JP5893082B2 - Power converter - Google Patents
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Description
本発明は、電力変換装置に関わり、特に、半導体素子とこの半導体素子を制御する回路基板を備えている電力変換装置に関する。 The present invention relates to a power conversion device, and more particularly, to a power conversion device including a semiconductor element and a circuit board that controls the semiconductor element.
電気自動車、プラグインハイブリッド自動車、電車等の走行用モータを駆動するインバータは、パワー半導体素子モジュール、回路基板、平滑コンデンサ、冷却器、インバータ制御基板、接続バスバーなどから構成されている。このインバータは、通常、モータ、エンジン、トランスミッションから離れた場所に設置されており、その冷却には、エンジン系とは別系統に設けられた水冷機構か、空冷機構が採用されている。インバータの構成要素のうち、パワー半導体素子モジュールと回路基板は、電力変換装置と呼ばれている。 An inverter that drives a motor for traveling such as an electric vehicle, a plug-in hybrid vehicle, and a train includes a power semiconductor element module, a circuit board, a smoothing capacitor, a cooler, an inverter control board, a connection bus bar, and the like. This inverter is usually installed in a place away from the motor, engine, and transmission, and a water cooling mechanism or an air cooling mechanism provided in a separate system from the engine system is employed for cooling. Among the components of the inverter, the power semiconductor element module and the circuit board are called a power conversion device.
ハイブリッド自動車やプラグインハイブリッド自動車では、インバータをモータ、エンジン、トランスミッションと一体とし、駆動系をひとまとめにした構成が近年採用されるようになっている(例えば特許文献1)。パワー半導体素子モジュールはスイッチング素子をトランスファーモールドにて樹脂封止したものである。パワー半導体素子モジュールの主回路バスバーには走行用モータを駆動するための電流が流れる。パワー半導体素子モジュールの制御は電子部品を搭載した回路基板にて行われる。回路基板に接続ピンをはんだにて接合することで、回路基板とパワー半導体素子モジュールが接続される。 In hybrid vehicles and plug-in hybrid vehicles, a configuration in which an inverter is integrated with a motor, an engine, and a transmission and a drive system is integrated has recently been adopted (for example, Patent Document 1). The power semiconductor element module is obtained by sealing a switching element with a transfer mold. A current for driving the traveling motor flows through the main circuit bus bar of the power semiconductor element module. The power semiconductor element module is controlled by a circuit board on which electronic components are mounted. The circuit board and the power semiconductor element module are connected by joining the connection pins to the circuit board with solder.
電力変換装置が、モータ、エンジン、トランスミッションと冷却機構を共用している場合、電力変換装置にはモータ、エンジン、トランスミッションから発生する振動が走行中に直接伝えられる。また、ミッションオイルモータ、エンジン、トランスミッションは動作温度が高いため、冷却機構に流れる冷却媒体であるエンジン冷却水やミッションオイルは高温になる。 When the power converter shares a cooling mechanism with the motor, engine, and transmission, vibration generated from the motor, engine, and transmission is directly transmitted to the power converter during travel. In addition, since the operation temperature of the mission oil motor, engine, and transmission is high, the engine coolant and the mission oil, which are cooling media flowing through the cooling mechanism, become high temperature.
電力変換装置とモータ、エンジン、トランスミッションとを一体化し、駆動系をひとまとめにしたいという要求は高まる一方である。このため、電力変換装置には、耐振性の確保と同時に高温環境での動作確保が要求されるようになっている。電子部品を搭載した回路基板は剛性が低く、電力変換装置には、モータ、エンジン、トランスミッションから発生する振動が走行中に直接伝わるため、特に電子部品が破損しやすい。耐振性の向上策として、回路基板を多数のネジにて剛性の高い筐体等に取り付けた構造も提案されている。回路基板の直下にはパワー半導体素子が配置されているため回路基板に支持構造を設けることは実際には困難である。 There is an increasing demand for integrating a power converter with a motor, an engine, and a transmission to integrate the drive system. For this reason, power converters are required to ensure operation in a high-temperature environment at the same time as ensuring vibration resistance. A circuit board on which electronic components are mounted has low rigidity, and vibrations generated from a motor, an engine, and a transmission are directly transmitted to the power conversion device during traveling, so that the electronic components are particularly easily damaged. As a measure for improving vibration resistance, a structure in which a circuit board is attached to a highly rigid housing or the like with a large number of screws has been proposed. Since a power semiconductor element is disposed immediately below the circuit board, it is actually difficult to provide a support structure on the circuit board.
電力変換装置は、モータ、エンジン、トランスミッションと冷却機構を共用している。電力変換装置には高温環境での動作が要求される上に、温度差の激しい冷熱サイクルが加わる。接続ピンと基板を、あるいは電子部品と基板を、はんだで接合すると、接続ピンおよび電子部品は基板との接合部ではんだが破損しやすい。特に、パワー半導体素子にSiCを用いて、電力変換装置を高温駆動させる場合には、この点が顕著になる。 The power converter shares a motor, an engine, a transmission, and a cooling mechanism. The power conversion device is required to operate in a high temperature environment and is subjected to a cooling / heating cycle with a large temperature difference. When the connection pin and the substrate or the electronic component and the substrate are joined with solder, the connection pin and the electronic component are easily damaged at the joint portion with the substrate. In particular, when SiC is used for the power semiconductor element and the power converter is driven at a high temperature, this point becomes remarkable.
本発明は、上記のような課題を解決する為になされたものである。すなわち、パワー半導体素子とパワー半導体素子を制御する回路基板とパワー半導体素子を回路基板に接続する手段とを備えた電力変換装置において、回路基板と電子部品の耐振性を確保することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems. That is, in a power conversion device including a power semiconductor element, a circuit board for controlling the power semiconductor element, and a means for connecting the power semiconductor element to the circuit board, an object is to ensure vibration resistance of the circuit board and the electronic component. .
本願にかかわる電力変換装置は、制御端子と主端子を有するスイッチング半導体素子、スイッチング半導体素子の制御端子に接続され外部に突出している接続ピン、および、スイッチング半導体素子の主端子に接続され外部に突出しているバスバーを有する半導体素子モジュールと、スイッチング半導体素子に制御信号を発信する電子部品、電子部品を搭載し基板端子が第1主面に形成されている回路基板、本体部が回路基板の第1主面に対向する第2主面に固定されている第1リードフレーム、回路基板から間隔を隔てて配置された第2リードフレーム、第2リードフレームと基板端子とを接続するワイヤ、および、電子部品と回路基板と第1リードフレームと第2リードフレームとワイヤを囲繞する封止樹脂を有する回路基板モジュールと、を備え、開口が第2リードフレームに形成されており、接続ピンは開口に挿入されている。 A power conversion device according to the present application includes a switching semiconductor element having a control terminal and a main terminal, a connection pin connected to the control terminal of the switching semiconductor element and protruding to the outside, and a connection pin connected to the main terminal of the switching semiconductor element and protruding to the outside. A semiconductor element module having a bus bar, an electronic component that transmits a control signal to the switching semiconductor element, a circuit board on which the electronic component is mounted and the substrate terminal is formed on the first main surface, and the main body is the first of the circuit board A first lead frame fixed to a second main surface opposite to the main surface; a second lead frame disposed at a distance from the circuit board; wires connecting the second lead frame and the board terminal; Circuit board module having sealing resin surrounding component, circuit board, first lead frame, second lead frame and wire The provided, opening is formed in the second lead frame, connecting pin is inserted into the opening.
本発明における電力変換装置は、電子部品および回路基板が樹脂で封止されているため、耐震性が向上している。また、高温環境下での動作を確保することができる。 In the power conversion device according to the present invention, since the electronic component and the circuit board are sealed with resin, the earthquake resistance is improved. Moreover, the operation | movement in a high temperature environment is securable.
本発明の実施の形態に係る電力変換装置について、図を参照しながら以下に説明する。
なお、各図において、同一または同様の構成部分については同じ符号を付していて、対応する各構成部のサイズや縮尺はそれぞれ独立している。例えば構成の一部を変更した断面図の間で、変更されていない同一構成部分を図示する際に、同一構成部分のサイズや縮尺が異なっている場合もある。また、電力変換装置の構成は、実際にはさらに複数の部材を備えているが、説明を簡単にするため、説明に必要な部分のみを記載し、他の部分については省略している。
A power converter according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
In each figure, the same or similar components are denoted by the same reference numerals, and the sizes and scales of the corresponding components are independent. For example, when the same components that are not changed are illustrated in cross-sectional views in which a part of the configuration is changed, the sizes and scales of the same components may be different. Moreover, although the structure of the power converter device is actually provided with a plurality of members, only the part necessary for the description is shown and the other parts are omitted for the sake of simplicity.
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態によるインバータを示す構成図である。インバータ100は、電気自動車、プラグインハイブリッド自動車、電車等の電動化車両の走行用モータ18を駆動するのに使われる。インバータ100は、モータ、エンジン、トランスミッションと一体化していて、平滑コンデンサ19と複数の電力変換装置20から構成されている。電力変換装置20は回路基板モジュール1と半導体素子モジュール2と主回路バスバー9a,9bを備えている。電力変換装置20から3相交流電力(U相、V相、W相)が走行用モータ18に供給される。電力変換装置20は、モータ、エンジン、トランスミッションと冷却機構を共用している。主回路バスバー9(9a,9b)には走行用モータ18を駆動する電流が流れる。
FIG. 1 is a block diagram showing an inverter according to an embodiment of the present invention. The
図2はこの発明の実施の形態1による電力変換装置を示す正面図である。半導体素子モジュール2はスイッチング素子2aをトランスファーモールドにて樹脂封止したものである。スイッチング素子2aは制御端子2xと第1主端子2y(ソース)と第2主端子2z(ドレイン)が形成されている。接続ピン3はスイッチング素子2aの制御端子2x(ゲート)の他に、ソース、電流センサ、温度センサカソード、温度センサアノードなどに接続されている。主回路バスバー9a(第1バスバー)はスイッチング素子2aの第1主端子2yに接続されている。主回路バスバー9b(第2バスバー)はスイッチング素子2aの第2主端子2zに接続されている。半導体素子モジュール2の制御は回路基板モジュール1にて行われる。接続ピン3とリードフレーム8を接続することで、回路基板モジュール1と半導体素子モジュール2とが接続される。半導体素子モジュール2を構成するスイッチング素子2aは高温動作が可能なSiC素子が好適である。
FIG. 2 is a front view showing the power conversion apparatus according to
図3は、この発明の実施の形態1による電力変換装置を示す断面図である。回路基板モジュール1は、電子部品5、回路基板6、リードフレーム8(8a,8b)などを、エポキシ樹脂である封止樹脂4にてトランスファーモールドしたものである。回路基板6は第1主面6cと第2主面6dを有する。リードフレーム8a(第1リードフレームまたはメインリードフレーム)は本体部8xと延在部8yを有する。電子部品5ははんだ15aにて回路基板6に接合されている。電子部品5を搭載する回路基板6は下面(第2主面6d)がリードフレーム8aの本体部8xに接着剤15bにて接合している。回路基板6とリードフレーム8の電気的な接合はワイヤ7にて行われる。封止樹脂4は、回路基板6とワイヤ7の接合部、ワイヤ7とリードフレーム8の接合部、回路基板6と電子部品5の接合部をトランスファーモールド封止している。リードフレーム8b(第2リードフレーム)には開口(穴)8oが設けられている。接続ピン3はリードフレーム8bの開口8oに圧入されている。接続ピン3には、電子部品5が発信する制御信号が流れる。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the power conversion device according to
図4は、この発明の実施の形態1による電力変換装置を示す平面図である。回路基板モジュール1から、1個のリードフレーム8aと4個のリードフレーム8bが突出している。接続ピン3とリードフレーム8bの接続は、接続ピン3をリードフレーム8bに設けた開口8oに圧入することで行う。回路基板モジュール1は、封止樹脂4によるトランスファーモールド封止により、接合部周辺が拘束されている。接続ピン3とリードフレーム8bは圧入されているため、接続する各部品の熱膨張率の差による接続部の熱応力は発生が抑制され、接続部の耐熱性、および接合信頼性が確保できる。回路基板6と電子部品5の接続部が封止樹脂4により拘束されているため耐振性も確保できる。
FIG. 4 is a plan view showing the power conversion device according to
図5は、この発明の実施の形態1による電力変換装置を示す斜視図である。回路基板モジュール1と半導体素子モジュール2は平行に配置されている。半導体素子モジュール2から突出した接続ピン3は途中で折り曲げられていて、リードフレーム8bの開口8oに圧入されている。高温に対して脆弱であるはんだを用いないため、接続部の耐熱性、および接続信頼性が確保できる。ここでは接続ピン3は4本設けられているが5本設けられることもある。接続ピン3は、ゲート、ソース、電流センサ、温度センサカソード、温度センサアノードなどに接続される。
FIG. 5 is a perspective view showing the power conversion apparatus according to
図6は、回路基板モジュール1から封止樹脂を取り除いた状態を表す平面図である。回路基板6の上面(第1主面6c)には、リードフレーム8aに接続される基板端子6a(第1基板端子)とリードフレーム8bに接続される基板端子6b(第2基板端子)が形成されている。基板端子6aおよび基板端子6bは、それぞれ、リードフレーム8aおよびリードフレーム8bと、ワイヤ7で接続されている。回路基板6には2個の電子部品5が搭載されている。リードフレーム8bは回路基板6から間隔を隔てて配置されている。基板端子6aは回路基板6のアースに繋がっている。
FIG. 6 is a plan view illustrating a state where the sealing resin is removed from the
図7は、回路基板モジュール1から封止樹脂を取り除いた状態を表す斜視図である。視点は電力変換装置の上方に置いてある。リードフレーム8aは、本体部8xと延在部8yからなる。リードフレーム8aの本体部8xは回路基板6の下面に接着されている。延在部8yは本体部8xから延在し回路基板モジュール1の外部に一部が露出している。回路基板6の上面に形成されている基板端子6aは回路基板6のアースに接続されている。基板端子6aはワイヤ7にてリードフレーム8aの延在部8yと接続されている。基板端子6bはワイヤ7にてリードフレーム8bと接続されている。延在部8yとリードフレーム8bは、横並びに整列配置されていることが好ましい。
FIG. 7 is a perspective view illustrating a state where the sealing resin is removed from the
図8は、回路基板モジュール1から封止樹脂を取り除いた状態を表す斜視図である。視点を電力変換装置の下方に移している。リードフレーム8aは回路基板6の下面(第2主面6d)を覆う形状で配置されている。回路基板6はワイヤ7にてリードフレーム8aと接続されており、回路基板6のアースをリードフレーム8aに落としている。回路基板6の半導体素子モジュール2と対向する面にリードフレーム8aが配置されている。リードフレーム8aは高速でスイッチングが行われている半導体素子モジュール2から発生する電磁ノイズをシールドしており、回路基板モジュール1が誤動作することを防いでいる。
FIG. 8 is a perspective view illustrating a state in which the sealing resin is removed from the
以上の構成により、発明の実施の形態による電力変換装置は、回路基板モジュール1の耐振性を多数のネジ固定を設けることなく確保している。回路基板6と電子部品5の接続部の耐熱性と接続信頼性、および接続ピンとリードフレームの接続部の耐熱性と接続信頼性を確保した電力変換装置を提供することができる。また高温環境下での動作、あるいはSiCパワー半導体素子などで高温動作させる場合であっても、回路基板と電子部品および接続ピンの接続部の耐熱性、および接続信頼性を確保した電力変換装置を提供することができる。
With the above configuration, the power conversion device according to the embodiment of the invention ensures the vibration resistance of the
実施の形態2.
実施の形態1による電力変換装置20においては、接続ピン3をリードフレーム8bに設けた開口8oに圧入する作業が要求される。リードフレーム8bが接続ピン3を圧入する力により撓み変形することを防ぐには、リードフレーム8bを支持する治具が必要である。図9はこの発明の実施の形態2による電力変換装置を示す断面図である。封止樹脂4には挿入穴4aと挿入穴4bが設けられている。挿入穴4aはリードフレーム8bに穿設された開口8oと同心円状に配置されている。挿入穴4bは、回路基板6を貫通しており、リードフレーム8aに穿設された取り付け穴8cと同心円状に配置されている。
In the
本実施の形態においては、作業性を改良するために、リードフレーム8bに設けた開口8oの周囲が封止樹脂4で囲まれて補強されている。すなわち封止樹脂4は、開口8oの周囲を避けて、リードフレーム8bを囲繞している。そのため、リードフレーム8bが接続ピン3を圧入する力により撓み変形することがなくなり、作業性が改善される。リードフレーム8bに設けた開口8oの周囲では、封止樹脂4は下面の形状が、すりばち状になっており、接続ピン3をリードフレーム8bに圧入する作業時のさそいとして機能する。
In this embodiment, in order to improve workability, the periphery of the opening 8o provided in the
図10はこの発明の実施の形態2による電力変換装置を示す斜視図である。リードフレーム8aに穿設された取り付け穴8cは電力変換装置20(または回路基板モジュール1)を外部筐体等に取り付け固定するために使用する。封止樹脂4には取り付け穴8cの周囲に座繰り4cが形成されている。リードフレーム8aは、封止樹脂によって全般に被覆されているが、取り付け穴8cの周囲は、封止樹脂4から露出している。取り付け穴8cを用いて、外部筐体等に回路基板モジュール1を取り付けることで、回路基板6はスイッチング素子2aと対向する面がアースされる。以上の構成により、接続ピン3をリードフレーム8bに圧入する作業性が改善され、半導体素子モジュール2から発生する電磁ノイズのシールド性能が向上する。取り付け穴8cはリードフレーム8aに4か所設けられている。座繰り4cは封止樹脂4に4か所設けられている。
10 is a perspective view showing a power conversion apparatus according to
実施の形態3.
図11はこの発明の実施の形態3による電力変換装置を示す正面図である。リードフレーム8bは途中で折り曲げられている。図12は、回路基板モジュール1から封止樹脂を取り除いた状態を表す正面図である。図13は、電力変換装置を示す斜視図である。実施の形態1と実施の形態2においては、接続ピン3とリードフレーム8bの接続は、接続ピン3を開口8oに圧入することで行った。実施の形態3による電力変換装置では、リードフレーム8bと接続ピン3を溶接にて接続している。以上の構成により、接続ピン3とリードフレーム8bの接合部の耐熱性、および接合信頼性を確保することができる。
FIG. 11 is a front view showing a power converter according to
実施の形態4.
図14は本実施の形態による電力変換装置20を示す正面図、図15は本実施の形態による電力変換装置20を示す斜視図である。リードフレーム8bは途中で直角に折れ曲げられていて、先端8pがピン状に加工されている。接続ピン3には開口3oが設けられている。リードフレーム8bの先端8pは接続ピン3の開口3oに圧入されている。接続ピン3には、電子部品5が発信する制御信号が流れる。主回路バスバー9aと主回路バスバー9bには走行用モータを駆動する電流が流れる。半導体素子モジュール2の制御は回路基板モジュール1にて行われる。接続ピン3とリードフレーム8bを接続することで、回路基板モジュール1と半導体素子モジュール2とが接続される。半導体素子モジュール2を構成するスイッチング素子2aは高温動作が可能なSiC素子が好適である。
FIG. 14 is a front view showing the
実施の形態5.
図16は本実施の形態による電力変換装置20を示す斜視図である。リードフレーム8bは途中で直角に折れ曲げられていて、先端に開口8oが設けられている。接続ピン3は直線状に設けられている。リードフレーム8bの開口8oに接続ピン3が圧入されている。接続ピン3には、電子部品5が発信する制御信号が流れる。主回路バスバー9aと主回路バスバー9bには走行用モータを駆動する電流が流れる。半導体素子モジュール2の制御は回路基板モジュール1にて行われる。接続ピン3とリードフレーム8bを接続することで、回路基板モジュール1と半導体素子モジュール2とが接続される。半導体素子モジュール2を構成するスイッチング素子2aは高温動作が可能なSiC素子が好適である。
FIG. 16 is a perspective view showing the
実施の形態6.
図17は本実施の形態による電力変換装置20を示す正面図、図18は本実施の形態による電力変換装置20を示す斜視図である。回路基板モジュール1は半導体素子モジュール2に対し直交するように配置されている。リードフレーム8aとリードフレーム8bは途中で外側に向かって直角に折れ曲げられている。接続ピン3は直線状に配置されている。リードフレーム8bと接続ピン3を溶接にて接続している。接続ピン3には、電子部品5が発信する制御信号が流れる。主回路バスバー9aと主回路バスバー9bには走行用モータを駆動する電流が流れる。半導体素子モジュール2の制御は回路基板モジュール1にて行われる。接続ピン3とリードフレーム8bを接続することで、回路基板モジュール1と半導体素子モジュール2とが接続される。半導体素子モジュール2を構成するスイッチング素子2aは高温動作が可能なSiC素子が好適である。
FIG. 17 is a front view showing the
実施の形態7.
図19は本実施の形態による電力変換装置20を示す斜視図である。回路基板モジュール1は半導体素子モジュール2に対し交差する向き、特に直交する向きに、配置されている。リードフレーム8bは直線状に配置されていて、先端に開口8oが設けられている。接続ピン3は直線状に配置されている。リードフレーム8bの開口8oに接続ピン3が圧入されている。接続ピン3には、電子部品5が発信する制御信号が流れる。主回路バスバー9aと主回路バスバー9bには走行用モータを駆動する電流が流れる。半導体素子モジュール2の制御は回路基板モジュール1にて行われる。接続ピン3とリードフレーム8bを接続することで、回路基板モジュール1と半導体素子モジュール2とが接続される。半導体素子モジュール2を構成するスイッチング素子2aは高温動作が可能なSiC素子が好適である。
FIG. 19 is a perspective view showing a
実施の形態8.
図20は、本実施の形態による電力変換装置を示す断面図である。本実施の形態による電力変換装置20は、樹脂製のケース12の内側を注型封止樹脂11にて封止する構造である。金属ベース15の上には絶縁性基板14が接合されている。絶縁性基板14は両面に金属層が形成されたセラミック板からなる。絶縁性基板14の上にはスイッチング素子2aと還流ダイオード2bが接合されている。スイッチング素子2aの制御端子2xは接続ピン3に接続されている。接続ピン3は、リードフレーム8bに形成されている開口8oに挿入されている。注型封止樹脂11はケース12の内側に充填されている。主回路バスバー9(9a,9b)には走行用モータを駆動する電流が流れる。接続ピン3は、絶縁性基板14に固定されている。
FIG. 20 is a cross-sectional view showing the power conversion device according to the present embodiment. The
本実施の形態によれば、回路基板モジュール1もケース12の内側に配置している。ケース12は金属ベース15の周囲を囲み、複数の接続ピン3と回路基板モジュール1を内包している。ケース12の内側を注型封止樹脂11にて封止する時に回路基板モジュール1も同時に注型し固定する。以上の構成により、回路基板モジュール1と半導体素子モジュール2は一体構造となり、電力変換装置を小型化できる。
According to the present embodiment, the
実施の形態9.
図21は、本実施の形態による電力変換装置を示す断面図である。本実施の形態による電力変換装置20は、樹脂製のケース12の内側を注型封止樹脂11にて封止する構造である。電子部品5と回路基板6は、注型封止樹脂11によって直接封止されている。金属ベース15の上には絶縁性基板14が接合されている。絶縁性基板14は両面に金属層が形成されたセラミック板からなる。絶縁性基板14の上にはスイッチング素子2aと還流ダイオード2bが接合されている。スイッチング素子2aの制御端子は接続ピン3に接続されている。接続ピン3は、リードフレーム8bに形成されている開口8oに挿入されている。注型封止樹脂11はケース12の内側に充填されている。主回路バスバー9(9a
,9b)には走行用モータを駆動する電流が流れる。
FIG. 21 is a cross-sectional view showing the power converter according to the present embodiment. The
, 9b) carries a current for driving the traveling motor.
なお、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。 It should be noted that the present invention can be freely combined with each other within the scope of the invention, and each embodiment can be appropriately modified or omitted.
本発明は、電動化車両(電気自動車、プラグインハイブリッド自動車、電車等)の走行用モータを駆動するインバータ等機器に搭載される電力変換装置の構造に関する。 The present invention relates to a structure of a power conversion device mounted on a device such as an inverter that drives a driving motor of an electric vehicle (an electric vehicle, a plug-in hybrid vehicle, a train, etc.).
1 回路基板モジュール、2 半導体素子モジュール、2a スイッチング素子、2b 還流ダイオード、2x 制御端子、2y 第1主端子、2z 第2主端子、3 接続ピン、4 封止樹脂、4a 挿入穴、4b 挿入穴、5 電子部品、6 回路基板、6a 基板端子、6b 基板端子、6c 第1主面、6d 第2主面、7 ワイヤ、8 リードフレーム、8a リードフレーム、8b リードフレーム、8c 取り付け穴、8o 開口、8p 先端、8x 本体部、8y 延在部、9 主回路バスバー、9a 主回路バスバー、9b 主回路バスバー、11 注型封止樹脂、12 ケース、14 絶縁性基板、15 金属ベース、15a はんだ、15b 接着剤、18 走行用モータ、19 平滑コンデンサ、20 電力変換装置、100 インバータ
DESCRIPTION OF
Claims (14)
前記スイッチング半導体素子に制御信号を発信する電子部品、前記電子部品を搭載し基板端子が第1主面に形成されている回路基板、本体部が前記回路基板の第1主面に対向する第2主面に固定されている第1リードフレーム、前記回路基板から間隔を隔てて配置された第2リードフレーム、前記第2リードフレームと前記基板端子とを接続するワイヤ、および、前記電子部品と前記回路基板と前記第1リードフレームと前記第2リードフレームと前記ワイヤを囲繞する封止樹脂を有する回路基板モジュールと、を備え、
開口が前記第2リードフレームに形成されており、前記接続ピンは前記開口に挿入されている電力変換装置。 A semiconductor having a switching semiconductor element having a control terminal and a main terminal, a connection pin connected to the control terminal of the switching semiconductor element and protruding to the outside, and a bus bar connected to the main terminal of the switching semiconductor element and protruding to the outside An element module;
An electronic component that transmits a control signal to the switching semiconductor element, a circuit board on which the electronic component is mounted and a substrate terminal is formed on the first main surface, and a second body that opposes the first main surface of the circuit substrate A first lead frame fixed to a main surface; a second lead frame spaced from the circuit board; a wire connecting the second lead frame and the board terminal; and the electronic component and the A circuit board module having a circuit board, the first lead frame, the second lead frame, and a sealing resin surrounding the wire ;
The power conversion device, wherein an opening is formed in the second lead frame, and the connection pin is inserted into the opening .
前記スイッチング半導体素子に制御信号を発信する電子部品、前記電子部品を搭載し基板端子が第1主面に形成されている回路基板、本体部が前記回路基板の第1主面に対向する第2主面に固定されている第1リードフレーム、前記回路基板から間隔を隔てて配置された第2リードフレーム、前記第2リードフレームと前記基板端子とを接続するワイヤ、および、前記電子部品と前記回路基板と前記第1リードフレームと前記第2リードフレームと前記ワイヤを囲繞する封止樹脂を有する回路基板モジュールと、を備え、
開口が前記接続ピンに形成されており、前記第2リードフレームの先端は前記開口に挿入されている電力変換装置。 A semiconductor having a switching semiconductor element having a control terminal and a main terminal, a connection pin connected to the control terminal of the switching semiconductor element and protruding to the outside, and a bus bar connected to the main terminal of the switching semiconductor element and protruding to the outside An element module;
An electronic component that transmits a control signal to the switching semiconductor element, a circuit board on which the electronic component is mounted and a substrate terminal is formed on the first main surface, and a second body that opposes the first main surface of the circuit substrate A first lead frame fixed to a main surface; a second lead frame spaced from the circuit board; a wire connecting the second lead frame and the board terminal; and the electronic component and the A circuit board module having a circuit board, the first lead frame, the second lead frame, and a sealing resin surrounding the wire ;
The power conversion device, wherein an opening is formed in the connection pin, and a tip of the second lead frame is inserted into the opening .
前記半導体素子モジュールと前記回路基板モジュールが対向配置されていることを特徴とする請求項1または2に記載の電力変換装置。 The connection pin is bent halfway,
The power conversion device according to claim 1, wherein the semiconductor element module and the circuit board module are disposed to face each other.
制御端子と主端子を有し前記絶縁性基板に接合されているスイッチング半導体素子と、
前記スイッチング半導体素子の制御端子に接続されている接続ピンと、
電子部品と回路基板と第1リードフレームと第2リードフレームと封止樹脂を有する回路基板モジュールと、
前記金属ベースの周囲を囲み、前記接続ピンと前記回路基板モジュールを内包するケースと、
前記ケースの内側に充填されている注型封止樹脂と、を備え、
前記電子部品は前記スイッチング半導体素子に制御信号を発信し、
前記回路基板は前記電子部品を搭載しかつ基板端子が第1主面に形成されていて、
前記第2リードフレームは前記回路基板から間隔を隔てて配置されていて、
前記第2リードフレームは前記基板端子とワイヤで接続されており、
前記封止樹脂は前記電子部品と前記回路基板と前記第1リードフレームと前記第2リードフレームと前記ワイヤを囲繞していて、
開口が前記第2リードフレームに形成されており、前記接続ピンは前記開口に挿入されている電力変換装置。 A metal base to which an insulating substrate is fixed;
A switching semiconductor element having a control terminal and a main terminal and bonded to the insulating substrate;
A connection pin connected to a control terminal of the switching semiconductor element;
A circuit board module having an electronic component, a circuit board, a first lead frame, a second lead frame, and a sealing resin;
A case surrounding the metal base and enclosing the connection pin and the circuit board module;
A casting sealing resin filled inside the case, and
The electronic component transmits a control signal to the switching semiconductor element,
The circuit board has the electronic component mounted thereon and a board terminal formed on the first main surface;
The second lead frame is disposed at a distance from the circuit board;
The second lead frame is connected to the substrate terminal by a wire;
The sealing resin surrounds the electronic component, the circuit board, the first lead frame, the second lead frame, and the wire ,
Opening is formed in the second lead frame, the connecting pin is a power conversion device that is inserted into the opening.
制御端子と主端子を有し前記絶縁性基板に接合されているスイッチング半導体素子と、
基板端子が第1主面に形成されかつ電子部品を搭載している回路基板と、
本体部が前記回路基板の第1主面に対向する第2主面に固定されている第1リードフレームと、
前記回路基板から間隔を隔てて配置されている第2リードフレームと、
前記スイッチング半導体素子の制御端子に接続されている接続ピンと、
前記金属ベースの周囲を囲み、前記接続ピンと前記回路基板と前記電子部品を内包するケースと、
前記ケースの内側に充填されている注型封止樹脂と、を備え、
前記電子部品は前記スイッチング半導体素子に制御信号を発信し、
前記第2リードフレームは前記基板端子とワイヤで接続されていて、
開口が前記第2リードフレームに形成されており、前記接続ピンは前記開口に挿入されている電力変換装置。 A metal base to which an insulating substrate is fixed;
A switching semiconductor element having a control terminal and a main terminal and bonded to the insulating substrate;
A circuit board having a board terminal formed on the first main surface and mounting an electronic component;
A first lead frame having a body portion fixed to a second main surface facing the first main surface of the circuit board;
A second lead frame disposed at a distance from the circuit board;
A connection pin connected to a control terminal of the switching semiconductor element;
A case surrounding the metal base and enclosing the connection pin, the circuit board, and the electronic component;
A casting sealing resin filled inside the case, and
The electronic component transmits a control signal to the switching semiconductor element,
The second lead frame is connected to the substrate terminal with a wire ,
Opening is formed in the second lead frame, the connecting pin is a power conversion device that is inserted into the opening.
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