JP7327211B2 - 電力変換装置 - Google Patents

Description

本開示は、電力変換を行う電力変換装置に関する。

ハイブリッドカーや電気自動車の電力変換を行う電力変換装置として、特許文献１に示されたものがある。特許文献１の電力変換装置は、スイッチング素子を内蔵した半導体モジュールと、半導体モジュールを冷却するための冷却器と、スイッチング素子の動作を制御する制御回路基板と、これらを収容するケースと、を備えている。また、上記電力変換装置は、ケース内の空間を制御回路基板が配された第１空間、および半導体モジュールが配された第２空間に分割するための仕切部を備えている。半導体モジュールは制御端子を有し、制御端子は、制御回路基板に接続されている。仕切部は、制御端子を制御回路基板に接続するための連通孔を有する。

特開２０１５－７０６８２号公報

連通孔は、半導体モジュール全体が制御回路基板に対して露出するように形成されている。そのため、例えば冷却器に流れる冷却水の流量が減少し、半導体モジュールの冷却が不十分になると、半導体モジュールの熱が、ケース内を対流する空気を介して制御回路基板へと伝達される恐れがある。

本開示は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、半導体モジュールの熱で、制御回路基板の温度が上昇することを抑制できる電力変換装置を提供することである。

その目的を達成するための本開示の第１の態様は、スイッチング素子（１１）が樹脂封止されてなる本体部（１３）、およびスイッチング素子と接続される端子（１２）を有する複数の半導体モジュール（１０）と、複数の半導体モジュールと交互に積層される積層部（２２）を有し、半導体モジュールの冷却を行う冷却器（２０）と、端子によってスイッチング素子に接続され、スイッチング素子の動作の制御を行う回路基板（３０）と、本体部と回路基板との間に配置され、端子を通すための穴部（４３）が形成された遮蔽板（４０）と、半導体モジュール、冷却器、遮蔽板、および基板を収容するケース（５０）と、を備え、端子が穴部を通る方向をＺ方向とすると、遮蔽板をＺ方向に投影した範囲に、本体部の少なくとも一部が存在しており、
半導体モジュールは、スイッチング素子としての第１スイッチング素子（１１ａ）および第２スイッチング素子（１１ｂ）と、端子としての第１端子（１２ａ）および第２端子（１２ｂ）と、を有し、遮蔽板には、穴部としての第１穴部（４３ａ）および第２穴部（４３ｂ）が形成されており、第１スイッチング素子は複数の第１端子を介して回路基板に接続されており、第２スイッチング素子は複数の第２端子を介して回路基板に接続されており、複数の第１端子は並んで配置されており、複数の第２端子は並んで配置されており、隣り合う２つの第１端子の間隔、および隣り合う２つの第２端子の間隔は、隣り合う第１端子および第２端子の間隔よりも小さく、複数の第１端子は第１穴部を通り、複数の第２端子は第２穴部を通っており、隣り合う２つの第１端子の間、および隣り合う２つの第２端子の間には、遮蔽板は存在せず、隣り合う第１端子および第２端子の間には、遮蔽板が存在する、電力変換装置である。

本開示においては、穴部の投影範囲だけでなく、遮蔽板の投影範囲にも本体部が存在する。このことは、本開示に反して穴部の投影範囲に本体部の全体が含まれる場合と比較して、穴部の開口面積が小さくなっていることを意味する。よって、本体部で加熱された空気が穴部を介して基板に到達する対流の量を少なくできる。よって、半導体モジュールの熱で基板の温度が上昇することを抑制できる。

第１実施形態における、電力変換装置の構成部品の位置関係を模式的に示す断面図である。 図１のＩＩ－ＩＩ断面図である。 図１のＩＩＩ－ＩＩＩ断面図である。 第２実施形態における、電力変換装置の構成部品の位置関係を模式的に示す断面図である。 図４のＶ－Ｖ断面図である。 第３実施形態における、電力変換装置の構成部品の位置関係を模式的に示す断面図である。 図６のＶＩＩ－ＶＩＩ断面図である。 他の実施形態における、電力変換装置の構成部品の位置関係を模式的に示す断面図である。

以下、本開示の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形例の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合わせることができる。そして、複数の実施形態および変形例に記述された構成同士の明示されていない組み合わせも、以下の説明によって開示されているものとする。

（第１実施形態）
図１～３に基づいて、電力変換装置１について説明する。電力変換装置１は、例えばハイブリッド自動車や電気自動車といった車両に搭載され、電力変換装置１の外部の直流電源の直流電流を、交流電流へと変換し、走行用モータへと供給するための装置である。電力変換装置１は、走行用モータとしての三相交流モータ（図示略）に通電する駆動電流（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）を生成する。

図１に示すごとく、電力変換装置１は、積層体２、回路基板３０、遮蔽板４０、補助部品６０、およびこれらを収容するケース５０を備える。

積層体２は、複数の半導体モジュール１０と冷却器２０とが交互に積層されて構成される。

図２に示すごとく、半導体モジュール１０は、スイッチング素子１１が樹脂封止された本体部１３、およびスイッチング素子１１と接続される端子１２を有する。

本体部１３は板状に形成されており、スイッチング素子１１としての第１スイッチング素子１１ａおよび第２スイッチング素子１１ｂを樹脂でモールドして形成される。第１スイッチング素子１１ａおよび第２スイッチング素子１１ｂとしては、たとえば絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）、ＭＯＳ型電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）等があげられる。

以下において、回路基板３０に垂直な方向をＺ方向とする。

端子１２は、金属によって形成される。端子１２は、本体部１３から回路基板３０に向かってＺ方向に延出し、先端は回路基板３０に挿入実装されている。スイッチング素子１１と回路基板３０とは、端子１２を介して電気的に接続されている。本実施形態においては、端子１２は、Ｚ方向に一直線の棒状に形成されている。

図３に示すごとく、冷却器２０は、内部に冷媒を流すことで半導体モジュール１０と熱交換を行う熱交換部２１と、熱交換部２１に冷媒を流入させるための流入口２４と、熱交換部２１から冷媒を流出させるための流出口２５と、を有する。

本実施形態において、熱交換部２１は、複数の積層部２２と、複数の積層部２２同士を連結するための連結管２３によって構成されており、内部に冷媒を流通する冷媒流路を有している。

以下において、本体部１３と積層部２２とが積層される方向をＸ方向、Ｘ方向およびＺ方向に垂直な方向をＹ方向とする。

積層部２２と本体部１３とは交互に並べられ、積層される。その結果、１つの本体部１３に対し、２つの積層部２２が隣接し、本体部１３を２方向から冷却することができる。熱交換部２１による本体部１３の冷却を向上させるため、本実施形態において、熱交換部２１は熱伝導性の高い材料で形成されることが好ましい。具体的にはアルミニウム等の金属で形成されることが望ましい。

図１に示すごとく、回路基板３０は電子部品３３と、これらの電子部品３３が実装される基板３２と、を有し、スイッチング素子１１の動作の制御を行う。また、回路基板３０は、電子部品３３として、ドライブＩＣやマイクロコンピュータ（マイコン）を有する。ドライブＩＣは、スイッチング素子１１と電気的に接続され、スイッチング素子１１に電流を流しオン／オフ駆動を行う。マイコンは、各種の演算処理を実行するプロセッサやメモリを有する。回路基板３０は、電力変換装置外部の電子制御装置（ＥＣＵ）に、電気的に接続されている。すなわち、回路基板３０は、ＥＣＵから入力されるトルク要求や各種センサにて検出された信号に基づいて、半導体モジュール１０に内蔵されたスイッチング素子１１へ駆動信号を出力する。また、回路基板３０には、ケース５０に固定される基板ボルト穴３１が形成されている。

遮蔽板４０は、平坦な平坦部４１と、平坦部４１の周囲に形成されたふち部４２と、を有する板状部材である。遮蔽板４０は、Ｚ方向における回路基板３０と半導体モジュール１０との間に配置される。遮蔽板４０には、回路基板３０に接続される端子１２を通す穴部４３が形成されている。具体的には、平坦部４１に、穴部４３は形成されている。端子１２のうち、穴部４３を通る範囲はＺ方向に平行な一直線状である。また、ふち部４２には、ケース５０に固定される遮蔽板ボルト穴４４が形成されている。平坦部４１と回路基板３０とは、平行かつ対向して配置される。また、本実施形態においては、遮蔽板４０は金属によって形成されている。

Ｚ方向における、遮蔽板４０と回路基板３０との距離は、遮蔽板４０と本体部１３との距離よりも大きい。

遮蔽板４０のＺ方向の厚みは、基板３２のＺ方向の厚みよりも大きい。すなわち、基板３２の熱容量と比較して、遮蔽板４０の熱容量のほうが大きい。そのため、本体部１３から発生する熱が遮蔽板４０へと伝達したとしても、遮蔽板４０から回路基板３０へと伝達することを抑制できる。

ケース５０は、Ｚ方向に開口したケース本体５２と、ケース本体５２にボルト締結されて開口部５４を閉塞するケース蓋部５１と、を有する。本実施形態において、ケース５０は、アルミニウム等のダイカストによって形成される。また、ケース本体５２は、遮蔽板４０および回路基板３０をケース本体５２に固定するための凸部５３を有する。

補助部品６０の具体例としてはリアクトル６１、フィルタコンデンサ６２、平滑コンデンサ６３、および電流センサ６４が挙げられる。

リアクトル６１は、スイッチング素子１１のオン／オフ駆動に基づき、直流電源の電圧を昇圧する。

フィルタコンデンサ６２は、入力された直流電源の直流電流を平滑化する。

平滑コンデンサ６３は、半導体モジュール１０と並列に接続されており、半導体モジュール１０、およびリアクトル６１によって昇圧された直流電流を平滑化する。

電流センサ６４は、三相交流モータの各相の巻き線に流れる相電流を検出する。

本実施形態において、電子部品３３は、基板３２のうち、本体部１３と対向する側に配置される。すなわち、Ｚ方向における遮蔽板４０と電子部品３３との間に、基板３２は配置されている。

電力変換装置１は、積層体２、補助部品６０がケース本体５２に収容された後、遮蔽板４０、回路基板３０が凸部５３に固定され、最後にケース蓋部５１がケース本体５２にボルト締結され、形成される。

図３に示すごとく、遮蔽板４０をＺ方向に投影した範囲には、本体部１３の一部が存在する。すなわち、穴部４３をＺ方向に投影した範囲の外に、本体部１３の一部が存在する。具体的には、積層体２を構成するすべての本体部１３は、遮蔽板４０をＺ方向に投影した範囲に一部が存在する。また、遮蔽板４０をＺ方向に投影した範囲には、スイッチング素子１１の一部が存在する。

また、図１に示す如く、Ｚ方向において、本体部１３と回路基板３０との間に、遮蔽板４０が配置されている。

穴部４３の数は１つであり、Ｚ方向から見て矩形形状である。この１つの穴部４３に、複数の半導体モジュール１０から延出するすべての端子１２が通されている。本実施形態に反し、端子１２の各々に穴部４３を設けると、端子１２のＸＹ平面位置に対する穴部４３の位置を高精度で形成することを要する。これに対し本実施形態では、１つの穴部４３にすべての端子１２を通すことで、穴部４３を高精度で形成することを不要にできる。また、ケース５０に遮蔽板４０を組み付ける際、端子１２が遮蔽板４０に突き当たってしまい、端子１２の損傷を招くリスクを抑制できる。

図３に示す如く、遮蔽板４０のうち、本体部１３の一部と対向する部分をＺ方向に投影した範囲に電子部品３３が存在する。すなわち、電力変換装置１を開口部５４から見た際、本体部１３をＺ方向に投影した範囲と、電子部品３３をＺ方向に投影した範囲とが重なる範囲の全体に遮蔽板４０が存在する。また、図１に示すごとく、Ｚ方向において、本体部１３と電子部品３３との間に、遮蔽板４０が配置されている。

図１に示す如く、ケース５０と遮蔽板４０、および遮蔽板４０と回路基板３０は、直に接している。具体的には、遮蔽板ボルト穴４４および基板ボルト穴３１が、ボルト７０で共締めされることで、凸部５３に固定されている。ボルト７０は、遮蔽板ボルト穴４４および基板ボルト穴３１に対して、Ｚ方向に挿入されている。

以下、上述した構成を備えることによる電力変換装置１の効果について説明する。

本実施形態においては、穴部４３の投影範囲だけでなく、遮蔽板４０の投影範囲にも本体部１３が存在する。このことは、本実施形態に反して穴部４３の投影範囲に本体部１３の全体が含まれる場合と比較して、穴部４３の開口面積が小さくなっていることを意味する。よって、本体部１３で加熱された空気が穴部４３を介して回路基板３０に到達する対流の量を少なくできる。よって、半導体モジュール１０の熱で回路基板３０の温度が上昇することを抑制できる。なお、穴部４３の開口面積が小さいほど、上述した効果は向上する。

また、本体部１３の中で、スイッチング素子１１は最も発熱量が大きい。よって、本実施形態においては、遮蔽板４０をＺ方向に投影した範囲に、スイッチング素子１１が存在することで、回路基板３０の温度が上昇することを、さらに抑制できる。

また、スイッチング素子１１と電子部品３３間の電気経路が短いほど、経路中で発生する電磁ノイズを抑制できる。その一方、上述した電気経路を短くするために、電子部品３３を、回路基板３０のうち、端子１２との接続部分の近くに配置しようとすると、本体部１３の熱が穴部４３の空気の対流を介して電子部品３３に伝わりやすくなる。

これらの点を鑑み、本実施形態においては、遮蔽板４０のうち、本体部１３の一部と対向する部分をＺ方向に投影した範囲に電子部品３３が存在する。そのため、遮蔽板４０によって、本体部１３から発生する熱が空気を介して電子部品３３へと伝達することを抑制できる。その上で、本体部１３をＺ方向に投影した範囲に電子部品３３が存在しない場合と比べれば、電子部品３３を、回路基板３０のうち、端子１２との接続部分の近くに配置することができる。よって、スイッチング素子１１と電子部品３３との間の電気経路を短くすることができる。なお、Ｚ方向における本体部１３と電子部品３３との間に、含まれる遮蔽板４０の容積が大きいほど、上述した効果は向上する。特に、電力変換装置１を開口部５４から見た際、本体部１３をＺ方向に投影した範囲、かつ電子部品３３をＺ方向に投影した範囲の全体に、遮蔽板４０が存在することが好ましい。

さらに、本実施形態においては、遮蔽板４０がケース５０に直に接している。具体的には、ふち部４２と凸部５３とが、直に接している。そのため、ケース５０内を対流する空気を介して伝達された本体部１３の熱を、遮蔽板４０からケース５０へと放熱することができる。よって、本体部１３の熱が、遮蔽板４０から回路基板３０へと、対流する空気を介して伝達することを抑制できる。なお、遮蔽板４０の熱伝導性が高いほど、上述した効果は向上する。具体的には、遮蔽板４０が金属によって形成されていることが望ましい。

（第２実施形態）
図４～５に基づいて、電力変換装置１について説明する。

第１実施形態においては、本体部１３をＺ方向に投影した範囲に電子部品３３の一部が含まれていた。これに対し、第２実施形態においては、図４に示すごとく、本体部１３をＺ方向に投影した範囲の外に、電子部品３３の全体が存在する。特に、本実施形態においては、積層体２をＺ方向に投影した範囲の外に、電子部品３３の全体が存在する。

また、穴部４３をＺ方向に投影した範囲の外に、電子部品３３の全体が存在する。すなわち、遮蔽板４０をＺ方向に投影した範囲に、電子部品３３の全体が存在する。

第１実施形態においては、電子部品３３は、基板３２のうち、本体部１３と対向する側に配置されていた。これに対し、第２実施形態においては、図５に示す如く、電子部品３３は、基板３２のうち、本体部１３に対向する側と反対側に配置される。すなわち、基板３２のうち、ケース蓋部５１と対向する側に、電子部品３３が配置される。また、Ｚ方向において、遮蔽板４０と電子部品３３との間に、回路基板３０が配置される。

半導体モジュール１０は、端子１２としての第１端子１２ａおよび第２端子１２ｂを有する。複数の第１端子１２ａは第１スイッチング素子１１ａからＺ方向に延出し、回路基板３０に接続される。また、複数の第２端子１２ｂは、第２スイッチング素子１１ｂからＺ方向に延出し、回路基板３０に接続される。

第１実施形態においては、穴部４３の数は１個であった。これに対し、第２実施形態においては、図４に示すごとく、穴部４３の数は複数である。すなわち、遮蔽板４０には、穴部４３のとしての第１穴部４３ａおよび第２穴部４３ｂが形成されている。複数の第１端子１２ａは第１穴部４３ａを通り、複数の第２端子１２ｂは第２穴部４３ｂを通る。すなわち、すべての第１端子１２ａは第１穴部４３ａを通り、すべての第２端子１２ｂは第２穴部４３ｂを通る。

第１スイッチング素子１１ａをＺ方向に投影した範囲には、第１穴部４３ａの全体が含まれるとともに、第２スイッチング素子１１ｂをＺ方向に投影した範囲には、第２穴部４３ｂの全体が含まれる。また、本体部１３をＺ方向に投影した範囲には、第１穴部４３ａおよび第２穴部４３ｂの全体が含まれる。

複数の第１端子１２ａおよび複数の第２端子１２ｂはＹ方向に並んで配置されている。具体的には、１つの半導体モジュール１０から延出する第１端子１２ａおよび第２端子１２ｂは、Ｙ方向に一直線状に配置されている。隣り合う２つの第１端子１２ａ同士の間隔および隣り合う２つの第２端子１２ｂ同士の間隔は、隣り合う第１端子１２ａおよび第２端子１２ｂの間隔よりも小さい。

また本体部１３は、電力変換装置１を開口部５４から見た際、隣り合う第１端子１２ａおよび第２端子１２ｂに挟まれる中心部１３ａを有する。すなわち、Ｙ方向において、第１端子１２ａと第２端子１２ｂとの間に中心部１３ａが存在する。遮蔽板４０をＺ方向に投影した範囲には、中心部１３ａが含まれる。

隣り合う２つの第１端子１２ａの間、および隣り合う２つの第２端子１２ｂの間には、遮蔽板４０は存在せず、隣り合う第１端子１２ａおよび第２端子１２ｂの間には、遮蔽板４０が存在する。

以下、上述した構成を備えることによる電力変換装置１の効果について説明する。

本実施形態においては、穴部４３をＺ方向に投影した範囲の外に、電子部品３３が存在する。そのため、電子部品３３を、穴部４３を対流する空気から遠ざけることができ、電子部品３３に熱が伝わることを抑制できる。なお、穴部４３をＺ方向に投影した範囲から、電子部品３３が遠いほど、上述した効果は向上する。具体的には、本体部１３をＺ方向に投影した範囲の外に、電子部品３３の全体が存在することが好ましい。特には、積層体２をＺ方向に投影した範囲の外に、電子部品３３の全体が存在することが好ましい。

本実施形態においては、基板３２のうち、本体部１３に対向する側と反対側に電子部品３３が配置される。そのため、遮蔽板４０に加えて、基板３２によって、ケース５０の内部を対流する空気を介して伝達する熱を電子部品３３から遮蔽することができる。すなわち、電子部品３３へと熱が伝達することをより抑制できる。

さて、穴部４３が小さいほど、遮蔽板４０による対流遮蔽の効果を向上できる。その一方で、穴部４３が小さいほど、端子１２を穴部４３に挿入する作業時に端子１２が遮蔽板４０に突き当たってしまい、端子１２の損傷を招くリスクが大きくなる。

これらの点を鑑み、本実施形態では、端子１２が通される穴部４３は、第１端子１２ａが通される１つの第１穴部４３ａと、第２端子１２ｂが通される１つの第２穴部４３ｂとに分けて設けられている。そのため、第１端子１２ａ同士の間および第２端子１２ｂ同士の間には遮蔽板４０が存在しなくなるので、上述の如く端子１２が遮蔽板４０に突き当たるリスクを低減できる。その上で、第１端子１２ａと第２端子１２ｂとの間には遮蔽板４０が存在することになるので、上述の如く第１穴部４３ａと第２穴部４３ｂとに分けない場合に比べれば、遮蔽板４０による対流遮蔽の効果を向上できる。なお、上述した効果は、遮蔽板４０をＺ方向に投影した範囲に含まれる中心部１３ａの容積が大きいほど、向上する。

（第３実施形態）
図６～７に基づいて、電力変換装置１について説明する。

第１実施形態においては、遮蔽板４０はケース本体５２に固定されていた。これに対し、第３実施形態においては、図６に示すごとく、遮蔽板４０は回路基板３０に固定されている。具体的には、遮蔽板ボルト穴４４と基板ボルト穴３１とが、ボルト７０によって締結されている。すなわち、遮蔽板４０は、ケース本体５２とは直に接しておらず、回路基板３０を介してケース本体５２に固定されている。

第２実施形態においては、１つの穴部４３に複数の端子１２が通されている。これに対し、第３実施形態においては、図７に示すごとく、１つの穴部４３には、１本の端子１２が通される。すなわち、１本の端子１２の周囲を囲むように、１つの穴部４３が形成されている。

複数のうちすべての穴部４３は、スイッチング素子１１をＺ方向に投影した範囲に全体が含まれる。

また、図６に示すごとく、本実施形態において、電力変換装置１は、穴部４３に配置された嵌合部８０を備える。嵌合部８０は、電気絶縁性材料によって形成されている。具体的には、高熱伝導シリコンといった熱伝導性を有し、かつ弾性を有する樹脂で形成されている。嵌合部８０には、端子１２を挿入するための挿入孔８１が形成されている。

嵌合部８０は、端子１２および遮蔽板４０と直に接している。具体的には、嵌合部８０は、穴部４３をふさぐように、遮蔽板４０に嵌合される。その上で、嵌合部８０と端子１２とが隙間なく接するように、挿入孔８１に端子１２が挿入される。すなわち、端子１２と、遮蔽板４０との間に、嵌合部８０が配置される。

以下、上述した構成を備えることによる電力変換装置１の効果について説明する。

端子１２は回路基板３０に接続されている。そのため、本体部１３から発生する熱は、端子１２を介して回路基板３０に伝導する恐れがある。そこで、穴部４３に嵌合部８０を配置し、嵌合部８０が穴部４３および端子１２に直に接するようにする。そうすることで、端子１２に伝わる熱を、嵌合部８０を介して遮蔽板４０へと放熱することができる。なお、上述した効果は、嵌合部８０の熱伝導性が高いほど向上する。

（他の実施形態）
この明細書および図面等における開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。たとえば開示は、実施形態において示された部品および／または要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品および／または要素が省略されたものを包含する。開示は、ひとつの実施形態と他の実施形態との間における部品および／または要素の置き換え、または組み合わせを包含する。

上記第１実施形態では、遮蔽板４０とケース５０とは、遮蔽板ボルト穴４４に対しボルト７０が締結されることで固定されているが、本開示はこれに限るものではない。具体的には、遮蔽板４０とケース５０とは、例えば溶接や接着剤等によって固定されてもよい。

上記第１実施形態においては、端子１２は棒状であるが、本開示はこれに限るものではなく、穴部４３を通る範囲でＺ方向に平行であれば、端子１２は板状であってもよい。また、端子１２は、一直線状であるが、本開示はこれに限るものではなく、折れ線状であってもよい。

上記第１実施形態においては、遮蔽板４０は金属によって形成されているが、本開示はこれに限るものではなく、樹脂によって形成されていてもよい。また、遮蔽板４０をＺ方向に投影した範囲には、積層体２を構成する複数のうちすべての本体部１３が含まれるが、本開示はこれに限るものではなく、積層体２を構成する複数の本体部１３のうち、１つ以上が、遮蔽板４０をＺ方向に投影した範囲に含まれればよい。また、遮蔽板４０をＺ方向に投影した範囲には、スイッチング素子１１が含まれるが、本開示はこれに限るものではなく、遮蔽板４０をＺ方向に投影した範囲に、本体部１３の少なくとも一部が含まれれば、スイッチング素子１１は含まれずともよい。

上記第１実施形態においては、電力変換装置１を開口部５４から見た際、遮蔽板４０のうち、本体部１３の一部と対向する部分をＺ方向に投影した範囲に、電子部品３３の全体が存在する。しかしながら、本開示はこれに限るものではなく、遮蔽板４０のうち、本体部１３の一部と対向する部分をＺ方向に投影した範囲に、電子部品３３の一部が含まれればよい。

上記第１実施形態においては、Ｚ方向における、遮蔽板４０と回路基板３０との距離は、遮蔽板４０と本体部１３との距離よりも大きい。しかしながら、本開示はこれに限るものではなく、Ｚ方向における、遮蔽板４０と回路基板３０との距離は、遮蔽板４０と本体部１３との距離よりも小さくてもよい。また、遮蔽板４０のＺ方向の厚みは、基板３２のＺ方向の厚みよりも大きいが、本開示はこれに限るものではなく、遮蔽板４０のＺ方向の厚みは、基板３２のＺ方向の厚みよりも小さくてもよい。

上記第１実施形態においては、穴部４３は１つの穴を有するが、本開示はこれに限るものではなく、数や形状は適宜変更することができる。たとえば、穴部４３を半導体モジュール１０の数だけ設け、１つの穴部４３に対し、１つの半導体モジュール１０から延出する複数の端子１２が通されるようにしてもよい。

上記第１実施形態においては、穴部４３は平坦部４１に形成されているが、本開示はこれに限るものではなく、穴部４３はふち部４２と平坦部４１とにまたがって形成されてもよい。

上記第２実施形態においては、遮蔽板４０および回路基板３０は、遮蔽板ボルト穴４４および基板ボルト穴３１に対しボルト７０が締結されることで固定されているが、本開示はこれに限るものではない。具体的には、遮蔽板４０と回路基板３０とは、例えば溶接や接着剤等によって固定されてもよい。

上記第２実施形態においては、穴部４３は、スイッチング素子１１をＺ方向に投影した範囲に全体が含まれるが、本開示はこれに限るものではなく、スイッチング素子１１をＺ方向に投影した範囲の外に、穴部４３が含まれてもよい。

上記第２実施形態においては、積層体２をＺ方向に投影した範囲の外に、電子部品３３の全体が存在するが、本開示はこれに限るものではなく、積層体２をＺ方向に投影した範囲に電子部品３３の一部が存在してもよい。

上記第３実施形態においては、嵌合部８０は弾性部材によって形成されているが、本開示はこれに限るものではなく、嵌合部８０は非弾性部材によって形成されてもよい。また、嵌合部８０には１本の端子１２が挿入されているが、本開示はこれに限るものではなく、第１実施形態や第２実施形態のような穴部４３に、嵌合部８０が嵌合されてもよい。

上記第１～第３実施形態においては、遮蔽板４０をＺ方向に投影した範囲には本体部１３の一部が含まれるが、本開示はこれに限るものではなく、図８に示すごとく、遮蔽板４０をＺ方向に投影した範囲に本体部１３の全体が含まれてもよい。

１…電力変換装置
１０ 半導体モジュール、 １１ スイッチング素子、 １１ａ 第１スイッチング素子、 １１ｂ 第２スイッチング素子、 １２ 端子、 １２ａ 第１端子、 １２ｂ 第２端子、 １３ 本体部、 ２０ 冷却器、 ２２ 積層部、 ３０ 回路基板、 ３３ 電子部品、 ４０ 遮蔽板、 ４３ 穴部、 ４３ａ 第１穴部、 ４３ｂ 第２穴部、 ５０ ケース、 ８０ 嵌合部。

Claims (6)

1. スイッチング素子（１１）が樹脂封止されてなる本体部（１３）、および前記スイッチング素子に接続される端子（１２）を有する複数の半導体モジュール（１０）と、
   複数の前記半導体モジュールと交互に積層される積層部（２２）を有し、前記半導体モジュールの冷却を行う冷却器（２０）と、
   前記端子によって前記スイッチング素子に接続され、前記スイッチング素子の動作の制御を行う回路基板（３０）と、
   前記本体部と前記回路基板との間に配置され、前記端子の通る穴部（４３）が形成された遮蔽板（４０）と、
   前記半導体モジュール、前記冷却器、前記遮蔽板、および前記回路基板を収容するケース（５０）と、を備え、
   前記端子が前記穴部を通る方向をＺ方向とすると、前記遮蔽板を前記Ｚ方向に投影した範囲に、前記本体部の少なくとも一部が存在しており、
   前記半導体モジュールは、前記スイッチング素子としての第１スイッチング素子（１１ａ）および第２スイッチング素子（１１ｂ）と、
   前記端子としての第１端子（１２ａ）および第２端子（１２ｂ）と、を有し、
   前記遮蔽板には、前記穴部としての第１穴部（４３ａ）および第２穴部（４３ｂ）が形成されており、
   前記第１スイッチング素子は複数の前記第１端子を介して前記回路基板に接続されており、
   前記第２スイッチング素子は複数の前記第２端子を介して前記回路基板に接続されており、
   隣り合う２つの前記第１端子の間隔、および隣り合う２つの前記第２端子の間隔は、隣り合う前記第１端子および前記第２端子の間隔よりも小さく、
   複数の前記第１端子は前記第１穴部を通り、複数の前記第２端子は前記第２穴部を通っており、
   複数の前記第１端子は並んで配置されており、
   複数の前記第２端子は並んで配置されており、
   隣り合う２つの前記第１端子の間、および隣り合う２つの前記第２端子の間には、前記遮蔽板は存在せず、隣り合う前記第１端子および前記第２端子の間には、前記遮蔽板が存在する、電力変換装置。
2. 前記回路基板は、前記スイッチング素子と電気的に接続される電子部品（３３）を有し、
   前記遮蔽板のうち、前記本体部の一部と対向する部分を前記Ｚ方向に投影した範囲に前記電子部品が存在する、請求項１に記載の電力変換装置。
3. 前記回路基板は、前記スイッチング素子と電気的に接続される電子部品（３３）を有し、
   前記穴部を前記Ｚ方向に投影した範囲の外に、前記電子部品の全体が存在する、請求項１に記載の電力変換装置。
4. 前記電子部品は、前記回路基板のうち、前記本体部に対向する側と反対側に配置される、請求項２または３に記載の電力変換装置。
5. 前記遮蔽板が前記ケースに直に接している、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の電力変換装置。
6. 電気絶縁性材料によって形成され、前記穴部に嵌合された嵌合部（８０）を備え、
   前記嵌合部は、前記端子および前記遮蔽板と直に接している、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の電力変換装置。

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