电力转换装置及电力转换装置的制造方法制造方法及图纸

电力转换装置及电力转换装置的制造方法，可实现功率模块内的电连接而不会损坏半导体元件。在导电层(26)和汇流条(23)上载置有第二导线框架(35)。并且，在第二导线框架(35)的两端设置有孔，将焊接材料(36、37)插入到这些孔中。接着，通过超声波振动工具使焊接材料(36、37)振动。焊接材料(36、37)在不成为高温的情况下熔融。这样，第二导线框架(35)连接完毕。利用第一导线框架(31)和第二导线框架(35)将半导体元件(22)和汇流条(23)连接起来。由于利用超声波来接合不与半导体元件(22)直接接触的第二导线框架(35)，因此，半导体元件(22)不会受到损坏。

Power conversion device and manufacturing method of power conversion device

An electric power conversion device and a manufacturing method of an electric power conversion device can realize electrical connection in the power module without damaging the semiconductor component. A second wire frame (35) is mounted on the conductive layer (26) and the bus bar (23). Also, holes are provided at both ends of the second wire frame (35), and the welding materials (36, 37) are inserted into the holes. Next, vibrations of the welding material (36, 37) are carried out by means of an ultrasonic vibration tool. Welding materials (36, 37) are melted at a high temperature. Thus, the second wire frame (35) is connected. The semiconductor component (22) and the bus bar (23) are connected using the first wire frame (31) and the second wire frame (35). The semiconductor component (22) is not damaged due to the use of an ultrasonic wave to engage the second wire frame (35) that is not in direct contact with the semiconductor element (22).

【技术实现步骤摘要】
电力转换装置及电力转换装置的制造方法
本专利技术涉及将电池中储存的直流电源转换成交流而提供至马达的电力转换装置及电力转换装置的制造方法。
技术介绍
被搭载于混合动力车辆及电动车辆的逆变器装置在内部具备作为电力转换器的功率模块，该功率模块进行直流-交流间的电力转换。在该功率模块中，作为开关元件的IGBT(绝缘栅双极晶体管)及二极管等半导体元件通过作为配线的键合线或键合带等而与汇流条电连接。已知各种此时使用的电连接结构(例如，参照专利文献1(图1、图3))。如专利文献1的图1所示，键合带(70)被架设于IGBT(10)(带括弧数字表示专利文献1中记载的标号。下面同样)、二极管(20)和汇流条(40)，一端部(70a)通过超声波与汇流条(40)接合，中间部(70b)通过超声波与二极管(20)接合，另一端部(70c)通过超声波与IGBT(10)接合(专利文献1[0013]段末尾)。如专利文献1的图3所示，通过将进行超声波振动的工具(80)压靠于键合带(70)，从而进行超声波接合。在专利文献1中，由于将键合带(70)与IGBT(10)及二极管(20)直接键合，因此，有可能由于工具(80)的振动或加压而使IGBT(10)或二极管(20)损伤或破坏。在要求提高生产成品率时，必须避免使半导体元件(IGBT(10)或二极管(20))受到损坏。因此，要求能够实现功率模块内的电连接而不会使半导体元件受到损坏的电力转换装置及电力转换装置的制造方法。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2012-151198号公报
技术实现思路
本专利技术的课题在于，提供能够实现功率模块内的电连接而不会使半导体元件受到损坏的电力转换装置及电力转换装置的制造方法。本专利技术第一方面的电力转换装置具备：绝缘基板，在绝缘板的至少一面上附着有导电层；半导体元件，其被安装于所述绝缘基板；汇流条，其被设置在从所述半导体元件离开规定长度的部位；和导电部件，其将所述汇流条和所述半导体元件电连接，所述电力转换装置的特征在于，所述导电部件由第一连接部件和第二连接部件这两个部件构成，所述第一连接部件将所述半导体元件和所述导电层连结起来，所述第二连接部件将所述导电层和所述汇流条连结起来。本专利技术第二方面的电力转换装置具备：绝缘基板，在绝缘板的至少一面上附着有导电层；半导体元件，其被安装于所述绝缘基板；汇流条，其被设置在从所述半导体元件离开规定长度的部位；和导电部件，其将所述汇流条和所述半导体元件电连接，所述电力转换装置的特征在于，所述导电部件由第一连接部件和第二连接部件构成，所述第一连接部件从所述半导体元件延伸，所述第二连接部件从所述汇流条延伸而与所述第一连接部件直接接合。根据本专利技术的第三方面，其特征在于，半导体元件是将二极管和绝缘栅双极晶体管一体化而成的元件。根据本专利技术的第四方面，其特征在于，所述第一连接部件是引线框架。根据本专利技术的第五方面，其特征在于，所述第二连接部件是带状线。根据本专利技术的第六方面，其特征在于，所述第二连接部件是引线框架。本专利技术第七方面的电力转换装置的制造方法用于制造第一方面至第三方面中的任一方面所述的电力转换装置，其特征在于，所述第一连接部件是引线框架，通过回流焊接合法将该引线框架的一端与所述半导体元件连接，将另一端与所述导电层或所述第二连接部件连接。本专利技术第八方面的电力转换装置的制造方法用于制造第一方面至第四方面中的任一方面所述的电力转换装置，其特征在于，所述第二连接部件是带状线，通过带键合法将该带状线的一端与所述导电层或所述第一连接部件连接，将另一端与所述汇流条连接。本专利技术第九方面的电力转换装置的制造方法用于制造第一方面至第四方面中的任一方面所述的电力转换装置，其特征在于，所述第二连接部件是引线框架，通过超声波焊接法将该引线框架的一端与所述导电层或所述第一连接部件连接，将另一端与所述汇流条连接。专利技术效果根据本专利技术的第一方面，利用第一连接部件和第二连接部件这两个部件构成导电部件，所述第一连接部件将半导体元件和绝缘基板上的导电层连结起来，所述第二连接部件将导电层和汇流条连结起来。由于导电部件为两个部件，因此，在导电层上分别连接有两个部件，因此，即使在通过超声波接合第二连接部件的情况下，也不会对作为另一部件的第一连接部件施加振动等影响。此外，可通过不使半导体元件受到损坏的接合法接合第一连接部件。其结果是，根据本专利技术，可提供能够实现功率模块内的电连接而不会使半导体元件受到损坏的电力转换装置。根据本专利技术的第二方面，利用第一连接部件和第二连接部件这两个部件构成导电部件，所述第一连接部件从半导体元件延伸，所述第二连接部件从汇流条延伸而与第一连接部件直接接合。由于导电部件为两个部件，因此，即使在通过超声波接合第二连接部件的情况下，也不会与作为另一部件的第一连接部件直接连接，从而第一连接部件吸收振动等，不会使半导体元件受到损坏。此外，可通过不使半导体元件受到损坏的接合法接合第一连接部件。其结果是，根据本专利技术，可提供能够实现功率模块内的电连接而不会使半导体元件受到损坏的电力转换装置。根据本专利技术的第三方面，半导体元件是将二极管和绝缘栅双极晶体管一体化而成的元件。由于一体化，因此，能够实现电力转换装置的紧凑化。根据本专利技术的第四方面，第一连接部件是引线框架。由于在引线框架的一端与半导体元件之间放置焊接材料，在引线框架的另一端与导电层之间放置焊接材料，将引线框架、半导体元件、导电层等放置在焊接材料的熔点以上的氛围气中，从而能够连接引线框架。根据本专利技术的第五方面，第二连接部件是带状线。可利用带状线以带键合法将导电层和汇流条连接起来。根据本专利技术的第六方面，第二连接部件是引线框架。可利用超声波焊接法将引线框架与导电层和汇流条连结起来。根据本专利技术的第七方面，第一连接部件是引线框架，通过回流焊接合法将该引线框架的一端与半导体元件连接，将另一端与导电层或第二连接部件连接。回流焊接合法是如下的制造方法：将焊接材料放置在绝缘基板与半导体元件之间，将该焊接材料逐渐加热到焊接材料的熔融温度，接着通过进行冷却来完成连接。采用在半导体元件允许的温度下熔融的那样的焊接材料。由于无需振动或加压，因此，不会使半导体元件受到损坏。此外，在带状线的情况下需要连接多根，但在本专利技术的引线框架的情况下一根即可，因此，可实现部件数量的削减和工时的削减。并且，与带状线相比，能够提高连接强度。此外，可通过引线框架将半导体元件发出的热传递到绝缘基板，可提高散热性。根据本专利技术的第八方面，第二连接部件是带状线，该带状线通过带键合法连接。由于第二连接部件远离半导体元件，因此，能够大致自由地选择连接法。由于带状线富于挠性，因此，即使在有连接高度的情况下也可灵活地应对。根据本专利技术的第九方面，第二连接部件是引线框架，该引线框架通过超声波焊接法连接。由于第二连接部件远离半导体元件，因此，能够大致自由地选择连接法。超声波焊接法通过超声波振动使焊接材料熔融而不进行加热。由于无需高温加热，因此，支承汇流条的部件(功率模块壳等)可使用廉价的树脂材料。此外，超声波焊接法不需要焊剂。由于不使用焊剂，因此，不需要清洗焊剂残渣，可减少工序及工时。附图说明图1是本专利技术的电力转换装置的分解立体图。图2是功率模块壳的要部的放大图。图3是说明本专利技术的制造本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力转换装置，该电力转换装置具备：绝缘基板，在绝缘板的至少一面上附着有导电层；半导体元件，其被安装于所述绝缘基板；汇流条，其被设置在从所述半导体元件离开规定长度的部位；和导电部件，其将所述汇流条和所述半导体元件电连接，所述电力转换装置的特征在于，所述导电部件由第一连接部件和第二连接部件这两个部件构成，所述第一连接部件将所述半导体元件和所述导电层连结起来，所述第二连接部件将所述导电层和所述汇流条连结起来。

【技术特征摘要】
2016.03.29 JP 2016-066409;2016.12.12 JP 2016-240311.一种电力转换装置，该电力转换装置具备：绝缘基板，在绝缘板的至少一面上附着有导电层；半导体元件，其被安装于所述绝缘基板；汇流条，其被设置在从所述半导体元件离开规定长度的部位；和导电部件，其将所述汇流条和所述半导体元件电连接，所述电力转换装置的特征在于，所述导电部件由第一连接部件和第二连接部件这两个部件构成，所述第一连接部件将所述半导体元件和所述导电层连结起来，所述第二连接部件将所述导电层和所述汇流条连结起来。2.一种电力转换装置，该电力转换装置具备：绝缘基板，在绝缘板的至少一面上附着有导电层；半导体元件，其被安装于所述绝缘基板；汇流条，其被设置在从所述半导体元件离开规定长度的部位；和导电部件，其将所述汇流条和所述半导体元件电连接，所述电力转换装置的特征在于，所述导电部件由第一连接部件和第二连接部件构成，所述第一连接部件从所述半导体元件延伸，所述第二连接部件从所述汇流条延伸而与所述第一连接部件直接接合。3.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：石井隆，斋藤慎哉，
申请(专利权)人：株式会社京浜，
类型：发明
国别省市：日本,JP