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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024048494
(43)【公開日】2024-04-09
(54)【発明の名称】スイッチングモジュールおよびインバータ
(51)【国際特許分類】
H02M 7/48 20070101AFI20240402BHJP
【ＦＩ】
H02M7/48 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】15
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022154433
(22)【出願日】2022-09-28
(71)【出願人】
【識別番号】000003137
【氏名又は名称】マツダ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001427
【氏名又は名称】弁理士法人前田特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】山野上 耕一
【テーマコード（参考）】
5H770
【Ｆターム（参考）】
5H770AA05
5H770AA21
5H770BA02
5H770CA06
5H770DA03
5H770DA41
5H770JA10X
5H770PA21
5H770PA42
5H770QA01
5H770QA05
5H770QA06
5H770QA08
5H770QA28
(57)【要約】
【課題】平滑コンデンサを小型化または省略する。
【解決手段】スイッチングモジュール１２０は、各上アーム用スイッチング素子３０Ｕの入力側電極３０ａに密接する正極側導電体５１、各下アーム用スイッチング素子３０Ｌの出力側電極３０ｂと接続される負極側導電体５２、および、各下アーム用スイッチング素子３０Ｌの入力側電極３０ａに密接する出力用導電体５３の各々が上面に密接され、かつ、導電性を有する所定の放熱部材４２に下面が密接される電気絶縁部材１４０を備える。正極側導電体５１に接続された正極側導電層６１の各々と、負極側導電体５２に接続された負極側導電層６２の各々とが電気絶縁層６０を介して対向することにより、電気絶縁部材１４０の内部に、正極側主線２１と負極側主線２２との間に介在する電荷の蓄積が可能な蓄電構造６３が設けられている。
【選択図】図５
【解決手段】スイッチングモジュール１２０は、各上アーム用スイッチング素子３０Ｕの入力側電極３０ａに密接する正極側導電体５１、各下アーム用スイッチング素子３０Ｌの出力側電極３０ｂと接続される負極側導電体５２、および、各下アーム用スイッチング素子３０Ｌの入力側電極３０ａに密接する出力用導電体５３の各々が上面に密接され、かつ、導電性を有する所定の放熱部材４２に下面が密接される電気絶縁部材１４０を備える。正極側導電体５１に接続された正極側導電層６１の各々と、負極側導電体５２に接続された負極側導電層６２の各々とが電気絶縁層６０を介して対向することにより、電気絶縁部材１４０の内部に、正極側主線２１と負極側主線２２との間に介在する電荷の蓄積が可能な蓄電構造６３が設けられている。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
バッテリの正極および負極の各々と接続される正極側主線および負極側主線、前記正極側主線と前記負極側主線との間に当該正極側主線の側から順に直列に接続された上アーム用スイッチング素子および下アーム用スイッチング素子を有する複数のハーフブリッジ回路、および、前記ハーフブリッジ回路の各々における前記上アーム用スイッチング素子と前記下アーム用スイッチング素子との間に接続された複数の出力線を具備してスイッチング制御が行われるスイッチングモジュールであって、
前記上アーム用スイッチング素子の各々の下面に設けられている入力側電極に密接して前記正極側主線を構成する正極側導電体と、
前記下アーム用スイッチング素子の各々の出力側電極と接続され、前記負極側主線を構成している負極側導電体と、
前記下アーム用スイッチング素子の各々の下面に設けられている入力側電極に密接して前記出力線の各々を構成する出力用導電体と、
前記正極側導電体、前記負極側導電体、および、前記出力用導電体の各々が上面に密接されるとともに、導電性を有する所定の放熱部材に下面が密接される電気絶縁部材と、
を備え、
前記電気絶縁部材が、
前記正極側導電体に接続された複数の正極側導電層と、
前記負極側導電体に接続された複数の負極側導電層と、
を含み、
前記正極側導電層の各々と前記負極側導電層の各々とが電気絶縁層を介して対向することにより、前記電気絶縁部材の内部に、前記正極側主線と前記負極側主線との間に介在する電荷の蓄積が可能な蓄電構造が設けられている、スイッチングモジュール。
前記上アーム用スイッチング素子の各々の下面に設けられている入力側電極に密接して前記正極側主線を構成する正極側導電体と、
前記下アーム用スイッチング素子の各々の出力側電極と接続され、前記負極側主線を構成している負極側導電体と、
前記下アーム用スイッチング素子の各々の下面に設けられている入力側電極に密接して前記出力線の各々を構成する出力用導電体と、
前記正極側導電体、前記負極側導電体、および、前記出力用導電体の各々が上面に密接されるとともに、導電性を有する所定の放熱部材に下面が密接される電気絶縁部材と、
を備え、
前記電気絶縁部材が、
前記正極側導電体に接続された複数の正極側導電層と、
前記負極側導電体に接続された複数の負極側導電層と、
を含み、
前記正極側導電層の各々と前記負極側導電層の各々とが電気絶縁層を介して対向することにより、前記電気絶縁部材の内部に、前記正極側主線と前記負極側主線との間に介在する電荷の蓄積が可能な蓄電構造が設けられている、スイッチングモジュール。
【請求項2】
請求項１に記載のスイッチングモジュールにおいて、
前記正極側導電層および前記負極側導電層の各々は、前記電気絶縁部材の上下の面に平行した状態で交互に拡がるように形成されていて、当該正極側導電層および当該負極側導電層の各々が、前記電気絶縁層を介して前記電気絶縁部材の厚み方向に対向することによって前記蓄電構造が構成されている、スイッチングモジュール。
前記正極側導電層および前記負極側導電層の各々は、前記電気絶縁部材の上下の面に平行した状態で交互に拡がるように形成されていて、当該正極側導電層および当該負極側導電層の各々が、前記電気絶縁層を介して前記電気絶縁部材の厚み方向に対向することによって前記蓄電構造が構成されている、スイッチングモジュール。
【請求項3】
請求項２に記載のスイッチングモジュールにおいて、
前記上アーム用スイッチング素子および前記下アーム用スイッチング素子の各々が、前記電気絶縁部材の上面の中央側に集約配置されていて、
前記蓄電構造が前記電気絶縁部材の外縁部分に設けられている、スイッチングモジュール。
前記上アーム用スイッチング素子および前記下アーム用スイッチング素子の各々が、前記電気絶縁部材の上面の中央側に集約配置されていて、
前記蓄電構造が前記電気絶縁部材の外縁部分に設けられている、スイッチングモジュール。
【請求項4】
請求項２に記載のスイッチングモジュールにおいて、
前記蓄電構造は、少なくとも前記下アーム用スイッチング素子の各々が設置されている中点部位と前記放熱部材との間に介在するように設けられている、スイッチングモジュール。
前記蓄電構造は、少なくとも前記下アーム用スイッチング素子の各々が設置されている中点部位と前記放熱部材との間に介在するように設けられている、スイッチングモジュール。
【請求項5】
請求項４に記載のスイッチングモジュールにおいて、
前記蓄電構造は電気絶縁部材の全面にわたる範囲に設けられている、スイッチングモジュール。
前記蓄電構造は電気絶縁部材の全面にわたる範囲に設けられている、スイッチングモジュール。
【請求項6】
請求項１に記載のスイッチングモジュールにおいて、
前記正極側導電層および前記負極側導電層の各々は、
前記電気絶縁層を介して前記電気絶縁部材の上面および下面の各々と対向して拡がる正極側平行層および負極側平行層の各々と、
前記正極側平行層および前記負極側平行層の各々と直交するとともに前記電気絶縁部材のいずれか一方の端面に平行して交互に延びるように形成される複数の正極側直交層および複数の負極側直交層の各々と、
を含み、
前記正極側直交層および前記負極側直交層の各々が、前記電気絶縁部材の厚み方向と直交した辺方向に、前記電気絶縁層を介して対向することによって前記蓄電構造が構成されている、スイッチングモジュール。
前記正極側導電層および前記負極側導電層の各々は、
前記電気絶縁層を介して前記電気絶縁部材の上面および下面の各々と対向して拡がる正極側平行層および負極側平行層の各々と、
前記正極側平行層および前記負極側平行層の各々と直交するとともに前記電気絶縁部材のいずれか一方の端面に平行して交互に延びるように形成される複数の正極側直交層および複数の負極側直交層の各々と、
を含み、
前記正極側直交層および前記負極側直交層の各々が、前記電気絶縁部材の厚み方向と直交した辺方向に、前記電気絶縁層を介して対向することによって前記蓄電構造が構成されている、スイッチングモジュール。
【請求項7】
請求項６に記載のスイッチングモジュールにおいて、
前記蓄電構造は、少なくとも前記下アーム用スイッチング素子の各々が設置されている中点部位と前記放熱部材との間に介在するように設けられている、スイッチングモジュール。
前記蓄電構造は、少なくとも前記下アーム用スイッチング素子の各々が設置されている中点部位と前記放熱部材との間に介在するように設けられている、スイッチングモジュール。
【請求項8】
請求項７に記載のスイッチングモジュールにおいて、
前記中点部位は、前記電気絶縁層を介して正極側平行層または前記負極側平行層と対向している、スイッチングモジュール。
前記中点部位は、前記電気絶縁層を介して正極側平行層または前記負極側平行層と対向している、スイッチングモジュール。
【請求項9】
請求項８に記載のスイッチングモジュールにおいて、
前記蓄電構造は電気絶縁部材の全面にわたる範囲に設けられている、スイッチングモジュール。
前記蓄電構造は電気絶縁部材の全面にわたる範囲に設けられている、スイッチングモジュール。
【請求項10】
請求項１～５いずれか１つに記載のスイッチングモジュールにおいて、
前記電気絶縁部材は、酸化アルミニウムよりも比誘電率が高い高誘電率材料と、酸化アルミニウムよりも熱伝導率が高い高熱伝導材料とが所定の比率で混合されているセラミック材料からなる、スイッチングモジュール。
前記電気絶縁部材は、酸化アルミニウムよりも比誘電率が高い高誘電率材料と、酸化アルミニウムよりも熱伝導率が高い高熱伝導材料とが所定の比率で混合されているセラミック材料からなる、スイッチングモジュール。
【請求項11】
請求項１０に記載のスイッチングモジュールにおいて、
前記高熱伝導材料は窒化アルミニウムであり、前記高誘電率材料はチタン酸バリウムである、スイッチングモジュール。
前記高熱伝導材料は窒化アルミニウムであり、前記高誘電率材料はチタン酸バリウムである、スイッチングモジュール。
【請求項12】
請求項１～９のいずれか１つに記載のスイッチングモジュールにおいて、
前記電気絶縁部材は、
酸化アルミニウムよりも熱伝導率が高い高熱伝導材料で形成された第１部位と、
酸化アルミニウムよりも比誘電率が高い高誘電率材料で形成された第２部位と、
を有している、スイッチングモジュール。
前記電気絶縁部材は、
酸化アルミニウムよりも熱伝導率が高い高熱伝導材料で形成された第１部位と、
酸化アルミニウムよりも比誘電率が高い高誘電率材料で形成された第２部位と、
を有している、スイッチングモジュール。
【請求項13】
請求項１２に記載のスイッチングモジュールにおいて、
前記高熱伝導材料は窒化アルミニウムであり、前記高誘電率材料はチタン酸バリウムである、スイッチングモジュール。
前記高熱伝導材料は窒化アルミニウムであり、前記高誘電率材料はチタン酸バリウムである、スイッチングモジュール。
【請求項14】
バッテリとモータとの間に介在し、前記バッテリから供給される電力で前記モータを駆動するインバータであって、
請求項１に記載されているスイッチングモジュールと、
前記正極側主線および前記負極側主線の各々と前記バッテリとの間に介在するＤＣリンクと、
を備え、
前記ＤＣリンクが、
前記正極側主線と前記バッテリの正極側との間に介在する正極側中継線と、
前記負極側主線と前記バッテリの負極側との間に介在する負極側中継線と、
前記正極側中継線と前記負極側中継線との間に架設された平滑コンデンサと、
を有し、
前記平滑コンデンサの一部が前記蓄電構造によって代替されている、インバータ。
請求項１に記載されているスイッチングモジュールと、
前記正極側主線および前記負極側主線の各々と前記バッテリとの間に介在するＤＣリンクと、
を備え、
前記ＤＣリンクが、
前記正極側主線と前記バッテリの正極側との間に介在する正極側中継線と、
前記負極側主線と前記バッテリの負極側との間に介在する負極側中継線と、
前記正極側中継線と前記負極側中継線との間に架設された平滑コンデンサと、
を有し、
前記平滑コンデンサの一部が前記蓄電構造によって代替されている、インバータ。
【請求項15】
バッテリとモータとの間に介在し、前記バッテリから供給される電力で前記モータを駆動するインバータであって、
請求項１に記載されているスイッチングモジュールと、
前記正極側主線および前記負極側主線の各々と前記バッテリとの間に介在するＤＣリンクと、
を備え、
前記ＤＣリンクが、
前記正極側主線と前記バッテリの正極側との間に介在する正極側中継線と、
前記負極側主線と前記バッテリの負極側との間に介在する負極側中継線と、
を有し、
前記蓄電構造による代替により、前記ＤＣリンクに設置される平滑コンデンサが省略されている、インバータ。
請求項１に記載されているスイッチングモジュールと、
前記正極側主線および前記負極側主線の各々と前記バッテリとの間に介在するＤＣリンクと、
を備え、
前記ＤＣリンクが、
前記正極側主線と前記バッテリの正極側との間に介在する正極側中継線と、
前記負極側主線と前記バッテリの負極側との間に介在する負極側中継線と、
を有し、
前記蓄電構造による代替により、前記ＤＣリンクに設置される平滑コンデンサが省略されている、インバータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
開示する技術は、スイッチング制御が行われるスイッチングモジュールおよびインバータに関し、特に、車載向けの用途に好適なスイッチングモジュールおよびインバータに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、自動車の電動化が著しい。自動車の電動化は、駆動用の高電圧なバッテリから供給される直流電力を用いてインバータを制御し、それによりモータを駆動することで実現される。この時、インバータでは電力損失が発生する。
【0003】
その電力損失の軽減は、自動車の電動化において必須の課題である。すなわち、インバータで用いられているスイッチングモジュールの効率を改善することが求められている。
【0004】
そこで、スイッチングモジュールには、ＳｉＣ（シリコンカーバイド）などの、改良された半導体デバイスが採用されている。それにより、スイッチング制御が高速化されている。
【0005】
しかし、スイッチング制御を高速化すると、その周期的な電圧変化に起因して、高周波数の電流が流れ、高調波ノイズが発生するという問題がある。
【0006】
高調波ノイズには、電気配線を経由してバッテリへ流れる電流（ノーマルモード電流）と、電気配線とともに浮遊容量（寄生容量）および接地（アース）を経由して流れる電流（コモンモード電流）が公知である。これらにより、電磁ノイズ（ノーマルモードノイズおよびコモンモードノイズ）が発生する。
【0007】
これら電磁ノイズは、近接する電気機器の誤動作、通信障害などの原因となる。従って、スイッチング制御を高速化するためには、これら電磁ノイズの抑制は避けられない。
【0008】
インバータのＤＣリンクには、ノーマルモードノイズを抑制する平滑コンデンサが設置されている。
【0009】
すなわち、平滑コンデンサは、スイッチングモジュールへ蓄電した電力を供給する。これにより、バッテリから供給される電力のプラスとマイナスの間での高周波インピーダンスは低減される。バッテリへ流れる高周波数の電流は、実質的に平滑コンデンサを経由して流れる。従って、平滑コンデンサの設置により、ノーマルモードノイズを抑制できる。
【0010】
コモンモードノイズを抑制する技術についても提案されている。例えば、特許文献１には、ハーフブリッジ回路（２つのスイッチング素子を直列に接続した回路）で発生するコモンモードノイズを低減する技術が開示されている。
【0011】
ハーフブリッジ回路の場合、電圧変化は２つのスイッチング素子の中点が大きい。そのため、特許文献１の技術では、その中点の部分の導電板（中点導電板１５）と絶縁層３１を介して対向している放熱板（第２放熱板１９）をグランド端子２４から絶縁している（引用文献１の説明に関しては、便宜上、引用文献１の符号を用いる）。
【0012】
そうすることにより、中点導電板１５から流れるコモンモード電流を低減し、それによって生じるコモンモードノイズを低減している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0013】
【特許文献1】特開２０１８－１９５６９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0014】
スイッチング制御が行われると、ＤＣリンクと各スイッチング素子との間で共振が起きる。それにより、各スイッチング素子の動作電流および電圧の波形に、微細な振動（リンギング）が発生する（図１の符号Ｙ１参照）。
【0015】
リンギングの振幅は、スイッチング制御を高速化するほど大きくなる。そして、リンギングは、高い周波数成分を含むので、ノーマルモードノイズおよびコモンモードノイズの原因ともなる。
【0016】
更に、リンギングはサージ電圧（瞬間的に発生する過剰な電圧）を生じる。そのサージ電圧が、スイッチング素子の耐圧限界を超えると、その半導体が破損する。それにより、各スイッチング素子には、バッテリの電圧よりも十分に高く、余裕の有る耐圧性能が求められる。その結果、スイッチング素子が高価になることは避けられず、スイッチングモジュール、ひいてはインバータのコストアップの原因となっている。
【0017】
インバータ制御によりモータを駆動する際には、平滑コンデンサに電流（リップル電流）が流れる。それに伴い、平滑コンデンサは、そのリップル電流と内部抵抗とに起因した電力損失により、発熱する。
【0018】
しかし、平滑コンデンサには、複数のフィルムを重ねて構成されるフィルムコンデンサを採用するのが一般的である。従って、平滑コンデンサは放熱し難い。特に、車載向けのインバータの場合、平滑コンデンサは大型になるので、尚更である。
【0019】
従って、平滑コンデンサの温度上昇を抑制して信頼性を確保するためには、その内部抵抗を低減して発熱を抑制するしかない。それには、平滑コンデンサの静電容量を、必要以上の過大な値としなければならない。従って、平滑コンデンサもまた高価なものとなり、インバータのコストアップの大きな原因となっている。
【0020】
そこで開示する技術では、平滑コンデンサが果たす機能は維持した状態で、平滑コンデンサを小型化または省略でき、インバータのコストの低減を可能にするスイッチングモジュールの実現をめざす。更に、コモンモードノイズの抑制も可能になるスイッチングモジュールの実現もめざす。
【課題を解決するための手段】
【0021】
開示する技術は、バッテリの正極および負極の各々と接続される正極側主線および負極側主線、前記正極側主線と前記負極側主線との間に当該正極側主線の側から順に直列に接続された上アーム用スイッチング素子および下アーム用スイッチング素子を有する複数のハーフブリッジ回路、および、前記ハーフブリッジ回路の各々における前記上アーム用スイッチング素子と前記下アーム用スイッチング素子との間に接続された複数の出力線を具備してスイッチング制御が行われるスイッチングモジュールに関する。
【0022】
前記スイッチングモジュールは、前記上アーム用スイッチング素子の各々の下面に設けられている入力側電極に密接して前記正極側主線を構成する正極側導電体と、前記下アーム用スイッチング素子の各々の出力側電極と接続され、前記負極側主線を構成している負極側導電体と、前記下アーム用スイッチング素子の各々の下面に設けられている入力側電極に密接して前記出力線の各々を構成する出力用導電体と、前記正極側導電体、前記負極側導電体、および、前記出力用導電体の各々が上面に密接されるとともに、導電性を有する所定の放熱部材に下面が密接される電気絶縁部材と、を備える。
【0023】
そして、前記電気絶縁部材が、前記正極側導電体に接続された複数の正極側導電層と、前記負極側導電体に接続された複数の負極側導電層と、を含み、前記正極側導電層の各々と前記負極側導電層の各々とが電気絶縁層を介して対向することにより、前記電気絶縁部材の内部に、前記正極側主線と前記負極側主線との間に介在する電荷の蓄積が可能な蓄電構造が設けられている。
【0024】
すなわち、このスイッチングモジュールによれば、電気絶縁部材が放熱部材と接しているから、電気絶縁部材の熱は放熱部材に放熱できる。従って、下アーム用スイッチング素子などのその上に設けられている回路において、スイッチング制御により熱が発生しても、電気絶縁部材を通じて放熱できる。
【0025】
そして、その電気絶縁部材の内部には、正極側導電層の各々と負極側導電層の各々とが電気絶縁層を介して対向することにより、正極側主線と負極側主線との間に介在する特定の蓄電構造が設けられている。この蓄電構造は、スイッチングモジュールをインバータに設置した時には、平滑コンデンサと並列に接続された状態になる。
【0026】
すなわち、この蓄電構造は、平滑コンデンサとして機能し得るので、平滑コンデンサを代替できる。その結果、平滑コンデンサが果たす機能は維持した状態で、平滑コンデンサを小型化または省略できる。インバータのコストの低減を可能にするスイッチングモジュールを実現できる。
【0027】
しかも、蓄電構造は電気絶縁部材の内部に設けられているので、放熱が容易である。従って、フィルムコンデンサのように過剰な静電容量は不要なため、小型で小容量な電気絶縁部材で実現できる。
【0028】
更に、蓄電構造と各スイッチング素子とが実質的に一体化した構造となっていることから、電気配線を経由して平滑コンデンサを接続することによって生じる寄生インダクタンスを排除することができる。それにより、スイッチング制御によってハーフブリッジ回路を流れる電流および電圧波形のリンギングを抑制できる。また、サージ電圧の抑制も可能になるので、スイッチング素子の過度な耐圧性能が不要になり、スイッチングモジュールを安価にできる。
【0029】
前記正極側導電層および前記負極側導電層の各々は、前記電気絶縁部材の上下の面に平行した状態で交互に拡がるように形成されていて、当該正極側導電層および当該負極側導電層の各々が、前記電気絶縁層を介して前記電気絶縁部材の厚み方向に対向することによって前記蓄電構造が構成されている、としてもよい。
【0030】
そうすれば、蓄電構造を電気絶縁部材の内部に効率的に配置できる。それにより、蓄電構造の高い静電容量を確保しながら、電気絶縁部材の厚みを小さくできる。その結果、構造的観点から、電気絶縁部材の放熱性能を高めることができる。
【0031】
前記上アーム用スイッチング素子および前記下アーム用スイッチング素子の各々が、前記電気絶縁部材の上面の中央側に集約配置されていて、前記蓄電構造が前記電気絶縁部材の外縁部分に設けられている、としてもよい。
【0032】
そうすれば、スイッチング素子の一群と蓄電構造とが上下に重ならない。スイッチング制御が行われると、蓄電構造および各スイッチング素子の各々で発熱するが、これら双方の熱を効率的に放熱部材に伝えて放熱できる。
【0033】
前記蓄電構造は、少なくとも前記下アーム用スイッチング素子の各々が設置されている中点部位と前記放熱部材との間に介在するように設けられている、としてもよい。
【0034】
そうすれば、コモンモード電流を流れなくでき、コモンモードノイズの発生を防止できる。すなわち、スイッチング制御が行われると、下アーム用スイッチング素子の各々が設置されている中点部位は、電圧が周期的に大きく変化する。それにより、従来であれば、コモンモード電流が流れてコモンモードノイズが発生する。
【0035】
それに対し、蓄電構造の正極側導電層および負極側導電層の各々は、スイッチング制御が行われても、その電位は変化しない。それにより、電気絶縁部材および放熱部材を経由する電流路には電流は流れない。コモンモード電流はほぼゼロになり、コモンモードノイズをほとんど無くすことができる。
【0036】
前記蓄電構造は電気絶縁部材の全面にわたる範囲に設けられている、としてもよい。
【0037】
そうすれば、電気絶縁部材および放熱部材を経由する電流路を確実に遮断できる。コモンモードノイズを安定して抑制できる。しかも、正極側導電層および負極側導電層の各々の形状が簡素化されてその形成が簡単になり、電気絶縁部材を容易に製造できるようになる。
【0038】
前記正極側導電層および前記負極側導電層の各々は、前記電気絶縁層を介して前記電気絶縁部材の上面および下面の各々と対向して拡がる正極側平行層および負極側平行層の各々と、前記正極側平行層および前記負極側平行層の各々と直交するとともに前記電気絶縁部材のいずれか一方の端面に平行して交互に延びるように形成される複数の正極側直交層および複数の負極側直交層の各々と、を含み、前記正極側直交層および前記負極側直交層の各々が、前記電気絶縁部材の厚み方向と直交した辺方向に、前記電気絶縁層を介して対向することによって前記蓄電構造が構成されている、としてもよい。
【0039】
上述した蓄電構造の別形態である。電気絶縁部材の仕様に応じて、蓄電構造を選択できるので、汎用性に優れる。
【0040】
前記蓄電構造は、少なくとも前記下アーム用スイッチング素子の各々が設置されている中点部位と前記放熱部材との間に介在するように設けられている、としてもよい。
【0041】
そうすれば、上述したようにコモンモードノイズを抑制できる。
【0042】
前記中点部位は、前記電気絶縁層を介して正極側平行層または前記負極側平行層と対向している、としてもよい。
【0043】
そうすれば、電気絶縁部材および放熱部材を経由する電流路を容易に遮断できる。コモンモードノイズを安定して抑制できる。
【0044】
前記蓄電構造は電気絶縁部材の全面にわたる範囲に設けられている、としてもよい。
【0045】
そうすれば、電気絶縁部材および放熱部材を経由する電流路を確実に遮断できる。コモンモードノイズをより安定して抑制できる。しかも、正極側導電層および負極側導電層の各々の形状が簡素化されてその形成が簡単になり、電気絶縁部材を容易に製造できるようになる。
【0046】
前記電気絶縁部材は、酸化アルミニウムよりも比誘電率が高い高誘電率材料と、酸化アルミニウムよりも熱伝導率が高い高熱伝導材料とが所定の比率で混合されているセラミック材料からなる、としてもよい。
【0047】
このスイッチングモジュールの場合、電気絶縁部材に蓄電構造が設けられているので、電気絶縁部材は、高い熱伝導性と高い静電容量とが求められる。それに対し、このように構成すれば、電気絶縁部材の熱伝導率および誘電率の双方を調整できる。従って、電気絶縁部材の仕様に応じて熱伝導性および静電容量を最適化できる。
【0048】
前記高熱伝導材料は窒化アルミニウムであり、前記高誘電率材料はチタン酸バリウムである、としてもよい。
【0049】
チタン酸バリウムは比誘電率が極めて高く、窒化アルミニウムは熱伝導率が極めて高い。従って、電気絶縁部材の熱伝導率および誘電率の双方の調整が容易にでき、しかも双方を高くできる。
【0050】
前記電気絶縁部材は、酸化アルミニウムよりも熱伝導率が高い高熱伝導材料で形成された第１部位と、酸化アルミニウムよりも比誘電率が高い高誘電率材料で形成された第２部位と、を有している、としてもよい。
【0051】
そうすれば、高熱伝導材料および高誘電率材料の双方の特質を損なうことなく電気絶縁部材を構成することができる。従って、電気絶縁部材の高い熱伝導性および静電容量を両立できる。
【0052】
特に、上述した別形態の蓄電構造に適用すれば、異なる材料を用いても、既存の工法の組み合わせによって製造できる点で有利である。
【0053】
前記高熱伝導材料は窒化アルミニウムであり、前記高誘電率材料はチタン酸バリウムである、としてもよい。
【0054】
そうすれば、電気絶縁部材の熱伝導性および静電容量を高いレベルで両立できる。
【0055】
上述したスイッチングモジュールは、バッテリとモータとの間に介在し、前記バッテリから供給される電力で前記モータを駆動するインバータに適用するのが好ましい。
【0056】
すなわち、前記インバータは、上述したスイッチングモジュールと、前記正極側主線および前記負極側主線の各々と前記バッテリとの間に介在するＤＣリンクと、を備え、前記ＤＣリンクが、前記正極側主線と前記バッテリの正極側との間に介在する正極側中継線と、前記負極側主線と前記バッテリの負極側との間に介在する負極側中継線と、前記正極側中継線と前記負極側中継線との間に架設された平滑コンデンサと、を有し、前記平滑コンデンサの一部を前記蓄電構造によって代替するとよい。
【0057】
そうすれば、大型で高価な平滑コンデンサを小型化できるので、インバータを安価にできる。
【0058】
前記インバータはまた、上述したスイッチングモジュールと、前記正極側主線および前記負極側主線の各々と前記バッテリとの間に介在するＤＣリンクと、を備え、前記ＤＣリンクが、前記正極側主線と前記バッテリの正極側との間に介在する正極側中継線と、前記負極側主線と前記バッテリの負極側との間に介在する負極側中継線と、を有し、前記蓄電構造による代替により、前記ＤＣリンクに設置される平滑コンデンサが省略されている、としてもよい。
【0059】
そうすれば、平滑コンデンサを無くすことができるので、インバータをよりいっそう安価にできる。
【発明の効果】
【0060】
開示する技術をスイッチングモジュールに適用すれば、平滑コンデンサが果たす機能は維持した状態で、平滑コンデンサを小型化または省略でき、インバータのコストを低減できる。更には、コモンモードノイズも抑制でき、スイッチング制御の高速化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【0061】
【図1】開示する技術を適用する前のインバータ（未改良インバータ）およびスイッチングモジュール（未改良モジュール）を説明するための回路図である。
【図2】未改良モジュールの内部を上方から見た概略図である。
【図6】改良基板の構成を説明するための図である。
【図7】改良基板の製造方法を説明するための図である。
【図8】改良インバータの回路図である。平滑コンデンサを小型化した場合および平滑コンデンサを省略した場合を例示している。
【図10】第２改良インバータの回路図である。
【図11】改良基板の変形例（第１改変基板）を示す概略図である。
【図12】第１改変基板の他の形態を説明するための図である。
【図13】改良基板の変形例（第２改変基板）を示す概略図である。
【図14】第２改変基板の製造方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0062】
以下、開示する技術を説明する。ただし、以下の説明は本質的に例示に過ぎない。
【0063】
＜未改良インバータ、未改良モジュール＞
開示する技術の理解を容易にするために、比較例として、開示する技術を適用する前のインバータ（未改良インバータ１）およびスイッチングモジュール（未改良モジュール２０）について説明する。
開示する技術の理解を容易にするために、比較例として、開示する技術を適用する前のインバータ（未改良インバータ１）およびスイッチングモジュール（未改良モジュール２０）について説明する。
【0064】
（未改良インバータ１および未改良モジュール２０の回路構造）
図１に、未改良モジュール２０を搭載した車載向けの未改良インバータ１を例示する。この未改良インバータ１は、ハイブリッド車または電気自動車に搭載される。未改良インバータ１は、その電源となる高電圧なバッテリ２と、車輪を回転させるモータ３との間に介在するように設置される。
図１に、未改良モジュール２０を搭載した車載向けの未改良インバータ１を例示する。この未改良インバータ１は、ハイブリッド車または電気自動車に搭載される。未改良インバータ１は、その電源となる高電圧なバッテリ２と、車輪を回転させるモータ３との間に介在するように設置される。
【0065】
未改良モジュール２０の回路は、正極側主線２１、負極側主線２２、３つのハーフブリッジ回路２３、３本の出力線２４などで構成されている。正極側主線２１は、バッテリ２の正極側に接続される電気配線である。負極側主線２２はバッテリ２の負極側に接続される電気配線である。
【0066】
各ハーフブリッジ回路２３は、これら正極側主線２１と負極側主線２２との間に並列した状態で設けられている。各ハーフブリッジ回路２３は、２つのスイッチング素子３０（上アーム用スイッチング素子３０Ｕおよび下アーム用スイッチング素子３０Ｌ）を有している。ここでのスイッチング素子３０はＩＧＢＴである。
【0067】
上アーム用スイッチング素子３０Ｕおよび下アーム用スイッチング素子３０Ｌは、正極側主線２１の側からこの順に直列に接続されている。各スイッチング素子３０には、フリーホイールダイオード２５が逆並列に接続されている。これらハーフブリッジ回路２３はインバータ回路を構成している。
【0068】
出力線２４の各々は、ハーフブリッジ回路２３の各々における上アーム用スイッチング素子３０Ｕと下アーム用スイッチング素子３０Ｌとの間の部位に接続されている。これら出力線２４は、モータ３に接続されている。
【0069】
未改良インバータ１は、スイッチング制御を行う制御回路（不図示）を備える。制御回路は、各スイッチング素子３０と接続されている。制御回路は、スイッチング制御により、所定の駆動周波数（例えば１０ＫＨｚ）で各スイッチング素子３０をオンオフする。それにより、バッテリ２から供給される直流電力を、Ｕ、Ｖ、Ｗからなる３相の交流電力に変換し、各出力線２４を経由してモータ３に供給する。
【0070】
未改良モジュール２０は、ＤＣリンク１０を介してバッテリ２と接続されている。ＤＣリンク１０は、正極側主線２１および負極側主線２２の各々とバッテリ２との間に介在する回路である。
【0071】
ＤＣリンク１０は、正極側主線２１とバッテリ２の正極側との間に介在する正極側中継線１１、負極側主線２２とバッテリ２の負極側との間に介在する負極側中継線１２、正極側中継線１１と負極側中継線１２との間に架設された平滑コンデンサ１３などで構成されている。
【0072】
平滑コンデンサ１３は、大型のフィルムコンデンサである。すなわち、その誘電体にはプラスチックフィルムが用いられている。そして、そのプラスチックフィルムを、金属箔とともに巻回したり積層したりすることによって重ねていく。そうすることにより、平滑コンデンサ１３は形成されている。
【0073】
（未改良モジュール２０の具体的構造）
図２、図３に、未改良モジュール２０の具体的な構造を示す。図２は、未改良モジュール２０の内部を上方から見た概略図である。図３は、図２の矢印線Ａ１－Ａ１における概略断面図である。
図２、図３に、未改良モジュール２０の具体的な構造を示す。図２は、未改良モジュール２０の内部を上方から見た概略図である。図３は、図２の矢印線Ａ１－Ａ１における概略断面図である。
【0074】
未改良モジュール２０は、基板４０（電気絶縁部材）、ケースカバー４１、ヒートシンク４２（放熱部材）などで構成されている。基板４０の上に、６個のスイッチング素子３０（３個の上アーム用スイッチング素子３０Ｕおよび３個の下アーム用スイッチング素子３０Ｌ）で構成された３つのハーフブリッジ回路２３などが設けられている。
【0075】
ここでのスイッチング素子３０は、上述したようにＩＧＢＴである。図中の「Ｃ」はコレクタ電極３０ａ（入力側電極）を示し、「Ｅ」はエミッタ電極３０ｂ（出力側電極）を示している。「Ｂ」はベース電極３０ｃ（制御用電極）を示している。
【0076】
電圧の高い正極側に接続されるコレクタ電極３０ａは、電圧の低い負極側に接続されるエミッタ電極３０ｂよりも発熱量が多い。コレクタ電極３０ａは、スイッチング素子３０の下面の全域にわたって設けられている。
【0077】
エミッタ電極３０ｂおよびベース電極３０ｃは、スイッチング素子３０の上面に設けられている。エミッタ電極３０ｂは、制御に用いられるベース電極３０ｃよりも面積は大きい。なお、各スイッチング素子３０には、フリーホイールダイオード２５が逆並列に接続されているが（図１参照）、ここでの図示は省略する。
【0078】
ヒートシンク４２は、熱伝導性および導電性にすぐれた金属部材である。ヒートシンク４２は、例えば銅を用いて矩形板状に形成されている。ヒートシンク４２は、車載の冷却器４３にネジ止めされている。冷却器４３は、内部に冷却水が流れる水冷式が好ましい。
【0079】
基板４０は、電気絶縁性を有する素材、例えば酸化アルミニウム（セラミック材料）を用いて長方形の板状に形成されている（いわゆるアルミナ基板）。基板４０の下面は、ヒートシンク４２の上面に密接されている。それにより、基板４０は、ヒートシンク４２を介して冷却器４３に放熱する。基板４０はヒートシンク４２によって冷却される。
【0080】
ケースカバー４１は、プラスチック製であり、下面が開口した箱形に形成されている。ケースカバー４１は、ヒートシンク４２の上面に被せ付けられている。それにより、基板４０の周囲はケースカバー４１によって覆われ、基板４０はケースカバー４１で保護されている。なお、ケースカバー４１の内部には電気絶縁性の樹脂が充填される。
【0081】
基板４０の上面には、電気配線に対応した所定形状の導電体が形成されている。具体的には、公知のＤＢＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｏｎｄｅｄ Ｃｏｐｐｅｒ）工法を用いて、導電体を構成する銅が基板４０の上面に接合されている。
【0082】
具体的には、図２に示すように、正極側主線２１を構成する正極側導電体５１、負極側主線２２を構成する負極側導電体５２、Ｕ，Ｖ，Ｗの各相に対応した出力線２４の各々を構成する３個の出力用導電体５３、および、各スイッチング素子３０のベース電極３０ｃに接続される切替用配線を構成する６個の切替用導電体５４が、基板４０の上面に密接した状態で形成されている。
【0083】
正極側導電体５１、負極側導電体５２、および、出力用導電体５３の各々は、基板４０の長辺（第１辺４０ａ）に平行して延びるように設置されている。
【0084】
詳細には、正極側導電体５１は、一方の第１辺４０ａに沿って延びるように設置されている。負極側導電体５２は、他方の第１辺４０ａに沿って延びるように設置されている。出力用導電体５３の各々は、正極側導電体５１と負極側導電体５２との間をこれらに沿って延びるように設置されている。
【0085】
正極側導電体５１は、隣接した第１辺４０ａに沿って帯状に延びる第１延在部５１ａと、第１延在部５１ａの内側縁から間隔を隔てて基板４０の中央部分に張り出す３つの第１素子接合部５１ｂと、を有している。負極側導電体５２は、隣接した第１辺４０ａに沿って帯状に延びる第２延在部５２ａを有している。
【0086】
出力用導電体５３の各々は、第１辺４０ａと平行して帯状に延びる第３延在部５３ａと、第３延在部５３ａの一端に設けられた第３素子接合部５３ｂと、を有している。各第３素子接合部５３ｂは、第１辺４０ａと平行して基板４０の中央部分に並んでおり、各第３延在部５３ａは、その配置に応じた長さに形成されている。
【0087】
第１延在部５１ａ、第２延在部５２ａ、および、第３延在部５３ａの各々は、基板４０の短辺（第２辺４０ｂ）の一方から基板４０の外方に延出されている。それにより、これらの一方の端部は、それぞれ、基板４０から突出し、接続端子を構成している。
【0088】
切替用導電体５４の各々は、第１辺４０ａに沿って基板４０の縁部の各々に、３つずつ間隔を隔てて設置されている。
【0089】
各上アーム用スイッチング素子３０Ｕは、正極側導電体５１の各第１素子接合部５１ｂの上に、それぞれハンダ付けによって下面が接合されている。それにより、各上アーム用スイッチング素子３０Ｕのコレクタ電極３０ａは、正極側主線２１に接続されている。
【0090】
各上アーム用スイッチング素子３０Ｕのエミッタ電極３０ｂは、第１ボンディングワイヤ５５ａを介して各相の各出力用導電体５３と接続されている。それにより、各上アーム用スイッチング素子３０Ｕのエミッタ電極３０ｂは、出力線２４に接続されている。各上アーム用スイッチング素子３０Ｕのベース電極３０ｃは、第２ボンディングワイヤ５５ｂを介して各切替用導電体５４と接続されている。
【0091】
各下アーム用スイッチング素子３０Ｌは、各相の出力用導電体５３の第３素子接合部５３ｂの上に、それぞれハンダ付けによって下面が接合されている。それにより、各下アーム用スイッチング素子３０Ｌのコレクタ電極３０ａは、各相の出力線２４に接続されている。
【0092】
各下アーム用スイッチング素子３０Ｌのエミッタ電極３０ｂは、第３ボンディングワイヤ５５ｃを介して負極側導電体５２と接続されている。それにより、各下アーム用スイッチング素子３０Ｌのコレクタ電極３０ａは、負極側主線２２に接続されている。
【0093】
各下アーム用スイッチング素子３０Ｌのベース電極３０ｃは、第４ボンディングワイヤ５５ｄを介して各切替用導電体５４と接続されている。各切替用導電体５４は、コレクタ電極３０ａとエミッタ電極３０ｂとの間の電流路のオンオフを切り替えるために設けられている。
【0094】
上述したように、第１素子接合部５１ｂおよび第３素子接合部５３ｂの一群は、基板４０の中央部分に配置されている。それにより、上アーム用スイッチング素子３０Ｕおよび下アーム用スイッチング素子３０Ｌの各々は、基板４０の上面の中央側に集約配置されている。
【0095】
（未改良インバータの問題点）
未改良インバータ１には、コモンモードノイズなどの様々な問題がある。
未改良インバータ１には、コモンモードノイズなどの様々な問題がある。
【0096】
各相の出力用導電体５３（特に下アーム用スイッチング素子３０Ｌのコレクタ電極３０ａがある部位、中点部位５６）は、基板４０を介してヒートシンク４２と対向している。ヒートシンク４２は、車載の冷却器４３に取り付けられることにより、接地されている。それにより、図３に拡大して示すように、この中点部位５６には所定の浮遊容量が発生し得る（便宜上、浮遊容量を第１仮想コンデンサＣ１として表現する）。
【0097】
また、車載のバッテリ２はフローティングの状態で支持されている。そのため、バッテリ２と接地との間には、図１に示すように、所定の浮遊容量（第２仮想コンデンサＣ２）が存在する。
【0098】
未改良インバータ１が動作すると、スイッチング制御により、各スイッチング素子３０が所定の駆動周波数でオンオフする。それにより、中点部位５６に、高調波成分を含む矩形波の高電圧が印加されるので、出力用導電体５３では、電圧が断続的に変化する。
【0099】
それに伴い、図１に矢印Ｉｃで示すように、第１仮想コンデンサＣ１および第２仮想コンデンサＣ２を経由する電流路を通ってコモンモード電流が流れる。それにより、コモンモードノイズが発生する。
【0100】
バッテリ２の定格電圧は、例えば４０Ｖ以上または３００Ｖ以上であり、高電圧である。従って、中点部位５６での電圧変化は大きいので、コモンモード電流およびコモンモードノイズも大きい。
【0101】
スイッチング制御により、ＤＣリンク１０には周期的に大きな電流が流れる。すなわち、その高周波数の大電流は、ノーマルモード電流を構成する。それにより、ノーマルモードノイズが発生する。
【0102】
平滑コンデンサ１３は、このようなノーマルモード電流を抑制する。すなわち、スイッチング制御により、平滑コンデンサ１３には大きな電流（リップル電流）が流れる。それにより、バッテリ２から供給される電力のプラスとマイナスの間での高周波インピーダンスを低減できる。
【0103】
従って、そのようなノーマルモード電流を抑制するために、平滑コンデンサ１３の大型化は避けられない。
【0104】
更に、平滑コンデンサ１３は、そのリップル電流と内部抵抗とに起因した電力損失により、発熱する。しかしながら、大型のフィルムコンデンサである平滑コンデンサ１３は、放熱が困難である。
【0105】
従って、平滑コンデンサ１３の温度上昇を抑制して信頼性を確保するためには、その内部抵抗を低減して発熱を抑制するしかない。それには、平滑コンデンサ１３の静電容量を、必要以上の過大な値としなければならない。例えば５００ｕＦ程度の静電容量が必要になる。それにより、平滑コンデンサ１３は高価なものとなり、インバータのコストアップの大きな原因となっている。
【0106】
正極側中継線１１および負極側中継線１２は、バスバー（大電流に対応した棒状ないし板状の金属導体）によって構成するのが一般的である。そのため、これらバスバーに寄生するインダクタンス（図１において仮想のインダクタＬで示す）は大きい。また、各スイッチング素子３０には、接合容量が存在する。
【0107】
スイッチング制御が行われると、これらインダクタＬとこれら接合容量との間で共振が起きる。それにより、図１に示すように、各スイッチング素子３０の動作電流および電圧の波形に、矢印Ｙ１で示すように、微細な振動（リンギング）が発生する。
【0108】
スイッチング制御を高速化するほど、詳細には、スイッチングする時の遷移時間を短縮するほど、リンギングの振幅は大きくなる。リンギングは高い周波数成分を含む。従って、リンギングは、ノーマルモードノイズおよびコモンモードノイズの原因となる。
【0109】
更に、リンギングは、バッテリ２のプラス側またはマイナス側へ大きなオーバーシュートを伴うサージ電圧を生じる。そのサージ電圧が、スイッチング素子３０の耐圧限界を超えると、その半導体が破損する。
【0110】
従って、各スイッチング素子３０には、バッテリ２の電圧よりも十分に高く、余裕の有る耐圧性能が求められる。それにより、スイッチング素子３０もまた、高価にならざるを得ない。
【0111】
＜改良インバータ、改良モジュール（第１形態）＞
図４、図５に、開示する技術を適用したスイッチングモジュール（改良モジュール１２０）を例示する。図４は、図２に対応した図である。図５は、図３に対応した図である。
図４、図５に、開示する技術を適用したスイッチングモジュール（改良モジュール１２０）を例示する。図４は、図２に対応した図である。図５は、図３に対応した図である。
【0112】
改良モジュール１２０の基本的な構造は、未改良モジュール２０と同じである。従って、同じ内容の部材や構成については同じ符号を用いてその説明は簡略化ないし省略する。
【0113】
改良モジュール１２０は、特に、基板に所定の蓄電構造６３が設けられている点で、未改良モジュール２０と異なる。以下、その基板（改良基板１４０）を含め、未改良モジュール２０と異なる点について具体的に説明する。
【0114】
図４、図５に示すように、正極側導電体５１は、第１延在部５１ａおよび第１素子接合部５１ｂに加え、第１延在部５１ａの外側縁から間隔を隔てて、隣接した第１辺４０ａに向かって張り出す４つの第１外側張出部５１ｃと、各第１外側張出部５１ｃの突端に連なった状態で、その第１辺４０ａの端面に接して延びる第１側端部５１ｄとを有している。
【0115】
負極側導電体５２は、第２延在部５２ａに加え、第２延在部５２ａの外側縁から間隔を隔てて、隣接した第１辺４０ａに向かって張り出す４つの第２外側張出部５２ｂと、各第２外側張出部５２ｂの突端に連なった状態で、その第１辺４０ａの端面に接して延びる第２側端部５２ｃとを有している。
【0116】
（改良基板１４０）
改良基板１４０は、その素材からなる複数の電気絶縁層６０と、正極側導電体５１に接続された複数の正極側導電層６１と、負極側導電体５２に接続された複数の負極側導電層６２とを含む。
改良基板１４０は、その素材からなる複数の電気絶縁層６０と、正極側導電体５１に接続された複数の正極側導電層６１と、負極側導電体５２に接続された複数の負極側導電層６２とを含む。
【0117】
そして、これら正極側導電層６１の各々と負極側導電層６２の各々とが、電気絶縁層６０を介して対向している。そうすることにより、改良基板１４０の内部に、正極側主線２１と負極側主線２２との間に介在する電荷の蓄積が可能な蓄電構造６３が設けられている。
【0118】
具体的には、正極側導電層６１および負極側導電層６２の各々は、図６に示すように、改良基板１４０と略同じ大きさを有する長方形の薄膜状に形成されている。正極側導電層６１および負極側導電層６２の各々は、その中央部に長方形の開口部６４を有している。開口部６４は、その内側に第１素子接合部５１ｂおよび第３素子接合部５３ｂの一群が収まるように形成されている。
【0119】
この改良基板１４０の場合、正極側導電層６１は２層、負極側導電層６２は３層で構成されている。そして、これら正極側導電層６１および負極側導電層６２の各々が、改良基板１４０の上下の面に平行した状態で交互に拡がるように形成されている。
【0120】
具体的には、改良基板１４０は、電気絶縁層６０、負極側導電層６２、電気絶縁層６０、正極側導電層６１、電気絶縁層６０、負極側導電層６２、電気絶縁層６０、正極側導電層６１、電気絶縁層６０、負極側導電層６２、電気絶縁層６０の順に積層して構成されている。それにより、正極側導電層６１および負極側導電層６２の各々は、改良基板１４０の外縁部分において、電気絶縁層６０を介して改良基板１４０の厚み方向に対向している。
【0121】
図５に拡大して示すように、各正極側導電層６１は、第１辺４０ａの一方の端面に設けられる正極側導電端６５と接続されている。各負極側導電層６２は、第１辺４０ａの他方の端面に設けられる負極側導電端６６と接続されている。正極側導電端６５は、ハンダ付けによって第１側端部５１ｄと接合されている。負極側導電端６６は、ハンダ付けによって第２側端部５２ｃと接合されている。
【0122】
正極側導電層６１および負極側導電層６２の各々の短辺の大きさは、改良基板１４０の短辺（第２辺４０ｂ）の大きさよりも僅かに小さい。それにより、各正極側導電層６１の突端は、第１辺４０ａの他方の端面と隙間を隔てて位置している。各負極側導電層６２の突端は、第１辺４０ａの一方の端面と隙間を隔てて位置している。
【0123】
そうすることにより、改良基板１４０の内部には、正極側主線２１と負極側主線２２との間に介在する電荷の蓄積が可能な蓄電構造６３が構成されている。具体的には、電気絶縁層６０を介した正極側導電層６１の一群と負極側導電層６２の一群とにより、所定の静電容量を有し、平滑コンデンサとして機能する構造が形成されている。
【0124】
（改良基板１４０の詳細）
スイッチング制御により、各スイッチング素子３０は発熱する。改良基板１４０は、その熱をヒートシンク４２へ伝えて放熱する。従って、改良基板１４０は熱伝導性に優れるのが好ましい。そのため、改良基板１４０の厚さは、薄い方が好ましい。例えば１ｍｍ以下が好ましい。
スイッチング制御により、各スイッチング素子３０は発熱する。改良基板１４０は、その熱をヒートシンク４２へ伝えて放熱する。従って、改良基板１４０は熱伝導性に優れるのが好ましい。そのため、改良基板１４０の厚さは、薄い方が好ましい。例えば１ｍｍ以下が好ましい。
【0125】
一方、蓄電構造６３の観点からは、電気絶縁層６０の静電容量は高い方が好ましい。そのため、改良基板１４０の材料は誘電率の高いものが好ましい。
【0126】
改良基板１４０は、セラミック材料を用いて形成されている。そのセラミック材料としては、酸化アルミニウムが一般的である。酸化アルミニウムの熱伝導率は、概ね２３～３６Ｗ／ｍ・ｋとされ、酸化アルミニウムの比誘電率は、概ね９．５～９．７とされている。
【0127】
それに対し、改良基板１４０の場合、上述したように、熱伝導性および誘電率の双方において高い方が好ましい。従って、改良基板１４０には、酸化アルミニウムよりも比誘電率が高い材料（高誘電率材料）と、酸化アルミニウムよりも熱伝導率が高い材料（高熱伝導材料）とが、所定の比率で混合されているセラミック材料を用いるのが好ましい。
【0128】
高誘電率材料としては、例えば、ジルコニア、酸化チタン、チタン酸バリウムなどがある。高熱伝導材料としては、例えば、炭化ケイ素、窒化アルミニウムなどがある。特に、高誘電率材料には、比誘電率が極めて高いチタン酸バリウム（比誘電率：１５００）が好ましく、高熱伝導材料には、熱伝導率が極めて高い窒化アルミニウム（熱伝導率：９０～２００）が好ましい。
【0129】
高熱伝導材料および高誘電率材料を改良基板１４０に適した比率で混合することにより、熱伝導性および誘電率の双方において最適な改良基板１４０を実現できる。
【0130】
（改良基板１４０の製造）
正極側導電層６１および負極側導電層６２の各々は、銀ペーストを用いて形成するのが好ましい。そうすれば、積層セラミックコンデンサの公知の工法を用いて改良基板１４０を製造できる。図７に、その一例を示す。
正極側導電層６１および負極側導電層６２の各々は、銀ペーストを用いて形成するのが好ましい。そうすれば、積層セラミックコンデンサの公知の工法を用いて改良基板１４０を製造できる。図７に、その一例を示す。
【0131】
図７の（ａ）に示すように、電気絶縁層６０を構成する所定のセラミック材料によるペースト状の薄板７０を形成する。そして、図７の（ｂ）に示すように、その上に、正極側導電層６１を構成する銀ペーストの薄層７１を印刷して形成する。図７の（ｃ）に示すように、更にその上に、電気絶縁層６０を構成する所定のセラミック材料によるペースト状の薄板７０を形成する。
【0132】
図７の（ｄ）に示すように、更にその上に、負極側導電層６２を構成する銀ペーストの薄層７１を印刷して形成する。そして、図７の（ｅ）に示すように、更にその上に、電気絶縁層６０を構成する所定のセラミック材料によるペースト状の薄板７０を形成する。
【0133】
このような処理を繰り返すことにより、所定の積層構造を形成する。そうした後、押圧成形および焼結して固化させることにより、改良基板１４０の中間体を形成する。形成した改良基板１４０の中間体の第１辺４０ａの端面の各々に、例えばニッケルメッキを施す。そうして、正極側導電端６５および負極側導電端６６の各々を形成すれば、改良基板１４０が完成する。
【0134】
（改良基板１４０の効果）
改良基板１４０によって形成される蓄電構造６３、つまり電気絶縁層６０を介して対向している一群の正極側導電層６１および負極側導電層６２は、改良モジュール１２０の回路において、平滑コンデンサ１３と代替可能な仮想コンデンサＣｉとして機能する。
改良基板１４０によって形成される蓄電構造６３、つまり電気絶縁層６０を介して対向している一群の正極側導電層６１および負極側導電層６２は、改良モジュール１２０の回路において、平滑コンデンサ１３と代替可能な仮想コンデンサＣｉとして機能する。
【0135】
図８に、改良インバータ１００の回路構成を例示する。仮想コンデンサＣｉは、改良モジュール１２０において、各ハーフブリッジ回路２３の正極側および負極側の両端部位と接続される要素コンデンサの一群に相当する。すなわち、仮想コンデンサＣｉは、改良インバータ１００の回路において平滑コンデンサ１３と並列に接続されており、改良基板１４０の蓄電構造６３は、平滑コンデンサ１３と同じ機能を発揮する。
【0136】
従って、図８の上図に示すように、平滑コンデンサ１３を小型化し、その一部を蓄電構造６３で代替できる。更には、図８の下図に示すように、平滑コンデンサ１３の機能の全てを蓄電構造６３で行えば、平滑コンデンサ１３を省略できる。その結果、インバータのコストの低減が可能になる。
【0137】
しかも、この蓄電構造６３の場合、平滑コンデンサ１３と異なり、リップル電流に起因する発熱をヒートシンク４２へ伝熱して放熱できる。従って、その静電容量を過剰に大きくして等価直列抵抗（ＥＳＲ）を小さくする必要性が無い。未改良インバータ１の平滑コンデンサ１３では、５００ｕＦ程度の静電容量が必要とされるのに対し、蓄電構造６３による静電容量は１０ｕＦ～５０ｕＦ程度とすることができる。
【0138】
加えて、この改良基板１４０の場合、蓄電構造６３が改良基板１４０の外縁部分に設けられ、スイッチング素子３０の一群と蓄電構造６３とが重ならないように構成されている。従って、スイッチング制御が行われると、蓄電構造６３および各スイッチング素子３０の各々で発熱するが、これら双方の熱を効率的にヒートシンク４２に伝えて放熱できる。
【0139】
更に、蓄電構造６３の場合、平滑コンデンサ１３に比べて、各スイッチング素子３０との間での電気的な接続長さが非常に小さくなる。それにより、その部分の配線に起因する寄生インダクタンスも極小となる。その結果、図１に示したような、リンギングやサージ電圧は、ほとんど発生しなくなる。
【0140】
すなわち、改良モジュール１２０を採用した改良インバータ１００では、ノーマルモードおよびコモンモードノイズを効果的に抑制できる。各スイッチング素子３０の耐圧要求も低減できる。
【0141】
【0142】
第２改良モジュール２２０の基本的な構造は、改良モジュール１２０と同じである。従って、同じ内容の部材や構成については同じ符号を用いてその説明は簡略化ないし省略する。第２改良モジュール２２０では、正極側導電層６１および負極側導電層６２の各々の中央部に開口部６４が形成されていない点で、改良モジュール１２０と異なる。
【0143】
すなわち、第２改良モジュール２２０の改良基板１４０（第２改良基板２４０）が含む２層の正極側導電層６１および３層の負極側導電層６２の各々は、改良基板１４０と略同じ大きさを有する長方形の薄膜状に形成されており、第２改良基板２４０の全面にわたる範囲に設けられている。
【0144】
そして、これら正極側導電層６１および負極側導電層６２の各々が、第２改良基板２４０の上下の面に平行した状態で交互に拡がるように形成されている。それにより、正極側導電層６１および負極側導電層６２の各々は、第２改良基板２４０の略全域において、電気絶縁層６０を介して第２改良基板２４０の厚み方向に対向している。
【0145】
この第２改良モジュール２２０の場合、第２改良基板２４０のほぼ全域に蓄電構造６３が設けられている。従って、下アーム用スイッチング素子３０Ｌの各々の入力側電極が設置されている中点部位５６を含めた各出力用導電体５３の大部分とヒートシンク４２との間には、蓄電構造６３が介在している。
【0146】
それにより、コモンモード電流を流れなくでき、コモンモードノイズの発生を防止できる。その理由について具体的に説明する。
【0147】
スイッチング制御が行われると、各スイッチング素子３０が所定のタイミングでオンオフされる。それに伴い、各出力用導電体５３、特に下アーム用スイッチング素子３０Ｌの各々の入力側電極が設置されている中点部位５６は、電圧が周期的に大きく変化する。それにより、未改良インバータ１では、図１に示したように、コモンモード電流が流れてコモンモードノイズが発生する。
【0148】
それに対し、この第２改良モジュール２２０の場合には、図９に拡大して示すように、第２改良基板２４０の中で最上位に位置する負極側導電層６２と、各出力用導電体５３との間には、電気絶縁層６０を誘電体とした第１仮想コンデンサＣ１１が形成される。また、改良基板１４０の中で最下位に位置する負極側導電層６２と、ヒートシンク４２との間にも、電気絶縁層６０を誘電体とした第２仮想コンデンサＣ２１が形成される。
【0149】
図１０に、第２改良モジュール２２０を適用したインバータ（第２改良インバータ２００）の回路図を例示する。ここでは、ハーフブリッジ回路２３の１つを例に説明するが、他のハーフブリッジ回路２３も位相がずれるだけで動作は同じである。
【0150】
下アーム用スイッチング素子３０Ｌがオフされるときは、上アーム用スイッチング素子３０Ｕはオンになる。従って、Ｉｏｎで示すように電流が流れ、第１仮想コンデンサＣ１１は、バッテリ２の電圧が印加されて充電される。このとき、第１仮想コンデンサＣ１１を構成している最上位の負極側導電層６２は、バッテリ２の負極側と電気的に接続されている。従って、最上位の負極側導電層６２は、バッテリ２の負極側と同じ電位である。
【0151】
下アーム用スイッチング素子３０Ｌがオンされるときは、上アーム用スイッチング素子３０Ｕはオフになる。従って、Ｉｏｆｆで示すように電流が流れ、第１仮想コンデンサＣ１１に蓄積されている電荷は、最上位の負極側導電層６２を経由した電流路を通って放電される。このときも、最上位の負極側導電層６２は、バッテリ２の負極側と同じ電位である。
【0152】
最上位の負極側導電層６２は、オンオフいずれの場合においても、バッテリ２の負極側の電位に保持される。すなわち、最上位の負極側導電層６２は、スイッチング制御が行われても電位は変化しない。最下位の負極側導電層６２とヒートシンク４２との間には、電位差は生じない。
【0153】
すなわち、スイッチング制御が行われても、電圧変化の大きい中点部位５６が、電位が変化しない負極側導電層６２と電気絶縁層６０を介して対向しているので、第２仮想コンデンサＣ２１には電荷は蓄積されない。
【0154】
この点、電位が一定に保持できればよいので、中点部位５６は、負極側導電層６２ではなく、最上位の正極側導電層６１と電気絶縁層６０を介して対向していてもよい。
【0155】
第１仮想コンデンサＣ１１および第２仮想コンデンサＣ２１を経由する電流路には電流は流れない。コモンモードの電流値はゼロである。従って、この第２改良インバータ２００によれば、コモンモードノイズをほとんど無くすことができる。
【0156】
＜改良基板の変形例＞
次に、改良基板の変形例（改変基板）を例示する。改変基板は、上述した改良インバータ１００および改良モジュール１２０、または、第２改良インバータ２００および第２改良モジュール２２０に適用できる。
次に、改良基板の変形例（改変基板）を例示する。改変基板は、上述した改良インバータ１００および改良モジュール１２０、または、第２改良インバータ２００および第２改良モジュール２２０に適用できる。
【0157】
（第１改変基板）
図１１に、第１改変基板８０を例示する。例示の第１改変基板８０は、第２改良基板２４０を基に変形している。
図１１に、第１改変基板８０を例示する。例示の第１改変基板８０は、第２改良基板２４０を基に変形している。
【0158】
第１改変基板８０は、電気絶縁層６０の構造が第２改良基板２４０と異なる。第１改変基板８０の電気絶縁層６０は、２つの異なる素材で構成されていて、複数に区画されている。
【0159】
すなわち、第１改変基板８０は、酸化アルミニウムよりも熱伝導率が高い高熱伝導材料で形成された部位（第１部位８１）と、酸化アルミニウムよりも比誘電率が高い高誘電率材料で形成された部位（第２部位８２）とを有している。
【0160】
第１部位８１は、例えば窒化アルミニウムによって構成される。また、第２部位８２は、例えばチタン酸バリウムによって構成される。
【0161】
第１改変基板８０の両面（表面と裏面）を構成している一対の最外層には、全体が同質の電気絶縁層６０（被覆層８３）が形成されている。被覆層８３は、酸化アルミニウムであってもよいが、誘電率よりも熱伝導性に優れる方が好ましい。従って、図例では、第１部位８１と同じ材料が用いられている。
【0162】
そして、これら被覆層８３の間に位置する各電気絶縁層６０には、第１部位８１と第２部位８２とが、それぞれ領域を分けて混在するように形成されている。例えば、図１１では、第１部位８１および第２部位８２の各々は、図１２の（ａ）に示すように、第１改変基板８０の平面視において縦線状に形成され、これらが交互に並ぶ縞状に配置されている。
【0163】
縞状の配置に限らず、これらの配置は、基板４０の仕様に応じて適宜選択できる。例えば、第１改変基板８０が上述した改良基板１４０の場合であれば、図１２の（ｂ）に示すように、蓄電構造６３が設けられている改良基板１４０の外縁部分に誘電率の高い第２部位８２を配置し、スイッチング素子３０の一群が設置されている改良基板１４０の中央部分に熱伝導率の高い第１部位８１を配置するとよい。
【0164】
また、図１２の（ｃ）に示すように、第１部位８１と第２部位８２とを市松模様状に配置してもよい。これら以外にも、第１改変基板８０の平面視において第２部位８２の中に多数の円形に配置した第１部位８１を設けてもよいし、逆に第１改変基板８０の平面視において第１部位８１の中に多数の円形に配置した第２部位８２を設けてもよい。
【0165】
電気絶縁層６０をこのように２つの性質の異なる材料で構成することにより、第１改変基板８０では、高い熱伝導性能を確保でき、かつ、蓄電構造６３の静電容量の値を大きくすることができる。
【0166】
（第２改変基板）
図１３に、第２改変基板９０を示す。第２改変基板９０は、正極側導電層６１、負極側導電層６２、および、電気絶縁層６０の構造が、改良基板１４０、第２改良基板２４０、および、第１改変基板８０と異なる。
図１３に、第２改変基板９０を示す。第２改変基板９０は、正極側導電層６１、負極側導電層６２、および、電気絶縁層６０の構造が、改良基板１４０、第２改良基板２４０、および、第１改変基板８０と異なる。
【0167】
第２改変基板９０も、第１改変基板８０と同様に、電気絶縁層６０は２つの異なる素材で構成されていて、複数に区画されている。
【0168】
すなわち、第２改変基板９０は、酸化アルミニウムよりも熱伝導率が高い高熱伝導材料で形成された部位（第１部位９１）と、酸化アルミニウムよりも比誘電率が高い高誘電率材料で形成された部位（第２部位９２）とを有している。そして、第１部位９１は、例えば窒化アルミニウムによって構成される。また、第２部位９２は、例えばチタン酸バリウムによって構成される。
【0169】
更に、第２改変基板９０の両面（表面と裏面）を構成している一対の最外層にも、全体が同質の電気絶縁層６０（被覆層９３）が形成されている。被覆層９３は、酸化アルミニウムであってもよいが、誘電率よりも熱伝導性に優れる方が好ましい。従って、図例では、第１部位９１と同じ材料が用いられている。
【0170】
正極側導電層６１および負極側導電層６２の各々は、正極側平行層６１ａおよび負極側平行層６２ａの各々と、複数の正極側直交層６１ｂおよび複数の負極側直交層６２ｂの各々とを含む。換言すれば、正極側導電層６１は、正極側平行層６１ａおよび複数の正極側直交層６１ｂを含み、負極側導電層６２は、負極側平行層６２ａおよび複数の負極側直交層６２ｂを含む。
【0171】
正極側平行層６１ａおよび負極側平行層６２ａは、第２改変基板９０に１つずつ設けられている。図例では、正極側平行層６１ａは、最外層の電気絶縁層６０（被覆層９３）を介して第２改変基板９０の下面と対向して拡がり、負極側平行層６２ａは、最外層の電気絶縁層６０（被覆層９３）を介して第２改変基板９０の上面と対向して拡がる。
【0172】
複数の正極側直交層６１ｂおよび複数の負極側直交層６２ｂの各々は、正極側平行層６１ａおよび負極側平行層６２ａの各々と直交するとともに第２改変基板９０の左右いずれか一方の端面（図例では長辺である第１辺４０ａの端面）に平行して交互に延びるように形成されている。
【0173】
換言すれば、複数の正極側直交層６１ｂの各々は、正極側平行層６１ａおよび負極側平行層６２ａの各々と直交し、かつ、第２改変基板９０の第１辺４０ａの端面に平行して負極側直交層６２ｂと交互に延びるように形成されている。同様に、複数の負極側直交層６２ｂの各々も、正極側平行層６１ａおよび負極側平行層６２ａの各々と直交し、かつ、第２改変基板９０の第１辺４０ａの端面に平行して正極側直交層６１ｂと交互に延びるように形成されている。
【0174】
そして、これら正極側直交層６１ｂおよび負極側直交層６２ｂの各々が、第２改変基板９０の厚み方向と直交した方向（辺方向）に、電気絶縁層６０を介して対向することによって蓄電構造６３が構成されている。
【0175】
正極側平行層６１ａの一端は、第１辺４０ａの右側の端面まで延びており、第１辺４０ａの左側の端面までは延びていない。同様に、負極側平行層６２ａの一端は、第１辺４０ａの左側の端面まで延びており、第１辺４０ａの右側の端面までは延びていない。また、正極側直交層６１ｂの突端と負極側平行層６２ａとの間は、絶縁材料９４によって遮断されている。負極側直交層６２ｂの突端と正極側平行層６１ａとの間も、絶縁材料９４によって遮断されている。
【0176】
第１辺４０ａの右側の端面には、その端面を被覆する正極側導電端６５が形成されている。第１辺４０ａの左側の端面には、その端面を被覆する負極側導電端６６が形成されている。正極側導電端６５は正極側平行層６１ａと接続されており、負極側導電端６６は負極側平行層６２ａと接続されている。
【0177】
そして、正極側直交層６１ｂおよび負極側直交層６２ｂの各々の間に位置する各電気絶縁層６０に、第１部位９１と第２部位９２とが、それぞれ領域を分けて混在するように形成されている。具体的には、辺方向に交互に並んでいる正極側直交層６１ｂおよび負極側直交層６２ｂの各々の間に、第１部位９１と第２部位９２とが交互に設けられている。
【0178】
第２改変基板９０によって形成される蓄電構造６３、つまり電気絶縁層６０を介して対向している正極側直交層６１ｂおよび負極側直交層６２ｂの一群は、上述した仮想コンデンサＣｉとして機能する。しかも、電気絶縁層６０は、第１改変基板８０と同様に、第１部位９１と第２部位９２とに分けて設けられているので、高い熱伝導性能と、高い静電容量とを両立できる。
【0179】
第２改変基板９０の場合、蓄電構造６３は第２改変基板９０の全面にわたる範囲に設けるのが好ましい。そして、中点部位５６は、負極側平行層６２ａ（正極側平行層６１ａでもよい）と電気絶縁層６０を介して対向するように構成するのが好ましい。
【0180】
そうすれば、上述したように、中点部位５６と負極側平行層６２ａとの間に電荷は蓄積しないので、コモンモードノイズを防止できる。
【0181】
図１４に、第２改変基板９０の製造方法を例示する。第１改変基板８０の場合、異なる材料を組み合わせて一枚の薄板７０を形成する必要があるが、第２改変基板９０の場合、既存の工法の組み合わせで製造できる。第２改変基板９０は、比較的容易に量産できる。
【0182】
図１４の（ａ）の上図に示すように、高熱伝導材料によるペースト状の薄板７０を形成する。その上に、銀ペーストを印刷して薄層７１を形成する。図１４の（ａ）の下図に示すように、更にその上に、高誘電率材料によるペースト状の薄板７０を形成する。更にその上に、銀ペーストを印刷して薄層７１を形成する。これらを所定の回数繰り返す。そうした後、押圧成形および焼結することによって固化させ、図１４の（ｂ）に示すような、塊状の積層体を形成する。
【0183】
その塊状の積層体を、図１４の（ｂ）に矢印線Ｙ２で示すように、積層方向に直交した方向から、第２改変基板９０の厚みに対応した大きさでスライスする。そうして、図１４の（ｃ）に示すように、第２改変基板９０の第１中間体７２を得る。
【0184】
次に、図１４の（ｄ）に示すように、その第１中間体７２の両面に絶縁材料９４を印刷することにより、上面に露出した正極側直交層６１ｂを被覆し、かつ、下面に露出した負極側直交層６２ｂを被覆する。
【0185】
次に、図１４の（ｅ）に示すように、その第１中間体７２の両面に銀ペーストの薄層７１を印刷することにより、上面に負極側平行層６２ａを形成し、かつ、下面に正極側平行層６１ａを形成する。そうした後、図１４の（ｆ）に示すように、第１中間体７２の両側に高熱伝導材料によるペースト状の薄板７０を形成する。そして、押圧成形および焼結することによって固化させ、第２中間体７３を得る。
【0186】
その後、その第２中間体７３の第１辺４０ａの端面の各々に、例えばニッケルメッキを施す。そうして、正極側導電端６５および負極側導電端６６の各々を形成すれば、第２改変基板９０が完成する。
【0187】
＜開示する技術の効果、応用等＞
このように、開示する技術によれば、未改良モジュール２０では必須とされる大型で高価な平滑コンデンサ１３を、基板４０に設けた蓄電構造６３で代替できる。換言すれば、既存の部材を利用して、冷却が容易な平滑コンデンサ１３を構成できる。それにより、平滑コンデンサが果たす機能は維持した状態で、平滑コンデンサを小型化または省略できる。その結果、インバータのコストを低減でき、インバータを安価にできる。
このように、開示する技術によれば、未改良モジュール２０では必須とされる大型で高価な平滑コンデンサ１３を、基板４０に設けた蓄電構造６３で代替できる。換言すれば、既存の部材を利用して、冷却が容易な平滑コンデンサ１３を構成できる。それにより、平滑コンデンサが果たす機能は維持した状態で、平滑コンデンサを小型化または省略できる。その結果、インバータのコストを低減でき、インバータを安価にできる。
【0188】
そして、ＤＣリンク１０の寄生インダクタンスを排除し、スイッチング制御に伴う有害なリンギングを低減することにより、ノーマルモードノイズを抑制できる。更に、ハーフブリッジ回路２３における電圧変化の大きい中点部位５６とヒートシンク４２との間を、電位の安定した導電層で遮断すれば、コモンモード電流の経路を遮断でき、コモンモードノイズを効果的に抑制できる。従って、インバータの機能も向上できる。
【0189】
更に、電気絶縁層６０の構造を工夫し、高熱伝導材料と高誘電率材料を組み合わせれば、基板４０の高い伝熱性と高い静電容量とを両立できる。インバータの機能をよりいっそう向上できる。
【0190】
開示する技術は、上述した実施形態に限定されず、それ以外の種々の構成をも包含する。例えば、スイッチング素子３０には、ＭＯＳＦＥＴ、バイポーラトランジスタ、ＩＧＢＴ、ＧａＮなど、公知の半導体が適用できる。
【0191】
正極側導電層６１および負極側導電層６２の層数は一例である。正極側直交層６１ｂおよび負極側直交層６２ｂの設置数も一例である。各層の配置や形状など、蓄電構造は、スイッチングモジュールの仕様に応じて変更できる。
【0192】
開示する技術は、車載向けのインバータに好適であるが、それ以外の電気機器にも適用可能である。
【符号の説明】
【0193】
１ 未改良インバータ
２ バッテリ
３ モータ
１０ ＤＣリンク
１１ 正極側中継線
１２ 負極側中継線
１３ 平滑コンデンサ
２０ 未改良モジュール
２１ 正極側主線
２２ 負極側主線
２３ ハーフブリッジ回路
２４ 出力線
２５ フリーホイールダイオード
３０ スイッチング素子
３０ａ コレクタ電極（入力側電極）
３０ｂ エミッタ電極（出力側電極）
３０ｃ ベース電極（制御用電極）
３０Ｕ 上アーム用スイッチング素子
３０Ｌ 下アーム用スイッチング素子
４０ 基板（電気絶縁部材）
４１ ケースカバー
４２ ヒートシンク（放熱部材）
４３ 冷却器
５１ 正極側導電体
５１ａ 第１延在部
５１ｂ 第１素子接合部
５１ｃ 第１外側張出部
５１ｄ 第１側端部
５２ 負極側導電体
５２ａ 第２延在部
５２ｂ 第２外側張出部
５２ｃ 第２側端部
５３ 出力用導電体
５３ａ 第３延在部
５３ｂ 第３素子接合部
５４ 切替用導電体
５６ 中点部位
６０ 電気絶縁層
６１ 正極側導電層
６１ａ 正極側平行層
６１ｂ 正極側直交層
６２ 負極側導電層
６２ａ 負極側平行層
６２ｂ 負極側直交層
６３ 蓄電構造
６４ 開口部
６５ 正極側導電端
６６ 負極側導電端
８０ 第１改変基板
８１ 第１部位
８２ 第２部位
８３ 被覆層
９０ 第２改変基板
９１ 第１部位
９２ 第２部位
９３ 被覆層
９４ 絶縁材料
１００ 改良インバータ
１２０ 改良モジュール
１４０ 改良基板
２００ 第２改良インバータ
２２０ 第２改良モジュール
２４０ 第２改良基板
２ バッテリ
３ モータ
１０ ＤＣリンク
１１ 正極側中継線
１２ 負極側中継線
１３ 平滑コンデンサ
２０ 未改良モジュール
２１ 正極側主線
２２ 負極側主線
２３ ハーフブリッジ回路
２４ 出力線
２５ フリーホイールダイオード
３０ スイッチング素子
３０ａ コレクタ電極（入力側電極）
３０ｂ エミッタ電極（出力側電極）
３０ｃ ベース電極（制御用電極）
３０Ｕ 上アーム用スイッチング素子
３０Ｌ 下アーム用スイッチング素子
４０ 基板（電気絶縁部材）
４１ ケースカバー
４２ ヒートシンク（放熱部材）
４３ 冷却器
５１ 正極側導電体
５１ａ 第１延在部
５１ｂ 第１素子接合部
５１ｃ 第１外側張出部
５１ｄ 第１側端部
５２ 負極側導電体
５２ａ 第２延在部
５２ｂ 第２外側張出部
５２ｃ 第２側端部
５３ 出力用導電体
５３ａ 第３延在部
５３ｂ 第３素子接合部
５４ 切替用導電体
５６ 中点部位
６０ 電気絶縁層
６１ 正極側導電層
６１ａ 正極側平行層
６１ｂ 正極側直交層
６２ 負極側導電層
６２ａ 負極側平行層
６２ｂ 負極側直交層
６３ 蓄電構造
６４ 開口部
６５ 正極側導電端
６６ 負極側導電端
８０ 第１改変基板
８１ 第１部位
８２ 第２部位
８３ 被覆層
９０ 第２改変基板
９１ 第１部位
９２ 第２部位
９３ 被覆層
９４ 絶縁材料
１００ 改良インバータ
１２０ 改良モジュール
１４０ 改良基板
２００ 第２改良インバータ
２２０ 第２改良モジュール
２４０ 第２改良基板
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
