JP2008154455A - 駆動回路内蔵モータ及び駆動回路内蔵モータの製造方法及び駆動回路内蔵モータの検査方法及び送風機及び機器 - Google Patents

Abstract

【課題】高圧、高出力のモータにも対応できる駆動回路内蔵モータを提供すること。
【解決手段】高圧の直流をスイッチングして交流電圧をモータに印加する駆動回路と、モータのロータ位置に応じて駆動回路のスイッチ素子のスイッチパターンを決定する制御回路とを内蔵する駆動回路内蔵モータにおいて、複数のＩＣチップで構成される６０Ｖ以上の汎用高耐圧スイッチ主素子を含む回路を同一パッケージ内に実装しモールドしたモジュールＩＣと、モジュールＩＣを実装し、両面ノンスルー配線のプリント基板で構成され、フロー半田で半田付けされる回路基板と、回路基板の両面を貫通して実装されるリードジャンパー線と、回路基板とモータステータとを結合し、樹脂成型したステータモールドと、回路基板に設けられ、ロータの位置情報を基にモジュールＩＣの駆動信号を発生する６０Ｖ未満の耐圧のチップのみで構成された低圧制御回路とを備えたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

この発明は、ステータコアに巻線が施されたステータ部及び駆動回路基板をモールドしたモールドステータとロータとから構成され、１００Ｖ以上の高圧電源で駆動される駆動回路内蔵モータ及びそれを用いた送風機、機器に関するものである。また、駆動回路内蔵モータの製造方法及び検査方法に関するものである。特に、駆動回路内蔵モータとして、冷熱空調機の送風機に用いる高圧直流ブラシレスモータを例に挙げて説明する。

従来のブラシレスモータは、交流電源に接続された、ブリッジダイオードと平滑コンデンサからなる整流平滑回路の直流出力を駆動電源とする。ブラシレスモータは、３相結線された固定子巻線と、永久磁石回転子と、回転位置センサとで構成される。ブラシレスモータの駆動回路は、６個のスイッチングパワー素子とそれぞれに逆並列接続された６個のダイオードからなるスイッチングパワー素子部と、駆動信号発生手段と、転流信号発生手段と、速度誤差信号発生手段と、ＰＷＭ信号制御手段とからなり、駆動回路はドライバＩＣとして１チップＩＣ化している。

以上の構成により、回転位置センサの出力信号を転流信号発生手段によりロジック処理し、その出力信号を駆動信号発生手段に伝えてスイッチングパワー素子部へ転流信号を出力するとともに、速度誤差信号発生手段により外部から受けた速度指令信号と回転子位置センサの出力信号を合成して得られた回転信号とを比較して速度誤差信号を得、ＰＷＭ制御手段により速度誤差信号を減少させるようにスイッチングパワー素子のＰＷＭデューティを制御することによりブラシレスモータを速度制御するものである。また回転速度信号を回転子位置センサの出力信号を合成して得たが、回転子位置センサとは別に具備された周波数発電機より回転速度信号を得るものもある。

また、従来のブラシレスモータは、固定子鉄心に鉄心絶縁層を介して固定子巻線が施されている。一方プリント基板はその外周に巻線引掛け溝や巻線端巻き付け突起を有しながらも略ドーナツ円盤状に成型してあり、これに対し駆動回路１チップ化したドライバＩＣがプリント基板の長径方向と長手方向が一致し、かつ固定子巻線の隣り合うコイルエンド間のスペースに位置するように放射状に配置されている。さらにドライバＩＣの構造は放熱フィン内蔵または放熱用のタブを有する構造としている。

回転子位置センサは電気角１２０°のピッチでプリント基板に実装される。また、固定抵抗器やジャンパー線、コンデンサもそれぞれプリント基板を巻線済みの固定子鉄心に装着したとき、巻線やシュラウド部に接触あるいは干渉しない位置に実装される。プリント基板には樹脂成型時に金型内でプリント基板を位置固定保持するとともに、成型後のモータ組立て時にボルトあるいはリベット等を挿通するための穴が設けられている。さらにプリント基板には電源供給あるいは速度指令信号伝達の為のリード線群も取り付けられていおり、樹脂成型時にリード線群を熱と圧力から保護する為の口出しブッシュがリード線群に固定される。この時、鉄心絶縁層と位置決め用溝も設けられる（例えば、特許文献１参照）。

また、従来のモータは、鉄心には巻線が設けられ、プリント基板上には回路素子及びテストピンが設けられている。鉄心及びプリント基板は、成形材により一体成形されステータをなしている。ロータは、磁石及びシャフトにより構成されている。軸受は、ロータを保持する目的でステータに設けられる。

以上の構成要素、ステータ、ロータ、軸受はモータを構成する。以上のように構成されたモータは、成形材で一体成形されたプリント基板により巻線が通電制御される結果、鉄心とロータ間に電磁力が発生してロータは回転制御される。テストピンは、ステータの表面から最短距離３ｍｍで設けられてプリント基板の回路素子と電気的に接続されており、プリント基板が成形材により一体成形後であっても、成形材をわずかに数ｍｍ程度切削して、テストピンの一部を露出させることで、プリント基板の特定の電気信号を測定できるという作用がある（例えば、特許文献２参照）。

従来のモータの回路基板の作成工程を説明する。まず面実装の部品を接着剤等で固定し、パターン上のランドと部品の電極の部分にクリーム状の半田を塗布し、塗布した面を加熱し（リフロー炉）面実装部品を半田付けする。さらに先に半田付けした面と逆の面に面実装部品を接着剤等で固定する。また先に半田付けした面にリード線を基板に貫通させる部品を実装する。詳細にはディスクリート部品を機械実装し、機械での実装コストが高価もしくは不能な手装部品を手で実装する。各部品の実装後先に半田付けした面と逆の面を半田の噴流に通し半田付けをするフロー半田を行い各部品と基板パターンを電気的に接続する。半田付けの終わった基板両面の半田付け状態を検査し、不良の個所を手直しして基板を完成させる。また基板両面間の電気的接続は実装密度を上げるためプリント基板はスルーホール基板を用いる必要があった。
特開平５−９１７０７号公報 特開平９−１７２７５５号公報

従来のモータは、１チップ集積回路内にパワー素子を集積しているため、パワー段が高圧の場合制御段との耐圧を持たせるため素子のコストが高価になる。また１チップ上に集積するためにはパワー素子の容量に限界がありモータの出力容量が制限される。

また検査のためにテストピンを露出するために切削作業が必要となり検査時間、検査コストがかかる。また検査後電極がむき出しとなり、高圧部の検査を行った場合絶縁距離が確保できず危険であるといった問題点があった。

また回路基板の作成工程において２度の半田工程を行う必要がある。また両面の半田付けのため、双方の面の半田状態を検査する必要があり検査時間も必要で検査コストが高価である。

さらに基板にはスルーホール加工を伴い高価なスルーホールを用いたプリントを用いる必要があった。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、高圧、高出力のモータにも対応できる駆動回路内蔵モータ及びそれらを用いた送風機、冷熱空調機を提供することを目的とする。

また回路部品及び回路基板のコストを削減でき安価な駆動回路内蔵モータとそれらを用いた送風機、冷熱空調機を提供することを目的とする。

また回路基板の製造コストを削減でき安価な駆動回路内蔵モータとそれらを用いた送風機、冷熱空調機を提供することを目的とする。

さらに検査工程を改善し低コストな駆動回路内蔵モータとその製造及び検査方法及びそれらを用いた送風機、冷熱空調機を提供することを目的とする。

この発明に係る駆動回路内蔵モータは、スイッチ素子により高圧の直流をスイッチングして交流電圧をモータに印加する駆動回路と、モータのロータ位置に応じて駆動回路のスイッチ素子のスイッチパターンを決定する制御回路とを内蔵する駆動回路内蔵モータにおいて、複数のＩＣチップで構成される６０Ｖ以上の汎用高耐圧スイッチ主素子を含む回路を同一パッケージ内に実装しモールドしたモジュールＩＣと、モジュールＩＣを実装し、両面ノンスルー配線のプリント基板で構成され、フロー半田で半田付けされる回路基板と、回路基板の両面を貫通して実装されるリードジャンパー線と、回路基板とモータステータとを結合し、樹脂成型したステータモールドと、回路基板に設けられ、ロータの位置情報を基にモジュールＩＣの駆動信号を発生する６０Ｖ未満の耐圧のチップのみで構成された低圧制御回路とを備えたことを特徴とする。

この発明に係る駆動回路内蔵モータは、複数のＩＣチップで構成される６０Ｖ以上の汎用高耐圧スイッチ主素子を含む回路を同一パッケージ内に実装しモールドしたモジュールＩＣと、モジュールＩＣを実装し、両面ノンスルー配線のプリント基板で構成され、１回のフロー半田で半田付けされる回路基板と、回路基板とモータステータとを結合し、樹脂成型したステータモールドと、ロータの位置情報を基にモジュールＩＣの駆動信号を発生する６０Ｖ未満の耐圧のチップのみで構成された低圧制御回路とを備えた構成にしたので、高圧、高出力のモータにも対応でき、また回路部品及び回路基板のコストを削減できる。

実施の形態１．
図１〜５は実施の形態１を示す図で、図１はブラシレスモータのシステムブロック図、図２はブラシレスモータの駆動回路のシステムブロック図、図３はブラシレスモータの構造図、図４はブラシレスモータの回路基板の構造図、図５はモータの回路基板の作成工程を示すフローチャートである。

図１において、整流平滑回路１は、ブリッジダイオードＤ１と平滑コンデンサＣ１からなる。ブラシレスモータは３相結線された固定子巻線２、永久磁石回転子３、回転子位置センサ４を備える。制御回路５は、駆動信号発生手段７と、転流信号発生手段８と、速度誤差信号発生手段９と、ＰＷＭ制御手段１０とを備える。さらに、制御回路５はドライバＩＣとして１チップＩＣ化している。駆動回路１１は、６個のスイッチングパワー素子とそれぞれに逆並列接続されたダイオードからなるスイッチングパワー素子部６と、パワー素子駆動部１２とからなる。

以上の構成により、回転子位置センサ４の出力信号を転流信号発生手段８によりロジック処理し、その出力信号を駆動信号発生手段７に伝えてスイッチングパワー素子部６へ転流信号を出力するとともに、速度誤差信号発生手段９により外部から受けた速度指令信号と回転子位置センサ４の出力信号を合成して得られた回転信号とを比較して速度誤差信号を得、ＰＷＭ制御手段１０により速度誤差信号を減少させるようにスイッチングパワー素子のＰＷＭデューティを制御することによりブラシレスモータを速度制御するものである。また回転速度信号を回転子位置センサ４の出力信号を合成して得たが、回転子位置センサ４とは別に具備された周波数発電機より回転速度信号を得るものでもよい。

図２において、ＩＣ２ １３は６個のトランジスタ及び逆並列に接続されたダイオードは複数のＩＣチップで構成される２５０Ｖの高耐圧スイッチ主素子回路を同一パッケージ内に実装しモールドしたモジュールＩＣである。パワー素子駆動部１２は５Ｖ系の駆動信号を基に６個の高圧トランジスタを駆動する。

本実施の形態１では上記の構成において、図１の制御回路５からの５Ｖ系の駆動信号を基にスイッチングパワー素子部６の６個のパワートランジスタの内下段の３個は５Ｖ系の駆動信号と同じグランド電位の１５Ｖ系の駆動信号で駆動する。また上段の３個のパワートランジスタは２５０Ｖ耐圧の高圧トランジスタを用いて電流駆動を行う。このようにパワートランジスタを駆動しモータの巻線に印加される電圧を制御する。

本実施の形態１では、パワートランジスタを２５０Ｖ耐圧としたが６０Ｖ以上の汎用高耐圧トランジスタを用いる構成であればよい。汎用高耐圧トランジスタを用いることにより、コストを削減できる。

また制御回路５からの駆動信号は５Ｖ系としたがＩＣの低圧の設計ルールが使用できる６０Ｖ未満の汎用マイコンもしくは汎用のモータ駆動専用ＩＣで構成された低圧制御回路であればよい。これにより、回路基板を小形化でき、駆動回路を内蔵しやすくなる。さらに、低圧制御回路の主要構成部品を面実装としたことで、同様の効果が得られる。

さらに上段の３個のトランジスタは電流駆動としたが、ＨＶＩＣを用いたレベルシフト回路、フォトカプラもしくは絶縁トランスを用いた絶縁回路を用いた電圧駆動を用いても良い。

このような構成とすることでモータ及びその駆動回路を合わせた効率が高く、回路部品の実装面積が小さく小型でかつ特殊な半導体を用いることなく汎用の半導体部品で構成でき安価な駆動回路内蔵モータを得ることができる。

さらにこの後に述べるが、回路部品の実装面積を小さくできることで、回路基板のサイズに制約のある駆動回路基板内蔵モータにおいて、両面貫通加工の必要が無い両面ノンスルーのプリント基板上に必要な回路部品をすべて実装することができ、さらに基板上に検査用の銅箔のランドを形成することが可能となる。

図３において、回路基板２０は駆動回路及び制御回路を含む。入出力端子２１は回路基板上に実装されモータの外部との電気的つながりを持つ。モータのステータコア２２は図１の固定子巻線２が巻かれている。ステータ部２３は回路基板２０、入出力端子２１、ステータコア２２を樹脂でモールドしたものである。着磁されたロータマグネット２４はシャフト２５と組み合わせロータ部を構成する。ベアリング２６はシャフト２５を支持し、ブラケット２７又はステータ部２３に固定される。

本実施の形態ではステータ部２３、ロータ部、ベアリング２６、ブラケット２７を合わせ、モータを構成する。ロータマグネット２４の磁束を回転子位置センサ４で拾いモータの運転を行う。

図４はブラシレスモータの回路基板２０の構造図であり、図４（ａ）は図３におけるステータコア２２側の面の図である。図４（ｂ）は図３における反ステータコア側の面の図である。図４（ａ）で基材の両面に銅箔による回路パターンが形成されているが、基材両面の銅箔間に電気的結合の無い両面ノンスルー配線のプリント基板２８に、先に述べた回転子位置センサ４、制御回路を集積したＩＣ５、モータの外部との電気的つながりを持つ入出力端子２１、固定子巻線２と回路基板の電気的接続を行うための基板上に銅箔で形成されたランド２９を備える。

図４（ｂ）で、ＩＣ２ １３は６個のトランジスタ及び逆並列に接続されたダイオードは複数のＩＣチップで構成される２５０Ｖの高耐圧スイッチ主素子回路を同一パッケージ内に実装しモールドしたモジュールＩＣである。ランド２９は固定子巻線２と回路基板の電気的接続を行うためのものである。リードジャンパー線３０は基板の両面を電気的に接続する。リードジャンパー線３０は半田付け前からリード線に半田をコーティングしてあるリード線である。リードジャンパーは両面間の電気的接続の必要無い配線については半田無しのリードジャンパーを併用する。

図４及び図５を用いて本実施の形態１の回路基板の作成工程を説明する。まず先にステータ側の面に制御回路５の制御ＩＣ、回転位置センサ４等の面実装部品を接着剤等で固定する。反対面にモジュールＩＣ２ １３、リードジャンパー線３０等のリード線を基板に貫通させる部品を実装する。各部品の実装後先に半田付けした面と逆の面を半田の噴流に通し半田付けをするフロー半田を行い各部品と基板パターンを電気的に接続する。このときフロー半田時に半田付のリードジャンパー線３０は噴流半田からの熱で溶け噴流と反対面のパターンと半田付けされ両面間の電気的接続が得られる。半田付けの終わった基板の半田付け状態を検査し、半田のブリッジ、半田不足等の不良の個所を手直しして基板を完成させる。

このような構成及び検査方法とすることができるのは先に述べた回路構成をとることにより可能である。このような構成及び検査工程を用いれば、手直しが無ければ回路基板の半田付けは、一回の工程で完了できる。また、モジュールＩＣ２ １３が回路基板２０上でモータステータと反対面すなわちモールド表面側に実装されるので、固定子巻線２の熱の影響を受けにくくモジュールＩＣ２ １３周囲の温度を低くする効果がある。

実施の形態２．
図６〜９は実施の形態２を示す図で、図６はブラシレスモータの構造図、図７はブラシレスモータの回路基板の構造図、図８は実施の形態１のモータを住宅用エアコンの室内機に取り付けた場合の構造の半断面図、図９はモータの組み立て及び検査工程を示すフローチャートである。図６において、樹脂によるモールド成型時金型で押さえてモールドしない部分である検査用の穴３２を設け、モータ外部から電気的な検査が可能である。それ以外の構造は実施の形態１で示される図３と同一であり説明を省略する。

図７（ａ）は図６におけるステータコア２２側の面の図である。図７（ｂ）は図６における反ステータコア側の面の図である。図７（ａ）で、プリント基板にあけられた穴３３は、モールド成型時金型の凸部が貫通し、回転位置センサが実装されているプリント基板の位置を、ロータマグネットの磁束に対し寸法精度が出ているステータ部品に対し寸法精度が出るように固定する機能を持っている。それ以外の構造は実施の形態１で示される図４（ａ）と同一であり説明を省略する。

図７（ｂ）において、図７（ａ）で述べたプリント基板にあけられた穴３３の周囲に形成された銅箔のランド３４である。通常回路基板用の銅箔パターン上には半田がのらないように絶縁物によるレジストコーティングが行われるが、銅箔のランド３４にはレジストによるコーティングを施さず、銅箔むき出しとする。さらに、この銅箔のランド３４は樹脂によるモールド成型時金型で押さえられ銅箔がむき出しの状態でモールド樹脂が成型される。ランドの電位はモータ巻線の１相の基板と結線される部分と同電位となっている。これにより、モータ外部からの検査が可能となる。また検査用の穴３２の深さは先の電位とモータ外周部との電位差に対し十分な絶縁耐圧の得られる深さである。また検査用の穴３２の深さはモータ表面とランド面の絶縁耐圧以上の空気層が確保できる深さとする。

図８において、送風用の羽根４１はモータ４０のシャフトに固定され、モータを固定する部品４２は絶縁性のある樹脂である。このようにモータ４０の取付け時モータ外周部が絶縁部品で固定される場合、検査用の穴３２の位置は絶縁部品で隠れる位置とするとした場合、感電の危険がなく安全なので深さに制約は無い。

それ以外の構造は実施の形態１で示される図４（ｂ）と同一であり説明を省略する。本図では図面を見やすくするため検査用の穴３２をモータ巻線相と同電位の一箇所としたが、実際は他の相及びその他の検査に必要な内部信号と同電位の部分とする。

図６、７、９を用いて本実施の形態２のモータの組み立て及び検査工程を説明する。まず回路基板２０と、巻線を施されたステータコア２２を機械的に仮固定した後ランド２９を用いて巻線と電気的に結合する。回路基板２０が結合した巻線を施されたステータコア２２を金型にセットし、位置を固定し樹脂を金型内に注入し樹脂成型（モールド）を行いステータ部２３を形成する。

このとき、先に述べた金型の凸部で基板のランドがむき出しになるように検査用の穴３２を形成する。ランドをむき出しにするための金型の押さえは、回路基板とステータの位置精度を出すための機能を兼ねる、これにより生産性が向上する。完成したモールド部はむき出しのランドと、モータの外部との電気的つながりを持つ入出力端子２１を用いて電気的な検査を行う。この段階でモールド時故障した物は検査ではねることが可能である。さらに検査で良品となったモールド部は、ロータマグネット２４とシャフト２５とからなるロータ部、ベアリング２６、ブラケット２７と合わせモータに組み立てられる。

さらに組み立てたモールド部は、むき出しのランドとモータの外部との電気的つながりを持つ入出力端子２１を用いて電気的な検査を行う。詳細にはロータを外力にて回転させ、まず相端子を用いモータの出力特性及び効率に影響を及ぼすモータのフラックス量を検査する。さらに相端子に発生する誘起電圧と回転子位置センサ４で発生する回転子の位置信号を用い、モータの特性、効率、騒音に影響を及ぼすモータの誘起電圧ゼロクロスと位置信号の時間間隔を検査する。検査は自動で行い全数実施する。

本実施の形態２のモータでは、検査用の穴３２は先に述べた様に絶縁が確保されているのでそのままで完成とする。特にモータが高湿度雰囲気もしくは結露環境で使用される特殊用途品の場合は検査後検査用の穴３２を樹脂を充填し塞ぐか、キャップのような部品で塞いでも良い。これにより、モータが高湿度雰囲気もしくは結露環境で使用される場合でも、絶縁が確保される。

このように検査用のランドを用いた構成及び検査方法とすることができるのは、実施の形態１に述べた回路構成をとることにより可能である。このような構成及び検査工程を用いれば放熱に有利で、耐湿等の信頼性が高いステータとともに回路をモールドする駆動回路内蔵モータにおいて、通常検査ができない部分の検査がとなる。検査が可能となることでモータ実装製品の組み立て工程ならびに市場での品質を飛躍的に向上できる。またモータの周囲を絶縁部品で固定する、エアコンの室内機の送風用モータなどでは、特に新規の工程を設ける必要は無い。また検査用回路基板の銅箔のランドを用いたので通常高価な特殊な回路部品を実装する必要も無い。

実施の形態３．
図１０〜１２は実施の形態３を示す図で、図１０はブラシレスモータの構造図、図１１はブラシレスモータの回路基板の構造図、図１２はモータの組み立て及び検査工程を示すフローチャートである。図１０において、電流を流す事で電気的に切断可能な部品のヒューズ３５が回路基板２０のパターン上に実装されている。ヒューズ３５は一端を半田付けで基板に実装し、他端を電気的にモールドの外にむき出しになるようにモールド成型を行いモータ外部から電気的な検査が可能である。それ以外の構造は実施の形態１で示される図３と同一であり説明を省略する。

図１１（ａ）は、図１０におけるステータコア２２側の面の図である。図１１（ｂ）は図１０における反ステータコア側の面の図である。図１１（ａ）は、実施の形態１で示される図４（ａ）と同一であり説明を省略する。

図１１（ｂ）において、銅箔のランド３６がヒューズ３５の位置に形成されている。この銅箔のランド３６にはヒューズ３５の一端が半田付けで実装され、他端は樹脂によるモールド成型時金型で押さえられむき出しの状態で樹脂が成型される。銅箔のランド３６の電位はモータ巻線の１相の基板と結線される部分と同電位となっている。これにより、モータ外部からの検査が可能となる。またヒューズ３５の断線時はモータ表面とランド面の絶縁耐圧以上の空気層が確保できる物を選定する。それ以外の構造は実施の形態１で示される図４（ｂ）と同一であり説明を省略する。本図では図面を見やすくするためヒューズをモータ巻線相と同電位の一箇所としたが実際は他の相及びその他の検査に必要な内部信号と同電位の部分とする。

図１０〜１２を用いて、本実施の形態３のモータの組み立て及び検査工程を説明する。まず回路基板２０と巻線が施されたステータコア２２を機械的に仮固定した後、ランド２９を用いて巻線と電気的に結合する。回路基板２０が結合された巻線が施されたステータコア２２を金型にセットして位置を固定し、樹脂を金型内に注入し樹脂成型（モールド）を行いステータ部２３を形成する。このとき先述べたヒューズ３５の半田付けされない一端は金型でむき出しになるように成型する。

完成したモールド部はむき出しのヒューズ３５の一端と、モータの外部との電気的つながりを持つ入出力端子２１を用いて電気的な検査を行う。この段階でモールド時故障した物は検査ではねることが可能である。さらに検査で良品となったモールド部は、ロータマグネット２４とシャフト２５とからなるロータ部、ベアリング２６、ブラケット２７と合わせモータに組み立てられる。

さらに組み立てたモールド部はむき出しのヒューズ３５の一端とモータの外部との電気的つながりを持つ入出力端子２１を用いて電気的な検査を行う。詳細にはロータを外力にて回転させまず相端子を用いモータの出力特性及び効率に影響を及ぼすモータのフラックス量を検査する。さらに相端子に発生する誘起電圧と回転子位置センサ４で発生する回転子の位置信号を用い、モータの特性、効率、騒音に影響を及ぼすモータの誘起電圧ゼロクロスと位置信号の時間間隔を検査する。検査は自動で行い全数実施する。検査後ヒューズを確実に溶断して絶縁を確保し、完成とする。

このように検査用のランドを用いた構成及び検査方法とすることができるのは実施の形態１に述べた回路構成をとることにより可能である。このような構成及び検査工程を用いれば放熱に有利で、耐湿等の信頼性が高いステータとともに回路をモールドする駆動回路内蔵モータにおいて、通常検査ができない部分の検査がとなる。検査が可能となることでモータ実装製品の組み立て工程ならびに市場での品質を飛躍的に向上できる。また耐湿性の要求される、エアコンの室外機の送風用モータなどでは、非常に短い時間で完了するヒューズの溶断時間以外、特に新規の工程を設ける必要は無い。このように本実施の形態では、特にモータが高湿度雰囲気もしくは結露環境で使用される製品の場合は検査後穴を樹脂を充填しふさぐ必要も無く、キャップのような部品でふさぐ必要も無い。

実施の形態４．
実施の形態３ではヒューズ３５の各々の電極の一端を基板とモータの外部の間に実装したが、基板上に素子の両極を実装し、一端と同電位のランド位置を実施の形態２で示した穴とし検査を行いその後溶断しても同様の効果が得られることは言うまでも無い。

実施の形態５．
実施の形態１〜４ではブラシレスモータとエアコン用送風機を用いて説明を行ったが、インダクションモータ等他の駆動回路内蔵モータとその製造及び検査方法及びそれらを用いた送風機、冷熱空調機、具体的には換気扇、冷蔵庫、空気清浄機、除湿機等の機器に適用しても同様の効果が得られることは言うまでも無い。

実施の形態１を示す図で、ブラシレスモータのシステムブロック図である。 実施の形態１を示す図で、ブラシレスモータの駆動回路のシステムブロック図である。 実施の形態１を示す図で、ブラシレスモータの構造図である。 実施の形態１を示す図で、ブラシレスモータの回路基板の構造図である。 実施の形態１を示す図で、モータの回路基板の作成工程を示すフローチャート図である。 実施の形態２を示す図で、ブラシレスモータの構造図である。 実施の形態２を示す図で、ブラシレスモータの回路基板の構造図である。 実施の形態２を示す図で、実施の形態１のモータを住宅用エアコンの室内機に取り付けた場合の構造の半断面図である。 実施の形態２を示す図で、モータの組み立て及び検査工程を示すフローチャート図である。 実施の形態３を示す図で、ブラシレスモータの構造図である。 実施の形態３を示す図で、ブラシレスモータの回路基板の構造図である。 実施の形態３を示す図で、モータの組み立て及び検査工程を示すフローチャート図である。

符号の説明

１ 整流平滑回路、２ 固定子巻線、３ 永久磁石回転子、４ 回転子位置センサ、５ 制御回路、６ スイッチングパワー素子部、７ 駆動信号発生手段、８ 転流信号発生手段、９ 速度誤差信号発生手段、１０ ＰＷＭ制御手段、１１ 駆動回路、１２ パワー素子駆動部、１３ ＩＣ２、２０ 回路基板、２１ 入出力端子、２２ ステータコア、２３ ステータ部、２４ ロータマグネット、２５ シャフト、２６ ベアリング、２７ ブラケット、２８ 両面ノンスルー配線のプリント基板、２９ ランド、３０ リードジャンパー線、３２ 検査用の穴、３３ プリント基板にあけられた穴、３４ 銅箔のランド、３５ ヒューズ、３６ 銅箔のランド、４０ モータ、４１ 送風用の羽根、４２ モータを固定する部品。

Claims (14)

1. スイッチ素子により高圧の直流をスイッチングして交流電圧をモータに印加する駆動回路と、モータのロータ位置に応じて前記駆動回路のスイッチ素子のスイッチパターンを決定する制御回路とを内蔵する駆動回路内蔵モータにおいて、
   複数のＩＣチップで構成される６０Ｖ以上の汎用高耐圧スイッチ主素子を含む回路を同一パッケージ内に実装しモールドしたモジュールＩＣと、
   前記モジュールＩＣを実装し、両面ノンスルー配線のプリント基板で構成され、フロー半田で半田付けされる回路基板と、
   前記回路基板の両面を貫通して実装されるリードジャンパー線と、
   前記回路基板とモータステータとを結合し、樹脂成型したステータモールドと、
   前記回路基板に設けられ、前記ロータの位置情報を基に前記モジュールＩＣの駆動信号を発生する６０Ｖ未満の耐圧のチップのみで構成された低圧制御回路とを備えたことを特徴とする駆動回路内蔵モータ。
2. 前記モジュールＩＣが前記回路基板上でモータステータと反対面すなわちモールド表面側に実装されることを特徴とする請求項１に記載の駆動回路内蔵モータ。
3. 前記低圧制御回路の主要構成部品を面実装としたことを特徴とする請求項２に記載の駆動回路内蔵モータ。
4. 前記リードジャンパー線の一部が半田付きのリード線であり、前記回路基板の両面を電気的に結合することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の駆動回路内蔵モータ。
5. 前記プリント基板のパターン上に、電流を流すことで電気的に切断可能な部品であるヒューズの一端を半田付けで実装し、他端を電気的にモールドの外にむき出しになるようにモールド成型を行うことを特徴とする請求項１に記載の駆動回路内蔵モータ。
6. 前記回路基板上でモータの巻線の各相と同電位のパターンに、前記ヒューズの一端を半田付けすることを特徴とする請求項５に記載の駆動回路内蔵モータ。
7. 請求項１〜６の何れかに記載の駆動回路内蔵モータを用いたことを特徴とする送風機。
8. 請求項７に記載の送風機を用いたことを特徴とする機器。
9. スイッチ素子により高圧の直流をスイッチングして交流電圧をモータに印加する駆動回路と、モータのロータ位置に応じて前記駆動回路のスイッチ素子のスイッチパターンを決定する制御回路とを内蔵する駆動回路内蔵モータにおいて、
   複数のＩＣチップで構成される６０Ｖ以上の汎用高耐圧スイッチ主素子を含む回路を同一パッケージ内に実装しモジュールＩＣをモールドする工程と、
   前記モジュールＩＣを両面ノンスルー配線のプリント基板に実装し、１回のフロー半田で回路基板を半田付けする工程と、
   前記回路基板とモータステータとを結合し、ステータモールドを樹脂成型する工程と、
   前記回路基板上に、前記ロータの位置情報を基に前記モジュールＩＣの駆動信号を発生する６０Ｖ未満の耐圧のチップのみで低圧制御回路を製作する工程と、を備えたことを特徴とする駆動回路内蔵モータの製造方法。
10. 前記プリント基板のパターン上に、電流を流すことで電気的に切断可能な部品であるヒューズの一端を半田付けで実装し、他端を電気的にモールドの外にむき出しになるようにモールド成型を行うことを特徴とする請求項９に記載の駆動回路内蔵モータの製造方法。
11. 検査後、前記ヒューズを溶断しむき出しの部分を電気的に切断することを特徴とする請求項１０に記載の駆動回路内蔵モータの製造方法。
12. 溶断箇所の空間距離がモータ表面とランド面の絶縁耐圧以上とすることを特徴とする請求項１１に記載の駆動回路内蔵モータの製造方法。
13. 請求項６に記載の駆動回路内蔵モータの検査方法であって、
    ロータに駆動用主磁束を発生する永久磁石を備え、モータの巻線の各相と同電位のパターンを用いモータフラックス量、又はモータ誘起電圧の検査を行うことを特徴とする駆動回路内蔵モータの検査方法。
14. 請求項６に記載の駆動回路内蔵モータの検査方法であって、
    ロータに駆動用主磁束を発生する磁石、前記回路基板にロータ位置検知回路を備え、モータの巻線の各相と同電位のパターンを用いモータ誘起電圧と前記ロータ位置検知回路の出力との位相に関する検査を行うことを特徴とする駆動回路内蔵モータの検査方法。

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