JP7582829B2

JP7582829B2 - バスバーアッセンブリ及びその製造方法

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Publication number: JP7582829B2
Application number: JP2020169140A
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Inventors: 哲之小谷
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Current assignee: Suncall Corp
Priority date: 2020-10-06
Filing date: 2020-10-06
Publication date: 2024-11-13
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Description

本発明は、半導体素子等の電気素子が装着可能なバスバーアッセンブリ及びその製造方法に関する。

互いに対して電気的には絶縁状態で且つ機械的には連結されている複数のバスバーを備えたバスバーアッセンブリが提案され、種々の分野において利用されている。

例えば、一の平板状バスバーと他の平板状バスバーとが互いに対して平行状態で上下に積層されてなる積層型のバスバーアッセンブリが提案されている（下記特許文献１及び２参照）。

前記積層型バスバーアッセンブリは、一の平板状バスバーの対向平面と他の平板状バスバーの対向平面とが絶縁性樹脂層を挟んで全面的に対向配置されている為、絶縁性に関する信頼性を十分には確保し難いという問題がある。
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。

前記積層型バスバーアッセンブリの問題点を解決する為に、本願出願人は、導電性金属平板の第１及び第２バスバーが同一平面内で並列配置されている平面型バスバーアッセンブリに関する出願を行い、特許を受けている（下記特許文献３及び４参照）。

図１７に、前記平面型バスバーアッセンブリ５００に半導体素子（ＬＥＤ）が装着されてなる半導体モジュールの縦断面図を示す。
図１７に示すように、前記平面型バスバーアッセンブリ５００は、導電性金属平板の第１バスバー５１０（１）と、前記第１バスバー５１０（１）との間に間隙５１５を存しつつ前記第１バスバー５１０（１）と同一平面内に配置された導電性金属平板の第２バスバー５１０（２）と、前記第１及び第２バスバー５１０（１）、５１０（２）を電気的には絶縁状態で且つ機械的には連結する絶縁性樹脂層５２０とを備えている。

前記絶縁性樹脂層５２０は、前記間隙５１５内に充填された間隙充填部５２５と、前記第１及び第２バスバー５１０（１）、５１０（２）が前記間隙充填部５２５によって連結されてなるバスバー連結体の表面上に積層された表面積層部５２７とを有している。

前記表面積層部５２７は、前記バスバー連結体の厚み方向一方側の第１面及び厚み方向他方側の第２面をそれぞれ覆う第１面側積層部５３０及び第２面側積層部５４０と、前記前記バスバー連結体の外側面を覆い、前記第１及び第２面側積層部５３０、５４０を連結する側面側積層部５５０とを有している。

前記第１面側積層部５３０には、前記第１及び第２バスバー５１０（１）、５１０（２）のそれぞれの上面の所定部分を露出させて第１及び第２素子接続領域５１１（１）、５１１（２）を形成する第１及び第２開口５３１（１）、５３１（２）が設けられている。

前記半導体素子１１０は、素子本体１１５と、前記素子本体１１５の厚み方向一方側及び他方側にそれぞれ配設された上側電極層１１１及び下側電極層１１２とを有しており、下側電極層１１２が前記第１及び第２素子接続領域５１１（１）、５１１（２）の一方（図１７においては前記第１素子接続領域５１１（１））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、上側電極層１１１が前記第１及び第２素子接続領域５１１（１）、５１１（２）の他方（図１７においては前記第２素子接続領域５１１（２））にワイヤ１２０を介して電気的に接続される。

前記バスバーアッセンブリ５００においては、前記第１及び第２バスバー５１０（１）、５１０（２）の一方（例えば前記第１バスバー５１０（１））が陽極として作用し、前記第１及び第２バスバー５１０（１）、５１０（２）の他方（例えば前記第２バスバー５１０（２））が陰極として作用し、前記第１及び第２バスバー５１０（１）、５１０（２）の下面の露出領域が外部との電気接続部を形成している。

図１７に示すように、前記バスバーアッセンブリ５００は、さらに、少なくとも前記第１及び第２素子接続領域５１１（１）、５１１（２）を含む部分を平面視において囲むように、前記第１及び第２バスバー５１０（１）、５１０（２）が前記絶縁性樹脂層５２０によって連結されてなるバスバー連結体の上面に固着される枠体５５０を備えている。

前記枠体５５０は、前記半導体素子１１０及び前記ワイヤ１２０を囲繞することで保護する封止樹脂体１３０の為の部品である。

前記封止樹脂体１３０は、前記半導体素子１１０及び前記ワイヤ１２０等の部品を囲繞するように当該封止樹脂体１３０を形成する絶縁性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、塗布した後に硬化されるまでの間に前記樹脂が流れ出ることを防止する必要がある。

前記枠体５５０は、前記樹脂の流出を堰き止めると共に、硬化後の前記封止樹脂体の脱離を防止する。

図１７に示された前記バスバーアッセンブリ５００においては、前記枠体５５０は、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少なくとも前記第１及び第２素子接続領域を囲む中央孔が設けられた所定厚みを有しており、前記枠体５５０の外周面は絶縁性樹脂層によって覆われている。

前記特許文献３及び４に記載の平面型バスバーアッセンブリ５００は、前記積層型バスバーアッセンブリの前記問題点を解決し得る点において有用であるが、前記第１及び第２バスバー５１０（１）、５１０（２）の平面方向に関し小型化を図り難いという問題がある。

特許第４４３２９１３号公報特許第６４８７７６９号公報特許第６６３７００２号公報特許第６６３７００３号公報

本発明は、斯かる従来技術に鑑みなされたものであり、装着される半導体素子等の電気素子に対する陽極及び陰極を有するバスバーアッセンブリであって、前記電気素子を保護する為の封止樹脂体用の枠体を有しつつ、平面方向及び厚み方向に関し小型化を図り得るバスバーアッセンブリの提供を目的とする。

前記目的を達成するために、本発明は、導電性部材によって形成された平面状のバスバーと、前記バスバーの上面に設けられたバスバー側絶縁性樹脂層と、導電性部材によって形成された枠体であって、前記バスバーの上面の中央に上方へ開く収容空間を画するように前記バスバーの上面に前記バスバー側絶縁性樹脂層を介して電気的に絶縁状態で機械的に固着された枠体とを備え、前記バスバーは、上面のうち前記収容空間内の少なくとも一部に電気素子が電気的に接続状態で機械的に装着可能な素子搭載領域を有し、且つ、下面の少なくとも一部に外部と電気的に接続可能なバスバー側外部接続部を有しており、前記枠体は、前記バスバーの上面と対向する下面以外の部分において枠体側絶縁性樹脂層によって覆われており、前記枠体は、前記素子搭載領域に搭載される電気素子に対して電気的に接続可能な素子接続部及び外部と電気的に接続可能な枠体側外部接続部を有し、前記バスバー側絶縁性樹脂層には、前記素子搭載領域を露出させる開口が設けられ、前記枠体側絶縁性樹脂層には、前記素子接続部を形成する開口及び前記枠体側外部接続部を形成する開口が設けられているバスバーアッセンブリを提供する。

一形態においては、前記バスバー側絶縁性樹脂層は絶縁性樹脂フィルムによって形成される。
他形態においては、前記バスバー側絶縁性樹脂層は、絶縁性樹脂塗膜によって形成される。

また、本発明は、導電性部材によって形成された平面状のバスバーと、前記バスバーの厚み方向一方側の第１面に設けられたバスバー側絶縁性樹脂層と、導電性部材によって形成された枠体であって、前記バスバーの第１面の中央に上方へ開く収容空間を画するように前記バスバー側絶縁性樹脂層を介して前記バスバーの第１面に固着された枠体とを備え、前記バスバーは、第１面のうち前記収容空間内の少なくとも一部に電気素子が電気的に接続状態で装着可能な素子搭載領域を有し、且つ、厚み方向他方側の第２面の少なくとも一部に外部と電気的に接続可能なバスバー側外部接続部を有しており、前記枠体は、前記素子搭載領域に搭載される電気素子に対して電気的に接続可能な素子接続部及び外部と電気的に接続可能な枠体側外部接続部を有しているバスバーアッセンブリの第１製造方法を提供する。

前記第１製造方法は、前記バスバーを形成するバスバー形成領域を有する導電性金属製のバスバー用平板を用意する工程と、前記バスバー形成領域の第１面に前記バスバー側絶縁性樹脂層を形成する絶縁性樹脂フィルムを接着するバスバー側絶縁性樹脂層形成工程と、前記バスバー用平板を用意する工程から前記バスバー側絶縁性樹脂層形成工程までの処理の前又は後、若しくは、並行して行う枠体形成処理であって、平面視において前記バスバー形成領域に対応した外形状を有する枠体形成領域を含む導電性金属製の枠体用平板を用意する工程と前記枠体形成領域のうちの中央部分を打ち抜いて枠体を形成する打ち抜き工程と、前記枠体形成領域のうち前記バスバー形成領域の第１面と対向する下面以外の外表面に、前記素子接続部及び前記枠体側外部接続部を形成する領域をマスキングした状態で絶縁性樹脂塗料を塗布して枠体側絶縁性樹脂層を形成する工程とを含む枠体形成処理と、前記バスバー側絶縁性樹脂層形成工程後の前記バスバー用平板及び前記枠体形成処理後の前記枠体用平板を重合させて、前記枠体形成領域の下面を前記バスバー側絶縁性樹脂層を介して前記バスバー形成領域の第１面に固着させる平板固着工程と、固着状態の前記バスバー形成領域及び前記枠体形成領域を前記バスバー用平板及び前記枠体用平板から切断する切断工程と、前記バスバー側絶縁性樹脂層形成工程の前、前記バスバー側絶縁性樹脂層形成工程の後で且つ前記切断工程の前、若しくは、前記切断工程の後に、前記絶縁性樹脂フィルムに前記素子搭載領域を露出させる為の開口を形成する開口形成工程とを含む。

また、本発明は、導電性部材によって形成された平面状のバスバーと、前記バスバーの厚み方向一方側の第１面に設けられたバスバー側絶縁性樹脂層と、導電性部材によって形成された枠体であって、前記バスバーの第１面の中央に上方へ開く収容空間を画するように前記バスバー側絶縁性樹脂層を介して前記バスバーの第１面に固着された枠体とを備え、前記バスバーは、第１面のうち前記収容空間内の少なくとも一部に電気素子が電気的に接続状態で装着可能な素子搭載領域を有し、且つ、厚み方向他方側の第２面の少なくとも一部に外部と電気的に接続可能なバスバー側外部接続部を有しており、前記枠体は、前記素子搭載領域に搭載される電気素子に対して電気的に接続可能な素子接続部及び外部と電気的に接続可能な枠体側外部接続部を有しているバスバーアッセンブリの第２製造方法を提供する。

前記第２製造方法は、前記バスバーを形成するバスバー形成領域を有する導電性金属製のバスバー用平板を用意する工程と、前記バスバー形成領域の少なくとも第１面に前記バスバー側絶縁性樹脂層を形成する絶縁性樹脂塗膜を設けるバスバー側絶縁性樹脂層形成工程と、前記バスバー用平板を用意する工程から前記バスバー側絶縁性樹脂層形成工程までの処理の前又は後、若しくは、並行して行う枠体形成処理であって、平面視において前記バスバー形成領域に対応した外形状を有する枠体形成領域を含む導電性金属製の枠体用平板を用意する工程と前記枠体形成領域のうちの中央部分を打ち抜いて枠体を形成する打ち抜き工程と、前記枠体形成領域のうち前記バスバー形成領域の第１面と対向する下面以外の外表面に、前記素子接続部及び前記枠体側外部接続部を形成する領域をマスキングした状態で絶縁性樹脂塗料を塗布して枠体側絶縁性樹脂層を形成する工程とを含む枠体形成処理と、前記バスバー側絶縁性樹脂層形成工程後の前記バスバー用平板及び前記枠体形成処理後の前記枠体用平板を重合させて、前記枠体形成領域の下面を対応する前記バスバー形成領域の第１面に固着させる平板固着工程と、固着状態の前記バスバー形成領域及び前記枠体形成領域を前記バスバー用平板及び前記枠体用平板から切断する切断工程と、前記バスバー側絶縁性樹脂層形成工程の後で且つ前記切断工程の前、若しくは、前記切断工程の後に、前記絶縁性樹脂塗膜に前記素子搭載領域を露出させる為の開口を形成する開口形成工程とを含む。

前記第２製造方法において、好ましくは、前記平板固着工程は、前記バスバー側絶縁性樹脂層形成工程によって前記バスバー形成領域の第１面に設けられた前記絶縁性樹脂塗膜が半硬化状態で行われる。

本発明に係るバスバーアッセンブリによれば、装着される半導体素子等の電気素子を保護する為の封止樹脂体用の枠体を有しつつ、平面方向及び厚み方向に関し小型化を図ることができる。
また、本発明に係るバスバーアッセンブリの製造方法によれば、前記バスバーアッセンブリを効率良く製造することができる。

図１(a)は、本発明の実施の形態１に係るバスバーアッセンブリの平面図であり、図１(b)は、図１(a)におけるI(b)-I(b)線に沿った断面図である。図２は、前記実施の形態１に係るバスバーアッセンブリに半導体素子が装着されてなる半導体モジュールの縦断面図である。図３(a)～(d)は、それぞれ、前記実施の形態１の第１変形例に係るバスバーアッセンブリの平面図、図３(a)におけるIII(b)-III(b)線に沿った断面図、前記第１変形例に係るバスバーアッセンブリの側面図、及び、図３(a)におけるIII(d)-III(d)線に沿った断面図である。図４は、前記第１変形例に係るバスバーアッセンブリに半導体素子が装着されてなる半導体モジュールの縦断面図である。図５(a)～(d)は、それぞれ、前記実施の形態１の第２変形例に係るバスバーアッセンブリの平面図、図５(a)におけるV(a)-V(a)線に沿った断面図、前記第２変形例に係るバスバーアッセンブリの側面図、及び、図５(a)におけるV(d)-V(d)線に沿った断面図である。図６は、前記第２変形例に係るバスバーアッセンブリに半導体素子が装着されてなる半導体モジュールの縦断面図である。図７は、前記実施の形態１に係るバスバーの製造方法において用いられるバスバー用平板の平面図である。図８は、前記製造方法におけるバスバー側絶縁性樹脂層形成工程後の前記バスバー用平板の平面図である。図９は、前記製造方法における枠体形成処理において用いられる枠体用平板の平面図である。図１０は、前記製造方法における平板固着工程後の前記バスバー用平板及び前記枠体用平板の平面図である。図１１は、前記製造方法における開口形成工程後の前記バスバー用平板及び前記枠体用平板の平面図である。図１２は、それぞれ、前記実施の形態１の第３～第５変形例に係るバスバーアッセンブリの縦断面図である。図１３(a)は、外周面に絶縁性樹脂塗膜が設けられた状態の前記バスバー用平板の平面図であり、図１３(b)は、図１３(a)におけるXIII(b)-XIII(b)線に沿った断面図でり、前記絶縁性樹脂塗膜に素子搭載領域及びバスバー側外部接続部をそれぞれ露出させる開口が形成された後の状態を示している。図１４(a)は、前記製造方法における枠体側絶縁性樹脂層形成工程後の前記枠体用平板の平面図であり、図１４(b)及び(c)は、図１４(a)におけるXIV-XIV線に沿った断面図である。図１４(b)及び(c)は、それぞれ、下面が露出されている枠体側絶縁性樹脂層が設けられた状態、及び、下面を覆う枠体側絶縁性樹脂層が設けられた状態を示している。図１５(a)～(d)は、それぞれ、本発明の実施の形態２に係るバスバーアッセンブリの平面図、図１５(a)におけるXV(a)-XV(a)線に沿った断面図、前記実施の形態２に係るバスバーアッセンブリの側面図、及び、図１５(a)におけるXV(d)-XV(d)線に沿った断面図である。図１６は、前記実施の形態２に係るバスバーアッセンブリに半導体素子が装着されてなる半導体モジュールの縦断面図である。図１７は、従来の平面型バスバーアッセンブリに半導体素子が装着されてなる半導体モジュールの縦断面図である。

実施の形態１
以下、本発明に係るバスバーアッセンブリの一実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図１(a)に、本実施の形態に係るバスバーアッセンブリ１の平面図を示す。
また、図１(b)に、図１(a)におけるI(b)-I(b)線に沿った断面図を示す。

前記バスバーアッセンブリ１は、導電性部材によって形成されたバスバー１０と、導電性部材によって形成された枠体３０とを備えている。

図１(a)及び図１(b)に示すように、前記バスバー１０は、上面１１と、前記上面１１とは反対側の下面１２と、前記上面１１及び前記下面１２の周縁を連結する側面１３とを有している。
前記バスバー１０は、例えば、Ｃｕ等の導電性金属プレートによって形成される。

前記バスバー１０は、上面１１の少なくとも一部に半導体素子等の電気素子が電気的かつ機械的に装着可能な素子搭載領域１５を有し、且つ、下面１２の少なくとも一部に外部と電気的に接続可能なバスバー側外部接続部１６を有している。

図１(a)及び図１(b)に示すように、本実施の形態に係る前記バスバーアッセンブリ１は、前記バスバー１０の上面１１に設けられたバスバー側絶縁性樹脂層２０を有している。

前記枠体３０は、前記バスバー側絶縁性樹脂層２０を介して前記バスバー１０の上面１１に固着されることで、前記バスバー１０の上面１１に電気的に絶縁状態で機械的に固着されている。

本実施の形態においては、前記バスバー側絶縁性樹脂層２０は絶縁性樹脂フィルム２５によって形成されている。
前記絶縁性樹脂フィルム２５は、絶縁性を有する種々の材質によって形成され、好適には、ポリアミドイミドが用いられる。

前記バスバー側絶縁性樹脂層２０には、前記素子搭載領域１５を露出させる開口２１が設けられる。

図１(a)及び図１(b)に示すように、前記枠体３０は、少なくとも前記素子搭載領域１５を含む前記バスバー１０の上面１１の中央部分に上方へ開く収容空間Ｓを画するように前記バスバー１０の上面１１に、前記バスバー側絶縁性樹脂層２０を介して電気的に絶縁状態で機械的に固着されている。

前記枠体３０は、前記素子搭載領域１５に搭載される電気素子及び前記電子素子に接続されるワイヤ１２０等の電気接続部材（下記図２参照）を保護する封止樹脂体１３０（下記図２参照）の為の保護部材である。
好ましくは、前記枠体３０は、前記バスバー１０と同一の導電性部材によって形成される。

図２に、前記バスバーアッセンブリ１に、前記電気素子としてＬＥＤ等の半導体素子１１０が装着されてなる半導体モジュール１０１の縦断面図を示す。

前記半導体素子１１０は、厚み方向一方側の上面及び厚み方向他方側の下面にそれぞれ上側電極層及び下側電極層１１１、１１２を有し、前記上側電極層及び下側電極層１１１、１１２の間に素子本体１１５を有している。

前記半導体素子１１０は、前記下面電極層１１２が前記素子搭載領域１５に電気的に接続状態で接着等により固着される。

図２に示すように、前記半導体モジュール１０１には、前記バスバーアッセンブリ１に装着される前記半導体素子１１０及び前記ワイヤ１２０等の部品を覆う前記封止樹脂体１３０が設けられる。

前記封止樹脂体１３０は、前記半導体素子１１０及び前記ワイヤ１２０等の部品を囲繞するように当該封止樹脂体１３０を形成する樹脂を前記バスバーアッセンブリ１の前記収容空間Ｓ上面に塗布して、硬化させることによって設けられるが、塗布した後に硬化されるまでの間に前記樹脂が流れ出ることを防止する必要がある。
前記枠体３０は、未硬化状態の前記樹脂の流出を堰き止めると共に、硬化後の前記封止樹脂体１３０の脱離を防止する。

本実施の形態においては、前記枠体１３０は、平面視において前記バスバー１０の周縁領域に沿うように構成されている。

ここで、前述の通り、本実施の形態においては、前記枠体３０は、導電性部材によって形成されており、前記枠体３０は、前記素子搭載領域１５に搭載される前記半導体素子１１０に対して電気的に接続可能な素子接続部３６及び外部と電気的に接続可能な枠体側外部接続部３８を有するように構成されている。

図２に示すように、前記素子接続部３６は、前記ワイヤ１２０を介して前記半導体素子１１０の上側電極層１１１に電気的に接続される。

即ち、本実施の形態においては、前記バスバー１０が前記半導体素子１１０の前記下側電極層１１２に電気的に接続されて、当該半導体素子１１０に対する陽極及び陰極の一方（例えば陽極）として作用し、且つ、前記封止樹脂体１３０の為に設けられる前記枠体３０が前記半導体素子１１０の前記上側電極層１１１に電気的に接続されて、当該半導体素子１１０に対する前記陽極及び陰極の他方（例えば陰極）としても作用する。

斯かる構成の前記バスバーアッセンブリ１は、第１平板状バスバーと第２平板状バスバーとが絶縁性樹脂層を挟んで互いに対して平行状態で上下に積層されてなる積層型のバスバーアッセンブリ（以下、従来構成１という）、並びに、間隙５１５を存しつつ同一平面内に並列配置された第１及び第２バスバー５１０（１）、５１０（２）と前記間隙５１５内並びに前記第１及び第２バスバー５１０（１）、５１０（２）の上面に設けられた絶縁性樹脂層５２０と前記絶縁性樹脂層５２０によって連結されてなる前記第１及び第２バスバー５１０（１）、５１０（２）のバスバー連結体の上面に前記絶縁性樹脂層５２０を介して固着された枠体５５０とを備えた平面型バスバーアッセンブリ５００（図１７参照、従来構成２という）に比して、下記効果を奏する。

即ち、前記従来構成１においては、前記第１及び第２バスバーが全面に亘って対向配置される為、前記第１及び第２バスバー間の絶縁性に関する信頼性を十分には確保し難いという問題がある。

また、前記従来構成１において枠体を備える場合には、前記第１バスバー、前記第２バスバー及び前記枠体が厚み方向に積層されることになり、厚み方向に関し小型化を図り難いという問題がある。

これに対し、本実施の形態に係る前記バスバーアッセンブリ１においては、陽極及び陰極の一方として作用する前記バスバー１０の平面の一部（図示の形態においては周縁領域）においてのみ、陽極及び陰極の他方として作用する前記枠体３０が対向しており、従って、前記バスバー１０及び前記枠体３０の間の前記絶縁性樹脂層２０を厚くすることなく、前記バスバー１０及び前記枠体３０間の絶縁性を十分に確保することができる。

また、封止樹脂体１３０用の前記枠体３０が陽極又は陰極として兼用されている為、前記バスバーアッセンブリ１の厚み方向の小型化を図ることができる。

前記従来構成２は、前記従来構成１に比して、厚み方向の小型化を図りつつ、前記第１及び第２バスバー５１０（１）、５１０（２）間の絶縁性に関する信頼性を十分に確保できるものの、陽極及び陰極の一方及び他方として作用する前記第１及び第２バスバー５１０（１）、５１０（２）が同一平面内に配置されている為、平面方向に関する小型化を図り難いという問題がある。

これに対し、本実施の形態に係る前記バスバーアッセンブリ１においては、封止樹脂体１３０用の前記枠体３０が陽極又は陰極として兼用されている為、前記従来構成２と同様の効果、即ち、厚み方向の小型化を図りつつ、陽極及び陰極として作用する一対のバスバー間の絶縁性に関する信頼性を十分に確保できるという効果を得つつ、さらに、平面方向に関しても小型化を図ることができる。

図１(b)及び図２に示すように、本実施の形態においては、前記枠体３０は、外周面の全体が外部に露出されており、外周面の任意位置を前記素子接続部３６及び前記枠体側外部接続部３８として利用可能となっている。

図３(a)～(d)に、それぞれ、本実施の形態の第１変形例に係るバスバーアッセンブリ１Ａの平面図、図３(a)におけるIII(b)-III(b)線に沿った断面図、前記バスバーアッセンブリ１Ａの側面図、及び、図３(a)におけるIII(d)-III(d)線に沿った断面図を示す。
また、図４に、前記第１変形例に係るバスバーアッセンブリ１Ａに前記半導体素子１１０が装着されてなる半導体モジュール１０１Ａの縦断面図を示す。

前記第１変形例に係るバスバーアッセンブリ１Ａにおいては、前記枠体３０の上面、内側面（前記収容空間Ｓを向く側面）及び外側面（前記収容空間Ｓとは反対側を向く側面）を覆う枠体側絶縁性樹脂層３１Ａが設けられている。

前記枠体側絶縁性樹脂層３１Ａには、前記内側面の一部を露出させて前記素子接続部３６を形成する開口、及び、前記外側面の一部を露出させて前記枠体側外部接続部３８を形成する開口が形成されている。

図５(a)～(d)に、それぞれ、本実施の形態の第２変形例に係るバスバーアッセンブリ１Ｂの平面図、図５(a)におけるV(a)-V(a)線に沿った断面図、前記バスバーアッセンブリ１Ｂの側面図、及び、図５(a)におけるV(d)-V(d)線に沿った断面図を示す。
また、図６に、前記第２変形例に係るバスバーアッセンブリ１Ｂに前記半導体素子１１０が装着されてなる半導体モジュール１０１Ｂの縦断面図を示す。

前記第２変形例に係るバスバーアッセンブリ１Ｂにおいては、前記枠体３０の上面、内側面、外側面及び下面を覆う枠体側絶縁性樹脂層３１Ｂが設けられている。

前記枠体側絶縁性樹脂層３１Ｂには、前記内側面の一部を露出させて前記素子接続部３６を形成する開口、及び、前記外側面の一部を露出させて前記枠体側外部接続部３８を形成する開口が形成されている。

なお、前記開口を有する前記枠体側絶縁性樹脂層３１Ａ、３１Ｂは、例えば、前記開口を形成すべき部位をマスクで覆った状態で前記枠体３０に絶縁性樹脂塗料を塗布して、硬化させることにより、形成することができる。

以下、前記バスバーアッセンブリ１の製造方法の一例について説明する。
図７に、前記製造方法において用いられる導電性金属製のバスバー用平板２００の平面図を示す。

前記製造方法は、前記バスバー１０と同一厚みのバスバー形成領域２１０を有するバスバー用平板２００を用意する工程を有している。

本実施の形態においては、図７に示すように、前記バスバー用平板２００は、当該バスバー用平板２００が位置するＸ－Ｙ平面内のＹ方向に沿って直列配列された複数の前記バスバー形成領域２１０と、Ｙ方向に隣接するバスバー形成領域２１０の間を連結する連結領域２３０とを含むバスバー列２０５を有している。

本実施においては、前記バスバー用平板２００は、前記バスバー列２０５の長手方向（Ｙ方向）一方側及び他方側にそれぞれ連結された一対の把持片２０７を有しており、前記一対の把持片２０７には位置合わせ孔２０８が設けられている。

なお、複数の前記バスバー列２０５をＸ方向に並列配置させ、Ｘ方向に並列配置された複数のバスバー列２０５を前記一対の把持片２０７、２０７によって一体的に保持することも可能である。

前記製造方法は、前記バスバー形成領域２１０の厚み方向一方側の第１面２１１（前記半導体素子１１０が装着される上面）に、前記バスバー側絶縁性樹脂層２０を形成するバスバー側絶縁性樹脂層形成工程を有している。

本実施の形態においては、前記バスバー側絶縁性樹脂層形成工程は、前記バスバー形成領域２１０の第１面に絶縁性樹脂フィルム２５を接着するように構成されている。
図８に、前記バスバー側絶縁性樹脂層形成工程後の前記バスバー用平板２００の平面図を示す。

前記絶縁性樹脂フィルム２５は、前記バスバー形成領域２１０と平面視同一外形状を有している。

前記絶縁性樹脂フィルム２０は、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリアミド、エポキシ等の耐熱性及び絶縁性を有する絶縁性樹脂材料によって形成される。

前記製造方法は、前記バスバー用平板２００を用意する工程から前記バスバー側絶縁性樹脂層形成工程までの処理に並行して、若しくは、前記処理の前又は後に、前記枠体３０を形成する枠体形成処理を行うように構成されている。

図９に、前記枠体形成処理において用いられる導電性金属製の枠体用平板３００の平面図を示す。
前記枠体形成処理は、前記枠体３０の厚みと同一厚みを有し且つ平面視において前記バスバー形成領域２１０に対応した外形状を有する枠体形成領域３１０を含む枠体用平板３００を用意する工程と、前記枠体３０に相当する枠体形成部位が残るように前記枠体形成領域３１０の中央を打ち抜く打ち抜き工程とを備えている。
図９は、前記打ち抜き工程後の状態を示している。

前記枠体用平板３００は、導電性を有する種々の材料によって形成される。
好ましくは、前記枠体用平板３００は、前記バスバー用平板２００と同一材料によって形成される。

前記枠体用平板３００は、前記バスバー用平板２００に重合させた際に、前記枠体形成領域３１０が前記バスバー形成領域２１０に位置合わせされるように構成されている。

詳しくは、前述の通り、前記バスバー用平板２００は、Ｙ方向に沿って直列配列された複数の前記バスバー形成領域２１０と、Ｙ方向に隣接するバスバー形成領域２１０の間を連結する連結領域２３０とを含むバスバー列２０５を有している。

従って、前記枠体用平板３００は、図９に示すように、前記複数のバスバー形成領域２１０と同一ピッチでＹ方向に直列配置された複数の前記枠体形成領域３１０と、Ｙ方向に隣接する枠体形成領域３１０の間を連結する連結領域３３０とを含む枠体列３０５を有している。

なお、前述の通り、前記バスバー用平板２００は、前記バスバー列２０５の長手方向（Ｙ方向）一方側及び他方側にそれぞれ連結された一対の把持片２０７を有しており、前記一対の把持片２０７には位置合わせ孔２０８が設けられている。

これに応じて、図９に示すように、前記枠体用平板３００にも、前記枠体列３０５の長手方向（Ｙ方向）一方側及び他方側にそれぞれ連結された一対の把持片３０７が設けられ、前記一対の把持片３０７には前記位置合わせ孔２０８に対応した位置合わせ孔３０８が設けられている。

前記製造方法は、前記バスバー用平板２００及び前記枠体用平板３００を重合させて、前記枠体形成領域３１０を対応する前記バスバー形成領域２１０の第１面２１１に前記絶縁性樹脂層２０（本実施の形態においては前記絶縁性樹脂フィルム２５）を介して固着させる平板固着工程を有している、
図１０に、前記平板固着工程後の状態の前記バスバー用平板２００及び前記枠体用平板３００の平面図を示す。

前記平板固着工程は、例えば、前記枠体形成領域３１０を対応する前記バスバー形成領域２１０の第１面２１１上の前記絶縁性樹脂層２０（本実施の形態においては前記絶縁性樹脂フィルム２５）に接着剤によって接着させることによって行われる。

前記製造方法は、さらに、前記バスバー側絶縁性樹脂層２０に、前記素子装着領域１５を露出させる為の前記開口２１を形成する開口形成工程を有している。

本実施の形態においては、前記開口形成工程は、前記平板固着工程後の前記絶縁性樹脂フィルム２５にレーザー光を照射することで前記開口２１を形成するように構成されている。
図１１に、前記開口形成工程後の状態の前記バスバー用平板２００及び前記枠体用平板３００の平面図を示す。

前記製造方法は、さらに、固着状態の前記バスバー形成領域２１０及び前記枠体形成領域３１０を前記バスバー用平板２００及び前記枠体用平板３００から切断する切断工程を有している。

前記切断工程は、図１１に示すように、前記バスバー形成領域２１０及び前記枠体形成領域のＹ方向一方側及び他方側のエッジにそれぞれ沿った切断線Ｃ１、Ｃ２で切断するように構成される。

なお、本実施の形態においては、前記開口形成工程は、前記平板固着工程の後で且つ前記切断工程の前に行われているが、これに代えて、前記バスバー形成領域２１０に接着される前の前記絶縁性樹脂フィルム２５に対して予め前記開口２１を形成することも可能である。
この場合、前記バスバー側絶縁性樹脂層形成工程は、前記開口２１が形成された状態の前記絶縁性樹脂フィルム２５を前記バスバー形成領域２１０に接着させるように構成される。

若しくは、前記絶縁性樹脂フィルム２５へのレーザー光の照射を、前記バスバー側絶縁性樹脂層形成工程の後で且つ前記平板固着工程の前（図８に示す状態）、又は、前記切断工程の後に、行うことも可能である。

また、本実施の形態においては、レーザー光照射によって前記開口２１を形成しているが、これに代えて、エッチングによって前記開口２１を形成することも可能である。
この場合、前記バスバー側絶縁性樹脂層２０のうち前記開口２１を形成すべき領域以外の領域にマスキングを行った状態でエッチングを行うことにより、前記開口２１が形成される。

さらには、前記絶縁性樹脂フィルム２５を前記バスバー形成領域２１０に接着させる前に前記開口２１が形成される場合においては、前記絶縁性樹脂フィルム２５に対してパンチング加工を行うことによって、前記開口２１を形成することも可能である。

本実施の形態においては、前述の通り、前記バスバー側絶縁性樹脂層２０は、前記絶縁性樹脂フィルム２５によって形成されているが、これに代えて、前記バスバー側絶縁性樹脂層２０を絶縁性樹脂塗膜２７によって形成することも可能である。

図１２(a)～(c)に、それぞれ、本実施の形態、前記第１変形例及び前記第２変形例に係る前記バスバーアッセンブリ１、１Ａ、１Ｂにおいて、前記バスバー側絶縁性樹脂層２０が絶縁性樹脂フィルム２５に代えて絶縁性樹脂塗膜２７によって形成された第３～第５変形例に係るバスバーアッセンブリ１Ｃ～１Ｅの縦断面図を示す。

前記第３～第５変形例に係るバスバーアッセンブリ１Ｃ～１Ｅの製造方法においては、前記バスバー側絶縁性樹脂層形成工程は、前記バスバー用平板２００の外周面に絶縁性樹脂塗料を塗布し、硬化させるように構成される。

図１３(a)に、外周面に絶縁性樹脂塗膜２７が設けられた状態の前記バスバー用平板２００の平面図を示す。

この場合、前記開口形成工程は、レーザー光照射又はエッチングによって、前記素子搭載領域１５を露出させる前記開口２１に加えて、前記バスバー側外部接続部１６を露出させる開口２２を形成するように構成される。

図１３(b)に、図１３(a)におけるXIII(b)-XIII(b)線に沿った断面図であって、前記開口２１、２２を形成した状態の断面図を示す。

なお、前記開口形成工程は、図１３(b)に示すように、バスバー側絶縁性樹脂層形成工程の後で且つ平板固着工程の前に行うことも可能であるし、これに代えて、平板固着工程の後で且つ切断工程の前、又は、切断工程の後に行うことも可能である。

また、前記枠体側絶縁性樹脂層３１Ａ、３１Ｂを設ける構成（前記第１、第２、第４及び第５変形例）の製造方法ににおいては、前記枠体形成処理は、前記打ち抜き工程の後に、前記枠体形成部位の外表面のうち前記素子接続部３６及び枠体側外部接続部３８を形成する領域をマスキングした状態で絶縁性樹脂塗料を塗布し、硬化させる枠体側絶縁性樹脂層形成工程を有するものとされる。

図１４(a)に、前記枠体側絶縁性樹脂層形成工程後の前記枠体用平板３００の平面図を示す。
また、図１４(b)及び(c)に、図１４(a)におけるXIV-XIV線に沿った断面図を示す。
図１４(b)及び(c)は、それぞれ、前記枠体側絶縁性樹脂層３１Ａを設けた構成（前記第１及び第４変形例）及び前記枠体側絶縁性樹脂層３１Ｂを設けた構成（前記第２及び第５変形例）を示している。

なお、前記枠体３０及び前記バスバー１０の当接領域の少なくとも一方（即ち、少なくとも前記枠体３０の下面及び前記バスバー１０の上面のうち前記枠体３０に当接する領域の一方）に、絶縁性樹脂塗膜が設けられている構成（前記第２～第５変形例）においては、絶縁性樹脂塗膜が半硬化状態の際に前記平板固着工程を行うことができる。

斯かる構成によれば、前記バスバー用平板２００及び前記枠体用平板３００の固着を、接着剤の作用に代えて、又は、加えて、絶縁性樹脂塗膜の硬化作用を利用して行うことができる。

実施の形態２
以下、本発明に係るバスバーアッセンブリの他の実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図１５(a)～(d)に、それぞれ、本実施の形態に係るバスバーアッセンブリ２の平面図、図１５(a)におけるXV(a)-XV(a)線に沿った断面図、前記バスバーアッセンブリ２の側面図、及び、図１５(a)におけるXV(d)-XV(d)線に沿った断面図を示す。
また、図１６に、前記バスバーアッセンブリ２に前記半導体素子１１０が装着されてなる半導体モジュール１０２の縦断面図を示す。
なお、図中、前記実施の形態１におけると同一部材には同一符号を付して、その説明を適宜省略する。

本実施の形態に係るバスバーアッセンブリ２は、前記バスバー側絶縁性樹脂層２０が削除されており、枠体側絶縁性樹脂層３０Ｂのみによって前記枠体３０及び前記バスバー１０が絶縁されている点において、前記実施の形態１に係るバスバーアッセンブリ１と異なっている。

即ち、本実施の形態においては、前記枠体３０の少なくとも下面（前記バスバー１０の上面１１と対向する面）を覆う枠体側絶縁性樹脂層３０Ｂが設けられており、導電性部材によって形成された前記枠体３０は、前記枠体側絶縁性樹脂層３０Ｂを介して前記バスバー１０の上面１１に電気的に絶縁状態で機械的に固着されている。

斯かる構成の前記バスバーアッセンブリ２も、前記従来構成１及び２に比して、前記実施の形態１に係るバスバーアッセンブリ１と同様の効果を得ることができる。

なお、本実施の形態においては、前記枠体側絶縁性樹脂層３０Ｂは前記枠体３０の外周面全体を覆うように構成されており、前記枠体側絶縁性樹脂層３０Ｂには前記素子接続部３６を形成する開口及び前記枠体側外部接続部３８を形成する開口が設けられている。

本実施の形態に係る前記バスバーアッセンブリ２は下記製造方法によって効率よく製造される。

即ち、前記製造方法は、前記バスバー用平板２００を用意する工程と、前記バスバー用平板２００を用意する工程の前又は後に、若しくは、前記バスバー用平板２００を用意する工程と並行して行う枠体形成処理枠体形成処理とを有している。

前記枠体形成処理は、前記枠体用平板３００を用意する工程と、前記枠体形成領域３１０のうちの中央部分を打ち抜いて、枠体形成部位を形成する打ち抜き工程と、前記枠体形成部位の外表面のうち少なくとも前記バスバー１０の第１面１１と対向する面に絶縁性樹脂塗料を塗布して硬化させることにより前記枠体側絶縁性樹脂層３０Ｂを形成する枠体側絶縁性樹脂層形成工程とを含むものとされる。

前記製造方法は、さらに、前記バスバー用平板２００及び前記枠体用平板３００を重合させて、前記枠体形成領域３１０を対応する前記バスバー形成領域２１０の第１面２１１に固着させる平板固着工程と、固着状態の前記バスバー形成領域２１０及び前記枠体形成領域３１０を前記バスバー用平板２００及び前記枠体用平板３００から切断する切断工程とを含む。

前記平板固着工程における前記枠体形成領域３１０と前記バスバー形成領域２１０との固着は、接着剤による接着作用によって行うことも可能であるし、接着剤による接着作用に代えて又は加えて、前記枠体３０の対向面に設けられた前記絶縁性樹脂塗膜が半硬化状態の際に前記枠体形成領域３１０及び前記バスバー形成領域２１０を重合させて前記塗膜の硬化作用を利用して行うことも可能である。

１、１Ａ～１Ｅ、２バスバーアッセンブリ
１０バスバー
１５素子搭載領域
１６バスバー側外部接続部
２０バスバー側絶縁性樹脂層
２５絶縁性樹脂フィルム
２７絶縁性樹脂塗膜
３０枠体
３１Ａ、３１Ｂ枠体側絶縁性樹脂層
３６素子接続部
３８素子側外部接続部
２００バスバー用平板
２１０バスバー形成領域
２３０連結領域
３００枠体用平板
３１０枠体形成領域
３３０連結領域
Ｓ収容空間

Claims

導電性部材によって形成された平面状のバスバーと、前記バスバーの上面に設けられたバスバー側絶縁性樹脂層と、導電性部材によって形成された枠体であって、前記バスバーの上面の中央に上方へ開く収容空間を画するように前記バスバーの上面に前記バスバー側絶縁性樹脂層を介して電気的に絶縁状態で機械的に固着された枠体とを備え、
前記バスバーは、上面のうち前記収容空間内の少なくとも一部に電気素子が電気的に接続状態で機械的に装着可能な素子搭載領域を有し、且つ、下面の少なくとも一部に外部と電気的に接続可能なバスバー側外部接続部を有しており、
前記枠体は、前記バスバーの上面と対向する下面以外の部分において枠体側絶縁性樹脂層によって覆われており、
前記枠体は、前記素子搭載領域に搭載される電気素子に対して電気的に接続可能な素子接続部及び外部と電気的に接続可能な枠体側外部接続部を有し、
前記バスバー側絶縁性樹脂層には、前記素子搭載領域を露出させる開口が設けられ、
前記枠体側絶縁性樹脂層には、前記素子接続部を形成する開口及び前記枠体側外部接続部を形成する開口が設けられていることを特徴とするバスバーアッセンブリ。
前記バスバー側絶縁性樹脂層は、絶縁性樹脂フィルムによって形成さ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。
前記バスバー側絶縁性樹脂層は、絶縁性樹脂塗膜によって形成さ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。
導電性部材によって形成された平面状のバスバーと、前記バスバーの厚み方向一方側の第１面に設けられたバスバー側絶縁性樹脂層と、導電性部材によって形成された枠体であって、前記バスバーの第１面の中央に上方へ開く収容空間を画するように前記バスバー側絶縁性樹脂層を介して前記バスバーの第１面に固着された枠体とを備え、前記バスバーは、第１面のうち前記収容空間内の少なくとも一部に電気素子が電気的に接続状態で装着可能な素子搭載領域を有し、且つ、厚み方向他方側の第２面の少なくとも一部に外部と電気的に接続可能なバスバー側外部接続部を有しており、前記枠体は、前記素子搭載領域に搭載される電気素子に対して電気的に接続可能な素子接続部及び外部と電気的に接続可能な枠体側外部接続部を有しているバスバーアッセンブリの製造方法であって、
前記バスバーを形成するバスバー形成領域を有する導電性金属製のバスバー用平板を用意する工程と、
前記バスバー形成領域の第１面に前記バスバー側絶縁性樹脂層を形成する絶縁性樹脂フィルムを接着するバスバー側絶縁性樹脂層形成工程と、
前記バスバー用平板を用意する工程から前記バスバー側絶縁性樹脂層形成工程までの処理の前又は後、若しくは、並行して行う枠体形成処理であって、平面視において前記バスバー形成領域に対応した外形状を有する枠体形成領域を含む導電性金属製の枠体用平板を用意する工程と、前記枠体形成領域のうちの中央部分を打ち抜いて、枠体を形成する打ち抜き工程と、前記枠体形成領域のうち前記バスバー形成領域の第１面と対向する下面以外の外表面に、前記素子接続部及び前記枠体側外部接続部を形成する領域をマスキングした状態で絶縁性樹脂塗料を塗布して枠体側絶縁性樹脂層を形成する工程とを含む枠体形成処理と、
前記バスバー側絶縁性樹脂層形成工程後の前記バスバー用平板及び前記枠体形成処理後の前記枠体用平板を重合させて、前記枠体形成領域の下面を前記バスバー側絶縁性樹脂層を介して前記バスバー形成領域の第１面に固着させる平板固着工程と、
固着状態の前記バスバー形成領域及び前記枠体形成領域を前記バスバー用平板及び前記枠体用平板から切断する切断工程と、
前記バスバー側絶縁性樹脂層形成工程の前、前記バスバー側絶縁性樹脂層形成工程の後で且つ前記切断工程の前、若しくは、前記切断工程の後に、前記絶縁性樹脂フィルムに前記素子搭載領域を露出させる為の開口を形成する開口形成工程とを含むことを特徴とするバスバーアッセンブリの製造方法。
導電性部材によって形成された平面状のバスバーと、前記バスバーの厚み方向一方側の第１面に設けられたバスバー側絶縁性樹脂層と、導電性部材によって形成された枠体であって、前記バスバーの第１面の中央に上方へ開く収容空間を画するように前記バスバー側絶縁性樹脂層を介して前記バスバーの第１面に固着された枠体とを備え、前記バスバーは、第１面のうち前記収容空間内の少なくとも一部に電気素子が電気的に接続状態で装着可能な素子搭載領域を有し、且つ、厚み方向他方側の第２面の少なくとも一部に外部と電気的に接続可能なバスバー側外部接続部を有しており、前記枠体は、前記素子搭載領域に搭載される電気素子に対して電気的に接続可能な素子接続部及び外部と電気的に接続可能な枠体側外部接続部を有しているバスバーアッセンブリの製造方法であって、
前記バスバーを形成するバスバー形成領域を有する導電性金属製のバスバー用平板を用意する工程と、
前記バスバー形成領域の少なくとも第１面に前記バスバー側絶縁性樹脂層を形成する絶縁性樹脂塗膜を設けるバスバー側絶縁性樹脂層形成工程と、
前記バスバー用平板を用意する工程から前記バスバー側絶縁性樹脂層形成工程までの処理の前又は後、若しくは、並行して行う枠体形成処理であって、平面視において前記バスバー形成領域に対応した外形状を有する枠体形成領域を含む導電性金属製の枠体用平板を用意する工程と、前記枠体形成領域のうちの中央部分を打ち抜いて、枠体を形成する打ち抜き工程と、前記枠体形成領域のうち前記バスバー形成領域の第１面と対向する下面以外の外表面に、前記素子接続部及び前記枠体側外部接続部を形成する領域をマスキングした状態で絶縁性樹脂塗料を塗布して枠体側絶縁性樹脂層を形成する工程とを含む枠体形成処理と、
前記バスバー側絶縁性樹脂層形成工程後の前記バスバー用平板及び前記枠体形成処理後の前記枠体用平板を重合させて、前記枠体形成領域の下面を対応する前記バスバー形成領域の第１面に固着させる平板固着工程と、
固着状態の前記バスバー形成領域及び前記枠体形成領域を前記バスバー用平板及び前記枠体用平板から切断する切断工程と、
前記バスバー側絶縁性樹脂層形成工程の後で且つ前記切断工程の前、若しくは、前記切断工程の後に、前記絶縁性樹脂塗膜に前記素子搭載領域を露出させる為の開口を形成する開口形成工程とを含むことを特徴とするバスバーアッセンブリの製造方法。
前記平板固着工程は、前記バスバー側絶縁性樹脂層形成工程によって前記バスバー形成領域の第１面に設けられた前記絶縁性樹脂塗膜が半硬化状態で行われることを特徴とする請求項５に記載のバスバーアッセンブリの製造方法。