(57)【要約】【課題】プリント基板を用いずに複数の半導体モジュールを連結した連結半導体モジュール、及びそれを用いた電子回路内蔵型モータを提供する。【解決手段】連結半導体モジュール１０は、第１バスバー１６及び第２バスバー１７を樹脂部１１〜１３に埋設することにより、複数の半導体モジュール５０１〜５０３を連結している。したがって、半導体モジュール５０１〜５０３の連結にプリント基板を用いる必要がないので、連結半導体モジュール１０をプリント基板以外の場所に配置可能であり、プリント基板の位置に囚われず所望の位置に連結半導体モジュールを配置することができる。また、半導体チップ及びランドとともに第１バスバー１６及び第２バスバー１７をモールドして樹脂部１１〜１３を形成することにより、半導体モジュール連結構造が容易に実現される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの半導体チップ、前記半導体チップが搭載されるランド、及び前記半導体チップを封止するとともに前記ランドを埋設する樹脂部を有する複数の半導体モジュールと、
前記樹脂部に埋設され、前記複数の半導体モジュールを連結する連結部材と、
を備え、
前記連結部材は、前記複数の半導体モジュールにおける前記樹脂部に埋設される複数の埋設部と、前記埋設部間に配置され前記樹脂部から露出する露出部とが連続的に一体形成されていることを特徴とする連結半導体モジュール。
【請求項２】
前記連結部材は、前記露出部において折り曲げられる折曲部を有することを特徴とする請求項１に記載の連結半導体モジュール。
【請求項３】
前記折曲部は、直線部から円弧状に膨らんで形成される屈曲部を有することを特徴とする請求項２に記載の連結半導体モジュール。
【請求項４】
前記連結部材は、前記半導体チップに通電可能に構成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の連結半導体モジュール。
【請求項５】
前記連結部材は、第１導電部材及び第２導電部材を有し、
前記第１導電部材は、電源に接続され、
前記第２導電部材は、グランドに接続されることを特徴とする請求項４に記載の連結半導体モジュール。
【請求項６】
前記連結部材は、前記ランドと一体に形成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の連結半導体モジュール。
【請求項７】
前記連結部材は、前記半導体チップの面と平行に設けられることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の連結半導体モジュール。
【請求項８】
前記連結部材は、前記半導体チップの面と垂直に設けられることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の連結半導体モジュール。
【請求項９】
前記連結部材は、前記半導体モジュールの向かい合う２つの面から突出することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の連結半導体モジュール。
【請求項１０】
前記連結部材は、前記半導体モジュールの隣り合う２つの面から突出することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の連結半導体モジュール。
【請求項１１】
前記複数の半導体モジュールは、同一平面上に設けられることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の連結半導体モジュール。
【請求項１２】
前記複数の半導体モジュールは、異なる平面上に設けられることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の連結半導体モジュール。
【請求項１３】
前記ランドは、前記半導体チップが搭載される搭載面と反対方向に突出し、前記樹脂部から露出する放熱部を有することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の連結半導体モジュール。
【請求項１４】
前記半導体モジュールは、モータの駆動に係る複数相の巻線に流れる巻線電流を切り換えるスイッチング素子を有することを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の連結半導体モジュール。
【請求項１５】
前記半導体モジュールは、電源から前記スイッチング素子への通電を遮断する電源リレーを有することを特徴とする請求項１４に記載の連結半導体モジュール。
【請求項１６】
前記半導体モジュールは、前記スイッチング素子から前記巻線への通電を遮断するモータリレーを有することを特徴とする請求項１４または１５に記載の連結半導体モジュール。
【請求項１７】
前記半導体モジュールは、過電流が通電されたときに溶断するヒューズを有することを特徴とする請求項１〜１６のいずれか一項に記載の連結半導体モジュール。
【請求項１８】
（追加実施例に対応）
前記半導体モジュールは、コンデンサを有することを特徴とする請求項１〜１７のいずれか一項に記載の連結半導体モジュール。
【請求項１９】
外郭を形成する筒状のモータケース、当該モータケースの径内側に配置され複数相を構成する巻線が巻回されたステータ、当該ステータの径内側に配置されるロータ、当該ロータと共に回転するシャフト、モータの駆動に係る複数相の前記巻線に流れる巻線電流を切り換えるスイッチング素子を有する複数の半導体モジュール、及び前記複数の半導体モジュールを連結する連結部材を備える電子回路内蔵型モータであって、
前記半導体モジュールは、前記スイッチング素子を構成する少なくとも１つの半導体チップ、前記半導体チップが搭載されるランド、及び前記半導体チップを封止するとともに前記ランドを埋設する樹脂部を有し、
前記連結部材は、前記複数の半導体モジュールにおける前記樹脂部に埋設される複数の埋設部と前記埋設部間に配置され前記樹脂部から露出する露出部とが連続的に一体形成されていることを特徴とする電子回路内蔵型モータ。
【請求項２０】
前記連結部材は、前記露出部において折り曲げられる折曲部を有することを特徴とする請求項１９に記載の電子回路内蔵型モータ。
【請求項２１】
前記折曲部は、直線部から円弧状に膨らんで形成される屈曲部を有することを特徴とする請求項２０に記載の電子回路内蔵型モータ。
【請求項２２】
前記モータケースの軸方向端部から立設されるヒートシンクを備え、
前記連結半導体モジュールは、前記折曲部にて前記ヒートシンクの径方向外側で前記ヒートシンクに沿って折り曲げられ前記モータの回転軸の周囲に配置されることを特徴とする請求項２０または２１に記載の電子回路内蔵型モータ。
【請求項２３】
前記モータケースの軸方向端部から立設されるヒートシンクを備え、
前記連結半導体モジュールは、前記ヒートシンクの径方向内側で前記ヒートシンクに沿って折り曲げられ前記モータの回転軸の周囲に配置されることを特徴とする請求項２０または２１に記載の電子回路内蔵型モータ。
【請求項２４】
前記連結部材は、
電源に接続される第１導電部材と、
グランドに接続された前記ヒートシンクに接続部材によって電気的に接続される第２導電部材と、
を有することを特徴とする請求項１８または１９に記載の電子回路内蔵型モータ。
【請求項２５】
前記半導体モジュールは、前記モータケースの軸方向の投影範囲内に配置されることを特徴とする請求項１９〜２５のいずれか一項に記載の電子回路内蔵型モータ。
【請求項２６】
前記半導体モジュールは、前記半導体チップ面の垂線が前記シャフトの中心線に対し非平行となるように縦配置されることを特徴とする請求項１９〜２５のいずれか一項に記載の電子回路内蔵型モータ。
【請求項２７】
前記半導体モジュールが縦配置されたときの前記連結部材の径方向幅は、軸方向幅よりも薄肉であることを特徴とする請求項２６に記載の電子回路内蔵型モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の半導体モジュールが連結された連結半導体モジュール及びそれを用いた電子回路内蔵型モータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トランジスタ等の半導体素子、抵抗器、コンデンサ等、多数の電子部品は、プリント基板上の配線パターンに実装されることによって連結されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３４５２１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、例えば特許文献１では、６個のスイッチング素子を有しており、これらのスイッチング素子のオン及びオフを切り換えることによって、三相の巻線に通電される巻線電流の通電タイミングを制御して回転磁界を形成し、ブラシレスモータを駆動するものである。これらのスイッチング素子は、独立した複数の半導体モジュールとして形成されている。特許文献１では、複数の半導体モジュールは、配線を兼ねてプリント基板上に実装されることによって連結されていた。この特許文献１によると、半導体モジュールをプリント基板以外の位置に配置することができないという問題があった。
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、プリント基板を用いずに複数の半導体モジュールを連結した連結半導体モジュール及びそれを用いた電子回路内蔵型モータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明では、連結半導体モジュールは、半導体モジュールと連結部材とを備える。半導体モジュールは、少なくとも１つの半導体チップ、半導体チップが搭載されるランド、及び半導体チップを封止するとともにランドを埋設する樹脂部を有する。連結部材は、樹脂部に埋設され、複数の半導体モジュールを連結する。また連結部材は、複数の半導体モジュールにおける樹脂部に埋設される複数の埋設部と、埋設部間に配置される樹脂部から露出する露出部とが連続的に一体形成されている。
【０００６】
本発明では、連結部材を樹脂部に埋設することにより複数の半導体モジュールを連結しているので、半導体モジュールの連結にプリント基板を用いる必要がない。したがって、半導体モジュールをプリント基板上以外の場所に配置可能であり、プリント基板の位置に囚われず所望の位置に連結半導体モジュールを配置することができる。また、連結部材は埋設部と露出部とが連続的に一体形成され、埋設部が樹脂部に埋設されている。これにより、半導体チップ及びランドとともに埋設部を樹脂モールドすることにより、半導体モジュール連結構造が容易に実現される。同様に、半導体チップが封止されていれば、ランドの一部が樹脂部の外部に露出していてもよい。
【０００７】
請求項２に記載の発明では、連結部材は、露出部において折り曲げられる折曲部を有する。これにより、半導体モジュールを所望の位置に配置しやすくなる。
また、請求項３に記載の発明では、折曲部は、直線部から円弧状に膨らんで形成される屈曲部を有する。これにより、連結部材を折り曲げたときに発生する応力集中を回避し、樹脂部の損傷を防止することができる。
【０００８】
ここまでは、半導体モジュールの機械的な連結について述べた。
ところで、従来、プリント基板上において、銅箔等で回路パターンが形成され、トランジスタ等の半導体素子、抵抗器、コンデンサ等が電気的に接続される。このようなプリント基板上の銅箔は、通常１００μｍ以下程度と非常に薄いため、例えば特許文献１に記載のスイッチング素子のように、モータ駆動に係る比較的大きな電流を通電可能にするためには、プリント基板上において大きな面積を確保する必要があった。すなわち、プリント基板に搭載される電子部品に大きな電流を通電する場合、プリント基板を小型化することができず、ひいては装置全体を小型化することができなかった。
【０００９】
そこで、請求項４に記載の発明では、連結部材は、半導体チップに通電可能に構成される。すなわち、連結部材は、複数の半導体モジュールを機械的に連結するとともに、電気的に接続している。この連結部材は、従来のようにプリント基板の銅箔の厚みに制限されることなく、要求される通電量等に応じて適当な大きさとすることができる。例えば、大きな電流を通電する場合には連結部材の厚みを大きくすることにより幅を抑えることができるので、連結半導体モジュールを小型化することができる。また、プリント基板等によって構成される制御部を別途設ける場合、この制御部は、半導体モジュール間に通電される通電量によらず、制御回路を駆動する程度の比較的小さな電流のみを通電可能に構成すればよい。したがって、制御部を小型化することができる。上述の通り、連結半導体モジュールは、半導体モジュールの連結にプリント基板を用いていないので、プリント基板の位置に囚われず所望の位置に連結半導体モジュールを配置することができる。さらに、制御部を別途設ける場合であっても、当該制御部を小型化することができるので、装置全体を小型化することができる。
【００１０】
請求項５に記載の発明では、連結部材は、第１導電部材及び第２導電部材を有している。第１導電部材は電源に接続され、第２導電部材はグランドに接続される。このように構成すれば、電源及びグランドに接続するための配線を別途設ける必要がないので、部品点数を低減し、構成を簡素化することができる。
【００１１】
請求項６に記載の連結部材は、ランドと一体に形成される。ここでは、最終的に連結部材とランドとが切り離される場合においても、連結半導体モジュール製造時において連結部材とランドとが一体に形成されていれば、本発明でいうところの「一体に形成される」に含まれるものとする。このように構成すれば、連結部材とランドとが１部材から形成されるので、容易に加工することができる。また、通常、樹脂モールドした後に切り離される部分を活用して連結部材とすれば、リードフレーム材料の無駄を削減することができる。
【００１２】
請求項７に記載の発明では、連結部材は、半導体チップの面と平行に設けられる。本発明における「平行」とは、半導体チップの面と連結部材とが完全に平行である場合に限らず、多少のずれは許容されるものとする。
特に、請求項３に記載の発明のように、連結部材と一体に形成されたランドに半導体チップを搭載し、連結部材と半導体チップとが平行になるように構成すれば、容易に加工することができる。
【００１３】
請求項８に記載の発明では、連結部材は、半導体チップの面と垂直に設けられる。換言すると、連結部材は、半導体チップと垂直な面と平行に設けられ、半導体モジュールの厚み方向を連結する。本発明における「垂直」とは、半導体チップの面と連結部材とが完全に垂直である場合に限らず、多少のずれは許容されるものとする。このように構成すれば、連結部材は半導体モジュールの厚み方向を連結するので、連結部材自体を小型化することができる。
【００１４】
請求項９に記載の発明では、連結部材は、半導体モジュールの向かい合う２つの面から突出する。このように構成すれば、例えば半導体モジュールを直線状に配置することができる。
請求項１０に記載の発明では、連結部材は、半導体モジュールの隣り合う２つの面から突出する。このように構成すれば、例えば半導体モジュールを頂点とした多角形形状に配置することができる。
【００１５】
請求項１１に記載の発明では、複数の半導体モジュールは、同一平面上に設けられる。このように構成すれば、平面上において容易に加工することができる。
請求項１２に記載の発明では、複数の半導体モジュールは、異なる平面上に設けられる。すなわち、複数の半導体モジュールを三次元的に配置して、連結部材で連結する。これにより、所望の位置に半導体モジュールを配置することができる。特に、請求項２に記載の発明を採用すれば、加工が容易な平面上で加工し、連結部材を折り曲げることにより、所望の位置に配置することができる。
【００１６】
請求項１３に記載の発明では、ランドは、半導体チップが搭載される搭載面と反対方向に突出し、樹脂部から露出する放熱部を有する。例えば、この放熱部をヒートシンクと直接接触させることにより、放熱を促進することができる。
【００１７】
請求項１４に記載の発明では、半導体モジュールは、モータの駆動に係る複数相の巻線に流れる巻線電流を切り換えるスイッチング素子を有する。例えば請求項２に記載の発明を採用すれば、モータの駆動に係る複数相の巻線に流れる比較的大きな巻線電流を連結部材によって通電することができる。これにより、比較的大きな巻線電流を通電する連結半導体モジュールを小型化することができる。また、スイッチングのタイミング等を制御するための制御部を別途設ける場合、当該制御部に比較的大きな巻線電流を通電する必要がなく、制御回路を駆動するための比較的小さな電流のみを通電可能に構成すればよいので、制御部を小型化することができ、ひいては装置全体を小型化することができる。
【００１８】
請求項１５に記載の発明では、半導体モジュールは、電源からスイッチング素子への通電を遮断する電源リレーを有する。これにより、電源が誤接続された場合に逆向きの電流が流れないようにし、電子部品の破損を防ぐことができる。
請求項１６に記載の発明では、半導体モジュールは、スイッチング素子から巻線への通電を遮断するモータリレーを有する。これにより、例えばショート故障等の動作異常時にモータリレーをオフとして通電を遮断することにより、モータロックを防止することができる。
【００１９】
請求項１７に記載の発明では、半導体モジュールは、過電流が通電されたときに溶断するビューズを有する。これにより、過電流が通電されることによりファイヤーハザードを防止することができる。
請求項１８に記載の発明では、半導体モジュールは、コンデンサを有する。これにより、スイッチング素子のオンおよびオフの切り替えによるスイッチングサージやノイズを除去することができる。
【００２０】
請求項１９に記載の発明は、上述の連結半導体モジュールを用いた電子回路内蔵型モータである。すなわち、外郭を形成する筒状のモータケース、当該モータケースの径内側に配置され複数相を構成する巻線が巻回されたステータ、当該ステータの径内側に配置されるロータ、及び当該ロータと共に回転するシャフト、モータの駆動に係る複数相の巻線に流れる巻線電流を切り換えるスイッチング素子を有する複数の半導体モジュール、および、複数の半導体モジュールを連結する連結部材を備える電子回路内蔵型モータである。半導体モジュールは、スイッチング素子を構成する少なくとも１つの半導体チップ、半導体チップが搭載されるランド、および、半導体チップを封止するとともにランドを埋設する樹脂部を有する。連結部材は、複数の半導体モジュールにおける樹脂部に埋設される埋設部と埋設部間に配置され樹脂部から露出する露出部とが連続的に一体形成されている。
【００２１】
連結部材を樹脂部に埋設することにより複数の半導体モジュールを連結しているので、半導体モジュールの連結にプリント基板を用いる必要がない。したがって、半導体モジュールをプリント基板上以外の場所に配置可能であり、プリント基板の位置に囚われず所望の位置に連結半導体モジュールを配置することができる。また、また、連結部材は埋設部と露出部とが連続的に一体形成され、埋設部が樹脂部に埋設されている。これにより、半導体チップ及びランドとともに埋設部を樹脂モールドすることにより、半導体モジュール連結構造が容易に実現される。
【００２２】
請求項２０に記載の発明では、連結部材は、露出部において折り曲げられる折曲部を有する。これにより、半導体モジュールを所望の位置に配置しやすくなる。
請求項２１に記載の発明では、折曲部は、直線部から円弧状に膨らんで形成される屈曲部を有する。これにより、連結部材を折り曲げたときに発生する応力集中を回避し、樹脂部の損傷を防止することができる。
【００２３】
請求項２２、２３に記載の発明の電子回路内蔵型モータは、モータケースの軸方向端部から立設されるヒートシンクを備える。請求項２２に記載の発明では、連結半導体モジュールは、折曲部にてヒートシンクの径方向外側でヒートシンクに沿って折り曲げられ、モータの回転軸の周囲に配置される。また、請求項２３に記載の発明では、連結半導体モジュールは、ヒートシンクの径方向内側でヒートシンクに沿って折り曲げられ、モータの回転軸の周囲に配置される。これにより、電子回路内蔵型モータにおける径方向の空間が有効に活用することができ、小型化に寄与する。
【００２４】
請求項２４に記載の発明では、連結部材は、電源に接続される第１導電部材と、グランドに接続されたヒートシンクに接続部材によって電気的に接続される第２導電部材と、を有する。これにより、第２導電部材と電源グランドとを接続するためのコネクタやワイヤ等が不要となる。また、例えば、接続部材をネジ等の固定部材で構成すれば、電気的な接続だけでなく、連結半導体モジュールをヒートシンクに固定する効果も奏する。
【００２５】
請求項２５に記載の発明では、半導体モジュールは、モータケースの軸方向の投影範囲内に配置される。これにより、モータの径方向の体格を小さくすることができる。なお、半導体モジュールは、モータケースの軸方向に対する投影内に完全に収まらず、モータケースの外縁に半導体モジュールを接触させて配置することにより、半導体モジュールの厚み分だけ径外方向に突出する程度は許容されるものとする。ここで、本発明でいうところの「内蔵」とは、モータハウジング内に連結半導体モジュールが収容されることをいう。
【００２６】
請求項２６に記載の発明では、半導体モジュールは、半導体チップ面の垂線がシャフトの中心線に対し非平行となるように縦配置される。つまり、軸方向へ立ち上がった状態で半導体モジュールを配置している。これにより、径方向のスペース確保に一層寄与する。
【００２７】
請求項２７に記載の発明では、半導体モジュールが縦配置されたときの連結部材の径方向の幅は、軸方向の幅よりも薄肉である。これにより、径方向のスペース確保に一層寄与する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１実施形態による連結半導体モジュールの平面図である。
【図２】本発明の第１実施形態による連結半導体モジュールの樹脂部を除いた平面図である。
【図３】図１のＩＩＩ方向矢視図である。
【図４】本発明の第１実施形態による連結半導体モジュールの製造途中における平面図である。
【図５】従来の半導体モジュールの製造方法を説明する模式図である。
【図６】電動パワーステアリング装置の概略構成を示す説明図である。
【図７】本発明の第１実施形態による連結半導体モジュールを用いた電子回路内蔵型モータの平面図である。
【図８】本発明の第１実施形態による連結半導体モジュールを用いた電子回路内蔵型モータの側面図である。
【図９】図８のＩＸ−ＩＸ線断面図である。
【図１０】本発明の第１実施形態による連結半導体モジュールを用いた電子回路内蔵型モータの斜視図である。
【図１１】本発明の第１実施形態による連結半導体モジュールを用いた電子回路内蔵型モータの分解斜視図である。
【図１２】図１０の連結半導体モジュールを拡大した斜視図である。
【図１３】電子回路一体化への開発の流れを示す説明図である。
【図１４】本発明の第１実施形態による連結半導体モジュールの模式図である。
【図１５】本発明の第１実施形態による連結半導体モジュールの模式図である。
【図１６】本発明の第２実施形態による連結半導体モジュールの模式図である。
【図１７】本発明の第３実施形態による連結半導体モジュールの模式図である。
【図１８】本発明の第４実施形態による電動パワーステアリング装置の概略構成を示す説明図である。
【図１９】本発明の第４実施形態による連結半導体モジュールの樹脂部を除いた平面図である。
【図２０】本発明の第５実施形態による電動パワーステアリング装置の概略構成を示す説明図である。
【図２１】本発明の第５実施形態による連結半導体モジュールの樹脂部を除いた平面図である。
【図２２】本発明の第６実施形態による電動パワーステアリング装置の概略構成を示す説明図である。
【図２３】本発明の第６実施形態による連結半導体モジュールの樹脂部を除いた平面図である。
【図２４】本発明の第７実施形態による連結半導体モジュールの模式図である。
【図２５】本発明の第８実施形態による連結半導体モジュールの模式図である。
【図２６】図２５のＸ部分を拡大した模式図である。
【図２７】図２６のＹ−Ｙ線断面を示す断面図である。
【図２８】本発明の第８実施形態による連結半導体モジュールを折り曲げた状態を示す模式図である。
【図２９】本発明の第９実施形態による連結半導体モジュールを用いた電子回路内蔵型モータの斜視図である。
【図３０】図２９の連結半導体モジュールを拡大した斜視図である。
【図３１】本発明の第１０実施形態による連結半導体モジュールを用いた電子回路内蔵型モータの平面図である。
【図３２】本発明の第１０実施形態による連結半導体モジュールを用いた電子回路内蔵型モータの側面図である。
【図３３】本発明の第１０実施形態による連結半導体モジュールを用いた電子回路内蔵型モータの斜視図である。
【図３４】本発明の第１１実施形態による連結半導体モジュールを用いた電子回路内蔵型モータの平面図である。
【図３５】本発明の第１１実施形態による連結半導体モジュールを用いた電子回路内蔵型モータの側面図である。
【図３６】本発明の第１１実施形態による連結半導体モジュールを用いた電子回路内蔵型モータの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明による連結半導体モジュールを図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
第１実施形態は、車両の電動パワーステアリング装置（以下、「ＥＰＳ」という。）の回路内蔵型モータに本発明を適用したものである。
最初に、電動パワーステアリング（以下「ＥＰＳ」という）の電気的構成を、図６に基づいて説明する。ここで示す電気的構成は、以下の実施形態にも共通する。
【００３０】
電子回路内蔵型モータ１は、モータ３０、パワー部５０、及び、制御部７０を備えている。図６に示すように、電子回路内蔵型モータ１は、車両のステアリング９１の回転軸たるコラム軸９２に取り付けられたギア９３を介しコラム軸９２に回転トルクを発生させ、ステアリング９１による操舵をアシストする。具体的には、ステアリング９１が運転者によって操作されると、当該操作によってコラム軸９２に生じる操舵トルクをトルクセンサ９４によって検出し、また、車速情報をＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）から取得して（不図示）、運転者のステアリング９１による操舵をアシストする。もちろん、このような機構を利用すれば、制御手法によっては、操舵のアシストのみでなく、高速道路における車線キープ、駐車場における駐車スペースへの誘導など、ステアリング９１の操作を自動制御することも可能である。
【００３１】
モータ３０は、上記ギア９３を正逆回転させるブラシレスモータである。このモータ３０へ電力供給を行うのがパワー部５０である。パワー部５０は、電源５１からの電源ラインに介在するチョークコイル５２、シャント抵抗５３、５４、５５、アルミ電解コンデンサ５６、５７、５８及び二組のインバータである第１インバータ６０、第２インバータ６８を有している。なお、第１インバータ６０と第２インバータ６８とは、略同様の構成となっているため、以下、第１インバータ６０について主に説明する。
【００３２】
第１インバータ６０は、電界効果トランジスタの一種である７つのＭＯＳＦＥＴ（ｍｅｔａｌ−ｏｘｉｄｅ−ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  ｆｉｅｌｄ−ｅｆｆｅｃｔ  ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）６１、６２、６３、６４、６５、６６、６７で構成されている。これらＭＯＳＦＥＴ６１〜６７は、スイッチング素子である。具体的には、ゲートの電位により、ソース−ドレイン間がＯＮ（導通）またはＯＦＦ（遮断）される。
【００３３】
以下、ＭＯＳＦＥＴ６１〜６７を、単に、ＦＥＴ６１〜６７と記述し、必要に応じてＦＥＴ（Ｓｕ＋）６１、ＦＥＴ（Ｓｖ＋）６２、ＦＥＴ（Ｓｗ＋）６３、ＦＥＴ（Ｓｕ−）６４、ＦＥＴ（Ｓｖ−）６５、ＦＥＴ（Ｓｗ−）６６と記述する。なお、電源５１に最も近いＦＥＴ６７は、逆接保護のためのものである。すなわち、このＦＥＴ６７は、ＦＥＴ６１〜６６とは反対向きに接続されており、電源の誤接続がなされた場合に、逆向きの電流が流れないようにする電源リレーである。
【００３４】
ここで、残りの６つのＦＥＴ６１〜６６の接続について説明しておく。ＦＥＴ６１〜６６は、モータ３０の駆動に係る複数相、本実施形態では三相の巻線に流れる巻線電流を切り換えるスイッチング素子である。
ＦＥＴ６１〜６６のゲートは、後述するプリドライバ７１の６つの出力端子に接続されている。
ＦＥＴ６１〜６６のソースとドレインの接続関係は、以下の通りである。すなわち、ＦＥＴ（Ｓｕ＋）６１では、ドレインが電源ラインに接続され、ソースがＦＥＴ（Ｓｕ−）６４のドレインに接続されている。ＦＥＴ（Ｓｖ＋）６２では、ドレインが電源ラインに接続され、ソースがＦＥＴ（Ｓｖ−）６５のドレインに接続されている。ＦＥＴ（Ｓｗ＋）６３では、ドレインが電源ラインに接続され、ソースがＦＥＴ（Ｓｗ−）６６のドレインに接続されている。
ＦＥＴ（Ｓｕ−）６４では、ドレインがＦＥＴ（Ｓｕ＋）６１のソースに接続され、ソースがグランドに接続されている。ＦＥＴ（Ｓｖ−）６５では、ドレインがＦＥＴ（Ｓｖ＋）６２のソースに接続され、ソースがグランドに接続されている。ＦＥＴ（Ｓｗ−）６６では、ドレインがＦＥＴ（Ｓｗ＋）６３のソースに接続され、ソースがグランドに接続されている。
【００３５】
また、図６中で上下ペアとなるＦＥＴ６１〜６６同士の接続点がそれぞれ、モータ３０のＵ相コイル、Ｖ相コイル、Ｗ相コイルに接続されている。具体的には、ＦＥＴ（Ｓｕ＋）６１とＦＥＴ（Ｓｕ−）６４との接続点がＵ相コイルに接続され、ＦＥＴ（Ｓｖ＋）６２とＦＥＴ（Ｓｖ−）６５との接続点がＶ相コイルに接続され、ＦＥＴ（Ｓｗ＋）６３とＦＥＴ（Ｓｗ−）６６との接続点がＷ相コイルに接続されている。
【００３６】
また、ＦＥＴ（Ｓｕ＋）６１の電源ラインとＦＥＴ（Ｓｕ−）６４のグランドとの間には、アルミ電解コンデンサ５６が並列に接続されている。同様に、ＦＥＴ（Ｓｖ＋）６２の電源ラインとＦＥＴ（Ｓｖ−）６５のグランドとの間にはアルミ電解コンデンサ５７が並列に接続されており、ＦＥＴ（Ｓｗ＋）６３の電源ラインとＦＥＴ（Ｓｗ−）６６のグランドとの間にはアルミ電解コンデンサ５８が並列に接続されている。以下、アルミ電解コンデンサを単に「コンデンサ」と記述する。
【００３７】
チョークコイル５２は、電源ノイズを低減する。また、コンデンサ５６〜５８は、電荷を蓄えることで、ＦＥＴ６１〜６６への電力供給を補助したり、サージ電圧などのノイズ成分を抑制したりする。なお、逆接保護用のＦＥＴ６７が設けられているため、電源の誤接続があっても、コンデンサ５６〜５８が損傷することはない。
シャント抵抗５３〜５５は、回路に通電される電流量を検出するためのものである。
【００３８】
制御部７０は、上記プリドライバ７１、カスタムＩＣ７２、位置センサ７３、マイコン７４、及び、検出電圧増幅部７７を備えている。カスタムＩＣ７２は、機能ブロックとして、レギュレータ部７５、及び、位置センサ信号増幅部７６を含む。
【００３９】
レギュレータ部７５は、電源を安定化する安定化回路である。このレギュレータ部７５は、各部へ供給される電源の安定化を行う。例えばマイコン７４は、このレギュレータ部７５により、安定した所定電源電圧（例えば５Ｖ）で動作することになる。
【００４０】
位置センサ信号増幅部７６には、位置センサ７３からの信号が入力される。位置センサ７３は、後述するように、モータ３０の回転位置信号を出力する。位置センサ信号増幅部７６は、この回転位置信号を増幅してマイコン７４へ出力する。
検出電圧増幅部７７は、パワー部５０に設けられたシャント抵抗５３〜５５の両端電圧を検出し、当該両端電圧を増幅してマイコン７４へ出力する。
【００４１】
したがって、マイコン７４には、モータ３０の回転位置信号、及び、シャント抵抗５３〜５５の両端電圧が入力される。また、マイコン７４には、コラム軸９２に取り付けられたトルクセンサ９４から操舵トルク信号が入力される。さらにまた、マイコン７４には、ＣＡＮを経由して車速情報が入力される。
【００４２】
これにより、マイコン７４は、操舵トルク信号及び車速情報が入力されるとステアリング９１による操舵を車速に応じてアシストするように、回転位置信号に合わせ、プリドライバ７１を介し、インバータ６０、６８を制御する。インバータ６０、６８の制御は、具体的には、プリドライバ７１を介したＦＥＴ６１〜６６のＯＮ／ＯＦＦによって行う。つまり、６つのＦＥＴ６１〜６６のゲートはプリドライバ７１の６つの出力端子に接続されているため、プリドライバ７１により、これらゲート電位が変化させられる。
【００４３】
また、マイコン７４は、検出電圧増幅部７７から入力されるシャント抵抗５３〜５５の両端電圧に基づき、モータ３０へ供給する電流を正弦波に近づけるべくインバータ６０、６８を制御する。
【００４４】
次に、本実施形態の電子回路内蔵型モータ１の構成について説明する。図７は電子回路内蔵型モータ１の平面図であり、図８は図７の矢印Ｋ方向に見た側面図であり、図９は図８のＩＸ−ＩＸ線断面図であり、図１０は斜視図であり、図１１は分解斜視図である。なお、図７〜図１１は、半導体モジュール５０１〜５０６等の組み付け構造を示すものであり、電力供給構造については図示していない。また、図７、図８、図１０では、カバー１０３及びプリント基板８０１を省略して示している。
【００４５】
最初に、図９に基づいて、電子回路内蔵型モータ１の構成を説明しておく。
電子回路内蔵型モータ１は、モータハウジングとして、円筒状のモータケース１０１と、モータケース１０１に対し出力側に螺着されるフレームエンド１０２と、電子回路部分を覆う有底円筒状のカバー１０３とを備えている。カバー１０３には、図示しないコネクタが取り付けられ、このコネクタを経由して後述するバスバー１６〜１９へ電力が供給される。
【００４６】
ここでモータ３０は、モータケース１０１と、モータケース１０１の径内側に配置されたステータ２０１と、ステータ２０１の径内側に配置されたロータ３０１と、ロータ３０１と共に回転するシャフト４０１とを有している。
【００４７】
ステータ２０１は、モータケース１０１の径内方向に突出する１２個の突極２０２を有している。この突極２０２は、モータケース１０１の周方向に所定間隔で設けられている。突極２０２は、磁性材料の薄板を積層してなる積層鉄心２０３と、積層鉄心２０３の軸方向外側に嵌合するインシュレータ２０４とを有している。このインシュレータ２０４には、巻線２０５が巻回されている。巻線２０５は、Ｕ相、Ｖ相、及び、Ｗ相の三相巻線を構成している。本実施形態では、巻線２０５は、２系統のＵ相、Ｖ相、及び、Ｗ相の三層巻線を構成し、系統毎に第１インバータ６０または第２インバータ６８により通電が制御されている。また、巻線２０５へ電流を供給するための取出線２０６は、巻線２０５の６箇所から引き出されており、モータケース１０１の軸方向端部に設けられた６つの穴から電子回路側へ引き出されている。取出線２０６は、モータケース１０１の軸方向の端部１０６から後述する半導体モジュール５０１〜５０６の径方向外側に引き出されている。取出線２０６と巻線用端子５０８とは、半導体モジュール５０１〜５０６の径方向外側の空間において、取出線２０６が巻線用端子５０８に挟持されるようにして電気的に接続される。
【００４８】
ロータ３０１は、例えば鉄等の磁性体から筒状に形成されている。ロータ３０１は、ロータコア３０２と、当該ロータコア３０２の径外側に設けられた永久磁石３０３とを有している。永久磁石３０３は、Ｎ極とＳ極とを周方向に交互に５極ずつ有し、計１０極を有している。
【００４９】
シャフト４０１は、ロータコア３０２の軸中心に形成された軸穴３０４に固定されている。また、シャフト４０１は、モータケース１０１の端部の軸受け１０４と、フレームエンド１０２に設けられた軸受け１０５とによって、回転可能に軸支されている。これにより、シャフト４０１は、ステータ２０１に対し、ロータ３０１と共に回転可能となっている。さらにまた、シャフト４０１は、電子回路側へ延び、電子回路側の先端には、回転位置を検出するためのマグネット４０２が設けられている。シャフト４０１の電子回路側の先端付近には、樹脂製のプリント基板８０１が配置される。プリント基板８０１は、モータケース１０１と一体に形成されたヒートシンク６０１とカバー１０３との間に形成された離間スペースに配置される。プリント基板８０１には、制御部７０（図９中には不図示、図６参照）が形成される。すなわち、プリント基板８０１上には、エッチング処理等による配線パターンが形成され、ここに制御部７０を構成するＩＣなどが実装される。プリント基板８０１は、その中央に、位置センサ７３（図９中には不図示、図６参照）を有している。これにより、マグネット４０２の回転位置、すなわちシャフト４０１の回転位置が、位置センサ７３によって検出される。なお、本実施形態では、シャフト４０１の中心線を延長した仮想直線を「モータの回転軸」とする。
【００５０】
図７〜図１１に示すように、モータケース１０１には、ヒートシンク６０１が形成されている。ヒートシンク６０１は、モータケース１０１の軸方向の端部１０６から立設されている。ヒートシンク６０１は、モータケース１０１と一体形成されている。ヒートシンク６０１は、軸方向に垂直な断面形状が略台形状である２つの柱状部材６０２から構成され、２つの柱状部材６０２がモータ３０の回転軸を挟むよう並べられている。さらに、柱状部材６０２は、モータ３０の回転軸を中心として円弧状に切り欠かれた円弧部６０９を有している。この円弧部６０９により、ヒートシンク６０１の中心には、円柱状の空間が形成される。言い換えれば、ヒートシンク６０１は、肉厚の軸方向視八角形状の筒形状とも言える。もちろん、八角形状には限定されず、例えば軸方向視六角形状としてもよい。２つの柱状部材６０２は不連続となるように形成されている。柱状部材６０２の不連続部分は、モータ３０の回転軸を中心として切り欠かれた円弧部６０９、および円弧部６０９の両側に形成される平面状の切欠面６０３、６０４から構成される。
【００５１】
また、ヒートシンク６０１の柱状部材６０２は、径外方向へ向く側面のうち切欠面６０３、６０４と連続する側面よりも幅広に形成された側壁面６０５を有している。側壁面６０５は、円周方向に計６つ形成されている。柱状部材６０２の径方向内側であって各側壁面６０５と対応する位置には、円弧部６０９によって形成されるモータ３０の回転軸を中心とする円柱状の空間に開口する収容部６０６が形成されている。この収容部６０６は、その径方向外側に、コンデンサ７０１〜７０６の外径に合わせた円弧面を有している。また、収容部６０６は、側壁面６０５と対応する位置であって、柱状部材６０２を挟んで半導体モジュール５０１〜５０６の反対側に形成されている。なお、ヒートシンク６０１において、収容部６０６が形成された部位は薄肉となっているが、収容部６０６からモータケース１０１の端部１０６までの間は、収容部６０６が設けられていない部分と同様に厚肉となる厚肉部６０７が形成されている。
【００５２】
ヒートシンク６０１の径外方向を向く側壁面６０５には、半導体モジュール５０１〜５０６が配置されている。以下、半導体モジュール５０１〜５０６を、必要に応じてＵ１半導体モジュール５０１、Ｖ１半導体モジュール５０２、Ｗ１半導体モジュール５０３、Ｕ２半導体モジュール５０４、Ｖ２半導体モジュール５０５、Ｗ２半導体モジュール５０６と記述することとする。半導体モジュール５０１〜５０３は、第１バスバー１６および第２バスバー１７によって連結されて連結半導体モジュール１０を構成している。また、半導体モジュール５０４〜５０６は、第１バスバー１８および第２バスバー１９によって連結されて連結半導体モジュール２０を構成する。半導体モジュール５０１〜５０６は、モータケース１０１側の側面１１２に突設され径方向外側へ折り曲げられて形成されている巻線用端子５０８を有し、モータケース１０１と反対側の側面１１１に突設される制御用端子５０９及びコンデンサ用端子５１０を有している。なお、半導体モジュール５０１〜５０６により構成される連結半導体モジュール１０、２０の詳細については後述する。
【００５３】
次に、半導体モジュール５０１〜５０６の配置について説明する。
半導体モジュール５０１〜５０６は、モータケース１０１の軸方向の端部１０６に立設されたヒートシンク６０１に対し取り付けられている。半導体モジュール５０１〜５０６は、ヒートシンク６０１の径外方向を向く側壁面６０５に一つずつ配置されている。本形態では、連結半導体モジュール１０のバスバー１６、１７を折り曲げることにより、半導体モジュール５０１〜５０３により構成される連結半導体モジュール１０をモータ３０の回転軸の周囲に配置している。同様に、連結半導体モジュール２０のバスバー１８、１９を折り曲げることにより、半導体モジュール５０４〜５０６により構成される連結半導体モジュール２０をモータ３０の回転軸の周囲に配置している。半導体モジュール５０１〜５０６は、モールドされた半導体チップの面の方向に広がる板状であり、相対的に面積の大きな面の一方が放熱面となっている。放熱面には、後述する放熱部５６９が露出している。半導体モジュール５０１〜５０６は、放熱面が側壁面６０５に面接触するように配置されている。このとき、側壁面６０５は平面で構成されており、これに合わせて、半導体モジュール５０１〜５０６の放熱面も平面となっている。半導体モジュール５０１〜５０６とヒートシンク６０１との間には、図示しない放熱絶縁シートが設けられ、後述する放熱部５６９とヒートシンク６０１との間の絶縁を確保している。なお、放熱絶縁シート等のシート状の部材が半導体モジュール５０１〜５０６とヒートシンク６０１との間に介在している場合であっても、「半導体モジュール５０１〜５０６とヒートシンク６０１とが面接触している」とみなすものとする。
【００５４】
半導体モジュール５０１〜５０６は、上述のごとくヒートシンク６０１の側壁面６０５に配置されることで、ちょうど半導体チップ面の垂線がシャフト４０１の中心線に垂直となっている。すなわち、本実施形態において半導体モジュール５０１〜５０６は、縦配置されている。
【００５５】
ヒートシンク６０１の収容部６０６には、それぞれコンデンサ７０１、７０２、７０３、７０４、７０５、７０６が収容されている。これらのコンデンサ７０１〜７０６を、必要に応じて、Ｕ１コンデンサ７０１、Ｖ１コンデンサ７０２、Ｗ１コンデンサ７０３、Ｕ２コンデンサ７０４、Ｖ２コンデンサ７０５、Ｗ２コンデンサ７０６と記述する。図６との対応関係について言及すれば、コンデンサ７０１〜７０３が第１インバータ６０に設けられ、コンデンサ７０４〜７０６が第２インバータ６８に設けられる。Ｕ１コンデンサ７０１がコンデンサ５６に対応する。また、Ｖ１コンデンサ７０２がコンデンサ５７に対応する。さらにまた、Ｗ１コンデンサ７０３がコンデンサ５８に対応する。なお、第２インバータ６８については、Ｕ２コンデンサ７０４がＵ相コンデンサであり、Ｖ２コンデンサ７０５がＶ相コンデンサであり、Ｗ２コンデンサ７０６がＷ相コンデンサである。
【００５６】
コンデンサ７０１〜７０６は、ヒートシンク６０１の収容部６０６に収容されて半導体モジュール５０１〜５０６に対して一つずつ、ヒートシンク６０１を挟んで径方向内側の半導体モジュール５０１〜５０６の近傍に配置されている。コンデンサ７０１〜７０６は円柱状を呈し、その軸がシャフト４０１の中心線に平行となるように配置されている。また、樹脂部１１の外部に設けられるコンデンサ７０１〜７０６は、半導体モジュール５０１〜５０６のコンデンサ用端子５１０と直接的に接続されている。具体的には、Ｕ１半導体モジュール５０１とＵ１コンデンサ７０１が接続され、Ｖ１半導体モジュール５０２とＶ１コンデンサ７０２が接続され、Ｗ１半導体モジュール５０３とＷ１コンデンサ７０３が接続される。また、Ｕ２半導体モジュール５０４とＵ２コンデンサ７０４が接続され、Ｖ２半導体モジュール５０５とＶ２コンデンサ７０５が接続され、Ｗ２半導体モジュール５０６とＷ２コンデンサ７０６が接続される。
【００５７】
また、シャフト４０１が電子回路側へ延びていることは既に述べたが、図７等に示すように、このシャフト４０１が貫通した状態で、チョークコイル５２が配置されている。チョークコイル５２は、ヒートシンク６０１の中心に形成された円弧部６０９によって形成される円柱形状の空間に配置されている。チョークコイル５２はドーナツ状の鉄心にコイル線が巻回されてなり、コイル端は、柱状部材６０２の一方の切欠面６０３の間を通り、径外方向へ引き出されている。
【００５８】
なお、チョークコイル５２のコイル端は電源ラインに介在するように接続されるが（図６参照）、図７〜図１１は、電力供給構造については図示していない。
このように、径方向外側から径方向内側へ向かって、モータケース１０１の外径の範囲内に、巻線用端子５０８と取出線２０６の接続部、半導体モジュール５０１〜５０６、ヒートシンク６０１、コンデンサ７０１〜７０６、チョークコイル５２の順で配置され、径方向の空間が有効に活用されている。
【００５９】
ところで、このようにモータ３０の駆動制御のためにはパワー部５０及び制御部７０が必要となる。これらのパワー部５０及び制御部７０が、いわゆるコントロールユニット（ＥＣＵ）として構成されるのであるが、電子回路内蔵型モータ１は、このＥＣＵの内蔵構成に特徴を有する。
【００６０】
なお、ＥＰＳに用いられるモータ３０は、その出力が５００Ｗ〜２ｋＷ程度であり、電子回路内蔵型モータ１全体に占めるパワー部５０及び制御部７０の物理的な領域は、２０〜４０％程度となる。また、モータ３０の出力が大きいため、パワー部５０が大型化する傾向にあり、パワー部５０及び制御部７０の占める領域のうちの７０％以上がパワー部５０の占める領域となる。
【００６１】
パワー部５０を構成する部品で大きなものは、チョークコイル５２、コンデンサ５６〜５８、そして、ＦＥＴ６１〜６７である。
【００６２】
ここで、ＦＥＴ６１〜６７を有する半導体モジュール５０１〜５０６について詳述する。まず、図６との対応関係について言及すると、半導体モジュール５０１〜５０３が第１インバータ６０を構成し、半導体モジュール５０４〜５０６が第２インバータ６８を構成する。すなわち、Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１の３つの半導体モジュール５０１〜５０３によって第１インバータ６０が構成されており、Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２の３つの半導体モジュール５０４〜５０６によって第２インバータ６８が構成されている。ここで、第１インバータ６０について詳細に説明すると、Ｕ１半導体モジュール５０１が、Ｕ相に対応するＦＥＴ６１、６４を有している。また、Ｖ１半導体モジュール５０２が、Ｖ相に対応するＦＥＴ６２、６５を有している。さらにまた、Ｗ１半導体モジュール５０３が、Ｗ相に対応するＦＥＴ６３、６６及び逆接保護用のＦＥＴ６７を有している。
【００６３】
本実施形態では、ＦＥＴ６１〜６７を有する半導体モジュール５０１〜５０３が第１バスバー１６及び第２バスバー１７によって連結されることにより連結半導体モジュール１０を構成している。また同様にＦＥＴ６１〜６７を有する半導体モジュール５０４〜５０６が第１バスバー１８及び第２バスバー１９によって連結されることにより連結半導体モジュール２０を構成している点に特徴を有している。ここで、連結半導体モジュール１０、２０について詳述する。
【００６４】
図７〜図１１に示すように、本実施形態の連結半導体モジュール１０は、Ｕ１半導体モジュール５０１、Ｖ１半導体モジュール５０２、及びＷ１半導体モジュール５０３が、第１導電部材としての第１バスバー１６及び第２導電部材としての第２バスバー１７により連結されたものである。また、連結半導体モジュール２０は、Ｕ２半導体モジュール５０４、Ｖ２半導体モジュール５０５、及びＷ１半導体モジュール５０６が、第１導電部材としての第１バスバー１８及び第２導電部材としての第２バスバー１９により連結されたものである。第１バスバー１６、１８は電源ラインに接続され、第２バスバー１７、１９はグランドに接続されることにより、バスバー１６〜１９を経由して半導体モジュール５０１〜５０６に電力が供給される。すなわち、バスバー１６〜１９は、半導体モジュール５０１〜５０６を機械的に連結するとともに、電気的に接続している、といえる。本実施形態においては、連結半導体モジュール１０が図６に示す第１インバータ６０を構成し、連結半導体モジュール２０が図６に示す第２インバータ６８を構成している。換言すると、本実施形態の電子回路内蔵型モータ１は、２組のインバータ６０、６８を有している。これにより、インバータ６０、６８のそれぞれに流れる電流を半分に減らしている。なお、バスバー１６〜１９が、「連結部材」を構成している。
【００６５】
以降、連結半導体モジュール１０、２０は、実質的に同一の構造であるため、ここでは主に連結半導体モジュール１０について主に図１、図２、および図１２に基づいて説明する。なお、図１は、連結半導体モジュール１０を模式的に示した平面図、図２は、図１の樹脂部１１〜１３を除いた模式的な平面図である。また、図１２は、図１０の連結半導体モジュール１０を取り出した拡大図である。なお、半導体モジュールの内部構造は、図２に示すごとくとなっているが、図１２においては後述する埋設部１６６を簡略化して破線で示した。
【００６６】
図１、図２、および図１２に示すように、第１バスバー１６及び第２バスバー１７は、銅板等の導電性を有する金属によって厚さ０．６４ｍｍの平板形状に形成されている。なお、ここでいう「厚さ」とは、図１において紙面と垂直方向の幅である。また、第１バスバー１６の厚さは、図１において記号Ａで示す第１バスバー１６の幅より小さい。同様に、第２バスバー１７の厚さは、図１において記号Ｂで示す第２バスバー１７の幅より小さい。なお、本形態では、記号Ａで示す第１バスバーの幅と記号Ｂで示す第２バスバーの幅とは同一であるが、記号Ａで示す第１バスバーの幅と記号Ｂで示す第２バスバーの幅とは異なっていてもよい。図７〜図１０に示すように連結半導体モジュール１０を縦配置した場合、第１バスバー１６の厚さである径方向の幅が軸方向の幅（図１中では記号Ａで示す。）よりも薄肉である。同様に、図７〜図１０に示すように連結半導体モジュール１０を縦配置した場合、第１バスバー１７の厚さである径方向の幅が軸方向の幅（図１中では記号Ｂで示す。）よりも薄肉である。
【００６７】
第１バスバー１６及び第２バスバー１７は、Ｕ１半導体モジュール５０１のＵ１樹脂部１１、Ｖ１半導体モジュール５０２のＶ１樹脂部１２、及びＷ１半導体モジュール５０３のＷ１樹脂部１３に埋設されている。
第１バスバー１６は、樹脂部１１〜１３に埋設される埋設部１６６を有する。埋設部１６６は、Ｕ１樹脂部１１に埋設されるＵ１埋設部１６６ａ、Ｖ１樹脂部１２に埋設されるＶ１埋設部１６６ｂ、およびＷ１樹脂部１３に埋設されるＷ１埋設部１６６ｃから構成される。第１バスバー１６は、半導体モジュール５０１〜５０３の間において樹脂部１１〜１３に埋設されていない露出部１６１を有する。露出部１６１は、Ｕ１埋設部１６６ａとＶ１埋設部１６６ｂとの間に配置されるＵＶ露出部１６１ａと、Ｖ１埋設部１６６ｂとＷ１埋設部１６６ｃとの間に配置されるＶＷ露出部１６１ｂと、から構成される。Ｕ１埋設部１６６ａ、ＵＶ露出部１６１ａ、Ｖ１埋設部１６６ｂ、ＶＷ露出部１６１ｂ、およびＷ１埋設部１６６ｃは、この順で連続的に一体形成されている。
【００６８】
図１２に示すように、露出部１６１は、直線部１６８および屈曲部１６２を有している。ＵＶ露出部１６１ａは、直線部１６８ａと、直線部１６８ａから円弧状に膨らんで形成される屈曲部１６２ａとを有している。また、ＶＷ露出部１６１ｂは、直線部１６８ｂと、直線部１６８ｂから円弧状に膨らんで形成される屈曲部１６２ｂをと有している。第１バスバー１６は、屈曲部１６２ａ、１６２ｂにおいて折り曲げられる。（図７、１０、１１参照）。なお、第１バスバー１６においては、屈曲部１６２ａ、１６２ｂが「折曲部」を構成している。
【００６９】
同様に、第２バスバー１７は、樹脂部１１〜１３に埋設される埋設部１７６を有する。埋設部１７６は、Ｕ１樹脂部１１に埋設されるＵ１埋設部１７６ａ、Ｖ１樹脂部１２に埋設されるＶ１埋設部１７６ｂ、およびＷ１樹脂部１３に埋設されるＷ１埋設部１７６ｃから構成される。第２バスバー１７は、半導体モジュール５０１〜５０３の間において樹脂部１１〜１３に埋設されていない露出部１７１を有する。露出部１７１は、Ｕ１埋設部１７６ａとＶ１埋設部１７６ｂとの間に配置されるＵＶ露出部１７１ａと、Ｖ１埋設部１７６ｂとＷ１埋設部１７６ｃとの間に配置されるＶＷ露出部１７１ｂと、から構成される。Ｕ１埋設部１７６ａ、ＵＶ露出部１７１ａ、Ｖ１埋設部１７６ｂ、ＶＷ露出部１７１ｂ、およびＷ１埋設部１７６ｃは、この順で連続的に一体形成されている。
【００７０】
図１２に示すように、露出部１７１は、直線部１７８および屈曲部１７２を有している。ＵＶ露出部１７１ａは、直線部１７８ａと、直線部１７８ａから円弧状に膨らんで形成される屈曲部１７２ａとを有している。また、ＶＷ露出部１７１ｂは、直線部１７８ｂと、直線部１７８ｂから円弧状に膨らんで形成される屈曲部１７２ｂとを有している。第２バスバー１７は、屈曲部１７２ａ、１７２ｂにおいて折り曲げられる。なお、第２バスバー１７においては、屈曲部１７２ａ、１７２ｂが「折曲部」を構成している。
【００７１】
連結半導体モジュール１０は、第１バスバー１６及び第２バスバー１７の露出部１６１、１７１の屈曲部１６２、１７２において折り曲げ可能に構成される。図７、１０に示すように、半導体モジュール５０１〜５０３は、巻線用端子５０８がモータ３０側となるようにヒートシンク６０１の径方向外側においてヒートシンク６０１の側壁面６０５に面接触するように配置される。これにより、放熱を促進することができる。また、露出部１６１、１７１には円弧状に形成された屈曲部１６２、１７２が形成されているので、折り曲げたときの応力集中を回避し、樹脂部１１〜１３の損傷を防止することができる。
【００７２】
Ｕ１半導体モジュール５０１は、樹脂部１１のプリント基板８０１（図９等参照）側の側面１１１から突設される第１端子５１１、第２端子５１４、及び制御用端子５９１を有している。また、Ｖ１半導体モジュール５０２は、樹脂部１２のプリント基板８０１側の側面１２１から突設される第１端子５１２、第２端子５１５、及び制御用端子５９２を有している。さらにまた、Ｗ１半導体モジュール５０３は、樹脂部１３のプリント基板８０１側の側面１３１から突設される第１端子５１３、第２端子５１６、及び制御用端子５９３を有している。
【００７３】
また、Ｕ１半導体モジュール５０１は、樹脂部１１のモータケース１０１（図１０等参照）側のである側面１１２から略垂直に突設される巻線用端子５８１を有している。また、Ｖ１半導体モジュール５０２は、樹脂部１２のモータケース１０１側の側面１２２から略垂直に突設される巻線用端子５８２を有している。さらにまた、Ｗ１半導体モジュール５０３は、樹脂部１３のモータケース１０１側の側面１３２から略垂直に突設される巻線用端子５８３を有している。巻線用端子５８１〜５８３は、連結半導体モジュール１０の長手方向において、側面１１２、１２２、１３２の中心からずれて設けられている。また、図１に示す例では、巻線用端子５８１〜５８３は、図１における紙面下方向、左方向、上方向、右方向といった具合に、略垂直に折れ曲がった形状に形成されている。巻線用端子５８１〜５８３を折れ曲がった形状に形成することにより、後述するリードフレーム１５の無駄を低減することが可能である。
【００７４】
また、図７〜図１２に示すように、電子回路内蔵型モータ３に縦配置されたとき、巻線用端子５８１〜５８３は、折り曲げられて巻線２０５の取出線２０６を挟持する。巻線用端子５８１〜５８３の折り曲げ形態は、実質的に同一であるため、ここでは巻線用端子５８１について図１２を用いて詳細に説明する。
【００７５】
本実施形態では、巻線用端子５８１は、垂下部５８１ａ、中間部５８１ｂ、起立部５８１ｃ、および、挟持部５８１ｄから構成される。垂下部５８１ａ、中間部５８１ｂ、起立部５８１ｃ、および、挟持部５８１ｄは、一体に形成されており、折り曲げられている。垂下部５８１ａは、後述する半導体チップ５６１、５６５、５６８（図２参照）の面と垂直な面であるモータケース１０１側の側面１１２から略垂直に突設される。また、垂下部５８１ａは、側面１１２の幅方向（図１における紙面横方向）の中心からずれて設けられている。中間部５８１ｂは、垂下部５８１ａからＵ１樹脂部１１の厚み方向に折り曲げられる。本実施形態では、中間部５８１ｂは、折り曲げられて径外方向から周方向に延びるＬ字形状に形成される。起立部５８１ｃは、モータケース１０１の端部１０６から離れる方向に立ち上がるように形成されている。起立部５８１ｃと垂下部５８１ａとは、Ｕ１樹脂部１１の幅方向における位置がずれて形成されている。挟持部５８１ｄは、起立部５８３の先端に形成され、径方向外側に開口するＵ字形状に折り曲げられ、モータケース１０１の軸方向の端部１０６に形成された穴から取り出される巻線２０５の取出線２０６ｕを挟持する。
【００７６】
これにより、巻線用端子５８１は、モータケース１０１の軸方向の端部１０６に形成された穴から取り出されるＵ相の取出線２０６ｕを挟持し、電気的に接続する。これにより、Ｕ１半導体モジュール５０１は、巻線２０５のＵ相に接続され、Ｕ相の巻線電流のオン／オフを切り換える。同様に、巻線用端子５８２は、モータケース１０１の軸方向における端部１０６に形成された穴から取り出されるＶ相の取出線２０６ｖを挟持し、電気的に接続する。これにより、Ｖ１半導体モジュール５０２は、巻線２０５のＶ相に接続され、Ｖ相の巻線電流のオン／オフを切り換える。また、巻線用端子５８３は、モータケース１０１の軸方向における端部１０６に形成された穴から取り出されるＷ相の取出線２０６ｗを挟持し、電気的に接続する。これにより、Ｗ１半導体モジュール５０３は、巻線２０５のＷ相に接続され、Ｗ相の巻線電流のオン／オフを切り換える。
なお、取出線２０６ｕ、２０６ｖ、２０６ｗが、取出線２０６を構成している。
【００７７】
なお、巻線用端子５８１〜５８３が上述の巻線用端子５０８を構成し、制御用端子５９１〜５９３が上述の制御用端子５０９を構成する。また、第１端子５１１〜５１３、及び第２端子５１４〜５１６が上述のコンデンサ用端子５１０を構成している。
【００７８】
図７、１０に示すように、連結半導体モジュール１０は、側面１１２、１２２、１３２がモータ３０側、側面１１１、１２１、１２２がモータ３０と反対側となるように配置される。連結半導体モジュール１０が電子回路内蔵型モータ１に配置された状態において、側面１１１、１１２、１２１、１２２、１３１、１３２は、モータケース１０１の端部１０６と略平行となっている。第１端子５１１〜５１３は、折曲部３１３において、ヒートシンク６０１に沿って径内方向（図１及び図２においては、紙面の奥方向）に折り曲げられる。第１端子５１１〜５１３の先端部３１１は、Ｕ字状に切り欠かれた切欠部３１２が形成されており、この切欠部３１２においてコンデンサ７０１〜７０３のプラス端子と直接接続される。
【００７９】
第２端子５１４〜５１６は、折曲部３４３において、ヒートシンク６０１に沿って径内方向（図１及び図２においては、紙面の奥方向）に折り曲げられる。第２端子５１４〜５１６の先端部３４１は、Ｕ字状に切り欠かれた切欠部３４２が形成されており、この切欠部３４２においてコンデンサ７０１〜７０３のマイナス端子と直接接続される。
【００８０】
制御用端子５９１〜５９３は、制御部７０を構成するプリント基板８０１（図９、１１参照）のスルーホールに挿通され、半田付けされる。これにより、半導体モジュール５０１〜５０３が、制御部７０（図６参照）に電気的に接続される。制御用端子５９２は、制御用端子５９１及び５９３よりも長い。これにより、真ん中に形成されたＶ１半導体モジュール５０２の制御用端子５９２をプリント基板８０１のスルーホールに挿通して位置決めした後、Ｕ１半導体モジュール５０１及びＷ１半導体モジュール５０３を位置決めすることができる。
【００８１】
ここで、連結半導体モジュール１０の内部構造について図２に基づいて説明する。なお、図２は、図１に示す連結半導体モジュール１０の樹脂部１１〜１３を除いた状態を示す図である。
【００８２】
Ｕ１半導体モジュール５０１は、ランド２１、２２を有している。ランド２１は、第１バスバー１６と一体に形成され、２つの半導体チップ５６１、５６８が搭載されている。半導体チップ５６１は、ＦＥＴ（Ｓｕ＋）６１（図１参照。）を有し、ワイヤ４２を用いワイヤボンディングによりランド２２と電気的に接続される。半導体チップ５６８は、逆接保護用のＦＥＴ６７を設置可能に構成され、ワイヤ４１を用いワイヤボンディングにより第１バスバー１６と電気的に接続されている。なお、第１バスバー１６において、ランド２１と連続している部分と、半導体チップ５６８とワイヤボンディングにより接続される部分との間には、間隙１６３が形成されており、連続していない。ランド２２は、巻線用端子５８１と一体に形成され、半導体チップ５６４が搭載されている。半導体チップ５６４は、ＦＥＴ（Ｓｕ−）６４を有し、シャント抵抗５３を介して第２バスバー１７と電気的に接続される。
【００８３】
Ｖ１半導体モジュール５０２は、ランド２３、２４を有している。ランド２３は、巻線用端子５８２と一体に形成され、半導体チップ５６５が搭載されている。半導体チップ５６５は、ＦＥＴ（Ｓｕ−）６５を有し、シャント抵抗５４を介して第２バスバー１７と電気的に接続される。ランド２４は、第１バスバー１６と一体に形成され、半導体チップ５６２が搭載されている。半導体チップ５６２は、ＦＥＴ（Ｓｕ＋）６２を有し、ワイヤ４３を用いワイヤボンディングによりランド２３と電気的に接続される。
【００８４】
Ｗ１半導体モジュール５０３は、ランド２５、２６を有している。ランド２５は、巻線用端子５８３と一体に形成され、半導体チップ５６６が搭載されている。半導体チップ５６６は、ＦＥＴ（Ｓｕ−）６６を有し、シャント抵抗５５を介して第２バスバー１７と電気的に接続される。ランド２６は、第１バスバー１６と一体に形成され、２つの半導体チップ５６３、５６７が搭載されている。半導体チップ５６３は、ＦＥＴ（Ｓｕ＋）６３を有し、ワイヤ４４を用いワイヤボンディングによりランド２５と電気的に接続される。半導体チップ５６７は、逆接保護用のＦＥＴ６７を設置可能に構成され、ワイヤ４５を用いワイヤボンディングにより第１バスバー１６と電気的に接続されている。なお。第１バスバー１６において、ランド２６と連続している部分と、半導体チップ５６７とワイヤボンディングにより接続される部分との間には、間隙１６４が形成されており、連続していない。
【００８５】
半導体チップ５６７、５６８は、いずれも逆接保護用の電源リレーであるＦＥＴ６７を設置可能に構成されているが、いずれか一方にＦＥＴ６７が設置される。本実施形態においては、連結半導体モジュール１０においては、半導体チップ５６８にＦＥＴ６７が設置され、連結半導体モジュール２０においては、半導体チップ５６７にＦＥＴ６７が設置されている。すなわち、ＦＥＴ６７は、図７、１０に示すＷ１半導体モジュール５０３、及びＵ２半導体モジュール５０４に設けられている。
【００８６】
第１端子５１１〜５１３の基端部は、ワイヤ４６〜４８を用いてワイヤボンディングにより第１バスバー１６と電気的に接続される。また、第２端子５１４〜５１６の基端部は、第２バスバー１７と一体に形成される。
制御用端子５９１〜５９３の基端部は、第１バスバー１６、第２バスバー１７、後述するランド２２、２３、２５、及び半導体チップ５６１〜５６８のゲートやソース等にワイヤボンディングにより接続される。
【００８７】
また、図３に示すように、Ｗ１半導体モジュール５０３には、半導体チップ５６３、５６７が搭載される搭載面と反対方向に突出する放熱部５６９が形成されている。放熱部５６９は、プレス成形によってランド２６と一体に形成され、樹脂部１３から露出している。これにより、金属製の放熱部５６９がヒートシンク６０１と接触するため、放熱を促進することができる。なお、上述した半導体チップが搭載される面と反対方向に突出して樹脂部から露出する放熱部５６９は、全てのランド２１〜２６に形成されている。
【００８８】
樹脂部１１〜１３は、略直方体形状に形成され、半導体チップ５６１〜５６８を封止し、ランド２１〜２６を埋設する。上述の通り、各ランド２１〜２６に形成された放熱部５６９は、樹脂部１１〜１３から露出しており、図示しない放熱絶縁シートを介してヒートシンク６０１に面接触することにより放熱を促進することができる。
【００８９】
ところで、従来の半導体モジュールの製造においては、図５に模式的に示すように、リードフレーム１４を樹脂モールドした後、破線で示すように、半導体モジュールごとに切り離され、プリント基板等の別部材によって接続していたため、材料及び工程上の無駄が発生しやすかった。
【００９０】
ここで、本実施形態の連結半導体モジュール１０の製造方法について、簡単に説明する。図４に示すように、連結半導体モジュール１０の第１バスバー１６、第２バスバー１７、ランド２１〜２６（図４中には不図示。図２参照。）、コンデンサ用端子である第１端子及び第２端子５１１〜５１６、制御用端子５９１〜５９３、及び巻線用端子５８１〜５８３は、１枚のリードフレーム１５から形成される。リードフレーム１５に形成された各ランド２１〜２６に半導体チップ５６１〜５６８を搭載し、ワイヤボンディング等によって電気的な接続を行った後、半導体モジュール５０１〜５０３毎に樹脂部１１〜１３でモールドする。そして、リードフレーム１５の不要部分を切り離して、図１に示す連結半導体モジュール１０が形成される。
【００９１】
本実施形態では、第１バスバー１６及び第２バスバー１７は、ランド２１〜２６等と同一のリードフレーム１５から形成され、半導体モジュール５０１〜５０３を機械的及び電気的に接続している。したがって、樹脂部１１〜１３によってモールドした後に切り離す部材を少なくすることができる。また、半導体モジュール５０１〜５０３の接続にプリント基板等の別部材を用いる必要がないため、材料の無駄を低減し、工程を簡略化することができる。
【００９２】
以上、詳述したように、本実施形態の連結半導体モジュール１０は、第１バスバー１６及び第２バスバー１７を樹脂部１１〜１３に埋設することにより、３つの半導体モジュール５０１〜５０３を連結している。したがって、半導体モジュール５０１〜５０３の連結にプリント基板を用いる必要がない。しがたって、連結半導体モジュール１０をプリント基板以外の場所の配置可能であり、プリント基板の位置に囚われず所望の位置に連結半導体モジュールを配置することができる。
本実施形態では、モータケース１０１の軸方向の端部１０６から立設されているヒートシンク６０１の径外方向を向く側壁面６０５に半導体モジュール５０１〜５０６が配置されるように連結半導体モジュール１０、２０が構成されているので、放熱を促進することができる。
【００９３】
また、また、第１バスバー１６は、埋設部１６６と埋設部間に形成される露出部１６１とが連続的に一体形成され、埋設部１６６が樹脂部１１〜１３に埋設されている。同様に、第２バスバー１７は、埋設部１７６と埋設部間に形成される露出部１７１とが連続的に一体形成され、埋設部１７６が樹脂部１１〜１３に埋設されている。これにより、半導体チップ５６１〜５６８及びランド２１〜２６とともに第１バスバー１６及び第２バスバー１７の埋設部１６６、１７６をモールドして樹脂部１１〜１３を形成することにより、半導体モジュール連結構造が容易に実現される。
【００９４】
また、第１バスバー１６及び第２バスバー１７は、樹脂部１１〜１３に埋設されていない露出部１６１、１７１を有し、当該露出部１６１、１７１において折り曲げ可能である。これにより、半導体モジュール５０１〜５０３を所望の位置に配置しやすくなる。本実施形態では、露出部１６１、１７１を折り曲げて、ヒートシンク６０１に接触させるように配置しているので、放熱を促進することができる。
また、露出部１６１、１７１は、円弧状に形成された屈曲部１６２、１７２を有している。これにより、第１バスバー１６及び第２バスバー１７を折り曲げたときに発生する応力集中を回避し、樹脂部１１〜１３の損傷を防止することができる。
【００９５】
また、第１バスバー１６及び第２バスバー１７は、半導体チップ５６１〜５６８に通電可能に通電可能に構成されている。すなわち、第１バスバー１６及び第２バスバー１７は、半導体モジュール５０１〜５０３を機械的に連結するとともに、電気的に接続している。第１バスバー１６及び第２バスバー１７は、従来のようにプリント基板の銅箔の厚みに制限されることなく、要求される通電量に応じて適当な大きさとすることができる。特に、本実施形態では、半導体チップ５６１〜５６６は、電子回路内蔵型モータ１の駆動に係る三相の巻線２０５に流れる巻線電流を切り換えるＦＥＴ６１〜６６を有している。すなわち、連結半導体モジュール１０は、大電流を通電可能に構成する必要がある。本実施形態では、第１バスバー１６及び第２バスバー１７の厚さは０．６４ｍｍと、通常のプリント基板の銅箔の厚みよりも大きく形成されているので幅を小さくすることができ、全体として連結半導体モジュール１０を小型化することができる。また、本実施形態では、制御部７０を有するプリント基板８０１を別途設けている。このプリント基板８０１は、連結半導体モジュール１０に通電される通電量によらず、制御部７０を駆動可能な程度の比較的小さな電量のみを通電可能に構成すればよく、プリント基板８０１を小型化することができる。
【００９６】
第１バスバー１６は電源に接続され、第２バスバー１７はグランドに接続される。これにより、電源及びグランドに接続するための配線を別途設ける必要がないので、部品点数を低減し、構成を簡素化することができる。
【００９７】
また、第１バスバー１６及び第２バスバー１７は、ランド２１〜２６と同一のリードフレーム１５から形成される。これにより、第１バスバー１６及び第２バスバー１７とランド２１〜２６とを一部材で形成しているので、容易に加工することができる。また、通常、樹脂モールドした後に切り離される部分を活用して第１バスバー１６及び第２バスバー１７を形成しているので、リードフレーム材料の無駄を削減することができる。
【００９８】
また、本実施形態では、第１バスバー１６及び第２バスバー１７は、半導体チップ５６１〜５６８の面と略平行に設けられている。本実施形態では、第１バスバー１６及び第２バスバー１７と一体に形成されたランド２１〜２６に半導体チップ５６１〜５６８を搭載することにより、第１バスバー１６及び第２バスバー１７と半導体チップ５６１〜５６８とが略平行に形成されているので、容易に加工することができる。
また、第１バスバー１６及び第２バスバー１７は、半導体モジュール５０１〜５０３の向かい合う２つの面から突出し、半導体モジュール５０１〜５０３を直線状に配置している。
【００９９】
また、半導体モジュール５０１〜５０３は、加工工程において、同一平面上にて形成される。これにより、平面上において容易に加工することができる。
また、半導体モジュール５０１〜５０３は、第１バスバー１６及び第２バスバー１７を露出部１６１の屈曲部１６２、および露出部１７１の屈曲部１７２において折り曲げてヒートシンク６０１に接触するように異なる平面上に設けられている。すなわち、第１バスバー１６および第２バスバー１７で連結されて連結半導体モジュール１０を構成する半導体モジュール５０１〜５０３は、三次元的に配置されている。本実施形態では、加工が容易な平面上で加工し、バスバー１６，１７を折り曲げることによって、所望の位置に半導体モジュール５０１〜５０３を配置することができる。
また、ランド２１〜２６は、半導体チップ５６１〜５６８が搭載される搭載面と反対方向に突出し、樹脂部１１〜１３から露出する放熱部５６９を有する。そしてこの放熱部５６９をヒートシンク６０１に面接触させているので、放熱を促進することができる。
【０１００】
本実施形態では、半導体チップ５６１〜５６６は、モータ３０の駆動に係る複数相、本実施形態では３相の巻線２０５に流れる巻線電流を切り換えるスイッチング素子ＦＥＴ６１〜６６を有している。また、第１バスバー１６及び第２バスバー１７は、半導体モジュール５０１〜５０３に通電可能に構成されている。これにより、比較的大きな巻線電流を通電する連結半導体モジュール１０を小型化することができる。また、スイッチングのタイミング等を制御するための制御部７０を有するプリント基板８０１には巻線電流を通電する必要がなく、制御回路を駆動するための比較的小さな電流のみを通電可能に構成すればいいので、プリント基板８０１を小型化することができ、ひいては電子回路内蔵型モータ１全体の小型化に寄与する。本実施形態では、プリント基板８０１は、モータケース１０１と略同径のカバー１０３内に収められているので、径方向の体格を小型化することができる。
【０１０１】
本実施形態では、連結半導体モジュール１０を電子回路内蔵型モータ１に用いている。モータは、外郭を形成する筒状のモータケース１０１、モータケース１０１の径内側に配置され３相を構成する巻線２０５が巻回されたステータ３２、ステータの径内側に配置されるロータ３３、ロータ３３と共に回転するシャフト４０１を有している。半導体モジュール５０１〜５０６は、モータケース１０１の軸方向に対する投影内に配置される。また、半導体モジュール５０１〜５０３は、半導体チップ５６１〜５６８の面の垂線がシャフト４０１の中心線に対し非平行となるように縦配置される。
すなわち、連結半導体モジュール１０は、軸方向へモータケースを仮想的に延長したモータシルエット内に縦配置されている。つまり、軸方向へ立ち上がった状態で半導体モジュールを配置している。換言すると、連結半導体モジュール１０を構成する半導体モジュール５０１〜５０３は、前記モータケースの軸方向の投影範囲内に縦配置されている。これにより、モータ３０の径方向の体格を小さくすることができる。特に、本実施形態では、連結半導体モジュール１０、２０が縦配置されたときのバスバー１６〜１９の径方向幅は、軸方向幅よりも薄肉である。これにより、径方向のスペース確保に一層寄与する。
なお、連結半導体モジュール２０は、連結半導体モジュール１０と実質的に同様の構成であり、上記連結半導体モジュール１０と同様の効果を奏するものである。
【０１０２】
以下、連結半導体モジュール１０、２０を用いた電子回路内蔵型モータ１が発揮する効果について述べる。
（１）本実施形態の電子回路内蔵型モータ１では、半導体モジュール５０１〜５０６がシャフト４０１の中心線方向に配置されている。これにより、径方向の体格を小さくすることができる。また、半導体モジュール５０１〜５０６を縦配置とし、ヒートシンク６０１の側壁面６０５に面接触させて配置した。さらにまた、ヒートシンク６０１に収容部６０６を設け、径方向に６つのコンデンサ７０１〜７０６を並べて配置した。すなわち、６つの半導体モジュール５０１〜５０６の径内方向にヒートシンク６０１およびコンデンサ７０１〜７０６を配置した。従来の構成と異なり、軸方向の体格をも小さくすることができる。その結果、電子回路内蔵型モータ１の体格を可及的に小さくすることができる。
【０１０３】
ＥＰＳに用いられるモータは、図１３に示すようにして発展してきている。すなわち、当初、モータとＥＣＵとが別体である「機電別体」の構成から、配線等の取り回しをなくした「機電合体」が主流となっている。しかし、この「機電合体」では、ＥＣＵが直方体形状のケースに入れられており、モータケースの外側にＥＣＵを装着した形式であった。これをなるべくモータシルエット内に収めるという思想が「機電一体」の思想であるが、この場合、軸方向の体格が大きくなってしまうという問題があった。この点、本実施形態の電子回路内蔵型モータ１では、半導体モジュール５０１〜５０６を縦配置とするだけでなく、これによって確保されるスペースを利用することにより、コンデンサ７０１〜７０６との配置関係を工夫している。つまり、本実施形態の電子回路内蔵型モータ１は、各部品の配置関係の連関をその思想とする点において、「機電一体」を超える「機電融合」と言い得る。
【０１０４】
（２）また、本実施形態の電子回路内蔵型モータ１では、半導体モジュール５０１〜５０６の半導体チップ面の垂線がシャフト４０１の中心線に垂直となっている。これにより、径方向のスペース確保に一層寄与する。
【０１０５】
（３）さらにまた、本実施形態の電子回路内蔵型モータ１では、コンデンサ７０１〜７０６が半導体モジュール５０１〜５０６の近傍に配置されている。しかも、半導体モジュール５０１〜５０６がコンデンサ用の専用端子であるコンデンサ用端子５１０を有しており、コンデンサ７０１〜７０６は、その端子がコンデンサ用端子５１０にプリント基板８０１を介することなく直接接続されている。これにより、プリント基板８０１を介して半導体モジュール５０１〜５０６とコンデンサ７０１〜７０６とを接続する場合と比較して、半導体モジュール５０１〜５０６とコンデンサ７０１〜７０６との配線を極力短くすることができ、コンデンサ７０１〜７０６の機能を十分に発揮させることができる。また、各半導体モジュール５０１〜５０６に対し一つずつコンデンサ７０１〜７０６を配置する構成であるため、各コンデンサ７０１〜７０６の容量を比較的小さくすることができ、コンデンサ７０１〜７０６自体の体格を抑えることができる。
【０１０６】
（４）また、本実施形態の電子回路内蔵型モータ１では、シャフト４０１の中心線方向にモータケース１０１の端部１０６から立設されたヒートシンク６０１を有している。半導体モジュール５０１〜５０６は、このヒートシンク６０１の側壁面６０５に配置される。本実施形態では、半導体モジュール５０１〜５０６は、ヒートシンク６０１の径方向外側でヒートシンク６０１に沿ってバスバー１６〜１９が折り曲げられ、モータ３０の回転軸の周囲に配置される。これにより、半導体モジュール５０１〜５０６からの放熱が促進され、モータ３０に大電流が流れるような電動アシスト装置へも容易に適用することができる。
【０１０７】
（５）さらにまた、本実施形態の電子回路内蔵型モータ１では、半導体モジュール５０１〜５０６に対しヒートシンク６０１と同じ側、すなわち径方向内側、にコンデンサ７０１〜７０６が配置されている。具体的には、ヒートシンク６０１に形成された収容部６０６にコンデンサ７０１〜７０６が収容されている。これにより、半導体モジュール５０１〜５０６の径外方向にスペースが確保できる。結果として、配線の取り回しなどが容易になる。
【０１０８】
（６）また、本実施形態の電子回路内蔵型モータ１では、半導体モジュール５０１〜５０６の放熱面がヒートシンク６０１の側壁面６０５に接触するように配置されている。これにより、半導体モジュール５０１〜５０６からの放熱を一層促進させることができる。
（７）また、側壁面６０５が平面であるため、半導体モジュール５０１〜５０６の放熱面も平面となっている。この点、半導体モジュール５０１〜５０６側の平面加工の容易性という観点から有利である。
【０１０９】
（８）さらにまた、本実施形態の電子回路内蔵型モータ１では、ヒートシンク６０１が、シャフト４０１の中心線の周りに肉厚の八角柱形状の筒形状に形成されている。そして、チョークコイル５２が、ヒートシンク６０１の径内側に配置されている。これにより、体格の比較的大きなチョークコイル５２を使用する場合でも、電子回路内蔵型モータ１の体格を可及的に小さくすることができる。
（９）また、ヒートシンク６０１には、不連続部分を構成する２つの切欠面６０３、６０４が設けられている。そして、一方の切欠面６０３の間から、チョークコイル５２のコイル線が径外方向へ取り出される。これにより、チョークコイル５２の配線の取り回しが容易になっている。
【０１１０】
（１０）また、本実施形態の電子回路内蔵型モータ１では、半導体モジュール５０１〜５０６とプリント基板８０１とが軸方向に並べて配置されている。半導体モジュール５０１〜５０６は制御用端子５０９を備えており、これらの制御用端子５０９がプリント基板８０１に半田付けされる。これにより、制御部７０が半導体モジュール５０１〜５０６から配置上独立する構成であっても、電気的な接続は制御用端子５０９によって行えるため、構成が複雑になることがない。
【０１１１】
（１１）さらにまた、本実施形態の電子回路内蔵型モータ１では、半導体モジュール５０１〜５０６がプリント基板８０１とは反対側の他端側に巻線用端子５０８を有している。そして、巻線用端子５０８が、取出線２０６に電気的に接続される。これにより、ステータ２０１の巻線２０５への電気的な接続を比較的容易に実現できる。
【０１１２】
（１２）また、本実施形態の電子回路内蔵型モータ１では、シャフト４０１の先端にマグネット４０２が設けられており、このマグネット４０２の回転位置をプリント基板８０１上の位置センサ７３が検出することでシャフト４０１の回転位置が検出される。これにより、比較的簡単にモータ３０の回転検出を行うことができる。
【０１１３】
（１３）また、本実施形態の電子回路内蔵型モータ１では、Ｗ１半導体モジュール５０３、及びＵ２半導体モジュール５０４が逆接保護用のＦＥＴ６７を有している。これにより、電源の誤接続があった場合でも、コンデンサ７０１〜７０６の損傷を防止することができる。
【０１１４】
（１４）さらにまた、本実施形態の電子回路内蔵型モータ１では、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の三相のそれぞれに半導体モジュール５０１〜５０６が対応している。具体的に、Ｕ相に対してはＵ１及びＵ２の半導体モジュール５０１、５０４が対応し、Ｖ相に対してはＶ１及びＶ２の半導体モジュール５０２、５０５が対応し、Ｗ相に対してはＷ１及びＷ２の半導体モジュール５０３、５０６が対応している。さらに、半導体モジュール５０１〜５０３が第１バスバー１６及び第２バスバー１７で連結されて連結半導体モジュール１０を構成している。また、半導体モジュール５０４〜５０６が、第１バスバー１８及び第２バスバー１９で連結されて連結半導体モジュール２０を構成している。このように半導体モジュール５０１〜５０６が機能単位でモジュール化されているため、インバータ６０、６８の構成が簡単になる。
【０１１５】
＜連結半導体モジュールの連結構造＞
ところで、連結半導体モジュールは、上記実施形態の連結形態に限らず、様々な形態で半導体モジュールを連結して構成することができる。そこで、様々な連結形態を図１４〜図１７に模式的に示した図に基づいて説明する。図１４〜図１７において、図示しない半導体チップは、略直方体に形成される樹脂部の最も大きな面積の面と平行に搭載されているものとする。また、図１４〜図１７においては、第１端子５１１〜５１３、第２端子５１４〜５１６、巻線用端子５８１〜５８３、制御用端子５９１〜５９３については省略した。以下、複数の実施形態において、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。なお、図１４及び図１５に示す連結半導体モジュールは、図１、及び図３に示す連結半導体モジュール１０を模式的に示したものであり、第１実施形態の連結半導体モジュールの連結構造について説明を補足する。また、図１６〜図１７に基づき、第２実施形態〜第３実施形態の連結半導体モジュールの連結構造について説明する。
【０１１６】
図１４に示すように、連結半導体モジュール１０では、第１バスバー１６及び第２バスバー１７は、半導体チップの面に平行に設けられている。第１バスバー１６及び第２バスバー１７は、樹脂部１１〜１３の向かい合う面から突出している。また、図１５に示すように、第１バスバー１６及び第２バスバー１７は、半導体モジュール５０１〜５０３の間であって、樹脂部１１〜１３に埋設されていない露出部１６１、１７１を有しており、この露出部１６１、１７１において折り曲げ可能に構成されている。
【０１１７】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態による連結半導体モジュールを図１６に示す。図１６に示すように、連結半導体モジュール９００において、第１バスバー１６及び第２バスバー１７は、半導体チップの面に垂直に設けられている。第１バスバー１６及び第２バスバー１７は、樹脂部１１〜１３の向かい合う面から突出している。すなわち、第１バスバー１６及び第２バスバー１７は、３つの半導体モジュール５０１〜５０３の厚み方向を連結している。このように構成すれば、上記第１実施形態と同様の効果を奏する。また、第１バスバー１６及び第２バスバー１７を小型化することができる。
【０１１８】
（第３実施形態）
ここまでの例では、半導体モジュール５０１〜５０３は略直線状に設けられていたが、多角形形状に配置してもよい。
本発明の第３実施形態による連結半導体モジュールを図１７に示す。図１７に示すように、連結半導体モジュール９１０では、第１バスバー１６及び第２バスバー１７は、多角形形状に配置された半導体モジュール５０１〜５０３の半導体チップの面と平行に設けられている。また、第１バスバー１６及び第２バスバー１７は、樹脂部１１〜１３の隣り合う面から突出している。このように構成すれば、上記第１実施形態と同様の効果を奏する。また、所望の位置に半導体モジュールを配置可能である。
【０１１９】
＜連結半導体モジュールの部品構成＞
第１実施形態では、Ｕ１半導体モジュール５０１は、ＦＥＴ６１、６４およびシャント抵抗５３を有している。Ｖ１半導体モジュール５０２は、ＦＥＴ６２、６５およびシャント抵抗５４を有している。またＷ１半導体モジュール５０３は、ＦＥＴ６３、６４、６７およびシャント抵抗５５を有している。すなわち、Ｕ１半導体モジュール５０１およびＶ１半導体モジュール５０２は、２つのスイッチング素子およびシャント抵抗を有している。Ｗ１半導体モジュールは、２つのスイッチング素子、電源リレー、シャント抵抗を有している。半導体モジュールには、上述の構成以外にも様々な電子部品を設けることができる。以下、第４実施形態〜第６実施形態において、連結半導体モジュールの部品構成を図１８〜図２３に基づいて説明する。なお、図１８、図２０、および図２２は、第１実施形態の図６に対応する図である。また、図１９、図２１、および図２３は、第１実施形態の図２に対応する図であり、図１９、図２１、および図２３においては、電源リレーであるＦＥＴ６７が搭載されていない半導体チップ５６７は省略した。
【０１２０】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態による電子回路内蔵型モータを用いた電動パワーステアリング装置の概略構成を示す説明図を図１８、連結半導体モジュールの樹脂部を除いた平面図を図１９に示す。
図１８に示すように、インバータ６０には、ヒューズ７１１〜７１３が設けられている。ヒューズ７１１は、ＦＥＴ（Ｓｕ＋）６１とＦＥＴ（Ｓｕ−）６４との間に設けられる。また、ヒューズ７１２は、ＦＥＴ（Ｓｖ＋）６２とＦＥＴ（Ｓｖ−）６５との間に設けられ、ヒューズ７１３は、ＦＥＴ６３（Ｓｗ＋）とＦＥＴ６６（Ｓｗ−）との間に設けられている。
【０１２１】
図１９に示すように、連結半導体モジュール９２１において、ヒューズ７１１は、図２に示すワイヤ４２に替えて、半導体チップ５６１とランド２２とを接続する。ヒューズ７１２は、図２に示すワイヤ４３に替えて、半導体チップ５６２とランド２３とを接続する。ヒューズ７１３は、図２に示すワイヤ４４に替えて、半導体チップ５６３とランド２５とを接続する。
これにより、上記第１実施形態と同様の効果を奏する他、過電流異常時にヒューズ７１１〜７１３が溶断することにより、ファイヤーハザードを防止することができる。
【０１２２】
（第５実施形態）
本発明の第５実施形態による電子回路内蔵型モータを用いた電動パワーステアリング装置の概略構成を示す説明図を図２０、連結半導体モジュールの樹脂部を除いた平面図を図２１に示す。
図２０に示すように、インバータ６０には、ＦＥＴ６１〜６７と同様のＭＯＳＦＥＴで構成されるモータリレー７２１〜７２３が設けられる。モータリレー７２１は、ＦＥＴ（Ｓｕ＋）６１とＦＥＴ（Ｓｕ−）６４との接続点とモータ３０との間に設けられる。また、モータリレー７２２は、ＦＥＴ（Ｓｖ＋）６２とＦＥＴ（Ｓｖ−）６５との接続点とモータ３０との間に設けられ、モータリレー７２３は、ＦＥＴ（Ｓｗ＋）６３とＦＥＴ（Ｓｗ−）６６との間に設けられる。
【０１２３】
より具体的には、図２１に示すように、連結半導体モジュール９２２において、モータリレー７２１は、巻線用端子５８１のランド２２との接続箇所に設けられる。また、モータリレー７２２は、巻線用端子５８２のランド２３との接続箇所に設けられ、モータリレー７２３は、巻線用端子５８３のランド２５との接続箇所に設けられる。
【０１２４】
本形態では、Ｗ１相がショート故障等により常時通電となった場合、モータリレー７２１、７２２をオフにすることによりモータロックを防止する。また、Ｖ１相がショート故障等により常時通電となった場合、モータリレー７２１、７２３をオフにし、Ｕ１相がショート故障等により常時通電とした場合、モータリレー７２２、７２３をオフにすることにより、モータロックを防止する。
これにより、上記第１実施形態と同様の効果を奏する他、ショート故障等の動作異常時にモータリレー７２１〜７２３をロックすることにより、モータロックを防止することができる。
【０１２５】
（第６実施形態）
本発明の第５実施形態による電子回路内蔵型モータを用いた電動パワーステアリング装置の概略構成を示す説明図を図２２、連結半導体モジュールの樹脂部を除いた平面図を図２３に示す。
図２２、図２３に示すように、本形態の連結半導体モジュール９２３では、半導体モジュール５０１〜５０３の内部にコンデンサ７３１〜７３３が設けられている。コンデンサ７３１は半導体モジュール５０１に設けられ、コンデンサ７３２は半導体モジュール５０２に設けられ、コンデンサ７３３は半導体モジュール５０３に設けられる。これにより、ＦＥＴ６１〜６６のオン／オフの切り換えに伴うスイッチングサージおよびノイズを除去することができる。
なお、第１実施形態、第４実施形態〜第６実施形態に示した半導体モジュールの部品構成は、適宜組み合わせて使用することができる。例えば、同一の半導体モジュールに、ヒューズ、モータリレー、コンデンサを設ける、といった具合である。
【０１２６】
＜連結半導体モジュールの横配置＞
上記第１実施形態では、半導体モジュール５０１〜５０６は、モータ軸線に対して縦配置されていたが、半導体モジュールの配置は縦配置に限らず、横配置にしてもよい。ここで「横配置」とは、半導体チップ面の垂線がシャフト４０１の中心線と平行となるように配置することをいう。例えば、第１実施形態においてモータケース１０１の端部からシャフト４０１の中心線方向に立設されたヒートシンク６０１がない状態において、モータケース１０１の軸方向の端部１０６に半導体モジュール５０１〜５０６の放熱面を接触させ配置する。このとき、連結半導体モジュールは、例えば図１７に示す第３実施形態のごとくとしてもよいし、以下に示す第７実施形態および第８実施形態に示すようにしてもよい。
【０１２７】
（第７実施形態）
本発明の第７実施形態による連結半導体モジュールを図２４に示す。なお、図２４においては、巻線用端子、コンデンサ用端子、制御用端子等は省略した。
図２４に示す連結半導体モジュール９３０の第１バスバー９３１は、半導体モジュール５０１〜５０３の間に位置する樹脂部１１〜１３から露出する露出部９３２における角度がθ１となるようにプレス成形されている。第２バスバー９３３も同様に、半導体モジュール５０１〜５０３の間に位置する樹脂部１１〜１３から露出する露出部９３４における角度がθ１となるようにプレス成形されている。これにより、例えば３つの半導体モジュールからなる２組の連結半導体モジュールを用いる場合に、同一平面上において、回転軸の周囲に６つの半導体モジュールを横配置することができる。本形態では、Ｖ１半導体モジュール５０２を中心として左右対称となるように第１バスバー９３１および第２バスバー９３３が形成されているが、必ずしも左右対称である必要はなく、半導体モジュール５０１〜５０３を配置する位置に応じてθ１は適宜設計可能である。
【０１２８】
（第８実施形態）
本発明の第８実施形態による連結半導体モジュールを図２５〜図２８に示す。なお、図２５、および、図２８においては、巻線用端子、コンデンサ用端子、制御用端子等は省略した。
図２５に示す連結半導体モジュール９４０の第１バスバー９４１は、略直線状に形成されている。第１バスバー９４１は、半導体モジュール５０１〜５０３の間に位置し樹脂部１１〜１３から露出する露出部９４２の折曲部９４３において、略同一平面上にて折り曲げ可能に構成されている。
【０１２９】
ここで、図２５中において記号Ｘで示した折曲部９４３を拡大した模式図を図２６、図２６のＹ−Ｙ線断面図を図２７に示す。
図２７に示すように、折曲部９４３は、２つの谷部９４４、９４５と、谷部９４４、９４５の間に形成される山部９４６が、プレスにより形成されている。また、図２６に示すように、２つの谷部９４４、９４５は、山部９４６を中心とし、第１バスバー９４１の幅方向における山部９４６の一方の端部から所定の角度θ２をなすように形成される。谷部９４４、９４５および山部９４６を折り畳むことにより、図２８に示すように第１バスバー９４１は、折曲部９４３を除いて同一平面上にて屈折し、３つの半導体モジュール５０１〜５０３を同一平面上に横配置することができる。
【０１３０】
第２バスバー９４７は、第１バスバー９４１と同様に、略直線状に形成されている。第２バスバー９４７は、半導体モジュール５０１〜５０３の間に位置する樹脂部１１〜１３から露出する露出部９４８の折曲部９４９において、略同一平面上にて折り曲げ可能に構成されている。第２バスバー９４７の折曲部９４９は、第１バスバー９４１の折曲部９４３と同様に、山部と、山部を中心に形成される２つの谷部からなる。また、第２バスバー９４７における折曲部９４９の山部と谷部とのなす角θ３（不図示）は、第１バスバー９４１における折曲部９４３の山部９４６と谷部９４４、９４５とのなす角θ２よりも小さい。θ２とθ３とは、第１バスバー９４１と第２バスバー９４７とが折り曲げられた後にも略平行となるように形成されている。これにより、第１バスバー９４１および第２バスバー９４７の折り曲げに伴う樹脂部１１〜１３の損傷を抑制することができる。
【０１３１】
＜ボディアースの態様＞
上記第１実施形態では、図示しないコネクタまたはワイヤ等を用いて、第２バスバー１７、１９をバッテリーのグランドと接続することにより、アースしていた。コネクタやワイヤ等を用いないアース方法を第９実施形態に示す。
【０１３２】
（第９実施形態）
本発明の第９実施形態による電子回路内蔵型モータを図２９、連結半導体モジュールを図３０に示す。なお、図２９は第１実施形態における図１０と対応する図であり、図３０は第１実施形態における図１２と対応する図である。
図２９に示すように、本形態における連結半導体モジュール９５０の第２バスバー９５１は、車両側ボディアースと接続されたヒートシンク６０１と電気的に接続されている。そのため、第２バスバー９５１を電源５１（図６参照）のグランドと接続する必要がない。
【０１３３】
図３０に示すように、第２バスバー９５１の露出部９５４は、直線部９５５と、直線部９５５から円弧状に膨らんで形成される屈曲部９５６と、から構成される。直線部９５５には、接続孔９５７が形成されている。接続孔９５７は、２つの露出部９５４において、いずれもＶ１半導体モジュール５０２側の直線部９５５に設けられている。また、ヒートシンク６０１には、接続孔９５７と対応する位置に図示しないネジ穴が設けられている。本形態のヒートシンク６０１は、モータケース１０１を介して図示しない車両側ボディアースと電気的に接続されている。
【０１３４】
本形態では、導電材料で形成された接続部材としてのネジ９５８が接続孔９５７およびネジ穴に螺入される。これにより、車両側ボディアースと電気的に接続されているヒートシンク６０１と第２バスバー９５１とが電気的に接続され、アースされている。したがって、第２バスバー９５１とバッテリーのグランドとの接続が不要になる。また、ネジ９５８は、連結半導体モジュール９５０をヒートシンク６０１に固定する機能も果たす。
【０１３５】
なお、本形態においては、接続部材は、ネジ９５８によって構成されたが、第２バスバーとヒートシンクとを電気的に接続可能であれば、どのような形態であってもよい。例えば、Ｖ字形状に形成され、弾性変形可能なクリップ部材を用いてもよい。また例えば、ヒートシンク６０１の接続孔５９７と対応する位置に凸部を形成し、当該凸部を接続孔９５７に挿入してＣリング等で固定してもよい。
【０１３６】
＜連結半導体モジュールとヒートシンクとの位置関係＞
上記第１実施形態では、図７〜図１０に示すように、連結半導体モジュール１０は、ヒートシンク６０１の径方向外側に配置され、ヒートシンク６０１に沿って折り曲げ、モータ３０の回転軸の周囲に配置されていた。ここで、連結半導体モジュールとヒートシンクとの位置関係を第１０実施形態および第１１実施形態に示す。
【０１３７】
（第１０実施形態）
本発明の第１０実施形態による連結半導体モジュールを用いた電子回路内蔵型モータを図３１〜図３３に示す。図３１は電子回路内蔵型モータ２の平面図であり、図３２は図３１の矢印Ｋ方向に見た側面図であり、図３３は斜視図である。なお、図中では、カバー及びプリント基板を省略した。
【０１３８】
本形態では、ヒートシンク６１１は、モータケース１０１の端部１０６から円筒形状に立設されている。ヒートシンク６１１の内壁は、８つの平面である側壁面６１５から構成されている。これにより、ヒートシンク６１１の内部には、八角柱形状の空間が形成されている。また、ヒートシンク６１１の外周面は、電子回路内蔵型モータ２の外郭の一部を形成している。
【０１３９】
連結半導体モジュール１０、２０は、ヒートシンク６１１の径方向内側に形成された八角柱形状の空間に収容される。連結半導体モジュール１０、２０は、ヒートシンク６１１の側壁６１２の径方向内側において、ヒートシンク６１１の側壁面６１５に沿って折り曲げられ、モータ３０の回転軸の周囲に配置されている。また、連結半導体モジュール１０、２０を構成する６つの半導体モジュール５０１〜５０６は、ヒートシンク６１１の径方向内側を向く側壁面６１５に１つずつ配置されている。ここで、半導体モジュール５０１〜５０６の放熱面は、側壁面６１５に面接触するように配置されている。
【０１４０】
本形態では、巻線用端子５０８は、径方向内側に折り曲げられて取出線を挟持する。これにより、半導体モジュール５０１〜５０６は、基板を介することなくモータの巻線と直接接続されている。また、コンデンサ用端子５１０は、径方向内側に折り曲げられて、コンデンサ７０１〜７０６の端子と直接接続される。
【０１４１】
これにより、上記第１実施形態と同様の効果を奏する。また、半導体モジュール５０１〜５０６に対しヒートシンク６１１の反対側にコンデンサ７０１〜７０６が配置されている。これにより、コンデンサ７０１〜７０６を配置するためのスペースをヒートシンク６１１に形成する必要がない。
【０１４２】
（第１１実施形態）
本発明の第１１実施形態による連結半導体モジュールを用いた電子回路内蔵型モータを図３４〜図３６に示す。図３４は電子回路内蔵型モータ３の平面図であり、図３５は図３４の矢印Ｋ方向に見た側面図であり、図３６は斜視図である。なお、図中では、カバー及びプリント基板を省略した。
【０１４３】
図３３に示すように、電子回路内蔵型モータ３は、６つの半導体モジュール５３１、５３２、５３３、５３４、５３５、５３６を備えている。半導体モジュール５３１〜５３６は、モータケース１０１の端部１０６から立設されたヒートシンク６９１に対し取り付けられている。
【０１４４】
そこでヒートシンク６９１について説明しておく。
ヒートシンク６９１は、図３４に示すように、軸方向に垂直な断面における形状が長方形状の２つの柱状部材６９２がシャフト４０１の中心線を挟むよう並べられた形状となっている。ヒートシンク６９１は、シャフト４０１の中心線の周りに柱状部材６９２を有している。
【０１４５】
また、ヒートシンク６９１の柱状部材６９２は、シャフト４０１の中心線に垂直で、相互に平行な４つの側壁面６９５を有している。
このようなヒートシンク６９１の側壁面６９５に、上記６つの半導体モジュール５３１〜５３６が配置されている。具体的には、４つの側壁面６９５のうち、内側の２つの側壁面６９５にそれぞれ２つずつ計４つが配置され、外側の２つの側壁面６９５にそれぞれ１つずつ計２つが配置されている。
【０１４６】
連結半導体モジュール５３７は、半導体モジュール５３２、５３３が２本のバスバー５４１で連結されて構成されている。２本のバスバー５４１は、一方のバスバーが電源と接続され、他方バスバーがグランドと接続されている。連結半導体モジュール５３８は、半導体モジュール５３５、５３６が２本のバスバー５４３で連結されて構成されている。２本のバスバー５４３は、バスバー５４１と同様、一方のバスバーが電源と接続され、他方のバスバーがグランドと接続されている。なお、半導体モジュール５３１は、バスバーによって他の半導体モジュールと連結されていない。同様に、半導体モジュール５３４は、バスバーによって他の半導体モジュールと連結されていない。なお、図３４〜図３６においては、半導体モジュールを連結する箇所以外のバスバーやワイヤ等は省略した。
【０１４７】
半導体モジュール５３１〜５３６は、その放熱面が側壁面６９５に面接触するように配置されている。このとき、側壁面６９５は平面であり、これに合わせて、半導体モジュール５３１〜５３６の放熱面も平面となっている。また、放熱面同士が柱状部材６９２を挟んで完全には対向しないように、半導体モジュール５３１〜５３６は、柱状部材６９２の外側と内側とでずらして配置されている。また、本形態では、連結半導体モジュール５３７を構成する半導体モジュール５３２、５３３は、同一平面上に配置されるので、バスバー５４１の露出部５４２は折り曲げられずに直線状のままで電子回路内蔵型モータ３に用いられる。同様に、連結半導体モジュール５３８を構成する半導体モジュール５３５、５３６は、同一平面上に配置されるので、バスバー５４３の露出部５４４は折り曲げられずに直線状のままで電子回路内蔵型モータ３に用いられる。
【０１４８】
また、半導体モジュール５３１〜５３６は、モータケース１０１側の端部に、巻線用端子５０８を有している（図３５、図３６参照）。また、半導体モジュール５３１〜５３６は、反モータケース１０１側の端部に、６本の制御用端子５０９と、２本のコンデンサ用端子５１０とを有している（図３４参照）。これらの点については、上記形態と同様である。
【０１４９】
図３４等に示すように、半導体モジュール５３１〜５３６に対し、ヒートシンク６４１の反対側に、６つのコンデンサ７０１、７０２、７０３、７０４、７０５、７０６が配置されている。
【０１５０】
コンデンサ７０１〜７０６は、半導体モジュール５３１〜５３６に対して一つずつ、半導体モジュール５３１〜５３６の近傍に配置されている。コンデンサ７０１〜７０６は円柱形状を呈し、その軸がシャフト４０１の中心線に平行となるように配置されている。また、半導体モジュール５３１〜５３６の有するコンデンサ用端子５１０が側壁面６９５の反対側へ折り曲げられていることで、この折り曲げられたコンデンサ用端子５１０に対し、コンデンサ７０１〜７０６の端子が、直接的に接続されている。
次に、本形態の電子回路内蔵型モータ３が発揮する効果について説明する。
本形態の電子回路内蔵型モータ３によっても、上記形態と同様の効果が奏される。
【０１５１】
（他の実施形態）
上記実施形態では、連結半導体モジュールは、３つの半導体モジュールが連結されていたが、用途に応じて任意の数の半導体モジュールを連結することができる。例えば、巻線の組数に応じ、巻線組数に対応する個数の半導体モジュールを連結してもよい。
上記実施形態では、車両の電動パワーステアリング装置の電子回路内蔵型モータに本発明の連結半導体モジュールを適用した例を説明したが、車両の電動パワーステアリング装置の電子回路内蔵型モータに限らず、他の用途にも適用することができる。特に、スイッチング素子のように、半導体モジュールに大きな電流を通電する必要がある用途に特に好適に用いられる。
【０１５２】
また、上記実施形態では、半導体モジュールは、モータケースの端部からシャフト４０１の中心線方向へ立設されるヒートシンクに沿って配置されたが、モータケースに沿うように配置してもよい。この場合、径方向の大きさが半導体モジュールの厚み分大きくなるものの、軸方向の長さを小さくすることができ、電子回路内蔵型モータを小型化することができる。
以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【０１５３】
１〜３：電子回路内蔵型モータ、１０：連結半導体モジュール、１１〜１３：樹脂部、１６：第１バスバー（連結部材、第１導電部材）、１７：第２バスバー（連結部材、第２導電部材）、１８：第１バスバー（連結部材、第１導電部材）、１９：第２バスバー（連結部材、第２導電部材）、２０：連結半導体モジュール、２１〜２６：ランド、３０：モータ、５０：パワー部、５１：電源、５６〜５８：コンデンサ、６０，６８：インバータ、６１〜６６：ＦＥＴ（スイッチング素子）、６７：ＦＥＴ（スイッチング素子、電源リレー）、１０１：モータケース、１６１，１７１：露出部、１６２，１７２：屈曲部（折曲部）、１６６，１７６：埋設部、１６８，１７８：直線部、２０１：ステータ、２０５：巻線、２０６：取出線、３０１：ロータ、３１２，３２２，３３２，３４２，３５２，５６２：切欠部、４０１：シャフト、５０１〜５０６，５３１〜５３６：半導体モジュール、５０８：巻線用端子、５０９：制御用端子、５１０：コンデンサ用端子、５１１〜５１３：第１端子、５１４〜５１６：第２端子、５６１〜５６８：半導体チップ、５６９：放熱部、５８１〜５８３：巻線用端子、６０１，６１１，６９１：ヒートシンク、７０１〜７０６：コンデンサ、７１１〜７１３：ヒューズ、７２１〜７２３：モータリレー、７３１〜７３３：コンデンサ、８０１：プリント基板、９００，９１０，９２１，９２２，９２３，９３０，９４０，９５０：連結半導体モジュール、９３１，９３３，９４１，９７１：バスバー、９４３，９４９：折曲部、９４４，９４５：谷部、９４６：山部、９５７：穴部、９５８：ネジ（接続部材）
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年2月4日(2010.2.4)
【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】請求項１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１８】
前記半導体モジュールは、コンデンサを有することを特徴とする請求項１〜１７のいずれか一項に記載の連結半導体モジュール。