JP4269535B2 - Power module type inverter device - Google Patents

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JP4269535B2 JP2001122903A JP2001122903A JP4269535B2 JP 4269535 B2 JP4269535 B2 JP 4269535B2 JP 2001122903 A JP2001122903 A JP 2001122903A JP 2001122903 A JP2001122903 A JP 2001122903A JP 4269535 B2 JP4269535 B2 JP 4269535B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パワーモジュール型インバータ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、電気自動車、ハイブリッド車、燃料電池車の開発が進展しており、従来のエンジン車でも、エンジン始動と発電とを同一の交流発電電動機で行う試みがなされている。これら各種車両では、大出力の交流回転電機の搭載が通常であるため、その駆動制御のためにインバータ装置が必要となる。
【0003】
また、これら各種車両において、高圧のメイン電池と低圧のサブ電池とを搭載し、これら両電池間で電力を融通しあうためのDCーDCコンバータ装置を搭載することも提案されているが、このDCーDCコンバータ装置は、周知のひょうにインバータ回路を内蔵しているので、この明細書ではインバータ装置の一形態とみなすものとする。
【0004】
この大出力が要求される電力用のインバータ装置は、基幹回路部品として直交電力変換を行うカード状で大電流出力可能で発熱が他の回路素子に比較して格段に大きいパワーモジュールと、その他の小電力回路素子が実装された配線基板とを有しており、このパワーモジュールは、インバータ回路を構成するパワースイッチング素子の一部又はすべてを内蔵している。
【0005】
上記パワーモジュールは、冷却及び過渡的な熱吸収性能向上のために配線基板から独立するヒートシンクに良好に密着させる必要がある。かつ、パワーモジュールは、制御用又は内部状態出力用などの信号端子を複数有するので、これら信号端子を配線基板に締結する必要がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、パワーモジュールと配線基板とは、できるだけ近接配置するように工夫したとしても、パワーモジュールを配線基板上に直接実装する場合と異なり、パワーモジュールの各信号端子と、これらの信号端子に接続されるべき配線基板上の各導体パターンとがどうしてもある程度の空間位置ずれをもつため、パワーモジュールの信号端子を配線基板のビヤホールに直接挿入してはんだ付けする通常の回路部品実装手法を採用することが困難であった。特に、信号端子を長く伸ばすと、その剛性が低下して曲がり易くなるので配線基板の接続用ビヤホールへの自動挿入に失敗する確率が増大し、実現が困難であるという問題があった。
【0007】
この問題は、パワーモジュールをヒートシンクに良好に密着するために、ヒートシンクとともにパワーモジュールを挟圧するモジュール押さえ部材を用い、モジュール押さえ部材の上に配線基板を設ける場合において、特に深刻となる。すなわち、パワーモジュールと配線基板との間にモジュール押さえ部材が介在することになり、パワーモジュールと配線基板との間の距離短縮、つまり、信号端子の短縮が困難となる。
【0008】
この問題を解決するために、従来では、パワーモジュールの各信号端子と配線基板の導体パターンとの間に、ケーブルやブスバーなどの信号中継部材を設けざるを得なかった。しかし、多数のケーブルの両端をそれぞれはんだ付けするのは工数が多くかつケーブルの始末が面倒であり、コネクタの使用も面倒であり、ブスバーを一本一本、パワーモジュールの信号端子に接続するのも簡単でなかった。
【0009】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、パワーモジュールと配線基板との接続の簡素化が可能なパワーモジュール型インバータ装置を提供することを、その目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載のパワーモジュール型インバータ装置は、直交電力変換を行って交流回転電機を駆動するインバータ回路を構成する電力スイッチング素子の一部又は全部が収容された板状のパワーモジュールと、前記パワーモジュールの一主面に密着する金属製のヒートシンクと、前記ヒートシンクと別の位置に配設されてインバータ装置の前記パワーモジュール以外の他の回路部品が実装される配線基板と、前記パワーモジュールの信号端子を前記配線基板の所定部分に接続する信号中継部材とを備えるパワーモジュール型インバータ装置において、
前記配線基板と前記ヒートシンクとの間に介設されるとともに、両端部が前記ヒートシンクに固定されて前記ヒートシンクとともに前記パワーモジュールを挟圧する電気絶縁性のモジュール押さえ部材を有し、前記信号中継部材は、前記モジュール押さえ部材に一体成形されていることを特徴としている。
【0011】
すなわち、本構成によれば、多数の信号中継部材がモジュール押さえ部材に一体成形されているので、モジュール押さえ部材をパワーモジュールにセットするだけで、各信号中継部材の信号端子側の一端部を、その適正な位置に適正な姿勢で一斉にセットすることができ、各信号中継部材の位置調整及び接続時の姿勢保持作業が極めて容易となる。
【0012】
また、長い信号端子の代わりに実質長さ(モジュール押さえ部材から配線基板側へ突出した長さ)を短縮できるので、信号中継部材はパワーモジュールの長い信号端子に比較して格段に曲がりにくくなり、しかも高剛性化することも容易であるので、上記曲がりによる配線基板側の接続失敗確率を大幅に低減することができる。
【0013】
また、モジュール押さえ部材の製造工程は信号中継部材のインサート工程だけが追加されるが、この種の構造はいわゆるICリードフレーム構造として周知であり、金属平板の打ち抜き、インサート樹脂成形、露出する端子同士を接続する接続片部の切り落としにより実施でき、コスト増大を抑止することができる。
【0014】
更に、信号中継部材はモジュール押さえ部材中を自由に配線できるので、配線基板側の任意の部位に最小露出長さの信号中継部材を接続することができ、配線基板の回路部品配置自由度を向上することができる。
【0015】
請求項2記載の構成は請求項1記載のパワーモジュール型インバータ装置において更に、前記信号中継部材の一端部は、前記モジュール押さえ部材の側面又は下面から外部に突出して前記パワーモジュールの側面近傍まで垂下し、前記パワーモジュールの側面から突出する前記信号端子に達することを特徴としている。
【0016】
本構成によれば、パワーモジュールの小断面積の信号端子をモジュール押さえ部材の側方に上昇させるのではなく、容易に大断面積化することができる信号中継部材をパワーモジュールの側方に降下させるので、電気抵抗を減らすとともに、信号端子の曲がりによる接続作業の困難化を防止することができる。
【0017】
請求項3記載の構成によれば請求項1又は2記載のパワーモジュール型インバータ装置において更に、前記モジュール押さえ部材は、前記配線基板を位置合わせする位置合わせ部を有し、前記信号中継部材の他端部は、前記モジュール押さえ部材の側面又は上面から外部に突出して前記配線基板に達することを特徴としている。
【0018】
請求項4記載の構成は請求項1乃至3のいずれか記載のパワーモジュール型インバータ装置において更に、前記モジュール押さえ部材に固定されて前記モジュール押さえ部材のパワーモジュール側の表面に露出するとともに前記パワーモジュールを前記ヒートシンクに弾性付勢する金属製の弾性部材を有し、前記弾性部材は、前記モジュール押さえ部材と一体成形されていることを特徴としている。
【0019】
本構成によれば、インサート成形により剛性が強化されたため、モジュール押さえ部材をヒートシンクに固定した際にモジュール押さえ部材がパワーモジュールに与える付勢力を良好に所定値未満に調節することができる。
【0020】
請求項5記載のパワーモジュール型インバータ装置は、請求項1乃至4のいずれか記載のパワーモジュール型インバータ装置において更に、前記配線基板は、前記モジュール押さえ部材に載置されていることを特徴としている。
【0021】
本構成によれば、回路支持構造や位置合わせを簡素化することができ、取り付け作業も簡素となる。
【0022】
【発明の実施の形態】
本発明のパワーモジュール型インバータ装置の好適な実施態様を図面を参照して以下説明する。このパワーモジュール型インバータ装置は、直交電力変換を行って交流回転電機を駆動するものであり、パワーモジュールはこのインバータ装置の三相インバータ回路部分を収容している。
【0023】
図1はこの装置の平面図、図2はそのX矢視断面図である。ただし、図1において後述の配線基板4はその輪郭を二点鎖線でのみ示し、図2において主電極端子22の図示を省略している。
【0024】
1はヒートシンク、2はパワーモジュール、3はモジュール押さえ部材、4は配線基板、5は絶縁シート、6は信号中継部材、7はパワーモジュール2の信号端子、8は弾性部材である。
【0025】
ヒートシンク1はアルミ厚平板からなり、パワーモジュール2は絶縁シート5を介して複数(図1では2個のみ図示)のパワーモジュール2を搭載している。
【0026】
パワーモジュール2は、三相インバータ回路の上、下アームを構成する合計6つの電力スイッチング素子のうちの1乃至複数を収容している。パワーモジュール2の上面及び下面には主電極が露出しており、各主電極から図1に示すように主電極端子21、22が側方(図1における上下)に突出している。また、各パワーモジュール2の一側端面から所定複数本のピン状の信号端子7が突出している。各信号端子7は、図1、図2に示すようにパワーモジュール2の一側端面からそれに直角に突出した後、上方へ向けて直角に屈曲され、先端がモジュール押さえ部材3の側方に達している。各信号端子7は互いに所定間隔を隔てて配置されている。
【0027】
モジュール押さえ部材3は、合計6本の信号中継部材6の中央部、及び、2個の弾性部材8の両端部がインサート成形された樹脂成形品である。モジュール押さえ部材3は、ヒートシンク1から所定間隔離れてヒートシンク1と平行に延在する中央部31と、この中央部31の前後方向両端部から垂下してヒートシンク1に締結された一対の脚部(一方のみ図示)32と、中央部31の前後方向両端部から立設されて配線基板4を載置する一対の柱部(一方のみ図示)33とを有している。これにより、モジュール押さえ部材3の中央部31は、弾性部材8を介してパワーモジュール2をヒートシンク1の上面に所定押圧力で押圧している。
【0028】
配線基板4は、プリント基板であって、上記説明したように、モジュール押さえ部材3の柱部33の頂面に載置、固定されている。配線基板4には、インバータ装置のうち、パワーモジュール2により構成されるインバータ回路以外の種々の回路部品が実装されている。これら回路部品としては、平滑コンデンサ、コントローラなどがあるが、この種のインバータ装置の回路構成自体は公知であるので、説明を省略する。
【0029】
リードとも呼称される信号中継部材6は、銅平板をプレス成形し、中央部をモジュール押さえ部材3にインサート成形にて埋設した合計6本のブスバーからなり、上記成形後、各ブスバーをつなぐタイバーを切り離して各ブスバーすなわち各信号中継部材6を互いに独立させたものである。この種のリード付き絶縁樹脂成形品は、ICリードフレーム技術として広く知られているので、詳細説明は省略する。
【0030】
各信号中継部材6の一端部61はモジュール押さえ部材3の一側端面から突出している。信号中継部材6の一端部61にはそれぞれ一個の孔が設けられ、信号端子7の先端部が各孔を個別に貫通し、はんだ付けされている。各信号中継部材6の他端部62はモジュール押さえ部材3の柱部33の頂面から突出し、配線基板4の図示しないビヤホールを貫通している。配線基板4の各ビヤホール周りには不図示の導体パターンが形成されており、ビヤホールを囲んではんだ付けすることにより、各導体パターンは各信号中継部材6の他端部62に接続される。
【0031】
弾性部材8は、弓状に湾曲しりん青銅薄板からなり、その中央部がパワーモジュール2の上面をヒートシンク1へ向けて弾性付勢している。なお、信号中継部材の接続ははんだ付けに限られることなく、たとえば溶接でもよいことはもちろんである。
【0032】
(実施例効果)
上記説明したこの実施例のパワーモジュール型インバータ装置によれば、次の効果を奏することができる。
【0033】
まず、多数の信号中継部材6がモジュール押さえ部材3と一体成形されているので、モジュール押さえ部材3をパワーモジュール2に位置合わせ(セット)するだけで、各信号中継部材6の信号端子側の一端部61を、その適正な位置に適正な姿勢で一斉にセットすることができ、各信号中継部材6の位置調整及び接続時の姿勢保持作業が極めて容易となる。また、各信号端子7の長さを短縮することができるので、その曲がりによる接続失敗確率を大幅に低減することができる。また、信号中継部材6はモジュール押さえ部材3中を自由に配線できるので、配線基板4側の任意の部位に最小露出長さの信号中継部材6を接続することができ、配線基板4の回路部品配置自由度を向上することができる。また、配線基板4をモジュール押さえ部材3の柱部33に位置合わせするだけで、信号中継部材6の端部62と配線基板4のビヤホールとの位置を合わせることができる。更に、信号中継部材6の端部62をモジュール押さえ部材3の配線基板搭載用の柱部33に内蔵するので、信号中継部材6の露出長さを短縮することができ、その曲がりによる接続失敗確率を低減することができる。
【0034】
(変形態様1)
変形態様1を図3を参照して以下に説明する。
【0035】
この態様では、弾性部材8はその一端部のみがモジュール押さえ部材3に埋設され、他端部はモジュール押さえ部材3の下面に密接している。このようにしても上記と同様の効果を奏することができる。
【0036】
(変形態様2)
変形態様2を図4を参照して以下に説明する。
【0037】
この態様では、弾性部材8は、モジュール押さえ部材3と一体に樹脂成形により形成されている。このようにすれば、構造、工程を簡素化することができる。
【0038】
(変形態様3)
変形態様3を以下に説明する。
【0039】
この態様では、弾性部材8は、信号中継部材6と一体のプレス成形品からなる。このようにすれば、構造、工程を簡素化することができる。
【0040】
(変形態様4)
変形態様4を以下に説明する。
【0041】
この態様は、実施例1とは逆に、信号中継部材6の端部61をパワーモジュール2の側方へ垂下させた点をその特徴としている。端部61は図6に示すように信号端子7が収容される溝64を有しており、信号端子7と端部61とははんだ付けされている。
【0042】
このようにすれば、パワーモジュール2の小断面積の信号端子7をモジュール押さえ部材3の側方に上昇させるのではなく、容易に大断面積化することができる信号中継部材6側をパワーモジュール2の側方に降下させるので、電気抵抗を減らすとともに、信号端子の曲がりによる接続作業の困難化を防止することができる。
【0043】
(変形態様5)
上記実施例では、モジュール押さえ部材3の柱部33の頂面と配線基板4の下面とを当接させることにより、配線基板4の高さ方向の位置合わせを行ったが、更に、柱部33を配線基板4の側端縁に沿って立ち上げることにより配線基板4の前後又は左右の位置合わせを行うこともでき、かつ、それにより信号中継部材6の端部62と配線基板4のビヤホールとの位置合わせを行うこともできる。
【0044】
(変形態様6)
上記実施例では、信号中継部材6の端部62は配線基板4のビヤホールに挿入したが、配線基板4に設けたコネクタに接続してもよい。
【0045】
(変形態様7)
図7は、モジュール押さえ部材3の柱部33に更にストッパ部331を設けたものである。このストッパ部331は、配線基板4のY方向の変位を規制するので配線基板4のビヤホールと信号中継部材6の端部62との位置合わせをアシストするため、更に接続作業が簡素となる。もちろん、同様に、モジュール押さえ部材3の柱部33に更に、配線基板4のX方向の変位を規制する(位置合わせを行う)ストッパ部331を設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1の装置の平面図である。
【図2】図1の装置のX矢視断面図である。
【図3】変形態様を示す部分側面図である。
【図4】変形態様を示す部分側面図である。
【図5】変形態様を示す部分正面図である。
【図6】変形態様を示す部分側面図である。
【図7】変形態様を示す部分側面図である。
【符号の説明】
1 ヒートシンク
2 パワーモジュール
3 モジュール押さえ部材
4 配線基板
5 絶縁シート
6 信号中継部材
7 信号端子
8 弾性部材
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a power module type inverter device.
[0002]
[Prior art]
In recent years, the development of electric vehicles, hybrid vehicles, and fuel cell vehicles has progressed, and even in conventional engine vehicles, attempts have been made to start the engine and generate power with the same AC generator motor. In these various vehicles, since a high-output AC rotating electric machine is usually mounted, an inverter device is required for driving control thereof.
[0003]
Further, in these various vehicles, it is also proposed to mount a high-voltage main battery and a low-voltage sub-battery, and to mount a DC-DC converter device for allowing power to be exchanged between the two batteries. Since the DC-DC converter device incorporates an inverter circuit that is well known, it is regarded as one form of the inverter device in this specification.
[0004]
This power inverter device that requires a large output is a card module that performs orthogonal power conversion as a core circuit component, can output a large current, and has a power module that generates significantly more heat than other circuit elements, and other The power module includes a part or all of the power switching elements constituting the inverter circuit.
[0005]
The power module needs to be satisfactorily adhered to a heat sink independent of the wiring board in order to improve cooling and transient heat absorption performance. In addition, since the power module has a plurality of signal terminals for control or internal state output, it is necessary to fasten these signal terminals to the wiring board.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, even if the power module and the wiring board are arranged as close as possible, unlike the case where the power module is directly mounted on the wiring board, each signal terminal of the power module is connected to these signal terminals. Since each conductor pattern on the wiring board should have a certain amount of spatial displacement, it is possible to adopt a normal circuit component mounting method in which the signal terminals of the power module are directly inserted into the via hole of the wiring board and soldered. It was difficult. In particular, when the signal terminal is extended for a long time, its rigidity is lowered and it is easy to bend. Therefore, there is a problem that the probability of failure in automatic insertion of the wiring board into the connection via hole increases, which is difficult to realize.
[0007]
This problem becomes particularly serious when a module pressing member that clamps the power module together with the heat sink is used to satisfactorily adhere the power module to the heat sink, and the wiring board is provided on the module pressing member. That is, the module pressing member is interposed between the power module and the wiring board, and it becomes difficult to shorten the distance between the power module and the wiring board, that is, shorten the signal terminal.
[0008]
In order to solve this problem, conventionally, signal relay members such as cables and bus bars have to be provided between the signal terminals of the power module and the conductor pattern of the wiring board. However, soldering both ends of a large number of cables requires a lot of man-hours and troublesome cable termination, and the use of connectors is also troublesome, so that each bus bar is connected to the signal terminal of the power module one by one. It was not easy.
[0009]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a power module type inverter device capable of simplifying connection between a power module and a wiring board.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The power module type inverter device according to claim 1 is a plate-like power module in which a part or all of the power switching elements constituting an inverter circuit that drives an AC rotating electrical machine by performing orthogonal power conversion, and the power A metal heat sink that is in close contact with one main surface of the module, a wiring board that is disposed at a position different from the heat sink and on which other circuit components other than the power module of the inverter device are mounted, and a signal of the power module In a power module type inverter device comprising a signal relay member for connecting a terminal to a predetermined portion of the wiring board,
An electrical insulating module pressing member interposed between the wiring board and the heat sink and having both ends fixed to the heat sink and sandwiching the power module together with the heat sink, the signal relay member is The module pressing member is integrally molded.
[0011]
That is, according to the present configuration, since a large number of signal relay members are integrally formed with the module pressing member, just by setting the module pressing member to the power module, one end on the signal terminal side of each signal relay member is It is possible to set the appropriate positions at the same time and in the proper posture, and the position adjustment operation of each signal relay member and the posture holding operation at the time of connection become extremely easy.
[0012]
In addition, since the substantial length (the length protruding from the module pressing member to the wiring board side) can be shortened instead of the long signal terminal, the signal relay member becomes much less likely to bend than the long signal terminal of the power module, In addition, since it is easy to increase the rigidity, the connection failure probability on the wiring board side due to the bending can be greatly reduced.
[0013]
In addition, only the signal relay member insert process is added to the module pressing member manufacturing process. This type of structure is known as a so-called IC lead frame structure, such as metal flat plate punching, insert resin molding, and exposed terminals. Can be implemented by cutting off the connecting piece portion connecting the two, and an increase in cost can be suppressed.
[0014]
In addition, since the signal relay member can be freely wired in the module holding member, the signal relay member with the minimum exposed length can be connected to any part on the wiring board side, improving the degree of freedom of circuit component placement on the wiring board. can do.
[0015]
According to a second aspect of the present invention, in the power module type inverter device according to the first aspect, the one end portion of the signal relay member projects outward from the side surface or the lower surface of the module pressing member and hangs down to the vicinity of the side surface of the power module. And reaching the signal terminal protruding from the side surface of the power module.
[0016]
According to this configuration, the signal relay member that can be easily increased in cross section is lowered to the side of the power module instead of raising the signal terminal having a small cross section of the power module to the side of the module holding member. Therefore, it is possible to reduce electrical resistance and prevent difficulty in connection work due to bending of the signal terminals.
[0017]
According to the configuration of claim 3, in the power module type inverter device according to claim 1 or 2, the module pressing member further includes an alignment portion for aligning the wiring board, and other than the signal relay member. The end portion protrudes from the side surface or the upper surface of the module pressing member to reach the wiring board.
[0018]
According to a fourth aspect of the present invention, in the power module type inverter device according to any one of the first to third aspects, the power module is fixed to the module pressing member and exposed to the surface of the module pressing member on the power module side. A metal elastic member that elastically urges the heat sink to the heat sink, and the elastic member is integrally formed with the module pressing member.
[0019]
According to this configuration, since the rigidity is enhanced by the insert molding, the urging force that the module pressing member gives to the power module when the module pressing member is fixed to the heat sink can be adjusted well below a predetermined value.
[0020]
The power module type inverter device according to claim 5 is the power module type inverter device according to any one of claims 1 to 4, further characterized in that the wiring board is placed on the module pressing member. .
[0021]
According to this configuration, the circuit support structure and alignment can be simplified, and the installation work is also simplified.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A preferred embodiment of the power module type inverter device of the present invention will be described below with reference to the drawings. This power module type inverter device performs orthogonal power conversion to drive an AC rotating electric machine, and the power module accommodates a three-phase inverter circuit portion of this inverter device.
[0023]
FIG. 1 is a plan view of the apparatus, and FIG. However, in FIG. 1, a wiring board 4 to be described later shows the outline only by a two-dot chain line, and the main electrode terminal 22 is not shown in FIG. 2.
[0024]
1 is a heat sink, 2 is a power module, 3 is a module pressing member, 4 is a wiring board, 5 is an insulating sheet, 6 is a signal relay member, 7 is a signal terminal of the power module 2, and 8 is an elastic member.
[0025]
The heat sink 1 is made of a thick aluminum plate, and the power module 2 is mounted with a plurality of power modules 2 (only two are shown in FIG. 1) via an insulating sheet 5.
[0026]
The power module 2 houses one or more of a total of six power switching elements constituting the upper and lower arms of the three-phase inverter circuit. Main electrodes are exposed on the upper and lower surfaces of the power module 2, and main electrode terminals 21 and 22 project laterally (up and down in FIG. 1) from each main electrode as shown in FIG. A plurality of pin-shaped signal terminals 7 project from one end face of each power module 2. As shown in FIGS. 1 and 2, each signal terminal 7 protrudes at a right angle from one end face of the power module 2 and then bends at a right angle upward, and the tip reaches the side of the module pressing member 3. ing. Each signal terminal 7 is arranged at a predetermined interval from each other.
[0027]
The module pressing member 3 is a resin molded product in which the central portion of a total of six signal relay members 6 and both end portions of two elastic members 8 are insert-molded. The module pressing member 3 includes a central portion 31 that is spaced apart from the heat sink 1 by a predetermined distance and extends in parallel with the heat sink 1, and a pair of leg portions that are fastened to the heat sink 1 depending on both ends of the central portion 31 in the front-rear direction. One side is shown) 32 and a pair of column parts 33 (only one is shown) 33 are provided so as to stand on both ends of the central portion 31 in the front-rear direction. Thereby, the central part 31 of the module pressing member 3 presses the power module 2 against the upper surface of the heat sink 1 through the elastic member 8 with a predetermined pressing force.
[0028]
The wiring board 4 is a printed board, and is placed and fixed on the top surface of the column portion 33 of the module pressing member 3 as described above. Of the inverter device, various circuit components other than the inverter circuit configured by the power module 2 are mounted on the wiring board 4. These circuit components include a smoothing capacitor, a controller, and the like. However, since the circuit configuration of this type of inverter device is known, description thereof is omitted.
[0029]
The signal relay member 6, also referred to as a lead, is composed of a total of six bus bars that are formed by press-molding a copper flat plate and the center part is embedded in the module pressing member 3 by insert molding. After the above molding, the tie bars that connect the bus bars are formed. Each bus bar, that is, each signal relay member 6 is separated from each other. Since this type of insulating resin molded product with leads is widely known as an IC lead frame technology, detailed description thereof is omitted.
[0030]
One end 61 of each signal relay member 6 protrudes from one end surface of the module pressing member 3. One end 61 of the signal relay member 6 is provided with one hole, and the tip of the signal terminal 7 penetrates each hole individually and is soldered. The other end portion 62 of each signal relay member 6 protrudes from the top surface of the column portion 33 of the module pressing member 3 and penetrates a via hole (not shown) of the wiring board 4. A conductor pattern (not shown) is formed around each via hole of the wiring board 4, and each conductor pattern is connected to the other end 62 of each signal relay member 6 by surrounding the via hole and soldering.
[0031]
The elastic member 8 is bent in a bow shape and is made of a phosphor bronze thin plate, and its central portion elastically biases the upper surface of the power module 2 toward the heat sink 1. Of course, the connection of the signal relay member is not limited to soldering but may be, for example, welding.
[0032]
(Example effect)
According to the power module type inverter device of this embodiment described above, the following effects can be obtained.
[0033]
First, since a large number of signal relay members 6 are integrally formed with the module pressing member 3, one end of each signal relay member 6 on the signal terminal side can be obtained simply by aligning (setting) the module pressing member 3 with the power module 2. The parts 61 can be set to their proper positions in a proper posture all at once, and the position adjustment of each signal relay member 6 and the posture holding work at the time of connection are extremely easy. Further, since the length of each signal terminal 7 can be shortened, the connection failure probability due to the bending can be greatly reduced. Further, since the signal relay member 6 can be freely wired in the module pressing member 3, the signal relay member 6 having the minimum exposed length can be connected to an arbitrary portion on the wiring board 4 side. The degree of freedom in arrangement can be improved. Further, the position of the end portion 62 of the signal relay member 6 and the via hole of the wiring substrate 4 can be aligned only by aligning the wiring substrate 4 with the column portion 33 of the module pressing member 3. Further, since the end portion 62 of the signal relay member 6 is built in the wiring board mounting column portion 33 of the module pressing member 3, the exposed length of the signal relay member 6 can be shortened, and the connection failure probability due to the bending thereof. Can be reduced.
[0034]
(Modification 1)
Modification 1 will be described below with reference to FIG.
[0035]
In this embodiment, only one end of the elastic member 8 is embedded in the module pressing member 3, and the other end is in close contact with the lower surface of the module pressing member 3. Even if it does in this way, there can exist an effect similar to the above.
[0036]
(Modification 2)
Modification 2 will be described below with reference to FIG.
[0037]
In this embodiment, the elastic member 8 is formed integrally with the module pressing member 3 by resin molding. In this way, the structure and process can be simplified.
[0038]
(Modification 3)
Modification 3 will be described below.
[0039]
In this embodiment, the elastic member 8 is a press-molded product that is integral with the signal relay member 6. In this way, the structure and process can be simplified.
[0040]
(Modification 4)
Modification 4 will be described below.
[0041]
In contrast to the first embodiment, this aspect is characterized in that the end portion 61 of the signal relay member 6 is suspended to the side of the power module 2. As shown in FIG. 6, the end portion 61 has a groove 64 in which the signal terminal 7 is accommodated, and the signal terminal 7 and the end portion 61 are soldered.
[0042]
In this way, the signal relay member 6 side that can be easily made large in cross-section instead of raising the signal terminal 7 having a small cross-sectional area of the power module 2 to the side of the module pressing member 3 is provided on the power module. Since it is lowered to the side of 2, the electrical resistance can be reduced and the difficulty in connecting work due to the bending of the signal terminal can be prevented.
[0043]
(Modification 5)
In the above embodiment, the alignment of the wiring substrate 4 in the height direction is performed by bringing the top surface of the column portion 33 of the module pressing member 3 into contact with the lower surface of the wiring substrate 4. Can be aligned along the side edge of the wiring board 4 so that the front / rear or left / right alignment of the wiring board 4 can be performed, and the end 62 of the signal relay member 6 and the via hole of the wiring board 4 Can also be aligned.
[0044]
(Deformation mode 6)
In the above embodiment, the end portion 62 of the signal relay member 6 is inserted into the via hole of the wiring board 4, but may be connected to a connector provided on the wiring board 4.
[0045]
(Deformation mode 7)
In FIG. 7, a stopper portion 331 is further provided on the column portion 33 of the module pressing member 3. Since the stopper portion 331 regulates the displacement of the wiring board 4 in the Y direction, it assists the alignment between the via hole of the wiring board 4 and the end portion 62 of the signal relay member 6, further simplifying the connection work. Of course, similarly, a stopper portion 331 that restricts (aligns) the displacement of the wiring board 4 in the X direction may be provided on the column portion 33 of the module pressing member 3.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of an apparatus according to a first embodiment.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the apparatus of FIG.
FIG. 3 is a partial side view showing a modified embodiment.
FIG. 4 is a partial side view showing a modified embodiment.
FIG. 5 is a partial front view showing a modified embodiment.
FIG. 6 is a partial side view showing a modified embodiment.
FIG. 7 is a partial side view showing a modified embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heat sink 2 Power module 3 Module pressing member 4 Wiring board 5 Insulation sheet 6 Signal relay member 7 Signal terminal 8 Elastic member

Claims (5)

直交電力変換を行って交流回転電機を駆動するインバータ回路を構成する電力スイッチング素子の一部又は全部が収容された板状のパワーモジュールと、
前記パワーモジュールの一主面に密着する金属製のヒートシンクと、
前記ヒートシンクと別の位置に配設されてインバータ装置の前記パワーモジュール以外の他の回路部品が実装される配線基板と、
前記パワーモジュールの信号端子を前記配線基板の所定部分に接続する信号中継部材と、
を備えるパワーモジュール型インバータ装置において、
前記配線基板と前記ヒートシンクとの間に介設されるとともに、両端部が前記ヒートシンクに固定されて前記ヒートシンクとともに前記パワーモジュールを挟圧する電気絶縁性のモジュール押さえ部材を有し、
前記信号中継部材は、前記モジュール押さえ部材に一体成形されていることを特徴とするパワーモジュール型インバータ装置。
A plate-like power module in which a part or all of the power switching elements constituting the inverter circuit that performs orthogonal power conversion to drive the AC rotating electrical machine are housed, and
A metal heat sink closely contacting one main surface of the power module;
A wiring board on which other circuit components other than the power module of the inverter device are mounted and disposed at a position different from the heat sink;
A signal relay member for connecting a signal terminal of the power module to a predetermined portion of the wiring board;
In a power module type inverter device comprising:
An electrical insulating module pressing member that is interposed between the wiring board and the heat sink, is fixed to the heat sink, and sandwiches the power module together with the heat sink.
The power module type inverter device, wherein the signal relay member is integrally formed with the module pressing member.
請求項1記載のパワーモジュール型インバータ装置において、
前記信号中継部材の一端部は、前記モジュール押さえ部材の側面又は下面から外部に突出して前記パワーモジュールの側面近傍まで垂下し、前記パワーモジュールの側面から突出する前記信号端子に達することを特徴とするパワーモジュール型インバータ装置。
In the power module type inverter device according to claim 1,
One end of the signal relay member protrudes to the outside from the side surface or the lower surface of the module pressing member, hangs down to the vicinity of the side surface of the power module, and reaches the signal terminal protruding from the side surface of the power module. Power module type inverter device.
請求項1又は2記載のパワーモジュール型インバータ装置において、
前記モジュール押さえ部材は、前記配線基板を位置合わせする位置合わせ部を有し、
前記信号中継部材の他端部は、前記モジュール押さえ部材の側面又は上面から外部に突出して前記配線基板に達することを特徴とするパワーモジュール型インバータ装置。
In the power module type inverter device according to claim 1 or 2,
The module pressing member has an alignment portion for aligning the wiring board,
The other end portion of the signal relay member protrudes to the outside from a side surface or an upper surface of the module pressing member and reaches the wiring board.
請求項1乃至3のいずれか記載のパワーモジュール型インバータ装置において、
前記モジュール押さえ部材に固定されて前記モジュール押さえ部材のパワーモジュール側の表面に露出するとともに前記パワーモジュールを前記ヒートシンクに弾性付勢する金属製の弾性部材を有し、
前記弾性部材は、前記モジュール押さえ部材と一体成形されていることを特徴とするパワーモジュール型インバータ装置。
In the power module type inverter device according to any one of claims 1 to 3,
A metal elastic member fixed to the module pressing member and exposed to the power module side surface of the module pressing member and elastically biasing the power module to the heat sink;
The power module type inverter device, wherein the elastic member is integrally formed with the module pressing member.
請求項1乃至4のいずれか記載のパワーモジュール型インバータ装置において、  In the power module type inverter device according to any one of claims 1 to 4,
前記配線基板は、前記モジュール押さえ部材に載置されていることを特徴とするパワーモジュール型インバータ装置。  The power module type inverter device, wherein the wiring board is placed on the module pressing member.
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