JP2020005402A - 電力変換装置およびパワー半導体モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】高さ方向に余分なスペースを必要とすることなく、端子間に必要な沿面距離および空間距離を確保することが可能な電力変換装置およびパワー半導体モジュールを提供する。【解決手段】電力変換装置１００（パワー半導体モジュール２００）は、互いに隣接するようにモジュール部２から露出されて配置されるＮ端子３０、Ｐ端子３１、および、Ｕ端子３２と、を備える。また、Ｎ端子３０（Ｐ端子３１、Ｕ端子３２）において、隣接する端子に対向する側面３０ａ（側面３１ａ、側面３２ａ）および側面３０ｃ（側面３１ｃ、側面３２ｃ）を覆う絶縁部分４０ａ（絶縁部分４１ａ、絶縁部分４２ａ）と、Ｎ端子３０（Ｐ端子３１、Ｕ端子３２）の上面３０ｂ（上面３１ｂ、上面３２ｂ）の略全面を覆う絶縁部分４０ｂ（絶縁部分４１ｂ、絶縁部分４２ｂ）とを含むＮ端子用絶縁スペーサ４０（Ｐ端子用絶縁スペーサ４１、Ｕ端子用絶縁スペーサ４２）を備える。【選択図】図２

Description

この発明は、電力変換装置およびパワー半導体モジュールに関し、特に、露出されて配置される複数の端子を備える電力変換装置およびパワー半導体モジュールに関する。

従来、露出されて配置される複数の端子を備える電力変換装置およびパワー半導体モジュールが知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１のパワー半導体装置は、モジュールの内部に複数の半導体素子を収容している。また、モジュールの表面には、複数（３つ）の端子が隣接して配置されている。複数の端子の各々は、表面が露出されるように配置されている。また、隣接する端子間には、端子間の絶縁沿面距離を大きくするために、凸壁および凹部が設けられている。凸壁は、モジュールの表面に対して略垂直に延びており、端子の上端よりも高く突出している。また、凹部は、凸壁に隣接して配置され、端子の下端よりも低く窪んでいる。

特開２００３−３０３９３９号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載されているパワー半導体装置では、凸壁および凹部により隣接する端子間の絶縁沿面距離（絶縁物の表面に沿った導体同士の間の最短距離）が大きくされているが、高さ方向に凸壁の高さ分の余分なスペースが必要になるという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、高さ方向に余分なスペースを必要とすることなく、端子間に必要な沿面距離および空間距離を確保することが可能な電力変換装置およびパワー半導体モジュールを提供することである。

上記目的を達成するために、この発明の第１の局面による電力変換装置は、複数の半導体素子を覆う樹脂部と、複数の半導体素子の少なくともいずれかと電気的に接続され、互いに隣接するように樹脂部から露出されて配置される複数の端子と、複数の端子のうちの少なくとも１つの端子に配置され、隣接する端子に対向する第１側面の少なくとも一方を覆う第１絶縁部分と、第１絶縁部分と連続的に形成されて端子上面の少なくとも一部を覆うように設けられる第２絶縁部分とを含む絶縁部材と、を備える。

この発明の第１の局面による電力変換装置では、上記のように、端子上面を少なくとも部分的に覆うように第２絶縁部分を配置することによって、第２絶縁部分が高さ方向（端子上面に対して直交する方向）に延びている場合に比べて、絶縁部材の高さ方向の大きさが大きくなるのを抑制することができる。その結果、高さ方向に余分なスペースを必要とすることなく、端子間に必要な沿面距離（絶縁物の表面に沿った導体同士の間の最短距離）および空間距離を確保することができる。

上記第１の局面による電力変換装置において、好ましくは、第１絶縁部分は、端子の両方側の第１側面を覆うように設けられている。このように構成すれば、端子の両方側に他の端子が配置されている場合に、両側の端子との間の空間距離および沿面距離を容易に大きくすることができる。また、片側の第１側面にのみ第１絶縁部分が配置されている場合に比べて、第１絶縁部分が配置されていない方の第１側面を介して、他の端子と短絡するのを容易に抑制することができる。

上記第１の局面による電力変換装置において、好ましくは、複数の端子は、互いに隣接して設けられる、第１入力端子と、第２入力端子と、出力端子とを含み、絶縁部材は、第１入力端子、第２入力端子、および、出力端子のうちの少なくとも２つに配置されている。このように構成すれば、絶縁部材が１つだけ配置されている場合に比べて、空間距離および沿面距離が絶縁部材により大きくされる端子間の数をより多くすることができる。

上記第１の局面による電力変換装置において、好ましくは、端子に積層されるバスバーと、バスバーに設けられた第１貫通孔、および、第２絶縁部分に設けられた第２貫通孔を介して、バスバーと絶縁部材が配置されている端子とを締結するとともに電気的に接続する導電性締結部材と、をさらに備える。このように構成すれば、隣接する端子間の絶縁性を絶縁部材により確保しながら、バスバーと端子とを電気的に接続することができる。

上記第１の局面による電力変換装置において、好ましくは、絶縁部材が配置されていない端子に配置されるとともに電気的に接続される導電性スペーサ部材をさらに備える。このように構成すれば、導電性スペーサ部材により、絶縁部材が配置されている端子と、絶縁部材が配置されていない端子との高さの差を小さくすることができる。その結果、絶縁部材が配置されている端子と絶縁部材が配置されていない端子とに跨るように部材を配置する場合に、上記部材を安定的に配置することができる。

また、端子およびバスバーなどを電気的に接続する部材と、絶縁部材が配置されている端子と絶縁部材が配置されていない端子との高さの差を小さくする部材とを共通化することができるので、部品点数の増加を抑制することができる。

この場合、好ましくは、導電性スペーサ部材は、第２絶縁部分の厚みと略等しい厚みを有する。このように構成すれば、絶縁部材が配置されている端子の絶縁部材（の上面）と導電性スペーサ部材（の上面）とが略等しい高さ位置になるので、絶縁部材が配置されている端子と絶縁部材が配置されていない端子とに跨るように部材を配置する場合に、上記部材をより安定的に配置することができる。

上記第１の局面による電力変換装置において、好ましくは、複数の端子が隣接する方向における絶縁部材の断面形状は、逆Ｌ字形状または逆Ｕ字形状を有する。このように構成すれば、端子の上面に配置される絶縁部材（第２絶縁部分）は平坦（突起物がない状態）になるので、容易に絶縁部材の上部にバスバーを配置する（ラミネート構造にする）ことができる。その結果、端子とバスバーとの間のインダクタンスを小さくすることができるので、サージ電圧の発生に起因して電力変換装置の動作が異常になるのを抑制することができる。

また、絶縁部材は平坦であり突起物がないので、絶縁部材の高さ方向（端子上面に対して直交する方向）の大きさが大きくなるのを、より効果的に抑制することができる。また、絶縁部材に突起物がある場合に比べて、絶縁部材が壊れるのを抑制することができる。

上記第１の局面による電力変換装置において、好ましくは、複数の端子が露出されている樹脂部の面に対して垂直な方向から見て、複数の端子の各々は、略矩形形状を有しており、絶縁部材は、第１絶縁部分および第２絶縁部分と連続するとともに端子の第１側面および上面の各々に直交する方向に延びる端子の第２側面を覆うように設けられる第３絶縁部分を含む。このように構成すれば、隣接する端子が、第２側面を介して短絡するのを抑制することができる。

この発明の第２の局面によるパワー半導体モジュールは、電力変換装置に用いられるパワー半導体モジュールであって、複数の半導体素子を覆う樹脂部と、複数の半導体素子の少なくともいずれかと電気的に接続され、互いに隣接するように樹脂部から露出されて配置される複数の端子と、複数の端子のうちの少なくとも１つの端子に配置され、隣接する端子に対向する第１側面の少なくとも一方を覆う第１絶縁部分と、第１絶縁部分と連続的に形成されて端子上面の少なくとも一部を覆うように設けられる第２絶縁部分とを含む絶縁部材と、を備える。

この発明の第２の局面によるパワー半導体モジュールでは、上記のように、端子の上面を少なくとも部分的に覆うように第２絶縁部分を配置することによって、隣接する端子が、端子の上面を介して短絡するのを抑制することができる。その結果、パワー半導体モジュール内において、高さ方向（端子上面に対して直交する方向）に余分なスペースを必要とすることなく、端子間に必要な沿面距離および空間距離を確保することができる。その結果、パワー半導体モジュールの高さ方向の大きさが大きくなるのを抑制しながら、端子間に必要な沿面距離および空間距離を確保することができる。

本発明によれば、上記のように、高さ方向に余分なスペースを必要とすることなく、端子間に必要な沿面距離および空間距離を確保することができる。

第１および第２実施形態による電力変換装置の回路構成を示した図である。 第１実施形態による電力変換装置（パワー半導体モジュール）の構成を示した概略断面図である。 第１実施形態による電力変換装置（パワー半導体モジュール）の絶縁部材を配置した場合の空間距離を説明するための図である。 第１実施形態による電力変換装置（パワー半導体モジュール）の構成を示した概略平面図である。 第１実施形態による電力変換装置（パワー半導体モジュール）のバスバーを配置した状態の概略断面図である。 第１実施形態による電力変換装置（パワー半導体モジュール）の製造工程を示した概略平面図である。 第２実施形態による電力変換装置（パワー半導体モジュール）のバスバーを配置した状態の概略断面図である。 第２実施形態による電力変換装置（パワー半導体モジュール）の製造工程を示した概略平面図である。 第１実施形態の変形例による電力変換装置（パワー半導体モジュール）の出力端子の近傍の構成を示した概略拡大平面図である。 第１実施形態の変形例による第１バスバーと第２バスバーとが積層されている場合の電力変換装置（パワー半導体モジュール）の構成を説明するための図である。 第１実施形態の変形例による第１バスバーと第２バスバーとが積層されていない場合の電力変換装置（パワー半導体モジュール）の構成を説明するための図である。 第１および第２実施形態の変形例による絶縁部材を接着剤により樹脂部に固定する方法を説明するための図である。

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。

［第１実施形態］
図１〜図６を参照して、第１実施形態による電力変換装置１００（パワー半導体モジュール２００）の構成について説明する。

（電力変換装置（パワー半導体モジュール）の構成）
まず、図１を参照して、電力変換装置１００（パワー半導体モジュール２００）の構成について説明する。パワー半導体モジュール２００は、電力変換装置１００に用いられる。

図１に示すように、電力変換装置１００（パワー半導体モジュール２００）には、第１半導体素子１ａと第２半導体素子１ｂとを含む、１相分の回路が設けられている。また、電力変換装置１００（パワー半導体モジュール２００）には、第１半導体素子１ａおよび第２半導体素子１ｂのそれぞれに対して並列に接続されるダイオード素子１ｃが設けられている。なお、第１半導体素子１ａ、第２半導体素子１ｂ、および、ダイオード素子１ｃは、それぞれ、特許請求の範囲の「半導体素子」の一例である。

電力変換装置１００には、電解コンデンサ１０１が設けられている。電解コンデンサ１０１の正電極側は、第１半導体素子１ａに接続されている。また、電解コンデンサ１０１の負電極側は、第２半導体素子１ｂに接続されている。第１半導体素子１ａおよび第２半導体素子１ｂは、互いに直列に接続されている。

また、電力変換装置１００（パワー半導体モジュール２００）は、Ｎ端子３０と、Ｐ端子３１と、Ｕ端子３２とを備える。Ｎ端子３０は、第２半導体素子１ｂ、および、第２半導体素子１ｂに並列に接続されているダイオード素子１ｃに電気的に接続されている。また、Ｐ端子３１は、第１半導体素子１ａ、および、第１半導体素子１ａに並列に接続されているダイオード素子１ｃに電気的に接続されている。また、Ｕ端子３２は、第１半導体素子１ａと第２半導体素子１ｂとに（第１半導体素子１ａと第２半導体素子１ｂとの接続点Ａに）電気的に接続されている。なお、Ｎ端子３０、Ｐ端子３１、および、Ｕ端子３２は、それぞれ、特許請求の範囲の「端子」の一例である。また、Ｎ端子３０およびＰ端子３１は、それぞれ、特許請求の範囲の「第１入力端子」および「第２入力端子」の一例である。また、Ｕ端子３２は、特許請求の範囲の「出力端子」の一例である。

Ｎ端子３０には、電解コンデンサ１０１の負電極側が接続され、Ｐ端子３１には、電解コンデンサ１０１の正電極側が接続されている。Ｕ端子３２は、図示しない負荷回路等に接続されている。

図２に示すように、電力変換装置１００（パワー半導体モジュール２００）は、第１半導体素子１ａ、第２半導体素子１ｂ、および、ダイオード素子１ｃを覆う樹脂製のモジュール部２を備える。なお、モジュール部２は、特許請求の範囲の「樹脂部」の一例である。

Ｎ端子３０、Ｐ端子３１、および、Ｕ端子３２は、互いにＸ方向に隣接するようにモジュール部２から露出されて配置されている。第１実施形態では一例として、Ｎ端子３０は、Ｐ端子３１とＵ端子３２とに挟まれるように配置されている場合を示すが、各端子（３０、３１、３２）のＸ方向の配置順はこれに限られるものではない。Ｐ端子３１は、Ｎ端子３０のＸ１方向側に配置されている。Ｕ端子３２は、Ｎ端子３０のＸ２方向側に配置されている。なお、Ｘ方向は、特許請求の範囲の「複数の端子が隣接する方向」の一例である。

また、各端子（３０、３１、３２）間において、Ｎ端子３０、Ｐ端子３１、および、Ｕ端子３２が配置されているモジュール部２の面２ａは、平坦面形状を有している。これにより、凹部などに粉塵等が蓄積されることにより沿面距離が小さくなるのを抑制することが可能である。

Ｎ端子３０は、Ｎ端子用電極台３００と、Ｎ端子用電極台３００の上部（Ｚ１方向側）に配置されるＮ端子用電極３０１とを含む。また、Ｐ端子３１は、Ｐ端子用電極台３１０と、Ｐ端子用電極台３１０の上部（Ｚ１方向側）に配置されるＰ端子用電極３１１とを含む。Ｕ端子３２は、Ｕ端子用電極台３２０と、Ｕ端子用電極台３２０の上部（Ｚ１方向側）に配置されるＵ端子用電極３２１とを含む。

ここで、第１実施形態では、電力変換装置１００（パワー半導体モジュール２００）は、Ｎ端子３０に配置されるＮ端子用絶縁スペーサ４０と、Ｐ端子３１に配置されるＰ端子用絶縁スペーサ４１と、Ｕ端子３２に配置されるＵ端子用絶縁スペーサ４２とを備える。Ｎ端子用絶縁スペーサ４０、Ｐ端子用絶縁スペーサ４１、および、Ｕ端子用絶縁スペーサ４２の各々は、たとえばプラスチック製である。なお、Ｎ端子用絶縁スペーサ４０、Ｐ端子用絶縁スペーサ４１、および、Ｕ端子用絶縁スペーサ４２は、それぞれ、特許請求の範囲の「絶縁部材」の一例である。

また、第１実施形態では、Ｎ端子用絶縁スペーサ４０、Ｐ端子用絶縁スペーサ４１、および、Ｕ端子用絶縁スペーサ４２の各々は、Ｎ端子３０とＰ端子３１とＵ端子３２とが隣接する方向（Ｘ方向）における断面形状が逆Ｕ字形状を有している。

具体的には、Ｎ端子用絶縁スペーサ４０は、Ｕ端子３２に対向するＮ端子３０の側面３０ａを覆うように設けられる絶縁部分４０ａを含む。また、Ｎ端子用絶縁スペーサ４０は、絶縁部分４０ａと連続的に形成され、Ｎ端子３０の上面３０ｂの略全面を覆うように設けられる絶縁部分４０ｂを含む。また、絶縁部分４０ａは、Ｎ端子３０の側面３０ａ、および、Ｐ端子３１に対向するＮ端子３０の側面３０ｃの両方を覆うように設けられている。なお、側面３０ａおよび側面３０ｃは、それぞれ、特許請求の範囲の「第１側面」の一例である。また、絶縁部分４０ａおよび絶縁部分４０ｂは、それぞれ、特許請求の範囲の「第１絶縁部分」および「第２絶縁部分」の一例である。また、上面３０ｂは、特許請求の範囲の「端子上面」の一例である。

Ｐ端子用絶縁スペーサ４１は、Ｎ端子３０に対向するＰ端子３１の側面３１ａを覆うように設けられる絶縁部分４１ａを含む。また、Ｐ端子用絶縁スペーサ４１は、絶縁部分４１ａと連続的に形成され、Ｐ端子３１の上面３１ｂの略全面を覆うように設けられる絶縁部分４１ｂを含む。また、絶縁部分４１ａは、Ｐ端子３１の側面３１ａ、および、Ｐ端子３１のＸ１方向側の側面３１ｃの両方を覆うように設けられている。なお、側面３１ａおよび側面３１ｃは、それぞれ、特許請求の範囲の「第１側面」の一例である。また、絶縁部分４１ａおよび絶縁部分４１ｂは、それぞれ、特許請求の範囲の「第１絶縁部分」および「第２絶縁部分」の一例である。また、上面３１ｂは、特許請求の範囲の「端子上面」の一例である。

Ｕ端子用絶縁スペーサ４２は、Ｎ端子３０に対向するＵ端子３２の側面３２ａを覆うように設けられる絶縁部分４２ａを含む。また、Ｕ端子用絶縁スペーサ４２は、絶縁部分４２ａと連続的に形成され、Ｎ端子３０の上面３２ｂの略全面を覆うように設けられる絶縁部分４２ｂを含む。また、絶縁部分４２ａは、Ｕ端子３２の側面３２ａ、および、Ｕ端子３２のＸ２方向側の側面３２ｃの両方を覆うように設けられている。なお、側面３２ａおよび側面３２ｃは、それそれ、特許請求の範囲の「第１側面」の一例である。また、絶縁部分４２ａおよび絶縁部分４２ｂは、それぞれ、特許請求の範囲の「第１絶縁部分」および「第２絶縁部分」の一例である。また、上面３２ｂは、特許請求の範囲の「端子上面」の一例である。

この場合、隣接する端子（図３参照、図３ではＮ端子３０とＰ端子３１）間の離間距離がｌ（図３参照）、Ｎ端子用電極台３００の（Ｚ方向の）高さおよびＰ端子用電極台３１０の（Ｚ方向の）高さの各々がｈ（図３参照）である場合の空間距離について説明する。まず比較例として、Ｎ端子用絶縁スペーサ４０およびＰ端子用絶縁スペーサ４１が配置されていない場合は、空間距離Ｄ１（図３参照）＝ｌとなる。一方、Ｎ端子用絶縁スペーサ４０およびＰ端子用絶縁スペーサ４１が配置されている場合は、空間距離Ｄ２（図３参照）＝ｌ＋２ｈとなる。また、詳細な図示は省略するが、隣接する端子（図３参照、図３ではＮ端子３０とＰ端子３１）間の沿面距離（絶縁物の表面に沿った導体同士の間の最短距離）は、互いの端子の上面（図３では３０ｂおよび３１ｂ）が絶縁部分（図３では４０ｂおよび４１ｂ）により覆われている分、比較例の構成に比べて長くなる。なお、Ｚ方向は、特許請求の範囲の「樹脂部の面に対して垂直な方向」の一例である。

また、Ｎ端子３０の絶縁部分４０ｂには、貫通孔４０ｃが設けられている。Ｎ端子３０には、挿入孔３０ｄが設けられている。貫通孔４０ｃと挿入孔３０ｄとは、Ｎ端子３０、Ｐ端子３１、および、Ｕ端子３２が露出されているモジュール部２の面２ａに対して垂直な方向（Ｚ１方向側）から見て（以下、平面視において）、略重なる位置に設けられている。なお、貫通孔４０ｃは、特許請求の範囲の「第２貫通孔」の一例である。

また、Ｐ端子３１の絶縁部分４１ｂには、貫通孔４１ｃが設けられている。Ｐ端子３１には、挿入孔３１ｄが設けられている。貫通孔４１ｃと挿入孔３１ｄとは、平面視において（Ｚ１方向側から見て）、略重なる位置に設けられている。なお、貫通孔４１ｃは、特許請求の範囲の「第２貫通孔」の一例である。

また、Ｕ端子３２の絶縁部分４２ｂには、貫通孔４２ｃが設けられている。Ｕ端子３２には、挿入孔３２ｄが設けられている。貫通孔４２ｃと挿入孔３２ｄとは、平面視において（Ｚ１方向側から見て）、略重なる位置に設けられている。なお、貫通孔４２ｃは、特許請求の範囲の「第２貫通孔」の一例である。

また、第１実施形態では、Ｎ端子用絶縁スペーサ４０、Ｐ端子用絶縁スペーサ４１、および、Ｕ端子用絶縁スペーサ４２の各々は、モジュール部２とは別個に設けられている。すなわち、Ｎ端子用絶縁スペーサ４０、Ｐ端子用絶縁スペーサ４１、および、Ｕ端子用絶縁スペーサ４２の各々は、モジュール部２に対して着脱可能に構成されている。

図４に示すように、平面視において（Ｚ１方向側から見て）、Ｎ端子３０、Ｐ端子３１、および、Ｕ端子３２の各々は、略矩形形状を有している。

Ｎ端子用絶縁スペーサ４０は、絶縁部分４０ａおよび絶縁部分４０ｂ（図２参照）と連続するとともにＮ端子３０の側面３０ａ（３０ｃ）および上面３０ｂ（図２参照）の各々に直交する方向に延びるＮ端子３０の側面３０ｅ（Ｙ１方向側の面）および側面３０ｆ（Ｙ２方向側の面）を覆うように設けられる絶縁部分４０ｄを含む。すなわち、平面視において（Ｚ１方向側から見て）、Ｎ端子３０は、絶縁部分４０ａおよび絶縁部分４０ｄにより取り囲まれるように配置されている。なお、絶縁部分４０ｄは、特許請求の範囲の「第３絶縁部分」の一例である。また、側面３０ｅおよび側面３０ｆは、それぞれ、特許請求の範囲の「第２側面」の一例である。

Ｐ端子用絶縁スペーサ４１は、絶縁部分４１ａおよび絶縁部分４１ｂ（図２参照）と連続するとともにＰ端子３１の側面３１ａ（３１ｃ）および上面３１ｂ（図２参照）の各々に直交する方向に延びるＰ端子３１の側面３１ｅ（Ｙ１方向側の面）および側面３１ｆ（Ｙ２方向側の面）を覆うように設けられる絶縁部分４１ｄを含む。すなわち、平面視において（Ｚ１方向側から見て）、Ｐ端子３１は、絶縁部分４１ａおよび絶縁部分４１ｄにより取り囲まれるように配置されている。なお、絶縁部分４１ｄは、特許請求の範囲の「第３絶縁部分」の一例である。また、側面３１ｅおよび側面３１ｆは、それぞれ、特許請求の範囲の「第２側面」の一例である。

Ｕ端子用絶縁スペーサ４２は、絶縁部分４２ａおよび絶縁部分４２ｂ（図２参照）と連続するとともにＰ端子３１の側面３２ａ（３２ｃ）および上面３２ｂ（図２参照）の各々に直交する方向に延びるＵ端子３２の側面３２ｅ（Ｙ１方向側の面）および側面３２ｆ（Ｙ２方向側の面）を覆うように設けられる絶縁部分４２ｄを含む。すなわち、平面視において（Ｚ１方向側から見て）、Ｕ端子３２は、絶縁部分４２ａおよび絶縁部分４２ｄにより取り囲まれるように配置されている。なお、絶縁部分４２ｄは、特許請求の範囲の「第３絶縁部分」の一例である。また、側面３２ｅおよび側面３２ｆは、それぞれ、特許請求の範囲の「第２側面」の一例である。

図５に示すように、電力変換装置１００（パワー半導体モジュール２００）は、Ｎ端子３０に積層されるＮ端子用バスバー５０を備える。具体的には、Ｎ端子用バスバー５０のＸ２方向側の部分は、Ｎ端子用絶縁スペーサ４０の上部（Ｚ１方向側）に載置されている。Ｎ端子用バスバー５０は、たとえば銅製である。なお、図５および図６では、Ｎ端子用バスバー５０、後述するＰ端子用バスバー５１、および、後述するＵ端子用バスバー５２は、簡略化のため、概略的に図示されている。なお、Ｎ端子用バスバー５０および後述するＰ端子用バスバー５１の各々は、Ｘ方向における断面形状がＬ字形状を有している。なお、Ｎ端子用バスバー５０、Ｐ端子用バスバー５１、および、Ｕ端子用バスバー５２は、それぞれ、特許請求の範囲の「バスバー」の一例である。

また、Ｎ端子用バスバー５０は、Ｎ端子３０およびＰ端子３１に跨るように、Ｎ端子３０およびＰ端子３１に積層されている。具体的には、Ｎ端子用バスバー５０のＸ１方向側の部分は、Ｐ端子用絶縁スペーサ４１の上部（Ｚ１方向側）に載置されている。

また、Ｎ端子用バスバー５０には、貫通孔５０ａが設けられている。貫通孔５０ａは、Ｎ端子用絶縁スペーサ４０の貫通孔４０ｃおよびＮ端子３０の挿入孔３０ｄと、平面視において（Ｚ１方向側から見て）、略重なる位置に設けられている。なお、貫通孔５０ａは、特許請求の範囲の「第１貫通孔」の一例である。

ここで、第１実施形態では、電力変換装置１００（パワー半導体モジュール２００）は、Ｎ端子用バスバー５０に設けられた貫通孔５０ａと、Ｎ端子３０の絶縁部分４０ｂ（図２参照）に設けられた貫通孔４０ｃとを介して、互いに積層されるＮ端子用バスバー５０とＮ端子３０とに接触し、Ｎ端子用バスバー５０とＮ端子３０とを締結するとともに電気的に接続するＮ端子用ネジ部材６０を備える。すなわち、Ｎ端子用ネジ部材６０は、貫通孔５０ａおよび貫通孔４０ｃを貫通して、Ｎ端子３０の挿入孔３０ｄに挿入されている。そして、Ｎ端子用ネジ部材６０は、挿入孔３０ｄに設けられた図示しないナットにネジ締結されている。Ｎ端子用ネジ部材６０は、たとえばステンレス製である。なお、Ｎ端子用ネジ部材６０は、特許請求の範囲の「導電性締結部材」の一例である。

具体的には、Ｎ端子用バスバー５０は、Ｎ端子用バスバー５０の貫通孔５０ａ内においてＮ端子用ネジ部材６０のネジ部分６０ａと接触しているとともに、Ｎ端子用バスバー５０の表面５０ｂ（Ｚ１方向側の面）においてＮ端子用ネジ部材６０の頭部６０ｂと接触している。また、Ｎ端子３０（Ｎ端子用電極３０１（図２参照））は、挿入孔３０ｄ内においてＮ端子用ネジ部材６０のネジ部分６０ａと接触している。

また、電力変換装置１００（パワー半導体モジュール２００）は、Ｎ端子用バスバー５０に積層されるＰ端子用バスバー５１を備える。Ｐ端子用バスバー５１は、Ｎ端子３０およびＰ端子３１に跨るように、Ｎ端子３０およびＰ端子３１に積層されている。また、Ｐ端子用バスバー５１は、Ｎ端子用バスバー５０の上部（Ｚ１方向側）に載置されている。

また、Ｎ端子用バスバー５０とＰ端子用バスバー５１との間には、絶縁紙７０が挟まれている。また、絶縁紙７０には、後述するＰ端子用ネジ部材６１が貫通する貫通孔７０ａ（図６（ｄ）参照）が設けられている。また、絶縁紙７０には、Ｎ端子用ネジ部材６０が貫通する貫通孔７０ｂ（図６（ｄ）参照）が設けられている。そして、Ｐ端子用バスバー５１は、絶縁紙７０の上部（Ｚ１方向側）に載置されている。Ｐ端子用バスバー５１は、たとえば銅製である。なお、Ｐ端子用ネジ部材６１は、特許請求の範囲の「導電性締結部材」の一例である。

また、Ｐ端子用バスバー５１には、貫通孔５１ａが設けられている。また、Ｎ端子用バスバー５０には、貫通孔５０ｃが設けられている。貫通孔５１ａは、Ｐ端子用絶縁スペーサ４１の貫通孔４１ｃ、Ｐ端子３１の挿入孔３１ｄ、Ｎ端子用バスバー５０の貫通孔５０ｃ、および、絶縁紙７０の貫通孔７０ａと、平面視において（Ｚ１方向側から見て）、略重なる位置に設けられている。また、Ｐ端子用バスバー５１には、Ｎ端子用ネジ部材６０が貫通する貫通孔５１ｄが設けられている。なお、貫通孔５１ａは、特許請求の範囲の「第１貫通孔」の一例である。

ここで、第１実施形態では、電力変換装置１００（パワー半導体モジュール２００）は、Ｐ端子用バスバー５１に設けられた貫通孔５１ａと、Ｐ端子３１の絶縁部分４１ｂ（図２参照）に設けられた貫通孔４１ｃと、Ｎ端子用バスバー５０に設けられた貫通孔５０ｃとを介して、Ｐ端子用バスバー５１とＰ端子３１とに接触し、Ｐ端子用バスバー５１とＰ端子３１とを締結するとともに電気的に接続するＰ端子用ネジ部材６１を備える。Ｐ端子用ネジ部材６１は、Ｎ端子用バスバー５０には接触していない。すなわち、Ｐ端子用ネジ部材６１は、貫通孔５１ａ、貫通孔４１ｃ、貫通孔５０ｃ、および、貫通孔７０ａを貫通して、Ｐ端子３１の挿入孔３１ｄに挿入されている。そして、Ｐ端子用ネジ部材６１は、挿入孔３１ｄに設けられた図示しないナットにネジ締結されている。Ｐ端子用ネジ部材６１は、たとえばステンレス製である。

具体的には、Ｐ端子用バスバー５１は、Ｐ端子用バスバー５１の貫通孔５１ａ内においてＰ端子用ネジ部材６１のネジ部分６１ａと接触しているとともに、Ｐ端子用バスバー５１の表面５１ｂ（Ｚ１方向側の面）においてＰ端子用ネジ部材６１の頭部６１ｂと接触している。また、Ｐ端子３１（Ｐ端子用電極３１１（図２参照））は、挿入孔３１ｄ内においてＰ端子用ネジ部材６１のネジ部分６１ａと接触している。

また、Ｎ端子用バスバー５０の貫通孔５０ｃの直径Ｌ１（図６（ｃ）参照）は、貫通孔５１ａ、貫通孔４１ｃ、および、挿入孔３１ｄの各々の直径Ｌ２（図６（ａ）参照）よりも大きい。また、貫通孔５０ｃの直径Ｌ１は、Ｐ端子用ネジ部材６１の頭部６１ｂの直径Ｌ３（図５参照）よりも大きい。なお、貫通孔５１ａ、貫通孔４１ｃ、および、挿入孔３１ｄの各々の直径は、互いに異なっていてもよい。また、貫通孔５１ｄの直径Ｌ４（図６（ｅ）参照）は、Ｎ端子用ネジ部材６０の頭部６０ｂの直径Ｌ５（図５参照）よりも大きい。なお、直径Ｌ１と直径Ｌ４とは、略同じ大きさである。また、直径Ｌ３と直径Ｌ５とは、略同じ大きさである。なお、直径Ｌ１は、直径Ｌ３以下でもよい。

また、電力変換装置１００（パワー半導体モジュール２００）には、Ｕ端子３２に積層されるＵ端子用バスバー５２が設けられている。Ｕ端子用バスバー５２は、たとえば銅製である。Ｕ端子用バスバー５２は、Ｕ端子用絶縁スペーサ４２の上部（Ｚ１方向側）に載置されている。

また、Ｕ端子用バスバー５２には、貫通孔５２ａが設けられている。貫通孔５２ａは、Ｕ端子用絶縁スペーサ４２の貫通孔４２ｃおよびＵ端子３２の挿入孔３２ｄと、平面視において（Ｚ１方向側から見て）、略重なる位置に設けられている。なお、貫通孔５２ａは、特許請求の範囲の「第１貫通孔」の一例である。

また、電力変換装置１００（パワー半導体モジュール２００）には、Ｕ端子用ネジ部材６２が設けられている。Ｕ端子用ネジ部材６２は、Ｕ端子用バスバー５２に設けられた貫通孔５２ａと、Ｕ端子３２の絶縁部分４２ｂ（図２参照）に設けられた貫通孔４２ｃとを介して、互いに積層されるＵ端子用バスバー５２とＵ端子３２とに接触し、Ｕ端子用バスバー５２とＵ端子３２とを締結するとともに電気的に接続する。すなわち、Ｕ端子用ネジ部材６２は、貫通孔５２ａおよび貫通孔４２ｃを貫通して、Ｕ端子３２の挿入孔３２ｄに挿入されている。そして、Ｕ端子用ネジ部材６２は、挿入孔３２ｄに設けられた図示しないナットにネジ締結されている。Ｕ端子用ネジ部材６２は、たとえばステンレス製である。なお、Ｕ端子用ネジ部材６２は、特許請求の範囲の「導電性締結部材」の一例である。

具体的には、Ｕ端子用バスバー５２は、Ｕ端子用バスバー５２の貫通孔５２ａ内においてＵ端子用ネジ部材６２のネジ部分６２ａと接触しているとともに、Ｕ端子用バスバー５２の表面５２ｂ（Ｚ１方向側の面）においてＵ端子用ネジ部材６２の頭部６２ｂと接触している。また、Ｕ端子３２（Ｕ端子用電極３２１（図２参照））は、挿入孔３２ｄ内においてＵ端子用ネジ部材６２のネジ部分６２ａと接触している。

次に、図６を参照して、電力変換装置１００（パワー半導体モジュール２００）の製造工程について説明する。なお、図６では、簡略化のために、Ｕ端子用絶縁スペーサ４２およびＵ端子用バスバー５２の図示および説明を省略する。また、図６では、Ｎ端子用バスバー５０およびＰ端子用バスバー５１の各々を、簡略化のために、平板形状として図示する。

まず、図６（ａ）に示すように、モジュール部２が形成される。次に、図６（ｂ）に示すように、Ｎ端子用絶縁スペーサ４０およびＰ端子用絶縁スペーサ４１が配置される。次に、図６（ｃ）に示すように、Ｎ端子用バスバー５０が配置される。そして、Ｎ端子用バスバー５０が配置された状態で、Ｎ端子用ネジ部材６０が、挿入孔３０ｄ、貫通孔４０ｃ、および、貫通孔５０ａ（図５参照）に挿入される。

次に、図６（ｄ）に示すように、絶縁紙７０が配置される。次に、図６（ｅ）に示すように、Ｐ端子用バスバー５１が配置される。そして、Ｐ端子用バスバー５１が配置された状態で、Ｐ端子用ネジ部材６１が、挿入孔３１ｄ、貫通孔４１ｃ、貫通孔５０ｃ、貫通孔７０ａ、および、貫通孔５１ａ（図５参照）に挿入される。

（第１実施形態の効果）
第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。なお、以下では、Ｎ端子３０、Ｐ端子３１、Ｕ端子３２の全てに共通する効果は、簡略化のために、Ｎ端子３０についてのみ記載する。

第１実施形態では、上記のように、電力変換装置１００（パワー半導体モジュール２００）は、モジュール部２において互いに隣接するように露出されて配置されるＮ端子３０、Ｐ端子３１、および、Ｕ端子３２を備える。そして、Ｎ端子３０において、隣接するＰ端子３１（またはＵ端子３２）に対向する側面３０ａ（または側面３０ｃ）を覆うように設けられる絶縁部分４０ａと、絶縁部分４０ａと連続的に形成され、上面３０ｂの略全面を覆うように設けられる絶縁部分４０ｂとを含むＮ端子用絶縁スペーサ４０を備えるように、電力変換装置１００（パワー半導体モジュール２００）を構成する。これにより、絶縁部分４０ｂがＺ方向に延びている場合に比べて、Ｎ端子用絶縁スペーサ４０のＺ方向の大きさが大きくなるのを抑制することができる。その結果、Ｚ方向に余分なスペースを必要とすることなく、端子間に必要な沿面距離および空間距離を確保することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、Ｎ端子用絶縁スペーサ４０が、モジュール部２とは別個に設けられるように、電力変換装置１００（パワー半導体モジュール２００）を構成する。これにより、Ｎ端子用絶縁スペーサ４０がモジュール部２と一体的に形成されている場合と異なり、Ｎ端子用絶縁スペーサ４０を着脱することができる。その結果、Ｐ端子３１との間、および、Ｕ端子３２との間の絶縁性を容易に制御することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、絶縁部分４０ａが、Ｐ端子３１およびＵ端子３２との隣接方向（Ｘ方向）の両方側の側面３０ａおよび３０ｃを覆うように、電力変換装置１００（パワー半導体モジュール２００）を構成する。これにより、Ｐ端子３１との間、および、Ｕ端子３２との間の各々の空間距離および沿面距離を容易に大きくすることができる。また、側面３０ａまたは３０ｃの一方にのみ絶縁部分４０ａが配置されている場合に比べて、絶縁部分４０ａが配置されていない方の側面（側面３０ａまたは３０ｃの他方）を介して、他の端子（Ｐ端子３１またはＵ端子３２）と短絡するのを容易に抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、Ｎ端子用絶縁スペーサ４０がＮ端子３０に配置され、Ｐ端子用絶縁スペーサ４１がＰ端子３１に配置され、Ｕ端子用絶縁スペーサ４２がＵ端子３２に配置されるように、電力変換装置１００（パワー半導体モジュール２００）を構成する。これにより、Ｎ端子用絶縁スペーサ４０、Ｐ端子用絶縁スペーサ４１、および、Ｕ端子用絶縁スペーサ４２のうちのいずれか１つまたは２つが配置されている場合に比べて、空間距離および沿面距離が絶縁部材（Ｎ端子用絶縁スペーサ４０、Ｐ端子用絶縁スペーサ４１、Ｕ端子用絶縁スペーサ４２）により大きくされる端子間の数をより多くすることができる。

また、第１実施形態では、上記のように、電力変換装置１００（パワー半導体モジュール２００）は、Ｎ端子３０に積層されるＮ端子用バスバー５０を備える。そして、Ｎ端子用バスバー５０に設けられた貫通孔５０ａと、Ｎ端子３０の絶縁部分４０ｂに設けられた貫通孔４０ｃとを介して、互いに積層されるＮ端子用バスバー５０とＮ端子３０とに接触し、Ｎ端子用バスバー５０とＮ端子３０とを締結するとともに電気的に接続するＮ端子用ネジ部材６０を備えるように、電力変換装置１００（パワー半導体モジュール２００）を構成する。これにより、Ｎ端子３０と、Ｎ端子３０に隣接する他の端子（Ｐ端子３１およびＵ端子３２）との間の絶縁性をＮ端子用絶縁スペーサ４０により確保しながら、Ｎ端子用バスバー５０とＮ端子３０とを電気的に接続することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、電力変換装置１００（パワー半導体モジュール２００）は、Ｎ端子用バスバー５０に積層されるＰ端子用バスバー５１を備える。そして、Ｐ端子用バスバー５１に設けられた貫通孔５１ａと、Ｐ端子３１の絶縁部分４１ｂに設けられた貫通孔４１ｃと、Ｎ端子用バスバー５０に設けられた貫通孔５０ｃとを介して、Ｐ端子用バスバー５１とＰ端子３１とに接触するとともにＮ端子用バスバー５０に接触せず、Ｐ端子用バスバー５１とＰ端子３１とを締結するとともに電気的に接続するＰ端子用ネジ部材６１を備えるように、電力変換装置１００（パワー半導体モジュール２００）を構成する。これにより、Ｎ端子用バスバー５０とＰ端子用バスバー５１とを積層させる構造（ラミネート構造）において、Ｐ端子３１と、Ｐ端子３１に隣接する他の端子（Ｎ端子３０）との間の絶縁性をＰ端子用絶縁スペーサ４１により確保しながら、Ｐ端子用バスバー５１とＰ端子３１とを電気的に接続することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、複数の端子（Ｎ端子３０、Ｐ端子３１、および、Ｕ端子３２）が隣接する方向（Ｘ方向）におけるＮ端子用絶縁スペーサ４０の断面形状が逆Ｕ字形状を有するように、電力変換装置１００（パワー半導体モジュール２００）を構成する。これにより、Ｎ端子３０の上面３０ｂに配置されるＮ端子用絶縁スペーサ４０（絶縁部分４０ｂ）は平坦（突起物がない状態）になるので、容易にＮ端子用絶縁スペーサ４０の上部（Ｚ１方向側）にＮ端子用バスバー５０を配置する（ラミネート構造にする）ことができる。その結果、Ｎ端子３０とＮ端子用バスバー５０との間のインダクタンスを小さくすることができるので、サージ電圧の発生に起因して電力変換装置１００の動作が異常になるのを抑制することができる。

また、Ｎ端子用絶縁スペーサ４０は平坦であり突起物がないので、電力変換装置１００の（Ｚ方向の）高さが大きくなるのを抑制することができる。また、Ｎ端子用絶縁スペーサ４０に突起物がある場合に比べて、Ｎ端子用絶縁スペーサ４０が壊れるのを抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、Ｎ端子用絶縁スペーサ４０が、絶縁部分４０ａおよび絶縁部分４０ｂと連続するとともにＮ端子３０の側面３０ａ（３０ｃ）および上面３０ｂの各々に直交する方向に延びるＮ端子３０の側面３０ｅ（３０ｆ）を覆うように設けられる絶縁部分４０ｄを含むように、電力変換装置１００（パワー半導体モジュール２００）を構成する。これにより、隣接するＰ端子３１およびＵ端子３２と、側面３０ｅ（３０ｆ）を介して短絡するのを抑制することができる。

［第２実施形態］
次に、図７および図８を参照して、第２実施形態による電力変換装置４００（パワー半導体モジュール５００）の構成について説明する。この第２実施形態における電力変換装置４００（パワー半導体モジュール５００）では、第１実施形態とは異なり、Ｐ端子３１には絶縁部材は配置されておらず、Ｐ端子３１の上部には導電性スペーサ部材８０が設けられている。なお、上記第１実施形態と同様の構成は、第１実施形態と同じ符号を付して図示するとともに説明を省略する。

（電力変換装置（パワー半導体モジュール）の構成）
まず、図７を参照して、電力変換装置４００（パワー半導体モジュール５００）の構成について説明する。

図７に示すように、電力変換装置４００（パワー半導体モジュール５００）は、Ｐ端子３１の上面３１ｂに接触するように配置された導電性スペーサ部材８０を備える。導電性スペーサ部材８０は、Ｎ端子３０とＰ端子３１とＵ端子３２とが隣接する方向（Ｘ方向）に沿って、略矩形形状の断面形状を有している。なお、導電性スペーサ部材８０は、たとえば銅製である。なお、図７および図８では、Ｎ端子用バスバー１５０（後述）、Ｐ端子用バスバー１５１（後述）、および、Ｕ端子用バスバー５２は、簡略化のため、概略的に図示されている。なお、Ｎ端子用バスバー１５０およびＰ端子用バスバー１５１は、それぞれ、特許請求の範囲の「バスバー」の一例である。

導電性スペーサ部材８０は、貫通孔８０ａを有する。貫通孔８０ａは、挿入孔３１ｄと、平面視において（Ｚ１方向側から見て）、略重なる位置に配置されている。

また、電力変換装置４００（パワー半導体モジュール５００）は、Ｎ端子３０に積層されるＮ端子用バスバー１５０と、Ｐ端子３１に積層されるＰ端子用バスバー１５１とを備える。Ｎ端子用バスバー１５０およびＰ端子用バスバー１５１の各々は、Ｘ方向における断面形状がＬ字形状を有する。

Ｎ端子用バスバー１５０およびＰ端子用バスバー１５１の各々は、Ｎ端子３０およびＰ端子３１に跨るように、Ｎ端子３０およびＰ端子３１に積層されている。具体的には、Ｐ端子用バスバー１５１のＸ１方向側の部分は、導電性スペーサ部材８０の上部（Ｚ１方向側）に載置されている。また、Ｐ端子用バスバー１５１のＸ２方向側の部分は、Ｎ端子用絶縁スペーサ４０の上部（Ｚ１方向側）に載置されている。Ｎ端子用バスバー１５０は、Ｐ端子用バスバー１５１の上部（Ｚ１方向側）に載置されている。

ここで、第２実施形態では、Ｐ端子３１は、導電性スペーサ部材８０を介して、Ｐ端子用バスバー１５１と電気的に接続されている。具体的には、導電性スペーサ部材８０は、Ｐ端子３１のＰ端子用電極３１１とＰ端子用バスバー１５１とによって挟まれるように配置されており、Ｐ端子３１とＰ端子用バスバー１５１とは電気的に接続されている。

また、第２実施形態では、導電性スペーサ部材８０は、Ｎ端子３０のＮ端子用絶縁スペーサ４０の絶縁部分４０ｂの（Ｚ方向の）厚みＴ１と略等しい（Ｚ方向の）厚みＴ２を有する。すなわち、Ｎ端子用絶縁スペーサ４０の絶縁部分４０ｂの上面（Ｚ１方向側の面）と、導電性スペーサ部材８０の上面（Ｚ１方向側の面）とは、略面一になるように構成されている。

Ｐ端子用バスバー１５１は、貫通孔１５１ａと、貫通孔１５１ｂとを有する。貫通孔１５１ａは、導電性スペーサ部材８０の貫通孔８０ａおよびＰ端子３１の挿入孔３１ｄと、平面視において（Ｚ１方向側から見て）、略重なる位置に配置されている。貫通孔１５１ｂは、Ｎ端子３０の挿入孔３０ｄおよびＮ端子用絶縁スペーサ４０の貫通孔４０ｃと、平面視において（Ｚ１方向側から見て）、略重なる位置に配置されている。

Ｎ端子用バスバー１５０は、絶縁紙１７０を介してＰ端子用バスバー１５１の上部（Ｚ１方向側）に載置されている。Ｎ端子用バスバー１５０は、貫通孔１５０ａを有している。絶縁紙１７０は、Ｎ端子用バスバー１５０とＰ端子用バスバー１５１との間に挟まれるように配置されている。また、絶縁紙１７０は、貫通孔１７０ａ（図８（ｄ）参照）を有している。貫通孔１５０ａおよび貫通孔１７０ａは、Ｐ端子用バスバー１５１の貫通孔１５１ｂ、Ｎ端子用絶縁スペーサ４０の貫通孔４０ｃ、および、Ｎ端子３０の挿入孔３０ｄと、平面視において（Ｚ１方向側から見て）、略重なる位置に配置されている。なお、貫通孔１５０ａは、特許請求の範囲の「第１貫通孔」の一例である。

また、絶縁紙１７０には、後述するＰ端子用ネジ部材１６１が貫通する貫通孔１７０ｂ（図８（ｄ）参照）が設けられている。

電力変換装置４００（パワー半導体モジュール５００）は、貫通孔１５０ａ、貫通孔１５１ｂ、および、貫通孔４０ｃを貫通して、挿入孔３０ｄに挿入されるＮ端子用ネジ部材１６０を備える。Ｎ端子用ネジ部材１６０は、Ｎ端子用バスバー１５０とＮ端子３０とに接触し、Ｎ端子用バスバー１５０とＮ端子３０とを締結するとともに電気的に接続する。そして、Ｎ端子用ネジ部材１６０は、挿入孔３０ｄに設けられた図示しないナットにネジ締結されている。Ｎ端子用ネジ部材１６０は、たとえばステンレス製である。なお、Ｎ端子用ネジ部材１６０は、特許請求の範囲の「導電性締結部材」の一例である。

具体的には、Ｎ端子用バスバー１５０は、Ｎ端子用バスバー１５０の貫通孔１５０ａ内においてＮ端子用ネジ部材１６０のネジ部分１６０ａと接触しているとともに、Ｎ端子用バスバー１５０の表面１５０ｂ（Ｚ１方向側の面）においてＮ端子用ネジ部材１６０の頭部１６０ｂと接触している。また、Ｎ端子３０（Ｎ端子用電極３０１）は、挿入孔３０ｄ内においてＮ端子用ネジ部材１６０のネジ部分１６０ａと接触している。

また、電力変換装置４００（パワー半導体モジュール５００）には、貫通孔１５１ａおよび貫通孔８０ａを貫通して、挿入孔３１ｄに挿入されるＰ端子用ネジ部材１６１が設けられている。そして、Ｐ端子用ネジ部材１６１は、挿入孔３１ｄに設けられた図示しないナットにネジ締結されている。Ｐ端子用ネジ部材１６１は、たとえばステンレス製である。なお、Ｐ端子用ネジ部材１６１は、ステンレス以外の部材（たとえば樹脂）であってもよい。

具体的には、Ｐ端子用バスバー１５１は、Ｐ端子用バスバー１５１の貫通孔１５１ａ内においてＰ端子用ネジ部材１６１のネジ部分１６１ａと接触しているとともに、Ｐ端子用バスバー１５１の表面１５１ｃ（Ｚ１方向側の面）においてＰ端子用ネジ部材１６１の頭部１６１ｂと接触している。また、Ｐ端子３１（Ｐ端子用電極３１１）は、挿入孔３１ｄ内においてＰ端子用ネジ部材１６１のネジ部分１６１ａと接触している。

また、Ｎ端子用バスバー１５０には、Ｐ端子用ネジ部材１６１が貫通する貫通孔１５０ｃが設けられている。

また、Ｐ端子用バスバー１５１の貫通孔１５１ｂの直径Ｌ６（図８（ｃ）参照）は、貫通孔４０ｃ、貫通孔１５０ａ、および、挿入孔３０ｄの各々の直径Ｌ７（図８（ａ）参照）よりも大きい。また、貫通孔１５１ｂの直径Ｌ６は、Ｎ端子用ネジ部材１６０の頭部１６０ｂの直径Ｌ８（図８（ｅ）参照）よりも大きい。なお、貫通孔４０ｃ、貫通孔１５０ａおよび、挿入孔３０ｄの各々の直径は、互いに異なっていてもよい。また、貫通孔１５０ｃの直径Ｌ９（図８（ｅ）参照）は、Ｐ端子用ネジ部材１６１の頭部１６１ｂの直径Ｌ１０（図８（ｃ）参照）よりも大きい。なお、直径Ｌ６と直径Ｌ９とは、略同じ大きさである。また、直径Ｌ８と直径Ｌ１０とは、略同じ大きさである。なお、直径Ｌ６は、直径Ｌ８以下でもよい。

次に、図８を参照して、電力変換装置４００（パワー半導体モジュール５００）の製造工程について説明する。なお、図８では、簡略化のために、Ｕ端子用絶縁スペーサ４２およびＵ端子用バスバー５２の図示および説明を省略する。また、図８では、Ｎ端子用バスバー１５０およびＰ端子用バスバー１５１の各々を、簡略化のために、平板形状として図示する。

まず、図８（ａ）に示すように、モジュール部２が形成される。次に、図８（ｂ）に示すように、Ｎ端子用絶縁スペーサ４０および導電性スペーサ部材８０が配置される。次に、図８（ｃ）に示すように、Ｐ端子用バスバー１５１が配置される。そして、Ｐ端子用バスバー１５１が配置された状態で、Ｐ端子用ネジ部材１６１が、挿入孔３１ｄ、貫通孔８０ａ、および、貫通孔１５１ａ（図７参照）に挿入される。

次に、図８（ｄ）に示すように、絶縁紙１７０が配置される。次に、図８（ｅ）に示すように、Ｎ端子用バスバー１５０が配置される。そして、Ｎ端子用バスバー１５０が配置された状態で、Ｎ端子用ネジ部材１６０が、挿入孔３０ｄ、貫通孔４０ｃ、貫通孔１５１ｂ、貫通孔１７０ａ、および、貫通孔１５０ａ（図７参照）に挿入される。

第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

（第２実施形態の効果）
第２実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第２実施形態では、上記のように、電力変換装置４００（パワー半導体モジュール５００）は、Ｐ端子３１に積層されるＰ端子用バスバー１５１と、Ｐ端子３１の上面３１ｂに接触するように配置された導電性スペーサ部材８０とを備える。そして、Ｐ端子３１が、導電性スペーサ部材８０を介して、Ｐ端子用バスバー１５１と電気的に接続されるように、電力変換装置４００（パワー半導体モジュール５００）を構成する。これにより、導電性スペーサ部材８０により、Ｐ端子３１とＰ端子用バスバー１５１とを電気的に接続しながら、Ｎ端子用絶縁スペーサ４０が配置されているＮ端子３０と絶縁部材が配置されていないＰ端子３１との高さの差を小さくすることができる。その結果、容易にＰ端子用バスバー１５１とＮ端子用バスバー１５０とのラミネート構造とすることができ、Ｎ端子３０とＮ端子用バスバー１５０との間のインダクタンスを小さくすることができるので、サージ電圧の発生に起因して電力変換装置４００の動作が異常になるのを抑制することができる。

また、第２実施形態では、上記のように、導電性スペーサ部材８０が、Ｎ端子３０のＮ端子用絶縁スペーサ４０の絶縁部分４０ｂの厚みと略等しい厚みを有するように、電力変換装置４００（パワー半導体モジュール５００）を構成する。これにより、Ｎ端子３０のＮ端子用絶縁スペーサ４０（の上面、Ｚ１方向側の面）と導電性スペーサ部材８０（の上面、Ｚ１方向側の面）とが略等しい高さ位置になるので、容易にＰ端子用バスバー１５１とＮ端子用バスバー１５０とのラミネート構造を実現することができる。

なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

［変形例］
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。

たとえば、上記第１および第２実施形態では、出力端子（Ｕ端子３２）に用いられるバスバー（Ｕ端子用バスバー５２）が、出力端子（Ｕ端子３２）用の絶縁部材（Ｕ端子用絶縁スペーサ４２）の上部に配置されている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、出力端子（Ｕ端子３２）に用いられるバスバーが、出力端子（Ｕ端子３２）用の絶縁部材の下部に配置されていてもよい。

具体的には、図９に示すように、電力変換装置６００（パワー半導体モジュール７００）は、Ｕ端子３２とＵ端子用絶縁スペーサ１４２とにより挟まれるように配置されるＵ端子用バスバー１５２（たとえば銅製）を備える。この場合、Ｕ端子用絶縁スペーサ１４２は、Ｘ方向に沿って、逆Ｌ字形状の断面形状を有している。すなわち、Ｕ端子３２のＸ１方向側の側面３２ａは、Ｕ端子用絶縁スペーサ１４２の絶縁部分１４２ａにより覆われている。また、Ｕ端子３２の上面３２ｂの略全面は、Ｕ端子用絶縁スペーサ１４２の絶縁部分１４２ｂにより覆われている。なお、絶縁部分１４２ｂは、上面３２ｂを部分的に覆うように設けられていてもよい。また、Ｕ端子３２のＸ２方向側の側面３２ｃは、Ｕ端子用絶縁スペーサ１４２により覆われていない。なお、絶縁部分１４２ａおよび絶縁部分１４２ｂは、それぞれ、特許請求の範囲の「第１絶縁部分」および「第２絶縁部分」の一例である。また、Ｕ端子用絶縁スペーサ１４２およびＵ端子用バスバー１５２は、それぞれ、特許請求の範囲の「絶縁部材」および「バスバー」の一例である。

これにより、Ｕ端子用バスバー１５２の露出される部分の面積がＵ端子用絶縁スペーサ１４２により小さくなるので、Ｕ端子用バスバー１５２と、Ｎ端子用バスバー５０およびＰ端子用バスバー５１との間の絶縁性を高くすることができる。

また、上記第１および第２実施形態では、絶縁部材（たとえばＮ端子用絶縁スペーサ４０）は、複数の端子（Ｎ端子３０、Ｐ端子３１、および、Ｕ端子３２）が隣接する方向（Ｘ方向）における断面形状が逆Ｕ字形状を有する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、上記絶縁部材は、隣接方向（Ｘ方向）における断面形状が逆Ｌ字形状の断面形状（図９参照）を有していてもよい。なお、複数の端子（Ｎ端子３０、Ｐ端子３１、および、Ｕ端子３２）のうちの一部に逆Ｕ字形状の絶縁部材が設けられ、他の端子に逆Ｌ字形状の絶縁部材が設けられていてもよい。

ここで、図９を参照して、Ｕ端子３２を例に、逆Ｌ字形状の断面形状を有する絶縁部材（Ｕ端子用絶縁スペーサ１４２）を用いる場合の、絶縁部材（Ｕ端子用絶縁スペーサ１４２）の厚みｔの最適値の算出方法について説明する。なお、上記の算出方法は、Ｕ端子３２に限らず、Ｎ端子３０およびＰ端子３１においても同様である。

図９に示すように、隣接する端子（図９ではＵ端子３２とＮ端子３０）間の離間距離をｌ、Ｕ端子用電極３２１が配置されるＵ端子用電極台３２０の（Ｚ方向の）高さをｈ、規格に基づく空間距離をＬとすると、Ｕ端子用絶縁スペーサ１４２（絶縁部分１４２ａ）の（Ｘ方向の）厚みｔの最適値は、ｔ＝（Ｌ^２−ｌ^２−２Ｌｈ）／２（Ｌ−ｌ−ｈ）となる。なお、Ｕ端子用絶縁スペーサ１４２（絶縁部分１４２ａ）の（Ｘ方向の）厚みｔは、算出されたｔの値と、絶縁スペーサ（図９ではＵ端子用絶縁スペーサ１４２）の機械的強度が確保可能な基準値とに基づいて決定される。すなわち、厚みｔは上記式により算出されたｔより大きく、かつ機械的強度が確保可能な厚さとする。

また、上記第１および第２実施形態では、複数の端子に絶縁部材が配置されている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、上記絶縁部材は、いずれか１つの端子に配置されていてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、出力端子（Ｕ端子３２）に絶縁部材（Ｕ端子用絶縁スペーサ４２）が配置されている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、出力端子（Ｕ端子３２）に絶縁部材（Ｕ端子用絶縁スペーサ４２）が配置されていなくてもよい。

また、上記第２実施形態では、第２入力端子（Ｐ端子３１）に導電性スペーサ部材が配置されている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、第１入力端子（Ｎ端子３０）に絶縁部材が配置されておらず、導電性スペーサ部材が配置されていてもよい。なお、この場合、第１入力端子（Ｎ端子３０）の上部にＰ端子用バスバーが配置される場合、第１入力端子（Ｎ端子３０）とＰ端子用バスバーとの間に絶縁紙が配置される。

また、上記第２実施形態では、Ｐ端子用バスバー１５１がＮ端子用バスバー１５０よりも下部（Ｚ２方向側）に配置されている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、Ｐ端子用バスバー１５１がＮ端子用バスバー１５０よりも上部（Ｚ１方向側）に配置されていてもよい。なお、この場合、第２入力端子（Ｐ端子３１）の上部にＮ端子用バスバー１５０が配置される場合、第２入力端子（Ｐ端子３１）とＮ端子用バスバー１５０との間に絶縁紙が配置される。

また、上記第１実施形態では、Ｎ端子用バスバー５０およびＰ端子用バスバー５１の両方が、第１入力端子（Ｎ端子３０）および第２入力端子（Ｐ端子３１）の上部に跨るように積層されている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図１０（ａ）および（ｂ）に示すように、電力変換装置（８００ａ、８００ｂ）（パワー半導体モジュール（９００ａ、９００ｂ））では、第１入力端子（Ｎ端子３０）の上部においてのみ、Ｎ端子用バスバー（２５０ａ、２５０ｂ）とＰ端子用バスバー（２５１ａ、２５１ｂ）とが積層されている。なお、図１０（ａ）では、Ｎ端子用バスバー２５０ａの上部にＰ端子用バスバー２５１ａが積層されている。また、図１０（ｂ）では、Ｐ端子用バスバー２５１ｂの上部にＮ端子用バスバー２５０ｂが積層されている。なお、Ｎ端子用バスバー２５０ａ、Ｎ端子用バスバー２５０ｂ、Ｐ端子用バスバー２５１ａ、および、Ｐ端子用バスバー２５１ｂは、それぞれ、特許請求の範囲の「バスバー」の一例である。

また、図１０（ｃ）および１０（ｄ）に示すように、電力変換装置（８００ｃ、８００ｄ）（パワー半導体モジュール（９００ｃ、９００ｄ））では、第２入力端子（Ｐ端子３１）の上部においてのみ、Ｎ端子用バスバー（２５０ｃ、２５０ｄ）とＰ端子用バスバー（２５１ａ、２５１ｂ）とが積層されている。なお、図１０（ｃ）では、Ｎ端子用バスバー２５０ｃの上部にＰ端子用バスバー２５１ｃが積層されている。また、図１０（ｄ）では、Ｐ端子用バスバー２５１ｄの上部にＮ端子用バスバー２５０ｄが積層されている。なお、Ｎ端子用バスバー２５０ｃ、Ｎ端子用バスバー２５０ｄ、Ｐ端子用バスバー２５１ｃ、および、Ｐ端子用バスバー２５１ｄは、それぞれ、特許請求の範囲の「バスバー」の一例である。なお、図１０（ａ）〜（ｄ）は、概略的な図であり、図示を簡略化しているとともに、不要な部分は図示を省略している。

また、上記第１実施形態では、Ｎ端子用バスバー５０と、Ｐ端子用バスバー５１とが積層されている例を示したが、本発明はこれに限られない。図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示すように、電力変換装置（８００ｅ、８００ｆ）（パワー半導体モジュール（９００ｅ、９００ｆ））では、第１入力端子（Ｎ端子３０）の上部にはＮ端子用バスバー（２５０ｅ、２５０ｆ）のみが配置され、第２入力端子（Ｐ端子３１）の上部にはＰ端子用バスバー（２５１ｅ、２５１ｆ）のみが配置されている。なお、図１１（ａ）では、Ｎ端子用バスバー２５０ｅと、Ｐ端子用バスバー２５１ｅとは、互いに対向するように設けられている部分（部分Ｂおよび部分Ｃ）においてラミネートされている。また、部分Ｂおよび部分Ｃとの間には、絶縁紙２７０が配置されている。図１１（ｂ）では、Ｎ端子用バスバー２５０ｆとＰ端子用バスバー２５１ｆとはラミネートされていない。なお、Ｎ端子用バスバー２５０ｅ、Ｎ端子用バスバー２５０ｆ、Ｐ端子用バスバー２５１ｅ、および、Ｐ端子用バスバー２５１ｆは、それぞれ、特許請求の範囲の「バスバー」の一例である。また、図１１（ａ）および（ｂ）は、概略的な図であり、図示を簡略化しているとともに、不要な部分は図示を省略している。

また、上記第１および第２実施形態では、絶縁部材（たとえばＮ端子用絶縁スペーサ４０）は、樹脂部（モジュール部２）とは別個である例を示したが、本発明はこれに限られない。絶縁部材（たとえばＮ端子用絶縁スペーサ４０）が、樹脂部（モジュール部２）と一体的に形成されていてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、複数の端子（Ｎ端子３０、Ｐ端子３１、および、Ｕ端子３２）の各々は、樹脂部（モジュール部２）の面（２ａ）に対して垂直な方向から見て，略矩形形状を有する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、複数の端子（Ｎ端子３０、Ｐ端子３１、および、Ｕ端子３２）の各々は、樹脂部（モジュール部２）の面（２ａ）に対して垂直な方向から見て，円形形状を有していてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、絶縁部材（たとえばＮ端子用絶縁スペーサ４０）は、プラスチック製である例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、絶縁部材（たとえばＮ端子用絶縁スペーサ４０）は、ゴム、エポキシ樹脂、または、ベークライトなどでもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、Ｎ端子用バスバー（５０、１５０）、Ｐ端子用バスバー（５１、１５１）、および、Ｕ端子用バスバー５２の各々は、銅製である例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、Ｎ端子用バスバー（５０、１５０）、Ｐ端子用バスバー（５１、１５１）、および、Ｕ端子用バスバー５２の各々は、アルミニウム製であってもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、電力変換装置を構成する１相分の回路の例を示したが、たとえば、図１の第１半導体素子１ａと第２半導体素子１ｂの直列回路を２つ並列接続した単相回路や、第１半導体素子１ａと第２半導体素子１ｂの直列回路を３つ以上並列接続した３相以上の多相回路、または、半導体素子および端子が４個以上存在する３レベル以上のマルチレベル回路にも適用可能である。

また、上記第１および第２実施形態では、絶縁部材（たとえばＮ端子用絶縁スペーサ４０）は、ネジ部材（Ｎ端子用ネジ部材６０（１６０））によってのみ、モジュール部２の面２ａに固定される例を示したが、本発明はこれに限られない。図１２に示すように、絶縁部材（たとえばＮ端子用絶縁スペーサ４０）は、ネジ部材による固定に加えて、接着剤１０２によりモジュール部２の面２ａに固定されていてもよい。接着剤１０２は、Ｎ端子用絶縁スペーサ４０とモジュール部２の面２ａとの間に設けられている。なお、図１２では、例としてＮ端子３０のみについて図示したが、Ｐ端子３１およびＵ端子３２においても接着剤１０２を用いてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、複数の半導体素子（第１半導体素子１ａ、第２半導体素子１ｂ）が共通の樹脂部（モジュール部２）に収容されている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、複数の半導体素子（第１半導体素子１ａ、第２半導体素子１ｂ）はそれぞれ、ディスクリート素子（個別半導体素子）であってもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、第２絶縁部分（たとえば絶縁部分４０ｂ）が、端子（たとえばＮ端子３０）の上面の略全面を覆うように設けられている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、第２絶縁部分（たとえば絶縁部分４０ｂ）が、端子（たとえばＮ端子３０）の上面を部分的に覆うように設けられていてもよい。

１ａ 第１半導体素子（半導体素子）
１ｂ 第２半導体素子（半導体素子）
１ｃ ダイオード素子（半導体素子）
２ モジュール部（樹脂部）
２ａ 面
３０ Ｎ端子（端子）（第１入力端子）
３０ａ、３０ｃ、３１ａ、３１ｃ、３２ａ、３２ｃ 側面（第１側面）
３０ｂ、３１ｂ、３２ｂ 上面（端子上面）
３０ｅ、３０ｆ、３１ｅ、３１ｆ、３２ｅ、３２ｆ 側面（第２側面）
３１ Ｐ端子（端子）（第２入力端子）
３２ Ｕ端子（端子）（出力端子）
４０ Ｎ端子用絶縁スペーサ（絶縁部材）
４０ａ、４１ａ、４２ａ、１４２ａ 絶縁部分（第１絶縁部分）
４０ｂ、４１ｂ、４２ｂ、１４２ｂ 絶縁部分（第２絶縁部分）
４０ｃ、４１ｃ、４２ｃ 貫通孔（第２貫通孔）
４０ｄ、４１ｄ、４２ｄ 絶縁部分（第３絶縁部分）
４１ Ｐ端子用絶縁スペーサ（絶縁部材）
４２、１４２ Ｕ端子用絶縁スペーサ（絶縁部材）
５０、１５０、２５０ａ、２５０ｂ、２５０ｃ、２５０ｄ、２５０ｅ、２５０ｆ Ｎ端子用バスバー（バスバー）
５０ａ、５１ａ、５２ａ、１５０ａ 貫通孔（第１貫通孔）
５１、１５１、２５１ａ、２５１ｂ、２５１ｃ、２５１ｄ、２５１ｅ、２５１ｆ Ｐ端子用バスバー（バスバー）
５２、１５２ Ｕ端子用バスバー（バスバー）
６０、１６０ Ｎ端子用ネジ部材（導電性締結部材）
６１ Ｐ端子用ネジ部材（導電性締結部材）
６２ Ｕ端子用ネジ部材（導電性締結部材）
８０ 導電性スペーサ部材
１００、４００、６００、８００ａ、８００ｂ、８００ｃ、８００ｄ、８００ｅ、８００ｆ 電力変換装置
２００、５００、７００、９００ａ、９００ｂ、９００ｃ、９００ｄ、９００ｅ、９００ｆ パワー半導体モジュール

Claims (9)

1. 複数の半導体素子を覆う樹脂部と、
   前記複数の半導体素子の少なくともいずれかと電気的に接続され、互いに隣接するように前記樹脂部から露出されて配置される複数の端子と、
   前記複数の端子のうちの少なくとも１つの端子に配置され、隣接する端子に対向する第１側面の少なくとも一方を覆う第１絶縁部分と、前記第１絶縁部分と連続的に形成されて端子上面の少なくとも一部を覆う第２絶縁部分とを含む絶縁部材と、を備える、電力変換装置。
2. 前記第１絶縁部分は、前記端子の両方側の前記第１側面を覆うように設けられている、請求項１に記載の電力変換装置。
3. 前記複数の端子は、互いに隣接して設けられる、第１入力端子と、第２入力端子と、出力端子とを含み、
   前記絶縁部材は、前記第１入力端子、前記第２入力端子、および、前記出力端子のうちの少なくとも２つに配置されている、請求項１または２に記載の電力変換装置。
4. 前記端子に積層されるバスバーと、
   前記バスバーに設けられた第１貫通孔、および、前記第２絶縁部分に設けられた第２貫通孔を介して、前記バスバーと前記絶縁部材が配置されている端子とを締結するとともに電気的に接続する導電性締結部材と、をさらに備える、請求項１〜３のいずれか１項に記載の電力変換装置。
5. 前記絶縁部材が配置されていない前記端子に配置されるとともに電気的に接続される導電性スペーサ部材をさらに備える、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電力変換装置。
6. 前記導電性スペーサ部材は、前記第２絶縁部分の厚みと略等しい厚みを有する、請求項５に記載の電力変換装置。
7. 前記複数の端子が隣接する方向における前記絶縁部材の断面形状は、逆Ｌ字形状または逆Ｕ字形状を有する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の電力変換装置。
8. 前記複数の端子が露出されている前記樹脂部の面に対して垂直な方向から見て、前記複数の端子の各々は、略矩形形状を有しており、 前記絶縁部材は、前記第１絶縁部分および前記第２絶縁部分と連続するとともに前記端子の前記第１側面および前記端子上面の各々に直交する方向に延びる前記端子の第２側面を覆うように設けられる第３絶縁部分を含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載の電力変換装置。
9. 電力変換装置に用いられるパワー半導体モジュールであって、
   複数の半導体素子を覆う樹脂部と、
   前記複数の半導体素子の少なくともいずれかと電気的に接続され、互いに隣接するように前記樹脂部から露出されて配置される複数の端子と、 前記複数の端子のうちの少なくとも１つの端子に配置され、隣接する端子に対向する第１側面の少なくとも一方を覆う第１絶縁部分と、前記第１絶縁部分と連続的に形成されて端子上面の少なくとも一部を覆う第２絶縁部分とを含む絶縁部材と、を備える、パワー半導体モジュール。

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