JP2002325467A - Inverter device - Google Patents

Inverter device

Info

Publication number
JP2002325467A
JP2002325467A JP2001126807A JP2001126807A JP2002325467A JP 2002325467 A JP2002325467 A JP 2002325467A JP 2001126807 A JP2001126807 A JP 2001126807A JP 2001126807 A JP2001126807 A JP 2001126807A JP 2002325467 A JP2002325467 A JP 2002325467A
Authority
JP
Grant status
Application
Patent type
Prior art keywords
inverter
module
mounting surface
package structure
cooling fins
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2001126807A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4691819B2 (en )
Inventor
Masahito Higuchi
Hidefumi Ueda
英史 上田
雅人 樋口
Original Assignee
Yaskawa Electric Corp
株式会社安川電機
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inverter device which is small in size and low in cost, while sufficient dielectric strength and thermal conductivity are secured, even if the distance between an outer electrode terminal of a power module and cooling fins is small. SOLUTION: This inverter device has an integral module which has a built-in inverter unit and an attachment surface, electrically isolated from the inverter unit, and cooling fins which is made of a conductive material and to which the module is attached. A wall 6, which surrounds and houses the module, is provided on the module attachment surface of the cooling fins. After the module is housed in a bath defined by the wall 6, the bath is filled with fluid resin having non-conducting properties and heat-conducting properties, and a gap into which the fluid resin penetrates is provided between the module attachment surface and the cooling fins.

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【発明の属する技術分野】本発明はインバータ装置に関するものであり、特に該装置の構成要素であるパワーモジュールの外部電極端子と冷却フィン間の絶縁距離が短い際の絶縁耐圧を確保する構造に関するものである。 BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an inverter apparatus, relates the structure particularly insulation distance between the external electrode terminals and the cooling fins of the power module is a component of the device to ensure the insulation withstand voltage when short it is.

【0002】 [0002]

【従来の技術】絶縁耐圧を確保する為の従来構成例として、特開平09−153574で開示された構成を図1 As a conventional configuration example for securing the Related Art withstand voltage, FIG. 1 the configuration disclosed in JP-A-09-153574
0に示す。 0 to show. 図10は、従来構成例である半導体装置の部分正面断面図である。 Figure 10 is a partial front sectional view of a semiconductor device in the prior art configuration example. この半導体装置100では、銅などの電気良導性の金属から実質的に成る板状のリードフレーム103の上の所定の部位に、IGBT素子などのパワー半導体素子111がハンダで固定されている。 In the semiconductor device 100, a predetermined portion of the top plate of the lead frame 103 which substantially consists of electrically good conductivity metal such as copper, the power semiconductor element 111 such as an IGBT element is fixed by soldering. そして、パワー半導体素子111とリードフレーム103 Then, the power semiconductor element 111 and the lead frame 103
の他の部位との間が、アルミニウム製のボンディングワイヤ113によって電気的に接続されている。 Between the other parts of it is electrically connected by aluminum bonding wires 113. リードフレーム103は、所定のパターン形状を有しており、そのことによって、パワー半導体素子111を含む回路の配線パターンを構成するとともに、外部装置との電気的接続を行うための外部端子107をも構成する。 Lead frame 103 has a predetermined pattern, by its, thereby constituting the wiring pattern of the circuit including the power semiconductor element 111, also the external terminals 107 for electrical connection with an external device Configure. パワー半導体素子111が搭載されるリードフレーム103の上主面(素子載置面)とは反対側の下主面に対向するように、例えばアルミニウムあるいは銅などの熱良導性の金属から実質的に成る板状のヒートシンク101が設けられている。 As the upper major surface of the lead frame 103 to the power semiconductor element 111 is mounted (element mounting surface) facing the lower major surface of the opposite side, for example, substantially from the heat good conductivity metal such as aluminum or copper plate-shaped heat sink 101 made in provided. そして、電気絶縁性でしかも熱良導性の封止樹脂102によって、リードフレーム103の外部端子107を除いた部分、リードフレーム103の上に搭載される素子、および、ヒートシンク101が封止されている。 Then, the electrically insulating, yet sealing resin 102 of the heat good conductive properties, a portion excluding the external terminals 107 of the lead frame 103, element mounted on the lead frame 103, and, the heat sink 101 is sealed there. リードフレーム103の外部端子107に相当する部分は、封止樹脂102の側壁から外部へと突出している。 Portions corresponding to the external terminals 107 of the lead frame 103 is projected to the outside from the side wall of the sealing resin 102.

【0003】リードフレーム103とヒートシンク10 [0003] The lead frame 103 and the heat sink 10
1の間には、わずかに間隙が設けられており、この間隙には封止樹脂102が充填されている。 Between 1, is slightly gap is provided, the sealing resin 102 is filled in this gap. この間隙に充填された封止樹脂102は、リードフレーム103とヒートシンク101との間を電気的に絶縁するとともに、パワー半導体素子111で発生する損失熱を、リードフレーム103からヒートシンク101へと良好に伝える役割を果たしている。 Sealing resin 102 filled in this gap, with electrical isolation between the lead frame 103 and the heat sink 101, the heat loss generated in the power semiconductor element 111, better from the lead frame 103 to the heat sink 101 It plays a role of transmitting. 間隙に充填された封止樹脂102 Sealing resin 102 filled in the gap
は、さらに、リードフレーム103とヒートシンク10 Further, the lead frame 103 heat sink 10
1とを固定的に結合する役割をも果たしている。 Also plays a role for fixedly coupling one and. また、 Also,
封止樹脂102は、配線パターンでもあるリードフレーム103およびその上の各種素子を完全に埋め込むことで、外部の湿気その他からそれらを保護している。 The sealing resin 102 by embedding the various elements on the lead frame 103 and is also the wiring pattern completely protects their external moisture from others. 封止樹脂102は、リードフレーム103とヒートシンク1 The sealing resin 102 is, the lead frame 103 and the heat sink 1
01との間の間隙を充填するだけではなく、ヒートシンク101の外周端面をも包囲するように成型されている。 01 not only fills the gaps between, are molded so as also to surround the outer peripheral end face of the heat sink 101. そして、ヒートシンク101のリードフレーム10 Then, the lead frame 10 of the heat sink 101
3に対向する上主面とは反対側の下主面は、装置100 Lower major surface opposite to the upper major surface that faces the 3, 100
の外部へと露出している。 It is exposed to the outside. すなわち、装置100の底面には、封止樹脂102から成る辺縁部102aを残して、ヒートシンク101の下主面が選択的に露出している。 That is, the bottom surface of the device 100, leaving a marginal portion 102a made of a sealing resin 102, the lower major surface of the heat sink 101 is selectively exposed. 辺縁部102aは、ヒートシンク101の露出面の外周に沿って、この露出面に隣接している。 Edges 102a along the outer periphery of the exposed surface of the heat sink 101, adjacent to the exposed surface. 装置100 Device 100
を使用する際には、図10に示すように、装置100は外部の放熱フィン141に取り付けられる。 When using, as shown in FIG. 10, apparatus 100 is attached to the outside of the heat radiating fins 141. 放熱フィン141は平坦面141aを有しており、この平坦面14 Radiating fin 141 has a flat surface 141a, the flat surface 14
1aがヒートシンク101の露出面に接触するように、 1a is to be in contact with the exposed surface of the heat sink 101,
装置100と放熱フィン141とは互いに固定される。 The device 100 and the heat radiating fins 141 are fixed to each other.
そうすることによって、パワー半導体素子111で発生した損失熱が、ヒートシンク101から放熱フィン14 By doing so, the loss heat generated in the power semiconductor element 111, heat radiation from the heat sink 101 fin 14
1へと効率よく放散される。 Efficiency is well dissipated to 1.

【0004】図11は、底面寄りの斜め方向から視た装置100の外観斜視図である。 [0004] Figure 11 is an external perspective view of the device 100 viewed from an oblique direction of the bottom surface near. 図11に示すように、外部端子107は、略直方体形状を成す封止樹脂102の4方向の側壁の中の、互いに反対方向をなす二方向の側壁から突出している。 As shown in FIG. 11, the external terminal 107, in the four directions of the side walls of the sealing resin 102 having a substantially rectangular parallelepiped shape, and projects from the two directions of the side walls forming the opposite directions. そして、外部端子107の先端部は、ヒートシンク101が露出する装置100の底面とは反対側へ向かうように、折り曲げられている。 Then, the tip portion of the external terminal 107, the bottom surface of the device 100 heat sink 101 is exposed to face the opposite side is bent. すなわち、この装置100は、いわゆるDIP型のパッケージ構造を有している。 That is, the device 100 has a package structure of a so-called DIP type. なお、装置100の放熱フィン14 Incidentally, the heat radiation fin 14 of the device 100
1への固定を、ネジを用いて容易に行うことを可能とするために、封止樹脂102には一対の貫通孔99が設けられている。 Fixed to 1, in order to enable readily be accomplished using screws, a pair of through holes 99 are provided in the sealing resin 102. 上述した辺縁部102aには、後退した段差面121が、外部端子107が突出する側壁と辺縁部102aとの間の稜線に沿って形成されている。 The edges 102a as described above, the stepped surface 121 retracted is formed along the edge between the side wall and the edge portion 102a of external terminals 107 are protruded. すなわち、段差面121は、ヒートシンク101の露出面から後退しており、しかも、外部端子107が突出する側に位置する辺縁部102aの外周端縁に沿って形成されている。 That is, the stepped surface 121 is recessed from the exposed surface of the heat sink 101, moreover, it is formed along the outer peripheral edge of the peripheral portion 102a located on the side where the external terminals 107 are protruded. そして、装置100を使用する際には、段差面1 Then, when using the apparatus 100, the step surface 1
21を覆う絶縁シート131が準備される。 Insulating sheet 131 that covers the 21 is prepared. 絶縁シート131は、図11に例示するように、例えば中央部に選択的に開口部を有する平面形状をなしている。 Insulating sheet 131, as illustrated in FIG. 11, and has a planar shape having a selectively opening eg in a central portion. そして、 And,
この開口部に装置100の底面部の中の段差面121を除く部分が挿入される。 The portion except for the step surface 121 in the bottom portion of the apparatus 100 to the opening is inserted.

【0005】図10に戻って、絶縁シート131は、放熱フィン141の平坦面141aと段差面121との間に挟み込んで使用される。 [0005] Returning to FIG. 10, the insulating sheet 131 is used sandwiched between the flat surface 141a and the stepped surface 121 of the heat radiating fins 141. 絶縁シート131には開口部が設けられているために、ヒートシンク101と放熱フィン141との接触を保ちつつ、放熱フィン141の平坦面141aと段差面121との間に絶縁シート131 For the insulating sheet 131 having an opening is provided, while maintaining contact between the heat sink 101 and the heat radiating fins 141, insulation between the flat surface 141a and the stepped surface 121 of the heat radiation fins 141 sheets 131
を挟み込むことが可能である。 It is possible to sandwich the. また、絶縁シート131 In addition, the insulating sheet 131
は、例えば樹脂などの一定程度の弾性を有する材質で構成され、その厚さは、段差面121の深さ、すなわち段差幅よりも幾分大きく設定される。 Is for example, a material having a certain degree of elasticity such as resin and has a thickness of, the depth of the stepped surface 121, that is, somewhat larger set than step width. このため、ヒートシンク101の露出面と放熱フィン141の平坦面141 Therefore, the flat surface 141 of the exposed surface and the heat radiating fins 141 of the heat sink 101
aとが接触するように、装置100と放熱フィン141 So that the a contact, and heat dissipation device 100 fin 141
とが互いに固定的に結合したときに、絶縁シート131 When bets are fixedly coupled to each other, an insulating sheet 131
は、放熱フィン141の平坦面141aと段差面121 The flat surface 141a and the stepped surface of the heat radiating fins 141 121
とによって圧接される。 It is pressed by the. ところで、外部端子107とヒートシンク101との間、および外部端子107と放熱フィン141との間には、電気的絶縁を維持するために、一定値以上の空間距離および沿面距離を保つ必要がある。 Meanwhile, between the external terminal 107 and the heat sink 101, and between the external terminal 107 and the heat dissipating fins 141, to maintain electrical insulation, it is necessary to maintain the spatial distance and creepage distance more than a predetermined value. それらの許容範囲の最短値は、装置100の耐電圧の定格値、すなわち定格電圧によって定まる。 Shortest values ​​of their tolerance, the rated value of the withstand voltage of the device 100, i.e. determined by the rated voltage.

【0006】図10に示す使用形態では、放熱フィン1 [0006] In the use form shown in FIG. 10, the heat dissipating fins 1
41の平坦面141aと外部端子107との間に絶縁シート131が介在し、放熱フィン141の平坦面141 Insulating sheet 131 is interposed between the flat surface 141a and an external terminal 107 of the 41, the flat surface 141 of the heat radiating fins 141
a上の外部端子107に面する領域が、絶縁シート13 Region facing the external terminal 107 on a can, the insulating sheet 13
1によって覆われている。 It is covered by 1. そして、絶縁シート131の輪郭形状は、放熱フィン141と外部端子107との間の空間距離AまたはB(いずれか短い方が空間距離となる)、および沿面距離Cが、それぞれ、許容最短値としての空間距離Lおよび沿面距離S以上の大きさとなるように設定されている。 Further, the outline shape of the insulating sheet 131, (the one shorter space distance) spatial distance A or B between the heat radiating fins 141 and the external terminal 107, and the creeping distance C, respectively, as the allowable minimum value It is set to be the spatial distance L and creepage distance S above the size of the. 放熱フィン141と段差面121 Radiating fin 141 and the step surface 121
との間には絶縁シート131が圧接されているので、外部端子107から封止樹脂102の側壁および段差面1 Because it is pressed against the insulating sheet 131 between the sidewalls and the step surface 1 of the sealing resin 102 from the external terminal 107
21を経由して放熱フィン141へと至る沿面経路に沿った放電は発生しない。 21 discharge along a creepage path to radiator fins 141 via does not occur. このため、この経路の沿面距離を許容最短沿面距離S以上の大きさに設定する必要がない。 Therefore, it is not necessary to set the creepage distance of the route to the allowable minimum creepage distance S above size. 外部端子107と放熱フィン141との間の沿面距離については、図12に示すように外部端子107から絶縁シート131の外周端縁までの沿面距離Cのみを考慮すればよい。 The creepage distance between the external terminal 107 and the heat dissipating fins 141, may be only considered creepage distance C from the external terminal 107 as shown in FIG. 12 to the outer edge of the insulation sheet 131.

【0007】同様に、空間距離A,Bは、外部端子10 [0007] Similarly, the spatial distance A, B is the external terminal 10
7から絶縁シート131の外周端縁までの空間距離に相当する。 7 corresponds to the spatial distance to the outer peripheral edge of the insulating sheet 131. 絶縁シート131は、放熱フィン141の平坦面141a上の外部端子107に面した、ある広がりをもった領域を覆っているために、これらの空間距離A, Insulating sheet 131, facing the external terminal 107 on the flat surface 141a of the heat radiating fins 141, for covering the area having a certain expanse, these spatial distances A,
Bは、放熱フィン141の平坦面141aからの(言い替えると、ヒートシンク101の露出面からの)外部端子107の高さH(図10に示す)よりも大きくなる。 B is a (in other words, exposed from surfaces of the heat sink 101) from the flat surface 141a of the heat radiating fin 141 is larger than the height H of the external terminals 107 (shown in FIG. 10).
したがって、高さHを許容最短空間距離Lよりも小さく設定することが可能となる。 Therefore, it is possible to set smaller than the height allowed H shortest spatial distance L. 装置100が絶縁シート1 Device 100 is the insulation sheet 1
31とともに放熱フィン141へ取り付けられて成る応用装置は、定格通りの耐電圧が保証されるとともに、良好な放熱特性も保証されている。 31 together with the heat dissipation applications device attached comprising the fins 141, together with the withstand voltage of the street rating is ensured, good heat dissipation characteristics are guaranteed.

【0008】 [0008]

【発明が解決しようとする課題】図10に示す従来構成例ではパワーモジュール表面に段差を設けた特殊形状にする必要があり、このような形状でない他の一般モジュールに対しては適用できないという問題がある。 In the conventional configuration shown in FIG. 10 [0005] must be specially shaped provided with a step on the power module surface, a problem that can not be applied to other general module not such a shape there is. また絶縁シートを圧接する為、放熱フィンとパワーモジュールとの間に挿入された絶縁シートから発生する応力により、パワーモジュールのケースおよび内部半導体素子等が割れてしまうという問題もある。 The order for pressing the insulating sheet, the stress generated from the inserted insulation sheet between the radiation fins and the power module, there is a problem that the case and the semiconductor element or the like of the power module is cracked. また放熱フィンへのパワーモジュール取り付け工数についても、シリコングリースの塗布作業に加えて、絶縁シートの取り付け作業も追加され、工数が多くなるという問題もある。 As for the power module mounting man-hours to the radiating fins also, in addition to the coating operation of the silicone grease, is also added work of attaching the insulating sheet, there is a problem that man-hours increases. 本発明は、このような問題点を鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、絶縁耐圧を確保のためにパワーモジュールを特殊形状としたり、絶縁シートやシリコングリースの塗布をすることなしに、パワーモジュールの外部電極端子と冷却用フィンとの間の距離が短い場合でも十分な絶縁耐圧と熱伝導性を確保し小形で安価なインバータ装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems, an object of the present invention, a power module in order to ensure the withstand voltage or a special shape, without the application of the insulating sheet and silicone grease the present invention is to provide an inexpensive inverter device at a distance to ensure a sufficient dielectric strength and thermal conductivity even if a short compact between the external electrode terminal of the power module and the cooling fin.

【0009】 [0009]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため本発明は請求項1記載のように、半導体スイッチング素子と、該半導体スイッチング素子に逆並列接続された還流ダイオードとから構成される並列接続体を2個直列に接続して直列接続体を構成し、該直列接続体を2個以上並列接続して構成されたインバータ部を内蔵しかつ該インバータ部と電気絶縁された取付け面を有する一体構造のモジュールと、前記モジュールが取付けられる導電性材質の冷却用フィンとを有するインバータ装置において、前記冷却用フィンは該フィンに取付けられる前記モジュールの周囲を囲む壁を有し、該壁によって構成された槽に非導電性および熱伝導性を有する流動性樹脂を充填し、前記モジュールの取り付け面と前記冷却フィンとの間に前記流動性樹 This order to solve the above problems INVENTION [SUMMARY OF], as claimed in claim 1, parallel connection constituted by a semiconductor switching element, and a reflux diode connected in antiparallel to the semiconductor switching elements connect the body into two series to form a series connection body, together with a built-in inverter section constructed by a parallel connection of two or more series-connected body and the inverter unit and electrically insulated mounting surface in the inverter device having a structure module, and a cooling fin of a conductive material, wherein the module is mounted, wherein the cooling fin has a wall surrounding the periphery of the module attached to the fin is constituted by a wall and the fluid resin is filled with non-conductive and thermally conductive to the vessel, the fluidity tree between the cooling fins and the mounting surface of the module が染み込み充填される隙間を設けたことを特徴としている。 It is characterized in that a gap is filled penetration. また請求項2記載のように、 Also, as claimed in claim 2, wherein,
半導体スイッチング素子と、該半導体スイッチング素子に逆並列接続された還流ダイオードとから構成される並列接続体を内蔵しかつ該並列接続体と電気絶縁された取付け面を有するパッケージ構造物と、前記並列接続体を2個直列に接続して直列接続体を構成し、該直列接続体を2個以上並列接続して構成されたインバータ部と、前記パッケージ構造物が取付けられる導電性材質の冷却用フィンとを有するインバータ装置において、前記冷却用フィンは該フィンに取付けられる前記全てのパッケージ構造物の周囲を囲む壁を有し、該壁によって構成された槽に非導電性および熱伝導性を有する流動性樹脂を充填し、前記各パッケージ構造物の取り付け面と前記冷却フィンとの間に前記流動性樹脂が染み込み充填される隙間を設けたことを特 A semiconductor switching element, a package structure having an inverse parallel connected with a built-in parallel connection body consists of a freewheeling diode and said parallel connection body and electrically insulated mounting surface to the semiconductor switching element, said parallel connection connect the body into two series to form a series connection body, and an inverter section constructed by a parallel connection of two or more series-connected body, the cooling fins of the conductive material, wherein the packaging structure is attached an inverter apparatus having the cooling fins has a wall surrounding the periphery of said all packages structures attached to the fin, fluidity having nonconductive property and thermal conductivity in a bath constituted by said wall the resin was packed, especially in that a gap in which the fluid resin is filled penetration between the cooling fins and the mounting surface of the respective package structure としている。 It is set to. また請求項3記載のように、半導体スイッチング素子を内蔵しかつ該素子と電気絶縁された取付け面を有する第1のパッケージ構造物と、還流ダイオードを内蔵しかつ該ダイオードと電気絶縁された取付け面を有する第2のパッケージ構造物と、 Also, as claimed in claim 3, wherein a first package structure having a built-in semiconductor switching element and the element and the electrically insulated mounting surface, a built-in freewheeling diode and the diode and electrically insulated mounting surface a second package structure having,
前記半導体スイッチング素子に前記還流ダイオードを逆並列接続した並列接続体を2個直列に接続して直列接続体を構成し、該直列接続体を2個以上並列接続して構成されたインバータ部と、前記第1、第2のパッケージ構造物が取付けられる導電性材質の冷却用フィンとを有するインバータ装置において、前記冷却用フィンは該フィンに取付けられる前記第1、第2の全てのパッケージ構造物の周囲を囲む壁を有し、該壁によって構成された槽に非導電性および熱伝導性を有する流動性樹脂を充填し、前記各パッケージ構造物の取り付け面と前記冷却フィンとの間に前記流動性樹脂が染み込み充填される隙間を設けたことを特徴としている。 Said the reflux diode semiconductor switching elements are connected antiparallel connection the parallel connection body to two series constitute a series connection, the series connection body two or more parallel connected inverter unit configured to, the first, the inverter device having a cooling fin of the second conductive material the package structure is mounted, the cooling fins of the first attached to the fin, all packages structure of the second has a wall surrounding the periphery, filling the fluid resin having non-conductive and thermally conductive in a bath constituted by said wall, wherein the flow between the cooling fins and the mounting surface of the respective package structure It is characterized in that a gap is rESIN is filled penetration. また請求項4記載のように、請求項1ないし請求項3記載のインバータ装置において、前記各半導体スイッチング素子のオン、オフ動作を行なうための駆動用回路を搭載した基板を、前記流動性樹脂の中に埋め込んだことを特徴としている。 Also, as claimed in claim 4, wherein, in the inverter apparatus according to claim 1 to claim 3, wherein, on the respective semiconductor switching elements, the board having a driving circuit for performing off operation, of the fluid resin It is characterized in that embedded in.

【0010】 [0010]

【発明の実施の形態】発明の実施の第1の形態を、図1 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The first embodiment of the invention, FIG. 1
にもとづいて説明する。 It will be described with reference to. 図1はインバータ装置における本発明の第1の実施の形態として、当該部を断面図として示したものである。 Figure 1 is a first embodiment of the present invention in the inverter device, showing the unit as a sectional view. インバータ装置1は、CPU等を含む制御回路基板2、整流用ダイオード、平滑コンデンサ、制御電源部、インバータ部IGBTのドライブ回路等を含むパワー回路基板3、インバータ部を内蔵するパワーモジュール4、冷却用フィン5、冷却用フィン5の一部でもありパワーモジュール4の四方を囲む外壁6、冷却用フィン5へのパワーモジュール取り付けネジ7、冷却用フィン5とパワーモジュール取付け面との間に設けられた空隙8、外壁6によりできた槽の中に充填された電気絶縁性を有する樹脂材料(例えばシリコンゲル)9、 The inverter device 1 includes a control circuit board 2 including a CPU, a rectifying diode, a smoothing capacitor, the control power supply unit, the power circuit board 3 including a drive circuit of the inverter such as IGBT, power module 4 which incorporates the inverter unit, cooling fins 5, the cooling is also part of the fins 5 the outer wall 6 which surrounds the four sides of the power module 4, the power module mounting screws 7 to the cooling fins 5, provided between the cooling fins 5 and the power module mounting surface void 8, a resin material having electrical insulation properties which is filled in a bath made by an outer wall 6 (e.g. silicone gel) 9,
インバータケース10、パワーモジュール4の外部電極端子11、制御回路基板2とパワー回路基板3とをつなぐ制御回路基板側のコネクタ12、パワー回路基板側のコネクタ13、およびコネクタ付きケーブル14とから構成されている。 The inverter case 10, the external electrode terminal 11 of the power module 4, and a control circuit board 2 and the power circuit board 3 and the control circuit board side of the connector 12 connecting the power circuit board side of the connector 13, and cable with connectors 14 which ing.

【0011】パワーモジュール4は、冷却用フィン5にネジ締めにより取り付けられる。 [0011] Power module 4 is attached by screwing to the cooling fins 5. また冷却用フィン5については、その取り付けネジ穴部を含む周辺部が、冷却用フィン面に対して少し突出しており、この突出によりパワーモジュール4を冷却用フィン5に取付けた際には、パワーモジュール4の取り付け表面と冷却用フィン5との間にわずかの空隙8がモジュール取り付け表面全体について生じることとなる。 Also the cooling fins 5, the peripheral portion including the mounting screw hole is has slightly protruding with respect to the cooling fin surfaces, when fitted with a power module 4 to the cooling fin 5 by the protrusion, the power small gap 8 between the mounting surface and the cooling fins 5 of the module 4 is to occur for the entire module mounting surface. また取り付けネジ穴部を冷却用フィン面と同じ高さにし、パワーモジュール4の取り付け面下の冷却用フィン面をその周辺部より少し下げることでも同様の効果が得られることはもとよりである。 Further to the mounting screw hole at the same height as the cooling fins surface, the same effect is little lowering from its peripheral portion a cooling fin surface under the mounting surface of the power module 4 is obtained is well. そしてパワーモジュール4は、その周囲を冷却用フィン5の一部でもある外壁6により囲まれており、この外壁6によりできた槽の中には電気絶縁性を有する樹脂材料(シリコンゲル)9が、溢れ出ない程度の余裕を残して充填されている。 The power module 4, the periphery thereof is surrounded by an outer wall 6 which is also a part of the cooling fins 5, the resin material (silicone gel) 9 having an electric insulating property into a bath made by the outer wall 6 , it is filled, leaving a margin of degree that does not overflow. ここではシリコンゲルとしているが、同様の効果を有するものであれば他の樹脂材料でもよく、例えばエポキシ樹脂であっても差し支えはない。 Here, although as a silicone gel, as long as it has a similar effect may be other resin materials, for example, there is no harm in an epoxy resin.
前記槽の中にシリコンゲル9が充填されると、パワーモジュール4の表面と周囲、その外部電極端子11の表面と周囲には電気絶縁性を有するシリコンゲル9が密着し、完全に覆うことになる為、パワーモジュール4の外部電極端子11と冷却用フィン5との間の距離A(図2 When silicone gel 9 is filled into the tank, the surface and surrounding the power module 4, the silicone gel 9 is in close contact with electrically insulating properties to the surface and the surrounding external electrode terminal 11, to completely cover It made for the distance a between the external electrode terminal 11 of the power module 4 and the cooling fins 5 (FIG. 2
参照)が短い場合でも十分な絶縁耐圧が確保されることとなる。 Sufficient withstand voltage even if the reference) is short it is to be ensured.

【0012】また従来構成例のような特殊なパワーモジュール形状とする必要はなく、また絶縁シートを使用しない為、そこから生じる応力についての心配もない。 [0012] does not have to be a special power module shape, such as in the conventional configuration example, also because you do not want to use the insulating sheet, there is no worry about the stress resulting therefrom. しかし上記2つの効果については、本発明の構成要件の一つである空隙8の有無に関わらず期待できそうなものではある。 However, for the above two effects, there is one that could be expected regardless of the presence or absence of voids 8 is one of the requirements of the present invention. しかしながら空隙8がない場合には、次の問題点を有している。 However, if there is no air gap 8 has the following problems. パワーモジュールを冷却用フィンに取付ける場合、この両者間の十分な面接触(いいかえれば熱伝導性)を確保するためシリコングリースをその接触面に塗布するのが一般的である。 When mounting the power module to the cooling fins, it is common to apply the silicone grease to ensure adequate surface contact (thermal conductivity other words) between the two on the contact surface. ところがシリコングリースは柔らかい粘性を有する為、充填したシリコンゲルとシリコングリースとの間の密着性が悪くなり、これが障害となって十分な絶縁耐圧を確保できなくなるという問題がある。 However since with silicone grease is soft viscous, adhesiveness is poor between the silicone gel and the silicone grease filled, this is a problem that an obstacle can not be secured a sufficient withstand voltage. またシリコングリースの塗布をせずにパワーモジュールを冷却用フィンに取付けると、充分な面接触を確保できず、接触面での熱伝導性が不安定になるという問題が生じてくる。 Further, when mounting the power module without a coating of silicon grease to the cooling fins, can not ensure sufficient surface contact, heat conductivity at the contact surfaces arise becomes unstable.

【0013】そこでこのような問題点を解決する為に、 [0013] Therefore, in order to solve such a problem,
その解決に伴って上記2つの効果をも得る為、パワーモジュール4の取り付け表面と冷却用フィン5との間にわずかの空隙8をモジュール取り付け表面全体について設けている。 To obtain even the two effects along with its resolution, it is provided a slight gap 8 for the whole module mounting surface between the mounting surface of the power module 4 and the cooling fins 5. 上記本発明の実施の形態において、シリコンゲル9の充填時はシリコンゲル9は液状の流動性を有しており、その流動性ゆえに空隙8の中にも十分に浸透でき、この浸透により空隙8にはシリコンゲル9が隙間なく充填される。 In the embodiment of the present invention, during filling of the silicon gel 9 silicon gel 9 has a fluidity of the liquid, also be sufficiently penetrate into the gap 8 in its fluidity because the void 8 The permeation silicone gel 9 is filled without gaps in the. そして上記による充填後、常温放置、もしくは短時間の加熱によりシリコンゲル9はゼリー状、 Then after filling by the, left at room temperature, or silicon gel 9 by brief heating is jelly-like,
もしくはゴム状に硬化される。 Or is cured rubbery. 電気絶縁性を有する流動性樹脂としてシリコンゲルを例に説明してきたが、これは同様な性質を有する他の樹脂材料、例えばエポキシ樹脂であっても差し支えはない。 Has been described as an example a silicon gel as a fluid resin having an electrical insulating property, which is another resin material having similar properties, for example, there is no harm in an epoxy resin. パワーモジュール4の冷却用フィン5への取り付け面の大部分は、空隙8を介して、すなわち空隙8に充填されたシリコンゲル9を介して冷却用フィン5とつながっている。 Most of the mounting surface of the cooling fins 5 of the power module 4, with a gap 8, that is connected to the cooling fins 5 through the silicon gel 9 filling the voids 8. そしてシリコンゲル9は一定の熱伝導性を有する為、空隙8が短ければ、 And because the silicon gel 9 having a certain thermal conductivity, if the air gap 8 is short,
空隙8の部分における熱抵抗は十分に小さな値となり、 Thermal resistance in the portion of the gap 8 becomes sufficiently small value,
従ってシリコングリースを塗布しなくてもパワーモジュール4から冷却用フィン5への熱伝導性は充分に確保される。 Thus thermally conductive silicone grease from the power module 4 without applying to the cooling fins 5 is sufficiently secured. また空隙8の大きさ管理は比較的容易なので、塗布量の精度管理が困難なシリコングリースに比べ、極めて安定した熱伝導性の確保が可能となる。 The size of management so relatively easy voids 8, compared with the hard silicon grease quality control of the coating amount, it is possible to ensure a very stable thermal conductivity.

【0014】さらにシリコンゲル9にアルミナ等のフィラーを混入させれば、電気絶縁性を損なわずに熱伝導性を向上させることが可能となり、より良好かつ安定した熱伝導性の確保が可能となる。 [0014] ask further mixed filler such as alumina silicon gel 9, it is possible to improve the thermal conductivity without impairing the electrical insulation properties, a better and can ensure stable thermal conductivity . またパワーモジュール4 The power module 4
の取り付け面と冷却用フィン5との間に、空隙8に充填されたシリコンゲル9による絶縁層が付加されるので、 During the mounting surface of the cooling fins 5, the insulating layer of silicon gel 9 filling the voids 8 is added,
もし仮にパワーモジュール4の内部素子と該取り付け面との間に絶縁破壊が生じたとしても、このシリコンゲル9による絶縁層で冷却用フィン5との間の絶縁破壊を防止できるという効果も期待もある。 If even if dielectric breakdown between the inner element and the mounting surface of the power module 4 has occurred, both the expected effect of the dielectric breakdown can be prevented between the cooling fins 5 in the insulating layer by the silicon gel 9 is there. シリコンゲル9が充填された外壁6により構成される槽を、パワー回路基板 The bath constituted by an outer wall 6 which silicon gel 9 is filled, the power circuit board
3を蓋としてこれを塞ぎ、パワーモジュール4の外部電極端子11をパワー回路基板3に貫通させかつ半田付けし、パワーモジュール4とパワー回路基板3との電気的接続を実現している。 3 closing this as a lid, the external electrode terminal 11 of the power module 4 and soldered and is passed through to the power circuit board 3, and provide electrical connection between the power module 4 and the power circuit board 3. 以上述べたように本実施形態によれば、パワーモジュール4と冷却用フィン5との間における良好かつ安定した熱伝導性が確保できる、シリコングリース塗布作業が不要となる、短い絶縁距離にもかかわらず十分な絶縁耐圧が確保できる、特殊なパワーモジュール形状とする必要がない、パワーモジュールに加わる応力は生じない、パワーモジュールの内部素子と該取り付け面との間に絶縁破壊が生じても冷却用フィンとの間の絶縁破壊を防止できるという効果をもつ。 According to the present embodiment as described above, can be secured satisfactorily and stable thermal conductivity between the power module 4 and the cooling fins 5, silicone grease coating operation is not required, though a short insulation distance it guarantees sufficient dielectric strength without, need not be a special power module shape, stress applied to the power module does not occur, for cooling even when insulation breakdown between the inner element and the mounting surface of the power module It has an effect of preventing the breakdown between the fins.

【0015】次に本発明の第2の実施形態を図3に基づいて説明する。 [0015] Next the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 図3は前記第1の実施形態である図1におけるパワーモジュール4を、1素子のIGBTおよびこれに逆並列接続された1素子の還流ダイオードとを内蔵するパッケージ21ないし26に置き換えたものであり、 Figure 3 is intended the first power module 4 in FIG. 1 is an embodiment of the, by replacing the package 21 to 26 incorporates a 1 element of the IGBT and a reflux diode anti-parallel connected first element to ,
その他の構造は第1の実施形態と同じである。 Other structures are the same as the first embodiment. 3相インバータとしているので、上記パッケージ6個によりインバータ部が構成されており、これを21ないし26としたものである。 Since the three-phase inverter is configured inverter section by the package 6, in which it was to a 26 no 21. 上記各パッケージ21ないし26の外部電極端子はパワー回路基板3を貫通し半田付けされており、パワー回路基板3の基板パターンにより相互に電気接続されインバータ部を構成している。 External electrode terminals of the above items without the package 21 26 are soldered through the power circuit board 3 constitute the inverter unit are electrically connected to each other by the substrate pattern of the power circuit board 3. パッケージ21 Package 21
ないし26の冷却用フィン5への取り付け面は、その内蔵IGBT等とは電気絶縁されており、冷却用フィン5はパッケージ21ないし26との取り付け面部分において空隙8が生じるような形状となっている。 To the mounting surface of the cooling fins 5 of 26, the internal IGBT etc. and are electrically insulated, cooling fins 5 in a shape such as the gap 8 occurs in the mounting surface portion 26 to no packages 21 there. この空隙8にシリコンゲル9が充填され、それに伴って生じる効果は、 Silicone gel 9 to the gap 8 is filled, the effect occurs with it,
上記第1の実施形態と同じである。 Is the same as in the first embodiment. またこの第2の実施形態の場合には、インバータ部分が低廉な1素子のIGBT The IGBT of this in the case of the second embodiment, the inverter section is less expensive 1 element
およびこれに逆並列接続された1素子の還流ダイオードとを内蔵する6個のパッケージのみで構成され、しかも冷却用フィン5との間に特段の絶縁手段を必要としないので、全体として安価なインバータ装置を構成できるという効果も期待できる。 And consists only of six packages incorporating a reverse parallel connected 1 element reflux diode thereto, and since between the cooling fins 5 does not require special isolation means, inexpensive inverter as a whole effect of being able to configure the device can also be expected.

【0016】次に本発明の第3の実施形態を図5にもとづいて説明する。 [0016] Next will be described a third embodiment of the present invention based on FIG. 図5は前記第2の実施形態である図3 Figure 5 is a second embodiment 3
に対し、1素子のIGBTおよびこれに逆並列接続された1 Hand, it is connected in antiparallel IGBT of 1 element and this 1
素子の還流ダイオードとを内蔵するパッケージ21ないし26を、1素子のIGBTを内蔵するパッケージ31ないし36と1素子の還流ダイオードを内蔵するパッケージ37ないし42とに分けただけのものである。 26 to no package 21 incorporates a reflux diode elements is merely divided into a 42 to package 37 without a built-in package 31 to 36 and 1 element reflux diode incorporating an IGBT of 1 element. 従って上記第2の実施形態と同様に、パッケージ31ないし42 Thus as in the second embodiment, to no package 31 42
を冷却用フィン5に取り付け、冷却用フィン5の取り付け面部に空隙8を設け、そこにシリコンゲル9を充填するという構成をとっており、それゆえに上記第2の実施形態と同様な効果を期待できることとなる。 Mounting the cooling fins 5, the gap 8 provided on the mounting surface of the cooling fin 5, there is taken the configuration in filling the silicone gel 9, thus to obtain the same effect as the second embodiment so that the can.

【0017】次に本発明の第4の実施形態を図6にもとづいて説明する。 [0017] Next will be described a fourth embodiment of the present invention based on FIG. これは前記第2の実施形態において、 Which in the second embodiment,
パワー回路基板3をインバータ部IGBTドライブ回路を含むドライブ回路基板3aと前記以外の回路を含むパワー回路基板3bとに分割し、ドライブ回路基板3aを1素子のIGBTおよびこれに逆並列接続された1素子の還流ダイオードとを内蔵するパッケージ21ないし26の各外部電極端子11と接続し、このドライブ回路基板3aと前記各外部電極端子11をともにシリコンゲル9の中に完全に浸し、ドライブ回路基板3aとパワー回路基板3 Dividing the power circuit board 3 to the power circuit board 3b that includes a circuit other than the a drive circuit board 3a including an inverter unit IGBT drive circuit, are connected in anti-parallel drive circuit board 3a to the IGBT and its 1 element 1 It is no package 21 incorporates a reflux diode element connected to the external electrode terminals 11 of 26, completely immersed the this drive circuit board 3a each external electrode terminal 11 are both in the silicone gel 9, the drive circuit board 3a a power circuit board 3
bとは両基板双方をつなぐ電極端子41を介して電気的に接続したものである。 The b is obtained by electrically connecting through the electrode terminals 41 for connecting the two substrates both. またドライブ回路基板3aは基板の位置を支持する為、冷却用フィン5の一部でもあり、パッケージ21ないし26の全てを囲む外壁6によりできた槽の中でネジ締め固定されている。 Also since the drive circuit board 3a which supports the position of the substrate, it is also part of the cooling fins 5 are screwed fixed in a bath made by an outer wall 6 which surrounds all the packages 21 to 26. この第4の実施形態では、前記第2の実施形態における効果を有することはもとより、さらに次の効果を有する。 In the fourth embodiment, to have an effect in the second embodiment as well, further it has the following effects. パッケージ21ないし26に内蔵されたIGBTを駆動する各ドライブ回路相互間では高電圧が発生するため、一般的にはドライブ回路相互間の絶縁距離を大きくとる必要がある。 Between each drive circuits mutually to drive the IGBT incorporated in 26 to the package 21 without because high voltage is generated, in general it is necessary to increase the insulation distance between the drive circuit each other.
ところが、これらドライブ回路を実装したドライブ回路基板3aごとシリコンゲル9の中に浸してしまえば、ドライブ回路基板3aの表面は電気絶縁性を有するシリコンゲル9で完全に覆われる為、上記の絶縁距離を小さくできるという効果が期待できる。 However, once immersed in the drive circuit board 3a by silicon gel 9 that implement these drive circuits, because the surface of the drive circuit board 3a which is completely covered by the silicone gel 9 having electrical insulating property, said insulation distance effect that can be reduced can be expected. 特に近年ではドライブ用回路部品、例えばフォトカプラやIGBTゲートドライブ駆動用高耐圧ICなどが小型化してきており、そのため高電圧が印加されるにもかかわらず、同部の部品ピン間ピッチは狭くなってきており、これらの小型部品を使用する為にも、必要とされる絶縁距離を短縮していく必要が生じてきているという状況にも応えていくことができる。 In particular the drive circuit components in recent years, for example, a photo-coupler or the high voltage IC for driving IGBT gate drive have downsized, despite Therefore high voltage is applied, the component pin pitch of the parts are narrowed and have, we can go meet even situation in order to use these small parts, is necessary to shorten the insulation distance required has been caused.

【0018】 [0018]

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、半導体スイッチング素子と、該半導体スイッチング素子に逆並列接続された還流ダイオードとから構成される並列接続体を2個直列に接続して直列接続体を構成し、該直列接続体を2個以上並列接続して構成されたインバータ部を内蔵しかつ該インバータ部と電気絶縁された取付け面を有する一体構造のモジュールと、モジュールが取付けられる導電性材質の冷却用フィンとを有するインバータ装置において、冷却フィンのモジュール取付面にモジュールの周囲を囲み収納する壁を設け、壁によって構成された槽にモジュールを収納後充填される非導電性および熱伝導性をもつ流動性樹脂と、冷却フィンへのモジュール取付面と冷却フィンとの間に流動性樹脂が染み込み充填される隙間とを According to the above mentioned way the present invention, a semiconductor switching element, serially connected with parallel connection member configured to two series of antiparallel-connected freewheeling diode to the semiconductor switching elements configure the connection member, and a monolithic module with a built-in inverter section constructed by a parallel connection of two or more series-connected body and the inverter unit and electrically insulated mounting surface, conductive module is mounted in the inverter device having a cooling fin of sexual material, the housing walls surrounds the module to the module mounting surface of the cooling fins provided, the non-conductive filled after housing the module in a bath constituted by a wall and thermal a fluid resin with conductivity, and a gap fluid resin is filled penetration between the module mounting surface of the cooling fins and the cooling fins けたので、 パワーモジュールの外部電極端子と冷却用フィンとの間の距離が短い場合でも十分な絶縁耐圧を確保でき、絶縁耐圧確保のために従来構成例のような特殊なパワーモジュール形状とする必要もなく、また絶縁シートを使用しないのでそこから生じる応力についての心配もなく、シリコングリースの塗布も不要となり、極めて安定した熱伝導性の確保もでき、 Since girder, can ensure sufficient withstand voltage even if the short distance between the external electrode terminal of the power module and the cooling fins, to be a special power modules shaped like a conventional configuration example for the withstand voltage ensured without without also concern about stress resulting therefrom does not use insulation sheet also, the application of silicone grease becomes unnecessary, can ensure a very stable thermal conductivity,
さらにはシリコンゲルにアルミナ等のフィラーを混入させて電気絶縁性を損なわずに熱伝導性を向上させることも可能となり、全体として安価なインバータ装置を提供できる。 Further by mixing a filler such as alumina silicone gel it becomes possible to improve the thermal conductivity without impairing the electrical insulation properties, can provide an inexpensive inverter device as a whole. パワーモジュールのインバータ部ドライブ回路相互間の絶縁距離を小さくでき、特に近年の小型化してきたフォトカプラやIGBTゲートドライブ駆動用高耐圧IC Possible to reduce the insulation distance between the inverter drive circuit mutual power module, photo coupler and IGBT gate drive driving high voltage IC that has been particularly recent downsizing
などの使用も可能になる。 The use of such as it becomes possible.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明の第1の実施例におけるインバータ装置の構成図を示したもの Shows a block diagram of an inverter apparatus according to a first embodiment of the present invention; FIG

【図2】本発明の第1の実施例における一般的な絶縁距離が不足する部分を示したもの Those common insulation distance showed a portion missing in the first embodiment of the present invention; FIG

【図3】本発明の第2の実施例におけるインバータ装置の構成図を示したもの Shows a block diagram of an inverter apparatus in the second embodiment of the present invention; FIG

【図4】本発明の第2の実施例における、シリコンゲルの充填された槽の中に配置された各パッケージを示したもの In the second embodiment of the invention, FIG, shows each package disposed within the filled bath silicone gel

【図5】本発明の第3の実施例におけるインバータ装置の構成図を示したもの Shows a block diagram of an inverter apparatus according to a third embodiment of the present invention; FIG

【図6】本発明の第4の実施例におけるインバータ装置の構成図を示したもの Shows a block diagram of an inverter apparatus according to the fourth embodiment of the invention; FIG

【図7】本発明の第1の実施例におけるインバータ部パワーモジュールを電気回路により示したもの [7] that the inverter power module according to the first embodiment of the present invention shown by the electrical circuit

【図8】本発明の第2の実施例におけるインバータ部の各パッケージを電気回路で示したもの Shows the each package of the inverter with an electric circuit in the second embodiment of the present invention; FIG

【図9】本発明の第3の実施例におけるインバータ部の各パッケージを電気回路で示したもの Shows the each package of the inverter with an electric circuit in the third embodiment of the present invention; FIG

【図10】従来の構成例を示したもの [Figure 10] shows a conventional configuration example

【図11】従来例を、底面よりの斜め方向からみた外観斜視図 [11] The prior art, external perspective view seen from the oblique direction of the bottom surface

【図12】従来例における各部絶縁距離を示したもの [Figure 12] shows the respective portions insulation distance in the conventional example

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 インバータ装置 2 制御回路基板 3 パワー回路基板 3a IGBTドライブ回路を含むドライブ回路基板 3b IGBTドライブ回路を除いたパワー回路基板 4 パワーモジュール 5 冷却用フィン 6 冷却用フィン5の一部でもある外壁 7 冷却用フィン5へのパワーモジュール取り付けネジ、もしくはパッケージ取り付けネジ 8 空隙 9 シリコンゲル 10 インバータケース 11 パワーモジュール、もしくはパッケージの外部電極端子 12、13 コネクタ 14 コネクタ付きケーブル 21〜26 IGBTと還流ダイオードとを内蔵したパッケージ 31〜36 IGBTを内蔵したパッケージ 37〜42 還流ダイオードを内蔵したパッケージ 99 一対の貫通孔 100 半導体装置 101 板状のヒートシンク 102 封止樹脂 102a 封止樹脂102から成る 1 inverter 2 control circuit board 3 power circuit board 3a also the outer wall 7 cooled part of the power circuit board 4 the power module 5 cooling fins 6 cooling fins 5, except for the drive circuit board 3b IGBT drive circuit including an IGBT drive circuit power module mounting screws to use fins 5 or incorporating a package mounting screw 8 void 9 silicone gel 10 inverter case 11 power module or package external electrode terminals 12 and 13 connector 14 connector cable with 21 to 26 IGBT with a freewheeling diode of, consisting package 31-36 package 99 a pair of through holes 100 semiconductor device including a built-in package 37-42 reflux diode IGBT 101 plate-shaped heat sink 102 sealing resin 102a sealing resin 102 縁部 103 板状のリードフレーム 107 外部端子 111 パワー半導体素子 113 アルミ製のボンディングワイヤ 121 辺縁部102aから後退した段差 131 絶縁シート 141 放熱フィン 141a 平坦面 Edge 103 plate-shaped lead frame 107 step 131 insulating sheet 141 radiating fins 141a flat surface recessed from the external terminal 111 the power semiconductor element 113 made of aluminum bonding wires 121 edges 102a

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl. 7識別記号 FI テーマコート゛(参考) H02M 7/5387 H01L 23/36 D H05K 5/00 25/04 C 7/20 Fターム(参考) 4E360 AB02 AB13 AB33 CA01 ED22 EE08 GA24 GA33 GB99 5E322 AA01 AB08 FA09 5F036 AA01 BB05 BB21 BC33 BC35 BD21 5H007 CA01 CB05 HA04 HA05 ────────────────────────────────────────────────── ─── of the front page continued (51) Int.Cl. 7 identification mark FI theme Court Bu (reference) H02M 7/5387 H01L 23/36 D H05K 5/00 25/04 C 7/20 F -term (reference) 4E360 AB02 AB13 AB33 CA01 ED22 EE08 GA24 GA33 GB99 5E322 AA01 AB08 FA09 5F036 AA01 BB05 BB21 BC33 BC35 BD21 5H007 CA01 CB05 HA04 HA05

Claims (4)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 半導体スイッチング素子と、該半導体スイッチング素子に逆並列接続された還流ダイオードとから構成される並列接続体を2個直列に接続して直列接続体を構成し、該直列接続体を2個以上並列接続して構成されたインバータ部を内蔵しかつ該インバータ部と電気絶縁された取付け面を有する一体構造のモジュールと、 And 1. A semiconductor switching device, a parallel connection body consists of a reflux diode connected in antiparallel to the semiconductor switching elements are connected to two series constitute a series connection, a series-connection body and monolithic modules having two or more parallel-connected to a built-in inverter portion configured and the inverter unit and electrically insulated mounting surface,
    前記モジュールが取付けられる導電性材質の冷却用フィンとを有するインバータ装置において、 前記冷却フィンの前記モジュール取付面に前記モジュールの周囲を囲み収納する壁を設け、 前記壁によって構成された槽に前記モジュールを収納後充填される非導電性おび熱伝導性をもつ流動性樹脂と、 前記冷却フィンへの前記モジュール取付面と前記冷却フィンとの間に前記流動性樹脂が染み込み充填される隙間とを設けたことを特徴とするインバータ装置。 In the inverter device having a cooling fin of the conductive material in which the module is mounted, the housing walls surrounds the module to the module mounting surface of the cooling fins provided, the module in a bath constituted by said wall a fluid resin with a non-conductive banded thermally conductive filled after storage, and a gap in which the fluid resin is filled penetration between the cooling fins and the module mounting surface to the cooling fins provided inverter and wherein the a.
  2. 【請求項2】 半導体スイッチング素子と、該半導体スイッチング素子に逆並列接続された還流ダイオードとから構成される並列接続体を内蔵しかつ該並列接続体と電気絶縁された取付け面を有するパッケージ構造物と、前記並列接続体を2個直列に接続して直列接続体を構成し、該直列接続体を2個以上並列接続して構成されたインバータ部と、前記パッケージ構造物が取付けられる導電性材質の冷却用フィンとを有するインバータ装置において、 前記冷却用フィンの前記パッケージ構造物取付面に全ての前記パッケージ構造物の周囲を囲む壁を設け、 前記壁によって構成された槽に前記パッケージ構造物を収納後充填される非導電性および熱伝導性をもつ流動性樹脂と、 前記冷却用フィンへの前記パッケージ構造物取付面と前記冷却用フ Wherein the semiconductor switching element, connected in anti-parallel to a built-in parallel connection body consists of a freewheeling diode and said parallel connection body and electrically insulated package structure having a mounting surface to said semiconductor switching elements If, to constitute a series connection by connecting the parallel connection body to two series, and an inverter section constructed by a parallel connection of two or more series-connected body, the conductive material in which the package structure is mounted in the inverter device having a cooling fin, the wall surrounding the periphery of all of the package structure in the package structure mounting surface of the cooling fin is provided, the package structure in a bath constituted by said wall a fluid resin with non-conductive and thermally conductive filled after storage, the package structure mounting surface and the cooling off of the the cooling fins ィンとの間に前記流動性樹脂が染み込み充填される隙間とを設けたことを特徴とするインバータ装置。 Inverter and wherein said providing the the gap fluid resin is filled penetration between the fin.
  3. 【請求項3】 半導体スイッチング素子を内蔵しかつ該素子と電気絶縁された取付け面を有する第1のパッケージ構造物と、還流ダイオードを内蔵しかつ該ダイオードと電気絶縁された取付け面を有する第2のパッケージ構造物と、前記半導体スイッチング素子に前記還流ダイオードを逆並列接続した並列接続体を2個直列に接続して直列接続体を構成し、該直列接続体を2個以上並列接続して構成されたインバータ部と、前記第1、第2のパッケージ構造物が取付けられる導電性材質の冷却用フィンとを有するインバータ装置において、 前記冷却用フィンの前記パッケージ構造物取付面に全ての前記パッケージ構造物の周囲を囲む壁を設け、 前記壁によって構成された槽に前記パッケージ構造物を収納後充填される非導電性および熱伝導性 3. A second having a first package structure having a built-in semiconductor switching element and the element and the electrically insulated mounting surface, a built-in freewheeling diode and the diode and electrically insulated mounting surface a package structure of the form a series connection body of said reflux diode semiconductor switching elements are connected antiparallel connection the parallel connection body to two series configuration connected in parallel two or more series-connection body an inverter unit that is, the first, the inverter device having a cooling fin of the second package structure is conductive material attached, all of the packages in the package structure mounting surface of the cooling fin structure provided a wall surrounding the periphery of the object, a non-conductive and thermally conductive filled after accommodating the package structure in a bath constituted by said wall もつ流動性樹脂と、 前記冷却用フィンへの前記パッケージ構造物取付面と前記冷却用フィンとの間に前記流動性樹脂が染み込み充填される隙間とを設けたことを特徴とするインバータ装置。 A fluid resin with, an inverter apparatus is characterized by providing a gap in which the fluid resin is filled penetration between the cooling fins and the package structure mounting surface of the to the cooling fins.
  4. 【請求項4】 前記インバータ装置において、 前記各半導体スイッチング素子のオン、オフ動作を行なうための駆動用回路を搭載した基板を、前記流動性樹脂の中に埋め込んだことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項記載のインバータ装置。 4. A said inverter apparatus, according to claim 1, wherein said that each on of the semiconductor switching element, equipped with a substrate driving circuit for performing off operation, embedded into the flowable resin the inverter device according to any one of to 3.
JP2001126807A 2001-04-25 2001-04-25 The inverter device Expired - Fee Related JP4691819B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001126807A JP4691819B2 (en) 2001-04-25 2001-04-25 The inverter device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001126807A JP4691819B2 (en) 2001-04-25 2001-04-25 The inverter device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002325467A true true JP2002325467A (en) 2002-11-08
JP4691819B2 JP4691819B2 (en) 2011-06-01

Family

ID=18975785

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001126807A Expired - Fee Related JP4691819B2 (en) 2001-04-25 2001-04-25 The inverter device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4691819B2 (en)

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005020276A3 (en) * 2003-08-21 2005-04-14 Denso Corp Power converter and semiconductor device mounting structure
WO2006030606A1 (en) * 2004-09-17 2006-03-23 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Motor control device and method for assembling motor control device
JP2008172128A (en) * 2007-01-15 2008-07-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd Circuit module and its manufacturing method
JP2008199796A (en) * 2007-02-13 2008-08-28 Ihi Corp Power switching module
JP2008288250A (en) * 2007-05-15 2008-11-27 Nec Electronics Corp Multi-chip package
JP2009232603A (en) * 2008-03-24 2009-10-08 Denso Corp Power conversion device
JP2010133366A (en) * 2008-12-05 2010-06-17 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Inverter-integrated electric compressor and inverter device thereof
JP2011023635A (en) * 2009-07-17 2011-02-03 Diamond Electric Mfg Co Ltd Block type power module and power conversion device
US8063594B2 (en) 2008-03-19 2011-11-22 Hitachi, Ltd. Motor drive apparatus
JP2011250488A (en) * 2010-05-21 2011-12-08 Denso Corp Inverter device, and driving device using the same
JP2013115297A (en) * 2011-11-30 2013-06-10 Hitachi Ltd Power semiconductor device
JP2013229983A (en) * 2012-04-25 2013-11-07 Denso Corp Power conversion device
WO2014129037A1 (en) * 2013-02-20 2014-08-28 日産自動車株式会社 Motor with inverter
KR101730541B1 (en) * 2016-07-26 2017-04-26 에스엠이서브텍주식회사 A power supply device with a heat dissipation function

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02290098A (en) * 1989-02-10 1990-11-29 Fuji Electric Co Ltd Cooling device for inverter apparatus
JPH05244788A (en) * 1992-02-27 1993-09-21 Fuji Electric Co Ltd Power regenerator
JPH09191659A (en) * 1996-01-09 1997-07-22 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor device and semiconductor module
JPH10242385A (en) * 1997-02-27 1998-09-11 Yamaha Motor Co Ltd Power hybrid integrated-circuit device
JP2001007281A (en) * 1999-06-18 2001-01-12 Hitachi Ltd Power semiconductor module

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02290098A (en) * 1989-02-10 1990-11-29 Fuji Electric Co Ltd Cooling device for inverter apparatus
JPH05244788A (en) * 1992-02-27 1993-09-21 Fuji Electric Co Ltd Power regenerator
JPH09191659A (en) * 1996-01-09 1997-07-22 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor device and semiconductor module
JPH10242385A (en) * 1997-02-27 1998-09-11 Yamaha Motor Co Ltd Power hybrid integrated-circuit device
JP2001007281A (en) * 1999-06-18 2001-01-12 Hitachi Ltd Power semiconductor module

Cited By (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7724523B2 (en) 2003-08-21 2010-05-25 Denso Corporation Electric power converter and mounting structure of semiconductor device
US8027161B2 (en) 2003-08-21 2011-09-27 Denso Corporation Electronic power converter and mounting structure of semiconductor device
US7826226B2 (en) 2003-08-21 2010-11-02 Denso Corporation Electric power converter and mounting structure of semiconductor device
EP2216891A3 (en) * 2003-08-21 2010-09-29 Denso Corporation Electric power converter and mounting structure of semiconductor device
EP2216892A3 (en) * 2003-08-21 2010-09-29 Denso Corporation Electric power converter and mounting structure of semiconductor device
US7508668B2 (en) 2003-08-21 2009-03-24 Denso Corporation Electric power converter and mounting structure of semiconductor device
EP2216890A3 (en) * 2003-08-21 2010-09-29 Denso Corporation Electric power converter and mounting structure of semiconductor device
WO2005020276A3 (en) * 2003-08-21 2005-04-14 Denso Corp Power converter and semiconductor device mounting structure
US7679915B2 (en) 2004-09-17 2010-03-16 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Motor control apparatus and method of assembling motor control apparatus
JP2010178625A (en) * 2004-09-17 2010-08-12 Yaskawa Electric Corp Motor control apparatus and method of assembling motor control apparatus
JP4548619B2 (en) * 2004-09-17 2010-09-22 株式会社安川電機 Motor controller
WO2006030606A1 (en) * 2004-09-17 2006-03-23 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Motor control device and method for assembling motor control device
JP2008172128A (en) * 2007-01-15 2008-07-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd Circuit module and its manufacturing method
JP2008199796A (en) * 2007-02-13 2008-08-28 Ihi Corp Power switching module
JP2008288250A (en) * 2007-05-15 2008-11-27 Nec Electronics Corp Multi-chip package
US8063594B2 (en) 2008-03-19 2011-11-22 Hitachi, Ltd. Motor drive apparatus
JP2009232603A (en) * 2008-03-24 2009-10-08 Denso Corp Power conversion device
JP2010133366A (en) * 2008-12-05 2010-06-17 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Inverter-integrated electric compressor and inverter device thereof
US8717765B2 (en) 2008-12-05 2014-05-06 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Integrated-inverter electric compressor and inverter unit thereof
JP2011023635A (en) * 2009-07-17 2011-02-03 Diamond Electric Mfg Co Ltd Block type power module and power conversion device
JP2011250488A (en) * 2010-05-21 2011-12-08 Denso Corp Inverter device, and driving device using the same
US8705242B2 (en) 2010-05-21 2014-04-22 Denso Corporation Inverter device and drive unit using the same
JP2013115297A (en) * 2011-11-30 2013-06-10 Hitachi Ltd Power semiconductor device
US9013877B2 (en) 2011-11-30 2015-04-21 Hitachi Power Semiconductor Device, Ltd. Power semiconductor device
JP2013229983A (en) * 2012-04-25 2013-11-07 Denso Corp Power conversion device
US9029977B2 (en) 2012-04-25 2015-05-12 Denso Corporation Power conversion apparatus
WO2014129037A1 (en) * 2013-02-20 2014-08-28 日産自動車株式会社 Motor with inverter
JP5930115B2 (en) * 2013-02-20 2016-06-08 日産自動車株式会社 Inverter with motor
KR101730541B1 (en) * 2016-07-26 2017-04-26 에스엠이서브텍주식회사 A power supply device with a heat dissipation function

Also Published As

Publication number Publication date Type
JP4691819B2 (en) 2011-06-01 grant

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20030052405A1 (en) Semiconductor device
US20040061221A1 (en) High power MCM package
US6549409B1 (en) Power converter assembly
US6404048B2 (en) Heat dissipating microelectronic package
US6914321B2 (en) Semiconductor device
US5767573A (en) Semiconductor device
US6703703B2 (en) Low cost power semiconductor module without substrate
US5920119A (en) Power semiconductor module employing metal based molded case and screw fastening type terminals for high reliability
US20100007026A1 (en) Semiconductor device and method of manufacturing the same
US6762937B2 (en) Power module
US20030122232A1 (en) Semiconductor power device
US20090302444A1 (en) Resin sealed semiconductor device and manufacturing method therefor
US7045884B2 (en) Semiconductor device package
US20060091512A1 (en) Semiconductor device and manufacturing process thereof
US20070236883A1 (en) Electronics assembly having heat sink substrate disposed in cooling vessel
JP2005237141A (en) Inverter and inverter manufacturing method
JP2006165534A (en) Semiconductor device
JP2005057212A (en) Immersion type two-surface heat-radiation power module
JP2000091499A (en) Power semiconductor module and motor drive system employing the same
US6867484B2 (en) Semiconductor device
JP2005123233A (en) Cooling structure of semiconductor device
JPH09139461A (en) Semiconductor power module
JP2002076197A (en) Board for semiconductor device and semiconductor device
JP2007173272A (en) Semiconductor device and method of manufacturing same
JPH11204700A (en) Power module integrating heat radiating fin

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080314

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20101105

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20101109

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110107

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110125

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110207

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140304

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees