(57)【要約】      （修正有）【課題】半導体素子で発生するノイズの放出を、バイパスコンデンサを外付けすることなく、しかも効果的に抑制できる半導体装置の実装構造を提供する。【解決手段】半導体装置は、電力用半導体素子と、半導体素子の一面及び他面にそれぞれ接合された第１及び第２の電極板と、半導体素子を制御する制御回路との接続端子と、半導体素子、第１及び第２電極板を封止する絶縁性の樹脂モールドとを含む半導体モジュール３０と、誘導体となる第１及び及び第２絶縁部材５０Ａ及び５０Ｂを介して半導体モジュールを両側から保持する導電性の第１及び第２保持部材５５Ａ及び５５Ｂとから成る。第１及び／又は第２の電極板と、第１及び／又は第２保持部材と、第１及び／又は第２絶縁部材とで、半導体素子で発生するノイズがバスバーに放出されるのを防止する、ノイズ抑制用バイパスコンデンサ５７Ａ及び５７Ｂが形成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力用半導体素子と、該半導体素子の一面及び他面にそれぞれ接合された第１の電極板及び第２の電極板と、該半導体素子を制御する制御回路との接続端子と、該半導体素子並びに該第１電極板及び第２電極板を封止する絶縁性の樹脂モールドと、を含む半導体モジュールと、
誘導体となる第１絶縁部材及び第２絶縁部材を介して前記半導体モジュールを両側から保持する導電性の第１保持部材及び第２保持部材と、から成り、
前記第１電極板及び／又は第２の電極板と、前記第１保持部材及び／又は第２保持部材と、前記第１絶縁部材及び／又は第２絶縁部材とによりノイズ抑制用バイパスコンデンサが形成されていることを特徴とする半導体装置の実装構造。
【請求項２】
前記第１電極板及び第２電極板の一部が露出し、前記第１絶縁部材及び第２絶縁部材は該第１電極板及び第２電極板の露出部分と前記第１保持部材及び第２保持部材との間に介在された絶縁性の板である請求項１に記載の半導体装置の実装構造。
【請求項３】
前記第１電極板及び第２電極板の一部が露出し、前記第１絶縁部材及び第２絶縁部材は前記樹脂モールドと一体化され該第１電極板及び第２電極板の露出部分を覆う絶縁性の被膜である請求項１に記載の半導体装置の実装構造。
【請求項４】
前記第１電極板及び第２電極板の一部が露出し、前記第１絶縁部材及び第２絶縁部材は前記第１保持部材及び第２保持部材に該露出部分に対向して一体化された絶縁性の被膜である請求項１に記載の半導体装置の実装構造。
【請求項５】
前記第１保持部材及び第２保持部材は接地されている請求項２，３又は４に記載の半導体装置の実装構造。
【請求項６】
前記第１保持部材及び第２保持部材は内部に導電性の冷却媒体が流通され、該冷却媒体が接地されている請求項２，３又は４に記載の半導体装置の実装構造。
【請求項７】
電力用半導体素子と、該半導体素子の一面及び他面にそれぞれ接合された第１電極板及び第２電極板と、該半導体素子を制御する制御回路との接続端子と、該半導体素子並びに該第１電極板及び第２電極板を封止する絶縁性の樹脂モールドと、を含む半導体モジュールと、
導電性の第１内部部材及び第２内部部材が挿入され、前記半導体モジュールを両側から保持すると共に、誘導体となる絶縁性の第１保持部材及び第２保持部材と、から成り
前記第１電極板及び／又は前記第２の電極板と、前記第１内部部材及び／又は第２内部部材と、前記第１保持部材及び／又は第２保持部材の壁部とによりノイズ抑制用バイパスコンデンサが形成されていることを特徴とする半導体装置の実装装置。
【請求項８】
前記第１内部部材及び第２内部部材は接地されている請求項７に記載の半導体装置の実装構造。
【請求項９】
前記第１内部部材及び第２内部部材は導電性の冷却媒体が流通され、該冷却媒体が接地されている請求項７に記載の半導体装置の実装構造。
【請求項１０】
電力用半導体素子と、該半導体素子の一面及び他面にそれぞれ接合された第１電極板及び第２電極板と、該半導体素子を制御する制御回路との接続端子と、該半導体素子並びに該第１電極板及び第２電極板を封止する絶縁性の樹脂モールドと、を含む半導体モジュールと、
導電性の冷却媒体を収納し、該冷却媒体内に複数の前記半導体モジュールが近接配置された金属製ケースと、から成り、
前記第１電極板及び／又は第２電極板と、前記冷却媒体と、前記樹脂モールドの第１モールド部分及び／又は第２モールド部分とにより、ノイズ抑制用バイパスコンデンサが形成されていることを特徴とする半導体装置の実装構造。
【請求項１１】
前記冷却媒体は接地されている請求項１０に記載の半導体装置の実装構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体装置の実装構造、特にインバータ装置として使用される半導体装置におけるノイズの抑制に関する。
【背景技術】
【０００２】
直流電源の直流をインバータ装置（半導体装置）で交流に変換し、交流機を駆動することがある。例えば電気自動車及びハイブリッド自動車では、図１９に示すように、バッテリ５００の直流をインバータ装置５１０で交流に変換し、交流発電機５０５を駆動するようになっている。インバータ装置５１０は複数の半導体モジュールを含む。
【０００３】
良く知られているように、各半導体モジュールは内部の半導体素子（スイッチ素子）５１１と、その両側の一対の電極と、外部の制御回路に接続する信号端子とを有する。制御回路から信号端子を介して入力される制御信号により半導体素子がスイッチングされ、擬似的な交流を発生する。
【０００４】
半導体モジュールの作動時、その通電部に高周波のノイズが発生し、直流電力線５１４、５１５及び交流電力線５１６から放出される。これを防止するために、直流電力線５１４，５１５とアースとの間、及び交流電力線５１６とアースとの間にリード線５２６を介して高周波コンデンサ５２１，５２２及び５２３を接続し、ノイズ成分をバイパスするようになっている。
【０００５】
一方、図２０に示す従来の自励式整流回路（特許文献１参照）は、商用電源５３０から供給される交流を所望の直流電圧に変換する自励式整流回路部５３２及び５３５を含む。整流回路部５３５を構成する整流素子５３６のスイッチ動作に起因して発生するノイズが商用電源５３０に流入し、悪影響を及ぼす。
【０００６】
これを防止するため、自励式整流回路部５３２と５３５との間にノイズ抑制回路５４０を配置している。ノイズ抑制回路５４０は、各相線５４１に配置されたノイズ抑制リアクトル５４２、各相線５４１間に配置されたコンデンサ５４４、及び一つの相線とアースとの間に配置されたコンデンサ５４６を含む。ノイズ抑制リアクトル５４２及びコンデンサ５４４がノーマルモードノイズの放出を抑制し、コンデンサ５４６がコモンモードノイズの放出を抑制するようになっている。
【特許文献１】特開平０７−３０８０７０号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
電気自動車等のインバータ装置では、以下のような問題がある。電力線５１４から５１６に高周波コンデンサ５２１から５２３を接続しているリード線５２６は抵抗成分及びインダクタンス成分が大きい。バイパス経路のインピーダンスを下げて十分なノイズ抑制効果を得るためには高周波コンデンサ５２１から５２３の容量を大きくする必要がある。そうすると、高周波コンデンサを経由した高周波電流が漏電電流となり、インバータ装置の誤作動要因となるおそれがある。
【０００８】
また、ノイズ発生源である半導体モジュールとノイズをバイパスする高周波コンデンサ５２１から５２３とが離れているので、その間の電力線５１４から５１６からのある程度のノイズ放出は避けられない。
【０００９】
一方、上記自励式整流回路は、各相線５４１へのリアクトル５４２の配置、及び各相線５４１間のコンデンサ５４４等を示すのみで、コンデンサ５４４，６４５の具体的な搭載方法は示していない。いずれにしても、コンデンサ５４４，５４６を設ければその分コスト、スペースが増加する。また、コンデンサ５２１から５２３を相線５４１に接続するリード線には抵抗成分等が存在する。更に、コンデンサ５４４，５４６が整流回路部５３５から離れており、両者間の相線５４１からノイズが放出され易い。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、半導体素子で発生するノイズの放出を、特別のバイパスコンデンサを外付けすることなく、しかも効果的に抑制できる半導体装置の実装構造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】
【００１１】
本発明は、半導体モジュールの半導体素子と半導体モジュールを両側から保持する保持部材との間、又は半導体素子と半導体モジュールを収納するケースとの間に、半導体モジュールの一部、保持部材の一部又は別の仲介部材を介在させて誘電体として、バイパスコンデンサを形成することを特徴とする。
【００１２】
（１）本願の第１発明による半導体装置の実装構造は、請求項  に記載したように、電力用半導体素子と、半導体素子の一面及び他面にそれぞれ接合された第１の電極板及び第２の電極板と、半導体素子を制御する制御回路との接続端子と、半導体素子並びに第１電極板及び第２電極板を封止する絶縁性の樹脂モールドと、を含む半導体モジュールと；誘導体となる第１絶縁部材及び第２絶縁部材を介して半導体モジュールを両側から保持する導電性の第１保持部材及び第２保持部材と；から成る。
【００１３】
半導体モジュールの作動時に発生するノイズは、第１電極板及び／又は第２の電極板と、第１保持部材及び／又は第２保持部材と、電極板と保持部材との間に位置する第１絶縁部材及び／又は第２絶縁部材とで構成されるノイズ抑制用バイパスコンデンサにより吸収され、電力線等への放出が防止される。
【００１４】
請求項２の実装構造は、請求項１において、第１電極板及び第２電極板の一部が露出し、第１絶縁部材及び第２絶縁部材は第１電極板及び第２電極板の露出部分と第１保持部材及び第２保持部材との間に介在された絶縁性の板である。
【００１５】
請求項３の実装装置は、請求項１において、第１電極板及び第２電極板の一部が露出し、第１絶縁部材及び第２絶縁部材は樹脂モールドと一体化され第１電極板及び第２電極板の露出部分を覆う絶縁性の被膜である。請求項４の実装装置は、請求項１において、第１電極板及び第２電極板の一部が露出し、第１絶縁部材及び第２絶縁部材は第１保持部材及び第２保持部材に露出部分に対向して一体化された絶縁性の被膜である。
【００１６】
請求項５の実装装置は、請求項２，３又は４において、第１保持部材及び第２保持部材は接地されている。請求項６の実装装置は、請求項２，３又は４において、第１保持部材及び第２保持部材は内部に導電性の冷却媒体が流通され、冷却媒体が接地されている実装構造。
【００１７】
（２）本願の第２発明による半導体装置の実装構造は、請求項７に記載したように、電力用半導体素子と、半導体素子の一面及び他面にそれぞれ接合された第１電極板及び第２電極板と、半導体素子を制御する制御回路との接続端子と、半導体素子並びに第１電極板及び第２電極板を封止する絶縁性の樹脂モールドと、を含む半導体モジュールと；導電性の第１内部部材及び第２内部部材が挿入され、半導体モジュールを両側から保持すると共に、誘導体となる絶縁性の第１保持部材及び第２保持部材と；から成る。
【００１８】
半導体モジュールの作動時に発生するノイズは、第１電極板及び／又は第２電極板と、第１内部部材及び／又は第２内部部材と、電極板と内部部材との間に位置する第１保持部材及び／又は第２保持部材の壁部とで構成されるノイズ抑制用バイパスコンデンサにより吸収され、電力線等への放出が防止される。
【００１９】
請求項８の実装装置は、請求項７において、第１内部部材及び第２内部部材は接地されている。請求項９の実装装置は、請求項７において、第１内部部材及び第２内部部材は導電性の冷却媒体が流通され、冷却媒体が接地されている。
【００２０】
（３）本願の第３発明による半導体装置の実装構造は、請求項１０に記載したように、電力用半導体素子と、半導体素子の一面及び他面にそれぞれ接合された第１電極板及び第２電極板と、半導体素子を制御する制御回路との接続端子と、半導体素子並びに第１電極板及び第２電極板を封止する絶縁性の樹脂モールドと、を含む半導体モジュールと；導電性の冷却媒体を収納し、冷却媒体内に複数の半導体モジュールが近接配置された金属製ケースと；から成る。
【００２１】
半導体モジュールの作動時に発生するノイズは、第１電極板及び／又は第２電極板と、冷却媒体と、電極板と冷却媒体との間に位置する樹脂モールドの第１モールド部分及び／又は第２モールド部分とで構成されるノイズ抑制用バイパスコンデンサにより吸収され、電力線等への放出が防止される。
【００２２】
請求項１１の実装構造は、請求項１０において、冷却媒体は接地されている。
【発明の効果】
【００２３】
（１）第１発明にかかる半導体装置の実装構造によれば、電力用半導体素子で発生するノイズの放出が、電極板と保持部材との間に位置する絶縁部材を誘電体とするノイズ抑制用バイパスコンデンサにより抑制される。その結果、ノイズ放出を抑制するために専用のバイパスコンデンサが不要となると共にこれを外付けする手間、時間が不要となり、コストが低減する。
【００２４】
また、バイパスコンデンサが半導体素子の近傍に、しかも半導体素子毎に配置されているので、放出ノイズの抑制効果が確実でしかも効果的である。更に、保持部材が導電性であるので、その接地が容易である。
【００２５】
請求項２の実装構造によれば、半導体モジュールと導電性の保持部材との間に介在させた絶縁性の板が誘電体となる。よって、汎用の半導体モジュール及び保持管をそのまま使用でき、コストの上昇を最低限に抑えることができる。
【００２６】
請求項３の実装構造によれば、半導体モジュールの樹脂モールドと一体化した絶縁性の被膜が誘電体となる。また、請求項４の実装構造によれば、保持管と一体化した絶縁性の被膜が誘電体となる。よって、何れも汎用の半導体モジュール及び保持管を少し改良するのみで、容易にバイパスコンデンサを形成できる。
【００２７】
請求項５の実装構造によれば、保持部材が接地されているので、バイパスコンデンサによるノイズの抑制がより確実である。請求項６の実装構造によれば、本来半導体素子の冷却手段である冷却媒体を接地手段として利用でき、ノイズの抑制がより確実になる。
【００２８】
（２）第２発明にかかる半導体装置の実装構造によれば、電力用半導体素子で発生するノイズの放出が、電極板と保持部材との間に位置する保持部材の壁部により形成されるノイズ抑制用バイパスコンデンサにより抑制される。その結果、ノイズ放出を抑制するために専用のバイパスコンデンサが不要となると共にこれを外付けする手間、時間が不要となり、コストが低減する。
【００２９】
また、バイパスコンデンサが半導体素子の近傍に、しかも半導体素子毎に配置されているので、放出ノイズの抑制効果が確実でしかも効果的である。更に、保持部材が絶縁性であるので、材料の選択の幅が広がり、材質によっては重量が軽くなる。
【００３０】
請求項８の実装構造によれば、保持部材が接地されているので、バイパスコンデンサによるノイズの抑制がより確実である。請求項９の実装構造によれば、本来半導体素子の冷却手段である冷却媒体を接地手段として利用でき、ノイズの抑制がより確実になる。
【００３１】
（３）第３発明にかかる半導体装置の実装構造によれば、電力用半導体素子で発生するノイズの放出が、電極板と冷却媒体との間に位置する樹脂モールドのモールド部分を誘電体とするノイズ抑制用バイパスコンデンサにより抑制される。その結果、ノイズ放出を抑制するために専用のバイパスコンデンサが不要となると共にこれを外付けする手間、時間が不要となり、コストが低減する。
【００３２】
また、バイパスコンデンサが半導体素子の近傍に、しかも半導体素子毎に配置されているので、放出ノイズの抑制効果が確実でしかも効果的である。更に、冷却媒体を収納したケースが半導体モジュールの位置決め手段を兼ねるので、保持部材が不要となり、部品点数の減少、組立て工程の簡略化が可能となる。
【００３３】
請求項１１の実装構造によれば、バイパスコンデンサによる放出ノイズの抑制効果がより確実になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
本発明の半導体装置の実装構造は、ノイズ抑制用バイパスコンデンサの形成の仕方、特に何が誘電体（絶縁体）となるかに応じて、以下の三つのタイプに分類できる。
ａ．第１タイプでは、半導体モジュールと、これを表裏両側から保持又は挟持する保持部材との間に介在させた絶縁性の板や膜が誘電体となり、種々の態様が含まれる。
【００３５】
第１態様は、半導体モジュールの電極板は一方極板を形成すべく、半導体モジュールの樹脂モールドからその一部が露出している。保持部材は他方極板を形成すべく導電材から成る。
【００３６】
半導体モジュールの表面側の第１電極板及び裏面側の第２電極板の両方にバイパスコンデンサが接続されていることが望ましい。但し、そのようになっていることは不可欠ではなく、第１又は第２電極板のみにバイパスコンデンサを接続しても良い。そのためには、一方の電極板とこれに対向する保持部材との間のみに絶縁性の板等を介在させればよい。これは、第１タイプの第２から第４態様や、次述する第２タイプ及び第３タイプでも同様である。
【００３７】
第２態様は、半導体モジュールの電極板を覆う樹脂モールドの一部（モールド部分）が誘電体となる。第３態様は、半導体モジュールの半導体モジュールの露出した電極板の一部を、樹脂モジュールと一体化された絶縁性の被膜が覆い、誘電体となっている。第４態様は、保持部材と一体化され、半導体モジュールの露出した電極板の一部と対向する絶縁性の被膜が誘電体となる。
【００３８】
なお、何れの態様でも、保持部材はその内部を冷却媒体が流通することが望ましい。冷却媒体は半導体モジュールでの温度上昇を抑えるのみならず、導電性の場合、保持部材を車体に接地する上で有効である。
ｂ．第２タイプでは、半導体モジュールを表裏両側から保持又は挟持する保持部材が誘電体及び他方極板となっている。そのために、保持部材は絶縁材からなり、その内部に導電性の内部部材が挿入されている。なお、半導体モジュールの電極板はその一部が露出している。また、保持部材の内部に冷却媒体を流通させることができる。
ｃ．第３タイプは、半導体モジュールを表裏両側から保持等する保持部材は含まない。一方極板及び誘電体が半導体モジュールに形成され、他方極板は金属製ケースに収納された導電性の冷却媒体である。半導体モジュールの電極板は樹脂モールドの一部（モールド部）により覆われている。複数の半導体モジュールはケースにより所定状態に位置決めされる。
【実施例】
【００３９】
以下、本発明の実施例を添付図面を参照しつつ説明する。
【００４０】
＜第１実施例＞
（構成）
図１に示すハイブリッド自動車の駆動システムは、バッテリ１０、発電電動機（ＭＧ）２０及びインバータ装置６０を含む。バッテリ１０の正極端子及び負極端子から延びた直流ブスバー１１及び１２の間に、平滑コンデンサ１３と、インバータ装置６０を構成する三相交流（Ｕ相、Ｖ相及びＷ相）用半導体対とが配置されている。第１Ｕ相及び第２Ｕ相半導体素子３１，３２間からＵ相線１６がＭＧ２０に延びている。 第１Ｖ相及び第２Ｖ相半導体素子３１，３２間からＶ相線１７が、第１Ｗ及び第２Ｗ相半導体素子３１，３２間からＷ相線１８が、それぞれＭＧ２０に延びている。
【００４１】
図２から図４に示すように、インバータ装置６０は保持管５５と、複数の半導体モジュール３０とを、絶縁材５０を介して高さ方向で交互に積み重ねて成る。図５から図７に示すように、各半導体モジュール３０は第１半導体素子（ＩＧＢＴ）３１及び第２半導体素子（フライホイールダイオード）３２と、はんだ３３ａ、３３ｂを介してこれらの表面側に接合された第１電極板３５と、はんだ（不図示）を介してこれらの基板側（裏面側）に接合された第２電極板３６と、を含む。
【００４２】
第１電極板３５及び第２電極板３６にそれぞれ第１駆動電極端子３８及び第２駆動電極端子３９が一体化されている。第１半導体素子３１には、制御電極端子４１がボンディングワイヤ４２等の信号線により接合されている。制御電極端子４１は第１半導体素子３１をオンオフするためのゲート端子（Ｇ）及びエミッタ端子（Ｋｅ）、第１半導体素子３１の表面に形成され、その温度を検出する温度ダイオードの出力端子（Ｋ，Ａ）、及び第１半導体素子３１を流れる電流を検出する電流検出端子（Ｓｅ）を含む。
【００４３】
第１半導体素子３１及び第２半導体素子３２、第１電極板３５及び第２電極板３６、第１駆動電極端子３８及び第２駆動電極端子３９、並びに制御端子４１等がモールド樹脂４５により封止されている。モールド樹脂４５は第１電極板３５と第２電極板３６の間に充填され、両電極板３５，３６間の絶縁を確保するとともに、接続端子４１を固着し、第１電極板３５、第２電極板３６及び接続端子４１間の絶縁を確保している。第１電極板３５及び第２電極板３６の裏面は露出している。半導体モジュール３０は扁平な矩形状を持っている。
【００４４】
図２から図４に戻って、絶縁材５０は例えば窒化アルミニウムや窒化珪素の板やフィルムから成り、半導体モジュール３０よりも少し大きい矩形状を持つ。保持管（挟持管）５５はアルミニウムの押出し成形法等で成形され、フィン５６ｂで区画され長手方向にのびる空隙部５６ａを備えている。半導体モジュール３０の電極板３５，３６の幅よりも少し大きい幅と、複数の半導体モジュール３０を載置できる長さとを持つ。空隙部５６ｂは長さ方向貫通しており、その内部を導電性の冷却媒体が流通するようになっている。
【００４５】
ここで、並置された複数の半導体モジュール３０と、その表面側の上方（第１）保持管５５Ａと、その裏面側の下方（第２）保持管５５Ｂとの組合体について考える。上方保持管５５Ａが第１絶縁板５０Ａを介して第１電極板３５に密着し、下方保持管５５Ｂが第２絶縁板５０Ｂを介して第２電極板３６に密着している。
【００４６】
第１駆動電極端子３８及び第２駆動電極端子３９が上方保持管５５Ａ及び下方保持管５５Ｂの一側方に突出し、それぞれ前記正の直流ブスバー１１及び負の直流ブスバー１２、及びＭＧ２０に接続される交流ブスバー１６から１８に接続されている。また、制御電極端子４１が他側方から突出し、制御回路４８に接続されている。保持管５０Ａ，５０Ｂはハイブリッド自動車の車体の一部に接続されている。
【００４７】
その結果、導電材である第１電極板３５と第１保持管５５Ａとの間に、非導電材である第１絶縁板５０Ａが存在し、これら三者により第１バイパスコンデンサ５７Ａが形成される。同様に、第２電極板３６と第２保持管５５Ｂと、両者間に存在する第２絶縁板５０Ｂとで第２バイパスコンデンサ５７Ｂが形成される。
【００４８】
隣接する上方保持管５５Ａ及び下方保持管５５Ｂの両端同士間に蛇腹部材６１が介在されている。その両端が気密性を確保した状態で上方保持管５５Ａ及び下方保持管５５Ｂにロー付け、接着等により接着されている。上端の蛇腹部材６１にパイプ６２から供給される冷却媒体は保持管５５の空隙部５６を流れる。こうしてパイプ６２、配管ポンプ及びラジエータ等（不図示）により冷却媒体の循環経路が形成されている。
【００４９】
複数の保持管５５及び複数の半導体モジュール３０の積み重ね体は金属ケース（不図示）に収容され、この金属ケースは電気自動車の車体に固定、導通している。結局、保持管５５は車体に接地されていることになる。
【００５０】
（作用効果）
例えば、アイドルストップ後の発進時等に、バッテリ１０の直流をインバータ装置６０で交流に変換しＭＧ２０を駆動する。一方、エンジンによる走行時に、ＭＧ２０を駆動して発電した交流を直流に変換し、バッテリ１０に充電する。この作用自体は周知であるので、詳しい説明は割愛する。
【００５１】
第１実施例によれば、ノイズの抑制に関し以下の効果が得られる。まず、第１半導体素子３１及び第２半導体素子３２で発生するノイズのブスバー１１，１２及び１６等への放出が、特別又は専用のバイパスコンデンサを搭載することなく抑制される。電極板３５，３６が一方極板となり、保持管５５Ａ、５５Ｂが他方極板となり、絶縁板５０Ａ、５０Ｂが誘電体となり、これらによりバイパスコンデンサ５７Ａ、５７Ｂが形成されるからである。
【００５２】
絶縁板５０Ａ、５０Ｂは本来半導体素子３１，３２と保持管５５Ａ、５５Ｂとの電気的絶縁のために介在させるものであるが、その性質（絶縁性）及び配置位置から誘電体としても機能する。その結果、専用のバイパスコンデンサをリード線で接続する手間、時間が不要となるのみならず、スペース的に有利である。
【００５３】
第２に、放出ノイズの抑制が確実である。第１及び半導体素子３１及び３２のそれぞれに個別にコンデンサ５７Ａ、５７Ｂが接続され、しかもバイパスコンデンサ５７Ａ、５７Ｂがノイズの発生源である第１及び第２半導体素子３１及び３２のすぐ近くに位置していることによる。
【００５４】
第３に、２つの理由により放出ノイズの抑制効果が高い。まず、第１保持管５５Ａ及び第２保持管５５Ｂは、その内部を流通する導電性のＬＬＣ、ポンプ及びラジエータ等を介して車両のボディに接続されている。これにより、半導体素子３１，３２のノイズをボディにバイパスする経路のインピーダンスが低下する。しかも空隙部５６ａの内周面に内部に形成したフィン５６ｂが保持管５６とＬＬＣとの電気的結合を向上させるからである。
【００５５】
また、第１及び第２半導体素子３２及び３２の冷却に関し優れた冷却効果が得られる。その表面側に配置された第１電極板３５と、その裏面側に配置された第２電極板３６とを介して、それぞれ内部を冷却媒体が流通する第１保持管５５Ａ及び第２保持管５５Ｂに直接密着している、即ち両面冷却方式を採用しているからである。
【００５６】
＜第２実施例＞
図８から図１１に第２実施例を示す。第２実施例では上記第１実施例の第１，第２絶縁板５０Ａ、５０Ｂの代わりに、半導体モジュールの樹脂モールド１１０の一部が誘電体を構成している。
【００５７】
詳述すると、第１電極板３５の表面及び第２電極板３６の裏面は露出しておらず、それぞれ第１モールド部分１１２及び第２モールド部分１１３により覆われている。その結果、第１及び第２半導体素子３１及び３２と、第１及び第２保持管５５Ａ及び５５Ｂと、これらの間に位置する第１及び第２モールド部分１１２及び１１３とで第１及び第２バイパスコンデンサ１１５Ａ及び１１５Ｂが形成されている。
【００５８】
第２実施例によれば、上記第１実施例と同様の効果が得られる。加えて、半導体装置の構成がコンパクトになる。第１及び第２モールド部分１１２及び１１３が、第１及び第２半導体素子３１及び３２と第１及び第２保持管５５Ａ及び５５Ｂとの間の絶縁材としての機能と、バイパスコンデンサの誘電体としての機能を兼ねていることによる。また、第１実施例における第１，第２絶縁板５０Ａ、５０Ｂは不要となる。
【００５９】
＜第３実施例＞
図１２に示す第３実施例では、第１実施例の絶縁板５０Ａ、５０Ｂの代わりに、第１及び第２モールド部分１５１及び１５２に、第１及び第２絶縁被膜１５３及び１５４を密着形成し、第１及び第２電極板３５及び３６の露出部分を覆っている。第１及び第２絶縁被膜１５３及び１５４は例えばアルミナの溶射膜や、ＤＬＣ（ダイヤモンドダイクカーボン）の被膜から成る。その結果、第１及び第２半導体素子３１及び３２と、第１及び第２保持管５５Ａ及び５５Ｂと、両者間に位置する第１及び第２絶縁被膜１５３及び１５４とでバイパスコンデンサ１５５Ａ及び１５５Ｂが構成される。
【００６０】
第３実施例においても、上記第１実施例と同様の効果が得られる。加えて、第１及び第２絶縁被膜１５３及び１５４が第１及び第２半導体素子３１及び３２のすぐ近くに位置しているので、バイパスコンデンサ１５５Ａ、１５５Ｂの容量を大きくできる。
【００６１】
しかも、第１及び第２絶縁被膜１５３及び１５４の膜厚を調整すれば、容量を変更することができる。よく知られているように、コンデンサの容量は絶縁被膜１５３，１５４の厚さに反比例する。よって、容量を大きくしたいときは絶縁被膜１５３，１５４の厚さを薄く、小さくしたいときは厚くすれば良い。なお、容量は電極板３５，３６の表面積に比例するので、絶縁被膜１５３，１５４の膜厚の調整と併行して又はこれとは別に、電極板３５，３６の表面積を調整することもできる。
【００６２】
なお、半導体モジュール３０の第１及び第２電極板３５および３６は露出させ、第１及び第２絶縁被膜１５３及び１５４を第１及び第２保持管５５Ａ及び５５Ｂに形成しても良い。
【００６３】
＜第４実施例＞
図１３から図１５に示す第４実施例では、上記金属製の保持管５５の代わりに、樹脂やセラミックス等の絶縁材から成る保持管２１０が使用されている。絶縁性の保持管２１０の中空部に導電性の内管２１５が挿入され、その空隙部２１６を冷却媒体が流通するようになっている。なお、半導体モジュール３０の第１及び第２電極板３５及び３６は露出している。よって、第１及び第２電極板３１及び３２と、第１及び第２内管２１５Ａ及び２１５Ｂと、両者の間に位置する保持管２１０Ａ及び２１０Ｂの壁部２１２Ａ及び２１２Ｂとでバイパスコンデンサ２２０Ａ及び２２０Ｂが構成されている。
【００６４】
第４実施例によれば、第１実施例と同様の効果に加えて、本来冷却媒体を流通させるための保持管２１０の絶縁性の壁部２１２が誘電体となるので、半導体モジュール３０に誘電体を形成すること等が不要となる。また、保持管２１０に導電性が要求されないので、材料の選択の幅が広がる。
【００６５】
＜第５実施例＞
図１６から図１８に第５実施例を示す。第５実施例では、半導体モジュール３０の第１及び第２駆動電極端子３８及び３９と、制御端子４１とが同じ側面から突出している。第１電極板３５の表面及び第２電極板３６の裏面（何れも不図示）は第１，第２モールド部分２５１，２５２で覆われている。
【００６６】
金属製ケース２６０は上端側に複数の開口２６２を持ち、その内部には導電性の冷却媒体２６５が充填されている。各半導体モジュール３０の下端をケース２６０の冷却媒体２６５に浸し上端を開口２６２から上方に突出させ、シール部材２６３でシールしている。第１及び第２半導体素子３２及び３２と、冷却媒体２６５と、両者間に位置するモールド部分２５１，２５２とで、第１及び第２バイパスコンデンサ２７０Ａ及び２７０Ｂが形成されている。
【００６７】
第５実施例によれば、第１及び第２半導体素子３１及び３２毎に、しかもその近傍にバイパスコンデンサ２７０Ａ及び２７０Ｂが形成され、ノイズを効果的に抑制する。加えて、冷却媒体２６５を収納した金属製ケース２６０が、複数の半導体モジュール３０を所定状態に位置決めしている。各半導体モジュール３０をケース２６０の開口２６２から挿入するのみで所定状態にセットでき、インバータ装置を製作するための時間が短くできる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明が適用される電気自動車のシステム説明図である。
【図２】本発明の第１実施例を示す正面断面図である。
【図３】図１の３−３断面図である。
【図４】図１の４−４断面図である。
【図５】第１実施例の半導体モジュールの斜視図である。
【図６】同じく分解斜視図である。
【図７】（ａ）は図５の７−７断面図、（ｂ）はその要部拡大図である。
【図８】本発明の第２実施例を示す正面断面図である。
【図９】図８の９−９断面図である。
【図１０】図８の１０−１０断面図である。
【図１１】図７（ａ）に相当する断面図である。
【図１２】本発明の第３実施例を示す、図７（ａ）に相当する断面図である。
【図１３】本発明の第３実施例を示す正面断面図である。
【図１４】図１３の１４−１４断面図である。
【図１５】（ａ）は図１３の１３−１３断面図、（ｂ）は図１５（ａ）の要部拡大図である。
【図１６】本発明の第４実施例を示す正面図（一部断面）である。
【図１７】同じく平面図である。
【図１８】第４実施例の半導体モジュールを示す正面図である。
【図１９】第１従来例の回路説明図である。
【図２０】第２従来例の回路説明図である。
【符号の説明】
【００６９】
１０：バッテリ                        ２０：発電電動機
１１、１２，１６から１８：ブスバー
３０：半導体モジュール                ３１、３２：半導体素子
３５：第１電極板                      ３６：第２電極板
４５：樹脂モールド                    ５０，５０Ａ、５０Ｂ：絶縁性の板
５５，５５Ａ、５５Ｂ：保持管
５７，５７Ａ、５７Ｂ：バイパスコンデンサ
６０：インバータ装置
【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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