(57)【要約】【課題】インサート成型により作製されるバスバー構造体およびその製造方法において、インサート成型時におけるバスバー間の絶縁破壊をより確実に抑制することができるバスバー構造体およびその製造方法を提供する。【解決手段】  本発明に係るバスバー構造体１０においては、絶縁体１６の幅Ｗ３が負極バスバー１４の幅Ｗ１よりも長く、且つ、絶縁体１６の両端部１６ａ，１６ｂが負極バスバー１４の両端部１４ａ，１４ｂから突出している。そのため、この絶縁体１６が、インサート成型されて作製される際に、負極バスバー１４の端部１４ａ，１４ｂが正極バスバー１２に接触してしまう事態を効果的に防止し、バスバー１２，１４間の絶縁をより確実に確保する。それにより、バスバー構造体１０においては絶縁破壊が生じる事態が効果的に抑制されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インサート成型により作製され、一対のバスバーによって絶縁体を挟持させた構造を有するバスバー構造体であって、
所定断面における前記絶縁体の長さが、前記一対のバスバーのうちの一方のバスバーの長さよりも長く、且つ、前記所定断面において前記絶縁体の両端部が当該一方のバスバーの両端部から突出している、バスバー構造体。
【請求項２】
前記絶縁体がガラスエポキシ樹脂で構成されている、請求項１に記載のバスバー構造体。
【請求項３】
前記絶縁体の厚さが０．５ｍｍ以上である、請求項１又は２に記載のバスバー構造体。
【請求項４】
前記バスバーの端部からの前記絶縁体の端部の突出長さが１．４ｍｍ以下である、請求項１又は２に記載のバスバー構造体。
【請求項５】
一対のバスバーによって絶縁体を挟持させた構造を有するバスバー構造体の製造方法であって、
前記一対のバスバーによって前記絶縁体を挟持させた構造体を形成するステップと、
前記構造体をインサート成型して、前記バスバー構造体を形成するステップと
を含み、
前記構造体を形成するステップの際に、所定断面における長さが、前記一対のバスバーのうちの一方のバスバーの長さよりも長い前記絶縁体を準備し、且つ、前記所定断面において前記絶縁体の両端部が当該一方のバスバーの両端部から突出するように配置する、バスバー構造体の製造方法。
【請求項６】
前記絶縁体がガラスエポキシ樹脂で構成されている、請求項５に記載のバスバー構造体の製造方法。
【請求項７】
前記絶縁体の厚さが０．５ｍｍ以上である、請求項５又は６に記載のバスバー構造体の製造方法。
【請求項８】
前記バスバーの端部からの前記絶縁体の端部の突出長さが１．４ｍｍ以下である、請求項５又は６に記載のバスバー構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バスバーを含むバスバー構造体およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、インサート成型によって、複数のバスバーを一体化する技術が知られている。例えば、下記特許文献１には、矩形片状のバスバー対を絶縁紙を介して重ね合わせ、インサート成型によって両バスバーの端部同士を固定させたバスバー構造体が開示されている。このように、バスバー間に絶縁紙を介在させることにより、バスバー間に高温の成型樹脂が流入することが防止されて、両バスバー間の接触不良および絶縁不良が抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−８６４３８号公報
【特許文献２】特開２００８−１７７２９２号公報
【特許文献３】特開２００３−２５０２７８号公報
【特許文献４】特開２００６−１０１６７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来技術には以下に示すような課題があった。すなわち、バスバーの長手方向に関し、両バスバーの長さよりも絶縁紙の長さが短くなっているため、インサート成型時において、両バスバーの長手方向の端部同士が接触し、その結果、絶縁破壊が生じる虞がある。
【０００５】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、インサート成型により作製されるバスバー構造体およびその製造方法において、インサート成型時におけるバスバー間の絶縁破壊をより確実に抑制することができるバスバー構造体およびその製造方法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】
【０００６】
本発明に係るバスバー構造体は、一対のバスバーによって絶縁体を挟持させた構造を有するバスバー構造体であって、所定断面における絶縁体の長さが、一対のバスバーのうちの一方のバスバーの長さよりも長く、且つ、所定断面において絶縁体の両端部が当該一方のバスバーの両端部から突出している。
【０００７】
このバスバー構造体においては、インサート成型されて作製される際に、バスバーの長さよりも長く、且つ、バスバーの両端部から突出する両端部を有する絶縁体が、バスバー間の絶縁をより確実に確保する。それにより、絶縁破壊が生じる事態が効果的に抑制されている。
【０００８】
本発明に係るバスバー構造体の製造方法は、一対のバスバーによって絶縁体を挟持させた構造を有するバスバー構造体の製造方法であって、一対のバスバーによって絶縁体を挟持させた構造体を形成するステップと、構造体をインサート成型して、バスバー構造体を形成するステップとを含み、構造体を形成するステップの際に、所定断面における長さが、一対のバスバーのうちの一方のバスバーの長さよりも長い絶縁体を準備し、且つ、所定断面において絶縁体の両端部が当該一方のバスバーの両端部から突出するように配置する。
【０００９】
このバスバー構造体の製造方法においては、絶縁体の両端部がバスバーの両端部から突出するように配置された構造体が形成され、この構造体をインサート成型するため、絶縁体がバスバー間の絶縁をより確実に確保する。それにより、インサート成型時に絶縁破壊が生じる事態が効果的に抑制されている。
【００１０】
なお、絶縁体がガラスエポキシ樹脂で構成されている態様であってもよい。この場合、一般的に用いられるＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィド樹脂）やＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート樹脂）に比べて強度が高く、それによりインサート成型時における破壊をより確実に防止することができる。また、バスバー間距離を縮小できるため、インダクタンスの低減が可能となる。
【００１１】
また、絶縁体の厚さが０．５ｍｍ以上である態様であってもよく、バスバーの端部からの絶縁体の端部の突出長さが１．４ｍｍ以下である態様であってもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、インサート成型により作製されるバスバー構造体およびその製造方法において、インサート成型時におけるバスバー間の絶縁破壊をより確実に抑制することができるバスバー構造体およびその製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係るバスバー構造体を示した断面図である。
【図２】図２は、図１のバスバー構造体の作製に用いられる構造体を示した断面図である。
【図３】図３は、図１のバスバー構造体が組み込まれた半導体モジュールを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、同一又は同等の要素については同一の符号を付し、説明が重複する場合にはその説明を省略する。
【００１５】
図１に本発明の実施形態に係るバスバー構造体１０の断面図を示す。このバスバー構造体１０は、一対のバスバー１２，１４と、その一対のバスバーに挟持された絶縁体１６と、一対のバスバー１２，１４と絶縁体１６とを一体化する樹脂部１８とによって構成されている。
【００１６】
一対のバスバー１２，１４は、いずれも矩形片状であり、図１のＹ方向に沿って延びている。両バスバー１２，１４は、バスバーの長手方向（Ｙ方向）に直交する断面（Ｘ−Ｚ断面）において、少なくとも一部領域が対面し、絶縁体１６を介して上下方向（バスバーの厚さ方向、すなわち図１のＺ方向）に重なり合っている。このとき、下側のバスバー１２が正極バスバー、上側のバスバー１４が負極バスバーとなっている。また、上側の負極バスバー１４の幅Ｗ１（すなわち、図１のＸ方向の長さ）は、正極バスバー１２の幅Ｗ２よりも短くなっている。
【００１７】
絶縁体１６は、ガラスエポキシで構成された絶縁紙であり、バスバー１２，１４同様に図１のＹ方向に沿って延びる矩形片状である。この絶縁体の厚さＴは０．５ｍｍ以上である。図１に示すように、絶縁体１６の幅Ｗ３（すなわち、図１のＸ方向の長さ）は、負極バスバー１４の幅Ｗ１よりも長く、正極バスバー１２の幅Ｗ２よりも短くなっている（すなわち、Ｗ１＜Ｗ３＜Ｗ２）。
【００１８】
また、絶縁体１６は、対面する一対のバスバー１２，１４の間に介在しており、その両端部１６ａ，１６ｂが上側に配置された負極バスバー１４の両端部１４ａ，１４ｂから突出している。負極バスバー１４の一方（図１における左側）の端部１４ａと、その端部と同じ側（図１における左側）の絶縁体の端部１６ａとの間の長さ、すなわち突出長さＬは、１．４ｍｍ以下となっている。
【００１９】
そして、このような一対のバスバー１２，１４と絶縁体１６とにより、一対のバスバー１２，１４によって絶縁体１６を挟持させた構造の構造体２０が形成される。
【００２０】
樹脂部１８は、インサート成型によって形成された樹脂部であり、構造体２０の個々の要素を一体的に結合している。
【００２１】
続いて、上述したバスバー構造体１０を作製する手順について説明する。
【００２２】
まず、図２に示すように、構造体２０を準備する。この構造体２０は、上述したとおり、一対のバスバー１２，１４によって絶縁体１６を挟持させた構造を有している。より具体的には、Ｚ−Ｘ断面における絶縁体１６の幅Ｗ３が、負極バスバー１４の長さＷ１よりも長くなっており、且つ、Ｚ−Ｘ断面において絶縁体１６の両端部１６ａ，１６ｂが負極バスバー１４の両端部１４ａ，１４ｂから突出している。
【００２３】
そして、このような構造体２０を、インサート成型する。それにより、図１に示すように、構造体２０の周囲に樹脂部１８が形成されたバスバー構造体１０が完成する。なお、インサート部品の固定強化のためにバスバーに穴を設け、その穴に成型樹脂２４を挿入することもできる（図３参照）。ただし、上下のバスバー１２，１４の両方に穴を設けた場合には、インサート成型時に絶縁体１６が破損しやすくなるため、どちらか一方のバスバーにのみ穴を設ける態様が好ましく、もしくは穴を設けない態様が好ましい。
【００２４】
以上のようにして作製されたバスバー構造体１０は、たとえば、図３に示すようなパワーデバイスに適用することができる。このとき、バスバー構造体１０は、バスバー１２，１４との間に樹脂部１８が介在するようにして、冷却器２１ａを内蔵した放熱基板２１上に搭載される。
【００２５】
放熱基板２１には、バスバー構造体１０と所定距離だけ離間した位置に、半導体素子（パワー半導体モジュール）２６が搭載される。この半導体素子２６の電極部２８，３０のうち、正極の電極部２８はバスバー構造体１０の正極バスバー１２にワイヤ３２によって接続され、同様に負極の電極部３０も負極バスバー１４にワイヤ３４によって接続される。
【００２６】
以上で詳細に説明したとおり、バスバー構造体１０においては、図１のＺ−Ｘ断面において示されているように、絶縁体１６の幅Ｗ３が負極バスバー１４の幅Ｗ１よりも長く、且つ、絶縁体１６の両端部１６ａ，１６ｂが負極バスバー１４の両端部１４ａ，１４ｂから突出している。そのため、この絶縁体１６が、インサート成型されて作製される際に、負極バスバー１４の端部１４ａ，１４ｂが正極バスバー１２に接触してしまう事態を効果的に防止し、バスバー１２，１４間の絶縁をより確実に確保する。それにより、バスバー構造体１０においてはインサート成型時に絶縁破壊が生じる事態が効果的に抑制されている。
【００２７】
また、上述したバスバー構造体１０の製造方法においても、構造体２０を形成する際に、その幅Ｗ３が負極バスバー１４の幅Ｗ１よりも長い絶縁体１６を準備し、且つ、絶縁体１６の両端部１６ａ，１６ｂが負極バスバー１４の両端部１４ａ，１４ｂから突出するように配置するため、上述したバスバー構造体１０同様、インサート成型されて作製される際に、絶縁体１６が、負極バスバー１４の端部１４ａ，１４ｂが正極バスバー１２に接触してしまう事態を効果的に防止し、バスバー１２，１４間の絶縁をより確実に確保する。それにより、インサート成型時に絶縁破壊が生じる事態が効果的に抑制される。
【００２８】
絶縁体１６は、公知の樹脂で構成することができるが、ガラスエポキシ樹脂で構成されることが好ましい。ガラスエポキシ樹脂は、一般的に用いられるＰＰＳやＰＢＴに比べて強度が高く、それによりインサート成型時における破壊を防止することができる。
【００２９】
なお、インサート成型時の破損を抑制するために、絶縁体１６の厚さＴは０．５ｍｍ以上であることが好ましい。なお、絶縁体１６の厚さＴを０．５ｍｍ程度の厚さにすることで、バスバー間に１．５〜２．０ｍｍほどの離間距離があった従来のバスバー構造体に比べてインダクタンスの低減を図ることができる。
【００３０】
また、負極バスバー１４の端部１４ａからの絶縁体１６の端部１６ａの突出長さＬは、１．４ｍｍ以下であることが好ましく、それにより、インサート成型時の破損を抑制することができる。
【００３１】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。たとえば、負極バスバー１４の幅Ｗ１が、正極バスバー１２の幅Ｗ２よりも長い態様や、負極バスバー１４の幅Ｗ１と正極バスバー１２の幅Ｗ２とが同じ態様であってもよい。また、絶縁体の幅Ｗ３は、一対のバスバー１２，１４のうちの一方の幅よりも長ければよく、正極バスバー１２の幅Ｗ２より長く負極バスバーの幅Ｗ１よりも短い態様（すなわち、Ｗ２＜Ｗ３＜Ｗ１）や、一対のバスバー１２，１４の両方の幅より長い態様（すなわち、Ｗ１＜Ｗ３かつＷ２＜Ｗ３）であってもよい。さらに、所定断面における絶縁体の長さには、Ｚ−Ｘ断面における絶縁体の幅だけでなく、Ｚ−Ｙ断面やその他断面における絶縁体の長さが含まれることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００３２】
１０…バスバー構造体、１２，１４…バスバー、１６…絶縁体、１８…樹脂部、２０…構造体。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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