(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パワー半導体素子を有する回路体と、
前記回路体を収納するケースと、を備え、
前記ケースは、前記回路体の一方の面と対向する第１ベース板を含んで構成される第１ケース部材と、前記回路体の一方の面とは反対側の他方の面と対向する第２ベース板を含んで構成される第２ケース部材と、を有し、
前記第１ケース部材は、前記第１ベース板と前記第２ベース板の配列方向に沿って形成された第１側壁部を有し、
前記第２ケース部材は、前記配列方向に沿って形成されるとともに前記第１側壁部と接続される第２側壁部を有し、
前記第１側壁部と前記第２側壁部は、前記配列方向における当該第１側壁部と当該第２側壁部の長さの和が前記回路体の厚さより小さくなるように形成され、
前記第１ケース部材は、前記第１ベース板及び前記第２ベース板よりも剛性が小さい変形部と有するパワーモジュール。
【請求項２】
請求項１に記載のパワーモジュールであって、
前記変形部の厚みは、前記第１ベース板の厚みより小さいパワーモジュール。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のパワーモジュールであって、
前記変形部は、前記第１ベース板の厚さ方向の中心から離れた位置に接続されるパワーモジュール。
【請求項４】
請求項３に記載のパワーモジュールであって、
前記第１ベース板は、前記回路体が配置された側の面にフィンが形成され、
前記変形部と前記第１ベース板との接続位置は、前記フィンが形成された当該第１ベース板の面に近い側となるパワーモジュール。
【請求項５】
請求項１又は２に記載のパワーモジュールであって、
前記変形部は、前記第１ベース板の厚さ方向の中心位置に接続されるパワーモジュール。
【請求項６】
請求項１ないし５に記載のいずれかのパワーモジュールであって、
前記第１側壁部と前記第２側壁部は、前記第１ベース板と前記第２ベース板の表面間の距離が当該第１側壁部と当該第２側壁部の長さの和よりも大きくなるように、形成されるパワーモジュール。
【請求項７】
請求項１ないし６に記載のいずれかのパワーモジュールであって、
前記第１側壁部は、前記回路体から離れる方向に突出する第１突出部を有し、
前記第２側壁部は、前記回路体から離れる方向に突出するとともに前記第１突出部と接触する第２突出部を有し、
前記第１突出部は、前記第２突出部と接合されるパワーモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パワーモジュールに関し、特に車両駆動用のモータを制御する電力変換装置に用いられるパワーモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
パワー半導体モジュールを、放熱部を有する金属製ケース内に収容するパワーモジュールを備える電力変換装置が知られている。このような電力変換装置は、例えば、電気自動車やハイブリッド自動車等の電気車両に搭載される。
【０００３】
パワー半導体モジュールは、パワー半導体素子の表裏両面を導電板に半田付けし、電極端子を露出した状態で樹脂により封止される。金属製ケースは、両面に、導電板の各々に熱伝導性の絶縁接着剤により接着される放熱部を有する。各放熱部には、放熱用の複数のフィンが形成されている。金属製ケ―スは、一側端部側が開口されたフランジ部を有する有底缶型形状を有し、パワー半導体モジュールは、パワー半導体素子の電極端子を、前記金属製ケースの開口に挿通した状態で金属製ケース内に収容される。
【０００４】
この金属製ケースは、フレームと複数のフィンが形成されたフィンプレート２枚が接合された構造となっている。フレームには、パワー半導体素子を樹脂封止された回路体の表裏面に対向して開口が形成され、この開口内に、複数のフィンを有する一対のフィンプレートが配置され、接合されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
このようなパワー半導体装置においては、導通動作時にパワー半導体素子で発生する熱を、放熱部材を介して外部へ逃がす必要がある。そのため、熱サイクルが負荷される使用環境下で、前記絶縁接着剤に引張応力が発生すると、接続界面ではく離が発生する恐れがあるため、前記絶縁接着剤には圧縮応力を残留させる技術が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−５１３６３公報
【特許文献２】特開２０１１−２３３６０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献２に記載のパワー半導体モジュールは、パワー半導体素子の表裏両面を導電板に半田付けし、電極端子を露出した状態で樹脂により封止された回路体に圧縮応力を残留させるためには、金属製ケースのフィンプレート間の距離が、前記回路体の厚さよりも小さく形成されている。回路体を金属ケースに挿入する際、ケースを回路体が入る大きさまで広げる必要があり、この工程で、フィンベース部の押付け力が変化（低下）する可能性があるため、安定して所望の圧縮応力を発生させることが困難である。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、絶縁層に安定して所望の圧縮応力を残留させ、放熱部がパワー半導体モジュールから離間するのを抑制し、信頼性の高いパワーモジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上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、パワー半導体素子を有する回路体と、前記回路体を収納するケースと、を備え、前記ケースは、前記回路体の一方の面と対向する第１ベース板を含んで構成される第１ケース部材と、前記回路体の一方の面とは反対側の他方の面と対向する第２ベース板を含んで構成される第２ケース部材と、を有し、前記第１ケース部材は、前記第１ベース板と前記第２ベース板の配列方向に沿って形成された第１側壁部を有し、前記第２ケース部材は、前記配列方向に沿って形成されるとともに前記第１側壁部と接続される第２側壁部を有し、前記第１側壁部と前記第２側壁部は、前記配列方向における当該第１側壁部と当該第２側壁部の長さの和が前記回路体の厚さより小さくなるように形成され、前記第１ケース部材は、前記第１ベース板及び前記第２ベース板よりも剛性が小さい変形部と有する。
【発明の効果】
【００１０】
パワー半導体ユニットとの離間を抑制することができる放熱性を向上させ、信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の電力変換装置の一実施の形態の外観斜視図。
【図２】図１に図示された電力変換装置の分解斜視図。
【図３】図２に図示されたパワーモジュールの外観平面図。
【図４】図２に図示されたパワーモジュールの外観側面図。
【図５】図３に図示されたパワーモジュールのＡ−Ａ´線縦断面図。
【図６】図３に図示されたパワーモジュールのＢ−Ｂ´線横断面図。
【図７】図６に図示されたパワーモジュールの断面分解図。
【図８】図６に図示されたパワーモジュールの製造工程の一部を表す図。
【図９】図６に図示されたパワーモジュールの製造工程の一部を表す図。
【図１０】図６に図示されたパワーモジュールの製造工程の一部を表す図。
【図１１】本発明の実施形態２を示すパワーモジュール断面図。
【図１２】本発明の実施形態３を示すパワーモジュール断面図。
【図１３】パワーモジュール内に収容されるパワー半導体モジュールを表面側から観た外観斜視図。
【図１４】パワーモジュール内に収容されるパワー半導体モジュールを裏面側から観た外観斜視図。
【図１５】図１４に図示されたパワー半導体モジュールの封止樹脂を除去した状態の斜視図。
【図１６】図１６に図示されたパワー半導体モジュールにおいて、電極端子とパワー半導体素子とをワイヤボンディングする前の斜視図。
【図１７】図１７に図示されたパワー半導体ユニットのＩＸ−ＩＸ線断面図。
【図１８】本発明のパワー半導体モジュールに内蔵された一実施の形態としての回路図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（実施形態１）
［電力変換装置］
以下、図を参照して、本発明に係る電力変換装置の一実施の形態を説明する。
【００１３】
図１は、本発明の電力変換装置の一実施の形態としての外観斜視図であり、図２は、図１に図示された電力変換装置の分解斜視図である。
【００１４】
電力変換装置２００は、電気自動車やハイブリッド自動車の電源装置として用いられる。図示はしないが、電力変換装置２００は、モータジェネレータに接続されたインバータ回路を内蔵し、また、外部のバッテリに接続された昇圧回路および全体を制御する制御回路を備えている。
【００１５】
電力変換装置２００は、アルミニウム、アルミニウム合金等のアルミニウム系金属により形成された筐体本体２０１および筐体本体２０１に締結部材（不図示）により締結される底蓋２０２を有する。筐体本体２０１と底蓋２０２とは、一体成型により形成することもできる。筐体本体２０１の上部には、不図示の上蓋が締結部材により締結され、密閉状の容器が形成される。
【００１６】
筐体本体２０１の内部には、冷却流路を形成するための周壁２１１が形成され、周壁２１１と底蓋２０２とにより冷却用室２１０が形成されている。
【００１７】
冷却用室２１０内には、複数（図２では４つ）の側壁２２１を有する支持部材２２０および各側壁２２１間に配置される複数（図２では３つ）のパワーモジュール１００が収納される。パワーモジュール１００の詳細は後述する。
【００１８】
筐体本体２０１の一側部には、一対の貫通孔が設けられ、貫通孔の一方には、入口用配管２０３ａが設けられ、貫通孔の他方には、出口用配管２０３ｂが設けられている。冷却水などの冷却媒体は、入口用配管２０３ａから冷却用室２１０内に流入し、支持部材２２０の側壁２２１と各パワーモジュール１００との間の冷却路を流通して出口用配管２０３ｂから流出する。出口用配管２０３ｂから流出した冷却媒体は、不図示のラジエータ等の冷却装置によって冷却されて、再び、入口用配管２０３ａから冷却用室２１０内に流入するように循環する。
【００１９】
冷却用室２１０は、シール部材２３１を介在して、カバー部材２４０により密封される。カバー部材２４０は、各パワーモジュール１００内に収納され、パワー半導体モジュールに内蔵されたパワー半導体素子の直流正極端子３５aが挿通される開口部２４１を有する。カバー部材２４０の周縁部は冷却用室２１０を形成する周壁２１１の上部に、不図示の締結部材により固定される。
【００２０】
筐体本体２０１の冷却用室２１０の外側領域には、インバータ回路に供給される直流電力を平滑化するための複数のコンデンサ素子２５１を備えるコンデンサモジュール２５０が収納される。
【００２１】
コンデンサモジュール２５０とパワーモジュール１００の上部に、直流側バスバーアセンブリ２６１が配置される。直流側バスバーアセンブリ２６１は、コンデンサモジュール２５０とパワーモジュール１００の間に直流電力を伝達する。
【００２２】
直流側バスバーアセンブリ２６１およびカバー部材２４０の上方には、インバータ回路を制御するドライバ回路部を含む、制御回路基板アセンブリ２６２が配置されている。
【００２３】
交流側バスバーアセンブリ２６３は、パワーモジュール１００と接続され、交流電力を伝達する。また、交流側バスバーアセンブリ２６３は、電流センサを有する。
【００２４】
［パワーモジュール１００］
図３ないし図１０及び図１４ないし図１８を参照してパワーモジュール１００について説明する。
【００２５】
図３は、本発明のパワーモジュール１００の一実施の形態としての外観平面図である。図４は本発明のパワーモジュール１００の一実施の形態としての外観側面図である。図５は、図３に図示されたパワーモジュール１００のＡ−Ａ´線縦断面図である。また、図６は図３に図示されたパワーモジュール１００のＢ−Ｂ´線横断面図である。図７は、図６に図示されたパワーモジュール１００の断面分解図である。さらに、図８〜図１０は、図６に図示されたパワーモジュール１００の製造工程の一部をそれぞれ表す図である。
【００２６】
さらに、図１３はパワーモジュール１００内に収容されるパワー半導体ユニットを表面側から観た外観斜視図である。図１４は、パワー半導体ユニットを裏面側から観た外観斜視図である。また、図１５は図１３に図示されたパワー半導体ユニットの封止樹脂を除去した状態の斜視図である。図１６は図１５に図示されたパワー半導体ユニットにおいて、電極端子とパワー半導体素子とをワイヤボンディングする前の斜視図である。さらに、図１７は図１６に図示されたパワー半導体ユニット１０ＡのＩＸ−ＩＸ線断面図である。なお、図１７においては、パワー半導体ユニット１０Ａに対応するパワー半導体ユニット１０Ｂの部材の符号も付してある。
【００２７】
図５及び図６に示されるように、パワーモジュール１００は、スイッチング素子を含みトランスファーモールドされたパワー半導体モジュール３０を、ＣＡＮ冷却器である金属製ケース４０内に収納したものである。ここで、ＣＡＮ型冷却器とは、一面に挿通口１７を、他面に底部を有する扁平状の筒型形状をした冷却器である。金属製ケース４０は、電気伝導性を有する部材、例えばＣｕ、Ｃｕ合金、Ｃｕ−Ｃ、Ｃｕ−ＣｕＯなどの複合材、あるいはＡｌ、Ａｌ合金、ＡｌＳｉＣ、Ａｌ−Ｃなどの複合材などから形成されている。
【００２８】
またパワー半導体モジュール３０は、後述するパワー半導体素子や導体板をモジュール化した回路体として機能する。
【００２９】
図３及び図４に示されるように、金属製ケース４０は、複数の放熱フィン４２を有する一対の放熱部材４１とから構成されている。一対の放熱部材４１は、パワー半導体モジュール３０の収納空間を形成する第１ケース部及び第２ケース部として機能する。
【００３０】
ここで、各放熱部材４１は、ベース部４１ｂに放熱フィン４２を有するとともに、金属製ケース４０の開口に近い側の辺にシール部１１と一体に形成されている。なおベース部４１ｂは、パワー半導体モジュール３０を挟むベース部としても機能する。
【００３１】
また、図５及び図６に示されるように、各放熱部材４１のシール部１１が形成されていない辺には、金属ケース４０の側壁を形成するための側壁部４３が一体に形成されている。
【００３２】
また、放熱部材４１には、ベース部４１ｂの周囲を囲むように変形部４４が形成される。また変形部４４は、ベース部４１ｂと側壁部４３を連結している。
【００３３】
この変形部４４は、ベース部４１ｂよりも剛性が小さいことを特徴としている。例えば、図５及び図６に示されるように、変形部４４の板厚がベース部４１ｂの板厚よりも薄い構造とすることができる。例えば、放熱部材４１のパワー半導体モジュール３０と接する側の面に凹部４４ｂを設けることにより、ベース部４１ｂよりも薄肉の変形部４４を形成することができる。
【００３４】
一対の放熱部材４１は、それぞれの側壁部４３において接合されている。接合としては、例えば、ＦＳＷ（摩擦攪拌接合）、レーザ溶接、ろう付等を適用することができる。このような形状の金属製のケースを用いることで、パワーモジュール１００を水や油、有機物などの冷媒が流れる流路内に挿入しても、冷却媒体がパワーモジュール１００の内部に侵入するのを簡易な構成で防ぐことができる。
【００３５】
金属製ケース４０内に収納されたパワー半導体モジュール３０と一対のベース部４１ｂとの間には、図５及び図６に図示されるように、熱伝導性の絶縁層５１が介装されている。絶縁層５１は、パワー半導体モジュール３０から発生する熱を放熱部材４１ｂに熱伝導するものであり、熱伝導率が高く、かつ、絶縁耐圧が大きい材料で形成されている。例えば、酸化アルミニウム（アルミナ）、窒化アルミニウム等の薄膜、あるいは、これらの微粉末を含有する絶縁シートまたは接着剤を用いることができる。後述するが、パワー半導体モジュール３０の表裏両面には、パワー半導体素子を半田付けする導体板３３〜３６（図１３、図１４参照）が表出しており、絶縁層５１は、導体板３３〜３６と放熱部材４１ｂとを熱伝導可能に結合している。
【００３６】
また、金属製ケース４０と絶縁層５１は、パワー半導体モジュール３０との隙間は第２封止樹脂４９により、埋められている。
【００３７】
［パワー半導体モジュール３０］
図１６及び図１７に図示されるように、パワー半導体モジュール３０の表面側には、交流出力側の導体板３３と直流負極側の導体板３４とが同一平面上に配置されている。
【００３８】
図１３に示されるように、第１封止樹脂６は、パワー半導体モジュール３０の表面側において、導体板３３の上面３３ｂと導体板３４の上面３４ｂを露出して、導体板３３および３４の周囲全体を被覆している。第１封止樹脂６の表面は、導体板３３の上面３３ｂおよび導体板３４の上面３４ｂと面一となっている。
【００３９】
図１６及び図１７に示されるように、パワー半導体モジュール３０の裏面側には、直流正極側の導体板３５と交流出力側の導体板３６とが同一平面上に配置されている。
【００４０】
図１４に示されるように、第１封止樹脂６は、パワー半導体モジュール３０の裏面側において、導体板３５の上面３５ｂと導体板３６の上面３６ｂを露出して、導体板３５および３６の周囲全体を被覆している。第１封止樹脂６の表面は、導体板３５の上面３５ｂおよび導体板３６の上面３６ｂと面一となっている。
【００４１】
導体板３３ないし３６は、例えば、銅、銅合金、あるいはアルミニウム、アルミニウム合金などにより形成されている。
【００４２】
図１７に示されるように、パワー半導体素子３１Ｕおよびダイオード３２Ｕは、一面側に半田材６１を介して、他面側に半田材６２を介して導体板３５および導体板３３の間に固着されている。同様に、パワー半導体素子３１Ｌおよびダイオード３２Ｌは、一面側および他面側に半田材６１、６２を介して、導体板３６および導体板３４の間に固着されている。
【００４３】
図１８は、パワー半導体モジュール３０に内蔵された回路一実施の形態を示す回路図であり、以下の説明では、この回路図も合わせて参照する。パワー半導体素子３１Ｕ、ダイオード３２Ｕ、パワー半導体素子３１Ｌ、ダイオード３２Ｌは、上下アーム直列回路１２１を構成する。
【００４４】
図１５に示されるように、直流正極側の導体板３５には、直流正極端子３５ａが形成され、交流出力側の導体板３６には、交流出力端子３６ａが形成される。また、直流正極側の導体板３５にはパワー半導体素子３１Ｕおよびダイオード３２Ｕがボンディングされ上アーム回路を構成しており、パワー半導体素子３１Ｕの入出力部は、複数の信号端子２４Ｕとワイヤ２６Ｕにより接続されている。
【００４５】
また図１５に示されるように、交流出力側の導体板３６には、パワー半導体素子３１Ｌおよびダイオード３２Ｌがボンディングされ下アーム回路を構成しており２６Ｕ、パワー半導体素子３１Ｌの入出力部は、複数の信号端子２４Ｌがワイヤ２６Ｌにより接続されている。
【００４６】
図１５及び図１６に示されるように、導体板３５、導体板３３、直流正極端子３５ａ、信号端子２４Ｕ、パワー半導体素子３１Ｕおよびダイオード３２Ｕは、パワー半導体ユニット１０Ａを構成する。また、導体板３６、導体板３４、交流出力端子３６ａ、信号端子２４Ｌ、パワー半導体素子３１Ｌおよびダイオード３２Ｌは、パワー半導体ユニット１０Ｂを構成する。
【００４７】
図１５に示されるように、導体板３３にはリード３８が一体に形成されている。リード３８の先端は導体板３６に接続されており、これにより、パワー半導体ユニット１０Ａとパワー半導体ユニット１０Ｂが接続されている。またパワー半導体ユニット１０Ｂは、導体板３６の温度、すなわち、パワー半導体素子３１Ｌの温度を検出するための温度センサ８（図１５参照）を備えている。
【００４８】
図１３及び１４に示されるように、パワー半導体モジュール３０は、パワー半導体ユニット１０Ａ及びパワー半導体ユニット１０Ｂを第１封止樹脂６で封止し、第１封止樹脂６の外周を直流正極端子３５ａ、信号端子２４Ｕ、交流出力端子３６ａ、信号端子２４Ｌが露出されるように第２封止樹脂１５により封止した構造を有する。
［パワーモジュール１００の作製方法］
図１３及び図１４に示されるように、パワー半導体ユニット１０Ａとパワー半導体ユニット１０Ｂを第１封止樹脂６で封止し、パワー半導体モジュール３０を形成する。
【００４９】
図７に示されるように、パワー半導体モジュール３０の表裏両面、すなわち、導体板３３の上面３３ｂおよび導体板３４の上面３４ｂが表出された一面と、導体板３５の上面３５ｂおよび導体板３６の上面３６ｂが表出された他面に、絶縁層５１を形成する。絶縁層５１の形成は、例えば、絶縁シートを貼り付ける方法、あるいは絶縁性接着剤を塗布する方法等を用いることができる。
【００５０】
上記のパワー半導体モジュール３０と絶縁層５１を金属ケース４０に収納するまでの製造工程を、図７ないし図１０を用いて説明する。
【００５１】
図７には、パワー半導体モジュール３０と絶縁層５１を、一対の放熱部材４１で挟む前の状態を示している。
【００５２】
面４１ａは、絶縁層５１と接触する一方の放熱部材４１の所定面である。面４３ｂは、他方の放熱部材４１の側壁部４３と接続される所定面である。面４１ａと面４３ｂとの距離をｔ１と定義する。
【００５３】
同様に面４１ｃは、絶縁層５１と接触する他方の放熱部材４１の所定面である。面４３ｃは、一方の放熱部材４１の側壁部４３と接続される所定面である。面４１ｃと面４３ｃとの距離をｔ２と定義する。
【００５４】
またパワー半導体モジュール３０と絶縁層５１を含めた厚さをｔ３と定義する。
【００５５】
一対の放熱部材４１の側壁部４３は、距離ｔ１と距離ｔ２の長さの和がパワー半導体モジュール３０と絶縁層５１を含めた厚さｔ３よりも短くなるように形成されている。これにより、パワー半導体モジュール３０と絶縁層５１には放熱部材４１により圧縮応力を残留させることができる。また、側壁部４３とベース部４１ｂとの間にベース部４１ｂの剛性よりも小さい変形部４４を設けることにより、パワー半導体モジュール３０の加工寸法ばらつきを変形部４４の変形で吸収することができる。
【００５６】
図８に示されるように、たとえば、一対の放熱部材４１のベース部４１ｂを外方からパワー半導体モジュール３０を挟圧するように、例えば押圧治具４５により加圧Ｐ１する。この加圧により、パワー半導体モジュール３０と表裏のベース部４１ｂとが絶縁層５１を介して接着される。加圧は１対のベース部４１ｂを一度に接着してもよいし、ベース部４１ｂを１枚ずつ接着してもよい。
【００５７】
その後、図９に示されるように、一対の放熱部材４１における側壁部４３の外方から、第２押圧治具４６により加圧Ｐ２し、一対の放熱部材４１の側壁部４３のそれぞれ接続される面４３ｂ同士が接触するように、変形部４４が変形される。
【００５８】
その後、図１０に示されるように、一対の放熱部材４１の、それぞれの側壁部４３の接続部４３ｅにおいて接合されている。接合としては、例えば、ＦＳＷ（摩擦攪拌接合）、レーザ溶接、ろう付等を適用することができる。図１０では、例として、ＦＳＷ（摩擦攪拌接合）のツール４７を押し当てて、接合している状態を示している。
【００５９】
以上の製造工程により、図３ないし図６に示されたパワーモジュール１００が形成される。
【００６０】
図６に示されるように、このように形成したパワーモジュール１００は、側壁部４３の上面４３ｄともう一方の側壁部４３の上面４３ｄ間の距離ｔ４よりも、ベース部４１ｂのフィンが形成されている面と、もう片方のベース部４１ｂのフィンが形成されている面との距離ｔ５の方が大きくなっている。
【００６１】
また、一対の放熱部材４１のそれぞれの変形部４４のベース部４１ｂ側の付け根間の距離ｔ７は、それぞれの変形部４４の側壁部４３側の付け根の間の距離ｔ６よりも大きくなっている。
【００６２】
図９に示されるように、側壁部４３を第２押圧治具４６で外方から押付け変形部４４を変形させる際、ベース部４１ｂを押圧治具４５で押付けながら、例えば塑性変形をさせることにより、ベース部４１ｂが曲げ変形により浮き上がるのを防止することができる。
【００６３】
また図６に示されるように、変形部４４をベース部４１ｂの厚さ方向の中心から離れた位置に接続させることにより、ベース部４１ｂの曲げ剛性（断面二次モーメント）が増加するため、曲げ変形量が減少し、ベース部４１ｂの中央部付近の浮き上がりを抑制する効果が得られる。
【００６４】
特に、変形部４４をベース部４１ｂの厚さ方向のフィン側、すなわちパワー半導体モジュール３０から遠ざけることにより、温度サイクルなどの温度変化に起因して、第２封止樹脂４９が膨張し、放熱部材４１に外向きの力を受けるような場合でも、ベース部４１ｂと絶縁層５１との接続面に発生する引張応力を低減できるため、絶縁層５１と導体板３３、導体板３４との界面ではく離するのを抑制する効果が得られる。
【００６５】
以上の結果、パワーモジュールの絶縁シートには安定して圧縮応力を残留させることが可能であり、絶縁シートのはく離を防止することができ、信頼性の高いパワーモジュールが実現できる。
【００６６】
（実施形態２）
図１１は、図６に示すパワーモジュールの変形例を示すもので、図６の符号と同符号は同一構成部品を示すので、再度の詳細な説明は省略する。
【００６７】
図１１に示す変形例においては、金属製ケース４０を形成する放熱部材４１ｂの変形部４４が、ベース部４１ｂの厚さ方向の中央付近に設けられている。
【００６８】
これにより、フィンベースの曲げ剛性（断面二次モーメント）が減少するため、パワーモジュール使用時、パワー半導体チップの発熱などにより、ベース部４１ｂに曲げ変形が生じる場合でもが外方向に変形した場合でも、変形部４４に引張応力が発生するのを抑制する効果が得られ、変形部４４が疲労破壊するのを抑制する効果が得られる。
【００６９】
（実施形態３）
図１２は、図６に示す電力変換装置のパワーモジュールのさらに別の変形例を示すもので、図６の符号と同符号は同一構成部品を示すので、再度の詳細な説明は省略する。
【００７０】
図１２に示す変形例において、金属製ケース４０を形成する放熱部材４１において、側壁部４３に突出部４８が設けられている。突出部４８は金属製ケース４０から離れる方向に向かって突き出すように形成されており、一対の放熱部材４１の側壁部４３を接合する際、第２押圧治具４６で加圧しやすくする効果が得られる。また、ＦＳＷで接合する場合、接続部の剛性を確保し、接続しやすくするとともに、ツール先端で発生する熱が絶縁層５１とパワー半導体モジュール３０の接続界面に伝熱されるのを抑制する効果も得られる。
【００７１】
上述した実施の形態では、パワー半導体モジュール３０に絶縁層５１を形成した後、放熱部材４１ｂで挟む製造工程を例示した。しかし、絶縁層５１はパワー半導体モジュール３０側に形成する必要はなく、放熱部材４１側に先に設けられていてもよい。
【００７２】
上述した実施の形態では、放熱部材４１の放熱フィン４２の形状をピンフィンとしたが、他の形状、例えばストレートフィンやコルゲートフィンであっても良い。
【００７３】
また、上述した実施の形態では、電気自動車やハイブリッド自動車に搭載される車載用の電力変換装置を例に説明したが、パワーモジュールを冷却媒体中に浸す冷却構造の電力変換装置であれば、本発明を同様に適用することができる。
【００７４】
その他、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲内で、種々変形して適用することが可能である。
【符号の説明】
【００７５】
６…第１封止樹脂、８…温度センサ、１０Ａ…パワー半導体ユニット、１０Ｂ…パワー半導体ユニット、１１…シール部、１７…挿通口、３０…パワー半導体モジュール、３１Ｕ…パワー半導体素子、３１Ｌ…パワー半導体素子、３２Ｕ…ダイオード、３２Ｌ…ダイオード、３３…導体板、３３ｂ…上面、３４…導体板、３４ｂ…上面、３５…導体板、３５ａ…直流正極端子、３５ｂ…上面、３６…導体板、３６ａ…交流出力端子、３６ｂ…上面、３８…リード、２４Ｌ…信号端子、２４Ｕ…信号端子、２６Ｌ…ワイヤ、２６Ｕ…ワイヤ、４０…金属製ケース、４１…放熱部材、４１ａ…面、４１ｂ…ベース部、４１ｃ…面、４２…放熱フィン、４３…側壁部、４３ｂ…面、４３ｃ…面、４３ｄ…上面、４３ｅ…接続部、４４…変形部、４４ｂ…凹部、４５…押圧治具、４６…第２押圧治具、４７…ツール、４８…突出部、４９…第２封止樹脂、５１…絶縁層、６１…半田材、６２…半田材、１００…パワーモジュール、１２１…上下アーム直列回路、２００…電力変換装置、２０１…筐体本体、２０２…底蓋、２０３ａ…入口用配管、２０３ｂ…出口用配管、２１０…冷却用室、２１１…周壁、２２１…側壁、２２０…支持部材、２３１…シール部材、２４０…カバー部材、２５０…コンデンサモジュール、２５１…コンデンサ素子、２６１…直流側バスバーアセンブリ、２６２…制御回路基板アセンブリ、２６３…交流側バスバーアセンブリ、ｔ１…距離、ｔ２…距離、ｔ３…厚さ、ｔ４…距離、ｔ５…距離、ｔ６…距離、ｔ７…距離、Ｐ１…加圧、Ｐ２…加圧
【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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