输出导通信号或者截止信号。
在本实施方式所涉及的电力变换装置中，作为主变换电路2010的开关元件和续流二极管，应用实施方式1～7所涉及的电路装置的功率模块。因此，如上所述能够实现使冷却效率提高等作用效果。
在本实施方式中，说明在2电平的三相逆变器中应用本发明的例子，但本发明不限于此，能够应用于各种电力变换装置。在本实施方式中，设为2电平的电力变换装置，但也可以是3电平、多电平的电力变换装置，在对单相负载供给电力的情况下，也可以在单相的逆变器中应用本发明。另外，在对直流负载等供给电力的情况下，还能够在DC/DC转换器、AC/DC转换器中应用本发明。
另外，应用本发明的电力变换装置不限定于上述负载为电动机的情况，例如，既能够用作放电加工机、激光加工机或者感应加热烹调器、非接触器供电系统的电源装置，进而也能够用作太阳能发电系统、蓄电系统等的功率调节器。
也可以在技术上不矛盾的范围内适当地组合而应用以上叙述的各实施方式(中包含的各例)记载的特征。
应认为本次公开的实施方式在所有方面仅为例示而非限制性的。本发明的范围并非由上述说明示出而由权利要求书示出，意图包括与权利要求书均等的意义以及范围内的所有变更。

Claims (15)

1.一种电路装置，具有：
印刷基板；
安装零件，至少一部分配置于所述印刷基板的至少一方的主表面上；
非实心金属间隔体，配置于所述印刷基板的至少一方的主表面上；
冷却器，配置于所述非实心金属间隔体的与所述印刷基板相反的一侧；以及
树脂层，配置于所述非实心金属间隔体与所述冷却器之间，
所述非实心金属间隔体具有能够在所述印刷基板与所述冷却器之间形成至少1个中空部分的形状。
2.根据权利要求1所述的电路装置，其中，
所述非实心金属间隔体关于与所述一方的主表面交叉的方向具有所述安装零件以上的厚度。
3.根据权利要求1或者2所述的电路装置，其中，
所述印刷基板包括沿着所述一方的主表面的导体层，
所述非实心金属间隔体与所述导体层通过第1接合材料接合，
所述第1接合材料的熔点小于构成所述非实心金属间隔体的金属材料的熔点。
4.根据权利要求3所述的电路装置，其中，
所述安装零件和所述非实心金属间隔体通过所述第1接合材料连接。
5.根据权利要求3所述的电路装置，其中，
所述非实心金属间隔体包括具有梳形状的第1区域和从与所述第1区域在平面上重叠的区域延伸至与所述安装零件在平面上重叠的区域的第2区域，
所述安装零件和所述非实心金属间隔体的所述第2区域通过第2接合材料连接。
6.根据权利要求5所述的电路装置，其中，
所述第2接合材料是与所述第1接合材料不同的材料。
7.根据权利要求1～6中的任意一项所述的电路装置，其中，
所述非实心金属间隔体包括：
一对第1部分，在沿着所述一方的主表面的方向扩展，相互隔开纵向间隔而对置；以及
多个第2部分，在所述一对第1部分之间的区域中从所述一对第1部分的各个第1部分在与所述一方的主表面交叉的方向延伸，关于沿着所述一方的主表面的方向相互隔开宽度方向间隔而配置，
所述非实心金属间隔体通过所述宽度方向间隔形成所述中空部分，
所述一对第1部分的任意第1部分接合到所述印刷基板。
8.根据权利要求1～6中的任意一项所述的电路装置，其中，
所述非实心金属间隔体包括：
第1部分，在沿着所述一方的主表面的方向扩展；以及
多个第2部分，从所述第1部分在与所述一方的主表面交叉的方向延伸，关于沿着所述一方的主表面的方向相互隔开宽度方向间隔而配置，
所述非实心金属间隔体通过所述宽度方向间隔形成所述中空部分，
所述多个第2部分接合到所述印刷基板。
9.根据权利要求8所述的电路装置，其中，
在所述中空部分内配置有所述安装零件。
10.根据权利要求8或者9所述的电路装置，其中，
在所述非实心金属间隔体的一部分形成有将所述非实心金属间隔体切下而成的切割部，
在所述切割部，所述非实心金属间隔体的一部分弯曲并接合到所述印刷基板。
11.根据权利要求1～10中的任意一项所述的电路装置，其中，
所述中空部分以沿着所述一方的主表面的方式从与所述安装零件邻接的区域延伸至与所述印刷基板的端面邻接的区域。
12.根据权利要求1～11中的任意一项所述的电路装置，其中，
所述非实心金属间隔体包括所述一方的主表面上的第1非实心金属间隔体和与所述一方的主表面相反的一侧的另一方的主表面上的第2非实心金属间隔体，
所述冷却器包括所述一方的主表面上的第1冷却器和所述另一方的主表面上的第2冷却器。
13.根据权利要求12所述的电路装置，其中，
所述冷却器还包括冷却器连接部，该冷却器连接部以连接所述第1冷却器的端部和所述第2冷却器的端部的方式在与所述一方的主表面交叉的方向延伸，
所述中空部分以沿着所述一方的主表面的方式从与所述安装零件邻接的区域延伸至与所述冷却器连接部邻接的区域。
14.根据权利要求1～3中的任意一项所述的电路装置，其中，
所述安装零件是磁性零件，
所述磁性零件从所述一方的主表面之上起以贯通所述印刷基板内的方式延伸。
15.一种电力变换装置，包括权利要求1～14中的任意一项所述的电路装置，该电力变换装置具备：
主变换电路，具有包含于所述电路装置的半导体模块，该主变换电路将输入的电力变换而输出；以及
控制电路，将控制所述主变换电路的控制信号输出给所述主变换电路。
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