WO2019049687A1 - バスバーアッセンブリ - Google Patents

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bus bars
bus
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雅也 中川
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サンコール株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a bus bar assembly in which a plurality of bus bars are electrically insulated and mechanically connected.
  • a bus bar assembly comprising a plurality of bus bars electrically insulated and mechanically connected to each other has been proposed and used in various fields (see Patent Documents 1 and 2 below).
  • the conventional bus bar assembly is a stacked type in which one flat bus bar and another flat bus bar are stacked vertically in parallel with each other, and it is difficult to reduce the size in the vertical direction. Met.
  • the upper surface of the one flat bus bar and the lower surface of the other flat bus bar are disposed so as to be entirely opposed to each other with the insulating resin interposed therebetween, reliability regarding the insulating property can be improved. There are aspects that are difficult to secure enough. In particular, if the thickness of the insulating resin between the one flat bus bar and the other flat bus bar is reduced in order to reduce the size in the vertical direction, a leak current may flow between the two bus bars.
  • the present invention has been made in view of such prior art, and an object of the present invention is to provide a bus bar assembly capable of achieving miniaturization in the vertical direction while securing the electrical insulation between the plurality of bus bars.
  • the present invention provides a first bus bar of a conductive metal flat plate and a second bus bar of a conductive metal flat plate, wherein a gap is present between opposite side surfaces of the first bus bar.
  • a bus bar assembly comprising: a second bus bar disposed in the same plane as the first bus bar; and an insulating resin layer filled in the gap and connecting opposite side surfaces of the first and second bus bars provide.
  • the first and second bus bars of the conductive metal flat plate disposed in the same plane with a gap between the opposing side faces are filled in the gap. Since the first and second bus bars are connected by the conductive resin layer, miniaturization can be achieved in the vertical direction while securing the electrical insulation between the first and second bus bars.
  • At least one opposing side surface of the first and second bus bars is an inclined surface that approaches the other of the first and second bus bars as going from one side to the other side in the thickness direction.
  • both the first and second bus bars are inclined surfaces that are closer to each other as going from one side in the thickness direction to the other side.
  • the insulating resin layer is provided on at least one surface of one side and the other side in the thickness direction of the first and second bus bars in addition to the gap.
  • a plurality of bus bars are formed by a conductive metal flat plate and arranged in the same plane with a gap therebetween, and the gaps are filled in the gap,
  • a bus bar assembly having an insulating resin layer which mechanically connects adjacent bus bars in an electrically insulated state.
  • the bus bar assembly since the plurality of bus bars of the conductive metal flat plates disposed in the same plane with a gap are connected by the insulating resin layer filled in the gap, the plurality of bus bars Downsizing can be achieved in the vertical direction while securing the electrical insulation between the bus bars.
  • FIG. 1 (a) is a plan view of a bus bar assembly according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 1 (b) is a cross-sectional view taken along line Ib-Ib in FIG. 1 (a).
  • 1 (c) is a cross-sectional view in the same cross section as FIG. 1 (b) in a state where the semiconductor element is mounted.
  • FIG. 2 is a plan view of the conductive metal flat plate used in the first manufacturing method for manufacturing the bus bar assembly according to the embodiment, and shows a state at the time when the slit forming step in the first manufacturing method is completed.
  • 3 (a) is an enlarged plan view of the bus bar assembly formation region shown by the portion III in FIG. 2, and FIG.
  • FIG. 3 (b) is a cross-sectional view along the line IIIb-IIIb in FIG. 3 (a).
  • FIG. 4 is an enlarged plan view of the bus bar assembly formation region, and shows a state when the curing step in the first manufacturing method is completed.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining a second manufacturing method for manufacturing the bus bar assembly according to the embodiment.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining a third manufacturing method for manufacturing the bus bar assembly according to the embodiment.
  • FIG. 7 (a) is a plan view of a bus bar assembly according to a first modification of the embodiment
  • FIG. 7 (b) is a cross-sectional view taken along line VIIb-VIIb in FIG. 7 (a). .
  • FIG. 8 (a) and 8 (b) are partial cross-sectional views of the bus bar assemblies according to the second and third modifications of the embodiment, respectively, corresponding to the portion VIII of FIG. It shows.
  • FIG. 9 is a longitudinal cross-sectional view of the bus bar assembly according to the first embodiment provided with a frame, showing a state in which a semiconductor element is mounted.
  • FIG. 1 (a) shows a plan view of the bus bar assembly 1A according to the present embodiment
  • FIG. 1 (b) shows a cross-sectional view taken along the line Ib-Ib in FIG. 1 (a).
  • the bus bar assembly 1A is the first and second bus bars 10a and 10b of a conductive metal flat plate, and there is a gap 40 between opposing side surfaces of each other.
  • the gaps 40 between the first and second bus bars 10a and 10b disposed in the same plane in the existing state and the opposite side surfaces of the first and second bus bars 10a and 10b are filled, and the first and second bus bars 10a and 10b
  • the insulating resin layer 30 mechanically connects the opposite side surfaces of the bus bars 10a and 10b while electrically insulating the bus bars 10a and 10b.
  • the first and second bus bars 10a and 10b are formed of a conductive metal flat plate such as Cu, and the first surface 11 on one side in the thickness direction in a cross-sectional view cut along the thickness direction shown in FIG. And a second surface 12 on the other side in the thickness direction, opposing side surfaces 13 facing each other, and an outer surface 14 facing in the opposite direction to each other.
  • the insulating resin layer 30 is formed of a resin having heat resistance and insulating properties, and for example, polyimide, polyamide, epoxy or the like is suitably used.
  • the insulating resin layer 30 fills the gap 40 between the opposing side surfaces 13 of the first and second bus bars 10a and 10b, while the insulating resin layer 30 fills the gap 40 of the first and second bus bars 10a and 10b. It covers the first surface 11, the second surface 12 and the outer surface 14.
  • FIG. 1C is a cross-sectional view of the bus bar assembly 1A with a semiconductor element 92 such as an LED mounted thereon.
  • a semiconductor element 92 such as an LED mounted thereon.
  • One of the first and second bus bars 10a and 10b acts as a positive electrode and the other acts as a negative electrode.
  • one of the positive electrode and the negative electrode is provided on the lower surface, and the other of the positive electrode or the negative electrode is provided on the upper surface.
  • the lower surface of the semiconductor element 92 is electrically connected to the first plating layer 90a provided on the first surface 11 of one of the first and second bus bars 10a and 10b (the first bus bar 10a in the illustrated embodiment).
  • a second plating provided on the first surface 11 of the other of the first and second bus bars 10a and 10b (in the illustrated embodiment, the second bus bar 10b) by die bonding so as to be connected in a similar manner Electrical connection is made to layer 90 b through wire bonding 95.
  • bus bar assembly 1A having such a configuration, since the first and second bus bars 10a and 10b are disposed in the same plane, miniaturization can be achieved as much as possible in the vertical direction (thickness direction). it can.
  • the first bus bar assembly is different from the first type of bus bar assembly in which a plurality of bus bars are stacked vertically. And the area in which the second bus bars 10a and 10b face each other can be made as small as possible, thereby effectively preventing leakage current from flowing between the first and second bus bars 10a and 10b. Can be reduced.
  • a first manufacturing method for manufacturing the bus bar assembly 1A will be described.
  • FIG. 2 shows a plan view of the conductive metal flat plate 100 after the slit formation process is completed. Further, FIG. 3 (a) is an enlarged view of a portion III in FIG. 2, and FIG. 3 (b) is a cross-sectional view taken along the line IIIb-IIIb in FIG. 3 (a).
  • the slits 125 form the gap 40 between the opposing side surfaces 13 of the first and second bus bars 10a and 10b in the bus bar assembly 1A.
  • the width of the gap 40 that is, the width of the slit 125 is determined according to the specification of the bus bar assembly 1A.
  • the conductive metal flat plate 100 has a pair of bus bar forming portions 130, 130 facing each other through the slits 125 in a state after the slit forming step.
  • a connecting portion 135 located on one side in the longitudinal direction of the slit 125 from the slit 125 and a connecting portion 136 located on the other side in the longitudinal direction of the slit 125 from the slit 125. It is configured to be kept connected to each other. By providing such a configuration, the slit 125 can be formed with high accuracy.
  • the conductive metal flat plate 100 includes a plurality of bus bar assembly forming regions 120 arranged along the X direction in the XY plane in which the conductive metal flat plate 100 is located, and the X direction And a connecting area 140 for connecting between the bus bar assembly forming areas 120 adjacent to each other, so that the plurality of bus bar assembly forming areas 120 can be processed simultaneously.
  • bus bar assembly forming regions 120 are arranged in series along the X direction (vertical direction in the drawing).
  • the plurality of bus bar assembly forming regions 120 arranged along the X direction and the bus bar assembly forming region 120 adjacent in the X direction are connected.
  • the connection area 140 forms the bus bar assembly forming piece 110, and the plurality of bus bar assembly forming pieces 110 are arranged in parallel in the Y direction orthogonal to the X direction in the XY plane.
  • the conductive metal flat plate 100 includes a plurality of (five in the illustrated embodiment) bus bar assembly forming pieces 110 arranged in parallel in the Y direction, and the plurality of bus bar assemblies A first connection piece 111 for connecting the X direction one side end portions of the forming piece 110 and a second connection piece 112 for connecting the X direction other side end portions of the plurality of bus bar assembly forming pieces 110 There is.
  • bus bar assemblies 1A can be manufactured at the same time.
  • the first manufacturing method is a coating step of coating a paint containing an insulating resin on the conductive metal flat plate 100 so that at least the slits 125 are filled with the insulating resin layer 30 after the slit forming step; And curing the coating applied in the coating step to form the insulating resin layer 30.
  • FIG. 4 shows an enlarged plan view of the bus bar assembly forming area 120 when the curing process is completed.
  • the said coating process is performed by electrodeposition coating using the electrodeposition paint containing insulating resin which has heat resistance and insulation, such as polyimide, polyamide, an epoxy, for example.
  • the coating step can be performed by electrostatic powder coating using a powder of insulating resin.
  • the coating process can be performed by spray coating if the filling property of the resin in the slit 125 can be sufficiently ensured.
  • the said hardening process is performed by heat-processing the coating material coated by the said coating process at appropriate temperature.
  • the insulating resin layer 30 is provided on both the first surface 121 on one side in the thickness direction and the second surface 122 on the other side in the thickness direction in addition to the space 40.
  • the insulating resin layer 30 is also possible to provide the insulating resin layer 30 only in the gap 40, or in addition to the gap 40, one of the first and second surfaces 121, 122. It is also possible to provide the insulating resin layer 30 only in the above.
  • the processing in the coating step is performed on the first and second surfaces 121 and 122. It can carry out in the state which covered the surface in which the said insulating resin layer 30 is not provided among them with a mask.
  • the conductive metal layer 30 in the slit 125 and the pair of bus bar forming portions 130 facing each other across the slit 125 in the conductive metal flat plate 120 are the conductive metal It has a cutting step of cutting from the flat plate 100.
  • the bus bar forming portion 130 opposed to each other across the slit 125 is positioned on one side in the longitudinal direction of the slit 125 with respect to the slit 125 in the conductive metal flat plate 100.
  • the connection portion 135 is connected to each other via a connection portion 136 located on the other side of the slit 125 in the longitudinal direction with respect to the connection portion 135 and the slit 125.
  • the conductive metal flat plate 100 is cut along the cutting line 126 set to straddle the slit 125 in the width direction on one side in the longitudinal direction of the slit 125.
  • the conductive metal flat plate 100 is connected to a plurality of bus bar assembly forming areas 120 arranged along the X direction and a bus bar assembly forming area 120 adjacent to the X direction.
  • the slit 125 is formed so that the longitudinal direction is along the X direction.
  • the bus bar assembly 1A shown in FIG. 1, that is, the first and second bus bars 10, 20 are electrically arranged by the insulating resin layer 30 in the same plane.
  • the bus bar assembly 1A insulated and mechanically connected can be efficiently manufactured.
  • the relative position between the pair of bus bar forming portions 130 forming the first and second bus bars 10a and 10b remains fixed and the space between the pair of bus bar forming portions 130 is fixed.
  • the insulating resin layer 30 is filled in the slits 125, and thereafter, the pair of bus bar forming portions 130 and the insulating resin layer 30 are cut from the conductive metal flat plate 100 to form the first and second bus bars 10a. , 10b are electrically insulated and mechanically connected by the insulating resin layer 30, thereby producing the bus bar assembly 1A.
  • the first and second bus bars 10a and 10b are accurately positioned at the desired relative positions while ensuring the electrical insulation between the first and second bus bars 10a and 10b with certainty.
  • the bus bar assembly 1A located on the side can be efficiently manufactured.
  • the bus bar assembly 1A can also be manufactured by the following second manufacturing method different from the first manufacturing method.
  • FIG. 5 shows a cross-sectional view for explaining the second manufacturing method.
  • the second manufacturing method includes the steps of preparing the first and second bus bars 10a and 10b, preparing the first and second molds 210 and 220 to be separably joined to each other, and the first method. And disposing the first and second bus bars 10a and 10b in parallel in the surrounding space 230 formed by the second mold 210 and the second mold 220, and the first and second bus bars 10a and 10b in the surrounding space 230. And injecting the insulating resin into the surrounding space 230 in a parallel arrangement, and curing the insulating resin by heat treatment.
  • a spacer 240 is provided on the inner surface of the first mold 210 and / or the second mold 220, and the first and second bus bars 10 a and 10 b are provided on the opposite side surfaces 13 and 13 by the spacer 240. They are arranged in parallel in the same plane with the gap 40 therebetween.
  • first mold 210 and / or the second mold 220 is provided with a communication hole 250 for communicating the surrounding space 230 to the outside, and the insulating resin is provided in the surrounding through the communication hole 250. It is to be injected into the space 230.
  • bus bar assembly 1A can also be manufactured by the following third manufacturing method.
  • the third manufacturing method includes the steps of preparing the first and second bus bars 10a and 10b, and electrodepositing an insulating resin on the outer surfaces of the first and second bus bars 10a and 10b.
  • the step of coating by coating or spray coating, and the step of curing the resin on the outer surfaces of the first and second bus bars 10a and 10b by heat treatment, the outer surfaces of the first and second bus bars 10a and 10b A curing process for setting at least one of the provided resins in a semi-cured state, and curing the semi-cured resin by heat treatment in a state where the opposite side surfaces 13 of the first and second bus bars 10a and 10b are butted against each other And connecting the first and second bus bars 10 a and 10 b by the insulating resin layer 30.
  • the width of the gap 40 between the first and second bus bars 10a and 10b is the insulating resin layer attached to the outer surface of the first and second bus bars 10a and 10b. It will be defined by a thickness of 30.
  • the bus bar assembly 1A includes two bus bars of the first and second bus bars 10a and 10b, and one insulating resin layer 30 connecting the first and second bus bars 10a and 10b.
  • the present invention is not limited to such a form, and it is possible to provide three or more bus bars.
  • FIG. 7 (a) is a plan view of a bus bar assembly 1B according to a first modification of the present embodiment
  • FIG. 7 (b) is a cross-sectional view taken along line VIIb-VIIb in FIG. 7 (a), It shows each.
  • the bus bar assembly 1B electrically connects between the first to fourth bus bars 10a to 10d and the adjacent first and second bus bars 10a and 10b.
  • the insulating resin layer 30a mechanically connected while insulating
  • the insulating resin layer 30b mechanically connected electrically while electrically insulating between the adjacent second and third bus bars 20b, 10c
  • the third and fourth bus bars 10c and 10d adjacent to each other are provided with an insulating resin layer 30c which is mechanically connected while electrically insulating each other.
  • the bus bar assembly including three or more bus bars can be efficiently manufactured by the first manufacturing method.
  • the number of the bus bars 10a to 10d can be easily increased.
  • three slits 125 parallel to each other are formed in the conductive metal flat plate 100, the insulating resin filled in the three slits 125 is cured, and the width of the three slits 125 is set.
  • the opposing side surfaces 13 and 13 of the first and second bus bars 10a and 10b opposed via the gap 40 are Although the vertical surface is taken along the thickness direction, the present invention is not limited to such a form, and one or both of the first and second bus bars 10a and 10b facing each other with the gap 40 interposed therebetween. It is also possible to make the opposing side surface 13 into an inclined surface.
  • FIG. 8A is a partial cross-sectional view of a bus bar assembly 1C according to a second modification of the present embodiment, and is a cross-sectional view of a portion corresponding to a portion VIII of FIG.
  • the opposite side surfaces of one of the first and second bus bars 10a and 10b (the second bus bar 10b in the illustrated embodiment)
  • the opposing side surface 13 of the other of the first and second bus bars 10a and 10b (the first bus bar 10a in the illustrated embodiment) is a first side of the first side of the first and second bus bars 10a and 10b.
  • it goes from the side of the surface 11 to the side of the second surface 12 on the other side in the thickness direction it is an inclined surface approaching the opposing end surface 13 of the opposing bus bar (the second bus bar 10b in the illustrated embodiment).
  • FIG. 8B is a partial cross-sectional view of a bus bar assembly 1D according to a third modification of the present embodiment, and is a cross-sectional view of a portion corresponding to a portion VIII of FIG.
  • the opposite side surfaces 13, 13 of both the first and second bus bars 10a, 10b are the first on one side in the thickness direction. As it goes from the side of the surface 11 to the side of the second surface 12 on the other side in the thickness direction, it is an inclined surface closer to the opposing end surface 13 of the opposing bus bar.
  • the opposing end surface 13 of the first bus bar 10a approaches the opposing end surface 13 of the second bus bar 10b as it goes from the side of the first surface 11 to the side of the second surface 12
  • the opposite end surface 13 of the second bus bar 10b is closer to the opposite end surface of the first bus bar 10a as it goes from the side of the first surface 11 to the side of the second surface 12 It is done.
  • the first and / or the first bus bar 10a and the second bus bar 10b effectively maintain the gap 40 between the facing side surfaces 13 and 13,
  • the surface area of the two bus bars 10a and 10b can be enlarged, and the heat dissipation characteristics of the bus bar assemblies 1C and 1D can be improved. This effect is particularly effective when the semiconductor elements 92 having heat generating properties such as LEDs are attached to the bus bar assemblies 1C and 1D.
  • bus bar assemblies 1C and 1D according to the second and third modifications can be easily manufactured by changing the cross-sectional shape of the slit 125 in the first manufacturing method.
  • the bus bar assembly according to each of the embodiments and the modification can include the frame 50 forming a damming structure of sealing resin for sealing the semiconductor element 92 to be mounted.
  • FIG. 9 is a longitudinal cross-sectional view of the state in which the semiconductor element 92 is attached to the bus bar assembly 1A according to the first embodiment in which the frame 50 is attached.
  • the frame 50 is configured to define a mount space S surrounding the semiconductor element mounted on one of the first and second bus bars 10a and 10b in a state where the upper side is opened.
  • the frame 50 includes a cylindrical frame main body 60 having a central hole 61 penetrating in the axial direction, and a frame-side insulating resin layer 65 covering the outer peripheral surface of the frame main body 60.
  • a cylindrical frame main body 60 having a central hole 61 penetrating in the axial direction
  • a frame-side insulating resin layer 65 covering the outer peripheral surface of the frame main body 60.
  • the frame main body 60 is formed, for example, by using the metal flat plate having a thickness corresponding to the axial length of the frame main body 60 and forming the central hole 61 by pressing the metal flat plate. It can be done.
  • the frame-side insulating resin layer 65 is formed using, for example, polyimide, polyamide, epoxy or the like.
  • the fixing of the frame 50 to the bus bar assembly 1A can be performed, for example, with the frame 50 and the bus bar assembly 1A in a state where at least one of the frame side insulating resin layer 65 and the insulating resin layer 30 is semi-cured. Can be pressed against each other to cure the insulating layer in a semi-cured state.
  • the semi-cured state of the insulating resin layer 30 and the frame-side insulating resin layer 65 can be obtained by appropriately adjusting the temperature at the time of heat treatment.
  • An insulating resin (not shown) such as epoxy is injected into the mount space S after the semiconductor element 92 is mounted, and the semiconductor element 92 is sealed with the resin.

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Abstract

本発明に係るバスバーアッセンブリは、導電性金属平板の第１バスバーと、導電性金属平板の第２バスバーであって、前記第１バスバーの対向側面との間に間隙が存する状態で前記第１バスバーと同一平面内に配置された第２バスバーと、前記間隙内に充填され、前記第１及び第２バスバーの対向側面を連結する絶縁性樹脂層とを有している。好ましくは、前記第１及び第２バスバーの少なくとも一方の対向側面は厚み方向一方側から他方側へ行くに従って前記第１及び第２バスバーの他方に近接する傾斜面とされる。

Description

バスバーアッセンブリ
　本発明は、複数のバスバーが電気的には絶縁状態で且つ機械的には連結されているバスバーアッセンブリに関する。
　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（下記特許文献１及び２参照）。
　しかしながら、従来のバスバーアッセンブリは、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とされており、上下方向に関し小型化を図ることが困難であった。
　また、前記従来のバスバーにおいては、前記一の平板状バスバーの上面と前記他の平板状バスバーの下面とが絶縁性樹脂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面がある。
　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。
特許第４４３２９１３号公報 特開２０１６－２１６７６６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、複数のバスバー間の電気的絶縁性を確保しつつ、上下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。
　本発明は、前記目的を達成するために、導電性金属平板の第１バスバーと、導電性金属平板の第２バスバーであって、前記第１バスバーの対向側面との間に間隙が存する状態で前記第１バスバーと同一平面内に配置された第２バスバーと、前記間隙内に充填され、前記第１及び第２バスバーの対向側面を連結する絶縁性樹脂層とを有しているバスバーアッセンブリを提供する。
　本発明に係るバスバーアッセンブリによれば、互いの対向側面の間に間隙を存しつつ同一平面内に配置された導電性金属平板の第１及び第２バスバーが、前記間隙内に充填された絶縁性樹脂層によって連結されているので、前記第１及び第２バスバー間の電気的絶縁性を確保しつつ、上下方向に関し小型化を図ることができる。
　好ましくは、前記第１及び第２バスバーの少なくとも一方の対向側面は厚み方向一方側から他方側へ行くに従って前記第１及び第２バスバーの他方に近接する傾斜面とされる。
　より好ましくは、前記第１及び第２バスバーの双方の対向側面が厚み方向一方側から他方側へ行くに従って互いに対して近接する傾斜面とされる。
　一形態においては、前記絶縁性樹脂層は、前記間隙に加えて前記第１及び第２バスバーの厚み方向一方側及び他方側の少なくとも一方の表面に設けられる。
　また、本発明は、前記目的を達成するために、導電性金属平板によって形成され、互いの間に間隙が存する状態で同一平面内に配置された複数のバスバーと、前記間隙内に充填され、隣接するバスバーを電気的には絶縁状態で機械的に連結する絶縁性樹脂層とを有しているバスバーアッセンブリを提供する。
　前記バスバーアッセンブリによれば、間隙を存しつつ同一平面内に配置された導電性金属平板の複数のバスバーが、前記間隙内に充填された絶縁性樹脂層によって連結されているので、前記複数のバスバー間の電気的絶縁性を確保しつつ、上下方向に関し小型化を図ることができる。
図１(a)は、本発明の一実施の形態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Ib-Ib線に沿った断面図であり、図１(c)は、半導体素子が装着された状態の図１(b)と同一断面での断面図である。 図２は、前記実施の形態に係るバスバーアッセンブリを製造する第１製造方法において用いる導電性金属平板の平面図であって、前記第１製造方法におけるスリット形成工程が完了した時点での状態を示している。 図３(a)は、図２におけるIII部で示すバスバーアッセンブリ形成領域の拡大平面図であり、図３(b)は、図３(a)におけるIIIｂ－IIIｂ線に沿った断面図である。 図４は、前記バスバーアッセンブリ形成領域の拡大平面図であり、前記第１製造方法における硬化工程が完了した時点での状態を示している。 図５は、前記実施の形態に係るバスバーアッセンブリを製造する為の第２製造方法を説明する為の断面図である。 図６は、前記実施の形態に係るバスバーアッセンブリを製造する為の第３製造方法を説明する為の断面図である。 図７(a)は、前記実施の形態の第１変形例に係るバスバーアッセンブリの平面図であり、図７(b)は、図７(a)におけるVIIb-VIIb線に沿った断面図である。 図８(a)及び図８(b)は、それぞれ、前記実施の形態の第２変形例及び第３変形例に係るバスバーアッセンブリの部分断面図であり、図１のVIII部に対応した部分を示している。 図９は、枠体が付設された前記実施の形態１に係るバスバーアッセンブリの縦断面図であり、半導体素子が装着された状態を示している。
　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１Ａの平面図を、図１(b)に、図１(a)におけるIb-Ib線に沿った断面図を、それぞれ示す。
　図１(a)及び図１(b)に示すように、前記バスバーアッセンブリ１Ａは、導電性金属平板の第１及び第２バスバー１０ａ、１０ｂであって、互いの対向側面の間に間隙４０が存する状態で同一平面内に配置された第１及び第２バスバー１０ａ、１０ｂと、前記第１及び第２バスバー１０ａ、１０ｂの対向側面の間の前記間隙４０に充填され、前記第１及び第２バスバー１０ａ、１０ｂを電気的には絶縁しつつ前記両バスバー１０ａ、１０ｂの対向側面を機械的に連結する絶縁性樹脂層３０とを有している。
　前記第１及び第２バスバー１０ａ、１０ｂは、Ｃｕ等の導電性金属平板によって形成され、図１(b)に示す厚み方向に沿って切断した断面視において、厚み方向一方側の第１表面１１と、厚み方向他方側の第２表面１２と、互いに対して対向する対向側面１３と、互いに対して反対方向を向く外側面１４とを有している。
　前記絶縁性樹脂層３０は、耐熱性及び絶縁性を有する樹脂によって形成され、例えば、ポリイミド、ポリアミド、エポキシ等が好適に利用される。
　前記バスバーアッセンブリ１Ａにおいては、前記絶縁性樹脂層３０は、前記第１及び第２バスバー１０ａ、１０ｂの対向側面１３間の前記間隙４０を充填しつつ、前記第１及び第２バスバー１０ａ、１０ｂの第１表面１１、第２表面１２並びに外側面１４を覆っている。
　図１(c)に、前記バスバーアッセンブリ１ＡにＬＥＤ等の半導体素子９２を装着した状態の断面図を示す。
　前記第１及び第２バスバー１０ａ、１０ｂは、一方が正極側電極として作用し、他方が負極側電極として作用する。
　図１(c)に示す形態においては、半導体素子９２は、下面に正極又は負極の一方が設けられ、且つ、上面に正極又は負極の他方が設けられている。
　この場合、前記半導体素子９２は、下面が前記第１及び第２バスバー１０ａ、１０ｂの一方（図示の形態においては第１バスバー１０ａ）の第１表面１１に設けられた第１メッキ層９０ａに電気的に接続されるようにダイボンディングされ、且つ、上面が前記第１及び第２バスバー１０ａ、１０ｂの他方（図示の形態においては第２バスバー１０ｂ）の第１表面１１に設けられた第２メッキ層９０ｂにワイヤボンディング９５を介して電気的に接続される。
　斯かる構成の前記バスバーアッセンブリ１Ａによれば、前記第１及び第２バスバー１０ａ、１０ｂが同一平面内に配置されているので、上下方向（厚み方向）に関し可及的に小型化を図ることができる。
　また、前記第１及び第２バスバー１０ａ、１０ｂは前記対向側面１３において対向するように配置されているので、複数のバスバーが上下に積層されているタイプのバスバーアッセンブリに比して、前記第１及び第２バスバー１０ａ、１０ｂが互いに対して対向する面積を可及的に小さくすることができ、これにより、前記第１及び第２バスバー１０ａ、１０ｂ間にリーク電流が流れることを有効に防止乃至は低減することができる。
　次に、前記バスバーアッセンブリ１Ａを製造する為の第１製造方法について説明する。
　前記第１製造方法は、前記第１及び第２バスバー１０ａ、１０ｂと同一厚みのバスバーアッセンブリ形成領域１２０を有する導電性金属平板１００を用意する工程と、前記バスバーアッセンブリ形成領域１２０に、厚み方向一方側の第１表面１２１及び厚み方向他方側の第２表面１２２の間を貫通するスリット１２５を形成するスリット形成工程とを有している。
　図２に、前記スリット形成工程が完了した後の前記導電性金属平板１００の平面図を示す。
　また、図３(a)に、図２におけるIII部拡大図を、図３(b)に、図３(a)におけるIIIｂ－IIIｂ線に沿った断面図を、それぞれ示す。
　前記スリット１２５は、前記バスバーアッセンブリ１Ａにおける前記第１及び第２バスバー１０ａ、１０ｂの対向側面１３間の前記間隙４０を形成するものである。前記間隙４０の幅、即ち、前記スリット１２５の幅は、前記バスバーアッセンブリ１Ａの仕様に応じて定まる。
　図３(a)及び図３（ｂ）に示すように、前記導電性金属平板１００は、前記スリット形成工程後の状態において、前記スリット１２５を介して対向する一対のバスバー形成部位１３０、１３０が、前記導電性金属平板１００のうち前記スリット１２５より当該スリット１２５の長手方向一方側に位置する連結部位１３５及び前記スリット１２５より当該スリット１２５の長手方向他方側に位置する連結部位１３６を介して、互いに対して繋がった状態に維持されるように構成されている。
　斯かる構成を備えることにより、前記スリット１２５を精度良く形成することができる。
　図２に示すように、前記導電性金属平板１００は、当該導電性金属平板１００が位置するＸ－Ｙ平面内のＸ方向に沿って配列された複数の前記バスバーアッセンブリ形成領域１２０と、Ｘ方向に隣接するバスバーアッセンブリ形成領域１２０の間を連結する連結領域１４０とを有しており、前記複数のバスバーアッセンブリ形成領域１２０に対して加工処理を同時に行えるようになっている。
　図２に示す形態においては、Ｘ方向（図面上においては上下方向）に沿って５つの前記バスバーアッセンブリ形成領域１２０が直列配置されている。
　さらに、前記第１製造方法においては、図２に示すように、Ｘ方向に沿って配列された前記複数のバスバーアッセンブリ形成領域１２０及びＸ方向に隣接する前記バスバーアッセンブリ形成領域１２０の間を連結する前記連結領域１４０がバスバーアッセンブリ形成片１１０を形成しており、複数のバスバーアッセンブリ形成片１１０が、Ｘ－Ｙ平面内においてＸ方向とは直交するＹ方向に並列配置されている。
　詳しくは、前記第１製造方法においては、前記導電性金属平板１００は、Ｙ方向に並列配置された複数（図示の形態においては５つ）の前記バスバーアッセンブリ形成片１１０と、前記複数のバスバーアッセンブリ形成片１１０のＸ方向一方側端部同士を連結する第１連結片１１１と、前記複数のバスバーアッセンブリ形成片１１０のＸ方向他方側端部同士を連結する第２連結片１１２とを有している。
　斯かる構成を備えた前記導電性金属平板１００によれば、より多くのバスバーアッセンブリ１Ａを同時に製造することができる。
　前記第１製造方法は、前記スリット形成工程後に、少なくとも前記スリット１２５が前記絶縁性樹脂層３０で充填されるように前記導電性金属平板１００に絶縁性樹脂を含む塗料を塗装する塗装工程と、前記塗装工程で塗装された塗料を硬化させて前記絶縁性樹脂層３０を形成する硬化工程とを備えている。
　図４に、前記硬化工程が完了した時点での前記バスバーアッセンブリ形成領域１２０の拡大平面図を示す。
　前記塗装工程は、例えば、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を含む電着塗料を用いた電着塗装によって行われる。
　これに代えて、前記塗装工程を、絶縁性樹脂の粉体を用いた静電粉体塗装によって行うことができる。
　若しくは、前記スリット１２５内への樹脂の充填性を十分に担保できる場合には、前記塗装工程を、スプレー塗装によって行うことも可能である。
　前記硬化工程は、前記塗装工程で塗装された塗料を適宜な温度で加熱処理することによって行われる。
　本実施の形態に係る前記バスバーアッセンブリ１Ａにおいては、前記間隙４０内に加えて、厚み方向一方側の第１表面１２１及び厚み方向他方側の第２表面１２２の双方に前記絶縁性樹脂層３０が設けられているが、これに代えて、前記間隙４０のみに前記絶縁性樹脂層３０を設けることも可能であるし、前記間隙４０に加えて、前記第１及び第２表面１２１、１２２の一方にのみ前記絶縁性樹脂層３０を設けることも可能である。
　前記第１及び第２表面１２１、１２２の何れか一方、又は、双方に前記絶縁性樹脂層３０を設けない場合には、前記塗装工程における処理は、前記第１及び第２表面１２１、１２２のうち前記絶縁性樹脂層３０を設けない表面をマスクで覆った状態で、行うことができる。
　前記第１製造方法は、前記硬化工程後に、前記スリット１２５内の絶縁性樹脂層３０及び前記導電性金属平板１２０のうち前記スリット１２５を挟んで対向する一対のバスバー形成部位１３０を前記導電性金属平板１００から切断する切断工程を有している。
　前記第１製造方法においては、前述の通り、前記スリット１２５を挟んで対向する前記バスバー形成部位１３０は、前記導電性金属平板１００のうち前記スリット１２５より当該スリット１２５の長手方向一方側に位置する連結部位１３５及び前記スリット１２５より当該スリット１２５の長手方向他方側に位置する連結部位１３６を介して、互いに対して繋がっている。
　この場合、前記切断工程は、図４に示すように、前記スリット１２５の長手方向一方側において当該スリット１２５を幅方向に跨ぐように設定された切断線１２６に沿って前記導電性金属平板１００を厚み方向に切断する処理、及び、前記スリット１２５の長手方向他方側において当該スリット１２５を幅方向に跨ぐように設定された切断線１２７に沿って前記導電性金属平板１００を厚み方向に切断する処理を含むものとされる。
　なお、前記第１製造方法におけるように、前記導電性金属平板１００が、Ｘ方向に沿って配列された複数のバスバーアッセンブリ形成領域１２０とＸ方向に隣接するバスバーアッセンブリ形成領域１２０を連結する連結領域１４０とを有している場合には、前記スリット１２５は長手方向がＸ方向に沿うように形成される。
　前記第１製造方法によれば、図１に示す前記バスバーアッセンブリ１Ａ、即ち、前記第１及び第２バスバー１０、２０が同一平面内に配置された状態で絶縁性樹脂層３０によっ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バスバーアッセンブリ１Ａを効率良く製造することができる。
　即ち、前記第１製造方法においては、前記第１及び第２バスバー１０ａ、１０ｂを形成する一対のバスバー形成部位１３０の相対位置が固定された状態のままで前記一対のバスバー形成部位１３０の間の前記スリット１２５に絶縁性樹脂層３０が充填され、その後に、前記一対のバスバー形成部位１３０及び前記絶縁性樹脂層３０が前記導電性金属平板１００から切断されて、前記第１及び第２バスバー１０ａ、１０ｂが前記絶縁性樹脂層３０によっ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バスバーアッセンブリ１Ａが製造される。
　従って、前記第１製造方法によれば、前記第１及び第２バスバー１０ａ、１０ｂ間の電気的絶縁性を確実に確保しつつ、前記第１及び第２バスバー１０ａ、１０ｂを所望相対位置に正確に位置させたバスバーアッセンブリ１Ａを効率良く製造することができる。
　前記バスバーアッセンブリ１Ａは、前記第１製造方法とは異なる下記第２製造方法によっても製造され得る。
　図５に、前記第２製造方法を説明する為の断面図を示す。
　前記第２製造方法は、第１及び第２バスバー１０ａ、１０ｂを用意する工程と、互いに対して分離可能に接合される第１及び第２金型２１０、２２０を用意する工程と、前記第１及び第２金型２１０、２２０によって形成される囲繞空間２３０内に前記第１及び第２バスバー１０ａ、１０ｂを並列配置させる工程と、前記囲繞空間２３０内に前記第１及び第２バスバー１０ａ、１０ｂが並列配置された状態で前記囲繞空間２３０内に絶縁性樹脂を注入する工程と、前記絶縁性樹脂を加熱処理により硬化させる工程とを含む。
　前記第１金型２１０及び／又は前記第２金型２２０の内表面にはスペーサ２４０が設けられており、前記スペーサ２４０によって、前記第１及び第２バスバー１０ａ、１０ｂは対向側面１３、１３の間に前記間隙４０を存しつつ同一平面内に並列配置されるようになっている。
　さらに、前記第１金型２１０及び／又は前記第２金型２２０には前記囲繞空間２３０を外部に連通させる連通孔２５０が設けられており、前記連通孔２５０を介して絶縁性樹脂が前記囲繞空間２３０内に注入されるようになっている。
　また、前記バスバーアッセンブリ１Ａを下記第３製造方法によって製造することも可能である。
　前記第３製造方法は、第１及び第２バスバー１０ａ、１０ｂを用意する工程と、前記第１及び第２バスバー１０ａ、１０ｂのそれぞれの外表面に絶縁性樹脂を電着塗装、静電粉体塗装又はスプレー塗装によって塗装する工程と、前記第１及び第２バスバー１０ａ、１０ｂの外表面の樹脂を加熱処理によって硬化させる工程であって、前記第１及び第２バスバー１０ａ、１０ｂの外表面に設けられた樹脂の少なくとも一方については半硬化状態とさせる硬化工程と、前記第１及び第２バスバー１０ａ、１０ｂの対向側面１３、１３同士を突き合わせた状態で半硬化状態の樹脂を加熱処理によって硬化させて、前記第１及び第２バスバー１０ａ、１０ｂを絶縁性樹脂層３０によって連結させる工程とを含むものとされる。
　前記第１及び第２バスバー１０ａ、１０ｂの対向側面１３、１３同士を突き合わせる際には、図６に示すように、外表面に樹脂が塗装された状態の前記第１及び第２バスバー１０ａ、１０ｂが平面方向に沿って挿入可能な距離だけ離間配置された一対のガイド２７０、２７０を用意し、前記一対のガイド２７０、２７０内において前記第１及び第２バスバー１０ａ、１０ｂの対向側面１３、１３同士を突き合わせることができる。
　なお、前記第３製造方法においては、前記第１及び第２バスバー１０ａ、１０ｂ間の前記間隙４０の幅は、前記第１及び第２バスバー１０ａ、１０ｂの外表面に付着される絶縁性樹脂層３０の厚みによって画されることになる。
　本実施の形態に係る前記バスバーアッセンブリ１Ａは、前記第１及び第２バスバー１０ａ、１０ｂの二つのバスバーと、前記第１及び第２バスバー１０ａ、１０ｂを連結する一つの絶縁性樹脂層３０とを備えているが、本発明は斯かる形態に限定されるものでは無く、三つ以上のバスバーを備えることも可能である。
　図７(a)に、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１Ｂの平面図を、図７(b)に、図７(a)におけるVIIb-VIIb線に沿った断面図を、それぞれ示す。
　図７(a)及び(b)に示す前記第１変形例に係るバスバーアッセンブリ１Ｂは、第１～第４バスバー１０ａ～１０ｄと、隣接する第１及び第２バスバー１０ａ、１０ｂ間を電気的には絶縁しつつ機械的には連結する絶縁性樹脂層３０ａと、隣接する第２及び第３バスバー２０ｂ、１０ｃ間を電気的には絶縁しつつ機械的には連結する絶縁性樹脂層３０ｂと、隣接する第３及び第４バスバー１０ｃ、１０ｄ間を電気的には絶縁しつつ機械的には連結する絶縁性樹脂層３０ｃとを備えている。
　前記第１変形例に係るバスバーアッセンブリ１Ｂのように、三つ以上のバスバーを備えるバスバーアッセンブリは、前記第１製造方法によって効率良く製造することができる。
　即ち、前記導電性金属平板１００に形成する前記スリット１２５の本数を増やすことにより、前記バスバー１０ａ～１０ｄの個数を容易に増やすことができる。
　詳しくは、前記導電性金属平板１００に、互いに対して平行なスリット１２５を３本形成し、前記３本のスリット１２５内に充填させた絶縁性樹脂を硬化し、前記３本のスリット１２５を幅方向に横断するように前記導電性金属平板１００を切断することによって、前記第１変形例に係るバスバーアッセンブリ１Ｂを容易に製造することができる。
　また、本実施の形態に係るバスバーアッセンブリ１Ａにおいては、図１(b)等に示すように、前記間隙４０を介して対向する前記第１及び第２バスバー１０ａ、１０ｂの対向側面１３、１３は厚み方向に沿った垂直面とされているが、本発明は斯かる形態に限定されるものではなく、前記間隙４０を介して対向する前記第１及び第２バスバー１０ａ、１０ｂの一方又は双方の対向側面１３を傾斜面とすることも可能である。
　図８(a)に、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１Ｃの部分断面図であって、図１のVIII部に対応した部分の断面図を示す。
　図８(a)に示すように、前記第２変形例に係るバスバーアッセンブリ１Ｃにおいては、前記第１及び第２バスバー１０ａ、１０ｂの一方（図示の形態においては前記第２バスバー１０ｂ）の対向側面１３は厚み方向に沿った垂直面とされつつ、前記第１及び第２バスバー１０ａ、１０ｂの他方（図示の形態においては前記第１バスバー１０ａ）の対向側面１３は、厚み方向一方側の第１表面１１の側から厚み方向他方側の第２表面１２の側へ行くに従って、対向するバスバー（図示の形態においては前記第２バスバー１０ｂ）の対向端面１３に近接する傾斜面とされている。
　また、図８(b)に、本実施の形態の第３変形例に係るバスバーアッセンブリ１Ｄの部分断面図であって、図１のVIII部に対応した部分の断面図を示す。
　図８(b)に示すように、前記第３変形例に係るバスバーアッセンブリ１Ｄにおいては、前記第１及び第２バスバー１０ａ、１０ｂの双方の対向側面１３、１３が、厚み方向一方側の第１表面１１の側から厚み方向他方側の第２表面１２の側へ行くに従って、対向するバスバーの対向端面１３に近接する傾斜面とされている。
　即ち、前記第３変形例１Ｄにおいては、前記第１バスバー１０ａの対向端面１３は前記第１表面１１の側から前記第２表面１２の側へ行くに従って前記第２バスバー１０ｂの対向端面１３に近接する傾斜面とされ、且つ、前記第２バスバー１０ｂの対向端面１３は前記第１表面１１の側から前記第２表面１２の側へ行くに従って前記第１バスバー１０ａの対向端面に近接する傾斜面とされている。
　前記第２及び第３変形例１Ｃ、１Ｄにおいては、前記第１及び第２バスバー１０ａ、１０ｂの対向側面１３、１３間に前記間隙４０を有効に確保しつつ、前記第１及び／又は前記第２バスバー１０ａ、１０ｂの表面積を拡大することができ、前記バスバーアッセンブリ１Ｃ、１Ｄの放熱特性を向上させることができる。
　この効果は、前記バスバーアッセンブリ１Ｃ、１ＤにＬＥＤ等の発熱性を有する半導体素子９２が装着される場合に特に有効となる。
　前記第２及び第３変形例に係るバスバーアッセンブリ１Ｃ、１Ｄは、前記第１製造方法において前記スリット１２５の断面形状を変更することにより、容易に製造することができる。
　前記各実施の形態及び前記変形例に係るバスバーアッセンブリは、装着される半導体素子９２を封止する封止樹脂の堰き止め構造を形成する枠体５０を備えることができる。
　図９に、前記枠体５０が付設された前記実施の形態１に係るバスバーアッセンブリ１Ａに前記半導体素子９２が装着された状態の縦断面図を示す。
　前記枠体５０は、上方が開放された状態で、前記第１及び第２バスバー１０ａ、１０ｂの一方に装着される前記半導体素子を囲繞するマウント空間Ｓを画するように、構成される。
　具体的には、前記枠体５０は、軸線方向に貫通された中央孔６１を有する筒状の枠体本体６０と、前記枠体本体６０の外周面を覆う枠体側絶縁性樹脂層６５とを有している。
　前記枠体本体６０は、例えば、当該枠体本体６０の軸線方向長さに応じた厚みを有する金属平板を用い、前記金属平板に対してプレス加工によって前記中央孔６１を形成することにより、形成され得る。
　前記枠体側絶縁性樹脂層６５は、例えば、ポリイミド、ポリアミド、エポキシ等を用いて形成される。
　前記枠体５０の前記バスバーアッセンブリ１Ａへの固着は、例えば、前記枠体側絶縁性樹脂層６５及び前記絶縁性樹脂層３０の少なくとも一方が半硬化の状態で、前記枠体５０及び前記バスバーアッセンブリ１Ａを互いに対して押圧させ、半硬化状態の絶縁層を硬化させることによって、行うことができる。
　前記絶縁性樹脂層３０及び前記枠体側絶縁性樹脂層６５の半硬化状態は、加熱処理する際の温度を適宜調整することによって得ることができる。
　前記半導体素子９２を装着した後の前記マウント空間Ｓにはエポキシ等の絶縁性樹脂（図示せず）が注入され、当該樹脂によって半導体素子９２が封止される。
１Ａ～１Ｄ　　　　　バスバーアッセンブリ
１０ａ～１０ｄ　　　バスバー
１１　　　　　　　　第１表面
１２　　　　　　　　第２表面
１３　　　　　　　　対向側面
３０　　　　　　　　絶縁性樹脂層
４０　　　　　　　　間隙

Claims (5)

  1. 　導電性金属平板の第１バスバーと、導電性金属平板の第２バスバーであって、前記第１バスバーの対向側面との間に間隙が存する状態で前記第１バスバーと同一平面内に配置された第２バスバーと、前記間隙内に充填され、前記第１及び第２バスバーの対向側面を連結する絶縁性樹脂層とを有していることを特徴とするバスバーアッセンブリ。
  2. 　前記第１及び第２バスバーの少なくとも一方の対向側面は厚み方向一方側から他方側へ行くに従って前記第１及び第２バスバーの他方に近接する傾斜面と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。
  3. 　前記第１及び第２バスバーの双方の対向側面が厚み方向一方側から他方側へ行くに従って互いに対して近接する傾斜面とされていることを特徴とする請求項２に記載のバスバーアッセンブリ。
  4. 　前記絶縁性樹脂層は、前記間隙に加えて前記第１及び第２バスバーの厚み方向一方側及び他方側の少なくとも一方の表面に設けられていることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載のバスバーアッセンブリ。
  5. 　導電性金属平板によって形成され、互いの間に間隙が存する状態で同一平面内に配置された複数のバスバーと、前記間隙内に充填され、隣接するバスバーを電気的には絶縁状態で機械的に連結する絶縁性樹脂層とを有していることを特徴とするバスバーアッセンブリ。
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