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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2025-06-06
(45)【発行日】2025-06-16
(54)【発明の名称】パワーモジュール、及びパワーモジュールの製造方法
(51)【国際特許分類】
H01L 25/07 20060101AFI20250609BHJP
H01L 25/18 20230101ALI20250609BHJP
H01L 23/28 20060101ALI20250609BHJP
H01L 23/473 20060101ALI20250609BHJP
【ＦＩ】
H01L25/04 C
H01L23/28 K
H01L23/46 Z
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2021064919
(22)【出願日】2021-04-06
(65)【公開番号】P2022160270
(43)【公開日】2022-10-19
【審査請求日】2024-01-15
(73)【特許権者】
【識別番号】000006208
【氏名又は名称】三菱重工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100162868
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 英輔
(74)【代理人】
【識別番号】100161702
【弁理士】
【氏名又は名称】橋本 宏之
(74)【代理人】
【識別番号】100189348
【弁理士】
【氏名又は名称】古都 智
(74)【代理人】
【識別番号】100196689
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 康一郎
(72)【発明者】
【氏名】江積 匡彦
【審査官】ゆずりは 広行
(56)【参考文献】
【文献】特開２０２１－０５２０６８（ＪＰ，Ａ）
【文献】登録実用新案第３１９８０１９（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開２０１９－１２９２０１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０００－１８３２８１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ２５／０７
Ｈ０１Ｌ ２３／２８
Ｈ０１Ｌ ２３／４７３
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
入力された電力を変換して出力するパワーモジュールであって、パワー半導体素子が実装された回路基板と、
前記回路基板が固定されるベースプレートと、
前記回路基板の外面のうち、前記ベースプレートとは反対側を向く面に固定された基端面と、外部に電気的に接続された外部導体を固定可能な先端面と、前記回路基板の表面から離間する方向に延びて前記基端面と前記先端面とを電気的に接続する中間部とを有する端子ブロックと、
前記回路基板と前記ベースプレートとの少なくとも一方に固定されて、前記端子ブロックの前記先端面を外部に露出させながら前記端子ブロックを補強する補強部と、を備え、
前記端子ブロックの前記中間部は、前記先端面側を向く受け面を有し、
前記補強部は、
前記中間部の延びる方向で前記受け面と対向するように設けられて、前記回路基板の前記表面から離間する方向への前記端子ブロックの変位を規制する抑え面を有するパワーモジュール。
【請求項2】
前記端子ブロックは、前記回路基板の外周縁部の内側に収まるように配置されている請求項１に記載のパワーモジュール。
【請求項3】
前記補強部は、前記回路基板の周囲を囲むケースを兼ねる請求項１又は２に記載のパワーモジュール。
【請求項4】
前記補強部は、ポッティング材からなる請求項１又は２に記載のパワーモジュール。
【請求項5】
前記中間部は、前記回路基板に沿う方向に延びる凹部を有し、前記凹部が前記受け面を備えている請求項１から４のいずれか一項に記載のパワーモジュール。
【請求項6】
前記端子ブロックとして、ＰＮ端子を成す第一端子ブロック及び第二端子ブロックを備え、前記第一端子ブロックと前記第二端子ブロックとは、前記回路基板に沿う方向に互いに間隔をあけて並設され、
前記第一端子ブロックの前記受け面は、前記第一端子ブロックの前記先端面よりも前記第二端子ブロック側に設けられ、
前記第二端子ブロックの前記受け面は、前記第二端子ブロックの前記先端面よりも前記第一端子ブロック側に設けられている請求項１から４のいずれか一項に記載のパワーモジュール。
【請求項7】
前記ベースプレートの前記回路基板が固定される面とは反対側を向く面に接触するように設けられて、少なくとも前記回路基板を冷却する冷却器をさらに備える請求項１から６のいずれか一項に記載のパワーモジュール。
【請求項8】
回路基板に固定可能な基端面と、外部に電気的に接続された外部導体を固定可能な先端面と、前記基端面と前記先端面とを電気的に接続する中間部と、を備え、前記先端面側を向く受け面を有した凹部を前記中間部に備えた端子ブロックを成形する端子ブロック成形工程と、液状の合成樹脂を、前記凹部の内部に入り込むように供給するとともに、前記端子ブロックの前記中間部を覆うように、かつ、前記先端面を外部に露出させるように供給して硬化させて補強部を成形する補強部成形工程と、
を含むパワーモジュールの製造方法。
【請求項9】
前記補強部成形工程では、前記端子ブロックを前記回路基板の外周縁部の内側に収まるように前記回路基板上に配置した状態で前記合成樹脂を供給する請求項８に記載のパワーモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、パワーモジュール、及びパワーモジュールの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、例えば、インバータ等の電力変換装置に用いられるパワー半導体モジュール（以下、パワーモジュールと称する）が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１９－７１５０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、特許文献１に記載されたようなパワーモジュールにおいては、付加価値向上のために更なる小型化が望まれている。
しかしながら、上記特許文献１に記載のパワーモジュールの入力端子や出力端子には、導体の締結による荷重や振動等の外乱による荷重が加わる場合がある。そのため、これらの荷重に耐えられる十分な強度を有する必要があり、端子の信頼性を低下させることなく更なる小型化を図ることが困難になっている。
しかしながら、上記特許文献１に記載のパワーモジュールの入力端子や出力端子には、導体の締結による荷重や振動等の外乱による荷重が加わる場合がある。そのため、これらの荷重に耐えられる十分な強度を有する必要があり、端子の信頼性を低下させることなく更なる小型化を図ることが困難になっている。
【0005】
本開示は、上記課題を解決するためになされたものであって、端子の信頼性を低下させることなく小型化を図ることが可能なパワーモジュール、及びパワーモジュール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】
【0006】
上記課題を解決するために、本開示に係るパワーモジュールは、入力された電力を変換して出力するパワーモジュールであって、パワー半導体素子が実装された回路基板と、前記回路基板が固定されるベースプレートと、前記回路基板の外面のうち、前記ベースプレートとは反対側を向く面に固定された基端面と、外部に電気的に接続された外部導体を固定可能な先端面と、前記回路基板の表面から離間する方向に延びて前記基端面と前記先端面とを電気的に接続する中間部とを有する端子ブロックと、前記回路基板と前記ベースプレートとの少なくとも一方に固定されて、前記端子ブロックの前記先端面を外部に露出させながら前記端子ブロックを補強する補強部と、を備え、前記端子ブロックの前記中間部は、前記先端面側を向く受け面を有し、前記補強部は、前記中間部の延びる方向で前記受け面と対向するように設けられて、前記回路基板の前記表面から離間する方向への前記端子ブロックの変位を規制する抑え面を有する。
【0007】
また、本開示に係るパワーモジュールの製造方法は、回路基板に固定可能な基端面と、外部に電気的に接続された外部導体を固定可能な先端面と、前記基端面と前記先端面とを電気的に接続する中間部と、を備え、前記先端面側を向く受け面を有した凹部を前記中間部に備えた端子ブロックを成形する端子ブロック成形工程と、合成樹脂材料を、前記凹部の内部に入り込むように供給するとともに、前記端子ブロックの前記中間部を覆うように、かつ、前記先端面を外部に露出させるように供給して硬化させる補強部成形工程と、を含む。
【発明の効果】
【0008】
本開示によれば、端子の信頼性を低下させることなく小型化を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本開示の第一実施形態に係るパワーモジュールの斜視図であって、補強部を除いた状態を示している。
【図3】本開示の第一実施形態に係るパワーモジュールの斜視図であって、補強部を設けた状態を示している。
【図5】本開示の第一実施形態に係るパワーモジュールの製造方法のフローチャートである。
【図6】本開示の第二実施形態に係るパワーモジュールの斜視図である。
【図7】本開示の第二実施形態に係るパワーモジュールの製造方法のフローチャートである。
【図8】本開示の実施形態に係るパワーモジュールの端子ブロックの変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
［第一実施形態］
（パワーモジュール）
以下、本開示の第一実施形態に係るパワーモジュール、及びパワーモジュールの製造方法について、図面を参照して説明する。
本実施形態のパワーモジュールは、入力された電力を変換して出力するインバータやコンバータ等の電力変換器の一部を構成している。本実施形態においては、パワーモジュールが、直流電流を入力とし、交流電流を出力とするインバータの一部を構成する場合を一例にして説明する。
（パワーモジュール）
以下、本開示の第一実施形態に係るパワーモジュール、及びパワーモジュールの製造方法について、図面を参照して説明する。
本実施形態のパワーモジュールは、入力された電力を変換して出力するインバータやコンバータ等の電力変換器の一部を構成している。本実施形態においては、パワーモジュールが、直流電流を入力とし、交流電流を出力とするインバータの一部を構成する場合を一例にして説明する。
【0011】
図１は、本実施形態に係るパワーモジュールの斜視図であって、補強部を除いた状態を示している。
図１に示すように、本実施形態のパワーモジュール１は、ベースプレート１０と、回路基板１５と、端子ブロック２０と、パワー半導体素子１２と、冷却器４０と、出力導体３０と、補強部５０（図３参照）と、を備えている。
図１に示すように、本実施形態のパワーモジュール１は、ベースプレート１０と、回路基板１５と、端子ブロック２０と、パワー半導体素子１２と、冷却器４０と、出力導体３０と、補強部５０（図３参照）と、を備えている。
【0012】
（ベースプレート）
ベースプレート１０は、平板状を成す部材である。ベースプレート１０は、第一面１０ａ及び該第一面１０ａの裏側に位置する第二面１０ｂを有している。即ち、ベースプレート１０の第一面１０ａと第二面１０ｂとは背合わせになっている。本実施形態において、ベースプレート１０には、例えば銅が採用される。なお、ベースプレート１０には、銅以外の金属が採用されてもよい。
ベースプレート１０は、平板状を成す部材である。ベースプレート１０は、第一面１０ａ及び該第一面１０ａの裏側に位置する第二面１０ｂを有している。即ち、ベースプレート１０の第一面１０ａと第二面１０ｂとは背合わせになっている。本実施形態において、ベースプレート１０には、例えば銅が採用される。なお、ベースプレート１０には、銅以外の金属が採用されてもよい。
【0013】
（回路基板）
回路基板１５は、回路基板本体１６と、回路パターンＣと、を有している。
回路基板本体１６は、平板状を成している。この回路基板本体１６は、表面１６ａと、この表面１６ａの裏側に位置する裏面１６ｂと、を有している。回路基板本体１６の裏面１６ｂは、ベースプレート１０の第一面１０ａに接合材等を介して固定されている。回路基板本体１６は、例えばセラミック等の絶縁材料により形成されている。なお、回路基板本体１６を形成する絶縁材料としては、上記セラミック以外にも、紙フェノール、紙エポキシ、ガラスコンポジット、ガラスエポキシ、ガラスポリイミド、フッ素樹脂等を用いることができる。
回路基板１５は、回路基板本体１６と、回路パターンＣと、を有している。
回路基板本体１６は、平板状を成している。この回路基板本体１６は、表面１６ａと、この表面１６ａの裏側に位置する裏面１６ｂと、を有している。回路基板本体１６の裏面１６ｂは、ベースプレート１０の第一面１０ａに接合材等を介して固定されている。回路基板本体１６は、例えばセラミック等の絶縁材料により形成されている。なお、回路基板本体１６を形成する絶縁材料としては、上記セラミック以外にも、紙フェノール、紙エポキシ、ガラスコンポジット、ガラスエポキシ、ガラスポリイミド、フッ素樹脂等を用いることができる。
【0014】
回路パターンＣは、回路基板本体１６の表面１６ａに形成された銅箔等のパターンである。より詳しくは、回路パターンＣは、回路基板本体１６の表面１６ａに接着等で固定された後、エッチング等を行うことで形成されている。本実施形態の回路パターンＣには、入力回路（図示無し）と、出力回路（図示無し）と、制御回路（図示無し）と、が形成されている。入力回路（図示無し）は、後述の端子ブロック２０から入力された電流を後述のパワー半導体素子１２に入力するための回路パターンである。出力回路（図示無し）は、パワー半導体素子１２が変換した電流を出力するための回路パターンである。制御回路（図示無し）は、パワー半導体素子１２の挙動を制御するための制御信号を生成する制御部（図示無し）が接続される回路パターンである。
【0015】
（端子ブロック）
端子ブロック２０は、パワーモジュール１外部に設けられている電流供給源（図示無し）からコンデンサ等（図示無し）を介して入力される電流を受け入れる。図１、図２に示すように、端子ブロック２０は、銅などの金属からなり、回路基板本体１６の表面１６ａ上に形成された回路パターンＣに固定されている。端子ブロック２０は、基端面２０ａと、先端面２０ｂと、中間部２０ｃと、を有している。
端子ブロック２０は、パワーモジュール１外部に設けられている電流供給源（図示無し）からコンデンサ等（図示無し）を介して入力される電流を受け入れる。図１、図２に示すように、端子ブロック２０は、銅などの金属からなり、回路基板本体１６の表面１６ａ上に形成された回路パターンＣに固定されている。端子ブロック２０は、基端面２０ａと、先端面２０ｂと、中間部２０ｃと、を有している。
【0016】
基端面２０ａは、回路基板１５の外面のうちベースプレート１０とは反対側を向く面に固定されている。より詳しくは、基端面２０ａは、回路基板本体１６の表面１６ａに形成された回路パターンＣの入力回路に接触して、回路パターンＣの入力回路に電気的に接続されている。
【0017】
先端面２０ｂは、上記基端面２０ａとは反対側に位置する面である。即ち、先端面２０ｂと基端面２０ａとは、互いに背合わせの関係になっている。この先端面２０ｂには、外部に電気的に接続された外部導体としてのバスバー（図示無し）等を固定することが可能になっている。本実施形態の先端面２０ｂには、ボルト締結用のネジ穴Ｔが形成されている。このボルト締結用のネジ穴Ｔが形成されていることで、電流入力用の外部導体である入力バスバー（図示無し）が、ボルト等（図示無し）を用いて先端面２０ｂに締結可能となっている。
【0018】
中間部２０ｃは、回路基板１５の表面１６ａから離間する方向に延びて基端面２０ａと先端面２０ｂとを接続している。本実施形態における中間部２０ｃは、基端面２０ａから回路基板１５の表面１６ａと垂直な方向に延びて、先端面２０ｂに至っている。端子ブロック２０の先端面２０ｂから流入する電流は、中間部２０ｃを経由して基端面２０ａに至り、基端面２０ａから回路パターンＣの入力回路に流入する。なお、本実施形態においては、中間部２０ｃの延びる方向と垂直な断面における端子ブロック２０の輪郭は、矩形状（具体的には、略正方形状）をなしている。
【0019】
中間部２０ｃには、回路基板１５に沿う方向に延びる凹部２０ｄが形成されている。凹部２０ｄは、先端面２０ｂ側を向く受け面２０ｅを有している。さらに、本実施形態における凹部２０ｄは、受け面２０ｅと対向するように配置された対向面２０ｇと、対向面２０ｇと受け面２０ｅとを繋ぐ底面２０ｆとを有している。本実施形態において、一つの端子ブロック２０に対して、二つの凹部２０ｄが形成されている。これら二つの凹部２０ｄは、一つの端子ブロック２０において、互いに対称となる位置に配置されている。
【0020】
本実施形態のパワーモジュール１は、ＰＮ端子を成す二つの端子ブロック２０として、第一端子ブロック２１と、第二端子ブロック２２と、を有している。第一端子ブロック２１と、第二端子ブロック２２とは、回路基板１５に沿う方向に互いに間隔をあけて並設されている。
【0021】
より具体的には、本実施形態の第一端子ブロック２１と、第二端子ブロック２２とは、平面視矩形状に形成された回路基板１５の四辺のうちの一辺の延びる方向に間隔をあけて配置されるとともに、この一辺に沿って並んで配置されている。
【0022】
これら第一端子ブロック２１と第二端子ブロック２２とは、インダクタンスの観点から、回路基板１５に沿う方向において、接触しない限りで近接していることが望ましい。即ち、回路基板１５に沿う方向における第一端子ブロック２１と第二端子ブロック２２との間隙が小さいほど、これら第一端子ブロック２１及び第二端子ブロック２２を流れる電流が発生させる磁界の影響を大きくすることができるため、インダクタンスをより有効に低減できる。
【0023】
（パワー半導体素子）
パワー半導体素子１２は、例えば、ＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴ、ＦＷＤ等である。本実施形態においては、六つのパワー半導体素子１２が回路基板１５に実装されている場合を例示している。パワー半導体素子１２は、入力用端子（図示無し）と、出力用端子（図示無し）とを備えている。入力用端子（図示無し）は、ベースプレート１０の回路基板本体１６の表面１６ａに形成されている回路パターンＣの入力回路に、接合材等を介して電気的に接続されている。
パワー半導体素子１２は、例えば、ＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴ、ＦＷＤ等である。本実施形態においては、六つのパワー半導体素子１２が回路基板１５に実装されている場合を例示している。パワー半導体素子１２は、入力用端子（図示無し）と、出力用端子（図示無し）とを備えている。入力用端子（図示無し）は、ベースプレート１０の回路基板本体１６の表面１６ａに形成されている回路パターンＣの入力回路に、接合材等を介して電気的に接続されている。
【0024】
出力用端子（図示無し）には、例えば、導線としてのリードフレーム（図示無し）の一端が電気的に接続されている。リードフレームの他端は、回路パターンＣの出力回路に電気的に接続されている。つまり、入力用端子（図示無し）には、回路パターンＣを介して電流が流入し、パワー半導体素子１２により変換された電流が、出力用端子（図示無し）から出力される。また、パワー半導体素子１２には、制御部(図示無し)によって生成された制御信号が入力される。パワー半導体素子１２は、この制御信号に従ってスイッチングを行う。
【0025】
（冷却器）
冷却器４０は、回路基板１５を冷却する装置である。冷却器４０は、接合材等を介して、ベースプレート１０の第二面１０ｂに設けられている。本実施形態における冷却器４０は、冷却器筐体４１と、冷媒入口部４２と、冷媒出口部４３と、を有している。
冷却器４０は、回路基板１５を冷却する装置である。冷却器４０は、接合材等を介して、ベースプレート１０の第二面１０ｂに設けられている。本実施形態における冷却器４０は、冷却器筐体４１と、冷媒入口部４２と、冷媒出口部４３と、を有している。
【0026】
冷却器筐体４１は、接合材等を介してベースプレート１０の第二面１０ｂに接合されている。この冷却器筐体４１の内部には、冷媒Ｗの流れる流路が形成されている。冷媒入口部４２は、パワーモジュール１の外部に設けられている冷媒供給装置（図示無し）から供給された冷媒Ｗを冷却器筐体４１の内部に導く。冷媒出口部４３は、冷媒入口部４２から流入して冷却器筐体４１の内部を流れた冷媒Ｗを外部に排出する。この冷媒出口部４３から排出された冷媒は、例えば、冷媒供給装置へ戻される。
【0027】
即ち、パワー半導体素子１２の熱が、回路パターンＣ、回路基板本体１６、ベースプレート１０、冷却器筐体４１等を介して冷媒Ｗに伝わり、パワー半導体素子１２が冷却されることとなる。
【0028】
ベースプレート１０と回路基板本体１６との接合、パワー半導体素子１２と回路パターンＣとの接合、及びベースプレート１０と冷却器筐体４１との接合には、例えば、半田や焼結材（金属やセラミック等の粉末）や接着剤等の接合材を用いることができる。また、本実施形態において、冷却器筐体４１、冷媒入口部４２、及び冷媒出口部４３の材料としては、例えば、アルミニウム、鉄、銅、セラミック等を採用できる。
【0029】
（出力導体）
出力導体３０は、パワー半導体素子１２によって変換された電流を出力する導体である。出力導体３０は、基部３１と、接続部３２と、を有している。
出力導体３０は、パワー半導体素子１２によって変換された電流を出力する導体である。出力導体３０は、基部３１と、接続部３２と、を有している。
【0030】
基部３１は、ベースプレート１０の外側から第一面１０ａに設けられている回路基板１５に向かって延出する、電流出力用の出力バスバーとしての導体である。基部３１の外側端部には、ボルト締結孔Ｂが形成されている。基部３１の外側端部には、電流出力用の出力配線（図示無し）がボルト締結される。
【0031】
接続部３２は、基部３１の内側端部に接続され、該内側端部から回路パターンＣ領域に至るように延びて、基板本体の表面１６ａに形成された回路パターンＣの出力回路に電気的に接続されている。
【0032】
（補強部）
図３は、本実施形態に係るパワーモジュールの斜視図であって、補強部を設けた状態を示している。
図３に示すように、補強部５０は、回路基板１５の一部、及びベースプレート１０に固定されて端子ブロック２０を補強している。補強部５０は、合成樹脂材料により形成されている。補強部５０は、端子ブロック２０の中間部２０ｃを外側から覆うとともに、回路基板１５を少なくとも外側から囲っている。即ち、補強部５０は、回路基板１５に沿う方向において、回路基板１５の周囲を囲むケースを成している。補強部５０は、ベースプレート１０の第一面１０ａ及び回路基板本体１６の一部の表面１６ａに接着剤等を介して固定されている。
図３は、本実施形態に係るパワーモジュールの斜視図であって、補強部を設けた状態を示している。
図３に示すように、補強部５０は、回路基板１５の一部、及びベースプレート１０に固定されて端子ブロック２０を補強している。補強部５０は、合成樹脂材料により形成されている。補強部５０は、端子ブロック２０の中間部２０ｃを外側から覆うとともに、回路基板１５を少なくとも外側から囲っている。即ち、補強部５０は、回路基板１５に沿う方向において、回路基板１５の周囲を囲むケースを成している。補強部５０は、ベースプレート１０の第一面１０ａ及び回路基板本体１６の一部の表面１６ａに接着剤等を介して固定されている。
【0033】
本実施形態において、補強部５０には、例えば、合成樹脂材料としてＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の絶縁材料を採用できる。なお、ＰＰＳ以外の絶縁材料を、補強部５０に採用してもよい。
【0034】
補強部５０は、回路基板１５を外側から囲んでいる。これら補強部５０と回路基板１５とによって空間が画成される。以下、本実施形態において、これら補強部５０及び回路基板１５により画成された空間をポッティング空間Ｐと称する。ポッティング空間Ｐには、外部からポッティング材が流し込まれ（ポッティング）、少なくとも回路基板本体１６の表面１６ａに設けられた回路パターンＣ及びパワー半導体素子１２が封止される。
【0035】
図４は、図３のＩＶ－ＩＶ線方向の断面図である。
図４に示すように、本実施形態における補強部５０は、端子ブロック２０の中間部２０ｃに形成された凹部２０ｄ内に入り込むように成形されている。これにより、補強部５０には、端子ブロック２０の中間部２０ｃの延びる方向で受け面２０ｅと対向する抑え面５０ａが形成されている。抑え面５０ａは、回路基板１５の表面１６ａから離間する方向への端子ブロック２０の変位を規制している。
図４に示すように、本実施形態における補強部５０は、端子ブロック２０の中間部２０ｃに形成された凹部２０ｄ内に入り込むように成形されている。これにより、補強部５０には、端子ブロック２０の中間部２０ｃの延びる方向で受け面２０ｅと対向する抑え面５０ａが形成されている。抑え面５０ａは、回路基板１５の表面１６ａから離間する方向への端子ブロック２０の変位を規制している。
【0036】
なお、本実施形態における補強部５０には、凹部２０ｄの対向面２０ｇと対向する規制面５０ｂも形成されている。この対向面２０ｇと対向する規制面５０ｂが形成されていることにより、回路基板１５の表面１６ａに近づく方向への端子ブロック２０の変位も規制されている。
【0037】
（パワーモジュールの製造方法）
次に、本実施形態のパワーモジュール１の製造方法について図５に示すフローチャートを用いて説明する。当該製造方法は、少なくとも、端子ブロック成形工程Ｓ１と、補強部成形工程Ｓ２と、回路基板実装工程Ｓ３と、ポッティング工程Ｓ４と、を含む。
次に、本実施形態のパワーモジュール１の製造方法について図５に示すフローチャートを用いて説明する。当該製造方法は、少なくとも、端子ブロック成形工程Ｓ１と、補強部成形工程Ｓ２と、回路基板実装工程Ｓ３と、ポッティング工程Ｓ４と、を含む。
【0038】
（端子ブロック成形工程）
端子ブロック成形工程Ｓ１は、上述の端子ブロック２０を成形する工程である。
この端子ブロック成形工程Ｓ１においては、はじめに、略直方体形状の金属を用意する。本実施形態においては、二つの略直方体形状の金属を用意する。
端子ブロック成形工程Ｓ１は、上述の端子ブロック２０を成形する工程である。
この端子ブロック成形工程Ｓ１においては、はじめに、略直方体形状の金属を用意する。本実施形態においては、二つの略直方体形状の金属を用意する。
【0039】
次に、略直方体形状の金属の長手方向を向く二つの面のうち一方の面にネジ穴Ｔを形成する。この段階で、ネジ穴Ｔの形成された方の面が先端面２０ｂとなり、ネジ穴Ｔの形成されていない方の面が基端面２０ａとなる。
【0040】
次に、上記ネジ穴Ｔの形成された略直方体形状の金属の基端面２０ａと先端面２０ｂとの間、即ち、中間部２０ｃに溝状の凹部２０ｄを形成する。
【0041】
これにより、回路基板１５に固定することが可能な基端面２０ａと、外部に電気的に接続された外部導体を固定することが可能な先端面２０ｂと、基端面２０ａと先端面２０ｂとを電気的に接続する中間部２０ｃと、を備え、先端面２０ｂ側を向く受け面２０ｅを有した凹部２０ｄを中間部２０ｃに備えた上述の端子ブロック２０が二つ形成される。
【0042】
（補強部成形工程）
補強部成形工程Ｓ２においては、端子ブロック成形工程Ｓ１により形成された二つの端子ブロック２０に対して、合成樹脂である補強部５０を覆うように一体に成形する。
補強部成形工程Ｓ２においては、端子ブロック成形工程Ｓ１により形成された二つの端子ブロック２０に対して、合成樹脂である補強部５０を覆うように一体に成形する。
【0043】
この補強部成形工程Ｓ２においては、はじめに、合成樹脂材料を用意する。本実施形態の補強部成形工程Ｓ２で用いられる合成樹脂には、例えばＰＰＳが採用される。なお、ＰＰＳではない合成樹脂を補強部成形工程Ｓ２において採用してもよい。
【0044】
次に、例えば、上記合成樹脂材料を加熱して溶融されて、専用の金型等を用いて、二つの端子ブロック２０の凹部２０ｄ内に合成樹脂を入り込ませ、端子ブロック２０の中間部２０ｃを外側から覆うように供給させる。その後、合成樹脂を硬化させる。これにより、二つの端子ブロック２０に対して補強部５０が一体に成形される。
なお、補強部成形工程Ｓ２においては、インサート成型等の成形方法を用いることができるが、インサート成型以外の成形方法を採用してもよい。
なお、補強部成形工程Ｓ２においては、インサート成型等の成形方法を用いることができるが、インサート成型以外の成形方法を採用してもよい。
【0045】
（回路基板実装工程）
回路基板実装工程Ｓ３においては、ベースプレート１０に固定されている回路基板１５に対して、補強部成形工程Ｓ２により補強部５０を一体に成形した二つの端子ブロック２０を実装する。
回路基板実装工程Ｓ３においては、ベースプレート１０に固定されている回路基板１５に対して、補強部成形工程Ｓ２により補強部５０を一体に成形した二つの端子ブロック２０を実装する。
【0046】
この回路基板実装工程Ｓ３においては、はじめに、端子ブロック２０の実装先である、ベースプレート１０に固定された回路基板１５を用意する。
次に、回路基板１５に形成された回路パターンＣの所定の実装箇所に接合材を塗布する。回路基板実装工程Ｓ３で用いられる接合材としては、例えばクリーム半田等を例示できるが、クリーム半田以外の材料を回路基板実装工程Ｓ３における接合材に採用してもよい。
次に、回路基板１５に形成された回路パターンＣの所定の実装箇所に接合材を塗布する。回路基板実装工程Ｓ３で用いられる接合材としては、例えばクリーム半田等を例示できるが、クリーム半田以外の材料を回路基板実装工程Ｓ３における接合材に採用してもよい。
【0047】
次に、端子ブロック２０の基端面２０ａが、回路基板１５の実装箇所に塗布された接合材に接触するように、補強部５０をベースプレート１０に搭載する。そして、これらを所定の温度に温められた炉の内部に所定の時間入れる。これにより、基端面２０ａと回路パターンＣとの間の接合材が溶けて半田付けが完了する。
【0048】
本実施形態において、回路基板実装工程Ｓ３で用いられる炉には、例えばリフロー炉等が採用される。なお、リフロー炉以外の炉を回路基板実装工程Ｓ３において採用してもよい。
上記手順により、回路基板１５に対して、補強部５０が成形された端子ブロック２０が実装される。
上記手順により、回路基板１５に対して、補強部５０が成形された端子ブロック２０が実装される。
【0049】
（ポッティング工程）
ポッティング工程Ｓ４においては、ポッティング空間Ｐに液状のポッティング材を所定量流し込み、ポッティング材を硬化させる。
ポッティング工程Ｓ４においては、ポッティング空間Ｐに液状のポッティング材を所定量流し込み、ポッティング材を硬化させる。
【0050】
ポッティング工程Ｓ４においては、はじめに、ポッティング材を用意する。ポッティング材としては、例えばシリコンゲルやエポキシ樹脂を用いることができる。なお、シリコンゲルやエポキシ樹脂以外の合成樹脂を、ポッティング材としてもよい。
【0051】
その一方で、ポッティング工程Ｓ４においては、接着剤等で補強部５０とベースプレート１０とを隙間なく接着させる。これにより、補強部５０がベースプレート１０に固定されるとともに、補強部５０とベースプレート１０との間が封止される。つまり、ポッティング材をポッティング空間Ｐに流し込んだ際に、ポッティング材がポッティング空間Ｐから漏出しないようになる。
【0052】
次に、ポッティング空間Ｐにポッティング材を所定量流し込む。ここでいう所定量とは、少なくとも回路基板本体１６の表面１６ａに形成された回路パターンＣ及び該回路パターンＣに実装されたパワー半導体素子１２が露出しない程度に覆うことができる量を意味する。
【0053】
上記一連の工程を経ることで、パワーモジュール１が製造される。
【0054】
（作用効果）
上記第一実施形態に係るパワーモジュール１は、入力された電力を変換して出力するパワーモジュール１であって、パワー半導体素子１２が実装された回路基板１５と、回路基板１５が固定されるベースプレート１０と、回路基板１５の外面のうち、ベースプレート１０とは反対側を向く面に固定された基端面２０ａと、外部に電気的に接続された外部導体を固定可能な先端面２０ｂと、回路基板１５の表面１６ａから離間する方向に延びて基端面２０ａと先端面２０ｂとを電気的に接続する中間部２０ｃとを有する端子ブロック２０と、回路基板１５とベースプレート１０との少なくとも一方に固定されて、端子ブロック２０を補強する補強部５０と、を備え、端子ブロック２０の中間部２０ｃは、先端面２０ｂ側を向く受け面２０ｅを有し、補強部５０は、中間部２０ｃの延びる方向で受け面２０ｅと対向するように設けられて、回路基板１５の表面１６ａから離間する方向への端子ブロック２０の変位を規制する抑え面５０ａを有している。
上記第一実施形態に係るパワーモジュール１は、入力された電力を変換して出力するパワーモジュール１であって、パワー半導体素子１２が実装された回路基板１５と、回路基板１５が固定されるベースプレート１０と、回路基板１５の外面のうち、ベースプレート１０とは反対側を向く面に固定された基端面２０ａと、外部に電気的に接続された外部導体を固定可能な先端面２０ｂと、回路基板１５の表面１６ａから離間する方向に延びて基端面２０ａと先端面２０ｂとを電気的に接続する中間部２０ｃとを有する端子ブロック２０と、回路基板１５とベースプレート１０との少なくとも一方に固定されて、端子ブロック２０を補強する補強部５０と、を備え、端子ブロック２０の中間部２０ｃは、先端面２０ｂ側を向く受け面２０ｅを有し、補強部５０は、中間部２０ｃの延びる方向で受け面２０ｅと対向するように設けられて、回路基板１５の表面１６ａから離間する方向への端子ブロック２０の変位を規制する抑え面５０ａを有している。
【0055】
上記構成によれば、補強部５０の抑え面５０ａによって、回路基板１５の表面１６ａから離間する方向への端子ブロック２０の変位を規制することができる。そのため、例えば、インバータの稼働中に回路基板１５に振動が生じる場合や、パワーモジュール１の製造時に端子ブロック２０に応力がかかる場合においても、端子ブロック２０が回路基板１５から外れてしまうことを抑制できる。さらに、端子ブロック２０を回路基板１５上に実装できるため、例えば、入力端子が回路基板１５の外縁よりも外側に延出することがなくなる。したがって、端子の信頼性を低下させることなく小型化を図ることが可能となる。
【0056】
また、上記第一実施形態に係るパワーモジュール１において、補強部５０は、回路基板１５の周囲を囲むケースを兼ねている。
上記構成によれば、補強部５０と回路基板１５を囲むケースとを個別に設ける場合と比較して、部品点数を削減することができる。また、補強部５０によって回路基板１５を囲むことで、パワーモジュール１を安全に保つことができる。
上記構成によれば、補強部５０と回路基板１５を囲むケースとを個別に設ける場合と比較して、部品点数を削減することができる。また、補強部５０によって回路基板１５を囲むことで、パワーモジュール１を安全に保つことができる。
【0057】
また、上記第一実施形態に係るパワーモジュール１において、中間部２０ｃは、回路基板１５に沿う方向に延びる凹部２０ｄを有し、凹部２０ｄが受け面２０ｅを備えている。
【0058】
上記構成によれば、回路基板１５の表面１６ａから離間する方向への端子ブロック２０の変位だけではなく、回路基板１５に近づく方向への端子ブロック２０の変位も規制することが可能となる。したがって、回路基板１５に掛かる荷重をさらに軽減できる。
【0059】
また、上記第一実施形態に係るパワーモジュール１は、ベースプレート１０の回路基板１５が固定される面とは反対側を向く面に接触するように設けられて、少なくとも回路基板１５を冷却する冷却器４０をさらに備えている。
上記構成によれば、冷却器４０を用いて回路基板１５に固定された端子ブロック２０も冷却することができる。したがって、端子ブロック２０を介して、端子ブロック２０に接続された外部導体も冷却することが可能となる。
上記構成によれば、冷却器４０を用いて回路基板１５に固定された端子ブロック２０も冷却することができる。したがって、端子ブロック２０を介して、端子ブロック２０に接続された外部導体も冷却することが可能となる。
【0060】
また、上記第一実施形態に係るパワーモジュール１では、補強部５０と回路基板１５とによってポッティング空間Ｐを画成している。
したがって、補強部５０と回路基板１５とによって画成されたポッティング空間Ｐにポッティング材を流し込むことで、回路基板本体１６の表面１６ａに設けられた回路パターンＣ及びパワー半導体素子１２を容易に封止することができる。
したがって、補強部５０と回路基板１５とによって画成されたポッティング空間Ｐにポッティング材を流し込むことで、回路基板本体１６の表面１６ａに設けられた回路パターンＣ及びパワー半導体素子１２を容易に封止することができる。
【0061】
また、上記第一実施形態に係るパワーモジュール１の製造方法は、回路基板１５に固定可能な基端面２０ａと、外部に電気的に接続された外部導体を固定可能な先端面２０ｂと、基端面２０ａと先端面２０ｂとを電気的に接続する中間部２０ｃと、を備え、先端面２０ｂ側を向く受け面２０ｅを有した凹部２０ｄを中間部２０ｃに備えた端子ブロック２０を成形する端子ブロック成形工程Ｓ１と、合成樹脂材料を、凹部２０ｄの内部に入り込むように供給するとともに、端子ブロック２０の中間部２０ｃを覆うように供給して硬化させて補強部５０を成形する補強部成形工程Ｓ２と、を含む。
【0062】
上記構成によれば、端子ブロック２０を補強する補強部５０を容易に成形することができる。
【0063】
［第二実施形態］
以下、本開示の第二実施形態に係るパワーモジュール、及びパワーモジュールの製造方法について図６及び図７を参照して説明する。第二実施形態で説明する補強部は、第一実施形態のパワーモジュール１が備える補強部５０の構成が一部異なる。第一実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
以下、本開示の第二実施形態に係るパワーモジュール、及びパワーモジュールの製造方法について図６及び図７を参照して説明する。第二実施形態で説明する補強部は、第一実施形態のパワーモジュール１が備える補強部５０の構成が一部異なる。第一実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【0064】
図６は、第二実施形態に係るパワーモジュールの斜視図である。
図６に示すように、本実施形態のパワーモジュール１Ａの補強部１５０は、ポッティング材からなり、パワーモジュール１Ａは、絶縁ケース６０をさらに備えている。
図６に示すように、本実施形態のパワーモジュール１Ａの補強部１５０は、ポッティング材からなり、パワーモジュール１Ａは、絶縁ケース６０をさらに備えている。
【0065】
（絶縁ケース）
絶縁ケース６０は、回路基板１５を外側から囲んでいる。これら絶縁ケース６０と回路基板１５とによってポッティング空間Ｐが画成されている。本実施形態におけるポッティング空間Ｐには、端子ブロック２０、パワー半導体素子１２、及び出力導体３０の接続部３２が配置されている。絶縁ケース６０は、ベースプレート１０の第一面１０ａに接着剤等を介して接着されている。絶縁ケース６０は、例えば、合成樹脂であるＰＰＳ等の絶縁材料により形成することができる。なお、ＰＰＳ以外の絶縁材料により絶縁ケース６０を形成してもよい。
絶縁ケース６０は、回路基板１５を外側から囲んでいる。これら絶縁ケース６０と回路基板１５とによってポッティング空間Ｐが画成されている。本実施形態におけるポッティング空間Ｐには、端子ブロック２０、パワー半導体素子１２、及び出力導体３０の接続部３２が配置されている。絶縁ケース６０は、ベースプレート１０の第一面１０ａに接着剤等を介して接着されている。絶縁ケース６０は、例えば、合成樹脂であるＰＰＳ等の絶縁材料により形成することができる。なお、ＰＰＳ以外の絶縁材料により絶縁ケース６０を形成してもよい。
【0066】
（補強部）
本実施形態における補強部１５０は、ポッティング材からなる。補強部１５０は、ポッティング空間Ｐに形成されている。
より詳しくは、補強部１５０は、回路基板本体１６の表面１６ａから、少なくとも端子ブロック２０の凹部２０ｄが有する受け面２０ｅよりも回路基板１５の表面１６ａから離間した位置まで、ポッティング空間Ｐを満たすように形成されている。
本実施形態における補強部１５０は、ポッティング材からなる。補強部１５０は、ポッティング空間Ｐに形成されている。
より詳しくは、補強部１５０は、回路基板本体１６の表面１６ａから、少なくとも端子ブロック２０の凹部２０ｄが有する受け面２０ｅよりも回路基板１５の表面１６ａから離間した位置まで、ポッティング空間Ｐを満たすように形成されている。
【0067】
さらに、補強部１５０は、第一実施形態の補強部１５０と同様に、端子ブロック２０の中間部２０ｃに形成された凹部２０ｄに入り込むように形成されている。言い換えれば、補強部１５０は、端子ブロック２０の中間部２０ｃの延びる方向で受け面２０ｅと対向する抑え面５０ａを有している。なお、補強部１５０は、例えば、エポキシ樹脂等を採用できるが、エポキシ樹脂以外の材料を採用してもよい。
【0068】
（パワーモジュールの製造方法）
次に、本実施形態のパワーモジュール１Ａの製造方法について、図７に示すフローチャートを用いて説明する。当該製造方法は、少なくとも、端子ブロック成形工程Ｓ１と、回路基板実装工程Ｓ２ａと、ケース取り付け工程Ｓ３ａと、補強部成形工程Ｓ４ａと、を含む。なお、端子ブロック成形工程Ｓ１については、第一実施形態と同様のため、説明を省略する。
次に、本実施形態のパワーモジュール１Ａの製造方法について、図７に示すフローチャートを用いて説明する。当該製造方法は、少なくとも、端子ブロック成形工程Ｓ１と、回路基板実装工程Ｓ２ａと、ケース取り付け工程Ｓ３ａと、補強部成形工程Ｓ４ａと、を含む。なお、端子ブロック成形工程Ｓ１については、第一実施形態と同様のため、説明を省略する。
【0069】
（回路基板実装工程）
端子ブロック成形工程Ｓ１の後に、回路基板実装工程Ｓ２ａを実行する。
回路基板実装工程Ｓ２ａにおいては、ベースプレート１０に固定されている回路基板１５に対して、端子ブロック２０を実装する。
端子ブロック成形工程Ｓ１の後に、回路基板実装工程Ｓ２ａを実行する。
回路基板実装工程Ｓ２ａにおいては、ベースプレート１０に固定されている回路基板１５に対して、端子ブロック２０を実装する。
【0070】
この回路基板実装工程Ｓ２ａにおいては、はじめに、端子ブロック２０の実装先である、ベースプレート１０に固定されている回路基板１５を用意する。
次に、回路基板１５に形成された回路パターンＣにおける所定の実装箇所に接合材を塗布する。そして、端子ブロック２０の基端面２０ａが、回路基板１５の実装箇所に塗布された接合材に接触するように、端子ブロック２０を回路基板１５に搭載する。その後、これらを所定の温度に温められた炉の内部に所定の時間入れる。これにより、基端面２０ａと回路パターンＣとの間の接合材が溶けて半田付けが完了し、回路基板１５に対して、端子ブロック２０が実装される。
次に、回路基板１５に形成された回路パターンＣにおける所定の実装箇所に接合材を塗布する。そして、端子ブロック２０の基端面２０ａが、回路基板１５の実装箇所に塗布された接合材に接触するように、端子ブロック２０を回路基板１５に搭載する。その後、これらを所定の温度に温められた炉の内部に所定の時間入れる。これにより、基端面２０ａと回路パターンＣとの間の接合材が溶けて半田付けが完了し、回路基板１５に対して、端子ブロック２０が実装される。
【0071】
（ケース取り付け工程）
ケース取り付け工程Ｓ３ａにおいては、端子ブロック２０が実装された上記回路基板１５に対して絶縁ケース６０を取り付ける。
このケース取り付け工程Ｓ３ａにおいては、はじめに、絶縁ケース６０を用意する。絶縁ケース６０は、専用の金型等を用いた射出成型等によって成形することができる。なお、絶縁ケース６０の作製方法は、射出成型ではない他の成形方法であってもよい。
ケース取り付け工程Ｓ３ａにおいては、端子ブロック２０が実装された上記回路基板１５に対して絶縁ケース６０を取り付ける。
このケース取り付け工程Ｓ３ａにおいては、はじめに、絶縁ケース６０を用意する。絶縁ケース６０は、専用の金型等を用いた射出成型等によって成形することができる。なお、絶縁ケース６０の作製方法は、射出成型ではない他の成形方法であってもよい。
【0072】
そして、絶縁ケース６０を、端子ブロック２０が実装された上記回路基板１５を外側から覆うようにベースプレート１０に接着剤等を介して接着する。
上記手順により、ベースプレート１０に対して絶縁ケース６０が取り付けられる。
上記手順により、ベースプレート１０に対して絶縁ケース６０が取り付けられる。
【0073】
（補強部成形工程）
補強部成形工程Ｓ４ａにおいては、ポッティング空間Ｐに、液状のポッティング材を所定量流し込み、ポッティング材を硬化させて補強部１５０を成形する。
この補強部成形工程Ｓ４ａにおいては、はじめに、補強部１５０を成形するため材料としてポッティング材を用意する。補強部成形工程Ｓ４ａで用いるポッティング材としては、例えばエポキシ樹脂等を採用することができる。なお、エポキシ樹脂以外の合成樹脂を、ポッティング材として採用してもよい。
補強部成形工程Ｓ４ａにおいては、ポッティング空間Ｐに、液状のポッティング材を所定量流し込み、ポッティング材を硬化させて補強部１５０を成形する。
この補強部成形工程Ｓ４ａにおいては、はじめに、補強部１５０を成形するため材料としてポッティング材を用意する。補強部成形工程Ｓ４ａで用いるポッティング材としては、例えばエポキシ樹脂等を採用することができる。なお、エポキシ樹脂以外の合成樹脂を、ポッティング材として採用してもよい。
【0074】
補強部成形工程Ｓ４ａにおいては、次に、ポッティング空間Ｐにポッティング材を所定量流し込む。その際、少なくとも端子ブロック２０の中間部２０ｃに形成された凹部２０ｄに入り込む位置までポッティング材を注ぎ込む。そして、注ぎ込まれたポッティング材を硬化させる。この硬化したポッティング材が補強部１５０となる。
上記工程を経ることにより、パワーモジュール１Ａが製造される。
上記工程を経ることにより、パワーモジュール１Ａが製造される。
【0075】
（作用効果）
上記第二実施形態に係るパワーモジュール１Ａにおいて、補強部１５０は、ポッティング材からなっている。
上記第二実施形態に係るパワーモジュール１Ａにおいて、補強部１５０は、ポッティング材からなっている。
【0076】
上記構成によれば、ポッティングという簡易な方法で、端子ブロック２０の凹部２０ｄ内に入り込む補強部１５０を形成することができる。したがって、パワーモジュール１Ａの製造における工数を削減できる。また、ポッティングにより、回路基板１５と、端子ブロック２０と、パワー半導体素子１２と、絶縁ケース６０と、が補強部１５０によって単体になる。これにより、インバータの稼働中に回路基板１５に生じる振動等に対するパワーモジュール１Ａの強度を向上できる。
【0077】
［実施形態の変形例］
図８は、本開示の実施形態に係るパワーモジュールの端子ブロックの変形例を示す。図８では、補強部を除いた状態を示している。
上記各実施形態におけるパワーモジュール１，１Ａは、端子ブロック２０として、図８に示すような溝状の凹部２０ｄを有していない第一端子ブロック２１及び第二端子ブロック２２を備えてもよい。
図８は、本開示の実施形態に係るパワーモジュールの端子ブロックの変形例を示す。図８では、補強部を除いた状態を示している。
上記各実施形態におけるパワーモジュール１，１Ａは、端子ブロック２０として、図８に示すような溝状の凹部２０ｄを有していない第一端子ブロック２１及び第二端子ブロック２２を備えてもよい。
【0078】
この変形例における第一端子ブロック２１と第二端子ブロック２２とは、第一、第二実施形態と同様に、回路基板１５に沿う方向に互いに間隔をあけて並設されている。この変形例において、第一端子ブロック２１の中間部２０ｃが有している凹部２０ｄの受け面２０ｅは、第一端子ブロック２１の先端面２０ｂよりも第二端子ブロック２２側に設けられている。さらに、第二端子ブロック２２の中間部２０ｃが有している凹部２０ｄの受け面２０ｅは、第二端子ブロック２２の先端面２０ｂよりも第一端子ブロック２１側に設けられている。
【0079】
上記変形例の構成によれば、第一端子ブロック２１及び第二端子ブロック２２の先端面２０ｂ同士の離間距離を、それぞれの受け面２０ｅ同士の離間距離に比べて大きくとることができる。したがって、入力バスバーとの接続部分となるボルト締結孔Ｂ同士の絶縁距離を確保しつつ、インダクタンスを低減できる。さらに、第一端子ブロック２１及び第二端子ブロック２２は、受け面２０ｅを有しているため、上記実施形態に記載の作用効果を実現することができる。
【0080】
［その他の実施形態］
以上、本開示の実施形態及び変形例について図面を参照して詳述したが、具体的な構成は各実施形態の構成に限られるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内での構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。また、本開示は実施形態によって限定されることはない。
以上、本開示の実施形態及び変形例について図面を参照して詳述したが、具体的な構成は各実施形態の構成に限られるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内での構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。また、本開示は実施形態によって限定されることはない。
【0081】
上記実施形態では、端子ブロック２０の先端面２０ｂに、ボルト締結用のネジ穴Ｔが切られている構成とされているが、ネジ穴Ｔが切られている構成に限定されることはない。例えば、先端面２０ｂから突出する雄ネジ部が形成されている構成等であってもよい。
【0082】
また、上記実施形態では、二つの端子ブロック２０の中間部２０ｃがそれぞれ二つの凹部２０ｄを有している構成であるが、凹部２０ｄは二つに限定されることはない。凹部２０ｄは一つであっても、三つ以上であってもよい。
また、上記実施形態では、中間部２０ｃが有する凹部２０ｄは、回路基板１５に沿う方向に延びているが、この構成に限定されることはない。
また、上記実施形態では、中間部２０ｃが有する凹部２０ｄは、回路基板１５に沿う方向に延びているが、この構成に限定されることはない。
【0083】
また、上記実施形態では、パワーモジュール１，１Ａがインバータに用いられていたが、インバータに限定されることはない。パワーモジュール１，１Ａは、交流電流を入力とし、直流電流を出力とするコンバータや、直流電流の電圧の大きさを変更するレギュレータの昇圧回路等の一部を構成してもよい。
【0084】
また、上記第二実施形態の工程の順序は、上記に限定されることはなく、回路基板実装工程Ｓ２ａとケース取り付け工程Ｓ３ａとは、順序が異なっていてもよい。
【0085】
［付記］
実施形態に記載のパワーモジュールは、例えば以下のように把握される。
実施形態に記載のパワーモジュールは、例えば以下のように把握される。
【0086】
（１）第１の態様に係るパワーモジュール１，１Ａは、入力された電力を変換して出力するパワーモジュール１，１Ａであって、パワー半導体素子１２が実装された回路基板１５と、前記回路基板１５が固定されるベースプレート１０と、前記回路基板１５の外面のうち、前記ベースプレート１０とは反対側を向く面に固定された基端面２０ａと、外部に電気的に接続された外部導体を固定可能な先端面２０ｂと、前記回路基板１５の表面１６ａから離間する方向に延びて前記基端面２０ａと前記先端面２０ｂとを電気的に接続する中間部２０ｃとを有する端子ブロック２０と、前記回路基板１５と前記ベースプレート１０との少なくとも一方に固定されて、前記端子ブロック２０を補強する補強部５０と、を備え、前記端子ブロック２０の前記中間部２０ｃは、前記先端面２０ｂ側を向く受け面２０ｅを有し、前記補強部５０は、前記中間部２０ｃの延びる方向で前記受け面２０ｅと対向するように設けられて、前記回路基板１５の前記表面１６ａから離間する方向への前記端子ブロック２０の変位を規制する抑え面５０ａを有する。
【0087】
上記構成によれば、補強部５０の抑え面５０ａによって、回路基板１５の表面１６ａから離間する方向への端子ブロック２０の変位を規制することができる。そのため、例えば、インバータの稼働中に回路基板１５に振動が生じる場合や、パワーモジュール１の製造時に端子ブロック２０に応力がかかる場合においても、端子ブロック２０が回路基板１５から外れてしまうことを抑制できる。さらに、端子ブロック２０を回路基板１５上に実装できるため、例えば、入力端子が回路基板１５の外縁よりも外側に延出することがなくなる。したがって、端子の信頼性を低下させることなく小型化を図ることが可能となる。
【0088】
（２）第２の態様に係るパワーモジュール１は、（１）のパワーモジュール１であって、前記補強部５０は、前記回路基板１５の周囲を囲むケースを兼ねてもよい。
【0089】
上記構成によれば、補強部５０と回路基板１５を囲むケースとを個別に設ける場合と比較して、部品点数を削減することができる。また、補強部５０によって回路基板１５を囲むことで、パワーモジュール１を安全に保つことができる。
【0090】
（３）第３の態様に係るパワーモジュール１Ａは、（１）のパワーモジュール１Ａであって、前記補強部１５０は、ポッティング材からなってもよい。
【0091】
上記構成によれば、ポッティングという簡易な方法で、端子ブロック２０の凹部２０ｄ内に入り込む補強部１５０を形成することができる。したがって、パワーモジュール１Ａの製造における工数を削減できる。また、ポッティングにより、回路基板１５と、端子ブロック２０と、パワー半導体素子１２と、絶縁ケース６０と、が補強部１５０によって単体になる。これにより、インバータの稼働中に回路基板１５に生じる振動等に対するパワーモジュール１Ａの強度を向上できる。
【0092】
（４）第４の態様に係るパワーモジュール１，１Ａは、（１）から（３）のいずれかのパワーモジュール１，１Ａであって、前記中間部２０ｃは、前記回路基板１５に沿う方向に延びる凹部２０ｄを有し、前記凹部２０ｄが前記受け面２０ｅを備えてもよい。
【0093】
上記構成によれば、回路基板１５の表面１６ａから離間する方向への端子ブロック２０の変位だけではなく、回路基板１５に近づく方向への端子ブロック２０の変位も規制することが可能となる。したがって、回路基板１５に掛かる荷重をさらに軽減できる。
【0094】
（５）第５の態様に係るパワーモジュール１，１Ａは、（１）から（３）のいずれかのパワーモジュール１，１Ａであって、前記端子ブロック２０として、ＰＮ端子を成す第一端子ブロック２１と第二端子ブロック２２とを、備え、前記第一端子ブロック２１と前記第二端子ブロック２２とは、前記回路基板１５に沿う方向に互いに間隔をあけて並設され、前記第一端子ブロック２１の前記受け面２０ｅは、前記第一端子ブロック２１の前記先端面２０ｂよりも前記第二端子ブロック２２側に設けられ、前記第二端子ブロック２２の前記受け面２０ｅは、前記第二端子ブロック２２の前記先端面２０ｂよりも前記第一端子ブロック２１側に設けられてもよい。
【0095】
上記構成によれば、第一端子ブロック２１及び第二端子ブロック２２の先端面２０ｂ同士の離間距離を、それぞれの受け面２０ｅ同士の離間距離に比べて大きくとることができる。したがって、入力バスバーとの接続部分となるボルト締結孔Ｂ同士の絶縁距離を確保しつつ、インダクタンスを低減できる。さらに、第一端子ブロック２１及び第二端子ブロック２２は、受け面２０ｅを有しているため、上記実施形態に記載の作用効果を実現することができる。
【0096】
（６）第６の態様に係るパワーモジュール１，１Ａは、（１）から（５）のいずれかのパワーモジュール１，１Ａであって、前記ベースプレート１０の前記回路基板１５が固定される面とは反対側を向く面に接触するように設けられて、少なくとも前記回路基板１５を冷却する冷却器４０をさらに備えてもよい。
【0097】
上記構成によれば、冷却器４０を用いて回路基板１５に固定された端子ブロック２０も冷却することができる。したがって、端子ブロック２０を介して、端子ブロック２０に接続された外部導体も冷却することが可能となる。
【0098】
（７）第７の態様に係るパワーモジュール１，１Ａの製造方法は、回路基板１５に固定可能な基端面２０ａと、外部に電気的に接続された外部導体を固定可能な先端面２０ｂと、前記基端面２０ａと前記先端面２０ｂとを電気的に接続する中間部２０ｃと、を備え、前記先端面２０ｂ側を向く受け面２０ｅを有した凹部２０ｄを前記中間部２０ｃに備えた端子ブロック２０を成形する端子ブロック成形工程Ｓ１，Ｓ１ａと、液状の合成樹脂を、前記凹部２０ｄの内部に入り込むように供給するとともに、前記端子ブロック２０の前記中間部２０ｃを覆うように供給して硬化させて補強部５０を成形する補強部成形工程Ｓ２，Ｓ４ａと、を含む。
【0099】
上記構成によれば、端子ブロック２０を補強する補強部５０を容易に成形することができる。
【符号の説明】
【0100】
１，１Ａ…パワーモジュール １０…ベースプレート １０ａ…第一面 １０ｂ…第二面 １２…パワー半導体素子 １５…回路基板 １６…回路基板本体 １６ａ…表面 １６ｂ…裏面 ２０…端子ブロック ２０ａ…基端面 ２０ｂ…先端面 ２０ｃ…中間部 ２０ｄ…凹部 ２０ｅ…受け面 ２０ｆ…底面 ２０ｇ…対向面 ２１…第一端子ブロック ２２…第二端子ブロック ３０…出力導体 ３１…基部 ３２…接続部 ４０…冷却器 ４１…冷却器筐体 ４２…冷媒入口部 ４３…冷媒出口部 ５０，１５０…補強部 ５０ａ…抑え面 ５０ｂ…規制面 ６０…絶縁ケース Ｂ…ボルト締結孔 Ｃ…回路パターン Ｐ…ポッティング空間 Ｓ１…端子ブロック成形工程 Ｓ２，Ｓ４ａ…補強部成形工程 Ｓ３，Ｓ２ａ…回路基板実装工程 Ｓ３ａ…ケース取り付け工程 Ｓ４…ポッティング工程 Ｔ…ネジ穴 Ｗ…冷媒
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】