JP2012016095A

JP2012016095A - 電力変換装置

Info

Publication number: JP2012016095A
Application number: JP2010148155A
Authority: JP
Inventors: Naomi Sugimoto; 尚規杉本
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2010-06-29
Filing date: 2010-06-29
Publication date: 2012-01-19

Abstract

【課題】フィンの耐食寿命を向上させることができる電力変換装置を提供すること。
【解決手段】電力変換装置１は、半導体モジュール２を複数個積層して構成してなる。半導体モジュール２は、半導体素子２１と放熱板２２と封止部２３と壁部２４と貫通冷媒流路４１とを有する。複数の半導体モジュール２は放熱面２２１の法線方向に積層されている。積層方向の両端に配される半導体モジュール２には蓋部３が配設されている。隣り合う半導体モジュール２の間及び蓋部３と半導体モジュール２との間であって壁部２４の内側には、沿面冷媒流路４２が形成されている。放熱板２２の放熱面２２１には、放熱用のフィン２６が設けられている。フィン２６には、フィン２６よりも自然電位が低い材料からなる犠牲防食部材２７がろう付けにより接合されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、半導体素子を内蔵すると共に該半導体素子を冷却するための冷媒流路を内部に設けた半導体モジュールを、複数個積層して構成してなる電力変換装置に関する。

例えば、電気自動車やハイブリッド自動車等に搭載されるインバータ等の電力変換装置が知られている。
電力変換装置としては、図１６に示すごとく、半導体素子９２１を内蔵すると共に該半導体素子９２１を冷却するための冷媒流路９４を内部に設けた半導体モジュール９２を、複数個積層して構成してなる電力変換装置９がある（特許文献１参照）。

電力変換装置９における半導体モジュール９２は、半導体素子９２１と、該半導体素子９２１と熱的に接続された放熱板９２２と、該放熱板９２２の放熱面９２５を露出させた状態で半導体素子９２１及び放熱板９２２を封止する樹脂からなる封止部９２３と、該封止部９２３の周囲に形成された樹脂からなる壁部９２４とを有する。そして、壁部９２４と封止部９２３との間に冷媒流路９４を有する。
すなわち、半導体モジュール９２は、半導体素子９２１を放熱板９２２と共に樹脂モールドするとともに、その内部に冷媒流路９４となる空間を形成している。

また、電力変換装置９は、複数の半導体モジュール９２を放熱面９２５の法線方向に積層し、連結して構成されている。これにより、隣り合う半導体モジュール９２における放熱板９２２の放熱面９２５同士の間にも冷媒流路９４が形成される。
そして、冷媒流路９４に冷却媒体Ｗを流通させることにより、半導体素子９２１の冷却を行うことができる。

かかる電力変換装置９は、上記のように複数の半導体モジュール９２を積層することによって、冷媒流路９４を備えた状態で構成されるため、別途冷却器を設ける必要がなく、簡素化、小型化、かつ組立容易化を実現することができる。

また、近年、電力変換装置９が扱う被制御電力の大電流化、高電圧化等により、半導体素子９２１の発熱量が増大し、その冷却性能の向上が求められている。そこで、放熱板９２２の放熱面９２５には、放熱面積を大きくして冷却性能を向上させるための放熱用のフィン９２６が設けられている。また、フィン９２６の表面には、冷却媒体Ｗに対する耐食性を向上させるために絶縁膜等の防食膜が形成されている。

特開２００６−１６５５３４号公報

しかしながら、上記電力変換装置９においては、以下の問題がある。
すなわち、フィン９２６の表面には、絶縁膜等の防食膜が形成されているが、フィン９２６の伝熱性を維持した状態で防食膜を均一な厚みで精度良く形成することは困難である。そのため、絶縁膜等に代わる防食方法を採用する必要がある。

そこで、図１７に示すごとく、フィン９２６の表面に、他の部分よりも自然電位の低い材料からなる犠牲防食層９２７を形成し、犠牲防食層９２７から優先的に腐食させてフィン９２６の耐食寿命を向上させる方法がある。しかしながら、フィン９２６は、加工性の確保や高性能化（細密化）実現のために薄肉品としているため、犠牲防食層９２７の厚みを大きくすることができず、耐食寿命を十分に向上させることができない。

本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、フィンの耐食寿命を向上させることができる電力変換装置を提供しようとするものである。

本発明は、半導体素子を内蔵した半導体モジュールを複数個積層して構成してなる電力変換装置であって、
上記半導体モジュールは、上記半導体素子と、該半導体素子と熱的に接続された放熱板と、該放熱板の放熱面を露出させた状態で上記半導体素子及び上記放熱板を封止する封止部と、上記放熱面の法線方向に直交する方向における上記封止部の周囲に形成されると共に上記放熱面よりも上記法線方向に突出した壁部と、該壁部と上記封止部との間に形成された貫通冷媒流路とを有し、
複数の上記半導体モジュールは、上記放熱面の法線方向に積層されており、
積層方向の両端に配される上記半導体モジュールには、上記壁部における積層方向の外側の開口部を覆う蓋部が配設されており、
隣り合う上記半導体モジュールの間及び上記蓋部と上記半導体モジュールとの間であって上記壁部の内側には、上記貫通冷媒流路に連通すると共に上記放熱面に沿った沿面冷媒流路が形成されており、
上記放熱板の上記放熱面には、放熱用のフィンが設けられており、
該フィンの少なくとも一部には、該フィンよりも自然電位が低い材料からなる犠牲防食部材がろう付けにより接合されていることを特徴とする電力変換装置。

本発明の電力変換装置において、上記フィンの少なくとも一部には、該フィンよりも自然電位が低い材料からなる上記犠牲防食部材がろう付けにより接合されている。そのため、上記沿面冷媒流路内を流れる冷却媒体に接触する上記フィンが腐食される前に、該フィンに接合された上記犠牲防食部材が先に腐食される。すなわち、上記フィンよりも自然電位が低い上記犠牲防食部材が上記フィンよりも優先的に腐食される。これにより、上記フィンの腐食を上記犠牲防食部材によって遅らせることができ、上記フィンの耐食寿命を向上させることができる。

また、上記犠牲防食部材を上記フィンと別部材としたことにより、該フィンよりも優先的に腐食させる部分（本発明では上記犠牲防食部材）の厚みを大きくすることができる。これにより、上記フィンの耐食寿命を向上させることができる。
また、上記犠牲防食部材は、上記フィンに接合されているため、該フィンと同様に上記半導体素子の放熱という役割も果たすことができる。これにより、上記半導体素子の冷却性能を向上させることができる。

このように、本発明によれば、フィンの耐食寿命を向上させることができる電力変換装置を提供することができる。

実施例１における、電力変換装置の斜視展開図。図１のＡ−Ａ線矢視断面相当の電力変換装置の断面図。実施例１における、半導体モジュールの斜視図。実施例１における、半導体モジュールの正面図。図４のＢ−Ｂ線矢視断面図。実施例１における、フィンと犠牲防食部材との接合部分を示す拡大断面図。実施例１における、電力変換装置の回路図。実施例１における、フィンと犠牲防食部材との接合部分を示す拡大断面図。実施例２における、フィンと犠牲防食部材との接合部分を示す拡大断面図。実施例３における、フィンと犠牲防食部材との接合部分を示す拡大断面図。実施例３における、フィンと犠牲防食部材との接合部分を示す拡大断面図。実施例４における、フィンと犠牲防食部材との接合部分を示す拡大断面図。実施例５における、フィンと犠牲防食部材との接合部分を示す拡大断面図。実施例５における、フィン本体部をプレス成形すると共にフィン本体部と犠牲防食部材とを圧着する工程を示す説明図。実施例５における、フィンの接合部を形成する工程を示す説明図。従来における、電力変換装置の断面図。従来における、フィンの拡大断面図。

本発明において、上記複数の半導体モジュールの積層方向は、上記放熱面の法線方向と略平行であればよく、隣り合う上記半導体モジュールの上記半導体素子間に、上記放熱面に沿った上記沿面冷媒流路が形成される状態であればよい。
また、上記半導体モジュールにおける上記放熱板は、上記半導体素子を両側から挟持する状態で配設されていることが好ましいが、上記半導体素子の一方の面側のみに配設されていてもよい。

また、上記封止部と上記壁部とは、樹脂によって成形されていることが好ましい。この場合には、上記封止部、上記壁部、及びこれらの間に形成される上記貫通冷媒流路を容易に形成することができる。これにより、上記電力変換装置の構成の簡素化、小型化、低コスト化を実現することができる。

また、上記犠牲防食部材は、アルミ材からなることが好ましい（請求項２）。
この場合には、例えば、アルミニウムにＺｎ等を添加したアルミ材を用いることにより、上記犠牲防食部材が上記フィンよりも自然電位が低くなるように（優先的に腐食されるように）することが容易となる。

また、上記フィンは、アルミ材からなることが好ましい（請求項３）。
この場合には、例えば、上記フィンとしてアルミニウムからなるアルミ材を用い、上記犠牲防食部材として上述のアルミニウムにＺｎ等を添加したアルミ材を用いることにより、上記犠牲防食部材が上記フィンよりも自然電位が低くなるように（優先的に腐食されるように）することが容易となる。

また、上記犠牲防食部材における少なくとも上記フィンとの接合面には、ろう材からなるろう材層が形成されている構成とすることができる（請求項４）。
また、上記フィンにおける少なくとも上記犠牲防食部材との接合面には、ろう材からなるろう材層が形成されている構成とすることができる（請求項５）。
いずれの場合にも、上記フィンと上記犠牲防食部材とを上記ろう材層によるろう付けにより、十分かつ確実に接合することができる。これにより、上記フィンよりも自然電位が低い上記犠牲防食部材が上記フィンよりも優先的に腐食されるという効果を十分に発揮することができる。

また、上記フィンは、一方の面を上記放熱板の上記放熱面に接触させて接合してなる板状の接合部と、該接合部の一端を折り返して延設されると共に該接合部の他方の面に接合してなるフィン本体部とを有する構成とすることができる（請求項６）
この場合には、板状の上記接合部に上記フィン本体部を接合した構成とすることにより、上記フィンの伝熱性の向上を図ることができる。これにより、上記半導体素子の冷却性能を向上させることができる。

（実施例１）
本発明の実施例にかかる電力変換装置について、図を用いて説明する。
図１、図２に示すごとく、本例の電力変換装置１は、半導体素子２１を内蔵した半導体モジュール２を複数個積層して構成してなる。

図２〜図４に示すごとく、半導体モジュール２は、半導体素子２１と、放熱板２２と、封止部２３と、壁部２４と、貫通冷媒流路４１とを有する。
放熱板２２は、半導体素子２１と熱的に接続されている。封止部２３は、放熱板２２の放熱面２２１を露出させた状態で半導体素子２１及び放熱板２２を封止している。壁部２４は、放熱面２２１の法線方向に直交する方向における封止部２３の周囲に形成されると共に放熱面２２１よりも法線方向に突出している。貫通冷媒流路４１は、壁部２４と封止部２３との間に形成されている。

図１、図２に示すごとく、複数の半導体モジュール２は、放熱面２２１の法線方向に積層されている。
積層方向の両端に配される半導体モジュール２１には、壁部２４における積層方向の外側の開口部を覆う蓋部３が配設されている。
隣り合う半導体モジュール２の間及び蓋部３と半導体モジュール２との間であって壁部２４の内側には、貫通冷媒流路４１に連通すると共に放熱面２２１に沿った沿面冷媒流路４２が形成されている。

図１〜図３に示すごとく、放熱板２２の放熱面２２１には、放熱用のフィン２６が設けられている。フィン２６には、フィン２６よりも自然電位が低い材料からなる犠牲防食部材２７がろう付けにより接合されている。

本例の電力変換装置１は、電気自動車やハイブリッド自動車等に搭載され、図７に示すごとく、直流電源（バッテリー１０１）と交流負荷（三相交流の回転電機１０２）との間の電力変換を行うよう構成されている。
図２に示すごとく、半導体モジュール２は、２個の半導体素子２１を備えている。具体的には、半導体モジュール２に内蔵された半導体素子２１の一方は、ＩＧＢＴ（絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）等からなるスイッチング素子であり、他方は、スイッチング素子に逆並列接続されたＦＷＤ（フリーホイールダイオード）等のダイオードである（図７参照）。

図２に示すごとく、各半導体モジュール２は、半導体素子２１を両側から挟持するように配設された一対の金属製の放熱板２２を有する。そして、これらの放熱板２２は、はんだ２２２を介して半導体素子２１に電気的、熱的に接続されている。２個の半導体素子２１と一対の放熱板２２とは、各放熱板２２の放熱面２２１を露出させながら、樹脂製の封止部２３によって一体化されて封止されている。封止部２３は、図４に示すごとく、放熱面２２１の全周に形成されている。
また、放熱面２２１の法線方向に直交する方向の全周にわたって封止部２３を囲むように、樹脂製の壁部２４が形成されている。

図３、図４に示すごとく、封止部２３及び壁部２４からは、放熱面２２１の法線方向Ｘに直交する方向に一対の主電極端子２５１が突出し、その反対方向に複数の制御端子２５２が突出している。主電極端子２５１には、被制御電流用のバスバー（図示略）が接続され、制御端子２５２は、スイッチング素子（半導体素子２１）を制御等するための制御回路（図示略）に接続される。

また、放熱面２２１の法線方向に直交する方向であって、主電極端子２５１及び制御端子２５２の突出方向に直交する方向における、封止部２３と壁部２４との間に、一対の貫通冷媒流路４１が形成されている。
また、壁部２４は、一対の放熱面２２１よりも、放熱面２２１の法線方向に突出している。

図３に示すごとく、放熱板２２の放熱面２２１には、放熱用のフィン２６が設けられている。
図５に示すごとく、フィン２６は、沿面冷媒流路４２の流路方向に直交する断面が波型形状を有している。そして、図３に示すごとく、この断面波型形状が流路方向にストレート状に連続している。フィン２６は、上記材料からなるアルミニウム板に対してプレス成形等を行うことにより、上記の波型形状に形成することができる。
なお、図８に示すごとく、フィン２６は、断面波型形状が流路方向にウェーブ状に連続している構成とすることもできる。

同図に示すごとく、フィン２６は、放熱板２２の放熱面２２１に絶縁膜２９を介して接合されている。具体的には、フィン２６における放熱面２２１側に突出した部分が絶縁膜２９を介して放熱板２２の放熱面２２１に接合されている。これにより、フィン２６は、沿面冷媒流路４２側に突出した状態で接合されている。また、フィン２６は、アルミニウムからなる。

図３、図５に示すごとく、フィン２６には、アルミ材からなる板状の犠牲防食部材２７が接合されている。
図６に示すごとく、犠牲防食部材２７は、アルミニウムにＺｎ等を添加した犠材層２７３と、犠牲防食部材２７におけるフィン２６側の表面２７１にクラッドされたろう材からなるろう材層２７９とを有する２層構造である。

同図に示すごとく、犠牲防食部材２７は、フィン２６側の表面２７１をフィン２６における放熱面２２１側とは反対側に突出した部分に対して接触させ、犠牲防食部材２７の表面２７１にクラッドされたろう材層２７９によるろう付けにより接合されている。
犠材層２７３及びろう材層２７９は、フィン２６よりも自然電位が低くなっている。また、犠材層２７３は、ろう材層２７９よりも自然電位が低くなっている。

図１、図２に示すごとく、電力変換装置１は、複数の半導体モジュール２を、放熱面２２１の法線方向に積層することにより、構成されている。図１、図２においては、半導体モジュール２を３個積層した図を示しているが、実際の電力変換装置１は、より多数の半導体モジュール２を積層してなり、その積層数は特に限定されるものではない。

複数の半導体モジュール２は、壁部２４において互いに連結されている。そして、電力変換装置１における積層方向の両端に、樹脂製の蓋部３が、半導体モジュール２の壁部２４の開口部を塞ぐように取り付けてある。隣り合う半導体モジュール２の壁部２４の間や、半導体モジュール２の壁部２４と蓋部３との間には、水密性を確保するためのシール部材を介在させることができる。

一対の蓋部３のうちの一方には、貫通冷媒流路４１及び沿面冷媒流路４２へ冷却媒体Ｗを導入するための冷媒導入管５１と、冷却媒体Ｗを排出するための冷媒排出管５２とが取り付けてある。これらの冷媒導入管５１及び冷媒排出管５２は、樹脂からなる。
なお、蓋部３、冷媒導入管５１及び冷媒排出管５２は、金属製、或いはセラミック製等、他の材質とすることもできる。

このように、複数の半導体モジュール２と一対の蓋部３とを積層して連結することにより、図２に示すごとく、内部に貫通冷媒流路４１と沿面冷媒流路４２とが連続した冷媒流路４が、壁部２４と蓋部３とによって囲まれた内側の空間に形成される。この状態において、各半導体モジュール２に設けられた一対の貫通冷媒流路４１は、それぞれ一直線上に配列した状態で連結される。沿面冷媒流路４２は、隣り合う半導体モジュール２の放熱面２２１同士の間、及び半導体モジュール２と蓋部３との間に、貫通冷媒流路４１に直交するように、かつこれらに連結するように形成される。

これにより、冷媒導入管５１から冷媒流路４に導入された冷却媒体Ｗは、貫通冷媒流路４１を適宜通過しながら、各半導体モジュール２における一対の放熱面２２１に接触する沿面冷媒流路４２を通過する。ここで、半導体素子２１と熱交換した冷却媒体Ｗは、他方の貫通冷媒流路４１を適宜通過して、冷媒排出管５２から排出される。

なお、冷却媒体Ｗとしては、例えば、水やアンモニア等の自然冷媒、エチレングリコール系の不凍液を混入した水、フロリナート等のフッ化炭素系冷媒、ＨＣＦＣ１２３、ＨＦＣ１３４ａ等のフロン系冷媒、メタノール、アルコール等のアルコール系冷媒、アセトン等のケトン系冷媒等を用いることができる。

本例の電力変換装置１は、図７に示す電力変換回路を構成しており、直流電源（バッテリー１０１）の電圧を昇圧するコンバータ１１と、昇圧した直流電力を交流電力に変換して交流負荷（回転電機１０２）へ出力するインバータ１２とを有する。インバータ１２及びコンバータ１１は、上記の機能と反対の機能、すなわち、交流電力を直流電力へ変換する機能、及び直流電力を降圧する機能をもそれぞれ備えている。

コンバータ１１は、複数の半導体モジュール２、リアクトル１１１、及びフィルタコンデンサ１１２によって構成されている。インバータ１２は、複数の半導体モジュール２、スナバコンデンサ１２１を備えている。さらにコンバータ１１とインバータ１２との間には、平滑コンデンサ１３１、放電抵抗１３２が配線されている。

次に、本例の電力変換装置１における作用効果について説明する。
本例の電力変換装置１において、フィン２６には、フィン２６よりも自然電位が低い材料からなる犠牲防食部材２７がろう付けにより接合されている。そのため、沿面冷媒流路４２内を流れる冷却媒体Ｗに接触するフィン２６が腐食される前に、フィン２６に接合された犠牲防食部材２７が先に腐食される。すなわち、フィン２６よりも自然電位が低い犠牲防食部材２７がフィン２６よりも優先的に腐食される。これにより、フィン２６の腐食を犠牲防食部材２７によって遅らせることができ、フィン２６の耐食寿命を向上させることができる。

また、犠牲防食部材２７をフィン２６と別部材としたことにより、フィン２６よりも優先的に腐食させる部分（本例では犠牲防食部材２７）の厚みを大きくすることができる。これにより、フィン２６の耐食寿命を向上させることができる。
また、犠牲防食部材２７は、フィン２６に接合されているため、フィン２６と同様に半導体素子２１の放熱という役割も果たすことができる。これにより、半導体素子２１の冷却性能を向上させることができる。

また、本例では、犠牲防食部材２７におけるフィン２６側の表面２７１には、ろう材からなるろう材層２７９がクラッドされている。そのため、フィン２６と犠牲防食部材２７とをろう材層２７９によるろう付けにより、十分かつ確実に接合することができる。これにより、フィン２６よりも自然電位が低い犠牲防食部材２７がフィン２６よりも優先的に腐食されるという効果を十分に発揮することができる。

また、犠牲防食部材２７は、犠材層２７３とろう材層２７９とを有する２層構造である。そして、犠材層２７３は、ろう材層２７９よりも自然電位が低い。そのため、フィン２６よりも優先的に腐食される犠牲防食部材２７のうち、フィン２６に接合されるろう材層２７９とは反対側に配された犠材層２７３から腐食される。そのため、フィン２６と犠牲防食部材２７との接合状態を良好に保ちながら、フィン２６の腐食を遅らせるという効果を有効に発揮することができる。

このように、本例によれば、フィン２６の耐食寿命を向上させることができる電力変換装置１を提供することができる。

（実施例２）
本例は、図９に示すごとく、フィン２６の構成を変更した例である。
本例では、同図に示すごとく、犠牲防食部材２７は、フィン２６側から順にろう材層２７９と芯材層２７４と犠材層２７３とを有する３層構造である。
芯材層２７４は、アルミニウムからなる。芯材層２７４は、ろう材層２７９によるろう付けにより、犠材層２７３に含まれるＺｎが芯材層２７４に拡散することにより、フィン２６よりも自然電位が低くなっている。
その他は、実施例１と同様の構成である。

本例の場合には、フィン２６よりも自然電位が低い芯材層２７４についても、フィン２６よりも優先的に腐食されてフィン２６の耐食寿命を向上させるという機能を発揮することができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。

（実施例３）
本例は、図１０、図１１に示すごとく、フィン２６の構成を変更した例である。
本例では、同図に示すごとく、フィン２６における犠牲防食部材２７側の表面２６１には、ろう材からなるろう材層２６９がクラッドされている。犠牲防食部材２７は、フィン２６側の表面２７１をフィン２６における放熱面２２１側とは反対側に突出した部分に対して接触させ、フィン２６の表面２６１にクラッドされたろう材層２６９によるろう付けにより接合されている。

また、図１０に示す例では、犠牲防食部材２７は、犠材層２７２のみからなる構造を有する。
また、図１１に示す例では、犠牲防食部材２７は、フィン２６側から順に芯材層２７４と犠材層２７３とを有する２層構造である。
その他は、実施例１と同様の構成である。

本例の場合には、フィン２６における犠牲防食部材２７側の表面２６１には、ろう材からなるろう材層２６９がクラッドされている。そのため、フィン２６と犠牲防食部材２７とをろう材層２６９によるろう付けにより、十分かつ確実に接合することができる。これにより、フィン２６よりも自然電位が低い犠牲防食部材２７がフィン２６よりも優先的に腐食されるという効果を十分に発揮することができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。

（実施例４）
本例は、図１２に示すごとく、犠牲防食部材２７の形状を変更した例である。
本例では、同図に示すごとく、犠牲防食部材２７は、フィン２６と同様に、沿面冷媒流路４２の流路方向に直交する断面が波型形状を有し、この断面波型形状が流路方向に連続している。

また、フィン２６と犠牲防食部材２７とは、フィン２６における放熱面２２１側とは反対側に突出した部分と犠牲防食部材２７における放熱面２２１側に突出した部分とを重ね合わせ（フィン２６の表面２６１と犠牲防食部材２７の表面２７１とを重ね合わせ）、犠牲防食部材２７の表面２７１にクラッドされたろう材層２７９によるろう付けにより接合されている。
その他は、実施例１と同様の構成である。

本例の場合には、犠牲防食部材２７の表面積を大きくすることができるため、犠牲防食部材２７自体の防食寿命を向上させることができる。また、犠牲防食部材２７は、フィン２６と同様に半導体素子２１に発生した熱を放出する放熱という役割も果たすため、犠牲防食部材２７の表面積が大きくなることにより、半導体素子９２１の冷却性能を向上させることができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。

（実施例５）
本例は、図１３に示すごとく、フィン２６の形状を変更した例である。
本例では、同図に示すごとく、フィン２６は、一方の面（放熱面２２１側の表面）２６３ａを放熱板２２の放熱面２２１に接触させて接合してなる板状の接合部２６３と、接合部２６３の一端を折り返して延設されると共に接合部２６３の他方の面（放熱面２２１とは反対側の表面）２６３ｂに接合してなるフィン本体部２６４とを有する。

また、フィン２６における接合部２６３の表面２６３ｂ及びフィン本体部２６４における犠牲防食部材２７とは反対側の表面２６４ｂには、ろう材からなるろう材層２６９がクラッドされている。そして、接合部２６３とフィン本体部２６４とは、接合部２６３の表面２６３ｂとフィン本体部２６４の表面２６４ｂとを重ねあわせ、ろう材層２６９によるろう付けにより接合されている。
その他は、実施例１と同様の構成である。

次に、フィン２６の製造方法及び犠牲防食部材２７の接合方法について説明する。
まず、図１４に示すごとく、板状部材２６０に対してプレス成形を行い、波型形状を形成すると同時に、板状部材２６０の一部を犠牲防食部材２７の表面２７１に圧着させる。そして、両者を圧着させた状態で、犠牲防食部材２７の表面２７１にクラッドされたろう材層２７９により、両者をろう付けする。

次いで、図１５に示すごとく、板状部材２６０の一部を折り返し、接合部２６３とフィン本体部２６４とを形成する。そして、接合部２６３の表面２６３ｂとフィン本体部２６４の表面２６４ｂとを重ねあわせ、ろう材層２６９により、両者をろう付けする。
これにより、フィン２６を形成すると共に犠牲防食部材２７をフィン２６に対して接合する。

本例の場合には、板状の接合部２６３にフィン本体部２６４を接合した構成とすることにより、フィン２６の伝熱性の向上を図ることができる。これにより、半導体素子２１の冷却性能を向上させることができる。
その他、実施例１と同様の作用効果を有する。

１電力変換装置
２半導体モジュール
２１半導体素子
２２放熱板
２２１放熱面
２３封止部
２４壁部
２６フィン
２７犠牲防食部材
３蓋部
４１貫通冷媒流路
４２沿面冷媒流路

Claims

半導体素子を内蔵した半導体モジュールを複数個積層して構成してなる電力変換装置であって、
上記半導体モジュールは、上記半導体素子と、該半導体素子と熱的に接続された放熱板と、該放熱板の放熱面を露出させた状態で上記半導体素子及び上記放熱板を封止する封止部と、上記放熱面の法線方向に直交する方向における上記封止部の周囲に形成されると共に上記放熱面よりも上記法線方向に突出した壁部と、該壁部と上記封止部との間に形成された貫通冷媒流路とを有し、
複数の上記半導体モジュールは、上記放熱面の法線方向に積層されており、
積層方向の両端に配される上記半導体モジュールには、上記壁部における積層方向の外側の開口部を覆う蓋部が配設されており、
隣り合う上記半導体モジュールの間及び上記蓋部と上記半導体モジュールとの間であって上記壁部の内側には、上記貫通冷媒流路に連通すると共に上記放熱面に沿った沿面冷媒流路が形成されており、
上記放熱板の上記放熱面には、放熱用のフィンが設けられており、
該フィンの少なくとも一部には、該フィンよりも自然電位が低い材料からなる犠牲防食部材がろう付けにより接合されていることを特徴とする電力変換装置。
請求項１に記載の電力変換装置において、上記犠牲防食部材は、アルミ材からなることを特徴とする電力変換装置。
請求項１又は２に記載の電力変換装置において、上記フィンは、アルミ材からなることを特徴とする電力変換装置。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の電力変換装置において、上記犠牲防食部材における少なくとも上記フィンとの接合面には、ろう材からなるろう材層が形成されていることを特徴とする電力変換装置。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の電力変換装置において、上記フィンにおける少なくとも上記犠牲防食部材との接合面には、ろう材からなるろう材層が形成されていることを特徴とする電力変換装置。
請求項１〜５のいずれか１項に記載の電力変換装置において、上記フィンは、一方の面が上記放熱板の上記放熱面に接合された板状の接合部と、該接合部の一端を折り返して延設されると共に該接合部の他方の面に接合されたフィン本体部とを有することを特徴とする電力変換装置。