(57)【要約】【課題】両面空冷方式の半導体装置を備えるインバータ回路ユニットについて、半導体装置の構造を活用した位置決め機構の実施により、組立て性及び製品性能を確保する。【解決手段】インバータ回路ユニット３０は、半導体装置１０を収納するとともに、内部に配置された複数個の第１のフィン１１２に対して送風される空気の取り入れ口である複数個の通風口３２ｂを側面に形成する通風路形成部材３２，３３を備える。通風路形成部材３２，３３は、隣り合う通風口３２ｂを仕切る仕切り部３２ａと、内壁面から突出する凸部であって主面に平行な方向Ｘの外方に本体部２２６よりも突き出る部分における基板部１１０間の隙間１１０ＣＬに嵌まる第１の凸部３８と、を有する。仕切り部３２ａは、半導体モジュール２２を挟む基板部１１０間を外側から覆うとともに、内壁面側に第１の凸部３８が形成されている。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体モジュールの両面側に設けたヒートシンクを介して前記半導体モジュールの熱を空気中に放熱する半導体装置を備えてモータを駆動するインバータ回路ユニットであって、
前記半導体装置は、
半導体素子を内蔵し、対向する一対の主面を有する形状の本体部を有する半導体モジュールと、
前記主面に平行な方向の外方に前記本体部よりも突き出るように前記本体部の前記主面と熱的に結合される基板部、及び前記主面に平行な方向に対して垂直である厚み方向に間隔をあけて列を形成するように前記主面とは反対側に前記基板部からそれぞれ突出する複数個のフィンを有して構成されて、前記半導体モジュールを挟む両側それぞれに配されるヒートシンクと、を有しており、
前記半導体装置を収納するとともに、内部に配置された前記複数個のフィンに対して送風される空気の取り入れ口である複数個の通風口を側面に形成するケースを備え、
前記ケースは、隣り合う前記通風口を仕切る仕切り部と、内壁面から突出する凸部であって前記外方に前記本体部よりも突き出る部分における前記基板部間の隙間に嵌まる第１の凸部と、を有しており、
前記仕切り部は、前記半導体モジュールを挟む前記ヒートシンクの前記基板部間を外側から覆うとともに、内壁面側に前記第１の凸部が形成されていることを特徴とするインバータ回路ユニット。
【請求項２】
１個の前記半導体装置は前記ヒートシンクによって両側から１個の前記半導体モジュールを挟むように備え、
前記ケースは、箱体状であり、前記通風口が形成されていない面部の内壁面から突出する第２の凸部を有し、
当該第２の凸部は、前記厚み方向の外方に前記本体部よりも突き出る部分における前記基板部間の隙間に嵌まり、前記ケースに対する前記各半導体装置の位置決めをなすことを特徴とする請求項１記載のインバータ回路ユニット。
【請求項３】
同相の上、下のアームをなす一対の前記半導体モジュールが隣接して配置されるとともに、６個の前記半導体モジュールのそれぞれが各アームをなす三相のインバータ回路であり、１個の前記半導体装置は１個の前記半導体モジュールを備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のインバータ回路ユニット
【請求項４】
１個の前記半導体装置は、前記主面に平行な方向に並ぶ複数個の前記半導体モジュールを前記ヒートシンクによって両側から挟むように備え、
前記第１の凸部は、前記各半導体装置における前記主面に平行な方向の両端に位置する前記基板部間の前記隙間にそれぞれ嵌まり、前記ケースに対する前記各半導体装置の位置決めをなすことを特徴とする請求項１記載のインバータ回路ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体モジュールを両面において冷却する半導体装置を備えるインバータ回路ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のインバータ回路ユニットは、半導体モジュールの両面において冷却する機能を有する、例えば特許文献１に記載の装置が知られている。特許文献１に記載のインバータ回路ユニットを構成する積層パワーモジュールは、複数の半導体モジュールと冷却器とを構造に積層して構成されており、半導体モジュール及び冷却器を支持する支持部材に各半導体モジュールまたは各冷却器の積層方向の位置を個別に決定する位置決め部を形成し、さらに隣接する半導体モジュールと冷却器とを密着させる付勢部材を備えている。この構成により、半導体モジュール及び冷却器の積層方向における配置ピッチを一定にでき、組立て性を良好に保つことを可能にしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２２８９１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来技術では、冷却器を流通する冷却媒体は水であり、この冷却水は半導体モジュールとは隔絶された所定の通路を流通するようになっている。このため、冷却水と通電部との電気的絶縁について問題が生じ難い構造となっている。
【０００５】
ところで、半導体モジュールの冷却方式が水冷式でなく、空冷式を採用する場合は、構造が簡単化できるというメリットがあるものの、従来技術のような外部部品と直接触れることがない通路を構築することは困難となる。したがって、高電圧部になり得る半導体モジュールの通電部の電気的保全が必要になる。
【０００６】
そこで本発明は、両面空冷方式の半導体装置を備えるインバータ回路ユニットについて、半導体装置の特徴的構造を活用した位置決め機構により、組立て性及び製品性能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】
【０００７】
本発明は上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１の発明は、半導体モジュールの両面側に設けたヒートシンクを介して半導体モジュールの熱を空気中に放熱する半導体装置を備えてモータを駆動するインバータ回路ユニットに係る発明である。当該半導体装置は、半導体素子を内蔵し、対向する一対の主面を有する形状の本体部を有する半導体モジュールと、上記主面に平行な方向の外方に本体部よりも突き出るように本体部の主面と熱的に結合される基板部、及び上記主面に平行な方向に対して垂直である厚み方向に間隔をあけて列を形成するように主面とは反対側に基板部からそれぞれ突出する複数個のフィンを有して構成されて、半導体モジュールを挟む両側それぞれに配されるヒートシンクと、を有する。インバータ回路ユニットは、半導体装置を収納するとともに、内部に配置された複数個のフィンに対して送風される空気の取り入れ口である複数個の通風口を側面に形成するケースを備える。当該ケースは、隣り合う通風口を仕切る仕切り部と、内壁面から突出する凸部であって上記外方に本体部よりも突き出る部分における基板部間の隙間に嵌まる第１の凸部と、を有している。当該仕切り部は、半導体モジュールを挟む基板部間を外側から覆うとともに、内壁面側に第１の凸部が形成されていることを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、対向する基板部間には主面に平行な方向の外方に本体部よりも突き出る部分が存在し、この隙間に第１の凸部を嵌めるため、半導体装置を収納するケースに対する半導体装置の位置を一義的に決定することができる。これにより、半導体装置が所定位置に適正に組立てられるので、組立て工程の円滑化、及びヒートシンクへの適正な空気供給状態を達成できる。さらに、隣り合う通風口を仕切る仕切り部が半導体モジュールを挟む基板部間を外側から覆うように形成されるため、仕切り部のマスキング効果によって空気が外部から当該基板部間に流入することを阻止できる。これにより、半導体装置を冷却するために、複数個の通風口から複数個のフィンに対して供給される空気が当該基板部間に流入しないため、電気的導通要因になる塵、埃等の当該基板部間への侵入を防ぎ、高電圧部になり得る当該基板部間の半導体モジュールを保護することができる。また、仕切り部の内壁面側に第１の凸部が形成されていることにより、各半導体装置を保持するために必要なケースの強度向上に貢献し得る。したがって、両面空冷方式の半導体装置の特徴的構造を活用した位置決め機構により、組立て性及び製品性能を確保するインバータ回路ユニットを提供できる。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１に記載の発明において、１個の半導体装置はヒートシンクによって両側から１個の半導体モジュールを挟むように備え、箱体状のケースは、通風口が形成されていない面部の内壁面から突出する第２の凸部を有し、当該第２の凸部は、上記厚み方向の外方に本体部よりも突き出る部分における基板部間の隙間に嵌まり、ケースに対する各半導体装置の位置決めをなすことを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、１個の半導体モジュールを備える各半導体装置は第１の凸部によりケースに対して位置決めされる構造に加え、当該第１の凸部が嵌まる方向に対して垂直な方向から嵌まる第２の凸部によってさらに位置決めされる。このため、当該直交関係にある２方向からの凸部の嵌合により、一層確実に保持されることになる。これにより、組立て作業の円滑な進行が図れる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２において、同相の上、下のアームをなす一対の半導体モジュールが隣接して配置されるとともに、６個の半導体モジュールのそれぞれが各アームをなす三相のインバータ回路であり、１個の半導体装置には１個の半導体モジュールが含まれることを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、請求項１または請求項２に記載の位置決め構造により、同相の上下アームをなす一対の半導体装置を収納用のケースに対して所定の位置に設置できるため、フィンに対する送風の通風抵抗を低減でき、所望の冷却性能を確実に発揮させることができる。さらに、当該位置決め構造により、各半導体装置について、仕切り部が基板部間の隙間を覆うため、半導体モジュール等の高電圧部への通風を防止して、電気的保全が図れるので、各半導体装置の製品寿命を向上させることができる。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項１に記載の発明において、１個の半導体装置は、主面に平行な方向に並ぶ複数個の半導体モジュールをヒートシンクによって両側から挟むように備え、第１の凸部は、各半導体装置における主面に平行な方向の両端に位置する基板部間の隙間にそれぞれ嵌まることで、ケースに対する各半導体装置の位置決めをなすことを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、半導体装置は、挟持される複数個の半導体モジュールが並ぶ方向の両端でそれぞれ第１の凸部によって規制を受けるため、ケースへの保持力を一層安定的に付与することができる。したがって、位置決め保持力の安定的付与により、半導体装置の振動抑制効果が向上し、各半導体装置の製品寿命をさらに向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施形態の半導体装置を適用したインバータ駆動装置を車両に搭載した状態を示す模式図である。
【図２】第１実施形態の半導体装置を適用したインバータ駆動装置の回路図である。
【図３】第１実施形態の半導体装置の構成を示す分解斜視図である。
【図４】第１実施形態の半導体装置の構成を示す斜視図である。
【図５】６個の半導体装置をケースに収納した状態を示す斜視図である。
【図６】第１実施形態のインバータ装置の外観を示す斜視図である。
【図７】第１実施形態の半導体装置をケース内に収納した状態を平面視した図である。
【図８】第２実施形態における第２の凸部を用いた位置決め機構を説明するための斜視図である。
【図９】第２実施形態の第２の凸部を用いた位置決め機構を説明するための断面図である。
【図１０】第３実施形態の半導体装置の構成を示す斜視図である。
【図１１】第３実施形態の３個の半導体装置をケースに収納した状態を示す斜視図である。
【図１２】第３実施形態の半導体装置をケース内に収納した状態を平面視した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示してなくとも実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。
【００１７】
（第１実施形態）
本発明に係る半導体装置は、高出力モータを駆動するモータ駆動装置としてのインバータ装置に適用することができる。このインバータ装置は、直流電力と交流電力との間で双方向変換を行う装置、例えばＵ相、Ｖ相及びＷ相の三相インバータ装置であり、交流モータを使用するハイブリッド車、燃料電池車、電気自動車等に搭載される。
【００１８】
第１実施形態では、走行用のモータ３を駆動する三相インバータ回路を有するインバータ装置１に半導体装置１０を適用した例について説明する。図１は半導体装置１０を適用したインバータ装置１を車両に搭載した状態を示す模式図である。図２は、半導体装置１０を適用したインバータ装置１の回路図である。
【００１９】
図１に示すように、インバータ装置１は、車両前方に搭載された走行用のモータ３に出力可能に有線で接続され、車両後方でバッテリ４に隣接するように搭載されるとともに、冷却用のファン９による送風がダクトで形成された所定の通風経路を流通して半導体装置１０に供給されることにより空冷される。インバータ装置１を冷却する空気は、車外または車室内から取り込まれて半導体装置１０を通過後、車外に排出される。このようにしてインバータ装置１は所定の機能を発揮できる温度に保たれ得る。
【００２０】
図２に示すように、インバータ回路（インバータ装置１）は、６個の半導体モジュール２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅ，２２ｆ（以下、６個の半導体モジュールのうち、任意の半導体モジュールをさす場合は単に半導体モジュール２２と称することがある）を含むパワーモジュール２と、コンデンサ５，６と、抵抗７，８と、制御回路１００とから構成されている。インバータ回路の入力側にはバッテリ４が接続されている。インバータ回路の出力側にはモータ３が接続されている。
【００２１】
パワーモジュール２は、制御回路１００によって制御され、バッテリ４の出力する直流電力を交流電力に変換してモータ３に供給するインバータ回路を構成するための素子で構成されている。パワーモジュール２は、ＩＧＢＴ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆ（スイッチング素子）と、フリーホイーリングダイオード２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅ，２１ｆとからなる。各半導体モジュール２２は、ＩＧＢＴとフリーホイーリングダイオードを各１個含んでいる。
【００２２】
ＩＧＢＴ２０ａ，２０ｂ、ＩＧＢＴ２０ｃ，２０ｄ、及びＩＧＢＴ２０ｅ，２０ｆは、それぞれ直列に接続されている。上アーム側のＩＧＢＴ２０ａ，２０ｃ，２０ｅのコレクタは、バッテリ４の正極端子側に接続されており、下アーム側のＩＧＢＴ２０ｄのエミッタは、バッテリ４の負極端子側に接続されている。下アーム側のＩＧＢＴ２０ｂ，２０ｆのエミッタは、それぞれ抵抗７，８を介してバッテリ４の負極端子側に接続されている。また、ＩＧＢＴ２０ａ〜２０ｆのゲートは制御回路１００に接続されている。ＩＧＢＴ２０ａ，２０ｃ，２０ｅのエミッタは、制御回路１００に接続されている。さらに、ＩＧＢＴ２０ａとＩＧＢＴ２０ｂの接続点、ＩＧＢＴ２０ｃとＩＧＢＴ２０ｄの接続点、及びＩＧＢＴ２０ｅとＩＧＢＴ２０ｆの接続点は、モータ３に接続されている。ＩＧＢＴ２０ａ〜２０ｆのコレクタ、エミッタ間には、フリーホイーリングダイオード２１ａ〜２１ｆがそれぞれ接続されている。
【００２３】
抵抗７，８は、パワーモジュール２からモータ３に供給される電流を電圧に変換する素子である。抵抗７の一端はＩＧＢＴ２０ｂのエミッタに、他端はバッテリ４の負極端子にそれぞれ接続されている。抵抗８の一端はＩＧＢＴ２０ｆのエミッタに、他端はバッテリ４の負極端子側にそれぞれ接続されている。また、抵抗７，８の両端は制御回路１００に接続されている。
【００２４】
コンデンサ５は、バッテリ４の出力電圧を平滑する。コンデンサ６は、パワーモジュール２に侵入するノイズを抑えるとともに、バッテリ４からパワーモジュール２に印加される電圧を検出する。コンデンサ５及びコンデンサ６はバッテリ４に並列に接続されている。コンデンサ６の両端は制御回路１００に接続されている。
【００２５】
制御回路１００は、外部からの指令、抵抗７，８によって検出されるパワーモジュール２からモータ３に供給される電流、及びコンデンサ６によって検出されるバッテリ４からパワーモジュール２に印加される電圧に基づいて、パワーモジュール２を制御する回路である。制御回路１００は、パワーモジュール２、抵抗７，８、及びコンデンサ６にそれぞれ接続されている。
【００２６】
次に、図３及び図４を参照して半導体装置１０の構成について説明する。図３は半導体装置１０の構成を示す分解斜視図である。図４は半導体装置１０の構成を示す斜視図である。図３に示すように、一つの半導体装置１０は、カード形状の半導体モジュール２２と、半導体モジュール２２を挟むように本体部２２６の両側（主面２２１，２２２の両面側）のそれぞれに配されたヒートシンク１１と、を備え、両面冷却可能な冷却機構を有する。
【００２７】
半導体モジュール２２は、半導体素子であるＩＧＢＴ２０ａ〜２０ｆ及びフリーホイーリングダイオード２１ａ〜２１ｆを内蔵し、対向する一対の主面２２１，２２２を有する形状の本体部２２６と、本体部２２６から外方に突出するコレクタ側電極端子２２３、エミッタ側電極端子２２４、及び制御信号端子２２５と、を備えている。
【００２８】
さらに、半導体モジュール２２の本体部２２６とヒートシンク１１との間には、セラミックからなる絶縁基板１２が介在しており、さらに絶縁基板１２とヒートシンク１１及び本体部２２６との間にはそれぞれ、良熱伝導性を有するシリコン系の放熱グリスが塗布されている。また、絶縁基板１２は、窒化アルミニウムフィルムやシリコンゴムシートで形成してもよく、絶縁基板１２及び放熱グリスは、絶縁性を有する放熱フィルムを採用してもよい。
【００２９】
ＩＧＢＴ及びフリーホイーリングダイオードの半導体素子は、主面２２１側に位置する金属伝熱板２２０の内側の主面上にはんだ層により接合され、当該半導体素子の残余の主面には、反対の主面２２２側に位置する金属伝熱板（図示せず）がはんだ層により接合されている。このようにしてＩＧＢＴのコレクタ及びエミッタにフリーホイーリングダイオ−ドのアノ−ド及びカソ−ドがいわゆる逆向き並列（図２参照）に接続される。金属伝熱板２２０及び主面２２２側に位置する金属伝熱板は、それぞれコレクタ側電極端子２２３及びエミッタ側電極端子２２４に電気的に導通している。また、上記のはんだ層は他の接合機能材料に置換してもよい。
【００３０】
本体部２２６は、例えばエポキシ樹脂からなる矩形板状の部材であり、半導体素子を完全にモールドし、金属伝熱板２２０及び主面２２２側に位置する金属伝熱板の外主面すなわち放熱面を露出するようにモールドしている。コレクタ側電極端子２２３及びエミッタ側電極端子２２４は、本体部２２６の一方の側面から主面２２１，２２２に平行な方向Ｘに突出し、リードフレーム端子である複数の制御信号端子２２５は他方の側面からコレクタ側電極端子２２３等とは逆向きに突出し、ＩＧＢＴのゲートに形成された電極等と接続されている。
【００３１】
ヒートシンク１１は、半導体モジュール２２の各主面２２１，２２２と熱的に結合される板状の基板部１１０と、基板部１１０から直角方向（フィン突出方向Ｚに相当）に突出する複数個の第１のフィン１１２と、を一体に備えた部材であり、アルミニウムまたは銅で形成されている。第１のフィン１１２は、基板部１１０の主面１１１とは反対側から突出する矩形状の板部材であり、複数個の第１のフィン１１２がその厚み方向Ｙに間隔をあけて列を形成するように並んでいる。
【００３２】
ヒートシンク１１は、さらに２個の第２のフィン１１３を備える。第２のフィン１１３は、複数個の列をなす第１のフィン１１２のうち、厚み方向Ｙの両方の最外側に位置するフィンよりも、さらに外側において基板部１１０から直角方向（フィン突出方向Ｚ）に突出する板状のフィンである。第２のフィン１１３は、第１のフィン１１２と平行になるように形成され、第１のフィン１１２よりも厚み寸法が大きい肉厚部を有する。例えば、第２のフィン１１３の肉厚部は、第１のフィン１１２の２倍以上の厚みを有する。本実施形態の第２のフィン１１３は、その全体が等しい肉厚の板状で全体が第１のフィン１１２よりも厚み寸法が大きい肉厚部になっているが、当該肉厚部は、第２のフィン１１３の一部にだけに形成される形態であってもよい。
【００３３】
第２のフィン１１３は、その厚み方向Ｙに垂直な方向であって半導体モジュール２２の主面２２１，２２２に平行な方向（図３及び図４に示す「主面に平行な方向Ｘ」）について、長さ寸法が第１のフィン１１２よりも小さい。したがって、第２のフィン１１３は、横幅寸法Ｌ２が第１のフィン１１２の横幅寸法Ｌ１がよりも短く、第１のフィン１１２よりも厚みが大きいフィンである。
【００３４】
さらに、第２のフィン１１３は、基板部１１０の図３の主面に平行な方向Ｘについて基板部１１０の中央部に位置するため、基板部１１０について第２のフィン１１３が突出していない部位（フィン無し部位１１０ａ）は、図３及び図４に示す「主面に平行な方向Ｘ」について第２のフィン１１３の両側に設けられる。したがって、第２のフィン１１３は、当該「主面に平行な方向Ｘ」について、半導体モジュール２２の本体部２２６の配置箇所に重なるように配置される。このフィン無し部位１１０ａは、半導体モジュール２２を挟持する２個のヒートシンク１１の両方に設けられている。
【００３５】
図４に示すように、両側のフィン無し部位１１０ａには、弾性力により半導体モジュール２２をヒートシンク１１を介して両側から挟む力を付勢する弾性部材の一例である板ばね１３が取り付けられている。板ばね１３は、コの字状の横断面形状を呈しており、フィン無し部位１１０ａにおける厚み方向Ｙの端面（図４のフィン無し部位１１０ａの頂面）に対向する平面部１３ａと、平面部１３ａの両端側から平面部１３ａに直角に延びる脚部１３ｂと、平面部１３ａと脚部１３ｂを繋ぐように平面部１３ａの両端側で湾曲する湾曲部１３ｃと、を一体に形成してなる部材である。
【００３６】
板ばね１３は、半導体モジュール２２を挟む姿勢で両側に配置された２個のヒートシンク１１に対して、フィン無し部位１１０ａに脚部１３ｂ側を外側から嵌めるように図４の厚み方向Ｙに差し込まれ、平面部１３ａがフィン無し部位１１０ａの頂面に当接または近接するまで深く嵌めこまれて取り付けられる。この操作により、対向するフィン無し部位１１０ａにおけるフィン突出方向Ｚ（基板部１１０に垂直な方向）の長さよりも短く形成された対向する脚部１３ｂ間が外方に押し広げられるため、板ばね１３は、元の状態に戻ろうと内方に働く弾性力により、対向するフィン無し部位１１０ａの側面を内側に向かって押す力を挟持力として両側のヒートシンク１１に与える。
【００３７】
板ばね１３は、一つの半導体装置１０について、上部の両端部及び下部の両端部にそれぞれ１個ずつ、合計４個取り付けられる。このため、４個の板ばね１３は、半導体モジュール２２を矩形状の本体部２２６における４角の外方から均等な力でバランスよく挟持する。これにより、半導体モジュール２２の本体部２２６とその両側の絶縁基板１２及び放熱グリスは２個のヒートシンク１１の主面１１１によって強力に挟まれて密着状態に固着されて、図４に示すように一つの半導体装置１０が形成される。
【００３８】
以上の構成の半導体装置１０は１個の半導体モジュール２２を備えるため、三相インバータ回路においては、図５に示すように、インバータ回路ユニット３０に６個の半導体装置１０が隣接配置されることになる。図５は６個の半導体装置１０をインバータ回路ユニット３０のケースに収納した状態を示す斜視図である。なお、図５は、半導体装置１０の配置状態を理解し易くするため、下ケース３１の上部に取り付けられる蓋部３７を外した状態を示している。図７は半導体装置１０をインバータ回路ユニット３０のケース内に収納した状態を平面視した図である。なお、図７は、下ケース３１内における半導体装置１０の位置決め構造（第１の凸部３８と基板部１１０間の隙間１１０ＣＬとの嵌め合い）を理解し易くするため、下ケース３１の上部に取り付けられる蓋部３７を外した状態を示している。
【００３９】
図５及び図７に示すように、下ケース３１は、上面及び対向する二側面が開口した直方体状の箱体であり、上面には蓋部３７が取り付けられ、対向する二側面のそれぞれには板状の通風路形成部材３２，３３が取り付けられる。通風路形成部材３２，３３のそれぞれには、横方向（フィン突出方向Ｚに相当）に並ぶ複数の通風口３２ｂ（本例では各４個の通風口）が形成されている。通風路形成部材３２における複数の通風口３２ｂは、ファン９によってインバータ回路ユニット３０のケース内に強制的に送風される空気流れの上流側の流入口であり、通風路形成部材３３における複数の通風口３２ｂは、当該空気流れの下流側の流出口である。通風路形成部材３２，３３は、下ケース３１の二側面それぞれの４角に形成された雌ねじ部に取付ねじ３６によってねじ締めされることにより下ケース３１に固定される。下ケース３１、蓋部３７及び通風路形成部材３２，３３は、それぞれ樹脂製の部材である。
【００４０】
下ケース３１及び通風路形成部材３２，３３が一体となったケースには、６個の半導体装置１０が所定の位置に上方から設置される。半導体装置１０は、縦方向（主面に平行な方向Ｘに相当）に２個、横方向（フィン突出方向Ｚに相当）に３個、それぞれ直線状に整列して近接配置され、６個の半導体モジュール２２は当該横方向にＵ相、Ｖ相及びＷ相、当該縦方向に同相の上アーム及び下アームを構成するように電気的に有線接続される。したがって、６個の半導体装置１０は、当該ケースの内部で密接して高密度に設置されるので、車両の振動による各部の衝突、損傷を抑制することができるのである。
【００４１】
また、各半導体装置１０は、制御信号端子２２５が上に、コレクタ側電極端子２２３及びエミッタ側電極端子２２４が下になるようにケース内に搭載されている。したがって、当該ケース内では、各半導体装置１０について、中ほどに複数個並ぶ第１のフィン１１２を挟むように上下両側それぞれに第２のフィン１１３が位置するようになっている。
【００４２】
隣り合う通風口３２ｂ間は通風路形成部材３２，３３に形成された仕切り部３２ａによって横方向（フィン突出方向Ｚに相当）に仕切られている。各仕切り部３２ａは、下ケース３１内の半導体装置１０に対してヒートシンク１１の第１のフィン１１２が形成されていない部位に対応するように設けられている。各仕切り部３２ａは、主面に平行な方向Ｘの外方に本体部２２６よりも突き出る部分における基板部１１０間に形成される隙間１１０ＣＬを少なくとも外側から覆うように設けられる。さらに各仕切り部３２ａを当該隙間１１０ＣＬだけでなく対向する基板部１１０も含めて覆うように設けてもよい。したがって、通風路形成部材３２，３３のそれぞれに４個ずつ形成される仕切り部３２ａは、半導体装置１０における本体部２２６の両側方と基板部１１０の両側部とを含む部分に対向する。
【００４３】
さらに通風路形成部材３２，３３それぞれの各仕切り部３２ａには、その内壁面から突出する第１の凸部３８が形成されている。第１の凸部３８は、下ケース３１内に各半導体装置１０を設置する際に、主面に平行な方向Ｘの外方に本体部２２６よりも突き出る部分における基板部１１０間の隙間１１０ＣＬに嵌まる。第１の凸部３８の横方向幅（フィン突出方向Ｚの長さ）は、嵌め合い可能な程度に基板部１１０間の距離よりも小さくなっている。なお、隙間１１０ＣＬを形成する基板部１１０間の距離は、本体部２２６の厚み寸法、２枚の絶縁基板１２の厚み寸法、及び塗布される放熱グリスの厚み寸法を加算した値になる。
【００４４】
各半導体装置１０は、基板部１１０間の当該隙間１１０ＣＬと第１の凸部３８とによる位置決め構造により、横方向（フィン突出方向Ｚ）の位置が規制される。さらに各半導体装置１０は、通風路形成部材３２，３３の下ケース３１への固定によって、主面に平行な方向Ｘに並ぶ２個の半導体装置１０における両方の基板部１１０の端部が仕切り部３２ａの内壁面３２１から押されるため、縦方向（主面に平行な方向Ｘ）の位置も規制される。
【００４５】
各ヒートシンク１１について、主面に平行な方向Ｘの端部に位置する第１のフィン１１２の側部は通風路形成部材３２，３３にそれぞれに形成された４個の通風口３２ｂに対応している。対辺位置にある二側面の通風路形成部材３２，３３に形成された通風口３２ｂ同士は、主面に平行な方向Ｘについて、その間に並ぶ第１のフィン１１２を介して連通する。すなわち、空気流れ上流側と空気流れ下流側の半導体装置１０について、厚み方向Ｙに並ぶ複数個の第１のフィン１１２は、主面に平行な方向Ｘに直線状となるように厚み方向Ｙに一致して配置されている。これにより、厚み方向Ｙに並ぶ第１のフィン１１２間に形成された各隙間は、空気流れ上流側及び空気流れ上流側の半導体装置１０のそれぞれにおいて接続され、主面に平行な方向Ｘに直線状に連なるようになっている。このように当該上流側と下流側が接続された第１のフィン１１２間の各隙間によって、上記の二側面の通風路形成部材３２，３３に形成された通風口３２ｂ同士は連通し、当該二側面に位置する通風口３２ｂを結ぶ通路が形成されることになる。
【００４６】
ファン９によってインバータ装置１に対して強制風が供給されると、空気流れ上流側に位置する通風口３２ｂから空気が流入し、続いて上記第１のフィン１１２間の各隙間を流れた後、空気流れ下流側に位置する通風口３２ｂから外部に排出される。したがって、当該強制風がインバータ回路ユニット３０内を流通する方向は、主面に平行な方向Ｘに一致する。６個の半導体モジュール２２で構成されるインバータ回路ユニット３０の運転時には、各半導体素子で発生する熱は、絶縁基板１２、両側の放熱グリス、基板部１１０、第１のフィン１１２、あるいは第２のフィン１１３を通って、上記の強制風が第１のフィン１１２間の各隙間を流下する際に半導体モジュール２２の両側から強制風に放出されて各半導体モジュール２２が冷却される。
【００４７】
さらにインバータ装置１に対して強制風が供給されるとき、通風路形成部材３２，３３の各仕切り部３２ａによって基板部１１０間の隙間１１０ＣＬは外側からマスキングされているため、当該隙間１１０ＣＬへの空気の流入が抑制されて、強制風とともに塵、埃等が端子等の半導体モジュール２２の導電部に堆積するようなことがない。したがって、仕切り部３２ａによって各半導体装置１０の電気的保全が図られる。
【００４８】
図６はインバータ装置１の外観を示す斜視図である。図６に示すように、モータ３を駆動制御するインバータ装置１は、コンデンサユニット５０、インバータ回路ユニット３０、及び制御回路ユニット４０を三段に積み重ねて一体化した装置である。コンデンサユニット５０は、ケース５１の内部にコンデンサ５及びコンデンサ６を搭載している。制御回路ユニット４０は、ケース４１の内部に制御回路１００を構成する制御基板を搭載している。
【００４９】
下ケース３１下部の４角の４箇所には、インバータ回路ユニット３０を下方に設置されるコンデンサユニット５０のケース５１に取り付けるための雌ねじ部を有した取付脚３５が設けられている。コンデンサユニット５０は、各取付ねじ５３によってケース５１を各取付脚３５にねじ締め固定することにより、インバータ回路ユニット３０の下方に一体に取り付けられる。
【００５０】
下ケース３１上部の４角の４箇所には、上方に設置される制御回路ユニット４０のケース４１をインバータ回路ユニット３０のケースに取り付けるための雌ねじ部を有した取付脚３４が設けられている。制御回路ユニット４０は、制御回路ユニット４０の制御基板をインバータ回路ユニット３０のケースにねじ締め等により固定してから、上方からかぶせたケース４１を各取付ねじ４４によって各取付脚３４にねじ締め固定することにより、インバータ回路ユニット３０の上方に一体に取り付けられる。
【００５１】
また、インバータ回路ユニット３０のケースからは、モータ３へ出力する出力線を接続するための三相端子部５２が露出しており、バッテリ４からの電源入力線を接続するための端子部（図示せず）が露出している。また、制御回路ユニット４０のケース４１は、制御回路１００に車両側の電源を投入する電源線及び車両ＥＣＵからの信号線を接続するためのコネクタ部４３が露出しており、コンデンサユニット５０及びインバータ回路ユニット３０からのリード線を制御回路ユニット４０に引き込むためのリード線通路４２を備えている。ケース４１及びケース５１は、それぞれ樹脂製の部材である。
【００５２】
次に、第２のフィン１１３の働きについて詳述する。６個の半導体装置１０はインバータ回路ユニット３０のケース内に搭載されるときに、下ケース３１に対して蓋部３７をねじ締め等により固定するため、各ヒートシンク１１は、その上部に蓋部３７から下方への外力がかかり、一方、各ヒートシンク１１の下部が下ケース３１の底部を押すため、当該底部から上方に向けた反力を受ける。すなわち、６個の半導体装置１０の全てのヒートシンク１１は、インバータ回路ユニット３０のケースから内方（厚み方向Ｙ）に向かって押さえつけられることになる。
【００５３】
このため、各ヒートシンク１１において当該ケースから直接的に外力を受ける上下両端部には、過大な加重がかかる場合があり、組立て過程においてフィンの変形が発生してしまうことがある。本実施形態の半導体装置１０では、ヒートシンク１１の上下両端部に位置する第２のフィン１１３が第１のフィン１１２よりも肉厚が大きくなっているため、第２のフィン１１３の強度向上が図れる。したがって、半導体装置１０は、当該ケースからの直接的な外力に対して変形し難いフィン部分を備えているのである。
【００５４】
さらに半導体素子が発熱した場合には、当該発熱は、まず絶縁基板１２等を介して基板部１１０に伝わり、そして基板部１１０に一体に形成される第１のフィン１１２及び第２のフィン１１３に伝わる。特に第２のフィン１１３は、第１のフィン１１２に比べて、その肉厚が大きく長さ当たりの体積が大きいため、大きな熱容量を有する。したがって、第２のフィン１１３は、一時的に蓄熱する能力が優れており、ヒートシンク１１においてヒートマスとしての機能を大きく担っている。
【００５５】
半導体素子の発熱過程に伴う温度変化の際には、半導体素子の温度上昇過程から温度が一定に近づく定常状態に移行する。そして、この温度上昇過程では、半導体素子からの発熱量が大きく変化し、このような過渡状態における熱移動特性（以下、単に「過渡特性」ともいう）を向上させることによって、半導体素子の温度変化を抑制でき、半導体素子の熱負荷を低減して寿命延長等の効果を得ることができる。
【００５６】
そこで、半導体装置１０では、インバータ回路ユニット３０の運転時に半導体素子が発熱すると、その熱は両側の基板部１１０に伝わってから第１のフィン１１２及び第２のフィン１１３に伝わる。このとき、厚肉部を有する１個の第２のフィン１１３は蓄熱能力が高いため、基板部１１０に伝わった熱は第２のフィン１１３に移動し易く、基板部１１０での熱を外側に逃がし易くなる。このため、半導体素子が短時間に発熱する場合には、基板部１１０からの熱の放出が迅速に行われて、さらなる半導体素子の発熱は基板部１１０に移動し、半導体素子の急激な温度変化や温度上昇が抑制される。したがって、半導体素子の温度変化の応答速度が鈍くなり、半導体装置１０の過渡特性が向上して、半導体素子に過大な熱負荷がかかることを抑制することができる。そして、ファン９による強制風が供給されている場合には、半導体モジュール２２の両側において第１のフィン１１２または第２のフィン１１３から熱が奪われ、第２のフィン１１３から第１のフィン１１２への熱移動や第２のフィン１１３から空気への熱移動の促進により、結果的に第２のフィン１１３での蓄熱容量に空きが生じるので、第２のフィン１１３の働きによって、さらに過渡特性の向上が可能になる。
【００５７】
以下に本実施形態がもたらす作用効果について説明する。インバータ回路ユニット３０における半導体装置１０は、半導体モジュール２２と、主面に平行な方向Ｘの外方に本体部２２６よりも突き出るように本体部２２６の主面２２１，２２２と熱的に結合される基板部１１０、及び主面に平行な方向Ｘに対して垂直である厚み方向Ｙに間隔をあけて列を形成するように主面２２１，２２２とは反対側に基板部１１０からそれぞれ突出する複数個の第１のフィン１１２を有して構成されて半導体モジュール２２を挟む両側それぞれに配されるヒートシンク１１と、を有する。インバータ回路ユニット３０は、半導体装置１０を収納するとともに、内部に配置された複数個の第１のフィン１１２に対して送風される空気の取り入れ口としての複数個の通風口３２ｂを側面に形成する通風路形成部材３２，３３を備える。通風路形成部材３２，３３は、隣り合う通風口３２ｂを仕切る仕切り部３２ａと、内壁面から突出する凸部であって主面に平行な方向Ｘの外方に本体部２２６よりも突き出る部分における基板部１１０間の隙間１１０ＣＬに嵌まる第１の凸部３８と、を有する。仕切り部３２ａは、半導体モジュール２２を挟む基板部１１０間を外側から覆うとともに、内壁面側に第１の凸部３８が形成されている。
【００５８】
この構成によれば、対向する基板部間に形成される隙間１１０ＣＬに第１の凸部３８を嵌めるため、半導体装置１０を収納するケースに対する各半導体装置１０の位置を一義的に決定することができる。これにより、半導体装置１０が所定位置に適正に組立てられるので、組立て工程の円滑化が実現できるとともに、適正な通風路の形成が可能になり所望の冷却性能を確保できる。さらに、仕切り部３２ａが基板部１１０間の隙間１１０ＣＬを外側から覆うため、仕切り部３２ａのマスキング効果によって空気が外部から隙間１１０ＣＬに流入することを阻止できる。これにより、複数個の第１のフィン１１２に対して供給される空気が隙間１１０ＣＬに流入しないので、塵、埃、その他の電気的導通因子の当該基板部１１０間への侵入を防ぎ、例えばアーク放電等の事態を回避し、高電圧部になり得る半導体モジュール２２を電気的に保護することができる。また、仕切り部３２ａの内壁面側に第１の凸部３８が形成されていることにより、第１の凸部３８は位置決め構造として寄与するとともに、補強用のリブとしても機能して、通風路形成部材３２，３３、ひいては半導体装置１０を収納するケースの強度向上にも寄与する。
【００５９】
また、インバータ回路ユニット３０は、同相の上、下のアームをなす一対の半導体モジュール２２が隣接して配置されるとともに、６個の半導体モジュール２２ａ〜２２ｆのそれぞれが各アームをなす三相のインバータ回路である。そして１個の半導体装置１０には１個の半導体モジュール２２が含まれている。
【００６０】
この構成によれば、上記の位置決め構造により、同相の上下アームをなす一対の半導体装置１０を収納用のケースに対して所定の位置に設置できるため、第１のフィン１１２に対する送風の通風抵抗を低減でき、所望の冷却性能を確実に発揮させることができる。さらに、当該位置決め構造により、各半導体装置１０について、仕切り部３２ａが隙間１１０ＣＬを覆うため、半導体モジュール２２等の高電圧部への通風を防止して、電気的保全が図れるので、各半導体装置１０の製品寿命を向上することができる。また、当該位置決め構造により、位置決めの正確性向上により高密度な配置が可能になり、半導体装置１０の振動抑制が可能になる。また、これら６個の半導体装置を一種類の半導体装置１０で構成することが可能であるので、部品点数の低減、製作費用及び管理費用の低減が図れ、生産性の向上が期待できる。
【００６１】
また、半導体装置１０によれば、第２のフィン１１３が内側の第１のフィン１１２よりも厚み寸法が大きい肉厚部を有することにより、第２のフィン１１３は第１のフィン１１２よりも強度が大きく、かつ熱を蓄える熱容量が大きい。このため、ヒートシンク１１におけるフィンの強度向上と上記のヒートマス機能の向上とを図ることができる。これにより、組立て工程等において半導体装置１０に加わる荷重によって起こり得る第１のフィン１１２の変形を抑制し、所望の冷却効果を発揮し得る状態を確保できるとともに、半導体モジュール２２の急激な温度上昇等を抑制する放熱特性を高めることができる。また、第１のフィン１１２の変形が抑制できると、第１のフィン１１２間に形成される各隙間である空気通路が所定の大きさに保たれる。このため、通風抵抗が大きくなる冷却空気の流れにくい箇所が存在せず、各半導体装置１０は所望の冷却性能を発揮することができ、半導体装置１０の寿命延長が図れる。また、このように第１のフィン１１２の変形が抑制できると、半導体装置１０をインバータ回路ユニット３０のケースに収納する際に組立ての不具合が生じ難く、生産性の向上にも寄与する。
【００６２】
さらに半導体装置１０によれば、ヒートシンク１１は半導体モジュール２２の主面両面から受熱可能な両面冷却構造であるため、第２のフィン１１３の上記肉厚部による上記の過渡特性の向上と合わせ、優れた放熱性能を発揮する。
【００６３】
また、半導体装置１０において第２のフィン１１３は、厚み方向Ｙに垂直な方向であって半導体モジュールの主面に平行な方向Ｘについての長さ寸法が第１のフィン１１２よりも小さくなっており、半導体モジュール２２を挟む両側のヒートシンク１１の基板部１１０において第２のフィン１１３が突出していないフィン無し部位１１０ａに、弾性力により半導体モジュール２２を挟む力を付勢する板ばね１３（弾性部材）を設けている。
【００６４】
この構成によれば、第２のフィン１１３は、半導体モジュール２２の主面２２１，２２２に平行な方向についての長さが第１のフィン１１２よりも短いため、ヒートシンク１１の基板部１１０において第２のフィン１１３が突出しないスペースを構築することができる。さらに当該スペースに半導体モジュール２２を挟む力を付勢する板ばね１３を設けるため、フィン強度及びヒートマス機能の向上とともに、半導体モジュール２２とヒートシンク１１との熱的接合手段を有効的に配置する搭載性とを同時に実現することができる。したがって、フィン強度及びヒートマス機能の向上と装置の小型化とを兼ね備えた半導体装置１０が得られる。
【００６５】
また、半導体装置１０においてヒートシンク１１の基板部１１０における第２のフィン１１３が突出していないフィン無し部位１１０ａは、厚み方向Ｙに垂直な方向であって半導体モジュール２２の主面２２１，２２２に平行な方向における第２のフィン１１３の両側に設けられている。
【００６６】
この構成によれば、第２のフィン１１３の上記両側に第２のフィン１１３が突出しない部位を設けることにより、主面２２１，２２２に平行な方向における中央部に第２のフィン１１３が位置するため、半導体モジュール２２からの発熱がより効率的に第２のフィン１１３に移動し易くなる。したがって、半導体装置１０は、半導体モジュール２２からの発熱を一時的に蓄えるヒートマス機能をさらに効率的に発揮させることが可能になる。また、板ばね１３によって半導体モジュール２２を挟む力を半導体モジュール２２の本体部２２６の外側に付与するため、板ばね１３によるグリップ力を効率的に供給することができる。これらにより、半導体モジュール２２とヒートシンク１１との良好な密着性が得られて両者間の熱抵抗を低減できるので、半導体モジュール２２の冷却効果の向上が図れる。
【００６７】
また、インバータ回路ユニット３０によれば、同相の上、下のアームをなす一対の半導体モジュール２２が隣接して配置されるとともに、６個の半導体モジュール２２が各アームをなす三相インバータ回路において、６個の半導体モジュール２２の熱をヒートシンク１１を介して空気中に放熱する。
【００６８】
この構成によれば、同相の上下アームをなす一対の半導体装置１０は、半導体モジュール２２の両側に配されたヒートシンク１１における強度向上と優れた放熱特性とを有するので、放熱特性の向上によるヒートシンク１１の小型化が可能になる。さらに、強度向上による半導体装置１０の高密度な配置が可能になるので、半導体装置１０を配置するインバータ回路ユニット３０のケースの小型化が図れ、また当該高密度な配置による半導体装置１０の振動抑制が図れ、装置の故障、不具合の発生を低減できる。特に、電気自動車等の高振動環境においては半導体装置１０の隙間が生じることによってフィンが損傷することがあるが、これを防止し、信頼性の高い製品を提供することができるのである。また、これら６個の半導体装置を一種類の半導体装置１０で構成することが可能であるので、部品点数の低減、製作費用及び管理費用の低減が図れる。
【００６９】
（第２実施形態）
第２実施形態は、インバータ回路ユニット３０Ａについて図８及び図９を参照して説明する。図８は第２実施形態における第２の凸部３９を用いた位置決め機構を説明するための斜視図である。図９は第２の凸部３９を用いた位置決め機構を説明するための断面図である。図８及び図９において同一符号を付した構成部品は、第１実施形態と同一であり、同様の作用効果を奏する。また、第２実施形態で説明する位置決め構造は、第１実施形態の第１の凸部３８を用いた位置決め構造とともに実施される構造である。
【００７０】
第２の凸部３９は、複数個の通風口３２ｂが形成されていない面部から内方に突出する凸部であって、蓋部３７や下ケース３１の底部の内壁面から突出している。第２の凸部３９は、主面に平行な方向Ｘにおける、コレクタ側電極端子２２３及びエミッタ側電極端子２２４の両側や、制御信号端子２２５の両側に突出するように１個ずつ設けられる。このような２個の第２の凸部３９は、厚み方向Ｙの外方に本体部２２６よりも突き出る部分における基板部１１０間の隙間１１０ＣＬに嵌まることにより、各半導体装置１０の位置決め構造をなしている。
【００７１】
第２の凸部３９の横方向幅（フィン突出方向Ｚの長さ）は、嵌め合い可能な程度に基板部１１０間の距離よりも小さくなっている。各半導体装置１０は、基板部１１０間の隙間１１０ＣＬと第２の凸部３９とによる位置決め構造により、横方向（フィン突出方向Ｚ）の位置が規制される。第２の凸部３９が蓋部３７及び下ケース３１の底部に設けられることにより、厚み方向Ｙの両端側において半導体装置１０の位置を規制することができる。
【００７２】
本実施形態のインバータ回路ユニット３０Ａによれば、箱体状の収納ケースは、通風口３２ｂが形成されていない面部の内壁面から突出する第２の凸部３９を有する。さらに、第２の凸部３９は、半導体装置１０をケース内に設置する際に、厚み方向Ｙの外方に本体部２２６よりも突き出る部分における基板部１１０間の隙間１１０ＣＬに嵌まるようになっている。
【００７３】
これによれば、１個の半導体モジュール２２を備える各半導体装置１０は第１実施形態の第１の凸部３８によって収納ケースに対して一義的に位置決めされる構造に加え、第１の凸部３８が嵌まる方向に対して垂直な方向から嵌まって位置規制する第２の凸部３９によってさらに位置決めされることになる。したがって、当該直交関係にある２方向からの凸部の嵌合により、半導体装置１０の３次元において位置規制されて、一層確実に収納ケースに保持され得る。
【００７４】
（第３実施形態）
第３実施形態は、インバータ回路ユニット３０Ｂについて図１０〜図１２を参照して説明する。図１０は半導体装置１０Ａの構成を示す斜視図である。図１１は３個の半導体装置１０Ａを下ケース３１に収納した状態を示す斜視図である。図１２は３個の半導体装置１０Ａを下ケース３１内に収納した状態を平面視した図である。なお、図１２は、第１実施形態の図７と同様に、下ケース３１内における半導体装置１０Ａの位置決め構造（第２の凸部３９と隙間１１０ＣＬとの嵌め合い）を理解し易くするため、下ケース３１の上部に取り付けられる蓋部３７を外した状態を示している。図１０、図１１及び図１２において同一符号を付した構成部品は、第１実施形態と同一であり、同様の作用効果を奏する。また、第３実施形態の半導体装置１０Ａは、２個の半導体モジュール２２を備える点以外の構成については第１実施形態と同一であり、同様の作用効果を奏する。
【００７５】
図１０に示すように、半導体装置１０Ａは、２個のヒートシンク１１Ａが主面に平行な方向Ｘに並ぶ２個の半導体モジュール２２を両者間に挟む構成である。各ヒートシンク１１Ａは、２個の半導体モジュール２２の各主面２２１，２２２と熱的に結合される板状の基板部１１０と、基板部１１０から直角方向（フィン突出方向Ｚに相当）に突出する複数個の第１のフィン１１２と、上下両端側にそれぞれ２個ずつ設けられる第２のフィン１１３と、を一体に備えている。基板部１１０における第２のフィン１１３が突出していないフィン無し部位１１０ａは、ヒートシンク１１Ａの上下両端側にそれぞれ３箇所設けられており、これらすべての６箇所に板ばね１３が取り付けられて、弾性力により２個の半導体モジュール２２を挟む力を付勢している。
【００７６】
図１１及び図１２に示すように、インバータ回路ユニット３０Ｂのケースには、３個の半導体装置１０Ａが所定の位置に上方から挿入設置される。このとき、各半導体装置１０Ａは、通風路形成部材３２及び通風路形成部材３３における仕切り部３２ａの内壁面３２１から突出する両方の第１の凸部３８を、主面に平行な方向Ｘの両端に位置する基板部１１０間の隙間１１０ＣＬにそれぞれ嵌めて、ケースに対して位置決めしたうえで収納する。そして、通風路形成部材３２及び通風路形成部材３３を下ケース３１に取付ねじ３６で締め付け固定し、３個の半導体装置１０Ａをケースの内壁面に密接するように設置する。このようにして、３個の半導体装置１０Ａは、横方向（フィン突出方向Ｚに相当）に整列して近接配置され、それぞれＵ相、Ｖ相、Ｗ相を構成し、各半導体装置１０Ａの２個の半導体モジュール２２は、同相の上アーム及び下アームを構成するように配置され、その後、電気的に有線接続される。
【００７７】
（他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。
【００７８】
上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。
【００７９】
上記実施形態では、半導体チップとしてＩＧＢＴが形成されているが、ＭＯＳＦＥＴ，ＪＦＥＴ，ＧＴＯなどが形成された半導体チップを用いてもよい。
【００８０】
上記実施形態のインバータ装置により駆動されるモータの用途は、車両の走行に限らず、発電、エンジン始動、コンプレッサ等の補機の駆動等であり、その用途や必要能力に応じて、複数のモータを駆動したり、複数段に積載したインバータ装置を備えたりしてもよい。
【００８１】
上記の第３実施形態の半導体装置１０Ａは、主面に平行な方向Ｘに並ぶ２個の半導体モジュール２２をヒートシンク１１Ａによって両側から挟むように備えたものであるが、両側から挟まれる半導体モジュール２２は複数個であればよく、２個に限定するものでない。
【符号の説明】
【００８２】
１０…半導体装置
１１…ヒートシンク
２０ａ〜２０ｆ…ＩＧＢＴ（半導体素子）
２１ａ〜２１ｆ…フリーホイーリングダイオード（半導体素子）
２２，２２ａ〜２２ｆ…半導体モジュール
３０，３０Ａ，３０Ｂ…インバータ回路ユニット
３１…下ケース（ケース）
３２，３３…通風路形成部材（ケース）
３８…第１の凸部
３９…第２の凸部
１１０…基板部
１１０ＣＬ…隙間
１１２…第１のフィン（フィン）
１１３…第２のフィン（フィン）
２２１，２２２…主面（一対の主面）
【図１】
2011165989.tif 000003
【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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