CN104682782A - 半导体模块及驱动器装置 - Google Patents
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Abstract
一种半导体模块(40),该半导体模块(40)包括开关元件(41)、模制成型本体(42)和马达端子(51,52,53)。模制成型本体(42)具有设置在其中的开关元件。马达端子(51)具有基部(61)和具有插入孔(65)的连接部(62),马达接线(13)插入插入孔(65)中并且与绕线连接。连接部(62)具有限定了槽(67,575,585,595)的切除区域(66,571,581,591)。马达(10)的绕线和半导体模块(40)通过马达接线(13)和马达端子(51)连接,从而与使用连接器的连接相比减少了用于这种连接的部件的数目,并且实现了半导体模块(40)和使用该半导体模块(40)的驱动器装置的体积减小。
Description
技术领域
本公开总体上涉及半导体模块及使用该半导体模块的驱动器装置。
背景技术
通常,驱动器装置通过改变开关元件的接通和断开控制马达的驱动。驱动器装置包括马达接线和半导体模块。例如,在专利文献1(即,日本专利公开No.JP-2012-239294)中,马达接线和半导体模块与连接器电连接。
由于在专利文献1中连接器用作马达接线与半导体模块之间的连接,故而驱动器装置中的部件的数目增加,这可能阻碍驱动器装置的体积减小。
发明内容
本公开的目的是提供用于连接马达接线与半导体模块的半导体模块以及使用该半导体模块的驱动器装置。
在本公开的一方面,本公开的半导体模块包括开关元件、模制成型本体和马达端子。开关元件切换供给至马达的绕线的电流。模制成型本体具有设置在其中的开关元件。马达端子具有基部和连接部。基部形成为从模制成型本体突出。连接部设置在基部的末梢侧并且具有插入孔,马达接线插入该插入孔以与绕线连接。
连接部具有限定了槽的切除区域,并且槽连接至插入孔并且从插入孔向外扩展。换句话说,槽从插入孔延伸以在马达端子中产生一个连续的空间。换言之,槽连接至插入孔。
同样,在本公开中,槽以与应力线不交叠的关系形成在连接部上,其中,应力沿应力线施加至马达接线与马达端子的连接部。
此外,在本公开中,槽具有第一侧壁和第二侧壁,第一侧壁形成在槽的基部侧而第二侧壁形成在槽的与基部侧相反的一侧。第二侧壁上的末梢相对于插入孔的中心指向槽的基部侧。
此外,在本公开中,当马达接线具有矩形横截面时,槽的最短宽度小于马达接线的矩形横截面的最短边。
另外,在本公开中,当马达接线具有圆形横截面时,槽的最短宽度小于马达接线的圆形横截面的直径。
此外,在本公开中,半导体模块还包括多个马达端子。当一个马达端子比另一马达端子更长时,所述一个马达端子上的槽的最短宽度大于所述另一马达端子上的槽的最短宽度。
另外,在本公开中,马达端子通过将马达接线插入插入孔并且用填充构件填充插入孔来连接至马达接线,插入孔具有根据马达端子的形状设定的最小填充线,并且插入孔被填充直到填充构件达到最小填充线为止。
而且,在本公开中,驱动器装置包括马达单元和控制单元,该控制单元设置在马达的一个轴向侧并且具有散热器,其中,在散热器上紧固有半导体模块。半导体模块包括开关元件、模制成型本体和马达端子。开关元件切换供给至马达的绕线的电流。模制成型本体具有设置在其中的开关元件。马达端子具有基部和连接部。基部形成为从模制成型本体突出。连接部设置在基部的末梢侧并且具有插入孔,马达接线插入该插入孔以与绕线连接。
连接部具有限定了槽的切除区域,并且槽连接至插入孔并且从插入孔向外扩展。
在本公开中,由于马达的绕线与半导体模块之间的连接通过马达接线和马达端子而成为可能,故而与使用连接器相比,减少了用于该连接的部件的数目,从而实现驱动器装置的体积减小。
此外,当执行将马达端子的末梢浸入涂敷材料例如熔融焊料中的浸渍过程时,槽在从涂敷材料中拉动提起马达端子的过程中破坏涂敷材料(即液体或熔融焊料)的表面张力,并且,因为将不然则可能存留在插入孔中的涂敷材料从插入孔移除了——即使当插入孔的大小很小时亦是如此,故而切断涂敷材料的表面张力是有益的和有利的。也就是说,通过设计该结构防止了“涂敷材料余留在孔中”的缺陷。
附图说明
本公开的目的、特征和优点将从通过参照附图做出的以下详细描述变得更清楚,在附图中:
图1是根据本公开第一实施方式的驱动器装置的截面图;
图2是根据本公开第一实施方式的半导体模块的平面图;
图3是根据本公开第一实施方式的马达端子的平面图;
图4是根据本公开第一实施方式的马达端子的平面图;
图5是根据本公开第一实施方式的马达端子的平面图;
图6是处于浸焊状态下的马达端子的图示,其中,本公开第一实施方式的马达端子浸入熔融焊料的浸液中;
图7是马达端子和马达接线的连接状态的立体图,其中,本公开第一实施方式的马达端子和马达接线彼此连接;
图8是连接状态的平面图,其中,本公开第一实施方式的马达端子与马达接线连接;
图9是本公开第一实施方式的半导体模块的施加了应力的状态的图示;
图10是本公开第二实施方式的半导体模块的图示;
图11是示出了本公开第二实施方式的半导体模块的模拟图;
图12是本公开第三实施方式的马达端子的平面图;
图13是本公开第四实施方式的马达端子的平面图;以及
图14是本公开第五实施方式的马达端子的平面图。
具体实施方式
基于附图对根据本公开的半导体模块和使用该半导体模块的驱动器装置进行描述。在下文中的实施方式中,相同的部件具有相同的附图标记并且不再提供赘述。应该指出的是图1至图14是出于示例性的目的而绘制的。
(第一实施方式)
如图1所示,本公开第一实施方式中的半导体模块40应用至驱动器装置1。例如,驱动器装置1用于交通工具的电动助力转向装置。驱动器装置1具有马达10和控制单元30。本实施方式的驱动器装置1具有一体化结构,其中,控制单元30相对于马达10沿马达轴线设置在马达10的一个轴向侧。
马达10包括马达壳体11、定子12、转子14、轴15、第一架21和第二架22等。本实施方式中的马达10是三相无刷马达。
马达壳体11例如由软磁性材料比如铁大致形成为圆筒形状。
定子12具有卷绕在定子芯上的绕线121,定子芯固定地设置在马达壳体11的内部中。绕线121构成三相电路绕组,该三相电路绕组由U相线圈、V相线圈和W相线圈组成。在本实施方式中,绕线121构成2组三相电路绕组。马达接线13从绕线121引出以朝向控制单元30延伸,并且马达接线13连接至半导体模块40。
转子14可旋转地在径向上设置在定子12的内部,使得转子14和定子12共用相同的轴线。转子14大致以圆筒形形状形成,并且将永磁体保持在外周面上使得N极和S极交替。
轴15例如由金属材料形成,并且固定地设置在转子14的轴向中心上。轴15由轴承16和17可旋转地支承。因此,轴承15与转子14一起旋转。
轴承16和17是滚珠轴承。轴承16固定地设置在第一架21上。轴承17固定地设置在轴承支撑件111上,该轴承支撑件111形成在马达壳体11的控制单元30侧。
轴15具有设置在与控制单元30侧的端部相反的相反端部上的连结件19。连结件19通过与未示出的齿轮等接合将转子14和轴15的旋转输出至外部装置。轴15具有设置在与控制单元30侧的端部相反的相反端部上的未示出的磁体。
第一架21大致形成为圆桌形状,并且设置成覆盖马达壳体11的与控制单元30相反的一端。轴承16固定地设置在第一架的大致中心处。
第二架22大致形成为圆桌形状,并且设置在马达壳体11的控制单元30侧。
控制单元30具有控制器板31、电源板32、散热器35和半导体模块40等。
控制器板31固定地设置在散热器35的接近马达10的一侧。控制器板31具有实施在其上的具有相对较小电流的控制器类电子元件,比如微型计算机和霍尔集成电路(Hall IC)。此外,在控制器板31上的面向轴15上的磁体的位置处设置有用于检测转子14和轴15的旋转的旋转角度传感器。
电源板32具有实施在其上的具有相对较大电流的电源管理类电子元件,比如电容器、扼流线圈等,并且电源板32固定地设置在散热器35的相对于马达10的相反侧。
散热器35由导热材料比如铝等制成,并且散热器35通过螺钉等固定地设置在第二架22上,其中,控制器板31、电源板32和半导体模块40附接在散热器35上。
如图2所示,半导体模块40具有开关元件41、模制成型本体42、控制端子45、电源端子46和马达端子51、52和53。
开关元件41切换供给至绕线121的诸多相中的每一相的电流。构成一个转换器(inverter)的六个开关元件41安装在由导电材料比如铜板等制成的引线框架(未示出)上。
模制成型本体42将六个开关元件41模制成型成一体以提供一个转换器。换句话说,模制成型本体42具有设置在其中的开关元件,模制成型本体42与开关元件一起形成为单个本体。在模制成型本体42中形成有螺纹孔43,螺纹孔43用于插入螺钉以将半导体模块40固定至散热器35。
如图1所示,半导体模块40布置成使得模制成型本体42的宽面沿散热器35延伸。此处,将模制成型本体42的面向马达10的一个面指定为第一面421,而将模制成型本体42的背向于马达10的另一个面指定为第二面422。
本实施方式中的马达10使用两组转换器用于其驱动,两个半导体模块40布置在散热器35的两侧,如图1所示。未示出的热辐射片置于模制成型本体42与散热器35之间,并且半导体模块40通过螺钉等固定地设置在散热器35上。
回到图2,控制端子45从模制成型本体42的第一面421突出。电源端子46从模制成型本体42的第二面422突出。半导体模块40固定地设置在散热器35上,使得第一面421面向控制器板31而第二面422面向电源板32,并且控制端子45连接至控制器板31而电源端子46连接至电源板32。
马达端子51、52和53由与引线框架相同的材料制成,并且在马达端子上执行镀镍。马达端子51、52和53从第二面422突出。也就是说,马达端子51远离马达10突出。在本实施方式中,马达端子51、52和53设置成三个件,该三个件分别对应绕线121的三相。
如图1所示,马达端子51、52和53远离散热器35弯曲,并且连接至马达接线13。图2中的马达端子51、52和53的弯曲方向是从附图表面升起的升起方向。马达接线13从马达10延伸至少达到驱动器装置1中的半导体模块40的径向外侧处的第二面422。在马达接线13与模制成型本体42之间设置有用于隔离的空间,使得马达接线13和半导体模块40在除马达端子51以外的位置处彼此不接触。
除了左右相反的取向以外,马达端子51和马达端子52和53具有相同的形状。因此,在下文中,对马达端子51进行描述以代表所有其他马达端子。
如图3所示,马达端子51具有基部61和连接部62。
基部61从模制成型本体42突出。
形成在基部61的末梢处的连接部62形成为大致环形的形状,并且具有内周壁63和外周壁64。在内周壁63的内侧,形成有插入孔65,马达接线13插入该插入孔65中。插入孔65是由内周壁63和作为内周壁63的延伸部的虚拟表面P1所限定的空间。本实施方式的插入孔65大致形成为椭圆形状。
此外,连接部62具有切除区域66。切除区域66包括用作第一切除区域面的基部侧切除区域面661和用作第二切除区域面的末梢侧切除区域面662。当(i)马达端子51的从模制成型本体42延伸的延伸方向限定为纵向方向(即,其上绘有图3的纸面的上下方向)并且(ii)垂直于该方向的方向限定为宽度方向(即,其上绘有图3的纸面的左右方向)时,切除区域66形成在连接部62的在宽度方向上的一侧。此外,当(i)第二面422的中心线C限定为“内侧”而(ii)模制成型本体42的侧面423限定为“外侧”时,切除区域66形成在连接部62的外侧(参见图2)。基部侧切除区域面661可以对应权利要求中的第一侧壁。
通过具有切除区域66,形成槽67。槽67为由基部侧切除区域面661、末梢侧切除区域面662、作为内周壁63的延伸部的虚拟表面P1以及作为外周壁64的延伸部的虚拟表面P2所限定的空间,并且槽67形成为插入孔65的连续延伸空间。此外,槽连接至插入孔并且从插入孔向外扩展。
形成在切除区域66的基部61中的基部侧切除区域面661从插入孔65的基部61侧端部大致平行于模制成型本体42的第二面422延伸。形成在切除区域66的末梢侧的末梢侧切除区域面662形成为斜面,该斜面在末梢侧连接至外周壁64并且在基部61侧连接至内周壁63,末梢侧切除区域面662与内周壁63之间的角度是锐角。此外,末梢侧切除区域面662在插入孔65侧的末梢663相对于插入孔65的中心定位在基部61侧。换句话说,末梢侧切除区域面662的末梢663相对于插入孔65的中心指向槽的基部61侧。因此,连接部62可以具有钩状形状。末梢侧切除区域面662可以对应权利要求中的第二侧壁。
在本实施方式中,插入于插入孔65中的马达接线13是方形/矩形导线、即具有大致矩形的横截面,并且当马达接线13的尺寸限定为长边具有长度t1并且短边具有长度t2时,(i)末梢侧切除区域面662的末梢663与(ii)基部侧切除区域面661之间的间隙距离G形成为小于短边的长度t2。换句话说,当马达接线13具有矩形横截面时,槽的最短宽度小于马达接线的矩形横截面的最短边。通过设计该结构,防止了马达接线13从槽67中拉出。在权利要求中,间隙距离G可被称为“宽度”。
此外,马达接线13的定位可以不同于图3中的定位,在图3中,导线13的长边与插入孔65的长边(即,图3、图4的上下方向)大致平行,并且导线13的短边与插入孔65的短边(即,图3、图4中的左右方向)大致平行。也就是说,例如,导线13的长边与插入孔65的短边(即,图3、图4的左右方向)大致平行,并且导线13的短边与插入孔65的长边(即,图3、图4的上下方向)大致平行,如图4所示。换句话说,马达接线13可以任意地定位在插入孔65中。
当马达接线13的横截面大致具有如图5所示的圆形形状时,假设马达接线13具有直径R,间隙距离G形成为小于马达接线13的直径R。换句话说,当马达接线具有圆形横截面时,凹槽的最短宽度间隙距离小于当马达接线是圆形导线时马达接线的圆形横截面的直径。通过设计该结构,防止了马达接线13从槽67中拉出。
此外,当(i)基部侧切除区域面661与末梢侧切除区域面662之间的最小距离设定成间隙距离G并且(ii)该间隙距离G调整成小于马达接线13的短边或直径R时,防止了马达接线13从槽67中被拉出。
在本实施方式中,马达端子51、52和53的末梢浸入熔融的焊料中,即经历浸焊过程。如图6所示,通过使半导体模块40沿双向箭头Y上下移动,分别处于弯曲状态的马达端子51、52和53中的每个马达端子的末梢浸入熔融焊料浴器B中以用于浸焊过程。通过这种处理,浸焊过程在连接部62上和在基部61的一部分上执行,改善了用于马达接线13与马达端子51、52和53之间的连接的焊料的润湿性,并且改善了马达接线13与马达端子51、52和53之间的连接性。此外,控制了连接部62的氧化并且改善了其保存性(conservability)。
在本实施方式中,槽67形成为插入孔65的连续空间。因此,当马达端子51、52和53从熔融焊料浴器B提起时,表面张力在从焊料浴器B提起的过程中被槽67破坏。因此,防止了焊料余留缺陷,即,由余留在插入孔65中焊料的引起的阻止马达接线13插入其中或使马达接线13很难插入其中的问题。此外,槽67相对于插入孔65的中心定位在基部61侧。因此,在提起马达端子51、52和53的过程中,槽67在插入孔65出来之前从熔融焊料浴器B出来,这使得更容易切断/破坏熔融焊料的表面张力。特别地,在本实施方式中,具有锐角的末梢侧切除区域面662的末梢663有助于表面张力的切断,从而有利于防止上述缺陷。此外,只要马达接线13能够插入插入孔65中,那么标称量(nominal amount)的焊料余留在槽67中是允许的。
如图7和图8所示,马达接线13和马达端子51通过用作填充构件/材料的焊料部69连接。焊料部69填充插入孔65至少达到限定为虚拟线Le的最小填充线,即基部61的侧壁611的延伸。也就是说,焊料部69填充该空间以具有焊料部69的定位在虚拟线Le外侧的外周缘691。通过设计该结构,马达接线13和马达端子51紧固地连接。
在本实施方式中,半导体模块40的固定地设置在由铝等制成的散热器35上的马达端子51与从由铁等制成的马达壳体11延伸的马达接线13被连接。由于散热器35和马达壳体11分别由具有分别不同的线膨胀系数的不同材料制成,这种差异引起了热应力,该热应力向马达接线13与马达端子51之间的连接位置施加应力,即,沿驱动器装置1的直径方向的应力。
如图9所示,由于散热器35的线膨胀系数与马达壳体11的线膨胀系数之间的差异,在马达接线13与马达端子51之间的连接位置沿应力线S1至S3施加有应力,其中,应力线S1至S3是驱动器装置1的轴向中心M与每个马达接线13的中心之间的连接线。当半导体模块40作为单独部件取出时,沿“斜的”应力线S1至S3产生施加至连接位置中的每个连接位置的应力,其中,应力线S1至S3朝向限定模制成型本体42的长边的中心的中心线C倾斜。此外,当槽67形成在马达端子51上时,马达接线13与马达端子51之间的连接强度在槽67的位置处可能弱于其他位置处,即相对于连接位置的非槽部是更弱的。
然而,在本实施方式中,切除区域66形成为具有槽67,槽67位于远离应力线处(即,呈与应力线不交叠的关系),其中,应力沿应力线施加至马达接线13与马达端子51之间的连接位置。此外,当半导体模块40作为单独部件取出时,槽67形成为面朝模制成型本体42的长边的“外侧”。通过设计该结构,具有相对较弱的连接强度的槽67远离应力线定位,或远离应力的直接施加而定位,也就是说,使应力偏向(sway)“更小应力”位置处。也就是说,通过使槽67不暴露于应力,防止了马达接线13与马达端子51之间的连接强度的弱化。
如上面所全面详细描述的,本实施方式的半导体模块40具有开关元件41、模制成型本体42和马达端子51、52和53。开关元件41切换供给至马达10的绕线121的电流。模制成型本体42模制成型了开关元件41。换句话说,模制成型本体42具有设置在其中的开关元件。马达端子51、52和53具有基部61和连接部62。基部61从模制成型本体42突出。连接部62形成在基部61的末梢侧,并且具有插入孔65,连接至绕线121的马达接线13插入该插入孔65中。连接部62具有切除区域66,该切除区域66将槽67限定为在插入孔65外侧的插入孔65的连续空间。
在本实施方式中,马达10的绕线121和半导体模块40通过马达接线13和马达端子51连接,从而与使用连接器的连接相比减少了用于该连接的部件的数目,并且因而实现了模块40和设备1的体积减小。
此外,当执行将马达端子51的末梢浸入涂敷材料例如熔融焊料的浴器中的浸渍过程时,槽67在将浸入的部分(即马达端子51)从熔融焊料浴器B中提起的过程中切断可能“阻塞(clog)”插入孔65的涂敷材料的表面张力。通过设计该结构,即使当插入孔65的尺寸很小时,仍防止焊料留在孔中的缺陷的发生。此外,浸焊过程防止了连接部62的氧化,从而改善了连接部62的保存性。
切除区域66远离应力线S1至S3形成,其中,应力沿应力线S1至S3施加至马达接线13与马达端子51之间的连接位置。通过具有切除区域66而构成的槽67形成在连接强度比连接位置的其他部分更低的位置处。因此,通过远离应力线S1至S3形成槽67,对于马达接线13和焊料部69二者的应力被偏斜(swayed)(即,被推或拉),即使在马达接线13因热应力而可能沿马达10的半径移动时亦是如此,从而防止了马达接线13与马达端子51之间的连接位置处的连接缺陷。
切除区域66具有(i)作为端子51的基部61侧的面的基部侧切除区域面661和(ii)作为端子51的末梢侧的面的末梢侧切除区域面662。末梢侧切除区域面662的末梢663相对于插入孔65的中心形成在基部61侧。通过设计该结构,当马达端子51从熔融焊料浴器B中提起时,插入孔65中的焊料的表面张力很容易被破坏。
当马达接线13是方形/矩形导线时,槽67的间隙距离G小于马达接线13的横截面的短边的长度t2。
当马达接线13是圆形导线时,槽67的间隙距离G小于马达接线13的横截面的半径R。
通过设计该结构,由于马达接线13不从槽67中脱离,马达接线13的可组装性得到了改善。
马达端子51通过在马达接线插入插入孔65中时将焊料部69填充满插入孔65中而电连接至马达接线13。
填充满插入孔65的焊料部69采用下面的形状,即,焊料部69的外周缘至少定位在根据马达端子51的形状设定的最小填充线上。本实施方式的最小填充线设定为虚拟线Le,该虚拟线Le是基部61的侧壁611的延伸。通过设计该结构,当马达接线13和马达端子51紧固地连接时,在组装/制造过程中有效地确认焊料部69的连接状态是否处于好的形状。
驱动器装置1具有马达10和控制单元30。控制单元30具有半导体模块40和散热器35,其中,半导体模块40固定地设置在散热器35中。控制单元30沿马达轴线设置在马达10的一个轴向侧。
通过设计该结构,总体上减小了驱动器装置1的体积。此外,在限定马达10的外部形状的马达壳体11和散热器35分别由不同的材料——即,分别具有不同线膨胀系数的材料——制成时,在马达接线13与马达端子51之间的连接位置施加有应力。在本实施方式中,槽67形成在远离应力线的位置处,从而在结构上防止了热应力引起连接缺陷。
(第二实施方式)
本公开第二实施方式中的半导体模块在图10和图11中示出。图10和图11对应第一实施方式的图9。本实施方式的半导体模块48具有三个马达端子54、55和56。马达端子54、55和56与第一实施方式的相同,除了基部61的长度和槽67的间隙距离不同于第一实施方式中的以外。由于基部61的长度不同于第一实施方式中的长度,马达端子54、55和56中的每个马达端子的整个长度不同于第一实施方式中的马达端子的长度。此外,在图11中,三个端子中的一个端子、即马达端子54与图10中的反向。除此之外,图11中的构型与图10中的构型相同。
此处,马达端子54限定为具有长度K1,马达端子55限定为具有长度K2,并且马达端子56限定为具有长度K3。此外,马达端子54上的槽67具有间隙距离G1,马达端子55上的槽67具有间隙距离G2,并且马达端子56上的槽67具有间隙距离G3。
如图10和图11所示,马达端子54比马达端子55和56更长,并且马达端子55比马达端子56更长。也就是说,观察到K1>K2>K3的关系。
假设马达端子54、55和56浸入熔融焊料浴器B中(参见图6),并且以模制成型本体42大致保持水平的方式从熔融焊料浴器B中提起,连接部62将按马达端子56、55和54的顺序从熔融焊料浴器B中取出。也就是说,马达端子的长度越长,浸入熔融焊料浴器B中的时间越长,从而越晚从熔融焊料B中提起。因而,在本实施方式中,槽67的间隙距离构造成满足以下关系:G1>G2>G3。换句话说,当一个马达端子比另一个马达端子更长时,在一个马达端子上的槽的最短间隙距离长于在另一个马达端子上的槽的最短间隙距离。也就是说,通过为浸入熔融焊料浴器B的时间更长的马达端子设置更大的间隙距离,使表面张力的切断更容易。
在本实施方式中,马达端子54、55和56以多个件的形式提供。此外,具有长度K1的马达端子54中的间隙距离G1形成为大于具有比长度K1更小的长度K2的马达端子55中的间隙距离G2,并且还形成为大于具有小于长度K1的长度K3的马达端子56中的间隙距离G3。在这种情况下,马达端子54的长度K1是“第一长度”,而马达端子55的长度K2和马达端子56的长度K3是“第二长度”。此外,具有长度K2的马达端子55中的间隙距离G2形成为大于具有小于长度K2的长度K3的马达端子56中的间隙距离G3。在这种情况下,马达端子55的长度K2是“第一长度”,而马达端子56的长度K3是“第二长度”。
通过设计该结构,根据因马达端子54、55和56的长度差异引起的从熔融焊料浴器B中提起时间的不同,表面张力被适当地破坏。
此外,实现了与上述实施方式相同的效果。
(第三实施方式)
第三至第五实施方式中的切除区域形状不同于第一实施方式中的切除区域形状。因此,该切除区域形状的差异主要在下文中进行描述。
如图12中所示,本公开第三实施方式中的马达端子57的切除区域571具有用作第一切除区域面的基部侧切除区域面572和用作第二切除区域面的末梢侧切除区域面573并且形成了槽575。槽575形成在连接部62的在宽度方向上的一侧。本实施方式的末梢侧切除区域面573形成为与基部侧切除区域面572大致平行。通过形成彼此大致平行的末梢侧切除区域面573和基部侧切除区域面572,与末梢侧切除区域面573倾斜的情况相比,改善了马达端子57和焊料部69的连接性。还实现了与上述实施方式相同的效果。基部侧切除区域面572可以对应权利要求中的第一侧壁。末梢侧切除区域面573可以对应权利要求中的第二侧壁。
(第四实施方式)
如图13所示,本公开第四实施方式中的马达端子58的切除区域581形成在连接部62的末梢处并且形成了槽585。构成切除区域581的切除区域面582和583形成为彼此大致平行。在本实施方式中,切除区域面582和583分别是“第一切除区域面”和“第二切除区域面”。
在本实施方式中,由于槽585形成在(马达端子58的)末梢侧,马达端子58和焊料部69紧固地连接在插入孔65的基部61侧。通过设计该结构,即使当应力和振动施加在其上时,仍将不会很容易引起马达接线13与马达端子58的不良连接。
此外,还实现了与上述实施方式相同的效果。
(第五实施方式)
如图14所示,本公开第五实施方式中的马达端子59的切除区域591形成在连接部62的基部61侧并且形成槽595。构成切除区域591的切除区域面592和593形成为彼此大致平行。本实施方式的槽595是由切除区域面592、593、切除区域591的底面594、内周壁63和作为内周壁63的延伸的虚拟表面P1所限定的空间。在本实施方式中,切除区域面592和593分别是“第一切除区域面”和“第二切除区域面”。
在本实施方式中,槽595形成在连接部62的基部61侧,并且槽595在马达端子59的外周缘上不具有开口。因此,不存在将马达接线13拉出或脱离马达端子59的可能,从而改善了马达端子的可组装性。
此外,还实现了与上述实施方式相同的效果。
(其他实施方式)
(a)根据上述实施方式,三个马达端子设置在半导体模块中。根据其他实施方式,设置在半导体模块中的马达端子的数目可能不仅为三个而是还可以是任何数目。此外,只要槽形成在连接部中,马达端子的基部和连接部就可以分别采用任何形状。例如,正如图11所示的马达端子54那样,槽可以形成在宽度方向上的一侧,即,面向半导体模块的“内侧”。此外,在一个半导体模块中,马达端子可以分别具有不同的形状。
(b)根据上述第二实施方式,当马达端子更长时,则间隙距离更大。根据其他实施方式,间隙距离可以不考虑马达端子的长度而设定为相同的值,或者当马达端子更长时,间隙距离可以设定为更短。
(c)上述实施方式的半导体模块具有模制成型为一体的六个开关元件。在其他实施方式中,开关元件的数目可以不仅是六个而是可以是任何数目。此外,除了开关元件之外,各种电子部件——比如各种类型的继电器例如功率继电器、马达继电器等以及分流电阻器等——可以模制成型为一体。
(d)根据上述实施方式,半导体模块应用至驱动器装置。然而,半导体模块可以用于其它设备。驱动器装置可以应用于除了电动助力转向装置以外的任何装置。
尽管已经参照附图结合本公开优选实施方式充分地描述了本公开,但应该指出的是,对本领域技术人员而言各种转换和修改将变得明显,并且这种转换、修改和概括的方案可以理解为在由所附权利要求限定的本公开的范围内。
Claims (8)
1.一种半导体模块,包括:
开关元件(41),所述开关元件(41)切换供给至马达(10)的绕线(121)的电流;
模制成型本体(42),所述模制成型本体(42)具有设置在其中的所述开关元件;以及
马达端子(51至59),所述马达端子(51至59)具有基部(61)和连接部(62),所述基部从所述模制成型本体突出,并且,所述连接部设置在所述基部的末梢侧并且具有插入孔(65),马达接线(13)插入所述插入孔(65)中以与所述绕线连接,其中
所述连接部(62)具有限定了槽(67,575,585,595)的切除区域(66,571,581,591),并且所述槽连接至所述插入孔并且从所述插入孔向外扩展。
2.根据权利要求1所述的半导体模块,其中,
所述槽以与应力线不交叠的关系形成在所述连接部(62)上,应力沿所述应力线施加至所述马达接线(13)与所述马达端子(51至59)的连接位置。
3.根据权利要求1或2所述的半导体模块,其中,
所述槽具有第一侧壁(661,572)和第二侧壁(662,573),所述第一侧壁形成在所述槽的基部侧,并且所述第二侧壁形成在所述槽的与所述基部侧相反的一侧,以及
位于所述第二侧壁(662)上的末梢(663)相对于所述插入孔(65)的中心指向所述槽的所述基部侧。
4.根据权利要求1或2所述的半导体模块,其中,
当所述马达接线具有矩形横截面时,所述槽的最短宽度小于所述马达接线的所述矩形横截面的最短边。
5.根据权利要求1或2所述的半导体模块,其中,
当所述马达接线具有圆形横截面时,所述槽的最短宽度小于所述马达接线的所述圆形横截面的直径。
6.根据权利要求1或2所述的半导体模块,还包括:
多个马达端子(54,55,56),其中,
当一个马达端子比另一马达端子更长时,所述一个马达端子上的所述槽的最短宽度大于所述另一马达端子上的所述槽的最短宽度。
7.根据权利要求1或2所述的半导体模块,其中,
通过将所述马达接线插入所述插入孔并且用填充构件(69)填充所述插入孔,将所述马达端子连接至所述马达接线,
所述插入孔具有根据所述马达端子的形状设定的最小填充线,并且
所述插入孔被填充直到所述填充构件达到所述最小填充线为止。
8.一种驱动器装置,包括:
马达单元(10);以及
控制单元(30),所述控制单元设置在所述马达的一个轴向侧并且具有散热器(35),在所述散热器(35)上紧固有半导体模块,所述半导体模块包括:
开关元件(41),所述开关元件(41)切换供给至马达(10)的绕线(121)的电流,
模制成型本体(42),所述模制成型本体(42)具有设置在其中的所述开关元件,以及
马达端子(51至59),所述马达端子(51至59)具有基部(61)和连接部(62),所述基部从所述模制成型本体突出,并且所述连接部设置在所述基部的末梢侧并且具有插入孔(65),马达接线(13)插入所述插入孔(65)中以与所述绕线连接,其中,
所述连接部(62)具有限定了槽(67,575,585,595)的切除区域(66,571,581,591),所述槽连接至所述插入孔并且从所述插入孔向外扩展。
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