JP2005237141A - インバータおよびインバータの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体素子の両面を放熱板で挟んだパワーカードに高い寸法精度を要求せずとも、パワーカードと冷却水の循環経路との高い密着度を保持することができ、高い冷却効率と組み立て時の作業性を両立したインバータを提供する。
【解決手段】半導体素子の両面を放熱板で挟んだパワーカード７を収容する収容部と、該パワーカードの周囲に冷却媒体を循環させる循環経路部５ｃと、が形成されたケース５を具備するインバータ１において、該パワーカードと収容部との隙間に絶縁性樹脂２２を充填し、該絶縁性樹脂を硬化させてパワーカードを固定した。
【選択図】図２

Description

本発明は、両面冷却構造のインバータの技術に関する。
より詳細には、スイッチング素子等の半導体素子の両面を放熱板で挟んだパワーカード（パワーモジュール）を収容し、該パワーカードの周囲に冷却媒体の循環経路を設けた筐体を具備するインバータおよびインバータの製造方法に関する。

近年、ＨＶ（Ｈｙｂｒｉｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ）のモータ用インバータモジュール等、インバータは小型化および大電流化の要求がますます強くなっている。これに伴い、インバータを構成する半導体素子の発熱量も増大する傾向にある。
半導体素子の動作の安定性（すなわち、インバータの信頼性）を確保するという観点から見れば、半導体素子の温度を所定の温度以下に保持することが望ましい。よって、インバータの冷却効率の向上は、低発熱量の半導体材料開発等、半導体素子自体の発熱量の低減と並んで、インバータの小型化および大電流化を達成する上で避けて通ることができない重要な問題となる。

従来、インバータを構成する絶縁基板の一方の面に半導体素子を実装し、他方の面にはフィンを形成した放熱板を設けて空冷する方法が知られている。
また、冷却効率をさらに向上させるべく、半導体素子が実装されていない方の絶縁基板の面が直接冷却水と接触するように冷却水の循環経路を形成したインバータも検討されている。例えば、特許文献１に記載の如くである。

また、半導体素子の両面を放熱板で挟んでパワーカードを形成し、該パワーカードの両面の放熱板に可撓性のチューブを密着させて該チューブに冷却水を循環させるインバータも検討されている。例えば、特許文献２に記載の如くである。

特開２００２−３１５３５７号公報 特開２００２−２６２１５号公報

特許文献１に記載のインバータは半導体素子の一方の面からのみ冷却する構成であるため、両面から冷却する構成と比較すると、同じ放熱量でも半導体素子の板面に鉛直な方向の熱勾配が大きくなる傾向がある。これは、半導体素子の最も高温となる部分と冷却水との温度差が大きく、半導体素子や基板、はんだ層等の接合部への熱応力の負荷が大きくなるということを意味している。
また、特許文献１に記載のインバータは、半導体素子が実装されていない方の絶縁基板の面が直接冷却水と接触するように冷却水の循環経路を形成しているため、冷却水の水温や圧力が上昇するとインバータの筐体内に冷却水の一部が漏洩するおそれがあるという問題がある。

特許文献２に記載のインバータは半導体素子の両面から冷却する構成であるため、半導体素子の一方の面からのみ冷却する構成と比較すると、同じ放熱量でも半導体素子の板面に鉛直な方向の熱勾配を小さくすることが可能であり、冷却効率を高めることが容易である点が優れている。
しかし、特許文献２に記載のインバータは、組み立て時におけるパワーカードの放熱板と冷却水を循環させる可撓性チューブとの密着度にばらつきが生じ易く、インバータの個体間での冷却効率のばらつきが大きいという問題がある。すなわち、可撓性チューブをパワーカード側に均一に押さえつけてパワーカードと可撓性チューブとの密着度を確保するためには作業者の熟練が必要であるとともに、作業工数および作業時間が増大するという問題が発生する。
また、可撓性のチューブをパワーカードの両方から押さえつける際の力加減やチューブ自体の強度（肉厚等）のばらつきによってはパワーカードの取り付け位置も大きくばらついてしまい、パワーカードと制御基板との接合を行う際における両者の位置ずれが問題となる（製品歩留まりの低下）。

一方、パワーカードの両面を冷却する循環経路として、弾性変形しない配管を用いた場合には、該配管とパワーカードとの密着度を均一とするためにパワーカード自体に高い寸法精度が要求されることとなり、これも部品コストの増大や作業工数の増加（例えば、組み立て時にパワーカードを研削してサイズ合わせをする等）という問題が発生する。

本発明は以上の如き状況に鑑み、パワーカードに高い寸法精度を要求せずとも、パワーカードと冷却水の循環経路との高い密着度を保持することができ、高い冷却効率と組み立て時の作業性を両立したインバータを提供するものである。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、半導体素子の両面を放熱板で挟んだパワーカードを収容する収容部と、該パワーカードの周囲に冷却媒体を循環させる循環経路部と、が形成された筐体を具備するインバータにおいて、
該パワーカードと収容部との隙間に絶縁性樹脂を充填し、該絶縁性樹脂を硬化させてパワーカードを固定するものである。

請求項２においては、半導体素子の両面を放熱板で挟んだパワーカードを収容する収容部と、該パワーカードの周囲に冷却媒体を循環させる循環経路部と、が形成された筐体を具備するインバータにおいて、
両面にろう材を被覆した板材を波状に屈曲し、該板材を筐体に形成された冷却媒体の循環経路部に収容し、該ろう材を溶融後、凝固させて該板材を循環経路部に固定することにより、冷却媒体の循環経路内にフィンを形成するものである。

請求項３においては、半導体素子の両面を放熱板で挟んだパワーカードを収容する収容部と、該パワーカードの周囲に冷却媒体を循環させる循環経路部と、が形成された筐体を具備するインバータの製造方法において、
該収容部に絶縁性樹脂を充填した後に、収容部にパワーカードを挿嵌し、該絶縁性樹脂を硬化させてパワーカードを固定するものである。

請求項４においては、半導体素子の両面を放熱板で挟んだパワーカードを収容する収容部と、該パワーカードの周囲に冷却媒体を循環させる循環経路部と、が形成された筐体を具備するインバータの製造方法において、
両面にろう材を被覆した板材を波状に屈曲し、該板材を筐体に形成された冷却媒体の循環経路部に収容し、該ろう材を溶融後、凝固させて該板材を循環経路部に固定することにより、冷却媒体の循環経路内にフィンを形成するものである。

請求項５においては、半導体素子の両面を放熱板で挟んだパワーカードを収容する収容部と、該パワーカードの周囲に冷却媒体を循環させる循環経路部と、が形成された筐体を具備するインバータの製造方法において、
両面にろう材を被覆した板材を波状に屈曲し、該板材を筐体に形成された冷却媒体の循環経路部に収容し、該ろう材を溶融後、凝固させて該板材を循環経路部に固定することにより、冷却媒体の循環経路内にフィンを形成し、
該収容部に絶縁性樹脂を充填した後に、収容部にパワーカードを挿嵌し、該絶縁性樹脂を硬化させてパワーカードを固定するものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１においては、パワーカードと収容部との隙間に熱伝導率が大きい絶縁性樹脂を充填することにより、パワーカードと収容部とを絶縁性樹脂を介して確実に密着させ、パワーカードにて発生した熱を効率良く循環経路部を流れる冷却水に放熱することが可能である。
また、収容部の形状および大きさをパワーカードの外形に対応させ、パワーカードと収容部との隙間が極力小さくなるように構成することにより、パワーカードを収容部に固定したときの位置精度が良く、バスバー等とパワーカードとの配線の接合時における位置ずれを防止することが可能であり、組み立て時の作業性が向上する。

請求項２においては、パワーカードの両面に面する冷却水の循環経路の表面積を大きくすることができ、冷却効率を更に向上させることが可能である。
また、容易に冷却水の循環経路内にフィンを形成することが可能であり、組み立て時の作業性に優れる。

請求項３においては、パワーカードと収容部との隙間に熱伝導率が大きい絶縁性樹脂を充填することにより、パワーカードと収容部とを絶縁性樹脂を介して確実に密着させ、パワーカードにて発生した熱を効率良く循環経路部を流れる冷却水に放熱することが可能である。
また、収容部の形状および大きさをパワーカードの外形に対応させ、パワーカードと収容部との隙間が極力小さくなるように構成することにより、パワーカードを収容部に固定したときの位置精度が良く、バスバー等とパワーカードとの配線の接合時における位置ずれを防止することが可能であり、組み立て時の作業性が向上する。

請求項４においては、パワーカードの両面に面する冷却水の循環経路の表面積を大きくすることができ、冷却効率を更に向上させることが可能である。
また、容易に冷却水の循環経路内にフィンを形成することが可能であり、組み立て時の作業性に優れる。

請求項５においては、パワーカードと収容部との隙間に熱伝導率が大きい絶縁性樹脂を充填することにより、パワーカードと収容部とを絶縁性樹脂を介して確実に密着させ、パワーカードにて発生した熱を効率良く循環経路部を流れる冷却水に放熱することが可能であるとともに、パワーカードの両面に面する冷却水の循環経路の表面積を大きくして冷却効率を更に向上させることが可能である。
また、収容部の形状および大きさをパワーカードの外形に対応させ、パワーカードと収容部との隙間が極力小さくなるように構成することにより、パワーカードを収容部に固定したときの位置精度が良く、バスバー等とパワーカードとの配線の接合時における位置ずれを防止することが可能であるとともに、容易に冷却水の循環経路内にフィンを形成することが可能であり、組み立て時の作業性に優れる。
さらに、フィンを形成後にパワーカードを固定するので、組み立て時にパワーカードを構成する半導体素子が耐熱温度を越えることがない。

以下では、図１を用いて、本発明に係るインバータの実施の一形態であるインバータ１の回路構成について説明する。

直流電源の一例であるバッテリ１０１は、インバータ１の入力端子であるＰ端子１０２ａおよびＮ端子１０３ａにてインバータ１に接続されている。また、外部負荷の一例である交流三相モータ１０４は、インバータ１の出力端子であるＵ端子１０５Ｕ、Ｖ端子１０５Ｖ、Ｗ端子１０５Ｗにてインバータ１に接続されている。

インバータ１はいわゆる三相ブリッジ型の回路構成を成し、Ｐ端子１０２ａに接続されたＰ側配線１０２と、Ｎ端子１０３ａに接続されたＮ側配線１０３との間に、Ｕ相パワー回路１０６、Ｖ相パワー回路１０７およびＷ相パワー回路１０８が並列に接続される。

Ｕ相パワー回路１０６は、インバータ１から出力される三相交流電流のＵ相に対応し、二つのパワーユニット１０９・１０９を直列に接続して一端をＰ側配線１０２、他端をＮ側配線１０３に接続するとともに、二つのパワーユニット１０９・１０９を接続する配線の中途部とＵ端子１０５ＵとをＵ相配線１１０Ｕで接続したものである。
パワーユニット１０９は、例えばＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ（またはＩｎｅｒｔｅｄ） Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等の半導体素子からなるパワー素子２と、該パワー素子２に印加されるフライバック電圧からの素子耐圧保護および回生動作時の電流経路生成のための半導体素子であるダイオード素子３と、を並列に接続したものである。パワー素子２のゲート端子２ａは外部コントロールユニット（ＥＣＵ）１１１と接続され、該ＥＣＵ１１１からの信号により、パワー素子２のスイッチング動作が行われる。
Ｖ相パワー回路１０７およびＷ相パワー回路１０８は、前記Ｕ相パワー回路１０６と略同じ構成である。Ｖ相パワー回路１０７はインバータ１から出力される三相交流電流のＶ相に対応し、Ｖ相配線１１０ＶによりＶ端子１０５Ｖに接続される。Ｗ相パワー回路１０８はインバータ１から出力される三相交流電流のＷ相に対応し、Ｗ相配線１１０ＷによりＷ端子１０５Ｗに接続される。

コンデンサ４は、Ｕ相パワー回路１０６、Ｖ相パワー回路１０７およびＷ相パワー回路１０８を構成するパワーユニット１０９・１０９・・・のスイッチング動作に伴う電圧変動を平滑化するものであり、Ｕ相パワー回路１０６、Ｖ相パワー回路１０７およびＷ相パワー回路１０８と並列に接続される。

ＥＣＵ１１１はインバータ１の動作を制御するものであり、各パワー素子２のゲート端子２ａに信号を出力することにより、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相に位相差をもってそれぞれ単相電流を出力させる。このようにして、本実施例のインバータ１は、高電圧バッテリ１０１から入力された直流電流を三相交流電流に変換して交流三相モータ１０４に出力する。
また、ＥＣＵ１１１は、各パワー素子２のゲート端子２ａに信号を出力するタイミングを変化させることにより、三相交流電流の周波数を変化させる（ひいては、交流三相モータ１０４の回転数を制御する）。

以下では、図２、図３、図４および図５を用いて、インバータ１の詳細構成について説明する。
インバータ１は主に、制御基板６、コンデンサ４、パワーカード７・７・・・、ケース５、バスバー８・９、バスバー１０・１０・１０、上蓋１１、下蓋１２等で構成される。

図２に示す如く、制御基板６は絶縁性樹脂（エポキシ樹脂やフェノール樹脂等）または絶縁性セラミックスからなる絶縁基板上に銅板やアルミ板等で電流経路が形成され、ＣＰＵやＲＯＭ等の半導体素子が実装されたものであり、図１で示すインバータ１の回路におけるＥＣＵ１１１に相当する。制御基板６およびコンデンサ４はケース５の上部空間に収容される。

図２および図５に示す如く、パワーカード７は主に、パワー素子２、ダイオード素子３、端子１３・１３、絶縁板１４・１４、放熱板１５・１５、モールド樹脂１６等で構成される。
一対の端子１３・１３は導電材料（銅、アルミ、鋼等）からなる板状の部材である。パワー素子２およびダイオード素子３の両面には一対の端子１３・１３が電気的に（通電可能に）接合される。このとき、パワー素子２およびダイオード素子３は端子１３の一端（基部）に接合され、端子１３は中途部にて側面視略Ｌ字型に屈曲される。パワー素子２およびダイオード素子３が接合された一対の端子１３・１３の他端（先端部）は、それぞれバスバー８・バスバー１０（またはバスバー９・バスバー１０）に電気的に接合される。
一対の絶縁板１４・１４は絶縁性樹脂（エポキシ樹脂やフェノール樹脂等）または絶縁性セラミックスからなる板状の部材であり、一対の端子１３・１３においてパワー素子２およびダイオード素子３が接合された面の反対側の面にそれぞれ接合される。
一対の放熱板１５・１５は、例えば銅−モリブデン合金やアルミ−シリコン合金等、放熱性に優れた（熱伝導率が大きい）材料からなる板状の部材であり、一対の端子１３・１３においてパワー素子２およびダイオード素子３が接合された面の反対側の面にそれぞれ接合される。
このように、パワーカード７は、半導体素子であるパワー素子２およびダイオード素子３の両面を一対の放熱板１５・１５で挟み、絶縁性樹脂からなるモールド樹脂１６により略直方体形状にモールドされた部材となっている。本実施例のインバータ１においては、パワーカード７を六個具備している。

図２、図３、および図４に示す如く、ケース５、上蓋１１および下蓋１２はインバータ１の筐体を成す部材である。
ケース５は上下面が開口した略箱形の部材であり、その内部空間は仕切５ａにより上下二つの空間（上部空間および下部空間）に区画される。ケース５はアルミニウムやその合金等、放熱性に優れた（熱伝導率が大きい）材料により鋳造される。
仕切５ａの一部はケース５の下方に窪んだ形状となっており、該窪んだ部分に対応する上部空間が収容部５ｂ・５ｂ・・・（図３参照）となる。
収容部５ｂはパワーカード７を収容するための空間であり、本実施例においては図４に示す如く、収容部５ｂ・５ｂ・・・は本実施例のパワーカード７の個数（六個）に対応して計六箇所形成され、平面視で３×２となるように（三つの収容部５ｂ・５ｂ・５ｂからなる二本の列１７・１７が形成されるように）配置される。また、ケース５の下部空間は該二本の列１７・１７により、三つの空間に区画される。この三つに区画された下部空間が循環経路部５ｃ・５ｃ・５ｃを形成する。
上蓋１１および下蓋１２は、それぞれケース５の上面および下面を閉塞するための部材であり、下蓋１２にてケース５の下面を閉塞したとき、収容部５ｂ・５ｂ・・・に対応する部分の仕切５ａの下端面、およびケース５の外周の下端面が下蓋１２と当接するように構成されている。
さらに、接続経路５ｅ・５ｅにより、隣り合う循環経路部５ｃ・５ｃが連通されるとともに、下蓋１２には冷却水流入口１２ａおよび冷却水吐出口１２ｂが形成され、ケース５内に冷却水流入口１２ａ→循環経路部５ｃ→接続経路５ｅ→循環経路部５ｃ→接続経路５ｅ→循環経路部５ｃ→冷却水吐出口１２ｂという冷却水の循環経路（冷却水路）が形成される。
このように構成することにより、収容部５ｂにパワーカード７を収容すると、パワーカード７の両面が冷却水の循環経路（循環経路部５ｃ・５ｃ・５ｃ）に面する格好となる。

バスバー８・９は、図１で示すインバータ１の回路におけるＰ側配線１０２・Ｎ側配線１０３に相当する部材であり、銅やアルミニウム等の導電性材料からなる板状の部材である。バスバー８・９はケース５の仕切５ａ上に固設された絶縁部材１８・１９上に設けられ、ケース５とバスバー８・９との間で通電しないように構成される。
バスバー１０・１０・１０は図１で示すインバータ１の回路におけるＵ相配線１１０Ｕ、Ｖ相配線１１０Ｖ、Ｗ相配線１１０Ｗに相当する部材であり、銅やアルミニウム等の導電性材料からなる板状の部材である。バスバー１０・１０・１０はケース５の仕切５ａ上に固設された絶縁部材２０上に設けられ、ケース５とバスバー１０・１０・１０との間で通電せず、かつ、各バスバー１０の間で短絡しないように構成される。

以下では、図２、図３、図４および図５を用いて、パワーカード７を収容部５ｂに固定する方法を説明する。

まず、パワーカード７を収容部５ｂに収容し、パワーカード７と収容部５ｂとの隙間に硬化前の（流動性がある状態であり、液体状またはペースト状の）絶縁性樹脂２２を充填する。このとき、（１）硬化前の絶縁性樹脂２２を予め収容部５ｂに注入しておき、該硬化前の絶縁性樹脂２２にパワーカード７を浸漬する（パワーカード７を収容部５ｂに挿嵌する）方法、または、（２）パワーカード７を予め収容部５ｂに収容しておき、パワーカード７と収容部５ｂとの隙間に硬化前の絶縁性樹脂２２を注入する方法、のいずれの方法でも良い。
なお、当該絶縁性樹脂２２は、冷却効率を高くする観点から熱伝導率が大きい（できれば１Ｗ／ｍ・Ｋ以上）ことが望ましい。

次に、収容部５ｂ内の絶縁性樹脂２２を硬化させて、パワーカード７を収容部５ｂに固定する。具体的には、絶縁性樹脂２２が熱硬化性樹脂（フェノール樹脂やエポキシ樹脂等）の場合には一度昇温して硬化させ、その後冷却（放冷）する。また、絶縁性樹脂２２が熱可塑性樹脂（ウレタン樹脂等）の場合には、該熱可塑性樹脂を予め昇温し、流動性がある状態で収容部５ｂに注入し、その後冷却（放冷）する。さらに、絶縁性樹脂２２が二種類の液体を混合することにより硬化するもの（二液混合型の接着剤等）の場合、該二種類の液体を混合後、硬化が進行する前にパワーカード７を収容部５ｂに収容するとともに絶縁性樹脂２２を収容部５ｂに注入し、その後、硬化するまで放置しておく。

このように構成することは、以下の如き利点を有する。
第一に、パワーカード７と収容部５ｂとの隙間に熱伝導率が大きい絶縁性樹脂２２を充填することにより、パワーカード７と収容部５ｂとを絶縁性樹脂２２を介して確実に密着させ、パワーカード７にて発生した熱を効率良く循環経路部を流れる冷却水に放熱することが可能である。
第二に、収容部５ｂの形状および大きさをパワーカード７の外形に対応させ、パワーカード７と収容部５ｂとの隙間が極力小さくなるように（できれば隙間は０．１ｍｍ以下が望ましい）構成することにより、パワーカード７を収容部５ｂに固定したときの位置精度が良く、バスバー８・１０（またはバスバー９・１０）と端子１３・１３との接合時における位置ずれを防止することが可能であり、組み立て時の作業性が向上する。また、パワーカード７と収容部５ｂとの隙間が極力小さくなるように構成することにより、該隙間に充填される絶縁性樹脂２２の量を最小限に抑えることが可能であるとともに、循環経路部５ｃとパワーカード７との間の距離を極力小さくして冷却効率を高めることが可能である。
なお、パワーカード７を収容部５ｂに収容したときに絶縁性樹脂２２が収容部５ｂから溢れ出すことがないように、収容部５ｂの上部には樹脂溜まり部５ｄを設けておくことが望ましい。

以下では、図２、図３および図４を用いてインバータ１における冷却媒体の循環経路の詳細構成について説明する。

インバータ１においては、冷却媒体（本実施例では冷却水）の循環経路である循環経路部５ｃ・５ｃ・５ｃにフィン２１・２１・２１を設けることにより冷却水の循環経路の表面積を大きくし、更に冷却効率を高めている。

フィン２１は、アルミニウムや銅等、熱伝導率が大きい金属材料の両面にろう材をクラッド（被覆）した板状の部材を波状に屈曲したものである。ここで、ろう材については、ケース５がアルミニウムからなる場合には、シリコン−アルミニウム合金等のアルミ接合用ろう材を用いるが、ケース５の材質（融点）によっては銀ろう、銅ろう、燐銅ろう、金ろう、パラジウムろう等も用いることが可能である

図２に示す如く、フィン２１の屈曲部２１ａ・２１ａ・・・は循環経路部５ｃの側壁面に当接し、フィン２１の最上面は循環経路部５ｃの上面（仕切５ａの下面）に当接し、かつ、フィン２１の最下面は下蓋１２の上面に当接するようにその形状が定められている。なお、下蓋１２は、その上面（循環経路部５ｃ・５ｃ・５ｃに対向する面）にろう材をクラッド（被覆）した板状の部材である。
フィン２１・２１・２１を循環経路部５ｃ・５ｃ・５ｃに収容し、下蓋１２をケース５の下面を閉塞するようにセットした状態で、フィン２１・２１・２１のろう材、および下蓋１２のろう材が溶融する温度まで昇温し、その後冷却（放冷）してろう材を凝固させ、フィン２１・２１・２１を循環経路部５ｃ・５ｃ・５ｃ内に固定するとともに、下蓋１２をケース５およびフィン２１・２１・２１の最下面に固定する。

このように構成することにより、パワーカード７の両面に面する冷却水の循環経路（循環経路部５ｃ・５ｃ・５ｃ）の表面積を大きくすることができ、冷却効率を更に向上させることが可能である。また、ケース５の下面に向かって開口した循環経路部５ｃ・５ｃ・５ｃにフィン２１・２１・２１を収容し、ろう材が溶融する温度に昇温した後冷却するだけで容易に冷却水の循環経路内にフィンを形成することが可能であり、組み立て時の作業性に優れる。

なお、半導体素子であるパワー素子２やダイオード素子３の耐熱温度はろう材の溶融温度より低いので、インバータ１を実際に組み立てるときは、（１）フィン２１・２１・２１を循環経路部５ｃ・５ｃ・５ｃに収容した後、下蓋１２をセットして昇温・放冷し、（２）バスバー８・９およびバスバー１０・１０・１０を取り付け、（３）収容部５ｂ・５ｂ・・・にパワーカード７・７・・・を収容し、隙間に絶縁性樹脂２２を充填後硬化させてパワーカード７・７・・・を収容部５ｂ・５ｂに固定し、（４）制御基板６やコンデンサ４を取り付けて各種配線を接合し、（５）上蓋１１をケース５の上面に取り付ける、という順序で行われる。このように構成することにより、組み立て時に半導体素子であるパワー素子２やダイオード素子３は耐熱温度を越えることがなく、劣化等を起こすことがない。

本発明に係るインバータの回路図。 本発明に係るインバータの側面断面図。 本発明に係るインバータのケースの側面断面図。 本発明に係るインバータのケースの平面図。 パワーカードの側面一部断面図。

符号の説明

１ インバータ
２ パワー素子（半導体素子）
３ ダイオード素子（半導体素子）
５ ケース（筐体）
５ｂ 収容部
５ｃ 循環経路部
７ パワーカード
１５ 放熱板
２２ 絶縁性樹脂

Claims (5)

1. 半導体素子の両面を放熱板で挟んだパワーカードを収容する収容部と、該パワーカードの周囲に冷却媒体を循環させる循環経路部と、が形成された筐体を具備するインバータにおいて、
   該パワーカードと収容部との隙間に絶縁性樹脂を充填し、該絶縁性樹脂を硬化させてパワーカードを固定することを特徴とするインバータ。
2. 半導体素子の両面を放熱板で挟んだパワーカードを収容する収容部と、該パワーカードの周囲に冷却媒体を循環させる循環経路部と、が形成された筐体を具備するインバータにおいて、
   両面にろう材を被覆した板材を波状に屈曲し、該板材を筐体に形成された冷却媒体の循環経路部に収容し、該ろう材を溶融後、凝固させて該板材を循環経路部に固定することにより、冷却媒体の循環経路内にフィンを形成することを特徴とするインバータ。
3. 半導体素子の両面を放熱板で挟んだパワーカードを収容する収容部と、該パワーカードの周囲に冷却媒体を循環させる循環経路部と、が形成された筐体を具備するインバータの製造方法において、
   該収容部に絶縁性樹脂を充填した後に、収容部にパワーカードを挿嵌し、該絶縁性樹脂を硬化させてパワーカードを固定することを特徴とするインバータの製造方法。
4. 半導体素子の両面を放熱板で挟んだパワーカードを収容する収容部と、該パワーカードの周囲に冷却媒体を循環させる循環経路部と、が形成された筐体を具備するインバータの製造方法において、
   両面にろう材を被覆した板材を波状に屈曲し、該板材を筐体に形成された冷却媒体の循環経路部に収容し、該ろう材を溶融後、凝固させて該板材を循環経路部に固定することにより、冷却媒体の循環経路内にフィンを形成することを特徴とするインバータの製造方法。
5. 半導体素子の両面を放熱板で挟んだパワーカードを収容する収容部と、該パワーカードの周囲に冷却媒体を循環させる循環経路部と、が形成された筐体を具備するインバータの製造方法において、
   両面にろう材を被覆した板材を波状に屈曲し、該板材を筐体に形成された冷却媒体の循環経路部に収容し、該ろう材を溶融後、凝固させて該板材を循環経路部に固定することにより、冷却媒体の循環経路内にフィンを形成し、
   該収容部に絶縁性樹脂を充填した後に、収容部にパワーカードを挿嵌し、該絶縁性樹脂を硬化させてパワーカードを固定することを特徴とするインバータの製造方法。

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