(57)【要約】【課題】この発明は、パワー基板等の部品を廃止することにより、装置が小型化されるとともにコストが低減される等の電子制御装置を得ることを目的とする。【解決手段】この電子制御装置１は、ハウジング３と、ヒートシンク５と、このヒートシンク５に搭載された半導体スイッチング素子２と、ヒートシンク５と対向して設けられている回路基板４と、回路基板４と半導体スイッチング素子２とを接続した導電板６ａと、ヒートシンク５と協同して半導体スイッチング素子２及び回路基板４を格納したカバー７とを備え、導電板６ａのプレスフィット端子部６ａｐは、回路基板４のスルーホール４ａに圧入されており、また各導電板６ａは、半導体スイッチング素子２の各端子ＶＳが導出する導出方向に沿って配置されて端子ＶＳと接合されている。【選択図】図１
2008166382.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端部に開口部を有する絶縁性樹脂製のハウジングと、
このハウジング一方の前記端部に取り付けられたヒートシンクと、
このヒートシンクに搭載されたパワーデバイスと、
前記ハウジングと一体に形成されているとともに、先端部にプレスフィット端子部を有するコネクタ端子を含むコネクタと、
前記ヒートシンクと対向して設けられているとともに、前記パワーデバイスを制御する制御回路を含む電子回路が形成された回路基板と、
基礎部が前記ハウジングに保持されているとともに、前記回路基板と前記パワーデバイスとを電気的に接続した複数個の導電板と、
前記ハウジングの他方の前記端部に取り付けられ、前記ヒートシンクと協同して前記パワーデバイス及び前記回路基板を格納したカバーとを備え、
前記導電板の先端部に形成されたプレスフィット端子部は、前記回路基板に形成されたスルーホールに圧入されており、
また、各前記導電板は、前記パワーデバイスの各端子が導出する導出方向に沿って配置されて、前記パワーデバイスの各端子と接合されていることを特徴とする電子制御装置。
【請求項２】
前記ハウジングは、隣接した各前記端子間に突出し、各端子を位置決めする位置決め部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電子制御装置。
【請求項３】
前記ハウジングには、前記導電板と同一形状であって前記回路基板を保持した、プレスフィット端子部を有する保持部材が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の電子制御装置。
【請求項４】
前記回路基板は、前記スルーホールに前記プレスフィット端子部が圧入されて保持されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の電子制御装置。
【請求項５】
前記カバーは、樹脂で成形され、前記ハウジングの前記開口部の端面に溶着されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の電子制御装置。
【請求項６】
前記カバーは、前記端面に振動溶着で溶着されていることを特徴とする請求項５に記載の電子制御装置。
【請求項７】
前記カバーは、前記端面に超音波溶着で溶着されていることを特徴とする請求項５に記載の電子制御装置。
【請求項８】
前記カバーは、カバー側からレーザ光が照射されて前記端面に溶着されていることを特徴とする請求項５に記載の電子制御装置。
【請求項９】
前記ハウジングの内周面と前記ヒートシンクの外周面との間には、溝部が形成され、この溝部に接着性樹脂が充填されていることを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の電子制御装置。
【請求項１０】
前記パワーデバイスは、半導体スイッチング素子であることを特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記載の電子制御装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０の何れか１項に記載の電子制御装置の製造方法であって、
前記パワーデバイスの前記端子と前記導電板とを溶接により接合する溶接工程と、
この後前記プレスフィット端子部に前記回路基板のスルーホールを圧入する圧入工程と、
次に前記ハウジングの開口部の端面に前記カバーを溶着する溶着工程と
を含むことを特徴とする電子制御装置の製造方法。
【請求項１２】
前記溶着工程の後に、前記ハウジングの内周面と前記ヒートシンクの外周面との間に設けられた溝部に接着性樹脂を充填してシールするシール工程を含むことを特徴とする請求項１１に電子制御装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば電動モータの回転力によって車両のステアリング装置に補助付勢する電動式パワーステアリング装置に使用する電子制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、パワーデバイスである半導体スイッチング素子（ＦＥＴ）が金属基板上に実装されているとともに、金属基板と金属基板外の部品とを電気的に接続する接続部材が金属基板上に取付けられている電子制御装置が知られている。
例えば、特許文献１に記載の電子制御装置では、電動モータの電流を切り換えるための半導体スイッチング素子からなるブリッジ回路が搭載されたパワー基板と、導電板等が絶縁性樹脂にインサート成形されているとともに大電流部品が搭載されたハウジングと、マイクロコンピュータ等の小電流部品が搭載された制御基板と、パワー基板と上記ハウジング及び上記制御基板とを電気的に接続した接続部材と、パワー基板に密着されたヒートシンクと、パワー基板、ハウジング及び制御基板を覆い金属板でプレス成形されているとともにヒートシンクに取り付けられたケースとを備えている。
【０００３】
また、特許文献２に記載の電子制御装置では、金属基板と、略箱型の外形形状を有したハウジングと、絶縁プリント基板からなる制御基板と、ハウジングの一端開口面に固定され、金属基板が設けられたアルミニウム製のヒートシンクと、制御基板を覆うようにハウジングの他端開口面に固定されたカバーとを備え、ハウジングの開口面とヒートシンクとの間及びハウジングの開口面とカバーとの間では、ハウジング及びヒートシンクにそれぞれ形成された溝にそれぞれラバーリングが挿入されて密封されている。
【０００４】
【特許文献１】特許第３６４４８３５号明細書
【特許文献２】特開２００６−４９６１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載の電子制御装置では、半導体スイッチング素子を搭載するパワー基板が必要になる。
また、半田付け時に接続部材が浮遊しないようにするため、接続部材をパワー基板上に固定しているが、接続部材をパワー基板上に固定するときに発生する衝撃力が、パワー基板上の半田付け前の半導体スイッチング素子等の部品に伝達され、各部品の位置ズレが生じる。
その結果、部品点数が増加して電子制御装置が大型化するとともにコストが高くなり、またパワー基板上に実装される部品の半田接合の信頼性が低下するという問題点があった。
また、パワー基板、ハウジング及び制御基板は、金属板をプレス成形したケースで覆われているので、装置本体を密封することが困難であり、車両のエンジンルームに装着するためには、被水による装置本体内への水の浸入を防止する密封構造の装置を別途必要とし、密封装置の要否によって製造工程を別々にしなければならないという問題点もあった。
【０００６】
また、特許文献２の電子制御装置では、装置本体内への水の浸入を防止するために、密封用のラバーリングが必要になり、コストが高くなるという問題点があった。
また、剛性の小さいラバーリングをヒートシンクに形成された溝、ハウジングに形成された溝にそれぞれ挿入するに際して手間が掛かり、組立性が悪いという問題点もあった。
【０００７】
この発明は、上記のような問題点を解決することを課題とするものであって、パワー基板等の部品を廃止することにより、小型化されるとともにコストが低減され、また電気的接続の信頼性が向上する電子制御装置、及びその製造方法を提供することを目的とする。
また、密封性、組立性が向上する電子制御装置、及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】
【０００８】
この発明に係る電子制御装置は、両端部に開口部を有する絶縁性樹脂製のハウジングと、このハウジング一方の前記端部に取り付けられたヒートシンクと、このヒートシンクに搭載されたパワーデバイスと、前記ハウジングと一体に形成されているとともに、先端部にプレスフィット端子部を有するコネクタ端子を含むコネクタと、前記ヒートシンクと対向して設けられているとともに、前記パワーデバイスを制御する制御回路を含む電子回路が形成された回路基板と、基礎部が前記ハウジングに保持されているとともに、前記回路基板と前記パワーデバイスとを電気的に接続した複数個の導電板と、前記ハウジングの他方の前記端部に取り付けられ、前記ヒートシンクと協同して前記パワーデバイス及び前記回路基板を格納したカバーとを備え、前記導電板の先端部に形成されたプレスフィット端子部は、前記回路基板に形成されたスルーホールに圧入されており、また各前記導電板は、前記パワーデバイスの各端子が導出する導出方向に沿って配置されて、前記パワーデバイスの各端子と接合されている。
【０００９】
この発明に係る電子制御装置の製造方法は、パワーデバイスの端子と導電板とを溶接により接合する溶接工程と、この後前記プレスフィット端子部に回路基板のスルーホールを圧入する圧入工程と、次にハウジングの開口部の端面にカバーを溶着する溶着工程とを含む。
【発明の効果】
【００１０】
この発明の電子制御装置、及びその製造方法によれば、小型化されるとともにコストが低減され、また電気的接続の信頼性、密封性、組立性等が向上する等の効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、この発明の実施の形態を図に基づいて説明するが、各図において、同一、または相当部材、部位については同一符号を付して説明する。
実施の形態１．
この実施の形態では、電動モータの回転力によって車両のステアリング装置に補助付勢する電動式パワーステアリング装置に使用する電子制御装置１を例に説明する。
図１はこの発明の実施の形態１に係る電子制御装置１を示す断面図、図２は図１の電子制御装置１を示す分解斜視図、図３は図１の電動式パワーステアリング装置のブロック図、図４は図１の電子制御装置１の要部を示す斜視図である。
【００１２】
電子制御装置１は、両端部に開口部を有する絶縁性樹脂製のハウジング３と、このハウジング３の一方の端部に取り付けられたアルミニウム製のヒートシンク５と、このヒートシンク５に搭載されたパワーデバイスである半導体スイッチング素子２と、ヒートシンク５と対向して設けられているとともに、半導体スイッチング素子２を制御する制御回路を含む電子回路が形成された回路基板４と、基礎部が絶縁性樹脂３ａによるインサート成形でハウジング３と一体化されているとともに回路基板４と半導体スイッチング素子２とを電気的に接続した、パワー用導電板６ａ、出力用導電板６ｂ及び信号用導電板６ｃと、ハウジング３の他方の端部に取り付けられ、ヒートシンク５と協同して半導体スイッチング素子２及び回路基板４を格納したカバー７とを備えている。
【００１３】
また、電子制御装置１は、ハウジング３の一側面に設けられ、車両の配線と電気的に接続される車両コネクタ８及び電動モータ２２と電気的に接続されるモータコネクタ９と、ハウジング３の他側面に設けられ、トルクセンサ２３と電気的に接続されるセンサコネクタ１０とを備えている。
車両コネクタ８、モータコネクタ９及びセンサコネクタ１０は、それぞれハウジング３がインサート成形により形成される際に、それぞれ同時に電源コネクタ端子１１、出力用導電板６ｂのモータコネクタ端子部６ｂｍ及びセンサコネクタ端子１２と一体化されて形成されている。
【００１４】
半導体スイッチング素子２は、図３に示すように、ハイサイドＭＯＳＦＥＴ２ＨとローサイドＭＯＳＦＥＴ２Ｌが集積されてハーフブリッジが形成されている。そして、半導体スイッチング素子２は、ハーフブリッジが１つのパッケージに収納されているとともに、２個１組となって電動モータ２２の電流を切り替えるためのブリッジ回路を構成している。
半導体スイッチング素子２の各端子は、図４において左側から供給電源端子ＶＳ、ハイサイドＭＯＳＦＥＴ２Ｈのゲート端子ＧＴ１、ブリッジ出力端子ＯＵＴ、ローサイドＭＯＳＦＥＴ２Ｌのゲート端子ＧＴ２及びグランド端子ＧＮＤの順に並んで配置されている。
ここで、供給電源端子ＶＳ、ブリッジ出力端子ＯＵＴ、グランド端子ＧＮＤは、電動モータ２２の大電流が流れる大電流用端子、ゲート端子ＧＴ１、ゲート端子ＧＴ２は、信号用の小さな電流が流れる小電流用端子であり、大電流用端子と小電流用端子とが交互に配置されている。
また、半導体スイッチング素子２の各端子ＶＳ，ＧＴ１，ＯＵＴ，ＧＴ２，ＧＮＤは、ともに中間部の２箇所で直角に起立、倒伏した同一形状で、同一方向にそれぞれ導出している。
【００１５】
回路基板４上の配線パターンには、マイクロコンピュータ１３が、半田付けで実装されている。図２において図示されていないが、回路基板４上の配線パターンには、半導体スイッチング素子２のスイッチング動作時に発生する電磁ノイズを外部へ流出するのを防止するコイル、モータ電流のリップルを吸収するコンデンサ、シャント抵抗器を含むモータ電流検出回路及び周辺回路素子等が半田付けで実装されている。
また、回路基板４には、内面に銅メッキがなされて配線パターンと電気的に接続される複数のスルーホール４ａが形成されている。
【００１６】
パワー用導電板６ａの基端部は、半導体スイッチング素子２の供給電源端子ＶＳ、グランド端子ＧＮＤの先端部にそれぞれ接続されている。出力用導電板６ｂの基端部は、ブリッジ出力端子ＯＵＴの先端部に接続されている。信号用導電板６ｃの基端部は、ゲート端子ＧＴ１、ＧＴ２の先端部にそれぞれ接続されている。
これらの導電板６ａ，６ｂ，６ｃは、半導体スイッチング素子２の端子ＶＳ，ＧＴ１，ＯＵＴ，ＧＴ２，ＧＮＤが導出する導出方向に延びて重なって配置され、レーザ溶接により接合されている。
これらの導電板６ａ，６ｂ，６ｃには、それぞれプレスフィット端子部６ａｐ，６ｂｐ，６ｃｐが形成されており、プレスフィット端子部６ａｐ，６ｂｐ，６ｃｐが回路基板４のそれぞれのスルーホール４ａに圧入されて、半導体スイッチング素子２の端子ＶＳ，ＧＴ１，ＯＵＴ，ＧＴ２，ＧＮＤと回路基板４の配線パターンとが電気的に接続されている。
導電板６ａ，６ｂ，６ｃは、大電流を通電するための導電率と、プレスフィット端子部６ａｐ，６ｂｐ，６ｃｐを形成するための機械的強度を考慮して、銅または銅合金の材料で構成されている。
【００１７】
また、出力用導電板６ｂの先端部には、モータコネクタ端子部６ｂｍが形成されており、半導体スイッチング素子２のブリッジ出力端子ＯＵＴからのモータ電流は、回路基板４を経由せず、直接モータコネクタ端子部６ｂｍを経由して電動モータ２２に流れるように構成されている。出力用導電板６ｂの中間部には、回路基板４に向かって延びたプレスフィット端子部６ｂｐが形成されており、モータコネクタ端子部６ｂｍの電圧をモニタするための信号が回路基板４へ出力される。
【００１８】
半導体スイッチング素子２の端子ＶＳ，ＧＴ１，ＯＵＴ，ＧＴ２，ＧＮＤは、幅が０．８ｍｍ、厚さが０．５ｍｍ、端子の間隔が１．７ｍｍで形成されている。大電流が流れる端子ＶＳ，ＯＵＴ，ＧＮＤは、長さが長くなると電気抵抗が大きくなり、発熱が生じる。
この実施の形態では、発熱を抑制するために、供給電源端子ＶＳとパワー用導電板６ａ、グランド端子ＧＮＤとパワー用導電板６ａ、ブリッジ出力端子ＯＵＴと出力用導電板６ｂは、それぞれ半導体スイッチング素子２に近接した位置で溶接されている。
また、各端子ＶＳ，ＧＴ１，ＯＵＴ，ＧＴ２，ＧＮＤ間の間隔が狭い。
そのため、端子ＶＳ，ＧＴ１，ＯＵＴ，ＧＴ２，ＧＮＤ間の短絡を防止するために、ゲート端子ＧＴ１と信号用導電板６ｃ、ゲート端子ＧＴ２と信号用導電板６ｃとの溶接位置は、供給電源端子ＶＳとパワー用導電板６ａ、グランド端子ＧＮＤとパワー用導電板６ａ、ブリッジ出力端子ＯＵＴと出力用導電板６ｂとのそれぞれの溶接位置と近接せず、また端子ＧＴ１，ＧＴ２に流れる電流が小電流のため、半導体スイッチング素子２から離れた位置にある。
これらの溶接位置は、図４中に黒丸で示している。
【００１９】
図５は図４の一部拡大図であり、半導体スイッチング素子２の各端子ＶＳ，ＧＴ１，ＯＵＴ，ＧＴ２，ＧＮＤと導電板６ａ，６ｂ，６ｃとの位置決めを行なう位置決め部３ｂがハウジング３に形成されている。位置決め部３ｂは、半導体スイッチング素子２の各隣接した端子ＶＳ，ＧＴ１，ＯＵＴ，ＧＴ２，ＧＮＤ間に突出しており、先端部にはテーパが形成されている。このテーパ部で半導体スイッチング素子２の各端子ＶＳ，ＧＴ１，ＯＵＴ，ＧＴ２，ＧＮＤの先端部がそれぞれ案内されて位置決めされ、各端子ＶＳ，ＧＴ１，ＯＵＴ，ＧＴ２，ＧＮＤと導電板６ａ，６ｂ，６ｃとが溶接される。
【００２０】
また、パワー用導電板６ａ、出力用導電板６ｂは、圧延された銅、または銅合金で形成されているが、導電板６ａ，６ｂのロール面（表面）と半導体スイッチング素子２の端子ＶＳ，ＯＵＴ，ＧＮＤとを溶接する場合しようとした場合には、大電流が流れるため板厚を厚くする必要がある。
しかし、プレスフィット端子部の形成及びプレス加工の点からは、板厚を厚くすることが困難である。
この実施の形態では、パワー用導電板である導電板６ａ，６ｂの板厚を、端子ＶＳ，ＯＵＴ，ＧＮＤの幅と同じ０．８ｍｍとし、板厚より板幅を広く形成してロール面と直角方向の端面と半導体スイッチング素子２の端子ＶＳ，ＯＵＴ，ＧＮＤとを溶接している。
即ち、導電板６ａ、６ｂは、端子ＶＳ，ＯＵＴ，ＧＮＤとの接合方向の寸法が接合方向に対して直角方向（幅方向）の寸法よりも大きく形成されている。
【００２１】
なお、信号用導電板６ｃは、小電流が流れるので、電気抵抗の低減化について考慮する必要性はないが、パワー用導電板６ａ、出力用導電板６ｂと同様の板材で形成されている。
また、レーザ溶接は、板厚の薄い半導体スイッチング素子２の端子ＶＳ，ＧＴ１，ＯＵＴ，ＧＴ２，ＧＮＤ側からレーザ光が照射されている。
【００２２】
パワー用導電板６ａにはプレスフィット端子部６ａｐが２個、出力用導電板６ｂにはプレスフィット端子部６ｂｐが１個、信号用導電板６ｃにはプレスフィット端子部６ｃｐが１個それぞれ形成されており、1つの半導体スイッチング素子２について７個のプレスフィット端子部６ａｐ，６ｂｐ，６ｃｐが配置されている。
半導体スイッチング素子２の端子ＶＳ，ＧＴ１，ＯＵＴ，ＧＴ２，ＧＮＤの間の距離は、前述のように１．７ｍｍであり、プレスフィット端子部６ａｐ，６ｂｐ，６ｃｐが圧入される回路基板４のスルーホール４ａの穴径は１．４５ｍｍに形成されている。
この実施の形態では、隣接する導電板６ａ，６ｂ，６ｃのプレスフィット端子部６ａｐ，６ｂｐ，６ｃｐを千鳥状に配置して、半導体スイッチング素子２の端子ＶＳ，ＧＴ１，ＯＵＴ，ＧＴ２，ＧＮＤの間の距離より、プレスフィット端子部６ａｐ，６ｂｐ，６ｃｐの間の距離を長くしてある。
【００２３】
また、パワー用導電板６ａ、出力用導電板６ｂ、信号用導電板６ｃと、ヒートシンク５との間には、ハウジング３の絶縁性樹脂３ａが介在している。
【００２４】
また、車両コネクタ８の電源コネクタ端子１１は、導電板６ａ，６ｂ，６ｃと同様に板厚０．８ｍｍの銅、または銅合金で形成され、プレスフィット端子部１１ｐが２個形成されている。また、電源コネクタ端子１１は、プレスフィット端子部１１ｐの個数以外は出力用導電板６ｂと同一である。
モータコネクタ９及び車両コネクタ８は、図２に示すように並列に配設されており、図６に示すように、出力用導電板６ｂ及び電源コネクタ端子１１は、各々左右対称にそれぞれ２個配置されている。
図６において右側の出力用導電板６ｂＲと左側の出力用導電板６ｂＬとは、展開時の形状が同一であるが、折り曲げの方向を変えて形成されている。
同様に、右側の電源コネクタ端子１１Ｒ及び左側の電源コネクタ端子１１Ｌも、展開時の形状が同一であるが、折り曲げの方向を変えて形成されている。
【００２５】
板厚が０．８ｍｍの板材で形成される導電板６ａ，６ｂ，６ｃ及び電源コネクタ端子１１は、パワー用導電板６ａ、右の出力用導電板６ｂＲ、左の出力用導電板６ｂＬ、信号用導電板６ｃ、右の電源コネクタ端子１１Ｒ及び左の電源コネクタ端子１１Ｌの６種類である。
【００２６】
車両コネクタ８に対向して設けられたセンサコネクタ１０のセンタコネクタ端子１２は、厚さ０．６４ｍｍのりん青銅板から形成され、一端にプレスフィット端子部１２ｐが形成されている。
また、図２に示すように、ハウジング３の側面付近に回路基板４を保持する保持部材Ｈが配置されている。この保持部材Ｈは、パワー用導電板６ａがそのまま流用されており、パワー用導電板６ａと保持部材Ｈとは同一であり、先端部にプレスフィット端子部Ｈｐが形成されている。
なお、この保持部材Ｈは、回路基板４の保持機能のみで、回路基板４と電気的には接続されていない。
回路基板４は、スルーホール４ａにプレスフィット端子部６ａｐ，６ｂｐ，６ｃｐ，１１ｐ，１２ｐ，Ｈｐが圧入されて、機械的に保持されている。
【００２７】
カバー７は、ハウジング３と同様の絶縁性樹脂で成形され、超音波溶着機でハウジング３の開口部に形成されたフランジ部３ｃに溶着されている。
なお、カバー７とハウジング３との溶着は、振動溶着機による振動溶着であってもよい。振動溶着は、カバー７とハウジング３との接合面の面方向に沿って、カバー７を往復振動させ、摩擦熱によりカバー７とハウジング３との樹脂を互いに溶融させて接合している。振動溶着は、カバー７とハウジング３との接合面が大きい場合に適用される。
【００２８】
また、図７に示すように、超音波溶着機の代わりに、レーザ溶着機によるレーザ溶着であってもよい。
レーザ溶着は、カバー７がレーザ透過率の大きい材料で構成されているとともに、ハウジング３がレーザ吸収率の高い材料で構成されている。そして、レーザ光をカバー７側から照射すると、レーザ光がカバー７を透過して、ハウジング３の接合面でレーザ光が吸収され、発熱する。その熱がカバー７側にも伝導され、カバー７も発熱してカバー７とハウジング３との接合面で相互に溶融し、溶着される。
レーザ溶着は、ソリやヒケが大きい樹脂成形では、接合面にレーザの焦点を合わせることが困難となり用いることはできないが、ソリやヒケが小さな樹脂成形の場合には、溶着自体はバリの発生が無く、振動の発生が無いので、内部部品への振動伝達がないという利点がある。
また、上述した超音波溶着、振動溶着のように、ハウジング３にフランジ部３ｃを形成する必要が無く、電子制御装置１の小型化が図られる。
【００２９】
次に、上記のように構成された電子制御装置１の組立手順について説明する。
先ず、回路基板４上にクリーム半田を塗布し、マイクロコンピュータ１３及びその周辺回路素子等の部品を配置し、リフロ装置を用いて、クリーム半田を溶かして各部品を半田付けする。
次に、図２に示すように、ハウジング３をヒートシンク５上に配置し、ネジ２０により固定する。その後、半導体スイッチング素子２をヒートシンク５上に配置する。その際、半導体スイッチング素子２の各端子ＶＳ，ＧＴ１，ＯＵＴ，ＧＴ２，ＧＮＤは、位置決め部３ｂで案内、位置決めされ、導電板６ａ，６ｂ，６ｃ上に重ね合わされる。
その後、板バネ２１及びネジ２０を用いて、半導体スイッチング素子２をヒートシンク５に密着して固定する。
そして、半導体スイッチング素子２の端子ＶＳ，ＧＴ１，ＯＵＴ，ＧＴ２，ＧＮＤ側よりレーザ光を照射し、端子ＶＳとパワー用導電板６ａ、端子ＧＴ１と信号用導電板６ｃ、端子ＯＵＴと出力用導電板６ｂ、端子ＧＴ２と信号用導電板６ｃ、端子ＧＮＤとパワー用導電板６ａを各々レーザ溶接する。
【００３０】
次に、プレスフィット端子部６ａｐ，６ｂｐ，６ｃｐ、１１ｐ、１２ｐ、Ｈｐの先端部を、回路基板４のスルーホール４ａに挿入した状態で回路基板４をハウジング３の上部に装着する。その後、プレス機でスルーホール４ａにプレスフィット端子部６ａｐ，６ｂｐ，６ｃｐ、１１ｐ、１２ｐ、Ｈｐを圧入する。
次に、ハウジング３の開口面にカバー７を配置し、超音波溶着機でハウジング３とカバー７とを溶着して、電子制御装置１の組立が完了する。
【００３１】
以上説明したように、この実施の形態１の電子制御装置１によれば、両端部に開口部を有する絶縁性樹脂製のハウジング３と、このハウジング３の一方の端部に取り付けられたヒートシンク５と、このヒートシンク５に搭載された半導体スイッチング素子２と、ハウジング３と一体に形成されているとともに、先端部にプレスフィット端子部６ｂｐ，１１ｐ，１２ｐを有するコネクタ端子６ｂ，１１，１２を含むコネクタ９，８，１０と、ヒートシンク５と対向して設けられているとともに、半導体スイッチング素子２を制御する制御回路を含む電子回路が形成された回路基板４と、基礎部がハウジング３と一体化されて保持されているとともに、回路基板４と半導体スイッチング素子２とを電気的に接続した複数個の導電板６ａ，６ｂ，６ｃと、ハウジング３の他方の端部に取り付けられ、ヒートシンク５と協同して半導体スイッチング素子２及び回路基板４を格納したカバー７とを備え、導電板６ａ，６ｂ，６ｃの先端部に形成されたプレスフィット端子部６ａｐ，６ｂｐ，６ｃｐは、回路基板４に形成されたスルーホール４ａに圧入されており、また各導電板６ａ，６ｂ，６ｃは、半導体スイッチング素子２の各端子ＶＳ，ＧＴ１，ＯＵＴ，ＧＴ２，ＧＮＤが導出する導出方向に沿って配置されて、端子ＶＳ，ＧＴ１，ＯＵＴ，ＧＴ２，ＧＮＤと接合されている。
従って、電子制御装置１は、従来必要とした半導体スイッチング素子２を搭載した金属基板等が不要となり、小型化されるとともにコストが低減される。
【００３２】
また、各導電板６ａ，６ｂ，６ｃは、半導体スイッチング素子２の各端子ＶＳ，ＧＴ１，ＯＵＴ，ＧＴ２，ＧＮＤが導出する導出方向に沿って配置されて、各端子ＶＳ，ＧＴ１，ＯＵＴ，ＧＴ２，ＧＮＤと接合されているので、細長く薄板で電気抵抗の大である各端子ＶＳ，ＧＴ１，ＯＵＴ，ＧＴ２，ＧＮＤを短くすることができ、端子ＶＳ，ＧＴ１，ＯＵＴ，ＧＴ２，ＧＮＤと回路基板４との間における電気抵抗を小さくすることが可能となり、電気抵抗による発熱を抑制することができる。即ち、大電流を制御できる電子制御装置１を得ることができる。
【００３３】
また、ヒートシンク５上にハウジング３、半導体スイッチング素子２、回路基板４、カバー７を順次積み重ねる構造のため、組立が容易になり、工作性が向上する。
さらに、ヒートシンク５上にハウジング３、半導体スイッチング素子２を、真上から締結部品であるネジ２０で固定することができ、工作性が向上する。
【００３４】
また、半導体スイッチング素子２の各端子ＶＳ，ＧＴ１，ＯＵＴ，ＧＴ２，ＧＮＤが、導電板６ａ，６ｂ，６ｃと溶接により接合されているので、端子ＶＳ，ＧＴ１、ＯＵＴ，ＧＴ２，ＧＮＤと、導電板６ａ，６ｂ，６ｃとがそれぞれ互いに溶融して接合され、接合の信頼性が向上する。
【００３５】
また、回路基板４のスルーホール４ａに、プレスフィット端子部６ａｐ，６ｂｐ，６ｃｐ、１１ｐ、１２ｐ，Ｈｐが圧入されて圧接により電気的に接続されているので、熱応力に対する耐力が向上する。
【００３６】
また、導電板６ａ，６ｂ，６ｃ及びコネクタ端子１１，１２と回路基板４との電気的接続が圧入のみで行なわれるので、組み立ての時間が短縮されるとともに、組立設備が簡単になり、組立性が向上する。
【００３７】
また、導電板６ａ，６ｂ，６ｃは、一体成形されたハウジング３の絶縁性樹脂３ａで保持されているので、導電板６ａ，６ｂ，６ｃと半導体スイッチング素子２の各端子ＶＳ，ＧＴ１，ＯＵＴ，ＧＴ２，ＧＮＤとの溶接の作業性が向上する。
【００３８】
また、半導体スイッチング素子２の各端子ＶＳ，ＧＴ１，ＯＵＴ，ＧＴ２，ＧＮＤは、ハウジング３に形成された位置決め部３ａで位置決めされて導電板６ａ〜６ｃと溶接されているので、溶接の作業性が容易になり、工作性が向上する。
【００３９】
また、ハウジング３は、回路基板４を保持する保持部材Ｈを有し、この保持部材Ｈは、導電板６ａを転用しているので、プレスの型費を削減でき、製造コストが低減される。
【００４０】
また、回路基板４は、スルーホール４ａにプレスフィット端子部６ａｐ，６ｂｐ，６ｃｐ、１１ｐ、１２ｐ、Ｈｐを圧入する作業のみで電気的接続と機械的保持が同時になされるので、組み立ての時間が短縮されるとともに、組み立ての設備が簡単になり、組立性が向上する。
【００４１】
また、カバー７は、絶縁性樹脂で成形され、ハウジング３の開口部の端面に超音波溶着で溶着されているので、異物や水の浸入が防止され、電子制御装置１の信頼性が向上するとともに、軽量化される。
【００４２】
また、カバー７は、絶縁性樹脂で成形され、ハウジング３の開口部の端面に振動溶着で溶着された場合には、カバー７とハウジング３との接合面にソリやヒケが生じた場合でも確実に溶着され、電子制御装置１の信頼性が向上する。
また、カバー７とハウジング３との接合面が大きい場合にも確実に溶着され、電子制御装置１の信頼性が向上する。
【００４３】
また、カバー７は、絶縁性樹脂で成形され、ハウジング３の開口部の端面にレーザ溶着で溶着された場合には、バリの発生が無く、バリの脱落によるコンタミの発生が無いので、電子制御装置１の信頼性が向上する。
また、溶着工程で振動の発生が無いので、内部部品への振動伝達が無く、電子制御装置１の信頼性が向上する。
【００４４】
また、この発明の電子制御装置１の製造方法によれば、少なくとも半導体スイッチング素子２の各端子ＶＳ，ＧＴ１，ＯＵＴ，ＧＴ２，ＧＮＤと導電板６ａ，６ｂ，６ｃとを溶接により接合する溶接工程と、この後プレスフィット端子部６ａｐ，６ｂｐ，６ｃｐ，１１ｐ，１２ｐ，Ｈｐに回路基板４のスルーホール４ａを圧入する圧入工程と、この後ハウジング３の開口部の端面にカバー７を溶着する溶着工程とを含むので、溶接工程、圧入工程、溶着工程の各工程を上方の一方向から行なうことができ、組立性が向上する。
また、電気的接合が溶接工程、圧入工程のみで行なわれ、ハンダ付け工程を含まないので、電気的接合の信頼性が向上する。
【００４５】
実施の形態２．
図８はこの発明の実施の形態２に係る電子制御装置１を示す断面図である。
この実施の形態では、ハウジング３の内周面とヒートシンク５の外周面との間には、溝部３０が形成され、この溝部３０に接着性樹脂であるシリコン接着剤３１が充填されている。
また、車両コネクタ８、モータコネクタ９及びセンサコネクタ１０は、防水タイプのコネクタに変更されてハウジング３に一体成形されている。
また、図示されていないが、ハウジング３には、電子制御装置１の内部と外部を連通する呼吸穴が設けられ、この呼吸穴には空気を通すが水を通さない撥水フィルタが取り付けられている。
他の構成は、実施の形態１の電子制御装置１の構成と同じである。
【００４６】
この実施の形態による電子制御装置１の組立手順は、ハウジング３の開口部にカバー７を配置し、超音波溶着機でハウジング３とカバー７とを溶着する溶着工程までは、実施の形態１と同じである。
その次に、ハウジング３に形成された呼吸穴に撥水フィルタを熱溶着で取り付ける。
その後、電子制御装置１を反転して溝部３０を上側にして、溝部３０にシリコン接着剤３１を充填する。そして、シリコン接着剤３１を硬化させて電子制御装置１の組立が完了する。
なお、呼吸穴については、カバー７に設け、この呼吸穴に撥水フィルタを取り付けてもよい。
また、ハウジング３またはカバー７に呼吸穴を設け、この呼吸穴に予め撥水フィルタを取り付けた後、上記溶接工程、上記溶着工程を行ってもよい。
【００４７】
この実施の形態２の電子制御装置１によれば、ハウジング３とヒートシンク５の間には、溝部３０が設けられ、この溝部３０にシリコン接着剤３１が充填されているので、電子制御装置１の内部は外部に対して密封され、外部から電子制御装置１の内部へ水等の浸入が防止でき、装置の防水性が向上する。
【００４８】
また、この実施の形態２の電子制御装置１の製造方法によれば、実施の形態１における溶着工程の後に、ハウジング３とヒートシンク５の間の溝部３０にシリコン接着剤３１を充填するシール工程を含むので、溶着工程までは電子制御装置１の防水性の有無に係らず、同一の組立装置、組立方法で組み立てることができ、工作性が向上する。
【００４９】
なお、上記の実施の形態１、２では、半導体スイッチング素子２の各端子ＶＳ，ＧＴ１，ＯＵＴ，ＧＴ２、ＧＮＤと、導電板６ａ，６ｂ，６ｃとの接合はレーザ溶接としたが、抵抗溶接、ＴＩＧ溶接等の他の溶接方法であってもよい。
また、溶接以外の超音波接合であってもよい。
また、半導体スイッチング素子２は、ハイサイドＭＯＳＦＥＴ２ＨとローサイドＭＯＳＦＥＴ２Ｌが集積されたハーフブリッジが１つのパッケージに収納されているとともに、２個１組となって電動モータ２２の電流を切り替えるためのブリッジ回路を構成しているものとしたが、ハイサイドＭＯＳＦＥＴ２ＨとローサイドＭＯＳＦＥＴ２Ｌが別々に構成されて４個の半導体スイッチング素子２でブリッジ回路を構成してもよい。
また、６個の半導体スイッチング素子２でブリッジ回路を構成して３相ブラシレスモータを駆動制御する構成であってもよい。
また、パワーデバイスは半導体スイッチング素子２としたが、ダイオード、サイリスタ等他のパワーデバイスであってもよい。
【００５０】
また、導電板６ａ，６ｂ，６ｃの板厚を０．８ｍｍとしたが、導電板６ａ，６ｂ，６ｃを流れる電流、半導体スイッチング素子２の各端子ＶＳ，ＧＴ１，ＯＵＴ，ＧＴ２、ＧＮＤの間隔等と考慮して、板厚を１．０ｍｍ、１．２ｍｍ等の他の板厚でもよい。
また、導電板６ａ，６ｂ，６ｃは、インサート成形により絶縁性樹脂３ａと一体化されているが、ハウジング３を成形後にハウジング３に導電板６ａ，６ｂ，６ｃを挿入して保持するようにしてもよい。
【００５１】
また、自動車の電動式パワーステアリング装置に適用した例について説明したが、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）の電子制御装置、エアーコンディショニング関係の電子制御装置等、パワーデバイスを備えた大電流（例えば２５Ａ以上）を扱う電子制御装置に適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】この発明の実施の形態１に係る電動式パワーステアリング装置の電子制御装置を示す断面図である。
【図２】図１の電子制御装置を示す分解斜視図である。
【図３】図１の電動式パワーステアリング装置のブロック図である。
【図４】図１の電子制御装置の要部を示す斜視図である。
【図５】図４の要部拡大図である。
【図６】図１の電子制御装置における各導電板、各コネクタ端子及び保持部材の配置を示す斜視図である。
【図７】図１の電子制御装置と異なる例を示す断面図である。
【図８】この発明の実施の形態２に係る電動式パワーステアリング装置の電子制御装置を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１  電子制御装置、２  半導体スイッチング素子（パワーデバイス）、３ａ  絶縁性樹脂、４  回路基板、４ａスルーホール、５  ヒートシンク、６ａ  パワー用導電板（大電流用導電板）、６ｂ  出力用導電板（大電流用導電板）、６ｃ  信号用導電板（小電流用導電板）、６ａｐ，６ｂｐ，６ｃｐ，Ｈｐ  プレスフィット端子部、６ｂｍ  モータコネクタ端子部、１０  センサコネクタ、１１  電源コネクタ端子、１２  センサコネクタ端子、ＶＳ，ＧＴ１，ＯＵＴ，ＧＴ２，ＧＮＤ  端子、Ｈ  保持部材。
【図１】
2008166382.tif 000003
【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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