(57)【要約】  実装される回路の動作安定性を向上させることができる回路基板、およびその回路基板を用いた電子デバイスを提供する。  回路基板１ａは、金属基板２と、金属基板２の一方の面側に設けられた絶縁層３と、絶縁層３上に設けられた導体層４とを備える。導体層４は、スイッチング素子を接続するための複数のスイッチング素子用端子から構成されるスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｕ、４１Ｖ、４１Ｗと、スイッチング素子に駆動電圧を印加する駆動回路を接続するための複数の駆動回路用端子から構成される駆動回路用端子群４２Ｕ、４２Ｖ、４２Ｗとを有する配線パターンを備える。スイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｕ、４１Ｖ、４１Ｗおよび駆動回路用端子群４２Ｕ、４２Ｖ、４２Ｗは、同一面上に形成されている。
2013105456.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属基板と、
前記金属基板の一方の面側に設けられた絶縁層と、
前記絶縁層上に設けられた導体層とを備え、
前記導体層は、
スイッチング素子を実装するための複数のスイッチング素子用端子から構成される３つのスイッチングアーム直列回路用端子群と、
前記スイッチング素子に駆動電圧を印加する駆動回路を実装するための複数の駆動回路用端子から構成される駆動回路用端子群とを有する配線パターンを備え、
前記スイッチングアーム直列回路用端子群および前記駆動回路用端子群は、同一面上に形成されており、
前記スイッチングアーム直列回路用端子群は、それぞれ、１対の前記スイッチング素子用端子で構成されたスイッチング素子用端子対を複数有していることを特徴とする回路基板。
【請求項２】
前記各スイッチングアーム直列回路用端子群を構成する複数の前記スイッチング素子用端子対は、一方向に沿って列状に配置されている請求項１に記載の回路基板。
【請求項３】
前記駆動回路用端子群は、複数の前記スイッチング素子用端子対により構成されるスイッチングアーム直列回路用端子群の一端側に配置されている請求項２に記載の回路基板。
【請求項４】
前記導体層の配線パターンは、さらに、コンデンサを実装するためのコンデンサ用端子を有し、
前記コンデンサ用端子は、前記スイッチングアーム直列回路用端子群および前記駆動回路用端子群と同一面上であって、前記スイッチングアーム直列回路用端子群の前記駆動回路用端子群が配置されていない他端側に配置されている請求項３に記載の回路基板。
【請求項５】
複数の前記スイッチング素子用端子対から構成される前記３つのスイッチングアーム直列回路用端子群は、並設されている請求項２に記載の回路基板。
【請求項６】
前記導体層の配線パターンは、３つの前記駆動回路用端子群を有し、
前記３つの駆動回路用端子群は、それぞれ、前記３つのスイッチングアーム直列回路用端子群の一端側に配置されている請求項５に記載の回路基板。
【請求項７】
前記各駆動回路用端子群は、全て前記３つのスイッチングアーム直列回路用端子群の同一端側に配置されている請求項６に記載の回路基板。
【請求項８】
前記各駆動回路用端子群は、それぞれ、複数の前記駆動回路用端子によって非対称なパターンを形成し、
前記３つのスイッチングアーム直列回路用端子群のうち、両端の前記２つのスイッチングアーム直列回路用端子群の一端側にそれぞれ配置されている前記駆動回路用端子群は、同一方向を向いた前記非対称なパターンを形成し、
中央の前記スイッチングアーム直列回路用端子群の一端側に配置されている前記駆動回路用端子群は、前記両端２つのスイッチングアーム直列回路用端子群の一端側に、配置されている２群の前記駆動回路用端子群が形成する前記非対称なパターンに対し、前記金属基板の水平面に対する法線を回転中心として１８０度回転した前記非対称なパターンを形成する請求項７に記載の回路基板。
【請求項９】
前記３つのスイッチングアーム直列回路用端子群のうち、両端２つの前記スイッチングアーム直列回路用端子群の一端側に、それぞれ配置されている前記駆動回路用端子群は、前記両端２つのスイッチングアーム直列回路用端子群の同一側に配置され、
中央の前記スイッチングアーム直列回路用端子群の一端側に配置されている前記駆動回路用端子群は、前記両端のスイッチングアーム直列回路用端子群の前記駆動回路用端子群とは反対の一端側に配置され、
前記各駆動回路用端子群は、それぞれ、複数の前記駆動回路用端子によって非対称なパターンを形成し、
前記各駆動回路用端子群は、全て同一方向を向いた前記非対称なパターンを形成する請求項７に記載の回路基板。
【請求項１０】
前記導体層の配線パターンは、さらに、コンデンサを実装するための、少なくとも３つのコンデンサ用端子を有し、
前記コンデンサ用端子は、前記スイッチングアーム直列回路用端子群および前記駆動回路用端子群と同一面上であって、前記３つのスイッチングアーム直列回路用端子群それぞれの、前記駆動回路用端子群が配置されていない側に、少なくとも１つ配置されている請求項６ないし９のいずれかに記載の回路基板。
【請求項１１】
前記導体層の配線パターンは、さらに、コンデンサを実装するためコンデンサ用端子を有し、
前記のコンデンサ用端子は、前記スイッチングアーム直列回路用端子群および前記駆動回路用端子群と同一面上に形成されている請求項１ないし３、および５ないし９のいずれかに記載の回路基板。
【請求項１２】
前記絶縁層の熱伝導率が、０．１〜２．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）であり、
前記金属基板の厚さが、０．８〜１．５ｍｍである請求項１ないし１１のいずれかに記載の回路基板。
【請求項１３】
前記絶縁層の厚さが、３０〜２００μｍである請求項１ないし１２のいずれかに記載の回路基板。
【請求項１４】
前記絶縁層は、エポキシ樹脂、シアネート樹脂およびフェノール樹脂のうちの少なくとも１種を主成分とする請求項１ないし１３のいずれかに記載の回路基板。
【請求項１５】
前記絶縁層は、熱伝導率が１０〜１５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）のフィラーを含む請求項１ないし１４のいずれかに記載の回路基板。
【請求項１６】
前記絶縁層の厚さｔ１と前記金属基板の厚さｔ２との比（ｔ１／ｔ２）が、１／５０〜１／４である請求項１ないし１５のいずれかに記載の回路基板。
【請求項１７】
前記金属基板の熱伝導率が、１００〜５００Ｗ／（ｍ・Ｋ）である請求項１ないし１６のいずれかに記載の回路基板。
【請求項１８】
前記導体層の厚さが、１０〜８０μｍである請求項１ないし１７のいずれかに記載の回路基板。
【請求項１９】
前記導体層は、該導体層上に追加導体を接合するための長尺状の追加導体接合部を有する請求項１ないし１８のいずれかに記載の回路基板。
【請求項２０】
前記金属基板は、平面視で四角形の形状を有し、
前記追加導体接合部は、前記金属基板の四角形の各辺に沿って配置され、
前記スイッチングアーム直列回路用端子群および前記駆動回路用端子群端子は、前記追加導体接合部によって囲まれる領域に配置されている請求項１９に記載の回路基板。
【請求項２１】
前記スイッチングアーム直列回路用端子群は、前記追加導体接合部によって囲まれる領域に、１平方センチメートル当たり、０．１〜５．０個の集積度で配置されている請求項２０に記載の回路基板。
【請求項２２】
前記回路基板は、さらに、前記追加導体接合部に接合された前記追加導体を有する請求項１９ないし２１のいずれかに記載の回路基板。
【請求項２３】
前記追加導体は、前記導体層の構成材料と同一、または主成分を同一とする材料によって構成されている請求項２２に記載の回路基板。
【請求項２４】
前記追加導体は、前記追加導体接合部と接合する１対の脚部と、前記追加導体接合部から離間し、前記１対の脚部を連結する連結部とを有する請求項２２または２３に記載の回路基板。
【請求項２５】
前記回路基板は、複数の前記追加導体を有し、
前記複数の追加導体は、前記追加導体接合部の長尺方向に沿って並配され、互いに隣り合う前記追加導体同士の前記脚部が接合されている請求項２２に記載の回路基板。
【請求項２６】
請求項１ないし２５のいずれかに記載の回路基板と、
前記回路基板上に実装されたスイッチング素子と、
前記回路基板に実装され、前記スイッチング素子に駆動電圧を印加する前記駆動回路とを備えることを特徴とする電子デバイス。
【請求項２７】
前記スイッチング素子は、駆動により２００〜７００Ｊ／ｓの熱を発する請求項２６に記載の電子デバイス。
【請求項２８】
前記電子デバイスは、さらに、前記回路基板に１０〜４００Ａの電流を入力する電源装置を有する請求項２６または２７に記載の電子デバイス。
【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実装するための回路基板、および回路基板上にスイッチング素子が実装された電子デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の高性能化、小型化に伴い、半導体の高密度化および高機能化が要求される傾向にある。このような傾向の中、スイッチング素子等の発熱素子によって構成される回路においては、能動素子に電流が流れることにより発熱し、温度が上昇するため、回路の動作が不安定になる場合がある。【０００３】
このような駆動により発熱する能動素子としては、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、ＩGBＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等のスイッチング素子、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）等の発光素子が挙げられる。【０００４】
このような発熱素子を含む回路を実装する回路基板として、金属基板を有する回路基板が用いられている。このような回路基板は、熱伝導率の高い金属基板（例えばアルミ基板）と、金属基板の表面に絶縁性材料を被覆することにより形成された絶縁層と、この絶縁層上に設けられた配線パターンを含む導体層とを有する。このような回路基板上に、発熱素子を含む回路を実装することにより、発熱素子で発生した熱を、絶縁層を介して金属基板に伝達し、金属基板から放熱することができる。そのため、発熱素子で発生した熱により、回路の動作が不安定になることを抑制することができる。なお、ここでいう「実装」とは、素子または回路等が回路基板上の所定の端子に電気的に接続されることを言う。【０００５】
例えば、特許文献１には、金属基板と、金属基板上に設けられた絶縁層と、絶縁層上に設けられた配線パターン形成用の導体層とを有し、発光素子を実装するための回路基板が開示されている。特許文献１の回路基板では、金属基板はアルミニウム、銅、ステンレス等またはこれらの合金等の熱伝導率の高い金属により構成されている。回路基板上に実装された発光素子から発せられた熱は、絶縁層を介して、金属基板へ伝達され、金属基板から放熱される。【０００６】
しかしながら、特許文献１の回路基板のように、熱伝導率の高い金属により金属基板を構成したとしても、絶縁層の熱伝導率が低いことから、回路基板上に実装された発光素子から発せられた熱を、十分に金属基板に伝達できない場合がある。【０００７】
そのため、金属基板の厚みを増大させたとしても、回路基板の放熱性を向上させることができないという問題があった。また、金属基板を厚くすることは、回路基板の薄型化、軽量化に不利であり、さらに、回路基板の材料コストを増大させるという問題がある。【０００８】
また、上述のような回路基板に実装される発熱量の大きい回路の代表例としては、スイッチング素子により構成されるインバータ回路が挙げられる。【０００９】
例えば、特許文献２には、金属基板と、金属基板上に設けられた絶縁層と、絶縁層上に設けられた金属配線とを有する回路基板と、該回路基板上に設けられたインバータ回路が開示されている。特許文献２のインバータ回路では、スイッチング素子と、スイッチング素子を駆動する駆動回路は、それぞれ、異なった回路基板上に実装されている。そのため、スイッチング素子と駆動回路との間の電気的接続は、スイッチング素子が実装された基板上に設けられた接続用端子を介して、実現されている。【００１０】
特許文献２のインバータ回路のように、スイッチング素子を実装した回路基板と、駆動回路を実装した回路基板が異なる場合、スイッチング素子と駆動回路との間の導線を短くすることが困難である。このため、スイッチング素子と駆動回路との間における導線のインピーダンスが増大し、インバータ回路がノイズおよび電流アンバランスの影響を受け易くなる。この結果、インバータ回路の動作が不安定になるという問題があった。さらに、接続用端子を介して、スイッチング素子と駆動回路との間の電気的接続を実現する必要があるため、接続用端子と駆動回路との接続部分における接続不良や接触抵抗によって、信号のレベルが低下し、ＳＮ比が悪化する。このようなＳＮ比の悪化によっても、インバータ回路の動作が不安定になるという問題があった。【００１１】
このような問題は、インバータ回路のみならず、回路基板上にスイッチング素子を有するスイッチングレギュレーター回路、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）回路、有機ＥＬ回路等の回路においても、同様に生じる場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０１１−７７２７０号公報
【特許文献２】特開２００８−２９０９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、能動素子から発せられる熱を放熱するのに十分な放熱性を保持しつつ、小型化、薄型化を図ることができ、さらに、実装される回路の動作安定性を向上させることができる回路基板、およびその回路基板を用いた電子デバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
このような目的は、下記（１）〜（１２）の本発明により達成される。
（１）金属基板と、
前記金属基板の一方の面側に設けられた絶縁層と、
前記絶縁層上に設けられた導体層とを備え、
前記導体層は、
スイッチング素子を実装するための複数のスイッチング素子用端子から構成される３つのスイッチングアーム直列回路用端子群と、
前記スイッチング素子に駆動電圧を印加する駆動回路を実装するための複数の駆動回路用端子から構成される駆動回路用端子群とを有する配線パターンを備え、
前記スイッチングアーム直列回路用端子群および前記駆動回路用端子群は、同一面上に形成されており、
前記スイッチングアーム直列回路用端子群は、それぞれ、１対の前記スイッチング素子用端子で構成されたスイッチング素子用端子対を複数有していることを特徴とする回路基板。【００１５】
（２）  前記各スイッチングアーム直列回路用端子群を構成する複数の前記スイッチング素子用端子対は、一方向に沿って列状に配置されている上記（１）に記載の回路基板。【００１６】
（３）  前記駆動回路用端子群は、複数の前記スイッチング素子用端子対により構成されるスイッチングアーム直列回路用端子群の一端側に配置されている上記（２）に記載の回路基板。【００１７】
（４）前記導体層の配線パターンは、さらに、コンデンサを実装するためのコンデンサ用端子を有し、
前記コンデンサ用端子は、前記スイッチングアーム直列回路用端子群および前記駆動回路用端子群と同一面上であって、前記スイッチングアーム直列回路用端子群の前記駆動回路用端子群が配置されていない他端側に配置されている上記（３）に記載の回路基板。【００１８】
（５）複数の前記スイッチング素子用端子対から構成される前記３つのスイッチングアーム直列回路用端子群は、並設されている上記（２）に記載の回路基板。【００１９】
（６）前記導体層の配線パターンは、３つの前記駆動回路用端子群を有し、
前記３つの駆動回路用端子群は、それぞれ、前記３つのスイッチングアーム直列回路用端子群の一端側に配置されている上記（５）に記載の回路基板。【００２０】
（７）前記各駆動回路用端子群は、全て前記３つのスイッチングアーム直列回路用端子群の同一端側に配置されている上記（６）に記載の回路基板。【００２１】
（８）前記各駆動回路用端子群は、それぞれ、複数の前記駆動回路用端子によって非対称なパターンを形成し、
前記３つのスイッチングアーム直列回路用端子群のうち、両端の前記２つのスイッチングアーム直列回路用端子群の一端側にそれぞれ配置されている前記駆動回路用端子群は、同一方向を向いた前記非対称なパターンを形成し、
中央の前記スイッチングアーム直列回路用端子群の一端側に配置されている前記駆動回路用端子群は、前記両端２つのスイッチングアーム直列回路用端子群の一端側に、配置されている２群の前記駆動回路用端子群が形成する前記非対称なパターンに対し、前記金属基板の水平面に対する法線を回転中心として１８０度回転した前記非対称なパターンを形成する上記（７）に記載の回路基板。【００２２】
（９）前記３つのスイッチングアーム直列回路用端子群のうち、両端２つの前記スイッチングアーム直列回路用端子群の一端側に、それぞれ配置されている前記駆動回路用端子群は、前記両端２つのスイッチングアーム直列回路用端子群の同一側に配置され、
中央の前記スイッチングアーム直列回路用端子群の一端側に配置されている前記駆動回路用端子群は、前記両端のスイッチングアーム直列回路用端子群の前記駆動回路用端子群とは反対の一端側に配置され、
前記各駆動回路用端子群は、それぞれ、複数の前記駆動回路用端子によって非対称なパターンを形成し、
前記各駆動回路用端子群は、全て同一方向を向いた前記非対称なパターンを形成する上記（７）に記載の回路基板。【００２３】
（１０）前記導体層の配線パターンは、さらに、コンデンサを実装するための、少なくとも３つのコンデンサ用端子を有し、
前記コンデンサ用端子は、前記スイッチングアーム直列回路用端子群および前記駆動回路用端子群と同一面上であって、前記３つのスイッチングアーム直列回路用端子群それぞれの、前記駆動回路用端子群が配置されていない側に、少なくとも１つ配置されている上記（６）ないし（９）のいずれかに記載の回路基板。【００２４】
（１１）前記導体層の配線パターンは、さらに、コンデンサを実装するためコンデンサ用端子を有し、
前記のコンデンサ用端子は、前記スイッチングアーム直列回路用端子群および前記駆動回路用端子群と同一面上に形成されている上記（１）ないし（３）、および（５）ないし（９）のいずれかに記載の回路基板。【００２５】
（１２）前記絶縁層の熱伝導率が、０．１〜２．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）であり、
前記金属基板の厚さが、０．８〜１．５ｍｍである上記（１）ないし（１１）のいずれかに記載の回路基板。【００２６】
（１３）前記絶縁層の厚さが、３０〜２００μｍである上記（１）ないし（１２）のいずれかに記載の回路基板。
（１４）前記絶縁層は、エポキシ樹脂、シアネート樹脂およびフェノール樹脂のうちの少なくとも１種を主成分とする上記（１）ないし（１３）のいずれかに記載の回路基板。【００２７】
（１５）前記絶縁層は、熱伝導率が１０〜１５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）のフィラーを含む上記（１）ないし（１４）のいずれかに記載の回路基板。【００２８】
（１６）前記絶縁層の厚さｔ１と前記金属基板の厚さｔ２との比（ｔ１／ｔ２）が、１／５０〜１／４である上記（１）ないし（１５）のいずれかに記載の回路基板。【００２９】
（１７）前記金属基板の熱伝導率が、１００〜５００Ｗ／（ｍ・Ｋ）である上記（１）ないし（１６）のいずれかに記載の回路基板。【００３０】
（１８）前記導体層の厚さが、１０〜８０μｍである上記（１）ないし（１７）のいずれかに記載の回路基板。
（１９）前記導体層は、該導体層上に追加導体を接合するための長尺状の追加導体接合部を有する上記（１）ないし（１８）のいずれかに記載の回路基板。【００３１】
（２０）前記金属基板は、平面視で四角形の形状を有し、
前記追加導体接合部は、前記金属基板の四角形の各辺に沿って配置され、
前記スイッチングアーム直列回路用端子群および前記駆動回路用端子群端子は、前記追加導体接合部によって囲まれる領域に配置されている上記（１９）に記載の回路基板。【００３２】
（２１）前記スイッチングアーム直列回路用端子群は、前記追加導体接合部によって囲まれる領域に、１平方センチメートル当たり、０．１〜５．０個の集積度で配置されている上記（２０）に記載の回路基板。【００３３】
（２２）前記回路基板は、さらに、前記追加導体接合部に接合された前記追加導体を有する上記（１９）ないし（２１）のいずれかに記載の回路基板。【００３４】
（２３）前記追加導体は、前記導体層の構成材料と同一、または主成分を同一とする材料によって構成されている上記（２２）に記載の回路基板。【００３５】
（２４）前記追加導体は、前記追加導体接合部と接合する１対の脚部と、前記追加導体接合部から離間し、前記１対の脚部を連結する連結部とを有する上記（２２）または（２３）に記載の回路基板。【００３６】
（２５）前記回路基板は、複数の前記追加導体を有し、
前記複数の追加導体は、前記追加導体接合部の長尺方向に沿って並配され、互いに隣り合う前記追加導体同士の前記脚部が接合されている上記（２２）に記載の回路基板。【００３７】
（２６）上記（１）ないし（２５）のいずれかに記載の回路基板と、
前記回路基板上に実装されたスイッチング素子と、
前記回路基板に実装され、前記スイッチング素子に駆動電圧を印加する前記駆動回路とを備えることを特徴とする電子デバイス。【００３８】
（２７）前記スイッチング素子は、駆動により２００〜７００Ｊ／ｓの熱を発する上記（２６）に記載の電子デバイス。【００３９】
（２８）前記電子デバイスは、さらに、前記回路基板に１０〜４００Ａの電流を入力する電源装置を有する上記（２６）または（２７）に記載の電子デバイス。
【発明の効果】
【００４０】
本発明の回路基板によれば、スイッチング素子とスイッチング素子を駆動するための駆動回路を、回路基板の同一面上に実装することができる。そのため、スイッチング素子と駆動回路との間の導線を短くすることができ、導線のインピーダンスを小さくすることができる。【００４１】
また、本発明の回路基板によれば、回路基板上の配線パターンを介して、スイッチング素子と駆動回路との電気的接続を実現することができる。そのため、スイッチング素子と駆動回路との間の電気的接続を実現するための接続用端子が不要となる。その結果、接続用端子と駆動回路との接続部における接続不良や接続抵抗によるＳＮ比の悪化をなくすことができる。【００４２】
また、本発明の回路基板では、スイッチング素子と駆動回路とを回路基板の同一面上に実装することから、電子デバイスを構成するために必要な回路基板の枚数を削減することができる。このような回路基板の枚数削減に加え、スイッチング素子と駆動回路とが集積化されるので、電子デバイスを小型化、薄型化することができる。【００４３】
また、本発明の回路基板は、金属基板の厚さを、回路基板上に実装された能動素子から発せられる熱量および絶縁層の熱伝導率に応じた厚さにしている。そのため、本発明の回路基板は、十分な放熱性を保持しつつ、金属基板を薄型化、軽量化することができる。さらに、金属基板が薄型化されていることから、回路基板全体の薄型化、軽量化、および低コスト化を図ることができる。【００４４】
また、本発明の電子デバイスによれば、スイッチング素子と駆動回路との間におけるインピーダンスを小さくすることができ、さらに、ＳＮ比の悪化を抑制することができることから、電子デバイスの動作を安定させることができる。また、前述した本発明の回路基板と同様の理由から、回路基板の枚数削減に加え、スイッチング素子と駆動回路とが集積化されるので、電子デバイスの小型化、および薄型化を図ることができる。【００４５】
また、本発明の電子デバイスによれば、回路基板が十分な放熱性を保持していることから、電子デバイスの動作を安定させることができる。さらに、金属基板が薄型化されていることから、電子デバイスの薄型化、軽量化、および低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】図１は、本発明の回路基板の第１実施形態を示す平面図である。
【図２】図２は、図１に示す回路基板のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図３は、図１に示す回路基板上に設けられた追加導体の構成例を示す図である。
【図４】図４は、図３に示す追加導体の脚部の斜視図である。
【図５】図５は、本発明の電子デバイスの実施形態を示す平面図である。
【図６】図６は、図５に示す電子デバイスが備えるスイッチングアーム直列回路の回路図である。
【図７】図７は、本発明の回路基板の第２実施形態を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
以下、本発明の回路基板および電子デバイスを添付の図面を参照して、詳細に説明する。なお、駆動により発熱する能動素子としては、例えば、ＭＯＳＦＥＴまたはＩＧBＴ等のスイッチング素子、有機ＥＬまたはＬＥＤ等の発光素子等が挙げられるが、以下代表的に、スイッチング素子を用いた場合を説明する。また、以下では、回路基板の一例として、前述のようなスイッチング素子を含むインバータ回路を実装するための回路基板について説明する。
【００４８】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の回路基板の第１実施形態を示す平面図である。図２は、図１に示す回路基板のＡ−Ａ線断面図である。図３は、図１に示す回路基板上に設けられた追加導体の構成例を示す図である。図４は、図３に示す追加導体の脚部の斜視図である。図５は、本発明の電子デバイスの実施形態を示す平面図である。図６は、図５に示す電子デバイスが備えるスイッチングアーム直列回路の回路図である。なお、以下の説明において、図１の上側を「上」、下側を「下」、左側を「左」、右側を「右」、図２および図３の上側を「上面側」、下側を「下面側」として説明を行う。
【００４９】
図１に示す回路基板１ａは、３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）出力インバータ回路を実装するための回路基板である。
【００５０】
図２に示すように、回路基板１ａは、金属基板２と、金属基板２の上面側に設けられた絶縁層３と、絶縁層３の上面に設けられた導体層４とを含む。
【００５１】
導体層４は、主に導電性を有する金属材料によって構成され、目的に応じた所定のパターンに形成されることにより、回路基板１ａの配線パターンとして機能する層である。導体層４を構成する金属材料は、特に限定されないが、例えば、銅、アルミニウム、鉄、銀、金またはこれらを含む合金が好ましい。特に、導体層４が銅または銅系合金で構成されている場合、比較的抵抗値の小さい配線パターンを形成することができる。導体層４を所定のパターンに形成する方法は、特に限定されないが、例えば、エッチング処理等が挙げられる。
【００５２】
導体層４の厚さは、特に限定されないが、前述した材料で構成した場合、１０〜８０μｍであるのが好ましく、３０〜５０μｍであるのがより好ましい。導体層４の厚さがこの下限値未満であると、その他の条件によっては、抵抗が増大し、導体層４からの発熱量が増大する場合があり、導体層４の厚さがこの上限値を超えても、それ以上に導体層４の導電性の向上がみられない場合や、エッチング等によるパターン形成が困難になる場合がある。
【００５３】
また、導体層４には、その少なくとも一部を覆う被覆層（ソルダーレジスト層）５が積層されている。これにより、導体層４を保護することができ、導体層４の劣化や短絡を防止することができる。なお、導体層４において、スイッチング素子等を接続するための端子部分には、被覆層５が省略されており、露出している。また、被覆層５の構成材料は、特に限定されないが、例えば、エポキシ樹脂、シアネート樹脂、フェノール樹脂等の各種樹脂材料が好ましい。
【００５４】
被覆層５の厚さは、特に限定されないが、前述した樹脂材料で構成した場合、１０〜１００μｍであるのが好ましく、１０〜３０μｍであるのがより好ましい。被覆層５の厚さがこの下限値未満であると、その他の条件によっては、被覆層５の保護機能を十分に発揮できない場合があり、被覆層５の厚さがこの上限値を超えても、それ以上に被覆層５の保護機能向上がみられない場合がある。
【００５５】
また、導体層４は、例えば、６０Ａの電流により駆動した場合に、２００〜７００Ｊ／ｓの熱を発するスイッチング素子を接続するための端子を有している。この端子は、導体層４上に１平方センチメートル当たり０．１〜５．０個の集積度で配置されているのが好ましく、１．０〜３．０個の集積度で配置されているのがより好ましい。端子の集積度がこの下限値未満であると、回路基板１ａの小型化に不利であり、端子の集積度がこの上限値を超えると、後述する絶縁層３を介して、導体層４の端子に接続されたスイッチング素子から発せられる熱を、後述する金属基板２から十分に放熱することができない場合がある。
【００５６】
なお、スイッチング素子を駆動する電流の電流値は６０Ａに限られず、スイッチング素子の種類に応じて、異なった電流値であってもよく、例えば、１０〜４００Ａであるのが好ましく、４０〜３５０Ａであるのがより好ましい。
【００５７】
絶縁層３は、金属基板２の上面側に設けられており、金属基板２と導体層４とを絶縁する層である。この絶縁層３が設けられていることにより、導体層４のショート（短絡）を確実に防止することができる。また、絶縁層３の形状は、図示の構成では、平面視で四角形（長方形、正方形）を成している。絶縁層３は、絶縁性材料で構成される。絶縁層３を構成する絶縁性材料は、特に限定されないが、例えば、各種樹脂材料が挙げられ、特にエポキシ樹脂、シアネート樹脂、フェノール樹脂等が好ましい。
【００５８】
また、絶縁層３の構成材料として、絶縁性材料とフィラーとの混合物を用いてもよい。絶縁層３の構成材料に所定のフィラーを混合することにより、絶縁層３は優れた熱伝導性を有し、回路基板１ａ上の回路で発生した熱をより効率的に金属基板２に伝達することができる。さらに、絶縁層３の構成材料に所定のフィラーを混合することにより、絶縁層３の剛性を向上させることができる。
【００５９】
絶縁層３の構成材料に混合するフィラーの含有率は、絶縁層３の構成材料全体の５〜４０重量％であるのが好ましく、１５〜３０重量％であるのがより好ましい。フィラーの含有率がこの下限値未満であると、その他の条件によっては、絶縁層３の熱伝導率を十分に向上させられない場合があり、フィラーの含有率がこの上限値を超えると、その他の条件によっては、絶縁層３の靱性が低下し、絶縁層３の機械的強度を十分に確保できない場合がある。
【００６０】
また、絶縁層３の構成材料に混合するフィラーの熱伝導率は、前述した樹脂材料よりも熱伝導率の高いものが好ましく、具体的には、１０〜１５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）であるのが好ましい。フィラーの熱伝導率がこの下限値未満であると、その他の条件によっては、絶縁層３の熱伝導率を十分に向上させることができない場合があり、フィラーの熱伝導率がこの上限値を超えたとしても、それ以上に絶縁層３の熱伝導率の向上が見られない場合がある。
【００６１】
絶縁層３の構成材料にこのような熱伝導率の高いフィラーを混合することにより、絶縁層３は優れた熱伝導性を有し、回路基板１ａ上の回路で発生した熱をより効率的に金属基板２に伝達することができる。
【００６２】
このようなフィラーとしては、例えば、タルク、焼成クレー、未焼成クレー、マイカ、ガラスのようなケイ酸塩、酸化チタン、アルミナのような酸化物、溶融シリカ（溶融球状シリカ、溶融破砕シリカ）、結晶シリカのようなケイ素化合物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ハイドロタルサイトのような炭酸塩、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウムのような水酸化物、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、亜硫酸カルシウムのような硫酸塩または亜硫酸塩、ホウ酸亜鉛、メタホウ酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、ホウ酸カルシウム、ホウ酸ナトリウムのようなホウ酸塩、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素のような窒化物、ガラス繊維、炭素繊維等のような繊維等が挙げられる。
【００６３】
また、絶縁層３の熱伝導率は、０．１〜２．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）であるのが好ましく、０．４〜１．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）であるのがより好ましい。絶縁層３の熱伝導率がこの下限値未満であると、導体層４の端子に接続されたスイッチング素子から発せられる熱を、十分に金属基板２に伝達させられず、絶縁層３の熱伝導率がこの上限値を超えても、後述する金属基板２の厚みによっては、導体層４の端子に実装されたスイッチング素子から発せられる熱に対する放熱効率が、それ以上向上しない。
【００６４】
絶縁層３の厚さとしては、特に限定されないが、前述した材料で構成した場合、３０〜２００μｍであるのが好ましく、５０〜１００μｍであるのがより好ましい。絶縁層３の厚さがこの下限値未満であると、導体層４に前述した電流値の上限値を超えた電流が入力された場合、十分な絶縁性を確保できない場合があり、絶縁層３の厚さがこの上限値を超えると、絶縁層３の熱抵抗によって、スイッチング素子から発せられる熱を十分に金属基板２に伝達させられない場合がある。
【００６５】
金属基板２は、回路基板１ａの主に剛性を担い、素子から発せられた熱を下面側へ放出する機能を有する。金属基板２の形状は、特に限定されないが、図示の構成では、平面視で、四角形（長方形、正方形）を成している。
【００６６】
金属基板２は、金属材料で構成される。金属基板２を構成する金属材料は、特に限定されないが、例えば、熱伝導率の高い銅、アルミニウム、鉄またはこれらを含む合金が挙げられる。これらの中でも、アルミニウムまたはアルミニウム系合金が好ましい。金属基板２がアルミニウムまたはアルミニウム系合金で構成されている場合、金属基板２は、熱伝導率が比較的高い基板となり、回路基板１ａ上に実装されたスイッチング素子や回路等で発生した熱を確実に放熱することができる。また、金属基板２は、セラミック材料を含んでいてもよい。
【００６７】
また、金属基板２の熱伝導率は、１００〜５００Ｗ／（ｍ・Ｋ）であるのが好ましく、２００〜３００Ｗ／（ｍ・Ｋ）であるのがより好ましい。金属基板２の熱伝導率がこの下限値未満であると、導体層４の端子に接続されたスイッチング素子が長時間駆動し、大量の発熱があった場合に、スイッチング素子から発せられる熱を十分に放熱することができない場合があり、金属基板２の熱伝導率がこの上限値を超えたとしても、導体層４および絶縁層３の厚さや熱伝導率によっては、スイッチング素子から発せられる熱に対する放熱効率が、それ以上向上しない場合がある。
【００６８】
金属基板２の厚さは、特に限定されないが、前述した材料で構成した場合、０．５〜１．８ｍｍであるのが好ましく、０．８〜１．５ｍｍであるのがより好ましい。金属基板２の厚さがこの下限値未満であると、金属基板２の構成材料によっては、金属基板２の強度が不足し、反り等が発生する場合があり、金属基板２の厚さがこの上限値を超えると、回路基板１ａの薄型化に不利であり、また金属基板２の材料コストが増大する場合がある。また、金属基板２の厚さがこの上限値を超えたとしても、絶縁層３の熱伝導率が低いため、導体層４の端子に接続されたスイッチング素子から発せられる熱に対する放熱効率が、それ以上向上しない場合がある。
【００６９】
次に、図１に示す回路基板が有する配線パターンについて説明する。
図１に示すように、導体層４は、同一平面上に形成された、スイッチングアーム直列回路を実装するための第１のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｕ、第２のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｖ、および第３のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｗと、駆動回路を実装するための第１の駆動回路用端子群４２Ｕ、第２の駆動回路用端子群４２Ｖ、および第３の駆動回路用端子群４２Ｗと、コンデンサ６３（図５参照）を実装するためのコンデンサ用端子４３と、直流電流を入力するための直流入力用端子４４ａ、４４ｂと、導体層４が発する熱を放熱するための放熱用端子４６ａ、４６ｂと、被覆層５によって覆われた配線部４７とを有しており、これらにより、配線パターンが形成されている。
【００７０】
なお、ここでいう「同一面」の面は、連続面を構成していてもよいし、何らかの分断線により分断されていてもよい。また、面上に多少の段差や傾斜等が存在する場合も同様に同一面と見なすことができる。
【００７１】
以下、第１のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｕ、第２のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｖ、第３のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｗ、第１の駆動回路用端子群４２Ｕ、第２の駆動回路用端子群４２Ｖ、第３の駆動回路用端子群４２Ｗ、コンデンサ用端子４３、直流入力用端子４４ａ、４４ｂを順次説明する。
【００７２】
まず、第１のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｕ、第２のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｖ、および第３のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｗについて説明する。第１のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｕは、３相出力インバータ回路を構成するＵ相用のスイッチングアーム直列回路を実装するための端子である。第２のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｖは、３相出力インバータ回路を構成するＶ相用のスイッチングアーム直列回路を実装するための端子である。同様に、第３のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｗは、３相出力インバータ回路を構成するＷ相用のスイッチングアーム直列回路を実装するための端子である。なお、スイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｕ、４１Ｖ、４２Ｗは、基本的な構成が同一であるので、以下代表して第１のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｕを説明する。
【００７３】
第１のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｕは、正極側スイッチング素子用端子４１１ａおよび負極側スイッチング素子用端子４１１ｂから構成される複数のスイッチング素子用端子対と、複数の抵抗用端子４１５と、出力用端子４１６とを有している。
【００７４】
正極側スイッチング素子用端子４１１ａおよび負極側スイッチング素子用端子４１１ｂは、ＭＯＳＦＥＴまたはＩGBＴ等の（半導体）スイッチング素子を実装するための端子である。第１のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｕにおいて、図１中左側には複数の正極側スイッチング素子用端子４１１ａが、図１中右側には複数の負極側スイッチング素子用端子４１１ｂが配置されている。
【００７５】
正極側スイッチング素子用端子４１１ａおよび負極側スイッチング素子用端子４１１ｂは、それぞれ、ドレイン用端子４１２と、ソース用端子４１３と、ゲート用端子４１４を有している。
【００７６】
ドレイン用端子４１２は、スイッチング素子のドレインを接続するための端子である。ソース用端子４１３は、スイッチング素子のソースを接続するための端子である。ゲート用端子４１４は、スイッチング素子のゲートを接続するための端子である。このゲート用端子４１４に接続されたゲートに駆動用電圧が印加されることによって、スイッチング素子が駆動される。
【００７７】
抵抗用端子４１５は、駆動回路からスイッチング素子のゲートに流れる電流量を調整する抵抗を接続するための端子である。抵抗用端子４１５は、ゲート用端子４１４とソース用端子４１３との間に設けられており、第１の駆動回路用端子群４２Ｕおよびゲート用端子４１４と、配線部４７を介して、電気的に接続されている。
【００７８】
出力用端子４１６は、Ｕ相、Ｖ相、またはＷ相の出力を行うための端子である。各出力用端子４１６は、図示の構成では、帯状（直線状）の形状をなしている。第１のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｕの出力用端子４１６は、正極側スイッチング素子用端子４１１ａと、負極側スイッチング素子用端子４１１ｂとの間に配置されている。
【００７９】
また、図１中左側に配置された正極側スイッチング素子用端子４１１ａと、正極側スイッチング素子用端子４１１ａに隣り合う負極側スイッチング素子用端子４１１ｂは、それぞれ、１対のスイッチング素子用端子対を構成する。図１の第１のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｕにおいては、９対のスイッチング素子用端子対が構成されている。この複数のスイッチング素子用端子対は、図１中の上下方向に沿って、列状に配置されている。また、各スイッチング素子用端子対は、等間隔で平行に並設されている。
【００８０】
このスイッチング素子用端子対を構成する正極側スイッチング素子用端子４１１ａおよび負極側スイッチング素子用端子４１１ｂに接続されたスイッチング素子が、相補的に動作することにより、各相の出力を出力用端子４１６から出力することができる。
【００８１】
なお、図１の第１のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｕは、９対のスイッチング素子用端子対と１８個の抵抗用端子４１５を有しているが、それらの数は、これに限定されない。第１のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｕは、少なくとも１対のスイッチング素子用端子対と、正極側スイッチング素子用端子４１１ａおよび負極側スイッチング素子用端子４１１ｂの合計と等しい数の抵抗用端子４１５を有していればよい。第２のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｖおよび第３のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｗについても同様である。
【００８２】
次に、第１のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｕ、第２のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｖ、および第３のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｗの配置について説明する。図１に示すように、各スイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｕ、４１Ｖ、４１Ｗは、左から右へ向かって第１のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｕ、第２のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｖ、第３のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｗの順で、各スイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｕ、４１Ｖ、４１Ｗの長手方向に対して直交する方向に、平行配置されている。
【００８３】
第１のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｕと第２のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｖは、距離ｓ１だけ離間している。第２のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｖと、第３のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｗは、距離ｓ２だけ離間している。前述した金属材料によって導体層４が構成されている場合、距離ｓ１、ｓ２の値は、それぞれ、１〜２０ｍｍであるのが好ましく、５〜１０ｍｍであるのがより好ましい。距離ｓ１、ｓ２の値がこの下限値未満であると、その他の条件によっては、距離ｓ１、ｓ２間の抵抗が増大し、抵抗による発熱が増大した結果、正極側スイッチング素子用端子４１１ａおよび負極側スイッチング素子用端子４１１ｂに実装されたスイッチング素子の動作が不安定になる場合があり、距離ｓ１、ｓ２の値がこの上限値を超えると、距離ｓ１、ｓ２間の抵抗増大防止には有効であるが、回路基板１ａが大型化する。また、距離ｓ１、ｓ２は、それぞれ異なっていてもよいが、同一であってもよい。距離ｓ１、ｓ２が異なっている場合、その差が距離ｓ１の４０％以下であることが好ましい。
【００８４】
また、第１のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｕと第２のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｖの間には、放熱用端子４６ａが配置されている。同様に、第２のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｖと、第３のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｗの間には、放熱用端子４６ｂが配置されている。
【００８５】
後述するように、第１のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｕと第２のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｖの間、および第２のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｖと第３のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｗの間に、比較的大きな電流が流れることにより、大量の熱が配線部４７から発生する場合がある。そのため、被覆層５を省略した放熱用端子４６ａ、４６ｂを各スイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｕ、４１Ｖ、４１Ｗの近傍に配置するのが好ましい。これにより、配線部４７から発せられる熱を放熱することができる。その結果、配線部４７から発せられた熱が正極側スイッチング素子用端子４１１ａおよび負極側スイッチング素子用端子４１１ｂに実装されたスイッチング素子に与える影響を抑制することができる。
【００８６】
また、スイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｕ、４１Ｖ、４１Ｗは、それぞれ、同じ上下方向の長さと左右方向の幅を有しており、各スイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｕ、４１Ｖ、４１Ｗの上端部と下端部が、一直線上に揃うように整列されている。
【００８７】
なお、図１に示すように、第１のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｕおよび第３のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｗは、同一方向を向いて配置されている。一方、第２のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｖは、第１のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｕおよび第３のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｗに対し、１８０度反転して配置されている。すなわち、第３のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｗは、第１のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｕおよび第３のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｗに対し、回路基板１ａの水平面に対する法線を回転中心として、１８０度回転して配置されている。
【００８８】
このような配置とすることにより、第１のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｕが有する複数の負極側スイッチング素子用端子４１１ｂと、第２のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｖが有する複数の負極側スイッチング素子用端子４１１ｂとが近接して配置される。そのため、第１のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｕが有する複数の負極側スイッチング素子用端子４１１ｂと、第２のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｖが有する複数の負極側スイッチング素子用端子４１１ｂとで配線部４７を共有することができる。
【００８９】
同様に、第２のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｖが有する複数の正極側スイッチング素子用端子４１１ａと、第３のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｗが有する複数の正極側スイッチング素子用端子４１１ａとが近接して配置される。そのため、第２のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｖが有する複数の正極側スイッチング素子用端子４１１ａと、第３のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｗが有する複数の正極側スイッチング素子用端子４１１ａとで配線部４７を共有することができる。
【００９０】
これらの結果、第２のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｖの正極側スイッチング素子用端子４１１ａおよび負極側スイッチング素子用端子４１１ｂ用に別途、配線部４７を形成する必要がなくなる。そのため、配線パターンを簡素化することができ、スイッチング素子の集積度を向上させることができる。そのため、回路基板１ａを小型化することができる。
【００９１】
次に、第１の駆動回路用端子群４２Ｕ、第２の駆動回路用端子群４２Ｖ、および第３の駆動回路用端子群４２Ｗについて説明する。各駆動回路用端子群４２Ｕ、４２Ｖ、４２Ｗは、基本的な構成が同一であるので、以下代表して第１の駆動回路用端子群４２Ｕを説明する。
【００９２】
第１の駆動回路用端子群４２Ｕは、第１のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｕに実装される第１のスイッチングアーム直列回路６Ｕ（図５参照）を駆動する第１の駆動回路１０１Ｕ（図５参照）を実装するための端子である。
【００９３】
この第１の駆動回路１０１Ｕは、図示しない別の回路基板上に実装された、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等の制御用ＩＣから伝達される制御信号に従い、スイッチング素子のゲートに駆動電圧を印加することにより、スイッチング素子を駆動させる機能を有する。図５に示すように、この第１の駆動回路１０１Ｕは、駆動素子１０４と、制御用ＩＣとの接続に用いられるコネクタ１０５によって構成される。駆動素子１０４は、例えば、ＩＣパッケージ等によって構成され、コネクタ１０５を介して制御用ＩＣから伝達される制御用信号に従い、スイッチング素子に駆動電圧を印加する機能を有する。
【００９４】
第１の駆動回路用端子群４２Ｕは、駆動素子１０４を接続するための駆動素子用端子群４２１と、コネクタ１０５を接続するためのコネクタ用端子群４２２とを有する。第１の駆動回路用端子群４２Ｕにおいては、図１中左側に駆動素子用端子群４２１が、図１中右側にコネクタ用端子群４２２が配置されている。駆動素子用端子群４２１とコネクタ用端子群４２２は、それぞれ異なった形状を有することから、第１の駆動回路用端子群４２Ｕは、図示のように非対称なパターンを形成している。
【００９５】
また、第１の駆動回路用端子群４２Ｕは、第１のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｕと同一面上であって、第１のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｕの下端側近傍に配置されている。なお、ここでいう「近傍」とは、第１の駆動回路用端子群４２Ｕと、第１のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｕとを接続する配線部４７のインピーダンスが実質的に無視できる程度に小さくなるような距離を言う。
【００９６】
具体的には、第１の駆動回路用端子群４２Ｕの上端から第１のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｕの下端までの距離ｄ１（第１の駆動回路用端子群４２Ｕと第１のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｕとの離間距離）と、第１のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｕの上端から下端までの距離ｄ２（第１のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｕの上下方向の長さ）との比（ｄ１／ｄ２）は、好ましくは１／２００〜１／５であり、１／１００〜１／１０であるのがより好ましい。これにより、スイッチングアーム直列回路自身が有するインピーダンスと比較して、第１の駆動回路用端子群４２Ｕと第１のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｕとを接続する配線部４７のインピーダンスが十分に小さくなり、実質的に無視することができる。
【００９７】
また、距離ｄ２は、好ましくは５〜１５０ｍｍであり、２０〜１００ｍｍであるのがより好ましい。距離ｄ２がこの下限値未満であると、エッジング条件等のその他の条件によっては、配線パターンの形成が困難になる場合があり、距離ｄ２がこの条件値を超えると、導体層４の厚みや構成材料等によっては、第１のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｕを構成するための配線部４７のインピーダンスが増大し、ＳＮ比が悪化する場合がある。
【００９８】
また、第１の駆動回路用端子群４２Ｕは、第１のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｕと同一面上に形成されているので、第１の駆動回路用端子群４２Ｕに接続された第１の駆動回路１０１Ｕと、第１のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｕに接続された第１のスイッチングアーム直列回路６Ｕとの電気的接続は、配線部４７によって実現される。この結果、第１の駆動回路１０１Ｕと第１のスイッチングアーム直列回路６Ｕとを別々の基板上に実装した場合に必要であった接続用端子が不要となり、その接続用端子と第１の駆動回路１０１Ｕとの接続部の接触抵抗によるＳＮ比の悪化を防止することができる。
【００９９】
また、第１の駆動回路用端子群４２Ｕは、第１のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｕと同一面上に形成されているので、第１の駆動回路用端子群４２Ｕに実装された第１の駆動回路１０１Ｕから発生した熱は、絶縁層３を介して、金属基板２に伝達され、金属基板２の下面側から放熱される。そのため、第１の駆動回路１０１Ｕを効率的に冷却することができ、第１の駆動回路１０１Ｕの動作を安定させることができる。
【０１００】
さらに、第１の駆動回路用端子群４２Ｕは、直流電源の負極側に接続される直流入力用端子４４ｂの近傍に配置されている。第１の駆動回路用端子群４２Ｕと、直流入力用端子４４ｂとを接続する配線部４７が短くなるため、配線部４７のインピーダンスが小さくなり、駆動回路の動作をより安定させることができる。
【０１０１】
図１に示すように、第１の駆動回路用端子群４２Ｕは、第１のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｕの下端側に配置されている。第２の駆動回路用端子群４２Ｖは、第２のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｖの下端側に配置されている。同様に、第３の駆動回路用端子群４２Ｗは、第３のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｗの下端側に配置されている。すなわち、駆動回路用端子群４２Ｕ、４２Ｖ、４２Ｗは、それぞれ、スイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｕ、４１Ｖ、４１Ｗの同端側に配置されている。このような配置にすることにより、各駆動回路と制御用ＩＣとを接続するためのコネクタ１０５を全て、回路基板１ａの同じ側（図１中の下端側）に設けることができ、制御用ＩＣとの接続において、配置上有利となる。
【０１０２】
なお、図１に示すように、第１の駆動回路用端子群４２Ｕおよび第３の駆動回路用端子群４２Ｗは、平面視で同一パターンを構成する。すなわち、第１の駆動回路用端子群４２Ｕおよび第３の駆動回路用端子群４２Ｗは、同一方向を向いて配置されている。一方、第２の駆動回路用端子群４２Ｖは、第１の駆動回路用端子群４２Ｕおよび第３の駆動回路用端子群４２Ｗに対して、１８０度反転して配置されている。すなわち、第２の駆動回路用端子群４２Ｖは、第１の駆動回路用端子群４２Ｕおよび第３の駆動回路用端子群４２Ｗに対して、回路基板１ａの水平面に対する法線を回転中心として、１８０度回転して配置されている。これにより、第２のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｖが、第１のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｕおよび第３のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｗに対し、１８０度反転して配置されている場合に、駆動回路用端子群４２Ｕ、４２Ｖ、４２Ｗを、それぞれ、スイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｕ、４１Ｖ、４１Ｗの同端側に配置することができる。
【０１０３】
次に、コンデンサ用端子４３について説明する。コンデンサ用端子４３は、コンデンサ６３を実装するための端子であり、本実施形態では複数個（８個）設けられている。各コンデンサ用端子４３に実装されたコンデンサ６３は、第１のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｕに実装される第１のスイッチングアーム直列回路６Ｕと、第２のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｖに実装される第２のスイッチングアーム直列回路６Ｖと、第３のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｗに実装される第３のスイッチングアーム直列回路６Ｗで共有されている。コンデンサ６３は、スイッチング素子のスイッチング動作によって生じるサージ電流を抑制すると同時に、回路基板１ａに入力される直流電流を平滑化する。
【０１０４】
複数のコンデンサ用端子４３は、スイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｕ、４１Ｖ、４１Ｗおよび駆動回路用端子群４２Ｕ、４２Ｖ、４２Ｗと同一面上に形成されている。これにより、複数のコンデンサ用端子４３に接続されたコンデンサ６３から発生した熱を、絶縁層３を介して、金属基板２に伝達し、放熱することができる。そのため、コンデンサ６３が効率的に冷却され、コンデンサ６３内の充填液の蒸発を抑制することができる。その結果、出荷時のコンデンサ６３内の充填液の容量を少なくすることができる。また、コンデンサ６３内の充填液の蒸発が抑制されるので、コンデンサ６３の長寿命化を図ることができる。
【０１０５】
また、複数のコンデンサ用端子４３は、スイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｕ、４１Ｖ、４１Ｗの上端側、すなわち、駆動回路用端子群４２Ｕ、４２Ｖ、４２Ｗの配置されていない側に配置されている。そのため、各コンデンサ用端子４３は、直流入力用端子４４ａの近傍に配置される。そのため、直流入力用端子４４ａと各コンデンサ用端子４３とを接続する配線部４７のインピーダンスを減少させることができる。その結果、サージ電流抑制および回路基板１ａに入力される直流電流の平滑化をより効果的に行うことができる。
【０１０６】
なお、回路基板１ａは、合計８つのコンデンサ用端子４３を有しているが、必ずしもこれに限定されない。回路基板１ａは、入力される直流電圧（電流）の大きさ、スイッチング素子の数に応じて、最低限必要な数だけコンデンサ用端子４３を有していればよい。
【０１０７】
次に、直流入力用端子４４ａ、４４ｂについて説明する。直流入力用端子４４ａ、４４ｂは、直流電源に接続され、回路基板１ａに直流電圧を入力するための端子である。直流入力用端子４４ａは、長尺部４４２ａと４４３ａが直角に接合され、Ｌ字状を成している。同様に、直流入力用端子４４ｂは、長尺部４４２ｂと４４３ｂが直角に接合され、Ｌ字状を成している。また、直流入力用端子４４ａの長尺部４４２ａ、４４３ａ、および直流入力用端子４４ｂの長尺部４４２ｂ、４４３ｂは、回路基板１ａの１辺の７０％以上の長さを有している。
【０１０８】
直流入力用端子４４ａは、長尺部４４２ａが回路基板１ａの上辺に、長尺部４４３ａが回路基板１ａの左辺に対し、平行になるよう配置されている。また、直流入力用端子４４ａは、回路基板１ａの外周部の近傍に、直流入力用端子４４ａの角部４４１ａと回路基板１ａの左上角部とが対応するよう配置されている。
【０１０９】
直流入力用端子４４ｂは、長尺部４４２ｂが回路基板１ａの下辺に、長尺部４４３ｂが回路基板１ａの右辺に対し、平行になるよう配置されている。また、直流入力用端子４４ｂは、回路基板１ａの外周部の近傍に、直流入力用端子４４ｂの角部４４１ｂと回路基板１ａの右下角部とが対応するよう配置されている。
【０１１０】
すなわち、直流入力用端子４４ａ、４４ｂは、平面視において、金属基板２の四角形の各辺（外周部）に沿って配置されている。このように、直流入力用端子４４ａ、４４ｂを金属基板２の外周部に沿って配置することにより、電流が流れることによって、直流入力用端子４４ａ、４４ｂから発せられる熱を、金属基板２の下面からだけでなく、側面からも放熱することができる。そのため、直流入力用端子４４ａ、４４ｂから発せられる熱を、より効率的に放熱することができる。
【０１１１】
また、このような配置とすることにより、スイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｕ、４１Ｖ、４１Ｗと、駆動回路用端子群４２Ｕ、４２Ｖ、４２Ｗと、コンデンサ用端子４３と、放熱用端子４６ａ、４６ｂは、直流入力用端子４４ａ、４４ｂに囲まれた領域に配置される。以下、直流入力用端子４４ａ、４４ｂに囲まれた領域を端子領域という。
【０１１２】
この直流入力用端子４４ａが、直流電源の正極側に接続され、直流入力用端子４４ｂが、直流電源の負極側に接続されることによって、回路基板１ａに直流電圧が入力される。なお、本実施形態では、直流入力用端子４４ａは、直流電源の正極側に接続され、直流入力用端子４４ｂは、直流電源の負極側に接続されるが、必ずしもこれに限られない。すなわち、直流入力用端子４４ａが、直流電源の負極側に接続され、直流入力用端子４４ｂが、直流電源の正極側に接続されてもよい。
【０１１３】
なお、直流入力用端子４４ａ、４４ｂ、出力用端子４１６および放熱用端子４６ａ、４６ｂには、比較的大きな電流が流れることとなる。そのため、その他の条件によっては、直流入力用端子４４ａ、４４ｂ、出力用端子４１６および放熱用端子４６ａ、４６ｂから大量の熱が発生する場合がある。そこで、直流入力用端子４４ａ、４４ｂ、出力用端子４１６および放熱用端子４６ａ、４６ｂに、所定の量を超える電流が流れる場合は、図３（ａ）に示すように、直流入力用端子４４ａ、４４ｂ、出力用端子４１６および放熱用端子４６ａ、４６ｂ上に追加導体４５を設けるのが好ましい。この場合、直流入力用端子４４ａ、４４ｂ、出力用端子４１６および放熱用端子４６ａ、４６ｂは、追加導体４５を接合するための追加導体接合部としての機能を有することとなる。これにより、直流入力用端子４４ａ、４４ｂ、出力用端子４１６または放熱用端子４６ａ、４６ｂと追加導体４５が電気的に一体化し、抵抗値が下がるため、発熱を抑制することができる。なお、前述した材料で構成した導体層４の厚さが１０〜８０μｍである場合や、直流入力用端子４４ａ、４４ｂに入力される電流量が５０Ａ以上である場合は、追加導体４５を加えるのが好ましい。
【０１１４】
追加導体４５を構成する材料は、特に限定されず、例えば、前述した導体層４の構成材料と同様の金属材料であってもよいし、異なる金属材料であってもよい。特に、追加導体４５は、導体層４の構成材料と同一、または主成分を同一とする金属材料（例えば銅と銅系合金）によって構成されているのが好ましい。これにより、追加導体４５の電蝕を減少させることができる。
【０１１５】
追加導体４５の厚さは、前述した導体層４の構成材料と同様の金属材料により構成した場合、例えば、１〜１５ｍｍであるのが好ましく、５〜１０ｍｍであるのがより好ましい。追加導体４５の厚さがこの下限値未満であると、その他の条件によっては、十分に抵抗を下げることができない場合があり、追加導体４５の厚さがこの上限値を超えても、それ以上抵抗の低下がみられない場合がある。
【０１１６】
追加導体４５は、前述した厚さを有することから、空気と接触する部分の面積が大きい。さらに、追加導体４５は、前述した導体層４の構成材料と同様の熱伝導率の高い金属材料により構成されていることから、追加導体４５は放熱機能、すなわち、ヒートシンク機能を有する。そのため、直流入力用端子４４ａ、４４ｂ等から発せられる熱は、追加導体４５から放熱される。
【０１１７】
また、端子領域に接続された素子から発せられる熱は、回路基板１ａの下面方向に伝達され、金属基板２の下面から放熱されるが、回路基板１ａの面方向にも伝達される。回路基板１ａの面方向に伝達された熱は、直流入力用端子４４ａ、４４ｂ等の上に接合された追加導体４５に伝達され、放熱される。その結果、より効率的に、端子領域に接続された素子から発せられる熱を放熱することができる。
【０１１８】
また、直流入力用端子４４ａ、４４ｂに追加導体４５を接合した場合、端子領域に接続された素子は、四方（図１の上下左右方向）を、ヒートシンク機能を有する追加導体４５に囲まれることとなる。そのため、端子領域に接続された素子から発せられ、回路基板１ａの面方向、すなわち四方に拡散していく熱は、四方の全ての方向において、追加導体４５に伝達され、放熱される。そのため、より効率的に、端子領域に接続された素子から発せられる熱を放熱することができる。また、前述したように直流入力用端子４４ａの長尺部４４２ａ、４４３ａ、および直流入力用端子４４ｂの長尺部４４２ｂ、４４３ｂはそれぞれ、回路基板１ａの１辺の７０％以上の長さを有しているので、回路基板１ａの対応する辺のほぼ全体に沿うように配置されている。したがって、端子領域に接続された素子から発せられ、回路基板１ａの面方向に拡散していく熱は、四方全ての方向で、ほぼ均等に追加導体４５に伝達され、放熱される。
【０１１９】
図３は、図１に示す回路基板１ａの直流入力用端子４４ｂ上に接合された追加導体４５の構成例を示す図である。図３（ａ）は、図１のＢ−Ｂ線断面図の１実施例である。図３（ａ）に示すように、直流入力用端子４４ｂのほぼ全面に、追加導体４５が接合されている。このように、直流入力用端子４４ｂと追加導体４５とを接合し、電気的に一体化することによって、抵抗値を下げることができる。直流入力用端子４４ｂに追加導体４５との接合手段は、特に限定されないが、例えば、導電性の接着剤を用いた接合、はんだ等のろう材を用いた接合等が挙げられ、特にはんだを用いた接合が好ましい。はんだ接合（接着）は、低コストであり、接続信頼性に優れるためである。
【０１２０】
追加導体４５は、連続体であってもよいし、一部が欠損、例えば、図３（ａ）の点線内側が欠損していてもよい。また、追加導体４５は、その長手方向に沿って、その幅、厚さ等が変化しててもよい。
【０１２１】
図３（ｂ）は、図１のＢ−Ｂ線断面図の別の実施例である。図３（ｂ）に示すように、追加導体４５は、直流入力用端子４４ｂに接合する１対の脚部４５１と、直流入力用端子４４ｂから離間し、１対の脚部を連結する連結部４５２とによって構成、すなわち、ブリッジ状に構成されている。また、追加導体４５は、直流入力用端子４４ｂと追加導体４５との接触部分である脚部４５１の下面側端部４５３でのみ、はんだ接合されている。このようにブリッジ状の追加導体４５を直流入力用端子４４ｂに接続することにより、はんだを節約することができる。また、直流入力用端子４４ｂと追加導体４５との接触部分でのみ、はんだ接続を行うため、追加導体４５を追加する際の作業効率が向上する。さらに、追加導体４５の下面側端部４５３を除く部分は、空隙を介して、直流入力用端子４４ｂから離間している。このため、図３（ａ）の場合と比較して、直流入力用端子４４ｂおよび追加導体４５の空気と接触する部分の面積が増大し、直流入力用端子４４ｂおよび追加導体４５を効率的に冷却することができる。
【０１２２】
なお、図３（ｂ）のブリッジ状の追加導体４５の全長が所定の長さを超える場合、ブリッジ状の追加導体４５の強度が不足し、変形する場合がある。ブリッジ状の追加導体４５が所定の長さを超える場合には、所定の長さ以下の全長を有するブリッジ状の追加導体４５を複数用いて、直流入力用端子４４ｂに追加導体４５を加えてもよい。なお、追加導体４５の厚みにもよるが、所定の長さは、例えば、２０〜５０ｍｍの範囲内で設定することが好ましい。
【０１２３】
図３（ｃ）、および図３（ｄ）は、それぞれ、図１のＢ−Ｂ線断面図の別の実施例である。図３（ｃ）、（ｄ）では、前述した所定の長さ以下の全長を有する複数のブリッジ状の追加導体４５が、直流入力用端子４４ｂに接合されている。すなわち、複数の追加導体４５は、追加導体接合部である直流入力用端子４４ｂの長尺方向に沿って配置されている。図３（ｃ）に示すように、隣り合う追加導体４５の脚部４５１同士は接合されていてもよいし、図３（ｄ）に示すように、隣り合う追加導体４５の脚部４５１同士は、接合されていなくてもよい。なお、図３（ｄ）では、隣り合う追加導体４５の脚部４５１同士が、離間しているが、互いに隣り合う追加導体４５の脚部４５１同士が接触していてもよい。
【０１２４】
図３（ｃ）のように、隣り合う追加導体４５の脚部４５１同士が接合されている場合は、複数の追加導体４５が一体となっているので、ブリッジ状の追加導体４５の強度を十分高くすることができる。図３（ｄ）のように、隣り合う追加導体４５の脚部４５１同士が接合されておらず、離間している場合は、直流入力用端子４４ｂに接合する追加導体４５の数を調整することができるので、直流入力用端子４４ｂと複数の追加導体４５が電気的に一体となった場合の抵抗値を容易に調整することができる。
【０１２５】
図３（ｃ）、（ｄ）のように追加導体４５を接合する場合も、図３（ｂ）のように追加導体４５を接合した場合と同様、追加導体４５と直流入力用端子４４ｂとの接触部分である下面側端部４５３でのみ、はんだ接合を行う。
【０１２６】
なお、図３（ｅ）のように、隣り合う追加導体４５の脚部４５１の間にはんだ４８を設けることによって、追加導体４５と直流入力用端子４４ｂとを接合してもよい。この場合、接合に使用するはんだ４８の量は増大するが、はんだ４８によって、隣り合う追加導体４５の脚部４５１同士が接合されるので、ブリッジ状の追加導体４５の強度を高くすることができ、さらに、直流入力用端子４４ｂと追加導体４５の接合強度を高くすることができる。また、隣り合う追加導体４５の脚部４５１間では、直流入力用端子４４ｂとはんだ４８が電気的に一体となる。したがって、隣り合う追加導体４５の脚部４５１間の抵抗を下げることができる。
【０１２７】
また、図４は、図３（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）に示したブリッジ状の追加導体４５の脚部４５１の斜視図である。図４（ａ）のように、追加導体４５は、全て同じ厚さを有していてもよいし、図４（ｂ）のように脚部４５１の下面側端部４５３のみ厚さが薄くなっていてもよい。図４（ｂ）のように、追加導体４５の下面側端部４５３の厚さが薄い場合には、下面側端部４５３の熱容量を低下させることができる。
【０１２８】
また、図４（ｃ）のように、追加導体４５の脚部４５１は、切欠け部４５４を有していてもよい。このような切欠け部４５４に、はんだを流し込み、はんだ接合を行うことによって、はんだ接合の作業効率を向上させることができる。また、図４（ｄ）に示すように、追加導体４５の下面側端部４５３は、打ち抜き部４５５を有していてもよい。このような打ち抜き部４５５に、はんだを流し込み、はんだ接合を行うことによって、はんだ接合の作業効率を向上させることができる。
【０１２９】
以上、本発明の第１実施形態に係る回路基板１ａについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各要素の数、配置等の構成は、同様の機能を有する任意の構成の物に置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。
【０１３０】
次に、図５に基づいて、本発明の電子デバイスの実施形態を説明する。図５は、回路基板１ａに実装されたインバータ回路（電子デバイス）１００の平面図である。
【０１３１】
インバータ回路（電子デバイス）１００は、前述した回路基板１ａと、第１のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｕに実装された第１のスイッチングアーム直列回路６Ｕと、第２のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｖに実装された第２のスイッチングアーム直列回路６Ｖと、第３のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｗに実装された第３のスイッチングアーム直列回路６Ｗと、第１の駆動回路用端子群４２Ｕに実装された第１の駆動回路１０１Ｕと、第２の駆動回路用端子群４２Ｖに実装された第２の駆動回路１０１Ｖと、第３の駆動回路用端子群４２Ｗに実装された第３の駆動回路１０１Ｗと、コンデンサ用端子４３に実装されたコンデンサ６３と、直流入力用導線１０２ａ、１０２ｂと、第１の出力用導線１０３Ｕ、第２の出力用導線１０３Ｖ、第３の出力用導線１０３Ｗとを有している。
【０１３２】
図示のように、コンデンサ６３は、スイッチングアーム直列回路６Ｕ、６Ｖ、６Ｗの上端側、すなわち、駆動回路１０１Ｕ、１０１Ｖ、１０１Ｗが配置されていない側に、集中して配置されている。コンデンサ６３は、通常、スイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｕ、４１Ｖ、４１Ｗや駆動回路１０１Ｕ、１０１Ｖ、１０１Ｗよりも、回路基板１ａの法線方向の長さ（高さ）が長い。したがって、このようにコンデンサ６３を回路基板１ａの一端側に集中して配置することにより、コンデンサ６３が配置されていない部分の高さ方向の空間を、有効に活用することができる。
【０１３３】
また、回路基板１ａの直流入力用端子４４ａ、４４ｂ、出力用端子４１６および放熱用端子４６ａ、４６ｂには、追加導体４５が接合されている。
【０１３４】
直流入力用導線１０２ａは、追加導体４５が接合された直流入力用端子４４ａと直流電源（図示せず）の正極側とを接続するための導線である。直流入力用導線１０２ｂは、追加導体４５が接合された直流入力用端子４４ｂと直流電源の負極側とを接続するための導線である。直流入力用導線１０２ａ、１０２ｂが直流電源に接続されることによって、直流入力用導線１０２ａ、１０２ｂを介して、インバータ回路（電子デバイス）１００に直流電圧が入力される。
【０１３５】
第１の出力用導線１０３Ｕは、第１のスイッチングアーム直列回路６Ｕとモーター（デバイス）とを接続するための導線である。第２の出力用導線１０３Ｖは、第２のスイッチングアーム直列回路６Ｖと、モーター（デバイス）とを接続するための導線である。同様に、第３の出力用導線１０３Ｗは、第３のスイッチングアーム直列回路６Ｗの出力用端子４１６とモーター（デバイス）とを接続するための導線である。出力用導線１０３Ｕ、１０３Ｖ、１０３Ｗのそれぞれの出力によって、インバータ回路（電子デバイス）１００は、モーターを３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）制御することができる。
【０１３６】
次に、図６を参照して、図５のインバータ回路（電子デバイス）１００が有するスイッチングアーム直列回路６Ｕ、６Ｖ、６Ｗを説明する。図６は、図５に示すインバータ回路（電子デバイス）１００が有するスイッチングアーム直列回路６Ｕ、６Ｖ、６Ｗの回路図である。
【０１３７】
図６は、スイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｕ、４１Ｖ、４１Ｗに接続されたスイッチングアーム直列回路６（６Ｕ、６Ｖ、６Ｗ）の回路図である。スイッチングアーム直列回路６は、複数の正極側スイッチング素子６１ａと、複数の負極側スイッチング素子６１ｂと、駆動回路１０１Ｕ、１０１Ｖ、１０１Ｗのいずれかに接続される正極側スイッチング素子駆動用端子６２ａおよび負極側スイッチング素子駆動用端子６２ｂと、複数のコンデンサ６３と、抵抗６４と、直流電源の正極側に接続された直流入力用端子４４ａと、直流電源の負極側に接続された直流入力用端子４４ｂと、出力用端子４１６を有している。
【０１３８】
正極側スイッチング素子６１ａおよび負極側スイッチング素子６１ｂは、図示の形態では、ＭＯＳＦＥＴで構成されている。
【０１３９】
正極側スイッチング素子６１ａのドレイン６１１は、直流入力用端子４４ａに接続されている。正極側スイッチング素子６１ａのソース６１２は、負極側スイッチング素子６１ｂのドレイン６１１に接続されている。正極側スイッチング素子６１ａのゲート６１３は、抵抗６４を介して、正極側スイッチング素子駆動用端子６２ａに接続されている。正極側スイッチング素子６１ａは、正極側スイッチング素子駆動用端子６２ａからゲート６１３に印加される駆動電圧によって、スイッチング動作を行う。
【０１４０】
負極側スイッチング素子６１ｂのドレイン６１１は、正極側スイッチング素子６１ａのソース６１２に接続されている。負極側スイッチング素子６１ｂのソース６１２は、直流入力用端子４４ｂに接続されている。負極側スイッチング素子６１ｂのゲート６１３は、抵抗６４を介して、負極側スイッチング素子駆動用端子６２ｂに接続されている。負極側スイッチング素子６１ｂは、負極側スイッチング素子駆動用端子６２ｂからゲート６１３に印加される駆動電圧によって、スイッチング動作を行う。
【０１４１】
複数の正極側スイッチング素子６１ａは、それぞれ、並列に接続されており、正極側スイッチング素子駆動用端子６２ａからゲート６１３に印加される駆動電圧に応じて、同期してスイッチング動作を行う。
【０１４２】
複数の負極側スイッチング素子６１ｂは、それぞれ、並列に接続されており、負極側スイッチング素子駆動用端子６２ｂからゲート６１３に印加される駆動電圧に応じて、同期してスイッチング動作を行う。
【０１４３】
また、複数の正極側スイッチング素子６１ａと複数の負極側スイッチング素子６１ｂは、それぞれ、対応する正極側スイッチング素子６１ａと負極側スイッチング素子６１ｂとで、直列に接続されている。正極側スイッチング素子６１ａのソース６１２と負極側スイッチング素子６１ｂのドレイン６１１との間には、出力用端子４１６が接続されている。正極側スイッチング素子６１ａと負極側スイッチング素子６１ｂが、それぞれ相補的に動作することにより、３相出力インバータにおける各相の出力を出力用端子４１６から出力することができる。
【０１４４】
複数のコンデンサ６３は、並列に接続されており、各コンデンサ６３の正極は、正極側スイッチング素子６１ａのドレイン６１１に接続されており、各コンデンサ６３の負極は、負極側スイッチング素子６１ｂのソース６１２に接続されている。また、コンデンサ６３の正極には、直流入力用端子４４ａが接続されており、コンデンサ６３の負極には、直流入力用端子４４ｂが接続されている。
【０１４５】
各コンデンサ６３は、正極側スイッチング素子６１ａおよび負極側スイッチング素子６１ｂのスイッチング動作によって生じるサージ電流を抑制すると同時に、スイッチングアーム直列回路６に入力される直流電圧を平滑化する。
【０１４６】
複数の抵抗６４は、正極側スイッチング素子６１ａのゲート６１３、および負極側スイッチング素子６１ｂのゲート６１３に流れる電流を調節するためのものである。抵抗６４は、正極側スイッチング素子駆動用端子６２ａと正極側スイッチング素子６１ａのゲート６１３との間、または負極側スイッチング素子駆動用端子６２ｂと負極側スイッチング素子６１ｂとの間に、それぞれ接続されている。
【０１４７】
なお、本実施形態では、全ての正極側スイッチング素子用端子４１１ａに正極側スイッチング素子６１ａが、全ての負極側スイッチング素子用端子４１１ｂに負極側スイッチング素子６１ｂが実装されているが、必ずしもこれに限られない。すなわち、正極側スイッチング素子６１ａおよび負極側スイッチング素子６１ｂは、最低限インバータ回路（電子デバイス）１００に必要とされる性能を満たすだけの数が実装されていればよい。例えば、一部の正極側スイッチング素子用端子４１１ａに正極側スイッチング素子６１ａが実装されていない場合、一部の負極側スイッチング素子用端子４１１ｂに負極側スイッチング素子６１ｂが実装されていない場合であっても本発明に含まれる。
【０１４８】
＜第２実施形態＞
次に、図７に基づき本発明の第２実施形態を説明する。
【０１４９】
図７は、本発明の回路基板の第２実施形態を示す平面図である。以下、第２実施形態について、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【０１５０】
すなわち、第２実施形態に係る回路基板１ｂは、第２の駆動回路用端子群４２Ｖおよびコンデンサ用端子４３の配置が異なること以外は前記第１実施形態と同様であるので、その他の構成については、説明を省略する。
【０１５１】
図７に示すように、第１実施形態の回路基板１ａと同様に、第２のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｖは、第１のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｕおよび第３のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｗに対し、１８０度反転して配置されている。
【０１５２】
また、第２の駆動回路用端子群４２Ｖは、第２のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｖの上端側、すなわち、第１の駆動回路用端子群４２Ｕ、および第３の駆動回路用端子群４２Ｗとは反対の一端側に配置されている。さらに、２つのコンデンサ用端子４３が第２のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｖの下端側、すなわち、第２の駆動回路用端子群４２Ｖが配置されていない側に配置されている。このような配置とすることにより、コンデンサ用端子４３に接続されるコンデンサが、直流電源の正極側に接続される直流入力用端子４４ａの近傍と、直流電源の負極側に接続される直流入力用端子４４ｂの近傍とに分散して実装される。
【０１５３】
これにより、第１実施形態の回路基板１ａと同様に、第２のスイッチングアーム直列回路用端子群４１Ｖの正極側スイッチング素子用端子４１１ａおよび負極側スイッチング素子用端子４１１ｂ用に別途、配線部４７を形成する必要がなくなる。そのため、配線パターンを簡素化することができ、スイッチング素子の集積度を向上させることができる。
【０１５４】
同時に、複数のコンデンサ６３が正極側と負極側に分散して配置されるので、正極と各コンデンサ６３とを接続する配線部４７のインピーダンスの合計と、負極と各コンデンサ６３とを接続する配線部４７のインピーダンスの合計とを近い値とすることができる。その結果、より安定してサージ電流を抑制することができ、同時により安定して電流の平滑化を実現できる。
【０１５５】
また、第２の駆動回路用端子群４２Ｖは、第１の駆動回路用端子群４２Ｕおよび第３の駆動回路用端子群４２Ｗと同一方向を向いて配置されている。このように、駆動回路用端子群４２Ｕ、４２Ｖ、４２Ｗが全て同一方向を向くように配置することにより、駆動回路用端子群４２Ｕ、４２Ｖ、４２Ｗが全て同一のパターンとなる。そのため、回路基板１ｂに駆動回路用端子群４２Ｕ、４２Ｖ、４２Ｗを形成するのが容易となる。
【０１５６】
以上、本発明の回路基板および電子デバイスを、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各要素の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、本発明は、前記実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
【０１５７】
以上、回路基板上に実装される回路の一例として、インバータ回路を説明したが、本発明はこれに限られるものではない。回路基板上に実装される回路としては、回路基板上にスイッチング素子等の駆動により発熱する素子が実装されていればよく、特に限定されないが、例えば、スイッチングレギュレーター回路、ＰＷＭ回路、有機ＥＬ駆動用回路、有機ＥＬ回路、ＬＥＤ駆動用回路、ＬＥＤ回路等が挙げられる。
【０１５８】
また、回路基板上に実装されるスイッチング素子として、ＭＯＳＦＥＴおよびＩGBＴを挙げたが、本発明はこれに限られるものではない。その他のスイッチング素子としては、特に限定されないが、例えば、バイポーラトランジスタ、サイリスタ、整流ダイオード等の各種ダイオード、半導体リレー等が挙げられる。
【０１５９】
また、駆動により発熱する能動素子として、スイッチング素子を挙げたが、本発明はこれに限られるものではない。その他の能動素子としては、有機ＥＬまたはＬＥＤ等の発光素子、真空管、電気モーター等が挙げられる。
【産業上の利用可能性】
【０１６０】
本発明によれば、スイッチング素子とスイッチング素子を駆動するための駆動回路を、回路基板の同一面上に実装することができる。そのため、スイッチング素子と駆動回路との間の導線を短くすることができ、導線のインピーダンスを小さくすることができる。したがって産業上の利用可能性を有する。
【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】
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【国際調査報告】
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