JP2020038883A - 回路構造体及び回路構造体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】精度よい配線が可能な回路構造体及び斯かる回路構造体の製造方法を提供する。【解決手段】複数の第1端子711と、第1端子711と並設された少なくとも一つの第2端子721とを備える半導体素子7が複数実装された回路構造体において、半導体素子7の並設方向に並設され、半導体素子7毎に第1端子711と接続された接続ランド部31と、接続ランド部31同士の間に設けられた絶縁部6と、絶縁部6に設けられ、第2端子と接続された導電部81(8)とを備える。【選択図】図4
Description
本発明は、半導体素子が実装された回路構造体及び斯かる回路構造体の製造方法に関する。
従来から、自動車には、電源からヘッドランプ、ワイパー等の負荷へ電力を分配する電気接続箱が搭載されている。電気接続箱は、電源に接続されて電力回路を構成するバスバと、前記電力回路を制御する制御回路を有する回路基板とを備える。電力回路には電力の供給・遮断を行うスイッチング素子等を備える。
特許文献1には、配線パターン状に打ち抜いた複数のバスバを、電子部品が実装される部分を露出した状態で、例えば絶縁材料を用いて一体化成形した電子部品搭載用基板が提案されている。
一方、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)等の半導体スイッチング素子を用いる場合、ドレイン端子・ソース端子・ゲート端子をそれぞれ別のバスバ上に接続する必要が生じる。
一般にはスイッチング素子の端子配列は、ソース端子とゲート端子とが直線状に並設され、端子ピッチに合わせて所定間隙にてバスバが夫々配置される。またドレイン端子に係るバスバにおいても、ソース端子・ゲート端子に係るバスバと所定間隙を隔てて配置される。
ところが、近年、スイッチング素子の小型化に伴い、端子ピッチが狭小されつつあり、バスバ同士を隣り合わせる配置が物理的に難しくなっている。また、複数のスイッチング素子を並設させるような場合は、バスバの配置が更に困難である。
しかしながら、特許文献1に係る電子部品搭載用基板においても、このような問題については考慮されておらず、解決することは出来ない。
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、狭小な端子ピッチを有する複数の半導体素子を並設する場合において、精度よい配線が可能な回路構造体及び斯かる回路構造体の製造方法を提供することにある。
本開示の一態様に係る回路構造体は、複数の第1端子と、前記第1端子と並設された少なくとも一つの第2端子とを備える半導体素子が複数実装された回路構造体において、前記半導体素子の並設方向に並設され、前記半導体素子毎に前記第1端子と接続された接続部と、前記接続部同士の間に設けられた絶縁部と、前記絶縁部に設けられ、前記第2端子と接続された導電部とを備える。
本開示の一態様に係る回路構造体の製造方法は、複数の第1端子と、前記第1端子と並設された少なくとも一つの第2端子とを備える半導体素子が複数実装される回路構造体の製造方法において、第1導電片と、前記第1導電片に一辺側が接続された矩形の接続板部と、前記接続板部の前記一辺と対向する他辺側に並設され、前記第1端子に接続される接続部とが一体成型された一体部材に対して、前記接続部同士の間に絶縁部を形成し、前記絶縁部に溝部を形成し、前記溝部内に導電材を設け、前記第2端子と前記導電材とを接続する。
本開示の一態様によれば、狭小な端子ピッチを有する複数の半導体素子を並設する場合においても、精度よい配線が可能な回路構造体及び斯かる回路構造体の製造方法を提供できる。
[本発明の実施形態の説明]
最初に本開示の実施態様を列挙して説明する。また、以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
最初に本開示の実施態様を列挙して説明する。また、以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
(1)本開示の一態様に係る回路構造体は、複数の第1端子と、前記第1端子と並設された少なくとも一つの第2端子とを備える半導体素子が複数実装された回路構造体において、前記半導体素子の並設方向に並設され、前記半導体素子毎に前記第1端子と接続された接続部と、前記接続部同士の間に設けられた絶縁部と、前記絶縁部に設けられ、前記第2端子と接続された導電部とを備える。
本態様にあっては、前記第1端子を前記接続部に接続させ、前記接続部同士の間に設けられた前記絶縁部内に設けられた前記導電部に前記第2端子を接続させる。従って、前記第1端子及び前記第2端子間のピッチが狭小な複数の半導体素子を並設する場合においても、精度よく配線ができ、前記第1端子の配線及び前記第2端子の配線間にショート等が発生することを防止できる。
(2)本開示の一態様に係る回路構造体は、前記導電部は、前記絶縁部に形成された溝部と、前記溝部内に設けられた導電材とを含む。
本態様にあっては、前記導電部が、前記絶縁部に形成された前記溝部と、前記溝部内に設けられた前記導電材とからなる。従って、前記第1端子の配線及び前記第2端子の配線間にショート等が発生することを防止できるうえに、各半導体素子の前記第2端子間のショート等が発生することを防止できる。
(3)本開示の一態様に係る回路構造体は、前記接続部と接続された第1導電片と、矩形であり、一辺側が前記第1導電片と接続され、前記一辺と対向する他辺側が前記接続部と接続された接続板部とを備え、前記第1導電片、前記接続板部、及び、前記接続部が一体形成してある。
本態様にあっては、前記第1導電片、前記接続板部、及び、前記接続部が一体形成されてある。従って、前記第1導電片、前記接続板部、及び、前記接続部の間における接続点がなくなり、これらの間の電気抵抗を減らすことができる。
(4)本開示の一態様に係る回路構造体は、前記接続部は、前記接続板部の一面上に設けられ、前記絶縁部は、前記接続板部の前記一面を覆うように設けられており、前記絶縁部において前記導電部が形成された導電面と、前記接続部において前記第1端子と接続された接続面とは面一である。
本態様にあっては、前記絶縁部において前記導電部が形成された導電面と、前記接続部において前記第1端子と接続された接続面とは面一である。従って、一つの半導体素子において、並設された前記第1端子及び前記第2端子の配線が容易にできる。
(5)本開示の一態様に係る回路構造体は、前記絶縁部の前記導電面及び前記接続部の前記接続面と面一に設けられ、前記接続部の並設方向と交差する方向に、前記接続部と間隔を挟んで配置された第2導電片を備え、各半導体素子の第3端子が前記第2導電片と接続している。
本態様にあっては、前記第2導電片が前記接続部と間隔を挟んで配置され、前記第3端子と、前記第1端子及び前記第2端子とが絶縁されている。また、前記第2導電片が前記絶縁部の前記導電面及び前記接続部の前記接続面と面一であるので、一つの半導体素子が備える前記第1端子、前記第2端子及び前記第3端子を、同一面上に配線することができる。
(6)本開示の一態様に係る回路構造体は、前記複数の半導体素子は、前記接続板部の前記他辺において両端を除く部分に設けられ、前記絶縁部は、前記接続板部の前記他辺の両端近傍に、前記第1導電片及び前記第2導電片の間の間隔を維持する間隔維持部を有する。
本態様にあっては、前記第1導電片及び前記第2導電片の間の間隔を維持する前記間隔維持部が、前記半導体素子が設けられていない、前記接続板部の前記他辺の両端近傍に設けられている。従って、半導体素子の発熱によって前記間隔維持部が膨張することに起因する問題を事前に防止することができる。
(7)本開示の一態様に係る回路構造体は、前記導電材は、前記溝部内おいて、前記導電面より低い位置に設けられている。
本態様にあっては、前記溝部内おいて前記導電材が前記導電面より低く設けられているので、例えば、前記導電面上に水滴が落ちて複数の導電部に跨っているような状態になった場合であっても、水滴と前記導電材が接することを防ぎ、エレクトロマイグレーションが生じることを防止できる。
(8)本開示の一態様に係る回路構造体の製造方法は、複数の第1端子と、前記第1端子と並設された少なくとも一つの第2端子とを備える半導体素子が複数実装される回路構造体の製造方法において、第1導電片と、前記第1導電片に一辺側が接続された矩形の接続板部と、前記接続板部の前記一辺と対向する他辺側に並設され、前記第1端子に接続される接続部とが一体成型された一体部材に対して、前記接続部同士の間に絶縁部を形成し、前記絶縁部に溝部を形成し、前記溝部内に導電材を設け、前記第2端子と前記導電材とを接続する。
本態様にあっては、前記第1導電片と、前記接続板部と、複数の前記接続部とが一体成型された一体部材に対して、前記接続部同士の間に前記絶縁部を形成し、前記絶縁部に前記溝部を形成し、前記溝部内に設ける前記導電材が前記第2端子と接続する。従って、前記第1端子及び前記第2端子の配線間の絶縁が確実に行われ、且つ前記第1端子及び前記第2端子間のピッチが狭小な複数の半導体素子を並設する場合においても、精度よく配線ができる。
(9)本開示の一態様に係る回路構造体の製造方法は、前記一体部材と、各半導体素子の第3端子が接続される第2導電片とを収容する枠体を形成することを含み、前記絶縁部の形成、前記溝部の形成及び前記枠体の形成は同時に行われる。
本態様にあっては、前記絶縁部の形成、前記溝部の形成及び前記枠体の形成は同時に行われる。従って、製造工程を簡素化できる。
(10)本開示の一態様に係る回路構造体の製造方法は、前記接続部に前記第1端子を接続し、前記第2導電片に前記第3端子を接続し、前記溝部内に導電材を設けて、前記第2端子と前記導電材とを接続させる。
本態様にあっては、前記第1端子と前記接続部との接続、及び、前記第2導電片と前記第3端子との接続が完了した後、前記溝部内に前記導電材を設けると共に、前記第2端子と前記導電材との接続が行われる。前記第1端子の接続及び前記第3端子の接続後であるので、前記第2端子に対する位置決めが確実であり、前記導電材を設けると共に前記第2端子の接続が行われるので製造工程を簡素化できる。
(11)本開示の一態様に係る回路構造体の製造方法は、前記絶縁部の形成、前記溝部の形成及び前記枠体の形成はインサート成形にて行われる。
本態様にあっては、前記絶縁部の形成、前記溝部の形成及び前記枠体の形成はインサート成形にて行われるので、同時に成形でき、製造工程を簡素化できる。
(12)本開示の一態様に係る回路構造体の製造方法は、前記導電材は銅ナノ粒子インクを用いる。
本態様にあっては、前記導電材として銅ナノ粒子インクを用いる。低温焼成処理によって銅ナノ粒子インクが硬化し、この際、前記第2端子との接続が完了する。従って、製造工程を簡素化できる。
[本発明の実施形態の詳細]
本発明をその実施形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。本開示の実施形態に係る回路構造体及びその製造方法を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
本発明をその実施形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。本開示の実施形態に係る回路構造体及びその製造方法を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
以下においては、本実施形態に係る回路構造体を、電源からヘッドランプ、ワイパー等の負荷へ電力を分配する電気接続箱に適用した場合を例にあげて説明する。
図1は、本実施形態に係る電気接続箱100の外見を示す斜視図であり、図2は、本実施形態に係る電気接続箱100の分解図である。
本実施形態に係る電気接続箱100は略箱体の形状をなしており、制御回路基板9と、制御回路基板9を収容する回路構造体10と、制御回路基板9を収容した回路構造体10を覆う蓋80と、回路構造体10を挟んで蓋80と反対側に設けられ、回路構造体10が発する熱を放熱するヒートシンク90とを備える。ヒートシンク90は、ネジ70が回路構造体10の四隅に形成された貫通孔60に挿入されてヒートシンク90の四隅に形成された螺子穴91と螺合することによって回路構造体10に取り付けられる。
本実施形態に係る電気接続箱100は略箱体の形状をなしており、制御回路基板9と、制御回路基板9を収容する回路構造体10と、制御回路基板9を収容した回路構造体10を覆う蓋80と、回路構造体10を挟んで蓋80と反対側に設けられ、回路構造体10が発する熱を放熱するヒートシンク90とを備える。ヒートシンク90は、ネジ70が回路構造体10の四隅に形成された貫通孔60に挿入されてヒートシンク90の四隅に形成された螺子穴91と螺合することによって回路構造体10に取り付けられる。
回路構造体10には、複数の半導体素子71〜77が並設されている。以下、説明の便宜上、半導体素子71〜77を単に半導体素子7とも言う。また、半導体素子71〜77は同じ構成を有するので、説明の便宜上、半導体素子71の場合を例に挙げて説明し、半導体素子72〜77についての説明を省略する。
図3は、本実施形態に係る回路構造体10の分解図であり、図4は、図3の四角の破線部を拡大した拡大図である。
各半導体素子7は、例えばFET(より具体的には面実装タイプのパワーMOSFET)であり、3つのソース端子711(第1端子)、1つのゲート端子721(第2端子)及び1つのドレイン端子731(図5及び図6参照)を有している。3つのソース端子711とゲート端子721とは直線状に並設されており、ドレイン端子731(第3端子)は半導体素子7の下側に設けられている。
半導体素子71〜77は、第1バスバ3aを備える第1通電体3(一体部材)と、第2バスバ2a(第2導電片)を備える第2通電体2とに跨るように実装されている。即ち、半導体素子71〜77の並設方向と交差する方向(前後方向)に、第1通電体3と第2通電体2とが所定の間隔50を隔てて配置されており、各半導体素子7の一端が第1通電体3に接続され、前記一端と対向する他端が第2通電体2に接続されている。半導体素子71〜77は第2通電体2に固定されている。
第1通電体3及び第2通電体2は、例えば、略矩形の板状であり、夫々の上面が面一になるように配置されている。このような状態にて、第1通電体3及び第2通電体2は枠体11内に収容されている。第1通電体3の第1バスバ3a及び第2通電体2の第2バスバ2aは夫々の長手方向が枠体11の長手方向と一致するように配置されている。枠体11は第1通電体3及び第2通電体2の側面を取り囲んで保持している。
枠体11は、中空矩形であり、上下方向に所定の厚みを有する。制御回路基板9と接続されるコネクタ端子5が、枠体11の右側側壁を厚み方向に貫通して設けられ、一端が枠体11の内側に突出され、他端が枠体11の外側に突出されている。枠体11の右側側壁の外側には、コネクタ端子5の他端を保護する円筒形のハウジング51が取り付けられている。
第1通電体3は、第1バスバ3a(第1導電片)、接続板部38、絶縁部6及び接続ランド部31〜37(接続部)からなる。第1通電体3には、第1バスバ3aの前側(長辺側)の側面から垂直に立ち上がる端子板39が設けられている(図8参照)。端子板39は、電源(バッテリー)又は負荷(ヘッドランプ、ワイパー等)に接続される。端子板39は、枠体11の前側の側壁を貫通し、枠体11の外側に突出している。
第2通電体2では、第2バスバ2aの後側(長辺側)の側面から垂直に立ち上がる端子板21が設けられている(図8参照)。端子板21は、電源(バッテリー)又は負荷(ヘッドランプ、ワイパー等)に接続される。端子板21は、枠体11の後側の側壁を貫通し、枠体11の外側に突出している。
図5は、図4におけるV−V線による縦断面図であり、図6は、図4におけるVI−VI線による縦断面図である。第1通電体3の後側の側面と第2通電体2の前側の側面とは、間隔50を挟んで対向している。これによって、第1通電体3及び第2通電体2は絶縁されている。
第1通電体3は、上面において前後方向の後側半部に絶縁部6が設けられている。絶縁部6は、例えばPPS(ポリフェニレンサルファイド)のような耐熱性の高い熱可塑性樹脂からなる。また、第1通電体3は、前後方向の前側半部に第1バスバ3aが設けられている。第1バスバ3aは、例えば純銅又は銅合金からなり、上面にはニッケルメッキが施されている。
絶縁部6は略矩形板状であり、絶縁部6において後側の辺縁には、半導体素子71〜77のソース端子と接続される接続ランド部31〜37が設けられている。接続ランド部31〜37は半導体素子7毎に3つのソース端子と夫々接続する。例えば、接続ランド部31は半導体素子71の3つのソース端子711と接続されている(図4参照)。
絶縁部6の下側には、接続ランド部31〜37を第1バスバ3aと接続する接続板部38が設けられている。換言すれば、絶縁部6は接続板部38の上面(一面)上に設けられている。接続板部38は、例えば純銅又は銅合金からなる。また、接続板部38は矩形であり、前側の一辺側が第1バスバ3aと接続され、前記一辺と対向する、後側の他辺側が接続ランド部31〜37と接続されている。より詳しくは、接続ランド部31〜37は、接続板部38の前記上面の上であって、後側の他辺側に設けられている(図8参照)。
このように、板状の接続板部38を用いることによって、接続ランド部31〜37と第1バスバ3aとの接続における電気抵抗を減らすことができる。
このように、板状の接続板部38を用いることによって、接続ランド部31〜37と第1バスバ3aとの接続における電気抵抗を減らすことができる。
接続ランド部31〜37は、半導体素子71〜77の並設方向に沿って、即ち、左右方向に等間隔にて並設されている。接続ランド部31〜37同士の間にも絶縁部6が設けられている。即ち、接続ランド部31〜37同士の間と、接続ランド部31〜37及び第1バスバ3aの間とには絶縁部6が設けられている。接続ランド部31〜37は、例えば純銅又は銅合金からなる。
接続ランド部31〜37は上面(接続面)が矩形であり、前記上面に半導体素子71〜77のソース端子が接続される。例えば、接続ランド部31の上面311には半導体素子71の3つのソース端子711が接続されている。上述する導電部8が設けられた絶縁部6の上面68(導電面)と接続ランド部31〜37の上面は面一をなしている(図5参照)。
接続ランド部31〜37、接続板部38及び第1バスバ3aは一体形成されている。例えば、純銅又は銅合金の板材にニッケルメッキを施した後、切断、切削、プレス加工などにより一体形成される。これによって、本実施形態に係る回路構造体10では、第1通電体3においていわゆる接続点がなくなり、電気抵抗を減らすことができる。
本実施形態に係る回路構造体10はこれに限るものでなく、接続ランド部31〜37、接続板部38及び第1バスバ3aを別々に設けて第1通電体3をなしても良い。
本実施形態に係る回路構造体10はこれに限るものでなく、接続ランド部31〜37、接続板部38及び第1バスバ3aを別々に設けて第1通電体3をなしても良い。
絶縁部6の上面68には、導電部8が線状に設けられている。絶縁部6の上面68において左側の端部には制御回路基板9に接続するピン状の接続端子4が複数突設されている。導電部8は各半導体素子7のゲート端子を各接続端子4に夫々接続させる。即ち、半導体素子71〜77は夫々導電部8によって各接続端子4に接続される。
各導電部8は、絶縁部6の上面68に形成された溝部61〜67と、溝部61〜67の内側に設けられた導電材81〜87とを含む。溝部61〜67は互いに干渉しないように形成されている。
図7は、図5における絶縁部6部分を拡大して示す図である。
各溝部61〜67は、第2通電体2に固定された各半導体素子71〜77のゲート端子に整合する位置から夫々対応する接続端子4まで凹設されている。
各溝部61〜67は、第2通電体2に固定された各半導体素子71〜77のゲート端子に整合する位置から夫々対応する接続端子4まで凹設されている。
例えば、溝部61は半導体素子71のゲート端子721の真下から、何れかの接続端子4まで凹設されている(図4及び図6参照)。溝部61の内側には導電材81が設けられ、半導体素子71のゲート端子721及び対応する接続端子4が導電材81と接続している。導電材81〜87には、例えば銅ナノ粒子インクを用いる。
このようにして、各接続端子4は導電部8(導電材81〜87)を介して各半導体素子71〜77のゲート端子と接続する。
接続端子4は制御回路基板9に接続されており、制御回路基板9が送信する、半導体素子71〜77を制御する制御信号を、導電部8を介して各半導体素子71〜77のゲート端子に送る。これによって、半導体素子71〜77が制御され、第1通電体3から第2通電体2へ、又は第2通電体2から第1通電体3への通電が制御される。
接続端子4は制御回路基板9に接続されており、制御回路基板9が送信する、半導体素子71〜77を制御する制御信号を、導電部8を介して各半導体素子71〜77のゲート端子に送る。これによって、半導体素子71〜77が制御され、第1通電体3から第2通電体2へ、又は第2通電体2から第1通電体3への通電が制御される。
図7に示すように、各導電部8においては、導電材81〜87が夫々溝部61〜67の内側に設けられている。この際、導電材81〜87の上面は溝部61〜67からはみ出ることなく、絶縁部6の上面68よりも低い位置に位置する。
これによって、本実施形態に係る回路構造体10においては、例えば、第1通電体3上に水滴が落ちて複数の導電部8に跨っているような状態になった場合であっても、水滴と導電材81〜87とが接することを防ぎ、エレクトロマイグレーションが生じることを事前に防止出来る。
これによって、本実施形態に係る回路構造体10においては、例えば、第1通電体3上に水滴が落ちて複数の導電部8に跨っているような状態になった場合であっても、水滴と導電材81〜87とが接することを防ぎ、エレクトロマイグレーションが生じることを事前に防止出来る。
上述したように、接続ランド部31〜37(半導体素子71〜77)は、絶縁部6において後側の辺縁部に並設されており、前記辺縁部において左右方向の両端を除く部分に設けられている。換言すれば、接続ランド部31〜37は接続板部38の後側の辺縁部に並設されている。
一方、絶縁部6は、後側の辺縁部における左右方向の両端に、第1バスバ3a及び第2バスバ2aの間の間隔50を維持する間隔維持部69を有している。間隔維持部69は、絶縁部6の前記辺縁部における左右方向の両端部にて、第2バスバ2a方向に、換言すれば第2通電体2及び第1通電体3の離隔方向に間隔50だけ突設されている。また、これに限るものでなく、間隔維持部69の一部が間隔50に介在するように構成しても良い。
このように、本実施形態に係る回路構造体10においては、半導体素子71〜77の位置から離れて、絶縁部6の前記辺縁部における左右方向の両端部に間隔維持部69を設けている。従って、半導体素子71〜77が発熱する際に間隔維持部69が熱膨張することによって生じる問題等を未然に防止出来る。
第2通電体2(第2バスバ2a)には半導体素子71〜77が固定されている。第2バスバ2aは矩形の板状であり、上面において、前側の辺縁部に半導体素子71〜77が並設されている。半導体素子71〜77は下方にドレイン端子を備えているので、ドレイン端子を第2バスバ2aに例えばはんだ付けさせることにより、半導体素子71〜77が第2バスバ2aに固定される。
例えば、半導体素子71においては、ドレイン端子731が第2バスバ2aの前側の辺縁部にハンダ付けされている。これによって、半導体素子71が第2バスバ2aに接続されると共に、第2バスバ2aに固定される。
例えば、半導体素子71においては、ドレイン端子731が第2バスバ2aの前側の辺縁部にハンダ付けされている。これによって、半導体素子71が第2バスバ2aに接続されると共に、第2バスバ2aに固定される。
制御回路基板9は、回路パターンが形成されており、マイクロコンピュータ又は制御IC等の制御素子が実装されている。制御回路基板9は接続端子4及びコネクタ端子5に接続されている。制御回路基板9はコネクタ端子5を介して入力される指示信号に応じて、半導体素子71〜77の開閉を制御する制御信号を、接続端子4及び導電材81〜87を介して半導体素子71〜77に送信する。
以上のような構成を有することから、本実施形態に係る回路構造体10は、複数の端子を有し、端子間のピッチが狭小な半導体素子7を複数並設する場合においても、半導体素子7の各端子に係る配線を精度よく行うことができる。
具体的には、本実施形態に係る回路構造体10においては、半導体素子7のソース端子に対しては接続ランド部31〜37による配線を行い、ゲート端子に対しては絶縁部6の導電部8による配線を行うことにより、配線を精度良く行うことができ、ソース端子の配線とゲート端子の配線間にショートが生じることを防ぐことができる。
更に、導電部8は絶縁部6に設けられており、絶縁部6に形成された溝部61〜67と、その内側に設けられた導電材81〜87からなる。従って、導電部8同士間でショートが生じることを防止できる。
更に、導電部8は絶縁部6に設けられており、絶縁部6に形成された溝部61〜67と、その内側に設けられた導電材81〜87からなる。従って、導電部8同士間でショートが生じることを防止できる。
以下、本実施形態に係る回路構造体10の製造方法について説明する。図8〜図11は、本実施形態に係る回路構造体10の製造方法を説明する説明図である。
先ずは、接続ランド部31〜37、接続板部38、第1バスバ3a及び端子板39が一体形成された第1通電体3と、第2バスバ2a及び端子板21が一体形成された第2通電体2とを用意する。斯かる第1通電体3及び第2通電体2は、例えば、純銅又は銅合金の板材に、厚み2〜3mmのニッケルメッキを施した後、切断、切削、プレス加工などを行うことによって作成される(図8参照)。
このように作成された第1通電体3及び第2通電体2と、接続端子と、コネクタ端子5とをインサート成型用金型内に配置して、射出成形機にて一体成型する。成形樹脂としては、PPS(ポリフェニレンサルファイド)のような耐熱性の高い熱可塑性樹脂を使用する。
この工程にて、枠体11及びハウジング51が成形され、かつ第2通電体2の上面及び第1通電体3の接続ランド部31〜37の上面が露出した状態にて同一平面上に絶縁部6が形成される(図9参照)。また、この際、絶縁部6の上面68には、導電部8用の溝部61〜67が同時に形成される。上述したように、溝部61〜67は、各半導体素子71〜77のゲート端子の下部から、接続端子4を結ぶように設けられている。
次いで、半導体素子71〜77を実装する。具体的には、半導体素子71〜77のドレイン端子と接続する第2通電体2の辺縁部、ソース端子と接続する接続ランド部31〜37の上面にはんだペースト40を塗布後、半導体素子71〜77を適宜載置して(図10参照)、この状態にてリフロー炉ではんだ付けを行う。
以後、溝部61〜67内に導電材を充填する。導電材としては、低温の焼成でバルクに近い導電性を発現する特徴を持つ銅ナノ粒子インクを用いる。
120℃程度の温度で焼成すると、溝部61〜67内に導電材81〜87が夫々形成され、半導体素子71〜77のゲート端子及び接続端子4がそれぞれ銅配線と接合される。これによって、半導体素子71〜77のゲート端子及び接続端子4が電気的に接続される(図11参照)。
120℃程度の温度で焼成すると、溝部61〜67内に導電材81〜87が夫々形成され、半導体素子71〜77のゲート端子及び接続端子4がそれぞれ銅配線と接合される。これによって、半導体素子71〜77のゲート端子及び接続端子4が電気的に接続される(図11参照)。
次いで、制御回路基板9の所定位置に形成されたスルーホール部(図3参照)に、接続端子4及びコネクタ端子5をはんだ付けする。
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
2 第2通電体
2a 第2バスバ
3 第1通電体
3a 第1バスバ
4 接続端子
5 コネクタ端子
6 絶縁部
7 半導体素子
8 導電部
9 制御回路基板
10 回路構造体
11 枠体
31〜37 接続ランド部
38 接続板部
39 端子板
40 はんだペースト
50 間隔
51 ハウジング
61〜67 溝部
68 上面
69 間隔維持部
70 ネジ
80 蓋
71〜77 半導体素子
81〜87 導電材
90 ヒートシンク
91 螺子穴
100 電気接続箱
311 上面
711 ソース端子(第1端子)
721 ゲート端子(第2端子)
731 ドレイン端子
2a 第2バスバ
3 第1通電体
3a 第1バスバ
4 接続端子
5 コネクタ端子
6 絶縁部
7 半導体素子
8 導電部
9 制御回路基板
10 回路構造体
11 枠体
31〜37 接続ランド部
38 接続板部
39 端子板
40 はんだペースト
50 間隔
51 ハウジング
61〜67 溝部
68 上面
69 間隔維持部
70 ネジ
80 蓋
71〜77 半導体素子
81〜87 導電材
90 ヒートシンク
91 螺子穴
100 電気接続箱
311 上面
711 ソース端子(第1端子)
721 ゲート端子(第2端子)
731 ドレイン端子
Claims (12)
- 複数の第1端子と、前記第1端子と並設された少なくとも一つの第2端子とを備える半導体素子が複数実装された回路構造体において、
前記半導体素子の並設方向に並設され、前記半導体素子毎に前記第1端子と接続された接続部と、
前記接続部同士の間に設けられた絶縁部と、
前記絶縁部に設けられ、前記第2端子と接続された導電部と
を備える回路構造体。 - 前記導電部は、
前記絶縁部に形成された溝部と、
前記溝部内に設けられた導電材と
を含む請求項1に記載の回路構造体。 - 前記接続部と接続された第1導電片と、
矩形であり、一辺側が前記第1導電片と接続され、前記一辺と対向する他辺側が前記接続部と接続された接続板部とを備え、
前記第1導電片、前記接続板部、及び、前記接続部が一体形成してある請求項2に記載の回路構造体。 - 前記接続部は、前記接続板部の一面上に設けられ、
前記絶縁部は、前記接続板部の前記一面を覆うように設けられており、
前記絶縁部において前記導電部が形成された導電面と、前記接続部において前記第1端子と接続された接続面とは面一である請求項3に記載の回路構造体。 - 前記絶縁部の前記導電面及び前記接続部の前記接続面と面一に設けられ、前記接続部の並設方向と交差する方向に、前記接続部と間隔を挟んで配置された第2導電片を備え、
各半導体素子の第3端子が前記第2導電片と接続している請求項4に記載の回路構造体。 - 前記複数の半導体素子は、前記接続板部の前記他辺において両端を除く部分に設けられ、
前記絶縁部は、前記接続板部の前記他辺の両端近傍に、前記第1導電片及び前記第2導電片の間の間隔を維持する間隔維持部を有する請求項5に記載の回路構造体。 - 前記導電材は、前記溝部内おいて、前記導電面より低い位置に設けられている請求項4から6の何れか一つに記載の回路構造体。
- 複数の第1端子と、前記第1端子と並設された少なくとも一つの第2端子とを備える半導体素子が複数実装される回路構造体の製造方法において、
第1導電片と、前記第1導電片に一辺側が接続された矩形の接続板部と、前記接続板部の前記一辺と対向する他辺側に並設され、前記第1端子に接続される接続部とが一体成型された一体部材に対して、前記接続部同士の間に絶縁部を形成し、
前記絶縁部に溝部を形成し、
前記溝部内に導電材を設け、
前記第2端子と前記導電材とを接続することを含む回路構造体の製造方法。 - 前記一体部材と、各半導体素子の第3端子が接続される第2導電片とを収容する枠体を形成することを含み、
前記絶縁部の形成、前記溝部の形成及び前記枠体の形成は同時に行われる請求項8に記載の回路構造体の製造方法。 - 前記接続部に前記第1端子を接続し、
前記第2導電片に前記第3端子を接続し、
前記溝部内に導電材を設けて、前記第2端子と前記導電材とを接続させる請求項9に記載の回路構造体の製造方法。 - 前記絶縁部の形成、前記溝部の形成及び前記枠体の形成はインサート成形にて行われる請求項9に記載の回路構造体の製造方法。
- 前記導電材は銅ナノ粒子インクを用いる請求項8から11の何れか一つに記載の回路構造体の製造方法。
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