電力轉(zhuǎn)換裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種包括內(nèi)置有電力轉(zhuǎn)換用的半導體開關元件的半導體功率組件和以相對于該半導體功率組件空開規(guī)定間隔的方式層疊的多個安裝基板的電力轉(zhuǎn)換裝置，涉及半導體功率組件及多個安裝基板的冷卻構(gòu)造。
【背景技術】
[0002]專利文獻I的電力轉(zhuǎn)換裝置為這樣一種裝置:在框體內(nèi)部收納有作為半導體開關元件的IGBT等的電力轉(zhuǎn)換用功率半導體、用于驅(qū)動功率半導體的驅(qū)動基板以及冷卻風扇等，通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動冷卻風扇，從設于框體的通風口吸入外部空氣從而使外部空氣在框體內(nèi)部產(chǎn)生強制對流。像這樣，利用由冷卻風扇產(chǎn)生的空氣的強制對流，來將因電力轉(zhuǎn)換時的電損失而發(fā)熱的功率半導體、驅(qū)動基板冷卻。
[0003]現(xiàn)有技術文獻
[0004]專利f獻
[0005]專利文獻1:日本特開2009 - 33910號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

_6] 發(fā)明要解決的問題
[0007]但是，由于上述的專利文獻I的電力轉(zhuǎn)換裝置從通風口吸入外部空氣，因此，可能導致粉塵、濕氣進入框體內(nèi)部，而使冷卻特性下降或?qū)е聝?nèi)部部件腐蝕。
[0008]另外，需要定期的對冷卻風扇進行維護，而在維護成本方面存在問題。
[0009]于是，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠防止粉塵、濕氣等的影響、且不需要進行維護檢測從而能夠降低維護成本的電力轉(zhuǎn)換裝置。
_0] 用于解決問題的方案
[0011]為了達成上述目的，本發(fā)明的技術方案所涉及的電力轉(zhuǎn)換裝置包括:半導體功率組件；冷卻體，其面接合于該半導體功率組件；多個安裝基板，其安裝有用于驅(qū)動上述半導體功率組件的電路部件，相對于上述半導體功率組件在上部方向上層疊；框體，其密閉地收納上述半導體功率組件和上述多個安裝基板；以及風向部，其在該框體的內(nèi)部以包圍上述半導體功率組件和上述多個安裝基板的外周的方式配置，該風向部在上述半導體功率組件側(cè)設置與上述框體的內(nèi)部空間連通的進氣口，在最遠離上述半導體功率組件的第I安裝基板側(cè)設置與上述框體的內(nèi)部空間連通的排氣口，以從上述進氣口吸入上述框體內(nèi)部的空氣，并從上述排氣口將上述風向部的內(nèi)部的空氣向上述框體排出的方式產(chǎn)生從上述半導體功率組件側(cè)朝向上述第I安裝基板側(cè)的空氣的自然對流。
[0012]根據(jù)該發(fā)明的技術方案所涉及的電力轉(zhuǎn)換裝置，由于利用在風向部的內(nèi)部產(chǎn)生的空氣的自然對流對搭載于多個安裝基板的發(fā)熱的電路部件進行冷卻，因此，相比于使用冷卻風扇等的裝置強制性地產(chǎn)生冷卻空氣的以往裝置，不需要進行維護檢測，而能夠大幅度地降低維護成本。
[0013]另外，由于密閉空間的框體的空氣在風向部的內(nèi)部循環(huán)，因此能夠防止粉塵、濕氣等對半導體功率組件和多個安裝基板的不良影響。
[0014]另外，在本發(fā)明技術方案所涉及的電力轉(zhuǎn)換裝置中，上述風向部包括風向板，該風向板沿著上述半導體功率組件和上述多個安裝基板的長邊或者短邊配置，并立起至上述第I安裝基板側(cè)，在該風向板上形成有多個上述進氣口。
[0015]另外，在本發(fā)明的技術方案所涉及的電力轉(zhuǎn)換裝置中，上述風向部包括一對長邊側(cè)風向板，該一對長邊側(cè)風向板沿著上述半導體功率組件和上述多個安裝基板的長邊配置，并立起至上述第I安裝基板側(cè)，在該一對長邊側(cè)風向板的沿著上述長邊的方向上形成有多個上述進氣口。
[0016]另外，在本發(fā)明的技術方案所涉及的電力轉(zhuǎn)換裝置中，上述風向部包括一對短邊側(cè)風向板，該一對短邊側(cè)風向板沿著上述半導體功率組件和上述多個安裝基板的短邊配置，并立起至上述第I安裝基板，在該一對短邊側(cè)風向板的沿著上述短邊的方向上形成有多個上述進氣口。
[0017]另外，在本發(fā)明的技術方案所涉及的電力轉(zhuǎn)換裝置中，上述風向部包括頂部風向板，該頂部風向板以接近上述第I安裝基板側(cè)的方式配置，在該頂部風向板的長度方向上形成有多個排氣口。
[0018]根據(jù)這些發(fā)明的技術方案所涉及的電力轉(zhuǎn)換裝置，由于增大了流量的自然對流的空氣向半導體功率組件和多個安裝基板的長邊側(cè)流動，因此能夠提高冷卻效率。
[0019]另外，在本發(fā)明的技術方案所涉及的電力轉(zhuǎn)換裝置中，在上述長邊側(cè)風向板上設有水平風向板，該水平風向板配置為在上下相鄰的一對安裝基板之間延伸至該一對安裝基板的短邊側(cè)的中途。
[0020]根據(jù)該發(fā)明的技術方案所涉及的電力轉(zhuǎn)換裝置，由于能夠使冷卻空氣與規(guī)定的安裝基板的發(fā)熱的電路部件直接接觸，因而能夠進一步提高冷卻效率。
[0021]另外，在本發(fā)明的技術方案所涉及的電力轉(zhuǎn)換裝置中，上述風向部包括固定部，該固定部一體地固定于上述半導體功率組件。
[0022]根據(jù)該發(fā)明的技術方案所涉及的電力轉(zhuǎn)換裝置，通過使風向部借助固定部與半導體功率組件一體化，能夠減少電力轉(zhuǎn)換裝置的組裝工時。
[0023]另外，在本發(fā)明的技術方案所涉及的電力轉(zhuǎn)換裝置中，上述一對長邊側(cè)風向板為傳熱支承構(gòu)件，該傳熱支承構(gòu)件用于將上述多個安裝基板以在上述多個安裝基板與上述半導體功率組件之間保持間隔的方式支承并且用于將上述多個安裝基板的熱量向冷卻體傳遞。
[0024]根據(jù)該發(fā)明的技術方案的電力轉(zhuǎn)換裝置，由于傳熱支承構(gòu)件具備將安裝基板的熱量向冷卻體傳遞的功能和產(chǎn)生空氣的自然對流的功能，因此能夠進一步提高冷卻效率。
[0025]發(fā)明的效果
[0026]采用本發(fā)明所涉及的電力轉(zhuǎn)換裝置，由于利用在風向部的內(nèi)部產(chǎn)生的空氣的自然對流對搭載于多個安裝基板的發(fā)熱的電路部件進行冷卻，因此，相比于使用冷卻風扇等的裝置強制性地產(chǎn)生冷卻空氣的以往裝置，不需要進行維護檢測，而能夠大幅度地降低維護成本，并且由于作為密閉空間的框體的空氣在風向部的內(nèi)部循環(huán)，因此能夠防止粉塵、濕氣等對半導體功率組件和多個安裝基板的不良影響。
【附圖說明】
[0027]圖1是表示從短邊方向看到的本發(fā)明所涉及的第I實施方式的電力轉(zhuǎn)換裝置的剖視圖。
[0028]圖2是表示從長邊方向看到的本發(fā)明所涉及的第I實施方式的電力轉(zhuǎn)換裝置的剖視圖。
[0029]圖3是表示在本發(fā)明所涉及的第I實施方式的電力轉(zhuǎn)換裝置的內(nèi)部產(chǎn)生的空氣的自然對流的圖。
[0030]圖4是表示從短邊方向看到的本發(fā)明所涉及的第2實施方式的電力轉(zhuǎn)換裝置的剖視圖。
[0031]圖5是表示從短邊方向看到的本發(fā)明所涉及的第3實施方式的電力轉(zhuǎn)換裝置的剖視圖。
[0032]圖6是表示在本發(fā)明所涉及的第3實施方式的電力轉(zhuǎn)換裝置的內(nèi)部產(chǎn)生的空氣的自然對流的圖。
[0033]圖7是表示從短邊方向看到的本發(fā)明所涉及的第4實施方式的電力轉(zhuǎn)換裝置的剖視圖。
[0034]圖8是表示本發(fā)明所涉及的第4實施方式的傳熱支承構(gòu)件的側(cè)視圖。
【具體實施方式】
[0035]以下，參照附圖詳細地說明用于實施本發(fā)明的方式(以下稱為實施方式。)。
[0036]第I實施方式
[0037]以下，參照圖1和圖2說明應用于車輛的馬達驅(qū)動電路的本發(fā)明所涉及的電力轉(zhuǎn)換裝置的第I實施方式，該馬達驅(qū)動電路用于驅(qū)動行駛用馬達。
[0038]圖1是從短邊方向看到的外觀呈長方體形狀的電力轉(zhuǎn)換裝置的剖視圖，圖2是從長邊方向看到的電力轉(zhuǎn)換裝置I的剖視圖。
[0039]本實施方式的電力轉(zhuǎn)換裝置I包括由鋁合金等的金屬構(gòu)成的框體2，框體2包括下部框體2A和上部框體2B，下部框體2A和上部框體2B隔著具有水冷套的結(jié)構(gòu)的冷卻體3而被上下分割開。
[0040]冷卻體3是例如將熱導率較高的鋁、鋁合金以長方體形狀注射成型而形成的。在該冷卻體3的長邊方向上的一端側(cè)形成有貫通孔3e，該貫通孔3e供保持于下部框體2A的薄膜電容器4的被絕緣覆蓋的正負電極4a沿上下方向貫穿。
[0041]而且，在該冷卻體3上形成有冷卻水通路3a，構(gòu)成為冷卻水通路3a的一端連接于未圖示的冷卻水供給源，而從冷卻水通路3a的另一端將冷卻水向外部排出。
[0042]下部框體2A由有底方筒體構(gòu)成，其開放上部被冷卻體3覆蓋，在該下部框體2A的內(nèi)部收納有平滑用的薄膜電容器4。另一方面，上部框體2B包括使上端和下端開放的方筒體2a和用于封閉該方筒體2a的上端的蓋體2b。方筒體2a的下端被冷卻