(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パワーデバイスの端子上に導体と絶縁体を交互に重ね合わせた積層導体を配置し、該積層導体を構成する導体及び絶縁体に設けた接触端子挿入孔に接触端子を挿入し、該接触端子の上部を前記積層導体の所望の段の導体に接続し、前記接触端子の下部を前記パワーデバイスの端子に接続した積層導体の端子接続構造であって、
前記接触端子は、前記接続する導体の接触端子挿入孔よりも大径に形成された台座部上に前記接触端子挿入孔よりも小径の軸部を備え、前記接続する導体の接触端子挿入孔に前記軸部を挿入して、その先端部を拡径することにより、該拡径部と前記台座部との間で前記接続する導体を挟んだ状態で上部が該導体に接続され、下部が前記パワーデバイスの端子に接続され、
前記接触端子を接続する導体以外の導体及び絶縁体の接触端子挿入孔は、前記接続する導体の接触端子挿入孔の径および前記接触端子の台座部の径よりも大径で、かつ前記接触端子と非接触状態に維持可能な径に形成されていることを特徴とする積層導体の端子接続構造。
【請求項２】
前記接触端子は、前記接続する導体の接触端子挿入孔よりも大径に形成された台座部上に前記接続する導体の接触端子挿入孔よりも小径の軸部を設けた雄部と、前記接続する導体の接触端子挿入孔よりも大径に形成されていて、中央部に前記軸部を挿入する孔部を備えた雌部と、で構成されていて、前記雄部の軸部を前記接続する導体の接触端子挿入孔に挿入すると共に、前記軸部を前記雌部の孔部に挿入して、前記軸部の先端部を拡径することにより、前記軸部の上部に雌部を取付けて、該雌部と前記雄部の台座部との間で前記導体の端子を挟んだ状態で前記接触端子の上部が前記接続する導体に接続され、前記接触端子の下部が前記パワーデバイスの端子に接続されたことを特徴とする請求項１に記載の積層導体の端子接続構造。
【請求項３】
前記接触端子の軸部は、筒状に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の積層導体の端子接続構造。
【請求項４】
前記接触端子の軸部の軸心にはボルトが螺着されていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の積層導体の端子接続構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パワートランジスタモジュール、パワーＩＣ、ＩＧＢＴ等のパワーデバイスの端子近傍に、導体と絶縁体を交互に重ね合わせた積層導体を配置し、前記導体によって前記パワーデバイスの端子間を接続する端子接続構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
パワーデバイス、例えばインバータ等の主回路を構成するパワートランジスタモジュールにおいては、パワートランジスタモジュールの端子近傍には、導体と絶縁体を交互に重ね合わせて積層した導体が配置されていて、積層した各導体の端子が前記パワートランジスタモジュールの端子と接続されている。積層導体を使用するのは、パワーデバイス間にサージが発生するのを押さえるよう配線のインダクタンスを小さくするためである。
【０００３】
前記積層した導体の端子をパワートランジスタモジュールの端子に接続する端子接続構造として、導体の折り曲げ加工による端子接続構造（例えば特許文献１）、導体とパワーデバイスの端子とのロウ付け加工による端子接続構造（例えば特許文献２）或いは導体の打ち出し加工による端子接続構造が知られている。
【特許文献１】特開２００４−０５５８８６号
【特許文献２】特開平５−１６０３３９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前記従来の各端子接続構造には、それぞれ次に述べるような問題点があった。
（１）折り曲げ加工による端子接続構造は、折り曲げによる寸法の制限を受けやすい。また、素子の配置に大きな制限を受ける。
（２）ロウ付け加工による端子接続構造は、ロウ付け加工の際の熱による歪み等の悪影響を除去するのが難しい。
（３）打ち出し加工による端子接続構造は、打ち出しのための金型が必要となり、多種少量生産には不向きである。
【０００５】
本発明は、上記従来の各端子接続構造の問題点を解決し、素子の配置や方向に制限の無い、また、熱等の悪影響を受けることの無い、また、打ち出しのための金型等を必要としない端子接続構造を提供することを目的に成されたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
斯かる目的を達成するための請求項１の発明は、
パワーデバイスの端子上に導体と絶縁体を交互に重ね合わせた積層導体を配置し、該積層導体を構成する導体及び絶縁体に設けた接触端子挿入孔に接触端子を挿入し、該接触端子の上部を前記積層導体の所望の段の導体に接続し、前記接触端子の下部を前記パワーデバイスの端子に接続した積層導体の端子接続構造であって、
前記接触端子は、前記接続する導体の接触端子挿入孔よりも大径に形成された台座部上に前記接触端子挿入孔よりも小径の軸部を備え、前記接続する導体の接触端子挿入孔に前記軸部を挿入して、その先端部を拡径することにより、該拡径部と前記台座部との間で前記接続する導体を挟んだ状態で上部が該導体に接続され、下部が前記パワーデバイスの端子に接続され、
前記接触端子を接続する導体以外の導体及び絶縁体の接触端子挿入孔は、前記接続する導体の接触端子挿入孔の径および前記接触端子の台座部の径よりも大径で、かつ前記接触端子と非接触状態に維持可能な径に形成されている。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１の積層導体の端子接続構造において、
前記接触端子は、前記接続する導体の接触端子挿入孔よりも大径に形成された台座部上に前記接続する導体の接触端子挿入孔よりも小径の軸部を設けた雄部と、前記接続する導体の接触端子挿入孔よりも大径に形成されていて、中央部に前記軸部を挿入する孔部を備えた雌部と、で構成されていて、前記雄部の軸部を前記接続する導体の接触端子挿入孔に挿入すると共に、前記軸部を前記雌部の孔部に挿入して、前記軸部の先端部を拡径することにより、前記軸部の上部に雌部を取付けて、該雌部と前記雄部の台座部との間で前記導体の端子を挟んだ状態で前記接触端子の上部を前記接続する導体に接続し、前記接触端子の下部が前記パワーデバイスの端子に接続した。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１又は２の積層導体の端子接続構造において、
前記接触端子の軸部を、筒状に形成した。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項１〜３の積層導体の何れかの端子接続構造において、
前記接触端子の軸部の軸心にボルトを螺着した。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の積層導体の端子接続構造は、所望の導体に接触端子の一端部を取付け、該接触端子の他端部を他の導体や絶縁体に設けた接触端子挿入孔を通して前記パワーデバイスの端子面に接触させることができる。従って、従来の折り曲げ加工による端子接続構造のように端子の配置に制限を受けることがないので、設計の自由度が向上し、電流分担等の考慮も容易になる。また、ロウ付け加工による端子接続構造の場合のように、熱による歪み等の悪影響を受けることも無い。また、打ち出し加工による端子接続構造の場合のような打ち出しのための金型が不必要になるので、コスト的にも有利なものになる。
また、所望の接続する導体の接触端子挿入孔に接触端子の軸部を挿入して、接触端子の台座部上に接続する導体を載せ、前記軸部を拡径することにより、該拡径部と前記台座部との間で前記導体を挟んだ状態で該導体に接触端子を接続することができる。
【００１３】
請求項２の積層導体の端子接続構造は、前記接触端子の雄部の軸部を前記導体の接触端子挿入孔に挿入すると共に、前記軸部を前記接触端子の雌部の孔部に挿入して、前記軸部の先端部を拡径することにより、前記軸部の先端部に雌部を取付け、該雌部と、前記雄部の台座部との間で前記導体を確実に挟着して、前記接触端子を導体に取付けることができる。
【００１４】
請求項３の積層導体の端子接続構造は、前記接触端子の軸部を筒状に形成したので、前記軸部の先端部にドライバー等を挿入し、これを外側に向けて傾斜させるようにして回転させることにより、前記軸部の先端部に拡径部（かしめ部）を容易に形成することができる。
【００１５】
請求項４の積層導体の端子接続構造は、前記接触端子の軸心部にボルトを螺着したので、前記端子と前記導体の結合強度が弱かったり、緩かったりした場合でも、前記ボルトによって前記導体への結合強度の弱さ等を補うことができる。また、ボルトの頭部と台座部の間でしっかりと導体を挟着することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は、第1実施例の積層導体の端子接続構造の一例を示す略示的側面図である。この実施例においては、第１、第２のパワーモジュール１、２としてのトランジスタモジュールと、第３のパワーモジュール３としてのダイオードを積層導体４で接続した場合を示す。
【００１７】
前記第１のパワーモジュール１の第１の端子１ａと前記第２のパワーモジュール２の第１の端子２ａは、前記積層導体４の最下段の導体および該最下段の導体に取付けた一対の第１,第２の接触端子５，６によって接続されている。また、前記第１のパワーモジュール１の第２の端子１ｂと前記第２のパワーモジュール２の第２の端子２ｂおよび第３のパワーモジュール３の端子３ａは、前記積層導体４の最上段の導体および該最上段の導体に取付けた一対の第３,第４の接触端子７，８によって接続されている。
【００１８】
図２に拡大して示したように、前記積層導体４は、第１〜第４の導体１１〜１４と第１〜第５の絶縁体２１〜２５を交互に重ね合わせることにより構成されている。そして、最下段すなわち第４段目の導体１４には、第１,第２の接触端子５，６が取付けられていて、これら第１,第２の接触端子５，６および第４段目の導体１４によって、前記第１のパワーモジュール１の第１の端子１ａと前記第２のパワーモジュール２の第１の端子２ａが接続されている。前記第１,第２の接触端子５，６の上部に位置する導体１３には孔２６が形成されていて、前記第１,第２の接触端子５，６と非接触状態に保たれるようになっている。
【００１９】
図３に示すように、前記第１の接触端子５は、前記導体１４に設けた接触端子挿入孔１５よりも小径の軸部３１を台座部３２上に設けた雄部３３と、前記接触端子挿入孔１５よりも大径に形成されていて、中央部に前記軸部３１を挿入する孔部３４を備えた雌部３５と、で構成されている。前記雌部３５の孔部３４の上端部３４ａは逆円錐形に形成されている。
【００２０】
図４に示すように、前記雄部３３の軸部３１を前記第４段目の導体１４の接触端子挿入孔１５に挿入して、図５に示すように、前記軸部３１の先端部を拡径して、拡径部（かしめ部）３１ａを形成することにより、前記第４段目の導体１４を前記雄部３３と雌部３５の間で挟んだ状態で前記第４段目の導体１４に第１の接触端子５が取付けられている。
【００２１】
そして、前記第４段目の導体１４に取付けられた第１の接触端子５の下端部は、図２に示すように、第１のパワーモジュール１の第１の端子１ａに接触される。前記第２の接触端子６も前記第１の接触端子５と同様に形成されていて、該第２の接触端子６の下端部は、第２のパワーモジュール２の第１の端子２ａに接触される。
【００２２】
図６，図７は、第３,第４の接触端子７，８部分の断面図である。第３の接触端子７は、最上段に位置する第1段目の導体１１に取付けられ、その下方に位置する第2〜第4段目の導体１２〜１４および第2〜第５段目の絶縁体２２〜２５に設けた接触端子挿入孔２６を通って、積層導体４の下端から突出して、該第３の接触端子７の下端部は、前記第１のパワーモジュール１の第２の端子１ｂと接触される。前記第４の接触端子８も前記第３の接触端子７と同様に形成されていて、該第４の接触端子８の下端部は、第２のパワーモジュール２の第１の端子２ｂに接触される。
【００２３】
第３,第４の接触端子７，８と前記第１,第２の接触端子５，６の相違点は雄部３３の台座部３２の高さＨが異なること、具体的には最下段の導体１４に取付ける第１,第２の接触端子５，６の高さＨに較べて第３,第４の接触端子７，８の高さＨを高くしたことにある。即ち、何段目の導体に取り付けるかによって、接触端子の下端を接続するパワーモジュールの端子まで距離が異なってくる。前記接触端子の雄部３３の台座部３２の高さＨは、パワーモジュールの端子まで距離の差異を補償して、接触端子の下端を確実にパワーモジュールの端子に接触させることができるように設定されている。
【００２４】
図８、図９は、第2実施例を示す。この実施例において、接触端子５，６等は、前記導体１４等に設けた接触端子挿入孔１５よりも大径に形成された台座部４１上に前記接触端子挿入孔１５よりも小径の軸部４２を設ける（第1実施例の小径の軸部３１を設けた雄部３３に相当するもの）により形成されている。一方、前記接触端子挿入孔１５の上端部１５ａは略円錐形に形成されている。
【００２５】
前記接触端子５，６等は、前記軸部４２を前記導体の接触端子挿入孔１５に挿入して、その先端部を導体の接触端子挿入孔１５内で拡径する（かしめる）ことにより、拡径部（かしめ部）４２ａを形成して、該拡径部４２ａと前記台座４１との間で前記導体を挟着して、導体に取付ける構成になっている。また、図１０に示すように、前記軸部４２および台座部４１の内周にボルト５１を螺合することにより、該ボルト５１の頭部５１ａと前記台座部４１の間で導体を挟着する構成にしてもよい。他の構成は第1実施例の場合と略同じであるので重複する説明は省略する。なお、前記実施例においては、最上段の第１の導体１１と最下段の第４の導体１４に接触端子５〜８を取付けた場合を図示したが、これら第１の導体１１と第４の導体１４の間に配置されている第２，第３の導体１２，１３にも接触端子が取付けられている。本発明の積層導体の端子接続構造は、パワートランジスタモジュールに限らずパワーＩＣ、ＩＧＢＴ等のパワーデバイスの素子に広く適用される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】第１実施例の端子接続構造を示す説明図。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図。
【図３】要部の分解断面図。
【図４】接触端子の軸部を導体の接触端子挿入孔に挿入した状態の断面図。
【図５】接触端子の軸部をカシメた状態の断面図。
【図６】図１のＢ−Ｂ断面図。
【図７】要部の断面図。
【図８】第２実施例の接触端子の軸部を接触端子挿入孔に挿入した状態の断面図。
【図９】接触端子の軸部をカシメた状態の断面図。
【図１０】変形例の断面図。
【符号の説明】
【００２７】
１…第１のパワーモジュール
１ａ…第１のパワーモジュールの第１の端子
１ｂ…第１のパワーモジュールの第２の端子
２…第２のパワーモジュール
２ａ…第２のパワーモジュールの第１の端子
２ｂ…第２のパワーモジュールの第２の端子
４…積層導体
５〜８…第１〜第４の接触端子
１１〜１４…第１〜第４の導体
１５…接触端子挿入孔
２１〜２５…第１〜第５の絶縁体
３１…軸部
３１ａ…拡径部（かしめ部）
３２…台座部
３３…雄部
３４…孔部
３５…雌部
４１…台座部
４２…軸部
５１…ボルト
【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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【図９】
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【図１０】
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