[发明专利]电力变换器设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力变换器设备。

背景技术

在具有将交流电流变换成直流电流的半导体电路的半导体装置(功率半导体模块)中，或者在具有电容器模块的电力变换器设备(逆变器设备)中(其中该电容器模块构成该功率半导体模块中的直流平滑电路)，需要减小它的互连电感。

日本特开2005-347561号公报公开了一种结构和一种配置，该结构和配置减小了功率半导体模块的内部线路中的电感、电容器模块的内部线路中的电感、以及从该电容器模块到该半导体模块的外部线路中的电感。具体而言，如图14A和14B所示，在基板71上设置多个绝缘衬底72。在每个绝缘衬底72上设置开关芯片73和二极管芯片74。P型导体(正导体)75和N型导体(负导体)76层叠(同时彼此绝缘)在开关芯片73和二极管芯片74二者的顶表面上。在基板71的上方布置绝缘箱(未示出)以盖住绝缘衬底72、开关芯片73、二极管芯片74、P型导体(正导体)75和N型导体(负导体)76。P型导体75和N型导体76分别包括平板状主导体75a、76a和形成于主导体75a、76a的端的带状副导体75b、76b。P型导体75的副导体75b与N型导体76的副导体76b彼此相邻同时彼此绝缘，并且分别构成外部端子P2、N2。上述公报还公开了一种逆变器设备，其中电容器模块位于该功率半导体模块的绝缘箱上。该公报还公开了一种逆变器设备，该逆变器设备具有分别设置在P型导体75和N型导体76的主导体75a和76a之一上的多个分支导体。分支导体将主导体75a、76a连接至电容器模块的电容器元件。

该公报公开了这样的配置：功率半导体模块的P型导体75和N型导体76层叠同时彼此绝缘；且电容器模块的P型导体和N型导体层叠同时彼此绝缘，从而使功率半导体模块的内部线路的电感和电容器模块的内部线路的电感减小。该公报还公开了这样的配置：外部端子P2、N2形成于带状副导体75b、76b的端，且副导体75b、76b位于彼此靠近且平行的位置，从而使电感减小。

在功率半导体模块中，当通过开关元件的电流的量大时，在某些情形下使用并联连接的多个开关元件，而不是使用单个开关元件。在这种情形下，为了减小功率半导体模块的整体内部线路的电感，重要的是考虑连接导体75u、75v、75w、76u、76v、76w与绝缘衬底72上的电路图案之间的连接点与开关芯片73之间的关系，其中连接导体75u、75v、75w、76u、76v、76w通过主导体75a、76a向所述电路图案供给电流。然而，上述公报并未公开用于减小使用并联连接的多个开关元件而不是使用单个开关元件的功率半导体模块的整体内部线路的电感的配置。

发明内容

本发明的第一目的是减小电力变换器设备整体的互连电感，并且平衡其中多个开关元件合起来担当单个开关元件的电力变换器设备中的互连构件与开关元件之间的互连电感。本发明的第二目的是提供一种电力变换器设备，该电力变换器设备减小了与电容器电连接的互连构件的电路图案的接合部分与开关元件之间的互连电感。

为了实现上述目的并根据本发明的第一方面，提供了一种电力变换器设备，该电力变换器设备包括衬底、板状正互连构件、板状负互连构件和电容器。多组开关元件安装在衬底上。每组中的开关元件合起来担当单个开关元件。正互连构件与负互连构件布置成彼此靠近且平行，同时彼此电绝缘。电容器具有电连接至正互连构件的正端子和电连接至负互连构件的负端子。正互连构件和负互连构件都具有端子部分。该端子部分具有与衬底上的电路图案电接合的接合部分。开关元件以相同数量布置在正和负互连构件二者中至少正互连构件的接合部分的两侧。

从下面结合附图进行的、通过例子说明本发明诸原理的描述中，本发明的其它方面和优点将变得显而易见。

附图说明

参照下面对目前优选的实施例的说明以及附图，可最好地理解本发明及其目的和优点，在附图中：

图1A是示出了作为根据本发明的一个实施例的电力变换器设备的逆变器设备的电路图；

图1B是示出了图1A所示的逆变器设备的臂的一种修改的电路图；

图2是示出了省略了盖子的图1A的逆变器设备的示意性透视图；

图3是示出了图2的逆变器设备的平面图；

图4A是沿着图3中的线4A-4A所取的横截面图；

图4B是省略了一部分的图4A的部分放大图；

图5是示出了图1A的逆变器设备的衬底上的连接状态的部分平面图；

图6A是沿着图3中的线6A-6A所取的横截面图；

图6B是图6A的部分放大图；