JP6631332B2

JP6631332B2 - Power converter

Info

Publication number: JP6631332B2
Application number: JP2016047548A
Authority: JP
Inventors: 誠西前; 健一大濱
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2016-03-10
Filing date: 2016-03-10
Publication date: 2020-01-15
Anticipated expiration: 2036-03-10
Also published as: JP2017163756A

Description

本発明は、電力変換装置に関する。 The present invention relates to a power converter.

従来、電気自動車やハイブリッド自動車等には、電源電力から駆動用モータを駆動するための駆動用電力に変換するためのインバータやコンバータ等の電力変換装置が搭載されている。このような電力変換装置として、特許文献１には、スイッチング回路を有する半導体モジュールと、当該モジュールを駆動制御するための制御回路を有する制御基板と、制御基板を冷却するための冷却プレートと、これらを収納するケースとを備える電力変換装置が開示されている。そして、半導体モジュール及び冷却プレートはケースに固定されているとともに、制御基板は冷却プレートに固定されている。また、半導体モジュールの信号端子は制御基板に接続されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, an electric vehicle, a hybrid vehicle, and the like are equipped with a power conversion device such as an inverter or a converter for converting power supply power to drive power for driving a drive motor. As such a power conversion device, Patent Document 1 discloses a semiconductor module having a switching circuit, a control board having a control circuit for driving and controlling the module, a cooling plate for cooling the control board, And a case for housing the power conversion device. The semiconductor module and the cooling plate are fixed to the case, and the control board is fixed to the cooling plate. The signal terminals of the semiconductor module are connected to a control board.

国際公開第２０１５／０２５５９４号WO 2015/025594

しかしながら、かかる電力変換装置では、半導体モジュールと制御基板とは、半導体モジュールの信号端子を介して互いに接続されているにすぎず、両者に直接固定されて両者を互いに固定するための他の構成は備えられていない。そのため、当該電力変換装置が搭載された自動車の走行等に伴って、当該電力変換装置が振動すると、半導体モジュールと制御基板との距離が変化することがある。そして、かかる変化により、半導体モジュールの信号端子と制御基板との接続部に過度に応力が集中するおそれがある。 However, in such a power conversion device, the semiconductor module and the control board are merely connected to each other via the signal terminal of the semiconductor module, and other configurations for directly fixing them to each other and fixing them to each other are as follows. Not provided. Therefore, when the power conversion device vibrates, for example, when a vehicle on which the power conversion device is mounted travels, the distance between the semiconductor module and the control board may change. Due to such a change, stress may be excessively concentrated on the connection between the signal terminal of the semiconductor module and the control board.

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、半導体モジュールの信号端子と制御基板との接続部に過度に応力が集中することを抑制することができる電力変換装置を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of such a background, and an object of the present invention is to provide a power conversion device that can suppress excessive concentration of stress on a connection portion between a signal terminal of a semiconductor module and a control board. is there.

本発明の一態様は、半導体素子（１１）を有する半導体モジュール（１０）と、該半導体モジュールを駆動制御する制御回路を有する制御基板（２０）と、上記半導体モジュール及び上記制御基板を収納するケース（４０）とを備える電力変換装置（１）であって、
上記半導体モジュールは、上記制御基板に接続される信号端子（１２）を有し、
上記半導体モジュールと上記制御基板とを互いに固定する固定部材（３０、３００、３０１、３０２、３０３）が設けられており、
上記固定部材のうち、上記制御基板と接する部分における上記制御基板に平行な面からみた断面積は、上記信号端子のうち、上記制御基板を貫通する部分における上記制御基板に平行な面からみた断面積よりも大きく、
上記半導体モジュールは、上記信号端子の一部をモールドする端子モールド部材（１９）を有しており、
上記固定部材は、上記端子モールド部材と一体的にモールドされて形成されている、電力変換装置にある。
また、本発明の他の一態様は、半導体素子（１１）を有する半導体モジュール（１０）と、該半導体モジュールを駆動制御する制御回路を有する制御基板（２０）と、上記半導体モジュール及び上記制御基板を収納するケース（４０）とを備える電力変換装置（１）であって、
上記半導体モジュールは、上記制御基板に接続される信号端子（１２）を有し、
上記半導体モジュールと上記制御基板とを互いに固定する固定部材（３０、３００、３０１、３０２、３０３）が設けられており、
上記制御基板は、入力電力を制御する電源部（２３）と、上記信号端子が接続される端子接続部（２１）とを有しており、上記電源部と上記端子接続部との間に上記固定部材が接続される固定部材接続部（２２）が形成されている、電力変換装置にある。 One embodiment of the present invention provides a semiconductor module (10) having a semiconductor element (11), a control board (20) having a control circuit for driving and controlling the semiconductor module, and a case for housing the semiconductor module and the control board. (40) a power converter (1) comprising:
The semiconductor module has a signal terminal (12) connected to the control board,
Fixing members (30, 300, 301, 302, 303) for fixing the semiconductor module and the control board to each other are provided;
A cross-sectional area of a portion of the fixing member, which is in contact with the control board, as viewed from a plane parallel to the control board, is a cross-section of a portion of the signal terminal that passes through the control board, as viewed from a plane parallel to the control board. Larger than the area,
The semiconductor module has a terminal molding member (19) for molding a part of the signal terminal,
The fixing member is provided in the power converter, which is formed by being integrally molded with the terminal molding member .
Further, another embodiment of the present invention provides a semiconductor module (10) having a semiconductor element (11), a control board (20) having a control circuit for driving and controlling the semiconductor module, the semiconductor module and the control board. And a case (40) for storing the
The semiconductor module has a signal terminal (12) connected to the control board,
Fixing members (30, 300, 301, 302, 303) for fixing the semiconductor module and the control board to each other are provided;
The control board has a power supply section (23) for controlling input power and a terminal connection section (21) to which the signal terminal is connected, and the control board has a power supply section between the power supply section and the terminal connection section. The power converter includes a fixing member connecting portion (22) to which the fixing member is connected.

上記電力変換装置においては、半導体モジュールと制御基板とが、固定部材を介して互いに固定されている。これにより、当該電力変換装置が振動しても、半導体モジュールと制御基板との距離が変化することが抑制される。その結果、半導体モジュールの信号端子と制御基板との接続部に過度に応力が集中することを抑制することができる。 In the power converter, the semiconductor module and the control board are fixed to each other via the fixing member. This suppresses a change in the distance between the semiconductor module and the control board even when the power converter vibrates. As a result, excessive concentration of stress on the connection between the signal terminal of the semiconductor module and the control board can be suppressed.

以上のごとく、本発明によれば、半導体モジュールの信号端子とドライバ回路基板との接続部に過度に応力が集中することを抑制することができる電力変換装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a power conversion device that can suppress excessive concentration of stress at a connection portion between a signal terminal of a semiconductor module and a driver circuit board.

なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、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り、本発明の技術的範囲を限定するものではない。 The reference numerals in the parentheses described in the claims and the means for solving the problems indicate the correspondence with the specific means described in the embodiments described below, and limit the technical scope of the present invention. Not something.

実施形態１における、電力変換装置の断面模式図。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the power converter according to the first embodiment. 実施形態１における、ケース蓋及び制御基板を取り外した状態での電力変換装置の上面図。FIG. 2 is a top view of the power conversion device according to the first embodiment with a case lid and a control board removed. 実施形態１における、半導体モジュールの斜視図。FIG. 2 is a perspective view of the semiconductor module according to the first embodiment. 図２における、制御基板を取り付けた状態でのIV-IV線位置断面一部拡大図であって、図１の一部拡大図。FIG. 4 is a partially enlarged view of a position taken along the line IV-IV in FIG. 2 with a control board attached, and is a partially enlarged view of FIG. 図１における、V-V線位置断面一部拡大図。FIG. 5 is a partially enlarged cross-sectional view taken along a line VV in FIG. 1. 実施形態１における、制御基板の上面図。FIG. 3 is a top view of the control board according to the first embodiment. 実施形態１の変形形態における、図２のIV-IV線位置相当断面一部拡大図。FIG. 4 is a partially enlarged cross-sectional view corresponding to a position taken along line IV-IV of FIG. 2 in a modification of the first embodiment. 実施形態２における、半導体モジュールの斜視図。FIG. 9 is a perspective view of a semiconductor module according to the second embodiment. 図８における、IX-IX線位置断面図。FIG. 9 is a sectional view taken along the line IX-IX in FIG. 8. 実施形態２の変形形態における、半導体モジュールの斜視図。FIG. 14 is a perspective view of a semiconductor module according to a modification of the second embodiment. 実施形態２の変形形態における、図１のV-V線位置相当断面一部拡大図。FIG. 5 is a partially enlarged cross-sectional view corresponding to the position of line VV in FIG. 1 in a modification of the second embodiment. 実施形態３における、図２のIV-IV線位置相当断面一部拡大図。FIG. 4 is a partially enlarged cross-sectional view corresponding to a position taken along line IV-IV in FIG. 2 according to a third embodiment. 実施形態４における、半導体モジュールの斜視図。FIG. 13 is a perspective view of a semiconductor module according to a fourth embodiment. 実施形態４における、図２のIV-IV線位置相当断面一部拡大図。FIG. 4 is a partially enlarged cross-sectional view corresponding to a position taken along line IV-IV in FIG. 2 according to a fourth embodiment. 実施形態５における、半導体モジュールの斜視図。FIG. 15 is a perspective view of a semiconductor module according to a fifth embodiment. 実施形態５における、図１のV-V線位置相当断面一部拡大図。FIG. 5 is a partially enlarged cross-sectional view corresponding to a position taken along line VV of FIG. 1 in a fifth embodiment. 実施形態６における、制御基板の上面図。FIG. 17 is a top view of a control board according to the sixth embodiment. 実施形態６の変形形態における、制御基板の上面図。FIG. 18 is a top view of a control board according to a modification of the sixth embodiment. 実施形態７における、ケース蓋及び制御基板を取り外した状態での電力変換装置の上面図。FIG. 17 is a top view of the power conversion device according to the seventh embodiment with a case lid and a control board removed. 図１９における、ケース蓋及び制御基板を取り付けた状態でのXX-XX線位置断面図。FIG. 20 is a sectional view taken along the line XX-XX in a state where the case lid and the control board are attached in FIG. 19. 図２０における、XXI-XXI線位置断面図。FIG. 21 is a sectional view taken along the line XXI-XXI in FIG. 20.

（実施形態１）
上記電力変換装置の実施形態について、図１〜図６を用いて説明する。
本実施形態の電力変換装置１は、図１に示すように、半導体モジュール１０、制御基板２０及びケース４０を備える。
半導体モジュール１０は、半導体素子１１を有する。
制御基板２０は、半導体モジュール１０を駆動制御する図示しない制御回路を有する。
ケース４０は、半導体モジュール１０及び制御基板２０を収納している。
半導体モジュール１０は、制御基板２０に接続される信号端子１２を有している。
そして、半導体モジュール１０と制御基板２０とを互いに固定する固定部材３０が設けられている。 (Embodiment 1)
An embodiment of the power converter will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the power conversion device 1 of the present embodiment includes a semiconductor module 10, a control board 20, and a case 40.
The semiconductor module 10 has a semiconductor element 11.
The control board 20 has a control circuit (not shown) for driving and controlling the semiconductor module 10.
The case 40 houses the semiconductor module 10 and the control board 20.
The semiconductor module 10 has a signal terminal 12 connected to the control board 20.
Further, a fixing member 30 for fixing the semiconductor module 10 and the control board 20 to each other is provided.

以下、本実施形態の電力変換装置１について、詳述する。
図１に示すように、電力変換装置１は、ケース４０内に半導体モジュール１０、制御基板２０及び冷却板５０を収納している。ケース４０は、ケース本体４１とケース蓋４２とからなる。ケース本体４１は、一つの平面視矩形の底辺４１ａと、図２に示すように、４つの側辺４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４１ｅを備える。図１に示すように、ケース本体４１における底辺４１ａと反対側は開口部となっており、ケース蓋４２が取り付けてある。 Hereinafter, the power converter 1 of the present embodiment will be described in detail.
As shown in FIG. 1, the power conversion device 1 houses a semiconductor module 10, a control board 20, and a cooling plate 50 in a case 40. The case 40 includes a case body 41 and a case lid 42. The case main body 41 includes one base 41a of a rectangular shape in a plan view and, as shown in FIG. 2, four sides 41b, 41c, 41d, and 41e. As shown in FIG. 1, the case body 41 has an opening on the side opposite to the bottom side 41 a, and a case lid 42 is attached.

図１に示すように、ケース本体４１の内部には、冷媒が流通する冷媒流路４５が形成されている。冷媒流路４５は、図２に示すように、冷媒を冷媒流路４５に導入又は導出するための一対の冷媒導管４６を備えている。なお、本実施形態では、一対の冷媒導管４６は互いに異なる方向に開口するように延びているが、同一の方向に開口するように延びるようにしてもよい。 As shown in FIG. 1, a coolant channel 45 through which the coolant flows is formed inside the case body 41. As shown in FIG. 2, the coolant channel 45 includes a pair of coolant conduits 46 for introducing or leading the coolant to or from the coolant channel 45. In the present embodiment, the pair of refrigerant conduits 46 extend to open in different directions, but may extend to open in the same direction.

図１、図２に示すように、冷媒流路４５には、半導体モジュール１０がそれぞれ配設されるモジュール設置部４７が形成されている。モジュール設置部４７は、それぞれ上部が開口しており、図２に示すように、隣り合うモジュール設置部４７は、冷媒連通路４８を介して連通している。そして、図１に示すように、各半導体モジュール１０はそれぞれ、モジュール設置部４７に挿入配置されている。そして、図５に示すように、後述する半導体モジュール１０のモジュールケース１３に備えられるフランジ部１３４により、モジュール設置部４７の開口した上部が覆われている。これにより、冷媒導管４６を介して導入された冷媒が冷媒流路４５を流通して、半導体モジュール１０を冷却するように構成されている。 As shown in FIGS. 1 and 2, a module installation portion 47 in which the semiconductor module 10 is provided is formed in the coolant channel 45. Each of the module installation sections 47 has an open top, and adjacent module installation sections 47 communicate with each other via a refrigerant communication passage 48 as shown in FIG. Then, as shown in FIG. 1, each semiconductor module 10 is inserted and arranged in the module installation part 47. Then, as shown in FIG. 5, a flange portion 134 provided in a module case 13 of the semiconductor module 10 described later covers an open upper portion of the module installation portion 47. Thus, the refrigerant introduced through the refrigerant conduit 46 flows through the refrigerant flow channel 45 to cool the semiconductor module 10.

図４に示すように、半導体モジュール１０は、半導体素子１１を備える。半導体素子１１は、図示しないＩＧＢＴ及びダイオードを含んでおり、スイッチング素子を構成している。半導体素子１１は、２枚の導体板１４、１５に挟まれた状態で、半田材を介して導体板１４、１５と固着されている。これにより、半導体素子１１の一方の主面１１ａが導体板１４に当接し、半導体素子１１の他方の主面１１ｂが導体板１５に当接している。そして、半導体モジュール１０において、導体板１４、１５は半導体素子１１と当接する側と反対側の主面の一部が露出した状態で、半導体封止樹脂１６で封止されて構成されている。
なお、半導体素子１１の主面１１ａ、１１ｂに垂直な方向を厚さ方向Ｙとし、厚さ方向Ｙ及び信号端子１２の突出方向Ｚに垂直な方向を半導体モジュール１０の幅方向Ｘとする。 As shown in FIG. 4, the semiconductor module 10 includes a semiconductor element 11. The semiconductor element 11 includes an IGBT and a diode (not shown), and forms a switching element. The semiconductor element 11 is fixed to the conductor plates 14 and 15 via a solder material while being sandwiched between the two conductor plates 14 and 15. Thus, one main surface 11a of the semiconductor element 11 is in contact with the conductor plate 14, and the other main surface 11b of the semiconductor element 11 is in contact with the conductor plate 15. In the semiconductor module 10, the conductor plates 14 and 15 are sealed with a semiconductor sealing resin 16 in a state in which a part of the main surface on the side opposite to the side contacting the semiconductor element 11 is exposed.
Note that a direction perpendicular to the main surfaces 11a and 11b of the semiconductor element 11 is defined as a thickness direction Y, and a direction perpendicular to the thickness direction Y and the protruding direction Z of the signal terminal 12 is defined as a width direction X of the semiconductor module 10.

図４、図５に示すように、半導体モジュール１０は、半導体素子１１、導体板１４、１５及びこれらを封止する半導体封止樹脂１６を収納するモジュールケース１３を有している。モジュールケース１３は金属製であって、本実施形態ではアルミニウム合金からなる。モジュールケース１３は、半導体素子１１が挿入される挿入口１３１と、半導体モジュール１０が保持される保持部１３２とを有する。保持部１３２の内壁には、導体板１４、１５における露出した主面がそれぞれ当接している。 As shown in FIGS. 4 and 5, the semiconductor module 10 has a module case 13 that houses a semiconductor element 11, conductive plates 14 and 15, and a semiconductor sealing resin 16 that seals them. The module case 13 is made of metal, and is made of an aluminum alloy in the present embodiment. The module case 13 has an insertion opening 131 into which the semiconductor element 11 is inserted, and a holding portion 132 in which the semiconductor module 10 is held. The exposed main surfaces of the conductor plates 14 and 15 are in contact with the inner wall of the holding portion 132, respectively.

図４に示すように、保持部１３２の両面には、放熱部材１３３がそれぞれ接合されている。放熱部材１３３は金属製であって、本実施形態では、モジュールケース１３と同様にアルミニウム合金からなる。放熱部材１３３は、多数の略円柱状の突起を有する板状部材からなる。放熱部材１３３は、モジュール設置部４７内に露出しており、冷媒流路４５を流通する冷媒が接するように構成されている。これにより、半導体素子１１で発生した熱は、導体板１４、１５を通じて放熱部材１３３に伝達されて、放熱部材１３３から冷媒流路４５を流通する冷媒に伝達されることとなる。 As shown in FIG. 4, heat radiating members 133 are respectively joined to both surfaces of the holding portion 132. The heat dissipating member 133 is made of metal, and in this embodiment, is made of an aluminum alloy similarly to the module case 13. The heat radiation member 133 is a plate-like member having a large number of substantially columnar projections. The heat radiating member 133 is exposed in the module installation part 47 and is configured so that the refrigerant flowing through the refrigerant flow path 45 is in contact therewith. Thereby, the heat generated in the semiconductor element 11 is transmitted to the heat radiating member 133 through the conductor plates 14 and 15, and is transmitted from the heat radiating member 133 to the refrigerant flowing through the refrigerant channel 45.

図４、図５に示すように、モジュールケース１３は、挿入口１３１の外周を囲むように形成されたフランジ部１３４を有する。フランジ部１３４は、保持部１３２と一体的に形成されている。フランジ部１３４の外周全域には、フランジ外壁部１３５が立設されている。そして、保持部１３２の内壁と半導体モジュール１０との間、及びフランジ外壁部１３５に囲まれた領域には、樹脂が充填されてなる樹脂充填部１７１、１７２が形成されている。また、図２、図３に示すように、フランジ外壁部１３５には、モジュールケース１３をケース本体４１に固定するためのネジが取り付けられる貫通孔からなる固定部１３６が形成されている。 As shown in FIGS. 4 and 5, the module case 13 has a flange portion 134 formed so as to surround the outer periphery of the insertion port 131. The flange part 134 is formed integrally with the holding part 132. A flange outer wall portion 135 is provided upright on the entire outer periphery of the flange portion 134. Further, resin filling portions 171 and 172 filled with resin are formed between the inner wall of the holding portion 132 and the semiconductor module 10 and in a region surrounded by the flange outer wall portion 135. As shown in FIGS. 2 and 3, a fixing portion 136 formed of a through hole to which a screw for fixing the module case 13 to the case main body 41 is attached is formed on the flange outer wall portion 135.

図３〜図５に示すように、各半導体モジュール１０は、複数の信号端子１２を有する。本実施形態では、信号端子１２は半導体素子１１の主面１１ａ、１１ｂと平行なＺ方向に延びている。そして、図５に示すように、複数の信号端子１２は半導体モジュール１０の幅方向Ｘに配列している。信号端子１２の一部は、樹脂材料からなる端子モールド部材１９にモールドされている。そして、図１、図４、図５に示すように、信号端子１２は、制御基板２０の端子接続部２１に接続されている。これにより、信号端子１２は、制御基板２０からＳ方向に延びた状態となっている。また、図３に示すように、各半導体モジュール１０は、複数のパワー端子１８を有している。パワー端子１８は図示しないバスバーを介して、平滑コンデンサ６０や電力変換装置１に備えられた図示しない他の電子部品に電気的に接続されている。 As shown in FIGS. 3 to 5, each semiconductor module 10 has a plurality of signal terminals 12. In the present embodiment, the signal terminals 12 extend in the Z direction parallel to the main surfaces 11a and 11b of the semiconductor element 11. Then, as shown in FIG. 5, the plurality of signal terminals 12 are arranged in the width direction X of the semiconductor module 10. Part of the signal terminal 12 is molded in a terminal molding member 19 made of a resin material. 1, 4 and 5, the signal terminal 12 is connected to a terminal connecting portion 21 of the control board 20. Thus, the signal terminals 12 are in a state of extending from the control board 20 in the S direction. Further, as shown in FIG. 3, each semiconductor module 10 has a plurality of power terminals 18. The power terminal 18 is electrically connected to a smoothing capacitor 60 and other electronic components (not shown) provided in the power converter 1 via a bus bar (not shown).

図４に示すように、フランジ外壁部１３５には、固定部材３０が形成されている。本実施形態では、固定部材３０は、フランジ外壁部１３５と一体的に形成され、アルミ合金製である。また、固定部材３０は、半導体素子１１の主面１１ａ、１１ｂと平行なＺ方向に突出形成されている。そして、図１に示すように、固定部材３０は制御基板２０に接続されている。これにより、固定部材３０は、半導体モジュール１０と制御基板２０との間に設けられ、半導体モジュール１０と制御基板２０との両者を互いに固定している。 As shown in FIG. 4, a fixing member 30 is formed on the flange outer wall 135. In the present embodiment, the fixing member 30 is formed integrally with the flange outer wall portion 135 and is made of an aluminum alloy. The fixing member 30 is formed so as to protrude in the Z direction parallel to the main surfaces 11a and 11b of the semiconductor element 11. Then, as shown in FIG. 1, the fixing member 30 is connected to the control board 20. As a result, the fixing member 30 is provided between the semiconductor module 10 and the control board 20, and fixes both the semiconductor module 10 and the control board 20 to each other.

図３、図４に示すように、固定部材３０は円柱状を成しており、その突出方向であるＺ方向の先端３１には、ネジ孔３１ａが形成されている。図４、図５に示すように、固定部材３０と制御基板２０とは、ネジ孔３１ａにネジ３２が螺入されて、互いに締結固定されている。これにより、固定部材３０は、制御基板２０からＳ方向に延びた状態となっている。 As shown in FIGS. 3 and 4, the fixing member 30 has a columnar shape, and a screw hole 31 a is formed at a tip 31 in the Z direction which is a protruding direction. As shown in FIGS. 4 and 5, the fixing member 30 and the control board 20 are fastened and fixed to each other by screwing a screw 32 into a screw hole 31a. As a result, the fixing member 30 is in a state of extending from the control board 20 in the S direction.

本実施形態では、図１、図４、図５に示すように、制御基板２０から固定部材３０が延びる方向と、制御基板２０から信号端子１２が延びる方向とはいずれもＳ方向であり、同一となっている。そして、本実施形態では、図４に示すように、Ｓ方向は半導体素子１１の主面１１ａ、１１ｂに平行となっている。 In this embodiment, as shown in FIGS. 1, 4, and 5, the direction in which the fixing member 30 extends from the control board 20 and the direction in which the signal terminals 12 extend from the control board 20 are both S directions, and are the same. It has become. In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the S direction is parallel to the main surfaces 11a and 11b of the semiconductor element 11.

制御基板２０には、図示しない制御回路が形成されている。当該制御回路は、半導体モジュール１０の駆動状態を制御するように構成されている。そして、図１、図６に示すように、制御基板２０には、半導体モジュール１０の信号端子１２が接続される端子接続部２１を有する。本実施形態では、図１に示すように、端子接続部２１は貫通孔であって、信号端子１２の先端１２ａが挿通されている。固定部材３０が固定されるための固定部材接続部２２が形成されている。図６に示すように、固定部材３０は、半導体モジュール１０における幅方向Ｘの一端側Ｘ１に形成されており、固定部材接続部２２は、制御基板２０の一端側Ｘ１の端部２０ａに近い位置に形成されている。本実施形態では、図５に示すように、固定部材接続部２２は、ネジ３２が挿通される貫通孔となっている。また、図６に示すように、制御基板２０には端部２０ａと反対側の他端側Ｘ２の端部２０ｂに近い位置に、入力電力を制御する電源部２３が形成されている。 A control circuit (not shown) is formed on the control board 20. The control circuit is configured to control a driving state of the semiconductor module 10. As shown in FIGS. 1 and 6, the control board 20 has a terminal connection part 21 to which the signal terminal 12 of the semiconductor module 10 is connected. In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the terminal connection part 21 is a through hole, and the tip 12 a of the signal terminal 12 is inserted therethrough. A fixing member connecting portion 22 for fixing the fixing member 30 is formed. As shown in FIG. 6, the fixing member 30 is formed on one end side X1 of the semiconductor module 10 in the width direction X, and the fixing member connecting portion 22 is located at a position close to the end portion 20a on the one end side X1 of the control board 20. Is formed. In the present embodiment, as shown in FIG. 5, the fixing member connecting portion 22 is a through hole into which the screw 32 is inserted. As shown in FIG. 6, a power supply unit 23 for controlling input power is formed on the control board 20 at a position near the end 20b of the other end X2 opposite to the end 20a.

なお、本実施形態では、図１に示すように、冷却板５０がケース本体４１に固定されている。冷却板５０は、制御基板２０と半導体モジュール１０との間に位置している。冷却板５０には、固定部材３０及び信号端子１２が貫通して配置される孔部５１が形成されている。該冷却板５０を介して、ケース本体４１へ熱引きされ、電力変換装置１全体の冷却が促される。 In this embodiment, the cooling plate 50 is fixed to the case body 41 as shown in FIG. The cooling plate 50 is located between the control board 20 and the semiconductor module 10. The cooling plate 50 has a hole 51 through which the fixing member 30 and the signal terminal 12 are arranged. Heat is drawn to the case body 41 via the cooling plate 50, and cooling of the entire power conversion device 1 is promoted.

次に、本実施形態の電力変換装置１における作用効果について、詳述する。
本実施形態の電力変換装置１によれば、半導体モジュール１０と制御基板２０とが、固定部材３０を介して、互いに固定されている。これにより、電力変換装置１に振動が生じても、半導体モジュール１０と制御基板２０との距離が変化することが抑制される。その結果、半導体モジュール１０の信号端子１２と制御基板２０との接続部である端子接続部２１に過度に応力が集中することを抑制することができる。 Next, the operation and effect of the power conversion device 1 of the present embodiment will be described in detail.
According to the power converter 1 of the present embodiment, the semiconductor module 10 and the control board 20 are fixed to each other via the fixing member 30. This suppresses a change in the distance between the semiconductor module 10 and the control board 20 even when vibration occurs in the power conversion device 1. As a result, it is possible to suppress excessive concentration of stress on the terminal connection part 21 which is a connection part between the signal terminal 12 of the semiconductor module 10 and the control board 20.

また、本実施形態では、制御基板２０から固定部材３０が延びる方向と、制御基板２０から信号端子１２が延びる方向とが同一のＳ方向となっている。これにより、電力変換装置１に振動が生じても、半導体モジュール１０と制御基板２０との距離が変化することが一層抑制される。その結果、半導体モジュール１０の信号端子１２と制御基板２０との接続部である端子接続部２１に過度に応力が集中することを抑制することができる。なお、ここでいう同一には、両者の延びる方向が正確に同一な場合だけでなく、正確には同一ではなくとも、上記作用効果を奏する範囲で実質的に同一と認められるものを含む。 In the present embodiment, the direction in which the fixing member 30 extends from the control board 20 and the direction in which the signal terminals 12 extend from the control board 20 are the same S direction. Thereby, even if vibration occurs in power conversion device 1, a change in the distance between semiconductor module 10 and control board 20 is further suppressed. As a result, it is possible to suppress excessive concentration of stress on the terminal connection part 21 which is a connection part between the signal terminal 12 of the semiconductor module 10 and the control board 20. The term “identical” used herein includes not only the case where the extending directions are exactly the same but also the case where the directions are not exactly the same, but which are regarded as substantially the same within the range in which the above-mentioned effects are obtained.

また、本実施形態では、半導体モジュール１０は、半導体素子１１を収納する金属製のモジュールケース１３を有しており、固定部材３０はモジュールケース１３と一体的に形成されている。これにより、制御基板２０の熱を固定部材３０を介してモジュールケース１３へ伝達することができるため、冷媒流路４５を流通する冷媒によって、半導体モジュール１０の冷却とともに制御基板２０の冷却を促すことができ、装置全体の放熱性を向上することができる。また、固定部材３０がモジュールケース１３と一体化していることにより、固定部材３０を介してモジュールケース１３のアースを取ることができ、ノイズ耐性も向上する。固定部材３０がモジュールケース１３と一体化していることにより、半導体モジュール１０と制御基板２０とを組み付ける際の作業性が向上する。 Further, in the present embodiment, the semiconductor module 10 has a metal module case 13 that houses the semiconductor element 11, and the fixing member 30 is formed integrally with the module case 13. Thereby, since the heat of the control board 20 can be transmitted to the module case 13 via the fixing member 30, the cooling medium flowing along with the cooling medium passage 45 can be used to cool the semiconductor module 10 and also to cool the control board 20. And the heat radiation of the entire device can be improved. Further, since the fixing member 30 is integrated with the module case 13, the module case 13 can be grounded via the fixing member 30, and the noise resistance is improved. Since the fixing member 30 is integrated with the module case 13, workability when assembling the semiconductor module 10 and the control board 20 is improved.

また、本実施形態では、固定部材３０は金属製であるため、半導体モジュール１０のノイズ耐性の向上に寄与する。 Further, in the present embodiment, since the fixing member 30 is made of metal, it contributes to the improvement of the noise resistance of the semiconductor module 10.

なお、本実施形態では、固定部材３０を円柱状としたが、これに限らず、四角柱状等の多角形柱状、楕円柱状としたり、これらを組み合わせた形状としたりすることができる。 In the present embodiment, the fixing member 30 has a columnar shape. However, the present invention is not limited to this. The fixing member 30 may have a polygonal column shape such as a quadrangular column shape, an elliptical column shape, or a shape obtained by combining these.

なお、本実施形態では、固定部材３０は、複数設けられており、いずれもネジ３２を介して制御基板２０に接続されていることとしたが、これに限らず。複数の固定部材３０のうち、一部の固定部材３０にはネジ３２が取り付けられておらず、当該固定部材３０の先端部３１が制御基板２０に当接した状態となっていることとしてもよい。複数の固定部材３０において、ネジ３２を取り付けない固定部材３０は、制御基板２０の形状や、制御基板２０上のプリント配線や実装部品の配置などを考慮して適宜選択することができる。 In the present embodiment, a plurality of fixing members 30 are provided, and all of them are connected to the control board 20 via the screws 32. However, the present invention is not limited to this. The screws 32 may not be attached to some of the fixing members 30 among the plurality of fixing members 30, and the distal end portions 31 of the fixing members 30 may be in a state of being in contact with the control board 20. . Among the plurality of fixing members 30, the fixing member 30 to which the screw 32 is not attached can be appropriately selected in consideration of the shape of the control board 20, the arrangement of the printed wiring and the mounted components on the control board 20, and the like.

なお、本実施形態では、ネジ３２を介して固定部材３０と制御基板２０とを接合したが、これに限らず、接着剤を使用して両者を接着するなどの公知の接合方法を採用することができる。 In the present embodiment, the fixing member 30 and the control board 20 are joined via the screws 32. However, the present invention is not limited to this, and a known joining method such as joining the two using an adhesive may be adopted. Can be.

なお、本実施形態では、固定部材３０は、モジュールケース１３からＺ方向に突出形成されているが、これに替えて、図７に示す変形形態のように、モジュールケース１３からＺ方向に直交する厚さ方向Ｙに突出した後、Ｚ方向に延在するようにしてもよい。そして、本変形形態においても、制御基板２０から固定部材３０が延びる方向はＳ方向であり、制御基板２０から信号端子１２が延びる方向と同一である。この場合にも、本実施形態と同等の作用効果を奏する。 In the present embodiment, the fixing member 30 is formed so as to protrude from the module case 13 in the Z direction. However, instead of this, the fixing member 30 is orthogonal to the module case 13 in the Z direction as in a modification shown in FIG. After projecting in the thickness direction Y, it may extend in the Z direction. Also in this modification, the direction in which the fixing member 30 extends from the control board 20 is the S direction, which is the same as the direction in which the signal terminals 12 extend from the control board 20. In this case, the same operation and effect as in the present embodiment can be obtained.

なお、本実施形態では、冷却板５０を備える構成としたが、制御基板２０の冷却が十分得られ、装置全体において必要な放熱性を確保できるのであれば、冷却板５０を備えない構成であってもよい。 In the present embodiment, the cooling plate 50 is provided. However, if the cooling of the control board 20 can be sufficiently obtained and the necessary heat radiation can be secured in the entire device, the cooling plate 50 is not provided. You may.

以上のごとく、本実施形態によれば、半導体モジュール１０の信号端子１２と制御基板２０との接続部である端子接続部２１に過度に応力が集中することを抑制することができる電力変換装置１を提供することができる。 As described above, according to the present embodiment, the power conversion device 1 that can suppress excessive concentration of stress on the terminal connection portion 21 that is the connection portion between the signal terminal 12 of the semiconductor module 10 and the control board 20 Can be provided.

（実施形態２）
本実施形態の電力変換装置１は、実施形態１において図１に示す固定部材３０に替えて、図８、図９に示す固定部材３００を備える。その他の構成要素は実施形態１の場合と同様であり、本実施形態においても実施形態１の場合と同一の符号を用いてその説明を省略する。 (Embodiment 2)
The power conversion device 1 of the present embodiment includes a fixing member 300 shown in FIGS. 8 and 9 instead of the fixing member 30 shown in FIG. 1 in the first embodiment. The other components are the same as in the first embodiment, and the same reference numerals as in the first embodiment denote the same components in the present embodiment, and a description thereof will be omitted.

本実施形態における固定部材３００は樹脂材料からなり、図８、図９に示すように、フランジ外壁部１３５に囲まれた領域に充填されてなる樹脂充填部１７２と一体的に形成されている。固定部材３００には、図１に示す実施形態１の固定部材３０と同様に、先端部３１にネジ穴３１ａが形成されている。そして、図９に示すように、固定部材３００は、実施形態１の固定部材３０と同様に、ネジ３２を介して制御基板２０に締結固定されている。これにより、半導体モジュール１０と制御基板２０とが固定部材３００を介して、互いに固定されることとなる。さらに、固定部材３００は樹脂製であるため、固定部材３００の絶縁性が確保される。また、固定部材３００が樹脂充填部１７２を介して半導体モジュール１０と一体化されるため、半導体モジュール１０と制御基板２０とを組み付ける際の作業性が向上する。 The fixing member 300 in the present embodiment is made of a resin material, and is integrally formed with a resin filling portion 172 that fills a region surrounded by the flange outer wall portion 135 as shown in FIGS. The fixing member 300 has a screw hole 31a in the distal end portion 31 similarly to the fixing member 30 of the first embodiment shown in FIG. Then, as shown in FIG. 9, the fixing member 300 is fastened and fixed to the control board 20 via the screw 32 similarly to the fixing member 30 of the first embodiment. Thus, the semiconductor module 10 and the control board 20 are fixed to each other via the fixing member 300. Furthermore, since the fixing member 300 is made of resin, the insulation of the fixing member 300 is ensured. Further, since the fixing member 300 is integrated with the semiconductor module 10 via the resin filling portion 172, workability when assembling the semiconductor module 10 and the control board 20 is improved.

さらに、本実施形態の電力変換装置１においても、実施形態１の場合において固定部材３０が金属製であることによる作用効果を除いて、実施形態１と同等の作用効果を奏する。 Furthermore, also in the power converter 1 of the present embodiment, the same operation and effects as those of the first embodiment are obtained except for the operation and effect of the fixing member 30 made of metal in the case of the first embodiment.

なお、固定部材３００は、図１０、図１１に示す変形形態における電力変換装置１のように、半導体モジュール１０の幅方向Ｘ、すなわち複数の信号端子１２の並び方向において、両端の信号端子１２の間に位置することとしてもよい。この場合には、電力変換装置１に振動が生じたときの半導体モジュール１０と制御基板２０との距離の変化を一層小さくするがことができる。 Note that, as in the power conversion device 1 according to the modified embodiment shown in FIGS. 10 and 11, the fixing member 300 is configured such that the signal terminals 12 at both ends in the width direction X of the semiconductor module 10, that is, It may be located between them. In this case, a change in the distance between the semiconductor module 10 and the control board 20 when vibration occurs in the power conversion device 1 can be further reduced.

（実施形態３）
本実施形態の電力変換装置１は、実施形態１において図１に示す固定部材３０に替えて、図１２に示す固定部材３０１を備える。その他の構成要素は実施形態１の場合と同様であり、本実施形態においても実施形態１の場合と同一の符号を用いてその説明を省略する。 (Embodiment 3)
The power converter 1 according to the present embodiment includes a fixing member 301 shown in FIG. 12 instead of the fixing member 30 shown in FIG. 1 in the first embodiment. The other components are the same as in the first embodiment, and the same reference numerals as in the first embodiment denote the same components in the present embodiment, and a description thereof will be omitted.

本実施形態の電力変換装置１では、図１２に示すように、放熱部材１３３には、フランジ部１３４及びフランジ外壁部１３５に沿って、樹脂充填部１７２の上側、すなわち、信号端子１２の突出側まで延設されてなる延設部１３３ａが設けられている。固定部材３０１は、放熱部材１３３と同様にアルミニウム合金からなり、放熱部材１３３の延設部１３３ａに接合されている。固定部材３０１は、図１に示す固定部材３０と同等の構成を有している。 In the power conversion device 1 of the present embodiment, as shown in FIG. 12, the heat dissipation member 133 is provided above the resin filling portion 172 along the flange portion 134 and the flange outer wall portion 135, that is, on the projecting side of the signal terminal 12. There is provided an extension portion 133a extending to the end. The fixing member 301 is made of an aluminum alloy similarly to the heat radiating member 133, and is joined to the extending portion 133 a of the heat radiating member 133. The fixing member 301 has the same configuration as the fixing member 30 shown in FIG.

すなわち、本実施形態では、半導体モジュール１０を冷却するための冷媒を流通させる冷媒流路４５を有しており、半導体モジュール１０は、冷媒流路４５を流通する冷媒に接触するように構成された放熱部材１３３を有している。そして、固定部材３０１は、放熱部材１３３と一体的に形成されている。これにより、制御基板２０の熱が、固定部材３０１を介して放熱部材１３３に伝達され、放熱部材１３３から冷媒流路４５を流通する冷媒によって外部に放出される。これにより、制御基板２０の放熱性を向上することができる。なお、本実施形態の電力変換装置１においても、実施形態１と同等の作用効果を奏する。 That is, in the present embodiment, the semiconductor module 10 has the refrigerant flow path 45 through which the refrigerant for cooling the semiconductor module 10 flows, and the semiconductor module 10 is configured to contact the refrigerant flowing through the refrigerant flow path 45. The heat radiating member 133 is provided. The fixing member 301 is formed integrally with the heat radiating member 133. As a result, the heat of the control board 20 is transmitted to the heat radiating member 133 via the fixing member 301, and is released from the heat radiating member 133 to the outside by the refrigerant flowing through the refrigerant channel 45. Thereby, the heat radiation of the control board 20 can be improved. It should be noted that the power conversion device 1 of the present embodiment also has the same functions and effects as those of the first embodiment.

（実施形態４）
本実施形態の電力変換装置１は、実施形態１において図１に示す固定部材３０に替えて、図１３、図１４に示す固定部材３０２を備える。その他の構成要素は実施形態１の場合と同様であり、本実施形態においても実施形態１の場合と同一の符号を用いてその説明を省略する。 (Embodiment 4)
The power conversion device 1 according to the present embodiment includes a fixing member 302 illustrated in FIGS. 13 and 14 instead of the fixing member 30 illustrated in FIG. 1 in the first embodiment. The other components are the same as in the first embodiment, and the same reference numerals as in the first embodiment denote the same components in the present embodiment, and a description thereof will be omitted.

本実施形態の電力変換装置１における固定部材３０２は、樹脂材料からなる。そして、固定部材３０２は、図１３、図１４に示すように、信号端子１２の一部をモールドする端子モールド部材１９と一体的に形成されている。固定部材３０２は、樹脂製であるため、固定部材３０２の絶縁性が確保される。さらに、図１４に示すように、制御基板２０において、信号端子１２が接続される端子接続部２１と、固定部材３０２が接続される固定部材接続部２２とを近接させることができるため、端子接続部２１への振動による影響を一層低減でき、耐振性が向上する。なお、本実施形態の電力変換装置１においても、実施形態１の場合において固定部材３０が金属製であることによる作用効果を除いて、実施形態１と同等の作用効果を奏する。 The fixing member 302 in the power conversion device 1 of the present embodiment is made of a resin material. The fixing member 302 is formed integrally with the terminal molding member 19 for molding a part of the signal terminal 12, as shown in FIGS. Since the fixing member 302 is made of resin, the insulation of the fixing member 302 is ensured. Further, as shown in FIG. 14, in the control board 20, the terminal connecting portion 21 to which the signal terminal 12 is connected and the fixing member connecting portion 22 to which the fixing member 302 is connected can be brought close to each other. The influence of the vibration on the portion 21 can be further reduced, and the vibration resistance is improved. The power conversion device 1 according to the present embodiment also has the same operation and effect as the first embodiment, except for the operation and effect of the fixing member 30 made of metal in the first embodiment.

（実施形態５）
本実施形態の電力変換装置１は、実施形態１において図１に示す固定部材３０に替えて、図１５、図１６に示す固定部材３０３を備える。その他の構成要素は実施形態１の場合と同様であり、本実施形態においても実施形態１の場合と同一の符号を用いてその説明を省略する。 (Embodiment 5)
The power conversion device 1 according to the present embodiment includes a fixing member 303 illustrated in FIGS. 15 and 16 instead of the fixing member 30 illustrated in FIG. 1 in the first embodiment. The other components are the same as in the first embodiment, and the same reference numerals as in the first embodiment denote the same components in the present embodiment, and a description thereof will be omitted.

本実施形態の電力変換装置１における固定部材３０３は、金属製材料からなる。図１５、図１６に示すように、固定部材３０３は、円筒状を成しており、貫通孔３１３ａを有している。固定部材３０３は、モジュールケース１３に設けられた固定部１３６の貫通孔の軸線Ｌ１と貫通孔３１３ａの軸線Ｌ２とが一致するように、重なる位置に配設されている。そして、固定部材３０３の長手方向の長さよりも長いネジ３２０を制御基板２０の固定部材接続部２２、固定部材３０３及び固定部１３６に挿通することにより、ネジ３２０を介して、制御基板２０、固定部材３０３及びモジュールケース１３が一括してケース本体４１に締結固定されている。 The fixing member 303 in the power converter 1 of the present embodiment is made of a metal material. As shown in FIGS. 15 and 16, the fixing member 303 has a cylindrical shape and has a through hole 313a. The fixing member 303 is disposed at an overlapping position such that the axis L1 of the through hole of the fixing portion 136 provided in the module case 13 and the axis L2 of the through hole 313a coincide. Then, by inserting a screw 320 longer than the length of the fixing member 303 in the longitudinal direction into the fixing member connecting portion 22, the fixing member 303 and the fixing portion 136 of the control board 20, the control board 20 is fixed via the screw 320. The member 303 and the module case 13 are collectively fastened and fixed to the case body 41.

本実施形態の電力変換装置１では、上述の如く制御基板２０、固定部材３０３及びモジュールケース１３が一括してケース本体４１に固定されるため、制御基板２０とモジュールケース１３とを個別にケース本体４１に固定する必要がなく、構成を簡略化することができる。なお、本実施形態の電力変換装置１においても、実施形態１と同等の作用効果を奏する。 In the power conversion device 1 of the present embodiment, since the control board 20, the fixing member 303, and the module case 13 are collectively fixed to the case body 41 as described above, the control board 20 and the module case 13 are individually separated from the case body. It is not necessary to fix to 41, and the configuration can be simplified. It should be noted that the power conversion device 1 of the present embodiment also has the same functions and effects as those of the first embodiment.

（実施形態６）
実施形態１では、図６に示すように、固定部材３０は、半導体モジュール１０における幅方向Ｘの一端側Ｘ１に形成されており、制御基板２０の一端側Ｘ１の端部２０ａに近い位置に形成された固定部材接続部２２に固定されていることとした。これに替えて、本実施形態の電力変換装置１では、図１７に示すように、固定部材３０は、半導体モジュール１０における幅方向Ｘの一端側Ｘ１と反対側の他端側Ｘ２に形成されている。そして、制御基板２０には、入力電力を制御する電源部２３が形成されており、固定部材３０が接続される固定部材接続部２２は、電源部２３と端子接続部２１との間に形成されている。 (Embodiment 6)
In the first embodiment, as shown in FIG. 6, the fixing member 30 is formed at one end X1 in the width direction X of the semiconductor module 10 and is formed at a position close to the end 20a of the one end X1 of the control board 20. It is fixed to the fixed member connecting portion 22. Instead, in the power converter 1 of the present embodiment, as shown in FIG. 17, the fixing member 30 is formed on the other end X2 of the semiconductor module 10 opposite to the one end X1 in the width direction X. I have. A power supply unit 23 for controlling input power is formed on the control board 20, and a fixing member connection unit 22 to which the fixing member 30 is connected is formed between the power supply unit 23 and the terminal connection unit 21. ing.

本実施形態の電力変換装置１によれば、固定部材接続部２２は制御基板２０の中央に近い領域に位置することとなる。そのため、制御基板２０の振動を抑制する効果が向上し、半導体モジュール１０と制御基板２０との距離が変化することが一層抑制される。なお、本実施形態の電力変換装置１においても、実施形態１と同等の作用効果を奏する。 According to the power conversion device 1 of the present embodiment, the fixing member connecting portion 22 is located in a region near the center of the control board 20. Therefore, the effect of suppressing the vibration of the control board 20 is improved, and the change in the distance between the semiconductor module 10 and the control board 20 is further suppressed. It should be noted that the power conversion device 1 of the present embodiment also has the same functions and effects as those of the first embodiment.

また、図１８に示すように、半導体モジュール１０の幅方向の両側に固定部材３０を設けてもよい。また、図１８に示すように、制御基板２０の長手方向に沿って固定部材接続部２２が配列するようにしてもよい。 In addition, as shown in FIG. 18, fixing members 30 may be provided on both sides of the semiconductor module 10 in the width direction. Further, as shown in FIG. 18, the fixing member connecting portions 22 may be arranged along the longitudinal direction of the control board 20.

（実施形態７）
上述の実施形態１では、図１に示すように、冷媒流路４５がケース本体４１に直接形成された構成としたが、本実施形態の電力変換装置１は、これに替えて、図１９、図２０に示すように、ケース４０の内部に、冷媒流路４５を有する冷却装置４５０を備える。その他の構成要素は実施形態１の場合と同様であり、本実施形態においても実施形態１の場合と同一の符号を用いてその説明を省略する。 (Embodiment 7)
In Embodiment 1 described above, as shown in FIG. 1, the refrigerant flow path 45 is configured to be directly formed in the case main body 41. However, the power converter 1 of this embodiment is replaced with FIG. As shown in FIG. 20, a cooling device 450 having a coolant channel 45 is provided inside the case 40. The other components are the same as in the first embodiment, and the same reference numerals as in the first embodiment denote the same components in the present embodiment, and a description thereof will be omitted.

図１９に示すように、本実施形態の電力変換装置１は、ケース４０内に冷却装置４５０を備える。冷却装置４５０は、複数の冷却管４５１と複数の接続管４５２とを有する。
図２１に示すように、冷却管４５１に内部には複数の冷媒流路４５が形成されている。接続管４５２は冷媒流路４５が連通するように、複数の冷却管４５１を積層させた状態で接続している。隣り合う冷却管４５１の間には半導体モジュール１０がそれぞれ挿入配置されている。これにより、半導体モジュール１０と冷却管４５１とが積層体１００を形成している。 As shown in FIG. 19, the power conversion device 1 of the present embodiment includes a cooling device 450 in the case 40. The cooling device 450 has a plurality of cooling pipes 451 and a plurality of connection pipes 452.
As shown in FIG. 21, a plurality of refrigerant channels 45 are formed inside the cooling pipe 451. The connection pipe 452 is connected in a state where a plurality of cooling pipes 451 are stacked so that the refrigerant flow paths 45 communicate with each other. The semiconductor modules 10 are inserted and arranged between the adjacent cooling pipes 451. Thus, the semiconductor module 10 and the cooling pipe 451 form the stacked body 100.

本実施形態では、半導体モジュール１０はモジュールケース１３を有しておらず、固定部材３０は樹脂製であって、半導体素子１１を封止する半導体封止樹脂１６に一体的に形成されている。図２０に示すように、半導体モジュール１０のパワー端子１８は、信号端子１２の突出方向Ｚと反対方向に突出している。パワー端子１８は、バスバー６１を介して、ケース４０内に設けられたスナバコンデンサ６３、フィルタコンデンサ６４、及び平滑コンデンサ６０に電気的に接続されている。また、ケース４０内には、リアクトル６２が配置されている。 In the present embodiment, the semiconductor module 10 does not have the module case 13, and the fixing member 30 is made of resin, and is formed integrally with the semiconductor sealing resin 16 that seals the semiconductor element 11. As shown in FIG. 20, the power terminals 18 of the semiconductor module 10 protrude in the direction opposite to the direction Z in which the signal terminals 12 protrude. The power terminal 18 is electrically connected to a snubber capacitor 63, a filter capacitor 64, and a smoothing capacitor 60 provided in the case 40 via a bus bar 61. Further, a reactor 62 is arranged in the case 40.

図２１に示すように、制御基板２０は、半導体モジュール１０に備えられた固定部材３０を介して、半導体モジュール１０に固定されている。そして、樹脂製の固定部材３０を有する本実施形態の電力変換装置１においても、実施形態２の場合と同等の作用効果を奏する。 As shown in FIG. 21, the control board 20 is fixed to the semiconductor module 10 via a fixing member 30 provided on the semiconductor module 10. The power conversion device 1 according to the present embodiment having the resin fixing member 30 also has the same operation and effect as the second embodiment.

本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態に適用することが可能である。例えば、各実施形態において、固定部材３０、３００、３０１、３０２、３０３は複数備えられていてもよいし、これらのうちのいずれかを任意に組み合わせた構成とすることもできる。 The present invention is not limited to the above embodiments, and can be applied to various embodiments without departing from the gist thereof. For example, in each embodiment, a plurality of fixing members 30, 300, 301, 302, and 303 may be provided, or a configuration in which any of these may be arbitrarily combined.

１電力変換装置
１０半導体モジュール
１１半導体素子
１２信号端子
１３モジュールケース
１９端子モールド部材
２０制御基板
２１端子接続部
２２固定部材接続部
２３電源部
３０、３００、３０１、３０２、３０３固定部材
４０ケース
５０冷却板 REFERENCE SIGNS LIST 1 power conversion device 10 semiconductor module 11 semiconductor element 12 signal terminal 13 module case 19 terminal molding member 20 control board 21 terminal connection part 22 fixing member connection part 23 power supply part 30, 300, 301, 302, 303 fixing member 40 case 50 cooling Board

Claims

A power supply comprising: a semiconductor module (10) having a semiconductor element (11); a control board (20) having a control circuit for driving and controlling the semiconductor module; and a case (40) containing the semiconductor module and the control board. A conversion device (1),
The semiconductor module has a signal terminal (12) connected to the control board,
Fixing members (30, 300, 301, 302, 303) for fixing the semiconductor module and the control board to each other are provided;
A cross-sectional area of a portion of the fixing member, which is in contact with the control board, as viewed from a plane parallel to the control board, is a cross-section of a portion of the signal terminal that passes through the control board, as viewed from a plane parallel to the control board. Larger than the area,
The semiconductor module has a terminal molding member (19) for molding a part of the signal terminal,
The power converter , wherein the fixing member is formed integrally with the terminal molding member .

The control board has a power supply section (23) for controlling input power and a terminal connection section (21) to which the signal terminal is connected, and the control board has a power supply section between the power supply section and the terminal connection section. The power converter according to claim 1, wherein a fixing member connecting portion (22) to which the fixing member is connected is formed.

A power supply comprising: a semiconductor module (10) having a semiconductor element (11); a control board (20) having a control circuit for driving and controlling the semiconductor module; and a case (40) containing the semiconductor module and the control board. A conversion device (1),
The semiconductor module has a signal terminal (12) connected to the control board,
Fixing members (30, 300, 301, 302, 303) for fixing the semiconductor module and the control board to each other are provided;
The control board has a power supply section (23) for controlling input power and a terminal connection section (21) to which the signal terminal is connected, and the control board has a power supply section between the power supply section and the terminal connection section. A power conversion device, wherein a fixing member connection part (22) to which a fixing member is connected is formed.

4. The power converter according to claim 1, wherein a direction in which the fixing member extends from the control board is the same as a direction in which the signal terminal extends from the control board. 5.

The said semiconductor module has a metal module case (13) which accommodates the said semiconductor element, The said fixing member (30) is integrally formed in the said module case. The power converter according to any one of the above.

A coolant passage (45) through which a coolant for cooling the semiconductor module flows;
The semiconductor module has a heat radiating member (133) configured to be in contact with the refrigerant flowing through the refrigerant channel.
The power converter according to any one of claims 1 to 4, wherein the fixing member (301) is formed integrally with the heat radiating member or is joined to the heat radiating member.

The semiconductor module has a terminal mold member (19) for molding a portion of the signal terminals, the fixing member (302) is formed integrally with the terminal mold member, according to claim 3 or 4 3. The power converter according to claim 1.