JP5028085B2 - 電子回路装置とその製造方法 - Google Patents

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Description

本願は、主回路が形成された下側基板と、主回路を駆動制御する駆動制御回路が形成された上側基板と、主回路及び駆動制御回路の外部導出端子の少なくとも一部を周縁部の外面に有し、少なくとも下側基板を収納する基板収納空間を前記周縁部より内側に有するケースとを備え、
下側基板の少なくとも一部の上方に上側基板が位置する配置で、下側基板が基板収納空間内に収納されて成り、下側基板の上方空間を充填材で充填して成る電子回路装置に関するとともに、そのような電子回路装置の製造方法に関する。
この種の電子回路装置としては、電動機を動作制御するためのインバータモジュールが代表的である。インバータモジュールにあっては、パワー半導体素子等を実装したパワー回路が先に説明した主回路であり、この主回路に対して、その駆動制御用に駆動制御回路が設けられる。
対となる主回路と駆動制御回路とを備えるインバータモジュールについて、主回路が形成される基板と、駆動制御回路が形成される基板とを上下方向に重ねて、モジュールを小型化する技術が知られている（特許文献１において従来技術とされている図５に示された技術）。そして、当該特許文献１に開示の技術では、この種の基板を重ねて配置する構成の問題点を解決しようとする。
即ち、当該特許文献１では、基板を重ねる構成において、上側基板である駆動制御用のプリント基板の形状をコの字型とすることで、インバータモジュールについて、その組立性、信頼性の改善及びコストの低減を図ることができる。
さて、この文献にも記載されているように、インバータモジュールは、放熱用の金属ベース板上に、パワー半導体素子を実装した絶縁基板と、外部導出端子の少なくとも一部を周縁部の外面に備えたケースとが位置決め固定され、その上に駆動制御基板が位置決め固定される。
さらに、パワー半導体の周部にはシリコーンゲル等のゲル状物質が充填される。この種のゲルは、主に下側基板の周部及び下側基板と上側基板との間を充填することを目的としていた。
一方、上側基板の位置決め固定は、下側基板を避けて、金属ベース板上に支持体を設けて行われていた。特許文献１に開示の例では、実施例１にあっては中継端子ブロック９（図１）が、実施例２にあっては支持ブロック１０（図２（ｂ））が、実施例３にあっては支持ブロック１１（図３（ｂ））が、上側基板を位置決め固定する。
これらの例からも判明するように、上側基板を位置決め固定するには、支持体用に専用の空間を必要としていた。
主回路を、図１３に示すように、金属ベース板４上で、絶縁基板５１の表裏両面に銅箔５５を配設し、下側の銅箔５５を半田５６にて金属ベース板４に固定するとともに、上側の銅箔５５に半田５６を介してパワー半導体素子５２、５３を配設し、このパワー半導体素子５２、５３の上側にヒートスプレッダ５４を配設する構造とするものがある。この構造にあっては、主回路が形成された下側基板５は、全体として比較的高さの高いものとなる。そして、このような下側基板５を採用する場合に、上側基板６の位置決め固定を，従来構造を踏襲して行うと、同図１３に示すように支持体２００は長尺部材となっていた。
特開２００２−１６４５００号公報（図１、図２、図３）
１ 上記の特許文献１に開示の構造では、上側基板の位置決め固定用に、下側基板の高さ方向位置において、下側基板の占有スペースとは異なった支持体専用のスペースが必要となり、無駄なスペースが増大してしまう。結果、体積効率が悪く、インバータモジュールが大型化する。
２ 支持体は、下側基板の高さ方向位置から上側基板の下面まで延びる長尺体となるため、上側基板に関して、その耐振動性の確保が難しいものとなる。
３ 図１３に示すように、金属ベース板により支持体を位置決め固定する構造を採用すると、支持体の数に見合う点数のネジ座面用穴及びネジが必要であり、コストアップする。
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、対となる基板を上下方向に配設して備え、下側基板の周囲に充填材を充填して成る電子回路装置を、小型且つ安価なものとできるとともに、上側基板の耐振動性に関して、その耐振動性が高く、信頼性の高いものとすることができる技術を得ることにある。
上記目的を達成するための、主回路が形成された下側基板と、前記主回路を駆動制御する駆動制御回路が形成された上側基板と、前記主回路及び前記駆動制御回路の外部導出端子の少なくとも一部を周縁部の外面に有し、前記下側基板を収納する基板収納空間を前記周縁部より内側に有するケースとを備え、
前記下側基板の少なくとも一部の上方に前記上側基板が位置する配置で、前記下側基板が前記基板収納空間内に収納されて成り、前記下側基板の上方空間を充填材で充填して成る電子回路装置の特徴構成は、請求項１に記載されているように、
前記充填材が樹脂から成り、
硬化状態にある前記樹脂により、前記下側基板より上方に位置決め固定される支持体を備え、前記上側基板が前記支持体に支持固定されていることにある。
本願にあっては、下側基板は、下側に位置され、主回路を形成する半導体素子等が実装され所定の回路が形成された状態にある基板をいい、上側基板は、下側基板の上側に位置され、駆動制御回路を形成する回路部品が実装され所定の回路が形成された状態にある基板をいう。
この電子回路装置にあっては、これまで充填材として採用されてきたゲルの代わりに樹脂を採用し、この樹脂が硬化した状態で、下側基板より上方の位置に支持体を位置決め固定するものとする。そして、当該支持体に、上側基板を固定して、当該上側基板が支持固定されるものとする。
従って、この構成にあっては、上側基板を支持固定するための支持体を下側基板より上方で位置決め固定するため、支持体用のスペースを下側基板の高さ位置で確保する必要はなく、装置の小型化に寄与できる。さらに、下側基板を複数備える場合は、基板同士の距離を充分小さいものとできる。
一方、支持体に関しては、硬化状態にある樹脂により、これを位置決め固定するため、堅牢な構造となる。さらに、支持体は、少なくとも下側基板より高い位置から上側基板の下面に至るまでの長さを備えれば良いため、従来構成に比べて短いものとでき、耐振動性を確保できる。逆に、仕様によっては、下側基板と上側基板との間の距離を従来より大きく取る必要が生じる場合もあるが、支持体が、両基板間に位置されるため、このような仕様に対しても耐振動性を確保しながら、当該仕様に対応できる。
また、充填材として樹脂を採用することから、外部導出端子を備え、内側に基板収納空間を有するケースを樹脂ケースとしておくと、このケースと充填材としての樹脂とを馴染み良く一体化できるため、支持体引いては上側基板の位置決め固定を確実なものとできるとともに、下側基板に関しても、その基板に備えられる半田の割れ等のトラブルを回避できる。
このような構成の電子回路装置を製造するには、請求項９に記載するように、
主回路が形成された下側基板と、前記主回路を駆動制御する駆動制御回路が形成された上側基板と、前記主回路及び前記駆動制御回路の外部導出端子の少なくとも一部を周縁部の外面に有し、前記下側基板を収納する基板収納空間を前記周縁部より内側に有するケースを備え、
前記下側基板の少なくとも一部の上方に前記上側基板が位置する配置で、前記下側基板が前記基板収納空間内に収容されて成り、少なくとも下側基板の上方空間を充填材で充填して成る電子回路装置を製造するに、
前記基板収納空間内に位置決めされた前記下側基板の上方に、前記上側基板を支持するための支持体を位置決めした支持体位置決め状態で、前記下側基板と前記支持体との間に、前記充填材としての樹脂を充填する樹脂充填工程と、
充填された前記樹脂を硬化させて前記支持体を前記下側基板の上方に位置決め固定する支持体固定工程と、
位置決め固定された前記支持体に前記上側基板を固定する上側基板固定工程とを実行して、電子回路装置を製造することができる。
上記構成の電子回路装置において、請求項２に記載されているように、前記下側基板と前記上側基板との間で、前記基板収納空間内に架渡される支持枠を前記ケースと一体に備え、
前記支持体が前記支持枠を介して硬化状態にある前記樹脂により位置決め固定されることが好ましい。
この電子回路装置では、ケース自体を独特の構成とする。
即ち、ケースは、少なくとの周縁部を備え、その周縁部に主回路及び制御回路の外部導出端子の少なくとも一部を有し、周縁部の内部に下側基板を収納する基板収納空間（実態上はこの空間に、先に説明した充填材としての樹脂が充填される）を備えた構成とされるが、この基板収納空間に架渡される支持枠を備える。この支持枠としては、桟状、いげた状、如何なる形状としてもよい。また、この支持枠は、ケースの成形時に同時に型成形によって一体に得るものとしてもよいし、ケースとは別の材料で、最終的にケースと一体化されるものとしてもよい。
そして、本願においてキーとなる、支持体をこの支持枠が位置決めできるものとしておく。即ち、本願にあっては、硬化状態にある樹脂が最終的に支持体を位置決め固定するものとするが、充填材としての樹脂を充填する前の状態で、ケース側から支持枠により支持体を位置決めできるように構成する。結果、先に請求項１で説明した支持体の位置決めを容易に行える。
さらに、この構成にあっては、ケース、支持枠、支持体、及び充填材としての樹脂が、最終的に一体化するため、堅牢性において優れ、信頼性の高い電子回路装置とできる。特にケースが樹脂製の場合は、一体化において好ましい。
このような構成の電子回路装置を製造するには、先に説明した電子回路装置の製造方法において、請求項１０に示されるように、
前記基板収納空間内に架渡される支持枠を前記ケースと一体に備え、
前記下側基板を前記基板収納空間内に収納した下側基板収納状態で、前記支持体を前記支持枠で位置決めして、前記支持体位置決め状態を実現するようにしておけばよい。
さて、請求項２に記載の構成の電子回路装置において、請求項３に記載されているように、前記下側基板を複数並設して備える構成の場合に、前記支持枠が異なる下側基板間の上方に位置されていることが好ましい。
上記のように支持枠をケースと一体に備える場合に、下側基板間の上方の空間を利用するのである。下側基板を複数備える場合にあっては、基板間にある程度の隙間が設けられているのが通常であり、その上部にはパワー半導体素子といった部品が配設されていることは少ない。そこで、このスペースを支持枠の配置スペースとして利用することで、電子回路装置を小型で堅牢なものとできる。また、この支持枠の下側には、本願にあっては、樹脂が充填されるが、硬化状態にある樹脂の上方に支持枠が位置されることで、充填材としての樹脂を上側から押え、下側基板に備えられる半田を押えることが可能となり、従来問題となることがあった半田の割れ等の問題を低減できる。
さらに、請求項２又は３に記載の電子回路装置において、請求項４に記載されているように、前記下側基板から前記上側基板側に延設されるリードピンが前記支持枠によって位置決めされていることが好ましい。
この構造を採用することで、リードピンを支持枠、さらにはケースにより確実に位置決めできる。
また、請求項４に記載の電子回路装置において、請求項５に記載されているように、前記支持枠における前記リードピンの位置決め部が、前記支持枠における前記支持体の位置決め部に隣接して設けられていることが好ましい。
本願構造にあっては、上側基板の位置決めが支持体において行われ、この支持体の位置決めが支持枠により行われるため、リードピンの位置決め部と支持体位置決め部とを隣接させておくことで、上側基板に対するリードピンの位置を正確且つ信頼性の高いものとできる。さらに、製造時の組立て性においても優れたものとできる。
さらに、請求項２〜５の何れか一項に記載の電子回路装置において、請求項６に記載されているように、
前記下側基板に形成された主回路と前記外部導出端子とを接続するリードフレーム上に接触して、前記支持枠が設けられていることが好ましい。
このように、リードフレームの上側に、これと接触して支持枠を配置することで、リードフレームの上下方向の位置決めを確実なものとできる。また、組立て時に、リードフレームを支持枠で下側に押えることで、リードフレームとこれが接続されるパワー半導体素子との位置関係を良好に保つことができる。
これまで説明してきた請求項１〜６の何れか一項に記載の電子回路装置において、請求項７に記載されるように、
前記上側基板の一部が、重量物が配設される重量物配設部として構成され、
前記重量物配設部からの荷重を主に支持する重量箇所支持体が設けられていることが好ましい。
本願構造にあっては、下側基板との位置関係を気にすることなく支持体の配設位置を自由に決定することができ、結果的に支持体の配設位置の選択自由度が格段に高まる。そこで、上側基板の一部が、重量物が配設される重量物配設部として構成される場合には、その下或はその下側で重量物配設部の周囲近傍に、重量箇所支持体を配設しておく。
このように構成すると、この重量箇所支持体が、他の支持体よりも、重量物配設部からの荷重の多くを受け止める構造とでき、駆動制御回路の構造上の自由度を格段に増加させることができる。
さて、これまで説明してきた電子回路装置としては、請求項８に記載されているように、
前記主回路が、絶縁基板にパワー半導体素子を実装して形成されるパワー回路であり、前記駆動制御回路が、プリント基板に回路部品を実装した駆動制御回路であるとともに、前記パワー回路が形成された前記下側基板が放熱用の金属ベース板上に搭載されて位置決め固定され、前記ケースが前記金属ベース板で位置決め固定されているものとできる。
この種の電子回路装置としては、インバータモジュールが代表的であるが、発熱することがあるパワー回路から金属ベース板を介して、外部に良好に放熱を行う装置を、小型で、信頼性の高いものとできる。
本願の実施の形態を、図面に基づいて電子回路装置としてのインバータモジュール１を例に取って説明する。
図１は、当該インバータモジュール１の分解斜視図であり、図２はその平面図であり、図３は、図２におけるＡ−Ａ断面を示し、図４（ａ）はＢ−Ｂ断面を、図４（ｂ）はＣ−Ｃ断面を示している。ここで、図４（ａ）は、本願においてその特徴構成となる支持体２を位置決めする樹脂ケース３と一体化されて成形される支持枠３ａを外した位置での断面構造を示す図であり、図４（ｂ）は、支持枠３ａが備えられる図２における上下方向中央部位における断面構造を示す図である。
図１、図２、図３、図４から判明するように、このインバータモジュール１は、金属ベース板４、その上に位置決め固定される樹脂ケース３及び複数の下側基板５と、下側基板５より上側に支持固定された単一の上側基板６とを備えて構成されている。
金属ベース板４は、インバータモジュール１における支持フレームとしての役割を果すものであり、この金属ベース板４の下側に配設される冷却機構ＣＳ（図３参照）への放熱板としての役割を果す。この金属ベース板４は、図１に示す樹脂ケース３の平面視外形より僅かに小さい、方形の銅製板である。
樹脂ケース３は、図１、図２からの判明するように平面視方形に形成されており、図３、図４からも判明するように、図２において上下方向に対として位置される一対の横行周縁部３ｂと、これら一対の横行周縁部３ｂを、その左右端においてそれぞれ接続する一対の接続部３ｃとを備えて構成されている。
横行周縁部３ｂは、図３に示すようにその縦方向断面形状も概略方形とされるとともに、その下部域に金属ベース板４との接着部３０が設けられている。さらに、図２において左右方向の所定位置にはリードフレーム８が一体成形により組み込まれており、樹脂ケース３の上側外面に外部導出端子９が露出する構成が採用されている。図示する例にあっては、図２で上側に位置する横行周縁部３ｂの横方向３箇所に外部導出端子９が設けられるとともに、下側に位置する横行周縁部位３ｂの横方向２箇所に外部導出端子９が設けられている。
図２において、一対の横行周縁部材３ｂにより方形を成す四方の端部には、例えば、冷却機構ＣＳとの連結を行うための連結孔７０が形成されている。
接続部３ｃは、図４に示すように、その金属ベース板側にあっては、横行周縁部３ｂと同等の構成が採用されており、金属ベース板４との接着部３０が設けられている。一方、この接続部３ｃの上側外面高さは、横行周縁部３ｂの上側外面高さより、一段低く設定されており、上側基板６が配設できるように構成されている。
図５は、金属ベース板４上に、下側基板５と樹脂ケース３とを位置決め固定し、上側基板６を取り付ける前の状態を示しており、一対の横行周縁部３ｂと一対の接続部３ｃとに囲まれた状態で、内側に、基板収納空間Ｓが形成されていることが判る。
樹脂ケース３は、さらに、一対の横行周縁部３ｂ間及び一対の接続部３ｃ間に架渡され、前記基板収納空間Ｓを十字に横断する状態で、支持枠３ａを備えている。この支持枠３ａは図４（ａ）に示すように断面方形に形成される枠体であり、図５からも判明するように、平面視で、上下方向でその中央部位に１箇所、左右方向で均等に２箇所、基板収納空間Ｓを均等に分割するように配設されている。また、図４からの判明するように、この支持枠３ａの上側外面の位置は、接続部３ｃの上側外面の位置と一致されている。一方、図３からも判明するように、支持枠３ａの下側面は、前記リードフレーム８に上側から接触する位置とされている。
さらに、図４（ｂ）からも判明するように、この支持枠３ａの所定部位には、上側基板６を位置決め固定するための支持体２（具体的には金属製で内部にボルト孔を設けたボス部材）が位置決め固定されている。また、この支持枠３ａの所定箇所には、複数のリードピン１１が位置決め固定されている。
図示するように、支持枠３ａにおけるリードピン１１の位置決め部は、支持枠３ａにおける支持体２の位置決め部に対して、それに隣接して設けられている。
この樹脂ケース３の構成材は、具体的にはＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）樹脂あるいはＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂等を採用する。
下側基板５もまた、金属ベース板４上に位置決め固定されている。
下側基板５は、インバータモジュール１において、主回路としてのパワー回路を形成するためのであり、本例では、図６に示すように、上下に各３個、個別の下側基板５を備えた構造を採用しており、各基板５は、単一の絶縁基板５１上にパワー半導体素子であるＦＷＤ素子(Free Wheeling Diode)５２とＩＧＢＴ素子(Insulated Gate Bipolar Transistor)５３とを各一対備え、さらに、単一のヒートスプレッダ５４を備えて構成されている。
ここで、６個の下側基板５の配置は、６個を全体としてみた場合に点対象となる位置関係を採用している。同図において、矢印は、冷却機構ＣＳにおける冷媒の流れ方向を示している。
また、先に説明した支持枠３ａは、異なる下側基板５間の上方に、その一部がかかるように位置されている。
さらに、各下側基板５は、図３に示すように、絶縁基板５１の表裏両面に銅箔５５を配設し、下側の銅箔５５を半田５６にて金属ベース板４に固着するとともに、上側の銅箔５５上に半田５６を介してパワー半導体素子（パワー半導体素子であるＦＷＤ素子５２とＩＧＢＴ素子５３）を固着し、このパワー半導体素子５２，５３の上側にヒートスプレッダ５４を半田５６を介して固着する構造としたものである。
各リードフレーム８は、下側基板５の出力用の所定箇所に接続される構成が採用されている。また、リードピン１１もまた、絶縁基板５１上に形成された回路の所定箇所に接続される構成が採用されている。
図３、図４に示すように、金属ケース板４と樹脂ケース３により形成される基板収納空間Ｓ内で、樹脂ケース３の接続部３ｃの上側外面の位置まで、充填材としての樹脂Ｒ（具体的には、エポキシ樹脂）が充填されており、硬化されて、樹脂ケース３と最終的に一体化されている。
上側基板６は、パワー回路を駆動制御するための駆動制御回路を形成されたものであり、駆動制御回路は、プリント基板６１に回路部品６２を実装した回路とされている。この駆動制御回路とパワー回路との接続はリードピン１１を介するものとされている。
上側基板６の位置決め固定は、先に説明した支持体２（具体的には金属製で内部にボルト孔を設けたボス部材）によるものとされている。
支持体２は、その一部が樹脂ケース３の接続部３ｃの端部近傍に位置決め固定されており、先にも示したように、残部は樹脂ケース３と一体に設けられている支持枠３ａにより位置決め固定されている。
図５からも判明するように、本例にあっては、樹脂ケース３において、上下方向３箇所、左右方向４箇所の計１２箇所に、均等に支持体２が分散配置されており、この支持体２を利用して、上側基板６をボス部材２にボルト止めして、上側基板６が位置決め固定されている。
以上が、インバータモジュール１の構造の説明であるが、以下、図７に基づいて、その製造工程を説明する。
準備工程
インバータモジュール１の製造に際しては、本願独特の形状構成を有する樹脂ケース３が必要となるが、この樹脂ケース３として、先に説明した支持枠３ａを備え、所定箇所に、支持体２としての金属ボス部材が立設され、リードフレーム８、リードピン１１が埋め込まれた樹脂ケース３を用意しておく。
下側基板形成工程
別途準備しておいた金属ベース板４の所定箇所に、各下側基板５を配置形成する。
樹脂ケース固着工程
下側基板５の配置形成後、準備工程で準備された樹脂ケース３を金属ベース板４上に接着固着する。
この状態の平面図が図４であり、その断面図が図７（ａ）である。
この状態では、未だ樹脂は充填されていない。しかしながら、支持体２（金属ボス部材）は、樹脂ケース３（支持枠３ａを含む）により確実に位置決めされている（この状態を本願にあっては、支持体位置決め状態と呼ぶ）。さらに、図３からも判明するように、リードフレーム８は、支持枠３ａの下面により下側に押付けられた状態に維持される。この状態で、リードフレーム８及びリードピン１１の所定箇所を、下側基板５に形成された回路の所定部位と接続する。
樹脂充填工程
図７（ｂ）に示すように、上側に開口している基板収納空間Ｓの一部から、充填材としての樹脂Ｒを流し込む。このような流し込み操作において、本願にあっては、支持枠３ａの下側に比較的大きなスペースが形成されているため、樹脂Ｒを満遍なく各部位まで行き渡せることができる。
支持体固定工程
図７（ｃ）に示すように、充填された樹脂Ｒが硬化することにより、支持枠３ａにより位置決めされた支持体２が下側基板５の上方で強固に位置決め固定される。
上側基板固定工程
位置決め固定された支持体２（金属ボス部材）に上側基板６である駆動制御回路が形成されたプリント基板をボルト２０により固定する。さらに、リードピン１１を駆動制御回路の所定箇所に接続することで、下側基板５と上側基板６との接続を完了する(図４)。
以上のようにして、本願にかかるインバータモジュール１の製造を完了することができる。
〔別実施の形態〕
イ 上記の実施の形態にあっては、樹脂ケース３の内側に形成される基板収納空間Ｓ内に、下側基板５と上側基板６との両方を収納するする構成に関して説明したが、仕様によっては、下側基板５と上側基板６との距離を大きく取る必要がある場合がある。
図８に示す例は、このような仕様を満たすための構成例であり、支持体２の長さを比較的長く取った例である。本願にあっては、このように構成しても耐振動性において従来程度の耐振動性を充分に確保できる。
ロ 上記の実施の形態にあっては、上側基板６に関して、その基板各部位に均等に荷重がかかる場合に、支持体を均等に１２箇所分散配置して上側基板６を位置決め固定支持する例に関して説明した。しかしながら、本願にあっては、支持体２の配設に関して、その自由度が格段に高いため、上側基板６の一部に重量物が配設され、この部位が重量物配設部６ａとなっている場合にも対応できる。図９は、このような例を示したものであり、上側基板６の上面に重量物（例えば重いコンデンサ）が配設された例を示している。この場合、図示する例では、左右方向の中央で、上下方向中央と下側に設けられた支持体２を利用してボルト止めすることにより、重量物がある場合に対応する例である。本願にあっては、このような重量物の荷重を受けるために設けられる支持体を重量箇所支持体２Ｈと呼ぶ。図面上は、ボルト２０の下側に位置することとなる。
ハ これまで説明してきた実施の形態にあっては、樹脂ケース３と一体に支持体２を位置決めするための支持枠３ａを設け、樹脂Ｒを充填する前の状態にあっては、支持体２を当該支持枠３ａから支持する構成について説明した。
しかしながら、本願にあっては、充填材として硬化性の樹脂Ｒを使用するため、樹脂Ｒが硬化した状態にあっては、支持枠３ａが無くても、硬化状態にある樹脂Ｒが支持体２を位置決め固定可能である。そこで、樹脂ケース３に支持枠３ａを設ける代わりに、樹脂Ｒの充填前の状態で支持体２を下側基板５より上方の位置に別途、位置させる位置保持機構ＰＳを備えておき、樹脂の充填までの位置保持機構ＰＳにより実行し、樹脂Ｒの硬化後、位置保持機構ＰＳによる保持を解除するものとしてもよい。この製造工程を図１０、図１１、図１２に示した。
図１０は、支持体２（金属ボス部材）及びリードピン１１を位置保持機構ＰＳで位置保持した状態を示しており、図１１は、樹脂充填工程を示している。そして、図１２は、上側基板６を固定した状態を示している。このようにしても、上側基板６を良好に位置決めして支持できる。
ニ 上記の実施形態では、支持体に上側基板を固定するのに、支持体をボスとし、ボルトにて固定する構造を示したが、上側基板の固定構造としては、如何なる構造を採用してもよい。
ホ 上記の実施形態では、下側基板の全面上方に上側基板が配設される構造を示したが、特許文献１に示されるように、上側基板をコの字上として、一部のみにおいて上下基板が重なる構造としてもよい。
ヘ 上記の実施形態では、樹脂ケースがＰＢＴあるいはＰＰＳで、硬化する充填用の樹脂としてエポキシ樹脂を使用する例を示したが、この組合せとしては、樹脂ケース、及び、硬化する充填用の樹脂として、アクリル樹脂あるいは、シリコン樹脂としてもよい。
インバータモジュールのように、対となる基板を上下方向に配設して備え、下側基板の周囲に充填材を充填して成る電子回路装置を、小型且つ安価なものとできるとともに、上側基板の耐振動性に関して、その耐振動性が高く、信頼性の高いものとすることができる技術を得ることができた。
インバータモジュールの分解斜視図 インバータモジュールの平面構成を示す図 図２のＡ−Ａ断面を示す図 図２のＢ−Ｂ断面及びＣ−Ｃ断面を示す図 金属ベース板に下側基板及び樹脂ケースを位置決め固定した状態の平面図 金属ベース板上における各下側基板の配置構成を示す図 インバータモジュールの製造工程の説明図 支持体を長尺とした別実施の形態を示す図 上側基板に重量物を備える場合の別実施の形態を示す図 支持体を位置保持機構により位置保持する別実施の形態を示す図 支持体を位置保持機構により位置保持する別実施の形態における図１０に引き続く工程の説明図 支持体を位置保持機構により位置保持する別実施の形態における図１１に引き続く工程の説明図 絶縁基板を備えて構成される下側基板を採用した従来構造の説明図
符号の説明
１ インバータモジュール
２ 支持体
２Ｈ 重量箇所支持体
３ 樹脂ケース
３ａ 支持枠
５ 下側基板
６ 上側基板
６ａ 重量物配置部
８ リードフレーム
９ 外部導出端子
１１ リードピン
Ｓ 基板収納空間
Ｒ 樹脂

Claims (11)

  1. 主回路が形成された下側基板と、前記主回路を駆動制御する駆動制御回路が形成された上側基板と、前記主回路及び前記駆動制御回路の外部導出端子の少なくとも一部を周縁部の外面に有し、前記下側基板を収納する基板収納空間を前記周縁部より内側に有するケースとを備え、
    前記下側基板の少なくとも一部の上方に前記上側基板が位置する配置で、前記下側基板が前記基板収納空間内に収納されて成り、前記下側基板の上方空間を充填材で充填して成る電子回路装置であって、
    前記充填材が樹脂から成り、
    硬化状態にある前記樹脂により、前記下側基板より上方に位置決め固定される支持体を備え、前記上側基板が前記支持体に支持固定されている電子回路装置。
  2. 前記下側基板と前記上側基板との間で、前記基板収納空間内に架渡される支持枠を前記ケースと一体に備え、
    前記支持体が前記支持枠を介して硬化状態にある前記樹脂により位置決め固定される請求項１記載の電子回路装置。
  3. 前記下側基板を複数並設して備え、前記支持枠が異なる下側基板間の上方に位置されている請求項２記載の電子回路装置。
  4. 前記下側基板から前記上側基板側に延設されるリードピンが前記支持枠によって位置決めされている請求項２又は３記載の電子回路装置。
  5. 前記支持枠における前記リードピンの位置決め部が、前記支持枠における前記支持体の位置決め部に隣接して設けられている請求項４記載の電子回路装置。
  6. 前記下側基板に形成された主回路と前記外部導出端子とを接続するリードフレーム上に接触して、前記支持枠が設けられている請求項２〜５の何れか一項記載の電子回路装置。
  7. 前記上側基板の一部が、重量物が配設される重量物配設部として構成され、
    前記重量物配設部からの荷重を主に支持する重量箇所支持体が設けられている請求項１〜６の何れか一項記載の電子回路装置。
  8. 前記主回路が、絶縁基板にパワー半導体素子を実装して形成されるパワー回路であり、前記駆動制御回路が、プリント基板に回路部品を実装した駆動制御回路であるとともに、前記パワー回路が形成された前記下側基板が放熱用の金属ベース板上に搭載されて位置決め固定され、前記ケースが前記金属ベース板で位置決め固定されている請求項１〜７の何れか一項記載の電子回路装置。
  9. 主回路が形成された下側基板と、前記主回路を駆動制御する駆動制御回路が形成された上側基板と、前記主回路及び前記駆動制御回路の外部導出端子の少なくとも一部を周縁部の外面に有し、前記下側基板を収納する基板収納空間を前記周縁部より内側に有するケースを備え、
    前記下側基板の少なくとも一部の上方に前記上側基板が位置する配置で、前記下側基板が前記基板収納空間内に収容されて成り、少なくとも下側基板の上方空間を充填材で充填して成る電子回路装置の製造方法であって、
    前記基板収納空間内に位置決めされた前記下側基板の上方に、前記上側基板を支持するための支持体を位置決めした支持体位置決め状態で、前記下側基板と前記支持体との間に、前記充填材としての樹脂を充填する樹脂充填工程と、
    充填された前記樹脂を硬化させて前記支持体を前記下側基板の上方に位置決め固定する支持体固定工程と、
    位置決め固定された前記支持体に前記上側基板を固定する上側基板固定工程とを実行する電子回路装置の製造方法。
  10. 前記基板収納空間内に架渡される支持枠を前記ケースと一体に備え、
    前記下側基板を前記基板収納空間内に収納した下側基板収納状態で、前記支持体を前記支持枠で位置決めして、前記支持体位置決め状態が実現される請求項９記載の電子回路装置の製造方法。
  11. 前記主回路が、絶縁基板にパワー半導体素子を実装して形成されるパワー回路であり、前記駆動制御回路が、プリント基板に回路部品を実装した駆動制御回路であるとともに、前記パワー回路が形成された前記下側基板が放熱用の金属ベース板上に搭載されて位置決め固定され、前記ケースが前記金属ベース板で位置決め固定される請求項９又は１０記載の電子回路装置の製造方法。
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