JP2011114968A - Power conversion apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数枚の電子回路基板を備えたインバータやコンバータ等の電力変換装置に関する。 The present invention relates to a power conversion device such as an inverter or a converter provided with a plurality of electronic circuit boards.
例えば、電気自動車やハイブリッド自動車等には、電源電力から駆動用モータを駆動するための駆動用電力に変換するためのインバータやコンバータ等の電力変換装置が搭載されている。かかる電力変換装置は、複数の半導体モジュールのスイッチング動作によって電力変換を行っている。
そして、電力変換装置には、上記複数の半導体モジュールをスイッチング駆動させるための駆動回路や、各種車両情報を基に駆動状態を制御するための制御回路等を有する電子回路基板が搭載されている。
For example, electric vehicles, hybrid vehicles, and the like are equipped with power conversion devices such as inverters and converters for converting power supply power into drive power for driving a drive motor. Such a power converter performs power conversion by switching operations of a plurality of semiconductor modules.
The power converter is mounted with an electronic circuit board having a drive circuit for switching and driving the plurality of semiconductor modules, a control circuit for controlling a drive state based on various vehicle information, and the like.
この電子回路基板としては、高圧系用と低圧系用の2枚の基板を用いることがある。たとえば、駆動回路を構成した高圧系の電子回路基板と、制御回路を構成した低圧系の電子回路基板とを用いることがある。2枚の電子回路基板を電力変換装置内に配置する際には、互いの間に空間を設けつつ厚み方向に積層するように配置する。このとき、二枚の電子回路基板の間には、例えば特許文献1の第1図に示すように、ボスを介在させることが考えられる。
すなわち、図22に示すごとく、二枚の電子回路基板92を、その角部付近においてボス93を介して互いに固定する。また、互いに固定された二枚の電子回路基板92は、ケースに固定されることとなる。
As this electronic circuit board, two boards for a high voltage system and a low voltage system may be used. For example, a high-voltage electronic circuit board that constitutes a drive circuit and a low-voltage electronic circuit board that constitutes a control circuit may be used. When arranging the two electronic circuit boards in the power converter, they are arranged so as to be stacked in the thickness direction while providing a space between them. At this time, it is considered that a boss is interposed between the two electronic circuit boards as shown in FIG.
That is, as shown in FIG. 22, the two
ところが、電子回路基板92角端部付近のみにおいてボス93を用いて二枚の電子回路基板92を固定すると、例えば車両衝突等による外力が作用したとき電子回路基板92が変形しやすいという問題がある。そのため、電子回路基板92が変形したときに、二枚の電子回路基板92同士が接触しないようにするために、両者の間の間隔を大きくしておく必要が生じる。その結果、電力変換装置を小型化することが困難となる。
However, if the two
かかる問題に対して、図23に示すごとく、2枚の電子回路基板92の間に、該電子回路基板92における互いに対向する辺に沿った一対のステー94を配置した電力変換装置が提案されている(特許文献2)。
To solve this problem, as shown in FIG. 23, a power conversion device is proposed in which a pair of
しかしながら、上記特許文献2に開示された電力変換装置のように、電子回路基板92における互いに対向する辺を構成する一対の端縁に沿って一対のステー94を配置しても、電子回路基板92の中央部付近のたわみ等の変形を充分に防ぐことはできない。
さらには、2枚の電子回路基板92の間の空間は、上記一対のステー94によって2辺が塞がれてしまうこととなるため、上記空間における空気が滞留しやすくなり、電子回路基板92の温度上昇を招くおそれがある。
However, even if the pair of
Further, since the two sides of the space between the two
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、電子回路基板の変形を抑制し、小型で、放熱性に優れた電力変換装置を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a power converter that suppresses deformation of an electronic circuit board, is small, and has excellent heat dissipation.
本発明は、互いの間に空間を設けながら厚み方向に積層配置された第1電子回路基板及び第2電子回路基板と、
上記第1電子回路基板における上記第2電子回路基板とは反対側の面に配置され、上記第1電子回路基板に信号端子が接続された複数の半導体モジュールと、
上記第1電子回路基板と第2電子回路基板とを互いに固定する固定部材と、
上記第1電子回路基板と上記第2電子回路基板との間に介設され両者の間隔を保持するスペーサとを有し、
該スペーサは、上記第1電子回路基板と上記第2電子回路基板との積層方向から見たときの上記複数の半導体モジュールの配置領域に配設されていることを特徴とする電力変換装置にある(請求項1)。
The present invention includes a first electronic circuit board and a second electronic circuit board that are stacked in the thickness direction while providing a space between them,
A plurality of semiconductor modules disposed on a surface of the first electronic circuit board opposite to the second electronic circuit board and having signal terminals connected to the first electronic circuit board;
A fixing member for fixing the first electronic circuit board and the second electronic circuit board to each other;
A spacer interposed between the first electronic circuit board and the second electronic circuit board and maintaining a distance between the two,
The spacer is disposed in an arrangement region of the plurality of semiconductor modules when viewed from the stacking direction of the first electronic circuit board and the second electronic circuit board. (Claim 1).
上記電力変換装置においては、上記第1電子回路基板と上記第2電子回路基板との間に、両者の間隔を保持するスペーサが介設されている。これにより、第1電子回路基板と第2電子回路基板との間の間隔を保つことができ、両者が近付く方向へ変形することを効果的に防ぐことができる。
そして、これにより、上記第1電子回路基板と上記第2電子回路基板との間の間隔を小さくすることが可能となるため、すなわち基板の変形分を考慮して第1電子回路基板と第2電子回路基板との間の間隔を大きくしておく必要がないため、電力変換装置の小型化を図ることができる。
In the power conversion device, a spacer is provided between the first electronic circuit board and the second electronic circuit board so as to maintain a distance therebetween. Thereby, the space | interval between a 1st electronic circuit board and a 2nd electronic circuit board can be maintained, and it can prevent effectively that both deform | transform in the direction which approaches.
This makes it possible to reduce the distance between the first electronic circuit board and the second electronic circuit board, that is, taking into account the deformation of the board, the first electronic circuit board and the second electronic circuit board. Since there is no need to increase the distance between the electronic circuit board and the power converter, it is possible to reduce the size of the power converter.
また、上記スペーサは、上記第1電子回路基板と上記第2電子回路基板との積層方向から見たときの上記複数の半導体モジュールの配置領域(以下において、適宜「半導体モジュール配置領域」という。)に配設されている。そのため、少なくとも半導体モジュールの信号端子が接続されている部分における第1電子回路基板及び第2電子回路基板の変形を抑制することができる。これにより、車両衝突時等における信号端子の短絡を効果的に防ぐことができる。 Further, the spacer is an arrangement region of the plurality of semiconductor modules when viewed from the stacking direction of the first electronic circuit board and the second electronic circuit substrate (hereinafter, referred to as “semiconductor module arrangement region” as appropriate). It is arranged. Therefore, it is possible to suppress deformation of the first electronic circuit board and the second electronic circuit board in at least a portion where the signal terminals of the semiconductor module are connected. Thereby, the short circuit of the signal terminal at the time of a vehicle collision etc. can be prevented effectively.
また、上記半導体モジュール配置領域は、第1電子回路基板に他の電子部品が搭載されない。そして、この半導体モジュール配置領域においては、第1電子回路基板と第2電子回路基板との間の空間(以下において、適宜「基板間空間」という。)には、第1電子回路基板と上記信号端子との接続部が配置されるのみである。それゆえ、半導体モジュール配置領域における基板間空間には、充分なスペースが存在する。
そこで、このスペースに上記スペーサを配設することにより、第1電子回路基板及び第2電子回路基板の面積を広げることなく、第1電子回路基板及び第2電子回路基板の変形を抑制することができる。それゆえ、電力変換装置の大型化を防ぐことができる。
In the semiconductor module arrangement region, no other electronic component is mounted on the first electronic circuit board. In this semiconductor module arrangement region, the space between the first electronic circuit board and the second electronic circuit board (hereinafter, referred to as “inter-substrate space” as appropriate) includes the first electronic circuit board and the signal. Only the connection with the terminal is arranged. Therefore, there is a sufficient space in the inter-substrate space in the semiconductor module placement region.
Therefore, by disposing the spacer in this space, deformation of the first electronic circuit board and the second electronic circuit board can be suppressed without increasing the areas of the first electronic circuit board and the second electronic circuit board. it can. Therefore, an increase in size of the power conversion device can be prevented.
また、上記スペーサは、上記半導体モジュール配置領域に配設されるため、第1電子回路基板及び第2電子回路基板の端縁において上記基板間空間を塞ぐことがない。それゆえ、基板間空間とその外側との間での空気の循環を阻害することを防ぎ、基板間空間における空気の温度上昇を防ぐことができる。その結果、第1電子回路基板及び第2電子回路基板の温度上昇を防ぐことができる。すなわち、第1電子回路基板及び第2電子回路基板の放熱性を向上させることができる。 In addition, since the spacer is disposed in the semiconductor module placement region, the inter-substrate space is not blocked at the edge of the first electronic circuit board and the second electronic circuit board. Therefore, the air circulation between the inter-substrate space and the outside thereof can be prevented from being hindered, and the temperature rise of the air in the inter-substrate space can be prevented. As a result, the temperature rise of the first electronic circuit board and the second electronic circuit board can be prevented. That is, the heat dissipation of the first electronic circuit board and the second electronic circuit board can be improved.
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、電子回路基板の変形を抑制し、小型で、放熱性に優れた電力変換装置を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a power converter that suppresses deformation of an electronic circuit board, is small, and has excellent heat dissipation.
本発明において、上記スペーサは、特に材質は限定されないが、樹脂等の絶縁体によって構成されていることが好ましい。この場合には、スペーサが半導体モジュールの信号端子に接触しても、信号端子を短絡させる等の不具合を招くことがない。 In the present invention, the material of the spacer is not particularly limited, but is preferably composed of an insulator such as a resin. In this case, even if the spacer contacts the signal terminal of the semiconductor module, there is no problem such as shorting the signal terminal.
また、上記第1電子回路基板及び上記第2電子回路基板は長方形状を有し、両者の間の空間は、上記長方形状の4辺に対応する部分を開口させていることが好ましい(請求項2)。
この場合には、上記基板間空間が、その四方において外部空間に解放されるため、上記基板間空間と外部空間との間の空気の循環を確保することができる。その結果、基板間空間における熱を四方から放出することができ、電子回路基板の放熱性を一層向上することができる。
Further, it is preferable that the first electronic circuit board and the second electronic circuit board have a rectangular shape, and the space between the two has openings corresponding to the four sides of the rectangular shape. 2).
In this case, since the inter-substrate space is released to the external space on all four sides, air circulation between the inter-substrate space and the external space can be ensured. As a result, heat in the inter-substrate space can be released from all sides, and the heat dissipation of the electronic circuit board can be further improved.
また、上記スペーサは、隣り合う上記半導体モジュールの上記信号端子の間において、上記第1電子回路基板に当接していることが好ましい(請求項3)。
この場合には、第1電子回路基板の中でも特に変形しやすい部分の変形を効果的に抑制することができる。また、信号端子が接続された部分の第1電子回路基板の変形を抑制することができることで、第1電子回路基板及び第2電子回路基板の変形による信号端子の短絡を効果的に防ぐことができる。
The spacer is preferably in contact with the first electronic circuit board between the signal terminals of the adjacent semiconductor modules.
In this case, it is possible to effectively suppress deformation of a portion that is particularly easily deformed in the first electronic circuit board. In addition, since the deformation of the first electronic circuit board at the portion to which the signal terminal is connected can be suppressed, it is possible to effectively prevent a short circuit of the signal terminal due to the deformation of the first electronic circuit board and the second electronic circuit board. it can.
また、上記信号端子は、上記第1電子回路基板を貫通しており、上記スペーサは、振幅が一定の波型に連続した形状を有し、上記波型における一方の頂部が、隣り合う上記半導体モジュールの上記信号端子の間において、上記第1電子回路基板に当接し、他方の頂部が上記第2電子回路基板に当接していることが好ましい(請求項4)。
この場合には、第1電子回路基板及び第2電子回路基板の広い範囲にわたって、一部材によるスペーサを配置することができるため、組み付け作業を効率化することができる。
In addition, the signal terminal penetrates the first electronic circuit board, the spacer has a continuous waveform with a constant amplitude, and one top of the waveform is adjacent to the adjacent semiconductor. Preferably, the signal terminals of the module are in contact with the first electronic circuit board, and the other top is in contact with the second electronic circuit board.
In this case, since the spacer by one member can be arrange | positioned over the wide range of a 1st electronic circuit board and a 2nd electronic circuit board, an assembly | attachment operation | work can be made efficient.
また、上記スペーサは、矩形波形状を有することが好ましい(請求項5)。
この場合には、波型の頂部が平坦面となり、この平坦面が第1電子回路基板及び第2電子回路基板に当接することとなる。そのため、第1電子回路基板及び第2電子回路基板の変形をより効果的に防ぐことができる。
The spacer preferably has a rectangular wave shape.
In this case, the top of the corrugation becomes a flat surface, and this flat surface comes into contact with the first electronic circuit board and the second electronic circuit board. Therefore, deformation of the first electronic circuit board and the second electronic circuit board can be more effectively prevented.
また、上記信号端子は上記第1電子回路基板を貫通しており、上記スペーサは上記第1電子回路基板との対向面に設けられた逃し穴を有し、上記第1電子回路基板から突出した上記信号端子は上記逃し穴に配置されていることが好ましい(請求項6)。
この場合には、上記スペーサの太さを太くしつつ、すなわち、スペーサにおける第1電子回路基板に平行な断面の断面積を大きくしつつ、信号端子と干渉しないようにスペーサを配置することができる。これにより、スペーサの強度を向上させることができると共に、スペーサの配置自由度を高くすることができる。
The signal terminal penetrates the first electronic circuit board, and the spacer has a relief hole provided on a surface facing the first electronic circuit board and protrudes from the first electronic circuit board. Preferably, the signal terminal is disposed in the escape hole.
In this case, the spacer can be disposed so as not to interfere with the signal terminal while increasing the thickness of the spacer, that is, increasing the cross-sectional area of the spacer in parallel with the first electronic circuit board. . Thereby, the strength of the spacer can be improved, and the degree of freedom of arrangement of the spacer can be increased.
また、上記複数の半導体モジュールは、上記第1電子回路基板に平行な方向に沿って1列または複数列に配列されており、上記スペーサは、上記半導体モジュールの配列方向に沿って形成された長尺部材からなり、上記第2電子回路基板に当接する天井板と、該天井板における幅方向の両端から上記第1電子回路基板に向って立設した一対の立設部とを有することが好ましい(請求項7)。
この場合には、上記一対の立設部が、上記半導体モジュールの配列方向に沿って上記第1電子回路基板に当接することとなるため、信号端子と干渉しないようにスペーサを配設することが容易となる。すなわち、半導体モジュールが所定の方向に配列されるということは、信号端子も所定の方向に配列され、そして、信号端子が存在しない領域も所定の方向に連続することとなる。そのため、この領域に、配列方向に沿った長尺部材の立設部を当接させやすくなる。
また、上記スペーサは、天井板と一対の立設部とを有するため、安定して、第1電子回路基板と第2電子回路基板とを支持することができる。
The plurality of semiconductor modules are arranged in one or a plurality of rows along a direction parallel to the first electronic circuit board, and the spacer is a length formed along the arrangement direction of the semiconductor modules. It is preferable to have a ceiling plate made of a scale member and in contact with the second electronic circuit board, and a pair of standing portions standing from the both ends in the width direction of the ceiling board toward the first electronic circuit board. (Claim 7).
In this case, since the pair of standing portions are in contact with the first electronic circuit board along the arrangement direction of the semiconductor modules, spacers may be provided so as not to interfere with the signal terminals. It becomes easy. That is, when the semiconductor modules are arranged in a predetermined direction, the signal terminals are also arranged in the predetermined direction, and a region where no signal terminals exist is also continuous in the predetermined direction. Therefore, it becomes easy to contact the standing part of the long member along the arrangement direction in this region.
Moreover, since the said spacer has a ceiling board and a pair of standing part, it can support a 1st electronic circuit board and a 2nd electronic circuit board stably.
(実施例1)
本発明の実施例にかかる電力変換装置につき、図1〜図4を用いて説明する。
本例の電力変換装置1は、図1、図2に示すごとく、下記の第1電子回路基板21及び第2電子回路基板22と、複数の半導体モジュール3と、固定部材4と、スペーサ5とを有する。
Example 1
A power converter according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 1 and 2, the
第1電子回路基板21と第2電子回路基板22とは、互いの間に空間を設けながら厚み方向に積層配置されている。
半導体モジュール3は、第1電子回路基板21における第2電子回路基板22とは反対側の面に配置され、第1電子回路基板21に信号端子31が接続されている。
The first
The
固定部材4は、第1電子回路基板21と第2電子回路基板22とを互いに固定している。
スペーサ5は、第1電子回路基板21と第2電子回路基板22との間に介設され両者の間隔を保持する。
そして、図3に示すごとく、スペーサ5は、第1電子回路基板21と第2電子回路基板22との積層方向から見たときの複数の半導体モジュール3の配置領域(図4に示す半導体モジュール配置領域12)に配設されている。半導体モジュール配置領域12は、図4に示すごとく、間隔の大きいハッチングを施した長方形の領域であって、すべての半導体モジュール3をカバーするように形成された領域である。
The fixing
The
As shown in FIG. 3, the
本例の電力変換装置1は、電気自動車又はハイブリッド自動車に搭載され、直流電源(図示略)と車両の駆動源としての三相交流回転電機(図示略)との間の電力変換を行うものである。
また、本例において、第1電子回路基板21は、複数の半導体モジュール3をスイッチング駆動させるための駆動回路を有する比較的高電圧の高圧系の電子回路基板であり、第2電子回路基板21は、各種車両情報を基に駆動状態を制御するための制御回路を有する低圧系の電子回路基板である。
The
In this example, the first
第1電子回路基板21には、図2〜図4に示すごとく、半導体モジュール3以外にも、上記駆動回路を構成するICやコンデンサや抵抗等の電子部品111が搭載されている。これらの電子部品111は、第1電子回路基板21における第2電子回路基板22側の面であって、上記半導体モジュール配置領域12を除く領域に実装されている。
また、第2電子回路基板22にも、上記制御回路を構成する複数の電子部品112が搭載されている。これらの電子部品112は、第2電子回路基板22における第1電子回路基板21側と反対側の面に搭載されている。
As shown in FIGS. 2 to 4, in addition to the
The second
また、図3に示すごとく、第1電子回路基板21及び第2電子回路基板22は長方形状を有する。そして、図1に示すごとく、両者の間の空間(基板間空間13)は、長方形状の4辺に対応する部分を開口させている。
つまり、第1電子回路基板21と第2電子回路基板22とは、これらの四隅に配置された固定部材4によって互いに固定されている(図3)。この固定部材4の配設位置以外においては、基板間空間13は、第1電子回路基板21及び上記第2電子回路基板22の4辺に対応する位置において、外部に開放されている。
Further, as shown in FIG. 3, the first
That is, the first
固定部材4は、第1電子回路基板21及び第2電子回路基板22の四隅における両者の間に立設されており、図2に示すごとく、固定部材4における両端面に対して、ビス41によって第1電子回路基板21と第2電子回路基板22とが、固定されている。4本の固定部材4は互いに同等の高さを有しており、第1電子回路基板21と第2電子回路基板22とは、一定の間隔を設けて平行に配置されている。
The fixing
半導体モジュール3は、図1、図2に示すごとく、スイッチング素子を内蔵する本体部30と、該本体部30における一つの端面から突出した5本の信号端子31とを有する。信号端子31は、図3に示すごとく、上記端面における長手方向の一方側に偏って配置されている。
本体部30における信号端子31の立設側と反対側の端面には、上記直流電源や上記三相交流回転電機に電気的に接続される主電極端子が形成されているが、図1、図2においては省略してある。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
A main electrode terminal that is electrically connected to the DC power source or the three-phase AC rotating electric machine is formed on the end surface of the
複数の半導体モジュール3は、これらを冷却する冷却管(図示略)と共に交互に積層されており、この積層方向に2列整列配置されている。なお、この整列方向は、第1電子回路基板21及び第2電子回路基板22と平行であると共に、これらの長辺に平行である。
信号端子31は、第1電子回路基板21に設けたスルーホールに挿通されると共に、第1電子回路基板21における第2電子回路基板22側の面に形成された電極パッドにはんだ付け接合されている。
The plurality of
The
図3に示すごとく、スペーサ5は、隣り合う半導体モジュール3の信号端子31の間において、第1電子回路基板21に当接している。また、スペーサ5は、第2電子回路基板22にも当接している。そして、スペーサ5は、第1電子回路基板21と第2電子回路基板22との少なくとも一方に対して、接着剤等の固定手段によって固定されている。
本例においては、図1〜図3に示すごとく、スペーサ5は、略楕円柱状の樹脂成形体からなり、積層方向に隣り合う半導体モジュール3の信号端子31の間に配置されている。
また、スペーサ5は複数個配置されており、これらのスペーサ5は、すべて同じ高さを有し、この高さは基板間空間13の間隔と一致する。
As shown in FIG. 3, the
In this example, as shown in FIGS. 1 to 3, the
In addition, a plurality of
次に、本例の作用効果につき説明する。
上記電力変換装置1においては、第1電子回路基板21と第2電子回路基板22との間に、両者の間隔を保持するスペーサ5が介設されている。これにより、第1電子回路基板21と第2電子回路基板22との間の間隔を保つことができ、両者が近付く方向へ変形することを効果的に防ぐことができる。
そして、これにより、第1電子回路基板21と第2電子回路基板22との間の間隔を小さくすることが可能となるため、すなわち基板の変形分を考慮して第1電子回路基板21と第2電子回路基板22との間の間隔を大きくしておく必要がないため、電力変換装置1の小型化を図ることができる。
Next, the function and effect of this example will be described.
In the
This makes it possible to reduce the distance between the first
また、図3に示すごとく、スペーサ5は、半導体モジュール配置領域12(図4)に配設されている。そのため、少なくとも半導体モジュール3の信号端子31が接続されている部分における第1電子回路基板21及び第2電子回路基板22の変形を抑制することができる。これにより、車両衝突時等における信号端子31の短絡を効果的に防ぐことができる。
Moreover, as shown in FIG. 3, the
また、図4に示すごとく、半導体モジュール配置領域12は、第1電子回路基板21に他の電子部品111が搭載されない。そして、この半導体モジュール配置領域12においては、第1電子回路基板21と第2電子回路基板22との間の空間(基板間空間13)には、第1電子回路基板21と信号端子31との接続部が配置されるのみである。それゆえ、半導体モジュール配置領域12における基板間空間13には、充分なスペースが存在する。
そこで、このスペースにスペーサ5を配設することにより、第1電子回路基板21及び第2電子回路基板22の面積を広げることなく、第1電子回路基板21及び第2電子回路基板22の変形を抑制することができる。それゆえ、電力変換装置1の大型化を防ぐことができる。
Further, as shown in FIG. 4, in the semiconductor
Therefore, by disposing the
また、スペーサ5は、半導体モジュール配置領域12に配設されるため、第1電子回路基板21及び第2電子回路基板22の端縁において基板間空間13を塞ぐことがない。それゆえ、基板間空間13とその外側との間での空気の循環を阻害することを防ぎ、基板間空間13における空気の温度上昇を防ぐことができる。その結果、第1電子回路基板21及び第2電子回路基板22の温度上昇を防ぐことができる。すなわち、第1電子回路基板21及び第2電子回路基板22の放熱性を向上させることができる。
In addition, since the
また、上記基板間空間13は、長方形状の4辺に対応する部分を開口させている。すなわち、基板間空間13が、その四方において外部空間に解放されるため、基板間空間13と外部空間との間の空気の循環を確保することができる。その結果、基板間空間13における熱を四方から放出することができ、電子回路基板(第1電子回路基板21及び第2電子回路基板22)の放熱性を一層向上することができる。
The
また、スペーサ5は、隣り合う半導体モジュール3の信号端子31の間において、第1電子回路基板21に当接している。それゆえ、第1電子回路基板21の中でも特に変形しやすい部分の変形を効果的に抑制することができる。また、信号端子31が接続された部分の第1電子回路基板21の変形を抑制することができることで、第1電子回路基板21及び第2電子回路基板22の変形による信号端子31の短絡を効果的に防ぐことができる。
The
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、電子回路基板の変形を抑制し、小型で、放熱性に優れた電力変換装置を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a power converter that suppresses deformation of an electronic circuit board, is small, and has excellent heat dissipation.
(実施例2)
本例は、図5〜図8に示すごとく、スペーサ5における第1電子回路基板21との対向面51に逃し穴52を設け、第1電子回路基板21から突出した信号端子31を逃し穴52に配置した例である。
本例の場合には、図5、図6に示すごとく、2列のうちの一方の列に配列された半導体モジュール3の配置位置において、スペーサ5が基板間空間13に配設されている。そして、各逃し穴52に複数の半導体モジュール3の信号端子31が配置され、逃し穴52の周囲のスペーサ5の当接面51が、半導体モジュール3の信号端子31の周囲において、第1電子回路基板21に当接している。
(Example 2)
In this example, as shown in FIG. 5 to FIG. 8, an
In the case of this example, as shown in FIGS. 5 and 6, the
逃し穴52は、図7に示すごとく、各スペーサ5に1個形成され、一つの半導体モジュール3における複数の信号端子5が配置されるよう構成されていてもよいし、図8に示すごとく、各スペーサ5に複数個形成され、各逃し穴52に一本ずつ信号端子31が挿入配置されるよう構成することもできる。
なお、本例では、逃し穴52はスペーサ5を貫通していないが、スペーサ5をその高さ方向に貫通するような逃し穴を設けてもよい。
その他は、実施例1と同様である。
As shown in FIG. 7, one
In this example, the
Others are the same as in the first embodiment.
本例の場合には、スペーサ5を太くしつつ、すなわち、スペーサ5における第1電子回路基板21に平行な断面の断面積を大きくしつつ、信号端子31と干渉しないようにスペーサ5を配置することができる。これにより、スペーサ5の強度を向上させることができると共に、スペーサ5の配置自由度を高くすることができる。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
In the case of this example, the
In addition, the same effects as those of the first embodiment are obtained.
(実施例3)
本例は、図9〜図11に示すごとく、振幅が一定の波型に連続した形状を有するスペーサ5を用いた例である。
そして、上記波型における一方の頂部531が、隣り合う半導体モジュール3の信号端子31の間において、第1電子回路基板21に当接し、他方の頂部532が第2電子回路基板22に当接している。
スペーサ5は、図10、図12に示すごとく、矩形波形状を有する。すなわち、一方の頂部531及び他方の頂部532は、それぞれ平坦面を有する。そして、一方の頂部531と他方の頂部532とは、互いに第1電子回路基板21と第2電子回路基板22との積層方向に立設された立設部533によって連結されている。
(Example 3)
In this example, as shown in FIGS. 9 to 11, a
Then, one
The
また、本例においては、図11に示すごとく、一方の列の半導体モジュール3における信号端子31と、他方の列の半導体モジュール3における信号端子31とは、互いに近接する側の端部に偏った位置に配置されている。
そして、図10に示すごとく、スペーサ5は、第2電子回路基板22に当接する頂部532と、その両端における立設部533との間に形成される空間に、第1電子回路基板21から突出した信号端子31が配置されるように、基板間空間13に配設される。
その他は、実施例1と同様である。
Further, in this example, as shown in FIG. 11, the
As shown in FIG. 10, the
Others are the same as in the first embodiment.
本例の場合には、第1電子回路基板及21及び第2電子回路基板22の広い範囲にわたって、一部材によるスペーサ5を配置することができるため、組み付け作業を効率化することができる。
また、スペーサ5は、矩形波形状を有するため、波型の頂部531、532が平坦面となり、この平坦面が第1電子回路基板21及び第2電子回路基板22に当接することとなる。それゆえ、第1電子回路基板21及び第2電子回路基板22の変形をより効果的に防ぐことができる。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
In the case of this example, since the
Further, since the
In addition, the same effects as those of the first embodiment are obtained.
なお、本例において、例えばスペーサ5を正弦波のような形状とすることも可能である。この場合は、頂部531、532が平坦面とならないが、一部材のスペーサ5を配置するだけで、第1電子回路基板及21及び第2電子回路基板22の広い範囲にわたってこれらを補強することができるという観点では、同様の作用効果を得ることができる。
In this example, for example, the
(実施例4)
また、本例は、図13、図14に示すごとく、矩形波状のスペーサ5を、基板間空間13に配置した例である。
ただし、本例においては、矩形波の振幅方向が、第1電子回路基板21と第2電子回路基板22との積層方向に直交する方向であり、実施例3の場合と比べて、スペーサ5の向きが、長手方向を中心に90°回転した状態となっている。
Example 4
Further, in this example, as shown in FIGS. 13 and 14, the
However, in this example, the amplitude direction of the rectangular wave is a direction orthogonal to the stacking direction of the first
そして、スペーサ5における一方の頂部531が、半導体モジュール3における厚み方向と直交する方向に隣り合う2つの半導体モジュール3の信号端子31の間に配置され、他方の頂部532が、厚み方向に隣り合う2つの半導体モジュール3の信号端子31の間の間に配置される。
すなわち、信号端子31は、スペーサ5における一方の頂部531とその両端における一対の立設部533との間に配置される。
その他は、実施例3と同様である。
One
That is, the
Others are the same as in the third embodiment.
本例の場合にも、一部材のスペーサ5を配置するだけで、第1電子回路基板及21び第2電子回路基板22の広い範囲にわたってこれらを補強することができる。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
なお、本例において、例えばスペーサ5を正弦波のような形状とすることも可能である。この場合にも、同様の作用効果を得ることができる。
Also in this example, it is possible to reinforce the first
In addition, the same effects as those of the first embodiment are obtained.
In this example, for example, the
(実施例5)
本例は、図15〜図18に示すごとく、半導体モジュール3の配列方向に沿って形成された長尺部材からなるスペーサ5を用いた例である。
スペーサ5は、に示すごとく、第2電子回路基板22に当接する天井板541と、該天井板541における幅方向の両端から第1電子回路基板21に向って立設した一対の立設部542とを有する。
(Example 5)
In this example, as shown in FIGS. 15 to 18, the
The
一方の立設部542は、一方の列の半導体モジュール3の信号端子31の外側において、第1電子回路基板21に当接し、他方の立設部542は、他方の列の半導体モジュール3の信号端子31の外側において、第1電子回路基板21に当接している。
すなわち、すべての半導体モジュール3の信号端子31が、スペーサ5における一対の立設部542の間に配置されることとなる。
その他は、実施例3と同様である。
One standing
That is, the
Others are the same as in the third embodiment.
本例の場合には、上記一対の立設部542が、半導体モジュール3の配列方向に沿って第1電子回路基板21に当接することとなるため、信号端子31と干渉しないようにスペーサ5を配設することが容易となる。すなわち、半導体モジュール3が所定の方向に配列されるということは、信号端子31も所定の方向に配列され、そして、信号端子31が存在しない領域も所定の方向に連続することとなる。そのため、この領域に、配列方向に沿った長尺部材の立設部542を当接させやすくなる。
また、スペーサ5は、天井板541と一対の立設部542とを有するため、安定して、第1電子回路基板21と第2電子回路基板22とを支持することができる。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
In the case of this example, the pair of
Moreover, since the
In addition, the same effects as those of the first embodiment are obtained.
(実施例6)
本例は、図19に示すごとく、スペーサ5の一対の立設部542にフランジ部543を設けた例である。
フランジ部543は、立設部542の端部において、直角に屈曲形成されてなり、第1電子回路基板21と面接触する。
その他は、実施例5と同様である。
(Example 6)
In this example, as shown in FIG. 19, the
The
Others are the same as in the fifth embodiment.
本例の場合には、スペーサ5が第1電子回路基板21とも面接触することとなるため、第1電子回路基板21の変形を一層抑制することができる。
また、特にスペーサ5を第1電子回路基板21に固定する場合には、フランジ部543においてその固定を容易に行うことができる。
その他、実施例5と同様の作用効果を有する。
In the case of this example, since the
In particular, when the
In addition, the same effects as those of the fifth embodiment are obtained.
(実施例7)
本例は、図20、図21に示すごとく、スペーサ5における一方の立設部542を、二つの列の半導体モジュール3の信号端子31の間において、第1電子回路基板21に当接させた例である。
すなわち、2列のうちの一方の列の半導体モジュール3の信号端子31が、スペーサ5における一対の立設部542の間に配置され、他方の列の半導体モジュール3の信号端子31は、スペーサ5の外側に配置されることとなる。
その他は、実施例5と同様である。
本例の場合には、スペーサ5を小型化することができるため、装置の軽量化及び低コスト化を図ることができる。
その他、実施例5と同様の作用効果を有する。
(Example 7)
In this example, as shown in FIGS. 20 and 21, one standing
That is, the
Others are the same as in the fifth embodiment.
In the case of this example, since the
In addition, the same effects as those of the fifth embodiment are obtained.
なお、上記実施例5〜7において、上記立設部542に、開口部や切欠部を設けることもできる。この場合には、開口部や切欠部を通じて、空気が一対の立設部542の間の空間とその外側の空間とにおいて循環することが可能となるため、電子回路基板の放熱性を更に向上させることができる。
In Examples 5 to 7, the standing
1 電力変換装置
111、112 電子部品
12 半導体モジュール配置領域
13 基板間空間
21 第1電子回路基板
22 第2電子回路基板
3 半導体モジュール
31 信号端子
4 固定部材
5 スペーサ
DESCRIPTION OF
Claims (7)
上記第1電子回路基板における上記第2電子回路基板とは反対側の面に配置され、上記第1電子回路基板に信号端子が接続された複数の半導体モジュールと、
上記第1電子回路基板と第2電子回路基板とを互いに固定する固定部材と、
上記第1電子回路基板と上記第2電子回路基板との間に介設され両者の間隔を保持するスペーサとを有し、
該スペーサは、上記第1電子回路基板と上記第2電子回路基板との積層方向から見たときの上記複数の半導体モジュールの配置領域に配設されていることを特徴とする電力変換装置。 A first electronic circuit board and a second electronic circuit board that are stacked in the thickness direction while providing a space between them;
A plurality of semiconductor modules disposed on a surface of the first electronic circuit board opposite to the second electronic circuit board and having signal terminals connected to the first electronic circuit board;
A fixing member for fixing the first electronic circuit board and the second electronic circuit board to each other;
A spacer interposed between the first electronic circuit board and the second electronic circuit board and maintaining a distance between the two,
The power converter according to claim 1, wherein the spacer is disposed in an arrangement region of the plurality of semiconductor modules when viewed from a stacking direction of the first electronic circuit board and the second electronic circuit board.
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JP2019036576A (en) * | 2017-08-10 | 2019-03-07 | 株式会社豊田自動織機 | Capacitor mounting device |
WO2020213692A1 (en) * | 2019-04-18 | 2020-10-22 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | Vehicle-mounted electric compressor |
CN113114054A (en) * | 2016-02-05 | 2021-07-13 | 株式会社电装 | Power conversion device |
US12015330B2 (en) | 2019-04-18 | 2024-06-18 | Mitsubishi Heavy Industries Thermal Systems, Ltd. | Vehicle-mounted electric compressor |
-
2009
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113114054A (en) * | 2016-02-05 | 2021-07-13 | 株式会社电装 | Power conversion device |
CN113114054B (en) * | 2016-02-05 | 2023-09-15 | 株式会社电装 | power conversion device |
JP2019036576A (en) * | 2017-08-10 | 2019-03-07 | 株式会社豊田自動織機 | Capacitor mounting device |
WO2020213692A1 (en) * | 2019-04-18 | 2020-10-22 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | Vehicle-mounted electric compressor |
JP2020178450A (en) * | 2019-04-18 | 2020-10-29 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | On-vehicle motor compressor |
CN113692492A (en) * | 2019-04-18 | 2021-11-23 | 三菱重工制冷空调系统株式会社 | Vehicle-mounted electric compressor |
JP7267826B2 (en) | 2019-04-18 | 2023-05-02 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | Automotive electric compressor |
US12015330B2 (en) | 2019-04-18 | 2024-06-18 | Mitsubishi Heavy Industries Thermal Systems, Ltd. | Vehicle-mounted electric compressor |
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