JP6358129B2

JP6358129B2 - 電力変換装置

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Publication number: JP6358129B2
Application number: JP2015037252A
Authority: JP
Inventors: 真二平光
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2015-02-26
Filing date: 2015-02-26
Publication date: 2018-07-18
Anticipated expiration: 2035-02-26
Also published as: US20160255714A1; JP2016163372A; CN105932887B; US9780684B2; CN105932887A

Description

本発明は、電力変換装置に関する。

従来、電力変換装置の一例として、特許文献１に開示された３レベル電力変換装置がある。この３レベル電力変換装置は、直流電圧源を挟むように直流電圧源の両側に正側アーム部及び負側アーム部を配置する。そして、正側アーム部では、直流電圧源側から順に、第２のＩＧＢＴ、第１の結合ダイオード、第１のＩＧＢＴを配置し、負側アーム部では、直流電圧源側から順に、第３のＩＧＢＴ、第２の結合ダイオード、第４のＩＧＢＴを配置する。

特許第３２２９９３１号公報

ところで、電力変換装置は、複数の配線が設けられた回路基板に、各スイッチング素子を搭載された構成が考えられる。また、電力変換装置は、各スイッチング素子間の配線が回路基板の内部で交差することが起こりうる。電力変換装置は、配線が回路基板内で交差することで体格が大型化することになる。

本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、体格が大型化することを抑制できる電力変換装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、
絶縁基材に複数の配線が設けられた回路基板（１）と、回路基板の一面に並べて搭載されて直列接続された第１スイッチング素子（２，２０）及び第２スイッチング素子（３，３０）と、を備えた電力変換装置であって、
第１スイッチング素子は、第１電極（２ａ，２０ａ）と第２電極（２ｂ，２０ｂ）とを有しており、
第２スイッチング素子は、第３電極（３ａ，３０ａ）と第４電極（３ｂ，３０ｂ）とを有しており、
回路基板は、複数の配線として、第１電極に接続された第１配線（６）と、第２電極及び第３電極に接続された第２配線（７）と、第４電極に接続された第３配線（８）と、第３電極に接続された出力配線としての第４配線（１１）と、第３配線と接続された第５配線（１０，１０ａ〜１０ｃ）と、を有しており、
第１配線と第２配線と第３配線と第４配線は、この順番で一直線に配置され、且つ一面に設けられており、
第５配線は、一面の反対面に設けられており、且つ第１配線と第２配線と第３配線と対向して配置されていることを特徴とする。

このように、本発明は、第１配線と第２配線と第３配線と第４配線を、この順番で一直線に配置している。このため、本発明は、回路基板の内部、すなわち絶縁基材内で第１配線と第２配線と第３配線と第４配線が互いに交差することを防止できる。従って、本発明は、配線が交差することで体格が大型化することを抑制できる。

また、本発明は、第１配線と第２配線と第３配線と、第５配線とを対向して配置している。よって、本発明は、第１配線と第２配線と第３配線に流れる電流と、第５配線に流れとを平行で且つ逆向きにできる。このため、本発明は、第１配線と第２配線と第３配線と、第５配線とが対向して配置されてない場合よりも、インダクタンスを低減できる。

なお、特許請求の範囲、及びこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、発明の技術的範囲を限定するものではない。

実施形態における電力変換装置の概略構成を示す回路図である。実施形態における電力変換装置の概略構成を示す断面図である。図２のIII‐III線に沿う断面図である。図２のIV‐IV線に沿う断面図である。実施形態における電力変換装置の出力特性を示すグラフである。比較例における電力変換装置の出力特性を示すグラフである。実施形態における電力変換装置の取り付け構造を示す平面図である。変形例１における電力変換装置の概略構成を示す断面図である。変形例２における電力変換装置の概略構成を示す断面図である。変形例３における電力変換装置の概略構成を示す断面図である。変形例４における電力変換装置の概略構成を示す断面図である。変形例５における電力変換装置の概略構成を示す断面図である。変形例６における電力変換装置の概略構成を示す断面図である。変形例７における電力変換装置の概略構成を示す断面図である。変形例８における電力変換装置の概略構成を示す断面図である。変形例９における電力変換装置の概略構成を示す断面図である。変形例９における電力変換装置の概略構成を示す平面図である。変形例９における電力変換装置の出力特性を示すグラフである。変形例１０における電力変換装置の概略構成を示す断面図である。変形例１０における電力変換装置の概略構成を示す平面図である。変形例１１における電力変換装置の概略構成を示す断面図である。変形例１１における電力変換装置の概略構成を示す平面図である。変形例１２における電力変換装置の概略構成を示す断面図である。変形例１３における電力変換装置の概略構成を示す断面図である。変形例１４における電力変換装置の概略構成を示す断面図である。変形例１５における電力変換装置の概略構成を示す断面図である。変形例１６における電力変換装置の概略構成を示す断面図である。変形例１６における電力変換装置の概略構成を示す平面図である。

以下において、図面を参照しながら、発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において、先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において、構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を参照し適用することができる。

本実施形態では、本発明を図１〜図４に示す電力変換装置１００に適用した例を採用する。電力変換装置１００は、例えばモータを制御するインバータなどに適用可能である。また、電力変換装置１００は、ハイブリッド自動車や電気自動車における走行用モータや各種コントローラ（補機）用モータ等に通電するインバータに適用可能である。

まず、図１を用いて、電力変換装置１００の回路構成に関して説明する。電力変換装置１００は、直列に接続された第１半導体素子２と第２半導体素子３を含む直列回路を三つ備えて構成されている。後程詳しく説明するが、第１半導体素子２と第２半導体素子３の夫々は、スイッチング素子である。よって、電力変換装置１００は、六つのスイッチング素子を備えて構成されていることになる。また、各直列回路は、直列接続された二つのスイッチング素子を含むと言うことができる。また、電力変換装置１００は、三相分の直列回路を備えた三相出力の回路と言うことができる。

更に、電力変換装置１００は、高電位電源端子であるＰ端子、低電位電源端子であるＮ端子、コントロール端子であるＣ端子を備えている。なお、Ｃ端子は、三つの直列回路の夫々に設けられており、第１半導体素子２と第２半導体素子３との接続点に設けられている。また、Ｃ端子は、出力端子と言うこともできる。

次に、図２〜図４を用いて、電力変換装置１００の構造に関して説明する。電力変換装置１００は、図２などに示すように、回路基板１と、各半導体素子２，３とを備えて構成されている。更に、電力変換装置１００は、第１放熱部材４、第２放熱部材５、接合部材１２、モールド樹脂１３などを備えて構成されている。

各半導体素子２，３は、回路基板１の一面に並べて搭載されている。各半導体素子２，３は、ＳｉやＳｉＣやＧａＮなどを主成分として構成されたパワー半導体素子である。各半導体素子２，３は、自身が動作することで熱を発するものであり、発熱素子と言い換えることもできる。また、各半導体素子２，３は、例えば、ベアチップ状態で回路基板１に実装されている。本実施形態では、各半導体素子２，３として、ＩＧＢＴとダイオードが並列に組み込まれた逆導通型ＩＧＢＴを採用する。しかしながら、本発明はこれに限定されない。各半導体素子２，３は、スイッチング素子であり、ＭＯＳＦＥＴやＧａＮ−ＨＥＭＴなどでも採用できる。また、各半導体素子２，３は、第１半導体素子２を上相素子、第２半導体素子３を下相素子と言うこともできる。

第１半導体素子２は、回路基板１に対向する対向面に第１エミッタ電極２ｂが形成され、対向面の裏面に第１コレクタ電極２ａが形成された素子である。また、第１半導体素子２は、第１エミッタ電極２ｂと同一面にゲート電極が形成されている。後程詳しく説明するが、第１半導体素子２は、第１エミッタ電極２ｂが導電性の接合部材１２を介して第１出力配線７に電気的及び機械的に接続されて、回路基板１に実装されている。接合部材１２は、例えば、はんだや銀ペーストや金属焼結体などを採用できる。

なお、第１半導体素子２は、特許請求の範囲における第１スイッチング素子に相当する。第１エミッタ電極２ｂは、特許請求の範囲における第２電極に相当する。第１コレクタ電極２ａは、特許請求の範囲における第１電極に相当する。

一方、第２半導体素子３は、回路基板１に対向する対向面に第２エミッタ電極３ｂが形成され、対向面の裏面に第２コレクタ電極３ａが形成された縦型素子である。また、第２半導体素子３は、第２エミッタ電極３ｂと同一面にゲート電極が形成されている。後程詳しく説明するが、第２半導体素子３は、第２エミッタ電極３ｂが導電性の接合部材１２を介して第１グランド配線８に電気的及び機械的に接続されて、回路基板１に実装されている。

なお、第２半導体素子３は、特許請求の範囲における第２スイッチング素子に相当する。第２エミッタ電極３ｂは、特許請求の範囲における第４電極に相当する。第２コレクタ電極３ａは、特許請求の範囲における第３電極に相当する。

このように、両半導体素子２，３は、自身にエミッタ電極２ｂ，３ｂが回路基板１と対向した状態で、回路基板１に搭載されている。よって、両半導体素子２，３は、回路基板１に対して同一方向で搭載されていると言うことができる。

回路基板１は、絶縁基材である樹脂に導電性部材からなる複数の配線やビア９が形成されたものである。回路基板１は、例えば、コア層と、コア層に積層されたビルドアップ層とを含む所謂ビルドアップ基板を採用できる。また、回路基板１は、コア層が設けられておらず、複数のビルドアップ層が積層された所謂エニーレイヤー基板であっても採用できる。また、両面基板を２枚貼り合せて形成する４層貼り合せ基板も採用可能である。更に、回路基板１は、絶縁性の基材としてセラミックスを用いたセラミック基板であっても採用できる。回路基板１は、例えば直方体形状を有している。つまり、回路基板１は、一面及び一面の反対面が矩形形状を有しており、一面と反対面とに連続して設けられた四つの側面を有している。また、本実施形態では、回路基板１の一面に両半導体素子２，３が実装されている例を採用しているが、回路基板１の反対面にも回路素子が実装されていてもよい。

ビア９は、特許請求の範囲における第２層間接続部材に相当する。ビア９は、導電性の部材からなり、一面から反対面に亘って設けられている。言い換えると、ビア９は、樹脂基材を厚み方向に貫通して設けられている。ビア９は、例えば、レーザビアやブラインドビアなどの層間接続部材を含んで構成されている。また、ビア９は、回路基板１の絶縁基材に埋設され、後程説明する第１グランド配線８と第２グランド配線１０とを接続している。よって、第１グランド配線８と第２グランド配線１０とは、ビア９によって電気的に接続されている。

回路基板１は、複数の配線として、入力配線６、第１出力配線７、第１グランド配線８、第２グランド配線１０、第２出力配線１１を含むものである。各配線６，７，８，１０，１１は、箔状の導電性部材がパターニングされたものである。また、この各配線６，７，８，１０，１１は、大電流が流れることになる。なお、入力配線６、第１出力配線７、第１グランド配線８、第２出力配線１１は、回路基板１の一面に形成されている。一方、第２グランド配線１０は、回路基板１の反対面に形成されている。

入力配線６は、特許請求の範囲における第１配線に相当する。入力配線６は、接合部材１２を介して第１放熱部材４に電気的及び機械的に接続されている。また、入力配線６は、Ｐ端子にも電気的に接続されている。なお、第１放熱部材４は、特許請求の範囲における第１接続部材に相当する。

第１放熱部材４は、例えば、銅やアルミニウムなどの導電性部材を主成分として構成されている。また、第１放熱部材４は、導電性部材からなるブロック体である。本実施形態では、一例として、各半導体素子２，３の厚みよりも十分厚いブロック体である第１放熱部材４を採用している。

この第１放熱部材４は、接合部材１２を介して、第１コレクタ電極２ａにも電気的及び機械的に接続されている。このように、第１放熱部材４は、第１コレクタ電極２ａと入力配線６とを電気的に接続している。つまり、入力配線６は、第１コレクタ電極２ａに電気的に接続されている。また、第１放熱部材４は、第１半導体素子２から発せられた熱を放熱するものである。よって、第１放熱部材４は、放熱材兼配線材であり、配線としての機能と放熱部材としての機能を兼ね備えた部材である。よって、第１放熱部材４は、配線としての機能を有した放熱ブロックと言うこともできる。

更に、本実施形態では、入力配線６側の接合部材１２と、第１コレクタ電極２ａ側の接合部材１２との厚みを揃えるために、段差を有した第１放熱部材４を採用している。また、本実施形態は、入力配線６側の接合部材１２と、第１エミッタ電極２ｂ側の接合部材１２との厚みを揃えるために、段差を有した第１放熱部材４を採用していると言うこともできる。詳述すると、第１放熱部材４は、入力配線６に対向する部位が、第１半導体素子２と対向する部位よりも突出している。つまり、第１放熱部材４は、回路基板１に対向する面に段差が形成されている。

なお、第１放熱部材４は、回路基板１に対向する面の反対側の面が、後程説明するモールド樹脂１３から露出している。これは、第１放熱部材４からの放熱性を向上させるためである。また、電力変換装置１００は、自身の被取付体に第１放熱部材４を接触させて、第１半導体素子２から発せられた熱を、第１放熱部材４を介して被取付体に放熱することも考えられる。つまり、電力変換装置１００は、被取付体としての冷却器に対して、直接接触させて押してつけて取り付けるか、あるいは、グリスなどの放熱材を介して押してつけて取り付けることで、放熱することが考えられる。また、電力変換装置１００などのような装置は、被取付体における平坦面に取り付けられることが多い。よって、第１放熱部材４は、回路基板１に対向する面の反対側の面、すなわち被取付体との接触面が平坦であると好ましい。第１放熱部材４は、被取付体との接触面が平坦であると、被取付体との接触面積を確保でき、放熱性の向上が期待できる。

第１出力配線７は、特許請求の範囲における第２配線に相当する。第１出力配線７は、接合部材１２を介して第１エミッタ電極２ｂと電気的及び機械的に接続さ、且つ、接合部材１２を介して第２放熱部材５に電気的及び機械的に接続されている。なお、第２放熱部材５は、特許請求の範囲における第２接続部材に相当する。

第２放熱部材５は、第１放熱部材４と同様の材料によって構成されており、第１放熱部材４と同様にブロック体である。本実施形態では、一例として、各半導体素子２，３の厚みよりも十分厚いブロック体である第２放熱部材５を採用している。

この第２放熱部材５は、接合部材１２を介して、第２コレクタ電極３ａ及び第２出力配線１１にも電気的及び機械的に接続されている。このように、第２放熱部材５は、第１出力配線７と第２コレクタ電極３ａ、及び第２コレクタ電極３ａと第２出力配線１１とを電気的に接続している。つまり、第１出力配線７は、第２コレクタ電極３ａに電気的に接続されている。また、第２出力配線１１は、第２コレクタ電極３ａに電気的に接続されている。従って、第２放熱部材５は、第２コレクタ電極３ａと第１出力配線７と第２出力配線１１とを電気的に接続している。このように、電力変換装置１００は、第１出力配線７、第２コレクタ電極３ａ、第２出力配線１１に接続された三つ又構造の第２放熱部材５を備えている。言い換えると、電力変換装置１００は、下相アームの接続体が３つ又構造となっている。また、電力変換装置１００は、第２半導体素子３における第２コレクタ電極３ａ側の接続構成が三つ又になっていると言うこともできる。なお、第２出力配線１１は、特許請求の範囲における第４配線に相当する。また、第２出力配線１１は、Ｃ端子にも電気的に接続されている。

また、第２放熱部材５は、第２半導体素子３から発せられた熱を放熱するものである。よって、第２放熱部材５は、放熱材兼配線材であり、配線としての機能と放熱部材としての機能を兼ね備えた部材である。よって、第２放熱部材５は、配線としての機能を有した放熱ブロックと言うこともできる。

更に、本実施形態では、第１出力配線７側の接合部材１２と、第２コレクタ電極３ａ側の接合部材１２と、第２出力配線１１側の接合部材１２との厚みを揃えるために、段差を有した第２放熱部材５を採用している。また、本実施形態は、第１出力配線７側の接合部材１２と、第２エミッタ電極３ｂ側の接合部材１２と、第２出力配線１１側の接合部材１２との厚みを揃えるために、段差を有した第２放熱部材５を採用していると言うこともできる。詳述すると、第２放熱部材５は、第１出力配線７に対向する部位と第２出力配線１１に対向する部位とが、第２半導体素子３と対向する部位よりも突出している。つまり、第２放熱部材５は、回路基板１に対向する面に段差が形成されている。

なお、第２放熱部材５は、第１放熱部材４と同様に、回路基板１に対向する面の反対側の面がモールド樹脂１３から露出している。また、電力変換装置１００は、自身の被取付体に第２放熱部材５を接触させて、第２半導体素子３から発せられた熱を、第２放熱部材５を介して被取付体に放熱することも考えられる。電力変換装置１００などのような装置は、被取付体における平坦面に取り付けられることが多い。よって、第２放熱部材５は、回路基板１に対向する面の反対側の面、すなわち被取付体との接触面が平坦であると好ましい。第２放熱部材５は、被取付体との接触面が平坦であると、被取付体との接触面積を確保でき、放熱性の向上が期待できる。

第１グランド配線８は、特許請求の範囲における第３配線に相当する。第１グランド配線８は、接合部材１２を介して、第２エミッタ電極３ｂと電気的及び機械的に接続されている。また、第１グランド配線８は、ビア９を介して第２グランド配線１０と電気的及び機械的に接続されている。この第２グランド配線１０は、特許請求の範囲における第５配線に相当する。また、第２グランド配線１０は、Ｎ端子にも電気的に接続されている。

更に、図２，図３に示すように、入力配線６、第１出力配線７、第１グランド配線８、第２出力配線１１は、この順番で一直線に配置されている。この入力配線６、第１出力配線７と第１グランド配線８と第２出力配線１１を含む配線群は、特許請求の範囲における直線状配線部に相当する。そして、両第１半導体素子２，３と両放熱部材４，５は、図４に示すように、直線状配線部と同じ直線状に配置されている。また、本実施形態では、第２放熱部材５における第１出力配線７が接続される領域と、第１グランド配線８が接続される領域と、第２出力配線１１が接続される領域とが直線状配線部と同じ直線状に設けられている。

しかしながら、本発明は、図３に示すように、矩形形状の入力配線６、第１出力配線７、第１グランド配線８、第２出力配線１１の全体が一直線に配置されている必要はない。また、入力配線６、第１出力配線７、第１グランド配線８、第２出力配線１１の夫々は、矩形形状でなくてもよい。そして、本発明は、入力配線６、第１出力配線７、第１グランド配線８、第２出力配線１１の夫々における少なくとも一部が、回路基板１の一面における同一の仮想直線上に配置されていればよい。つまり、入力配線６、第１出力配線７、第１グランド配線８、第２出力配線１１の一部は、カーブしていたりしてもよい。同様に、本発明は、第１放熱部材４の少なくとも一部と第２放熱部材５の少なくとも一部が上記仮想直線上に配置されていればよい。そして、本発明は、第１半導体素子２の少なくとも一部と第２半導体素子３の少なくとも一部が上記仮想直線上に配置されていればよい。なお、ここでの矩形形状とは、各配線６，７，８，１１を回路基板１の一面側から見た場合の形状である。

また、直線状配線部は、図３に示すように、電力変換装置１００における三つの直列回路の夫々に対応して設けられている。そして、各直線状配線部は、互いに平行して設けられている。図３では、電力変換装置１００の短手方向に三つの直線状配線部が平行して配置されている。つまり、各直線状配線部における入力配線６、第１出力配線７、第１グランド配線８、第２出力配線１１は、電力変換装置１００の長手方向に配置されている。ただし、入力配線６は、図３に示すように、三つの直列回路に共通であってもよい。なお、第１放熱部材４と第２放熱部材５は、三つの直線状配線部の夫々に設けられている。よって、電力変換装置１００は、三つの第１放熱部材４と三つの第２放熱部材５とを備えている。

そして、図２，図４に示すように、第２グランド配線１０は、入力配線６、第１出力配線７、第１グランド配線８と対向して配置されている。つまり、回路基板１は、入力配線６、第１出力配線７、第１グランド配線８の夫々と、第２グランド配線１０とが回路基板１の絶縁基材を挟んで対向した位置関係で配置されている。また、第２グランド配線１０は、入力配線６、第１出力配線７、第１グランド配線８の夫々と平行して配置されていると言うこともできる。よって、電力変換装置１００は、図１の破線で示している素子領域とグランド領域とを平行に配置していると言うことができる。なお、第２グランド配線１０は、Ｎ端子が接続されているためＮ配線と言うことができる。これに対して、入力配線６、第１出力配線７、第１グランド配線８からなる配線群は、Ｐ配線と言うことができる。また、第２出力配線１１は、Ｃ配線と言うことができる。また、素子領域とグランド領域は、第１領域と第２領域と言い換えることもできる。

しかしながら、本発明は、入力配線６、第１出力配線７、第１グランド配線８夫々の全域が第２グランド配線１０と対向していなくてもよい。入力配線６の少なくとも一部が第２グランド配線１０と対向しており、第１出力配線７の少なくとも一部が第２グランド配線１０と対向しており、第１グランド配線８の少なくとも一部が第２グランド配線１０と対向していればよい。

モールド樹脂１３は、例えば、エポキシ樹脂などを主成分として構成されている。モールド樹脂１３は、特許請求の範囲における樹脂部に相当する。モールド樹脂１３は、回路基板１の一面側だけに設けられている。よって、回路基板１の反対面に設けられた第２グランド配線１０は、モールド樹脂１３で封止されていない。

モールド樹脂１３は、両半導体素子２，３を封止すると共に、入力配線６、第１出力配線７、第１グランド配線８、第２出力配線１１の夫々の少なくとも一部を封止している。例えば、モールド樹脂１３は、入力配線６の一部と第２出力配線１１の一部を露出した状態で、両半導体素子２，３、入力配線６、第１出力配線７、第１グランド配線８、第２出力配線１１を封止している。また、モールド樹脂１３は、入力配線６の一部と第２出力配線１１の一部を露出した状態で、両半導体素子２，３、入力配線６、第１出力配線７、第１グランド配線８、第２出力配線１１に密着して、これらを覆っていると言うことができる。なお、モールド樹脂１３は、回路基板１の一面の一部にも密着している。

更に、モールド樹脂１３は、上記のように、第１放熱部材４における反対側の面と第２放熱部材５における反対側の面とを露出した状態で、第１放熱部材４及び第２放熱部材５とを封止している。また、モールド樹脂１３は、第１放熱部材４における反対側の面と第２放熱部材５における反対側の面とを露出した状態で、第１放熱部材４及び第２放熱部材５に密着して覆っていると言うことができる。電力変換装置１００は、第１放熱部材４と第２放熱部材５の一部がモールド樹脂１３から露出していることで、第１放熱部材４と第２放熱部材５の全体がモールド樹脂１３で封止されている場合よりも放熱性を向上できる。

通常、半導体素子は、ゲート電極と同一面に形成されたエミッタ電極よりも、ゲート電極とは異なる面に形成されたコレクタ電極の方が面積が広い。つまり、各半導体素子２，３は、各エミッタ電極２ｂ，３ｂにおける回路基板１との対向面の面積よりも、各コレクタ電極２ａ，３ａにおける各放熱部材４，５との対向面の面積の方が広い。よって、電力変換装置１００は、各コレクタ電極２ａ，３ａが各放熱部材４，５と接続されているので、高い放熱性を確保しやすい。つまり、電力変換装置１００は、各エミッタ電極２ｂ，３ｂが各放熱部材４，５と接続された場合よりも放熱性を向上できる。

また、電力変換装置１００は、回路基板１の一面側だけがモールド樹脂１３で封止されている。よって、電力変換装置１００は、ハーフモールドパッケージと言うこともできる。モールド樹脂１３は、コンプレッション成型やトランスファー成型によって形成することができる。なお、電力変換装置１００は、モールド樹脂１３が形成されていなくてもよい。

この電力変換装置１００を製造する場合、第１工程では、絶縁基材に入力配線６などの各配線が形成された回路基板１を準備する。次に、第２工程では、回路基板１に第１半導体素子２と第２半導体素子３とを一括で搭載して第１構造体を製造する。次に、第３工程では、第１構造体に対して、第１放熱部材４と第２放熱部材５とを一括で搭載して第２構造体を製造する。なお、第２工程と第３工程とは、一括で行うこともできる。その後、第３工程では、第２構造体に対して、モールド樹脂１３を形成することで、電力変換装置１００を製造する。このように、電力変換装置１００は、各半導体素子２，３や各放熱部材４，５を一括で回路基板１に搭載して、モールド樹脂１３で封止することで、各半導体素子２，３を個別に封止した後に接続する工程を省くことができ、工程を簡素化することができる。また、電力変換装置１００は、各半導体素子２，３をモールド樹脂１３で纏めて封止しているので、第１半導体素子２が封止されたパッケージと、第２半導体素子３が封止されたパッケージとを用いるよりも小型化できる。なお、この製造方法は一例である。

このように構成された電力変換装置１００は、出力対象（言い換えると制御対象）である電子機器に直接搭載することができる。電子機器は、被取付体であり、例えば上記のようにモータなどを採用できる。図７では、一例として、電力変換装置１００がモータ筐体２００に搭載され場合の概略構成を示している。電力変換装置１００は、各相のＣ端子とモータ側コネクタ２１０の各端子とがモータ側接続線２１０ａを介して電気的に接続され、Ｐ端子及びＮ端子と電源側コネクタ２２０の各端子とが電源側接続線２２０ａを介して電気的に接続されている。なお、各相のＣ端子とは、Ｕ相端子、Ｖ相端子、Ｗ相端子である。

以上のように、電力変換装置１００は、入力配線６、第１出力配線７、第１グランド配線８、第２出力配線１１を、この順番で一直線に配置している。このため、電力変換装置１００は、回路基板１の内部、すなわち絶縁基材内で入力配線６、第１出力配線７、第１グランド配線８、第２出力配線１１が互いに交差することを防止できる。従って、電力変換装置１００は、配線が交差することで体格が大型化することを抑制できる。特に、電力変換装置は、大電流が流れる配線が絶縁基材内で交差した場合、配線間の絶縁性を保つために配線間隔を広げる必要があり大型化が顕著になる。これに対して、電力変換装置１００は、入力配線６、第１出力配線７、第１グランド配線８、第２出力配線１１に大電流が流れる場合であっても、これらが絶縁基材内で交差することを防止できるため、体格が大型化することを抑制できる。

また、電力変換装置１００は、入力配線６、第１出力配線７、第１グランド配線８と、第２グランド配線１０とを対向して配置している。よって、電力変換装置１００は、入力配線６、第１出力配線７、第１グランド配線８に流れる電流と、第２グランド配線１０に流れとを平行で且つ逆向きにできる。言い換えると、電力変換装置１００は、Ｐ配線とＮ配線とが平行して配置されているため、Ｐ配線に流れる電流の方向と、Ｎ配線に流れる電流の方向とを逆向きにできる。このため、電力変換装置１００は、低インダクタンスを実現できる。つまり、電力変換装置１００は、Ｐ配線とＮ配線とが平行して配置されてない場合よりも、インダクタンスを低減できる。これは、図５に示す電力変換装置１００の出力特性と、図６に示す比較例の出力特性とからも明らかである。なお、比較例とは、Ｐ配線とＮ配線とが平行して配置されてない電力変換装置である。

更に、電力変換装置１００は、図７に示すように、一つのＰ端子、一つのＮ端子、及び三つのＣ端子を備えている。よって、電力変換装置１００は、モータ筐体２００に搭載されて、モータと電気的に接続された場合、三つのモータ側接続線２１０ａ及び二つの電源側接続線２２０ａが接続されることになる。この場合、電力変換装置１００は、図７に示すように、Ｐ端子とＮ端子が回路基板１における同一の辺に沿って配置され、三つのＣ端子が回路基板１におけるＰ配線などとは異なる辺に沿って配置されると好ましい。つまり、電力変換装置１００は、このようにすることで、三つのモータ側接続線２１０ａ及び二つの電源側接続線２２０ａが煩雑になることを抑制できる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明した。しかしながら、本発明は、上記した実施形態に何ら制限されることはなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変形が可能である。以下に、本発明の変形例１〜１６に関して説明する。上記の実施形態及び変形例１〜１６は、夫々単独で実施することも可能であるが、適宜組み合わせて実施することも可能である。本発明は、実施形態において示された組み合わせに限定されることなく、種々の組み合わせによって実施可能である。

（変形例１）
変形例１における電力変換装置１００ａは、図８に示すように、金属ターミナル１４を備えている点、及び第１放熱部材４ａと第２放熱部材５ａの構造が電力変換装置１００と異なる。

第１放熱部材４ａと第２放熱部材５ａは、例えば、銅やアルミニウムなどの導電性部材を主成分として構成されている。また、第１放熱部材４ａと第２放熱部材５ａは、導電性部材からなる板状部材である。本実施形態では、一例として、各半導体素子２，３の厚みよりも十分厚い板状部材である第１放熱部材４ａと第２放熱部材５ａを採用している。

更に、電力変換装置１００ａは、各半導体素子２，３と同等の厚みの金属ターミナル１４を備えている。第１放熱部材４ａは、入力配線６に接合部材１２で電気的及び機械的に接続された金属ターミナル１４と、接合部材１２で電気的及び機械的に接続されている。同様に、第２放熱部材５ａは、第１出力配線７に接合部材１２で電気的及び機械的に接続された金属ターミナル１４と、接合部材１２で電気的及び機械的に接続されている。また、第２放熱部材５ａは、第２出力配線１１に接合部材１２で電気的及び機械的に接続された金属ターミナル１４と、接合部材１２で電気的及び機械的に接続されている。

電力変換装置１００ａは、電力変換装置１００と同様の効果を奏することができる。更に、電力変換装置１００ａは、金属ターミナル１４を介して第１放熱部材４ａと入力配線６を接続し、金属ターミナル１４を介して第２放熱部材５ａと第１出力配線７及び第２出力配線１１を接続している。このため、電力変換装置１００ａは、第１放熱部材４ａと第２放熱部材５ａの形状を簡素にできる。つまり、第１放熱部材４ａと第２放熱部材５ａは、第１放熱部材４や第２放熱部材５のように段差を設ける必要がない。

（変形例２）
変形例２における電力変換装置１００ｂは、図９に示すように、第１放熱部材４ｂと第２放熱部材５ｂの構造が電力変換装置１００と異なる。

第１放熱部材４ｂは、回路基板１側から第１部材４１ｂ、絶縁層４２ｂ、第２部材４３ｂの順番で積層された構造を有している。第１部材４１ｂと第２部材４３ｂは、銅やアルミニウムなどの導電性部材によって構成されている。特に、第１放熱部材４ｂは、第２部材４３ｂの厚みよりも、第１半導体素子２に近い第１部材４１ｂの厚みの方が厚いと、放熱性を向上できるので好ましい。

第２放熱部材５ｂは、回路基板１側から第１部材５１ｂ、絶縁層５２ｂ、第２部材５３ｂの順番で積層された構造を有している。第１部材５１ｂと第２部材５３ｂは、銅やアルミニウムなどの導電性部材によって構成されている。特に、第２放熱部材５ｂは、第２部材５３ｂの厚みよりも、第２半導体素子３に近い第１部材５１ｂの厚みの方が厚いと、放熱性を向上できるので好ましい。

このように、電力変換装置１００ｂは、第１放熱部材４ｂと第２放熱部材５ｂとして、絶縁金属部材を採用している。

電力変換装置１００ｂは、電力変換装置１００と同様の効果を奏することができる。更に、電力変換装置１００ｂは、絶縁金属部材である第１放熱部材４ｂと第２放熱部材５ｂを用いているため、自身の外部に絶縁部材などを設ける必要がない。つまり、電力変換装置１００ｂは、第１放熱部材４ｂと第２放熱部材５ｂにおけるモールド樹脂１３から露出している部位に絶縁シートなどを設ける必要がない。

また、第１放熱部材４ｂは、導電性部材である第１部材４１ｂと第２部材４３ｂで、絶縁層４２ｂを挟んだ構造を有しているため、放熱性を確保しつつ絶縁することができる。この点は、第２放熱部材５ｂに関しても同様である。

（変形例３）
変形例３における電力変換装置１００ｃは、図１０に示すように、第１放熱部材４ｃと第２放熱部材５ｃの構造が電力変換装置１００ａと異なる。

第１放熱部材４ｃは、回路基板１側から第１部材４１ｃ、絶縁層４２ｃ、第２部材４３ｃの順番で積層された構造を有している。第１部材４１ｃと第２部材４３ｃは、銅やアルミニウムなどの導電性部材によって構成されている。特に、第１放熱部材４ｂは、第２部材４３ｃの厚みよりも、第１半導体素子２に近い第１部材４１ｃの厚みの方が厚いと、放熱性を向上できるので好ましい。

第２放熱部材５ｃは、回路基板１側から第１部材５１ｃ、絶縁層５２ｃ、第２部材５３ｃの順番で積層された構造を有している。第１部材５１ｃと第２部材５３ｃは、銅やアルミニウムなどの導電性部材によって構成されている。特に、第２放熱部材５ｃは、第２部材５３ｃの厚みよりも、第２半導体素子３に近い第１部材５１ｃの厚みの方が厚いと、放熱性を向上できるので好ましい。

電力変換装置１００ｃは、電力変換装置１００，１００ａ，１００ｂと同様の効果を奏することができる。

（変形例４）
変形例４における電力変換装置１００ｄは、図１１に示すように、第２放熱部材の構造が電力変換装置１００と異なる。

電力変換装置１００ｄは、第２放熱部材として、別体として設けられた第１部材５１ｄと第２部材５２ｄとを有している。第１部材５１ｄと第２部材５２ｄは、銅やアルミニウムなどの導電性部材によって構成されている。第１部材５１ｄと第２部材５２ｄは、互いに同じ形状であり、第１放熱部材４とも同じ形状を有している。

第１部材５１ｄは、第１出力配線７と接合部材１２を介して電気的及び機械的に接続されており、且つ、第２コレクタ電極３ａと接合部材１２を介して電気的及び機械的に接続されている。つまり、第１部材５１ｄは、第１出力配線７と第１グランド配線８とを接続している。

第２部材５２ｄは、第２コレクタ電極３ａと接合部材１２を介して電気的及び機械的に接続されており、且つ、第２出力配線１１と接合部材１２を介して電気的及び機械的に接続されている。つまり、第２部材５２ｄは、第２出力配線１１と第１グランド配線８とを接続している。

電力変換装置１００ｄは、電力変換装置１００と同様の効果を奏することができる。更に、電力変換装置１００ｄは、第１部材５１ｄと第２部材５２ｄと第１放熱部材４とを同じ形状にできるため、第２放熱部材として、第１放熱部材４と同じ部品を用いることができる。

（変形例５）
変形例５における電力変換装置１００ｅは、図１２に示すように、放熱部材のかわりにワイヤ４ｅ，５１ｅ，５２ｅを用いる点が電力変換装置１００と異なる。

第１ワイヤ４ｅは、入力配線６と第１コレクタ電極２ａとを電気的に接続している。第２ワイヤ５１ｅは、第２コレクタ電極３ａと第１出力配線７とを電気的に接続している。第３ワイヤ５２ｅは、第２コレクタ電極３ａと第２出力配線１１とを電気的に接続している。

なお、第１ワイヤ４ｅは、特許請求の範囲における第１接続部材、第１ボンディングワイヤに相当する。第２ワイヤ５１ｅと第３ワイヤ５２ｅは、特許請求の範囲における第２接続部材に相当する。第２ワイヤ５１ｅは、特許請求の範囲における第２ボンディングワイヤに相当する。第３ワイヤ５２ｅは、特許請求の範囲における第３ボンディングワイヤに相当する。

電力変換装置１００ｅは、電力変換装置１００と同様の効果を奏することができる。更に、電力変換装置１００ｅは、ブロック体や板状部材の各放熱部材４，５を用いる必要がないので、電力変換装置１００などよりも組付が簡易になる。

（変形例６）
変形例６における電力変換装置１００ｆは、図１３に示すように、回路基板１の一面の全体を封止している点、回路基板１の構成が電力変換装置１００と異なる。ただし、便宜上、電力変換装置１００と同じ符号を用いている。

電力変換装置１００ｆは、回路基板１の一面の全域がモールド樹脂１３で覆われている。また、回路基板１は、絶縁基材にビア３１と端子３２とが設けられている。ビア３１は、絶縁基材に埋設されており、第２出力配線１１と電気的及び機械的に接続されている。また、端子３２は、回路基板１の反対面に形成されており、ビア３１と電気的及び機械的に接続されている。つまり、電力変換装置１００ｆは、第２出力配線１１の取り出し位置が反対面側となっている。なお、端子３２は、ランドやパッドと言い換えることもできる。

電力変換装置１００ｆは、電力変換装置１００と同様の効果を奏することができる。更に、電力変換装置１００ｆは、Ｐ配線とＣ配線の全体をモールド樹脂１３で封止できるので好ましい。また、電力変換装置１００ｆは、ビア３１と端子３２を有しているため、Ｃ配線がモールド樹脂１３で封止されていても、Ｃ配線を外部に取り出すことができる。

（変形例７）
変形例７における電力変換装置１００ｇは、図１４に示すように、回路基板１とモールド樹脂１３の構成が電力変換装置１００ｆと異なる。ただし、便宜上、電力変換装置１００ｆと同じ符号を用いている。

回路基板１は、第２出力配線１１と電気的及び機械的に接続されている導電性部材が設けられた基板貫通穴６２が設けられている。つまり、基板貫通穴６２は、絶縁基材に設けられた貫通穴の表面に第２出力配線１１から伸びた導電性部材が形成された部位である。よって、基板貫通穴６２は、回路基板１の絶縁基材を厚み方向に貫通している。なお、基板貫通穴６２は、スルーホールと言うこともできる。

また、モールド樹脂１３は、基板貫通穴６２と連通したモールド貫通穴６１が設けられている。モールド貫通穴６１は、モールド樹脂１３を厚み方向に貫通している。

このモールド貫通穴６１と基板貫通穴６２とは、モータなどの出力対象における端子が挿入される穴である。出力対象の端子は、モールド貫通穴６１と基板貫通穴６２に挿入されて、基板貫通穴６２の導電性部材と接触することで、第２出力配線１１と電気的に接続される。

電力変換装置１００ｇは、電力変換装置１００ｆと同様の効果を奏することができる。

（変形例８）
変形例８における電力変換装置１００ｈは、図１５に示すように、横型の半導体素子を用いている点が電力変換装置１００と異なる。

第１半導体素子２０は、回路基板１に対向する対向面に第１エミッタ電極２０ａと第１コレクタ電極２０ｂが形成された横型素子である。第１半導体素子２０は、回路基板１との対向面の反対面に第３放熱部材４ｄが接合部材１２を介して機械的に接続されている。第３放熱部材４ｄは、銅やアルミニウムなどの導電性部材によって構成された板状部材である。第３放熱部材４ｄは、第１放熱部材４などと異なり、放熱材としての機能を有しているが、配線としての機能を有していない。第３放熱部材４ｄは、第１半導体素子２０との対向面の反対面がモールド樹脂１３から露出している。

なお、第１エミッタ電極２０ａは、特許請求の範囲における第１電極に相当する。また、第１コレクタ電極２０ｂは、特許請求の範囲における第２電極に相当する。

第２半導体素子３０は、回路基板１に対向する対向面に第２エミッタ電極３０ａと第２コレクタ電極３０ｂが形成された横型素子である。第２半導体素子３０は、回路基板１との対向面の反対面に第４放熱部材５ｄが接合部材１２を介して機械的に接続されている。第４放熱部材５ｄは、第３放熱部材４ｄと同様であるため説明を省略する。

なお、第２エミッタ電極３０ａは、特許請求の範囲における第３電極に相当する。また、第２コレクタ電極３０ｂは、特許請求の範囲における第４電極に相当する。

電力変換装置１００ｈは、電力変換装置１００と同様の効果を奏することができる。更に、電力変換装置１００ｈは、第３放熱部材４ｄと第４放熱部材５ｄを回路基板１に接続する必要がない。

（変形例９）
変形例９における電力変換装置１００ｉは、図１６，図１７に示すように、回路基板１の反対面にスナバ回路としてのスナバコンデンサ４０が実装されている点が電力変換装置１００と異なる。なお、回路基板１及び第２グランド配線１０は、上記実施形態と構成が異なるが便宜上、同じ符号を採用している。

回路基板１は、絶縁基材に埋設され、入力配線６と電気的及び機械的に接続されたビア６ａが形成されている。ビア６ａは、導電性部材によって構成されている。また、回路基板１は、ビア６ａを介して入力配線６と電気的に接続された分離部６ｂが反対面に形成されている。つまり、回路基板１は、入力配線６の一部が反対面にも設けられていると言うことができる。このため、回路基板１は、第２グランド配線１０が分離部６ｂを避けて設けられている。なお、ビア６ａは、特許請求の範囲における第１層間接続部材に相当する。

また、回路基板１は、反対面にスナバコンデンサ４０が実装されている。つまり、スナバコンデンサ４０は、回路基板１における第２グランド配線１０と同一面に実装されている。詳述すると、スナバコンデンサ４０は、接合部材５０を介して、第２グランド配線１０と分離部６ｂとに電気的に接続されている。なお、接合部材５０は、接合部材１２と同様である。

電力変換装置１００ｉは、電力変換装置１００と同様の効果を奏することができる。更に、電力変換装置１００ｉは、図１８に示すように、サージ電圧を吸収でき、スナバコンデンサ４０が実装されていない場合よりも出力特性を良好にすることができる。この点は、図１８と図６とから明らかである。

（変形例１０）
変形例１０における電力変換装置１００ｊは、図１９，図２０に示すように、電流検出用のシャント抵抗４１が実装されている点が電力変換装置１００と異なる。なお、回路基板１及び第２グランド配線１０は、上記実施形態と構成が異なるが便宜上、同じ符号を採用している。なお、シャント抵抗４１は、特許請求の範囲における検出素子に相当する。本発明は、シャント抵抗４１のかわりに電圧検出用の検出素子が実装されていてもよい。

回路基板１は、反対面に、第２グランド配線１０に加えて、第２グランド配線１０と異なる位置に配置された、配線の一部である分割部１０ａが設けられている。この第２グランド配線１０と分割部１０ａは、特許請求の範囲における第５配線に相当する。

また、回路基板１は、反対面にシャント抵抗４１が搭載されている。このシャント抵抗４１は、接合部材５０を介して、第２グランド配線１０と分割部１０ａとに実装されている。つまり、第２グランド配線１０と分割部１０ａとは、シャント抵抗４１を介して電気的に接続されている。なお、電力変換装置１００ｊは、第２グランド配線がシャント抵抗４１を介して電気的に接続された複数の配線部材１０，１０ａで構成されていると言うことができる。

電力変換装置１００ｊは、電力変換装置１００と同様の効果を奏することができる。

（変形例１１）
変形例１１における電力変換装置１００ｋは、図２１，図２２に示すように、サーミスタ４２が実装されている点が電力変換装置１００と異なる。なお、回路基板１は、上記実施形態と構成が異なるが便宜上、同じ符号を採用している。

回路基板１は、反対面に、接合部材５０を介してサーミスタ４２が実装されている。つまり、サーミスタ４２は、接合部材５０を介して、回路基板１と電気的及び機械的に接続されている。このサーミスタ４２は、回路基板１の温度を検出するためのセンサであり、特許請求の範囲における温度センサに相当する。回路基板１は、反対面にサーミスタ４２が実装されているので、第２グランド配線１０ｂがサーミスタ４２を避けて設けられている。つまり、第２グランド配線１０ｂは、サーミスタ４２を避けるように開口部が形成されている。第２グランド配線１０ｂは、特許請求の範囲における第５配線に相当する。

なお、電力変換装置１００ｋは、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の３相のうち、中央に配置された相の半導体素子が最も高温になりやすいので、中央に配置された相の配線上にサーミスタ４２が配置されていると好ましい。

電力変換装置１００ｋは、電力変換装置１００と同様の効果を奏することができる。更に、電力変換装置１００ｋは、サーミスタ４２を備えているため、自身の温度を出力することができる。

（変形例１２）
変形例１２における電力変換装置１００ｌ（エル）は、図２３に示すように、接合部材１２ａの構成が電力変換装置１００ｃと異なる。なお、ｌは、ローマ字のエルである。

接合部材１２ａは、金属ボールコア１４ａ入りのはんだである。言い換えると、接合部材１２ａは、金属ボールコア１４ａがはんだで覆われたボール状の部材である。この接合部材１２ａは、周知技術であるため詳しい説明は省略する。

電力変換装置１００ｌは、入力配線６と第１放熱部材４ｃとが接合部材１２ａで接続されている。また、電力変換装置１００ｌは、第２放熱部材５ｃと第１出力配線７及び第２出力配線１１とが接合部材１２ａで接続されている。

なお、入力配線６と第１放熱部材４ｃは、少なくとも一つの接合部材１２ａで接続されていてればよい。同様に、第２放熱部材５ｃと第１出力配線７は、少なくとも一つの接合部材１２ａで接続されていればよい。また、第２放熱部材５ｃと第２出力配線１１は、少なくとも一つの接合部材１２ａで接続されていればよい。

電力変換装置１００ｌは、電力変換装置１００ｃと同様の効果を奏することができる。更に、接合部材１２ａは、金属ボールコア１４ａが入っているため接合部材１２よりも厚みを均一にしやすい。よって、電力変換装置１００ｌは、回路基板１に対する組付時の第１放熱部材４ｃと第２放熱部材５ｃの高さを均一にしやすい。なお、第１放熱部材４ｃの高さや、第２放熱部材５ｃの高さとは、第１放熱部材４ｃと回路基板１の一面との間隔や、第２放熱部材５ｃと回路基板１の一面との間隔である。

（変形例１３）
変形例１３における電力変換装置１００ｍは、図２４に示すように、接合部材１２ａの接続位置が電力変換装置１００ｌと異なる。

第１放熱部材４ｃは、第２放熱部材５ｃと同様に、第１半導体素子２との接続部の両側に接合部材１２ａが配置され、この接合部材１２ａを介して回路基板１と接続されている。つまり、接合部材１２ａは、第１放熱部材４ｃと入力配線６との間に加えて、回路基板１と第１放熱部材４ｃとの間であり、且つ、第１半導体素子２と第２半導体素子３との間にも設けられている。回路基板１と第１放熱部材４ｃとの間であり、且つ、第１半導体素子２と第２半導体素子３との間にも設けられた接合部材１２ａは、例えば回路基板１の絶縁基材と接続されており、回路基板１と機械的に接続されているが電気的には接続されていない。なお、回路基板１は、第１出力配線７を部分的に絶縁基材内に埋設するなどして、接合部材１２ａと絶縁する必要がある。

電力変換装置１００ｍは、電力変換装置１００ｌと同様の効果を奏することができる。更に、電力変換装置１００ｍは、第１放熱部材４ｃの回路基板１に対する傾きを抑制できる。つまり、電力変換装置１００ｍは、回路基板１の一面に対して、第１放熱部材４ｃを平行に配置しやすくなる。よって、電力変換装置１００ｍは、第１放熱部材４ｃにおけるモールド樹脂１３からの露出面を平坦にしやすくなる。また、電力変換装置１００ｍは、第１放熱部材４ｃの露出面が平坦になると、上記のように被取付体との接触面積を確保でき放熱性の向上が期待できる。なお、図２４では、接合部材１２ａを採用しているが、銅などの金属を主成分として形成されたスペーサであっても採用できる。

（変形例１４）
変形例１４における電力変換装置１００ｎは、図２５に示すように、接合部材１２ｂの構成が電力変換装置１００ｃと異なる。

接合部材１２ｂは、接合部材１２と異なり、ボール１４ｂが混ざっている。電力変換装置１００ｎは、金属ターミナル１４の上下、及び第１半導体素子２の上下に接合部材１２ｂが配置されている。よって、入力配線６と金属ターミナル１４などは、接合部材１２ｂで電気的及び機械的に接続されている。なお、電力変換装置１００ｎは、第２放熱部材５ｃ側でも同様に、接合部材１２ｂを用いることができる。

電力変換装置１００ｎは、電力変換装置１００ｃと同様の効果を奏することができる。更に、電力変換装置１００ｎは、回路基板１に対する組付時の第１放熱部材４ｃと第２放熱部材５ｃの高さを均一にしやすい。よって、電力変換装置１００ｎは、電力変換装置１００ｌと同様の効果を奏することができる。

（変形例１５）
変形例１５における電力変換装置１００ｏ（ローマ字のオー）は、図２６に示すように、接合部材１２ａの構成が電力変換装置１００ｎと異なる。

電力変換装置１００ｏは、第１放熱部材４ｃと入力配線６とが接合部材１２ａで接続されている。つまり、電力変換装置１００ｏは、第１半導体素子２と第１出力配線７や第１放熱部材４ｃとの接続には接合部材１２ｂを用いて、第１放熱部材４ｃと入力配線６との接続には接合部材１２ａを用いている。なお、電力変換装置１００ｏは、第２半導体素子３側でも同様に、接合部材１２ａと接合部材１２ｂを用いることができる。

電力変換装置１００ｏは、電力変換装置１００ｎと同様の効果を奏することができる。

（変形例１６）
変形例１６における電力変換装置１００ｐは、図２７，図２８に示すように、スナバコンデンサ４０、シャント抵抗４１、サーミスタ４２の全てが搭載されている点が、電力変換装置１００ｉ，１００ｊ，１００ｋと異なる。

電力変換装置１００ｐは、上記のように、回路基板１の反対面に、スナバコンデンサ４０、シャント抵抗４１、サーミスタ４２が実装されている。また、回路基板１は、ビア６ａと分離部６ｂが形成されている。更に、回路基板１は、分割部１０ｃが形成されている。この分割部１０ｃは、シャント抵抗４１を介して第２グランド配線１０と接続された配線であり、分割部１０ａと同様のものである。また、分割部１０ｃは、サーミスタ４２及び分離部６ｂを避けるように形成されている。

電力変換装置１００ｐは、電力変換装置１００ｉ，１００ｊ，１００ｋの効果を全て達成することができる。

１回路基板、２第１半導体素子、２ａ第１コレクタ電極、２ｂ第１エミッタ電極、３第２半導体素子、３ａ第２コレクタ電極、３ｂ第２エミッタ電極、４第１放熱部材、５第２放熱部材、６入力配線、７第１出力配線、８第１グランド配線、９ビア、１０第２グランド配線、１１第２出力配線、１２接合部材、１３モールド樹脂、１００電力変換装置、２００モータ筐体、２１０モータ側コネクタ、２１０ａモータ側接続線、２２０電源側コネクタ、２２０ａ電源側接続線

Claims

絶縁基材に複数の配線が設けられた回路基板（１）と、前記回路基板の一面に並べて搭載されて直列接続された第１スイッチング素子（２，２０）及び第２スイッチング素子（３，３０）と、を備えた電力変換装置であって、
前記第１スイッチング素子は、第１電極（２ａ，２０ａ）と第２電極（２ｂ，２０ｂ）とを有しており、
前記第２スイッチング素子は、第３電極（３ａ，３０ａ）と第４電極（３ｂ，３０ｂ）とを有しており、
前記回路基板は、複数の前記配線として、前記第１電極に接続された第１配線（６）と、前記第２電極及び前記第３電極に接続された第２配線（７）と、前記第４電極に接続された第３配線（８）と、前記第３電極に接続された出力配線としての第４配線（１１）と、前記第３配線と接続された第５配線（１０，１０ａ〜１０ｃ）と、を有しており、
前記第１配線と前記第２配線と前記第３配線と前記第４配線は、この順番で一直線に配置され、且つ前記一面に設けられており、
前記第５配線は、前記一面の反対面に設けられており、且つ前記第１配線と前記第２配線と前記第３配線と対向して配置されていることを特徴とする電力変換装置。
前記第１スイッチング素子及び前記第２スイッチング素子を封止すると共に、前記第１配線と前記第２配線と前記第３配線と前記第４配線の夫々の少なくとも一部を封止している樹脂部（１３）を備え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。
前記第１スイッチング素子と前記第２スイッチング素子とを含む直列回路が三つ設けられており、
前記回路基板は、前記第１配線と前記第２配線と前記第３配線と前記第４配線とを含む直線状配線部が、三つの前記直列回路の夫々に対応して設けられており、
各直線状配線部は、互いに平行して設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電力変換装置。
前記第１スイッチング素子は、前記回路基板に対向する対向面に前記第２電極が形成され、前記対向面の裏面に前記第１電極が形成された縦型素子であり、
前記第２スイッチング素子は、前記回路基板に対向する対向面に前記第４電極が形成され、前記対向面の裏面に前記第３電極が形成された縦型素子であって、
前記第１電極と前記第１配線とを電気的に接続している導電性の第１接続部材（４，４ａ〜４ｃ，４ｅ）と、
前記第３電極と前記第２配線と前記第４配線とを電気的に接続している導電性の第２接続部材（５，５ａ〜５ｃ，５１ｄ，５２ｄ，５１ｅ，５２ｅ）と、を備えていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電力変換装置。
前記第１接続部材は、前記第１スイッチング素子から発せられた熱を放熱する第１放熱部材（４）であり、
前記第２接続部材は、前記第２スイッチング素子から発せられた熱を放熱する第２放熱部材（５，５１ｄ，５２ｄ）であることを特徴とする請求項４に記載の電力変換装置。
前記第２放熱部材は、前記第３電極と前記第２配線とを接続している第１部材（５１ｄ）と、前記第３電極と前記第４配線とを接続している第２部材（５２ｄ）とに分割されていることを特徴とする請求項５に記載の電力変換装置。
前記第１スイッチング素子は、前記回路基板に対向する対向面に前記第２電極が形成され、前記対向面の裏面に前記第１電極が形成されたものであり、
前記第２スイッチング素子は、前記回路基板に対向する対向面に前記第４電極が形成され、前記対向面の裏面に前記第３電極が形成されたものであって、
前記第１接続部材は、前記第１電極と前記第１配線とを接続している第１ボンディングワイヤ（４ｅ）であり、
前記第２接続部材は、前記第３電極と前記第２配線とを接続している第２ボンディングワイヤ（５１ｅ）と、前記第３電極と前記第４配線とを接続している第３ボンディングワイヤ（５２ｅ）とを含んでいることを特徴とする請求項４に記載の電力変換装置。
前記第１スイッチング素子は、前記回路基板に対向する対向面に前記第１電極及び前記第２電極が形成された横型素子であり、
前記第２スイッチング素子は、前記回路基板に対向する対向面に前記第３電極及び前記第４電極が形成された横型素子であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電力変換装置。
前記第１スイッチング素子は、前記回路基板に対向する対向面に、自身から発せられた熱を放熱する第３放熱部材（４ｄ）が配置されており、
前記第２スイッチング素子は、前記回路基板に対向する対向面に、自身から発せられた熱を放熱する第４放熱部材（５ｄ）が配置されていることを特徴とする請求項８に記載の電力変換装置。
前記反対面に搭載された電流検出用又は電圧検出用の検出素子（４１）を備えており、
前記第５配線（１０，１０ａ，１０ｃ）は、前記検出素子を介して電気的に接続された複数の配線部材を含むことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の電力変換装置。
前記反対面に搭載され、前記回路基板の温度を検出するための温度センサ（４２）を備えており、
前記第５配線（１０ｂ，１０ｃ）は、前記温度センサを避けて設けられていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の電力変換装置。
前記反対面に搭載されたスナバ回路（４０）と、
前記絶縁基材に埋設され、前記第１配線と接続されている導電性の第１層間接続部材（６ａ）と、
前記反対面に配置され、前記第１配線と前記第１層間接続部材を介して接続された分離部（６ｂ）と、を備えており、
前記第５配線（１０，１０ｃ）は、前記分離部を避けて設けられており、
前記スナバ回路は、前記第５配線と前記分離部とに電気的に接続されていることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の電力変換装置。
前記絶縁基材に埋設され、前記第３配線と前記第５配線とを接続している導電性の第２層間接続部材（９）を備えていることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の電力変換装置。