JP2011229298A - Power module and power conversion equipment using the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the reliability of a power module and power conversion equipment using the same more.SOLUTION: The power module includes: a first conductor plate facing one electrode plane of a semiconductor chip and electrically connected to the semiconductor chip; a second conductor plate facing the other electrode plane of the semiconductor chip and electrically connected to the semiconductor chip; a temperature detection element arranged at the one electrode plane side of the semiconductor chip; and a resin sealing material for sealing the semiconductor chip, the first conductor plate, the second conductor plate and the temperature detection element while the plane of the first conductor plate and the plane of the second conductor plane opposite from the side on which the semiconductor chip is arranged are exposed. A first insulation member is configured to come off from an exposure plane of the first conductor plate from the resin sealing member more easily than an exposure plane of the second conductor plate from the resin sealing material.

Description

本発明は、パワーモジュール及びそれを用いた電力変換装置に関し、特にハイブリッド自動車や電気自動車に搭載される電力変換装置に関する。   The present invention relates to a power module and a power conversion device using the same, and more particularly to a power conversion device mounted on a hybrid vehicle or an electric vehicle.

高耐圧・大電流用の半導体チップは、使用時の発熱が大きいため、チップからの放熱性を向上させるための構成が必要になる。この構成の一例として、チップの両面に一対の放熱板を接合する構成が、考えられており、この構成によれば、チップの両面から放熱できるので放熱性が向上する。そして、上記した両面放熱型の半導体装置は、全体が樹脂でモールドされている（特許文献１）。   Since a semiconductor chip for high withstand voltage and large current generates a large amount of heat during use, a configuration for improving heat dissipation from the chip is required. As an example of this configuration, a configuration in which a pair of heat radiating plates is bonded to both surfaces of the chip is considered. According to this configuration, heat can be radiated from both surfaces of the chip, so that heat dissipation is improved. The entire double-sided heat dissipation type semiconductor device is molded with resin (Patent Document 1).

このモールドされた半導体装置の更なる信頼性の向上が求められている。   There is a need for further improvement in reliability of the molded semiconductor device.

特開２００７−５３２９５号公報JP 2007-53295 A

本発明が解決しようとする課題は、パワーモジュール及びそれを用いた電力変換装置の更なる信頼性の向上を図ることである。   The problem to be solved by the present invention is to further improve the reliability of a power module and a power converter using the same.

本発明に係るパワーモジュールは、上記課題を解決するために、直流電流を交流電流に変換するための半導体チップと、前記半導体チップの一方の電極面と対向し、かつ当該半導体チップと電気的に接続される第１導体板と、前記半導体チップの他方の電極面と対向し、かつ当該半導体チップと電気的に接続される第２導体板と、前記半導体チップの一方の電極面側に配置された温度検知素子と、前記半導体チップの配置側とは反対側の前記第１導体板の面及び前記第２導体板の面を露出した状態で、前記半導体チップと前記第１導体板と前記第２導体板と前記温度検知素子を封止する樹脂封止材と、第１絶縁部材を挟んで、前記第１導体板と対向して配置される第１放熱部材と、第２絶縁部材を挟んで、前記第２導体板と対向して配置される第２放熱部材と、を備え、前記第１導体板の前記樹脂封止材からの露出面は、前記第２導体板の前記樹脂封止材からの露出面よりも第１絶縁部材がはがれ易く構成されることを特徴とする。   In order to solve the above problems, a power module according to the present invention is a semiconductor chip for converting a direct current into an alternating current, and faces one electrode surface of the semiconductor chip and is electrically connected to the semiconductor chip. A first conductor plate to be connected, a second conductor plate facing the other electrode surface of the semiconductor chip and electrically connected to the semiconductor chip, and disposed on one electrode surface side of the semiconductor chip The semiconductor chip, the first conductor plate, and the first conductor plate are exposed in a state in which the surface of the first conductor plate and the surface of the second conductor plate opposite to the semiconductor chip arrangement side are exposed. A resin sealing material for sealing the two conductor plates and the temperature detecting element, a first heat dissipating member disposed opposite to the first conductor plate with the first insulating member interposed therebetween, and a second insulating member interposed therebetween And disposed opposite to the second conductor plate. A second heat radiating member, and the exposed surface of the first conductor plate from the resin sealing material is more easily peeled off than the exposed surface of the second conductor plate from the resin sealing material. It is characterized by being configured.

これにより、温度検知素子による半導体チップの異常温度上昇を信頼性高く検知できるようになる。   Thereby, the abnormal temperature rise of the semiconductor chip due to the temperature detecting element can be detected with high reliability.

本発明により、パワーモジュール及びそれを用いた電力変換装置の更なる信頼性の向上を図ることができる。   According to the present invention, it is possible to further improve the reliability of a power module and a power converter using the same.

ハイブリッド自動車の制御ブロックを示す図である。It is a figure which shows the control block of a hybrid vehicle. ハイブリッド自動車に適用した場合における制御構成図と回路構成図である。It is the control block diagram and circuit block diagram at the time of applying to a hybrid vehicle. 本実施形態に係る電力変換装置２００の設置場所を説明するための分解斜視図を示す。The disassembled perspective view for demonstrating the installation place of the power converter device 200 which concerns on this embodiment is shown. 本実施形態に係る電力変換装置の全体構成を各構成要素に分解した斜視図である。It is the perspective view which decomposed | disassembled the whole structure of the power converter device which concerns on this embodiment into each component. 流路１９を有する冷却ジャケット１２の下面図である。4 is a bottom view of the cooling jacket 12 having a flow path 19. FIG. 図６（ａ）は、本実施形態のパワーモジュール３００ａの斜視図である。図６（ｂ）は、本実施形態のパワーモジュール３００ａの断面図である。FIG. 6A is a perspective view of the power module 300a of the present embodiment. FIG. 6B is a cross-sectional view of the power module 300a of the present embodiment. 図７（ａ）は、モジュールケース３０４と絶縁シート３３３と第一封止樹脂３４８と第二封止樹脂３５１を取り除いた内部断面図である。図７（ｂ）は、内部斜視図である。FIG. 7A is an internal cross-sectional view in which the module case 304, the insulating sheet 333, the first sealing resin 348, and the second sealing resin 351 are removed. FIG. 7B is an internal perspective view. 図８（ａ）は、図７（ｂ）の構造の理解を助けるための分解図である。図８（ｂ）は、パワーモジュール３００の回路図である。FIG. 8A is an exploded view for helping understanding of the structure of FIG. FIG. 8B is a circuit diagram of the power module 300. 図９（ａ）は、モジュール一次封止体３０２と絶縁シート３３３の分解斜視図であり、図９（ｂ）は、モジュール一次封止体３０２と絶縁シート３３３とモジュールケース３０４の組み立て図である。9A is an exploded perspective view of the module primary sealing body 302 and the insulating sheet 333, and FIG. 9B is an assembly view of the module primary sealing body 302, the insulating sheet 333, and the module case 304. . 図１０（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態のパワーモジュール３００に剥離部３４０が生じた場合を示す断面図である。FIGS. 10A and 10B are cross-sectional views illustrating a case where the peeling portion 340 is generated in the power module 300 of the present embodiment. 本実施形態のコンデンサモジュール５００の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the capacitor module 500 of this embodiment. 図１２（ａ）は、冷却ジャケット１２にパワーモジュールとコンデンサモジュールとバスバーモジュールを組み付けた外観斜視図である。図１２（ｂ）は、図１２（ａ）の点線囲み部の拡大図である。FIG. 12A is an external perspective view in which a power module, a capacitor module, and a bus bar module are assembled to the cooling jacket 12. FIG.12 (b) is an enlarged view of the dotted-line surrounding part of Fig.12 (a). パワーモジュールとコンデンサモジュールを組み付けた冷却ジャケット１２とバスバーモジュール８００の分解斜視図である。FIG. 4 is an exploded perspective view of a cooling jacket 12 and a bus bar module 800 assembled with a power module and a capacitor module. 保持部材８０３を除いたバスバーモジュール８００の外観斜視図である。It is an external perspective view of the bus bar module 800 excluding the holding member 803. パワーモジュールとコンデンサモジュールとバスバーモジュール８００と補機用パワーモジュール３５０を組み付けた冷却ジャケット１２の外観斜視図である。It is an external appearance perspective view of the cooling jacket 12 which assembled | attached the power module, the capacitor | condenser module, the bus-bar module 800, and the power module 350 for auxiliary machines. 制御回路基板２０と金属ベース板１１を分離した電力変換装置２００の分割斜視図である。2 is a divided perspective view of a power conversion device 200 in which a control circuit board 20 and a metal base plate 11 are separated. FIG. 図１６のＢ面で切り取った電力変換装置２００をＣ方向から見た断面図である。It is sectional drawing which looked at the power converter device 200 cut off by the B surface of FIG. 16 from the C direction. 図１８（ａ）はモジュール一次封止体３０２の一方面の斜視図であり、図１８（ｂ）はモジュール一次封止体３０２の他方面の斜視図である。18A is a perspective view of one surface of the module primary sealing body 302, and FIG. 18B is a perspective view of the other surface of the module primary sealing body 302. 図１９（ａ）はモジュール一次封止体３０２の一方面の斜視図であり、図１９（ｂ）はモジュール一次封止体３０２の他方面の斜視図である。FIG. 19A is a perspective view of one surface of the module primary sealing body 302, and FIG. 19B is a perspective view of the other surface of the module primary sealing body 302. 第３実施形態に係るパワーモジュール３００の分解断面図である。It is an exploded sectional view of power module 300 concerning a 3rd embodiment.

以下、本発明を実施する形態について、図を用いて説明する。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

本実施形態に係る電力変換装置２００は、ハイブリッド用の自動車や純粋な電気自動車に適用可能であるが、代表例として、ハイブリッド自動車に適用した場合における制御構成と回路構成について、図１と図２を用いて説明する。   The power conversion device 200 according to the present embodiment can be applied to a hybrid vehicle or a pure electric vehicle. As a representative example, a control configuration and a circuit configuration when applied to a hybrid vehicle are illustrated in FIGS. 1 and 2. Will be described.

図１は、ハイブリッド自動車の制御ブロックを示す図である。   FIG. 1 is a diagram showing a control block of a hybrid vehicle.

本実施形態に係る電力変換装置では、車両駆動用電機システムに用いられ、搭載環境や動作的環境などが大変厳しい車両駆動用インバータ装置を例に挙げて説明する。なお、本実施形態の構成は、自動車やトラックなどの車両駆動用電力変換装置として最適であるが、これら以外の電力変換装置、例えば電車や船舶，航空機などの電力変換装置、さらに工場の設備を駆動する電動機の制御装置として用いられる産業用電力変換装置、或いは家庭の太陽光発電システムや家庭の電化製品を駆動する電動機の制御装置に用いられたりする家庭用電力変換装置に対しても適用可能である。   The power conversion device according to the present embodiment will be described by taking, as an example, an inverter device for driving a vehicle that is used in an electric vehicle driving system and that has a very severe mounting environment and operational environment. The configuration of the present embodiment is optimal as a power conversion device for driving a vehicle such as an automobile or a truck. However, other power conversion devices such as a power conversion device such as a train, a ship, and an aircraft, and a factory facility are also included. Applicable to industrial power converters used as drive motor control devices, or household power conversion devices used in home solar power generation systems and motor control devices that drive household appliances It is.

図１において、ハイブリッド電気自動車（以下、「ＨＥＶ」と記述する）１１０は１つの電動車両であり、２つの車両駆動用システムを備えている。その１つは、内燃機関であるエンジン１２０を動力源としたエンジンシステムである。エンジンシステムは、主としてＨＥＶの駆動源として用いられる。もう１つは、モータジェネレータ１９２，１９４を動力源とした車載電機システムである。車載電機システムは、主としてＨＥＶの駆動源及びＨＥＶの電力発生源として用いられる。モータジェネレータ１９２，１９４は例えば同期機あるいは誘導機であり、運転方法によりモータとしても発電機としても動作するので、ここではモータジェネレータと記す。   In FIG. 1, a hybrid electric vehicle (hereinafter referred to as “HEV”) 110 is one electric vehicle and includes two vehicle drive systems. One of them is an engine system that uses an engine 120 that is an internal combustion engine as a power source. The engine system is mainly used as a drive source for HEV. The other is an in-vehicle electric system using motor generators 192 and 194 as a power source. The in-vehicle electric system is mainly used as an HEV drive source and an HEV power generation source. The motor generators 192 and 194 are, for example, synchronous machines or induction machines, and operate as both a motor and a generator depending on the operation method.

車体のフロント部には前輪車軸１１４が回転可能に軸支され、前輪車軸１１４の両端には１対の前輪１１２が設けられている。車体のリア部には後輪車軸が回転可能に軸支され、後輪車軸の両端には１対の後輪が設けられている（図示省略）。本実施形態のＨＥＶでは、いわゆる前輪駆動方式を採用しているが、この逆、すなわち後輪駆動方式を採用しても構わない。前輪車軸１１４の中央部には前輪側デファレンシャルギア（以下、「前輪側ＤＥＦ」と記述する）１１６が設けられている。前輪側ＤＥＦ１１６の入力側にはトランスミッション１１８の出力軸が機械的に接続されている。トランスミッション１１８の入力側にはモータジェネレータ１９２の出力側が機械的に接続されている。モータジェネレータ１９２の入力側には動力分配機構１２２を介してエンジン１２０の出力側及びモータジェネレータ１９４の出力側が機械的に接続されている。   A front wheel axle 114 is rotatably supported at the front portion of the vehicle body, and a pair of front wheels 112 are provided at both ends of the front wheel axle 114. A rear wheel axle is rotatably supported at the rear portion of the vehicle body, and a pair of rear wheels are provided at both ends of the rear wheel axle (not shown). In the HEV of the present embodiment, a so-called front wheel drive system is employed, but the reverse, that is, a rear wheel drive system may be employed. A front wheel side differential gear (hereinafter referred to as “front wheel side DEF”) 116 is provided at the center of the front wheel axle 114. The output shaft of the transmission 118 is mechanically connected to the input side of the front wheel side DEF 116. The output side of the motor generator 192 is mechanically connected to the input side of the transmission 118. The output side of the engine 120 and the output side of the motor generator 194 are mechanically connected to the input side of the motor generator 192 via the power distribution mechanism 122.

インバータ部１４０，１４２は、直流コネクタ１３８を介してバッテリ１３６と電気的に接続される。バッテリ１３６とインバータ部１４０，１４２との相互において電力の授受が可能である。本実施形態では、モータジェネレータ１９２及びインバータ部１４０からなる第１電動発電ユニットと、モータジェネレータ１９４及びインバータ部１４２からなる第２電動発電ユニットとの２つを備え、運転状態に応じてそれらを使い分けている。なお、本実施形態では、バッテリ１３６の電力によって第１電動発電ユニットを電動ユニットとして作動させることにより、モータジェネレータ１９２の動力のみによって車両の駆動ができる。さらに、本実施形態では、第１電動発電ユニット又は第２電動発電ユニットを発電ユニットとしてエンジン１２０の動力或いは車輪からの動力によって作動させて発電させることにより、バッテリ１３６の充電ができる。   Inverter units 140 and 142 are electrically connected to battery 136 via DC connector 138. Electric power can be exchanged between the battery 136 and the inverter units 140 and 142. In the present embodiment, the first motor generator unit including the motor generator 192 and the inverter unit 140 and the second motor generator unit including the motor generator 194 and the inverter unit 142 are provided, and they are selectively used according to the operation state. ing. In this embodiment, the vehicle can be driven only by the power of the motor generator 192 by operating the first motor generator unit as an electric unit by the electric power of the battery 136. Furthermore, in the present embodiment, the battery 136 can be charged by generating power by operating the first motor generator unit or the second motor generator unit as the power generation unit by the power of the engine 120 or the power from the wheels.

バッテリ１３６はさらに補機用のモータ１９５を駆動するための電源としても使用される。補機としては例えば、エアコンディショナーのコンプレッサを駆動するモータ、あるいは制御用の油圧ポンプを駆動するモータである。バッテリ１３６からインバータ部４３に直流電力が供給され、インバータ部４３で交流の電力に変換されてモータ１９５に供給される。インバータ部４３は、インバータ部１４０や１４２と同様の機能を持ち、モータ１９５に供給する交流の位相や周波数，電力を制御する。モータ１９５の容量がモータジェネレータ１９２や１９４の容量より小さいので、インバータ部４３の最大変換電力がインバータ部１４０や１４２より小さいが、インバータ部４３の回路構成は基本的にインバータ部１４０や１４２の回路構成と同じである。なお、電力変換装置２００は、インバータ部１４０，インバータ部１４２，インバータ部４３に供給される直流電流を平滑化するためのコンデンサモジュール５００を備えている。   The battery 136 is also used as a power source for driving an auxiliary motor 195. The auxiliary machine is, for example, a motor for driving a compressor of an air conditioner or a motor for driving a control hydraulic pump. DC power is supplied from the battery 136 to the inverter unit 43, converted into AC power by the inverter unit 43, and supplied to the motor 195. The inverter unit 43 has the same function as the inverter units 140 and 142, and controls the phase, frequency, and power of alternating current supplied to the motor 195. Since the capacity of the motor 195 is smaller than the capacity of the motor generators 192 and 194, the maximum conversion power of the inverter unit 43 is smaller than that of the inverter units 140 and 142, but the circuit configuration of the inverter unit 43 is basically the circuit of the inverter units 140 and 142. Same as the configuration. The power conversion device 200 includes a capacitor module 500 for smoothing a direct current supplied to the inverter unit 140, the inverter unit 142, and the inverter unit 43.

次に、図２を用いてインバータ部１４０やインバータ部１４２あるいはインバータ部４３の電気回路構成を説明する。なお、図２では、代表例としてインバータ部１４０の説明を行う。   Next, the electric circuit configuration of the inverter unit 140, the inverter unit 142, or the inverter unit 43 will be described with reference to FIG. In FIG. 2, the inverter unit 140 will be described as a representative example.

インバータ回路１４４は、上アームとして動作するＩＧＢＴ３２８（絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）及びダイオード１５６と、下アームとして動作するＩＧＢＴ３３０及びダイオード１６６と、からなる上下アーム直列回路１５０をモータジェネレータ１９２の電機子巻線の各相巻線に対応して３相（Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相）分を設けている。それぞれの上下アーム直列回路１５０は、その中点部分（中間電極１６９）から交流端子１５９及び交流コネクタ１８８を通してモータジェネレータ１９２への交流電力線（交流バスバー）１８６と接続する。   The inverter circuit 144 includes an upper and lower arm series circuit 150 that includes an IGBT 328 (insulated gate bipolar transistor) and a diode 156 that operate as an upper arm, and an IGBT 330 and a diode 166 that operate as a lower arm. Three phases (U phase, V phase, W phase) are provided corresponding to each phase winding. Each of the upper and lower arm series circuits 150 is connected to an AC power line (AC bus bar) 186 from the middle point (intermediate electrode 169) to the motor generator 192 through the AC terminal 159 and the AC connector 188.

上アームのＩＧＢＴ３２８のコレクタ電極１５３は正極端子（Ｐ端子）１５７を介してコンデンサモジュール５００の正極側のコンデンサの電極に、下アームのＩＧＢＴ３３０のエミッタ電極は負極端子（Ｎ端子）１５８を介してコンデンサモジュール５００の負極側にコンデンサ電極にそれぞれ電気的に接続されている。   The collector electrode 153 of the IGBT 328 of the upper arm is connected to the capacitor electrode on the positive side of the capacitor module 500 via the positive terminal (P terminal) 157, and the emitter electrode of the IGBT 330 of the lower arm is connected to the capacitor via the negative terminal (N terminal) 158. The negative electrode side of the module 500 is electrically connected to the capacitor electrode.

制御部１７０は、インバータ回路１４４を駆動制御するドライバ回路１７４と、ドライバ回路１７４へ信号線１７６を介して制御信号を供給する制御回路１７２と、を有している。ＩＧＢＴ３２８やＩＧＢＴ３３０は、制御部１７０から出力された駆動信号を受けて動作し、バッテリ１３６から供給された直流電力を三相交流電力に変換する。この変換された電力は、モータジェネレータ１９２の電機子巻線に供給される。   The control unit 170 includes a driver circuit 174 that drives and controls the inverter circuit 144, and a control circuit 172 that supplies a control signal to the driver circuit 174 via the signal line 176. The IGBT 328 and the IGBT 330 operate in response to the drive signal output from the control unit 170, and convert DC power supplied from the battery 136 into three-phase AC power. The converted electric power is supplied to the armature winding of the motor generator 192.

ＩＧＢＴ３２８は、コレクタ電極１５３と、信号用エミッタ電極１５５と、ゲート電極１５４を備えている。また、ＩＧＢＴ３３０は、コレクタ電極１６３と、信号用のエミッタ電極１６５と、ゲート電極１６４を備えている。ダイオード１５６が、コレクタ電極１５３とエミッタ電極との間に電気的に接続されている。また、ダイオード１６６が、コレクタ電極１６３とエミッタ電極との間に電気的に接続されている。スイッチング用パワー半導体素子としてはＭＯＳＦＥＴ（金属酸化物半導体型電界効果トランジスタ）を用いてもよいが、この場合はダイオード１５６やダイオード１６６は不要となる。コンデンサモジュール５００は、正極側コンデンサ端子５０６と負極側コンデンサ端子５０４と直流コネクタ１３８を介して電気的に接続されている。なお、インバータ部１４０は、直流正極端子３１４を介して正極側コンデンサ端子５０６と接続され、かつ直流負極端子３１６Ｔを介して負極側コンデンサ端子５０４と接続される。   The IGBT 328 includes a collector electrode 153, a signal emitter electrode 155, and a gate electrode 154. The IGBT 330 includes a collector electrode 163, a signal emitter electrode 165, and a gate electrode 164. A diode 156 is electrically connected between the collector electrode 153 and the emitter electrode. A diode 166 is electrically connected between the collector electrode 163 and the emitter electrode. A MOSFET (metal oxide semiconductor field effect transistor) may be used as the switching power semiconductor element, but in this case, the diode 156 and the diode 166 are not necessary. The capacitor module 500 is electrically connected to the positive capacitor terminal 506, the negative capacitor terminal 504, and the DC connector 138. The inverter unit 140 is connected to the positive capacitor terminal 506 via the DC positive terminal 314 and is connected to the negative capacitor terminal 504 via the DC negative terminal 316T.

制御回路１７２は、ＩＧＢＴ３２８及びＩＧＢＴ３３０のスイッチングタイミングを演算処理するためのマイクロコンピュータ（以下、「マイコン」と記述する）を備えている。マイコンには入力情報として、モータジェネレータ１９２に対して要求される目標トルク値，上下アーム直列回路１５０からモータジェネレータ１９２の電機子巻線に供給される電流値、及びモータジェネレータ１９２の回転子の磁極位置が入力されている。目標トルク値は、不図示の上位の制御装置から出力された指令信号に基づくものである。電流値は、電流センサ１８０から信号線１８２を介して出力された検出信号に基づいて検出されたものである。磁極位置は、モータジェネレータ１９２に設けられた回転磁極センサ（不図示）から出力された検出信号に基づいて検出されたものである。本実施形態では３相の電流値を検出する場合を例に挙げて説明するが、２相分の電流値を検出するようにしても構わない。   The control circuit 172 includes a microcomputer (hereinafter referred to as “microcomputer”) for calculating the switching timing of the IGBT 328 and the IGBT 330. The microcomputer receives as input information the target torque value required for the motor generator 192, the current value supplied from the upper and lower arm series circuit 150 to the armature winding of the motor generator 192, and the magnetic pole of the rotor of the motor generator 192. The position has been entered. The target torque value is based on a command signal output from a host controller (not shown). The current value is detected based on the detection signal output from the current sensor 180 via the signal line 182. The magnetic pole position is detected based on a detection signal output from a rotating magnetic pole sensor (not shown) provided in the motor generator 192. In the present embodiment, the case where the current values of three phases are detected will be described as an example, but the current values for two phases may be detected.

制御回路１７２内のマイコンは、目標トルク値に基づいてモータジェネレータ１９２のｄ，ｑ軸の電流指令値を演算し、この演算されたｄ，ｑ軸の電流指令値と、検出されたｄ，ｑ軸の電流値との差分に基づいてｄ，ｑ軸の電圧指令値を演算し、この演算されたｄ，ｑ軸の電圧指令値を、検出された磁極位置に基づいてＵ相，Ｖ相，Ｗ相の電圧指令値に変換する。そして、マイコンは、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相の電圧指令値に基づく基本波（正弦波）と搬送波（三角波）との比較に基づいてパルス状の変調波を生成し、この生成された変調波をＰＷＭ（パルス幅変調）信号として、信号線１７６を介してドライバ回路１７４に出力する。   The microcomputer in the control circuit 172 calculates the d and q axis current command values of the motor generator 192 based on the target torque value, and the calculated d and q axis current command values and the detected d and q The voltage command values for the d and q axes are calculated based on the difference from the current value of the shaft, and the calculated voltage command values for the d and q axes are calculated based on the detected magnetic pole position. Convert to W phase voltage command value. Then, the microcomputer generates a pulse-like modulated wave based on the comparison between the fundamental wave (sine wave) and the carrier wave (triangular wave) based on the voltage command values of the U-phase, V-phase, and W-phase, and the generated modulation The wave is output to the driver circuit 174 via the signal line 176 as a PWM (pulse width modulation) signal.

ドライバ回路１７４は、下アームを駆動する場合、ＰＷＭ信号を増幅したドライブ信号を、対応する下アームのＩＧＢＴ３３０のゲート電極に出力する。また、ドライバ回路１７４は、上アームを駆動する場合、ＰＷＭ信号の基準電位のレベルを上アームの基準電位のレベルにシフトしてからＰＷＭ信号を増幅し、これをドライブ信号として、対応する上アームのＩＧＢＴ３２８のゲート電極にそれぞれ出力する。   When driving the lower arm, the driver circuit 174 outputs a drive signal obtained by amplifying the PWM signal to the gate electrode of the corresponding IGBT 330 of the lower arm. Further, when driving the upper arm, the driver circuit 174 amplifies the PWM signal after shifting the level of the reference potential of the PWM signal to the level of the reference potential of the upper arm, and uses this as a drive signal as a corresponding upper arm. Are output to the gate electrodes of the IGBTs 328 respectively.

また、制御部１７０は、異常検知（過電流，過電圧，過温度など）を行い、上下アーム直列回路１５０を保護している。このため、制御部１７０にはセンシング情報が入力されている。例えば各アームの信号用エミッタ電極１５５及び信号用エミッタ電極１６５からは各ＩＧＢＴ３２８とＩＧＢＴ３３０のエミッタ電極に流れる電流の情報が、対応する駆動部（ＩＣ）に入力されている。これにより、各駆動部（ＩＣ）は過電流検知を行い、過電流が検知された場合には対応するＩＧＢＴ３２８，ＩＧＢＴ３３０のスイッチング動作を停止させ、対応するＩＧＢＴ３２８，ＩＧＢＴ３３０を過電流から保護する。上下アーム直列回路１５０に設けられた温度センサ（不図示）からは上下アーム直列回路１５０の温度の情報がマイコンに入力されている。また、マイコンには上下アーム直列回路１５０の直流正極側の電圧の情報が入力されている。マイコンは、それらの情報に基づいて過温度検知及び過電圧検知を行い、過温度或いは過電圧が検知された場合には全てのＩＧＢＴ３２８，ＩＧＢＴ３３０のスイッチング動作を停止させる。   In addition, the control unit 170 performs abnormality detection (overcurrent, overvoltage, overtemperature, etc.) to protect the upper and lower arm series circuit 150. For this reason, sensing information is input to the control unit 170. For example, information on the current flowing through the emitter electrodes of the IGBTs 328 and IGBTs 330 is input from the signal emitter electrode 155 and the signal emitter electrode 165 of each arm to the corresponding drive unit (IC). Thereby, each drive part (IC) detects an overcurrent, and when an overcurrent is detected, the switching operation of the corresponding IGBT 328 and IGBT 330 is stopped, and the corresponding IGBT 328 and IGBT 330 are protected from the overcurrent. Information on the temperature of the upper and lower arm series circuit 150 is input to the microcomputer from a temperature sensor (not shown) provided in the upper and lower arm series circuit 150. In addition, voltage information on the DC positive side of the upper and lower arm series circuit 150 is input to the microcomputer. The microcomputer performs over-temperature detection and over-voltage detection based on the information, and stops switching operations of all the IGBTs 328 and IGBTs 330 when an over-temperature or over-voltage is detected.

図３は、本実施形態に係る電力変換装置２００の設置場所を説明するための分解斜視図を示す。   FIG. 3 is an exploded perspective view for explaining an installation place of the power conversion device 200 according to the present embodiment.

本実施形態に係る電力変換装置２００は、トランスミッション１１８を収納するためのアルミニウム製の筐体１１９に固定される。電力変換装置２００は、底面及び上面の形状を略長方形としたことで、車両への取り付けが容易となり、また生産し易い効果がある。冷却ジャケット１２は、後述するパワーモジュール３００及びコンデンサモジュール５００を保持するとともに、冷却媒体によって冷却する。また、冷却ジャケット１２は、筐体１１９に固定され、かつ筐体１１９との対向面に入口配管１３と出口配管１４が形成されている。入口配管１３と出口配管１４が筐体１１９に形成された配管と接続されることにより、トランスミッション１１８を冷却するための冷却媒体が、冷却ジャケット１２に流入及び流出する。   The power conversion apparatus 200 according to the present embodiment is fixed to an aluminum casing 119 for housing the transmission 118. Since the power converter 200 has a substantially rectangular shape on the bottom and top surfaces, it can be easily attached to the vehicle and can be easily produced. The cooling jacket 12 holds a power module 300 and a capacitor module 500, which will be described later, and is cooled by a cooling medium. In addition, the cooling jacket 12 is fixed to the housing 119, and an inlet pipe 13 and an outlet pipe 14 are formed on a surface facing the housing 119. By connecting the inlet pipe 13 and the outlet pipe 14 with the pipe formed in the housing 119, a cooling medium for cooling the transmission 118 flows into and out of the cooling jacket 12.

ケース１０は、電力変換装置２００を覆って、かつ筐体１１９側に固定される。ケース１０の底は、制御回路１７２を実装した制御回路基板２０と対向するように構成される。またケース１０は、ケース１０の底から外部に繋がる第１開口２０２と第２開口２０４を、ケース１０の底面に形成する。コネクタ２１は、制御回路基板２０に接続されており、外部からの各種信号を当該制御回路基板２０に伝送する。バッテリ負極側接続端子部５１０とバッテリ正極側接続端子部５１２は、バッテリ１３６とコンデンサモジュール５００とを電気的に接続する。   The case 10 covers the power conversion device 200 and is fixed to the housing 119 side. The bottom of the case 10 is configured to face the control circuit board 20 on which the control circuit 172 is mounted. The case 10 also has a first opening 202 and a second opening 204 that are connected to the outside from the bottom of the case 10 on the bottom surface of the case 10. The connector 21 is connected to the control circuit board 20 and transmits various signals from the outside to the control circuit board 20. Battery negative electrode side connection terminal portion 510 and battery positive electrode side connection terminal portion 512 electrically connect battery 136 and capacitor module 500.

コネクタ２１とバッテリ負極側接続端子部５１０とバッテリ正極側接続端子部５１２は、ケース１０の底面に向かって延ばされ、コネクタ２１は第１開口２０２から突出し、かつバッテリ負極側接続端子部５１０及びバッテリ正極側接続端子部５１２は第２開口２０４から突出する。ケース１０には、その内壁の第１開口２０２及び第２開口２０４の周りにシール部材（不図示）が設けられる。   Connector 21, battery negative electrode side connection terminal portion 510 and battery positive electrode side connection terminal portion 512 are extended toward the bottom surface of case 10, connector 21 protrudes from first opening 202, and battery negative electrode side connection terminal portion 510 and The battery positive electrode side connection terminal portion 512 protrudes from the second opening 204. The case 10 is provided with a seal member (not shown) around the first opening 202 and the second opening 204 on the inner wall thereof.

コネクタ２１等の端子の嵌合面の向きは、車種により種々の方向となるが、特に小型車両に搭載しようとした場合、エンジンルーム内の大きさの制約や組立性の観点から嵌合面を上向きにして出すことが好ましい。特に、本実施形態のように、電力変換装置２００が、トランスミッション１１８の上方に配置される場合には、トランスミッション１１８の配置側とは反対側に向かって突出させることにより作業性が向上する。また、コネクタ２１は外部の雰囲気からシールする必要があるが、コネクタ２１に対してケース１０を上方向から組付ける構成となることで、ケース１０が筐体１１９に組付けられたときに、ケース１０と接触するシール部材がコネクタ２１を押し付けることができ、気密性が向上する。   The orientation of the mating surfaces of the terminals of the connector 21 and the like varies depending on the vehicle model. However, particularly when mounting on a small vehicle, the mating surface is selected from the viewpoint of the size restriction in the engine room and the assemblability. It is preferable to make it upward. In particular, when the power conversion device 200 is disposed above the transmission 118 as in the present embodiment, workability is improved by projecting toward the opposite side of the transmission 118. In addition, the connector 21 needs to be sealed from the outside atmosphere, but the case 10 is assembled to the connector 21 from above so that when the case 10 is assembled to the housing 119, the case 10 The seal member in contact with 10 can press the connector 21 and the airtightness is improved.

図４は、本実施形態に係る電力変換装置の全体構成を各構成要素に分解した斜視図である。   FIG. 4 is a perspective view in which the entire configuration of the power conversion device according to the present embodiment is disassembled into components.

冷却ジャケット１２には、流路１９が設けられ、該流路１９の上面には、開口部４００ａ〜４００ｃが冷媒の流れ方向４１８に沿って形成され、かつ開口部４０２ａ〜４０２ｃが冷媒の流れ方向４２２に沿って形成される。開口部４００ａ〜４００ｃがパワーモジュール３００ａ〜３００ｃによって塞がれ、かつ開口部４０２ａ〜４０２ｃがパワーモジュール３０１ａ〜３０１ｃによって塞がれる。   The cooling jacket 12 is provided with a flow path 19. On the upper surface of the flow path 19, openings 400 a to 400 c are formed along the refrigerant flow direction 418, and the openings 402 a to 402 c are in the refrigerant flow direction. 422 is formed. Openings 400a to 400c are closed by power modules 300a to 300c, and openings 402a to 402c are closed by power modules 301a to 301c.

また、冷却ジャケット１２には、コンデンサモジュール５００を収納するための収納空間４０５が形成される。コンデンサモジュール５００は、収納空間４０５に収納されることにより、流路１９内に流れる冷媒によって冷やされることになる。コンデンサモジュール５００は、冷媒の流れ方向４１８を形成するための流路１９と、冷媒の流れ方向４２２を形成するための流路１９に挟まれるため、効率良く冷却することができる。   In addition, a storage space 405 for storing the capacitor module 500 is formed in the cooling jacket 12. By storing the capacitor module 500 in the storage space 405, the capacitor module 500 is cooled by the refrigerant flowing in the flow path 19. Since the capacitor module 500 is sandwiched between the flow path 19 for forming the refrigerant flow direction 418 and the flow path 19 for forming the refrigerant flow direction 422, the capacitor module 500 can be efficiently cooled.

冷却ジャケット１２には、入口配管１３と出口配管１４と対向する位置に突出部４０７が形成される。突出部４０７は、冷却ジャケット１２と一体に形成される。補機用パワーモジュール３５０は、突出部４０７に固定され、流路１９内に流れる冷媒によって冷やされることになる。補機用パワーモジュール３５０の側部には、バスバーモジュール８００が配置される。バスバーモジュール８００は、交流バスバー１８６や電流センサ１８０等により構成されるが、詳細は後述する。   A protrusion 407 is formed in the cooling jacket 12 at a position facing the inlet pipe 13 and the outlet pipe 14. The protrusion 407 is formed integrally with the cooling jacket 12. The auxiliary power module 350 is fixed to the protruding portion 407 and is cooled by the refrigerant flowing in the flow path 19. A bus bar module 800 is disposed on the side of the auxiliary power module 350. The bus bar module 800 includes an AC bus bar 186, a current sensor 180, and the like, details of which will be described later.

このように冷却ジャケット１２の中央部にコンデンサモジュール５００の収納空間４０５を設け、その収納空間４０５を挟むように流路１９を設け、それぞれの流路１９に車両駆動用のパワーモジュール３００ａ〜３００ｃ及びパワーモジュール３０１ａ〜３０１ｃを配置し、さらに冷却ジャケット１２の上面に補機用パワーモジュール３５０を配置することで、少ない空間で効率良く冷却でき、電力変換装置全体の小型化が可能となる。また冷却ジャケット１２の流路１９の主構造を冷却ジャケット１２と一体にアルミ材の鋳造で作ることにより、流路１９は冷却効果に加え機械的強度を強くする効果がある。またアルミ鋳造で作ることで冷却ジャケット１２と流路１９とが一体構造となり、熱伝導が良くなり冷却効率が向上する。   As described above, the storage space 405 of the capacitor module 500 is provided in the center of the cooling jacket 12, the flow paths 19 are provided so as to sandwich the storage space 405, and the power modules 300a to 300c for driving the vehicle are provided in the flow paths 19, respectively. By disposing the power modules 301a to 301c and further disposing the auxiliary power module 350 on the upper surface of the cooling jacket 12, cooling can be efficiently performed in a small space, and the entire power conversion device can be downsized. Further, by making the main structure of the flow path 19 of the cooling jacket 12 integrally with the cooling jacket 12 by casting an aluminum material, the flow path 19 has the effect of increasing the mechanical strength in addition to the cooling effect. Moreover, the cooling jacket 12 and the flow path 19 become an integral structure by making it by aluminum casting, heat conduction improves, and cooling efficiency improves.

なお、パワーモジュール３００ａ〜３００ｃとパワーモジュール３０１ａ〜３０１ｃを流路１９に固定することで流路１９を完成させ、水路の水漏れ試験を行う。水漏れ試験に合格した場合に、次にコンデンサモジュール５００や補機用パワーモジュール３５０や基板を取り付ける作業を行うことができる。このように、電力変換装置２００の底部に冷却ジャケット１２を配置し、次にコンデンサモジュール５００，補機用パワーモジュール３５０，バスバーモジュール８００，基板等の必要な部品を固定する作業を上から順次行えるように構成されており、生産性と信頼性が向上する。   The power modules 300a to 300c and the power modules 301a to 301c are fixed to the flow path 19 to complete the flow path 19, and a water leak test is performed on the water channel. When the water leakage test is passed, the work of attaching the capacitor module 500, the auxiliary power module 350, and the substrate can be performed next. As described above, the cooling jacket 12 is disposed at the bottom of the power conversion device 200, and then the work of fixing necessary components such as the capacitor module 500, the auxiliary power module 350, the bus bar module 800, and the board can be sequentially performed from the top. As a result, productivity and reliability are improved.

ドライバ回路基板２２は、補機用パワーモジュール３５０及びバスバーモジュール８００の上方に配置される。また、ドライバ回路基板２２と制御回路基板２０の間には金属ベース板１１が配置される。金属ベース板１１は、ドライバ回路基板２２及び制御回路基板２０に搭載される回路群の電磁シールドの機能を奏すると共にドライバ回路基板２２と制御回路基板２０とが発生する熱を逃がし、冷却する作用を有している。   The driver circuit board 22 is disposed above the auxiliary power module 350 and the bus bar module 800. The metal base plate 11 is disposed between the driver circuit board 22 and the control circuit board 20. The metal base plate 11 functions as an electromagnetic shield for a circuit group mounted on the driver circuit board 22 and the control circuit board 20, and also releases and cools heat generated by the driver circuit board 22 and the control circuit board 20. Have.

図５は、流路１９を有する冷却ジャケット１２の下面図である。   FIG. 5 is a bottom view of the cooling jacket 12 having the flow path 19.

冷却ジャケット１２と当該冷却ジャケット１２の内部に設けられた流路１９は、一体に鋳造されている。冷却ジャケット１２に下面には、１つに繋がった開口部４０４が形成されている。この開口部４０４は、中央部に開口を有する下カバー４２０によって塞がれる。下カバー４２０と冷却ジャケット１２の間には、シール部材４０９ａ及びシール部材４０９ｂが設けられ気密性を保っている。   The cooling jacket 12 and the flow path 19 provided inside the cooling jacket 12 are integrally cast. An opening 404 connected to one is formed on the lower surface of the cooling jacket 12. The opening 404 is closed by a lower cover 420 having an opening at the center. A seal member 409a and a seal member 409b are provided between the lower cover 420 and the cooling jacket 12 to maintain airtightness.

下カバー４２０には、一方の端辺の近傍であって当該端辺に沿って、入口配管１３を挿入するための入口孔４０１と、出口配管１４を挿入するための出口孔４０３が形成される。また下カバー４２０には、トランスミッション１１８の配置方向に向かって突出する凸部４０６が形成される。凸部４０６は、パワーモジュール３００ａ〜３００ｃ及びパワーモジュール３０１ａ〜３０１ｃ毎に設けられる。   In the lower cover 420, an inlet hole 401 for inserting the inlet pipe 13 and an outlet hole 403 for inserting the outlet pipe 14 are formed in the vicinity of one end side and along the side edge. . Further, the lower cover 420 is formed with a convex portion 406 that protrudes in the arrangement direction of the transmission 118. The convex portion 406 is provided for each of the power modules 300a to 300c and the power modules 301a to 301c.

冷媒は、流れ方向４１７のように、入口孔４０１を通って、冷却ジャケット１２の短手方向の辺に沿って形成された第１流路部１９ａに向かって流れる。そして冷媒は、流れ方向４１８のように、冷却ジャケット１２の長手方向の辺に沿って形成された第２流路部１９ｂを流れる。また冷媒は、流れ方向４２１のように、冷却ジャケット１２の短手方向の辺に沿って形成された第３流路部１９ｃを流れる。第３流路部１９ｃは折り返し流路を形成する。また、冷媒は、流れ方向４２２のように、冷却ジャケット１２の長手方向の辺に沿って形成された第４流路部１９ｄを流れる。第４流路部１９ｄは、コンデンサモジュール５００を挟んで第２流路部１９ｂと対向する位置に設けられる。さらに、冷媒は、流れ方向４２３のように、冷却ジャケット１２の短手方向の辺に沿って形成された第５流路部１９ｅ及び出口孔４０３を通って出口配管１４に流出する。   The refrigerant flows through the inlet hole 401 toward the first flow path portion 19 a formed along the short side of the cooling jacket 12 as in the flow direction 417. Then, the refrigerant flows through the second flow path portion 19b formed along the longitudinal side of the cooling jacket 12 as in the flow direction 418. Further, the refrigerant flows through the third flow path portion 19 c formed along the short side of the cooling jacket 12 as in the flow direction 421. The third flow path portion 19c forms a folded flow path. Further, the refrigerant flows through the fourth flow path portion 19d formed along the longitudinal side of the cooling jacket 12 as in the flow direction 422. The fourth flow path portion 19d is provided at a position facing the second flow path portion 19b with the capacitor module 500 interposed therebetween. Further, the refrigerant flows out to the outlet pipe 14 through the fifth flow path portion 19 e and the outlet hole 403 formed along the short side of the cooling jacket 12 as in the flow direction 423.

第１流路部１９ａ，第２流路部１９ｂ，第３流路部１９ｃ，第４流路部１９ｄ及び第５流路部１９ｅは、いずれも幅方向より深さ方向が大きく形成される。パワーモジュール３００ａ〜３００ｃが、冷却ジャケット１２の上面側に形成された開口部４００ａ〜４００ｃから挿入され（図４参照）、第２流路部１９ｂ内の収納空間に収納される。なお、パワーモジュール３００ａの収納空間とパワーモジュール３００ｂの収納空間との間には、冷媒の流れを澱ませないための中間部材４０８ａが形成される。同様に、パワーモジュール３００ｂの収納空間とパワーモジュール３００ｃの収納空間との間には、冷媒の流れを澱ませないための中間部材４０８ｂが形成される。中間部材４０８ａ及び中間部材４０８ｂは、その主面が冷媒の流れ方向に沿うように形成される。第４流路部１９ｄも第２流路部１９ｂと同様にパワーモジュール３０１ａ〜３０１ｃの収納空間及び中間部材を形成する。また、冷却ジャケット１２は、開口部４０４と開口部４００ａ〜４００ｃ及び４０２ａ〜４０２ｃとが対向するように形成されているので、アルミ鋳造により製造し易い構成になっている。   The first flow path part 19a, the second flow path part 19b, the third flow path part 19c, the fourth flow path part 19d, and the fifth flow path part 19e are all formed larger in the depth direction than in the width direction. The power modules 300a to 300c are inserted from openings 400a to 400c formed on the upper surface side of the cooling jacket 12 (see FIG. 4), and are stored in the storage space in the second flow path portion 19b. An intermediate member 408a is formed between the storage space of the power module 300a and the storage space of the power module 300b so as not to stagnate the refrigerant flow. Similarly, an intermediate member 408b is formed between the storage space of the power module 300b and the storage space of the power module 300c so as not to stagnate the refrigerant flow. The intermediate member 408a and the intermediate member 408b are formed such that their main surfaces are along the flow direction of the refrigerant. Similarly to the second flow path portion 19b, the fourth flow path portion 19d forms a storage space and an intermediate member for the power modules 301a to 301c. Moreover, since the cooling jacket 12 is formed so that the opening 404 and the openings 400a to 400c and 402a to 402c face each other, the cooling jacket 12 is configured to be easily manufactured by aluminum casting.

下カバー４２０には、筐体１１９と当接し、電力変換装置２００を支持するための支持部４１０ａ及び支持部４１０ｂが設けられる。支持部４１０ａは下カバー４２０の一方の端辺に近づけて設けられ、支持部４１０ｂは下カバー４２０の他方の端辺に近づけて設けられる。これにより、電力変換装置２００を、トランスミッション１１８やモータジェネレータ１９２の円柱形状に合わせて形成された筐体１１９の側壁に強固に固定することができる。   The lower cover 420 is provided with a support portion 410 a and a support portion 410 b that are in contact with the housing 119 and support the power conversion device 200. The support portion 410 a is provided close to one end side of the lower cover 420, and the support portion 410 b is provided close to the other end side of the lower cover 420. Thereby, power conversion device 200 can be firmly fixed to the side wall of casing 119 formed in accordance with the cylindrical shape of transmission 118 or motor generator 192.

また、支持部４１０ｂは、抵抗器４５０を支持するように構成されている。この抵抗器４５０は、乗員保護やメンテナンス時における安全面に配慮して、コンデンサセルに帯電した電荷を放電するためのものである。抵抗器４５０は、高電圧の電気を継続的に放電できるように構成されているが、万が一、抵抗器もしくは放電機構に何らかの異常があった場合でも、車両に対するダメージを最小限にするように配慮した構成とする必要がある。つまり、抵抗器４５０がパワーモジュールやコンデンサモジュールやドライバ回路基板等の周辺に配置されている場合、万が一抵抗器４５０が発熱，発火等の不具合を発生した場合に主要部品近傍で延焼する可能性が考えられる。   Further, the support portion 410b is configured to support the resistor 450. The resistor 450 is for discharging electric charges charged in the capacitor cell in consideration of occupant protection and safety during maintenance. Resistor 450 is configured to continuously discharge high-voltage electricity, but in the unlikely event that there is something wrong with the resistor or discharge mechanism, take care to minimize damage to the vehicle. It is necessary to make it the structure. In other words, when the resistor 450 is arranged around the power module, the capacitor module, the driver circuit board, etc., there is a possibility that the resistor 450 may spread near the main component in the event that the resistor 450 has a problem such as heat generation or ignition. Conceivable.

そこで本実施形態では、パワーモジュール３００ａ〜３００ｃやパワーモジュール３０１ａ〜３０１ｃやコンデンサモジュール５００は、冷却ジャケット１２を挟んで、トランスミッション１１８を収納した筐体１１９とは反対側に配置され、かつ抵抗器４５０は、冷却ジャケット１２と筐体１１９との間の空間に配置される。これにより、抵抗器４５０が金属で形成された冷却ジャケット１２及び筐体１１９で囲まれた閉空間に配置されることになる。なお、コンデンサモジュール５００内のコンデンサセルに貯まった電荷は、図４に示されたドライバ回路基板２２に搭載されたスイッチング手段のスイッチング動作によって、冷却ジャケット１２の側部を通る配線を介して抵抗器４５０に放電制御される。本実施形態では、スイッチング手段によって高速に放電するように制御される。放電を制御するドライバ回路基板２２と抵抗器４５０の間に、冷却ジャケット１２が設けられているので、ドライバ回路基板２２を抵抗器４５０から保護することができる。また、抵抗器４５０は下カバー４２０に固定されているので、流路１９と熱的に非常に近い位置に設けられているので、抵抗器４５０の異常な発熱を抑制することができる。   Therefore, in this embodiment, the power modules 300a to 300c, the power modules 301a to 301c, and the capacitor module 500 are disposed on the opposite side of the casing 119 that houses the transmission 118 with the cooling jacket 12 interposed therebetween, and the resistor 450 Is disposed in a space between the cooling jacket 12 and the housing 119. Accordingly, the resistor 450 is disposed in a closed space surrounded by the cooling jacket 12 and the casing 119 formed of metal. Note that the electric charge stored in the capacitor cell in the capacitor module 500 is a resistor through a wiring passing through the side of the cooling jacket 12 by the switching operation of the switching means mounted on the driver circuit board 22 shown in FIG. The discharge is controlled to 450. In the present embodiment, the switching is controlled so as to discharge at high speed. Since the cooling jacket 12 is provided between the driver circuit board 22 for controlling the discharge and the resistor 450, the driver circuit board 22 can be protected from the resistor 450. In addition, since the resistor 450 is fixed to the lower cover 420, the resistor 450 is provided at a position very close to the flow path 19 thermally, so that abnormal heat generation of the resistor 450 can be suppressed.

図６乃至図９を用いてインバータ部１４０およびインバータ部１４２に使用されるパワーモジュール３００ａの詳細構成を説明する。図６（ａ）は、本実施形態のパワーモジュール３００ａの斜視図である。図６（ｂ）は、本実施形態のパワーモジュール３００ａの断面図である。   A detailed configuration of the power module 300a used in the inverter unit 140 and the inverter unit 142 will be described with reference to FIGS. FIG. 6A is a perspective view of the power module 300a of the present embodiment. FIG. 6B is a cross-sectional view of the power module 300a of the present embodiment.

上下アーム直列回路を構成するパワー半導体素子（ＩＧＢＴ３２８，ＩＧＢＴ３３０，ダイオード１５６，ダイオード１６６）が、図７乃至図８に示す如く、導体板３１５や導体板３１８によって、あるいは導体板３１６や導体板３１９によって、両面から挟んで固着される。これら導体板には、信号端子３２５Ｕや信号端子３２５Ｌである信号配線を一体にトランスファーモールドして成る補助モールド体６００が組み付けられる。導体板３１５等は、その放熱面が露出した状態で第一封止樹脂３４８によって封止され、当該放熱面に絶縁シート３３３が熱圧着される。第一封止樹脂３４８により封止されたモジュール一次封止体３０２は、モジュールケース３０４の中に挿入して絶縁シート３３３を挟んで、ＣＡＮ型冷却器であるモジュールケース３０４の内面に熱圧着される。ここで、ＣＡＮ型冷却器とは、一面に挿入口３０６と他面に底を有する筒形状をした冷却器である。   The power semiconductor elements (IGBT 328, IGBT 330, diode 156, and diode 166) constituting the upper and lower arm series circuit are connected by the conductor plate 315 and the conductor plate 318, or by the conductor plate 316 and the conductor plate 319, as shown in FIGS. It is fixed by being sandwiched from both sides. These conductor plates are assembled with an auxiliary molded body 600 formed by integral transfer molding of signal wirings that are signal terminals 325U and signal terminals 325L. The conductor plate 315 and the like are sealed with the first sealing resin 348 with the heat dissipation surface exposed, and the insulating sheet 333 is thermocompression bonded to the heat dissipation surface. The module primary sealing body 302 sealed with the first sealing resin 348 is inserted into the module case 304 and sandwiched with the insulating sheet 333, and is thermocompression bonded to the inner surface of the module case 304 that is a CAN type cooler. The Here, the CAN-type cooler is a cylindrical cooler having an insertion port 306 on one surface and a bottom on the other surface.

モジュールケース３０４は、アルミ合金材料例えばＡｌ，ＡｌＳｉ，ＡｌＳｉＣ，Ａｌ−Ｃ等から構成され、かつ、つなぎ目の無い状態で一体に成形される。モジュールケース３０４は、挿入口３０６以外に開口を設けない構造であり、挿入口３０６は、フランジ３０４Ｂよって、その外周を囲まれている。また、図６（ａ）に示されるように、他の面より広い面を有する第１放熱面３０７Ａ及び第２放熱面３０７Ｂがそれぞれ対向した状態で配置され、当該対向する第１放熱面３０７Ａと第２放熱面３０７Ｂと繋ぐ３つの面は、当該第１放熱面３０７Ａ及び第２放熱面３０７Ｂより狭い幅で密閉された面を構成し、残りの一辺の面に挿入口３０６が形成される。モジュールケース３０４の形状は、正確な直方体である必要が無く、角が図６（ａ）に示す如く曲面を成していても良い。   The module case 304 is made of an aluminum alloy material such as Al, AlSi, AlSiC, Al—C, and the like, and is integrally formed without a joint. The module case 304 has a structure in which no opening other than the insertion port 306 is provided. The insertion port 306 is surrounded by a flange 304B. Further, as shown in FIG. 6 (a), the first heat radiating surface 307A and the second heat radiating surface 307B, which are wider than the other surfaces, are arranged facing each other, and the opposing first heat radiating surface 307A and The three surfaces connected to the second heat radiating surface 307B constitute a surface sealed with a narrower width than the first heat radiating surface 307A and the second heat radiating surface 307B, and the insertion port 306 is formed on the other side surface. The shape of the module case 304 does not need to be an accurate rectangular parallelepiped, and the corner may form a curved surface as shown in FIG.

このような形状の金属製のケースを用いることで、モジュールケース３０４を水や油などの冷媒が流れる流路１９内に挿入しても、冷媒に対するシールをフランジ３０４Ｂにて確保できるため、冷却媒体がモジュールケース３０４の内部に侵入するのを簡易な構成で防ぐことができる。また、対向した第１放熱面３０７Ａと第２放熱面３０７Ｂに、フィン３０５がそれぞれ均一に形成される。さらに、第１放熱面３０７Ａ及び第２放熱面３０７Ｂの外周には、厚みが極端に薄くなっている湾曲部３０４Ａが形成されている。湾曲部３０４Ａは、フィン３０５を加圧することで簡単に変形する程度まで厚みを極端に薄くしてあるため、モジュール一次封止体３０２が挿入された後の生産性が向上する。   By using the metal case having such a shape, even when the module case 304 is inserted into the flow path 19 through which a coolant such as water or oil flows, a seal against the coolant can be secured by the flange 304B. Can be prevented from entering the inside of the module case 304 with a simple configuration. Further, the fins 305 are uniformly formed on the first heat radiation surface 307A and the second heat radiation surface 307B facing each other. Further, a curved portion 304A having an extremely thin thickness is formed on the outer periphery of the first heat radiating surface 307A and the second heat radiating surface 307B. Since the curved portion 304A is extremely thin to such an extent that it can be easily deformed by pressurizing the fin 305, the productivity after the module primary sealing body 302 is inserted is improved.

モジュールケース３０４の内部に残存する空隙には、第二封止樹脂３５１を充填される。また、図８に示されるように、コンデンサモジュール５００と電気的に接続するための直流正極配線３１５Ａおよび直流負極配線３１９Ａが設けられており、その先端部に直流負極端子３１５Ｂと直流正極端子３１９Ｂが形成されている。モータジェネレータ１９２あるいは１９４に交流電力を供給するための交流配線３２０が設けられており、その先端に交流端子３２１が形成されている。本実施形態では、直流正極配線３１５Ａは導体板３１５と一体成形され、直流負極配線３１９Ａは導体板３１９と一体成形され、交流配線３２０は導体板３１６と一体成形される。   The gap remaining inside the module case 304 is filled with the second sealing resin 351. Further, as shown in FIG. 8, a DC positive electrode wiring 315A and a DC negative electrode wiring 319A for electrical connection with the capacitor module 500 are provided, and a DC negative electrode terminal 315B and a DC positive electrode terminal 319B are provided at the front ends thereof. Is formed. An AC wiring 320 for supplying AC power to the motor generator 192 or 194 is provided, and an AC terminal 321 is formed at the tip thereof. In the present embodiment, the DC positive electrode wiring 315A is integrally formed with the conductor plate 315, the DC negative electrode wiring 319A is integrally formed with the conductor plate 319, and the AC wiring 320 is integrally formed with the conductor plate 316.

上述のように導体板３１５等を絶縁シート３３３を介してモジュールケース３０４の内壁に熱圧着することにより、導体板とモジュールケース３０４の内壁の間の空隙を少なくすることができ、パワー半導体素子の発生熱を効率良くフィン３０５へ伝達できる。さらに絶縁シート３３３にある程度の厚みと柔軟性を持たせることにより、熱応力の発生を絶縁シート３３３で吸収することができ、温度変化の激しい車両用の電力変換装置に使用するのに良好となる。   As described above, by thermally pressing the conductor plate 315 or the like to the inner wall of the module case 304 via the insulating sheet 333, the gap between the conductor plate and the inner wall of the module case 304 can be reduced, and the power semiconductor element The generated heat can be efficiently transmitted to the fins 305. Further, by providing the insulating sheet 333 with a certain degree of thickness and flexibility, the generation of thermal stress can be absorbed by the insulating sheet 333, which is favorable for use in a power conversion device for a vehicle having a large temperature change. .

図７（ａ）は、理解を助けるために、モジュールケース３０４と絶縁シート３３３と第一封止樹脂３４８と第二封止樹脂３５１を取り除いた内部断面図である。図７（ｂ）は、内部斜視図である。図８（ａ）は、図７（ｂ）の構造の理解を助けるための分解図である。図８（ｂ）は、パワーモジュール３００の回路図である。   FIG. 7A is an internal cross-sectional view in which the module case 304, the insulating sheet 333, the first sealing resin 348, and the second sealing resin 351 are removed in order to help understanding. FIG. 7B is an internal perspective view. FIG. 8A is an exploded view for helping understanding of the structure of FIG. FIG. 8B is a circuit diagram of the power module 300.

まず、パワー半導体素子（ＩＧＢＴ３２８，ＩＧＢＴ３３０，ダイオード１５６，ダイオード１６６）と導体板の配置を、図８（ｂ）に示された電気回路と関連付けて説明する。図７（ｂ）に示されるように、直流正極側の導体板３１５と交流出力側の導体板３１６は、略同一平面状に配置される。導体板３１５には、上アーム側のＩＧＢＴ３２８のコレクタ電極と上アーム側のダイオード１５６のカソード電極が固着される。導体板３１６には、下アーム側のＩＧＢＴ３３０のコレクタ電極と下アーム側のダイオード１６６のカソード電極が固着される。同様に、導体板３１８と導体板３１９は、略同一平面状に配置される。導体板３１８には、上アーム側のＩＧＢＴ３２８のエミッタ電極と上アーム側のダイオード１５６のアノード電極が固着される。導体板３１９には、下アーム側のＩＧＢＴ３３０のエミッタ電極と下アーム側のダイオード１６６のアノード電極が固着される。各パワー半導体素子は、各導体板に設けられた素子固着部３２２に、金属接合材１６０を介してそれぞれ固着される。金属接合材１６０は、例えばはんだ材や銀シート及び微細金属粒子を含んだ低温焼結接合材、等である。   First, the arrangement of the power semiconductor elements (IGBT 328, IGBT 330, diode 156, diode 166) and the conductor plate will be described in association with the electric circuit shown in FIG. As shown in FIG. 7B, the direct current positive electrode side conductor plate 315 and the alternating current output side conductor plate 316 are arranged in substantially the same plane. To the conductor plate 315, the collector electrode of the IGBT 328 on the upper arm side and the cathode electrode of the diode 156 on the upper arm side are fixed. On the conductor plate 316, the collector electrode of the IGBT 330 on the lower arm side and the cathode electrode of the diode 166 on the lower arm side are fixed. Similarly, the conductor plate 318 and the conductor plate 319 are arranged on substantially the same plane. To the conductor plate 318, the emitter electrode of the IGBT 328 on the upper arm side and the anode electrode of the diode 156 on the upper arm side are fixed. On the conductor plate 319, an emitter electrode of the IGBT 330 on the lower arm side and an anode electrode of the diode 166 on the lower arm side are fixed. Each power semiconductor element is fixed to an element fixing portion 322 provided on each conductor plate via a metal bonding material 160. The metal bonding material 160 is, for example, a low-temperature sintered bonding material including a solder material, a silver sheet, and fine metal particles.

各パワー半導体素子は板状の扁平構造であり、当該パワー半導体素子の各電極は表裏面に形成されている。図７（ａ）に示されるように、パワー半導体素子の各電極は、導体板３１５と導体板３１８、または導体板３１６と導体板３１９によって挟まれる。つまり、導体板３１５と導体板３１８は、ＩＧＢＴ３２８及びダイオード１５６を介して略平行に対向した積層配置となる。同様に、導体板３１６と導体板３１９は、ＩＧＢＴ３３０及びダイオード１６６を介して略平行に対向した積層配置となる。また、導体板３１６と導体板３１８は中間電極３２９を介して接続されている。この接続により上アーム回路と下アーム回路が電気的に接続され、上下アーム直列回路が形成される。   Each power semiconductor element has a flat plate-like structure, and each electrode of the power semiconductor element is formed on the front and back surfaces. As shown in FIG. 7A, each electrode of the power semiconductor element is sandwiched between the conductor plate 315 and the conductor plate 318, or the conductor plate 316 and the conductor plate 319. In other words, the conductor plate 315 and the conductor plate 318 are stacked so as to face each other substantially in parallel via the IGBT 328 and the diode 156. Similarly, the conductor plate 316 and the conductor plate 319 have a stacked arrangement facing each other substantially in parallel via the IGBT 330 and the diode 166. Further, the conductor plate 316 and the conductor plate 318 are connected via an intermediate electrode 329. By this connection, the upper arm circuit and the lower arm circuit are electrically connected to form an upper and lower arm series circuit.

直流正極配線３１５Ａと直流負極配線３１９Ａは、樹脂材料で成形された補助モールド体６００を介して対向した状態で略平行に延びる形状を成している。信号端子３２５Ｕや信号端子３２５Ｌは、補助モールド体６００に一体に成形されて、かつ直流正極配線３１５Ａ及び直流負極配線３１９Ａと同様の方向に向かって延びている。補助モールド体６００に用いる樹脂材料は、絶縁性を有する熱硬化性樹脂か、あるいは熱可塑性樹脂が適している。これにより、直流正極配線３１５Ａと直流負極配線３１９Ａと信号端子３２５Ｕと信号端子３２５Ｌとの間の絶縁性を確保でき、高密度配線が可能となる。さらに、直流正極配線３１５Ａと直流負極配線３１９Ａを略平行に対向するように配置したことにより、パワー半導体素子のスイッチング動作時に瞬間的に流れる電流が、対向してかつ逆方向に流れる。これにより、電流が作る磁界が互いに相殺する作用をなし、この作用により低インダクタンス化が可能となる。   The direct current positive electrode wiring 315A and the direct current negative electrode wiring 319A have a shape extending substantially in parallel with the auxiliary mold body 600 formed of a resin material facing each other. The signal terminal 325U and the signal terminal 325L are formed integrally with the auxiliary mold body 600 and extend in the same direction as the DC positive electrode wiring 315A and the DC negative electrode wiring 319A. As the resin material used for the auxiliary mold body 600, a thermosetting resin having an insulating property or a thermoplastic resin is suitable. As a result, it is possible to ensure insulation between the DC positive electrode wiring 315A, the DC negative electrode wiring 319A, the signal terminal 325U, and the signal terminal 325L, thereby enabling high-density wiring. Furthermore, the direct current positive electrode wiring 315A and the direct current negative electrode wiring 319A are arranged so as to face each other substantially in parallel, so that currents that instantaneously flow during the switching operation of the power semiconductor element face each other in the opposite direction. As a result, the magnetic fields produced by the currents cancel each other out, and this action can reduce the inductance.

図９（ａ）は、モジュール一次封止体３０２と絶縁シート３３３の分解斜視図であり、図９（ｂ）は、モジュール一次封止体３０２と絶縁シート３３３とモジュールケース３０４の組み立て図である。   9A is an exploded perspective view of the module primary sealing body 302 and the insulating sheet 333, and FIG. 9B is an assembly view of the module primary sealing body 302, the insulating sheet 333, and the module case 304. .

モジュール一次封止体３０２の各導体板３１６〜３１９は、第１封止樹脂３４８から露出した露出面３２３を形成して、この露出面３２３が、素子の熱を放熱するための放熱面となる。露出面３２３及び第一封止樹脂表面３３７は、絶縁シート３３３とのシート圧着面３３８を形成する。シート圧着面３３８は、モジュール一次封止体３０２の両面に形成される。   Each of the conductor plates 316 to 319 of the module primary sealing body 302 forms an exposed surface 323 exposed from the first sealing resin 348, and this exposed surface 323 becomes a heat radiating surface for radiating the heat of the element. . The exposed surface 323 and the first sealing resin surface 337 form a sheet pressing surface 338 with the insulating sheet 333. The sheet crimping surfaces 338 are formed on both surfaces of the module primary sealing body 302.

そして、図９（ｂ）に示されるように、絶縁シート３３３を貼り付けたモジュール一次封止体３０２はモジュールケース３０４に収納され、モジュール一次封止体３０２が絶縁シート３３３を介してモジュールケース３０４の対向する内壁に押圧されて固定される。   9B, the module primary sealing body 302 to which the insulating sheet 333 is attached is stored in the module case 304, and the module primary sealing body 302 is interposed via the insulating sheet 333 in the module case 304. Are pressed against and fixed to the opposing inner walls.

図１０（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態のパワーモジュール３００に剥離部３４０が生じた場合を示す断面図である。図１０に示すように、絶縁シート３３３とシート圧着面３３８に剥離部３４０が発生すると、素子からフィン３０５までの熱抵抗が高くなることにより、ＩＧＢＴ３２８及び３３０が動作保証温度を超えるおそれがある。また、剥離部３４０に水分が溜まった場合、電気的絶縁性能が低下し、電気的ショートや放電などの不具合が発生する。   FIGS. 10A and 10B are cross-sectional views illustrating a case where the peeling portion 340 is generated in the power module 300 of the present embodiment. As shown in FIG. 10, when the peeling portion 340 is generated on the insulating sheet 333 and the sheet crimping surface 338, the thermal resistance from the element to the fin 305 increases, so that the IGBTs 328 and 330 may exceed the operation guarantee temperature. In addition, when moisture is accumulated in the peeling portion 340, the electrical insulation performance is lowered, and problems such as electrical shorts and discharges occur.

一方の絶縁シート３３３と接合されるモジュール一次封止体３０２の一方の接合面と、他方の絶縁シート３３３と接合されるモジュール一次封止体３０２の他方の接合面とが、近似した構成である場合、接合面における剥離部３４０の発生確率が等しくなるため、剥離部３４０の発生箇所を予測することは困難であった。そのため、モジュールケース３０４内部で特にＩＧＢＴ３２８及び３３０の温度を検知するための温度センスダイオード７００の配置位置が特定できなかった。仮に図１０（ｂ）に示されるように、ＩＧＢＴ３２８を境にして、温度センスダイオード７００が配置されていない側の絶縁シート３３３に剥離部３４０が発生した場合は、ＩＧＢＴ３２８及び３３０の温度検知の信頼性に問題が生じていた。一方で、ＩＧＢＴ３２８の両側電極面に温度センスダイオード７００を設けてしまうとコストが増大してしまう。   One joining surface of the module primary sealing body 302 joined to one insulating sheet 333 and the other joining surface of the module primary sealing body 302 joined to the other insulating sheet 333 have an approximate configuration. In this case, since the occurrence probability of the peeling portion 340 at the joint surface becomes equal, it is difficult to predict the occurrence location of the peeling portion 340. Therefore, the arrangement position of the temperature sensing diode 700 for detecting the temperature of the IGBTs 328 and 330 in particular in the module case 304 cannot be specified. As shown in FIG. 10B, when the peeling portion 340 is generated in the insulating sheet 333 on the side where the temperature sensing diode 700 is not disposed with the IGBT 328 as a boundary, the reliability of the temperature detection of the IGBTs 328 and 330 is determined. There was a problem with sex. On the other hand, if the temperature sensing diode 700 is provided on both side electrode surfaces of the IGBT 328, the cost increases.

そこで、本実施形態では、温度センスダイオード７００が配置された側の絶縁シート３３３は、温度センスダイオード７００が配置されていない側の絶縁シート３３３よりも、剥離を発生し易い構成としている。   Therefore, in the present embodiment, the insulating sheet 333 on the side where the temperature sense diode 700 is disposed is configured to be more easily peeled off than the insulating sheet 333 on the side where the temperature sense diode 700 is not disposed.

図１８（ａ）はモジュール一次封止体３０２の一方面を斜視図であり、図１８（ｂ）はモジュール一次封止体３０２の他方面を斜視図である。図１８（ａ）及び（ｂ）に示されるように、モジュール一次封止体３０２は、導体板３１８の露出面３２３の面積が導体板３１５の露出面３２４の面積より小さくなるように形成されている。また、同様に、ジュール一次封止体３０２は、導体板３１９の露出面３２３の面積が導体板３１６の露出面３２４の面積より小さくなるように形成されている。   FIG. 18A is a perspective view of one surface of the module primary sealing body 302, and FIG. 18B is a perspective view of the other surface of the module primary sealing body 302. As shown in FIGS. 18A and 18B, the module primary sealing body 302 is formed so that the area of the exposed surface 323 of the conductor plate 318 is smaller than the area of the exposed surface 324 of the conductor plate 315. Yes. Similarly, the Joule primary sealing body 302 is formed so that the area of the exposed surface 323 of the conductor plate 319 is smaller than the area of the exposed surface 324 of the conductor plate 316.

一般に、絶縁シート３３３は、樹脂製材料で構成される第１封止樹脂３４８よりも、金属製材料で構成される導体板３１６〜３１９との接着力が大きくなる。よって、導体板３１５及び３１６は、対向する導体板３１８及び３１９より絶縁シート３３３との接合面積が大きいため、剥離が発生し易いのは導体板３１８及び３１９側の絶縁シート３３３ということになる。   In general, the insulating sheet 333 has a greater adhesive force with the conductor plates 316 to 319 made of a metal material than the first sealing resin 348 made of a resin material. Therefore, the conductor plates 315 and 316 have a larger bonding area with the insulating sheet 333 than the opposing conductor plates 318 and 319, and therefore, the insulating sheet 333 on the side of the conductor plates 318 and 319 is likely to be peeled off.

好ましくは、導体板３１５と導体板３１６の露出面３２３の面積和が、導体板３１８と導体板３１９の露出面３２３の面積和の１.１５倍より大きく形成される。なぜなら、絶縁シート３３３は厚さ１２０μｍ±２０μｍであり、約１５％ほどのバラツキが発生する。この絶縁シート３３３厚さばらつきを吸収できるように、露出面の面積比率も１.１５倍より大きく形成するように構成することで、さらに信頼性を向上させることができる。   Preferably, the area sum of the exposed surfaces 323 of the conductor plate 315 and the conductor plate 316 is larger than 1.15 times the area sum of the exposed surfaces 323 of the conductor plate 318 and the conductor plate 319. This is because the insulating sheet 333 has a thickness of 120 μm ± 20 μm, and variation of about 15% occurs. The reliability can be further improved by forming the exposed surface area ratio to be larger than 1.15 times so that the thickness variation of the insulating sheet 333 can be absorbed.

なお、温度センスダイオード７００は、そのＩＧＢＴ３２８またはＩＧＢＴ３３０に対する温度検知精度を向上させるために、ＩＧＢＴ３２８またはＩＧＢＴ３３０の一方の電極面（例えば、ゲート電極が形成された側の面）と絶縁シート３３３との間に配置される。   The temperature sensing diode 700 is provided between one electrode surface of the IGBT 328 or IGBT 330 (for example, the surface on which the gate electrode is formed) and the insulating sheet 333 in order to improve the temperature detection accuracy for the IGBT 328 or IGBT 330. Placed in.

図１１は、本実施形態のコンデンサモジュール５００の分解斜視図である。   FIG. 11 is an exploded perspective view of the capacitor module 500 of the present embodiment.

積層導体板５０１は、薄板状の幅広導体で形成された負極導体板５０５及び正極導体板５０７、さらに負極導体板５０５と正極導体板５０７に挟まれた絶縁シート５１７により構成されているので、低インダクタンス化が図られている。積層導体板５０１は、略長方形形状を成す。バッテリ負極側端子５０８及びバッテリ正極側端子５０９は、積層導体板５０１の短手方向の一方の辺から立ち上げられた状態で形成される。   Since the laminated conductor plate 501 is composed of a negative electrode conductor plate 505 and a positive electrode conductor plate 507 formed of a thin plate-like wide conductor, and further an insulating sheet 517 sandwiched between the negative electrode conductor plate 505 and the positive electrode conductor plate 507. Inductance is achieved. The laminated conductor plate 501 has a substantially rectangular shape. The battery negative terminal 508 and the battery positive terminal 509 are formed in a state where they are raised from one side of the laminated conductor plate 501 in the short direction.

コンデンサ端子５０３ａ〜５０３ｃは、積層導体板５０１の長手方向の一方の辺から立ち上げられた状態で形成される。また、コンデンサ端子５０３ｄ〜５０３ｆは、積層導体板５０１の長手方向の他方の辺から立ち上げられた状態で形成される。なお、コンデンサ端子５０３ａ〜５０３ｆは、積層導体板５０１の主面を横切る方向に立ち上げられている。コンデンサ端子５０３ａ〜５０３ｃは、パワーモジュール３００ａ〜３００ｃとそれぞれ接続される。コンデンサ端子５０３ｄ〜５０３ｆは、パワーモジュール３０１ａ〜３０１ｃとそれぞれ接続される。コンデンサ端子５０３ａを構成する負極側コンデンサ端子５０４ａと正極側コンデンサ端子５０６ａとの間には、絶縁シート５１７の一部が設けられ、絶縁が確保されている。他のコンデンサ端子５０３ｂ〜５０３ｆも同様である。なお、本実施形態では、負極導体板５０５，正極導体板５０７，バッテリ負極側端子５０８，バッテリ正極側端子５０９，コンデンサ端子５０３ａ〜５０３ｆは、一体に成形された金属製板で構成され、インダクタンス低減及び生産性の向上を図っている。   The capacitor terminals 503a to 503c are formed in a state where they are raised from one side of the laminated conductor plate 501 in the longitudinal direction. Further, the capacitor terminals 503d to 503f are formed in a state where they are raised from the other side in the longitudinal direction of the multilayer conductor plate 501. The capacitor terminals 503a to 503f are raised in a direction crossing the main surface of the laminated conductor plate 501. Capacitor terminals 503a to 503c are connected to power modules 300a to 300c, respectively. Capacitor terminals 503d to 503f are connected to power modules 301a to 301c, respectively. A part of the insulating sheet 517 is provided between the negative-side capacitor terminal 504a and the positive-side capacitor terminal 506a constituting the capacitor terminal 503a to ensure insulation. The same applies to the other capacitor terminals 503b to 503f. In the present embodiment, the negative electrode conductor plate 505, the positive electrode conductor plate 507, the battery negative electrode side terminal 508, the battery positive electrode side terminal 509, and the capacitor terminals 503a to 503f are configured by integrally formed metal plates to reduce inductance. And improve productivity.

コンデンサセル５１４は、積層導体板５０１の下方に複数個設けられる。本実施形態では、８つのコンデンサセル５１４が積層導体板５０１の長手方向の一方の辺に沿って一列に並べられ、かつさらに別の８つのコンデンサセル５１４が積層導体板５０１の長手方向の他方の辺に沿って一列に並べられ、合計１６個のコンデンサセルが設けられる。積層導体板５０１の長手方向のそれぞれの辺に沿って並べられたコンデンサセル５１４は、図１１に示される点線ＡＡを境にて対称に並べられる。これにより、コンデンサセル５１４によって平滑化された直流電流をパワーモジュール３００ａ〜３００ｃ及びパワーモジュール３０１ａ〜３０１ｃに供給する場合に、コンデンサ端子５０３ａ〜５０３ｃとコンデンサ端子５０３ｄ〜５０３ｆとの間の電流バランスが均一化され、積層導体板５０１のインダクタンス低減を図ることができる。また、電流が積層導体板５０１にて局所的に流れることを防止できるので、熱バランスが均一化されて耐熱性も向上させることができる。   A plurality of capacitor cells 514 are provided below the laminated conductor plate 501. In the present embodiment, eight capacitor cells 514 are arranged in a line along one side in the longitudinal direction of the multilayer conductor plate 501, and another eight capacitor cells 514 are arranged on the other side in the longitudinal direction of the multilayer conductor plate 501. A total of 16 capacitor cells are arranged in a line along the side. The capacitor cells 514 arranged along the longitudinal sides of the multilayer conductor plate 501 are arranged symmetrically with respect to the dotted line AA shown in FIG. Thereby, when the direct current smoothed by the capacitor cell 514 is supplied to the power modules 300a to 300c and the power modules 301a to 301c, the current balance between the capacitor terminals 503a to 503c and the capacitor terminals 503d to 503f is uniform. The inductance of the laminated conductor plate 501 can be reduced. Moreover, since it can prevent that an electric current flows locally in the laminated conductor board 501, a heat balance can be equalized and heat resistance can also be improved.

また、バッテリ負極側端子５０８とバッテリ正極側端子５０９も、図１１に示される点線ＡＡを境にて対称に並べられる。同様に、コンデンサ端子５０３ａ〜５０３ｃとコンデンサ端子５０３ｄ〜５０３ｆとの間の電流バランスが均一化されて積層導体板５０１のインダクタンス低減を図ることができ、かつ熱バランスが均一化されて耐熱性も向上させることができる。   Further, the battery negative terminal 508 and the battery positive terminal 509 are also arranged symmetrically with respect to the dotted line AA shown in FIG. Similarly, the current balance between the capacitor terminals 503a to 503c and the capacitor terminals 503d to 503f can be made uniform to reduce the inductance of the multilayer conductor plate 501, and the heat balance is made uniform to improve heat resistance. Can be made.

本実施形態のコンデンサセル５１４は、コンデンサモジュール５００の蓄電部の単位構造体であり、片面にアルミなどの金属を蒸着したフィルムを２枚積層し巻回して、２枚の金属の各々を正極，負極としたフィルムコンデンサを用いる。コンデンサセル５１４の電極は、巻回した軸面がそれぞれ、正極，負極電極となり、スズなどの導電体を吹き付けて製造される。   The capacitor cell 514 of the present embodiment is a unit structure of the power storage unit of the capacitor module 500, and is formed by laminating and winding two films each having a metal such as aluminum deposited thereon and winding each of the two metals as a positive electrode, A film capacitor having a negative electrode is used. The electrode of the capacitor cell 514 is manufactured by spraying a conductor such as tin, with the wound shaft surfaces serving as a positive electrode and a negative electrode, respectively.

コンデンサケース５０２は、コンデンサセル５１４を収納するための収納部５１１を備え、当該収納部５１１は上面及び下面が略長方形状を成す。収納部５１１の底面部５１３は、円筒形のコンデンサセル５１４の表面形状に合わせるように、なめらかな凹凸形状若しくは波形形状を成している。これにより、積層導体板５０１とコンデンサセル５１４が接続されたモジュールをコンデンサケース５０２に位置決めさることが容易になる。また、積層導体板５０１とコンデンサセル５１４がコンデンサケース５０２に収納された後に、コンデンサ端子５０３ａ〜５０３ｆとバッテリ負極側端子５０８及びバッテリ正極側端子５０９を除いて、積層導体板５０１が覆われるようにコンデンサケース５０２内に充填材（不図示）が充填される。底面部５１３がコンデンサセル５１４の形状に合わせて波形形状となっていることにより、充填材がコンデンサケース５０２内に充填される際に、コンデンサセル５１４が所定位置からずれることを防止できる。   The capacitor case 502 includes a storage portion 511 for storing the capacitor cell 514, and the storage portion 511 has a substantially rectangular upper surface and lower surface. The bottom surface portion 513 of the storage portion 511 has a smooth uneven shape or corrugated shape so as to match the surface shape of the cylindrical capacitor cell 514. Thereby, it becomes easy to position the module in which the laminated conductor plate 501 and the capacitor cell 514 are connected to the capacitor case 502. Further, after the multilayer conductor plate 501 and the capacitor cell 514 are accommodated in the capacitor case 502, the multilayer conductor plate 501 is covered except for the capacitor terminals 503a to 503f, the battery negative electrode side terminal 508 and the battery positive electrode side terminal 509. The capacitor case 502 is filled with a filler (not shown). Since the bottom surface portion 513 has a corrugated shape in accordance with the shape of the capacitor cell 514, the capacitor cell 514 can be prevented from being displaced from a predetermined position when the filler is filled in the capacitor case 502.

また、コンデンサセル５１４は、スイッチング時のリップル電流により、内部のフィルム上に蒸着された金属薄膜，内部導体の電気抵抗により発熱する。そこで、コンデンサセル５１４の熱をコンデンサケース５０２を逃がし易くするために、コンデンサセル５１４を充填材でモールドする。さらに樹脂製の充填材を用いることにより、コンデンサセル５１４の耐湿も向上させることができる。   In addition, the capacitor cell 514 generates heat due to a ripple current at the time of switching due to an electric resistance of a metal thin film and an internal conductor deposited on the internal film. Therefore, the capacitor cell 514 is molded with a filler so that the heat of the capacitor cell 514 can be easily released from the capacitor case 502. Furthermore, the moisture resistance of the capacitor cell 514 can be improved by using a resin filler.

さらに、本実施形態では、コンデンサモジュール５００は、収納部５１１の長手方向の辺を形成する側壁が流路１９に挟まれように配置されているので、コンデンサモジュール５００を効率良く冷やすことができる。また、コンデンサセル５１４は、当該コンデンサセル５１４の電極面の一方が収納部５１１の長手方向の辺を形成する内壁と対向するように配置されている。これにより、フィルムの巻回軸の方向に熱が伝達し易いので、熱がコンデンサセル５１４の電極面を介してコンデンサケース５０２に逃げやすくなっている。   Furthermore, in the present embodiment, the capacitor module 500 is disposed so that the side wall forming the side in the longitudinal direction of the storage portion 511 is sandwiched between the flow paths 19, so that the capacitor module 500 can be cooled efficiently. In addition, the capacitor cell 514 is disposed so that one of the electrode surfaces of the capacitor cell 514 is opposed to the inner wall forming the side in the longitudinal direction of the storage portion 511. As a result, heat is easily transferred in the direction of the winding axis of the film, so that heat easily escapes to the capacitor case 502 via the electrode surface of the capacitor cell 514.

図１２（ａ）は、冷却ジャケット１２にパワーモジュールとコンデンサモジュールとバスバーモジュールを組み付けた外観斜視図である。図１２（ｂ）は、図１２（ａ）の点線囲み部の拡大図である。   FIG. 12A is an external perspective view in which a power module, a capacitor module, and a bus bar module are assembled to the cooling jacket 12. FIG.12 (b) is an enlarged view of the dotted-line surrounding part of Fig.12 (a).

図１２（ｂ）に示されるように、直流負極端子３１５Ｂ，直流正極端子３１９Ｂ，交流端子３２１及び第２封止部６０１Ｂは、コンデンサケース５０２の貫通孔５１９を通って、フランジ部５１５ａの上方まで延びている。直流負極端子３１５Ｂ及び直流正極端子３１９Ｂの電流経路の面積は、積層導体板５０１の電流経路の面積より非常に小さい。そのため、電流が積層導体板５０１から直流負極端子３１５Ｂ及び直流正極端子３１９Ｂに流れる際には、電流経路の面積が大きく変化することになる。つまり、電流が直流負極端子３１５Ｂ及び直流正極端子３１９Ｂに集中することになる。また、直流負極端子３１５Ｂ及び直流正極端子３１９Ｂが積層導体板５０１を横切る方向に突出する場合、言い換えると、直流負極端子３１５Ｂ及び直流正極端子３１９Ｂが積層導体板５０１とねじれの関係にある場合、新たな接続用導体が必要になり生産性低下やコスト増大の問題が生じる。   As shown in FIG. 12B, the DC negative terminal 315B, the DC positive terminal 319B, the AC terminal 321 and the second sealing portion 601B pass through the through hole 519 of the capacitor case 502 to the upper side of the flange portion 515a. It extends. The area of the current path of the DC negative terminal 315B and the DC positive terminal 319B is much smaller than the area of the current path of the laminated conductor plate 501. For this reason, when current flows from the laminated conductor plate 501 to the DC negative terminal 315B and the DC positive terminal 319B, the area of the current path changes greatly. That is, the current concentrates on the DC negative terminal 315B and the DC positive terminal 319B. Further, when the DC negative terminal 315B and the DC positive terminal 319B protrude in a direction crossing the laminated conductor plate 501, in other words, when the DC negative terminal 315B and the DC positive terminal 319B are in a twisted relationship with the laminated conductor plate 501, A large connecting conductor is required, resulting in problems of reduced productivity and increased cost.

そこで、本実施形態では、負極側コンデンサ端子５０４ａは、積層導体板５０１から立ち上がっている立上り部５４０と、当該立上り部５４０と接続されかつＵ字状に屈曲した折返し部５４１と、当該折返し部５４１と接続されかつ立上り部５４０とは反対側の面が直流正極端子３１９Ｂの主面と対向する接続部５４２とにより構成される。また、正極側コンデンサ端子５０６ａは、積層導体板５０１から立ち上がっている立上り部５４３と、折返し部５４４と、当該折返し部５４４と接続されかつ立上り部５４３とは反対側の面が直流負極端子３１５Ｂの主面と対向する接続部５４５と、により構成される。特に、折返し部５４４は、立上り部５４３と略直角に接続されかつ負極側コンデンサ端子５０４ａと直流負極端子３１５Ｂと直流正極端子３１９Ｂの側部を跨ぐように構成される。さらに、立上り部５４０の主面と立上り部５４３の主面は絶縁シート５１７を介して対向する。同様に、折返し部５４１の主面と折返し部５４４の主面は絶縁シート５１７を介して対向する。   Therefore, in the present embodiment, the negative-side capacitor terminal 504a includes a rising portion 540 rising from the laminated conductor plate 501, a folded portion 541 connected to the rising portion 540 and bent in a U shape, and the folded portion 541. And a connection portion 542 whose surface opposite to the rising portion 540 is opposed to the main surface of the DC positive electrode terminal 319B. Further, the positive capacitor terminal 506a has a rising portion 543 rising from the laminated conductor plate 501, a folded portion 544, and a surface connected to the folded portion 544 and opposite to the rising portion 543 of the DC negative electrode terminal 315B. And a connecting portion 545 facing the main surface. In particular, the folded portion 544 is configured to be connected to the rising portion 543 at a substantially right angle and straddle the side portions of the negative capacitor terminal 504a, the DC negative terminal 315B, and the DC positive terminal 319B. Further, the main surface of the rising portion 540 and the main surface of the rising portion 543 are opposed to each other with the insulating sheet 517 interposed therebetween. Similarly, the main surface of the folded portion 541 and the main surface of the folded portion 544 are opposed to each other with the insulating sheet 517 interposed therebetween.

これにより、コンデンサ端子５０３ａが接続部５４２の直前まで絶縁シート５１７を介した積層構造を成すため、電流が集中する当該コンデンサ端子５０３ａの配線インダクタンスを低減することができる。   Thereby, since the capacitor terminal 503a has a laminated structure through the insulating sheet 517 until just before the connection portion 542, the wiring inductance of the capacitor terminal 503a where current is concentrated can be reduced.

また、折返し部５４４が負極側コンデンサ端子５０４ａと直流負極端子３１５Ｂと直流正極端子３１９Ｂの側部を跨ぐように構成される。さらに、直流正極端子３１９Ｂの先端と接続部５４２の側辺とは溶接により接続され、同様に直流負極端子３１５Ｂの先端と接続部５４５の側辺とは溶接により接続される。   Further, the folded portion 544 is configured to straddle the side portions of the negative electrode side capacitor terminal 504a, the DC negative electrode terminal 315B, and the DC positive electrode terminal 319B. Furthermore, the tip of the DC positive terminal 319B and the side of the connecting portion 542 are connected by welding, and similarly, the tip of the DC negative terminal 315B and the side of the connecting portion 545 are connected by welding.

これにより、直流正極端子３１９Ｂ及び直流負極端子３１５Ｂの溶接接続するための作業方向と折返し部５４４とが干渉することがなくなるので、低インダクタンスを図りながら生産性を向上させることができる。   Thus, the working direction for welding and connecting the DC positive terminal 319B and the DC negative terminal 315B and the folded portion 544 do not interfere with each other, so that productivity can be improved while achieving low inductance.

また、交流端子３２１の先端は交流バスバー８０２ａの先端とは溶接により接続される。溶接をするための生産設備において、溶接機械を溶接対象に対して複数方向に可動できるように作ることは、生産設備を複雑化させることにつながり生産性及びコスト的な観点から好ましくない。そこで、本実施形態では、交流端子３２１の溶接箇所と直流正極端子３１９Ｂの溶接箇所は、冷却ジャケット１２の長手方向の辺に沿って一直線状に配置される。これにより、溶接機械を一方向に可動する間に、複数の溶接を行うことができ、生産性が向上する。   The tip of AC terminal 321 is connected to the tip of AC bus bar 802a by welding. In a production facility for welding, making the welding machine movable in a plurality of directions with respect to an object to be welded leads to a complicated production facility, which is not preferable from the viewpoint of productivity and cost. Therefore, in the present embodiment, the welding location of the AC terminal 321 and the welding location of the DC positive electrode terminal 319 </ b> B are arranged in a straight line along the longitudinal side of the cooling jacket 12. Thereby, it is possible to perform a plurality of weldings while moving the welding machine in one direction, and productivity is improved.

さらに、図４（ａ）及び図１２（ａ）に示されるように、複数のパワーモジュール３００ａ〜３００ｃは、冷却ジャケット１２の長手方向の辺に沿って一直線状に配置される。これにより、複数のパワーモジュール３００ａ〜３００ｃを溶接する際に、更に生産性を向上させることができる。   Further, as shown in FIGS. 4A and 12A, the plurality of power modules 300 a to 300 c are arranged in a straight line along the longitudinal side of the cooling jacket 12. Thereby, when welding the several power module 300a-300c, productivity can be improved further.

図１３は、パワーモジュールとコンデンサモジュールを組み付けた冷却ジャケット１２とバスバーモジュール８００の分解斜視図である。図１４は、保持部材８０３を除いたバスバーモジュール８００の外観斜視図である。   FIG. 13 is an exploded perspective view of the cooling jacket 12 and the bus bar module 800 assembled with the power module and the capacitor module. FIG. 14 is an external perspective view of the bus bar module 800 excluding the holding member 803.

図１３及び図１４に示されるように、第１交流バスバー８０２ａ〜８０２ｆは、電流センサ１８０ａ又は電流センサ１８０ｂの設置箇所まで、当該第１交流バスバー８０２ａ〜８０２ｆの主面がコンデンサモジュール５００の積層導体板５０１の主面と略垂直になるように形成される。また、第１交流バスバー８０２ａ〜８０２ｆは、電流センサ１８０ａの貫通孔又は電流センサ１８０ｂの貫通孔の直前で略直角に折り曲げられる。これにより、電流センサ１８０ａ又は電流センサ１８０ｂを貫通する第１交流バスバー８０２ａ〜８０２ｆの部分は、その主面が積層導体板５０１の主面と略平行になる。そして、第１交流バスバー８０２ａ〜８０２ｆの端部には、第２交流バスバー８０４ａ〜８０４ｆと接続するための接続部８０５ａ〜８０５ｆが形成される（接続部８０５ｄ〜８０５ｆは不図示）。   As shown in FIG. 13 and FIG. 14, the first AC bus bars 802a to 802f are stacked conductors of the capacitor module 500 with the main surfaces of the first AC bus bars 802a to 802f up to the installation location of the current sensor 180a or current sensor 180b. It is formed so as to be substantially perpendicular to the main surface of the plate 501. The first AC bus bars 802a to 802f are bent substantially at right angles immediately before the through hole of the current sensor 180a or the through hole of the current sensor 180b. Thereby, the main surfaces of the portions of the first AC bus bars 802a to 802f penetrating the current sensor 180a or the current sensor 180b are substantially parallel to the main surface of the multilayer conductor plate 501. And the connection part 805a-805f for connecting with 2nd AC bus-bar 804a-804f is formed in the edge part of 1st AC bus-bar 802a-802f (connection part 805d-805f is not shown in figure).

第２交流バスバー８０４ａ〜８０４ｆは、接続部８０５ａ〜８０５ｆの近傍で、コンデンサモジュール５００側に向かって略直角に折り曲げられる。これにより、第２交流バスバー８０４ａ〜８０４ｆの主面がコンデンサモジュール５００の積層導体板５０１の主面と略垂直になるように形成される。さらに第２交流バスバー８０４ａ〜８０４ｆは、電流センサ１８０ａ又は電流センサ１８０ｂの近傍から、図１３に示された冷却ジャケット１２の短手方向の一方の辺１２ａに向かって延ばされ、当該辺１２ａを横切るように形成される。つまり、複数の第２交流バスバー８０４ａ〜８０４ｆの主面が向かい合った状態で、当該第２交流バスバー８０４ａ〜８０４ｆが辺１２ａを横切るように形成される。   The second AC bus bars 804a to 804f are bent at substantially right angles toward the capacitor module 500 in the vicinity of the connection portions 805a to 805f. Thus, the main surfaces of the second AC bus bars 804a to 804f are formed to be substantially perpendicular to the main surface of the multilayer conductor plate 501 of the capacitor module 500. Furthermore, the second AC bus bars 804a to 804f are extended from the vicinity of the current sensor 180a or the current sensor 180b toward one side 12a in the short direction of the cooling jacket 12 shown in FIG. It is formed to cross. That is, the second AC bus bars 804a to 804f are formed so as to cross the side 12a with the main surfaces of the plurality of second AC bus bars 804a to 804f facing each other.

これにより、装置全体を大型化させることなく、冷却ジャケット１２の短い辺側から複数の板状交流バスバーを外部に突出させることができる。そして、冷却ジャケット１２の一面側から複数の交流バスバーを突出させることで、電力変換装置２００の外部での配線の取り回しが容易になり、生産性が向上する。   Thereby, a plurality of plate-like AC bus bars can be protruded from the short side of the cooling jacket 12 without increasing the size of the entire apparatus. Then, by projecting a plurality of AC bus bars from the one surface side of the cooling jacket 12, it is easy to route the wiring outside the power conversion device 200, and productivity is improved.

図１３に示されるように、第１交流バスバー８０２ａ〜８０２ｆ，電流センサ１８０ａ〜１８０ｂ及び第２交流バスバー８０４ａ〜８０４ｆは、樹脂で構成された保持部材８０３によって、保持及び絶縁されている。この保持部材８０３により、第２交流バスバー８０４ａ〜８０４ｆが金属製の冷却ジャケット１２及び筐体１１９との間の絶縁性を向上させる。また保持部材８０３が冷却ジャケット１２に熱的に接触又は直接接触することにより、トランスミッション１１８側から第２交流バスバー８０４ａ〜８０４ｆに伝わる熱を、冷却ジャケット１２に逃がすことができるので、電流センサ１８０ａ〜１８０ｂの信頼性を向上させることができる。   As shown in FIG. 13, the first AC bus bars 802a to 802f, the current sensors 180a to 180b, and the second AC bus bars 804a to 804f are held and insulated by a holding member 803 made of resin. With this holding member 803, the second AC bus bars 804a to 804f improve the insulation between the metal cooling jacket 12 and the housing 119. Further, since the holding member 803 is in thermal contact with or directly in contact with the cooling jacket 12, heat transmitted from the transmission 118 side to the second AC bus bars 804a to 804f can be released to the cooling jacket 12, so that the current sensors 180a to 180c. The reliability of 180b can be improved.

図１３に示されるように、保持部材８０３は、図４に示されたドライバ回路基板２２を指示するための支持部材８０７ａ及び支持部材８０７ｂを設ける。支持部材８０７ａは、複数設けられ、かつ冷却ジャケット１２の長手方向の一方の辺に沿って一列に並べて形成される。また、支持部材８０７ｂは、複数設けられ、かつ冷却ジャケット１２の長手方向の他方の辺に沿って一列に並べて形成される。支持部材８０７ａ及び支持部材８０７ｂの先端部には、ドライバ回路基板２２を固定するための螺子穴が形成されている。   As shown in FIG. 13, the holding member 803 is provided with a support member 807a and a support member 807b for indicating the driver circuit board 22 shown in FIG. A plurality of support members 807 a are provided and are arranged in a line along one side in the longitudinal direction of the cooling jacket 12. Further, a plurality of support members 807 b are provided, and are formed in a line along the other side in the longitudinal direction of the cooling jacket 12. Screw holes for fixing the driver circuit board 22 are formed at the distal ends of the support member 807a and the support member 807b.

さらに、保持部材８０３は、電流センサ１８０ａ及び電流センサ１８０ｂが配置された箇所から上方に向かって延びる突起部８０６ａ及び突起部８０６ｂを設ける。突起部８０６ａ及び突起部８０６ｂは、それぞれ電流センサ１８０ａ及び電流センサ１８０ｂを貫通するように構成される。図１４に示されるように、電流センサ１８０ａ及び電流センサ１８０ｂは、ドライバ回路基板２２の配置方向に向かって延びる信号線１８２ａ及び信号線１８２ｂを設ける。信号線１８２ａ及び信号線１８２ｂは、ドライバ回路基板２２の配線パターンと半田によって接合される。本実施形態では、保持部材８０３，支持部材８０７ａ〜８０７ｂ及び突起部８０６ａ〜８０６ｂは、樹脂で一体に形成される。   Furthermore, the holding member 803 is provided with a protruding portion 806a and a protruding portion 806b that extend upward from a position where the current sensor 180a and the current sensor 180b are disposed. The protrusion 806a and the protrusion 806b are configured to penetrate the current sensor 180a and the current sensor 180b, respectively. As shown in FIG. 14, the current sensor 180 a and the current sensor 180 b are provided with a signal line 182 a and a signal line 182 b extending in the arrangement direction of the driver circuit board 22. The signal line 182a and the signal line 182b are joined to the wiring pattern of the driver circuit board 22 by solder. In the present embodiment, the holding member 803, the support members 807a to 807b, and the protrusions 806a to 806b are integrally formed of resin.

これにより、保持部材８０３が電流センサ１８０とドライバ回路基板２２との位置決め機能を備えることになるので、信号線１８２ａとドライバ回路基板２２との間の組み付け及び半田接続作業が容易になる。また、電流センサ１８０とドライバ回路基板２２を保持する機構を保持部材８０３に設けることで、電力変換装置全体としての部品点数を削減できる。   As a result, the holding member 803 has a function of positioning the current sensor 180 and the driver circuit board 22, so that assembly and solder connection work between the signal line 182 a and the driver circuit board 22 are facilitated. Further, by providing the holding member 803 with a mechanism for holding the current sensor 180 and the driver circuit board 22, the number of components as the whole power conversion device can be reduced.

本実施形態の電力変換装置２００はトランスミッション１１８を収納した筐体１１９に固定されるので、トランスミッション１１８からの振動の影響を大きく受ける。そこで、保持部材８０３は、ドライバ回路基板２２の中央部の近傍を指示するための支持部材８０８を設けて、ドライバ回路基板２２に加わる振動の影響を低減している。なお、保持部材８０３は、冷却ジャケット１２に螺子により固定される。   Since the power conversion device 200 of this embodiment is fixed to the housing 119 that houses the transmission 118, the power conversion device 200 is greatly affected by vibration from the transmission 118. Therefore, the holding member 803 is provided with a support member 808 for indicating the vicinity of the central portion of the driver circuit board 22 to reduce the influence of vibration applied to the driver circuit board 22. The holding member 803 is fixed to the cooling jacket 12 with screws.

また、保持部材８０３は、補機用パワーモジュール３５０の一方の端部を固定するためのブラケット８０９を設ける。また図４に示されるように、補機用パワーモジュール３５０は突出部４０７に配置されることにより、当該補機用パワーモジュール３５０の他方の端部が当該突出部４０７に固定される。これにより、補機用パワーモジュール３５０に加わる振動の影響を低減するとともに、固定用の部品点数を削減することができる。   In addition, the holding member 803 is provided with a bracket 809 for fixing one end of the auxiliary power module 350. Also, as shown in FIG. 4, the auxiliary power module 350 is disposed in the protruding portion 407, whereby the other end of the auxiliary power module 350 is fixed to the protruding portion 407. Thereby, the influence of vibration applied to the auxiliary power module 350 can be reduced, and the number of parts for fixing can be reduced.

図１５は、パワーモジュールとコンデンサモジュールとバスバーモジュール８００と補機用パワーモジュール３５０を組み付けた冷却ジャケット１２の外観斜視図である。   FIG. 15 is an external perspective view of the cooling jacket 12 in which the power module, the capacitor module, the bus bar module 800, and the auxiliary power module 350 are assembled.

電流センサ１８０は、約１００℃の耐熱温度以上に熱せられると破壊するおそれがある。特に車載用の電力変換装置では、使用される環境の温度が非常に高温になるため、電流センサ１８０を熱から保護することが重要になる。特に、本実施形態に係る電力変換装置２００はトランスミッション１１８に搭載されるので、当該トランスミッション１１８から発せられる熱から保護することが重要になる。   The current sensor 180 may be destroyed when heated to a temperature higher than about 100 ° C .. In particular, in an in-vehicle power converter, the temperature of the environment in which it is used becomes very high, so it is important to protect the current sensor 180 from heat. In particular, since the power conversion device 200 according to the present embodiment is mounted on the transmission 118, it is important to protect it from heat generated from the transmission 118.

そこで、本実施形態では、電流センサ１８０ａ及び電流センサ１８０ｂは、冷却ジャケット１２を挟んでトランスミッション１１８とは反対側に配置される。これにより、トランスミッション１１８が発する熱が電流センサに伝達しずらくなり、電流センサの温度上昇を抑えられる。さらに、第２交流バスバー８０４ａ〜８０４ｆは、図５に示された第３流路１９ｃを流れる冷媒の流れ方向８１０を横切るように形成される。そして、電流センサ１８０ａ及び電流センサ１８０ｂは、第３流路部１９ｃを横切る第２交流バスバー８０４ａ〜８０４ｆの部分よりもパワーモジュールの交流端子３２１に近い側に配置される。これにより、第２交流バスバー８０４ａ〜８０４ｆが冷媒によって間接的に冷却され、交流バスバーから電流センサ、更にはパワーモジュール内の半導体チップに伝わる熱を和らげることができるため、信頼性が向上する。   Therefore, in the present embodiment, the current sensor 180a and the current sensor 180b are disposed on the opposite side of the transmission 118 with the cooling jacket 12 interposed therebetween. Thereby, the heat generated by the transmission 118 is difficult to be transmitted to the current sensor, and the temperature rise of the current sensor can be suppressed. Further, the second AC bus bars 804a to 804f are formed so as to cross the flow direction 810 of the refrigerant flowing through the third flow path 19c shown in FIG. The current sensor 180a and the current sensor 180b are arranged closer to the AC terminal 321 of the power module than the portions of the second AC bus bars 804a to 804f that cross the third flow path portion 19c. As a result, the second AC bus bars 804a to 804f are indirectly cooled by the refrigerant, and heat transmitted from the AC bus bar to the current sensor and further to the semiconductor chip in the power module can be relieved, thereby improving the reliability.

図１５に示される流れ方向８１１は、図５にて示された第４流路１９ｄを流れる冷媒の流れ方向を示す。同様に、流れ方向８１２は、図５にて示された第２流路１９ｂを流れる冷媒の流れ方向を示す。本実施形態に係る電流センサ１８０ａ及び電流センサ１８０ｂは、電力変換装置２００の上方から投影したときに、電流センサ１８０ａ及び電流センサ１８０ｂの投影部が流路１９の投影部に囲まれるように配置される。これにより電流センサをトランスミッション１１８からの熱から更に保護することができる。   A flow direction 811 shown in FIG. 15 indicates the flow direction of the refrigerant flowing through the fourth flow path 19d shown in FIG. Similarly, the flow direction 812 indicates the flow direction of the refrigerant flowing through the second flow path 19b shown in FIG. The current sensor 180a and the current sensor 180b according to the present embodiment are arranged so that the projection portions of the current sensor 180a and the current sensor 180b are surrounded by the projection portion of the flow path 19 when projected from above the power conversion device 200. The This further protects the current sensor from heat from the transmission 118.

図１６は、制御回路基板２０と金属ベース板１１を分離した電力変換装置２００の分割斜視図である。   FIG. 16 is a divided perspective view of the power conversion device 200 in which the control circuit board 20 and the metal base plate 11 are separated.

図１５にて示されたように、電流センサ１８０は、コンデンサモジュール５００の上方に配置される。ドライバ回路基板２２は、電流センサ１８０の上方に配置され、かつ図１３に示されたバスバーモジュール８００に設けられる支持部材８０７ａ及び８０７ｂによって支持される。金属ベース板１１は、ドライバ回路基板２２の上方に配置され、かつ冷却ジャケット１２から立設された複数の支持部材１５によって支持される。制御回路基板２０は、金属ベース板１１の上方に配置され、かつ金属ベース板１１に固定される。   As shown in FIG. 15, the current sensor 180 is disposed above the capacitor module 500. The driver circuit board 22 is disposed above the current sensor 180 and supported by support members 807a and 807b provided in the bus bar module 800 shown in FIG. The metal base plate 11 is disposed above the driver circuit board 22 and supported by a plurality of support members 15 erected from the cooling jacket 12. The control circuit board 20 is disposed above the metal base plate 11 and is fixed to the metal base plate 11.

電流センサ１８０とドライバ回路基板２２と制御回路基板２０が高さ方向に一列に階層的に配置され、かつ制御回路基板２０が強電系のパワーモジュール３００及び３０１から最も遠い場所に配置されるので、スイッチングノイズ等が混入することを抑制することができる。さらに、金属ベース板１１は、グランドに電気的に接続された冷却ジャケット１２に電気的に接続されている。この金属ベース板１１によって、ドライバ回路基板２２から制御回路基板２０に混入するノイズを低減している。   Since the current sensor 180, the driver circuit board 22 and the control circuit board 20 are hierarchically arranged in a row in the height direction, and the control circuit board 20 is arranged at a position farthest from the high-power system power modules 300 and 301, Mixing of switching noise or the like can be suppressed. Furthermore, the metal base plate 11 is electrically connected to a cooling jacket 12 that is electrically connected to the ground. The metal base plate 11 reduces noise mixed from the driver circuit board 22 into the control circuit board 20.

本実施形態においては、流路１９に流れる冷媒の冷却対象が主に駆動用のパワーモジュール３００及び３０１であるので、当該パワーモジュール３００及び３０１は流路１９内に収納されて直接と冷媒と接触して冷却される。一方、補機用パワーモジュール３５０も、駆動用パワーモジュールほどではないが冷却することが求められる。   In the present embodiment, since the cooling target of the refrigerant flowing in the flow path 19 is mainly the driving power modules 300 and 301, the power modules 300 and 301 are housed in the flow path 19 and directly contact the refrigerant. And cooled. On the other hand, the auxiliary power module 350 is also required to be cooled, although not as much as the driving power module.

そこで、本実施形態では、補機用パワーモジュール３５０の金属ベースで形成された放熱面が、流路１９を介して、入口配管１３及び出口配管１４と対向するように形成される。特に、補機用パワーモジュール３５０を固定する突出部４０７が入口配管１３の上方に形成されているので、下方から流入する冷媒が突出部４０７の内壁に衝突して、効率良く補機用パワーモジュール３５０から熱を奪うことができる。さらに、突出部４０７の内部には、流路１９と繋がる空間を形成している。この突出部４０７内部の空間によって、入口配管１３及び出口配管１４近傍の流路１９の深さが大きくなっており、突出部４０７内部の空間に液溜りが生じることになる。この液溜りにより効率良く補機用パワーモジュール３５０を冷却することができる。   Therefore, in this embodiment, the heat radiating surface formed of the metal base of the auxiliary power module 350 is formed so as to face the inlet pipe 13 and the outlet pipe 14 through the flow path 19. In particular, since the protruding portion 407 for fixing the auxiliary power module 350 is formed above the inlet pipe 13, the refrigerant flowing from below collides with the inner wall of the protruding portion 407, so that the auxiliary power module can be efficiently used. Heat can be taken from 350. Furthermore, a space connected to the flow path 19 is formed inside the protruding portion 407. The space inside the protrusion 407 increases the depth of the flow path 19 in the vicinity of the inlet pipe 13 and the outlet pipe 14, and a liquid pool is generated in the space inside the protrusion 407. The auxiliary power module 350 can be efficiently cooled by this liquid pool.

電流センサ１８０とドライバ回路基板２２を電気的に繋ぐ際に、配線コネクタを用いると接続工程の増大や、接続ミスの危険性を招くことになる。   If a wiring connector is used when the current sensor 180 and the driver circuit board 22 are electrically connected, an increase in the connection process and a risk of a connection error are caused.

そこで、図１６に示されるように、本実施形態のドライバ回路基板２２には、当該ドライバ回路基板２２を貫通する第１孔２４及び第２孔２６が形成される。また第１孔２４にはパワーモジュール３００の信号端子３２５Ｕ及び信号端子３２５Ｌが挿入され、信号端子３２５Ｕ及び信号端子３２５Ｌはドライバ回路基板２２の配線パターンと半田により接合される。さらに第２孔２６には電流センサ１８０の信号線１８２が挿入され、信号線１８２はドライバ回路基板２２の配線パターンと半田により接合される。なお、冷却ジャケット１２との対向面とは反対側のドライバ回路基板２２の面側から半田接合が行われる。   Therefore, as shown in FIG. 16, the driver circuit board 22 of the present embodiment is formed with a first hole 24 and a second hole 26 that penetrate the driver circuit board 22. In addition, the signal terminal 325U and the signal terminal 325L of the power module 300 are inserted into the first hole 24, and the signal terminal 325U and the signal terminal 325L are joined to the wiring pattern of the driver circuit board 22 by soldering. Further, the signal line 182 of the current sensor 180 is inserted into the second hole 26, and the signal line 182 is joined to the wiring pattern of the driver circuit board 22 by solder. Note that solder bonding is performed from the surface side of the driver circuit board 22 opposite to the surface facing the cooling jacket 12.

これにより、配線コネクタを用いることなく信号線が接続できるので生産性を向上させることができる。また、パワーモジュール３００の信号端子３２５と電流センサ１８０の信号線１８２を、同一方向から半田により接合されることにより、生産性を更に向上させることができる。また、ドライバ回路基板２２に、信号端子３２５を貫通させるための第１孔２４や、信号線１８２を貫通させるための第２孔２６をそれぞれ設けることにより接続ミスの危険性を少なくすることができる。   Thereby, since a signal line can be connected without using a wiring connector, productivity can be improved. Moreover, productivity can be further improved by joining the signal terminal 325 of the power module 300 and the signal line 182 of the current sensor 180 by soldering from the same direction. Further, by providing the driver circuit board 22 with the first hole 24 for penetrating the signal terminal 325 and the second hole 26 for penetrating the signal line 182, it is possible to reduce the risk of connection mistakes. .

また、本実施形態のドライバ回路基板２２は、冷却ジャケット１２と対向する面側に、ドライバＩＣチップ等の駆動回路（不図示）を実装している。これにより、半田接合の熱がドライバＩＣチップ等に伝わることを抑制して、半田接合によるドライバＩＣチップ等の損傷を防止している。また、ドライバ回路基板２２に搭載されているトランスのような高背部品が、コンデンサモジュール５００とドライバ回路基板２２との間の空間に配置されるので、電力変換装置２００全体を低背化することが可能となる。   Further, the driver circuit board 22 of the present embodiment has a drive circuit (not shown) such as a driver IC chip mounted on the surface facing the cooling jacket 12. Thus, the heat of solder bonding is suppressed from being transmitted to the driver IC chip or the like, and damage to the driver IC chip or the like due to solder bonding is prevented. In addition, since a high-profile component such as a transformer mounted on the driver circuit board 22 is disposed in the space between the capacitor module 500 and the driver circuit board 22, the entire power conversion device 200 can be reduced in height. Is possible.

図１７は、図１６のＢ面で切り取った電力変換装置２００をＣ方向から見た断面図である。   FIG. 17 is a cross-sectional view of the power conversion device 200 taken along the B surface of FIG. 16 as viewed from the C direction.

モジュールケース３０４に設けられたフランジ３０４Ｂは、コンデンサケース５０２に設けられたフランジ５１５ａ又はフランジ５１５ｂによって冷却ジャケット１２に押し付けられる。つまり、コンデンサセル５１４を収納したコンデンサケース５０２の自重を利用して、冷却ジャケット１２にモジュールケース３０４を押しつけることにより、流路１９の気密性を向上させることができる。   The flange 304B provided in the module case 304 is pressed against the cooling jacket 12 by the flange 515a or the flange 515b provided in the capacitor case 502. That is, the airtightness of the flow path 19 can be improved by pressing the module case 304 against the cooling jacket 12 using the dead weight of the capacitor case 502 in which the capacitor cell 514 is accommodated.

パワーモジュール３００の冷却効率を向上させるために、流路１９内の冷媒をフィン３０５が形成された領域に流すようにする必要がある。モジュールケース３０４は湾曲部３０４Ａのスペースを確保するために、モジュールケース３０４の下部にはフィン３０５が形成されていない。そこで下カバー４２０は、モジュールケース３０４の下部が、当該下カバー４２０に形成された凹部４３０に嵌合されるように形成される。これにより、冷却フィンが形成されていない空間に冷媒が流れ込むことを防止することができる。   In order to improve the cooling efficiency of the power module 300, it is necessary to allow the refrigerant in the flow path 19 to flow through the region where the fins 305 are formed. In the module case 304, the fin 305 is not formed in the lower part of the module case 304 in order to secure the space of the curved portion 304A. Therefore, the lower cover 420 is formed so that the lower portion of the module case 304 is fitted into the recess 430 formed in the lower cover 420. Thereby, it can prevent that a refrigerant | coolant flows into the space in which the cooling fin is not formed.

図１７に示されるように、パワーモジュール３００とコンデンサモジュール５００とパワーモジュール３０１の配列方向は、制御回路基板２０とドライバ回路基板２２とトランスミッション１１８の配列方向を横切るように並べて配置されている。特に、パワーモジュール３００とコンデンサモジュール５００とパワーモジュール３０１は、電力変換装置２００の中では、最下層に並べて配置されている。これにより、電力変換装置２００全体の低背化が可能となるとともに、トランスミッション１１８からの振動の影響を低減することができる。   As shown in FIG. 17, the arrangement direction of the power module 300, the capacitor module 500, and the power module 301 is arranged so as to cross the arrangement direction of the control circuit board 20, the driver circuit board 22, and the transmission 118. In particular, the power module 300, the capacitor module 500, and the power module 301 are arranged in the lowest layer in the power conversion device 200. As a result, the power converter 200 as a whole can be reduced in height and the influence of vibration from the transmission 118 can be reduced.

図１９（ａ）はモジュール一次封止体３０２の一方面の斜視図であり、図１９（ｂ）はモジュール一次封止体３０２の他方面の斜視図である。実施例１と同一符号を付した構成は、同一の機能を有する。   FIG. 19A is a perspective view of one surface of the module primary sealing body 302, and FIG. 19B is a perspective view of the other surface of the module primary sealing body 302. The configurations denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment have the same functions.

実施例１と異なる点は、導体板３１５と導体板３１６の樹脂からの露出部３２４Ｒに凹凸を設けた粗化処理を施し、導体板３１８と導体板３１９の樹脂からの露出面３２３には粗化処理を施さないか、導体板３１５と導体板３１６の粗化処理よりも面粗さが低くなる粗化処理を施すようにした。この形状においては、粗化処理を施したことで、導体板３１５及び導体板３１６と絶縁シートとの接合が、導体板３１８及び導体板３１９と絶縁シート３３３との接合よりも強くなるので、剥離部３４０が発生する場合は、露出面３２３側の接合面で発生する。すなわち、温度センスダイオード７００が高精度で温度異常上昇を検知することができるため、パワー半導体モジュールの信頼性を向上することができる。   The difference from the first embodiment is that the conductor plate 315 and the exposed portion 324R from the resin of the conductor plate 316 are subjected to a roughening process, and the exposed surface 323 from the resin of the conductor plate 318 and the conductor plate 319 is roughened. No roughening treatment was performed, or a roughening treatment in which the surface roughness was lower than the roughening treatment of the conductor plates 315 and 316 was performed. In this shape, since the roughening treatment is performed, the bonding between the conductive plate 315 and the conductive plate 316 and the insulating sheet is stronger than the bonding between the conductive plate 318 and the conductive plate 319 and the insulating sheet 333. When the portion 340 is generated, it is generated at the joint surface on the exposed surface 323 side. That is, since the temperature sensing diode 700 can detect an abnormal temperature rise with high accuracy, the reliability of the power semiconductor module can be improved.

なお、本実施形態においては、導体板３１５と導体板３１６に凹凸を設けた粗化処理を施すことを示したが、粗化処理に限らず、導体板３１５及び導体板３１６に絶縁シート３３３との接触面積を広げるための凹部又は凸部を形成して、絶縁シート３３３との接着力を向上させてもよい。   In the present embodiment, it has been shown that the conductor plate 315 and the conductor plate 316 are subjected to a roughening process with irregularities. However, the present invention is not limited to the roughening process, and the conductor plate 315 and the conductor plate 316 are provided with the insulating sheet 333 and A concave portion or a convex portion for expanding the contact area may be formed to improve the adhesive force with the insulating sheet 333.

図２０は、第３実施形態に係るパワーモジュール３００の分解断面図である。実施例１と同一符号を付した構成は、同一の機能を有する。   FIG. 20 is an exploded cross-sectional view of a power module 300 according to the third embodiment. The configurations denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment have the same functions.

実施例１と異なる点は、絶縁シート３３３を介して導体板３１５及び導体板３１６と対向するモジュールケース３０４の内壁側に形成された放熱面３７０に、粗化処理を施すか、接触面積を広げるための凹部又は凸部を形成するように構成されていることである。   The difference from the first embodiment is that the heat radiation surface 370 formed on the inner wall side of the module case 304 facing the conductor plate 315 and the conductor plate 316 via the insulating sheet 333 is roughened or the contact area is increased. It is comprised so that the recessed part or convex part for it may be formed.

これにより、導体板３１５及び導体板３１６と絶縁シート３３３との接合が、導体板３１８及び導体板３１９と絶縁シート３３３との接合よりも強くなるので、剥離部３４０が発生する場合は、導体板３１８及び導体板３１９側の絶縁シート３３３である。   As a result, the bonding between the conductive plate 315 and the conductive plate 316 and the insulating sheet 333 is stronger than the bonding between the conductive plate 318 and the conductive plate 319 and the insulating sheet 333. Therefore, when the peeling portion 340 occurs, the conductive plate 318 and an insulating sheet 333 on the conductor plate 319 side.

すなわち、温度センスダイオード７００が高精度で温度異常上昇を検知することができるため、パワーモジュールの信頼性を向上することができる。   That is, since the temperature sensing diode 700 can detect an abnormal temperature rise with high accuracy, the reliability of the power module can be improved.

３００ パワーモジュール
３０４ モジュールケース
３０４Ａ 湾曲部
３０４Ｂ フランジ
３０５ フィン
３０６ 挿入口
３０７ 放熱ベース
３１５，３１６，３１８，３１９ 導体板
３１５Ｂ 直流負極端子
３１９Ｂ 直流正極端子
３２１ 交流端子
３２３，３２４ 露出面
３２４Ｒ 露出部
３２５Ｌ，３２５Ｕ 信号端子
３３３ 絶縁シート
３３７ 第一封止樹脂表面
３３８ シート圧着面
３４０ 剥離部
３４８ 第一封止樹脂
３５１ 第二封止樹脂
６００ 補助モールド体
７００ 温度センスダイオード 300 Power module 304 Module case 304A Curved portion 304B Flange 305 Fin 306 Insertion port 307 Heat radiation base 315, 316, 318, 319 Conductor plate 315B DC negative terminal 319B DC positive terminal 321 AC terminal 323, 324 Exposed surface 324R Exposed portions 325L, 325U Signal terminal 333 Insulating sheet 337 First sealing resin surface 338 Sheet pressing surface 340 Peeling portion 348 First sealing resin 351 Second sealing resin 600 Auxiliary mold body 700 Temperature sense diode

Claims (7)

直流電流を交流電流に変換するための半導体チップと、
前記半導体チップの一方の電極面と対向し、かつ当該半導体チップと電気的に接続される第１導体板と、
前記半導体チップの他方の電極面と対向し、かつ当該半導体チップと電気的に接続される第２導体板と、
前記半導体チップの一方の電極面側に配置された温度検知素子と、
前記半導体チップの配置側とは反対側の前記第１導体板の面及び前記第２導体板の面を露出した状態で、前記半導体チップと前記第１導体板と前記第２導体板と前記温度検知素子を封止する樹脂封止材と、
第１絶縁部材を挟んで、前記第１導体板と対向して配置される第１放熱部材と、
第２絶縁部材を挟んで、前記第２導体板と対向して配置される第２放熱部材と、を備え、
前記第１導体板の前記樹脂封止材からの露出面は、前記第２導体板の前記樹脂封止材からの露出面よりも小さいことを特徴とするパワーモジュール。 A semiconductor chip for converting direct current to alternating current;
A first conductor plate facing one electrode surface of the semiconductor chip and electrically connected to the semiconductor chip;
A second conductor plate facing the other electrode surface of the semiconductor chip and electrically connected to the semiconductor chip;
A temperature sensing element disposed on one electrode surface side of the semiconductor chip;
The semiconductor chip, the first conductor plate, the second conductor plate, and the temperature in a state where the surface of the first conductor plate and the surface of the second conductor plate opposite to the semiconductor chip arrangement side are exposed. A resin sealing material for sealing the sensing element;
A first heat dissipating member disposed opposite to the first conductor plate across the first insulating member;
A second heat dissipating member disposed opposite to the second conductor plate with the second insulating member interposed therebetween,
An exposed surface of the first conductive plate from the resin sealing material is smaller than an exposed surface of the second conductive plate from the resin sealing material. 請求項１記載のパワーモジュールであって、
前記第１絶縁部材及び前記第２絶縁部材は、それらの厚さが１５％以内の寸法誤差を有する樹脂性の絶縁シートであり、
前記第２導体板の前記樹脂封止材からの露出面の表面積は、前記第１導体板の前記樹脂封止材からの露出面の表面積に対して１.１５倍よりも大きいことを特徴とするパワーモジュール。 The power module according to claim 1,
The first insulating member and the second insulating member are resinous insulating sheets having a dimensional error within 15% of their thickness,
The surface area of the exposed surface of the second conductive plate from the resin sealing material is greater than 1.15 times the surface area of the exposed surface of the first conductive plate from the resin sealing material. Power module to do. 直流電流を交流電流に変換するための半導体チップと、
前記半導体チップの一方の電極面と対向し、かつ当該半導体チップと電気的に接続される第１導体板と、
前記半導体チップの他方の電極面と対向し、かつ当該半導体チップと電気的に接続される第２導体板と、
前記半導体チップの一方の電極面側に配置された温度検知素子と、
前記半導体チップの配置側とは反対側の前記第１導体板の面及び前記第２導体板の面を露出した状態で、前記半導体チップと前記第１導体板と前記第２導体板と前記温度検知素子を封止する樹脂封止材と、
第１絶縁部材を挟んで、前記第１導体板と対向して配置される第１放熱部材と、
第２絶縁部材を挟んで、前記第２導体板と対向して配置される第２放熱部材と、を備え、
前記第２導体板の前記樹脂封止材からの露出面は、前記第１導体板の前記樹脂封止材からの露出面よりも粗くなるように粗化処理が成されていることを特徴とするパワーモジュール。 A semiconductor chip for converting direct current to alternating current;
A first conductor plate facing one electrode surface of the semiconductor chip and electrically connected to the semiconductor chip;
A second conductor plate facing the other electrode surface of the semiconductor chip and electrically connected to the semiconductor chip;
A temperature sensing element disposed on one electrode surface side of the semiconductor chip;
The semiconductor chip, the first conductor plate, the second conductor plate, and the temperature in a state where the surface of the first conductor plate and the surface of the second conductor plate opposite to the semiconductor chip arrangement side are exposed. A resin sealing material for sealing the sensing element;
A first heat dissipating member disposed opposite to the first conductor plate across the first insulating member;
A second heat dissipating member disposed opposite to the second conductor plate with the second insulating member interposed therebetween,
The exposed surface of the second conductive plate from the resin sealing material is roughened so as to be rougher than the exposed surface of the first conductive plate from the resin sealing material. Power module to do. 直流電流を交流電流に変換するための半導体チップと、
前記半導体チップの一方の電極面と対向し、かつ当該半導体チップと電気的に接続される第１導体板と、
前記半導体チップの他方の電極面と対向し、かつ当該半導体チップと電気的に接続される第２導体板と、
前記半導体チップの一方の電極面側に配置された温度検知素子と、
前記半導体チップの配置側とは反対側の前記第１導体板の面及び前記第２導体板の面を露出した状態で、前記半導体チップと前記第１導体板と前記第２導体板と前記温度検知素子を封止する樹脂封止材と、
第１絶縁部材を挟んで、前記第１導体板と対向して配置される第１放熱部材と、
第２絶縁部材を挟んで、前記第２導体板と対向して配置される第２放熱部材と、を備え、
前記第２導体板の前記樹脂封止材からの露出面は、当該露出面の表面積が前記第１導体板の前記樹脂封止材からの露出面の表面積よりも大きくするための凹部又は凸部を有するパワーモジュール。 A semiconductor chip for converting direct current to alternating current;
A first conductor plate facing one electrode surface of the semiconductor chip and electrically connected to the semiconductor chip;
A second conductor plate facing the other electrode surface of the semiconductor chip and electrically connected to the semiconductor chip;
A temperature sensing element disposed on one electrode surface side of the semiconductor chip;
The semiconductor chip, the first conductor plate, the second conductor plate, and the temperature in a state where the surface of the first conductor plate and the surface of the second conductor plate opposite to the semiconductor chip arrangement side are exposed. A resin sealing material for sealing the sensing element;
A first heat dissipating member disposed opposite to the first conductor plate across the first insulating member;
A second heat dissipating member disposed opposite to the second conductor plate with the second insulating member interposed therebetween,
The exposed surface of the second conductive plate from the resin sealing material has a concave or convex portion for increasing the surface area of the exposed surface from the surface of the first conductive plate exposed from the resin sealing material. Having a power module. 直流電流を交流電流に変換するための半導体チップと、
前記半導体チップの一方の電極面と対向し、かつ当該半導体チップと電気的に接続される第１導体板と、
前記半導体チップの他方の電極面と対向し、かつ当該半導体チップと電気的に接続される第２導体板と、
前記半導体チップの一方の電極面側に配置された温度検知素子と、
前記半導体チップの配置側とは反対側の前記第１導体板の面及び前記第２導体板の面を露出した状態で、前記半導体チップと前記第１導体板と前記第２導体板と前記温度検知素子を封止する樹脂封止材と、
第１絶縁部材を挟んで、前記第１導体板と対向して配置される第１放熱部材と、
第２絶縁部材を挟んで、前記第２導体板と対向して配置される第２放熱部材と、を備え、
前記第２放熱部材は、前記第２絶縁部材と対向する面に、当該対向面の表面積が前記第１導体板の前記第１絶縁部材との対向面の表面積よりも大きくするための凹部又は凸部を有するパワーモジュール。 A semiconductor chip for converting direct current to alternating current;
A first conductor plate facing one electrode surface of the semiconductor chip and electrically connected to the semiconductor chip;
A second conductor plate facing the other electrode surface of the semiconductor chip and electrically connected to the semiconductor chip;
A temperature sensing element disposed on one electrode surface side of the semiconductor chip;
The semiconductor chip, the first conductor plate, the second conductor plate, and the temperature in a state where the surface of the first conductor plate and the surface of the second conductor plate opposite to the semiconductor chip arrangement side are exposed. A resin sealing material for sealing the sensing element;
A first heat dissipating member disposed opposite to the first conductor plate across the first insulating member;
A second heat dissipating member disposed opposite to the second conductor plate with the second insulating member interposed therebetween,
The second heat dissipating member has a concave or convex surface on a surface facing the second insulating member so that a surface area of the facing surface is larger than a surface area of the first conductor plate facing the first insulating member. Power module having a part. 請求項１ないし５記載のいずれかのパワーモジュールであって、
前記第１放熱部材と前記第２放熱部材を接続し、かつ当該第１放熱部材と当該第２放熱部材と一体に形成された中間部材を、備え、
前記第１放熱部材と前記第２放熱部材と前記中間部材は金属材料で形成されるパワーモジュール。 The power module according to any one of claims 1 to 5,
An intermediate member that connects the first heat radiating member and the second heat radiating member and is formed integrally with the first heat radiating member and the second heat radiating member;
The first heat radiating member, the second heat radiating member, and the intermediate member are formed of a metal material. 請求項１ないし６記載のいずれかのパワーモジュールであって、
前記温度検知素子は、前記半導体チップの一方の電極面と前記第１絶縁部材との間に配置されるパワーモジュール。 The power module according to any one of claims 1 to 6,
The temperature detection element is a power module disposed between one electrode surface of the semiconductor chip and the first insulating member.
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