JP2009302101A - 電子部品搭載構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】バスバー2は、主バスバー21と、複数の副バスバー22,23とから構成されている。電子部品3は、部品本体部31と、放熱板32と、複数の突出端子33,34とを有する。放熱板32は主バスバー21にはんだ4を介して接続され、複数の突出端子33,34は、複数の副バスバー22,23の主面にはんだ4を介して各々接続されている。また、副バスバー22,23は、突出端子33,34が接続される副搭載部26,27と、副搭載部26,27に延設される副配線部28,29とを有する。複数の副バスバー22,23は、それぞれの副配線部28,29が、副搭載部26,27から互いに異なる方向に延出するように配置されている。
【選択図】図1
Description
この結果、図17(C)、図17(D)に示すごとく、電子部品93が接続予定位置から位置ずれしてしまい、接続信頼性が低下する。
上記バスバーは、主バスバーと、複数の副バスバーとから構成され、
上記電子部品は、部品本体部と、該部品本体部における上記主バスバーに対向する対向面に形成された放熱板と、上記部品本体部から突出した複数の突出端子とを有し、
上記放熱板は上記主バスバーの主面にはんだを介して接続され、
上記複数の突出端子は、上記複数の副バスバーの主面にはんだを介して各々接続され、
上記副バスバーは、上記突出端子が接続される副搭載部と、該副搭載部に延設される副配線部とを有し、
上記複数の副バスバーは、それぞれの上記副配線部が、上記副搭載部から互いに異なる方向に延出するように配置されていることを特徴とする電子部品搭載構造にある。(請求項1)。
上記第1の発明によると、複数の副バスバーは、それぞれの副配線部が、副搭載部から互いに異なる方向に延出するように配置されている。そのため、はんだ接続のための熱処理(リフロー)に伴って、副搭載部と突出端子とを接続するはんだが流れ始めた場合でも、その方向が複数の副バスバーの間で異なるため、これに伴う突出端子の移動は大きくならない。これにより、はんだ流れによる電子部品の移動を阻止でき、突出端子と副バスバーとの電気的接続を良好にすることが可能となる。
上記バスバーは、主バスバーと、複数の副バスバーとから構成され、
上記電子部品は、部品本体部と、該部品本体部における上記主バスバーに対向する対向面に形成された四角形状の放熱板と、上記部品本体部から突出した複数の突出端子とを有し、
上記放熱板は上記主バスバーの主面にはんだを介して接続され、
上記複数の突出端子は、上記複数の副バスバーの主面にはんだを介して各々接続され、
上記主バスバーは、上記放熱板の外形の4辺のうちの少なくとも3辺のそれぞれにおける少なくとも一部に対向する位置に、外縁を有することを特徴とする電子部品搭載構造にある(請求項7)。
第2の発明によれば、主バスバーは、上記放熱板の外形の4辺のうちの少なくとも3辺のそれぞれにおける少なくとも一部に対向する位置に、外縁を有する。そのため、はんだ接続のための熱処理等に伴って、主バスバーと放熱板とを接続するはんだが流れ始めた場合でも、上記外縁から先にはんだが進まない。そのため、放熱板の4辺の少なくとも3辺は主バスバーの外縁によってその動きが規制される。これにより、はんだ流れによる電子部品の移動を阻止でき、良好な電気的接続を確保することが可能となる。
第1の発明(請求項1)および第2の発明(請求項7)においては、上記電子部品搭載構造は、例えばハイブリッド自動車や電気自動車の動力源である交流モータを駆動するためのモータ駆動回路(インバータ回路)に用いることができる。上記モータ駆動回路を構成する電子部品としては、例えばパワーMOSがある。
また、主バスバーおよび副バスバーとして、銅の板材をプレス打ち抜き形成したものを用いることができる。電子部品の放熱板は、放熱専用のものとしてもよく、また、放熱板と電極とを兼ねたものとしてもよい。
この場合には、副搭載部と突出端子とを接続するはんだが熱処理等に伴って流れ始めた場合に、はんだの流れる方向が大きく異なるため、突出端子の移動を抑制する効果が大きい。これにより、はんだ流れに伴う電子部品の移動を一層、防止しやすくなる。
この場合には、副搭載部と突出端子とを接続するはんだが熱処理等に伴って流れ始めた場合に、はんだの流れる方向が逆になるため、より効果的に突出端子の移動を抑制することができる。これにより、はんだ流れに伴う電子部品の移動を、更に防止しやすくなる。
この場合には、副搭載部と突出端子とを接続するはんだが熱処理等に伴って流れ始めた場合でも、突出端子の移動を抑制する効果が大きい。これにより、はんだ流れに伴う電子部品の移動を一層、防止しやすくなる。
この場合には、副搭載部と突出端子とを接続するはんだが熱処理等に伴って流れ始めた場合に、はんだの流れる方向が逆になるため、より効果的に突出端子の移動を抑制することができる。これにより、電子部品の移動を一層、防止しやすくなる。
この場合には、放熱板の4辺のうち少なくとも3辺が、主バスバーの外縁によって囲まれているため、はんだが熱処理等で流れ始めた場合でも、放熱板の移動を抑制する効果が大きい。これにより、はんだ流れに伴う電子部品の移動を抑制できる。
この場合には、主バスバーに形成した切込部により、はんだ流れが生じた場合でも、放熱板の移動を阻止でき、電子部品の移動を防止しやすくなる。
この場合には、少なくとも2箇所に切込部が形成されるため、はんだ流れが生じた場合でも、2箇所の切込部によって放熱板の移動を阻止でき、電子部品の移動を防止しやすくなる。
この場合には、側壁部がはんだ流れを防止するストッパーとなるため、突出端子や放熱板の移動を抑制しやすくなる。そのため、電子部品の移動を特に防止しやすい。
この場合には、主バスバー及び副バスバーを製造する工程(金属板のプレス打ち抜き加工)によって同時に発生するバリを、はんだ流れ防止用のストッパーとして利用することができる。また、バリを除去する工程を省略できるため、製造コストを抑制できる効果もある。
本例にかかる電子部品搭載構造につき、図1,図2を用いて説明する。
本例の電子部品搭載構造1は、図1に示すごとく、金属板からなるバスバー2に電子部品3を実装している。このバスバー2は、主バスバー21と、複数の副バスバー22,23とから構成されている。電子部品3は、部品本体部31と、その部品本体部31における主バスバー21に対向する対向面に形成された放熱板32と、部品本体部31から突出した複数の突出端子33,34とを有する。放熱板32は主バスバー21の主面にはんだ4を介して接続され、複数の突出端子33,34は、複数の副バスバー22,23の主面にはんだ4を介して各々接続されている。また、副バスバー22,23は、突出端子33,34が接続される副搭載部26,27と、その副搭載部26,27に延設される副配線部28,29とを有する。そして複数の副バスバー22,23は、それぞれの副配線部28,29が、副搭載部26,27から互いに異なる方向に延出するように配置されている。
電子部品3は、図1,図2に示すごとく、絶縁封止部材によって、半導体素子38を内部に封止してなる部品本体部31と、主バスバー21に対向する面に形成された放熱板32と、部品本体部31から突出形成された突出端子33,34とを備える。
半導体素子38は、ワイヤ300によって突出端子33,34に各々接続されている。また、半導体素子38は、放熱性もしくは導電性を有する接続材(はんだ、ペースト(Ag、Cu等)、接着剤等)39によって、放熱板32に接続されている。放熱板32は、放熱性を高める目的のためだけに使用される場合もあるが、半導体素子38の端子としても使用される場合もある。本例では、半導体素子38としてパワーMOSを使用しており、ドレインは放熱板32に接続され、ソース及びゲートは突出端子33,34に各々接続されている。
そして、図1に示すごとく、複数の副バスバー22,23は、それぞれの副配線部28,29が、副搭載部26,27から互いに異なる方向に延出するように配置されている。
また、図1に示すごとく、2本の突出端子33,34が、電子部品3の部品本体部31から各々同一方向に突出するように形成され、2本の突出端子33,34に各々接続される2本の副バスバー22,23は、副搭載部26,27からの副配線部28,29の延出方向が、突出端子33,34の突出方向に対して各々直交している。
はんだ接続工程で、熱処理(リフロー)を施した場合、電子部品搭載構造1が傾いていたり、振動が加わったり、バスバーの表面粗さ、電子部品の熱容量の違いによるはんだ溶融時期のズレによるはんだ張力の不釣合いがあったりすると、はんだ流れが起きることがある。しかし本例では、複数の副バスバー22,23は、それぞれの副配線部28,29が、副搭載部26,27から互いに異なる方向に延出するように配置されている。そのため、副搭載部26,27と突出端子33,34とを接続するはんだ4が流れ始めた場合に、その流れる方向が複数の副バスバー22,23の間で異なるため、これに伴う突出端子33,34の移動は大きくならない。これにより、はんだ流れによる電子部品3の移動を阻止でき、突出端子33,34と副バスバー22,23との電気的接続を良好にすることが可能となる。
本例は、図3および図4に示すごとく、副バスバー22,23の形状および配置方向を変えた例である。図3では、一方の副バスバー23は、副配線部29が突出端子34の突出方向と同一方向を向くように配置されている。また、他方の副バスバー22は、突出端子33に対して副配線部28が直交するように配置されている。
図4では、副バスバー22,23は、副配線部28,29が、突出端子33,34に対して各々135°の角度で交差するように配置されている。
その他の構成は実施例1と同様である。
図3に示すごとく、一方の副バスバー23は、副配線部29が突出端子34の突出方向と同一方向を向くように配置されている。この構成によると、副搭載部27においては矢印Aの方向にのみはんだ4が流れ得る。また、副搭載部26においては矢印Cの方向にのみはんだ4が流れ得る。その結果、互いに拘束された突出端子33,34は、はんだ4の流れに伴う移動を阻止される。そのため、電子部品3が接続予定位置から大きく位置ずれしなくなり、突出端子33,34と副バスバー22,23との電気的接続を良好にすることが可能となる。
その他、実施例1と同様の効果を有する。
本例は、図5に示すごとく、バスバー2は、主バスバー21と、複数の副バスバー22,23とから構成した例である。電子部品3は、部品本体部31と、部品本体部31における主バスバー21に対向する対向面に形成された四角形状の放熱板32と、部品本体部31から突出した複数の突出端子33,34とを有している。また、放熱板32は主バスバー21の主面にはんだ4(図示せず)を介して接続されている。複数の突出端子33,34は、複数の副バスバー22,23の主面にはんだ4(図示せず)を介して各々接続されている。そして、主バスバー21は、放熱板32の外形の4辺(311〜314)のうちの少なくとも3辺(311〜313)のそれぞれにおける少なくとも一部に対向する位置に、外縁201〜203を有する。
また、主バスバー21の電子部品搭載領域320は、放熱板32よりも大きな外縁形状を有している。
その他、実施例1と同様の構成を有する。
図5に示すごとく、主バスバー21は、放熱板32の外形の4辺(311〜314)のうちの少なくとも3辺(311〜313)のそれぞれにおける少なくとも一部に対向する位置に、外縁201〜203を有する。この構成によると、はんだ接続のための熱処理等に伴って、主バスバー21と放熱板32とを接続するはんだ4が流れ始めた場合でも、上記外縁201〜203から先にはんだ4が進まない。そのため、放熱板の4辺(311〜314)の少なくとも3辺(311〜313)は主バスバーの外縁によってその動きが規制される。これにより、電子部品3が接続予定位置から大きく位置ずれしなくなり、電子部品3とバスバー2との電気的接続を良好にすることが可能となる。
その他、実施例1と同様の効果を有する。
本例では、図7、図8に示すごとく、副バスバー22,23の形状および配置方向を変えている。図7では、副配線部28,29が突出端子33,34に対して各々直交するように、2本の副バスバー22,23が配置されている。図8では、一方の副バスバー23は、副配線部29が突出端子34と同一方向に延出するように配置されている。また、他方の副バスバー22は、副配線部28が突出端子33と直交するように、配置されている。
その他の構成は図5と同じである。
図7、図8に示すごとく、複数の副配線部28,29が各々異なる方向を向いているため、副搭載部26,27において、はんだ4が流れた場合でも、突出端子33,34の移動が阻止される。これにより、主バスバーの3辺(201〜203)によって放熱板32の移動を規制する効果と、突出端子33,34の移動を規制する効果とが相乗的に発揮され、高い電子部品移動阻止効果を備えた電子部品搭載構造1となる。
その他、実施例1と同様の効果を有する。
本例は、図9〜図11に示すごとく、主バスバー21は、放熱板32の外形の4辺(311〜314)のそれぞれにおける少なくとも一部に対向する位置に、外縁201〜204を有する例である。主バスバー21の電子部品搭載領域320は、放熱板32よりも大きな外縁形状を有している。
図9に示す電子部品搭載構造1は、副配線部28,29が突出端子33,34と同一方向に延出するように、2本の副バスバー22,23が配置されている。
図9に示すごとく、主バスバー21は、放熱板32の外形の4辺(311〜314)のうちの全ての辺311〜314のそれぞれにおける少なくとも一部に対向する位置に、外縁201〜204を有する。この構成によると、放熱板32におけるはんだ4は矢印A〜Dの、どの方向にも移動が阻止される。そのため、電子部品3が接続予定位置から大きく位置ずれしなくなり、電子部品3と主バスバー21との電気的接続を良好にすることが可能となる。
本例では、図12〜図15に示すごとく、主バスバー21には、外側から切り込んだ切込部5が、電子部品3の放熱板32の少なくとも1辺(311,313)の一部(301〜304)に対向する位置に形成されている。
図12に示す電子部品搭載構造1は、主バスバー21に4箇所の切込部5が形成され、その切込部5の側縁51〜54は、放熱板32の2辺(311,313)に略平行になっている。そして、放熱板32の2辺(311,313)の一部(301〜304)に対向する位置に、切込部5の側縁51〜54が位置している。また、主バスバー21の電子部品搭載領域320は、放熱板32よりも大きな外縁形状を有している。
その他、実施例1と同様の構成を有する。
図12に示すごとく、主バスバー21には、外側から切り込んだ切込部5が、電子部品3の放熱板32の少なくとも1辺(311,313)の一部(301〜304)に対向する位置に形成されている。この構成によると、矢印A〜Dのいずれの方向へも、放熱板32の移動が阻止される。これにより、電子部品3が接続予定位置から大きく位置ずれしにくくなり、電子部品3とバスバー2との電気的接続を良好にすることができる。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
本例は、図16に示すごとく、主バスバー21と副バスバー22,23との少なくとも一方は、その外周の少なくとも一部に、バスバー主面の電子部品搭載側に突出した側壁部6を有する例である。
より詳しくは、側壁部6は、主バスバー21及び副バスバー22,23をプレス打ち抜き加工によって形成する際に発生するバリからなる。
なお、側壁部6は、バスバー2の周縁を折り曲げて形成してもよい。
その他、実施例1および実施例2と同様の構成を有する。
図16に示すごとく、主バスバー21と副バスバー22,23との少なくとも一方は、その外周の少なくとも一部に、バスバー主面の電子部品搭載側に突出した側壁部6を有するため、この側壁部6がはんだ4の流れを防止するストッパーとなり、はんだ流れを止める効果が特に高くなる。
また、側壁部6は、主バスバー21及び副バスバー22,23をプレス打ち抜き加工によって形成する際に発生するバリからなる。そのため、主バスバー21及び副バスバー22,23を製造する工程(金属板のプレス打ち抜き工程)によって発生するバリ6を、はんだ流れ防止用のストッパーとして利用することができる。また、バリ6を除去する工程を省略できるため、製造コストを抑制できる効果もある。
その他、実施例1と同様の作用効果を有する。
2 バスバー
21 主バスバー
22,23 副バスバー
26,27 副搭載部
28,29 副配線部
201〜204 主バスバーの外縁
3 電子部品
31 部品本体部
32 放熱板
33,34 突出端子
300 ワイヤ
301〜304 放熱板の外縁の一部
311〜314 放熱板の外縁
4 はんだ
5 切込部
6 側壁部(バリ)
Claims (11)
- 金属板からなるバスバーに電子部品を実装してなる電子部品搭載構造において、
上記バスバーは、主バスバーと、複数の副バスバーとから構成され、
上記電子部品は、部品本体部と、該部品本体部における上記主バスバーに対向する対向面に形成された放熱板と、上記部品本体部から突出した複数の突出端子とを有し、
上記放熱板は上記主バスバーの主面にはんだを介して接続され、
上記複数の突出端子は、上記複数の副バスバーの主面にはんだを介して各々接続され、
上記副バスバーは、上記突出端子が接続される副搭載部と、該副搭載部に延設される副配線部とを有し、
上記複数の副バスバーは、それぞれの上記副配線部が、上記副搭載部から互いに異なる方向に延出するように配置されていることを特徴とする電子部品搭載構造。 - 請求項1において、上記複数の副バスバーは、それぞれの上記副配線部が、上記副搭載部から、互いに90°以上異なる方向に延出するように配置されていることを特徴とする電子部品搭載構造。
- 請求項2において、上記複数の副バスバーは、それぞれの上記副配線部が、上記副搭載部から、互いに逆向きに延出するように配置されていることを特徴とする電子部品搭載構造。
- 請求項1〜3の何れか一項において、複数の上記突出端子は、上記電子部品の本体部から各々同一方向に突出するように形成され、同一方向に突出した複数の上記突出端子をそれぞれ接続する複数の上記副バスバーのうち少なくとも一つの副バスバーは、上記副配線部の延出方向が、接続された上記突出端子に対して直交するように配置されてなることを特徴とする電子部品搭載構造。
- 請求項1〜4の何れか一項において、2本の上記突出端子が、上記電子部品の本体部から各々同一方向に突出形成され、
上記2本の突出端子に各々接続される2本の上記副バスバーは、上記副搭載部からの上記副配線部の延出方向が上記突出端子の突出方向に対して各々直交していることを特徴とする電子部品搭載構造。 - 請求項1〜5の何れか一項において、上記電子部品の上記放熱板は、四角形状を有し、上記主バスバーは、上記放熱板の外形の4辺のうちの少なくとも3辺のそれぞれにおける少なくとも一部に対向する位置に、外縁を有することを特徴とする電子部品搭載構造。
- 金属板からなるバスバーに電子部品を実装してなる電子部品搭載構造において、
上記バスバーは、主バスバーと、複数の副バスバーとから構成され、
上記電子部品は、部品本体部と、該部品本体部における上記主バスバーに対向する対向面に形成された四角形状の放熱板と、上記部品本体部から突出した複数の突出端子とを有し、
上記放熱板は上記主バスバーの主面にはんだを介して接続され、
上記複数の突出端子は、上記複数の副バスバーの主面にはんだを介して各々接続され、
上記主バスバーは、上記放熱板の外形の4辺のうちの少なくとも3辺のそれぞれにおける少なくとも一部に対向する位置に、外縁を有することを特徴とする電子部品搭載構造。 - 請求項6又は7において、上記主バスバーには、外側から切り込んだ切込部が、上記電子部品の上記放熱板の少なくとも1辺の一部に対向する位置に形成されていることを特徴とする電子部品搭載構造。
- 請求項8において、上記切込部は、上記電子部品の上記放熱板における対向する2辺の少なくとも一部に各々対向する位置に形成されていることを特徴とする電子部品搭載構造。
- 請求項1〜9の何れか一項において、上記主バスバーと上記副バスバーとの少なくとも一方は、その外周の少なくとも一部に、バスバー主面の電子部品搭載側に突出した側壁部を有することを特徴とする電子部品搭載構造。
- 請求項10において、上記側壁部は、上記主バスバー及び上記副バスバーをプレス打ち抜き加工によって形成する際に発生するバリからなることを特徴とする電子部品搭載構造。
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