JP5351907B2 - 半導体装置 - Google Patents

Description

本発明は、半導体素子を備える素子ユニットと、素子ユニットに電気的に接続されるコンデンサと、半導体素子を制御する制御基板と、素子ユニットが載るように配置される素子ユニット配置面を有するとともに当該素子ユニット配置面に配置された素子ユニットを冷却する冷却器と、を備えた半導体装置に関する。

上記のような半導体装置として、例えば下記の特許文献１に記載された装置が既に知られている。以下、この背景技術の説明では、特許文献１の符号又は名称を適宜（）内に記載して引用する。この特許文献１に記載の装置では、当該文献の図１に示されているように、素子ユニット（スイッチング素子パワーモジュールＵｇ，Ｕｍ）が固定された第一の基台（ケースフレーム２０）と、コンデンサ（平滑コンデンサＣ）が固定された第二の基台（ブラケット２３）と、制御基板（Ｕｃ）が固定された第三の基台（ブラケット２４）とを、高さ方向に順次積み重ねるように配置することで、装置の小型化が図られている。

また、この特許文献１に記載の装置では、当該文献の段落００４２に記載されているように、素子ユニットを第一の基台の底壁（ヒートシンクＨ）に当接するように配置することで、素子ユニットを冷却する構成となっている。そして、素子ユニットを効率的に冷却すべく、当該文献の段落００３４に記載のように、素子ユニットが第一の基台の底壁に緊密に接触するように、素子ユニットを当該底壁に直接固定する構成が採用されている。

しかしながら、上記特許文献１には、素子ユニットを第一の基台に固定する方法についての具体的な記載がない。そのため、特許文献１の構成では、素子ユニットの固定構造によっては、素子ユニットを効率的に冷却することができるものの、装置が大型化してしまうおそれがある。

特開２００３−１９９３６３号公報（段落００３４、００４２、図１等）

そこで、素子ユニットの効率的な冷却と装置の小型化の双方を図ることが可能な半導体装置の実現が望まれる。

本発明に係る半導体素子を備える素子ユニットと、前記素子ユニットに電気的に接続されるコンデンサと、前記半導体素子を制御する制御基板と、前記素子ユニットが載るように配置される素子ユニット配置面を有するとともに当該素子ユニット配置面に配置された前記素子ユニットを冷却する冷却器と、を備えた半導体装置特徴構成は、前記コンデンサを収容するコンデンサ収容室と、前記コンデンサ収容室に対して前記冷却器側とは反対側に設けられて前記制御基板が固定される基板固定部とを有する支持部材を備え、前記コンデンサは、互いに平行な２つの平行平面を有し、前記コンデンサ収容室は、前記素子ユニット配置面に平行に配置されると共に前記素子ユニット配置面と対向する平行対向面を備え、更に、前記２つの平行平面が前記平行対向面に平行に配置される状態で前記コンデンサを収容し、前記平行対向面により前記素子ユニットを前記冷却器側へ押圧する状態で、前記支持部材が前記冷却器に固定されている点にある。

本願において、２つの面に関して「対向」とは、間に他の部材を介するか否かを問わず、２つの面の配置（法線方向）のみに着目した場合にこれら２つの面が互いに向かい合う向きに配置されていることを指す。

この特徴構成によれば、平行対向面により素子ユニットを冷却器側へ押圧する状態で支持部材が冷却器に固定されているため、素子ユニットを冷却器に設けられた素子ユニット配置面に配置するための構成を簡素なものとすることができる。これにより、部品点数を抑制したり、組付工程を簡素なものとしたりすることが可能となる。また、平行対向面と素子ユニットの間の距離を短く抑えて、素子ユニット配置面に直交する高さ方向における装置の寸法を短く抑えることができる。
このとき、素子ユニットは冷却器側へ押圧されているため、素子ユニットが素子ユニット配置面に接触するように配置される場合には、素子ユニットと素子ユニット配置面との接触箇所において良好な面接触を実現することができる。また、素子ユニットと素子ユニット配置面との間に熱伝導部材等の他の部材が配置される場合にも、素子ユニットと当該他の部材との接触箇所や、当該他の部材と素子ユニット配置面との接触箇所において、良好な面接触を実現することができる。
これにより、素子ユニットが、上記の接触箇所を介した熱伝導により冷却される場合には、素子ユニットと冷却器との間の熱伝導を良好に確保して、素子ユニットを効率的に冷却することができる。また、素子ユニットと冷却器との間に冷媒が流れる場合にも、これらの間に設けられる冷媒流通路の密閉性を良好に確保して、素子ユニットを効率的に冷却することができる。
以上のように、上記の特徴構成によれば、装置の高さ方向の寸法を短く抑えて装置の小型化を図ることができるとともに、素子ユニットを効率的に冷却することができる。
さらに、上記の特徴構成によれば、コンデンサ及び制御基板の双方を支持する支持部材が冷却器に固定されるため、支持部材を介した熱伝導を利用して、コンデンサや制御基板も積極的に冷却することが可能となる。

ここで、前記素子ユニットの前記コンデンサとの接続端子が、前記素子ユニットの本体部から前記素子ユニット配置面に平行な所定の突出方向に突出するように配置され、前記コンデンサ収容室は、前記突出方向に向かって開口する開口部を備え、前記コンデンサは、前記コンデンサ収容室内に充填樹脂とともに収容されていると好適である。

本願において、「ある方向に向かって開口」とは、当該方向を基準方向として、開口部の開口方向が前記基準方向に平行な形状に限らず、開口方向が前記基準方向に交差する方向であっても、その交差角度が所定範囲内（例えば４５°未満）である形状も含む概念として用いている。ここで、開口方向は、開口面における各点の法線方向の平均値（平均方向）、すなわち、開口面における各点の法線ベクトルの和として規定される。例えば、開口面が単一の平面である場合には、当該平面の法線方向が開口方向となる。また、開口面が法線方向の異なる２つの平面の組み合わせにより形成されている場合には、２つの法線方向の平均値（２つの法線ベクトルの和）が開口方向となる。さらに、開口面が円弧状面である場合には、当該円弧状面の中心点の法線方向が開口方向となる。

この構成によれば、素子ユニットのコンデンサとの接続端子と、コンデンサの開口方向へ向かって突出する電極端子とを同じ方向に突出させることができるため、これらの距離を短くでき、コンデンサと素子ユニットとを電気的に接続する接続部材の長さを短く抑えることが容易となる。よって、素子ユニットが半導体素子としてスイッチング素子を備える場合には、当該スイッチング素子のスイッチングにより生じるサージ電圧を小さく抑えることが可能となり、耐圧性の高い素子を用いない場合や保護回路（スナバ回路等）を設けない場合でも、半導体装置の安定性を確保することが容易となる。また、接続部材の形状を簡素なものとすることが容易となるため、接続部材の屈曲工程の削減等により製造工程の簡素化を図ることもできる。
また、上記の構成によれば、コンデンサがコンデンサ収容室内に充填樹脂とともに収容されるため、外部からの湿気によりコンデンサが劣化することを抑制することができる。この際、コンデンサ収容室の開口部が素子ユニット配置面に平行な方向である突出方向に向かって開口するように形成されているため、外部からの湿気の侵入を抑制するために充填樹脂の厚さを所定厚さ以上に確保する必要がある方向を、高さ方向に直交する方向とすることができる。よって、装置の高さ方向の寸法を短く抑えつつ、コンデンサの劣化を抑制することができる。

上記のように、前記コンデンサ収容室が、前記突出方向に向かって開口する前記開口部を備える構成において、複数の前記素子ユニットを備え、前記コンデンサ収容室は、前記平行対向面に直交する方向に見た平面視で長方形状に形成されていると共に、長辺が前記平面視で前記開口部の開口方向に直交するように配置され、前記複数の素子ユニットのそれぞれが、前記素子ユニット配置面に直交する方向に見て、前記平行対向面と重複する部分を有するように配置されていると好適である。

本願において、２つの部材の配置に関して、「ある方向に見て重複する部分を有する」とは、当該方向を視線方向として当該視線方向に直交する各方向に視点を移動させた場合に、２つの部材が重なって見える視点が少なくとも一部の領域に存在することを指す。

この構成によれば、１つの平行対向面により複数の素子ユニットを冷却器側に押圧することができるため、複数の素子ユニットが備えられる場合であっても、複数の素子ユニットの夫々に対して上述した効果を得ることができる。
この際、コンデンサ収容室が平面視で長方形状に形成されているため、平行対向面と重複する部分を有するように配置される素子ユニットの配置領域を平面視で長方形状の領域とすることができる。よって、素子ユニットが平面視で矩形状に形成されている場合等にも、素子ユニットを効率的に配置することができる。

上記のように、前記コンデンサ収容室が、前記平面視で長方形状に形成され、前記複数の素子ユニットが、前記素子ユニット配置面に直交する方向に見て、前記平行対向面と重複する部分を有するように配置された構成において、前記複数の素子ユニットは、前記突出方向が互いに同じ方向とされるとともに、前記素子ユニット配置面に直交する方向に見て、前記突出方向に直交する方向に並べて配置され、前記開口部の開口方向が、前記突出方向と同じ方向とされていると好適である。

この構成によれば、複数の素子ユニットが平面視で突出方向に直交する方向に長い長方形状の配置領域内に配置される。この場合、平面視で、長方形状に形成されたコンデンサ収容室における開口部に対応する辺部と、長方形状の素子ユニット配置領域の突出方向側の辺部とを同じ側に位置させた状態で、コンデンサ収容室と素子ユニット配置領域とを、それらの辺部に対して同じ側で重複させることができる。よって、平面視において複数の素子ユニットとコンデンサ収容室とが重複する割合を容易に高めることができ、装置の高さ方向に直交する方向の寸法の低減を図ることができる。
また、複数の素子ユニットの突出方向が互いに同じ方向とされるため、素子ユニットとコンデンサとの間の接続作業を同じ方向から行うことができ、製造工程を簡素なものとすることができる。

上記の各構成の半導体装置において、前記素子ユニットの前記素子ユニット配置面側を向く面は、前記半導体素子からの熱が伝熱される伝熱面とされ、前記伝熱面と前記素子ユニット配置面との間に、前記素子ユニットを冷却するための冷媒の流通路が形成されていると好適である。

この構成によれば、流通路を流れる冷媒により、素子ユニットを効率的に冷却することができる。この際、素子ユニットは冷却器側に押圧されているため、流通路の密閉性を良好に確保して、流通路から冷媒が漏出することを防止することができる。

本発明の実施形態に係るインバータ装置の断面図である。 本発明の実施形態に係るインバータ装置の別方向の断面図である。 本発明の実施形態に係るインバータ装置の分解斜視図である。 本発明の実施形態に係る駆動回路の構成を示す模式図である。

本発明に係る半導体装置の実施形態について、図面を参照して説明する。ここでは、本発明に係る半導体装置を、回転電機を制御するインバータ装置に適用した場合を例として説明する。図１に示すように、本実施形態に係るインバータ装置１００は、冷却器４０、素子ユニットとしてのスイッチングユニット１０、コンデンサ２０、及び制御基板３０を備えている。このような構成において、本実施形態に係るインバータ装置１００は、コンデンサ２０を収容するとともに制御基板３０を支持する支持部材としての支持ブラケット５０を備えるとともに、この支持ブラケット５０がスイッチングユニット１０を冷却器４０側へ押圧した状態で冷却器４０に固定されている点に特徴を有している。これにより、スイッチングユニット１０の効率的な冷却と、インバータ装置１００の高さ方向Ｈの寸法の短縮の双方を図ることが可能となっている。以下、本実施形態に係るインバータ装置１００の構成について、「インバータ装置の全体構成」、「スイッチングユニットの構成」、「冷却器の構成」、「支持ブラケットの構成」の順に説明する。

なお、以下の説明では、冷却器４０に設けられた素子ユニット配置面（以下、単に「配置面」という。）４１に直交する方向を高さ方向Ｈする。この高さ方向Ｈは、配置面４１が水平面と平行な場合には鉛直方向となる。そして、「上」は、高さ方向Ｈに沿って配置面４１からスイッチングユニット１０側へ向かう方向（図１における上方）を指し、「下」は、高さ方向Ｈに沿って配置面４１からスイッチングユニット１０とは反対側（ベース部材３側）へ向かう方向（図１における下方）を指す。また、以下の説明では、特に断らない限り、インバータ装置１００を構成する部材についての各方向は、これらがインバータ装置１００に組み付けられた状態での方向を表す。

なお、本明細書において「平行」や「直交」は、完全に平行或いは直交する場合だけでなく、製造上の誤差に応じたずれを含む概念として用いている。製造上の誤差は、例えば、寸法や取り付け位置の公差の範囲内のずれにより生じる。また、本明細書において「回転電機」は、モータ（電動機）、ジェネレータ（発電機）、及び必要に応じてモータ及びジェネレータの双方の機能を果たすモータ・ジェネレータのいずれをも含む概念として用いている。

１．インバータ装置の全体構成
インバータ装置１００の全体構成について図１〜図４を参照して説明する。図１〜図３に示すように、インバータ装置１００は、ベース部材３に対して上側に取り付けられる第一カバー部材１と、ベース部材３に対して下側に取り付けられる第二カバー部材２とにより概略直方体状に外形が構成されている。以下では、この直方体の最も長い辺に沿う方向を「長手方向Ｌ」とする。本実施形態では、この長手方向Ｌは、高さ方向Ｈに直交する方向とされている。本実施形態では、インバータ装置１００が本発明における「半導体装置」に相当する。

そして、図１〜図３に示すように、ベース部材３と第一カバー部材１とにより囲まれた上方側空間に、スイッチングユニット１０が上面に配置された冷却器４０、コンデンサ２０を収容した支持ブラケット５０、及び制御基板３０が、記載の順に上側に積み重なるように配置されている。なお、図３では簡素化のため、制御基板３０に備えられる各素子を省略している。図３より明らかなように、本例では、ベース部材３、冷却器４０、支持ブラケット５０、制御基板３０、及び第一カバー部材１の全てが、高さ方向Ｈに見て長方形状に形成されているとともに、長辺が互いに平行な方向となるように配置されている。

また、図１及び図２に示すように、ベース部材３と第二カバー部材２とにより囲まれた下方側空間に、リアクトル８０とＤＣ−ＤＣコンバータ８５とが長手方向Ｌに隣接して配置されている。なお、コンデンサ２０は、詳細は後述するように、スイッチングユニット１０に電気的に接続されている。また、制御基板３０は、スイッチングユニット１０に備えられたスイッチング素子Ｅ（図４参照）を制御する。

本実施形態では、図２及び図３に示すように、インバータ装置１００は複数のスイッチングユニット１０を備えている。具体的には、本例では、インバータ装置１００には、第一スイッチングユニット１１、第二スイッチングユニット１２、及び第三スイッチングユニット１３の３つのスイッチングユニット１０が備えられている。そして、これら３つのスイッチングユニット１０、コンデンサ２０（第一コンデンサ２１及び第二コンデンサ２２）、及びリアクトル８０により、図４に示すように、バッテリＢの直流電圧を交流電圧に変換して回転電機ＭＧを駆動制御するための駆動回路が構成されている。なお、本例では、第一回転電機ＭＧ１と第二回転電機ＭＧ２との２つの回転電機ＭＧを駆動制御するように駆動回路が構成されている。また、バッテリＢは蓄電装置の一例であり、キャパシタ等の他の蓄電装置を用い、或いは複数種類の蓄電装置を併用することも可能である。

図４に示すように、本実施形態に係る駆動回路は、第一スイッチングユニット１１に備えられたスイッチング素子Ｅが構成する第一インバータ回路９１と、第二スイッチングユニット１２に備えられたスイッチング素子Ｅが構成する第二インバータ回路９２と、第三スイッチングユニット１３に備えられたスイッチング素子Ｅが構成する昇圧回路９３とを備えている。なお、第一インバータ回路９１は、第一回転電機ＭＧ１を駆動制御するための回路であり、第二インバータ回路９２は、第二回転電機ＭＧ２を駆動制御するための回路である。また、昇圧回路９３は、バッテリＢの直流電圧を昇圧するための回路である。駆動回路を構成するスイッチング素子Ｅのそれぞれには、フリーホイールダイオード（ＦＷＤ，Free Wheel Diode）としてのダイオード素子Ｄが並列接続されている。

昇圧回路９３は、第三スイッチングユニット１３に備えられた一対のスイッチング素子Ｅ及び一対のダイオード素子Ｄと、リアクトル８０とにより構成されている。これら一対のスイッチング素子Ｅは、制御基板３０にて生成されたスイッチング信号（本例ではゲート駆動信号）に従ってオンオフ動作（スイッチング動作）を行う。これにより、システム電圧線Ｌｈと負極線Ｌｇとの間にバッテリＢの直流電圧に対して昇圧された直流電圧が供給され、或いは、システム電圧線Ｌｈと負極線Ｌｇとの間の直流電圧に対して降圧された直流電圧がバッテリＢに供給される。

なお、バッテリＢの正極端子と負極端子との間には、直流電圧を平滑するための平滑コンデンサである第二コンデンサ２２が並列に接続されている。また、システム電圧線Ｌｈと負極線Ｌｇとの間には、昇圧回路９３側或いはインバータ回路９１，９２側から供給される直流電圧を平滑するための第一コンデンサ２１が並列に接続されている。

第一インバータ回路９１及び第二インバータ回路９２のそれぞれは、ブリッジ回路により構成されている。具体的には、第一インバータ回路９１及び第二インバータ回路９２のそれぞれは、３対のスイッチング素子Ｅ及び３対のダイオード素子Ｄにより構成されている。インバータ回路９１，９２を構成するこれらのスイッチング素子Ｅは、制御基板３０にて生成されたスイッチング信号に従ってオンオフ動作を行う。これにより、システム電圧線Ｌｈと負極線Ｌｇとの間の直流電圧が交流電圧に変換されて回転電機ＭＧに供給され、或いは、回転電機ＭＧが発電した交流電圧が直流電圧に変換されてバッテリＢ側に供給される。なお、上述したＤＣ−ＤＣコンバータ８５は、本例では、回転電機ＭＧの発電により得られた直流電圧を降圧して制御基板３０に供給し、或いは、バッテリＢよりも低圧の低圧バッテリ（図示せず）に供給するためのものである。なお、インバータ装置１００が車両に備えられる場合には、この低圧バッテリは、補機（例えばエアコンディショナの圧縮機やオイルポンプ等）を駆動するための補機用バッテリとすることができる。

本実施形態では、第一インバータ回路９１、第二インバータ回路９２、及び昇圧回路９３を構成する各スイッチング素子Ｅは、ＩＧＢＴ（insulated gate bipolar transistor）とされている。なお、スイッチング素子ＥはＩＧＢＴに限定されるわけではなく、ＭＯＳＦＥＴ（metal oxide semiconductor field effect transistor）等の他のスイッチング素子を用いても好適である。

また、本実施形態では、第一回転電機ＭＧ１及び第二回転電機ＭＧ２の双方は、三相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）交流で駆動される交流電動機とされており、さらに、電力の供給を受けて動力を発生するモータ（電動機）としての機能と、動力の供給を受けて電力を発生するジェネレータ（発電機）としての機能とを果たすことが可能とされている。このような回転電機ＭＧは、例えば、電動車両やハイブリッド車両に駆動力源として備えられる。

２．スイッチングユニットの構成
次に、スイッチングユニット１０の構成について説明する。上述したように、本実施形態では、スイッチングユニット１０として、第一スイッチングユニット１１、第二スイッチングユニット１２、及び第三スイッチングユニット１３の３つが備えられている。そして、各スイッチングユニット１０は、スイッチング素子Ｅとダイオード素子Ｄとを備えるとともに、図１及び図２に示すように、スイッチング素子Ｅ及びダイオード素子Ｄが配置される基板１４と、ヒートシンク１５とを備えている。本実施形態では、スイッチングユニット１０及びスイッチング素子Ｅが、それぞれ、本発明における「素子ユニット」及び「半導体素子」に相当する。

本例では、基板１４は、導電性及び熱伝導性の双方を有する材料（例えば、銅やアルミニウム等）で形成されている。そして、スイッチング素子Ｅやダイオード素子Ｄがハンダにより基板１４の上面に固定されることで、スイッチング素子Ｅやダイオード素子Ｄの下面に形成された電極が基板１４と導通するように構成されている。なお、図１及び図２では、基板１４の上面に配置されたスイッチング素子Ｅやダイオード素子Ｄを省略している。

そして、上面にスイッチング素子Ｅやダイオード素子Ｄを配置がされた基板１４が、ヒートシンク１５の上面に配置された状態で、エポキシ樹脂やウレタン樹脂等の硬質の樹脂によりモールド（トランスファーモールド）されることで、スイッチング素子Ｅ、ダイオード素子Ｄ、基板１４、及びヒートシンク１５が一体化（一体成形）されている。なお、ヒートシンク１５の少なくとも下面は、樹脂から露出し、ヒートシンク１５の下面がスイッチングユニット１０の下面となる。本例では、スイッチングユニット１０は、樹脂によりモールドされた部分（樹脂モールド部分、パッケージ部分）が、基板１４に直交する方向に見て矩形状に形成されている。なお、基板１４に直交する方向は、スイッチングユニット１０が冷却器４０に配置された状態で、高さ方向Ｈと平行になる。

ヒートシンク１５は、熱伝導性を有する材料（例えば金属や樹脂等）で形成され、下面には放熱フィンが形成されている。なお、上記のように、本例では基板１４は導電性を有する材料で形成されているため、ヒートシンク１５が導電性を有する材料で形成されている場合には、基板１４とヒートシンク１５との間に電気的絶縁性及び熱伝導性の双方を備えるシート状の部材が配置される。

上記のようにスイッチングユニット１０を構成することで、オンオフ動作に伴いスイッチング素子Ｅが発生した熱は、基板１４を介してヒートシンク１５に効率的に伝達される。すなわち、ヒートシンク１５は、スイッチング素子Ｅからの熱が伝達されるように構成され、スイッチングユニット１０の配置面４１側を向く面（下面）、すなわち、ヒートシンク１５の下面は、スイッチング素子Ｅからの熱が伝熱される伝熱面１５ａとされている。そして、本例では、この伝熱面１５ａに、放熱フィンが形成されている。

なお、図２に示すように、本実施形態では、ヒートシンク１５は、３つのスイッチングユニット１０に対して共通の部材とされ、基板１４に直交する方向視で矩形状（具体的には、長方形状）に形成されている。そして、ヒートシンク１５におけるスイッチングユニット１０に対応する部分の下面に、放熱フィンが形成されており、その他の部分は平坦面とされている。

図３及び図４に示すように、各スイッチングユニット１０は、３種類の端子を備えている。すなわち、第一スイッチングユニット１１は、システム電圧線Ｌｈ（すなわち第一コンデンサ２１の正極端子、以下同様。）と接続するための第一正極接続端子１１ｐと、負極線Ｌｇ（すなわち、第二コンデンサ２２の負極端子、以下同様。）と接続するための第一負極接続端子１１ｎと、第一回転電機ＭＧ１と接続するための第一回転電機接続端子１１ｍと、を備えている。なお、第一回転電機接続端子１１ｍは、三相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）に対応する３つの接続端子により構成されている。

同様に、第二スイッチングユニット１２は、システム電圧線Ｌｈと接続するための第二正極接続端子１２ｐと、負極線Ｌｇと接続するための第二負極接続端子１２ｎと、第二回転電機ＭＧ２と接続するための第二回転電機接続端子１２ｍと、を備えている。なお、第二回転電機接続端子１２ｍは、三相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）に対応する３つの接続端子により構成されている。第三スイッチングユニット１３は、システム電圧線Ｌｈと接続するための第三正極接続端子１３ｐと、負極線Ｌｇと接続するための第三負極接続端子１３ｎと、リアクトル８０と接続するためのリアクトル接続端子１３ｒと、を備えている。

そして、これらの接続端子は、図３に示すように、スイッチングユニット１０の本体部から延出する導電性の金属材料（例えば銅等）により形成されている。ここで、「本体部」とは、スイッチングユニット１０の中核を成す部分であり、本例では、基板１４に直交する方向に見て矩形状に形成された樹脂モールド部分を指す。本実施形態では、接続端子のそれぞれは平板状部材で形成され、スイッチングユニット１０の本体部から配置面４１に平行な方向に突出した後、下側に屈曲されて下方に延びるように形成されている。そして、これらの接続端子に導電性の金属材料（例えば銅等）を用いて構成されたバスバー等の接続部材８７（図１参照）が接続されることで、図４に示すような制御回路が形成される。

なお、図１では、スイッチングユニット１０が備える接続端子や、コンデンサ２０に接続された接続部材８７を簡素化して表している。また、図２及び図３に示す端子台８６は、スイッチングユニット１０が備える接続端子と、コンデンサ２０の正極端子や負極端子、或いは回転電機ＭＧのコイルに接続された接続部材８７とを接続するためのものであり、接続端子と接続部材８７とは、端子台８６において締結ボルトにより締結固定される。なお、接続端子と接続部材８７とが、溶接により固定される構成とすることもできる。本実施形態では、第一正極接続端子１１ｐ、第一負極接続端子１１ｎ、第二正極接続端子１２ｐ、第二負極接続端子１２ｎ、第三正極接続端子１３ｐ、及び第三負極接続端子１３ｎが、本発明における「接続端子」に相当する。

図３に示すように、第一正極接続端子１１ｐ及び第一負極接続端子１１ｎは、第一スイッチングユニット１１の本体部から配置面４１に平行な所定の突出方向Ｐに突出するように配置されている。ここで、「所定の突出方向Ｐ」は、配置面４１に平行な任意の方向とすることができ、本例では、図３に示すように、基板１４に直交する方向（高さ方向Ｈ）に見て、矩形状の樹脂モールド部分の一辺に平行な方向とされている。そして、後述するように、第一正極接続端子１１ｐや第一負極接続端子１１ｎの接続対象であるコンデンサ２０を収容するコンデンサ収容室５１ａは、開口部５１ｂが突出方向Ｐに向かって開口するように形成されている。

これにより、第一スイッチングユニット１１のコンデンサ２０との接続端子１１ｐ，１１ｎと、コンデンサ２０の開口方向Ｏへ向かって突出する電極端子とを同じ方向に突出させることができ、第一スイッチングユニット１１とコンデンサ２０との間の電気的な経路の長さ（第一正極接続端子１１ｐ、第一負極接続端子１１ｎ、及び接続部材８７の長さ）を短く抑えて、スイッチング素子Ｅのスイッチングにより生じるサージ電圧を小さく抑えることが可能となっている。また、第一正極接続端子１１ｐ、第一負極接続端子１１ｎ、及び接続部材８７の形状を簡素なものとすることも可能となっている。

第二正極接続端子１２ｐ、第二負極接続端子１２ｎ、第三正極接続端子１３ｐ、及び第三負極接続端子１３ｎについても同様に、第二スイッチングユニット１２や第三スイッチングユニット１３の本体部から突出方向Ｐに突出するように配置されており、上記の効果を得ることができる。

一方、第一回転電機接続端子１１ｍ、第二回転電機接続端子１２ｍ、及びリアクトル接続端子１３ｒは、スイッチングユニット１０の本体部から突出方向Ｐとは反対方向に突出するように配置されている。また、詳細は省略するが、スイッチングユニット１０の突出方向Ｐ側の端部及びその反対方向側の端部の双方には、制御基板３０との間でスイッチング信号等を伝送するための信号線８８が接続されている。

３．冷却器の構成
次に、冷却器４０の構成について説明する。冷却器４０は、スイッチングユニット１０が載るように配置される配置面４１を有するとともに当該配置面４１に配置されたスイッチングユニット１０を冷却する。冷却器４０は、熱伝導性を有する材料（例えばアルミニウム等の金属や、高熱伝導性の樹脂等）で形成される。

本実施形態では、冷却器４０は、インバータ装置１００に供給される冷却液を利用して、ヒートシンク１５を介した熱伝導によりスイッチングユニット１０を冷却するように構成されている。インバータ装置１００に供給される冷却液を流通させるべく、図１及び図２に示すように、冷却器４０の下面には、上側に窪んだベース側流通路７１が形成されている。本実施形態では、冷却液が本発明における「冷媒」に相当する。

本実施形態では、図１〜図３に示すように、冷却器４０は、高さ方向Ｈに見て長方形状に形成された本体部と、本体部の外縁部に当該本体部から突出（円筒状に膨出）するように設けられた複数（本例では８個）の取付部４３とを備え、これら本体部と取付部４３とが一体的に形成されている。

そして、冷却器４０は、ベース部材３に設けられた挿通孔に下側から挿通された第一締結ボルト６１が取付部４３に形成された締結孔に固定されることで、ベース部材３に対して上下方向に締結固定される。なお、図１に示すように、冷却器４０の下面とベース部材３の上面との間には第二シール部材８２が配置されており、第一締結ボルト６１により冷却器４０とベース部材３とが上下方向に締結固定されることで、ベース側流通路７１を流通する冷却液がベース側流通路７１の外部へ漏出することが防止されている。

また、冷却器４０が備える取付部４３の少なくとも一部は、上側にブラケット固定部４２が設けられており、このブラケット固定部４２に支持ブラケット５０が固定される。本実施形態では、図３に示すように、取付部４３の内の一部である６個の取付部４３が、上側にブラケット固定部４２が設けられた複合部とされ、残り２つの取付部４３に対して上側に突出した形状とされている。なお、本体部、取付部４３、及びブラケット固定部４２の全ては、一体成形や嵌合等により一体化されている。

図１及び図２に示すように、冷却器４０の本体部の上面には、スイッチングユニット１０を配置するための配置面４１が形成されている。ここで、本実施形態では、３つのスイッチングユニット１０が備えられ、各スイッチングユニット１０は、ヒートシンク１５が下側に露出するように構成されている。そのため、冷却器４０に設けられた配置面４１は、ヒートシンク１５が下側に露出したスイッチングユニット１０を載せることが可能に形成されている。

本実施形態では、スイッチングユニット１０は、配置面４１に対して接触するように配置されている。そして、図２に示すように、配置面４１は、ヒートシンク１５における放熱フィンが形成されていない平坦部に下側から当接する上側部分と、ヒートシンク１５における放熱フィンが形成されているフィン形成部の下側に位置するとともに当該上側部分に対して下側に窪んだ下側部分とを備えている。本例では、配置面４１の下側部分は、凹凸を有する平面とされている。

そして、ヒートシンク１５の下面（すなわち上述した伝熱面１５ａ）と配置面４１との間に、スイッチングユニット１０を冷却するための冷却液の流通路であるユニット側流通路７０が形成されている。具体的には、ヒートシンク１５の放熱フィンの表面を含む伝熱面１５ａと配置面４１とにより規定される空間が、ユニット側流通路７０とされている。本実施形態では、ユニット側流通路７０が本発明における「流通路」に相当する。

このユニット側流通路７０は、ベース側流通路７１と図示しない連通部を介して互いに連通しており、インバータ装置１００に対して供給された冷却液は、ベース側流通路７１を介してユニット側流通路７０に供給される。これにより、冷却器４０は、供給された冷却液との熱交換により自身の温度を低く抑えつつ、ユニット側流通路７０の上側に配置されたスイッチングユニット１０を効率的に冷却することが可能となっている。

なお、図１及び図２に示すように、ヒートシンク１５と配置面４１との間には第一シール部材８１が配置されており、これによりユニット側流通路７０を流通する冷却液が、配置面４１とヒートシンク１５の下面との間を介してユニット側流通路７０の外部に漏出することが防止されている。

ところで、本実施形態では、図３に示すように、複数（本例では３つ）のスイッチングユニット１０は、突出方向Ｐが互いに同じ方向となるように配置されているとともに、配置面４１に直交する高さ方向Ｈに見て、突出方向Ｐに直交する方向に並べて配置されている。このような構成に合わせて、冷却器４０は、本体部が高さ方向Ｈに見て長辺が突出方向Ｐに直交する長方形状に形成され、この長辺が長手方向Ｌに沿うようにベース部材３に対して固定されている。すなわち、本実施形態では、複数のスイッチングユニット１０の配列方向は、長手方向Ｌに平行とされている。

４．支持ブラケットの構成
次に、支持ブラケット５０の構成について説明する。支持ブラケット５０は、コンデンサ２０を収容するコンデンサ収容室５１ａと、コンデンサ収容室５１ａに対して冷却器４０側とは反対側に設けられて制御基板３０が固定される基板固定部５２とを有する。本実施形態では、コンデンサ２０（第一コンデンサ２１と第二コンデンサ２２）は、互いに平行な２つの平行平面２３（図１、図２参照）を有するように形成されているとともに、第一コンデンサ２１と第二コンデンサ２２との双方が、コンデンサ収容室５１ａに収容されている。本実施形態では、支持ブラケット５０が本発明における「支持部材」に相当する。

図１及び図２に示すように、コンデンサ収容室５１ａは、支持ブラケット５０が備える収容室形成部５１の内部に形成されている。この収容室形成部５１は、一面が開口した直方体状の部材とされ、樹脂等の絶縁性を有する材料で形成される。本実施形態では、収容室形成部５１は、内部空間の高さが一様となるように形成されており、図１及び図２に示すように、上面部及び下面部の双方が互いに平行な平坦面とされている。これにより、収容室形成部５１の内部に形成されるコンデンサ収容室５１ａも、互いに平行な上面部及び下面部を有する空間として形成される。具体的には、コンデンサ収容室５１ａは、図３に示すように直方体状の空間として形成され、収容室形成部５１の開口が、コンデンサ収容室５１ａの開口部５１ｂとなる。なお、本実施形態では、収容室形成部５１は一面でのみ開口し、他は閉塞されている。よって、本実施形態では、コンデンサ収容室５１ａは、開口部５１ｂでのみ開口し、他は閉塞された空間とされている。すなわち、コンデンサ収容室５１ａは、本例では、上面壁、下面壁、及び開口部５１ｂを除く周囲の側面を覆う側壁により区画形成されている。

一方、基板固定部５２は、支持ブラケット５０が備える板状部５５に形成されており、本例では、基板固定部５２は板状部５５と一体的に形成されている。板状部５５は、外周部に対して中央部が上側に隆起した平板状の部材とされている。そして、板状部５５は、収容室形成部５１の上面部に配置され、収容室形成部５１と一体成形や嵌合等により一体化されている。板状部５５は、熱伝導性を有する材料（例えば、アルミニウム等の金属や樹脂等）で形成される。例えば、収容室形成部５１が樹脂で形成され、板状部５５が金属（アルミニウム等）で形成される場合には、金属（アルミニウム等）と樹脂との一体成形技術により、収容室形成部５１と板状部５５とが一体化された支持ブラケット５０を製造することができる。

本実施形態では、基板固定部５２は、板状部５５から上方に突出する円筒状に形成されている。板状部５５は、収容室形成部５１の上面部に直交する方向（本例では高さ方向Ｈに平行）に見て矩形状に形成されている。そして、板状部５５は、図３に示すように、外周部に基板固定部５２が形成されているとともに、外周部よりも中央側にも基板固定部５２が形成されている。そして、制御基板３０に設けられた挿通孔に上側から挿通された第三締結ボルト６３が基板固定部５２に固定されることで、制御基板３０が支持ブラケット５０に対して上下方向に締結固定される。

また、板状部５５の周縁部の６箇所には、支持ブラケット５０を冷却器４０に固定するための取付部５３が形成されている。この取付部５３は、冷却器４０に形成されたブラケット固定部４２に対応する位置に形成されており、取付部５３の挿通孔に上側から挿通された第二締結ボルト６２がブラケット固定部４２に固定されることで、支持ブラケット５０が冷却器４０に対して上下方向に締結固定される。これにより、支持ブラケット５０を介した熱伝導により、コンデンサ２０や制御基板３０を冷却器４０により冷却することが可能となっている。

また、図３に示すように、支持ブラケット５０は、コンデンサ収容室５１ａの開口部５１ｂが突出方向Ｐに向かって開口する向きで、冷却器４０に対して固定される。すなわち、コンデンサ収容室５１ａが備える開口部５１ｂは、突出方向Ｐに向かって開口する開口部とされている。なお、本例では、開口部５１ｂの開口方向Ｏが、突出方向Ｐと同じ方向、より正確には、突出方向Ｐと平行な方向とされる。なお、本例では、開口部５１ｂにより規定される開口面は平面であり、当該平面の法線方向が開口部５１ｂの開口方向Ｏとなる。

ここで、コンデンサ収容室５１ａの構成について更に詳しく説明する。上述したように、コンデンサ収容室５１ａを内部に形成する収容室形成部５１は、上面部及び下面部の双方が互いに平行な平坦面とされている。これにより、コンデンサ収容室５１ａも、互いに平行な二面である上面部及び下面部を備えた空間として形成され、全体として直方体状の空間として形成される。

そして、コンデンサ収容室５１ａの下面部、すなわち、収容室形成部５１の下面部の下面は、支持ブラケット５０が冷却器４０に固定された状態で、配置面４１に平行に配置されるとともに配置面４１と対向する平行対向面５１ｃとされている。すなわち、コンデンサ収容室５１ａの下側には、平行対向面５１ｃが備えられている。そして、コンデンサ収容室５１ａは、２つの平行平面２３が平行対向面５１ｃに平行に配置される状態でコンデンサ２０を収容している。これにより、互いに平行な２つの平行平面２３を有するように形成された第一コンデンサ２１及び第二コンデンサ２２を収容するコンデンサ収容室５１ａが占める空間を、上下方向に小さく抑えることが可能となっている。

なお、本実施形態では、コンデンサ収容室５１ａは、図３に示すように、平行対向面５１ｃに直交する方向に見た平面視（以下、単に「平面視」という。）で長方形状に形成されているとともに、その長辺５４が平面視で開口方向Ｏに直交するように配置されている。なお、本例では開口方向Ｏは突出方向Ｐと平行であるため、コンデンサ収容室５１ａは、上記長辺５４が突出方向Ｐに直交するように配置される。これにより、平行対向面５１ｃも、平面視で長辺が開口方向Ｏ（突出方向Ｐ）に直交するように配置された長方形状に形成されている。

また、本実施形態では、コンデンサ収容室５１ａには複数（本例では５個）のコンデンサユニット２０ａが収容され、単一のコンデンサユニット２０ａ或いは互いに並列接続された複数のコンデンサユニット２０ａにより、第一コンデンサ２１や第二コンデンサ２２が形成されている。そして、コンデンサユニット２０ａが備える互いに平行な２つの平行平面により、上述したコンデンサ２０（第一コンデンサ２１及び第二コンデンサ２２）の平行平面２３が形成されている。

本例では、コンデンサユニット２０ａは、金属膜が例えば蒸着等により設けられた誘電体フィルムを巻回或いは積層することで形成されたフィルムコンデンサとされており、概略直方体状に形成されている。そして、コンデンサユニット２０ａは、当該直方体の最も長い辺が開口部５１ｂの開口方向Ｏに沿うように配置されるとともに、長手方向Ｌに沿って複数のコンデンサユニット２０ａ（図２参照）が並べて配置されている。

そして、コンデンサユニット２０ａは、コンデンサ収容室５１ａの開口部５１ｂを介して注入された充填樹脂６０とともに、コンデンサ収容室５１ａ内に収容されている。すなわち、本実施形態では、第一コンデンサ２１及び第二コンデンサ２２の双方は、コンデンサ収容室５１ａ内に充填樹脂６０とともに収容されている。これにより、コンデンサ２０を、外部からの湿気による劣化を抑制しつつ、支持ブラケット５０に対して固定することが可能となっている。なお、充填樹脂６０は、例えば、ウレタン樹脂やエポキシ樹脂等とされる。なお、本実施形態では、コンデンサ収容室５１ａは、開口部５１ｂでのみで開口し、他の部分は閉塞されている。そして、開口部５１ｂは、直方体状のコンデンサ収容室５１ａにおける、底面部よりも面積の小さい側面部に形成されている。これにより、外部からの湿気の侵入を抑制するために必要となる充填樹脂６０の体積を小さく抑えて、製造コストや重量を抑制することが可能となっている。

ところで、上記のように、支持ブラケット５０に形成された取付部５３の挿通孔に上側から挿通された第二締結ボルト６２がブラケット固定部４２に固定されることで、支持ブラケット５０が冷却器４０に対して上下方向に締結固定される。この際、図１及び図２に示すように、平行対向面５１ｃは、スイッチングユニット１０の上面に接触（当接）するとともに、スイッチングユニット１０を冷却器４０側へ押圧した状態となる。すなわち、支持ブラケット５０は、平行対向面５１ｃによりスイッチングユニット１０を冷却器４０側へ押圧する状態で、冷却器４０に固定されている。これにより、スイッチングユニット１０の冷却器４０への固定構造を簡素化することができ、部品点数の抑制や、組付工程の簡素化を図ることができる。

この際、スイッチングユニット１０を押圧する平行対向面５１ｃは、支持ブラケット５０が備える収容室形成部５１の底面部に形成されているため、材料の選択に関する自由度が比較的高く、強度を確保するのが比較的容易な部分でスイッチングユニット１０を押圧することができる。よって、スイッチングユニット１０を冷却器４０側へ押圧することによる支持ブラケット５０の変形は抑制されており、スイッチングユニット１０をより確実に冷却器４０側へ押圧することが可能な構成となっている。

さらに、本実施形態では、複数（本例では３つの）のスイッチングユニット１０のそれぞれが、高さ方向Ｈに見て、平行対向面５１ｃと重複する部分を有するように配置されている。具体的には、本実施形態では、図１に示すように、平行対向面５１ｃの突出方向Ｐ側の端部が、スイッチングユニット１０の本体部（樹脂モールド部分）の突出方向Ｐ側の端部に対して突出方向Ｐ側に位置し、平行対向面５１ｃの突出方向Ｐとは反対側の端部が、スイッチングユニット１０の本体部の突出方向Ｐとは反対側の端部に対して突出方向Ｐ側に位置する。また、図２に示すように、平行対向面５１ｃは、長手方向Ｌにおいて、３つのスイッチングユニット１０の本体部をほぼ覆うように配置されている。

よって、本実施形態では、複数のスイッチングユニット１０のそれぞれは、高さ方向Ｈに見て、突出方向Ｐの突出方向Ｐとは反対側の一部を除く領域並びに長手方向Ｌの全域で、平行対向面５１ｃと重複するように配置されている。これにより、１つの平行対向面５１ｃにより３つのスイッチングユニット１０の全てを冷却器４０側へ押圧することが可能となっている。

５．その他の実施形態
最後に、本発明に係るその他の実施形態を説明する。なお、以下の各々の実施形態で開示される特徴は、その実施形態でのみ利用できるものではなく、矛盾が生じない限り、別の実施形態にも適用可能である。

（１）上記の実施形態では、平行対向面５１ｃが、スイッチングユニット１０の上面に当接した状態で、スイッチングユニット１０を冷却器４０側へ押圧する構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、平行対向面５１ｃとスイッチングユニット１０の上面との間に他の部材（例えばゴム材等）が配置され、平行対向面５１ｃが、当該他の部材を介してスイッチングユニット１０を冷却器４０側へ押圧する構成とすることもできる。このような構成では、当該他の部材を熱伝導性の低い材料で形成されたものとすることで、スイッチングユニット１０と支持ブラケット５０との間の断熱をより確実に図ることができる。

（２）上記の実施形態では、スイッチングユニット１０の配置面４１側を向く面である伝熱面１５ａに、放熱フィンが形成された構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、伝熱面１５ａが放熱フィンを備えない構成とすることもできる。このような構成において、伝熱面１５ａの全域を配置面４１に対して接触させ、伝熱面１５ａと配置面４１との間に冷却液の流通路が形成されていない構成とすることもできる。このような構成においても、伝熱面１５ａが配置面４１に対して良好に接触するようにスイッチングユニット１０を配置することで、スイッチング素子Ｅからの熱を配置面４１を介して冷却器４０側に良好に放熱させて、スイッチング素子Ｅを適切に冷却することができる。

（３）上記の実施形態では、スイッチングユニット１０が、配置面４１に対して接触するように配置される構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、スイッチングユニット１０が配置面４１に対して接触することなく、間に他の部材を介した状態で配置面４１に載るように配置された構成とすることもできる。

（４）上記の実施形態では、コンデンサ収容室５１ａが、突出方向Ｐに向かって開口する開口部５１ｂを備え、当該開口部５１ｂでのみ開口した構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、コンデンサ収容室５１ａが、配置面４１に平行な方向であって突出方向Ｐに対して直交する方向に向かって開口する開口部を備え、当該開口部でのみ開口する構成とすることもできる。また、コンデンサ収容室５１ａが、突出方向Ｐとは反対方向に向かって開口する開口部を備え、当該開口部でのみ開口する構成とすることもできる。

（５）上記の実施形態では、コンデンサ収容室５１ａが一面（開口部５１ｂ）でのみ開口し、開口面が平面とされた構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、コンデンサ収容室５１ａが複数の面で開口するように形成された構成とすることもできる。また、開口面の形状は平面に限定されず、開口面が円弧状の面として形成された構成とすることができ、この場合には、当該円弧状面の中心点の法線方向が、開口部の開口方向Ｏとなる。また、開口面が、法線方向が互いに異なる複数（例えば２個や３個）の平面を法線方向が同一の面に含まれるように配置してなる複合面として形成された構成とすることもでき、この場合には、各平面の法線方向の平均値（法線ベクトルの和）が、開口部の開口方向Ｏとなる。

（６）上記の実施形態では、コンデンサ２０が、コンデンサ収容室５１ａ内に充填樹脂６０とともに収容された構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、コンデンサ収容室５１ａ内に充填樹脂６０が配置されず、コンデンサ２０が締結ボルトや嵌合等によりコンデンサ収容室５１ａ内に支持された構成とすることもできる。

（７）上記の実施形態では、インバータ装置１００が複数（具体的には３つ）のスイッチングユニット１０を備え、これら複数のスイッチングユニット１０が、突出方向Ｐが互いに同じ方向とされた構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、複数のスイッチングユニット１０の少なくとも一部が、突出方向Ｐが他と異なるように配置された構成とすることもできる。このような構成においても、複数のスイッチングユニット１０の配列方向を、長手方向Ｌに平行な方向とすると好適である。

（８）上記の実施形態では、複数のスイッチングユニット１０の配列方向が、高さ方向Ｈに見て、突出方向Ｐに直交する方向である構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、複数のスイッチングユニット１０を、配列方向が高さ方向Ｈに見て突出方向Ｐと９０度未満の角度で交差する方向、或いは突出方向Ｐに平行な方向となるように配置することもできる。

（９）上記の実施形態では、コンデンサ収容室５１ａが、平面視で長方形状に形成されていると共に、長辺５４が平面視で開口部５１ｂの開口方向Ｏに直交する構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、長辺５４が平面視で開口方向Ｏに平行に配置された構成とすることもできる。また、コンデンサ収容室６５１ａは、平面視で長方形状に形成されたものに限定されず、四角形以外の多角形状や円形（楕円を含む）状等のあらゆる形状を採用することができる。

（１０）上記の実施形態では、インバータ装置１００が複数のスイッチングユニット１０を備え、これら複数のスイッチングユニット１０のそれぞれが、高さ方向Ｈに見て平行対向面５１ｃと重複する部分を有するように配置されている構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、一部のスイッチングユニット１０が、高さ方向Ｈに見て平行対向面５１ｃと重複しない位置にずらして配置された構成とすることもできる。

（１１）上記の実施形態では、第一コンデンサ２１と第二コンデンサ２２との双方が、互いに平行な２つの平行平面２３を有するように形成されているとともに、双方がコンデンサ収容室５１ａに収容されている構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、第一コンデンサ２１のみがコンデンサ収容室５１ａに収容され、第二コンデンサ２２が冷却器４０に対して下側等のコンデンサ収容室５１ａの外部に備えられた構成とすることもできる。このような構成では、第一コンデンサ２１が、本発明における「コンデンサ」に相当し、第二コンデンサ２２の形状として任意の形状（例えば、互いに平行な２つの平面を有さない円筒状等）を採用することができる。

（１２）上記の実施形態では、インバータ装置１００が２個の回転電機ＭＧを駆動制御する構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、インバータ装置１００が２個以外の個数（例えば、１個や３個、４個等）の回転電機ＭＧを駆動制御する構成とすることもできる。また、ここでは、本発明を、回転電機ＭＧを制御するためのインバータ装置１００に適用した場合を例として説明したが、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、あらゆる半導体装置に本発明を適用することができる。

（１３）その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、本願の特許請求の範囲に記載された構成及びこれと均等な構成を備えている限り、特許請求の範囲に記載されていない構成の一部を適宜改変した構成も、当然に本発明の技術的範囲に属する。

本発明は、半導体素子を備える素子ユニットと、素子ユニットに電気的に接続されるコンデンサと、半導体素子を制御する制御基板と、素子ユニットが載るように配置される素子ユニット配置面を有するとともに当該素子ユニット配置面に配置された素子ユニットを冷却する冷却器と、を備えた半導体装置に好適に利用することができる。

１０：スイッチングユニット（素子ユニット）
１１ｐ：第一正極接続端子（接続端子）
１１ｎ：第一負極接続端子（接続端子）
１２ｐ：第二正極接続端子（接続端子）
１２ｎ：第二負極接続端子（接続端子）
１３ｐ：第三正極接続端子（接続端子）
１３ｎ：第三負極接続端子（接続端子）
１５ａ：伝熱面
２０：コンデンサ
２３：平行平面
３０：制御基板
４０：冷却器
４１：配置面（素子ユニット配置面）
５０：支持ブラケット（支持部材）
５１ａ：コンデンサ収容室
５１ｂ：開口部
５１ｃ：平行対向面
５２：基板固定部
５４：長辺
６０：充填樹脂
７０：ユニット側流通路（流通路）
１００：インバータ装置（半導体装置）
Ｅ：スイッチング素子（半導体素子）
Ｏ：開口方向
Ｐ：突出方向

Claims (5)

1. 半導体素子を備える素子ユニットと、前記素子ユニットに電気的に接続されるコンデンサと、前記半導体素子を制御する制御基板と、前記素子ユニットが載るように配置される素子ユニット配置面を有するとともに当該素子ユニット配置面に配置された前記素子ユニットを冷却する冷却器と、を備えた半導体装置であって、
   前記コンデンサを収容するコンデンサ収容室と、前記コンデンサ収容室に対して前記冷却器側とは反対側に設けられて前記制御基板が固定される基板固定部とを有する支持部材を備え、
   前記コンデンサは、互いに平行な２つの平行平面を有し、
   前記コンデンサ収容室は、前記素子ユニット配置面に平行に配置されると共に前記素子ユニット配置面と対向する平行対向面を備え、更に、前記２つの平行平面が前記平行対向面に平行に配置される状態で前記コンデンサを収容し、
   前記平行対向面により前記素子ユニットを前記冷却器側へ押圧する状態で、前記支持部材が前記冷却器に固定されている半導体装置。
2. 前記素子ユニットの前記コンデンサとの接続端子が、前記素子ユニットの本体部から前記素子ユニット配置面に平行な所定の突出方向に突出するように配置され、
   前記コンデンサ収容室は、前記突出方向に向かって開口する開口部を備え、
   前記コンデンサは、前記コンデンサ収容室内に充填樹脂とともに収容されている請求項１に記載の半導体装置。
3. 複数の前記素子ユニットを備え、
   前記コンデンサ収容室は、前記平行対向面に直交する方向に見た平面視で長方形状に形成されていると共に、長辺が前記平面視で前記開口部の開口方向に直交するように配置され、
   前記複数の素子ユニットのそれぞれが、前記素子ユニット配置面に直交する方向に見て、前記平行対向面と重複する部分を有するように配置されている請求項２に記載の半導体装置。
4. 前記複数の素子ユニットは、前記突出方向が互いに同じ方向とされるとともに、前記素子ユニット配置面に直交する方向に見て、前記突出方向に直交する方向に並べて配置され、
   前記開口部の開口方向が、前記突出方向と同じ方向とされている請求項３に記載の半導体装置。
5. 前記素子ユニットの前記素子ユニット配置面側を向く面は、前記半導体素子からの熱が伝熱される伝熱面とされ、
   前記伝熱面と前記素子ユニット配置面との間に、前記素子ユニットを冷却するための冷媒の流通路が形成されている請求項１から４のいずれか一項に記載の半導体装置。

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