(57)【要約】【課題】半導体素子の冷却性能及び生産性を向上させることができる電力変換装置を提供すること。【解決手段】電力変換装置１は、半導体素子２と、半導体素子２と電気的に接続される複数のリードフレーム３と、内部に冷媒が流れる冷媒流路４１を形成する流路形成体４と、リードフレーム３と流路形成体４との間に配置されて両者を絶縁する絶縁部５と、絶縁部５と流路形成体とを接合する金属接合材６と、半導体素子２及びリードフレーム３を封止する樹脂封止部７と、を有する。樹脂封止部７は、半導体素子２及びリードフレーム３を流路形成体４と一体化させて、半導体冷却アッシー１０を形成している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子（２）と、
上記半導体素子と電気的に接続されるリードフレーム（３）と、
内部に冷媒が流れる冷媒流路（４１）を形成する流路形成体（４）と、
上記リードフレームと上記流路形成体との間に配置されて両者を絶縁する絶縁部（５）と、
上記絶縁部と上記流路形成体とを接合する金属接合材（６）と、
上記半導体素子及び上記リードフレームを封止する樹脂封止部（７）と、を有し、
上記樹脂封止部は、上記半導体素子及び上記リードフレームを上記流路形成体と一体化させて、半導体冷却アッシー（１０）を形成している、電力変換装置（１）。
【請求項２】
上記流路形成体として、管状の冷却管（４）を複数有し、該複数の冷却管は、冷媒の流通方向に直交する方向に積層して配置されており、上記半導体冷却アッシーは、積層方向（Ｘ）に対向配置された少なくとも一対の上記冷却管と、該一対の冷却管の間に配されると共に該一対の冷却管と一体化された、上記樹脂封止部、上記半導体素子、及び上記リードフレームとを有する、請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
上記半導体冷却アッシーは、上記一対の冷却管の間に、上記積層方向に直交する方向に並んで配された複数の上記半導体素子を有する、請求項２に記載の電力変換装置。
【請求項４】
上記半導体冷却アッシーにおける上記複数の半導体素子のうち、少なくとも２つは、互いに直列接続された上アーム半導体素子（２ｕ）と下アーム半導体素子（２ｄ）とである、請求項３に記載の電力変換装置。
【請求項５】
上記半導体冷却アッシーは、上記上アーム半導体素子に電気的に接続された正極パワー端子（３１Ｐ）と、上記下アーム半導体素子に電気的に接続された負極パワー端子（３１Ｎ）とを、上記樹脂封止部から互いに同じ方向に突出させてなると共に、互いに隣接して配置している、請求項４に記載の電力変換装置。
【請求項６】
上記正極パワー端子及び上記負極パワー端子は、それぞれ板状に形成されており、上記正極パワー端子と上記負極パワー端子とは、互いの主面を対向させるように配置されている、請求項５に記載の電力変換装置。
【請求項７】
上記流路形成体として、管状の冷却管（４）を複数有し、該複数の冷却管は、冷媒の流通方向に直交する方向に積層して配置されており、上記複数の冷却管のうちの少なくとも一つは、積層方向における互いに反対側の冷却面（４３１、４３２）の双方に、上記半導体素子が配置されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載の電力変換装置。
【請求項８】
上記冷却管における互いに反対側の上記冷却面の双方に配置された上記半導体素子は、上記積層方向から見たとき、少なくとも一部が互いに重なるように配置されている、請求項７に記載の電力変換装置。
【請求項９】
上記半導体冷却アッシーは、上記積層方向に対向配置された一対の上記冷却管を有し、該冷却管は、上記積層方向における片面にのみ、上記半導体素子を配置している、請求項２〜６のいずれか一項に記載の電力変換装置。
【請求項１０】
上記積層方向に積層配置された３個以上の上記冷却管を有し、上記積層方向に隣り合う上記冷却管の間の間隙部（４４）を、上記積層方向の複数箇所に有し、上記複数箇所の間隙部に、上記半導体素子が、上記リードフレームと共に配置されており、上記樹脂封止部は、３個以上の上記冷却管と、上記複数の間隙部における上記半導体素子及び上記リードフレームとを、一体化している、請求項２〜９のいずれか一項に記載の電力変換装置。
【請求項１１】
上記積層方向に隣り合う上記冷却管は、互いの冷媒流路同士を連通させる連結部（４２）によって連結されており、上記樹脂封止部は、上記連結部も封止している、請求項２〜１０のいずれか一項に記載の電力変換装置。
【請求項１２】
上記絶縁部は、セラミック基板（５１）と該セラミック基板の両主面にそれぞれ形成された金属層（５２）とを有する、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の電力変換装置。
【請求項１３】
上記金属層は、上記セラミック基板の両主面における周縁部を除く部分にそれぞれ形成されている、請求項１２に記載の電力変換装置。
【請求項１４】
上記流路形成体は、上記金属接合材が接合された部位に対向する位置に、上記冷媒流路を有する、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力変換装置を構成する半導体素子の放熱を効果的に行う構造として、例えば特許文献１に開示されたように、内部に冷媒流路を備えた冷却管を用いたものがある。この冷却構造においては、半導体素子を内蔵した半導体モジュールと冷却管との間に、グリスを介在させている。すなわち、互いに別部品である半導体モジュールと冷却管とを、両者の間にグリスを介在させて接触させている。これにより、半導体モジュールと冷却管との間の熱抵抗をなるべく低減することで、冷却性能の向上を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２３６１２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、グリスの熱抵抗は金属に比べればはるかに高い。それゆえ、半導体モジュールと冷却管との間にグリスを介在させた冷却構造においては、さらなる冷却性能の向上の余地があるといえる。
また、半導体モジュールと冷却管との間にグリスを配置するにあたっては、グリスの塗布工程が必要となるうえ、放熱性能を考慮すると、グリスの塗布厚みを管理する必要もある。それゆえ、生産性の観点においても課題がある。
【０００５】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、半導体素子の冷却性能及び生産性を向上させることができる電力変換装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、半導体素子（２）と、
上記半導体素子と電気的に接続されるリードフレーム（３）と、
内部に冷媒が流れる冷媒流路（４１）を形成する流路形成体（４）と、
上記リードフレームと上記流路形成体との間に配置されて両者を絶縁する絶縁部（５）と、
上記絶縁部と上記流路形成体とを接合する金属接合材（６）と、
上記半導体素子及び上記リードフレームを封止する樹脂封止部（７）と、を有し、
上記樹脂封止部は、上記半導体素子及び上記リードフレームを上記流路形成体と一体化させて、半導体冷却アッシー（１０）を形成している、電力変換装置（１）にある。
【発明の効果】
【０００７】
上記電力変換装置は、上記絶縁部と上記流路形成体とを接合する金属接合材を有する。すなわち、金属接合材によって、絶縁部と流路形成体とを接合している。これにより、絶縁部と流路形成体との間の熱抵抗を充分に低くすることができる。それゆえ、流路形成体と半導体素子との間の熱抵抗を低減することができる。その結果、半導体素子の冷却性能を向上させることができる。また、金属接合材は熱伝導率が高いので、その厚み管理を比較的緩和させることができる。それゆえ、電力変換装置の生産性を向上させることができる。
【０００８】
また、上記樹脂封止部は、半導体素子及びリードフレームを流路形成体と一体化させて、半導体冷却アッシーを形成している。すなわち、半導体素子の電気的絶縁保護のために必要な樹脂封止部によって、半導体素子等を流路形成体と一体化している。それゆえ、製造工数を低減することができ、電力変換装置の生産性を向上させることができる。
【０００９】
以上のごとく、上記態様によれば、半導体素子の冷却性能及び生産性を向上させることができる電力変換装置を提供することができる。
なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態１における、半導体冷却アッシーの断面説明図。
【図２】実施形態１における、半導体冷却アッシーの平面説明図。
【図３】実施形態１における、電力変換装置の平面説明図。
【図４】実施形態１における、第１のサブアッシーの断面説明図。
【図５】実施形態１における、第２のサブアッシーの断面説明図。
【図６】実施形態１における、２つのサブアッシーを組み合わせる様子を示す半導体冷却アッシーの製造過程の断面説明図。
【図７】実施形態１における、第１のサブアッシーの製造過程を示す斜視説明図。
【図８】図７に続く、第１のサブアッシーの製造過程を示す斜視説明図。
【図９】実施形態１における、第２のサブアッシーの製造過程を示す斜視説明図。
【図１０】実施形態１における、２つのサブアッシーを対向配置した様子を示す半導体冷却アッシーの製造過程の斜視説明図。
【図１１】実施形態１における、２つのサブアッシーを組み合わせた様子を示す半導体冷却アッシーの製造過程の斜視説明図。
【図１２】実施形態１における、半導体冷却アッシーの斜視説明図。
【図１３】実施形態２における、半導体冷却アッシーの断面説明図。
【図１４】実施形態２における、積層方向から見た半導体冷却アッシーの正面説明図。
【図１５】実施形態２における、第１のサブアッシーの断面説明図。
【図１６】実施形態２における、第２のサブアッシーの断面説明図。
【図１７】実施形態２における、２つのサブアッシーを組み合わせる様子を示す半導体冷却アッシーの製造過程の断面説明図。
【図１８】実施形態３における、半導体冷却アッシーの断面説明図。
【図１９】実施形態３における、絶縁部の内側面の平面図。
【図２０】実施形態３における、絶縁部の外側面の平面図。
【図２１】実施形態４における、半導体冷却アッシーの断面説明図。
【図２２】実施形態４における、リードフレームが一体化された絶縁部の内側面の平面図。
【図２３】実施形態５における、半導体冷却アッシーの断面説明図。
【図２４】実施形態５における、対向配置された２つのサブアッシーの断面説明図。
【図２５】実施形態６における、半導体冷却アッシーの断面説明図。
【図２６】実施形態６における、対向配置された２つのサブアッシーの断面説明図。
【図２７】実施形態７における、サブアッシーの断面説明図。
【図２８】実施形態７における、積層された２つのサブアッシーの断面説明図。
【図２９】実施形態７における、多数のサブアッシーを積層した状態の平面説明図。
【図３０】実施形態７における、電力変換装置の平面説明図。
【図３１】実施形態８における、半導体冷却アッシーの平面説明図。
【図３２】実施形態９における、電力変換装置の平面説明図。
【図３３】実施形態１０における、半導体冷却アッシーの断面説明図。
【図３４】実施形態１１における、樹脂封止部の成形方法を示す斜視説明図。
【図３５】実施形態１１における、樹脂封止部の形状を示す平面説明図。
【図３６】実施形態１１における、樹脂封止部の他の形状を示す平面説明図。
【図３７】実施形態１２における、樹脂封止部の成形方法を示す斜視説明図。
【図３８】実施形態１２における、樹脂封止部の形状を示す平面説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（実施形態１）
電力変換装置に係る実施形態について、図１〜図１２を参照して説明する。
本実施形態の電力変換装置１は、図１に示すごとく、半導体素子２と、複数のリードフレーム３と、冷却管４と、絶縁部５と、金属接合材６と、樹脂封止部７と、を有する。
リードフレーム３は、半導体素子２と電気的に接続される。冷却管４は、内部に冷媒が流れる冷媒流路４１を形成する流路形成体の一態様である。絶縁部５は、リードフレーム３と冷却管４との間に配置されて両者を絶縁する。金属接合材６は、絶縁部５と冷却管４とを接合する。樹脂封止部７は、半導体素子２及びリードフレーム３を封止する。
【００１２】
樹脂封止部７は、半導体素子２及びリードフレーム３を冷却管４と一体化させて、半導体冷却アッシー１０を形成している。すなわち、半導体冷却アッシー１０は、樹脂封止部７と、該樹脂封止部７によって一体化された、半導体素子２、リードフレーム３、絶縁部５、及び冷却管４を有する。
【００１３】
本実施形態において、電力変換装置１は、図１〜図３に示すごとく、冷却管４を複数有する。複数の冷却管４は、冷媒の流通方向に直交する方向に積層して配置されている。図１、図２に示すごとく、半導体冷却アッシー１０は、積層方向Ｘに対向配置された一対の冷却管４を有する。また、半導体冷却アッシー１０は、一対の冷却管４の間に配されると共に、一対の冷却管４と一体化された樹脂封止部７、半導体素子２、リードフレーム３、及び絶縁部５を有する。
【００１４】
冷却管４は、例えばアルミニウム等、熱伝導性に優れた金属によって構成されている。図２、図３に示すごとく、冷却管４は、積層方向Ｘに直交する一つの方向に長尺な形状となっている。本明細書において、この方向を便宜的に横方向Ｙという。また、積層方向Ｘと横方向Ｙとの双方に直交する方向を、便宜的に縦方向Ｚという。
【００１５】
図２、図３に示すごとく、積層方向Ｘに隣り合う冷却管４は、互いの冷媒流路４１同士を連通させる連結部４２によって連結されている。連結部４２は、冷却管４における横方向Ｙの両端部付近に設けてある。樹脂封止部７は、横方向Ｙにおいて、一対の連結部４２の間に配置されている。
【００１６】
なお、上述の冷媒の流通方向とは、局部的な冷媒の流れ方向ではなく、冷却管４の冷媒流路４１全体にわたる冷媒の流通方向をいう。したがって、本実施形態においては、一対の連通部４２の並び方向が、冷媒の流通方向であり、横方向Ｙが冷媒の流通方向である。
【００１７】
樹脂封止部７は、例えば、エポキシやフェノール等の熱硬化性樹脂やＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイドの略）等のスーパーエンジニアリングプラスチック等、耐熱性及び電気的絶縁性に優れた樹脂によって形成されている。樹脂封止部７は、一対の冷却管４が互いに対向する対向面４３に密着すると共に接着することで、冷却管４と一体化されている。
【００１８】
半導体素子２は、電力変換装置１におけるスイッチング回路を構成するスイッチング素子である。半導体素子２としては、例えば、ＩＧＢＴ或いはＭＯＳＦＥＴを用いることができる。ＩＧＢＴは、絶縁ゲートバイポーラトランジスタの略であり、ＭＯＳＦＥＴは、金属酸化物半導体電界効果トランジスタの略である。なお、以下においては、半導体素子２としてＩＧＢＴを用いたものとして説明する。
【００１９】
図１に示すごとく、積層方向Ｘにおける半導体素子２の両側に、それぞれリードフレーム３が積層されている。２つのリードフレーム３は、半導体素子２のコレクタに接続されたリードフレーム３ｃと、半導体素子２のエミッタに接続されたリードフレーム３ｅとである。これらのリードフレーム３は、例えば銅からなる。
【００２０】
リードフレーム３ｃは、半導体素子２にはんだ１３を介して接続されている。また、リードフレーム３ｅと半導体素子２との間には、ターミナルチップ１２が配置されている。ターミナルチップ１２は、例えば銅等の導体からなる。ターミナルチップ１２と半導体素子２との間、及びターミナルチップ１２とリードフレーム３ｅとの間は、それぞれはんだ１３にて接合されている。
【００２１】
また、リードフレーム３と冷却管４との間に、絶縁部５が介在している。絶縁部５は、セラミック基板５１とセラミック基板５１の両主面にそれぞれ形成された金属層５２とを有する。金属層５２は、セラミック基板５１の両主面における周縁部を除く部分にそれぞれ形成されている。すなわち、金属層５２の外形輪郭は、セラミック基板５１の外形輪郭よりも内側に形成されている。
【００２２】
このような、金属層付きのセラミック板からなる絶縁部５としては、例えば、活性金属ろう付け法により、セラミック基板５１に金属層５２を接合したものが挙げられる。例えば、絶縁部５として、アルミナからなるセラミック基板５１の両主面に、ろう材を用いてアルミニウムからなる金属層５２を接合してなるものを用いることができる。この場合、セラミック基板５１に金属層５２を接合するろう材としては、アルミナに活性な金属ろう材を用いることができる。ただし、絶縁部５の製法は、特に限定されるものではない。また、樹脂封止部７の一部を絶縁部５とすることもできる。
【００２３】
絶縁部５の一方の主面における金属層５２に、リードフレーム３が、ろう材１４を介して接合されている。そして、絶縁部５の他方の主面における金属層５２が、金属接合材６を介して、冷却管４に接合されている。流路形成体である冷却管４は、金属接合材６が接合された部位に対向する位置に、冷媒流路４１を有する。すなわち、冷却管４における冷媒流路４１が形成されている部位に、金属接合材６を介して絶縁部５が接合されている。
【００２４】
金属接合材６としては、ろう材を用いている。ただし、金属接合材６はこれに限られるものではなく、例えば、はんだ等を用いることもできる。また、リードフレーム３と絶縁部５との接合も、ろう材１４に代えてはんだ等、他の金属の接合材を用いてもよい。
【００２５】
このように、一対の冷却管４の間に積層された、半導体素子２、一対のリードフレーム３、一対の絶縁部５が、樹脂封止部７によって封止されている。なお、一対の冷却管４の間に積層された、半導体素子２、一対のリードフレーム３、及び一対の絶縁部５からなる部品群を、以下において、適宜、積層部品群１１というものとする。
【００２６】
そして、積層部品群１１、一対の冷却管４、及び樹脂封止部７が一体化されて、半導体冷却アッシー１０を構成している。なお、図７〜図１０に示すごとく、リードフレーム３は、その一部にパワー端子３１を備えている。パワー端子３１は樹脂封止部７から突出している。図２、図３、図１２に示すごとく、パワー端子３１は、樹脂封止部７から、縦方向Ｚにおける同じ方向に突出している。
【００２７】
上記のような半導体冷却アッシー１０を製造するにあたっては、一対の冷却管４のうちの一方と他方とにそれぞれ各部品を積層して、図４、図５に示すサブアッシー１０１、１０２を作製する。そして、図６に示すごとく、これらのサブアッシー１０１、１０２を、冷却管４が外側になるようにして重ね合わせて接合する。そして、図１に示すごとく、一対の冷却管４の間の空間において、積層部品群１１を覆うように樹脂封止部７を形成することで、半導体冷却アッシー１０を作製する。
【００２８】
図４に示す第１のサブアッシー１０１は、冷却管４と絶縁部５とリードフレーム３ｃと半導体素子２とターミナルチップ１２とを積層してなる。なお、ターミナルチップ１２も、上述した積層部品群１１の構成部品とする。第１のサブアッシー１０１を作製するにあたっては、図７、図８に示すごとく、冷却管４の対向面４３に、金属接合材６としてのろう材を介して、絶縁部５を接合する。また、絶縁部５における、冷却管４と反対側の面に、ろう材１４を介して、リードフレーム３ｃを接合する。また、リードフレーム３ｃにおける絶縁部５と反対側の面に、半導体素子２を、はんだ１３を介して接合する。また、半導体素子２におけるリードフレーム３ｃと反対側の面に、ターミナルチップ１２を、はんだ１３を介して接合する。これにより、サブアッシー１０１を形成する。なお、ターミナルチップ１２における半導体素子２と反対側の面にもはんだ１３が形成されている。
【００２９】
一方、図５に示す第２のサブアッシー１０２は、冷却管４と絶縁部５とリードフレーム３ｅとを積層してなる。第２のサブアッシー１０２を作製するにあたっては、図９に示すごとく、冷却管４の対向面４３に、金属接合材６としてのろう材を介して、絶縁部５を接合する。また、絶縁部５における、冷却管４と反対側の面に、ろう材１４を介して、リードフレーム３ｅを接合する。これにより、サブアッシー１０２を形成する。
【００３０】
そして、図６、図１０に示すように、第１のサブアッシー１０１と第２のサブアッシー１０２とを、ターミナルチップ１２とリードフレーム３ｅとが対向するように配置する。そして、ターミナルチップ１２の表面に形成されたはんだ１３を介して、図１１に示すごとく、第１のサブアッシー１０１と第２のサブアッシー１０２とを重ね合わせて接合する。
【００３１】
この状態から、一対の冷却管４の間の空間において、図１、図１２に示すごとく、積層部品群１１を樹脂封止する。この樹脂封止部７は、一対の冷却管４の間に配置した部品のいずれをも封止するように形成する。ただし、リードフレーム３の一部であるパワー端子３１は、樹脂封止部７から露出させる。なお、図示は省略するが、半導体素子２のゲート等に接続される制御端子も、樹脂封止部７から露出する。なお、樹脂封止部７の形成は、例えば、後述する実施形態１１又は実施形態１２に示す方法にて行うことができる。
【００３２】
このようにして得られる、図１、図２、図１２に示す半導体冷却アッシー１０を、複数個用意する。そして、複数個の半導体冷却アッシー１０を、図３に示すごとく、積層方向Ｘに積層する。積層方向Ｘに隣り合う半導体冷却アッシー１０を、冷却管４の連結部４２において、適宜、接合する。これにより、図３に示す電力変換装置１が得られる。
【００３３】
なお、積層方向Ｘの一端に配された冷却管４の一方の連結部４２は、外部から冷媒流路４１に冷媒を導入する冷媒導入部４２１となり、他方の連結部４２は、冷媒流路４１から冷媒を外部へ排出する冷媒排出部４２２となる。また、積層方向Ｘの他端に配された冷却管４は、積層方向Ｘの外側を向く面に、連結部４２を設けていない。
【００３４】
本実施形態において、各冷却管４は、積層方向Ｘにおける片面にのみ、半導体素子２を配置している。すなわち、図１、図２に示すごとく、半導体冷却アッシー１０は、積層方向Ｘに対向配置された一対の冷却管４を有する。そして、一対の冷却管４における対向面４３側にのみ、半導体素子２が配置されている。それゆえ、図３に示すごとく、半導体冷却アッシー１０が複数積層された電力変換装置１においては、隣り合う冷却管４の間の間隙部４４に、半導体素子２を含めた積層部品群１１が、配置されている箇所と、配置されていない箇所とを有する。
【００３５】
また、積層部品群１１が配置された間隙部４４には、樹脂封止部７が配置されている。積層部品群１１が配置されていない間隙部４４には、樹脂封止部７が配置されていない。なお、図３においては、樹脂封止部７に覆われた積層部品群１１は表れていない。
積層部品群１１及び樹脂封止部７が配置された間隙部４４と、積層部品群１１及び樹脂封止部７が配置されていない間隙部４４とは、積層方向Ｘにおいて交互に存在する。
【００３６】
次に、本実施形態の作用効果につき説明する。
上記電力変換装置１は、絶縁部５と冷却管４とを、金属接合材６によって接合している。これにより、絶縁部５と冷却管４との間の熱抵抗を充分に低くすることができる。それゆえ、冷却管４と半導体素子２との間の熱抵抗を低減することができる。その結果、半導体素子２の冷却性能を向上させることができる。また、金属接合材６は熱伝導率が高いので、その厚み管理を比較的緩和させることができる。それゆえ、電力変換装置１の生産性を向上させることができる。
【００３７】
また、樹脂封止部７は、半導体素子２及びリードフレーム３を冷却管４と一体化させて、半導体冷却アッシー１０を形成している。すなわち、半導体素子２の電気的絶縁保護のために必要な樹脂封止部７によって、半導体素子２等を流路形成体７と一体化している。それゆえ、製造工数を低減することができ、電力変換装置１の生産性を向上させることができる。
【００３８】
また、半導体冷却アッシー１０は、一対の冷却管４と、該一対の冷却管４の間に配されると共に該一対の冷却管４と一体化された、樹脂封止部７、半導体素子２及びリードフレーム３とを有する。これにより、製造容易な電力変換装置１を得やすい。
また、各冷却管４は、積層方向Ｘにおける片面にのみ、半導体素子２を配置している。かかる構成とすることで、より製造容易な電力変換装置１を得ることができる。
【００３９】
また、絶縁部５は、セラミック基板５１と一対の金属層５２とを有する。これにより、絶縁部５と冷却管４との間の接合、及び絶縁部５とリードフレーム３との接合を、容易かつ確実に行うことができる。そして、絶縁部５と冷却管４との間の熱抵抗、及び絶縁部５とリードフレーム３との間の熱抵抗を低減することができる。その結果、冷却管４と半導体素子２との間の熱抵抗を効果的に低減することができ、半導体素子２の冷却性能を効果的に向上させることができる。
【００４０】
また、金属層５２は、セラミック基板５１の両主面における周縁部を除く部分にそれぞれ形成されている。これにより、絶縁部５における両主面の金属層５２同士の絶縁性をより向上させることができる。すなわち、万一、絶縁部５と樹脂封止部７との間の密着が得られずに両者間に隙間が生じたときも、上記のような金属層５２の配置としておくことで、２つの金属層５２の間の沿面距離を確保することができる。
【００４１】
また、冷却管４は、金属接合材６が接合された部位に対向する位置に、冷媒流路４１を有する。これにより、金属接合材６を介した半導体素子２から冷媒流路４１への放熱経路をより短くすることができ、一層効率的な放熱を実現することができる。
【００４２】
また、本実施形態においては、樹脂封止部７は、連結部４２から離れた状態で形成してある。これにより、連結部４２を、ろう付け等の金属接合によって、確実にシールしやすい構造とすることができる。
【００４３】
以上のごとく、本実施形態によれば、半導体素子の冷却性能及び生産性を向上させることができる電力変換装置を提供することができる。
【００４４】
（実施形態２）
本実施形態の電力変換装置１においては、図１３に示すごとく、半導体冷却アッシー１０が、複数の半導体素子２を有する。すなわち、一つの半導体冷却アッシー１０が、一対の冷却管４の間に、積層方向Ｘに直交する方向に並んで配された複数の半導体素子２を有する。なお、図１３は、縦方向Ｚに直交する平面による、半導体冷却アッシー１０の断面図である。
本実施形態において、複数の半導体素子２は、横方向Ｙに並んで配置されている。
【００４５】
また、半導体冷却アッシー１０における複数の半導体素子２のうち、少なくとも２つは、互いに直列接続された上アーム半導体素子２ｕと下アーム半導体素子２ｄとである。なお、本実施形態においては、半導体冷却アッシー１０に内蔵された半導体素子２は２個である。そして、半導体冷却アッシー１０は、１個の上アーム半導体素子２ｕと１個の下アーム半導体素子２ｄとを有する。
【００４６】
半導体冷却アッシー１０は、一つの半導体素子２に対して、２枚のリードフレーム３と、２枚の絶縁部５と、１枚のターミナルチップ１２とが積層されている。すなわち、半導体冷却アッシー１０は、２つの積層部品群１１を備えている。２つの積層部品群１１は、一対の冷却管４の間に、横方向Ｙに並んで配置されている。
【００４７】
また、上アーム半導体素子２ｕを含む積層部品群１１ｕにおけるエミッタ側のリードフレーム３ｅと、下アーム半導体素子２ｄを含む積層部品群１１ｄにおけるコレクタ側のリードフレーム３ｃとは、互いに電気的に接続され、同電位となるよう構成されている。積層部品群１１ｕのリードフレーム３ｅと積層部品群１１ｄのリードフレーム３ｃとは、内部端子３３によって、互いに接続されている。内部端子３３も、積層部品群１１と共に、樹脂封止部７によって封止されている。
【００４８】
ただし、図１４に示すごとく、半導体冷却アッシー１０は、パワー端子３１を、樹脂封止部７から突出させている。半導体冷却アッシー１０は、上アーム半導体素子２ｕに電気的に接続された正極パワー端子３１Ｐと、下アーム半導体素子２ｄに電気的に接続された負極パワー端子３１Ｎとを、樹脂封止部７から互いに同じ方向に突出させてなる。正極パワー端子３１Ｐと負極パワー端子３１Ｎとは、互いに隣接して配置している。
【００４９】
正極パワー端子３１Ｐは、積層部品群１１ｕのリードフレーム３ｃの一部であり、負極パワー端子３１Ｎは、積層部品群１１ｄのリードフレーム３ｅの一部である。また、半導体冷却アッシー１０は、積層部品群１１ｕのリードフレーム３ｅ及び積層部品群１１ｄのリードフレーム３ｃに電気的に接続された出力パワー端子３１Ｏを有する。この出力パワー端子３１Ｏも、樹脂封止部７から、正極パワー端子３１Ｐ及び負極パワー端子３１Ｎと同じ方向に突出している。これら３本のパワー端子３１は、互いの間に隙間を設けつつ、横方向Ｙに並んで配置されている。そして、正極パワー端子３１Ｐと負極パワー端子３１Ｎとは、上述のように、横方向Ｙに隣接して配置されている。
【００５０】
半導体冷却アッシー１０を製造するにあたっては、一対の冷却管４のうちの一方と他方とにそれぞれ各部品を積層して、図１５、図１６に示すサブアッシー１０１、１０２を作製する。
【００５１】
図１５に示す第１のサブアッシー１０１は、冷却管４の一方の主面における２か所において、絶縁部５とリードフレーム３ｃと半導体素子２とターミナルチップ１２とを積層してなる。つまり、一つの冷却管４の対向面４３に、並列的に、略同様の構成にて部品を積層して、２つの半積層体１１１ｕ、１１１ｄを形成する。そして、一方の半積層体１１１ｄにおけるリードフレーム３ｃは、内部端子３３を備えている。
【００５２】
一方、図１６に示す第２のサブアッシー１０２は、冷却管４の一方の主面における２か所において、絶縁部５とリードフレーム３ｅとを積層してなる。上述の第１のサブアッシー１０１と同様に、一つの冷却管４の対向面４３に、並列的に、略同様の構成にて部品を積層して、２つの半積層体１１２ｕ、１１２ｄを形成する。そして、一方の半積層体１１２ｕにおけるリードフレーム３ｅは、内部端子３３を備えている。
【００５３】
そして、図１７に示すごとく、２つのサブアッシー１０１、１０２を、冷却管４が外側になるようにして対向させ、重ね合わせて接合する。このとき、半積層体１１１ｕと半積層体１１２ｕとが重なり、半積層体１１１ｄと半積層体１１２ｄとが重なるようにする。これにより、第１のサブアッシー１０１における２つのターミナルチップ１２と、第２のサブアッシー１０２における２つのリードフレーム３ｅとが、はんだ１３を介して接続される。それと共に、第１のサブアッシー１０１の内部端子３３と第２のサブアッシー１０２の内部端子３３とも、互いに重なるようにする。そして、２つの内部端子３３は、はんだ１３によって、互いに接合される。
【００５４】
そして、図１３に示すごとく、一対の冷却管４の間の空間において、２つの積層部品群１１を覆うように樹脂封止部７を形成することで、半導体冷却アッシー１０を作製する。
その他の構成は、実施形態１と同様である。なお、実施形態２以降において用いた符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。
【００５５】
本実施形態において、半導体冷却アッシー１０は、一対の冷却管４の間に、積層方向Ｘに直交する方向に並んで配された複数の半導体素子２を有する。そのため、積層方向Ｘにおける、電力変換装置１の小型化を図ることができる。また、比較的広い面積にて樹脂封止部７と冷却管４とを接着させることができるため、半導体冷却アッシー１０の構造安定化を図りやすい。
【００５６】
半導体冷却アッシー１０における２つの半導体素子２は、互いに直列接続された上アーム半導体素子２ｕと下アーム半導体素子２ｄとである。そのため、一つの半導体冷却アッシー１０の中で、上アーム半導体素子２ｕと下アーム半導体素子２ｄとを接続することができる。その結果、上アーム半導体素子２ｕと下アーム半導体素子２ｄとの間の配線を短くすることができ、インダクタンスの低減を図ることができる。
【００５７】
また、半導体冷却アッシー１０は、正極パワー端子３１Ｐと負極パワー端子３１Ｎとを、樹脂封止部７から互いに同じ方向に突出させてなると共に、互いに隣接して配置している。これにより、よりインダクタンスの低減を図りやすくなる。
【００５８】
また、本実施形態においては、２つの積層部品群１１における絶縁部５を、互いに別体としている。そのため、絶縁部５の材料使用量を抑制することができ、コスト低減を図りやすい。また、一つの絶縁部５の大きさを小さくすることが可能となることによっても、コスト低減を図りやすい。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。
【００５９】
（実施形態３）
本実施形態の電力変換装置１は、図１８〜図２０に示すごとく、絶縁部５が、２つの積層部品群１１にわたって配置された構成を有する。
すなわち、図１８に示すごとく、２つの積層部品群１１は、２枚の絶縁部５を共有している。一方の冷却管４の対向面４３に、一枚の絶縁部５が金属接合材６を介して接合されている。また、他方の冷却管４の対向面４３に、一枚の絶縁部５が金属接合材６を介して接合されている。そして、積層方向Ｘに対向配置された一対の絶縁部５の間に、２個の半導体素子２が、リードフレーム３及びターミナルチップ１２と共に、並列配置されている。
【００６０】
また、本実施形態においては、図１８、図１９に示すごとく、絶縁部５の一方の主面において、２つの金属層５２が互いに絶縁された状態で、２か所に形成されている。つまり、絶縁部５は、セラミック基板５１の内側面において、互いに横方向Ｙに分離された２個の金属層５２が形成されている。この２個の金属層５２のそれぞれに、互いに別の積層部品群１１に属するリードフレーム３が接合されている。
【００６１】
一方、図１８、図２０に示すごとく、セラミック基板５１の外側面には、一つの金属層５２が形成されている。そして、この一つの金属層５２が、冷却管４の対向面４３に金属接合されている。なお、セラミック基板５１において、外側面とは、冷却管４側の面を意味し、内側面とは、半導体素子２側の面を意味する。
その他の構成は、実施形態２と同様である。
【００６２】
本実施形態においては、２つの積層部品群１１が２枚の絶縁部５を共有することとなり、部品点数を低減することができる。その結果、電力変換装置１の生産性を向上させることができる。また、２つの積層部品群１１の間も含めて、絶縁部５のセラミック基板５１が連続して配置されることとなる。そのため、絶縁部５の両面の間の絶縁を、より確保しやすくなる。すなわち、絶縁部５は、樹脂封止部７にて封止されるものの、絶縁部５と樹脂封止部７との間の界面において、場合によっては隙間が形成されることもありうる。かかる場合、２つの積層部品群１１の間において絶縁部５が分離している構成に比べて、セラミック基板５１が連続した構成の方が、セラミック基板５１の両主面間の絶縁確保の点では、より好ましい。
その他、実施形態２と同様の作用効果を有する。
【００６３】
（実施形態４）
本実施形態の電力変換装置１においては、図２１、図２２に示すごとく、絶縁部５が、セラミック基板５１の内側面に金属層５２を設けていない。
そして、セラミック基板５１に直接リードフレーム３ｃが接合されている。すなわち、セラミック基板５１の内側面には、金属層５２を設ける代わりに、リードフレーム３を設けている。セラミック基板５１とリードフレーム３との接合は、例えば、ろう付けによって行うことができる。より具体的には、活性金属ろう付け法によって、セラミック基板５１の内側面に、リードフレーム３ｃを接合することができる。つまり、一方の面には、実施形態２と同様に金属層５２が形成され、他方の面にはリードフレーム３ｃが接合されたセラミック基板５１を、予め用意しておくことが考えられる。
その他の構成は、実施形態２と同様である。
【００６４】
本実施形態においては、冷却管４と半導体素子２との間の部材が少なくなる分、冷却管４と半導体素子２との間の熱抵抗を低減することができる。それゆえ、冷却効率をさらに向上させることができる。ただし、絶縁部５の両面における熱膨張差に起因する反りをより防ぎやすいという観点では、実施形態２等のように、金属層５２が両主面に形成された絶縁部５を用いることが好ましい。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。
【００６５】
（実施形態５）
本実施形態の電力変換装置１において、図２３、図２４に示すごとく、半導体冷却アッシー１０は、互いに並列接続された２つの上アーム半導体素子２ｕと、互いに並列接続された２つの下アーム半導体素子２ｄとを有する。
【００６６】
半導体冷却アッシー１０が２つの積層部品群１１を備える点については、実施形態２と同様である。しかし、各積層部品群１１が、それぞれ２個ずつ半導体素子２を備える点で、実施形態２と異なる。つまり、積層部品群１１ｕにおいては、一対のリードフレーム３の間において、２個の上アーム半導体素子２ｕが、横方向Ｙに並んで配置されている。同様に、積層部品群１１ｄにおいても、一対のリードフレーム３の間において、２個の下アーム半導体素子２ｄが、横方向Ｙに並んで配置されている。また、各半導体素子２に対して、個別のターミナルチップ１２が積層方向Ｘに積層されている。
【００６７】
また、半導体冷却アッシー１０を製造するにあたっては、図２４に示すごとく、４個の半導体素子２及び４個のターミナルチップ１２を備えた第１のサブアッシー１０１と、第２のサブアッシー１０２とを用意することとなる。そして、第１のサブアッシー１０１と第２のサブアッシー１０２とを、４個のターミナルチップ１２が、はんだ１３を介してリードフレーム３ｅに接合されるように、組み合わせる。
その他の構成は、実施形態２と同様である。
【００６８】
本実施形態においては、２つの半導体素子２を並列接続して用いる電力変換装置１において、効果的に小型化を図ることができる。また、半導体素子２の間の配線を効果的に短くすることで、インダクタンスの低減を図ることができる。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。
なお、上記実施形態においては、２個の半導体素子２を並列接続する構成を示したが、３個以上の半導体素子２を並列接続した構成とすることもできる。
【００６９】
（実施形態６）
本実施形態の電力変換装置１においては、図２５、図２６に示すごとく、半導体冷却アッシー１０が、互いに直列接続された上アーム半導体素子２ｕと下アーム半導体素子２ｄとを、３組備えている。
電力変換装置１は、直流電力を三相の交流電力に変換するよう構成されている。そして、スイッチング回路部は、三相交流負荷の３つの相、すなわち、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の電極にそれぞれ接続される３つのレグを備えている。各レグは、互いに直列接続された上アーム半導体素子２ｕと下アーム半導体素子２ｄとによって構成されている。そして、各レグにおける、上アーム半導体素子２ｕと下アーム半導体素子２ｄとの電気的接続点が、それぞれ三相交流負荷の、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の電極に接続されている。
【００７０】
このように、Ｕ相のレグを構成する２つの半導体素子２と、Ｖ相のレグを構成する２つの半導体素子２と、Ｗ相のレグを構成する２つの半導体素子２とが、一つの半導体冷却アッシー１０に設けられている。そして、それぞれの半導体素子２に積層された複数のリードフレーム３のうちの一部のリードフレーム３Ｕ、３Ｖ、３Ｗが、それぞれ三相交流負荷のＵ相、Ｖ相、Ｗ相の電極に接続される出力パワー端子に電気的に接続される。
【００７１】
本実施形態において、半導体冷却アッシー１０を製造するにあたっては、図２６に示すごとく、６個の半導体素子２及び６個のターミナルチップ１２を備えた第１のサブアッシー１０１と、第２のサブアッシー１０２とを用意することとなる。そして、第１のサブアッシー１０１と第２のサブアッシー１０２とを、６個のターミナルチップ１２が、はんだ１３を介してリードフレーム３ｅに接合されるように、組み合わせる。
その他の構成は、実施形態２と同様である。
【００７２】
（実施形態７）
本実施形態の電力変換装置１は、図２７〜図３０に示すごとく、冷却管４の両主面に、それぞれ半導体素子２が配置された構成を有する。
すなわち、冷却管４は、積層方向Ｘにおける互いに反対側の冷却面４３１、４３２の双方に、半導体素子２を配置している。
【００７３】
本実施形態の電力変換装置１を製造するにあたっては、まず、図２７に示すごとく、冷却管４の両冷却面４３１、４３２に、各部品を積層する。ここで、冷却管４における一方の冷却面４３１には、絶縁部５とリードフレーム３ｃと半導体素子２とターミナルチップ１２とを積層する。そして、冷却管４における他方の冷却面４３２には、絶縁部５とリードフレーム３ｅとを積層する。このようにして、一つのサブアッシー１０３を得る。
【００７４】
そして、同様のサブアッシー１０３を、複数個作成する。複数個のサブアッシー１０３を、図２８に示すごとく積層する。ここで、積層方向Ｘに隣り合うサブアッシー１０３同士は、ターミナルチップ１２とリードフレーム３ｅとが、はんだ１３を介して接合されるように、重ね合わせる。また、リードフレーム３の内部端子３３同士も重ね合わせて接合する。
【００７５】
このように、サブアッシー１０３を積層方向Ｘに複数積層することで、図２９に示すような積層体が形成される。また、サブアッシー１０３を積層する際には、冷却管４の連結部４２同士も接合する。ただし、積層方向Ｘにおける一端には、実施形態２の図１６に示したサブアッシー１０２を配置し、積層方向Ｘにおける他端には、実施形態２の図１５に示したサブアッシー１０１を配置する。
【００７６】
そして、この積層体の一部を、図３０に示すごとく、樹脂封止部７によって封止する。本実施形態においては、半導体素子２、リードフレーム３、絶縁部５と共に、冷却管４をも、樹脂封止部７の内部に封止する。この場合、積層体におけるすべての冷却管４及びすべての積層部品群１１と、樹脂封止部７とによって、半導体冷却アッシー１０が構成される。
なお、図３０における破線は、樹脂封止部７の中の冷却管４の形状のみを表している。後述する図３２においても同様である。
【００７７】
電力変換装置１は、積層方向Ｘに隣り合う冷却管４の間の間隙部４４を、積層方向Ｘの複数箇所に有する。間隙部４４の複数箇所に、半導体素子２が、リードフレーム３と共に配置されている。そして、樹脂封止部７は、３個以上の冷却管４と、複数の間隙部４４における半導体素子２、リードフレーム３、及び絶縁部５とを、一体化している。樹脂封止部７は、冷却管４の連結部４２も封止している。特に、本実施形態においては、積層されたすべての冷却管４及びすべての積層部品群１１が、樹脂封止部７に封止されて一体化され、一つの半導体冷却アッシー１０を形成している。
なお、パワー端子３１Ｐ、３１Ｎ、３１Ｏは、樹脂封止部７から突出している。
【００７８】
また、積層方向Ｘの一端の冷却管４からは、冷媒流路４１に冷媒を導入する冷媒導入部４２１と、冷媒流路４１から冷媒を排出する冷媒排出部４２２とが、突出している。冷媒導入部４２１及び冷媒排出部４２２は、樹脂封止部７から突出している。また、図２９に示すごとく、冷却管４と積層部品群１１とは、積層方向Ｘに交互に配置されている。
【００７９】
冷却管４における互いに反対側の冷却面の双方に配置された半導体素子２は、積層方向Ｘから見たとき、少なくとも一部が互いに重なるように配置されている。本実施形態においては、積層方向Ｘから見たとき、半導体素子２同士は、略全体において重なるように配置されている。
【００８０】
また、冷却管４の両主面に接合された金属接合材６は、積層方向Ｘから見たとき、互いに略全体において重なる。これと同様に、冷却管４の両主面に金属接合材６を介して接合された絶縁部５も、積層方向Ｘから見たとき、互いに略全体において重なるように配置されている。さらに言えば、冷却管４の両主面に金属接合材６及び絶縁部５を介して配されたリードフレーム３も、積層方向Ｘから見たとき、互いに略全体において重なるように配置されている。
【００８１】
そして、サブアッシー１０３は、積層方向Ｘにおいて、概略線対称な形状となっている。つまり、半導体素子２とターミナルチップ１２との相違以外は、冷却管４の一方側と他方側との構成は、ほぼ同様である。例えば、冷却管４の一対の冷却面４３１、４３２のそれぞれに配された部品群の線膨張係数が、略同等となっている。より具体的には、冷却管４の一対の冷却面４３１、４３２のそれぞれに配された部品群の線膨張係数の差が、両者の平均値に対して、例えば３０％以下、より好ましくは２０％以下となるようにする。
その他の構成は、実施形態２と同様である。
【００８２】
本実施形態においては、冷却管４は、積層方向Ｘにおける互いに反対側の冷却面の双方に、半導体素子２が配置されている。これにより、冷却管４の反り等の変形を抑制しやすい。すなわち、冷却管４の片面のみに半導体素子２が配置された構成においては、冷却管４の片面にのみ、各部品が接合されることとなる。そうすると、これらの接合部から受ける応力が偏るため、冷却管４の剛性を高くしないと、冷却管４に反り等の変形が生じることが懸念される。
【００８３】
また、このような構成にすることで、冷却管４の両主面において、半導体素子２を冷却することができるため、一つの冷却管４によって冷却することができる半導体素子２の数を増やすことができる。また、電力変換装置１の積層方向Ｘの小型化を図ることができる。
【００８４】
また、冷却管４における互いに反対側の冷却面の双方に配置された半導体素子２は、積層方向Ｘから見たとき、少なくとも一部が互いに重なるように配置されている。これにより、冷却管４の反り等の変形を一層抑制しやすい。
【００８５】
また、樹脂封止部７は、３個以上の冷却管４と、複数の間隙部４４における半導体素子２及びリードフレーム３とを、一体化している。これにより、樹脂封止部７によって一体化される部品を多くすることができる。その結果、電力変換装置１の耐久性の向上、強度の向上を図ることができる。
【００８６】
また、樹脂封止部７は、連結部４２も封止している。これにより、連結部４２のシールを、樹脂封止部７によって行うことができる。すなわち、接合された連結部４２においては、冷媒の漏れを確実に防ぐために、シールを施すことが好ましい。本実施形態においては、このシールを、半導体素子２の絶縁確保等を目的とした樹脂封止部７によって兼ねることができる。その結果、部品点数の低減、製造工数の低減を図ることができる。
その他、実施形態２と同様の作用効果を有する。
【００８７】
なお、樹脂封止部７は、半導体素子２、リードフレーム３、絶縁部５を覆うと共に、冷却管４に接合されていればよく、必ずしも、図３０に示すように複数の冷却管４を覆う状態にて形成されている必要はない。すなわち、図示は省略するが、隣り合う冷却管４の間の間隙部４４にのみ樹脂封止部７を配置しつつ、樹脂封止部７によって積層部品群１１を覆うようにしてもよい。
【００８８】
（実施形態８）
本実施形態の電力変換装置１は、図３１に示すごとく、樹脂封止部７が連結部４２を覆うように配置されたものである。
すなわち、樹脂封止部７は、積層部品群１１と共に、積層部品群１１に対して横方向Ｙの両側に配された一対の連結部４２をも覆うように、形成されている。これにより、各連結部４２は、その全周から樹脂封止部７によって封止されることとなる。
その他の構成は、実施形態１と同様である。
【００８９】
本実施形態においては、連結部４２が樹脂封止部７によって封止される。そのため、連結部４２のシールを、樹脂封止部７によって行うことができる。すなわち、接合された連結部４２におけるシールを、半導体素子２の絶縁確保等を目的とした樹脂封止部７によって兼ねることができる。つまり、樹脂封止部７の役割として、半導体素子２の絶縁確保、積層部品群１１と冷却管４との一体化に加え、連結部４２のシールをも兼ねさせることができる。その結果、部品点数の低減、製造工数の低減を図ることができる。
【００９０】
また、樹脂封止部７を成形する際の金型を、冷却管４の外形を覆うような形状とすることができる。そのため、金型の構造を簡素化することができ、製造容易な電力変換装置１とすることができる。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。
【００９１】
（実施形態９）
本実施形態の電力変換装置１は、図３２に示すごとく、樹脂封止部７が、多数の冷却管４と多数の積層部品群１１とを積層した積層体の略全体を覆うようにしたものである。
樹脂封止部７を除く、冷却管４と積層部品群１１との積層体の構造自体は、実施形態１の図３に示す構造と同様である。そして、樹脂封止部７が、この積層体におけるすべての冷却管４及びすべての積層部品群１１を覆うように、形成されている。この場合、積層体におけるすべての冷却管４及びすべての積層部品群１１と、樹脂封止部７とによって、一つの半導体冷却アッシー１０が構成される。なお、パワー端子３１、冷媒導入部４２１及び冷媒排出部４２２は、樹脂封止部７から突出している。
その他の構成は、実施形態１と同様である。
【００９２】
本実施形態においては、樹脂封止部７を成形する際の金型を、積層体の外形を覆うような形状とすることができる。そのため、金型の構造をより簡素化することができ、一層製造容易な電力変換装置１とすることができる。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。
【００９３】
（実施形態１０）
本実施形態の電力変換装置１においては、図３３に示すごとく、正極パワー端子３１Ｐと負極パワー端子３１Ｎとが、互いの主面を対向させるように配置されている。
正極パワー端子３１Ｐ及び負極パワー端子３１Ｎは、それぞれ板状に形成されている。正極パワー端子３１Ｐの主面と、負極パワー端子３１Ｎの主面とは、いずれも積層方向Ｘを向いている。そして、積層方向Ｘにおいて、正極パワー端子３１Ｐの主面と負極パワー端子３１Ｎの主面とが、対向している。すなわち、積層方向Ｘからみたとき、正極パワー端子３１Ｐと負極パワー端子３１Ｎとが重なるように配置されている。なお、出力パワー端子３１Ｏは、正極パワー端子３１Ｐ及び負極パワー端子３１Ｎに対して、横方向Ｙに離れた位置に配置されている。
その他の構成は、実施形態２と同様である。
【００９４】
本実施形態においては、互いに逆方向の電流が流れる正極パワー端子３１Ｐと負極パワー端子３１Ｎとが、対向配置されている。これにより、インダクタンスを効果的に低減することができる。
その他、実施形態２と同様の作用効果を有する。
【００９５】
（実施形態１１）
本実施形態においては、図３４〜図３６に示すごとく、積層部品群１１を樹脂封止する方法の一形態を説明する。
すなわち、本実施形態は、上述した実施形態１における図１１の状態から、図１２の状態にするにあたっての、樹脂封止部７の成形方法の一形態である。
【００９６】
まず、図３４に示すごとく、一対の冷却管４の間に積層部品群１１が配置されたものを、積層方向Ｘから、下金型８１と上金型８２とによって挟持する。このとき、積層部品群１１における横方向Ｙの両側であって、一対の冷却管４の間に、略角柱状のスライド金型８３を配置する。この状態において、下金型８１と上金型８２と一対のスライド金型８３とに囲まれたキャビティ内に、樹脂を注入する。そして、樹脂を硬化させた後、下金型８１と上金型８２と一対のスライド金型８３とを外す。これにより、一対の冷却管４の間において、積層部品群１１を、樹脂封止部７にて封止する。すなわち、これにより、図１２に示すような、半導体冷却アッシー１０が得られる。
【００９７】
上記のように、一対のスライド金型８３を用いる場合、縦方向Ｚの一方に、金型をスライドさせることとなる。それゆえ、得られる樹脂封止部７の側面は、図３５、若しくは図３６に示すごとく、テーパ状に形成される。ここで、スライド金型８３を、パワー端子３１と反対側から抜き差しする場合には、図３５のような樹脂封止部７の形状とする。一方、スライド金型８３を、パワー端子３１側から抜き差しする場合には、図３６のような樹脂封止部７の形状とする。なお、図３５、図３６においては、テーパ形状をやや強調して記載しており、テーパの傾斜は、図に示すものよりも小さくすることができる。後述する図３８においても同様である。
本実施形態によれば、樹脂封止部７を良好に形成することができる。
【００９８】
（実施形態１２）
本実施形態においては、図３７、図３８に示すごとく、積層部品群１１を樹脂封止する方法の他の形態を説明する。
本実施形態においては、スライド金型８３を４本用いている。つまり、２本のスライド金型８３は、縦方向Ｚにおけるパワー端子３１側から抜き差しし、他の２本のスライド金型８３は、縦方向Ｚにおけるパワー端子３１側から抜き差しする。この場合、得られる磁子封止部７は、図３８に示すように、縦方向Ｚの中央部へ向かうほど横方向Ｙにおける樹脂封止部７の幅が大きくなるようなテーパ形状とする。
その他は、実施形態１１と同様である。
【００９９】
本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態に適用することが可能である。
【符号の説明】
【０１００】
１  電力変換装置
１０  半導体冷却アッシー
２  半導体素子
３  リードフレーム
４  冷却管
４１  冷媒流路
５  絶縁部
６  金属接合材
７  樹脂封止部
【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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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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