(57)【要約】【課題】スイッチング素子モジュールの小型化を図りつつ、スイッチング素子の外面に形成された信号端子から延びる引出配線を適切に設けることが可能な技術を実現する。【解決手段】スイッチング素子モジュール１は、第１外面３１に第１端子４１及び信号端子４３が形成され、第１外面３１とは反対側を向く第２外面３２に第２端子４２が形成されたスイッチング素子３０と、第１端子４１に電気的に接続される第１導体１０と、第２端子４２に電気的に接続される第２導体２０と、第１外面３１と第１導体１０との間に配置されるシート状基板５０とを備える。シート状基板５０は、第１端子４１と第１導体１０とを電気的に接続する第１配線パターン６１と、信号端子４３に電気的に接続される第２配線パターン６２とを備える。第２配線パターン６２が、第１導体１０、第２導体２０、及びスイッチング素子３０のいずれにも覆われずに露出する露出部６２ａを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極端子及び負極端子の一方を第１端子とすると共に他方を第２端子として、第１外面に前記第１端子及び信号端子が形成され、前記第１外面とは反対側を向く第２外面に前記第２端子が形成されたスイッチング素子と、
前記第１外面の少なくとも一部を覆うように配置されて、前記第１端子に電気的に接続される第１導体と、
前記第２外面の少なくとも一部を覆うように配置されて、前記第２端子に電気的に接続される第２導体と、
前記第１外面と前記第１導体との間に配置されるシート状基板と、を備え、
前記シート状基板は、前記第１端子と前記第１導体とを電気的に接続する第１配線パターンと、前記信号端子に電気的に接続される第２配線パターンと、を備え、
前記第２配線パターンが、前記第１導体、前記第２導体、及び前記スイッチング素子のいずれにも覆われずに露出する露出部を備えている、スイッチング素子モジュール。
【請求項２】
前記信号端子に電気的に接続される信号伝達用導体が、前記露出部に接合されている、請求項１に記載のスイッチング素子モジュール。
【請求項３】
前記シート状基板は、前記第１導体に接合されており、
前記第１導体は、前記シート状基板に交差する方向に沿って当該第１導体を貫通する開口部を備え、
前記露出部は、前記開口部において露出している、請求項１又は２に記載のスイッチング素子モジュール。
【請求項４】
前記シート状基板は、可撓性を有するフレキシブル基板であり、
前記シート状基板は、前記第１外面と前記第１導体とに挟まれた内部領域に配置された第１部分と、前記第１部分から前記内部領域の外側に延出するように配置された第２部分と、を備え、
前記露出部は、前記第２部分に形成されている、請求項１又は２に記載のスイッチング素子モジュール。
【請求項５】
前記シート状基板の線膨張係数が、前記スイッチング素子の線膨張係数と前記第１導体の線膨張係数との間の値である、請求項１から４のいずれか一項に記載のスイッチング素子モジュール。
【請求項６】
前記スイッチング素子を冷却するための冷却器を備え、
前記第２導体は、前記第１導体よりも前記冷却器の側に配置されている、請求項１から５のいずれか一項に記載のスイッチング素子モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチング素子を備えたスイッチング素子モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
スイッチング素子を備えたスイッチング素子モジュールの一例が、特開２０１８−１６０６９９号公報（特許文献１）に開示されている。以下、背景技術の説明において括弧内に示す符号は特許文献１のものである。特許文献１の図１５に示される、スイッチング素子モジュールとしてのパワーモジュール半導体装置（２）は、スイッチング素子としての半導体デバイス（Ｑ）と、半導体デバイス（Ｑ）と電気的に接続される電力系端子（ＳＴ，ＤＴ）及び信号系端子（ＣＳ，Ｇ，ＳＳ）と、を備えている（段落００４４）。半導体デバイス（Ｑ）に隣接する位置には電極パターン（ＣＳＰ，ＧＳＰ，ＳＳＰ）が設けられており、半導体デバイス（Ｑ）の外面に形成された３つの信号端子は、ボンディングワイヤを介して、対応する電極パターン（ＣＳＰ，ＧＳＰ，ＳＳＰ）に接続されている（段落００５９、図１５）。そして、３つの信号系端子（ＣＳ，Ｇ，ＳＳ）は、半田層（３ｃ）を介して、対応する電極パターン（ＣＳＰ，ＧＳＰ，ＳＳＰ）に接続されている（段落００５３−００５５、図１７−１９）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−１６０６９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のように、特許文献１に記載のスイッチング素子モジュールでは、スイッチング素子の外面に形成された信号端子から延びる引出配線を、ボンディングワイヤを用いて形成している。そのため、スイッチング素子の周囲に、ボンディングワイヤの配置スペースだけでなく、ワイヤボンディング工程を適切に行うためのスペース（ボンディングツールの先端部の移動スペース等）も確保する必要があり、スイッチング素子モジュールの小型化を図ることは容易ではない。
【０００５】
そこで、スイッチング素子モジュールの小型化を図りつつ、スイッチング素子の外面に形成された信号端子から延びる引出配線を適切に設けることが可能な技術の実現が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示に係るスイッチング素子モジュールは、正極端子及び負極端子の一方を第１端子とすると共に他方を第２端子として、第１外面に前記第１端子及び信号端子が形成され、前記第１外面とは反対側を向く第２外面に前記第２端子が形成されたスイッチング素子と、前記第１外面の少なくとも一部を覆うように配置されて、前記第１端子に電気的に接続される第１導体と、前記第２外面の少なくとも一部を覆うように配置されて、前記第２端子に電気的に接続される第２導体と、前記第１外面と前記第１導体との間に配置されるシート状基板と、を備え、前記シート状基板は、前記第１端子と前記第１導体とを電気的に接続する第１配線パターンと、前記信号端子に電気的に接続される第２配線パターンと、を備え、前記第２配線パターンが、前記第１導体、前記第２導体、及び前記スイッチング素子のいずれにも覆われずに露出する露出部を備えている。
【０００７】
この構成によれば、外部回路（スイッチング素子の制御回路等）に電気的に接続される導体又は外部回路に設けられる導体を露出部に電気的に接続することで、信号端子と外部回路とを電気的に接続することができる。ここで、露出部は、第１導体、第２導体、及びスイッチング素子のいずれにも覆われずに露出しているため、露出部における電気的接続構造を比較的簡素なものとすることができる。
【０００８】
そして、上記の構成によれば、信号端子と露出部との間の配線を、シート状基板が備える第２配線パターンを用いて形成することができる。よって、信号端子から延びる引出配線を、ボンディングワイヤを用いずに設けることができ、ボンディングワイヤを用いる必要がある場合に比べて、スイッチング素子モジュールの小型化を図ることができる。なお、このように第１外面と第１導体との間にシート状基板を配置する場合であっても、シート状基板が備える第１配線パターンを介して、第１端子と第１導体とを電気的に接続することができる。
【０００９】
スイッチング素子モジュールの更なる特徴と利点は、図面を参照して説明する実施形態についての以下の記載から明確となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態に係るスイッチング素子モジュールの斜視図
【図２】第１の実施形態に係るスイッチング素子モジュールの分解斜視図
【図３】第１の実施形態に係るスイッチング素子モジュールの断面図
【図４】第２の実施形態に係るスイッチング素子モジュールの斜視図
【図５】第２の実施形態に係るスイッチング素子モジュールの分解斜視図
【図６】第２の実施形態に係るスイッチング素子モジュールの断面図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
〔第１の実施形態〕
スイッチング素子モジュールの第１の実施形態について、図面（図１〜図３）を参照して説明する。なお、以下の説明で参照する各図では、スイッチング素子モジュールを構成する各部の厚さ（後述する第３方向Ｚの幅）の比率は、必ずしも現実の比率を正確に反映しているわけではない。
【００１２】
図１及び図２に示すように、スイッチング素子モジュール１は、スイッチング素子３０と、第１導体１０と、第２導体２０と、シート状基板５０と、を備えている。スイッチング素子３０は、第１外面３１と、第１外面３１とは反対側を向く第２外面３２とを備えており、第１導体１０は、第１外面３１の少なくとも一部を覆うように配置され、第２導体２０は、第２外面３２の少なくとも一部を覆うように配置されている。そして、シート状基板５０は、第１外面３１と第１導体１０との間に配置されている。なお、図１及び図２では、スイッチング素子モジュール１を構成する各部材を簡略化して示している。本実施形態では、スイッチング素子モジュール１は、モールド材料（樹脂等）で形成されたモールド部により一体化されるが、各図ではモールド部を省略している。
【００１３】
第１外面３１と第２外面３２とは、互いに平行な平面となるように形成されている。以下では、第１外面３１に平行な面内において互いに直交する２つの方向を第１方向Ｘ及び第２方向Ｙとし、第１外面３１に直交する方向（すなわち、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙの双方に直交する方向）を第３方向Ｚとする。また、第１方向Ｘの一方側を第１側Ｘ１とすると共に第１方向Ｘの他方側を第２側Ｘ２とし、第３方向Ｚの一方側（ここでは、第３方向Ｚにおける第２外面３２に対して第１外面３１が配置される側）を第３側Ｚ１とすると共に第３方向Ｚの他方側を第４側Ｚ２とする。第１導体１０は、第１外面３１の少なくとも一部を第３側Ｚ１から覆うように配置され、第２導体２０は、第２外面３２の少なくとも一部を第４側Ｚ２から覆うように配置されている。
【００１４】
本実施形態では、スイッチング素子３０の外形は、第３方向Ｚが厚さ方向（板面に直交する方向）となる平板状に形成されている。そして、本実施形態では、スイッチング素子３０は、第３方向Ｚに沿った方向視で（すなわち、平面視で）、矩形状（正方形状を含む）に形成されている。すなわち、スイッチング素子３０は、矩形平板状のチップ型素子とされている。なお、このチップ型素子に、スイッチング素子３０に電気的に並列接続されるフリーホイールダイオード等が内蔵されていてもよい。
【００１５】
スイッチング素子３０は、例えば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、パワーＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）、ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ（Silicon Carbide - Metal Oxide Semiconductor FET）、ＳｉＣ−ＳＩＴ（SiC - Static Induction Transistor）、ＧａＮ−ＭＯＳＦＥＴ（Gallium Nitride - MOSFET）等の、高周波での動作が可能なパワー半導体素子とされる。スイッチング素子モジュール１は、例えば、直流と交流との間で電力を変換するインバータに用いられる。このインバータは、例えば、電動車両やハイブリッド車両等において車輪の駆動力源として用いられる回転電機を、駆動制御するインバータとされる。また、スイッチング素子モジュール１は、例えば、直流電源の直流電圧を昇圧するための昇圧回路に用いられる。
【００１６】
スイッチング素子３０は、正極端子と負極端子とを備えている。正極端子及び負極端子は、直流電源（直流電圧の供給源の一例）に電気的に接続される一対の主端子であり、一対の主端子のうちの正極側の主端子（直流電源の正極側に電気的に接続される主端子）が正極端子であり、一対の主端子のうちの負極側の主端子（直流電源の負極側に電気的に接続される主端子）が負極端子である。例えばスイッチング素子３０としてＩＧＢＴが用いられる場合、正極端子はコレクタ端子であり、負極端子はエミッタ端子である。ここで、正極端子及び負極端子の一方を第１端子４１とすると共に他方を第２端子４２とする。本実施形態では、負極端子を第１端子４１とし、正極端子を第２端子４２としている。
【００１７】
スイッチング素子３０は、第１端子４１及び第２端子４２に加えて、信号端子４３を備えている。信号端子４３は、外部回路（スイッチング素子３０の制御回路等）に電気的に接続される。図示は省略するが、本実施形態では、この外部回路が形成された制御基板が、スイッチング素子モジュール１に対して第３側Ｚ１に配置される。この制御基板は、例えば、スイッチング素子モジュール１の少なくとも一部を第３側Ｚ１から覆うように配置される。
【００１８】
スイッチング素子３０は、信号端子４３として、スイッチング素子３０をスイッチング制御するためのスイッチング制御信号が入力される制御端子を少なくとも備える。例えばスイッチング素子３０としてＩＧＢＴが用いられる場合、制御端子は、ゲート駆動信号が入力されるゲート端子である。図示は省略するが、本実施形態では、スイッチング素子３０を構成するチップ型素子には、電流検出回路と温度検出回路とが内蔵されている。電流検出回路は、一対の主端子間に流れる素子電流を、当該素子電流に比例する微小なセンス電流を流して検出する。また、温度検出回路は、温度検出ダイオードを用いてスイッチング素子３０の温度を検出する。スイッチング素子３０は、電流検出回路の検出結果を取得するための２つの信号端子４３と、温度検出ダイオードの検出結果を取得するための２つの信号端子４３と、を備えている。すなわち、本実施形態では、スイッチング素子３０は、合計で５つの信号端子４３を備えている。
【００１９】
図３に示すように、スイッチング素子３０の第１外面３１（第３側Ｚ１の外面）に、第１端子４１及び信号端子４３が形成され、スイッチング素子３０の第２外面３２（第４側Ｚ２の外面）に、第２端子４２が形成されている。第１端子４１及び信号端子４３は、第１外面３１に露出するように形成され、第２端子４２は、第２外面３２に露出するように形成されている。信号端子４３は、第１外面３１において第１端子４１と絶縁距離を隔てて配置されている。本実施形態では、信号端子４３は、第１端子４１に対して第１側Ｘ１に配置されている。すなわち、第１方向Ｘは、第１外面３１に平行な面における第１端子４１と信号端子４３との並び方向であり、第１方向Ｘにおける第１端子４１に対して信号端子４３が配置される側が第１側Ｘ１である。図示は省略するが、本実施形態では、複数の信号端子４３（具体的には、５つの信号端子４３）が、第１方向Ｘの同じ位置において、絶縁距離を空けて第２方向Ｙに並ぶように配置されている。
【００２０】
第１導体１０は、第１端子４１に電気的に接続される。第１導体１０は、シート状基板５０を介してスイッチング素子３０（具体的には、第１外面３１）に接合されている。具体的には、第１導体１０とスイッチング素子３０との間に配置されているシート状基板５０は、第１導体１０に接合されていると共に、スイッチング素子３０（具体的には、第１外面３１）に接合されている。ここでは、シート状基板５０は、ハンダや導電性ペースト（例えば、銀ペースト）等の導電性を有する接合材９０により第１導体１０に接合されていると共に、接合材９０によりスイッチング素子３０（具体的には、第１外面３１）に接合されている。そして、シート状基板５０は、第１端子４１と第１導体１０とを電気的に接続する第１配線パターン６１を備えている。よって、第１端子４１と第１導体１０とは、第１配線パターン６１を介して電気的に接続されている。なお、第１配線パターン６１及び後述する第２配線パターン６２は、導電性を有する材料（例えば、銅やアルミニウム等の金属材料）で形成される。
【００２１】
第２導体２０は、第２端子４２に電気的に接続される。ここでは、第２導体２０は、接合材９０によりスイッチング素子３０（具体的には、第２外面３２）に接合されている。よって、第２端子４２と第２導体２０とは、接合材９０以外に他の部材を介さずに電気的に接続されている。なお、第２端子４２と第２導体２０とが、接合材９０以外の部材を介して電気的に接続される構成とすることもできる。例えば、第２導体２０とスイッチング素子３０（具体的には、第２外面３２）との間に、モリブデン等の熱伝導性の高い金属材料を用いて形成された応力緩和層を設け、第２端子４２と第２導体２０とが、当該応力緩和層を介して電気的に接続される構成とすることができる。
【００２２】
図３に示すように、本実施形態では、シート状基板５０は、複数の第１貫通孔５０ａが形成された基体を備えている。図示は省略するが、複数の第１貫通孔５０ａは、シート状基板５０の厚さ方向に沿った方向視（本実施形態では、第３方向Ｚに沿った方向視と同一）で、正方格子や三角格子等の格子状に配置されている。第１貫通孔５０ａのそれぞれは、シート状基板５０の基体を、当該基体の厚さ方向に貫通するように形成されている。シート状基板５０の基体は、電気的絶縁性を有する材料（例えば、セラミックや樹脂等）で形成される。
【００２３】
上述した第１配線パターン６１は、シート状基板５０の基体における第３側Ｚ１の面に配置された第１配線部分と、シート状基板５０の基体における第４側Ｚ２の面に配置された第２配線部分と、第１貫通孔５０ａの内部に配置されて第１配線部分と第２配線部分とを電気的に接続する第３配線部分と、を備えている。第１配線部分は、銅箔等の導体箔により形成されており、第１導体１０に対向するように（ここでは、接合材９０を挟んで対向するように）配置されている。また、第２配線部分は、銅箔等の導体箔により形成されており、第１端子４１に対向するように（ここでは、接合材９０を挟んで対向するように）配置されている。そして、第３配線部分は、第１貫通孔５０ａに埋め込まれた銅等の導体（柱状の導体）により形成されている。第１配線パターン６１をこのように形成することで、シート状基板５０に対して互いに反対側に配置された第１端子４１と第１導体１０とを、第１配線パターン６１を介して電気的に接続することが可能となっている。
【００２４】
シート状基板５０は、第１配線パターン６１に加えて、信号端子４３に電気的に接続される第２配線パターン６２を備えている。本実施形態では、スイッチング素子３０が複数の信号端子４３を備えており、第２配線パターン６２は、複数の信号端子４３に対して各別に設けられている。複数の第２配線パターン６２（ここでは、５つの第２配線パターン６２）は、絶縁距離を空けて第２方向Ｙに並ぶように配置されている。
【００２５】
図３に示すように、本実施形態では、シート状基板５０は、シート状基板５０の基体を当該基体の厚さ方向に貫通するように形成された第２貫通孔５０ｂを備えている。本実施形態では、シート状基板５０は複数の第２配線パターン６２を備えており、第２貫通孔５０ｂは、複数の第２配線パターン６２に対して各別に設けられている。そして、第２配線パターン６２は、シート状基板５０の基体における第３側Ｚ１の面に配置された第４配線部分と、シート状基板５０の基体における第４側Ｚ２の面に配置された第５配線部分と、第２貫通孔５０ｂの内部に配置されて第４配線部分と第５配線部分とを電気的に接続する第６配線部分と、を備えている。第４配線部分は、銅箔等の導体箔により形成されており、第１導体１０、第２導体２０、及びスイッチング素子３０のいずれにも覆われずに露出するように配置されている。また、第５配線部分は、銅箔等の導体箔により形成されており、信号端子４３に対向するように（ここでは、接合材９０を挟んで対向するように）配置されている。そして、第６配線部分は、第２貫通孔５０ｂに埋め込まれた銅等の導体（柱状の導体）により形成されている。第２配線パターン６２をこのように形成することで、信号端子４３から延びる引出配線を、シート状基板５０に対して信号端子４３が配置される側とは反対側（ここでは、第３側Ｚ１）まで延びるように形成することが可能となっている。なお、本実施形態では、第５配線部分における第２側Ｘ２の部分が、信号端子４３に対向するように配置されており、第４配線部分における第２側Ｘ２の部分と、第５配線部分における第１側Ｘ１の部分とが、第６配線部分を挟んで対向するように配置されている。
【００２６】
上記のように、第２配線パターン６２は、第１導体１０、第２導体２０、及びスイッチング素子３０のいずれにも覆われずに露出する露出部６２ａを備えている。本実施形態では、第２配線パターン６２が備える上記の第４配線部分が、露出部６２ａを構成している。すなわち、本実施形態では、露出部６２ａは、シート状基板５０における第３側Ｚ１の面に形成されている。また、本実施形態では、露出部６２ａは、信号端子４３に対して第１側Ｘ１に配置されている。
【００２７】
本実施形態では、図３に示すように、信号端子４３に電気的に接続される信号伝達用導体７０が、露出部６２ａに接合される。図示は省略するが、信号伝達用導体７０は、ハンダや導電性ペースト（例えば、銀ペースト）等の導電性を有する接合材によって露出部６２ａに接合される。このように信号伝達用導体７０を、信号端子４３ではなく露出部６２ａに接合することで、信号伝達用導体７０が信号端子４３に直接接合される場合に比べて、信号伝達用導体７０とスイッチング素子３０との間での振動や熱の伝達を抑制しやすくなっている。本実施形態では、シート状基板５０が複数の第２配線パターン６２を備えており、図１及び図２に示すように、信号伝達用導体７０は、複数の第２配線パターン６２に対して各別に設けられている。図１及び図２に示すように、本実施形態では、信号伝達用導体７０は、棒状の導体（ここでは、第３方向Ｚに沿って延びる棒状の導体）とされているが、信号伝達用導体７０を、他の形状の導体（例えば、板状の導体）とすることもできる。
【００２８】
図示は省略するが、信号伝達用導体７０は、制御基板に形成された外部回路に電気的に接続される。上述したように、本実施形態では、制御基板は、スイッチング素子モジュール１の少なくとも一部を第３側Ｚ１から覆うように配置される。そして、信号伝達用導体７０における露出部６２ａに接合される側とは反対側の端部が、制御基板に形成された端子接続孔を貫通するように配置された状態で、信号伝達用導体７０と制御基板に形成された外部回路とが電気的に接続される。
【００２９】
図１〜図３に示すように、本実施形態では、第１導体１０は、交差方向Ｄに沿って当該第１導体１０を貫通する開口部１１を備えている。交差方向Ｄは、シート状基板５０に交差する方向である。本実施形態では、交差方向Ｄは、シート状基板５０に直交する方向（すなわち、シート状基板５０の厚さ方向）であり、第３方向Ｚと平行な方向とされる。図３に示すように、露出部６２ａは、開口部１１において露出している。そして、信号伝達用導体７０は、第３側Ｚ１から開口部１１に挿入された状態で、露出部６２ａに接合されている。なお、露出部６２ａが「露出する」とは、上述したように、第１導体１０、第２導体２０、及びスイッチング素子３０のいずれにも覆われていないことを意味する。よって、露出部６２ａが、第１導体１０、第２導体２０、及びスイッチング素子３０のいずれでもない他部材（例えば、モールド部等）によって覆われていてもよい。
【００３０】
本実施形態では、複数の露出部６２ａ（ここでは、５つの露出部６２ａ）に対して１つの開口部１１が設けられており、開口部１１は、交差方向Ｄに沿った方向視で、当該複数の露出部６２ａを囲むように形成されている。また、本実施形態では、開口部１１は、交差方向Ｄに沿った方向視で閉じた形状（ここでは、矩形状）となるように形成されている。
【００３１】
図３に示すように、本実施形態では、スイッチング素子モジュール１は、スイッチング素子３０を冷却するための冷却器８０を備えている。図示は省略するが、冷却器８０はヒートシンクを用いて構成されている。そして、本実施形態では、第２導体２０が、第１導体１０よりも冷却器８０の側に配置されている。具体的には、冷却器８０は、第２導体２０に対して第４側Ｚ２に配置されている。図３に示す例では、第２導体２０と冷却器８０との間に、電気的絶縁性及び熱伝導性の双方を有する絶縁基板８１が配置されており、第２導体２０に伝達されたスイッチング素子３０の熱は、絶縁基板８１を介して冷却器８０に伝達されるように構成されている。
【００３２】
本実施形態では、シート状基板５０の線膨張係数が、スイッチング素子３０の線膨張係数と第１導体１０の線膨張係数との間の値とされている。具体的には、シート状基板５０の線膨張係数が、スイッチング素子３０の線膨張係数よりも大きく、且つ、第１導体１０の線膨張係数よりも小さい値とされている。本実施形態では、シート状基板５０の基体の線膨張係数が、スイッチング素子３０の線膨張係数と第１導体１０の線膨張係数との間の値とされている。また、第１配線パターン６１や第２配線パターン６２を構成する材料の線膨張係数は、シート状基板５０の基体の線膨張係数よりも大きな値とされている。そして、第１配線パターン６１及び第２配線パターン６２を含むシート状基板５０全体の線膨張係数が、スイッチング素子３０の線膨張係数と第１導体１０の線膨張係数との間の値とされている。
【００３３】
〔第２の実施形態〕
スイッチング素子モジュールの第２の実施形態について、図面（図４〜図６）を参照して説明する。以下では、本実施形態のスイッチング素子モジュールについて、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。特に明記しない点については、第１の実施形態と同様であり、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００３４】
図４〜図６に示すように、本実施形態では、シート状基板５０は、可撓性を有するフレキシブル基板である。そして、シート状基板５０は、第１外面３１と第１導体１０とに挟まれた内部領域Ａ（図６参照）に配置された第１部分５１と、第１部分５１から内部領域Ａの外側に延出するように配置された第２部分５２と、を備えている。ここでは、第２部分５２は、内部領域Ａに対して第１側Ｘ１の外側に向かって、第１部分５１から延出するように配置されている。そして、露出部６２ａは、第２部分５２に形成されている。第２部分５２における第１部分５１に接続される側とは反対側の端部を、第２部分５２の先端部として、ここでは、露出部６２ａは、第２部分５２の先端部側の領域に形成されている。
【００３５】
本実施形態では、第２配線パターン６２は、シート状基板５０の基体における第４側Ｚ２の面に配置された導体箔（銅箔等）により形成されている。ここで、シート状基板５０の基体における第４側Ｚ２の面とは、第２部分５２を曲げずに第１部分５１と同一平面上に配置した場合の、第４側Ｚ２の面を意味する。第２配線パターン６２における第１部分５１に形成された部分は、信号端子４３に対向するように（ここでは、接合材９０を挟んで対向するように）配置されている。そして、露出部６２ａは、第２部分５２における、第２部分５２を曲げずに第１部分５１と同一平面上に配置した場合に第４側Ｚ２を向く面に形成されている。
【００３６】
本実施形態では、シート状基板５０がフレキシブル基板であるため、図４〜図６に示すように、第２部分５２を曲げて配置することが可能となっている。なお、図４〜図６に示す例では、第２部分５２の先端部が第３側Ｚ１を向くように第２部分５２が曲げて配置される場合を例示しているが、例えば、第２部分５２の先端部が第２側Ｘ２を向くように第２部分５２が曲げて配置される構成とすることもできる。このように第２部分５２を曲げて配置することができるため、露出部６２ａが外部回路に直接接続される構成とすることが容易となっている。例えば、外部回路が形成された制御基板に第２部分５２の先端部が接合された状態で、露出部６２ａが当該外部回路に直接、電気的に接続される構成とすることができる。
【００３７】
〔その他の実施形態〕
次に、スイッチング素子モジュールのその他の実施形態について説明する。
【００３８】
（１）上記第１の実施形態では、開口部１１が、交差方向Ｄに沿った方向視で閉じた形状となるように形成される構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、開口部１１が、交差方向Ｄに沿った方向視である方向に開口する形状（例えば、第１側Ｘ１に開口する形状）に形成される構成とすることもできる。また、第１導体１０が開口部１１を備えず、露出部６２ａが、シート状基板５０における第１導体１０に覆われていない部分において露出する構成とすることもできる。例えば、シート状基板５０が、第１導体１０に対して第１側Ｘ１に配置される部分を備え、当該部分に露出部６２ａが配置される構成とすることができる。
【００３９】
（２）上記第１の実施形態では、露出部６２ａが、シート状基板５０における第３側Ｚ１の面に形成される構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、露出部６２ａが、シート状基板５０における第４側Ｚ２の面に形成される構成とすることもできる。このような構成とする場合に、例えば、第２導体２０が、交差方向Ｄに沿って当該第２導体２０を貫通する開口部を備え、露出部６２ａが当該開口部において露出する構成としてもよい。
【００４０】
（３）上記第２の実施形態では、露出部６２ａが、第２部分５２における、第２部分５２を曲げずに第１部分５１と同一平面上に配置した場合に第４側Ｚ２を向く面に形成される構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、露出部６２ａが、第２部分５２における、第２部分５２を曲げずに第１部分５１と同一平面上に配置した場合に第３側Ｚ１を向く面に形成される構成とすることもできる。この場合、例えば、シート状基板５０の第２部分５２に、シート状基板５０の基体を当該基体の厚さ方向に貫通する貫通孔（上記第１の実施形態での第２貫通孔５０ｂに相当する貫通孔）が形成されると共に、第２配線パターン６２が、上記第１の実施形態での第４配線部分、第５配線部分、及び第６配線部分に相当する３つの部分を備える構成とし、第４配線部分に相当する部分に露出部６２ａが形成される構成とすることができる。
【００４１】
（４）上記の各実施形態では、第２導体２０が、第１導体１０よりも冷却器８０の側に配置される構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、第１導体１０が、第２導体２０よりも冷却器８０の側に配置される構成とすることも可能である。
【００４２】
（５）上記の各実施形態では、シート状基板５０の線膨張係数が、スイッチング素子３０の線膨張係数と第１導体１０の線膨張係数との間の値とされる構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、シート状基板５０の線膨張係数が、スイッチング素子３０の線膨張係数と第１導体１０の線膨張係数とのいずれかと同じ値とされる構成や、シート状基板５０の線膨張係数が、スイッチング素子３０の線膨張係数より小さい値又は第１導体１０の線膨張係数より大きい値とされる構成とすることもできる。
【００４３】
（６）なお、上述した各実施形態で開示された構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示された構成と組み合わせて適用すること（その他の実施形態として説明した実施形態同士の組み合わせを含む）も可能である。その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で単なる例示に過ぎない。従って、本開示の趣旨を逸脱しない範囲内で、適宜、種々の改変を行うことが可能である。
【００４４】
〔上記実施形態の概要〕
以下、上記において説明したスイッチング素子モジュールの概要について説明する。
【００４５】
スイッチング素子モジュール（１）は、正極端子及び負極端子の一方を第１端子（４１）とすると共に他方を第２端子（４２）として、第１外面（３１）に前記第１端子（４１）及び信号端子（４３）が形成され、前記第１外面（３１）とは反対側を向く第２外面（３２）に前記第２端子（４２）が形成されたスイッチング素子（３０）と、前記第１外面（３１）の少なくとも一部を覆うように配置されて、前記第１端子（４１）に電気的に接続される第１導体（１０）と、前記第２外面（３２）の少なくとも一部を覆うように配置されて、前記第２端子（４２）に電気的に接続される第２導体（２０）と、前記第１外面（３１）と前記第１導体（１０）との間に配置されるシート状基板（５０）と、を備え、前記シート状基板（５０）は、前記第１端子（４１）と前記第１導体（１０）とを電気的に接続する第１配線パターン（６１）と、前記信号端子（４３）に電気的に接続される第２配線パターン（６２）と、を備え、前記第２配線パターン（６２）が、前記第１導体（１０）、前記第２導体（２０）、及び前記スイッチング素子（３０）のいずれにも覆われずに露出する露出部（６２ａ）を備えている。
【００４６】
この構成によれば、外部回路（スイッチング素子（３０）の制御回路等）に電気的に接続される導体又は外部回路に設けられる導体を露出部（６２ａ）に電気的に接続することで、信号端子（４３）と外部回路とを電気的に接続することができる。ここで、露出部（６２ａ）は、第１導体（１０）、第２導体（２０）、及びスイッチング素子（３０）のいずれにも覆われずに露出しているため、露出部（６２ａ）における電気的接続構造を比較的簡素なものとすることができる。
【００４７】
そして、上記の構成によれば、信号端子（４３）と露出部（６２ａ）との間の配線を、シート状基板（５０）が備える第２配線パターン（６２）を用いて形成することができる。よって、信号端子（４３）から延びる引出配線を、ボンディングワイヤを用いずに設けることができ、ボンディングワイヤを用いる必要がある場合に比べて、スイッチング素子モジュール（１）の小型化を図ることができる。なお、このように第１外面（３１）と第１導体（１０）との間にシート状基板（５０）を配置する場合であっても、シート状基板（５０）が備える第１配線パターン（６１）を介して、第１端子（４１）と第１導体（１０）とを電気的に接続することができる。
【００４８】
ここで、前記信号端子（４３）に電気的に接続される信号伝達用導体（７０）が、前記露出部（６２ａ）に接合されていると好適である。
【００４９】
この構成によれば、露出部（６２ａ）と外部回路との間の電気的接続経路を、シート状基板（５０）の延在方向とは異なる方向に延在するように配置可能な信号伝達用導体（７０）を用いて形成することができる。よって、シート状基板（５０）と外部回路との配置関係に合わせて、信号端子（４３）と外部回路との間の電気的接続経路を適切に形成することができる。
【００５０】
また、前記シート状基板（５０）は、前記第１導体（１０）に接合されており、前記第１導体（１０）は、前記シート状基板（５０）に交差する方向（Ｄ）に沿って当該第１導体（１０）を貫通する開口部（１１）を備え、前記露出部（６２ａ）は、前記開口部（１１）において露出していると好適である。
【００５１】
この構成によれば、信号端子（４３）に電気的に接続される信号伝達用導体（７０）を、第１導体（１０）に対してスイッチング素子（３０）が配置される側とは反対側から開口部（１１）に挿入して、露出部（６２ａ）に接合することで、信号端子（４３）と外部回路とを電気的に接続することができる。よって、外部回路が第１導体（１０）に対してスイッチング素子（３０）側とは反対側に配置される場合に、信号端子（４３）と外部回路との間の電気的接続経路の長さを短く抑えやすくなる。
【００５２】
或いは、前記シート状基板（５０）は、可撓性を有するフレキシブル基板であり、前記シート状基板（５０）は、前記第１外面（３１）と前記第１導体（１０）とに挟まれた内部領域（Ａ）に配置された第１部分（５１）と、前記第１部分（５１）から前記内部領域（Ａ）の外側に延出するように配置された第２部分（５２）と、を備え、前記露出部（６２ａ）は、前記第２部分（５２）に形成されていると好適である。
【００５３】
この構成によれば、第２部分（５２）を曲げることで、第１部分（５１）に直交する方向において、露出部（６２ａ）を第１部分（５１）とは異なる位置に配置することができる。よって、第１部分（５１）と外部回路との配置関係に合わせて第２部分（５２）を曲げることで、露出部（６２ａ）と外部回路との間の電気的接続経路を形成しやすくなり、露出部（６２ａ）を外部回路に直接接続することも可能となる。
【００５４】
上記の各構成のスイッチング素子モジュール（１）において、前記シート状基板（５０）の線膨張係数が、前記スイッチング素子（３０）の線膨張係数と前記第１導体（１０）の線膨張係数との間の値であると好適である。
【００５５】
上記の構成によれば、信号端子（４３）から延びる引出配線を設けるために第１外面（３１）と第１導体（１０）との間に配置されるシート状基板（５０）を利用して、スイッチング素子（３０）に発生する熱応力の低減を図ることもできる。補足説明すると、スイッチング素子（３０）のオンオフ動作時には、スイッチング素子（３０）の発熱に伴いスイッチング素子（３０）や第１導体（１０）等が膨張する。よって、例えば第１外面（３１）と第１導体（１０）との間にシート状基板（５０）が配置されない場合には、第１導体（１０）とスイッチング素子（３０）との線膨張係数の差に応じた比較的大きな熱応力が、第１外面（３１）に発生し得る。これに対して、上記の構成では、第１外面（３１）と第１導体（１０）との間にシート状基板（５０）が配置され、シート状基板（５０）の線膨張係数が、スイッチング素子（３０）の線膨張係数と第１導体（１０）の線膨張係数との間の値とされる。よって、第１外面（３１）に発生し得る熱応力を、第１導体（１０）とスイッチング素子（３０）との線膨張係数の差よりも小さい、シート状基板（５０）とスイッチング素子（３０）との線膨張係数の差に応じた比較的小さい熱応力とすることができる。
【００５６】
また、前記スイッチング素子（３０）を冷却するための冷却器（８０）を備え、前記第２導体（２０）は、前記第１導体（１０）よりも前記冷却器（８０）の側に配置されていると好適である。
【００５７】
上記のように第１外面（３１）と第１導体（１０）との間にシート状基板（５０）が配置されるため、スイッチング素子（３０）と第１導体（１０）との間の熱伝導性は、スイッチング素子（３０）と第２導体（２０）との間の熱伝導性よりも低くなりやすい。上記の構成によれば、第１導体（１０）と第２導体（２０）とのうちのスイッチング素子（３０）との間の熱伝導性を高く確保しやすい方の第２導体（２０）を、第１導体（１０）よりも積極的に冷却器（８０）によって冷却することができる。よって、スイッチング素子（３０）の冷却性能を適切に確保しやすい。
【００５８】
本開示に係るスイッチング素子モジュールは、上述した各効果のうち、少なくとも１つを奏することができればよい。
【符号の説明】
【００５９】
１：スイッチング素子モジュール
１０：第１導体
１１：開口部
２０：第２導体
３０：スイッチング素子
３１：第１外面
３２：第２外面
４１：第１端子
４２：第２端子
４３：信号端子
５０：シート状基板
５１：第１部分
５２：第２部分
６１：第１配線パターン
６２：第２配線パターン
６２ａ：露出部
７０：信号伝達用導体
８０：冷却器
Ａ：内部領域
Ｄ：交差方向（シート状基板に交差する方向）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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