[發(fā)明專利]電力轉(zhuǎn)換裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110132445.1
• 申請(qǐng)日: 2007-08-22
• 公開（公告）號(hào): CN102208399A
• 公開（公告）日: 2011-10-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 關(guān)本守滿;芳賀仁;榊原憲一;川嶋玲二;阿卜杜拉·梅基;前田敏行
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大金工業(yè)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01L25/07
• 分類號(hào): H01L25/07;H01L25/16;H01L23/64;H01L23/34;H05K1/02
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 黃綸偉

本申請(qǐng)是原案申請(qǐng)?zhí)枮?00780028222.2的發(fā)明專利申請(qǐng)(國際申請(qǐng)?zhí)枺篜CT/JP2007/066265，申請(qǐng)日：2007年8月22日，發(fā)明名稱：電力轉(zhuǎn)換裝置)的分案申請(qǐng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及將直流電壓轉(zhuǎn)換成交流電壓的換流器以及將交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓的轉(zhuǎn)換器的電力轉(zhuǎn)換裝置。

背景技術(shù)

迄今為止，將直流電壓轉(zhuǎn)換成交流電壓的換流器(inverter)以及將交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓的轉(zhuǎn)換器(converter)的電力轉(zhuǎn)換裝置，如專利文獻(xiàn)1中所揭示的那樣由多個(gè)開關(guān)元件進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換動(dòng)作的裝置已為所知。還有，上述專利文獻(xiàn)1中，揭示了因?yàn)樽鳛橹鏖_關(guān)元件使用的是由SiC半導(dǎo)體形成的元件，所以，可以提高PWM控制的載波頻率，與以前的構(gòu)成相比具有可以改善效率的特點(diǎn)。

上述碳化硅(SiC)半導(dǎo)體等那樣的寬帶隙(wide?band?gap)半導(dǎo)體，由于絕緣破壞電場(chǎng)與以前的硅(Si)半導(dǎo)體相比約高10倍，使元件的高耐壓就變得容易，若是相同的耐壓，與硅(Si)半導(dǎo)體的情況相比接可以降低裝置的厚度，就能夠得到導(dǎo)通損失小且體積小的元件。

還有，上述寬帶隙半導(dǎo)體因?yàn)槟軌蚋咚賱?dòng)作以及在高溫下(例如300度)動(dòng)作，所以，在謀求了因高速動(dòng)作的整體裝置的高效率的同時(shí)，伴隨著芯片的小型化即便是在高溫下也可以動(dòng)作，由此可以謀求裝置的小型化。

(專利文獻(xiàn)1)日本專利公開2006-42529號(hào)公報(bào)

(發(fā)明所要解決的課題)

然而，由于使用上述這樣的寬帶隙半導(dǎo)體，可以實(shí)現(xiàn)能夠高溫動(dòng)作的元件，但是這種情況下，由于要在元件周圍設(shè)置驅(qū)動(dòng)器以及CPU等的周邊部件，要是寬帶隙半導(dǎo)體形成的元件的小型化而升高溫度的話，這些位于周邊的相對(duì)耐熱溫度低的部件就可能受到熱損傷。

為此，即便是用上述那樣的寬帶隙半導(dǎo)體構(gòu)成元件，由于要受到周邊部件溫度上升的制約，就出現(xiàn)了實(shí)質(zhì)上無法在高溫下動(dòng)作的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明鑒于上述各點(diǎn)所發(fā)明，其目的在于得到即便是在使用寬帶隙半導(dǎo)體構(gòu)成芯片的情況下，也不會(huì)由于該芯片產(chǎn)生的熱使耐熱溫度低的部件受到熱損傷的構(gòu)成的電力轉(zhuǎn)換裝置。

(為解決課題的方法)

為了達(dá)成上述目的，第一方面的發(fā)明中，用以驅(qū)動(dòng)寬帶隙半導(dǎo)體的元件71的驅(qū)動(dòng)部72也由寬帶隙半導(dǎo)體構(gòu)成的情況下，將該元件71及驅(qū)動(dòng)器72設(shè)置在同一封裝體70內(nèi)，通過熱絕緣該封裝體70和周邊部件73、74之間，就可以防止該周邊部件73、74變成高溫。

具體的講，第一方面的發(fā)明中，是以包括：寬帶隙半導(dǎo)體的元件71、和用以驅(qū)動(dòng)該元件71的驅(qū)動(dòng)部72的電力轉(zhuǎn)換裝置為對(duì)象的。并且，上述驅(qū)動(dòng)部72也由寬帶隙半導(dǎo)體構(gòu)成，與上述元件71設(shè)置在同一個(gè)封裝體70內(nèi)的同時(shí)，熱絕緣上述封裝體70和位于它周圍的周邊部件73、74。

根據(jù)這個(gè)構(gòu)成，不只是寬帶隙半導(dǎo)體的元件71，用以驅(qū)動(dòng)該元件71的驅(qū)動(dòng)部72也由寬帶隙半導(dǎo)體構(gòu)成，并將它們集中在一個(gè)封裝體70內(nèi)，通過熱絕緣該封裝體70和周邊部件73、74，確實(shí)可以從封裝體70的熱量保護(hù)該周邊部件73、74的同時(shí)，通常不需要設(shè)置在上述元件71附近的驅(qū)動(dòng)部72的熱保護(hù)。

在此，上述寬帶隙半導(dǎo)體是碳化硅(SiC)半導(dǎo)體(第二方面的發(fā)明)。這樣通過使用碳化硅(SiC)半導(dǎo)體，可以得到低損失且高耐熱性的半導(dǎo)體芯片13。

-發(fā)明的效果-

根據(jù)本發(fā)明所涉及的電力轉(zhuǎn)換裝置，通過由寬帶隙半導(dǎo)體構(gòu)成元件71和用以驅(qū)動(dòng)該元件71的驅(qū)動(dòng)部72，再將兩者組合到一個(gè)封裝體71內(nèi)的同時(shí)，熱絕緣了該封裝體70和周邊部件73、74之間，所以防止了能夠高溫動(dòng)作的寬帶隙半導(dǎo)體形成的部件70的熱量由它傳給耐熱溫度低的周邊部件73、74，不會(huì)使該周邊部件73、74受到熱損傷。而且，設(shè)置在上述元件71附近的驅(qū)動(dòng)部72不需要熱保護(hù)。

還有，根據(jù)第二方面的發(fā)明，寬帶隙半導(dǎo)體是碳化硅(SiC)半導(dǎo)體，得到體積小且能夠高溫動(dòng)作的的主開關(guān)元件13。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明實(shí)施方式1所涉及的電力轉(zhuǎn)換裝置的主電路的一例的電路圖。

圖2是概略表示芯片的組裝結(jié)構(gòu)的剖面圖。

圖3是涉及實(shí)施方式1的變形例的相當(dāng)于圖2的圖。

圖4是概略表示實(shí)施方式2所涉及的電力轉(zhuǎn)換裝置的基板疊層結(jié)構(gòu)的剖面圖。

圖5是實(shí)施方式3所涉及的相當(dāng)于圖4的圖。

圖6是實(shí)施方式3的變形例所涉及的相當(dāng)于圖4的圖。

圖7是概略表示實(shí)施方式4所涉及的電力轉(zhuǎn)換裝置的基板結(jié)構(gòu)的上表面圖。