[发明专利]逆变器模块及逆变器一体型电动压缩机

说明书

技术领域

本发明涉及将逆变器装置一体装入到电动压缩机的壳体中的适合应用于车辆用空调装置的逆变器模块及逆变器一体型电动压缩机。

背景技术

作为搭载于混合动力车或电力机动车等的空调装置用的压缩机，已知有一体装入了逆变器装置的逆变器一体型电动压缩机。该逆变器一体型电动压缩机通常在内置有电动机和压缩机构的壳体的外周设置逆变器收容部(逆变器箱)，并在该逆变器收容部内部装入逆变器装置，该逆变器装置将从电源供给的直流电力转换成交流电力，并经由玻璃密封端子施加给电动机。

上述逆变器装置通常具备：功率系基板，其安装有开关电路，该开关电路由将直流电力转换成交流电力的IGBT等多个半导体开关元件构成；控制基板，其安装有控制通信电路，该控制通信电路具有CPU等的在低电压下进行动作的元件，其中，两基板配设成上下两段，两基板通过收容设置在逆变器箱或外框部内，而一体装入到压缩机壳体的外周部。

此种适用于车辆用空调装置的逆变器一体型电动压缩机由于在严格的温度条件及振动条件下使用，因此在逆变器装置中要求高耐振性、防湿性及绝缘性。因此，提出有在装入逆变器装置的逆变器收容部内填充凝胶状树脂材料的方法，使控制基板浮在凝胶状树脂材料中的方法等(例如，参照专利文献1、2)。还提出有在树脂箱内将金属基板、控制基板及接口基板这三层基板配设成分层状，在金属基板的功率半导体面上填充凝胶材料，并从其表面到控制基板的上表面进行树脂密封的方法(例如，参照专利文献3)。

专利文献1：日本特开2006-316754号公报

专利文献2：日本特开2007-315269号公报

专利文献3：日本专利第3845769号公报

在上述的功率系基板中，半导体开关元件通常对基板进行引线接合，需要保护该引线接合免于高度的热循环、热冲击、振动等。然而，专利文献1至3所示的技术都形成为在安装有半导体开关元件的功率系基板的表面上填充凝胶状树脂材料的结构，在所述结构中，虽然能够确保绝缘性或防湿性，但相对于高度的热循环、热冲击、振动等，还存在无法确保高可靠性的稳固的耐振强度的课题。

在逆变器收容部内整体填充有凝胶状树脂材料的结构中，由于质量重且高价的凝胶状树脂材料的使用量增多，因此尤其是对于要求小型轻量化的车辆空调装置用的逆变器一体型电动压缩机而言，难以称为适当的解决策略。此外，如专利文献3所示，对设置在上段的控制基板(CPU基板)进行树脂密封时，不仅难以维修下段侧的功率系基板，而且对于控制基板自身实际上也存在维修困难的问题。

发明内容

本发明鉴于此种情况而作出，其目的在于提供一种相对于逆变器模块的上下两张基板，能够分别确保稳固的耐振强度、防湿性及绝缘性，并实现轻量化、低成本化的逆变器模块及逆变器一体型电动压缩机。

为了解决上述课题，本发明的逆变器模块及逆变器一体型电动压缩机采用以下的方法。

即，在本发明的第一形态的逆变器一体型电动压缩机通过树脂箱将功率系基板和控制基板一体化，该功率系基板将从电源供给的直流电力转换成交流电力而施加给电动机，该控制基板对施加给所述电动机的交流电力进行控制，所述逆变器模块的特征在于，该逆变器模块在所述树脂箱的下方部设置所述功率系基板且在其上方部设置所述控制基板，所述功率系基板安装有半导体开关元件，所述控制基板安装有CPU等的在低电压下进行动作的控制通信电路，通过在所述树脂箱内将热硬化性树脂填充至覆盖所述功率系基板上表面的高度位置而对所述功率系基板进行树脂密封，并将凝胶状树脂材料从该树脂密封面填充至覆盖所述控制基板至少一部分的高度位置。