(57)【要約】【課題】高冷却効率、かつ、高組み付け性を実現する発熱部品冷却構造を提供することを課題とする。【解決手段】半導体冷却構造１は、本体部と、該本体部から絶縁部材２ａ、２ｂを介して突出される大電流端子３・３、リード４・４・・・とを有する半導体モジュール２・２・・・を、内部に収納して冷却する。半導体冷却構造１は、半導体モジュール２の絶縁部材２ａ・２ｂの形状に応じた開口部１１・１１・・・、１２・１２・・・を有する冷却ケース１０と、半導体モジュール２に電流を供給するバスバ２０と、半導体モジュール２の作動を制御する制御回路基板３０と、冷却ケース１０内に冷媒を導入する冷却路４０・４０と、を具備し、半導体モジュール２は、冷却ケース１０の開口部１１・１２を位置基準として組み付けられ、かつ、半導体モジュール２の本体部と冷却ケース１０との間に空隙を有する。【選択図】図２
2010087002.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体部と、該本体部から絶縁部材を介して突出される外部端子とを有する発熱部品を、冷却するための発熱部品冷却構造であって、
前記発熱部品を収納し、該発熱部品の絶縁部材の形状に応じた開口部を有する冷却ケースと、
前記冷却ケース内に冷媒を導入する冷却路と、を具備し、
前記発熱部品は、前記冷却ケースの開口部を位置基準として組み付けられ、かつ、前記発熱部品の本体部と冷却ケースとの間に空隙を有する発熱部品冷却構造。
【請求項２】
前記発熱部品の外部端子と絶縁部材との界面は、冷却ケースの外側に配置される請求項１に記載の発熱部品冷却構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発熱部品冷却構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＤＣ−ＤＣコンバータ、インバータ等の電力変換装置は、電力を電気的に変換する電力変換用の半導体素子、リアクトル、スナバコンデンサ等の発熱部品を有する。近年、このような電力変換装置は、電気自動車、ハイブリッド自動車等の駆動源である電気モータに通電する駆動電流を生成する用途に幅広く知られている。特に、このような次世代自動車における駆動力の増大の要請に伴い、電力変換装置の大電流化が求められている。
しかしながら、大電流化によって電力変換回路を構成するＩＧＢＴ（絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）等の電力用半導体素子を含む半導体モジュールからの発熱も大きくなってしまう。このような半導体モジュールの耐熱温度を超えないように、これら半導体モジュールの冷却効率を向上させる技術の要請が強い。また、大電流化によってリアクトル、スナバコンデンサ等の発熱も同様に大きくなるため、このような発熱部品全体に対する冷却効率を向上させる技術が求められている。
【０００３】
特許文献１は、複数の半導体モジュールと複数の冷却用チューブとを交互に積層することによって冷却効率を向上させる電力変換装置を開示している。この電力変換装置では、半導体モジュールと冷却用チューブとの間に熱伝導率を向上させるためのグリスが介在し、これらを積層する際に圧縮する必要が生じる。圧縮の際に、半導体モジュールの外部端子の位置にズレが生じてしまうため、係る位置ズレに起因する不具合を未然に防止するための部材等が別途必要となり、組み付け性に劣る。さらに、特許文献１に開示されるような電力変換装置では、新たな半導体モジュールの使用、又は半導体モジュールの形態が改良、開発等によって、装置に用いる半導体モジュールが変化した場合に、その半導体モジュールの形態に応じた新たな冷却構造を用意する必要があり、汎用性に劣る点でも不利である。
また、従来の電力変換装置における半導体冷却構造は、半導体モジュールの限られた面からしか冷却することができず、高い冷却効率の実現は困難であった。
【特許文献１】特開２００５−１４３２４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、高冷却効率、かつ、高組み付け性を実現する発熱部品冷却構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発熱部品冷却構造は、本体部と、該本体部から絶縁部材を介して突出される外部端子とを有する発熱部品を、冷却するための発熱部品冷却構造であって、
前記発熱部品を収納し、該発熱部品の絶縁部材の形状に応じた開口部を有する冷却ケースと、前記冷却ケース内に冷媒を導入する冷却路と、を具備し、前記発熱部品は、前記冷却ケースの開口部を位置基準として組み付けられ、かつ、前記発熱部品の本体部と冷却ケースとの間に空隙を有する。
【０００６】
請求項２に記載のように、前記発熱部品の外部端子と絶縁部材との界面は、冷却ケースの外側に配置されることが好ましい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、高冷却効率、かつ、高組み付け性を実現する発熱部品冷却構造を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下では、図１〜図３を参照して、本発明に係る発熱部品冷却構造の第一実施形態である半導体冷却構造１について説明する。半導体冷却構造１は、インバータ、ＤＣ−ＤＣコンバータ等の電力変換装置に備わる電力用半導体モジュール２・２・・・を内部に収納して冷却する。
半導体モジュール２は、使用状態に応じて発熱する発熱部品であり、パワー半導体素子（ＩＧＢＴ、Ｄｉ、ＭＯＳ等のパワーデバイス）を本体部に内蔵し、矩形状の本体部の対向する二面から複数の電流供給用の外部端子（大電流端子）３・３、及び複数の制御信号送受信用の外部端子（リード）４・４・・・を、それぞれ絶縁部材２ａ、２ｂを介して突出する構造である。
また、絶縁部材２ａ、２ｂは半導体モジュール２の本体部から突出している。
【０００９】
図１及び図２に示すように、半導体冷却構造１は、半導体モジュール２・２・・・、冷却ケース１０、バスバ２０、制御回路基板３０、及び冷却路４０・４０等を具備する。
【００１０】
冷却ケース１０は、半導体モジュール２・２・・・を内部に収納する筐体であり、例えば樹脂成形によって成形される。収納する半導体モジュール２・２・・・の外部端子の形態に応じて、冷却ケース１０の対向する二面の適宜位置には、複数の開口部１１・１１・・・、１２・１２・・・がそれぞれ設けられる。一面側の開口部１１からは、半導体モジュール２の大電流端子３側が突出し、他面側の開口部１２からは、半導体モジュール２のリード４側が突出する。
半導体モジュール２の大電流端子３側の突出部（絶縁部材２ａ）、リード４側の突出部（絶縁部材２ｂ）は、それぞれ開口部１１、開口部１２に嵌入される。これにより、開口部１１・１２が封止され、冷却ケース１０の開口部１１・１２におけるシール性が担保される。
図２に示すように、半導体モジュール２・２・・・の本体部と冷却ケース１０との間には空隙が存在し、本体部の表面全面（六面）が冷却ケース１０内の空間に面した状態である。
【００１１】
なお、開口部１１・１２と半導体モジュール２との間にシール性接着剤、Ｏ−リング、成型ゴムパッキン等のシール材を設ける、若しくは開口部１１・１２と半導体モジュール２とを超音波溶着すること等によって封止する、又はこれらの複合によって、冷却ケース１０の開口部１１・１２を塞ぎ、内部の冷媒を漏らさない構成とすることもできる。
このようなシール構造により、冷却ケース１０のシール性を確保して半導体冷却構造１の信頼性を向上できる。
【００１２】
また、図２に示すように、半導体モジュール２・２・・・の大電流端子３と絶縁部材２ａとの界面（より厳密には、大電流端子３の基端部と絶縁部材２ａの端面との界面）、及びリード４と絶縁部材２ｂとの界面（より厳密には、リード４の基端部と絶縁部材２ｂの端面との界面）は共に冷却ケース１０の外側に配置される。
これにより、半導体モジュール２・２・・・の絶縁部材２ａ・２ｂと大電流端子３・３、リード４・４・・・との界面からの吸湿を防止でき、各半導体モジュール２の内部の汚染・腐食を防止して寿命を向上できる。これにより、半導体モジュール２自体の使用信頼性を向上できる。
【００１３】
また、冷却ケース１０は、開口部１１・１１・・・が形成される側と、開口部１２・１２・・・が形成される側との二つの本体部材１０ａ・１０ｂを適宜の締結具、接着剤等により接合することにより構成される。
図２に示すように、第一本体部材１０ａは板状の部材であり、第二本体部材１０ｂは一面が開口した箱状の部材である。第二本体部材１０ｂの開口縁に外側に向けた鍔状の接合部が設けられ、この接合部において本体部材１０ａ・１０ｂが互いに接合される。なお、この接合部において、本体部材１０ａ・１０ｂは適宜のシール材を介して接合され、本体部材１０ａ・１０ｂの接合部における冷却ケース１０内のシール性が十分に確保される。
図３に示すように、第二本体部材１０ｂには、冷却ケース１０に冷却路４０・４０を取り付けるための二つの開口部が設けられる。
【００１４】
バスバ２０は、半導体モジュール２・２・・・に電流を供給するモジュールであり、バッテリ等の図示せぬ電源装置と接続される。バスバ２０は、銅板を樹脂封止することによって得られる平板状の部材である。バスバ２０には、半導体モジュール２における大電流端子３・３に応じた位置に開口部が設けられ、その開口部内に大電流端子を挿入することによってバスバ２０と大電流端子３・３とを接続し、半導体モジュール２に対する通電を可能とする。
【００１５】
制御回路基板３０は、半導体モジュール２・２・・・の作動を制御するモジュールであり、十分な剛性を有する基板上に適宜の電子回路をプリントすることによって得られる平板状の部材である。制御回路基板３０には、半導体モジュール２におけるリード４・４・・・に応じた位置に開口部が設けられ、その開口部内にリードを挿入することによって半導体モジュール２と制御回路基板３０とが電気的に接続される。
【００１６】
冷却路４０・４０は、半導体モジュール２を冷却するための冷媒である冷却水を冷却ケース１０内に供給し、冷却ケース１０内から排出するための通路である。冷却路４０・４０は、第二本体部材１０ｂの開口部に一体的に取り付けられる。
なお、本実施形態では冷却用の冷媒として水を使用（例えば、ハイブリッドカーのエンジン冷却水を併用）するが、一般的に冷却用冷媒として用いられる流体であれば代用可能である。
また、冷却路４０・４０を冷却ケース１０と別体として組み付けても良い。
【００１７】
以上のように構成される半導体冷却構造１によれば、図２及び図３に示すように、冷却路４０・４０を介して冷却水を冷却ケース１０内に導入することによって、半導体モジュール２・２・・・の本体部の表面全面に冷却水を直接接触させて冷却することが可能となり、高い冷却効率を得ることができる。
また、図２に示すように、半導体モジュール２の大電流端子３・３と絶縁部材２ａとの界面は冷却ケース１０の外側に配置され、かつ、半導体モジュール２のリード４・４・・・と絶縁部材２ｂとの界面は冷却ケース１０の外側に配置される。加えて、冷却ケース１０の高いシール性により半導体モジュール２・２・・・の絶縁部材２ａ・２ｂと大電流端子３・３、リード４・４・・・との界面からの吸湿を防止でき、各半導体モジュール２の内部の汚染、腐食を防止して寿命を向上できる。これにより、半導体モジュール２自体の使用信頼性を向上でき、ひいては半導体冷却構造１の信頼性を向上できる。
【００１８】
以下では、図４を参照して、半導体冷却構造１の組み付け方法について説明する。
【００１９】
次の（１）から（５）に示す工程によって半導体冷却構造１が組み付けられる。
（１）第二本体部材１０ｂの開口部１２・１２・・・の位置を基準として、半導体モジュール２のリード４・４・・・側の絶縁部材２ｂ・２ｂ・・・を開口部１２・１２・・・の中途部まで嵌入する。このとき、第二本体部材１０ｂと半導体モジュール２の本体部との間に空隙を有する程度まで嵌入する。
（２）第一本体部材１０ａの開口部１１・１１・・・と半導体モジュール２の大電流端子３・３側の絶縁部材２ａ・２ａ・・・との位置を一致させて、半導体モジュール２を第一本体部材１０ａに嵌入する。このとき、第一本体部材１０ａと半導体モジュール２の本体部との間に空隙を有する程度まで嵌入する。
（３）本体部材１０ａ・１０ｂを互いに接合する。
（４）バスバ２０の開口部の位置と大電流端子３・３・・・の位置とを一致させて、バスバ２０と大電流端子３・３・・・とを接続してバスバ２０を第一本体部材１０ａに固定する。
この場合、半導体モジュール２が第二本体部材１０ｂの開口部１２・１２・・・を基準として予め位置決めされていて、各半導体モジュール２の大電流端子３・３・・・がバスバ２０の各開口部の位置に対応した位置に配置されることとなっているので、バスバ２０と大電流端子３・３・・・とを接続する際に、バスバ２０の複数の開口部と複数の半導体モジュール２の大電流端子３・３・・・とを容易に位置合わせすることが可能となっている。
（５）制御回路基板３０の開口部の位置とリード４・４・・・の位置とが一致するように制御回路基板３０とリード４・４・・・とを接続して制御回路基板３０を第二本体部材１０ｂに固定する。
この場合、半導体モジュール２が第一本体部材１０ａの開口部１１・１１・・・を基準として予め位置決めされていて、各半導体モジュール２のリード４・４・・・が制御回路基板３０の各開口部の位置に対応した位置に配置されることとなっているので、制御回路基板３０とリード４・４・・・とを接続する際に、制御回路基板３０の複数の開口部と複数の半導体モジュール２のリード４・４・・・とを容易に位置合わせすることが可能となっている。
【００２０】
以上のように、半導体冷却構造１を組み付ける際は、冷却ケース１０の開口部１１・１１・・・、１２・１２・・・が、半導体モジュール２・２・・・の組み付け位置の基準となり、半導体モジュール２・２・・・を高精度に組み付けることができる。ひいては、半導体冷却構造１の組み付け性を向上できる。
さらに、第一本体部材１０ａ、第二本体部材１０ｂに対して、バスバ２０、制御回路基板３０の位置基準をそれぞれ予め設けておくことによって、大電流端子３・３・・・とバスバ２０との位置決め、及びリード４・４・・・と制御回路基板３０との位置決めを高精度に行うことができるとともに、複数個の半導体モジュール２・２・・・のバスバ２０、制御回路基板３０への組み付けを容易にすることができる。
なお、上記の組み付け方法において、本体部材１０ａ・１０ｂの接合方法、バスバ２０の固定方法、制御回路基板３０の固定方法等は特に限定されるものではなく、ボルト・ナット止め、ねじ止め、接着剤を用いる等の一般的な接合方法、固定方法等から適宜選択可能である。
【００２１】
以下では、図５〜図７を参照して、本発明に係る発熱部品冷却構造の第二実施形態である半導体冷却構造５１について説明する。なお、半導体冷却構造５１の主な構成は第一実施形態の半導体冷却構造１と略同じであるので、相違する点に着目して説明を行う。
【００２２】
半導体冷却構造５１は、半導体モジュール５２・５２・・・を冷却する。
図５に示すように、半導体モジュール５２は、本体部にパワー半導体素子を内蔵し、矩形状の本体部の対向する二面から複数の大電流端子５３・５３、及び複数のリード５４・５４・・・を、それぞれ絶縁部材５２ａ、５２ｂを介して突出する構造に加え、本体部に貫通孔５５を有する。この貫通孔５５は、絶縁部材５２ａ・５２ｂが突出する二面（図示における上下二面）の他の対向する二面（図示における左右二面）を貫通して設けられ、その内部を冷却水（冷媒）が通過可能な構造である。
【００２３】
半導体モジュール５２・５２・・・は、冷却ケース５６内に収納される。この冷却ケース５６は、冷却ケース１０と同様の開口部を有する筐体であり、半導体モジュール５２に応じた開口部を有する。また、冷却ケース５６は、冷却ケース１０と同様に二つの本体部材５６ａ・５６ｂを互いに接合することによって得られる。
【００２４】
図６に示すように、冷却ケース５６には、内部における半導体モジュール５２・５２・・・の冷却効率を向上するために、整流部材５７・５７、５８・５８・・・が設けられる。
【００２５】
第一整流部材５７・５７は、冷却ケース５６内に導入される冷却水を半導体モジュール５２・５２・・・側へ誘導する流路を形成する板状部材である。
なお、本実施形態では、冷却水の供給側又は排出側から最も遠い箇所の半導体モジュール５２・５２近傍に第一整流部材５７・５７を二つ設けているが、冷媒である水を効率良く半導体モジュール５２・５２・・・側へ誘導可能であれば設置個数、設置箇所は限定されない。
【００２６】
第二整流部材５８は、互いに隣接する半導体モジュール５２・５２の貫通孔５５・５５を通過する流路を形成する板状部材である。
第二整流部材５８は、第一本体部材５６ａの内側面に設けられる整流板５８ａ・５８ａと第二本体部材５６ｂの内側面に設けられる整流板５８ｂ・５８ｂとからなる。整流板５８ａ・５８ａ及び整流板５８ｂ・５８ｂはそれぞれ互いに貫通孔５５と同じ間隔を空けた状態で設けられる。これにより、図７に示すように、半導体モジュール５２の貫通孔５５を通過した冷却水は第二整流部材５８を通過して、さらに、隣接する下流側の半導体モジュール５２の貫通孔５５を通過する。
【００２７】
以上のように構成される半導体冷却構造５１によれば、半導体モジュール５２・５２・・・の本体部の表面全面に冷却水（冷媒）を直接接触させることが可能となる。これに加えて、図６及び図７に示すように、第一整流部材５７・５７により、冷却ケース５６内に導入された冷却水を効率良く半導体モジュール５２・５２・・・に誘導し直接接触させることが可能となるとともに、第二整流部材５８・５８・・・により、半導体モジュール５２の貫通孔５５内部に導入された冷却水を効率良く下流側の半導体モジュール５２の貫通孔５５内に誘導することが可能となるので、さらに高い冷却効率を得ることができる。
また、本実施形態のように、冷却する半導体モジュール５２・５２・・・の形態に変更がある場合にも、第一実施形態に係る半導体冷却構造１と略同じ構成の半導体冷却構造５１を用いることができる。このように、冷却対象である半導体モジュールの変更がある場合にも、冷却構造の全体的な形態を変更する必要がないので、汎用性に優れる冷却構造を提供できる。
また、半導体冷却構造５１は、第一実施形態の半導体冷却構造１と同様の組み付け方法によって組み付けることが可能であるため、半導体モジュール５２・５２・・・を高精度に組み付けることができ、ひいては半導体冷却構造５１の高組み付け性を実現できる。
【００２８】
以下では、図８及び図９を参照して、本発明に係る発熱部品冷却構造の第三実施形態である半導体冷却構造６１について説明する。なお、半導体冷却構造６１の主な構成は第一実施形態の半導体冷却構造１と略同じであるので、相違する点に着目して説明を行う。
【００２９】
半導体冷却構造６１は、半導体モジュール６２・６２・・・を冷却する。
図８に示すように、半導体モジュール６２は、本体部にパワー半導体素子を内蔵し、矩形状の本体部の対向する二面から複数の大電流端子６３・６３、及び複数のリード６４・６４・・・を、それぞれ絶縁部材６２ａ、６２ｂを介して突出する構造に加え、絶縁部材６２ｂが本体部より側方に突出した構造を有する。言い換えれば、半導体モジュール６２は、リード６４側から見て（図示において上面視）絶縁部材６２ｂの外郭が本体部の外郭よりも大きい構造である。
【００３０】
半導体モジュール６２は、冷却ケース６６内に収納される。この冷却ケース６６は、半導体モジュール６２・６２・・・に応じた開口部６７・６７・・・、６８・６８・・・を有する筐体であり、樹脂成形等による一体成形によって成形される。開口部６７・６７・・・、６８・６８・・・は、それぞれ半導体モジュール６２の絶縁部材６２ａ、６２ｂに応じた形状に形成される。
【００３１】
以上のように構成される半導体冷却構造６１によれば、図８に示すように、冷却水を半導体モジュール６２・６２・・・の表面（五面）に直接接触させて冷却することが可能となり、高い冷却効率を得ることができる。この場合、半導体モジュール６２・６２・・・の本体部の残りの一面は冷却ケース６６の外側における自然冷却となる。
また、冷却ケース６６を分割構造にする必要がなく部品点数の削減に寄与できる。
なお、半導体モジュール６２は、本実施形態の構造に限らず、貫通孔５５を有する半導体モジュール５２と同様に貫通孔を有する半導体モジュールを採用しても良い。これによれば、半導体モジュール６２の冷却効率をさらに向上できる。
【００３２】
以下では、図９を参照して、半導体冷却構造６１の組み付け方法について説明する。なお、半導体冷却構造１の組み付け方法と相違する点に着目して説明を行う。
【００３３】
半導体冷却構造６１の組み付け方法は、次に示すように半導体モジュール６２の冷却ケース６６への収納方法に特徴を有する。
すなわち、冷却ケース６６の開口部６７・６７・・・に半導体モジュール６２の絶縁部材６２ａを嵌入するとともに、開口部６８・６８・・・に半導体モジュール６２の絶縁部材６２ｂを嵌入する。このとき、絶縁部材６２ｂが開口部６７を完全に塞ぐとともに、絶縁部材６２ａと冷却ケース６６との間に空隙を有する程度まで嵌入する、ことによって半導体モジュール６２・６２・・・が冷却ケース６６内に収納される。
【００３４】
以上のように、半導体冷却構造６１を組み付ける際は、半導体モジュール６２を冷却ケース６６に対して、開口部６８側から一方向に組み付けることができるので、さらに高い組み付け性を実現できる。
また、半導体冷却構造６１は、例えば半導体モジュール６２・６２・・・の発熱程度が比較的低い場合等、冷却性能より組み付け性に重点を置く場合に特に有効である。
【００３５】
以下では、図１０を参照して、本発明に係る発熱部品冷却構造の第四実施形態である半導体冷却構造７１について説明する。なお、半導体冷却構造７１の主な構成は第一実施形態の半導体冷却構造１と略同じであるので、相違する点に着目して説明を行う。
【００３６】
半導体冷却構造７１は、半導体モジュール７２・７２・・・を冷却する。
図１０に示すように、半導体モジュール７２は、本体部にパワー半導体素子を内蔵し、矩形状の本体部一面から複数の大電流端子７３・７３、及び駆動回路、保護回路、温度検出回路等の素子固有の回路を内蔵する第二本体部を、絶縁部材７２ａを介して一方向に突出し、第二本体部から複数のリード７４・７４・・・を突出する構造に加え、絶縁部材７２ａが本体部より側方に突出した構造を有する。また、リード７４・７４・・・の基端部は大電流端子７３・７３の先端部より突出した構造である。
【００３７】
半導体モジュール７２は、冷却ケース７６内に収納される。この冷却ケース７６は、半導体モジュール７２・７２・・・に応じた開口部７７・７７・・・を有する筐体であり、樹脂成形等による一体成形によって形成される。開口部７７・７７・・・は、絶縁部材７２ａに応じた形状に形成される。
また、半導体モジュール７２は、冷却ケース７６内に収納された状態において、その本体部と冷却ケース７６との間に空隙を有する。
【００３８】
以上のように構成される半導体冷却構造７１によれば、図１０に示すように、冷媒である水を半導体モジュール７２・７２・・・の表面（五面）に直接接触させて冷却することが可能となり、高い冷却効率を得ることができる。この場合、半導体モジュール７２・７２・・・の本体部の残りの一面は冷却ケース７６の外側における自然冷却となる。
また、冷却ケース７６を分割構造にする必要がなく部品点数の削減に寄与できる。
なお、半導体モジュール７２は、本実施形態の構造に限らず、貫通孔５５を有する半導体モジュール５２と同様に貫通孔を有する半導体モジュールを採用しても良い。これによれば、半導体モジュール７２の冷却効率をさらに向上できる。
【００３９】
半導体冷却構造７１の組み付け方法は、第三実施形態の半導体冷却構造６１の組み付け方法と本質的に同様であり、半導体モジュール７２・７２・・・等を冷却ケース７６の開口部７７・７７・・・側の一方向から組み付けるので、高い組み付け性を実現できる。
【００４０】
以下では、図１１を参照して、本発明の発熱部品冷却構造の第五実施形態である半導体冷却構造８１について説明する。なお、半導体冷却構造８１の主な構成は第一実施形態の半導体冷却構造１と略同じであるので、相違する点に着目して説明を行う。
【００４１】
図１１に示すように、半導体冷却構造８１は、半導体モジュール８２・８２・・・、及びリアクトル８３を冷却する。
半導体モジュール８２は、本体部にパワー半導体素子を内蔵し、矩形状の本体部の対向する二面から、それぞれ絶縁部材を介して複数の外部端子を突出する構造である。リアクトル８３は、受動素子であり、矩形状の部材である。
図１１に示すように、半導体モジュール８２・８２・・・は、冷却水の自然な流路に沿って傾斜した状態に配置される（図示においては、上面視略「ハ」の字状）。
なお、半導体モジュール８２・８２・・・の配置位置、配置角度等は限定されるものではなく、冷却水の流水抵抗、冷却効率、制御回路基板のアートワーク等に最適な配置を適宜選択可能である。
【００４２】
半導体モジュール８２・８２・・・、及びリアクトル８３は、冷却ケース８６に収納される。図１１に示すように、冷却ケース８６は、半導体モジュール８２・８２・・・に応じた位置・形状に開口部を有するとともに、冷却水を半導体モジュール８２・８２・・・、リアクトル８３近傍に最適に誘導するための仕切り部材８７、整流部材８８を有する。
仕切り部材８７は、冷却水を半導体モジュール８２・８２・・・側とリアクトル８３側とに分割するための板状部材であり、冷却水の供給側から排出側にかけて設けられる。
整流部材８８は、半導体モジュール８２・８２間の流路を形成する板状部材であり、半導体モジュール８２とこれに隣接する半導体モジュール８２との間に設けられる。
【００４３】
以上のように構成される半導体冷却構造８１によれば、図１１に示すように、仕切り部材８７により、冷却ケース８６内に導入される冷却水を効率良く半導体モジュール８２・８２・・・側とリアクトル８３側に分割できるので、半導体モジュールに加えて異形の発熱部品を同一の冷却構造内に収納する場合にも、高い冷却効率を得ることができる。これに加えて、整流部材８８により、冷却ケース８６内に導入される冷却水を効率良く半導体モジュール８２・８２・・・に誘導し直接接触させることが可能となるので、さらに高い冷却効率を得ることができる。
なお、半導体冷却構造８１の組み付け方法についての詳しい説明は省略するが、上述の実施形態と同様の組み付け方法を採用することができ、高組み付け性は担保される。
また、半導体モジュール８２は、本実施形態の構造に限らず、貫通孔５５を有する半導体モジュール５２と同様に貫通孔を有する半導体モジュールを採用しても良い。これによれば、半導体モジュール８２の冷却効率をさらに向上できる。
【００４４】
また、本発明に係る発熱部品冷却構造によれば、熱伝導によらない冷却構造を提供できるので、グリス等の熱抵抗低減部材が不要となるとともに、冷却ケースを樹脂材料等の成形性、加工性、量産性の良い材料で製造できる。これにより、本発明に係る開口部の形状、大きさ等を容易に変更でき、その他冷却が必要なリアクトル、スナバコンデンサ等の発熱部品の冷却構造も容易に共有できる。なお、第一実施形態〜第五実施形態では、冷却対象である発熱部品として、半導体モジュールのみ、又は、半導体モジュールとリアクトルとの組み合わせを冷却するための冷却構造を示したが、発熱部品はこれらに限定されず、リアクトルのみ、スナバコンデンサのみ、又はこれらと半導体モジュールとの組み合わせ等でも良く、使用状態等に応じて発熱する半導体部品、電子部品等を広く含むものとする。
また、半導体モジュール、及び、冷却水の流路を形成するための整流部材を冷却ケース内に自由なレイアウトで設けることが可能であるので、冷媒の抵抗、冷却効率、制御回路基板のアートワーク等に応じた最適な半導体モジュール配置を容易に実現できる。
また、本発明に係る発熱部品冷却構造によって冷却する対象となる半導体モジュールは、第一実施形態〜第五実施形態に示すように、一つの種類の半導体モジュールに限定されないので、本発明によれば、汎用性に優れる発熱部品冷却構造を提供でき、半導体モジュールの改良・開発に追従できる発熱部品冷却構造を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係る発熱部品冷却構造の第一実施形態を示す図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図２におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】発熱部品冷却構造の第一実施形態の組み付け方法を示す分解図である。
【図５】本発明に係る発熱部品冷却構造の第二実施形態の冷却対象である半導体モジュールを示す図である。
【図６】発熱部品冷却構造の第二実施形態を示す断面図である。
【図７】発熱部品冷却構造の第二実施形態を示す断面図である。
【図８】本発明に係る発熱部品冷却構造の第三実施形態を示す断面図である。
【図９】発熱部品冷却構造の第三実施形態の組み付け方法を示す分解図である。
【図１０】本発明に係る発熱部品冷却構造の第四実施形態を示す断面図である。
【図１１】本発明に係る発熱部品冷却構造の第五実施形態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１      半導体冷却構造（発熱部品冷却構造）
２      半導体モジュール（発熱部品）
３      大電流端子（外部端子）
４      リード（外部端子）
１０    冷却ケース
１１    開口部
１２    開口部
２０    バスバ
３０    制御回路基板
４０    冷却路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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