(57)【要約】【課題】スペーサの応力を低減することで絶縁性の劣化を抑制し、絶縁性能の信頼性が高いバスバーモジュールを得ることを目的とする。【解決手段】平行平板領域１１ｃに穴２０ａを有する導電性材料からなるバスバー１ａと、バスバー１ａと対向し、平行平板領域１１ｄで穴２０ａに対応する位置に穴２０ｂを有する導電性材料からなるバスバー１ｂと、バスバー１ａとバスバー１ｂとの間に挟まれ、穴２０ａおよび穴２０ｂと重なるように穴２０ｈが設けられた絶縁性材料からなるスペーサ２と、バスバー１ａ、１ｂおよびスペーサ２を覆うモールド樹脂３とを備え、穴２０ａ、穴２０ｂおよび穴２０ｈで形成される貫通穴２０Ｈを、モールド樹脂３で埋め、絶縁性能の向上を図る。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板領域に第一の穴を有する導電性材料からなる第一のバスバーと、
前記第一のバスバーと対向し、平板領域で前記第一の穴に対応する位置に第二の穴を有する導電性材料からなる第二のバスバーと、
前記第一のバスバーと前記第二のバスバーとの間に挟まれ、前記第一の穴および前記第二の穴と重なるように第三の穴が設けられた絶縁性材料からなるスペーサと、
前記第一のバスバー、前記第二のバスバーおよび前記スペーサを覆うモールド樹脂と
を備え、
前記第一の穴、前記第二の穴および前記第三の穴で形成される貫通穴は、前記モールド樹脂で埋められたことを特徴とするバスバーモジュール。
【請求項２】
前記スペーサは、前記第三の穴の前記第一のバスバー側の周縁部に、前記第一の穴の内壁を覆う第一の突起部が設けられたことを特徴とする請求項１に記載のバスバーモジュール。
【請求項３】
前記スペーサは、前記第三の穴の前記第二のバスバー側の周縁部に、前記第二の穴の内壁を覆う第二の突起部が設けられたことを特徴とする請求項１に記載のバスバーモジュール。
【請求項４】
前記スペーサは、前記第三の穴の前記第二のバスバー側の周縁部に、前記第二の穴の内壁を覆う第二の突起部が設けられたことを特徴とする請求項２に記載のバスバーモジュール。
【請求項５】
前記スペーサは、前記第一の突起部と前記第二の突起部が、前記スペーサの厚さ方向の中心を通る面に対して面対称であることを特徴とする請求項４に記載のバスバーモジュール。
【請求項６】
前記スペーサは、外周部に前記第一のバスバーの平板領域の端部を覆う第三の突起部および前記第二のバスバーの平板領域の端部を覆う第四の突起部が設けられたことを特徴とする請求項４または請求項５に記載のバスバーモジュール。
【請求項７】
前記スペーサは、前記第三の穴の前記第一のバスバー側および前記第二のバスバー側の両方の周縁部に、前記第一の穴および前記第二の穴の周縁部と重なるように、座繰り部が設けられたことを特徴とする請求項１に記載のバスバーモジュール。
【請求項８】
前記第一のバスバーおよび前記第二のバスバーは、前記第一の穴および前記第二の穴のそれぞれ前記スペーサ側の周縁部に、前記スペーサのそれぞれの側の周縁部と重なるように、座繰り部が設けられたことを特徴とする請求項１または請求項７に記載のバスバーモジュール。
【請求項９】
前記貫通穴は、複数設けられたことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のバスバーモジュール。
【請求項１０】
前記第一のバスバーと前記第二のバスバーの厚みが等しく、前記第一のバスバー側の前記モールド樹脂と前記第二のバスバー側の前記モールド樹脂の厚みが等しいことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載のバスバーモジュール。
【請求項１１】
前記スペーサは、ＰＰＳまたはＰＢＴからなることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載のバスバーモジュール。
【請求項１２】
前記スペーサは、厚みが１ｍｍ以上、１．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載のバスバーモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、バスバーモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド自動車および電気自動車では、半導体モジュールによって電力変換を行う電力変換装置が用いられている。そのような電力変換装置の一例として、特許文献１には、電力の変換を行う複数の半導体モジュールと、各半導体モジュールのパワー端子と電気的に接続されるバスバーモジュールと、が記載されている。バスバーモジュールは、導体からなる複数のバスバーを有している。複数のバスバーは、その一端部が、各半導体モジュールのパワー端子に電気的に接続される。また、バスバーの他端部は、モータの各相端子に電気的に接続される。各バスバーは、断面が矩形状かつ扁平状に形成されており、平行平板を形成している。
【０００３】
ここで、半導体モジュールには、半導体スイッチング素子が内蔵されており、高電圧および大電流をオンオフする電力スイッチとして機能する。各バスバーの電位は、各半導体モジュールの出力端子と同電位になるため、バスバー間には、交流もしくは直流の高電圧の電位差が発生する。したがって、バスバー間の絶縁性を確保する必要がある。
【０００４】
そこで、特許文献１には、複数のバスバーを絶縁性の封止樹脂で封止することで、バスバーモジュールとする構造が開示されている。車載用途の電力変換装置においては、車内部の実装可能領域が制限されることから、小型化が要求されるため、制御基板およびコンデンサおよび冷却器などのバスバー以外の周囲部品とも絶縁性を確保する必要があり、複数のバスバー全体を絶縁性の封止樹脂で封止することは有効である。絶縁性の樹脂封止には、絶縁性樹脂によるインサート成形を適用することができる。インサート成形は生産性の点で有利である。
【０００５】
一方、インサート成形においては、複数のバスバーを設置した金型内に高い圧力で絶縁性樹脂を射出して封止するため、射出圧力によって、バスバーが変形し、バスバー間の距離が接近し、絶縁性能が劣化する課題がある。このような課題に対し、特許文献２には、バスバー間に絶縁板をスペーサとして挟むことで、バスバー間の絶縁を確保する技術が開示されている。
【０００６】
半導体モジュールと複数のバスバーから構成される電力変換装置において、例えば、半導体モジュールに内蔵される半導体素子としてＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）およびＭＯＳＦＥＴ（metal-oxide-semiconductor field-effect transistor、金属−酸化物−半導体電界効果トランジスタ）等の高速スイッチング素子が用いられる場合には、可能な限り配線インダクタンスを低減することで、各半導体スイッチング素子に流れる電流の変化率を低減することが求められる。
【０００７】
バスバーの配線インダクタンスを低減するには、特許文献２に示されるバスバー配線のように、複数のバスバーを平行平板化することが有効である。さらに、バスバー間の距離は小さく、かつ平行平板状の面積を大きくすることが有効である。平行平板状の領域では、対向するバスバー間の相互インダクタンスが小さくなることで、配線インダクタンスが小さくなる。また、バスバー間の距離を小さくすると、相互インダクタンスはより小さくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１６−１２９６５号公報（段落００２３〜００２４、図１）
【特許文献２】特開２０１２−１０５３８２号公報（段落００２７、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献２に示されるようなバスバー配線においては、バスバー間に挟まれている絶縁性のスペーサは、バスバー間の絶縁性を確保するため、平行平板領域全体を覆うように設置され、バスバーとスペーサは、バスバーの端子部を除く全体が絶縁性材料からなる封止樹脂で覆われているが、バスバーとスペーサとは、それぞれ接触しているが接着はしていない。したがって、バスバーとスペーサは、接触面が未接着である一方で、全体がインサート成形等で樹脂封止されているため、封止樹脂とはそれぞれ接着されている。バスバーとスペーサの線膨張係数は、その差が大きいため、従来のバスバーモジュールは、高温および低温の温度環境下にさらされると、温度変化による熱ひずみの差に起因して、スペーサと未接続の各バスバーに反りが発生する。また、線膨張係数差が多くなるにしたがって反り量は大きくなる。特に、平行平板領域の面積が大きい場合に、未接着部分の距離も大きくなり、未接着部分の距離が大きいほど、反り量は増大する。反りにより未接着部分には隙間が発生し、未接着部分の端部に、応力集中が発生する。温度変化が繰り返されると、まずバスバーの応力集中箇所にクラックが発生する。さらに温度変化が繰り返されると、クラックはスペーサの内部へ進展していく。クラックが進展すると、スペーサの絶縁性が劣化し、バスバー間の絶縁が確保できなくなるという問題があった。
【００１０】
本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、スペーサの応力を低減することで絶縁性の劣化を抑制し、絶縁性能の信頼性が高いバスバーモジュールを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願に開示されるバスバーモジュールは、平板領域に第一の穴を有する導電性材料からなる第一のバスバーと、前記第一のバスバーと対向し、平板領域で前記第一の穴に対応する位置に第二の穴を有する導電性材料からなる第二のバスバーと、前記第一のバスバーと前記第二のバスバーとの間に挟まれ、前記第一の穴および前記第二の穴と重なるように第三の穴が設けられた絶縁性材料からなるスペーサと、前記第一のバスバー、前記第二のバスバーおよび前記スペーサを覆うモールド樹脂とを備え、前記第一の穴、前記第二の穴および前記第三の穴で形成される貫通穴は、前記モールド樹脂で埋められたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本願によれば、各バスバーの穴とスペーサの穴とで形成される貫通穴を、封止樹脂で埋めたモールド樹脂とすることで、スペーサの応力を低減することにより絶縁性の劣化を抑制し、絶縁性能の信頼性が高いバスバーモジュールを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態１によるバスバーモジュールの構成を示す平面図である。
【図２】実施の形態１によるバスバーモジュールの構成を示す断面図である。
【図３】実施の形態１によるバスバーモジュールの製造方法を示す断面図である。
【図４】実施の形態２によるバスバーモジュールの構成を示す断面図である。
【図５】実施の形態２によるバスバーモジュールの他の構成を示す断面図である。
【図６】実施の形態３によるバスバーモジュールの構成を示す平面図である。
【図７】実施の形態３によるバスバーモジュールの構成を示す断面図である。
【図８】実施の形態４によるバスバーモジュールの構成を示す断面図である。
【図９】実施の形態４によるバスバーモジュールの他の構成を示す断面図である。
【図１０】実施の形態４によるバスバーモジュールの他の構成を示す断面図である。
【図１１】実施の形態５によるバスバーモジュールの構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１におけるバスバーモジュールの構成を示す平面図であり、図１（ａ）は樹脂封止後の図を示し、図１（ｂ）は樹脂封止前の図を示す。図２は、図１（ａ）でのＡＡ矢視断面図を示す。図１（ａ）、図１（ｂ）および図２に示すように、バスバーモジュール１０１は主に、対向する導電性材料からなる第一のバスバーとしてのバスバー１ａと第二のバスバーとしてのバスバー１ｂ、バスバー１ａ、１ｂに挟まれる絶縁性材料からなるスペーサ２、バスバー１ａ、１ｂとスペーサ２のバスバー１ａ、１ｂの端子部１１ａ、１１ｂを除く全体を絶縁性材料からなる封止樹脂で覆うモールド樹脂３で構成されている。
【００１５】
バスバー１ａ、１ｂは、正極と負極として対向して設けられ、バスバー１ａとバスバー１ｂとの間には絶縁性を確保するためそれぞれの平行平板領域１１ｃ、１１ｄ全体が覆われるようにスペーサ２を挟んで設けられる。バスバー１ａ、１ｂの平行平板領域１１ｃ、１１ｄの中央部には、互いに対応する第一の穴としての穴２０ａ、第二の穴としての２０ｂが形成されている。バスバー１ａ、１ｂの材質としては、通常、電気伝導と熱伝導が良好なＣｕまたはＣｕ合金等が用いられる。なお、これ以外にも、ＡｌまたはＡｌ合金を用いてもよい。
【００１６】
スペーサ２は、バスバー１ａとバスバー１ｂとの間の絶縁性を確保するため、バスバー１ａとバスバー１ｂの平行平板領域１１ｃ、１１ｄ全体を覆うように設けられる。スペーサ２の中央部には、バスバー１ａ、１ｂの平行平板領域１１ｃ、１１ｄに設けられた穴２０ａ、２０ｂと重なるように、第三の穴としての穴２０ｈが形成されている。スペーサ２の材質としては、車載用の電力変換器では、構造強度、耐熱性、絶縁性および生産性の観点で、ＰＰＳ（Poly Phenylene Sulfide）が用いられる。ＰＰＳ製のスペーサ２の場合、その厚みは、１ｍｍ以上であると、構造強度、絶縁性の観点で良好である。さらに、バスバー１ａとバスバー１ｂとの間の相互インダクタンスを小さくするためには、スペーサ２の厚みは、１．５ｍｍ以下であるとよい。なお、ＰＰＳ以外にも、ＰＢＴ（Poly Butylene Terephthalate）等の絶縁性樹脂であってもよい。また、熱伝導率の高い絶縁性の熱伝導シートを用いてもよい。
【００１７】
モールド樹脂３は、スペーサ２を間に挟むバスバー１ａとバスバー１ｂの端子部１１ａ、１１ｂを除く全体を絶縁性材料からなる封止樹脂で覆い、かつバスバー１ａ、１ｂの穴２０ａ、２０ｂと、スペーサ２の穴２０ｈとで形成される貫通穴２０Ｈを埋めるように形成される。モールド樹脂３は、車載用の電力変換器では、構造強度、耐熱性、絶縁性および生産性の観点で、ＰＰＳが用いられる。なお、ＰＰＳ以外にも、ＰＢＴ等のインサート成形に用いられる絶縁性樹脂であってもよい。
【００１８】
本願の特徴は、バスバー１ａ、１ｂの穴２０ａ、２０ｂと、スペーサ２の穴２０ｈとで形成される貫通穴２０Ｈをモールド樹脂３で埋めることにより、貫通穴２０Ｈにおいてもバスバー１ａ、バスバー１ｂおよびスペーサ２と、モールド樹脂３とそれぞれ接着することにある。
【００１９】
これにより、平行平板領域１１ｃ、１１ｄの面積を大きく保ちながら、バスバー１ａ、１ｂとスペーサ２との平行平板領域１１ｃ、１１ｄの未接着部分の距離を小さくすることで、反り量を低減して応力集中を抑制でき、クラック発生を抑制し、絶縁性能の向上を図ることができる。また、固定位置を設けることにより、耐震性が向上する効果もある。
【００２０】
なお、本実施の形態１では、貫通穴２０Ｈの位置を平行平板領域１１ｃ、１１ｄの中央部としたが、これに限るものではなく、バスバー１ａ、１ｂの平行平板領域１１ｃ、１１ｄ内であればよい。
【００２１】
次に、実施の形態１における電力用半導体装置であるバスバーモジュール１０１の製造方法について、図３に基づき説明する。図３は、実施の形態１におけるバスバーモジュール１０１の製造方法を示す断面図である。
【００２２】
まず最初に、図３（ａ）に示すように、バスバー１ａの上にスペーサ２を載置する。このとき、バスバー１ａとスペーサ２とは、バスバー１ａの穴２０ａとスペーサ２の穴２０ｈのそれぞれの中心軸を一致させるように位置決めする。
【００２３】
続いて、図３（ｂ）に示すように、スペーサ２の上にバスバー１ｂを載置する。このとき、バスバー１ｂとスペーサ２とは、バスバー１ｂの穴２０ｂとスペーサ２の穴２０ｈのそれぞれの中心軸を一致させるように位置決めする。これにより、貫通穴２０Ｈが形成される。
【００２４】
次いで、図３（ｃ）に示すように、スペーサ２を挟んだバスバー１ａ、１ｂを図示しない金型に挿入し、バスバー１ａ、１ｂの周りに封止樹脂３０を充填することで、インサート成形をする。このとき、バスバー１ａ、１ｂの穴２０ａ、２０ｂおよびスペーサ２の穴２０ｈで形成された貫通穴２０Ｈにも封止樹脂３０が充填される。
【００２５】
最後に、図３（ｄ）に示すように、充填された封止樹脂３０を加熱して、硬化させることにより、スペーサ２を挟んだバスバー１ａ、１ｂを覆い、貫通穴２０Ｈを埋めたモールド樹脂３が形成され、バスバーモジュール１０１が得られる。
【００２６】
このように製造されたバスバーモジュール１０１では、スペーサ２は、バスバー１ａおよび１ｂとは、それぞれ接触しているが接着はしていない。一方で、モールド樹脂３は、バスバー１ａ、バスバー１ｂおよびスペーサ２とそれぞれ接着している。これは、バスバー１ａ、バスバー１ｂおよびスペーサ２が、モールド樹脂３でインサート成形されているためである。
【００２７】
本願のバスバーモジュール１０１では、スペーサ２を挟んだバスバー１ａ、１ｂを封止樹脂３０で覆うとともにバスバー１ａ、１ｂの穴２０ａ、２０ｂと、スペーサ２の穴２０ｈとで形成される貫通穴２０Ｈに封止樹脂３０を充填し、加熱硬化によりモールド樹脂３を形成して、貫通穴２０Ｈにおいてもバスバー１ａ、バスバー１ｂおよびスペーサ２と、モールド樹脂３とそれぞれ接着することにより、平行平板領域１１ｃ、１１ｄの面積を大きく保ちながら、バスバー１ａ、１ｂとスペーサ２との平行平板領域１１ｃ、１１ｄの未接着部分の距離を小さくすることで、反り量を低減して応力集中を抑制でき、クラック発生を抑制し、絶縁性能の向上を図ることができる。また、固定位置を設けることにより、耐震性が向上する効果もある。
【００２８】
以上のように、実施の形態１におけるバスバーモジュール１０１によれば、平行平板領域１１ｃに穴２０ａを有する導電性材料からなるバスバー１ａと、バスバー１ａと対向し、平行平板領域１１ｄで穴２０ａに対応する位置に穴２０ｂを有する導電性材料からなるバスバー１ｂと、バスバー１ａとバスバー１ｂとの間に挟まれ、穴２０ａおよび穴２０ｂと重なるように穴２０ｈが設けられた絶縁性材料からなるスペーサ２と、バスバー１ａ、１ｂおよびスペーサ２を覆うモールド樹脂３とを備え、穴２０ａ、穴２０ｂおよび穴２０ｈで形成される貫通穴２０Ｈを、モールド樹脂３で埋めるようにしたので、平行平板領域の面積を大きく保ちながら、各バスバーとスペーサとのそれぞれの平行平板領域の未接着部分の距離を小さくすることで、反り量を低減して応力集中を抑制でき、クラック発生を抑制し、絶縁性能の向上を図ることができる。
【００２９】
また、固定位置を設けることにより、耐震性が向上する効果もある。さらに、バスバー１ａの厚みとバスバー１ｂの厚みとが等しく、かつ、バスバー１ａ側のモールド樹脂３の厚みと、バスバー１ｂ側のモールド樹脂３の厚みとが等しいと、上下方向の反りのアンバランスを抑制することができるため、スペーサの応力集中を、より緩和できる効果がある。
【００３０】
実施の形態２．
実施の形態１では、バスバー１ａ、１ｂとスペーサ２とは、穴２０ａ、２０ｂ、と穴２０ｈの中心軸が一致するように位置決めをする場合について示したが、実施の形態２では、スペーサの穴の周縁部に突起部を設けた場合について示す。
【００３１】
図４は、実施の形態２におけるバスバーモジュールの構成を示す断面図である。図４に示すように、バスバーモジュール１０２は、スペーサ２の穴２１ｈのバスバー１ｂ側周縁部に、バスバー１ｂの穴２１ｂの内壁を覆うように第一の突起部としての突起部２ｂが設けられている。
【００３２】
バスバーモジュール１０２の製造方法においては、スペーサ２の突起部２ｂが、バスバー１ｂの穴２１ｂに挿入可能に形成され、スペーサ２の上にバスバー１ｂを載置する際に、穴２０ｂと穴２１ｈの中心軸を一致させるように載置することなく、穴２０ｂに突起部２ｂを挿入するだけで、容易に位置決めすることができる。
【００３３】
実施の形態２によるバスバーモジュール１０２のその他の構成および製造方法については、実施の形態１のバスバーモジュール１０１と同様であり、対応する部分には同符号を付してその説明を省略する。
【００３４】
以上のように、実施の形態２におけるバスバーモジュール１０２によれば、スペーサ２には、穴２１ｈのバスバー１ｂ側の周縁部に、穴２１ｂを覆うように突起部２ｂを設けるようにしたので、バスバーモジュールの製造において、バスバーの穴とスペーサの穴の中心軸を一致させるように載置することなく、バスバーの穴に突起部を挿入するだけで、容易に位置決めすることができる。
【００３５】
なお、本実施の形態２では、スペーサ２の穴２１ｈのバスバー１ｂ側の周縁部に、突起部２ｂを設けたが、これに限るものではない。スペーサ２の穴２１ｈのバスバー１ａ側の周縁部に、穴２１ａを覆うように第二の突起部としての突起部２ａを設けてもよいし、図５に示すように、スペーサ２の穴２２ｈのバスバー１ａ側およびバスバー１ｂ側の両方の周縁部に、穴２２ａ、２２ｂをそれぞれ覆うように突起部２ａ、２ｂを設けてもよい。この場合も、本実施の形態２の効果と同様の効果を得ることができる。
【００３６】
また、スペーサ２の穴２１ｈのバスバー１ａ側およびバスバー１ｂ側の両方の周縁部に突起部２ａ、２ｂを設けた場合には、封止樹脂３０の貫通穴への充填性が不十分であった場合でも、バスバー間の沿面絶縁距離を大きくとることができるため、バスバーモジュールの絶縁性能を良好に保つことができる効果がある。さらに、バスバー１ａ側およびバスバー１ｂ側の突起部２ａ、２ｂの形状と寸法が上下対称である場合には、反りのアンバランスを抑制できるため、応力集中を、より緩和できる効果がある。
【００３７】
実施の形態３．
実施の形態１では、バスバーモジュール１０１の１箇所にモールド樹脂３で埋められた貫通穴Ｈを設けた場合を示したが、実施の形態３では、複数箇所にモールド樹脂で埋められた貫通穴を設けた場合について示す。
【００３８】
図６は、実施の形態３におけるバスバーモジュールの構成を示す平面図であり、図６（ａ）は樹脂封止後の図を示し、図６（ｂ）は樹脂封止前の図を示す。図７は、図６（ａ）でのＢＢ矢視断面図を示す。図６（ａ）、図６（ｂ）および図７に示すように、バスバーモジュール１０３は、バスバー１ａ、１ｂの平行平板領域１１ｃ、１１ｄを二等分したそれぞれの中央部の２箇所に貫通穴２３Ｈ（穴２３ａ、穴２３ｈ、穴２３ｂ）と貫通穴２４Ｈ（穴２４ａ、穴２４ｈ、穴２４ｂ）を有する。
【００３９】
バスバーモジュール１０３の製造方法においては、バスバー１ａの上にスペーサ２を載置する際、またスペーサ２の上にバスバー１ｂを載置する際には、２箇所の貫通穴２３Ｈおよび貫通穴２４Ｈを形成するように位置決めし、貫通穴２３Ｈおよび貫通穴２４Ｈの両方に封止樹脂３０が充填される。
【００４０】
実施の形態３によるバスバーモジュール１０３のその他の構成および製造方法については、実施の形態１のバスバーモジュール１０１と同様であり、対応する部分には同符号を付してその説明を省略する。
【００４１】
これにより、固定位置が増え、平行平板領域１１ｃ、１１ｄの面積を大きく保ちながら、バスバー１ａ、１ｂとスペーサ２との平行平板領域１１ｃ、１１ｄの未接着部分の距離をさらに小さくすることで、反り量を低減して応力集中を抑制でき、クラック発生を抑制し、さらに絶縁性能の向上を図ることができる。また、固定位置が増えることにより、耐震性がさらに向上する効果もある。
【００４２】
なお、本実施の形態３では、貫通穴２３Ｈ、２４Ｈの数を２としたが、必要に応じて３以上の複数個であってもよい。また、貫通穴２３Ｈ、２４Ｈの位置を、平行平板領域１１ｃ、１１ｄを二等分したそれぞれの中央部の２箇所としたが、バスバー１ａ、１ｂの平行平板領域１１ｃ、１１ｄ内であればよい。
【００４３】
以上のように、実施の形態３におけるバスバーモジュール１０３によれば、貫通穴２３Ｈ、２４Ｈを複数備えるようにしたので、固定位置が増え、平行平板領域の面積を大きく保ちながら、バスバーとスペーサとの平行平板領域の未接着部分の距離をさらに小さくすることで、反り量を低減して応力集中を抑制でき、クラック発生を抑制し、さらに絶縁性能の向上を図ることができる。また、固定位置が増えることにより、耐震性がさらに向上する効果もある。
【００４４】
実施の形態４．
実施の形態１では、バスバー１ａ、１ｂおよびスペーサ２の穴２０ａ、２０ｂ、２０ｈは、そのまま重ねて貫通穴２０Ｈを形成する場合について示したが、実施の形態４では、穴の周縁部に座繰り部を設けた場合について示す。
【００４５】
図８は、実施の形態４におけるバスバーモジュール１０４を示す断面図である。図８に示すように、バスバーモジュール１０４は、スペーサ２の穴２０ｈでバスバー１ａ側およびバスバー１ｂ側の両方の周縁部に、バスバー１ａ、１ｂの穴２０ａ、２０ｂの周縁部と重なるように、座繰り部２ｚａ、２ｚｂが設けられている。
【００４６】
実施の形態４によるバスバーモジュール１０４のその他の構成および製造方法については、実施の形態１のバスバーモジュール１０１と同様であり、対応する部分には同符号を付してその説明を省略する。
【００４７】
これにより、平行平板領域１１ｃ、１１ｄの面積を大きく保ちながら、バスバー１ａ、１ｂとスペーサ２との平行平板領域１１ｃ、１１ｄの未接着部分の距離をさらに小さくすることで、反り量を低減して応力集中を抑制でき、クラック発生を抑制し、さらに絶縁性能の向上を図ることができる。
【００４８】
以上のように、実施の形態４におけるバスバーモジュール１０４によれば、スペーサ２には、穴２０ｈのバスバー１ａ側およびバスバー１ｂ側の両方の周縁部に、穴２０ａおよび穴２０ｂの周縁部と重なるように、座繰り部２ｚａ、２ｚｂを設けるようにしたので、平行平板領域の面積を大きく保ちながら、バスバーとスペーサとの平行平板領域の未接着部分の距離をさらに小さくすることで、反り量を低減して応力集中を抑制でき、クラック発生を抑制し、さらに絶縁性能の向上を図ることができる。
【００４９】
なお、本実施の形態４では、スペーサ２側の穴２０ｈの両周縁部に座繰り部２ｚａ、２ｚｂを設けたが、これに限るものではない。図９に示すように、バスバー１ａ、１ｂ側の穴２０ａ、２０ｂのそれぞれスペーサ２側の周縁部に、スペーサ２の穴２０ｈのそれぞれの側の周縁部と重なるように、座繰り部１１ｚａ、１１ｚｂを設けてもよい。また、図１０に示すように、スペーサ２の穴２０ｈおよびバスバー１ａ、１ｂの穴２０ａ、２０ｂのそれぞれ対応する周縁部の両方に、座繰り部２ｚａと１１ｚａ、２ｚｂと１１ｚｂを設けてもよい。これらの場合も、本実施の形態４と同様の効果を得ることができる。
【００５０】
実施の形態５．
実施の形態２では、スペーサ２の穴２０ｈの周縁部に突起部２ａ、２ｂを設けた場合について示したが、実施の形態５では、スペーサの外周部にも突起部を設けた場合について示す。
【００５１】
図１１は、実施の形態５におけるバスバーモジュール１０５を示す断面図である。図１１に示すように、バスバーモジュール１０５は、スペーサ２のバスバー１ａ側およびバスバー１ｂ側の両方の周縁部に突起部２ａ、２ｂが設けられているだけでなく、スペーサ２の外周部に、バスバー１ａの平行平板領域１１ｃ側の端部１１ｅおよびバスバー１ｂ側の平行平板領域１１ｄの端部１１ｆをそれぞれ覆うように第三の突起部としての突起部２ｃと第四の突起部としての突起部２ｄが設けられている。
【００５２】
実施の形態５によるバスバーモジュール１０５のその他の構成および製造方法については、実施の形態２のバスバーモジュール１０２と同様であり、対応する部分には同符号を付してその説明を省略する。
【００５３】
これにより、封止樹脂３０の外周部への充填性が不十分であった場合でも、バスバー間の沿面絶縁距離を大きくとることができるため、バスバーモジュールの絶縁性能を良好に保つことができる効果がある。さらに、バスバー１ａ側およびバスバー１ｂ側の突起部２ｃ、２ｄの形状と寸法が上下対称である場合には、反りのアンバランスを抑制できるため、応力集中を、より緩和できる効果がある。
【００５４】
以上のように、実施の形態５におけるバスバーモジュール１０５によれば、スペーサ２には、スペーサ２の周縁部に、バスバー１ａの平行平板領域１１ｃの端部１１ｅを覆う突起部２ｃおよびバスバー１ｂの平行平板領域１１ｄの端部１１ｆを覆う突起部２ｄを設けるようにしたので、封止樹脂の外周部への充填性が不十分であった場合でも、バスバー間の沿面絶縁距離を大きくとることができるため、バスバーモジュールの絶縁性能を良好に保つことができる効果がある。さらに、突起部の形状と寸法が上下対称である場合には、反りのアンバランスを抑制できるため、応力集中を、より緩和できる効果がある。
【００５５】
なお、上記実施の形態においては、貫通穴２０Ｈ、２１Ｈ、２２Ｈ、２３Ｈ、２４Ｈは、図中では円形としたが、これに限るものではない。楕円形、または任意の形状でもよい。また、バスバー１ａ、２ｂの数は２として説明したが、３以上の複数のバスバーであってもよい。
【００５６】
また、スペーサ２は、バスバー間の絶縁性を確保するため、平行平板領域１１ｃ、１１ｄ全体を覆うように設置されているとしたが、絶縁性に影響のない範囲で平行平板領域の一部がスペーサ２によって覆われていなくてもよい。さらに、バスバー１ａ、１ｂおよびスペーサ２は、バスバー１ａ、１ｂの端子部１１ａ、１１ｂを除く全体が絶縁性材料からなるモールド樹脂３で覆われているとしたが、絶縁性に影響のない範囲で一部がモールド樹脂３から露出していてもよい。
【００５７】
本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
【符号の説明】
【００５８】
１ａ、１ｂ  バスバー、２  スペーサ、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ  突起部、２ｚａ、２ｚｂ、１１ｚａ、１１ｚｂ  座繰り部、３  モールド樹脂、１１ｃ、１１ｄ  平行平板領域、２０ａ、２０ｂ、２０ｈ、２１ａ、２１ｂ、２１ｈ、２２ａ、２２ｂ、２２ｈ、２３ａ、２３ｂ、２３ｈ、２４ａ、２４ｂ、２４ｈ  穴、２０Ｈ、２１Ｈ、２２Ｈ、２３Ｈ，２４Ｈ  貫通穴、１０１、１０２、１０３、１０４，１０５  バスバーモジュール。
【図１】
2020178504.tif 000003
【図２】
2020178504.tif 000004
【図３】
2020178504.tif 000005
【図４】
2020178504.tif 000006
【図５】
2020178504.tif 000007
【図６】
2020178504.tif 000008
【図７】
2020178504.tif 000009
【図８】
2020178504.tif 000010
【図９】
2020178504.tif 000011
【図１０】
2020178504.tif 000012
【図１１】
2020178504.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】令和1年11月12日(2019.11.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板領域に第一の穴を有する導電性材料からなる第一のバスバーと、
前記第一のバスバーと対向し、平板領域で前記第一の穴に対応する位置に第二の穴を有する導電性材料からなる第二のバスバーと、
前記第一のバスバーと前記第二のバスバーとの間に挟まれ、前記第一の穴および前記第二の穴と重なるように第三の穴が設けられた絶縁性材料からなるスペーサと、
前記第一のバスバー、前記第二のバスバーおよび前記スペーサを覆うモールド樹脂と
を備え、
前記第一の穴および前記第二の穴と、前記第一の穴および前記第二の穴よりも小さい前記第三の穴とで形成された貫通穴は、前記モールド樹脂で埋められたことを特徴とするバスバーモジュール。
【請求項２】
前記スペーサは、前記第三の穴の前記第一のバスバー側の周縁部に、前記第一の穴の内壁を覆う第一の突起部が設けられたことを特徴とする請求項１に記載のバスバーモジュール。
【請求項３】
前記スペーサは、前記第三の穴の前記第二のバスバー側の周縁部に、前記第二の穴の内壁を覆う第二の突起部が設けられたことを特徴とする請求項１に記載のバスバーモジュール。
【請求項４】
前記スペーサは、前記第三の穴の前記第二のバスバー側の周縁部に、前記第二の穴の内壁を覆う第二の突起部が設けられたことを特徴とする請求項２に記載のバスバーモジュール。
【請求項５】
前記スペーサは、前記第一の突起部と前記第二の突起部が、前記スペーサの厚さ方向の中心を通る面に対して面対称であることを特徴とする請求項４に記載のバスバーモジュール。
【請求項６】
前記スペーサは、外周部に前記第一のバスバーの平板領域の端部を覆う第三の突起部および前記第二のバスバーの平板領域の端部を覆う第四の突起部が設けられたことを特徴とする請求項４または請求項５に記載のバスバーモジュール。
【請求項７】
前記スペーサは、前記第三の穴の前記第一のバスバー側および前記第二のバスバー側の両方の周縁部に、前記第一の穴および前記第二の穴の周縁部と重なるように、座繰り部が設けられたことを特徴とする請求項１に記載のバスバーモジュール。
【請求項８】
前記第一のバスバーおよび前記第二のバスバーは、前記第一の穴および前記第二の穴のそれぞれ前記スペーサ側の周縁部に、前記スペーサのそれぞれの側の周縁部と重なるように、座繰り部が設けられたことを特徴とする請求項１または請求項７に記載のバスバーモジュール。
【請求項９】
前記貫通穴は、複数設けられたことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のバスバーモジュール。
【請求項１０】
前記第一のバスバーと前記第二のバスバーの厚みが等しく、前記第一のバスバー側の前記モールド樹脂と前記第二のバスバー側の前記モールド樹脂の厚みが等しいことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載のバスバーモジュール。
【請求項１１】
前記スペーサは、ＰＰＳまたはＰＢＴからなることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載のバスバーモジュール。
【請求項１２】
前記スペーサは、厚みが１ｍｍ以上、１．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載のバスバーモジュール。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
平板領域に第一の穴を有する導電性材料からなる第一のバスバーと、前記第一のバスバーと対向し、平板領域で前記第一の穴に対応する位置に第二の穴を有する導電性材料からなる第二のバスバーと、前記第一のバスバーと前記第二のバスバーとの間に挟まれ、前記第一の穴および前記第二の穴と重なるように第三の穴が設けられた絶縁性材料からなるスペーサと、前記第一のバスバー、前記第二のバスバーおよび前記スペーサを覆うモールド樹脂とを備え、前記第一の穴および前記第二の穴と、前記第一の穴および前記第二の穴よりも小さい前記第三の穴とで形成された貫通穴は、前記モールド樹脂で埋められたことを特徴とする。
【手続補正書】
【提出日】令和2年2月20日(2020.2.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板領域に第一の穴を有する導電性材料からなる第一のバスバーと、
前記第一のバスバーと対向し、平板領域で前記第一の穴に対応する位置に第二の穴を有する導電性材料からなる第二のバスバーと、
前記第一のバスバーと前記第二のバスバーとの間に挟まれ、前記第一の穴および前記第二の穴と重なるように第三の穴が設けられた絶縁性材料からなるスペーサと、
前記第一のバスバー、前記第二のバスバーおよび前記スペーサを覆うモールド樹脂と
を備え、
前記第一の穴および前記第二の穴と、前記第一の穴および前記第二の穴よりも小さい前記第三の穴とで形成された貫通穴は、前記モールド樹脂で埋められ、
前記スペーサは、前記第三の穴の前記第一のバスバー側および前記第二のバスバー側の両方の周縁部に、前記第一の穴および前記第二の穴の周縁部と重なるように、座繰り部が設けられた
ことを特徴とするバスバーモジュール。
【請求項２】
前記第一のバスバーおよび前記第二のバスバーは、前記第一の穴および前記第二の穴のそれぞれ前記スペーサ側の周縁部に、前記スペーサのそれぞれの側の周縁部と重なるように、座繰り部が設けられたことを特徴とする請求項１に記載のバスバーモジュール。
【請求項３】
平板領域に第一の穴を有する導電性材料からなる第一のバスバーと、
前記第一のバスバーと対向し、平板領域で前記第一の穴に対応する位置に第二の穴を有する導電性材料からなる第二のバスバーと、
前記第一のバスバーと前記第二のバスバーとの間に挟まれ、前記第一の穴および前記第二の穴と重なるように第三の穴が設けられた絶縁性材料からなるスペーサと、
前記第一のバスバー、前記第二のバスバーおよび前記スペーサを覆うモールド樹脂と
を備え、
前記第一の穴および前記第二の穴と、前記第一の穴および前記第二の穴よりも小さい前記第三の穴とで形成された貫通穴は、前記モールド樹脂で埋められ、
前記第一のバスバーおよび前記第二のバスバーは、前記第一の穴および前記第二の穴のそれぞれ前記スペーサ側の周縁部に、前記スペーサのそれぞれの側の周縁部と重なるように、座繰り部が設けられた
ことを特徴とするバスバーモジュール。
【請求項４】
前記貫通穴は、複数設けられたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のバスバーモジュール。
【請求項５】
前記第一のバスバーと前記第二のバスバーの厚みが等しく、前記第一のバスバー側の前記モールド樹脂と前記第二のバスバー側の前記モールド樹脂の厚みが等しいことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のバスバーモジュール。
【請求項６】
前記スペーサは、ＰＰＳまたはＰＢＴからなることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のバスバーモジュール。
【請求項７】
前記スペーサは、厚みが１ｍｍ以上、１．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のバスバーモジュール。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本願に開示されるバスバーモジュールは、平板領域に第一の穴を有する導電性材料からなる第一のバスバーと、前記第一のバスバーと対向し、平板領域で前記第一の穴に対応する位置に第二の穴を有する導電性材料からなる第二のバスバーと、前記第一のバスバーと前記第二のバスバーとの間に挟まれ、前記第一の穴および前記第二の穴と重なるように第三の穴が設けられた絶縁性材料からなるスペーサと、前記第一のバスバー、前記第二のバスバーおよび前記スペーサを覆うモールド樹脂とを備え、前記第一の穴および前記第二の穴と、前記第一の穴および前記第二の穴よりも小さい前記第三の穴とで形成された貫通穴は、前記モールド樹脂で埋められ、前記スペーサは、前記第三の穴の前記第一のバスバー側および前記第二のバスバー側の両方の周縁部に、前記第一の穴および前記第二の穴の周縁部と重なるように、座繰り部が設けられたことを特徴とする。
また、本願に開示されるバスバーモジュールは、平板領域に第一の穴を有する導電性材料からなる第一のバスバーと、前記第一のバスバーと対向し、平板領域で前記第一の穴に対応する位置に第二の穴を有する導電性材料からなる第二のバスバーと、前記第一のバスバーと前記第二のバスバーとの間に挟まれ、前記第一の穴および前記第二の穴と重なるように第三の穴が設けられた絶縁性材料からなるスペーサと、前記第一のバスバー、前記第二のバスバーおよび前記スペーサを覆うモールド樹脂とを備え、前記第一の穴および前記第二の穴と、前記第一の穴および前記第二の穴よりも小さい前記第三の穴とで形成された貫通穴は、前記モールド樹脂で埋められ、前記第一のバスバーおよび前記第二のバスバーは、前記第一の穴および前記第二の穴のそれぞれ前記スペーサ側の周縁部に、前記スペーサのそれぞれの側の周縁部と重なるように、座繰り部が設けられたことを特徴とする。