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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Inverterkondensatormodule und Inverter, und spezieller bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Inverterkondensatormodul und einen Inverter zur Verwendung beispielsweise bei einem Leistungsmodul oder einer anderen geeigneten Vorrichtung.
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Inverter sind mit Schaltelementen und Kondensatoren versehen. Wie in 6 gezeigt, ist ein Anschluß 52 eines Kondensators 51 mit einem Schaltelement 53 elektrisch verbunden. Obwohl in 6 lediglich der Anschluß 52 gezeigt ist, sind jeweils andere Anschlüsse des Kondensators 51, die unterschiedliche Polaritäten aufweisen, mit dem Schaltelement 53 elektrisch verbunden. Bei einem tatsächlichen Inverter sind der Kondensator 51 und das Schaltelement 53 an einem Isoliergehäuse (nicht gezeigt) angebracht.
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Wie schon bei anderen elektrischen Einrichtungen und elektrischen Komponenten wird auch für Inverter eine Miniaturisierung gefordert. In der ungeprüften japanischen Patentanmeldung
JP 09-308265 A ist eine Invertereinrichtung für ein elektrisches Fahrzeug zum Erreichen einer effektiven Nutzung von Einbauraum durch Verringern des Einbaubereichs offenbart.
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Bei dieser Invertereinrichtung ist ein Glättungskondensator, der einen elektrolytischen Kondensator umfaßt, durch Biegen einer leitfähigen Eingangsplatte, die mit einer Eingangsanschlußeinheit des Schaltmoduls verbunden ist, und anschließendes Verbinden des Glättungskondensators mit der gebogenen leitfähigen Eingangsplatte oberhalb eines Schaltmoduls vorgesehen. Da der Glättungskondensator, der den relativ sperrigen elektrolytischen Kondensator aufweist, oberhalb des Schaltmoduls angeordnet ist, kann eine Verringerung des Einbaubereichs erreicht werden.
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Da der konventionelle Inverter, wie oben beschrieben, den sperrigen elektrolytischen Kondensator verwendet, erfordert ein elektrisches Verbindungsglied, das zwischen dem Kondensator und dem Schaltmodul angeordnet ist, wie beispielsweise die leitfähige Eingangsplatte, eine gewisse Länge. Daher tritt bei diesem elektrischen Verbindungsglied eine Induktivitätskomponente auf.
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Um die Induktivitätskomponente zu verringern, sollte der Kondensator näher an dem Schaltmodul angeordnet sein. Deshalb wurde der Kondensator angeordnet, um sich so nahe wie möglich an dem Schaltmodul zu befinden.
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Der elektrolytische Kondensator ist jedoch sperrig, wodurch für das elektrische Verbindungsglied zwischen dem elektrolytischen Kondensator und dem Schaltmodul eine gewisse Lange erforderlich ist. Somit sind der Minimierung der Induktivitätskomponente Grenzen gesetzt, so lange das elektrische Verbindungsglied eine gewisse Länge aufweist.
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Da der konventionelle Inverter mit dem sperrigen elektrolytischen Kondensator versehen ist, kann ferner die Größe des Inverters nicht reduziert werden. Da eine ausreichende Wärmeableitung nicht geliefert werden kann, muß zudem Harz in eine Umhüllung gefüllt werden, um den Grad an Wärmeableitung zu erhöhen.
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Um diese Probleme zu lösen, sind in der nachveröffentlichten japanischen Patentanmeldung
JP 2001178151 A ein Flachkondensatormodul, das durch Anbringen einer Mehrzahl von Keramikkondensatoren, die einen ersten und einen zweiten Anschluß aufweisen, in einem Substrat erhalten wird, und der mit diesem Kondensatormodul versehene Inverter vorgeschlagen. Wenn jedoch die Kapazität nicht ausreicht, muß die Substratgröße des Kondensatormoduls erhöht werden, um die Anzahl an angebrachten Keramikkondensatoren zu erhöhen. Dementsprechend ist, wenn das Schaltmodul unterhalb des Kondensatormoduls angebracht ist, der nach unten vorstehende Bereich des Kondensatormoduls größer als der Bereich des Schaltmoduls. Dies macht es schwierig, den Inverter zu miniaturisieren.
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Die
WO 98/04029 A1 beschreibt eine Anordnung zum Umwandeln einer Gleichspannung in eine Wechselspannung, die zwei Gleichspannungsanschlüsse zum Empfangen der DC-Spannung, einen Wechselspannungsanschluß zum Zuführen der Wechselspannung und eine Halbbrücke mit Leistungsschaltelementen umfaßt. Ferner ist eine Entkopplungseinrichtung zum Entkoppeln der Halbbrücke vorgesehen, die wenigstens zwei benachbarte übereinanderliegende Elektrodenplatten umfaßt, die durch ein dielektrisches Material getrennt sind. Jede der Elektrodenplatten ist mit einem der Gleichspannungsanschlüsse verbunden.
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Die
US 5142439 A beschreibt ein Hochspannungskondensatormodul in dem der Kondensators in die Sammelschienen eines Spannungswandlers integriert ist, wodurch die Notwendigkeit für separate Verbindungsleitungen wegfällt.
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Die
DE 198 39 118 A1 beschreibt eine Anordnung zur Befestigung einer mit elektronischen Schaltungskomponenten bestückten Hilfsleiterplatte auf einer gedruckten Leiterplatte. Die Anordnung umfaßt eine Abstandshalterung, eine gedruckte Leiterplatte, und eine Dichtungsmasse, um die Abstandshalterung auf der gedruckten Leiterplatte zu befestigen
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Inverterkondensatormodul und einen Inverter mit günstigen Eigenschaften zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird durch ein Inverterkondensatormodul gemäß Anspruch 1 sowie einen Inverter gemäß Anspruch 11 gelöst.
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Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß sie ein Inverterkondensatormodul und einen Inverter schafft, der miniaturisiert ist, hervorragende Ableitungscharakteristika aufweist und eine Induktivitätskomponente, die in einem elektrischen Verbindungsglied, das zwischen einem Kondensatormodul angebracht ist, erzeugt wird, minimiert.
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Zudem bestehen bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung in einem Inverterkondensatormodul und einen Inverter bereit, die miniaturisiert sind, auch wenn einen größere Kapazität in denselben geliefert ist.
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Gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist ein Inverterkondensatormodul folgende Merkmale auf: eine Mehrzahl von Substraten mit: einer Mehrzahl von Keramikkondensatoren, die an den oberen Oberflächen derselben vorgesehen sind, und Erst- und Zweitzuführeinheitskontaktbereichen, die leitfähige Filme aufweisen, wobei sie an beiden Oberfläche derselben angeordnet sind, zum Speisen der Mehrzahl von Keramikkondensatoren, wobei die Erst- und Zweitzuführeinheitsbereiche auf beiden Oberflächen derselben miteinander elektrisch verbunden sind; einen leitfähigen Abstandshalter, der zwischen die Mehrzahl von Substraten eingefügt ist, um eine elektrische Verbindung zwischen den Erstzuführeinheitskontaktbereichen eines zugrundeliegenden Substrates und seines darüberliegenden Substrates, oder eine elektrische Verbindung zwischen den Zweitzuführeinheitskontaktbereichen eines zugrundeliegenden Substrates und seines darüberliegenden Substrates zu schaffen, eine Befestigungseinrichtung, die angeordnet ist, um die Mehrzahl von Substraten, die über den leitfähigen Abstandshalter laminiert sind, zu befestigen, und ein Schaltmodul, das angeordnet ist, um unterhalb des unteren Substrats der Mehrzahl von Substraten, die laminiert sind, befestigt zu sein. Bei dem Inverterkondensatormodul ist das Schaltmodul durch die Befestigungseinrichtung an der Mehrzahl von Substraten befestigt.
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Bei dem Inverterkondensatormodul befestigt die Befestigungseinrichtung eine Mehrzahl von Substraten, die mit einer Mehrzahl von Keramikkondensatoren versehen sind, über die leitfähigen Abstandshalter in einer laminierten Anordnung, so daß die leitfähigen Abstandshalter elektrische Verbindungen zwischen den Substraten herstellen. Somit kann die Kapazität ohne weiteres durch Erhöhen der Anzahl an Substraten eingestellt werden, statt durch Erhöhen des nach unten vorstehenden Bereichs des Kondensatormoduls. Da das Schaltmodul an der unteren Oberfläche des Unterschichtsubstrats fest angebracht ist, ist der Bereich, der erforderlich ist, um den Inverter einzubauen, stark vermindert, wenn der Inverter unter Verwendung des Kondensatormoduls und des Schaltmoduls auf die oben beschriebene feste Weise gebaut ist.
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Alternativ dazu umfaßt bei dem Inverterkondensatormodul eine Mehrzahl von Keramikkondensatoren einen ersten und eine zweiten Anschluß. Der erste Anschluß ist mit dem Erstzuführeinheitskontaktbereich elektrisch verbunden, und der zweite Anschluß ist mit dem Zweitzuführeinheitskontaktbereich elektrisch verbunden.
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Da bei jedem der Keramikkondensatoren, der den ersten bzw. den zweiten Anschluß umfaßt, der erste und der zweite Anschluß jeweils mit den Erst- und Zweitzuführeinheitskontaktbereichen elektrisch verbunden ist, kann jedes Substrat parallel mit einer Mehrzahl von laminierten Kondensatoren geschaltet sein.
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Alternativ dazu umfaßt bei dem Inverterkondensatormodul jedes einer Mehrzahl von Substraten eine gedruckte Schaltungsplatine und eine erste und eine zweite Durchgangslochelektrode, die angeordnet sind, um jeweils elektrische Verbindungen zwischen den Erstzuführeinheitskontaktbereichen an beiden Oberflächen eines jeden der Mehrzahl von Substraten und zwischen den Zweitzuführeinheitskontaktbereichen an beiden Oberflächen eines jeden der Mehrzahl von Substraten herzustellen.
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Wenn die Durchgangslochelektroden jeweils die elektrischen Verbindungen zwischen den Erstzuführeinheitskontaktbereichen und zwischen den Zweitzuführeinheitsbereichen herstellen, die an beiden Oberflächen eines jeden der Substrate, die die gedruckten Schaltungsplatinen umfassen, vorgesehen sind, kann die in jedem der Substrate vorgesehene Schaltung über die leitfähigen Abstandshalter parallel geschaltet sein.
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Alternativ dazu ist bei dem Inverterkondensatormodul eine vorstehende Einheit vorgesehen, die von der oberen Oberfläche des leitfähigen Abstandshalters nach oben oder von der unteren Unterfläche nach unten vorsteht und eine männliche Schraube umfaßt, die an dem äußeren Umfang der vorstehenden Einheit angeordnet ist, ist ein Loch in der unteren Oberfläche oder der oberen Oberfläche des leitfähigen Abstandshalters vorgesehen, das ein weibliches Gewinde umfaßt, das in der Lage ist, mit der männlichen Schraube in dem inneren Umfang des Lochs in Eingriff genommen zu werden, und ist eine Mehrzahl von leitfähigen Abstandshaltern unter Verwendung der männlichen Schraube und der weiblichen Schraube, die in dem Loch vorgesehen ist, befestigt.
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Wenn die vorstehende Einheit, die die männliche Schraube, die an dem äußeren Umfang derselben angeordnet ist, aufweist, an der oberen Oberfläche oder der unteren Oberfläche des leitfähigen Abstandshalters vorgesehen ist, und das Schraubenloch, das das weibliche Gewinde aufweist, das an dem inneren Umfang desselben angeordnet ist, an der unteren Oberfläche oder der oberen Oberfläche des leitfähigen Abstandshalters vorgesehen ist, kann eine Mehrzahl von leitfähigen Abstandshaltern unter Verwendung der männlichen Schrauben und der Schraubenlöcher der leitfähigen Abstandshalter befestigt werden. Dies bedeutet, daß ein weiteres Befestigungsglied, wie beispielsweise ein Bolzen, nicht erforderlich ist, da die männliche Schraube und das Schraubenloch die Befestigungseinrichtung bilden. Da außerdem die Befestigungskraft unabhängig auf jedes Substrat ausgeübt wird, kann der Kontaktwiderstand zwischen dem Substrat und dem leitfähigen Abstandshalter verringert und stabilisiert werden. Da die elektrische Verbindung über die Kontakteinrichtung zwischen der männlichen Schraube und dem Schraubenloch erreicht werden kann, wird zudem die Strommenge erhöht und die Wärme beseitigt.
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Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfaßt ein Inverter das Inverterkondensatormodul gemäß dem oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und ein Schaltmodul, das an der unteren Oberfläche des Unterschichtsubstrats des Kondensatormoduls angebracht ist.
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Da der Inverter das oben beschriebene Inverterkondensatormodul und das Schaltmodul umfaßt, das unterhalb des Unterschichtsubstrats des Kondensatormoduls angebracht ist, wird ohne weiteres ein miniaturisierter Inverter geschaffen, der die Kapazität ohne weiteres variiert.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine Querschnittsansicht, die einen bedeutenden Abschnitt eines Inverterkondensatormoduls gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
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2A und 2B eine Draufsicht und eine teilweise ausgeschnittene Querschnittsvorderansicht, die einen Inverter gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel von 1 darstellen;
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3 eine Querschnittsansicht, die durch Vergrößern eines Elements, das an einem Keramikkondensatorsubstrat gemäß dem in 1 gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispiel angebracht ist, erhalten wird;
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4A und 4B sind eine Draufsicht und eine Unteransicht eines bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel von 1 verwendeten Substrats;
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5 eine teilweise ausgeschnittene Querschnittsvorderansicht, die eine Befestigungskonstruktion zwischen einem leitfähigen Abstandshalter und dem Substrat eines modifizierten Beispiels des bevorzugten Ausführungsbeispiels von 1 veranschaulicht; und
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6 eine Vorderansicht, die einen konventionellen Inverter veranschaulicht.
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2A und 2B sind eine Draufsicht und eine teilweise ausgeschnittene Vorderansicht, die einen Inverter gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulichen.
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Ein Inverter 1 umfaßt ein Inverterkondensatormodul 2 und ein Schaltmodul 3. Das Kondensatormodul 2 umfaßt eine Mehrzahl von laminierten Kondensatoren 7, die als Keramikkondensatoren an jedem einer Mehrzahl von Substraten 4 bis 6 angebracht sind. Der laminierte Kondensator 7 umfaßt einen ersten und einen zweiten Leitungsanschluß 7a und 7b, die unterschiedliche Polaritäten aufweisen. Der erste und der zweite Leitungsanschluß 7a und 7b umfassen jeweils eine Mehrzahl von Metallzungenstücken, die durch Schneiden und Erhöhen von Metallplatten gebildet sind.
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Wie in 2A gezeigt ist, ist das Substrat 4 mit einer Erst- und einer Zweitanschlußanbringungseinheit 4a und 4b versehen. Die Anschlußanbringungseinheiten 4a und 4b umfassen Durchgangslöcher, die in dem Substrat 4 angeordnet sind. Gleichermaßen umfassen die Erst- und die Zweitanschlußanbringungseinheit Durchgangslöcher, die in den Substraten 5 und 6 angeordnet sind. Durch diese Durchgangslöcher sind Bolzen 8 und 9 eingeführt, um die Substrate 4 bis 6 an dem Schaltmodul 3 zu befestigen.
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Ein Konstruktion, bei der der laminierte Kondensator 7 an dem Substrat 4 angebracht ist, ist unter Bezugnahme auf 3 und 4 beschrieben. 3 ist eine Querschnittsansicht, die durch Vergrößern eines Abschnittes, bei dem der laminierte Kondensator 7 an dem Substrat 4 angebracht ist, erhalten wird.
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Wie in 3 gezeigt, umfaßt das Substrat 4 vorzugsweise einen Isoliersubstrathauptkörper 11, der ein Isoliermaterial, wie beispielsweise ein Glasepoxid, aufweist. Der Isoliersubstrathauptkörper 11 kann unter Verwendung eines anderen Isoliermaterials, beispielsweise eines synthetischen Harzes (z. B. Phenol) oder Keramik oder eines anderen geeigneten Materials, ausgeführt sein. Die Substrate 5 und 6 sind vorzugsweise auf die gleiche Weise wie das Substrat 4 ausgeführt.
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In dem Isoliersubstrathauptkörper 11 sind Durchgangslöcher 11a und 11b zum Einführen der Metallzungenstücke des ersten und des zweiten Leitungsanschlusses 7a und 7b des laminierten Kondensators 7 durch denselben hindurch gebildet.
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Der laminierte Kondensator 7 ist als eine Komponente mit den Leitungen ausgeführt, bei denen der erste und der zweite Leitungsanschluß 7a und 7b mit beiden entsprechenden Endoberflächen eines Kondensatorelementkörpers 7c verbunden sind.
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Wie in 4A gezeigt ist, ist ein erster Kondensator 12 an der oberen Oberfläche des Isoliersubstrathauptkörpers 11, d. h. im wesentlichen der gesamten oberen Oberfläche des Substrats 4, vorgesehen. Obwohl bei dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel der erste Leiter 12 Cu umfaßt, kann er auch unter Verwendung eines anderen leitfähigen Materials, beispielsweise Ag oder Al oder eines anderen geeigneten Materials, ausgeführt sein. Ein Abschnitt des ersten Leiters 12, der sich bis zu dem Umfang eines Durchgangsloches 20 hinauf erstreckt, bildet eine erste Zuführeinheit 12a, und eine zweite Zuführeinheit 12b ist an der unteren Oberfläche des Substrats 4 vorgesehen, um der ersten Zuführeinheit 12a gegenüberzuliegen. Eine Mehrzahl von Durchgangslochelektroden 18, die in dem Substrat 4 vorgesehen sind, stellt elektrische Verbindungen zwischen den ersten Zuführeinheiten 12a und 12b an beiden Oberflächen des Substrats 4 her.
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Wie in 3 gezeigt ist, ist in dem Abschnitt, in dem der Kondensator 7 angebracht ist, der erste Leiter 12 an der unteren Oberfläche des Isoliersubstrathauptkörpers 11 vorgesehen, um über die innere Umfangsoberfläche des Durchgangsloches 11a bis hinauf zu dem Umfang des Durchgangsloches 11a geführt zu sein. Der erste Leiter 12 ist an der oberen Oberfläche angeordnet, außer um den Umfang des Durchgangslochs 11b herum. Der erste Leiter 12 ist angeordnet, um nicht bis hinauf zu dem Durchgangsloch 11b geführt zu sein.
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Auf der oberen Oberfläche des ersten Leiters 12 ist ein Isolierüberzug 13 aufgebracht. Der Isolierüberzug 13 ist auf der oberen Oberfläche des Isoliersubstrathauptkörpers 11 aufgebracht, um bis hinauf zu dem Umfang des Durchgangsloches 11b geführt zu sein. Dies verhindert ein Auftreten eines Kurzschlusses zwischen dem Leitungsanschluß 7b und dem ersten Leiter 12. Der Isolierüberzug 13 kann unter Verwendung eines geeigneten Kunstharzüberzugs oder eines anderen geeigneten Materials gebildet sein.
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Wie in 4B gezeigt, ist ein zweiter Leiter 14 an im wesentlichen der gesamten unteren Oberfläche des Isoliersubstrathauptkörpers 11 angeordnet. Abgesehen von dem Umfang des Durchgangslochs 11a ist der zweite Leiter 14 angeordnet, um von der ersten Zuführeinheit 12b getrennt zu sein. Der Umfang des Durchgangslochs 20 des zweiten Leiters 14 bildet die zweite Zuführeinheit 14a. Eine Zuführeinheit 14b ist an der oberen Oberfläche des Substrats 4 angeordnet. Durchgangslochelektroden stellen elektrische Verbindungen zwischen den zweiten Zuführeinheiten 14a und 14b her. Der zweite Leiter 14 ist angeordnet, um einen vorbestimmten Abstand von einem Abschnitt aufrechtzuerhalten, bei dem der erste Leiter 12 den Umfang des Durchgangslochs 11a an der unteren Oberfläche des Substrats 4 erreicht. Der zweite Leiter 14 ist vorzugsweise unter Verwendung der gleichen Materialien wie diejenigen des ersten Leiters 12 ausgeführt. Alternativ dazu kann der zweite Leiter 14 unter Verwendung eines anderen leitfähigen Materials ausgeführt sein.
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Ein Isolierüberzug 15 ist angeordnet, damit der zweite Leiter 14 überzogen ist (siehe 3). Der Isolierüberzug 15 ist gebildet, so daß der zweite Leiter 14 an dem Umfang einer Öffnung des Durchgangslochs 11b freiliegt.
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Der Isolierüberzug 15 ist so angeordnet, daß ein Teil freiliegend ist, bei dem der erste Leiter 12 den Umfang des Durchgangslochs 11a an der unteren Oberfläche des Substrats 4 erreicht, mit anderen Worten, so daß sich der Isolierüberzug 15 nicht bis zu dem ersten Leiter 12 erstreckt.
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Der laminierte Kondensator 7 ist an dem Substrat 4 angebracht, so daß die Leitungsanschlüsse 7a und 7b durch die Durchgangslöcher 11a und 11b eingeführt werden. In diesem Fall ist der Leitungsanschluß 7a mit dem ersten Leiter 12 über ein Lot 16 verbunden, und der Leitungsanschluß 7b ist mit dem zweiten Leiter 14 über ein Lot 17 verbunden.
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Die laminierten Kondensatoren 7 sind auf dieselbe Weise wie bei dem Substrat 4 an den Substraten 5 und 6 angebracht.
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Wie in 3 zu sehen ist, ist der Leitungsanschluß 7a, der mit einem Potential des laminierten Kondensators 7 verbunden ist, mit dem ersten Leiter 12 elektrisch verbunden, und der Leitungsanschluß 7b, der mit dem anderen Potential verbunden ist, ist mit dem zweiten Leiter 14 elektrisch verbunden. Der erste und der zweite Leiter 12 und 14 sind jeweils an im wesentlichen der gesamten oberen und unteren Oberfläche des Substrats 4 angeordnet.
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Wenn also der Inverter durch Anbringen des Schaltmoduls 3 an dem laminierten Kondensatormodul 1 gemäß der unten beschriebenen Anbringungskonstruktion ausgeführt ist, fließt in dem ersten und dem zweiten Leiter 12 und 14 ein elektrischer Strom. Da der erste und der zweite Leiter 12 und 14 angeordnet sind, um im wesentlichen den gesamten Bereich von beiden Oberflächen eines jeden der Substrate 4 bis 6 einzunehmen, können hohe Ströme erhalten werden.
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Da der erste und der zweite Leiter angeordnet sind, um sich über große Bereiche hinweg zu erstrecken, fließen hohe Ströme in verschiedenen Richtungen durch den ersten und den zweiten Leiter 12 und 14, wobei diverse Nebenschlußströme erzeugt werden. Wenn die Ströme von dem ersten Leiter 12 zu dem zweiten Leiter 14 fließen, oder wenn die Ströme von dem zweiten Leiter 14 zu dem ersten Leiter 12 fließen, wird ein Auftreten der Induktivitätskomponente in dem elektrischen Verbindungsglied, das durch den ersten und den zweiten Leiter 12 und 14 gebildet ist, verhindert.
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Insbesondere wenn die Ströme von der Erstanschlußanbringungseinheit 4a zu der Zweitanschlußanbringungseinheit 4b über den ersten Leiter 12, den laminierten Kondensator 7 und den zweiten Leiter 14, in dem die Erst- und die Zweitanschlußanbringungseinheit 4a und 4b nahe beieinander vorgesehen sind, fließen, werden die Induktivitätskomponenten, die aufgrund der erzeugten Ströme auftreten, effektiv aufgehoben, da die Flußrichtungen der an der oberen Oberfläche und der unteren Oberfläche des Substrats 4 erzeugten Ströme zueinander entgegengesetzt sind.
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Zudem ermöglicht eine Verwendung des laminierten Kondensators 7, der viel kleiner ist als der elektrolytische Kondensator, daß mehr laminierte Kondensatoren 7 an den Substraten 4 bis 6 angebracht werden können. Da das Schaltmodul 3 direkt unterhalb der unteren Schicht des Substrats 6 angebracht ist, kann eine Miniaturisierung des Inverters erreicht werden. Da eine Miniaturisierung zudem die Länge des elektrischen Verbindungsglieds verringert, verhindert dies auch das Auftreten der unerwünschten Induktivitätskomponente. Eine detaillierte Konstruktion zum Befestigen der Substrate 4 bis 6 an dem Schaltmodul 3 ist unter Bezugnahme auf 1 und 2 beschrieben.
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1 ist eine Querschnittsansicht, die die Konstruktion der Nähe der Anschlußanbringungselemente der Substrate 4 bis 6 schematisch veranschaulicht. Bei 1 sind die in 2B gezeigten Bolzen 8 und 9 nicht gezeigt.
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Dies bedeutet, daß, obwohl 1 die Querschnittsvorderansicht eines Abschnitts zeigt, bei dem der Bolzen 8 eingebaut werden soll, in 1 statt des Bolzens 8 das Durchgangsloch 20, das das Anschlußanbringungselement 4a bildet, gezeigt ist.
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Bei dem vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel sind leitfähige Abstandshalter 21 und 22 unter den Substraten 4 bis 6 vorgesehen. Obwohl die leitfähigen Abstandshalter 21 und 22 vorzugsweise aus Metall hergestellt sind, können sie auch durch Überziehen der Oberfläche des Isoliermaterials mit dem leitfähigen Material erhalten werden.
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Die leitfähigen Abstandshalter 21 und 22 umfassen jeweils die Durchgangslöcher 21a bzw. 22a. Die Durchgangslöcher 21a und 22a sind vorzugsweise auf dieselbe Weise wie das Durchgangsloch 20 ausgeführt, so daß der Bolzen 8 durch dieselben eingeführt wird. Vorzugsweise sind die Durchmesser der Durchgangslöcher 21a und 22a im wesentlichen gleich dem des Durchgangslochs 20a.
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Wie in 2B gezeigt, ist in der oberen Oberfläche des Schaltmoduls 3 ein Schraubenloch 3a gebildet. Das Schraubenloch 3a ist so ausgeführt, daß der Bolzen 8 in das Schraubenloch 3a hineingeschraubt ist. Dementsprechend sind die Substrate 4 bis 6 bei dem Inverter 1 des vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiels dadurch an dem Schaltmodul 3 befestigt, daß der Bolzen 8 angebracht ist, um durch die Durchgangslöcher 20 und Durchgangslöcher 21a und 22a der leitfähigen Abstandshalter 21 und 22 eingeführt zu werden, und dadurch, daß anschließend das obere Ende des Bolzens 8 in das Schraubenloch 3a des Schaltmoduls 3 eingeschraubt wird. Ein Befestigungselement, das den Bolzen 9 umfaßt, ist vorzugsweise auf dieselbe Weise wie das Befestigungselement, das den Bolzen 8 umfaßt, ausgeführt.
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Der leitfähige Abstandshalter 21 stellt eine elektrische Verbindung zwischen der ersten Zuführeinheit 12b an der unteren Oberfläche des Substrats 4 und der ersten Zuführeinheit 12a an der oberen Oberfläche des Substrats 5 her. Ferner stellt der leitfähige Abstandshalter 22 eine elektrische Verbindung zwischen der ersten Zuführeinheit 12b an der unteren Oberfläche des Substrats 5 und der ersten Zuführeinheit 12a der oberen Oberfläche des Substrats 6 her. Dies bedeutet, daß das Befestigungselement, das den Bolzen 8 umfaßt, die ersten Zuführeinheiten der Substrate 4 bis 6 elektrisch verbindet. Ferner ermöglicht das Befestigungselement an der Seite des Bolzens 9 den zweiten Zuführeinheiten der Substrate 4 bis 6, elektrisch verbunden zu sein. Somit können die Anbringungskonstruktionen unter Verwendung der leitfähigen Abstandshalter 21 und 22 und der Bolzen 8 und 9 Schaltungen, die die Substrate 4 bis 6 umfassen, erlauben, elektrisch parallel geschaltet zu sein.
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Bei den Substraten 5 und 6 erlauben Durchgangslochelektroden den ersten Zuführeinheiten an beiden Oberflächen derselben, elektrisch verbunden zu sein, sowie den zweiten Zuführeinheiten an beiden Oberflächen derselben, elektrisch verbunden zu sein.
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Wie in 2 gezeigt ist, sind Befestigungsbolzen 25 und 26 in der Nähe des Endes, das der Seite, die mit den Bolzen 8 und 9 versehen ist, gegenüberliegt, vorgesehen. Die Befestigungsbolzen 25 und 26 werden einfach zum Befestigen der Substrate 4 bis 6 an dem Schaltmodul 3 verwendet. Deshalb sind Isolierabstandshalter 27 bis 29 zwischen den Substraten 4 bis 6 angeordnet.
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Obwohl die Bolzen 25 und 26 nicht vorgesehen sein müssen, ist es vorzuziehen, daß die Substrate 4 bis 6 fester an dem Schaltmodul 3 befestigt sind, da eine Verwendung der Bolzen 25 und 26 und der Isolierabstandshalter 27 bis 29 den Substraten 4 bis 6 ermöglichen kann, auf dieselbe Weise wie bei der Seite, die mit den Bolzen 9 und 10 versehen ist, befestigt zu sein.
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Obwohl eine Verwendung der leitfähigen Abstandshalter 21 und 22, die jeweils mit den Durchgangslöchern 21a bzw. 22a versehen sind, und eine Verwendung der Bolzen 8 und 9, die die Substrate 4 bis 6 an dem Schaltmodul 3 befestigen, beschrieben sind, können die Substrate 4 bis 6 durch Bereitstellen einer Befestigungskonstruktion in dem leitfähigen Abstandshalter ohne Verwendung der Bolzen an dem Schaltmodul 3 befestigt sein. 5 zeigt ein derartiges modifiziertes Beispiel.
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Bei 5 sind die Substrate 5 und 6 und leitfähige Abstandshalter 31 und 32, die jeweils oberhalb und unterhalb des Substrats 5 angebracht sind, gezeigt. Die leitfähigen Abstandshalter 31 und 32 umfassen jeweils vorstehende Einheiten 31a bzw. 32a, die von den unteren Oberflächen derselben nach unten vorstehen. An dem äußeren Umfang der vorstehenden Einheiten 31a und 32a sind männliche Schrauben vorgesehen.
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Schraubenlöcher 31c und 32c mit weiblichen Gewinden, die in dem inneren Umfang derselben gebildet sind, sind jeweils in oberen Oberflächen 31b und 32b der leitfähigen Abstandshalter 31 bzw. 32 vorgesehen. Die in dem inneren Umfang der Schraubenlöcher 31c und 32c gebildeten weiblichen Gewinde sind ausgeführt, um mit den männlichen Schrauben, die an den vorstehenden Einheiten 31a und 32a vorgesehen sind, in Eingriff genommen zu werden.
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Wie in 5 gezeigt ist, bewirkt der leitfähige Abstandshalter 32, wenn der leitfähige Abstandshalter 32 zwischen den Substraten 5 und 6 vorgesehen ist, daß die Substrate 5 und 6 durch weiteres Einführen der vorstehenden Einheit 31a des leitfähigen Abstandshalters 31 in das Durchgangsloch 20 und durch Schrauben der vorstehenden Einheit 31a in das Schraubenloch 32c des leitfähigen Abstandshalters 32 befestigt werden. Diese Konstruktion zum Aneinanderbefestigen der leitfähigen Abstandshalter 31 und 32 beseitigt das Erfordernis der Bolzen.
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In diesem Fall sind die Vorsprungslängen der vorstehenden Einheiten 31a und 32a geringer als die Tiefe der Schraubenlöcher 31c und 32c.
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Bei dem in 5 gezeigten modifizierten Beispiel kann eine Mehrzahl von Substraten stabiler befestigt sein, da Befestigungskräfte unabhängig auf ein Paar von Substraten ausgeübt werden.
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Da die elektrischen Verbindungen dadurch erhalten werden können, daß bewirkt wird, daß nicht nur die oberen Oberflächen 31b und 32b und die unteren Oberflächen der leitfähigen Abstandshalter 31 und 32, sondern auch die vorstehenden Einheiten 31a und 32a und die Schraubenlöcher 31c und 32c berührt werden, ist die Zuverlässigkeit der elektrischen Verbindungen stark erhöht.
