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公開番号2024157348
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-07
出願番号2023071662
出願日2023-04-25
発明の名称電力変換ユニットおよび車両
出願人ローム株式会社
代理人個人
主分類H02M 7/48 20070101AFI20241030BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】制御基板への電磁ノイズの影響を低減することが可能な電力変換ユニットを提供する。
【解決手段】電力変換ユニットA10は、半導体素子21と半導体素子21を覆う封止部50とを各々が備える少なくとも1つの半導体モジュールB1と、少なくとも1つの半導体モジュールB1の各々の半導体素子21の駆動を制御する制御回路を含む制御基板E1と、磁気シールド部材F1と、を備える。磁気シールド部材F1は、少なくとも1つの半導体モジュールB1から制御基板E1を見て、制御基板E1に重なり、且つ、少なくとも1つの半導体モジュールB1と制御基板E1との間に配置されている。
【選択図】図10
特許請求の範囲【請求項１】
半導体素子と当該半導体素子を覆う封止部とを各々が備える少なくとも１つの半導体モジュールと、
前記少なくとも１つの半導体モジュールの各々の前記半導体素子の駆動を制御する制御回路を含む制御基板と、
磁気シールド部材と、
を備え、
前記磁気シールド部材は、前記少なくとも１つの半導体モジュールから前記制御基板を見て、前記制御基板に重なり、且つ、前記少なくとも１つの半導体モジュールと前記制御基板との間に配置されている、電力変換ユニット。
続きを表示（約 760 文字）【請求項２】
前記少なくとも１つの半導体モジュールを取り付ける取付対象物をさらに備える、請求項１に記載の電力変換ユニット。
【請求項３】
前記磁気シールド部材は、前記少なくとも１つの半導体モジュールを前記取付対象物に押し付け、且つ、前記少なくとも１つの半導体モジュールを前記取付対象物に固定する、請求項２に記載の電力変換ユニット。
【請求項４】
前記少なくとも１つの半導体モジュールを前記取付対象物に押し付け、且つ、前記少なくとも１つの半導体モジュールを前記取付対象物に固定する取付部材をさらに備える、請求項２に記載の電力変換ユニット。
【請求項５】
前記磁気シールド部材は、前記取付部材と前記制御基板との間に配置されている、請求項４に記載の電力変換ユニット。
【請求項６】
前記磁気シールド部材は、前記制御基板、前記少なくとも１つの半導体モジュール、前記取付対象物および前記取付部材のいずれからも、電気的に絶縁されている、請求項４に記載の電力変換ユニット。
【請求項７】
前記磁気シールド部材の厚さは、前記取付部材の厚さよりも大きい、請求項４に記載の電力変換ユニット。
【請求項８】
前記磁気シールド部材は、パーマロイ、鉄、あるいはケイ素銅のいずれかを含む、請求項１に記載の電力変換ユニット。
【請求項９】
前記少なくとも１つの半導体モジュールは、複数の半導体モジュールを含む、請求項１に記載の電力変換ユニット。
【請求項１０】
前記制御基板は、前記複数の半導体モジュールの各々の前記半導体素子に導通する、請求項９に記載の電力変換ユニット。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電力変換ユニットおよび車両に関する。
続きを表示（約 3,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、パワーモジュールなどの半導体モジュールを備える電力変換ユニットが知られている。たとえば、電気モータによって駆動する電気自動車またはハイブリッド自動車には、電源電力から先述の電気モータを駆動するための駆動用電力に変換するための電力変換ユニットが搭載されている。特許文献１には、従来の電力変換ユニット（電力変換装置）の一例が開示されている。特許文献１に記載の電力変換装置は、複数の半導体モジュールと、複数の半導体モジュールの駆動を制御する制御基板と、を備える。複数の半導体モジュールの各々は、半導体素子が樹脂封止されると共に樹脂成型された半導体モジュール本体と、半導体モジュール本体から突出し、制御基板と電気的に接続される信号端子と、を備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１５－１１５９６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電力変換ユニットの用途は、電気自動車またはハイブリッド自動車に限らず、産業機器および家電機器など、様々であり、その用途に応じて、半導体モジュールには、高出力化あるいは高周波化が求められることがある。しかしながら、半導体モジュールの高出力化あるいは高周波化を行うと、半導体モジュールから発する電磁ノイズが大きくなり、制御基板に誤作動などの悪影響を及ぼすことがある。
【０００５】
本開示は、上記事情に鑑みて考え出されたものであり、その目的は、制御基板への電磁ノイズの影響を低減することが可能な電力変換ユニットを提供することにある。また、他の目的は、制御基板への電磁ノイズの影響が低減された電力変換ユニットを備える車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の第１の側面によって提供される電力変換ユニットは、半導体素子と当該半導体素子を覆う封止部とを各々が備える少なくとも１つの半導体モジュールと、前記少なくとも１つの半導体モジュールの各々の前記半導体素子の駆動を制御する制御回路を含む制御基板と、磁気シールド部材と、を備え、前記磁気シールド部材は、前記少なくとも１つの半導体モジュールから前記制御基板を見て、前記制御基板に重なり、且つ、前記少なくとも１つの半導体モジュールと前記制御基板との間に配置されている。
【０００７】
本開示の第２の側面によって提供される車両は、第１の側面によって提供される電力変換ユニットと、駆動源と、を備え、前記電力変換ユニットは、前記駆動源に導通する。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の電力変換ユニットによれば、制御基板への電磁ノイズの影響を低減することが可能となる。また、本開示の車両は、制御基板への電磁ノイズの影響が低減された電力変換ユニットを備えるので、車両の動作不具合を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、第１実施形態にかかる電力変換ユニットを示す斜視図である。
図２は、図１の斜視図において、制御基板を省略した図である。
図３は、第１実施形態にかかる電力変換ユニットを示す平面図である。
図４は、図３の平面図において、制御基板を省略した図である。
図５は、第１実施形態にかかる電力変換ユニットを示す正面図である。
図６は、第１実施形態にかかる電力変換ユニットを示す底面図である。
図７は、第１実施形態にかかる電力変換ユニットを示す左側面図である。
図８は、第１実施形態にかかる電力変換ユニットを示す右側面図である。
図９は、図４のＩＸ－ＩＸ線に沿う断面図である。
図１０は、図４のＸ－Ｘ線に沿う断面図である。
図１１は、図４のＸＩ－ＸＩ線に沿う断面図である。
図１２は、図４のＸＩＩ－ＸＩＩ線に沿う断面図である。
図１３は、図４のＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ線に沿う断面図である。
図１４は、第１実施形態にかかる電力変換ユニットの部分拡大断面図である。
図１５は、第１実施形態にかかる電力変換ユニットの半導体モジュールを示す斜視図である。
図１６は、第１実施形態にかかる電力変換ユニットの半導体モジュールを示す平面図である。
図１７は、図１６の平面図において、封止部を想像線で示した図である。
図１８は、図１７の平面図において、封止部および第２導通部材を省略した図である。
図１９は、第１実施形態にかかる電力変換ユニットの半導体モジュールを示す正面図である。
図２０は、第１実施形態にかかる電力変換ユニットの半導体モジュールを示す底面図である。
図２１は、図１７のＸＸＩ－ＸＸＩ線に沿う断面図である。
図２２は、図２１の部分拡大断面図である。
図２３は、図２１の部分拡大断面図である。
図２４は、図１７のＸＸＩＶ－ＸＸＩＶ線に沿う断面図である。
図２５は、図１７のＸＸＶ－ＸＸＶ線に沿う断面図である。
図２６は、図１７のＸＸＶＩ－ＸＸＶＩ線に沿う断面図である。
図２７は、第１実施形態にかかる電力変換ユニットを備える車両を示す概要図である。
図２８は、第１実施形態の第１変形例にかかる電力変換ユニットを示す平面図であって、制御基板を省略した図である。
図２９は、図２８のＸＸＩＸ－ＸＸＩＸ線に沿う断面図であって、図９の断面に対応する。
図３０は、図２９の部分拡大断面図である。
図３１は、第１実施形態の第２変形例にかかる電力変換ユニットを示す断面図であって、図１０の断面に対応する。
図３２は、第２実施形態にかかる電力変換ユニットを示す平面図であって、制御基板を省略した図である。
図３３は、図３２のＸＸＸＩＩＩ－ＸＸＸＩＩＩ線に沿う断面図であって、図１０の断面に対応する。
図３４は、第２実施形態の変形例にかかる電力変換ユニットを示す断面図であって、図１０の断面に対応する。
図３５は、第３実施形態にかかる電力変換ユニットを示す平面図である。
図３６は、図３５のＸＸＸＶＩ－ＸＸＸＶＩ線に沿う断面図であって、図１０の断面に対応する。
図３７は、第４実施形態にかかる電力変換ユニットを示す平面図であって、制御基板を省略した図である。
図３８は、図３７のＸＸＸＶＩＩＩ－ＸＸＸＶＩＩＩ線に沿う断面図であって、図１０の断面に対応する。
図３９は、第５実施形態にかかる電力変換ユニットを示す断面図であって、図１０の断面に対応する。
図４０は、第６実施形態にかかる電力変換ユニットを示す平面図である。
図４１は、第６実施形態にかかる電力変換ユニットを示す左側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本開示の電力変換ユニットおよび車両の好ましい実施の形態について、図面を参照して、以下に説明する。以下では、同一あるいは類似の構成要素に、同じ符号を付して、重複する説明を省略する。本開示における「第１」、「第２」、「第３」等の用語は、単にラベルとして用いたものであり、必ずしもそれらの対象物に順列を付することを意図していない。
（【００１１】以降は省略されています）

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