JP7704232B1 - 三次元成形絶縁体および三次元成形絶縁体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】回路基板と三次元成形絶縁体との間に生じるデッドスペースを縮小でき、回路基板が収容される空間の有効利用を可能にする三次元成形絶縁体、および、形状精度の高い三次元成形絶縁体を製造可能な三次元成形絶縁体の製造方法を提供すること。
【解決手段】本発明の三次元成形絶縁体は、電圧が印加される部品に被せられる三次元成形絶縁体であって、底部、および、底部の端部に設けられている壁部、を含む凹部を有する形状に成形されており、凹部内に部品が挿入された状態で用いられることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、三次元成形絶縁体および三次元成形絶縁体の製造方法に関する。

電子機器内には、基板と、基板上に設けられた様々な電圧印加部品と、を備える回路基板が収納される。このような回路基板の周囲では、電気的な短絡を防ぐため、所定の絶縁距離が確保される。

例えば、特許文献１には、ポリカーボネート樹脂と、リン酸エステル化合物と、繊維状物質と、を配合してなる難燃性樹脂組成物が開示されている。また、この難燃性樹脂組成物をシート成形してなる絶縁シートが開示されている。絶縁シートは、電子機器内の狭い隙間に収納できる点で有用である。絶縁シートを、例えば回路基板の周囲に存在する導体との間に配置することにより、絶縁空間距離の短縮が可能になる。

特開２００２－０３０２０９号公報

しかしながら、電圧印加部品の背の高さ（厚さ）は一定ではないことから、それに応じて回路基板の厚さは部分的に異なっている。従来の絶縁シートは、平板状をなしているため、最も背が高い電圧印加部品に合わせて配置される。そうすると、基板と絶縁シートとの間（電圧印加部品の周囲）には、大きなデッドスペースが生じるという課題がある。このデッドスペースは、電子機器の小型化を阻む一因となっている。

また、回路基板に限らず、電圧印加部品の周囲において絶縁空間距離を短縮することは、電子機器の小型化に貢献できる。

本発明の目的は、電圧印加部品の周囲に生じるデッドスペースを縮小でき、電圧印加部品が収容される空間の有効利用を可能にする三次元成形絶縁体、および形状精度の高い三次元成形絶縁体を製造可能な三次元成形絶縁体の製造方法を提供することにある。

このような目的は、下記（１）～（１９）に記載の本発明により達成される。
（１） 電圧が印加される部品に被せられる三次元成形絶縁体（ただし、電磁波遮蔽層を有するものを除く）であって、
熱可塑性樹脂を主材料とするシートが、底部、および、前記底部の端部に設けられている壁部、を含む凹部と、前記凹部に接続されている平坦部と、を有する形状に成形されてなるシート成形体であり、
前記凹部の一方の面は、第１方向に凹む面であり、
前記凹部の他方の面は、前記第１方向に突出する面であり、
前記凹部内に前記部品が挿入された状態で用いられることを特徴とする三次元成形絶縁体。

（２） 前記部品と、前記部品が搭載されている基板と、を備える回路基板に被せて用いられる上記（１）に記載の三次元成形絶縁体。

（３） 前記平坦部を厚さ方向に貫通する貫通孔を有する上記（２）に記載の三次元成形絶縁体。

（４） 前記壁部の厚さは、前記平坦部の厚さの２０％以上９５％以下である上記（３）に記載の三次元成形絶縁体。

（５） 前記平坦部の厚さは、０．０５ｍｍ以上１．００ｍｍ以下である上記（３）または（４）に記載の三次元成形絶縁体。
（６） 難燃剤を含む上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の三次元成形絶縁体。

（７） 前記熱可塑性樹脂は、芳香族ポリカーボネート樹脂を含む上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の三次元成形絶縁体。
（８） 前記部品と前記凹部との間に隙間ができるように用いられる上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の三次元成形絶縁体。
（９） 構成材料が、芳香族ポリカーボネート樹脂と相溶性樹脂とをアロイ化してなるポリマーアロイである上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の三次元成形絶縁体。
（１０） 前記相溶性樹脂の比較トラッキング指数ＣＴＩは、前記芳香族ポリカーボネート樹脂の比較トラッキング指数ＣＴＩよりも５０Ｖ以上高い上記（９）に記載の三次元成形絶縁体。
（１１） 前記相溶性樹脂は、全モノマー成分における芳香族モノマーのモル分率が９０％以下である上記（９）に記載の三次元成形絶縁体。
（１２） 前記相溶性樹脂は、ポリオレフィン樹脂である上記（９）に記載の三次元成形絶縁体。
（１３） 前記相溶性樹脂は、ポリアミド樹脂である上記（９）に記載の三次元成形絶縁体。
（１４） 前記相溶性樹脂は、ビスフェノールイソホロンカーボネート単位を含む芳香族ポリカーボネート樹脂である上記（９）に記載の三次元成形絶縁体。
（１５） 前記相溶性樹脂は、脂肪族ポリカーボネート樹脂である上記（９）に記載の三次元成形絶縁体。

（１６） ＡＳＴＭ Ｄ３６３８に準拠して測定された耐トラッキング性の指標となる比較トラッキング指数ＣＴＩが、６００Ｖ以上である上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の三次元成形絶縁体。

（１７） ＵＬ９４規格に準拠して測定された難燃性が、試験片厚み０．４ｍｍ以上においてＶ－０またはＶＴＭ－０である上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の三次元成形絶縁体。

（１８） 上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の三次元成形絶縁体の製造方法であって、
平坦な形状をなす熱可塑性絶縁シートに対し、熱成形を含む二次加工を行い、前記凹部を形成することを特徴とする三次元成形絶縁体の製造方法。

（１９） 前記熱成形は、真空成形または真空圧空成形である上記（１８）に記載の三次元成形絶縁体の製造方法。

本発明によれば、電圧印加部品の周囲に生じるデッドスペースを縮小でき、電圧印加部品が収容される空間の有効利用を可能にする三次元成形絶縁体が得られる。
また、本発明によれば、形状精度の高い三次元成形絶縁体を製造することができる。

実施形態に係る三次元成形絶縁体および三次元成形絶縁体が被せられる回路基板を示す斜視図である。 図１に示す回路基板のＡ－Ａ線断面図である。 図２の三次元成形絶縁体のみを示す断面図である。 図２の回路基板の変形例を示す断面図である。 実施形態の変形例に係る三次元成形絶縁体を示す上面図である。 図５に示すバスバーおよび三次元成形絶縁体の断面図である。 変形例に係る三次元成形絶縁体を示す断面図である。 実施形態に係る三次元成形絶縁体および回路基板がケース内に収容されてなる制御装置を示す断面図である。 図８の制御装置の変形例を示す断面図である。

以下、本発明に係る三次元成形絶縁体および三次元成形絶縁体の製造方法について添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。

１．三次元成形絶縁体の概要
図１は、実施形態に係る三次元成形絶縁体１および三次元成形絶縁体１が被せられる回路基板９を示す斜視図である。なお、図１では、三次元成形絶縁体１が回路基板９に被せられる前の状態を図示している。また、本願の各図では、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸を設定しており、各軸を矢印で示している。また、矢印の基端側を各軸のマイナス側といい、先端側を各軸のプラス側という。さらに、Ｚ軸プラス側を「上」、Ｚ軸マイナス側を「下」ともいう。

三次元成形絶縁体１は、図１に示すように、例えば、回路基板９に被せた状態で使用される。回路基板９は、図示しない配線を有する配線基板９０と、パワー半導体素子９１およびバスバー９２と、信号用コネクター９３と、固定ビス９４と、を備える。このうち、パワー半導体素子９１、バスバー９２、信号用コネクター９３および固定ビス９４は、それぞれ、配線基板９０の上面から上方に突出している。また、パワー半導体素子９１およびバスバー９２は、比較的高い電圧が印加された状態で使用される。印加される電圧は、例えば５０Ｖ以上であり、好ましくは７１Ｖ以上１０ｋＶ以下である。このような回路基板９の上方から三次元成形絶縁体１を被せることにより、回路基板９とその上方に配置される図示しない他の物体との絶縁性を高めることができる。これにより、回路基板９と他の物体との絶縁に必要な空間距離を縮めることができる。

また、三次元成形絶縁体１は、図１に示すように、凹部１２を有する形状、より具体的には、平坦部１１と凹部１２とを有する形状に三次元成形されている。三次元成形とは、シート状の部材を、その部材の厚さよりも深い凹部を有する形状に成形することをいう。Ｚ軸上から平面視したとき、絶縁シート１は、配線基板９０と重なる外形サイズおよび外形形状を有する。平坦部１１は、配線基板９０の上面と平行な平坦面１１０を有する部位である。平坦面１１０とは、配線基板９０の上面と対向する、平坦部１１の下面である。なお、平行には、１０度以下の角度ずれが許容される。凹部１２は、平坦面１１０から上方に向かって凹んでいる部位である。平面視における凹部１２の位置は、配線基板９０に配置されているパワー半導体素子９１、バスバー９２および信号用コネクター９３の位置に合わせてある。

回路基板９の上方から三次元成形絶縁体１を被せると、凹部１２内にパワー半導体素子９１、バスバー９２および信号用コネクター９３が挿入される。これにより、配線基板９０の上面から突出するこれらの部品の上面および側面を三次元成形絶縁体１で覆うことができる。その結果、回路基板９と三次元成形絶縁体１との間には、最小限の隙間が生じるのみであり、従来よりもデッドスペースを縮小できる。つまり、パワー半導体素子９１、バスバー９２および信号用コネクター９３のような電圧が印加される部品の周囲のデッドスペースを縮小できる。これにより、回路基板９が収容される空間を有効利用することが可能になる。

したがって、三次元成形絶縁体１を用いることで、回路基板９を搭載する機器の小型化を図ることができる。なお、三次元成形絶縁体１の使用時の姿勢（鉛直上方に対する向き）は、上記に限定されない。例えば、上述した配線基板９０の上面が下方を向いている場合には、三次元成形絶縁体１は、配線基板９０の下方から被せられることになる。その場合、上記の凹部１２は、平坦面１１０から下方に向かって凹んでいる部位となる。

２．回路基板
三次元成形絶縁体１の説明に先立ち、回路基板９について詳述する。回路基板９は、基板と、その表面から突出し、電圧が印加される部品と、を備えるものであれば、特に限定されない。

図１に示す回路基板９は、前述したように、配線基板９０と、パワー半導体素子９１と、バスバー９２と、信号用コネクター９３と、固定ビス９４と、を備える。
図２は、図１に示す回路基板９のＡ－Ａ線断面図である。

配線基板９０は、図２に示すように、絶縁層９０１と、配線層９０２と、貫通配線９０３と、サーマルビア９０４と、を有する。

パワー半導体素子９１は、大電力のスイッチング等を行う半導体素子である。パワー半導体素子９１としては、例えば、ＩＧＢＴ（絶縁ゲート型バイポーラートランジスター）、パワーＭＯＳＦＥＴ（金属酸化膜半導体電界効果トランジスター）等が挙げられる。図１には、６つのパワー半導体素子９１が図示されており、それぞれ、配線基板９０の上面から上方に突出している。各パワー半導体素子９１は、サーマルビア９０４に接触して放熱可能になっている。

バスバー９２は、回路基板９と電源とを接続する導体である。バスバー９２は、例えば金属製の板や棒で構成される。図２に示すバスバー９２は、配線基板９０の上面から上方に突出するとともに、途中で側方（Ｘ軸マイナス側）に屈曲している。バスバー９２は、貫通配線９０３を介して配線基板９０と電気的に接続されている。なお、図１に示すバスバー９２は、流れる電流の向きが互いに異なるバスバー９２１、９２２を含んでいる。

信号用コネクター９３は、信号線が挿入されるコネクターである。信号線は、例えば、回路基板９と外部の制御装置との間で信号の送受信に用いられる。信号用コネクター９３は、配線基板９０の上面から上方に突出している。

固定ビス９４は、配線基板９０の四隅を厚さ方向に貫通している。固定ビス９４は、配線基板９０を図示しないハウジング等に固定する。固定ビス９４の頭部は、配線基板９０の上面から上方に突出している。

上記のような回路基板９では、パワー半導体素子９１、バスバー９２および信号用コネクター９３に電圧が印加される。特にパワー半導体素子９１やバスバー９２には、高電圧が印加されるため、三次元成形絶縁体１による絶縁が有効である。

なお、電圧が印加される部品は、上記に限定されず、電圧が印加される部品であれば、いかなる部品であってもよい。上記以外の具体例としては、電池（バッテリー）、コンデンサー、ダイオード、コイル、抵抗、リレー、トランス、スイッチ、コネクター、端子等が挙げられる。

また、電圧が直接は印加されないものの、直接印加される部品と接触している部品も、意図せず電圧が印加される場合があるため、「電圧が印加される部品」に含まれるものとする。このような部品の具体例としては、ヒートシンク、ヒートスプレッダー、ヒートパイプ等が挙げられる。

３．三次元成形絶縁体の構成
次に、三次元成形絶縁体１の構成について説明する。

３．１．三次元成形絶縁体の形状
図１に示す三次元成形絶縁体１は、前述したように、配線基板９０の上面から突出している部品に合わせて、複数の凹部１２を有している。凹部１２は、下方が開口している。三次元成形絶縁体１は、この開口部から各部品を挿入した状態で使用される。

このような凹部１２は、パワー半導体素子９１が挿入される凹部１２１と、バスバー９２が挿入される凹部１２２と、信号用コネクター９３が挿入される凹部１２３と、を含む。凹部１２１、１２２、１２３は、それぞれ、挿入される部品の外形サイズ、外形形状に合わせて成形されている。このため、各部品と凹部１２１、１２２、１２３との隙間を最小化できる。これにより、デッドスペースの縮小を図ることができる。つまり、平面視における凹部１２１、１２２、１２３の面積を最小化できるため、その分、平坦部１１の面積を最大化できる。これにより、従来の平板状の絶縁シートを用いる場合に比べて、平坦部１１の上方のスペース（電圧が印加される部品の周囲のスペース）を有効利用できることになる。

また、凹部１２は、各部品の上面だけでなく、側面も覆うことになる。これにより、各部品の側面に埃等の異物が付着したり、水分等が吸着したりするのを抑制できる。

さらに、各部品の側面には、端子等が露出している場合がある。凹部１２は、このような端子等の絶縁にも有効に作用する。例えば、凹部１２が設けられることにより、図２に示すバスバー９２とパワー半導体素子９１との絶縁に必要な空間距離Ｌ１（部品間の絶縁に必要な空間距離）の短縮が可能になる。これにより、回路基板９の小型化が可能になる。

図３は、図２の三次元成形絶縁体１のみを示す断面図である。
図３に示す凹部１２は、底部１２ａおよび壁部１２ｂを含む。底部１２ａは、パワー半導体素子９１やバスバー９２の各上面を覆う部位である。壁部１２ｂは、底部１２ａの端部から立ち下がる部位であって、パワー半導体素子９１やバスバー９２の各側面を覆う部位である。なお、底部１２ａおよび壁部１２の各形状は、図３に示す形状に限定されない。また、底部１２ａと壁部１２ｂとの接続部には、丸み（アール）が付けられていたり、面取りが施されていたりしてもよい。

また、凹部１２を適切なサイズや形状で成形することにより、図２に示す、凹部１２の内側面とパワー半導体素子９１等の部品との離間距離Ｓ２を十分に近づけることができる。これにより、デッドスペースをより効果的に縮小すること、および、各部品の側面を効果的に保護すること、が可能になる。

離間距離Ｓ２は、特に限定されないが、１０ｍｍ以下であることが好ましく、７ｍｍ以下であることより好ましく、５ｍｍ以下であることがさらに好ましい。これにより、デッドスペースを十分に縮小することができ、かつ、各部品をより効果的に保護できる。なお、三次元成形絶縁体１は、後述するように、耐トラッキング性が良好である。このため、離間距離Ｓ２が前記範囲内であっても、トラッキングが発生しにくい。一方、部品からの放熱効率や部品等へのストレス、組み立て容易性等を考慮した場合、離間距離Ｓ２は、０．５ｍｍ以上であることが好ましく、１ｍｍ以上であることがより好ましい。

また、図示しないが、凹部１２の天井面とパワー半導体素子９１等の部品との離間距離についても、上記の離間距離Ｓ２と同様である。

一方、凹部１２を適切なサイズや形状で成形することにより、図２に示す、平坦部１１の平坦面１１０と配線基板９０との離間距離Ｓ１を十分に近づけることができる。また、離間距離Ｓ１が近くなることで、配線基板９０の上面に埃等の異物が付着したり、水分等が吸着したりするのを抑制しやすくなる。これにより、バスバー９２とパワー半導体素子９１との間で生じる沿面放電やそれに続くトラッキングについても抑制しやすくなる。

離間距離Ｓ１は、特に限定されないが、１５ｍｍ以下であることが好ましく、１０ｍｍ以下であることより好ましく、５ｍｍ以下であることがさらに好ましい。これにより、デッドスペースを十分に縮小できる。また、図２に示す例の場合、離間距離Ｓ１を前記範囲内にすることで、パワー半導体素子９１とバスバー９２１との間に三次元成形絶縁体１が介在する確率が高くなるとともに、これらの間の配線基板９０に対して三次元成形絶縁体１を十分に接近させることができる。これにより、これらの間で発生する沿面放電やトラッキングを抑制することができ、これらの間に必要とされる空間距離Ｌ１を十分に短縮することができる。

凹部１２は、パワー半導体素子９１が１つずつ挿入される凹部１２１を含む。このため、各パワー半導体素子９１を個別に保護することができる。また、パワー半導体素子９１同士の絶縁に必要な距離を短縮することができる。なお、凹部１２１には、２つ以上のパワー半導体素子９１（部品）が挿入されるようになっていてもよい。

凹部１２は、バスバー９２１、９２２が１つずつ挿入される凹部１２２を含む。このため、バスバー９２１、９２２を個別に保護することができる。また、バスバー９２１、９２２同士の絶縁に必要な距離を短縮することができる。なお、凹部１２２には、２つ以上のバスバー９２（部品）が挿入されるようになっていてもよい。

また、図１に示す回路基板９では、バスバー９２１とバスバー９２２とがＹ軸に沿って並んでいる。これに対し、バスバー９２１、９２２が部分的にＺ軸に沿って重なるように構成されていてもよい。

図４は、図２の回路基板９の変形例を示す断面図である。
図４では、バスバー９２１およびバスバー９２２が、部分的にＺ軸に沿って重なっている。この部分では、プラス側の電流とマイナス側の電流が近接して流れることになる。このため、電流によって生じる磁束が互いに打ち消し合い、インダクタンス成分を低減させることができる。したがって、図４に示す構成では、バスバー９２におけるインダクタンス成分の低減が図られた回路基板９を実現できる。これにより、回路基板９におけるサージ電圧の低減を図ることができる。

また、バスバー９２１とバスバー９２２との間には、三次元成形絶縁体１が介在している。これにより、バスバー９２１、９２２間を十分に近づけても、絶縁破壊等を防止できる。その結果、インダクタンス成分をより効果的に低減できる。

さらに、図４の例では、バスバー９２１のＸ軸プラス側の側面と、図４には図示されていないＹ軸プラス側およびＹ軸マイナス側の各側面が、凹部１２２の内側面に覆われている。このため、バスバー９２１、９２２間を十分に近づけても、沿面放電を効果的に抑制できる。

図５は、実施形態の変形例に係る三次元成形絶縁体１を示す上面図である。図６は、図５に示すバスバー９２および三次元成形絶縁体１の断面図である。

図５に示す三次元成形絶縁体１は、図３に示す三次元成形絶縁体１の変形例であり、例えば、回路基板９から離れた位置に設けられる。具体的には、図４に示すバスバー９２１、９２２は、配線基板９０からはみ出して、Ｘ軸マイナス側に延長されている場合がある。図５に示す三次元成形絶縁体１は、バスバー９２１、９２２の延長部において好適に用いられる。

図５に示すバスバー９２１、９２２は、上記の延長部に相当する。延長部において、バスバー９２１、９２２は、Ｚ軸に沿って互いに重なっている。そして、重なっている部分には、バスバー９２１とバスバー９２２との間に三次元成形絶縁体１の底部１２ａが配置されている。また、図５に示す三次元成形絶縁体１の壁部１２ｂは、図６に示すように、底部１２ａの端部からＺ軸プラス側に向かって立ち上がっている。これにより、バスバー９２２の側面が壁部１２ｂで覆われる。

このような構成によれば、図５および図６に示す三次元成形絶縁体１によって、バスバー９２２の周囲のデッドスペースを縮小できる。つまり、壁部１２ｂが設けられることにより、バスバー９２２の側方における絶縁空間距離を縮めることができるため、バスバー９２２の側方に任意の部材を配置することを許容できるようになる。これにより、従来であればデッドスペースになっていた空間を縮小することができる。

また、図５に示す三次元成形絶縁体１は、凹部１２内にバスバー９２２が挿入された状態で用いられているため、バスバー９２２と三次元成形絶縁体１との位置ずれが抑制される。このため、振動等が加わっても、三次元成形絶縁体１の脱落等が発生するのを抑制できる。

また、図１に示す三次元成形絶縁体１は、平坦部１１を厚さ方向に貫通する貫通孔１３を有する。貫通孔１３は、固定ビス９４の位置に合わせて設けられている。貫通孔１３を設けることにより、三次元成形絶縁体１を回路基板９に被せた状態でも、固定ビス９４の回転操作が可能になる。このため、三次元成形絶縁体１を回路基板９に被せた状態で、回路基板９をケース等にビス止めすることが可能になり、組立作業性が向上する。なお、この場合、貫通孔１３の内径は、固定ビス９４の頭部の外径以上であることが好ましい。これにより、固定ビス９４の回転操作が容易になる。

なお、固定ビス９４を回路基板９に対して締めたとき、固定ビス９４の頭部が三次元成形絶縁体１よりも上方に位置していてもよい。これにより、固定ビス９４により、回路基板９とともに三次元成形絶縁体１を固定することができる。なお、この場合、貫通孔１３の内径は、固定ビス９４の頭部の外径未満であることが好ましい。

また、貫通孔１３の平面視形状は、閉じた形状に限定されず、一部が外側に開いた形状であってもよい。

三次元成形絶縁体１の平坦部１１の厚さｔ１１は、特に限定されないが、好ましくは０．０５ｍｍ以上１．００ｍｍ以下とされ、より好ましくは０．１０ｍｍ以上０．９０ｍｍ以下とされ、さらに好ましくは０．２０ｍｍ以上０．８０ｍｍ以下とされる。これにより、難燃性、耐トラッキング性および絶縁性に優れるとともに、比較的製造しやすい三次元成形絶縁体１が得られる。なお、平坦部１１の厚さｔ１１が前記下限値を下回ると、難燃性、耐トラッキング性および絶縁性が低下するおそれがある。一方、平坦部１１の厚さｔ１１が前記上限値を上回ってもよいが、その場合、三次元成形絶縁体１が厚すぎて柔軟性が低下し、取り扱いが難しくなったり、放熱性や形状精度が低下したり、製造難易度が高くなったりするおそれがある。

また、壁部１２ｂの厚さｔ１２ｂは、平坦部１１の厚さｔ１１の２０％以上９５％以下であることが好ましく、３０％以上９０％以下であることがより好ましく、５０％以上９０％以下であることがさらに好ましい。壁部１２ｂの厚さｔ１２ｂが前記範囲内であれば、凹部１２の形状を支えるのに十分な剛性を有するとともに、凹部１２の側方においてデッドスペースをさらに縮小できる。

なお、壁部１２ｂの厚さｔ１２ｂが前記下限値を下回ると、壁部１２ｂの剛性が不十分になるおそれがある。一方、壁部１２ｂの厚さｔ１２ｂが前記上限値を上回ると、凹部１２の側方におけるデッドスペースの縮小効果が小さくなるおそれがある。

なお、図１に示す三次元成形絶縁体１の外形形状は、一例として回路基板９全体と重なる形状であるが、これより小さくても大きくてもよい。

また、凹部１２は、例えば凹部１２１のように、配線基板９０の上面から突出している部品の側面全体を覆うことが好ましいが、例えば凹部１２２、１２３のように部品の側面の一部を覆っていてもよい。

凹部１２の深さは、部品の高さに応じて設定されるため、特に限定されないが、０．５ｍｍ以上１００ｍｍ以下であってもよく、１ｍｍ以上５０ｍｍ以下であってもよい。このような範囲内であれば、製造容易性に優れ、かつ、高さの制限をほとんど伴うことなく様々な部品を挿入可能な凹部１２を備える三次元成形絶縁体１を実現できる。

３．２．三次元成形絶縁体の構成材料
次に、三次元成形絶縁体１の構成材料について説明する。

三次元成形絶縁体１は、例えば樹脂材料を含む。三次元成形絶縁体１の構成材料における樹脂材料の割合は、６０質量％以上であることが好ましく、７０質量％以上であることがより好ましく、８０質量％以上であることがさらに好ましい。これにより、絶縁性および成形性に優れ、かつ、軽量化が容易な三次元成形絶縁体１が得られる。

樹脂材料としては、例えば、ポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、芳香族ポリカーボネート樹脂、脂肪族ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリ乳酸、スチレン系共重合体、ポリアセタール樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリメタクリル酸メチル樹脂、セルロースエステル樹脂等の各種熱可塑性樹脂、ポリイミド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等の各種熱硬化性樹脂等が挙げられる。第１樹脂および第２樹脂には、これらの樹脂の１種または２種以上が組み合わされて用いられていてもよい。

また、三次元成形絶縁体１は、熱可塑性樹脂を主材料とすることが好ましい。主材料とは、上記割合であることをいう。熱可塑性樹脂を主材料とするシートは、熱による塑性変形が可能であり、二次加工性に優れるものとなる。このため、熱成形で製造可能であり、製造容易性に優れる三次元成形絶縁体１が得られる。

熱可塑性樹脂としては、このうち、ポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、芳香族ポリカーボネート樹脂または脂肪族ポリカーボネート樹脂が好ましく用いられる。

また、樹脂材料には、耐トラッキング性が高い材料が好ましく用いられる。耐トラッキング性は、絶縁物の表面で起きる放電により導電路（トラッキング）が形成される現象に対する耐性を指す。このような耐トラッキング性は、例えば、ＡＳＴＭ Ｄ３６３８に準拠して測定された耐トラッキング性の指標となる比較トラッキング指数ＣＴＩによって定量化できる。

樹脂材料の比較トラッキング指数ＣＴＩは、４００Ｖ以上であることが好ましく、６００Ｖ以上であることがより好ましい。これにより、耐トラッキング性が特に良好な三次元成形絶縁体１が得られる。

樹脂材料のガラス転移温度Ｔｇは、１２５℃以上であることが好ましく、１３０℃以上２００℃未満であることがより好ましい。これにより、樹脂材料に耐熱性が付与されるため、例えば三次元成形絶縁体１において沿面放電が生じた場合でも、炭化による着色を抑制しやすくなる。その結果、三次元成形絶縁体１における外観不良の発生や炭化に伴う絶縁性の低下を抑制できる。なお、樹脂材料のガラス転移温度Ｔｇは、ＤＳＣ（示差走査熱量計）法により測定される。ＤＳＣ法における加熱速度は、１０℃／分とする。

樹脂材料の３００℃、１．２ｋｇ荷重における各メルトボリュームレイト（ＭＶＲ）は、５［ｃｍ^３／１０ｍｉｎ］以上３０［ｃｍ^３／１０ｍｉｎ］以下であることが好ましく、８［ｃｍ^３／１０ｍｉｎ］以上２０［ｃｍ^３／１０ｍｉｎ］以下であることがより好ましい。これにより、三次元成形絶縁体１の二次加工における成形性、特に真空成形において歪み等の不良を生じない特性を高めることができる。なお、メルトボリュームレイトが前記下限値を下回ると、流動性が不足し、成形性が低下するおそれがある。一方、メルトボリュームレイトが前記上限値を上回ると、成形体の耐衝撃性等が低下するおそれがある。なお、メルトボリュームレイトは、ＪＩＳ Ｋ ７２１０：２０１４に規定の試験方法に準じて測定される。

３．２．１．ポリオレフィン樹脂
ポリオレフィン樹脂としては、高密度ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリブテン樹脂、エチレン－（メタ）アクリル酸共重合体、エチレン－（メタ）アクリル酸メチル共重合体、エチレン－（メタ）アクリル酸エチル共重合体、エチレン－酢酸ビニル共重合体、無水マレイン酸変性ポリエチレン、カルボン酸変性ポリエチレン、エチレン－プロピレン共重合体、エチレン－プロピレン－ジエン共重合体等が挙げられる。

ポリオレフィン樹脂は、様々な薬品に対する耐薬品性に優れる。また、ポリオレフィン樹脂は、炭化水素の鎖状構造に基づく良好な耐トラッキング性を有する。このため、ポリオレフィン樹脂は、三次元成形絶縁体１の耐薬品性および耐トラッキング性の向上に寄与する。

このうち、ポリプロピレン樹脂が好ましく用いられる。ポリプロピレン樹脂は、三次元成形絶縁体１の耐薬品性および耐トラッキング性を特に向上させる。

３．２．２．ポリアミド樹脂
ポリアミド樹脂としては、例えば、ポリカプロアミド（ポリアミド６）、ポリテトラメチレンアジパミド（ポリアミド４６）、ポリヘキサメチレンアジパミド（ポリアミド６６）、ポリヘキサメチレンセバカミド（ポリアミド６１０）、ポリヘキサメチレンドデカミド（ポリアミド６１２）、ポリウンデカメチレンアジパミド（ポリアミド１１６）、ポリウンデカンアミド（ポリアミド１１）、ポリドデカンアミド（ポリアミド１２）、ポリトリメチルヘキサメチレンテレフタルアミド（ポリアミドＴＭＨＴ）、ポリヘキサメチレンテレフタルアミド（ポリアミド６Ｔ）、ポリヘキサメチレンイソフタルアミド（ポリアミド６Ｉ）、ポリヘキサメチレンテレフタル／イソフタルアミド（ポリアミド６Ｔ／６Ｉ）、ポリビス（４－アミノシクロヘキシル）メタンドデカミド（ポリアミドＰＡＣＭ１２）、ポリビス（３－メチル－４－アミノシクロヘキシル）メタンドデカミド（ポリアミドジメチルＰＡＣＭ１２）、ポリメタキシリレンアジパミド（ポリアミドＭＸＤ６）、ポリノナメチレンテレフタルアミド（ポリアミド９Ｔ）、ポリデカメチレンテレフタルアミド（ポリアミド１０Ｔ）、ポリウンデカメチレンテレフタルアミド（ポリアミド１１Ｔ）、ポリウンデカメチレンヘキサヒドロテレフタルアミド（ポリアミド１１Ｔ（Ｈ））が挙げられ、これらの共重合体や混合物であってもよい。

ポリアミド樹脂は、例えば、ジアミンとジカルボン酸とからなるナイロン塩を原料として、溶融重合、溶液重合、固相重合等の公知の方法で重合または共重合することにより得られる。第１樹脂および第２樹脂としてポリアミド樹脂を用いることにより、三次元成形絶縁体１の耐トラッキング性をより高めることができる。

ジアミンとしては、脂肪族ジアミンであってもよいが、脂環式ジアミンまたは芳香族ジアミンが好ましく用いられ、脂環式ジアミンがより好ましく用いられる。これらを用いることにより、芳香環構造や脂環構造のような環状構造を有するポリアミド樹脂を調製することができる。このようなポリアミド樹脂は、三次元成形絶縁体１の耐熱性を向上させることに寄与する。また、特に脂環式ジアミンは、三次元成形絶縁体１の耐トラッキング性を向上させることに寄与する。

脂環式ジアミンとしては、例えば、１，３－シクロヘキサンジアミン、１，４－シクロヘキサンジアミン、１，３－シクロヘキサンジメチルアミン、１，４－シクロヘキサンジメチルアミン、ビス（４－アミノシクロヘキシル）メタン、ビス（４－アミノシクロヘキシル）プロパン、ビス（３－メチル－４－アミノシクロヘキシル）メタン、ビス（３－メチル－４－アミノシクロヘキシル）プロパン、５－アミノ－２，２，４－トリメチル－１－シクロペンタンメチルアミン、５－アミノ－１，３，３－トリメチルシクロヘキサンメチルアミン（イソホロンジアミン）、ビス（アミノプロピル）ピペラジン、ビス（アミノエチル）ピペラジン、ノルボルナンジメチルアミン、トリシクロデカンジメチルアミン等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上が用いられる。

芳香族ジアミンとしては、例えば、ｍ－キシリレンジアミン、ｐ－キシリレンジアミン等が挙げられる。

ジカルボン酸としては、脂環式ジカルボン酸または芳香族ジカルボン酸であってもよいが、脂肪族ジカルボン酸が好ましく用いられる。これにより、炭化水素の鎖状構造を有するポリアミド樹脂を調製することができる。このようなポリアミド樹脂は、三次元成形絶縁体１の耐トラッキング性を向上させることに寄与する。

ジカルボン酸としては、例えば、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、トリデカン二酸、テトラデカン二酸、ペンタデカン二酸、ヘキサデカン二酸、オクタデカン二酸、エイコサン二酸のような脂肪族ジカルボン酸；１，３－シクロヘキサンジカルボン酸、１，４－シクロヘキサンジカルボン酸、ジシクロヘキサンメタン－４，４’－ジカルボン酸、ノルボルナンジカルボン酸のような脂環式ジカルボン酸；イソフタル酸、テレフタル酸、１，４－ナフタレンジカルボン酸、２，６－ナフタレンジカルボン酸、２，７－ナフタレンジカルボン酸のような芳香族ジカルボン酸等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上が用いられる。

ポリアミド樹脂には、ポリアミド６Ｔ、ポリアミドＰＡＣＭ１２、ポリアミドジメチルＰＡＣＭ１２、ポリアミドＭＸＤ６、ポリアミド９Ｔ、ポリアミド１０Ｔ、ポリアミド１１Ｔ、または、ポリアミド１１Ｔ（Ｈ）が好ましく用いられ、ポリアミドＰＡＣＭ１２、または、ポリアミドジメチルＰＡＣＭ１２がより好ましく用いられる。これらは、芳香環構造や脂環構造のような環状構造、および、脂肪族モノマーに由来する構造、の双方を有することから、三次元成形絶縁体１の耐熱性および耐トラッキング性の双方を向上させることに寄与する。
ポリアミドＰＡＣＭ１２は、下記式（２）で表される構造単位を含む。

上記のポリアミドＰＡＣＭ１２は、ビス（４－アミノシクロヘキシル）メタン（ＰＡＣＭ）およびドデカン二酸を原料として合成される。
ポリアミドジメチルＰＡＣＭ１２は、下記式（３）で表される構造単位を含む。

上記のポリアミドジメチルＰＡＣＭ１２は、ビス（３－メチル－４－アミノシクロヘキシル）メタン（ＭＡＣＭ）およびドデカン二酸を原料として合成される。

３．２．３．脂肪族ポリカーボネート樹脂
脂肪族ポリカーボネート樹脂としては、例えば、炭素数が２～１２の脂肪族カーボネート単位を含むものが挙げられる。具体的には、例えば、ポリエチレンカーボネート、ポリプロピレンカーボネート、ポリトリメチレンカーボネート、ポリテトラメチレンカーボネート、ポリペンタメチレンカーボネート、ポリヘキサメチレンカーボネート、ポリヘプタメチレンカーボネート、ポリオクタメチレンカーボネート、ポリノナメチレンカーボネート、ポリデカメチレンカーボネート、ポリオキシジエチレンカーボネート、ポリ－３，６－ジオキシオクタンカーボネート、ポリ－３，６，９－トリオキシウンデカンカーボネート、ポリオキシジプロピレンカーボネート、ポリシクロペンテンカーボネート、ポリシクロヘキセンカーボネート等が挙げられる。

また、脂肪族ポリカーボネート樹脂は、下記式（４）で表されるジオール残基を含有する脂肪族カーボネート単位を含む樹脂であってもよい。

（式（４）中、Ｒ^５～Ｒ^８は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基またはアリール基である。）

脂肪族ポリカーボネート樹脂は、全構造単位中、上記式（４）で表されるジオール残基を含有する脂肪族カーボネート単位を３０モル％以上１００モル％以下含むことが好ましく、５０モル％以上９０モル％以下含むことがより好ましい。

上記式（４）で表されるジオール残基は、２つのテトラヒドロフラン環が縮環した構造を持っている。このような構造を構造単位中に含むことで、脂肪族ポリカーボネート樹脂のガラス転移温度Ｔｇを高めることができる。その結果、耐熱性および耐トラッキング性に優れる三次元成形絶縁体１が得られる。

上記式（４）で表されるジオール残基を構成するジオールとしては、例えば、イソソルビド、イソマンニド、イソイディッド等が挙げられる。これら糖質由来のジオールは、自然界のバイオマスからも得られる物質であるという点で有用である。

３．２．４．芳香族ポリカーボネート樹脂
芳香族ポリカーボネート樹脂は、種々のジヒドロキシジアリール化合物とホスゲンとを反応させるホスゲン法、ジヒドロキシジアリール化合物とジフェニルカーボネートのような炭酸エステルとを反応させるエステル交換法、環状カーボネート化合物の開環重合法、界面重縮合法等により得られる。このような芳香族ポリカーボネート樹脂は、芳香環構造に由来する優れた耐熱性および難燃性を三次元成形絶縁体１に付与する。

ジヒドロキシジアリール化合物としては、ビスフェノールＡの他に、ビス（４－ヒドロキシフェニル）メタン、１，１－ビス（４－ヒドロキシフェニル）エタン、２，２－ビス（４－ヒドロキシフェニル）ブタン、２，２－ビス（４－ヒドロキシフェニル）オクタン、ビス（４－ヒドロキシフェニル）フェニルメタン、２，２－ビス（４－ヒドロキシフェニル－３－メチルフェニル）プロパン、１，１－ビス（４－ヒドロキシ－３－第三ブチルフェニル）プロパンのようなビス（ヒドロキシアリール）アルカン類、１，１－ビス（４－ヒドロキシフェニル）シクロペンタン、１，１－ビス（４－ヒドロキシフェニル）シクロヘキサンのようなビス（ヒドロキシアリール）シクロアルカン類、４，４’－ジヒドロキシジフェニルエーテル、４，４’－ジヒドロキシ－３，３’－ジメチルジフェニルエーテルのようなジヒドロキシジアリールエーテル類、４，４’－ジヒドロキシジフェニルスルフィド、４，４’－ジヒドロキシ－３，３’－ジメチルジフェニルスルフィドのようなジヒドロキシジアリールスルフィド類、４，４’－ジヒドロキシジフェニルスルホキシド、４，４’－ジヒドロキシ－３，３’－ジメチルジフェニルスルホキシドのようなジヒドロキシジアリールスルホキシド類、４，４’－ジヒドロキシジフェニルスルホン、４，４’－ジヒドロキシ－３，３’－ジメチルジフェニルスルホンのようなジヒドロキシジアリールスルホン類等が挙げられる。これらは単独だけでなく２種以上を混合して使用されてもよい。

芳香族ポリカーボネート樹脂としては、特に、下記式（１）で表される構造単位を有するものが挙げられる。

（式（１）中、Ｒ^１およびＲ^２は、独立して、水素原子、炭素数１～６のアルキル基、炭素数５～７のシクロアルキル基、炭素数６～１２のアリール基、または、ハロゲン原子を表す。ｍおよびｎは、独立して、０～４の整数を表す。Ｘは、直接結合、Ｏ、Ｓ、ＳＯ、ＳＯ_２、ＣＲ^３Ｒ^４（Ｒ^３およびＲ^４は、独立して、水素原子、炭素数１～６のアルキル基または炭素数６～１２のアリール基を表し、互いに同一でも異なっていてもよい。）、炭素数２～１０のアルキレン基、ポリジメチルシロキサン基、または、Ｃ（ＣＦ_３）_２を表す。）

上記式（１）で表される構造単位を有する芳香族ポリカーボネート樹脂は、特に優れた耐熱性および難燃性を三次元成形絶縁体１に付与する。

芳香族ポリカーボネート樹脂を構成する全構造単位のうち、上記式（１）で表される構造単位の割合は、５５モル％以上であることが好ましく、７０モル％以上であることがより好ましく、８０モル％以上であることがさらに好ましい。

また、入手の容易さ、コスト等の観点から、Ｒ^１およびＲ^２が、それぞれ水素原子であるものが好ましく、Ｘが、ＣＲ^３Ｒ^４であり、かつ、Ｒ^３およびＲ^４がそれぞれメチル基または水素原子であるものが好ましい。

芳香族ポリカーボネート樹脂は、ビスフェノールＡ（２，２－ビス（４－ヒドロキシフェニル）プロパン）から誘導される構造単位を有するポリカーボネート樹脂であることが好ましい。これにより、三次元成形絶縁体１の難燃性および耐熱性をさらに高めることができる。

芳香族ポリカーボネート樹脂の粘度平均分子量（Ｍ）は、特に限定されないが、好ましくは５０００以上１０００００以下とされ、より好ましくは１２０００以上３５０００以下とされ、さらに好ましくは１５０００以上３００００以下とされ、特に好ましくは１８０００以上２８０００以下とされる。

粘度平均分子量（Ｍ）は、樹脂のメチレンクロライド溶液の粘度（η）から、η＝ｋＭ^αの式を利用して算出される。ｋおよびαは、高分子に固有の定数である。粘度の測定には、ウベローデ粘度計が用いられ、２０℃で測定される。

また、芳香族ポリカーボネート樹脂は、粘度平均分子量が高い樹脂（高粘度樹脂）と、粘度平均分子量が低い樹脂（低粘度樹脂）と、のブレンド体であってもよい。これにより、芳香族ポリカーボネート樹脂が持つ耐熱性や難燃性を損なうことなく、成形性に優れる三次元成形絶縁体１が得られる。

高粘度樹脂の粘度平均分子量と、低粘度樹脂の粘度平均分子量と、の差は、特に限定されないが、３０００以上２００００以下であることが好ましく、５０００以上１００００以下であることがより好ましい。これにより、成形性が特に良好な三次元成形絶縁体１が得られる。

高粘度樹脂の配合量をＭ１とし、低粘度樹脂の配合量をＭ２とするとき、配合比Ｍ１／Ｍ２は、質量比で０．５以上８．０以下であることが好ましく、０．８以上６．０以下であることがより好ましく、０．９以上５．０以下であることがさらに好ましい。これにより、成形性が特に良好な三次元成形絶縁体１が得られる。

芳香族ポリカーボネート樹脂のガラス転移温度Ｔｇは、１３０℃以上１６０℃未満であることが好ましく、１４０℃以上１５５℃以下であることがより好ましい。芳香族ポリカーボネート樹脂のガラス転移温度Ｔｇが前記範囲内であれば、三次元成形絶縁体１の耐熱性および難燃性を十分に高められる。なお、芳香族ポリカーボネート樹脂のガラス転移温度Ｔｇは、ＤＳＣ（示差走査熱量計）法により測定される。ＤＳＣ法における加熱速度は、１０℃／分とする。

三次元成形絶縁体１における芳香族ポリカーボネート樹脂の含有率は、特に限定されないが、７０質量％以上であることが好ましく、８０質量％以上であることがより好ましい。

芳香族ポリカーボネート樹脂の３００℃、１．２ｋｇ荷重におけるメルトボリュームレイト（ＭＶＲ）は、５［ｃｍ^３／１０ｍｉｎ］以上２０［ｃｍ^３／１０ｍｉｎ］以下であることが好ましく、８［ｃｍ^３／１０ｍｉｎ］以上１５［ｃｍ^３／１０ｍｉｎ］以下であることがより好ましい。これにより、三次元成形絶縁体１の二次加工における成形性、特に真空成形において歪み等の不良を生じない特性を高めることができる。なお、メルトボリュームレイトが前記下限値を下回ると、流動性が不足し、成形性が低下するおそれがある。一方、メルトボリュームレイトが前記上限値を上回ると、成形体の耐衝撃性等が低下するおそれがある。なお、メルトボリュームレイトは、ＪＩＳ Ｋ ７２１０：２０１４に規定の試験方法に準じて測定される。

芳香族ポリカーボネート樹脂は、下記式（５）で表されるカーボネート単位（ビスフェノールイソホロンカーボネート単位）を含む樹脂であってもよい。このような芳香族ポリカーボネート樹脂は、上記式（１）で表されるカーボネート単位を含む芳香族ポリカーボネート樹脂よりも耐熱性が高い。以下、ビスフェノールイソホロンカーボネート単位を含むポリカーボネート樹脂を「耐熱ポリカーボネート樹脂」ということがある。

式（５）中、Ｒ^ａおよびＲ^ｂは、それぞれ独立して炭素数１～１２のアルキル基であり、Ｒ^ｇは、炭素数１～１２のアルキル基であり、ｐおよびｑは、それぞれ独立して０～４であり、ｔは、０～１０である。

なお、各Ｒ^ａおよびＲ^ｂの少なくとも１つは、シクロヘキシリデン架橋基に対してメタ位に配置されることが好ましい。

また、Ｒ^ａおよびＲ^ｂは、それぞれ独立して炭素数１～４のアルキル基であり、Ｒ^ｇは、炭素数１～４のアルキル基であり、ｐおよびｑは、それぞれ０または１であり、ｔは、０～５であってもよい。

さらに、Ｒ^ａ、Ｒ^ｂ、およびＲ^ｇは、それぞれメチル基であり、ｐおよびｑ、はそれぞれ０または１であり、ｔは、０または３であり、好ましくは０である。

このような耐熱ポリカーボネート樹脂の具体例としては、ビスフェノールＡ（２，２－ビス（４－ヒドロキシフェニル）プロパン）から誘導されるカーボネート単位（ビスフェノールＡカーボネート単位）と、式（５）で表されるカーボネート単位（ビスフェノールイソホロンカーボネート単位）と、を含む樹脂が挙げられる。この場合、ビスフェノールイソホロンカーボネート単位における、ｐおよびｑはそれぞれ０であり、各Ｒ^ｇはメチル基であり、ｔは３であることが好ましい。この場合、ビスフェノールイソホロンカーボネート単位は、特に、ビスフェノールＴＭＣ（１，１－ビス－(４－ヒドロキシフェニル)－３，３，５－トリメチルシクロヘキサン）に由来する構造を含むカーボネート単位となる。

このようなビスフェノールイソホロンカーボネート単位は、芳香環構造と脂環構造の双方を含んでいる。このため、ビスフェノールイソホロンカーボネート単位は、三次元成形絶縁体１の耐熱性（難燃性）および耐トラッキング性の双方を特に向上させることに寄与する。

耐熱ポリカーボネート樹脂を構成する全構造単位のうち、ビスフェノールイソホロンカーボネート単位の割合は、３０質量％以上であることが好ましく、３５質量％以上６０質量％以下であることがより好ましく、４０質量％以上５０質量％以下であることがさらに好ましい。これにより、三次元成形絶縁体１の耐熱性（難燃性）および耐トラッキング性の双方を向上させることに寄与する。また、耐熱ポリカーボネート樹脂の成形性を高められる。

なお、ビスフェノールイソホロンカーボネート単位の割合が前記下限値を下回ると、三次元成形絶縁体１の耐熱性（難燃性）および耐トラッキング性の少なくとも一方が低下するおそれがある。一方、ビスフェノールイソホロンカーボネート単位の割合が前記上限値を上回ると、耐熱ポリカーボネート樹脂の成形性が低下し、三次元成形絶縁体１の寸法精度が低下するおそれがある。

耐熱ポリカーボネート樹脂のガラス転移温度Ｔｇは、１６０℃以上２３０℃以下であることが好ましく、１６５℃以上２２０℃以下であることがより好ましい。耐熱ポリカーボネート樹脂のガラス転移温度Ｔｇが前記範囲内であれば、三次元成形絶縁体１の耐熱性を特に高めることができる。これにより、例えば三次元成形絶縁体１において沿面放電が生じた場合でも、炭化による着色を特に抑制できるため、外観不良の発生や炭化に伴う絶縁性の低下を特に抑制できる。

なお、ガラス転移温度Ｔｇが前記下限値を下回ると、沿面放電に伴う外観不良や炭化が発生しやすくなるおそれがある。一方、ガラス転移温度Ｔｇが前記上限値を上回ると、耐熱ポリカーボネート樹脂の成形温度が高くなりすぎて、成形不良が生じやすくなるおそれがある。また、耐熱ポリカーボネート樹脂と相溶性樹脂とをアロイ化した場合には、相溶性樹脂の耐熱性によっては、相溶性樹脂の熱劣化を招くおそれがある。

３．２．５．ポリマーアロイ
三次元成形絶縁体１の構成材料は、芳香族ポリカーボネート樹脂と相溶性樹脂とをアロイ化してなるポリマーアロイを含んでいてもよい。ポリマーアロイは、複数種のポリマーが混合されてなる、単一相の材料または安定した多相の材料を指し、好ましくは単一相の材料を指す。本明細書において「アロイ化」とは、複数種のポリマーを含む原材料に混練等が行われて、このような単一相または多相の材料が調製されることをいう。特に、芳香族ポリカーボネート樹脂と相溶性樹脂とをアロイ化することにより、芳香族ポリカーボネート樹脂に由来する耐熱性と、相溶性樹脂に由来する別の特性と、を併せ持つ三次元成形絶縁体１が得られる。

相溶性樹脂には、前述した、ポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、脂肪族ポリカーボネート樹脂、上記式（５）で表されるカーボネート単位を含む芳香族ポリカーボネート樹脂（耐熱ポリカーボネート樹脂）等が好ましく用いられる。この場合、これらの相溶性樹脂とアロイ化される芳香族ポリカーボネート樹脂には、上記式（１）で表される構造単位を有する樹脂が好ましく用いられる。このような組み合わせでは、上記式（１）で表される構造単位を有する芳香族ポリカーボネート樹脂に比べて、相溶性樹脂の耐トラッキング性（比較トラッキング指数ＣＴＩ）が高い。これにより、耐熱性と耐トラッキング性とを併せ持つ三次元成形絶縁体１が得られる。

ポリマーアロイにおける相溶性樹脂の比率は、特に限定されないが、５質量％以上８０質量％以下であることが好ましく、１０質量％以上７５質量％以下であることがより好ましく、２０質量％以上７０質量％以下であることがさらに好ましく、４０質量％以上６５質量％以下であることが特に好ましい。このような構成によれば、上記式（１）で表される構造単位を有する芳香族ポリカーボネート樹脂が持つ耐熱性や難燃性等の特性と、相溶性樹脂が持つ特性と、をバランスよく有するポリマーアロイを実現できる。

相溶性樹脂の比較トラッキング指数ＣＴＩは、４００Ｖ以上であることが好ましく、６００Ｖ以上であることがより好ましい。これにより、耐トラッキング性が特に良好な三次元成形絶縁体１が得られる。

また、相溶性樹脂の比較トラッキング指数ＣＴＩは、芳香族ポリカーボネート樹脂の比較トラッキング指数ＣＴＩよりも５０Ｖ以上高いことが好ましく、１００Ｖ以上高いことがより好ましい。これにより、難燃性と耐トラッキング性をより良好に両立させた三次元成形絶縁体１が得られる。

相溶性樹脂のガラス転移温度Ｔｇは、１２５℃以上であることが好ましく、１３０℃以上２３０℃以下であることがより好ましい。これにより、相溶性樹脂に耐熱性が付与されるため、例えば三次元成形絶縁体１において沿面放電が生じた場合でも、炭化による着色を抑制しやすくなる。その結果、三次元成形絶縁体１における外観不良の発生や炭化に伴う絶縁性の低下を抑制できる。

また、相溶性樹脂は、全モノマー成分における芳香族モノマーのモル分率が９０％以下であることが好ましく、７０％以下であることがより好ましく、５０％以下であることがさらに好ましい。このような相溶性樹脂は、相対的に脂肪族モノマーに由来する構造の比率が高くなる。このため、三次元成形絶縁体１に対し、良好な耐トラッキング性を付与できる。これにより、難燃性と耐トラッキング性の双方においてより良好な三次元成形絶縁体１が得られる。また、例えば三次元成形絶縁体１において沿面放電が生じた場合でも、炭化による着色を抑制しやすくなる。その結果、三次元成形絶縁体１における外観不良の発生や炭化に伴う絶縁性の低下を抑制できる。なお、芳香族モノマーは、芳香環構造を含むモノマー（芳香族化合物）を指す。

なお、ポリマーアロイには、上記成分以外の樹脂が含まれていてもよい。つまり、ポリマーアロイは、３種以上の樹脂がアロイ化してなるものであってもよい。

ポリマーアロイの調製方法の一例について説明する。まず、原材料を予備混合し、バッチ式混練機や二軸スクリュー押出機等で溶融、混練する。これにより、原材料に機械的撹拌操作が加えられ、ポリマーアロイを含む混練物が得られる。混練溶融条件は、原材料の種類や配合比等に応じて適宜設定されるが、一例として、温度２００～２５０℃、スクリュー回転数３００～１０００ｒｐｍ、混練時間３～２０分程度、が挙げられる。次に、必要に応じて、混練物をペレット化する。

また、原材料には、必要に応じて、相溶化剤を添加するようにしてもよい。相溶化剤を添加することにより、アロイ化される樹脂の相溶性をより高めることができる。

相溶化剤の添加量は、樹脂１００質量部に対し、２質量部以上３０質量部以下であることが好ましく、５質量部以上２０質量部以下であることがより好ましい。

３．２．６．添加剤
三次元成形絶縁体１は、任意の添加剤を含有していてもよい。添加剤としては、例えば、難燃剤、色材、安定剤、滑剤、加工助剤、帯電防止剤、酸化防止剤、中和剤、紫外線吸収剤、分散剤、増粘剤、離型剤、充填材、流動性改良剤、可塑剤、抗菌剤等が挙げられる。なお、添加剤は、１種が含有されていてもよく、２種以上が任意の組み合わせで含有されていてもよい。

このうち、難燃剤は、三次元成形絶縁体１の難燃性を高める。
難燃剤としては、例えば、ハロゲン系難燃剤、赤リン、ポリリン酸アンモニウムのようなポリリン酸系難燃剤等の無機リン系難燃剤、トリアリールリン酸エステル化合物のような有機リン系難燃剤、金属水酸化物系化合物、酸化アンチモン系化合物、窒素含有化合物等が挙げられる。また、難燃剤には、これらのうちの２種以上が組み合わされて用いられていてもよい。

このうち、難燃剤には、リン系難燃剤または窒素含有化合物が好ましく用いられ、窒素含有化合物がより好ましく用いられる。難燃剤が窒素含有化合物を含むことにより、三次元成形絶縁体１の難燃性をより高めることができる。また、窒素含有化合物には、ハロゲン原子が含まれないため、いわゆるハロゲンフリー、フッ素フリーの三次元成形絶縁体１を実現できる。

窒素含有化合物としては、例えば、トリアジン骨格を有する化合物が挙げられる。
トリアジン骨格を有する化合物としては、メラミン；ブチルメラミン、トリメチロールメラミン、ヘキサメチロールメラミン、ヘキサメトキシメチルメラミン、リン酸メラミンのようなメラミン誘導体；シアヌル酸；メチルシアヌレート、ジエチルシアヌレート、トリメチルシアヌレート、トリエチルシアヌレートのようなシアヌル酸誘導体；イソシアヌル酸；メチルイソシアヌレート、Ｎ，Ｎ’－ジエチルイソシアヌレート、トリスメチルイソシアヌレート、トリスエチルイソシアヌレート、ビス（２－カルボキシエチル）イソシアヌレート、１，３，５－トリス（２－カルボキシエチル）イソシアヌレート、トリス（２，３－エポキシプロピル）イソシアヌレートのようなイソシアヌル酸誘導体；メラミンシアヌレート；メラミンイソシアヌレート等が挙げられる。これらの化合物は、１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。

このうち、トリアジン骨格を有する化合物は、メラミン、メラミンシアヌレート、メラミンイソシアヌレートおよびこれらの誘導体よりなる群から選択される１種以上のメラミン系化合物が好ましく用いられ、メラミンシアヌレートがより好ましく用いられる。これにより、三次元成形絶縁体１の難燃性を特に高めることができる。

難燃剤の添加量は、樹脂１００質量部に対して、好ましくは０．１質量部以上３０質量部以下とされ、より好ましくは１質量部以上２０質量部以下とされ、さらに好ましくは３質量部以上１０質量部以下とされる。難燃剤の添加量を前記範囲内とすることにより、難燃性を高める効果が十分に発現するとともに、難燃剤の余剰に伴う機械的特性の低下といった副作用を抑制できる。

難燃剤は、例えば、粒子状をなしている。この場合、難燃剤の平均粒径は、好ましくは０．０１μｍ以上１０μｍ以下とされ、より好ましくは０．０５μｍ以上５μｍ以下とされ、さらに好ましくは０．２μｍ以上２μｍ以下とされる。難燃剤の平均粒径が前記範囲内であることにより、難燃剤の分散性が特に良好になるため、三次元成形絶縁体１の難燃性を特に高めることができる。なお、難燃剤の平均粒径は、レーザー回折式粒度分布測定装置を用い、体積基準の粒度分布における小径側からの累積が５０％のときの粒径である。

また、添加剤の合計の添加量は、樹脂１００質量部に対して、好ましくは０．１質量部以上１０質量部以下とされ、より好ましくは０．３質量部以上５質量部以下とされ、さらに好ましくは０．５質量部以上３質量部以下とされる。

３．３．多層構造
次に、変形例に係る三次元成形絶縁体１について説明する。
図７は、変形例に係る三次元成形絶縁体１を示す断面図である。

以下、変形例に係る三次元成形絶縁体１について説明するが、以下の説明では、図１に示す三次元成形絶縁体１との相違点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。

図７に示す三次元成形絶縁体１は、多層構造になっていること以外、図１に示す三次元成形絶縁体１と同様である。

図７に示す三次元成形絶縁体１は、下方から順に積層されている第１層１０１、中間層１０３および第２層１０２を有する。中間層１０３は、互いに表裏の関係を有する下面（第１面）および上面（第２面）を有し、芳香族ポリカーボネート樹脂および難燃剤を含むことが好ましい。第１層１０１は、中間層１０３の下面（第１面）に積層され、第１樹脂を含む。第２層１０２は、中間層１０３の上面（第２面）に積層され、第２樹脂を含む。そして、第１樹脂および第２樹脂は、中間層１０３が含む芳香族ポリカーボネート樹脂よりも耐トラッキング性が高い材料であることが好ましい。

このような構成によれば、芳香族ポリカーボネート樹脂が、主鎖に芳香環構造を含むポリカーボネート樹脂であり、芳香環構造の比率が高いことから、中間層１０３に良好な耐熱性が付与される。また、中間層１０３は、難燃剤を含む。これらが作用することで、中間層１０３は、良好な難燃性を有する。

また、中間層１０３は、第１層１０１および第２層１０２に挟まれている。このため、三次元成形絶縁体１に沿面放電が生じた場合、中間層１０３がアーク放電等に直接曝されることが防止される。第１層１０１および第２層１０２が含む樹脂として、芳香族ポリカーボネート樹脂よりも耐トラッキング性が高い材料を用いることにより、三次元成形絶縁体１には、良好な耐トラッキング性が付与される。したがって、難燃性と耐トラッキング性の双方に優れる三次元成形絶縁体１が得られる。

また、このような構成によれば、多層構造による効果の１つとして、耐ピンホール性の向上が図られる。耐ピンホール性が向上することにより、三次元成形絶縁体１の絶縁性、難燃性および耐トラッキング性をさらに高めることができる。

第１樹脂および第２樹脂の各比較トラッキング指数ＣＴＩは、４００Ｖ以上であることが好ましく、６００Ｖ以上であることがより好ましい。これにより、耐トラッキング性が特に良好な第１樹脂および第２樹脂が得られる。

また、第１樹脂および第２樹脂の各比較トラッキング指数ＣＴＩは、芳香族ポリカーボネート樹脂の比較トラッキング指数ＣＴＩよりも５０Ｖ以上高いことが好ましく、１００Ｖ以上高いことがより好ましい。これにより、難燃性と耐トラッキング性をより良好に両立させた三次元成形絶縁体１が得られる。

第１樹脂および第２樹脂の各ガラス転移温度Ｔｇは、１２５℃以上であることが好ましく、１３０℃以上２００℃未満であることがより好ましい。これにより、第１樹脂および第２樹脂に耐熱性が付与されるため、例えば第１層１０１および第２層１０２において沿面放電が生じた場合でも、炭化による着色を抑制しやすくなる。その結果、第１層１０１および第２層１０２における外観不良の発生や炭化に伴う絶縁性の低下を抑制できる。なお、第１樹脂および第２樹脂の各ガラス転移温度Ｔｇは、ＤＳＣ（示差走査熱量計）法により測定される。ＤＳＣ法における加熱速度は、１０℃／分とする。

第１樹脂および第２樹脂の３００℃、１．２ｋｇ荷重における各メルトボリュームレイト（ＭＶＲ）は、５［ｃｍ^３／１０ｍｉｎ］以上３０［ｃｍ^３／１０ｍｉｎ］以下であることが好ましく、８［ｃｍ^３／１０ｍｉｎ］以上２０［ｃｍ^３／１０ｍｉｎ］以下であることがより好ましい。これにより、三次元成形絶縁体１の二次加工における成形性、特に真空成形において歪み等の不良を生じない特性を高めることができる。なお、メルトボリュームレイトが前記下限値を下回ると、流動性が不足し、成形性が低下するおそれがある。一方、メルトボリュームレイトが前記上限値を上回ると、成形体の耐衝撃性等が低下するおそれがある。なお、メルトボリュームレイトは、ＪＩＳ Ｋ ７２１０：２０１４に規定の試験方法に準じて測定される。

また、第１樹脂および第２樹脂は、全モノマー成分における芳香族モノマーのモル分率が９０％以下であることが好ましく、７０％以下であることがより好ましく、５０％以下であることがさらに好ましい。このような第１樹脂および第２樹脂は、相対的に脂肪族モノマーに由来する構造の比率が高くなる。このため、第１樹脂および第２樹脂に対し、良好な耐トラッキング性を付与できる。これにより、難燃性と耐トラッキング性の双方においてより良好な第１樹脂および第２樹脂が得られる。また、例えば三次元成形絶縁体１において沿面放電が生じた場合でも、炭化による着色を抑制しやすくなる。その結果、三次元成形絶縁体１における外観不良の発生や炭化に伴う絶縁性の低下を抑制できる。なお、芳香族モノマーは、芳香環構造を含むモノマー（芳香族化合物）を指す。

第１層１０１における第１樹脂の含有率、および、第２層１０２における第２樹脂の含有率は、７０質量％以上であることが好ましく、８０質量％以上であることがより好ましい。
第１樹脂および第２樹脂としては、前述した樹脂材料が挙げられる。

ここで、本実施形態に係る三次元成形絶縁体１に使用可能な樹脂（化合物）について、耐トラッキング性およびガラス転移温度Ｔｇを例示する。下記の表１は、前述した樹脂材料（第１樹脂および第２樹脂を含む）として使用可能な各種樹脂、および、前述した芳香族ポリカーボネート樹脂について、耐トラッキング性を表すＣＴＩ値およびガラス転移温度Ｔｇを列挙した表である。また、芳香族ポリカーボネート樹脂については、粘度平均分子量も記載している。

表１に示すように、芳香族ポリカーボネート樹脂は、他の樹脂に比べて耐トラッキング性がやや低い傾向がある。このため、芳香族ポリカーボネート樹脂とこれらの樹脂を併用することは、双方の樹脂が持つ特性を両立させるという観点において有用である。

図７に示す三次元成形絶縁体１の製造方法としては、例えば、共押し出し法、乾式ラミネート法、押し出しラミネート法、ホットメルト法等が挙げられる。

３．４．三次元成形絶縁体の特性
次に、実施形態に係る三次元成形絶縁体１の特性について説明する。

３．４．１．耐トラッキング性
実施形態に係る三次元成形絶縁体１の耐トラッキング性は、ＡＳＴＭ Ｄ３６３８に準拠して測定された耐トラッキング性の指標となる比較トラッキング指数ＣＴＩによって定量化できる。

実施形態に係る三次元成形絶縁体１の比較トラッキング指数ＣＴＩ（ＣＴＩ値）は、６００Ｖ以上であることが好ましい。ＣＴＩ値が前記範囲内であれば、耐トラッキング性を表すランクＰＬＣは、最高ランクの０となる。このため、ＣＴＩ値が前記範囲内である三次元成形絶縁体１は、耐トラッキング性が特に良好であるといえる。

ＩＥＣ６０１１２第３版に規定される測定方法では、０．１質量％の塩化アンモニウム水溶液と白金電極を用いてＣＴＩ値を測定する。より詳細には、この塩化アンモニウム水溶液を規定の滴下数（５０滴）滴下し、試験片（ｎ＝５）の全てが破壊しない電圧を求め、これをＣＴＩ値とする。

なお、試験片には、厚さ３ｍｍ以上の三次元成形絶縁体１を用いる。試験片は、複数枚の三次元成形絶縁体１を重ねたものであってもよい。

また、第１樹脂および第２樹脂の比較トラッキング指数ＣＴＩ、ならびに、芳香族ポリカーボネート樹脂の比較トラッキング指数ＣＴＩの各測定方法も、上記と同様である。この場合、試験片には、これらの樹脂を押出成形して得られる、厚さ３ｍｍ以上のシートを用いる。

３．４．２．難燃性
実施形態に係る三次元成形絶縁体１の難燃性は、ＵＬ９４規格に準拠して判定された難燃性のランク（ＵＬ９４Ｖ試験またはＵＬ９４ＶＴＭ試験で判定されたランク）によって定量化できる。

実施形態に係る三次元成形絶縁体１の難燃性は、ＵＬ９４Ｖ試験による判定ランクが、試験片厚さ０．４ｍｍ以上においてＶ－０であるか、または、ＵＬ９４ＶＴＭ試験による判定ランクが、試験片厚さ０．４ｍｍ以上においてＶＴＭ－０であることが好ましい。

このような判定ランクを満たす三次元成形絶縁体１は、各試験において最高ランクを満たしているため、難燃性が特に良好であるといえる。

なお、ＵＬ９４Ｖ試験では、サイズが１２５±５ｍｍ×１３．０±０．５ｍｍ、厚さが０．４ｍｍ以上１３ｍｍ未満の試験片を用いた、垂直燃焼試験を行う。

また、ＵＬ９４ＶＴＭ試験は、試験片が薄くてＵＬ９４Ｖ試験を行えない場合に行う。ＵＬ９４ＶＴＭ試験では、サイズが２００ｍｍ×５０ｍｍ、厚さが０．４ｍｍ以上０．２５ｍｍ以下の試験片を用いた、垂直燃焼試験を行う。

３．４．３．絶縁破壊電圧
実施形態に係る三次元成形絶縁体１の絶縁破壊電圧は、ＪＩＳ Ｃ ２３１８：２０２０に規定されている絶縁破壊の強さの測定方法（交流試験）に準じて測定された絶縁破壊電圧である。

実施形態に係る三次元成形絶縁体１の絶縁破壊電圧は、５ｋＶ以上であることが好ましく、７ｋＶ以上６０ｋＶ以下であることがより好ましく、１０ｋＶ以上５０ｋＶ以下であることがさらに好ましい。このような絶縁破壊電圧を満たす三次元成形絶縁体１は、絶縁空間距離が短くても十分な絶縁性を確保することに寄与する。なお、絶縁破壊電圧は、前記上限値を上回ってもよいが、個体差を抑えることを考慮した場合、前記上限値以下であることが好ましい。

４．三次元成形絶縁体の製造方法
次に、三次元成形絶縁体１を製造する方法（実施形態に係る三次元成形絶縁体の製造方法）について説明する。

まず、上記の樹脂材料を含む原材料を用い、カレンダリング法、押出法、プレス法、キャスト法等の方法で平坦な形状をなす熱可塑性絶縁シートを作製する。多層構造を有する熱可塑性絶縁シートの場合、前述した方法により作製する。

次に、熱可塑性絶縁シートに対し、熱成形を含む二次加工行う。これにより、凹部１２を形成する。熱成形には、真空成形、圧空成形、真空圧空成形等がある。このような熱成形によれば、形状による厚さのバラつきが少なく、かつ、形状精度の高い三次元成形絶縁体１が得られる。また、真空成形および真空圧空成形によれば、特に高い形状精度が得られる。

熱成形時の加熱温度は、特に限定されないが、１３０℃以上２６０℃以下であることが好ましく、１４０℃以上２４０℃以下であることがより好ましい。これにより、厚さのバラつきが特に少なく、かつ、形状精度が特に高い三次元成形絶縁体１が得られる。

また、熱成形の前または熱成形の後に、別の二次加工が追加されていてもよい。別の二次加工としては、例えば、折り曲げ加工、打ち抜き加工等が挙げられる。

５．三次元成形絶縁体の使用方法
次に、三次元成形絶縁体１の使用例について説明する。

図８は、実施形態に係る三次元成形絶縁体１および回路基板９がケース８０内に収容されてなる制御装置８を示す断面図である。

図８に示す制御装置８は、回路基板９および三次元成形絶縁体１と、これらを内部に収容するケース８０と、を備える。なお、回路基板９を備える装置は、制御装置８に限定されず、いかなる機能を持つ装置であってもよい。

ケース８０は、有底の箱状をなし、上面が開口しているハウジング８１と、ハウジング８１の開口部を塞ぐ蓋部８２と、放熱シート８５と、を有する。

ハウジング８１は、Ｘ－Ｙ面に沿って広がる底部と、底部の外端から上方に向かって立ち上がる壁部と、を有する。ハウジング８１の内部には、回路基板９が収容されている。回路基板９は、図８には図示しない固定ビス９４により、ハウジング８１に固定されている。また、回路基板９は、放熱シート８５と接触した状態で固定される。

蓋部８２は、ハウジング８１の開口部を塞いでいればよいが、液密的または気密的に封止することが好ましい。これにより、回路基板９を外部環境から安定して保護できる。

ハウジング８１および蓋部８２の各構成材料としては、例えば、金属材料、セラミック材料、樹脂材料等が挙げられる。また、これらの２種以上を用いた複合材料であってもよい。このうち、金属材料が好ましく用いられる。金属材料は、熱伝導性および機械的特性に優れるため、ハウジング８１および蓋部８２の各構成材料として有用である。また、金属材料は、導電性および透磁率に優れることが多いので、ハウジング８１および蓋部８２を電磁シールドや磁場シールドとして用いることが可能になる。

また、金属材料を用いた場合、回路基板９と金属材料との短絡が懸念される。特に、配線基板９０の上面から突出している部品と蓋部８２との間で短絡が起きやすいため、従来であれば、これらの間に必要な空間距離を確保する必要がある。

これに対し、三次元成形絶縁体１を用いることで、この空間距離を短縮できる。例えば、図８に示す、パワー半導体素子９１と蓋部８２との離間距離Ｓ３、および、バスバー９２と蓋部８２との離間距離Ｓ４を、それぞれ短縮することができる。これにより、制御装置８の薄型化および小型化が可能になる。

離間距離Ｓ３、Ｓ４は、部品に印加される電圧等に応じて異なるが、一例として、１０ｍｍ以下であることが好ましく、５ｍｍ以下であることがより好ましい。これにより、制御装置８のさらなる薄型化および小型化が可能になる。

また、三次元成形絶縁体１を用いることで、三次元成形絶縁体１の平坦部１１と蓋部８２との間に、十分なスペースＳＰを確保できる。このスペースＳＰは、パワー半導体素子９１やバスバー９２との絶縁が確保されているため、例えば、別の物体の収容等に利用した場合でも、短絡等の発生を抑制できる。

図９は、図８の制御装置８の変形例を示す断面図である。
図９に示すケース８０は、隔壁８３が追加されていること以外、図８に示すケース８０と同様である。隔壁８３は、ハウジング８１の内部に設置され、ハウジング８１の内部空間を上下に分離している。隔壁８３の下方の空間には、回路基板９および三次元成形絶縁体１が収容されている。隔壁８３の上方の空間には、回路基板９とは別の回路基板７が収容されている。回路基板７は、配線基板７１と、半導体素子７２と、を備える。このような回路基板７を回路基板９と同空間に収容することで、ケース８０の高さを最小限に抑えつつ、制御装置８の高機能化を図ることができる。

なお、図９に示す蓋部８２の下面には、別の平板状絶縁シート２が設けられている。この平板状絶縁シート２は、平板状をなしている。このような平板状絶縁シート２を設けることにより、回路基板７と蓋部８２との間に必要な空間距離の短縮を図ることができる。これにより、ケース８０の高さをさらに抑えることができる。

以上のように、三次元成形絶縁体１および平板状絶縁シート２を併用することで、制御装置８の高機能化と小型化とを両立させることができる。

６．前記実施形態が奏する効果
前記実施形態に係る三次元成形絶縁体１は、電圧が印加される部品に被せられる三次元成形絶縁体である。このような三次元成形絶縁体１は、凹部１２を有する形状に成形されている。凹部１２は、底部１２ａ、および、底部１２ａの端部に設けられている壁部１２ｂ、を含む。そして、三次元成形絶縁体１は、凹部１２内に部品が挿入された状態で用いられる。

このような構成によれば、電圧が印加される部品に合わせて凹部１２を設けることにより、部品の周囲に生じるデッドスペースを縮小できる。これにより、部品が収容される空間の有効利用が可能になる。その結果、部品を搭載する機器の小型化を図ることができる。

また、部品と、部品が搭載されている配線基板９０（基板）と、を備える回路基板９に被せて用いられてもよい。この場合、三次元成形絶縁体１は、凹部１２と、凹部１２に接続されている平坦部１１と、を有する形状に成形されていることが好ましい。

このような構成によれば、配線基板９０に搭載されている部品に合わせて凹部１２を設けることにより、回路基板９と三次元成形絶縁体１との間（部品の周囲）に生じるデッドスペースを縮小できる。これにより、回路基板９が収容される空間の有効利用が可能になる。その結果、回路基板９を搭載する機器の小型化を図ることができる。

また、前記実施形態に係る三次元成形絶縁体１は、平坦部１１を厚さ方向に貫通する貫通孔１３を有する。

このような構成によれば、貫通孔１３に合わせて固定ビス９４等を設けた場合、三次元成形絶縁体１を回路基板９に被せた状態でも、固定ビス９４の回転操作が可能になる。このため、三次元成形絶縁体１を回路基板９に被せた状態で、回路基板９をケース等にビス止めすることが可能になり、組立作業性が向上する。

また、壁部１２ｂの厚さｔ１２ｂは、平坦部１１の厚さｔ１１の２０％以上９５％以下であることが好ましい。

このような構成によれば、壁部１２ｂは、凹部１２の形状を支えるのに十分な剛性を有するとともに、凹部１２の側方におけるデッドスペースのさらなる縮小に寄与できる。

また、平坦部１１の厚さｔ１１は、０．０５ｍｍ以上１．００ｍｍ以下であることが好ましい。

このような構成によれば、難燃性、耐トラッキング性および絶縁性に優れるとともに、比較的製造しやすい三次元成形絶縁体１が得られる。

また、前記実施形態に係る三次元成形絶縁体１は、難燃剤を含んでいてもよい。
このような構成によれば、難燃性に優れる三次元成形絶縁体１が得られる。

また、前記実施形態に係る三次元成形絶縁体１は、熱可塑性樹脂を主材料とすることが好ましい。

熱可塑性樹脂を主材料とするシートは、熱による塑性変形が可能であり、二次加工性に優れるものとなる。このため、熱成形で製造可能であり、製造容易性に優れる三次元成形絶縁体１が得られる。

また、熱可塑性樹脂は、芳香族ポリカーボネート樹脂を含んでいてもよい。
このような構成によれば、芳香環構造に由来する優れた耐熱性および難燃性を有する三次元成形絶縁体１が得られる。

また、前記実施形態に係る三次元成形絶縁体１は、ＡＳＴＭ Ｄ３６３８に準拠して測定された耐トラッキング性の指標となる比較トラッキング指数ＣＴＩが、６００Ｖ以上であることが好ましい。

このような構成によれば、耐トラッキング性が特に良好な三次元成形絶縁体１が得られる。

また、前記実施形態に係る三次元成形絶縁体１は、ＵＬ９４規格に準拠して判定された難燃性のランクが、試験片厚み０．４ｍｍ以上においてＶ－０またはＶＴＭ－０であることが好ましい。
このような構成によれば、難燃性が特に良好な三次元成形絶縁体１が得られる。

また、前記実施形態に係る三次元成形絶縁体の製造方法は、三次元成形絶縁体１の製造方法であって、平坦な形状をなす熱可塑性絶縁シートに対し、熱成形を含む二次加工を行い、凹部１２を形成する。
このような構成によれば、形状精度が高い三次元成形絶縁体を製造することができる。

また、熱成形は、真空成形または真空圧空成形であることが好ましい。
このような構成によれば、形状精度が特に高い三次元成形絶縁体を製造することができる。

以上、本発明の三次元成形絶縁体および三次元成形絶縁体の製造方法について説明したが、本発明は、前記実施形態に限定されるものではない。

例えば、本発明の三次元成形絶縁体には、前記実施形態に記載の添加物とは別の添加物が添加されていてもよい。

また、本発明の三次元成形絶縁体は、前記実施形態に記載の層構成に対し、任意の機能を有する層、例えば、粘着層、接着層、保護層、離型層等が追加されたものであってもよい。

さらに、本発明の三次元成形絶縁体の製造方法は、前記実施形態に任意の目的の工程が付加されたものであってもよい。

１ 三次元成形絶縁体
２ 平板状絶縁シート
７ 回路基板
８ 制御装置
９ 回路基板
１１ 平坦部
１２ 凹部
１３ 貫通孔
７１ 配線基板
７２ 半導体素子
８０ ケース
８１ ハウジング
８２ 蓋部
８３ 隔壁
８５ 放熱シート
９０ 配線基板
９１ パワー半導体素子
９２ バスバー
９３ 信号用コネクター
９４ 固定ビス
１０１ 第１層
１０２ 第２層
１０３ 中間層
１１０ 平坦面
１２１ 凹部
１２２ 凹部
１２３ 凹部
９０１ 絶縁層
９０２ 配線層
９０３ 貫通配線
９０４ サーマルビア
９２１ バスバー
９２２ バスバー
Ｌ１ 空間距離
Ｓ１ 離間距離
Ｓ２ 離間距離
Ｓ３ 離間距離
Ｓ４ 離間距離
ＳＰ スペース

Claims (19)

1. 電圧が印加される部品に被せられる三次元成形絶縁体（ただし、電磁波遮蔽層を有するものを除く）であって、
   熱可塑性樹脂を主材料とするシートが、底部、および、前記底部の端部に設けられている壁部、を含む凹部と、前記凹部に接続されている平坦部と、を有する形状に成形されてなるシート成形体であり、
   前記凹部の一方の面は、第１方向に凹む面であり、
   前記凹部の他方の面は、前記第１方向に突出する面であり、
   前記凹部内に前記部品が挿入された状態で用いられることを特徴とする三次元成形絶縁体。
2. 前記部品と、前記部品が搭載されている基板と、を備える回路基板に被せて用いられる請求項１に記載の三次元成形絶縁体。
3. 前記平坦部を厚さ方向に貫通する貫通孔を有する請求項２に記載の三次元成形絶縁体。
4. 前記壁部の厚さは、前記平坦部の厚さの２０％以上９５％以下である請求項３に記載の三次元成形絶縁体。
5. 前記平坦部の厚さは、０．０５ｍｍ以上１．００ｍｍ以下である請求項３または４に記載の三次元成形絶縁体。
6. 難燃剤を含む請求項１ないし４のいずれか１項に記載の三次元成形絶縁体。
7. 前記熱可塑性樹脂は、芳香族ポリカーボネート樹脂を含む請求項１ないし４のいずれか１項に記載の三次元成形絶縁体。
8. 前記部品と前記凹部との間に隙間ができるように用いられる請求項１ないし４のいずれか１項に記載の三次元成形絶縁体。
9. 構成材料が、芳香族ポリカーボネート樹脂と相溶性樹脂とをアロイ化してなるポリマーアロイである請求項１ないし４のいずれか１項に記載の三次元成形絶縁体。
10. 前記相溶性樹脂の比較トラッキング指数ＣＴＩは、前記芳香族ポリカーボネート樹脂の比較トラッキング指数ＣＴＩよりも５０Ｖ以上高い請求項９に記載の三次元成形絶縁体。
11. 前記相溶性樹脂は、全モノマー成分における芳香族モノマーのモル分率が９０％以下である請求項９に記載の三次元成形絶縁体。
12. 前記相溶性樹脂は、ポリオレフィン樹脂である請求項９に記載の三次元成形絶縁体。
13. 前記相溶性樹脂は、ポリアミド樹脂である請求項９に記載の三次元成形絶縁体。
14. 前記相溶性樹脂は、ビスフェノールイソホロンカーボネート単位を含む芳香族ポリカーボネート樹脂である請求項９に記載の三次元成形絶縁体。
15. 前記相溶性樹脂は、脂肪族ポリカーボネート樹脂である請求項９に記載の三次元成形絶縁体。
16. ＡＳＴＭ Ｄ３６３８に準拠して測定された耐トラッキング性の指標となる比較トラッキング指数ＣＴＩが、６００Ｖ以上である請求項１ないし４のいずれか１項に記載の三次元成形絶縁体。
17. ＵＬ９４規格に準拠して測定された難燃性が、試験片厚み０．４ｍｍ以上においてＶ－０またはＶＴＭ－０である請求項１ないし４のいずれか１項に記載の三次元成形絶縁体。
18. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載の三次元成形絶縁体の製造方法であって、
    平坦な形状をなす熱可塑性絶縁シートに対し、熱成形を含む二次加工を行い、前記凹部を形成することを特徴とする三次元成形絶縁体の製造方法。
19. 前記熱成形は、真空成形または真空圧空成形である請求項１８に記載の三次元成形絶縁体の製造方法。

Images