(57)【要約】【課題】冷却性能や製造性を高めるとともに、使用条件に対応して重量軽減をも可能にするインバータ装置を提供する。【解決手段】インバータ装置は、熱を放熱するための放熱部２２と、放熱部の表面に絶縁状態で接合された正側第１導体３３Ａと、正側第１導体に接合された正側第２導体３３Ｂと、放熱部の表面に絶縁状態で接合された負側第１導体３５Ａと、負側第１導体に接合された負側第２導体３５Ｂと、正側第２導体に正極側が接合されるとともに、負側第２導体に負極側が接合された半導体チップ１７Ａ、１７Ｂと、を備えている。【選択図】    図３
2009021445.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱を放熱するための放熱部と、
前記放熱部の表面に絶縁状態で接合された正側第１導体と、
前記正側第１導体に接合された正側第２導体と、
前記放熱部の表面に絶縁状態で接合された負側第１導体と、
前記負側第１導体に接合された負側第２導体と、
前記正側第２導体に正極側が接合されるとともに、前記負側第２導体に負極側が接合された半導体チップと、
を具備するインバータ装置。
【請求項２】
前記放熱板と前記正側第１導体との間、および前記放熱板と前記負側第１導体との間に設けられた絶縁部材を備え、前記絶縁部材は、セラミック絶縁基板を用いて構成されている請求項１に記載のインバータ装置。
【請求項３】
前記放熱板と前記正側第１導体との間、および前記放熱板と前記負側第１導体との間に設けられた絶縁部材を備え、前記絶縁部材は、シート状の有機材料により形成されている請求項１に記載のインバータ装置。
【請求項４】
前記正側第１導体と前記正側第２導体とを一体形成した正側導体で構成され、前記負側第１導体と前記負側第２導体とを一体形成した負側導体で構成されている請求項１ないし３のいずれか１項に記載のインバータ装置。
【請求項５】
前記正側第２導体に一体的に形成された正側端子と、前記負側第２導体に一体的に形成された負側端子とを備えている請求項１ないし４のいずれか１項に記載のインバータ装置。
【請求項６】
前記正側第１導体および前記正側第２導体に接合された熱拡散部材と、前記負側第１導体および前記負側第２導体に接合された熱拡散部材と、を備えている請求項１ないし５のいずれか１項に記載のインバータ装置。
【請求項７】
前記熱拡散部材は、冷媒が封入された熱拡散導体で形成されている請求項６に記載のインバータ装置。
【請求項８】
前記正側導体は、冷媒が封入された冷媒流路を内部に有し、前記負側導体は冷媒が封入された冷媒流路を内部に有している請求項４ないし５に記載のインバータ装置。
【請求項９】
前記正側第２導体は、前記半導体チップが接合されているとともに前記放熱部の表面に対して交差する方向に延びた接合面を有し、前記負側第２導体は、前記半導体チップが接合されているとともに前記放熱部の表面に対して交差する方向に延びた接合面を有している請求項１ないし８のいずれか１項に記載のインバータ装置。
【請求項１０】
前記正側第２導体および負側第２導体は、前記接合面が互いに対向した状態で配設され、前記半導体チップは、前記正側第２導体および負側第２導体の接合面間に挟持されている請求項９に記載のインバータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力用半導体装置を用いたインバータ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、例えば、電気自動車では、電力用半導体装置を有したインバータ装置が用いられている。近年、このようなインバータ装置および電力用半導体装置は、小型化、軽量化、高信頼性化、冷却効率の向上、および製造性の向上が要求されている。
【０００３】
例えば、特許文献１に開示されたインバータ装置は、第１導体および第２導体と、両導体に接合された接合面を有する冷却器と、を備えている。第１および第２導体には、半導体チップであるＩＧＢＴ(insulated gate bipolar transistor)及びダイオードが接合されている。そして、両導体は、半導体チップとの接合面が、冷却器と導体との間の接合面と非平行になるように、冷却器に配置されている。このような構成により、冷却効率および製造性を高めたインバータ装置が提供される。
【特許文献１】特開２００５−３４８５２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述したインバータ装置では、第１導体および第２導体を銅などの大きな熱容量を有する導体で構成しなければならない。そのため、装置の重量を軽減することが難しい。上述のインバータ装置は、仮に冷却性能に余裕がある場合でも、装置重量軽減の要望がより大きい用途に対しては、その要望を満たすことが困難となる。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、冷却性能や製造性を高めるとともに、使用条件に対応して重量軽減をも可能にするインバータ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の態様に係るインバータ装置は、熱を放熱するための放熱部と、前記放熱部の表面に絶縁状態で接合された正側第１導体と、前記正側第１導体に接合された正側第２導体と、前記放熱部の表面に絶縁状態で接合された負側第１導体と、前記負側第１導体に接合された負側第２導体と、前記正側第２導体に正極側が接合されるとともに、前記負側第２導体に負極側が接合された半導体チップと、を備えている。
【発明の効果】
【０００７】
上記構成によれば、冷却性能や製造性を高めるとともに、使用条件に対応して重量を軽減したインバータ装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下図面を参照して、本発明の実施形態に係るインバータ装置について説明する。始めに各実施形態で共通する事項について説明する。  
図１３は、インバータ装置の等価回路を示している。図１３に示すように、インバータ装置５０は、複数の電力用半導体素子を備えている。図１３において、各電力用半導体素子は、等価の回路１０として示されている。各回路１０は、ＩＧＢＴ(insulated gate bipolar transistor)１７と、ダイオード１８とを有し、インバータブリッジ回路のいわゆる１アームを構成している。本実施形態において、インバータ回路は、３相インバータ回路であり、回路１０を６個組み合わせて３相ブリッジ回路を構成している。
【０００９】
インバータ回路は、直流電源１、コンデンサ４、および出力部２を備えている。６個の回路１０は、それぞれ正側端子３７および負側端子３８を有している。６個の回路１０は、例えば、３個ずつ２列に並んで配置され、向い合う２個の回路１０を１組として、３組の回路を構成している。各回路１０は、直流電源１から供給される直流電力の正極または負極のいずれかが、それぞれ正側端子３７または負側端子３８のいずれかに印加される。
【００１０】
１組を構成する２個の回路１０は、直流電力が供給されていない負側端子３８と正側端子３７とが互いに連結され、かつ、出力部２に接続されている。そして、インバータ回路は、６個のＩＧＢＴ１７の各ゲートを制御することにより、直流電力を交流電力に変換して、出力部２に出力する。コンデンサ４は、例えば電源平滑用コンデンサであり、アルミニウム電解コンデンサなどである。
【００１１】
上記のように、６個の電力用半導体素子を使用し、図１３に示す回路構成とすることにより、直流電力を三相交流電力に変換するインバータ装置が得られる。また、４個の電力用半導体素子を使用し、図１３に示すインバータ回路のうち２つの回路１０を削除した構成とすることにより、直流電力を単相交流電力に変換するインバータ装置が得られる。
【００１２】
以下、各実施形態に係るインバータ装置の電力用半導体装置について説明する。  
（第１の実施形態）
図１および図２を参照して、第１の実施形態に係るインバータ装置の電力用半導体装置について説明する。図１３と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明を省略し、ここでは異なる部分について主に述べる。なお、以下の実施形態も同様にして重複した説明を省略する。
【００１３】
図１および図２に示すように、電力用半導体装置は、放熱部としての放熱板２２と、正側第１導体３３Ａと、正側第２導体３３Ｂと、負側第１導体３５Ａと、負側第２導体３５Ｂと、ＩＧＢＴ１７Ａ、１７Ｂと、ダイオード１８Ａ、１８Ｂと、シート状の絶縁材３６と、を備えている。正側第１導体３３Ａ、正側第２導体３３Ｂ、負側第１導体３５Ａ、負側第２導体３５Ｂは、それぞれ矩形板状に形成されている。
【００１４】
ＩＧＢＴ１７Ａ、１７Ｂはコレクタ側（正極側）が正側第２導体３３Ｂの一方の表面、つまり、接合面３３Ｄ、上に接合され正側第２導体に電気的に導通しているとともに、エミッタ側（負極側）が負側第２導体３５Ｂの一方の表面、つまり、接合面３５Ｄ、上に接合され負側第２導体に電気的に導通している。同時にダイオード１８Ａ、１８Ｂは、ＩＧＢＴと同じ形態で、カソード側（負極側）が正側第２導体３３Ｂに接合されるとともに、アノード側（正極側）が負側第２導体３５Ｂに接合されている。これにより、ＩＧＢＴ１７Ａ、１７Ｂ、ダイオード１８Ａ、１８Ｂは、正側第２導体３３Ｂの接合面３３Ｄと負側第２導体３５Ｂの接合面３５Ｄとの間に挟まれた状態で配置され、また、正側第２導体３３Ｂ、負側第２導体３５Ｂの長手方向に沿って並んで配設されている。
【００１５】
正側第２導体３３Ｂの側縁部は正側第１導体３３Ａの表面端部に接合されている。それにより、正側第２導体３３Ｂおよび正側第１導体３３Ａは、全体としてＬ字形状をなしている。同様に、負側第２導体３５Ｂの側縁部は負側第１導体３５Ａの上面端部に接合されている。これにより、負側第２導体３５Ｂおよび負側第１導体３５Ａは、全体としてＬ字形状をなしている。
【００１６】
正側第１導体３３Ａの、正側第２導体３３Ｂが接合されていない面は絶縁材３６を介して、放熱板２２に接合されている。同様に、負側第１導体３５Ａの、負側第２導体３５Ｂが接合されていない面は、絶縁材３６を介して、放熱板２２に接合されている。これにより、正側第２導体３３Ｂの接合面３３Ｄおよび負側第２導体３５Ｂの接合面３５Ｄは、互いに対向して位置しているとともに、放熱板２２の表面に対して交差する方向、ここでは、直交する方向に延びている。
【００１７】
ＩＧＢＴ１７Ａ、１７Ｂおよびダイオード１８Ａ、１８Ｂから発生した熱は、正側第２導体３３Ｂと正側第１導体３３Ａ、および負側第２導体３５Ｂ、負側第１導体３５Ａを経たうえ、絶縁材３６を通過して放熱板２２に伝熱され、放熱板２２から放熱される。
【００１８】
放熱板２２は、矩形状に形成され、正側第１導体３３Ａおよび負側第１導体３３Ｂの両方よりも充分に大きい面積を有している。正側第１導体３３Ａおよび負側第１導体３５Ａと放熱板２２とが接合する接合面の面積は、ＩＧＢＴ１７Ａ、１７Ｂ、ダイオード１８Ａ、１８Ｂから発生する熱が放熱板２２に効率的に伝熱するための一定以上の面積を有している。
【００１９】
各々の部材をこのような配置形態とすることにより、ＩＧＢＴ１７Ａ，１７Ｂ、ダイオード１８Ａ、１８Ｂと、正側第２導体３３Ｂ、または負側第２導体３５Ｂとの２つの接合面は、放熱板２２の表面に対して垂直になる。
【００２０】
ＩＧＢＴ１７Ａ、１７Ｂ及びダイオード１８Ａ、１８Ｂと正側第２導体３３Ｂ、負側第２導体３５Ｂとは、ハンダなどの軟ろうを用いて接合されている。ここで使用可能なハンダは、スズー鉛合金やスズ−銀−銅合金などのハンダであり、銀ペーストなどの導電性接着剤を用いて接合することも可能である。
【００２１】
正側第２導体３３Ｂと正側第１導体３３Ａとの接合、および負側第２導体３５Ｂと負側第１導体３５との接合にも、ハンダなどの軟ろうを用いることができる。ＩＧＢＴやダイオードを接合する前に、正側第２導体３３Ｂと正側第１導体３３Ａ、および負側第２導体３５Ｂと負側第１導体３５Ａを、硬ろう付けにより予め接合しておいても良い。
【００２２】
次に、電力用半導体装置を構成する各部品の材料について説明する。  
正側第２導体３３Ｂおよび負側第２導体３５Ｂは、熱と電気の良導体である銅を材質とすることができる。正側第１導体３３Ａおよび負側第１導体３５Ａは、熱と電気の良導体である銅、真鍮などの銅合金、またはアルミニウム合金を材質とすることができる。正側第１導体３３Ａおよび負側第１導体３５Ａと、正側第２導体３３Ｂおよび負側第２導体３５Ｂとは、必ずしも同一の材料にする必要はない。  
放熱板２２は、熱の良導体である銅、真鍮などの銅合金、またはアルミニウム合金を材質とすることができる。
【００２３】
以下、本実施形態の作用・効果について説明する。  
電力用半導体素子であるＩＧＢＴ１７Ａ、１７Ｂおよびダイオード１８Ａ、１８Ｂは、その接合面を通して、発生した熱の約半分を、正側第２導体３３Ｂを経て正側第１導体３３Ａに熱伝導し、残りの約半分の熱を、負側第２導体３５Ｂを経て負側第１導体３５Ａに熱伝導し、各々絶縁材３６を介して放熱板２２に熱伝導して冷却される。放熱板２２には、図示しない冷却器が搭載され、伝達された熱を冷却する。
【００２４】
特許文献１で開示されているインバータ装置においては、正側導体および負側導体は、各々一つの面がＩＧＢＴおよびダイオードと接合すると同時に、別の面が放熱板に接合されている。このような構成においては、正側導体と負側導体は大きな熱容量を有するので、非常に効率的な冷却をすることができる。
【００２５】
それに対して本実施形態によれば、正側導体は正側第２導体３３Ｂと正側第１導体３３Ａとの２つの部材で構成され、また、負側導体は負側第２導体３５Ｂと負側第１導体３５Ａとの２つの部材で構成されている。そのため、正側導体および負側導体ともに、第２導体と第１導体との間に接合部が存在し、この接合部の材料の熱伝導率は、通常、導体自身の材料の熱伝導率より低い。そのため、本実施形態の正側導体および負側導体の熱容量は、特許文献１の正側導体および負側導体の熱容量より相対的に小さくなる。
【００２６】
しかしながら、本実施形態では、正側第２導体３３Ｂ、正側第１導体３３Ａ、負側第２導体３５Ｂ、負側第２導体３５Ａの各々の断面形状や材質を、ＩＧＢＴおよびダイオードの発熱量などの使用条件に対応した最適な形状および材質を選択することができる。
【００２７】
例えば、ＩＧＢＴおよびダイオードの発熱量が中程度の場合、正側第２導体３３Ｂと負側第２導体３５Ｂとを厚板状の銅材で形成し、正側第１導体３３Ａおよび負側第１導体３５Ａは厚板状のアルミニウム合金材で形成し、さらに放熱板２２は厚板状のアルミニウム合金材で形成することができる。
【００２８】
このような形態で構成した場合、一体構造の正側導体および負側導体、放熱板をすべて銅材で形成した場合と比較して、正側導体および負側導体の部材の総容積をより小さくでき、さらに正側第１導体３３Ａ、負側第１導体３３Ａおよび放熱板２２の比重を小さくできるので、電力用半導体装置全体の重量を軽減することができる。また、使用材料の軽減により製造コストの低減を図ることが可能となる。  
これにより、本実施形態によれば、冷却性能や製造性を高めるとともに、使用条件に対応して重量軽減をも可能にするインバータ装置を提供するができる。
【００２９】
（第２の実施形態）  
第２の実施形態によれば、前述した第１の実施形態において、正側第１導体３３Ａと放熱板２２との間の絶縁、および負側第１導体３５Ａと放熱板２２との間の絶縁に用いる絶縁材３６を、セラミック絶縁基板により構成している。セラミック絶縁基板は、セラミック板と、このセラミック板の両面上にあらかじめ形成された金属パターンとを有している。セラミック絶縁基板と、正側第１導体３３Ａおよび負側第１導体３５Ａとはハンダなどの軟ろうで接合することができる。同様にセラミック絶縁基板３６と放熱板２２ともハンダなどの軟ろうで接合することができる。
【００３０】
第２の実施形態によれば、第１の実施形態による作用・効果に加え、すべての接合材料を同じハンダを選択することも可能になる、すなわち同一の工程ですべての接合をすることができるので、より製造性を向上させることができる。
【００３１】
（第３の実施形態）  
本実施形態では、第１の実施形態において、正側第１導体３３Ａと放熱板２２との間の絶縁、および負側第１導体３５Ａと放熱板２２との間の絶縁に用いる絶縁材３６として、シート状の有機材料、例えば、エポキシ樹脂などの有機材料の樹脂シートを用いている。樹脂シートは、窒化ホウ素などのセラミックフィラーを充填して、熱伝導率を大きくしたシートを用いる。絶縁材３６としての樹脂シートと正側第１導体３３Ａおよび負側第１導体３５Ａとは、並びに、樹脂シートと放熱板２２とは、同時に接着方式で接合される。また、第３の実施形態によれば、正側第１導体および負側第１導体と放熱板２２とは同じ材料により形成されている。
【００３２】
本実施形態によれば、第１の実施形態による作用、効果に加え、正側第１導体および負側第１導体と放熱板２２とを同じ材料にすることで、接着接合による放熱板２２の変形量を極小なものとすることができるという利点がある。放熱板の変形量が極小であれば、長期間通電時による放熱板の繰り返し変形量も小さく抑制でき、接着接合部の信頼性をより向上させることができる。また、樹脂シートを用いた場合、セラミック絶縁基板を使用した場合と比較して接合箇所が少なく済み、絶縁部の弾性率が小さい、すなわち柔軟性が大きく、接合部の信頼性をより向上させることができる。
【００３３】
（第４の実施形態）  
図３および図４を参照して、第４の実施形態に係るインバータ装置の電力用半導体装置について説明する。  
電力用半導体装置において、正側第１導体と正側第１導体とを共通の正側導体３３により一体に形成され、また、負側第１導体と負側第２導体とは共通の負側導体３５により一体に形成されている。正側導体３３および負側導体３５は、それぞれ銅などの厚板をＬ字形状に曲げ加工して形成されている。他の構成は、前述した第１の実施形態と同一であり、同一の部分の説明は省略する。
【００３４】
本実施形態によれば、正側導体および負側導体の総容積を小さくすることによる容積低減効果により重量軽減を可能にすることができる。また、正側、負側各々の第２導体と第１導体との接合が不要であるため、製造性の面で他の実施形態よりも有利となる。
【００３５】
（第５の実施形態）  
図５および図６を参照して、第５の実施形態に係るインバータ装置の電力用半導体装置について説明する。  
本実施形態によれば、電力用半導体装置の正側導体３３および負側導体３５は、第４の実施形態と同様に、第１および第２導体とが一体に形成され、Ｌ字形状に形成されている。また、正側導体３３の第２導体部分に正側端子３７が一体に形成され、負側導体３５の第２導体部分に負側端子３８が一体に形成されている。正側端子３７および負側端子３８は、電力用半導体装置をインバータ装置の他の部品と配線接続するための接続端子を構成している。本実施形態において、正側端子３７を含む正側導体３３、および負側端子３８を含む負側導体３５は、それぞれ銅などの厚板を曲げ加工して形成されている。
【００３６】
本実施形態によれば、正側端子３７および負側端子３８を別部品で形成して正側導体もしくは負側導体と接合する構成に比べて製造が容易である。このような実施形態によれば、上述の各実施形態による作用・効果に加え、より製造性を向上させることができる。
【００３７】
（第６の実施形態）
図７および図８を参照して、第６の実施形態に係るインバータ装置の電力用半導体装置について説明する。  
本実施形態の電力用半導体装置は、正側導体および負側導体にそれぞれ接合された複数のブロック状の熱拡散部材４１を備えている。正側導体は、正側第１導体３３Ａおよび正側第２導体３３Ｂを互いに接合してＬ字形状に形成されている。同様に、負側第１導体３５Ａおよび負側第２導体３５Ｂを互いに接合してＬ字形状に形成されている。
【００３８】
正側導体において、各熱拡散部材４１は、正側第１導体３３Ａおよび正側第２導体３３Ｂに接合されている。負側導体において、各熱拡散部材４１は、負側第１導体３５Ａおよび負側第２導体３５Ｂに接合されている。
【００３９】
本実施形態では、正側第２導体３３Ｂの、ＩＧＢＴ１７Ａ、１７Ｂ及びダイオード１８Ａ、１８Ｂが搭載された部位の反対面の同じ位置に熱拡散部材４１がそれぞれ配置され、同様に、負側第２導体３５Ｂの、ＩＧＢＴ１７Ａ、１７Ｂ及びダイオード１８Ａ、１８Ｂが搭載された部位の反対面の同じ位置に、熱拡散部材４１がそれぞれ配置され、合計８個の同じ形状の熱拡散部材が設けられている。
【００４０】
熱拡散部材４１は、熱の良導体である材料が要求され、銅、アルミニウムなどの金属材、セラミックなど絶縁材料を使用可能である。熱拡散部材４１の接合方法は、硬ろう、軟ろう、接着など、種々の接合方法を用いることができる。
【００４１】
正側第１および第２導体３３Ａ、３３Ｂ間に設けられた熱拡散部材４１は、ＩＧＢＴ１７Ａ、１７Ｂ及びダイオード１８Ａ、１８Ｂからの発生熱を正側第２導体３３Ｂから正側第１導体３３Ａへ伝熱する経路の面積を増加させ、熱の拡散する効果がある。同様に、負側第１および第２導体３５Ａ、３５Ｂ間に設けた熱拡散部材４１は、負側第２導体３５Ｂから負側第１導体３５Ａへの伝熱経路の面積を増させ、熱を拡散する効果がある。
【００４２】
熱拡散部材４１は、ＩＧＢＴ１７Ａ、１７Ｂ及びダイオード１８Ａ、１８Ｂからの発生熱を正側第１導体３３Ａおよび負側第１導体３５Ａへ効果的に拡散するうえで必要十分な体積を有していれば良い。熱拡散部材４１を含む正側導体全体の体積と、熱拡散部材４１を含む負側導体全体の体積とは、正側導体および負側導体を一体で構成した場合と比較して小さくでき、重量を軽減できる。また、熱拡散部材４１をアルミニウム合金やセラミックなどの比重が小さい材料で形成することにより、電力用半導体装置の重量をさらに軽減することができる。
【００４３】
（第７の実施形態）
図９および図１０を参照して、第７の実施形態に係るインバータ装置の電力用半導体装置について説明する。
【００４４】
本実施形態によれば、電力用半導体装置は、上述した第６の実施形態の熱拡散部材４１に代えて、複数の熱拡散導体４２を備えている。図１１に示すように、各熱拡散導体４２は、銅、アルミウム等の金属、あるいは、セラミックにより矩形シート状に形成され、Ｌ字状に折り曲げ加工されている。熱拡散導体４２は内部に複数の冷媒流路４３を有し、これらの冷媒流路にＨＦＣ（Ｈｙｄｒｏ  Ｆｌｕｏｒｏ  Ｃａｒｂｏｎ）等の冷媒が封入されている。
【００４５】
複数の熱拡散導体４２は、前述した熱拡散部材４１と同様に、正側第１および第２導体３３Ａ、３３Ｂに接合され、また、負側第１および第２導体３５Ａ、３５Ｂに接合されている。合計８個の熱拡散導体４２が設けられ、これらは、ＩＧＢＴ１７Ａ、１７Ｂ及びダイオード１８Ａ、１８Ｂが搭載された部位の反対面の同じ位置にそれぞれ配置されている。
【００４６】
上記のように構成された電力用半導体装置によれば、熱拡散導体４２内部の封入冷媒の蒸発〜凝縮により、大きな熱輸送量が期待できる。これにより、放熱性が向上し、電力用半導体装置の冷却性能を上げることができる。また、第６の実施形態と比較して、熱拡散部材４１に相当する部分を、より体積の小さい熱拡散導体４２で構成でき、電力用半導体装置の重量をより軽減することが可能となる。
【００４７】
（第８の実施形態）  
図１２を参照して、第８の実施形態に係るインバータ装置の電力用半導体装置について説明する。  
本実施形態では、前述した第４ないし第５の実施形態、たとえば、図３および図４に示した第４の実施形態において、負側導体３５の内部に複数の冷媒流路３５Ｃが形成され、これらの冷媒流路内にＨＦＣ等の冷媒が封入されている。同様に、正側導体３３の内部に複数の冷媒流路が形成され、その内部に冷媒が封入されている。
【００４８】
このような構成によれば、第４ないし第５の実施形態と比較して、ＩＧＢＴ１７Ａ、１７Ｂ及びダイオード１８Ａ、１８Ｂからの発生熱を、放熱板２２まで熱輸送する効率がより向上する。これにより、電力用半導体装置の冷却性能を向上することができる。冷媒は凝縮時には液体であり、比重は小さいので、冷媒を含む正側導体３３、負側導体３５の重量を小さくすることができるので、電力用半導体装置の重量をさらに軽減することができる。
【００４９】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要
旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示され
ている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実
施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実
施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【００５０】
例えば、上述した各実施形態において、スイッチング素子としてＩＧＢＴを用いた構成としたが、他の種類のトランジスタやサイリスタなどを用いた構成としてもよい。  
各実施形態において、ＩＧＢＴ及びダイオードを実装する個数は４つに限らず、必要に応じて増減可能である。半導体チップは、大容量化したものを選択すると接合部の寿命が短くなる。また、あまり小容量化のものを選択すると、並列接続する個数が増え、それに応じて配線量が増加し、体格を大きくする恐れがある。従って、インバータ装置を適用する対象物（例えば、電気自動車）の目的や用途などにより適宜変更し、最適な電力容量等を選ぶことができる。
【００５１】
各実施形態では、電力用半導体素子１０の１回路分を放熱板２２に搭載した形態を説明したが、電力用半導体素子１０を２回路分、または４回路分、または６回路分を同時に１個の放熱板２２に搭載する形態としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係るインバータ装置の電力用半導体装置を示す斜視図。
【図２】図２は、第１の実施形態に係るインバータ装置の電力用半導体装置を示す分解斜視図。
【図３】図３は、第４の実施形態に係るインバータ装置の電力用半導体装置を示す斜視図。
【図４】図４は、第４の実施形態に係るインバータ装置の電力用半導体装置を示す分解斜視図。
【図５】図５は、第５の実施形態に係るインバータ装置の電力用半導体装置を示す斜視図。
【図６】図６は、第５の実施形態に係るインバータ装置の電力用半導体装置を示す分解斜視図。
【図７】図７は、第６の実施形態に係るインバータ装置の電力用半導体装置を示す斜視図。
【図８】図８は、第６の実施形態に係るインバータ装置の電力用半導体装置の分解斜視図。
【図９】図９は、第７の実施形態に係るインバータ装置の電力用半導体装置を示す斜視図。
【図１０】図１０は、第７の実施形態に係るインバータ装置の電力用半導体装置を示す分解斜視図。
【図１１】図１１は、第７の実施形態における熱分散導体を示す斜視図。
【図１２】図１２は、第８の実施形態に係る負側導体を示す斜視図。
【図１３】図１３は、各実施形態に係るインバータ装置の回路図。
【符号の説明】
【００５３】
１…直流電源、２…出力部、４…コンデンサ、１０…電力用半導体素子、
１７、１７Ａ、１７Ｂ…ＩＧＢＴ、１８、１８Ａ、１８Ｂ…ダイオード、
２２…放熱板、３３…正側導体、３３Ａ…正側第１導体、３３Ｂ…正側第２導体、
３５…負側導体、３５Ａ…負側第１導体、３５Ｂ…負側第２導体、３５Ｃ…冷媒流路、
３６…絶縁材、３７…正側端子、３８…負側端子、４１…熱拡散部材、
４２…熱拡散導体
【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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