(57)【要約】【課題】安価なパワー基板を用いてパワー半導体素子に発生した熱を効果的に放熱することができる、モータを駆動する制御ユニット、当該制御ユニットを備えたモータ、当該モータを備えた電動パワーステアリング装置、当該電動パワーステアリング装置を備えた車両、当該モータを備えた搬送装置及び当該モータを備えた産業機械を提供する。【解決手段】制御ユニット１９は、パワー半導体素子２３の直下であってパワー基板２２の上面２２Ａに実装された、熱拡散性の高い材料で形成された熱拡散部品２４ａ，２４ｂを備える。パワー基板２２は、樹脂基板で構成される。パワー半導体素子２３から発生した熱は、パワー半導体素子２３の直下の熱拡散部品２４ａ，２４ｂを介してパワー基板２２に放熱される。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータを駆動制御する制御ユニットであって、
前記モータを駆動制御するパワー半導体素子を上面に実装したパワー基板と、前記パワー半導体素子の直下であって前記パワー基板の上面に実装された、熱拡散性の高い材料で形成された熱拡散部品とを備え、
前記パワー基板は、樹脂基板で構成されるとともに、
前記パワー半導体素子から発生した熱は、前記パワー半導体素子の直下の前記熱拡散部品を介して前記パワー基板に放熱される制御ユニット。
【請求項２】
前記熱拡散部品は、前記パワー基板の上面に形成された導電層上に表面実装される請求項１に記載の制御ユニット。
【請求項３】
前記熱拡散部品は、表面にめっき処理が施され、該めっき処理により形成されためっき層が、前記パワー半導体素子の下面に形成された電極と、前記パワー基板の上面に形成された導電層とに半田接続される請求項１又は２に記載の制御ユニット。
【請求項４】
前記熱拡散部品は、前記パワー基板の上面から下面に向けて形成されたスルーホール内を貫通する貫通ポスト部を備えている請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載の制御ユニット。
【請求項５】
前記熱拡散部品は複数設けられ、複数の前記熱拡散部品のうちの一部のみが前記貫通ポスト部を備えている請求項４に記載の制御ユニット。
【請求項６】
前記パワー基板は、該パワー基板の下面が放熱筐体の上面に固定される請求項１乃至５のうちいずれか一項に記載の制御ユニット。
【請求項７】
前記パワー基板の下面と前記放熱筐体の上面との間に絶縁性のある放熱グリスを充填した請求項６に記載の制御ユニット。
【請求項８】
前記放熱筐体の上面に絶縁処理膜を形成した請求項６に記載の制御ユニット。
【請求項９】
請求項１乃至８のうちいずれか一項に記載の制御ユニットを備えたモータ。
【請求項１０】
請求項９に記載のモータを備えた電動パワーステアリング装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の電動パワーステアリング装置を備えた車両。
【請求項１２】
請求項９に記載のモータを備えた搬送装置。
【請求項１３】
請求項９に記載のモータを備えた産業機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータを駆動する制御ユニット、当該制御ユニットを備えたモータ、当該モータを備えた電動パワーステアリング装置、当該電動パワーステアリング装置を備えた車両、当該モータを備えた搬送装置及び当該モータを備えた産業機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、車両の電動パワーステアリング装置は、ステアリングシャフトに補助操舵力を伝達する電動モータと、この電動モータを駆動制御する制御ユニットとを備えているのが一般的である。また、半導体ウェハなどを搬送する搬送装置やＮＣ工作機などの産業機械においても、電動モータを駆動制御する制御ユニットを備えているのが一般的である。
従来の電動パワーステアリング装置として、例えば、特許文献１に示すものが知られている。
【０００３】
特許文献１に示す電動パワーステアリング装置は、操舵トルクが伝達されるステアリングシャフトを内装するステアリングコラムと、ステアリングシャフトに連結された減速機構を内蔵する原則ギヤボックスと、減速ギヤボックスに装着されて減速機構を介してステアリングシャフトに補助操舵力を伝達する電動モータと、電動モータを駆動制御する制御ユニットとを備えている。
【０００４】
そして、制御ユニットは、電動モータを駆動制御するパワー半導体素子、コンデンサを含む大電流部品が実装されるパワー基板と、ステアリングシャフトの操舵トルクに基づいてパワー半導体素子の駆動を制御するための駆動信号を生成するマイクロコンピュータ等の小電流部品が実装される制御基板と、パワー基板を上面に固定した放熱プレートとを備えている。
【０００５】
ここで、パワー基板に実装されたパワー半導体素子は、そのスイッチング損失、オン動作損失により熱が発生するため、このパワー半導体素子に発生した熱を放熱する必要がある。このため、特許文献１に記載された電動パワーステアリング装置においては、パワー半導体素子を実装したパワー基板を放熱プレート上に例えばネジ止めによって固定し、この放熱プレートを放熱グリスを介して減速ギヤボックスに固定するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１１１２４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、この従来の電動パワーステアリング装置にあっては、以下の問題点があった。
即ち、パワー半導体素子に発生した熱をパワー基板を介して放熱プレートに放熱するようにしているため、パワー基板として熱伝導性のよい基板、例えば、アルミニウム製やセラミック製の基板を用いる必要があり、コスト高となっていた。
【０００８】
従って、本発明は前述の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、安価なパワー基板を用いてパワー半導体素子に発生した熱を効果的に放熱することができる、モータを駆動する制御ユニット、当該制御ユニットを備えたモータ、当該モータを備えた電動パワーステアリング装置、当該電動パワーステアリング装置を備えた車両、当該モータを備えた搬送装置及び当該モータを備えた産業機械を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の一態様は、モータを駆動制御する制御ユニットであって、前記モータを駆動制御するパワー半導体素子を上面に実装したパワー基板と、前記パワー半導体素子の直下であって前記パワー基板の上面に実装された、熱拡散性の高い材料で形成された熱拡散部品とを備え、前記パワー基板は、樹脂基板で構成されるとともに、前記パワー半導体素子からの発熱は、前記パワー半導体素子の直下の前記熱拡散部品を介して前記パワー基板に伝熱されることを要旨とする。
【００１０】
ここで、熱拡散性の高い材料とは、１ｃｍ２／ｓｅｃ以上の熱拡散率を有する材料を意味し、例えば、銅材、アルミニウム材あるいはカーボングラファイト材が用いられる。
また、本発明の別の態様は、この制御ユニットを備えたモータを要旨とする。
また、本発明の別の態様は、このモータを備えた電動パワーステアリング装置を要旨とする。
【００１１】
また、本発明の別の態様は、この電動パワーステアリング装置を備えた車両を要旨とする。
また、本発明の別の態様は、前述のモータを備えた搬送装置を要旨とする。
更に、本発明の別の態様は、前述のモータを備えた産業機械を要旨とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る制御ユニット、モータ、電動パワーステアリング装置、車両、搬送装置及び産業機械によれば、安価なパワー基板を用いてパワー半導体素子に発生した熱を効果的に放熱することができる、モータを駆動する制御ユニット、当該制御ユニットを備えたモータ、当該モータを備えた電動パワーステアリング装置、当該電動パワーステアリング装置を備えた車両、当該モータを備えた搬送装置及び当該モータを備えた産業機械を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る制御ユニットの第１実施形態を搭載した電動パワーステアリング装置の実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示す制御ユニットを装着していない状態の減速ギヤボックスを示す斜視図である。
【図３】減速ギヤボックス位置における図１に示す電動パワーステアリング装置の要部を拡大して示す断面図である。
【図４】図１に示す制御ユニットの分解斜視図である。
【図５】図１に示す制御ユニットの内部に設けられるパワー基板を放熱筐体に固定した状態を模式的に示す断面図である。
【図６】本発明に係る制御ユニットの第２実施形態の内部に設けられるパワー基板を放熱筐体に固定した状態を模式的に示す断面図である。
【図７】本発明に係る制御ユニットの第３実施形態の内部に設けられるパワー基板を放熱筐体に固定した状態を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る制御ユニットの第１実施形態を搭載した電動パワーステアリングを図面を参照して説明する。
以下に説明する本発明に係る制御ユニットの第１〜第３実施形態は、モータを駆動制御するものであって、車両の電動パワーステアリング装置に搭載されて電動モータを駆動制御する場合のみならず、半導体ウェハ等を搬送する搬送装置に搭載されているモータやＮＣ工作機等の産業機械に搭載されているモータの駆動制御にも用いられる。
【００１５】
（第１実施形態）
図１には、第１実施形態の制御ユニットを搭載した電動パワーステアリング装置が示されており、この電動パワーステアリング装置１は、ステアリングホイール（図示せず）に連結されたステアリングシャフト２を回転自在に内装するステアリングコラム３を有する。ステアリングコラム３には、減速ギヤボックス４が連結され、減速ギヤボックス４に、軸方向がステアリングコラム３の軸方向と直交する方向に延びる電動モータ（モータ）５が配設されている。
【００１６】
ステアリングコラム３は、内管３ａと外管３ｂとの２重管構造となっている。そして、ステアリングコラム３の外管３ｂ及び減速ギヤボックス４が、アッパ取付ブラケット６及びロア取付ブラケット７によって車両の車体側に取り付けられている。
ステアリングシャフト２は、図３に示すように、上端（図３における右端）がステアリングホイール（図示せず）に連結される入力軸２ａと、入力軸２ａの下端にトーションバー２ｂを介して連結された出力軸２ｃとで構成されている。
【００１７】
減速ギヤボックス４は、高熱伝導性を有する材料、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム及びマグネシウム合金のいずれか一つを例えばダイキャスト成型することにより形成される。
減速ギヤボックス４は、図２及び図３に示すように、電動モータ５の出力軸（図示せず）に連接されたウォーム１１を収納するウォーム収納部１２と、ウォーム収納部１２の下側にその中心軸と直交する中心軸を有するウォームホイール収納部１４と、ウォームホイール収納部１４と同軸に連結されたトルクセンサ収納部１６と、ウォーム収納部１２の開放端面に形成された電動モータ５を取り付けるモータ取付部１７と、トルクセンサ収納部１６に形成された筒状のコラム取付部１８と、ウォーム収納部１２とウォームホイール収納部１４の一部に跨って形成された制御ユニット装着部２０とを備えている。
【００１８】
ウォームホイール収納部１４の開口部は、ボックスカバー４ｂによって閉塞され、ウォームホイール収納部１４の内部には、図３に示すように、ウォーム１１の中心軸と直交する中心軸を有しウォーム１１と噛み合うウォームホイール１３が収納されている。また、トルクセンサ収納部１６内には、トルクセンサ１５が収納されている。また、コラム取付部１８には、ステアリングコラム３の外管３ｂが外嵌されている。
【００１９】
ここで、トルクセンサ１５は、図３に示すように、ステアリングシャフト２の入力軸２ａ及び出力軸２ｃ間の捩れ状態を磁気的に検出する一対の検出コイル１５ａ，１５ｂを備えている。トルクセンサ１５は、これら一対の検出コイル１５ａ，１５ｂで入力軸２ａ及び出力軸２ｃ間の捩れ状態を検出してステアリングシャフトに伝達された操舵トルクを検出するようにしている。そして、一対の検出コイル１５ａ，１５ｂのそれぞれの巻き始め及び巻き終わりに外部接続端子１５ｃ，１５ｄ及び１５ｅ，１５ｆが接続されている。これら外部接続端子ｃ〜１５ｆは、後述する制御ユニット１９の制御基板２６に接続される。
【００２０】
また、電動モータ５には、取付フランジ５ｂの近傍に電力受給接続部としての複数の接続端子（図示せず）が設けられている。これら接続端子は、後述する制御ユニット１９の合成樹脂製フレーム２５に設けられた端子台２５ｂに接続され、パワー基板２２に接続される。
そして、減速ギヤボックス４に形成された制御ユニット装着部２０には、図１及び図３に示すように、第１実施形態の制御ユニット１９が装着される。この制御ユニット１９は、電動モータ５を駆動制御するものである。
【００２１】
第１実施形態の制御ユニット１９は、図４に示すように、放熱筐体２１と、パワー基板２２と、合成樹脂製フレーム２５と、制御基板２６と、ユニットカバー２７とを備えている。
ここで、放熱筐体２１は、高熱伝導性を有する材料、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム及びマグネシウム合金のいずれか一つを例えばダイキャスト成型あるいは鋳造することにより略平板状に形成される。又は、放熱筐体２１は、プレス成形により平板状に形成される。
【００２２】
また、パワー基板２２は、図５に示すように、放熱筐体２１の上面２１Ａ上に固定されるものであり、パワー基板２２の上面２２Ａには、電動モータ５を駆動制御する電界効果トランジスタ等の複数のパワー半導体素子２３やパワー半導体素子２３を駆動するパルス幅変調回路等のディスクリート部品が実装される。パワー基板２２は、その下面２２Ｂが放熱筐体２１の上面２１Ａに固定される。
【００２３】
このパワー基板２２は、合成樹脂製の平板で構成される樹脂基板であり、パワー基板２２の上面２２Ａには、図５に示すように、複数の導電層２２ａ，２２ｂが設けられ、パワー基板２２の下面２２Ｂには、複数の導電層２２ｃ，２２ｄ，２２ｅが設けられている。
そして、パワー半導体素子２３は、その下面に第１電極２３ａ及び第２電極２３ｂを備えている。
【００２４】
また、パワー半導体素子２３の直下であってパワー基板２２の上面２２Ａには、熱拡散性の高い材料で形成された第１熱拡散部品２４ａ及び第２熱拡散部品２４ｂが実装されている。ここで、「熱拡散性の高い材料」とは、１ｃｍ２／ｓｅｃ以上の熱拡散率を有する材料を意味し、例えば、銅材、アルミニウム材あるいはカーボングラファイト材が用いられる。第１熱拡散部品２４ａ及び第２熱拡散部品２４ｂのそれぞれは、略矩形形状に形成されている。第１熱拡散部品２４ａ及び第２熱拡散部品２４ｂは、樹脂部材２４ｃによって固定されている。そして、第１熱拡散部品２４ａ及び第２熱拡散部品２４ｂのそれぞれの表面には、めっき処理が施されてめっき層２４ａａ，２４ｂｂ形成されている。
【００２５】
そして、パワー半導体素子２３の第１電極２３ａは、半田２３ｃによって第１熱拡散部品２４ａのめっき層２４ａａの上面側に接続され、パワー半導体素子２３の第２電極２３ｂは半田２３ｄによって第２熱拡散部品２４ｂのめっき層２４ｂｂの上面側に接続される。
また、第１熱拡散部品２４ａのめっき層２４ａａの下面側は、半田２３ｅによってパワー基板２２の上面２２Ａに形成された導電層２２ａに接続され、第２熱拡散部品２４ｂのめっき層２４ｂｂの下面側は、半田２３ｆによってパワー基板２２の上面２２Ａに形成された別個の導電層２２ｂに接続される。
【００２６】
また、パワー基板２２は、図５に示すように、放熱筐体２１の上面２１Ａ上に固定されるが、この際に、放熱筐体２１上に例えばねじ止めによって固定される。この固定の際に、パワー基板２２の下面２２Ｂと放熱筐体２１の上面２１Ａとの間には、絶縁性のある放熱グリス２８が充填される。
ここで、絶縁性のある放熱グリス２８としては、絶縁性材料、例えばセラミックス粉体が混練された放熱グリスが用いられる。そして、この放熱グリス２８は、パワー基板２２の下面２２Ｂ（導電層２２ｃ，２２ｄ，２２ｅを含む）と放熱筐体２１の上面２１Ａとの間に充填されてパワー基板２２と放熱筐体２１との間の放熱性及び絶縁性を確保する。
【００２７】
なお、パワー基板２２と放熱筐体２１との間の絶縁性を確保するために、絶縁性のある放熱グリス２８の変わりに、放熱筐体２１のパワー基板２２側の面（上面２１Ａ）に絶縁処理膜（図示せず）を形成し、この絶縁処理膜によりパワー基板２２と放熱筐体２１との間の絶縁性を確保するようにしてもよい。
【００２８】
次に、合成樹脂製フレーム２５は、パワー基板２２を囲繞する長方形状枠状のフレーム本体２５ａと、フレーム本体２５ａの長手方向の一端に形成された端子台２５ｂと、フレーム本体２５ａの長手方向の他端に形成された雌型コネクタ部２５ｃとを備えている。端子台２５ｂには、電動モータ５の電力受給部としての接続端子（図示せず）が接続される。また、雌型コネクタ部２５ｃは、バッテリ（図示せず）に電源用コネクタ（図示せず）を介して接続される電源コネクタ部２５ｄと、車体の各部の制御機器とのデータの授受を行うＣＡＮなどのネットワークに接続する信号コネクタ部２５ｅとを備えている。
【００２９】
また、制御基板２６は、合成樹脂製フレーム２５上に取付けられるものであり、トルクセンサ１５の外部接続端子１５ｃ〜１５ｆが接続される複数のスルーホール２６ａ〜２６ｄが設けられている。制御基板２６には、トルクセンサ１５からのトルク検出値や図示しない車速センサからの車速検出値に基いて操舵補助電流指令値を算出し、この補助電流指令値と電動モータ５に出力するモータ電流値とに基づいて電流フィードバック制御を行ってパワー基板２２のパルス幅変調回路への電圧指令値を算出することにより、電動モータ５で発生させる操舵補助力を制御するマイクロコントロールユニット（ＭＣＵ）やその周辺機器等のディスクリート部品２６ｅが実装されている。そして、この制御基板２６とパワー基板２２とは、パワー基板２２に接続された複数の接続端子２３ｇによって相互接続される。
【００３０】
また、ユニットカバー２７は、パワー基板２２、合成樹脂製フレーム２５及び制御基板２６を覆うように下側を開放した箱状に形成される。
そして、このように構成された制御ユニット１９は、放熱筐体２１、合成樹脂製フレーム２５及びユニットカバー２７を、減速ギヤボックス４の制御ユニット装着部２０にねじ止めによって固定することにより、制御ユニット装着部２０に装着される。制御ユニット１９の装着に際しては、放熱筐体２１を制御ユニット装着部２０に接するように装着する。
【００３１】
次に、制御ユニット１９における放熱作用について、図５を参照して説明する。
図５に示すように、パワー半導体素子２３を上に実装したパワー基板２２を、放熱筐体２１上に固定した場合において、パワー半導体素子２３がそのスイッチング損失、オン動作損失により発熱する。近年、小型化されたパワー半導体素子２３は、リードフレーム（図示せず）の削減によって熱に弱く、その発生した熱、特に過度熱を早急にパワー基板２２に放熱する必要がある。電動パワーステアリングにおいてハンドルを切るといった動作の際には、大電流を印加するため、この場合、パワー半導体素子２３には過度熱が発生する。
【００３２】
そして、パワー半導体素子２３が発熱すると、その発生した熱は、主に、半田２３ｃ、導電層２２ａ、第１熱拡散部品２４ａ、半田２３ｅ、及び導電層２２ａを介してパワー基板２２に至る経路Ａと、半田２３ｄ、導電層２２ｂ、第２熱拡散部品２４ｂ、半田２３ｆ、及び導電層２２ｂを介してパワー基板２２に至る経路Ｂとによりパワー基板２２に放熱される。
【００３３】
ここで、本実施形態の制御ユニット１９においては、電動モータ５を駆動制御するパワー半導体素子２３を実装したパワー基板２２は、樹脂基板で構成されている。このため、パワー基板２２を熱伝導性の良い、例えばアルミニウム製やセラミック製などとする場合よりも安価にすることができる。
その一方、パワー基板２２を樹脂基板で構成すると、アルミニウム製やセラミック製などする場合よりも熱伝導性が劣ることになる。
【００３４】
しかし、本実施形態の制御ユニット１９の場合、パワー半導体素子２３の直下であってパワー基板２２の上面２２Ａに実装された、熱拡散性の高い材料で形成された第１熱拡散部品２４ａ及び第２熱拡散部品２４ｂを備えている。このため、パワー半導体素子２３から発生した熱は、主に、半田２３ｃ、導電層２２ａ、第１熱拡散部品２４ａ、半田２３ｅ、及び導電層２２ａを介してパワー基板２２至る経路Ａと、半田２３ｄ、導電層２２ｂ、第２熱拡散部品２４ｂ、半田２３ｆ、及び導電層２２ｂを介してパワー基板２２に至る経路Ｂとにより、パワー基板２２に放熱される。このため、パワー基板２２が樹脂基板で構成されていても、パワー半導体素子２３に発生した熱を効果的に放熱することができる。
【００３５】
また、第１熱拡散部品２４ａ及び第２熱拡散部品２４ｂのそれぞれは、パワー基板２２の上面２２Ａに形成された導電層２２ａ，２２ｂ上に表面実装されるので、第１熱拡散部品２４ａ及び第２熱拡散部品２４ｂのそれぞれからパワー基板２２に向けて効果的に伝熱させることができる。
更に、第１熱拡散部品２４ａ及び第２熱拡散部品２４ｂのそれぞれは、表面にめっき処理が施され、該めっき処理により形成されためっき層２４ａａ，２４ｂｂが、パワー半導体素子２３の下面に形成された第１電極２３ａ及び第２電極２３ｂと、パワー基板２２の上面２２Ａに形成された導電層２２ａ，２２ｂとに半田接続されるので、第１熱拡散部品２４ａ及び第２熱拡散部品２４ｂをパワー半導体素子２３の直下であってパワー基板２２の上面２２Ａ上に適切かつ確実に実装することができる。
【００３６】
（第２実施形態）
次に、本発明に係る制御ユニットの第２実施形態につき、図６を参照して説明する。
図６に示す第２実施形態の制御ユニット１９は、図４及び図５に示す第１実施形態の制御ユニット１９と基本構成は同様であるが、パワー基板２２の構成と、第１熱拡散部品２４ａ及び第２熱拡散部品２４ｂの構成とが第１実施形態の制御ユニット１９と相違している。
【００３７】
即ち、パワー基板２２において、上面２２Ａに形成された導電層２２ａと下面２２Ｂに形成された導電層２２ｄとの間に第１スルーホール２２ｈが形成され、上面２２Ａに形成された導電層２２ｂと下面２２Ｂに形成された導電層２２ｅとの間に第２スルーホール２２ｋが形成されている。第１スルーホール２２ｈは、パワー基板２２の上面２２Ａから下面２２Ｂにかけて貫通する貫通孔２２ｆと、貫通孔２２ｆの内面に環状に形成された導電めっき部２２ｇとを備えている。導電めっき部２２ｇは、上部で導電層２２ａに接続され、下部で導電層２２ｄに接続される。第２スルーホール２２ｋは、パワー基板２２の上面２２Ａから下面２２Ｂにかけて貫通する貫通孔２２ｉと、貫通孔２２ｉの内面に環状に形成された導電めっき部２２ｊとを備えている。導電めっき部２２ｊは、上部で導電層２２ｂに接続され、下部で導電層２２ｅに接続される。
【００３８】
また、第１熱拡散部品２４ａは、第１熱拡散部品２４ａの本体部分から下方に延び、パワー基板２２の上面２２Ａから下面２２Ｂに向けて形成された第１スルーホール２２ｈ内を貫通する貫通ポスト部２４ｄを備えている。また、第２熱拡散部品２４ｂは、第２熱拡散部品２４ｂの本体部分から下方に延び、パワー基板２２の上面２２Ａから下面２２Ｂに向けて形成された第２スルーホール２２ｋ内を貫通する貫通ポスト部２４ｅを備えている。
【００３９】
つまり、第２実施形態の制御ユニット１９においては、パワー半導体素子２３の第１電極２３ａ側及び第２電極２３ｂ側の双方において、パワー基板２２に第１スルーホール２２ｈ及び第２スルーホール２２ｋが形成され、第１熱拡散部品２４ａ及び第２熱拡散部品２４ｂに貫通ポスト部２４ｄ，２４ｅが設けられている。
このように構成された第２実施形態の制御ユニット１９において、パワー半導体素子２３が発熱すると、その発生した熱は、主に、半田２３ｃ、導電層２２ａ、第１熱拡散部品２４ａの本体部分、第１熱拡散部品２４ａの貫通ポスト部２４ｄ及び放熱グリス２８を介して放熱筐体２１に至る経路Ｃと、半田２３ｄ、半田２３ｃ、導電層２２ｂ、第２熱拡散部品２４ｂの本体部分、第２熱拡散部品２４ｂの貫通ポスト部２４ｅ及び放熱グリス２８を介して放熱筐体２１に至る経路Ｄとにより放熱筐体２１に放熱される。
【００４０】
図５に示す第１実施形態の制御ユニット１９の場合、パワー基板２２に放熱された熱は、樹脂基板であるパワー基板２２を伝熱して放熱グリス２８を経て放熱筐体２１に放熱される。このため、パワー基板２２のところの伝熱は樹脂基板であるため、熱伝導があまりよくない、
これに対して、第２実施形態の制御ユニット１９の場合、パワー半導体素子２３から発生した熱が、前述のように、前記経路Ｃ及び前記経路Ｄによって、パワー基板２２を経ずに第１熱拡散部品２４ａ及び第２熱拡散部品２４ｂから直接放熱筐体２１に放熱される。このため、第１実施形態の制御ユニット１９よりも放熱筐体２１への放熱をより効果的に行うことができ、パワー基板２２に金属基板を用いた場合とほぼ同等に放熱筐体２１に効果的に放熱することができる。
【００４１】
（第３実施形態）
次に、本発明に係る制御ユニットの第３実施形態につき、図７を参照して説明する。
図７に示す第３実施形態の制御ユニット１９は、図４及び図５に示す第１実施形態の制御ユニット１９と基本構成は同様であるが、パワー基板２２の構成と、第１熱拡散部品２４ａの構成とが第１実施形態の制御ユニット１９と相違している。
【００４２】
即ち、パワー基板２２において、上面２２Ａに形成された導電層２２ａと下面２２Ｂに形成された導電層２２ｄとの間に第１スルーホール２２ｈが形成されている。第１スルーホール２２ｈは、パワー基板２２の上面２２Ａから下面２２Ｂにかけて貫通する貫通孔２２ｆと、貫通孔２２ｆの内面に環状に形成された導電めっき部２２ｇとを備えている。導電めっき部２２ｇは、上部で導電層２２ａに接続され、下部で導電層２２ｄに接続される。
【００４３】
また、第１熱拡散部品２４ａは、第１熱拡散部品２４ａの本体部分から下方に延び、パワー基板２２の上面２２Ａから下面２２Ｂに向けて形成された第１スルーホール２２ｈ内を貫通する貫通ポスト部２４ｄを備えている。
この第３実施形態の制御ユニット１９は、図６に示す第２実施形態の制御ユニット１９に対して、パワー基板２２の上面２２Ａに形成された導電層２２ｂと下面２２Ｂに形成された導電層２２ｅとの間に第２スルーホール２２ｋが形成されておらず、また、第２熱拡散部品２４ｂは、第２熱拡散部品２４ｂの本体部分から下方に延び、パワー基板２２の上面２２Ａから下面２２Ｂに向けて形成された第２スルーホール２２ｋ内を貫通する貫通ポスト部２４ｅを備えていない点で相違する。
【００４４】
つまり、第３実施形態の制御ユニット１９においては、パワー半導体素子２３の第１電極２３ａ側のみにおいて、パワー基板２２に第１スルーホール２２ｈが形成され、第１熱拡散部品２４ａに貫通ポスト部２４ｄ，２４ｅが設けられている。
このように構成された第３実施形態の制御ユニット１９において、パワー半導体素子２３が発熱すると、その発生した熱は、主に、半田２３ｃ、導電層２２ａ、第１熱拡散部品２４ａの本体部分、第１熱拡散部品２４ａの貫通ポスト部２４ｄ及び放熱グリス２８を介して放熱筐体２１に至る経路Ｅにより放熱筐体２１に放熱され、半田２３ｄ、導電層２２ｂ、第２熱拡散部品２４ｂ、半田２３ｆ、及び導電層２２ｂを介してパワー基板２２に至る経路Ｆによりパワー基板２２に放熱される。
【００４５】
従って、第３実施形態の制御ユニット１９においては、パワー半導体素子２３から発生した熱が、前述のように、前記経路Ｅによって、パワー基板２２を経ずに第１熱拡散部品２４ａから直接放熱筐体２１に放熱され、前記経路Ｆによってパワー基板２２に放熱され、その熱は、樹脂基板であるパワー基板２２を伝熱して放熱グリス２８を経て放熱筐体２１に放熱される。このため、第１実施形態の制御ユニット１９よりも放熱筐体２１への放熱をより効果的に行うことができるが、放熱筐体２１への放熱は第２実施形態の制御ユニット１９よりも効果的に行うことができない。
【００４６】
従って、第１実施形態の制御ユニット１９のようにするか、第２実施形態の制御ユニット１９のようにするか、あるいは第３実施形態の制御ユニット１９のようにするかは、パワー半導体素子２３からの発熱状況において使い分けるのが好ましい。
以上で、特定の実施形態を参照して本発明を説明したが、これら説明によって発明を限定することを意図するものではない。本発明の説明を参照することにより、当業者には、開示された実施形態の種々の変形例とともに本発明の別の実施形態も明らかである。従って、特許請求の範囲は、本発明の範囲及び要旨に含まれる変形例または実施形態も網羅すると解すべきである。
【００４７】
例えば、第１実施形態の制御ユニット１９及び第２実施形態の制御ユニット１９において、熱拡散部品の数は、２つに限らず、１つでもよいし、３つ以上であってもよい。
また、第３実施形態の制御ユニット１９において、熱拡散部品の数は、２つに限らず３つ以上であってもよい。この場合、貫通ポスト部については、パワー半導体素子２３の発熱状況に応じて複数の熱拡散部品のうち一部の熱拡散部品について設ければよい（複数の熱拡散部品のすべてについてではなく、そのうちの１つ、２つなどの一部の熱拡散部品について設ければよい）。
【００４８】
また、第３実施形態の制御ユニット１９において、第１熱拡散部品２４ａに貫通ポスト部２４ｄを設けたが、第１熱拡散部品２４ａに貫通ポスト部２４ｄを設けずに、第２熱拡散部品２４ｂ貫通ポスト部を設けてよい。
また、第１実施形態、第２実施形態及び第３実施形態の制御ユニット１９において、熱拡散性の高い材料で形成される第１熱拡散部品２４ａ及び第２熱拡散部品２４ｂとしては、１ｃｍ２／ｓｅｃ以上の熱拡散率を有する材料で構成されればよく、銅材、アルミニウム材あるいはカーボングラファイト材に限らない。また、第１熱拡散部品２４ａ及び第２熱拡散部品２４ｂの形状は、略矩形形状に限らない。
【００４９】
また、第１実施形態、第２実施形態及び第３実施形態の制御ユニット１９において、絶縁性のある放熱グリス２８をパワー基板２２と放熱筐体２１との間に充填する必要は必ずしもなく、その場合、放熱筐体２１のパワー基板２２側の面（上面２１Ａ）に絶縁処理膜（図示せず）を形成する必要も必ずしもない。
【符号の説明】
【００５０】
１  電動パワーステアリング装置
５  電動モータ（モータ）
１９  制御ユニット
２１  放熱筐体
２１Ａ  放熱筐体の上面
２２  パワー基板
２２ｈ  第１スルーホール（スルーホール）
２２ｋ  第２スルーホール（スルーホール）
２２Ａ  パワー基板の上面
２２Ｂ  パワー基板の下面
２２ａ〜２２ｅ  導電層
２３  パワー半導体素子
２３ａ  第１電極（電極）
２３ｂ  第２電極（電極）
２４ａ  第１熱拡散部品（熱拡散部品）
２４ａａ  めっき層
２４ｂ  第２熱拡散部品（熱拡散部品）
２４ｂｂ  めっき層
２４ｄ  貫通ポスト部
２４ｅ  貫通ポスト部
２８  絶縁性のある放熱グリス
【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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