(57)【要約】【課題】半導体素子にダメージを与えることなくパワーモジュール内の電気的接続が可能な電力変換装置の製造方法を提供する。【解決手段】図３（ｄ）に示すように、導電層２６とバスバー２３とに第２リードフレーム３５を載せる。そして、第２リードフレーム３５の両端に孔を設けておき、これらの孔に半田材３６、３７を挿入する。次に、図３（ｅ）に示すように、半田材３６、３７を超音波振動ツールで振動させる。半田材３６、３７は高温になることなしに、溶融する。これで、第２リードフレーム３５は接続が完了する。半導体素子２２とバスバー２３とを第１リードフレーム３１と第２リードフレーム３５で接続する。半導体素子２２に直接接触しない第２リードフレーム３５を超音波で接合するようにしたので、半導体素子２２がダメージを受ける虞が無い。【選択図】図３
2017183699.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁板の少なくとも片面に導電層が付されている絶縁基板と、
前記絶縁基板に実装される半導体素子と、
前記半導体素子から所定長さ離れた部位に設けられるバスバーと、
前記バスバーと前記半導体素子とを電気的に接続する導電部材と、を備えている電力変換装置において、
前記導電部材は、前記半導体素子と前記導電層とを結ぶ第１接続材と、前記導電層と前記バスバーとを結ぶ第２接続材との２部材で構成されていることを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
絶縁板の少なくとも片面に導電層が付されている絶縁基板と、
前記絶縁基板に実装される半導体素子と、
前記半導体素子から所定長さ離れた部位に設けられるバスバーと、
前記バスバーと前記半導体素子とを電気的に接続する導電部材と、を備えている電力変換装置において、
前記導電部材は、前記半導体素子から延びる第１接続材と、前記バスバーから延びて前記第１接続材に直接接合される第２接続材とからなることを特徴とする電力変換装置。
【請求項３】
前記半導体素子は、ダイオードと絶縁ゲートバイポーラトランジスタを一体化した素子であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記第１接続材は、リードフレームであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記第２接続材は、リボンワイヤであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の電力変換装置。
【請求項６】
前記第２接続材は、リードフレームであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の電力変換装置。
【請求項７】
請求項１〜３のいずれか１項記載の電力変換装置を製造する電力変換装置の製造方法であって、
前記第１接続材は、リードフレームであり、
該リードフレームは、リフロー半田接合法によって一端が前記半導体素子に接続され、他端が前記導電層又は前記第２接続材に接続されることを特徴とする電力変換装置の製造方法。
【請求項８】
請求項１〜４のいずれか１項記載の電力変換装置を製造する電力変換装置の製造方法であって、
前記第２接続材は、リボンワイヤであり、
該リボンワイヤは、リボンボンディング法によって一端が前記導電層又は前記第１接続材に接続され、他端が前記バスバーに接続されることを特徴とする電力変換装置の製造方法。
【請求項９】
請求項１〜４のいずれか１項記載の電力変換装置を製造する電力変換装置の製造方法であって、
前記第２接続材は、リードフレームであり、
該リードフレームは、超音波半田接合法によって一端が前記導電層又は前記第１接続材に接続され、他端が前記バスバーに接続されることを特徴とする電力変換装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリで貯えた直流電源を交流に変換してモータへ供給する電力変換装置及び電力変換装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド車両や電動車両に搭載されるインバータ装置は、内部に直流−交流間の電力変換を行う電力変換器としてのパワーモジュールを備えている。このパワーモジュールでは、スイッチング素子としてのＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）やダイオード等の半導体素子が、配線としてのボンディングワイヤやボンディングテープ等によって、バスバーに電気的に接続されている。このときに用いられる電気的接続構造が、各種知られている（例えば、特許文献１（図１、図３）参照）。
【０００３】
特許文献１の図１に示されるように、ＩＧＢＴ（１０）（括弧付き数字は、特許文献１に記載された符号を示す。以下同様）と、ダイオード（２０）と、バスバ（４０）とにボンディングテープ（７０）が掛け渡され、一端部（７０ａ）がバスバ（４０）に超音波接合され、中間部（７０ｂ）がダイオード（２０）に超音波接合され、他端部（７０ｃ）がＩＧＢＴ（１０）に超音波接合されている（特許文献１段落［００１３］末尾）。
【０００４】
特許文献１の図３に示されるように、超音波振動するツール（８０）をボンディングテープ（７０）に押し当てることで、超音波接合がなされる。
特許文献１では、ボンディングテープ（７０）を、ＩＧＢＴ（１０）やダイオード（２０）に直接ボンディングしているため、ツール（８０）の振動や加圧で、ＩＧＢＴ（１０）やダイオード（２０）が損傷または破壊する虞がある。
【０００５】
生産歩留まりの向上が求められる中、半導体素子（ＩＧＢＴ（１０）やダイオード（２０））にダメージを与えることは避けなければならない。
そのためには、半導体素子にダメージを与えることなくパワーモジュール内の電気接続が可能な電力変換装置及び電力変換装置の製造方法が求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−１５１１９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、半導体素子にダメージを与えることなくパワーモジュール内の電気接続が可能な電力変換装置及び電力変換装置の製造方法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】
【０００８】
請求項１に係る発明は、絶縁板の少なくとも片面に導電層が付されている絶縁基板と、前記絶縁基板に実装される半導体素子と、前記半導体素子から所定長さ離れた部位に設けられるバスバーと、前記バスバーと前記半導体素子とを電気的に接続する導電部材と、を備えている電力変換装置において、
前記導電部材は、前記半導体素子と前記導電層とを結ぶ第１接続材と、前記導電層と前記バスバーとを結ぶ第２接続材との２部材で構成されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に係る発明は、絶縁板の少なくとも片面に導電層が付されている絶縁基板と、前記絶縁基板に実装される半導体素子と、前記半導体素子から所定長さ離れた部位に設けられるバスバーと、前記バスバーと前記半導体素子とを電気的に接続する導電部材と、を備えている電力変換装置において、
前記導電部材は、前記半導体素子から延びる第１接続材と、前記バスバーから延びて前記第１接続材に直接接合される第２接続材とからなることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に係る発明では、半導体素子は、ダイオードと絶縁ゲートバイポーラトランジスタを一体化した素子であることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に係る発明では、前記第１接続材は、リードフレームであることを特徴とする。
【００１２】
請求項５に係る発明では、前記第２接続材は、リボンワイヤであることを特徴とする。
【００１３】
請求項６に係る発明では、前記第２接続材は、リードフレームであることを特徴とする。
【００１４】
請求項７に係る発明は、請求項１〜３のいずれか１項記載の電力変換装置を製造する電力変換装置の製造方法であって、
前記第１接続材は、リードフレームであり、該リードフレームは、リフロー半田接合法によって一端が前記半導体素子に接続され、他端が前記導電層又は前記第２接続材に接続されることを特徴とする。
【００１５】
請求項８に係る発明は、請求項１〜４のいずれか１項記載の電力変換装置を製造する電力変換装置の製造方法であって、
前記第２接続材は、リボンワイヤであり、該リボンワイヤは、リボンボンディング法によって一端が前記導電層又は前記第１接続材に接続され、他端が前記バスバーに接続されることを特徴とする。
【００１６】
請求項９に係る発明は、請求項１〜４のいずれか１項記載の電力変換装置を製造する電力変換装置の製造方法であって、
前記第２接続材は、リードフレームであり、該リードフレームは、超音波半田接合法によって一端が前記導電層又は前記第１接続材に接続され、他端が前記バスバーに接続されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に係る発明では、導電部材を、半導体素子と絶縁基板上の導電層とを結ぶ第１接続材と、導電層とバスバーとを結ぶ第２接続材との２部材で構成した。導電部材を２部材とすることにより、導電層上で別々に２部材が接続されるため、第２接続材を超音波で接合する場合であっても、別部材である第１接続材へ振動などの影響を与えることは無い。また、第１接続部材を半導体素子にダメージを与えない接合法で接合することが可能となる。
結果、本発明により、半導体素子にダメージを与えることなくパワーモジュール内の電気接続が可能な電力変換装置が提供される。
【００１８】
請求項２に係る発明では、導電部材を、半導体素子から延びる第１接続材と、バスバーから延びて第１接続材に直接接合される第２接続材とで構成した。導電部材を２部材とすることにより、第２接続材を超音波で接合する場合であっても、別部材である第１接続材に直接接続することで、第１接続部材が振動などを吸収し、半導体素子にダメージを与えない。また、第１接続部材を半導体素子にダメージを与えない接合法で接合することが可能となる。
結果、本発明により、半導体素子にダメージを与えることなくパワーモジュール内の電気接続が可能な電力変換装置が提供される。
【００１９】
請求項３に係る発明では、半導体素子は、ダイオードと絶縁ゲートバイポーラトランジスタを一体化した素子とした。一体化したので、電力変換装置のコンパクト化が図れる。
【００２０】
請求項４に係る発明では、第１接続材は、リードフレームである。リードフレームの一端と半導体素子との間に半田材を置き、リードフレームの他端と導電層との間に半田材を置き、半田材の融点以上の雰囲気にリードフレームや半導体素子や導電層などを置ことで、リードフレームが接続できる。
【００２１】
請求項５に係る発明では、第２接続材は、リボンワイヤである。導電層とバスバーをリボンワイヤによってリボンボンディング法で接続することができる。
【００２２】
請求項６に係る発明では、第２接続材は、リードフレームである。リードフレームを導電層とバスバーとに超音波半田接続法で接続することができる。
【００２３】
請求項７に係る発明では、第１接続材は、リードフレームであり、該リードフレームは、リフロー半田接合法によって一端が半導体素子に接続され、他端が導電層又は第２接続材に接続される。
リフロー半田接合法は、絶縁基板と半導体素子の間に半田材を置き、半田材の溶融温度まで徐々に加熱し、次に冷却することで接続を完了する製造方法である。半導体素子が許容する温度で溶融するような半田材を採用する。振動や加圧が不要であるため、半導体素子にダメージを与える虞がない。
【００２４】
また、リボンワイヤの場合は複数本の接続が必要となるが、本発明のリードフレームの場合は１本で済むため、部品点数の削減及び工数の削減が図れる。さらには、リボンワイヤよりも接続強度を高めることができる。また、リードフレームを通じて半導体素子の発熱を絶縁基板に伝達することができ、放熱性を向上させることができる。
【００２５】
請求項８に係る発明は、第２接続材は、リボンワイヤであり、該リボンワイヤは、リボンボンディング法によって接続される。
第２接続材は、半導体素子から離れているため、ほぼ自由に接続法を選ぶことができる。リボンワイヤは可撓性に富むため、接続高さがある場合でも柔軟に対応可能である。
【００２６】
請求項９に係る発明は、リードフレームであり、該リードフレームは、超音波半田接合法によって接続される。
第２接続材は、半導体素子から離れているため、ほぼ自由に接続法を選ぶことができる。
超音波半田接合法は、半田材を加熱することなく、超音波振動で溶融する。高温加熱が不要であるため、バスバーを支える部材（パワーモジュールケースなど）に安価な樹脂材料が使用できる。
また、超音波半田接合法は、フラックスが不要である。フラックスを使用しないため、フラックス残渣の洗浄が不要となり、工程や工数の低減が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る電力変換装置の分解斜視図である。
【図２】パワーモジュールケースの要部の拡大図である。
【図３】本発明に係る製造方法を説明する図である。
【図４】別の製造方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
【実施例】
【００２９】
本発明に係る電力変換装置１０は、バッテリとモータとの間に配置される。バッテリ及びモータは周知であるため、図示は省略する。モータが発電機として使用される場合は、発電された電力をバッテリに貯える。よって、本発明の電力変換装置１０は、バッテリとモータとの間又は発電機とバッテリの間に配置することができる。
【００３０】
図１（ａ）に示すように電力変換装置１０は、例えば、ロアケース１１と、ミドルケース１２とアッパカバー１３とで構成される筐体に内蔵されるコンデンサ１４と、モータに接続されモータ側バスバー１５と、パワーモジュールを内蔵するパワーモジュールケース１７とを備える。
【００３１】
図１（ｂ）に示すようにパワーモジュールケース１７は、上面にパワーモジュールを制御する回路基板１８を備え、下面にパワーモジュールを冷却する冷却器１９を備え、内部に半導体素子２２などを備えている。なお、半導体素子２２などは絶縁基板（図２、符号２１）に実装し、この絶縁基板を冷却器１９の上面に接触又は接合してもよい。この場合は半導体素子２２などはパワーモジュールケース１７で囲われる。
【００３２】
図２（ａ）は図１（ｂ）の要部拡大図（２ａ）であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のｂ−ｂ線断面図である。
図２（ｂ）に示すように、絶縁基板２１に半導体素子２２が実装されている。
絶縁基板２１は、セラミック板２４上に銅層２６を直接接合したＤＣＢ（ダイレクト・カッパー・ボンド）基板が好適であるが、汎用の銅箔基板であってもよい。
図２（ｂ）では半導体素子２２の実装側の銅層２６は分割されており、銅層２６は導電層である。以下、銅層２６を導電層２６という。
【００３３】
半導体素子２２は、ダイオードやＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）などの素子の他、ダイオードと絶縁ゲートバイポーラトランジスタを一体化した一体化素子が好適である。一体化素子であれば、電力変換装置１０のコンパクト化が図れる。
【００３４】
また、パワーモジュールケース１７にケース側のバスバー２３が埋設されている。そして、半導体素子２２とバスバー２３とを電気的に接続する導電部材２５は、半導体素子２２と絶縁基板２１上の導電層２６とを結ぶ第１接続材２７と、導電層２６とバスバー２３とを結ぶ第２接続材２８とからなる。平面的なレイアウトは、図２（ａ）に示すとおりである。図２（ｂ）の符号を流用し、詳しい説明は省略する。  
【００３５】
次に、接続方法を主とする製造方法を説明する。
図３（ａ）にて、リフロー半田接合法を実施する。すなわち、第１接続材２７としての第１リードフレーム３１を、半導体素子２２と導電層２６とに載せる。この際に、第１リードフレーム３１の一端と半導体素子２２との間に半田材３２を置き、第１リードフレーム３１の他端と導電層２６との間に半田材３２を置く。次に、半田材３２の融点以上の雰囲気に第１リードフレーム３１や半導体素子２２や導電層２６などを置く。半田材３２が溶融したら、冷却する。これで、第１リードフレーム３１が接続される。
【００３６】
第１接続材２７はリボンワイヤであってもよいが、リボンワイヤの場合は複数本の接続が必要となる。この点、第１リードフレーム３１の場合は１本で済むため、部品点数の削減及び工数の削減が図れる。さらには、リボンワイヤよりも接続強度を高めることができる。また、第１リードフレーム３１及び導電層２６を通じて半導体素子２２の発熱を冷却器１９に伝達することができ、放熱性を向上させることができる。
【００３７】
次に、図３（ｂ）に示すように、バスバー２３を有するパワーモジュールケース１７を取り付ける。第２接続材２８には、リボンワイヤ３４と第２リードフレーム３５の何れも採用可能である。
【００３８】
第２接続材２８にリボンワイヤ３４を使用する場合は、図３（ｃ）に示すように、導電層２６とバスバー２３をリボンワイヤ３４で接続する。このときの接続法はリボンボンディング法である。すなわち、リボンワイヤ３４の一端を超音波振動するツールで導電層２６に接続する。次に、ツールでリボンワイヤ３４をＳ字状に湾曲させる。次に、リボンワイヤ３４の他端を超音波振動するツールでバスバー２３に接続する。なお、バスバー２３接続、湾曲、導電層２６接続の順にしてもよい。
【００３９】
リボンボンディング法では、接続部位に振動及び押圧が作用する。しかし、リボンワイヤ３４は半導体素子２２に直接接続していないため、振動及び押圧が半導体素子２２に影響する虞はない。結果、半導体素子２２の損傷などを回避することができる。
また、リボンボンディング法では、導電層２６とバスバー２３に高低差があっても問題ない。
さらに、第１リードフレーム３１の導電層２６接続部上にリボンワイヤ３４を直接接続しても良い。この構造の場合、第１リードフレーム３１とリボンワイヤ３４が重なった状態で接続されるため、導電層２６上の接続面積を減らすことができ、電力変換装置のコンパクト化が図れる。
【００４０】
第２接続材２８に第２リードフレーム３５を使用する場合は、図３（ｄ）に示すように、導電層２６とバスバー２３とに第２リードフレーム３５を載せる。そして、第２リードフレーム３５の両端に孔を設けておき、これらの孔に半田材３６、３７を挿入する。
【００４１】
次に、図３（ｅ）に示すように、第２リードフレーム３５を、導電層２６とバスバー２３とに接続する。このときの接続法は超音波半田接続法が好適である。すなわち、半田材３６を超音波振動ツールで振動させる。半田材３６は高温になることなしに、溶融する。次に、半田材３７を超音波振動ツールで振動させる。半田材３７は高温になることなしに、溶融する。これで、第２リードフレーム３５は接続が完了する。なお、バスバー２３接続、導電層２６接続の順にしてもよい。
さらに、第１リードフレーム３１の導電層２６接続部上に第２リードフレーム３５を直接接続しても良い。この構造の場合、第１リードフレーム３１と第２リードフレーム３５が重なった状態で接続されるため、導電層２６上の接続面積を減らすことができ、電力変換装置のコンパクト化が図れる。
【００４２】
次に変更例を説明する。
図４（ａ）にて、リフロー半田接合法を実施する。すなわち、第１接続材２７としての第１リードフレーム３１を半導体素子２２に載せる。この際に、第１リードフレーム３１の一端と半導体素子２２との間に半田材３２を置く。次に、半田材３２の融点以上の雰囲気に第１リードフレーム３１や半導体素子２２などを置く。半田材３２が溶融したら、冷却する。これで、第１リードフレーム３１が接続される。
【００４３】
次に、図４（ｂ）に示すように、バスバー２３を有するパワーモジュールケース１７を取り付ける。第２接続材２８には、リボンワイヤ３４と第２リードフレーム３５の何れも採用可能である。
【００４４】
第２接続材２８にリボンワイヤ３４を使用する場合は、図４（ｃ）に示すように、第１リードフレーム３１とバスバー２３をリボンワイヤ３４で接続する。このときの接続法はリボンボンディング法である。すなわち、リボンワイヤ３４の一端を超音波振動するツールで第１リードフレーム３１に接続する。次に、ツールでリボンワイヤ３４をＳ字状に湾曲させる。次に、リボンワイヤ３４の他端を超音波振動するツールでバスバー２３に接続する。なお、バスバー２３接続、湾曲、導電層２６接続の順にしてもよい。
【００４５】
第２接続材２８に第２リードフレーム３５を使用する場合は、図４（ｄ）に示すように、第１リードフレーム３１とバスバー２３とに第２リードフレーム３５を載せる。そして、第２リードフレーム３５の両端に孔を設けておき、これらの孔に半田材３６、３７を挿入する。
【００４６】
次に、図４（ｅ）に示すように、第２リードフレーム３５を、第１リードフレーム３１とバスバー２３とに接続する。このときの接続法は超音波半田接続法が好適である。すなわち、半田材３６を超音波振動ツールで振動させる。半田材３６は高温になることなしに、溶融する。次に、半田材３７を超音波振動ツールで振動させる。半田材３７は高温になることなしに、溶融する。これで、第２リードフレーム３５は接続が完了する。なおバスバー２３接続、導電層２６接続の順にしてもよい。
【００４７】
なお、図４（ｃ）、図４（ｅ）にて、超音波振動が第１リードフレーム３１を介して半導体素子２２に伝わる。しかし、第１リードフレーム３１は薄い帯板であって減衰機能を発揮するため、半導体素子２２への影響は軽微である。また、半田材３２が第１リードフレーム３１と半導体素子２２の間に設けられるため、半田材３２での減衰機能も発揮する。
【００４８】
このように、本発明では、半導体素子２２とバスバー２３と、第１リードフレーム３１と第２リードフレーム３５とで接続する。半導体素子２２に直接接触しない第２リードフレーム３５を超音波などで接合するようにしたので、半導体素子２２がダメージを受ける虞が無くなった。
【００４９】
尚、第１・第２リードフレーム３１、３５の形状は任意である。
また、電力変換装置１０は、電動車両や、いわゆるハイブリッド車両に搭載される他、船舶用や一般産業用に供することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、車両に搭載される電力変換装置に好適である。
【符号の説明】
【００５１】
１０...電力変換装置、１７...パワーモジュールケース、１８...回路基板、２１...絶縁基板、２２...半導体素子、２３...バスバー、２４...セラミック板、２５...導電部材、２６...銅層（導電層）、２７...第１接続材（リードフレーム）、２８...第２接続材（リボンワイヤ、リードフレーム）、３１...第１リードフレーム、３２、３６、３７...半田材、３４...リボンワイヤ、３５...第２リードフレーム。
【図１】
2017183699.tif 000003
【図２】
2017183699.tif 000004
【図３】
2017183699.tif 000005
【図４】
2017183699.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成29年8月3日(2017.8.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁板の少なくとも片面に導電層が付されている絶縁基板と、
前記絶縁基板に実装される半導体素子と、
前記半導体素子から所定長さ離れた部位に設けられるバスバーと、
前記バスバーと前記半導体素子とを電気的に接続する導電部材と、を備えている電力変換装置において、
前記半導体素子は、ダイオードと絶縁ゲートバイポーラトランジスタを一体化した素子であり、
前記導電部材は、前記半導体素子と前記導電層とを結ぶ第１接続材と、前記導電層と前記バスバーとを結ぶ第２接続材との２部材で構成され、
前記導電層は、前記半導体素子と前記第２接続材とが電気的に接続される導電層と、前記第１接続材と前記第２接続材とが電気的に接続される導電層とに分割され、
更に、前記第１接続材と前記第２接続材とが電気的に接続される前記導電層は、平面視で該第２接続材の延出方向に平行な分割線でもって前記半導体素子と前記第２接続材とが電気的に接続される前記導電層から分割されている、
ことを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
前記第１接続材は、リードフレームであることを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記第２接続材は、リボンワイヤであることを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記第２接続材は、リードフレームであることを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項５】
請求項１に記載の電力変換装置を製造する電力変換装置の製造方法であって、
前記第１接続材は、リードフレームであり、該リードフレームは、リフロー半田接合法によって一端が前記半導体素子に接続され、他端が前記導電層又は前記第２接続材に接続されることを特徴とする電力変換装置の製造方法。
【請求項６】
請求項１又は２に記載の電力変換装置を製造する電力変換装置の製造方法であって、
前記第２接続材は、リボンワイヤであり、
該リボンワイヤは、リボンボンディング法によって一端が前記導電層又は前記第１接続材に接続され、他端が前記バスバーに接続されることを特徴とする電力変換装置の製造方法。
【請求項７】
請求項１又は２に記載の電力変換装置を製造する電力変換装置の製造方法であって、
前記第２接続材（２８）は、リードフレームであり、
該リードフレームは、超音波半田接合法によって一端が前記導電層又は前記第１接続材に接続され、他端が前記バスバーに接続されることを特徴とする電力変換装置の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
請求項１に係る発明は、絶縁板の少なくとも片面に導電層が付されている絶縁基板と、前記絶縁基板に実装される半導体素子と、前記半導体素子から所定長さ離れた部位に設けられるバスバーと、前記バスバーと前記半導体素子とを電気的に接続する導電部材と、を備えている電力変換装置において、前記半導体素子は、ダイオードと絶縁ゲートバイポーラトランジスタを一体化した素子であり、前記導電部材は、前記半導体素子と前記導電層とを結ぶ第１接続材と、前記導電層と前記バスバーとを結ぶ第２接続材との２部材で構成され、前記導電層は、前記半導体素子と前記第２接続材とが電気的に接続される導電層と、前記第１接続材と前記第２接続材とが電気的に接続される導電層とに分割され、更に、前記第１接続材と前記第２接続材とが電気的に接続される前記導電層は、平面視で該第２接続材の延出方向に平行な分割線でもって前記半導体素子と前記第２接続材とが電気的に接続される前記導電層から分割されていることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
請求項２に係る発明は、前記第１接続材は、リードフレームであることを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
請求項３に係る発明は、前記第２接続材は、リボンワイヤであることを特徴とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
請求項４に係る発明は、前記第２接続材は、リードフレームであることを特徴とする。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
請求項５に係る発明は、請求項１に記載の電力変換装置を製造する電力変換装置の製造方法であって、
前記第１接続材は、リードフレームであり、該リードフレームは、リフロー半田接合法によって一端が前記半導体素子に接続され、他端が前記導電層又は前記第２接続材に接続されることを特徴とする。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
請求項６に係る発明は、請求項１又は２に記載の電力変換装置を製造する電力変換装置の製造方法であって、
前記第２接続材は、リボンワイヤであり、該リボンワイヤは、リボンボンディング法によって一端が前記導電層又は前記第１接続材に接続され、他端が前記バスバーに接続されることを特徴とする。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
請求項７に係る発明は、請求項１又は２に記載の電力変換装置を製造する電力変換装置の製造方法であって、
前記第２接続材は、リードフレームであり、該リードフレームは、超音波半田接合法によって一端が前記導電層又は前記第１接続材に接続され、他端が前記バスバーに接続されることを特徴とする。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
請求項１に係る発明では、導電部材を、半導体素子と絶縁基板上の導電層とを結ぶ第１接続材と、導電層とバスバーとを結ぶ第２接続材との２部材で構成した。導電部材を２部材とすることにより、導電層上で別々に２部材が接続されるため、第２接続材を超音波で接合する場合であっても、別部材である第１接続材へ振動などの影響を与えることは無い。また、第１接続部材を半導体素子にダメージを与えない接合法で接合することが可能となる。
結果、本発明により、半導体素子にダメージを与えることなくパワーモジュール内の電気接続が可能な電力変換装置が提供される。
また、本発明では、半導体素子は、ダイオードと絶縁ゲートバイポーラトランジスタを一体化した素子とした。一体化したので、電力変換装置のコンパクト化が図れる。
また、本発明では、導電層は、半導体素子と第２接続材とが電気的に接続される導電層と、第１接続材と第２接続材とが電気的に接続される導電層とに分割され、更に、第１接続材と第２接続材とが電気的に接続される導電層は、平面視で該第２接続材の延出方向に平行な分割線でもって半導体素子と第２接続材とが電気的に接続される前記導電層から分割されている。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
請求項２に係る発明では、第１接続材は、リードフレームである。リードフレームの一端と半導体素子との間に半田材を置き、リードフレームの他端と導電層との間に半田材を置き、半田材の融点以上の雰囲気にリードフレームや半導体素子や導電層などを置ことで、リードフレームが接続できる。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
請求項３に係る発明では、第２接続材は、リボンワイヤである。導電層とバスバーをリボンワイヤによってリボンボンディング法で接続することができる。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
請求項４に係る発明では、第２接続材は、リードフレームである。リードフレームを導電層とバスバーとに超音波半田接続法で接続することができる。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
請求項５に係る発明では、第１接続材は、リードフレームであり、該リードフレームは、リフロー半田接合法によって一端が半導体素子に接続され、他端が導電層又は第２接続材に接続される。
リフロー半田接合法は、絶縁基板と半導体素子の間に半田材を置き、半田材の溶融温度まで徐々に加熱し、次に冷却することで接続を完了する製造方法である。半導体素子が許容する温度で溶融するような半田材を採用する。振動や加圧が不要であるため、半導体素子にダメージを与える虞がない。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
請求項６に係る発明は、第２接続材は、リボンワイヤであり、該リボンワイヤは、リボンボンディング法によって接続される。
第２接続材は、半導体素子から離れているため、ほぼ自由に接続法を選ぶことができる。リボンワイヤは可撓性に富むため、接続高さがある場合でも柔軟に対応可能である。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
請求項７に係る発明は、リードフレームであり、該リードフレームは、超音波半田接合法によって接続される。
第２接続材は、半導体素子から離れているため、ほぼ自由に接続法を選ぶことができる。
超音波半田接合法は、半田材を加熱することなく、超音波振動で溶融する。高温加熱が不要であるため、バスバーを支える部材（パワーモジュールケースなど）に安価な樹脂材料が使用できる。
また、超音波半田接合法は、フラックスが不要である。フラックスを使用しないため、フラックス残渣の洗浄が不要となり、工程や工数の低減が図れる。