JP2023081448A - 電力変換装置 - Google Patents

Abstract

【課題】床面積の増加を抑制しつつ、低コストで生産性を向上させた電力変換装置を得ること。【解決手段】半導体素子、第１の電極端子、及び第２の電極端子を有した半導体パッケージ部品の複数と、第１の電極端子が接続された板状の第１のベース部材と、第１のベース部材と間隔を空けて配置され、第２の電極端子が接続された板状の第２のベース部材とを有するベース部材セットの単数または複数とを備え、複数の半導体パッケージ部品はベース部材セットのそれぞれの一方の面側または他方の面側または双方の面側に単数または複数の横配置数ずつ接続され、複数の半導体パッケージ部品のそれぞれは、ベース部材セットの部分の面の法線方向に見て少なくとも一部が互いに重複する位置に配置され、複数のベース部材セットが備えられる場合は、複数のベース部材セットは、法線方向に並べられている。【選択図】図３

Description

本願は、電力変換装置に関するものである。

近年の自動車を取りまく環境規制及び技術進歩により、さまざまな車格において電気自動車またはハイブリット自動車が開発され、普及が進んでいる。ハイブリッド自動車または電気自動車のように、駆動源にモータが用いられている電動車両には、複数の電力変換装置が搭載されている。電力変換装置は、入力電流を直流から交流、交流から直流、または入力電圧を異なる電圧に変換する装置である。電動化車両に搭載される電力変換装置として、具体的には、商用の交流電力を直流電力に変換して高圧バッテリに充電する充電器、高圧バッテリの直流電力を異なる電圧の直流電力に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ、高圧バッテリからの直流電力をモータへの交流電力に変換するインバータ等が挙げられる。

自動車に搭載された電力変換装置においては、車格または車種によってバッテリ電圧などが異なるため、例えば入出力電力の異なる複数の仕様が求められている。入出力電力などの仕様が異なる場合、電力変換装置が有する基板、半導体素子、バスバー、及びコイル等に流れる電流が仕様ごとに異なるため、仕様ごとに部品を設計する必要がある。半導体素子を例にとると、流れる電流が増加する仕様では、半導体素子の温度を定格温度以下に抑えるために、抵抗の低い低損素子を使用する、もしくは複数の素子を並列接続するなどの対応が必要になる。

複数の半導体素子を並列接続する構成の例として、半導体素子が実装される基板またはモジュールの基材の面内方向に複数の半導体素子を並べて配置し、並列に接続した構成が知られている。しかしながら、基板またはモジュールの基材の面内方向に複数の半導体素子を並べて配置した場合、電力変換装置の床面積が増加するという課題があった。この課題を解決するために、端子の長さの異なる別の部材をそれぞれが有した２つのパワー半導体モジュールを重ねて配置し、それぞれの端子を接続することで並列接続した構成が開示されている（例えば特許文献１参照）。

特開２０１６－１９７６７７号公報

上記特許文献１においては、２つのパワー半導体モジュールを重ねて配置したため、電力変換装置の床面積の増加を抑制することができる。しかしながら、端子の長さの異なる個別の接続部材をそれぞれが有した異なる仕様のパワー半導体モジュールが必要であるため、電力変換装置のコストが増加するという課題があった。また、端子の接続のために半田付けまたは溶接などの加工を追加する必要があるため、電力変換装置の生産性が悪化するという課題があった。

そこで、本願は、床面積の増加を抑制しつつ、低コストで、生産性を向上させた電力変換装置を得ることを目的としている。

本願に開示される電力変換装置は、半導体素子、及び少なくとも第１の電極端子及び第２の電極端子を有し、樹脂によりモールドされた半導体パッケージ部品の複数と、少なくとも一つの第１の電極端子が接続された板状の第１のベース部材と、第１のベース部材の沿面方向に第１のベース部材と間隔を空けて配置され、少なくとも一つの第２の電極端子が接続された板状の第２のベース部材とを有するベース部材セットの単数または複数と、第１の導電接続部材及び第２の導電接続部材の一方または双方と、第１の固定部材及び第２の固定部材の一方または双方とを備え、複数の半導体パッケージ部品は、単数または複数のベース部材セットのそれぞれの一方の面側または他方の面側または双方の面側に単数または複数の横配置数ずつ接続され、一方の面側または他方の面側または双方の面側に接続された横配置数の半導体パッケージ部品のそれぞれは、第１の電極端子または第２の電極端子が接続されたベース部材セットの部分の面の法線方向に見て、少なくとも一部が互いに重複する位置に配置され、複数のベース部材セットが備えられる場合は、複数のベース部材セットは、法線方向に並べられ、第１の導電接続部材が備えられる場合は第１の固定部材が備えられ、第１の固定部材により、第１のベース部材と第１の導電接続部材とが接続され、第２の導電接続部材が備えられる場合は第２の固定部材が備えられ、第２の固定部材により、第２のベース部材と第２の導電接続部材とが接続されているものである。

本願に開示される電力変換装置によれば、複数の半導体パッケージ部品が、単数または複数のベース部材セットのそれぞれの一方の面側または他方の面側または双方の面側に単数または複数の横配置数ずつ接続され、一方の面側または他方の面側または双方の面側に接続された横配置数の半導体パッケージ部品のそれぞれが、第１の電極端子または第２の電極端子が接続されたベース部材セットの部分の面の法線方向に見て、少なくとも一部が互いに重複する位置に配置され、複数のベース部材セットが備えられる場合は、複数のベース部材セットが法線方向に並べられているため、電力変換装置の床面積の増加を抑制することができる。また、単数または複数のベース部材セットにおける第１のベース部材が第１の固定部材により第１の導電接続部材に接続され、第２のベース部材が第２の固定部材により第２の導電接続部材に接続されるため、追加の加工が不要で、接続用の部品を別途設ける必要がなく部品点数が削減され、容易に半導体パッケージ部品が並列に接続されるので、低コストで、生産性を向上させた電力変換装置を得ることができる。

実施の形態１に係る電力変換装置の概略を示す斜視図である。 実施の形態１に係る電力変換装置の概略を示す正面図である。 図２のＡ－Ａ断面位置で切断した電力変換装置の概略を示す断面図である。 実施の形態１に係る別の電力変換装置の概略を示す断面図である。 実施の形態１に係る別の電力変換装置の概略を示す断面図である。 実施の形態１に係る別の電力変換装置の概略を示す正面図である。 図６のＢ－Ｂ断面位置で切断した電力変換装置の概略を示す断面図である。 実施の形態１に係る別の電力変換装置の概略を示す正面図である。 図８のＣ－Ｃ断面位置で切断した電力変換装置の概略を示す断面図である。 図８のＤ－Ｄ断面位置で切断した電力変換装置の概略を示す断面図である。 実施の形態２に係る電力変換装置の概略を示す断面図である。 実施の形態２に係る別の電力変換装置の概略を示す正面図である。 図１２のＥ－Ｅ断面位置で切断した電力変換装置の概略を示す断面図である。 図１２のＦ－Ｆ断面位置で切断した電力変換装置の概略を示す断面図である。 実施の形態２に係る別の電力変換装置の概略を示す断面図である。 実施の形態２に係る別の電力変換装置の概略を示す断面図である。 実施の形態２に係る別の電力変換装置の概略を示す断面図である。 実施の形態３に係る電力変換装置の概略を示す断面図である。 実施の形態４に係る電力変換装置の概略を示す斜視図である。 実施の形態４に係る電力変換装置の概略を示す正面図である 図２０のＧ－Ｇ断面位置で切断した電力変換装置の概略を示す断面図である。

以下、本願の実施の形態による電力変換装置を図に基づいて説明する。なお、各図において同一、または相当部材、部位については同一符号を付して説明する。

実施の形態１．
図１は実施の形態１に係る電力変換装置１００の概略を示す斜視図、図２は電力変換装置１００の概略を示す正面図、図３は図２のＡ－Ａ断面位置で切断した電力変換装置１００の概略を示す断面図、図４及び図５は実施の形態１に係る別の電力変換装置１００の概略を示す断面図で、図２と同等の位置で切断した図、図６は実施の形態１に係る別の電力変換装置１００の概略を示す正面図、図７は図６のＢ－Ｂ断面位置で切断した電力変換装置１００の概略を示す断面図、図８は実施の形態１に係る別の電力変換装置１００の概略を示す正面図、図９は図８のＣ－Ｃ断面位置で切断した電力変換装置１００の概略を示す断面図、図１０は図８のＤ－Ｄ断面位置で切断した電力変換装置の概略を示す断面図である。電力変換装置１００は、入力電流を直流から交流、交流から直流、または入力電圧を異なる電圧に変換する装置である。

＜電力変換装置１００＞
電力変換装置１００は、複数の半導体パッケージ部品２ａ、２ｂと、単数または複数のベース部材セット３と、樹脂枠４と、第１の導電接続部材である第１のバスバー５ａと、第２の導電接続部材である第２のバスバー５ｂと、筐体６と、第１の固定部材７ａと、第２の固定部材７ｂとを備える。半導体パッケージ部品２ａは、半導体素子（図示せず）、及び少なくとも第１の電極端子１１ａ及び第２の電極端子１１ｂを有し、樹脂１１ｃによりモールドされている。半導体パッケージ部品２ｂも同様の構成である。半導体パッケージ部品２ａ、２ｂの有する電極端子は２つに限るものではなく、さらに複数の電極端子を有しても構わない。

ベース部材セット３は、第１のベース部材３ａ及び第２のベース部材３ｂを有する。第１のベース部材３ａは、板状に形成され、少なくとも一つの第１の電極端子１１ａ及び第１のバスバー５ａが接続される。第２のベース部材３ｂは、第１のベース部材３ａの沿面方向に第１のベース部材３ａと間隔を空けて配置される。第２のベース部材３ｂは、板状に形成され、少なくとも一つの第２の電極端子１１ｂ及び第２のバスバー５ｂが接続される。図３において、第１のベース部材３ａ及び第２のベース部材３ｂの上方向を一方の面側とし、下方向を他方の面側とする。ここでは電力変換装置１００が２つの半導体パッケージ部品２ａ、２ｂを有している。半導体パッケージ部品２ａの第１の電極端子１１ａは第１のベース部材３ａに接続され、半導体パッケージ部品２ａの第２の電極端子１１ｂは第２のベース部材３ｂに接続される。半導体パッケージ部品２ｂの第１の電極端子１１ａは第１のベース部材３ａに接続され、半導体パッケージ部品２ｂの第２の電極端子１１ｂは第２のベース部材３ｂに接続される。

樹脂枠４は、ベース部材セット３の第１のベース部材３ａ及び第２のベース部材３ｂの側面部分を取り囲み、第１のベース部材３ａ及び第２のベース部材３ｂを一体化する。樹脂枠４により一体化されたベース部材セット３と半導体パッケージ部品２ａとから構成された部分を第一モジュール１ａと称する。樹脂枠４により一体化されたベース部材セット３と半導体パッケージ部品２ｂとから構成された部分を第二モジュール１ｂと称する。第一モジュール１ａまたは第二モジュール１ｂは、樹脂枠４を有した構成に限るものではなく、樹脂枠４を有さない構成でも構わない。樹脂枠４を有した場合、第１のベース部材３ａと第２のベース部材３ｂとの間の絶縁を容易に確保することができる。また、第一モジュール１ａ及び第二モジュール１ｂの取り扱いが容易になるため、電力変換装置１００の生産性を向上させることができる。

第１の固定部材７ａは、第１のベース部材３ａと第１のバスバー５ａとを接続する。第２の固定部材７ｂは、第２のベース部材３ｂと第２のバスバー５ｂとを接続する。ここでは電力変換装置１００が２つのベース部材セット３を有するため、第１の固定部材７ａは２つの第１のベース部材３ａと第１のバスバー５ａとを接続する。また、第２の固定部材７ｂは２つの第２のベース部材３ｂと第２のバスバー５ｂとを接続する。第１の固定部材７ａ及び第２の固定部材７ｂは、例えば鉄合金からなるねじ及びナットで構成される。第１の固定部材７ａ及び第２の固定部材７ｂは鉄合金に限るものではなく、鉄、アルミニウム合金、または銅合金であっても構わない。第１の固定部材７ａまたは第２の固定部材７ｂを筐体６に直接固定する場合、ナットは不要である。図３では、第１の固定部材７ａは筐体６に直接固定される。第１の固定部材７ａ及び第２の固定部材７ｂにねじを用いる場合、第１のベース部材３ａ、第１のバスバー５ａ、第２のベース部材３ｂ、及び第２のバスバー５ｂにはねじを貫通させる貫通孔が設けられる。

筐体６は、単数または複数のベース部材セット３の他方の面側に対向して配置される。第１の固定部材７ａ、第２の固定部材７ｂ、及びベース部材セット３の少なくとも１つ以上は、筐体６に熱的に接続されている。本実施の形態では、第１の固定部材７ａが筐体６に熱的かつ電気的に接続されている。図１では第１のバスバー５ａ及び第２のバスバー５ｂの部分のみが示されているが、第１のバスバー５ａ及び第２のバスバー５ｂに接続された電力変換部品は、筐体６の部品搭載面６ａに搭載される。図１に示した部品搭載面６ａは周囲に延出して設けられ、延出した部品搭載面６ａの部分に電力変換部品が搭載される。なお、第１のバスバー５ａ及び第２のバスバー５ｂが電力変換部品の一部であっても構わない。また、第１の固定部材７ａ及び第２の固定部材７ｂの一方を備えた構成でも構わない。第１のバスバー５ａ及び第２のバスバー５ｂの一方を備えた構成でも構わない。第１のバスバー５ａが備えられる場合は第１の固定部材７ａが備えられ、第１の固定部材７ａにより、第１のベース部材３ａと第１のバスバー５ａとが接続される。第２のバスバー５ｂが備えられる場合は第２の固定部材７ｂが備えられ、第２の固定部材７ｂにより、第２のベース部材３ｂと第２のバスバー５ｂとが接続される。第１のバスバー５ａまたは第２のバスバー５ｂを備えない場合、筐体６が第１の導電接続部材または第２の導電接続部材であって構わない。この場合、第１の固定部材７ａまたは第２の固定部材７ｂは、筐体６に電気的に接続される。筐体６が導電接続部材である場合、電力変換装置１００の配線が簡略化されるので、電力変換装置１００を小型化することができる。

＜半導体パッケージ部品の配置と接続＞
複数の半導体パッケージ部品は、単数または複数のベース部材セット３のそれぞれの一方の面側または他方の面側または双方の面側に単数または複数の横配置数ずつ接続される。横配置数とは、同じ面側に並べて配置される半導体パッケージ部品の数である。図１から図３に示した実施の形態では、半導体パッケージ部品２ａ、２ｂの横配置数は１である。半導体パッケージ部品２ａは、１つのベース部材セット３の他方の面側に接続される。半導体パッケージ部品２ｂは、１つのベース部材セット３の一方の面側に接続される。一方の面側または他方の面側または双方の面側に接続された横配置数の半導体パッケージ部品のそれぞれは、第１の電極端子１１ａまたは第２の電極端子１１ｂが接続されたベース部材セット３の部分の面の法線方向に見て、少なくとも一部が互いに重複する位置に配置される。本実施の形態では、横配置数が単数である半導体パッケージ部品２ａ、２ｂが、ベース部材セット３の部分の面の法線方向に見て、互いに重複する位置に配置される。

このように構成することで、半導体パッケージ部品２ａ、２ｂのそれぞれがベース部材セット３の部分の面の法線方向に見て互いに少なくとも一部が重複する位置に配置されるため、電力変換装置１００の床面積の増加を抑制することができる。電力変換装置１００の床面積の増加が抑制されるので、電力変換装置１００は小型化され、電力変換装置１００を軽量化することができる。

複数のベース部材セット３が備えられる場合は、複数のベース部材セット３は、法線方向に並べられている。本実施の形態では、二つのベース部材セット３が、第１のベース部材３ａにおける第１の電極端子１１ａの接続された部分を互いに当接させ、第２のベース部材３ｂにおける第２の電極端子１１ｂの接続された部分を互いに当接させ、第１のベース部材３ａと第２のベース部材３ｂとの間隔を空けた部分を互いに法線方向に並べた状態で配置される。２つのベース部材セット３の接続された部分の面の法線方向に見て、少なくとも一部が互いに重複する位置に配置された二つの半導体パッケージ部品２ａ、２ｂが、重なった二つのベース部材セット３の双方の面側に接続されている。

このように構成することで、二つのベース部材セット３における第１のベース部材３ａが第１の固定部材７ａにより第１のバスバー５ａに接続され、第２のベース部材３ｂが第２の固定部材７ｂにより第２のバスバー５ｂに接続されるため、半田または溶接などの追加の加工が不要で、二つのベース部材セット３の間を接続する接続用の部品を別途設ける必要がなく部品点数が削減され、容易に半導体パッケージ部品２ａ、２ｂが並列に接続されるので、低コストで、生産性を向上させた電力変換装置１００を得ることができる。また、第１のベース部材３ａ及び第２のベース部材３ｂは板状に形成されているため、複数の第１のベース部材３ａ及び第２のベース部材３ｂを容易に重ねて接続できるので、二つのベース部材セット３の間を接続する接続用部品を別途設ける必要がなく部品点数が削減され、電力変換装置１００を低コスト化することができる。また、２つのベース部材セット３における第１のベース部材３ａ及び第２のベース部材３ｂが当接しているので、ベース部材セット３の部分の面の法線方向に、電力変換装置１００を小型化することができる。

また、第一モジュール１ａ及び第二モジュール１ｂは、単品で汎用な半導体パッケージ部品２ａ、２ｂをベース部材セット３に接続した構成なため、製造工程が複雑かつ高額なカスタム仕様の半導体パッケージ部品を並列接続用に個別に作製する必要がないので、電力変換装置１００を低コスト化することができる。また、第一モジュール１ａと第１のバスバー５ａもしくは筐体６とを接続する箇所で、第二モジュール１ｂを並列接続できるため、並列接続のための追加部材、追加工程が不要であり、部品点数は削減され、製造工程も削減されるので、電力変換装置１００を低コスト化することができる。

＜電力変換装置１００の構成部材＞
電力変換装置１００を構成する各部材の詳細について説明する。第１のバスバー５ａ及び第２のバスバー５ｂは、例えば、電気伝導度が高い銅、アルミニウムから作製される。第１のバスバー５ａ及び第２のバスバー５ｂは、一定の厚みを有した金属平板をプレス金型などにより打ち抜いた板金により作製される。第１のバスバー５ａ及び第２のバスバー５ｂに接続される電力変換部品は、例えば、トランジスタ、ダイオード、抵抗、コンデンサ、リアクトル、トランスに相当するものである。

筐体６は、例えば、アルミニウム合金からダイカストにて作製される。筐体６はアルミニウム合金に限るものではなく、アルミニウムまたはマグネシウム合金であっても構わない。筐体６は、部品搭載面６ａを覆って、電力変換部品、第一モジュール１ａ、及び第二モジュール１ｂを収容する蓋を備えても構わない。筐体６の部品搭載面６ａとは反対側の面に、冷媒が流れる冷却構造を設けても構わない。冷却構造を設けることで、電力変換部品、及び半導体パッケージ部品２ａ、２ｂから発生する熱を効率よく冷却することができる。

半導体パッケージ部品２ａ、２ｂにおいて、半導体素子の電極と、半導体素子の電極の数に応じて設けられた電極端子の一端とは、半田、Ａｇペースト、または金属ワイヤーなどで接続される。電極端子の他端は、樹脂１１ｃから露出する。本実施の形態では、半導体パッケージ部品２ａ、２ｂのそれぞれは、電極端子として第１の電極端子１１ａ及び第２の電極端子１１ｂを有する。半導体素子は、例えばトランジスタ、ダイオードなどに相当するものである。半導体パッケージ部品２ａ、２ｂは同一形状で設けてもよく、同一の半導体素子を有した同一部品であっても構わない。

第１のベース部材３ａ及び第２のベース部材３ｂは、例えば、銅の板金で作製される。第１のベース部材３ａ及び第２のベース部材３ｂは、銅に限るものではなく、銅合金、アルミニウム、またはアルミニウム合金としても構わない。第１のベース部材３ａ及び第２のベース部材３ｂは、プレス加工、または曲げ加工などにより作製しても構わない。第１のベース部材３ａ及び第２のベース部材３ｂに、半田めっき、錫めっき、またはニッケルめっきなどの表面処理を行っても構わない。表面処理を行うことで、半田の濡れ性が向上する。また、表面処理を行うことで、第１のベース部材３ａ及び第２のベース部材３ｂと、これらと接続される他の部材のイオン化傾向が異なる場合に発生する電蝕を防止することができる。

第１のベース部材３ａにおける第２のベース部材３ｂの側の一方の面または他方の面において、第１のベース部材３ａは、例えば半田または導電性接着剤により第１の電極端子１１ａと接続される。第２のベース部材３ｂにおける第１のベース部材３ａの側の一方の面または他方の面において、第２のベース部材３ｂは、例えば半田または導電性接着剤により第２の電極端子１１ｂと接続される。第１のベース部材３ａにおける第２のベース部材３ｂの側とは反対側の部分において、第１のベース部材３ａは、第１の固定部材７ａにより第１のバスバー５ａ及び筐体６と接続される。第２のベース部材３ｂにおける第１のベース部材３ａの側とは反対側の部分において、第２のベース部材３ｂは、第２の固定部材７ｂにより第２のバスバー５ｂと接続される。ベース部材と電極端子とが接続される箇所に、双方が嵌め合える構造、またはめっき、レジストなどによる枠部などによる壁構造を設けても構わない。壁構造を設けることで、半田の濡れ拡がりを抑制することができ、双方の接合位置を制限することができる。

樹脂枠４は、例えば、ポリフェニレンサルファイド樹脂である。図３に示すように、第２の固定部材７ｂのナット７ｂ１を樹脂枠４により保持しても構わない。樹脂枠４がナット７ｂ１を保持した場合、第２の固定部材７ｂにより容易に第２のベース部材３ｂと第２のバスバー５ｂとを接続することができる。また、樹脂枠４を筐体６にねじなどにより固定するための貫通孔を、樹脂枠４に設けても構わない。また、他の部材との位置決め機構として、２か所以上の凹部または突起部を樹脂枠４に設けても構わない。また、樹脂枠４に設けた位置決め機構により、半導体パッケージ部品２ａ、２ｂの位置もしくは半導体パッケージ部品２ａ、２ｂの接合の位置を制限しても構わない。

本実施の形態では、第１のベース部材３ａ、筐体６、及び第１の固定部材７ａが電気的かつ熱的に接続され、第２のベース部材３ｂ及び第２の固定部材７ｂが電気的かつ熱的に接続されている。第１のベース部材３ａ及び筐体６が接続された第１の固定部材７ａの周囲の部分以外の第１のベース部材３ａ及び筐体６の相互に接した部分は、必ずしも電気的に接続されていなくてもよく、熱的に接続されていればよい。そのため、熱的に接続されていればよい接続部分には、放熱性を向上させるために、シリコーングリスまたはシリコーンシートなどの放熱部材を設けても構わない。第２のベース部材３ｂが接続された第２の固定部材７ｂの周囲の部分以外の第２のベース部材３ｂの相互に接した部分も熱的に接続されていればよい。そのため、これらの接続部分にも、放熱性を向上させるために、シリコーングリスまたはシリコーンシートなどの放熱部材を設けても構わない。また、シリコーンシートなどの絶縁部材を介して、第２のベース部材３ｂと筐体６とを熱的に接続しても構わない。

本実施の形態では、第一モジュール１ａと第二モジュール１ｂとは同一の形態で設けられる。第一モジュール１ａと第二モジュール１ｂとは同一の形態に限るものではないが、同一の形態で設けた場合、容易に重ねることができると共に、部品の種類を削減できるので、電力変換装置１００を低コスト化することができる。

＜変形例１＞
本実施の形態の変形例について説明する。図３に示した本実施の形態では、電力変換装置１００は筐体６を備えたが、筐体６を備えた構成に限るものではなく、図４に示した筐体６を備えない構成でも構わない。図４に示した電力変換装置１００において、第１の固定部材７ａは筐体６には固定されず、樹脂枠４により保持されたナット７ａ１で固定される。電力変換装置１００が筐体６を備えた場合、例えばシリコーンシートなどの絶縁部材を介してベース部材セット３と熱的に接続された筐体６において、電力変換部品、及び半導体パッケージ部品２ａ、２ｂから発生する熱を容易に放熱することができる。

＜変形例２＞
図３に示した本実施の形態では、電力変換装置１００は２つのベース部材セット３を備えたが、複数のベース部材セット３を備えた構成に限るものではなく、図５に示した単数のベース部材セット３を備えた構成でも構わない。図５に示した電力変換装置１００は、単数のベース部材セット３を備える。前述した法線方向に見て、少なくとも一部が互いに重複する位置に配置された二つの半導体パッケージ部品２ａ、２ｂが、一つのベース部材セット３の双方の面側に接続されている。このように構成することで、ベース部材セット３が一つでよいため部品点数が削減され、容易に半導体パッケージ部品２ａ、２ｂが並列に接続されるので、低コストで、生産性を向上させた電力変換装置１００を得ることができる。

＜変形例３＞
図３に示した本実施の形態では、半導体パッケージ部品２ａ、２ｂの横配置数は単数であったが、電力変換装置１００は横配置数が単数である構成に限るものではなく、図６及び図７に示した横配置数が複数である構成でも構わない。図６及び図７に示した電力変換装置１００の半導体パッケージ部品２ａ、２ｂの横配置数は２である。このように横配置数を複数としてさらに複数の半導体パッケージ部品２ａ、２ｂを備えることで、電力変換装置１００をより高出力の仕様に対応させることができる。なお、半導体パッケージ部品２ａ、２ｂの横配置数は２に限るものではなく、３以上であっても構わない。

＜変形例４＞
半導体パッケージ部品２ａ、２ｂの横配置数が複数である場合、単数または複数のベース部材セット３のそれぞれは、横配置数の半導体パッケージ部品２ａ、２ｂのそれぞれの第２の電極端子１１ｂが接続される横配置数の第２のベース部材３ｂを有し、横配置数の第２のベース部材３ｂのそれぞれに接続される横配置数の第２のバスバー５ｂが備えられている。図８から図１０に示した電力変換装置１００の半導体パッケージ部品２ａ、２ｂの横配置数は２である。これらの図において、第１のバスバー５ａ及び第２のバスバー５ｂを省略している。半導体パッケージ部品２ａのそれぞれを半導体パッケージ部品２ａ１、２ａ２とする。半導体パッケージ部品２ｂのそれぞれを半導体パッケージ部品２ｂ１、２ｂ２とする。電力変換装置１００は、半導体パッケージ部品２ａ１、２ａ２のそれぞれの第２の電極端子１１ｂが接続される第２のベース部材３ｂ１、３ｂ２を有する。同様に２つの半導体パッケージ部品２ｂ１、２ｂ２のそれぞれの第２の電極端子１１ｂが接続される第２のベース部材３ｂ１、３ｂ２を有する。第２のベース部材３ｂ１、３ｂ２は、樹脂枠４により絶縁されている。

半導体パッケージ部品２ａ１、２ａ２、２ｂ１、２ｂ２の第１の電極端子１１ａは、第１の固定部材７ａにより第１のベース部材３ａにおいて電気的に接続される。半導体パッケージ部品２ａ１、２ｂ１の第２の電極端子１１ｂは、第２の固定部材７０ｂにより第２のベース部材３ｂ１において電気的に接続される。半導体パッケージ部品２ａ２、２ｂ２の第２の電極端子１１ｂは、第２の固定部材７１ｂにより第２のベース部材３ｂ２において電気的に接続される。このように構成することで、第１の電極端子１１ａの全てを並列に接続し、第２の電極端子１１ｂは２つずつ並列に接続することができるので、例えばセンタータップ方式のトランスに接続する回路を容易に構成することができる。なお、半導体パッケージ部品２ａ、２ｂの横配置数は、３以上であっても構わない。第１の電極端子１１ａの側の接続構成と第２の電極端子１１ｂの側の接続構成は逆であっても構わない。

以上のように、実施の形態１による電力変換装置１００において、複数の半導体パッケージ部品２ａ、２ｂが、単数または複数のベース部材セット３のそれぞれの一方の面側または他方の面側または双方の面側に単数または複数の横配置数ずつ接続され、一方の面側または他方の面側または双方の面側に接続された横配置数の半導体パッケージ部品２ａ、２ｂのそれぞれが、第１の電極端子１１ａまたは第２の電極端子１１ｂが接続されたベース部材セット３の部分の面の法線方向に見て、少なくとも一部が互いに重複する位置に配置され、複数のベース部材セット３が備えられる場合は、複数のベース部材セット３が法線方向に並べられているため、電力変換装置１００の床面積の増加を抑制することができる。また、単数または複数のベース部材セット３における第１のベース部材３ａが第１の固定部材７ａにより第１のバスバー５ａに接続され、第２のベース部材３ｂが第２の固定部材７ｂにより第２のバスバー５ｂに接続されるため、半田または溶接などの追加の加工が不要で、二つのベース部材セット３の間を接続する接続用の部品を別途設ける必要がなく部品点数が削減され、容易に半導体パッケージ部品２ａ、２ｂが並列に接続されるので、低コストで、生産性を向上させた電力変換装置１００を得ることができる。

ベース部材セット３の第１のベース部材３ａ及び第２のベース部材３ｂの側面部分を取り囲み、一体化した樹脂枠４を備えた場合、第１のベース部材３ａと第２のベース部材３ｂとの間の絶縁を容易に確保することができると共に、第一モジュール１ａ及び第二モジュール１ｂの取り扱いが容易になるので、電力変換装置１００の生産性を向上させることができる。

二つのベース部材セット３が、第１のベース部材３ａにおける第１の電極端子１１ａの接続された部分を互いに当接させ、第２のベース部材３ｂにおける第２の電極端子１１ｂの接続された部分を互いに当接させ、第１のベース部材３ａと第２のベース部材３ｂとの間隔を空けた部分を互いに法線方向に並べた状態で配置され、ベース部材セット３の部分の面の法線方向に見て、少なくとも一部が互いに重複する位置に配置された二つの半導体パッケージ部品２ａ、２ｂが、重なった二つのベース部材セット３の双方の面側に接続されている場合、第１のベース部材３ａ及び第２のベース部材３ｂは板状に形成されているため、複数の第１のベース部材３ａ及び複数の第２のベース部材３ｂを容易に重ねて接続できるので、二つのベース部材セット３の間を接続する接続用部品を別途設ける必要がなく部品点数が削減され、電力変換装置１００を低コスト化することができる。また、２つのベース部材セット３における第１のベース部材３ａ及び第２のベース部材３ｂが当接しているので、ベース部材セット３の部分の面の法線方向に、電力変換装置１００を小型化することができる。

電力変換装置１００が単数のベース部材セット３を備え、法線方向に見て、少なくとも一部が互いに重複する位置に配置された二つの半導体パッケージ部品２ａ、２ｂが、一つのベース部材セット３の双方の面側に接続されている場合、ベース部材セット３が一つでよいため部品点数が削減され、容易に半導体パッケージ部品２ａ、２ｂが並列に接続されるので、低コストで、生産性を向上させた電力変換装置１００を得ることができる。

半導体パッケージ部品２ａ、２ｂの横配置数が複数であり、単数または複数のベース部材セット３のそれぞれが横配置数の半導体パッケージ部品２ａ、２ｂのそれぞれの第２の電極端子１１ｂが接続される横配置数の第２のベース部材３ｂを有し、横配置数の第２のベース部材３ｂのそれぞれに接続される横配置数の第２のバスバー５ｂが備えられている場合、第１の電極端子１１ａの全てを並列に接続し、第２の電極端子１１ｂは２つずつ並列に接続することができるので、例えばセンタータップ方式のトランスに接続する回路を容易に構成することができる。

単数または複数のベース部材セット３の他方の面側に対向して配置された筐体６を備え、第１の固定部材７ａ、第２の固定部材７ｂ、及びベース部材セット３の少なくとも１つ以上が、筐体６に熱的に接続されている場合、筐体６を介して、電力変換部品、及び半導体パッケージ部品２ａ、２ｂから発生する熱を容易に放熱することができる。筐体６が導電接続部材である場合、電力変換装置１００の配線が簡略化されるので、電力変換装置１００を小型化することができる。

実施の形態２．
実施の形態２に係る電力変換装置１００について説明する。図１１は実施の形態２に係る電力変換装置１００の概略を示す断面図、図１２は実施の形態２に係る別の電力変換装置１００の概略を示す正面図、図１３は図１２のＥ－Ｅ断面位置で切断した電力変換装置１００の概略を示す断面図、図１４は図１２のＦ－Ｆ断面位置で切断した電力変換装置１００の概略を示す断面図、図１５から図１７は実施の形態２に係る別の電力変換装置１００の概略を示す断面図である。図１１及び図１５から図１７は、図２と同等の位置で切断した図である。実施の形態２に係る電力変換装置１００は、複数のベース部材セット３が離間して設けられた構成になっている。

複数のベース部材セット３が、図１１に示すように、第１のベース部材３ａにおける第１の電極端子１１ａの接続された部分を互いに離間させ、第２のベース部材３ｂにおける第２の電極端子１１ｂの接続された部分を互いに離間させた状態で配置される。第１の電極端子１１ａまたは第２の電極端子１１ｂが接続されたベース部材セット３の部分の面の法線方向に見て、少なくとも一部が互いに重複する位置に配置された複数の半導体パッケージ部品２ａ、２ｂが、複数のベース部材セット３のそれぞれの一方の面側または他方の面側または双方の面側に接続される。図１１に示した電力変換装置１００では、半導体パッケージ部品２ａはベース部材セット３の一方の面側に接続され、半導体パッケージ部品２ｂは他方の面側に接続される。このように構成することで、離間させたベース部材セット３の内側に半導体パッケージ部品２ａ、２ｂを配置できるため、筐体６の側に配置されたベース部材セット３における第１のベース部材３ａの筐体６と当接する面積を容易に増加させることができるので、半導体パッケージ部品２ａから発生する熱をさらに容易に放熱することができる。

複数のベース部材セット３が、第１のベース部材３ａにおける第１の固定部材７ａの接続された部分を互いに当接させ、第２のベース部材３ｂにおける第２の固定部材７ｂの接続された部分を互いに当接させた状態で配置される。第１の固定部材７ａは、複数のベース部材セット３の第１のベース部材３ａをまとめて、第１のバスバー５ａに固定している。第２の固定部材７ｂは、複数のベース部材セット３の第２のベース部材３ｂをまとめて、第２のバスバー５ｂに固定している。このように構成することで、二つのベース部材セット３の間を接続する接続用の部品を別途設ける必要がなく部品点数が削減され、電力変換装置１００を低コスト化することができる。また、部品点数が削減されるため、製造工程を削減できるので、電力変換装置１００の生産性を向上させることができる。

他のベース部材セット３に対して前述した法線方向の一方側または他方側に配置されたベース部材セット３では、第１のベース部材３ａは、第１の固定部材７ａの接続された部分と第１の電極端子１１ａの接続された部分との間に、第１の固定部材７ａの接続された部分から少なくとも法線方向の一方側または他方側に延出した第１の折り曲げ部を有し、第２のベース部材３ｂは、第２の固定部材７ｂの接続された部分と第２の電極端子１１ｂの接続された部分との間に、第２の固定部材７ｂの接続された部分から少なくとも法線方向の一方側または他方側に延出した第２の折り曲げ部を有している。図１１に示した電力変換装置１００では、半導体パッケージ部品２ｂの接続されたベース部材セット３は、法線方向の一方側に延出した第１の折り曲げ部２０ａ、及び法線方向の一方側延出した第２の折り曲げ部２０ｂを有する。

第１の折り曲げ部２０ａは、プレス加工または曲げ加工などを用いて、板状の第１のベース部材３ａに形成することができる。第２の折り曲げ部２０ｂも同様に、プレス加工または曲げ加工などを用いて、板状の第２のベース部材３ｂに形成することができる。このように構成することで、複数のベース部材セット３が離間して設けられた構成を容易に設けることができる。

＜変形例１＞
本実施の形態の変形例について説明する。電力変換装置１００において、他のベース部材セット３に対して前述した法線方向の一方側または他方側に配置されたベース部材セット３における、第１の折り曲げ部２０ａ、第１の電極端子１１ａの接続された部分、第２の電極端子１１ｂの接続された部分、及び第２の折り曲げ部２０ｂと、他のベース部材セット３とに囲まれた筒状の部分の両側の開口を覆う側壁が設けられている。図１２から図１４に示した電力変換装置１００では、半導体パッケージ部品２ｂの接続されたベース部材セット３の第１のベース部材３ａと第２のベース部材３ｂとが、半導体パッケージ部品２ａの接続された他のベース部材セット３の方向に延出して、側壁である遮蔽壁２１ａ、２１ｂが形成される。半導体パッケージ部品２ｂの接続されたベース部材セット３と、半導体パッケージ部品２ａの接続されたベース部材セット３とにより、半導体パッケージ部品２ａ、２ｂが収容された空間１２が形成される。遮蔽壁２１ａ、２１ｂの構成はこれに限るものではなく、樹脂枠４または筐体６により遮蔽壁２１ａ、２１ｂを構成しても構わない。また、側壁は開口の全てを覆う構成に限るものではなく、側壁に隙間を設けても構わない。側壁に隙間を設けることで、半導体パッケージ部品２ａ、２ｂで生じた熱を外部に放熱することができる。

このように構成することで、外部から遮蔽された空間１２に半導体パッケージ部品２ａ、２ｂが収容されるため、過電流によって半導体素子が破損した場合に飛散物を外部に放出しない機能を電力変換装置１００に持たせることができる。この機能により、電力変換装置１００の空間１２の外部に設けられた部品を保護することができる。ここで飛散物とは、半導体パッケージ部品２ａ、２ｂを構成する樹脂、金属ワイヤー、半導体素子などである。またこれらに加えて、半導体素子の破損に火が伴う場合は、炎および煤に相当するものである。

＜変形例２＞
図１１に示した本実施の形態では、半導体パッケージ部品２ａはベース部材セット３の一方の面側に接続され、半導体パッケージ部品２ｂは他方の面側に接続されたが、半導体パッケージ部品２ａ、２ｂの接続構成はこれに限るものではなく、図１５に示した構成でも構わない。図１５に示した電力変換装置１００は、半導体パッケージ部品２ａはベース部材セット３の一方の面側に接続され、半導体パッケージ部品２ｂも一方の面側に接続される。このように構成することで、半導体パッケージ部品２ｂが接続されたベース部材セット３における第１の折り曲げ部２０ａ及び第２の折り曲げ部２０ｂの部分を短くすることができるため、折り曲げ部を有したベース部材セット３の発熱を抑制することができる。

＜変形例３＞
図１１に示した本実施の形態では、半導体パッケージ部品２ａはベース部材セット３の一方の面側に接続され、半導体パッケージ部品２ｂは他方の面側に接続されたが、半導体パッケージ部品２ａ、２ｂの接続構成はこれに限るものではなく、図１６に示した構成でも構わない。図１６に示した電力変換装置１００は、半導体パッケージ部品２ａはベース部材セット３の一方の面側に接続され、半導体パッケージ部品２ｂは双方の面側に接続される。このように構成することで、電力変換装置１００の床面積の増加させることなく、さらに複数の半導体パッケージ部品２ａ、２ｂを備えることができるので、電力変換装置１００をより高出力の仕様に対応させることができる。図１６では半導体パッケージ部品２ｂをベース部材セット３の双方の面側に接続したが、半導体パッケージ部品２ａをベース部材セット３の双方の面側に接続しても構わない。

ベース部材セット３の双方の面側に半導体パッケージ部品２ｂを接続した場合、ベース部材セット３における熱流束が増加する。熱流束が増加は、ベース部材セット３の熱抵抗を低減することで抑制される。ベース部材セット３の熱抵抗を低減するために、第１のベース部材３ａ及び第２のベース部材３ｂの断面積を拡大しても構わない。また、双方の面側に半導体パッケージ部品２ｂを接続したベース部材セット３の材料を熱伝導率の高い材料としてもよい。材料例としては、図１６における下側のベース部材セット３の材料はアルミニウム、上側のベース部材セット３の材料は銅である。

＜変形例４＞
図１１に示した本実施の形態では、電力変換装置１００は２つのベース部材セット３を備えたが、ベース部材セット３の数は２つに限るものではなく、図１７に示した構成でも構わない。図１７に示した電力変換装置１００は、３つのベース部材セット３を備える。図１７に示した電力変換装置１００は、半導体パッケージ部品２ａはベース部材セット３の一方の面側に接続され、半導体パッケージ部品２ｂは一方の面側に接続され、半導体パッケージ部品２ｃは一方の面側に接続される。樹脂枠４により一体化されたベース部材セット３と半導体パッケージ部品２ｃとから構成された部分を第三モジュール１ｃと称する。このように構成することで、電力変換装置１００の床面積の増加させることなく、さらに複数の半導体パッケージ部品２ａ、２ｂ、２ｃを備えることができるので、電力変換装置１００をより高出力の仕様に対応させることができる。ベース部材セット３の数をさらに増加させても構わない。

以上のように、実施の形態２による電力変換装置１００において、複数のベース部材セット３が、第１のベース部材３ａにおける第１の電極端子１１ａの接続された部分を互いに離間させ、第２のベース部材３ｂにおける第２の電極端子１１ｂの接続された部分を互いに離間させた状態で配置され、第１の電極端子１１ａまたは第２の電極端子１１ｂが接続されたベース部材セット３の部分の面の法線方向に見て、少なくとも一部が互いに重複する位置に配置された複数の半導体パッケージ部品２ａ、２ｂが、複数のベース部材セット３のそれぞれの一方の面側または他方の面側または双方の面側に接続されるため、離間させたベース部材セット３の内側に半導体パッケージ部品２ａ、２ｂを配置でき、筐体６の側に配置されたベース部材セット３における第１のベース部材３ａの筐体６と当接する面積を容易に増加させることができるので、半導体パッケージ部品２ａから発生する熱をさらに容易に放熱することができる。

複数のベース部材セット３が第１のベース部材３ａにおける第１の固定部材７ａの接続された部分を互いに当接させ、第２のベース部材３ｂにおける第２の固定部材７ｂの接続された部分を互いに当接させた状態で配置され、第１の固定部材７ａが複数のベース部材セット３の第１のベース部材３ａをまとめて第１のバスバー５ａに固定し、第２の固定部材７ｂが複数のベース部材セット３の第２のベース部材３ｂをまとめて第２のバスバー５ｂに固定している場合、二つのベース部材セット３の間を接続する接続用の部品を別途設ける必要がなく部品点数が削減され、電力変換装置１００を低コスト化することができる。

他のベース部材セット３に対して前述した法線方向の一方側または他方側に配置されたベース部材セット３において、第１のベース部材３ａが第１の折り曲げ部２０ａを有し、第２のベース部材３ｂが第２の折り曲げ部２０ｂを有している場合、複数のベース部材セット３が離間して設けられた構成を容易に設けることができる。

他のベース部材セット３に対して前述した法線方向の一方側または他方側に配置されたベース部材セット３における、第１の折り曲げ部２０ａ、第１の電極端子１１ａの接続された部分、第２の電極端子１１ｂの接続された部分、及び第２の折り曲げ部２０ｂと、他のベース部材セット３とに囲まれた部分が外部から遮蔽されている場合、外部から遮蔽された空間１２に半導体パッケージ部品２ａ、２ｂが収容されるので、過電流によって半導体素子が破損した場合に飛散物を外部に放出しない機能を電力変換装置１００に持たせることができる。

実施の形態３．
実施の形態３に係る電力変換装置１００について説明する。図１８は実施の形態３に係る電力変換装置１００の概略を示す断面図で、図２と同等の位置で切断した図である。実施の形態３に係る電力変換装置１００は、複数のベース部材セット３におけるそれぞれの断面積が異なった構成になっている。

複数のベース部材セット３において、第１の固定部材７ａの接続された部分と第１の電極端子１１ａの接続された部分との間の距離、及び第２の固定部材７ｂの接続された部分と第２の電極端子１１ｂの接続された部分との間の距離が長くなるベース部材セット３ほど、第１のベース部材３ａ及び第２のベース部材３ｂの断面積が大きくなっている。図１８に示した電力変換装置１００は、２つのベース部材セット３を有する。半導体パッケージ部品２ａが接続されたベース部材セット３における前述した距離よりも、半導体パッケージ部品２ｂが接続されたベース部材セット３における前述した距離が長いため、半導体パッケージ部品２ｂが接続されたベース部材セット３における第１のベース部材３ａ及び第２のベース部材３ｂの断面積が大きくなっている。電力変換装置１００はさらに複数のベース部材セット３を有してもよく、前述した距離が長いほどベース部材セット３における第１のベース部材３ａ及び第２のベース部材３ｂの断面積は大きくなる。

以上のように、実施の形態３による電力変換装置１００において、複数のベース部材セット３では、第１の固定部材７ａの接続された部分と第１の電極端子１１ａの接続された部分との間の距離、及び第２の固定部材７ｂの接続された部分と第２の電極端子１１ｂの接続された部分との間の距離が長くなるベース部材セット３ほど、第１のベース部材３ａ及び第２のベース部材３ｂの断面積が大きくなっているため、距離が長いほど増加する第１のベース部材３ａ及び第２のベース部材３ｂの熱抵抗を断面積の拡大により低減することができる。第１のベース部材３ａ及び第２のベース部材３ｂの熱抵抗の増加が抑制されるので、第１のベース部材３ａ及び第２のベース部材３ｂの発熱を抑制することができる。

第１のベース部材３ａ及び第２のベース部材３ｂの発熱を抑制は、第１のベース部材３ａ及び第２のベース部材３ｂの断面積の拡大に限るものではない。複数のベース部材セット３において、第１の固定部材７ａの接続された部分と第１の電極端子１１ａの接続された部分との間の距離、及び第２の固定部材７ｂの接続された部分と第２の電極端子１１ｂの接続された部分との間の距離が長くなるベース部材セット３ほど、第１のベース部材３ａ及び第２のベース部材３ｂの熱伝導率が高くなっている構成でも構わない。材料例としては、距離の短い第１のベース部材３ａ及び第２のベース部材３ｂの材料はアルミニウム、距離の長い第１のベース部材３ａ及び第２のベース部材３ｂの材料は銅である。

実施の形態４．
実施の形態４に係る電力変換装置１００について説明する。図１９は実施の形態４に係る電力変換装置１００の概略を示す斜視図、図２０は電力変換装置１００の概略を示す正面図、図２１は図２０のＧ－Ｇ断面位置で切断した電力変換装置１００の概略を示す断面図で、図１９及び図２０では筐体６を省略している。実施の形態４に係る電力変換装置１００は、１つの第２のベース部材３ｂが第２のバスバー５ｂとして機能するコイル部９を有した構成になっている。本実施の形態では、第一モジュール１ａ及び第二モジュール１ｂのセットを並べて設けているが、第一モジュール１ａ及び第二モジュール１ｂのセットを並べて設けた構成に限るものではない。

電力変換装置１００は、磁気回路が形成されたコアである磁性体コア８を備える。１つの第２のベース部材３ｂは、磁性体コア８の一部を巻回する。本実施の形態では、電力変換装置１００は、環状の外周コア１０ａと、外周コア１０ａにおける対向する二つの部分の間を接続した柱状の中心コア１０とを有する磁性体コア８を備える。中心コア１０は、前述した法線方向に延出する。磁性体コア８は、フェライトなどの磁性材料により作製される。磁性体コア８はフェライトに限るものではなく、ダストコア、アモルファス磁性体、または電磁鋼板であっても構わない。本実施の形態では、Ｅ型に形成された２つの分割コアを法線方向に重ねることで、閉磁路構造を有した磁性体コア８が形成される。磁性体コア８は２つのＥ型の分割コアに限るものではなく、Ｅ型とＩ型の組み合わせ、またはＵ型とＵ型の組み合わせなど、閉磁路が構成できれば他の形態であっても構わない。磁性体コア８は、部品搭載面６ａに熱的に接続されている。

１つの第２のベース部材３ｂは、磁性体コア８の一部である中心コア１０の周りを湾曲し、中心コア１０を巻回するように設けられ、第２のバスバー５ｂとして機能するコイル部９を有している。単数の第１のベース部材３ａ及び単数の第２のベース部材３ｂが備えられる場合は、第２の固定部材７ｂは備えられない。複数の第１のベース部材３ａ及び複数の第２のベース部材３ｂが備えられる場合は第２の固定部材７ｂが備えられ、第２の固定部材７ｂにより、複数の第２のベース部材３ｂが接続されている。コイル部９は、プレス加工、または曲げ加工などにより作製される。磁性体コア８とコイル部９とから、電力変換部品であるトランスが形成される。電力変換部品はトランスに限るものではなく、コイル部９を有した電力変換部品であればリアクトルなど他の部品であっても構わない。

以上のように、実施の形態４による電力変換装置１００において、１つの第２のベース部材３ｂは、中心コア１０の周りを湾曲し、第２のバスバー５ｂとして機能するコイル部９を有しているため、半導体パッケージ部品２ａ、２ｂが接続された第１のベース部材３ａまたは第２のベース部材３ｂとコイル部９とを別部品にする必要がないので、電力変換装置１００の部品点数を削減することができる。電力変換装置１００の部品点数が削減されるので、電力変換装置１００は小型化され、電力変換装置１００を低コスト化することができる。

第１のベース部材３ａ及び第２のベース部材３ｂを一体化した樹脂枠４が、コイル部９及び磁性体コア８の少なくとも一方を保持するように構成しても構わない。このように構成することで、コイル部９を保持する部材、または磁性体コア８を保持する部材が削減されるため、電力変換装置１００は小型化され、電力変換装置１００を低コスト化することができる。

また本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、一つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも一つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも一つ構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。

１ａ 第一モジュール、１ｂ 第二モジュール、１ｃ 第三モジュール、２ａ 半導体パッケージ部品、２ｂ 半導体パッケージ部品、２ｃ 半導体パッケージ部品、３ ベース部材セット、３ａ 第１のベース部材、３ｂ 第２のベース部材、４ 樹脂枠、５ａ 第１のバスバー、５ｂ 第２のバスバー、６ 筐体、６ａ 部品搭載面、７ａ 第１の固定部材、７ａ１ ナット、７ｂ 第２の固定部材、７ｂ１ ナット、８ 磁性体コア、９ コイル部、１０ 中心コア、１０ａ 外周コア、１１ａ 第１の電極端子、１１ｂ 第２の電極端子、１１ｃ 樹脂、１２ 空間、２０ａ 第１の折り曲げ部、２０ｂ 第２の折り曲げ部、２１ａ 遮蔽壁、２１ｂ 遮蔽壁、１００ 電力変換装置

本願に開示される電力変換装置は、半導体素子、及び少なくとも第１の電極端子及び第２の電極端子を有し、樹脂によりモールドされた半導体パッケージ部品の複数と、少なくとも一つの第１の電極端子が接続された板状の第１のベース部材と、第１のベース部材の沿面方向に第１のベース部材と間隔を空けて配置され、少なくとも一つの第２の電極端子が接続された板状の第２のベース部材とを有するベース部材セットの単数または複数と、第１の導電接続部材及び第２の導電接続部材の一方または双方と、第１の固定部材及び第２の固定部材の一方または双方とを備え、複数の半導体パッケージ部品は、単数または複数のベース部材セットのそれぞれの一方の面側または他方の面側または双方の面側に単数または複数の横配置数ずつ接続され、一方の面側または他方の面側または双方の面側に接続された横配置数の半導体パッケージ部品のそれぞれは、第１の電極端子または第２の電極端子が接続されたベース部材セットの部分の面の法線方向に見て、少なくとも一部が互いに重複する位置に配置され、複数のベース部材セットが備えられる場合は、複数のベース部材セットは、法線方向に並べられ、第１の導電接続部材が備えられる場合は第１の固定部材が備えられ、第１の固定部材により、第１のベース部材と第１の導電接続部材とが接続され、第２の導電接続部材が備えられる場合は第２の固定部材が備えられ、第２の固定部材により、第２のベース部材と第２の導電接続部材とが接続され、ベース部材セットの第１のベース部材及び第２のベース部材の側面部分を取り囲み、一体化した樹脂枠を備えたものである。

Claims (14)

1. 半導体素子、及び少なくとも第１の電極端子及び第２の電極端子を有し、樹脂によりモールドされた半導体パッケージ部品の複数と、
   少なくとも一つの前記第１の電極端子が接続された板状の第１のベース部材と、前記第１のベース部材の沿面方向に前記第１のベース部材と間隔を空けて配置され、少なくとも一つの前記第２の電極端子が接続された板状の第２のベース部材とを有するベース部材セットの単数または複数と、
   第１の導電接続部材及び第２の導電接続部材の一方または双方と、
   第１の固定部材及び第２の固定部材の一方または双方と、を備え、
   複数の前記半導体パッケージ部品は、単数または複数の前記ベース部材セットのそれぞれの一方の面側または他方の面側または双方の面側に単数または複数の横配置数ずつ接続され、
   一方の面側または他方の面側または双方の面側に接続された前記横配置数の前記半導体パッケージ部品のそれぞれは、前記第１の電極端子または前記第２の電極端子が接続された前記ベース部材セットの部分の面の法線方向に見て、少なくとも一部が互いに重複する位置に配置され、
   複数の前記ベース部材セットが備えられる場合は、複数の前記ベース部材セットは、前記法線方向に並べられ、
   前記第１の導電接続部材が備えられる場合は前記第１の固定部材が備えられ、前記第１の固定部材により、前記第１のベース部材と前記第１の導電接続部材とが接続され、
   前記第２の導電接続部材が備えられる場合は前記第２の固定部材が備えられ、前記第２の固定部材により、前記第２のベース部材と前記第２の導電接続部材とが接続されている電力変換装置。
2. 前記ベース部材セットの前記第１のベース部材及び前記第２のベース部材の側面部分を取り囲み、一体化した樹脂枠を備えた請求項１に記載の電力変換装置。
3. 二つの前記ベース部材セットが、前記第１のベース部材における前記第１の電極端子の接続された部分を互いに当接させ、前記第２のベース部材における前記第２の電極端子の接続された部分を互いに当接させ、前記第１のベース部材と前記第２のベース部材との間隔を空けた部分を互いに前記法線方向に並べた状態で配置され、
   前記法線方向に見て、少なくとも一部が互いに重複する位置に配置された二つの前記半導体パッケージ部品が、重なった二つの前記ベース部材セットの双方の面側に接続されている請求項１または２に記載の電力変換装置。
4. 前記法線方向に見て、少なくとも一部が互いに重複する位置に配置された二つの前記半導体パッケージ部品が、一つの前記ベース部材セットの双方の面側に接続されている請求項１または２に記載の電力変換装置。
5. 複数の前記ベース部材セットが、前記第１のベース部材における前記第１の電極端子の接続された部分を互いに離間させ、前記第２のベース部材における前記第２の電極端子の接続された部分を互いに離間させた状態で配置され、
   前記法線方向に見て、少なくとも一部が互いに重複する位置に配置された複数の前記半導体パッケージ部品が、複数の前記ベース部材セットのそれぞれの一方の面側または他方の面側または双方の面側に接続されている請求項１または２に記載の電力変換装置。
6. 前記第１の導電接続部材、前記第２の導電接続部材、前記第１の固定部材、及び前記第２の固定部材が備えられ、
   複数の前記ベース部材セットが、前記第１のベース部材における前記第１の固定部材の接続された部分を互いに当接させ、前記第２のベース部材における前記第２の固定部材の接続された部分を互いに当接させた状態で配置され、
   前記第１の固定部材は、複数の前記ベース部材セットの前記第１のベース部材をまとめて、前記第１の導電接続部材に固定し、
   前記第２の固定部材は、複数の前記ベース部材セットの前記第２のベース部材をまとめて、前記第２の導電接続部材に固定している請求項５に記載の電力変換装置
7. 前記第１の固定部材、及び前記第２の固定部材が備えられ、
   他の前記ベース部材セットに対して前記法線方向の一方側または他方側に配置された前記ベース部材セットでは、
   前記第１のベース部材は、前記第１の固定部材の接続された部分と前記第１の電極端子の接続された部分との間に、前記第１の固定部材の接続された部分から少なくとも前記法線方向の一方側または他方側に延出した第１の折り曲げ部を有し、前記第２のベース部材は、前記第２の固定部材の接続された部分と前記第２の電極端子の接続された部分との間に、前記第２の固定部材の接続された部分から少なくとも前記法線方向の一方側または他方側に延出した第２の折り曲げ部を有している請求項５または６に記載の電力変換装置。
8. 他の前記ベース部材セットに対して前記法線方向の一方側または他方側に配置された前記ベース部材セットにおける、前記第１の折り曲げ部、前記第１の電極端子の接続された部分、前記第２の電極端子の接続された部分、及び前記第２の折り曲げ部と、他の前記ベース部材セットとに囲まれた筒状の部分の両側の開口を覆う側壁が設けられている請求項７に記載の電力変換装置。
9. 複数の前記ベース部材セットにおいて、前記第１の固定部材の接続された部分と前記第１の電極端子の接続された部分との間の距離、及び前記第２の固定部材の接続された部分と前記第２の電極端子の接続された部分との間の距離が長くなる前記ベース部材セットほど、前記第１のベース部材及び前記第２のベース部材の断面積が大きくなっている請求項５から８のいずれか１項に記載の電力変換装置。
10. 複数の前記ベース部材セットにおいて、前記第１の固定部材の接続された部分と前記第１の電極端子の接続された部分との間の距離、及び前記第２の固定部材の接続された部分と前記第２の電極端子の接続された部分との間の距離が長くなる前記ベース部材セットほど、前記第１のベース部材及び前記第２のベース部材の熱伝導率が高くなっている請求項５から９のいずれか１項に記載の電力変換装置。
11. 前記横配置数は、複数であり、
    単数または複数の前記ベース部材セットのそれぞれは、前記横配置数の前記半導体パッケージ部品のそれぞれの第２の電極端子が接続される前記横配置数の前記第２のベース部材を有し、
    前記横配置数の前記第２のベース部材のそれぞれに接続される前記横配置数の前記第２の導電接続部材が備えられている請求項１または２に記載の電力変換装置。
12. 前記第１の固定部材及び前記第２の固定部材の一方または双方が備えられ、
    単数または複数の前記ベース部材セットの他方の面側に対向して配置された筐体を備え、
    前記第１の固定部材、前記第２の固定部材、及び前記ベース部材セットの少なくとも１つ以上は、前記筐体に熱的に接続されている請求項１から１１のいずれか１項に記載の電力変換装置。
13. 前記第１の固定部材または前記第２の固定部材が備えられ、
    単数または複数の前記ベース部材セットの他方の面側に対向して配置された筐体を備え、
    前記筐体は、前記第１の導電接続部材または前記第２の導電接続部材であり、
    前記第１の固定部材または前記第２の固定部材は、前記筐体に電気的に接続されている請求項１から１２のいずれか１項に記載の電力変換装置。
14. 磁気回路が形成されたコアを備え、
    １つの前記第２のベース部材は、前記コアの一部を巻回し、前記第２の導電接続部材として機能するコイル部を有し、
    単数の前記第１のベース部材及び単数の前記第２のベース部材が備えられる場合は、前記第２の固定部材は備えられず、
    複数の前記第１のベース部材及び複数の前記第２のベース部材が備えられる場合は前記第２の固定部材が備えられ、前記第２の固定部材により、複数の前記第２のベース部材が接続される請求項１から１３のいずれか１項に記載の電力変換装置。

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