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.

特許第３６７６７１９号公報Japanese Patent No. 3676719

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.

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。It is a block diagram which shows the inverter by embodiment of this invention. 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。It is a front view which shows the power converter device by Embodiment 1 of this invention. 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。It is sectional drawing which shows the power converter device by Embodiment 1 of this invention. 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。It is a top view which shows the power converter device by Embodiment 1 of this invention. 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。It is a perspective view which shows the power converter device by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態１による電力変換装置を示し、封止樹脂を図示しない、平面図である。It is a top view which shows the power converter device by Embodiment 1 of this invention, and does not show sealing resin. この発明の実施の形態１による電力変換装置を示し、封止樹脂を図示しない斜視図である。It is a perspective view which shows the power converter device by Embodiment 1 of this invention, and does not show sealing resin. この発明の実施の形態１による電力変換装置を示し、封止樹脂を図示しない斜視図である。It is a perspective view which shows the power converter device by Embodiment 1 of this invention, and does not show sealing resin. 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。It is sectional drawing which shows the power converter device by Embodiment 2 of this invention. 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。It is a perspective view which shows the power converter device by Embodiment 2 of this invention. 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。It is a front view which shows the power converter device by Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態３による電力変換装置を示し、封止樹脂を図示しない正面図である。It is a front view which shows the power converter device by Embodiment 3 of this invention, and does not show sealing resin. この発明の実施の形態３による電力変換装置を示し、封止樹脂を図示しない斜視図である。It is a perspective view which shows the power converter device by Embodiment 3 of this invention, and does not show sealing resin. この発明の実施の形態４による電力変換装置を示す正面図である。It is a front view which shows the power converter device by Embodiment 4 of this invention. この発明の実施の形態４による電力変換装置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the power converter device by Embodiment 4 of this invention. この発明の実施の形態５による電力変換装置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the power converter device by Embodiment 5 of this invention. この発明の実施の形態６による電力変換装置を示す正面図である。It is a front view which shows the power converter device by Embodiment 6 of this invention. この発明の実施の形態６による電力変換装置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the power converter device by Embodiment 6 of this invention. この発明の実施の形態７による電力変換装置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the power converter device by Embodiment 7 of this invention. この発明の実施の形態８による電力変換装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the power converter device by Embodiment 8 of this invention. この発明の実施の形態９による電力変換装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the power converter device by Embodiment 9 of this invention.

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。 Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing an inverter according to an embodiment of the present invention. The inverter 100 is used to drive a traveling motor 18 of an electric vehicle such as an electric vehicle, a plug-in hybrid vehicle, and a train. The inverter 100 is integrated with a motor, an engine, and a transmission, and includes a smoothing capacitor 19 and a plurality of power converters 20. The power conversion device 20 includes a circuit board module 1, a semiconductor element module 2, and main circuit bus bars 9a and 9b. Three-phase AC power (U phase, V phase, W phase) is supplied from the power converter 20 to the traveling motor 18. The power converter 20 shares a motor, an engine, a transmission, and a cooling mechanism. A current for driving the traveling motor 18 flows through the main circuit bus bar 9 (9a, 9b).

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 Embodiment 1 of the present invention. The semiconductor element module 2 is obtained by sealing the switching element 2a with a transfer mold. The switching element 2a has a control terminal 2x, a first main terminal 2y (source), and a second main terminal 2z (drain). In addition to the control terminal 2x (gate) of the switching element 2a, the connection pin 3 is connected to a source, a current sensor, a temperature sensor cathode, a temperature sensor anode, and the like. The main circuit bus bar 9a (first bus bar) is connected to the first main terminal 2y of the switching element 2a. The main circuit bus bar 9b (second bus bar) is connected to the second main terminal 2z of the switching element 2a. The semiconductor element module 2 is controlled by the circuit board module 1. By connecting the connection pin 3 and the lead frame 8, the circuit board module 1 and the semiconductor element module 2 are connected. The switching element 2a constituting the semiconductor element module 2 is preferably a SiC element capable of high temperature operation.

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 Embodiment 1 of the present invention. The circuit board module 1 is obtained by transfer molding an electronic component 5, a circuit board 6, a lead frame 8 (8a, 8b), etc. with a sealing resin 4 which is an epoxy resin. The circuit board 6 has a first main surface 6c and a second main surface 6d. The lead frame 8a (first lead frame or main lead frame) has a main body portion 8x and an extending portion 8y. The electronic component 5 is joined to the circuit board 6 with solder 15a. The lower surface (second main surface 6d) of the circuit board 6 on which the electronic component 5 is mounted is bonded to the main body portion 8x of the lead frame 8a with an adhesive 15b. The electrical connection between the circuit board 6 and the lead frame 8 is performed by the wire 7. The sealing resin 4 transfer mold seals the joint between the circuit board 6 and the wire 7, the joint between the wire 7 and the lead frame 8, and the joint between the circuit board 6 and the electronic component 5. An opening (hole) 8o is provided in the lead frame 8b (second lead frame). The connection pin 3 is press-fitted into the opening 8o of the lead frame 8b. A control signal transmitted from the electronic component 5 flows through the connection pin 3.

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 Embodiment 1 of the present invention. From the circuit board module 1, one lead frame 8a and four lead frames 8b protrude. The connection pin 3 and the lead frame 8b are connected by press-fitting the connection pin 3 into an opening 8o provided in the lead frame 8b. In the circuit board module 1, the periphery of the joint is restrained by transfer mold sealing with the sealing resin 4. Since the connection pin 3 and the lead frame 8b are press-fitted, the generation of thermal stress in the connection portion due to the difference in thermal expansion coefficient between the components to be connected is suppressed, and the heat resistance and joining reliability of the connection portion can be ensured. Since the connection part of the circuit board 6 and the electronic component 5 is restrained by the sealing resin 4, vibration resistance can be ensured.

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 Embodiment 1 of the present invention. The circuit board module 1 and the semiconductor element module 2 are arranged in parallel. The connection pin 3 protruding from the semiconductor element module 2 is bent halfway and is press-fitted into the opening 8o of the lead frame 8b. Since solder that is fragile to high temperatures is not used, the heat resistance and connection reliability of the connecting portion can be ensured. Here, four connection pins 3 are provided, but five connection pins may be provided. The connection pin 3 is connected to a gate, a source, a current sensor, a temperature sensor cathode, a temperature sensor anode, and the like.

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 circuit board module 1. A substrate terminal 6a (first substrate terminal) connected to the lead frame 8a and a substrate terminal 6b (second substrate terminal) connected to the lead frame 8b are formed on the upper surface (first main surface 6c) of the circuit board 6. Has been. The substrate terminal 6a and the substrate terminal 6b are connected to the lead frame 8a and the lead frame 8b by wires 7, respectively. Two electronic components 5 are mounted on the circuit board 6. The lead frame 8b is disposed at a distance from the circuit board 6. The board terminal 6 a is connected to the ground of the circuit board 6.

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 circuit board module 1. The viewpoint is placed above the power converter. The lead frame 8a includes a main body portion 8x and an extending portion 8y. The main body 8x of the lead frame 8a is bonded to the lower surface of the circuit board 6. The extending portion 8y extends from the main body portion 8x and is partially exposed to the outside of the circuit board module 1. A board terminal 6 a formed on the upper surface of the circuit board 6 is connected to the ground of the circuit board 6. The substrate terminal 6a is connected to the extending portion 8y of the lead frame 8a by a wire 7. The substrate terminal 6 b is connected to the lead frame 8 b by a wire 7. The extending portion 8y and the lead frame 8b are preferably arranged side by side.

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 circuit board module 1. The viewpoint is shifted below the power converter. The lead frame 8a is arranged in a shape covering the lower surface (second main surface 6d) of the circuit board 6. The circuit board 6 is connected to the lead frame 8a by wires 7, and the ground of the circuit board 6 is dropped on the lead frame 8a. A lead frame 8 a is disposed on the surface of the circuit board 6 that faces the semiconductor element module 2. The lead frame 8a shields electromagnetic noise generated from the semiconductor element module 2 that is switching at high speed, and prevents the circuit board module 1 from malfunctioning.

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 circuit board module 1 without providing a large number of screws. It is possible to provide a power converter that ensures the heat resistance and connection reliability of the connection portion between the circuit board 6 and the electronic component 5, and the heat resistance and connection reliability of the connection portion between the connection pin and the lead frame. In addition, even when operating in a high-temperature environment, or when operating at high temperatures with SiC power semiconductor elements, etc., a power converter that ensures the heat resistance and connection reliability of the connection parts between the circuit board, electronic components, and connection pins Can be provided.

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。 Embodiment 2. FIG.
In the power conversion device 20 according to the first embodiment, an operation of press-fitting the connection pin 3 into the opening 8o provided in the lead frame 8b is required. In order to prevent the lead frame 8b from being bent and deformed by the force for press-fitting the connection pins 3, a jig for supporting the lead frame 8b is required. FIG. 9 is a sectional view showing a power conversion apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. The sealing resin 4 is provided with an insertion hole 4a and an insertion hole 4b. The insertion hole 4a is arranged concentrically with an opening 8o formed in the lead frame 8b. The insertion hole 4b passes through the circuit board 6 and is arranged concentrically with the mounting hole 8c drilled in the lead frame 8a.

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 lead frame 8b is surrounded by the sealing resin 4 and reinforced. That is, the sealing resin 4 surrounds the lead frame 8b while avoiding the periphery of the opening 8o. Therefore, the lead frame 8b is not bent and deformed by the force for press-fitting the connection pin 3, and workability is improved. Around the opening 8o provided in the lead frame 8b, the bottom surface of the sealing resin 4 has a squirrel shape, and functions as a squirrel at the time of press-fitting the connection pin 3 into the lead frame 8b.

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 Embodiment 2 of the present invention. The attachment hole 8c formed in the lead frame 8a is used for attaching and fixing the power converter 20 (or the circuit board module 1) to an external housing or the like. A countersink 4c is formed around the mounting hole 8c in the sealing resin 4. The lead frame 8 a is generally covered with a sealing resin, but the periphery of the mounting hole 8 c is exposed from the sealing resin 4. By attaching the circuit board module 1 to an external housing or the like using the attachment holes 8c, the surface of the circuit board 6 that faces the switching element 2a is grounded. With the above configuration, the workability of press-fitting the connection pin 3 into the lead frame 8b is improved, and the shielding performance of electromagnetic noise generated from the semiconductor element module 2 is improved. Four attachment holes 8c are provided in the lead frame 8a. The countersink 4c is provided at four locations on the sealing resin 4.

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。 Embodiment 3 FIG.
FIG. 11 is a front view showing a power converter according to Embodiment 3 of the present invention. The lead frame 8b is bent halfway. FIG. 12 is a front view illustrating a state where the sealing resin is removed from the circuit board module 1. FIG. 13 is a perspective view showing the power converter. In the first embodiment and the second embodiment, the connection pin 3 and the lead frame 8b are connected by press-fitting the connection pin 3 into the opening 8o. In the power conversion device according to Embodiment 3, the lead frame 8b and the connection pin 3 are connected by welding. With the above configuration, it is possible to ensure the heat resistance and bonding reliability of the joint between the connection pin 3 and the lead frame 8b.

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。 Embodiment 4 FIG.
FIG. 14 is a front view showing the power conversion device 20 according to the present embodiment, and FIG. 15 is a perspective view showing the power conversion device 20 according to the present embodiment. The lead frame 8b is bent at a right angle in the middle, and the tip 8p is processed into a pin shape. The connection pin 3 is provided with an opening 3o. The tip 8p of the lead frame 8b is press-fitted into the opening 3o of the connection pin 3. A control signal transmitted from the electronic component 5 flows through the connection pin 3. A current for driving the traveling motor flows through the main circuit bus bar 9a and the main circuit bus bar 9b. The semiconductor element module 2 is controlled by the circuit board module 1. The circuit board module 1 and the semiconductor element module 2 are connected by connecting the connection pin 3 and the lead frame 8b. The switching element 2a constituting the semiconductor element module 2 is preferably a SiC element capable of high temperature operation.

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。 Embodiment 5 FIG.
FIG. 16 is a perspective view showing the power conversion device 20 according to the present embodiment. The lead frame 8b is bent at a right angle in the middle, and an opening 8o is provided at the tip. The connection pin 3 is provided in a straight line shape. The connection pin 3 is press-fitted into the opening 8o of the lead frame 8b. A control signal transmitted from the electronic component 5 flows through the connection pin 3. A current for driving the traveling motor flows through the main circuit bus bar 9a and the main circuit bus bar 9b. The semiconductor element module 2 is controlled by the circuit board module 1. The circuit board module 1 and the semiconductor element module 2 are connected by connecting the connection pin 3 and the lead frame 8b. The switching element 2a constituting the semiconductor element module 2 is preferably a SiC element capable of high temperature operation.

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。 Embodiment 6 FIG.
FIG. 17 is a front view showing the power conversion device 20 according to the present embodiment, and FIG. 18 is a perspective view showing the power conversion device 20 according to the present embodiment. The circuit board module 1 is disposed so as to be orthogonal to the semiconductor element module 2. The lead frame 8a and the lead frame 8b are bent at a right angle toward the outside in the middle. The connection pins 3 are arranged in a straight line. The lead frame 8b and the connection pin 3 are connected by welding. A control signal transmitted from the electronic component 5 flows through the connection pin 3. A current for driving the traveling motor flows through the main circuit bus bar 9a and the main circuit bus bar 9b. The semiconductor element module 2 is controlled by the circuit board module 1. The circuit board module 1 and the semiconductor element module 2 are connected by connecting the connection pin 3 and the lead frame 8b. The switching element 2a constituting the semiconductor element module 2 is preferably a SiC element capable of high temperature operation.

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。 Embodiment 7 FIG.
FIG. 19 is a perspective view showing a power converter 20 according to the present embodiment. The circuit board module 1 is arranged in a direction intersecting the semiconductor element module 2, particularly in a direction orthogonal thereto. The lead frame 8b is arranged linearly and has an opening 8o at the tip. The connection pins 3 are arranged in a straight line. The connection pin 3 is press-fitted into the opening 8o of the lead frame 8b. A control signal transmitted from the electronic component 5 flows through the connection pin 3. A current for driving the traveling motor flows through the main circuit bus bar 9a and the main circuit bus bar 9b. The semiconductor element module 2 is controlled by the circuit board module 1. The circuit board module 1 and the semiconductor element module 2 are connected by connecting the connection pin 3 and the lead frame 8b. The switching element 2a constituting the semiconductor element module 2 is preferably a SiC element capable of high temperature operation.

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。 Embodiment 8 FIG.
FIG. 20 is a cross-sectional view showing the power conversion device according to the present embodiment. The power conversion device 20 according to the present embodiment has a structure in which the inside of a resin case 12 is sealed with a casting sealing resin 11. An insulating substrate 14 is bonded on the metal base 15. The insulating substrate 14 is made of a ceramic plate having metal layers formed on both sides. On the insulating substrate 14, the switching element 2a and the free wheeling diode 2b are joined. The control terminal 2x of the switching element 2a is connected to the connection pin 3. The connection pin 3 is inserted into an opening 8o formed in the lead frame 8b. The casting sealing resin 11 is filled inside the case 12. The main circuit bus bar 9 (9a, 9b) flows a current for driving the traveling motor. The connection pin 3 is fixed to the insulating substrate 14.

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 circuit board module 1 is also arranged inside the case 12. The case 12 surrounds the periphery of the metal base 15 and encloses the plurality of connection pins 3 and the circuit board module 1. When the inside of the case 12 is sealed with the casting sealing resin 11, the circuit board module 1 is also cast and fixed at the same time. With the above configuration, the circuit board module 1 and the semiconductor element module 2 have an integrated structure, and the power converter can be miniaturized.

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。 Embodiment 9 FIG.
FIG. 21 is a cross-sectional view showing the power converter according to the present embodiment. The power conversion device 20 according to the present embodiment has a structure in which the inside of a resin case 12 is sealed with a casting sealing resin 11. The electronic component 5 and the circuit board 6 are directly sealed with the casting sealing resin 11. An insulating substrate 14 is bonded on the metal base 15. The insulating substrate 14 is made of a ceramic plate having metal layers formed on both sides. On the insulating substrate 14, the switching element 2a and the free wheeling diode 2b are joined. A control terminal of the switching element 2 a is connected to the connection pin 3. The connection pin 3 is inserted into an opening 8o formed in the lead frame 8b. The casting sealing resin 11 is filled inside the case 12. Main circuit bus bar 9 (9a
, 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 SYMBOLS 1 Circuit board module, 2 Semiconductor element module, 2a Switching element, 2b Reflux diode, 2x Control terminal, 2y 1st main terminal, 2z 2nd main terminal, 3 Connection pin, 4 Sealing resin, 4a Insertion hole, 4b Insertion hole 5 Electronic components, 6 Circuit board, 6a Board terminal, 6b Board terminal, 6c 1st main surface, 6d 2nd main surface, 7 wires, 8 Lead frame, 8a Lead frame, 8b Lead frame, 8c Mounting hole, 8o Opening 8p tip, 8x body part, 8y extension part, 9 main circuit bus bar, 9a main circuit bus bar, 9b main circuit bus bar, 11 casting resin, 12 case, 14 insulating substrate, 15 metal base, 15a solder, 15b Adhesive, 18 Traveling motor, 19 Smoothing capacitor, 20 Power converter, 100 Inverter

Claims (14)

制御端子と主端子を有するスイッチング半導体素子、前記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、前記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、
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 . 制御端子と主端子を有するスイッチング半導体素子、前記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、前記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、
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 . 前記第１リードフレームは、前記回路基板のアースに繋がっ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 power converter according to claim 1, wherein the first lead frame is connected to the ground of the circuit board. 前記第１リードフレームは、前記本体部に連なる延在部が設けら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 power conversion device according to claim 1, wherein the first lead frame is provided with an extending portion that is continuous with the main body portion. 前記第１リードフレームの延在部は前記第２リードフレームと横並びに配置されていることを特徴とする請求項４に記載の電力変換装置。 The power converter according to claim 4 , wherein the extending portion of the first lead frame is arranged side by side with the second lead frame. 前記接続ピンは途中で折り曲げられていて、
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. 前記第２リードフレームは、前記封止樹脂から露出し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 power conversion device according to claim 1 , wherein the second lead frame is exposed from the sealing resin. 前記封止樹脂は、前記開口の周囲を避けて、前記第２リードフレームを囲繞していることを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。 2. The power conversion device according to claim 1 , wherein the sealing resin surrounds the second lead frame while avoiding a periphery of the opening. 前記第１リードフレームの本体部に取り付け穴が設けら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 power converter according to claim 1 or 2 , wherein a mounting hole is provided in a main body portion of the first lead frame. 前記封止樹脂は、前記取り付け穴の周囲が座繰られていることを特徴とする請求項９に記載の電力変換装置。 The power conversion device according to claim 9 , wherein the sealing resin is arranged around the mounting hole. 前記第２リードフレームは途中で折り曲げられていて、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。 3. The power conversion device according to claim 1, wherein the second lead frame is bent halfway, and the semiconductor element module and the circuit board module are arranged to face each other. 前記半導体素子モジュールは前記回路基板モジュールと直交する向きに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 power conversion device according to claim 1, wherein the semiconductor element module is arranged in a direction orthogonal to the circuit board module. 絶縁性基板が固定されている金属ベースと、
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. 絶縁性基板が固定されている金属ベースと、
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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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3217774B1 (en) * 2016-03-08 2018-06-13 ABB Schweiz AG Semiconductor module
JP6697941B2 (en) * 2016-04-26 2020-05-27 ローム株式会社 Power module and manufacturing method thereof
JP6537712B2 (en) * 2016-04-27 2019-07-03 三菱電機株式会社 Motor drive device, refrigeration cycle device and air conditioner
EP3696954A4 (en) * 2017-10-13 2020-09-23 Mitsubishi Electric Corporation Electric power steering device
DE102018109803A1 (en) * 2018-04-24 2019-10-24 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Power electronics unit with integrated current sensor for forming a module; as well as powertrain
JP7086344B2 (en) * 2018-06-12 2022-06-20 マツダ株式会社 Cooling structure of vehicle inverter
TWI730604B (en) * 2019-01-22 2021-06-11 美商莫仕有限公司 Intelligent connector using special electronic packaging manufacturing process and manufacturing method thereof
JP7298467B2 (en) * 2019-12-17 2023-06-27 三菱電機株式会社 Semiconductor modules and semiconductor devices
DE112021008467T5 (en) * 2021-11-22 2024-09-05 Mitsubishi Electric Corporation SEMICONDUCTOR DEVICE

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006121861A (en) * 2004-10-25 2006-05-11 Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd Power converter
JP5448797B2 (en) * 2009-12-25 2014-03-19 三菱重工業株式会社 Control board, inverter device, and inverter-integrated electric compressor
JP5289348B2 (en) * 2010-01-22 2013-09-11 三菱電機株式会社 Automotive power converter
JP5067679B2 (en) * 2010-05-21 2012-11-07 株式会社デンソー Semiconductor module and driving device using the same
JP2012191057A (en) * 2011-03-11 2012-10-04 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor device for electric power
JP5842489B2 (en) * 2011-09-14 2016-01-13 三菱電機株式会社 Semiconductor device
JP5909396B2 (en) * 2012-03-26 2016-04-26 セミコンダクター・コンポーネンツ・インダストリーズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー Circuit equipment
JP2014050118A (en) * 2012-08-29 2014-03-17 Hitachi Ltd Electric circuit device and method for manufacturing electric circuit device

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