(57)【要約】【課題】ガイドに含有されるフィラーによって端子の表面が削られることを抑制する。【解決手段】本明細書は、コネクタへ挿入される端子を案内するガイドの製造方法を開示する。この製造方法は、フィラーを含有する樹脂を金型によって成形する工程を備え、金型の成形面は凹凸形状を有するとともに、各々の凹部は、フィラーが凹部の底部に接触することを禁止する大きさ及び形状を有する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コネクタへ挿入される端子を案内するガイドの製造方法であって、
フィラーを含有する樹脂を金型によって成形する工程を備え、
前記金型の成形面は凹凸形状を有するとともに、各々の凹部は、前記フィラーが前記凹部の底部に接触することを禁止する大きさ及び形状を有する、
製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書が開示する技術は、コネクタへ挿入される端子を案内するガイドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
様々な電気機器において、コネクタへ挿入される端子を、ガイドによって案内する構造が採用されている。例えば特許文献１に、そのようなガイドを有する半導体装置が開示されている。この半導体装置は、端子を有する半導体モジュールと、端子が挿入されたコネクタと、コネクタに挿入される端子をコネクタへ案内するガイドとを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−２３６１９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記したガイドを有する半導体装置では、コネクタに挿入される端子が、ガイドに接触しながらコネクタへ案内される。このようなガイドは、樹脂によって構成されている。さらにその樹脂には、ガイドの耐熱性等の向上のためにフィラーが含有されることが一般的である。このフィラーには、例えばガラス繊維といった優れた剛性を有する材料が採用される。一方で、このような性質を有するフィラーは硬質であるため、端子がガイドに対して摺動する際に、ガイドの表面に露出するフィラーによって、端子の表面が削り取られることがある。端子は導電性を有することから、その削り屑も導電性を有する。導電性を有する異物が発生すると、それが付着することによって、半導体装置やその周囲に位置する電子機器を短絡させるおそれがある。従って、本明細書は、ガイドに含有されるフィラーによって端子の表面が削られることを抑制する技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書は、コネクタへ挿入される端子を案内するガイドの製造方法を開示する。この製造方法は、フィラーを含有する樹脂を金型によって成形する工程を備え、金型の成形面は凹凸形状を有するとともに、各々の凹部は、フィラーが凹部の底部に接触することを禁止する大きさ及び形状を有する。
【０００６】
上記した製造方法では、金型の成形面が凹凸形状を有するので、樹脂を金型によって成形したときに、成形されたガイドの表面にも凹凸形状が形成される。ここで、金型に設けられた各々の凹部は比較的に小さく、具体的には、フィラーが凹部の底部に接触することを禁止する大きさ及び形状を有している。従って、樹脂を金型によって成形したときに、樹脂に含有されているフィラーが、金型に設けられた凹部の底部に接触することがない。これにより、成形されたガイドの表面において、凹凸形状の頂部からフィラーが露出することを避けることができる。このようなガイドであれば、端子がガイドに対して摺動したとしても、端子がガイド内のフィラーと接触することがない。フィラーによって端子の表面が削られることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】ガイド２６を用いた電力制御装置１００の内部構造を示す断面図。
【図２】ガイド２６を用いた電力制御装置１００の内部構造を示す断面図。
【図３】図１のＩＩＩ部における拡大図。
【図４】ガイド２６の内部構造を示す図。
【図５】図４のＶ−Ｖ線における断面図。
【図６】樹脂を成形する金型３０を示す図。
【図７】金型３０において樹脂を成形する態様を示す図。
【図８】ガイド２６に設けられた凹凸形状２６ｂの他の実施形態を示す図。
【図９】ガイド２６の変形例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図面を参照して、ガイド２６とその製造方法について説明する。ガイド２６は、コネクタに挿入される端子をコネクタへ案内する。このようなガイド２６は、様々な電気機器において、端子をコネクタへ挿入するために採用される。ここでは、上記したガイド２６の採用例として電力制御装置１００を例示する。この電力制御装置１００は、電気自動車、ハイブリッド自動車、燃料電池車等に搭載される。図１、図２、図３に示すように、電力制御装置１００は、主に、半導体モジュールユニット１０、大容量コンデンサ１２、リアクトル１４及び制御基板１６を備える。
【０００９】
半導体モジュールユニット１０は、複数の半導体モジュール２０と複数の冷却器２２とを備える。半導体モジュール２０と冷却器２２は、交互に配置されている。半導体モジュール２０は、パワー半導体素子（不図示）を内蔵している。パワー半導体素子は、例えば、ダイオード、ＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）、又はＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）である。半導体モジュール２０は、複数の信号端子２８を有する。各々の信号端子２８は、半導体モジュール２０の上面２０ａから制御基板１６に向かって垂直に延びている。各々の信号端子２８は、概して細長い板形状を有し、表裏に位置する二つの主表面と、その二つの主表面に隣接する二つの側面とを有する。信号端子２８は、例えば銅、アルミニウム又はその他の金属といった導電性を有する材料によって構成されている。
【００１０】
制御基板１６は、概して板形状を有し、例えば、ガラスエポキシやセラミック等といった絶縁材料を用いて構成されている。制御基板１６は、ＣＰＵやメモリを内蔵するコントローラ等を有し、各々の半導体モジュール２０に内蔵されたパワー半導体素子の動作を制御する。制御基板１６には、複数の貫通孔１６ａが設けられており、各々の貫通孔１６ａには、コネクタ２４及びガイド２６が設けられている。各々のコネクタ２４には、対応する半導体モジュール２０の信号端子２８が挿入されており、これによって、各々の半導体モジュール２０が制御基板１６へ電気的に接続されている。貫通孔１６ａの断面形状は、特に限定されないが、矩形状又は円形状を有している。また、貫通孔１６ａは、信号端子２８の断面の外周縁よりも大きく形成されている。
【００１１】
コネクタ２４は、概して筒形状を有し、制御基板１６の貫通孔１６ａを通過した信号端子２８を受け入れる。コネクタ２４は、例えば樹脂といった絶縁材料によって構成されている。コネクタ２４は、制御基板１６の下側に位置する部分（以下、下側部分という）と、制御基板１６の上側に位置する部分（以下、上側部分という）とを有する。コネクタ２４の下側部分には、信号端子２８が挿入される挿入口２４ａが設けられている。コネクタ２４の上側部分には、挿入された信号端子２８に接触する接触端子（不図示）が設けられている。コネクタ２４の内部において、各々の信号端子２８と接触端子とが接触することにより、半導体モジュール２０と制御基板１６とが電気的に接続される。
【００１２】
図３、図４に示すように、コネクタ２４の下側部分には、ガイド２６が設けられている。ガイド２６は、挿入口２４ａの内側に位置しており、挿入された信号端子２８をコネクタ２４（詳しくは、コネクタ２４内の接触端子）へ案内する。一例ではあるが、ガイド２６は、挿入された信号端子２８を取り囲むように構成されている。ガイド２６は、概してテーパ形状を有するガイド面２６ａを有している。ガイド面２６ａは、信号端子２８を受け入れる開口面積が徐々に狭まる下側部分２６ｌと、一定の開口面積で構成されている上側部分２６ｕとを有する。信号端子２８は、そのガイド面２６ａの下側部分２６ｌから上側部分２６ｕへと接触しながら、コネクタ２４へ案内される。ガイド２６は、例えば樹脂といった絶縁材料によって構成されている。加えて、ガイド２６を構成する絶縁材料には、例えばガラス繊維といったフィラー２６ｆが含有されている。このフィラー２６ｆ含有により、電力制御装置１００の製造段階でガイド２６に必要とされる耐熱性を向上することができる。一方で、このような性質を有するフィラー２６ｆは硬質であるため、信号端子２８がガイド２６に対して摺動する際に、ガイド面２６ａにフィラー２６ｆが露出していると、信号端子２８の表面が削られ易くなる。
【００１３】
図４、図５に示すように、ガイド２６のガイド面２６ａは、凹凸形状２６ｂを有している。この凹凸形状２６ｂは、ガイド２６のガイド面２６ａの全体に亘って設けられている。加えて、この凹凸形状２６ｂは、比較的に微細に設けられており、具体的には、隣り合う頂部２６ｃの間隔が、フィラー２６ｆの寸法（線径）よりも小さくなっている。このような構成は、後述するガイド２６の製造方法に由来するものであり、その目的は、ガイド２６に含有されたフィラー２６ｆを、ガイド面２６ａの頂部２６ｃに露出させないためである。信号端子２８がコネクタ２４へ挿入されるとき、信号端子２８は、凹凸形状２６ｂを有するガイド面２６ａの、特に頂部２６ｃに接触しながらコネクタ２４へ案内される。このとき、フィラー２６ｆがガイド面２６ａの頂部２６ｃに露出していなければ、信号端子２８がガイド２６に対して摺動したとしても、信号端子２８がガイド２６内のフィラー２６ｆと接触することがない。従って、フィラー２６ｆによって信号端子２８の表面が削られることを抑制することができる。
【００１４】
また、凹凸形状２６ｂは、信号端子２８がガイド２６に挿入される方向に沿って形成された、概して筋状の複数の溝によって構成されている。そのため、ガイド２６に挿入されるときに、信号端子２８はガイド面２６ａに形成された溝に沿って滑らかに案内されることができる。
【００１５】
図６、図７を参照して、ガイド２６の製造方法について説明する。先ず、第１工程では、ガイド２６を形成するための金型３０を用意する。この金型３０は、ガイド２６のガイド面２６ａに対応する成形面３０ａに凹凸形状３０ｂを有する。この凹凸形状３０ｂは、ガイド２６に信号端子２８が挿入される方向に合わせて形成された複数の溝によって構成されている。一例ではあるが、凹凸形状３０ｂの凹部（溝）の幅寸法Ｓ１は、約３．５マイクロメートル程度であってもよい。なお、金型３０の製作方法については、特に限定されず、鍛造、鋳造、及び／又は研削加工等によって製作することができる。
【００１６】
次いで、第２工程では、前工程で用意した金型３０を用いてガイド２６を作製する。具体的には、図７に示すように、成形面３０ａを有する金型３０に、溶融させた樹脂を充填し、成形することによってガイド２６を作製する。このとき、ガイド２６のガイド面２６ａには、金型３０の凹凸形状３０ｂが転写され、前述した凹凸形状２６ｂが形成される。以上の工程により、ガイド２６が完成する。
【００１７】
ここで、第２工程で成形される樹脂には、ガイド２６の機械的強度や耐熱性を向上させるために、フィラー２６ｆが含有されている。フィラー２６ｆの寸法（線径）Ｓ２は、約１０マイクロメートル程度であり、金型３０に設けられた凹凸形状３０ｂの凹部の幅寸法Ｓ１に対して比較的に大きい。そのため、フィラー２６ｆは、金型３０に設けられた凹部の底部３０ｃに接触することがない。従って、上記した金型３０を用いてガイド２６を製造すると、ガイド２６のガイド面２６ａにおいて、凹凸形状２６ｂの頂部２６ｃからフィラー２６ｆが露出することを防止することができる。
【００１８】
本実施例では、前述したがガイド２６のガイド面２６ａは凹凸形状２６ｂを有しており、この凹凸形状２６ｂは、ガイド面２６ａの全体に亘って設けられている。但し、本技術はこの形態に限らず、他の実施形態にも応用することができる。図８に示すように、凹凸形状２６ｂが、ガイド面２６ａの下側部分２６ｌと上側部分２６ｕとの境界部分２６ｅに限って、設けられていてもよい。下側部分２６ｌと上側部分２６ｕとの境界部分２６ｅでは、ガイド面２６ａが凸状に屈曲していることから、信号端子２８がガイド２６に対して摺動する際に、ガイド２６から信号端子２８の表面にかかる圧力が局所的に高まりやすい。従って、そのような境界部分２６ｅ（即ち、屈曲部分）に限って凹凸形状２６ｂを設けるだけでも、ガイド２６に含有されるフィラー２６ｆによって信号端子２８の表面が削られることを有意に抑制することができる。
【００１９】
上記した実施形態の場合、ガイド面２６ａの製造工程における金型３０を加工する範囲が小さくなる。従って、金型３０の加工に必要なコストを削減することができる。
【００２０】
また、本明細書における技術は、以下の変形例にも応用可能である。図９に示す一変形例のガイド１２６では、ガイド面１２６ａの凹凸形状１２６ｂがシボ状であり、複数の凹凸がランダムに配置されている。この変形例の場合、樹脂を成形する金型（図示省略）には、例えばエッチングやサンドブラスト等によって、同じくシボ状の凹凸形状を形成することができる。なお、金型に形成される凹部の幅寸法の最大値は、例えば約３．５マイクロメートル程度とすることができる。この凹部の幅寸法は、樹脂に含有されているフィラー２６ｆの寸法に対して十分に小さい。そのため、実施例と同様に、フィラー２６ｆは金型に設けられた凹部の底部に接触することがない。従って、このような金型でガイド１２６を製造した場合でも、ガイド１２６のガイド面１２６ａにおいて、凹凸形状１２６ｂの頂部からフィラー１２６ｆが露出することを防止することができる。なお、図９では、凹凸形状１２６ｂが、ガイド面１２６ａの全体に亘って形成されているが、凹凸形状１２６ｂは、ガイド面１２６ａの上側部分１２６ｕと下側部分１２６ｌとの間の境界部分１２６ｅ（即ち、屈曲部）に限って設けられてもよい。
【００２１】
本明細書では、ガイド２６、１２６が信号端子２８を取り囲むように構成されていることを例示したが、その形態に限定されず、ガイド２６、１２６が信号端子２８の二つの主表面に対向するように構成されていてもよい。あるいは、ガイド２６、１２６が、信号端子２８の一方側のみに設けられてもよい。
【００２２】
以上、いくつかの具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書又は図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものである。
【符号の説明】
【００２３】
１０：半導体モジュールユニット
１２：大容量コンデンサ
１４：リアクトル
１６：制御基板
１６ａ：貫通孔
２０：半導体モジュール
２２：冷却器
２４：コネクタ
２４ａ：挿入口
２６、１２６：ガイド
２６ａ、１２６ａ：ガイド面
２６ｂ、１２６ｂ：ガイドの凹凸形状
２６ｃ：頂部
２６ｅ、１２６ｅ：境界部分
２６ｆ、１２６ｆ：フィラー
２６ｌ、１２６ｌ：ガイド面の下側部分
２６ｕ、１２６ｕ：ガイド面の上側部分
２８：信号端子
３０：金型
３０ａ：成形面
３０ｂ：金型の凹凸形状
３０ｃ：金型の凹部の底部
１００：電力制御装置
【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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【図７】
2020035668.tif 000009
【図８】
2020035668.tif 000010
【図９】
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