JP2019077042A

JP2019077042A - Method of producing bus bar unit

Info

Publication number: JP2019077042A
Application number: JP2017203161A
Authority: JP
Inventors: 孝伸原; Takanobu Hara; 真樹山口; Maki Yamaguchi; 司松浦; Tsukasa Matsuura
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-10-20
Filing date: 2017-10-20
Publication date: 2019-05-23

Abstract

To provide a method of producing a bus bar unit stable in good quality.SOLUTION: A method of producing a bus bar unit of this invention comprises: a lamination step and a heat molding step. The lamination step laminates a first bus bar 10 and a second bus bar 20 sandwiching plural prepregs 30a and 30b in a semi-cured state therebetween. In the heat molding step, a laminate of the first bus bar 10, the prepregs 30a and 30b, and the second bus bar 20 is placed into a mold 40, molten resin is charged around the laminate 36, the prepregs 30a and 30b are completely cured by heating the laminate 36 while pressure is applied in a lamination direction, and then the molten resin is solidified. The production method causes plural prepregs in a semi-cured state to be attached with each other more closely by pressure heating and to be also attached to the bus bars. Therefore, the production method enables production of a bus bar unit stable in good quality without causing void or causing molten resin to flow in between.SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

本明細書が開示する技術は、バスバユニットの製造方法に関する。 The technology disclosed herein relates to a method of manufacturing a bus bar unit.

車載電源の電力を走行用モータの駆動電力に変換する電力変換装置など、大電流を扱う装置では、内部抵抗の小さい金属板がケーブルの代わりに電力伝送に用いられる。電力伝送用の金属板はバスバと呼ばれる。特許文献１には、板状の２枚のバスバが近接配置されている電力変換装置が開示されている。その電力変換装置では、電力変換用のトランジスタを封止した複数のパワーカードと複数の冷却器がひとつずつ交互に積層された積層モジュールと電流平滑用のコンデンサが２枚のバスバで接続されている。２枚のバスバが近接配置されているので、２枚のバスバの間には絶縁材が挟まれていることが望ましい。 In a device that handles a large current, such as a power conversion device that converts the power of a vehicle-mounted power supply into the drive power of a traveling motor, a metal plate with a small internal resistance is used for power transmission instead of a cable. The metal plate for power transmission is called a bus bar. Patent Document 1 discloses a power conversion device in which two plate-like bus bars are disposed in proximity to each other. In the power conversion device, two bus bars connect a stacked module in which a plurality of power cards sealing power conversion transistors and a plurality of coolers are alternately stacked on one another and a current smoothing capacitor . Since the two bus bars are disposed close to each other, it is desirable that an insulating material be sandwiched between the two bus bars.

絶縁材として、熱硬化性樹脂をシート状のガラス繊維基材に含浸／乾燥させたプリプレグが使われることがある。例えば特許文献２には、プリプレグを加熱加圧成形した複数枚の絶縁板を２枚の導電板の間に挟む技術が開示されている。 As the insulating material, a prepreg obtained by impregnating / drying a thermosetting resin in a sheet-like glass fiber base may be used. For example, Patent Document 2 discloses a technique in which a plurality of insulating plates obtained by heating and pressing a prepreg are sandwiched between two conductive plates.

特開２０１７−０７９５６０号公報JP, 2017-079560, A 特開２０１１−０６０８００号公報JP 2011-060800 A

絶縁材を挟んだ２枚のバスバの積層体を樹脂で覆う場合がある。樹脂は、絶縁材を挟んだ２枚のバスバの積層体を金型に入れ、その金型に溶融樹脂を流し込んで成形する。プリプレグを加熱加圧成形して得られる複数の絶縁板を挟み込んだバスバの積層体の周囲に溶融樹脂を流し込んで固める場合、バスバと絶縁板の間にボイドが発生したり、溶融樹脂が入り込んだりすることがあり、品質が安定しない。本明細書は、第１バスバと絶縁板と第２バスバが積層された積層体を樹脂で覆ったバスバユニットを安定した品質で作る技術を提供する。 In some cases, a laminate of two bus bars sandwiching an insulating material may be covered with resin. The resin is formed by placing a laminate of two bus bars sandwiching an insulating material in a mold, and pouring molten resin into the mold. When a molten resin is poured into the periphery of a laminate of a bus bar obtained by sandwiching a plurality of insulating plates obtained by heat and pressure molding a prepreg, the voids may occur between the bus bar and the insulating plate or the molten resin may enter. And the quality is not stable. The present specification provides a technology for producing, with stable quality, a bus bar unit in which a laminate obtained by laminating a first bus bar, an insulating plate and a second bus bar is covered with a resin.

本明細書が開示するバスバユニットの製造方法は、積層工程と加熱成形工程を備えている。積層工程では、半硬化状態の複数のプリプレグを間に挟んで第１バスバと第２バスバを積層する。加熱成形工程では、第１バスバとプリプレグと第２バスバの積層体を金型に入れ、積層体の周囲に溶融樹脂を充填し、積層体を積層方向に加圧しながら加熱してプリプレグを完全硬化させた後に溶融樹脂を固化させる。この製造方法は、半硬化状態の複数のプリプレグが加圧加熱により互いに密着するとともにバスバとも密着する。加熱加圧によって複数枚のプリプレグは絶縁板となる。それゆえ、ボイドが発生したり間に溶融樹脂が入り込んだりすることがなく、安定した品質でバスバユニットを製造することができる。 The method of manufacturing a bus bar unit disclosed in the present specification includes a laminating step and a heat forming step. In the laminating step, the first bus bar and the second bus bar are laminated with the plurality of semi-cured prepregs interposed therebetween. In the heat forming step, the laminate of the first bus bar, the prepreg and the second bus bar is placed in a mold, the molten resin is filled around the laminate, and the laminate is heated while being pressed in the laminating direction to completely cure the prepreg. After the reaction, the molten resin is solidified. In this manufacturing method, the plurality of semi-cured prepregs adhere to each other by pressure heating and adhere to the bus bar as well. The plurality of prepregs become insulating plates by heating and pressing. Therefore, it is possible to manufacture the bus bar unit with stable quality without the occurrence of voids and the intrusion of the molten resin therebetween.

本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。 The details and further improvement of the technology disclosed in the present specification will be described in the following "Forms for Carrying Out the Invention".

バスバユニットの適用例であるパワーモジュールの斜視図である。It is a perspective view of the power module which is an example of application of a bus bar unit. パワーモジュールの分解斜視図である（バスバとプリプレグが分離状態）。It is a disassembled perspective view of a power module (a bus bar and a prepreg are separated). パワーモジュールの分解斜視図である（バスバとプリプレグが積層状態）。It is an exploded perspective view of a power module (bus bar and a prepreg are laminated). パワーモジュールの分解斜視図である（バスバとプリプレグが樹脂カバーで覆われた状態）It is a disassembled perspective view of a power module (The state which the bus bar and the prepreg were covered by the resin cover) プリプレグの製造工程を説明する図である。It is a figure explaining the manufacturing process of a prepreg. 図６（Ａ）は、積層前のバスバとプリプレグを示す断面図である。図６（Ｂ）は、積層後のバスバとプリプレグの断面図である。FIG. 6A is a cross-sectional view showing the bus bar and the prepreg before lamination. FIG. 6 (B) is a cross-sectional view of the bus bar and the prepreg after lamination. 図７（Ａ）は、金型にセットされた積層体の断面図である。図７（Ｂ）は、完成したバスバユニットの断面図である。FIG. 7A is a cross-sectional view of the laminate set in the mold. FIG. 7B is a cross-sectional view of the completed bus bar unit. 図８（Ａ）は、積層するプリプレグの縦糸方向の相違を説明する模式図である。図８（Ｂ）は、プリプレグを平面視したときの縦糸の方向の相違を示す図である。FIG. 8A is a schematic view for explaining the difference in the warp direction of the prepreg to be laminated. FIG. 8B is a view showing the difference in the direction of the warp when the prepreg is viewed in plan. 実施例で用いたガラスクロスのタイプ別の特性を示す表である。It is a table | surface which shows the characteristic according to the type of the glass cloth used in the Example. 実施例のバスバユニットの耐圧測定結果の表である。It is a table | surface of the pressure | voltage resistant measurement result of the bus bar unit of an Example.

最初に、バスバユニットが適用されているデバイスを説明する。図１に、バスバユニット６を使ったパワーモジュール９の斜視図を示す。パワーモジュール９は、電力変換用のトランジスタを封止した複数のパワーカード３と複数の冷却器４が一つずつ交互に積層されている積層モジュール２とコンデンサモジュール５０がバスバユニット６で接続されたデバイスである。隣接する冷却器４は連結管５で連結されている。図１では、複数のパワーカードのうち左端の１個のパワーカードにのみ符号３を付し、残りのパワーカードには符号を省略した。また、複数の連結管のうち、左端の連結管にのみ符号５を付し、残りの連結管には符号を省略した。同様に、複数の冷却器のうち、左の２個の冷却器にのみ符号４を付し、残りの冷却器には符号を省略した。 First, the device to which the busbar unit is applied will be described. FIG. 1 shows a perspective view of a power module 9 using the bus bar unit 6. In the power module 9, the stacked module 2 and the capacitor module 50 are connected by the bus bar unit 6 in which a plurality of power cards 3 sealing power conversion transistors and a plurality of coolers 4 are alternately stacked one by one. It is a device. Adjacent coolers 4 are connected by a connecting pipe 5. In FIG. 1, only one leftmost power card among the plurality of power cards is denoted by reference numeral 3, and the remaining power cards are omitted. Moreover, the code | symbol 5 was attached | subjected only to the connection pipe | tube of the left end among several connection pipe | tubes, and the code | symbol was abbreviate | omitted to the remaining connection pipe | tube. Similarly, among the plurality of coolers, only the left two coolers are denoted by 4 and the remaining coolers are omitted.

パワーカード３からは３本の端子３ａ、３ｂ、３ｃが延びており、そのうちの端子３ａ、３ｂが、夫々、バスバでコンデンサモジュール５０の中のコンデンサ素子と接続されている。図１では、２個のバスバは樹脂で覆われている。また、コンデンサ素子も樹脂で覆われている。 Three terminals 3a, 3b, 3c extend from the power card 3, and the terminals 3a, 3b among them are connected to the capacitor elements in the capacitor module 50 by bus bars. In FIG. 1, the two bus bars are covered with resin. The capacitor element is also covered with resin.

図２に、パワーモジュールの分解斜視図を示す。バスバユニット６は、平板状の第１バスバ１０と第２バスバ２０と、２枚のプリプレグ３０ａ、３０ｂと、樹脂カバーで構成されている。図２では樹脂カバーは、描かれていない。また、２枚のプリプレグ３０ａ、３０ｂは、バスバユニット６の完成後には一体化する。プリプレグ３０ａ、３０ｂは、絶縁体である。なお、説明の便宜上、図中の座標系のＺ軸正方向を「上」と定義する。 FIG. 2 shows an exploded perspective view of the power module. The bus bar unit 6 includes a flat plate-shaped first bus bar 10 and a second bus bar 20, two prepregs 30a and 30b, and a resin cover. The resin cover is not drawn in FIG. Also, the two prepregs 30 a and 30 b are integrated after the bus bar unit 6 is completed. The prepregs 30a and 30b are insulators. In addition, for convenience of explanation, the Z-axis positive direction of the coordinate system in the drawing is defined as “upper”.

第１バスバ１０は、コンデンサ素子５１の正極５１ａと接続する電極部１５と、平板状の基板部１１と、基板部１１から上方へ延びる複数の枝部１２を備えている。基板部１１には、二列に並んだ貫通孔１３、１４が設けられている。なお、複数の枝部１２、複数の貫通孔１３、複数の貫通孔１４のそれぞれに対して、一つにのみ符号を付し、残りの部品には符号を省略した。 The first bus bar 10 includes an electrode portion 15 connected to the positive electrode 51 a of the capacitor element 51, a flat plate-like substrate portion 11, and a plurality of branch portions 12 extending upward from the substrate portion 11. The substrate portion 11 is provided with through holes 13 and 14 arranged in two rows. Note that only one of the plurality of branch portions 12, the plurality of through holes 13, and the plurality of through holes 14 is denoted by a reference numeral, and the reference numerals of the remaining components are omitted.

複数の枝部１２のそれぞれは、一列に並んだ複数の貫通孔１３のそれぞれの縁から上方へ延びている。貫通孔１３をパワーカード３の端子３ｂが通り、端子３ｂと枝部１２が接合される。一列に並んだ他方の貫通孔１４は、第１バスバ１０と後述する第２バスバ２０が積層されて積層モジュール２と接合するとき、第２バスバ２０の枝部２２とパワーカード３の端子３ａが通る孔である。 Each of the plurality of branch portions 12 extends upward from the edge of each of the plurality of through holes 13 arranged in a line. The terminal 3 b of the power card 3 passes through the through hole 13, and the terminal 3 b and the branch 12 are joined. In the other through holes 14 arranged in a line, when the first bus bar 10 and the second bus bar 20 described later are stacked and joined to the stacked module 2, the branch portion 22 of the second bus bar 20 and the terminal 3a of the power card 3 It is a passing hole.

第２バスバ２０は、コンデンサ素子５１の負極５１ｂと接続する電極部２５と、平板状の基板部２１と、基板部２１から上方へ延びる複数の枝部２２を備えている。基板部２１には、一列に並んだ貫通孔２３が設けられている。なお、複数の枝部２２、複数の貫通孔２３のそれぞれに対して、一つにのみ符号を付し、残りの部品には符号を省略した。 The second bus bar 20 includes an electrode portion 25 connected to the negative electrode 51 b of the capacitor element 51, a flat substrate portion 21, and a plurality of branch portions 22 extending upward from the substrate portion 21. The substrate portion 21 is provided with the through holes 23 arranged in a line. Note that only one of each of the plurality of branch portions 22 and the plurality of through holes 23 is denoted by a reference numeral, and the reference numerals of the remaining components are omitted.

複数の枝部２２のそれぞれは、複数の貫通孔２３のそれぞれの縁から上方へ延びている。貫通孔２３をパワーカード３の端子３ａが通り、端子３ａと枝部２２が接合される。先に述べたように、第１バスバ１０と第２バスバが積層されて積層モジュール２と接合するとき、端子３ａと枝部２２は、第１バスバ１０の貫通孔１４を通る。 Each of the plurality of branches 22 extends upward from the edge of each of the plurality of through holes 23. The terminal 3a of the power card 3 passes through the through hole 23, and the terminal 3a and the branch 22 are joined. As described above, when the first bus bar 10 and the second bus bar are stacked and joined to the stacked module 2, the terminal 3 a and the branch portion 22 pass through the through hole 14 of the first bus bar 10.

第１バスバ１０の基板部１１と第２バスバ２０の基板部２１の間には、２枚のプリプレグ３０ａ、３０ｂが絶縁板として挟まれる。先に述べたように、２枚のプリプレグ３０ａ、３０ｂは、バスバユニット６の製造過程で一体化するが、図２では、理解を深めるために、一体化前の個別のプリプレグ３０ａ、３０ｂを描いてある。プリプレグ３０ａ、３０ｂには、二列に並んだ貫通孔３１、３２が設けられている。複数の貫通孔３１、複数の貫通孔３２のそれぞれに対して、一つにのみ符号を付し、残りの貫通孔には符号を省略した。貫通孔３１には、パワーカード３の端子３ｂが通る。貫通孔３２には、端子３ａと第２バスバ２０の枝部２２が通る。 Between the substrate portion 11 of the first bus bar 10 and the substrate portion 21 of the second bus bar 20, two prepregs 30a and 30b are sandwiched as insulating plates. As described above, the two prepregs 30a and 30b are integrated in the manufacturing process of the bus bar unit 6, but in FIG. 2 the individual prepregs 30a and 30b before integration are depicted for better understanding. It is The prepregs 30a and 30b are provided with through holes 31 and 32 arranged in two rows. For each of the plurality of through holes 31 and the plurality of through holes 32, only one reference numeral is given, and the other through holes are omitted. The terminal 3 b of the power card 3 passes through the through hole 31. The terminal 3 a and the branch 22 of the second bus bar 20 pass through the through hole 32.

図３に、第１バスバ１０と２枚のプリプレグ３０ａ、３０ｂと第２バスバ２０を積層させた斜視図を示す。第１バスバ１０と２枚のプリプレグ３０ａ、３０ｂと第２バスバ２０を積層すると、図２で示した貫通孔１３と貫通孔３１が重なり、それらの貫通孔をパワーカード３の端子３ｂが通る。また、貫通孔１４と貫通孔３２と貫通孔２３が重なり、それらの貫通孔を、端子３ａと枝部２２が通る。第１バスバ１０の基板部１１と第２バスバ２０の基板部２１は近接配置されているが、プリプレグ３０ａ、３０ｂによって相互に絶縁されている。 FIG. 3 is a perspective view in which the first bus bar 10, the two prepregs 30a and 30b, and the second bus bar 20 are stacked. When the first bus bar 10, the two prepregs 30a and 30b, and the second bus bar 20 are stacked, the through holes 13 and the through holes 31 shown in FIG. 2 overlap, and the terminals 3b of the power card 3 pass through the through holes. Further, the through hole 14, the through hole 32, and the through hole 23 overlap, and the terminal 3 a and the branch portion 22 pass through the through holes. Although the substrate portion 11 of the first bus bar 10 and the substrate portion 21 of the second bus bar 20 are disposed close to each other, they are mutually insulated by the prepregs 30a and 30b.

図４に、第１バスバ１０と２枚のプリプレグ３０ａ、３０ｂと第２バスバ２０の積層部分を樹脂カバー６０で覆った状態の斜視図を示す。先に述べたように、プリプレグ３０ａ、３０ｂは、バスバユニット６を製造する途中、樹脂カバー６０を形成するときに一体化する。以下では、一体化したプリプレグを符号３０で表す。図４に示すように、第１バスバ１０とプリプレグ３０と第２バスバ２０の積層部分が樹脂カバー６０で覆われて一体化した部品がバスバユニット６に相当する。コンデンサ素子５１と第１バスバ１０の電極部１５と第２バスバ２０の電極部２５を樹脂で覆い、バスバユニット６を積層モジュール２に取り付け、枝部２２を端子３ａに接合し、枝部１２を端子３ｂに接合すると、図１に示したパワーモジュール９が完成する。 FIG. 4 is a perspective view of a state in which the laminated portion of the first bus bar 10, the two prepregs 30a and 30b, and the second bus bar 20 is covered with the resin cover 60. FIG. As described above, the prepregs 30 a and 30 b are integrated when the resin cover 60 is formed during manufacturing of the bus bar unit 6. Below, the integrated prepreg is represented by the code | symbol 30. FIG. As shown in FIG. 4, a part in which the laminated portions of the first bus bar 10, the prepreg 30 and the second bus bar 20 are covered with the resin cover 60 and integrated is equivalent to the bus bar unit 6. The capacitor element 51 and the electrode portion 15 of the first bus bar 10 and the electrode portion 25 of the second bus bar 20 are covered with resin, the bus bar unit 6 is attached to the laminated module 2, the branch 22 is joined to the terminal 3a, and the branch 12 is When the terminal 3b is joined, the power module 9 shown in FIG. 1 is completed.

バスバユニット６の製造方法を説明する。先に説明したように、バスバユニット６は、板状の第１バスバ１０（基板部１１）と第２バスバ２０（基板部２１）との間に絶縁板としてプリプレグ３０が挟まれており、それらの積層体が樹脂カバー６０で覆われた部品である。図５以降では、第１バスバ１０と第２バスバ２０の夫々を、一枚の板として表す。 A method of manufacturing the bus bar unit 6 will be described. As described above, in the bus bar unit 6, the prepreg 30 is sandwiched as an insulating plate between the plate-like first bus bar 10 (substrate portion 11) and the second bus bar 20 (substrate portion 21). Is a component covered with a resin cover 60. In FIG. 5 and thereafter, each of the first bus bar 10 and the second bus bar 20 is represented as a single plate.

（半硬化状態のプリプレグの製造工程）プリプレグは、熱硬化性樹脂をシート状のガラス繊維基材（ガラスクロス）に含浸／乾燥させたものである。図５に、プリプレグの製造工程を説明する図を示す。プリプレグは、次の工程で作られる。まず、ガラス繊維束（ヤーン）を縦糸と横糸にして編み込んだシート状のガラスクロス５３を、容器５５に満たされた液体状の樹脂ワニス５６に浸漬する。樹脂ワニス５６がまとわりついたガラスクロス５３ａを、厚み調整ローラ５７に通し、厚みを一定にする。最後にガラスクロス５３ａを乾燥炉へ入れ、樹脂ワニスが半硬化状態になったところで取り出す。こうして、半硬化状態のプリプレグが出来上がる。半硬化状態のプリプレグは、適切な大きさにカットされ、次の積層工程へ送られる。 (Production Step of Semi-cured Prepreg) The prepreg is obtained by impregnating / drying a thermosetting resin in a sheet-like glass fiber substrate (glass cloth). FIG. 5 shows a diagram for explaining a process for producing a prepreg. The prepreg is made in the following steps. First, the glass cloth 53 in the form of a sheet in which glass fiber bundles (yarns) are knitted into warp and weft is dipped in a liquid resin varnish 56 filled in a container 55. The glass cloth 53a to which the resin varnish 56 is stuck is passed through the thickness adjusting roller 57 to make the thickness constant. Finally, the glass cloth 53a is put into a drying oven and taken out when the resin varnish is in a semi-cured state. Thus, a semi-cured prepreg is obtained. The semi-cured prepreg is cut to an appropriate size and sent to the next lamination step.

（積層工程）積層工程では、半硬化状態の複数枚のプリプレグ３０ａ、３０ｂを挟んで第１バスバ１０と第２バスバ２０を積層する。図６（Ａ）は、積層前の第１バスバ１０、半硬化したシート状のプリプレグ３０ａ、３０ｂ、第２バスバ２０を示しており、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）の第１バスバ１０等を積層した積層体３６を示している。図６と次の図７は、第１バスバ１０やプリプレグ３０ａ等を断面で示す。プリプレグ３０ａ、３０ｂは、先に述べたように、ガラス繊維束（ヤーン）の縦糸３３と横糸３４で編み込まれたガラスクロス５３の周囲に半硬化状態の樹脂３５が付着したシートである。第１バスバ１０と第２バスバ２０は銅製である。 (Lamination process) In the lamination process, the first bus bar 10 and the second bus bar 20 are laminated with the plurality of semi-cured prepregs 30a and 30b interposed therebetween. FIG. 6 (A) shows the first bus bar 10 before lamination, the semi-cured sheet-like prepregs 30a, 30 b, and the second bus bar 20, and FIG. 6 (B) shows the first bus bar 10 of FIG. The laminated body 36 which laminated | stacked bus bar 10 grade | etc., Is shown. 6 and 7 show the first bus bar 10, the prepreg 30a, etc. in cross section. As described above, the prepregs 30a and 30b are sheets in which the resin 35 in a semi-cured state adheres around the glass cloth 53 knitted with the warp yarn 33 and the weft yarn 34 of the glass fiber bundle (yarn). The first bus bar 10 and the second bus bar 20 are made of copper.

（加熱形成工程）第１バスバ１０と半硬化状態の複数枚のプリプレグ３０ａ、３０ｂと第２バスバ２０の積層体３６を射出成形用の金型４０に入れる（図７（Ａ））。金型４０は、上型４１と下型４２に分かれており、上型４１に、樹脂射出口４３が設けられている。樹脂射出口４３から高温の溶融樹脂を射出する。別言すれば、積層体３６の周囲に溶融樹脂を充填する。溶融樹脂の熱と圧力により、積層体３６は積層方向に加圧されるとともに全体が加熱される。加圧により半硬化状態の２枚のプリプレグ３０ａ、３０ｂは一体化する。また、加圧により、プリプレグ３０ａ、３０ｂは、第１バスバ１０、第２バスバ２０と密着する。さらに、加熱により樹脂ワニスが硬化し、一体化したプリプレグ３０が完全に硬化する。硬化したプリプレグ３０が絶縁層（絶縁板）となる。その後、積層体を冷却し、周囲の溶融樹脂が硬化して樹脂カバー６０となる（図７（Ｂ））。こうして、バスバユニット６が完成する。 (Heat Forming Step) A laminate 36 of a plurality of prepregs 30a, 30b and a second bus bar 20 in a first bus bar 10, a semi-cured state, and a second bus bar 20 is placed in a mold 40 for injection molding (FIG. 7A). The mold 40 is divided into an upper mold 41 and a lower mold 42, and a resin injection port 43 is provided in the upper mold 41. A high temperature molten resin is injected from the resin injection port 43. In other words, the molten resin is filled around the laminate 36. The heat and pressure of the molten resin pressurize the laminate 36 in the laminating direction and heat the whole. The two prepregs 30a and 30b in a semi-cured state are integrated by pressure. Further, the prepregs 30 a and 30 b closely contact the first bus bar 10 and the second bus bar 20 by pressing. Furthermore, the resin varnish is cured by heating, and the integrated prepreg 30 is completely cured. The cured prepreg 30 becomes an insulating layer (insulating plate). Thereafter, the laminate is cooled, and the molten resin in the periphery is cured to form a resin cover 60 (FIG. 7 (B)). Thus, the bus bar unit 6 is completed.

バスバユニット６の特徴を述べる。バスバユニット６の製造方法では、半硬化状態の複数のプリプレグ３０ａ、３０ｂを挟んで第１バスバ１０と第２バスバ２０を積層し、それらの積層体の周囲を溶融樹脂で満たし、積層体を加圧加熱してプリプレグを完全硬化し、その後に溶融樹脂を硬化させる。半硬化状態の複数のプリプレグ３０ａ、３０ｂを挟んだ積層体を加圧することで、複数のプリプレグ３０ａ、３０ｂが一体化するとともに、第１バスバ１０、第２バスバ２０と密着する。それゆえ、樹脂カバー成形時にボイドが発生し難く、かつ、溶融樹脂が積層体の中に入り込み難い。実施例の製造方法は、品質が安定したバスバユニットを得ることができる。 The features of the bus bar unit 6 will be described. In the method of manufacturing the bus bar unit 6, the first bus bar 10 and the second bus bar 20 are stacked with the plurality of prepregs 30a and 30b in a semi-cured state interposed therebetween, the periphery of the stack is filled with molten resin, and the stack is added. Pressure heating is performed to completely cure the prepreg, and then the molten resin is cured. By pressing the laminated body sandwiching the plurality of semi-cured prepregs 30a and 30b, the plurality of prepregs 30a and 30b are integrated and closely attached to the first bus bar 10 and the second bus bar 20. Therefore, voids are less likely to occur during molding of the resin cover, and the molten resin is less likely to enter the laminate. The manufacturing method of the embodiment can obtain a busbar unit with stable quality.

また、半硬化状態のプリプレグを挟んで積層体を加圧するので、プリプレグが薄く引き伸ばされ、積層体を薄くすることができる。一体化したプリプレグの中に、２層のガラスクロスが入っており、実施例のバスバユニットは、一方のバスバと他方のバスバの間の絶縁性が高い。即ち、２枚のバスバを隔てる絶縁層（プリプレグ）が薄く、かつ、絶縁性の高いバスバユニットが得られる。 Further, since the laminated body is pressed with the semi-cured prepreg interposed therebetween, the prepreg can be stretched thin and the laminated body can be thinned. Two layers of glass cloth are contained in the integrated prepreg, and the bus bar unit of the embodiment has high insulation between one bus bar and the other bus bar. That is, the insulating layer (prepreg) separating the two bus bars is thin, and a highly insulating bus bar unit can be obtained.

実施形態で説明した技術に関する留意点を述べる。２枚のプリプレグは、平面視したときに縦糸の方向が交差するように重ねるとよい。図８に、積層するプリプレグの縦糸方向の相違を説明する模式図を示す。図８（Ａ）が２枚のプリプレグ３０ａ、３０ｂの斜視図である。点線が縦糸を模式的に表している。図８（Ｂ）は、重ねられたシート状のプリプレグを平面視したときの縦糸の方向を示している。図８（Ａ）、（Ｂ）において、矢印Ａ１が、プリプレグ３０ａの縦糸の方向を示しており、矢印Ｂ１がプリプレグ３０ｂの縦糸の方向を示している。図８のケースでは、２枚のプリプレグ３０ａ、３０ｂは、縦糸の方向が角度Ｔｈで交差するように積層される。縦糸の方向が交差するように複数のプリプレグを積層することで、バスバユニットにおいてプリプレグで構成される絶縁層の強度が向上するとともに絶縁性（耐圧）が向上する。 Points to note regarding the technology described in the embodiment will be described. The two prepregs may be stacked so that the directions of the warps intersect in plan view. The schematic diagram explaining the difference of the warp direction of the prepreg to laminate | stack in FIG. 8 is shown. FIG. 8A is a perspective view of two prepregs 30a and 30b. Dotted lines schematically represent warps. FIG. 8 (B) shows the direction of the warp when the piled sheet-like prepregs are viewed in plan. In FIGS. 8A and 8B, the arrow A1 indicates the direction of the warp of the prepreg 30a, and the arrow B1 indicates the direction of the warp of the prepreg 30b. In the case of FIG. 8, the two prepregs 30a and 30b are stacked such that the directions of the warps intersect at an angle Th. By laminating the plurality of prepregs so that the directions of the warps intersect, the strength of the insulating layer composed of the prepregs in the bus bar unit is improved and the insulation (withstand voltage) is improved.

プリプレグのガラスクロスには、縦糸と横糸の網目の隙間（いわゆるバスケットホール）ができるだけ小さい高開繊のタイプを用いるとよい。高開繊のガラスクロスを採用することで、ガラスクロスが均質化し、レーザやドリルによる加工性が向上する。 It is good for the glass cloth of a prepreg to use the type of highly open fiber in which the gap (so-called basket hole) of the mesh of warp and weft is as small as possible. By adopting a glass cloth with high openness, the glass cloth is homogenized and the processability by laser and drill is improved.

（実施例）いくつかのタイプのプリプレグを用いてバスバユニットを試作して評価した。評価に用いたプリプレグは以下の通りである。なお、ガラスクロスのタイプ別の特性を図９に示す。通常開繊タイプのガラスクロスには、縦糸と横糸の網目に隙間（バスケットホール）が存在するが、高開繊タイプのガラスクロスでは、バスケットホールは極めて小さい。 (Example) The bus bar unit was made and evaluated using several types of prepregs. The prepregs used for the evaluation are as follows. In addition, the characteristic according to the type of glass cloth is shown in FIG. Normally, in the open-type glass cloth, gaps (basket holes) exist in the warp and weft meshes, but in the high-open type glass cloth, the basket holes are extremely small.

プリプレグＡ：エポシキ樹脂として耐熱性エポシキ樹脂（日本化薬製「ＮＣ−３０００−Ｈ」、エポキシ当量２８０）１００部と、硬化剤としてフェノールノボラック系硬化剤（ＤＩＣ製「ＬＦ−６１６１」、水酸基当量１１８）４２部をメチルイソブチルケトン（関東化学製）７５部に溶解した。そこに硬化促進剤としてイミダゾール系硬化促進剤（四国化成製「２Ｅ４ＭＺ］）５部を加えて撹拌し、絶縁ワニスとした。この絶縁ワニスを高開繊タイプのガラスクロス（＃１０２７、単重２０ｇ／ｍ^２）に含浸し、加熱乾燥させた（厚みは５０μｍ）。 Prepreg A: 100 parts of heat-resistant epoxy resin (Nippon Kayaku “NC-3000-H”, epoxy equivalent weight 280) as epoxy resin, phenol novolac curing agent (LF-6161) as curing agent, hydroxyl equivalent 118) 42 parts were dissolved in 75 parts of methyl isobutyl ketone (Kanto Chemical Co., Ltd.). Thereto, 5 parts of an imidazole-based curing accelerator ("2E4MZ" manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd.) as a curing accelerator was added and stirred to form an insulating varnish. This insulating varnish was used as a highly spread type glass cloth (# 1027, 20 g single weight) / M ² ) and heat-dried (thickness: 50 μm).

プリプレグＢ：上記の絶縁ワニスを高開繊タイプのガラスクロス（＃１０３７、単重２３ｇ／ｍ^２）に含浸し、半硬化状態になるまで加熱乾燥させた（厚みは５０μｍ）。 Prepreg B: The above insulating varnish was impregnated into a highly spread type glass cloth (# 1037, single weight 23 g / m ² ), and heat dried until it became a semi-cured state (thickness: 50 μm).

プリプレグＣ：上記の絶縁ワニスを高開繊タイプのガラスクロス（＃１０７８、単重４８ｇ／ｍ^２）に含浸し、半硬化状態になるまで加熱乾燥させた（厚みは５０μｍ）。 Prepreg C: The above insulating varnish was impregnated into a highly spread-type glass cloth (# 1078, single weight 48 g / m ² ) and heat dried until it became semi-cured (thickness: 50 μm).

プリプレグＤ：上記の絶縁ワニスを通常開繊タイプのガラスクロス（＃１０６、単重２４ｇ／ｍ^２）に含浸し、半硬化状態になるまで加熱乾燥させた（厚みは５０μｍ）。 Prepreg D: The above-mentioned insulating varnish was impregnated into a glass cloth of general opening type (# 106, single weight 24 g / m ² ), and was heated and dried until it was semi-cured (thickness: 50 μm).

プリプレグＥ：上記の絶縁ワニスを通常開繊タイプのガラスクロス（＃１０８０、単重４７ｇ／ｍ^２）に含浸し、半硬化状態になるまで加熱乾燥させた（厚みは５０μｍ）。 Prepreg E: The above-mentioned insulating varnish was impregnated into a glass cloth (# 1080, single weight 47 g / m ² ) usually of the opening type, and was heated and dried until it was semi-cured (thickness: 50 μm).

（バスバユニットの製造）バスバユニットとしては、厚み０．５ｍｍの銅製の２枚のバスバ（第１バスバと第２バスバ）の間に、上記プリプレグＡ−Ｅのいずれかを複数枚挟んで積層体とした。バスバの材料である銅は、Ｃ１０２０である。また、複数枚のプリプレグは、縦糸の方向が交差するように重ねた。その積層体を、金型温度１７５℃の金型にインサートし、射出圧力１２ＭＰａの条件でエポキシ樹脂封止材（日立化成製「ＣＥＬ−３６００」）を射出した。その後、オーブンで１８０℃で１時間後硬化させてバスバユニットを作製した。 (Production of Busbar Unit) As a busbar unit, a laminate is formed by sandwiching a plurality of sheets of any of the prepregs A-E between two copper busbars (first busbar and second busbar) having a thickness of 0.5 mm. And Copper which is a material of the bus bar is C1020. Also, a plurality of prepregs were stacked so that the directions of the warps intersected. The laminate was inserted into a mold having a mold temperature of 175 ° C., and an epoxy resin sealing material (“CEL-3600” manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) was injected under the condition of an injection pressure of 12 MPa. Thereafter, it was post-cured in an oven at 180 ° C. for 1 hour to produce a bath bar unit.

（絶縁破壊電圧の測定）上記したバスバユニットの第１バスバと第２バスバの間に耐圧試験器のプローブを接触させ、電圧を上げていき、絶縁破壊するときの耐圧を測定した。また、絶縁破壊電圧の目標値は７ｋＶ以上とした。 (Measurement of Dielectric Breakdown Voltage) The probe of the pressure tester was brought into contact between the first bus bar and the second bus bar of the above-described bus bar unit to raise the voltage, and the breakdown voltage at the time of dielectric breakdown was measured. In addition, the target value of the dielectric breakdown voltage was 7 kV or more.

耐圧試験の結果を図１０に示す。高開繊タイプのガラスクロスで作製した複数のプリプレグを２枚のバスバの間に、縦糸方向が交差するように重ねることで、バスバの間隔が１ｍｍ以下でも絶縁破壊電圧が目標値以上のバスバユニットが得られた。 The result of the pressure test is shown in FIG. A bus bar unit having a dielectric breakdown voltage higher than the target value even with a bus bar spacing of 1 mm or less by overlapping a plurality of prepregs made of high spread fiber type glass cloth so that the warp direction crosses between two bus bars. was gotten.

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。 As mentioned above, although the specific example of this invention was described in detail, these are only an illustration and do not limit a claim. The art set forth in the claims includes various variations and modifications of the specific examples illustrated above. The technical elements described in the present specification or the drawings exhibit technical usefulness singly or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of application. In addition, the techniques exemplified in the present specification or the drawings can simultaneously achieve a plurality of purposes, and achieving one of the purposes itself has technical utility.

２：積層モジュール
３：パワーカード
４：冷却器
５：連結管
６：バスバユニット
９：パワーモジュール
１０：第１バスバ
１１、２１：基板部
１２、２２：枝部
１３、１４、２３、３１、３２：貫通孔
１５、２５：電極部
２０：第２バスバ
３０、３０ａ、３０ｂ：プリプレグ
３３：縦糸
３４：横糸
３６：積層体
４０：金型
４３：樹脂射出口
５０：コンデンサモジュール
５１：コンデンサ素子
５３、５３ａ：ガラスクロス
５５：容器
５６：樹脂ワニス
５７：厚み調整ローラ
６０：樹脂カバー 2: stacked module 3: power card 4: cooler 5: connection pipe 6: bus bar unit 9: power module 10: first bus bar 11, 21: substrate portion 12, 22: branch portions 13, 14, 23, 31, 32 A: through hole 15, 25: electrode portion 20: second bus bar 30, 30a, 30b: prepreg 33: warp yarn 34: weft yarn 36: laminate 40: mold 43: resin injection port 50: capacitor module 51: capacitor element 53, 53a: glass cloth 55: container 56: resin varnish 57: thickness adjustment roller 60: resin cover

Claims

Laminating a first bus bar and a second bus bar with a plurality of semi-cured prepregs interposed therebetween;
The laminate of the first bus bar, the prepreg, and the second bus bar is placed in a mold, a molten resin is filled around the laminate, and the laminate is heated while being pressed in the laminating direction to completely prepeg the prepreg A thermoforming step of solidifying the molten resin after solidification;
Method of manufacturing a bus bar unit comprising: