[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半导体开关元件的半导体功率模块上以确保规定间隔的方式支承有安装基板，所述安装基板安装有包含驱动上述半导体开关元件的发热电路元器件的电路元器件。 

背景技术

作为这种功率转换装置，已知有专利文献1所记载的功率变化装置。在该功率转换装置中，在壳体内配置有水冷夹套，在该水冷夹套上配置有半导体功率模块以对该半导体功率模块进行冷却，所述半导体功率模块内置有作为功率转换用半导体开关元件的IGBT。另外，在壳体内，在半导体功率模块的与水冷夹套相反的一侧，以保持规定距离的方式配置有控制电路基板，将该控制电路基板所产生的热经由散热构件传导至支承控制电路基板的金属底板，并进一步将传导至金属底板的热经由支承该金属底板的壳体的侧壁传导至水冷夹套。 

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控制电路基板→散热构件→金属底板→壳体→水冷夹套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，在金属底板与壳体之间、壳体与水冷夹套之间，一般涂布液态密封剂或夹入橡胶制填充物等。因此还存在以下未解决的问题：即，液态密封剂或橡胶制填充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。 

并且，由于控制电路基板的热量经由散热构件向金属底板传导热量，因此存在以下未解决的问题：即，由于安装在控制电路基板上的电路元器件的引线的影响而导致散热构件的绝缘性能下降。 

因此，本发明是着眼于上述现有例的未解决的问题而完成的，其目的在于，提供一种能够将安装于基板的发热电路元器件的热量高效地向冷却体进行散热，并能确保导热构件的绝缘性能的功率转换装置。 

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，该半导体功率模块的一个面与冷却体相接合；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，所述发热电路元器件驱动所述半导体功率模块；导热支承构件，该导热支承构件通过导热构件对所述安装基板进行支承；以及热传导路径，该热传导路径使得所述安装基板的热量经由所述导热支承构件向所述冷却体进行传导。并且，安装在所述安装基板上的电路元器件是表面安装连接型电路元器件。 

根据这种结构，安装在安装基板上的发热电路元器件的发热能够通过热传导路径经由导热支承构件向冷却体散热，因此能够有效地对发热电路元器件进行散热。 

并且，通过将安装在安装基板上的电路元器件设为表面安装连接型电路元器件，使得不会有引线等突起部向导热构件侧突出，从而能够确保导热构件的绝缘性。 

此外，本发明所涉及的功率转换装置的第二方式在于，所述导热支承构件由热传导率较高的金属材料构成。 

根据这种结构，根据这种结构，由于导热支承构件由热传导率较高的铝、铝合金、铜等金属材料构成，因此能够更有效地进行向冷却体的散热。 

此外，本发明所涉及的功率转换装置的第三方式在于，所述导热构件由具有热传导性的绝缘体和具有热传导性且具有伸缩性的弹性体的任意一个构成。 

根据这种结构，由于导热构件由绝缘体构成，因此能够在安装基板与导热支承构件之间可靠地进行绝缘。此外，由于导热构件由具有热传导性且具有伸缩性的弹性体构成，从而导热构件具有伸缩性，因此能够使该导热构件与安装在安装基板上的发热元器件等的周围相接触，从而增大接触面积，提高了散热效果。 

此外，本发明所涉及的功率转换装置的第四方式在于，所述导热构件由具有热传导性且具有伸缩性的弹性体构成，该弹性体在被所述安装基板与所述导热支承板部压缩的状态下进行固定。