JP2020167749A

JP2020167749A - Switching element module

Info

Publication number: JP2020167749A
Application number: JP2019063158A
Authority: JP
Inventors: 豊堀田; Yutaka Hotta; 寛人大森; Hiroto Omori; 裕嗣近藤; Hirotsugu Kondo; 慎也大須賀; Shinya Osuga
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd; Aisin Corp
Priority date: 2019-03-28
Filing date: 2019-03-28
Publication date: 2020-10-08

Abstract

To achieve technology capable of appropriately arranging lead-out wiring extending from a signal terminal formed on an outer face of a switching element while a switching element module is miniaturized.SOLUTION: A switching element module 1 comprises: a switching element 30 in which a first terminal 41 and a signal terminal 43 are formed on a first outer face 31, and a second terminal 42 is formed on a second outer face 32 facing an opposite side of the first outer face 31; a first conductor 10 which is electrically connected to the first terminal 41; a second conductor 20 which is electrically connected to the second terminal 42; and a sheet-like substrate 50 arranged between the first outer face 31 and the first conductor 10. The sheet-like substrate 50 comprises: a first wiring pattern 61 which electrically connects the first terminal 41 and the first conductor 10; and a second wiring pattern 62 which is electrically connected to the signal terminal 43. The second wiring pattern 62 comprises an exposure part 62a exposed without being covered by any of the first conductor 10, the second conductor 20 and the switching element 30.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、スイッチング素子を備えたスイッチング素子モジュールに関する。 The present invention relates to a switching element module including a switching element.

スイッチング素子を備えたスイッチング素子モジュールの一例が、特開２０１８−１６０６９９号公報（特許文献１）に開示されている。以下、背景技術の説明において括弧内に示す符号は特許文献１のものである。特許文献１の図１５に示される、スイッチング素子モジュールとしてのパワーモジュール半導体装置（２）は、スイッチング素子としての半導体デバイス（Ｑ）と、半導体デバイス（Ｑ）と電気的に接続される電力系端子（ＳＴ，ＤＴ）及び信号系端子（ＣＳ，Ｇ，ＳＳ）と、を備えている（段落００４４）。半導体デバイス（Ｑ）に隣接する位置には電極パターン（ＣＳＰ，ＧＳＰ，ＳＳＰ）が設けられており、半導体デバイス（Ｑ）の外面に形成された３つの信号端子は、ボンディングワイヤを介して、対応する電極パターン（ＣＳＰ，ＧＳＰ，ＳＳＰ）に接続されている（段落００５９、図１５）。そして、３つの信号系端子（ＣＳ，Ｇ，ＳＳ）は、半田層（３ｃ）を介して、対応する電極パターン（ＣＳＰ，ＧＳＰ，ＳＳＰ）に接続されている（段落００５３−００５５、図１７−１９）。 An example of a switching element module including a switching element is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2018-160699 (Patent Document 1). Hereinafter, the reference numerals shown in parentheses in the description of the background technology are those of Patent Document 1. The power module semiconductor device (2) as a switching element module shown in FIG. 15 of Patent Document 1 is a semiconductor device (Q) as a switching element and a power system terminal electrically connected to the semiconductor device (Q). (ST, DT) and signal system terminals (CS, G, SS) are provided (paragraph 0044). Electrode patterns (CSP, GSP, SSP) are provided at positions adjacent to the semiconductor device (Q), and the three signal terminals formed on the outer surface of the semiconductor device (Q) correspond to each other via a bonding wire. It is connected to the electrode pattern (CSP, GSP, SSP) to be used (paragraph 0059, FIG. 15). The three signal system terminals (CS, G, SS) are connected to the corresponding electrode patterns (CSP, GSP, SSP) via the solder layer (3c) (paragraphs 0053-0055, FIG. 17-). 19).

特開２０１８−１６０６９９号公報JP-A-2018-160699

上記のように、特許文献１に記載のスイッチング素子モジュールでは、スイッチング素子の外面に形成された信号端子から延びる引出配線を、ボンディングワイヤを用いて形成している。そのため、スイッチング素子の周囲に、ボンディングワイヤの配置スペースだけでなく、ワイヤボンディング工程を適切に行うためのスペース（ボンディングツールの先端部の移動スペース等）も確保する必要があり、スイッチング素子モジュールの小型化を図ることは容易ではない。 As described above, in the switching element module described in Patent Document 1, the lead wiring extending from the signal terminal formed on the outer surface of the switching element is formed by using the bonding wire. Therefore, it is necessary to secure not only a space for arranging the bonding wire but also a space for appropriately performing the wire bonding process (moving space at the tip of the bonding tool, etc.) around the switching element, and the switching element module is compact. It is not easy to make it.

そこで、スイッチング素子モジュールの小型化を図りつつ、スイッチング素子の外面に形成された信号端子から延びる引出配線を適切に設けることが可能な技術の実現が望まれる。 Therefore, it is desired to realize a technique capable of appropriately providing an extraction wiring extending from a signal terminal formed on an outer surface of a switching element while reducing the size of the switching element module.

本開示に係るスイッチング素子モジュールは、正極端子及び負極端子の一方を第１端子とすると共に他方を第２端子として、第１外面に前記第１端子及び信号端子が形成され、前記第１外面とは反対側を向く第２外面に前記第２端子が形成されたスイッチング素子と、前記第１外面の少なくとも一部を覆うように配置されて、前記第１端子に電気的に接続される第１導体と、前記第２外面の少なくとも一部を覆うように配置されて、前記第２端子に電気的に接続される第２導体と、前記第１外面と前記第１導体との間に配置されるシート状基板と、を備え、前記シート状基板は、前記第１端子と前記第１導体とを電気的に接続する第１配線パターンと、前記信号端子に電気的に接続される第２配線パターンと、を備え、前記第２配線パターンが、前記第１導体、前記第２導体、及び前記スイッチング素子のいずれにも覆われずに露出する露出部を備えている。 In the switching element module according to the present disclosure, one of the positive terminal and the negative terminal is used as a first terminal and the other is used as a second terminal, and the first terminal and the signal terminal are formed on the first outer surface, and the first outer surface and the first outer surface are formed. Is a switching element having the second terminal formed on the second outer surface facing the opposite side, and a first arranged so as to cover at least a part of the first outer surface and electrically connected to the first terminal. A conductor, a second conductor arranged so as to cover at least a part of the second outer surface and electrically connected to the second terminal, and arranged between the first outer surface and the first conductor. The sheet-like substrate includes a first wiring pattern that electrically connects the first terminal and the first conductor, and a second wiring that is electrically connected to the signal terminal. The second wiring pattern includes an exposed portion that is exposed without being covered by any of the first conductor, the second conductor, and the switching element.

この構成によれば、外部回路（スイッチング素子の制御回路等）に電気的に接続される導体又は外部回路に設けられる導体を露出部に電気的に接続することで、信号端子と外部回路とを電気的に接続することができる。ここで、露出部は、第１導体、第２導体、及びスイッチング素子のいずれにも覆われずに露出しているため、露出部における電気的接続構造を比較的簡素なものとすることができる。 According to this configuration, the signal terminal and the external circuit are connected by electrically connecting the conductor electrically connected to the external circuit (control circuit of the switching element, etc.) or the conductor provided in the external circuit to the exposed portion. Can be connected electrically. Here, since the exposed portion is exposed without being covered by any of the first conductor, the second conductor, and the switching element, the electrical connection structure in the exposed portion can be made relatively simple. ..

そして、上記の構成によれば、信号端子と露出部との間の配線を、シート状基板が備える第２配線パターンを用いて形成することができる。よって、信号端子から延びる引出配線を、ボンディングワイヤを用いずに設けることができ、ボンディングワイヤを用いる必要がある場合に比べて、スイッチング素子モジュールの小型化を図ることができる。なお、このように第１外面と第１導体との間にシート状基板を配置する場合であっても、シート状基板が備える第１配線パターンを介して、第１端子と第１導体とを電気的に接続することができる。 Then, according to the above configuration, the wiring between the signal terminal and the exposed portion can be formed by using the second wiring pattern included in the sheet-shaped substrate. Therefore, the lead wiring extending from the signal terminal can be provided without using the bonding wire, and the switching element module can be downsized as compared with the case where the bonding wire needs to be used. Even when the sheet-shaped substrate is arranged between the first outer surface and the first conductor in this way, the first terminal and the first conductor are connected to each other via the first wiring pattern provided in the sheet-shaped substrate. Can be electrically connected.

スイッチング素子モジュールの更なる特徴と利点は、図面を参照して説明する実施形態についての以下の記載から明確となる。 Further features and advantages of the switching element module will be clarified from the following description of embodiments described with reference to the drawings.

第１の実施形態に係るスイッチング素子モジュールの斜視図Perspective view of the switching element module according to the first embodiment. 第１の実施形態に係るスイッチング素子モジュールの分解斜視図An exploded perspective view of the switching element module according to the first embodiment. 第１の実施形態に係るスイッチング素子モジュールの断面図Sectional drawing of the switching element module which concerns on 1st Embodiment 第２の実施形態に係るスイッチング素子モジュールの斜視図Perspective view of the switching element module according to the second embodiment. 第２の実施形態に係るスイッチング素子モジュールの分解斜視図An exploded perspective view of the switching element module according to the second embodiment. 第２の実施形態に係るスイッチング素子モジュールの断面図Sectional drawing of the switching element module which concerns on 2nd Embodiment

〔第１の実施形態〕
スイッチング素子モジュールの第１の実施形態について、図面（図１〜図３）を参照して説明する。なお、以下の説明で参照する各図では、スイッチング素子モジュールを構成する各部の厚さ（後述する第３方向Ｚの幅）の比率は、必ずしも現実の比率を正確に反映しているわけではない。 [First Embodiment]
The first embodiment of the switching element module will be described with reference to the drawings (FIGS. 1 to 3). In each figure referred to in the following description, the ratio of the thickness of each part constituting the switching element module (the width of the third direction Z described later) does not necessarily accurately reflect the actual ratio. ..

図１及び図２に示すように、スイッチング素子モジュール１は、スイッチング素子３０と、第１導体１０と、第２導体２０と、シート状基板５０と、を備えている。スイッチング素子３０は、第１外面３１と、第１外面３１とは反対側を向く第２外面３２とを備えており、第１導体１０は、第１外面３１の少なくとも一部を覆うように配置され、第２導体２０は、第２外面３２の少なくとも一部を覆うように配置されている。そして、シート状基板５０は、第１外面３１と第１導体１０との間に配置されている。なお、図１及び図２では、スイッチング素子モジュール１を構成する各部材を簡略化して示している。本実施形態では、スイッチング素子モジュール１は、モールド材料（樹脂等）で形成されたモールド部により一体化されるが、各図ではモールド部を省略している。 As shown in FIGS. 1 and 2, the switching element module 1 includes a switching element 30, a first conductor 10, a second conductor 20, and a sheet-shaped substrate 50. The switching element 30 includes a first outer surface 31 and a second outer surface 32 facing the opposite side of the first outer surface 31, and the first conductor 10 is arranged so as to cover at least a part of the first outer surface 31. The second conductor 20 is arranged so as to cover at least a part of the second outer surface 32. The sheet-shaped substrate 50 is arranged between the first outer surface 31 and the first conductor 10. Note that, in FIGS. 1 and 2, each member constituting the switching element module 1 is shown in a simplified manner. In the present embodiment, the switching element module 1 is integrated by a mold portion formed of a mold material (resin or the like), but the mold portion is omitted in each drawing.

第１外面３１と第２外面３２とは、互いに平行な平面となるように形成されている。以下では、第１外面３１に平行な面内において互いに直交する２つの方向を第１方向Ｘ及び第２方向Ｙとし、第１外面３１に直交する方向（すなわち、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙの双方に直交する方向）を第３方向Ｚとする。また、第１方向Ｘの一方側を第１側Ｘ１とすると共に第１方向Ｘの他方側を第２側Ｘ２とし、第３方向Ｚの一方側（ここでは、第３方向Ｚにおける第２外面３２に対して第１外面３１が配置される側）を第３側Ｚ１とすると共に第３方向Ｚの他方側を第４側Ｚ２とする。第１導体１０は、第１外面３１の少なくとも一部を第３側Ｚ１から覆うように配置され、第２導体２０は、第２外面３２の少なくとも一部を第４側Ｚ２から覆うように配置されている。 The first outer surface 31 and the second outer surface 32 are formed so as to be planes parallel to each other. In the following, the two directions orthogonal to each other in the plane parallel to the first outer surface 31 are defined as the first direction X and the second direction Y, and the directions orthogonal to the first outer surface 31 (that is, the first direction X and the second direction). The direction orthogonal to both of Y) is defined as the third direction Z. Further, one side of the first direction X is set as the first side X1 and the other side of the first direction X is set as the second side X2, and one side of the third direction Z (here, the second outer surface in the third direction Z). The side on which the first outer surface 31 is arranged with respect to 32) is referred to as the third side Z1, and the other side in the third direction Z is referred to as the fourth side Z2. The first conductor 10 is arranged so as to cover at least a part of the first outer surface 31 from the third side Z1, and the second conductor 20 is arranged so as to cover at least a part of the second outer surface 32 from the fourth side Z2. Has been done.

本実施形態では、スイッチング素子３０の外形は、第３方向Ｚが厚さ方向（板面に直交する方向）となる平板状に形成されている。そして、本実施形態では、スイッチング素子３０は、第３方向Ｚに沿った方向視で（すなわち、平面視で）、矩形状（正方形状を含む）に形成されている。すなわち、スイッチング素子３０は、矩形平板状のチップ型素子とされている。なお、このチップ型素子に、スイッチング素子３０に電気的に並列接続されるフリーホイールダイオード等が内蔵されていてもよい。 In the present embodiment, the outer shape of the switching element 30 is formed in a flat plate shape in which the third direction Z is the thickness direction (direction orthogonal to the plate surface). Then, in the present embodiment, the switching element 30 is formed in a rectangular shape (including a square shape) in a directional view (that is, in a plan view) along the third direction Z. That is, the switching element 30 is a rectangular flat plate-shaped chip type element. The chip-type element may include a freewheel diode or the like that is electrically connected in parallel to the switching element 30.

スイッチング素子３０は、例えば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、パワーＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）、ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ（Silicon Carbide - Metal Oxide Semiconductor FET）、ＳｉＣ−ＳＩＴ（SiC - Static Induction Transistor）、ＧａＮ−ＭＯＳＦＥＴ（Gallium Nitride - MOSFET）等の、高周波での動作が可能なパワー半導体素子とされる。スイッチング素子モジュール１は、例えば、直流と交流との間で電力を変換するインバータに用いられる。このインバータは、例えば、電動車両やハイブリッド車両等において車輪の駆動力源として用いられる回転電機を、駆動制御するインバータとされる。また、スイッチング素子モジュール１は、例えば、直流電源の直流電圧を昇圧するための昇圧回路に用いられる。 The switching element 30 includes, for example, an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor), a power MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor), a SiC-MOSFET (Silicon Carbide --Metal Oxide Semiconductor FET), a SiC-SIT (SiC — Static Induction Transistor), and the like. It is a power semiconductor device that can operate at high frequencies, such as GaN-MOSFET (Gallium Nitride-MOSFET). The switching element module 1 is used, for example, in an inverter that converts electric power between direct current and alternating current. This inverter is an inverter that drives and controls a rotary electric machine used as a driving force source for wheels in, for example, an electric vehicle or a hybrid vehicle. Further, the switching element module 1 is used, for example, in a booster circuit for boosting the DC voltage of a DC power supply.

スイッチング素子３０は、正極端子と負極端子とを備えている。正極端子及び負極端子は、直流電源（直流電圧の供給源の一例）に電気的に接続される一対の主端子であり、一対の主端子のうちの正極側の主端子（直流電源の正極側に電気的に接続される主端子）が正極端子であり、一対の主端子のうちの負極側の主端子（直流電源の負極側に電気的に接続される主端子）が負極端子である。例えばスイッチング素子３０としてＩＧＢＴが用いられる場合、正極端子はコレクタ端子であり、負極端子はエミッタ端子である。ここで、正極端子及び負極端子の一方を第１端子４１とすると共に他方を第２端子４２とする。本実施形態では、負極端子を第１端子４１とし、正極端子を第２端子４２としている。 The switching element 30 includes a positive electrode terminal and a negative electrode terminal. The positive electrode terminal and the negative electrode terminal are a pair of main terminals electrically connected to a DC power supply (an example of a DC voltage supply source), and the main terminal on the positive electrode side of the pair of main terminals (the positive electrode side of the DC power supply). The main terminal electrically connected to the positive electrode is the positive electrode terminal, and the main terminal on the negative electrode side of the pair of main terminals (the main terminal electrically connected to the negative electrode side of the DC power supply) is the negative electrode terminal. For example, when an IGBT is used as the switching element 30, the positive electrode terminal is a collector terminal and the negative electrode terminal is an emitter terminal. Here, one of the positive electrode terminal and the negative electrode terminal is designated as the first terminal 41, and the other is designated as the second terminal 42. In the present embodiment, the negative electrode terminal is the first terminal 41 and the positive electrode terminal is the second terminal 42.

スイッチング素子３０は、第１端子４１及び第２端子４２に加えて、信号端子４３を備えている。信号端子４３は、外部回路（スイッチング素子３０の制御回路等）に電気的に接続される。図示は省略するが、本実施形態では、この外部回路が形成された制御基板が、スイッチング素子モジュール１に対して第３側Ｚ１に配置される。この制御基板は、例えば、スイッチング素子モジュール１の少なくとも一部を第３側Ｚ１から覆うように配置される。 The switching element 30 includes a signal terminal 43 in addition to the first terminal 41 and the second terminal 42. The signal terminal 43 is electrically connected to an external circuit (such as a control circuit of the switching element 30). Although not shown, in the present embodiment, the control board on which this external circuit is formed is arranged on the third side Z1 with respect to the switching element module 1. This control board is arranged so as to cover at least a part of the switching element module 1 from the third side Z1, for example.

スイッチング素子３０は、信号端子４３として、スイッチング素子３０をスイッチング制御するためのスイッチング制御信号が入力される制御端子を少なくとも備える。例えばスイッチング素子３０としてＩＧＢＴが用いられる場合、制御端子は、ゲート駆動信号が入力されるゲート端子である。図示は省略するが、本実施形態では、スイッチング素子３０を構成するチップ型素子には、電流検出回路と温度検出回路とが内蔵されている。電流検出回路は、一対の主端子間に流れる素子電流を、当該素子電流に比例する微小なセンス電流を流して検出する。また、温度検出回路は、温度検出ダイオードを用いてスイッチング素子３０の温度を検出する。スイッチング素子３０は、電流検出回路の検出結果を取得するための２つの信号端子４３と、温度検出ダイオードの検出結果を取得するための２つの信号端子４３と、を備えている。すなわち、本実施形態では、スイッチング素子３０は、合計で５つの信号端子４３を備えている。 The switching element 30 includes at least a control terminal as a signal terminal 43 to which a switching control signal for switching control of the switching element 30 is input. For example, when an IGBT is used as the switching element 30, the control terminal is a gate terminal to which a gate drive signal is input. Although not shown, in the present embodiment, the chip type element constituting the switching element 30 includes a current detection circuit and a temperature detection circuit. The current detection circuit detects the element current flowing between the pair of main terminals by passing a minute sense current proportional to the element current. Further, the temperature detection circuit detects the temperature of the switching element 30 by using the temperature detection diode. The switching element 30 includes two signal terminals 43 for acquiring the detection result of the current detection circuit and two signal terminals 43 for acquiring the detection result of the temperature detection diode. That is, in the present embodiment, the switching element 30 includes a total of five signal terminals 43.

図３に示すように、スイッチング素子３０の第１外面３１（第３側Ｚ１の外面）に、第１端子４１及び信号端子４３が形成され、スイッチング素子３０の第２外面３２（第４側Ｚ２の外面）に、第２端子４２が形成されている。第１端子４１及び信号端子４３は、第１外面３１に露出するように形成され、第２端子４２は、第２外面３２に露出するように形成されている。信号端子４３は、第１外面３１において第１端子４１と絶縁距離を隔てて配置されている。本実施形態では、信号端子４３は、第１端子４１に対して第１側Ｘ１に配置されている。すなわち、第１方向Ｘは、第１外面３１に平行な面における第１端子４１と信号端子４３との並び方向であり、第１方向Ｘにおける第１端子４１に対して信号端子４３が配置される側が第１側Ｘ１である。図示は省略するが、本実施形態では、複数の信号端子４３（具体的には、５つの信号端子４３）が、第１方向Ｘの同じ位置において、絶縁距離を空けて第２方向Ｙに並ぶように配置されている。 As shown in FIG. 3, a first terminal 41 and a signal terminal 43 are formed on the first outer surface 31 (outer surface of the third side Z1) of the switching element 30, and the second outer surface 32 (fourth side Z2) of the switching element 30 is formed. A second terminal 42 is formed on the outer surface of the surface). The first terminal 41 and the signal terminal 43 are formed so as to be exposed on the first outer surface 31, and the second terminal 42 is formed so as to be exposed on the second outer surface 32. The signal terminal 43 is arranged on the first outer surface 31 with an insulation distance from the first terminal 41. In the present embodiment, the signal terminal 43 is arranged on the first side X1 with respect to the first terminal 41. That is, the first direction X is the arrangement direction of the first terminal 41 and the signal terminal 43 on the plane parallel to the first outer surface 31, and the signal terminal 43 is arranged with respect to the first terminal 41 in the first direction X. Is the first side X1. Although not shown, in the present embodiment, a plurality of signal terminals 43 (specifically, five signal terminals 43) are arranged in the second direction Y at the same position in the first direction X with an insulation distance. It is arranged like this.

第１導体１０は、第１端子４１に電気的に接続される。第１導体１０は、シート状基板５０を介してスイッチング素子３０（具体的には、第１外面３１）に接合されている。具体的には、第１導体１０とスイッチング素子３０との間に配置されているシート状基板５０は、第１導体１０に接合されていると共に、スイッチング素子３０（具体的には、第１外面３１）に接合されている。ここでは、シート状基板５０は、ハンダや導電性ペースト（例えば、銀ペースト）等の導電性を有する接合材９０により第１導体１０に接合されていると共に、接合材９０によりスイッチング素子３０（具体的には、第１外面３１）に接合されている。そして、シート状基板５０は、第１端子４１と第１導体１０とを電気的に接続する第１配線パターン６１を備えている。よって、第１端子４１と第１導体１０とは、第１配線パターン６１を介して電気的に接続されている。なお、第１配線パターン６１及び後述する第２配線パターン６２は、導電性を有する材料（例えば、銅やアルミニウム等の金属材料）で形成される。 The first conductor 10 is electrically connected to the first terminal 41. The first conductor 10 is joined to the switching element 30 (specifically, the first outer surface 31) via the sheet-shaped substrate 50. Specifically, the sheet-like substrate 50 arranged between the first conductor 10 and the switching element 30 is joined to the first conductor 10 and the switching element 30 (specifically, the first outer surface). It is joined to 31). Here, the sheet-shaped substrate 50 is bonded to the first conductor 10 by a conductive bonding material 90 such as solder or a conductive paste (for example, silver paste), and the switching element 30 (specifically, the bonding material 90) is bonded to the first conductor 10. It is joined to the first outer surface 31). The sheet-shaped substrate 50 includes a first wiring pattern 61 that electrically connects the first terminal 41 and the first conductor 10. Therefore, the first terminal 41 and the first conductor 10 are electrically connected to each other via the first wiring pattern 61. The first wiring pattern 61 and the second wiring pattern 62 described later are formed of a conductive material (for example, a metal material such as copper or aluminum).

第２導体２０は、第２端子４２に電気的に接続される。ここでは、第２導体２０は、接合材９０によりスイッチング素子３０（具体的には、第２外面３２）に接合されている。よって、第２端子４２と第２導体２０とは、接合材９０以外に他の部材を介さずに電気的に接続されている。なお、第２端子４２と第２導体２０とが、接合材９０以外の部材を介して電気的に接続される構成とすることもできる。例えば、第２導体２０とスイッチング素子３０（具体的には、第２外面３２）との間に、モリブデン等の熱伝導性の高い金属材料を用いて形成された応力緩和層を設け、第２端子４２と第２導体２０とが、当該応力緩和層を介して電気的に接続される構成とすることができる。 The second conductor 20 is electrically connected to the second terminal 42. Here, the second conductor 20 is joined to the switching element 30 (specifically, the second outer surface 32) by the joining material 90. Therefore, the second terminal 42 and the second conductor 20 are electrically connected without any other member other than the joining member 90. The second terminal 42 and the second conductor 20 may be electrically connected to each other via a member other than the joining member 90. For example, a stress relaxation layer formed by using a metal material having high thermal conductivity such as molybdenum is provided between the second conductor 20 and the switching element 30 (specifically, the second outer surface 32). The terminal 42 and the second conductor 20 can be electrically connected via the stress relaxation layer.

図３に示すように、本実施形態では、シート状基板５０は、複数の第１貫通孔５０ａが形成された基体を備えている。図示は省略するが、複数の第１貫通孔５０ａは、シート状基板５０の厚さ方向に沿った方向視（本実施形態では、第３方向Ｚに沿った方向視と同一）で、正方格子や三角格子等の格子状に配置されている。第１貫通孔５０ａのそれぞれは、シート状基板５０の基体を、当該基体の厚さ方向に貫通するように形成されている。シート状基板５０の基体は、電気的絶縁性を有する材料（例えば、セラミックや樹脂等）で形成される。 As shown in FIG. 3, in the present embodiment, the sheet-shaped substrate 50 includes a substrate on which a plurality of first through holes 50a are formed. Although not shown, the plurality of first through holes 50a are directionally viewed along the thickness direction of the sheet-shaped substrate 50 (in the present embodiment, the same as the directionally viewed along the third direction Z), and are square grids. And triangular grids are arranged in a grid pattern. Each of the first through holes 50a is formed so as to penetrate the substrate of the sheet-shaped substrate 50 in the thickness direction of the substrate. The substrate of the sheet-shaped substrate 50 is formed of a material having an electrically insulating property (for example, ceramic or resin).

上述した第１配線パターン６１は、シート状基板５０の基体における第３側Ｚ１の面に配置された第１配線部分と、シート状基板５０の基体における第４側Ｚ２の面に配置された第２配線部分と、第１貫通孔５０ａの内部に配置されて第１配線部分と第２配線部分とを電気的に接続する第３配線部分と、を備えている。第１配線部分は、銅箔等の導体箔により形成されており、第１導体１０に対向するように（ここでは、接合材９０を挟んで対向するように）配置されている。また、第２配線部分は、銅箔等の導体箔により形成されており、第１端子４１に対向するように（ここでは、接合材９０を挟んで対向するように）配置されている。そして、第３配線部分は、第１貫通孔５０ａに埋め込まれた銅等の導体（柱状の導体）により形成されている。第１配線パターン６１をこのように形成することで、シート状基板５０に対して互いに反対側に配置された第１端子４１と第１導体１０とを、第１配線パターン６１を介して電気的に接続することが可能となっている。 The first wiring pattern 61 described above is a first wiring portion arranged on the surface of the third side Z1 of the substrate of the sheet-like substrate 50 and a first wiring portion arranged on the surface of the fourth side Z2 of the substrate of the sheet-like substrate 50. It includes two wiring portions and a third wiring portion that is arranged inside the first through hole 50a and electrically connects the first wiring portion and the second wiring portion. The first wiring portion is formed of a conductor foil such as a copper foil, and is arranged so as to face the first conductor 10 (here, so as to face the bonding material 90 with the bonding material 90 in between). Further, the second wiring portion is formed of a conductor foil such as copper foil, and is arranged so as to face the first terminal 41 (here, so as to face the bonding material 90 with the bonding material 90 in between). The third wiring portion is formed of a conductor (columnar conductor) such as copper embedded in the first through hole 50a. By forming the first wiring pattern 61 in this way, the first terminal 41 and the first conductor 10 arranged on opposite sides of the sheet-like substrate 50 are electrically connected via the first wiring pattern 61. It is possible to connect to.

シート状基板５０は、第１配線パターン６１に加えて、信号端子４３に電気的に接続される第２配線パターン６２を備えている。本実施形態では、スイッチング素子３０が複数の信号端子４３を備えており、第２配線パターン６２は、複数の信号端子４３に対して各別に設けられている。複数の第２配線パターン６２（ここでは、５つの第２配線パターン６２）は、絶縁距離を空けて第２方向Ｙに並ぶように配置されている。 In addition to the first wiring pattern 61, the sheet-shaped substrate 50 includes a second wiring pattern 62 that is electrically connected to the signal terminal 43. In the present embodiment, the switching element 30 includes a plurality of signal terminals 43, and the second wiring pattern 62 is separately provided for each of the plurality of signal terminals 43. The plurality of second wiring patterns 62 (here, five second wiring patterns 62) are arranged so as to be arranged in the second direction Y with an insulation distance.

図３に示すように、本実施形態では、シート状基板５０は、シート状基板５０の基体を当該基体の厚さ方向に貫通するように形成された第２貫通孔５０ｂを備えている。本実施形態では、シート状基板５０は複数の第２配線パターン６２を備えており、第２貫通孔５０ｂは、複数の第２配線パターン６２に対して各別に設けられている。そして、第２配線パターン６２は、シート状基板５０の基体における第３側Ｚ１の面に配置された第４配線部分と、シート状基板５０の基体における第４側Ｚ２の面に配置された第５配線部分と、第２貫通孔５０ｂの内部に配置されて第４配線部分と第５配線部分とを電気的に接続する第６配線部分と、を備えている。第４配線部分は、銅箔等の導体箔により形成されており、第１導体１０、第２導体２０、及びスイッチング素子３０のいずれにも覆われずに露出するように配置されている。また、第５配線部分は、銅箔等の導体箔により形成されており、信号端子４３に対向するように（ここでは、接合材９０を挟んで対向するように）配置されている。そして、第６配線部分は、第２貫通孔５０ｂに埋め込まれた銅等の導体（柱状の導体）により形成されている。第２配線パターン６２をこのように形成することで、信号端子４３から延びる引出配線を、シート状基板５０に対して信号端子４３が配置される側とは反対側（ここでは、第３側Ｚ１）まで延びるように形成することが可能となっている。なお、本実施形態では、第５配線部分における第２側Ｘ２の部分が、信号端子４３に対向するように配置されており、第４配線部分における第２側Ｘ２の部分と、第５配線部分における第１側Ｘ１の部分とが、第６配線部分を挟んで対向するように配置されている。 As shown in FIG. 3, in the present embodiment, the sheet-shaped substrate 50 includes a second through hole 50b formed so as to penetrate the substrate of the sheet-shaped substrate 50 in the thickness direction of the substrate. In the present embodiment, the sheet-shaped substrate 50 includes a plurality of second wiring patterns 62, and the second through holes 50b are separately provided for the plurality of second wiring patterns 62. The second wiring pattern 62 is arranged on the fourth wiring portion arranged on the surface of the third side Z1 of the substrate of the sheet-like substrate 50 and the surface of the fourth side Z2 of the substrate of the sheet-like substrate 50. It includes a 5 wiring portion and a 6th wiring portion that is arranged inside the 2nd through hole 50b and electrically connects the 4th wiring portion and the 5th wiring portion. The fourth wiring portion is formed of a conductor foil such as copper foil, and is arranged so as to be exposed without being covered by any of the first conductor 10, the second conductor 20, and the switching element 30. Further, the fifth wiring portion is formed of a conductor foil such as copper foil, and is arranged so as to face the signal terminal 43 (here, so as to face the bonding material 90 with the bonding material 90 in between). The sixth wiring portion is formed of a conductor (columnar conductor) such as copper embedded in the second through hole 50b. By forming the second wiring pattern 62 in this way, the lead wiring extending from the signal terminal 43 is on the side opposite to the side where the signal terminal 43 is arranged with respect to the sheet-shaped substrate 50 (here, the third side Z1). ) Can be formed so as to extend to. In the present embodiment, the portion of the second side X2 in the fifth wiring portion is arranged so as to face the signal terminal 43, and the portion of the second side X2 in the fourth wiring portion and the fifth wiring portion. The portion of the first side X1 in the above is arranged so as to face each other with the sixth wiring portion interposed therebetween.

上記のように、第２配線パターン６２は、第１導体１０、第２導体２０、及びスイッチング素子３０のいずれにも覆われずに露出する露出部６２ａを備えている。本実施形態では、第２配線パターン６２が備える上記の第４配線部分が、露出部６２ａを構成している。すなわち、本実施形態では、露出部６２ａは、シート状基板５０における第３側Ｚ１の面に形成されている。また、本実施形態では、露出部６２ａは、信号端子４３に対して第１側Ｘ１に配置されている。 As described above, the second wiring pattern 62 includes an exposed portion 62a that is exposed without being covered by any of the first conductor 10, the second conductor 20, and the switching element 30. In the present embodiment, the above-mentioned fourth wiring portion included in the second wiring pattern 62 constitutes the exposed portion 62a. That is, in the present embodiment, the exposed portion 62a is formed on the surface of the third side Z1 of the sheet-shaped substrate 50. Further, in the present embodiment, the exposed portion 62a is arranged on the first side X1 with respect to the signal terminal 43.

本実施形態では、図３に示すように、信号端子４３に電気的に接続される信号伝達用導体７０が、露出部６２ａに接合される。図示は省略するが、信号伝達用導体７０は、ハンダや導電性ペースト（例えば、銀ペースト）等の導電性を有する接合材によって露出部６２ａに接合される。このように信号伝達用導体７０を、信号端子４３ではなく露出部６２ａに接合することで、信号伝達用導体７０が信号端子４３に直接接合される場合に比べて、信号伝達用導体７０とスイッチング素子３０との間での振動や熱の伝達を抑制しやすくなっている。本実施形態では、シート状基板５０が複数の第２配線パターン６２を備えており、図１及び図２に示すように、信号伝達用導体７０は、複数の第２配線パターン６２に対して各別に設けられている。図１及び図２に示すように、本実施形態では、信号伝達用導体７０は、棒状の導体（ここでは、第３方向Ｚに沿って延びる棒状の導体）とされているが、信号伝達用導体７０を、他の形状の導体（例えば、板状の導体）とすることもできる。 In the present embodiment, as shown in FIG. 3, a signal transmission conductor 70 electrically connected to the signal terminal 43 is joined to the exposed portion 62a. Although not shown, the signal transmission conductor 70 is joined to the exposed portion 62a by a conductive bonding material such as solder or a conductive paste (for example, silver paste). By joining the signal transmission conductor 70 to the exposed portion 62a instead of the signal terminal 43 in this way, switching with the signal transmission conductor 70 is performed as compared with the case where the signal transmission conductor 70 is directly joined to the signal terminal 43. It is easy to suppress vibration and heat transfer to and from the element 30. In the present embodiment, the sheet-shaped substrate 50 includes a plurality of second wiring patterns 62, and as shown in FIGS. 1 and 2, the signal transmission conductor 70 is provided for each of the plurality of second wiring patterns 62. It is provided separately. As shown in FIGS. 1 and 2, in the present embodiment, the signal transmission conductor 70 is a rod-shaped conductor (here, a rod-shaped conductor extending along the third direction Z), but for signal transmission. The conductor 70 may be a conductor of another shape (for example, a plate-shaped conductor).

図示は省略するが、信号伝達用導体７０は、制御基板に形成された外部回路に電気的に接続される。上述したように、本実施形態では、制御基板は、スイッチング素子モジュール１の少なくとも一部を第３側Ｚ１から覆うように配置される。そして、信号伝達用導体７０における露出部６２ａに接合される側とは反対側の端部が、制御基板に形成された端子接続孔を貫通するように配置された状態で、信号伝達用導体７０と制御基板に形成された外部回路とが電気的に接続される。 Although not shown, the signal transmission conductor 70 is electrically connected to an external circuit formed on the control board. As described above, in the present embodiment, the control board is arranged so as to cover at least a part of the switching element module 1 from the third side Z1. Then, the signal transmission conductor 70 is arranged so that the end portion of the signal transmission conductor 70 opposite to the side joined to the exposed portion 62a penetrates the terminal connection hole formed in the control board. And the external circuit formed on the control board are electrically connected.

図１〜図３に示すように、本実施形態では、第１導体１０は、交差方向Ｄに沿って当該第１導体１０を貫通する開口部１１を備えている。交差方向Ｄは、シート状基板５０に交差する方向である。本実施形態では、交差方向Ｄは、シート状基板５０に直交する方向（すなわち、シート状基板５０の厚さ方向）であり、第３方向Ｚと平行な方向とされる。図３に示すように、露出部６２ａは、開口部１１において露出している。そして、信号伝達用導体７０は、第３側Ｚ１から開口部１１に挿入された状態で、露出部６２ａに接合されている。なお、露出部６２ａが「露出する」とは、上述したように、第１導体１０、第２導体２０、及びスイッチング素子３０のいずれにも覆われていないことを意味する。よって、露出部６２ａが、第１導体１０、第２導体２０、及びスイッチング素子３０のいずれでもない他部材（例えば、モールド部等）によって覆われていてもよい。 As shown in FIGS. 1 to 3, in the present embodiment, the first conductor 10 includes an opening 11 penetrating the first conductor 10 along the intersection direction D. The intersection direction D is a direction that intersects the sheet-shaped substrate 50. In the present embodiment, the crossing direction D is a direction orthogonal to the sheet-shaped substrate 50 (that is, a thickness direction of the sheet-shaped substrate 50), and is a direction parallel to the third direction Z. As shown in FIG. 3, the exposed portion 62a is exposed at the opening 11. The signal transmission conductor 70 is joined to the exposed portion 62a in a state of being inserted into the opening 11 from the third side Z1. The phrase "exposed" means that the exposed portion 62a is not covered by any of the first conductor 10, the second conductor 20, and the switching element 30 as described above. Therefore, the exposed portion 62a may be covered with another member (for example, a mold portion or the like) that is neither the first conductor 10, the second conductor 20, or the switching element 30.

本実施形態では、複数の露出部６２ａ（ここでは、５つの露出部６２ａ）に対して１つの開口部１１が設けられており、開口部１１は、交差方向Ｄに沿った方向視で、当該複数の露出部６２ａを囲むように形成されている。また、本実施形態では、開口部１１は、交差方向Ｄに沿った方向視で閉じた形状（ここでは、矩形状）となるように形成されている。 In the present embodiment, one opening 11 is provided for a plurality of exposed portions 62a (here, five exposed portions 62a), and the opening 11 is a directional view along the crossing direction D. It is formed so as to surround the plurality of exposed portions 62a. Further, in the present embodiment, the opening 11 is formed so as to have a closed shape (here, a rectangular shape) in a directional view along the crossing direction D.

図３に示すように、本実施形態では、スイッチング素子モジュール１は、スイッチング素子３０を冷却するための冷却器８０を備えている。図示は省略するが、冷却器８０はヒートシンクを用いて構成されている。そして、本実施形態では、第２導体２０が、第１導体１０よりも冷却器８０の側に配置されている。具体的には、冷却器８０は、第２導体２０に対して第４側Ｚ２に配置されている。図３に示す例では、第２導体２０と冷却器８０との間に、電気的絶縁性及び熱伝導性の双方を有する絶縁基板８１が配置されており、第２導体２０に伝達されたスイッチング素子３０の熱は、絶縁基板８１を介して冷却器８０に伝達されるように構成されている。 As shown in FIG. 3, in the present embodiment, the switching element module 1 includes a cooler 80 for cooling the switching element 30. Although not shown, the cooler 80 is configured by using a heat sink. Then, in the present embodiment, the second conductor 20 is arranged closer to the cooler 80 than the first conductor 10. Specifically, the cooler 80 is arranged on the fourth side Z2 with respect to the second conductor 20. In the example shown in FIG. 3, an insulating substrate 81 having both electrical insulation and thermal conductivity is arranged between the second conductor 20 and the cooler 80, and switching transmitted to the second conductor 20. The heat of the element 30 is configured to be transferred to the cooler 80 via the insulating substrate 81.

本実施形態では、シート状基板５０の線膨張係数が、スイッチング素子３０の線膨張係数と第１導体１０の線膨張係数との間の値とされている。具体的には、シート状基板５０の線膨張係数が、スイッチング素子３０の線膨張係数よりも大きく、且つ、第１導体１０の線膨張係数よりも小さい値とされている。本実施形態では、シート状基板５０の基体の線膨張係数が、スイッチング素子３０の線膨張係数と第１導体１０の線膨張係数との間の値とされている。また、第１配線パターン６１や第２配線パターン６２を構成する材料の線膨張係数は、シート状基板５０の基体の線膨張係数よりも大きな値とされている。そして、第１配線パターン６１及び第２配線パターン６２を含むシート状基板５０全体の線膨張係数が、スイッチング素子３０の線膨張係数と第１導体１０の線膨張係数との間の値とされている。 In the present embodiment, the coefficient of linear expansion of the sheet-shaped substrate 50 is set to a value between the coefficient of linear expansion of the switching element 30 and the coefficient of linear expansion of the first conductor 10. Specifically, the coefficient of linear expansion of the sheet-shaped substrate 50 is set to be larger than the coefficient of linear expansion of the switching element 30 and smaller than the coefficient of linear expansion of the first conductor 10. In the present embodiment, the coefficient of linear expansion of the substrate of the sheet-shaped substrate 50 is set to a value between the coefficient of linear expansion of the switching element 30 and the coefficient of linear expansion of the first conductor 10. Further, the coefficient of linear expansion of the materials constituting the first wiring pattern 61 and the second wiring pattern 62 is set to be larger than the coefficient of linear expansion of the substrate of the sheet-shaped substrate 50. Then, the linear expansion coefficient of the entire sheet-shaped substrate 50 including the first wiring pattern 61 and the second wiring pattern 62 is set as a value between the linear expansion coefficient of the switching element 30 and the linear expansion coefficient of the first conductor 10. There is.

〔第２の実施形態〕
スイッチング素子モジュールの第２の実施形態について、図面（図４〜図６）を参照して説明する。以下では、本実施形態のスイッチング素子モジュールについて、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。特に明記しない点については、第１の実施形態と同様であり、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。 [Second Embodiment]
A second embodiment of the switching element module will be described with reference to the drawings (FIGS. 4 to 6). Hereinafter, the switching element module of the present embodiment will be described focusing on the differences from the first embodiment. The points not particularly specified are the same as those in the first embodiment, and the same reference numerals are given and detailed description thereof will be omitted.

図４〜図６に示すように、本実施形態では、シート状基板５０は、可撓性を有するフレキシブル基板である。そして、シート状基板５０は、第１外面３１と第１導体１０とに挟まれた内部領域Ａ（図６参照）に配置された第１部分５１と、第１部分５１から内部領域Ａの外側に延出するように配置された第２部分５２と、を備えている。ここでは、第２部分５２は、内部領域Ａに対して第１側Ｘ１の外側に向かって、第１部分５１から延出するように配置されている。そして、露出部６２ａは、第２部分５２に形成されている。第２部分５２における第１部分５１に接続される側とは反対側の端部を、第２部分５２の先端部として、ここでは、露出部６２ａは、第２部分５２の先端部側の領域に形成されている。 As shown in FIGS. 4 to 6, in the present embodiment, the sheet-shaped substrate 50 is a flexible substrate having flexibility. The sheet-shaped substrate 50 has a first portion 51 arranged in an internal region A (see FIG. 6) sandwiched between the first outer surface 31 and the first conductor 10, and the first portion 51 to the outside of the internal region A. It comprises a second portion 52, which is arranged so as to extend to. Here, the second portion 52 is arranged so as to extend from the first portion 51 toward the outside of the first side X1 with respect to the internal region A. The exposed portion 62a is formed in the second portion 52. The end portion of the second portion 52 opposite to the side connected to the first portion 51 is used as the tip portion of the second portion 52, and here, the exposed portion 62a is the region on the tip portion side of the second portion 52. Is formed in.

本実施形態では、第２配線パターン６２は、シート状基板５０の基体における第４側Ｚ２の面に配置された導体箔（銅箔等）により形成されている。ここで、シート状基板５０の基体における第４側Ｚ２の面とは、第２部分５２を曲げずに第１部分５１と同一平面上に配置した場合の、第４側Ｚ２の面を意味する。第２配線パターン６２における第１部分５１に形成された部分は、信号端子４３に対向するように（ここでは、接合材９０を挟んで対向するように）配置されている。そして、露出部６２ａは、第２部分５２における、第２部分５２を曲げずに第１部分５１と同一平面上に配置した場合に第４側Ｚ２を向く面に形成されている。 In the present embodiment, the second wiring pattern 62 is formed of a conductor foil (copper foil or the like) arranged on the surface of the fourth side Z2 of the substrate of the sheet-shaped substrate 50. Here, the surface of the fourth side Z2 in the substrate of the sheet-shaped substrate 50 means the surface of the fourth side Z2 when the second portion 52 is arranged on the same plane as the first portion 51 without bending. .. The portion formed in the first portion 51 of the second wiring pattern 62 is arranged so as to face the signal terminal 43 (here, so as to face the bonding member 90 with the joining member 90 in between). The exposed portion 62a is formed on the surface of the second portion 52 facing the fourth side Z2 when the second portion 52 is arranged on the same plane as the first portion 51 without bending.

本実施形態では、シート状基板５０がフレキシブル基板であるため、図４〜図６に示すように、第２部分５２を曲げて配置することが可能となっている。なお、図４〜図６に示す例では、第２部分５２の先端部が第３側Ｚ１を向くように第２部分５２が曲げて配置される場合を例示しているが、例えば、第２部分５２の先端部が第２側Ｘ２を向くように第２部分５２が曲げて配置される構成とすることもできる。このように第２部分５２を曲げて配置することができるため、露出部６２ａが外部回路に直接接続される構成とすることが容易となっている。例えば、外部回路が形成された制御基板に第２部分５２の先端部が接合された状態で、露出部６２ａが当該外部回路に直接、電気的に接続される構成とすることができる。 In the present embodiment, since the sheet-shaped substrate 50 is a flexible substrate, it is possible to bend and arrange the second portion 52 as shown in FIGS. 4 to 6. In the examples shown in FIGS. 4 to 6, the case where the second portion 52 is bent and arranged so that the tip portion of the second portion 52 faces the third side Z1 is illustrated, but for example, the second portion The second portion 52 may be bent and arranged so that the tip end portion of the portion 52 faces the second side X2. Since the second portion 52 can be bent and arranged in this way, it is easy to configure the exposed portion 62a to be directly connected to the external circuit. For example, the exposed portion 62a can be directly and electrically connected to the external circuit in a state where the tip end portion of the second portion 52 is joined to the control board on which the external circuit is formed.

〔その他の実施形態〕
次に、スイッチング素子モジュールのその他の実施形態について説明する。 [Other Embodiments]
Next, other embodiments of the switching element module will be described.

（１）上記第１の実施形態では、開口部１１が、交差方向Ｄに沿った方向視で閉じた形状となるように形成される構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、開口部１１が、交差方向Ｄに沿った方向視である方向に開口する形状（例えば、第１側Ｘ１に開口する形状）に形成される構成とすることもできる。また、第１導体１０が開口部１１を備えず、露出部６２ａが、シート状基板５０における第１導体１０に覆われていない部分において露出する構成とすることもできる。例えば、シート状基板５０が、第１導体１０に対して第１側Ｘ１に配置される部分を備え、当該部分に露出部６２ａが配置される構成とすることができる。 (1) In the first embodiment, the configuration in which the opening 11 is formed so as to have a closed shape in a directional view along the intersection direction D has been described as an example. However, the configuration is not limited to such a configuration, and the opening 11 is formed in a shape that opens in a directional view along the crossing direction D (for example, a shape that opens in the first side X1). It can also be. Further, the first conductor 10 may not have the opening 11, and the exposed portion 62a may be exposed in a portion of the sheet-shaped substrate 50 that is not covered by the first conductor 10. For example, the sheet-shaped substrate 50 may include a portion arranged on the first side X1 with respect to the first conductor 10, and the exposed portion 62a may be arranged on the portion.

（２）上記第１の実施形態では、露出部６２ａが、シート状基板５０における第３側Ｚ１の面に形成される構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、露出部６２ａが、シート状基板５０における第４側Ｚ２の面に形成される構成とすることもできる。このような構成とする場合に、例えば、第２導体２０が、交差方向Ｄに沿って当該第２導体２０を貫通する開口部を備え、露出部６２ａが当該開口部において露出する構成としてもよい。 (2) In the first embodiment, the configuration in which the exposed portion 62a is formed on the surface of the third side Z1 of the sheet-shaped substrate 50 has been described as an example. However, the structure is not limited to such a structure, and the exposed portion 62a may be formed on the surface of the fourth side Z2 of the sheet-shaped substrate 50. In such a configuration, for example, the second conductor 20 may have an opening that penetrates the second conductor 20 along the crossing direction D, and the exposed portion 62a may be exposed in the opening. ..

（３）上記第２の実施形態では、露出部６２ａが、第２部分５２における、第２部分５２を曲げずに第１部分５１と同一平面上に配置した場合に第４側Ｚ２を向く面に形成される構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、露出部６２ａが、第２部分５２における、第２部分５２を曲げずに第１部分５１と同一平面上に配置した場合に第３側Ｚ１を向く面に形成される構成とすることもできる。この場合、例えば、シート状基板５０の第２部分５２に、シート状基板５０の基体を当該基体の厚さ方向に貫通する貫通孔（上記第１の実施形態での第２貫通孔５０ｂに相当する貫通孔）が形成されると共に、第２配線パターン６２が、上記第１の実施形態での第４配線部分、第５配線部分、及び第６配線部分に相当する３つの部分を備える構成とし、第４配線部分に相当する部分に露出部６２ａが形成される構成とすることができる。 (3) In the second embodiment, the surface of the second portion 52 facing the fourth side Z2 when the exposed portion 62a is arranged on the same plane as the first portion 51 without bending the second portion 52. The configuration formed in is described as an example. However, without being limited to such a configuration, when the exposed portion 62a arranges the second portion 52 in the second portion 52 on the same plane as the first portion 51 without bending the third side Z1. It can also be configured to be formed on the facing surface. In this case, for example, a through hole (corresponding to the second through hole 50b in the first embodiment) that penetrates the substrate of the sheet-like substrate 50 in the thickness direction of the substrate in the second portion 52 of the sheet-like substrate 50. The second wiring pattern 62 is configured to include a fourth wiring portion, a fifth wiring portion, and three portions corresponding to the sixth wiring portion in the first embodiment. , The exposed portion 62a can be formed in the portion corresponding to the fourth wiring portion.

（４）上記の各実施形態では、第２導体２０が、第１導体１０よりも冷却器８０の側に配置される構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、第１導体１０が、第２導体２０よりも冷却器８０の側に配置される構成とすることも可能である。 (4) In each of the above embodiments, the configuration in which the second conductor 20 is arranged closer to the cooler 80 than the first conductor 10 has been described as an example. However, without being limited to such a configuration, it is also possible to have a configuration in which the first conductor 10 is arranged closer to the cooler 80 than the second conductor 20.

（５）上記の各実施形態では、シート状基板５０の線膨張係数が、スイッチング素子３０の線膨張係数と第１導体１０の線膨張係数との間の値とされる構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、シート状基板５０の線膨張係数が、スイッチング素子３０の線膨張係数と第１導体１０の線膨張係数とのいずれかと同じ値とされる構成や、シート状基板５０の線膨張係数が、スイッチング素子３０の線膨張係数より小さい値又は第１導体１０の線膨張係数より大きい値とされる構成とすることもできる。 (5) In each of the above embodiments, the configuration in which the linear expansion coefficient of the sheet-shaped substrate 50 is a value between the linear expansion coefficient of the switching element 30 and the linear expansion coefficient of the first conductor 10 has been described as an example. .. However, without being limited to such a configuration, the linear expansion coefficient of the sheet-shaped substrate 50 may be the same value as either the linear expansion coefficient of the switching element 30 or the linear expansion coefficient of the first conductor 10. The linear expansion coefficient of the sheet-shaped substrate 50 may be smaller than the linear expansion coefficient of the switching element 30 or larger than the linear expansion coefficient of the first conductor 10.

（６）なお、上述した各実施形態で開示された構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示された構成と組み合わせて適用すること（その他の実施形態として説明した実施形態同士の組み合わせを含む）も可能である。その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で単なる例示に過ぎない。従って、本開示の趣旨を逸脱しない範囲内で、適宜、種々の改変を行うことが可能である。 (6) The configurations disclosed in each of the above-described embodiments should be applied in combination with the configurations disclosed in other embodiments as long as there is no contradiction (the embodiments described as other embodiments are used). (Including combinations) is also possible. With respect to other configurations, the embodiments disclosed herein are merely exemplary in all respects. Therefore, various modifications can be made as appropriate without departing from the gist of the present disclosure.

〔上記実施形態の概要〕
以下、上記において説明したスイッチング素子モジュールの概要について説明する。 [Outline of the above embodiment]
Hereinafter, the outline of the switching element module described above will be described.

スイッチング素子モジュール（１）は、正極端子及び負極端子の一方を第１端子（４１）とすると共に他方を第２端子（４２）として、第１外面（３１）に前記第１端子（４１）及び信号端子（４３）が形成され、前記第１外面（３１）とは反対側を向く第２外面（３２）に前記第２端子（４２）が形成されたスイッチング素子（３０）と、前記第１外面（３１）の少なくとも一部を覆うように配置されて、前記第１端子（４１）に電気的に接続される第１導体（１０）と、前記第２外面（３２）の少なくとも一部を覆うように配置されて、前記第２端子（４２）に電気的に接続される第２導体（２０）と、前記第１外面（３１）と前記第１導体（１０）との間に配置されるシート状基板（５０）と、を備え、前記シート状基板（５０）は、前記第１端子（４１）と前記第１導体（１０）とを電気的に接続する第１配線パターン（６１）と、前記信号端子（４３）に電気的に接続される第２配線パターン（６２）と、を備え、前記第２配線パターン（６２）が、前記第１導体（１０）、前記第２導体（２０）、及び前記スイッチング素子（３０）のいずれにも覆われずに露出する露出部（６２ａ）を備えている。 In the switching element module (1), one of the positive terminal and the negative terminal is a first terminal (41) and the other is a second terminal (42), and the first terminal (41) and the first terminal (41) are formed on the first outer surface (31). A switching element (30) in which a signal terminal (43) is formed and a second terminal (42) is formed on a second outer surface (32) facing the side opposite to the first outer surface (31), and the first. A first conductor (10) arranged so as to cover at least a part of the outer surface (31) and electrically connected to the first terminal (41), and at least a part of the second outer surface (32). A second conductor (20) that is arranged so as to cover and is electrically connected to the second terminal (42) is arranged between the first outer surface (31) and the first conductor (10). The sheet-like substrate (50) includes a sheet-like substrate (50), and the sheet-like substrate (50) has a first wiring pattern (61) that electrically connects the first terminal (41) and the first conductor (10). And a second wiring pattern (62) electrically connected to the signal terminal (43), the second wiring pattern (62) includes the first conductor (10) and the second conductor ( An exposed portion (62a) that is exposed without being covered by either the 20) or the switching element (30) is provided.

この構成によれば、外部回路（スイッチング素子（３０）の制御回路等）に電気的に接続される導体又は外部回路に設けられる導体を露出部（６２ａ）に電気的に接続することで、信号端子（４３）と外部回路とを電気的に接続することができる。ここで、露出部（６２ａ）は、第１導体（１０）、第２導体（２０）、及びスイッチング素子（３０）のいずれにも覆われずに露出しているため、露出部（６２ａ）における電気的接続構造を比較的簡素なものとすることができる。 According to this configuration, a conductor electrically connected to an external circuit (control circuit of the switching element (30), etc.) or a conductor provided in the external circuit is electrically connected to the exposed portion (62a) to obtain a signal. The terminal (43) and the external circuit can be electrically connected. Here, since the exposed portion (62a) is exposed without being covered by any of the first conductor (10), the second conductor (20), and the switching element (30), the exposed portion (62a) is exposed. The electrical connection structure can be relatively simple.

そして、上記の構成によれば、信号端子（４３）と露出部（６２ａ）との間の配線を、シート状基板（５０）が備える第２配線パターン（６２）を用いて形成することができる。よって、信号端子（４３）から延びる引出配線を、ボンディングワイヤを用いずに設けることができ、ボンディングワイヤを用いる必要がある場合に比べて、スイッチング素子モジュール（１）の小型化を図ることができる。なお、このように第１外面（３１）と第１導体（１０）との間にシート状基板（５０）を配置する場合であっても、シート状基板（５０）が備える第１配線パターン（６１）を介して、第１端子（４１）と第１導体（１０）とを電気的に接続することができる。 Then, according to the above configuration, the wiring between the signal terminal (43) and the exposed portion (62a) can be formed by using the second wiring pattern (62) included in the sheet-shaped substrate (50). .. Therefore, the lead wiring extending from the signal terminal (43) can be provided without using the bonding wire, and the switching element module (1) can be downsized as compared with the case where the bonding wire needs to be used. .. Even when the sheet-shaped substrate (50) is arranged between the first outer surface (31) and the first conductor (10) in this way, the first wiring pattern (50) included in the sheet-shaped substrate (50) is provided. The first terminal (41) and the first conductor (10) can be electrically connected via the 61).

ここで、前記信号端子（４３）に電気的に接続される信号伝達用導体（７０）が、前記露出部（６２ａ）に接合されていると好適である。 Here, it is preferable that the signal transmission conductor (70) electrically connected to the signal terminal (43) is joined to the exposed portion (62a).

この構成によれば、露出部（６２ａ）と外部回路との間の電気的接続経路を、シート状基板（５０）の延在方向とは異なる方向に延在するように配置可能な信号伝達用導体（７０）を用いて形成することができる。よって、シート状基板（５０）と外部回路との配置関係に合わせて、信号端子（４３）と外部回路との間の電気的接続経路を適切に形成することができる。 According to this configuration, for signal transmission, the electrical connection path between the exposed portion (62a) and the external circuit can be arranged so as to extend in a direction different from the extending direction of the sheet-shaped substrate (50). It can be formed using a conductor (70). Therefore, an electrical connection path between the signal terminal (43) and the external circuit can be appropriately formed according to the arrangement relationship between the sheet-shaped substrate (50) and the external circuit.

また、前記シート状基板（５０）は、前記第１導体（１０）に接合されており、前記第１導体（１０）は、前記シート状基板（５０）に交差する方向（Ｄ）に沿って当該第１導体（１０）を貫通する開口部（１１）を備え、前記露出部（６２ａ）は、前記開口部（１１）において露出していると好適である。 Further, the sheet-shaped substrate (50) is joined to the first conductor (10), and the first conductor (10) is formed along a direction (D) intersecting the sheet-shaped substrate (50). It is preferable that the opening (11) penetrating the first conductor (10) is provided, and the exposed portion (62a) is exposed in the opening (11).

この構成によれば、信号端子（４３）に電気的に接続される信号伝達用導体（７０）を、第１導体（１０）に対してスイッチング素子（３０）が配置される側とは反対側から開口部（１１）に挿入して、露出部（６２ａ）に接合することで、信号端子（４３）と外部回路とを電気的に接続することができる。よって、外部回路が第１導体（１０）に対してスイッチング素子（３０）側とは反対側に配置される場合に、信号端子（４３）と外部回路との間の電気的接続経路の長さを短く抑えやすくなる。 According to this configuration, the signal transmission conductor (70) electrically connected to the signal terminal (43) is on the side opposite to the side where the switching element (30) is arranged with respect to the first conductor (10). The signal terminal (43) and the external circuit can be electrically connected by inserting the signal into the opening (11) and joining the exposed portion (62a). Therefore, when the external circuit is arranged on the side opposite to the switching element (30) side with respect to the first conductor (10), the length of the electrical connection path between the signal terminal (43) and the external circuit. Is easy to keep short.

或いは、前記シート状基板（５０）は、可撓性を有するフレキシブル基板であり、前記シート状基板（５０）は、前記第１外面（３１）と前記第１導体（１０）とに挟まれた内部領域（Ａ）に配置された第１部分（５１）と、前記第１部分（５１）から前記内部領域（Ａ）の外側に延出するように配置された第２部分（５２）と、を備え、前記露出部（６２ａ）は、前記第２部分（５２）に形成されていると好適である。 Alternatively, the sheet-shaped substrate (50) is a flexible substrate having flexibility, and the sheet-shaped substrate (50) is sandwiched between the first outer surface (31) and the first conductor (10). A first portion (51) arranged in the internal region (A), and a second portion (52) arranged so as to extend from the first portion (51) to the outside of the internal region (A). It is preferable that the exposed portion (62a) is formed in the second portion (52).

この構成によれば、第２部分（５２）を曲げることで、第１部分（５１）に直交する方向において、露出部（６２ａ）を第１部分（５１）とは異なる位置に配置することができる。よって、第１部分（５１）と外部回路との配置関係に合わせて第２部分（５２）を曲げることで、露出部（６２ａ）と外部回路との間の電気的接続経路を形成しやすくなり、露出部（６２ａ）を外部回路に直接接続することも可能となる。 According to this configuration, by bending the second portion (52), the exposed portion (62a) can be arranged at a position different from that of the first portion (51) in the direction orthogonal to the first portion (51). it can. Therefore, by bending the second portion (52) according to the arrangement relationship between the first portion (51) and the external circuit, it becomes easy to form an electrical connection path between the exposed portion (62a) and the external circuit. It is also possible to directly connect the exposed portion (62a) to an external circuit.

上記の各構成のスイッチング素子モジュール（１）において、前記シート状基板（５０）の線膨張係数が、前記スイッチング素子（３０）の線膨張係数と前記第１導体（１０）の線膨張係数との間の値であると好適である。 In the switching element module (1) having each of the above configurations, the linear expansion coefficient of the sheet-shaped substrate (50) is the linear expansion coefficient of the switching element (30) and the linear expansion coefficient of the first conductor (10). It is preferable that the value is between.

上記の構成によれば、信号端子（４３）から延びる引出配線を設けるために第１外面（３１）と第１導体（１０）との間に配置されるシート状基板（５０）を利用して、スイッチング素子（３０）に発生する熱応力の低減を図ることもできる。補足説明すると、スイッチング素子（３０）のオンオフ動作時には、スイッチング素子（３０）の発熱に伴いスイッチング素子（３０）や第１導体（１０）等が膨張する。よって、例えば第１外面（３１）と第１導体（１０）との間にシート状基板（５０）が配置されない場合には、第１導体（１０）とスイッチング素子（３０）との線膨張係数の差に応じた比較的大きな熱応力が、第１外面（３１）に発生し得る。これに対して、上記の構成では、第１外面（３１）と第１導体（１０）との間にシート状基板（５０）が配置され、シート状基板（５０）の線膨張係数が、スイッチング素子（３０）の線膨張係数と第１導体（１０）の線膨張係数との間の値とされる。よって、第１外面（３１）に発生し得る熱応力を、第１導体（１０）とスイッチング素子（３０）との線膨張係数の差よりも小さい、シート状基板（５０）とスイッチング素子（３０）との線膨張係数の差に応じた比較的小さい熱応力とすることができる。 According to the above configuration, a sheet-like substrate (50) arranged between the first outer surface (31) and the first conductor (10) is used to provide an extraction wiring extending from the signal terminal (43). It is also possible to reduce the thermal stress generated in the switching element (30). As a supplementary explanation, during the on / off operation of the switching element (30), the switching element (30), the first conductor (10), and the like expand with the heat generated by the switching element (30). Therefore, for example, when the sheet-shaped substrate (50) is not arranged between the first outer surface (31) and the first conductor (10), the coefficient of linear expansion between the first conductor (10) and the switching element (30) A relatively large thermal stress corresponding to the difference between the above can be generated on the first outer surface (31). On the other hand, in the above configuration, the sheet-shaped substrate (50) is arranged between the first outer surface (31) and the first conductor (10), and the coefficient of linear expansion of the sheet-shaped substrate (50) is switched. It is a value between the coefficient of linear expansion of the element (30) and the coefficient of linear expansion of the first conductor (10). Therefore, the thermal stress that can be generated on the first outer surface (31) is smaller than the difference in the coefficient of linear expansion between the first conductor (10) and the switching element (30), that is, the sheet-shaped substrate (50) and the switching element (30). ) And a relatively small thermal stress can be obtained according to the difference in the coefficient of linear expansion.

また、前記スイッチング素子（３０）を冷却するための冷却器（８０）を備え、前記第２導体（２０）は、前記第１導体（１０）よりも前記冷却器（８０）の側に配置されていると好適である。 Further, a cooler (80) for cooling the switching element (30) is provided, and the second conductor (20) is arranged closer to the cooler (80) than the first conductor (10). It is preferable to have.

上記のように第１外面（３１）と第１導体（１０）との間にシート状基板（５０）が配置されるため、スイッチング素子（３０）と第１導体（１０）との間の熱伝導性は、スイッチング素子（３０）と第２導体（２０）との間の熱伝導性よりも低くなりやすい。上記の構成によれば、第１導体（１０）と第２導体（２０）とのうちのスイッチング素子（３０）との間の熱伝導性を高く確保しやすい方の第２導体（２０）を、第１導体（１０）よりも積極的に冷却器（８０）によって冷却することができる。よって、スイッチング素子（３０）の冷却性能を適切に確保しやすい。 Since the sheet-shaped substrate (50) is arranged between the first outer surface (31) and the first conductor (10) as described above, the heat between the switching element (30) and the first conductor (10) The conductivity tends to be lower than the thermal conductivity between the switching element (30) and the second conductor (20). According to the above configuration, the second conductor (20), which is easier to secure high thermal conductivity between the switching element (30) of the first conductor (10) and the second conductor (20), is selected. , It can be cooled by the cooler (80) more positively than the first conductor (10). Therefore, it is easy to appropriately secure the cooling performance of the switching element (30).

本開示に係るスイッチング素子モジュールは、上述した各効果のうち、少なくとも１つを奏することができればよい。 The switching element module according to the present disclosure may be capable of exhibiting at least one of the above-mentioned effects.

１：スイッチング素子モジュール
１０：第１導体
１１：開口部
２０：第２導体
３０：スイッチング素子
３１：第１外面
３２：第２外面
４１：第１端子
４２：第２端子
４３：信号端子
５０：シート状基板
５１：第１部分
５２：第２部分
６１：第１配線パターン
６２：第２配線パターン
６２ａ：露出部
７０：信号伝達用導体
８０：冷却器
Ａ：内部領域
Ｄ：交差方向（シート状基板に交差する方向） 1: Switching element module 10: First conductor 11: Opening 20: Second conductor 30: Switching element 31: First outer surface 32: Second outer surface 41: First terminal 42: Second terminal 43: Signal terminal 50: Sheet Shaped substrate 51: First part 52: Second part 61: First wiring pattern 62: Second wiring pattern 62a: Exposed part 70: Signal transmission conductor 80: Cooler A: Internal region D: Crossing direction (sheet-like substrate) Direction to intersect with)

Claims

With one of the positive electrode terminal and the negative electrode terminal as the first terminal and the other as the second terminal, the first terminal and the signal terminal are formed on the first outer surface, and the second outer surface facing the side opposite to the first outer surface is formed. The switching element on which the second terminal is formed and
A first conductor arranged so as to cover at least a part of the first outer surface and electrically connected to the first terminal.
A second conductor arranged so as to cover at least a part of the second outer surface and electrically connected to the second terminal.
A sheet-like substrate arranged between the first outer surface and the first conductor is provided.
The sheet-shaped substrate includes a first wiring pattern that electrically connects the first terminal and the first conductor, and a second wiring pattern that is electrically connected to the signal terminal.
A switching element module in which the second wiring pattern includes an exposed portion that is exposed without being covered by any of the first conductor, the second conductor, and the switching element.

The switching element module according to claim 1, wherein a signal transmission conductor electrically connected to the signal terminal is joined to the exposed portion.

The sheet-shaped substrate is joined to the first conductor, and is joined to the first conductor.
The first conductor includes an opening that penetrates the first conductor along a direction intersecting the sheet-like substrate.
The switching element module according to claim 1 or 2, wherein the exposed portion is exposed at the opening.

The sheet-like substrate is a flexible substrate having flexibility, and is
The sheet-shaped substrate was arranged so as to extend from the first portion to the outside of the internal region and a first portion arranged in an internal region sandwiched between the first outer surface and the first conductor. With the second part,
The switching element module according to claim 1 or 2, wherein the exposed portion is formed in the second portion.

The switching element module according to any one of claims 1 to 4, wherein the coefficient of linear expansion of the sheet-shaped substrate is a value between the coefficient of linear expansion of the switching element and the coefficient of linear expansion of the first conductor. ..

A cooler for cooling the switching element is provided.
The switching element module according to any one of claims 1 to 5, wherein the second conductor is arranged closer to the cooler than the first conductor.