JP2017004777A - コネクタモジュールの放熱構造 - Google Patents

Abstract

【課題】放熱性能の向上を図ると共に、制御基板が傷つき難く且つ短絡の可能性を低減することができるコネクタモジュールの放熱構造を提供する。
【解決手段】パワーデバイス１１ｃをパッケージした半導体モジュール１１を搭載する制御基板１２と、制御基板１２を収納する絶縁性樹脂からなるケース部材２０と、相手側コネクタと接続されるコネクタ部２２，２３，２５とを備えたコネクタモジュール１と、コネクタモジュール１の表面積よりも大きい表面積を有し、コネクタモジュール１が挿入固定されるモジュール固定部６を有した金属筐体５と、を備え、コネクタモジュール１は、半導体モジュール１１が接触するケース部材２０の上壁２０ｕ部分によって形成された放熱部Ｈｐを有し、放熱部Ｈｐは、直接又は伝熱性部材を介してモジュール固定部６の内壁ｉｗに接触する。
【選択図】図４

Description

本発明は、コネクタモジュールの放熱構造に関する。

従来、コネクタ及び電子部品が搭載された制御基板と、制御基板をスライド方式で内部に収納する金属筐体とを備えたモジュールにおいて、金属筐体の内側に突出する突出部を設け、突出部が電子部品に近接するようにした放熱構造が提案されている。この放熱構造では、電子部品からの熱を金属筐体の突出部を通じて外気に放出でき、放熱性の向上を図ることができる（特許文献１参照）。

特開２０１１−１９８９８５号公報

しかし、特許文献１に記載の放熱構造は、制御基板を収納する程度の大きさの金属筐体から放熱するため、大電流が流れる経路上にモジュールを配置した場合など、発熱量が高まる場合には放熱性能が充分といえず、放熱性能の向上が望まれるものである。さらに、特許文献１に記載の放熱構造では、制御基板を金属筐体にスライド方式で組み付ける関係上、制御基板が傷つきやすく、且つ、金属筐体に制御基板が直接取り付けられているため短絡の可能性が高まる。

本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、放熱性能の向上を図ると共に、制御基板が傷つき難く且つ短絡の可能性を低減することができるコネクタモジュールの放熱構造を提供することにある。

本発明に係るコネクタモジュールの放熱構造は、発熱性素子をパッケージした電子部品を搭載する制御基板と、前記制御基板を収納する絶縁性樹脂からなるケース部材と、相手側コネクタと接続されるコネクタ部とを備えたコネクタモジュールと、前記コネクタモジュールの表面積よりも大きい表面積を有し、前記コネクタモジュールが挿入固定されるモジュール固定部を有した金属部材と、を備え、前記コネクタモジュールは、前記電子部品の一部が前記ケース部材から露出することにより形成された、又は、前記電子部品が接触する前記ケース部材の壁部分によって形成された放熱部を有し、前記放熱部は、直接又は伝熱性部材を介して前記モジュール固定部の内壁に接触することを特徴とする。

本発明のコネクタモジュールの放熱構造によれば、コネクタモジュールは、電子部品の一部がケース部材から露出することにより形成された、又は、電子部品が接触するケース部材の壁部分によって形成された放熱部を有し、放熱部は、直接又は伝熱性部材を介してモジュール固定部の内壁に接触する。このため、電子部品からの熱はコネクタモジュールの放熱部を介してモジュール固定部に伝達される。また、モジュール固定部は、コネクタモジュールの表面積よりも大きい表面積を有する金属部材の一部であるため、電子部品からの熱は放熱部、及びモジュール固定部を介して、金属部材に至り、表面積の大きい金属部材から放出されることとなる。このように、電子部品の熱は表面積の大きい金属部材にて放熱され、放熱性能の向上を図ることができる。また、制御基板が絶縁性樹脂からなるケース部材に収納されるため、制御基板がスライド方式で収納されるか否かに拘わらず制御基板が傷つき難く、且つ、ケース部材が金属でないため短絡の可能性も低減できる。従って、放熱性能の向上を図ると共に、制御基板が傷つき難く且つ短絡の可能性を低減することができるコネクタモジュールの放熱構造を提供することができる。

また、本発明のコネクタモジュールの放熱構造において、前記モジュール固定部は放熱フィンが形成されていることが好ましい。

このコネクタモジュールの放熱構造によれば、モジュール固定部は放熱フィンが形成されているため、電子部品からモジュール固定部に伝達された熱は放熱フィンによっても放熱され、一層放熱性能の向上を図ることができる。

また、本発明のコネクタモジュールの放熱構造において、前記電子部品は、第１のバスバと、第２のバスバと、を有すると共に、前記第１及び第２のバスバとの間に配置され、前記制御基板からの信号によってオンオフ制御されることにより前記第１及び第２のバスバ間を遮断又は導通させる半導体素子を前記発熱性素子として有し、且つ、前記第１及び第２のバスバの一部と前記半導体素子とをモールドする樹脂部材によって前記半導体素子をパッケージしており、前記コネクタ部は、前記ケース部材の外壁から突出して一体に形成され、前記第１及び第２のバスバは、それぞれ前記樹脂部材によってモールドされる側と反対側の端部側が前記ケース部材から露出して前記コネクタ部の端子として機能することが好ましい。

このコネクタモジュールの放熱構造によれば、電子部品は、第１のバスバと、第２のバスバと、を有すると共に、これらの間に配置され制御基板からの信号によってオンオフ制御されることによりバスバ間を遮断又は導通させる半導体素子を発熱性素子として有し、且つ、第１及び第２のバスバの一部と半導体素子とをモールドする樹脂部材によって半導体素子をパッケージしている。そして、コネクタ部は、ケース部材の外壁から突出して一体に形成され、第１及び第２のバスバは、それぞれ樹脂部材によってモールドされる側と反対側の端部側がケース部材から露出してコネクタ部の端子として機能する。このような構成であるため、バスバという大電流に対応可能な部材を端子として用いることができ、しかも構造上大電流が制御基板に流れることなく、大きな基板スペースを確保する必要性もないことから、大電流に対応可能で小型化を図ったコネクタモジュールの放熱構造を提供することができる。

本発明によれば、放熱性能の向上を図ると共に、制御基板が傷つき難く且つ短絡の可能性を低減することができるコネクタモジュールの放熱構造を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係るコネクタモジュールの放熱構造を示す斜視図である。 図１に示したコネクタモジュールの分解斜視図である。 図２に示すコネクタモジュールの一部構成を示す斜視図である。 図１に示すコネクタモジュールの断面図である。 図１に示すコネクタモジュールの放熱構造を示す断面図であって、コネクタモジュールをモジュール固定部に挿入固定したときの断面を示している。 第２実施形態に係るコネクタモジュールの放熱構造を示す外観斜視図である。 第３実施形態に係るコネクタモジュールを示す分解斜視図である。 第３実施形態に係るコネクタモジュールを示す斜視図である。 第４実施形態に係るコネクタモジュールを示す断面図である。

以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明するが、本発明は以下の実施形態に限られるものではない。

図１は、本発明の第１実施形態に係るコネクタモジュールの放熱構造を示す斜視図である。図１に示すように、コネクタモジュール１の放熱構造Ｈｄは、コネクタモジュール１と、金属筐体（金属部材）５とから構成されている。コネクタモジュール１は、例えば大電流が流れる経路上に設けられるものであって、内部に発熱性素子（後述の符号１１ｃ参照）を有するものである。金属筐体５は、例えば車両に搭載される高電圧バッテリのバッテリケース等である。

このような金属筐体５には、コネクタモジュール１が挿入固定されるモジュール固定部６が形成されている。このモジュール固定部６は、図１に示すように、矩形状の開口部６ａと、開口部６ａが形成される金属筐体５上の面から垂直に延び、且つ開口部６ａの周囲を囲うようにして形成される枠部材６ｂによって構成されており、開口部６ａの開口の大きさがコネクタモジュール１の外側寸法と略一致するようになっており、これにより、コネクタモジュール１がモジュール固定部６に挿入固定される。なお、モジュール固定部６は、これに限らず、コネクタモジュール１と係止する係止手段を備え、係止手段によりコネクタモジュール１を挿入固定するようになっていてもよい。

図２は、図１に示したコネクタモジュール１の分解斜視図であり、図３は、図２に示すコネクタモジュール１の一部構成を示す斜視図である。図２及び図３に示すように、コネクタモジュール１は、収納部品１０と、収納部品１０を収納するケース部材２０とから構成されている。収納部品１０は、半導体モジュール（電子部品）１１と、制御基板１２と、信号入力端子１３とから構成されている。

図２及び図３に示すように、半導体モジュール１１は、金属板により形成される第１及び第２のバスバ１１ａ，１１ｂと、パワーデバイス（発熱性素子、半導体素子）１１ｃと、導電性部材によって構成される制御端子１１ｄと、これらをモールドする絶縁性の樹脂部材１１ｅから構成されており、この樹脂部材１１ｅによってパワーデバイス１１ｃをパッケージしている。

樹脂部材１１ｅは、平面視（上面視）で矩形状となっており、矩形の４隅から制御基板１２に向かって伸びる４本の脚部１１ｆが一体に形成されている。これらの脚部１１ｆにより半導体モジュール１１は脚部１１ｆを除き制御基板１２から浮いた状態となっている。

パワーデバイス１１ｃは、第１及び第２のバスバ１１ａ，１１ｂの間に配置され、オンオフ制御されることにより第１及び第２のバスバ１１ａ，１１ｂ間を遮断又は導通させるものである。このパワーデバイス１１ｃは、例えば第２のバスバ１１ｂにダイボンド材を介して搭載された、Ｓｉ、ＳｉＣ、及びＧａＮ等の材料からなるＭＯＳＦＥＴである。パワーデバイス１１ｃは、図３に示すように、ゲート電極Ｇが制御端子１１ｄの一端に接続され、ソース電極がソースワイヤＷの一端に接続され、ドレイン電極が第２のバスバ１１ｂに接続された構成となっている。なお、制御端子１１ｄの他端は制御基板１２に接続され、ソースワイヤＷの他端は第１のバスバ１１ａに接続されている。

制御基板１２は、半導体モジュール１１を搭載し、所定の回路が形成され、パワーデバイス１１ｃをオンオフ制御するために、制御端子１１ｄを介して、パワーデバイス１１ｃのゲート電極Ｇにオンオフ信号を送信するものである。

信号入力端子１３は、制御基板１２上に設けられ、パワーデバイス１１ｃをオンするかオフするかを示す制御信号が入力される部位である。制御基板１２は、信号入力端子１３から入力される制御信号に基づいて、制御端子１１ｄを介して、パワーデバイス１１ｃのゲート電極Ｇにオンオフ信号を送信することとなる。

なお、図２に示す例において半導体モジュール１１は２つ並列に設けられている。これは、１つが、大電流が流れる経路において正極側となり、他の１つが負極側となるからである。このように、第１実施形態に係るコネクタモジュール１は正極側と負極側との双方の経路を収納する構成となっている。

さらに、図２に示す例では１つの半導体モジュール１１に対して５本の制御端子１１ｄが設けられている。すなわち、図１に示す例では、１つの半導体モジュール１１内において第１及び第２のバスバ１１ａ，１１ｂは経路が５つ（複数）に分岐しており、分岐した経路それぞれにおいてパワーデバイス１１ｃが設けられていることとなる。そして、制御基板１２からは、制御端子１１ｄの１本ずつに対してオンオフ信号が送信され、５つ（複数）のパワーデバイス１１ｃはそれぞれのオンオフ信号によってオンオフされることとなる。これにより、大電流を複数に分岐させてパワーデバイス１１ｃの定格で対応できるようにしている。

また、前記実施形態において半導体モジュール１１から複数の制御端子１１ｄが設けられ、制御端子１１ｄは複数の分岐されたパワーデバイスのオンオフ制御を行うとしているが、これに限らずＦＥＴのソース端子やドレイン端子を制御基板１２に取り込んでＦＥＴの故障検知やＦＥＴのオン抵抗を利用した電流検出などの制御を行うようにしてもよい。

ケース部材２０は、絶縁性の樹脂部材によって構成されており、第１ケース部材２０ａと、第２ケース部材２０ｂとから構成されている。第１ケース部材２０ａは、一端が閉塞された筒状の部材である。第１のバスバ１１ａ及び信号入力端子１３の一部は、一端側となる一端壁２１から突き出て露出した状態となっている。また、一端壁２１には、第１のバスバ１１ａ及び信号入力端子１３の露出部位の周囲を覆う第１及び第２コネクタ部２２，２３が形成されている。第１及び第２コネクタ部２２，２３は、相手側コネクタと接続される部位であって、一端壁２１から突出して一体に形成されている。なお、図示を省略しているが、第１及び第２コネクタ部２２，２３には、それぞれ抜け止め機構（係止アーム、係止突部、係止孔など）が設けられている。

第２ケース部材２０ｂは、筒状となる第１ケース部材２０ａの他端側に設けられる蓋部材となるものである。第２のバスバ１１ｂの一部は、他端側となる他端壁２４から突き出て露出した状態となっている。また、他端壁２４には、第２のバスバ１１ｂの露出部位の周囲を覆う第３コネクタ部２５が形成されている。第３コネクタ部２５は、相手側コネクタと接続される部位であって、他端壁２４から突出して一体に形成されている。なお、図示を省略しているが、第３コネクタ部２５にも抜け止め機構（係止アーム、係止突部、係止孔など）が設けられている。

図４は、図１に示すコネクタモジュール１の断面図である。また、図５は、図１に示すコネクタモジュール１の放熱構造Ｈｄを示す断面図であって、コネクタモジュール１をモジュール固定部６に挿入固定したときの断面を示している。

図４及び図５からも明らかなように、金属筐体５は、コネクタモジュール１の表面積よりも大きい表面積を有する筐体となっている。ここで、金属筐体５の表面積とは、外気に接して放熱に寄与する部分の面積であって、筐体外側面５ｏとモジュール固定部６の筐体外側部位６ｂ１（但しモジュール固定部６の内壁ｉｗはコネクタモジュール１が挿入固定されるため除く）との表面積を意味する。すなわち、金属筐体５の内側面５ｉの面積やモジュール固定部６のうち筐体内側部位６ｂ２の表面積については、本実施形態でいう金属筐体５の表面積の概念に含まれない。

コネクタモジュール１の表面積についても、上記と同様であり、コネクタモジュール１がモジュール固定部６に挿入固定されない状態で外気に接して放熱に寄与する部分の面積であって、ケース部材２０の外側面２０ｏの表面積を意味する。すなわち、ケース部材２０の内側面２０ｉの面積は含まれない。ここで、本実施形態においてコネクタ部２２，２３，２５は、図５に示すように相手側コネクタに覆われるように嵌合されるため、ここでの表面積の概念に含まれない。しかし、コネクタ部２２，２３，２５が相手側コネクタを覆うように嵌合するものであれば、コネクタ部２２，２３，２５の外周面２２ｏ，２３ｏ，２５ｏについても、ここでの表面積の概念に含まれる。

さらに、図４及び図５に示すように、コネクタモジュール１は、半導体モジュール１１がケース部材２０の上壁２０ｕの内側面２０ｉに接触しており、この上壁２０ｕ部分が放熱部Ｈｐを形成している。すなわち、半導体モジュール１１内のパワーデバイス１１ｃで発生した熱は、樹脂部材１１ｅを介して上壁２０ｕに至る。

加えて、放熱部Ｈｐとなる上壁２０ｕは、直接モジュール固定部６の内壁ｉｗに接触している。なお、上壁２０ｕは、直接に限らず、伝熱性のシートや伝熱性の樹脂（接着剤を含む）等の伝熱性部材を介してモジュール固定部６の内壁ｉｗに接触するようになっていてもよい。なお、伝熱性部材とは、上壁２０ｕと同程度以上の伝熱性を有する部材であれば特にシート等に限定されるものではない。

次に、第１実施形態に係るコネクタモジュール１の放熱構造の作用を説明する。まず、作業者は、第１ケース部材２０ａに収納部品１０を収納し、この状態から第１ケース部材２０ａに対して第２ケース部材２０ｂを組み付けて、コネクタモジュール１を作成する。なお、図４に示すように、本実施形態において第１ケース部材２０ａ及び第２ケース部材２０ｂには、制御基板１２がスライド挿入されるスライド溝２６が形成されており、収納部品１０は、制御基板１２がスライド溝２６に挿入固定されることで、ケース部材２０内に保持されることとなる。

このようなコネクタモジュール１は、図２にも示すように、基本的に収納部品１０とケース部材２０との３部品からなっており、組み付けにより第１及び第２のバスバ１１ａ，１１ｂ並びに信号入力端子１３の露出部位が、そのまま第１〜第３コネクタ部２２，２３，２５の端子として機能することとなり、部品点数及び組付工数の増加を抑える構成となっている。

さらに、このようなコネクタモジュール１において、制御基板１２は、絶縁性の樹脂からなるケース部材２０によって覆われるため、制御基板１２の収納時に傷がつき難く且つケース部材２０が金属でないため、短絡の可能性も低減されている。

次いで、コネクタモジュール１を金属筐体５のモジュール固定部６内に挿入して固定する。コネクタモジュール１は、寸法上、モジュール固定部６に固定されるようになっていてもよいし、係止手段により固定されるようになっていてもよい。また、放熱部Ｈｐとモジュール固定部６との間には、伝熱性部材が介在されていてもよい。

挿入固定後、負荷側の相手側コネクタと第１コネクタ部２２とを嵌合させ、高電圧バッテリ側の相手側コネクタと第３コネクタ部２５とを嵌合させる。また、第２コネクタ部２３にも所定のコネクタが接続される。そして、コネクタモジュール１は、第２コネクタ部２３を通じて制御信号を入力し、制御基板１２はパワーデバイス１１ｃに対してオン信号又はオフ信号を送信する。これにより、パワーデバイス１１ｃはオンオフし、オン時には高電圧バッテリからの大電流が第２のバスバ１１ｂ、パワーデバイス１１ｃ、第１のバスバ１１ａの順に流れることとなる。

ここで、大電流は制御基板１２上には流れることなく、大きな基板スペースを確保したり基板上に大型コネクタの設置個所を確保したりする必要が無い。よって、コネクタモジュール１は、大電流に対応可能で小型化が図られたものとなっている。

また、パワーデバイス１１ｃはオンオフに際して発熱する。さらに、大電流がバスバ１１ａ，１１ｂに流れることによっても熱が生じる。これらの熱は、樹脂部材１１ｅを通じてコネクタモジュール１の上壁２０ｕ（放熱部Ｈｐ）に至り、放熱部Ｈｐからモジュール固定部６に至る。モジュール固定部６は金属筐体５の一部であって、モジュール固定部６に伝達された熱は、金属筐体５という広い表面積を有する部材から外気に放出されることとなる。よって、放熱性能も高められることとなる。

このようにして、第１実施形態に係るコネクタモジュール１の放熱構造Ｈｄによれば、コネクタモジュール１は、半導体モジュール１１が接触するケース部材２０の上壁２０ｕ部分によって形成された放熱部Ｈｐを有し、放熱部Ｈｐは、直接又は伝熱性部材を介してモジュール固定部６の内壁ｉｗに接触する。このため、半導体モジュール１１からの熱はコネクタモジュール１の放熱部Ｈｐを介してモジュール固定部６に伝達される。また、モジュール固定部６は、コネクタモジュール１の表面積よりも大きい表面積を有する金属筐体５の一部であるため、半導体モジュール１１からの熱は放熱部Ｈｐ、及びモジュール固定部６を介して、金属筐体５に至り、表面積の大きい金属筐体５から放出されることとなる。このように、半導体モジュール１１の熱は表面積の大きい金属筐体５にて放熱され、放熱性能の向上を図ることができる。また、制御基板１２が絶縁性樹脂からなるケース部材２０に収納されるため、制御基板１２がスライド方式で収納されるか否かに拘わらず制御基板１２が傷つき難く、且つ、ケース部材２０が金属でないため短絡の可能性も低減できる。従って、放熱性能の向上を図ると共に、制御基板１２が傷つき難く且つ短絡の可能性を低減することができるコネクタモジュール１の放熱構造Ｈｄを提供することができる。

また、半導体モジュール１１は、第１のバスバ１１ａと、第２のバスバ１１ｂと、を有すると共に、これらの間に配置されオンオフ制御されることによりバスバ１１ａ，１１ｂ間を遮断又は導通させるパワーデバイス１１ｃを発熱性素子として有し、且つ、第１及び第２のバスバ１１ａ，１１ｂの一部とパワーデバイス１１ｃとをモールドする樹脂部材１１ｅによってパワーデバイス１１ｃをパッケージしている。そして、コネクタ部２２，２５は、ケース部材２０の外壁から突出して一体に形成され、第１及び第２のバスバ１１ａ，１１ｂは、それぞれ樹脂部材１１ｅによってモールドされる側と反対側の端部側がケース部材２０から露出してコネクタ部２２，２５の端子として機能する。このような構成であるため、バスバ１１ａ，１１ｂという大電流に対応可能な部材を端子として用いることができ、しかも構造上大電流が制御基板１２に流れることなく、大きな基板スペースを確保する必要性もないことから、大電流に対応可能で小型化を図ったコネクタモジュール１の放熱構造Ｈｄを提供することができる。

次に、本発明の第２実施形態を説明する。第２実施形態に係るコネクタモジュールの放熱構造は第１実施形態のものと同様であるが、一部構成が第１実施形態のものと異なっている。以下、第１実施形態との相違点について説明する。

図６は、第２実施形態に係るコネクタモジュール１の放熱構造Ｈｄを示す外観斜視図である。図６に示すように、第２実施形態に係るコネクタモジュール１の放熱構造Ｈｄにおいて、モジュール固定部６は、筐体外側部位６ｂ１の外壁ｏｗ（特に上壁）に放熱フィン７が形成されている。この放熱フィン７は、上下方向に延びる複数の板材７ａによって構成されており、モジュール固定部６に対して一体に設けられている。なお、放熱フィン７は、モジュール固定部６の筐体内側部位６ｂ２の外壁ｏｗ（特に上壁）にも設けられている。

このようなコネクタモジュール１の放熱構造Ｈｄにおいて、パワーデバイス１１ｃ等からの熱は、上壁２０ｕ（放熱部Ｈｐ）、及びモジュール固定部６を通じて、広い表面積を有する金属筐体５から放出されると共に、放熱フィン７によっても放熱される。また、放熱フィン７はモジュール固定部６の上壁に設けられ且つ上下方向に延びているため、熱が逃げ易い構造となっている。さらに、放熱フィン７が筐体内側部位６ｂ２の外壁ｏｗにも設けられているため、筐体５内においても放熱される構造となっている。

このようにして、第２実施形態に係るコネクタモジュール１の放熱構造Ｈｄによれば、第１実施形態と同様に、放熱性能の向上を図ると共に、制御基板１２が傷つき難く且つ短絡の可能性を低減することができるコネクタモジュール１の放熱構造Ｈｄを提供することができる。また、大電流に対応可能で小型化を図ったコネクタモジュール１の放熱構造Ｈｄを提供することができる。

さらに、第２実施形態によれば、モジュール固定部６は放熱フィン７が形成されているため、半導体モジュール１１からモジュール固定部６に伝達された熱は放熱フィン７によっても放熱され、一層放熱性能の向上を図ることができる。

次に、本発明の第３実施形態を説明する。第３実施形態に係るコネクタモジュールの放熱構造は第１実施形態のものと同様であるが、一部構成が第１実施形態のものと異なっている。以下、第１実施形態との相違点について説明する。

図７は、第３実施形態に係るコネクタモジュールを示す分解斜視図であり、図８は、第３実施形態に係るコネクタモジュールを示す斜視図である。図７及び図８に示すように、第３実施形態に係るコネクタモジュール２は、第１及び第２ケース部材２０ａ，２０ｂの双方の上壁２０ｕに、２つの矩形状の切り欠き部２７が形成されている。そして、双方のケース部材２０ａ，２０ｂを組み付けたときには、双方の切り欠き部２７が合致して、２つの矩形状の開口部ＯＰが形成される。開口部ＯＰの縁部には、コネクタモジュール２の挿抜方向に延びるスライド溝２８が形成されている。また、コネクタモジュール２の挿抜方向と直交する方向に延びる開口部ＯＰの縁部にも溝２９が形成されている。

さらに、本実施形態において樹脂部材１１ｅは、上方に矩形状に突出する上突部１１ｇと、上突部１１ｇの周縁部において側方に張り出して突出する側突部１１ｈを備えている。本実施形態においては、図８に示すように、収納部品１０をケース部材２０内に取り付けるときに制御基板１２がスライド溝２６にスライド挿入され、同時に側突部１１ｈがスライド溝２８にスライド挿入されることとなる。また、スライド挿入完了後、第１ケース部材２０ａに対して第２ケース部材２０ｂを組み付けた場合、樹脂部材１１ｅの上突部（電子部品の一部）１１ｇはケース部材２０から露出する。このとき、上突部１１ｇはケース部材２０の上面２０ｏｕと面一となっており、放熱部Ｈｐを構成する。なお、組み付け完了後の状態において、側突部１１ｈは溝２９にも嵌ることとなり、半導体モジュール１１は挿抜方向及びこれと直交する方向の双方に固定されることとなる。

このようなコネクタモジュール２の放熱構造Ｈｄでは、パワーデバイス１１ｃで発生した熱は、上突部１１ｇ（放熱部Ｈｐ）、及びモジュール固定部６を通じて、広い表面積を有する金属筐体５から放出される。特に、第３実施形態においては半導体モジュール１１の一部である上突部１１ｇが直接又は伝熱性部材を介してモジュール固定部６に接触することとなり、第１実施形態のように上壁２０ｕを介さない分だけ、放熱性に優れることとなる。

このようにして、第３実施形態に係るコネクタモジュール２の放熱構造Ｈｄによれば、第１実施形態と同様に、放熱性能の向上を図ると共に、制御基板１２が傷つき難く且つ短絡の可能性を低減することができるコネクタモジュール１の放熱構造Ｈｄを提供することができる。また、大電流に対応可能で小型化を図ったコネクタモジュール１の放熱構造Ｈｄを提供することができる。

さらに、第３実施形態によれば、半導体モジュール１１の一部である上突部１１ｇが直接又は伝熱性部材を介してモジュール固定部６に接触することとなり、ケース部材２０を介さないため、一層放熱性に優れた放熱構造Ｈｄを提供することができる。

次に、本発明の第４実施形態を説明する。第４実施形態に係るコネクタモジュールの放熱構造は第１実施形態のものと同様であるが、一部構成が第１実施形態のものと異なっている。以下、第１実施形態との相違点について説明する。

図９は、第４実施形態に係るコネクタモジュール３を示す断面図である。図９に示すコネクタモジュール３は、第１及び第２のバスバ１１ａ，１１ｂを備えることなく、比較的小さい電流に対して好適に用いることができるものとなっている。

このようなコネクタモジュール３は、制御基板１２と、制御基板１２上に搭載されるコネクタ１４，１５を備え、コネクタ１４，１５から延びる端子１４ａ，１５ａがケース部材２０に形成された開口から露出するように設けられており、この露出部位の周囲を覆うように、第１及び第３コネクタ部２２，２５がケース部材２０と一体に形成されている。また、制御基板１２上には半導体スイッチ等のデバイス（図９において示せず）を内蔵した半導体モジュール１１が搭載されている。また、制御基板１２上には外部から制御信号を入力するための信号入力端子（図示せず）と、信号入力端子用のコネクタ（図示せず）とが設けられており、信号入力端子の一部がケース部材２０外に露出して、これを覆うように第２コネクタ部（図示せず）が設けられている。

さらに、制御基板１２上に搭載される半導体モジュール１１は、ケース部材２０の上壁２０ｕ（放熱部Ｈｐ）に接しており、発生した熱をケース部材２０の上壁２０ｕに伝達するようになっている。

このようなコネクタモジュール３を有する放熱構造Ｈｄでは、上記の各部品１１，１４，１５等を搭載する制御基板１２が第１ケース部材２０ａに対してスライド挿入されて収納され、その後第２ケース部材２０ｂが組み付けられる。これにより、コネクタモジュール３が作成される。

半導体モジュール１１からの熱は、コネクタモジュール３の上壁２０ｕ（放熱部Ｈｐ）に至り、放熱部Ｈｐからモジュール固定部６に至る。モジュール固定部６は金属筐体５の一部であって、モジュール固定部６に伝達された熱は、金属筐体５という広い表面積を有する部材から外気に放出されることとなる。よって、放熱性能も高められることとなる。

このようにして、第４実施形態に係るコネクタモジュール３の放熱構造Ｈｄによれば、第１実施形態と同様に、放熱性能の向上を図ると共に、制御基板１２が傷つき難く且つ短絡の可能性を低減することができるコネクタモジュール１の放熱構造Ｈｄを提供することができる。

さらに、第４実施形態によれば、第１及び第２のバスバ１１ａ，１１ｂを備えることなく、比較的小さい電流に対して好適に用いられるコネクタモジュール３の放熱構造Ｈｄを提供することができる。

以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよいし、可能な範囲で各実施形態に記載の技術を組み合わせるようにしてもよい。

例えば、上記実施形態においてパワーデバイス１１ｃを発熱性素子として例示したが、これに限らず、ヒューズやリレー等の他の発熱性素子が採用されてもよい。さらに、パワーデバイス１１ｃとしてＭＯＳＦＥＴを例示したが、トランジスタなどのオンオフ可能な他の半導体素子であってもよい。さらに、半導体モジュール１１は、樹脂部材１１ｅによってパワーデバイス１１ｃをモールドすることでパワーデバイス１１ｃをパッケージしているが、これに限らず、単に箱状の部材で覆うことによりパッケージしてもよい。

また、上記実施形態においてコネクタモジュール１，２は、パワーデバイス１１ｃのソース電極から第１のバスバ１１ａまで伸びるソースワイヤＷを備えているが、これに限らず、例えばソース電極に第１のバスバ１１ａを直接接続するなどして、ソースワイヤＷを不要としてもよい。

さらに、上記実施形態に係る放熱構造Ｈｄにおいて、モジュール固定部６は金属筐体５に設けられているが、筐体に限らず、金属板などの他の金属部材に設けられていてもよいい。また、上記実施形態に係るコネクタモジュール１，２において第１及び第２のバスバ１１ａ，１１ｂ上には、ヒューズなどの他の部品が搭載されていてもよい。

加えて、上記実施形態においてケース部材２０に対する、第１コネクタ部２２と第３コネクタ部２５との突出方向とは、逆向きになっているが、特に逆向きに限らず、直角などになっていてもよい。

また、上記実施形態においてケース部材２０に対する第１コネクタ部２２の突出方向と、第２コネクタ部２３の突出方向とは同方向となっているが、これに限らず、異方向となっていてもよい。第４実施形態においては第２コネクタ部の図示を省略しているが第４実施形態も同様である。なお、同方向である場合には、コネクタモジュール１〜３に対して３方向に相手側コネクタが接続されることなく、２方向に相手側コネクタが接続されるため、接続方向を２方向に限定することができる。また、異方向である場合、特に全コネクタ部２２，２３，２５の突出方向が異なっている場合には、コネクタモジュール１〜３に対して３方向に相手側コネクタが接続され、それぞれのコネクタ部２２，２３，２５と相手側コネクタとの嵌合時に、他のコネクタ部２２，２３，２５等の存在が邪魔になり難くすることができる。

１〜３ ：コネクタモジュール
５ ：金属筐体（金属部材）
５ｉ ：内側面
５ｏ ：筐体外側面
６ ：モジュール固定部
６ａ ：開口部
６ｂ ：枠部材
６ｂ１ ：筐体外側部位
６ｂ２ ：筐体内側部位
７ ：放熱フィン
７ａ ：板材
１０ ：収納部品
１１ ：半導体モジュール（電子部品）
１１ａ ：第１のバスバ
１１ｂ ：第２のバスバ
１１ｃ ：パワーデバイス（発熱性素子、半導体素子）
１１ｄ ：制御端子
１１ｅ ：樹脂部材
１１ｆ ：脚部
１１ｇ ：上突部（電子部品の一部）
１１ｈ ：側突部
１２ ：制御基板
１３ ：信号入力端子
２０ ：ケース部材
２０ａ ：第１ケース部材
２０ｂ ：第２ケース部材
２０ｉ ：内側面
２０ｏ ：外側面
２０ｏｕ ：上面
２０ｕ ：上壁
２１ ：一端壁
２２ ：第１コネクタ部
２２ｏ ：外周面
２３ ：第２コネクタ部
２３ｏ ：外周面
２４ ：他端壁
２５ ：第３コネクタ部
２５ｏ ：外周面
２６ ：スライド溝
２７ ：切り欠き部
２８ ：スライド溝
２９ ：溝
Ｇ ：ゲート電極
Ｈｄ ：放熱構造
Ｈｐ ：放熱部
ＯＰ ：開口部
Ｗ ：ソースワイヤ
ｉｗ ：内壁
ｏｗ ：外壁

Claims (3)

1. 発熱性素子をパッケージした電子部品を搭載する制御基板と、前記制御基板を収納する絶縁性樹脂からなるケース部材と、相手側コネクタと接続されるコネクタ部とを備えたコネクタモジュールと、
   前記コネクタモジュールの表面積よりも大きい表面積を有し、前記コネクタモジュールが挿入固定されるモジュール固定部を有した金属部材と、を備え、
   前記コネクタモジュールは、前記電子部品の一部が前記ケース部材から露出することにより形成された、又は、前記電子部品が接触する前記ケース部材の壁部分によって形成された放熱部を有し、
   前記放熱部は、直接又は伝熱性部材を介して前記モジュール固定部の内壁に接触する
   ことを特徴とするコネクタモジュールの放熱構造。
2. 前記モジュール固定部は放熱フィンが形成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載のコネクタモジュールの放熱構造。
3. 前記電子部品は、第１のバスバと、第２のバスバと、を有すると共に、前記第１及び第２のバスバとの間に配置され、前記制御基板からの信号によってオンオフ制御されることにより前記第１及び第２のバスバ間を遮断又は導通させる半導体素子を前記発熱性素子として有し、且つ、前記第１及び第２のバスバの一部と前記半導体素子とをモールドする樹脂部材によって前記半導体素子をパッケージしており、
   前記コネクタ部は、前記ケース部材の外壁から突出して一体に形成され、
   前記第１及び第２のバスバは、それぞれ前記樹脂部材によってモールドされる側と反対側の端部側が前記ケース部材から露出して前記コネクタ部の端子として機能する
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載のコネクタモジュールの放熱構造。

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