JP2003218554A - 電源分配箱及びパワーデバイスモジュール - Google Patents

電源分配箱及びパワーデバイスモジュール

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充晃 森本
Yoshinori Ikuta
宜範 生田
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Yazaki Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 部品点数の削減によるコストダウンとスペー
スの縮小を図る。 【解決手段】 電源側に接続される電源側ブスバー５
と、各負荷側に接続される端子を一端にそれぞれ有した
複数の負荷側ブスバー７と、電源側ブスバー５と各負荷
側ブスバー７との間にそれぞれ介在されることで各負荷
への電源供給制御を行うパワーデバイス８と、各パワー
デバイス８へ制御信号を送るためのドライバ回路を組み
込んだ回路基板９と、を１つのケース２の内部に内蔵し
た電源分配箱において、前記各パワーデバイス８をベア
チップ化し、ケース２の内部に配した負荷側ブスバー７
上に実装してボンディングすると共に、各パワーデバイ
ス８と回路基板９との接続及び各パワーデバイス８と電
源側ブスバー５との接続をそれぞれワイヤボンディング
１１，１２で行った。また、負荷側ブスバー７の端子を
ヒューズ５０の板状端子５０ａの差し込み可能な音叉型
端子６とした。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用の電源分
配箱、及び、それを実現するのに有用なパワーデバイス
モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に自動車用の電源分配箱は、１つの
ケースの内部に、電源（車載バッテリ）側に接続される
電源側ブスバーと、各負荷側に接続される端子を一端に
それぞれ有した複数の負荷側ブスバーと、電源側ブスバ
ーと各負荷側ブスバーとの間にそれぞれ介在されること
で各負荷への電源供給制御を行うパワーデバイスと、各
パワーデバイスへ制御信号を送るためのドライバ回路を
組み込んだ回路基板と、を内蔵した構造をなしている。
【０００３】従来の電源分配箱では、前記パワーデバイ
スとしてパッケージ部品を使用しており、これを例えば
回路基板上に実装し、パワーデバイスの各端子を回路基
板上の回路導体に半田付けし、パワーデバイスや回路基
板の端子と各ブスバーをコネクタやジャンパ線等の接続
手段を用いて接続しているのが一般的である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の電源
分配箱では、例えばパワーデバイスや回路基板の端子と
各ブスバーを接続するのに、コネクタやジャンパ線等の
接続手段を用いる必要があったので、部品点数が多くな
り、コストアップとスペースの増大につながっていた。
【０００５】本発明は、上記事情を考慮し、部品点数の
削減によるコストダウンとスペースの縮小を図ることの
できる電源分配箱、及び、それを実現するのに有用なパ
ワーデバイスモジュールを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明の電源分
配箱は、電源側に接続される電源側ブスバーと、各負荷
側に接続される端子を一端にそれぞれ有した複数の負荷
側ブスバーと、電源側ブスバーと各負荷側ブスバーとの
間にそれぞれ介在されることで各負荷への電源供給制御
を行うパワーデバイスと、各パワーデバイスへ制御信号
を送るためのドライバ回路を組み込んだ回路基板と、を
１つのケースの内部に内蔵した電源分配箱において、前
記各パワーデバイスをベアチップ化し、前記ケースの内
部に配した電源側ブスバーまたは負荷側ブスバーのうち
の一方のブスバー上に実装してボンディングすると共
に、前記各パワーデバイスと前記回路基板との接続及び
前記各パワーデバイスと他方のブスバーとの接続をそれ
ぞれワイヤボンディングで行ったことを特徴とする。
【０００７】この電源分配箱では、パワーデバイスをベ
アチップ化した上で、電源側ブスバーまたは負荷側ブス
バーのうちの一方のブスバー上に実装してボンディング
し、パワーデバイスと回路基板との接続及びパワーデバ
イスと他方のブスバーとの接続をそれぞれワイヤボンデ
ィングで行っているので、パッケージ部品を回路基板に
実装するのと違い、各要素間をつなぐためにコネクタや
ジャンパ線等の接続手段を用いる必要がなくなり、部品
点数の削減が図れる。また、電源分配箱内の必須部品で
あるブスバー上にベアチップ化したパワーデバイスを直
接実装したことにより、回路基板上にパワーデバイスの
実装スペースを確保する必要がなくなる上、回路基板内
に配索していたパワー線を省略できるようになるので、
回路基板の小型化による占有スペースの縮小を図ること
ができる。
【０００８】請求項２の発明は、請求項１に記載の電源
分配箱であって、前記負荷側に接続される端子が、該端
子と負荷との間に介在されるヒューズの板状端子を差し
込み可能なスリット付きの音叉型端子として構成されて
いることを特徴とする。
【０００９】この電源分配箱では、負荷側ブスバーの一
端に音叉型端子を設けたので、音叉端子に直接ヒューズ
の端子を嵌めることができる。
【００１０】請求項３の発明は、請求項１または２に記
載の電源分配箱であって、前記パワーデバイスの実装部
位及びワイヤボンディングによる接続部位を樹脂モール
ドで保護したことを特徴とする。
【００１１】この電源分配箱では、樹脂モールドによ
り、パワーデバイスの実装部位及びワイヤボンディング
による接続部位を保護したので、外部からの障害を受け
にくい構造となる。
【００１２】請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれ
かに記載の電源分配箱であって、前記電源側ブスバーと
負荷側ブスバーとを放熱板上に配置した上で、前記ケー
スの内部に収容したことを特徴とする。
【００１３】この電源分配箱では、電源側ブスバーと負
荷側ブスバーとを放熱板上に配置した上でケース内部に
収容したので、組み立てを簡単に行うことができると共
に、パワーデバイスの放熱性を高めることができる。
【００１４】請求項５の発明のパワーデバイスモジュー
ルは、電源側に接続される電源側ブスバーと、各負荷側
に接続される端子を一端にそれぞれ有した複数の負荷側
ブスバーと、電源側ブスバーと各負荷側ブスバーとの間
にそれぞれ介在されることで各負荷への電源供給制御を
行うパワーデバイスと、各パワーデバイスへ制御信号を
送るためのドライバ回路に接続される接続端子とを、樹
脂モールドにより一体化してなるパワーデバイスモジュ
ールであって、前記各パワーデバイスをベアチップ化
し、前記電源側ブスバーまたは負荷側ブスバーのうちの
一方のブスバー上に実装してボンディングすると共に、
前記各パワーデバイスと前記接続端子との接続及び前記
各パワーデバイスと他方のブスバーとの接続をそれぞれ
ワイヤボンディングで行ったことを特徴とする。
【００１５】このパワーデバイスモジュールは、モジュ
ールの内部に電源側ブスバーと負荷側ブスバーを予め内
蔵しており、いずれか一方のブスバー上にベアチップ化
したパワーデバイスを実装してボンディングすると共
に、パワーデバイスと接続端子との接続及びパワーデバ
イスと他方のブスバーとの接続をそれぞれワイヤボンデ
ィングで行った上で、これらをモジュールの外殻をなす
樹脂モールドにより一体化しているので、このモジュー
ルを電源分配箱のケース内部に収容する回路基板上に実
装して、接続端子を回路基板上の回路導体に接続するだ
けで、簡単に電源分配箱を組み上げることができる。従
って、従来のようなパッケージ部品を回路基板上に実装
した上で、回路基板とブスバーとの接続をとるのと違
い、各要素間をつなぐためにコネクタやジャンパ線等の
接続手段を省略することができ、部品点数の削減が図れ
る。また、予めモジュール内部に、電源分配箱を構成す
る上で必要なブスバーとパワーデバイスを内蔵している
ので、モジュール外にブスバーを設ける必要がなくなる
上、回路基板内に配索していたパワー線を省略できるよ
うになり、その結果、占有スペースの縮小を図ることが
できる。
【００１６】請求項６の発明は、請求項５に記載のパワ
ーデバイスモジュールであって、前記電源側ブスバーを
挟んだ一方側に前記複数の負荷側ブスバーを所定ピッチ
で配列すると共に他方側に前記複数の接続端子を所定ピ
ッチで配列し、前記接続端子の配列ピッチを前記負荷側
ブスバーの配列ピッチよりも小さくすることで接続端子
の列の端部に空きスペースを確保し、その空きスペース
に、実装すべき基板に対して当該パワーデバイスモジュ
ールを取り付けるための取付部を設けたことを特徴とす
る。
【００１７】このパワーデバイスモジュールでは、寸法
的に余裕のある接続端子の配列ピッチを、負荷側ブスバ
ーの配列ピッチに敢えて合わせずに、それよりも小さく
設定することで接続端子の列の端部に空きスペースを確
保し、その空きスペースに基板への取付部（ネジによる
取付部など）を設けたので、取付部を極力、モジュール
の内側の位置に設けることができる。従って、パワーデ
バイスモジュールの小型化を図ることができる。
【００１８】請求項７の発明は、請求項５に記載のパワ
ーデバイスモジュールであって、前記ベアチップ化した
各パワーデバイスを電源側ブスバー上に所定ピッチで配
列し、これらパワーデバイスの配列ピッチを前記負荷側
ブスバーの配列ピッチよりも小さくすることでパワーデ
バイスの列の端部に空きスペースを確保し、その空きス
ペースに、電源側ブスバーと外部との接続を行う接続部
を設けたことを特徴とする。
【００１９】このパワーデバイスモジュールでは、ベア
チップ化し寸法的に余裕のあるパワーデバイスの配列ピ
ッチを、負荷側ブスバーの配列ピッチに敢えて合わせず
に、それよりも小さく設定することでパワーデバイスの
列の端部に空きスペースを確保し、その空きスペースに
電源側ブスバーと外部との接続を行う接続部を設けたの
で、電源側ブスバーを、モジュールの外部に突き出すこ
となく配置することができ、パワーデバイスモジュール
の小型化を図ることができる。
【００２０】請求項８の発明は、請求項５〜７のいずれ
かに記載のパワーデバイスモジュールであって、前記負
荷側に接続される端子が、該端子と負荷との間に介在さ
れるヒューズの板状端子を差し込み可能なスリット付き
の音叉型端子として構成されていることを特徴とする。
【００２１】このパワーデバイスモジュールでは、負荷
側ブスバーの一端に音叉型端子を設けているので、音叉
端子に直接ヒューズの端子を嵌めることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。
【００２３】図１は本発明の電源分配箱の実施形態を示
す斜視図、図２は同電源分配箱内に収容されるパワーデ
バイスのブスバーに対する実装状態を拡大して示す斜視
図である。
【００２４】この電源分配箱１のケース２は、矩形箱形
のケース本体３と、その上面開口を覆うカバー４とから
なる。ケース本体３の内部には、電源側に接続される電
源側ブスバー５と、各負荷側に接続される音叉型端子６
を一端部にそれぞれ有した複数の負荷側ブスバー７と、
電源側ブスバー５と各負荷側ブスバー７との間にそれぞ
れ介在されることで各負荷への電源供給制御を行うパワ
ーデバイス８と、各パワーデバイス８へ制御信号を送る
ためのドライバ回路を組み込んだ回路基板９とが内蔵さ
れている。
【００２５】カバー４には、各種コネクタやヒューズ５
０等を装着するためのハウジング５２、５３が設けられ
ている。負荷側ブスバー７の一端部に形成されている音
叉型端子６は、該端子６と負荷との間に介在されるヒュ
ーズ５０の板状端子５０ａを差し込むことのできるスリ
ット６ａを備えたものである。この音叉型端子６は、負
荷側ブスバー７をＬ字形に折り曲げることで上向きに突
出しており、その音叉型端子６に対して、カバー４側か
らヒューズ５０の板状端子５０ａを差し込み接続できる
ようになっている。また、電源側ブスバー５も、Ｌ字形
に折り曲げることで、端子部５ａを上向きに突出させて
いる。
【００２６】電源側ブスバー５と負荷側ブスバー７は、
高熱伝導性を有する絶縁材料よりなる放熱板１０の上面
に所定の配置で固着された上で、ケース本体３の内部に
収容されている。各負荷への電源供給制御を行うパワー
デバイス８は、それぞれがベアチップ化されて、各負荷
側ブスバー７の他端部の上面に実装されており、図示し
ない負荷側電極部分が直接負荷側ブスバー７上にボンデ
ィングされている。また、各パワーデバイス８と回路基
板９との接続、及び、各パワーデバイス８と電源側ブス
バー５との接続は、それぞれワイヤボンディング１１、
１２によって行われている。
【００２７】そして、好ましくは、パワーデバイス８の
実装部位及びワイヤボンディング１１、１２による接続
部位を覆うように、それらの部分を保護するための樹脂
モールド（図示略）が後から設けられている。
【００２８】この電源分配箱１は、上述したように、パ
ワーデバイス８をベアチップ化した上で、各負荷側ブス
バー７の上に実装してボンディングし、パワーデバイス
８と回路基板９との接続及びパワーデバイス８と電源側
ブスバーとの接続をそれぞれワイヤボンディング１１、
１２で行っているので、パッケージ部品を回路基板に実
装するのと違って、各要素間をつなぐためにコネクタや
ジャンパ線等の接続手段を用いる必要がなく、部品点数
の削減が図れる。
【００２９】また、電源分配箱１内の必須部品である負
荷側ブスバー７上に、ベアチップ化したパワーデバイス
８を直接実装しているので、回路基板９上にパワーデバ
イスの実装スペースを確保する必要がない上、回路基板
９内にパワー線を配索する必要もない。よって、その
分、回路基板９の小型化による占有スペースの縮小が図
れる。
【００３０】また、負荷側ブスバー７の一端には音叉型
端子６を設けているので、この音叉端子６に直接ヒュー
ズ５０の板状端子５０ａを嵌めるだけで、負荷との接続
を簡単に実施することができ、接続作業の簡略化が図れ
る。また、樹脂モールドによってパワーデバイス８の実
装部位及びワイヤボンディング１１、１２による接続部
位を覆った場合は、回路の信頼性を高めることができ
る。また、電源側ブスバー５と負荷側ブスバー７とを放
熱板１０上に配置した上で、ケース本体３の内部に収容
しているので、組み立てを簡単に行うことができると共
に、パワーデバイス８の放熱性を高めることができる。
【００３１】なお、上記実施形態においては、各負荷側
ブスバー７の上に、ベアチップ化したパワーデバイス８
を実装しているが、ベアチップの構造によっては、電源
側ブスバー５上に、ベアチップ化したパワーデバイス８
を実装する方がよいこともある。
【００３２】また、放熱板１０は金属板で構成してもよ
く、そうにした場合は、電源側ブスバー５及び負荷側ブ
スバー７を、絶縁シートを介して放熱板１０上に接着固
定することになる。
【００３３】また、図３に示すように、放熱板１０に位
置決め孔１０ａを開けておき、それを、ケース本体３の
底面に突設した突起２１に嵌めることで、ブスバー５、
７とケース本体３の位置合わせを行うようにすることも
できる。放熱板１０を位置合わせした後は、接着、ネ
ジ、リベット等の手段で放熱板１０を固定することで、
ブスバー５、７の装着が完了する。
【００３４】また、ケース本体３の底板に開口２２を設
けておき、その開口２２から、放熱板１０の底面に、別
の例えばフィン付きの放熱装置２３を密着させること
で、放熱性のさらなる向上を図ることもできる。
【００３５】次に電源分配箱を組み上げるのに有用な本
発明のパワーデバイスモジュールの実施形態について説
明する。
【００３６】図４はその第１の実施形態の構成図であ
り、（ａ）は樹脂モールドする前の状態を示す斜視図、
（ｂ）は樹脂モールドした後の状態を示す斜視図であ
る。図５は同パワーデバイスモジュールを電源分配箱内
に実装した状態を示す斜視図である。
【００３７】このパワーデバイスモジュール６０は、図
４（ａ）に示すように、電源側に接続される電源側ブス
バー６１と、各負荷側に接続される音叉型端子６２を一
端にそれぞれ有した複数の負荷側ブスバー６３と、電源
側ブスバー６１と各負荷側ブスバー６３との間にそれぞ
れ介在されることで各負荷への電源供給制御を行う複数
のパワーデバイス６４と、各パワーデバイス６４へ制御
信号を送るためのドライバ回路に接続される接続端子６
５とを、樹脂モールド６６によって一体化してなるもの
である。
【００３８】各パワーデバイス６４はベアチップ化され
ており、電源側ブスバー６１の上面に実装されてボンデ
ィングされている。また、パワーデバイス６４と負荷側
ブスバー６３との接続、及び、パワーデバイス６４と接
続端子６５との接続は、それぞれワイヤボンディング６
７、６８によって行われている。
【００３９】電源側ブスバー６１は、金属板を、短辺部
６１ａと長辺部６１ｂを有するＬ字形にカットしたもの
であり、一端側の短辺部６１ａが、電源側への接続部と
なっていて、ボルト取付孔６１ｃを有し、他端側の長辺
部６１ｂの上面に、ベアチップ化されたパワーデバイス
６４が一列に並べて実装されている。また、負荷側ブス
バー６３は短尺帯板状をなしており、電源側ブスバー６
１の長辺部６１ｂの一方の側縁部に直交する姿勢で一列
に配列されている。
【００４０】また、接続端子６５はピン状をなしてお
り、電源側ブスバー６１の長辺部６１ｂの他方の側縁部
に直交する姿勢で一列に配列されている。これら接続端
子６５は、回路基板への接続を可能にするようにコネク
タ端子状に配列されており、樹脂モールド６６でパッケ
ージングされた後、樹脂モールド６６から出た部分が下
向きに曲げられている。また、負荷側ブスバー６３の一
端に形成されている音叉型端子６２は、該端子６２と負
荷との間に介在されるヒューズの板状端子を差し込むこ
とのできるスリット６２ａを備えたものである。この音
叉型端子６は、樹脂モールド６６でパッケージングされ
た後、樹脂モールド６６から出た部分で上向きにＬ字形
に折り曲げられており、その音叉型端子６２に対して、
上からヒューズの板状端子を差し込み接続できるように
なっている。
【００４１】このパワーデバイスモジュール６０を用い
て電源分配箱を構成する場合は、図５に示すように、ケ
ース本体３内に収容した回路基板５５にこのパワーデバ
イスモジュール６０を実装し、回路基板５５上の回路導
体（図示略）に接続端子６５を半田付けする。また、電
源側ブスバー６１の取付孔６１ｃ（図５では図示され
ず）にボルト６９を差し込んで、このボルト６９により
パワーデバイスモジュール６０をケース本体３に固定す
ると同時に電源側導体５８に接続する。このように、回
路基板５５上の所定位置にパワーデバイスモジュール６
０を実装することにより、予めケース本体３に取り付け
てある負荷側の音叉型端子５７と、パワーデバイスモジ
ュール６０側の音叉型端子６２とが、ヒューズを差し込
み接続するための端子対をなす。
【００４２】このパワーデバイスモジュール６０は、モ
ジュール６０の内部に電源側ブスバー６１と負荷側ブス
バー６３を最初から内蔵しており、負荷側ブスバー６３
上にベアチップ化したパワーデバイス６４を実装し、パ
ワーデバイス６４と接続端子６５との接続及びパワーデ
バイス６４と電源側ブスバー６１との接続をそれぞれワ
イヤボンディング６７、６８で行った上で樹脂モールド
６６により一体化した構成をなしているので、図５に示
すように、このモジュール６０を電源分配箱を構成する
回路基板５５上に実装して、接続端子６５を回路基板５
５上の回路導体に接続するだけで、簡単に電源分配箱を
組み上げることができる。
【００４３】従って、回路基板５５とパワーデバイス６
４及び各ブスバー６１、６３との接続をとるのに、コネ
クタやジャンパ線等の接続手段を用いる必要がなく、部
品点数を削減することができる。また、予めモジュール
６０の内部に、電源分配箱を構成する上で必要なブスバ
ー６１、６３とパワーデバイス６４を内蔵しているの
で、モジュール６０外に余計なブスバーを設ける必要が
なくなる上、回路基板５５内に配索していたパワー線も
省略できるようになり、結果的に、部品搭載に必要な占
有スペースの縮小を図ることができる。また、複数のパ
ワーデバイス６４をベアチップ化して使用することで、
負荷側ブスバー６３を含めた形の１部品にまとめている
ので、同じ個数のディスクリート部品を使用するより
も、部品としての占有スペースを小さくできる。
【００４４】また、複数個のパワーデバイス６４を内蔵
しているので、負荷側の要求電流が大きい場合にも、パ
ワーデバイス６４を並列に使用することで、各パワーデ
バイス６４の定格以上の通電電流を確保することができ
る。従って、通電電流が大きく、１個のパワーデバイス
６４では定格を超えてしまうような負荷を駆動する場合
にも対応可能である。また、このモジュール６０には、
パワーデバイス６４以外の素子は実装されていないた
め、負荷容量さえ超えなければ、どのような負荷も駆動
可能である。
【００４５】また、パワーデバイス６４のドライブ回路
は、モジュール６０の外部の回路基板５上に設けること
ができるので、制御内容を自由に変更することができ
る。例えば、任意の立ち上がり、立ち下がり時間の設定
により、どのような負荷に対しても最適な電源供給制御
ができる。
【００４６】なお、上記実施形態においては、電源側ブ
スバー６１の上にベアチップ化したパワーデバイス６４
を実装しているが、ベアチップの構造によっては、各負
荷側ブスバー６３上にベアチップ化したパワーデバイス
６４を実装してもよい。
【００４７】次にパワーデバイスモジュールを作る場合
の手順を説明する。
【００４８】図６に示す第１例では、まず、（ａ）に示
すように、電源側ブスバー７１、負荷側ブスバー７２、
接続端子７３を、所定の配置となるように全て架橋部７
４ａでつないで一体化したリードフレーム７４を作製す
る。ここでは、直線形状の電源側ブスバー７１を中央に
配置し、その一方の側部に負荷側ブスバー７２を電源側
ブスバー７１に直交する姿勢で配列し、他方の側部に接
続端子７３を電源側ブスバー７１に直交する姿勢で配列
している。なお、負荷側ブスバー７２の外側の端部には
音叉型端子７２ａが形成してある。
【００４９】次いで、（ｂ）に示すように、このリード
フレーム７４の中の電源側ブスバー７１の上に一列に、
ベアチップ化したパワーデバイス７５を実装し、パワー
デバイス７５と負荷側ブスバー７２の内側の端部をワイ
ヤボンディング７６で接続すると共に、パワーデバイス
７５と接続端子７３の内側の端部をワイヤボンディング
７７で接続する。
【００５０】次に、（ｃ）に示すように、パワーデバイ
ス７５の実装部位及びワイヤボンディング７６、７７に
よる接続部位を全て覆うように樹脂モールド７８を成形
して設け、モールド後に、（ｄ）に示すように架橋部７
４ａをカットする。この際、架橋部７４ａの環状部分
は、負荷側ブスバー７２及び接続端子７３の長さ方向の
略中間部に連結しているので、負荷側ブスバー７２及び
接続端子７３の両側部で架橋部７４ａをカットする。
【００５１】そして、最後に（ｅ）に示すように、接続
端子７３の樹脂モールド７８から突出している部分を下
向きに折り曲げ、負荷側ブスバー７２の樹脂モールド７
８から突出している部分を上向きに曲げることで、製品
としてのパワーデバイスモジュール７０を得る。
【００５２】図７に示す第２例では、まず、（ａ）に示
すように、電源側ブスバー８１、負荷側ブスバー８２、
接続端子８３を、所定の配置となるように全て架橋部８
４ａでつないで一体化したリードフレーム８４を作製す
る。ここでは、Ｌ字形の電源側ブスバー８１を中央に配
置し、その長辺部の一方の側部に負荷側ブスバー８２を
電源側ブスバー８１に直交する姿勢で配列し、他方の側
部に接続端子８３を電源側ブスバー８１に直交する姿勢
で配列している。
【００５３】架橋部８４ａの環状部分は、電源側ブスバ
ー８１、負荷側ブスバー８２、接続端子８３の外側に位
置しており、その環状部分から延ばした枝部の先端が、
電源側ブスバー８１、負荷側ブスバー８２、接続端子８
３に連結している。負荷側ブスバー８２の外側の端部に
は音叉型端子８２ａが形成されており、この音叉型端子
８２ａの先端に前記架橋部８４ａの枝部の先端が結合し
ている。また、本例では、負荷側ブスバー８２上にパワ
ーデバイスを実装する関係上、負荷側ブスバー８２の内
側の端部には、パワーデバイスを実装するための広面部
８２ｂが設けられている。
【００５４】このような構成のリードフレーム８４が作
製できたら、次に、（ｂ）に示すように、負荷側ブスバ
ー８２の内側の端部に確保した広面部８２ｂの上に、そ
れぞれベアチップ化したパワーデバイス８５を実装し、
パワーデバイス８５と電源側ブスバー８１をワイヤボン
ディング８６で接続すると共に、パワーデバイス８５と
接続端子８３の内側の端部をワイヤボンディング８７で
接続する。
【００５５】次に、（ｃ）に示すように、パワーデバイ
ス８５の実装部位及びワイヤボンディング８６、８７に
よる接続部位を全て覆うように樹脂モールド８８を成形
して設け、モールド後に、（ｄ）に示すように、架橋部
８４ａを前述した枝部の先端でカットし、更に（ｅ）に
示すように、接続端子８３の樹脂モールド８８から突出
している部分を下向きに折り曲げ、負荷側ブスバー８２
の樹脂モールド８８から突出している部分を上向きに曲
げ、電源側ブスバー８１の樹脂モールド８８から突出し
ている部分を上向きに曲げることで、製品としてのパワ
ーデバイスモジュール８０を得る。
【００５６】図８に示す第３例では、まず、（ａ）に示
すように、電源側ブスバー９１、負荷側ブスバー９２、
接続端子９３を、所定の配置となるように全て架橋部９
４ａでつないで一体化したリードフレーム９４を作製す
る。ここでは、Ｔ字形の電源側ブスバー９１を中央に配
置し、その周囲に負荷側ブスバー９２及び接続端子９３
を適当な順序で配置している。負荷側ブスバー９２の外
側の端部には音叉型端子９２ａが形成されている。ま
た、負荷側ブスバー９２上にパワーデバイスを実装する
関係上、負荷側ブスバー９２の内側の端部には、パワー
デバイスを実装するための広面部９２ｂが設けられてい
る。
【００５７】このような構成のリードフレーム９４が作
製できたら、次に、（ｂ）に示すように、負荷側ブスバ
ー９２の内側の端部に確保した広面部９２ｂの上に、そ
れぞれベアチップ化したパワーデバイス９５を実装し、
パワーデバイス９５と電源側ブスバー９１をワイヤボン
ディング９６で接続すると共に、パワーデバイス９５と
接続端子９３の内側の端部をワイヤボンディング９７で
接続する。
【００５８】次に、（ｃ）に示すように、パワーデバイ
ス９５の実装部位及びワイヤボンディング９６、９７に
よる接続部位を全て覆うように樹脂モールド９８を成形
して設け、モールド後に、（ｄ）に示すように、架橋部
９４ａを前述した枝部の先端でカットし、更に（ｅ）に
示すように、接続端子９３の樹脂モールド９８から突出
している部分を下向きに折り曲げ、負荷側ブスバー９２
の樹脂モールド９８から突出している部分を上向きに曲
げ、電源側ブスバー９１の樹脂モールド９８から突出し
ている部分を上向きに曲げることで、製品としてのパワ
ーデバイスモジュール９０を得る。
【００５９】以上のように作製することにより、精度の
よい製品（パワーデバイスモジュール７０、８０、９
０）を容易に作り出すことができる。
【００６０】ところで、上記各実施形態のパワーデバイ
スモジュール６０、７０、８０、９０では、負荷側ブス
バー６３、７２、８２、９２の配列ピッチと接続端子６
５、７３、８３、９３の配列ピッチを等しく揃えていた
が、接続端子６５、７３、８３、９３は、パワーデバイ
ス６４、７５、８５、９５に制御信号を送るものであっ
て、寸法的に細いものを使用しているので、端子間隔に
十分な余裕がある。
【００６１】そこで、接続端子の端子間隔を狭くしてモ
ジュールの小型化を図ったのが、図９〜図１１に示す実
施形態のパワーデバイスモジュールである。以下、これ
について説明する。
【００６２】図９、図１０の実施形態のパワーデバイス
モジュール１００では、電源側ブスバー１０１を挟んだ
一方側に複数の負荷側ブスバー１０２を所定ピッチで配
列すると共に他方側に複数の接続端子１０３を所定ピッ
チで配列している。そして、接続端子１０３の配列ピッ
チＰ３を、負荷側ブスバー１０２の配列ピッチＰ１より
も小さくすることで、接続端子１０３の列の両端部に空
きスペースを確保し、樹脂モールド１０８上のその空き
スペースに、実装すべき回路基板（図示略）に対してパ
ワーデバイスモジュール１００を取り付けるためのネジ
取付部（本例ではネジ挿通孔）１０９を設けている。
【００６３】また、ベアチップ化したパワーデバイス１
０５は電源側ブスバー１０１上に配置しており、これら
のパワーデバイス１０５についても寸法的な余裕がある
程度あるので、間隔を詰めて配列している。そして、パ
ワーデバイス１０５の配列ピッチＰ２を負荷側ブスバー
１０２の配列ピッチＰ１よりも小さくすることでパワー
デバイス１０５の列の両端部に空きスペースを確保し、
その空きスペースに、電源側ブスバー１０１と外部との
接続を行うための接続部（本例では接続孔）１１０を設
けている。
【００６４】なお、接続端子１０３の脚部は、樹脂モー
ルド１０８の側面に設けた凹部１０８ａ内に隠れるよう
にして外部に突き出しており、凹部１０８ａの両側の樹
脂の突出部分に前記取付部１０９が配置されている。ま
た、樹脂モールド１０８の下面には、位置決めに使用す
る突起１１２が設けられている。
【００６５】このように、接続端子１０３の配列ピッチ
Ｐ３とパワーデバイス１０５の配列ピッチを負荷側ブス
バー１０２の配列ピッチＰ１よりも狭くして、それによ
りできるスペースに取付部１０９や接続部１１０を設け
ているので、取付部１０９をパワーデバイスモジュール
１００の内側の位置にできるだけ寄らせて設けることが
できる。また、電源側ブスバー１０１をパワーデバイス
モジュール１００の外部に突き出すことなく配置するこ
とができる。そのため、パワーデバイスモジュール１０
０の小型化を図ることができる。
【００６６】なお、図９、図１０の実施形態のパワーデ
バイスモジュール１００では、負荷側ブスバー１０２の
先端の端子１０２ａをＦ−Ｆ端子形状にしているが、図
１１の実施形態のパワーデバイスモジュール１００Ｂの
ように、負荷側ブスバー１０２Ｂの先端の端子１０２ｂ
を音叉端子形状にしてもよい。このようにすれば、音叉
端子部１０２ｂに直接ヒューズの端子を嵌めることがで
きる。
【００６７】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明の
電源分配箱によれば、パワーデバイスをベアチップ化し
た上で、電源側ブスバーまたは負荷側ブスバーのうちの
一方のブスバー上に実装してボンディングし、パワーデ
バイスと回路基板との接続及びパワーデバイスと他方の
ブスバーとの接続をそれぞれワイヤボンディングで行っ
ているので、各要素間をつなぐためにコネクタやジャン
パ線等の接続手段を用いる必要がなく、部品点数の削減
が図れる。また、電源分配箱内の必須部品であるブスバ
ー上に、ベアチップ化したパワーデバイスを直接実装し
ているので、回路基板上にパワーデバイスの実装スペー
スを確保する必要がなくなる上、回路基板内に配索して
いたパワー線を省略できるようになる。その結果、回路
基板の小型化による占有スペースの縮小を図ることがで
き、前述したコネクタ等の部品の削減と占有スペースの
縮小により、電源分配箱のコストダウン及び小型化を図
ることができる。
【００６８】請求項２の発明の電源分配箱によれば、前
記負荷側ブスバーの一端に設けた端子をスリット付きの
音叉型端子としたので、その音叉型端子に直接ヒューズ
の端子を嵌めるだけで、負荷との接続を簡単に実施する
ことができ、接続作業の簡略化が図れる。
【００６９】請求項３の発明の電源分配箱によれば、パ
ワーデバイスの実装部位及びワイヤボンディングによる
接続部位を樹脂モールドで保護したので、回路の信頼性
を高めることができる。
【００７０】請求項４の発明の電源分配箱によれば、電
源側ブスバーと負荷側ブスバーとを放熱板上に配置した
上でケース内部に収容したので、組み立てを簡単に行う
ことができると共に、パワーデバイスの放熱性を高める
ことができる。
【００７１】請求項５の発明のパワーデバイスモジュー
ルによれば、モジュールの内部に電源側ブスバーと負荷
側ブスバーを予め内蔵しており、いずれか一方のブスバ
ー上にベアチップ化したパワーデバイスを実装してボン
ディングすると共に、パワーデバイスと接続端子との接
続及びパワーデバイスと他方のブスバーとの接続をそれ
ぞれワイヤボンディングで行った上で、これらをモジュ
ールの外殻をなす樹脂モールドにより一体化しているの
で、このモジュールを電源分配箱のケース内部に収容す
る回路基板上に実装して、接続端子を回路基板上の回路
導体に接続するだけで、簡単に電源分配箱を組み上げる
ことができる。従って、各要素間をつなぐためのコネク
タやジャンパ線等の接続手段を省略することができ、部
品点数の削減が図れる。また、最初からモジュールの内
部に、電源分配箱を構成する上で必要なブスバーとパワ
ーデバイスを内蔵しているので、モジュール外にブスバ
ーを設ける必要がなくなる上、回路基板内に配索してい
たパワー線を省略できるようになり、その結果、占有ス
ペースの縮小を図ることができる。また、モジュール内
部には負荷側ブスバーに対応した複数のパワーデバイス
を内蔵していることから、負荷側の要求電流が大きい場
合にも、パワーデバイスを並列に使用することで、各パ
ワーデバイスの定格以上の通電電流を確保することが可
能である。
【００７２】請求項６の発明のパワーデバイスモジュー
ルによれば、寸法的に余裕のある接続端子の配列ピッチ
を小さくして、それによりできる空きスペースに基板に
対する取付部を設けたので、取付部をモジュールの内側
にできるだけ寄らせて配置することができ、モジュール
の小型化が図れる。
【００７３】請求項７の発明のパワーデバイスモジュー
ルによれば、ベアチップ化することで寸法的に余裕のあ
るパワーデバイスの配列ピッチを小さくして、それによ
りできる空きスペースに電源側ブスバーに対する接続部
を設けたので、接続部をモジュールの外側に突き出して
設ける必要がなく、モジュールの小型化が図れる。
【００７４】請求項８の発明のパワーデバイスモジュー
ルによれば、前記負荷側ブスバーの一端に設けた端子を
スリット付きの音叉型端子としたので、その音叉型端子
に直接ヒューズの端子を嵌めるだけで、負荷との接続を
簡単に実施することができ、接続作業の簡略化が図れ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電源分配箱の実施形態を示す斜視図で
ある。
【図２】同実施形態の電源分配箱内に収容されるパワー
デバイスのブスバーに対する実装状態を拡大して示す斜
視図である。
【図３】本発明の実施形態の電源分配箱の変形例を示す
要部斜視図である。
【図４】本発明のパワーデバイスモジュールの実施形態
の構成図であり、（ａ）は樹脂モールドする前の状態を
示す斜視図、（ｂ）は樹脂モールドした後の状態を示す
斜視図である。
【図５】図４のパワーデバイスモジュールを電源分配箱
内に実装した状態を示す斜視図である。
【図６】本発明のパワーデバイスモジュールの作製手順
の第１例を（ａ）〜（ｅ）の順に示す工程図である。
【図７】本発明のパワーデバイスモジュールの作製手順
の第２例を（ａ）〜（ｅ）の順に示す工程図である。
【図８】本発明のパワーデバイスモジュールの作製手順
の第３例を（ａ）〜（ｅ）の順に示す工程図である。
【図９】本発明のパワーデバイスモジュールの他の実施
形態の構成を示す一部破断斜視図である。
【図１０】図９のパワーデバイスモジュールの平面図
（ａ）と正面図（ｂ）と側面図（ｃ）である。
【図１１】図９のパワーデバイスの変形例を示す一部破
断斜視図である。
【符号の説明】
１ 電源分配箱 ２ ケース ５ 電源側ブスバー ６ 音叉型端子 ６ａ スリット ７ 負荷側ブスバー ８ パワーデバイス（ベアチップ） ９ 回路基板 １０ 放熱板 １１，１２ ワイヤボンディング ５０ ヒューズ ５０ａ 板状端子 ６０ パワーデバイスモジュール ６１ 電源側ブスバー ６２ 音叉型端子 ６２ａ スリット ６３ 負荷側ブスバー ６４ パワーデバイス（ベアチップ） ６５ 接続端子 ６６ 樹脂モールド ６７，６８ ワイヤボンディング ７０，８０，９０，１００，１００Ｂ パワーデバイス
モジュール ７１，８１，９１，１０１ 電源側ブスバー ７２，８２，９２，１０２ 負荷側ブスバー ７２ａ，８２ａ，９２ａ，１０２ｂ 音叉型端子 ７３，８３，９３，１０３ 接続端子 ７５，８５，９５，１０５ パワーデバイス（ベアチッ
プ） ７６，７７，８６，８７，９６，９７，１０６，１０７
ワイヤボンディング ７８，８８，９８，１０８ 樹脂モールド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5E348 AA02 AA08 AA25 CC06 CC08 CC09 EE38 EF04 EF12 5G361 BA04 BB03

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電源側に接続される電源側ブスバーと、
    各負荷側に接続される端子を一端にそれぞれ有した複数
    の負荷側ブスバーと、電源側ブスバーと各負荷側ブスバ
    ーとの間にそれぞれ介在されることで各負荷への電源供
    給制御を行うパワーデバイスと、各パワーデバイスへ制
    御信号を送るためのドライバ回路を組み込んだ回路基板
    と、を１つのケースの内部に内蔵した電源分配箱におい
    て、 前記各パワーデバイスをベアチップ化し、前記ケースの
    内部に配した電源側ブスバーまたは負荷側ブスバーのう
    ちの一方のブスバー上に実装してボンディングすると共
    に、前記各パワーデバイスと前記回路基板との接続及び
    前記各パワーデバイスと他方のブスバーとの接続をそれ
    ぞれワイヤボンディングで行ったことを特徴とする電源
    分配箱。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の電源分配箱であって、 前記負荷側に接続される端子が、該端子と負荷との間に
    介在されるヒューズの板状端子を差し込み可能なスリッ
    ト付きの音叉型端子として構成されていることを特徴と
    する電源分配箱。
  3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の電源分配箱で
    あって、 前記パワーデバイスの実装部位及びワイヤボンディング
    による接続部位を樹脂モールドで保護したことを特徴と
    する電源分配箱。
  4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の電源分
    配箱であって、 前記電源側ブスバーと負荷側ブスバーとを放熱板上に配
    置した上で、前記ケースの内部に収容したことを特徴と
    する電源分配箱。
  5. 【請求項５】 電源側に接続される電源側ブスバーと、
    各負荷側に接続される端子を一端にそれぞれ有した複数
    の負荷側ブスバーと、電源側ブスバーと各負荷側ブスバ
    ーとの間にそれぞれ介在されることで各負荷への電源供
    給制御を行うパワーデバイスと、各パワーデバイスへ制
    御信号を送るためのドライバ回路に接続される接続端子
    とを、樹脂モールドにより一体化してなるパワーデバイ
    スモジュールであって、 前記各パワーデバイスをベアチップ化し、前記電源側ブ
    スバーまたは負荷側ブスバーのうちの一方のブスバー上
    に実装してボンディングすると共に、前記各パワーデバ
    イスと前記接続端子との接続及び前記各パワーデバイス
    と他方のブスバーとの接続をそれぞれワイヤボンディン
    グで行ったことを特徴とするパワーデバイスモジュー
    ル。
  6. 【請求項６】 請求項５に記載のパワーデバイスモジュ
    ールであって、 前記電源側ブスバーを挟んだ一方側に前記複数の負荷側
    ブスバーを所定ピッチで配列すると共に他方側に前記複
    数の接続端子を所定ピッチで配列し、前記接続端子の配
    列ピッチを前記負荷側ブスバーの配列ピッチよりも小さ
    くすることで接続端子の列の端部に空きスペースを確保
    し、その空きスペースに、実装すべき基板に対して当該
    パワーデバイスモジュールを取り付けるための取付部を
    設けたことを特徴とするパワーデバイスモジュール。
  7. 【請求項７】 請求項５に記載のパワーデバイスモジュ
    ールであって、 前記ベアチップ化した各パワーデバイスを電源側ブスバ
    ー上に所定ピッチで配列し、これらパワーデバイスの配
    列ピッチを前記負荷側ブスバーの配列ピッチよりも小さ
    くすることでパワーデバイスの列の端部に空きスペース
    を確保し、その空きスペースに、電源側ブスバーと外部
    との接続を行う接続部を設けたことを特徴とするパワー
    デバイスモジュール。
  8. 【請求項８】 請求項５〜７のいずれかに記載のパワー
    デバイスモジュールであって、 前記負荷側に接続される端子が、該端子と負荷との間に
    介在されるヒューズの板状端子を差し込み可能なスリッ
    ト付きの音叉型端子として構成されていることを特徴と
    するパワーデバイスモジュール。
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