專利名稱：配電安裝部件及使用配電安裝部件的逆變器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能夠應(yīng)對高電壓的配電安裝部件及使用該配電安裝部件的逆變器裝置。
背景技術(shù)：
目前，逆變器裝置在以混合動力機(jī)動車(HEV)、電動車(EV)等為代表的各種電氣設(shè)備中展開應(yīng)用。從近年來的環(huán)境問題、節(jié)能化推進(jìn)的觀點(diǎn)出發(fā)，所述各應(yīng)用中的逆變器裝置的使用存在逐年擴(kuò)大的傾向。另外，對于所述的逆變器裝置，謀求其大功率化·節(jié)能化·小型化，且正在推進(jìn)內(nèi)部電路的高電壓化和部件的高密度安裝化。
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逆變器裝置主要由內(nèi)置有功率半導(dǎo)體元件(例如絕緣柵極型雙極晶體管(IGBT)等)的功率模塊、電容器、線圈等以及在用于在裝置內(nèi)傳送大電流的配電安裝部件(常被稱為匯流條或母線)構(gòu)成。圖10、圖11是表示在逆變器裝置中使用的以往的配電安裝部件的示例的剖面示意圖。如圖10所示，以往的配電安裝部件(以下，稱為匯流條)112通過在金屬制(例如銅或鋁等)的多個厚層導(dǎo)體100之間插入絕緣層102 (例如，絕緣板、絕緣紙或絕緣膜)，從而形成厚層導(dǎo)體100間絕緣的結(jié)構(gòu)。另外，如圖11所示，通常，在絕緣層102的至少一個面上形成有粘接劑層103，通過經(jīng)由該粘接劑層103粘接厚層導(dǎo)體100和絕緣層102，從而使多個厚層導(dǎo)體100間絕緣(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。先行技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特開2008-30392號公報(bào)發(fā)明的概要發(fā)明要解決的課題如上所述，為了逆變器裝置的節(jié)能化及大功率化，向內(nèi)部電路施加幾百V以上的高電壓。另外，為了實(shí)現(xiàn)逆變器裝置的高效率化和對電涌電壓的抑制，近年來，對于匯流條要求低電感化，且插入厚層導(dǎo)體間的絕緣層的薄層化正在推進(jìn)。目前，存在作為例如400V級的逆變器裝置中使用的匯流條的厚層導(dǎo)體間的絕緣層的厚度為300 μ m左右的結(jié)構(gòu)。然而，如果對使用如此薄層化的絕緣層的以往的匯流條(參照圖10、11)的厚層導(dǎo)體間施加更高的電壓(例如500V以上)，則產(chǎn)生在比較短的時間內(nèi)發(fā)生絕緣破壞的問題。換言之，存在逆變器裝置整體的長期可靠性下降的問題。另一方面，為了確保匯流條的耐壓性而增厚絕緣層102或粘接劑層103，這與低電感化的要求相悖，因此不優(yōu)選。即，強(qiáng)烈需求能夠同時實(shí)現(xiàn)低電感化和高耐壓性的匯流條。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種為了實(shí)現(xiàn)逆變器裝置的大功率化·節(jié)能化·高效率化 小型化且同時兼顧高耐壓性和低電感的配電安裝部件(匯流條)。另外，提供一種通過使用上述配電安裝部件而實(shí)現(xiàn)長壽命化的可靠性高的逆變器裝置。用于解決課題的手段(I)為了解決上述課題而實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明提供一種配電安裝部件，其為高電壓的配電安裝部件，且其特征在于，具備絕緣層；多個第一導(dǎo)電構(gòu)件，其以夾持所述絕緣層的方式層疊且主要負(fù)責(zé)配電；第二導(dǎo)電構(gòu)件，其在所述絕緣層與所述第一導(dǎo)電構(gòu)件之間設(shè)置在所述絕緣層的至少一個面上，所述第二導(dǎo)電構(gòu)件的厚度比所述第一導(dǎo)電構(gòu)件的
厚度薄。(II)另外，本發(fā)明提供一種配電安裝部件，其為高電壓的配電安裝部件，且其特征在于，具備帶粘接劑層的絕緣層，其通過在絕緣層的至少一個面上設(shè)置粘接劑層而形成；多個第一導(dǎo)電構(gòu)件，其以夾持所述帶粘接劑層的絕緣層的方式層疊且主要負(fù)責(zé)配電；第二導(dǎo)電構(gòu)件，其在所述帶粘接劑層的絕緣層與所述第一導(dǎo)電構(gòu)件之間設(shè)置在所述帶粘接劑層 的絕緣層的至少一個面上，所述第二導(dǎo)電構(gòu)件的厚度比所述第一導(dǎo)電構(gòu)件的厚度薄。(III)另外，本發(fā)明提供一種逆變器裝置，具有功率模塊，其具有多個功率半導(dǎo)體元件；配電安裝部件，其與所述功率模塊連接；控制基板，其構(gòu)成有驅(qū)動所述功率半導(dǎo)體的開關(guān)動作的驅(qū)動電路，所述逆變器裝置的特征在于，所述配電安裝部件具備絕緣層；多個第一導(dǎo)電構(gòu)件，其以夾持所述絕緣層的方式層疊且主要負(fù)責(zé)配電；第二導(dǎo)電構(gòu)件，其在所述絕緣層與所述第一導(dǎo)電構(gòu)件之間設(shè)置在所述絕緣層的至少一個面上，所述第二導(dǎo)電構(gòu)件的厚度比所述第一導(dǎo)電構(gòu)件的厚度薄。(IV)另外，本發(fā)明提供一種逆變器裝置，具有功率模塊，其具有多個功率半導(dǎo)體元件；配電安裝部件，其與所述功率模塊連接；控制基板，其構(gòu)成有驅(qū)動所述功率半導(dǎo)體的開關(guān)動作的驅(qū)動電路，所述逆變器裝置的特征在于，所述配電安裝部件具備帶粘接劑層的絕緣層，其通過在絕緣層的至少一個面上設(shè)置粘接劑層而形成；多個第一導(dǎo)電構(gòu)件，其以夾持所述帶粘接劑層的絕緣層的方式層疊且主要負(fù)責(zé)配電；第二導(dǎo)電構(gòu)件，其在所述帶粘接劑層的絕緣層與所述第一導(dǎo)電構(gòu)件之間設(shè)置在所述帶粘接劑層的絕緣層的至少一個面上，所述第二導(dǎo)電構(gòu)件的厚度比所述第一導(dǎo)電構(gòu)件的厚度薄。另外，本發(fā)明在上述的本發(fā)明所涉及的配電安裝部件(I)、(II)及上述的逆變器裝置(III)、(IV)的基礎(chǔ)上可以施加如下的改良或變更。(i)所述第二導(dǎo)電構(gòu)件的厚度為Ιμπι以上且小于500μπι的范圍。(ii)所述第一導(dǎo)電構(gòu)件的厚度為O. 5mm以上且IOmm以下的范圍。需要說明的是，在本發(fā)明中，所述第二導(dǎo)電構(gòu)件和所述第一導(dǎo)電構(gòu)件的厚度分別指該導(dǎo)電構(gòu)件的層疊方向的長度。另外，在本發(fā)明的逆變器裝置中，在所述功率模塊間流通的大電流經(jīng)由所述配電安裝部件傳送。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種兼具備高耐壓性和低電感的配電安裝部件。另外，通過使用該配電安裝部件，從而能夠提供一種有助于逆變器裝置的大功率化·節(jié)能化·高效率化·小型化且實(shí)現(xiàn)了長壽命化的可靠性高的逆變器裝置。


圖I是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的匯流條的示例的剖面示意圖。圖2是使本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的匯流條彎曲成L字型而使用的情況下的剖面示意圖。圖3是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式所涉及的匯流條的示例的剖面示意圖。圖4是用于說明第二實(shí)施方式所涉及的匯流條的再利用性的剖面示意圖。圖5是表示實(shí)施例I及比較例I中的局部放電試驗(yàn)結(jié)果的圖表。圖6是表示實(shí)施例2及比較例2中的局部放電試驗(yàn)結(jié)果的圖表。圖7是表示實(shí)施例I及比較例I中的帶電劣化壽命試驗(yàn)結(jié)果的曲線圖。 圖8是表示實(shí)施例2及比較例2中的帶電劣化壽命試驗(yàn)結(jié)果的曲線圖。圖9是表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式所涉及的逆變器裝置的示例的剖面示意圖。圖10是表示在逆變器裝置中使用的以往的配電安裝部件的示例的剖面示意圖。圖11是表示在逆變器裝置中使用的以往的配電安裝部件的其他示例的剖面示意圖。圖12是使以往的配電安裝部件彎曲成L字型使用的情況下的剖面示意圖。
具體實(shí)施方式
(絕緣破壞的原因調(diào)查)本發(fā)明人等在發(fā)明之前對向以往的配電安裝部件(參照圖10、11)施加有高電壓的情況下的絕緣破壞的原因進(jìn)行了仔細(xì)研究。其結(jié)果是，判斷出絕緣層的絕緣破壞存在以下這樣的原因。在匯流條中使用的厚層導(dǎo)體通常利用沖壓機(jī)等對良導(dǎo)電性金屬(例如銅)的平板進(jìn)行沖裁而制成，因此難以避免翹曲、變形或傷痕等微小的表面凹凸部的存在。所以，在將厚層導(dǎo)體100與絕緣層102進(jìn)行了層疊的情況下，容易在厚層導(dǎo)體100與絕緣層102之間形成因它們的表面凹凸部106而產(chǎn)生的空間部(空隙部)105。尤其是，在圖10、11所示的具有薄層的絕緣層102的匯流條112、113中，當(dāng)向厚層導(dǎo)體100間施加高電壓時，由于形成在厚層導(dǎo)體100與絕緣層102之間的空間部(空隙部)105而發(fā)生因厚層導(dǎo)體100與絕緣層102的電位差引起的局部放電。并且，判明了由于發(fā)生的局部放電使絕緣層102逐漸劣化而達(dá)到絕緣破壞這一情況。需要說明的是，如圖11所示，可以想到的是，在經(jīng)由粘接劑層103將厚層導(dǎo)體100間與絕緣層102粘接的情況下，通過加厚粘接劑層103的厚度而抑制空間部105的形成。然而，如上所述，加厚粘接劑層103與低電感化的要求相悖，因此不優(yōu)選。另外，圖12是使以往的配電安裝部件彎曲成L字型而使用的情況下的剖面示意圖。例如，在使匯流條112彎曲成L字型的情況下，如圖12所示，由于厚層導(dǎo)體100在L字的角部彎曲而空間部105變大，因此由于局部放電導(dǎo)致的絕緣層102的劣化也容易加劇，這一情況已得到判明。如以上說明的那樣，在以往的母線中，在厚層導(dǎo)體中不可避免地存在的表面凹凸部，這使得完全消除厚層導(dǎo)體與絕緣層之間的空間部很困難。因此，在該空間部中容易發(fā)生因厚層導(dǎo)體與絕緣層的電位差引起的局部放電，從而達(dá)到絕緣破壞這一情況，該點(diǎn)已經(jīng)得到判明。以下，參照圖I 圖9對本發(fā)明所涉及的配電安裝部件(匯流條)及其制造方法以及具有該匯流條的逆變器裝置的示例進(jìn)行說明。本發(fā)明的實(shí)施方式按照以下的順序進(jìn)行說明。需要說明的是，對同義的構(gòu)件 部位標(biāo)注相同符號，省略重復(fù)的說明。另外，本發(fā)明不局限于以下的示例。I.第一實(shí)施方式匯流條2.第二實(shí)施方式匯流條3.本發(fā)明的匯流條與以往例的匯流條的比較
3-1 實(shí)施例 I3-2 實(shí)施例 23-3 比較例 I3-4 比較例 23-5比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果3-5-1局部放電試驗(yàn)3-5-2帶電劣化壽命試驗(yàn)4.第三實(shí)施方式逆變器裝置?！碔.第一實(shí)施方式匯流條〉圖I是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的匯流條的示例的剖面示意圖。如圖I所示，本實(shí)施方式的匯流條12包括絕緣層2、夾持絕緣層2而層疊且主要負(fù)責(zé)配電的一對第一導(dǎo)電構(gòu)件I、設(shè)置在絕緣層2與第一導(dǎo)電構(gòu)件I之間的第二導(dǎo)電構(gòu)件4。絕緣層2由加工成膜狀的絕緣紙或絕緣片構(gòu)成。作為絕緣層2的原材料，例如可以使用由木材等的纖維素形成的絕緣紙、由芳香族聚酸胺聚合體形成的芳香族聚酸胺紙、由聚酰胺等形成的絕緣紙。另外，也可以使用由例如聚酰胺、聚酰亞胺、環(huán)氧樹脂、苯酚、聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、硅酮、氟樹脂、丙烯、聚醚·乙醚·酮、聚醚酰亞胺、ABS樹脂、聚苯硫醚等的樹脂形成的絕緣片。絕緣層2以使多個導(dǎo)體間電絕緣為目的，因此只要具有電絕緣性，也可以為上述列舉的種類的絕緣紙及絕緣片以外的絕緣物。第一導(dǎo)電構(gòu)件I夾持上述的膜狀的絕緣層2而進(jìn)行層疊。第一導(dǎo)電構(gòu)件I例如由銅或鋁等金屬材料構(gòu)成。另外，第一導(dǎo)電構(gòu)件I構(gòu)成成為匯流條12的主傳送路的厚層導(dǎo)體，第一導(dǎo)電構(gòu)件I的厚度(層疊方向的長度，圖中的上下方向的長度)優(yōu)選為O. 5mm以上IOmm以下的范圍。作為厚層導(dǎo)體的第一導(dǎo)電構(gòu)件I由于傳送大電流而優(yōu)選為O. 5mm以上,如果形成得再薄則無法流通大電流。另一方面，如果將第一導(dǎo)電構(gòu)件I的厚度形成為比IOmm厚，則匯流條12大型化，其結(jié)果是產(chǎn)生使用匯流條12的逆變器裝置也大型化的問題。若為IOmm以下，則當(dāng)適用于逆變器裝置時也能夠在使用上不產(chǎn)生問題的情況下流通大電流，因此優(yōu)選為IOmm以下。第二導(dǎo)電構(gòu)件4在絕緣層2的與第一導(dǎo)電構(gòu)件I鄰接的面上設(shè)置在絕緣層2與第一導(dǎo)電構(gòu)件I之間。在本實(shí)施方式中，在絕緣層2的兩面上設(shè)置有第二導(dǎo)電構(gòu)件4。第二導(dǎo)電構(gòu)件4也與第一導(dǎo)電構(gòu)件I同樣地由銅或鋁等金屬材料構(gòu)成。另外，第二導(dǎo)電構(gòu)件4構(gòu)成抑制成為構(gòu)成匯流條12的主傳送路的厚層導(dǎo)體的第一導(dǎo)電構(gòu)件I與絕緣層2之間的空間部(空隙部)5的不良影響的導(dǎo)體箔，其形成為比第一導(dǎo)電構(gòu)件I的厚度薄。通過將第二導(dǎo)電構(gòu)件4形成得比第一導(dǎo)電構(gòu)件I足夠薄，從而能夠使第二導(dǎo)電構(gòu)件4與絕緣層2密接形成。即，通過使第二導(dǎo)電構(gòu)件4和絕緣層2密接形成，從而不會發(fā)生因第二導(dǎo)電構(gòu)件4與絕緣層2的電位差引起的局部放電。此外，第一導(dǎo)電構(gòu)件I與第二導(dǎo)電構(gòu)件4均由金屬材料構(gòu)成，因此成為相同電位，所以即使在第一導(dǎo)電構(gòu)件I與第二導(dǎo)電構(gòu)件4之間形成因第一導(dǎo)電構(gòu)件I的表面凹凸部6產(chǎn)生的空隙部5的情況下，也不會因該空隙部5發(fā)生局部放電。由此，能夠防止絕緣層2的劣化。第二導(dǎo)電構(gòu)件4的厚度(層疊方向的長度，圖中的上下方向的長度)優(yōu)選為Ιμ 以上且小于500 μ m的范圍。在比I μ m薄的情況下，在絕緣層2上形成第二導(dǎo)電構(gòu)件4時，可能出現(xiàn)第二導(dǎo)電構(gòu)件4成為島狀而產(chǎn)生局部未能形成的部位、或第二導(dǎo)電構(gòu)件4受到損傷而容易被剝離的情況。如果形成缺少第二導(dǎo)電構(gòu)件4的部分，則在絕緣層2與第一導(dǎo)電構(gòu)件I之間形成空隙部5并產(chǎn)生局部放電。因此，優(yōu)選第二導(dǎo)電構(gòu)件4的厚度為I μ m以上。另一方面，在第二導(dǎo)電構(gòu)件4為500 μ m以上的厚度的情況下，基于與以往的在厚·層導(dǎo)體與絕緣層之間形成空間部的理由相同的理由，在第二導(dǎo)電構(gòu)件4與絕緣層2之間會形成空間部，在該空間部發(fā)生局部放電。換言之，在第二導(dǎo)電構(gòu)件4的厚度為500 μ m以上的情況下，難以與絕緣層2密接地形成，無法實(shí)現(xiàn)期待的作用。因此，第二導(dǎo)電構(gòu)件4的厚度優(yōu)選小于500 μ m。如此，根據(jù)本實(shí)施方式的匯流條12，由于絕緣層2與第二導(dǎo)電構(gòu)件4密接形成，因此能夠防止在作為厚層導(dǎo)體的第一導(dǎo)電構(gòu)件I與絕緣層2之間發(fā)生局部放電，能夠防止絕緣層2的劣化。另外，成為主傳送路的第一導(dǎo)電構(gòu)件I可以形成為與以往相同的厚度，因此能夠傳送大電流。圖2是使本發(fā)明的第一實(shí)施方式所涉及的匯流條彎曲成L字型而使用的情況下的剖面示意圖。如圖2所示，在本實(shí)施方式的匯流條12中，由于在彎曲的情況下也為箔導(dǎo)體的第二導(dǎo)電構(gòu)件4以與絕緣層2密接的狀態(tài)彎曲，因此不會在第二導(dǎo)電構(gòu)件4與絕緣層2之間形成空間部。另外，在L字型的角部處的第一導(dǎo)電構(gòu)件I與第二導(dǎo)電構(gòu)件4之間形成空隙部5的情況下，由于第一導(dǎo)電構(gòu)件I與第二導(dǎo)電構(gòu)件4為相同電位，因此也不會發(fā)生局部放電，也不會使絕緣層2劣化。如此，根據(jù)本實(shí)施方式例的匯流條12，即使因匯流條彎曲成形成為L字型使用而在作為厚層導(dǎo)體的第一導(dǎo)電構(gòu)件I與絕緣層2之間容易形成空隙部5的情況下，也能夠防止絕緣層2劣化的情況。本實(shí)施方式的匯流條12可以通過形成為在絕緣層2的表面上密接作為箔導(dǎo)體的第二導(dǎo)電構(gòu)件4并由一對第一導(dǎo)電構(gòu)件I夾持形成有第二導(dǎo)電構(gòu)件4的絕緣層2而形成。作為在絕緣層2的表面上密接形成第二導(dǎo)電構(gòu)件4的方法，具有通過熱壓接等將由銅箔等構(gòu)成的第二導(dǎo)電構(gòu)件4與由絕緣片或絕緣紙構(gòu)成的絕緣層2密接接合的方法。另外，也可以為使用在有機(jī)樹脂中分散有金屬微粉末或碳黑等導(dǎo)電材料的導(dǎo)電性涂料向絕緣層2表面涂敷而形成第二導(dǎo)電構(gòu)件4的方法。另外，也可以為利用蒸鍍或?yàn)R射等技術(shù)在絕緣層2表面上形成成為第二導(dǎo)電構(gòu)件4的箔導(dǎo)體的方法。本實(shí)施方式中的目的為，通過使第二導(dǎo)電構(gòu)件4與絕緣層2密接形成，從而防止形成直接連接絕緣層2和主傳送導(dǎo)體的空間部。因此，制造方法可以使用上述任一種的方法，也可以使用上述方法以外的使第二導(dǎo)電構(gòu)件4與絕緣層2密接形成的方法。在上述例示的本實(shí)施方式的匯流條12中，在絕緣層2的兩表面上形成第二導(dǎo)電構(gòu)件4，利用一對第一導(dǎo)電構(gòu)件I夾持形成有該第二導(dǎo)電構(gòu)件4的絕緣層2，但本發(fā)明不局限于此。例如，通過在絕緣層2的至少一方的表面上形成第二導(dǎo)電構(gòu)件4，與以往的匯流條相t匕，也能夠有效地減輕絕緣層2的劣化。<2.第二實(shí)施方式匯流條>圖3是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式所涉及的匯流條的示例的剖面示意圖。如圖3所示，本實(shí)施方式的匯流條13包括在絕緣層2的表面上形成有粘接劑層3的帶粘接劑層的絕緣層7、夾持帶粘接劑層的絕緣層7而層疊的一對第一導(dǎo)電構(gòu)件I、設(shè)置在帶粘接劑層的絕緣層7與第一導(dǎo)電構(gòu)件I之間的第二導(dǎo)電構(gòu)件4。 第一導(dǎo)電構(gòu)件I沿與形成粘接劑層3的面垂直的方向?qū)盈B。第一導(dǎo)電構(gòu)件I、第二導(dǎo)電構(gòu)件4及絕緣層2形成為與第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)。粘接劑層3是用于將形成在絕緣層2與第一導(dǎo)電構(gòu)件I之間的第二導(dǎo)電構(gòu)件4向絕緣層2粘接的層。作為構(gòu)成粘接劑層3的材料，例如可以使用環(huán)氧樹脂系粘接劑、苯酚樹脂系粘接齊 、硅酮樹脂系粘接劑、丙烯樹脂系粘接劑、聚酰亞胺樹脂系粘接劑、聚氨酯樹脂系粘接劑等。粘接劑層3的目的在于將由絕緣紙或絕緣片構(gòu)成的絕緣層2和導(dǎo)體(主要是第二導(dǎo)電構(gòu)件4)粘接，因此只要具有粘接性，則也可以為上述舉出的粘接劑以外的材料。對于本實(shí)施方式的匯流條13而言，通過在絕緣層2的表面上形成粘接劑層3而形成帶粘接劑層的絕緣層7，然后在帶粘接劑層的絕緣層7的表面上形成第二導(dǎo)電構(gòu)件4，并由一對第一導(dǎo)電構(gòu)件I夾持形成有第二導(dǎo)電構(gòu)件4的帶粘接劑層的絕緣層7，由此能夠形成匯流條13。在第二實(shí)施方式中也能夠得到與第一實(shí)施方式相同的效果。另外，在本實(shí)施方式中，也是通過使用較薄的導(dǎo)體箔作為第二導(dǎo)電構(gòu)件4，使第二導(dǎo)電構(gòu)件4與粘接劑層3密接形成。因此，不需像以往的匯流條那樣為了填埋導(dǎo)體與絕緣層間的空間部而將粘接劑層形成得厚，因此能夠?qū)崿F(xiàn)低電感化。在圖3所例示的本實(shí)施方式的匯流條13中，在絕緣層2的兩表面上形成有粘接劑層3，但本發(fā)明不局限于此，也可以僅在單側(cè)的表面上形成粘接劑層3。另外，例示出在帶粘接劑層的絕緣層7的兩表面上形成第二導(dǎo)電構(gòu)件4的示例，但也可以通過在至少一方的表面上形成，從而與以往的匯流條相比能夠有效地減輕絕緣層2的劣化。另外，根據(jù)本實(shí)施方式的匯流條13，第一導(dǎo)電構(gòu)件I的再利用變得容易。圖4是用于說明第二實(shí)施方式所涉及的匯流條的再利用性的剖面示意圖。如圖4所示，在匯流條13中，第一導(dǎo)電構(gòu)件I與第二導(dǎo)電構(gòu)件4之間未使用粘接劑等，因此作為厚層導(dǎo)體的第一導(dǎo)電構(gòu)件I與第二導(dǎo)電構(gòu)件4的分離容易，從而能夠再利用第一導(dǎo)電構(gòu)件I。即，根據(jù)本實(shí)施方式，能夠得到再利用性優(yōu)越的匯流條13。另外，對于再利用性而言，在第一實(shí)施方式所涉及的匯流條12中也能夠得到同樣的效果。如以上說明那樣，在本發(fā)明所涉及的匯流條(配電安裝部件)中，形成在絕緣層2或帶粘接劑層3的絕緣層7的至少一個面上的第二導(dǎo)電構(gòu)件4形成得比第一導(dǎo)電構(gòu)件I足夠薄，因此能夠與絕緣層2或帶粘接劑層3的絕緣層7密接形成。由于在絕緣層2、7與第二導(dǎo)電構(gòu)件4之間未形成空隙部5，因此不會發(fā)生局部放電而使絕緣層2、7劣化。
<3.本發(fā)明的配電安裝部件與以往例的配電安裝部件的比較〉接下來，利用圖5 圖8說明使用本發(fā)明的第一實(shí)施方式及第二實(shí)施方式所涉及的匯流條(實(shí)施例)和以往的匯流條(比較例)的比較試驗(yàn)。[3-1 實(shí)施例 I]實(shí)施例I的匯流條與上述的第一實(shí)施方式所涉及的匯流條12對應(yīng)。作為絕緣層2使用了厚度O. 25mm的聚酰亞胺片。另外，作為第二導(dǎo)電構(gòu)件4使用了厚度35 μ m的銅箔。另外，作為第一導(dǎo)電構(gòu)件I使用了厚度2mm的銅制厚層導(dǎo)體。首先，通過熱熔敷在成為絕緣層2的聚酰亞胺片的兩面上形成由銅箔構(gòu)成的第二 導(dǎo)電構(gòu)件4。接下來，利用兩片第一導(dǎo)電構(gòu)件I夾持形成有第二導(dǎo)電構(gòu)件4的絕緣層2的兩面，由此制成實(shí)施例I的匯流條。[3-2 實(shí)施例 2]實(shí)施例2的匯流條與上述的第二實(shí)施方式所涉及的匯流條13對應(yīng)。作為絕緣層2使用了厚度O. 25mm的芳香族聚酸胺絕緣紙。另外，作為粘接劑層3使用了環(huán)氧樹脂系粘接劑。另外，作為第二導(dǎo)電構(gòu)件4使用了厚度35μπι的銅箔。另外，作為第一導(dǎo)電構(gòu)件I使用了厚度3mm的鋁制厚層導(dǎo)體。首先，在成為絕緣層2的芳香族聚酸胺絕緣紙的兩面上以涂敷厚約30μπι的方式形成環(huán)氧樹脂系粘接劑，從而形成帶粘接劑層的絕緣層7。接下來，在粘接劑上表面上通過真空沖壓形成由銅箔構(gòu)成的第二導(dǎo)電構(gòu)件4。然后，通過兩張第一導(dǎo)電構(gòu)件I夾持形成有第二導(dǎo)電構(gòu)件4的帶粘接劑層的絕緣層7,由此制成實(shí)施例2的匯流條。[3-3 比較例 I]比較例I的匯流條與圖10所示的以往的匯流條112對應(yīng)。作為厚層導(dǎo)體100使用了厚度2mm的銅制厚層導(dǎo)體，作為絕緣層102使用了厚度O. 25mm的聚酰亞胺片。通過利用兩張厚層導(dǎo)體100直接夾持絕緣層102，從而制成比較例I的匯流條。[3-4 比較例 2]比較例2的匯流條與圖11所示的以往的匯流條113對應(yīng)。作為厚層導(dǎo)體100使用厚度3mm的鋁制厚層導(dǎo)體，作為絕緣層102使用厚度O. 25mm的芳香族聚酸胺絕緣紙。另夕卜，作為粘接劑層103使用了環(huán)氧樹脂系粘接劑。首先，在由芳香族聚酸胺絕緣紙構(gòu)成的絕緣層102的兩面以涂敷厚約30 μ m的方式形成環(huán)氧樹脂系粘接劑，從而形成帶粘接劑層的絕緣層104。然后，在帶粘接劑層的絕緣層104的兩面上配置厚層導(dǎo)體100并進(jìn)行真空沖壓，由此制成比較例2的匯流條。[3-5比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果]為了驗(yàn)證本發(fā)明的效果，對實(shí)施例1、2及比較例1、2實(shí)施了下述的局部放電試驗(yàn)和帶電劣化壽命試驗(yàn)。[3-5-1局部放電試驗(yàn)]為了防止外來噪聲對局部放電測定的影響而將實(shí)施例1、2及比較例1、2的各試驗(yàn)用匯流條設(shè)置在屏蔽室內(nèi)，并測定了局部放電開始電壓。在此，使用局部放電測定系統(tǒng)，從OV開始向試驗(yàn)用匯流條的厚層導(dǎo)體間施加交流電壓并使電壓以100V/秒的速度上升，并且測定了局部放電開始的電壓。在此，局部放電開始的閾值為2pC。圖5為表不實(shí)施例I及比較例I中的局部放電試驗(yàn)結(jié)果的圖表。圖6為表不實(shí)施例2及比較例2中的局部放電試驗(yàn)結(jié)果的圖表。在圖5及圖6中,橫軸表不電壓(Vrms),縱軸表示放電電荷量(PC)。如圖5可知，使用了未形成粘接劑層的絕緣層的實(shí)施例I的匯流條的局部放電開始電壓(以下，稱為roiv)為1260V，局部放電熄滅電壓(以下，稱為roEV)為1120V。另外，使用了未形成粘接劑層的絕緣層的比較例I的匯流條的roiv為600V，roEV為480V。實(shí)施例I與比較例I相比局部放電開始電壓及局部放電熄滅電壓變高這一情況得到了確認(rèn)。另外，如圖6可知，使用了帶粘接劑層的絕緣層的實(shí)施例2的匯流條的roiv為1560V,PDEV為1460V。另外，使用了帶粘接劑層的絕緣層的比較例2的TOIV為840V，PDEV為720V。實(shí)施例2與比較例2相比局部放電開始電壓及局部放電熄滅電壓變高這一情況得到了確認(rèn)。[3-5-2帶電劣化壽命試驗(yàn)]將實(shí)施例1、2及比較例1、2的各試驗(yàn)用匯流條設(shè)置于125°C的恒溫層內(nèi)，向各試驗(yàn) 用匯流條的厚層導(dǎo)體(實(shí)施例1、2中與第一導(dǎo)電構(gòu)件相當(dāng))間施加50Hz商用頻率電壓，并計(jì)測到絕緣破壞為止的時間。圖7是表示實(shí)施例I及比較例I中的帶電劣化壽命試驗(yàn)結(jié)果的曲線圖。圖8是表示實(shí)施例2及比較例2中的帶電劣化壽命試驗(yàn)結(jié)果的曲線圖。在圖7及圖8中，縱軸表示試驗(yàn)電壓(kV)，橫軸表示時間(h)。如圖7所示，實(shí)施例I的匯流條的帶電劣化壽命比比較例I的匯流條長約10倍這一情況得到了確認(rèn)。另外，如圖8所示，實(shí)施例2的匯流條的帶電劣化壽命比比較例2的匯流條長約8度這一情況得到了確認(rèn)。分別與比較例I及比較例2相比，實(shí)施例I、實(shí)施例2的帶電劣化壽命均更長，可以說其絕緣可靠性高。根據(jù)上述的試驗(yàn)結(jié)果，本發(fā)明的匯流條與以往的匯流條相比能夠降低因局部放電引起的絕緣層的劣化，從而局部放電開始電壓高且絕緣可靠性高的高電壓部件，這一情況得到了證實(shí)。<4.第三實(shí)施方式逆變器裝置>接下來，對本發(fā)明所涉及的逆變器裝置進(jìn)行說明。圖9是表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式所涉及的逆變器裝置的示例的剖面示意圖。本實(shí)施方式的逆變器裝置18是使用了第一實(shí)施方式所涉及的匯流條12的裝置。如圖9所示，本實(shí)施方式的逆變器裝置18在框體11內(nèi)配置有多個功率模塊15、將功率模塊15電連接的匯流條12、設(shè)置有用于控制功率模塊15的驅(qū)動電路的控制基板
14。功率模塊15在內(nèi)部具有多個功率半導(dǎo)體元件，功率模塊15在框體11內(nèi)配置在模塊放熱板16上。另外，功率模塊15的與DC輸入電源的正極連接的電極通過固定螺釘17固定在構(gòu)成匯流條12的一對第一導(dǎo)電構(gòu)件I中的正極側(cè)第一導(dǎo)電構(gòu)件Ia上。另外，功率模塊15的與DC輸入電源的負(fù)極連接的電極通過固定螺釘17固定在構(gòu)成匯流條12的一對第一導(dǎo)電構(gòu)件I中的負(fù)極側(cè)第一導(dǎo)電構(gòu)件Ib上。通過控制基板14控制內(nèi)置于功率模塊15中的功率半導(dǎo)體元件的開關(guān)動作。根據(jù)本實(shí)施方式，在傳送大電流的匯流條12中，由于防止了局部放電的發(fā)生，從而減輕了絕緣層2的劣化，因此在逆變器裝置18中也能夠?qū)崿F(xiàn)長期可靠性的提高。換言之，作為逆變器裝置18能夠?qū)崿F(xiàn)長壽命化。需要說明的是，上述中示出了對逆變器裝置18適用第一實(shí)施方式所涉及的匯流條12的示例，但也可以使用第二實(shí)施方式所涉及的匯流條13，并能夠獲得同樣的效果。如以上說明那樣，根據(jù)本發(fā)明，由于在傳送導(dǎo)體與絕緣層之間產(chǎn)生的局部放電得以防止，從而絕緣層的劣化得以減輕，因此能夠獲得局部放電開始電壓高且絕緣可靠性高的配電安裝部件(匯流條)。另外，通過使用該匯流條，能夠得到實(shí)現(xiàn)了長壽命化的逆變器裝置。進(jìn)而，根據(jù)本發(fā)明，能夠得到厚層導(dǎo)體與絕緣層的分離容易且再利用性優(yōu)越的匯流條及使用該匯流條的逆變器裝置。符號說明
I···第一導(dǎo)電構(gòu)件2...絕緣層3...粘接劑層4···第二導(dǎo)電構(gòu)件5···空間部(空隙部)6...表面凹凸部7...帶粘接劑層的絕緣層11...框體12···匯流條13···匯流條14...控制基板15...功率模塊16...模塊放熱板18...逆變器裝置100...厚層導(dǎo)體102...絕緣層103...粘接劑層104...帶粘接劑層的絕緣層105···空間部(空隙部)106...表面凹凸部112...匯流條113...匯流條
權(quán)利要求
1.一種配電安裝部件，其為高電壓的配電安裝部件，其特征在于，具備 絕緣層； 多個第一導(dǎo)電構(gòu)件，其以夾持所述絕緣層的方式層疊且主要負(fù)責(zé)配電； 第二導(dǎo)電構(gòu)件，其在所述絕緣層與所述第一導(dǎo)電構(gòu)件之間設(shè)置在所述絕緣層的至少一個面上， 所述第二導(dǎo)電構(gòu)件的厚度比所述第一導(dǎo)電構(gòu)件的厚度薄。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的配電安裝部件，其特征在于， 所述第二導(dǎo)電構(gòu)件的厚度為I μ m以上且小于500 μ m的范圍。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的配電安裝部件，其特征在于， 所述第一導(dǎo)電構(gòu)件的厚度為O. 5mm以上且IOmm以下的范圍。
4.一種配電安裝部件，其為高電壓的配電安裝部件，其特征在于，具備 帶粘接劑層的絕緣層，其通過在絕緣層的至少一個面上設(shè)置粘接劑層而形成； 多個第一導(dǎo)電構(gòu)件，其以夾持所述帶粘接劑層的絕緣層的方式層疊且主要負(fù)責(zé)配電；第二導(dǎo)電構(gòu)件，其在所述帶粘接劑層的絕緣層與所述第一導(dǎo)電構(gòu)件之間設(shè)置在所述帶粘接劑層的絕緣層的至少一個面上， 所述第二導(dǎo)電構(gòu)件的厚度比所述第一導(dǎo)電構(gòu)件的厚度薄。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的配電安裝部件，其特征在于， 所述第二導(dǎo)電構(gòu)件的厚度為I μ m以上且小于500 μ m的范圍。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的配電安裝部件，其特征在于， 所述第一導(dǎo)電構(gòu)件的厚度為O. 5mm以上且IOmm以下的范圍。
7.一種逆變器裝置，具有 功率模塊，其具有多個功率半導(dǎo)體元件； 配電安裝部件，其與所述功率模塊連接； 控制基板，其構(gòu)成有驅(qū)動所述功率半導(dǎo)體的開關(guān)動作的驅(qū)動電路， 所述逆變器裝置的特征在于， 所述配電安裝部件具備絕緣層；多個第一導(dǎo)電構(gòu)件，其以夾持所述絕緣層的方式層疊且主要負(fù)責(zé)配電；第二導(dǎo)電構(gòu)件，其在所述絕緣層與所述第一導(dǎo)電構(gòu)件之間設(shè)置在所述絕緣層的至少一個面上， 所述第二導(dǎo)電構(gòu)件的厚度比所述第一導(dǎo)電構(gòu)件的厚度薄。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的逆變器裝置，其特征在于， 所述第二導(dǎo)電構(gòu)件的厚度為I μ m以上且小于500 μ m的范圍。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的逆變器裝置，其特征在于， 所述第一導(dǎo)電構(gòu)件的厚度為O. 5mm以上且IOmm以下的范圍。
10.一種逆變器裝置，具有 功率模塊，其具有多個功率半導(dǎo)體元件； 配電安裝部件，其與所述功率模塊連接； 控制基板，其構(gòu)成有驅(qū)動所述功率半導(dǎo)體的開關(guān)動作的驅(qū)動電路， 所述逆變器裝置的特征在于， 所述配電安裝部件具備帶粘接劑層的絕緣層，其通過在絕緣層的至少一個面上設(shè)置粘接劑層而形成；多個第一導(dǎo)電構(gòu)件，其以夾持所述帶粘接劑層的絕緣層的方式層疊且主要負(fù)責(zé)配電；第二導(dǎo)電構(gòu)件，其在所述帶粘接劑層的絕緣層與所述第一導(dǎo)電構(gòu)件之間設(shè)置在所述帶粘接劑層的絕緣層的至少一個面上， 所述第二導(dǎo)電構(gòu)件的厚度比所述第一導(dǎo)電構(gòu)件的厚度薄。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的逆變器裝置，其特征在于， 所述第二導(dǎo)電構(gòu)件的厚度為I μ m以上且小于500 μ m的范圍。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的逆變器裝置，其特征在于， 所述第一導(dǎo)電構(gòu)件的厚度為O. 5mm以上且IOmm以下的范圍。
全文摘要
本發(fā)明的配電安裝部件為高電壓的配電安裝部件，其具備絕緣層；夾持所述絕緣層而層疊且主要負(fù)責(zé)配電的多個第一導(dǎo)電構(gòu)件；形成在所述第一導(dǎo)電構(gòu)件與所述絕緣層之間的第二導(dǎo)電構(gòu)件。本發(fā)明的特征在于，此時，所述第二導(dǎo)電構(gòu)件設(shè)置在所述絕緣層的至少一個面上，其厚度比所述第一導(dǎo)電構(gòu)件的厚度薄。比所述第一導(dǎo)電構(gòu)件足夠薄的第二導(dǎo)電構(gòu)件在成為主傳送路的所述第一導(dǎo)電構(gòu)件與所述絕緣層之間與所述絕緣層密接形成，由此能夠提高局部放電開始電壓，實(shí)現(xiàn)絕緣可靠性的提高。
文檔編號H02G5/00GK102725931SQ201180007510
公開日2012年10月10日 申請日期2011年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月27日
發(fā)明者松本啟紀(jì), 楠川順平 申請人:株式會社日立制作所