(57)【要約】【課題】  回路モジュールの冷却性を確保した上でそのマザー基板へのレイアウト自由度を高めることができる回路モジュール構造を提供する。【解決手段】  一対の回路モジュールを向かい合わせて配置した場合に、該両回路モジュール間で互いに係合する各突部２１，２２をケース２に設け、該各突部２１，２２を互いに係合させた状態で、両回路モジュール間に所定の間隙が形成されると共に、これらをマザー基板に略直立した状態で実装可能となる一方、単一の回路モジュールをマザー基板上にこれに沿って寝かせた状態で配置した場合には、前記各突部２１，２２が台座となって該回路モジュールとマザー基板との間に所定の間隙が形成されると共に、該回路モジュールをマザー基板に前記寝かせた状態で実装可能となる。【選択図】  図１
2006332352.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケース内に配置されるモジュール基板に回路部品を搭載してなる回路モジュールの構造において、一対の前記回路モジュールを向かい合わせて配置した場合に、該両回路モジュール間で互いに係合する突部を前記ケースに設け、該突部が互いに係合した状態で、前記両回路モジュール間に所定の間隙が形成される一方、単一の前記回路モジュールをマザー基板上にこれに沿って寝かせた状態で配置した場合には、前記突部が台座となって該回路モジュールとマザー基板との間に所定の間隙が形成されることを特徴とする回路モジュール構造。
【請求項２】
前記回路部品がパワー素子を含み、かつ前記ケースが、前記モジュール基板の外周を囲む樹脂製のフレームと、該フレームの一側に前記モジュール基板に対向するように設けられる金属製のヒートシンクとを有してなり、一対の前記回路モジュールを前記フレームの他側が向かい合うように配置した場合に、該両回路モジュールの前記突部が互いに係合する一方、単一の前記回路モジュールをマザー基板上にこれに前記フレームの他側が向かい合うように寝かせて配置した場合には、前記突部が該回路モジュールの前記台座となることを特徴とする請求項１に記載の回路モジュール構造。
【請求項３】
前記フレームには、マザー基板との接続用の端子がインサートされ、かつ該端子が前記モジュール基板とボンディングワイヤーにより接続されることを特徴とする請求項２に記載の回路モジュール構造。
【請求項４】
前記ヒートシンクには、一対の前記回路モジュールを向かい合わせた状態でこれらを締結するための締結部が設けられ、かつ前記両回路モジュールを互いに締結した状態で、これらの一方の締結部が他方の締結部に突き当たることを特徴とする請求項２又は請求項３の何れかに記載の回路モジュール構造。
【請求項５】
前記ヒートシンク及びモジュール基板の少なくとも一方が、前記フレームにカシメにより固定されることを特徴とする請求項２から請求項４の何れかに記載の回路モジュール構造。
【請求項６】
前記回路モジュール内に、線膨張係数の低い低線膨張樹脂が充填されることを特徴とする請求項１から請求項５の何れかに記載の回路モジュール構造。
【請求項７】
前記回路モジュール内に、放熱性の高い樹脂が充填されることを特徴とする請求項１から請求項６の何れかに記載の回路モジュール構造。
【請求項８】
前記回路モジュールをマザー基板上に略直立した状態で配置した場合に該回路モジュールとマザー基板との間に所定の間隙を形成する台座部を前記ケースに設けたことを特徴とする請求項１から請求項７の何れかに記載の回路モジュール構造。
【請求項９】
前記回路モジュールをマザー基板上に寝かせた状態で配置した場合に該マザー基板に係合する小突部を前記突部の先端に設けたことを特徴とする請求項１から請求項８の何れかに記載の回路モジュール構造。
【請求項１０】
互いに係合する前記突部の一方が筒状突部、他方が前記筒状突部内に挿入可能な挿入突部とされ、こられ筒状突部と挿入突部とが前記ケースの両側で互い違いとなるように配置されることを特徴とする請求項１から請求項９の何れかに記載の回路モジュール構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、パワー素子等の回路部品を備える回路モジュールの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、モジュール基板に回路部品を搭載してなる回路モジュールの中には、前記モジュール基板の表裏に回路部品を振り分けて配置したり（例えば、特許文献１参照。）、モジュール基板を二層に設けたりしたものがある（例えば、特許文献２参照。）。このような構成は、モジュール基板がケース内に配置され、かつ回路部品にパワートランジスタ等のパワー素子を含むような場合には特に、その冷却面で有利になる。
【特許文献１】特開平５−２０６６０５号公報
【特許文献２】特開２００２−３１５３５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上述のような回路モジュールにおいて、マザー基板に略直立した状態で実装する直立実装と、マザー基板上にこれに沿って寝かせた状態で実装する寝かせ実装との両方に対応させることで、該回路モジュールのマザー基板へのレイアウト自由度を高めるような構成が要望されている。
そこでこの発明は、回路モジュールの冷却性を確保した上でそのマザー基板へのレイアウト自由度を高めることができる回路モジュール構造を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題の解決手段として、請求項１に記載した発明は、ケース内に配置されるモジュール基板に回路部品を搭載してなる回路モジュールの構造において、一対の前記回路モジュールを向かい合わせて配置した場合に、該両回路モジュール間で互いに係合する突部を前記ケースに設け、該突部が互いに係合した状態で、前記両回路モジュール間に所定の間隙が形成される一方、単一の前記回路モジュールをマザー基板上にこれに沿って寝かせた状態で配置した場合には、前記突部が台座となって該回路モジュールとマザー基板との間に所定の間隙が形成されることを特徴とする。
【０００５】
請求項２に記載した発明は、前記回路部品がパワー素子を含み、かつ前記ケースが、前記モジュール基板の外周を囲む樹脂製のフレームと、該フレームの一側に前記モジュール基板に対向するように設けられる金属製のヒートシンクとを有してなり、一対の前記回路モジュールを前記フレームの他側が向かい合うように配置した場合に、該両回路モジュールの前記突部が互いに係合する一方、単一の前記回路モジュールをマザー基板上にこれに前記フレームの他側が向かい合うように寝かせて配置した場合には、前記突部が該回路モジュールの前記台座となることを特徴とする。
【０００６】
上記構成によれば、一対の回路モジュールを、これらの各突部を互いに係合させて一体化することで、該両回路モジュールを高剛性かつ安定した状態でマザー基板に直立実装することが可能となる。ここで、前述の如く一対の回路モジュールを向かい合わせて用いる場合、通常は両回路モジュールの発熱量が同一となることはなく、したがって一方の回路モジュールが発する熱は、自身のヒートシンク及び両回路モジュール間の間隙から良好に放熱されると共に、他方の回路モジュールを通じてそのヒートシンクからも放熱される。一方、単一の回路モジュールをマザー基板上に寝かせた状態で実装した場合には、該回路モジュールが発する熱は、自身のヒートシンク及びマザー基板との間の間隙から良好に放熱される。
【０００７】
請求項３に記載した発明は、前記フレームには、マザー基板との接続用の端子がインサートされ、かつ該端子が前記モジュール基板とボンディングワイヤーにより接続されることを特徴とする。
この構成によれば、マザー基板接続用の端子の組み付け工程を不要にしてコスト低減を図ると共に、回路モジュールとマザー基板とをはんだ接続するような場合にもモジュール基板と端子との接続部が熱による影響を受け難くなるため、回路モジュールの信頼性を高めることができる。
【０００８】
請求項４に記載した発明は、前記ヒートシンクには、一対の前記回路モジュールを向かい合わせた状態でこれらを締結するための締結部が設けられ、かつ前記両回路モジュールを互いに締結した状態で、これらの一方の締結部が他方の締結部に突き当たることを特徴とする。
この構成によれば、アルミニウム等の金属からなるヒートシンクの締結部が、両回路モジュールを締結した状態で互いに突き当たることで、両締結部間に設けるべき金属製のカラーを不要にできるため、部品点数の削減を図ることができる。また、金属製のヒートシンクの締結部を突き当てて締結することで、該締結部におけるクリープを低減して両回路モジュールの良好な締結状態を維持できる。
【０００９】
請求項５に記載した発明は、前記ヒートシンク及びモジュール基板の少なくとも一方が、前記フレームにカシメにより固定されることを特徴とする。
この構成によれば、ケースにヒートシンク及びモジュール基板をねじや接着剤を使用しないで固定することが可能となるため、製造工数の削減を図ることができる。
【００１０】
請求項６に記載した発明は、前記回路モジュール内に、線膨張係数の低い低線膨張樹脂が充填されることを特徴とする。
この構成によれば、線膨張係数の低い低線膨張樹脂でモジュール基板等を封止してこれを保護すると共に、モジュール基板と端子とをボンディングワイヤーで接続する場合にも該ボンディングワイヤーへの熱応力を抑えることが可能となるため、回路モジュールの信頼性を高めることができる。
【００１１】
請求項７に記載した発明は、前記回路モジュール内に、放熱性の高い樹脂が充填されることを特徴とする。
この構成によれば、放熱性の高い樹脂でモジュール基板等を封止してこれを保護すると共に、回路モジュールの放熱性をより一層高めることができる。
【００１２】
請求項８に記載した発明は、前記回路モジュールをマザー基板上に略直立した状態で配置した場合に該回路モジュールとマザー基板との間に所定の間隙を形成する台座部を前記ケースに設けたことを特徴とする。
この構成によれば、向かい合う一対の回路モジュール又は単一の回路モジュールをマザー基板上に略直立した状態で配置した場合にも、該回路モジュールとマザー基板との間に所定の間隙が形成されることとなり、回路モジュールの放熱性をさらに高めると共に、前記間隙内に他の回路部品を配置することもできる。
【００１３】
請求項９に記載した発明は、前記回路モジュールをマザー基板上に寝かせた状態で配置した場合に該マザー基板に係合する小突部を前記突部の先端に設けたことを特徴とする。
この構成によれば、回路モジュールをマザー基板上に寝かせた状態で配置した場合に、台座となる突部の先端の小突部がマザー基板に係合することで、該マザー基板に対する回路モジュールの位置決めを容易に行うことができる。
【００１４】
請求項１０に記載した発明は、互いに係合する前記突部の一方が筒状突部、他方が前記筒状突部内に挿入可能な挿入突部とされ、こられ筒状突部と挿入突部とが前記ケースの両側で互い違いとなるように配置されることを特徴とする。
この構成によれば、回路モジュールをマザー基板上に寝かせた状態で配置した場合には、該回路モジュールとマザー基板との間に所定の間隙が確保されると共に、一対の回路モジュールを向かい合わせて配置した場合には、筒状突部内に挿入突部が挿入されることとなり、これら各突部が突き当たる場合と比べて両回路モジュール間に前記間隙と同等の間隙を確保した上でこれらの厚さを抑えることができる。
【発明の効果】
【００１５】
上記発明によれば、回路モジュールの冷却性を良好に確保した上で、該回路モジュールをマザー基板への直立実装及び寝かせ実装の両方に対応させることが可能となり、回路モジュールのレイアウト自由度を高めてその汎用性を向上させることができる。また、回路モジュールの信頼性を高めると共に、部品点数の削減を図ることができ、かつ製造工数の削減を図ることができる。しかも、一対の回路モジュールを向かい合わせた状態で良好に締結できると共に、該両回路モジュールの厚さを抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、この発明の実施例について図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１に示すように、回路モジュール１は、ケース２内に配置されるモジュール基板３に所定の回路部品４を搭載してなるものである。前記回路部品４は、例えばパワートランジスタ等の４つのパワー半導体素子（以下、単にパワー素子という）５を含み、該各パワー素子５がモジュール基板３の上面に左右方向に並んで実装されている。
【００１８】
モジュール基板３は、平面視長方形状をなすアルミニウム基板であり、その片面あるいは両面に前記回路部品４が実装される。以下、モジュール基板３の短辺に沿う方向を前後方向、長辺に沿う方向を左右方向、厚さ方向を上下方向として説明する。なお、図中矢印ＦＲは前方を、矢印ＬＨは左方を、矢印ＵＰは上方をそれぞれ示す。
【００１９】
図２，３を併せて参照して説明すると、ケース２は、モジュール基板３の外周を囲む額状のフレーム６と、該フレーム６の下側にモジュール基板３に対向するように設けられるヒートシンク７とを一体に設けてなる。フレーム６は、例えばポリブチレンテレフタレート等の絶縁性樹脂を用いた射出成形品とされ、ヒートシンク７はアルミニウムを用いた鋳造成形品とされる。
【００２０】
フレーム６は、モジュール基板３と略直交する板状の各辺をもって該モジュール基板３を取り囲む枠部８と、該枠部８の左右辺部の上縁からモジュール基板３と略平行をなして左右方向外側に延びるフランジ部９とを一体に形成してなる。
一方、ヒートシンク７は、モジュール基板３と略平行をなす板状部１１と、該板状部１１の左右両側縁部から立ち上がる前後方向に沿って長い角柱状のブロック部１２とを一体に形成してなる。
これらフレーム６及びヒートシンク７を一体に設けた状態においては、両ブロック部１２がフランジ部９の下側であって枠部８の左右辺部の外側に整合する。
【００２１】
ヒートシンク７の板状部１１の下面（ケース２の下面）には、前後方向に沿う多数の放熱フィン１３が立設されると共に、該板状部１１の上面には、高熱伝導性の接着剤Ｓを介してモジュール基板３が密着することで、各パワー素子５等の放熱性が高められている。モジュール基板３には、例えばプレス成形による凹凸形状が適宜形成されており、ヒートシンク７との間のクリアランスを管理している。
【００２２】
各ブロック部１２の左右方向内側であって長手方向中央部には、左右方向内側に変位してなるブロック突部１４が形成される一方、該突部に対応する切り欠き部１５が、フレーム６の左右辺部の長手方向中央部に形成される。これらブロック突部１４及び切り欠き部１５は、ヒートシンク７とフレーム６とを一体に設けた状態で互いに整合する。
【００２３】
フレーム６における一方の長辺部（後辺部）には、該回路モジュール１をマザー基板Ｍ（図５参照）に実装するための複数の端子１６が設けられる。
各端子１６は導電板からなるもので、モジュール基板３と略平行をなしてフレーム６の長辺部にインサートされるインサート部１７と、該インサート部１７におけるフレーム６外側の端部に連なる接続部１８とを一体に形成してなり、これら各端子１６の接続部１８がマザー基板Ｍにはんだ付けにより接続される。インサート部１７にはニッケルメッキが施され、接続部１８にはすずメッキが施されている。
【００２４】
図４を併せて参照して説明すると、フレーム６における端子１６がインサートされる長辺部には、その下縁からモジュール基板３に沿って前後方向内側に延びる下壁部１９が設けられ、該下壁部１９上に各端子１６のインサート部１７上面が露出している。各インサート部１７の先端とケース２内のモジュール基板３の後縁との間には間隙が形成されており、各インサート部１７、モジュール基板３、及び回路部品４がそれぞれボンディングワイヤーＢＷにより適宜接続される。この状態でケース２内にジャンクションコーティングレジン等の線膨張係数の低い低線膨張樹脂Ｊを充填することで、モジュール基板３等が適宜封止される。
【００２５】
ここで、フレーム６の両フランジ部９の上面側における前後方向外側には、上下方向に沿う円筒状突部２１と、該円筒状突部２１の内径と同等の外径を有する上下方向に沿う円柱状突部（挿入突部）２２とが、それぞれ上方に向けて突設される。各突部２１，２２の前後方向の並びはケース２の左右両側で互い違いとされており、一対の回路モジュール１をその前後方向を合わせてフレーム６の他側（上側）を向かい合わせるように近接配置した場合には、一方の回路モジュール１における円筒状突部２１内に他方の回路モジュール１における円柱状突部２２が挿入されて互いに係合するようになっている。
【００２６】
各突部２１，２２のフランジ部９上面（フレーム６上面）からの突出高さは同一であり、上記の如く一対の回路モジュール１を対向配置した場合（図７参照）には、円筒状突部２１の先端が他方のフランジ部９の上面に突き当たると共に、円柱状突部２２の先端が他方の円筒状突部２１の底部に突き当たることで、両回路モジュール１間（フレーム６上面間）に前記突出高さと同一の間隙が形成される。
【００２７】
円柱状突部２２の先端には、これに対して短小の小突部２２ａが上方に向けて突設される。この小突部２２ａは、後に詳述するように回路モジュール１をマザー基板Ｍ上に寝かせて配置した場合に該マザー基板Ｍの係止孔等に係合するものである。なお、円筒状突部２１の底部には、小突部２２ａに対応する凹部が形成されている（図示略）。
【００２８】
フレーム６の両フランジ部９の下面側における前後方向外側には、一対のロケートピン２３が下方に向けて突設されると共に、該両ロケートピン２３に対応するロケート孔２４が、ヒートシンク７の両ブロック部１２における前後方向外側にこれを上下に貫通するように設けられる。これらロケートピン２３及びロケート孔２４は、ヒートシンク７とフレーム６とを一体に設けた状態で互いに整合する。
【００２９】
またここで、両フランジ部９の前後方向内側には、上下方向に沿う円筒状の外カラー部２５と、該外カラー部２５の内径と同等の内径を有する貫通孔２６とが、前後方向で並ぶように設けられる。これら外カラー部２５及び貫通孔２６は、前後方向の並びがケース２の左右両側で互い違いとされ、かつ外カラー部２５の突出高さは、各突部２１，２２と同一とされる。そして、前述の如く一対の回路モジュール１を対向配置した際には、一方の回路モジュール１における外カラー部２５の先端が、他方の回路モジュール１における貫通孔２６の周囲に突き当たる。
【００３０】
さらに、両ブロック部１２の前後方向内側には、上下方向に沿う円筒状のボス部２７と、該ボス部２７の外径と同等の外径を有する上下方向に沿う比較的薄肉の円筒状の短カラー部２８とが、前後方向で並ぶように設けられる。これらボス部２７及び短カラー部２８は、ヒートシンク７とフレーム６とを一体に設けた状態では、ボス部２７は外カラー部２５内に、短カラー部２８は貫通孔２６内にそれぞれ挿入される。
【００３１】
上記状態において、ボス部２７先端と外カラー部２５先端とが面一になり、短カラー部２８先端と貫通孔２６の周囲とが面一になる。これにより、前述の如く一対の回路モジュール１を対向配置した際には、一方の回路モジュール１におけるボス部２７及び外カラー部２５の先端が、他方の回路モジュール１における短カラー部２８の先端及び貫通孔２６の周囲に突き当たる。
【００３２】
ところで、図１〜５に示す回路モジュール１は、これをマザー基板Ｍに単一で寝かせた状態で実装する場合に対応するべく、接続部１８をインサート部１７の外側端から上方へ立ち上げた端子１６を有するものである。
一方、図６，７に示す回路モジュール１’は、これをマザー基板Ｍに対をなして直立した状態で実装する場合に対応するべく、接続部１８をモジュール基板３と略平行に後方へ延ばした端子１６’を有するものである。なお、回路モジュール１’は、単一でマザー基板Ｍに直立実装することも可能である。
これら各回路モジュール１，１’は、それぞれ態様の異なる端子１６，１６’の変更のみで切り替わるものであり、以下の説明では、マザー基板Ｍへの直立実装に対応する回路モジュール１’を参照して説明を行う。
【００３３】
図６，７に示すように、各ボス部２７には、所定のタッピングネジＴ１に対応するネジ孔が穿設されると共に、各短カラー部２８の下側には、該短カラー部２８の内周に連なる前記タッピングネジＴ１用の挿通孔２９が形成される。この挿通孔２９は、ブロック部１２を上下方向で貫通するもので、その中間部には、前記タッピングネジＴ１の頭部に対応する座面が形成される。そして、前述の如く一対の回路モジュール１’を対向配置した状態において、一方の回路モジュール１’のネジ貫通孔２６にタッピングネジＴ１を挿通してこれを他方の回路モジュール１’のボス部２７に螺着して締め込むことで、これら両回路モジュール１’が一体に締結される。すなわち、ボス部２７及び短カラー部２８が、前記両回路モジュール１’の締結部を形成している。
【００３４】
前述の如く一体に締結された両回路モジュール１’を、マザー基板Ｍに対して略直立した状態で実装することで、扁平状の各回路モジュール１’が組み合わされて高剛性化し、かつその厚さが増すと共に該厚さ方向で二列に並ぶ各端子１６’がマザー基板Ｍに適宜接続されることで、各回路モジュール１’がマザー基板Ｍに安定して実装される。
ヒートシンク７におけるブロック部１２の後端部は、適宜後方に延出することで、上述の如く両回路モジュール１’を直立実装した場合に、該両回路モジュール１’とマザー基板Ｍとの間に所定の間隙を形成するための台座部３１を形成している。各台座部３１にはネジ孔が穿設されており、該ネジ孔にマザー基板Ｍを下方から貫通するタッピングネジＴ２を螺着して締め込むことで、前記両回路モジュール１’がマザー基板Ｍに直立実装された状態で締結される。
【００３５】
ここで、図５に示すように、単一の回路モジュール１を、そのフレーム６の他側（上側）がマザー基板Ｍに向かい合うように該マザー基板Ｍ上に寝かせて配置した場合には、各突部及び外カラー部２５が台座となってこれらの突出高さと同一の間隙が回路モジュール１とマザー基板Ｍとの間に形成される。この状態で各端子１６をマザー基板Ｍに接続することで、回路モジュール１がマザー基板Ｍに寝かせ実装され、かつマザー基板Ｍを下方から貫通するタッピングネジＴ３を回路モジュール１のボス部２７に螺着して締め込むことで、該回路モジュール１がマザー基板Ｍに締結される。
【００３６】
図８は、フレーム６を射出成形する際に、その金型Ｋ内にヒートシンク７及び端子１６，１６’をインサートした状態を示す。金型Ｋは、例えばその上型ｋ１及び下型ｋ２の少なくとも一方に肉抜き等を施すことで、前記直立実装用の端子１６’と寝かせ実装用の端子１６との両方に対応可能とされる。すなわち、各回路モジュール１，１’は、金型Ｋ及びヒートシンク７を共用した上で、直立実装への対応と寝かせ実装への対応とを切り替え可能である。
【００３７】
以上説明したように、上記実施例における回路モジュール構造は、ケース２内に配置されるモジュール基板３に回路部品４を搭載してなるものであって、一対の前記回路モジュール１’を向かい合わせて配置した場合に、該両回路モジュール１’間で互いに係合する各突部２１，２２を前記ケース２に設け、該各突部２１，２２が互いに係合した状態で、前記両回路モジュール１’間に所定の間隙が形成される一方、単一の回路モジュール１をマザー基板Ｍ上にこれに沿って寝かせた状態で配置した場合には、前記各突部２１，２２が台座となって該回路モジュール１とマザー基板Ｍとの間に所定の間隙が形成されるものである。
【００３８】
また、前記回路部品４はパワー素子５を含み、かつ前記ケース２が、前記モジュール基板３の外周を囲む樹脂製のフレーム６と、該フレーム６の一側に前記モジュール基板３に対向するように設けられる金属製のヒートシンク７とを有してなり、一対の前記回路モジュール１’を前記フレーム６の他側が向かい合うように配置した場合に、該両回路モジュール１’の前記各突部２１，２２が互いに係合する一方、単一の回路モジュール１をマザー基板Ｍ上にこれに前記フレーム６の他側が向かい合うように寝かせて配置した場合には、前記各突部２１，２２が該回路モジュール１の前記台座となるものである。
【００３９】
上記構成によれば、一対の回路モジュール１’を、これらの各突部２１，２２を互いに係合させて一体化した状態でマザー基板Ｍに直立実装することで、該両回路モジュール１’を高剛性かつ安定した状態でマザー基板Ｍに直立実装することが可能となる。ここで、前述の如く一対の回路モジュール１’を向かい合わせて用いる場合、通常は両回路モジュール１’の発熱量が同一となることはなく、したがって一方の回路モジュール１’が発する熱は、自身のヒートシンク７及び両回路モジュール１’間の間隙から良好に放熱されると共に、他方の回路モジュール１’を通じてそのヒートシンク７からも放熱される。一方、単一の回路モジュール１をマザー基板Ｍ上に寝かせた状態で実装した場合には、該回路モジュール１が発する熱は、自身のヒートシンク７及びマザー基板Ｍとの間の間隙から良好に放熱される。
【００４０】
すなわち、回路モジュール１，１’の冷却性を良好に確保した上で、該回路モジュール１，１’を端子１６，１６’の変更のみでマザー基板Ｍへの直立実装及び寝かせ実装の両方に対応させることが可能となり、回路モジュール１，１’のレイアウト自由度を高めてその汎用性を向上させることができる。
また、ケース２が、絶縁性樹脂からなるフレーム６と、アルミニウムからなるヒートシンク７とに分割されることで、フレーム６に端子１６，１６’をインサートする等のモジュール化が容易になると共に、ヒートシンク７の熱容量の調整が容易になり、ケース２の設計自由度を高めることができる。
【００４１】
また、上記回路モジュール構造においては、フレーム６には、マザー基板Ｍとの接続用の端子１６，１６’がインサートされ、かつ該端子１６，１６’がモジュール基板３とボンディングワイヤーＢＷにより接続されることで、マザー基板Ｍ接続用の端子１６，１６’の組み付け工程を不要にしてコスト低減を図ると共に、回路モジュール１，１’とマザー基板Ｍとをはんだ接続するような場合にもモジュール基板３と端子１６，１６’との接続部１８が熱による影響を受け難くなるため、回路モジュール１，１’の信頼性を高めることができる。
【００４２】
さらに、上記回路モジュール構造においては、ヒートシンク７には、一対の回路モジュール１を向かい合わせた状態でこれらを締結するための締結部としてのボス部２７及び短カラー部２８が設けられ、かつ前記両回路モジュール１を互いに締結した状態で、これらの一方のボス部２７及び短カラー部２８が他方の短カラー部２８及びボス部２７に突き当たることで、両締結部間に設けるべき金属製のカラーを不要にできるため、部品点数の削減を図ることができる。また、金属製のヒートシンク７のボス部２７及び短カラー部２８を突き当ててこれらを締結することで、該締結部におけるクリープを低減して両回路モジュール１の良好な締結状態を維持できる。
【００４３】
しかも、上記回路モジュール構造においては、前記回路モジュール１，１’内に、線膨張係数の低い低線膨張樹脂Ｊが充填されることで、該低線膨張樹脂Ｊでモジュール基板３等を封止してこれを保護すると共に、モジュール基板３と端子１６，１６’とをボンディングワイヤーＢＷで接続する場合にも該ボンディングワイヤーＢＷへの熱応力を抑えることが可能となるため、回路モジュール１，１’の信頼性を高めることができる。
【００４４】
また、上記回路モジュール構造においては、前記回路モジュール１’をマザー基板Ｍ上に略直立した状態で配置した場合に該回路モジュール１’とマザー基板Ｍとの間に所定の間隙を形成する台座部３１を前記ケース２に設けたことで、向かい合う一対の回路モジュール１’又は単一の回路モジュール１’をマザー基板Ｍ上に略直立した状態で配置した場合にも、該回路モジュール１’とマザー基板Ｍとの間に所定の間隙が形成されることとなり、回路モジュール１’の放熱性をさらに高めると共に、前記間隙内に他の回路部品を配置することもできる。
【００４５】
さらに、上記回路モジュール構造においては、前記回路モジュール１をマザー基板Ｍ上に寝かせた状態で配置した場合に該マザー基板Ｍに係合する小突部２２ａを前記円柱状突部２２の先端に設けたことで、回路モジュール１をマザー基板上に寝かせた状態で配置した場合に台座となる円柱状突部２２の先端の小突部２２ａがマザー基板Ｍに係合することとなり、該マザー基板Ｍに対する回路モジュール１の位置決めを容易に行うことができる。
【００４６】
しかも、上記回路モジュール構造においては、互いに係合する前記各突部２１，２２の一方が円筒状突部２１、他方が前記円筒状突部２１内に挿入可能な円柱状突部２２とされ、こられ円筒状突部２１と円柱状突部２２とが前記ケース２の両側で互い違いとなるように配置されることで、回路モジュール１をマザー基板Ｍ上に寝かせた状態で配置した場合には、該回路モジュール１とマザー基板Ｍとの間に所定の間隙が確保されると共に、一対の回路モジュール１’を向かい合わせて配置した場合には、円筒状突部２１内に円柱状突部２２が挿入されることとなり、これら各突部２１，２２が突き当たる場合と比べて両回路モジュール１’間に前記間隙と同等の間隙を確保した上でこれらの厚さを抑えることができる。
【実施例２】
【００４７】
次に、この発明の第二実施例について説明する。
第二実施例における回路モジュールは、第一実施例のものに対し、フレーム６に端子がインサートされず、該端子が回路部品４と共にモジュール基板３にはんだ付けされる点を主に異なるもので、第一実施例に対応する部分に同一符号を付してその説明を省略する。
【００４８】
図９，１０に示す回路モジュール５１は、前記寝かせ実装に対応するもので、マザー基板Ｍ接続用の複数の端子５２を上方に立ち上げてなる。各端子５２は、フレーム６内側においてモジュール基板３の後縁部上面に接合される接合部５３と、該接合部５３の外側端から上方へ立ち上がる接続部５４とを、導電板の屈曲により一体に形成したものである。
一方、図に示す回路モジュール５１’は、前記直立実装に対応するもので、マザー基板Ｍ接続用の複数の端子５２’を後方に延ばしてなる。各端子５２’は、前記接合部５３と、その外端からクランク状に屈曲してフレーム６を避けた後に後方へ延びる接続部５４とを、導電板の屈曲により一体に形成したものである。
これら各回路モジュール５１，５１’も、その端子５２，５２’の変更のみで切り替わるものである。
【００４９】
上記第二実施例における回路モジュール構造においても、第一実施例と同様、回路モジュール５１，５１’の冷却性を良好に確保した上で、該回路モジュール５１，５１’を端子５２，５２’の変更のみでマザー基板Ｍへの直立実装及び寝かせ実装の両方に対応させることが可能となり、回路モジュール５１，５１’のレイアウト自由度を高めてその汎用性を向上させることができる。
【００５０】
なお、この発明は上記実施例に限られるものではなく、例えば図１２（ａ）に示すように、ロケートピン２３をヒートシンク７下に突出するように設けると共に、フレーム６の内側にはモジュール基板３の側縁に隣接する突部２３’を設け、これらに図１２（ｂ）に示す如く例えば熱カシメを施すことで、フレーム６とヒートシンク７とを一体化すると共に、モジュール基板３をケース２に固定するようにしてもよい。この構成によれば、ケース２にヒートシンク７及びモジュール基板３をねじや接着剤を使用しないで固定することが可能となるため、製造工数の削減を図ることができる。
また、回路モジュール１，１’内に充填される低線膨張樹脂Ｊがさらに放熱性の高いものであれば、回路モジュール１，１’の放熱性をより一層向上させることができる。
さらに、各突部２１，２２をヒートシンク７に形成してもよく、この場合、該各突部２１，２２が向かい合う一対の回路モジュール１’の締結部を兼ねる構成としてもよい。
そして、上記実施例における構成はこの発明の一例であり、該発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】この発明の第一実施例における回路モジュールの斜視図である。
【図２】上記回路モジュールのケースの分解斜視図である。
【図３】上記回路モジュールのモジュール基板装着前の分解斜視図である。
【図４】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図５】上記回路モジュールをマザー基板に寝かせ実装した場合の斜視図である。
【図６】上記マザー基板への直立実装に対応する回路モジュールの斜視図である。
【図７】図６の回路モジュールをマザー基板に直立実装した場合の斜視図である。
【図８】上記ケースを形成する際の要部を示す断面図である。
【図９】この発明の第二実施例における回路モジュールの斜視図である。
【図１０】図９の回路モジュールのモジュール基板装着前の分解斜視図である。
【図１１】マザー基板への直立実装に対応する回路モジュールの斜視図である。
【図１２】上記ケースにモジュール基板及びヒートシンクをカシメ固定する場合の要部を示す断面図であり、（ａ）はカシメ前、（ｂ）はカシメ後を示す。
【符号の説明】
【００５２】
１，１’，５１，５１’  回路モジュール
２  ケース
３  モジュール基板
４  回路部品
５  パワー素子
６  フレーム
７  ヒートシンク
１６，１６’  端子
２１  円筒状突部
２２  円柱状突部（挿入突部）
２２ａ  小突部
２７  ボス部
２８  短カラー部
３１  台座部
Ｊ  低線膨張樹脂
Ｍ  マザー基板
ＢＷ  ボンディングワイヤー
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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