[发明专利]功率转换装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种功率转换装置，在该功率转换装置中，在内置有功率转换用的半导体开关元件的半导体功率模块上，隔开规定间隔地对安装基板进行支承，所述安装基板安装有包含对上述半导体开关元件进行驱动的发热电路元器件在内的电路元器件。

背景技术

作为这种功率转换装置，已知有专利文献1所记载的功率转换装置。该功率转换装置的壳体内设置有水冷管套，在该水冷套管上配置了半导体功率模块，该半导体功率模块内置有作为功率转换用的半导体开关元件的IGBT，并且该功率转换装置对该半导体功率模块进行冷却。

此外，在壳体内，在半导体功率模块的水冷套管的相反侧隔着规定距离地配置有控制电路基板，由该控制电路基板产生的热量经由散热构件传导至对控制电路基板进行支承的金属底板，并且传导至金属底板的热量经由支承该金属底板的壳体的侧壁传导至水冷套管。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4657329号公报

发明概要

发明所要解决的技术问题

然而，在上述专利文献1所记载的现有例中，控制电路基板所产生的热沿着控制电路基板→散热构件→金属底板→壳体→水冷套管这样的路径进行散热。因此，存在以下未解决的问题：即，由于将壳体用作为导热路径的一部分，因而也要求壳体具有良好的导热性，从而材料被限定为热传导率较高的金属，因此在要求小型化轻量化的功率转换装置中，无法选择树脂等较轻的材料，因而难以实现轻量化。

另外，对于壳体，由于在大多数情况下要求防水、防尘，因此，一般在金属底板与壳体之间、壳体与水冷套管之间，涂布液态密封剂或夹入橡胶制充填物等。因此还存在以下未解决的问题：即，液态密封剂或橡胶制充填物的热传导率一般较低，将这些材料夹在热冷却路径中会导致热阻增大，从而导致冷却效率下降。

为了解决该未解决的问题，还需要使基板或安装元器件的未完全去除的发热从壳体或壳体盖通过自然对流进行散热，为了增大壳体或壳体盖的表面积，壳体或壳体盖的外形变大，从而使得功率转换装置变得大型化。

因此，本发明着眼于解决上述现有例所未解决的问题，其目的在于，提供一种功率转换装置，该功率转换装置中，搭载于基板的发热电路元器件的热量的散热路径中不经由壳体，而能高效地向冷却体进行散热

解决技术问题所采用的技术方案

为实现上述目的，本发明所涉及的功率转换装置的第一方式在于，包括：半导体功率模块，该半导体功率模块具备一个面与冷却体相接合的冷却构件；以及安装基板，该安装基板在所述半导体功率模块的另一个面侧，安装有包含发热电路元器件的电路元器件，该发热电路元器件驱动所述半导体功率模块。此外，所述冷却构件具备延长至所述安装基板附近的基板吸热部。

根据该结构，能利用对半导体功率模块进行冷却的冷却构件的基板吸热部来吸收安装基板的发热元器件的发热，并向冷却体进行散热，无需设置其它的散热路径就能可靠地对安装基板的发热元器件的发热进行散热。

本发明所涉及的功率转换装置的第二方式在于，所述基板吸热部从所述半导体功率模块的一面侧起通过该半导体功率模块的侧面，延长至另一面侧。

根据该结构，能经由导热板将安装基板的发热可靠地传导至冷却构件的基板吸热部，能提高散热效果，并且能防止安装基板的弯曲。

本发明所涉及的功率转换装置的第三方式在于，所述基板吸热部从所述半导体功率模块的一面侧起通过该半导体功率模块内部，延长至另一面侧。

根据该结构，通过在安装基板与导热板之间插入的导热构件，能将安装基板的发热元器件的发热可靠地传导至导热板。

本发明所涉及的功率转换装置的第四方式在于，包括：半导体功率模块，该半导体功率模块在箱体内内置有功率转换用的半导体开关元件，且在该箱体的一面上形成有与冷却体相接触的冷却构件；以及安装基板，该安装基板安装有包含发热电路元器件的电路元器件，该发热电路元器件驱动所述半导体开关元件，且该安装基板以与所述半导体功率模块的另一面之间保持规定间隔的方式受到支承。此外，所述冷却构件具备延长至所述半导体功率模块的另一面侧的所述安装基板附近的基板吸热部。

根据该结构，能利用对半导体功率模块进行冷却的冷却构件的基板吸热部来吸收安装基板的发热元器件所发出的热量，并向冷却体进行散热，无需设置其它的散热路径就能可靠地对安装基板的发热元器件的发热进行散热。

另外，本发明所涉及的功率转换装置的第五方式在于，包括导热板，该导热板将所述安装基板发出的热量传导到所述冷却构件的基板吸热部。