JP5489920B2 - 基板取付方法 - Google Patents

Description

本発明は、ベース部材にネジ止めしたパワーモジュールに基板を取り付ける基板取付方法に関するものである。

従来、複数の端子からなる端子列が並列に複数配置されたパワーモジュールのそれぞれの端子を、一つの基板に形成した複数の端子用孔にそれぞれ挿入してこの基板をパワーモジュールに固定する。このとき、複数の端子列間にくし型板を差し込み、全ての端子位置を正規の位置に矯正してから基板を固定する基板取付方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。なお、この「正規の位置」とは、ここではパワーモジュールが予め設定した位置にあるときの端子位置である。

特開2007-42948号公報

しかしながら、従来の基板取付方法では、くし型板によって各端子の位置を強制的に矯正して正規の位置に合わせるため、端子用孔に端子を挿入する際に、各端子に負荷がかかってしまうという問題があった。

さらに、端子用孔に端子を挿入した後にくし型板を外すと、各端子が矯正された正規の位置から矯正前の位置に戻ってしまう一方、基板は端子が正規の位置にあることを前提として固定されるため、各端子と端子用孔が干渉するおそれもあった。

そこで、この発明は、パワーモジュール固定後の端子位置が、パワーモジュールが回転しないで固定されたときの正規の位置に対してずれた場合に、端子に負担をかけることなく基板の端子用孔に挿入することができる基板取付方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、この発明に係る基板取付方法は、複数の端子からなる端子列が配置されたパワーモジュールを、ベース部材にネジ止めし、このパワーモジュールの各端子を、一つの基板に形成した複数の端子用孔のそれぞれに挿入して前記基板を前記パワーモジュールに取り付ける基板取付方法において、
前記ベース部材は、一対のベース側位置決め部を有し、前記パワーモジュールは一対のモジュール側位置決め部を有し、前記端子列は、一方のモジュール側位置決め部と他方のモジュール側位置決め部とを結ぶモジュール側基準軸に対して平行に配置され、
前記パワーモジュールの回転の中心位置を、一方のベース側位置決め部と他方のベース側位置決め部とを結ぶベース側基準軸と、前記モジュール側基準軸との交点とし、
前記パワーモジュールを、前記ベース部材に固定ネジにより固定するパワーモジュール固定工程と、
前記パワーモジュール固定工程で固定した前記パワーモジュールに取り付ける前記基板の取付位置を、正規の位置に対する前記端子列の中央位置の移動方向に沿って補正する基板取付位置補正工程と、
前記端子用孔に前記各端子を挿入すると共に、前記パワーモジュールに前記基板を取り付ける基板取付工程と、を備え、
前記パワーモジュール固定工程では、前記一対のベース側位置決め部と前記一対のモジュール側位置決め部をそれぞれ位置合わせして、前記パワーモジュールを固定し、
前記基板取付位置補正工程では、前記ベース側基準軸に対する、前記モジュール側基準軸の回転量を求めるパワーモジュール回転量算出手順と、
前記ベース側基準軸と前記モジュール側基準軸の交点を中心とし、前記モジュール側基準軸と前記端子列との距離を半径とする端子移動円を設定する端子移動軌跡設定手順と、
前記端子移動円と端子基準列との接点に対する、前記端子移動円と前記端子列との接点のずれ量を、前記モジュール側基準軸の傾き量に基づいて算出する端子ずれ量算出手順と、
前記端子ずれ量算出手順により求めた前記端子移動円と前記端子列との接点のずれ量に基づいて、前記基板の補正量を設定する補正量設定手順と、
を備えたことを特徴としている。

この発明によれば、端子用孔に各端子を挿入して基板をパワーモジュールに固定する際に基板の取付位置を補正するが、そのとき、基板の取付位置を正規の位置に対する端子列の中央位置の移動方向に沿って補正する。
この結果、固定ネジの回転トルクによってパワーモジュールが回転し、端子位置が、パワーモジュールが回転しないで固定されたときの正規の位置に対してずれたときに、端子の位置をこの正規の位置に矯正する治具を使用しなくても、基板の取付位置を補正することで端子用孔に端子を挿入可能になる。そのため、全ての端子に負担をかけることなくそれぞれの端子を、一つの基板に形成した複数の端子用孔のそれぞれに挿入することができる。

実施例１における基板取付方法で組み立てられた電子部品を示し、(a)は全体斜視図であり、(b)は分解斜視図である。 冷却器のパワーモジュール固定面を示す平面図である。 パワーモジュールを示し、(a)は基板取付面を示す平面図であり、(b)は図３(a)におけるＡ方向からの側面図であり、(c)は図３(a)におけるＢ方向からの側面図であり、(d)は図３(a)におけるＣ部を拡大した斜視図である。 基板を示し、(a)は平面図であり、(b)は図４(a)におけるＤ部の拡大図である。 実施例１における基板取付方法を示す説明図であり、(a)はパワーモジュール固定工程を示し、(b)は基板取付位置補正工程を示し、(c)は基板取付工程を示す。 基板取付位置補正工程にて行う補正量演算処理を実行する補正量演算手段を示すブロック図である。 基板取付位置補正工程にて行う補正量演算処理の流れを示すフローチャートである。 (a)はパワーモジュール固定時の第１位置決めピンの状態を示す説明図であり、(b)はパワーモジュール固定時の第２位置決めピンの状態を示す説明図である。 パワーモジュール固定時の、位置決めピンと端子列の位置関係を示す説明図である。 図９におけるＥ部拡大図である。 比較例における基板補正位置と端子との位置関係を示す説明図である。

以下、本発明の基板取付方法を実施するための形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
図１は、実施例１における基板取付方法で組み立てられた電子部品を示し、(a)は全体斜視図であり、(b)は分解斜視図である。図２は、冷却器のパワーモジュール固定面を示す平面図である。図３は、パワーモジュールを示し、(a)は基板取付面を示す平面図であり、(b)は図３(a)におけるＡ方向からの側面図であり、(c)は図３(a)におけるＢ方向からの側面図であり、(d)は図３(a)におけるＣ部を拡大した斜視図である。図４は、基板を示し、(a)は平面図であり、(b)は図４(a)におけるＤ部の拡大図である。

実施例１における基板取付方法で組み立てられた電子部品１は、冷却器（ベース部材）２と、３個のパワーモジュール３ｘ,…から構成するパワーモジュール群３と、基板４と、を備えている。

前記冷却器２は、熱交換によって各パワーモジュール３ｘの温度を下げるものであり、各パワーモジュール３ｘの底面３ａに密着するパワーモジュール固定面２ａと、図示しない放熱手段と、を有している。そして、パワーモジュール固定面２ａは、３個のパワーモジュール３ｘ,…のそれぞれに対応する３箇所のモジュール固定領域２ｂ,…を有している。各モジュール固定領域２ｂには、６個のネジ孔５,…と、一対のピン嵌合孔（ベース側位置決め部）６,６と、が形成されている。ネジ孔５には、パワーモジュール３ｘを固定するＰＭ用ネジ（固定ネジ）Ｎ１が螺合する。ピン嵌合孔６には、後述する第１位置決めピン（モジュール側位置決め部）７ａ又は第２位置決めピン（モジュール側位置決め部）７ｂが嵌合する。

前記パワーモジュール群３は、図示しない電気自動車用の駆動モータを制御するインバータ内に配置される制御装置であり、並列に並ぶ３個のパワーモジュール３ｘ,…から構成されている。各パワーモジュール３ｘの底面３ａに対向する基板取付面３ｂには、複数の基板用ネジＮ２,…で基板４が取り付けられる。そして、各パワーモジュール３ｘの底面３ａには、一対の位置決めピン（第１,第２位置決めピン）７ａ,７ｂが形成され、基板取付面３ｂには、四隅近傍に配置した４個のボス８,…と、多数の端子１０とが設けられ、周縁部には、６個のネジ貫通孔９,…が貫通形成されている。

前記第１,第２位置決めピン７ａ,７ｂは、それぞれ一対のピン嵌合孔６,６に嵌合してパワーモジュール３ｘの取付位置を規定する。この第１,第２位置決めピン７ａ,７ｂは、それぞれ周面がフラットな円柱形状を呈しており、底面３ａから突出している。ここでは、第１位置決めピン７ａの直径寸法は第２位置決めピン７ｂの直径寸法よりも大きくなっている。そのため、第１位置決めピン７ａとピン嵌合孔６との間に生じるクリアランスＫ１は、第２位置決めピン７ｂとピン嵌合孔６との間に生じるクリアランスＫ２よりも狭くなっている（図８参照）。なお、第１位置決めピン７ａの直径寸法は、ピン嵌合孔６の内径寸法に対して、パワーモジュール３ｘ固定時のがたつき量を小さくすると共に、組み付けしやすい大きさに設定する。また、第２位置決めピン７ｂは、パワーモジュール３ｘの回転を抑制するためのものであるが、直径寸法を第１位置決めピン７ａよりも小さくしたのは、加工上の公差精度を緩くするためである。すなわち、公差精度を厳しくするとコストアップに繋がってしまうので、直径寸法の大きさを小さくして公差精度を緩くし、コストの低減を図っている。

前記ボス８は、内周面にネジ溝を有する円筒形状を呈しており、基板取付面３ｂから突出して基板４を取り付ける基板用ネジＮ２が螺合する。前記ネジ貫通孔９は、内周面にネジ溝が形成された貫通孔であり、ＰＭ用ネジＮ１が貫通する。ここで、ＰＭ用ネジＮ１及び基板用ネジＮ２は、それぞれ締め方向が右方向（時計回り方向）のネジである。

前記端子１０は、一端がパワーモジュール３ｘに内蔵されたＣＰＵ等に接続され、他端が基板取付面３ｂから突出している。そして、基板取付面３ｂから突出した他端は、上下方向の応力を緩和するために中間部がクランク状に折り曲げられ、先端が上方に向かって延びている。そして、複数の端子１０が連続的に並んで端子列１１を形成している。この端子列１１は、先端が第１,第２位置決めピン７ａ,７ｂの中心を結ぶモジュール側基準軸ＭＪに対して平行になるように配置されている。

さらに、パワーモジュール３ｘが並列に３個並ぶことで、パワーモジュール群３において、端子列１１は、相互に等距離を取れない位置に配置されることとなる（図１参照）。なお、ここでは、端子列１１は、端子１０が１６本連続的に並んで形成された第１端子列１１ａと、この第１端子列１１ａとの間に端子並び方向に間隔を開けると共に、端子１０が１６本連続的に並んだ第２端子列１１ｂと、から構成されている。

前記基板４は、パワーモジュール群３と接続して電子回路を形成する板部材であり、３個のパワーモジュール３ｘ,…が有する全ての端子１０の一つ一つに対応する９６個の端子用孔４ａ,…と、基板用ネジＮ２,…が貫通する１２個のネジ貫通孔４ｂ,…とを有している。つまり、この基板４は、３個のパワーモジュール３ｘ,…に対して一つであり、共通となっている。

次に、実施例１の基板取付方法について説明する。なお、この基板取付方法は、図示しない電子部品組立装置によって実行される。
図５は、実施例１における基板取付方法を示す説明図であり、(a)はパワーモジュール固定工程を示し、(b)は基板取付位置補正工程を示し、(c)は基板取付工程を示す。

パワーモジュール固定工程では、図５(a)に示すように、冷却器２のパワーモジュール固定面２ａに、各パワーモジュール３ｘを、それぞれＰＭ用ネジＮ１,…により固定する。
このとき、まず冷却器２のピン嵌合孔６に第１,第２位置決めピン７ａ,７ｂをそれぞれ嵌合し、パワーモジュール３ｘの固定位置を決める。次に、ＰＭ用ネジＮ１をパワーモジュール３ｘのネジ貫通孔９に挿入し、冷却器２のネジ孔５に螺合する。これを３個のパワーモジュール３ｘごとに行う。これにより、ＰＭ用ネジＮ１,…により、冷却器２にパワーモジュール群３が固定される。
ここで、図８(a),(b)に示すように、ピン嵌合孔６と第１,第２位置決めピン７ａ,７ｂとの間には、それぞれ僅かなクリアランスＫ１,Ｋ２が生じている。このため、各パワーモジュール３ｘ,…をＰＭ用ネジＮ１,…によって冷却器２に固定すると、ＰＭ用ネジＮ１の回転トルクによって、第１,第２位置決めピン７ａ,７ｂは、図８(a),(b)に示すように、それぞれピン嵌合孔６の内周面に当接するまで移動する。このため、各パワーモジュール３ｘはＰＭ用ネジＮ１の締め方向に回転してしまう。

基板取付位置補正工程では、図５(b)に示すように、パワーモジュール固定工程で固定したパワーモジュール群３に取り付ける基板４の取付位置の基準となる取付中心位置Ｏを、正規の位置に対する端子列１１の中央位置の移動方向に沿って補正する。なお、この「正規の位置」とは、パワーモジュール３ｘの第１,第２位置決めピン７ａ,７ｂがそれぞれピン嵌合孔６の中央に位置していると仮定したときの端子列１１の位置、である。つまり、この正規の位置とは、各パワーモジュール３ｘが回転しないで固定されたときの理想端子位置である。

ここで、図９に示すように、端子列１１の中央位置Ｐ１は、回転基準Ｐを中心とする円（後述する端子移動円Ｒ）に沿って移動する。この回転基準Ｐは、図９に示すように、第１,第２位置決めピン７ａ,７ｂの中心を結ぶモジュール側基準軸ＭＪと、この第１,第２位置決めピン７ａ,７ｂが嵌合する一対のピン嵌合孔６,６の中心を結ぶベース側基準軸ＢＪとの交点であり、パワーモジュール３ｘの回転中心となる。つまり、パワーモジュール３ｘは、この回転基準Ｐを中心にネジ締め方向に回転する。

そして、各パワーモジュール３ｘにおける端子列１１の中央位置Ｐ１は、図９に示すように、正規位置の端子列である端子基準列１１ｃの中央位置Ｐ２よりも左下方向に移動する。そのため、基板４の取付中心位置Ｏを、取付基準位置Ｔよりも左下側に設定する。すなわち、基板４の取付中心位置Ｏを、予め設定した取付基準位置Ｔから、正規の位置に対する端子列１１の中央位置Ｐ１の移動方向に沿って補正する。
ここで、取付基準位置Ｔは、冷却器２が有する３箇所のモジュール固定領域２ｂ,…の中心座標位置であり、各パワーモジュール３ｘが回転しないで固定されたときの基板４の固定基準となる位置である。また、取付中心位置Ｏは、基板４の中心座標位置である。
また、取付中心位置Ｏの移動量である補正量は、後述する補正量演算処理により予め求める。

基板取付工程では、図５(c)に示すように、基板４の位置を基板取付位置補正工程で求めた補正量にしたがって移動、つまり、取付中心位置Ｏの座標をずらす。そして、各端子用孔４ａの全てに各端子１０をそれぞれ挿入すると共に、パワーモジュール３ｘ,…に基板用ネジＮ２によって基板４を取り付ける。これにより、基板４を冷却器２に固定したパワーモジュール群３に取り付けることができる。

次に、取付中心位置Ｏの移動量である補正量を求める補正量演算処理について説明する。
図６は、基板取付位置補正工程にて行う補正量演算処理を実行する補正量演算手段を示すブロック図である。

補正量演算処理を実行する制御コントローラ（補正量演算手段）１００は、図示しない電子部品組立装置に搭載され、図６に示すように、補正量演算部１０１と、ピン嵌合孔中心座標設定部１０２と、位置決めピン中心座標設定部１０３と、ピン嵌合孔径設定部１０４と、位置決めピン径設定部１０５と、位置決めピン-端子間隔設定部１０６、とを有している。

前記補正量演算部１０１は、冷却器２に形成した一対のピン嵌合孔６,６と、パワーモジュール３ｘの第１,第２位置決めピン７ａ,７ｂと、端子列１１との位置関係より、補正量演算処理を実行し、パワーモジュール３ｘに取り付ける基板４の取付中心位置Ｏの補正量を求めるものである。

前記ピン嵌合孔中心座標設定部１０２は、冷却器２の各モジュール固定領域２ｂに形成した一対のピン嵌合孔６,６のそれぞれの中心座標の位置を設定するものである。

前記位置決めピン中心座標設定部１０３は、第１,第２位置決めピン７ａ,７ｂのそれぞれの中心座標の位置を設定するものである。

前記ピン嵌合孔径設定部１０４は、ピン嵌合孔６の内径寸法を設定するものである。

前記位置決めピン径設定部１０５は、第１,第２位置決めピン７ａ,７ｂのそれぞれの直径寸法を設定するものである。

前記位置決めピン-端子間隔設定部１０６は、第１,第２位置決めピン７ａ,７ｂの中心座標位置を結んだモジュール側基準軸ＭＪと、端子列１１との間の間隔を設定するものである。

そして、ピン嵌合孔中心座標設定部１０２によって設定された一対のピン嵌合孔６,６の中心座標の位置と、位置決めピン中心座標設定部１０３によって設定された第１,第２位置決めピン７ａ,７ｂの中心座標の位置と、ピン嵌合孔径設定部１０４によって設定されたピン嵌合孔６の内径寸法と、位置決めピン径設定部１０５によって設定された第１,第２位置決めピン７ａ,７ｂの直径寸法と、位置決めピン-端子間隔設定部１０６によって設定されたモジュール側基準軸ＭＪと端子列１１との間の間隔は、補正量演算部１０１に入力される。

図７は、補正量演算処理の流れを示すフローチャートである。以下、図７の各ステップについて説明する。図１０は、図９におけるＥ部拡大図である。

ステップＳ１では、ピン嵌合孔中心座標設定部１０２にて設定された一対のピン嵌合孔６,６のそれぞれの中心座標の位置に基づいて、これらの中心座標位置を結んだベース側基準軸ＢＪを設定する。

ステップＳ２では、ステップＳ１でのベース側基準軸ＢＪの設定に続き、位置決めピン中心座標設定部１０３にて設定された第１,第２位置決めピン７ａ,７ｂのそれぞれの中心座標の位置に基づいて、これらの中心座標位置を結んだモジュール側基準軸ＭＪを設定する。

ステップＳ３では、パワーモジュール３ｘ固定時の、ベース側基準軸ＢＪとモジュール側基準軸ＭＪの交点である回転基準Ｐの座標を求める。これは、ステップＳ１にて設定したベース側基準軸ＢＪの中心位置である。

ステップＳ４では、パワーモジュール３ｘ固定時の、ベース側基準軸ＢＪに対するモジュール側基準軸ＭＪの回転量（回転角度）αを算出する。すなわち、回転基準Ｐを中心に、モジュール側基準軸ＭＪが回転する角度を算出する。このときの最大回転量αは、ピン嵌合孔６と第１,第２位置決めピン７ａ,７ｂとの間に生じるクリアランスＫ１,Ｋ２から求めることができる。このクリアランスＫ１,Ｋ２は、ピン嵌合孔径設定部１０４にて設定したピン嵌合孔６の内径寸法と、位置決めピン径設定部１０５にて設定した第１,第２位置決めピン７ａ,７ｂの直径寸法から演算する。
そして、この最大回転量αが、ベース側基準軸ＢＪに対するモジュール側基準軸ＭＪの回転量（回転角度）αとなる。なお、このステップＳ４が、ベース側基準軸ＢＪに対するモジュール側基準軸ＭＪの回転量を求めるパワーモジュール回転算出手順に相当する。

ステップＳ５では、モジュール側基準軸ＭＪと端子列１１との距離ｒを設定する。これは、モジュール側基準軸ＭＪと端子列１１との間の間隔であり、位置決めピン-端子間隔設定部１０６にて設定される。

ステップＳ６では、端子移動円Ｒを設定する。この端子移動円Ｒとは、ステップＳ３にて設定した回転基準Ｐを中心とし、ステップＳ５にて設定したモジュール側基準軸ＭＪと端子列１１との距離ｒを半径とする円である。なお、このステップＳ６が、ベース側基準軸ＢＪとモジュール側基準軸ＭＪの交点（回転基準Ｐ）を中心とし、モジュール側基準軸ＭＪと端子列１１との間の距離ｒを半径とする端子移動円Ｒを設定する端子移動軌跡設定手順に相当する。

ステップＳ７では、ステップＳ６にて設定した端子移動円Ｒと端子基準列１１ｃとの接点Ｐ２の座標を求める。ここで、端子基準列１１ｃとは、パワーモジュール３ｘの第１,第２位置決めピン７ａ,７ｂがそれぞれピン嵌合孔６の中央に位置していると仮定したときの端子列１１の位置であり、端子列１１の正規の位置である。この端子基準列１１ｃは、ベース側基準軸ＢＪに対して、ステップＳ５で設定したモジュール側基準軸ＭＪと端子列１１との距離ｒをあけて平行になる。

ステップＳ８では、ステップＳ６にて設定した端子移動円Ｒと、パワーモジュール３ｘ固定時の端子列１１との接点Ｐ１の座標を求める。

ステップＳ９では、ステップＳ７にて求めた接点Ｐ２に対するステップＳ８にて求めた接点Ｐ１のずれ量を算出する。このずれ量は、水平方向距離Ｘと垂直方向距離Ｙによって決まるが、この距離Ｘ及び距離Ｙは、下記式（１）,（２）により求める。
水平方向距離Ｘ＝ｒ−cosα ・・・（１）
水力方向距離Ｙ＝sinα ・・・（２）
なお、このステップＳ９が、端子移動円Ｒと端子基準列１１ｃとの接点Ｐ２に対する、端子移動円Ｒと端子列１１との接点Ｐ１のずれ量を、モジュール側基準軸ＭＪの回転量αに基づいて算出する端子ずれ量算出手順に相当する。

ステップＳ１０では、ステップＳ９にて求めた接点Ｐ１のずれ量を取付中心位置Ｏの移動量である基板の補正量に設定し、補正量演算処理を終了する。
なお、このステップＳ１０が、端子移動円Ｒと端子列１１との接点Ｐ１のずれ量に基づいて、基板４の補正量を設定する補正量設定手順に相当する。

次に、作用を説明する。
まず、「比較例の基板取付方法の課題」を説明し、次に実施例１の基板取付方法における「端子干渉防止作用」について説明する。

[比較例の基板取付方法の課題]
図１１は、比較例における基板取付位置と端子との位置関係を示す説明図である。

この比較例の基板取付方法では、まず、ベース部材である冷却器２に３個のパワーモジュール３ｘ,…を並列に並べ、ＰＭ用ネジＮ１,…にて固定する。３個のパワーモジュール３ｘ,…を並列に並べることで、端子列１１は、相互に等距離を取れない位置に、並列に３列配置されることとなる。また、このとき、ＰＭ用ネジＮ１の回転トルクによって、各パワーモジュール３ｘはネジ締め方向に回転する。

次に、基板４をパワーモジュール群３に取り付ける。
このとき、まず、パワーモジュール群３の中心座標Ｏ´を求める。ここで、パワーモジュール３ｘが回転することは考慮していない。すなわち、各パワーモジュール３ｘが、位置決めピンがピン嵌合孔の中央に位置した状態で固定された場合のパワーモジュール群３の中心座標を求める。
次に、基板４の中心座標Ｏを求める。このとき、仮想の端子が各端子用孔の中心になるように、基板４の中心座標を求める。
そして、パワーモジュール群３の中心座標と基板４の中心座標を位置合わせして、基板４を取り付ける。

しかしながら、実際にはパワーモジュール３ｘ,…が回転した状態で固定されているため、各端子１０の位置は、位置決めピンがピン嵌合孔の中央に位置した状態で固定された場合の端子位置である正規の位置からずれている。そのため、このようにパワーモジュール群３の中心座標Ｏ´に基板４の中心座標Ｏを位置合わせすると、図１１に拡大して示すように端子１０と端子用孔４ａとのクリアランスが少なくなり、干渉してしまう可能性があった。

また、３列の端子列１１は、相互に等距離を取れない位置に配置されているので、基板４に形成された端子用孔４ａも相互に等距離を取れない位置に配置されている。そのため、例えば基板４の中心座標Ｏを中心に、基板４をＰＭ用ネジＮ１の締め方向に回転させた場合では、中心座標Ｏの近くの位置にある端子用孔４ａの補正量は少なくなり、中心座標Ｏから離れた位置になる端子用孔４ａの補正量は多くなってしまう。すなわち、基板４を回転することで取付位置の補正をすると、端子用孔４ａの補正量が場所によって異なることとなる。

これに対し、端子列１１は、３個のパワーモジュール３ｘ,…のそれぞれに設けられており、各端子列１１の回転量は全て一定である。そのため、基板４を、中心座標Ｏを中心にＰＭ用ネジＮ１の締め方向に回転させることで補正しても、全ての端子１０に対応して位置補正することは難しかった。

[端子干渉防止作用]
（ａ）端子列の移動方向について
ベース部材である冷却器２にパワーモジュール３ｘ,…をネジ止めすると、ＰＭ用ネジＮ１の回転トルクによってパワーモジュール３ｘは、回転基準Ｐを中心に回転する。このとき、図９に示すように、端子列１１の最上部（第１位置決めピン７ａ側の端部）に位置する端子１０Ａと、端子列１１の最下部（第２位置決めピン７ｂ側の端部）に位置する端子１０Ｂが、最も移動量が多くなる。そして、最上部に位置する端子１０Ａは、正規の位置（パワーモジュール３ｘが回転せず冷却器２に取り付けられたときの位置、以下同様）よりも右下方向に移動し、最下部に位置する端子１０Ｂは、正規の位置よりも左下方向に移動する。さらに、端子列１１の中央位置は、端子移動円Ｒに沿ってネジ締め方向に移動する。このため、パワーモジュール３ｘが回転しないで固定されたときの端子位置である正規の位置に対して、左下方向に移動する。

すなわち、最上部に位置する端子１０Ａは右下方向に移動しているが、端子列１１の中央位置が正規の位置に対して左下方向に移動しているため、端子列１１の全体としては、左下方向への移動量が大きいこととなる。

（ｂ）基板の取付位置の補正について
実施例１の基板取付方法では、正規の位置に対する上記端子列１１の中央位置の移動方向に沿って基板４の取付位置を、取付基準位置Ｔから補正する。これにより、基板４は取付基準位置Ｔから端子列１１の中央位置の移動方向に沿って平行にずれることとなる。これにより、全ての端子用孔４ａの移動量は一定になる。

すなわち、全ての端子１０,…に対して端子用孔４ａ,…の位置は一律に移動することになり、端子用孔４ａの位置によって移動量が異なる問題は生じない。

また、端子用孔４ａ,…の位置が一律に移動するため、３個のパワーモジュール３ｘ,…が並列に並ぶことで、３列の端子列１１が相互に等距離を取れない位置に配置された場合であっても、端子列１１の配置に拘らず対応して補正することができる。

さらに、基板４の移動方向は、端子列１１の中央位置の移動方向、つまり端子列１１の全体として主に移動する方向に沿って移動するため、列状に並んだ複数の端子１０の移動量の平均の方向に基板４を移動させることができる。この結果、全ての端子１０に対応して基板４の取付位置を補正することができ、端子１０の位置を正規の位置に矯正する治具を使用することなく、端子１０と端子用孔４ａとのクリアランスが少なくなる割合を低減する。つまり端子１０と端子用孔４ａとの干渉を防止することができる。そして、全ての端子１０に負担をかけることなくそれぞれの端子１０を、一つの基板４に形成した複数の端子用孔４ａ,…のそれぞれに挿入することができる。

特に、実施例１の基板取付方法では、基板４の補正量を求める際に、パワーモジュール３ｘの回転の中心位置を、一対のピン嵌合孔６,６の中心を結んだベース側基準軸ＢＪと、第１,第２位置決めピン７ａ,７ｂの中心を結んだモジュール側基準軸ＭＪとの交点（回転基準）Ｐとすると共に、この回転基準Ｐを中心とし、モジュール側基準軸ＭＪと端子列１１との距離ｒを半径とする端子移動円Ｒと、端子基準列１１ｃとの接点Ｐ２に対する、端子移動円Ｒと端子列１１との接点Ｐ１のずれ量を、モジュール側基準軸ＭＪの傾き量αに基づいて算出し、この算出した接点Ｐ１のずれ量を補正量に設定している。

このため、簡易な演算で補正量を求めることができる。また、端子列１１の回転量の平均を補正量に設定することになり、パワーモジュール３ｘの回転中心（回転基準Ｐ）と端子列１１の中央位置がずれていても、複数の端子１０の全てに対応して端子用孔４ａの位置を補正することができる。

さらに、実施例１の基板取付方法では、パワーモジュール３ｘに取り付ける基板４の取付中心位置Ｏの補正量を、制御コントローラ（補正量演算手段）１００によって求めている。このため、補正量を正確に短時間で求めることができる。

次に、効果を説明する。
実施例１の基板取付方法にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。

(1) 複数の端子１０からなる端子列１１が配置されたパワーモジュール３ｘを、ベース部材（冷却器）２にネジ止めし、このパワーモジュール３ｘの各端子１０を、一つの基板４に形成した複数の端子用孔４ａ,…のそれぞれに挿入して前記基板４を前記パワーモジュール３ｘに取り付ける基板取付方法において、前記パワーモジュール３ｘを、前記ベース部材２に固定ネジ（ＰＭ用ネジ）Ｎ１により固定するパワーモジュール固定工程（図５(a)）と、前記パワーモジュール固定工程（図５(a)）で固定した前記パワーモジュール３ｘに取り付ける前記基板４の取付位置を、正規の位置に対する前記端子列１１の中央位置の移動方向に沿って補正する基板取付位置補正工程（図５(b)）と、前記端子用孔４ａに前記各端子１０を挿入すると共に、前記パワーモジュール３ｘに前記基板４を取り付ける基板取付工程（図５(c)）と、を備えた構成とした。
これにより、パワーモジュール３ｘ取付後の端子１０の位置が正規の位置に対してずれた場合に、端子１０に負担をかけることなく基板４の端子用孔４ａに挿入することができる。

(2) 前記ベース部材（冷却器）２は、一対のベース側位置決め部（ピン嵌合孔）６,６を有し、前記パワーモジュール３ｘは一対のモジュール側位置決め部（第１,第２位置決めピン）７ａ,７ｂを有し、前記端子列１１は、一方のモジュール側位置決め部（第１位置決めピン）７ａと他方のモジュール側位置決め部（第２位置決めピン）７ｂとを結ぶモジュール側基準軸ＭＪに対して平行に配置され、前記パワーモジュール３ｘの回転の中心位置を、一方のベース側位置決め部（ピン嵌合孔）６と他方のベース側位置決め部（ピン嵌合孔）６とを結ぶベース側基準軸ＢＪと、前記モジュール側基準軸ＭＪとの交点（回転基準）Ｐとし、前記パワーモジュール固定工程（図５(a)）では、前記一対のベース側位置決め部６,６と前記一対のモジュール側位置決め部７ａ,７ｂをそれぞれ位置合わせして、前記パワーモジュール３ｘを固定し、前記基板取付位置補正工程（図５(b)）では、前記ベース側基準軸ＢＪに対する、前記モジュール側基準軸ＭＪの回転量αを求めるパワーモジュール回転量算出手順（ステップＳ４）と、前記ベース側基準軸ＢＪと前記モジュール側基準軸ＭＪの交点Ｐを中心とし、前記モジュール側基準軸ＭＪと前記端子列１１との距離ｒを半径とする端子移動円Ｒを設定する端子移動軌跡設定手順（ステップＳ６）と、前記端子移動円Ｒと端子基準列１１ｃとの接点Ｐ２に対する、前記端子移動円Ｒと前記端子列１１との接点Ｐ１のずれ量(Ｘ,Ｙ)を、前記モジュール側基準軸ＭＪの回転量αに基づいて算出する端子ずれ量算出手順（ステップＳ９）と、前記端子ずれ量算出手順（ステップＳ９）により求めた前記端子移動円Ｒと前記端子列１１との接点Ｐ１のずれ量に基づいて、前記基板４の補正量を設定する補正量設定手順（ステップＳ１０）と、を備えた構成とした。
これにより、簡易な演算で補正量を求めることができると共に、端子列１１の回転量の平均を補正量に設定することになり、複数の端子１０の全てに対応して端子用孔４ａの位置を補正することができる。

(3) 前記パワーモジュール３ｘに取り付ける前記基板４の取付位置Ｏの補正量を求める補正量演算手段（制御コントローラ）１００を備えた構成とした。
これにより、基板４の補正量を正確に短時間で求めることができる。

以上、本発明の基板取付方法を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

実施例１の基板取付方法では、３個のパワーモジュール３ｘ,…を冷却器２に固定することで、３列の端子列１１が並列に並ぶ配置になっているが、これに限らず、一つのパワーモジュールに複数の端子列を設けてもよい。また、端子列は３列に限らない。

特に、複数の端子列が等距離を取れない配置になっている場合に、本発明の基板取付方法は有効である。すなわち、複数の端子列が等距離を取れない配置になっている場合では、基板をネジ締め方向に回転することで取付位置を補正すると、回転中心から端子列までの距離が均等にならず、基板の補正量が端子に対して一定にならない。そのため、基板を回転させることで取付位置を補正することができない。これに対し、本発明の基板取付方法では、複数の端子用孔の位置を一律に移動させることができ、端子列の配置に拘らず対応することができる。

さらに、実施例１の基板取付方法では、ＰＭ用ネジＮ１及び基板用ネジＮ２は、共に締め方向が右回りであるが、締め方向が左回りであってもよい。
この場合では、端子列１１の中央位置は、回転基準Ｐに対して左上方向に移動するため、基板４の取付位置を正規の位置に対して左上方向に補正する。

また、実施例１の基板取付方法では、基板４の位置を移動することで、この基板４の取付位置を補正しているが、パワーモジュール３ｘの位置、すなわち冷却器２の位置をずらすことで基板４の取付位置を補正してもよい。つまり、パワーモジュール３ｘと基板４の位置を相対的にずらして取付位置を補正すればよい。

１ 電子部品
２ 冷却器（ベース部材）
２ａ パワーモジュール固定面
２ｂ モジュール固定領域
３ パワーモジュール群
３ｘ パワーモジュール
３ａ 底面
３ｂ 基板取付面
４ 基板
４ａ 端子用孔
５ ネジ孔
６ ピン嵌合孔（ベース側位置決め部）
７ａ 第１位置決めピン（モジュール側位置決め部）
７ｂ 第２位置決めピン（モジュール側位置決め部）
８ ボス
９ ネジ貫通孔
１０ 端子
１１ 端子列
１１ｃ 端子基準列
Ｎ１ ＰＭ用ネジ（固定ネジ）
Ｎ２ 基板用ネジ
ＢＪ ベース側基準軸
ＭＪ モジュール側基準軸
Ｐ 回転基準
Ｒ 端子移動円

Claims (1)

1. 複数の端子からなる端子列が配置されたパワーモジュールを、ベース部材にネジ止めし、このパワーモジュールの各端子を、一つの基板に形成した複数の端子用孔のそれぞれに挿入して前記基板を前記パワーモジュールに取り付ける基板取付方法において、
   前記ベース部材は、一対のベース側位置決め部を有し、前記パワーモジュールは一対のモジュール側位置決め部を有し、前記端子列は、一方のモジュール側位置決め部と他方のモジュール側位置決め部とを結ぶモジュール側基準軸に対して平行に配置され、
   前記パワーモジュールの回転の中心位置を、一方のベース側位置決め部と他方のベース側位置決め部とを結ぶベース側基準軸と、前記モジュール側基準軸との交点とし、
   前記パワーモジュールを、前記ベース部材に固定ネジにより固定するパワーモジュール固定工程と、
   前記パワーモジュール固定工程で固定した前記パワーモジュールに取り付ける前記基板の取付位置を、正規の位置に対する前記端子列の中央位置の移動方向に沿って補正する基板取付位置補正工程と、
   前記端子用孔に前記各端子を挿入すると共に、前記パワーモジュールに前記基板を取り付ける基板取付工程と、を備え、
   前記パワーモジュール固定工程では、前記一対のベース側位置決め部と前記一対のモジュール側位置決め部をそれぞれ位置合わせして、前記パワーモジュールを固定し、
   前記基板取付位置補正工程では、前記ベース側基準軸に対する、前記モジュール側基準軸の回転量を求めるパワーモジュール回転量算出手順と、
   前記ベース側基準軸と前記モジュール側基準軸の交点を中心とし、前記モジュール側基準軸と前記端子列との距離を半径とする端子移動円を設定する端子移動軌跡設定手順と、
   前記端子移動円と端子基準列との接点に対する、前記端子移動円と前記端子列との接点のずれ量を、前記モジュール側基準軸の傾き量に基づいて算出する端子ずれ量算出手順と、
   前記端子ずれ量算出手順により求めた前記端子移動円と前記端子列との接点のずれ量に基づいて、前記基板の補正量を設定する補正量設定手順と、
   を備えたことを特徴とする基板取付方法。