[发明专利]半导体模块及逆变器装置

说明书

技术领域

本发明涉及具备底板；载置在该底板的一面上、并分别具备了开关元件、二极管元件及连接端子区域的多个基板；及被设置成与上述底板的另一面接触的冷却剂流路的半导体模块及逆变器装置。

背景技术

例如，在用于驱动如混合动力车辆、电动车辆等中所采用的大功率输出的电动机的逆变器电路中，具备用于构成该逆变器电路的开关元件的半导体模块，其发热量多，还被要求小型化。因此，作为半导体模块的冷却构造，多采用水冷方式。作为这样的水冷方式的半导体模块的构成，例如下述的专利文献1中公开的图15所示的构成。在此图中，(a)为俯视图、(b)为侧视图、(c)为主视图。此图所示的半导体模块101，具备了内面形成了条纹状的散热片103的底板102和载置在此底板102的上面的6个基板104。另外，在底板102的下面，未图示的水槽罩被设置成与散热片103的底面(图15(b)中的散热片103的下侧面)接触，由此，在多个散热片103间分别形成了冷却剂流路105。因此，在此半导体模块101上，冷却剂的流动方向D变为底板102的长度方向(图15的左右方向)。而且，载置在底板102上的6个基板104，在冷却剂的流动方向D上被串联配置。

另外，在各基板104上，逐一地配置了2个作为开关元件106的IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)元件和二极管元件107。另外，与各基板104邻接地配置了进行引线焊接的连接端子区域108，该引线焊接用于各基板104上的元件106、107和未图示的控制基板电连接。而且，在此基板104上，2个开关元件106和2个二极管元件107，在与冷却剂的流动方向D垂直的垂直方向上一个一个地被交替排列配置。另外，连接端子区域108，在冷却剂的流动方向D上被配置成一对基板104A、104B所对置一侧的相反侧。

专利文献1：日本特开2004-349324号公报(第6-7页、第5图)

在上述图15所示的半导体模块的构成中，6个基板104全部被串联配置在冷却剂的流动方向D上。因此，在多个的散热片103间所形成的各冷却剂流路105中所流动的相同的冷却剂流，变成了顺次冷却多个(至少3个)开关元件106的构成。因此，存在流过各冷却剂流路105的冷却剂的温度逐渐上升，下游侧的开关元件106的冷却性能降低的问题。

另外，在上述图15所示的半导体模块的构成中，连接端子区域108，相对于一对基板104A、104B，在冷却剂的流动方向D上被配置在与该一对基板104A、104B所对置的一侧相反侧。因此，一对的基板104A、104B各自的开关元件106由于不隔着连接端子区域108对置，互相在各基板104上配置在距发热最大的开关元件106比较近的位置。因而，从该多个开关元件106传导来的热量在底板102上容易发生热干涉，往往使底板102的温度局部的升高。此时在底板102的温度高的区域存在配置在该区域的开关元件106的冷却性能降低的情况。

发明内容

本发明正是鉴于上述的课题而做出的，其目的在于提供一种半导体模块及逆变器装置，其具备抑制一对基板各自所具备的开关元件的发热所引起的在底板上的热干涉，并适当地冷却全部基板的开关元件的构成。

为了达到上述目的的本发明的半导体模块，具备：底板；载置在该底板的一面上、并分别具备了开关元件、二极管元件及连接端子区域的多个基板；及被设置成与上述底板的另一面接触的冷却剂流路，该半导体模块的特征构成在于，具备平行流形成单元，该平行流形成单元在上述冷却剂流路内形成在规定方向平行的冷却剂流，上述各基板的上述开关元件和上述二极管元件，在与上述冷却剂的流动方向垂直的垂直方向上排列配置，上述开关元件和上述连接端子区域在上述冷却剂的流动方向上配置成不同的位置，上述多个基板，以分别具备了一对下臂用开关元件及上臂用开关元件中任一方的一对基板，在上述冷却剂的流动方向串联配置，且在一个基板上，在上述垂直方向的一侧配置上述二极管元件，在另一个基板上在上述垂直方向的一侧配置上述二极管元件，上述一对的基板的至少一个基板的上述连接端子区域配置成比该基板的上述开关元件靠近另一个基板侧。