JP6119419B2

JP6119419B2 - 電力変換装置

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Publication number: JP6119419B2
Application number: JP2013107775A
Authority: JP
Inventors: 賢司近藤; 雅弘平野
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2013-05-22
Filing date: 2013-05-22
Publication date: 2017-04-26
Anticipated expiration: 2033-05-22
Also published as: JP2014230380A

Description

本発明は、半導体素子を内蔵した半導体モジュールと、該半導体モジュールを冷却する冷却管とを積層した電力変換装置に関する。

例えば直流電力と交流電力との間で電力変換を行う電力変換装置として、半導体素子を内蔵した半導体モジュールと、該半導体モジュールを冷却する冷却管とを積層した積層体を有するものがある（下記特許文献１参照）。この電力変換装置では、上記積層体をケースに収容し、固定してある。ケースは、冷却管を支持する支持板と、該支持板から支持板の厚さ方向に突出した側壁とを有する。積層体の積層方向に隣り合う２つの冷却管は、その両端を連結管によって連結されている。

上記電力変換装置では、上記積層方向と、支持板の厚さ方向と、幅方向（積層方向と厚さ方向との双方に直交する方向）との３方向から、積層体をケースに固定している。これにより、積層体をケースにしっかり固定し、耐振性を高めている。

例えば積層方向については、以下のようにして固定してある。すなわち、ケースに板ばね等の加圧部材を収容してあり、この加圧部材を使って、積層体を積層方向に加圧し、ケースの内壁面に押し当てている。これにより、積層体をケースに対して、積層方向に固定している。

また、厚さ方向については、以下のようにして固定してある。すなわち、半導体モジュールは、半導体素子を封止した本体部を有しており、この本体部から幅方向において互いに逆向きに突出する一対の突部を形成してある。突部は上記連結管に係合している。そして、突部と支持板とによって連結管を厚さ方向に挟持し、固定してある。これにより、積層体の厚さ方向における耐振性を高めている。

また、積層体は、一対の突部をケースの側壁に接触させた状態で、ケース内に圧入されている。これにより、積層体を幅方向に固定している。

特開２０１２−１３９０３８号公報

しかしながら、上記電力変換装置は、半導体モジュールが大型化しやすいという問題がある。すなわち、半導体モジュールの本体部から上記連結管までの距離は比較的長いため、突部を連結管まで延ばそうとすると、突部の長さを長くする必要がある。そのため、半導体モジュールが大型化しやすくなり、半導体モジュールの製造コストが上昇しやすくなる。

また、上記電力変換装置は、積層体をケース内に圧入しているため、製造時の組付性が良くないという問題がある。

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、耐振性に優れ、半導体モジュールの大型化を抑制できると共に、製造時の組付性を向上できる電力変換装置を提供しようとするものである。

本発明の一態様は、半導体素子を封止した複数の半導体モジュールと、該半導体モジュールを冷却する複数の冷却管とを積層した積層体と、
支持板を備え、該支持板によって上記冷却管を上記支持板の厚さ方向における一方側から支持しつつ、上記積層体を収容するケースと、
上記積層体に対して該積層体の積層方向に隣り合う位置に設けられ、上記積層体を上記積層方向に加圧することにより、上記積層体を上記ケース内に固定する加圧部材と、
上記積層方向と上記厚さ方向との双方に直交する幅方向における、上記積層体の両側に設けられ、上記ケースにそれぞれ固定された一対の被固定部材とを備え、
上記半導体モジュールは、該半導体モジュールと上記被固定部材とを接続したバスバーによって、上記ケースに上記厚さ方向へ固定されており、
上記半導体モジュールは、上記半導体素子を封止した本体部と、該本体部から上記積層方向に向かって互いに反対側へ突出した一対の突部とを有し、該突部は上記冷却管に係合し、上記突部と上記支持板とによって上記冷却管を上記厚さ方向に挟持してあり、
上記一対の被固定部材によって、上記冷却管を上記幅方向に挟持してあることを特徴とする電力変換装置にある。

上記電力変換装置においては、本体部から上記一対の突部が、積層方向に突出している。そして、この突部を冷却管に係合させ、突部と支持板とによって冷却管を上記厚さ方向に挟持している。これにより、積層体をケースに対して、厚さ方向に固定してある。
そのため、半導体モジュールの大型化を抑制できる。すなわち、半導体モジュールと冷却管とは積層されているため、半導体モジュールは、冷却管に対して上記積層方向に隣り合う位置に存在している。そのため、上記突部を積層方向に突出させれば、突部の長さが短くても、これを冷却管に係合させることができる。したがって、半導体モジュールの大型化を抑制することが可能になる。

また、上記電力変換装置においては、支持板に固定した上記一対の被固定部材によって、冷却管を幅方向に挟持し、固定してある。
したがって、製造時には、例えば、積層体と上記一対の被固定部材とをケースに収容し、この一対の被固定部材によって、冷却管を幅方向に挟持したのち、被固定部材をケースに固定することができる。そのため、積層体を幅方向へ固定するために、従来のように、積層体をケースに圧入する必要はなく、製造時の組付性を向上させることができる。

また、上記電力変換装置は、加圧部材を使って、積層体を積層方向に固定してある。さらに、上述したように、積層体は厚さ方向と幅方向にもそれぞれ固定されている。このように、上記電力変換装置では、積層体をケースに、互いに直交する３つの方向から固定しているため、どの方向から振動が加わっても積層体がぐらつきにくくなり、耐振性を高めることが可能となる。

以上のごとく、本発明によれば、耐振性に優れ、半導体モジュールの大型化を抑制できると共に、製造時の組付性を向上できる電力変換装置を提供することができる。

実施例１における、電力変換装置の断面図であって、図３のI-I断面図。図１のII-II断面図。図１のIII-III断面図。図１の要部拡大図。図４のV-V断面図。図２の要部拡大図。実施例１における、電力変換装置の製造工程を説明するための図。実施例１における、電力変換装置の回路図。実施例２における、電力変換装置の製造工程説明図。実施例２における、電力変換装置の断面図。実施例３における、半導体モジュール及び冷却管の拡大断面図。実施例４における、半導体モジュール及び冷却管の拡大断面図。実施例５における、半導体モジュール及び冷却管の拡大断面図。

上記電力変換装置において、上記一対の被固定部材は、上記幅方向における上記積層体側に突出した幅方向突起部をそれぞれ有し、該幅方向突起部によって上記冷却管を上記幅方向に挟持していることが好ましい。
この場合には、被固定部材に、幅方向に突出した部位（幅方向突起部）を形成してあるため、この幅方向突起部において、被固定部材が冷却管に当接しやすくなる。そのため、冷却管を幅方向に固定しやすくなる。

また、上記冷却管の管壁と上記被固定部材との間に、弾性変形または塑性変形する変形部が介在していることが好ましい。
この場合には、電力変換装置をより製造しやすくなる。すなわち、幅方向における冷却管の長さは製造ばらつきがあり、また、冷却管を配置する位置もばらつきがある。そのため、冷却管の管壁と被固定部材との間に上記変形部を介在させれば、この変形部によって、上記ばらつきを吸収することができる。そのため、電力変換装置を製造しやすくなる。

（実施例１）
上記電力変換装置に係る実施例について、図１〜図８を用いて説明する。図１〜図３に示すごとく、本例の電力変換装置１は、積層体１０と、ケース４と、加圧部材１１と、一対の被固定部材５（５ａ，５ｂ）とを備える。
積層体１０は、半導体素子２５（図８参照）を封止した複数の半導体モジュール２と、該半導体モジュール２を冷却する複数の冷却管３とを交互に積層してなる。図１に示すごとく、ケース４は、支持板４０と側壁４１とを備える。ケース４は、支持板４０によって冷却管３を支持板４０の厚さ方向（Ｚ方向）における一方側から支持しつつ、積層体１０を収容している。側壁４１は、支持板４０からＺ方向に立設している。

図２、図３に示すごとく、加圧部材１１は、積層体１０に対して、積層体１０の積層方向（Ｘ方向）に隣り合う位置に設けられている。加圧部材１１は、積層体１０をＸ方向に加圧することにより、積層体１０をケース４内に固定している。
図１に示すごとく、一対の被固定部材５ａ，５ｂは、Ｘ方向とＺ方向との双方に直交する幅方向（Ｙ方向）における、積層体１０の両側に設けられている。被固定部材５ａ，５ｂは、ケース４にそれぞれ固定されている。

半導体モジュール２は、半導体モジュール２と被固定部材５とを接続したバスバー１２によって、ケース４にＺ方向へ固定されている。
図２、図６に示すごとく、半導体モジュール２は、半導体素子２５を封止した本体部２０と、該本体部２０からＸ方向に向かって互いに反対側へ突出した一対の突部２２とを備える。突部２２は冷却管３に係合している。突部２２と支持板４０とによって冷却管３をＺ方向に挟持してある。
また、図１に示すごとく、一対の被固定部材５ａ，５ｂによって、冷却管３をＹ方向に挟持してある。

本例の電力変換装置１は、電気自動車やハイブリッド車等の車両に搭載するための、車載用電力変換装置である。

本例では、一方の被固定部材５ａとしてコンデンサ５７を利用し、他方の被固定部材５ｂとして端子台５８を利用している。コンデンサ５７は、半導体モジュール２に加わる直流電圧を平滑化する（図８参照）。端子台５８は、後述する交流バスバー１２ｃの外部接続端子１２０を載置するための台である。

図１に示すごとく、半導体モジュール２は、上記本体部２０と、該本体部２０から突出した制御端子２３及びパワー端子２１を備える。制御端子２３とパワー端子２１は、Ｚ方向において、互いに反対側に突出している。制御端子２３には、半導体モジュール２のスイッチング動作を制御する制御回路基板１７が接続している。

パワー端子２１には、直流電圧が加わる正極端子２１ａ及び負極端子２１ｂと、交流負荷７１（図８参照）に電気的に接続される交流端子２１ｃとがある。正極端子２１ａと負極端子２１ｂは、バスバー１２を介して、コンデンサ５７のコンデンサ素子５７０に電気接続している。また、交流端子２１ｃには交流バスバー１２ｃが接続している。交流バスバー１２ｃの外部接続端子１２０は、端子台５８上に載置されている。制御回路基板１７によって半導体モジュール２をスイッチング動作させることにより、正極端子２１ａと負極端子２１ｂとの間に加わる直流電圧を交流電圧に変換し、交流端子２１ｃから出力するよう構成されている。

直流用のバスバー１２ａ，１２ｂは、コンデンサ５７に固定されている。交流バスバー１２ｃは、端子台５８に固定されている。また、コンデンサ５７と端子台５８とは、上述したように、ケース４に固定されている。したがって、半導体モジュール２は、バスバー１２ａ〜１２ｃと、コンデンサ５７と、端子台５８とを介して、ケース４に固定されることとなる。

ケース４の支持板４０には、Ｚ方向に貫通した貫通孔４９が形成されている。この貫通孔４９内に、半導体モジュール２の一部が配されている。また、Ｙ方向における冷却管３の両端部３００は、支持板４０に支持されている。

図３に示すごとく、Ｘ方向に隣り合う２つの冷却管３は、両端部３００において、連結管１３によって連結されている。また、積層体１０を構成する複数の冷却管３のうち、Ｘ方向における一方の端部に位置する冷却管３ａには、冷媒１６を導入するための導入パイプ１４と、冷媒１６を導出するための導出パイプ１５とが接続している。導入パイプ１４から冷媒１６を導入すると、冷媒１６は連結管１３を通って全ての冷却管３内を流れ、導出管１５から導出する。これにより、半導体モジュール２を冷却するよう構成されている。

また、ケース４内には、積層体１０に対してＸ方向に隣り合う位置に、昇圧用のリアクトル１８が配されている。リアクトル１８と積層体１０との間には、隔壁４３が形成されている。

隔壁４３と積層体１０との間には、上述した加圧部材１１（板ばね）を設けてある。この加圧部材１１によって、積層体１０を、パイプ１４，１５側の側壁４１ａに向けて加圧している。これにより、半導体モジュール２と冷却管３との接触圧を確保しつつ、積層体１０をケース４内に固定している。

図１、図４に示すごとく、被固定部材５ａ，５ｂは、Ｙ方向における積層体１０側に突出した幅方向突起部５０をそれぞれ有する。この幅方向突起部５０によって冷却管３をＹ方向に挟持している。図４に示すごとく、幅方向突起部５０には、冷却管３の両端部３００の外縁形状に倣う湾曲面５９が形成されている。冷却管３と幅方向突起部５０との間に、公差吸収用の弾性部３２が介在している。湾曲面５９は、弾性部３２に斜め方向から当接している。これにより、冷却管３に、Ｙ方向とＺ方向との両方向から力が加わるようになっている。

図３に示すごとく、コンデンサ５７は、コンデンサケース５１と、該コンデンサケース５１に収容されたコンデンサ素子５７０と、該コンデンサ素子５７０を封止する封止部材５３とを備える。コンデンサ５７の上記幅方向突起部５０は、コンデンサケース５１と一体に形成されている。

また、端子台５８は、上記外部接続端子１２０を載置するための、樹脂製の台座部５８０を備える。端子台５８の幅方向突起部５０は、台座部５８０と一体に形成されている。

一方、図５に示すごとく、冷却管３は、２枚の管壁３０（３０ａ，３０ｂ）を接合して形成されている。２枚の管壁３０の間には、中壁３５が介在している。管壁３０と中壁３５との間の空間は、冷媒１６が流れる流路Ｆとなっている。この流路Ｆに、冷媒１６との接触面積を増やすためのフィン３４が配されている。管壁３０と中壁３５は、アルミニウム等の金属板の表面にろう材を塗布した、いわゆるブレージングシートである。２枚の管壁３０ａ，３０ｂのうち一方の管壁３０ａは、上記弾性部３２と一体に形成されている。すなわち、管壁３０ａの一部が幅方向突起部５０に向かって延びて、弾性部３２を構成している。弾性部３２の先端は鉤状に折り曲げられている。この弾性部３２の先端が、幅方向突起部５０の湾曲面５９に当接している。

図７に示すごとく、電力変換装置１を製造する際には、まず、積層体１０をケース４に収容し、加圧部材１１（図３参照）を使って、積層体１０をケース４に固定する。その後、２つの被固定部材５をケース４に収容し、ボルト１９を使って被固定部材５をケース４に固定しつつ、幅方向突起部５０の湾曲面５９を弾性部３２に押し当てる。このとき、弾性部３２は塑性変形する。これにより、冷却管３の形状ばらつきや、位置ばらつきを吸収するよう構成されている。また、湾曲面５９を使って、冷却管３に、Ｙ方向とＺ方向との両方向に力を加えている。

一方、図１に示すごとく、半導体モジュール２は、半導体素子２５に電気的に接続した金属製の放熱板２７を有する。放熱板２７は、本体部２０から露出している。図６に示すごとく、放熱板２７と冷却管３との間には、セラミック等の絶縁材料からなる絶縁板６が介在している。絶縁板６は、放熱板２７と冷却管３とを電気的に絶縁するために設けられている。また、半導体モジュール２の本体部２０には、絶縁板６が嵌合する凹部２４が形成されている。この凹部２４によって、絶縁板６がＺ方向またはＹ方向に位置ずれすることを抑制している。

また、図６に示すごとく、Ｘ方向における、絶縁板６の表面から接合部３９までの長さＬ１は、突部２２のＸ方向長さＬ２（本体部２０の表面から突部２２の端面２２０までのＸ方向長さ）よりも長い。これにより、突部２２が接合部３９に当接することを抑制し、半導体モジュール２と冷却管３との接触圧を高くしている。

また、図６に示すごとく、冷却管３のうち突部２２が係合する部位である肩部３８はアール状に形成されている。そして突部２２には、肩部３８に密着するアール面２８を形成してある。

次に、図８を用いて、電力変換装置１の回路図の説明をする。同図に示すごとく、本例では、半導体モジュール２等を用いて、昇圧部１１１と、インバータ部１１０とを構成してある。個々の半導体モジュール２には、２つの半導体素子２５（ＩＧＢＴ素子）が封止されている。本例の電力変換装置１は、直流電源７０の直流電圧を、昇圧部１１１を使って昇圧し、その昇圧後の直流電圧を、インバータ部１１０によって交流電圧に変換するよう構成されている。上述したリアクトル１８は、昇圧部１１１に使用されている。また、本例の電力変換装置１は、フィルタ用のコンデンサ素子５５０を有する。コンデンサ素子５５０は、上記コンデンサケース５１に、平滑用のコンデンサ素子５７０と共に収容されている。

本例の作用効果について説明する。本例では図２、図６に示すごとく、本体部２０から一対の突部２２が、Ｘ方向に突出している。そして、この突部２２を冷却管３に係合させ、突部２２と支持板４０とによって冷却管３をＺ方向に挟持している。これにより、積層体１０をケース４に、Ｚ方向へ固定してある。
このように構成することにより、半導体モジュール２の大型化を抑制することができる。すなわち、半導体モジュール２と冷却管３とは積層されているため、半導体モジュール２は、冷却管３に対してＸ方向に隣り合う位置に存在している。そのため、突部２２をＸ方向に突出させれば、突部２２の長さが短くても、これを冷却管３に係合させることができる。したがって、半導体モジュール２の大型化を抑制することが可能になる。

また、図１に示すごとく、本例では、支持板４０に固定した一対の被固定部材５によって、冷却管３をＹ方向に挟持し、固定してある。
そのため、電力変換装置１を製造する際に、例えば図７に示すごとく、先ず積層体１０をケース４に収容し、その後、一対の被固定部材５を支持板４０に固定しつつ、この一対の被固定部材５によって、冷却管３をＹ方向に挟持させることができる。したがって、製造時に、積層体１０をＹ方向に固定するために、従来のように積層体１０をケース４に圧入する必要がなくなり、製造時の組付性を向上することができる。

また、電力変換装置１は、図２、図３に示すごとく、加圧部材１１を使って、積層体１０をＸ方向に固定してある。また、上述したように、積層体１０はＺ方向とＹ方向にもそれぞれ固定されている。このように本例では、積層体１０をケース４に対して、互いに直交する３つの方向から固定しているため、どの方向から振動が加わっても積層体１０がぐらつきにくくなり、耐振性を高めることが可能となる。

また、図１に示すごとく、本例の被固定部材５ａ，５ｂは、上記幅方向突起部５０をそれぞれ有する。この幅方向突起部５０によって冷却管３をＹ方向に挟持している。
この場合には、被固定部材５ａ，５ｂに、Ｙ方向に突出した部位（幅方向突起部５０）を形成してあるため、この幅方向突起部５０において、被固定部材５ａ，５ｂが冷却管３に当接しやすくなる。そのため、冷却管３をＹ方向に固定しやすくなる。

また、本例では図４に示すごとく、冷却管３の管壁３０と被固定部材５との間に、塑性変形する変形部３２が介在している。
この場合には、電力変換装置１をより製造しやすくなる。すなわち、Ｙ方向における冷却管３の長さは製造ばらつきがあり、また、冷却管３の位置もばらつきがある。そのため、冷却管３と被固定部材５との間に変形部３２を介在させれば、この変形部３２によって、上記ばらつきを吸収することができる。そのため、電力変換装置１を製造しやすくなる。

また、本例では図４に示すごとく、幅方向突起部５０に湾曲面５９を形成してある。この湾曲面５９が変形部３２に斜めから当接することにより、冷却管３をＹ方向とＺ方向との両方向に押圧し、固定するよう構成されている。
このように湾曲面５９を形成すれば、図７に示すごとく、電力変換装置１を製造する際に、被固定部材５をＺ方向から支持板４０に近づけて固定するだけで、冷却管３をＹ方向に押圧できる。そのため、被固定部材５をＹ方向に移動させる必要がなくなり、電力変換装置１をより製造しやすくなる。

また、図５に示すごとく、本例の変形部３２は、冷却管３の管壁３０と一体になっている。
そのため、変形部３２を、冷却管３とは別部材として用意する必要がなくなる。したがって、部品点数を低減でき、電力変換装置１の製造コストを低減できる。

また、図６に示すごとく、冷却管３の上記肩部３８はアール状に形成されている。そして突部２２には、肩部３８に密着するアール面２８を形成してある。
そのため、突部２２と冷却管３との接触面積を大きくすることができる。これにより、冷却管３に大きな応力が加わることを抑制でき、冷却管３の変形を抑制できる。

また、図６に示すごとく、半導体モジュール２の本体部２０と冷却管３との間には、絶縁板６が介在している。そして本体部２０に、絶縁板６が嵌合する凹部２４を形成してある。
そのため、凹部２４によって、絶縁板６の位置ずれを効果的に抑制することができる。

また、図１に示すごとく、一対の被固定部材５ａ，５ｂのうち、一方の被固定部材５ａは、半導体モジュール２に加わる直流電圧を平滑化するコンデンサ５７である。そして、他方の被固定部材５ｂは、バスバー１２ｃの外部接続端子１２０を載置するための端子台５８である。
この場合には、コンデンサ５７及び端子台５８を、被固定部材５として有効に活用することができる。すなわち、コンデンサ５７は、図８に示すごとく、全ての半導体モジュール２に電気接続する必要があるため、半導体モジュール２の近傍に配置する必要がある。また、端子台５８も、半導体モジュール２の近傍に配される。したがって、コンデンサ５７及び端子台５８は、冷却管３の近傍に配される。そのため、コンデンサ５７及び端子台５８は、冷却管３を挟持する部材として好適である。

以上のごとく、本例によれば、耐振性に優れ、半導体モジュールの大型化を抑制できると共に、製造時の組付性を向上できる電力変換装置を提供することができる。

なお、本例では、コンデンサ５７及び端子台５８を被固定部材５として利用したが、他の部品を被固定部材５とすることもできる。例えば、上記リアクトル１８を被固定部材５として用いることもできる。また、コンデンサ５７を、フィルタ用のコンデンサおよび平滑用のコンデンサに分けて、それぞれを被固定部材５にすることもできる。

また、本例では、変形部３２を、冷却管３の管壁３０と一体に形成したが、別体としてもよい。また、本例の変形部３２は金属製であり、塑性変形するが、これに限るものではなく、例えばゴム等の弾性材料によって構成してもよい。

また、本例では、ケース４を１個のみ用いているが、ケース４を二重にしてもよい。すなわち、積層体１０を第１のケースに収容して固定し、この第１のケースを第２のケースに収容して固定してもよい。

（実施例２）
本例は、被固定部材５及び冷却管３の形状を変更した例である。図１０に示すごとく、本例では、被固定部材５に、幅方向突起部５０（図１参照）を形成していない。また、本例の変形部３２は、冷却管３の管壁３０からＹ方向に突出している。一対の被固定部材５は、変形部３２に、それぞれＹ方向から当接している。本例では実施例１と同様に、一方の被固定部材５ａとしてコンデンサ５７を用い、他方の被固定部材５ｂとして端子台５８を用いている。

本例の電力変換装置１を製造する際には、図９に示すごとく、ケース４に積層体１０を入れて固定し、その後、一対の被固定部材５ａ，５ｂをケース４に収容する。この際、被固定部材５ａ，５ｂを、冷却管３よりも側壁４１に近い位置に配置しておく。その後、被固定部材５ａ，５ｂをＹ方向に移動し、一対の被固定部材５ａ，５ｂの側面５６を変形部３２に当接させる。これにより、変形部３２を変形させつつ、一対の被固定部材５ａ，５ｂによって、冷却管３をＹ方向に挟持する。その後、ボルト１９（図１０参照）を使って被固定部材５ａ，５ｂをケース４に固定する。

本例では、被固定部材５（コンデンサ５７および端子台５８）の形状を簡素にすることができる。そのため、電力変換装置１の製造コストを低減することができる。

その他は、実施例１と同様である。また、本例に関する図面に用いた符号のうち、実施例１において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、実施例１と同様の構成要素等を表す。

（実施例３）
本例は、半導体モジュール２の形状を変更した例である。図１１に示すごとく、本例では、突部２２を断面矩形状に形成した。すなわち、本例では実施例１と同様に、冷却管３の肩部３８をアール状に形成しているが、突部２２にはアール面２８（図６参照）を形成しておらず、突部２２の先端２２５のみを冷却管３８に当接させている。この先端２２５と支持板４０（図１参照）とによって冷却管３をＺ方向に挟持し、固定している。また、半導体モジュール２の本体部２０には、絶縁板６が嵌合する凹部２４（図６参照）を形成していない。

このようにすると、半導体モジュール２の形状が簡素であるため、半導体モジュール２の製造コストを低減することができる。

（実施例４）
本例は、半導体モジュール２の形状を変更した例である。図１２に示すごとく、本例では、実施例１と同様に、半導体モジュール２と冷却管３との間に絶縁板６を介在させているが、本例では、この絶縁板６が嵌合する凹部２４（図６参照）を形成していない。また、冷却管３の肩部３８はアール状に形成されており、突部２２には、肩部３８に密着するアール面２８を形成してある。

（実施例５）
本例は、半導体モジュール２の形状を変更した例である。図１３に示すごとく、本例では、突部２２を断面矩形状に形成した。すなわち、実施例１と同様に、冷却管３の肩部３８はアール状に形成されているが、突部２２にはアール面２８（図６参照）を形成しておらず、突部２２の先端２２５のみを冷却管３８に接触させている。この先端２２５を使って、冷却管３のＺ方向の位置ずれを規制している。また、半導体モジュール２の本体部２０に、絶縁板６が嵌合する凹部２４を形成してある。

１電力変換装置
１０積層体
１１加圧部材
２半導体モジュール
２０本体部
２１パワー端子
２２突部
３冷却管
４ケース
４０支持板
４１側壁
５被固定部材

Claims

半導体素子（２５）を封止した複数の半導体モジュール（２）と、該半導体モジュール（２）を冷却する複数の冷却管（３）とを積層した積層体（１０）と、
支持板（４０）を備え、該支持板（４０）によって上記冷却管（３）を上記支持板（４０）の厚さ方向における一方側から支持しつつ、上記積層体（１０）を収容するケース（４）と、
上記積層体（１０）に対して該積層体（１０）の積層方向に隣り合う位置に設けられ、上記積層体（１０）を上記積層方向に加圧することにより、上記積層体（１０）を上記ケース（４）内に固定する加圧部材（１１）と、
上記積層方向と上記厚さ方向との双方に直交する幅方向における、上記積層体（１０）の両側に設けられ、上記ケース（４）にそれぞれ固定された一対の被固定部材（５，５ａ，５ｂ）とを備え、
上記半導体モジュール（２）は、該半導体モジュール（２）と上記被固定部材（５）とを接続したバスバー（１２）によって、上記ケース（４）に上記厚さ方向へ固定されており、
上記半導体モジュール（２）は、上記半導体素子（２５）を封止した本体部（２０）と、該本体部（２０）から上記積層方向に向かって互いに反対側へ突出した一対の突部（２２）とを有し、該突部（２２）は上記冷却管（３）に係合し、上記突部（２２）と上記支持板（４０）とによって上記冷却管（３）を上記厚さ方向に挟持してあり、
上記一対の被固定部材（５）によって、上記冷却管（３）を上記幅方向に挟持してあることを特徴とする電力変換装置（１）。
上記一対の被固定部材（５）は、上記幅方向における上記積層体（１０）側に突出した幅方向突起部（５０）をそれぞれ有し、該幅方向突起部（５０）によって上記冷却管（３）を上記幅方向に挟持していることを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置（１）。
上記冷却管（３）の管壁（３０）と上記被固定部材（５）との間に、弾性変形または塑性変形する変形部（３２）が介在していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電力変換装置（１）。
上記変形部（３２）は、上記冷却管（３）の管壁（３０）と一体に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の電力変換装置（１）。
上記冷却管（３）のうち上記突部（２２）が係合する部位である肩部（３３）はアール状に形成されており、上記突部（２２）には、上記肩部（３３）に密着するアール面（２８）を形成してあることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の電力変換装置（１）。
上記本体部（２０）と上記冷却管（３）との間に絶縁板（６）が介在しており、上記本体部（２０）には、上記絶縁板（６）が嵌合する凹部（２４）を形成してあることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の電力変換装置（１）。
上記一対の被固定部材（５）のうち一方の上記被固定部材（５ａ）は、上記半導体モジュール（２）に加わる直流電圧を平滑化するコンデンサ（５７）であり、他方の上記被固定部材（５ｂ）は、上記バスバー（１２）の外部接続端子（１２０）を載置するための端子台（５８）であることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の電力変換装置（１）。