JP2004039256A

JP2004039256A - 積層導体の端子接続構造

Info

Publication number: JP2004039256A
Application number: JP2002190012A
Authority: JP
Inventors: Naoki Shirai; 白井　直樹
Original assignee: Meidensha Corp; Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Meidensha Corp; Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2002-06-28
Filing date: 2002-06-28
Publication date: 2004-02-05

Abstract

【課題】素子の配置や方向に制限の無い、また、熱等の悪影響を受けることの無い、また、打ち出しのための金型等を必要としないパワートランジスタモジュールの積層導体の端子接続構造を提供する。
【解決手段】導体３と絶縁体４を重ね合わせた積層導体５をパワートランジスタモジュールの素子２の外面に配置し、前記積層導体５に設けた端子挿入孔７に前記素子２の端子６を挿入して前記積層導体５と素子２を接続する積層導体の端子接続構造である。
前記端子６は、前記端子挿入孔７よりも大径に形成された台座６ａ上に前記端子挿入孔７よりも小径の軸部６ｂを設けることにより構成されている。前記軸部６ｂの先端部を拡径する（かしめる）ことにより、拡径部（かしめ部）６ｄと台座６ａとの間で積層導体５を挟着する。
【選択図】　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パワートランジスタモジュール、パワーＩＣ、ＩＧＢＴ等のパワーデバイスの素子の積層導体の端子接続構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
パワーデバイス、例えばインバータ等に用いられるパワートランジスタモジュールにおいては、パワートランジスタモジュールの素子の外面に導体と絶縁体を交互に重ね合わせた積層導体が配置されいて、該積層導体は、前記素子の端子と接続されている。積層導体を使用するのは、サージ電圧を下げ、配線のインダクタンスを小さくするためである。
【０００３】
前記積層導体を端子に接続する端子接続構造として、折り曲げ加工による端子接続構造、ロウ付け加工による端子接続構造或いは打ち出し加工による端子接続構造が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記従来の各端子接続構造には、それぞれ次に述べるような問題点があった。
（１）折り曲げ加工による端子接続構造は、折り曲げによる寸法の制限を受けやすい。また、素子の配置に大きな制限を受ける。
（２）ロウ付け加工による端子接続構造は、ロウ付け加工の際の熱による歪み等の悪影響を除去するのが難しい。
（３）打ち出し加工による端子接続構造は、打ち出しのための金型が必要となり、多種少量生産には不向きである。
【０００５】
本発明は、上記従来の各端子接続構造の問題点を解決し、素子の配置や方向に制限の無い、また、熱等の悪影響を受けることの無い、また、打ち出しのための金型等を必要としない端子接続構造を提供することを目的に成されたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
斯る目的を達成するための請求項１の発明は、
導体と絶縁体を重ね合わせた積層導体をパワーデバイスの素子の外面に配置し、前記積層導体に設けた端子挿入孔に前記素子の端子を挿入して前記積層導体と素子を接続する積層導体の端子接続構造であって、
前記端子を、前記端子挿入孔よりも大径に形成された台座上に前記結合部材挿入孔よりも小径の軸部を設けることにより形成し、
前記端子の小径の軸部を前記積層導体の端子挿入孔に挿入して、その先端部を拡径する（かしめる）ことにより、前記導体と絶縁体を交互に重ね合わせた積層導体を一体的に結合すると共に、積層導体と素子とを接続した。
【０００７】
請求項２の発明は、
前記端子を、前記端子挿入孔よりも大径に形成された台座上に前記端子挿入孔よりも小径の軸部を設けた雄部と、前記端子挿入孔よりも大径に形成されていて、中央部に前記筒状部を挿入する孔部を備えた雌部と、で構成し、
前記雄部の軸部を前記積層導体の端子挿入孔に挿入すると共に、前記軸部を前記雌部の孔部に挿入して、前記軸部の先端部を拡径する（かしめる）ことにより、前記軸部の先端部に雌部を取付けて、該雌部と、前記雄部の台座との間で前記積層導体を挟着する構成にした。
【０００８】
請求項３の発明は、
前記端子の軸部を、筒状に形成することにより、
前記端子の軸部の先端部を拡径し易いものにした。
【０００９】
請求項４の発明は、
前記端子の軸部の軸心部を、ネジによって前記素子に螺着することにより、
前記端子の軸部による前記積層導体のかしめ結合強度が弱かったり、緩かったりした場合でも、前記ネジによって前記積層導体の結合強度の弱さ等を補うことができるようにした。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の積層導体の端子接続構造を施したパワートランジスタモジュールを示す。
【００１１】
前記パワートランジスタモジュール１は、ＩＧＢＴを用いたインバータ回路等を内蔵した素子２の上面に、導体３と絶縁体４を交互に重ね合わせた積層導体５を配置して、該積層導体５と前記素子２を端子６で接続する構成になっている。
【００１２】
図２に示すように、前記積層導体５は、端子挿入孔７を有していて、該端子挿入孔７に挿入した端子６の先端部を所謂かしめて拡径することにより、導体３と絶縁体４を交互に重ね合わせた積層導体５を一体的に結合すると共に、積層導体５と素子２を接続している。
【００１３】
図３に示すように、前記端子６は、前記端子挿入孔７よりも大径に形成された円形状の台座６ａ上に、前記結合部材挿入孔７よりも小径に形成された軸部６ｂを設けることにより構成されている。前記軸部６ｂは、軸心部にネジ挿入孔６ｃを設けることにより筒状に形成されている。前記端子６は、金属等の伝導体で形成されていて、前記台座６ａが前記素子２のモールドカバー２ａに取付けられている。
【００１４】
前記端子６は、前記軸部６ｂを前記積層導体５を端子挿入孔７に挿入して、その先端部を最上部の導体３の端子挿入孔７内で拡径する（かしめる）ことにより、図２に示すように、拡径部（かしめ部）６ｄを形成して、該拡径部６ｄと前記台座６ａとで前記積層導体５を挟着すると共に、前記積層導体５と素子２を接続する構成になっている。なお、最上部の導体３の端子挿入孔７は、略円錐形に形成されていて、該端子挿入孔７内において、前記軸部６ｂの先端部に拡径部６ｄを形成するようになっている。前記拡径部６ｄは、前記軸部６ｂの先端部にドライバー等の拡径具を挿入して、該拡径具で前記軸部６ｂの先端部を外側に向けて押し広げるようにして、前記拡径具を回転させることにより容易に形成される。
【００１５】
図４、図５は、前記端子６の変形例を示す。この変形例において、前記端子６は、前記端子挿入孔７よりも大径の台座６ａ上に、前記端子挿入孔７よりも小径の軸部６ｂを設けた雄部６ｅと、前記端子挿入孔７よりも大径に形成されていて、中央部に前記軸部６ｂを挿入する孔部６ｆを備えた雌部６ｇと、で構成されている。なお、前記雌部６ｇの孔部６ｆの上端部は円錐形に形成されていて、前記孔部６ｆ内で前記軸部６ｂの先端部を拡径して、拡径部（かしめ部）６ｄを形成するようになっている。前記軸部６ｂの軸心部にはネジ挿入孔６ｃが形成されている。
【００１６】
変形例の端子６は、前述のような構成であって、前記雄部６ｅの軸部６ｂを前記積層導体５の端子挿入孔７に挿入すると共に、前記軸部６ｂの先端部を前記雌部６ｇの孔部６ｆに挿入して、該孔部６ｆ内で前記軸部６ｂの先端部を拡径する（かしめる）ことにより、前記軸部６ｂから前記雌部６ｇが抜け落ちるのを防止して、前記雄部６ｄの台座６ａと雌部６ｇの間で前記積層導体６を挟着する構成になっている。前記端子６は、必要に応じてネジ８等により前記素子２に螺着される。
【００１７】
なお、前記端子６は、積層導体５を構成する導体３と絶縁体４の端子挿入孔７の径に合わせて台座６ａや軸部６ｂの径（大きさ）が決定され、また、端子６の軸部６ｂの長さは、積層導体５の厚さに合わせて形成される。また、本発明の積層導体の端子接続構造は、パワートランジスタモジュールに限らずパワーＩＣ、ＩＧＢＴ等のパワーデバイスの素子に広く適用される。
【００１８】
【発明の効果】
本発明の積層導体の端子接続構造には、次に述べるような効果がある。
（１）請求項１の積層導体の端子接続構造は、端子を、積層導体の端子挿入孔よりも大径に形成された台座上に前記端子挿入孔よりも小径の軸部を設けることにより形成したので、積層導体の端子挿入孔に前記軸部を挿入して、該軸部の先端部を拡径する（かしめる）ことにより、拡径部（かしめ部）と台座との間で積層導体を挟着することができる。従って、従来の折り曲げ加工による端子接続構造のように素子の配置に制限を受けることがないので、設計の自由度が向上し、電流分担等の考慮も容易になる。また、ロウ付け加工による端子接続構造の場合のように、熱による歪み等の悪影響を受けることも無い。また、打ち出し加工による端子接続構造の場合のような打ち出しのための金型が不必要になるので、コスト的にも有利なものになる。
（２）請求項２の積層導体の端子接続構造は、端子を、積層導体の端子挿入孔よりも大径の台座上に前記端子挿入孔よりも小径の軸部を設けた雄部と、前記端子挿入孔よりも大径に形成されていて、中央部に前記筒状部を挿入する孔部を備えた雌部と、で構成したので、前記雌部と前記雄部の台座との間で前記積層導体を確実に挟着することができる。
（３）請求項３の積層導体の端子接続構造は、端子の軸部を筒状に形成したので、前記軸部の先端部にドライバー等を挿入し、これを外側に向けて傾斜させるようにして回転させることにより、前記軸部の先端部に拡径部（かしめ部）を容易に形成することができる。
（４）請求項４の積層導体の端子接続構造は、前記端子の軸心部をネジによって素子に螺着する構成にしたので、前記端子による前記積層導体の結合強度が弱かったり、緩かったりした場合でも、前記ネジによって前記積層導体の結合強度の弱さ等を補うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の積層導体の端子接続構造を示す説明図。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図。
【図３】端子接続構造部分の分解断面図。
【図４】端子の変形例の断面図。
【図５】変形例の端子を使用した端子接続構造の断面図。
【符号の説明】
１…パワートランジスタモジュール
２…素子
３…導体
４…絶縁体
５…積層導体
６…端子
６ａ…台座
６ｂ…軸部
６ｃ…ネジ挿入孔
６ｄ…拡径部（かしめ部）
６ｅ…雄部
６ｆ…孔部
６ｇ…雌部
７…端子挿入孔
８…ネジ

Claims

導体と絶縁体を重ね合わせた積層導体をパワーデバイスの素子の外面に配置し、前記積層導体に設けた端子挿入孔に前記素子の端子を挿入して前記積層導体と素子を接続する積層導体の端子接続構造であって、
前記端子は、前記端子挿入孔よりも大径に形成された台座上に前記結合部材挿入孔よりも小径の軸部を設け、前記端子挿入孔に前記軸部を挿入して、先端部を拡径することにより、該拡径部と前記台座との間で前記積層導体を挟着したことを特徴とする積層導体の端子接続構造。
前記端子は、前記端子挿入孔よりも大径に形成された台座上に前記端子挿入孔よりも小径の軸部を設けた雄部と、前記端子挿入孔よりも大径に形成されていて、中央部に前記軸部を挿入する孔部を備えた雌部と、で構成されていて、前記雄部の軸部を前記積層導体の端子挿入孔に挿入すると共に、前記軸部を前記雌部の孔部に挿入して、前記軸部の先端部を拡径することにより、前記軸部の先端部に雌部を取付けて、該雌部と、前記雄部の台座との間で前記積層導体を挟着したことを特徴とする請求項１に記載の積層導体の端子接続構造。
前記端子の軸部は、筒状に形成されていることを特徴とする請求項１、請求項２にそれぞれ記載の積層導体の端子接続構造。
前記端子は、前記軸部の軸心に設けられた孔に挿入されたネジによって前記素子に螺着されている請求項１、請求項２、請求項３にそれぞれ記載の積層導体の端子接続構造。