JP2001326318A - パワーモジュール - Google Patents

パワーモジュール

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JP2001326318A JP2000143482A JP2000143482A JP2001326318A JP 2001326318 A JP2001326318 A JP 2001326318A JP 2000143482 A JP2000143482 A JP 2000143482A JP 2000143482 A JP2000143482 A JP 2000143482A JP 2001326318 A JP2001326318 A JP 2001326318A
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信義 木本
Takanobu Yoshida
貴信 吉田
Naoki Yoshimatsu
直樹 吉松
Masuo Koga
万寿夫 古賀
Yasushi Nakajima
泰 中島
Golub Majumdar
ゴーラブ マジュムダール
Masakazu Fukada
雅一 深田
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Mitsubishi Electric Corp
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Renesas Semiconductor Engineering Corp
Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 回路のインダクタンスを低減し得るととも
に、小型化及び軽量化が図られ、しかも耐振動性にも優
れたパワーモジュールを得る。 【解決手段】 パワー半導体素子５に外部から印加され
る直流電源電圧を平滑化するための箱形の平滑コンデン
サ２０が、ケース枠６の上面の第２辺（即ち、Ｎ端子８
Ｎ及びＰ端子８Ｐが並ぶ辺）を含むケース枠６の側面に
接触して、かつ、ケース枠６の上面に対して平滑コンデ
ンサ２０の上面の高さが揃えられた状態で配設されてい
る。また、平滑コンデンサ２０のＮ電極２１Ｎ及びＰ電
極２１Ｐは、平滑コンデンサ２０の上面上において、パ
ワーモジュール本体部９９のＮ端子８Ｎ及びＰ端子８Ｐ
にそれぞれ近接する箇所に配設されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、パワーモジュー
ルの構造、特に、ＩＧＢＴ等のパワー半導体素子に外部
から印加される直流電源電圧を平滑化するための平滑コ
ンデンサを備えるパワーモジュールの構造に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】図２８は、従来のパワーモジュール本体
部１００の構造を模式的に示す上面図である。ケース枠
１０６の上面の第１辺に沿って、出力端子１１１Ｕ，１
１１Ｖ，１１１Ｗが並んで配設されており、上記第１辺
に平行なケース枠１０６の上面の第２辺に沿って、Ｐ端
子１０８Ｐ及びＮ端子１０８Ｎが並んで配設されてい
る。
【０００３】また、図２９は、図２８に示したラインＸ
１００に沿った位置における断面構造を示す断面図であ
る。金属製のベース板１０１上に、樹脂製のケース枠１
０６が配設されており、ケース枠１０６上に、樹脂製の
ケース蓋１１６が配設されている。ベース板１０１上に
は、半田１０３によって、セラミック製の絶縁基板１０
２が配設されている。絶縁基板１０２上には、半田１０
４によって、ＩＧＢＴ等の複数のパワー半導体素子１０
５が配設されている。また、絶縁基板１０２の上面上に
は、スイッチング素子等の回路素子（図示しない）が搭
載されるとともに、所定の回路パターン（図示しない）
が形成されている。
【０００４】ケース枠１０６内には、パワー半導体素子
１０５を制御するための制御回路が形成された制御基板
１１４が配設されている。制御基板１１４は、中継電極
１１２の一端に半田付けされている。中継電極１１２の
他端は、アルミワイヤ１０９を介してパワー半導体素子
１０５に接続されている。また、ケース枠１０６内に
は、ノイズ防止のためのシールド板１１３が、制御基板
１１４と絶縁基板１０２との間に配設されている。シー
ルド板１１３よりも下方部分のケース枠１０６の内部
は、シリコーンゲル１１５によって充填されている。
【０００５】ケース枠１０６の上面上には、Ｎ端子１０
８Ｎが配設されている。Ｎ端子１０８Ｎは、Ｎ電極１０
７Ｎの一端に接続されている。Ｎ電極１０７Ｎの他端
は、アルミワイヤ１０９を介してパワー半導体素子１０
５に接続されている。また、ケース枠１０６の上面上に
は、Ｐ端子１０８Ｐ（図２９には現れない）が配設され
ている。Ｐ端子１０８Ｐは、Ｐ電極１０７Ｐの一端に接
続されている。Ｐ電極１０７Ｐの他端は、アルミワイヤ
１０９及び絶縁基板１０２上に形成されている回路パタ
ーンを介して、パワー半導体素子１０５に接続されてい
る。また、ケース枠１０６の上面上には、出力端子１１
１Ｖが配設されている。出力端子１１１Ｖは、出力電極
１１０の一端に接続されている。出力電極１１０の他端
は、アルミワイヤ１０９を介してパワー半導体素子１０
５に接続されている。
【０００６】図３０は、側面側から眺めた場合の、従来
のパワーモジュールの全体構成を模式的に示す断面図で
ある。パワー半導体素子１０５に外部から印加される直
流電源電圧を平滑化するための平滑コンデンサ１２０
が、パワーモジュール本体部１００の上方に配設されて
いる。平滑コンデンサ１２０のＮ電極１２１Ｎ及びＰ電
極１２１Ｐ（図３０における符号１２１）と、パワーモ
ジュール本体部１００のＮ端子１０８Ｎ及びＰ端子１０
８Ｐ（図３０における符号１０８）とは、接続導体１２
４によって互いに接続されている。接続導体１２４は、
絶縁板１２３を挟んで対向する導体板１２２Ｎ，１２２
Ｐを有している。導体板１２２Ｎ，１２２ＰとＮ電極１
２１Ｎ及びＰ電極１２１Ｐとは、ネジ１２５によってそ
れぞれ固定されている。
【０００７】図３１は、上面側から眺めた場合の、平滑
コンデンサ１２０と接続導体１２４との接続部分の構造
を模式的に示す断面図である。導体板１２２ＮはＮ電極
１２１Ｎに、導体板１２２ＰはＰ電極１２１Ｐにそれぞ
れ接触している。導体板１２２Ｎには、Ｐ電極１２１Ｐ
との接触を回避するために開口部１２６が部分的に設け
られており、導体板１２２Ｐには、Ｎ電極１２１Ｎとの
接触を回避するために開口部１２７が部分的に設けられ
ている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来のパワーモジュールによると、平滑コンデンサ１２０
のＮ電極１２１Ｎ及びＰ電極１２１Ｐと、パワーモジュ
ール本体部１００のＮ端子１０８Ｎ及びＰ端子１０８Ｐ
とをそれぞれ接続するために、導体板１２２Ｎ，１２２
Ｐ及び絶縁板１２３から成る接続導体１２４が必要とさ
れ、部品点数が多く、組立も煩雑であるという問題があ
った。
【０００９】また、平滑コンデンサ１２０とパワー半導
体素子１０５との間の配線経路が長いため、回路のイン
ダクタンスが大きくなるという問題もあった。パワーモ
ジュールの動作において、パワー半導体素子１０５が高
速でスイッチングされると、平滑コンデンサ１２０とパ
ワー半導体素子１０５との間に、電流の変化分（ｄｉ／
ｄｔ）に比例する大きなパルス状の電流が流れ、回路の
インダクタンスに比例した電圧が発生して、ノイズとし
てパワー半導体素子１０５に印加される。また、回路の
インダクタンスが大きくなると、リプル電圧を抑制する
ために平滑コンデンサ１２０の静電容量を大きくする必
要があり、その結果、平滑コンデンサ１２０の大型化、
ひいてはパワーモジュール自体の大型化につながる。そ
のため、回路のインダクタンスは小さいことが望まし
い。
【００１０】さらに、従来のパワーモジュールは、大型
の平滑コンデンサ１２０をパワーモジュール本体部１０
０の上方に配設した構成となっているため、例えば車載
用のパワーモジュールとして使用するには、耐振動性が
低いという問題もあった。
【００１１】本発明はこれらの問題を解決するために成
されたものであり、回路のインダクタンスを低減し得る
とともに、小型化及び軽量化が図られ、しかも耐振動性
にも優れたパワーモジュールを得ることを目的とするも
のである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この発明のうち請求項１
に記載のパワーモジュールは、パワー半導体素子が搭載
された基板と、基板が内部に配設されたケースと、ケー
スの主面の一辺に沿って並んで配設され、パワー半導体
素子にそれぞれ電気的に接続されたＮ端子及びＰ端子
と、Ｎ端子及びＰ端子にそれぞれ接続された第１電極及
び第２電極を有し、外部からパワー半導体素子に供給さ
れる電圧を平滑化するための平滑コンデンサとを備え、
平滑コンデンサは、ケースの主面に対して平滑コンデン
サの主面の高さが揃えられつつ、ケースの主面の一辺を
含むケースの側面に接触して配設されており、第１電極
及び第２電極は、平滑コンデンサの主面上において、Ｎ
端子及びＰ端子にそれぞれ近接する箇所に配設されてい
ることを特徴とするものである。
【００１３】また、この発明のうち請求項２に記載のパ
ワーモジュールは、請求項１に記載のパワーモジュール
であって、平滑コンデンサは、筐体と、筐体内に配設さ
れ、第１電極に当接された一方電極と第２電極に当接さ
れた他方電極とをそれぞれ有する複数のコンデンサ素子
と、複数のコンデンサ素子を筐体に押圧固定するための
押さえ板とを有することを特徴とするものである。
【００１４】また、この発明のうち請求項３に記載のパ
ワーモジュールは、請求項２に記載のパワーモジュール
であって、筐体は、複数のコンデンサ素子における発熱
を放熱するための、一体の放熱板を有することを特徴と
するものである。
【００１５】また、この発明のうち請求項４に記載のパ
ワーモジュールは、請求項２又は３に記載のパワーモジ
ュールであって、第１電極及び第２電極のうちの少なく
とも一方は、弾性を有することを特徴とするものであ
る。
【００１６】また、この発明のうち請求項５に記載のパ
ワーモジュールは、パワー半導体素子が搭載された基板
と、基板が内部に配設され、外面内に所定の凹部を有す
るケースと、凹部の側壁部に配設され、パワー半導体素
子にそれぞれ電気的に接続されたＮ電極及びＰ電極と、
凹部内にはめ込まれ、Ｎ電極及びＰ電極にそれぞれ対応
する箇所に配設された第１電極及び第２電極を有する、
外部からパワー半導体素子に供給される電圧を平滑化す
るための平滑コンデンサとを備えるものである。
【００１７】また、この発明のうち請求項６に記載のパ
ワーモジュールは、請求項５に記載のパワーモジュール
であって、第１電極とＮ電極との間、及び第２電極とＰ
電極との間のうちの少なくとも一方には、導電性の弾性
体が配設されていることを特徴とするものである。
【００１８】また、この発明のうち請求項７に記載のパ
ワーモジュールは、パワー半導体素子が搭載された第１
の基板と、パワー半導体素子を制御するための制御回路
が形成された第２の基板と、パワー半導体素子に電気的
に接続され、外部からパワー半導体素子に供給される電
圧を平滑化するための平滑コンデンサと、第１の基板、
第２の基板、及び平滑コンデンサが内部に配設された、
ケース枠及びケース蓋を有するケースとを備えるもので
ある。
【００１９】また、この発明のうち請求項８に記載のパ
ワーモジュールは、請求項７に記載のパワーモジュール
であって、平滑コンデンサは、ケース蓋上に配設されて
いることを特徴とするものである。
【００２０】また、この発明のうち請求項９に記載のパ
ワーモジュールは、請求項７に記載のパワーモジュール
であって、第１の基板と第２の基板との間に配設され、
ケース枠に固定されたシールド板をさらに備え、平滑コ
ンデンサは、シールド板上に配設されていることを特徴
とするものである。
【００２１】また、この発明のうち請求項１０に記載の
パワーモジュールは、請求項９に記載のパワーモジュー
ルであって、シールド板と平滑コンデンサとの間に形成
された熱伝導シートをさらに備えることを特徴とするも
のである。
【００２２】また、この発明のうち請求項１１に記載の
パワーモジュールは、請求項９に記載のパワーモジュー
ルであって、シールド板は金属から成るシールド板であ
ることを特徴とするものである。
【００２３】また、この発明のうち請求項１２に記載の
パワーモジュールは、請求項７に記載のパワーモジュー
ルであって、平滑コンデンサは、第１の基板上に配設さ
れていることを特徴とするものである。
【００２４】また、この発明のうち請求項１３に記載の
パワーモジュールは、請求項１２に記載のパワーモジュ
ールであって、第１の基板の材質と平滑コンデンサの材
質とは互いに等しいことを特徴とするものである。
【００２５】また、この発明のうち請求項１４に記載の
パワーモジュールは、請求項７に記載のパワーモジュー
ルであって、第１の基板及びケース枠が載置され、第１
の基板における発熱を放熱するための放熱板をさらに備
え、平滑コンデンサは、放熱板上に配設されていること
を特徴とするものである。
【００２６】また、この発明のうち請求項１５に記載の
パワーモジュールは、パワー半導体素子が搭載された基
板と、基板が内部に配設されたケースと、基板及びケー
スが載置された冷却フィンと、基板が載置されている側
の面とは反対側の冷却フィンの面上に配設され、パワー
半導体素子に電気的に接続された、外部からパワー半導
体素子に供給される電圧を平滑化するための平滑コンデ
ンサとを備えるものである。
【００２７】また、この発明のうち請求項１６に記載の
パワーモジュールは、請求項１〜１５のいずれか一つに
記載のパワーモジュールであって、平滑コンデンサはセ
ラミックコンデンサであることを特徴とするものであ
る。
【００２８】
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は、本発明の
実施の形態１に係るパワーモジュール本体部９９の構造
を模式的に示す上面図である。ケース枠６の上面の第１
辺に沿って、三相のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各相にそれぞれ
対応する、出力端子１１Ｕ，１１Ｖ，１１Ｗが並んで配
設されている。また、上記第１辺に平行なケース枠６の
上面の第２辺に沿って、Ｎ端子８Ｎ及びＰ端子８Ｐが並
んで配設されている。
【００２９】図２は、図１に示したラインＸ１に沿った
位置における断面構造を示す断面図である。放熱板とし
て機能する金属製のベース板１上に、樹脂製のケース枠
６が配設されており、ケース枠６上に、樹脂製のケース
蓋１６が配設されている。ベース板１上には、半田３に
よって、セラミック製の絶縁基板２が配設されている。
絶縁基板２上には、半田４によって、ＩＧＢＴ等の複数
のパワー半導体素子５が搭載されている。また、絶縁基
板２の上面上には、スイッチング素子（ＩＧＢＴ）等の
回路素子（図示しない）が搭載されるとともに、所定の
回路パターン（図示しない）が形成されている。
【００３０】ケース枠６内には、パワー半導体素子５を
制御するための制御回路が形成された制御基板１４が配
設されている。制御基板１４は、中継電極１２の一端に
半田付けされている。中継電極１２の他端は、アルミワ
イヤ９を介してパワー半導体素子５に接続されている。
また、ケース枠６内には、ノイズ防止のためのシールド
板１３が、制御基板１４と絶縁基板２との間に配設され
ている。シールド板１３よりも下方部分のケース枠６の
内部は、シリコーンゲル１５によって充填されている。
【００３１】ケース枠６の上面上には、Ｎ端子８Ｎが配
設されている。Ｎ端子８Ｎは、ケース枠６内に埋め込ま
れたＮ電極７Ｎの一端に接続されている。Ｎ電極７Ｎの
他端は、アルミワイヤ９を介してパワー半導体素子５に
接続されている。また、ケース枠６の上面上には、Ｐ端
子８Ｐ（図２には現れない）が配設されている。Ｐ端子
８Ｐは、ケース枠６内に埋め込まれたＰ電極７Ｐの一端
に接続されている。Ｐ電極７Ｐの他端は、アルミワイヤ
９及び絶縁基板２上に形成されている回路パターンを介
して、パワー半導体素子５に接続されている。
【００３２】また、ケース枠６の上面上には、出力端子
１１Ｖが配設されている。出力端子１１Ｖは、ケース６
内に埋め込まれた出力電極１０の一端に接続されてい
る。出力電極１０の他端は、アルミワイヤ９を介してパ
ワー半導体素子５に接続されている。図２には現れない
が、出力端子１１Ｕ，１１Ｗも、出力端子１１Ｖと同様
に、出力電極１０及びアルミワイヤ９を介してパワー半
導体素子５にそれぞれ接続されている。
【００３３】図３は、本実施の形態１に係るパワーモジ
ュールの全体構成を模式的に示す上面図であり、図４
は、図３に示したパワーモジュール本体部９９と平滑コ
ンデンサ２０との接続部分を拡大して示す断面図であ
る。パワー半導体素子５に外部から印加される直流電源
電圧を平滑化するための箱形の平滑コンデンサ２０が、
ケース枠６の上面の上記第２辺（即ち、Ｎ端子８Ｎ及び
Ｐ端子８Ｐが並ぶ辺）を含むケース枠６の側面に接触し
て、かつ、ケース枠６の上面に対して平滑コンデンサ２
０の上面の高さが揃えられた状態で配設されている。
【００３４】また、平滑コンデンサ２０のＮ電極２１Ｎ
及びＰ電極２１Ｐは、平滑コンデンサ２０の上面上にお
いて、パワーモジュール本体部９９のＮ端子８Ｎ及びＰ
端子８Ｐにそれぞれ近接する箇所に配設されている。図
４を参照して、Ｎ電極２１Ｎ及びＰ電極２１Ｐ（図４に
おいては符号２１を付している）は、平滑コンデンサ２
０の上面から突出した板状の電極である。Ｎ電極２１Ｎ
及びＰ電極２１Ｐをケース枠６側に折り曲げて、Ｎ端子
８Ｎ及びＰ端子８Ｐ（図４においては符号８を付してい
る）にそれぞれ重ね合わせ、ネジ２５によって、Ｎ電極
２１ＮとＮ端子８Ｎ、及びＰ電極２１ＰとＰ端子８Ｐと
をそれぞれ固定する。これにより、平滑コンデンサ２０
のＮ電極２１Ｎ及びＰ電極２１Ｐと、パワーモジュール
本体部９９のＮ端子８Ｎ及びＰ端子８Ｐとを、接続ケー
ブル等の他の接続体を用いることなく、それぞれ直接的
に接続することができる。
【００３５】このように本実施の形態１に係るパワーモ
ジュールによれば、平滑コンデンサ２０は、ケース枠６
の側面に接触して、かつ、ケース枠６と上面の高さを揃
えて配設されている。そして、平滑コンデンサ２０のＮ
電極２１Ｎ及びＰ電極２１Ｐは、パワーモジュール本体
部９９のＮ端子８Ｎ及びＰ端子８Ｐにそれぞれ近接する
箇所に配設されている。従って、Ｎ電極２１Ｎ及びＰ電
極２１ＰとＮ端子８Ｎ及びＰ端子８Ｐとを、従来の接続
導体１２４を用いることなく直接的に接続することがで
きる。その結果、部品点数を削減できるとともに、平滑
コンデンサ２０とパワー半導体素子５との間の配線経路
を短縮でき、回路のインダクタンスを低減することがで
きる。
【００３６】また、平滑コンデンサ２０の側面とパワー
モジュール本体部９９の側面とが互いに接触し合うこと
により、耐振動性を高めることもできる。
【００３７】なお、以上の説明では、１つの平滑コンデ
ンサ２０が配設される場合の例について説明したが、複
数の平滑コンデンサを配設することもできる。例えばＵ
相、Ｖ相、Ｗ相の各相に対応させて、３つの平滑コンデ
ンサを配設してもよい。図５，６は、３つの平滑コンデ
ンサ２０ａ〜２０ｃが配設されたパワーモジュールの構
成をそれぞれ模式的に示す上面図である。
【００３８】図５において、平滑コンデンサ２０ａ〜２
０ｃの各Ｎ電極２２Ｎａ〜２２Ｎｃは、いずれもパッド
状の電極であり、接続導体２３Ｎによって、パワーモジ
ュール本体部９９のＮ端子８Ｎに共通に接続されてい
る。接続導体２３Ｎは、Ｐ電極２２Ｐａ〜２２Ｐｃとは
絶縁されている。また、平滑コンデンサ２０ａ〜２０ｃ
の各Ｐ電極２２Ｐａ〜２２Ｐｃは、いずれもパッド状の
電極であり、接続導体２３Ｐによって、パワーモジュー
ル本体部９９のＰ端子８Ｐに共通に接続されている。接
続導体２３Ｐは、接続導体２３Ｎ及びＮ電極２２Ｎａ〜
２２Ｎｃとは絶縁されている。
【００３９】図６において、平滑コンデンサ２０ａ〜２
０ｃの各Ｎ電極２１Ｎａ〜２１Ｎｃは、パワーモジュー
ル本体部９９のＮ端子８Ｎａ〜８Ｎｃにそれぞれ直接的
に接続されている。また、平滑コンデンサ２０ａ〜２０
ｃの各Ｐ電極２１Ｐａ〜２１Ｐｃは、パワーモジュール
本体部９９のＰ端子８Ｐａ〜８Ｐｃにそれぞれ直接的に
接続されている。
【００４０】図５，６に示したパワーモジュールによれ
ば、三相の各相に対応させて平滑コンデンサ２０ａ〜２
０ｃが分割して配設されているため、平滑コンデンサ２
０ａ〜２０ｃのいずれかが故障した場合に、その故障し
た平滑コンデンサのみを修理若しくは交換すればよいの
で、コストの低減を図ることができる。さらに、図６に
示したパワーモジュールによれば、三相の各相に関し
て、最短かつ等しい距離に平滑コンデンサ２０ａ〜２０
ｃを配置することができるため、相間のアンバランスを
低減できるとともに、回路のインダクタンスをさらに低
減することができる。
【００４１】実施の形態２．図７は、本発明の実施の形
態２に係るパワーモジュールの全体構成を模式的に示す
上面図であり、図８，９はそれぞれ、図７に示したライ
ンＸ２，Ｘ３に沿った位置における断面構造を示す断面
図である。図７を参照して、平滑コンデンサの筐体３２
内には、複数のコンデンサ素子３０ａ〜３０ｅが並んで
配設されている。図８を参照して、コンデンサ素子３０
ａ〜３０ｅは、底面にそれぞれＮ電極３５ａ〜３５ｅが
設けられており、Ｎ電極３５ａ〜３５ｅは、板状のＮ電
極２１Ｎに共通して接触している。Ｎ電極２１Ｎの一部
は筐体３２の上面に引き出され、ネジ２５によって、パ
ワーモジュール本体部９９のＮ端子８Ｎに固定されてい
る。
【００４２】図９を参照して、コンデンサ素子３０ａ〜
３０ｅは、上面にそれぞれＰ電極３６ａ〜３６ｅが設け
られており、Ｐ電極３６ａ〜３６ｅは、板状のＰ電極２
１Ｐに共通して接触している。Ｐ電極２１Ｐの一部は筐
体３２の上面に引き出され、ネジ２５によって、パワー
モジュール本体部９９のＰ端子８Ｐに固定されている。
【００４３】筐体３２は、上記実施の形態１に係る平滑
コンデンサ２０と同様に、ケース枠６の側面に接触し
て、かつ、ケース枠６と上面の高さを揃えて配設されて
いる。コンデンサ素子３０ａの側面とＮ電極２１Ｎとの
間には、絶縁体３１が設けられており、筐体３２の底面
は、コンデンサ素子３０ａ〜３０ｅにおける発熱を外部
に放熱するための放熱板３３によって構成されている。
また、コンデンサ素子３０ａ〜３０ｅは、筐体３２の上
面にネジ止めされた押さえ板３４の押圧力によって、Ｎ
電極２１Ｎを介して筐体３２の底面に押圧固定されてい
る。
【００４４】このように本実施の形態２に係るパワーモ
ジュールによると、上記実施の形態１に係るパワーモジ
ュールによって得られる効果に加えて、以下の効果が得
られる。即ち、複数のコンデンサ素子３０ａ〜３０ｅを
筐体３２内に固定するにあたり、押さえ板３４を筐体３
２の上面に１箇所ネジ止めするだけで足りるため、複数
のコンデンサ素子の取付工程が容易となる。
【００４５】また、筐体３２の底面が、コンデンサ素子
３０ａ〜３０ｅにおける発熱を外部に放熱するための一
枚の放熱板３３によって構成されているため、複数のコ
ンデンサ素子３０ａ〜３０ｅのそれぞれに対する冷却効
果の均一性を高めることができる。
【００４６】なお、弾性のある材質を電極材に用いる等
して、Ｎ電極３５ａ〜３５ｅ及びＰ電極３６ａ〜３６ｅ
のうちの少なくとも一方に弾力性を持たせてもよい。こ
れにより、押さえ板３４による押圧力や、コンデンサ素
子３０ａ〜３０ｅの発熱に伴う熱応力に起因する、コン
デンサ素子３０ａ〜３０ｅの破損を防止できる。また、
Ｎ電極２１ＮとＮ電極３５ａ〜３５ｅ、及びＰ電極２１
ＰとＰ電極３６ａ〜３６ｅとを確実に接触させることが
可能となる。
【００４７】図１０は、本発明の実施の形態２の変形例
に係るパワーモジュールの全体構成を模式的に示す上面
図である。図７〜９に示した平滑コンデンサと同一構成
の３つの平滑コンデンサを、三相の各相に対応させて個
別に配設したものである。図１０において、符号３２ａ
〜３２ｃは筐体、符号２１Ｎａ〜２１ＮｃはＮ電極、符
号２１Ｐａ〜２１ＰｃはＰ電極、符号８Ｎａ〜８Ｎｃは
Ｎ端子、符号８Ｐａ〜８ＰｃはＰ端子である。
【００４８】実施の形態３．図１１は、本発明の実施の
形態３に係るパワーモジュールの全体構成を模式的に示
す上面図であり、図１２は、図１１に示したラインＸ４
に沿った位置における断面構造を示す断面図である。ケ
ース枠６には、その外面内の一部に凹部が形成されてい
る。そして、互いに対向する凹部の２つの側面のうち、
一方の側面にはＮ端子８Ｎが、他方の側面にはＰ端子８
Ｐがそれぞれ配設されている。図１２に示すように、Ｎ
端子８Ｎ及びＰ端子８Ｐは、凹部の周囲におけるケース
枠６の上面の一部にも延在して形成されている。
【００４９】平滑コンデンサ４０は、凹部に嵌合する形
状を有しており、凹部の上記一方の側面に対向する側面
にＮ電極４３Ｎが、凹部の上記他方の側面に対向する側
面にＰ電極４３Ｐがそれぞれ配設されている。平滑コン
デンサ４０は凹部内にはめ込まれており、Ｎ電極４３Ｎ
とＮ端子８Ｎ、及びＰ電極４３ＰとＰ端子８Ｐとがそれ
ぞれ半田４１によって接合されて、平滑コンデンサ４０
とケース枠６とが互いに固定されている。また、平滑コ
ンデンサ４０上には、ケース枠６の上面に固定された蓋
４４が配設されている。
【００５０】このように本実施の形態３に係るパワーモ
ジュールによれば、ケース枠６の外面内に凹部を形成
し、その凹部内に平滑コンデンサ４０をはめ込んで、半
田４１によって固定する。従って、Ｎ電極４３ＮとＮ端
子８Ｎ、及びＰ電極４３ＰとＰ端子８Ｐとを、従来の接
続導体１２４を用いることなく直接的に接続することが
できる。その結果、部品点数を削減できるとともに、平
滑コンデンサ４０とパワー半導体素子５との間の配線経
路を短縮でき、回路のインダクタンスを低減することが
できる。
【００５１】また、平滑コンデンサ４０をケース枠６の
凹部内にはめ込んで配設するため、パワーモジュールの
小型化を図ることもできる。
【００５２】実施の形態４．図１３は、本発明の実施の
形態４に係るパワーモジュールの全体構成を模式的に示
す上面図であり、図１４は、ケース枠６に固定される前
の平滑コンデンサ４０及び弾性体４５を示す断面図であ
る。また、図１５は、図１３に示したラインＸ５に沿っ
た位置における断面構造を示す断面図である。本実施の
形態４に係るパワーモジュールは、上記実施の形態３に
係るパワーモジュールを基礎として、Ｎ電極４３ＮとＮ
端子８Ｎ、及びＰ電極４３ＰとＰ端子８Ｐとを半田４１
によって接合するのではなく、Ｎ電極４３ＮとＮ端子８
Ｎとの間、及びＰ電極４３ＰとＰ端子８Ｐとの間に、板
バネ等の導電性の弾性体４５をそれぞれ配設したもので
ある。平滑コンデンサ４０とケース枠６とは、押圧され
た弾性体４５の反発力によって互いに固定されている。
但し、弾性体４５は、Ｎ電極４３ＮとＮ端子８Ｎとの
間、及びＰ電極４３ＰとＰ端子８Ｐとの間のうちの少な
くとも一方に配設されていればよい。
【００５３】このように本実施の形態４に係るパワーモ
ジュールによれば、上記実施の形態３に係るパワーモジ
ュールによって得られる効果に加えて、以下の効果が得
られる。即ち、平滑コンデンサ４０を凹部内にはめ込む
際の押圧力や、平滑コンデンサ４０の発熱に伴う熱応力
に起因する、平滑コンデンサ４０の破損を防止できる。
また、Ｎ電極４３ＮとＮ端子８Ｎ、及びＰ電極４３Ｐと
Ｐ端子８Ｐとを、確実に接触させることが可能となる。
【００５４】実施の形態５．図１６は、本発明の実施の
形態５に係るパワーモジュールに関して、Ｎ端子５４Ｎ
が配設されている部分の断面構造を示す断面図である。
平滑コンデンサ５０は、ケース蓋５１の裏面（制御基板
１４に対向する側の面）上に取り付けられている。Ｎ端
子５４Ｎは、ケース枠６の上面上において、ケース蓋５
１の外側から内側に延在して形成されている。平滑コン
デンサ５０の上面（ケース蓋５１の裏面に接触する側の
面）にはＮ電極５２Ｎが形成されており、Ｎ電極５２Ｎ
は、ケース蓋５１の裏面上に形成された接続電極５３Ｎ
を介して、Ｎ端子５４Ｎに接続されている。Ｎ端子５４
Ｎは、Ｎ電極７Ｎ及びアルミワイヤ９を介して、パワー
半導体素子５に接続されている。
【００５５】また、図１７は、本発明の実施の形態５に
係るパワーモジュールに関して、Ｐ端子５４Ｐが配設さ
れている部分の断面構造を示す断面図である。Ｐ端子５
４Ｐは、ケース枠６の上面上において、ケース蓋５１の
外側から内側に延在して形成されている。平滑コンデン
サ５０の上面にはＰ電極５２Ｐが形成されており、Ｐ電
極５２Ｐは、ケース蓋５１の裏面上に形成された接続電
極５３Ｐを介して、Ｐ端子５４Ｐに接続されている。Ｐ
端子５４Ｐは、Ｐ電極７Ｐ、アルミワイヤ９、及び絶縁
基板２上に形成された回路パターンを介して、パワー半
導体素子５に接続されている。
【００５６】このように本実施の形態５に係るパワーモ
ジュールによれば、平滑コンデンサ５０が、ケース枠６
及びケース蓋５１から成るケース内において、ケース蓋
５１の裏面上に配設されている。従って、平滑コンデン
サ５０とパワー半導体素子５との間の配線経路を短縮で
き、回路のインダクタンスを低減することができる。
【００５７】また、平滑コンデンサ５０は、ケース外の
外部環境と隔離されるため、外部環境に起因する平滑コ
ンデンサ５０へのゴミの付着や錆の発生等を抑制でき
る。即ち、耐環境性の向上を図ることができる。
【００５８】さらに、平滑コンデンサ５０はケース蓋５
１に接触して取り付けられているため、平滑コンデンサ
５０における発熱を、ケース蓋５１を介して外部に放熱
することができる。なお、図１６，１７には平板状のケ
ース蓋５１を示したが、ケース蓋５１の外形をフィン状
にすることにより、放熱性をさらに向上することができ
る。
【００５９】実施の形態６．図１８は、本発明の実施の
形態６に係るパワーモジュールに関して、Ｎ端子８Ｎが
配設されている部分の断面構造を示す断面図である。制
御基板１４と絶縁基板２との間にはシールド板５６が配
設されており、ケース枠６の内面には、シールド板５６
の周縁の一部に接触する階段状構造が設けられている。
階段状構造の上面上には端子５９Ｎが形成されており、
端子５９Ｎは、ケース枠６内に埋め込まれた接続電極７
Ｎ２を介して、Ｎ電極７Ｎ１に接続されている。Ｎ電極
７Ｎ１の一端はＮ端子８Ｎに接続されており、他端はア
ルミワイヤ９を介してパワー半導体素子５に接続されて
いる。
【００６０】平滑コンデンサ５５は、シールド板５６の
裏面（絶縁基板２に対向する側の面）上に取り付けられ
ている。平滑コンデンサ５５の上面（シールド板５６の
裏面に接触する側の面）にはＮ電極５７Ｎが形成されて
おり、Ｎ電極５７Ｎは、シールド板５６の裏面上に形成
された接続電極５８Ｎを介して、端子５９Ｎに接続され
ている。
【００６１】また、図１９は、本発明の実施の形態６に
係るパワーモジュールに関して、Ｐ端子８Ｐが配設され
ている部分の断面構造を示す断面図である。上記階段状
構造の上面上には端子５９Ｐが形成されており、端子５
９Ｐは、ケース枠６内に埋め込まれた接続電極７Ｐ２を
介して、Ｐ電極７Ｐ１に接続されている。Ｐ電極７Ｐ１
の一端はＰ端子８Ｐに接続されており、他端はアルミワ
イヤ９、及び絶縁基板２上に形成された回路パターンを
介して、パワー半導体素子５に接続されている。平滑コ
ンデンサ５５の上面にはＰ電極５７Ｐが形成されてお
り、Ｐ電極５７Ｐは、シールド板５６の裏面上に形成さ
れた接続電極５８Ｐを介して、端子５９Ｐに接続されて
いる。
【００６２】このように本実施の形態６に係るパワーモ
ジュールによれば、平滑コンデンサ５５が、ケース枠６
及びケース蓋１６から成るケース内において、シールド
板５６の裏面上に配設されている。従って、上記実施の
形態５に係るパワーモジュールよりも、平滑コンデンサ
５５とパワー半導体素子５との間の配線経路を短縮で
き、回路のインダクタンスをさらに低減することができ
る。また、平滑コンデンサ５５は外部環境と隔離される
ため、耐環境性の向上を図ることもできる。
【００６３】実施の形態７．図２０は、本発明の実施の
形態７に係るパワーモジュールに関して、Ｎ端子８Ｎが
配設されている部分の断面構造を示す断面図である。本
実施の形態７に係るパワーモジュールは、上記実施の形
態６に係るパワーモジュールを基礎として、シールド板
５６に、特にプリント基板から成るシールド板６３を採
用したものである。ケース枠６には、その内面に沿っ
て、シールド板５６の周縁に接触する階段状構造が設け
られている。シールド板６３の裏面は熱伝導シート６４
によって全面が覆われており、平滑コンデンサ６４は、
シールド板６３の中央部において、熱伝導シート６４上
に配設されている。
【００６４】平滑コンデンサ６０の第１側面に設けられ
たＮ電極６１Ｎは、Ｎ電極６１Ｎに接触し、シールド板
６３を貫通する接続電極６２Ｎ１と、シールド板６３の
上面上に形成され、接続電極６２Ｎ１に接触する導体パ
ターン６２Ｎ２と、導体パターン６２Ｎ２に接触し、シ
ールド板６３を貫通する接続電極６２Ｎ３とをこの順に
介して、端子５９Ｎに接続されている。
【００６５】また、図２１は、本発明の実施の形態７に
係るパワーモジュールに関して、Ｐ端子８Ｐが配設され
ている部分の断面構造を示す断面図である。上記第１側
面に対向する平滑コンデンサ６０の第２側面に設けられ
たＰ電極６１Ｐは、Ｐ電極６１Ｐに接触し、シールド板
６３を貫通する接続電極６２Ｐ１と、シールド板６３の
上面上に形成され、接続電極６２Ｐ１に接触する導体パ
ターン６２Ｐ２と、導体パターン６２Ｐ２に接触し、シ
ールド板６３を貫通する接続電極６２Ｐ３とをこの順に
介して、端子５９Ｐに接続されている。
【００６６】本実施の形態７に係るパワーモジュールの
その他の構造は、図１８，１９に示した上記実施の形態
６に係るパワーモジュールの構造と同様である。
【００６７】このように本実施の形態７に係るパワーモ
ジュールによれば、上記実施の形態６に係るパワーモジ
ュールと同様に、回路のインダクタンスの低減、及び耐
環境性の向上を図ることができる。また、平滑コンデン
サ６０を熱伝導シート６４を介してシールド板６３の裏
面上に配設したため、平滑コンデンサ６０における発熱
を、熱伝導シート６４及びケース枠６を介して外部に効
果的に放熱できるとともに、発熱に伴う応力を緩和する
こともできる。
【００６８】実施の形態８．図２２は、本発明の実施の
形態８に係るパワーモジュールに関して、Ｎ端子８Ｎが
配設されている部分の断面構造を示す断面図である。本
実施の形態８に係るパワーモジュールは、上記実施の形
態６に係るパワーモジュールを基礎として、シールド板
５６に、特に金属製のシールド板６５を採用したもので
ある。平滑コンデンサ５５のＮ電極５７Ｎと、階段状構
造の上面上に設けられた端子５９Ｎとは、シールド板６
５の裏面上に設けられ、絶縁薄膜で被覆された接続導体
６６Ｎを介して互いに接続されている。
【００６９】また、図２３は、本発明の実施の形態８に
係るパワーモジュールに関して、Ｐ端子８Ｐが配設され
ている部分の断面構造を示す断面図である。平滑コンデ
ンサ５５のＰ電極５７Ｐと、階段状構造の上面上に設け
られた端子５９Ｐとは、シールド板６５の裏面上に設け
られ、絶縁薄膜で被覆された接続導体６６Ｐを介して互
いに接続されている。
【００７０】本実施の形態８に係るパワーモジュールの
その他の構造は、図１８，１９に示した上記実施の形態
６に係るパワーモジュールの構造と同様である。
【００７１】このように本実施の形態８に係るパワーモ
ジュールによれば、上記実施の形態６に係るパワーモジ
ュールと同様に、回路のインダクタンスの低減、及び耐
環境性の向上を図ることができる。また、平滑コンデン
サ５５を、金属製のシールド板６５の裏面上に配設した
ため、平滑コンデンサ６０における発熱を、シールド板
６５及びケース枠６を介して外部に効果的に放熱するこ
とができる。
【００７２】実施の形態９．図２４は、本発明の実施の
形態９に係るパワーモジュールの断面構造を示す断面図
である。平滑コンデンサ７０は、パワー半導体素子５が
搭載されていない部分の絶縁基板２の上面上に、縦置き
に配設されている。平滑コンデンサ７０の上面にはＮ電
極７１Ｎが形成されており、Ｎ電極７１Ｎを覆い、かつ
Ｐ電極７１Ｐに接触しないように、接続電極７２が配設
されている。接続電極７２の一端はアルミワイヤ９を介
してＮ電極７Ｎに接続されており、他端はアルミワイヤ
９を介してパワー半導体素子５に接続されている。
【００７３】平滑コンデンサ７０の底面にはＰ電極７１
Ｐが形成されており、Ｐ電極７１Ｐは、絶縁基板２上に
形成されている回路パターンを介して、パワー半導体素
子５に接続されている。また、Ｐ電極７１Ｐは、上記回
路パターン及びアルミワイヤ９を介して、Ｐ電極７Ｐ
（現実にはＮ電極７Ｎとは同一断面上には現れないた
め、図２４においては破線で示している）に接続されて
いる。
【００７４】このように本実施の形態９に係るパワーモ
ジュールによれば、平滑コンデンサ７０が、ケース枠６
及びケース蓋１６から成るケース内に配設されているた
め、上記実施の形態５〜８に係るパワーモジュールと同
様に、耐環境性の向上を図ることができる。
【００７５】また、平滑コンデンサ７０は絶縁基板２上
に配設されているため、平滑コンデンサ７０とパワー半
導体素子５との間の配線経路を著しく短縮でき、回路の
インダクタンスを大きく低減することができる。
【００７６】なお、平滑コンデンサ７０を、絶縁基板２
の材質と同じ材質によって構成してもよい。例えば、絶
縁基板２がセラミックで構成されている場合に、平滑コ
ンデンサ７０として、セラミックコンデンサを採用す
る。これにより、平滑コンデンサ７０と絶縁基板２との
熱膨張係数を互いに等しくできるため、熱膨張係数の相
違に起因する各種不都合を回避でき、パワーモジュール
の信頼性を高めることができる。
【００７７】実施の形態１０．図２５は、本発明の実施
の形態１０に係るパワーモジュールの断面構造を示す断
面図である。平滑コンデンサ８０は、絶縁基板２が配設
されていない部分のベース板１の上面上に、縦置きに配
設されている。特に図２５に示した構造では、平滑コン
デンサ８０はケース枠６内に埋め込まれた状態で配設さ
れている。平滑コンデンサ８０の上面にはＮ電極８１Ｎ
が形成されており、Ｎ電極８１Ｎは、導電性の接着材や
半田等によってＮ電極７Ｎに接触・固定されている。
【００７８】また、平滑コンデンサ８０の底面にはＰ電
極８１Ｐが形成されており、Ｐ電極８１Ｐは、導電性の
接着材や半田等によって、Ｐ電極７Ｐ（現実にはＮ電極
７Ｎとは同一断面上には現れないため、図２５において
は破線で示している）に接触・固定されている。なお、
Ｐ電極７Ｐとベース板１との間は、互いに絶縁されてい
る。
【００７９】このように本実施の形態１０に係るパワー
モジュールによれば、上記実施の形態５〜９に係るパワ
ーモジュールと同様に耐環境性の向上を図ることができ
るとともに、平滑コンデンサ８０が金属製のベース板１
上に配設されているため、平滑コンデンサ８０における
発熱を、ベース板１を介して効果的に外部に放熱するこ
とができる。
【００８０】また、平滑コンデンサ８０のＮ電極８１Ｎ
及びＰ電極８１Ｐを、Ｎ電極７Ｎ及びＰ電極７Ｐにそれ
ぞれ直接的に接触・固定する構成としたことにより、以
下の効果が得られる。即ち、接続電極等を介して両電極
間をそれぞれ接続する場合と比較すると、電極間接続用
の部材が不要となるため、軽量化及び低コスト化を図る
ことができる。また、平滑コンデンサ８０のＮ電極８１
Ｎ及びＰ電極８１Ｐにそれぞれ接続された接続電極と、
Ｎ電極７Ｎ及びＰ電極７Ｐにそれぞれ接続された端子と
をネジ止めにより固定する構成と比較すると、ネジ止め
部における接触抵抗の発生を回避でき、パワーモジュー
ル全体としてのエネルギー損失を抑制することができ
る。とともに、接触抵抗の発生に伴う発熱も抑制され、
冷却機構の小型化を図ることもできる。
【００８１】実施の形態１１．図２６は、本発明の実施
の形態１１に係るパワーモジュールに関して、Ｎ電極９
５Ｎが配設されている部分の断面構造を示す断面図であ
る。ケース枠６及び絶縁基板２は、冷却水の流路９１を
内部に有する水冷フィン９０上に横置きに配設されてい
る。平滑コンデンサ９２は、水冷フィン９０の裏面（絶
縁基板２が配設されている面とは反対側の面）上に配設
されている。ケース枠６内には、ケース枠６の内側面か
ら外側面に貫通するＮ電極９５Ｎが埋め込まれている。
平滑コンデンサ９２の側面上に形成されたＮ電極９３Ｎ
は、接続導体９４Ｎを介してＮ電極９５Ｎに接続されて
いる。接続導体９４Ｎは、水冷フィン９０の底面、側
面、及びケース枠６の外側面の一部に形成されている。
【００８２】図２７は、本発明の実施の形態１１に係る
パワーモジュールに関して、Ｐ電極９５Ｐが配設されて
いる部分の断面構造を示す断面図である。ケース枠６内
には、ケース枠６の内側面から外側面に貫通するＰ電極
９５Ｐが埋め込まれている。平滑コンデンサ９２の側面
上に形成されたＰ電極９３Ｐは、接続導体９４Ｐを介し
てＰ電極９５Ｐに接続されている。接続導体９４Ｐは、
水冷フィン９０の底面、側面、及びケース枠６の外側面
の一部に形成されている。
【００８３】このように本実施の形態１１に係るパワー
モジュールによれば、平滑コンデンサ９２が、水冷フィ
ン９０の裏面上に配設されている。従って、平滑コンデ
ンサ９２における発熱を、水冷フィン９０によって効果
的に放熱することができ、パワーモジュールの信頼性を
高めることができる。
【００８４】なお、上記各実施の形態１〜１１におい
て、充放電特性に優れるセラミックコンデンサを平滑コ
ンデンサに用いることにより、パワーモジュールの動作
の高速化を図ることができる。
【００８５】
【発明の効果】この発明のうち請求項１に係るものによ
れば、平滑コンデンサとパワー半導体素子との間の配線
経路を短縮でき、回路のインダクタンスを低減すること
ができる。また、平滑コンデンサの側面とケースの側面
とが互いに接触し合うことにより、耐振動性を高めるこ
ともできる。
【００８６】また、この発明のうち請求項２に係るもの
によれば、複数のコンデンサ素子を筐体内に固定するに
あたり、押さえ板によって一括して固定できるため、複
数のコンデンサ素子の取付工程が容易となる。
【００８７】また、この発明のうち請求項３に係るもの
によれば、複数のコンデンサ素子のそれぞれに対する冷
却効果の均一性を高めることができる。
【００８８】また、この発明のうち請求項４に係るもの
によれば、押さえ板による押圧力や、コンデンサ素子の
発熱に伴う熱応力に起因する、コンデンサ素子の破損を
防止できる。また、第１電極と一方電極、及び第２電極
と他方電極とをそれぞれ確実に接触させることが可能と
なる。
【００８９】また、この発明のうち請求項５に係るもの
によれば、平滑コンデンサとパワー半導体素子との間の
配線経路を短縮でき、回路のインダクタンスを低減する
ことができる。また、平滑コンデンサをケースの凹部内
にはめ込んで配設するため、パワーモジュールの小型化
を図ることもできる。
【００９０】また、この発明のうち請求項６に係るもの
によれば、平滑コンデンサを凹部内にはめ込む際の押圧
力や、平滑コンデンサの発熱に伴う熱応力に起因する、
平滑コンデンサの破損を防止できる。また、Ｎ電極と第
１電極、及びＰ電極と第２電極とをそれぞれ確実に接触
させることが可能となる。
【００９１】また、この発明のうち請求項７に係るもの
によれば、平滑コンデンサはケース外の外部環境と隔離
されるため、耐環境性の向上を図ることができる。
【００９２】また、この発明のうち請求項８に係るもの
によれば、平滑コンデンサにおける発熱を、ケース蓋を
介して外部に放熱することができる。
【００９３】また、この発明のうち請求項９に係るもの
によれば、請求項８に係るパワーモジュールよりも、平
滑コンデンサとパワー半導体素子との間の配線経路を短
縮でき、回路のインダクタンスをさらに低減することが
できる。
【００９４】また、この発明のうち請求項１０に係るも
のによれば、平滑コンデンサにおける発熱を、熱伝導シ
ート及びケース枠を介して外部に効果的に放熱できると
ともに、平滑コンデンサの発熱に伴う応力を緩和するこ
ともできる。
【００９５】また、この発明のうち請求項１１に係るも
のによれば、平滑コンデンサにおける発熱を、シールド
板及びケース枠を介して外部に効果的に放熱することが
できる。
【００９６】また、この発明のうち請求項１２に係るも
のによれば、平滑コンデンサとパワー半導体素子との間
の配線経路を著しく短縮でき、回路のインダクタンスを
大きく低減することができる。
【００９７】また、この発明のうち請求項１３に係るも
のによれば、平滑コンデンサと絶縁基板との熱膨張係数
を互いに等しくできるため、熱膨張係数の相違に起因す
る各種不都合を回避でき、パワーモジュールの信頼性を
高めることができる。
【００９８】また、この発明のうち請求項１４に係るも
のによれば、平滑コンデンサにおける発熱を、放熱板を
介して効果的に外部に放熱することができる。
【００９９】また、この発明のうち請求項１５に係るも
のによれば、冷却フィンによって平滑コンデンサを効果
的に冷却することができるため、パワーモジュールの信
頼性を高めることができる。
【０１００】また、この発明のうち請求項１６に係るも
のによれば、充放電特性に優れるセラミックコンデンサ
を採用することにより、パワーモジュールの動作の高速
化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１に係るパワーモジュー
ル本体部の構造を模式的に示す上面図である。
【図２】 図１に示したラインＸ１に沿った位置におけ
る断面構造を示す断面図である。
【図３】 本発明の実施の形態１に係るパワーモジュー
ルの全体構成を模式的に示す上面図である。
【図４】 図３に示したパワーモジュール本体部と平滑
コンデンサとの接続部分を拡大して示す断面図である。
【図５】 ３つの平滑コンデンサが配設されたパワーモ
ジュールの構成を模式的に示す上面図である。
【図６】 ３つの平滑コンデンサが配設されたパワーモ
ジュールの構成を模式的に示す上面図である。
【図７】 本発明の実施の形態２に係るパワーモジュー
ルの全体構成を模式的に示す上面図である。
【図８】 図７に示したラインＸ２に沿った位置におけ
る断面構造を示す断面図である。
【図９】 図７に示したラインＸ３に沿った位置におけ
る断面構造を示す断面図である。
【図１０】 本発明の実施の形態２の変形例に係るパワ
ーモジュールの全体構成を模式的に示す上面図である。
【図１１】 本発明の実施の形態３に係るパワーモジュ
ールの全体構成を模式的に示す上面図である。
【図１２】 図１１に示したラインＸ４に沿った位置に
おける断面構造を示す断面図である。
【図１３】 本発明の実施の形態４に係るパワーモジュ
ールの全体構成を模式的に示す上面図である。
【図１４】 ケース枠に固定される前の平滑コンデンサ
及び弾性体を示す断面図である。
【図１５】 図１３に示したラインＸ５に沿った位置に
おける断面構造を示す断面図である。
【図１６】 本発明の実施の形態５に係るパワーモジュ
ールに関して、Ｎ端子が配設されている部分の断面構造
を示す断面図である。
【図１７】 本発明の実施の形態５に係るパワーモジュ
ールに関して、Ｐ端子が配設されている部分の断面構造
を示す断面図である。
【図１８】 本発明の実施の形態６に係るパワーモジュ
ールに関して、Ｎ端子が配設されている部分の断面構造
を示す断面図である。
【図１９】 本発明の実施の形態６に係るパワーモジュ
ールに関して、Ｐ端子が配設されている部分の断面構造
を示す断面図である。
【図２０】 本発明の実施の形態７に係るパワーモジュ
ールに関して、Ｎ端子が配設されている部分の断面構造
を示す断面図である。
【図２１】 本発明の実施の形態７に係るパワーモジュ
ールに関して、Ｐ端子が配設されている部分の断面構造
を示す断面図である。
【図２２】 本発明の実施の形態８に係るパワーモジュ
ールに関して、Ｎ端子が配設されている部分の断面構造
を示す断面図である。
【図２３】 本発明の実施の形態８に係るパワーモジュ
ールに関して、Ｐ端子が配設されている部分の断面構造
を示す断面図である。
【図２４】 本発明の実施の形態９に係るパワーモジュ
ールの断面構造を示す断面図である。
【図２５】 本発明の実施の形態１０に係るパワーモジ
ュールの断面構造を示す断面図である。
【図２６】 本発明の実施の形態１１に係るパワーモジ
ュールに関して、Ｎ電極が配設されている部分の断面構
造を示す断面図である。
【図２７】 本発明の実施の形態１１に係るパワーモジ
ュールに関して、Ｐ電極が配設されている部分の断面構
造を示す断面図である。
【図２８】 従来のパワーモジュール本体部の構造を模
式的に示す上面図である。
【図２９】 図２８に示したラインＸ１００に沿った位
置における断面構造を示す断面図である。
【図３０】 側面側から眺めた場合の、従来のパワーモ
ジュールの全体構成を模式的に示す断面図である。
【図３１】 上面側から眺めた場合の、平滑コンデンサ
と接続導体との接続部分の構造を模式的に示す断面図で
ある。
【符号の説明】
１ ベース板、２ 絶縁基板、５ パワー半導体素子、
６ ケース枠、８ＮＮ端子、８Ｐ Ｐ端子、１４ 制御
基板、２０，４０，５０，５５，６０，７０，８０，９
２ 平滑コンデンサ、２１Ｎ，３５ａ〜３５ｅ，４３Ｎ
Ｎ電極、２１Ｐ，３６ａ〜３６ｅ，４３Ｐ Ｐ電極、
３０ａ〜３０ｅ コンデンサ素子、３２ 筐体、３３
放熱板、３４ 押さえ板、４５ 弾性体、５１ ケース
蓋、５６，６５ シールド板、６４ 熱伝導シート、９
０ 水冷フィン。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 貴信 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 吉松 直樹 福岡県福岡市西区今宿東一丁目１番１号 福菱セミコンエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 古賀 万寿夫 福岡県福岡市西区今宿東一丁目１番１号 福菱セミコンエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 中島 泰 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 マジュムダール ゴーラブ 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 深田 雅一 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5H006 AA05 CA01 CC02 HA01 HA06 HA07 HA83 5H740 BA11 BB07 MM08 PP02 PP06 PP07

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 パワー半導体素子が搭載された基板と、 前記基板が内部に配設されたケースと、 前記ケースの主面の一辺に沿って並んで配設され、前記
    パワー半導体素子にそれぞれ電気的に接続されたＮ端子
    及びＰ端子と、 前記Ｎ端子及び前記Ｐ端子にそれぞれ接続された第１電
    極及び第２電極を有し、外部から前記パワー半導体素子
    に供給される電圧を平滑化するための平滑コンデンサと
    を備え、 前記平滑コンデンサは、前記ケースの前記主面に対して
    前記平滑コンデンサの主面の高さが揃えられつつ、前記
    ケースの前記主面の前記一辺を含む前記ケースの側面に
    接触して配設されており、 前記第１電極及び前記第２電極は、前記平滑コンデンサ
    の前記主面上において、前記Ｎ端子及び前記Ｐ端子にそ
    れぞれ近接する箇所に配設されていることを特徴とする
    パワーモジュール。
  2. 【請求項２】 前記平滑コンデンサは、 筐体と、 該筐体内に配設され、前記第１電極に当接された一方電
    極と前記第２電極に当接された他方電極とをそれぞれ有
    する複数のコンデンサ素子と、 前記複数のコンデンサ素子を前記筐体に押圧固定するた
    めの押さえ板とを有する、請求項１に記載のパワーモジ
    ュール。
  3. 【請求項３】 前記筐体は、前記複数のコンデンサ素子
    における発熱を放熱するための、一体の放熱板を有す
    る、請求項２に記載のパワーモジュール。
  4. 【請求項４】 前記第１電極及び前記第２電極のうちの
    少なくとも一方は、弾性を有することを特徴とする、請
    求項２又は３に記載のパワーモジュール。
  5. 【請求項５】 パワー半導体素子が搭載された基板と、 前記基板が内部に配設され、外面内に所定の凹部を有す
    るケースと、 前記凹部の側壁部に配設され、前記パワー半導体素子に
    それぞれ電気的に接続されたＮ電極及びＰ電極と、 前記凹部内にはめ込まれ、前記Ｎ電極及び前記Ｐ電極に
    それぞれ対応する箇所に配設された第１電極及び第２電
    極を有する、外部から前記パワー半導体素子に供給され
    る電圧を平滑化するための平滑コンデンサとを備えるパ
    ワーモジュール。
  6. 【請求項６】 前記第１電極と前記Ｎ電極との間、及び
    前記第２電極と前記Ｐ電極との間のうちの少なくとも一
    方には、導電性の弾性体が配設されていることを特徴と
    する、請求項５に記載のパワーモジュール。
  7. 【請求項７】 パワー半導体素子が搭載された第１の基
    板と、 前記パワー半導体素子を制御するための制御回路が形成
    された第２の基板と、 前記パワー半導体素子に電気的に接続され、外部から前
    記パワー半導体素子に供給される電圧を平滑化するため
    の平滑コンデンサと、 前記第１の基板、前記第２の基板、及び前記平滑コンデ
    ンサが内部に配設された、ケース枠及びケース蓋を有す
    るケースとを備えるパワーモジュール。
  8. 【請求項８】 前記平滑コンデンサは、前記ケース蓋上
    に配設されていることを特徴とする、請求項７に記載の
    パワーモジュール。
  9. 【請求項９】 前記第１の基板と前記第２の基板との間
    に配設され、前記ケース枠に固定されたシールド板をさ
    らに備え、 前記平滑コンデンサは、前記シールド板上に配設されて
    いることを特徴とする、請求項７に記載のパワーモジュ
    ール。
  10. 【請求項１０】 前記シールド板と前記平滑コンデンサ
    との間に形成された熱伝導シートをさらに備える、請求
    項９に記載のパワーモジュール。
  11. 【請求項１１】 前記シールド板は金属から成るシール
    ド板であることを特徴とする、請求項９に記載のパワー
    モジュール。
  12. 【請求項１２】 前記平滑コンデンサは、前記第１の基
    板上に配設されていることを特徴とする、請求項７に記
    載のパワーモジュール。
  13. 【請求項１３】 前記第１の基板の材質と前記平滑コン
    デンサの材質とは互いに等しいことを特徴とする、請求
    項１２に記載のパワーモジュール。
  14. 【請求項１４】 前記第１の基板及び前記ケース枠が載
    置され、前記第１の基板における発熱を放熱するための
    放熱板をさらに備え、 前記平滑コンデンサは、前記放熱板上に配設されている
    ことを特徴とする、請求項７に記載のパワーモジュー
    ル。
  15. 【請求項１５】 パワー半導体素子が搭載された基板
    と、 前記基板が内部に配設されたケースと、 前記基板及び前記ケースが載置された冷却フィンと、 前記基板が載置されている側の面とは反対側の前記冷却
    フィンの面上に配設され、前記パワー半導体素子に電気
    的に接続された、外部から前記パワー半導体素子に供給
    される電圧を平滑化するための平滑コンデンサとを備え
    るパワーモジュール。
  16. 【請求項１６】 前記平滑コンデンサはセラミックコン
    デンサであることを特徴とする、請求項１〜１５のいず
    れか一つに記載のパワーモジュール。
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