电力变换装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及将电力从直流变换为交流或者从交流变换为直流的电力变换装置，特别涉及直接连接马达以及逆变器的框体、或者在同一框体内设置这双方的机电一体方式中的功率模块的安装方法。
【背景技术】
[0002]作为本技术领域的【背景技术】有专利文献1、2。在专利文献I中，记载了“一种模制模块，是通过模具树脂对形成布线的多个接线柱和安装在各个所述接线柱上的多个电子部件进行模塑而成的，其中，所述多个接线柱的至少一部分露出到所述模树脂的背面，连接模具模块的电动机的壳体是固定于减速机构的减速机构侧的壳体”。
[0003]另外，在专利文献2中，记载了“一种功率模块，具备:散热层，具有第I主面以及与该第I主面相反一侧的第2主面；绝缘层，配置于所述散热层的所述第I主面之上；电流电路用布线部，设置于所述绝缘层；多个开关元件，配置于所述绝缘层之上，与所述电流电路用布线部电连接；多个外部端子，与所述电流电路用布线部电连接；以及树脂，对所述绝缘层、所述电流电路用布线部、所述开关元件、所述散热层的所述第I主面的全部、以及该散热层的所述第2主面的一部分进行密封，其特征在于，所述功率模块与马达的所述功率模块安装部连接”。
[0004]专利文献1:W02012-137333号公报
[0005]专利文献2:日本特开2008-118067号公报
【发明内容】
[0006]在以往的将马达和逆变器的框体直接连接、或者共用I个框体的机电一体构造中，在例如专利文献I所示那样的电动动力转向装置中，模块的金属布线的下表面露出，所以在将模块连接到金属框体时，需要准备高热传导的绝缘材料。进而，为了使用具有粘结力的绝缘材料，需要使绝缘材料硬化的工艺，所以制造时间延长。另外，在专利文献I以及2记载的电动动力转向装置中，模块的冷却面是一个部位，为了使模块内部设置的半导体元件中发生的热良好地传导到金属框体侧，在模块侧需要大的散热面积，所以模块难易小型化。
[0007]如以上那样，在以往技术中，为了散热而使功率模块的金属布线露出，在其面上需要绝缘构件。进而，冷却面仅为一个，所以如果减少模块的散热面积，则热阻增加，半导体元件的温度上升量变为容许以上，所以存在模块难易小型化的课题。
[0008]为了解决上述课题，采用例如权利要求书记载的结构。
[0009]本申请包括多个解决上述课题的手段，如果例举出其一个例子，则其特征在于，“在具备马达和逆变器的电力变换装置中，在所述马达的金属框体上配置有至少I个以上的所述逆变器的功率模块，在所述功率模块的和与所述金属框体的接触面相反的面中，分别设置有散热用的金属板”。
[0010]根据本发明，逆变器具备的功率模块的一个面与马达的金属框体相接，另一个面与散热用的金属板相接，能够从两个面释放功率模块中发生的热，所以能够实现散热性高的电力变换装置。其结果，能够实现功率模块的大幅小型化。
[0011]上述以外的结构以及效果通过以下的实施方式的说明将更加明确。
【附图说明】
[0012]图1是本发明的实施例1中的电力变换装置的剖面图。
[0013]图2是本发明的实施例1中的电力变换装置中具备的功率模块内部的电路图。
[0014]图3是本发明的实施例1中的电力变换装置中具备的功率模块的俯视图。
[0015]图4是本发明的实施例1中的电力变换装置中具备的功率模块的剖面图。
[0016]图5是示出本发明的实施例1中的功率模块的安装例的主要部分俯视图。
[0017]图6是示出本发明的实施例1中的散热用的金属板的其他方式的主要部分剖面结构图。
[0018]图7是本发明的实施例2中的电力变换装置的剖面图。
[0019]图8是本发明的实施例3中的电力变换装置的剖面图。
[0020]图9是本发明的实施例3中的电力变换装置中具备的功率模块的俯视图。
[0021]图10是示出本发明的实施例3中的电力变换装置中具备的接线柱汇流条的前端的俯视图。
[0022]图11是本发明的实施例4中的电力变换装置的剖面图。
[0023]图12是本发明的实施例5中的电动动力转向装置的剖面图。
[0024]图13是本发明的实施例6中的逆变器装置的剖面图。
[0025]图14是本发明的实施例7中的机电一体型驱动装置的剖面图。
[0026](符号说明)
[0027]100:电力变换装置；200:马达；201:马达侧金属框体；201s、201ss:闭塞部；202:定子;203、208:轴承；204:转子；205:轴；206:定子绕组输出部；207:金属罩；209:凹坑构造；210:接线柱汇流条；11:金属罩孔部；212:位置检测用磁铁；213:金属布线；14:孔；300:逆变器；301:功率模块；302a?302c:半导体元件；304:树脂；305:树脂厚度；306、306’:金属板;307、612:连接器;308、311:印刷基板;309、610:电容器;310、611:电感器；312:盖；313:逆变器侧金属框体；313a:—个板；313aa:厚壁部；314:台座；331:正极布线端子；332:负极布线端子；333:相输出端子；334、335:栅极端子；350:功率模块窗部；353:输出布线；390:接线柱部；400:减速机构；401:转向轴；402:蜗轮；403:蜗轮蜗杆；404:蜗齿轮；405:减速机构的金属框体；500:树脂壳体；501:冷却风扇；503:隔离物；504:薄膜电容器；505:端子台；506:树脂；600:机电一体型驱动装置；601:散热器；602:壳体；603:孔;604:吸入部；605:吐出部。
【具体实施方式】
[0028]以下，参照附图，说明本发明的实施方式，但本发明不限于下述实施方式例。
[0029]实施例1
[0030]在本实施例中，说明具备对电力进行变换的逆变器以及将电能变换为机械能的马达的电力变换装置的例子。
[0031]图1是示出本实施例的电力变换装置100的结构的图，是以马达200的轴方向剖面表示的图。电力变换装置100具备具有定子202和转子204的马达200、以及包括马达驱动电路的逆变器300。
[0032]马达200的定子202是在电磁钢板上安装有定子绕组的构造，在圆筒状的马达侧金属框体201的内表面侧配置为圆形形状，通过压装、热压配合等被固定。另外，在马达侧金属框体201的塞住轴方向一端侧开口部的闭塞部201s的中心部，设置有用于固定轴承203的空间，通过压装固定了轴承203。
[0033]在马达侧金属框体201的轴方向另一端侧开口部，设置有用于固定另一方的轴承208的金属罩207、和用于连接金属罩207的凹坑构造209。轴承208通过压装被固定到金属罩207，并且金属罩207通过拧紧、压装等被固定到马达侧金属框体201。
[0034]另外，虽然未图示，但在马达200侧的金属框体201的轴方向另一端，具备用于连接逆变器300侧的盖312的拧紧部，设置于例如配置金属罩207的凹坑构造209的外侧(外周部)。另外，金属框体201的逆变器300侧(250)也可以是与金属框体201独立的构件。
[0035]从金属罩207在马达侧金属框体201的轴方向另一端侧配设有逆变器300。在从金属罩207向马达侧金属框体201的轴方向另一端侧隔开了规定距离的部位，配设有印刷基板308，在印刷基板308以及轴205的轴方向另一端部与盖312之间，配设有印刷基板311。
[0036]所述定子202的定子绕组由U、V、W相的三相绕组构成，通过利用绝缘性的树脂而模制的接线柱汇流条210，各定子绕组的布线被电接线。另外，作为定子绕组的接线方法，例举出Y接线或者Δ接线。进而，U、V、W相各自的金属布线213从接线柱汇流条210在轴方向上延长，贯通设置在金属罩207的孔211。
[0037]转子204由轴205和固定在其外周的永久磁铁构成，能够利用通过在定子绕组中流过电流而发生的旋转磁场以及轴承203、208而旋转。另外，作为永久磁铁的材料，可以举出钕、铁素体等。
[0038]在金属罩207上配置有逆变器300的功率模块301。图2示出功率模块301的电路图。在功率模块中，内置有用于变换电力的半导体元件302a以及302b(图2(a))、或者302a?302c (图2(b))。作为半导体元件302a?302c，可以例举出IGBT、MOSFET。
[0039]另外，例如如图3那样，图2(a)的半导体元件302a、302b以及与它们电连接的金属布线303 (图示省略)被绝缘性的树脂304覆盖，与该金属布线