JPWO2019146069A1 - 電子モジュール - Google Patents

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Abstract

電子モジュールは、一端が第１接地配線の一端に接続され、他端が第２接地配線の他端に接続されたシャント抵抗を備える。複数の信号端子は、シャント抵抗に近接するように配置され且つシャント抵抗の一端に電気的に接続された第１電流検出端子と、シャント抵抗に近接するように配置され且つシャント抵抗の他端に電気的に接続された第２電流検出端子と、を含み、シャント抵抗は、複数の信号端子が配列された基板の第１辺側に近接するように、配置されている。

Description

本発明は、電子モジュールに関する。
従来、半導体装置の一つとして、直流電源から入力した直流電力を交流電力に変換して出力する電子モジュールが知られている。
この電子モジュールは、例えば、直流電圧を３相の交流電圧に変換し、３相モータを駆動するために用いられる（例えば、特開2016-197985、特開2015−020368参照）。
このような従来の電子モジュールでは、各相にシャント抵抗が設けられており、電源端子、ハイサイドスイッチ、ローサイドスイッチ、シャント抵抗、接地端子のレイアウトが、各相で分割されており、モータ電流（誘導電流）の電流経路が異なる。
すなわち、当該電子モジュールにおいて、各相の電源端子、ハイサイドスイッチ、ローサイドスイッチ、シャント抵抗、接地端子に流れるモータ電流の電流経路の長さが異なる。
このように、当該モータ電流の電流経路の長さが各相間で異なるため、各相のモータ電流の間に差が発生することとなる。
さらに、シャント抵抗と当該シャント抵抗の検出用の信号端子とが離れて配置されている（シャント抵抗が電源配線に近接して配置されている）ため、検出した信号の伝達経路のインダクタンスが大きくなり、検出した信号に対するスイッチングノイズの影響が大きくなる。
このように、従来の電子モジュールでは、検出した信号に対するスイッチングノイズの影響が大きくなることから、シャント抵抗によるモータ電流の検出の精度が低下する問題があった。
そこで、本発明は、シャント抵抗によるモータ電流の検出の精度を向上することが可能な電子モジュールを提供することを目的とする。
本発明の一態様に係る実施形態に従った電子モジュールは、
直流を３相の交流に変換し、当該３相の交流を３相モータに供給して駆動するための電子モジュールであって、
基板と、
前記基板の第１辺に沿って配列された複数の信号端子と、
前記基板の前記第１辺に対向する第２辺に沿って配列された、電源端子、前記３相モータのコイルにそれぞれ接続される第１ないし第３モータ端子、及び、接地端子と、
前記基板上に前記第１辺に沿って設けられ、前記電源端子に接続された電源配線と、
前記基板上に前記第２辺に沿って設けられた第１接地配線と、
前記基板上に、前記基板の前記第１辺及び前記第２辺に交わる第４辺と、前記第１接地配線との間に位置するように設けられ、前記接地端子の一端に接続された第２接地配線と、
前記電源配線と前記接地配線との間でハイサイドスイッチとローサイドスイッチとが直列に接続されて構成されるとともに、前記ハイサイドスイッチと前記ローサイドスイッチとの接続点がそれぞれ前記第１ないし第３モータ端子に接続され、互いに並列に接続される第１ないし第３のハーフブリッジと、
一端が前記第１接地配線の一端に接続され、他端が前記第２接地配線の他端に接続されたシャント抵抗と、を備え、
前記複数の信号端子は、
前記シャント抵抗に近接するように配置され且つ前記シャント抵抗の前記一端に電気的に接続された第１電流検出端子と、
前記シャント抵抗に近接するように配置され且つ前記シャント抵抗の前記他端に電気的に接続された第２電流検出端子と、を含み、
前記シャント抵抗は、前記複数の信号端子が配列された前記基板の前記第１辺側に近接するように、配置されている
ことを特徴とする。
前記電子モジュールにおいて、
前記基板上に前記第１電流検出端子に近接して配置され、一端が前記第１電流検出端子に接続され、他端が前記シャント抵抗の一端に接続された第１電流検出配線と、
前記基板上に前記第２電流検出端子に近接して配置され、一端が前記第２電流検出端子に接続され、他端が前記シャント抵抗の他端に接続された第２電流検出配線と、をさらに備える
ことを特徴とする。
前記電子モジュールにおいて、
前記電源配線は、
前記基板の上面に設けられるとともに、前記基板の前記第１辺に沿って延在する第１部分と、
前記基板の前記第１辺及び第２辺に交わり且つ前記第４辺に対向する第３辺に沿って延在し、一端が前記第１部分の一端に接続され、他端が電源端子の一端に接続された第２部分と、を有する
ことを特徴とする。
前記電子モジュールにおいて、
前記第１のハーフブリッジは、
前記第１部分の他端上に配置され、一端が前記第１部分に接続され、他端が前記第１モータ端子に接続された第１ハイサイドスイッチと、
一端が前記第１モータ端子Ｕに接続され、他端が前記第１接地配線に接続された第１ローサイドスイッチと、を有し、
前記第３のハーフブリッジは、
前記第１部分の一端端上に配置され、一端が前記第１部分に接続され、他端が前記第３モータ端子に接続された第３ハイサイドスイッチと、
一端が前記第３モータ端子に接続され、他端が前記第１接地配線に接続された第３ローサイドスイッチと、を有し、
前記第２のハーフブリッジは、
前記第１ハイサイドスイッチと前記第３ハイサイドスイッチとの間に位置するように前記第１部分上に配置され、一端が前記第１部分に接続され、他端が前記第２モータ端子に接続された第２ハイサイドスイッチと、
一端が前記第２モータ端子に接続され、他端が前記第１接地配線に接続された第２ローサイドスイッチと、を有する
ことを特徴とする。
前記電子モジュールにおいて、
前記電源端子、前記第１モータ端子、前記第２モータ端子、前記第３モータ端子、前記接地端子の順に、前記基板の前記第３辺側から、前記第２辺に沿って並んで配置されている
ことを特徴とする。
前記電子モジュールにおいて、
前記基板の上面に前記電源配線の前記第１部分と前記第１接地配線との間に位置するように設けられた、前記第１ハイサイドスイッチと近接し且つ前記第１ハイサイドスイッチの他端及び前記第１モータ端子に電気的に接続された第１中央配線と、
前記基板の上面に前記電源配線の前記第１部分と前記第１接地配線との間に位置するように設けられ、前記第２ハイサイドスイッチと近接し且つ前記第２ハイサイドスイッチの他端及び前記第２モータ端子に電気的に接続された第２中央配線と、
前記基板の上面に前記電源配線の前記第１部分と前記第１接地配線との間に位置するように設けられ、前記第３ハイサイドスイッチと近接し且つ前記第３ハイサイドスイッチの他端及び前記第３モータ端子に電気的に接続された第３中央配線と、をさらに備える
ことを特徴とする。
前記電子モジュールにおいて、
前記基板の上面に前記第１中央配線と近接するように設けられた第１出力配線と、
前記基板の上面に前記第２中央配線と近接するように設けられた第２出力配線と、
前記基板の上面に前記第３中央配線と近接するように設けられた第３出力配線と、
前記第１出力配線上に配置され、一端が前記第１出力配線に接続され、他端が前記第１モータ端子に接続された第１出力スイッチと、
前記第２出力配線上に配置され、一端が前記第２出力配線に接続され、他端が前記第２モータ端子に接続された第２出力スイッチと、
前記第３出力配線上に配置され、一端が前記第３出力配線に接続され、他端が前記第３モータ端子に接続された第３出力スイッチと、をさらに備える
ことを特徴とする。
前記電子モジュールにおいて、
前記電源端子と前記接地端子との間に、前記第１モータ端子、前記第２モータ端子、及び前記第３モータ端子が配置されている
ことを特徴とする。
前記電子モジュールにおいて、
前記電源端子から前記第１モータ端子を介した前記接地端子までの第１電流経路の第１の長さ、前記電源端子から前記第２モータ端子を介した前記接地端子までの第２電流経路の第２の長さ、及び、前記電源端子から前記第３モータ端子を介した前記接地端子までの第３電流経路の第３の長さが、インダクタンス及びインピーダンスの差が低減されるように、設定されている
ことを特徴とする。
前記電子モジュールにおいて、
前記第１ないし第３ローサイドスイッチ、及び、前記第１ないし第３出力スイッチが、前記第１辺が延在する第１方向に並んで配置されている
ことを特徴とする。
前記電子モジュールにおいて、
少なくとも前記基板上で、前記電源配線、前記第１及び第２接地配線、前記第１ないし第３のハーフブリッジ、及び、前記シャント抵抗を、封止する封止部材をさらに備える
ことを特徴とする。
前記電子モジュールにおいて、
前記複数の信号端子は、
第１サーミスタ用端子と、
第２サーミスタ用端子と、を含み、
前記電子モジュールは、
前記基板上において、前記電源配線の前記第１部分の他と前記第１電流検出配線との間に位置するように、前記基板の第１辺に近接して配置され、温度を検出するためのサーミスタと、
前記基板上に前記第１サーミスタ用端子に近接して設けられ、一端が前記第１サーミスタ用端子に接続され、他端が前記サーミスタの一端に接続された第１サーミスタ用配線と、
前記基板上に前記第２サーミスタ用端子に近接して設けられ、一端が前記第２サーミスタ用端子に接続され、他端が前記サーミスタの他端に接続された第２サーミスタ用配線と、をさらに備える
ことを特徴とする。
前記電子モジュールにおいて、
前記シャント抵抗と前記電源配線との間に、前記サーミスタ、前記第１、第２サーミスタ用配線、及び、前記接地配線の前記第１接地配線の一端の一部が介在することで、前記シャント抵抗が前記電源配線と離間して配置されている
ことを特徴とする。
前記電子モジュールにおいて、
前記基板上において、前記第２中央配線と前記第３中央配線との間に位置し、一端が前記電源配線の前記第１部分に接続され、他端が前記第１接地配線に接続された第１コンデンサをさらに備える
ことを特徴とする。
前記電子モジュールにおいて、
前記基板上において、前記第１中央配線と前記第２中央配線との間に位置し、一端が前記電源配線の前記第１部分に接続された第２コンデンサと、
前記基板の上面に設けられ、前記第１出力配線と前記第１中央配線との間に位置し、前記第２コンデンサの他端に接続された接続配線と、
一端が前記接続配線に接続され、他端が前記第１接地配線に接続された抵抗と、をさらに備える
ことを特徴とする。
本発明の一態様に係る電子モジュールは、直流を３相の交流に変換し、当該３相の交流を３相モータに供給して駆動するための電子モジュールであって、基板と、基板の第１辺に沿って配列された複数の信号端子と、基板の第１辺に対向する第２辺に沿って配列された、電源端子、３相モータのコイルにそれぞれ接続される第１ないし第３モータ端子、及び、接地端子と、基板上に第１辺に沿って設けられ、電源端子に接続された電源配線と、基板上に第２辺に沿って設けられた第１接地配線と、基板上に、基板の第１辺及び第２辺に交わる第４辺と、第１接地配線との間に位置するように設けられ、接地端子の一端に接続された第２接地配線と、電源配線と接地配線との間でハイサイドスイッチとローサイドスイッチとが直列に接続されて構成されるとともに、ハイサイドスイッチとローサイドスイッチとの接続点がそれぞれ第１ないし第３モータ端子に接続され、互いに並列に接続される第１ないし第３のハーフブリッジと、一端が第１接地配線の一端に接続され、他端が第２接地配線の他端に接続されたシャント抵抗と、を備える。
そして、複数の信号端子は、シャント抵抗に近接するように配置され且つシャント抵抗の一端に電気的に接続された第１電流検出端子と、シャント抵抗に近接するように配置され且つシャント抵抗の他端に電気的に接続された第２電流検出端子と、を含む。
そして、シャント抵抗は、複数の信号端子が配列された基板の第１辺側に近接するように、配置されている。
このように、本発明の一態様に係る電子モジュールは、基板の第１辺側に信号端子を配置し、基板の第２辺側に、電源端子、接地端子、各モータ出力端子を配置し、電源配線と第１接地線との間にハーフブリッジを配置するとともに、各相のハーフブリッジに対して共通して、第１及び第２接地配線に接続されたシャント抵抗を、第１及び第２電流検出端子が配列された基板の第１辺側に近接する（シャント抵抗が電源配線と離間して配置される）ように配置する。
これにより、検出した信号の伝達経路のインピーダンスを低減して、シャント抵抗により検出した信号に対するハーフブリッジのスイッチングノイズの影響を低減することができる。
すなわち、本発明の電子モジュールによれば、シャント抵抗によるモータ電流の検出の精度を向上することができる。
図１は、実施例１に係る電子モジュール１００の構成の一例を示す上面図である。 図２は、図１に示す電子モジュール１００の電流経路の一例を示す図である。 図３は、図１に示す電子モジュール１００の回路構成の一例を示す回路図である。
以下、本発明に係る実施形態について図面に基づいて説明する。
図１は、実施例１に係る電子モジュール１００の構成の一例を示す上面図である。また、図２は、図１に示す電子モジュール１００の電流経路の一例を示す図である。また、図３は、図１に示す電子モジュール１００の回路構成の一例を示す回路図である。なお、図１、図２において、封止部材Ａは透視されるように表記されている。また、図２においては、簡単のため、図１に示す符号の一部を省略している。
この実施例１に係る電子モジュール１００は、例えば、直流を３相の交流に変換し、当該３相の交流を３相モータに供給して駆動するためのインバータ装置である。
図１ないし図３に示すように、この電子モジュール１００は、基板Ｘと、複数の信号端子１０１と、電源配線ＬＳと、接地配線ＬＧと、電源端子ＶＣＣと、第１ないし第３モータ端子Ｕ、Ｖ、Ｗと、接地端子ＧＮＤと、第１のハーフブリッジ（Ｑ１、Ｑ４）と、第２のハーフブリッジ（Ｑ２、Ｑ５）と、第３のハーフブリッジ（Ｑ３、Ｑ６）と、第１出力スイッチＱ９と、第２出力スイッチＱ８と、第３出力スイッチＱ７と、第１中央配線ＬＹＵと、第２中央配線ＬＹＶと、第３中央配線ＬＹＷと、第１出力配線ＬＭＵと、第２出力配線ＬＭＶと、第３出力配線ＬＭＷと、接続配線ＬＲ１と、シャント抵抗Ｓｈｕｎｔと、第１電流検出配線ＬＣ１と、第２電流検出配線ＬＣ２と、第１コンデンサＣ１と、第２コンデンサＣ２と、抵抗Ｒ１と、サーミスタＲＴと、第１サーミスタ用配線ＬＴ１と、第２サーミスタ用配線ＬＴ２と、封止部材Ａと、を備える。
ここで、基板Ｘは、例えば、セラミック基板等の絶縁基板である。
この基板Ｘは、矩形の形状を有する。そして、基板Ｘの第１辺Ｘ１の長さとこの第１辺Ｘ１に対向する第２辺Ｘ２の長さは同じである。そして、基板Ｘの第３辺Ｘ３の長さとこの第３辺Ｘ３に対向する第４辺Ｘ４の長さは同じである。そして、基板Ｘの第１辺Ｘ１の長さは、第３辺Ｘ３の長さよりも、長くなっている。
なお、この基板Ｘの第１辺Ｘ１が延在する第１方向Ｄ１と、基板Ｘの第３辺Ｘ３が延在する第２方向Ｄ２とは、直交するようになっている。
そして、複数の信号端子１０１は、基板Ｘの第１辺Ｘ１に沿って第１方向Ｄ１に配列されている。
そして、この複数の信号端子１０１は、例えば、図１、図３に示すように、信号端子ＳＴＵ、ＳＴＶ、ＳＴＷと、第１ないし第３ハイサイドスイッチＱ１、Ｑ２、Ｑ３を制御するための信号端子ＧＴＵ、ＧＴＶ、ＧＴＷと、第１ないし第３ローサイドスイッチＱ４、Ｑ５、Ｑ６を制御するための信号端子ＧＢＵ、ＧＢＶ、ＧＢＷと、第１ないし第３出力スイッチＱ９、Ｑ８、Ｑ７を制御するための信号端子ＧＴＵ１、ＧＴＶ１、ＧＴＷ１と、電源配線ＬＳに電気的に接続された信号端子ＶＬＮＫＳと、第１サーミスタ用端子ＲＴＰと、第２サーミスタ用端子ＲＴＮと、第１電流検出端子ＣｕｒｒｅｎｔＰと、第２電流検出端子ＣｕｒｒｅｎｔＮと、を含む。
また、電源端子ＶＣＣは、直流の電源電圧が印加されるようになっている。
また、第１ないし第３モータ端子（Ｕ、Ｖ、Ｗ）は、３相モータの３つのコイルにそれぞれ接続されるようになっている。
より具体的には、第１モータ端子Ｕは、当該３相モータの第１相（Ｕ相）のコイルに接続されるようになっている。そして、第２モータ端子Ｖは、当該３相モータの第２相（Ｖ相）のコイルに接続されるようになっている。そして、第３モータ端子Ｗは、当該３相モータの第３相（Ｗ相）のコイルに接続されるようになっている。
また、接地端子ＧＮＤは、接地されるようになっている。
そして、これらの電源端子ＶＣＣ、第１ないし第３モータ端子Ｕ、Ｖ、Ｗ、及び、接地端子ＧＮＤは、例えば、図１に示すように、基板Ｘの第１辺Ｘ１に対向する第２辺Ｘ２に沿って第１方向Ｄに配列されている。
特に、例えば、図１に示すように、電源端子ＶＣＣと接地端子ＧＮＤとの間に、第１モータ端子Ｕ、第２モータ端子Ｖ、及び第３モータ端子Ｗが配置されている。
そして、電源端子ＶＣＣ、第１モータ端子Ｕ、第２モータ端子Ｖ、第３モータ端子Ｗ、接地端子ＧＮＤの順に、基板Ｘの第３辺Ｘ３側から、第２辺Ｘ２に沿って第１方向Ｄに並んで配置されている。
また、図１に示すように、電源配線ＬＳは、基板Ｘ上に第１辺Ｘ１に沿って設けられ、電源端子ＶＣＣに接続されている。
この電源配線ＬＳは、例えば、図１に示すように、第１部分ＬＳ１と、第２部分ＬＳ２と、を有する。
そして、第１部分ＬＳ１は、基板Ｘの上面に設けられるとともに、基板Ｘの第１辺Ｘ１に沿って延在している。
また、第２部分ＬＳ２は、基板Ｘの第１辺Ｘ１及び第２辺Ｘ２に交わる第３辺Ｘ３に沿って延在している。この第２部分ＬＳ２は、一端が第１部分ＬＳ１の一端に接続され、他端が電源端子ＶＣＣの一端に接続されている。
また、図１に示すように、接地配線ＬＧは、基板Ｘ上に第２辺Ｘ２に沿って設けられ、接地端子ＧＮＤに接続されている。
この接地配線ＬＧは、例えば、図１に示すように、第１接地配線ＬＧａと、第２接地配線ＬＧｂと、を含む。
そして、第１接地配線ＬＧａは、基板Ｘ上に第２辺Ｘ２に沿って第１方向Ｄ１に設けられている。
また、第２接地配線ＬＧｂは、基板Ｘ上に、基板Ｘの第１辺Ｘ１及び第２辺Ｘ２に交わり且つ第３辺Ｘ３に対向する第４辺Ｘ４と第１接地配線ＬＧａとの間に位置するように設けられている。この第２接地配線ＬＧｂは、接地端子ＧＮＤの一端に接続されている。
また、図１に示すように、第１ないし第３のハーフブリッジ（Ｑ１、Ｑ４）、（Ｑ２、Ｑ５）、（Ｑ３、Ｑ６）は、電源配線ＬＳ（第１部分ＬＳ１）と接地配線ＬＧ（第１接地配線ＬＧａ）との間でハイサイドスイッチＱ１、Ｑ２、Ｑ３とローサイドスイッチＱ４、Ｑ５、Ｑ６とがそれぞれ直列に接続されて構成されている。
さらに、第１ないし第３のハーフブリッジ（Ｑ１、Ｑ４）、（Ｑ２、Ｑ５）、（Ｑ３、Ｑ６）は、ハイサイドスイッチＱ１、Ｑ２、Ｑ３とローサイドスイッチＱ４、Ｑ５、Ｑ６との接続点がそれぞれ第１ないし第３モータ端子Ｕ、Ｖ、Ｗに接続され、互いに並列に接続されている。
より具体的には、第１のハーフブリッジ（Ｑ１、Ｑ４）は、例えば、図１、図３に示すように、第１ハイサイドスイッチＱ１と、第１ローサイドスイッチＱ４と、を有する。
そして、第１ハイサイドスイッチＱ１は、電源配線ＬＳの第１部分ＬＳ１の他端上に配置されている。この第１ハイサイドスイッチＱ１は、一端が第１部分ＬＳ１に接続され、他端が第１モータ端子Ｕに接続されている。
そして、第１ローサイドスイッチＱ４は、一端が第１出力スイッチＱ９を介して第１モータ端子Ｕに接続され、他端が接地配線ＬＧ（第１接地配線ＬＧａ）に接続されている。
また、第３のハーフブリッジ（Ｑ３、Ｑ６）は、例えば、図１、図３に示すように、第３ハイサイドスイッチＱ３と、第３ローサイドスイッチＱ６と、を有する。
そして、第３ハイサイドスイッチＱ３は、電源配線ＬＳの第１部分ＬＳ１の一端端上に配置されている。この第３ハイサイドスイッチＱ３は、一端が第１部分ＬＳ１に接続され、他端が第３出力スイッチＱ７を介して第３モータ端子Ｗに接続されている。
そして、第３ローサイドスイッチＱ６は、一端が第３出力スイッチＱ７を介して第３モータ端子Ｗに接続され、他端が接地配線ＬＧ（第１接地配線ＬＧａ）に接続されている。
また、第２のハーフブリッジは、例えば、図１、図３に示すように、第２ハイサイドスイッチＱ２と、第２ローサイドスイッチＱ５と、を有する。
そして、第２ハイサイドスイッチＱ２は、第１ハイサイドスイッチＱ１と第３ハイサイドスイッチＱ３との間に位置するように第１部分ＬＳ１上に配置され、一端が第１部分ＬＳ１に接続され、他端が第２出力スイッチＱ８を介して第２モータ端子Ｖに接続されている。
そして、第２ローサイドスイッチＱ５は、一端が第２出力スイッチＱ８を介して第２モータ端子Ｖに接続され、他端が第１接地配線ＬＧａに接続されている。
また、第１中央配線ＬＹＵは、例えば、図１に示すように、基板Ｘの上面に電源配線ＬＳの第１部分ＬＳ１と第１接地配線ＬＧａとの間に位置するように設けられている。
この第１中央配線ＬＹＵは、第１ハイサイドスイッチＱ１と近接し、且つ、第１ハイサイドスイッチＱ１の他端及び第１モータ端子Ｕに電気的に接続されている。
さらに、この第１中央配線ＬＹＵ上には、第１ローサイドスイッチＱ４が配置されている。そして、第１中央配線ＬＹＵに、この第１ローサイドスイッチＱ４の一端が接続されている。
また、第２中央配線ＬＹＶは、例えば、図１に示すように、基板Ｘの上面に電源配線ＬＳの第１部分ＬＳ１と第１接地配線ＬＧａとの間に位置するように設けられている。
この第２中央配線ＬＹＶは、第２ハイサイドスイッチＱ２と近接し、且つ、第２ハイサイドスイッチＱ２の他端及び第２モータ端子Ｖに電気的に接続されている。
さらに、この第２中央配線ＬＹＶ上には、第２ローサイドスイッチＱ５が配置されている。そして、第２中央配線ＬＹＶに、この第２ローサイドスイッチＱ５の一端が接続されている。
また、第３中央配線ＬＹＷは、例えば、図１に示すように、基板Ｘの上面に電源配線ＬＳの第１部分ＬＳ１と第１接地配線ＬＧａとの間に位置するように設けられている。
この第３中央配線ＬＹＷは、第３ハイサイドスイッチＱ３と近接し、且つ、第３ハイサイドスイッチＱ３の他端及び第３モータ端子Ｗに電気的に接続されている。
さらに、この第３中央配線ＬＹＷ上には、第３ローサイドスイッチＱ６が配置されている。そして、第３中央配線ＬＹＷに、この第３ローサイドスイッチＱ６の一端が接続されている。
また、第１出力配線ＬＭＵは、例えば、図１に示すように、基板Ｘの上面に第１中央配線ＬＹＵと近接するように設けられている。
また、第２出力配線ＬＭＶは、例えば、図１に示すように、基板Ｘの上面に第２中央配線ＬＹＶと近接するように設けられている。
また、第３出力配線ＬＭＷは、例えば、図１に示すように、基板Ｘの上面に第３中央配線と近接するように設けられている。
また、第１出力スイッチＱ９は、例えば、図１に示すように、第１出力配線ＬＭＵ上に配置されている。この第１出力スイッチＱ９は、例えば、図１、図３に示すように、一端が第１出力配線ＬＭＵ（信号端子ＳＴＵ）に接続され、他端が第１モータ端子Ｕに接続されている。
また、第２出力スイッチＱ８は、例えば、図１に示すように、第２出力配線ＬＭＶ上に配置されている。この第２出力スイッチＱ８は、例えば、図１、図３に示すように、一端が第２出力配線ＬＭＶ（信号端子ＳＴＶ）に接続され、他端が第２モータ端子Ｖに接続されている。
また、第３出力スイッチＱ７は、例えば、図１に示すように、第３出力配線ＬＭＷ上に配置されている。この第３出力スイッチＱ７は、例えば、図１、図３に示すように、一端が第３出力配線ＬＭＷ（信号端子ＳＴＷ）に接続され、他端が第３モータ端子Ｗに接続されている。
特に、例えば、図１に示すように、第１ないし第３ローサイドスイッチＱ４、Ｑ５、Ｑ６、及び、第１ないし第３出力スイッチＱ９、Ｑ８、Ｑ７が、第１辺Ｘ１が延在する第１方向Ｄ１に並んで配置されている。
ここで、例えば、図３に示すように、既述の第１ないし第３ハイサイドスイッチＱ１、Ｑ２、Ｑ３、第１ないし第３ローサイドスイッチＱ４、Ｑ５、Ｑ６、及び、第１ないし第３出力スイッチＱ９、Ｑ８、Ｑ７は、複数の信号端子１０１の何れかがゲート端子に接続されたＭＯＳＦＥＴである。
具体的には、第１ないし第３ハイサイドスイッチＱ１、Ｑ２、Ｑ３の制御端子であるゲートは、それぞれ、信号端子ＧＴＵ、ＧＴＶ、ＧＴＷに接続されている（図３）。
さらに、第１ないし第３ローサイドスイッチＱ４、Ｑ５、Ｑ６の制御端子であるゲートは、それぞれ、信号端子ＧＢＵ、ＧＢＶ、ＧＢＷに接続されている（図３）。
さらに、第１ないし第３出力スイッチＱ９、Ｑ８、Ｑ７の制御端子であるゲートは、それぞれ、信号端子ＧＴＵ１、ＧＴＶ１、ＧＴＷ１に接続されている（図３）。
また、シャント抵抗Ｓｈｕｎｔは、例えば、図１に示すように、基板Ｘの第１辺Ｘ１に近接して配置されている。このシャント抵抗Ｓｈｕｎｔは、一端が第１接地配線ＬＧａの一端ＬＧａ１に接続され、他端が第２接地配線ＬＧｂの他端に接続されている。
ここで、既述のように、複数の信号端子１０１は、第１電流検出端子ＣｕｒｒｅｎｔＰと、第２電流検出端子ＣｕｒｒｅｎｔＮと、を含む。
そして、第１電流検出端子ＣｕｒｒｅｎｔＰは、第１電流検出配線ＬＣ１を介して、シャント抵抗Ｓｈｕｎｔの一端に電気的に接続されている。
また、第２電流検出端子ＣｕｒｒｅｎｔＮは、第２電流検出配線ＬＣ２を介して、シャント抵抗Ｓｈｕｎｔの他端に電気的に接続されている。
また、第１電流検出配線ＬＣ１は、例えば、図１に示すように、基板Ｘ上に第１電流検出端子ＣｕｒｒｅｎｔＰに近接して配置されている。この第１電流検出配線ＬＣ１は、一端が第１電流検出端子ＣｕｒｒｅｎｔＰに接続され、他端がシャント抵抗Ｓｈｕｎｔの一端に接続されている。
また、第２電流検出配線ＬＣ２は、例えば、図１に示すように、基板Ｘ上に第２電流検出端子ＣｕｒｒｅｎｔＮに近接して配置されている。この第２電流検出配線ＬＣ２は、一端が第２電流検出端子ＣｕｒｒｅｎｔＮに接続され、他端がシャント抵抗Ｓｈｕｎｔの他端に接続されている。
また、第１コンデンサＣ１は、例えば、図１に示すように、基板Ｘ上において、第２中央配線ＬＹＶと第３中央配線ＬＹＷとの間に位置している。
そして、この第１コンデンサＣ１は、一端が電源配線ＬＳの第１部分ＬＳ１に接続され、他端が接地配線ＬＧ（第１接地配線ＬＧａ）に接続されている。
また、第２コンデンサＣ２は、例えば、図１に示すように、基板Ｘ上において、第１中央配線ＬＹＵと第２中央配線ＬＹＶとの間に位置している。
この第２コンデンサＣ２は、一端が電源配線ＬＳの第１部分ＬＳ１に接続されている。
また、接続配線ＬＲ１は、基板Ｘの上面に設けられ、第１出力配線ＬＭＵと第１中央配線ＬＹＶとの間に位置している。そして、この接続配線ＬＲ１は、第２コンデンサＣ２の一端が接続されている。
また、抵抗Ｒ１は、一端が接続配線ＬＲ１に接続され、他端が接地配線ＬＧ（第１接地配線ＬＧａ）に接続されている。
また、温度を検出するためのサーミスタＲＴは、例えば、図１に示すように、基板Ｘ上において、電源配線ＬＳの第１部分ＬＳ１の他端と第１電流検出配線ＬＣ１との間に位置するように、基板Ｘの第１辺Ｘ１に近接して配置されている。
ここで、既述のように、複数の信号端子１０１は、第１サーミスタ用端子ＲＴＰと、第２サーミスタ用端子ＲＴＮと、を含む。
そして、第１サーミスタ用端子ＲＴＰは、第１サーミスタ用配線ＬＴ１を介して、サーミスタＲＴの一端に電気的に接続されている。
また、第２サーミスタ用端子ＲＴＮは、第２サーミスタ用配線ＬＴ２を介して、サーミスタＲＴの他端に電気的に接続されている。
また、第１サーミスタ用配線ＬＴ１は、例えば、図１に示すように、基板Ｘ上に第１サーミスタ用端子ＲＴＰに近接して設けられている。この第１サーミスタ用配線ＬＴ１は、一端が第１サーミスタ用端子ＲＴＰに接続され、他端がサーミスタＲＴの一端に接続されている。
また、第２サーミスタ用配線ＬＴ２は、例えば、図１に示すように、基板Ｘ上に第２サーミスタ用端子ＲＴＮに近接して設けられている。この第２サーミスタ用配線ＬＴ２は、一端が第２サーミスタ用端子ＲＴＮに接続され、他端がサーミスタＲＴの他端に接続されている。
また、封止部材Ａは、例えば、エポキシ樹脂等の封止樹脂である。
この封止部材Ａは、例えば、図１に示すように、少なくとも基板Ｘ上で、電源配線ＬＳ、接地配線ＬＧ、第１ないし第３出力配線ＬＭＵ、ＬＭＶ、ＬＭＷ、第１ないし第３中央配線ＬＹＵ、ＬＹＶ、ＬＹＷ、第１電流検出配線ＬＣ１、第２電流検出配線ＬＣ２、接続配線ＬＲ１、第１サーミスタ用配線ＬＴ１、第２サーミスタ用配線ＬＴ２、第１コンデンサＣ１、第２コンデンサＣ２と、抵抗Ｒ１、第１ないし第３ハイサイドスイッチＱ１、Ｑ２、Ｑ３、第１ないし第３ローサイドスイッチＱ４、Ｑ５、Ｑ６、第１ないし第３出力スイッチＱ９、Ｑ８、Ｑ７、サーミスタＲＴ、及び、シャント抵抗Ｓｈｕｎｔを、封止するようになっている。
さらに、この封止部材Ａは、複数の信号端子１０１の一端を、基板Ｘの第１辺Ｘ１に沿って封止するようになっている。
さらに、この封止部材Ａは、電源端子ＶＣＣ、第１モータ端子Ｕ、第２モータ端子Ｖ、第３モータ端子Ｗ、及び、接地端子ＧＮＤのそれぞれの一端を、基板Ｘの第１辺Ｘ１に沿って封止するようになっている。
なお、例えば、図２に示すように、電源端子ＶＣＣから第１モータ端子Ｗを介した接地端子ＧＮＤまでの第１電流経路ＩＷの第１の長さ、電源端子ＶＣＣから第２モータ端子Ｖを介した接地端子ＧＮＤまでの第２電流経路ＩＶの第２の長さ、及び、電源端子ＶＣＣから第３モータ端子Ｗを介した接地端子ＧＮＤまでの第３電流経路ＩＷの第３の長さが、各電流経路ＩＵ、ＩＶ、ＩＷのインダクタンス及びインピーダンスの差が低減されるように、設定されている。
すなわち、第１電流経路ＩＷの第１の長さ、第２電流経路ＩＶの第２の長さ、及び第３電流経路ＩＷの第３の長さが、同じ値に近づく（等しくなる）ように、設定されている。
以上のように、本実施例１に係る電子モジュール１００は、基板Ｘの第１辺Ｘ１側に信号端子を配置し、基板Ｘの第２辺Ｘ２側に、電源端子、接地端子、各モータ出力端子を配置し、電源配線ＬＳと第１接地線ＬＧａとの間にハーフブリッジを配置するとともに、各相のハーフブリッジに対して共通して、第１及び第２接地配線ＬＧａ、ＬＧｂに接続されたシャント抵抗Ｓｈｕｎｔを、第１及び第２電流検出端子ＣｕｒｒｅｎｔＰ、ＣｕｒｒｅｎｔＮが配列された基板Ｘの第１辺Ｘ１側に近接するように配置する。
特に、シャント抵抗Ｓｈｕｎｔと電源配線ＬＳとの間に、サーミスタＲＴ、第１、第２のサーミスタ用配線及び接地配線ＬＧ（第１接地配線ＬＧａの一端ＬＧａ１の一部）が介在しており、シャント抵抗Ｓｈｕｎｔが電源配線ＬＳと離間して配置される（図１）。
これにより、実施例１に係る電子モジュール１００は、シャント抵抗Ｓｈｕｎｔにより検出した信号の伝達経路のインピーダンスを低減して、検出した信号に対するハーフブリッジのスイッチングノイズの影響を低減することができる。
既述の実施例１では、第１ないし第３ハイサイドスイッチＱ１、Ｑ２、Ｑ３、第１ないし第３ローサイドスイッチＱ３、Ｑ５、Ｑ６、及び、第１ないし第３出力スイッチＱ９、Ｑ８、Ｑ７が、ｎＭＯＳＦＥＴである例（図３）について説明したが、他の半導体素子を適用するようにしてもよい。
すなわち、これらの第１ないし第３ハイサイドスイッチＱ１、Ｑ２、Ｑ３、第１ないし第３ローサイドスイッチＱ３、Ｑ５、Ｑ６、及び、第１ないし第３出力スイッチＱ９、Ｑ８、Ｑ７は、同様の機能を実施できるように、例えば、ｐＭＯＳＦＥＴや他の半導体素子で代替するようにしてもよい。
なお、この実施例２におけるその他の電子モジュールの構成は、実施例１と同様である。
以上のように、本発明の一態様に係る電子モジュールは、直流を３相の交流に変換し、当該３相の交流を３相モータに供給して駆動するための電子モジュールであって、基板と、基板の第１辺に沿って配列された複数の信号端子と、基板の第１辺に対向する第２辺に沿って配列された、電源端子、３相モータのコイルにそれぞれ接続される第１ないし第３モータ端子、及び、接地端子と、基板上に第１辺に沿って設けられ、電源端子に接続された電源配線と、基板上に第２辺に沿って設けられた第１接地配線と、基板上に、基板の第１辺及び第２辺に交わる第４辺と、第１接地配線との間に位置するように設けられ、接地端子の一端に接続された第２接地配線と、電源配線と接地配線との間でハイサイドスイッチとローサイドスイッチとが直列に接続されて構成されるとともに、ハイサイドスイッチとローサイドスイッチとの接続点がそれぞれ第１ないし第３モータ端子に接続され、互いに並列に接続される第１ないし第３のハーフブリッジと、一端が第１接地配線の一端に接続され、他端が第２接地配線の他端に接続されたシャント抵抗と、を備える。
そして、複数の信号端子は、シャント抵抗に近接するように配置され且つシャント抵抗の一端に電気的に接続された第１電流検出端子と、シャント抵抗に近接するように配置され且つシャント抵抗の他端に電気的に接続された第２電流検出端子と、を含む。
そして、シャント抵抗は、複数の信号端子が配列された基板の第１辺側に近接するように、配置されている。
このように、本発明の一態様に係る電子モジュールは、基板の第１辺側に信号端子を配置し、基板の第２辺側に、電源端子、接地端子、各モータ出力端子を配置し、電源配線と第１接地線との間にハーフブリッジを配置するとともに、各相のハーフブリッジに対して共通して、第１及び第２接地配線に接続されたシャント抵抗を、第１及び第２電流検出端子が配列された基板Ｘの第１辺側に近接する（シャント抵抗が電源配線と離間して配置される）ように配置する。
これにより、検出した信号の伝達経路のインピーダンスを低減して、シャント抵抗Ｓｈｕｎｔにより検出した信号に対するハーフブリッジのスイッチングノイズの影響を低減することができる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
１００ 電子モジュール
Ｘ 基板
１０１ 複数の信号端子
ＬＳ 電源配線
ＬＧ 接地配線
ＶＣＣ 電源端子
Ｕ、Ｖ、Ｗ 第１ないし第３モータ端子
ＧＮＤ 接地端子
Ｑ１ 第１ハイサイドスイッチ
Ｑ４ 第１ローサイドスイッチ
Ｑ２ 第２ハイサイドスイッチ
Ｑ５ 第２ローサイドスイッチ
Ｑ３ 第３ハイサイドスイッチ
Ｑ６ 第３ローサイドスイッチ
Ｑ９ 第１出力スイッチ
Ｑ８ 第２出力スイッチ
Ｑ７ 第３出力スイッチ
ＬＹＵ 第１中央配線
ＬＹＶ 第２中央配線
ＬＹＷ 第３中央配線
ＬＭＵ 第１出力配線
ＬＭＶ 第２出力配線
ＬＭＷ 第３出力配線
ＬＲ１ 接続配線
Ｓｈｕｎｔ シャント抵抗
ＬＣ１ 第１電流検出配線
ＬＣ２ 第２電流検出配線
Ｃ１ 第１コンデンサ
Ｃ２ 第２コンデンサ
Ｒ１ 抵抗
ＲＴ サーミスタ
ＬＴ１ 第１サーミスタ用配線
ＬＴ２ 第２サーミスタ用配線
Ａ 封止部材

Claims (15)

  1. 直流を３相の交流に変換し、当該３相の交流を３相モータに供給して駆動するための電子モジュールであって、
    基板と、
    前記基板の第１辺に沿って配列された複数の信号端子と、
    前記基板の前記第１辺に対向する第２辺に沿って配列された、電源端子、前記３相モータのコイルにそれぞれ接続される第１ないし第３モータ端子、及び、接地端子と、
    前記基板上に前記第１辺に沿って設けられ、前記電源端子に接続された電源配線と、
    前記基板上に前記第２辺に沿って設けられた第１接地配線と、
    前記基板上に、前記基板の前記第１辺及び前記第２辺に交わる第４辺と、前記第１接地配線との間に位置するように設けられ、前記接地端子の一端に接続された第２接地配線と、
    前記電源配線と前記接地配線との間でハイサイドスイッチとローサイドスイッチとが直列に接続されて構成されるとともに、前記ハイサイドスイッチと前記ローサイドスイッチとの接続点がそれぞれ前記第１ないし第３モータ端子に接続され、互いに並列に接続される第１ないし第３のハーフブリッジと、
    一端が前記第１接地配線の一端に接続され、他端が前記第２接地配線の他端に接続されたシャント抵抗と、を備え、
    前記複数の信号端子は、
    前記シャント抵抗に近接するように配置され且つ前記シャント抵抗の前記一端に電気的に接続された第１電流検出端子と、
    前記シャント抵抗に近接するように配置され且つ前記シャント抵抗の前記他端に電気的に接続された第２電流検出端子と、を含み、
    前記シャント抵抗は、前記複数の信号端子が配列された前記基板の前記第１辺側に近接するように、配置されている
    ことを特徴とする電子モジュール。
  2. 前記基板上に前記第１電流検出端子に近接して配置され、一端が前記第１電流検出端子に接続され、他端が前記シャント抵抗の一端に接続された第１電流検出配線と、
    前記基板上に前記第２電流検出端子に近接して配置され、一端が前記第２電流検出端子に接続され、他端が前記シャント抵抗の他端に接続された第２電流検出配線と、をさらに備える
    ことを特徴とする請求項１に記載の電子モジュール。
  3. 前記電源配線は、
    前記基板の上面に設けられるとともに、前記基板の前記第１辺に沿って延在する第１部分と、
    前記基板の前記第１辺及び第２辺に交わり且つ前記第４辺に対向する第３辺に沿って延在し、一端が前記第１部分の一端に接続され、他端が電源端子の一端に接続された第２部分と、を有する
    ことを特徴とする請求項２に記載の電子モジュール。
  4. 前記第１のハーフブリッジは、
    前記第１部分の他端上に配置され、一端が前記第１部分に接続され、他端が前記第１モータ端子に接続された第１ハイサイドスイッチと、
    一端が前記第１モータ端子Ｕに接続され、他端が前記第１接地配線に接続された第１ローサイドスイッチと、を有し、
    前記第３のハーフブリッジは、
    前記第１部分の一端端上に配置され、一端が前記第１部分に接続され、他端が前記第３モータ端子に接続された第３ハイサイドスイッチと、
    一端が前記第３モータ端子に接続され、他端が前記第１接地配線に接続された第３ローサイドスイッチと、を有し、
    前記第２のハーフブリッジは、
    前記第１ハイサイドスイッチと前記第３ハイサイドスイッチとの間に位置するように前記第１部分上に配置され、一端が前記第１部分に接続され、他端が前記第２モータ端子に接続された第２ハイサイドスイッチと、
    一端が前記第２モータ端子に接続され、他端が前記第１接地配線に接続された第２ローサイドスイッチと、を有する
    ことを特徴とする請求項３に記載の電子モジュール。
  5. 前記電源端子、前記第１モータ端子、前記第２モータ端子、前記第３モータ端子、前記接地端子の順に、前記基板の前記第３辺側から、前記第２辺に沿って並んで配置されている
    ことを特徴とする請求項３に記載の電子モジュール。
  6. 前記基板の上面に前記電源配線の前記第１部分と前記第１接地配線との間に位置するように設けられた、前記第１ハイサイドスイッチと近接し且つ前記第１ハイサイドスイッチの他端及び前記第１モータ端子に電気的に接続された第１中央配線と、
    前記基板の上面に前記電源配線の前記第１部分と前記第１接地配線との間に位置するように設けられ、前記第２ハイサイドスイッチと近接し且つ前記第２ハイサイドスイッチの他端及び前記第２モータ端子に電気的に接続された第２中央配線と、
    前記基板の上面に前記電源配線の前記第１部分と前記第１接地配線との間に位置するように設けられ、前記第３ハイサイドスイッチと近接し且つ前記第３ハイサイドスイッチの他端及び前記第３モータ端子に電気的に接続された第３中央配線と、をさらに備える
    ことを特徴とする請求項４に記載の電子モジュール。
  7. 前記基板の上面に前記第１中央配線と近接するように設けられた第１出力配線と、
    前記基板の上面に前記第２中央配線と近接するように設けられた第２出力配線と、
    前記基板の上面に前記第３中央配線と近接するように設けられた第３出力配線と、
    前記第１出力配線上に配置され、一端が前記第１出力配線に接続され、他端が前記第１モータ端子に接続された第１出力スイッチと、
    前記第２出力配線上に配置され、一端が前記第２出力配線に接続され、他端が前記第２モータ端子に接続された第２出力スイッチと、
    前記第３出力配線上に配置され、一端が前記第３出力配線に接続され、他端が前記第３モータ端子に接続された第３出力スイッチと、をさらに備える
    ことを特徴とする請求項６に記載の電子モジュール。
  8. 前記電源端子と前記接地端子との間に、前記第１モータ端子、前記第２モータ端子、及び前記第３モータ端子が配置されている
    ことを特徴とする請求項１に記載の電子モジュール。
  9. 前記電源端子から前記第１モータ端子を介した前記接地端子までの第１電流経路の第１の長さ、前記電源端子から前記第２モータ端子を介した前記接地端子までの第２電流経路の第２の長さ、及び、前記電源端子から前記第３モータ端子を介した前記接地端子までの第３電流経路の第３の長さが、インダクタンス及びインピーダンスの差が低減されるように、設定されている
    ことを特徴とする請求項１に記載の電子モジュール。
  10. 前記第１ないし第３ローサイドスイッチ、及び、前記第１ないし第３出力スイッチが、前記第１辺が延在する第１方向に並んで配置されている
    ことを特徴とする請求項７に記載の電子モジュール。
  11. 少なくとも前記基板上で、前記電源配線、前記第１及び第２接地配線、前記第１ないし第３のハーフブリッジ、及び、前記シャント抵抗を、封止する封止部材をさらに備える
    ことを特徴とする請求項８に記載の電子モジュール。
  12. 前記複数の信号端子は、
    第１サーミスタ用端子と、
    第２サーミスタ用端子と、を含み、
    前記電子モジュールは、
    前記基板上において、前記電源配線の前記第１部分の他と前記第１電流検出配線との間に位置するように、前記基板の第１辺に近接して配置され、温度を検出するためのサーミスタと、
    前記基板上に前記第１サーミスタ用端子に近接して設けられ、一端が前記第１サーミスタ用端子に接続され、他端が前記サーミスタの一端に接続された第１サーミスタ用配線と、
    前記基板上に前記第２サーミスタ用端子に近接して設けられ、一端が前記第２サーミスタ用端子に接続され、他端が前記サーミスタの他端に接続された第２サーミスタ用配線と、をさらに備える
    ことを特徴とする請求項３に記載の電子モジュール。
  13. 前記シャント抵抗と前記電源配線との間に、前記サーミスタ、前記第１、第２サーミスタ用配線、及び、前記接地配線の前記第１接地配線の一端の一部が介在することで、前記シャント抵抗が前記電源配線と離間して配置されている
    ことを特徴とする請求項１２に記載の電子モジュール。
  14. 前記基板上において、前記第２中央配線と前記第３中央配線との間に位置し、一端が前記電源配線の前記第１部分に接続され、他端が前記第１接地配線に接続された第１コンデンサをさらに備える
    ことを特徴とする請求項７に記載の電子モジュール。
  15. 前記基板上において、前記第１中央配線と前記第２中央配線との間に位置し、一端が前記電源配線の前記第１部分に接続された第２コンデンサと、
    前記基板の上面に設けられ、前記第１出力配線と前記第１中央配線との間に位置し、前記第２コンデンサの他端に接続された接続配線と、
    一端が前記接続配線に接続され、他端が前記第１接地配線に接続された抵抗と、をさらに備える
    ことを特徴とする請求項１４に記載の電子モジュール。
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