JP2019102477A - 回路モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】高電圧配線および低電圧配線が絶縁体を挟んで互いに対向する構造において、放熱性を向上できる回路モジュールを提供する。【解決手段】回路モジュール１は、実装面３３を有する回路基板３１と、一方側の第１主面４２および他方側の第２主面４３を有する絶縁板４１、絶縁板４１の第１主面４２に設けられた高電圧配線６、ならびに、絶縁板４１を挟んで高電圧配線６と対向するように絶縁板４１の第２主面４３に設けられた低電圧配線７を含み、回路基板３１の実装面３３の上に実装された配線構造体３２と、高電圧配線６および低電圧配線７に接続され、回路基板３１の実装面３３の上に実装されたインバータ回路８と、を含む。【選択図】図２

Description

本発明は、高電圧配線および低電圧配線が絶縁体を挟んで互いに対向した構造を有する回路モジュールに関する。

特許文献１には、回路モジュールの一例としてのプリント回路板が開示されている。このプリント回路板は、プリント配線板と、プリント配線板に実装された複数の半導体装置とを含む。
プリント配線板は、導体層および絶縁層が交互に積層された積層基板である。導体層は、電源パターン（高電圧配線）が形成された導体層と、グランドパターン（低電圧配線）が形成された導体層と、を含む。電源パターンが形成された導体層、および、グランドパターンが形成された導体層は、プリント配線板の内部において絶縁層を挟んで互いに対向している。

特開号２０１７−７６７５４号公報

特許文献１に係る回路モジュールでは、高電圧配線が形成された導体層、および、低電圧配線が形成された導体層が、プリント配線板の内部において絶縁層を挟んで互いに対向している。
このような構造は、高電圧配線を流れる電流に起因して生じる磁界、および、低電圧配線を流れる電流に起因して生じる磁界を相殺できる。したがって、高電圧配線および低電圧配線の間において、相互誘導効果に起因する相互インダクタンス成分の増加を抑制できる。

しかしながら、プリント配線板の内部に高電圧配線および低電圧配線が形成された構造では、高電圧配線で生じる熱および低電圧配線で生じる熱を効率的に外部に放散させることができない。
そこで、本発明は、高電圧配線および低電圧配線が絶縁体を挟んで互いに対向する構造において、放熱性を向上できる回路モジュールを提供することを目的とする。

請求項１に係る発明は、実装面（３３）を有する回路基板（３１）と、一方側の第１主面（４２）および他方側の第２主面（４３）を有する絶縁板（４１）、前記絶縁板の前記第１主面に設けられた高電圧配線（６）、ならびに、前記絶縁板を挟んで前記高電圧配線と対向するように前記絶縁板の前記第２主面に設けられた低電圧配線（７）を含み、前記回路基板の前記実装面の上に実装された配線構造体（３２）と、前記高電圧配線および前記低電圧配線に接続され、前記回路基板の前記実装面の上に実装された電気回路（８）と、を含む、回路モジュール（１，７１）である。

括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表すが、この発明の範囲は当該実施形態に限定されない。以下、この項において同じ。
この回路モジュールによれば、絶縁板を挟んで互いに対向する高電圧配線および低電圧配線を含む配線構造体が、回路基板の実装面の上に実装されている。
これにより、高電圧配線を流れる電流に起因して生じる磁界、および、低電圧配線を流れる電流に起因して生じる磁界を相殺できる。したがって、高電圧配線および低電圧配線の間において、相互誘導効果に起因する相互インダクタンス成分の増加を抑制できる。

また、高電圧配線および低電圧配線が、実装基板から露出している。これにより、配線構造体で生じた熱を効率的に外部に放散させることができる。その結果、回路モジュールの放熱性を高めることができる。
請求項２に係る発明は、前記配線構造体は、前記絶縁板の前記第１主面および前記第２主面が、前記回路基板の前記実装面の法線方向に沿って延びる姿勢で、前記回路基板の前記実装面の上に実装されている、請求項１に記載の回路モジュールである。

この回路モジュールによれば、回路基板に対する高電圧配線の露出面積および回路基板に対する低電圧配線の露出面積を確実に増加させることができる。これにより、配線構造体で生じた熱を、より一層効率的に外部に放散させることができる。
請求項３に係る発明は、前記高電圧配線は、導電板からなり、前記絶縁板の前記第１主面に主板面（４４）を対向させた姿勢で、前記絶縁板の前記第１主面に取り付けられており、前記低電圧配線は、導電板からなり、前記絶縁板の前記第２主面に主板面（５４）を対向させた姿勢で、前記絶縁板の前記第２主面に取り付けられている、請求項１または２に記載の回路モジュールである。

この回路モジュールによれば、高電圧配線が導電板からなるので、電流経路の断面積の増加によって高電圧配線の抵抗値を低減させることができる。これにより、高電圧配線で生じる熱を抑制できる。
同様に、低電圧配線が導電板からなるので、電流経路の断面積の増加によって低電圧配線の抵抗値を低減させることができる。これにより、低電圧配線で生じる熱の発生を抑制できる。

また、この回路モジュールによれば、高電圧配線および低電圧配線の対向面積を増加させることもできる。これにより、高電圧配線側の磁界および低電圧配線側の磁界を相殺できる面積を増加させることができる。よって、相互インダクタンス成分の増加を効果的に抑制できる。
請求項４に係る発明は、前記高電圧配線は、電気信号が入力される第１入力端部（４７）、および、電気信号を出力する第１出力端部（４８）を含み、前記第１入力端部および前記第１出力端部は、前記絶縁板の前記第１主面の法線方向に関して、前記高電圧配線に係る他の部分の厚さよりも小さい厚さをそれぞれ有している、請求項１〜３のいずれか一項に記載の回路モジュールである。

この回路モジュールによれば、高電圧配線の第１入力端部に入力された電流は、第１入力端部および第１出力端部を結ぶ最短経路を通って、第１出力端部から出力される。
つまり、この回路モジュールによれば、高電圧配線を流れる電流の指向性を高めることができる。また、高電圧配線において低電圧配線に近接する領域に、電流を流すことができる。これにより、高電圧配線側の磁界および低電圧配線側の磁界を効果的に相殺できる。

また、この回路モジュールによれば、高電圧配線における厚い部分をヒートシンクとして利用できる。よって、相互インダクタンス成分の増加を抑制しつつ、放熱性を向上できる。
請求項５に係る発明は、前記低電圧配線は、電気信号が入力される第２入力端部（５７）、および、電気信号を出力する第２出力端部（５８）を含み、前記第２入力端部および前記第２出力端部は、前記絶縁板の前記第２主面の法線方向に関して、前記低電圧配線に係る他の部分の厚さよりも小さい厚さをそれぞれ有している、請求項１〜４のいずれか一項に記載の回路モジュールである。

この回路モジュールによれば、低電圧配線の第２入力端部に入力された電流は、第２入力端部および第２出力端部を結ぶ最短経路を通って、第２出力端部から出力される。
つまり、この回路モジュールによれば、低電圧配線を流れる電流の指向性を高めることができる。また、低電圧配線において高電圧配線に近接する領域に、電流を流すことができる。これにより、高電圧配線側の磁界および低電圧配線側の磁界を効果的に相殺できる。

また、この回路モジュールによれば、低電圧配線における厚い部分をヒートシンクとして利用できる。よって、相互インダクタンス成分の増加を抑制しつつ、放熱性を向上できる。
請求項６に係る発明は、前記電気回路は、直流電源（２）からの直流信号を、モータ（３）を駆動するための交流信号に変換するインバータ回路（８）を含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の回路モジュールである。

請求項７に係る発明は、前記配線構造体に接続されたヒートシンク（７２）をさらに含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の回路モジュール（７１）である。
この回路モジュールによれば、高電圧配線および低電圧配線が実装基板から露出しているので、配線構造体にヒートシンクを接続できる。これにより、配線構造体で生じた熱、ひいては実装基板で生じた熱をヒートシンクに効率的に伝達させることができる。よって、放熱性をより一層向上できる。

図１は、本発明の第１実施形態に係る回路モジュールを示す回路図である。 図２は、図１の回路モジュールの構造を模式的に示す斜視図である。 図３は、図２の配線構造体の分離斜視図である。 図４は、図２の配線構造体を示す平面図である。 図５は、本発明の第２実施形態に係る回路モジュールの構造を模式的に示す斜視図である。

以下では、本発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る回路モジュール１を示す回路図である。
以下では、回路モジュール１が、直流電源２からの直流信号を、三相モータ３を駆動するための交流信号に変換する電力変換装置である形態例について説明する。
図１では、回路モジュール１が、直流電源２および三相モータ３に接続された形態例が示されている。直流電源２は、電源スイッチ４を介し回路モジュール１に接続されている。直流電源２の電圧は、５Ｖ以上２５Ｖ以下（より具体的には８Ｖ以上１６Ｖ以下）であってもよい。

図１を参照して、回路モジュール１は、平滑コンデンサ５、高電圧配線６、低電圧配線７およびインバータ回路８（電気回路）を含む。
平滑コンデンサ５は、電源スイッチ４を介して直流電源２に接続されている。平滑コンデンサ５の高電圧側には、高電圧配線６が接続されている。平滑コンデンサ５の低電圧側には、低電圧配線７が接続されている。低電圧配線７は、この形態では、グランド配線である。

インバータ回路８は、高電圧配線６および低電圧配線７を介して平滑コンデンサ５に並列接続されている。インバータ回路８は、Ｕ相アーム回路１１、Ｖ相アーム回路１２、Ｗ相アーム回路１３、Ｕ相配線１４、Ｖ相配線１５およびＷ相配線１６を含む。
Ｕ相アーム回路１１、Ｖ相アーム回路１２およびＷ相アーム回路１３は、それぞれ、三相モータ３のＵ相巻線、Ｖ相巻線およびＷ相巻線に対応している。Ｕ相アーム回路１１、Ｖ相アーム回路１２およびＷ相アーム回路１３は、いずれも、高電圧配線６および低電圧配線７を介して平滑コンデンサ５に並列接続されている。

Ｕ相アーム回路１１は、高電圧側の第１スイッチング素子２１Ｕおよび低電圧側の第２スイッチング素子２２Ｕが直列接続された直列回路を含む。第１スイッチング素子２１Ｕは、上段アームとして設けられている。第２スイッチング素子２２Ｕは、下段アームとして設けられている。
Ｖ相アーム回路１２は、高電圧側の第１スイッチング素子２１Ｖおよび低電圧側の第２スイッチング素子２２Ｖが直列接続された直列回路を含む。第１スイッチング素子２１Ｖは、上段アームとして設けられている。第２スイッチング素子２２Ｖは、下段アームとして設けられている。

Ｗ相アーム回路１３は、高電圧側の第１スイッチング素子２１Ｗおよび低電圧側の第２スイッチング素子２２Ｗが直列接続された直列回路を含む。第１スイッチング素子２１Ｗは、上段アームとして設けられている。第２スイッチング素子２２Ｗは、下段アームとして設けられている。
第１スイッチング素子２１Ｕ，２１Ｖ，２１Ｗは、この形態では、第１ゲート電極、第１ソース電極および第１ドレイン電極を有するＭＩＳＦＥＴ（Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor：電界効果トランジスタ）をそれぞれ含む。

第２スイッチング素子２２Ｕ，２２Ｖ，２２Ｗは、この形態では、第２ゲート電極、第２ソース電極および第２ドレイン電極を有するＭＩＳＦＥＴをそれぞれ含む。
Ｕ相アーム回路１１、Ｖ相アーム回路１２およびＷ相アーム回路１３は、それぞれ、第１スイッチング素子２１Ｕ，２１Ｖ，２１Ｗの第１ソース電極および第２スイッチング素子２２Ｕ，２２Ｖ，２２Ｗの第２ドレイン電極が接続されることにより形成されている。

Ｕ相配線１４は、Ｕ相アーム回路１１において第１スイッチング素子２１Ｕおよび第２スイッチング素子２２Ｕの間のＵ相接続部２４に接続されている。Ｕ相配線１４は、三相モータ３のＵ相巻線に接続されている。
Ｖ相配線１５は、Ｖ相アーム回路１２において第１スイッチング素子２１Ｖおよび第２スイッチング素子２２Ｖの間のＶ相接続部２５に接続されている。Ｖ相配線１５は、三相モータ３のＶ相巻線に接続されている。

Ｗ相配線１６は、Ｗ相アーム回路１３において第１スイッチング素子２１Ｗおよび第２スイッチング素子２２Ｗの間のＷ相接続部２６に接続されている。Ｗ相配線１６は、三相モータ３のＷ相巻線に接続されている。
第１スイッチング素子２１Ｕ，２１Ｖ，２１Ｗの第１ゲート電極に所定パターンのオンオフ指令が入力されると、第１スイッチング素子２１Ｕ，２１Ｖ，２１Ｗは、所定のスイッチングパターンでオンオフ駆動する。

第２スイッチング素子２２Ｕ，２２Ｖ，２２Ｗの第２ゲート電極に所定パターンのオンオフ指令が入力されると、第２スイッチング素子２２Ｕ，２２Ｖ，２２Ｗは、所定のスイッチングパターンでオンオフ駆動する。
このようにして、直流電源２からの直流信号が交流信号に変換され、三相モータ３が正弦波駆動される。

図２は、図１の回路モジュール１の構造を模式的に示す斜視図である。
図２を参照して、回路モジュール１は、回路基板３１、平滑コンデンサ５、インバータ回路８および配線構造体３２を含む。
回路基板３１は、一方側の実装面３３および他方側の反対面３４を含む。回路基板３１の実装面３３は、電気部品が実装される面である。回路基板３１の反対面３４は、電気部品が実装されない非実装面であってもよいし、電気部品が実装される第２の実装面であってもよい。

回路基板３１は、実装面３３の法線方向から見た平面視において四角形状（この形態では長方形状）に形成されている。回路基板３１の平面形状は、任意であり、四角形状に限定されない。回路基板３１は、四角形以外の多角形状（たとえば六角形状）に形成されていてもよいし、円形状または楕円形状に形成されていてもよい。
回路基板３１は、配線層および絶縁層が交互に積層された積層構造を有する多層配線回路基板であってもよい。回路基板３１は、絶縁層からなる単層構造を有する単層配線回路基板であってもよい。

平滑コンデンサ５は、回路基板３１の実装面３３に実装されている。平滑コンデンサ５は、この形態では、回路基板３１の実装面３３において、一方側の端部（図２の左側の端部）に実装されている。平滑コンデンサ５は、円柱状の電解コンデンサを含んでいてもよい。
回路基板３１の実装面３３の法線方向に関して、平滑コンデンサ５の回路基板３１の実装面３３からの高さＴ１は、１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下（より具体的には１５ｍｍ以上２５ｍｍ以下）であってもよい。

平滑コンデンサ５の高さＴ１の上記値は一例に過ぎず、平滑コンデンサ５の高さＴ１の大きさを限定するものではない。平滑コンデンサ５の高さＴ１は、平滑コンデンサ５の仕様に応じて、種々の値が採用され得る。
インバータ回路８は、回路基板３１の実装面３３に実装されている。インバータ回路８は、この形態では、回路基板３１の実装面３３において、他方側の端部（図２の右側の端部）に実装されている。

図２では、インバータ回路８の実装形態を回路図によって簡略化して示している。インバータ回路８は、回路基板３１に内装されていてもよい。すなわち、インバータ回路８は、回路基板３１の内部に組み込まれていてもよい。
配線構造体３２は、回路基板３１の実装面３３に実装されている。配線構造体３２は、回路基板３１の実装面３３において、平滑コンデンサ５およびインバータ回路８の間の領域に実装されている。

回路基板３１の実装面３３の法線方向に関して、配線構造体３２の回路基板３１の実装面３３からの高さＴ２は、平滑コンデンサ５の高さＴ１以下（Ｔ２≦Ｔ１）であってもよい。
配線構造体３２の高さＴ２は、平滑コンデンサ５の高さＴ１未満（Ｔ２＜Ｔ１）であってもよい。配線構造体３２の高さＴ２は、５ｍｍ以上２０ｍｍ以下（より具体的には８ｍｍ以上１５ｍｍ以下）であってもよい。

配線構造体３２の高さＴ２が、平滑コンデンサ５の高さＴ１以下（Ｔ２≦Ｔ１）であれば、回路基板３１の実装面３３の法線方向に関して、回路モジュール１が大型化するのを抑制できる。
配線構造体３２の高さＴ２の上記値は一例に過ぎず、配線構造体３２の高さＴ２の大きさを限定するものではない。したがって、配線構造体３２の高さＴ２は、平滑コンデンサ５の高さＴ１以上（Ｔ２≧Ｔ１）であってもよい。

以下、図２に加えて図３および図４を参照して、配線構造体３２の具体的な構造について詳細に説明する。図３は、図２の配線構造体３２の分離斜視図である。図４は、図２の配線構造体３２の平面図である。
図２〜図４を参照して、配線構造体３２は、絶縁板４１、高電圧配線６および低電圧配線７を一体に含むブロック状構造を有している。配線構造体３２は、より具体的には、絶縁板４１を高電圧配線６および低電圧配線７によって挟み込んだサンドイッチ構造を有している。

絶縁板４１は、一方側の第１主面４２および他方側の第２主面４３を有している。絶縁板４１は、第１主面４２および第２主面４３の法線方向から見た平面視において四角形状（この形態では長方形状）に形成されている。
絶縁板４１の厚さは、０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下（より具体的には０．３ｍｍ以上０．５ｍｍ以下）であってもよい。絶縁板４１の厚さが小さくなる程、高電圧配線６および低電圧配線７の間の相互誘導作用が大きくなる。

絶縁板４１の厚さの上記値は一例に過ぎず、絶縁板４１の厚さを限定するものではない。絶縁板４１を厚くすることにより、高電圧配線６および低電圧配線７の間の絶縁耐圧を向上できる。したがって、上記値よりも大きい厚さを有する絶縁板４１が採用されてもよい。
高電圧配線６は、絶縁板４１の第１主面４２に設けられている。高電圧配線６は、接着剤を介して絶縁板４１の第１主面４２に接続されていてもよい。高電圧配線６は、この形態では、帯状に延びる導電板からなる。高電圧配線６は、銅を含む低抵抗性のバスバーであってもよい。

高電圧配線６は、一方側の第１主板面４４、他方側の第２主板面４５、ならびに、第１主板面４４および第２主板面４５を接続する側面４６を含む。
高電圧配線６は、第１主板面４４を絶縁板４１の第１主面４２に対向させた姿勢で、絶縁板４１の第１主面４２に取り付けられている。高電圧配線６の第１主板面４４の面積は、絶縁板４１の第１主面４２の面積以下であってもよい。

高電圧配線６は、第１入力端部４７、第１出力端部４８および第１中間部４９を含む。第１入力端部４７、第１出力端部４８および第１中間部４９は、いずれも絶縁板４１の第１主面４２に接している。
第１入力端部４７は、高電圧配線６において、絶縁板４１の長手方向一方側に位置する端部（図２〜図４の左側の端部）である。第１入力端部４７は、平滑コンデンサ５からの信号を受信する。

第１出力端部４８は、高電圧配線６において、絶縁板４１の長手方向他方側に位置する端部（図２〜図４の右側の端部）である。第１入力端部４７は、インバータ回路８に信号を出力する。第１中間部４９は、第１入力端部４７および第１出力端部４８を接続している。
第１入力端部４７の第２主板面４５には、第２主板面４５から第１主板面４４に向かって窪んだ切欠き状の第１入力側段部５０が形成されている。第１出力端部４８の第２主板面４５には、第２主板面４５から第１主板面４４に向かって窪んだ切欠き状の第１出力側段部５１が形成されている。

したがって、絶縁板４１の第１主面４２の法線方向に関して、高電圧配線６の第１入力端部４７の厚さおよび低電圧配線７の第１出力端部４８の厚さは、第１中間部４９の厚さよりも小さい。これにより、高電圧配線６は、全体として凸形状に形成されている。
絶縁板４１の第１主面４２の法線方向に関して、高電圧配線６の厚さは、絶縁板４１の厚さよりも大きい。

絶縁板４１の第１主面４２の法線方向に関して、第１入力端部４７の厚さは、０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下（より具体的には０．３ｍｍ以上０．５ｍｍ以下）であってもよい。
絶縁板４１の第１主面４２の法線方向に関して、第１出力端部４８の厚さは、０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下（より具体的には０．３ｍｍ以上０．５ｍｍ以下）であってもよい。

絶縁板４１の第１主面４２の法線方向に関して、第１中間部４９の厚さは、０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下（より具体的には１ｍｍ以上１．２ｍｍ以下）であってもよい。
このような形状の高電圧配線６は、その両端部に第１入力側段部５０および第１出力側段部５１が形成されるように、扁平な平板状の導電板（バスバー）をプレス加工またはエッチング加工することによって製造できる。

低電圧配線７は、絶縁板４１の第２主面４３に設けられている。低電圧配線７は、接着剤を介して絶縁板４１の第２主面４３に接続されていてもよい。低電圧配線７は、この形態では、帯状に延びる導電板からなる。低電圧配線７は、銅を含む低抵抗性のバスバーであってもよい。
低電圧配線７は、一方側の第１主板面５４および他方側の第２主板面５５、ならびに、第１主板面５４および第２主板面５５を接続する側面５６を含む。低電圧配線７は、第１主板面５４を絶縁板４１の第２主面４３に対向させた姿勢で、絶縁板４１の第２主面４３に取り付けられている。

これにより、低電圧配線７は、絶縁板４１を挟んで高電圧配線６と対向している。低電圧配線７の第１主板面５４の面積は、絶縁板４１の第２主面４３の面積以下であってもよい。
低電圧配線７の第１主板面５４の面積は、高電圧配線６の第１主面４２の面積とほぼ等しくてもよい。低電圧配線７の第１主板面５４の全面が、高電圧配線６の第１主板面４４の第１主面４２の全面と対向していてもよい。

低電圧配線７は、第２入力端部５７、第２出力端部５８および第２中間部５９を含む。第２入力端部５７、第２出力端部５８および第２中間部５９は、いずれも絶縁板４１の第２主面４３に接している。
第２入力端部５７は、低電圧配線７において、絶縁板４１の長手方向他方側に位置し、高電圧配線６の第１出力端部４８と対向する端部（図２〜図４の右側の端部）である。第２入力端部５７は、インバータ回路８からの信号を受信する。

第２出力端部５８は、低電圧配線７において、絶縁板４１の長手方向一方側に位置し、高電圧配線６の第１入力端部４７と対向する端部（図２〜図４の左側の端部）である。第２出力端部５８は、平滑コンデンサ５に信号を出力する。
第２中間部５９は、第２入力端部５７および第２出力端部５８を接続し、高電圧配線６の第１中間部４９と対向している。

第２入力端部５７の第２主板面５５には、第２主板面５５から第１主板面５４に向かって窪んだ切欠き状の第２入力側段部６０が形成されている。第２出力端部５８の第２主板面５５には、第２主板面５５から第１主板面５４に向かって窪んだ切欠き状の第２出力側段部６１が形成されている。
したがって、絶縁板４１の第２主面４３の法線方向に関して、低電圧配線７の第２出力端部５８の厚さおよび低電圧配線７の第２入力端部５７の厚さは、第２中間部５９の厚さよりも小さい。これにより、低電圧配線７は、全体として凸形状に形成されている。

絶縁板４１の第２主面４３の法線方向に関して、低電圧配線７の厚さは、絶縁板４１の厚さよりも大きい。
絶縁板４１の第２主面４３の法線方向に関して、第２入力端部５７の厚さは、０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下（より具体的には０．３ｍｍ以上０．５ｍｍ以下）であってもよい。

絶縁板４１の第２主面４３の法線方向に関して、第２出力端部５８の厚さは、０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下（より具体的には０．３ｍｍ以上０．５ｍｍ以下）であってもよい。
絶縁板４１の第２主面４３.の法線方向に関して、第２中間部５９の厚さは、０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下（より具体的には１ｍｍ以上１．２ｍｍ以下）であってもよい。

このような形状の低電圧配線７は、その両端部に第２入力側段部６０および第２出力側段部６１が形成されるように、扁平な平板状の導電板（バスバー）をプレス加工またはエッチング加工することによって製造できる。
低電圧配線７は、高電圧配線６の形状と同一の形状を有していてもよい。この場合、高電圧配線６の製造工程および低電圧配線７の製造工程の共通化を図ることができる。

図２を参照して、配線構造体３２は、絶縁板４１の第１主面４２および第２主面４３が、回路基板３１の実装面３３の法線方向に沿って延びる姿勢で、回路基板３１の実装面３３に実装されている。高電圧配線６の第２主板面４５および低電圧配線７の第２主板面５５は、回路基板３１から露出している。
高電圧配線６の第１入力端部４７および低電圧配線７の第２出力端部５８は、回路基板３１の実装面３３と平行な横方向に沿って平滑コンデンサ５に対向している。

高電圧配線６の第１出力端部４８および低電圧配線７の第２入力端部５７は、回路基板３１の実装面３３と平行な横方向に沿ってインバータ回路８に対向している。
高電圧配線６において回路基板３１の実装面３３に面する側面４６では、高電圧配線６の第１入力端部４７および第１出力端部４８は、それぞれ半田を介して回路基板３１に接続されていてもよい。

高電圧配線６の第１入力端部４７および第１出力端部４８は、回路基板３１の実装面３３に形成された配線または回路基板３１内に形成された配線を介して平滑コンデンサ５に接続されている。
低電圧配線７において回路基板３１の実装面３３に面する側面５６では、低電圧配線７の第２入力端部５７および第２出力端部５８は、それぞれ半田を介して回路基板３１に接続されていてもよい。

低電圧配線７の第２入力端部５７および第２出力端部５８は、回路基板３１の実装面３３に形成された配線または回路基板３１内に形成された配線を介してインバータ回路８に接続されている。
高電圧配線６において回路基板３１の実装面３３とは反対側に位置する側面４６、および、低電圧配線７において回路基板３１の実装面３３とは反対側に位置する側面５６は、回路基板３１の実装面３３に対して平行に延び、ほぼ同一平面上に位置していてもよい。

以上、回路モジュール１によれば、絶縁板４１を挟んで互いに対向する高電圧配線６および低電圧配線７を含む配線構造体３２が、回路基板３１の実装面３３の上に実装されている。
図４を参照して、高電圧配線６を流れる電流の向き、および、低電圧配線７を流れる電流の向きは、互いに逆向きである。これにより、高電圧配線６を流れる電流に起因して生じる磁界、および、低電圧配線７を流れる電流に起因して生じる磁界を相殺できる。

したがって、相互誘導効果に起因して、高電圧配線６および低電圧配線７の間に生じる相互インダクタンス成分の増加を抑制できる。これにより、高電圧配線６および低電圧配線７の間を流れる電流に生じるノイズの低減を図ることができる。
また、相互誘導作用により、差動的な相互インダクタンスが発生し、高電圧配線６および低電圧配線７のインダクタンスを低減でき、ノイズの原因となるサージ電圧を低減できる。

また、回路モジュール１によれば、高電圧配線６が導電板（バスバー）からなるので、電流経路の断面積の増加によって高電圧配線６の抵抗値を低減させることができる。これにより、高電圧配線６で生じる熱を抑制できる。
同様に、低電圧配線７が導電板（バスバー）からなるので、電流経路の断面積の増加によって低電圧配線７の抵抗値を低減させることができる。これにより、低電圧配線７で生じる熱の発生を抑制できる。

また、回路モジュール１によれば、高電圧配線６および低電圧配線７の対向面積を増加させることもできる。これにより、高電圧配線６側の磁界および低電圧配線７側の磁界を相殺できる面積を増加させることができる。よって、相互インダクタンス成分の増加を効果的に抑制できる。
また、回路モジュール１によれば、高電圧配線６および低電圧配線７が、回路基板３１から露出している。これにより、配線構造体３２で生じた熱を効率的に外部に放散させることができる。その結果、回路モジュール１の放熱性を高めることができる。

特に、回路モジュール１によれば、配線構造体３２が、絶縁板４１の第１主面４２および第２主面４３が回路基板３１の実装面３３の法線方向に沿って延びる姿勢で、回路基板３１の実装面３３の上に実装されている。
これにより、高電圧配線６の第２主板面４５および低電圧配線７の第２主板面５５を回路基板３１から露出させることができる。よって、回路基板３１に対する高電圧配線６の露出面積および回路基板３１に対する低電圧配線７の露出面積を確実に増加させることができるから、配線構造体３２で生じた熱を、より一層効率的に外部に放散させることができる。

また、図４を参照して、回路モジュール１によれば、高電圧配線６が、第１入力側段部５０、第１出力側段部５１および第１中間部５２を有している。第１入力側段部５０の厚さおよび第１出力側段部５１の厚さは、第１中間部５２の厚さよりも小さい。
この場合、第１入力端部４７に入力された電流は、第１入力端部４７および第１出力端部４８の間を直線的に結ぶ最短経路を通って、第１出力端部４８から出力される。つまり、高電圧配線６によれば、第１入力端部４７および第１出力端部４８の間を流れる電流の指向性を高めることができる。

同様に、図４を参照して、回路モジュール１によれば、低電圧配線７が、第２入力側段部６０、第２出力側段部６１および第２中間部６２を有している。第２入力側段部６０の厚さおよび第２出力側段部６１の厚さは、第２中間部６２の厚さよりも小さい。
この場合、第２入力端部５７に入力された電流は、第２入力端部５７および第２出力端部５８の間を直線的に結ぶ最短経路を通って、第２出力端部５８から出力される。つまり、低電圧配線７によれば、第２入力端部５７および第２出力端部５８の間を流れる電流の指向性を高めることができる。

これにより、高電圧配線６を流れる電流および低電圧配線７を流れる電流を確実に近接させることができる。よって、高電圧配線６側の磁界および低電圧配線７側の磁界を効果的に相殺できる。
また、この回路モジュール１によれば、高電圧配線６の第１中間部４９をヒートシンクとして機能させることができる。同様に、低電圧配線７の第２中間部５９をヒートシンクとして機能させることができる。よって、相互インダクタンス成分の増加を抑制しつつ、放熱性を向上できる。

図５は、本発明の第２実施形態に係る回路モジュール７１の構造を模式的に示す斜視図である。以下では、回路モジュール１において述べた構造に対応する構造については、同一の参照符号を付して説明を省略する。
図５を参照して、回路モジュール７１は、配線構造体３２に接続されたヒートシンク７２を含む点において、回路モジュール１とは異なる構造を有している。図５では、明瞭化のため、配線構造体３２からヒートシンク７２が分離された状態が示されている。

ヒートシンク７２は、たとえば絶縁性の接着剤または放熱シートを介して配線構造体３２の上に接続されている。ヒートシンク７２は、接着剤または放熱シートを介して高電圧配線６に接続されていてもよい。ヒートシンク７２は、接着剤または放熱シートを介して低電圧配線７に接続されていてもよい。
以上、回路モジュール７１によれば、高電圧配線６および低電圧配線７が回路基板３１から露出しているので、配線構造体３２にヒートシンク７２を接続できる。

これにより、配線構造体３２で生じた熱、ひいては回路基板３１で生じた熱をヒートシンク７２に効果的に伝達させることができる。これにより、放熱性をより一層向上できる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はさらに他の形態で実施することもできる。

前述の各実施形態において、板状の高電圧配線６に代えて、めっき法やスパッタ法等によって形成された膜状の高電圧配線６が採用されてもよい。
前述の各実施形態において、板状の低電圧配線７に代えて、めっき法やスパッタ法等によって形成された膜状の低電圧配線７が採用されてもよい。
前述の各実施形態において、第１入力側段部５０を有さない第１入力端部４７、または、第１出力側段部５１を有さない第１出力端部４８を含む高電圧配線６が採用されてもよい。

前述の各実施形態において、第１入力側段部５０を有さない第１入力端部４７、および、第１出力側段部５１を有さない第１出力端部４８を含む扁平な平板状の高電圧配線６が採用されてもよい。
前述の各実施形態において、第２出力側段部６１を有さない第２出力端部５８、または、第２入力側段部６０を有さない第２入力端部５７を含む低電圧配線７が採用されてもよい。

前述の各実施形態において、第２出力側段部６１を有さない第２出力端部５８、および、第２入力側段部６０を有さない第２入力端部５７を含む扁平な平板状の低電圧配線７が採用されてもよい。
前述の第２実施形態において、ヒートシンク７２は、高電圧配線６に接続されるように回路基板３１の実装面３３の上に配置されていてもよい。

前述の第２実施形態において、ヒートシンク７２は、低電圧配線７に接続されるように回路基板３１の実装面３３の上に配置されていてもよい。
前述の第２実施形態において、ヒートシンク７２は、高電圧配線６に接続されるように回路基板３１の実装面３３の上に配置された第１のヒートシンクと、低電圧配線７に接続されるように回路基板３１の実装面３３の上に配置された第２のヒートシンクと、を含んでいてもよい。ヒートシンク７２は、さらに、配線構造体３２の上に接続された第３のヒートシンクを含んでいてもよい。

前述の配線構造体３２の接続先は、平滑コンデンサ５およびインバータ回路８の間に限定されない。配線構造体３２は、高電圧配線６側の磁界および低電圧配線７側の磁界の相殺を要する如何なる電気回路にも組み込むことができる。
前述の回路モジュール１，７１は、三相モータ３に電力を供給する電力変換装置として、車両用の電動パワーステアリング装置に組み込まれてもよい。

その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

１，７１…回路モジュール、２…直流電源、３…三相モータ、６…高電圧配線、７…低電圧配線、８…インバータ回路、３１…回路基板、３２…配線構造体、３３…回路基板の実装面、４１…絶縁板、４２…絶縁板の第１主面、４３…絶縁板の第２主面、４４…高電圧配線の第１主板面、４７…高電圧配線の第１入力端部、４８…高電圧配線の第１出力端部、５４…低電圧配線の第１主板面、５７…低電圧配線の第２出力端部、５８…低電圧配線の第２入力端部、７１…回路モジュール、７２…ヒートシンク

Claims (7)

1. 実装面を有する回路基板と、
   一方側の第１主面および他方側の第２主面を有する絶縁板、前記絶縁板の前記第１主面に設けられた高電圧配線、ならびに、前記絶縁板を挟んで前記高電圧配線と対向するように前記絶縁板の前記第２主面に設けられた低電圧配線を含み、前記回路基板の前記実装面の上に実装された配線構造体と、
   前記高電圧配線および前記低電圧配線に接続され、前記回路基板の前記実装面の上に実装された電気回路と、を含む、回路モジュール。
2. 前記配線構造体は、前記絶縁板の前記第１主面および前記第２主面が、前記回路基板の前記実装面の法線方向に沿って延びる姿勢で、前記回路基板の前記実装面の上に実装されている、請求項１に記載の回路モジュール。
3. 前記高電圧配線は、導電板からなり、前記絶縁板の前記第１主面に主板面を対向させた姿勢で、前記絶縁板の前記第１主面に取り付けられており、
   前記低電圧配線は、導電板からなり、前記絶縁板の前記第２主面に主板面を対向させた姿勢で、前記絶縁板の前記第２主面に取り付けられている、請求項１または２に記載の回路モジュール。
4. 前記高電圧配線は、電気信号が入力される第１入力端部、および、電気信号を出力する第１出力端部を含み、
   前記第１入力端部および前記第１出力端部は、いずれも、前記絶縁板の前記第１主面の法線方向に関して、前記高電圧配線に係る他の部分の厚さよりも小さい厚さを有している、請求項１〜３のいずれか一項に記載の回路モジュール。
5. 前記低電圧配線は、電気信号が入力される第２入力端部、および、電気信号を出力する第２出力端部を含み、
   前記第２入力端部および前記第２出力端部は、いずれも、前記絶縁板の前記第２主面の法線方向に関して、前記低電圧配線に係る他の部分の厚さよりも小さい厚さを有している、請求項１〜４のいずれか一項に記載の回路モジュール。
6. 前記電気回路は、直流電源からの直流信号を、モータを駆動するための交流信号に変換するインバータ回路を含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の回路モジュール。
7. 前記配線構造体に接続されたヒートシンクをさらに含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の回路モジュール。
   

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