(57)【要約】【課題】基板側のバスバーとの接合箇所に要する面積を最小限に抑えて基板の小型化を可能とし、かつ、バスバーと基板との接合箇所の位置ずれを吸収して確実に接合可能とする基板および基板の配線方法を提供する。【解決手段】先端部に向かってテーパした複数の導電性突起５１・５１・・・を基板１０におけるバスバー３との接合領域５２に形成するとともに、先端部に向かってテーパした複数の導電性突起５３・５３・・・をバスバーにおける基板との接合面に形成し、該基板に形成された複数の導電性突起と、該バスバーに形成された複数の導電性突起と、を当接させることにより電流経路を形成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バスバーと接合して電流経路を形成する基板において、
基板におけるバスバーとの接合領域に、基板の実装部品以上の高さを有する導電性部材を設け、該導電性部材とバスバーの接合面とを接合したことを特徴とする基板。
【請求項２】
先端部に向かってテーパした複数の導電性突起を、基板におけるバスバーとの接合領域と、バスバーにおける基板との接合面と、にそれぞれ形成し、
該基板に形成された複数の導電性突起と、該バスバーに形成された複数の導電性突起と、を当接させたことを特徴とする請求項１に記載の基板。
【請求項３】
先端部に向かってテーパした複数の導電性突起を、基板におけるバスバーとの接合領域に形成するとともに、複数の孔をバスバーにおける基板との接合面に形成し、
該基板に形成された複数の導電性突起を、該バスバーに形成された複数の孔に嵌合したことを特徴とする請求項１に記載の基板。
【請求項４】
先端部に向かってテーパした複数の導電性突起を、基板におけるバスバーとの接合領域に形成するとともに、金属発泡体をバスバーにおける基板との接合面に設け、
該基板に形成された複数の導電性突起と、該バスバーに設けられた金属発泡体と、を当接させたことを特徴とする請求項１に記載の基板。
【請求項５】
金属発泡体を、基板におけるバスバーとの接合領域と、バスバーにおける基板との接合面と、にそれぞれ設け、
該基板に設けられた金属発泡体と、該バスバーに設けられた金属発泡体と、を当接させたことを特徴とする請求項１に記載の基板。
【請求項６】
バスバーと接合して電流経路を形成する基板の配線方法において、
基板におけるバスバーとの接合領域に、基板の実装部品以上の高さを有する導電性部材を設け、該導電性部材とバスバーの接合面とを接合したことを特徴とする基板の配線方法。
【請求項７】
先端部に向かってテーパした複数の導電性突起を、基板におけるバスバーとの接合領域と、バスバーにおける基板との接合面と、にそれぞれ形成し、
該基板に形成された複数の導電性突起と、該バスバーに形成された複数の導電性突起と、を当接させたことを特徴とする請求項６に記載の基板の配線方法。
【請求項８】
先端部に向かってテーパした複数の導電性突起を、基板におけるバスバーとの接合領域に形成するとともに、複数の孔をバスバーにおける基板との接合面に形成し、
該基板に形成された複数の導電性突起を、該バスバーに形成された複数の孔に嵌合したことを特徴とする請求項６に記載の基板の配線方法。
【請求項９】
先端部に向かってテーパした複数の導電性突起を、基板におけるバスバーとの接合領域に形成するとともに、金属発泡体をバスバーにおける基板との接合面に設け、
該基板に形成された複数の導電性突起と、該バスバーに設けられた金属発泡体と、を当接させたことを特徴とする請求項６に記載の基板の配線方法。
【請求項１０】
金属発泡体を、基板におけるバスバーとの接合領域と、バスバーにおける基板との接合面と、にそれぞれ設け、
該基板に設けられた金属発泡体と、該バスバーに設けられた金属発泡体と、を当接させたことを特徴とする請求項６に記載の基板の配線方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子をはんだ付けにより実装した基板と、バスバーと、を接合して電流経路を形成する技術に関する。より詳細には、基板とバスバーとの位置ずれを吸収し、組立時の作業性を向上させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体素子をはんだ付けにより実装した基板の電流経路を形成する方法としては金線等を用いたワイヤボンドが知られている。しかし、ワイヤボンドは基板上の占有面積が大きく、基板の小型化を図る上での問題点となっている。
特に、近年普及しつつあるＨＶ（Ｈｙｂｒｉｄ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）のモータ用インバータモジュール（例えばＩＧＢＴモジュール）の場合、基板の小型化と大電流化とを両立することが要求されている。このような基板の電流経路の形成方法として、バスバー（電極板）を用いた立体的な配線方法が検討されている。バスバーを用いた配線方法としては特許文献１に記載の方法等が知られている。
【０００３】
【特許文献１】特開平０９−２８４９５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
バスバーによる基板配線は立体的な配線を可能とし、インバータモジュール等の小型化の観点から見てワイヤボンドよりも優れている。しかし、その反面、基板やバスバーを絶縁樹脂等からなる筐体に組み付けてモジュールとする際に各部品の寸法誤差や組み付け位置の誤差が積み重なり、バスバーと基板（より厳密には、基板表面の回路パターン）との接合箇所において、基板の板面に平行な方向および垂直な方向に大きな位置ずれを起こしやすいという問題がある。
そして、バスバーと基板との接合箇所の位置ずれは、モジュールの製品歩留まりを低下させる要因となる。
【０００５】
このようなバスバーと基板との接合箇所の位置ずれを解消する方法としては、モジュールを構成する各部品の寸法精度や組み付け位置の精度を向上させることが考えられるが、作業効率の低下、部品コストの増大等の観点から好ましくない。また、基板側の接合箇所に予め位置ずれを吸収するためのスペースを設ける方法も考えられるが、基板ひいてはモジュールの小型化という目的に反するものであり、これも好ましくない。
【０００６】
本発明は以上の如き状況に鑑み、基板側のバスバーとの接合箇所に要する面積を最小限に抑えて基板の小型化を可能とし、かつ、バスバーと基板との接合箇所の位置ずれを吸収して確実に接合可能とする基板および基板の配線方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００８】
即ち、請求項１においては、バスバーと接合して電流経路を形成する基板において、
基板におけるバスバーとの接合領域に、基板の実装部品以上の高さを有する導電性部材を設け、該導電性部材とバスバーの接合面とを接合したものである。
【０００９】
請求項２においては、先端部に向かってテーパした複数の導電性突起を、基板におけるバスバーとの接合領域と、バスバーにおける基板との接合面と、にそれぞれ形成し、該基板に形成された複数の導電性突起と、該バスバーに形成された複数の導電性突起と、を当接させたものである。
【００１０】
請求項３においては、先端部に向かってテーパした複数の導電性突起を、基板におけるバスバーとの接合領域に形成するとともに、複数の孔をバスバーにおける基板との接合面に形成し、該基板に形成された複数の導電性突起を、該バスバーに形成された複数の孔に嵌合したものである。
【００１１】
請求項４においては、先端部に向かってテーパした複数の導電性突起を、基板におけるバスバーとの接合領域に形成するとともに、金属発泡体をバスバーにおける基板との接合面に設け、該基板に形成された複数の導電性突起と、該バスバーに設けられた金属発泡体と、を当接させたものである。
【００１２】
請求項５においては、金属発泡体を、基板におけるバスバーとの接合領域と、バスバーにおける基板との接合面と、にそれぞれ設け、該基板に設けられた金属発泡体と、該バスバーに設けられた金属発泡体と、を当接させたものである。
【００１３】
請求項６においては、バスバーと接合して電流経路を形成する基板の配線方法において、
基板におけるバスバーとの接合領域に、基板の実装部品以上の高さを有する導電性部材を設け、該導電性部材とバスバーの接合面とを接合したものである。
【００１４】
請求項７においては、先端部に向かってテーパした複数の導電性突起を、基板におけるバスバーとの接合領域と、バスバーにおける基板との接合面と、にそれぞれ形成し、該基板に形成された複数の導電性突起と、該バスバーに形成された複数の導電性突起と、を当接させたものである。
【００１５】
請求項８においては、バスバーと接合して電流経路を形成する基板の配線方法において、先端部に向かってテーパした複数の導電性突起を、基板におけるバスバーとの接合領域に形成するとともに、複数の孔をバスバーにおける基板との接合面に形成し、該基板に形成された複数の導電性突起を、該バスバーに形成された複数の孔に嵌合したものである。
【００１６】
請求項９においては、バスバーと接合して電流経路を形成する基板の配線方法において、先端部に向かってテーパした複数の導電性突起を、基板におけるバスバーとの接合領域に形成するとともに、金属発泡体をバスバーにおける基板との接合面に設け、該基板に形成された複数の導電性突起と、該バスバーに設けられた金属発泡体と、を当接させたものである。
【００１７】
請求項１０においては、バスバーと接合して電流経路を形成する基板の配線方法において、金属発泡体を、基板におけるバスバーとの接合領域と、バスバーにおける基板との接合面と、にそれぞれ設け、該基板に設けられた金属発泡体と、該バスバーに設けられた金属発泡体と、を当接させたものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１９】
請求項１においては、組み立て時に基板とバスバーとの間で位置ずれを起こしても導電性を十分に確保しつつ基板とバスバーとを接合可能であり、かつ、製造コストの削減および組み立て時の作業性の向上を図りつつ基板の小型化が可能である。
【００２０】
請求項２においては、基板とバスバーとが水平方向または鉛直方向に位置ずれを起こしても、基板側に形成された複数の導電性突起と、バスバー側に形成された複数の導電性突起と、はその大部分が互いに当接し、当該接合箇所における導電性を十分に確保することが可能である。
【００２１】
請求項３においては、基板とバスバーとが水平方向または鉛直方向に位置ずれを起こしても、基板側に形成された複数の導電性突起は、その大部分がバスバー側に形成された複数の孔に嵌合して該孔の内周面に当接し、当該接合箇所における導電性を十分に確保することが可能である。
【００２２】
請求項４においては、基板とバスバーとが水平方向または鉛直方向に位置ずれを起こしても、基板側に形成された複数の導電性突起は、その大部分がバスバー側に設けられた金属発泡体に突き刺さるような格好で当接し、当該接合箇所における導電性を十分に確保することが可能である。
【００２３】
請求項５においては、基板とバスバーとが水平方向または鉛直方向に位置ずれを起こしても、基板側に設けられた金属発泡体は、その大部分がバスバー側に設けられた金属発泡体に、互いの表面の凹凸が噛み合う格好で当接し、当該接合箇所における導電性を十分に確保することが可能である。
【００２４】
請求項６においては、組み立て時に基板とバスバーとの間で位置ずれを起こしても導電性を十分に確保しつつ基板とバスバーとを接合可能であり、かつ、製造コストの削減および組み立て時の作業性の向上を図りつつ基板の小型化が可能である。
【００２５】
請求項７においては、基板とバスバーとが水平方向または鉛直方向に位置ずれを起こしても、基板側に形成された複数の導電性突起と、バスバー側に形成された複数の導電性突起と、はその大部分が互いに当接し、当該接合箇所における導電性を十分に確保することが可能である。
【００２６】
請求項８においては、基板とバスバーとが水平方向または鉛直方向に位置ずれを起こしても、基板側に形成された複数の導電性突起は、その大部分がバスバー側に形成された複数の孔に嵌合して該孔の内周面に当接し、当該接合箇所における導電性を十分に確保することが可能である。
【００２７】
請求項９においては、基板とバスバーとが水平方向または鉛直方向に位置ずれを起こしても、基板側に形成された複数の導電性突起は、その大部分がバスバー側に設けられた金属発泡体に突き刺さるような格好で当接し、当該接合箇所における導電性を十分に確保することが可能である。
【００２８】
請求項１０においては、基板とバスバーとが水平方向または鉛直方向に位置ずれを起こしても、基板側に設けられた金属発泡体は、その大部分がバスバー側に設けられた金属発泡体に、互いの表面の凹凸が噛み合う格好で当接し、当該接合箇所における導電性を十分に確保することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下では図１を用いて、本発明に係る基板の第一実施例である基板１０が設けられたインテリジェントパワーモジュール（ＩＰＭ；以下「モジュール」と略記する）１の全体構成を説明する。
このようなモジュール１の具体例としては、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ（またはＩｎｅｒｔｅｄ）  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）やＧＴＯサイリスタ（Ｇａｔｅ  Ｔｕｒｎ  Ｏｆｆ  Ｔｈｙｒｉｓｔｏｒ）等のパワー半導体やその他の半導体装置のモジュールが挙げられる。
【００３０】
本実施例におけるモジュール１は主にハウジング２、バスバー３、放熱板７、外部との電気的な接続を行うためのコネクタ（図示せず）等で構成される。
【００３１】
ハウジング２はモジュール１の筐体を成す部材であり、ＰＰＳ（Ｐｏｌｙ  Ｐｈｅｎｙｌｅｎｅ  Ｓｕｌｐｈｉｄｅ；ポリフェニレンサルファイド）やＰＢＴ（Ｐｏｌｙ  Ｂｕｔｈｙｌｅｎｅ  Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌｅｔｅ；ポリブチレンテレフタレート）、あるいはＰＡ（Ｐｏｌｙ  Ａｍｉｄｅ；ポリアミド）等の絶縁性の熱可塑性樹脂からなり、射出成形により形成される。
バスバー３は基板１０や外部との電気的な接続を行うためのコネクタ（図示せず）等と電気的に接合される（より厳密には、基板１０の板面上に形成された回路パターン１２に導通可能に接合される）電極板であり、主に埋設部材４と、脚部材５と、ピン６とで構成される。
埋設部材４はハウジング２に一部インサート（埋設）された板状の部材である。脚部材５は、細長い板状の部材を略クランク状に屈曲したものであり、その一端である上部５ａが埋設部材４のうちハウジング２の外部に突出した部分と電気的に接合され、上部５ａから連なる胴体部５ｂはその長手方向が上下方向（基板１０の板面に対して略垂直な方向）に配置され、胴体部５ｂから連なる他端である下部５ｃが基板１０と電気的に接合される。ピン６は埋設部材４と脚部材５とを固定するための部材である。
バスバー３は銅、銅合金、アルミニウム等、電気伝導性が良好な材料を母材とし、その表面はニッケルメッキやスズメッキ等のメッキ処理が施されている。
なお、埋設部材４と脚部材５とを一体的に成形し、ピン６を省略した構成のバスバーとしても同様の効果を奏する。
【００３２】
放熱板７は基板１０にて発生した熱をモジュール１の外部に逃がすためのものであり、熱伝導性に優れた金属材料（例えばアルミニウムや銅）等で構成される。本実施例の場合、放熱板７はモジュール１の下面を成し、基板１０は放熱板７にはんだ層１７を介して固定される。
【００３３】
治具８および位置決めピン９はモジュール１の組み立て時にモジュール１を構成する部材を固定して作業性を高めるためのものであり、位置決めピン９が治具８の上面より上方に向かって突設されている。
すなわち、ハウジング２および放熱板７にはそれぞれ貫通孔２ａ・７ａが形成されており、位置決めピン９が該貫通孔２ａ・７ａを貫通するようにハウジング２および放熱板７を配置することにより、組み立て時におけるハウジング２と放熱板７との相対的な位置精度を容易に確保することが可能である。また、治具８にハウジング２および放熱板７を固定した状態で基板１０の取り付け作業や脚部材５の取り付け作業あるいははんだ付け作業を行うことにより、組み立て時の部品取り付け位置の精度を向上させている。
【００３４】
以下では、図１、図２および図３を用いて、本発明に係る基板の第一実施例である基板１０の詳細構成、および基板１０の配線方法（基板１０とバスバー３との接合方法）について説明する。
なお、以下の説明における「基板」とは、絶縁材料からなる板材（絶縁基板）の板面の一方または両方に、電流経路たる回路パターンを形成し、該回路パターンと電気的に（導通可能に）接合された半導体素子やコンデンサ等を単数または複数実装したもの、を指すものとする。
【００３５】
基板１０は主に絶縁基板１１、回路パターン１２・１３、半導体素子１４・１４・・・、はんだ層１５・１５・・・等で構成される。
【００３６】
絶縁基板１１はフェノール樹脂やエポキシ樹脂等の絶縁性の樹脂や、あるいは窒化珪素や窒化アルミニウム等の絶縁セラミックスからなる板状の部材である。
回路パターン１２・１３はそれぞれ絶縁基板１１の上側および下側の板面に形成された電流経路であり、銅や純アルミニウム等で構成される。なお、本実施例では基板１０の上下面に回路パターン１２・１３が形成されていたが、基板の構成によっては下面の回路パターン１３を省略しても良い。
半導体素子１４・１４・・・は、例えばＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）といった素子であり、基板１０の用途に応じてその種類や個数が適宜選択され、はんだ層１５・１５・・・を介して基板１０に実装される（回路パターン１２と導通可能に接合される）。
【００３７】
図２に示す如く、基板１０の表面（上面）には、接合領域５２が設定される。接合領域５２はバスバー３と電気的に接合される領域であり、その形状や面積はバスバー３を流れる電流量等に応じて設定される（一般的には、電流量が大きいほど大面積にする必要がある）。
接合領域５２には複数の導電性突起５１・５１・・・が密集した状態で形成される。導電性突起５１・５１・・・は導電性の材料からなり、先端部に向かってテーパした（先細りした）形状である。従って、接合領域５２に形成された導電性突起５１・５１・・・は、ちょうど剣山の如き体を成している。
一方、脚部材５の下部５ｃの下面（バスバー３側の接合領域）には密集した状態で複数の導電性突起５３・５３・・・が形成される。導電性突起５３・５３・・・は導電性の材料からなり、先端部に向かってテーパした（先細りした）である。従って、脚部材５の下部５ｃの下面に形成された導電性突起５３・５３・・・は、前記導電性突起５１・５１・・・と略同様に剣山の如き体を成している。
そして、基板１０に形成された複数の導電性突起５１・５１・・・と、バスバー３に形成された複数の導電性突起５３・５３・・・と、を当接させ、その当接部分にはんだ層１６（図１参照）を形成することにより、基板１０とバスバー３とを電気的に（導通可能に）接合する。
【００３８】
以上の如く構成することは、以下の如き利点を有する。
すなわち、バスバー３を用いてモジュール１を組み立てる場合には、モジュール１を構成する各部材の寸法精度（公差）や組み立て時の位置精度等が積み重なり、基板１０とバスバー３との接合箇所における位置ずれが大きくなる。当該位置ずれの大きさはモジュールを構成する部品点数等によっても多少変動するが、本実施例の場合、水平方向（図２におけるＸ−Ｙ方向）に最大で約１．０ｍｍ、鉛直方向（図２におけるＺ方向）に最大で約０．９ｍｍの位置ずれを起こす可能性がある。
【００３９】
図３の（ｂ）に示す如く、従来の基板１１０においてこのような位置ずれを解消し、バスバー３と基板１０上に実装された半導体素子１４・１４・・・等との干渉を防止する方法の一つとして、バスバー３の水平方向の位置ずれを考慮した接合領域５５（電流量から設定される接合領域５２と、該接合領域５２の外周に沿って位置ずれ量と略同じ幅で形成された位置ずれ吸収領域５４とを合わせた領域）を、半導体素子１４・１４・・・等を実装する領域である実装領域５６と重ならないように基板１１０上に設ける方法が考えられる。
しかし、この方法では、基板１０に占める接合領域５５の面積が電流量から設定される接合領域５２よりもかなり大きくなってしまうため、基板を小型化するという観点から見て好ましくない。
【００４０】
また、位置ずれを解消する別の方法として、モジュール１を構成する各部材の寸法精度（公差）をより厳格にする方法が考えられる。しかし、各部材の寸法精度（公差）をより厳格にすることは、各部品の製造コストの増加を引き起こすこと、寸法精度が高いために組み立て時の作業性が良くない（例えば、組み立て時に貫通孔２ａ・７ａが位置決めピン９に嵌りにくい等）といった観点から見て好ましくない。
【００４１】
さらに、位置ずれを解消する別の方法として、バスバーを基板に接合する際に変形させて接合領域に接合する方法が考えられる。しかし、この方法は、接合箇所に歪み応力による負荷がかかって接合箇所の信頼性が低下したり、自体が破損したりする場合があり、製品歩留まりが低下するという問題がある。
【００４２】
これに対して、本発明に係る基板の第一実施例である基板１０は、先端部に向かってテーパした複数の導電性突起５１・５１・・・を、基板１０におけるバスバー３との接合領域５２に形成するとともに、先端部に向かってテーパした複数の導電性突起５３・５３・・・を、バスバー３における基板１０との接合面（脚部材５の下部５ｃの下面）と、に形成し、該導電性突起５１・５１・・・と、該導電性突起５３・５３・・・と、を当接させることにより基板１０とバスバー３とを電気的に（導通可能に）接合する。そのため、バスバー３が基板１０に対して水平方向に位置ずれを起こしても、導電性突起５１・５１・・・と、該導電性突起５３・５３・・・とはその大部分が互いに当接し、当該接合箇所における導電性を十分に確保することが可能である。
【００４３】
また、基板１０は、バスバー３が基板１０に対して鉛直方向に多少の位置ずれを起こしても、その長手方向が鉛直方向と略一致している導電性突起５１・５１・・・と導電性突起５３・５３・・・とが当接可能であるため、当該接合箇所における導電性を十分に確保することが可能である。
さらに、バスバー３のハウジング２への組み付け等によっては、基板１０の板面と、バスバー３の接合面（下部５ｃの下面）とが略平行とならない（傾いている）場合もあるが、このような場合でも、導電性突起５１・５１・・・と、導電性突起５３・５３・・・と、は容易に当接可能であり、当該接合箇所における導電性を十分に確保することが可能である。
【００４４】
なお、バスバー３が基板１０側の接合領域５２に対して水平方向に位置ずれを起こした場合でも十分な接合面積（平面視）を確保するためには、バスバー３側の導電性突起５３・５３・・・が形成されている部分の面積を、基板側の接合領域５２の面積よりも大きくする（できれば、図３の（ｂ）中の接合領域５５以上とする）ことが望ましい。
また、バスバー３が基板１０側の接合領域５２に対して水平方向に位置ずれを起こした場合に、バスバー３と、半導体素子１４・１４・・・や基板１０上に実装されたその他のもの（コンデンサ等）との干渉を防止するためには、基板１０の表面からバスバー３の最下部（脚部材５の下部５ｃの下面）までの高さ（図１中の高さＨ１）が、基板１０の表面から半導体素子１４の上面までの高さ（図１中の高さＨ２）よりも高くなるように導電性突起５１・５１・・・および導電性突起５３・５３・・・の長さ（高さ）を設定することが望ましい。
このように構成することにより、図３の（ａ）に示す如く、電流量から設定される接合領域５２を実装領域５６と隣接して配置した場合でも、バスバー３と半導体素子１４・１４・・・との干渉を防止し、基板１０を小型化することが可能である。
【００４５】
なお、図２に示す如く、導電性突起５１および導電性突起５３の先端部は尖っているが、これらの先端部が多少丸みを帯びていても良い。また導電性突起５１および導電性突起５３の形状は略円錐形状に限定されず、例えば四角錐形状でも良い。
また、基板１０側の導電性突起５１・５１・・・の形成方法については、基板１０の回路パターン１２をエッチングで形成する際に合わせて接合領域５２に対応する部分の回路パターン１２をエッチングして形成する方法や、導電性突起５１・５１・・・が形成された剣山状の部材を予め作製しておき、該剣山状の部材を接合領域５２にはんだ付けする方法が考えられる。
さらに、バスバー３側の導電性突起５３・５３・・・の形成方法については、前記導電性突起５１・５１・・・の形成方法と同様の方法の他、下部５ｃの上面側から型押しして下面側に突起を形成する方法が考えられる。
【００４６】
以下では、図１、図３および図４を用いて、本発明に係る基板の第二実施例である基板２０の詳細構成、および基板２０の配線方法（基板２０とバスバー３との接合方法）について説明する。
図４に示す如く、基板２０は、基本的には前記本発明に係る基板の第一実施例である基板１０と略同じ構成であるが、バスバー３との接合方法が基板１０の場合と異なっている。
すなわち、複数の孔６３・６３・・・をバスバー３における基板２０との接合面（脚部材５の下部５ｃ）に形成し、基板２０に形成された複数の導電性突起５１・５１・・・を、バスバー３に形成された複数の孔６３・６３・・・に嵌合している。そして、導電性突起５１・５１・・・と孔６３・６３・・・との当接部分にはんだ層１６（図１参照）を形成することにより、基板２０とバスバー３とを電気的に（導通可能に）接合する。
【００４７】
このように構成することにより、バスバー３が基板２０に対して水平方向に位置ずれを起こしても、導電性突起５１・５１・・・は、その大部分が孔６３・６３・・・に嵌合して孔６３・６３・・・の内周面に当接し、当該接合箇所における導電性を十分に確保することが可能である。
【００４８】
また、基板２０は、バスバー３が基板２０に対して鉛直方向に多少の位置ずれを起こしても、その長手方向が鉛直方向と略一致している導電性突起５１・５１・・・が、孔６３・６３・・・に当接可能であるため、当該接合箇所における導電性を十分に確保することが可能である。
さらに、バスバー３のハウジング２への組み付け等によっては、基板２０の板面と、バスバー３の接合面（下部５ｃの下面）とが略平行とならない（傾いている）場合もあるが、このような場合でも、導電性突起５１・５１・・・は孔６３・６３・・・に容易に当接可能であり、当該接合箇所における導電性を十分に確保することが可能である。
【００４９】
なお、バスバー３が基板２０側の接合領域５２に対して水平方向に位置ずれを起こした場合でも十分な接合面積（平面視）を確保するためには、バスバー３側の孔６３・６３・・・が形成されている部分の面積を、基板側の接合領域５２の面積よりも大きくする（できれば、図３の（ｂ）中の接合領域５５以上とする）ことが望ましい。
また、バスバー３が基板２０側の接合領域５２に対して水平方向に位置ずれを起こした場合に、バスバー３と、半導体素子１４・１４・・・や基板２０上に実装されたその他のもの（コンデンサ等）との干渉を防止するためには、基板２０の表面からバスバー３の最下部（脚部材５の下部５ｃの下面）までの高さ（図１中の高さＨ１）が、基板２０の表面から半導体素子１４の上面までの高さ（図１中の高さＨ２）よりも高くなるように導電性突起５１・５１・・・の長さ（高さ）および孔６３・６３・・・の孔径を設定することが望ましい。
このように構成することにより、図３の（ａ）に示す如く、電流量から設定される接合領域５２を実装領域５６と隣接して配置した場合でも、バスバー３と半導体素子１４・１４・・・との干渉を防止し、基板２０を小型化することが可能である。
【００５０】
以下では、図１、図３および図５を用いて、本発明に係る基板の第三実施例である基板３０の詳細構成、および基板３０の配線方法（基板３０とバスバー３との接合方法）について説明する。
図５に示す如く、基板３０は、基本的には前記本発明に係る基板の第一実施例である基板３０と略同じ構成であるが、バスバー３との接合方法が基板１０の場合と異なっている。
【００５１】
すなわち、金属発泡体７３をバスバー３における基板３０との接合面（脚部材５の下部５ｃ）に設け、基板３０に形成された複数の導電性突起５１・５１・・・と、バスバー３に設けられた金属発泡体７３と、を当接させる。そして、導電性突起５１・５１・・・と金属発泡体７３との当接部分にはんだ層１６（図１参照）を形成することにより、基板３０とバスバー３とを電気的に（導通可能に）接合する。
ここで、「金属発泡体」とは、導電性の金属からなり、溶融金属にガスを吹き込む、または発泡剤を投入して発泡させた後に凝固させることにより生成される多孔質材料である。また、本明細書中ではスチールウール、銅ウール等の導電性金属からなる金属ウールも金属発泡体に含まれるものとする。
【００５２】
このように構成することにより、バスバー３が基板３０に対して水平方向に位置ずれを起こしても、導電性突起５１・５１・・・は、その大部分が金属発泡体７３に突き刺さるような格好で当接し、当該接合箇所における導電性を十分に確保することが可能である。
【００５３】
また、基板３０は、バスバー３が基板３０に対して鉛直方向に多少の位置ずれを起こしても、その長手方向が鉛直方向と略一致している導電性突起５１・５１・・・が、金属発泡体７３に当接可能であるため、当該接合箇所における導電性を十分に確保することが可能である。
さらに、バスバー３のハウジング２への組み付け等によっては、基板３０の板面と、バスバー３の接合面（下部５ｃの下面）とが略平行とならない（傾いている）場合もあるが、このような場合でも、導電性突起５１・５１・・・は金属発泡体７３に容易に当接可能であり、当該接合箇所における導電性を十分に確保することが可能である。
【００５４】
なお、バスバー３が基板３０側の接合領域５２に対して水平方向に位置ずれを起こした場合でも十分な接合面積（平面視）を確保するためには、バスバー３側の金属発泡体７３が設けられている部分の面積を、基板側の接合領域５２の面積よりも大きくする（できれば、図３の（ｂ）中の接合領域５５以上とする）ことが望ましい。
また、バスバー３が基板３０側の接合領域５２に対して水平方向に位置ずれを起こした場合に、バスバー３と、半導体素子１４・１４・・・や基板３０上に実装されたその他のもの（コンデンサ等）との干渉を防止するためには、基板３０の表面からバスバー３の最下部（脚部材５の下部５ｃの下面）までの高さ（図１中の高さＨ１）が、基板３０の表面から半導体素子１４の上面までの高さ（図１中の高さＨ２）よりも高くなるように導電性突起５１・５１・・・の長さ（高さ）および金属発泡体７３の厚さを設定することが望ましい。
このように構成することにより、図３の（ａ）に示す如く、電流量から設定される接合領域５２を実装領域５６と隣接して配置した場合でも、バスバー３と半導体素子１４・１４・・・との干渉を防止し、基板３０を小型化することが可能である。
【００５５】
以下では、図１、図３および図６を用いて、本発明に係る基板の第四実施例である基板４０の詳細構成、および基板４０の配線方法（基板４０とバスバー３との接合方法）について説明する。
図６に示す如く、基板４０は、金属発泡体８１を基板４０におけるバスバー３との接合領域５２に設けるとともに、金属発泡体８３をバスバー３における基板４０との接合面（脚部材５の下部５ｃ）に設け、金属発泡体８１と、金属発泡体８３とを当接させたものである。そして、金属発泡体８１と金属発泡体８３との当接部分にはんだ層１６（図１参照）を形成することにより、基板４０とバスバー３とを電気的に（導通可能に）接合する。
【００５６】
このように構成することにより、バスバー３が基板４０に対して水平方向に位置ずれを起こしても、金属発泡体８１は、その大部分が金属発泡体８３に互いの表面の凹凸が噛み合う格好で当接し、当該接合箇所における導電性を十分に確保することが可能である。
【００５７】
また、基板４０は、バスバー３が基板４０に対して鉛直方向に多少の位置ずれを起こしても、金属発泡体８１および金属発泡体８３は鉛直方向に変形して位置ずれを吸収しつつ当接可能であるため、当該接合箇所における導電性を十分に確保することが可能である。
さらに、バスバー３のハウジング２への組み付け等によっては、基板４０の板面と、バスバー３の接合面（下部５ｃの下面）とが略平行とならない（傾いている）場合もあるが、このような場合でも、金属発泡体８１および金属発泡体８３は変形しつつ当接可能であり、当該接合箇所における導電性を十分に確保することが可能である。
【００５８】
なお、バスバー３が基板４０側の接合領域５２に対して水平方向に位置ずれを起こした場合でも十分な接合面積（平面視）を確保するためには、バスバー３側の金属発泡体８３が設けられている部分の面積を、基板側の接合領域５２の面積よりも大きくする（できれば、図３の（ｂ）中の接合領域５５以上とする）ことが望ましい。
また、バスバー３が基板４０側の接合領域５２に対して水平方向に位置ずれを起こした場合に、バスバー３と、半導体素子１４・１４・・・や基板４０上に実装されたその他のもの（コンデンサ等）との干渉を防止するためには、基板４０の表面からバスバー３の最下部（脚部材５の下部５ｃの下面）までの高さ（図１中の高さＨ１）が、基板４０の表面から半導体素子１４の上面までの高さ（図１中の高さＨ２）よりも高くなるように金属発泡体８１および金属発泡体８３の厚さを設定することが望ましい。
このように構成することにより、図３の（ａ）に示す如く、電流量から設定される接合領域５２を実装領域５６と隣接して配置した場合でも、バスバー３と半導体素子１４・１４・・・との干渉を防止し、基板４０を小型化することが可能である。
【００５９】
以上の如く、本発明に係る基板の第一実施例である基板１０、第二実施例である基板２０、第三実施例である基板３０、第四実施例である基板４０は、いずれもバスバー３と接合して電流経路を形成する基板であって、基板におけるバスバーとの接合領域に、基板の実装部品（半導体素子１４・１４・・・等）以上の高さを有する導電性部材（突起５１・５１・・・や金属発泡体８１等）を設け、該導電性部材とバスバーの接合面とを接合するものである。
このように構成することにより、組み立て時に基板とバスバーとの間で位置ずれを起こしても導電性を十分に確保しつつ基板とバスバーとを接合可能であり、かつ、製造コストの削減および組み立て時の作業性の向上を図りつつ基板の小型化が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】モジュールの側面一部断面図。
【図２】本発明の基板の第一実施例を示す模式図。
【図３】基板上の実装領域および接合領域を示す模式図。
【図４】本発明の基板の第二実施例を示す模式図。
【図５】本発明の基板の第三実施例を示す模式図。
【図６】本発明の基板の第四実施例を示す模式図。
【符号の説明】
【００６１】
３    バスバー
１０  基板（第一実施例）
５１  導電性突起（基板側）
５２  接合領域
５３  導電性突起（バスバー側）
【図１】
2005237140.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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