功率变换器的制作方法

专利名称：功率变换器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种功率变换器。
背景技术：
曰本未审查专利申请公开No. 2005-347561公开了一种功率变换器， 其包括开关器件和电容器，并且旨在减小线路寄生电感。如图11A和11B 所示意性示出的那样，在这种功率变换器中，在底板100上安装有六个绝 缘基板101。在每个绝缘基板101上形成有集电极图案102和发射极图案 103。开关芯片104和二极管芯片105被安*^集电极图案102上，并且 通过M线106连接到发射极图案103。正导体107通过其v^Ml状主要部 分107A向下延伸的连接部107B连接到绝缘^L 101。类似地，负导体 108通过其vMA状主要部分108A向下延伸的连接部108B连接到绝缘基 板101。正导体107的主要部分107A和负导体108的主要部分108A被 设置为一个在另一个之上并且彼此绝缘，以形成层压制件。条带形式的端 子部107C和108C分别被提供在主要部分107A和108A的端部处。端子 部107C和108C被布置为彼此相邻且相绝缘。各个端子部107C和108C 的端部形成外部端子P10和NIO。
在其中通过弯曲主要部分107A和108A的一部分而形成板状连接部 的上述功率变换器中，应力可能由于底板100的热变形而施加到正导体 107和负导体108与绝缘基板101之间的连接上。相应地，在这种情况下 连接强度降低并且功率变换器的可靠性下降。具体而言，应力可能由热循 环情况下底板100与绝缘基板101之间的热膨胀系数差别导致。或者，应 力可能由在将正导体107和负导体108安装在绝缘基板101上时底板100 与绝缘M 101之间的热膨胀系数差别导致。
本发明旨在提供一种功率变换器，在所述功率变换器中，导体和底板 之间的连接较少地受到底板的热变形的影响。

发明内容
根据本发明的一个方面， 一种功率变换器包括底板，在所述底板上 具有开关器件；以及正导体和负导体，其分别包括被布置成平行于底板的 板形主要部分。所述正导体和负导体的主要部分中的一个被置于所述正导 体和负导体的主要部分中的另 一个之上。所述正导体和负导体的主要部分 被布置成彼此邻近且彼此平行。所述正导体和负导体的主要部分彼此绝 缘。所述功率变换器包括电容器，所述电容器具有电连接到所述正导体和 负导体的所i^目应主要部分的正极端子和负极端子。所述正导体和负导体 均包括从所述主要部分向所述底;^伸的板形侧部、以及从所述侧部延 伸且接合到所述底板的端子部。所述侧部被形成为具有从与所述底板相邻 的一端延伸到与所述主要部分相连接的对端的切口 。
本发明的其他方面和优点将根据结合附图的以下描述而变得明显，以 下描述以示例方式示出本发明的原理。


在所附权利要求中特别提出了本发明的被认为是新颖的特征。本发明 及其目的和优点可以参考以下对目前优选的实施例以及附图的描述而得
到最佳的理解，在附图中
图1A是根据本发明实施例的逆变器的电路图1B是一个臂的电路图的示例；
图2是逆变器的透视图3是逆变器的平面图4A是沿着图3的线IV-IV而取得的截面图4B是图4A的放大片段图5是陶瓷基板的平面图6A是沿着图3的线VI-VI而取得的截面图6B是图6A的放大片段图7A是其上具有半导体芯片的陶瓷基板的透视图7B是其上安装有图7A的陶瓷M的金属基底的透视图；图8A是在图7B的金属基底上安装的框架的透视图8B是在图8A的金属基底上安装的电极的透视图9是电容器组件的透视图，示出了电容器组件、金属基底、框架以 及电极的位置关系；
图IO是根据本发明另一实施例的逆变器的示意图IIA是作为背景技术的功率变换器的透视图；以及
图IIB是图11A的功率变换器的分解透视图。
具体实施例方式
以下将参考图l至图9来描述根据本发明的第一实施例的三相逆变器 11。参考图1A，逆变器11具有包括六个开关器件Ql、 Q2、 Q3、 Q4、 Q5和Q6的逆变电路12。 MOSFET (金属氧化物半导体场效应晶体管) 用作开关器件Q1至Q6。在逆变电路12中，串联连接的开关器件Q1和 Q2、 Q3和Q4、以及Q5和Q6相并联。二极管Dl、 D2、 D3、 D4、 D5 和D6分别并联地反向连接到开关器件Q1、 Q2、 Q3、 Q4、 Q5和Q6。开 关器件与二极管Ql与Dl、 Q3与D3以及Q5与D5中的每一对被称为上 臂。开关器件与二极管Q2与D2、 Q4与D4以及Q6与D6中的每一对被 称为下臂。
开关器件Ql、 Q3和Q5均具有经由线13而连接到正输入端子14的 漏极，而开关器件Q2、 Q4和Q6均具有经由线15而连接到负输入端子 16的源极。多个电容器17并联连接在线13与15之间。在本实施例中， 电解电容器用作电容器17。每个电容器17都具有连接到线13的正极端 子和连接到线15的负极端子。
开关器件Ql与Q2之间的节点连接到U相端子U，开关器件Q3与 Q4之间的节点连接到V相端子V，而开关器件Q5与Q6之间的节点连 接到W相端子W。各个开关器件Q1、 Q2、 Q3、 Q4、 Q5和Q6分别具 有连接到信号端子G1、 G2、 G3、 G4、 G5和G6的槺极，并分别具有连 接到信号端子S1、 S2、 S3、 S4、 S5和S6的源极。
在图1A中，上臂和下臂均由一个开关器件和一个二极管组成。当流 过臂的电流量大时，如图1B所示，每个臂可由并联连接的多对开关器件 Q和二极管D组成。在本实施例中，每个臂由四对开关器件Q和二极管D组成。
以下将描述逆变器11的结构。
参考图2和图3，逆变器ll包括金属基底20 (金属板)、多个陶资基 板21以及多个半导体芯片23。金属基底20由铜制成，并且与陶瓷^41 21协作以形成底板22，半导体芯片23安装于所述底板22上。半导体芯 片23具有以組合为单芯片器件的形式的一个开关器件(MOSFET)和一 个二极管。也就是说，每个半导体芯片23具有图1B的一个开关器件Q 和一个二极管D。
参考图4B和图5，每个陶瓷基仗21具有在陶资板26的上表面上形 成的电路图案24A、 24B、 24C和24D。陶瓷板26在其下表面上具有金属 片25。陶瓷板26由例如氮化铝、氧化铝或氮化硅制成。电路图案24A、 24B、 24C和24D以及金属片25由例如铝或铜制成。陶瓷基板21通过金 属片25而被钎焊(solder)到金属基底20。在下文中，金属基底20被称 为逆变器11的底。
在每个陶瓷g21中，电路图案24A是用于栅极信号的线，电路图 案24B是用于漏极的线，电路图案24C是用于源极的线，而电路图案24D 是用于源极信号的线。电路图案24A、 24B、 24C和24D具有条带形式。 电路图案24B和24C被布置为彼此相邻并且平行。电路图案24A和24D 被布置在电路图案24B的与电路图案24C相反的一側，并且与电路图案 24B平行地延伸。半导体芯片23通过钎焊而安装在电路图案24B上。半 导体芯片23的栅极通过引线^而电连接到电路图案24A，并且半导体 芯片23的源极通过引线#^而电连接到电路图案24C和24D。
参考图7B，金属基底20和陶瓷基t121均具有近似矩形的形状。总 共十二个陶资M21以六行两列的形式排列在金属基底20上，以使得陶 瓷M 21和金属基底20的纵向方向彼此垂直。逆变电路12的每个臂(见 图1A)由排列在每个列中的陶瓷基敗21上的半导体芯片23组成。在本 实施例中，每个陶瓷M21具有两个半导体芯片23，因此，每个臂由四 个半导体芯片23组成。如图5和图7A所示，安装在电路图案24B上的 两个半导体芯片23在电路图案24B的纵向方向上彼此分隔开。
参考图3、图4A和图4B，正导体27和负导体28布置在底板22上。 在本实施例中，负导体28被置于正导体27之上。正导体27和负导体28 分别用作图1A的线13和15。正导体27和负导体28分别包括矩形板状的水平主要部分27A和 28A。主要部分27A和28A之一被置于主要部分27A和28A中的另一个 之上。主要部分27A和28A彼此绝缘，并且被布置为彼此相邻并与底板 22平行地延伸。正导体27还包括从主要部分27A的横向端部向底板22 延伸的一对侧部27B。侧部27B为板状，并关于主要部分27A的纵向轴 相对称地排列。与正导体27—样，负导体28也包括一对侧部28B。侧部 27B和28B被布置为彼此相邻。在正导体27和负导体28中，板状侧部
或陶瓷基板21的位置。
正导体27包括多个端子部27C，所述多个端子部27C^目应的侧部 27B的下端向底M伸，然后弯曲成与主要部分27A平行地延伸。多个 端子部27C被彼此分隔开地配置在侧部27B的端部。在本实施例中，从 每个侧部27B延伸的端子部27C的数目是三，因此正极端子27具有总共 六个端子部27C。与正导体27—样，负导体28也包括多个端子部28C。 每个端子部27C通过在其端子末端27C1处的超声接合而安装在上臂的陶 ^ 21的电路图案24B的中部。每个端子部28C也通过在其端子末端 28C1处的超声掩^而安装在下臂的陶瓷基fc121的电路图案24C的中部。 如图3所示，端子末端27C1和28C1近似成一行地分别排列在正导体27 和负导体28的每一侧。
参考图6，多个切口 27D形成在正导体27的各个侧部27B中。每个 切口 27D从侧部27B的下端延伸到其上端。在正导体27中，每个侧部 27B在三个端子部27C处安装在底板22上，而切口 27D形成在端子部27C 之间。切口 27D的宽度被设置为使得>^^从其中通过。与正导体27 —样， 负导体28也包括形成在相应的侧部28B中的类似的多个切口 28D。正导 体27的切口 27D和负导体28的切口 28D被排列为朝向彼此。
参考图4B，绝缘片29被插入正导体27的主要部分27A与负导体28 的主要部分28A之间。例如，树脂片可以用作绝缘片29。主要部分27A 和28A以及绝缘片29中均具有细长孔(未示出)，电容器17的正极端子 17A和负极端子17B通过所述孔而插入。
参考图2和图3，矩形的非导电框架30安装在金属基底20上，围绕 陶瓷a 21。正输入端子14形成在正导体27的主要部分27A的纵向端 部，以便向框架30之外延伸。负输入端子16形成在负导体28的主要部 分28A的与正输入端子14相反的纵向端部，以便向框架30之外延伸。参考图4A和4B，电容器17通过绝缘体(未示出)而被置于负导体 28的主要部分28A之上。在本实施例中，逆变器11具有四个电容器17 (见图2)。电容器17在其下端具有正极端子17A和负极端子17B。正极 端子17A连接到正导体27的主要部分27A,而负极端子17B连接到负导 体28的主要部分28A。
参考图2和图3，逆变器ll包括电极32U、 32V和32W。从底板22 的纵向方向上看，电极32U、 32V和32W均具有近似L形。电极32U、 32V和32W在正导体27的主要部分27A之下在正导体27的横向方向上 延伸，并且在框架30的壁附近的位置向上弯曲。电极32U、 32V和32W 通it^ 36 (见图4A)而与正导体27绝缘，并且正导体27的侧部27B 也通过>^& 36而与负导体28的侧部28B绝缘。电极32U通it^声接合 而连接到由开关器件Ql和二极管Dl组成的上臂的电路图案24C,并且 连接到由开关器件Q2和二极管D2组成的下臂的电路图案24B。电极32V 通it^声掩^而连接到由开关器件Q3和二极管D3组成的上臂的电路图 案24C，并且连接到由开关器件Q4和二极管D4组成的下臂的电路图案 24B。电极32W通it^声掩^而连接到由开关器件Q5和二极管D5组成 的上臂的电路图案24C,并且连接到由开关器件Q6和二极管D6组成的 下臂的电路图案24B。
通过沖压(press)具有与陶瓷基仗21近似相同宽度的铜板来制作电 极32U、 32V和32W。参考图5，电极32U、 32V和32W均具有总共四 个连接部35，其中两个连接部35连接到上臂的陶瓷基板21的电路图案 24B的中部。余下两个连接部35连接到下臂的陶瓷基敗21的电路图案 24C的中部。参考图8B，电极32U、 32V和32W基本上弯曲成L形。电 极32U、32V和32W每一个在其水平部分的纵向端部具有两个连接部35, 并且在其弯曲附近的位置处具有另外两个连接部35。电极32U、 32V和 32W每一个在弯曲附近的连接部35之间具有间隔50，以便容纳负导体 28的端子部28C。连接部35近似与正导体28的端子末端27C1和负导体 28的端子末端28C1成一行地连接到电路图案24B和24C。
参考图3和图5，信号端子G1、 G2、 G3、 G4、 G5和G6连接到陶 资J4！ 21上的与电极32U、 32V和32W的纵向端部相邻的各个电路图案 24A。信号端子S1、 S2、 S3、 S4、 S5和S6连接到陶瓷基板21上的与电 极32U、 32V和32W的纵向端部相邻的各个电路图案24D。信号端子Gl 至G6以及Sl至S6整体上与框架30模制在一起。每个臂的陶瓷M 21的电路图案24A通过引线掩^而连接到彼此，并且每个臂的陶瓷基板21 的电路图案24D也通过引线接合而连接到彼此。
参考图4A， M36填充在框架30内，以便对半导体芯片23进行绝 缘和保护。此外，罩37通过螺栓而安f^金属基底20上，以便包围半导 体芯片23、正导体27和负导体28、电容器17、电极32U、 32V和32W 以及冲医架30。
下面将描述用于制造逆变器11的方法。
首先，如图7A所示，将半导体芯片23安装在陶瓷基板21上。具体 而言，将两个半导体芯片23钎焊到电路图案24B上，并沿电路图案24B 的纵向方向在两个半导体芯片23之间形成间隔。如图5所示，半导体芯 片23的栅极通过引线^^而电连接到电路图案24A，半导体芯片23的源 极通过引线#^而电连接到电路图案24C和24D。
接下来，如图7B所示，将陶资基板21安^t金属基底20上。具体 而言，按六行二列来排列陶瓷基昧21，并将陶资J4121钎焊到金属基底 20。如图5所示，通过引线接合而电连接每个臂的陶瓷，21的电路图 案24A，并且通过引线结合而电连接每个臂的陶瓷1^L 21的电路图案 24D。
接下来，如图8A和8B所示，将电极32U、 32V和32W安装在陶瓷 21上。具体而言，如图8B所示，在通过粘合剂或螺钉将具有信号 端子Gl至G6和Sl至S6的框架30安^金属基底20上以围绕陶瓷基 板21之后，通过超声#^ (ultrasonic bonding)而将电极32U、 32V和 32W安装在陶资基板21上。如图5所示，电极32U、 32V和32W通过 连接部35而连接到对应的电路图案24B和24D的中部。信号端子Gl至 G6通过超声接合而连接到对应的电路图案24A，并且信号端子Sl至S6 通it^声接合而连接到对应的电路图案24D。
接下来，装配电容器组件38 (见图9)。具体而言，在通过夹具以固 定间距在一行上排列和固定了四个电容器17且使其正极端子17A和负极 端子17B朝上之后，通过螺钉经由绝缘体将负导体28连接到电容器17 的负极端子17B。经由绝缘片29将正导体27置于负导体28之上，并通 过螺钉将正导体27连接到电容器17的负极端子17A。因此，正导体27 和负导体28分别被电连接到电容器17的正极端子17A和负极端子17B, 并且正导体27和负导体28的主要部分27A和28A彼此绝缘，由此完成了对电容器组件38的装配。
如图9所示，由此完成的电容器组件38被安装在陶瓷基&21上。具 体而言，电容器组件38被从上方置于框架30内，并被布置在陶资a 21上。在这种情况下，在正导体27和负导体28的每个横向侧面上的端 子末端27C1和28C1被近似地布置成一行(见图3 )。
然后通it^声^将端子末端27C1和28C1安装在对应的电路图案 24B和24C上。在这种情况下，由于端子末端27C1和28C1位于电容器 17附近，因此如果通过钎焊来安装端子末端27C1和28C1，则电容器17 可能受到加热的影响。特别地，这种加热对普通的不具有特定耐热性的电 容器可能有很大影响。但是在本实施例中，由于通it^声接合将端子末端 27C1和28C1安装在陶资基^ 21上，因此施加于电容器17的热量较少， 因此逆变器11不需要具有特定耐热性的特定电容器。
接下来，如图4A所示，将硅胶36填充在框架30内，以使半导体芯 片23绝缘和保护半导体芯片23。如图6所示，由于在正导体27和负导 体28的侧部27B和28B中形成了切口 27D和28D，因此与未设置这种切 口的情;X4目比，硅胶36可以平滑地流入正导体27和负导体28之间的间 隙中。然后通过螺栓将罩37安装在金属基底20上，由此完成了对逆变器 11的制造。
下面将描述逆变器11的^^作。
逆变器11被用作例如车辆电源的一部分。参照图1A，正输入端子 14和负输入端子16连接到直流(DC)电源(未示出)。U相端子U、 V 相端子V和W相端子W连接到电机(未示出)。信号端子Gl至G6以 及信号端子Sl至S6连接到控制器(未示出)。
当上臂的开关器件Ql、 Q3和Q5以及下臂的开关器件Q2、 Q4和 Q6以特定周期被断开或接通时，交流(AC)电被供应到电机，相应地， 电积^皮马区动。
开关器件Ql至Q6的这种开关操作引起了沿相反方向流经正导体27 和负导体28的电流的急剧升高或降低。由于正导体27和负导体28的主 要部分27A和28A具有板形并被布置成彼此平行且彼此邻近，因此线路 电感由于互感而降低。此外，正导体27和负导体28的侧部27B和28B 也被布置成彼此平行且彼此邻近，相应地有效降低了线路电感。
因此，本实施例的正导体27和负导体28可以降低从电容器17至邻近半导体芯片23的位置的线路的电感。作为结果，避免了由于开关器件 Q1至Q6的开关操作而产生的浪涌电压，并且使半导体芯片23免受这种 浪涌电压的影响。
由于金属基底20用作热沉，因此由于开关器件Ql至Q6和二极管 Dl至D6的操作而产生的热被传送到金属基底20，从而导致了金属基底 20的热变形。在这种情况下，应力可能被施加到正导体27和负导体28 与陶瓷基仗21之间的连接上。在本实施例的正导体27和负导体28中， 切口 27D和28D形成在板形侧部27B和28B中，以沿着与主要部分27A 和28A的纵向垂直的方向而延伸。切口 27D和28D延伸到侧部27B和28B 的上端，由此降低了上述应力。
如上文所述，由于金属基底20和陶乾基板21之间的热膨胀系数的差 别，导致在热循环的情况下应力可能4皮施加到正导体27和负导体28与陶 瓷Jj^L21之间的连接上。此外，当在正导体27和负导体28被安装在陶 瓷U121上时，应力也可能被施加到所述连接上，但是切口27D和28D 的存在可以降低这种应力。
切口 27D形成在安装于底板22上的端子部27C之间的侧部27B中， 切口 28D形成在安装于底板22上的端子部28C之间的侧部28B中。因此， 由于金属基底20的热变形而施加于端子部27C或端子部28C之间的区域 的任何应力比以前更少。此外，电流也受到切口 27D和28D的限制。也 就是说，参照图1A和6A，经过正导体27流入上臂中的电流il、 i2和B 受到限制，并且经过负导体28从下臂流出的电流i4、 i5和i6也受到限制。
第一实施例的逆变器11提供了以下优点。
(1) 在正导体27和负导体28中，板形侧部27B和28B从主要部分 27A和28A向底板22延伸。端子部27C和28C从侧部27B和28B延伸 并被安S^fr底板22上。切口 27D和28D形成在侧部27B和28B中，以 从侧部27B和28B的下端延伸到侧部27B和28B的上端。因此，可以降 低由于底板22的热变形而施加到正导体27和负导体28与底板22之间的 连接上的任何应力。
(2) 正导体27和负导体28分别包括多个端子部27C和28C。切口 27D形成在安装于底板22上的端子部27C之间，切口 28D形成在安装于 底板22上的端子部28C之间。因此，切口 27D和28D的存在可以有效的区域的任何应力。
(3 )由于电容器17被安装在置于正导体27之上的负导体28的主要 部分28A上且并不直接朝向底板22，因此电容器17可以与陶瓷基板21 上的电子元件比如半导体芯片23相集成。
可以以下面所例举的各种方式来变更上述实施例。
在正导体27和负导体28中，切口 27D和28D可以被形成以延伸到 主要部分27A和28A的超出侧部27B和28B的上端的一部分，以及如同 前述实施例中那样，延伸到侧部27B和28B的上端。也就是说，切口 27D 和28D需要至少延伸到侧部27B和28B的上端。
可以用诸如树脂板之类的板形绝缘体来替换图4B的绝缘片29。或者， 可以用皿来使整个正导体27与负导体28绝缘。
可以通过激光焊接(laser welding)或钎焊而将正导体27和负导体 28安装在陶资基板21上。电极32U、 32V和32W也可以通过激光焊接 或钎焊而被安装在陶瓷基板21上，并且信号端子Gl至G6和信号端子 SI至S6也可以通过激光焊接或钎焊而被安装在陶资基昧21上。
在实施例中，正导体27和负导体28的主要部分27A和28A被布置 成与底板22相平行且彼此邻近和彼此绝缘，使得负导体28被置于正导体 27之上。或者，正导体27可以被置于负导体28之上。然而，由于电解 电容器的外壳被接地，因此，优选地，当这种电解电容器用作电容器17 时，将负导体28布置在正导体27上方。
在实施例中，电容器17被布置在底板22或金属基底20上。或者， 如图10所示，电容器17可以被布置在金属基底20旁边。参照图10，正 导体27和负导体28被布置成彼此平行，使得正导体27的主要部分27A 被布置在负导体28的主要部分28A上方。侧部27B和28B从主要部分 27A和28A的端部向下延伸，并且端子部27C和28C从侧部27B和28B 的下端横向延伸。在端子末端27C1处将正导体27连接到陶瓷a21上 的电路图案24B,在端子末端28C1处将负导体28连接到陶资基仗21上 的电路图案24C。通过焊料H将陶瓷基板21安#金属基底20上，并 通过焊料H将半导体芯片23安装在电路图案24B上。在本实施例中，每 个臂由安装在一个陶瓷M21上的两个半导体芯片23组成，并且将六个 陶资基板21沿着垂直于图10的纸面的方向布置成一行。应当注意到，在 图10中未示出除了电路图案24B之外的电路图案以及诸如电极32U之类的部件。此外，在本实施例中，切口 27D和28D形成在正导体27和负导 体28的侧部27B和28B中，以从侧部27B和28B的下端延伸到至少侧 部27B和28B的上端。因此，可以降低由于底板22的热变形而施加到正 导体27和负导体28与底板22之间的连接上的任何应力。此外，切口 27D 形成在安装于底板22上的端子部27C之间的侧部27B中，切口 28D形成 在安装于底板22上的端子部28C之间的侧部28B中。因此，由于金属基 底20的热变形而施加于端子部27C之间或端子部28C之间的区域的任何 应力^J艮小的。
每个臂可以由一个陶资基板21组成，也可以如同前述实施例中那样 由两个陶瓷基&21组成。在这种情况下，可以省略电路图案24A之间以 及电路图案24D之间的引线^连接。此外，正导体27可以在一个端子 末端27C处被安装在每个臂中的电路图案24B上，并且负导体28也可以 在一个端子末端28C处被安装在每个臂中的电路图案24C上。类似地， 电极32U、 32V和32W中的每个电极可以在一个连接部35处被安^L每 个臂中的对应的电路图案24B和24C上。
可以在一个陶瓷基仗21上构成多个臂，也可以在一个陶瓷基板21 上构成一个臂。
其上表面和下表面上均具有铝层的直接铜焊铝a (DBA基板)可 以用作陶瓷基板21，并且可以将这种DBAl4l安装在由铝差^金属制成的 金属基底20上。在这种情况下，将电路图案24A、 24B、 24C和24D形 成在DBA ;&^的上表面上，并且利用铝基填充金属将DBA基敗的下表 面铜焊到金属基底20。
可以用具有绝缘层的金属基tl来替换陶瓷基tl 21，在所述绝缘层上 形成有电路图案24A、 24B、 24C和24D。
可以在形成于金属基底20上的绝缘层上以及在钎焊或铜焊(braze)到 金属基底20的绝缘1^L上形成电路图案24A、 24B、 24C和24D。在这种 情况下，减少了部件的数目，并且将绝缘皿安#金属基底20上的处 理变得不必要。
取决于逆变器11的额定电流以及电容器17的电容，电容器17的数 目可以小于或大于四。
电双电层电容器可以用作电容器17。
功率晶体管(比如晶闸管或绝自双极晶体管(IGBT))可以用作开关器件Q、 Ql、 Q2、 Q3、 Q4、 Q5和Q6。
取决于流经臂的电流的量，每个臂中的开关器件Q和二极管D的对 对数可以小于或大于四。此外，每个臂可以由一对开关器件Q和二极管 D组成。
可以将开关器件和二极管分离地安装在对应的电路图案上，也可以将 成对的开关器件和二极管合并到半导体芯片23中。
逆变器11可以由两对用于产生单相交流电的上臂和下臂组成。
本发明可以应用于作为功率变换器的直流-直流转换器。
可以通过精密电阻焊接或激光束焊接而将正导体27和负导体28连接 到电容器17的正极端子17A和负极端子17B。在这种情况下，与电容器 17的正极端子17A和负极端子17B被钎焊到正导体27和负导体28的情 况相比，电容器17受热量的影响更小。
因此，本示例和实施例应当^ML认为是示例性的，而非限定性的，并且 本发明不限于在此给出的细节，而是可以在所附权利要求的范围内被变 更。
1权利要求
1.一种功率变换器，包括底板(22)，在所述底板(22)上具有开关器件(23)；正导体(27)和负导体(28)，其分别包括被布置成平行于底板(22)的板形主要部分(27A，28A)，所述正导体和负导体(27，28)的所述主要部分(27A，28A)中的一个被置于所述正导体和负导体(27，28)的所述主要部分(27A，28A)中的另一个之上，所述正导体和负导体(27，28)的所述主要部分(27A，28A)被布置成彼此邻近且彼此平行，所述正导体和负导体(27，28)的所述主要部分(27A，28A)彼此绝缘；以及电容器(17)，其具有电连接到所述正导体和负导体(27，28)的所述相应主要部分(27A，28A)的正极端子(17A)和负极端子(17B)，其特征在于，所述正导体和负导体(27，28)均包括从所述主要部分(27A，28A)向所述底板(22)延伸的板形侧部(27B，28B)、以及从所述侧部(27B，28B)延伸且接合到所述底板(22)的端子部(27C，28C)，并且所述侧部(27B，28B)被形成为具有从与所述底板(22)相邻的一端延伸到与所述主要部分(27A，28A)相连接的对端的切口(27D，28D)。
2. 根据权利要求1所述的功率变换器，其中所述底板(22)由金属 板(20)和陶资基板(21)形成，所述陶资基板(21)上具有电路图案(24A、 24B、 24C和24D) iU^^到所述金属板(20)。
3. 根据权利要求1所述的功率变换器，其中所述正导体和负导体(27, 28)均包括位于所述侧部(27B, 28B)的端部的多个端子部(27C, 28C ), 并且所述侧部(27B, 28B);故形成为在相应的正导体和负导体(27， 28) 中的端子部(27C， 28C)之间具有切口 (27D， 28D)。
4. 根据权利要求1或3所述的功率变换器，其中所述电容器(17) 被安^4所述正导体和负导体(27， 28)的所述主要部分(27A， 28A) 中的不直接朝向所述底板(22)的一个主要部分上。
5. 根据权利要求1所述的功率变换器，其中所述正导体和负导体(27, 28)的所述侧部(27B， 28B)被布置成彼此平行且彼此邻近，使得所述 正导体和负导体(27， 28)的所述切口 (27D， 28D)朝向彼此。
6. 根据权利要求1所述的功率变换器，其中所"导体和负导体(27， 28)均包括所述侧部(27B, 28B)，所述侧部(27B， 28B)被形成为具 有从与所述底板(22 )相邻的端部经由连接到所述主要部分(27A， 28A) 的对端而延伸到所述主要部分(27A， 28A)的一部分的所述切口 (27D, 28D )。
7. 根据权利要求l所述的功率变换器，其中所述侧部(27B， 28B) 从所述主要部分(27A， 28A)的横向端延伸，所述端子部(27C， 28C ) 从所述侧部(27B， 28B)的与所述底板(22 )相邻的端部向所述底板(22 ) 延伸，并被弯曲以平行于所述主要部分(27A， 28A)地延伸。
全文摘要
本发明涉及一种功率变换器，包括底板，在所述底板上具有开关器件；以及正导体和负导体，其分别包括被布置成平行于底板的主要部分。所述主要部分中的一个被置于所述主要部分中的另一个之上。所述主要部分被布置成彼此邻近且彼此平行。所述主要部分彼此绝缘。该功率变换器包括电容器，所述电容器具有电连接到所述正导体和负导体的所述相应主要部分的正极端子和负极端子。所述正导体和负导体均包括从所述主要部分向所述底板延伸的侧部、以及从所述侧部延伸且接合到所述底板的端子部，并且所述侧部被形成为具有从邻近所述底板的一端延伸到与所述主要部分相连接的对端的切口。
文档编号H02M1/00GK101527303SQ20091012700
公开日2009年9月9日 申请日期2009年3月3日 优先权日2008年3月4日
发明者大西宏幸, 深津利成, 石川纯, 绀谷一善, 长濑俊昭 申请人:株式会社丰田自动织机