專利名稱：半導(dǎo)體功率模塊、電力轉(zhuǎn)換裝置和水路形成體的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及搭載有絕緣柵型場效應(yīng)晶體管(bipolar transistor)(下文中稱為 IGBT)等電力用半導(dǎo)體元件的半導(dǎo)體功率模塊、搭載有該半導(dǎo)體功率模塊的電力轉(zhuǎn)換裝置、 以及半導(dǎo)體功率模塊搭載用水路形成體的制造方法。
背景技術(shù)：
關(guān)于在搭載于風(fēng)力發(fā)電機(jī)等的電力轉(zhuǎn)換裝置中使用的半導(dǎo)體功率模塊，由于其發(fā)熱量大，因此需要高效地進(jìn)行冷卻，而作為其冷卻手段，液體冷卻是很有效的。該液體冷卻通常這樣進(jìn)行冷卻將散熱翅片經(jīng)例如導(dǎo)熱潤滑脂粘接于半導(dǎo)體功率模塊，該散熱翅片被浸漬在冷卻水的流路中。但是，導(dǎo)熱潤滑脂具有與金屬相比熱阻較高的缺點(diǎn)對此，為了確保更高的冷卻能力，公知有不經(jīng)過導(dǎo)熱潤滑脂地將熱傳遞到冷卻部來進(jìn)行冷卻的直接冷卻方式的半導(dǎo)體功率模塊(例如，參照專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2)。根據(jù)該直接冷卻方式的半導(dǎo)體功率模塊，電力用半導(dǎo)體元件隔著絕緣層直接搭載于散熱器(heat sink)的上表面，而且，在散熱器的下表面設(shè)置有散熱翅片。此時(shí)，水路形成體的上表面的開口部被散熱器的下表面覆蓋封堵，由于形成為這樣的結(jié)構(gòu)，因此，散熱器的下表面與冷卻水直接接觸，散熱器的冷卻效果得以提高。專利文獻(xiàn)1 日本特開2007-295765號公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開2009-44891號公報(bào)專利文獻(xiàn)3 日本特開2008-206243號公報(bào)專利文獻(xiàn)4 日本特開2009-219270號公報(bào)專利文獻(xiàn)1和專利文獻(xiàn)2中，想到與車載的旋轉(zhuǎn)電機(jī)連接，以與水路形成體的除了被半導(dǎo)體功率模塊的散熱器覆蓋封堵的出入口管的底面積相等的底面積，而且在與水路形成體分體的平面設(shè)置有電容模塊，以使電力轉(zhuǎn)換裝置的底面積最小。但是，由于在與水路形成體分體的平面上設(shè)置有電容模塊，因此，連接半導(dǎo)體模塊的直流端子與電容模塊的直流端子的導(dǎo)體板的布線長度變長，變長的量相當(dāng)于水路形成體的平面與電容模塊的平面之間的高度差。若導(dǎo)體板的布線距離變長，則電阻值與此成比例地變大，損失會(huì)變大。在該情況下，進(jìn)一步地還暗示了這樣的內(nèi)容例如在直流電路的平滑電容與IGBT 之間，成為電流電阻的布線電感增大，因此，伴隨著切換時(shí)的電流的變化，電壓產(chǎn)生跳躍，在超過了 IGBT的電壓額定值的情況下，可能引起IGBT的破壞。專利文獻(xiàn)3為這樣的結(jié)構(gòu)在與從側(cè)旁覆蓋封堵了半導(dǎo)體模塊的散熱器的水路形成體大致相同的平面上配置電容模塊。與專利文獻(xiàn)1和專利文獻(xiàn)2相比，能夠縮短電容與 IGBT之間的布線距離從而減小電感，但是，由于是從側(cè)旁安裝半導(dǎo)體模塊的結(jié)構(gòu)，因此，存在組裝性差的問題。專利文獻(xiàn)4是這樣的結(jié)構(gòu)使用通過兩個(gè)散熱器夾著電力用半導(dǎo)體元件的雙面直接冷卻方式的半導(dǎo)體模塊的凸緣部，來覆蓋封堵水路形成體的上表面的開口部，在與水路形成體大致相同的平面上配置電容模塊。與專利文獻(xiàn)1和專利文獻(xiàn)2相比，能夠縮短電容與 IGBT之間的布線距離，從而減小了電感，但是，在半導(dǎo)體模塊相對于水路形成體的定位精度不高的情況下，由于散熱器與水路形成體之間的間隙公差變大，因此，存在冷卻性能的波動(dòng)很大的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明與上文中例示的技術(shù)問題相關(guān)聯(lián)，其目的在于提供能夠降低損失的半導(dǎo)體功率模塊，以及提供半導(dǎo)體功率模塊搭載用水路形成體的制造方法。為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的半導(dǎo)體功率模塊具備與電容模塊連接的直流端子， 并且該半導(dǎo)體功率模塊與冷卻用的水路形成體組合在一起來使用，其特征在于，所述直流端子比所述水路形成體向所述電容模塊側(cè)凸出。另外，關(guān)于本發(fā)明的半導(dǎo)體功率模塊搭載用水路形成體的制造方法，所述半導(dǎo)體功率模塊構(gòu)成為包括搭載了多個(gè)電力用半導(dǎo)體元件的絕緣基板；用于對從所述多個(gè)電力用半導(dǎo)體元件產(chǎn)生的熱進(jìn)行散熱的散熱器；用于向所述電力用半導(dǎo)體元件供給直流電流的直流端子；以及從所述電力用半導(dǎo)體元件輸出交流電流的交流端子，所述半導(dǎo)體功率模塊搭載用水路形成體構(gòu)成為，在搭載所述半導(dǎo)體功率模塊的所述散熱器的部位設(shè)置有開口部，并且該半導(dǎo)體功率模塊搭載用水路形成體具有機(jī)械加工用的卡定部、入口管、出口管以及用于緊固所述半導(dǎo)體功率模塊的螺栓孔，所述半導(dǎo)體功率模塊搭載用水路形成體的制造方法的特征在于，所述水路形成體在通過鑄造而進(jìn)行一體成型之后，機(jī)械加工出所述入口管、出口管以及用于緊固所述半導(dǎo)體功率模塊的螺栓孔，所述水路形成體具有帶有1°以上的拔模斜度的壁面。根據(jù)本發(fā)明，能夠提供可降低損失的半導(dǎo)體功率模塊，并且能夠提供半導(dǎo)體功率模塊搭載用水路形成體的制造方法。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的電力轉(zhuǎn)換裝置的電路方框結(jié)構(gòu)的圖。圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的電力轉(zhuǎn)換裝置的電容模塊與逆變器模塊 (inverter module)的夕卜觀立體圖。圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的單相逆變器模塊的外觀立體圖。圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的單相逆變器模塊的分解立體圖。圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的水路形成體以及冷媒的行進(jìn)方向的示例的立體圖。圖6是圖5的水路形成體的A-A，線剖視圖。圖7是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的半導(dǎo)體功率模塊的外觀立體圖。圖8是圖7中的半導(dǎo)體功率模塊的B-B’線剖視圖。圖9是圖3中的單相逆變器模塊的C-C’線的剖視圖。圖10是表示使用了針狀鰭片散熱器(pin fin heat sink)的情況下的間隙與熱阻及壓力損失的關(guān)系的圖表。
圖11是本發(fā)明的實(shí)施方式2的安裝了無翅片散熱器情況下的單相逆變器模塊的 C-C'線的剖視圖。圖12是本發(fā)明的實(shí)施方式3的安裝了無翅片散熱器、而且設(shè)置了增加流速用部件的情況下的單相逆變器模塊的C-C’線的剖視圖。圖13是本發(fā)明的實(shí)施方式4的搭載了兩個(gè)以上的半導(dǎo)體功率模塊的水路形成體以及3分叉3合流的冷媒的行進(jìn)方向的例子的立體圖。圖14是示意性地表示圖13中的水路形成體以及冷媒的行進(jìn)方向的例子的俯視圖。圖15是示意性地表示本發(fā)明的實(shí)施方式5的搭載了兩個(gè)以上的半導(dǎo)體功率模塊的水路形成體以及2分叉2合流的冷媒的行進(jìn)方向的例子的俯視圖。圖16是示意性地表示本發(fā)明的實(shí)施方式6的搭載了兩個(gè)以上的半導(dǎo)體功率模塊的水路形成體以及不進(jìn)行分叉和合流的冷媒的行進(jìn)方向的例子的俯視圖。圖17是示意性地表示本發(fā)明的實(shí)施方式7的搭載了六個(gè)半導(dǎo)體功率模塊的水路形成體以及6分叉6合流的冷媒的行進(jìn)方向的例子的俯視圖。符號說明
1上下臂串聯(lián)電路
2電力用半導(dǎo)體元件
2a IGBT
2b 二極管
3絕緣基板
4散熱器
4a散熱器基座
4b散熱器翅片
5增加流速用部件
100逆變器模塊
101水路形成體
IOla入口管
IOlb出口管
IOlc水路開口部
1020型圈用槽
103半導(dǎo)體功率模塊固定用螺栓孔
104水路形成體底面空間
105機(jī)械加工用卡定部
106連接水路形成體的開口部之間的流路
107a入口 /出口管水路截面積
107b噴嘴最小部水路截面積
107c模塊間水路截面積
107d開口部水路截面積
108a水路形成體拔模斜度
108b具有拔模斜度的部位的壁面厚度109散熱器與水路形成體之間的距離109a散熱器翅片末端與水路形成體之間的距離(間隙)109b散熱器基座與水路形成體之間的距離110半導(dǎo)體功率模塊Illa正極直流端子Illb負(fù)極直流端子Illc交流端子112弱電系統(tǒng)(門信號、溫度檢測信號、發(fā)射信號)的電極113層疊平板113a、2(^b、103b 負(fù)極導(dǎo)體板113b、113d 絕緣材料113c、202a、203a 正極導(dǎo)體板ll!3e交流導(dǎo)體板114凝膠面的高度115正極導(dǎo)體板與負(fù)極導(dǎo)體板之間的爬電距離變短的部位的高度116半圓狀的帶曲率的導(dǎo)體板117a將正極直流端子連接于正極導(dǎo)體板的部位117b將負(fù)極直流端子連接于負(fù)極導(dǎo)體板的部位118將正極直流端子連接于正極導(dǎo)體板的部位的最小縮頸部分的板寬120交流電流供給用導(dǎo)體板1300 型圈150a入口管內(nèi)冷媒行進(jìn)方向(流入方向)150b出口管內(nèi)冷媒行進(jìn)方向(排出方向)150c、150e、150f、150g、150h、150i 散熱器內(nèi)冷媒行進(jìn)方向150d連接水路形成體的開口部之間的流路內(nèi)冷媒行進(jìn)方向151從入口管連接的流經(jīng)半導(dǎo)體功率模塊的下層的流路內(nèi)的冷媒行進(jìn)方向152與出口管連接的流經(jīng)半導(dǎo)體功率模塊的下層的流路內(nèi)的冷媒行進(jìn)方向200電容模塊201電容單元300整流器模塊400發(fā)電機(jī)500葉片(旋轉(zhuǎn)葉片)600變壓器700外部電力系統(tǒng)800整流器模塊用驅(qū)動(dòng)電路810逆變器模塊用驅(qū)動(dòng)電路900整流器模塊用控制電路910逆變器模塊用控制電路
1000電力轉(zhuǎn)換裝置
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。(實(shí)施方式1)圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的電力轉(zhuǎn)換裝置的電路方框結(jié)構(gòu)的示例的圖。如圖ι所示，電力轉(zhuǎn)換裝置1000與葉片(旋轉(zhuǎn)葉片)500和變壓器600連接，電力轉(zhuǎn)換裝置 1000構(gòu)成為包括借助于風(fēng)力而旋轉(zhuǎn)的葉片500 ；從由葉片500獲得的旋轉(zhuǎn)力產(chǎn)生交流電流的發(fā)電機(jī)400 ；將從發(fā)電機(jī)400供給的交流電流轉(zhuǎn)換成直流的整流器模塊300 ；用于使從所述整流器模塊300供給的直流電流穩(wěn)定化、平滑化的電容模塊200 ；以及用于從直流電流生成預(yù)定頻率的交流電流的逆變器模塊100。從電力轉(zhuǎn)換裝置獲得的交流電流通過所述變壓器600被轉(zhuǎn)換成預(yù)定的電壓并供給到外部電力系統(tǒng)700。在整流器模塊300和逆變器模塊100中，各個(gè)上下臂串聯(lián)電路1通過將由IGBT2a 和二極管2b的并聯(lián)連接電路構(gòu)成的兩個(gè)電流切換電路串聯(lián)配置而構(gòu)成。上下臂串聯(lián)電路 1的上下端分別與電容模塊200的正極和負(fù)極連接。并且，配置在其上側(cè)(正極側(cè))的由 IGBT2a和二極管2b構(gòu)成的電流切換電路作為所謂的上臂進(jìn)行工作，配置在下側(cè)(負(fù)極側(cè)) 的由IGBTh和二極管2b構(gòu)成的電流切換電路作為所謂的下臂進(jìn)行工作。逆變器模塊100由設(shè)置有三組這樣的上下臂串聯(lián)電路1的所謂3相橋式電路構(gòu)成。并且，從各個(gè)上下臂串聯(lián)電路1的中點(diǎn)位置、即上下的電流切換電路的連接部分輸出3 相的交流電流U、ν、w,該輸出的3相交流電流U、ν、w被供給到變壓器600。另外，整流器模塊300構(gòu)成了由三個(gè)上下臂串聯(lián)電路1構(gòu)成的整流電路，該整流器模塊300構(gòu)成為包括對整流器模塊300進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制的整流器模塊用驅(qū)動(dòng)電路800 ；以及向整流器模塊用驅(qū)動(dòng)電路800供給控制信號的整流器模塊用控制電路900。同樣地，逆變器模塊100也構(gòu)成了由三個(gè)上下臂串聯(lián)電路1構(gòu)成的逆變電路，逆變器模塊100構(gòu)成為包括向各相的IGBTh供給門信號(gate signal)、驅(qū)動(dòng)控制逆變器模塊100的逆變器模塊用驅(qū)動(dòng)電路810 ；以及向逆變器模塊用驅(qū)動(dòng)電路810供給控制信號的逆變器模塊用控制電路910。這里，從兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電路800、810輸出的門信號被供給到各相的IGBT2a，從而控制交流電流U、V、w的振幅和相位等。各控制電路900、910具有用于對各IGBT2a的切換定時(shí)進(jìn)行運(yùn)算處理的微型計(jì)算機(jī)。順便說明一下，各臂的IGBDa的發(fā)射電極與各驅(qū)動(dòng)電路800、810連接，各驅(qū)動(dòng)電路800、 810對各個(gè)IGBDa進(jìn)行發(fā)射電極的過電流檢測，對于檢測到了過電流的IGBT2a，使其切換動(dòng)作停止，以保護(hù)其不受過電流傷害。另外，來自設(shè)置于上下臂串聯(lián)電路1的未圖示的溫度傳感器、對施加在上下臂串聯(lián)電路1的兩端的直流電壓進(jìn)行檢測的檢測電路等的信號，被輸入到各控制電路900、910，各控制電路900、910根據(jù)這些信號來檢測過溫度、過電壓等異常。并且，在檢測到了過溫度、過電壓等異常的情況下，使所有的IGBThg止切換動(dòng)作，以保護(hù)上下臂串聯(lián)電路1不受過電流、過電壓、過溫度等異常傷害。另外，在以上所述的電力轉(zhuǎn)換裝置1000中，由IGBDa和二極管2b構(gòu)成的電流切換電路可以使用MOSFET(金屬氧化物半導(dǎo)體型場效應(yīng)晶體管)來構(gòu)成。另外。逆變器模塊 100也可以構(gòu)成為包括兩個(gè)上下臂串聯(lián)電路1，并輸出2相的交流電路。同樣地，整流器模塊300也可以構(gòu)成為包括兩個(gè)上下臂串聯(lián)電路1，并輸入2相的交流電流。此外，電力轉(zhuǎn)換裝置1000，在圖1的電路結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，可以是組裝了對電池進(jìn)行充電的功能的裝置。另外，在圖1的電路結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，可以設(shè)置從風(fēng)車的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速的增速器。圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的電力轉(zhuǎn)換裝置的電容模塊200與逆變器模塊 100的外觀立體圖的示例的圖。如圖2所示，電容模塊200和逆變器模塊100通過正極導(dǎo)體板203a和負(fù)極導(dǎo)體板20 而電連接。在電容模塊200中搭載有多個(gè)電容單元(condenser cell)201，正極導(dǎo)體板20 和負(fù)極導(dǎo)體板202b以夾著各電容單元201的方式配置，各個(gè)導(dǎo)體板與所述正極導(dǎo)體板203a和負(fù)極導(dǎo)體板203連接。逆變器模塊100主要由半導(dǎo)體功率模塊110以及利用半導(dǎo)體功率模塊110來封堵開口部的水路形成體101構(gòu)成。在水路形成體101 —體地成型有入口管IOla和出口管101b，從入口管IOla供給冷媒，從出口管IOlb 取出冷媒。在圖2的例子中，在相當(dāng)于圖1中的上下臂串聯(lián)電路1的部位，對于每一相設(shè)置有兩臺(tái)2合1型Qin ltype)的半導(dǎo)體功率模塊110。其結(jié)果為，為了輸出3相交流電流 U、ν、w，準(zhǔn)備了六個(gè)2合1型的半導(dǎo)體功率模塊110，并設(shè)置有交流電流供給用導(dǎo)體板120 以連接兩個(gè)功率模塊。構(gòu)成3相的水路形成體101和半導(dǎo)體功率模塊110的結(jié)構(gòu)全部相同，因此，使用搭載有兩個(gè)半導(dǎo)體功率模塊110的圖(圖3 圖10)對一相的水路形成體的詳細(xì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的單相逆變器模塊100的外觀立體圖的示例圖， 圖4是表示圖3的分解圖的示例的圖。逆變器模塊100這樣構(gòu)成通過使螺栓貫穿道半導(dǎo)體功率模塊固定有螺栓孔103中，來隔著以0型圈為代表的密封材料130將半導(dǎo)體功率模塊110設(shè)置成封堵位于水路形成體101的上表面的開口部101c。通過從上表面安裝0型圈 130和半導(dǎo)體功率模塊110，在組裝時(shí)0型圈130不會(huì)從0型圈用槽102脫離，因此組裝性得以提高。水路形成體101通過鑄造(包括壓鑄)而一體成型，0型圈用槽102、半導(dǎo)體功率模塊固定有螺栓孔103、入口管IOla以及出口管IOlb在鑄造后通過機(jī)械加工而成。機(jī)械加工用卡定部(chuck) 105的特征在于，其在機(jī)械加工時(shí)用于將水路成形體固定于加工機(jī)，通過在0型圈用槽102的外側(cè)設(shè)置機(jī)械加工用卡定部，維持了密封的可靠性。另外，通過對水路形成體進(jìn)行一體成型，密封的可靠性提高，還促成了小型化和低成本化。另外，密封也可以不使用0型圈而使用液狀密封或者金屬墊。如圖3所示，半導(dǎo)體功率模塊110由半導(dǎo)體功率模塊主體、直流端子以及交流端子構(gòu)成，在半導(dǎo)體功率模塊主體的一側(cè)的邊設(shè)置有正極直流端子Illa和負(fù)極直流端子111b， 在相反側(cè)的邊設(shè)置有交流端子111c。在這些端子的正下方，如圖8所示，由于不存在電力用半導(dǎo)體元件(IGBT或者二極管)2，因此，不需要設(shè)置散熱器4，散熱器4只要配置在半導(dǎo)體功率模塊主體的下側(cè)(與水路形成體101組合的一側(cè))即可實(shí)現(xiàn)冷卻效果。因此，通過在半導(dǎo)體功率模塊110的直流端子和交流端子正下方配置連接水路形成體的開口部之間的流路106，能夠提高流路106的空間效率，能夠使搭載半導(dǎo)體功率模塊110的水路形成體 101的除了出入口管IOlb以外的底面積(X_channelXY_channele)，與半導(dǎo)體功率模塊110 的底面積(XjiioduleXYjiiodule)相同或者在其以下。另外，正極直流端子Illa和負(fù)極直流端子Illb與電容模塊200連接。并且，正極直流端子Illa和負(fù)極直流端子Illb比水路形成體101向電容模塊200側(cè)凸出，從而縮短了用于與電容模塊接觸的布線長度。其結(jié)果為，能夠?qū)㈦娙菽K200與半導(dǎo)體功率模塊110在面位置上相鄰地配置，能夠縮短連接電容模塊200與半導(dǎo)體功率模塊110的導(dǎo)體板203的長度，能夠降低成為電流電阻的布線電感。因此，能夠降低作為裝置的損失，并且進(jìn)一步能夠抑制伴隨切換時(shí)的電流變化的電壓的跳躍，從而防止IGBT的破壞。圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的水路形成體101和冷媒的行進(jìn)方向的示例的圖。冷媒從入口管IOla按照入口管內(nèi)冷媒行進(jìn)方向150a流入到水路形成體101中，在插入有第一個(gè)半導(dǎo)體功率模塊110的散熱器4的水路開口部IOlc內(nèi)，冷媒按照散熱器內(nèi)冷媒行進(jìn)方向150c行進(jìn)，在連接水路形成體的開口部之間的流路106內(nèi)，冷媒按照連接水路形成體的開口部之間的流路內(nèi)冷媒行進(jìn)方向150d來改變行進(jìn)方向，在與第一個(gè)散熱器內(nèi)冷媒行進(jìn)方向150c對置的方向，在插入有第二個(gè)半導(dǎo)體功率模塊110的散熱器4的水路開口部IOlc內(nèi)，冷媒按照散熱器內(nèi)冷媒行進(jìn)方向150e行進(jìn)，然后冷媒從出口管IOlb按照出口管內(nèi)冷媒進(jìn)行方向150b從水路形成體101流出。圖6是表示圖5的水路形成體的A-A’截面的圖。水路形成體通過鑄造而一體成型，因此具有這樣的特征具有1°以上的拔模斜度108a，并且，存在拔模斜度的部位的壁面厚度108b在3mm以上。插入有半導(dǎo)體功率模塊110的散熱器4的水路開口部IOlc的開口部水路截面積107d比入口 /出口管水路截面積107a、噴嘴最小部水路截面積107b以及模塊間水路截面積107c要小，由此，僅提高了應(yīng)該冷卻的部位(插入有散熱器4的水路開口部101c)處的冷媒流速從而提高了冷卻性能，降低了對冷卻沒有幫助的部位(入口管 101a、出口管IOlb以及連接水路形成體的開口部之間的流路106)的冷媒的流速，從而降低了壓力損失。因此，無需向水路形成體的底面輸入冷媒，因此能夠設(shè)置空間104以實(shí)現(xiàn)輕量化。另外，所述水路形成體的材料一般為鋁合金，散熱器為銅，因此，為了抑制電場腐蝕，對水路形成體與散熱器實(shí)施了表面處理以抑制腐蝕。另外，通過實(shí)施浸漬處理，向鑄造件的孔和燒結(jié)部件的間隙中注入樹脂并使其硬化，能夠封堵不必要的孔，因此可靠性得以提尚。圖7是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的半導(dǎo)體功率模塊110的外觀立體圖的示例的圖，圖8是表示圖7的半導(dǎo)體功率模塊的B-B截面的圖。在半導(dǎo)體功率模塊的一個(gè)邊，設(shè)置正極直流端子Illa和負(fù)極直流端子111b，在與配置直流端子的面相反的面上設(shè)置交流端子111c，在與設(shè)置有強(qiáng)電系統(tǒng)的端子(直流和交流的端子111)的面不同的面，設(shè)置弱電系統(tǒng)(門信號、溫度檢測信號、發(fā)射信號)的電極112，由此，能夠?qū)⑷蹼娤到y(tǒng)從強(qiáng)電系統(tǒng)分離， 因此能夠抑制各信號(門信號、溫度檢測信號、發(fā)射信號)的噪聲。為了從強(qiáng)電系統(tǒng)的端子(直流或交流端子111)向電力用半導(dǎo)體元件2供給電流， 在電力用半導(dǎo)體元件2的上方設(shè)置層疊平板113。層疊平板113通過將負(fù)極導(dǎo)體板113a、絕緣材料113b、正極導(dǎo)體板113c、絕緣材料113d以及交流導(dǎo)體板11 從上方向下依次呈層狀地層疊起來而構(gòu)成。負(fù)極導(dǎo)體板113a與正極導(dǎo)體板113c隔著絕緣材料11 并行地配置，而且在負(fù)極導(dǎo)體板113a與正極導(dǎo)體板113c流過反向的同一電流。其結(jié)果為，在負(fù)極導(dǎo)體板113a與正極導(dǎo)體板113c之間的空間中，由于彼此的電流而產(chǎn)生的磁場被抵消，結(jié)果降低了電流路徑上的電感。另外，絕緣材料11 (113d)是以使各導(dǎo)體板(負(fù)極導(dǎo)體板113a、正極導(dǎo)體板113c、交流導(dǎo)體板113e)之間電絕緣為目的而設(shè)置的，絕緣材料ll!3b(113d)可以通過將絕緣紙粘接到導(dǎo)體板的方法、或在導(dǎo)體板進(jìn)行分層涂覆的方法來實(shí)現(xiàn)。另外，具有這樣的特征從上表面觀察到的層疊平板的形狀為大致梯形，是使電流朝向與絕緣基板上的金屬圖案連接的各端子以低電感流動(dòng)的形狀。在半導(dǎo)體功率模塊內(nèi)側(cè)封閉有凝膠，以防止灰塵附著到電力用半導(dǎo)體元件2等內(nèi)部部件以及用于固定、確保絕緣性，該結(jié)構(gòu)只在圖8中示出。該凝膠由于進(jìn)入層疊平板113 的最上部導(dǎo)體板(在本實(shí)施例中為負(fù)極導(dǎo)體板113a)的底面以上，由此，能夠確保與其他導(dǎo)體板之間的絕緣性。正極直流端子Illa與負(fù)極直流端子Illb之間的爬電距離(沿面距離)為IOmm以上，在其之間不需要絕緣材料。另一方面，正極導(dǎo)體板113c與負(fù)極導(dǎo)體板113a彼此相鄰，因此，為了確保絕緣性，其間需要有絕緣材料，而且至少一方的導(dǎo)體板需要進(jìn)入到凝膠中。由此，在將正極直流端子Illa連接于正極導(dǎo)體板113c的部位117a和將負(fù)極直流端子Illb 連接到負(fù)極導(dǎo)體板113a的部位117b，為了確保絕緣性，需要使凝膠面的高度114大于正極導(dǎo)體板與負(fù)極導(dǎo)體板之間的爬電距離變短的部位的高度115。另一方面，為了實(shí)現(xiàn)耐振動(dòng)和低電感，將正極直流端子Illa連接于正極導(dǎo)體板 113c的部位117a的最小縮頸部位的板寬118，應(yīng)該至少在5mm以上。因此，通過使最小縮頸部分形成為半圓狀的帶有曲率的導(dǎo)體板116，無需提高半導(dǎo)體模塊整體的高度就能夠使凝膠面的高度114大于正極導(dǎo)體板和負(fù)極導(dǎo)體板的爬電距離變短的部位的高度115，能夠確保絕緣性，而且，能夠縮短正極直流端子Illa與層疊平板113之間的距離，因此，其結(jié)果為，能夠縮短圖4所示的模塊長度Xjnodule，能夠?qū)崿F(xiàn)半導(dǎo)體功率模塊110的小型化。另外，在本實(shí)施例中使用了凝膠，但是也可以代替凝膠而使用傳遞模塑(transfermold)。圖9是表示圖3的單相逆變器模塊的C-C’截面的圖。通過將半導(dǎo)體功率模塊110 插入到水路形成體101中，構(gòu)成了逆變器模塊100。在將半導(dǎo)體功率模塊110搭載于水路形成體101時(shí)，在所述半導(dǎo)體功率模塊110的散熱器4與水路形成體相碰撞的情況下，0型圈130不被充分壓縮，無法確保密封性，因此，需要在散熱器4與水路形成體101之間確保一定的距離109a。另一方面，圖9所示的散熱器4的翅片末端與水路形成體101之間的距離109a會(huì)給冷卻性能(熱阻或壓力損失)帶來影響，因此，包括制造公差和安裝公差在內(nèi)， 散熱器4的翅片末端與水路形成體101之間的距離109a的管理是非常重要的。圖10是表示散熱器4的翅片末端與水路形成體101之間的距離(記為“間隙”) 與熱阻和壓力損失(記為“壓損”)之間的關(guān)系的圖表。圖表的橫軸表示間隙，縱軸表示有間隙的情況下的性能與間隙為0時(shí)的性能的比。從圖10可知，通過增大間隙，熱阻變大，壓損變小。另外，可知，如果間隙在2. Omm 以內(nèi)，則熱阻的增加量與壓損的減小量相比并不大。因此，通過將散熱器4的翅片末端與水路形成體101之間的距離(間隙)109a的制造公差和安裝公差指定在0. Imm以上且在2. Omm 以下，散熱器4就不會(huì)與水路形成體101碰撞，而且功能維持冷卻性能。在本實(shí)施例中，正極直流端子Illa和負(fù)極直流端子Illb比水路形成體101向電容模塊200側(cè)突出，從而縮短了用于與電容模塊接觸的布線長度，由此，減小了電感，并使損失減小。上述實(shí)施例例示了逆變器模塊100，但是也可以置換成整流器模塊300，另外，關(guān)
12于散熱器翅片4b例示了針狀鰭片，但是也可以是平板翅片或者波紋(corrugate)翅片。另外，上述實(shí)施例的電力轉(zhuǎn)換裝置1000不僅適合風(fēng)力發(fā)電用，還能夠應(yīng)用于汽車或卡車等的電力變換裝置、電車或輪船或飛機(jī)等的電力轉(zhuǎn)換裝置、作為驅(qū)動(dòng)工廠設(shè)備的電動(dòng)機(jī)的控制裝置使用的工業(yè)用電力轉(zhuǎn)換裝置、驅(qū)動(dòng)家庭太陽能發(fā)電系統(tǒng)或家庭電氣化制品的電動(dòng)機(jī)的控制裝置中使用的家庭用電力變換裝置。(實(shí)施方式2)圖11是表示安裝了無翅片散熱器的情況下的單相逆變器模塊的C-C’截面的圖。與圖1的實(shí)施例相比較，與去掉了散熱器翅片4b相應(yīng)地，導(dǎo)熱面積減小，冷卻性能劣化，但是，如果以必要量對作為冷卻對象的電力用半導(dǎo)體元件進(jìn)行了冷卻，則能夠簡化散熱器4的形狀，可以實(shí)現(xiàn)低成本化。在該情況下，考慮到防止灰塵引起的堵塞以及防止空穴 (cavitation)腐蝕，散熱器基座如與水路形成體101之間的距離109b優(yōu)選在0. 5mm以上。 例如，在流路寬度為30mm，流量為1. OL/min的情況下，若散熱器基座如與水路形成體101 之間的距離109b為0. 5mm，則平均流速為1. lm/s,由于比一般公知的容許流速(1. 5m/s)要小，因此,不用擔(dān)心會(huì)產(chǎn)生空穴腐蝕(參考文獻(xiàn)]"Anti corrosionduide for copper pipes used in building pipe lines”(建筑配管用銅管腐蝕對策指南)，Jpn. Copp. Develop. Assoc. . p. 15(1987))。(實(shí)施方式3)圖12是表示安裝了無翅片散熱器、且設(shè)置了增加流速用部件的情況下的單相逆變器模塊的C-C’截面的圖。本實(shí)施例(第三變形例)通過在實(shí)施方式的第二變形例中追加設(shè)置了增加流速用部件5，而能夠在雷諾數(shù)(Reynoldsnumber)為2000以上的紊流的狀態(tài)下進(jìn)行熱傳遞，能夠提高冷卻性能。(實(shí)施方式4)圖13是表示搭載了兩個(gè)以上的半導(dǎo)體模塊的水路形成體和3分叉3合流的冷媒的行進(jìn)方向的示例的圖，圖14是示意性地表示圖13的水路形成體和冷媒的行進(jìn)方向的示例的俯視圖。冷媒從入口管IOla按照入口管內(nèi)冷媒行進(jìn)方向150a流入水路形成體101，并按照從入口管IOla連接的流經(jīng)半導(dǎo)體功率模塊的下層的流路內(nèi)的冷媒行進(jìn)方向151流經(jīng)半導(dǎo)體功率模塊的下層，并分成三支(u、ν、w各相)，并朝向插入有半導(dǎo)體功率模塊100的散熱器4的水路開口部IOlc從下向上流出，然后按照散熱器內(nèi)冷媒行進(jìn)方向150c行進(jìn)，在連接水路形成體的開口部之間的流路106內(nèi)按照連接水路形成體的開口部之間的流路內(nèi)的冷媒行進(jìn)方向150d改變行進(jìn)方向，在與第一個(gè)散熱器內(nèi)冷媒行進(jìn)方向150c對置的方向，在插入有第二個(gè)半導(dǎo)體功率模塊100的散熱器4的水路開口部IOlc內(nèi)按照散熱器內(nèi)冷媒行進(jìn)方向150e行進(jìn)，然后按照與出口管連接的流經(jīng)半導(dǎo)體功率模塊的下層的流路內(nèi)的冷媒行進(jìn)方向152流過半導(dǎo)體功率模塊的下層并從三個(gè)流路(U、ν、w各相)進(jìn)行合流，從出口管 IOlb按照出口管內(nèi)冷媒行進(jìn)方向150b從水路形成體101流出。本構(gòu)造為了獲得三相交流， 將六個(gè)半導(dǎo)體模塊110 (每相2個(gè)X 3相=6個(gè))全部用一個(gè)水路形成體101進(jìn)行冷卻，因此，能夠減少安裝于入口管IOla和出口管IOlb的未圖示的連接器的數(shù)量，能夠提高密封的可靠性，通過使連接器的個(gè)數(shù)僅為兩個(gè)，還能夠?qū)崿F(xiàn)低成本化。另外還具有可以使三相(U、 v. w)分別在相同條件下均一地進(jìn)行冷卻的優(yōu)點(diǎn)。另外，冷媒從各模塊通過而獲得熱量，由此，冷媒的液體溫度從入口管IOla朝向出口管IOlb而升高，但是由于在對置的方向流過了冷媒從而抵消了改液體溫度上升的影響，因此，水路形成體優(yōu)選用熱傳導(dǎo)率高的金屬來進(jìn)行成型。(實(shí)施方式5)圖15是示意性地表示搭載了兩個(gè)以上的半導(dǎo)體模塊的水路形成體和2分叉2合流的冷媒的行進(jìn)方向的示例的俯視圖。冷媒從入口管IOla按照入口管內(nèi)冷媒行進(jìn)方向 150a流入水路形成體101，并按照從入口管IOla連接的流經(jīng)半導(dǎo)體功率模塊的下層的流路內(nèi)的冷媒行進(jìn)方向151流經(jīng)半導(dǎo)體功率模塊的下層，并分成兩支，接著朝向插入有半導(dǎo)體功率模塊100的散熱器4的水路開口部IOlc從下向上流出，然后按照散熱器內(nèi)冷媒行進(jìn)方向150c行進(jìn)，在連接水路形成體的開口部之間的流路106內(nèi)按照連接水路形成體的開口部之間的流路內(nèi)的冷媒行進(jìn)方向150d改變行進(jìn)方向，在與第一個(gè)散熱器內(nèi)冷媒行進(jìn)方向 150c對置的方向，在插入有第二個(gè)半導(dǎo)體功率模塊100的散熱器4的水路開口部IOlc內(nèi)按照散熱器內(nèi)冷媒行進(jìn)方向150e行進(jìn)，接著，在連接水路形成體的開口部之間的流路106內(nèi)按照連接水路形成體的開口部之間的流路內(nèi)的冷媒行進(jìn)方向150d改變行進(jìn)方向，在與第二個(gè)散熱器內(nèi)冷媒行進(jìn)方向150c對置的方向，在插入有第三個(gè)半導(dǎo)體功率模塊100的散熱器4的水路開口部IOlc內(nèi)按照散熱器內(nèi)冷媒行進(jìn)方向150f行進(jìn)，然后按照與出口管連接的流經(jīng)半導(dǎo)體功率模塊的下層的流路內(nèi)的冷媒行進(jìn)方向152流過半導(dǎo)體功率模塊的下層并從兩個(gè)流路進(jìn)行合流，從出口管IOlb按照出口管內(nèi)冷媒行進(jìn)方向150b從水路形成體101 流出。本構(gòu)造與本實(shí)施方式的第四變形例相比，由于減少了分叉數(shù)量，因此，將流量均等地分配各各流路變得容易，而且，能夠提高在插入有半導(dǎo)體功率模塊100的散熱器4的部位的流速，因此能夠降低熱阻。(實(shí)施方式6)圖16是示意性地表示搭載了兩個(gè)以上的半導(dǎo)體模塊的水路形成體和不進(jìn)行分叉和合流的冷媒的行進(jìn)方向的示例的俯視圖。冷媒從入口管IOla按照入口管內(nèi)冷媒行進(jìn)方向150a流入水路形成體101，并按照從入口管連接的流經(jīng)半導(dǎo)體功率模塊的下層的流路內(nèi)的冷媒行進(jìn)方向151流經(jīng)半導(dǎo)體功率模塊的下層，接著朝向位于離設(shè)有入口管IOla和出口管IOlb的面最遠(yuǎn)的地方的、插入有半導(dǎo)體功率模塊100的散熱器4的水路開口部101c，從下向上流出，然后按照散熱器內(nèi)冷媒行進(jìn)方向150c行進(jìn)，在連接水路形成體的開口部之間的流路106內(nèi)按照連接水路形成體的開口部之間的流路內(nèi)的冷媒行進(jìn)方向150d改變行進(jìn)方向，在與第一個(gè)散熱器內(nèi)冷媒行進(jìn)方向150c對置的方向，在插入有第二個(gè)半導(dǎo)體功率模塊100的散熱器4的水路開口部IOlc內(nèi)按照散熱器內(nèi)冷媒行進(jìn)方向150e行進(jìn)，接著，在連接水路形成體的開口部之間的流路106內(nèi)按照連接水路形成體的開口部之間的流路內(nèi)的冷媒行進(jìn)方向150d改變行進(jìn)方向，在與第二個(gè)散熱器內(nèi)冷媒行進(jìn)方向150c對置的方向，在插入有第三個(gè)半導(dǎo)體功率模塊100的散熱器4的水路開口部IOlc內(nèi)按照散熱器內(nèi)冷媒行進(jìn)方向150f行進(jìn)，通過該重復(fù)，在插入有第四、第五、第六個(gè)半導(dǎo)體功率模塊100的散熱器4 的水路開口部IOlc內(nèi)，冷媒向與相鄰的散熱器內(nèi)冷媒行進(jìn)方向150對置的方向流出，并最終按照與出口管連接的流經(jīng)半導(dǎo)體功率模塊的下層的流路內(nèi)的冷媒行進(jìn)方向152流過半導(dǎo)體功率模塊的下層，從出口管IOlb按照出口管內(nèi)冷媒行進(jìn)方向150b從水路形成體101 流出。本構(gòu)造與實(shí)施方式的第四和第五變形例相比，特征在于不進(jìn)行分叉和合流能夠通過以一筆畫出來的流路連接所有的半導(dǎo)體功率模塊。由于不進(jìn)行分叉和合流，因此無需擔(dān)心流量的均一分配，與進(jìn)行分支和合流的其他實(shí)施例相比，能夠使插入有半導(dǎo)體功率模塊100 的散熱器4的部位的流速為最大，因此能夠降低熱阻。(實(shí)施方式7)圖17是示意性地表示搭載了六個(gè)半導(dǎo)體模塊的水路形成體和6分叉6合流的冷媒的行進(jìn)方向的示例的俯視圖。冷媒從入口管IOla按照入口管內(nèi)冷媒行進(jìn)方向150a流入水路形成體101，并按照從入口管連接的流經(jīng)半導(dǎo)體功率模塊的下層的流路內(nèi)的冷媒行進(jìn)方向151流經(jīng)半導(dǎo)體功率模塊的下層并向所有的模塊進(jìn)行分支(六支)，接著朝向插入有半導(dǎo)體功率模塊100的散熱器4的水路開口部101c，從下向上流出，然后按照散熱器內(nèi)冷媒行進(jìn)方向150c行進(jìn)，然后按照與出口管連接的流經(jīng)半導(dǎo)體功率模塊的下層的流路內(nèi)的冷媒行進(jìn)方向152流過半導(dǎo)體功率模塊的下層，并從六個(gè)流路進(jìn)行合流，從出口管IOlb按照出口管內(nèi)冷媒行進(jìn)方向150b從水路形成體101流出。本實(shí)施例的特征在于模塊的數(shù)量與進(jìn)行分支和合流的流路的數(shù)量相同，特別是在模塊的數(shù)量很多的情況下，能夠針對每個(gè)模塊使液體溫度上升的影響不會(huì)散亂，因此是優(yōu)選的。另外，連接水路形成體的開口部之間的流路106能夠在不改變冷媒的行進(jìn)方向的情況下進(jìn)行連接，與實(shí)施方式6相比，能夠使插入有半導(dǎo)體功率模塊100的散熱器4的部位的流速減小，因此能夠降低壓力損失。另外，實(shí)施方式4 7以半導(dǎo)體功率模塊100的數(shù)量為6個(gè)的情況為前提進(jìn)行了說明，但是半導(dǎo)體功率模塊100的個(gè)數(shù)只要是兩個(gè)以上，則能夠以相同的想法來設(shè)計(jì)流路。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體功率模塊，其具備與電容模塊連接的直流端子，并且該半導(dǎo)體功率模塊與冷卻用的水路形成體組合在一起來使用，所述半導(dǎo)體功率模塊的特征在于，所述直流端子比所述水路形成體向所述電容模塊側(cè)凸出。
2.一種逆變器模塊或者整流器模塊，其特征在于， 具有權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體功率模塊和所述水路形成體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體功率模塊，其特征在于，所述半導(dǎo)體功率模塊還具有散熱器，其通過與所述水路形成體內(nèi)的冷媒接觸來對從多個(gè)電力用半導(dǎo)體元件產(chǎn)生的熱進(jìn)行散熱；以及交流端子，所述直流端子和所述交流端子從半導(dǎo)體功率模塊主體突出，所述散熱器配置在所述半導(dǎo)體功率模塊主體的、所述半導(dǎo)體功率模塊與所述水路形成體進(jìn)行組合的一側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體功率模塊，其特征在于， 所述直流端子設(shè)置在所述半導(dǎo)體功率模塊的外周的一條邊上， 所述交流端子設(shè)置在與所述直流端子相反的邊上，所述半導(dǎo)體功率模塊還具有層疊平板，其設(shè)置在所述直流端子與所述交流端子之間； 以及弱電系統(tǒng)的電極，其設(shè)置在與設(shè)置有所述直流端子和所述交流端子的邊不同的邊上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的半導(dǎo)體功率模塊，其特征在于， 所述散熱器和所述水路形成體之間存在間隙。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體功率模塊，其特征在于，在所述直流端子與所述層疊平板的接觸位置，設(shè)置有具有曲率的導(dǎo)體板。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體功率模塊，其特征在于，在所述散熱器的水路形成體側(cè)設(shè)置有散熱翅片，該散熱翅片的末端與水路形成體之間的間隙在0. Imm以上且在2. Omm以內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體功率模塊，其特征在于， 所述散熱器的基座面與水路形成體之間的間隙在0. 5mm以上。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體功率模塊，其特征在于， 在所述散熱器與水路形成體之間設(shè)置有增加流速用部件。
10.一種電力轉(zhuǎn)換裝置，其具有權(quán)利要求1至9中的任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體功率模塊； 以及通過所述直流端子與所述半導(dǎo)體功率模塊連接的所述電容模塊，所述電力轉(zhuǎn)換裝置的特征在于，所述散熱器具有形成有散熱翅片的基座， 所述電力轉(zhuǎn)換裝置在殼體壁設(shè)置有所述水路形成體，所述半導(dǎo)體功率模塊具有搭載有多個(gè)電力用半導(dǎo)體元件的絕緣基板，并且，該絕緣基板與所述散熱器在所述散熱器的所述基座的形成有所述散熱翅片的面的相反側(cè)的面進(jìn)行接合，而且，所述半導(dǎo)體功率模塊以所述散熱翅片浸沒到所述水路形成體的開口部中的方式安裝于所述殼體壁，所述電容模塊與所述半導(dǎo)體功率模塊配置在大致同一平面上，并且所述電容模塊與所述半導(dǎo)體功率模塊相鄰地配置。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電力轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述水路形成體具有入口管和出口管，所述水路形成體中的除了所述入口管和所述出口管之外的部分的底面積與所述半導(dǎo)體功率模塊的底面積相等，或者在所述半導(dǎo)體功率模塊的底面積以下。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電力轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述入口管和所述出口管設(shè)置在所述水路形成體的單側(cè)的面上，并且，在搭載多個(gè)半導(dǎo)體功率模塊的部位設(shè)置有多個(gè)開口部，在該多個(gè)開口部的各個(gè)開口部中搭載半導(dǎo)體功率模塊，并且，所述電力轉(zhuǎn)換裝置具有將冷媒從所述入口管供給到各所述半導(dǎo)體功率模塊的流路； 以及將冷媒從各半導(dǎo)體功率模塊排出到出口管的流路。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電力轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，將冷媒從所述入口管供給到各半導(dǎo)體功率模塊的流路和將冷媒從所述各半導(dǎo)體功率模塊排出到出口管的流路，位于搭載所述半導(dǎo)體功率模塊的開口部的下層。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電力轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，將冷媒從所述入口管供給到各半導(dǎo)體功率模塊的多個(gè)流路和將冷媒從所述各半導(dǎo)體功率模塊排出到出口管的多個(gè)流路，在搭載所述半導(dǎo)體功率模塊的開口部的下層進(jìn)行分分叉和合流。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電力轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，流路構(gòu)成為從位于離設(shè)有所述入口管或者所述出口管的面最遠(yuǎn)的部位的半導(dǎo)體功率模塊，朝向設(shè)有所述入口管和所述出口管的面，將搭載多個(gè)半導(dǎo)體功率模塊的所有開口部連接起來。
16.根據(jù)權(quán)利要求10至15中的任一項(xiàng)所述的電力轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，在所述直流端子和所述交流端子的正下方設(shè)置有連接所述水路形成體的開口部之間的流路。
17.根據(jù)權(quán)利要求10至16中的任一項(xiàng)所述的電力轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，在所述水路形成體和所述散熱器實(shí)施了表面處理。
18.一種半導(dǎo)體功率模塊搭載用水路形成體的制造方法，所述半導(dǎo)體功率模塊構(gòu)成為包括搭載了多個(gè)電力用半導(dǎo)體元件的絕緣基板；用于對從所述多個(gè)電力用半導(dǎo)體元件產(chǎn)生的熱進(jìn)行散熱的散熱器；用于向所述電力用半導(dǎo)體元件供給直流電流的直流端子；以及從所述電力用半導(dǎo)體元件輸出交流電流的交流端子，所述半導(dǎo)體功率模塊搭載用水路形成體構(gòu)成為在搭載所述半導(dǎo)體功率模塊的所述散熱器的部位設(shè)置有開口部，并且該半導(dǎo)體功率模塊搭載用水路形成體具有機(jī)械加工用的卡定部、入口管、出口管以及用于緊固所述半導(dǎo)體功率模塊的螺栓孔，所述半導(dǎo)體功率模塊搭載用水路形成體的制造方法的特征在于，所述水路形成體在通過鑄造而進(jìn)行一體成型之后，機(jī)械加工出所述入口管、出口管以及用于緊固所述半導(dǎo)體功率模塊的螺栓孔，所述水路形成體具有帶有1°以上的拔模斜度的壁面。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的半導(dǎo)體功率模塊搭載用水路形成體的制造方法，其特征在在搭載所述散熱器的部位，開口部的流路截面積比其他流路截面積要小。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的半導(dǎo)體功率模塊搭載用水路形成體的制造方法，其特征在于，在所述水路形成體的搭載散熱器的開口部的位置的底面形成有空間。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的半導(dǎo)體功率模塊搭載用水路形成體的制造方法，其特征在于，在鑄造出所述水路形成體之后，向鑄造件的氣孔以及燒結(jié)部件的間隙中注入樹脂并使其硬化以封堵不必要的孔，然后，對所述水路形成體實(shí)施表面處理。
全文摘要
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體功率模塊、電力轉(zhuǎn)換裝置和水路形成體的制造方法。本發(fā)明的目的在于提供一種能夠降低損失的半導(dǎo)體功率模塊。為了解決上述課題，半導(dǎo)體功率模塊(110)是具備與電容模塊(200)連接的直流端子(111a、111b)、并且與冷卻用的水路形成體(101)組合在一起來使用的半導(dǎo)體功率模塊(110)，其特征在于，直流端子(111a、111b)比所述水路形成體(101)向電容模塊(200)側(cè)凸出。
文檔編號H02M1/00GK102169858SQ20111003268
公開日2011年8月31日 申請日期2011年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月29日
發(fā)明者佐佐木康二, 堀內(nèi)敬介, 日吉道明 申請人:株式會(huì)社日立制作所