(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御端子と主端子を有するスイッチング半導体素子、前記スイッチング半導体素子の制御端子に接続され外部に突出している接続ピン、および、前記スイッチング半導体素子の主端子に接続され外部に突出しているバスバーを有する半導体素子モジュールと、
前記スイッチング半導体素子に制御信号を発信する電子部品、前記電子部品を搭載し基板端子が第１主面に形成されている回路基板、本体部が前記回路基板の第１主面に対向する第２主面に固定されている第１リードフレーム、前記回路基板から間隔を隔てて配置された第２リードフレーム、前記第２リードフレームと前記基板端子とを接続するワイヤ、および、前記電子部品と前記回路基板と前記第１リードフレームと前記第２リードフレームと前記ワイヤを囲繞する封止樹脂を有する回路基板モジュールと、を備え、
開口が前記第２リードフレームに形成されており、前記接続ピンは前記開口に挿入されている電力変換装置。
【請求項２】
制御端子と主端子を有するスイッチング半導体素子、前記スイッチング半導体素子の制御端子に接続され外部に突出している接続ピン、および、前記スイッチング半導体素子の主端子に接続され外部に突出しているバスバーを有する半導体素子モジュールと、
前記スイッチング半導体素子に制御信号を発信する電子部品、前記電子部品を搭載し基板端子が第１主面に形成されている回路基板、本体部が前記回路基板の第１主面に対向する第２主面に固定されている第１リードフレーム、前記回路基板から間隔を隔てて配置された第２リードフレーム、前記第２リードフレームと前記基板端子とを接続するワイヤ、および、前記電子部品と前記回路基板と前記第１リードフレームと前記第２リードフレームと前記ワイヤを囲繞する封止樹脂を有する回路基板モジュールと、を備え、
開口が前記接続ピンに形成されており、前記第２リードフレームの先端は前記開口に挿入されている電力変換装置。
【請求項３】
前記第１リードフレームは、前記回路基板のアースに繋がっていることを特徴とする請求項１または２に記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記第１リードフレームは、前記本体部に連なる延在部が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記第１リードフレームの延在部は前記第２リードフレームと横並びに配置されていることを特徴とする請求項４に記載の電力変換装置。
【請求項６】
前記接続ピンは途中で折り曲げられていて、
前記半導体素子モジュールと前記回路基板モジュールが対向配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の電力変換装置。
【請求項７】
前記第２リードフレームは、前記封止樹脂から露出していることを特徴とする請求項１または２に記載の電力変換装置。
【請求項８】
前記封止樹脂は、前記開口の周囲を避けて、前記第２リードフレームを囲繞していることを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項９】
前記第１リードフレームの本体部に取り付け穴が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の電力変換装置。
【請求項１０】
前記封止樹脂は、前記取り付け穴の周囲が座繰られていることを特徴とする請求項９に記載の電力変換装置。
【請求項１１】
前記第２リードフレームは途中で折り曲げられていて、前記半導体素子モジュールと前記回路基板モジュールが対向配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の電力変換装置。
【請求項１２】
前記半導体素子モジュールは前記回路基板モジュールと直交する向きに配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の電力変換装置。
【請求項１３】
絶縁性基板が固定されている金属ベースと、
制御端子と主端子を有し前記絶縁性基板に接合されているスイッチング半導体素子と、
前記スイッチング半導体素子の制御端子に接続されている接続ピンと、
電子部品と回路基板と第１リードフレームと第２リードフレームと封止樹脂を有する回路基板モジュールと、
前記金属ベースの周囲を囲み、前記接続ピンと前記回路基板モジュールを内包するケースと、
前記ケースの内側に充填されている注型封止樹脂と、を備え、
前記電子部品は前記スイッチング半導体素子に制御信号を発信し、
前記回路基板は前記電子部品を搭載しかつ基板端子が第１主面に形成されていて、
前記第２リードフレームは前記回路基板から間隔を隔てて配置されていて、
前記第２リードフレームは前記基板端子とワイヤで接続されており、
前記封止樹脂は前記電子部品と前記回路基板と前記第１リードフレームと前記第２リードフレームと前記ワイヤを囲繞していて、
開口が前記第２リードフレームに形成されており、前記接続ピンは前記開口に挿入されている電力変換装置。
【請求項１４】
絶縁性基板が固定されている金属ベースと、
制御端子と主端子を有し前記絶縁性基板に接合されているスイッチング半導体素子と、
基板端子が第１主面に形成されかつ電子部品を搭載している回路基板と、
本体部が前記回路基板の第１主面に対向する第２主面に固定されている第１リードフレームと、
前記回路基板から間隔を隔てて配置されている第２リードフレームと、
前記スイッチング半導体素子の制御端子に接続されている接続ピンと、
前記金属ベースの周囲を囲み、前記接続ピンと前記回路基板と前記電子部品を内包するケースと、
前記ケースの内側に充填されている注型封止樹脂と、を備え、
前記電子部品は前記スイッチング半導体素子に制御信号を発信し、
前記第２リードフレームは前記基板端子とワイヤで接続されていて、
開口が前記第２リードフレームに形成されており、前記接続ピンは前記開口に挿入されている電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力変換装置に関わり、特に、半導体素子とこの半導体素子を制御する回路基板を備えている電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車、プラグインハイブリッド自動車、電車等の走行用モータを駆動するインバータは、パワー半導体素子モジュール、回路基板、平滑コンデンサ、冷却器、インバータ制御基板、接続バスバーなどから構成されている。このインバータは、通常、モータ、エンジン、トランスミッションから離れた場所に設置されており、その冷却には、エンジン系とは別系統に設けられた水冷機構か、空冷機構が採用されている。インバータの構成要素のうち、パワー半導体素子モジュールと回路基板は、電力変換装置と呼ばれている。
【０００３】
ハイブリッド自動車やプラグインハイブリッド自動車では、インバータをモータ、エンジン、トランスミッションと一体とし、駆動系をひとまとめにした構成が近年採用されるようになっている（例えば特許文献１）。パワー半導体素子モジュールはスイッチング素子をトランスファーモールドにて樹脂封止したものである。パワー半導体素子モジュールの主回路バスバーには走行用モータを駆動するための電流が流れる。パワー半導体素子モジュールの制御は電子部品を搭載した回路基板にて行われる。回路基板に接続ピンをはんだにて接合することで、回路基板とパワー半導体素子モジュールが接続される。
【０００４】
電力変換装置が、モータ、エンジン、トランスミッションと冷却機構を共用している場合、電力変換装置にはモータ、エンジン、トランスミッションから発生する振動が走行中に直接伝えられる。また、ミッションオイルモータ、エンジン、トランスミッションは動作温度が高いため、冷却機構に流れる冷却媒体であるエンジン冷却水やミッションオイルは高温になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３６７６７１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
電力変換装置とモータ、エンジン、トランスミッションとを一体化し、駆動系をひとまとめにしたいという要求は高まる一方である。このため、電力変換装置には、耐振性の確保と同時に高温環境での動作確保が要求されるようになっている。電子部品を搭載した回路基板は剛性が低く、電力変換装置には、モータ、エンジン、トランスミッションから発生する振動が走行中に直接伝わるため、特に電子部品が破損しやすい。耐振性の向上策として、回路基板を多数のネジにて剛性の高い筐体等に取り付けた構造も提案されている。回路基板の直下にはパワー半導体素子が配置されているため回路基板に支持構造を設けることは実際には困難である。
【０００７】
電力変換装置は、モータ、エンジン、トランスミッションと冷却機構を共用している。電力変換装置には高温環境での動作が要求される上に、温度差の激しい冷熱サイクルが加わる。接続ピンと基板を、あるいは電子部品と基板を、はんだで接合すると、接続ピンおよび電子部品は基板との接合部ではんだが破損しやすい。特に、パワー半導体素子にＳｉＣを用いて、電力変換装置を高温駆動させる場合には、この点が顕著になる。
【０００８】
本発明は、上記のような課題を解決する為になされたものである。すなわち、パワー半導体素子とパワー半導体素子を制御する回路基板とパワー半導体素子を回路基板に接続する手段とを備えた電力変換装置において、回路基板と電子部品の耐振性を確保することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願にかかわる電力変換装置は、制御端子と主端子を有するスイッチング半導体素子、スイッチング半導体素子の制御端子に接続され外部に突出している接続ピン、および、スイッチング半導体素子の主端子に接続され外部に突出しているバスバーを有する半導体素子モジュールと、スイッチング半導体素子に制御信号を発信する電子部品、電子部品を搭載し基板端子が第１主面に形成されている回路基板、本体部が回路基板の第１主面に対向する第２主面に固定されている第１リードフレーム、回路基板から間隔を隔てて配置された第２リードフレーム、第２リードフレームと基板端子とを接続するワイヤ、および、電子部品と回路基板と第１リードフレームと第２リードフレームとワイヤを囲繞する封止樹脂を有する回路基板モジュールと、を備え、開口が第２リードフレームに形成されており、接続ピンは開口に挿入されている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明における電力変換装置は、電子部品および回路基板が樹脂で封止されているため、耐震性が向上している。また、高温環境下での動作を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施の形態によるインバータを示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１による電力変換装置を示す正面図である。
【図３】この発明の実施の形態１による電力変換装置を示す断面図である。
【図４】この発明の実施の形態１による電力変換装置を示す平面図である。
【図５】この発明の実施の形態１による電力変換装置を示す斜視図である。
【図６】この発明の実施の形態１による電力変換装置を示し、封止樹脂を図示しない、平面図である。
【図７】この発明の実施の形態１による電力変換装置を示し、封止樹脂を図示しない斜視図である。
【図８】この発明の実施の形態１による電力変換装置を示し、封止樹脂を図示しない斜視図である。
【図９】この発明の実施の形態２による電力変換装置を示す断面図である。
【図１０】この発明の実施の形態２による電力変換装置を示す斜視図である。
【図１１】この発明の実施の形態３による電力変換装置を示す正面図である。
【図１２】この発明の実施の形態３による電力変換装置を示し、封止樹脂を図示しない正面図である。
【図１３】この発明の実施の形態３による電力変換装置を示し、封止樹脂を図示しない斜視図である。
【図１４】この発明の実施の形態４による電力変換装置を示す正面図である。
【図１５】この発明の実施の形態４による電力変換装置を示す斜視図である。
【図１６】この発明の実施の形態５による電力変換装置を示す斜視図である。
【図１７】この発明の実施の形態６による電力変換装置を示す正面図である。
【図１８】この発明の実施の形態６による電力変換装置を示す斜視図である。
【図１９】この発明の実施の形態７による電力変換装置を示す斜視図である。
【図２０】この発明の実施の形態８による電力変換装置を示す断面図である。
【図２１】この発明の実施の形態９による電力変換装置を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施の形態に係る電力変換装置について、図を参照しながら以下に説明する。
なお、各図において、同一または同様の構成部分については同じ符号を付していて、対応する各構成部のサイズや縮尺はそれぞれ独立している。例えば構成の一部を変更した断面図の間で、変更されていない同一構成部分を図示する際に、同一構成部分のサイズや縮尺が異なっている場合もある。また、電力変換装置の構成は、実際にはさらに複数の部材を備えているが、説明を簡単にするため、説明に必要な部分のみを記載し、他の部分については省略している。
【００１３】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態によるインバータを示す構成図である。インバータ１００は、電気自動車、プラグインハイブリッド自動車、電車等の電動化車両の走行用モータ１８を駆動するのに使われる。インバータ１００は、モータ、エンジン、トランスミッションと一体化していて、平滑コンデンサ１９と複数の電力変換装置２０から構成されている。電力変換装置２０は回路基板モジュール１と半導体素子モジュール２と主回路バスバー９ａ，９ｂを備えている。電力変換装置２０から３相交流電力（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）が走行用モータ１８に供給される。電力変換装置２０は、モータ、エンジン、トランスミッションと冷却機構を共用している。主回路バスバー９（９ａ，９ｂ）には走行用モータ１８を駆動する電流が流れる。
【００１４】
図２はこの発明の実施の形態１による電力変換装置を示す正面図である。半導体素子モジュール２はスイッチング素子２ａをトランスファーモールドにて樹脂封止したものである。スイッチング素子２ａは制御端子２ｘと第１主端子２ｙ（ソース）と第２主端子２ｚ（ドレイン）が形成されている。接続ピン３はスイッチング素子２ａの制御端子２ｘ（ゲート）の他に、ソース、電流センサ、温度センサカソード、温度センサアノードなどに接続されている。主回路バスバー９ａ（第１バスバー）はスイッチング素子２ａの第１主端子２ｙに接続されている。主回路バスバー９ｂ（第２バスバー）はスイッチング素子２ａの第２主端子２ｚに接続されている。半導体素子モジュール２の制御は回路基板モジュール１にて行われる。接続ピン３とリードフレーム８を接続することで、回路基板モジュール１と半導体素子モジュール２とが接続される。半導体素子モジュール２を構成するスイッチング素子２ａは高温動作が可能なＳｉＣ素子が好適である。
【００１５】
図３は、この発明の実施の形態１による電力変換装置を示す断面図である。回路基板モジュール１は、電子部品５、回路基板６、リードフレーム８（８ａ，８ｂ）などを、エポキシ樹脂である封止樹脂４にてトランスファーモールドしたものである。回路基板６は第１主面６ｃと第２主面６ｄを有する。リードフレーム８ａ（第１リードフレームまたはメインリードフレーム）は本体部８ｘと延在部８ｙを有する。電子部品５ははんだ１５ａにて回路基板６に接合されている。電子部品５を搭載する回路基板６は下面（第２主面６ｄ）がリードフレーム８ａの本体部８ｘに接着剤１５ｂにて接合している。回路基板６とリードフレーム８の電気的な接合はワイヤ７にて行われる。封止樹脂４は、回路基板６とワイヤ７の接合部、ワイヤ７とリードフレーム８の接合部、回路基板６と電子部品５の接合部をトランスファーモールド封止している。リードフレーム８ｂ（第２リードフレーム）には開口（穴）８ｏが設けられている。接続ピン３はリードフレーム８ｂの開口８ｏに圧入されている。接続ピン３には、電子部品５が発信する制御信号が流れる。
【００１６】
図４は、この発明の実施の形態１による電力変換装置を示す平面図である。回路基板モジュール１から、１個のリードフレーム８ａと４個のリードフレーム８ｂが突出している。接続ピン３とリードフレーム８ｂの接続は、接続ピン３をリードフレーム８ｂに設けた開口８ｏに圧入することで行う。回路基板モジュール１は、封止樹脂４によるトランスファーモールド封止により、接合部周辺が拘束されている。接続ピン３とリードフレーム８ｂは圧入されているため、接続する各部品の熱膨張率の差による接続部の熱応力は発生が抑制され、接続部の耐熱性、および接合信頼性が確保できる。回路基板６と電子部品５の接続部が封止樹脂４により拘束されているため耐振性も確保できる。
【００１７】
図５は、この発明の実施の形態１による電力変換装置を示す斜視図である。回路基板モジュール１と半導体素子モジュール２は平行に配置されている。半導体素子モジュール２から突出した接続ピン３は途中で折り曲げられていて、リードフレーム８ｂの開口８ｏに圧入されている。高温に対して脆弱であるはんだを用いないため、接続部の耐熱性、および接続信頼性が確保できる。ここでは接続ピン３は４本設けられているが５本設けられることもある。接続ピン３は、ゲート、ソース、電流センサ、温度センサカソード、温度センサアノードなどに接続される。
【００１８】
図６は、回路基板モジュール１から封止樹脂を取り除いた状態を表す平面図である。回路基板６の上面（第１主面６ｃ）には、リードフレーム８ａに接続される基板端子６ａ（第１基板端子）とリードフレーム８ｂに接続される基板端子６ｂ（第２基板端子）が形成されている。基板端子６ａおよび基板端子６ｂは、それぞれ、リードフレーム８ａおよびリードフレーム８ｂと、ワイヤ７で接続されている。回路基板６には２個の電子部品５が搭載されている。リードフレーム８ｂは回路基板６から間隔を隔てて配置されている。基板端子６ａは回路基板６のアースに繋がっている。
【００１９】
図７は、回路基板モジュール１から封止樹脂を取り除いた状態を表す斜視図である。視点は電力変換装置の上方に置いてある。リードフレーム８ａは、本体部８ｘと延在部８ｙからなる。リードフレーム８ａの本体部８ｘは回路基板６の下面に接着されている。延在部８ｙは本体部８ｘから延在し回路基板モジュール１の外部に一部が露出している。回路基板６の上面に形成されている基板端子６ａは回路基板６のアースに接続されている。基板端子６ａはワイヤ７にてリードフレーム８ａの延在部８ｙと接続されている。基板端子６ｂはワイヤ７にてリードフレーム８ｂと接続されている。延在部８ｙとリードフレーム８ｂは、横並びに整列配置されていることが好ましい。
【００２０】
図８は、回路基板モジュール１から封止樹脂を取り除いた状態を表す斜視図である。視点を電力変換装置の下方に移している。リードフレーム８ａは回路基板６の下面（第２主面６ｄ）を覆う形状で配置されている。回路基板６はワイヤ７にてリードフレーム８ａと接続されており、回路基板６のアースをリードフレーム８ａに落としている。回路基板６の半導体素子モジュール２と対向する面にリードフレーム８ａが配置されている。リードフレーム８ａは高速でスイッチングが行われている半導体素子モジュール２から発生する電磁ノイズをシールドしており、回路基板モジュール１が誤動作することを防いでいる。
【００２１】
以上の構成により、発明の実施の形態による電力変換装置は、回路基板モジュール１の耐振性を多数のネジ固定を設けることなく確保している。回路基板６と電子部品５の接続部の耐熱性と接続信頼性、および接続ピンとリードフレームの接続部の耐熱性と接続信頼性を確保した電力変換装置を提供することができる。また高温環境下での動作、あるいはＳｉＣパワー半導体素子などで高温動作させる場合であっても、回路基板と電子部品および接続ピンの接続部の耐熱性、および接続信頼性を確保した電力変換装置を提供することができる。
【００２２】
実施の形態２．
実施の形態１による電力変換装置２０においては、接続ピン３をリードフレーム８ｂに設けた開口８ｏに圧入する作業が要求される。リードフレーム８ｂが接続ピン３を圧入する力により撓み変形することを防ぐには、リードフレーム８ｂを支持する治具が必要である。図９はこの発明の実施の形態２による電力変換装置を示す断面図である。封止樹脂４には挿入穴４ａと挿入穴４ｂが設けられている。挿入穴４ａはリードフレーム８ｂに穿設された開口８ｏと同心円状に配置されている。挿入穴４ｂは、回路基板６を貫通しており、リードフレーム８ａに穿設された取り付け穴８ｃと同心円状に配置されている。
【００２３】
本実施の形態においては、作業性を改良するために、リードフレーム８ｂに設けた開口８ｏの周囲が封止樹脂４で囲まれて補強されている。すなわち封止樹脂４は、開口８ｏの周囲を避けて、リードフレーム８ｂを囲繞している。そのため、リードフレーム８ｂが接続ピン３を圧入する力により撓み変形することがなくなり、作業性が改善される。リードフレーム８ｂに設けた開口８ｏの周囲では、封止樹脂４は下面の形状が、すりばち状になっており、接続ピン３をリードフレーム８ｂに圧入する作業時のさそいとして機能する。
【００２４】
図１０はこの発明の実施の形態２による電力変換装置を示す斜視図である。リードフレーム８ａに穿設された取り付け穴８ｃは電力変換装置２０（または回路基板モジュール１）を外部筐体等に取り付け固定するために使用する。封止樹脂４には取り付け穴８ｃの周囲に座繰り４ｃが形成されている。リードフレーム８ａは、封止樹脂によって全般に被覆されているが、取り付け穴８ｃの周囲は、封止樹脂４から露出している。取り付け穴８ｃを用いて、外部筐体等に回路基板モジュール１を取り付けることで、回路基板６はスイッチング素子２ａと対向する面がアースされる。以上の構成により、接続ピン３をリードフレーム８ｂに圧入する作業性が改善され、半導体素子モジュール２から発生する電磁ノイズのシールド性能が向上する。取り付け穴８ｃはリードフレーム８ａに４か所設けられている。座繰り４ｃは封止樹脂４に４か所設けられている。
【００２５】
実施の形態３．
図１１はこの発明の実施の形態３による電力変換装置を示す正面図である。リードフレーム８ｂは途中で折り曲げられている。図１２は、回路基板モジュール１から封止樹脂を取り除いた状態を表す正面図である。図１３は、電力変換装置を示す斜視図である。実施の形態１と実施の形態２においては、接続ピン３とリードフレーム８ｂの接続は、接続ピン３を開口８ｏに圧入することで行った。実施の形態３による電力変換装置では、リードフレーム８ｂと接続ピン３を溶接にて接続している。以上の構成により、接続ピン３とリードフレーム８ｂの接合部の耐熱性、および接合信頼性を確保することができる。
【００２６】
実施の形態４．
図１４は本実施の形態による電力変換装置２０を示す正面図、図１５は本実施の形態による電力変換装置２０を示す斜視図である。リードフレーム８ｂは途中で直角に折れ曲げられていて、先端８ｐがピン状に加工されている。接続ピン３には開口３ｏが設けられている。リードフレーム８ｂの先端８ｐは接続ピン３の開口３ｏに圧入されている。接続ピン３には、電子部品５が発信する制御信号が流れる。主回路バスバー９ａと主回路バスバー９ｂには走行用モータを駆動する電流が流れる。半導体素子モジュール２の制御は回路基板モジュール１にて行われる。接続ピン３とリードフレーム８ｂを接続することで、回路基板モジュール１と半導体素子モジュール２とが接続される。半導体素子モジュール２を構成するスイッチング素子２ａは高温動作が可能なＳｉＣ素子が好適である。
【００２７】
実施の形態５．
図１６は本実施の形態による電力変換装置２０を示す斜視図である。リードフレーム８ｂは途中で直角に折れ曲げられていて、先端に開口８ｏが設けられている。接続ピン３は直線状に設けられている。リードフレーム８ｂの開口８ｏに接続ピン３が圧入されている。接続ピン３には、電子部品５が発信する制御信号が流れる。主回路バスバー９ａと主回路バスバー９ｂには走行用モータを駆動する電流が流れる。半導体素子モジュール２の制御は回路基板モジュール１にて行われる。接続ピン３とリードフレーム８ｂを接続することで、回路基板モジュール１と半導体素子モジュール２とが接続される。半導体素子モジュール２を構成するスイッチング素子２ａは高温動作が可能なＳｉＣ素子が好適である。
【００２８】
実施の形態６．
図１７は本実施の形態による電力変換装置２０を示す正面図、図１８は本実施の形態による電力変換装置２０を示す斜視図である。回路基板モジュール１は半導体素子モジュール２に対し直交するように配置されている。リードフレーム８ａとリードフレーム８ｂは途中で外側に向かって直角に折れ曲げられている。接続ピン３は直線状に配置されている。リードフレーム８ｂと接続ピン３を溶接にて接続している。接続ピン３には、電子部品５が発信する制御信号が流れる。主回路バスバー９ａと主回路バスバー９ｂには走行用モータを駆動する電流が流れる。半導体素子モジュール２の制御は回路基板モジュール１にて行われる。接続ピン３とリードフレーム８ｂを接続することで、回路基板モジュール１と半導体素子モジュール２とが接続される。半導体素子モジュール２を構成するスイッチング素子２ａは高温動作が可能なＳｉＣ素子が好適である。
【００２９】
実施の形態７．
図１９は本実施の形態による電力変換装置２０を示す斜視図である。回路基板モジュール１は半導体素子モジュール２に対し交差する向き、特に直交する向きに、配置されている。リードフレーム８ｂは直線状に配置されていて、先端に開口８ｏが設けられている。接続ピン３は直線状に配置されている。リードフレーム８ｂの開口８ｏに接続ピン３が圧入されている。接続ピン３には、電子部品５が発信する制御信号が流れる。主回路バスバー９ａと主回路バスバー９ｂには走行用モータを駆動する電流が流れる。半導体素子モジュール２の制御は回路基板モジュール１にて行われる。接続ピン３とリードフレーム８ｂを接続することで、回路基板モジュール１と半導体素子モジュール２とが接続される。半導体素子モジュール２を構成するスイッチング素子２ａは高温動作が可能なＳｉＣ素子が好適である。
【００３０】
実施の形態８．
図２０は、本実施の形態による電力変換装置を示す断面図である。本実施の形態による電力変換装置２０は、樹脂製のケース１２の内側を注型封止樹脂１１にて封止する構造である。金属ベース１５の上には絶縁性基板１４が接合されている。絶縁性基板１４は両面に金属層が形成されたセラミック板からなる。絶縁性基板１４の上にはスイッチング素子２ａと還流ダイオード２ｂが接合されている。スイッチング素子２ａの制御端子２ｘは接続ピン３に接続されている。接続ピン３は、リードフレーム８ｂに形成されている開口８ｏに挿入されている。注型封止樹脂１１はケース１２の内側に充填されている。主回路バスバー９（９ａ，９ｂ）には走行用モータを駆動する電流が流れる。接続ピン３は、絶縁性基板１４に固定されている。
【００３１】
本実施の形態によれば、回路基板モジュール１もケース１２の内側に配置している。ケース１２は金属ベース１５の周囲を囲み、複数の接続ピン３と回路基板モジュール１を内包している。ケース１２の内側を注型封止樹脂１１にて封止する時に回路基板モジュール１も同時に注型し固定する。以上の構成により、回路基板モジュール１と半導体素子モジュール２は一体構造となり、電力変換装置を小型化できる。
【００３２】
実施の形態９．
図２１は、本実施の形態による電力変換装置を示す断面図である。本実施の形態による電力変換装置２０は、樹脂製のケース１２の内側を注型封止樹脂１１にて封止する構造である。電子部品５と回路基板６は、注型封止樹脂１１によって直接封止されている。金属ベース１５の上には絶縁性基板１４が接合されている。絶縁性基板１４は両面に金属層が形成されたセラミック板からなる。絶縁性基板１４の上にはスイッチング素子２ａと還流ダイオード２ｂが接合されている。スイッチング素子２ａの制御端子は接続ピン３に接続されている。接続ピン３は、リードフレーム８ｂに形成されている開口８ｏに挿入されている。注型封止樹脂１１はケース１２の内側に充填されている。主回路バスバー９（９ａ
，９ｂ）には走行用モータを駆動する電流が流れる。
【００３３】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は、電動化車両（電気自動車、プラグインハイブリッド自動車、電車等）の走行用モータを駆動するインバータ等機器に搭載される電力変換装置の構造に関する。
【符号の説明】
【００３５】
１  回路基板モジュール、２  半導体素子モジュール、２ａ  スイッチング素子、２ｂ  還流ダイオード、２ｘ  制御端子、２ｙ  第１主端子、２ｚ  第２主端子、３  接続ピン、４  封止樹脂、４ａ  挿入穴、４ｂ  挿入穴、５  電子部品、６  回路基板、６ａ  基板端子、６ｂ  基板端子、６ｃ  第１主面、６ｄ  第２主面、７  ワイヤ、８  リードフレーム、８ａ  リードフレーム、８ｂ  リードフレーム、８ｃ  取り付け穴、８ｏ  開口、８ｐ  先端、８ｘ  本体部、８ｙ  延在部、９  主回路バスバー、９ａ  主回路バスバー、９ｂ  主回路バスバー、１１  注型封止樹脂、１２  ケース、１４  絶縁性基板、１５  金属ベース、１５ａ  はんだ、１５ｂ  接着剤、１８  走行用モータ、１９  平滑コンデンサ、２０  電力変換装置、１００  インバータ
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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