(57)【要約】【課題】半導体素子を制御する制御基板と、半導体素子に接続されるバスバーとを備えた電力型回路装置において、製造コストや熱応力を低減して、制御基板を適切に固定する。【解決手段】接合用スルーホール７を有した制御基板１の基板面１１に直交する方向Ｄ１から見た平面視でバスバー４の一部が接合用スルーホール７を覆うように、一方側の基板面１１に沿ってバスバー４を配置し、一方側の基板面１１を上方に向けた状態で、バスバー４の接合用スルーホール７に対応する箇所を溶融させ、溶融部４７を接合用スルーホール７に浸入させて、バスバー４と接合用スルーホール７とを接続する。【選択図】図３
2019170060.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力型半導体素子を制御する制御回路が形成された制御基板と、
前記電力型半導体素子に接続されるバスバーと、を備えた電力型回路装置であって、
前記制御基板は、接合用スルーホールを有し、
前記バスバーは、前記制御基板の基板面に直交する方向からの平面視で前記バスバーの一部が前記接合用スルーホールを覆うように、一方側の前記基板面に沿って配置されると共に、前記平面視において前記接合用スルーホールに対応する部分に溶融部が形成され、
前記溶融部は、少なくとも一部が前記接合用スルーホール内に位置して、前記接合用スルーホールの内壁に接合されている、電力型回路装置。
【請求項２】
前記バスバーと対向する前記基板面における、前記接合用スルーホールの周囲に、前記平面視で前記バスバーと重複する全ての領域を含むように、電気的絶縁領域が形成されている、請求項１に記載の電力型回路装置。
【請求項３】
前記バスバーは、前記平面視において前記接合用スルーホールに対応する部分の厚みが他の部分の厚みよりも薄く形成されている、請求項１又は２に記載の電力型回路装置。
【請求項４】
前記バスバーは、前記基板面に沿う方向を向く段差面を形成する段差部を有し、前記段差面が前記制御基板の端縁に接する状態で、前記制御基板に対して位置決めされている、請求項１から３の何れか一項に記載の電力型回路装置。
【請求項５】
前記バスバーは、帯状の平板であり、長手方向の一端側において前記接合用スルーホールに接続され、長手方向の他端側において前記電力型半導体素子の接続対象となる対象装置に接続され、長手方向の中間位置において前記電力型半導体素子に接続されている、請求項１から４の何れか一項に記載の電力型回路装置。
【請求項６】
前記電力型半導体素子は、電力型スイッチング素子であり、
複数の前記電力型スイッチング素子により、直流と交流との間で電力を変換するインバータ回路が構成され、
前記制御回路は、前記インバータ回路を制御するインバータ制御回路である、請求項１から５の何れか一項に記載の電力型回路装置。
【請求項７】
電力型半導体素子を制御する制御回路が形成された制御基板と、
前記電力型半導体素子に接続されるバスバーと、を電気的に接続して、電力型回路装置を製造する電力型回路装置の製造方法であって、
前記制御基板は、接合用スルーホールを有し、
前記制御基板の基板面に直交する方向から見た平面視で前記バスバーの一部が前記接合用スルーホールを覆うように、一方側の前記基板面に沿って前記バスバーを配置する第１工程と、
前記一方側の基板面を上方に向けた状態で、前記バスバーの前記接合用スルーホールに対応する箇所を溶融させ、溶融部を前記接合用スルーホールに浸入させて、前記バスバーと前記接合用スルーホールとを接続する第２工程と、
を有する電力型回路装置の製造方法。
【請求項８】
前記第１工程の後、前記第２工程を実行し、
前記第２工程の後、前記バスバーを前記電力型半導体素子に接続する第３工程を実行する、請求項７に記載の電力型回路装置の製造方法。
【請求項９】
前記バスバーは、帯状の平板であり、
前記第１工程では、長手方向の一端側が前記接合用スルーホールを覆うように配置され、
前記第２工程では、前記一端側において前記接合用スルーホールに接続されて、前記制御基板及び前記バスバーを含む制御基板アッセンブリが形成され、
前記第３工程では、前記制御基板アッセンブリにおける前記バスバーの長手方向の他端側と前記一端側との中間位置において前記電力型半導体素子に接続する、請求項８に記載の電力型回路装置の製造方法。
【請求項１０】
前記第２工程では、レーザーにより前記バスバーを溶融させる、請求項７から９の何れか一項に記載の電力型回路装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子を制御する制御基板と、半導体素子に接続されるバスバーとを備えた電力型回路装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子を制御する制御基板と、半導体素子に接続されるバスバーとを備えた電力型回路装置として、例えば回転電機を駆動制御するインバータ装置がある。そのようなインバータ装置は、例えば、インバータ回路を構成するスイッチング素子と、インバータ回路を制御する制御回路が形成された制御基板と、スイッチング素子モジュールに接続される直流及び交流の電力線を形成するバスバーとを有して構成される。特開２０１３−９９２１３号公報には、スイッチング素子（１４）が搭載されたベースプレート（１１）と、制御基板（４１）と、バスバーモジュール（２０）とを有するインバータ装置（６）が開示されている（背景技術において括弧内の符号は参照する文献のもの。）。
【０００３】
バスバーモジュール（２０）は、複数のバスバー（２３）とこれらのバスバー（２３）を一体的に支持する樹脂性の接続支持体（２１）とを有している。インバータ装置（６）が収容されるケース（５）には、スイッチング素子（１４）が搭載されたベースプレート（１１）が固定されている。そして、バスバーモジュール（２０）は、接続支持体（２１）に設けられたモジュール固定部（２７）を介してボルトによってケース（５）に締結固定され、押圧によってスイッチング素子（１４）と接続される。制御基板（４１）は、バスバーモジュール（２０）に設けられた基板固定部（２６）にボルトにより締結固定されている。
【０００４】
このように、基板固定部（２６）に制御基板（４１）を締結する場合には、基板上に締結のためのスペース（例えばボルト孔やボルトの頭部が配置される場所を設けるスペース）が必要であり、基板の寸法が大きくなってコストが上昇する可能性がある。また、ボルトなどの締結部材を要するため、インバータ装置（６）を構成する部品点数や部品の総コストが上昇する可能性がある。また、固定箇所における基板の熱に対する線形膨張係数（例えばガラスエポキシ基板の場合は約８０［ｐｐｍ］）と、ボルトの熱に対する線形膨張係数（例えば鉄製の場合は約１０［ｐｐｍ］）との差によって、固定箇所に熱応力が発生して、インバータ装置（６）などの電力型回路装置の耐久性を低下させる可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−９９２１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記背景に鑑みて、半導体素子を制御する制御基板と、半導体素子に接続されるバスバーとを備えた電力型回路装置において、製造コストや熱応力を低減して、制御基板を適切に固定する技術を提供することが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
１つの態様として、上記に鑑みた電力型回路装置は、
電力型半導体素子を制御する制御回路が形成された制御基板と、
前記電力型半導体素子に接続されるバスバーと、を備えた電力型回路装置であって、
前記制御基板は、接合用スルーホールを有し、
前記バスバーは、前記制御基板の基板面に直交する方向からの平面視で前記バスバーの一部が前記接合用スルーホールを覆うように、一方側の前記基板面に沿って配置されると共に、前記平面視において前記接合用スルーホールに対応する部分に溶融部が形成され、
前記溶融部は、少なくとも一部が前記接合用スルーホール内に位置して、前記接合用スルーホールの内壁に接合されている。
【０００８】
また、１つの態様として、上記に鑑みた電力型回路装置の製造方法は、
電力型半導体素子を制御する制御回路が形成された制御基板と、
前記電力型半導体素子に接続されるバスバーと、を電気的に接続して、電力型回路装置を製造する電力型回路装置の製造方法であって、
前記制御基板は、接合用スルーホールを有し、
前記制御基板の基板面に直交する方向から見た平面視で前記バスバーの一部が前記接合用スルーホールを覆うように、一方側の前記基板面に沿って前記バスバーを配置する第１工程と、
前記一方側の基板面を上方に向けた状態で、前記バスバーの前記接合用スルーホールに対応する箇所を溶融させ、溶融部を前記接合用スルーホールに浸入させて、前記バスバーと前記接合用スルーホールとを接続する第２工程と、
を有する。
【０００９】
上記の電力型回路装置及び電力型回路装置の製造方法の構成によれば、ボルト等の締結部材を別途用いることなく、バスバーと制御基板の接合用スルーホールとが直接に接合されるので、ボルト等の締結部材を削減することができ、部品点数又は部品の総コストを低減することができる。また、制御基板には、ボルト等を貫通させるための貫通孔を設ける必要がない。一般的に、そのような貫通孔は、接合用スルーホールなどのスルーホールに比べて大径であり、また、ボルトの頭部は貫通孔よりも大きいため、制御基板において締結スペースの専有面積が大きくなる。本構成によれば、ボルト等の削減により、制御基板における締結スペースも削減でき、制御基板の基板サイズを小さくすることができ、制御基板のコストを低減させることができる。また、一般的にスルーホールの内壁、及び基板の両面におけるスルーホールの周囲には、導電体によるメッキが施され、その材質は低電気抵抗の銅であることが多い。また、バスバーも、大電流による損失を抑制する観点より、銅を用いて構成されることが多い。バスバーの溶融部と接合用スルーホールの内壁とが接合された場合、熱に対する線膨張係数は、材質が共に銅であれば、ほぼ同一である。従って、バスバーと制御基板とを固定する箇所にはほとんど熱応力は生じず、電力型回路装置の耐久性を向上させることができる。このように、上記の電力型回路装置及び電力型回路装置の製造方法の構成によれば、製造コストや熱応力を低減して、制御基板を適切に固定する電力型回路装置を提供することができる。
【００１０】
上記のさらなる特徴と利点は、図面を参照して説明する実施形態についての以下の記載から明確となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】インバータ装置の構成の一例を模式的に示す回路ブロック図
【図２】インバータ装置の構成の一例を模式的に示す分解斜視図
【図３】インバータ装置の構成の一例を模式的に示す断面図
【図４】制御基板における接合用スルーホール周辺の一例を示す拡大平面図
【図５】インバータ装置の構成の他の例を模式的に示す拡大断面図
【図６】インバータ装置の構成の他の例を模式的に示す拡大断面図
【図７】制御基板における接合用スルーホール周辺の他の例を示す拡大平面図
【図８】インバータ装置の構成の他の例を模式的に示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、電力型回路装置及び電力型回路装置の製造方法の実施形態を、直流と交流との間で電力を変換するインバータ装置を例として説明する。図１は、インバータ装置１０（電力型回路装置）の構成の一例を模式的に示す回路ブロック図である。また、図２は、インバータ装置１０の構成の一例を模式的に示す分解斜視図である。インバータ回路３０を備えたインバータ装置１０は、例えば電気自動車やハイブリッド車における車両（車輪）の駆動力源や、その他の車両等においてオイルポンプやエアコンプレサーの駆動力源となる回転電機８０を駆動する。回転電機８０は、複数相（一例として、Ｕ相，Ｖ相，Ｗ相からなる３相）の交流で駆動される交流回転電機である。インバータ回路３０は、直流電源９０及び回転電機８０に接続されて、直流と複数相の交流との間で電力を変換する。直流電源９０とインバータ回路３０との間には、インバータ回路３０の直流側の電圧（直流リンク電圧Ｖｄｃ）を平滑する直流リンクコンデンサ６（平滑コンデンサ）が備えられている。
【００１３】
図１に示すように、インバータ回路３０は、複数のスイッチング素子３（電力型スイッチング素子）を有して構成される。スイッチング素子３には、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）やパワーＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）やＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ（Silicon Carbide - Metal Oxide Semiconductor FET）やＳｉＣ−ＳＩＴ（SiC - Static Induction Transistor）、ＧａＮ−ＭＯＳＦＥＴ（Gallium Nitride - MOSFET）などの高周波での動作が可能なパワー半導体素子を適用すると好適である。本実施形態では、スイッチング素子３としてＩＧＢＴを例示している。
【００１４】
インバータ回路３０は、よく知られているように複数相（ここでは３相）のそれぞれに対応する数のアーム３Ａを有するブリッジ回路により構成される。図１に示すように、インバータ回路３０の直流正極側と直流負極側との間に上段側スイッチング素子３１と下段側スイッチング素子３２とが直列に接続されて１つのアーム３Ａが構成される。また、各スイッチング素子３には、負極から正極へ向かう方向（下段側から上段側へ向かう方向）を順方向として、並列にフリーホイールダイオード３５が備えられている。本実施形態では、フリーホイールダイオード３５も含めて、３相分のアーム３Ａが１つのスイッチング素子モジュール５（半導体モジュール）として構成されている形態を例示している（図２参照）。
【００１５】
各スイッチング素子３をスイッチング制御するインバータ制御回路２１（INV-CTRL）は、マイクロコンピュータ等のプロセッサを中核部材として構築されている。例えば、インバータ制御回路２１は、回転電機８０の目標トルクに基づいて、ベクトル制御法を用いた電流フィードバック制御を行って、インバータ回路３０を介して回転電機８０を制御する。回転電機８０を流れる実電流は電流センサ８２により検出され、回転電機８０のロータの各時点での磁極位置は、例えばレゾルバなどの回転センサ８３により検出される。インバータ制御回路２１は、電流センサ８２及び回転センサ８３の検出結果を用いて、電流フィードバック制御を実行する。
【００１６】
図１に示すように、各スイッチング素子３の制御端子（ＩＧＢＴやＦＥＴの場合はゲート端子）は、ドライブ回路２２（DRV-CCT）を介してインバータ制御回路２１に接続されており、それぞれ個別にスイッチング制御される。回転電機８０を駆動するための回路（高圧系回路）と、マイクロコンピュータなどを中核とするインバータ制御回路２１などの回路（低圧系回路）とは、動作電圧（回路の電源電圧）が大きく異なる場合がある。このような場合には、各スイッチング素子３に対する駆動信号（スイッチング制御信号）の駆動能力（例えば電圧振幅や出力電流など、後段の回路を動作させる能力）をそれぞれ高めて中継するドライブ回路２２が備えられる。ドライブ回路２２は、例えばフォトカプラやトランスなどの絶縁素子やドライバＩＣを利用して構成される。本実施形態では、インバータ制御回路２１とドライブ回路２２とが、制御回路２０として制御基板１（図２参照）に形成されている形態を例示している。
【００１７】
スイッチング素子モジュール５（スイッチング素子３）と回転電機８０との間、スイッチング素子モジュール５（スイッチング素子３）と直流電源９０との間は、電力線としてのバスバー４によって接続されている。具体的には、各相のアーム３Ａにおける上段側スイッチング素子３１と下段側スイッチング素子３２との接続点（各相の交流電力端子）と、回転電機８０の各相のステータコイルとの間は、それぞれＵ相バスバー４ｕ、Ｖ相バスバー４ｖ、Ｗ相バスバー４ｗによって接続されている。また、各相の上段側スイッチング素子３１の正極側端子（本例のＩＧＢＴの場合はドレイン端子）と、直流電源９０の正極とは、正極バスバー４ｐによって接続されている。また、各相の下段側スイッチング素子３２の負極側端子（本例のＩＧＢＴの場合はコレクタ端子）と、直流電源９０の負極とは、負極バスバー４ｎによって接続されている。尚、バスバー４は低電気抵抗の銅などによって構成されていると好適である。
【００１８】
図２は、インバータ装置１０の構成の一例を模式的に示す分解斜視図である。ここでは、バスバー４が帯状の平板である場合を例示している。各バスバー４の一端側（第１端部４１）は、後述するように制御基板１に取り付けられ、制御基板１と複数のバスバー４によって、制御基板アッセンブリ２が構成されている。各バスバー４の他端側（第２端部４２）は、それぞれスイッチング素子３の接続対象となる対象装置１００（図１参照）に貫通孔４９を介して接続されている。ここで、対象装置１００とは、回転電機８０及び直流電源９０に相当する。尚、直流リンクコンデンサ６を、対象装置１００に含めてもよい。
【００１９】
各バスバー４は、スイッチング素子３には、第１端部４１と第２端部４２との中間位置（中間部４３）において接続されている。本実施形態では、スイッチング素子３は、インバータ回路３０を構成するスイッチング素子モジュール５として形成されている。そして、図２に示すように、スイッチング素子モジュール５に設けられた各端子台５９（各相の交流電力端子、正極及び負極の直流電力端子）と、各バスバー４とが貫通孔４４を介してボルト９等の締結部材によって締結されることによって、スイッチング素子３とバスバー４とが電気的に接続される。尚、中間部４３に、スイッチング素子３との接続に利用する貫通孔４４とは別の貫通孔が形成され、直流リンクコンデンサ６も中間部４３において接続されてもよい。
【００２０】
バスバー４と制御基板１とは、いわゆる溶接によって接続されている。以下、インバータ装置１０の構成の一例を模式的に示す断面図である図３も参照して説明する。図３に示すように、制御基板１は、接合用スルーホール７を有して形成されている。接合用スルーホール７は、制御基板１の一方側の基板面（例えば第１基板面１１）と他方側の基板面（例えば第２基板面１２）とを電気的に接続して電気信号を伝達するために用いられる一般的なスルーホール（信号用スルーホール）や、ディスクリート部品の端子を貫通させて実装するための一般的なスルーホール（実装用スルーホール）よりも大径に形成されている。径の大きさを除けば、接合用スルーホール７もこれら一般的なスルーホールと同様の構造を有している。即ち、接合用スルーホール７の第１基板面１１及び第２基板面１２における開口部の周囲には、導電体による導電パターン７３が形成されている。また、接合用スルーホール７の内壁７１には、導電体よる導電メッキ７２が形成されている。
【００２１】
バスバー４は、制御基板１の基板面１３に直交する方向（直交方向Ｄ１）からの平面視でバスバー４の一部が接合用スルーホール７を覆うように、第１基板面１１に沿って配置されている。また、バスバー４は、平面視において接合用スルーホール７に対応する部分に溶融部４７が形成されている。そして、溶融部４７は、少なくとも一部が接合用スルーホール７内に位置して、接合用スルーホール７の内壁７１（導電メッキ７２）に接合されている。当然ながら、溶融部４７は、第１基板面１１において導電パターン７３に接合されていてもよい。
【００２２】
尚、本実施形態では、レーザーＬＢによりバスバー４を溶融させて溶融部４７が形成されている。レーザーは狭い領域に対して大きなエネルギーを高精度で照射することができるので、適切に、接合用スルーホール７の位置に対応させてバスバー４を溶融させることができる。当然ながら、他の方式によってバスバー４を溶融させることを妨げるものではない。尚、バスバー４を溶融させる際には、バスバー４が加熱されるが、その熱の多くは、ガラスエポキシなどで構成された制御基板１よりも熱伝導率の高い金属（例えば銅）によって構成されたバスバー４に伝わる。このため、制御基板１が、バスバー４を溶融させるための熱によって損傷するおそれは少ない。
【００２３】
本実施形態では、制御基板アッセンブリ２を形成するための第１工程＃１（図６参照）として、直交方向Ｄ１から見た平面視でバスバー４の一部が接合用スルーホール７を覆うように、第１基板面１１に沿ってバスバー４を配置する。第１工程＃１の後、第２工程＃２（図６参照）として、第１基板面１１を上方に向けた状態で、バスバー４の接合用スルーホール７に対応する箇所を溶融させ、溶融部４７を接合用スルーホール７に浸入させて、バスバー４と接合用スルーホール７とを接続する。第１基板面１１を上方に向けた状態で、上方からレーザーＬＢを照射しているため、バスバー４の溶融した金属は、重力によって接合用スルーホール７に浸入する。第１工程＃１と第２工程＃２とを経て、制御基板アッセンブリ２が形成される。
【００２４】
第２工程＃２の後、バスバー４をスイッチング素子３に接続する第３工程＃３（図２参照）が実行されて、インバータ装置１０が形成される。つまり、第１工程＃１では、バスバー４の長手方向の一端側である第１端部４１が接合用スルーホール７を覆うように配置され、第２工程＃２では、第１端部４１において接合用スルーホール７に接続されて、制御基板１及びバスバー４を含む制御基板アッセンブリ２が形成される。第３工程＃３では、制御基板アッセンブリ２におけるバスバー４の長手方向の他端側である第２端部４２と第１端部４１との中間位置である中間部４３においてスイッチング素子３に接続される。
【００２５】
第１工程＃１及び第２工程＃２で制御基板１とバスバー４とを接合して制御基板アッセンブリ２を形成しておくことにより、第３工程＃３において柔軟にバスバー４とスイッチング素子３（スイッチング素子モジュール５）とを接続することができる。この際、例えば、バスバー４とスイッチング素子３との接続位置の公差を比較的大きく設定しておくと好適である。具体的には、貫通孔４４の径を大きくする、バスバー４の長手方向に沿った方向の径が相対的に長い長円形にするなどである。このようにすると、バスバー４と制御基板１との相対位置を精度良く合わせた状態で、第２工程＃２において接合された制御基板１とバスバー４との接合部分にも機械的な負荷を掛けることなく、バスバー４とスイッチング素子３とを接続することができる。従って、インバータ装置１０の耐久性を向上させることができる。
【００２６】
上述したように、制御基板アッセンブリ２は、ボルト等の締結部材を別途用いることなく、バスバー４と制御基板１の接合用スルーホール７とが直接に接合されることによって形成される。従って、ボルト等の締結部材を削減することができ、インバータ装置１０の部品の総コストを低減することができる。また、制御基板１には、ボルト等を貫通させるための貫通孔を設ける必要がないため、制御基板１の基板サイズを小さくすることでコストを低減させることができる。尚、上述した形態においても、接合用スルーホール７は設けられているが、一般的に、ボルト等を貫通させるための貫通孔は、接合用スルーホール７などのスルーホールに比べて大径である。また、ボルトの頭部は貫通孔よりも大きいため、制御基板１において締結スペースの専有面積は大きくなる傾向がある。従って、接合用スルーホール７を設けてバスバー４と接合する方が基板面積を小さくすることができる。
【００２７】
また、ボルト等を用いて締結した場合には、固定箇所における制御基板１の熱に対する線形膨張係数（例えばガラスエポキシ基板の場合は約８０［ｐｐｍ］）と、ボルトの熱に対する線形膨張係数（例えば鉄製の場合は約１０［ｐｐｍ］）との差によって、固定箇所に熱応力が発生して、インバータ装置１０の耐久性を低下させる可能性がある。一方、接合用スルーホール７の基板面における開口部の周囲や内壁７１に設けられた導電パターン７３や導電メッキ７２は、低電気抵抗の銅であることが多い。また、バスバー４も、大電流による損失を抑制する観点より、銅を用いて構成されることが多い。熱に対する線膨張係数は、材質が共に銅であれば、ほぼ同一である（約１６［ｐｐｍ］）。従って、バスバー４と制御基板１との接合箇所にはほとんど熱応力は生じず、インバータ装置１０の耐久性を向上させることができる。
【００２８】
上述したように、バスバー４は、第１端部４１において接合用スルーホール７に接続され、第２端部４２において対象装置１００に接続され、中間部４３においてスイッチング素子３に接続される。バスバー４は、電気的には、スイッチング素子３と、対象装置１００とを接続するために用いられる。従って、電気的な接続の観点では、バスバー４の一端側がスイッチング素子３に接続され、他端側が対象装置１００に接続されればよい。本構成では、スイッチング素子３と対象装置１００とを結ぶバスバー４を延長するという簡単な構造によって、制御基板１とバスバー４とを適切に接合することができる。
【００２９】
ところで、バスバー４は金属製であり、導電体である。従って、図４に示すように、バスバー４と対向する第１基板面１１には、接合用スルーホール７の周囲に、平面視でバスバー４と重複する全ての領域を含むように、電気的絶縁領域Ｚが形成されていると好適である。バスバー４は制御基板１の第１基板面１１に接触するため、バスバー４と対向する第１基板面１１において平面視でバスバー４と重複する領域に配線等があると、短絡を生じる可能性がある。当該領域を含むように、接合用スルーホール７の周囲に電気的絶縁領域Ｚが形成されていると、バスバー４と制御基板１に形成される制御回路２０との短絡を防止することができる。
【００３０】
また、上述したように、バスバー４は、制御基板１に平面視で重複した状態で、接合用スルーホール７に対応する箇所が溶融されるので、当該箇所が溶融し易いように形成されていると好適である。例えば、図５に示すように、バスバー４は、平面視において接合用スルーホール７に対応する部分の厚みＴ２が他の部分の厚みＴ１よりも薄く形成されていると好適である。これにより、溶融部４７が形成される箇所のバスバー４の厚みＴ２は、他の箇所に比べて薄くなり、バスバー４を溶融させて溶融部４７を形成し易くなる。尚、他の箇所は厚みＴ１が維持されるのでバスバー４の強度を保つことができる。
【００３１】
上記においては、例えば図１に示すように、バスバー４が直線状に延びる形態を例示した。しかし、バスバー４は曲線状であっても曲面を有しいてもよい。また、後述するように、段差を有していてもよい。例えば、図６に示すように、バスバー４は、基板面に沿う方向（面方向Ｄ２）を向く段差面４５を形成する段差部４６を有して形成されていてもよい。
【００３２】
このようにバスバー４が段差部４６を有する場合には、段差面４５が制御基板１の端縁１４に接する状態で、バスバー４を制御基板１に対して位置決めすることができる。このように位置決めされていると、段差部４６における段差面４５と、制御基板１の端縁１４とにより、バスバー４と制御基板１とが適切に位置決めされる。これにより、バスバー４において溶融部４７を形成する位置を、接合用スルーホール７に適切に合わせることができる。特に図５に例示したように、厚みの薄い部位が形成されている場合には、当該部位を適切に位置決めすることができる。
【００３３】
〔その他の実施形態〕
以下、その他の実施形態について説明する。尚、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用されるものに限られず、矛盾が生じない限り、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。
【００３４】
（１）上記においては、電力型半導体素子として、スイッチング素子３（電力型スイッチング素子）であるＩＧＢＴ等を例示し、電力型回路装置としてインバータ装置１０を例示して説明した。しかし、電力型半導体素子及び電力型回路装置は、上記の例に限定されるものではない。例えば、電圧レギュレータも電力型半導体素子の好適な一例である。また、そのような電圧レギュレータを用いて構成された電源回路を含む電源装置（例えば安定化電源装置）も電力型回路装置の好適な一例である。
【００３５】
（２）上記においては、バスバー４と２つの接合用スルーホール７とが平面視で重複する形態を例示したが３つ以上の接合用スルーホール７と重複する形態であってもよい。図７には、４つの接合用スルーホール７と重複する形態を例示している。また、図示は省略するが、バスバー４が１つの接合用スルーホール７と重複する形態であってもよい。尚、図７には、第１端部４１におけるバスバー４の幅を広げて、重複する接合用スルーホール７の数を増加させた形態を例示したが、バスバー４の幅を広げずに重複する接合用スルーホール７の数を増加させてもよい。
【００３６】
（３）図２及び図３を参照して上述した形態では、制御基板アッセンブリ２においてレーザーＬＢが照射された側（第１基板面１１の側）と、スイッチング素子モジュール５とが対向しない状態で、制御基板アッセンブリ２とスイッチング素子モジュール５とが固定される形態を例示した。しかし、これとは逆に、図８に示すように、第１基板面１１の側と、スイッチング素子モジュール５とが対向する状態で、制御基板アッセンブリ２とスイッチング素子モジュール５とが固定されてもよい。つまり、第１工程＃１及び第２工程＃２で制御基板１とバスバー４とを接合して制御基板アッセンブリ２が形成されているため、第３工程＃３においてバスバー４とスイッチング素子３（スイッチング素子モジュール５）とを接続する際の自由度を向上させることができる。
【００３７】
図２及び図３に例示する形態では、第１工程＃１の後で、第３工程＃３を実行して制御基板アッセンブリ２とスイッチング素子モジュール５とを固定した後で、バスバー４を溶融させる第２工程＃２を実行することも可能である。しかし、第１基板面１１の側と、スイッチング素子モジュール５とが対向する状態では、バスバー４が制御基板１とスイッチング素子モジュール５との間に挟まれることになるため、第３工程＃３の後で第２工程＃２を実行することはできない。中間アッセンブリとして制御基板アッセンブリ２を構成することによって、バスバー４と制御基板１とスイッチング素子モジュール５との配置の自由度を高くすることができる。
【００３８】
（４）上記においては、全てのバスバー４が制御基板１の接合用スルーホール７に接合される形態を例時した。しかし、一部のバスバー４が接合用スルーホール７に接合され、他のバスバー４が制御基板１又はスイッチング素子モジュール５などの他の部材にボルト等によって締結される形態を妨げるものではない。
【００３９】
〔実施形態の概要〕
以下、上記において説明した電力型回路装置（１０）及び電力型回路装置の製造方法の概要について簡単に説明する。
【００４０】
１つの態様として、電力型回路装置（１０）は、
電力型半導体素子（３）を制御する制御回路（２０）が形成された制御基板（１）と、
前記電力型半導体素子（３）に接続されるバスバー（４）と、を備えた電力型回路装置（１０）は、
前記制御基板（１）は、接合用スルーホール（７）を有し、
前記バスバー（４）は、前記制御基板（１）の基板面（１３）に直交する方向（Ｄ１）からの平面視で前記バスバー（４）の一部が前記接合用スルーホール（７）を覆うように、一方側の前記基板面（１１）に沿って配置されると共に、前記平面視において前記接合用スルーホール（７）に対応する部分に溶融部（４７）が形成され、
前記溶融部（４７）は、少なくとも一部が前記接合用スルーホール（７）内に位置して、前記接合用スルーホール（７）の内壁（７１）に接合されている。
【００４１】
また、１つの態様として、電力型回路装置の製造方法は、
電力型半導体素子（３）を制御する制御回路（２０）が形成された制御基板（１）と、
前記電力型半導体素子（３）に接続されるバスバー（４）と、を電気的に接続して、電力型回路装置（１０）を製造する電力型回路装置の製造方法であって、
前記制御基板（１）は、接合用スルーホール（７）を有し、
前記制御基板（７）の基板面（１１）に直交する方向（Ｄ１）から見た平面視で前記バスバー（４）の一部が前記接合用スルーホール（７）を覆うように、一方側の前記基板面（１１）に沿って前記バスバー（４）を配置する第１工程（＃１）と、
前記一方側の基板面（１１）を上方に向けた状態で、前記バスバー（４）の前記接合用スルーホール（７）に対応する箇所を溶融させ、溶融部（４７）を前記接合用スルーホール（７）に浸入させて、前記バスバー（４）と前記接合用スルーホール（７）とを接続する第２工程（＃２）と、を有する。
【００４２】
上記の電力型回路装置（１０）及び電力型回路装置の製造方法の構成によれば、ボルト等の締結部材を別途用いることなく、バスバー（４）と制御基板（１）の接合用スルーホール（７）とが直接に接合されるので、ボルト等の締結部材を削減することができ、部品点数又は部品の総コストを低減することができる。また、制御基板（１）には、ボルト等を貫通させるための貫通孔を設ける必要がない。一般的に、そのような貫通孔は、接合用スルーホール（７）などのスルーホールに比べて大径であり、また、ボルトの頭部は貫通孔よりも大きいため、制御基板（１）において締結スペースの専有面積が大きくなる。本構成によれば、ボルト等の削減により、制御基板（１）における締結スペースも削減でき、制御基板（１）の基板サイズを小さくすることができ、制御基板（１）のコストを低減させることができる。また、一般的にスルーホールの内壁、及び基板の両面におけるスルーホールの周囲には、導電体によるメッキが施され、その材質は低電気抵抗の銅であることが多い。また、バスバー（４）も、大電流による損失を抑制する観点より、銅を用いて構成されることが多い。バスバー（４）の溶融部（４７）と接合用スルーホール（７）の内壁とが接合された場合、熱に対する線膨張係数は、材質が共に銅であれば、ほぼ同一である。従って、バスバー（４）と制御基板（１）とを固定する箇所にはほとんど熱応力は生じず、電力型回路装置（１０）の耐久性を向上させることができる。このように、上記の電力型回路装置（１０）及び電力型回路装置の製造方法の構成によれば、製造コストや熱応力を低減して、制御基板（１）を適切に固定する電力型回路装置（１０）を提供することができる。
【００４３】
以下、電力型回路装置（１０）及び電力型回路装置の製造方法についての追加的な技術的特徴について、いくつかの態様を例示する。電力型回路装置の製造方法についての追加的な技術的特徴は、製造方法による対象物となる電力型回路装置（１０）にも適用可能である。また、電力型回路装置（１０）についての追加的特徴も、電力型回路装置の製造方法に適用可能である。
【００４４】
１つの態様として、電力型回路装置（１０）は、前記バスバー（４）と対向する前記基板面（１１）における、前記接合用スルーホール（７）の周囲に、前記平面視で前記バスバー（４）と重複する全ての領域を含むように、電気的絶縁領域（Ｚ）が形成されていると好適である。
【００４５】
バスバー（４）は制御基板（１）の基板面（１１）に接触するため、バスバー（４）と対向する基板面（１１）において平面視でバスバー（４）と重複する領域に配線等があると、短絡を生じる可能性がある。当該領域を含むように、接合用スルーホール（７）の周囲に電気的絶縁領域（Ｚ）が形成されていると、バスバー（４）と制御基板（１）に形成される制御回路（２０）との短絡を防止することができる。
【００４６】
また、前記バスバー（４）は、前記平面視において前記接合用スルーホール（７）に対応する部分の厚み（Ｔ２）が他の部分の厚み（Ｔ１）よりも薄く形成されていると好適である。
【００４７】
この構成によれば、溶融部（４７）が形成される箇所のバスバー（４）の厚みが他の箇所に比べて薄くなるため、バスバー（４）を溶融させて溶融部（４７）を形成し易くなる。尚、他の箇所は厚みが維持されるので強度を保つことができる。
【００４８】
また、前記バスバー（４）が、前記基板面（１１）に沿う方向を向く段差面（４５）を形成する段差部（４６）を有し、前記段差面（４５）が前記制御基板（１）の端縁（１４）に接する状態で、前記制御基板（１）に対して位置決めされていると好適である。
【００４９】
この構成によれば、段差部（４６）における段差面（４５）と、制御基板（１）の端縁（１４）とにより、バスバー（４）と制御基板（１）とが適切に位置決めされる。これにより、バスバー（４）において溶融部（４７）を形成する位置を、接合用スルーホール（７）に適切に合わせることができる。
【００５０】
また、前記バスバー（４）は、帯状の平板であり、長手方向の一端側（４１）において前記接合用スルーホール（７）に接続され、長手方向の他端側（４２）において前記電力型半導体素子（３）の接続対象となる対象装置（１００）に接続され、長手方向の中間位置（４３）において前記電力型半導体素子（３）に接続されていると好適である。
【００５１】
この構成によれば、対象装置（１００）と電力型半導体装置（３）とを結ぶバスバー（４）を延長することによって、制御基板（１）とバスバー（４）とを接続することができる。
【００５２】
また、前記電力型半導体素子（３）が、電力型スイッチング素子であり、複数の前記電力型スイッチング素子により、直流と交流との間で電力を変換するインバータ回路（３０）が構成され、前記制御回路（２０）が、前記インバータ回路を制御するインバータ制御回路（２１）であると好適である。
【００５３】
この構成によれば、電力型回路装置（１０）としてのインバータ装置を適切に構成することができる。
【００５４】
１つの態様として、電力型回路装置の製造方法は、前記第１工程（＃１）の後、前記第２工程（＃２）を実行し、前記第２工程（＃２）の後、前記バスバー（４）を前記電力型半導体素子（３）の接続対象となる対象装置（１００）に接続する第３工程（＃３）を実行すると好適である。
【００５５】
第１工程（＃１）及び第２工程（＃２）で制御基板（１）とバスバー（４）とを接合しておくことにより、制御基板（１）とバスバー（４）とをモジュールとして扱うことできるため、第３工程（＃３）の自由度を高めることができる。例えば、バスバー（４）に接続される側の基板面（１１）を鉛直方向で下向きとして、バスバー（４）と電力型半導体素子（３）とを接続することもできる。
【００５６】
前記第１工程（＃１）の後、前記第２工程（＃２）を実行し、その後、前記第３工程（＃３）が実行される場合、前記第１工程（＃１）では、長手方向の一端側（４１）が前記接合用スルーホール（７）を覆うように配置され、前記第２工程（＃２）では、前記一端側（４１）において前記接合用スルーホール（７）に接続されて、前記制御基板（１）及び前記バスバー（４）を含む制御基板アッセンブリ（２）が形成され、前記第３工程（＃３）では、前記制御基板アッセンブリ（２）における前記バスバー（４）の長手方向の他端側（４２）と前記一端側（４１）との中間位置（４３）において前記電力型半導体素子（３）に接続すると好適である。
【００５７】
上述したように、第１工程（＃１）及び第２工程（＃２）でサブアッセンブリ（２）を形成しておくことで、第３工程（＃３）の自由度を高めることができる。また、バスバー（４）は、多くの場合、電力型半導体素子（３）と、電力型半導体素子（３）の接続対象となる対象装置（１００）とを接続するために用いられる。このため、一般的には、バスバー（４）の一端側が電力型半導体素子（３）に接続され、他端側が対象装置（１００）に接続される。上述したように、本構成では、バスバー（４）の一端側（４１）が接合用スルーホール（７）に接続され、他端側（４２）が対象装置（１００）に接続され、両端の中間位置（４３）において電力型半導体素子（３）に接続される。つまり、一般的には、電力型半導体素子（３）と対象装置（１００）とを結ぶバスバー（４）を延長するという簡単な構造によって、制御基板（１）とバスバー（４）とを接合することができる。
【００５８】
また、前記第２工程（＃２）では、レーザー（ＬＢ）により前記バスバー（４）を溶融させると好適である。
【００５９】
レーザーは狭い領域に対して大きなエネルギーを高精度で照射することができるので、適切に、接合用スルーホール（７）の位置に対応させてバスバー（４）を溶融させることができる。
【符号の説明】
【００６０】
１    ：制御基板
２    ：制御基板アッセンブリ
３    ：スイッチング素子（電力型半導体素子）
４    ：バスバー
７    ：接合用スルーホール
１０  ；インバータ装置（電力型回路装置）
１１  ：第１基板面（一方側の基板面）
１４  ：端縁
２０  ：制御回路
４１  ：第１端部（一端側）
４２  ：第２端部（他端側）
４３  ：中間部（他端側と一端側との中間位置）
４５  ：段差面
４６  ：段差部
４７  ：溶融部
Ｄ１  ：直交方向（基板面に直交する方向）
Ｄ２  ：面方向（基板面に沿った方向）
ＬＢ  ：レーザー
Ｔ１  ：接合用スルーホールに対応する部分以外の他の部分の厚み
Ｔ２  ：接合用スルーホールに対応する部分の厚み
【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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