(57)【要約】  低インダクタンス化及び小型化を図ったパワーモジュール等を提供する。本体部（１１〜１３）と、本体部（１１〜１３）を冷却する冷却部（２１〜２４）と、本体部（１１〜１３）のパワー端子（１ｉ，１ｊ）に接続されるバスバー（５１，５２）と、少なくともバスバー（５１，５２）との接触箇所が絶縁性である筒体（Ｗ）と、筒体（Ｗ）を支持する金属部材（３０）と、を備え、金属部材（３０）に筒体（Ｗ）が密着することで、一方側が開放された箱体が形成され、前記箱体の中に少なくとも本体部（１１〜１３）及びバスバー（５１，５２）が配置され、前記箱体の内部に絶縁封止材が充填される。
2015111211.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子と、前記半導体素子に接続される制御端子と、前記制御端子への電気信号に応じた電流が流れるパワー端子と、放熱層と、を有する本体部と、
前記放熱層と熱交換可能に配置され、前記本体部を冷却する冷却部と、
前記パワー端子に接続されるバスバーと、
少なくとも前記バスバーとの接触箇所が絶縁性である筒体と、
前記筒体を支持する金属部材と、を備え、
前記金属部材に前記筒体が密着することで、一方側が開放された箱体が形成され、
前記箱体の中に、少なくとも前記本体部及び前記バスバーが配置され、
前記制御端子及び前記パワー端子は、前記半導体素子から前記一方側に延びており、
前記箱体の内部に絶縁封止材が充填されることで、前記本体部及び前記バスバーが封止されること
を特徴とするパワーモジュール。
【請求項２】
前記本体部と、前記冷却部と、が密着した状態で交互に配置されてなる積層体を備え、
前記箱体の中に前記積層体が収容されること
を特徴とする請求項１に記載のパワーモジュール。
【請求項３】
前記筒体は、
前記バスバーが設置される絶縁部材と、
前記積層体の積層方向の両側に配置され、前記積層体を挟んで加圧する加圧部材と、を備えること
を特徴とする請求項２に記載のパワーモジュール。
【請求項４】
前記加圧部材と、前記加圧部材によって支持される前記絶縁部材と、を有する一対の側壁と、
前記一対の側壁に取り付けられることで、当該一対の側壁とともに前記筒体を形成する別の側壁と、を備えること
を特徴とする請求項３に記載のパワーモジュール。
【請求項５】
前記冷却部と、前記金属部材と、が一体形成されてなる放熱部材と、
前記放熱部材に設置され、冷却水が通流する流路を有する冷却水循環部材と、を備えること
を特徴とする請求項２に記載のパワーモジュール。
【請求項６】
前記冷却部と、前記金属部材と、空冷用のフィンと、が一体形成されてなる放熱部材を備え、
前記フィンは、前記一方側とは反対の他方側に延びていること
を特徴とする請求項２に記載のパワーモジュール。
【請求項７】
前記金属部材は、
前記一方側とは反対の他方側に凹み、前記本体部を収容するポケット部を有し、
前記冷却部と、前記ポケット部に収容された前記本体部と、が交互に配置され、
前記本体部の両側に配置される前記冷却部は、前記ポケット部を介して前記本体部と熱交換可能であること
を特徴とする請求項１に記載のパワーモジュール。
【請求項８】
前記金属部材は、
平面視で前記筒体を囲み、前記一方側に向けて立ち上がる起立部を有すること
を特徴とする請求項７に記載のパワーモジュール。
【請求項９】
前記起立部が前記一方側に向けて立ち上がる高さは、前記箱体の中に充填される前記絶縁封止材の液面よりも高いこと
を特徴とする請求項８に記載のパワーモジュール。
【請求項１０】
交互に配置される前記本体部及び前記冷却部のうち、両端の前記冷却部を挟んで加圧する加圧部材を備えること
を特徴とする請求項７から請求項９のいずれか一項に記載のパワーモジュール。
【請求項１１】
前記冷却部は、
自身の内部に冷却水を通流させるための流路を有すること
を特徴とする請求項７に記載のパワーモジュール。
【請求項１２】
前記冷却部の前記他方側に設置され、前記冷却部から吸熱した熱を空気に放熱するヒートシンクを備えること
を特徴とする請求項７に記載のパワーモジュール。
【請求項１３】
前記絶縁封止材は、ゲル又はレジンであること
を特徴とする請求項１に記載のパワーモジュール。
【請求項１４】
半導体素子と、前記半導体素子に接続される制御端子と、前記制御端子への電気信号に応じた電流が流れるパワー端子と、放熱層と、を有する本体部と、
前記本体部を冷却する冷却部と、
前記本体部と前記冷却部とが交互に配置された状態で、前記本体部と前記冷却部とを熱交換可能に仕切るための、一体的に形成された金属部材と、を備え、
前記本体部と前記冷却部とが交互に配置され、かつ、前記金属部材によって仕切られた状態で、
前記本体部は、前記金属部材から一方側に臨み、
前記冷却部は、前記金属部材から前記一方側とは反対の他方側に臨むこと
を特徴とするパワーモジュール。
【請求項１５】
半導体素子と、前記半導体素子に接続される制御端子と、前記制御端子への電気信号に応じた電流が流れるパワー端子と、放熱層と、を有する本体部と、
前記放熱層と熱交換可能に配置され、前記本体部を冷却する冷却部と、
を密着させた状態で交互に配置して位置決めする位置決め工程と、
前記パワー端子と、バスバーと、を接続する接続工程と、
少なくとも前記バスバーとの接触箇所が絶縁性である筒体と、前記筒体を支持する金属部材と、を密着させてコーティングし、一方側が開放された箱体を形成するコーティング工程と、
前記本体部、前記冷却部、及び前記バスバーが配置された前記箱体の内部に絶縁封止材を充填して封止する封止工程と、を含み、
前記制御端子及び前記パワー端子は、前記半導体素子から前記一方側に延びていること
を特徴とするパワーモジュールの製造方法。
【請求項１６】
半導体素子と、前記半導体素子に接続される制御端子と、前記制御端子への電気信号に応じた電流が流れるパワー端子と、放熱層と、を有する本体部と、
前記放熱層と熱交換可能に配置され、前記本体部を冷却する冷却部と、
の間に金属部材を介在させ、前記冷却部と、前記金属部材のポケット部に収容された前記本体部と、を交互に配置して位置決めする位置決め工程と、
前記パワー端子と、バスバーと、を接続する接続工程と、
少なくとも前記バスバーとの接触箇所が絶縁性である筒体と、前記筒体を支持する前記金属部材と、を密着させてコーティングし、一方側が開放された箱体を形成するコーティング工程と、
前記本体部及び前記バスバーが配置された前記箱体の内部に絶縁封止材を充填して封止する封止工程と、を含み、
前記制御端子及び前記パワー端子は、前記半導体素子から前記一方側に延びており、
前記ポケットは、前記一方側とは反対の他方側に凹んでいること
を特徴とするパワーモジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子を備えるパワーモジュール及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パワー半導体チップと呼ばれる半導体素子を備えた電力変換装置が、自動車、鉄道、電力機器等に用いられている。例えば、高効率のパワー半導体チップを電力変換装置に搭載することで、電力変換を行う際のエネルギ損失を低減できる。
ところで、パワー半導体チップは通電に伴う発熱量が大きいため、パワー半導体チップを冷却して適温に保つことが要請されている。また、パワー半導体チップの小型化も要請されている。【０００３】
例えば、特許文献１には、スイッチング素子を内蔵した半導体モジュールと、半導体モジュールを冷却するための冷却チューブと、を備えた電力変換装置について記載されている。この電力変換装置では、半導体モジュールと冷却チューブとが交互に積層されてなる積層体の両端に、一対のばね部材が設置される。【０００４】
また、特許文献２には、モールド面が互いに当接するように配置される複数対のパワーモジュールと、一対のパワーモジュールの放熱面を両側から挟持する冷却フィンと、を備えた電力用半導体装置について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１８１６８７号公報
【特許文献２】特開２００６−１９０９７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の電力変換装置は、断面視Ｈ字状を呈する収納ケースに積層体を固定し、この収納ケースの一方側から制御端子を露出させ、他方側からパワー端子を露出させる構成になっている。【０００７】
ところで、電力変換装置の耐電圧性を向上させる場合、パワー端子間を一定距離以上、離間させて絶縁性を確保することが求められる。一方、インダクタンスを低減させて、スイッチング時の電流の時間的変化に伴うスパイク電圧を抑制するには、パワー端子間の距離を近づけることが求められる。つまり、電力変換装置において、耐電圧性の向上とインダクタンスの低減とはトレードオフの関係にある。【０００８】
例えば、特許文献１に記載の電力変換装置においてパワー端子間の距離を大きくして耐電圧性を向上させた場合を考える。この場合、パワー端子間の距離が大きくなる分、インダクタンスが増大してスパイク電圧が発生しやすくなるという問題がある。また、電力変換装置を大型化せざるを得ないという問題もある。【０００９】
特許文献２に記載の電力用半導体装置でも、主端子（パワー端子）が露出している。したがって、耐電圧性を向上させようとすると、インダクタンスの増大及び装置の大型化を招いてしまう。さらに、製造時の作業性を向上させたいという要請もある。【００１０】
そこで本発明は、低インダクタンス化及び小型化を図ったパワーモジュール等を提供することを課題とする。また、本発明は、製造時の作業性を向上させたパワーモジュール等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】
【００１１】
前記課題を解決するために、本発明に係るパワーモジュールは、半導体素子と、前記半導体素子に接続される制御端子と、前記制御端子への電気信号に応じた電流が流れるパワー端子と、放熱層と、を有する本体部と、前記放熱層と熱交換可能に配置され、前記本体部を冷却する冷却部と、前記パワー端子に接続されるバスバーと、少なくとも前記バスバーとの接触箇所が絶縁性である筒体と、前記筒体を支持する金属部材と、を備え、前記金属部材に前記筒体が密着することで、一方側が開放された箱体が形成され、前記箱体の中に、少なくとも前記本体部及び前記バスバーが配置され、前記制御端子及び前記パワー端子は、前記半導体素子から前記一方側に延びており、前記箱体の内部に絶縁封止材が充填されることで、前記本体部及び前記バスバーが封止されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、低インダクタンス化及び小型化を図ったパワーモジュール等を提供できる。また、本発明によれば、製造時の作業性を向上させたパワーモジュール等を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態に係るパワーモジュールを右後方から見下ろした斜視図である。
【図２】本体部の斜視図である。
【図３】図２に示すＣ−Ｃ線で切断した端面図である。
【図４】パワーモジュールを右後方から見下ろした分解斜視図である。
【図５】図１に示すＡ−Ａ線で切断した端面図である。
【図６】図１に示すＢ−Ｂ線で切断した端面図である。
【図７】パワーモジュールの製造工程を説明するための斜視図である。
【図８】本発明の第１実施形態に係るパワーモジュールの変形例１を示す分解斜視図である。
【図９】本発明の第１実施形態に係るパワーモジュールの変形例２を示す分解斜視図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係るパワーモジュールを右後方から見下ろした分解斜視図である。
【図１１】パワーモジュールの端面図（図１に示すＡ−Ａ線に対応）である。
【図１２】本発明の第２実施形態に係るパワーモジュールの変形例１を示す分解斜視図である。
【図１３】本発明の第２実施形態に係るパワーモジュールの変形例２を示す分解斜視図である。
【図１４】本発明の第２実施形態に係るパワーモジュールの変形例３を示す分解斜視図である。
【図１５】本発明の第３実施形態に係るパワーモジュールを右後方から見下ろした分解斜視図である。
【図１６】パワーモジュールの端面図（図１に示すＡ−Ａ線に対応）である。
【図１７】本発明の第４実施形態に係るパワーモジュールの端面図（図１に示すＡ−Ａ線に対応）である。
【図１８】本発明の第５実施形態に係るパワーモジュールの端面図（図１に示すＡ−Ａ線に対応）である。
【図１９】本発明の第６実施形態に係るパワーモジュールを右後方から見下ろした斜視図である。
【図２０】パワーモジュールを右後方から見下ろした分解斜視図である。
【図２１】図１９に示すＡ−Ａ線で切断した端面図である。
【図２２】本発明の第６実施形態に係るパワーモジュールの変形例１を示す端面図（図１９に示すＡ−Ａ線に対応）である。
【図２３】本発明の第６実施形態に係るパワーモジュールの変形例２を示す端面図（図１９に示すＡ−Ａ線に対応）である。
【図２４】本発明の第７実施形態に係るパワーモジュールを右後方から見下ろした分解斜視図である。
【図２５】パワーモジュールの端面図（図１９に示すＡ−Ａ線に対応）である。
【図２６】本発明の第７実施形態に係るパワーモジュールの変形例１を示す端面図（図１９に示すＡ−Ａ線に対応）である。
【図２７】本発明の第７実施形態に係るパワーモジュールの変形例２を示す端面図（図１９に示すＡ−Ａ線に対応）である。
【図２８】本発明の第８実施形態に係るパワーモジュールの端面図（図１９に示すＡ−Ａ線に対応）である。
【図２９】比較例に係るパワーモジュールの端面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の各実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、向きを説明する場合、図１等に示す前後・左右・上下に基づいて説明する。
【００１５】
≪第１実施形態≫
図１は、本実施形態に係るパワーモジュールを右後方から見下ろした斜視図である。なお、図１では、各端子及び各バスバーを封止する絶縁封止材（ゲル）の図示を省略している。
パワーモジュールＭは、例えば、高電圧用の電力変換装置（図示せず）に用いられ、外部の制御装置（図示せず）からの指令に応じてスイッチング動作を行うものである。パワーモジュールＭは、三つの本体部１１〜１３（図４参照）と、四つの冷却部２１〜２４と、金属部材３０と、筒体Ｗ（左壁４１、右壁４２、前壁４３、後壁４４）と、コレクタ連結バスバー５１と、エミッタ連結バスバー５２と、を備えている。
【００１６】
（本体部）
図２は、本体部の斜視図である。本体部１１は、制御端子１ｂを介して入力される電気信号に応じて、コレクタ端子１ｉ及びエミッタ端子１ｊを導通・遮断するものである。なお、図２に示す例では、本体部１１が直方体状を呈しているが、本体部１１の形状はこれに限定されない。
【００１７】
図３は、図２に示すＣ−Ｃ線で切断した端面図である。
本体部１１は、主に、パワー半導体素子１ａと、制御端子１ｂ（図２参照）と、配線層１ｃ，１ｆと、絶縁層１ｄ，１ｇと、放熱層１ｅ，１ｈと、コレクタ端子１ｉと、エミッタ端子１ｊ（図２参照）と、を有している。なお、本体部１１が有するパワー半導体素子１ａの数を、通電容量に対応して増加させてもよい。
パワー半導体素子１ａ（半導体素子）は、例えば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）であり、本体部１１に内蔵されている。なお、パワー半導体素子１ａの種類はこれに限定されず、ＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor）、ＧＴＯ（Gate Turn-Off thyristor）、ダイオード等、さまざまな素子を用いることができる。
【００１８】
図２に示す制御端子１ｂは、外部の制御装置（図示せず）から入力される電気信号をパワー半導体素子１ａに入力するための端子である。制御端子１ｂは、パワー半導体素子１ａのゲート電極に接続されており、パワー半導体素子１ａから上方に延びている（図２参照）。
【００１９】
図３に示すように、パワー半導体素子１ａから本体部１１の左側面に向かって順に、コレクタ側の配線層１ｃ、絶縁層１ｄ、及び放熱層１ｅが積層されている。同様に、パワー半導体素子１ａから本体部１１の右側面に向かって順に、エミッタ側の配線層１ｆ、絶縁層１ｇ、及び放熱層１ｈが積層されている。
以下では、主にコレクタ側の配線層１ｃ、絶縁層１ｄ、及び放熱層１ｅについて説明するが、エミッタ側についても同様である。
【００２０】
配線層１ｃは、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅とアルミニウムの合金等、電気抵抗が小さい金属を含んでいる。なお、配線層１ｃと絶縁層１ｄとの間に、高熱伝導で低熱膨張な層（図示せず）を介在させることが好ましい。例えば、配線層１ｃの一方側（絶縁層１ｄ側）に、モリブデン、タングステン、カーボン等を拡散させることで、前記した層が形成される。これによって、パワー半導体素子１ａに付与される熱応力を緩和しつつ、電流耐量や熱広がり性を維持できる。
【００２１】
配線層１ｃは、薄板状を呈しており、その面方向が本体部１１の左右側面と平行になっている。また、コレクタ側の配線層１ｃと、エミッタ側の配線層１ｆと、は互いに逆向きの電流が流れるように配置されている。このように配線層１ｃ，１ｆを配置することで、配線層１ｃ，１ｆの磁界が打ち消され、インダクタンスを低減できる。
パワー半導体素子１ａと配線層１ｃとは、例えば、粒径が５０μｍ以下の酸化銀(ＡｇＯ、Ａｇ2Ｏ)又は酸化銅（ＣｕＯ）の粒子を主体とした接合材料を用いて電気的に接合される。
【００２２】
コレクタ端子１ｉ（パワー端子）及びエミッタ端子１ｊ（パワー端子：図２参照）は、制御端子１ｂ間の電圧に応じた電流を通流させるための端子である。コレクタ端子１ｉはコレクタ側の配線層１ｃに接続され（図３参照）、エミッタ端子１ｊはエミッタ側の配線層１ｆに接続されている。コレクタ端子１ｉ及びエミッタ端子１ｊは、パワー半導体素子１ａから上方に延びている。
【００２３】
図３に示す絶縁層１ｄは、アルミナ、窒化アルミ、窒化珪素等の高熱伝導な物質からなる焼結板に、アルミナ、窒化アルミ、窒化ホウ素等の高熱伝導なフィラーを分散させた樹脂である。
放熱層１ｅは、パワー半導体素子１ａ等で発生する熱を外部に逃がすために設けられ、銅、アルミニウム、又は銅とアルミニウム合金からなる高熱伝導な金属を含んでいる。なお、前記した金属に、モリブデン、タングステン、カーボンを拡散させることで、高熱伝導かつ低熱膨張にすることが好ましい。
【００２４】
図２、図３に示すように、それぞれの放熱層１ｅ，１ｈは、パワー半導体素子１ａの左右側面から露出している。放熱層１ｅ，１ｈの露出面は平面状を呈するとともに、互いに平行であることが好ましい。これによって、冷却部２１，２２（図４参照）から放熱層１ｅ，１ｈに作用する圧力が、前記した露出面上で均一化され、本体部１１の冷却効率を高めることができる。
【００２５】
樹脂部材１ｋは、トランスファー成型されることで、パワー半導体素子１ａを含む各層を封止する部材である。トランスファー成型を行う際、制御端子１ｂ、コレクタ端子１ｉ、及びエミッタ端子１ｊが、図２、図３に示す配置で位置決めされる。
樹脂部材１ｋとして、接着性のあるフェノール系、アクリル系、ポリイミド系、ポリアミドイミド系、エポキシ系、シリコン系、ビスマレイミドトリアジン系、シアネートエステル系等の樹脂を用いることができる。なお、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、ＡｌＮ、ＢＮ等のセラミックスや、ゲル、ゴムを樹脂部材１ｋに含有させることが好ましい。これによって、樹脂部材１ｋを低熱膨張とし、パワー半導体素子１ａや絶縁層１ｄ，１ｇに作用する熱応力を低減できる。
【００２６】
樹脂部材１ｋをトランスファー成形する際、この樹脂部材１ｋから放熱層１ｅ，１ｈを露出させる。なお、放熱層１ｅ，１ｈが露出しない場合、例えば、放熱層１ｅ，１ｈを隠している樹脂部材を研削することで放熱層１ｅ，１ｈを露出させることが好ましい。
図３に示すように、絶縁層１ｄ（１ｇ）の外側に放熱層１ｅ（１ｈ）を設け、さらに樹脂部材１ｋで封止することで、本体部１１の絶縁性・伝熱性を十分に確保できる。なお、図３に示す構成は一例であり、本体部１１の構成はこれに限定されない。また、他の本体部１２，１３（図４参照）も同様の構成を有している。
【００２７】
（冷却部）
図４は、パワーモジュールを右後方から見下ろした分解斜視図である。
冷却部２１は、本体部１１等を冷却するためのものであり、前記した放熱層１ｅと熱交換可能に配置されている。冷却部２１は、伝熱性の高い金属部材（例えば、銅）であり、その外形は直方体状を呈している。その他の冷却部２２〜２４についても同様である。
以下では、本体部１１〜１３をまとめて「本体部１０」と記載し、冷却部２１〜２４をまとめて「冷却部２０」と記すことがあるものとする。
【００２８】
本実施形態に係るパワーモジュールＭは、４個の冷却部２１〜２４を備えている。図４に示すように、左右方向において本体部１０と冷却部２０が密着した状態で交互に配置（積層）されている。なお、本体部１０及び冷却部２０からなる積層体Ｋは、後記する締結具Ｑ（図７参照）によって左右方向で押圧される。これによって、本体部１０の放熱層１ｅ，１ｈと冷却部２０とが密着し、パワー半導体素子１ａ等で発生した熱が放熱層１ｅ，１ｈを介して冷却部２０に放熱される。
冷却部２０には、冷水を通流させる流路Ｈ１（図５参照）が設けられている。前記した流路Ｈ１の上流端及び下流端には、それぞれ冷却用パイプＰ２が接続される（図４参照）。
【００２９】
なお、グリース、カーボンシート等の高熱伝導シート（図示せず）を本体部１０と冷却部２０との間に介在させることが好ましい。このように、柔軟で変形しやすい熱伝導シートを設置することで、本体部１０及び冷却部２０の左右方向における寸法バラつきを吸収し、位置決め精度及び熱伝導性を向上させることができる。
【００３０】
（金属部材）
図４に示す金属部材３０は、後記する筒体Ｗを支持するものであり、上下方向に肉薄の直方体状を呈している。金属部材３０は、冷却部２０で吸熱した熱を外部に逃がす機能と、筒体Ｗに密着することで絶縁封止材Ｇの漏洩を防ぐ機能と、を有している。金属部材３０は、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅とアルミニウムの合金等、成形容易な金属で形成されることが好ましい。
金属部材３０には、前記した本体部１０及び冷却部２０からなる積層体Ｋが載置される。
【００３１】
金属部材３０の内部には、冷却水を通流させるための流路（図示せず）が形成されている。本実施形態では、金属部材３０に右側面に冷却水の流入口及び流出口を設け、上面に冷却用パイプＰ２（図４参照）の接続口（８個）を設けた。金属部材３０の内部に形成された流路は、前記した流入口から流入する冷却水を各冷却部２１〜２４に対応して分流させ、冷却部２１〜２４で吸熱した冷却水を合流させて流出口から取り出すように形成されている。
【００３２】
（筒体）
筒体Ｗ（左壁４１、右壁４２、前壁４３、後壁４４）は、平面視で矩形状の孔Ｈ２（図１参照）を有しており、前記した金属部材３０に密着している。金属部材３０に筒体Ｗが密着することで、一方側（上側）が開放された箱体Ｂ（図１参照）が形成される。
【００３３】
左壁４１及び右壁４２は、コレクタ連結バスバー５１及びエミッタ連結バスバー５２を固定・支持する絶縁部材であり、左右方向に肉薄の直方体状を呈している。つまり、前記した筒体Ｗのうち、少なくともバスバー５１，５２と接触する箇所（左壁４１及び右壁４２）は、絶縁性を有している。左壁４１及び右壁４２は、例えば、ポリフェニレンサルファイド樹脂（Poly Phenylene Sulfide Resin）から形成される。
【００３４】
図５は、図１に示すＡ−Ａ線で切断した端面図である。
左壁４１は、コレクタ連結バスバー５１を支持する突起部４１ａと、エミッタ連結バスバー５２を支持する突起部４１ｂと、を有している。各突起部４１ａ，４１ｂは右方に向かって突出しており、前後方向に延びている。突起部４１ａ，４１ｂは、後記する絶縁封止材Ｇで封止された状態において、バスバー５１，５２の絶縁距離を確保できるように形成されている。なお、右壁４２に形成された突起部４２ａ，４２ｂについても同様である。
【００３５】
下方の突起部４１ａが設けられる位置（高さ）は、冷却部２１の上下方向の長さに対応しており、金属部材３０及び突起部４１ａによってできる凹部に冷却部２１が嵌め込まれる。同様に、金属部材３０及び突起部４２ａによってできる凹部に冷却部２４が嵌め込まれる。これによって、本体部１０及び冷却部２０からなる積層体Ｋを容易かつ高精度に位置決めできる。
なお、右壁４２に設けられた突起部４２ａ、４２ｂの上方には、各バスバー５１，５２の右端が嵌め込まれる凹部４２ｃ，４２ｄが形成されている。
【００３６】
図４に示す前壁４３及び後壁４４は、前後方向に肉薄の直方体状を呈している。なお、コレクタ連結バスバー５１とエミッタ連結バスバー５２との絶縁性を確保するため、前壁４３及び後壁４４も絶縁部材（例えば、ポリフェニレンサルファイド樹脂）であることが好ましい。
【００３７】
（コレクタ連結バスバー）
図４に示すコレクタ連結バスバー５１（バスバー）は、コレクタ端子１ｉと電気的に接続される金属部材である。コレクタ連結バスバー５１は、電気抵抗を小さくし、大電流に伴うジュール熱を低減するために、薄板状を呈している。
コレクタ連結バスバー５１には、制御端子１ｂを外部に引きだすための貫通孔Ｈ３（６個）と、エミッタ端子１ｊを上方に引き出すための貫通孔Ｈ４（３個）と、コレクタ端子１ｉとコレクタ連結バスバー５１とを接続するための接続部Ｉ（３個）と、が設けられている。
特に、エミッタ端子１ｊが引き出される貫通孔Ｈ４の孔径は、後記する絶縁封止材Ｇで封止された状態で、エミッタ端子１ｊとコレクタ連結バスバー５１との絶縁距離を確保できるように設定されている。
【００３８】
接続部Ｉは、コレクタ連結バスバー５１においてコレクタ端子１ｉに対応する箇所に切込みを入れ、当該箇所を上方に折り曲げることで形成される。これによって、コレクタ端子１ｉを引き出すための孔Ｈ５と、コレクタ端子１ｉとコレクタ連結バスバー５１とを接続するための接続部Ｉと、を同時に形成でき、作業性を高めることができる。
【００３９】
（エミッタ連結バスバー）
図６は、図１に示すＢ−Ｂ線で切断した端面図である。
エミッタ連結バスバー５２（バスバー）は、エミッタ端子１ｊを介して電流が流れる薄板状の金属部材であり、エミッタ端子１ｊと電気的に接続される。エミッタ連結バスバー５２には、制御端子１ｂを引き出すための貫通孔Ｈ３（６個：図４参照）と、エミッタ端子１ｊとエミッタ連結バスバー５２とを接続するための接続部Ｊ（３個）と、が設けられている。
【００４０】
（各バスバーの配置・接続関係）
図４〜図６に示すように、コレクタ連結バスバー５１とエミッタ連結バスバー５２とは、互いに平行に配置され、一方に流れる電流と他方に流れる電流とが逆向きになるように配置されている。これによって、各バスバー５１，５２に流れる電流によって発生する磁界が打ち消され、インダクタンスを低減できる。
また、後記するように、コレクタ連結バスバー５１及びエミッタ連結バスバー５２も、絶縁封止材Ｇで封止される。したがって、バスバー５１，５２との距離Ｌ１（図５参照）を比較的小さくしても（つまり、インダクタンスを低減させても）、放電が起こるおそれはない。
【００４１】
なお、コレクタ連結バスバー５１とエミッタ連結バスバー５２とを絶縁するために、空気中では各バスバー５１，５２間の距離Ｌ２（図５参照）を十分に確保することが好ましい。本実施形態では、熱圧着又は射出成形によってコレクタ連結バスバー５１と左壁４１とを一体形成し、コレクタ連結バスバー５１を側断面視で直線状とし、左壁４１から露出させる構成にした。
【００４２】
同様に、エミッタ連結バスバー５２と左壁４１とを一体形成し、エミッタ連結バスバー５２を左壁４１の上面から露出させる（つまり、左壁４１の中でエミッタ連結バスバー５２がＬ字状に折れ曲がっている）構成にした。つまり、絶縁封止材Ｇで封止されている空間ではバスバー５１，５２間の距離Ｌ１を比較的短くし、空気中ではバスバー５１，５２間の距離Ｌ２を十分に長くすることで、バスバー５１，５２間の絶縁性を確保するようにした。
なお、バスバー５１，５２を左壁４１と一体成形せずに別体とし、かしめ（図示せず）によってバスバー５１，５２を左壁４１に設置するようにしてもよい。
【００４３】
前記したように、本体部１１，１２，１３のコレクタ端子１ｉはコレクタ連結バスバー５１に接続され（図５参照）、エミッタ端子１ｊはエミッタ連結バスバー５２に接続される（図６参照）。つまり、三個の本体部１１，１２，１３は、電気的に並列接続される。
例えば、同期した制御信号が各制御端子１ｂから入力されると、各パワー半導体素子１ａ（図３参照）も同期してオン／オフ動作し、これに伴う大電流がコレクタ連結バスバー５１及びエミッタ連結バスバー５２に流れる。この場合、パワーモジュールＭ全体が、一つの大きなスイッチング回路として機能する。なお、パワーモジュールＭの用途は、前記した例に限定されない。
【００４４】
＜パワーモジュールの製造工程＞
図７は、パワーモジュールの製造工程を説明するための斜視図である。
まず、本体部１１〜１３（本体部１０）と冷却部２１〜２４（冷却部２０）とを左右方向で交互に配置し、密着させた状態で位置決めする（位置決め工程）。例えば、本体部１０及び冷却部２０からなる積層体Ｋを金属部材３０の上に載置し、金属部材３０の前面を基準面として治具（図示せず）を設置し、前後方向で本体部１０及び冷却部２０を位置決めする。
次に、左端に位置する冷却部２１に対して左側から左壁４１を押し当て、右端に位置する冷却部２４に対して右側から右壁４２を押し当てることで、左右方向で本体部１０及び冷却部２０を位置決めする。
【００４５】
なお、位置決めを容易にするため、金属部材３０の上面に左右方向の溝（図示せず）を設け、この溝を基準として本体部１０、冷却部２０、及び筒体Ｗを設置するようにしてもよい。これよって前記した治具が不要になるため、作業性を高めることができる。
【００４６】
左壁４１及び右壁４２を金属部材３０に載置する際、前記した貫通孔Ｈ３を介して制御端子１ｂを挿通し、貫通孔Ｈ４を介してエミッタ端子１ｊを挿通し、孔Ｈ５（図４参照）を介してコレクタ端子１ｉを挿通する。
また、コレクタ連結バスバー５１を右壁４２の凹部４２ｃに嵌め込み、エミッタ連結バスバー５２を右壁４２の凹部４２ｄに嵌め込む（図５参照）。このようにバスバー５１，５２を支持することで、コレクタ端子１ｉ及びエミッタ端子１ｊに作用する応力（バスバー５１，５２の重量に伴って生じる応力）を抑制できる。
【００４７】
次に、接続部Ｉ（図５参照）においてコレクタ端子１ｉとコレクタ連結バスバー５１とを溶接し（例えば、スポット溶接）、接続部Ｊ（図６参照）においてエミッタ端子１ｊとエミッタ連結バスバー５２とを溶接する。これによって、本体部１０とバスバー５１，５２とが電気的に接続される（接続工程）。
【００４８】
次に、例えば、４組の締結具Ｑを左壁４１及び右壁４２に設置してボルト締めし、左壁４１及び右壁４２を左右から圧縮するように押圧する（押圧工程）。これによって、本体部１０及び冷却部２０からなる積層体Ｋが押圧され、放熱層１ｅ，１ｈ（図３参照）と冷却部２０とが密着する。
なお、前後・上下方向において締結具Ｑによる押圧力が略均一であるため、放熱層１ｅ，１ｈと冷却部２０にも、その面方向において略均一な押圧力が作用する。したがって、本体部１０と冷却部２０との間の熱抵抗を低減できる。
【００４９】
次に、図７に示すように、金属部材３０の上面に設けられた孔Ｈ６に冷却用パイプＰ２の一方の開口を接続し、冷却部２０に設けられた流路Ｈ１に冷却用パイプＰ２の他方の開口を接続する（パイプ設置工程）。冷却用パイプＰ２は、金属部材３０に干渉しないように、左右方向から視て湾曲している。
なお、前記した接続工程、押圧工程、パイプ設置工程の順序を適宜入れ替えてもよい。
【００５０】
次に、前記した筒体Ｗ（図４参照）と、金属部材３０と、をネジ部材（図示せず）によって複数個所で固定する。さらに、金属部材３０と筒体Ｗとを密着させた状態で、その界面にコーティング材を塗布する（コーティング工程）。その結果、金属部材３０と筒体Ｗとによって、上側のみが開放された箱体Ｂ（図１参照）が形成される。
【００５１】
次に、本体部１０、冷却部２０、コレクタ連結バスバー５１、及びエミッタ連結バスバー５２が配置された箱体Ｂの内部に絶縁封止材Ｇを充填して封止する（封止工程）。充填時において絶縁封止材Ｇは液状であるが、前記したように、金属部材３０と筒体Ｗとの界面がコーティングされているため、絶縁封止材Ｇが外部に漏れるおそれはない。
【００５２】
絶縁封止材Ｇとして、例えば、シリコーンゲル、ポッティングレジンを用いることができる。なお、絶縁封止材Ｇは前記したものに限定されず、他の種類のゲル又はレジンを用いてもよい。
絶縁封止材Ｇは、その液面がエミッタ連結バスバー５２よりも高くなるまで注ぎ込まれる（図５、図６参照）。絶縁封止材Ｇが充填されたパワーモジュールＭを所定の温度範囲で維持することによって、絶縁封止材Ｇが固相化する。
【００５３】
＜効果＞
本実施形態によれば、金属部材３０及び筒体Ｗ（図４参照）からなる箱体Ｂ（図１参照）に積層体Ｋを収容し、冷却部２０に冷水を通流させることで本体部１０を放熱させることができる。また、締結具Ｑによる押圧力によって本体部１０と冷却部２０とを密着させ、本体部１０を高効率で冷却できる。
また、金属部材３０及び筒体Ｗからなる箱体Ｂは上方のみが開放され、その界面にはコーティング材が塗布される。したがって、箱体Ｂの収容空間に注ぎ込まれる絶縁封止材Ｇが外部に漏れるおそれはなく、コレクタ端子１ｉ、エミッタ端子１ｊ、及びバスバー５１，５２を絶縁封止材Ｇで適切に封止できる。
また、前記した各製造工程では複雑な作業を要しないため、製造時の作業性を向上させることができる。
【００５４】
また、薄板状のコレクタ連結バスバー５１及びエミッタ連結バスバー５２を対向させて略平行に配置することで電流の流れに伴う磁界を打ち消し、バスバー５１，５２間のインダクタンスを低減できる。また、絶縁封止材Ｇによってバスバー５１，５２が封止されるため、上下方向においてバスバー５１，５２間の距離Ｌ１（図５参照）を比較的小さくすることができる。
【００５５】
図２９は、比較例に係るパワーモジュールの端面図である。
仮に、絶縁封止材ＧでパワーモジュールＭ１を封止しない場合、絶縁距離を確保するためにバスバー５１，５２間の距離Ｌ３を大きくせざるを得ず、インダクタンスＬの増加及びパワーモジュールＭ１の大型化を招く。なお、スイッチングによる電流の時間変化（ｄｉ／ｄｔ）が生じると、Ｌ（ｄｉ／ｄｔ）の大きなスパイク電圧が発生し、パワー半導体素子１ａ（図３参照）に不具合が生じるおそれがある。さらに、絶縁距離を確保するために貫通孔Ｈ４の径を大きくせざるを得ず（径Ｌ４：図２９参照）、これに伴ってコレクタ連結バスバー５１の前後幅を大きくする必要が生じる。
【００５６】
これに対して、本実施形態では、バスバー５１，５２等を絶縁封止材Ｇで封止することで、絶縁距離を確保しつつバスバー５１，５２間を近付けることができる。したがって、インダクタンスを大幅に低減でき、スイッチング時のスパイク電圧を低減できる。これによって、スイッチングを短時間で行ってもパワー半導体素子１ａを損傷させることがないため、１スイッチングあたりの損失を低減でき、パワーモジュールＭ全体の損失（つまり、発熱量）を抑制できる。また、各バスバー５１，５２を平行に配置するとともに、各バスバーの距離を小さくすることで、パワーモジュールＭを小型化できる。
このように本実施形態によれば、パワーモジュールＭの低インダクタンス化及び小型化を図り、高電圧・大電流用途でも対応可能にすることができる。
【００５７】
≪第１実施形態：変形例１≫
図８は、第１実施形態に係るパワーモジュールの変形例１を示す分解斜視図である。
それぞれの本体部１０の発熱量が略同一である場合、左右両側に本体部１０が配置される冷却部２２，２３の方が、片側のみに本体部１０が配置される冷却部２１，２４よりも昇温しやすい。そこで、図８に示すように冷却部２２，２３を優先的に冷却するようにしてもよい。
【００５８】
図８に示す金属部材３０の内部には、供給側の配管Ｐ１，Ｐａを介して流入する冷却水を、冷却部２２，２３に対応する冷却用パイプＰ２に導く流路（図示せず）が形成されている。また、金属部材３０の内部には、冷却部２１，２４に対応する冷却用パイプＰ２からの冷却水を排出側の配管Ｐｂ，Ｐ３に導く流路（図示せず）と、が形成されている。
なお、本体部の前側（紙面奥側）には、冷却部２２からの冷却水を冷却部２１に導く冷却用パイプ（図示せず）と、冷却部２３からの冷却水を冷却部２４に導く冷却用パイプ（図示せず）と、が設置されている。
【００５９】
配管Ｐａに分流した冷却水は、冷却用パイプＰ２を介して冷却部２２，２３に流入する。冷却部２２，２３を通流する際に吸熱した冷却水は、紙面奥側の冷却パイプ（図示せず）を介して冷却部２１，２４に流入する。冷却部２１，２４を通流する際にさらに吸熱した冷却水は、配管Ｐｂを介して配管Ｐ３で合流する。
図８に示す構成によって、各冷却部２０の冷却効率を高めることができる。
【００６０】
≪第１実施形態：変形例２≫
図９は、第１実施形態に係るパワーモジュールの変形例２を示す分解斜視図である。
図９に示す例では、バスバー５１，５２が前後方向に延びている（第１実施形態では、バスバー５１，５２が左右方向に延びていた：図４参照）。なお、バスバー５１，５２と、左壁４１及び右壁４２と、は平面視において左右方向で隙間が設けられている。
【００６１】
このようにバスバー５１，５２の設置方向を変えることで、締結具Ｑによって左壁４１及び右壁４２を押圧する際、バスバー５１，５２が左壁４１及び右壁４２に接触しなくなる。つまり、バスバー５１，５２からの抗力（反力）が左壁４１及び右壁４２に作用せず、比較的小さな力（締結具Ｑによる締め付け）で積層体Ｋを十分に押圧できる。
なお、前壁４３及び後壁４４によってバスバー５１，５２を支持し、左壁４１及び右壁４２のいずれか一方を介してバスバー５１，５２を外部に露出させるようにしてもよい。この場合でも、左壁４１及び右壁４２のうち他方にバスバー５１，５２が接触しないため、比較的小さな力で積層体Ｋを十分に押圧できる。
【００６２】
このように、バスバー５１，５２を取り出す方向を選択可能にすることで、複数のパワーモジュールＭを備える（つまり、複数のバスバーが電気的に接続される）装置において、レイアウトの自由度を高めることができ、ひいてはこの装置全体を小型化できる。
【００６３】
≪第２実施形態≫
第２実施形態は、左壁４１を絶縁部材４１１（図１０参照）と加圧部材４１２とに分割し、右壁４２も絶縁部材４２１と加圧部材４２２とに分割した点が第１実施形態と異なるが、その他は第１実施形態と同様である。したがって、第１実施形態と異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。
【００６４】
＜パワーモジュールの構成＞
図１０は、本実施形態に係るパワーモジュールを右後方から見下ろした分解斜視図である。左壁４１は、バスバー５１，５２が設置される絶縁部材４１１と、この絶縁部材４１１を支持する加圧部材４１２と、を有している。右壁４２も同様に、絶縁部材４２１と、加圧部材４２２と、を有している。
【００６５】
一対の加圧部材４１２，４２２は、直方体状を呈しており、本体部１０及び冷却部２０からなる積層体Ｋの積層方向（左右方向）の両側に配置される。また、加圧部材４１２，４２２は、締結具Ｑによって左右から押圧される。これによって、積層体Ｋが左右から圧縮されるように押圧されるため、本体部１０と冷却部２０とが密着する。
加圧部材４１２，４２２が金属部材３０に固定された状態において、その界面にコーティング材が塗布される。
【００６６】
なお、加圧部材４１２，４２２は、金属製（例えば、銅）であることが好ましい。加圧部材４１２，４２２の剛性を高め、加圧による曲げ変形を小さくすることで、積層体Ｋの左右側面に対して押圧力を均一に作用させるためである。これによって、本体部１０と冷却部２０との熱交換の効率を高めることができる。また、バスバー５１，５２で発生した熱が加圧部材４１２，４２２を介して金属部材３０に伝わりやすくなり、絶縁部材４１１，４２１の温度上昇を抑制できる。
【００６７】
図１１は、パワーモジュールの端面図（図１に示すＡ−Ａ線に対応）である。図１１に示すように、一対の絶縁部材４１１，４２１は、前記した加圧部材４１２，４２２の上に設置される。絶縁部材４１１，４２１は、例えば、ポリフェニレンサルファイド樹脂からなり、直方体状を呈している。左側の絶縁部材４１１は、コレクタ連結バスバー５１及びエミッタ連結バスバー５２と一体成型されている。また、絶縁部材４１１，４２１には、エミッタ連結バスバー５２を支持する突起部４１ｂ，４２ｂが形成されている。
【００６８】
＜パワーモジュールの製造工程＞
締結具Ｑ（図１０参照）を設置して加圧部材４１２，４２２を左右から押圧した状態で、絶縁部材４１１，４２１を加圧部材４１２，４２２の上に設置する。図１１に示すように、相対する一対の絶縁部材４１１，４２１が、相対する一対の加圧部材４１２，４２２に密着した状態で支持されることで、左壁４１及び右壁４２（一対の側壁）が形成される。
次に、図１０に示すように、前壁４３及び後壁４４（別の側壁）を金属部材３０に設置する。そして、「筒体」（加圧部材４１２，４２２、絶縁部材４１１，４２１、前壁４３、後壁４４）と金属部材３０との界面にコーティング材を塗布する。前記した「筒体」と金属部材３０とによって、絶縁封止材Ｇが充填される「箱体」が形成される。
【００６９】
＜効果＞
本実施形態によれば、締結具Ｑによって加圧部材４１２，４２２が左右方向で押圧された場合、バスバー５１，５２からの抗力（反力）によって、前記した押圧が妨げられることがない。締結具Ｑの設置時、絶縁部材４１１，４２１は加圧部材４１２，４２２に固定されていないからである。したがって、比較的小さな力で積層体Ｋを適切に押圧できる。
また、バスバー５１，５２による抗力を受けないため、締結具Ｑによる左右方向の押圧力が積層体Ｋの左右側面に対して均一に作用する。したがって、本体部１０と冷却部２０とを密着させ、両者が熱交換する際の熱抵抗を低減できる。
【００７０】
≪第２実施形態：変形例１≫
図１２は、本実施形態に係るパワーモジュールの変形例１を示す分解斜視図である。
第１、第２実施形態では、左右方向から視て湾曲状を呈する冷却用パイプＰ２（図１０では図示省略、図４参照）を用いる場合について説明したが、図１２に示すように配管Ｐ１，Ｐｃ，Ｐ３を設置してもよい。
【００７１】
供給側の配管Ｐ１は、積層体Ｋの後側（紙面手前側）に設置され、左右方向に延びている。配管Ｐ１には、それぞれの冷却部２０に向けて冷却水を分流させるように、４本の配管Ｐｃが接続されている。それぞれの配管Ｐｃの流出口は、冷却部２０に設けられた孔（図示せず）に接続されている。
同様に、排出側の配管Ｐ３は、積層体Ｋの前側（紙面奥側）に設置され、左右方向に延びている。配管Ｐ３には、それぞれの冷却部２０から流出する冷却水を合流させるように、４本の配管（図示せず）が接続されている。
右側の加圧部材４２２には、供給側の配管Ｐ１を貫通させる孔Ｈ７と、排出側の配管Ｐ３を貫通させる孔Ｈ８と、が形成されている。
【００７２】
前記した孔Ｈ７，Ｈ８を介して配管Ｐ１，Ｐ３を貫通させ、その流入口及び流出口が外部に臨むようにする。この状態において、右側の加圧部材４２２は左右方向でスライド可能である。加圧部材４１２，４２２に締結具Ｑ（図１０参照）を設置して左右から押圧することで、本体部１０と冷却部２０とが密着する。
【００７３】
供給側の配管Ｐ１を介して冷却水が供給されると、この冷却水は４本の配管Ｐｃに分流する。冷却部２０を通流する冷却水は本体部１０から吸熱し、積層体Ｋの前方に位置する配管（図示せず）に流入する。各配管を通流する冷却水は排出用の配管Ｐ３で合流し、排出される。
図１２に示すように各配管を配置することで、金属部材３０の内部に流路を設ける必要がなくなり、金属部材３０を製造する際の手間を省くことができる。
【００７４】
≪第２実施形態：変形例２≫
図１３は、本実施形態に係るパワーモジュールの変形例２を示す分解斜視図である。
第１実施形態の変形例１（図８参照）と同様に、左右両端に位置する冷却部２１，２４よりも、中央付近に位置する冷却部２２，２３を優先的に冷却するようにしてもよい。
【００７５】
図１３に示すように、左右方向に延びる供給側の配管Ｐ１は、配管Ｐｄを介して冷却部２２，２３に接続されている。左右方向に延びる排出用の配管Ｐ３は、配管Ｐｅを介して冷却部２１，２４に接続されている。冷却部２１〜２４の前側（紙面奥側）には、冷却部２２，２３で吸熱した冷却水を冷却部２１，２４に供給するための配管（図示せず）が設置されている。右側の加圧部材４２２には、配管Ｐ１，Ｐ３を貫通させる孔Ｈ９，Ｈ１０が設けられている。
このように、特に発熱しやすい冷却部２２，２３を優先的に冷却することで、冷却部２０による冷却効率を高めることができる。
【００７６】
≪第２実施形態：変形例３≫
図１４は、本実施形態に係るパワーモジュールの変形例３を示す分解斜視図である。
図１４に示すように、絶縁材料で構成された前壁４３及び後壁４４と、第２実施形態で説明した左右一対の絶縁部材４１１，４２１と、を一体成型してもよい。
パワーモジュールＭをこのように構成することで、製造コストを低減できる。また、第２実施形態で説明した絶縁部材４１１と前壁４３・後壁４４との界面、絶縁部材４２１と前壁４３・後壁４４との界面がなくなるため、コーティング材を塗布すべき箇所が少なくなり、生産効率を高めることができる。
【００７７】
≪第３実施形態≫
第３実施形態は、第２実施形態で説明した金属部材３０と加圧部材４１２，４２２とを一体化させて、新たに「金属部材３０Ａ」とした点と、この金属部材３０Ａの左右の内壁面と積層体Ｋとの間にバネ部材Ｒを介在させた点が、第２実施形態とは異なる。なお、その他は第２実施形態と同様である。したがって、第２実施形態と異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。
【００７８】
＜パワーモジュールの構成＞
図１５は、本実施形態に係るパワーモジュールを右後方から見下ろした分解斜視図である。図１５に示すように、金属部材３０は、前後方向から視てＵ字状を呈しており、積層体Ｋを収容可能に形成されている。金属部材３０は、例えば、引き抜き法や押し出し法によって成型される。これによって、金属部材３０Ａの左壁と右壁とが互いに平行となるように、高精度で金属部材３０Ａを形成できる。
【００７９】
図１６は、パワーモジュールの端面図（図１に示すＡ−Ａ線に対応）である。バネ部材Ｒは、例えば、板バネである。二つのバネ部材Ｒは、金属部材３０Ａの左右の内壁面と、積層体Ｋと、の間に介在している。金属部材３０Ａの底面に積層体Ｋを横置きで載置し、さらに積層体Ｋの左右両側にバネ部材Ｒを設置した状態において、積層体Ｋはバネ部材Ｒによって左右から押圧（圧縮）される。これによって、本体部１０と冷却部２０を密着させ、本体部１０の冷却効率を高めることができる。
【００８０】
＜パワーモジュールの製造工程＞
まず、金属部材３０Ａに積層体Ｋ及びバネ部材Ｒを収容して位置決めし（位置決め工程）、バネ部材Ｒによって積層体Ｋを左右から押圧する（押圧工程）。次に、コレクタ端子１ｉとコレクタ連結バスバー５１とを接続し、エミッタ端子１ｊとエミッタ連結バスバー５２とを接続する（接続工程）。
続いて、前後方向でＵ字状を呈する金属部材３０Ａに前壁４３及び後壁４４を嵌め込んで固定し、バスバー５１，５２が取り付けられた一対の絶縁部材４１１，４２１を金属部材３０Ａの上に固定する。次に、金属部材３０Ａ、前壁４３、後壁４４、及び絶縁部材４１１，４２１の界面にコーティング材を塗布した後（コーティング工程）、絶縁封止材Ｇを充填する（封止工程）。
【００８１】
＜効果＞
本実施形態によれば、金属部材３０Ａの左壁、底壁、及び右壁が一体形成されているため、これらが別部材である場合と比較して、金属部材３０Ａの剛性を高めることができる。したがって、左右方向で積層体Ｋと金属部材３０Ａとの間にバネ部材Ｒを介在させても、金属部材３０Ａの左壁及び右壁が変形しにくくなる。その結果、積層体Ｋの左右側面の面方向において押圧力を略均一に作用させ、本体部１０の冷却効率を高めることができる。
【００８２】
≪第４実施形態≫
第４実施形態は、冷却部２０及び金属部材３０を一体形成して「放熱部材６０」とし、さらに冷却水循環部材７０を追加した点が第１実施形態（図５参照）とは異なるが、その他は第１実施形態と同様である。したがって、第１実施形態と異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。
【００８３】
＜パワーモジュールの構成＞
図１７は、本実施形態に係るパワーモジュールの端面図（図１に示すＡ−Ａ線に対応）である。放熱部材６０は、金属製（例えば、銅）であり、筒体Ｗを支持する板状の支持部６１（金属部材）と、この支持部６１から上方に延びる冷却部６２ａ〜６２ｄと、を有している。支持部６１は、水平面に沿って延びており、平面視で矩形状を呈している。パワーモジュールＭを組み立てた状態で、その両端付近が左壁４１及び右壁４２から突出するように、支持部６１の左右幅が設定されている。支持部６１には、ネジ部材Ｔを挿通させるためのネジ孔が複数設けられている。
【００８４】
冷却部６２（６２ａ〜６２ｄ）はそれぞれ、直方体状を呈しており、その側面に本体部１０の側面（略全面）が密着するように形成されている。左右方向で隣り合う冷却部６２の距離は、本体部１０の左右幅に対応している。つまり、図１７に示すように左右方向で隣り合う冷却部６２の間に本体部１０が収容される。左端の冷却部６２ａ、及び右端の冷却部６２ｄには、上方からクサビＦを差し込めるように、上下・前後の面方向に沿う切込みが設けられている。
【００８５】
放熱部材６０は、例えば、引き抜き法や押し出し法を用いて形成される。このように放熱部材６０を一体形成することで、冷却部６２の熱抵抗を小さくすることができる。つまり、冷却部６２で吸熱した熱が支持部６１に向けて伝わりやすくなり、冷却部６２を介した熱伝導がスムーズに進む。
なお、本実施形態では、冷却水を通流させる流路を冷却部６２に設ける必要はなく、冷却部６２の製造工程を簡単化できる。
【００８６】
冷却水循環部材７０は、上下方向に肉薄の直方体状を呈しており、その内部には前後方向に沿って複数（図１７では４つ）の流路Ｈ１１が形成されている。この流路Ｈ１１を介して冷却水を通流させることで、本体部１０から冷却部６２に放熱された熱を外部に逃がすことができる。冷却水循環部材７０は、支持部６１の下面に密着するように設置される。
【００８７】
＜パワーモジュールの製造工程＞
冷却水循環部材７０の上に放熱部材６０を載置し、ネジ部材Ｔによって放熱部材６０を金属部材３０に固定する（位置決め工程）。このようにネジ部材Ｔを螺合することで、前後・左右方向において放熱部材６０を容易に位置決めできる。
なお、放熱部材６０と冷却水循環部材７０との間にグリース、カーボンシート等の熱伝導シート（図示せず）を介在させることが好ましい。これによって、放熱部材６０及び冷却水循環部材７０の寸法バラつき（厚さバラつき）を熱伝導シートで吸収し、熱抵抗を低減できる。
【００８８】
次に、冷却部６２に設けられた切込みに、金属製のクサビＦを差し込んで積層体Ｋを左右から押圧する（押圧工程）。このようにクサビＦが差し込まれることで、冷却部６２が左右に押し広げられるように弾性変形する。その結果、冷却部６２及び本体部１０からなる積層体Ｋが左右方向で押圧（圧縮）され、本体部１０と冷却部６２とが密着する。したがって、本体部１０と冷却部６２との間の熱抵抗を低減できる。
【００８９】
次に、バスバー５１，５２が設置された左壁４１及び右壁４２を積層体Ｋの両脇に設置し、さらに前壁４３（図示せず）及び後壁４４（図示せず）を設置し、本体部１０とバスバー５１，５２とを電気的に接続する（接続工程）。
次に、支持部６１、左壁４１、右壁４２、前壁４３、及び後壁４４の界面にコーティング材を塗布した後（コーティング工程）、絶縁封止材Ｇを充填する（封止工程）。
なお、冷却水循環部材７０との位置決め工程は、封止工程の後でも構わない。これによって、パワーモジュールＭを単体で製造することが可能となり、生産性を向上させることができる。
【００９０】
＜効果＞
本実施形態によれば、放熱部材６０に冷却水の流路を設ける必要がないため、放熱部材６０を容易に成形できる。また、ネジ部材Ｔによって放熱部材６０を冷却水循環部材７０に固定することで、治具（図示せず）を用いて位置決めする第１実施形態（図５参照）と比較して、位置決め工程を容易に行うことができる。
【００９１】
また、冷却部６２ａ，６２ｄに設けられた切込みにクサビＦを差し込むことで積層体Ｋを左右から押圧し、本体部１０と冷却部６２とを密着させる。これによって、第１実施形態のように締結具Ｑ（図７参照）を用いる場合と比較して、簡単な構成で積層体Ｋを押圧できるため、パワーモジュールＭの生産効率を高めることができる。
【００９２】
≪第５実施形態≫
第５実施形態は、第４実施形態で説明した放熱部材６０にフィン６３を追加して一体形成し、新たに「放熱部材６０Ａ」とした点が第４実施形態とは異なるが、その他は第４実施形態と同様である。したがって、第４実施形態と異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。
【００９３】
＜パワーモジュールの構成＞
図１８は、本実施形態に係るパワーモジュールの端面図（図１に示すＡ−Ａ線に対応）である。放熱部材６０Ａは、金属製（例えば、銅）であり、水平面に沿って延びる板状の支持部６１（金属部材）と、支持部６１から上側に延びる冷却部６２ａ〜６２ｄと、支持部６１から下側に延びるフィン６３と、を有している。
第４実施形態と同様に、支持部６１は、その両端付近が左壁４１及び右壁４２から突出しており、複数のネジ孔が形成されている。冷却部６２（６２ａ〜６２ｄ）は、直方体状を呈しており、左右方向において隣り合う他の冷却部６２と所定間隔（本体部１０の横幅に対応）を空けて配置されている。左右両端の冷却部６２ａ，６２ｄには、クサビＦが差し込まれる切込みが設けられている。
【００９４】
複数のフィン６３は、前後・上下方向に沿って延びる薄板状の金属である。本体部１０で発生した熱は、空冷用のフィン６３を介して空気と熱交換し、放熱される。
【００９５】
＜パワーモジュールの製造工程＞
左右方向において隣り合う冷却部６２の間に本体部１０を収容し、冷却部６２に設けられた切込みにクサビＦを差し込む（位置決め工程、押圧工程）。次に、バスバー５１，５２が設置された左壁４１及び右壁４２を、本体部１０及び冷却部６２からなる積層体の両脇に設置し、さらに前壁４３（図示せず）及び後壁４４（図示せず）を設置する。
【００９６】
次に、ネジ部材Ｔによって、筒体（左壁４１、右壁４２、前壁４３、後壁４４）を支持部６１に固定した後、本体部１０とバスバー５１，５２とを電気的に接続する（接続工程）。
次に、支持部６１、左壁４１、右壁４２、前壁４３、及び後壁４４の界面にコーティング材を塗布した後（コーティング工程）、絶縁封止材Ｇを充填する（封止工程）。
【００９７】
＜効果＞
本実施形態によれば、支持部６１、冷却部６２、及び空冷用のフィン６３を一体形成して放熱部材６０Ａとすることで、かしめ又はろう材で支持部にフィン６３を接合する場合と比較して熱抵抗を低減し、本体部１０を効率的に冷却できる。また、冷却水を通流させるための流路を放熱部材６０Ａに設ける必要がないため、放熱部材６０Ａの製造工程を簡単化できる。
【００９８】
≪第６実施形態≫
第６実施形態は、第１実施形態（図４参照）と比較して、左壁４１を絶縁部材４１１（図１９参照）と加圧部材４１２とに分割し、右壁４２を絶縁部材４２１と加圧部材４２２とに分割した点、及び金属部材３０Ｂの構成・配置が異なるが、その他については第１実施形態と同様である。したがって、第１実施形態と異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。
【００９９】
＜パワーモジュールの構成＞
図１９は、本実施形態に係るパワーモジュールを右後方から見下ろした斜視図である。
パワーモジュールＭは、本体部１０と、冷却部２０と、左右方向で交互に配置された本体部１０及び冷却部２０を仕切る金属部材３０Ｂと（図２１、図２２参照）、本体部１０及び冷却部２０を左右から押圧する加圧部材４１２，４２２と、を備えている。
【０１００】
図２０は、パワーモジュールを右後方から見下ろした分解斜視図である。
それぞれの冷却部２０は、直方体状を呈しており、冷却水を通流させるための流路が形成されている。加圧部材４１２，４２２は、例えば、金属製であり、冷却部２０と略等しい高さの直方体状を呈している。
【０１０１】
金属部材３０Ｂは、例えば、伝熱性の高い銅又はアルミニウムを含んでおり、薄板状の板状部３１と、本体部１０を収容するポケット部３２（３２ａ，３２ｂ，３２ｃ）と、を有している。板状部３１は、平面視で矩形状を呈しており、水平面に沿って延びている。ポケット部３２は、本体部１０の外形（直方体状）に対応して形成される凹部であり、板状部３１から下方に凹んでいる。左右方向で隣り合うポケット部３２の距離は、冷却部２０の横幅に略等しい。
【０１０２】
金属部材３０Ｂは、例えば、銅、アルミニウム、これらの合金等、熱伝導率が高く加工が容易な金属を用いることが好ましい。金属部材３０Ｂは、例えば、絞り加工・曲げ加工によって形成される。
【０１０３】
図２１は、図１９に示すＡ−Ａ線で切断した端面図である。図２１に示すように、金属部材３０Ｂは、断面視で蛇腹折状を呈しており、本体部１０と冷却部２０とを仕切る仕切り板として機能する。また、冷却部２０と、ポケット部３２に収容された本体部１０と、は左右方向において交互に配置されている。例えば、本体部１１の両側に配置される冷却部２１，２２は、ポケット部３２ａを介して本体部１１と熱交換可能になっている。つまり、一体的に形成された金属部材３０Ｂは、本体部１０と冷却部２０とが交互に配置された状態で、本体部１０と冷却部２０とを熱交換可能に仕切る機能を有している。
また、本体部１０と冷却部２０とが交互に配置され、かつ、金属部材３０Ｂによって仕切られた状態で、本体部１０は金属部材３０Ｂから上側（一方側）に臨み、冷却部２０は金属部材３０Ｂから下側（他方側）に臨んでいる。なお、金属部材３０Ｂの形状は図２０等に示すものに限定されず、前記した機能を有する別の形状（凹凸状）としてもよい。
また、板状部３１の下面は、冷却部２０及び加圧部材４１２，４２２の上面に当接している。
【０１０４】
図２０に示す絶縁部材４１１，４２１は、左右方向に肉薄の直方体状を呈している。前壁４３及び後壁４４は、前後方向に肉薄の直方体状を呈している。絶縁部材４１１，４２１、前壁４３、及び後壁４４が互いに固着されることで、平面視で矩形状の孔Ｈ２を有する筒体Ｗが形成される。この筒体Ｗは、バスバー５１，５２が設置された状態で板状部３１に固定される。
【０１０５】
＜パワーモジュールの製造工程＞
まず、左右方向で所定間隔を空けて冷却部２０を配置し、その両脇に加圧部材４１２，４２２を配置し、治具（図示せず）を用いて位置決めする（位置決め工程）。このとき、左右方向で隣り合う冷却部２０を、ポケット部３２（外形）の横幅と略等しい距離だけ離しておく。
次に、前後・左右方向の位置決めをする際の基準として加圧部材４１２，４２２を用いつつ、金属部材３０Ｂを上方から設置する。そうすると、冷却部２１，２２の間にポケット部３２ａが、冷却部２２，２３の間にポケット部３２ｂが、冷却部２３，２４の間にポケット部３２ｃが嵌まり込む（図２１参照）。
【０１０６】
次に、それぞれのポケット部３２に対して上方から本体部１０を設置し、本体部１０をポケット部３２に収容する。次に、締結具Ｑ（図１９参照）を設置し、加圧部材４１２，４２２を左右から締め付ける（押圧工程）。これによって、金属部材３０Ｂを介在させた状態で交互に配置された本体部１０及び冷却部２０が左右から押圧（圧縮）される。
【０１０７】
次に、バスバー５１，５２を設置した状態の絶縁部材４１１，４２１、前壁４３、及び後壁４４からなる筒体Ｗ（図２０参照）を板状部３１に載置する。この状態において、前記した筒体Ｗは、薄板状の金属部材３０Ｂを介して加圧部材４１２，４２２によって支持されている。
そして、前記した筒体Ｗ、板状部３１、及び加圧部材４１２，４２２を固定する。例えば、接着剤を用いてこれらを固着させてもよいし、ボルト等の締結具を用いて固定してもよい。その結果、筒体Ｗと、金属部材３０Ｂと、によって上方に開放された「箱体」が形成される。
【０１０８】
次に、コレクタ連結バスバー５１とコレクタ端子１ｉとを接続し、エミッタ連結バスバー５２とエミッタ端子１ｊとを接続する（接続工程）。続いて、左右の絶縁部材４１１，４２１、前壁４３、及び後壁４４からなる筒体Ｗと、板状部３１との界面にコーティング材を塗布する（コーティング工程）。
次に、前記した筒体Ｗ及び金属部材３０Ｂからなる「箱体」に絶縁封止材Ｇを充填し、本体部１０、バスバー５１，５２等を封止する（封止工程）。
【０１０９】
＜効果＞
本実施形態によれば、仕切り板として機能する金属部材３０Ｂを設置することで、冷却部２０・加圧部材４１２，４２２と、本体部１０・絶縁部材４１１，４２１・前壁４３・後壁４４と、を上下方向において完全に仕切ることができる。したがって、筒体Ｗ及び金属部材３０Ｂからなる「箱体」に注ぎ込まれる絶縁封止材Ｇの漏洩を防止できる。
また、本実施形態に係る金属部材３０Ｂは薄板状を呈しており（図２１参照）、内部に冷却水の流路（図示せず）が形成される第１実施形態の金属部材（図４参照）と比較して体積が小さい。したがって、パワーモジュールＭを小型化できる。
【０１１０】
また、前記した「箱体」をなす絶縁部材４１１，４１２、前壁４３、後壁４４、及び金属部材３０Ｂの界面のみにコーティング材を塗布すればよく、第１実施形態と比較して製造時の作業性を高めることができる。
また、絶縁封止材Ｇが外部に漏れるおそれはないため、図２０に示す金属部材３０Ｂよりも下方まで前壁４３及び後壁４４を延ばす必要がない。つまり、前後方向において冷却部２０が完全に開放された状態になる。したがって、冷却部２０の流路Ｈ１に接続される冷却用パイプ（図示せず）の構成及び配設作業を簡単にすることができ、製造時における作業性を高めることができる。
【０１１１】
また、図１２に示すように、配管Ｐ１，Ｐ３を貫通させるための孔Ｈ７，Ｈ８を加圧部材４１２，４２２に設ける必要がなくなる。したがって、コーティング処理を行うべき箇所を少なくして、製造時における作業性を高めることができる。
【０１１２】
また、金属部材３０Ｂは、図２１に示すように、側断面視で蛇腹折状を呈するため、左右方向での剛性が比較的小さい。したがって、加圧部材４１２，４２２が締結具Ｑによって左右から押圧されると、これに伴って金属部材３０Ｂも容易に変形する。
これによって、ポケット部３２の内壁面と本体部１０とのクリアランスや、ポケット部３２の外壁面と冷却部２０とのクリアランスが金属部材３０Ｂで吸収されやすくなる。その結果、ポケット部３２の内壁面と本体部１０とが密着するとともに、ポケット部３２の外壁面と冷却部２０とが密着し、本体部１０と冷却部２０との熱交換を効率的に行うことができる。
また、第１実施形態と同様に、ポケット部３２と本体部１０との間や、ポケット部３２と冷却部２０との間に、グリース、カーボンシート等の高熱伝導シート（図示せず）を挿入することで、熱抵抗を低減することが可能である。
【０１１３】
≪第６実施形態：変形例１≫
図２２は、本実施形態に係るパワーモジュールの変形例１を示す端面図（図１９に示すＡ−Ａ線に対応）である。図２２に示す例では、左側の加圧部材４１２、右側の加圧部材４２２、及び底壁４５が、断面視Ｕ字状となるように一体形成されている。また、左端の冷却部２１と加圧部材４１２との間にバネ部材Ｒ（板バネ）が介在し、右端の冷却部２４と加圧部材４２２との間にバネ部材Ｒが介在している。
なお、本実施形態では、第６実施形態で説明した締結具Ｑ（図１９参照）を設置する必要はない。
【０１１４】
図２２に示すように加圧部材４１２，４２２及び底壁４５を一体成形することで、加圧部材４１２，４２２の剛性を高くすることができる。したがって、図２２に示すようにバネ部材Ｒを設置した場合、本体部１０及び冷却部２０に対して左右からの押圧力が略均一に作用する。したがって、本体部１０の冷却効率を高めることができる。
【０１１５】
≪第６実施形態：変形例２≫
図２３は、本実施形態に係るパワーモジュールの変形例２を示す端面図（図１９に示すＡ−Ａ線に対応）である。図２３に示すように、左側の加圧部材４１２は、前後方向から視て逆Ｌ字状を呈しており、左方に張り出した張出部４１２ａを有している。この張出部４１２ａには、上下方向に沿うネジ孔が形成されている。右側の加圧部材４２２についても同様である。
また、金属部材３０Ｂの左右両端付近にもネジ孔が形成され、左右の絶縁部材４１１，４２１にもネジ部材Ｔと螺合するネジ穴が形成されている。
【０１１６】
前壁４３（図示せず）、後壁４４（図示せず）、及び左右の絶縁部材４１１，４２１は一体形成され、平面視で矩形状の孔を有する「筒体」になっている。図２３に示すように、ネジ部材Ｔを設置することで、加圧部材４１２，４２２、金属部材３０Ｂ、及び前記した「筒体」を容易に位置決めし、固定できる。また、第６実施形態で説明した締結具Ｑ（図１９参照）が不要になるため、パワーモジュールＭの製造コストを削減できる。
さらに、前壁４３、後壁４４、及び左右の絶縁部材４１１，４２１が一体形成されることで、第６実施形態と比較してコーティングすべき箇所が減るため、製造時における作業性を高めることができる。
【０１１７】
≪第７実施形態≫
第７実施形態は、第６実施形態と比較して、金属部材３０Ｃの縁が起立している点と、バスバー５１，５２の形状・配置と、が異なるが、その他は第６実施形態と同様である。したがって、第６実施形態と異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。
【０１１８】
＜パワーモジュールの構成＞
図２４は、本実施形態に係るパワーモジュールを右後方から見下ろした分解斜視図である。図２４に示すように、金属部材３０Ｃは、水平面に沿って延びる板状部３１と、板状部３１から下方に凹むポケット部３２（３２ａ，３２ｂ，３２ｃ）と、この板状部３１の縁から上方に起立する起立部３３と、を有している。
起立部３３は、平面視で四角枠状を呈している。絶縁部材４１１，４２１、前壁４３、後壁４４からなる筒体Ｗを金属部材３０Ｃに設置した状態において、起立部３３は筒体Ｗを囲んでいる。なお、四角枠状である起立部３３の内壁面は、筒体Ｗの外壁面に近接している（図２５参照）。
【０１１９】
図２５は、パワーモジュールの端面図（図１９に示すＡ−Ａ線に対応）である。コレクタ連結バスバー５１及びエミッタ連結バスバー５２は、左側の絶縁部材４１１と一体形成され、この絶縁部材４１１の上面から露出している。なお、本実施形態では、バスバー５１，５２のうち露出している部分の前後幅は、空気中での絶縁距離を確保するように設定されている。
【０１２０】
左側の絶縁部材４１１は、前後方向に延びるとともに上方に突出する突起部４１１ａを有している。このように突起部４１１ａを設けることで、コレクタ連結バスバー５１の露出部分と、エミッタ連結バスバー５２の封止部分（絶縁封止材Ｇが充填される部分）と、の壁面に沿う長さを確保し、絶縁性を高めることができる。
なお、パワーモジュールＭの製造工程は、第６実施形態と同様であるから説明を省略する。
【０１２１】
＜効果＞
本実施形態によれば、コレクタ連結バスバー５１及びエミッタ連結バスバー５２を左側の絶縁部材４１１の上面から露出させることで、複数のパワーモジュールＭの接続関係を考慮してバスバー５１，５２を横並びで引き出したほうが良い場合にも対応できる。
【０１２２】
また、第６実施形態と比較して、絶縁部材４１１，４２１、前壁４３、及び後壁４４からなる筒体Ｗと、金属部材３０Ｃと、の界面にコーティング材を塗布する際、重力の影響でコーティング材が下方に垂れるおそれがない。この界面に塗布されたコーティング材は、前記した筒体Ｗの外壁面と、起立部３３の内壁面と、の隙間に入り込むからである。したがって、コーティング処理を容易に行うことができ、パワーモジュールＭを製造する際の作業性を高めることができる。
【０１２３】
≪第７実施形態：変形例１≫
図２６は、本実施形態に係るパワーモジュールの変形例１を示す端面図（図１９に示すＡ−Ａ線に対応）である。図２６に示すように、金属部材３０Ｄの起立部３３を立ち上げる高さを、「箱体」に充填される絶縁封止材Ｇの液面よりも高くしてもよい（図２６に示す距離Ｌ５を参照）。なお、図２６の端面図には表れていないが、金属部材３０Ｄの板状部３１の縁から立ち上がる四角枠状の起立部３３全体（前側、後側を含む）に関して、起立部３３の上端面が絶縁封止材Ｇの液面よりも高くなっている。
【０１２４】
このように金属部材３０Ｄを構成することで、仮に、絶縁部材４１１，４２１、前壁４３、及び後壁４４からなる「筒体」と、金属部材３０Ｄとの隙間を介して絶縁封止材Ｇが漏れ出た場合でも、図２６に示す絶縁封止材Ｇの液面高さを超えて、絶縁封止材Ｇが上昇するおそれはない。パスカルの原理から、大気圧によって絶縁封止材Ｇの液面高さを等しくしようとする力が作用するためである。このように、図２６に示す構成によれば、絶縁封止材Ｇが外部に漏れ出ることを確実に防止できる。
【０１２５】
≪第７実施形態：変形例２≫
図２７は、本実施形態に係るパワーモジュールの変形例２を示す端面図（図１９に示すＡ−Ａ線に対応）である。図２７に示すように、左側の加圧部材４１２は、前後方向から視て逆Ｌ字状を呈しており、左方に張り出した張出部４１２ａには、上下方向に沿うネジ孔が形成されている。右側の加圧部材４２２についても同様である。図２７に示すように、ネジ部材Ｔを設置することで、加圧部材４１２，４２２、金属部材３０Ｄ、及び筒体（絶縁部材４１１，４２１、前壁４３、後壁４４）を容易に位置決めし、固定できる。
【０１２６】
≪第８実施形態≫
第８実施形態は、冷却部２０に冷却水を通流させる構成としていた第７実施形態（変形例２）と比較して、冷却部２０にヒートシンク８０（図２８参照）を設置する点が異なるが、その他は第７実施形態（変形例２）と同様である。したがって、第７実施形態（変形例２）と異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。
【０１２７】
＜パワーモジュールの構成＞
図２８は、本実施形態に係るパワーモジュールの端面図（図１９に示すＡ−Ａ線に対応）である。ヒートシンク８０は、冷却部２０から吸熱した熱を空気に放熱するために設けられる。ヒートシンク８０は、伝熱性の高い金属（例えば、アルミニウム）を含んでおり、基部８１と、フィン８２と、を有している。それぞれの基部８１は、前後・上下方向の面に沿って下方（他方側）に延びる板状部材であり、かしめ又はろう材で冷却部２０の下面に接合される。
【０１２８】
フィン８２は、前記した基部８１に設置され、他のフィン８２に干渉しないように水平面に沿って延びている。なお、図２８に示すように、左右方向で隣り合う基部８１に設置されるフィン８２同士を上下方向で互い違いになるように配置し、その一部を重ねるようにすることが好ましい。これによって、フィン８２の表面積を大きくすることができ、空気との熱交換を効率的に進めることができる。
なお、本体部１０の発熱量が大きい場合、ヒートシンク８０に代えて、冷却用のヒートパイプ（図示せず）を上下方向又は前後方向に挿入してもよい。
【０１２９】
＜効果＞
本実施形態によれば、冷却水を通流させるための流路を冷却部２０に設ける必要がないため、冷却部２０の製造工程を簡単化できる。また、図２８に示すように多数のフィン８２を設けることで、フィン８２と空気との接触面積を確保し、フィン８２から空気中に放熱する際の伝熱効率を高めることができる。
【０１３０】
≪その他の変形例≫
以上、本発明に係るパワーモジュールＭについて説明したが、本発明は前記した各実施形態に限定されるものではなく、適宜変更できる。
例えば、前記各実施形態では、パワーモジュールＭが三つの本体部１０を備える場合について説明したが、これに限らない。すなわち、パワーモジュールＭの通電容量等に応じて、本体部１０の数を適宜変更し、本体部１０と冷却部２０とを交互に配置して積層体Ｋを構成するようにしてもよい。
【０１３１】
また、例えば、第１実施形態では、左壁４１が突起部４１ａ，４１ｂ（図５参照）を有し、右壁４２が突起部４２ａ，４２ｂを有する場合について説明したが、各突起部を省略してもよい。この場合でも、治具（図示せず）を用いることで、積層体Ｋ、左壁４１及び右壁４２を位置決めできる。
【０１３２】
また、前記各実施形態は、適宜組み合わせることができる。例えば、第３実施形態（図１６参照）を第４実施形態（図１７参照）に適用してもよい。すなわち、冷却部２０及び金属部材３０を一体形成した放熱部材６０に積層体Ｋを収容してバネ部材Ｒを設置し（図１６参照）、この放熱部材６０に冷却水循環部材７０（図１７参照）に設置するようにしてもよい。この場合、冷却水を通流させるための流路を冷却部２０に設ける必要がなく、冷却部２０の構成を簡単化できる。
【符号の説明】
【０１３３】
Ｍ  パワーモジュール
１０，１１，１２，１３  本体部
１ａ  パワー半導体素子（半導体素子）
１ｂ  制御端子
１ｅ，１ｈ  放熱層
１ｉ  コレクタ端子（パワー端子）
１ｊ  エミッタ端子（パワー端子）
２０，２１，２２，２３，２４，６２，６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，６２ｄ  冷却部
３０，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ，４０，  金属部材
３１  板状部
３２，３２ａ，３２ｂ，３２ｃ  ポケット部
３３  起立部
４１  左壁（一対の側壁、筒体）
４２  右壁（一対の側壁、筒体）
４３  前壁（別の側壁、筒体）
４４  後壁（別の側壁、筒体）
４１２，４２２  加圧部材
４１１，４２１  絶縁部材
５１  コレクタ連結バスバー（バスバー）
５２  エミッタ連結バスバー（バスバー）
６０，６０Ａ  放熱部材
６１  支持部
６３  フィン
７０  冷却水循環部材
８０  ヒートシンク
８１  基部
８２  フィン
Ｋ  積層体
Ｗ  筒体
Ｂ  箱体
Ｈ１  流路
Ｇ  絶縁封止材
【図１】
2015111211.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】
2015111211.tif 000009
【図８】
2015111211.tif 000010
【図９】
2015111211.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2015111211.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2015111211.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2015111211.tif 000017
【図１６】
2015111211.tif 000018
【図１７】
2015111211.tif 000019
【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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【国際調査報告】
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