CN114846599A - 功率模块、电力转换装置及功率模块的制造方法 - Google Patents

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Abstract

树脂材料(336)配置在由散热片基座(440)、罩构件(340)的倾斜部(343)和配置在最外周侧的最外周散热片(334)围成的第一区域(421)内。而且,使树脂材料(336)溢出第一区域(421)。即,树脂材料(336)配置在第一区域(421)内。在与制冷剂的流动方向(Y方向)垂直的截面中,第一区域(421)的截面积比相邻的散热片(331)之间的平均截面积(423)大。而且,在配置于第一区域(421)内的树脂材料(336)和配置于最外周侧的最外周散热片(334)之间形成的第二区域(422)的截面积比散热片间的平均截面积(423)小。

Description

功率模块、电力转换装置及功率模块的制造方法
技术领域
本发明涉及功率模块、电力转换装置以及功率模块的制造方法。
背景技术
使用了功率半导体元件的开关的电力转换装置,由于转换效率高,所以被广泛用于民用、车载用、铁路用、变电设备等。由于该功率半导体元件通过通电而发热,所以装入了功率半导体元件的功率模块要求较高的散热性。例如,要求在构成功率模块的散热片基座的外周,尽量减小流路罩和散热片之间的间隙,防止在该间隙中流动的制冷剂的旁路流。在专利文献1中,在该间隙中设置有密封件构件,该密封件构件具有呈大致矩形的环状结构的O型环部和在O型环部的内侧一体形成的一对流路控制部。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2012-29539号公报
发明内容
发明要解决的问题
在专利文献1记载的技术中,密封件构件等构件需要较高的尺寸精度。
解决问题的技术手段
本发明的功率模块具备:散热片基座,其上竖立设置有多个散热片;罩构件,其形成向所述散热片基座的外周倾斜的倾斜部,在与所述散热片基座之间形成制冷剂的流路;以及树脂材料,其粘接所述散热片基座和所述罩构件,所述树脂材料配置在由所述散热片基座、所述罩构件的所述倾斜部和配置在最外周侧的所述散热片围成的第一区域内。
本发明的功率模块的制造方法,包括:第一工序,形成有朝向竖立设置有多个散热片的散热片基座的外周倾斜的倾斜部,对应于用于在与所述散热片基座之间形成制冷剂的流路的罩构件的所述倾斜部,在所述散热片基座上涂敷树脂材料;以及第二工序,将所述罩构件按压在所述散热片基座上,通过所述树脂材料粘接所述罩构件和所述散热片基座,所述树脂材料配置在由所述散热片基座、所述罩构件的所述倾斜部和配置在最外周侧的所述散热片围成的第一区域内。
发明的效果
根据本发明,能够提供一种不受构件的尺寸精度影响地防止制冷剂的旁路流而提高冷却效果的功率模块。
附图说明
图1是第一实施方式的功率模块的立体图。
图2是从第一实施方式的功率模块将罩构件隐藏的立体图。
图3是第一实施方式的功率模块的截面图。
图4的(A)、(B)是从第一实施方式的功率模块将罩构件隐藏的俯视图。
图5的(A)、(B)是从第一实施方式的功率模块将罩构件隐藏的俯视图。
图6的(A)、(B)、(C)是表示第一实施方式的功率模块的制造方法的图。
图7是第二实施方式的功率模块的俯视图。
图8是第二实施方式的电路体的外观立体图。
图9是第二实施方式的功率模块的截面图。
图10是第二实施方式的功率模块的截面图。
图11的(A)、(B)、(C)、(D)、(E)是表示第二实施方式的功率模块的制造方法的图。
图12是电路体的电路构成图。
图13是应用了功率模块的电力转换装置的电路构成图。
图14是电力转换装置的外观立体图。
图15是电力转换装置的截面图。
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的实施方式。以下的说明和附图是用于说明本发明的示例,为了使说明明确,适当省略和简化。本发明也可以以其他各种方式实施。只要没有特别限定,各构成要素可以是单数也可以是复数。
为了便于理解本发明,附图所示的各构成要素的位置、大小、形状、范围等有时不表示实际的位置、大小、形状、范围等。因此,本发明不限于附图中公开的位置、尺寸、形状、范围等。
[第一实施方式]
图1是本实施方式的功率模块400的立体图。
功率模块400内置3个电路体300,用密封树脂360密封。各电路体300具有与直流电路的电容器模块600(参照后述的图13)连接的正极侧端子315B及负极侧端子319B、与交流电路的电动发电机192、194(参照后述的图13)连接的交流侧端子320B等流过大电流的功率端子。另外,具备下臂栅极端子325L、上臂栅极端子325U、温度传感信号端子325S、集电极传感信号端子325C等信号端子。关于电路体300的电路构成在后面叙述。
功率模块400包括罩构件340,罩构件340与电路体300之间形成制冷剂的流路。电路体300内置有功率半导体元件,通过功率半导体元件的开关进行电力转换,功率半导体元件发热。在流路中,为了冷却该发热而流过制冷剂。制冷剂使用水或在水中混入了乙二醇的防冻液等。
图2是从图1所示的功率模块400将罩构件340隐藏的立体图。
在电路体300的散热片基座440上形成有散热片331。另外,在散热片基座440的外周,在散热片基座440上设置树脂材料336,通过粘接散热片基座440和未显示的罩构件340,形成制冷剂的流路。详细情况在后面叙述,在散热片基座440的外周,且在沿散热片基座440的图示Y方向的两侧,在配置于最外周侧的散热片331和罩构件340之间设置有树脂材料336。流路在散热片基座440上沿图示Y方向形成。
图3是本实施方式的功率模块400的截面图。该图3是功率模块400的图1所示的X1-X1线的截面图。
电路体300在功率半导体元件150的集电极侧具备集电极侧导体431及集电极侧布线板433,在发射极侧具备发射极侧导体430及发射极侧布线板432。通过在集电极侧布线板433及发射极侧布线板432的功率半导体元件150侧具备厚壁的集电极侧导体431及发射极侧导体430,扩散功率半导体元件150的热而提高散热性。在集电极侧布线板433上粘接有散热片基座441,在发射极侧布线板432上粘接有散热片基座440。电路体300由密封树脂360密封。在散热片基座440、441上竖立设置有多个散热片331。
将功率半导体元件150的热通过集电极侧导体431和发射极侧导体430以45度的角度扩散的区域作为散热区域410。该散热区域410是对功率半导体元件150的冷却重要的区域。将直立在该散热区域410上的散热片331作为区域散热片332。另外,将配置在散热片基座440的最外周侧的散热片331作为最外周散热片334。
罩构件340形成向散热片基座440的外周倾斜的倾斜部343。并且,罩构件340和散热片基座440在密封部338处通过树脂材料336粘接。树脂材料336配置在由散热片基座440、罩构件340的倾斜部343和配置在最外周侧的最外周散热片334围成的第一区域421内。在假设树脂材料336没有配置在第一区域421的情况下,制冷剂在第一区域421流动,流动的制冷剂成为对冷却几乎没有贡献的旁路流,冷却性降低。一般来说,功率模块400的精度和生产率成反比,如果重视生产率,则第一区域421有变得更大的倾向。
在本实施方式中,使树脂材料336溢出第一区域421。即,树脂材料336配置在第一区域421内。在与制冷剂的流动方向(Y方向)垂直的截面中,第一区域421的截面积比相邻的散热片331之间的平均截面积423大。而且,在配置于第一区域421内的树脂材料336和配置于最外周侧的最外周散热片334之间形成的第二区域422的截面积比散热片间的平均截面积423小。
即,使树脂材料336溢出第一区域421,使制冷剂的流路从第一区域421向第二区域422缩小。当设第一区域421的截面积为C、第二区域422的截面积为B、平均散热片间截面积为A时,存在B<<A<C的关系。这样,通过使成为旁路流的第二区域422的截面积B比平均散热片间截面积A小,能够降低旁路流的影响,提高散热性。
图4是从功率模块400将罩构件340隐藏的俯视图,散热片331表示平直散热片的情况。图4的(A)表示在第一区域421未配置树脂材料336的情况,图4的(B)表示在第一区域421配置有树脂材料336的情况。
如图4的(A)所示,在第一区域421中未配置树脂材料336的情况下,以X方向的虚线a-a观察时,第一区域421的截面比散热片间的平均截面积423大。沿Y方向流动的制冷剂在第一区域421比流过散热片间的平均截面积423的制冷剂多。因此,制冷剂在第一区域421中流动,成为对冷却几乎没有帮助的旁路流,冷却性降低。
如图4的(B)所示,在第一区域421配置了树脂材料336的本实施例的情况下,以X方向的虚线b-b观察时,第二区域422的截面比散热片间的平均截面积423小。沿Y方向流动的制冷剂在第二区域422比散热片间的平均截面积423中流动的制冷剂少。因此,能够降低流过第二区域422的旁路流的影响,提高散热性。另外,优选使流过第二区域422的旁路流尽可能少。
树脂材料336是以Al(铝)板为被粘物的粘接材料,是在密闭容器中将根据JISK6850求出拉伸剪切粘接强度的试验片浸渍于125℃的长寿命冷却剂中2000小时后实施拉伸试验时,80%以上的面积内聚破坏的材料。
图5是从功率模块400将罩构件340隐藏的俯视图,表示散热片331为针式散热片的情况。图5的(A)表示在第一区域421未配置树脂材料336的情况,图5的(B)表示在第一区域421配置有树脂材料336的情况。
如图5的(A)所示,在第一区域421中未配置树脂材料336的情况下,以X方向的虚线a-a观察时,第一区域421的截面比散热片间的平均截面积423大。在Y方向流动的制冷剂中,在第一区域421流动的制冷剂451比在散热片间的平均截面积423流动的制冷剂450多。因此,制冷剂在第一区域421中流动,成为对冷却几乎没有帮助的旁路流,冷却性降低。
如图5的(B)所示,在第一区域421配置了树脂材料336的本实施例的情况下,以X方向的虚线b-b观察时,第二区域422的截面比散热片间的平均截面积423小。在Y方向流动的制冷剂中,在第二区域422流动的制冷剂451比在散热片间的平均截面积423流动的制冷剂450少。因此,能够降低流过第二区域422的旁路流的影响,提高散热性。另外,优选使流过第二区域422的旁路流尽可能少。
图6是表示功率模块400的制造方法的图,图6的(A)是表示第一工序的图,图6的(B)是表示第二工序的图,图6的(C)是表示第三工序的图。
在图6的(A)所示的第一工序中,在散热片基座440上涂敷液状的树脂材料336。涂敷树脂材料336的位置是与罩构件340的倾斜部343对应的位置,是由配置在最外周侧的最外周散热片334和倾斜部343围成的第一区域421。在涂敷树脂材料336时,通过将形成密封部338的树脂材料336和为了抑制旁路流而溢出的树脂材料336分开并分别涂敷适量,能够有效地用树脂材料336填充第一区域421,优选使第二区域422为零。
在图6的(B)所示的第二工序中,粘接罩构件340和散热片基座440。具体而言,将罩构件340按压在散热片基座440上,将树脂材料336向最外周散热片334侧和密封部338侧拉伸,然后,通过加热等使树脂材料336固化。由此,树脂材料336配置在由散热片基座440、罩构件340的倾斜部343和配置在最外周侧的最外周散热片334围成的第一区域421内。另外,倾斜部343具有朝向散热片基座440的外周侧的第一倾斜部343a和朝向散热片侧的第二倾斜部343b,第二倾斜部343b相对于散热片基座440的角度比第一倾斜部343a相对于散热片基座440的角度大。因此,在将罩构件340按压到散热片基座440上的情况下,树脂材料336被第二倾斜部343b向最外周散热片334侧推出,能够使第二区域422变窄,优选成为零。树脂材料336与第一倾斜部343a粘接,与第二倾斜部343b的至少一部分粘接。并且,罩构件340和散热片基座440在密封部338通过树脂材料336粘接。罩构件340和散热片基座440的粘接可以通过树脂材料336进行,根据需要进行下面的第三工序。
在图6的(C)所示的第三工序中,固定罩构件340和散热片基座440。具体而言,在罩构件340的外周部,通过激光焊接等在焊接部339固定罩构件340和散热片基座440。
[第二实施方式]
图7是本实施方式的功率模块500的俯视图。
功率模块500由三个电路体700、连结三个电路体700的连结构件341、在与连结的电路体700之间形成制冷剂的流路的罩构件340构成。电路体700内置有功率半导体元件,通过功率半导体元件的开关进行电力转换,功率半导体元件发热。功率模块500是在流路中使制冷剂向Y方向流动而进行冷却的结构。制冷剂使用水或在水中混入了乙二醇的防冻液等。
电路体700具有与直流电路的电容器模块600(参照后述的图13)连接的正极侧端子315B及负极侧端子319B、与交流电路的电动发电机192、194(参照后述的图13)连接的交流侧端子320B等流过大电流的功率端子。另外,具备下臂栅极端子、镜像发射极信号端子、开尔文发射极信号端子、集电极传感信号端子、上臂栅极端子、温度传感信号端子等信号端子325。
图8是本实施方式的电路体700的外观立体图。
如图8所示,电路体700内置具有电力转换功能的功率半导体元件,用树脂密封,导出正极侧端子315B、负极侧端子319B、交流侧端子320B、信号端子325等。功率模块500是用连结构件341连接三个该电路体700,并用罩构件340覆盖的构成。
图9是本实施方式的功率模块500的截面图,该图9是功率模块500的图7所示的X2-X2线的截面图。图10是功率模块500的截面图,该图10是功率模块500的图7所示的Y2-Y2线的截面图。
如图9所示,功率模块500通过连结构件341连接三个电路体700。并且,在与连结的回路体700之间设置有形成制冷剂的流路的罩构件340。电路体700除了内置功率半导体元件150以外,如图10所示,在功率半导体元件150的集电极侧具备集电极侧导体431及集电极侧布线板433,在发射极侧具备发射极侧导体430及发射极侧布线板432。在集电极侧布线板433上粘接有散热片基座441,在发射极侧布线板432上粘接有散热片基座440。电路体700由密封树脂360密封。在散热片基座440、441上竖立设置有多个散热片331。
罩构件340形成向散热片基座440的外周倾斜的倾斜部343。而且,连结构件341和散热片基座440在密封部338处通过树脂材料336粘接。进而,罩构件340和连结构件341在密封部338通过树脂材料336粘接,并且在焊接部339进行激光焊接。树脂材料336配置在由散热片基座440、罩构件340的倾斜部343、配置在最外周侧的最外周散热片334和连结构件341围成的第一区域421内。
在本实施方式中,使树脂材料336溢出第一区域421。即,树脂材料336配置在第一区域421内。在与制冷剂的流动方向(Y方向)垂直的截面中,第一区域421的截面积比相邻的散热片331之间的平均截面积423大。而且,在配置于第一区域421内的树脂材料336和配置于最外周侧的最外周散热片334之间形成的第二区域422的截面积比散热片间的平均截面积423小。
即,使树脂材料336溢出第一区域421,使制冷剂的流路从第一区域421向第二区域422缩小。当设第一区域421的截面积为C、第二区域422的截面积为B、平均散热片间截面积为A时,存在B<<A<C的关系。这样,通过使成为旁路流的第二区域422的截面积B比平均散热片间截面积A小,能够降低旁路流的影响,提高散热性。
树脂材料336是以Al(铝)板为被粘物的粘接材料,是在密闭容器中将根据JISK6850求出拉伸剪切粘接强度的试验片浸渍于125℃的长寿命冷却剂中2000小时后实施拉伸试验时,80%以上的面积内聚破坏的材料。
散热片基座440是纯铝系的构件,连结构件341及罩构件340是合金系的铝材。具体而言,连结构件341及罩构件340为3000系铝材。
图11是表示功率模块500的制造方法的图,图11的(A)是表示第一工序的图,图11的(B)是表示第二工序的图,图11的(C)是表示第三工序的图,图11的(D)是表示第四工序的图,图11的(D)是表示第五工序的图,图11的(E)是表示第六工序的图。
在图11的(A)所示的第一工序中,在散热片基座440上涂敷液状的树脂材料336。涂敷树脂材料336的位置是粘接连结构件341的位置,是与罩构件340的倾斜部343(参照图11的(C))对应的位置,是由配置在最外周侧的最外周散热片334和倾斜部343围成的第一区域421。树脂材料336涂敷与连结构件341粘合所需的量。
在图11的(B)所示的第二工序中,粘接连结构件341和散热片基座440。具体而言,将连结构件341按压在散热片基座440上,将树脂材料336向最外周散热片334侧和密封部338侧拉伸。
在图11的(C)所示的第三工序中,在连结构件341上的最外周散热片334侧涂敷液状的树脂材料336。涂敷树脂材料336的位置是与罩构件340的倾斜部343对应的位置,是由配置在最外周侧的最外周散热片334和倾斜部343围成的第一区域421。树脂材料336涂敷从连结构件341向上方的第一区域421溢出所需的量。
在图11的(D)所示的第四工序中,粘接罩构件340和连结构件341。具体而言,将罩构件340按压在连结构件341上,将树脂材料336向最外周散热片334侧和密封部338侧拉伸,然后,通过加热等使树脂材料336固化。由此,树脂材料336配置在由连结构件341、罩构件340的倾斜部343和配置在最外周侧的最外周散热片334围成的第一区域421内。另外,倾斜部343具有朝向散热片基座440的外周侧的第一倾斜部343a和朝向散热片侧的第二倾斜部343b,第二倾斜部343b相对于散热片基座440的角度比第一倾斜部343a相对于散热片基座440的角度大。因此,在将罩构件340按压在散热片基座440和连结构件341上的情况下,通过第二倾斜部343b将树脂材料336向最外周散热片334侧推出,能够使第二区域422变窄,优选为零。并且,罩构件340和连结构件341由树脂材料336粘接。罩构件340和连结构件341的粘接可以通过树脂材料336进行,根据需要进行下面的第五工序。
在图11的(E)所示的第五工序中,固定罩构件340和连结构件341。具体而言,在罩构件340的外周部,通过激光焊接等在焊接部339固定罩构件340和连结构件341。
以下,对应用了在第一实施方式及第二实施方式中说明的功率模块400、500的装置进行说明。
图12是电路体300的电路构成图。功率模块400、500具备3个电路体300,进行直流电力和交流电力的电力转换。如图12所示,例如UVW相的各相的上下臂串联电路由上臂的功率半导体元件155及二极管156、和下臂的功率半导体元件157及二极管158构成。二极管156、158的阴极电极与功率半导体元件155、157的集电极电极电连接,阳极电极与功率半导体元件155、157的发射极电极电连接。由此,从上臂的功率半导体元件155及下臂的功率半导体元件157的发射极电极朝向集电极电极的电流的流动成为正向。功率半导体元件155、157例如是功率MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor,金属氧化物半导体场效应晶体管)或IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor,绝缘栅双极晶体管)等。
从上臂的功率半导体元件155和二极管156导出正极侧端子315B、上臂栅极端子325U。从下臂的功率半导体元件157及二极管158导出负极侧端子319B、下臂栅极端子325L。从上臂和下臂的中间点导出交流侧端子320B。
图13是应用了功率模块400、500的电力转换装置200的电路构成图。
电力转换装置200具备变换器电路140、142、辅机用的变换器电路43和电容器模块600。变换器电路140和142由具有多个电路体300的功率模块400、500构成。并且,通过连接功率模块400、500来构成三相桥式电路。即,电力转换装置200具备功率模块400、500,将直流电力和交流电力相互转换。在电流容量大的情况下,进一步并联连接电路体300,通过与三相变换器电路的各相对应地进行这些并联连接,能够应对电流容量的增大。另外,通过并联连接电路体300中内置的功率半导体元件155、157和二极管156、158,也能够应对电流容量的增大。
变换器电路140和变换器电路142的基本电路构成相同,控制方法和动作也基本相同。由于变换器电路140等的电路的动作是公知的,所以省略其说明。
功率半导体元件155、157接收从构成驱动电路174的两个驱动电路的一方或另一方输出的驱动信号而进行开关动作,将从电池136供给的直流电力转换为三相交流电力。
上下臂串联电路的正极侧端子315B和负极侧端子319B分别与电容器模块600的电容器连接用端子连接。在上臂电路和下臂电路的连接部分别产生交流电,上下臂串联电路的上臂电路和下臂电路的连接部与各电路体300的交流侧端子320B连接。各相的各电路体300的交流侧端子320B分别与电力转换装置200的输出端子连接,所产生的交流电力被提供给电动发电机192或194的定子绕组。
控制电路172根据来自车辆侧的控制装置或传感器(例如电流传感器180)等的输入信息,生成用于控制上臂的功率半导体元件155、下臂的功率半导体元件157的开关动作的定时信号。驱动器电路174根据从控制电路172输出的定时信号,生成用于使上支路的功率半导体元件155、下支路的功率半导体元件157进行开关动作的驱动信号。另外,181、182、183、188是连接器。
上下臂串联电路包括未图示的温度传感器,上下臂串联电路的温度信息被输入到控制电路172。另外,对控制电路172输入上下臂串联电路的直流正极侧的电压信息。控制电路172根据这些信息进行过温度检测及过电压检测,在检测到过温度或过电压的情况下,使全部的上臂的功率半导体元件155、下臂的功率半导体元件157的开关动作停止,保护上下臂串联电路不受过温度或过电压的影响。
图14是电力转换装置200的外观立体图。图15是图14所示的电力转换装置200的Y3-Y3线的剖面图。
电力转换装置200具备由下部壳体11和上部壳体10构成、形成为大致长方体形状的框体12。在框体12的内部收纳有功率模块400等。功率模块400具有制冷剂的流路,从框体12的一侧面突出有与流路连通的流入管13和流出管14。如图15所示,下部壳体11的上部侧(Z方向)开口,上部壳体10堵塞下部壳体11的开口而安装在下部壳体11上。上部壳体10和下部壳体11由铝合金等形成,相对于外部密封固定。也可以将上部壳体10和下部壳体11一体化构成。通过将框体12做成单纯的长方体形状,容易安装在车辆等上,并且容易生产。如图14所示,在壳体12的长度方向的一侧面上安装有连接器17,在该连接器17上连接有交流端子18。
如图15所示,在框体12内收纳有功率模块400。在功率模块400的上方配置有控制电路172和驱动电路174,在功率模块400的下方收纳有电容器模块600。功率模块400的交流侧端子320B贯通电流传感器180而与母线361接合。另外,作为功率模块400的直流端子的正极侧端子315B和负极侧端子319B,分别与电容器模块600的正极侧端子362A、负极端子362B接合。
另外,在图15所示的功率模块400中,交流侧端子320B不弯曲,而是笔直地延伸出来。另外,正极侧端子315B、负极侧端子319B,具有在根部侧被切断的短的形状。
根据以上说明的实施方式,能够得到以下的作用效果。
(1)功率模块400具备:散热片基座440,其上竖立设置有多个散热片331;罩构件340,其形成向散热片基座440的外周倾斜的倾斜部343,在与散热片基座440之间形成制冷剂451的流路;以及树脂材料336,其粘接散热片基座440和罩构件340,树脂材料336配置在由散热片基座440、罩构件340的倾斜部343和配置在最外周侧的最外周散热片334围成的第一区域421内。由此,能够提供不受构件的尺寸精度影响地防止制冷剂的旁路流而提高冷却效果的功率模块。
(2)功率模块400、500的制造方法包括:第一工序,形成有朝向竖立设置有多个散热片331的散热片基座440的外周倾斜的倾斜部343,与用于在与散热片基座440之间形成制冷剂451的流路的罩构件340的倾斜部343相对应,在散热片基座440上涂敷树脂材料336;以及第二工序,将罩构件340按压在散热片基座440上以经由树脂材料336粘合罩构件340和散热片基座440,树脂材料336配置在由散热片基座440,罩构件340的倾斜部343和配置在最外周侧的最外周散热片334围成的第一区域421内。由此,能够提供不受构件的尺寸精度影响地防止制冷剂的旁路流而提高冷却效果的功率模块。
(变形例)
本发明能够对以上说明的第一实施方式及第二实施方式进行如下变形而实施。
(1)在第一实施方式及第二实施方式中,以两面冷却型的功率模块400、500为例进行了说明,但也可以是单面冷却型的功率模块。
本发明不限于上述实施方式,只要不损害本发明的特征,在本发明的技术思想的范围内可考虑的其他方式也包含在本发明的范围内。另外,也可以是组合了上述实施方式和变形例的构成。
符号说明
11…下部壳体,12…框体,13…流入管,14…流出管,18…交流端子,43、140、142…变换器电路,150、155、157…功率半导体元件,156、158…二极管,172…控制电路,174…驱动电路,180…电流传感器,181、182、188…连接器,192、194…电动发电机,200…电力转换装置,300…电路体,440…散热片基座,331…散热片,332…区域散热片,334…最外周散热片,336…树脂材料,338…密封部,339…焊接部,340…罩构件,341…连结构件,343…倾斜部,360…密封树脂,400、500…功率模块,410…散热区域,421…第一区域,422…第二区域,430…发射极侧导体,431…集电极侧导体,432…发射极侧布线板,433…集电极侧布线板,450、451…制冷剂,600…电容模块。

Claims (14)

1.一种功率模块,其特征在于,具备:
散热片基座,其上竖立设置有多个散热片;
罩构件,其形成向所述散热片基座的外周倾斜的倾斜部,在与所述散热片基座之间形成制冷剂的流路;以及
树脂材料,其粘接所述散热片基座和所述罩构件,
所述树脂材料配置在由所述散热片基座、所述罩构件的所述倾斜部和配置在最外周侧的所述散热片围成的第一区域内。
2.根据权利要求1所述的功率模块,其特征在于,
在所述流路中的与所述制冷剂的流动方向垂直的截面中,所述第一区域的截面积比所述多个散热片中相邻的所述散热片之间的平均截面积大,在配置于所述第一区域内的所述树脂材料和配置于所述最外周侧的所述散热片之间形成的第二区域的截面积比所述散热片之间的平均截面积小。
3.根据权利要求1所述的功率模块,其特征在于,
配置在所述第一区域内的所述树脂材料与配置在所述最外周侧的所述散热片相接。
4.根据权利要求3所述的功率模块,其特征在于,
与所述树脂材料相接的所述散热片是平直散热片。
5.根据权利要求1所述的功率模块,其特征在于,
所述树脂材料是以Al板为被粘物的粘接材料,是在密闭容器中将根据JISK6850求出拉伸剪切粘接强度的试验片浸渍于125℃的长寿命冷却剂中2000小时后实施拉伸试验时,80%以上的面积内聚破坏的材料。
6.根据权利要求1所述的功率模块,其特征在于,
所述倾斜部具有朝向所述散热片基座的外周侧的第一倾斜部和朝向所述散热片侧的第二倾斜部,
所述第二倾斜部相对于所述散热片基座的角度大于所述第一倾斜部相对于所述散热片基座的角度。
7.根据权利要求6所述的功率模块,其特征在于,
所述树脂材料粘接在所述第一倾斜部上,粘接在所述第二倾斜部的至少一部分上。
8.根据权利要求1所述的功率模块,其特征在于,具备:
电路体,其具有所述散热片基座;以及
连结构件,其连结多个所述电路体,
所述连结构件配置在所述散热片基座和所述罩构件之间,
所述树脂材料设置在所述散热片基座和所述连结构件之间以及所述第一区域内。
9.根据权利要求8所述的功率模块,其特征在于,
所述散热片基座是纯铝系的构件,所述连结构件和所述罩构件是合金系的铝材。
10.根据权利要求9所述的功率模块,其特征在于,
所述连结构件及所述罩构件为3000系铝材,所述连结构件及所述罩构件通过激光焊接固定在所述罩构件的外周部。
11.一种电力转换装置,其特征在于,
具备权利要求1或8所述的功率模块,将直流电力和交流电力相互转换。
12.一种功率模块的制造方法,其特征在于,具备:
第一工序,形成向竖立设置有多个散热片的散热片基座的外周倾斜的倾斜部,对应于用于在与所述散热片基座之间形成制冷剂的流路的罩构件的所述倾斜部,在所述散热片基座上涂敷树脂材料;以及
第二工序,将所述罩构件按压在所述散热片基座上,通过所述树脂材料粘接所述罩构件和所述散热片基座,
所述树脂材料配置在由所述散热片基座、所述罩构件的所述倾斜部和配置在最外周侧的所述散热片围成的第一区域内。
13.根据权利要求12所述的功率模块的制造方法,其特征在于,
具备第三工序,在所述罩构件的外周部,固定所述罩构件和所述散热片基座。
14.根据权利要求12所述的功率模块的制造方法,其特征在于,
所述第二工序包括通过所述树脂材料将连结具有所述散热片基座的多个电路体的连结构件粘接在所述罩构件和所述散热片基座之间的工序。
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