JP2013051376A - 電子装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】1枚の導体板30が用意され、縁部31aと縁部32aとが調整前隙間dを形成するように各導体31および各導体32が並列に位置するとともに、これら各導体が連結部51,52等を介して連結するように、上記導体板30が加工される。そして、連結部52の中央部52aを変形させることで調整前隙間dが狭くされる。そして、搭載された各スイッチおよび各導体等をモールド樹脂により封止した後に、連結部51,52等による連結を解除することで、電力変換回路が成形される。
【選択図】図4
Description
なお、上記各括弧内の符号は、後述する各実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
したがって、打ち抜き加工等の加工限度に影響されることなく、1枚の導体板から並列に位置するように形成される高電位側導体と低電位側導体との隙間を小さくすることができる。
以下、本発明に係る電子装置の製造方法を電力変換装置の製造方法に適用した第1実施形態について、図面を参照して説明する。図1は、第1実施形態に係る電力変換装置10の要部を示す斜視図である。図2は、図1の各導体31〜36の位置関係を示す説明図である。なお、図1では、説明の便宜上、モールド樹脂12等を図略している。
本第1実施形態に係る電力変換装置10は、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ(IGBT:Insulated Gate Bipolar Transistor)や制御回路などを一つのモジュール内に集積して高性能、高機能化したインテリジェントパワーモジュール(IPM:Intelligent Power Module)として機能するものである。
まず、図4(A)に示すように、高電位側の各導体31,33,35および低電位側の各導体32,34,36と、電源配線パターン37およびグランド配線パターン38とを形成するための1枚の導体板30を用意する(図3のS1)。この導体板30は、例えば、銅板から構成される。なお、図3のS1に示す工程は、特許請求の範囲に記載の「第1工程」の一例に相当し得る。
したがって、打ち抜き加工等の加工限度に影響されることなく、1枚の導体板30から並列に位置するように形成される高電位側の各導体31,33,35および低電位側の各導体32,34,36との隙間を小さくすることができる。
なお、上記第1実施形態の第1変形例に係る電力変換装置の製造方法として、各連結部51,52のうち、封止工程(S5)にてモールド樹脂12により封止される部位を変形させることで調整前隙間dを狭くしてもよい。具体的には、図7に例示する変形工程のように、連結部52の端部52bは、モールド樹脂12により封止される部位であり、この端部52bを変形させることで、調整前隙間dを狭くすることができる。
次に、本発明に係る電子装置の製造方法を電力変換装置の製造方法に適用した第2実施形態について、図9を参照して説明する。図9は、第2実施形態に係る電力変換装置の製造工程の一部を示す説明図である。
本第2実施形態に係る電力変換装置10の製造方法では、連結部の変形方向が異なる点が、上記第1実施形態に係る電力変換装置の製造方法と異なる。
図9に例示するように、導体32と支持片50とは、連結部53を介して連結しており、対向方向との角度が45度となる方向に連結部53の中央部53aを変形させることで調整前隙間dが狭くされる。これにより、連結部53の中央部53aを変形させる変形量に対して、調整前隙間dを狭くする方向への移動量が小さくなるので、この調整前隙間dを狭くするための微調整が容易となり、調整後隙間dnを精度良く形成することができる。
なお、連結部の変形方向は、対向方向との角度が45度となることに限らず、対向方向との角度が鋭角となる方向であればよい。
なお、上記第2実施形態の変形例に係る電力変換装置の製造方法として、連結部を含めた複数の箇所を、その対向方向との角度が鋭角となる方向に変形させて調整前隙間dを狭くすることでも、上記効果を奏する。また、図10(A),(B)に示すように、各変形箇所61〜63を板厚方向の位置を異ならせるように変形させても、上記効果を奏する。
次に、本発明に係る電子装置の製造方法を電力変換装置の製造方法に適用した第3実施形態について、図11を参照して説明する。図11は、第3実施形態に係る電力変換装置の製造工程の一部を示す説明図であり、図11(A)は、打ち抜き工程を示し、図11(B)は変形工程を示す。
本第3実施形態に係る電力変換装置10の製造方法では、変形工程時に治具70を使用する点が、上記第1実施形態に係る電力変換装置の製造方法と異なる。
図11(A)に例示するように、S3の打ち抜き工程において、導体31の縁部31aと導体32の縁部32aとの一部に切り欠き31b,32bを形成する。
なお、切り欠きは、導体31および導体32のうちいずれか一方のみに形成されてもよい。
次に、本発明に係る電子装置の製造方法を電力変換装置の製造方法に適用した第4実施形態について、図12を参照して説明する。図12は、第4実施形態に係る電力変換装置の製造工程の一部を示す説明図であり、図12(A)は、打ち抜き工程を示し、図12(B)は変形工程を示す。
本第4実施形態に係る電力変換装置10の製造方法では、電源配線パターン37およびグランド配線パターン38の隙間を連結部の変形に応じて狭くする点が、上記第1実施形態に係る電力変換装置の製造方法と異なる。
図12(A)に例示するように、S3の打ち抜き工程において、電源配線パターン37およびグランド配線パターン38が調整前隙間d2を介して並列に位置するとともに、電源配線パターン37が2つの連結部54,55を介して支持片50に連結し、グランド配線パターン38が連結部56を介して支持片50に連結するように、導体板30に対して打ち抜き加工を実施する。
また、高電位側導体31、33、35と低電位側導体32、34,36との調整前隙間dをそれぞれ狭くすることなく、調整前隙間d2のみを狭くしてもよい。この場合、電源配線パターン37およびグランド配線パターン38は、特許請求の範囲に記載の「高電位側導体」および「低電位側導体」の一例に相当し、調整前隙間d2は、特許請求の範囲に記載の「所定の隙間」の一例に相当し得る。
次に、本発明に係る電子装置の製造方法を具現化した第5実施形態について、図13および図14を参照して説明する。図13および図14は、第5実施形態に係る電子装置10aの製造工程を説明するための説明図である。
本第5実施形態に係る電子装置10aは、直列接続されたスイッチ21,23,25とスイッチ22,24,26とを複数組並列接続して構成される電力変換回路11を有し、スイッチ21,23,25が搭載される高電位側の各導体31,33,35とスイッチ22,24,26が搭載される低電位側の各導体32,34,36とが並列に位置するようにそれぞれ配置される電力変換装置10と異なり、以下のように構成される。
まず、図13(A)に示すように、バスバー81およびバスバー82等を形成するための1枚の導体板80を用意する。なお、図13(A)に示す工程は、特許請求の範囲に記載の「第1工程」の一例に相当し得る。
したがって、打ち抜き加工等の加工限度に影響されることなく、1枚の導体板80から並列に位置するように形成されるバスバー81およびバスバー82との隙間を小さくすることができる。
次に、本発明に係る電子装置の製造方法を具現化した第6実施形態について、図15を参照して説明する。図15は、第6実施形態に係る電力変換装置10bの要部を示す説明図である。
本第6実施形態に係る電力変換装置10bは、直列接続されたスイッチ21,23,25とスイッチ22,24,26とを複数組並列接続して構成される電力変換回路11を有し、スイッチ21,23,25が搭載される高電位側の各導体31,33,35とスイッチ22,24,26が搭載される低電位側の各導体32,34,36とが並列に位置するようにそれぞれ配置される電力変換装置10と異なり、以下のように構成される。
上記変形工程(図3に示すS3の工程)にて、高電位側導体93および低電位側導体94が連結する連結部の一部を変形させることで上記所定の隙間を狭くして調整後隙間d4nとするとともに、電源配線パターン97およびグランド配線パターン98が連結する連結部の一部を変形させることで上記所定の隙間を狭くして調整後隙間d5nとする。この変形工程では、上記各実施形態にて述べた変形方法を適用することができる。
(1)本発明に係る電子装置の製造方法は、上述した電力変換装置10や電子装置10aの製造方法に適用されることに限らず、高電位側導体と低電位側導体とが並列に位置するようにそれぞれ配置されてこれら各導体の少なくとも一部がモールド樹脂12等の封止部材により封止される電子装置の製造方法に適用されてもよい。
10a…電子装置
11…電力変換回路
12,13…モールド樹脂(封止部材)
21,23,25…スイッチ(高電位側スイッチング素子)
22,24,26…スイッチ(低電位側スイッチング素子)
30…導体板
31,33,35…導体(高電位側導体)
32,34,36…導体(低電位側導体)
31a〜36a…縁部
37,97…電源配線パターン(高電位側配線)
38,98…グランド配線パターン(低電位側配線)
51〜56…連結部
70…治具
80…導体板
81…バスバー(高電位側導体)
82…バスバー(低電位側導体)
81a,82a…縁部
83,84…連結部
90…ハーフブリッジ回路(電力変換回路)
91…高電位側スイッチング素子
92…低電位側スイッチング素子
93…高電位側導体
94…低電位側導体
d,d3…調整前隙間(所定の隙間)
dn,d3n…調整後隙間
d2…調整前隙間(第2の隙間)
d2n…調整後隙間
Claims (10)
- 高電位側導体と低電位側導体とが並列に位置するようにそれぞれ配置されてこれら各導体の少なくとも一部が封止部材により封止される電子装置の製造方法であって、
前記高電位側導体および前記低電位側導体を形成するための1枚の導体板を用意する第1工程と、
前記高電位側導体の縁部と前記低電位側導体の縁部とが対向する対向方向にて所定の隙間を形成するように前記高電位側導体および前記低電位側導体が並列に位置するとともに、これら各導体が連結部を介して連結するように、前記導体板を加工する第2工程と、
前記連結部の一部を変形させることで前記所定の隙間を狭くする第3工程と、
前記各導体の少なくとも一部を前記封止部材により封止した後に前記連結部による連結を解除する第4工程と、
を備えることを特徴とする電子装置の製造方法。 - 前記電子装置は、高電位側スイッチング素子と低電位側スイッチング素子とを直列接続して構成される電力変換回路を有し、前記高電位側スイッチング素子が搭載される前記高電位側導体と前記低電位側スイッチング素子が搭載される前記低電位側導体とが並列に位置するように配置される電力変換装置であって、
前記第3工程にて前記高電位側導体および前記低電位側導体が連結する前記連結部の一部を変形させることで前記所定の隙間を狭くした後に、前記高電位側導体に対応する前記高電位側スイッチング素子を搭載するとともに前記低電位側導体に対応する前記低電位側スイッチング素子を搭載する搭載工程を有し、
前記第4工程は、前記各スイッチング素子および前記各導体の少なくとも一部を前記封止部材により封止した後に前記連結部による連結を解除することで、前記電力変換回路を成形することを特徴とする請求項1に記載の電子装置の製造方法。 - 前記電子装置は、直列接続された高電位側スイッチング素子と低電位側スイッチング素子とを複数組並列接続して構成される電力変換回路を有し、前記高電位側スイッチング素子が搭載される前記高電位側導体と前記低電位側スイッチング素子が搭載される前記低電位側導体とが並列に位置するようにそれぞれ配置される電力変換装置であって、
前記第3工程にて複数組の前記高電位側導体および前記低電位側導体が連結する前記連結部の一部を変形させることで前記所定の隙間をそれぞれ狭くした後に、前記各高電位側導体に対応する前記高電位側スイッチング素子をそれぞれ搭載するとともに前記各低電位側導体に対応する前記低電位側スイッチング素子をそれぞれ搭載する搭載工程を有し、
前記第4工程は、前記各スイッチング素子および前記各導体の少なくとも一部を前記封止部材により封止した後に前記連結部による連結を解除することで、前記電力変換回路を成形することを特徴とする請求項1に記載の電子装置の製造方法。 - 前記第3工程は、前記所定の隙間を前記各導体の板厚よりも狭くするように前記連結部の一部を変形させることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の電子装置の製造方法。
- 前記第3工程は、前記対向方向との角度が鋭角となる方向に前記連結部の一部を変形させることで前記所定の隙間を狭くすることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の電子装置の製造方法。
- 前記第3工程は、前記高電位側導体および前記低電位側導体が同一平面上にて近づくように、前記連結部の一部を変形させることで前記所定の隙間を狭くすることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の電子装置の製造方法。
- 前記第3工程は、前記高電位側導体および前記低電位側導体が板厚方向の位置を異ならせるように、前記連結部の一部を変形させることで前記所定の隙間を狭くすることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の電子装置の製造方法。
- 前記第3工程は、前記連結部のうち、前記第4工程にて前記封止部材により封止されない部位を変形させることで前記所定の隙間を狭くすることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の電子装置の製造方法。
- 前記第2工程は、さらに、前記高電位側導体の縁部と前記低電位側導体の縁部とのうち少なくとも一方の縁部の一部に切り欠きを形成し、
前記第3工程は、前記第2工程により形成された前記切り欠きから構成される開口に治具を挿入した状態で、前記連結部の一部を変形させて当該治具に前記切り欠きの縁部を当接させて前記高電位側導体および前記低電位側導体の前記対向方向の相対移動を規制することを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の電子装置の製造方法。 - 前記第2工程は、さらに、前記各高電位側導体がそれぞれ接続される高電位側配線と、前記各低電位側導体がそれぞれ接続される低電位側配線とが第2の隙間を介して並列に位置するとともに、これら両配線が第2の連結部を介して連結するように形成し、
前記第3工程は、さらに、前記第2の連結部の一部を変形させることで前記第2の隙間を狭くすることを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載の電子装置の製造方法。
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