JP2014093304A

JP2014093304A - Power conversion device

Info

Publication number: JP2014093304A
Application number: JP2012240834A
Authority: JP
Inventors: Junichi Teraki; 潤一寺木; Akio Yoshimoto; 昭雄吉本
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2012-10-31
Filing date: 2012-10-31
Publication date: 2014-05-19

Abstract

【課題】電力変換装置の製造コストを低減する。
【解決手段】電力変換装置のプリント基板（61）に実装されたパワーモジュール（50）は、複数のパワー半導体チップ（37,39）が装着された複数のダイパッド（44a〜44d）と複数のリード（45）とを有するリードフレーム（41）と、パワー半導体チップ（37,39）とダイパッド（44a〜44d）とリード（45）とを一体的に封止するモールド樹脂部（43）とを有している。リードフレーム（41）は、複数のリード（45）のうちのパワー半導体チップ（37,39）に電気的に接続されるリード（45a〜45e）のアウターリード（47）の間隔が、複数のダイパッド（44a〜44d）の間隔と等しくなるように構成されている。
【選択図】図６The manufacturing cost of a power converter is reduced.
A power module (50) mounted on a printed circuit board (61) of a power converter includes a plurality of die pads (44a to 44d) on which a plurality of power semiconductor chips (37, 39) are mounted and a plurality of leads. Lead frame (41) having a power semiconductor chip (37, 39), die pads (44a to 44d), and a mold resin part (43) for integrally sealing the lead (45). doing. In the lead frame (41), the distance between the outer leads (47) of the leads (45a to 45e) electrically connected to the power semiconductor chip (37, 39) of the plurality of leads (45) is plural die pads. It is comprised so that it may become equal to the space | interval of (44a-44d).
[Selection] Figure 6

Description

本発明は、パワーモジュールを備えた電力変換装置に関し、特に、パワーモジュールの小型化に係る。 The present invention relates to a power conversion device including a power module, and particularly relates to downsizing of a power module.

従来より、空気調和装置等の冷凍装置で用いられる圧縮機等の電動機の制御に電力変換装置が用いられている（下記特許文献１を参照）。 Conventionally, a power converter is used to control an electric motor such as a compressor used in a refrigeration apparatus such as an air conditioner (see Patent Document 1 below).

上記電力変換装置では、インバータ回路やコンバータ回路等が実装されたプリント基板がケース内に収容され、プリント基板を覆うようにケース内に絶縁ゲル剤が充填される、所謂ポッティングがなされている。上記電力変換装置では、ケース内に充填した絶縁ゲル剤によってプリント基板に実装された各電装部品を絶縁すると共に、各電装部品への水滴の付着や振動の伝達を防止している。 In the power conversion device, so-called potting is performed in which a printed circuit board on which an inverter circuit, a converter circuit, and the like are mounted is accommodated in a case, and the case is filled with an insulating gel agent so as to cover the printed circuit board. In the above power conversion device, each electrical component mounted on the printed circuit board is insulated by an insulating gel agent filled in the case, and adhesion of water droplets and vibration transmission to each electrical component are prevented.

特許第４６９９０８５号公報Japanese Patent No. 4699085

ところで、上記電力変換装置のようにプリント基板全体を絶縁ゲル剤で覆うこととすると、絶縁ゲル剤を大量に用いなければならないため、製造コストが増大してしまう。そのため、製造コストを低減するためには、プリント基板の小型化を図る必要がある。 By the way, if the whole printed circuit board is covered with an insulating gel agent as in the above power converter, the manufacturing cost increases because a large amount of the insulating gel agent must be used. Therefore, it is necessary to reduce the size of the printed circuit board in order to reduce the manufacturing cost.

しかしながら、トランスファーモールドによってパッケージングされた汎用パワーモジュールでは、パワー半導体チップが電気的に接続されるリードのアウターリードの間隔が、絶縁距離を確保するために、パワー半導体チップが装着されたダイパッドの間隔よりも広く形成されている。そのため、汎用パワーモジュールを用いると、該パワーモジュールを実装するプリント基板も大きくなるため、絶縁ゲル剤の使用量を低減できず、製造コストを低減することができなかった。 However, in the general-purpose power module packaged by transfer molding, the distance between the outer leads of the leads to which the power semiconductor chip is electrically connected is the distance between the die pads on which the power semiconductor chip is mounted in order to secure an insulation distance. Is more widely formed. For this reason, when a general-purpose power module is used, the printed circuit board on which the power module is mounted also becomes large, so that the amount of insulating gel used cannot be reduced, and the manufacturing cost cannot be reduced.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電力変換装置の製造コストを低減することにある。 This invention is made | formed in view of this point, The place made into the objective is to reduce the manufacturing cost of a power converter device.

第１の発明は、複数のパワー半導体チップ（37,39）を有するパワーモジュール（50）が実装されたプリント基板（61）と、上記パワーモジュール（50）に熱的に接触され、内部に冷媒が流通して上記パワーモジュール（50）を冷却する冷媒冷却器（16,17）とを備え、少なくとも上記パワーモジュール（50）と上記プリント基板（61）とが絶縁樹脂（65）によって封止された電力変換装置であって、上記パワーモジュール（50）は、上記複数のパワー半導体チップ（37,39）が装着されて所定方向に配列された複数のダイパッド（44a〜44d）と複数のリード（45）とを有するリードフレーム（41）と、上記複数のパワー半導体チップ（37,39）と上記複数のダイパッド（44a〜44d）と上記複数のリード（45）とを一体的に封止するモールド樹脂部（43）とを有し、上記リードフレーム（41）は、上記複数のリード（45）のうちの上記パワー半導体チップ（37,39）に電気的に接続されるリード（45a〜45e）のアウターリード（47）の間隔が、上記複数のダイパッド（44a〜44d）の間隔と等しくなるように構成されている。 In the first invention, a printed circuit board (61) on which a power module (50) having a plurality of power semiconductor chips (37, 39) is mounted, is thermally contacted with the power module (50), and contains a refrigerant inside. And a refrigerant cooler (16, 17) for cooling the power module (50), and at least the power module (50) and the printed circuit board (61) are sealed with an insulating resin (65). The power module (50) includes a plurality of die pads (44a to 44d) in which the plurality of power semiconductor chips (37, 39) are mounted and arranged in a predetermined direction and a plurality of leads ( 45), a mold for integrally sealing the plurality of power semiconductor chips (37, 39), the plurality of die pads (44a to 44d), and the plurality of leads (45). A resin part (43), The lead frame (41) has an interval between outer leads (47) of leads (45a to 45e) electrically connected to the power semiconductor chip (37, 39) among the plurality of leads (45). It is configured to be equal to the interval between the plurality of die pads (44a to 44d).

第１の発明では、リードフレーム（41）が、パワー半導体チップ（37,39）が電気的に接続されるリード（45a〜45e）のアウターリード（47）の間隔がダイパッド（44a〜44d）の間隔と等しくなるように構成されている。これにより、アウターリード（47）の間隔が、汎用パワーモジュールのアウターリードの間隔に比べて短縮されるため、パワーモジュール（50）が汎用品に比べて小型化される。 In the first invention, the lead frame (41) is arranged such that the distance between the outer leads (47) of the leads (45a to 45e) to which the power semiconductor chips (37, 39) are electrically connected is the distance between the die pads (44a to 44d). It is configured to be equal to the interval. Thereby, since the space | interval of an outer lead (47) is shortened compared with the space | interval of the outer lead of a general purpose power module, a power module (50) is reduced in size compared with a general purpose product.

また、第１の発明では、パワーモジュール（50）とプリント基板（61）とが絶縁樹脂（65）によって封止されるため、パワー半導体チップ（37,39）が電気的に接続されるリード（45a〜45e）のアウターリード（47）の間隔をダイパッド（44a〜44d）の間隔と等しくなるように短縮しても、絶縁性能が確保される。 In the first invention, since the power module (50) and the printed circuit board (61) are sealed with the insulating resin (65), the leads (37, 39) to which the power semiconductor chip (37, 39) is electrically connected are provided. Even if the distance between the outer leads (47) of 45a to 45e) is shortened to be equal to the distance between the die pads (44a to 44d), the insulation performance is ensured.

また、第１の発明では、稼働中にパワーモジュール（50）において生じた熱は、冷媒冷却器（16,17）の内部を流れる冷媒に吸収される。つまり、稼働中に発熱するパワーモジュール（50）を絶縁樹脂（65）で封止することによって、パワーモジュール（50）において生じた熱が周囲の空気によって冷却されなくなるところ、冷媒冷却器（16,17）の内部を流れる冷媒によって冷却されることとなる。 In the first invention, the heat generated in the power module (50) during operation is absorbed by the refrigerant flowing inside the refrigerant cooler (16, 17). In other words, by sealing the power module (50) that generates heat during operation with the insulating resin (65), the heat generated in the power module (50) is not cooled by the surrounding air. It will be cooled by the refrigerant flowing inside 17).

また、第１の発明では、パワーモジュール（50）のパワー半導体チップ（37,39）はモールド樹脂部（43）によって封止されている。よって、パワーモジュール（50）とプリント基板（61）とを封止する絶縁樹脂（65）に応力緩和性に優れた高価なシリコーンゲル等を用いる必要がなく、安価なエポキシ樹脂やウレタン樹脂を用いることが可能となる。 In the first invention, the power semiconductor chips (37, 39) of the power module (50) are sealed by the mold resin portion (43). Therefore, it is not necessary to use an expensive silicone gel with excellent stress relaxation for the insulating resin (65) for sealing the power module (50) and the printed circuit board (61), and an inexpensive epoxy resin or urethane resin is used. It becomes possible.

第２の発明は、第１の発明において、上記プリント基板（61）は、上記パワーモジュール（50）を含む強電部品が接合される配線パターン（66）の間隔が、上記パワーモジュール（50）の上記リードフレーム（41）の上記ダイパッド（44a〜44d）の間隔と等しくなるように構成されている。 According to a second invention, in the first invention, the printed circuit board (61) has an interval between the wiring patterns (66) to which the high-power components including the power module (50) are joined. The lead frame (41) is configured to be equal to the interval between the die pads (44a to 44d).

ところで、従来、プリント基板（61）のパワーモジュール（50）を含む強電部品が接合される配線パターン（66）の間隔は、絶縁距離を確保するために広く形成されている。 By the way, conventionally, the interval between the wiring patterns (66) to which the high-power components including the power module (50) of the printed circuit board (61) are joined is widely formed in order to secure an insulation distance.

これに対し、第２の発明では、プリント基板（61）の強電部品が接合される配線パターン（66）の間隔が、パワーモジュール（50）のダイパッド（44a〜44d）の間隔と等しくなるように従来よりも短縮されている。このように強電部品が接合される配線パターン（66）の間隔を短縮しても、パワーモジュール（50）とプリント基板（61）とが絶縁樹脂（65）によって封止されているため、絶縁性能が確保される。そして、上述のように強電部品が接合される配線パターン（66）の間隔を短縮することにより、プリント基板（61）が小型化される。 On the other hand, in the second invention, the interval between the wiring patterns (66) to which the high-power components of the printed circuit board (61) are joined is equal to the interval between the die pads (44a to 44d) of the power module (50). It is shortened than before. Even if the distance between the wiring patterns (66) to which the high-voltage components are joined is reduced, the power module (50) and the printed circuit board (61) are sealed with the insulating resin (65). Is secured. And the printed circuit board (61) is reduced in size by shortening the space | interval of the wiring pattern (66) to which a high-power component is joined as mentioned above.

第３の発明は、第１又は第２の発明において、上記パワーモジュール（50）の上記モールド樹脂部（43）は、直方体形状に形成され、上記リードフレーム（41）は、上記モールド樹脂部（43）の順に並ぶ第１乃至第４の側面（43a〜43d）のうち、少なくとも上記第１乃至第３の側面（43a〜43c）のそれぞれから外側へ上記リード（45）が延出するように構成されている。 According to a third invention, in the first or second invention, the mold resin portion (43) of the power module (50) is formed in a rectangular parallelepiped shape, and the lead frame (41) is formed of the mold resin portion ( 43) Among the first to fourth side surfaces (43a to 43d) arranged in the order of 43), the lead (45) extends outward from at least each of the first to third side surfaces (43a to 43c). It is configured.

ところで、パワーモジュール（50）では、通常、モールド樹脂部（43）が直方体形状に形成され、リード（45）がモールド樹脂部（43）の対向する２つの側面から外側へ延出する構造が採用されている。しかしながら、上述のパワーモジュール（50）では、モールド樹脂部（43）の１つの側面から延出するリード（45）の本数、リード（45）の幅、及びリード（45）間に必要な絶縁距離によってリード（45）が延出する側面の幅方向の必要最低限の長さが決まる。そのため、上述のような構造では、パワーモジュール（50）の小型化に限界があった。 By the way, the power module (50) usually has a structure in which the mold resin part (43) is formed in a rectangular parallelepiped shape, and the lead (45) extends outward from two opposite side surfaces of the mold resin part (43). Has been. However, in the power module (50) described above, the number of leads (45) extending from one side surface of the mold resin portion (43), the width of the leads (45), and the insulation distance required between the leads (45) Determines the minimum required length in the width direction of the side surface from which the lead (45) extends. Therefore, in the structure as described above, there is a limit to miniaturization of the power module (50).

これに対し、第３の発明では、直方体形状のモールド樹脂部（43）の少なくとも３つの側面のそれぞれから外側へリード（45）が延出している。つまり、パワーモジュール（50）のモールド樹脂部（43）の側面から外側へ延出する複数のリード（45）は、モールド樹脂部（43）の３つ又は４つの側面のそれぞれに割り当てられる。そのため、リード（45）がモールド樹脂部（43）の対向する２つの側面からのみ外側へ延出する構成に比べて、モールド樹脂部（43）の１つの側面から延出するリード（45）の本数が減少する。よって、モールド樹脂部（43）のリード（45）が延出する側面の幅が、リード（45）がモールド樹脂部（43）の対向する２つの側面からのみ外側へ延出する構成に比べて短くなる。 On the other hand, in the third invention, the lead (45) extends outward from each of at least three side surfaces of the rectangular parallelepiped mold resin portion (43). That is, the plurality of leads (45) extending outward from the side surface of the mold resin portion (43) of the power module (50) are assigned to each of the three or four side surfaces of the mold resin portion (43). Therefore, the lead (45) of the lead (45) extending from one side surface of the mold resin portion (43) is compared with the configuration in which the lead (45) extends outward only from two opposite side surfaces of the mold resin portion (43). The number decreases. Therefore, the width of the side surface where the lead (45) of the mold resin portion (43) extends is larger than that of the configuration in which the lead (45) extends outward only from two opposing side surfaces of the mold resin portion (43). Shorter.

第４の発明は、第３の発明において、上記モールド樹脂部（43）の上記第２の側面（43b）から延出するリード（45）は、上記第１又は第３の側面（43a,43c）から延出するリード（45）の延出方向へ屈曲する屈曲リード（48）に構成されている。 In a fourth aspect based on the third aspect, the lead (45) extending from the second side surface (43b) of the mold resin portion (43) is formed on the first or third side surface (43a, 43c). ) From the lead (45) extending in the extending direction of the lead (45).

第５の発明は、第４の発明において、上記リードフレーム（41）は、上記モールド樹脂部（43）の上記第４の側面（43d）からも外側へリード（45）が延出するように構成され、上記モールド樹脂部（43）の上記第４の側面（43d）から延出するリード（45）は、上記第１又は第３の側面（43a,43c）から延出するリード（45）の延出方向へ屈曲する屈曲リード（48）に構成されている。 In a fifth aspect based on the fourth aspect, the lead frame (41) has the lead (45) extending outward from the fourth side surface (43d) of the mold resin portion (43). A lead (45) configured and extending from the fourth side surface (43d) of the mold resin portion (43) is a lead (45) extending from the first or third side surface (43a, 43c). It is comprised in the bending lead (48) bent in the extending direction.

ところで、上述のように、直方体形状のモールド樹脂部（43）の３つ又は４つの側面のそれぞれからリード（45）を外側へ延出させることとすると、リード（45）がモールド樹脂部（43）の対向する２つの側面からのみ外側へ延出する従来の構成に比べてリードフレーム（41）の外形が大きくなる。そのため、リードフレーム（41）の材料費が増大すると共に、リードフレーム（41）の取り数が少なくなるため、製造コストを増大させるおそれがある。 By the way, as described above, when the lead (45) is extended outward from each of the three or four side surfaces of the rectangular parallelepiped mold resin portion (43), the lead (45) is connected to the mold resin portion (43 The outer shape of the lead frame (41) is larger than that of the conventional configuration extending outward only from two opposing side surfaces. Therefore, the material cost of the lead frame (41) increases, and the number of lead frames (41) to be taken decreases, which may increase the manufacturing cost.

これに対し、第４の発明では、モールド樹脂部（43）の第２の側面（43b）から延出するリード（45）を、隣接する第１又は第３の側面（43a,43c）から延出するリード（45）の延出方向へ屈曲するように構成している。また、第５の発明では、モールド樹脂部（43）の第２の側面（43b）から延出するリード（45）だけでなく、第４の側面（43d）から延出するリード（45）も、隣接する第１又は第３の側面（43a,43c）から延出するリード（45）の延出方向へ屈曲するように構成している。これにより、リードフレーム（41）の屈曲リード（48）の延出方向の長さが各段に短くなるため、リードフレーム（41）の外形が各段に小さくなる。 In contrast, in the fourth invention, the lead (45) extending from the second side surface (43b) of the mold resin portion (43) is extended from the adjacent first or third side surface (43a, 43c). It is configured to bend in the extending direction of the lead (45) to be extended. In the fifth invention, not only the lead (45) extending from the second side surface (43b) of the mold resin portion (43) but also the lead (45) extending from the fourth side surface (43d) is provided. The lead (45) extending from the adjacent first or third side surface (43a, 43c) is bent in the extending direction. As a result, the length of the lead frame (41) in the extending direction of the bent lead (48) is shortened in each step, so that the outer shape of the lead frame (41) is reduced in each step.

第６の発明は、第４又は第５の発明において、上記屈曲リード（48）のうち、上記第１の側面（43a）寄りのリード（45）は上記第１の側面（43a）から延出するリード（45）の延出方向へ屈曲する一方、上記第３の側面（43c）寄りのリードは上記第３の側面（43c）から延出するリード（45）の延出方向へ屈曲している。 According to a sixth invention, in the fourth or fifth invention, the lead (45) closer to the first side surface (43a) of the bent lead (48) extends from the first side surface (43a). While the lead (45) is bent in the extending direction, the lead near the third side surface (43c) is bent in the extending direction of the lead (45) extending from the third side surface (43c). Yes.

第６の発明では、屈曲リード（48）を、モールド樹脂部（43）の第１及び第３の側面（43a,43c）のうちの近い側面側へ屈曲するように構成している。これにより、各屈曲リード（48）を逆側へ屈曲するように構成する場合に比べ、屈曲リード（48）の全長が短くなる。 In the sixth aspect of the invention, the bending lead (48) is configured to bend toward the near side surface of the first and third side surfaces (43a, 43c) of the mold resin portion (43). Thereby, compared with the case where each bending lead (48) is configured to bend to the opposite side, the total length of the bending lead (48) is shortened.

第１の発明によれば、パワーモジュール（50）のパワー半導体チップ（37,39）が電気的に接続されるリード（45a〜45e）のアウターリード（47）の間隔を、ダイパッド（44a〜44d）の間隔と等しくなるように、汎用パワーモジュールに比べて短縮することとした。そのため、パワーモジュール（50）を小型化することができる。これにより、パワーモジュール（50）が実装されるプリント基板（61）の小型化を図ることができるため、パワーモジュール（50）とプリント基板（61）とを封止する絶縁樹脂（65）の使用量を低減することができる。従って、電力変換装置の製造コストを低減することができる。 According to the first invention, the distance between the outer leads (47) of the leads (45a to 45e) to which the power semiconductor chips (37, 39) of the power module (50) are electrically connected is determined by the die pads (44a to 44d). ) So that it is equal to the distance between the general-purpose power module. Therefore, the power module (50) can be reduced in size. This makes it possible to reduce the size of the printed circuit board (61) on which the power module (50) is mounted, so use of insulating resin (65) to seal the power module (50) and printed circuit board (61) The amount can be reduced. Therefore, the manufacturing cost of the power conversion device can be reduced.

また、第１の発明によれば、パワーモジュール（50）とプリント基板（61）とを絶縁樹脂（65）によって封止しているため、パワー半導体チップ（37,39）が電気的に接続されるリード（45a〜45e）のアウターリード（47）の間隔をダイパッド（44a〜44d）の間隔と等しくなるように短縮しても、絶縁性能を確保することができる。 According to the first invention, the power module (50) and the printed circuit board (61) are sealed with the insulating resin (65), so that the power semiconductor chip (37, 39) is electrically connected. Even if the distance between the outer leads (47) of the leads (45a to 45e) is shortened to be equal to the distance between the die pads (44a to 44d), the insulation performance can be ensured.

また、第１の発明によれば、内部に冷媒が流通してパワーモジュール（50）を冷却する冷媒冷却器（16,17）を設けているため、稼働中にパワーモジュール（50）において生じた熱を、冷媒冷却器（16,17）の内部を流れる冷媒に吸収させることができる。つまり、稼働中に発熱するパワーモジュール（50）を絶縁樹脂（65）で封止しても、冷媒冷却器（16,17）によって冷却することによってパワーモジュール（50）の温度上昇を抑制することができる。 Further, according to the first invention, since the refrigerant cooler (16, 17) for cooling the power module (50) is provided through which the refrigerant flows, it is generated in the power module (50) during operation. The heat can be absorbed by the refrigerant flowing inside the refrigerant cooler (16, 17). In other words, even if the power module (50) that generates heat during operation is sealed with insulating resin (65), the temperature rise of the power module (50) is suppressed by cooling with the refrigerant cooler (16, 17). Can do.

また、第１の発明によれば、パワーモジュール（50）のパワー半導体チップ（37,39）と複数のダイパッド（44a〜44d）と複数のリード（45）とをモールド樹脂部（43）によって一体的に封止することとした。そのため、パワーモジュール（50）とプリント基板（61）とを封止する絶縁樹脂（65）に応力緩和性に優れた高価なシリコーンゲル等を用いる必要がない。つまり、パワーモジュール（50）とプリント基板（61）とを封止する絶縁樹脂（65）に安価なエポキシ樹脂やウレタン樹脂を用いることが可能となり、これらを用いることによって電力変換装置の製造コストを低減することができる。 According to the first invention, the power semiconductor chip (37, 39), the plurality of die pads (44a to 44d) and the plurality of leads (45) of the power module (50) are integrated by the mold resin portion (43). It was decided to seal. Therefore, it is not necessary to use an expensive silicone gel or the like excellent in stress relaxation for the insulating resin (65) that seals the power module (50) and the printed board (61). In other words, it is possible to use inexpensive epoxy resin or urethane resin for the insulating resin (65) that seals the power module (50) and the printed circuit board (61), and using these reduces the manufacturing cost of the power conversion device. Can be reduced.

また、第２の発明によれば、プリント基板（61）の強電部品が接合される配線パターン（66）の間隔を、パワーモジュール（50）のダイパッド（44a〜44d）の間隔と等しくなるように短縮することとした。これにより、プリント基板（61）が小型化される。よって、プリント基板（61）全体を覆う絶縁樹脂（65）の使用量を低減することができる。従って、電力変換装置の製造コストを低減することができる。 Further, according to the second invention, the interval between the wiring patterns (66) to which the high-power components of the printed circuit board (61) are joined is made equal to the interval between the die pads (44a to 44d) of the power module (50). It was decided to shorten it. Thereby, a printed circuit board (61) is reduced in size. Therefore, the usage-amount of insulating resin (65) which covers the whole printed circuit board (61) can be reduced. Therefore, the manufacturing cost of the power conversion device can be reduced.

また、第３の発明によれば、直方体形状のモールド樹脂部（43）の少なくとも３つの側面のそれぞれからリード（45）を外側へ延出させることとした。これにより、リード（45）がモールド樹脂部（43）の対向する２つの側面からのみ外側へ延出する従来の構成に比べて、モールド樹脂部（43）の１つの側面から外側へ延出するリードの本数が減少するため、該側面の幅を従来の構成よりも短くすることができる。従って、パワーモジュール（50）を小型化することができる。 According to the third invention, the lead (45) is extended outward from each of at least three side surfaces of the rectangular parallelepiped mold resin portion (43). Accordingly, the lead (45) extends outward from one side surface of the mold resin portion (43) as compared to the conventional configuration in which the lead (45) extends outward only from two opposing side surfaces of the mold resin portion (43). Since the number of leads is reduced, the width of the side surface can be made shorter than in the conventional configuration. Therefore, the power module (50) can be reduced in size.

また、第４の発明によれば、モールド樹脂部（43）の第２の側面から延出するリード（45）を、隣接する第１又は第３の側面（43a,43c）から延出するリード（45）の延出方向へ屈曲する屈曲リード（48）に構成することとした。また、第５の発明によれば、モールド樹脂部（43）の互いに対向する第２及び第４の側面（43d）のそれぞれから延出するリード（45）を、隣接する第１又は第３の側面（43a,43c）から延出するリード（45）の延出方向へ屈曲する屈曲リード（48）に構成することとした。これにより、リードフレーム（41）の屈曲リード（48）の延出方向の長さを各段に短くすることができるため、リードフレーム（41）の外形を、屈曲リード（48）を設けない場合に比べて各段に小さくすることができる。従って、リードフレーム（41）の材料費を削減することができると共に、リードフレーム（41）の取り数を増大させることができるため、製造コストを低減することができる。 According to the fourth invention, the lead (45) extending from the second side surface of the mold resin portion (43) is extended from the adjacent first or third side surface (43a, 43c). The bent lead (48) is bent in the extending direction (45). According to the fifth invention, the lead (45) extending from each of the second and fourth side surfaces (43d) facing each other of the mold resin portion (43) is connected to the adjacent first or third side. The bent lead (48) is bent in the extending direction of the lead (45) extending from the side surfaces (43a, 43c). As a result, the length of the lead frame (41) in the extending direction of the bent lead (48) can be shortened in each step, so that the lead frame (41) is not provided with the bent lead (48). It can be made smaller in each stage compared to. Therefore, the material cost of the lead frame (41) can be reduced, and the number of lead frames (41) can be increased, so that the manufacturing cost can be reduced.

また、第６の発明によれば、屈曲リード（48）を、モールド樹脂部（43）の第１及び第３の側面（43a,43c）のうちの近い側面側へ屈曲するように構成した。よって、各屈曲リード（48）を逆側へ屈曲するように構成する場合に比べて、屈曲リード（48）の全長を短くすることができる。従って、リードフレーム（41）の材料費を削減することができ、製造コストを低減することができる。 According to the sixth aspect of the invention, the bending lead (48) is configured to bend toward the near side surface of the first and third side surfaces (43a, 43c) of the mold resin portion (43). Therefore, the total length of the bent lead (48) can be shortened as compared with the case where each bent lead (48) is configured to bend to the opposite side. Therefore, the material cost of the lead frame (41) can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced.

図１は、実施形態１に係る空気調和装置の構成を示す配管系統図である。FIG. 1 is a piping system diagram illustrating the configuration of the air-conditioning apparatus according to the first embodiment. 図２は、実施形態１の電力変換装置の電気回路図である。FIG. 2 is an electric circuit diagram of the power conversion apparatus according to the first embodiment. 図３は、実施形態１の電力変換装置及び冷媒冷却器を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating the power conversion device and the refrigerant cooler according to the first embodiment. 図４は、実施形態１のパワーモジュールを示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing the power module of the first embodiment. 図５は、実施形態１のパワーモジュールの側面図であり、一部を断面図で示すものである。FIG. 5 is a side view of the power module according to the first embodiment, and a part thereof is shown in a cross-sectional view. 図６は、実施形態１のパワーモジュールの平面図であり、一部を断面図で示すものである。FIG. 6 is a plan view of the power module of the first embodiment, and a part thereof is shown in a cross-sectional view. 図７（Ａ）は、実施形態１のプリント基板の平面図であり、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）の部分Ｘを拡大して示す詳細図である。FIG. 7A is a plan view of the printed circuit board according to the first embodiment, and FIG. 7B is a detailed view illustrating an enlarged portion X of FIG. 7A. 図８（Ａ）〜（Ｃ）は、それぞれパワーモジュールのフレーム部分を切断する前の状態を示す平面図であり、図８（Ａ）は、実施形態１のパワーモジュールを示し、図８（Ｂ）は、モールド樹脂部の第１及び第３側面のみからリードを延出させたパワーモジュールを示し、図８（Ｃ）は、モールド樹脂部の全ての側面からリードが延出して屈曲リードを有さないパワーモジュールを示している。8A to 8C are plan views showing a state before cutting the frame portion of the power module, respectively. FIG. 8A shows the power module of the first embodiment, and FIG. ) Shows a power module in which leads are extended only from the first and third side surfaces of the mold resin portion, and FIG. 8C shows bent leads with the leads extending from all side surfaces of the mold resin portion. The power module that does not. 図９は、実施形態２の電力変換装置及び冷媒冷却器を示す断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating the power conversion device and the refrigerant cooler according to the second embodiment.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の各実施形態では、本発明に係る電力変換装置を備えた冷凍装置の一例として、空気調和装置について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following embodiments, an air conditioner will be described as an example of a refrigeration apparatus including the power conversion device according to the present invention.

《発明の実施形態１》
−全体構成−
空気調和装置（1）は、冷媒が循環して蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う冷媒回路（10）を有し、冷房運転と暖房運転とを切り換えて行うように構成されている。具体的には、空気調和装置（1）は、室外に設置される室外ユニット（11）と、室内に設置される室内ユニット（12）とを有している。室内ユニット（12）と室外ユニット（11）とが、２本の連絡配管（13,14）によって互いに接続されることで、閉回路となる冷媒回路（10）が構成される。 Embodiment 1 of the Invention
-Overall configuration-
The air conditioner (1) has a refrigerant circuit (10) that performs a vapor compression refrigeration cycle by circulating refrigerant, and is configured to switch between a cooling operation and a heating operation. Specifically, the air conditioner (1) has an outdoor unit (11) installed outdoors and an indoor unit (12) installed indoors. The indoor unit (12) and the outdoor unit (11) are connected to each other by the two connecting pipes (13, 14), so that the refrigerant circuit (10) serving as a closed circuit is configured.

〈室外ユニット〉
室外ユニット（11）は、四方切換弁（15）とアキュムレータ（16）と圧縮機（17）と室外熱交換器（19）と室外ファン（20）と室外膨張弁（21）とを有している。 <Outdoor unit>
The outdoor unit (11) includes a four-way switching valve (15), an accumulator (16), a compressor (17), an outdoor heat exchanger (19), an outdoor fan (20), and an outdoor expansion valve (21). Yes.

四方切換弁（15）は、第１から第４までの４つのポートを有し、冷媒回路（10）の冷媒の循環方向を切り換えるように構成されている。四方切換弁（15）は、冷房運転時に第１ポートと第２ポートを連通させ且つ第３ポートと第４ポートを連通させる状態（図１の実線で示す状態）となり、暖房運転時に第１ポートと第３ポートを連通させ且つ第２ポートと第４ポートとを連通させる状態（図１の破線で示す状態）となる。 The four-way selector valve (15) has four ports from first to fourth, and is configured to switch the refrigerant circulation direction of the refrigerant circuit (10). The four-way switching valve (15) is in a state where the first port and the second port are communicated during cooling operation and the third port and the fourth port are communicated (state shown by a solid line in FIG. 1). And the third port communicate with each other and the second port and the fourth port communicate with each other (state indicated by a broken line in FIG. 1).

アキュムレータ（16）は、鉄又はアルミニウム合金によって構成された密閉容器からなるケーシング（16a）を有し、該ケーシング（16a）の上部に接続された入口管が四方切換弁（15）の第４ポートに接続され、ケーシング（16a）の下部に接続された出口管が圧縮機（17）に接続されている。アキュムレータ（16）は、入口管からケーシング（16a）内に流入する冷媒のうち、ガス冷媒のみをケーシング（16a）の下部に接続された出口管を介して圧縮機（17）内へ流すように構成されている。 The accumulator (16) has a casing (16a) made of an airtight container made of iron or aluminum alloy, and an inlet pipe connected to an upper portion of the casing (16a) is a fourth port of the four-way switching valve (15). The outlet pipe connected to the lower part of the casing (16a) is connected to the compressor (17). The accumulator (16) causes only the gas refrigerant out of the refrigerant flowing into the casing (16a) from the inlet pipe to flow into the compressor (17) through the outlet pipe connected to the lower portion of the casing (16a). It is configured.

圧縮機（17）は、例えばスクロール圧縮機等の回転式圧縮機によって構成されている。本実施形態では、圧縮機（17）は、吸入配管がケーシング（17a）の内部空間で開口し、該内部空間が低圧圧力状態となる所謂低圧ドーム型の圧縮機に構成されている。また、圧縮機（17）のケーシング（17a）は、アルミニウム合金を用いてダイカスト成型によって構成されている。詳細については後述するが、本実施形態では、圧縮機（17）は、後述するパワーモジュール（50）を冷却する冷媒冷却器を構成する。 The compressor (17) is constituted by a rotary compressor such as a scroll compressor. In the present embodiment, the compressor (17) is configured as a so-called low pressure dome type compressor in which the suction pipe opens in the internal space of the casing (17a) and the internal space is in a low pressure state. The casing (17a) of the compressor (17) is formed by die casting using an aluminum alloy. Although details will be described later, in the present embodiment, the compressor (17) constitutes a refrigerant cooler that cools a power module (50) described later.

室外熱交換器（19）は、例えばクロスフィン型のフィン・アンド・チューブ熱交換器によって構成され、室外ファン（20）によって送風される。室外熱交換器（19）では、伝熱管の内部を流れる冷媒と、伝熱管の外部を通過する空気とが熱交換する。 The outdoor heat exchanger (19) is constituted by, for example, a cross fin type fin-and-tube heat exchanger, and is blown by an outdoor fan (20). In the outdoor heat exchanger (19), heat is exchanged between the refrigerant flowing inside the heat transfer tube and the air passing outside the heat transfer tube.

室外膨張弁（21）は、例えば電子膨張弁によって構成されている。 The outdoor expansion valve (21) is constituted by, for example, an electronic expansion valve.

〈室内ユニット〉
室内ユニット（12）は、室内熱交換器（24）と室内ファン（25）とを有している。室内熱交換器（24）は、例えばクロスフィン型のフィン・アンド・チューブ熱交換器によって構成され、室内ファン（25）によって送風される。室内熱交換器（24）では、伝熱管の内部を流れる冷媒と、伝熱管の外部を通過する空気とが熱交換する。 <Indoor unit>
The indoor unit (12) has an indoor heat exchanger (24) and an indoor fan (25). The indoor heat exchanger (24) is constituted by, for example, a cross fin type fin-and-tube heat exchanger, and is blown by the indoor fan (25). In the indoor heat exchanger (24), heat is exchanged between the refrigerant flowing inside the heat transfer tube and the air passing outside the heat transfer tube.

〈電力変換装置〉
室外ユニット（11）には、上記冷媒回路（10）の各構成部品の各駆動部に電力を供給するための電力変換装置（30）が設けられている。 <Power converter>
The outdoor unit (11) is provided with a power conversion device (30) for supplying electric power to each drive part of each component of the refrigerant circuit (10).

図２に示すように、上記電力変換装置（30）は、各駆動部に供給する電力の制御や変換を行うための駆動回路（31）を備えている。なお、図２では、駆動回路（31）の一例として圧縮機（17）のモータ（18）に接続された圧縮機（17）用の駆動回路（31）を示している。駆動回路（31）は、コンバータ回路（32）と、コンデンサ回路（33）と、インバータ回路（34）とを備えている。 As shown in FIG. 2, the power conversion device (30) includes a drive circuit (31) for performing control and conversion of power supplied to each drive unit. FIG. 2 shows a drive circuit (31) for the compressor (17) connected to the motor (18) of the compressor (17) as an example of the drive circuit (31). The drive circuit (31) includes a converter circuit (32), a capacitor circuit (33), and an inverter circuit (34).

コンバータ回路（32）は、三相交流電源である商用電源（38）に接続されている。コンバータ回路（32）は商用電源（38）の交流電圧を直流電圧に変換するための回路であり、６つのダイオード（35）が三相ブリッジ結線されている。 The converter circuit (32) is connected to a commercial power source (38) that is a three-phase AC power source. The converter circuit (32) is a circuit for converting the AC voltage of the commercial power supply (38) into a DC voltage, and six diodes (35) are connected in a three-phase bridge.

コンデンサ回路（33）は、コンバータ回路（32）とインバータ回路（34）との間に接続され、コンデンサ（36）が接続されている。 The capacitor circuit (33) is connected between the converter circuit (32) and the inverter circuit (34), and the capacitor (36) is connected thereto.

インバータ回路（34）は、圧縮機（17）のモータ（18）に接続され、コンデンサ（36）の直流電圧を三相交流電圧に変換し、変換後の交流電圧を負荷となるモータ（18）に供給するものである。インバータ回路（34）は、６つのパワートランジスタ（37）がスイッチング素子として三相ブリッジ結線されている。各パワートランジスタ（37）には、帰還ダイオード（39）が並列に接続されている。インバータ回路（34）では、スイッチング素子のスイッチングが制御されることにより、モータ（18）に出力される交流電圧及びその周波数が増減し、モータ（18）の回転速度が調節される。なお、スイッチング素子のスイッチングは、制御回路（40）によって制御される。 The inverter circuit (34) is connected to the motor (18) of the compressor (17), converts the DC voltage of the capacitor (36) into a three-phase AC voltage, and the converted AC voltage serves as a load to the motor (18). To supply. In the inverter circuit (34), six power transistors (37) are three-phase bridge-connected as switching elements. A feedback diode (39) is connected in parallel to each power transistor (37). In the inverter circuit (34), the switching of the switching element is controlled, whereby the AC voltage output to the motor (18) and its frequency are increased or decreased, and the rotational speed of the motor (18) is adjusted. The switching of the switching element is controlled by the control circuit (40).

このような構成により、電力変換装置（30）では、商用電源（38）の交流電圧をコンバータ回路（32）において直流電圧に変換し、該直流電圧をインバータ回路（34）において所望の周波数の交流電圧に変換した後、圧縮機（17）のモータ（18）等の駆動部に供給する。 With such a configuration, in the power converter (30), the AC voltage of the commercial power source (38) is converted into a DC voltage in the converter circuit (32), and the DC voltage is converted into an AC voltage of a desired frequency in the inverter circuit (34). After converting into voltage, it supplies to drive parts, such as a motor (18) of a compressor (17).

インバータ回路（34）の６つのパワートランジスタ（37）及び６つの帰還ダイオード（39）は、それぞれベアチップによって構成され、本発明に係るパワー半導体チップを構成している。なお、本実施形態では、上記パワートランジスタ（37）と後述するパワートランジスタチップ（37）とは一対一に対応し、上記帰還ダイオード（39）と後述する帰還ダイオードチップ（39）とは一対一に対応するため、それぞれ同一の符号を用いて説明する。また、詳細については後述するが、インバータ回路（34）と制御回路（40）とは、一体的に絶縁樹脂によって封止されて１つのパワーモジュール（50）に構成されている。 The six power transistors (37) and the six feedback diodes (39) of the inverter circuit (34) are each constituted by a bare chip, and constitute a power semiconductor chip according to the present invention. In the present embodiment, the power transistor (37) and a power transistor chip (37) described later have a one-to-one correspondence, and the feedback diode (39) and a feedback diode chip (39) to be described later have a one-to-one correspondence. In order to correspond, it demonstrates using the same code | symbol, respectively. Moreover, although mentioned later for details, the inverter circuit (34) and the control circuit (40) are integrally sealed by insulating resin, and are comprised by one power module (50).

図３に示すように、実施形態１では、電力変換装置（30）は、円筒状の圧縮機（17）のケーシング（17a）の胴部に取り付けられている。本実施形態では、圧縮機（17）は、ケーシング（17a）の胴部の中心軸が水平方向に延びるように設置され、電力変換装置（30）は、圧縮機（17）のケーシング（17a）の上に載置されて固定されている。 As shown in FIG. 3, in Embodiment 1, the power converter (30) is attached to the trunk | drum of the casing (17a) of a cylindrical compressor (17). In the present embodiment, the compressor (17) is installed such that the central axis of the body portion of the casing (17a) extends in the horizontal direction, and the power converter (30) is installed in the casing (17a) of the compressor (17). It is mounted on and fixed.

電力変換装置（30）は、ケーシング（60）と、上記パワーモジュール（50）が実装されたプリント基板（61）と、パワーモジュール（50）及びプリント基板（61）を封止する絶縁樹脂（65）と、パワーモジュール（50）を冷却する冷媒冷却器とを備えている。 The power converter (30) includes a casing (60), a printed board (61) on which the power module (50) is mounted, and an insulating resin (65) that seals the power module (50) and the printed board (61). ) And a refrigerant cooler for cooling the power module (50).

ケーシング（60）は、アルミニウム等の熱伝導率の高い材料によって構成されている。ケーシング（60）は、上面が開口した箱状に形成され、内部に上記プリント基板（61）が収容されている。ケーシング（60）は、圧縮機（17）のケーシング（17a）の胴部に固定されている。 The casing (60) is made of a material having high thermal conductivity such as aluminum. The casing (60) is formed in a box shape having an upper surface opened, and the printed circuit board (61) is accommodated therein. The casing (60) is fixed to the body of the casing (17a) of the compressor (17).

プリント基板（61）は、ガラスエポキシ樹脂によって形成された絶縁基板である。プリント基板（61）には、上記駆動回路（31）と制御回路（40）とが形成されている。具体的には、プリント基板（61）の下面には、駆動回路（31）のインバータ回路（34）と制御回路（40）とを含むパワーモジュール（50）が実装され、プリント基板（61）の上面には、駆動回路（31）のインバータ回路（34）以外の部分を構成する各種電装部品（62）が実装されると共に、各回路を構成する配線パターンが形成されている。プリント基板（61）は、パワーモジュール（50）の底面がケーシング（60）の底板に接触するようにケーシング（60）内に収容されている。なお、図３中の符号６３は、商用電源（38）（図２参照）に接続されたＡＣ入力端子を示し、符号６４は、モータ（18）（図２参照）に接続されたモータ端子を示している。 The printed board (61) is an insulating board formed of glass epoxy resin. The drive circuit (31) and the control circuit (40) are formed on the printed circuit board (61). Specifically, the power module (50) including the inverter circuit (34) of the drive circuit (31) and the control circuit (40) is mounted on the lower surface of the printed circuit board (61), and the printed circuit board (61) On the upper surface, various electrical components (62) that constitute parts other than the inverter circuit (34) of the drive circuit (31) are mounted, and wiring patterns that constitute each circuit are formed. The printed circuit board (61) is accommodated in the casing (60) so that the bottom surface of the power module (50) contacts the bottom plate of the casing (60). 3 indicates an AC input terminal connected to the commercial power source (38) (see FIG. 2), and 64 indicates a motor terminal connected to the motor (18) (see FIG. 2). Show.

上記絶縁樹脂（65）は、エポキシ樹脂によって構成されている。絶縁樹脂（65）は、上記プリント基板（61）が収容されたケーシング（60）内に充填されている。このようにケーシング（60）内に充填された絶縁樹脂（65）によって、パワーモジュール（50）とプリント基板（61）とは一体的に封止されている。 The insulating resin (65) is made of an epoxy resin. The insulating resin (65) is filled in the casing (60) in which the printed circuit board (61) is accommodated. Thus, the power module (50) and the printed circuit board (61) are integrally sealed by the insulating resin (65) filled in the casing (60).

上記冷媒冷却器は、圧縮機（17）によって構成されている。具体的には、上述のように、圧縮機（17）は、所謂低圧ドーム型の圧縮機に構成されている。そのため、ケーシング（17a）の内部において低圧ガス冷媒が流通する。また、圧縮機（17）のケーシング（17a）は、熱伝導率の高いアルミニウム合金によって構成され、該ケーシング（17a）には、電力変換装置（30）のケーシング（60）が取り付けられている。電力変換装置（30）のケーシング（60）は、アルミニウム等の熱伝導率の高い材料によって構成され、該ケーシング（60）の底板にパワーモジュール（50）の放熱面となる底面が接触している。このような構成により、稼働中に高温に発熱するパワーモジュール（50）は、圧縮機（17）のケーシング（17a）及び電力変換装置（30）のケーシング（60）を介して圧縮機（17）の内部を流通する冷媒回路（10）の低圧ガス冷媒と熱交換して（吸熱されて）冷却される。つまり、圧縮機（17）が、パワーモジュール（50）に熱的に接触され、内部に冷媒が流通して該パワーモジュール（50）を冷却する冷媒冷却器を構成している。 The refrigerant cooler is constituted by a compressor (17). Specifically, as described above, the compressor (17) is a so-called low-pressure dome type compressor. For this reason, the low-pressure gas refrigerant circulates inside the casing (17a). The casing (17a) of the compressor (17) is made of an aluminum alloy having high thermal conductivity, and the casing (60) of the power converter (30) is attached to the casing (17a). The casing (60) of the power conversion device (30) is made of a material having high thermal conductivity such as aluminum, and the bottom plate serving as the heat radiating surface of the power module (50) is in contact with the bottom plate of the casing (60). . With such a configuration, the power module (50) that generates heat at a high temperature during operation includes the compressor (17) via the casing (17a) of the compressor (17) and the casing (60) of the power converter (30). The refrigerant circuit (10) that circulates in the interior of the refrigerant is heat-exchanged (heat absorbed) and cooled. That is, the compressor (17) is in thermal contact with the power module (50), and constitutes a refrigerant cooler that cools the power module (50) by circulating the refrigerant therein.

〈パワーモジュール〉
図４乃至図６に示すように、パワーモジュール（50）は、リードフレーム（41）を有し、トランスファーモールドによってパッケージングされている。 <Power module>
As shown in FIGS. 4 to 6, the power module (50) has a lead frame (41) and is packaged by transfer molding.

図５及び図６に示すように、パワーモジュール（50）は、インバータ回路（34）に接続される複数のパワー半導体チップ（パワートランジスタチップ（37）、帰還ダイオードチップ（39））と、リードフレーム（41）と、放熱板（42）と、これらを一体的に封止するモールド樹脂部（43）とを有している。なお、図示を省略しているが、実施形態１では、モールド樹脂部（43）には、複数のパワー半導体チップ（37,39）とリードフレーム（41）と放熱板（42）の他、上記制御回路（40）の構成要素も一体に封止されている。 As shown in FIGS. 5 and 6, the power module (50) includes a plurality of power semiconductor chips (power transistor chip (37), feedback diode chip (39)) connected to the inverter circuit (34), and a lead frame. (41), a heat radiating plate (42), and a mold resin portion (43) for sealing them integrally. In addition, although illustration is abbreviate | omitted, in Embodiment 1, in the mold resin part (43), in addition to a plurality of power semiconductor chips (37, 39), a lead frame (41), and a heat sink (42), the above-mentioned The components of the control circuit (40) are also sealed together.

リードフレーム（41）は、パワー半導体チップ（37,39）等のチップが装着される複数のダイパッド（44a〜44d）と、モールド樹脂部（43）の内部のインバータ回路（34）及び制御回路（40）を外部の電気回路に電気的に接続するための複数のリード（45）とを有している。 The lead frame (41) includes a plurality of die pads (44a to 44d) on which chips such as power semiconductor chips (37, 39) are mounted, an inverter circuit (34) and a control circuit (inside the mold resin portion (43)). 40) and a plurality of leads (45) for electrically connecting to an external electrical circuit.

インバータ回路（34）のパワー半導体チップ（37,39）が装着されるダイパッド（44a〜44d）は４つ設けられ、第１〜第４ダイパッド（44a〜44d）が順に所定方向（図５における上下方向）に配列されている。第１〜第３ダイパッド（44a〜44c）には、それぞれパワー半導体チップであるパワートランジスタチップ（37）と帰還ダイオードチップ（39）とが１つずつ装着されている。一方、第４ダイパッド（44d）は、第１〜第３ダイパッド（44a〜44c）よりも大きく形成され、第４ダイパッド（44d）には、パワートランジスタチップ（37）と帰還ダイオードチップ（39）とが３つずつ装着されている。４つのダイパッド（44a〜44d）は、等間隔に配列されると共に、その間隔Ｌ１が１ｍｍ程度となるように形成されている。 Four die pads (44a to 44d) on which the power semiconductor chips (37, 39) of the inverter circuit (34) are mounted are provided, and the first to fourth die pads (44a to 44d) are sequentially arranged in a predetermined direction (up and down in FIG. 5). Direction). A power transistor chip (37) and a feedback diode chip (39), which are power semiconductor chips, are mounted on the first to third die pads (44a to 44c), respectively. On the other hand, the fourth die pad (44d) is formed larger than the first to third die pads (44a to 44c). The fourth die pad (44d) includes a power transistor chip (37) and a feedback diode chip (39). Three are installed. The four die pads (44a to 44d) are arranged at equal intervals, and the interval L1 is formed to be about 1 mm.

インバータ回路（34）を構成するリード（45）は、５つ設けられている。５つのリード（45）は、第１〜第４ダイパッド（44a〜44d）の配列方向と等しい方向（図５における上下方向）に配列されている。第２〜第５リード（45b〜45e）は、第１〜第４ダイパッド（44a〜44d）にそれぞれ対応付けられ、対応する各ダイパッド（44a〜44d）と一体に形成されている。一方、第１リード（45a）は、第１〜第４ダイパッド（44a〜44d）のいずれとも一体には形成されていない。 Five leads (45) constituting the inverter circuit (34) are provided. The five leads (45) are arranged in the same direction (up and down direction in FIG. 5) as the arrangement direction of the first to fourth die pads (44a to 44d). The second to fifth leads (45b to 45e) are associated with the first to fourth die pads (44a to 44d), and are formed integrally with the corresponding die pads (44a to 44d). On the other hand, the first lead (45a) is not formed integrally with any of the first to fourth die pads (44a to 44d).

上記５つのリード（45a〜45e）を含む複数のリード（45）は、モールド樹脂部（43）の内部のインナーリード（46）と、モールド樹脂部（43）の外部のアウターリード（47）とを有している。複数のリード（45）のうちのパワー半導体チップ（37,39）が電気的に接続される５つのリード（45a〜45e）のアウターリード（47）は、等間隔に配列されると共に、その間隔Ｌ２が１ｍｍ程度となるように配列されている。 The plurality of leads (45) including the five leads (45a to 45e) are formed by an inner lead (46) inside the mold resin portion (43) and an outer lead (47) outside the mold resin portion (43). have. Outer leads (47) of the five leads (45a to 45e) to which the power semiconductor chips (37, 39) among the plurality of leads (45) are electrically connected are arranged at equal intervals, and the intervals between them are arranged. L2 is arranged to be about 1 mm.

モールド樹脂部（43）は、エポキシ樹脂を用いて、トランスファーモールドによって形成されている。モールド樹脂部（43）は、略直方体形状に形成されている。なお、モールド樹脂部（43）は、熱硬化性を有する絶縁樹脂であればいかなるものであってもよく、例えば、ウレタン樹脂であってもよい。 The mold resin part (43) is formed by transfer molding using an epoxy resin. The mold resin portion (43) is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape. The mold resin portion (43) may be any insulating resin having thermosetting properties, for example, a urethane resin.

〈アウターリードの間隔及び幅〉
通常、リードフレームを有し、トランスファーモールドによってパッケージングされた汎用パワーモジュールでは、パワー半導体チップに電気的に接続される第１乃至第５リード（45a〜45e）のアウターリードの間隔が、絶縁距離を確保するため、ダイパッドの間隔（１ｍｍ程度）に比べて広い３ｍｍ程度となっている。 <Outer lead spacing and width>
Usually, in a general-purpose power module having a lead frame and packaged by transfer molding, the distance between the outer leads of the first to fifth leads (45a to 45e) electrically connected to the power semiconductor chip is the insulation distance. In order to ensure this, it is about 3 mm wider than the interval (about 1 mm) between the die pads.

これに対し、本実施形態では、上述のように、パワーモジュール（50）とプリント基板（61）とが一体的に絶縁樹脂（65）によって封止されている。よって、パワー半導体チップ（37,39）に電気的に接続される第１乃至第５リード（45a〜45e）のアウターリード（47）は、絶縁距離を確保しなくても、絶縁樹脂（65）によって絶縁される。そこで、本実施形態のパワーモジュール（50）では、パワー半導体チップ（37,39）に電気的に接続される第１乃至第５リード（45a〜45e）のアウターリード（47）の間隔Ｌ２を汎用パワーモジュールのアウターリードの間隔（３ｍｍ程度）よりも狭い１ｍｍ程度に形成している。つまり、本実施形態のパワーモジュール（50）は、パワー半導体チップ（37,39）に電気的に接続される第１乃至第５リード（45a〜45e）のアウターリード（47）の間隔Ｌ２が、４つのダイパッド（44a〜44d）の間隔Ｌ１と等しくなるように形成され、汎用パワーモジュールのアウターリードの間隔に比べて短縮されている。 On the other hand, in this embodiment, as described above, the power module (50) and the printed board (61) are integrally sealed with the insulating resin (65). Therefore, the outer leads (47) of the first to fifth leads (45a to 45e) that are electrically connected to the power semiconductor chip (37, 39) do not require an insulation distance, and the insulating resin (65) Insulated by. Therefore, in the power module (50) of the present embodiment, the interval L2 between the outer leads (47) of the first to fifth leads (45a to 45e) electrically connected to the power semiconductor chip (37, 39) is general purpose. It is formed to be about 1 mm narrower than the interval (about 3 mm) between the outer leads of the power module. That is, in the power module (50) of the present embodiment, the distance L2 between the outer leads (47) of the first to fifth leads (45a to 45e) electrically connected to the power semiconductor chip (37, 39) is It is formed to be equal to the distance L1 between the four die pads (44a to 44d), and is shorter than the distance between the outer leads of the general-purpose power module.

また、通常、上記汎用パワーモジュールでは、アウターリードが空冷フィンの役割を果たすように構成されているため、パワー半導体チップに電気的に接続される第１乃至第５リード（45a〜45e）のアウターリードの幅が空気に対して十分に放熱できるような幅に設計されている。 In general, the general-purpose power module is configured such that the outer leads play the role of air-cooling fins. Therefore, the outer leads of the first to fifth leads (45a to 45e) that are electrically connected to the power semiconductor chip. The width of the lead is designed so that it can sufficiently dissipate heat to the air.

これに対し、本実施形態では、上述のように、パワーモジュール（50）が圧縮機（17）によって構成される冷媒冷却器によって冷却される。そのため、パワー半導体チップ（37,39）に電気的に接続される第１乃至第５リード（45a〜45e）のアウターリード（47）は、空気に対して十分に放熱できる幅（伝熱面積）が確保されなくても、冷媒冷却器によって冷却される。そこで、本実施形態のパワーモジュール（50）では、アウターリード（47）の幅を汎用パワーモジュールのアウターリードの幅よりも狭い０．３ｍｍ程度に形成している。 In contrast, in the present embodiment, as described above, the power module (50) is cooled by the refrigerant cooler configured by the compressor (17). Therefore, the outer leads (47) of the first to fifth leads (45a to 45e) electrically connected to the power semiconductor chips (37, 39) have a width (heat transfer area) that can sufficiently radiate air. Even if this is not ensured, it is cooled by the refrigerant cooler. Therefore, in the power module (50) of the present embodiment, the width of the outer lead (47) is formed to be about 0.3 mm narrower than the width of the outer lead of the general-purpose power module.

〈プリント基板の配線パターンの間隔及び幅〉
ところで、従来、プリント基板（61）のパワーモジュール（50）を含む強電部品が接合される配線パターン（66）の間隔は、絶縁距離を確保するために広く形成されている。具体的には、従来、強電部品が接合される配線パターン（66）の間隔は、３〜５ｍｍ程度に形成されている。 <Interval and width of printed circuit board wiring pattern>
By the way, conventionally, the interval between the wiring patterns (66) to which the high-power components including the power module (50) of the printed circuit board (61) are joined is widely formed in order to secure an insulation distance. Specifically, conventionally, the interval between the wiring patterns (66) to which the high voltage components are joined is formed to be about 3 to 5 mm.

これに対し、本実施形態では、上述のように、パワーモジュール（50）とプリント基板（61）とが一体的に絶縁樹脂（65）によって封止されている。よって、強電部品が接合される配線パターン（66）は、絶縁距離を確保しなくても、絶縁樹脂（65）によって絶縁される。そこで、本実施形態のプリント基板（61）では、強電部品が接合される配線パターン（66）の間隔Ｌ３を、プリント基板（61）が絶縁樹脂（65）によって封止されない場合の配線パターンの間隔（３〜５ｍｍ程度）よりも狭い１ｍｍ程度に形成している。つまり、本実施形態のプリント基板（61）は、強電部品が接合される配線パターン（66）の間隔Ｌ３が、パワーモジュール（50）の４つのダイパッド（44a〜44d）の間隔Ｌ１と等しくなるように形成され、プリント基板（61）が絶縁樹脂（65）によって封止されない場合に比べて強電部品が接合される配線パターン（66）の間隔が短縮されている。 On the other hand, in this embodiment, as described above, the power module (50) and the printed board (61) are integrally sealed with the insulating resin (65). Therefore, the wiring pattern (66) to which the high voltage component is joined is insulated by the insulating resin (65) without securing an insulation distance. Therefore, in the printed circuit board (61) of the present embodiment, the distance L3 between the wiring patterns (66) to which the high-power components are bonded is the distance between the wiring patterns when the printed circuit board (61) is not sealed with the insulating resin (65). It is formed to be about 1 mm narrower than (about 3 to 5 mm). That is, in the printed circuit board (61) of the present embodiment, the interval L3 of the wiring pattern (66) to which the high-power components are joined is equal to the interval L1 of the four die pads (44a to 44d) of the power module (50). Compared with the case where the printed circuit board (61) is not sealed with the insulating resin (65), the interval between the wiring patterns (66) to which the high-power components are joined is shortened.

また、通常、プリント基板（61）の強電部品が接合される配線パターン（66）の幅は、電流が流れる際に生じる熱を周囲の空気に対して十分に放熱できるように、ある程度の広さ（１ｍｍ／１Ａ）に形成されている。 In general, the width of the wiring pattern (66) to which the high voltage components on the printed circuit board (61) are joined is wide enough to dissipate the heat generated when the current flows to the surrounding air. (1 mm / 1A).

これに対し、本実施形態では、プリント基板（61）は、熱伝導率の高い材料によって構成されたケーシング（60）に収容され、該ケーシング（60）内に充填された絶縁樹脂（65）によってパワーモジュール（50）と共に封止されている。そして、ケーシング（60）にパワーモジュール（50）を冷却するための冷媒冷却器（本実施形態では圧縮機（17））が熱的に接触されている。そのため、上記冷媒冷却器によって、パワーモジュール（50）だけでなく、プリント基板（61）も冷却される。具体的には、プリント基板（61）において生じた熱が、絶縁樹脂（65）及びケーシング（60）を介して冷媒冷却器を流れる低圧ガス冷媒に吸熱されることによって、プリント基板（61）が冷却される。そこで、本実施形態のプリント基板（61）では、強電部品が接合される配線パターン（66）の幅を従来のプリント基板の配線パターンの幅よりも狭い（１ｍｍ／２Ａ）程度に形成している。 On the other hand, in this embodiment, the printed circuit board (61) is accommodated in the casing (60) made of a material having high thermal conductivity, and the insulating resin (65) filled in the casing (60). Sealed together with the power module (50). A refrigerant cooler (in this embodiment, the compressor (17)) for cooling the power module (50) is in thermal contact with the casing (60). Therefore, not only the power module (50) but also the printed circuit board (61) is cooled by the refrigerant cooler. Specifically, the heat generated in the printed circuit board (61) is absorbed by the low-pressure gas refrigerant flowing through the refrigerant cooler via the insulating resin (65) and the casing (60), so that the printed circuit board (61) To be cooled. Therefore, in the printed circuit board (61) of the present embodiment, the width of the wiring pattern (66) to which the high-power components are joined is formed to be narrower (1 mm / 2A) than the width of the wiring pattern of the conventional printed circuit board. .

〈パワーモジュールのリードフレームの形状〉
次に、パワーモジュール（50）のリードフレーム（41）の形状について図８（Ａ）〜（Ｃ）を用いて説明する。なお、図８（Ａ）〜図８（Ｃ）は、いずれもパワーモジュール（50）の形成工程の途中の状態、具体的には、モールド樹脂部（43）を形成した後であって、リードフレーム（41）の余分なフレーム部分（49）を切断する前の状態を示している。 <Shape of power module lead frame>
Next, the shape of the lead frame (41) of the power module (50) will be described with reference to FIGS. 8A to 8C are all in the middle of the process of forming the power module (50), specifically, after the mold resin portion (43) is formed. The state before cutting the excess frame part (49) of a frame (41) is shown.

図８（Ａ）に示すように、本実施形態では、パワーモジュール（50）のリードフレーム（41）は、直方体形状に形成されたモールド樹脂部（43）の４つの側面（43a〜43d）の全ての側面のそれぞれから外側へリード（45）が延出するように構成されている。具体的には、モールド樹脂部（43）の順に並ぶ第１乃至第４側面（43a〜43d）のうち、第１側面（43a）及び第３側面（43c）からはそれぞれ５本のリード（45）が外側へ延出し、第２側面（43b）及び第４側面（43d）からはそれぞれ２本のリード（45）が外側へ延出している。 As shown to FIG. 8 (A), in this embodiment, the lead frame (41) of a power module (50) is the four side surfaces (43a-43d) of the mold resin part (43) formed in the rectangular parallelepiped shape. Leads (45) are configured to extend outward from each of all side surfaces. Specifically, among the first to fourth side surfaces (43a to 43d) arranged in the order of the mold resin portion (43), five leads (45) are respectively provided from the first side surface (43a) and the third side surface (43c). ) Extends outward, and two leads (45) extend outward from the second side surface (43b) and the fourth side surface (43d), respectively.

このように、本実施形態のパワーモジュール（50）は、モールド樹脂部（43）の４つの側面（43a〜43d）の全ての面からリード（45）を延出させている。そのため、図８（Ｂ）に示すモールド樹脂部（43）の第１側面（43a）及び第３側面（43c）の対向する２つの側面のみからリード（45）を延出させたパワーモジュール（50）に比べて、モールド樹脂部（43）が小型化される。つまり、図８（Ｂ）に示すパワーモジュール（50）の場合、所定本数（本実施形態では１４本）のリード（45）を、モールド樹脂部（43）の第１側面（43a）及び第３側面（43c）の２つの側面に割り当てるところ、図８（Ａ）に示す本実施形態のパワーモジュール（50）の場合、４つの側面（43a〜43d）に割り当てるため、１つの側面から延出するリード（45）の本数が減少する。よって、本実施形態のパワーモジュール（50）では、モールド樹脂部（43）の第１側面（43a）及び第３側面（43c）の幅が、図８（Ｂ）に示すパワーモジュール（50）に比べて短くなり、モールド樹脂部（43）が小型化される。 As described above, in the power module (50) of the present embodiment, the leads (45) are extended from all the four side surfaces (43a to 43d) of the mold resin portion (43). Therefore, the power module (50) in which the lead (45) is extended only from two opposing side surfaces of the first side surface (43a) and the third side surface (43c) of the mold resin portion (43) shown in FIG. ), The mold resin portion (43) is downsized. That is, in the case of the power module (50) shown in FIG. 8B, a predetermined number (14 in this embodiment) of leads (45) are connected to the first side surface (43a) and the third side of the mold resin portion (43). When the power module (50) of this embodiment shown in FIG. 8 (A) is assigned to two side faces (43c), it extends from one side face in order to be assigned to four side faces (43a to 43d). The number of leads (45) decreases. Therefore, in the power module (50) of this embodiment, the width of the first side surface (43a) and the third side surface (43c) of the mold resin portion (43) is the same as that of the power module (50) shown in FIG. Compared to this, the mold resin portion (43) is reduced in size.

ところで、図８（Ｃ）に示すように、単に、直方体形状のモールド樹脂部（43）の４つの側面（43a〜43d）のそれぞれからリード（45）を外側へ延出させることとすると、リード（45）がモールド樹脂部（43）の２つの側面（43a,43c）からのみ外側へ延出する図８（Ｂ）に示すパワーモジュール（50）に比べてリードフレーム（41）の外形が大きくなる。これにより、最終的には切断される不要なフレーム部分（49）が大きくなる。 By the way, as shown in FIG. 8C, if the lead (45) is simply extended outward from each of the four side surfaces (43a to 43d) of the rectangular parallelepiped mold resin portion (43), the lead The outer shape of the lead frame (41) is larger than the power module (50) shown in FIG. 8 (B) in which (45) extends outward only from the two side surfaces (43a, 43c) of the mold resin part (43). Become. As a result, the unnecessary frame portion (49) to be finally cut becomes larger.

しかしながら、本実施形態では、図８（Ａ）に示すように、モールド樹脂部（43）の第２側面（43b）及び第４側面（43d）のそれぞれから延出する２本のリード（45）は、水平方向に９０度屈曲する屈曲リード（48）に構成されている。具体的には、第２側面（43b）及び第４側面（43d）のそれぞれから延出する２本のリード（45）のうち、第１側面（43a）寄りの各リード（45）は、第１側面（43a）から延出するリード（45）の延出方向、即ち、図８（Ａ）における左方向に屈曲するように構成されている。一方、第２側面（43b）及び第４側面（43d）のそれぞれから延出する２本のリード（45）のうち、第３側面（43c）寄りの各リード（45）は、第３側面（43c）から延出するリード（45）の延出方向、即ち、図８（Ａ）における右方向に屈曲するように構成されている。 However, in the present embodiment, as shown in FIG. 8A, two leads (45) extending from the second side surface (43b) and the fourth side surface (43d) of the mold resin portion (43), respectively. Is constituted by a bent lead (48) bent 90 degrees in the horizontal direction. Specifically, of the two leads (45) extending from the second side surface (43b) and the fourth side surface (43d), each lead (45) closer to the first side surface (43a) The lead (45) extending from one side surface (43a) is bent in the extending direction, that is, in the left direction in FIG. 8 (A). On the other hand, of the two leads (45) extending from the second side surface (43b) and the fourth side surface (43d), each lead (45) closer to the third side surface (43c) 43c) is configured to bend in the extending direction of the lead (45), that is, in the right direction in FIG. 8A.

このように、本実施形態では、パワーモジュール（50）のモールド樹脂部（43）の第２側面（43b）及び第４側面（43d）からそれぞれ延出するリード（45）を、両隣の第１及び第３側面（43a,43c）のうちの近い側面側へ屈曲する屈曲リード（48）に構成することとしている。そのため、リードフレーム（41）の屈曲リード（48）の延出方向（図８（Ａ）における上下方向）の長さが、図８（Ｃ）に示すモールド樹脂部（43）の全ての側面（43a〜43d）からリード（45）が延出するものの屈曲リード（48）を有さないパワーモジュール（50）に比べて、各段に短くなる。よって、リードフレーム（41）の外形が各段に小さくなり、フレーム部分（49）が小さくなる。 As described above, in the present embodiment, the leads (45) extending from the second side surface (43b) and the fourth side surface (43d) of the mold resin portion (43) of the power module (50) are respectively connected to the first side on both sides. In addition, a bent lead (48) that bends to the near side of the third side (43a, 43c) is used. Therefore, the length of the bent lead (48) in the lead frame (41) in the extending direction (vertical direction in FIG. 8A) is the length of all side surfaces (43) of the mold resin portion (43) shown in FIG. The lead (45) extends from 43a to 43d) but becomes shorter in each step as compared with the power module (50) which does not have the bent lead (48). Therefore, the outer shape of the lead frame (41) is reduced in each step, and the frame portion (49) is reduced.

−運転動作−
空気調和装置（1）の運転動作について図１を参照しながら説明する。空気調和装置（1）は、冷房運転と暖房運転とを切り換えて行う。 -Driving action-
The operation of the air conditioner (1) will be described with reference to FIG. The air conditioner (1) switches between cooling operation and heating operation.

〈冷房運転〉
冷房運転では、圧縮機（17）で圧縮された冷媒が、室外熱交換器（19）を通過する際に、室外ファン（20）によって送風された室外空気に放熱して凝縮する。凝縮した冷媒は、室外膨張弁（21）で減圧された後、室内熱交換器（24）を通過する際に、室内ファン（25）によって送風された室内空気から吸熱して蒸発する。これにより、室内空気が冷却される。蒸発した冷媒は、圧縮機（17）に吸入されて圧縮される。 <Cooling operation>
In the cooling operation, when the refrigerant compressed by the compressor (17) passes through the outdoor heat exchanger (19), it dissipates heat to the outdoor air blown by the outdoor fan (20) and condenses. The condensed refrigerant is depressurized by the outdoor expansion valve (21) and then evaporates by absorbing heat from the indoor air blown by the indoor fan (25) when passing through the indoor heat exchanger (24). Thereby, indoor air is cooled. The evaporated refrigerant is sucked into the compressor (17) and compressed.

〈暖房運転〉
暖房運転では、圧縮機（17）で圧縮された冷媒が、室内熱交換器（24）を通過する際に、室内ファン（25）によって送風された室外空気に放熱して凝縮する。これにより、室内空気が加熱される。凝縮した冷媒は、室外膨張弁（21）で減圧された後、室外熱交換器（19）を通過する際に、室外ファン（20）によって送風された室外空気から吸熱して蒸発する。蒸発した冷媒は、圧縮機（17）に吸入されて圧縮される。 <Heating operation>
In the heating operation, when the refrigerant compressed by the compressor (17) passes through the indoor heat exchanger (24), it dissipates heat to the outdoor air blown by the indoor fan (25) and condenses. Thereby, indoor air is heated. The condensed refrigerant is depressurized by the outdoor expansion valve (21) and then evaporates by absorbing heat from the outdoor air blown by the outdoor fan (20) when passing through the outdoor heat exchanger (19). The evaporated refrigerant is sucked into the compressor (17) and compressed.

−パワー半導体チップの冷却−
冷媒冷却器を構成する圧縮機（17）のケーシング（17a）の内部には、室内熱交換器（24）又は室外熱交換器（19）で蒸発した低温の低圧ガス冷媒が流れる。一方、パワーモジュール（50）は、作動時に発熱して高温となる。このような圧縮機（17）のケーシング（17a）の内部を流れる低圧ガス冷媒と、パワーモジュール（50）との温度差により、パワーモジュール（50）は冷却される。つまり、パワーモジュール（50）の熱が電力変換装置（30）のケーシング（60）を介して圧縮機（17）のケーシング（17a）に伝達され、該圧縮機（17）のケーシング（17a）の内部を流れる低圧ガス冷媒が吸熱することによってパワーモジュール（50）が冷却される。 -Cooling of power semiconductor chips-
Low-temperature low-pressure gas refrigerant evaporated in the indoor heat exchanger (24) or the outdoor heat exchanger (19) flows inside the casing (17a) of the compressor (17) constituting the refrigerant cooler. On the other hand, the power module (50) generates heat during operation and becomes high temperature. The power module (50) is cooled by the temperature difference between the low pressure gas refrigerant flowing inside the casing (17a) of the compressor (17) and the power module (50). That is, the heat of the power module (50) is transmitted to the casing (17a) of the compressor (17) through the casing (60) of the power converter (30), and the heat of the casing (17a) of the compressor (17) The power module (50) is cooled by the heat absorption of the low-pressure gas refrigerant flowing inside.

−パワーモジュールの形成手順−
本実施形態のパワーモジュール（50）は、以下の手順で構成される。 -Power module formation procedure-
The power module (50) of this embodiment is comprised in the following procedures.

まず、リードフレーム（41）にパワー半導体チップ（37,39）を含むチップを装着してワイヤーボンディングを行い、トランスファーモールドによってモールド樹脂部（43）を形成する（図８（Ａ）を参照）。その後、リードフレーム（41）の余分なフレーム部分（49）を切断し、各リード（45）のアウターリード（47）を上方に向かって折り曲げる。 First, a chip including a power semiconductor chip (37, 39) is attached to the lead frame (41), wire bonding is performed, and a mold resin portion (43) is formed by transfer molding (see FIG. 8A). Thereafter, the excessive frame portion (49) of the lead frame (41) is cut, and the outer lead (47) of each lead (45) is bent upward.

−実施形態１の効果−
実施形態１によれば、パワーモジュール（50）のパワー半導体チップ（37,39）が電気的に接続される第１乃至第５リード（45a〜45e）のアウターリード（47）の間隔を、ダイパッド（44a〜44d）の間隔と等しくなるように、汎用パワーモジュールに比べて短縮することとした。そのため、パワーモジュール（50）を小型化することができる。これにより、パワーモジュール（50）が実装されるプリント基板（61）の小型化を図ることができるため、パワーモジュール（50）とプリント基板（61）とを封止する絶縁樹脂（65）の使用量を低減することができる。従って、電力変換装置（30）の製造コストを低減することができる。 -Effect of Embodiment 1-
According to the first embodiment, the distance between the outer leads (47) of the first to fifth leads (45a to 45e) to which the power semiconductor chips (37, 39) of the power module (50) are electrically connected is determined by the die pad. It was decided to shorten it compared to the general-purpose power module so as to be equal to the interval of (44a to 44d). Therefore, the power module (50) can be reduced in size. This makes it possible to reduce the size of the printed circuit board (61) on which the power module (50) is mounted, so use of insulating resin (65) to seal the power module (50) and printed circuit board (61) The amount can be reduced. Therefore, the manufacturing cost of the power conversion device (30) can be reduced.

また、実施形態１によれば、パワーモジュール（50）とプリント基板（61）とを絶縁樹脂（65）によって封止しているため、パワー半導体チップ（37,39）が電気的に接続される第１乃至第５リード（45a〜45e）のアウターリード（47）の間隔をダイパッド（44a〜44d）の間隔と等しくなるように短縮しても、絶縁性能を確保することができる。 Moreover, according to Embodiment 1, since the power module (50) and the printed circuit board (61) are sealed with the insulating resin (65), the power semiconductor chip (37, 39) is electrically connected. Even if the distance between the outer leads (47) of the first to fifth leads (45a to 45e) is shortened to be equal to the distance between the die pads (44a to 44d), the insulation performance can be ensured.

また、実施形態１によれば、内部に冷媒が流通してパワーモジュール（50）を冷却する冷媒冷却器（圧縮機（17））を設けているため、稼働中にパワーモジュール（50）において生じた熱を、冷媒冷却器（圧縮機（17））の内部を流れる冷媒に吸収させることができる。つまり、稼働中に発熱するパワーモジュール（50）を絶縁樹脂（65）で封止しても、冷媒冷却器（圧縮機（17））によって冷却することによってパワーモジュール（50）の温度上昇を抑制することができる。 Further, according to the first embodiment, the refrigerant cooler (compressor (17)) that cools the power module (50) through the circulation of the refrigerant is provided, and thus is generated in the power module (50) during operation. The absorbed heat can be absorbed by the refrigerant flowing inside the refrigerant cooler (compressor (17)). In other words, even if the power module (50) that generates heat during operation is sealed with insulating resin (65), the temperature rise of the power module (50) is suppressed by cooling with the refrigerant cooler (compressor (17)) can do.

また、実施形態１によれば、パワーモジュール（50）のパワー半導体チップ（37,39）と複数のダイパッド（44a〜44d）と複数のリード（45）とをモールド樹脂部（43）によって一体的に封止することとした。そのため、パワーモジュール（50）とプリント基板（61）とを封止する絶縁樹脂（65）に応力緩和性に優れた高価なシリコーンゲル等を用いる必要がない。つまり、パワーモジュール（50）とプリント基板（61）とを封止する絶縁樹脂（65）に安価なエポキシ樹脂やウレタン樹脂を用いることが可能となり、これらを用いることによって電力変換装置（30）の製造コストを低減することができる。 According to the first embodiment, the power semiconductor chip (37, 39), the plurality of die pads (44a to 44d), and the plurality of leads (45) of the power module (50) are integrated by the mold resin portion (43). It was decided to seal. Therefore, it is not necessary to use an expensive silicone gel or the like excellent in stress relaxation for the insulating resin (65) that seals the power module (50) and the printed board (61). In other words, it becomes possible to use inexpensive epoxy resin or urethane resin for the insulating resin (65) for sealing the power module (50) and the printed circuit board (61), and by using these, the power conversion device (30) Manufacturing cost can be reduced.

これに対し、実施形態１では、プリント基板（61）の強電部品が接合される配線パターン（66）の間隔を、パワーモジュール（50）のダイパッド（44a〜44d）の間隔と等しくなるように従来よりも短縮することとした。このように強電部品が接合される配線パターン（66）の間隔を短縮しても、パワーモジュール（50）とプリント基板（61）とが絶縁樹脂（65）によって封止されているため、絶縁性能が確保される。そして、上述のように強電部品が接合される配線パターン（66）の間隔を短縮することにより、プリント基板（61）が小型化される。よって、プリント基板（61）全体を覆う絶縁樹脂（65）の使用量を低減することができる。従って、電力変換装置（30）の製造コストを低減することができる。 On the other hand, in the first embodiment, the distance between the wiring patterns (66) to which the high-power components of the printed circuit board (61) are joined is equal to the distance between the die pads (44a to 44d) of the power module (50). It was decided to shorten it. Even if the distance between the wiring patterns (66) to which the high-voltage components are joined is reduced, the power module (50) and the printed circuit board (61) are sealed with the insulating resin (65). Is secured. And the printed circuit board (61) is reduced in size by shortening the space | interval of the wiring pattern (66) to which a high-power component is joined as mentioned above. Therefore, the usage-amount of insulating resin (65) which covers the whole printed circuit board (61) can be reduced. Therefore, the manufacturing cost of the power conversion device (30) can be reduced.

これに対し、実施形態１では、直方体形状のモールド樹脂部（43）の４つの側面（43a〜43d）のそれぞれから外側へリード（45）を延出させることとした。そのため、パワーモジュール（50）のモールド樹脂部（43）の側面から外側へ延出する複数のリード（45）は、モールド樹脂部（43）の４つの側面（43a〜43d）のそれぞれに割り当てられる。これにより、リード（45）がモールド樹脂部（43）の対向する２つの側面からのみ外側へ延出する構成に比べて、モールド樹脂部（43）の１つの側面から延出するリード（45）の本数が減少する。そのため、モールド樹脂部（43）のリード（45）が延出する側面の幅を、リード（45）がモールド樹脂部（43）の対向する２つの側面からのみ外側へ延出する構成に比べて短くすることができる。従って、パワーモジュール（50）を小型化することができる。 In contrast, in the first embodiment, the lead (45) is extended outward from each of the four side surfaces (43a to 43d) of the rectangular parallelepiped mold resin portion (43). Therefore, the plurality of leads (45) extending outward from the side surface of the mold resin portion (43) of the power module (50) are assigned to each of the four side surfaces (43a to 43d) of the mold resin portion (43). . As a result, the lead (45) extends from one side surface of the mold resin portion (43) as compared with the configuration in which the lead (45) extends outward only from two opposite side surfaces of the mold resin portion (43). The number of will decrease. Therefore, the width of the side surface of the mold resin portion (43) where the lead (45) extends is larger than the configuration in which the lead (45) extends outward only from the two opposite side surfaces of the mold resin portion (43). Can be shortened. Therefore, the power module (50) can be reduced in size.

ところで、上述のように、直方体形状のモールド樹脂部（43）の４つの側面（43a〜43d）のそれぞれからリード（45）を外側へ延出させることとすると、リード（45）がモールド樹脂部（43）の対向する２つの側面からのみ外側へ延出する構成に比べてリードフレーム（41）の外形が大きくなる。そのため、リードフレーム（41）の材料費が増大すると共に、リードフレーム（41）の取り数が少なくなるため、製造コストを増大させるおそれがある。 By the way, as described above, when the lead (45) is extended outward from each of the four side surfaces (43a to 43d) of the rectangular parallelepiped mold resin portion (43), the lead (45) is formed into the mold resin portion. The outer shape of the lead frame (41) is larger than that of the configuration extending outward only from two opposing side surfaces of (43). Therefore, the material cost of the lead frame (41) increases, and the number of lead frames (41) to be taken decreases, which may increase the manufacturing cost.

これに対し、実施形態１では、モールド樹脂部（43）の第２側面（43b）及び第４側面（43d）からそれぞれ延出するリード（45）を、隣接する第１側面（43a）又は第３側面（43c）から延出するリード（45）の延出方向へ屈曲する屈曲リード（48）に構成することとした。これにより、リードフレーム（41）の屈曲リード（48）の延出方向の長さを各段に短くすることができるため、リードフレーム（41）の外形を、屈曲リード（48）を設けない場合に比べて各段に小さくすることができる。従って、リードフレーム（41）の材料費を削減することができると共に、リードフレーム（41）の取り数を増大させることができるため、製造コストを低減することができる。 In contrast, in the first embodiment, the leads (45) extending from the second side surface (43b) and the fourth side surface (43d) of the mold resin portion (43) are respectively connected to the adjacent first side surface (43a) or the first side surface (43a). The bent lead (48) is bent in the extending direction of the lead (45) extending from the three side surfaces (43c). As a result, the length of the lead frame (41) in the extending direction of the bent lead (48) can be shortened in each step, so that the lead frame (41) is not provided with the bent lead (48). It can be made smaller in each stage compared to. Therefore, the material cost of the lead frame (41) can be reduced, and the number of lead frames (41) can be increased, so that the manufacturing cost can be reduced.

また、実施形態１によれば、屈曲リード（48）を、モールド樹脂部（43）の第１側面（43a）及び第３側面（43c）のうちの近い側面側へ屈曲するように構成することとした。具体的には、モールド樹脂部（43）の第２側面（43b）及び第４側面（43d）のそれぞれから延出する２本のリード（45）のうち、第１側面（43a）寄りのリード（45）を第１側面（43a）から延出するリード（45）の延出方向に屈曲するように構成し、第３側面（43c）寄りのリード（45）を第３側面（43c）から延出するリード（45）の延出方向に屈曲するように構成することとした。よって、各屈曲リード（48）を逆側へ屈曲するように構成する場合に比べて、屈曲リード（48）の全長を短くすることができる。従って、リードフレーム（41）の材料費を削減することができ、製造コストを低減することができる。 In addition, according to the first embodiment, the bending lead (48) is configured to bend toward the near side surface of the first side surface (43a) and the third side surface (43c) of the mold resin portion (43). It was. Specifically, of the two leads (45) extending from the second side surface (43b) and the fourth side surface (43d) of the mold resin portion (43), the lead closer to the first side surface (43a). (45) is configured to bend in the extending direction of the lead (45) extending from the first side surface (43a), and the lead (45) closer to the third side surface (43c) is configured from the third side surface (43c). The extending lead (45) is bent in the extending direction. Therefore, the total length of the bent lead (48) can be shortened as compared with the case where each bent lead (48) is configured to bend to the opposite side. Therefore, the material cost of the lead frame (41) can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced.

《発明の実施形態２》
実施形態２に係る空気調和装置（1）は、電力変換装置（30）及び冷媒冷却器の構成を一部変更したものである。 << Embodiment 2 of the Invention >>
The air conditioner (1) according to Embodiment 2 is obtained by partially changing the configuration of the power conversion device (30) and the refrigerant cooler.

具体的には、図９に示すように、電力変換装置（30）のケーシング（60）が、実施形態１では、アルミニウム等の熱伝導率の高い材料によって構成されていたところ、実施形態２では、樹脂によって構成されている。一方、ケーシング（60）の底板のパワーモジュール（50）に対応する部分に開口が形成され、該開口にアルミニウムによって構成された伝熱板（67）が嵌め込まれている。実施形態２では、プリント基板（61）は、パワーモジュール（50）の底面が、ケーシング（60）の伝熱板（67）の上面に接触するようにケーシング（60）内に収容されている。 Specifically, as shown in FIG. 9, the casing (60) of the power conversion device (30) is made of a material having high thermal conductivity such as aluminum in the first embodiment. It is made of resin. On the other hand, an opening is formed in a portion of the bottom plate of the casing (60) corresponding to the power module (50), and a heat transfer plate (67) made of aluminum is fitted into the opening. In the second embodiment, the printed circuit board (61) is accommodated in the casing (60) so that the bottom surface of the power module (50) is in contact with the top surface of the heat transfer plate (67) of the casing (60).

また、実施形態２では、冷媒冷却器がアキュムレータ（16）によって構成されている。具体的には、電力変換装置（30）のケーシング（60）が、アキュムレータ（16）のケーシング（16a）に取り付けられている。より具体的には、アキュムレータ（16）のケーシング（16a）の胴部に熱伝導率の高い金属板によって構成された取付台（69）が取り付けられ、電力変換装置（30）のケーシング（60）は、伝熱板（67）が取付台（69）及びアキュムレータ（16）のケーシング（16a）に接触するように、該ケーシング（16a）に取り付けられている。このような構成により、稼働中に高温に発熱するパワーモジュール（50）は、アキュムレータ（16）のケーシング（16a）及び伝熱板（67）を介してアキュムレータ（16）の内部を流通する冷媒回路（10）の低圧ガス冷媒と熱交換して（吸熱されて）冷却される。このように、実施形態２では、アキュムレータ（16）が、パワーモジュール（50）に熱的に接触され、内部に冷媒が流通して該パワーモジュール（50）を冷却する冷媒冷却器を構成している。 Moreover, in Embodiment 2, the refrigerant cooler is comprised by the accumulator (16). Specifically, the casing (60) of the power converter (30) is attached to the casing (16a) of the accumulator (16). More specifically, a mounting base (69) made of a metal plate having high thermal conductivity is attached to the body of the casing (16a) of the accumulator (16), and the casing (60) of the power converter (30). Is attached to the casing (16a) so that the heat transfer plate (67) contacts the mounting base (69) and the casing (16a) of the accumulator (16). With such a configuration, the power module (50) that generates heat at high temperature during operation is a refrigerant circuit that circulates inside the accumulator (16) through the casing (16a) and the heat transfer plate (67) of the accumulator (16). It is cooled by exchanging heat with (10) the low-pressure gas refrigerant. Thus, in the second embodiment, the accumulator (16) is in thermal contact with the power module (50), and constitutes a refrigerant cooler that cools the power module (50) by circulating the refrigerant therein. Yes.

その他の構成は、実施形態１と同様である。そして、実施形態２によっても、実施形態１と同様の効果を奏することができる。 Other configurations are the same as those of the first embodiment. Also in the second embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.

《その他の実施形態》
上記各実施形態については、以下のような構成としてもよい。 << Other Embodiments >>
About each said embodiment, it is good also as the following structures.

上記各実施形態では、パワーモジュール（50）は、インバータ回路（34）と制御回路（40）とが絶縁樹脂によって一体的に封止されていたが、本発明に係るパワーモジュール（50）は、これに限られない。例えば、パワーモジュール（50）は、インバータ回路（34）のみを絶縁樹脂によって封止するものであってもよい。 In each of the above embodiments, the power module (50) has the inverter circuit (34) and the control circuit (40) integrally sealed with insulating resin, but the power module (50) according to the present invention is It is not limited to this. For example, the power module (50) may be one in which only the inverter circuit (34) is sealed with an insulating resin.

上記各実施形態では、冷媒冷却器は、圧縮機（17）又はアキュムレータ（16）によって構成されていたが、冷媒冷却器はこれに限られない。冷媒回路（10）に接続される他の構成機器や冷媒配管にパワーモジュール（50）を熱的に接触させ、これらの構成機器や冷媒配管によって冷媒冷却器を構成することとしてもよい。 In each said embodiment, although the refrigerant cooler was comprised by the compressor (17) or the accumulator (16), a refrigerant cooler is not restricted to this. The power module (50) may be brought into thermal contact with other component devices and refrigerant pipes connected to the refrigerant circuit (10), and the refrigerant cooler may be configured by these component devices and refrigerant pipes.

また、本発明に係る電力変換装置を備えた冷凍装置は、上記空気調和装置に限られない。例えば、空冷式の熱交換器の代わりに水冷式の熱交換器を備えた給湯装置や冷却装置等であってもよい。 Moreover, the refrigeration apparatus provided with the power converter according to the present invention is not limited to the air conditioner. For example, a hot water supply device or a cooling device provided with a water-cooled heat exchanger instead of an air-cooled heat exchanger may be used.

なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。 In addition, the above embodiment is an essentially preferable illustration, Comprising: It does not intend restrict | limiting the range of this invention, its application thing, or its use.

以上説明したように、本発明は、パワーモジュールを備えた電力変換装置について有用である。 As described above, the present invention is useful for a power conversion device including a power module.

１空気調和装置
１７圧縮機（冷媒冷却器）
３０電力変換装置
３７パワートランジスタチップ（パワー半導体チップ）
３９帰還ダイオードチップ（パワー半導体チップ）
４１リードフレーム
４３モールド樹脂部
４３ａ〜４３ｄ第１〜第４側面（第１〜第４の側面）
４４ａ〜４４ｄ第１〜第４ダイパッド
４５リード
４５ａ〜４５ｅ第１〜第５リード
４７アウターリード
４８屈曲リード
５０パワーモジュール
６１プリント基板
６６配線パターン 1 Air conditioner
17 Compressor (refrigerant cooler)
30 Power converter
37 Power Transistor Chip (Power Semiconductor Chip)
39 Feedback diode chip (power semiconductor chip)
41 Lead frame
43 Mold resin part
43a-43d 1st-4th side surface (1st-4th side surface)
44a-44d 1st-4th die pad
45 lead
45a to 45e 1st to 5th leads
47 Outer lead
48 bent lead
50 Power module
61 Printed circuit board
66 Wiring pattern

Claims

A printed circuit board (61) on which a power module (50) having a plurality of power semiconductor chips (37, 39) is mounted, and is in thermal contact with the power module (50), and a refrigerant flows through the printed circuit board (61). And a refrigerant cooler (16, 17) for cooling the module (50), wherein at least the power module (50) and the printed circuit board (61) are sealed with an insulating resin (65). And
The power module (50) includes a plurality of die pads (44a to 44d) in which the plurality of power semiconductor chips (37, 39) are mounted and arranged in a predetermined direction, and a lead frame having a plurality of leads (45). 41), a plurality of power semiconductor chips (37, 39), a plurality of die pads (44a to 44d), and a mold resin portion (43) for integrally sealing the plurality of leads (45). And
The lead frame (41) has an interval between outer leads (47) of leads (45a to 45e) electrically connected to the power semiconductor chip (37, 39) of the plurality of leads (45). A power conversion device configured to be equal to an interval between the plurality of die pads (44a to 44d).

In claim 1,
In the printed circuit board (61), the interval between the wiring patterns (66) to which the high-power components including the power module (50) are bonded is such that the die pads (44a to 44a to 44) 44d) is configured to be equal to the interval.

In claim 1 or 2,
The mold resin portion (43) of the power module (50) is formed in a rectangular parallelepiped shape,
The lead frame (41) is formed from at least each of the first to third side surfaces (43a to 43c) among the first to fourth side surfaces (43a to 43d) arranged in order of the mold resin portion (43). A power conversion device, wherein the lead (45) extends outward.

In claim 3,
The lead (45) extending from the second side surface (43b) of the mold resin portion (43) is the extension of the lead (45) extending from the first or third side surface (43a, 43c). It is comprised in the bending lead (48) bent to a direction, The power converter device characterized by the above-mentioned.

In claim 4,
The lead frame (41) is configured such that the lead (45) extends outward from the fourth side surface (43d) of the mold resin portion (43),
The lead (45) extending from the fourth side surface (43d) of the mold resin portion (43) is the extension of the lead (45) extending from the first or third side surface (43a, 43c). It is comprised in the bending lead (48) bent to a direction, The power converter device characterized by the above-mentioned.

In claim 4 or 5,
Of the bent leads (48), the lead (45) near the first side surface (43a) bends in the extending direction of the lead (45) extending from the first side surface (43a), while the lead (45) The lead near the third side surface (43c) is bent in the extending direction of the lead (45) extending from the third side surface (43c).