JP2007143218A - パワーモジュール及び基板 - Google Patents

Abstract

【課題】熱衝撃に起因するパワー素子とバスバーとの接続部分の破損を回避し得るパワーモジュールを得る。
【解決手段】バスバーユニット５０とインバータ回路ユニット５１とが互いに固定されることにより、バスバー１１ｗによって接続部材２２ｗの他端部４１は一端部４０の方向に押圧され、変形した接続部材２２ｗの反力（弾性復元力）によって、他端部４１はバスバー１１ｗに圧着される。電機モータ４の駆動等に伴う熱衝撃に起因して、接続部材２２ｗの他端部４１とバスバー１１ｗとの接触部分に熱応力が加わった場合であっても、接続部材２２ｗの他端部４１がバスバー１１ｗに対し摺動することによって、その熱応力を緩和することができる。
【選択図】図１０

Description

本発明は、パワーモジュール及びそれに用いられる基板に関し、特に、電機モータを駆動するためのインバータ回路を備えるパワーモジュール及びそれに用いられる基板に関する。

近年、環境意識の高まりから、ガソリンエンジンと電機モータとの双方を動力源として用いるハイブリッド自動車（ＨＥＶ）が注目されている。ＨＥＶにおいては、複数のパワースイッチング素子を備えるインバータ回路を用いて直流電源をスイッチングすることによって、電機モータが交流駆動されている。スイッチング素子のオン／オフは、制御回路によって制御される。

従来のパワーモジュールの構成例として、インバータ回路と、制御回路と、電機モータとが一体化して構成されたパワーモジュールが、例えば下記特許文献１に開示されている。かかる従来のパワーモジュールでは、モータハウジングの周壁外周面にプリント基板が固定され、プリント基板上にインバータ回路と制御回路とが実装されている。

なお、リング状のバスバーを備える車両用ブラシレスモータに関する技術が、例えば下記特許文献２に開示されている。

特開２００３−３２４９０３号公報 特開２００３−１３４７２８号公報

上記特許文献１に開示された従来のパワーモジュールによると、インバータ回路、制御回路、及び電機モータの全てが一体化して構成されているため、装置が大型化する。しかも、熱源が集中しており、複雑な放熱構造が必要となるため、さらに装置が大型化する。従って、かかるパワーモジュールをＨＥＶに搭載することを考えると、大型のパワーモジュールを搭載するための大きなスペースを車両内に確保する必要があるため、ＨＥＶへの搭載が困難である。

また、パワーＭＯＳトランジスタモジュールの上方にバスバー内蔵プレートが配設されており、バスバーと、パワーＭＯＳトランジスタモジュールから上方に突出したピン状の電極端子とが、半田付けによって互いに固定されている。従って、電機モータの駆動に伴って熱衝撃（熱膨張及び熱収縮）が発生すると、電極端子とバスバーとの固定部分に熱応力が加わる。そのため、熱衝撃の繰り返しによって上記固定部分に亀裂等の破損が生じ得る。

本発明はかかる事情に鑑みて成されたものであり、装置を小型化してＨＥＶへの搭載を容易化し得るとともに、熱衝撃に起因するパワー素子とバスバーとの接続部分の破損を回避し得る、パワーモジュール及びそれに用いられる基板を得ることを目的とする。

第１の発明に係るパワーモジュールは、モータの外周に沿って配設された環状導体を含む、第１のユニットと、前記モータを駆動するための半導体チップと、前記半導体チップに電気的に接続された導体パターンと、前記導体パターンに固定された一端部を有する導電性の弾性部材とが実装された基板を含む、第２のユニットとを備え、前記第１のユニットと前記第２のユニットとが互いに固定されることにより、前記弾性部材の他端部が前記環状導体に圧着されることを特徴とする。

第２の発明に係るパワーモジュールは、第１の発明に係るパワーモジュールにおいて特に、前記弾性部材は、リン青銅から成るベース材にスズメッキを施した材料によって形成されていることを特徴とする。

第３の発明に係るパワーモジュールは、第１又は第２の発明に係るパワーモジュールにおいて特に、前記弾性部材の前記他端部は、前記導体パターンに向かって先端が湾曲した形状であることを特徴とする。

第４の発明に係るパワーモジュールは、第１〜第３のいずれか一つの発明に係るパワーモジュールにおいて特に、前記基板の裏面に固定された放熱部材をさらに備えることを特徴とする。

第５の発明に係る基板は、モータを駆動するための半導体チップと、前記モータの外周に沿って配設された環状導体と、前記環状導体が収納された筐体とを備えるパワーモジュールにおいて、前記筐体に固定される基板であって、前記半導体チップと、前記半導体チップに電気的に接続された導体パターンと、前記導体パターンに固定された一端部及び前記環状導体に圧着される他端部を有する導電性の弾性部材とが実装されていることを特徴とする。

第１の発明に係るパワーモジュールによれば、第１のユニットと第２のユニットとが互いに固定されることにより弾性部材の他端部が環状導体に圧着され、これによって、半導体チップと環状導体とが互いに電気的に接続される。このとき、弾性部材の他端部と環状導体とは半田付け等によって互いに固定されているわけではないため、弾性部材の他端部は、環状導体に対して摺動自在である。従って、モータの駆動等に伴う熱衝撃に起因して、弾性部材の他端部と環状導体との接触部分に熱応力が加わった場合であっても、弾性部材の他端部が環状導体に対し摺動することによって、その熱応力を緩和することができる。その結果、熱衝撃に起因して上記接触部分が破損するという事態を回避することができる。

第２の発明に係るパワーモジュールによれば、弾性部材は、リン青銅から成るベース材にスズメッキを施した材料によって形成されている。従って、電気伝導性、機械的強度、及び耐環境性に優れた弾性部材を得ることができる。

第３の発明に係るパワーモジュールによれば、弾性部材の他端部は、導体パターンに向かって先端が湾曲した形状である。従って、弾性部材の他端部の先端は環状導体に接触しないため、弾性部材の他端部の先端が環状部材へ引っ掛かって摺動の妨げになるという事態を回避することができる。その結果、環状導体に対する弾性部材の他端部のスムーズな摺動が実現され、熱衝撃に起因して上記接触部分が破損するという事態を、より効果的に回避することができる。

第４の発明に係るパワーモジュールによれば、基板の裏面には放熱部材が固定されているため、基板の放熱効果を高めることができる。また、圧着により変形した弾性部材からの反力（弾性復元力）によって基板は圧力を受けるが、基板の裏面には放熱部材が固定されているため、その圧力によって基板に歪みが生じることを回避又は低減することができる。その結果、弾性部材と環状導体との電気的接続を確保できるとともに、基板の割れ等の破損を防止することができる。

第５の発明に係る基板によれば、半導体チップに電気的に接続された導体パターンと、導体パターンに固定された一端部を有する導電性の弾性部材とが基板に実装されており、基板を含むユニットと環状導体を含むユニットとを互いに固定することにより、弾性部材の他端部が環状導体に圧着される。このとき、弾性部材の他端部と環状導体とは半田付け等によって互いに固定されているわけではないため、弾性部材の他端部は、環状導体に対して摺動自在である。従って、モータの駆動等に伴う熱衝撃に起因して、弾性部材の他端部と環状導体との接触部分に熱応力が加わった場合であっても、弾性部材の他端部が環状導体に対し摺動することによって、その熱応力を緩和することができる。その結果、熱衝撃に起因して上記接触部分が破損するという事態を回避することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、異なる図面において同一又は相応する符号を付した要素は、同一又は相応する要素を示すものとする。

図１は、本発明の実施の形態に係るパワーモジュールの構成を示す回路図である。図１には、パワースイッチング素子として、パワーＭＯＳＦＥＴ１ａ〜１ｃ，２ａ〜２ｃが用いられた例が示されている。本実施の形態に係るパワーモジュールは、三相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の電機モータ４と、電機モータ４を駆動するためのインバータ回路８と、インバータ回路８が有するパワーＭＯＳＦＥＴ１ａ〜１ｃ，２ａ〜２ｃを制御するための制御回路７とを備えている。なお、本発明の本質に影響しないので図示していないが、パワーＭＯＳＦＥＴ１ａ〜１ｃ，２ａ〜２ｃのそれぞれのデバイス内には、ドレイン−ソース間に寄生ダイオードがあり、転流時の電流がこの寄生ダイオードに流れる。横構造のように寄生ダイオードがないデバイスでは、パワースイッチング素子に逆並列に、転流用ダイオードを接続する必要がある。

パワーＭＯＳＦＥＴ１ａ，２ａは、正の直流電源電圧ＶＨと負の直流電源電圧ＶＬとの間で、ノード６ｕを介して直列に接続されている。具体的に、パワーＭＯＳＦＥＴ１ａのドレイン電極は電源電圧ＶＨに接続され、ソース電極はノード６ｕに接続されている。また、パワーＭＯＳＦＥＴ２ａのドレイン電極はノード６ｕに接続され、ソース電極は電源電圧ＶＬに接続されている。同様に、パワーＭＯＳＦＥＴ１ｂ，２ｂは、電源電圧ＶＨと電源電圧ＶＬとの間でノード６ｖを介して直列に接続されており、パワーＭＯＳＦＥＴ１ｃ，２ｃは、電源電圧ＶＨと電源電圧ＶＬとの間でノード６ｗを介して直列に接続されている。

パワーＭＯＳＦＥＴ１ａ〜１ｃ，２ａ〜２ｃの各ゲート電極は、制御回路７に接続されている。制御回路７は、パワーＭＯＳＦＥＴ１ａ〜１ｃ，２ａ〜２ｃの各ゲート電極に電圧パルスを印加することにより、パワーＭＯＳＦＥＴ１ａ〜１ｃ，２ａ〜２ｃをそれぞれ駆動する。

ノード６ｕ，６ｖ，６ｗは、電機モータ４の各相の電極５ｕ，５ｖ，５ｗにそれぞれ接続されている。制御回路７によってパワーＭＯＳＦＥＴ１ａ〜１ｃ及びパワーＭＯＳＦＥＴ２ａ〜２ｃのいずれを駆動するかによって、電機モータ４が備える電磁コイル３に流れる電流の向きを制御することができる。また、制御回路７からパワーＭＯＳＦＥＴ１ａ〜１ｃ，２ａ〜２ｃの各ゲート電極に印加される電圧パルスのパルス幅によって、電磁コイル３に流れる電流の大きさを制御することができる。

なお、図１には、パワースイッチング素子としてパワーＭＯＳＦＥＴ１ａ〜１ｃ，２ａ〜２ｃが用いられた例が示されているが、パワーＭＯＳＦＥＴの代わりにＩＧＢＴ等の他のパワースイッチング素子を用いてもよい。なお、ＩＧＢＴでは寄生ダイオードがないので、転流ダイオードを逆並列に接続しておく必要がある。あるいは、ＳｉＣ，ＧａＮ，Ｃ等のワイドバンドギャップ半導体を用いた、大電力制御可能かつ高温動作可能なトランジスタを使用してもよい。ワイドバンドギャップデバイスを用いた場合には、電機モータ４と同様に高温環境で動作可能なインバータ回路を実現することができる。

また、図１には、Ｕ，Ｖ，Ｗの各相のハイサイド及びローサイドに各１個のパワーＭＯＳＦＥＴのみが用いられた例が示されているが、電流容量に応じて、それぞれ複数個のパワーＭＯＳＦＥＴを用いて構成してもよい。

図２は、本実施の形態に係るパワーモジュールが備えるバスバーユニット（第１のユニット）５０の構造の一部を示す平面図である。バスバーユニット５０は、図１に示したインバータ回路８と電機モータ４とを接続するためのバスバー１１を含む。また、図３は、図２に示したラインIII−IIIに沿った位置に関する断面構造を示す断面図である。

図２，３を参照して、電機モータ４（図２，３には示さない）の外周に沿って、リング状のバスバー１１が配設されている。バスバー１１は、電機モータ４のＵ相に対応するバスバー１１ｕと、Ｖ相に対応するバスバー１１ｖと、Ｗ相に対応するバスバー１１ｗとに分割されている。バスバー１１ｕ〜１１ｗは、打ち抜き加工された銅板の表面にスズメッキが施されることによって構成されている。バスバー１１ｕ〜１１ｗは、筐体１０内に収納されており、電機モータ４のモータステータの各相の電極５ｕ，５ｖ，５ｗ（図２，３には示さない）にそれぞれ接続されている。

筐体１０は、ＰＰＳ等の耐熱性樹脂によって構成されている。但し、筐体１０は、強度を高めるために、金属部材によって強化されていてもよい。筐体１０の内部には、内壁１０ａ，１０ｂによって規定される溝が形成されており、その溝部分に、バスバー１１ｕ〜１１ｗが填め込まれている。

筐体１０には、後述するインバータ回路ユニット５１を固定するための台座部１３が、部分的に形成されている。台座部１３には、端部領域の複数箇所（図２に示した例では６箇所）に、ネジ孔１２ａ〜１２ｆが形成されている。

図４は、本実施の形態に係るパワーモジュールが備えるインバータ回路ユニット（第２のユニット）５１の構造を示す平面図である。インバータ回路ユニット５１は、筐体１０と同様の材質から成る板状の筐体２０の上面上に、基板２１が固定された構造を有している。基板２１としては、ＤＢＡ基板（窒化アルミニウムの表面にアルミニウム電極を付着した基板）を利用することができる。放熱性が高く高温環境下での使用が可能なＤＢＡ基板を用いることにより、大電流を扱う自動車用途への適用が可能となる。

基板２１の主面（上面）上には、縦型パワーＭＯＳＦＥＴ１ａ〜１ｃ，２ａ〜２ｃの各半導体チップが実装されている。具体的に、基板２１の主面上には金属の導体パターン２３（図４における２３₁〜２３₅）が形成されており、パワーＭＯＳＦＥＴ１ａ〜１ｃ，２ａ〜２ｃの各半導体チップは、半田付け又はロウ付けによって導体パターン２３上に実装されている。詳細には、パワーＭＯＳＦＥＴ１ａ〜１ｃの各半導体チップは導体パターン２３₄上に実装されており、パワーＭＯＳＦＥＴ２ａの半導体チップは導体パターン２３₁上に実装されており、パワーＭＯＳＦＥＴ２ｂの半導体チップは導体パターン２３₃上に実装されており、パワーＭＯＳＦＥＴ２ｃの半導体チップは導体パターン２３₂上に実装されている。導体パターン２３は厚膜の金属によって形成されており、これにより、大電流に対応可能となるため、ハイブリッド自動車の駆動用モータに適用することが可能となる。

また、基板２１の主面上には、コネクタ２６が、ネジ止め等によって固定されている。コネクタ２６が有する端子２５は、半田付け又はロウ付けによって、基板２１に接続されている。端子２５は、基板２１に形成された配線及びボンディングワイヤ（いずれも図示しない）を介して、パワーＭＯＳＦＥＴ１ａ〜１ｃ，２ａ〜２ｃの各ゲート電極Ｇに接続されている。コネクタ２６内には、制御線を介して制御回路７に接続された他のコネクタ（図示しない）を差し込むことが可能である。これにより、制御回路７と、パワーＭＯＳＦＥＴ１ａ〜１ｃ，２ａ〜２ｃの各ゲート電極Ｇとが電気的に接続される。

また、基板２１には、電源電圧ＶＨを供給するための高圧接続端子２７の一端と、電源電圧ＶＬを供給するための高圧接続端子２８の一端とが、半田付け又はロウ付けによって接続されている。具体的に、高圧接続端子２７の一端は導体パターン２３₄に接続されており、高圧接続端子２８の一端は導体パターン２３₅に接続されている。高圧接続端子２７，２８の材質は、バスバー１１ｕ〜１１ｗの材質と同様である。高圧接続端子２７，２８の各他端は、電力供給用の高圧ケーブルによって、バッテリ又は昇圧コンバータに接続される。高圧接続端子２７，２８の各他端には、ボルトによって電力供給用の高圧ケーブルを固定するためのボルト孔２９，３０がそれぞれ形成されている。

筐体２０には、端部領域の複数箇所（図４に示した例では６箇所）に、図２に示したネジ孔１２ａ〜１２ｆにそれぞれ対応するネジ孔３１ａ〜３１ｆが形成されている。

導体パターン２３₁，２３₃，２３₂上には、弾性を有する導電性の接続部材（弾性部材）２２ｕ，２２ｖ，２２ｗがそれぞれ固定されている。図５は、図４に示した矢印Ａ１の方向から接続部材２２ｗを眺めた側面図である。図５には、導体パターン２３₂及び基板２１も併せて図示している。接続部材２２ｗは、略Ｕ字状を成しており、一端部４０と、他端部４１と、一端部４０及び他端部４１を繋ぐ湾曲部４２とを有している。一端部４０は、半田付け又はロウ付けによって導体パターン２３₂に固定されている。半田付け又はロウ付けによって固定することにより、接続部材２２ｗの一端部４０と導体パターン２３₂とを、信頼性高くかつ簡便に固定することができる。

また、湾曲部４２を備えることによって、接続部材２２ｗは、図５の紙面の上下方向に弾性を有している。また、接続部材２２ｗは、例えば、リン青銅から成るベース材にスズメッキを施した材料によって形成されている。これにより、電気伝導性、機械的強度（金属疲労による寿命を含む）、及び耐環境性（水分による錆）等に優れた接続部材を得ることができる。なお、図５には接続部材２２ｗの構造を示したが、図４に示した接続部材２２ｕ，２２ｖもこれと同様の構造を有している。

図６は、図４に示した縦型パワーＭＯＳＦＥＴ１ａの構造を示す平面図であり、図７は、図６に示したラインVII−VIIに沿った位置に関する断面構造を示す断面図である。図６，７を参照して、縦型パワーＭＯＳＦＥＴ１ａの半導体チップの上面にはゲート電極Ｇとソース電極Ｓとが形成されており、底面にはドレイン電極Ｄが形成されている。他のパワーＭＯＳＦＥＴ１ｂ，１ｃ，２ａ〜２ｃの構造も、図６，７に示したパワーＭＯＳＦＥＴ１ａの構造と同様である。従って、図４を参照して、パワーＭＯＳＦＥＴ１ａ〜１ｃの各ドレイン電極Ｄは、いずれも導体パターン２３₄に接続されており、パワーＭＯＳＦＥＴ２ａ，２ｂ，２ｃの各ドレイン電極Ｄは、それぞれ導体パターン２３₁，２３₃，２３₂に接続されている。

図４を参照して、パワーＭＯＳＦＥＴ１ａ，１ｂ，１ｃの各ソース電極Ｓは、それぞれボンディングワイヤ２４₁，２４₃，２４₅によって、導体パターン２３₁，２３₃，２３₂にそれぞれ接続されている。また、パワーＭＯＳＦＥＴ２ａ，２ｂ，２ｃの各ソース電極Ｓは、それぞれボンディングワイヤ２４₂，２４₄，２４₆によって、いずれも導体パターン２３₅に接続されている。

なお、図４，６，７には、縦型パワーＭＯＳＦＥＴ１ａ〜１ｃ，２ａ〜２ｃが用いられた場合の例を示したが、基板２１の主面上に形成される導体パターンを変更することにより、横型パワーＭＯＳＦＥＴを用いることもできる。

また、図４には、ボンディングワイヤ２４₁〜２４₆がそれぞれ１本のワイヤを用いて構成されている場合の例を示したが、電流容量に応じて、それぞれ複数本のワイヤを用いて構成してもよい。パワーＭＯＳＦＥＴ１ａ〜１ｃ，２ａ〜２ｃの各ゲート電極Ｇに接続されるボンディングワイヤについても同様である。

図８は、図２に示したバスバーユニット５０と図４に示したインバータ回路ユニット５１とを互いに固定した状態を示す平面図である。インバータ回路ユニット５１は、図４に示した状態から左右が反転するように裏返された後、バスバーユニット５０の台座部１３に位置合わせして、ネジ４０ａ〜４０ｆによってバスバーユニット５０に固定される。例えば、ネジ４０ａは、インバータ回路ユニット５１のネジ孔３１ａと、バスバーユニット５０のネジ孔１２ａとに螺挿されており、ネジ４０ｆは、インバータ回路ユニット５１のネジ孔３１ｆと、バスバーユニット５０のネジ孔１２ｆとに螺挿されている。

なお、ネジ４０ａ〜４０ｆによってバスバーユニット５０とインバータ回路ユニット５１とを固定する代わりに、バスバーユニット５０の筐体２０に複数の爪構造を形成し、インバータ回路ユニット５１の台座部１３に複数の溝構造を形成し、各爪構造を各溝構造に嵌め込むことによって、バスバーユニット５０とインバータ回路ユニット５１とを互いに固定してもよい。

図９は、図８に示したラインIX−IXに沿った位置に関する断面構造を示す断面図である。但し図面の簡略化のため、図９では、図４に示したパワーＭＯＳＦＥＴ２ａ，２ｃ及び導体パターン２３₅の図示は省略している。接続部材２２ｕはバスバー１１ｕの上面に接触しており、接続部材２２ｗはバスバー１１ｗの上面に接触している。なお、図９には現れないが、接続部材２２ｖはバスバー１１ｖの上面に接触している。

図１０は、図５に対応させて、接続部材２２ｗとバスバー１１ｗとの接触部分の構造を示す側面図である。バスバーユニット５０とインバータ回路ユニット５１とが互いに固定されることにより、バスバー１１ｗによって接続部材２２ｗの他端部４１は一端部４０の方向に押圧され、変形した接続部材２２ｗの反力（弾性復元力）によって、他端部４１はバスバー１１ｗに圧着される。なお、図１０に示した接続部材２２ｗと同様に、接続部材２２ｕ，２２ｖはそれぞれバスバー１１ｕ，１１ｖに圧着される。

ここで、図８〜１０に示したように、筐体２０の底面は部分的に開口しており、露出している基板２１の裏面に接触して、放熱部材７０が配設されている。基板２１の裏面と放熱部材７０とは、例えば接着剤によって互いに固定されている。放熱部材７０としては、パワーモジュール全体の放熱量や、パワーＭＯＳＦＥＴ１ａ〜１ｃ，２ａ〜２ｃ等の構成素子の耐熱温度を考慮して、自然空冷、強制空冷、又は水冷が選択される。空冷式の放熱部材７０には放熱フィンが形成され、水冷式の放熱部材７０には冷却水の流路が形成される。放熱部材７０が基板２１の裏面に接着されているため、インバータ回路と放熱部材７０との接続が簡易になるとともに、放熱効率を高めることもできる。また、図１０を参照して、圧着により変形した接続部材２２ｗからの反力によって基板２１は圧力を受けるが、基板２１の裏面には放熱部材７０が固定されているため、その圧力によって基板２１に歪みが生じることを回避又は低減することができる。その結果、接続部材２２ｗとバスバー１１ｗとの電気的接続を確保できるとともに、基板２１の割れ等の破損を防止することができる。他の接続部材２２ｕ，２２ｖについても同様である。

このように本実施の形態に係るパワーモジュールによれば、基板２１には、パワーＭＯＳＦＥＴ１ａ〜１ｃ，２ａ〜２ｃが実装されており、図１に示した制御回路７は、基板２１に実装されるのではなく、コネクタ２６を介して基板２１に接続される。つまり、本実施の形態に係るパワーモジュールにおいては、インバータ回路８及び電機モータ４が一体化して構成され、制御回路７は別体として構成されている。従って、インバータ回路８、制御回路７、及び電機モータ４の全てが一体化して構成されているパワーモジュールと比較すると、全体として装置の小型化を図ることができる。

また、インバータ回路８と電機モータ４とが一体化して構成されていることにより、インバータ回路８と電機モータ４とを互いに接続するための大電流量の配線ケーブルが不要となるため、配線の簡素化を図ることもできる。

さらに、本実施の形態に係るパワーモジュールによれば、バスバーユニット５０とインバータ回路ユニット５１とが互いに固定されることにより接続部材２２ｕ〜２２ｗの各他端部４１がバスバー１１ｕ〜１１ｗに圧着され、これによって、パワーＭＯＳＦＥＴとバスバー１１ｕ〜１１ｗとが互いに電気的に接続される。このとき、接続部材２２ｕ〜２２ｗの各他端部４１とバスバー１１ｕ〜１１ｗとは半田付け等によって互いに固定されているわけではないため、接続部材２２ｕ〜２２ｗの各他端部４１は、バスバー１１ｕ〜１１ｗに対して摺動自在である。従って、電機モータ４の駆動等に伴う熱衝撃に起因して、接続部材２２ｕ〜２２ｗの各他端部４１とバスバー１１ｕ〜１１ｗとの接触部分に熱応力が加わった場合であっても、接続部材２２ｕ〜２２ｗの各他端部４１がバスバー１１ｕ〜１１ｗに対し摺動することによって、その熱応力を緩和することができる。その結果、熱衝撃に起因して上記接触部分が破損するという事態を回避することができる。

図１１は、図５に対応させて、接続部材２２ｗの構造の変形例を示す側面図である。なお、図５と同様に図１１では、放熱部材７０の図示を省略している。図１１に示した接続部材２２ｗの他端部４１は、導体パターン２３₂に向かって先端が湾曲した形状となっている。このような構造の接続部材２２ｗをバスバー１１ｗに圧着させると、接続部材２２ｗの他端部４１の先端は、バスバー１１ｗに対して反り上がった状態となる。従って、接続部材２２ｗの他端部４１の先端はバスバー１１ｗに接触しないため、接続部材２２ｗの他端部４１の先端がバスバー１１ｗへ引っ掛かって摺動の妨げになるという事態を回避することができる。その結果、バスバー１１ｗに対する接続部材２２ｗの他端部４１のスムーズな摺動が実現され、熱衝撃に起因して上記接触部分が破損するという事態を、より効果的に回避することができる。図１１には接続部材２２ｗのみを示したが、他の接続部材２２ｕ，２２ｖについても同様である。

本発明の実施の形態に係るパワーモジュールの構成を示す回路図である。 本発明の実施の形態に係るパワーモジュールが備えるバスバーユニットの構造の一部を示す平面図である。 図２に示したラインIII−IIIに沿った位置に関する断面構造を示す断面図である。 本発明の実施の形態に係るパワーモジュールが備えるインバータ回路ユニットの構造を示す平面図である。 図４に示した矢印Ａ１の方向から接続部材を眺めた側面図である。 図４に示した縦型パワーＭＯＳＦＥＴの構造を示す平面図である。 図６に示したラインVII−VIIに沿った位置に関する断面構造を示す断面図である。 図２に示したバスバーユニットと図４に示したインバータ回路ユニットとを互いに固定した状態を示す平面図である。 図８に示したラインIX−IXに沿った位置に関する断面構造を示す断面図である。 接続部材とバスバーとの接触部分の構造を示す側面図である。 接続部材の構造の変形例を示す側面図である。

符号の説明

１ａ〜１ｃ，２ａ〜２ｃ パワーＭＯＳＦＥＴ
４ 電機モータ
８ インバータ回路
１０ 筐体
１１ｕ〜１１ｗ バスバー
１２ｕ〜１２ｗ 接続電極
２１ 基板
２２ｕ〜２２ｗ 接続部材
２３₁〜２３₅ 導体パターン
４０ 一端部
４１ 他端部
５０ バスバーユニット
５１ インバータ回路ユニット
７０ 放熱部材

Claims (5)

1. モータの外周に沿って配設された環状導体を含む、第１のユニットと、
   前記モータを駆動するための半導体チップと、前記半導体チップに電気的に接続された導体パターンと、前記導体パターンに固定された一端部を有する導電性の弾性部材とが実装された基板を含む、第２のユニットと
   を備え、
   前記第１のユニットと前記第２のユニットとが互いに固定されることにより、前記弾性部材の他端部が前記環状導体に圧着される、パワーモジュール。
2. 前記弾性部材は、リン青銅から成るベース材にスズメッキを施した材料によって形成されている、請求項１に記載のパワーモジュール。
3. 前記弾性部材の前記他端部は、前記導体パターンに向かって先端が湾曲した形状である、請求項１又は２に記載のパワーモジュール。
4. 前記基板の裏面に固定された放熱部材をさらに備える、請求項１〜３のいずれか一つに記載のパワーモジュール。
5. モータを駆動するための半導体チップと、前記モータの外周に沿って配設された環状導体と、前記環状導体が収納された筐体とを備えるパワーモジュールにおいて、前記筐体に固定される基板であって、
   前記半導体チップと、前記半導体チップに電気的に接続された導体パターンと、前記導体パターンに固定された一端部及び前記環状導体に圧着される他端部を有する導電性の弾性部材とが実装された、基板。
   

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