[发明专利]电力转换装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在内置有电力转换用半导体开关元件的半导体功率组件之上支承安装基板的电力转换装置，该安装基板安装有用于驱动半导体开关元件的包括发热电路部件的电路部件。

背景技术

作为此种的电力转换装置，已知有专利文献1所记载的电力转换装置。该电力转换装置为如下这样：在框体内配置水冷套，在该水冷套之上配置半导体功率组件、并对半导体功率组件进行冷却，该半导体功率组件内置有作为电力转换用半导体开关元件的IGBT。并且，在框体内在半导体功率组件的与水冷套相反的一侧隔有规定距离地配置控制电路基板和驱动电路基板，该控制电路基板和驱动电路基板所产生的热量经由散热构件而向用于支承控制电路基板和驱动电路基板的金属基座板传递，传递到该金属基座板的热量再经由用于支承该金属基座板的框体的侧壁向水冷套传递。

专利文献1：日本特许第4657329号公报

然而，在上述专利文献1所记载的以往例中，控制电路基板所产生的热量沿控制电路基板→散热构件→金属基座板→框体→水冷套这样的路径进行散热。因此，框体被利用为传热路径的一部分，由此框体也被要求具有良好的传热性，框体形成材料限定于热导率较高的金属，在被要求小型轻量化的电力转换装置中存在如下未解决的课题：无法选择树脂等轻量的材料，导致难以实现轻量化。

并且，框体通常被要求能够防水、防尘，因此在金属基座板与框体之间、框体与水冷套之间，涂布液状密封剂、夹入橡胶制密封件等是常见的。液状密封剂、橡胶制密封件的热导率一般较低，将它们设在散热冷却路径中，还存在热阻增大、冷却效率降低这样的未解决的课题。为了解决该未解决的课题，还需要利用来自框体、框体盖的自然对流对基板、安装部件的无法完全消除的发热进行散热，框体、框体盖的表面积增大，因此框体、框体盖的外形变大，导致电力转换装置大型化。

发明内容

因此，本发明是着眼于上述以往例的未解决的课题而完成的，其目的在于提供一种能够使安装于基板的发热电路部件的热量高效地向冷却体散热、能够实现小型化的电力转换装置。

为了达到上述目的，本发明的电力转换装置的第1技术方案包括：半导体功率组件，其一面与冷却体接合；安装基板，其安装有电路部件，该电路部件包括用于驱动上述半导体功率组件的发热电路部件；热传导路，其用于使上述安装基板的热量向上述冷却体传递。并且，在上述安装基板的表背两面配置有传热构件。

采用该结构，能够使安装于安装基板的发热电路部件的热量经由表背两面的传热构件向冷却体散热。

并且，本发明的电力转换装置的第2技术方案包括：半导体功率组件，电力转换用的半导体开关元件内置于其壳体；冷却体，其配置于该半导体功率组件的一面；多块安装基板，其支承在该半导体功率组件的另一面之上，该多块安装基板均安装有电路部件，该电路部件包括用于驱动上述半导体开关元件的发热电路部件。并且，在上述多块安装基板中的至少1块安装基板的表背两面分别配置了传热构件，上述发热电路部件所产生的热量经由两传热构件、再经过多条热传导路向上述冷却体散热，该多条热传导路独立于用于包围上述半导体功率组件和上述各安装基板的框体。

采用该结构，能够使安装于安装基板的发热电路部件的热量经由表背两面的传热构件向冷却体散热。在该情况下，安装基板与冷却体之间的多条热传导路形成为独立于用于包围半导体功率组件和各安装基板的框体，因此能够不用考虑框体的热导率地形成框体，能够提高设计的自由度。

并且，在本发明的电力转换装置的第3技术方案中，在上述表背两面配置了传热构件的安装基板和与该安装基板的至少一面相对的安装基板之间，以实心状态配置有上述传热构件。

采用该结构，传热构件以实心状态夹在两块安装基板之间，因此在两安装基板之间不会形成空气层，因此能够提高散热效果。

并且，在本发明的电力转换装置的第4技术方案中，上述热传导路包括一对传热支承构件，该一对传热支承构件分别固定于在上述表背两面配置了传热构件的安装基板上的上述两传热构件的与上述安装基板相反的一侧的面，该一对传热支承构件与上述冷却体连结。

采用该结构，在两面配置了传热构件的安装基板因传热支承构件的存在而成为夹心构造，因此能够高效地进行经由该传热支承构件向冷却体的散热。

并且，在本发明的电力转换装置的第5技术方案中，上述传热支承构件由热导率较高的金属材料构成。

采用该结构，安装基板利用热导率较高的铝、铝合金、铜等构成，因此能够更加高效地进行向冷却体的散热。