(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向と短手方向を有する第１の金属部材と、
第２の金属部材と、
前記第１の金属部材の前記長手方向における一端と、前記第２の金属部材の一部とが接続されている矩形型の接続部と、を備え
前記接続部は、
前記第１の金属部材の前記長手方向に沿った第１の辺および第２の辺と、前記第１の辺および前記第２の辺を接続し前記第１の金属部材の前記長手方向の端部に位置する第３の辺と、および前記第３の辺に対向する第４の辺と、を有し、
前記接続部の内縁に沿って、
複数の第１の接合部と、第２の接合部が設けられた内縁部を有し、
前記内縁部では、前記第１の接合部は前記第１の金属部材と前記第２の金属部材が直接接合され、前記第２の接合部は前記第１の金属部材と前記第２の金属部材とが導電性接合材を介して接合され、
前記第２の金属部材と前記導電性接合材とが接する面である接続面の前記内縁部において、
前記第１の辺の長さに対する、前記第１の辺に沿って設けられた前記第１の接合部の幅を合計した長さの比率、および、第２の辺の長さに対する、前記第２の辺に沿って設けられた前記前記第１の接合部の幅を合計した長さの比率が、前記第４の辺の長さに対する、前記第４の辺に沿って設けられた前記第１の接合部の幅を合計した長さの比率よりも大きい、モジュール。
【請求項２】
前記第１の辺の長さに対する、前記第１の辺に沿って設けられた前記第１の接合部の幅を合計した長さの比率、および、前記第２の辺の長さに対する、前記第２の辺に沿って設けられた前記第１の接合部の幅を合計した長さの比率が、
前記第３の辺の長さに対する、前記第３の辺に沿って設けられた前記第１の接合部の幅を合計した長さの比率よりも大きい、請求項１に記載のモジュール。
【請求項３】
前記第１の辺に沿って設けられた前記第１の接合部の幅を合計した長さと、前記第２の辺に沿って設けられた前記第１の接合部の幅を合計した長さの合計が、前記第１の辺の長さと前記第２の辺の長さの合計と等しい、請求項１または２に記載のモジュール。
【請求項４】
前記接続部の前記内縁部を除く領域に、複数の前記第１の接合部と、前記第２の接合部が設けられている、請求項１から３のいずれかに記載のモジュール。
【請求項５】
前記接続面において、前記接続部に対する、前記第１の接合部の占有率が３１％以上５０％以下である、請求項１から４のいずれかに記載のモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
金属部材同士を接合する技術として、たとえば特許文献１（特開平９−２７０４７１号公報）に記載の方法が知られている。特許文献１では、金属ステムに設けられた金属突起部と金属キャップとを対向させ、両者を当接させるように圧力を印加し、電流を供給して金属突起部を溶融させることにより、金属ステムと金属キャップとを抵抗溶接する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２７０２７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のように、金属部材同士を接合する場合、一方の金属部材に凸部を設けて抵抗溶接する方法（プロジェクション溶接）が知られている。これは、凸部に印加電流を集中することで、局所的に発熱を促進して溶接する接合方法である。しかし、プロジェクション溶接では、凸部以外の箇所は溶接されていないため導通接続状態が悪く、接合後に電流を通電しても、発熱などのロスが大きくなるという問題があった。
【０００５】
そのため、凸部以外の箇所においても金属部材同士が接合され、導通接続状態を良くする必要があった。そこで、凸部以外の箇所に予めはんだメッキを施しておき、金属部材に通電することにより溶接することが考えられる。凸部を溶接すると同時に、凸部以外の箇所には、溶接時の熱によって溶融されたはんだを充填することで、金属部材同士を接合して導通接続状態を良くすることができる。
【０００６】
しかし、上記のように接続された金属部材がモジュールの一部を構成している場合に、そのモジュールを他の電子部品と接合させるリフロー工程において、接続された金属部材同士の間に充填されたはんだが再溶融された場合、他の電子部品や隣接する配線が配置されている領域などにはんだが流れ出し、意図しない導通がなされてしまうという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そこで、上記課題を解決するために、本発明に係るモジュールは、長手方向と短手方向を有する第１の金属部材と、第２の金属部材と、第１の金属部材の長手方向における一端と、第２の金属部材の一部とが接続している矩形型の接続部と、を備え、接続部は、第１の金属部材の長手方向に沿った第１の辺および第２の辺と、第１の辺および第２の辺を接続し第１の金属部材の長手方向の端部に位置する第３の辺と、および第３の辺に対向する第４の辺と、を有し、接続部の内縁に沿って、複数の第１の接合部と、第２の接合部が設けられた内縁部を有し、内縁部では、第１の接合部は第１の金属部材と第２の金属部材が直接接合され、第２の接合部は第１の金属部材と第２の金属部材とが導電性接合材を介して接合され、第２の金属部材と導電性接合材とが接する面である接続面の内縁部において、第１の辺の長さに対する、第１の辺に沿って設けられた第１の接合部の幅を合計した長さの比率、および、第２の辺の長さに対する、第２の辺に沿って設けられた第１の接合部の幅を合計した長さの比率が、第４の辺の長さに対する、第４の辺に沿って設けられた第１の接合部の幅を合計した長さの比率よりも大きい。
【０００８】
この構成では、リフロー工程において再溶融された導電性接合材が、第４の辺に沿った内縁に設けられた第２の接合部から第１の金属部材上に流れるために、信頼性の高いモジュールを得ることができる。
【０００９】
第１の辺の長さに対する、第１の辺に沿って設けられた第１の接合部の幅を合計した長さの比率、および、第２の辺の長さに対する、第２の辺に沿って設けられた第１の接合部の幅を合計した長さの比率が、第３の辺の長さに対する、第３の辺に沿って設けられた第１の接合部の幅を合計した長さの比率よりも大きいことが好ましい。
【００１０】
この構成では、リフロー工程において再溶融された導電性接合材が、第３の辺および第４の辺に沿って設けられた第２の接合部から、第１の金属部材上および第２の金属部材上に流れるために、信頼性の高いモジュールを得ることができる。
【００１１】
第１の辺に沿って設けられた第１の接合部の幅を合計した長さと、第２の辺に沿って設けられた第１の接合部の幅を合計した長さの合計が、第１の辺の長さと第２の辺の長さの合計と等しいことが好ましい。
【００１２】
この構成では、再溶融された導電性接合材が、第１の辺および第２の辺に沿って設けられた第１の接合部から流れ出ないために、信頼性の高いモジュールを得ることができる。
【００１３】
接続部の内縁部を除く領域に、第１の接合部および第２の接合部が複数設けられていることが好ましい。
【００１４】
この構成では、導通接続状態をより強固にすることができるため、信頼性の高いモジュールを得ることができる。
【００１５】
接続面において、接続部に対する、第１の接合部占有率が３１％以上５０％以下であることが好ましい。
【００１６】
この構成では、接続部に大電流を通電することができる、信頼性の高いモジュールを得ることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、はんだによる意図しない導通を抑制し、信頼性の高いモジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係るモジュールの実施形態であるモジュール１０の斜視図である。
【図２】本発明に係るモジュールの実施形態であるモジュール１０の接続箇所１１の、図１のＡ−Ａ線における厚み方向に沿った断面図である。
【図３】本発明に係るモジュールの実施形態であるモジュール１０の接続箇所１１の、厚み方向に垂直な方向で、かつ、図２のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図４】本発明に係るモジュールの実施形態であるモジュール１０の変形例である。
【図５】本発明に係るモジュール１０の実施形態である接続箇所１１の製造方法の一例を説明するためのもので、第１の金属部材３１ａおよび第２の金属部材３１ｂ、導電性接合材８１、第１の接合部５１ａおよび第２の接合部５１ｂおよび凸部７１の、厚み方向に沿った断面図である。
【図６】比較例１に係る断面図である。
【図７】比較例２に係る断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（実施形態）
本発明に係るモジュール１０の実施形態を図１に示す。実施形態における接続箇所１１の厚み方向に沿った断面図を図２に示す。実施形態における接続箇所１１の厚み方向に垂直な方向で、かつ、接続面に沿った断面図を図３に示す。実施形態における変形例を図４に示す。実施形態における接続箇所１１の製造過程での、厚み方向に沿った断面図を図５（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示す。本発明の実施形態に対する比較例の一つを図６に示す。また、本発明の実施形態に対する比較例の他の一つを図７に示す。
【００２０】
図１、図２および図３を参照して、本発明に係るモジュール１０の実施形態について説明する。
【００２１】
モジュール１０は、図１に示すように、例えば、セラミックからなる絶縁基板９１上に複数の第２の金属部材３１ｂが接合され、第２の金属部材３１ｂに半導体素子などの電子部品９２が接合されてなるパワーモジュールである。さらに、第２の金属部材３１ｂには第１の金属部材３１ａが接続されている。第１の金属部材３１ａと第２の金属部材３１ｂとを接続することにより、いわゆるリードフレームを構成している。
【００２２】
第１の金属部材３１ａは長手方向と短手方向を有している。また、第１の金属部材３１ａと、第２の金属部材３１ｂの一部とを接続する矩形型の接続部２１が設けられている。図１に示すように、第１の金属部材３１ａの一端、第２の金属部材３１ｂの一部および接続部２１によって、接続箇所１１が構成される。また、矩形型とは、４辺の辺に囲まれた領域の形状を表す。
【００２３】
図１のＡ−Ａ線における厚み方向に沿った、接続箇所１１の断面図を、図２に示す。接続箇所１１は、第１の金属部材３１ａ、第２の金属部材３１ｂ、および第１の金属部材３１ａの長手方向の一端と、第２の金属部材３１ｂの一部とが接続されている矩形型の接続部２１を備える。接続部２１には、第１の金属部材３１ａと第２の金属部材３１ｂが直接結合された複数の第１の接合部５１ａと、第１の金属部材３１ａと第２の金属部材３１ｂとが導電性接合材８１を介して接合された第２の接合部５１ｂとが設けられている。なお、図２において、接続箇所１１の説明のため、接続箇所１１における第１の接合部５１ａおよび第２の接合部５１ｂの数や形状を簡略化して描写している。
【００２４】
図２のＢ−Ｂ線における厚み方向に垂直な方向に沿った、接続箇所１１の断面図を、図３に示す。Ｂ−Ｂ線における断面は、接続面を表しており、接続面は、図２における導電性接合材８１と第２の金属部材３１ｂとが接する面を結んで成る便宜的な面のことである。なお、図２に示すように、接続面では、第１の金属部材３１ａは存在しないが、説明のために図３においては第１の金属部材３１ａを描写している。
【００２５】
図３に示すように、接続部２１は、接続面において、第１の金属部材３１ａの長手方向に沿った第１の辺６１ａとおよび第２の辺６１ｂ、第１の辺６１ａの辺および第２の辺６１ｂを接続し第１の金属部材３１ａの端部に位置する第３の辺６１ｃと、第３の辺６１ｃに対向する第４の辺６１ｄからなる。接続部２１には、接続部２１の内縁に沿って第１の接合部５１ａおよび第２の接合部５１ｂが複数設けられており、これらが内縁部４１を形成している。内縁とは、第１の辺６１ａ、第２の辺６１ｂ、第３の辺６１ｃおよび第４の辺６１ｄの内側を表す。また、内縁部４１は、第１の辺６１ａ、第２の辺６１ｂ、第３の辺６１ｃおよび第４の辺６１ｄの内縁に沿って設けられた、第１の接合部５１ａのうち、最も外側の一列に配置されたものが形成する領域を表す。図３において、内縁部４１は、第１の辺６１ａ、第２の辺６１ｂ、第３の辺６１および第４の辺６１ｄによって囲まれた領域と、破線によって囲まれた領域との間に形成される領域を表している。
【００２６】
更に、接続部２１の内縁部４１を除く領域に、複数の第１の接合部５１ａと、第２の接合部５１ｂが設けられている。図３において、内縁部４１を除く領域は、破線によって囲まれた領域を表している。また、内縁部４１および、接続部２１の内縁部４１を除く領域に設けられた第１の接合部５１ａおよび第２の接合部５１ｂはそれぞれ均等の間隔を設けて形成されていなくても良い。
【００２７】
接合部２１の内縁部４１に設けられた第１の接合部５１ａおよび第２の接合部５１ｂにおいて、第１の辺６１ａの長さに対する、第１の辺６１ａに沿って設けられた複数の第１の接合部５１ａの幅を合計した長さの比率、および、第２の辺６１ｂの長さに対する、第２の辺６１ｂに沿って設けられた複数の第１の接合部５１ａの幅を合計した長さの比率が、第３の辺６１ｃの長さに対する、第３の辺６１ｃに設けられた複数の第１の接合部５１ａの幅を合計した長さの比率、および、第４の辺６１ｄの長さに対する、第４の辺６１ｄに設けられた複数の第１の接合部５１ａの幅を合計した長さの比率よりも大きくなっている。
【００２８】
ここで、第１の接合部５１ａの幅とは、接続面において、第１の接合部５１ａの断面の最も長さが大きい地点での大きさを言う。例えば、図１において、第１の接合部５１ａの断面の形状は円であるため、幅とは直径を表している。
【００２９】
図３においては、第１の辺６１ａに設けられた複数の第１の接合部５１ａの幅を合計した長さが、第１の辺６１ａの長さと等しく、第２の辺６１ｂに設けられた複数の第１の接合部５１ａの幅を合計した長さが、第２の辺６１ｂの長さと等しくなるように構成されている。すなわち、第１の辺６１ａおよび第２の辺６１ｂにおいて、第１の接合部５１ａが隙間なく形成されている。この構成を備えることにより、リフロー工程において、第１の辺６１ａおよび第２の辺６１ｂに沿って設けられた第１の接合部５１ａによって、導電性接合材８１が第１の辺６１ａおよび第２の辺６１ｂを越えて流れ出ることを確実に防ぐことができる。従って、隣接する他の電子部品や配線、他の第１の金属部材３１ａや第２の金属部材３１ｂが、流れ出た導電性接合材８１により電気的に接続されて短絡することを防止することができる。
【００３０】
なお、第１の辺６１ａおよび第２の辺６１ｂに沿って設けられている複数の第１の接合部５１ａにおいて、第１の接合部５１ａ同士の間には隙間が設けられて形成されていても良い。
【００３１】
第１の辺６１ａの長さに対する、第１の辺６１ａに沿って設けられた複数の第１の接合部５１ａの幅を合計した長さの比率、および、第２の辺６１ｂの長さに対する、第２の辺６１ｂに沿って設けられた複数の第１の接合部５１ａの幅を合計した長さの比率が、第３の辺６１ｃの長さに対する、第３の辺６１ｃに設けられた複数の第１の接合部５１ａの幅を合計した長さの比率、および、第４の辺６１ｄの長さに対する、第４の辺６１ｄに設けられた複数の第１の接合部５１ａの幅を合計した長さの比率よりも、大きくなるという関係性を備えていれば良い。この構成を備えることにより、リフロー工程において、導電性接合材８１は、より大きな間隔をあけて第１の接合部５１ａが形成された第３の辺６１ｃ側および第４の辺６１ｄ側に移動しやすくなるため、第１の辺６１ａおよび第２の辺６１ｂに沿って設けられた第２の接合部５１ｂから導電性接合材８１が流れ出るのを抑制することができる。従って、隣接する他の電子部品や配線、他の第１の金属部材３１ａや第２の金属部材３１ｂが、流れ出た導電性接合材８１により電気的に接続されて短絡することを防止することができる。
【００３２】
また、図４に示すように、接合部２２の内縁部４２に設けられた第１の接合部５２ａおよび第２の接合部５２ｂにおいて、第１の辺６２ａの長さに対する、第１の辺６２ａに沿って設けられた複数の第１の接合部５２ａの幅を合計した長さの比率、および、第２の辺６２ｂの長さに対する、第２の辺６２ｂに沿って設けられた複数の第１の接合部５２ａの幅を合計した長さの比率、および、第３の辺６２ｃの長さに対する、第３の辺６２ｃに沿って設けられた複数の第１の接合部５２ａの幅を合計した長さの比率が、第４の辺６２ｄの長さに対する、第４の辺６２ｄに設けられた複数の第１の接合部５２ａの幅を合計した長さの比率よりも大きくなっていても良い。この構成を備えることにより、リフロー工程において、より大きな間隔をあけて第１の接合部５２ａが形成された第４の辺６２ｄ側に、導電性接合材が移動しやすくなるため、第１の辺６２ａ、第２の辺６２ｂおよび第３の辺６２ｃを越えて導電性接合材が流れ出るのを抑制することができる。従って、隣接する他の電子部品や配線、他の第１の金属部材３２ａや第２の金属部材３２ｂが、流れ出た導電性接合材により電気的に接続されて短絡することを防止することができる。
【００３３】
更に、第１の辺６２ａに設けられた複数の第１の接合部５２ａの幅を合計した長さが、第１の辺６２ａの長さと等しくても良い。また、第２の辺６２ｂに設けられた複数の第１の接合部５２ａの幅を合計した長さが、第２の辺６２ｂの長さと等しくても良い。更に、第３の辺６２ｃに設けられた複数の第１の接合部５２ａの幅を合計した長さが、第３の辺６２ｃの長さと等しくても良い。
【００３４】
次に、本発明に係るモジュールの実施形態であるモジュール１０の接続箇所１１の製造方法を説明する。
【００３５】
図５（ａ）に示すように、第２の金属部材３１ｂの一方面の一部に、化学的エッチングにて凸部７１を複数設ける。凸部７１は、図３の内縁部４１における第１の接合部５１ａのように、適宜必要な間隔をあけて設けられる。凸部７１は、第２の金属部材３１ｂの厚みに対して、おおよそ１０％-２０％程度の厚みであるのが好ましい。図５（ａ）に示すように、凸部７１は、凸部７１の先端の面積と、凸部７１と第２の金属部材３１ｂとの接点の面積が等しい円柱形状でも良く、凸部７１の先端の面積よりも、凸部７１と第２の金属部材３１ｂとの接点の面積が大きい円錐台状でも良い。また、凸部７１の先端および第２の金属部材３１ｂとの接点における形状は、円でも四角や三角などの形状であっても良い。
【００３６】
図５（ｂ）に示すように、化学的エッチングにより第２の金属部材５１ｂ上に複数設けられた凸部７１間に、導電性接合材８１を塗布する。導電性接合材８１は、例えばめっきを施すことにより塗布しても良い。
【００３７】
図５（ｃ）に示すように、第２の金属部材３１ｂの凸部７１および導電性接合材８１を覆うように、第１の金属部材３１ａの長手方向の一端が配置される。
【００３８】
図５（ｄ）で示すように、第２の金属部材３１ｂの凸部７１および導電性接合材８１と、第１の金属部材３１ａの長手方向の一端とを、抵抗溶接機で接合（プロジェクション溶接）する。抵抗溶接機での荷重と通電により、凸部７１は押しつぶされ、第１の金属部材３１ａと溶接される。また、導電性接合材８１は、凸部７１が溶接される際に発生する熱によって溶融し、第１の金属部材３１ａの一端に濡れ広がる。従って、第１の金属部材３１ａと、第２の金属部材３１ｂとの間に、導電性接合材８１が充填され、冷却後、第１の金属部材３１ａおよび第２の金属部材３１ｂとが固着される。これより、第１の金属部材３１ａの長手方向の一端と、第２の金属部材３１ｂの金属部材の一部において、第１の金属部材３１ａと第２の金属部材３１ｂとが直接接合された第１の接合部５１ａと、第１の金属部材３１ａと第２の金属部材３１ｂとが導電性接合材８１を介して接合された第２の接合部５１ｂと、複数の第１の接合部５１ａと第２の接合部５１ｂとが設けられて形成される接続部２１が形成される。
【００３９】
図５（ａ），（ｂ），（ｃ）において、凸部７１は第２の金属部材３１ｂに設けられているが、第１の金属部材３１ａに設けられていても良い。
【００４０】
第１の金属部材３１ａおよび第２の金属部材３１ｂは、Ｃｕ，Ａｇ，Ａｌ，ＮｉまたはＡｕや、これらの金属を含む合金などから形成されていればよく、安価に製造するにはＣｕからなることが好ましい。また、導電性接合材８１は、Ｓｎ，Ｃｕ，Ａｇ，Ｎｉ，Ｍｏまたはこれらの合金からなることが好ましい。
【００４１】
(実施例１)
第１の金属部材３１ａおよび第２の金属部材３１ｂには０．８ｍｍの厚みのある銅リード配線を用いた。
【００４２】
第２の金属部材３１ｂの一方面の一部に、化学的エッチングを施して、０．０５ｍｍφ×０．１ｍｍｔ寸法の凸部７１を複数形成した。図３の接続部２１における第１の接合部３１ａと同じ配列で、凸部７１を形成した。詳細には、図３の接続部２１における第１の辺６１ａおよび第２の辺６１ｂに沿って、凸部７１を隙間なく一列に形成し、また、第３の辺６１ｃおよび第４の辺６１ｄに沿って、隣接する凸部７１間の間隔が０．５ｍｍになるように一列に形成し、図３で示す内縁部４１を形成した。更に、図３の接続部２１の内縁部４１を除く領域には、第１の辺６１ａ、第２の辺６１ｂ、第３の辺６１ｃおよび第４の辺６１ｄに沿って設けられた凸部７１の配列に準じて凸部７１を複数形成した。この際、５．０ｍｍ×５．５ｍｍ寸法の接続部２１が形成されることを仮定して、凸部７１を形成した。また、接続部２１を形成した際に、接続部２１の面積に対する、接続部２１における複数の第１の接合部３１ａの面積の合計の比率（第１接合部の占有率）が３７％となるように、凸部７１を設けた。第１の接合部３１ａの面積とは、凸部７１と第２の金属部材３１ｂとの接点における面積とした。
【００４３】
第２の金属部材３１ｂの凸部７１が形成された面に、０．００１ｍｍ厚のＮｉメッキを施した。更に、図３の接続部２１における第２の金属部材３１ｂ上に設けられた複数の凸部７を除く領域に、０．０２ｍｍ厚のＳｎメッキを施した。また、第１の金属部材の一方面に、０．００１ｍｍ厚のＮｉメッキを施した。
【００４４】
第１の金属部材３１ａの長手方向の一端のＮｉメッキが施された面を、第２の金属部材３１ｂの凸部７１および導電性接合材８１を覆うように配置した。
【００４５】
第２の金属部材３１ｂの凸部７１および導電性接合材８１と、第１の金属部材３１ａの長手方向の一端とを、抵抗溶接機でプロジェクション溶接した。プロジェクション溶接によって、第１の接合部３１ａおよび第２の接合部３１ｂおよび接続部２１が形成された。
【００４６】
（比較例１）
比較例１として、図６に示すように、接続部２３の構成が、接続部２３の第１の辺６３ａ、第２の辺６３ｂ、第３の辺６３ｃおよび第４の辺６３ｄに沿って設けられた隣接する第１の接続部５３ａ同士の間隔がそれぞれ０．５ｍｍであるモジュールを作成した。接続部２３の内縁部４３を除く領域には、第１の辺６３ａ、第２の辺６３ｂ、第３の辺６３ｃおよび第４の辺６３ｄに沿って設けられた第１の接合部５３ａの配列に準じて、複数の第１の接合部５３ａを形成した。その他、寸法、材質などの諸条件については、実施例１と同じである。
【００４７】
（比較例２）
比較例２として、図７に示すように、接続部２４の第１の辺６４ａ、第２の辺６４ｂ、第３の辺６４ｃおよび第４の辺６４ｄに沿って、第１の接合部５４ａを隙間なく一列に形成したモジュールを作成した。接続部２４の内縁部４４を除く領域には、内縁部４４における第１の接合部５４ａを含めて、第１の接合部占有率が３７％になるように、第１の接合部５４ａを複数設けた。その他、寸法、材質などの諸条件については、実施例１と同じである。
【００４８】
（実験）
以上により形成されたおのおののモジュールに、リフロー試験および２００Ａの電流を通電させた試験を行った。
【００４９】
実施例１、比較例１および比較例２の、Ａ（第１の辺および第２の辺における隣接する第１の接合部の間隔）、Ｂ（第３の辺および第４の辺における隣接する第１の接合部の間隔）、リフロー試験後の状態、２００Ａ通電時の状態を調査した結果を、次の表１に示す。
【００５０】
【表１】
0006569558.tif 000002
【００５１】
リフロー試験は、モジュール１０をリフローして行った。
【００５２】
リフロー試験の結果、第１の辺６１ａ、第２の辺６１ｂにおける第１の接合部５１ａ間の間隔が、第３の辺６１ｃ、第４の辺６１ｄにおける第１の接合部５１ａ間の間隔より小さい実施例１では、リフロー工程において再溶融した導電性接合材８１が流出することは無く、結果は良好であった。
【００５３】
リフロー試験の結果、比較例１では、第１の辺６３ａ、第２の辺６３ｂにおける第１の接合部の５３ａ間の間隔が、第３の辺６３ｃ、第４の辺６３ｄにおける第１の接合部５３ａ間の間隔と等しかった為、リフロー工程において再溶融した導電性接合材が、第１の辺６３ａおよび第２の辺６３ｂを越えて流出した。図１に示すような、モジュール１０において、再溶融した導電性接合材が第１の辺６３ａおよび第２の辺６３ｂを越えて流出した場合、隣接する他の第１の金属部材３３ａや第２の金属部材３３ｂが、導電性接合材により電気的に接続されて短絡した。
【００５４】
リフロー試験の結果、比較例２では、電極剥離が生じた。これは、第１の接合部５４ａが、接合部２４の第１の辺６４ａ、第２の辺６４ｂ、第３の辺６４ｃおよび第４の辺６４ｄに沿って隙間なく一列に形成されている為、リフロー工程において導電性接合材が膨張し、内圧が高まることによるものである。
【００５５】
また、リフロー試験結果が良好であった実施例１にて、２００Ａ通電時の状態を調査した。実施例１は、第１の接合部５１ａおよび第２の接合部５１ｂによって接続部２１が密に形成されている為、大電流を通電させた場合においても良好な結果が得られた。
【００５６】
（実施例２）
実施例２として、接続部２１の面積に対する、第１接合部の占有率を５０％とした。その他、寸法、材質などの諸条件については、実施例１と同じとした。また、接続部２１の第１の辺６１ａおよび第２の辺６１ｂに沿って、第１の接合部３１ａを隙間なく一列に形成した。
【００５７】
（実施例３）
実施例３として、接続部２１の面積に対する、第１接合部の占有率を３１％とした。その他、寸法、材質などの諸条件については、実施例１と同じとした。また、接続部２１の第１の辺６１ａおよび第２の辺６１ｂに沿って、第１の接合部３１ａを隙間なく一列に形成した。
【００５８】
（実施例４）
実施例４として、接続部２１の面積に対する、第１接合部の占有率を７１％とした。その他、寸法、材質などの諸条件については、実施例１と同じとした。また、接続部２１の第１の辺６１ａおよび第２の辺６１ｂに沿って、第１の接合部３１ａを隙間なく一列に形成した。
【００５９】
（実施例５）
実施例５として、接続部２１の面積に対する、第１接合部の占有率を２１％とした。その他、寸法、材質などの諸条件については、実施例１と同じとした。また、接続部２１の第１の辺６１ａおよび第２の辺６１ｂに沿って、第１の接合部３１ａを隙間なく一列に形成した。
【００６０】
実施例１、実施例２、実施例３、実施例４および実施例５の、第１の接合部占有率、リフロー試験後の状態、２００Ａ通電時の状態を調査した結果を、次の表２に示す。
【００６１】
【表２】
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【００６２】
リフロー試験の結果、実施例１、実施例２、実施例３、実施例４および実施例５の全てにおいて、導電性接合材８１が流出することは無く、結果は良好であった。
【００６３】
２００Ａ通電時の状態を調査した結果、第１の接合部占有率が３１％以上５０％以下である実施例１、実施例２、実施例３の結果が良好であった。
【００６４】
第１の接合部占有率が５０％よりも大きい実施例４では、大電流を通電した際、一部電極剥離する箇所が発生した。これは、凸部７１をプロジェクション溶接して第１の接合部５１ａを形成する際に、凸部７１の占有率が高い為に、凸部７１に電流を集中させる効果が低くなり、プロジェクション溶接が一部不完全となったためである。
【００６５】
第１の接合部占有率が３１％よりも小さい実施例５では、大電流を通電した際、接合部２１の温度が上昇した。これは、第１の接合部５１ａの占有率が小さい一方で、電気抵抗率の高い導電性接合材８１の割合が大きくなり、接続部２１における抵抗値が高くなったためである。その結果、大電流を通電した際に接続部２１の温度が上昇する傾向が見られた。
【００６６】
従って、大電流を通電する場合には、第１の接合部の占有率は３１％以上５０％以下であることが好ましい。
【００６７】
（まとめ）
以上に説明したように、第１の辺の長さに対する、接続部の第１の辺に沿って設けられた第１の接合部の幅を合計した長さの比率、および、第２の辺の長さに対する、第２の辺に沿って設けられた第１の接合部の幅を合計した長さの比率が、第４の辺の長さに対する、第４の辺に設けられた第１接合部の幅を合計した長さの比率よりも大きく、接続部に対する第１の接合部占有率が３１％以上５０％以下であれば、リフロー工程において導電性接合材が隣接する他の第１の金属部材および第２の金属部材に流れることなく、更に大電流を通電した場合においても良好な結果を得ることができ、信頼性の高いモジュールを得ることができる。
【００６８】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変更を加えて実施することが可能である。
【符号の説明】
【００６９】
１０…モジュール
１１，１２，１３，１４…接続箇所
２１，２２，２３，２４…接続部
３１ａ，３２ａ，３３ａ，３４ａ…第１の金属部材
３１ｂ，３２ｂ，３３ｂ，３４ｂ…第２の金属部材
４１，４２，４３，４４…内縁部
５１ａ，５２ａ，５３ａ，５４ａ…第１の接合部
５１ｂ，５２ｂ，５３ｂ，５４ｂ…第２の接合部
６１ａ，６２ａ，６３ａ，６４ａ…第１の辺
６１ｂ，６２ｂ，６３ｂ，６４ｂ…第２の辺
６１ｃ，６２ｃ，６３ｃ，６４ｃ…第３の辺
６１ｄ，６２ｄ，６３ｄ，６４ｄ…第４の辺
７１…凸部
８１…導電性接合材
９１…絶縁基板
９２…電子部品
【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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