(57)【要約】【課題】  ノイズの影響を抑制した電力変換装置を提供する。【解決手段】  電力変換装置は、第１乃至第４ゲート端子及び第１乃至第４基準電位端子がこの順に配置される１又は複数の半導体モジュールと、第１ゲート駆動用端子及び第１電位端子を有し、第１及び第３半導体スイッチを駆動する第１駆動部と、第２ゲート駆動用端子及び第２電位端子を有し、第２及び第４半導体スイッチを駆動する第２駆動部と、第１及び第３ゲート端子と第１ゲート駆動用端子を接続する第１ゲート信号配線と、第１及び第３基準電位端子と第１電位端子を接続する第１基準電位配線とを有する第１配線板と、第２及び第４ゲート端子と第２ゲート駆動用端子を接続する第２ゲート信号配線と、第２及び第４基準電位端子と第２電位端子を接続する第２基準電位配線とを有する第２配線板であって、平面視で第１配線板と重なる部分において所定間隔を隔てて配置される第２配線板とを含む。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上アームに含まれる第１半導体スイッチの第１ゲート端子及び第１基準信号端子と、下アームに含まれる第２半導体スイッチの第２ゲート端子及び第２基準信号端子と、前記上アームに含まれる第３半導体スイッチの第３ゲート端子及び第３基準信号端子と、前記下アームに含まれる第４半導体スイッチの第４ゲート端子及び第４基準信号端子とがこの順に隣り合って配置される１又は複数の半導体モジュールと、
第１ゲート駆動用端子と第１電位端子とを有し、前記第１半導体スイッチ及び前記第３半導体スイッチの駆動制御を行う第１駆動部と、
第２ゲート駆動用端子と第２電位端子とを有し、前記第２半導体スイッチ及び前記第４半導体スイッチの駆動制御を行う第２駆動部と、
前記第１ゲート端子及び前記第３ゲート端子と前記第１ゲート駆動用端子とを接続する第１ゲート信号配線と、前記第１基準信号端子及び前記第３基準信号端子と前記第１電位端子とを接続する第１基準信号配線とを有する第１配線板と、
前記第２ゲート端子及び前記第４ゲート端子と前記第２ゲート駆動用端子とを接続する第２ゲート信号配線と、前記第２基準信号端子及び前記第４基準信号端子と前記第２電位端子とを接続する第２基準信号配線とを有する第２配線板であって、平面視で前記第１配線板と重なる部分において、前記第１配線板との間に所定の間隔を隔てて配置される第２配線板と
を含む、電力変換装置。
【請求項２】
前記所定の間隔は、前記第１配線板と前記第２配線板とが互いに受けるノイズのレベルが、所定レベル以下になる間隔である、請求項１記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記所定レベルは、前記第１半導体スイッチ、前記第２半導体スイッチ、前記第３半導体スイッチ、及び、前記第４半導体スイッチの動作に影響が生じない程度のレベルである、請求項２記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記第１配線板は、第１絶縁層を有し、前記第１ゲート信号配線は、前記第１絶縁層の一方の面に配設され、前記第１基準信号配線は、前記第１絶縁層の他方の面に配設され、
前記第２配線板は、第２絶縁層を有し、前記第２ゲート信号配線は、前記第２絶縁層の一方の面に配設され、前記第２基準信号配線は、前記第２絶縁層の他方の面に配設される、請求項１乃至３のいずれか一項記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記第１絶縁層及び前記第２絶縁層は、フレキシブル基板用の絶縁層であり、前記第１配線板及び前記第２配線板は、フレキシブル基板である、請求項４記載の電力変換装置。
【請求項６】
前記第１基準信号配線は、前記第１基準信号端子及び前記第３基準信号端子と前記第１電位端子との間で分岐しているとともに、前記第１ゲート信号配線は、前記第１ゲート端子及び前記第３ゲート端子と前記第１ゲート駆動用端子との間で分岐しており、前記第１絶縁層は、前記分岐した前記第１基準信号配線及び前記第１ゲート信号配線の配線形状に合わせて分岐した形状を有し、
前記第２基準信号配線は、前記第２基準信号端子及び前記第４基準信号端子と前記第２電位端子との間で分岐しているとともに、前記第２ゲート信号配線は、前記第２ゲート端子及び前記第４ゲート端子と前記第２ゲート駆動用端子との間で分岐しており、前記第２絶縁層は、前記分岐した前記第２基準信号配線及び前記第２ゲート信号配線の配線形状に合わせて分岐した形状を有する、請求項４又は５記載の電力変換装置。
【請求項７】
前記第１配線板の前記第１絶縁層は、前記第１ゲート端子、前記第３ゲート端子、前記第１基準信号端子、及び前記第３基準信号端子を挿通する第１貫通孔を有し、
前記第２配線板の前記第２絶縁層は、前記第２ゲート端子、前記第４ゲート端子、前記第２基準信号端子、及び前記第４基準信号端子を挿通する第２貫通孔を有し、
前記第１ゲート端子及び前記第３ゲート端子と、前記第１基準信号端子及び前記第３基準信号端子とは、前記第１絶縁層の第１貫通孔に挿通された状態で、前記第１ゲート信号配線と前記第１基準信号配線とにそれぞれ接続され、
前記第２ゲート端子及び前記第４ゲート端子と、前記第２基準信号端子及び前記第４基準信号端子とは、前記第２絶縁層の第２貫通孔に挿通された状態で、前記第２ゲート信号配線と前記第２基準信号配線とにそれぞれ接続される、請求項４乃至６のいずれか一項記載の電力変換装置。
【請求項８】
前記第１配線板の前記第１絶縁層は、前記第１ゲート駆動用端子及び前記第１電位端子を挿通する第３貫通孔を有し、
前記第２配線板の前記第１絶縁層は、前記第２ゲート駆動用端子及び前記第２電位端子を挿通する第４貫通孔を有し、
前記第１ゲート駆動用端子及び前記第１電位端子は、前記第１配線板の第３貫通孔に挿通された状態で、前記第１ゲート信号配線及び前記第１基準信号配線にそれぞれ接続され、
前記第２ゲート駆動用端子及び前記第２電位端子は、前記第２配線板の第４貫通孔に挿通された状態で、前記第２ゲート信号配線及び前記第２基準信号配線にそれぞれ接続される、請求項７記載の電力変換装置。
【請求項９】
前記第１ゲート信号配線の前記第１ゲート端子と前記第１ゲート駆動用端子との間の長さ、前記第１ゲート信号配線の前記第３ゲート端子と前記第１ゲート駆動用端子との間の長さ、前記第２ゲート信号配線の前記第２ゲート端子と前記第２ゲート駆動用端子との間の長さ、及び、前記第２ゲート信号配線の前記第４ゲート端子と前記第２ゲート駆動用端子との間の長さは、互いに等しい、請求項１乃至８のいずれか一項記載の電力変換装置。
【請求項１０】
前記第１基準信号配線の前記第１基準信号端子と前記第１電位端子との間の長さ、前記第１基準信号配線の前記第３基準信号端子と前記第１電位端子との間の長さ、前記第２基準信号配線の前記第２基準信号端子と前記第２電位端子との間の長さ、及び、前記第２基準信号配線の前記第４基準信号端子と前記第２電位端子との間の長さは、互いに等しい、請求項９記載の電力変換装置。
【請求項１１】
第１ゲート端子及び第１基準信号端子を有し、上アームに含まれる第１半導体スイッチと、第２ゲート端子及び第２基準信号端子を有し、下アームに含まれる第２半導体スイッチと、第３ゲート端子及び第３基準信号端子を有し、前記上アームに含まれる第３半導体スイッチと、第４ゲート端子及び第４基準信号端子を有し、前記下アームに含まれる第４半導体スイッチとを含む１又は複数の半導体モジュールであって、前記第１ゲート端子及び前記第１基準信号端子と、前記第２ゲート端子及び前記第２基準信号端子と、前記第３ゲート端子及び前記第３基準信号端子と、前記第４ゲート端子及び前記第４基準信号端子とがこの順に隣り合って配置される１又は複数の半導体モジュールと、
第１ゲート駆動用端子と第１電位端子とを有し、前記第１半導体スイッチ及び前記第３半導体スイッチの駆動制御を行う第１駆動部と、
第２ゲート駆動用端子と第２電位端子とを有し、前記第２半導体スイッチ及び前記第４半導体スイッチの駆動制御を行う第２駆動部と、
前記第１ゲート端子及び前記第３ゲート端子と前記第１ゲート駆動用端子とを接続する第１ゲート信号配線と、前記第１基準信号端子及び前記第３基準信号端子と前記第１電位端子とを接続する第１基準信号配線とを有する第１配線板と、
前記第２ゲート端子及び前記第４ゲート端子と前記第２ゲート駆動用端子とを接続する第２ゲート信号配線と、前記第２基準信号端子及び前記第４基準信号端子と前記第２電位端子とを接続する第２基準信号配線とを有する第２配線板であって、平面視で前記第１配線板と重なる部分において、前記第１配線板との間に所定の間隔を隔てて配置される第２配線板と
を含む、電力変換装置。
【請求項１２】
上アームに含まれる第１半導体スイッチの第１ゲート端子と、下アームに含まれる第２半導体スイッチの第２ゲート端子と、前記上アームに含まれる第３半導体スイッチの第３ゲート端子と、前記下アームに含まれる第４半導体スイッチの第４ゲート端子とがこの順に隣り合って配置される１又は複数の半導体モジュールと、
前記第１半導体スイッチ及び前記第３半導体スイッチの駆動制御を行う第１ゲート駆動部と、
前記第２半導体スイッチ及び前記第４半導体スイッチの駆動制御を行う第２ゲート駆動部と、
前記第１ゲート端子及び前記第３ゲート端子と前記第１ゲート駆動部とを接続する第１ゲート信号配線を有する第１配線板と、
前記第２ゲート端子及び前記第４ゲート端子と前記第２ゲート駆動部とを接続する第２ゲート信号配線を有する第２配線板であって、平面視で前記第１配線板と重なる部分において、前記第１配線板との間に所定の間隔を隔てて配置される第２配線板と
を含む、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】
従来、電力変換装置を構成し、前記電力変換装置の電力変換回路にゲート信号を与えるゲート駆動基板において、配線網が形成されたプリント板と、前記プリント板に実装され、前記配線網に接続され、前記ゲート信号を発生する複数のゲート駆動回路と、を備えたゲート駆動基板がある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２５２４９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来の電力変換装置において、上アームのスイッチング素子のゲートを駆動する配線と、下アームのスイッチング素子のゲートを駆動する配線とが近接して配置されると、上アームのスイッチング素子と下アームのスイッチング素子とは基準電位が異なるため、配線間の寄生容量の充放電に起因するノイズ、又は、誘導ノイズ等のノイズが生じうる。
【０００５】
このようなノイズが生じると、上アームのスイッチング素子、又は、下アームのスイッチング素子に誤動作が生じるおそれがある。
【０００６】
そこで、ノイズの影響を抑制した電力変換装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の実施の形態の電力変換装置は、上アームに含まれる第１半導体スイッチの第１ゲート端子及び第１基準信号端子と、下アームに含まれる第２半導体スイッチの第２ゲート端子及び第２基準信号端子と、前記上アームに含まれる第３半導体スイッチの第３ゲート端子及び第３基準信号端子と、前記下アームに含まれる第４半導体スイッチの第４ゲート端子及び第４基準信号端子とがこの順に隣り合って配置される１又は複数の半導体モジュールと、第１ゲート駆動用端子と第１電位端子とを有し、前記第１半導体スイッチ及び前記第３半導体スイッチの駆動制御を行う第１駆動部と、第２ゲート駆動用端子と第２電位端子とを有し、前記第２半導体スイッチ及び前記第４半導体スイッチの駆動制御を行う第２駆動部と、前記第１ゲート端子及び前記第３ゲート端子と前記第１ゲート駆動用端子とを接続する第１ゲート信号配線と、前記第１基準信号端子及び前記第３基準信号端子と前記第１電位端子とを接続する第１基準信号配線とを有する第１配線板と、前記第２ゲート端子及び前記第４ゲート端子と前記第２ゲート駆動用端子とを接続する第２ゲート信号配線と、前記第２基準信号端子及び前記第４基準信号端子と前記第２電位端子とを接続する第２基準信号配線とを有する第２配線板であって、平面視で前記第１配線板と重なる部分において、前記第１配線板との間に所定の間隔を隔てて配置される第２配線板とを含む。
【発明の効果】
【０００８】
ノイズの影響を抑制した電力変換装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】電力変換装置１００の回路構成を示す図である。
【図２】半導体モジュール１１０、１２０の外観を示す図である。
【図３】配線板１７０を示す図である。
【図４】図３（Ａ）、（Ｂ）のＡ−Ａ矢視断面を示す図である。
【図５】配線板１８０を示す図である。
【図６】電力変換装置１００を示す平面図である。
【図７】電力変換装置１００を示す側面図である。
【図８】図６のＢ−Ｂ矢視断面を示す図である。
【図９】実施の形態の変形例の配線板１７０Ｍを示す図である。
【図１０】実施の形態の変形例の配線板１８０Ｍを示す図である。
【図１１】電力変換装置１００Ｍを示す平面図である。
【図１２】電力変換装置１００Ｍを示す側面図である。
【図１３】配線部１７０Ｇ１、１７０Ｓ１の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の電力変換装置を適用した実施の形態について説明する。
【００１１】
＜実施の形態＞
図１は、電力変換装置１００の回路構成を示す図である。電力変換装置１００は、半導体モジュール１１０、１２０、ゲート駆動回路１３０、１４０、直流電源１５０、高電位側線路１６０Ｐ、低電位側線路１６０Ｎ、ゲート信号配線１７０Ｇ、１８０Ｇ、基準電位配線１７０Ｓ、１８０Ｓを含む。
【００１２】
電力変換装置１００は、一例として、３相交流電力のＵ相、Ｖ相、Ｗ相のうちのＵ相を出力する２レベルインバータである。Ｖ相、Ｗ相をそれぞれ出力する２つの電力変換装置の構成は、電力変換装置１００と同様である。
【００１３】
半導体モジュール１１０は、半導体スイッチ１１１及び１１２、ゲート接続端子１１１Ｇ、１１２Ｇ、ドレイン接続端子１１１Ｄ、ソース接続端子１１１Ｓ、１１２Ｓ、及び出力端子１１０ＳＤを有する。
【００１４】
半導体スイッチ１１１及び１１２は、それぞれ、第１半導体スイッチ及び第２半導体スイッチの一例である。ゲート接続端子１１１Ｇは、第１ゲート端子の一例であり、ソース接続端子１１１Ｓは、第１基準電位端子の一例である。ゲート接続端子１１２Ｇは、第２ゲート端子の一例であり、ソース接続端子１１２Ｓは、第２基準電位端子の一例である。
【００１５】
半導体モジュール１１０は、２つの半導体スイッチ１１１及び１１２をモジュール化して１つのパッケージにし、パッケージの外面にゲート接続端子１１１Ｇ、１１２Ｇ、ドレイン接続端子１１１Ｄ、ソース接続端子１１１Ｓ、１１２Ｓ、及び出力端子１１０ＳＤを設けたものである。半導体スイッチ１１１は、上アームに含まれ、半導体スイッチ１１２は下アームに含まれる。
【００１６】
半導体スイッチ１１１は、Ｎチャネル型のＭＯＳＦＥＴ(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)１１１Ａとダイオード１１１Ｂを有する。ＭＯＳＦＥＴ１１１Ａのゲート、ドレイン、ソースは、それぞれ、ゲート接続端子１１１Ｇ、ドレイン接続端子１１１Ｄ、及びソース接続端子１１１Ｓに接続される。
【００１７】
また、ＭＯＳＦＥＴ１１１Ａのドレインは、高電位側線路１６０Ｐに接続される。ＭＯＳＦＥＴ１１１Ａのソースは、ＭＯＳＦＥＴ１１２Ａのドレインと、出力端子１１０ＳＤとに接続される。ＭＯＳＦＥＴ１１１Ａのゲート電圧は、ソース接続端子１１１Ｓの基準電位に対するゲート接続端子１１１Ｇの電位で決まる。
【００１８】
ＭＯＳＦＥＴ１１１Ａは、オンになると、高電位側線路１６０Ｐから出力端子１１０ＳＤに電流を流す。ここでは、一例として、出力端子１１０ＳＤは、Ｕ相の交流電力を出力する端子であり、例えば、交流電動機のＵ相端子に接続される。
【００１９】
ダイオード１１１Ｂのカソード及びアノードは、それぞれ、ＭＯＳＦＥＴ１１１Ａのドレイン及びソースに接続される。ダイオード１１１Ｂは、ＭＯＳＦＥＴ１１１Ａに逆並列接続される還流ダイオードである。
【００２０】
半導体スイッチ１１２は、Ｎチャネル型のＭＯＳＦＥＴ１１２Ａとダイオード１１２Ｂを有する。ＭＯＳＦＥＴ１１２Ａのゲート及びソースは、それぞれ、ゲート接続端子１１２Ｇ及びソース接続端子１１２Ｓに接続される。
【００２１】
また、ＭＯＳＦＥＴ１１２Ａのソースは、低電位側線路１６０Ｎに接続される。ＭＯＳＦＥＴ１１２Ａのドレインは、ＭＯＳＦＥＴ１１１Ａのソースと、出力端子１１０ＳＤとに接続される。
【００２２】
ＭＯＳＦＥＴ１１２Ａのゲート電圧は、ソース接続端子１１２Ｓの基準電位に対するゲート接続端子１１２Ｇの電位で決まる。ＭＯＳＦＥＴ１１２Ａは、オンになると、出力端子１１０ＳＤから低電位側線路１６０Ｎに電流を流す。
【００２３】
ダイオード１１２Ｂのカソード及びアノードは、それぞれ、ＭＯＳＦＥＴ１１２Ａのドレイン及びソースに接続される。ダイオード１１２Ｂは、ＭＯＳＦＥＴ１１２Ａに逆並列接続される還流ダイオードである。
【００２４】
半導体モジュール１２０は、半導体モジュール１１０と並列に接続され、半導体モジュール１１０と同様の構成を有する。半導体モジュール１２０は、２つの半導体スイッチ１２１及び１２２をモジュール化して１つのパッケージにし、パッケージの外面にゲート接続端子１２１Ｇ、１２２Ｇ、ドレイン接続端子１２１Ｄ、ソース接続端子１２１Ｓ、１２２Ｓ、及び出力端子１２０ＳＤを設けた構成を有する。半導体スイッチ１２１は、上アームに含まれ、半導体スイッチ１２２は下アームに含まれる。
【００２５】
半導体スイッチ１２１及び１２２は、それぞれ、第３半導体スイッチ及び第４半導体スイッチの一例である。ゲート接続端子１２１Ｇは、第３ゲート端子の一例であり、ソース接続端子１２１Ｓは、第３基準電位端子の一例である。ゲート接続端子１２２Ｇは、第４ゲート端子の一例であり、ソース接続端子１２２Ｓは、第４基準電位端子の一例である。
【００２６】
半導体スイッチ１２１は、Ｎチャネル型のＭＯＳＦＥＴ１２１Ａとダイオード１２１Ｂを有する。ＭＯＳＦＥＴ１２１Ａのゲート、ドレイン、ソースは、それぞれ、ゲート接続端子１２１Ｇ、ドレイン接続端子１２１Ｄ、及びソース接続端子１２１Ｓに接続される。
【００２７】
また、ＭＯＳＦＥＴ１２１Ａのドレインは、高電位側線路１６０Ｐに接続される。ＭＯＳＦＥＴ１２１Ａのソースは、ＭＯＳＦＥＴ１２２Ａのドレインと、出力端子１２０ＳＤとに接続される。
【００２８】
ＭＯＳＦＥＴ１２１Ａのゲート電圧は、ソース接続端子１２１Ｓの基準電位に対するゲート接続端子１２１Ｇの電位で決まる。ＭＯＳＦＥＴ１２１Ａは、オンになると、高電位側線路１６０Ｐから電流を出力端子１２０ＳＤに流す。
【００２９】
ダイオード１２１Ｂのカソード及びアノードは、それぞれ、ＭＯＳＦＥＴ１２１Ａのドレイン及びソースに接続される。ダイオード１２１Ｂは、ＭＯＳＦＥＴ１２１Ａに逆並列接続される還流ダイオードである。
【００３０】
半導体スイッチ１２２は、Ｎチャネル型のＭＯＳＦＥＴ１２２Ａとダイオード１２２Ｂを有する。ＭＯＳＦＥＴ１２２Ａのゲート及びソースは、それぞれ、ゲート接続端子１２２Ｇ及びソース接続端子１２２Ｓに接続される。
【００３１】
また、ＭＯＳＦＥＴ１２２Ａのソースは、低電位側線路１６０Ｎに接続される。ＭＯＳＦＥＴ１２２Ａのドレインは、ＭＯＳＦＥＴ１２１Ａのソースと、出力端子１２０ＳＤとに接続される。
【００３２】
ＭＯＳＦＥＴ１２２Ａのゲート電圧は、ソース接続端子１２２Ｓの基準電位に対するゲート接続端子１２２Ｇの電位で決まる。ＭＯＳＦＥＴ１２２Ａは、オンになると、出力端子１２０ＳＤから低電位側線路１６０Ｎに電流を流す。
【００３３】
ダイオード１２２Ｂのカソード及びアノードは、それぞれ、ＭＯＳＦＥＴ１２２Ａのドレイン及びソースに接続される。ダイオード１２２Ｂは、ＭＯＳＦＥＴ１２２Ａに逆並列接続される還流ダイオードである。
【００３４】
なお、ここでは、電力変換装置１００が２つの半導体モジュール１１０、１２０を含む形態について説明するが、半導体モジュール１１０、１２０は、一体化された１つの半導体モジュールであってもよい。また、半導体スイッチ１１１、１１２、１２１、１２２がそれぞれ別々の（４個の）半導体モジュールであってもよい。半導体モジュール１１０、１２０は、１又は複数の半導体モジュールの一例である。
【００３５】
ゲート駆動回路１３０は、ゲート駆動用端子１３１及び電位端子１３２を有し、上アームのＭＯＳＦＥＴ１１１Ａ及び１２１Ａの駆動制御（スイッチング制御）を行う。ゲート駆動回路１３０は、第１駆動部の一例である。ゲート駆動用端子１３１及び電位端子１３２は、それぞれ、第１ゲート駆動用端子及び第１電位端子の一例である。
【００３６】
ゲート駆動用端子１３１は、ゲート信号配線１７０Ｇを介して半導体モジュール１１０のゲート接続端子１１１Ｇと、半導体モジュール１２０のゲート接続端子１２１Ｇとに接続されている。
【００３７】
電位端子１３２は、基準電位配線１７０Ｓを介して半導体モジュール１１０のソース接続端子１１１Ｓと、半導体モジュール１２０のソース接続端子１２１Ｓとに接続されている。
【００３８】
ゲート駆動回路１３０は、電位端子１３２の電位に対するゲート駆動用端子１３１の電位で表されるＨ(High)レベルとＬ(Low)レベルの電圧の区間の幅を変調するＰＷＭ（Pulse Width Modulation:パルス幅変調）駆動信号を生成し、ＭＯＳＦＥＴ１１１Ａ及び１２１Ａのスイッチング制御を行う。ＭＯＳＦＥＴ１１１Ａ及び１２１Ａは、Ｎチャネル型であるため、ゲートにＨレベルの駆動信号が入力されるとオンになり、Ｌレベルの駆動信号が入力されるとオフになる。このようなゲート駆動回路１３０は、例えば、ロジックＩＣ(Integrated Circuit)とディスクリート半導体等で実現される。
【００３９】
ゲート駆動回路１４０は、ゲート駆動用端子１４１及び電位端子１４２を有し、下アームのＭＯＳＦＥＴ１１２Ａ及び１２２Ａの駆動制御（スイッチング制御）を行う。ゲート駆動回路１４０は、第２駆動部の一例である。ゲート駆動用端子１４１及び電位端子１４２は、それぞれ、第２ゲート駆動用端子及び第２電位端子の一例である。
【００４０】
ゲート駆動用端子１４１は、ゲート信号配線１８０Ｇを介して半導体モジュール１１０のゲート接続端子１１２Ｇと、半導体モジュール１２０のゲート接続端子１２２Ｇとに接続されている。
【００４１】
電位端子１４２は、基準電位配線１８０Ｓを介して半導体モジュール１１０のソース接続端子１１２Ｓと、半導体モジュール１２０のソース接続端子１２２Ｓとに接続されている。
【００４２】
ゲート駆動回路１４０は、ゲート駆動回路１３０と同様に、電位端子１４２の電位に対するゲート駆動用端子１４１の電位で表されるＰＷＭ駆動信号を生成し、ＭＯＳＦＥＴ１１２Ａ及び１２２Ａのスイッチング制御を行う。このようなゲート駆動回路１４０は、例えば、ロジックＩＣとディスクリート半導体等で実現される。
【００４３】
直流電源１５０は、高電位側線路１６０Ｐと低電位側線路１６０Ｎとの間に接続される。直流電源１５０の出力電圧は、電力変換装置１００の用途に応じて設定すればよい。なお、直流電源１５０の代わりにコンデンサを用いてもよい。
【００４４】
高電位側線路１６０Ｐは、直流電源１５０の正極性（＋）端子と、半導体モジュール１１０のドレイン接続端子１１１Ｄと、半導体モジュール１２０のドレイン接続端子１２１Ｄとを接続する線路である。
【００４５】
低電位側線路１６０Ｎは、直流電源１５０の負極性（−）端子と、半導体モジュール１１０のソース接続端子１１２Ｓと、半導体モジュール１２０のソース接続端子１２２Ｓとを接続する線路である。このような高電位側線路１６０Ｐ及び低電位側線路１６０Ｎとしては、例えば、銅配線バスバーを用いることができる。
【００４６】
ゲート信号配線１７０Ｇ及び基準電位配線１７０Ｓは、一例として、フレキシブル基板に設けられる。同様に、ゲート信号配線１８０Ｇ及び基準電位配線１８０Ｓは、一例として、フレキシブル基板に設けられる。ゲート信号配線１７０Ｇ、基準電位配線１７０Ｓ、ゲート信号配線１８０Ｇ、及び基準電位配線１８０Ｓの詳細については、図５乃至図８を用いて後述する。
【００４７】
図２は、半導体モジュール１１０、１２０の外観を示す図である。ここでは、ＸＹＺ座標系を用いて説明する。
【００４８】
半導体モジュール１１０は、樹脂等の絶縁体製の筐体１１０Ａを有し、筐体１１０Ａの内部に半導体スイッチ１１１、１１２（図１参照）を内蔵する。筐体１１０Ａの両端には、２つの孔部１１０Ａ１、１１０Ａ２が設けられている。孔部１１０Ａ１、１１０Ａ２は、半導体モジュール１１０をＺ軸負方向側に配置されるヒートシンクに取りける際に、固定用のねじ又はボルトを挿通する孔部である。
【００４９】
同様に、半導体モジュール１２０は、樹脂等の絶縁体製の筐体１２０Ａを有し、筐体１２０Ａの内部に、半導体スイッチ１２１、１２２（図１参照）を内蔵する。筐体１２０Ａの両端には、半導体モジュール１２０をヒートシンクに取りける際に固定用のねじ又はボルトを挿通する２つの孔部１２０Ａ１、１２０Ａ２が設けられている。
【００５０】
半導体モジュール１１０のゲート接続端子１１１Ｇ、１１２Ｇ、ドレイン接続端子１１１Ｄ、ソース接続端子１１１Ｓ、１１２Ｓ、及び出力端子１１０ＳＤは、筐体１１０Ａの上面から突出するピンである。
【００５１】
各端子の数は次の通りである。ゲート接続端子１１１Ｇ、１１２Ｇは１つずつであり、ドレイン接続端子１１１Ｄは２つであり、ソース接続端子１１１Ｓは１つであり、ソース接続端子１１２Ｓは３つであり、出力端子１１０ＳＤは２つである。
【００５２】
筐体１１０Ａの上面のＹ軸負方向側には、ゲート接続端子１１１Ｇ、１１２Ｇとソース接続端子１１１Ｓ、１１２Ｓとが配列されている。ゲート接続端子１１１Ｇとソース接続端子１１１Ｓとは、ゲート電圧をＭＯＳＦＥＴ１１１Ａのゲートに印加するために対として用いられるため、筐体１１０Ａの上面のＹ軸負方向側において、近接して配置されている。
【００５３】
また、ゲート接続端子１１２Ｇとソース接続端子１１２Ｓとは、ゲート電圧をＭＯＳＦＥＴ１１２Ａのゲートに印加するために対として用いられるため、筐体１１０Ａの上面のＹ軸負方向側において、近接して配置されている。ゲート接続端子１１２Ｇとソース接続端子１１２Ｓの位置は、ゲート接続端子１１１Ｇとソース接続端子１１１ＳのＸ軸正方向側である。
【００５４】
残りの６個の端子（２つのドレイン接続端子１１１Ｄ、２つのソース接続端子１１２Ｓ、及び２つの出力端子１１０ＳＤ）は、ゲート接続端子１１１Ｇ、１１２Ｇ及びソース接続端子１１１Ｓ、１１２ＳよりもＹ軸正方向側において、３行（Ｙ軸方向）×２列（Ｘ軸方向）で配列されている。
【００５５】
半導体モジュール１２０は、半導体モジュール１１０と同様の構成を有する。ゲート接続端子１２１Ｇ、１２２Ｇ、ドレイン接続端子１２１Ｄ、ソース接続端子１２１Ｓ、１２２Ｓ、及び出力端子１２０ＳＤは、筐体１２０Ａの上面から突出するピンであり、本数は、半導体モジュール１１０の対応する端子と同数である。
【００５６】
筐体１２０Ａの上面のＹ軸負方向側には、ゲート接続端子１２１Ｇ、１２２Ｇとソース接続端子１２１Ｓ、１２２Ｓとが配列されている。ゲート接続端子１２１Ｇとソース接続端子１２１Ｓとは、ゲート電圧をＭＯＳＦＥＴ１２１Ａのゲートに印加するために対として用いられるため、筐体１２０Ａの上面のＹ軸負方向側において、近接して配置されている。
【００５７】
また、ゲート接続端子１２２Ｇとソース接続端子１２２Ｓとは、ゲート電圧をＭＯＳＦＥＴ１２２Ａのゲートに印加するために対として用いられるため、筐体１２０Ａの上面のＹ軸負方向側において、近接して配置されている。ゲート接続端子１２２Ｇとソース接続端子１２２Ｓの位置は、ゲート接続端子１２１Ｇとソース接続端子１２１ＳのＸ軸正方向側である。
【００５８】
残りの６個の端子（２つのドレイン接続端子１２１Ｄ、２つのソース接続端子１２２Ｓ、及び２つの出力端子１２０ＳＤ）は、ゲート接続端子１２１Ｇ、１２２Ｇ及びソース接続端子１２１Ｓ、１２２ＳよりもＹ軸正方向側において、３行（Ｙ軸方向）×２列（Ｘ軸方向）で配列されている。
【００５９】
上述のような半導体モジュール１１０、１２０は、図２に示すように、Ｘ軸方向に隣り合う形で配置される。このため、４組のゲート接続端子及びソース接続端子（ゲート接続端子１１１Ｇ及びソース接続端子１１１Ｓ、ゲート接続端子１１２Ｇ及びソース接続端子１１２Ｓ、ゲート接続端子１２１Ｇ及びソース接続端子１２１Ｓ、及び、ゲート接続端子１２２Ｇ及びソース接続端子１２２Ｓ）は、この順にＸ軸負方向側からＸ軸正方向側に配置される。
【００６０】
すなわち、２組の上アーム用のゲート接続端子１１１Ｇ、１２１Ｇ及びソース接続端子１１１Ｓ、１２１Ｓと、２組の下アーム用のゲート接続端子１１２Ｇ、１２２Ｇ及びソース接続端子１１２Ｓ、１２２Ｓとが交互に配列されることになる。
【００６１】
図３は、配線板１７０を示す図である。図３（Ａ）には表面側を示し、図３（Ｂ）には裏面側を示す。図４は、図３（Ａ）、（Ｂ）のＡ−Ａ矢視断面を示す図である。図３（Ａ）、（Ｂ）、及び図４では図２と共通のＸＹＺ座標系を用いて説明する。
【００６２】
配線板１７０は、フレキシブル基板であり、絶縁層１７０Ａ、ゲート信号配線１７０Ｇ、及び基準電位配線１７０Ｓを有する。配線板１７０は、絶縁層１７０Ａの両面にそれぞれゲート信号配線１７０Ｇと基準電位配線１７０Ｓを設けたラミネート構造を有する。ゲート信号配線１７０Ｇと基準電位配線１７０Ｓの表面には保護膜等が設けられていてもよい。
【００６３】
配線板１７０は、第１配線板の一例であり、絶縁層１７０Ａは、第１絶縁層の一例であり、ゲート信号配線１７０Ｇは、第１ゲート信号配線の一例であり、基準電位配線１７０Ｓは、第１基準電位配線の一例である。
【００６４】
絶縁層１７０Ａは、絶縁部１７０Ａ０、１７０Ａ１、１７０Ａ２、及び、分岐部１７０Ａ３を有する。絶縁層１７０Ａは、例えば、ポリイミド樹脂のように可撓性のあるフレキシブル基板用の絶縁層であり、絶縁部１７０Ａ０の端部１７０Ａ０１からＹ軸正方向に伸延し、分岐部１７０Ａ３で絶縁部１７０Ａ１と１７０Ａ２とに分岐している。
【００６５】
絶縁部１７０Ａ１は、分岐部１７０Ａ３からＸ軸負方向に伸延し、Ｙ軸正方向に向きを変えて端部１７０Ａ１１まで伸延している。絶縁部１７０Ａ２は、分岐部１７０Ａ３からＸ軸正方向に伸延し、Ｙ軸正方向に向きを変えて端部１７０Ａ２１まで伸延している。
【００６６】
ゲート信号配線１７０Ｇは、絶縁層１７０ＡのＺ軸正方向側の面に配置されている。ゲート信号配線１７０Ｇは、絶縁層１７０Ａと同様の平面視での形状を有しており、配線部１７０Ｇ０、１７０Ｇ１、１７０Ｇ２、及び、分岐部１７０Ｇ３を有する。ゲート信号配線１７０Ｇは、例えば、絶縁層１７０ＡのＺ軸正方向側の面に設けられた銅箔をパターニングすることによって作製することができる。
【００６７】
配線部１７０Ｇ０は、端部１７０Ｇ０１からＹ軸正方向に伸延し、分岐部１７０Ｇ３で配線部１７０Ｇ１及び１７０Ｇ２に接続されている。配線部１７０Ｇ０は、端部１７０Ｇ０１の近傍に貫通孔１７１Ｇ０を有する。貫通孔１７１Ｇ０は、ゲート信号配線１７０Ｇだけでなく、絶縁層１７０Ａ及び基準電位配線１７０Ｓも貫通している。
【００６８】
配線部１７０Ｇ１は、分岐部１７０Ｇ３からＸ軸負方向に伸延し、Ｙ軸正方向に向きを変えて端部１７０Ｇ１１まで伸延している。配線部１７０Ｇ１は、端部１７０Ｇ１１の近傍に貫通孔１７１Ｇ１を有する。貫通孔１７１Ｇ１は、図４に示すように、ゲート信号配線１７０Ｇだけでなく、絶縁層１７０Ａ及び基準電位配線１７０Ｓも貫通している。また、配線部１７０Ｇ１は、貫通孔１７１Ｇ１の内壁面に設けられるビア１７４Ｇ１を有する。ビア１７４Ｇ１は、例えば、電解めっき処理で銅めっき層を貫通孔１７１Ｇ１の内壁面に形成することによって作製することができる。なお、貫通孔１７１Ｇ０の断面構造は、貫通孔１７１Ｇ１と同様である。
【００６９】
配線部１７０Ｇ２は、分岐部１７０Ｇ３からＸ軸正方向に伸延し、Ｙ軸正方向に向きを変えて端部１７０Ｇ２１まで伸延している。配線部１７０Ｇ２は、端部１７０Ｇ２１の近傍に貫通孔１７１Ｇ２を有する。貫通孔１７１Ｇ２は、貫通孔１７１Ｇ１と同様に、ゲート信号配線１７０Ｇだけでなく、絶縁層１７０Ａ及び基準電位配線１７０Ｓも貫通している。また、配線部１７０Ｇ２は、貫通孔１７１Ｇ２の内壁面に設けられるビア（ビア１７４Ｇ１と同様のビア）を有する。
【００７０】
基準電位配線１７０Ｓは、絶縁層１７０ＡのＺ軸負方向側の面に配置されている。基準電位配線１７０Ｓは、平面視で絶縁層１７０Ａ及びゲート信号配線１７０Ｇと同様の形状を有しており、配線部１７０Ｓ０、１７０Ｓ１、１７０Ｓ２、及び、分岐部１７０Ｓ３を有する。基準電位配線１７０Ｓは、例えば、絶縁層１７０ＡのＺ軸負方向側の面に設けられた銅箔をパターニングすることによって作製することができる。
【００７１】
配線部１７０Ｓ０は、平面視で配線部１７０Ｇ０と重なる位置に配置されている。配線部１７０Ｓ０は、端部１７０Ｓ０１からＹ軸正方向に伸延し、分岐部１７０Ｓ３で配線部１７０Ｓ１と１７０Ｓ２とに接続されている。端部１７０Ｓ０１の位置は、端部１７０Ｇ０１よりもＹ軸負方向側である。
【００７２】
配線部１７０Ｓ０は、端部１７０Ｓ０１と分岐部１７０Ｓ３との間に、貫通孔１７１Ｓ０及び開口部１７２Ｓ０を有する。貫通孔１７１Ｓ０は、平面視で円形状に開口されており、端部１７０Ｓ０１の近傍に位置し、基準電位配線１７０Ｓだけでなく、絶縁層１７０Ａ及びゲート信号配線１７０Ｇも貫通している。開口部１７２Ｓ０は、平面視で円形状の開口部であり、貫通孔１７１Ｓ０と分岐部１７０Ｓ３との間に位置し、絶縁層１７０Ａを表出している。
【００７３】
配線部１７０Ｓ１は、分岐部１７０Ｓ３からＸ軸負方向に伸延し、Ｙ軸正方向に向きを変えて端部１７０Ｓ１１まで伸延している。配線部１７０Ｓ１は、端部１７０Ｓ１１側に貫通孔１７１Ｓ１及び開口部１７２Ｓ１を有する。貫通孔１７１Ｓ１は、平面視で円形状に開口されており、図４に示すように、基準電位配線１７０Ｓだけでなく、絶縁層１７０Ａ及びゲート信号配線１７０Ｇも貫通している。また、配線部１７０Ｓ１は、貫通孔１７１Ｓ１の内壁面に設けられるビア１７４Ｓ１を有する。ビア１７４Ｓ１は、例えば、電解めっき処理で銅めっき層を貫通孔１７１Ｓ１の内壁面に形成することによって作製することができる。
【００７４】
開口部１７２Ｓ１は、平面視で円形状の開口部であり、図４に示すように、絶縁層１７０Ａを表出している。なお、上述した貫通孔１７１Ｓ０及び開口部１７２Ｓ０の断面形状は、貫通孔１７１Ｓ１及び開口部１７２Ｓ１と同様である。また、端部１７０Ｓ１１の位置は、端部１７０Ｇ１１よりもＹ軸正方向側である。
【００７５】
配線部１７０Ｓ２は、分岐部１７０Ｓ３からＸ軸正方向に伸延し、Ｙ軸正方向に向きを変えて端部１７０Ｓ２１まで伸延している。配線部１７０Ｓ２は、端部１７０Ｓ２１側に貫通孔１７１Ｓ２及び開口部１７２Ｓ２を有する。貫通孔１７１Ｓ２は、平面視で円形状に開口されており、図４に示す貫通孔１７１Ｓ１と同様に、基準電位配線１７０Ｓだけでなく、絶縁層１７０Ａ及びゲート信号配線１７０Ｇも貫通している。開口部１７２Ｓ２は、図４に示す開口部１７２Ｓ１と同様に、平面視で円形状の開口部であり、絶縁層１７０Ａを表出している。また、端部１７０Ｓ２１の位置は、端部１７０Ｇ２１よりもＹ軸正方向側である。
【００７６】
また、配線部１７０Ｇ１は、絶縁層１７０ＡのＺ軸負方向側の面において、開口部１７２Ｓ１の内部に配設される接続部１７２Ｇ１を有する。接続部１７２Ｇ１は、図３（Ｂ）に示すように、円環状の部材であり、図４に示すように中央には貫通孔１７１Ｇ１が位置している。接続部１７２Ｇ１は、ビア１７４Ｇ１を介して配線部１７０Ｇ１に接続されている。
【００７７】
同様に、配線部１７０Ｇ０は、絶縁層１７０ＡのＺ軸負方向側の面において、開口部１７２Ｓ０の内部に配設される接続部１７２Ｇ０を有する。接続部１７２Ｇ０は、図３（Ｂ）に示すように、円環状の部材であり、中央には貫通孔１７１Ｇ０が位置している。接続部１７２Ｇ０は、ビア１７４Ｇ１と同様のビアを介して配線部１７０Ｇ０に接続されている。
【００７８】
また、配線部１７０Ｇ２は、絶縁層１７０ＡのＺ軸負方向側の面において、開口部１７２Ｓ２の内部に配設される接続部１７２Ｇ２を有する。接続部１７２Ｇ２は、図３（Ｂ）に示すように、円環状の部材であり、中央には貫通孔１７１Ｇ２が位置している。接続部１７２Ｇ２は、ビア１７４Ｇ１と同様のビアを介して配線部１７０Ｇ２に接続されている。
【００７９】
また、配線部１７０Ｓ１は、絶縁層１７０ＡのＺ軸正方向側の面に配置される接続部１７３Ｓ１を有する。接続部１７３Ｓ１は、図３（Ａ）に示すように円環状の部材であり、端部１７０Ｇ１１よりもＹ軸正方向側に位置する。接続部１７３Ｓ１の中央には貫通孔１７１Ｓ１が位置する。接続部１７３Ｓ１は、ビア１７４Ｓ１を介して配線部１７０Ｓ１に接続されている。
【００８０】
同様に、配線部１７０Ｓ０は、絶縁層１７０ＡのＺ軸正方向側の面に配置される接続部１７３Ｓ０を有する。接続部１７３Ｓ０は、図３（Ａ）に示すように円環状の部材であり、端部１７０Ｇ０１よりもＹ軸負方向側に位置する。接続部１７３Ｓ０の中央には貫通孔１７１Ｓ０が位置する。接続部１７３Ｓ０は、ビア１７４Ｓ１と同様のビアを介して配線部１７０Ｓ０に接続されている。
【００８１】
また、配線部１７０Ｓ２は、絶縁層１７０ＡのＺ軸正方向側の面に配置される接続部１７３Ｓ２を有する。接続部１７３Ｓ２は、図３（Ａ）に示すように円環状の部材であり、端部１７０Ｇ２１よりもＹ軸正方向側に位置する。接続部１７３Ｓ２の中央には貫通孔１７１Ｓ２が位置する。接続部１７３Ｓ２は、ビア１７４Ｓ１と同様のビアを介して配線部１７０Ｓ２に接続されている。
【００８２】
以上のような構成のゲート信号配線１７０Ｇでは、端部１７０Ｇ０１から端部１７０Ｇ１１までの長さと、端部１７０Ｇ０１から端部１７０Ｇ２１までの長さとが等しくなるように設定されている。
【００８３】
また、基準電位配線１７０Ｓは、端部１７０Ｓ０１から端部１７０Ｓ１１までの長さと、端部１７０Ｓ０１から端部１７０Ｓ２１までの長さとが等しくなるように設定されている。
【００８４】
図５は、配線板１８０を示す図である。図５（Ａ）には表面側を示し、図５（Ｂ）には裏面側を示す。図５（Ａ）、（Ｂ）では図２乃至図４と共通のＸＹＺ座標系を用いて説明する。
【００８５】
配線板１８０は、絶縁層１８０Ａ、ゲート信号配線１８０Ｇ及び基準電位配線１８０Ｓを有する。配線板１８０は、絶縁層１８０Ａの両面にそれぞれゲート信号配線１８０Ｇと基準電位配線１８０Ｓを設けたラミネート構造を有し、ゲート信号配線１８０Ｇと基準電位配線１８０Ｓの表面には保護膜等が設けられていてもよい。
【００８６】
配線板１８０、絶縁層１８０Ａ、ゲート信号配線１８０Ｇ、及び基準電位配線１８０Ｓは、配線板１７０、ゲート信号配線１７０Ｇ、及び基準電位配線１７０Ｓ（図３及び図４参照）と同様の構成を有する。
【００８７】
配線板１８０、絶縁層１８０Ａ、ゲート信号配線１８０Ｇ、及び基準電位配線１８０Ｓの構成は、配線板１７０、絶縁層１７０Ａ、ゲート信号配線１７０Ｇ、及び基準電位配線１７０Ｓ（図３及び図４参照）の１７０番台の符号を１８０番台に置き換えたものである。このため、ここでは、簡単に説明する。
【００８８】
配線板１８０は、フレキシブル基板であり、絶縁層１８０Ａ、ゲート信号配線１８０Ｇ、及び基準電位配線１８０Ｓを有する。絶縁層１８０Ａは、絶縁部１８０Ａ０、１８０Ａ１、１８０Ａ２、及び、分岐部１８０Ａ３を有する。
【００８９】
配線板１８０は、第２配線板の一例であり、絶縁層１８０Ａは、第２絶縁層の一例であり、ゲート信号配線１８０Ｇは、第２ゲート信号配線の一例であり、基準電位配線１８０Ｓは、第２基準電位配線の一例である。
【００９０】
ゲート信号配線１８０Ｇは、絶縁層１８０ＡのＺ軸正方向側の面に配置されており、配線部１８０Ｇ０、１８０Ｇ１、１８０Ｇ２、及び、分岐部１８０Ｇ３を有する。ゲート信号配線１８０Ｇは、例えば、絶縁層１８０ＡのＺ軸正方向側の面に設けられた銅箔をパターニングすることによって作製することができる。
【００９１】
配線部１８０Ｇ０は、端部１８０Ｇ０１、貫通孔１８１Ｇ０、及び接続部１８２Ｇ０を有する。また、配線部１８０Ｇ１は、端部１８０Ｇ１１、貫通孔１８１Ｇ１、及び接続部１８２Ｇ１を有する。配線部１８０Ｇ２は、端部１８０Ｇ２１、貫通孔１８１Ｇ２、及び接続部１８２Ｇ２を有する。
【００９２】
基準電位配線１８０Ｓは、絶縁層１８０ＡのＺ軸負方向側の面に配置されており、配線部１８０Ｓ０、１８０Ｓ１、１８０Ｓ２、及び、分岐部１８０Ｓ３を有する。基準電位配線１８０Ｓは、例えば、絶縁層１８０ＡのＺ軸負方向側の面に設けられた銅箔をパターニングすることによって作製することができる。
【００９３】
配線部１８０Ｓ０は、端部１８０Ｓ０１、貫通孔１８１Ｓ０、開口部１８２Ｓ０、及び接続部１８３Ｓ０を有する。配線部１８０Ｓ１は、端部１８０Ｓ１１、貫通孔１８１Ｓ１、開口部１８２Ｓ１、及び接続部１８３Ｓ１を有する。配線部１８０Ｓ２は、端部１８０Ｓ２１、貫通孔１８１Ｓ２、開口部１８２Ｓ２、及び接続部１８３Ｓ２を有する。
【００９４】
図６は、電力変換装置１００を示す平面図であり、図７は、電力変換装置１００を示す側面図である。図８は、図６のＢ−Ｂ矢視断面を示す図である。
【００９５】
ゲート駆動回路１３０は、基板１３０Ａ、ゲート駆動用端子１３１、及び電位端子１３２を有し、ゲート駆動回路１４０は、基板１４０Ａ、ゲート駆動用端子１４１、及び電位端子１４２を有する。ゲート駆動用端子１３１及び電位端子１３２と、ゲート駆動用端子１４１及び電位端子１４２とは、ピン状の端子である。
【００９６】
ゲート駆動回路１３０と１４０は、基板１３０Ａと１４０Ａの高さは等しいが、ゲート駆動用端子１４１及び電位端子１４２のピンの高さは、ゲート駆動用端子１３１及び電位端子１３２のピンの高さよりも高い。
【００９７】
また、半導体モジュール１１０のゲート接続端子１１１Ｇ及びソース接続端子１１１Ｓと、半導体モジュール１２０のゲート接続端子１２１Ｇ及びソース接続端子１２１Ｓとの高さは、すべて等しい。
【００９８】
配線板１７０は、半導体モジュール１１０のゲート接続端子１１１Ｇ及びソース接続端子１１１Ｓと、半導体モジュール１２０のゲート接続端子１２１Ｇ及びソース接続端子１２１Ｓとを、ゲート駆動回路１３０のゲート駆動用端子１３１及び電位端子１３２に接続するために用いられる。すなわち、配線板１７０は、半導体モジュール１１０の上アームの半導体スイッチ１１１、及び、半導体モジュール１２０の上アームの半導体スイッチ１２１と、ゲート駆動回路１３０とを接続するために用いられる。
【００９９】
具体的には、図８に示すように、ゲート接続端子１１１Ｇは、貫通孔１７１Ｇ１に挿入されて、Ｚ軸正方向側から施されるはんだ（図示を省略）で配線部１７０Ｇ１に接続される。ゲート接続端子１１１Ｇは、はんだによって、ビア１７４Ｇ１に接続され、これにより、ゲート接続端子１１１Ｇは、配線部１７０Ｇ１と接続部１７２Ｇ１に接続されることになる。なお、はんだがゲート接続端子１１１Ｇとビア１７４Ｇ１との間に染み込む場合には、ゲート接続端子１１１Ｇは、はんだによって、接続部１７２Ｇ１にも接合される。また、ソース接続端子１１１Ｓは、貫通孔１７１Ｓ１（図３（Ａ）、図４参照）に挿入されて、ゲート接続端子１１１Ｇと同様に、はんだで接続部１７３Ｓ１に接続される。
【０１００】
また、ゲート接続端子１２１Ｇは、貫通孔１７１Ｇ２に挿入されて、はんだで配線部１７０Ｇ２に接続され、ソース接続端子１２１Ｓは、貫通孔１７１Ｓ２（図３（Ｂ）参照）に挿入されて、はんだで接続部１７３Ｓ２に接続される。
【０１０１】
また、ゲート駆動用端子１３１は、貫通孔１７１Ｇ０に挿入されて、はんだで配線部１７０Ｇ０に接続される。電位端子１３２は、貫通孔１７１Ｓ０（図３（Ｂ）参照）に挿入されて、はんだで接続部１７３Ｓ０に接続される。なお、ここでは、はんだの図示を省略する。
【０１０２】
配線板１８０は、半導体モジュール１１０のゲート接続端子１１２Ｇ及びソース接続端子１１２Ｓと、半導体モジュール１２０のゲート接続端子１２２Ｇ及びソース接続端子１２２Ｓとを、ゲート駆動回路１４０のゲート駆動用端子１４１及び電位端子１４２に接続するために用いられる。すなわち、配線板１８０は、半導体モジュール１１０の下アームの半導体スイッチ１１２、及び、半導体モジュール１２０の下アームの半導体スイッチ１２２と、ゲート駆動回路１４０とを接続するために用いられる。
【０１０３】
具体的には、ゲート接続端子１１２Ｇは、貫通孔１８１Ｇ１に挿入されて、はんだで配線部１８０Ｇ１に接続され、ソース接続端子１１２Ｓは、貫通孔１８１Ｓ１（図５（Ａ）参照）に挿入されて、はんだで接続部１８３Ｓ１に接続される。
【０１０４】
また、ゲート接続端子１２２Ｇは、貫通孔１８１Ｇ２に挿入されて、はんだで配線部１８０Ｇ２に接続され、ソース接続端子１２２Ｓは、貫通孔１８１Ｓ２（図５（Ｂ）参照）に挿入されて、はんだで接続部１８３Ｓ２に接続される。
【０１０５】
また、ゲート駆動用端子１４１は、貫通孔１８１Ｇ０に挿入されて、はんだで配線部１８０Ｇ０に接続される。電位端子１４２は、貫通孔１８１Ｓ０（図５（Ｂ）参照）に挿入されて、はんだで接続部１８３Ｓ０に接続される。なお、ここでは、はんだの図示を省略する。
【０１０６】
電力変換装置１００では、半導体モジュール１１０及び１２０は、隣り合うように配置され、Ｘ軸負方向側からＸ軸正方向側にかけて、ゲート接続端子１１１Ｇ及びソース接続端子１１１Ｓ、ゲート接続端子１１２Ｇ及びソース接続端子１１２Ｓ、ゲート接続端子１２１Ｇ及びソース接続端子１２１Ｓ、ゲート接続端子１２２Ｇ及びソース接続端子１２２Ｓの順に４列に並べられている。
【０１０７】
そして、ゲート接続端子１１１Ｇ及びソース接続端子１１１Ｓ、ゲート接続端子１１２Ｇ及びソース接続端子１１２Ｓ、ゲート接続端子１２１Ｇ及びソース接続端子１２１Ｓ、ゲート接続端子１２２Ｇ及びソース接続端子１２２Ｓに、配線板１７０と１８０を上述のように接続している。
【０１０８】
従って、配線板１７０の絶縁部１７０Ａ２側の部分と、配線板１８０の絶縁部１８０Ａ１側の部分とは、平面視で重なるように立体的に配置することになる。
【０１０９】
ここで、ゲート駆動用端子１４１及び電位端子１４２のピンの高さは、ゲート駆動用端子１３１及び電位端子１３２のピンの高さよりも高い。また、半導体モジュール１１０のゲート接続端子１１１Ｇ及びソース接続端子１１１Ｓと、半導体モジュール１２０のゲート接続端子１２１Ｇ及びソース接続端子１２１Ｓとの高さはすべて等しく、ゲート駆動用端子１３１、１４１及び電位端子１３２、１４２よりも低い。
【０１１０】
このため、配線板１７０の絶縁部１７０Ａ２側の部分の上を配線板１８０の絶縁部１８０Ａ１側の部分が通ることになり、配線板１７０のＺ軸正方向側に配置される配線部１７０Ｇ２と、配線板１８０のＺ軸負方向側に配置される配線部１８０Ｓ１との絶縁を確保する必要がある。
【０１１１】
そこで、フレキシブル基板によって構成され、撓ませることが可能な配線板１７０、１８０を用いることにより、ゲート駆動用端子１４１及び電位端子１４２と、ゲート駆動用端子１３１及び電位端子１３２と、ゲート接続端子１１１Ｇ、１２１Ｇ及びソース接続端子１１１Ｓ、１２１Ｓとの高さの差に対応しつつ、配線部１７０Ｇ２と配線部１８０Ｓ１とが接触しないようにしている。
【０１１２】
また、電力変換装置１００では、上アームの半導体スイッチ１１１及び１２１をゲート駆動回路１３０で同一位相で駆動し、下アームの半導体スイッチ１１２及び１２２をゲート駆動回路１４０で同一位相で駆動し、上アームと下アームとでは、駆動の位相が異なる。また、上アームの半導体スイッチ１１１及び１２１と、下アームの半導体スイッチ１１２及び１２２とでは基準電位が異なる。
【０１１３】
このため、図７に示すように、配線部１７０Ｇと配線部１８０Ｓとが平面視で重なる部分におけるＺ軸方向の間隔αを、配線板１７０と１８０が互いに受けるノイズのレベルが、所定レベル以下になる間隔に設定している。主に、絶縁距離の確保と寄生容量の低減のためである。
【０１１４】
配線板１７０と１８０が互いに受けるノイズとは、スイッチング制御に伴うノイズ（誘導ノイズ）や、配線板１７０と１８０の間の寄生容量の充放電に伴って発生するノイズである。このようなノイズが発生すると、駆動信号の波形が振動する。
【０１１５】
また、所定レベルとは、半導体スイッチ１１１、１１２、１２１、及び１２２の動作に影響が生じない程度のノイズのレベルである。
【０１１６】
配線板１７０と１８０が、スイッチング制御に伴うノイズ（誘導ノイズ）や、配線板１７０と１８０の寄生容量によって生じるノイズによって互いに影響を受けないようにすることにより、ＭＯＳＦＥＴ１１１Ａ、１１２Ａ、１２１Ａ、及び１２２Ａの誤動作を抑制している。
【０１１７】
以上より、実施の形態によれば、ノイズの影響を抑制した電力変換装置１００を提供することができる。ノイズの影響を抑制することにより、ＭＯＳＦＥＴ１１１Ａ、１１２Ａ、１２１Ａ、及び１２２Ａの誤動作を抑制することができる。
【０１１８】
また、このような誤動作を効果的に抑制する観点から、誘導ノイズ等を低減してゲート信号の振動を抑制すべく、配線板１７０、１８０のゲート信号配線１７０Ｇ、１８０Ｇ、基準電位配線１７０Ｓ、１８０Ｓの長さを極力短くしている。例えば、ゲート信号配線１７０Ｇと基準電位配線１７０Ｓとが形成するループが大きくなると、ゲート信号配線１８０Ｇ及び基準電位配線１８０Ｓで発生した磁束の鎖交数が多くなるため、極力短くしているものである。
【０１１９】
また、上アームの半導体スイッチ１１１及び１２１をゲート駆動回路１３０で同一位相で駆動するため、ゲート信号配線１７０Ｇの端部１７０Ｇ０１から端部１７０Ｇ１１までの長さと、端部１７０Ｇ０１から端部１７０Ｇ２１までの長さとを等しくすることにより、過渡的な電流のアンバランスが発生することを抑制している。
【０１２０】
また、このために、基準電位配線１７０Ｓの端部１７０Ｓ０１から端部１７０Ｓ１１までの長さと、端部１７０Ｓ０１から端部１７０Ｓ２１までの長さとを等しくしている。
【０１２１】
同様に、下アームの半導体スイッチ１１２及び１２２をゲート駆動回路１４０で同一位相で駆動するため、ゲート信号配線１８０Ｇの端部１８０Ｇ０１から端部１８０Ｇ１１までの長さと、端部１８０Ｇ０１から端部１８０Ｇ２１までの長さとを等しくすることにより、過渡的な電流のアンバランスが発生することを抑制している。
【０１２２】
また、このために、基準電位配線１８０Ｓの端部１８０Ｓ０１から端部１８０Ｓ１１までの長さと、端部１８０Ｓ０１から端部１８０Ｓ２１までの長さとを等しくしている。
【０１２３】
半導体モジュール１１０、１２０がＸ軸方向に隣り合う形で配置されているので、上述のように等距離の配線長を実現しようとすると、半導体モジュール１１０、１２０のＹ軸負方向側にゲート駆動回路１３０と１４０を配置して、Ｙ軸負方向側からＹ軸正方向側に向かう配線板１７０、１８０を配置することになる。このような配置の制約の下で、配線板１７０、１８０は、短距離かつ等距離での接続と、ノイズの低減による半導体スイッチ１１１、１１２、１２１、及び１２２の安定動作とを両立している。
【０１２４】
また、配線板１７０では、ゲート信号配線１７０Ｇが絶縁層１７０Ａの一方の面に配置されるとともに、基準電位配線１７０Ｓが絶縁層１７０Ａの他方の面に配置されるため、ゲート信号配線１７０Ｇ及び基準電位配線１７０Ｓに電流が流れることによって生じる磁束が打ち消し合うことになる。これは、配線板１８０のゲート信号配線１８０Ｇ及び基準電位配線１８０Ｓについても同様である。このため、配線板１７０及び１８０の寄生インダクタンスを低減することができる。
【０１２５】
また、配線板１７０、１８０は、半導体モジュール１１０、１２０とゲート駆動回路１３０と１４０とを短い距離で接続するため小型である。このため、配線板１７０、１８０を取り付ける際の作業性が良い。
【０１２６】
以上では、ゲート駆動回路１３０と１４０の基板１３０Ａと１４０Ａの高さは等しく、ゲート駆動用端子１４１及び電位端子１４２のピンの高さが、ゲート駆動用端子１３１及び電位端子１３２のピンの高さよりも高い形態について説明した。
【０１２７】
しかしながら、基板１４０Ａの高さが基板１３０Ａの高さよりも高く、ゲート駆動用端子１３１、１４１及び電位端子１３２、１４２のピンの高さがすべて等しくてもよい。
【０１２８】
また、以上では、半導体スイッチ１１１、１１２、１２１、１２２がＭＯＳＦＥＴ１１１Ａ、１１２Ａ、１２１Ａ、１２２Ａを有する形態について説明したが、ＭＯＳＦＥＴ１１１Ａ、１１２Ａ、１２１Ａ、１２２Ａの代わりに、ＩＧＢＴ(Insulated Gate Bipolar Transistor)を有していてもよい。
【０１２９】
また、以上では、配線板１７０、１８０がフレキシブル基板である形態について説明したが、ゲート駆動用端子１４１及び電位端子１４２と、ゲート駆動用端子１３１及び電位端子１３２と、ゲート接続端子１１１Ｇ、１２１Ｇ及びソース接続端子１１１Ｓ、１２１Ｓとの高さの差に対応でき、かつ、配線部１７０Ｇと配線部１８０Ｓとが平面視で重なる部分においてＺ軸方向に間隔αを確保してノイズの影響を抑制できるのであれば、フレキシブル基板の代わりに、例えばＦＲ−４(Flame Retardant type 4)規格等のリジッド基板を用いてもよい。リジッド基板であっても、ある程度湾曲させることができるからである。
【０１３０】
また、以上では、配線板１７０の貫通孔１７１Ｇ１、１７１Ｇ２、及び、貫通孔１７１Ｓ１、１７１Ｓ２に、ゲート接続端子１１１Ｇ、１２１Ｇ、及び、ソース接続端子１１１Ｓ、１２１Ｓがそれぞれ挿入されるとともに、配線板１８０の貫通孔１８１Ｇ１、１８１Ｇ２、及び、貫通孔１８１Ｓ１、１８１Ｓ２に、ゲート接続端子１１２Ｇ、１２２Ｇ、及び、ソース接続端子１１２Ｓ、１２２Ｓがそれぞれ挿入されることで、ゲート信号配線１７０Ｇ、１８０Ｇ、及び、基準電位配線１７０Ｓ、１８０Ｓと、ゲート接続端子１１２Ｇ、１２２Ｇ、及び、ソース接続端子１１２Ｓ、１２２Ｓとが接続される形態について説明したが、このような形態に限られるものではない。
【０１３１】
例えば、配線板１７０、１８０の絶縁層１７０Ａ、１８０Ａの先端（端部１７０Ａ１１、１７０Ａ２１、及び、端部１８０Ａ１１、１８０Ａ２１）が、ゲート接続端子１１１Ｇ、１２１Ｇ、及び、ソース接続端子１１１Ｓ、１２１Ｓの手前まで延在し、先端（端部１７０Ａ１１、１７０Ａ２１、及び、端部１８０Ａ１１、１８０Ａ２１）と、ゲート接続端子１１１Ｇ、１２１Ｇ、及び、ソース接続端子１１１Ｓ、１２１Ｓとの間は、ゲート信号配線１７０Ｇ、１８０Ｇ、及び、基準電位配線１７０Ｓ、１８０Ｓが延長されることで、ゲート信号配線１７０Ｇ、１８０Ｇ、及び、基準電位配線１７０Ｓ、１８０Ｓと、ゲート接続端子１１２Ｇ、１２２Ｇ、及び、ソース接続端子１１２Ｓ、１２２Ｓとが接続されていてもよい。
【０１３２】
この場合に、先端（端部１７０Ａ１１、１７０Ａ２１、及び、端部１８０Ａ１１、１８０Ａ２１）よりもゲート信号配線１７０Ｇ、１８０Ｇ、及び、基準電位配線１７０Ｓ、１８０Ｓが延長される区間は、ゲート信号配線１７０Ｇ、１８０Ｇ、及び、基準電位配線１７０Ｓ、１８０Ｓとは別のワイヤ等のような配線であってもよい。このようなワイヤ等のような配線は、第１ゲート信号配線、第１基準信号配線、第２ゲート信号配線、第２基準信号配線の一部である。
【０１３３】
また、配線板１７０、１８０を図９及び図１０に示すように変形してもよい。図９及び図１０は、実施の形態の変形例の配線板１７０Ｍ、１８０Ｍを示す図である。
【０１３４】
配線板１７０Ｍ、１８０Ｍは、図３及び図５に示す配線板１７０、１８０を分岐部１７０Ａ３、分岐部１８０Ａ３からＹ字型に分岐させたものである。その他の構成は、図３及び図５に示す配線板１７０、１８０と同様であるため、同様の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。
【０１３５】
図１１は、電力変換装置１００Ｍを示す平面図であり、図１２は、電力変換装置１００Ｍを示す側面図である。
【０１３６】
電力変換装置１００Ｍは、半導体モジュール１１０、１２０、ゲート駆動回路１３０Ｍ、１４０Ｍ、配線板１７０Ｍ、１８０Ｍを含む。なお、図１に示す直流電源１５０、高電位側線路１６０Ｐ、低電位側線路１６０Ｎは、図示を省略する。配線板１７０Ｍ、１８０Ｍは、図９及び図１０に示すものであり、ゲート駆動回路１３０Ｍ、１４０Ｍは、基板１４０ＭＡが基板１３０ＭＡよりも間隔αだけ高く、ゲート駆動用端子１３１及び電位端子１３２のピンと、ゲート駆動用端子１４１及び電位端子１４２のピンとの高さが等しいことが図６及び図７に示す電力変換装置１００と異なる。
【０１３７】
電力変換装置１００Ｍでは、基板１４０ＭＡを基板１３０ＭＡよりも間隔αだけ高い位置に配置することにより、配線板１７０Ｍのゲート信号配線１７０Ｇと、配線板１８０Ｍの基準電位配線１８０Ｓとが平面視で重なる部分において、Ｚ軸方向に間隔αが得られるようにしている。なお、配線板１７０Ｍのゲート信号配線１７０Ｇと、配線板１８０Ｍの基準電位配線１８０Ｓとが平面視で重なる部分において、Ｚ軸方向に間隔αが得られるのであれば、基板１３０ＭＡと基板１４０ＭＡとの高さの差は、間隔αに等しくなくてもよい。
【０１３８】
Ｙ字型の配線板１７０Ｍ、１８０Ｍは、図３及び図５に示す配線板１７０、１８０よりも配線の長さを短くできるので、誘導ノイズやゲート信号の振動をより効果的に抑制することができる。
【０１３９】
また、ゲート駆動回路１３０Ｍ、１４０Ｍの基板１４０ＭＡを基板１３０ＭＡよりも間隔αだけ高く配置することにより、ゲート駆動用端子１３１、１４１及び電位端子１３２、１４２のすべてのピンの高さを等しくできるので、ゲート駆動回路１３０Ｍと１４０Ｍとして完全に同一の構成の回路を用いることができる。
【０１４０】
このような電力変換装置１００Ｍにおいても、ノイズの影響を抑制することができ、ＭＯＳＦＥＴ１１１Ａ、１１２Ａ、１２１Ａ、及び１２２Ａの誤動作を抑制することができる。
【０１４１】
また、図４では、配線部１７０Ｇ１が接続部１７２Ｇ１を有し、配線部１７０Ｓ１が接続部１７３Ｓ１を有する形態について説明したが、配線部１７０Ｇ１、１７０Ｓ１は、接続部１７２Ｇ１、１７３Ｓ１を有しない構成であってもよい。図１３は、配線部１７０Ｇ１、１７０Ｓ１の変形例を示す図である。
【０１４２】
図１３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示す配線部１７０Ｇ１、１７０Ｓ１は、接続部１７２Ｇ１、１７３Ｓ１を有しないため、図１３（Ｄ）に示すように、ゲート接続端子１１１Ｇ及びソース接続端子１１１Ｓを貫通孔１７１Ｇ１及び１７１Ｓ１にそれぞれ挿入した状態で、上側（Ｚ軸正方向側）から、はんだを施して接合すればよい。
【０１４３】
以上、本発明の例示的な実施の形態の電力変換装置について説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。
【符号の説明】
【０１４４】
１００、１００Ｍ  電力変換装置
１１０、１２０  半導体モジュール
１１１、１１２  半導体スイッチ
１１１Ａ、１１２Ａ  ＭＯＳＦＥＴ
１１１Ｂ、１１２Ｂ  ダイオード
１１１Ｄ  ドレイン接続端子
１１１Ｇ、１１２Ｇ  ゲート接続端子
１１１Ｓ、１１２Ｓ  ソース接続端子
１１０ＳＤ  出力端子
１２１、１２２  半導体スイッチ
１２１Ｄ  ドレイン接続端子
１２１Ｇ、１２２Ｇ  ゲート接続端子
１２１Ｓ、１２２Ｓ  ソース接続端子
１２０ＳＤ  出力端子
１３０、１４０、１３０Ｍ、１４０Ｍ  ゲート駆動回路
１３１、１４１  ゲート駆動用端子
１３２、１４２  電位端子
１５０Ｐ  高電位側線路
１５０Ｎ  低電位側線路
１６０Ｇ、１７０Ｇ  ゲート信号配線
１６０Ｓ、１７０Ｓ  基準電位配線
１７０、１７０Ｍ  配線板
１７０Ａ  絶縁層
１７０Ｇ  ゲート信号配線
１７０Ｓ  基準電位配線
１８０、１８０Ｍ  配線板
１８０Ａ  絶縁層
１８０Ｇ  ゲート信号配線
１８０Ｓ  基準電位配線
【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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