電力轉換裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電力轉換裝置，特別是涉及可適合應用于作為混合動力汽車的車輛的電力轉換裝置。
【背景技術】
[0002]近年來，在四輪機動車等車輛中，在驅動系統中協作采用作為內燃機的發動機和電動機的混合動力汽車得以普及。
[0003]在上述混合動力汽車中，作為使發動機和電動機在協作的狀態下運轉的電子控制裝置之一，采用了內置有電力轉換裝置的電力控制裝置。這樣的電力轉換裝置相對地輸入輸出較大的電力，因此，作為電配線而配設有由金屬材料構成的平板狀的多個母線。
[0004]由于上述多個母線配設在殼體內，在所述殼體中容納有在電力轉換時進行切換動作的多個半導體元件等，因此，為了避免不必要地增大電力轉換裝置的尺寸，需要將上述多個母線配設在殼體內。
[0005]在上述狀況下，日本特開2007-236044號公報公開了如下的結構:關于電力半導體裝置和逆變橋模塊，以隔著P母線1和N母線2的方式配置至少一對電力半導體裝置，所述至少一對電力半導體裝置具備:從殼體的第一側面引出的第一集電極端子5 ;從殼體的第一側面引出的第一發射極端子6 ;以及第二集電極端子7或者第二發射極端子8，其從殼體的與第一側面相反側的第二側面被引出，并與第一集電極端子5或者第一發射極端子6在殼體內部電連接，通過將輸出端子從第二集電極端子7或者第二發射極端子8取出，從而將P母線1和N母線2接近地平行并置。
[0006]但是，根據本發明人的研究，在日本特開2007-236044號公報的結構中，由于將P母線1和N母線2接近地平行并置，因此能夠將P母線1和N母線2之間的距離設定得較小，但由于將蓄電池的電壓升壓等后的相對較大的電力被輸入至母線，因此，考慮需要測定母線的電壓(電位)的情況。在母線為層疊結構等的母線的結構變得復雜的情況下，上述必要性更大。
[0007]這里，根據本發明人的進一步的研究，在日本特開2007-236044號公報的結構中，絲毫未公開測定母線的電壓的結構，假若要測定母線的電壓，則需要將電壓測定用的線束及端子另外連接于母線，由此的部件數量及裝配工時數增大，尚有改進的余地。
【發明內容】
[0008]本發明正是經上述研究而完成的，其目的在于，提供如下的電力轉換裝置:能夠提高可焊性并且確保絕緣性，同時能夠通過簡單的結構測定母線的電壓。
[0009]為了達成以上目的，本發明的第一方面為一種電力轉換裝置，其具備:半導體元件；冷卻器，其對所述半導體元件進行冷卻；電路基板，其與所述半導體元件電連接；以及層疊母線，其與所述半導體元件電連接，并且，在所述冷卻器的上方配設有所述半導體元件和所述層疊母線，進而在它們的上方配設有所述電路基板，通過所述半導體元件的切換動作而實現電力轉換功能，其中，所述層疊母線具有隔著絕緣材料而層疊有均為板狀的一對母線的結構，并且所述一對母線垂直配置成它們的寬度方向成為上下方向，并且，所述層疊母線還具備一對電壓測定端子，所述一對電壓測定端子從所述一對母線各自的一部分分支而朝向所述電路基板延伸，并且與所述電路基板電連接，所述一對電壓測定端子以關于所述一對母線對稱地配設的形態，向與所述一對母線交叉的交叉方向延伸，并且朝向所述電路基板向上方延伸而與所述電路基板電連接。
[0010]此外，在第一方面的基礎上，本發明的第二方面在于，所述一對母線分別包括平板狀的高尺寸延伸部和上下方向的長度短于所述高尺寸延伸部的平板狀的低尺寸延伸部，所述一對電壓測定端子分別包括:從所述高尺寸延伸部的上端部向所述交叉方向延伸的突出部；和從所述突出部向上方延伸的立起部，所述突出部的上端被設定成與對應的所述高尺寸延伸部的上端共面，所述立起部的上部分被設定成測定端子部而與所述電路基板電連接。
[0011]此外，在第一或第二方面的基礎上，本發明的第三方面在于，所述電力轉換裝置還具備樹脂殼體，所述樹脂殼體容納所述半導體元件，所述層疊母線的一部分被模壓成型于所述樹脂殼體，所述樹脂殼體具有將其周壁的上端面凹陷設置而成的一對凹部，所述一對電壓測定端子從所述一對凹部對應地向上方對應延伸。
[0012]此外，在第三方面的基礎上，本發明的第四方面在于，所述一對凹部分別具有凸部，所述凸部分別是在所述一對電壓測定端子對應延伸的部分處將所述一對凹部的底部突出設置而成的。
[0013]根據以上的本發明的第一方面的電力轉換裝置，由于與半導體元件電連接的層疊母線具有隔著絕緣材料而層疊有均為板狀的一對母線的結構，并且一對母線垂直配置成它們的寬度方向成為上下方向，并且，層疊母線還具備一對電壓測定端子，所述一對電壓測定端子從一對母線各自的一部分分支而朝向電路基板延伸，并且與電路基板電連接，一對電壓測定端子以關于一對母線對稱地配設的形態，向與一對母線交叉的交叉方向延伸，并且朝向電路基板向上方延伸而與電路基板電連接，因此，能夠提供如下的電力轉換裝置:能夠提高可焊性并且確保絕緣性，同時能夠通過簡單的結構測定母線的電壓。特別是，由于一對電壓測定端子以關于一對母線對稱地配設的形態，向與一對母線交叉的交叉方向延伸，并且朝向電路基板向上方延伸而與電路基板電連接，因此，能夠在減少對層疊母線的電抗的影響的形態下削減部件數量、節省空間、并且使整體結構小型化，并且，由于能夠增長電壓測定端子長度而使電壓測定路徑的熱阻變大，因此能夠減少從一對電壓測定端子向一對母線的散熱，其結果是，能夠提高流動錫焊時等的可焊性。
[0014]此外，根據本發明的第二方面的電力轉換裝置，由于一對母線分別包括平板狀的高尺寸延伸部和上下方向的長度短于高尺寸延伸部的上下方向的長度的平板狀的低尺寸延伸部，一對電壓測定端子分別包括:從高尺寸延伸部的上端部向交叉方向延伸的突出部；和從突出部向上方延伸的立起部，突出部的上端設定成與對應的高尺寸延伸部的上端共面，立起部的上部分被設定成測定端子部而與電路基板電連接，因此，能夠在不使層疊母線的電抗不必要地增大的形態下提高一對母線成型時的成品率，并且能夠節省空間并且使整體結構小型化。
[0015]此外，根據本發明的第三方面的電力轉換裝置，由于還具備樹脂殼體，所述樹脂殼體容納半導體元件，層疊母線的一部分被模壓成型于樹脂殼體，樹脂殼體具有將其周壁的上端面凹陷設置而成的一對凹部，一對電壓測定端子從一對凹部對應地向上方對應伸出，因此，能夠在減少了部件數量的狀態下使層疊母線的包括測定端子部在內的部分電絕緣，并且能夠確保測定端子部錫焊時形成的角焊縫的避讓空間，其結果是，能夠縮小電路基板與層疊母線之間的間隔而能夠縮小樹脂殼體的尺寸。
[0016]此外，根據本發明的第四方面的電力轉換裝置，由于一對凹部分別具有凸部，所述凸部是分別在一對電壓測定端子對應延伸的部分處將一對凹部的底部突出設置而成的，因此能夠提高一對電壓測定端子的固定強度和位置精度。
【附圖說明】
[0017]圖1是示出應用本發明的實施方式的電力轉換裝置的電力控制裝置的結構的立體圖。
[0018]圖2的(a)是示出本實施方式的電力轉換裝置的結構的立體圖，圖2的(b)是本實施方式的電力轉換裝置的局部放大俯視圖。
[0019]圖3的(a)是圖2的(a)中的A_A局部放大剖視圖，圖3的(b)是本實施方式的電力轉換裝置的局部放大立體圖。
[0020]圖4是示出本實施方式的電力轉換裝置的層疊母線的結構的局部放大立體圖。
【具體實施方式】
[0021]下面，適當地參照附圖來對本發明的實施方式的電力轉換裝置詳細地進行說明。另外，圖中的X軸、y軸和z軸形成三軸垂直坐標系，z軸的方向相當于上下方向。
[0022][電力控制裝置的結構]
[0023]首先，參照圖1來對應用本實施方式的電力轉換裝置的電力控制裝置的結構詳細地進行說明。
[0024]圖1是示出應用本實施方式的電力轉換裝置