JP2006287101A - Power module and its manufacturing method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a configuration of terminal which can miniaturize a power module while giving spring effect an electrode terminal through new structure. <P>SOLUTION: The manufacturing method comprises a first process of preparing a terminal 2 in which an electrode terminal 1 is covered by an insulating material 11, and a disjuncture 11a capable of bending the electrode terminal 1 is prepared at one or a plurality of locations of the insulating material 11 on a power circuit board 12; a second process of connecting semiconductor circuit components 18, 18 on the power circuit board 12 with the electrode terminal 1 through a bonding wire 19; a third process of bending the electrode terminal 1 at the defect portion 11a; a fourth process of fixing a control board 14 and a housing 15 of the power circuit board 12 through fixing members 20, 20, in the state that the electrode terminal 1 is bent; and a fifth process of connecting the electrode terminal 1 with the control board 14 with solder. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、電力回路基板と制御基板を電極端子により電気的に接続してなるインバータ等のパワーモジュールに関するものであり、より詳しくは、前記電力回路基板と前記制御基板の電極端子による電気的な接続構造に関するものである。   The present invention relates to a power module such as an inverter in which a power circuit board and a control board are electrically connected by electrode terminals. More specifically, the present invention relates to an electrical circuit using electrode terminals of the power circuit board and the control board. It relates to a connection structure.

従来、電力回路基板と制御基板を互いに平行となるように重ねて配置するとともに、前記電力回路基板と制御基板とを電極端子を介して電気的に接続してなるインバータ等のパワーモジュールに関する技術について開示する文献が存在する（例えば、特許文献１〜３参照。）。
図９は、パワーモジュールの従来構成について示すものであり、前記電極端子５０・５０・・・は電力回路基板５２側から制御基板５４の方向に突設され、はんだ接合部５３・５３・・・にて前記制御基板５４に電気的に接続される構成としている。
また、前記電極端子５０・５０・・・は、それぞれ、樹脂モールド５１・５１・・・によって覆われ、これにより、制御基板５４と電力回路基板５２を電気的に接続するためのターミナル部６０・６０が構成されている。
また、電力回路基板５２においては、樹脂製のハウジング５５に絶縁基板５６が設けられ、該絶縁基板上５６の配線導体層５７に半導体回路素子５８・５８がはんだ付けされる。また、絶縁基板５６には電極端子５０・５０・・・が接続され、前記半導体回路素子５８・５８と電極端子５０・５０・・・とがボインディングワイヤ５９・５９を介して接続される。
また、前記制御基板５４とハウジング５５は、固定部材７０・７０により固定されるようにしている。 Conventionally, a technology related to a power module such as an inverter in which a power circuit board and a control board are arranged so as to be parallel to each other, and the power circuit board and the control board are electrically connected via electrode terminals. There are documents to be disclosed (for example, see Patent Documents 1 to 3).
FIG. 9 shows a conventional configuration of a power module. The electrode terminals 50, 50... Project from the power circuit board 52 side toward the control board 54, and solder joints 53, 53. In this configuration, the control board 54 is electrically connected.
The electrode terminals 50, 50,... Are covered with resin molds 51, 51, respectively, and thereby, terminal portions 60, for electrically connecting the control board 54 and the power circuit board 52, respectively. 60 is configured.
In the power circuit board 52, an insulating substrate 56 is provided on a resin housing 55, and semiconductor circuit elements 58 and 58 are soldered to a wiring conductor layer 57 on the insulating substrate 56. Further, electrode terminals 50, 50... Are connected to the insulating substrate 56, and the semiconductor circuit elements 58, 58 and the electrode terminals 50, 50,.
The control board 54 and the housing 55 are fixed by fixing members 70.

そして、以上のように構成するパワーモジュールは、車載されて使用される場合等、温度変化の激しい状況下で使用される場合には、前記はんだ接合部５３・５３・・・には、制御基板の熱変形等によって大きな荷重がかかるため、劣化が生じ、信頼性が低下するという問題があった。
この点に関し、特許文献１では、前記電極端子をＵベンド状、或いは、Ｓベンド状とすることで、前記電極端子にいわゆるバネ効果を持たせることとする技術を提案しており、はんだ接合部に発生する荷重を抑制することで、弾性破壊等に伴うはんだ接合の劣化を防ぎ、接合品質の信頼性の向上を図ることとしている。 When the power module configured as described above is used in a vehicle where the temperature changes rapidly, such as when mounted on a vehicle, the solder joints 53, 53,. Since a large load is applied due to thermal deformation or the like, there is a problem that deterioration occurs and reliability decreases.
In this regard, Patent Document 1 proposes a technique for providing the electrode terminal with a so-called spring effect by forming the electrode terminal in a U-bend shape or an S-bend shape. By suppressing the load generated in the solder, deterioration of solder joint accompanying elastic fracture or the like is prevented, and reliability of the joint quality is improved.

また、前記電極端子の接続において、はんだ接合によらず、緩衝機能を有する専用のコネクタで接続する構成についても実用化がされている。
特開平５−２５９３３４号公報 特開２００２−３４３９０５号公報 特開２００２−９３９９５号公報 Moreover, in connection of the said electrode terminal, it is put to practical use also about the structure connected by the exclusive connector which has a buffer function irrespective of solder joining.
JP-A-5-259334 JP 2002-343905 A JP 2002-93995 A

ところが、特許文献１のように、前記電極端子とＵベンド状、或いは、Ｓベンド状とする場合は、電極端子のベンディング箇所が互いに接触しないようにスペースを確保する必要がある。
また、半導体回路素子と電極端子のボインディングワイヤによる接続の際には、工具を挿入するスペースが必要となるため、前記ベンディング個所の間のスペースは、このボインディングワイヤの接続工程を考慮した上で、十分に確保する必要があった。
このように、ベンディング個所が存在すると、スペースを確保する必要が生じるため、パワーモジュールの小型化の支障となってしまう。 However, when the electrode terminal and the U-bend shape or the S-bend shape are used as in Patent Document 1, it is necessary to secure a space so that the bending portions of the electrode terminals do not contact each other.
In addition, when connecting the semiconductor circuit element and the electrode terminal using a bonding wire, a space for inserting a tool is required. Therefore, the space between the bending points is determined in consideration of the connection process of the bonding wire. It was necessary to secure enough.
In this way, if there is a bending portion, it is necessary to secure a space, which hinders miniaturization of the power module.

他方、専用のコネクタを設ける構成の場合では、該コネクタが必要となる点でコスト上不利になるという問題があり、低コスト化の支障となってしまう。   On the other hand, in the case of a configuration in which a dedicated connector is provided, there is a problem that the connector is required, which is disadvantageous in terms of cost, and it is an obstacle to cost reduction.

そこで、本発明では、新規な構造により前記電極端子にバネ効果をもたせつつ、パワーモジュールの小型化を図ることを可能とするターミナル部の構成を提案するものである。   Therefore, the present invention proposes a configuration of a terminal portion that enables a reduction in the size of the power module while providing a spring effect to the electrode terminal with a novel structure.

本発明の解決しようとする課題は以上のごとくであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。   The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.

即ち、請求項１に記載のごとく、電力回路基板と制御基板とを電極端子を介して電気的に接続して構成されるパワーモジュールであって、前記電極端子は、絶縁部材にて覆われ、前記絶縁部材の一又は複数の箇所には、前記絶縁部材の欠落部が設けられ、前記欠落部において前記電極端子の曲げが許容される構成とすることとする。   That is, as described in claim 1, a power module configured by electrically connecting a power circuit board and a control board via electrode terminals, the electrode terminals being covered with an insulating member, It is assumed that a missing portion of the insulating member is provided at one or a plurality of locations of the insulating member, and the bending of the electrode terminal is allowed in the missing portion.

また、請求項２に記載のごとく、前記欠落部は、前記絶縁部材の一部が切り欠かれることにより形成されることとする。   According to a second aspect of the present invention, the missing portion is formed by cutting out a part of the insulating member.

また、請求項３に記載のごとく、前記欠落部は、前記電極端子が前記絶縁部材にて間隔をあけて覆われることによって形成されることとする。   According to a third aspect of the present invention, the missing portion is formed by covering the electrode terminal with the insulating member at an interval.

また、請求項４に記載のごとく、前記欠落部は、前記電極端子の長手方向に対し、垂直方向、又は、斜め方向に形成されることとする。   According to a fourth aspect of the present invention, the missing portion is formed in a vertical direction or an oblique direction with respect to the longitudinal direction of the electrode terminal.

また、請求項５に記載のごとく、電極端子が絶縁部材にて覆われ、前記絶縁部材の一又は複数の箇所には、前記絶縁部材の欠落部が設けられ、前記欠落部において前記電極端子の曲げが許容される構成とするターミナル部を、前記電力回路基板上に設ける第一工程と、前記電力回路基板上の半導体回路素子と、前記電極端子とをボインディングワイヤを介して接続する第二工程と、前記欠落部において、前記電極端子を曲げさせる第三工程と、前記電極端子を曲げた状態において、前記制御基板と前記電力回路基板とを固定部材を介して固定する第四工程と、前記電極端子を前記制御基板に対し接続する第五工程と、を有するパワーモジュールの製造方法とする。   In addition, as described in claim 5, the electrode terminal is covered with an insulating member, and one or a plurality of portions of the insulating member are provided with a missing portion of the insulating member, and the electrode terminal is provided in the missing portion. A first step of providing a terminal portion on the power circuit board having a configuration in which bending is allowed, a semiconductor circuit element on the power circuit board, and the electrode terminal are connected via a bonding wire. A step, a third step of bending the electrode terminal at the missing portion, and a fourth step of fixing the control board and the power circuit board via a fixing member in a state where the electrode terminal is bent, And a fifth step of connecting the electrode terminal to the control board.

また、請求項６に記載のごとく、前記第一工程で設置される前記ターミナル部の前記電極端子は、前記第一工程において前記電力回路基板上に直立した状態で設置されることとする。   According to a sixth aspect of the present invention, the electrode terminal of the terminal portion installed in the first process is installed in an upright state on the power circuit board in the first process.

以上の請求項１に記載の発明では、制御基板や、絶縁基板（電力回路基板）が熱の影響を受けて変形した場合には、欠落部において電極端子が曲がることによって、電極端子に加わる荷重を吸収することができ、前記接制御基板と電極端子の接合部における荷重の発生を抑制できる。これにより、接合部の弾性破壊等に伴う劣化を防止でき、接合品質の長寿命化が図られ、信頼性を向上させることができる。   In the first aspect of the present invention, when the control board or the insulating board (power circuit board) is deformed by the influence of heat, the load applied to the electrode terminal due to the bending of the electrode terminal at the missing portion. And the generation of a load at the junction between the contact control board and the electrode terminal can be suppressed. As a result, it is possible to prevent deterioration due to elastic fracture or the like of the joint portion, to extend the life of the joint quality, and to improve the reliability.

また、請求項２に記載の発明では、絶縁部材の一部を切り欠くことによって欠落部が形成できるものである。   Further, in the invention described in claim 2, the missing portion can be formed by cutting out a part of the insulating member.

また、請求項３に記載の発明では、電極端子を絶縁部材にて間隔を空けて覆うことにより、欠落部が形成できるものである。   In the invention according to claim 3, the missing portion can be formed by covering the electrode terminal with an insulating member at an interval.

また、請求項４に記載の発明では、電極端子を所望の方向に曲げさせることができる。また、曲げられる前の電極端子間の距離を短く構成することが可能となるので、パワーモジュールの小型化を図ることができる。   In the invention according to claim 4, the electrode terminal can be bent in a desired direction. Further, since the distance between the electrode terminals before being bent can be shortened, the power module can be reduced in size.

また、請求項５に記載の発明では、制御基板や、絶縁基板（電力回路基板）が熱の影響を受けて変形した場合には、欠落部において電極端子が曲がることによって、電極端子に加わる荷重を吸収することができ、前記接制御基板と電極端子の接合部における荷重の発生を抑制できる。これにより、接合部の弾性破壊等に伴う劣化を防止でき、接合品質の長寿命化が図られ、信頼性を向上させることができる。
また、前記第二工程の時点においては、電極端子は直立した状態であり、ボインディングワイヤを接続する際において必要となる工具スペースを確保できる。
また、このことから、各ターミナル部の間の距離を狭く構成することができ、パワーモジュール全体としての小型化を図ることが可能となる。 Further, in the invention according to claim 5, when the control board or the insulating board (power circuit board) is deformed by the influence of heat, the load applied to the electrode terminal by bending the electrode terminal at the missing portion. And the generation of a load at the junction between the contact control board and the electrode terminal can be suppressed. As a result, it is possible to prevent deterioration due to elastic fracture or the like of the joint portion, to extend the life of the joint quality, and to improve the reliability.
In addition, at the time of the second step, the electrode terminals are in an upright state, and a tool space required when connecting the binding wires can be secured.
Moreover, from this, the distance between each terminal part can be comprised narrowly, and it becomes possible to achieve size reduction as the whole power module.

また、請求項６に記載の発明では、電極端子と、制御基板の端子挿入孔との間の位置決めを、容易かつ高精度に行うことができる。   In the invention according to claim 6, positioning between the electrode terminal and the terminal insertion hole of the control board can be easily and highly accurately performed.

図１は、本発明に係るパワーモジュール１０の電極端子１の構造を採用したものについて示している。
前記電極端子１・１・・・は、電力回路基板１２から突設され、はんだ等による接合部１３・１３・・・にて制御基板１４に接続される構成としている。
また、前記電極端子１・１・・・は、それぞれ、絶縁部材１１・１１・・・によって覆われており、これら電極端子１と絶縁部材１１によって、制御基板１４と電力回路基板１２を電気的に接続するターミナル部２・２・・・が構成される。
また、前記絶縁部材１１は、例えば、電気絶縁性を有する樹脂を電極端子１にモールドすることにより構成される。
また、電力回路基板１２においては、樹脂製のハウジング１５に絶縁基板１６が設けれ、該絶縁基板上１６の配線導体層１７に半導体回路素子１８・１８がはんだ付けされる。
また、絶縁基板１６には電極端子１・１・・・が接続され、前記半導体回路素子１８・１８と電極端子１・１・・・とがボインディングワイヤ１９・１９を介して接続される。
また、前記制御基板１４とハウジング１５は、固定部材２０・２０により固定されるようにしている。 FIG. 1 shows a structure of the electrode terminal 1 of a power module 10 according to the present invention.
The electrode terminals 1, 1... Project from the power circuit board 12 and are connected to the control board 14 by joints 13, 13.
The electrode terminals 1, 1... Are covered with insulating members 11, 11..., And the control board 14 and the power circuit board 12 are electrically connected by the electrode terminals 1 and the insulating members 11. .. Are connected to the terminal unit 2.
The insulating member 11 is configured by molding a resin having electrical insulation properties on the electrode terminal 1, for example.
In the power circuit board 12, an insulating substrate 16 is provided on a resin housing 15, and semiconductor circuit elements 18 and 18 are soldered to the wiring conductor layer 17 on the insulating substrate 16.
.. Are connected to the insulating substrate 16, and the semiconductor circuit elements 18, 18 are connected to the electrode terminals 1, 1.
The control board 14 and the housing 15 are fixed by fixing members 20 and 20.

そして、図２に示すごとく、前記電極端子１は、絶縁部材１１にて覆われ、前記絶縁部材１１の一又は複数の箇所には、前記絶縁部材１１の欠落部１１ａ・１１ａ・・・が設けられ、前記欠落部１１ａ・１１ａ・・・において、前記電極端子１の曲げが許容される構成としている。この欠落部１１ａは、電極端子１が局部的に絶縁部材１１で覆わないことにより形成されるものである。
この構成により、前記欠落部１１ａ・１１ａ・・・において電極端子１の曲げが許容されるため、図１に示す構成において、制御基板１４や、絶縁基板１６（電力回路基板１２）が熱の影響を受けて変形した場合には、電極端子１が曲がることによって、電極端子１に加わる荷重を吸収することができる。このように、電極端子１の曲げが許容されることにより、該電極端子１にてバネ効果を呈することができ、このバネ効果によって前記接合部１３・１３・・・での荷重の発生を抑制できる。
このように、接合部１３・１３・・・での荷重の発生が抑制されることにより、接合部１３・１３・・・の弾性破壊等に伴う劣化を防止でき、接合品質の長寿命化が図られ、信頼性を向上させることができる。 As shown in FIG. 2, the electrode terminal 1 is covered with an insulating member 11, and one or more portions of the insulating member 11 are provided with missing portions 11 a, 11 a. In the missing portions 11a, 11a,..., The electrode terminal 1 is allowed to be bent. The missing portion 11a is formed by not covering the electrode terminal 1 with the insulating member 11 locally.
With this configuration, bending of the electrode terminals 1 is allowed in the missing portions 11a, 11a,..., And therefore the control board 14 and the insulating board 16 (power circuit board 12) are affected by heat in the configuration shown in FIG. When the electrode terminal 1 is deformed, the load applied to the electrode terminal 1 can be absorbed by bending the electrode terminal 1. Thus, by allowing the electrode terminal 1 to be bent, the electrode terminal 1 can exhibit a spring effect, and this spring effect suppresses the generation of a load at the joints 13, 13. it can.
In this way, by suppressing the generation of loads at the joints 13, 13..., It is possible to prevent deterioration due to elastic fracture of the joints 13, 13. The reliability can be improved.

また、前記欠落部１１ａ・１１ａ・・・について、図３（ａ）に示す構成では、前記欠落部１１ａ・１１ａ・・・は、前記絶縁部材１１の一部を切り欠くことにより形成する構成としており、この場合、絶縁部材１１を構成する各部位１１ｈ・１１ｌ・１１ｍ・１１ｎは、つなぎ部分１１ｐ・１１ｐ・・・によって連結されることとなっている。
また、図３（ｂ）に示す構成では、前記欠落部１１ａ・１１ａ・・・は、前記電極端子１１が前記絶縁部材１１の各部位１１ｈ・１１ｌ・１１ｍ・１１ｎにて間隔をあけて覆われることによって形成される構成としている。この場合、各部位１１ｈ・１１ｌ・１１ｍ・１１ｎは互いに連結されないこととなる。また、各部位１１ｈ・１１ｌ・１１ｍ・１１ｎ間の間隔は、電極端子１の曲げを所定の範囲（隣接する電極端子同士が接触しない範囲）で許容すべく、適宜設定される。
以上に述べた図３（ａ）、又は（ｂ）のいずれかの形態にて欠落部１１ａ・１１ａ・・・を構成することにより、前記電極端子１の曲げを許容できる。
尚、絶縁部材は、例えば、電気絶縁性の樹脂を電極端子１のモールドさせることにより構成されるものであり、前記欠落部１１ａの形成については、モールドの過程において形成させるほか、モールド後において、切削加工等により形成させることとしてもよく、特に限定されるものではない。 In the configuration shown in FIG. 3A, the missing portions 11a, 11a,... Are formed by cutting out a part of the insulating member 11. In this case, the portions 11h, 11l, 11m, and 11n constituting the insulating member 11 are connected by the connecting portions 11p, 11p,.
Further, in the configuration shown in FIG. 3B, the missing portions 11a, 11a,... Are covered with the electrode terminals 11 at intervals in the portions 11h, 11l, 11m, and 11n of the insulating member 11. It is set as the structure formed by this. In this case, the respective portions 11h, 11l, 11m, and 11n are not connected to each other. The intervals between the respective portions 11h, 11l, 11m, and 11n are appropriately set so as to allow the bending of the electrode terminal 1 within a predetermined range (a range where adjacent electrode terminals do not contact each other).
By forming the missing portions 11a, 11a,... In the above-described form of either FIG. 3A or FIG. 3B, bending of the electrode terminal 1 can be allowed.
The insulating member is formed by, for example, molding the electrode terminal 1 with an electrically insulating resin, and the missing portion 11a is formed in the molding process. It may be formed by cutting or the like, and is not particularly limited.

また、前記絶縁部材１１については、図４に示すごとく、電極端子１・１・・・の本数や配列に合わせて、棒状の絶縁部材１１Ａに構成されたり、板状の絶縁部材１１Ｂに構成されるものであり、いずれの形態のものについても、欠落部１１ａ・１１ａ・・・を構成することにより、上記の効果を得ることができる。
尚、図４の構成では、絶縁部材１１Ａ・１１Ｂの下部に、それぞれ、ランド３１ａ・３１ｂが形成されるワイヤボンディングエリア３１Ａ・３１Ｂが構成されている。 Further, as shown in FIG. 4, the insulating member 11 is configured as a rod-shaped insulating member 11A or a plate-shaped insulating member 11B according to the number and arrangement of the electrode terminals 1. The above-described effects can be obtained by configuring the missing portions 11a, 11a,.
In the configuration of FIG. 4, wire bonding areas 31A and 31B in which lands 31a and 31b are formed are formed below the insulating members 11A and 11B, respectively.

また、図５に示すごとく、絶縁部材１１Ｃ・１１Ｄの欠落部１１ｂ〜１１ｇにおいて、その断面は、前記電極端子１の長手方向に対し、垂直方向、又は、斜め方向、即ち、図において斜め方向に形成されることとしている。
この構成では、絶縁部材１１Ｃにおける欠落部１１ｂでは、図において上側の断面は水平とし、下側の断面の方向を左下がりとしている。また、欠落部１１ｃでは、図において上側の断面は左下がり、下側の断面は右下がりとしている。また、欠落部１１ｄでは、図において上側の断面は右下がり、下側の断面は水平としている。
また、同様に、絶縁部材１１Ｄについては、欠落部１１ｅでは、図において上側の断面は水平とし、下側の断面の方向を右下がりとしている。また、欠落部１１ｆでは、図において上側の断面は右下がり、下側の断面は左下がりとしている。また、欠落部１１ｇでは、図において上側の断面は左下がり、下側の断面は水平としている。 Further, as shown in FIG. 5, in the missing portions 11b to 11g of the insulating members 11C and 11D, the cross section thereof is perpendicular to the longitudinal direction of the electrode terminal 1 or in an oblique direction, that is, in the oblique direction in the figure. To be formed.
In this configuration, in the missing portion 11b in the insulating member 11C, the upper cross section in the figure is horizontal, and the lower cross section direction is downwardly descending. In addition, in the missing portion 11c, the upper cross section in the figure is lowered to the left, and the lower cross section is lowered to the right. Further, in the missing portion 11d, the upper cross section in the figure is lowered to the right, and the lower cross section is horizontal.
Similarly, with respect to the insulating member 11D, in the missing portion 11e, the upper cross section in the drawing is horizontal, and the lower cross section direction is downward to the right. In addition, in the missing portion 11f, the upper cross section in the drawing is lowered to the right, and the lower cross section is lowered to the left. Further, in the missing portion 11g, the upper cross section in the figure is lowered to the left and the lower cross section is horizontal.

このように、斜め方向に断面が形成されることにより、図のように制御基板１４が上から押し付けられて、電極端子１・１を圧縮させる方向の荷重が生じると、各欠落部１１ｂ〜１１ｇの断面が互いに当着する方向に電極端子１・１が曲げられる。
そして、この電極端子１・１の曲げにおいては、上記の断面の傾斜の構成により、電極端子１・１の互いの中途部が離れ合うようになる。
以上のように、電極端子１・１の曲がる方向は、上記の断面の傾斜の方向により決定されるものである。
そして、以上から解るように、欠落部１１ｂ〜１１ｇの断面に所定の傾斜をつけることにより、電極端子１・１を所望の方向に曲げさせることができるのである。 As described above, when the cross section is formed in an oblique direction and the control board 14 is pressed from above as shown in the drawing and a load is generated in a direction in which the electrode terminals 1 and 1 are compressed, each of the missing portions 11b to 11g. The electrode terminals 1 and 1 are bent in the direction in which the cross-sections thereof are in contact with each other.
In bending the electrode terminals 1 and 1, the intermediate portions of the electrode terminals 1 and 1 are separated from each other due to the above-described inclined configuration of the cross section.
As described above, the bending direction of the electrode terminals 1 and 1 is determined by the inclination direction of the cross section.
As can be seen from the above, the electrode terminals 1 and 1 can be bent in a desired direction by giving a predetermined inclination to the cross sections of the missing portions 11b to 11g.

また、このように、所望の方向に電極端子１・１を曲げられることによれば、電極端子１・１を曲げる前において、隣接する電極端子１・１間の距離を短く構成した場合であっても、電極端子１・１を曲げた後においては、曲げられた箇所において一定の距離を保つことができるため、互いの接触を避けることができるようになる。
そして、曲げられる前の電極端子１・１間の距離を短く構成することが可能となるので、パワーモジュール１０の小型化を図ることができる。 Further, as described above, the bending of the electrode terminals 1 and 1 in a desired direction is a case where the distance between the adjacent electrode terminals 1 and 1 is made short before the electrode terminals 1 and 1 are bent. However, after the electrode terminals 1 and 1 are bent, a constant distance can be maintained at the bent portion, so that contact with each other can be avoided.
Since the distance between the electrode terminals 1 and 1 before being bent can be shortened, the power module 10 can be reduced in size.

また、図５に示す構成では、絶縁部材１１Ｄにおいて、３つの欠落部１１ｂ〜１１ｄを設けることにより、３つの屈曲点が形成されることとしたが、図６に示すごとく、４つの欠落部１１ｈ〜１１ｋを設けることにより、４つの屈曲点が形成されることとしてもよい。
また、この構成では、上下の欠落部１１ｉ・１１ｊに挟まれる部位１１ｍについては、その上下の断面を水平とするとともに、該断面にそれぞれ対向する部位１１ｌ・１１ｎの断面については、傾斜をさせることにより、該部位１１ｍについては、上下方向の垂直部分が形成されることとすることができる。
このように、欠落部の数や、断面の勾配（水平、傾斜とその方向）により、屈曲後の電極端子１の形状を所望の形状とすることができるのである。
そして、このように電極端子１の屈曲後の形状を所望の形状とすることができれば、半導体回路素子１８等の他の構成部材を避けるように曲げさせることも可能となり、これら構成部材の配置の自由度を向上させることができる。 Further, in the configuration shown in FIG. 5, three bending points are formed by providing the three missing portions 11 b to 11 d in the insulating member 11 </ b> D. However, as shown in FIG. 6, the four missing portions 11 h are formed. It is good also as four bending points being formed by providing ~ 11k.
Moreover, in this structure, about the part 11m pinched | interposed into the upper and lower missing parts 11i and 11j, the upper and lower cross-sections are made horizontal, and the cross sections of the parts 11l and 11n respectively facing the cross-sections are inclined. Thus, a vertical part in the vertical direction can be formed for the part 11m.
Thus, the shape of the electrode terminal 1 after bending can be made a desired shape by the number of missing portions and the gradient of the cross section (horizontal, inclined and its direction).
If the bent shape of the electrode terminal 1 can be set to a desired shape in this way, it can be bent so as to avoid other components such as the semiconductor circuit element 18. The degree of freedom can be improved.

そして、図１に示すように、以上の絶縁部材１１・１１・・・の形態を利用したターミナル部２・２・・・を形成し、パワーモジュール１０を構成するものとする。
このパワーモジュール１０の製造は、図７に示すフローにより実施できる。
即ち、図１及び図７に示すごとく、電極端子１・１・・・が絶縁部材１１・１１・・・にて覆われ、前記絶縁部材１１・１１・・・の一又は複数の箇所に、前記電極端子１・１・・・の曲げを許容するための欠落部１１ａ・１１ａ・１１ａが設けられるターミナル部２・２・・・を、電力回路基板１２上に設ける第一工程４１と、電力回路基板１２上の半導体回路素子１８・１８と、前記電極端子１・１・・・とをボインディングワイヤ１９を介して接続する第二工程４２と、前記制御基板１４と電力回路基板１２との距離を前記絶縁部材１１・１１・・・の長手方向の長さ（第一工程４１での設置状態における高さ）よりも短くし、前記欠落部１１ａ・１１ａ・１１ａにおいて、前記電極端子１・１・・・を曲げさせる第三工程４３と、電極端子１・１・・・を曲げた状態において、前記制御基板１４と電力回路基板１２のハウジング１５とを固定部材２０・２０を介して固定する第四工程４４と、前記電極端子１・１・・・を制御基板１４に対しはんだ接続する第五工程４５と、によりパワーモジュール１０を製造することとするものである。 As shown in FIG. 1, terminal portions 2, 2... Using the form of the insulating members 11, 11.
The power module 10 can be manufactured by the flow shown in FIG.
That is, as shown in FIG. 1 and FIG. 7, the electrode terminals 1, 1... Are covered with the insulating members 11, 11. A first step 41 for providing on the power circuit board 12 terminal portions 2, 2... Provided with missing portions 11 a, 11 a, 11 a for allowing bending of the electrode terminals 1, 1. A second step 42 for connecting the semiconductor circuit elements 18, 18 on the circuit board 12 and the electrode terminals 1, 1... Via the bonding wire 19, and the control board 14 and the power circuit board 12. The distance is made shorter than the length in the longitudinal direction of the insulating members 11, 11... (Height in the installation state in the first step 41), and the electrode terminals 1. The third step 43 for bending 1. A fourth step 44 for fixing the control board 14 and the housing 15 of the power circuit board 12 via fixing members 20 and 20 in a state where the terminals 1 and 1 are bent, and the electrode terminals 1 and 1. The power module 10 is manufactured by the fifth step 45 of soldering the control board 14 to the control board 14.

また、前記第一工程４１で設置されるターミナル部２・２・・・の前記電極端子１・１・・・は、前記第一工程４１において前記電力回路基板１２上に直立した状態で設置されることとしている。   Further, the electrode terminals 1, 1... Of the terminal portions 2, 2... Installed in the first process 41 are installed in an upright state on the power circuit board 12 in the first process 41. Is going to be.

以上の各工程を経てパワーモジュール１０を製造することによれば、前記欠落部１１ａ・１１ａ・・・において電極端子１の曲げが許容されるため、図１に示す構成において、制御基板１４や、絶縁基板１６（電力回路基板１２）が熱の影響を受けて変形した場合には、電極端子１が曲がることによって、電極端子１に加わる荷重を吸収することができる。このように、電極端子１の曲げが許容されることにより、該電極端子１にてバネ効果を呈することができ、このバネ効果によって前記接合部１３・１３・・・での荷重の発生を抑制できる。
このように、接合部１３・１３・・・での荷重の発生が抑制されることにより、接合部１３・１３・・・の弾性破壊等に伴う劣化を防止でき、接合品質の長寿命化が図られ、信頼性を向上させることができる。 When the power module 10 is manufactured through the above steps, the electrode terminal 1 is allowed to be bent at the missing portions 11a, 11a,..., In the configuration shown in FIG. When the insulating substrate 16 (power circuit substrate 12) is deformed by the influence of heat, the electrode terminal 1 is bent, so that a load applied to the electrode terminal 1 can be absorbed. Thus, by allowing the electrode terminal 1 to be bent, the electrode terminal 1 can exhibit a spring effect, and this spring effect suppresses the generation of a load at the joints 13, 13. it can.
In this way, by suppressing the generation of loads at the joints 13, 13..., It is possible to prevent deterioration due to elastic fracture of the joints 13, 13. The reliability can be improved.

また、前記第二工程の時点においては、図８に示すごとく、電極端子１は直立した状態であり、全体として屈曲していない状態であることから、ボインディングワイヤ１９を接続する際において必要となる工具スペースを確保できる。
また、このことから、図１に示すごとく、各ターミナル部２・２・・・の間の距離を狭く構成することができ、パワーモジュール１０全体としての小型化を図ることが可能となる。 Further, at the time of the second step, as shown in FIG. 8, the electrode terminal 1 is in an upright state and is not bent as a whole, so that it is necessary when connecting the binding wire 19. Can be secured.
From this, as shown in FIG. 1, the distance between the terminal portions 2, 2... Can be narrowed, and the power module 10 as a whole can be reduced in size.

また、前記第二工程の時点においては、電極端子１は直立した状態であるから、電極端子１・１・・・を設計通りの位置に配置することができる。これにより、該電極端子１・１・・・と、制御基板１４の端子挿入孔１４ａ・１４ａ・・・との間の位置決めを、容易かつ高精度に行うことができる。   Moreover, since the electrode terminal 1 is in an upright state at the time of the second step, the electrode terminals 1, 1... Can be arranged at the designed positions. .. And the terminal insertion holes 14a, 14a,... Of the control board 14 can be positioned easily and with high accuracy.

尚、前記電極端子１を曲げさせる具体的な方法については、前記製造方法の第三工程において、制御基板１４を電力回路基板１２の方向へ押し下げる際に、制御基板１４の下面で、絶縁部材１１の上端面を下方へ押し下げることにより電極端子１が曲げられることとしてもよいし、制御基板１４と電力回路基板１２の間に棒状の部材を横方向から挿入して絶縁部材１１をつつくようにして電極端子１を曲げさせることとしてもよく、特に限定されるものではない。   As for a specific method of bending the electrode terminal 1, the insulating member 11 is formed on the lower surface of the control board 14 when the control board 14 is pushed down toward the power circuit board 12 in the third step of the manufacturing method. The electrode terminal 1 may be bent by pushing down the upper end surface of the electrode, or a rod-shaped member is inserted between the control board 14 and the power circuit board 12 from the lateral direction so as to poke the insulating member 11. The electrode terminal 1 may be bent and is not particularly limited.

本発明に係るパワーモジュールの構成について示す側面断面図。Side surface sectional drawing shown about the structure of the power module which concerns on this invention. ターミナル部の絶縁部材について示す側面断面図。Side surface sectional drawing shown about the insulating member of a terminal part. （ａ）は、絶縁部材の一部を切り欠いて欠落部を構成する例について示す図。（ｂ）は、絶縁部材にて間隔をあけて電極端子を覆うことで欠落部を構成する例について示す図。(A) is a figure shown about the example which notches a part of insulating member and comprises a missing part. (B) is a figure shown about the example which comprises a missing part by covering an electrode terminal at intervals with an insulating member. ターミナル部の絶縁部材の構成例について示す図。The figure shown about the structural example of the insulating member of a terminal part. 欠落部を３箇所に設けた構成例について示す図。The figure shown about the structural example which provided the missing part in three places. 欠落部を４箇所に設けた構成例について示す図。The figure shown about the structural example which provided the missing part in four places. 本発明に係るパワーモジュールの製造方法のフローを示す図。The figure which shows the flow of the manufacturing method of the power module which concerns on this invention. 電極端子を屈曲させる工程について説明する図。The figure explaining the process of bending an electrode terminal. 従来のパワーモジュールの構成について示す側面断面図。Side surface sectional drawing shown about the structure of the conventional power module.

符号の説明Explanation of symbols

１ 電極端子
２ ターミナル部
１０ パワーモジュール
１１ 絶縁部材
１２ 電力回路基板
１３ 接合部
１４ 制御基板
１８ 半導体回路素子
１９ ボインディングワイヤ
２０ 固定部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electrode terminal 2 Terminal part 10 Power module 11 Insulation member 12 Power circuit board 13 Joint part 14 Control board 18 Semiconductor circuit element 19 Bonding wire 20 Fixing part

Claims (6)

電力回路基板と制御基板とを電極端子を介して電気的に接続して構成されるパワーモジュールであって、
前記電極端子は、絶縁部材にて覆われ、
前記絶縁部材の一又は複数の箇所には、前記絶縁部材の欠落部が設けられ、
前記欠落部において、前記電極端子の曲げが許容される構成とする、パワーモジュール。 A power module configured by electrically connecting a power circuit board and a control board via electrode terminals,
The electrode terminal is covered with an insulating member,
One or more locations of the insulating member are provided with missing portions of the insulating member,
A power module having a configuration in which bending of the electrode terminal is allowed in the missing portion. 前記欠落部は、前記絶縁部材の一部が切り欠かれることにより形成される、ことを特徴とする、請求項１に記載のパワーモジュール。   The power module according to claim 1, wherein the missing portion is formed by cutting out a part of the insulating member. 前記欠落部は、前記電極端子が前記絶縁部材にて間隔をあけて覆われることによって形成される、ことを特徴とする、請求項１に記載のパワーモジュール。   The power module according to claim 1, wherein the missing portion is formed by covering the electrode terminal with the insulating member at an interval. 前記欠落部は、前記電極端子の長手方向に対し、垂直方向、又は、斜め方向に形成される、ことを特徴とする、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のパワーモジュール。   4. The power module according to claim 1, wherein the missing portion is formed in a vertical direction or an oblique direction with respect to a longitudinal direction of the electrode terminal. 5. 電力回路基板と制御基板とを電極端子を介して電気的に接続して構成されるパワーモジュールの製造方法であって、
電極端子が絶縁部材にて覆われ、前記絶縁部材の一又は複数の箇所には、前記絶縁部材の欠落部が設けられ、前記欠落部において前記電極端子の曲げが許容される構成とするターミナル部を、前記電力回路基板上に設ける第一工程と、
前記電力回路基板上の半導体回路素子と、前記電極端子とをボインディングワイヤを介して接続する第二工程と、
前記欠落部において、前記電極端子を曲げさせる第三工程と、
前記電極端子を曲げた状態において、前記制御基板と前記電力回路基板とを固定部材を介して固定する第四工程と、
前記電極端子を前記制御基板に対し接続する第五工程と、を有するパワーモジュールの製造方法。 A power module manufacturing method configured by electrically connecting a power circuit board and a control board via electrode terminals,
A terminal portion in which the electrode terminal is covered with an insulating member, and a missing portion of the insulating member is provided at one or a plurality of locations of the insulating member, and bending of the electrode terminal is allowed in the missing portion. A first step of providing on the power circuit board,
A second step of connecting the semiconductor circuit element on the power circuit board and the electrode terminal via a binding wire;
A third step of bending the electrode terminal in the missing portion;
In a state where the electrode terminal is bent, a fourth step of fixing the control board and the power circuit board via a fixing member;
And a fifth step of connecting the electrode terminal to the control board. 前記第一工程で設置される前記ターミナル部の前記電極端子は、
前記第一工程において前記電力回路基板上に直立した状態で設置される、
ことを特徴とする、請求項５に記載のパワーモジュールの製造方法。 The electrode terminal of the terminal portion installed in the first step is
Installed in an upright state on the power circuit board in the first step,
The method for manufacturing a power module according to claim 5.
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