(57)【要約】【課題】ガイド部品や位置決めピン等の別部品を設けたり、制御回路基板等の回路基板を貫通する位置決め穴等を設ける必要性を排しながら、ネジ部品等の固定部材の数を減らし、かつ簡便な組立工程で確実に回路基板をパワーモジュール等の電気部品に組付けることのできる半導体装置を提供する。【解決手段】第１の方向で互いに対向する一端部及び他端部を有する回路基板７０と、電気部品５０から延出する端子５０ｄと、を接続して固定する半導体装置２０であって、回路基板の一端部を爪部６２ａにより仮固定する仮固定部と、仮固定部に第１の方向で対向し、回路基板の他端部を固定部材により本固定する本固定部６４と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の方向で互いに対向する一端部及び他端部を有する回路基板と、電気部品から延出する端子と、を接続して固定する半導体装置であって、
前記回路基板の前記一端部を爪部により仮固定する仮固定部と、前記仮固定部に前記第１の方向で対向し、前記回路基板の前記他端部を固定部材により本固定する本固定部と、を備えることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記本固定部の側において、前記基板の前記他端部の領域に対応して前記電気部品の前記端子が配設されることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記仮固定部の前記爪部の側に基板位置決め部を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記基板位置決め部は、前記第１の方向における前記基板の位置を規定する第１の位置規定部と、前記第１の方向と直交する第２の方向における前記基板の位置を規定する第２の位置規定部と、を有することを特徴とする請求項３に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記電気部品は、バッテリから供給される直流電流を交流電流に変換して負荷に供給自在なパワーモジュールであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置に関し、特に、パワーモジュール等の電気部品と制御回路基板等の回路基板とを仮固定部を介して組付ける半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、内燃機関であるエンジンと電動機であるモータとを駆動力源として備えるハイブリッド車両が広く普及してきた。かかるハイブリッド車両には、バッテリから供給される直流電力を交流電力流に変換してモータに供給すると共に、モータの回生動作によって発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリに蓄電するパワードライブユニットが設けられている。
【０００３】
パワードライブユニットには、このようなＤＣ／ＡＣ変換やＡＣ／ＤＣ変換を行うパワーモジュールと各種基板とが設けられ、パワーモジュールと各種基板との間等は、複数の細い長い信号ピンで電気的に接続される構成が採用されている。
【０００４】
特許文献１は、半導体装置及び半導体装置の組立方法に関し、複数のターミナル２２を整列させるための複数の貫通穴３８ａが形成されたガイド部品３８により、比較的長尺の複数のターミナル２２を整列させると共に、ハウジング１８に固定された位置決めピン３４を、制御基板１４の位置決め穴２６に挿通することで、ハウジング１８に対し制御基板１４を正確に位置決めし、ガイド部品３８を制御基板１４の平面方向へと案内することにより、ガイド部品３８によって整列させたターミナル２２の先端部を、制御基板１４のスルーホール２４に一致させる構成を開示する。
【０００５】
特許文献２は、半導体装置に関し、複数あるパワー素子１６単位でターミナル３０、３２の長さを異ならせてターミナル３０、３２がスルーホール１４ｂを通過するタイミングを異ならせると共に、位置決めピン３４、３６の拡大部３４ｂ、３６ｂを各長さのターミナル３０、３２先端部のいずれかと高さが一致するように配置し、拡大部３４ｂ、３６ｂを位置決め穴１４ａの周壁に案内して位置決め穴１４ａと中心位置を一致させることにより、回路基板１４をハウジング１８に対して移動させながらターミナル３０、３２を各々のスルーホール１４ｂに一致させて、回路基板１４をハウジング１８に円滑に嵌合する構成を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１１５９８７号公報
【特許文献２】特開２００７−２４２７０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、本発明者の検討によれば、特許文献１が開示する構成では、別部品であるガイド部品３８や位置決めピン３４を設けることが必要であるし、制御基板１４に位置決め穴２６を形成すること必要となって、構成が煩雑であって装置構成が大型化する傾向がある。
【０００８】
同様に、特許文献２が開示する構成では、パワー素子１６単位でターミナル３０、３２の長さを異ならせる必要があると共に、別備品である位置決めピン３４、３６を設けることが必要であるし、回路基板１４に位置決め穴１４ａを形成すること必要となって、構成
が煩雑であって装置構成が大型化する傾向がある。
【０００９】
また、かかる構成では、そもそも制御基板や回路基板を固定するのに多数のネジ部品を用いて固定する必要があるし、かかる基板の組付けの際に、基板を水平に維持しながら組付ける必要もあって、構成や組立が煩雑である。
【００１０】
つまり、パワードライブユニット等の半導体装置においては、ガイド部品や位置決めピン等の別部品を設けたり、制御回路基板等の回路基板を貫通する位置決め穴等を信号ピンに対応して設ける必要性を排しながら、ネジ部品等の固定部材の数を減らし、かつ簡便な組立工程で回路基板をパワーモジュール等の電気部品に組付けることのできる新規な構成が待望されている状況にある。
【００１１】
本発明は、以上の検討を経てなされたものであり、ガイド部品や位置決めピン等の別部品を設けたり、制御回路基板等の回路基板を貫通する位置決め穴等を信号ピン等の端子に対応して設ける必要性を排しながら、ネジ部品等の固定部材の数を減らし、かつ簡便な組立工程で確実に回路基板をパワーモジュール等の電気部品に組付けることのできる半導体装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
以上のような目的を達成するため、本発明は、第１の局面においては、第１の方向で互いに対向する一端部及び他端部を有する回路基板と、電気部品から延出する端子と、を接続して固定する半導体装置であって、前記回路基板の前記一端部を爪部により仮固定する仮固定部と、前記仮固定部に前記第１の方向で対向し、前記回路基板の前記他端部を固定部材により本固定する本固定部と、を備えることを特徴とする半導体装置である。
【００１３】
また本発明は、第１の局面に加えて、前記本固定部の側において、前記基板の前記他端部の領域に対応して前記電気部品の前記端子が配設されることを第２の局面とする。
【００１４】
また本発明は、第１又は第２の局面に加えて、前記仮固定部の前記爪部の側に基板位置決め部を備えることを第３の局面とする。
【００１５】
また本発明は、第３の局面に加えて、前記基板位置決め部は、前記第１の方向における前記基板の位置を規定する第１の位置規定部と、前記第１の方向と直交する第２の方向における前記基板の位置を規定する第２の位置規定部と、を有することを第４の局面とする。
【００１６】
また本発明は、第１から第４のいずれかの局面に加えて、前記電気部品は、バッテリから供給される直流電流を交流電流に変換して負荷に供給自在なパワーモジュールであることを第５の局面とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の第１の局面における半導体装置においては、回路基板の一端部を爪部により仮固定する仮固定部と、仮固定部に第１の方向で対向し、回路基板の他端部を固定部材により本固定する本固定部と、を備えることにより、制御回路基板等の回路基板をパワーモジュール等の電気部品に組付ける際に、回路基板は、係止爪等の爪部をいわばヒンジ部として回動する挙動をとるから、ガイド部品や位置決めピン等の別部品を設けたり、回路基板を貫通する位置決め穴等を信号ピン等の端子に対応して設ける必要性を排しながら、ネジ部品等の固定部材の数を減らし、かつ簡便な組立工程で確実に回路基板を電気部品に組付けることができる。
【００１８】
本発明の第２の局面における半導体装置においては、本固定部の側において、基板の他端部の領域に対応して電気部品の端子が配設されることにより、電気部品の端子を回路基板に対して不要な変形等も生じないように接続しながら、より簡便かつ確実に回路基板を電気部品に組付けることができる。
【００１９】
本発明の第３の局面における半導体装置においては、仮固定部の爪部の側に基板位置決め部を備えることにより、回路基板が不要に移動することを抑制できて、より簡便かつ確実に回路基板を電気部品に組付けることができる。
【００２０】
本発明の第４の局面における半導体装置においては、基板位置決め部が、第１の方向における基板の位置を規定する第１の位置規定部と、第１の方向と直交する第２の方向における基板の位置を規定する第２の位置規定部と、を有することにより、回路基板が横方向及び上下方向に不要に移動することを抑制できて、より簡便かつ確実に回路基板を電気部品に組付けることができる。
【００２１】
本発明の第５の局面における半導体装置においては、電気部品が、バッテリから供給される直流電流を交流電流に変換して負荷に供給自在なパワーモジュールであることにより、半導体装置をパワードライブユニットとして用いる場合であっても、より簡便かつ確実に制御回路基板をパワーモジュールに組付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態における半導体装置が適用される車両の制御関連装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態における半導体装置としてのパワードライブユニットの斜視図である。
【図３】本実施形態における半導体装置としてのパワードライブユニットの側面図であり、図２のＡ矢視図に相当する。
【図４】本実施形態における半導体装置としてのパワードライブユニットの分解斜視図である。
【図５】図５（ａ）は、本実施形態における半導体装置としてのパワードライブユニットの組立途中の状態を示す側面図であり、位置的には図３に相当する。図５（ｂ）は、図５（ａ）をｘ−ｚ平面に平行な面で切った要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態における半導体装置につき、適宜図面を参照して、詳細に説明する。なお、図中、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸は、３軸直交座標系を成し、ｚ軸の方向を上下方向とする。
【００２４】
まず、本実施形態における半導体装置が適用される車両の制御装置の構成につき、図１を参照して詳細に説明する。なお、本実施形態における半導体装置については、パワードライブユニットを例に挙げて説明を進める。
【００２５】
図１は、本実施形態における半導体装置が適用される車両の制御関連装置の構成を示すブロック図である。
【００２６】
図１に示すように、本実施形態において、自動車等の車両に搭載されるモータ１０は、ＰＤＵ（パワードライブユニット）２０を介して、バッテリ３０に連絡される。
【００２７】
モータ１０は、典型的には、３相交流等の電力が供給されて動作するＤＣブラシレスモータ等の交流同期電動機である。かかるモータ１０は、車両がモータ１０のみを駆動力源
とする場合には、車両を駆動する駆動力を供給するものであり、一方で、車両が図示を省略する内燃機関等のエンジンを主駆動力源とする場合には、エンジンの駆動力と補助・補完的に併用されると共に、適宜選択的に、エンジンの始動時のスタータモータやエンジンの稼働時の発電機としても機能することが可能である。また、何れの場合でも、モータ１０は、適宜選択的に、車両の減速時の慣性エネルギを利用したエネルギ回生機構として機能することが可能である。
【００２８】
バッテリ３０は、典型的には、ニッケル水素系やリチウムイオン系の２次電池であり、モータ１０やその他の補機に必要な電力を供給すると共に、モータ１０等を介して回収される回生電力や、モータ１０や別途設けられた図示を省略する発電機等からの発電電力を蓄電することが可能である。
【００２９】
ＰＤＵ２０は、モータ１０及びバッテリ３０を総合的に制御するＰＣＵ（パワーコントロールユニット）４０の下位コントローラであり、３相交流を用いる場合には、バッテリ３０からの直流電流を３相の交流電流に安定的に変換してモータ１０に供給するＤＣ／ＡＣコンバータの機能及びモータ１０からの回生交流電流等を直流電流に安定的に変換してバッテリ３０に供給するＡＣ／ＤＣコンバータの機能を併せ持つ。なお、かかるＰＤＵ２０は、必要に応じて、バッテリ３０からの直流電流を交流電流に安定的に変換してモータ１０に供給するＤＣ／ＡＣコンバータの機能のみを有していてもよい。
【００３０】
なお、車両の主駆動力源が図示を省略する燃料電池である場合には、バッテリ３０は、補機に必要な電力を供給すると共に、燃料電池の余剰電力や回生電力等を蓄電することが可能である。また、かかる場合、ＰＤＵ２０は、モータ１０、バッテリ３０及び燃料電池を総合的に制御するＰＣＵ４０の下位コントローラとして、主として燃料電池からの直流電流を３相の交流電流に安定的に変換してモータ１０に供給するＤＣ／ＡＣコンバータの機能及びモータ１０からの回生交流電流等を直流電流に安定的に変換してバッテリ３０に供給するＡＣ／ＤＣコンバータの機能を併せ持つことになる。
【００３１】
次に、ＰＤＵ２０の具体的な構成につき、更に図２から図４をも参照して、詳細に説明する。
【００３２】
図２は、本実施形態における半導体装置としてのパワードライブユニットの斜視図である。図３は、本実施形態における半導体装置としてのパワードライブユニットの側面図であり、図２のＡ矢視図に相当する。また、図４は、本実施形態における半導体装置としてのパワードライブユニットの分解斜視図である。
【００３３】
図２から図４に示すように、ＰＤＵ２０は、パワーモジュール５０と、パワーモジュール５０を固定して収容し、車両に固定されるケース６０と、パワーモジュール５０の上方に対向してケース６０に固定されて装着される制御回路基板７０と、を備える。なお、限定的なものではないが、ケース６０は、強度や耐環境性等を考慮して、樹脂や金属製であり、制御回路基板７０は、ガラスエポキシ基板等のプリント基板である。
【００３４】
具体的には、パワーモジュール５０は、図示を省略する複数のスイッチング素子を備える。かかる複数のスイッチング素子は、限定的なものではないが、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）等のトランジスタから成り、３相交流を用いる場合には、図１に示すバッテリ３０からの直流電流を３相の交流電流に変換して図１に示すモータ１０に供給するＤＣ／ＡＣコンバータの機能及びモータ１０からの回生交流電流等を直流電流に変換してバッテリ３０に供給するＡＣ／ＤＣコンバータの機能を併せ持つ。
【００３５】
かかるパワーモジュール５０は、複数のスイッチング素子がＤＣ／ＡＣコンバータやＡ
Ｃ／ＤＣコンバータとして機能するために、複数のスイッチング素子とバッテリ３０及びモータ１０とを電気的に接続する入出力用のバスバー５０ａ、５０ｂ、５０ｃをそれぞれ、ケース６０上に延出して備える。また、パワーモジュール５０は、ｘ軸の正方向側の端部領域に複数の信号ピン５０ｄをその上面から上方向に立設して備える。なお、パワーモジュール５０は、交流電流や直流電流を安定化して供給するための平滑コンデンサや、複数のスイッチング素子の出力電流を検出する電流センサ等を外装又は内蔵してもよい。
【００３６】
ケース６０は、その上面にそれぞれ一対の仮固定部６２、６２、本固定部６４、６４、第１の位置規定部６６、６６、及び第２の位置規定部６８、６８を備える。かかる仮固定部６２、６２、本固定部６４、６４、第１の位置規定部６６、６６、及び第２の位置規定部６８、６８はそれぞれ、ケース６０と一体成形されて設けられることが構成の簡便性からは好ましいが、必要に応じて適宜選択的に別部品とすることもできる。
【００３７】
より詳しくは、仮固定部６２、６２はそれぞれ、ケース６０のｘ軸の負方向側の上面端部領域にバスバー５０ａ、５０ｂを挟んで立設され、それらの上端部にｘ軸の負方向側に突出する係止爪６２ａ、６２ａを有する。かかる係止爪６２ａ、６２ａは、制御回路基板７０をケース６０に固定する際に、それを回動中心として制御回路基板７０を回動自在とする仮固定部として機能する。また、本固定部６４、６４はそれぞれ、ケース６０のｘ軸の正方向側の上面端部領域にバスバー５０ｃを挟んで立設された台座部であり、それらの内部に上方が開放されかつ上下方向に延在するネジ孔６４ａ、６４ａを有する。これらのネジ孔６４ａ、６４ａには、ボルト等の固定部材８０が締結される。もちろん、固定部材８０が挿入ピン部材であるような場合には、かかるネジ孔６４ａ、６４ａはそれぞれ、単なる挿入孔であってもかまわない。
【００３８】
また、第１の位置規定部６６、６６はそれぞれ、ケース６０のｘ軸の負方向側の上面端部領域にバスバー５０ａ、５０ｂを挟んで立設された直方体状のブロック体であり、特にそれらのｘ軸の正方向側の縦壁６６ａ、６６ａは、制御回路基板７０をケース６０に固定する際に、そのｘ軸方向の位置を規定する位置規定面として機能する。第２の位置規定部６８、６８はそれぞれ、ケース６０のｘ軸の負方向側の上面端部領域にバスバー５０ａ、５０ｂを挟んで立設された直方体状のブロック体であり、特にそれらの上端面６８ａ、６８ａは、制御回路基板７０をケース６０に固定する際に、その上下方向の位置を規定する位置規定面として機能する。なお、かかる第１の位置規定部６６、６６及び第２の位置規定部６８、６８は、基板位置決め部に相当する。
【００３９】
ここで、制御回路基板７０をケース６０に固定する際に、制御回路基板７０のｘ軸の負方向側の端部先端が、ケース６０の一対の第１の位置規定部６６、６６の縦壁６６ａ、６６ａに適宜当接すべきものであるから、第１の位置規定部６６、６６はそれぞれ、仮固定部６２、６２よりもｘ軸の負方向側に配設される。また、第２の位置規定部６８、６８はそれぞれ、第１の位置規定部６６、６６よりもｘ軸の正方向側に配設されればよいが、特に制御回路基板７０をそれらの上端面６８ａ、６８ａに確実に支持して位置規制する観点からは、仮固定部６２、６２の周辺近傍に配設されることが好ましい。
【００４０】
制御回路基板７０は、ｘ軸の負方向側の端部領域において、ケース６０の一対の仮固定部６２、６２の係止爪６２ａ、６２ａに対応自在に上下に貫通した一対の挿通孔７２、７２と、ｘ軸の正方向側の端部領域において、ケース６０の一対の本固定部６４、６４のネジ孔６４ａ、６４ａに対応自在に上下に貫通した一対の挿通孔７４、７４と、ｘ軸の正方向側の端部領域において、パワーモジュール５０の複数の信号ピン５０ｄに対応自在に上下に貫通した複数の挿通孔７６と、を備える。かかる制御回路基板７０の上面には、複数の信号ピン５０ｄを介して、パワーモジュール５０内に設けられた複数のスイッチング素子との間で制御信号等の信号を入出力するための図示を省略する制御素子等が面実装され
、複数の挿通孔７６の周部と制御素子との間等は、図示を省略するプリント配線で電気的に接続される。
【００４１】
次に、ＰＤＵ２０の組立て方法につき、更に図５をも参照して、詳細に説明する。
【００４２】
図５（ａ）は、本実施形態における半導体装置としてのパワードライブユニットの組立途中の状態を示す側面図であり、位置的には図３に相当する。また、図５（ｂ）は、図５（ａ）をｘ−ｚ平面に平行な面で切った要部断面図である。
【００４３】
まず、ＰＤＵ２０を組立てるには、図４に示すように、複数の信号ピン５０ｄを立設したパワーモジュール５０をケース６０内に収容して固定した組立体に対して、その上方に、制御回路基板７０を対向させる。この際、パワーモジュール５０の入出力用のバスバー５０ａ、５０ｂ、５０ｃはそれぞれ、ケース６０上に立設された一対の仮固定部６２、６２、本固定部６４、６４、第１の位置規定部６６、６６、及び第２の位置規定部６８、６８の間に適宜対応して、ケース６０上に配設されている。
【００４４】
次に、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、制御回路基板７０のｘ軸の負方向側の端部をケース６０のｘ軸の負方向側の端部に向けて下降して接近させた後、制御回路基板７０の一対の挿通孔７２、７２にそれぞれ、ケース６０の一対の仮固定部６２、６２の係止爪６２ａ、６２ａを挿通する。この際、制御回路基板７０のｘ軸の負方向側の端部先端は、ケース６０の一対の第１の位置規定部６６、６６におけるｘ軸の正方向側の縦壁６６ａ、６６ａに当接して、制御回路基板７０のｘ軸方向の位置が規定されながらその端部先端が下方に移動するから、制御回路基板７０の一対の挿通孔７２、７２はそれぞれ、ケース６０の一対の仮固定部６２、６２の係止爪６２ａ、６２ａに対して簡便に挿通されると共に係合された状態に維持されて、かかる係止爪６２ａ、６２ａは挿通孔７２、７２から不要に抜け出ることもない。
【００４５】
次に、かかる状態から制御回路基板７０のｘ軸の正方向側の端部をケース６０のｘ軸の正方向側の端部に向けて下降すると、制御回路基板７０のｘ軸の負方向側の端部先端は、ケース６０の一対の第１の位置規定部６６、６６におけるｘ軸の正方向側の縦壁６６ａ、６６ａに当接して位置規制されながら、制御回路基板７０の一対の挿通孔７２、７２の周辺上面及び孔内面はそれぞれ、ケース６０の一対の仮固定部６２、６２の係止爪６２ａ、６２ａに係合された状態に維持されて、つまり予備的に仮に固定されているから、制御回路基板７０は、かかる係止爪６２ａ、６２ａをいわばヒンジ部として、図５（ａ）及び図５（ｂ）における時計回りに回動する挙動をとる。
【００４６】
次に、かかる状態から更に、ケース６０の一対の仮固定部６２、６２の係止爪６２ａ、６２ａをいわばヒンジ部として、制御回路基板７０を回動し、そのｘ軸の正方向側の端部をケース６０のｘ軸の正方向側の端部に向けて下降すると、制御回路基板７０のｘ軸の正方向側の端部領域に形成された複数の挿通孔７６は、パワーモジュール５０の複数の信号ピン５０ｄに実質的に対応して対向し得て、制御回路基板７０の複数の挿通孔７６の下端内面にそれぞれ、パワーモジュール５０の複数の信号ピン５０ｄの上端部を導入自在な状態に至る。
【００４７】
次に、かかる状態から更に、制御回路基板７０の複数の挿通孔７６の下端内面で、パワーモジュール５０の複数の信号ピン５０ｄの上端部を対応して誘導しながら、複数の信号ピン５０ｄをそれぞれ、複数の挿通孔７６に対応して挿通して、制御回路基板７０を全体的にケース６０に向けて下降する。
【００４８】
そして、制御回路基板７０をケース６０に向けて下降し終わると、制御回路基板７０の
複数の挿通孔７６に、パワーモジュール５０の複数の信号ピン５０ｄが対応して挿通された状態で、制御回路基板７０のｘ軸の正方向側の端部領域に形成された一対の挿通孔７４、７４が、ケース６０の一対の本固定部６４、６４に形成されたネジ孔６４ａ、６４ａに対応して位置整合する。
【００４９】
この際、制御回路基板７０のｘ軸の正方向側の端部が、ケース６０の一対の本固定部６４、６４上に載置される一方で、制御回路基板７０のｘ軸の負方向側の端部の下面が、ケース６０の第２の位置規定部６８、６８の上端面６８ａ、６８ａに適宜当接して制御回路基板７０が過剰に下方に位置しないように位置規制しながら、制御回路基板７０の一対の挿通孔７２、７２の周辺上面や孔内面はそれぞれ、ケース６０の一対の仮固定部６２、６２の係止爪６２ａ、６２ａに係止された状態となる。
【００５０】
よって、かかる状態で、ボルト等の固定部材８０を、制御回路基板７０の一対の挿通孔７４、７４を介してケース６０の一対の本固定部６４、６４に形成されたネジ孔６４ａ、６４ａに締結することにより、制御回路基板７０のｘ軸の正方向側の端部が、ケース６０の一対の本固定部６４、６４に固定されると共に、制御回路基板７０のｘ軸の負方向側の端部が、ケース６０の一対の仮固定部６２、６２の係止爪６２ａ、６２ａに係止される。つまり、制御回路基板７０が、パワーモジュール５０をケース６０内に収容した組立体上に固定されて、ＰＤＵ２０が組立てられることになる。この際、パワーモジュール５０の複数の信号ピン５０ｄは、制御回路基板７０の複数の挿通孔７６の周部配線に半田付け等により接続され、かかる複数の信号ピン５０ｄと制御回路基板７０に実装された制御素子とは、電気的に接続される。
【００５１】
以上の構成のＰＤＵ２０をＰＣＵ４０の支配の下でＤＣ／ＡＣコンバータとして動作させると、パワーモジュール５０の複数のスイッチング素子は、パワーモジュール５０に設けられたバスバー５０ａ、５０ｂから直流電流を入力されながら、制御回路基板７０に実装された制御素子から複数の信号ピン５０ｄを介して入力される制御信号に応じて、所定のＤＣ／ＡＣ変換を行い、複数のスイッチング素子のＤＣ／ＡＣ変換後の出力は、パワーモジュール５０に設けられたバスバー５０ｃを介して、図１に示すモータ１０に供給される。また、ＰＤＵ２０がＡＣ／ＤＣコンバータとして動作される場合には、バスバー５０ｃから交流電流が入力され、バスバー５０ａ、５０ｂから直流電流が出力されることになる。
【００５２】
以上の構成によれば、回路基板の一端部を爪部により仮固定する仮固定部と、仮固定部に第１の方向で対向し、回路基板の他端部を固定部材により本固定する本固定部と、を備えることにより、制御回路基板等の回路基板をパワーモジュール等の電気部品に組付ける際に、回路基板は、係止爪等の爪部をいわばヒンジ部として回動する挙動をとるから、ガイド部品や位置決めピン等の別部品や、回路基板を貫通する位置決め穴等を信号ピン等の端子に対応して設ける必要性を排しながら、ネジ部品等の固定部材の数を減らし、かつ簡便な組立工程で確実に回路基板を電気部品に組付けることができる。
【００５３】
また、本固定部の側において、基板の他端部の領域に対応して電気部品の端子が配設されることにより、電気部品の端子を回路基板に対して不要な変形等も生じないように接続しながら、より簡便かつ確実に回路基板を電気部品に組付けることができる。
【００５４】
また、仮固定部の爪部の側に基板位置決め部を備えることにより、回路基板が不要に移動することを抑制できて、より簡便かつ確実に回路基板を電気部品に組付けることができる。
【００５５】
また、基板位置決め部が、第１の方向における基板の位置を規定する第１の位置規定部
と、第１の方向と直交する第２の方向における基板の位置を規定する第２の位置規定部と、を有することにより、回路基板が横方向及び上下方向に不要に移動することを抑制できて、より簡便かつ確実に回路基板を電気部品に組付けることができる。
【００５６】
また、電気部品が、バッテリから供給される直流電流を交流電流に変換して負荷に供給自在なパワーモジュールであることにより、半導体装置をパワードライブユニットとして用いる場合であっても、より簡便かつ確実に制御回路基板をパワーモジュールに組付けることができる。
【００５７】
なお、本発明においては、部材の種類、配置、個数等は前述の実施形態に限定されるものではなく、その構成要素を同等の作用効果を奏するものに適宜置換する等、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることはもちろんである。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
以上のように、本発明においては、パワーモジュール等の機能装置と制御回路基板等の回路基板とを組付ける際に、信号ピン等の各構成要素を、半田付けを排しながら不要な変形等も生じないように、対応する回路基板等の対象部品に簡便かつ確実に組付け可能な半導体装置を提供することができ、その汎用普遍的な性格からパワードライブユニット等に広範に適用され得るものと期待される。
【符号の説明】
【００５９】
１０…モータ
２０…パワードライブユニット（ＰＤＵ）
３０…バッテリ
４０…パワーコントロールユニット（ＰＣＵ）
５０…パワーモジュール
５０ａ、５０ｂ、５０ｃ…バスバー
５０ｄ…信号ピン
６０…ケース
６２…仮固定部
６２ａ…係止爪
６４…本固定部、
６４ａ…ネジ孔
６６…第１の位置規定部
６６ａ…縦壁
６８…第２の位置規定部
６８ａ…上端面
７０…制御回路基板
７２、７４、７６…挿通孔
８０…固定部材
【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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