JP2016059238A - 電力変換装置及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
該半導体積層ユニットを積層方向の後端から支承する梁部材と、
上記半導体積層ユニットを収容すると共に、該半導体積層ユニットを挿入することができる挿入開口部を上記積層方向の後方に有するフレームと、
該フレームの前方壁部と上記半導体積層ユニットとの間に収容されると共に、該半導体積層ユニットを前方から後方へ向かって加圧する複数の加圧プレートとを有し、
該複数の加圧プレートは、互いに上記積層方向に積層配置されていると共に、上記積層方向に圧縮弾性変形しており、
上記梁部材は、上記フレームに固定されていることを特徴とする電力変換装置にある。
上記挿入開口部から上記フレームに上記半導体積層ユニットを挿入配置すると共に上記梁部材を上記フレームの後端に当接させる第1工程と、
上記半導体積層ユニットを前方から後方へ向かって上記積層方向に所定の押圧力にて押圧した状態において、上記半導体積層ユニットの前端と上記前方壁部との間の隙間寸法を計測する第2工程と、
該第2工程において計測された上記隙間寸法に応じて、上記加圧プレートの適切な枚数を選択して、該複数の加圧プレートを上記フレームの内側に配置する第3工程と、
上記複数の加圧プレートを上記前方壁部と上記半導体積層ユニットとの間に挟持して弾性圧縮するように、該半導体積層ユニットを上記フレーム内において前進させると共に、上記梁部材を上記フレームの後端に当接させた状態で上記フレームに固定する第4工程と、
を行うことを特徴とする電力変換装置の製造方法にある。
また、本明細書において、便宜上、半導体積層ユニットの積層方向の一方を「前方」といい、その反対側を「後方」という。
上記電力変換装置の実施例につき、図1〜図10を用いて説明する。
本例の電力変換装置1は、図1、図2に示すごとく、半導体モジュール2と半導体モジュール2を冷却する冷却管31とを積層してなる半導体積層ユニット11と、半導体積層ユニット11を積層方向Xの後端から支承する梁部材4と、フレーム5と、複数の加圧プレート6とを有する。図1〜図3に示すごとく、フレーム5は、半導体積層ユニット11を収容すると共に、半導体積層ユニット11を挿入することができる挿入開口部520を積層方向Xの後方に有する。図1、図2に示すごとく、複数の加圧プレート6は、フレーム5の前方壁部51と半導体積層ユニット11との間に収容されると共に、半導体積層ユニット11を前方から後方へ向かって加圧する。複数の加圧プレート6は、互いに積層方向Xに積層配置されていると共に、積層方向Xに圧縮弾性変形している。梁部材4は、フレーム5に固定されている。
電力変換装置1は、以下の第1工程〜第4工程を行うことにより、製造することができる。
第1工程においては、図7に示すごとく、挿入開口部520からフレーム5に半導体積層ユニット11を挿入配置すると共に梁部材4をフレーム5の後端に当接させる。
第2工程においては、図8に示すごとく、半導体積層ユニット11を前方から後方へ向かって積層方向Xに所定の押圧力にて押圧した状態において、半導体積層ユニット11の前端と前方壁部51との間の隙間寸法Dを計測する。
第4工程においては、複数の加圧プレート6を前方壁部51と半導体積層ユニット11との間に挟持して弾性圧縮するように、半導体積層ユニット11をフレーム5内において前進させると共に、梁部材4を上記フレーム5の後端に当接させた状態でフレーム5に固定する。
まず、第1工程の前に、図4に示すごとく、梁部材4の2つの貫通孔40に、半導体積層ユニット11の冷媒導入管33及び冷媒排出管34を挿通する。これにより、半導体積層ユニット11と梁部材4とを一体化する。そして、図7に示すごとく、第1工程においては、冷媒導入管33及び冷媒排出管34が後方を向く状態で、半導体積層ユニット11及び梁部材4の梁凸部41を挿入開口部520から挿通する。そして、梁部材4を後方壁部52に当接させる。これにより、半導体積層ユニット11が、フレーム5の内側に配され、梁部材4が、挿入開口部520の内側に配される。
上記電力変換装置1は、フレーム5の前方壁部51と半導体積層ユニット11との間に複数の加圧プレート6を配置してなる。それゆえ、積層配置する加圧プレート6の枚数を調整することにより、半導体積層ユニット11に作用する加圧力を容易に調整することができる。そして、加圧プレート6の枚数によって加圧力を調整できるため、加圧プレート6の種類を多数準備する必要もない。そのため、電力変換装置1の生産性の向上及びコスト低減を図ることができる。
本例は、図11、図12に示すごとく、加圧プレート6の形状を変更した例である。本例では、バネ部62を皿ばねによって構成してある。また、複数のバネ部62は、横方向Yの一直線上に並んでいる。そして、複数のバネ部62は、高さ方向Zの両端部において、基板部61に接続されている。
本例においても、実施例1と同様の作用効果を有する。
11 半導体積層ユニット
2 半導体モジュール
31 冷却管
4 梁部材
5 フレーム
51 前方壁部
520 挿入開口部
6 加圧プレート
X 積層方向
Claims (4)
- 半導体モジュール(2)と該半導体モジュール(2)を冷却する冷却管(31)とを積層してなる半導体積層ユニット(11)と、
該半導体積層ユニット(11)を積層方向(X)の後端から支承する梁部材(4)と、
上記半導体積層ユニット(11)を収容すると共に、該半導体積層ユニット(11)を挿入することができる挿入開口部(520)を上記積層方向(X)の後方に有するフレーム(5)と、
該フレーム(5)の前方壁部(51)と上記半導体積層ユニット(11)との間に収容されると共に、該半導体積層ユニット(11)を前方から後方へ向かって加圧する複数の加圧プレート(6)とを有し、
該複数の加圧プレート(6)は、互いに上記積層方向(X)に積層配置されていると共に、上記積層方向(X)に圧縮弾性変形しており、
上記梁部材(4)は、上記フレーム(5)に固定されていることを特徴とする電力変換装置(1)。 - 上記加圧プレート(6)は、板状の基板部(61)と、該基板部(61)に固定されると共に弾性変形可能な複数のバネ部(62)とからなり、該複数のバネ部(62)は、上記基板部(61)の広がり方向に分散配置されていることを特徴とする請求項1に記載の電力変換装置(1)。
- 請求項1又は2に記載の電力変換装置(1)を製造する方法であって、
上記挿入開口部(520)から上記フレーム(5)に上記半導体積層ユニット(11)を挿入配置すると共に上記梁部材(4)を上記フレーム(5)の後端に当接させる第1工程と、
上記半導体積層ユニット(11)を前方から後方へ向かって上記積層方向(X)に所定の押圧力にて押圧した状態において、上記半導体積層ユニット(11)の前端と上記前方壁部(51)との間の隙間寸法(D)を計測する第2工程と、
該第2工程において計測された上記隙間寸法(D)に応じて、上記加圧プレート(6)の適切な枚数を選択して、該複数の加圧プレート(6)を上記フレーム(5)の内側に配置する第3工程と、
上記複数の加圧プレート(6)を上記前方壁部(51)と上記半導体積層ユニット(11)との間に挟持して弾性圧縮するように、該半導体積層ユニット(11)を上記フレーム(5)内において前進させると共に、上記梁部材(4)を上記フレーム(5)の後端に当接させた状態で上記フレーム(5)に固定する第4工程と、
を行うことを特徴とする電力変換装置(1)の製造方法。 - 少なくとも上記第1工程から上記第4工程までの間、上記半導体積層ユニット(11)と上記梁部材(4)とは一体化された状態にあることを特徴とする請求項3に記載の電力変換装置(1)の製造方法。
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