[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，在所述功率转换装置中，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，隔着预定间隔对安装有电路元器件的安装基板进行支承，所述电路元器件包含用于对上述半导体开关元件进行驱动的发热电路元器件。

背景技术

作为现有的功率转换装置的结构，已知有如下结构：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，隔着预定间隔对安装有电路元器件的安装基板进行支承，所述电路元器件包含用于对上述半导体开关元件进行驱动的发热电路元器件。

作为这种功率转换装置，已知有如专利文献1所示的具有如下结构的功率转换装置：经由壳体将安装有发热电路元器件的安装基板与冷却体相连，将安装基板所发出的热量散热至冷却体。

如图6所示，在该专利文献1所记载的功率转换装置中，在冷却体100上配置有半导体功率模块101，该半导体功率模块101内置有功率转换用的半导体开关元件。在该半导体功率模块101的上表面一侧，与壳体105相连的传热支承构件106隔着设置于安装基板102底面的传热材料104对该安装基板102进行支承。由此，通过传热材料104→传热支承构件106→壳体105→冷却体100这样的路径能够对安装基板102所发出的热量进行散热，因此能对安装基板进行冷却。此外，107是配置于壳体105内底部的电容器。另外，108是设置于冷却体底部的备用逆变器。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4657329号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，在专利文献1所记载的现有例中存在以下未解决的问题：在安装基板的冷却结构中要求壳体也具有良好的导热性，从而构成壳体的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，一般在传热支承构件与壳体之间、壳体与冷却体之间，涂布液态密封剂或夹入橡胶制填充物等。还存在以下未解决的问题：即，液态密封剂或橡胶制填充物的热传导率一般较低，将这些材料夹在安装基板的散热路径中会导致热阻增大，从而导致安装基板的冷却效率下降。

近年来，功率转换装置的小型化要求越来越高，功率转换装置的安装基板的发热密度进一步增大。因此，仅以专利文献1所记载的实施方式难以充分地对安装基板进行冷却，从而产生难以使功率转换装置小型化的问题。

另外，若某个特定的发热电路元器件在安装基板上产生局部发热，则仅以在发热较大的发热电路元器件与安装基板之间安装传热材料的专利文献1所记载的冷却结构，难以集中地对特定的发热电路元器件进行冷却，从而产生问题。

本发明为了解决上述现有例所未解决的问题而得以完成，其目的在于，提供一种功率转换装置，能提高冷却效率，并对任意的发热电路元器件都能积极地进行冷却。

解决技术问题所采用的技术方案

为了达成上述目的，本发明所涉及的功率转换装置的第1方式包括：半导体功率模块；冷却体，该冷却体配置于所述半导体功率模块的一个面；以及安装基板，该安装基板被支承在所述半导体功率模块的另一个面上，并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。并且，将传热支承构件配置于所述安装基板的一个面，将散热路径形成构件配置于所述传热支承构件与所述冷却体之间，配置有将所述散热路径形成构件、与形成于所述安装基板的电路图案金属部相连接的传热连接构件。

根据第1结构，作为散热路径具备如下两个路径：从安装基板经由传热支承构件及散热路径形成构件散热至冷却体的路径、以及从电路图案金属部经由传热连接构件，并经由散热路径形成构件散热至冷却体的路径。因此，由发热电路元器件所产生的热从这两个路径进行散热，因此能高效地从安装基板的两个面进行热冷却。此外，由于能任意地形成与传热连接构件相连接的电路图案金属部，因此能积极地对安装基板上的任意发热电路元器件进行冷却。因此，能高效地对安装基板进行热冷却，因此能使功率转换装置小型化。

另外，本发明所涉及的功率转换装置的第2方式中，所述传热支承构件由热传导率较高的金属材料构成。

根据该第2方式，由于由热传导率较高的铝、铝合金、铜等来构成安装基板，因此能高效地向冷却体进行散热。

另外，本发明所涉及的功率转换装置的第3方式中，所述传热连接构件在所述安装基板的外侧，将形成于所述安装基板的电路图案金属部与所述散热路径形成构件相连接。