(57)【要約】【課題】パワー半導体素子を備え、片面実装の金属基板を用いたパワーモジュールの放熱効率を改善する。【解決手段】パワー半導体素子を実装するランド部面積を増大させ、空いたランド部に蓄熱金属塊（金属製ブロック）を設置し、パワー半導体素子と同一面でのはんだ実装とする。【効果】金属基板の特徴を生かしつつ、更に放熱性能の改善を簡単かつ、安価な方策で実現できる。【選択図】  図１
2012129329.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属基板と、
前記金属基板上に絶縁層を介して設けられた配線パターンとランドパターンと、
前記ランドパターンに実装された半導体式スイッチング部品と、
を備え、
前記配線パターンを介して、前記半導体式スイッチング部品により車両用のモータへの通電を制御する車両用モータ制御装置において、
前記半導体式スイッチング部品の近傍に、電気回路を形成しない蓄熱金属塊を備えたことを特徴とする車両用モータ制御装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記蓄熱金属塊は、前記半導体式スイッチング部品が実装されたランドパターンに実装されたことを特徴とする車両用モータ制御装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記蓄熱金属塊は、前記半導体式スイッチング部品に接触して実装されたことを特徴とする車両用モータ制御装置。
【請求項４】
請求項２において、
前記蓄熱金属塊と前記半導体式スイッチング部品とは、同一の半田により前記ランドパターンに実装されたことを特徴とする車両用モータ制御装置。
【請求項５】
請求項１において、
前記蓄熱金属塊は、前記半導体式スイッチング部品よりも大の熱容量を有することを特徴とする車両用モータ制御装置。
【請求項６】
請求項２において、
前記蓄熱金属塊は、前記半導体式スイッチング部品よりも背高であることを特徴とする車両用モータ制御装置。
【請求項７】
請求項２において、
前記蓄熱金属塊はコの字形に形成され、
前記コの字の内側に前記半導体式スイッチング部品が設けられたことを特徴とする車両用モータ制御装置。
【請求項８】
請求項２において、
前記半導体式スイッチング部品を保護する保護部材を備え、
前記蓄熱金属塊の一部が、前記保護部材から突出したことを特徴とする車両用モータ制御装置。
【請求項９】
請求項２において、
前記金属基板と前記半導体式スイッチング部品とを内側に収納するケースと、
前記ケースを構成する壁を貫通して設けられた放熱金属部材とを備え、
前記ケースの内側で前記放熱金属部材と前記蓄熱金属塊とが熱伝導接着剤で接着されたことを特徴する車両用モータ制御装置。
【請求項１０】
請求項１又は２において、
前記蓄熱金属塊は、銅，アルミ、又は、鉄のうち少なくとも１つを主材料としたことを特徴とする車両用モータ制御装置。
【請求項１１】
自動車のエンジンを駆動するモータと、
請求項１から９のいずれか記載の車両用モータ制御装置とを備え、
前記モータと前記車両用モータ制御装置とが一体に組みつけられて構成され、
前記車両用モータ制御装置の半導体式スイッチング部品により前記モータへの通電を制御するものであって、
前記自動車の運転中に、一時停止されたエンジンを前記モータによって駆動し、前記エンジンを再始動するためのエンジン駆動装置。
【請求項１２】
請求項１１において、
前記蓄熱金属塊の熱容量は、前記半導体式スイッチング部品が前記エンジンの再始動の際に発する熱量よりも大であることを特徴とするエンジン駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用モータ制御装置及びエンジン駆動装置に係る。特には、それらに用いるパワーモジュールとその冷却構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
大電流を通電するパワーモジュールでは、大電流が通電することによる発熱に伴う問題を改善する必要がある。発熱に伴う問題の対策のひとつは、発熱を如何に効率よく外部放散するかであり、パワーモジュールには外部放散技術が、種々工夫され採用されている。
【０００３】
近年、パワー半導体の性能改善が著しく例えば、ＭＯＳＦＥＴ素子（以下ＭＯＳＦＥＴと記す）を用いてモータ，アクチュエータ等の大電流部品を電子回路で制御する技術が開発されている。特に金属の板の表面に絶縁層を形成し、その表面に回路配線パターンを形成した金属基板に、ＭＯＳＦＥＴ，他の電子部品を搭載し、片面放熱でＭＯＳＦＥＴの発熱を放熱させる構造とする構造が増加しつつある。しかしながら、使用電流の増大化に伴い、ＭＯＳＦＥＴの発熱量に対し、金属基板の片面放熱のみでは対応しにくくなっている状況がある。
【０００４】
このような事案に対し、特許文献１ではケースに内包する発熱部品を冷却する方法として、遠心送風ファンを設け、ケースに内包された部品を空冷する方式が採用されている。特許文献２においては、印刷した回路基板に垂直となる形状の金属基板に発熱素子の本体が結合され、放熱板の上面に備えられた結合部に金属基板が結合されることによって向上した放熱機能を有する構造となっている。
【０００５】
上記特許文献に記載の技術は、それぞれの用途のパワーモジュールとして工夫されたものではあるが、本発明において適用を検討している車載用機器としての近年のパワーモジュールの場合には、求められる仕様がいっそう厳しいものがある。
【０００６】
近年、環境対応自動車用として、エンジンルーム内へ搭載されるパワーモジュールの用途が増えており、かつ使用温度範囲幅がより広い条件で使用されるようになった。例えば、アイドルストップスタータ用のパワーモジュールでは、エンジンに取付けられるスタータに直接パワーモジュールが取付けられており、スタータに流れる数百アンペアの大電流をパワーモジュールでスイッチング制御するため、エンジンの発熱と大電流通電による自己発熱の影響でパワーモジュールの温度が一層上昇する傾向にある。
【０００７】
従来までのパワーモジュールであれば、比較的十分な放熱機能、例えばヒートシンクや高耐熱の無機材料基板、例えば、Ｓｉ3Ｎ4（窒化珪素）基板，ＡｌＮ（窒化アルミニウム）基板を用いたりすることで対応できた経緯はある。しかし、限られたエンジンルーム内部への搭載部品となると、小形，高密度実装が要求され、その結果、パワーモジュール用素子の発熱温度上昇が大きくなり、パワーモジュール実装構造がより困難な状況になりつつある。
【０００８】
近年、パワー半導体素子の性能改善が著しくＭＯＳＦＥＴを用いてモータ，アクチュエータ等の大電流部品を電子回路で制御する技術が開発されている。そして、前記、モータ，アクチュエータ等の大電流部品を電子回路で制御するために、放熱性に優れた基板として、金属の板の表面に絶縁層を形成し、その表面に回路配線パターンを形成した金属基板に、ＭＯＳＦＥＴ，他の電子部品を搭載し、片面放熱でＭＯＳＦＥＴの発熱を放熱させる構造とする構造が増加しつつある。更に、近年の基板設計技術と製造技術の向上により、ＥＶ（電気自動車）用の電流制御基板，ＨＥＶ（ハイブリッド電気自動車）の駆動制御，電流制御基板への展開も期待できつつある。しかしながら、使用電流の増大化に伴い、ＭＯＳＦＥＴの発熱量に対し、金属板からの片面放熱のみでは対応しにくくなっている状況がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００９−２７８７５１号公報
【特許文献２】特開２００７−１１８９１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、半導体式スイッチング部品（例えばパワー半導体素子，ＭＯＳＦＥＴなど）を金属基板に実装して成る放熱構造について、金属基板の特徴を生かしつつ、更に放熱性能の改善を簡単かつ、安価な構造で実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的は、金属基板と、前記金属基板上に絶縁層を介して設けられた配線パターンとランドパターンと、前記ランドパターンに実装された半導体式スイッチング部品と、を備え、前記配線パターンを介して、前記半導体式スイッチング部品により車両用のモータへの通電を制御する車両用モータ制御装置において、前記半導体式スイッチング部品の近傍に、電気回路を形成しない蓄熱金属塊を備えたことにより達成される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、半導体スイッチング部品（例えばパワー半導体素子，ＭＯＳＦＥＴなど）を金属基板に実装して成る放熱構造について、金属基板の特徴を生かしつつ、更に放熱性能の改善を簡単かつ、安価な構造で実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の概念を示すパワーモジュールの断面構造図。
【図２】本発明の概念を示すパワーモジュールの平面図。
【図３】別形態となる概念を示すパワーモジュールの断面構造図。
【図４】別形態となる概念を示すパワーモジュールの平面図。
【図５】本発明のパワーモジュール製品の断面構造図。
【図６】別形態となるパワーモジュール製品の断面構造図。
【図７】別形態となるパワーモジュール製品の断面構造図。
【図８】本発明をアイドルストップスタータに適用した実施例。
【図９】本発明をアイドルストップスタータに適用した実施例。
【図１０】本発明をアイドルストップスタータに適用した実施例のパワーモジュール構造図。
【図１１】アイドルストップでの基板温度上昇カーブを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
〔実施例〕
以下、本発明の実施例の詳細を図１〜図１１を用いて説明する。尚、本実施例では、製品適用事例として、自動車用のスタータの起動を電子制御で行うパワーモジュールを事例としているが、他製品，インバータのパワーモジュール用基板や電動モータ制御基板，アクチュエータ制御基板，ＥＶ（電気自動車）用制御基板，ＨＥＶ（ハイブリッド電気自動車）用制御基板等、発熱する電子部品を搭載する回路基板全てに適用できる。
【００１５】
本実施例の特徴は金属基板にはんだ実装されるスイッチング部品内に含まれるＭＯＳＦＥＴの放熱効率を向上し、ＭＯＳＦＥＴの破壊防止とするための冷却構造を提示することにある。特に、近年製品化が急がれている、自動車用のスタータの起動を電子制御で行うパワーモジュールには小型化，安価な回路モジュールが要求されており、金属基板にＭＯＳＦＥＴを実装する形態のモジュールは、前記した市場のニーズにマッチしたモジュール構造であるが、スタータ起動用には数百アンペアの電流制御が必要となり、通常の金属基板では放熱効率が不足してＭＯＳＦＥＴを破壊する程度まで回路基板の温度が上昇することになる。インバータに採用されるパワーモジュールのような両面放熱基板構造も考慮できるが、スタータへの取り付けが構造上困難であること、別体としてスタータから離れた場所に格納するにしても、数百アンペアの電流を流すハーネス，プローブの長さが長くなることで、電気的サージを周囲に拡散させることにより、他部品へのＥＭＣ悪化の要因となることは明確である。従って、片面放熱かつ、スタータへの一体取り付けが可能となる金属基板実装が最良の選択といえる。そこで、問題となるのが放熱効率改善である。本実施例は、金属基板の特徴をいかしつつ、単純な方法を用いて、コストアップすることなく放熱効率を向上させる方策を提示するものである。
【００１６】
図１，図２は本実施例の概念図となる金属基板構造である。金属基板１の表面には回路配線パターン２が形成されて、このパターンには半導体式スイッチング部品３，実装部品４をはんだ５で電気的な導通を確保しながら、機械的強度を確保するべくはんだ実装されるためのランド部６が形成され、回路配線パターン２と半導体式スイッチング部品３をはんだ５付けするためにランド部６以外の全面を絶縁性樹脂よりなるレジスト７より形成されている。ここで、半導体式スイッチング部品３のスイッチングは、内蔵されるパワー半導体素子、特にはＭＯＳＦＥＴなどにより行われる。発熱するパワー半導体素子となるＭＯＳＦＥＴを内蔵する半導体式スイッチング部品３は自身の発熱を受けて外部に熱を放熱するためのヒートスプレッタ８が備えられ、はんだ５を介して金属基板１のランド部６に配置される。尚、半導体式スイッチング部品３やコンデンサや抵抗等の実装部品４を金属基板１に実装する部材ははんだ５と明記しているが、導電性接着剤であっても同様である。
【００１７】
上記した基板構造は現在、市場において、流通されているパワー半導体素子を用いた回路基板を有する製品群に多く採用されている構造である。本実施例では、金属基板１の表面に形成されるランド部６について、特に半導体式スイッチング部品３を搭載するランド部６の同一ランド部の面積を大きくする。そして、半導体式スイッチング部品３のヒートスプレッタ８の近傍に、金属からなるブロック９を半導体式スイッチング部品３と同一のランド部６に、同一のはんだ５面で実装する構造を提示する。蓄熱金属塊であるブロック９は金属，銅，アルミ，鉄，亜鉛，銀，錫等からなり、これらの金属を配合する合金であっても構わない。特に銅及び銅合金は熱容量が大きいかつ、はんだとも拡散接合できるため、本実施例では推奨する材料である。アルミの場合、はんだが付かないために、はんだではなく、導電性接着剤での実装となるか、または、アルミで形成したブロックの表面にめっき、特にニッケルめっきを施してはんだ付けする構造となる。
【００１８】
ブロック９は、ＭＯＳＦＥＴ破壊を防ぐために、ある程度の熱容量が必要である。ここでは、ブロック９は半導体式スイッチング部品３よりも大きい熱容量を有することとする。
【００１９】
ブロック９は、構造にもよるが、直接ヒートスプレッタ８と接触させてはんだ５実装することにより、より本実施例の効果となる放熱効率を向上させることができる。この場合、ヒートスプレッタ８が銅、及び銅合金で形成されていることより、ブロック９も同じ部材を用い、熱膨張係数を合わせることではんだ５の寿命が延命する効果も発揮する。
【００２０】
ここで、本実施例が半導体式スイッチング部品３の放熱効率を改善するメカニズムを説明する。通常に半導体式スイッチング部品３の発熱を金属基板１において放熱させる状態として、ＭＯＳＦＥＴが発熱した際に、半導体式スイッチング部品３が直接設置されているヒートスプレッタ８に発熱量が流入する。ヒートスプレッタ８ははんだ５を介して回路配線パターン２のランド部６に熱伝達し、金属基板１の裏面、ここでは外気と接触する放熱面となるが、ここより外気に放熱することで金属基板１の温度を低下させ、ＭＯＳＦＥＴの破壊を防止する放熱構造となっている。ここで、ＭＯＳＦＥＴの発熱量を金属基板の裏面から放熱する構造において、熱抵抗となるのは、金属基板１と回路配線パターン２及びランド部６との間に形成される絶縁層である。この絶縁層は、そのほとんどが金属基板１との密着性，電気的特性の安定性よりエポキシ樹脂が用いられているが、高分子であるエポキシ樹脂は熱伝導率が金属に比べて悪いため、この絶縁層において熱伝導効率を低下させるために、半導体式スイッチング部品３の発熱を効率良く伝達できず、熱抵抗を上昇させる問題点が存在する。
【００２１】
本実施例においては、半導体式スイッチング部品３の近傍、或いは半導体式スイッチング部品３のヒートスプレッタ８に直接接触する形態で金属、特に銅のブロック９を半導体式スイッチング部品３のはんだ５実装するランド部６と同一面に設置することで、半導体式スイッチング部品３の発熱を金属基板１に介在させることなく、直接ブロック９で吸熱することにより、半導体式スイッチング部品３の温度を低下させることが可能となる。また、半導体式スイッチング部品３と同一面に設置するブロック９を半導体式スイッチング部品３と同一のランド部６とすることで、ランド部６面積が増加し、ランド部６から絶縁層を介して金属基板１に発熱を伝達する熱源が拡散されることで、更に金属基板への放熱効率が改善できる。
【００２２】
図３，図４は、図１，図２に提示した発明の別形態の実施例である。信号用リードフレーム１０が基本的には６本程度、同一配列で並んでおり、信号用リードフレーム１０以外のパッケージ面は構造的に自由空間となる。そこで、前記ブロック１１をコの字型に形成し、半導体式スイッチング部品３の自由空間となる、３方向より周囲を囲むようにして、ブロック１１を設置する構造である。
【００２３】
以下、本実施例の金属基板の冷却構造を用いた製品展開事例として、アイドルストップスタータを例に、本実施例の理解を促す補足とする。
【００２４】
図５は本実施例を適用したアイドルストップスタータ用のパワーモジュールの断面構造図である。
【００２５】
金属基板１表面には、はんだ５を介して半導体式スイッチング部品３と放熱用ブロック９が設置されている。同様に、チップコンデンサ，チップ抵抗，チップダイオード，ＩＣ等の実装部品４が、金属基板１にはんだ５付けされている。
【００２６】
また、金属基板１の同一面上に設置されるボンディングエリアには、溶接パッド１２が金属基板１上に、はんだ５付けされており、モールドケース１３に取り付けられたインサートバスバー１４との間が、アルミニウム，銅などのワイヤ１５でワイヤボンディングされている。本実施例のパワーモジュールを、車両のアイドルストップスタータに適用する事例の場合、ワイヤボンディングにより金属基板１上を流れる電流を外部のスタータ側へと通流する。
【００２７】
なお、各エリア内において各部品の接続が行われた後に、実装部品を保護する樹脂が充填された後に、防水用のカバー１７をモールドケース１３に接触固定する構造となる。
【００２８】
上記のように構成された本実施例のパワーモジュールの各部部品について説明する。
【００２９】
まず、金属基板１は、母材はアルミニウム，銅，鉄、或いは前記提示材料を含む合金により構成されており、母材であるアルミニウムの上面にエポキシ系樹脂等で構成された絶縁層を介して、銅導体による回路配線パターン２，ランド部６が形成されている。回路配線パターン２のランド部６の上面には、半導体式スイッチング部品３，チップコンデンサ，チップ抵抗，チップダイオード，溶接パッド１２，ＩＣ等の実装部品４が、はんだ５により電気的に接続されている。モールドケース１３は、金属基板１を収容し、車両のアイドルストップスタータに適用する事例の場合、外部のスタータとの電気的接続及び機械的締結を行うものである。その材質は、ＰＰＳ（ポニフェニレンサルファイド）やＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の熱可塑性樹脂で構成されており、内部に、スタータと電気的接続を行うための、銅で構成されたインサートバスバー１４がインサート成型されている。
【００３０】
モールドケース１３のインサートバスバー１４と、金属基板１のボンディングエリア内の溶接パッド１２とは、アルミニウム，銅などのワイヤ１５でワイヤボンディングされており、基板上を流れる電流を外部のスタータ側へと通流するための電気的接続を行っている。ここで、ワイヤボンディングに用いる部材は、コスト，ハンドリング性，信頼性の観点よりアルミワイヤを用いることが良く知られており、溶接パッド１２の材料もアルミで形成され、金属基板１側にアルミワイヤボンディングを行うために必要な、ボンディング用パットである。また、インサートバスバー１４と溶接パッド１２との接続は、アルミリボンボンディングであっても良い。
【００３１】
そして、回路実装部品の保護樹脂１６による注型を行った後に、ケース上面の開口部を覆うカバー１７が接着される構造である。
【００３２】
図６，図７は、本実施例のパワー半導体素子である半導体式スイッチング部品３の放熱効率を更に改善する構造の事例である。図６に提示する実施例は、半導体式スイッチング部品３の発熱を受けるブロック１８の丈を長く（背高に）して、保護樹脂から一部を突出させ、更にカバー１７の開口部を覆う、カバー１７に丈の長いブロック１８が貫通する穴を設け、丈の長いブロック１８の放熱面を外部に晒す構造である。カバー１７と丈の長いブロック１８の隙間はシール材により目止めをすれば水，塩水等の回路室への浸入は防止できる。この構造の場合も同様であるが、ブロック１８を形成する材料は銅、及び銅合金を推奨する。銅及び銅合金がカバー１７より外部に露出することで、水，塩水等の付着による腐食が想定される場所に装着される場合は、ブロック１８を錫，ニッケル，銀めっき等を施すことにより腐食対策とすることができる。
【００３３】
図６に提示する構造は、ＭＯＳＦＥＴ３の発熱が直接流入するヒートスプレッタ８近傍に設置されるブロック１８もヒートスプレッタ８と同様に温度が上昇することにより、このブロック１８を直接外気と接触させることで、熱抵抗のある金属基板１を介して放熱より放熱効率が高く、冷却効率が改善できる効果がある。
【００３４】
図７は図６を更に改良した構造である。半導体式スイッチング部品３からの放熱を直接受ける第二のブロック１９のカバー１７外部に露出する面積を広大化することで、更に冷却効率を向上させることが実現できる。半導体式スイッチング部品３からの発熱を受ける第一のブロック２０はモールドケース１３内部に納まる形状であり、カバー１７をモールドケース１３に接着した後に、アダプタブロックとなる第二のブロック１９をカバー１７に設けられた穴に差込み、熱伝導性接着剤で第二のブロック１９を固定する構造である。この構造では、外気との第二のブロック１９の接触面積の増加及び、第一のブロック２０と第二のブロック１９の熱容量及び外気との接触面積が増大することで、放熱効果が高まり、効率の良い冷却構造となる。
【００３５】
本実施例のパワーモジュールの最適な使用例として、図８〜図１０に車載用のアイドルストップスタータに適用した実施例を示す。
【００３６】
図８，図９において、２１はアイドルストップスタータ、２２は本実施例の構造を適用したパワーモジュール、２３はスタータモータ、２４はマグネットスイッチ、２５はギヤケース、２６はモータ端子、２７はスイッチ端子、２８はバッテリ端子、２９はモータバスバー、３０はスイッチバスバー、３１はバッテリバスバー、３２はパワーモジュール固定点である。
【００３７】
アイドルストップスタータ２１は、エンジンと噛み合わせたピニオンギヤ（図示せず）を回転させ、エンジン（図示せず）を回転させるためのスタータモータ２３と、エンジンにアイドルストップスタータ２１のピニオンギヤを押し出し噛み合わせるためのマグネットスイッチ２４と、本実施例のパワーモジュール２２によって構成されている。パワーモジュール２２は、ＥＣＵ（図示せず）からのアイドルストップ指令信号を受け、パワーモジュール２２内部のパワー半導体素子をスイッチングすることで、スタータモータ２３への電流を制御し、車両がアイドルストップを行うために用いられる。
【００３８】
スタータモータ２３とマグネットスイッチ２４はギヤケース２５により外周部を挟持され固定されている。また、アイドリングストップスタータ２１は、ギヤケース２５により、エンジンに取り付けられている。マグネットスイッチ２４には、モータ端子２６と、スイッチ端子２７と、バッテリ端子２８を有しており、モータ端子２６はスタータモータ２３へ接続され、バッテリ端子２８は車両のバッテリ（図示せず）に接続されている。
【００３９】
スイッチ端子２７は、スタータモータ２３内に有るピニオンギヤ（図示せず）を押し出し、エンジンと噛み合わせるためのもので有り、スイッチ端子２７に電流を流すことにより、マグネットスイッチ２４内に有るレバー（図示せず）を駆動させ、そのレバーにより、スタータモータ２３内にあるピニオンギヤ（図示せず）をエンジン側へ押し出させるためのものである。
【００４０】
パワーモジュール２２は、パワーモジュール固定点３２によりアルミダイカストで成型されているギヤケース２５へネジ止め固定されている。
【００４１】
図１０において、パワーモジュール２２のモールドケース１３には、インサートバスバーとして、モータインサートバスバー３３，スイッチインサートバスバー３４，バッテリインサートバスバー３５，ＧＮＤインサートバスバー３６が、インサート成型されており、それぞれ、モータインサートバスバー３３は、金属基板１に実装されているスタータモータ２３への通流電流をスイッチングするためのＭＯＳＦＥＴ３のドレイン端子と電気的に接続されている。尚、３７はパワーモジュール２２を制御するＥＣＵとの信号伝達を行うインターフェースとなるコネクタである。
【００４２】
スイッチインサートバスバー３４は、マグネットスイッチ２４への通流電流をスイッチングするためのＭＯＳＦＥＴのドレイン端子と電気的に接続されている。バッテリインサートバスバー３５は、前記、ＭＯＳＦＥＴ３のソース端子へと電気的に接続されていると共に、金属基板１内でのバッテリラインと電気的に接続されている。ＧＮＤインサートバスバー３６は、金属基板１内でのＧＮＤラインと電気的に接続されている。
【００４３】
モータインサートバスバー３３，スイッチインサートバスバー３４，バッテリインサートバスバー３５には、それぞれモータバスバー２９，スイッチバスバー３０，バッテリバスバー３１がネジ止め固定されている。更に、モータバスバー２９，スイッチバスバー３０，バッテリバスバー３１は、それぞれ、マグネットスイッチ２４のモータ端子２６，スイッチ端子２７，バッテリ端子２８とネジ止め固定されている。
【００４４】
前記ＧＮＤインサートバスバー３６は、パワーモジュール固定点３２の１箇所を固定する際、同時にギヤケース２５へと接続される。マグネットスイッチ２４のモータ端子２６は、スタータモータ２３と接続されている。
【００４５】
よって、ＭＯＳＦＥＴをＥＣＵ（図示せず）からの指令信号によりスイッチングすることで、アイドルストップ時に停止したエンジンを、スタータモータ２３により回転，再始動させることが可能となる。
【００４６】
上述したアイドルストップスタータにおける本実施例の有効性を以下により説明する。ここで図１１に、通常品におけるアイドルストップでの基板温度上昇カーブ３８と、本発明による基板構造でのアイドルストップでの基板温度上昇カーブ３９とを概略的に示す。
【００４７】
アイドルストップスタータはスタータに起動制御にＭＯＳＦＥＴによるスイッチング制御することでの電流制御によりスタータを起動させる構造であるが、実使用において問題となるのはアイドルストップを繰り返し行うことによるＭＯＳＦＥＴの温度上昇での破壊である。半導体プロセスにより製造されるＭＯＳＦＥＴは半導体ゆえに、耐熱温度を超えた時点で、焼損或いは、破壊する。そのために、ＭＯＳＦＥＴの温度が安全率を考慮した所定の温度以上に到達しないように放熱設計（基板設計）を行うのであるが、アイドルストップを頻繁に繰り返された場合、基板温度は徐々に、アイドルストップの回数と共に上昇する。そして、やがてＭＯＳＦＥＴの耐熱温度を超えることで破壊する。
【００４８】
この問題点を解決する方策として、現在多く用いられている方法は、基板のサイズアップである。基板の熱容量を大きくすることで、蓄熱容量を増加させ、アイドルストップ回数が繰り返されてもＭＯＳＦＥＴの発熱量を吸収できるだけの面積（体積）を有した基板サイズとすることで、ＭＯＳＦＥＴの破壊温度到達を防止する構造としている。
【００４９】
しかしながら、アイドルストップスタータは自動車のエンジンルーム内のエンジンに直付けされる構造であり、近年の高密度実装されるエンジンルーム内での前記アイドルストップスタータ用の制御基板は新規部品追加であり、エンジンルーム内の空間レイアウトが割かれる上に、更に基板サイズが大きいものは設置するには、そのスペースがなく、エンジンルームマウント設計が困難となる事態となってしまう。
【００５０】
本実施例による、回路構成部品ではない、金属製ブロックをＭＯＳＦＥＴ近傍に設置し、スタータ起動時のＭＯＳＦＥＴの過渡的発熱を吸収する蓄熱部を設ける構造においては、基板サイズの増大化の必要性はなくエンジンルーム内での設計自由度を改善できるために、アイドルストップスタータにおけるアイドルストップの繰り返しにおいても、ＭＯＳＦＥＴの破壊温度到達を防止する、つまりＭＯＳＦＥＴ温度上昇を抑えつつ、しかも、基板サイズ（体積）を小さくするために方策として有効である。ここで、蓄熱金属塊であるブロック９の熱容量は、ＭＯＳＦＥＴの破壊温度到達を防止するために、半導体式スイッチング部品３が前記エンジンの再始動の際に発する熱量、即ち、ＭＯＳＦＥＴの過渡的発熱の全部または一部を、一時的に吸収する量があればよい。
【符号の説明】
【００５１】
１  金属基板
２  回路配線パターン
３  半導体式スイッチング部品
４  実装部品
５  はんだ
６  ランド部
７  レジスト
８  ヒートスプレッタ
９  ブロック
１０  リードフレーム
１１  ブロック
１２  溶接パッド
１３  モールドケース
１４  インサートバスバー
１５  ワイヤ
１６  保護樹脂
１７  カバー
【図１】
2012129329.tif 000003
【図２】
2012129329.tif 000004
【図３】
2012129329.tif 000005
【図４】
2012129329.tif 000006
【図５】
2012129329.tif 000007
【図６】
2012129329.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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