(57)【要約】【課題】端子配置や高さが互いに異なる複数のパワーモジュールを大きな変更を伴うことなく用いることを可能とする。【解決手段】本実施形態のパワーモジュールとドライブ基板の接続構造は、モジュール側端子を有するパワーモジュールと基板側端子を有するドライブ基板を接続する接続構造であって、モジュール側端子の端子配置に対応した端子配置を有するモジュール接続用端子と、モジュール接続用端子と電気的に接続されるとともに基板側端子に対応した端子配置を有する基板接続用端子とを有するインターフェース基板を備える。パワーモジュールの一方の面にインターフェース基板が取り付けられる。インターフェース基板は、ドライブ基板からパワーモジュールの他方の面までの距離を変更可能にドライブ基板に取り付けられる。モジュール側端子とモジュール接続用端子が接続されるとともに、基板側端子と基板接続用端子が接続される。【選択図】図１
2018045770.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モジュール側端子を有するパワーモジュールと基板側端子を有するドライブ基板を接続する接続構造であって、
前記モジュール側端子の端子配置に対応した端子配置を有するモジュール接続用端子と、前記モジュール接続用端子と電気的に接続されるとともに前記基板側端子に対応した端子配置を有する基板接続用端子と、を有するインターフェース基板を備え、
前記パワーモジュールの一方の面に前記インターフェース基板が取り付けられ、
前記インターフェース基板は、前記ドライブ基板から前記パワーモジュールの他方の面までの距離を変更可能に前記ドライブ基板に取り付けられ、
前記パワーモジュールの前記モジュール側端子と前記インターフェース基板の前記モジュール接続用端子とが接続されるとともに、前記ドライブ基板の前記基板側端子と前記インターフェース基板の前記基板接続用端子とが接続されているパワーモジュールとドライブ基板の接続構造。
【請求項２】
前記ドライブ基板には、前記インターフェース基板を配置可能な孔が形成されており、
前記基板側端子は、前記孔に隣接するように設けられており、
前記基板接続用端子は、前記インターフェース基板の端部から基板外へと突出するように設けられており、
前記インターフェース基板は、前記孔に対応した位置に配置される請求項１に記載のパワーモジュールとドライブ基板の接続構造。
【請求項３】
前記孔は、前記ドライブ基板の中央を含む位置に形成されている請求項２に記載のパワーモジュールとドライブ基板の接続構造。
【請求項４】
前記基板接続用端子は、金属板からなる端子部を有し、
前記基板側端子は、２つの金属板が対向配置された構成を有し、
前記端子部が前記２つの金属板が対向配置された間に圧入されることにより、前記基板接続用端子および前記基板側端子が電気的に接続される請求項２または３に記載のパワーモジュールとドライブ基板の接続構造。
【請求項５】
前記インターフェース基板には、第１接続コネクタが実装されており、
前記ドライブ基板には、第２接続コネクタが実装されており、
前記第１および第２接続コネクタ間を接続する接続ピンを備え、
前記第１接続コネクタと前記接続ピンの一部が前記基板接続用端子として機能し、
前記第２接続コネクタと前記接続ピンの一部が前記基板側端子として機能する請求項２または３に記載のパワーモジュールとドライブ基板の接続構造。
【請求項６】
前記インターフェース基板は、スタッドを介して前記ドライブ基板に取り付けられている請求項１に記載のパワーモジュールとドライブ基板の接続構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、パワーモジュールとドライブ基板の接続構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
インバータ装置において、ＩＧＢＴなどのスイッチング素子が搭載されたパワーモジュールを用いる際、複数種類のパワーモジュールのいずれでも使用可能な構成とすれば、部品の安定供給など様々なメリットがある。この場合、各モジュールについて接続端子の位置（端子配置）や高さが互いに異なると、モジュールを実装するドライブ基板や端子台と接続するための銅バーをモジュール毎に個別に用意する必要があり、設計や製造に係るコストが増大するという問題が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平０１−１３２０３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、端子配置や高さが互いに異なる複数のパワーモジュールを大きな変更を伴うことなく用いることができるパワーモジュールとドライブ基板の接続構造を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本実施形態のパワーモジュールとドライブ基板の接続構造は、モジュール側端子を有するパワーモジュールと基板側端子を有するドライブ基板を接続する接続構造であって、前記モジュール側端子の端子配置に対応した端子配置を有するモジュール接続用端子と、前記モジュール接続用端子と電気的に接続されるとともに前記基板側端子に対応した端子配置を有する基板接続用端子と、を有するインターフェース基板を備える。前記パワーモジュールの一方の面に前記インターフェース基板が取り付けられる。前記インターフェース基板は、前記パワーモジュール側の面とは反対側の面が前記ドライブ基板に対向するように、且つ前記ドライブ基板から前記パワーモジュールの他方の面までの距離を調整可能に前記ドライブ基板に取り付けられる。前記パワーモジュールの前記モジュール側端子と前記インターフェース基板の前記モジュール接続用端子とが接続されるとともに、前記ドライブ基板の前記基板側端子と前記インターフェース基板の前記基板接続用端子とが接続されている。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１実施形態に係る第１パワーモジュールの構成を模式的に示すもので、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は右側から見た側面図
【図２】第２パワーモジュールの構成を模式的に示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は右側から見た側面図
【図３】第１インターフェース基板の構成を模式的に示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は右側から見た側面図、（ｃ）は下側から見た側面図
【図４】第２インターフェース基板の構成を模式的に示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は右側から見た側面図、（ｃ）は下側から見た側面図
【図５】ドライブ基板の構成を模式的に示す平面図
【図６】インターフェース基板とドライブ基板の接続構造の第１構成例を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は右側から見た側面図、（ｃ）は下側からみた側面図、（ｄ）は斜視図
【図７】インターフェース基板とドライブ基板の接続構造の第２構成例を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は右側から見た側面図、（ｃ）は下側からみた側面図、（ｄ）は斜視図
【図８】第１パワーモジュールを用いた場合の全体構成を模式的に示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は右側から見た側面図、（ｃ）は下側から見た側面図
【図９】第２パワーモジュールを用いた場合の全体構成を模式的に示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は右側から見た側面図、（ｃ）は下側から見た側面図
【図１０】第２実施形態に係るドライブ基板の構成を模式的に示す平面図
【図１１】第３実施形態に係る第３パワーモジュールを用いた場合の全体構成を模式的に示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は右側から見た側面図、（ｃ）は下側から見た側面図
【図１２】第３実施形態に係る第１パワーモジュールを用いた場合の全体構成を模式的に示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は右側から見た側面図、（ｃ）は下側から見た側面図
【図１３】第３実施形態に係る第２パワーモジュールを用いた場合の全体構成を模式的に示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は右側から見た側面図、（ｃ）は下側から見た側面図
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、複数の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各実施形態において実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
（第１実施形態）
以下、第１実施形態について、図１〜図９を参照して説明する。
本実施形態では、詳細は後述するが、複数種類のパワーモジュール（図１に示す第１パワーモジュール１および図２に示す第２パワーモジュール２）のいずれでも使用可能な構成となっている。
【０００８】
図１に示す第１パワーモジュール１（以下、単にパワーモジュール１とも呼ぶ）は、例えばインバータ装置に用いられる６つのＩＧＢＴなどのスイッチング素子が１つのパッケージに収められたＰＩＭ（Power Integrated Module）である。パワーモジュール１は、矩形箱状をなしている。
【０００９】
本明細書では、便宜上、図１（ａ）中の上下方向をパワーモジュール１の上下方向とし、図１（ａ）中の左右方向をパワーモジュール１の左右方向として説明する。なお、これらの方向の定義付けは、パワーモジュール１だけではなく、後述する他の構成のパワーモジュールについても同様に適用することとする。
【００１０】
パワーモジュール１の一方の面１ａ（以下、表面１ａと呼ぶ）には、６つのモジュール側端子３〜８が設けられている。モジュール側端子３〜８は、いずれも矩形状をなす金属製の端子部９と、端子部９の中央に設けられた円形の取付孔１０とを備えている。この場合、３つのモジュール側端子３〜５は、パワーモジュール１の左端の上部から下部にかけてこの順に並設されている。また、残りの３つのモジュール側端子６〜８は、パワーモジュール１の右端の上部から下部にかけてこの順に並設されている。
【００１１】
図２に示す第２パワーモジュール２（以下、単にパワーモジュール２とも呼ぶ）は、パワーモジュール１と同様のＰＩＭであり、同様に矩形箱状をなしている。ただし、パワーモジュール２の高さ寸法ｈ２（図２（ｂ）参照）は、パワーモジュール１の高さ寸法ｈ１（図１（ｂ）参照）に比べ小さい寸法になっている。
【００１２】
パワーモジュール２の一方の面２ａ（以下、表面２ａと呼ぶ）には、パワーモジュール１のモジュール側端子３〜８と同様の構成の６つのモジュール側端子１１〜１６が設けられている。この場合、４つのモジュール側端子１１〜１４は、パワーモジュール２の右端の上部から中間部にかけてこの順に並設されている。また、残りの２つのモジュール側端子１５、１６は、パワーモジュール２の下端の左部から中間部にかけてこの順に並設されている。
【００１３】
図３に示す第１インターフェース基板１７（以下、単にインターフェース基板１７とも呼ぶ）は、矩形板状をなすプリント配線板であり、配線パターンなどが形成されている（図示略）。
【００１４】
本明細書では、便宜上、図３（ａ）中の上下方向をインターフェース基板１７の上下方向とし、図３（ａ）中の左右方向をインターフェース基板１７の左右方向として説明する。なお、これらの方向の定義付けは、インターフェース基板１７だけではなく、後述する他の構成のインターフェース基板についても同様に適用することとする。
【００１５】
なお、インターフェース基板１７には、何も回路素子が実装されていなくともよいが、使用するパワーモジュールの種類毎に固有の部品（例えばゲート抵抗など）が実装されていてもよい。インターフェース基板１７には、パワーモジュール１のモジュール側端子３〜８との電気的接続を図るための接続部１８〜２３が設けられている。接続部１８〜２３は、いずれもインターフェース基板１７の裏面１７ｂ側に設けられた矩形状のランド２４と、ランド２４の中央に設けられインターフェース基板１７の表面１７ａから裏面１７ｂまで貫通する円形のねじ挿入孔２５とを備えている。
【００１６】
この場合、３つの接続部１８〜２０は、インターフェース基板１７の左端の上部から下部にかけてこの順に並設されている。また、残りの３つの接続部２１〜２３は、インターフェース基板１７の右端の上部から下部にかけてこの順に並設されている。接続部１８〜２３は、モジュール接続用端子に相当するもので、その配置（端子配置）は、パワーモジュール１のモジュール側端子３〜８の端子配置に対応した配置であり、具体的には同一の端子配置となっている。
【００１７】
接続部１８〜２０のそれぞれの左側には、基板接続用端子２６〜２８が設けられている。また、接続部２１〜２３のそれぞれの右側には、基板接続用端子２９〜３１が設けられている。つまり、基板接続用端子２６〜２８は、インターフェース基板１７の左端の上部から下部にかけてこの順に並設され、基板接続用端子２９〜３１は、インターフェース基板１７の右端の上部から下部にかけてこの順に並設されている。基板接続用端子２６〜３１は、それぞれ対応する接続部１８〜２３と配線パターン３２〜３７を介して電気的に接続されている。
【００１８】
詳細は後述するが、基板接続用端子２６〜３１は、いずれも金属板からなり、インターフェース基板１７の高さ（厚さ）方向、つまり図３（ｃ）中の上下方向に突出するとともに、インターフェース基板１７の端部から基板外へと突出するように立設されている。
【００１９】
図４に示す第２インターフェース基板３８（以下、単にインターフェース基板３８とも呼ぶ）は、インターフェース基板１７と同様のプリント配線板である。インターフェース基板３８には、パワーモジュール２のモジュール側端子１１〜１６との電気的接続を図るための接続部３９〜４４が設けられている。接続部３９〜４４は、モジュール接続用端子に相当するもので、インターフェース基板１７の接続部１８〜２３と同様の構成となっている。
【００２０】
この場合、４つの接続部３９〜４２は、インターフェース基板３８の右端の上部から中間部にかけてこの順に並設されている。また、残りの２つの接続部４３、４４は、インターフェース基板３８の下端の左部から中間部にかけてこの順に並設されている。接続部３９〜４４の配置（端子配置）は、パワーモジュール２のモジュール側端子１１〜１６の端子配置に対応した配置であり、具体的には同一の端子配置となっている。
【００２１】
インターフェース基板３８には、インターフェース基板１７の基板接続用端子２６〜３１と同様の構成であり、且つ同様の端子配置となっている基板接続用端子４５〜５０が設けられている。すなわち、基板接続用端子４５〜４７は、インターフェース基板３８の左端の上部から下部にかけてこの順に並設され、基板接続用端子４８〜５０は、インターフェース基板３８の右端の上部から下部にかけてこの順に並設されている。基板接続用端子４５〜５０は、それぞれ対応する接続部３９〜４４と配線パターン５１〜５６を介して電気的に接続されている。
【００２２】
図５に示すドライブ基板５７は、矩形板状をなすプリント配線板である。ドライブ基板５７は、例えばインバータ装置に用いられるものであり、インバータ装置の各回路のうちパワーモジュール１、２およびインターフェース基板１７、３８に搭載される回路素子を除く回路素子が実装されている（図示略）。
【００２３】
本明細書では、便宜上、図５中の上下方向をドライブ基板５７の上下方向とし、図５中の左右方向をドライブ基板５７の左右方向として説明する。なお、これらの方向の定義付けは、ドライブ基板５７だけではなく、後述する他の構成のドライブ基板についても同様に適用することとする。
【００２４】
ドライブ基板５７の中央を含む位置、具体的には中央の右寄りの位置には、矩形状をなす孔５７ａが形成されている。孔５７ａは、インターフェース基板１７または３８を配置するための配置空間となるもので、インターフェース基板１７、３８の外形よりも大きくなっている。ドライブ基板５７には、孔５７ａの左側部に隣接するように基板側端子５８〜６０が並設され、孔５７ａの右側部に隣接するように基板側端子６１〜６３が並設されている。基板側端子５８〜６３の端子配置は、インターフェース基板１７の基板接続用端子２６〜３１（インターフェース基板３８の基板接続用端子４５〜５０）に対応した配置であり、具体的には同一の端子配置となっている。
【００２５】
基板側端子５８〜６３は、インターフェース基板１７の基板接続用端子２６〜３１またはインターフェース基板３８の基板接続用端子４５〜５０と接続されるものである。詳細は後述するが、基板側端子５８〜６３は、基板接続用端子２６〜３１または４５〜５０を構成する金属板を挿入可能な構成となっており、挿入された金属板を挟み込んで接触することで電気的な接続が実現されるようになっている。
【００２６】
ドライブ基板５７の表面５７ｂにおいて、基板側端子５８〜６０のそれぞれの左側に隣接するように接続部６４〜６６が並設され、基板側端子６１〜６３のそれぞれの右側に隣接するように接続部６７〜６９が並設されている。接続部６４〜６９は、それぞれに対応する基板側端子５８〜６３と電気的に接続されている。接続部６４〜６９は、端子台（図示略）との接続を図るための大電流用の銅バーである接続端子７０〜７５（図８および図９参照）をドライブ基板５７に接続するためのものであり、矩形状のランド７６と、ランド７６の中央に設けられた円形のねじ挿入孔７７を備えている。
【００２７】
続いて、インターフェース基板１７の基板接続用端子２６〜３１またはインターフェース基板３８の基板接続用端子４５〜５０とドライブ基板５７の基板側端子５８〜６３との接続構造について、２つの具体的な構成例を説明する。なお、２つの構成例のうち、本実施形態では、第１構成例を採用している。また、ここでは、インターフェース基板１７の基板接続用端子２６とドライブ基板５７の基板側端子５８との接続構造を例にして説明するが、他の接続構造についても同様の構成例を適用することができる。
【００２８】
［１］第１構成例
図６に示す第１構成例では、基板接続用端子２６は、逆Ｌ字状をなす金属板のうち短い側の部位をほぼ直角に折り曲げることにより構成された取付部２６ａと、長い側の部位からなる端子部２６ｂとから構成されている。取付部２６ａがインターフェース基板１７上に設けられたランド（図示略）にはんだ付けされることにより、端子部２６ｂがインターフェース基板１７に立設されている。なお、端子部２６ｂは、インターフェース基板１７の端部から基板外へと延びるように設けられている。
【００２９】
基板側端子５８は、ほぼ直角に折り曲げられた２つの金属板５８ａ、５８ｂから構成されている。金属板５８ａおよび５８ｂは、図６（ｃ）に示すように、ドライブ基板５７の側面側（図６（ａ）における下側）から見た形状が、それぞれ逆Ｌ字状およびＬ字状をなすようにドライブ基板５７上に、例えばはんだ付けなどにより取り付け固定されている。金属板５８ａ、５８ｂの図６（ｃ）中の上方向に延びる部位同士の対向距離は、基板接続用端子２６の端子部２６ｂの板厚よりも若干小さい値に設定されている。
【００３０】
このような構成によれば、基板接続用端子２６の端子部２６ｂが金属板５８ａ、５８ｂが対向配置された間の空間（スリット）に挿入（圧入）されることにより、端子部２６ｂが金属板５８ａ、５８ｂにより挟み込まれる。これにより、基板接続用端子２６と基板側端子５８とが電気的に接続される。
【００３１】
また、このような構成によれば、基板接続用端子２６と基板側端子５８との電気的接続を維持したまま、ドライブ基板５７の高さ方向（図６（ｃ）における上下方向）の位置を端子部２６ｂの高さで許容される範囲であれば変化させることが可能となる。つまり、第１構成例によれば、基板接続用端子２６と基板側端子５８との電気的接続を維持したまま、インターフェース基板１７とドライブ基板５７との高さ関係（相対的な高さ）を調整することができる。
【００３２】
さらに、第１構成例によれば、後述する第２構成例に比べ、電流容量が大きくなるため、例えばインバータ装置の主回路において比較的大きな電流が流れるような信号線や電源線を接続する用途に用いることが可能となる。
【００３３】
［２］第２構成例
図７に示す第２構成例では、インターフェース基板１７上に第１接続コネクタ８１（以下、単に接続コネクタ８１と呼ぶ）が実装されるとともに、ドライブ基板５７上に第２接続コネクタ８２（以下、単に接続コネクタ８２と呼ぶ）が実装されている。接続コネクタ８１、８２は、接続ピン８３を挿入するための孔を備えている。接続ピン８３は、棒状の金属を折り曲げることにより構成されたもので、コ字状をなしている。
【００３４】
接続ピン８３の一方の端部が接続コネクタ８１に挿入されるとともに他方の端部が接続コネクタ８２に挿入されることにより、接続コネクタ８１、８２間、つまり基板接続用端子２６と基板側端子５８とが電気的に接続される。つまり、この場合、接続コネクタ８１と接続ピン８３の一部が基板接続用端子２６として機能し、接続コネクタ８２と接続ピン８３の一部が基板側端子として機能する。
【００３５】
このような構成によれば、接続コネクタ８１、８２間の電気的接続を維持したまま、ドライブ基板５７の高さ方向（図７（ｃ）における上下方向）の位置を接続ピン８３の上下方向に延びる部位の長さで許容される範囲であれば変化させることが可能となる。つまり、第２構成例によっても、第１構成例と同様、基板接続用端子２６と基板側端子５８との電気的接続を維持したまま、インターフェース基板１７とドライブ基板５７との高さ関係（相対的な高さ）を調整することができる。
【００３６】
さらに、第２構成例によれば、第１構成例に比べ、金属製の部材が少ないため、その製造コストを低く抑えることができるというメリットがある。
図８は、パワーモジュール１とドライブ基板５７を接続する接続構造を示している。図８に示すように、パワーモジュール１を使用する場合、パワーモジュール１とドライブ基板５７との間は、インターフェース基板１７を介して接続されることになる。この場合、インターフェース基板１７に設けられた６つのねじ挿入孔２５のそれぞれに対し、ねじ（図示略）の先端部を挿入し、その挿入したねじをパワーモジュール１に設けられた取付孔１０にねじ込むことにより、パワーモジュール１の表面１ａにインターフェース基板１７が取り付けられている。また、これにより、パワーモジュール１のモジュール側端子３〜８とインターフェース基板１７の接続部１８〜２３とが電気的に接続されている。
【００３７】
このようにパワーモジュール１に取り付けられたインターフェース基板１７は、ドライブ基板５７の孔５７ａに対応した位置に配置される。この場合、インターフェース基板１７の基板接続用端子２６〜３１が、それぞれに対応するドライブ基板５７の基板側端子５８〜６３に挿入されることにより、インターフェース基板１７がドライブ基板５７に取り付けられている。
【００３８】
そのため、インターフェース基板１７は、その高さ方向（基板の厚み方向）、つまり図８（ｃ）中の上下方向の位置を変更可能となっている。また、これにより、インターフェース基板１７の基板接続用端子２６〜３１とドライブ基板５７の基板側端子５８〜６３とが電気的に接続されている。
【００３９】
ドライブ基板５７は、図示しない固定部材によりインバータ装置の筐体などの所定位置に固定されている。また、パワーモジュール１の他方の面１ｂ（以下、下面１ｂと呼ぶ）側には、ヒートシンク７８が設けられている。ヒートシンク７８は、パワーモジュール１で生じる熱を放熱するためのものであり、図示しない固定部材によりインバータ装置の筐体などの所定位置に固定されている。
【００４０】
このような構成により、ドライブ基板５７およびヒートシンク７８のインバータ装置の筐体内における位置は固定されている。なお、ドライブ基板５７の外形寸法およびヒートシンク７８のパワーモジュール１と接する側の面の寸法は、図示しないインバータ装置の筐体の底面と同程度の寸法となっている。
【００４１】
一方、インターフェース基板１７は、前述したようにその高さ方向の位置を変更可能であり、且つドライブ基板５７の孔５７ａに対応する位置に配置されている。つまり、インターフェース基板１７は、ドライブ基板５７からパワーモジュール１の下面１ｂまでの距離ｈａ（図８（ｃ）参照）を変更可能にドライブ基板５７に取り付けられている。そこで、この場合、パワーモジュール１の下面１ｂ全体がヒートシンク７８に接するように、インターフェース基板１７の高さ方向の位置が決定されている。
【００４２】
ドライブ基板５７には、クランク状をなす銅バーからなる接続端子７０〜７５が取り付けられている。接続端子７０〜７５は、一端部にねじ挿入孔７９が形成されている。接続端子７０〜７５は、ねじ（図示略）の先端部を、接続端子７０〜７５のねじ挿入孔７９およびドライブ基板５７のねじ挿入孔７７に挿入し、ドライブ基板５７の裏面５７ｃ側に設けられた取付孔（図示略）にねじ込むことにより、ドライブ基板５７上に固定されている。接続端子７０〜７５の他端部は、端子台（図示略）に接続される。
【００４３】
図９は、パワーモジュール２とドライブ基板５７を接続する接続構造を示している。図９に示すように、パワーモジュール２を使用する場合、パワーモジュール２とドライブ基板５７との間は、インターフェース基板３８を介して接続されることになる。この場合、インターフェース基板３８に設けられた６つのねじ挿入孔２５のそれぞれに対し、ねじ（図示略）の先端部を挿入し、その挿入したねじをパワーモジュール２に設けられた取付孔１０にねじ込むことにより、パワーモジュール２の表面２ａにインターフェース基板３８が取り付けられている。また、これにより、パワーモジュール２のモジュール側端子１１〜１６とインターフェース基板３８の接続部３９〜４４とが電気的に接続されている。
【００４４】
このようにパワーモジュール２に取り付けられたインターフェース基板３８は、パワーモジュール２側とは反対側の表面３８ａがドライブ基板５７に対向するように、且つドライブ基板５７の孔５７ａに対応した位置に配置される。この場合、インターフェース基板３８の基板接続用端子４５〜５０が、それぞれに対応するドライブ基板５７の基板側端子５８〜６３に挿入されることにより、インターフェース基板３８がドライブ基板５７に取り付けられている。
【００４５】
そのため、インターフェース基板３８は、その高さ方向（基板の厚み方向）、つまり図９（ｃ）中の上下方向の位置を変更可能となっている。また、これにより、インターフェース基板３８の基板接続用端子４５〜５０とドライブ基板５７の基板側端子５８〜６３とが電気的に接続されている。
【００４６】
ドライブ基板５７は、図８に示したパワーモジュール１を用いる場合と同様に、インバータ装置の筐体などの所定位置に固定されている。また、パワーモジュール２の他方の面２ｂ（以下、下面２ｂと呼ぶ）側には、図８に示したパワーモジュール１を用いる場合と同様のヒートシンク７８が設けられている。つまり、この場合も、パワーモジュール１を用いる場合と同様、ドライブ基板５７およびヒートシンク７８のインバータ装置の筐体内における位置は固定されている。
【００４７】
一方、インターフェース基板３８は、前述したようにその高さ方向の位置を変更可能であり、且つドライブ基板５７の孔５７ａに対応する位置に配置されている。つまり、インターフェース基板３８は、ドライブ基板５７からパワーモジュール２の下面２ｂまでの距離ｈａ（図９（ｃ）参照）を変更可能にドライブ基板５７に取り付けられている。
【００４８】
この場合、パワーモジュール２の下面２ｂ全体がヒートシンク７８に接するように、インターフェース基板３８の高さ方向の位置が決定されている。つまり、この場合におけるドライブ基板５７からパワーモジュール２の下面２ｂまでの距離ｈａは、図８に示したパワーモジュール１を用いる場合における距離ｈａと同一になっている。
【００４９】
ドライブ基板５７には、パワーモジュール１を用いる場合と同様の接続端子７０〜７５が取り付けられている。つまり、この場合、ドライブ基板５７から端子台（図示略）へと至る接続端子７０〜７５の配置は、図８に示したパワーモジュール１を用いる場合と同一の配置となっている。
【００５０】
以上説明した本実施形態によれば、次のような効果が得られる。
本実施形態では、パワーモジュール１を用いる場合、パワーモジュール１のモジュール側端子３〜８の端子配置に対応した端子配置を有する接続部１８〜２３とドライブ基板５７の基板側端子５８〜６３の端子配置に対応した端子配置を有する基板接続用端子２６〜３１とを有するインターフェース基板１７を介して、パワーモジュール１とドライブ基板５７との間を接続する。
【００５１】
また、パワーモジュール１とは端子配置が異なるパワーモジュール２を用いる場合、パワーモジュール２のモジュール側端子１１〜１６の端子配置に対応した端子配置を有する接続部３９〜４４とドライブ基板５７の基板側端子５８〜６３の端子配置に対応した端子配置を有する基板接続用端子４５〜５０とを有するインターフェース基板３８を介して、パワーモジュール２とドライブ基板５７との間を接続する。
【００５２】
このようにすれば、互いに端子配置の異なるパワーモジュール１、２のいずれを用いる場合でも、ドライブ基板５７の基板側端子５８〜６３の端子配置を共通化することができる。そのため、互いに端子配置の異なるパワーモジュール１、２のいずれを用いる場合でも、ドライブ基板５７自体の構成、ドライブ基板５７と端子台を接続するための接続端子７０〜７５の構造や配置などについて変更する必要はなく、その共通化を図ることができる。
【００５３】
上記構成において、インターフェース基板１７は、ドライブ基板５７からパワーモジュール１の下面１ｂまでの距離を調整可能にドライブ基板５７に取り付けられる。また、インターフェース基板３８は、ドライブ基板５７からパワーモジュール２の下面２ｂまでの距離を調整可能にドライブ基板５７に取り付けられる。そのため、互いに高さの異なるパワーモジュール１、２のいずれを用いる場合でも、ドライブ基板５７およびヒートシンク７８のインバータ装置の筐体内における位置を共通化しつつ、パワーモジュール１、２の下面１ｂ、２ｂ全体がヒートシンク７８に接触する位置に配置することができる。
【００５４】
これに対し、従来技術では、端子配置の異なるパワーモジュールを使用する場合、それらパワーモジュールの端子配置のそれぞれに対応した端子配置を有するドライブ基板を複数種類準備する必要があった。また、ドライブ基板と端子台とを接続するための銅バーの形状や配置などもパワーモジュールの端子配置に対応して変更する必要があった。さらに、高さの異なるパワーモジュールを使用する場合、使用するパワーモジュールの高さに応じてドライブ基板とヒートシンクとの間の距離を変更する必要があった。
【００５５】
一方、本実施形態によれば、ドライブ基板５７の筐体内における配置や端子配置、ドライブ基板５７に接続される銅バーなどの接続端子７０〜７５の構造や配置、ヒートシンク７８の形状や筐体内における取付位置などについて変更を伴うことなく、それらを共通化しつつ、端子配置や高さが互いに異なる複数のパワーモジュール１、２を用いることができるという優れた効果が得られる。
【００５６】
ここでは、２つのパワーモジュール１、２のいずれでも使用可能とするための構成を例に説明したが、使用される可能性があるパワーモジュールの端子配置に対応した端子配置を有するインターフェース基板を全て準備しておけば、使用中のパワーモジュールが生産終了となった場合でも、直ちに別のパワーモジュールを用いてインバータ装置の製造を継続して実施することが可能となる。さらに、予め使用が想定されていなかったパワーモジュールを使用することになった場合でも、ドライブ基板の設計、ヒートシンクや銅バーなどの構造設計などに変更を加えることなく、そのパワーモジュールの端子配置に対応したインターフェース基板の設計だけを新たに行えば、そのパワーモジュールを使用することが可能となる。
【００５７】
本実施形態では、インターフェース基板１７、３８を配置するための配置空間となる孔５７ａは、ドライブ基板５７の中央を含む位置、つまり中央付近に形成されている。そして、ドライブ基板５７の外形寸法およびヒートシンク７８の面寸法は同程度の寸法となっている。そのため、インターフェース基板１７、３８が取り付けられたパワーモジュール１、２がヒートシンク７８の中央付近と接触することになり、その結果、パワーモジュール１、２の冷却効果が高まるという効果が得られる。
【００５８】
（第２実施形態）
以下、第２実施形態について、図１０を参照して説明する。
本実施形態では、インターフェース基板１７、３８を配置するためにドライブ基板に設けられる孔の位置が変更されている。図１０に示すように、ドライブ基板９１の上部の右寄りの位置には、ドライブ基板５７の孔５７ａと同様の形状をなす孔９１ａが形成されている。
【００５９】
このような構成によっても、第１実施形態と同様、孔９１ａに対応した位置にインターフェース基板１７、３８が配置されることにより、ドライブ基板５７からパワーモジュール１、２の下面１ｂ、２ｂまでの距離を調整することができる。したがって、本実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６０】
（第３実施形態）
以下、第３実施形態について、図１１〜図１３を参照して説明する。
本実施形態では、詳細は後述するが、図１に示したパワーモジュール１および図２に示示したパワーモジュール２に加え、さらに、これらと端子配置や高さが異なる第３パワーモジュール１０１のいずれでも使用可能な構成となっている。
【００６１】
図１１に示すように、第３パワーモジュール１０１（以下、単にパワーモジュール１０１とも呼ぶ）は、パワーモジュール１、２と同様のＰＩＭであり、同様に矩形箱状をなしている。ただし、パワーモジュール１０１の高さ寸法ｈ３（図１１（ｂ）参照）は、パワーモジュール１の高さ寸法ｈ１（図１（ｂ）参照）に比べ大きい寸法になっている。パワーモジュール１０１の一方の面１０１ａ（以下、表面１０１ａと呼ぶ）には、パワーモジュール１のモジュール側端子３〜８と同様の構成の６つのモジュール側端子１０２〜１０７が設けられている。
【００６２】
図１１に示すように、ドライブ基板１０８は、ドライブ基板５７と同様のプリント配線板である。ただし、ドライブ基板１０８には、孔が設けられていない。ドライブ基板１０８には、パワーモジュール１０１のモジュール側端子１０２〜１０７の端子配置に対応した端子配置を有する基板側端子１０９〜１１４が設けられている。基板側端子１０９〜１１４は、いずれも裏面１０８ｂ側に設けられた矩形状のランド（図示略）と、ランドの中央に設けられた円形のねじ挿入孔とを備えている。
【００６３】
図１１に示すように、パワーモジュール１０１を使用する場合、パワーモジュール１０１とドライブ基板１０８との間は、直接接続されることになる。この場合、ドライブ基板１０８に設けられた６つのねじ挿入孔のそれぞれに対し、ねじ（図示略）の先端部を挿入し、その挿入したねじをパワーモジュール１０１に設けられた取付孔にねじ込むことにより、パワーモジュール１０１がドライブ基板１０８に取り付けられる。また、これにより、パワーモジュール１０１のモジュール側端子１０２〜１０７とドライブ基板１０８の基板側端子１０９〜１１４とが電気的に接続されている。
【００６４】
図１２に示すように、パワーモジュール１を使用する場合、パワーモジュール１とドライブ基板１０８との間は、第１インターフェース基板１１５（以下、単にインターフェース基板１１５と呼ぶ）を介して接続されることになる。インターフェース基板１１５は、図３に示したインターフェース基板１７に対し、基板接続用端子の構成が変更されたものである。
【００６５】
インターフェース基板１１５には、ドライブ基板１０８の基板側端子１０９〜１１４の端子配置に対応した（同一の）端子配置を有する基板接続用端子１１６〜１２１が設けられている。基板接続用端子１１６〜１２１は、いずれも表面１１５ａ側に設けられた矩形状のランド（図示略）と、後述するスタッド１２２の一端をねじ留めなどにより取り付ける取付部（図示略）とを含む構成となっている。
【００６６】
この場合、インターフェース基板１１５に設けられた６つの取付部のそれぞれに対し、スタッド１２２の一端を取り付け、スタッド１２２の他端をドライブ基板１０８の基板側端子１０９〜１１４のそれぞれに対して取り付ける。これにより、インターフェース基板１１５の基板接続用端子１１６〜１２１とドライブ基板１０８の基板側端子１０９〜１１４とが電気的に接続されている。そして、スタッド１２２の長さに応じて、インターフェース基板１１５の高さ方向の位置、ひいてはドライブ基板１０８からパワーモジュール１の下面１ｂまでの距離ｈｂ（図１２（ｃ）参照）が調整可能となっている。
【００６７】
この場合、パワーモジュール１の下面１ｂ全体がヒートシンク７８に接するようにスタッド１２２の長さを設定している。つまり、この場合におけるドライブ基板１０８からパワーモジュール１の下面１ｂまでの距離ｈｂは、図１１に示したパワーモジュール１０１を用いる場合における距離ｈｂと同一になっている。
【００６８】
図１３に示すように、パワーモジュール２を使用する場合、パワーモジュール２とドライブ基板１０８との間は、第２インターフェース基板１２３（以下、単にインターフェース基板１２３と呼ぶ）を介して接続されることになる。インターフェース基板１２３は、図４に示したインターフェース基板３８に対し、基板接続用端子の構成が変更されたものである。
【００６９】
インターフェース基板１２３には、ドライブ基板１０８の基板側端子１０９〜１１４の端子配置に対応した（同一の）端子配置を有する基板接続用端子１２４〜１２９が設けられている。基板接続用端子１２４〜１２９は、インターフェース基板１１５の基板接続用端子１１６〜１１４と同様の構成となっている。
【００７０】
この場合、インターフェース基板１２３に設けられた６つの取付部のそれぞれに対し、スタッド１３０の一端を取り付け、スタッド１３０の他端をドライブ基板１０８の基板側端子１０９〜１１４のそれぞれに対して取り付ける。これにより、インターフェース基板１２３の基板接続用端子１２４〜１２９とドライブ基板１０８の基板側端子１０９〜１１４とが電気的に接続されている。そして、スタッド１３０の長さに応じて、インターフェース基板１２３の高さ方向の位置、ひいてはドライブ基板１０８からパワーモジュール２の下面２ｂまでの距離ｈｂ（図１３（ｃ）参照）が調整可能となっている。
【００７１】
この場合、パワーモジュール２の下面２ｂ全体がヒートシンク７８に接するようにスタッド１３０の長さを設定している。つまり、この場合におけるドライブ基板１０８からパワーモジュール２の下面２ｂまでの距離ｈｂは、図１１に示したパワーモジュール１０１を用いる場合における距離ｈｂと同一になっている。
【００７２】
このような本実施形態の構成によっても、互いに端子配置の異なるパワーモジュール１、２および１０１のいずれを用いる場合でも、ドライブ基板１０８の基板側端子１０９〜１１４の端子配置を共通化することができるため、ドライブ基板１０８自体の構成、ドライブ基板１０８と端子台を接続するための接続端子（図示略）の構造や配置などについて変更する必要はなく、その共通化を図ることができる。また、本実施形態の構成によっても、ドライブ基板１０８からパワーモジュール１、２または１０１の下面１ｂ、２ｂまたは１０１ｂまでの距離が調整可能となっているため、ドライブ基板１０８の筐体内における配置や端子配置、ヒートシンク７８の形状や筐体内における取付位置などについて変更を伴うことなく、それらを共通化することができる。したがって、本実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果が得られる。
【００７３】
また、本実施形態の構成の場合、高さが最も高いパワーモジュール１０１を、インターフェース基板を用いることなくドライブ基板１０８に搭載できるように、ドライブ基板１０８における端子配置などの設計、ドライブ基板１０８やヒートシンク７８の形状や配置などの構造設計を行い、それら設計されたドライブ基板１０８やその周辺構造に適合するように、他のパワーモジュール１、２に対応したインターフェース基板１１５、１２３の設計を行えばよい。なお、高さが最も高いパワーモジュール１０１についても、インターフェース基板を介してドライブ基板１０８に搭載するような構成としてもよい。
【００７４】
さらに、本実施形態のドライブ基板１０８には、孔が設けられていない。そのため、本実施形態によれば、ドライブ基板１０８における回路素子や配線パターンの実装可能面積が、孔５７ａ、９１ａが設けられたドライブ基板５７、９１の実装可能面積に比べて大きくなるというメリットがある。
【００７５】
（その他の実施形態）
インターフェース基板の基板接続用端子とドライブ基板の基板側端子の接続構造の具体的な構成例については、図６および図７に示した構成例に限らずともよく、基板接続用端子と基板側端子の電気的接続を維持したままインターフェース基板とドライブ基板との高さ関係を調整可能とする構造であればよい。例えば、基板同士を直接接続するような構造でもよいし、電線などを用いて各基板を接続する構造でもよい。
パワーモジュールは、ねじ留めするタイプのものに限らず、例えばモジュール側から接続用の端子（ピン）が延びているタイプのものでもよい。
【００７６】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これら実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００７７】
図面中、１、２、１０１はパワーモジュール、３〜８、１１〜１６、１０２〜１０７はモジュール側端子、１７、３８、１１５、１２３はインターフェース基板、１８〜２３、３９〜４４は接続部（モジュール接続用端子）、２６〜３１、４５〜５０、１１６〜１２１、１２４〜１２９は基板接続用端子、２６ｂは端子部、５７、９１、１０８はドライブ基板、５７ａ、９１ａは孔、５８〜６３、１０９〜１１４は基板側端子、５８ａ、５８ｂは金属板、８１は第１接続コネクタ、８２は第２接続コネクタ、８３は接続ピン、１２２、１３０はスタッドを示す。
【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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【図１３】
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