(57)【要約】【課題】直列接続された複数の半導体モジュール素子を絶縁手段を介して共通の冷却体に取付結合するものにおいて、絶縁手段が有効に機能し、より高電圧で使用できるように、共通の冷却体上で半導体モジュール素子をより多数直列接続することのできる高電圧用半導体装置を提供する。【解決手段】導電性の基板上に半導体チップを絶縁して搭載してなる半導体モジュール素子を複数個直列接続し、これらの半導体モジュール素子をそれぞれの導電性の基板を共通の導電性の冷却体と対向させて、それぞれ間に熱伝導性の絶縁シートを介して前記冷却体に結合してなる高電圧用半導体電力変換装置において、前記半導体モジュール素子の導電性基板を絶縁性の結合手段により前記冷却体に結合し、絶縁シートが結合手段により短絡されないようにする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性の基板上に半導体チップを絶縁して搭載してなる半導体モジュール素子を複数個直列接続し、これらの半導体モジュール素子をそれぞれの導電性の基板を共通の導電性の冷却体と対向させて、それぞれ間に熱伝導性の絶縁シートを介して前記冷却体に結合してなる高電圧用半導体電力変換装置において、前記半導体モジュール素子の導電性基板を絶縁性の結合手段により前記冷却体に結合することを特徴とする高電圧用半導体電力変換装置。
【請求項２】
請求項１に記載のものにおいて、前記結合手段は、前記モジュール形半導体素子の導電性の基板に結合される取付け板とこの取付け板の取付け穴に挿通して前記冷却体にねじ込まれる結合ボルトとにより構成し、少なくともその一方を絶縁材により形成することを特徴とする高電圧用半導体電力変換装置。
【請求項３】
請求項１に記載のものにおいて、前記結合手段は、前記半導体モジュール素子の導電性の基板に設けた取付け穴に挿通してこの基板を前記冷却体に締付け結合する絶縁材で形成した結合ボルトであることを特徴とする高電圧用半導体電力変換装置。
【請求項４】
請求項１に記載のものにおいて、前記結合手段は、前記半導体モジュール素子の導電性の基板に設けた取付け穴に挿通してこの基板を前記冷却体に締付け結合する結合ボルトと、前記導電性基板の取付け穴に挿入され結合ボルトと基板とを絶縁する絶縁ブッシュとにより構成したことを特徴とする高電圧用半導体電力変換装置。
【請求項５】
請求項３または４に記載のものにおいて、前記結合ボルトのねじ込まれる前記冷却体のネジ穴の周囲に座繰穴を設けたことを特徴とする高電圧用半導体電力変換装置。
【請求項６】
請求項４に記載のものにおいて、前記絶縁ブッシュにフランジ部を設けたことを特徴とする高電圧用半導体電力変換装置。
【請求項７】
請求項４に記載のものにおいて、前記絶縁ブッシュを互いに嵌め合わせられる２分割構成としたことを特徴とする高電圧用半導体電力変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、高電圧化のために電力変換回路の各スイッチングアームを複数の半導体素子を直列接続して構成した電力変換装置において、直列接続した半導体素子を冷却体に搭載して冷却する際に個々の半導体素子への印加電圧が素子の絶縁耐量を超えることがないように電力変換装置の構成を改良したものである。
【背景技術】
【０００２】
通常、電力変換装置を構成する場合、サイリスタ，ＭＯＳＦＥＴ（金属酸化膜型電界効果トランジスタ），ＩＧＢＴ（絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）といった半導体素子が用いられる。これらの半導体素子（以下、単に素子とも言う）の中で、近年では低損失で高速スイッチングの可能なＩＧＢＴが多用されている。
【０００３】
ＩＧＢＴの構造としては、平形とモジュール形があり、一般的には使用が容易な後者のモジュール形が多く使用されている。このモジュール形半導体スイッチング素子（以下、モジュール素子、または半導体モジュール素子とも言う）は、その内部の半導体チップとこれを搭載する導電性の基板との間が絶縁材によって絶縁されている。これにより、モジュール素子を冷却するために外部の導電性冷却体へ搭載する際、素子の基板を冷却体に直接接触させて載置することが可能となり、半導体素子の使用の利便性が高められる。この場合、モジュール素子内部の絶縁材の絶縁耐量を超えないような回路構成にすることが要求される。
【０００４】
図１２に、このための、ＩＧＢＴモジュール素子を用いた従来の構成例を示す。
【０００５】
この回路は、２レベルインバータの１相分を示しており、回路図記号で示される素子Ｑ１１ａ〜Ｑ１４ａ（上アーム）およびＱ２１ａ〜Ｑ２４ａ（下アーム）がＩＧＢＴ素子チップで、それぞれのアームにおいてＩＧＢＴを４直列接続した例である。また、Ｍ１１ａ〜Ｍ２２ａは、それぞれ直列接続された２個のＩＧＢＴ素子チップを備えた、モジュールである。ＳＢ１１ａ〜ＳＢ２２ａは導電性の基板、ＩＢ１１ａ〜ＩＢ２２ａは、モジュール内においてＩＧＢＴチップと導電性基板とを絶縁するための高熱伝導性の絶縁材、Ｃ１は各モジュール内の上側（高圧側）のＩＧＢＴ素子チップのコレクタ端子、Ｅ１Ｃ２は上側のＩＧＢＴ素子チップのエミッタ端子および下側（低圧側）のＩＧＢＴ素子チップのコレクタ端子、Ｅ２は下側のＩＧＢＴ素子チップのエミッタ端子である。ＨＳは冷却体、Ｅは電圧がＥｄの直流電源を示す。この冷却体ＨＳは、電位を固定するために接地され、直流電源ＥのＮ極電位と同電位としている。
【０００６】
図１２の構成において、各絶縁材に印加される電位について考える。
【０００７】
いま、上アームのモジュール素子の絶縁材に着目すると、上アームがオン（下アームはオフ）ならば、２つのモジュール素子Ｍ１１ａ，Ｍ１２ａの端子は全てＥｄの電位となるため、絶縁材ＩＢ１１ａ，ＩＢ１２ａには電圧Ｅｄが印加されることになる。また、下アームでは、モジュール素子Ｍ２１ａのＣ１端子にはＥｄ、モジュール素子Ｍ２２ａのＣ１端子にはＥｄ／２が印加される。よって、絶縁材ＩＢ２１ａ，ＩＢ２２ａにはそれぞれ最大でＥｄ，Ｅｄ／２が印加される。以上より、絶縁材ＩＢ１１ａ，ＩＢ１２ａ，ＩＢ２１ａの絶縁材はＥｄよりも大きい絶縁耐量、ＩＢ２２ａの絶縁材はＥｄ／２よりも大きい絶縁耐量が必要であるが、同じモジュール素子でインバータを構成することを考えると、必要な絶縁耐量はＥｄよりも大きくなければならない。しかし、モジュール素子の直列接続数を増加させても各素子の絶縁材の絶縁耐量を増加させることができるわけではないので、結局、直流電圧は素子内部の絶縁材の絶縁耐量によって制限されることになる。
【０００８】
モジュール素子の絶縁材に印加される電圧を低減することにより、素子の直列接続数を増加することが可能となるので、例えば図１３のようにアーム毎に冷却体ＨＳ１，ＨＳ２を設置し、各モジュール素子に印加される電圧の中間電圧、すなわち、それぞれモジュール素子Ｍ１２ｂのＣ１端子電圧（またはＭ１１ｂのＥ２端子電圧）、モジュール素子Ｍ２２ｂのＣ１端子電圧（またはＭ２１ｂのＥ２端子電圧）を冷却体ＨＳ１、ＨＳ２に接続して、両者の電位を同電位となるようにする。これにより、冷却体の電位が上がるため、各モジュール素子の絶縁材ＩＢ１１ｂ〜ＩＢ２２ｂに印加される電圧を相対的に低下させることができる。
【０００９】
そのことについて説明するために、モジュール素子Ｍ１１ｂ，Ｍ１２ｂの絶縁材ＩＢ１１ｂ，ＩＢ１２ｂに印加される電圧について考える。上アームがオン（下アームはオフ）のとき、理想的には上アームは短絡状態になるため、上アームの端子は全て同電位である。よって、絶縁材ＩＢ１１ｂ，ＩＢ１２ｂに印加される電圧は両方とも０である。また、上アームがオフ（下アームはオン）のとき、Ｍ１２ｂのＥ２端子電位が０、Ｍ１１ｂのＣ１端子電位がＥｄであるから、冷却体ＨＳ１の電位はＥｄ／２となる。よって、絶縁材ＩＢ１１ｂ，ＩＢ１２ｂの印加電圧はＥｄ／２となる。同様に、下アームの２つの絶縁材に印加される電圧はＥｄ／２である。これにより、図１２の場合に比べて半分の印加電圧にすることができ、直列接続個数を増加させて直流電源電圧Ｅｄを高めることが可能となり、より高電圧化することができる。
【００１０】
以上の詳細は、例えば特許文献１に開示されており、特許文献２には、３レベル電力変換回路に適用したモジュール素子に対し、所要耐電圧を低減するための冷却体の電位固定法が記載されている。
【００１１】
上述のように複数のモジュール素子を直列接続して冷却体に取付け、この冷却体の電位を固定する場合、モジュール素子の絶縁耐量を考慮して電位を選択することにより、直列接続個数を増加させることができるが、直列接続個数を増加するに従って印加電圧も上昇するため直列接続する個数に限界が生じる。また、特許文献２の場合、素子を４個直列接続した回路であるが、３レベル変換回路であるためアーム内での素子の直列接続個数は考慮されておらず、アーム内での直列接続個数を増加させれば、それに従いモジュール素子の耐圧にも限界が生じるという問題がある。
さらに、図１３のように、冷却体を分割構成すると、半導体モジュールと同数の冷却体が必要になるとともに、冷却体を装置筐体に絶縁して取り付ける必要が生じるため、冷却体周りの構造が複雑となるとともに大形となって、装置全体のコストおよびサイズが増加するという問題もある。
【００１２】
このような問題を解決するために、図１４に示すように、１つの共通の冷却体ＨＳ上に、複数のモジュール素子Ｍ１１〜Ｍ２２を、絶縁耐量の高い高熱伝導性絶縁シートＩＳを介して取り付けるようすることが提案されている。このように、絶縁シートＩＳを設けることによってモジュール素子の接続された主回路と冷却体ＨＳとを絶縁することができるので複数のモジュール素子に対する冷却体を共通にすることができかつ、この冷却体を接地することができる。
【特許文献１】特開２００３−１７４７８２号公報（第３−４頁、図１−２）
【特許文献２】特開２００２−１７１７６８号公報（第５頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、このように絶縁シートを介して半導体モジュール素子を冷却体に取り付けて絶縁を強化するようにしても、モジュール素子を冷却体に固定する手段としては、図１５に示すように、モジュール素子の導電性の基板ＳＢに設けられた取付け穴ＳＢ１、および絶縁シートＩＳに開けられた穴ＩＳ１に取付けボルトＢを通し、このボルトＢを、冷却体ＨＳに設けたネジ穴にＨＳ１にねじ込んでモジュール素子Ｍを冷却体ＨＳに締付けて、結合するのが一般的である。
【００１４】
また、このように絶縁シートＩＳを介してモジュール素子を冷却体ＨＳに取り付けても、電力変換装置の主回路近傍に不定電位部材があると回路にノイズが侵入、誤動作を起こしやすくなるため、モジュール素子の基板の電位を、それぞれ主回路電位に固定する必要がある。このように、モジュール素子の基板を主回路電位に固定すると、わざわざ、絶縁シートを介してモジュール素子を冷却体に取り付けても、通常取付けボルトＢは金属製で導電性を有するため、この取付ボルトＢによってモジュールＭと冷却体間に短絡回路を生じてしまい、絶縁シートの使用の意味がなくなる。
【００１５】
この発明は、このような問題点を解決するため、直列接続された複数の半導体モジュール素子を絶縁手段を介して共通の冷却体に取付結合するものにおいて、絶縁手段が有効に機能し、より高電圧で使用できるように、共通の冷却体上で半導体モジュール素子をより多数直列接続することのできる高電圧用半導体装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
このような課題を解決するため、請求項１の発明は、導電性の基板上に半導体チップを絶縁して搭載してなる半導体モジュール素子を複数個直列接続し、これらの半導体モジュール素子をそれぞれの導電性の基板を共通の導電性の冷却体と対向させて、それぞれ間に熱伝導性の絶縁シートを介して前記冷却体に結合してなる高電圧用半導体電力変換装置において、前記半導体モジュール素子の導電性基板を絶縁性の結合手段により前記冷却体に結合することを特徴とする。
【００１７】
この結合手段は、前記モジュール形半導体素子の導電性の基板に結合される取付け板とこの取付け板の取付け穴に挿通して前記冷却体にねじ込まれる結合ボルトとにより構成し、少なくともその一方を絶縁材により形成することを特徴とする（請求項２）。
【００１８】
前記結合手段は、前記半導体モジュール素子の導電性の基板に設けた取付け穴に挿通してこの基板を前記冷却体に締付け結合する絶縁材で形成した結合ボルトであることを特徴とする（請求項３）。
【００１９】
前記結合手段は、前記半導体モジュール素子の導電性の基板に設けた取付け穴に挿通してこの基板を前記冷却体に締付け結合する結合ボルトと、前記導電性基板の取付け穴に挿入され結合ボルトと基板とを絶縁する絶縁ブッシュとにより構成したことを特徴とする（請求項４）。
【００２０】
請求項３または４に記載のものにおいては、前記結合ボルトのねじ込まれる前記冷却体のネジ穴の周囲に座繰穴を設けるのがよい（請求項５）。
【００２１】
請求項４に記載のものにおいては、前記絶縁ブッシュにフランジ部を設けたり（請求項６）、互いに嵌め合わせられる２分割構成の絶縁ブッシュを用いたり（請求項７）することもできる。
【発明の効果】
【００２２】
この発明によれば、半導体モジュール素子を複数個直列接続して、間に高熱伝導性の絶縁シートを介して１つの共通の冷却体に取り付ける際に、絶縁性の結合部材により取り付けるようにしているので、半導体モジュール素子の導電性の基板と冷却体とが短絡されることがなく、絶縁シートの機能が阻害されることがなく、より高電圧で使用することのできる高電圧用半導体電力変換装置を得ることができる。そして、前記の半導体モジュール素子をそれぞれ高熱伝導性の絶縁シートを介して冷却体に搭載することにより、各素子の導電性の基板を主回路電位に固定することができるので冷却体に対する相対的な印加電圧が低減されるため、直列接続数を増やして電力変換装置をより高電圧化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
この発明の実施の形態を図に示す実施例について説明する。
【実施例１】
【００２４】
図１ないし図３は、この発明の第１の実施例の構成を示すものである。図１は、その部分的な平面図、図２はその部分的な縦断面図、図３は、図１における半導体モジュール素子Ｍの取付けられていない冷却体ＨＳの部分的な平面図である。
【００２５】
これらの図において、Ｍは、導電性基板ＳＢ上に図示しない半導体チップ等が高熱伝導性絶縁部材を介して接合され、全体を絶縁性樹脂によりにより一体モールド成形された半導体モジュール素子である。このモジュール素子Ｍは、間に高熱伝導性の絶縁シートＩＳを介して、導電性基板ＳＢを導電性金属からなる冷却体ＨＳと対向する向きにしてこの冷却体ＨＳ上に載置される。冷却体ＨＳには、図２に示すように、モジュール素子Ｍを取付けるための所要数のネジ穴ＨＳ１と、このネジ穴の周囲に適宜の深さの座繰穴ＨＳ２が設けられている。なお、ＴＭはモジュール素子の電気的外部接続端子である。
【００２６】
冷却体ＨＳ上に載置したモジュール素子Ｍの基板ＳＢに設けた取付穴ＳＢ１に座金Ｗ１と回り止め座金Ｗ２を介して挿通した絶縁材製の取付ボルトＢを、絶縁シートＩＳの貫通穴ＩＳ１を貫通させて先端を冷却体ＨＳの取付ネジ穴ＨＳ１にねじ込んで、モジュール素子Ｍを、冷却体ＨＳに締付け結合する（図２参照）。
【００２７】
このように、モジュール素子Ｍを絶縁取付ボルトＢにより絶縁シートＩＳを介して冷却体ＨＳに締付け結合すると、取付ボルトＢによるモジュールの基板ＳＢと冷却体ＨＳ間の短絡がなくなるので、絶縁シートＩＳの絶縁機能が阻害されることがなくなる。また、基板ＳＢから冷却体ＨＳとの間の沿面絶縁距離を十分に確保するため、絶縁シートＩＳがモジュールＭの周囲に十分な長さ張り出され、そして、冷却体ＨＳの取付ネジ穴ＨＳ１の周囲に大きさや深さが適宜に選定された座繰穴ＨＳ２が設けられている。
【００２８】
このような構成においては、絶縁シートＳＢを介する沿面絶縁距離の最短となる経路は図２に点線矢印１で示すような絶縁ボルトＩＢの表面に沿った経路となる。これは、絶縁シーとＩＳの厚さｈと、冷却体の座繰穴ＨＳ２の深さｄとを加えた長さとなる。絶縁シートＩＳの厚さｈは、モジュール素子Ｍから冷却体ＨＳへの熱伝導等の観点からせいぜい１ｍｍ程度までしか厚くできないが、冷却体の座繰穴ＨＳ１の深さｄを所要の寸法に選定することにより、要求されている３０ｍｍ以上の沿面絶縁距離を確保することができ、電力変換装置の使用電圧を高めることができる。
【００２９】
冷却体ＨＳに設ける座繰穴ＨＳ２の深さｄを十分に確保できない場合には、図４に示すように、取付ボルトＢと基板ＳＢとの間に絶縁材製の円筒状ブッシュＴをも設けるようにすると良い。このように変形すると、ブッシュＴによって、基板ＳＢから冷却体ＨＳまでの最も短い沿面絶縁距離となる経路は、点線矢印２で示すように絶縁ブッシュＴの頂部から取付ボルトＩＢの表面を通る経路となり、ほぼこの取付ボルトＢの長さ分の距離となる。したがって、冷却体ＨＳの構造から、座繰穴ＨＳ２の深さｄを大きく取れない場合でも、絶縁ブッシュを使用することにより基板ＳＢの厚さ分を沿面絶縁距離に加えることができるので、十分な沿面絶縁距離を確保することができるようになる。
【００３０】
しかしながら、モジュール素子Ｍの構造によっては、フランジ部の直径の大きな絶縁ブッシュを使用することができない形状のものがあり、この絶縁ブッシュＴによっても所要の沿面絶縁距離を確保できない場合がある。
【００３１】
図５は、この点を改善した変形例を示すものである。この変形例は、絶縁ブッシュＴの上端のフランジ部Ｔ１の厚さを厚くしたものである。絶縁ブッシュのＴのフランジ部Ｔ１が厚くなったことにより、点線矢印３で示すように沿面絶縁距離を、拡大することができる。
【００３２】
しかし、これだけでは、絶縁ブッシュＴの内径が小さく、ブッシュＴと絶縁ボルトＢとの間隔を十分取れない場合は、最短の沿面絶縁距離となる経路は点線矢印４で示すように、ブッシュＴの外周から絶縁取付ボルトＢの外周へ通じる経路となって、所要の沿面絶縁距離を確保できない場合がある。
【００３３】
この点を改善するためには、図６に示す変形例のように、絶縁ブッシュＴの上端のフランジ部Ｔ１の厚さを厚くするとともに、ブッシュＴの下端にも幅広のフランジＴ２を設けるようにするのが良い。これにより、同図に点線矢印５で示すように、最短の沿面絶縁距離が拡大するので、所要の沿面絶縁距離を確保することができる。
【００３４】
この場合は、円筒状の絶縁ブッシュＴの両端にフランジが設けられるので、モジュール素子Ｍの基板ＳＢおよび絶縁シートＩＳに設ける取付穴は、単なる丸穴であると、この絶縁ブッシュＩＰをこの穴に挿入できないので、この取付穴は、一部が基板等の側縁に切り開かれたＵ字形の穴にすることが必要となる。
【００３５】
このように、一部が切り開かれた形状の取付穴を加工するのは面倒であるので、単なる丸穴で済ませるためには、図７および図８に示す変形例のようにするのがよい。
【００３６】
図７に示す変形例における絶縁ブッシュＴは、上端および下端にフランジ部Ｔ１とＴ２を有する絶縁ブッシュを上部フランジ部とその他の部分に２つに分割して、相互に嵌合可能に構成したものである。
【００３７】
このように分割構成することにより、基板ＳＢの上面に絶縁ブッシュＴのフランジ部Ｔ１を載置し、基板ＳＢの下面側から取付穴に絶縁ブッシュの筒部Ｔ０を挿入しフランジ部Ｔ１には嵌め合わせることができる。この嵌合結合された絶縁ブッシュＴに絶縁取付ボルトＢを挿通し、冷却体ＨＳにねじ込むことによりモジュール素子Ｍを冷却体に締付け結合する。
【００３８】
このように構成すると、基板ＳＢ等に設ける絶縁取付ネジＢ等を挿通するための取付穴が単なる丸穴でよく、加工が容易となる。そして、基板ＳＢから冷却体ＨＳまでの沿面絶縁距離は図７に点線矢印６で示す、図６の変形例と同じにでき、所要の沿面絶縁距離を確保することができる。
【００３９】
図８に示す変形例は、図７に示す変形例と同様に２分割構成された絶縁ブッシュＴを用いるもので、その下端のフランジＴ２より下方まで筒部を延長して下半部を構成し、下端部を冷却体ＨＳの座繰穴ＨＳ２で支えている。
【００４０】
この構成によれば、基板ＳＢから冷却体ＨＳまでの最短の沿面絶縁距離となる経路は、点線矢印７で示すように、絶縁ブッシュＩＰの下端側フランジ部Ｔ２の上下両面を通る経路となるので、このフランジの直径を小さくしても十分な沿面絶縁距離を確保することができる。
【実施例２】
【００４１】
次にこの発明の第２の実施例について説明する。
【００４２】
前記第１の実施例においては、半導体モジュール素子Ｍを結合するための冷却体ＨＳの取付穴ＨＳ１の周囲に座繰穴ＨＳ２を設けているため、モジュール素子Ｍの基板ＳＢの冷却体ＨＳとの接合面積がその分減じられることになり、熱伝導効率が低下する不都合が生じるが、この第２の実施例は、この点を改善するようにしたものである。
【００４３】
図９ないし図１１は、この発明の第２の実施例の構成を示すもので、図９はその正面図、図１０は、図９のＸ−Ｘ線の断面図、図１１は部分的な分解斜視図である。
【００４４】
これらの図において、前記第１の実施例と同一の部材については、同一の符号を付して示す。
【００４５】
この第２の実施例は、導電性基板の周囲への張り出しがほとんどない、市販されている一般的な半導体モジュール素子Ｍを絶縁して冷却体ＨＳに取付けるための例であり、導電性および熱伝導性の高い金属の取付板ＴＰと取付アングルＴＡを新たに設け、半導体モジュール素子Ｍを、この取付板ＴＰと取付アングルＴＡを介してモジュール取付ボルトＭＢにより、取付板ＴＡに結合するものである。モジュール素子Ｍは、結合された取付板ＴＰを熱伝導性の高い絶縁シートＩＳを介して冷却体ＨＳ上に載置される。
【００４６】
モジュール素子Ｍを冷却体ＨＳに結合するために、取付板ＴＰの両端に、それぞれ取付アングルＴＡを取付ボルトＴＢにより取付け、各取付アングルＴＡの両端にそれぞれも設けた取付穴に絶縁性の結合ボルトＢを通して、このボルトＢを冷却体ＨＳに設けられた結合ネジ穴ＨＳ１にねじ込み、取付アングルＴＡを冷却体に締め付けることによって、モジュール素子Ｍを冷却体ＨＳに結合する。
【００４７】
図９および図１０から明らかなように、取付アングルＴＡは取付板ＴＰの両側端の外へ張り出するとともに、冷却体ＨＳから、取付板ＴＡの厚さ分だけ離間しているので、取付アングルＴＡが金属板により形成され、モジュール素子Ｍの基盤ＳＢまたは取付板ＴＰと電気的に接続されこれらと同電位におかれたとしても、結合ボルトＢが絶縁材で構成されているので、このボルトＢを介する取付アングルＴＡから冷却体ＨＳまでの絶縁沿面距離を十分に確保することができ、モジュール素子Ｍを冷却体ＨＳに絶縁して結合することができる。
【００４８】
このようにして複数のモジュール素子を絶縁された結合手段により共通の冷却体に結合することにより、モジュール素子を冷却体から絶縁することができるので、より多数個のモジュール素子内の絶縁材の負担電圧軽減できるので、直列接続個数を増やしてより高電圧の回路で使用することができるようになる。
【００４９】
この第２の実施例においては、取付アングルＴＡを絶縁材で構成することもできる。この場合は、必ずしも絶縁材で構成した結合ボルトＢを使用する必要はなく、導電性金属製の結合ボルトを使用してもよい。
前記したようにこの発明にしたがって絶縁シートを介して共通の冷却上に載置された複数の半導体モジュール素子をそれぞれ所要の沿面絶縁距離を確保した結合手段により結合して電力変換装置を構すれば、各モジュール素子内部の絶縁材の負担電圧を低下させることができるので、より高電圧の回路で使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】この発明の第１の実施例を示す部分的な平面図。
【図２】この発明の第１の実施例を示す部分的な縦断面図。
【図３】この発明の第１の実施例における冷却体の部的な平面図。
【図４】この発明の第１の実施例の第１の変形例を示す部分的な縦断面図。
【図５】この発明の第１の実施例の第２の変形例を示す部分的な縦断面図。
【図６】この発明の第１の実施例の第３の変形例を示す部分的な縦断面図。
【図７】この発明の第１の実施例の第４の変形例を示す部分的な縦断面図。
【図８】この発明の第１の実施例の第５の変形例を示す部分的な縦断面図。
【図９】この発明の第２の実施例を示す正面図。
【図１０】図９におけるＸ−Ｘ線の断面図。
【図１１】この発明の第２の実施例を示す部分的な分解斜視図。
【図１２】従来装置を示す構成図。
【図１３】従来装置の異なる例を示す構成図。
【図１４】従来装置のさらに異なる例を示す構成図。
【図１５】従来装置におけるモジュール素子の結合構造を示す部分的な正面図。
【符号の説明】
【００５１】
Ｍ      ：半導体モジュール素子
ＳＢ    ：導電性基板
ＩＳ    ：絶縁シート
ＨＳ    ：導電性冷却体
ＨＳ１  ：座繰穴
Ｂ      ：絶縁性取付ボルト
Ｔ      ：絶縁ブッシュ
ＴＰ    ：取付版
ＴＡ    ：取付アングル
【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】
2007252023.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2007252023.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2007252023.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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