JP2021057139A - バスバーアッセンブリ及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
特に、上下方向に関し小型化を図る為に前記一の平板状バスバーと前記他の平板状バスバーとの間の絶縁性樹脂層の厚みを薄くすると、両バスバー間にリーク電流が流れる恐れがある。
また、図21(b)に、図21(a)におけるXXI(b)−XXI(b)線に沿った断面図を示す。
図21(c)に示すように、前記半導体素子110は、第1電極層(下側電極層)が前記第1及び第2露出領域の一方(図21(c)においては前記第1露出領域)に、例えば、メッキ層(図示せず)を介して機械的且つ電気的に接続され、且つ、第2電極層(上側電極層)が前記第1及び第2露出領域の他方(図21(c)においては前記第2露出領域)にワイヤボンディング120を介して電気的に接続される。
また、本発明は、前記バスバーアッセンブリを効率的に製造し得る製造方法の提供を第2の目的とする。
この場合、前記絶縁性樹脂層は、前記上面積層部に加えて、前記第1及び第2バスバーの下面を露出させつつ前記バスバー連結体の側面を覆うように、前記上面積層部に一体形成された側面積層部を有するものとされ、前記第1及び第2バスバーの下面は開放される。
前記枠体は、平面視において前記第1及び第2バスバー側上面開口を囲むように前記バスバー連結体の上面の周縁に固着される。
この場合、前記切断工程は、前記金属平板固着工程の後に行われる。
図1〜図3に、それぞれ、本実施の形態に係るバスバーアッセンブリ1の斜視図、平面図及び底面図を示す。
また、図4及び図5に、それぞれ、図2におけるIV−IV線に沿った縦断正面図及び縦断斜視図を示す。
さらに、図6に、図4におけるVI部拡大図を示す。
図4〜図6に示すように、前記第1及び第2バスバー10(1)、10(2)は、厚み方向一方側の上面11と、厚み方向他方側の下面12と、前記間隙19に面する第1側面13aと、前記間隙19とは反対側を向く第2側面13bと、前記上面11、前記下面12、前記第1側面13a及び前記第2側面13bにおける前記間隙19の長手方向一方側の端部同士を連結する第3側面13cと、前記上面11、前記下面12、前記第1側面13a及び前記第2側面13bにおける前記間隙19の長手方向他方側の端部同士を連結する第4側面13dとを有している。
前記絶縁性樹脂材としては、例えば、インシュリード(登録商標)が好適に利用される。
この場合、前記第1及び第2バスバー10(1)、10(2)は、一方が正極側電極として作用し、他方が負極側電極として作用する。
なお、好ましくは、前記第1及び第2バスバー10(1)、10(2)の上面にはメッキ層(図示せず)が設けられる。
前記封止樹脂層130は、例えば、ポリイミド、ポリアミド、エポキシ等の透明樹脂が用いられる。
即ち、図7(a)に示すように、本実施の形態に係るバスバーアッセンブリ1は、さらに、前記バスバー連結体の上面の中央を開放しつつ、当該バスバー連結体の上面の周縁に固着された前記枠体60を有している。
即ち、前記封止樹脂層130は、前記半導体素子110及び前記電気接続部材120等の部品を囲繞するように当該封止樹脂層130を形成する樹脂を前記バスバーアッセンブリ1の上面に塗布して、硬化させることによって設けられるが、その際に、当該樹脂が流れ出ることを防止する堰き止め構造を備える必要がある。
なお、図中、図7(a)におけると同一部材には同一符号を付している。
なお、前記第1及び第2バスバー側下面開口52(1)、52(2)に代えて、前記第1及び第2バスバー10(1)、10(2)の下面12の所定領域の双方を一体的に露出させる単一の下面開口を形成することも可能である。
なお、図中、本実施の形態におけると同一部材には同一符号を付している。
図10に、前記製造方法において用いられるバスバー用導電性金属平板200の平面図を示す。
また、図11(a)に、図10におけるXI(a)部拡大図を、図11(b)に、図11(a)におけるXI(b)-XI(b)線に沿った断面図を、それぞれ示す。
図10及び図11は、前記スリット形成工程完了後の状態を示している。
即ち、例えば、3つのバスバーが並列配置されてなるバスバーアッセンブリを製造する際には、2つのスリットが形成される。
かかる変形構成によれば、より多くのバスバーアッセンブリ1を同時に製造することができる。
なお、前記間隙19の幅は、前記バスバーアッセンブリ1の仕様に応じて定まる。
従って、前記スリット215(前記間隙19)を精度良く形成することができる。
また、図13(a)に、図12におけるXIII(a)部拡大図を、図13(b)に、図13(a)におけるXIII(b)−XIII(b)線に沿った断面図を、それぞれ示す。
これに代えて、前記絶縁性樹脂材240の粉体を静電粉体塗装することも可能である。
若しくは、前記スリット215内への樹脂の充填性を十分に担保できる場合には、前記絶縁性樹脂材240を含む塗料をスプレー塗装することも可能である。
図14(a)及び(b)は、それぞれ、前記第1バスバー側上面開口42(1)に対応する領域に大パルス幅レーザー照射処理及び小パルス幅レーザー照射処理を行った後の状態を示している。
図14(a)及び(b)中の符号245及び246は、それぞれ、大パルス幅のパルスレーザー及び小パルス幅のパルスレーザーの照射スポットである。
ここで、前記レーザー光照射工程における前記レーザー光の大パルス幅及び小パルス幅、繰返し周波数、パルスエネルギー、ピーク出力を含むレーザーパラメータは、前記間隙充填部31上に位置する前記上面積層部40は熔融させつつ、前記間隙充填部31は熔融させないように設定される。
このレーザーパラメータの設定値は、被照射体となる前記絶縁性樹脂層30の種類や厚みに応じて、実験に基づき知ることができる。
また、図16(a)に、図15におけるXVI(a)部拡大図を、図16(b)に、図16(a)におけるXVI(b)−XVI(b)線に沿った断面図を、それぞれ示す。
さらに、図18(a)に、図17におけるXVII(a)部拡大図を、図18(b)に、図18(a)におけるXVIII(b)−XVIII(b)線に沿った断面図を、それぞれ示す。
図17は、前記枠体本体形成部位320の外周面に前記絶縁性樹脂層70を設ける工程後の状態を示している。
これに代えて、前記絶縁性樹脂材270の粉体を静電粉体塗装することも可能である。
若しくは、前記絶縁性樹脂材270を含む塗料をスプレー塗装することも可能である。
斯かる構成によれば、製造効率の向上を図ることができる。
図19に、前記固着工程後の前記バスバー用導電性金属平板200及び前記枠体用導電性金属平板300の平面図を示す。
図20に、図19におけるXX-XX線に沿った断面図を示す。
10(1)、10(2) 第1及び第2バスバー
11 上面
12 下面
13a、13a’ 第1側面
13a’−1 上面隣接部
13a’−2 段部
13a’−3 下面隣接部
13b、13b’ 第2側面
13b’−1 上面隣接部
13b’−2 段部
13ab−3 下面隣接部
13c 第3側面
13d 第4側面
19 間隙
30 絶縁性樹脂層
31 間隙充填部
40 上面積層部
42(1)、42(2) 第1及び第2バスバー側上面開口
43 仕切壁
50 下面積層部
52(1)、52(2) 第1及び第2バスバー側下面開口
55 側面積層部
60 枠体
61 中央孔
65 枠体本体
70 絶縁性樹脂層
200 バスバー用導電性金属平板
210 バスバーアッセンブリ形成領域
215 スリット
220(1)、220(2) 第1及び第2バスバー形成部位
230 連結領域
240、270 絶縁性樹脂材
300 枠体用導電性金属平板
310 枠体形成領域
320 枠体本体形成部位
特に、上下方向に関し小型化を図る為に前記一の平板状バスバーと前記他の平板状バスバーとの間の絶縁性樹脂層の厚みを薄くすると、両バスバー間にリーク電流が流れる恐れがある。
また、図21(b)に、図21(a)におけるXXI(b)−XXI(b)線に沿った断面図を示す。
図21(c)に示すように、前記半導体素子110は、第1電極層(下側電極層)が前記第1及び第2露出領域の一方(図21(c)においては前記第1露出領域)に、例えば、メッキ層(図示せず)を介して機械的且つ電気的に接続され、且つ、第2電極層(上側電極層)が前記第1及び第2露出領域の他方(図21(c)においては前記第2露出領域)にワイヤボンディング120を介して電気的に接続される。
また、本発明は、前記バスバーアッセンブリを効率的に製造し得る製造方法の提供を第2の目的とする。
前記上面積層部には、前記第1バスバー及び前記間隙充填部の上面のうち両者の境界を跨いだ所定領域を露出させる第1バスバー側上面開口と、前記第2バスバー及び前記間隙充填部の上面のうち両者の境界を跨いだ所定領域を露出させる第2バスバー側上面開口とが設けられ、前記上面積層部のうち前記第1及び第2バスバー側上面開口の間に位置する部分が仕切壁を形成し、前記第1及び第2バスバーは、前記上面と、厚み方向他方側の下面と、前記間隙に面する第1側面と、前記間隙とは反対側を向く第2側面と、前記上面、前記下面、前記第1側面及び前記第2側面における前記間隙の長手方向一方側の端部同士を連結する第3側面と、前記上面、前記下面、前記第1側面及び前記第2側面における前記間隙の長手方向一方側の端部同士を連結する第4側面とを有し、前記第1側面は、前記上面から厚み方向他方側へ延びる上面隣接部と、前記上面隣接部の厚み方向他方側の端部から前記第2側面に近接する方向へ延びる段部と、前記段部における前記第2側面に近接する側の端部から厚み方向他方側へ延びて前記下面に到達する下面隣接部とを有し、
前記第2側面は、前記上面から厚み方向他方側へ延びる上面隣接部と、前記上面隣接部の厚み方向他方側の端部から前記第1側面に近接する方向へ延びる段部と、前記段部における前記第1側面に近接する側の端部から厚み方向他方側へ延びて前記下面に到達する下面隣接部とを有し、前記絶縁性樹脂層は、さらに、前記第1及び第2バスバーの下面を露出させつつ前記バスバー連結体の側面を覆うように、前記上面積層部に一体形成された側面積層部を有しているバスバーアッセンブリを提供する。
前記枠体は、平面視において前記第1及び第2バスバー側上面開口を囲むように前記バスバー連結体の上面の周縁に固着される。
この場合、前記切断工程は、前記金属平板固着工程の後に行われる。
図1〜図3に、それぞれ、本実施の形態に係るバスバーアッセンブリ1の斜視図、平面図及び底面図を示す。
また、図4及び図5に、それぞれ、図2におけるIV−IV線に沿った縦断正面図及び縦断斜視図を示す。
さらに、図6に、図4におけるVI部拡大図を示す。
図4〜図6に示すように、前記第1及び第2バスバー10(1)、10(2)は、厚み方向一方側の上面11と、厚み方向他方側の下面12と、前記間隙19に面する第1側面13aと、前記間隙19とは反対側を向く第2側面13bと、前記上面11、前記下面12、前記第1側面13a及び前記第2側面13bにおける前記間隙19の長手方向一方側の端部同士を連結する第3側面13cと、前記上面11、前記下面12、前記第1側面13a及び前記第2側面13bにおける前記間隙19の長手方向他方側の端部同士を連結する第4側面13dとを有している。
前記絶縁性樹脂材としては、例えば、インシュリード(登録商標)が好適に利用される。
この場合、前記第1及び第2バスバー10(1)、10(2)は、一方が正極側電極として作用し、他方が負極側電極として作用する。
なお、好ましくは、前記第1及び第2バスバー10(1)、10(2)の上面にはメッキ層(図示せず)が設けられる。
前記封止樹脂層130は、例えば、ポリイミド、ポリアミド、エポキシ等の透明樹脂が用いられる。
即ち、図7(a)に示すように、本実施の形態に係るバスバーアッセンブリ1は、さらに、前記バスバー連結体の上面の中央を開放しつつ、当該バスバー連結体の上面の周縁に固着された前記枠体60を有している。
即ち、前記封止樹脂層130は、前記半導体素子110及び前記電気接続部材120等の部品を囲繞するように当該封止樹脂層130を形成する樹脂を前記バスバーアッセンブリ1の上面に塗布して、硬化させることによって設けられるが、その際に、当該樹脂が流れ出ることを防止する堰き止め構造を備える必要がある。
なお、図中、図7(a)におけると同一部材には同一符号を付している。
なお、前記第1及び第2バスバー側下面開口52(1)、52(2)に代えて、前記第1及び第2バスバー10(1)、10(2)の下面12の所定領域の双方を一体的に露出させる単一の下面開口を形成することも可能である。
なお、図中、本実施の形態におけると同一部材には同一符号を付している。
図10に、前記製造方法において用いられるバスバー用導電性金属平板200の平面図を示す。
また、図11(a)に、図10におけるXI(a)部拡大図を、図11(b)に、図11(a)におけるXI(b)-XI(b)線に沿った断面図を、それぞれ示す。
図10及び図11は、前記スリット形成工程完了後の状態を示している。
即ち、例えば、3つのバスバーが並列配置されてなるバスバーアッセンブリを製造する際には、2つのスリットが形成される。
かかる変形構成によれば、より多くのバスバーアッセンブリ1を同時に製造することができる。
なお、前記間隙19の幅は、前記バスバーアッセンブリ1の仕様に応じて定まる。
従って、前記スリット215(前記間隙19)を精度良く形成することができる。
また、図13(a)に、図12におけるXIII(a)部拡大図を、図13(b)に、図13(a)におけるXIII(b)−XIII(b)線に沿った断面図を、それぞれ示す。
これに代えて、前記絶縁性樹脂材240の粉体を静電粉体塗装することも可能である。
若しくは、前記スリット215内への樹脂の充填性を十分に担保できる場合には、前記絶縁性樹脂材240を含む塗料をスプレー塗装することも可能である。
図14(a)及び(b)は、それぞれ、前記第1バスバー側上面開口42(1)に対応する領域に大パルス幅レーザー照射処理及び小パルス幅レーザー照射処理を行った後の状態を示している。
図14(a)及び(b)中の符号245及び246は、それぞれ、大パルス幅のパルスレーザー及び小パルス幅のパルスレーザーの照射スポットである。
ここで、前記レーザー光照射工程における前記レーザー光の大パルス幅及び小パルス幅、繰返し周波数、パルスエネルギー、ピーク出力を含むレーザーパラメータは、前記間隙充填部31上に位置する前記上面積層部40は熔融させつつ、前記間隙充填部31は熔融させないように設定される。
このレーザーパラメータの設定値は、被照射体となる前記絶縁性樹脂層30の種類や厚みに応じて、実験に基づき知ることができる。
また、図16(a)に、図15におけるXVI(a)部拡大図を、図16(b)に、図16(a)におけるXVI(b)−XVI(b)線に沿った断面図を、それぞれ示す。
さらに、図18(a)に、図17におけるXVII(a)部拡大図を、図18(b)に、図18(a)におけるXVIII(b)−XVIII(b)線に沿った断面図を、それぞれ示す。
図17は、前記枠体本体形成部位320の外周面に前記絶縁性樹脂層70を設ける工程後の状態を示している。
これに代えて、前記絶縁性樹脂材270の粉体を静電粉体塗装することも可能である。
若しくは、前記絶縁性樹脂材270を含む塗料をスプレー塗装することも可能である。
斯かる構成によれば、製造効率の向上を図ることができる。
図19に、前記固着工程後の前記バスバー用導電性金属平板200及び前記枠体用導電性金属平板300の平面図を示す。
図20に、図19におけるXX-XX線に沿った断面図を示す。
10(1)、10(2) 第1及び第2バスバー
11 上面
12 下面
13a、13a’ 第1側面
13a’−1 上面隣接部
13a’−2 段部
13a’−3 下面隣接部
13b、13b’ 第2側面
13b’−1 上面隣接部
13b’−2 段部
13ab−3 下面隣接部
13c 第3側面
13d 第4側面
19 間隙
30 絶縁性樹脂層
31 間隙充填部
40 上面積層部
42(1)、42(2) 第1及び第2バスバー側上面開口
43 仕切壁
50 下面積層部
52(1)、52(2) 第1及び第2バスバー側下面開口
55 側面積層部
60 枠体
61 中央孔
65 枠体本体
70 絶縁性樹脂層
200 バスバー用導電性金属平板
210 バスバーアッセンブリ形成領域
215 スリット
220(1)、220(2) 第1及び第2バスバー形成部位
230 連結領域
240、270 絶縁性樹脂材
300 枠体用導電性金属平板
310 枠体形成領域
320 枠体本体形成部位
Claims (8)
- 導電性平板状部材によって形成され、互いの間に間隙が存する状態で同一平面内に配置された第1及び第2バスバーと、前記間隙内に充填された間隙充填部並びに前記第1及び第2バスバーが前記間隙充填部によって連結されてなるバスバー連結体の厚み方向一方側の上面に設けられた上面積層部を含む絶縁性樹脂層とを備え、
前記上面積層部には、前記第1バスバー及び前記間隙充填部の上面のうち両者の境界を跨いだ所定領域を露出させる第1バスバー側上面開口と、前記第2バスバー及び前記間隙充填部の上面のうち両者の境界を跨いだ所定領域を露出させる第2バスバー側上面開口とが設けられ、
前記上面積層部のうち前記第1及び第2バスバー側上面開口の間に位置する部分が仕切壁を形成していることを特徴とするバスバーアッセンブリ。 - 前記第1及び第2バスバー側上面開口は、前記間隙の長手方向に関し前記第1及び第2バスバーの中央に設けられていることを特徴とする請求項1に記載のバスバーアッセンブリ。
- 前記絶縁性樹脂層は、前記バスバー連結体の厚み方向他方側の下面に設けられた下面積層部と、前記バスバー連結体の側面に設けられ、前記上面積層部及び前記下面積層部を連結する側面積層部とを有し、
前記下面積層部には、前記第1及び第2バスバーの下面の所定領域を露出させる下面開口が設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載のバスバーアッセンブリ。 - 前記第1及び第2バスバーは、前記上面と、厚み方向他方側の下面と、前記間隙に面する第1側面と、前記間隙とは反対側を向く第2側面と、前記上面、前記下面、前記第1側面及び前記第2側面における前記間隙の長手方向一方側の端部同士を連結する第3側面と、前記上面、前記下面、前記第1側面及び前記第2側面における前記間隙の長手方向一方側の端部同士を連結する第4側面とを有し、
前記第1側面は、前記上面から厚み方向他方側へ延びる上面隣接部と、前記上面隣接部の厚み方向他方側の端部から前記第2側面に近接する方向へ延びる段部と、前記段部における前記第2側面に近接する側の端部から厚み方向他方側へ延びて前記下面に到達する下面隣接部とを有し、
前記第2側面は、前記上面から厚み方向他方側へ延びる上面隣接部と、前記上面隣接部の厚み方向他方側の端部から前記第1側面に近接する方向へ延びる段部と、前記段部における前記第1側面に近接する側の端部から厚み方向他方側へ延びて前記下面に到達する下面隣接部とを有し、
前記絶縁性樹脂層は、前記第1及び第2バスバーの下面を露出させつつ前記バスバー連結体の側面を覆うように、前記上面積層部に一体形成された側面積層部を有していることを特徴とする請求項1又は2に記載のバスバーアッセンブリ。 - 平面視において前記バスバー連結体の外形状に対応した外形状を有し且つ平面視中央に前記第1及び第2バスバー側上面開口を囲む中央孔が設けられた所定厚みの枠体本体並びに前記枠体本体の外周を覆う絶縁性樹脂層を有する枠体を備え、
前記枠体は、平面視において前記第1及び第2バスバー側上面開口を囲むように前記バスバー連結体の上面の周縁に固着されていることを特徴とする請求項1から4の何れかに記載のバスバーアッセンブリ。 - 導電性平板状部材によって形成され、互いの間に間隙が存する状態で同一平面内に配置された第1及び第2バスバーと、前記間隙内に充填された間隙充填部並びに前記第1及び第2バスバーが前記間隙充填部によって連結されてなるバスバー連結体の厚み方向一方側の上面に設けられた上面積層部を含む絶縁性樹脂層とを備え、前記上面積層部には、前記第1バスバー及び前記間隙充填部の上面のうち両者の境界を跨いだ所定領域を露出させる第1バスバー側上面開口と、前記第2バスバー及び前記間隙充填部の上面のうち両者の境界を跨いだ所定領域を露出させる第2バスバー側上面開口とが設けられ、前記上面積層部のうち前記第1及び第2バスバー側上面開口の間に位置する部分が仕切壁を形成しているバスバーアッセンブリの製造方法であって、
前記第1及び第2バスバーを形成するバスバーアッセンブリ形成領域を有するバスバー用導電性金属平板を用意する工程と、
前記バスバーアッセンブリ形成領域に、厚み方向一方側の上面及び厚み方向他方側の下面の間を貫通し且つ前記間隙と同一幅を有するスリットを形成して、前記第1及び第2バスバーに対応した第1及び第2バスバー形成部位を画するスリット形成工程と、
前記スリット内及び前記バスバーアッセンブリ形成領域の上面の全域に絶縁性樹脂層材を設ける工程と、
前記絶縁性樹脂材を硬化させて、前記間隙充填部及び前記上面積層部を有する前記絶縁性樹脂層を形成する工程と、
前記上面積層部の上面のうち前記第1及び第2バスバー側上面開口に相当する領域にレーザー光を照射して前記第1及び第2バスバー側上面開口を形成するレーザー光照射工程と、
前記バスバーアッセンブリ形成領域を前記バスバー用導電性金属平板から切断する切断工程とを含み、
前記レーザー光照射工程は、前記対応する領域の全体に大パルス幅のパルスレーザーを照射する大パルス幅レーザー照射処理と、前記対応する領域の全体に小パルス幅のパルスレーザーを照射する小パルス幅レーザー照射処理とを、複数回繰り返し行うことを特徴とするバスバーアッセンブリの製造方法。 - 前記バスバー用導電性金属平板は、前記スリットの長手方向に沿った第1方向に直列配置された複数の前記バスバーアッセンブリ形成領域と、隣接する前記バスバーアッセンブリ形成領域を連結する連結領域とを一体的に有しており、
一のバスバーアッセンブリ形成領域に形成されたスリットは、長手方向一端側が当該一のバスバーアッセンブリ形成領域の第1方向一方側に連接された連結領域内へ延び且つ長手方向他端側が当該一のバスバーアッセンブリ形成領域の第1方向他方側に連接された連結領域内へ延びていることを特徴とする請求項6に記載のバスバーアッセンブリの製造方法。 - 平面視において前記バスバーアッセンブリ形成領域に対応した外形状の枠体形成領域を有する枠体用導電性金属平板を用意する工程と、
前記枠体形成領域に、平面視において前記第1及び第2バスバー側上面開口を囲む中央孔を形成し、枠体本体形成部位を形成する工程と、
前記枠体本体形成部位の外周面に絶縁性樹脂材を設ける工程と、
前記絶縁性樹脂材を硬化させて、前記枠体本体形成部位の外周を覆う絶縁性樹脂層を設ける工程と、
前記枠体用導電性金属平板を前記バスバー用金属平板に重合させた状態で固着させる金属平板固着工程とを備え、
前記切断工程は、前記金属平板固着工程の後に行われることを特徴とする請求項6又は7に記載のバスバーアッセンブリの製造方法。
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