CN109983548A - 母线组件 - Google Patents

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Abstract

本发明的母线组件具有：作为导电性金属平板的第1母线；作为导电性金属平板的第2母线，该第2母线在与所述第1母线的对向侧面之间存在间隙的状态下与所述第1母线配置于同一平面内；以及填充于所述间隙内并连结所述第1和第2母线的对向侧面的绝缘性树脂层。优选的是，所述第1和第2母线的至少一方的对向侧面为随着从厚度方向一侧去往另一侧而接近所述第1和第2母线的另一方的倾斜面。

Description

母线组件
技术领域
本发明涉及多个母线(bus bar，汇流条)在电绝缘状态下机械性地连结而成的母线组件。
背景技术
提出了具有在相对于彼此电绝缘状态下机械性地连结的多个母线的母线组件，并在各种领域加以利用(参照下述专利文献1和2)。
但是，以往的母线组件为一个平板状母线和其它平板状母线在相对于彼此平行状态下上下层叠的层叠型，难以在上下方向实现小型化。
另外，在所述以往的母线中，所述一个平板状母线的上表面和所述其它平板状母线的下表面夹着绝缘性树脂而整面地对向配置，所以，存在难以充分确保与绝缘性相关的可靠性的问题。
尤其是，在为了在上下方向实现小型化而减薄所述一个平板状母线和所述其它平板状母线之间的绝缘性树脂的厚度时，存在漏电流流过两母线之间之虞。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第4432913号公报
专利文献2:日本特开2016-216766号公报
发明内容
本发明是鉴于该以往技术而完成的，其目的在于提供一种既能确保多个母线之间的电绝缘性又能在上下方向实现小型化的母线组件。
本发明为了达成所述目的，提供一种母线组件，具有：作为导电性金属平板的第1母线；作为导电性金属平板的第2母线，该第2母线在与所述第1母线的对向侧面之间存在间隙的状态下与所述第1母线配置于同一平面内；以及填充于所述间隙内并连结所述第1和第2母线的对向侧面的绝缘性树脂层。
根据本发明的母线组件，在彼此的对向侧面之间存在间隙且配置于同一平面内的作为导电性金属平板的第1和第2母线由填充于所述间隙内的绝缘性树脂层来连结，所以，既能确保所述第1和第2母线之间的电绝缘性又能在上下方向实现小型化。
优选的是，所述第1和第2母线的至少一方的对向侧面为随着从厚度方向一侧去往另一侧而接近所述第1和第2母线的另一方的倾斜面。
更优选的是，所述第1和第2母线双方的对向侧面为随着从厚度方向一侧去往另一侧而相对彼此接近的倾斜面。
在一方案中，所述绝缘性树脂层除了所述间隙之外还设置于所述第1和第2母线的厚度方向一侧和另一侧的至少一方的表面。
另外，本发明为了达成所述目的，提供一种母线组件，具有：由导电性金属平板形成的多个母线，所述多个母线在彼此之间存在间隙的状态下配置于同一平面内；以及填充于所述间隙内并将相邻的母线以电绝缘状态机械性地连结的绝缘性树脂层。
根据所述母线组件，存在间隙且配置于同一平面内的导电性金属平板的多个母线由填充于所述间隙内的绝缘性树脂层来连结，所以，既能确保所述多个母线之间的电绝缘性又能在上下方向实现小型化。
附图说明
图1(a)是本发明的一实施方式的母线组件的俯视图，图1(b)是沿着图1(a)中的Ib-Ib线的剖视图，图1(c)是装配了半导体元件的状态的与图1(b)相同剖面处的剖视图。
图2是在制造所述实施方式的母线组件的第1制造方法中采用的导电性金属平板的俯视图，示出了所述第1制造方法中的缝隙形成工序完成的时刻的状态。
图3(a)是图2中的III部所示的母线组件形成区域的放大俯视图，图3(b)是沿着图3(a)中的IIIb-IIIb线的剖视图。
图4是所述母线组件形成区域的放大俯视图，示出了所述第1制造方法中的固化工序完成的时刻的状态。
图5是用于说明为了制造所述实施方式的母线组件的第2制造方法的剖视图。
图6是用于说明为了制造所述实施方式的母线组件的第3制造方法的剖视图。
图7(a)是所述实施方式的第1变形例的母线组件的俯视图，图7(b)是沿着图7(a)中的VIIb-VIIb线的剖视图。
图8(a)和图8(b)分别是所述实施方式的第2变形例和第3变形例的母线组件的局部剖视图，示出了与图1的VIII部相对应的部分。
图9是附设了框体的所述实施方式1的母线组件的纵剖视图，示出了装配着半导体元件的状态。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的母线组件的一实施方式进行说明。
图1(a)示出了本实施方式的母线组件1A的俯视图，图1(b)示出了沿着图1(a)中的Ib-Ib线的剖视图。
如图1(a)和图1(b)所示，所述母线组件1A具有：作为导电性金属平板的第1和第2母线10a、10b，该第1和第2母线10a、10b在相互的对向侧面之间存在间隙40的状态下配置于同一平面内；以及绝缘性树脂层30，该绝缘性树脂层30填充于所述第1和第2母线10a、10b的对向侧面之间的所述间隙40，使所述第1和第2母线10a、10b电绝缘且机械性地连结所述第1和第2母线10a、10b的对向侧面。
所述第1和第2母线10a、10b由Cu等导电性金属平板所形成，在图1(b)所示的沿着厚度方向切断的剖面图中具有厚度方向一侧的第1表面11、厚度方向另一侧的第2表面12、相对于彼此对向的对向侧面13、以及于相对彼此朝向相反方向的外侧面14。
所述绝缘性树脂层30由具有耐热性和绝缘性的树脂所形成，例如优选利用聚酰亚胺、聚酰胺、环氧树脂等。
在所述母线组件1A中，所述绝缘性树脂层30填充所述第1和第2母线10a、10b的对向侧面13之间的所述间隙40并覆盖所述第1和第2母线10a、10b的第1表面11、第2表面12以及外侧面14。
图1(c)示出了在所述母线组件1A装配了LED等半导体元件92的状态的剖视图。
所述第1和第2母线10a、10b的一方作为正极侧电极而作用，另一方作为负极侧电极而作用。
在图1(c)所示的方式中，半导体元件92在下表面设置正极和负极的一方且在上表面设置正极和负极的另一方。
在此情况下，在所述半导体元件92，下表面被贴片接合(Die bonding)成与在所述第1和第2母线10a、10b的一方(在图示的方式中为第1母线10a)的第1表面11设置的第1镀层90a电连接，并且，上表面经由引线(wire bondering)95而与在所述第1和第2母线10a、10b的另一方(在图示的方式中为第2母线10b)的第1表面11设置的第2镀层90b电连接。
根据该构成的所述母线组件1A，所述第1和第2母线10a、10b配置于同一平面内，所以，能够在上下方向(厚度方向)尽量小型化。
另外，所述第1和第2母线10a、10b配置成所述对向侧面13对向，所以，与多个母线上下层叠的类型的母线组件相比，能够尽量减小所述第1和第2母线10a、10b相对彼此对向的面积，由此，能够有效地防止或降低漏电流流过所述第1和第2母线10a、10b之间的问题。
接下来，对用于制造所述母线组件1A的第1制造方法进行说明。
所述第1制造方法具有：准备导电性金属平板100的工序，该导电性金属平板100具有厚度与所述第1和第2母线10a、10b相同的母线组件形成区域120；以及缝隙形成工序，在所述母线组件形成区域120形成贯通厚度方向一侧的第1表面121和厚度方向另一侧的第2表面122之间的缝隙125。
图2示出了所述缝隙形成工序完成后的所述导电性金属平板100的俯视图。
另外，图3(a)示出了图2中的III部放大图，图3(b)示出了沿着图3(a)中的IIIb-IIIb线的剖视图。
所述缝隙125形成所述母线组件1A中的所述第1和第2母线10a、10b的对向侧面13之间的所述间隙40。所述间隙40的宽度、即所述缝隙125的宽度根据所述母线组件1A的规格来确定。
如图3(a)和图3(b)所示，所述导电性金属平板100构成为，在所述缝隙形成工序后的状态下，隔着所述缝隙125而对向的一对母线形成部位130、130经由连结部位135和连结部位136而维持相对于彼此连接的状态，该连结部位135位于所述导电性金属平板100中比所述缝隙125靠该缝隙125的长度方向一侧，该连结部位136位于比所述缝隙125靠该缝隙125的长度方向另一侧。
通过具有该构成，能够高精度地形成所述缝隙125。
如图2所示，所述导电性金属平板100具有沿着该导电性金属平板100所在的X-Y平面内的X方向排列配置的多个所述母线组件形成区域120、以及连结在X方向上相邻的母线组件形成区域120之间的连结区域140，能够对所述多个母线组件形成区域120同时进行加工处理。
在图2所示的方式中，沿着X方向(在图中为上下方向)串联配置5个所述母线组件形成区域120。
而且，在所述第1制造方法中，如图2所示，沿着X方向排列配置的所述多个母线组件形成区域120和连结在X方向上相邻的所述母线组件形成区域120之间的所述连结区域140形成母线组件形成片110，多个母线组件形成片110在X-Y平面内、在与X方向正交的Y方向并列配置。
详细地说，在所述第1制造方法中，所述导电性金属平板100具有在Y方向并列配置的多个(在图示的方式中为5个)所述母线组件形成片110、连结所述多个母线组件形成片110的X方向一侧端部彼此的第1连结片111、以及连结所述多个母线组件形成片110的X方向另一侧端部彼此的第2连结片112。
根据具有该构成的所述导电性金属平板100，能够同时制造更多的母线组件1A。
所述第1制造方法在所述缝隙形成工序后具有涂覆工序和固化工序，在所述涂覆工序中，将包括绝缘性树脂的涂料涂覆于所述导电性金属平板100以使得由所述绝缘性树脂层30填充至少所述缝隙125，在所述固化工序中，使在所述涂覆工序中涂覆的涂料固化来形成所述绝缘性树脂层30。
图4示出了所述固化工序完成的时刻的所述母线组件形成区域120的放大俯视图。
所述涂覆工序例如通过采用电沉积涂料的电沉积涂覆来进行，该电沉积涂料包括聚酰亚胺、聚酰胺、环氧树脂等具有耐热性和绝缘性的绝缘性树脂。
可以代替于此，所述涂覆工序通过采用绝缘性树脂的粉末的静电粉末涂覆来进行。
或者，在能够充分确保树脂向所述缝隙125内的填充性的情况下，也能够通过喷涂来进行所述涂覆工序。
所述固化工序通过以适当的温度对在所述涂覆工序中涂覆的涂料进行加热处理来进行。
在本实施方式的所述母线组件1A中，除了所述间隙40内之外，还在厚度方向一侧的第1表面121和厚度方向另一侧的第2表面122双方设置所述绝缘性树脂层30，但也可以代替于此，仅在所述间隙40内设置所述绝缘性树脂层30，或者还可以除了所述间隙40之外仅在所述第1和第2表面121、122的一方设置所述绝缘性树脂层30。
在所述第1和第2表面121、122的任一方或者双方并未设置所述绝缘性树脂层30的情况下，所述涂覆工序中的处理能够在用掩模覆盖所述第1和第2表面121、122中的并未设置所述绝缘性树脂层30的表面的状态下进行。
所述第1制造方法在所述固化工序后具有切断工序，在所述切断工序中，从所述导电性金属平板100切断所述缝隙125内的绝缘性树脂层30和所述导电性金属平板120中夹着所述缝隙125而对向的一对母线形成部位130。
在所述第1制造方法中，如前述那样，夹着所述缝隙125而对向的所述母线形成部位130经由连结部位135和连结部位136而相对于彼此连接，该连结部位135位于所述导电性金属平板100中比所述缝隙125靠该缝隙125的长度方向一侧，该连结部位136位于比所述缝隙125靠该缝隙125的长度方向另一侧。
在此情况下，如图4所示，所述切断工序包括沿着切断线126在厚度方向切断所述导电性金属平板100的处理、以及沿着切断线127在厚度方向切断所述导电性金属平板100的处理，所述切断线126被设定成在所述缝隙125的长度方向一侧、在宽度方向跨过该缝隙125，所述切断线127被设定成在所述缝隙125的长度方向另一侧、在宽度方向跨过该缝隙125。
此外，在所述第1制造方法中，在所述导电性金属平板100具有沿着X方向排列配置的多个母线组件形成区域120和连结在X方向上相邻的母线组件形成区域120的连结区域140的情况下，所述缝隙125形成为长度方向沿着X方向。
根据所述第1制造方法，能够高效地制造图1所示的所述母线组件1A、即所述第1和第2母线10、20在配置于同一平面内的状态下由绝缘性树脂层30在电绝缘状态下机械性地连结的母线组件1A。
也就是说，在所述第1制造方法中，在形成所述第1和第2母线10a、10b的一对母线形成部位130的相对位置被固定的状态下，在所述一对母线形成部位130之间的所述缝隙125填充绝缘性树脂层30，然后，从所述导电性金属平板100切断所述一对母线形成部位130和所述绝缘性树脂层30，从而制造所述第1和第2母线10a、10b由所述绝缘性树脂层30在电绝缘状态下机械性地连结的母线组件1A。
因此，根据所述第1制造方法，能够高效地制造既切实地确保所述第1和第2母线10a、10b之间的电绝缘性又使所述第1和第2母线10a、10b正确地位于所希望的相对位置的母线组件1A。
所述母线组件1A也能够通过与所述第1制造方法不同的下述第2制造方法来制造。
图5示出了用于说明所述第2制造方法的剖视图。
所述第2制造方法包括：准备第1和第2母线10a、10b的工序；准备能相对于彼此分离地接合的第1和第2模具210、220的工序；在由所述第1和第2模具210、220所形成的围绕空间230内并列配置所述第1和第2母线10a、10b的工序；在所述第1和第2母线10a、10b并列配置于所述围绕空间230内的状态下将绝缘性树脂注入所述围绕空间230内的工序；以及通过加热处理而使所述绝缘性树脂固化的工序。
在所述第1模具210和/或所述第2模具220的内表面设置分隔件240，利用所述分隔件240，所述第1和第2母线10a、10b在对向侧面13、13之间存在所述间隙40地并列配置于同一平面内。
而且，在所述第1模具210和/或所述第2模具220设置使所述围绕空间230与外部相连通的连通孔250，经由所述连通孔250而将绝缘性树脂注入所述围绕空间230内。
另外，所述母线组件1A也能够通过下述第3制造方法来制造。
所述第3制造方法包括：准备第1和第2母线10a、10b的工序；通过电沉积涂覆、静电粉末涂覆或喷涂将绝缘性树脂涂覆于所述第1和第2母线10a、10b各自的外表面的工序；固化工序，通过加热处理而使所述第1和第2母线10a、10b的外表面的树脂固化，其中，使设置于所述第1和第2母线10a、10b的外表面的树脂的至少一方成为半固化状态；以及在使所述第1和第2母线10a、10b的对向侧面13、13彼此紧贴(对接)的状态下通过加热处理而使半固化状态的树脂固化、由绝缘性树脂层30连结所述第1和第2母线10a、10b的工序。
在使所述第1和第2母线10a、10b的对向侧面13、13彼此紧贴时，如图6所示，准备以外表面涂敷有树脂的状态的所述第1和第2母线10a、10b能沿着平面方向插入的距离分开配置的一对引导件270、270，在所述一对引导件270、270内能够使所述第1和第2母线10a、10b的对向侧面13、13彼此紧贴。
此外，在所述第3制造方法中，所述第1和第2母线10a、10b之间的所述间隙40的宽度由附着于所述第1和第2母线10a、10b的外表面的绝缘性树脂层30的厚度来划分。
本实施方式的所述母线组件1A具有所述第1和第2母线10a、10b这两个母线、以及连结所述第1和第2母线10a、10b的一个绝缘性树脂层30，但本发明并不限于该方式，也能具有三个以上的母线。
图7(a)示出了本实施方式的第1变形例的母线组件1B的俯视图，图7(b)示出了沿着图7(a)中的VIIb-VIIb线的剖视图。
图7(a)和(b)所示的所述第1变形例的母线组件1B具有：第1～第4母线10a～10d；电绝缘且机械性地连结相邻的第1和第2母线10a、10b之间的绝缘性树脂层30a；电绝缘且机械性地连结相邻的第2和第3母线20b、10c之间的绝缘性树脂层30b；以及电绝缘且机械性地连结相邻的第3和第4母线10c、10d之间的绝缘性树脂层30c。
如所述第1变形例的母线组件1B那样，能够通过所述第1制造方法来高效地制造具有三个以上的母线的母线组件。
也就是说，通过增加形成于所述导电性金属平板100的所述缝隙125的条数，而能够易于增加所述母线10a～10d的个数。
详细地说，在所述导电性金属平板100形成3条相互平行的缝隙125，使填充于所述3条缝隙125内的绝缘性树脂固化，以在宽度方向横过所述3条缝隙125的方式切断所述导电性金属平板100，由此能够易于制造所述第1变形例的母线组件1B。
另外，在本实施方式的母线组件1A中，如图1(b)等所示，隔着所述间隙40而对向的所述第1和第2母线10a、10b的对向侧面13、13为沿着厚度方向的垂直面，但本发明并不限于该方式，也能使隔着所述间隙40而对向的所述第1和第2母线10a、10b的一方或双方的对向侧面13为倾斜面。
图8(a)是本实施方式的第2变形例的母线组件1C的局部剖视图，示出了与图1的VIII部相对应的部分的剖视图。
如图8(a)所示，在所述第2变形例的母线组件1C中，所述第1和第2母线10a、10b的一方(在图示的方式中为所述第2母线10b)的对向侧面13为沿着厚度方向的垂直面，并且，所述第1和第2母线10a、10b的另一方(在图示的方式中为所述第1母线10a)的对向侧面13为随着从厚度方向一侧的第1表面11侧去往厚度方向另一侧的第2表面12侧而接近对向的母线(在图示的方式中为所述第2母线10b)的对向端面13的倾斜面。
另外，图8(b)是本实施方式的第3变形例的母线组件1D的局部剖视图，示出了与图1的VIII部相对应的部分的剖视图。
如图8(b)所示，在所述第3变形例的母线组件1D中，所述第1和第2母线10a、10b双方的对向侧面13、13为随着从厚度方向一侧的第1表面11侧去往厚度方向另一侧的第2表面12侧而接近对向的母线的对向端面13的倾斜面。
也就是说，在所述第3变形例1D中，所述第1母线10a的对向端面13为随着从所述第1表面11侧去往所述第2表面12侧而接近所述第2母线10b的对向端面13的倾斜面，并且，所述第2母线10b的对向端面13为随着从所述第1表面11侧去往所述第2表面12侧而接近所述第1母线10a的对向端面的倾斜面。
在所述第2和第3变形例1C、1D中，能够既有效地确保所述第1和第2母线10a、10b的对向侧面13、13之间的所述间隙40又扩大所述第1和/或所述第2母线10a、10b的表面积，能够提高所述母线组件1C、1D的散热特性。
该效果在所述母线组件1C、1D装配了LED等具有发热性的半导体元件92的情况下是尤其有效的。
所述第2和第3变形例的母线组件1C、1D通过在所述第1制造方法中改变所述缝隙125的剖面形状而能够易于制造。
所述各实施方式和所述变形例的母线组件可以具有框体50，该框体50形成用于密封被装配的半导体元件92的密封树脂的阻挡结构。
图9示出了在附设了所述框体50的所述实施方式1的母线组件1A装配着所述半导体元件92的状态的纵剖视图。
所述框体50构成为，在上方开放的状态下划分出围绕装配于所述第1和第2母线10a、10b的一方的所述半导体元件的安装空间S。
具体地说，所述框体50具有：具有在轴线方向贯通的中央孔61的筒状的框体本体60、以及覆盖所述框体本体60的外周面的框体侧绝缘性树脂层65。
所述框体本体60例如能够通过如下得到：采用具有与该框体本体60的轴线方向长度相应的厚度的金属平板，对所述金属平板进行冲压加工来形成所述中央孔61。
所述框体侧绝缘性树脂层65例如采用聚酰亚胺、聚酰胺、环氧树脂等来形成。
所述框体50向所述母线组件1A的固定接合能够例如通过在所述框体侧绝缘性树脂层65和所述绝缘性树脂层30的至少一方为半固化的状态下使所述框体50和所述母线组件1A相对于彼此按压并使半固化状态的绝缘层固化来进行。
所述绝缘性树脂层30和所述框体侧绝缘性树脂层65的半固化状态能够通过适当调整加热处理时的温度来得到。
在装配了所述半导体元件92后的所述安装空间S注入环氧树脂等绝缘性树脂(未图示)，由该树脂来密封半导体元件92。
标号说明
1A～1D 母线组件
10a～10d 母线
11 第1表面
12 第2表面
13 对向侧面
30 绝缘性树脂层
40 间隙

Claims (5)

1.一种母线组件，其特征在于，具有：作为导电性金属平板的第1母线；作为导电性金属平板的第2母线，该第2母线在与所述第1母线的对向侧面之间存在间隙的状态下与所述第1母线配置于同一平面内；以及填充于所述间隙内并连结所述第1母线和所述第2母线的对向侧面的绝缘性树脂层。
2.如权利要求1所述的母线组件，其特征在于，
所述第1母线和所述第2母线的至少一方的对向侧面为随着从厚度方向一侧去往另一侧而接近所述第1母线和所述第2母线的另一方的倾斜面。
3.如权利要求2所述的母线组件，其特征在于，
所述第1母线和所述第2母线双方的对向侧面为随着从厚度方向一侧去往另一侧而相对于彼此接近的倾斜面。
4.如权利要求1至3中任一项所述的母线组件，其特征在于，
所述绝缘性树脂层除了所述间隙之外还设置于所述第1母线和所述第2母线的厚度方向一侧和另一侧的至少一方的表面。
5.一种母线组件，其特征在于，具有：多个母线，所述多个母线由导电性金属平板形成，在彼此之间存在间隙的状态下配置于同一平面内；以及填充于所述间隙内并将相邻的母线以电绝缘状态机械性地连结的绝缘性树脂层。
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