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公開番号2025065973
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-22
出願番号2023175523
出願日2023-10-10
発明の名称電力変換装置
出願人株式会社日立製作所,日立Astemo株式会社
代理人弁理士法人サンネクスト国際特許事務所
主分類H02M 7/48 20070101AFI20250415BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】主回路プリント基板に実装された半導体モジュールにおける、水路への組付け時の応力を低減した電力変換装置を提供する。
【解決手段】
半導体素子と端子とを有する複数の半導体モジュールと、配線基板と、放熱部材と、を備える電力変換装置であって、前記端子と前記配線との接続部は、前記配線基板において前記放熱部材が配置される面に設けられ、前記配線基板は、複数の固定部を有し、前記複数の半導体モジュールは、それぞれの前記固定部から離れる方向に並んで配置され、前記配線基板は、前記配線基板に配置される複数の前記半導体モジュールのうち、前記固定部に最も近い前記半導体モジュールの前記接続部と、前記固定部と、の間の位置にスリットを有する。
【選択図】図2

特許請求の範囲【請求項１】
直流電力を交流電力に電力変換する半導体素子と、前記半導体素子に接続される端子と、を有する複数の半導体モジュールと、
前記端子に電気的に接続される配線を有する配線基板と、
前記半導体モジュールの少なくとも一方の面に熱的に接触する放熱部材と、を備える電力変換装置であって、
前記端子と前記配線との接続部は、前記配線基板において前記放熱部材が配置される面に設けられ、
前記配線基板は、前記配線基板を前記放熱部材に固定する複数の固定部を有し、
前記複数の半導体モジュールは、前記配線基板において、それぞれの前記固定部から離れる方向に並んで配置され、
前記配線基板は、前記配線基板に配置される複数の前記半導体モジュールのうち、前記固定部に最も近い前記半導体モジュールの前記接続部と、前記固定部と、の間の位置にスリットを有する
電力変換装置。
続きを表示（約 510 文字）【請求項２】
請求項１に記載の電力変換装置であって、
前記スリットは、前記配線基板において、前記複数の半導体モジュールが並ぶ方向に対して垂直方向に形成される
電力変換装置。
【請求項３】
請求項１に記載の電力変換装置であって、
前記スリットは、前記配線基板において、前記複数の半導体モジュールが並ぶ方向に対して平行に形成される
電力変換装置。
【請求項４】
請求項１に記載の電力変換装置であって、
前記配線基板は、前記複数の半導体モジュールが挿入される貫通孔を有する
電力変換装置。
【請求項５】
請求項１に記載の電力変換装置であって、
前記半導体モジュールは、複数の制御端子と、複数の主端子と、を有し、
前記半導体素子は、前記制御端子に印加される制御信号に基づいて前記主端子間の導通を制御する
電力変換装置。
【請求項６】
請求項１に記載の電力変換装置であって、
前記複数の半導体モジュールは、前記放熱部材と厚さ方向において両面で接触する
電力変換装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力変換装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
電力変換装置は、小型化・低背化の要求に加え、より生産しやすい工夫も必要である。そこで、プリント基板で主回路配線を一体化する構成を採用することにより、接合部の省略が可能であり小型化、低背化、生産性を向上させてきた。これに伴い、電力変換装置の構成において接合部分等の信頼性が求められる。
【０００３】
下記の特許文献１には、素子の放熱性を向上させて基板からの突出量を一定にする目的で、素子で生じる熱について、基板の貫通孔に組み込まれた熱伝導部は張出部分を有している構成を採用した半導体モジュールについて開示されている。この半導体モジュールでは、突部を基板の反対側の面の配線に接触させた状態で、張出し部分が配線に半田付けされるため、張り出し部分の凸部ではんだ高さ（はんだ層の厚み）を均一化できるという利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００８－０２１８１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の技術では、半導体モジュールの放熱部材への組み付け時に、基板の反りや組み付け時のねじボス等の高さがばらつくことにより、はんだ接合部において引張方向に塑性ひずみが発生する。これが原因で、複数の端子を備えた半導体モジュールを複数個並べる場合、締結応力を全ての端子で均一にすることが困難であり、電力変換装置のはんだ接合部の信頼性を悪化させてしまう課題が生じていた。これを鑑みて本発明は、主回路プリント基板に実装された半導体モジュールにおける、水路への組付け時の応力を低減した電力変換装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
直流電力を交流電力に電力変換する半導体素子と、前記半導体素子に接続される端子と、を有する複数の半導体モジュールと、前記端子に電気的に接続される配線を有する配線基板と、前記半導体モジュールの少なくとも一方の面に熱的に接触する放熱部材と、を備える電力変換装置であって、前記端子と前記配線との接続部は、前記配線基板において前記放熱部材が配置される面に設けられ、前記配線基板は、前記配線基板を前記放熱部材に固定する複数の固定部を有し、前記複数の半導体モジュールは、前記配線基板において、それぞれの前記固定部から離れる方向に並んで配置され、前記配線基板は、前記配線基板に配置される複数の前記半導体モジュールのうち、前記固定部に最も近い前記半導体モジュールの前記接続部と、前記固定部と、の間の位置にスリットを有する。
【発明の効果】
【０００７】
主回路プリント基板に実装された半導体モジュールにおける、水路への組付け時の応力を低減した電力変換装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明の電力変換装置に係る、電気回路図
本発明の一実施形態に係る、１相分の電力変換装置の上視図とＡ－Ａ’断面図
本発明の一実施形態に係る、電力変換装置の全体斜視図と上視図
図３に放熱部材を実装した全体斜視図と上視図
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の記載および図面は、本発明を説明するための例示であって、説明の明確化のため、適宜、省略および簡略化がなされている。本発明は、他の種々の形態でも実施する事が可能である。特に限定しない限り、各構成要素は単数でも複数でも構わない。
【００１０】
図面において示す各構成要素の位置、大きさ、形状、範囲などは、発明の理解を容易にするため、実際の位置、大きさ、形状、範囲などを表していない場合がある。このため、本発明は、必ずしも、図面に開示された位置、大きさ、形状、範囲などに限定されない。
（【００１１】以降は省略されています）

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