電装ユニット
【課題】インサート成形時の樹脂材料の圧力による半導体素子モジュールの不具合を防止することが可能な電装ユニットを提供する。
【解決手段】半導体スイッチング素子２２を第１モールド樹脂部２６で封止した半導体素子モジュール２１を金型５０内に配し、金型５０に設けられた流入口５４Ａから第２樹脂材料を金型５０内に流入させて行うインサート成形により第２モールド樹脂部３３が第１モールド樹脂部２６を包囲するように形成される電装ユニット１０であって、半導体素子モジュール２１は、半導体スイッチング素子２２と電気的に接続される複数の端子２３Ｂ，２４Ｂ，２５Ｂを備え、第１モールド樹脂部２６は、端子の並び方向に沿った扁平な形状をなし、第１モールド樹脂部２６のうち端子の並び方向における端部には、当該端部を先細とする先細部２８Ａが形成されており、この先細部２８Ａは、金型５０における流入口５４Ａに対応する位置に設けられている。
【解決手段】半導体スイッチング素子２２を第１モールド樹脂部２６で封止した半導体素子モジュール２１を金型５０内に配し、金型５０に設けられた流入口５４Ａから第２樹脂材料を金型５０内に流入させて行うインサート成形により第２モールド樹脂部３３が第１モールド樹脂部２６を包囲するように形成される電装ユニット１０であって、半導体素子モジュール２１は、半導体スイッチング素子２２と電気的に接続される複数の端子２３Ｂ，２４Ｂ，２５Ｂを備え、第１モールド樹脂部２６は、端子の並び方向に沿った扁平な形状をなし、第１モールド樹脂部２６のうち端子の並び方向における端部には、当該端部を先細とする先細部２８Ａが形成されており、この先細部２８Ａは、金型５０における流入口５４Ａに対応する位置に設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電装ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、樹脂材料によりモールド成形された半導体素子モジュールを、更に樹脂材料によりインサート成形する技術が知られている。
下記特許文献１には、第１樹脂材料によりモールド成形したセンサユニットに対して、第２樹脂材料によりインサート成形してなる樹脂モールド半導体センサが記載されている。
【０００３】
この特許文献１では、第１モールド工程において、半導体センサ素子等がモールド樹脂により封止されることにより、直方体状のモールド樹脂からコネクタピンが突出する形態となっている。そして、第２モールド工程において、センサユニットを金型内に保持した後、金型内に樹脂材料を注入することにより、樹脂モールド半導体センサがインサート成形される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−７１７２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、インサート成形において、金型内に樹脂材料を注入する場合、金型内において樹脂材料が流入する側に位置する部材には、流入してくる樹脂材料から圧力を受けることになる。特に、特許文献１のように、センサユニットの側面を構成するモールド樹脂が直方体状であると、モールド樹脂の側面と、樹脂材料の流入方向が直交する位置関係となりやすく、樹脂材料の流入時に、モールド樹脂の側面に強い圧力が生じやすい。そのため、この圧力により内部の半導体センサ等が破損することが懸念される。
【０００６】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、インサート成形時の樹脂材料の圧力による半導体素子モジュールの不具合を防止することが可能な電装ユニット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】
【０００７】
本発明は、半導体素子を第１モールド樹脂部で封止した半導体素子モジュールを金型内に配し、前記金型に設けられた流入口から第２樹脂材料を前記金型内に流入させて行うインサート成形により第２モールド樹脂部が前記第１モールド樹脂部を包囲するように形成される電装ユニットであって、前記半導体素子モジュールは、前記半導体素子と電気的に接続される複数の端子を備え、前記第１モールド樹脂部は、前記端子の並び方向に沿った扁平な形状をなし、前記第１モールド樹脂部のうち前記端子の並び方向における端部には、当該端部を先細とする先細部が形成されており、この先細部は、前記金型における前記流入口に対応する位置に設けられているところに特徴を有する。
【０００８】
本構成によれば、半導体素子モジュールを金型内に配してインサート成形する際に、金型に設けられた流入口から第２樹脂材料を流入させれば、この流入口と対応する位置に設けられた先細部の形状により第２樹脂材料の圧力を分散することが可能になる。よって、インサート成形時の第２樹脂材料の圧力による半導体素子モジュールの不具合を防止することが可能になる。
また、インサート成形によって第１モールド樹脂部及び第２モールド樹脂部が密着されるため、内部の半導体素子モジュールの放熱性を向上させることが可能になる。
【０００９】
上記構成に加えて以下の構成を有すればより好ましい。
・前記第２モールド樹脂部には、前記端子の並び方向に沿った方向に延びる溝部が形成されている。
このようにすれば、インサート成形の際に、第２樹脂材料を溝部に通して流すことができる。
【００１０】
・前記溝部は、前記先細部の傾斜面まで延設されている。
このようにすれば、流入口から流入した第２樹脂材料を効率的に先細部の傾斜面から溝部を通るように流すことが可能になる。
【００１１】
・前記半導体素子は、半導体ベアチップであり、前記半導体素子と前記端子側の部分とがボンディングワイヤで接続されている。
このようにすれば、第１モールド樹脂部内におけるボンディングワイヤの接続部分について、第２モールド樹脂部の流入時の圧力による不具合を防止することができる。
【００１２】
・前記金型には、前記第２樹脂材料を外部に流出させる流出口が設けられており、前記先細部は、前記半導体素子モジュールにおける前記端子の並び方向の両端部にそれぞれ設けられており、前記端子の並び方向における一方の端部に設けられた先細部が前記流入口に対応する位置に設けられるとともに、前記端子の並び方向における他方の端部に設けられた先細部が前記流出口に対応する位置に設けられている。
このようにすれば、第２樹脂材料を容易に金型の外部に流出させることが可能になる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、電装ユニットについて、インサート成形時の樹脂材料の圧力による半導体素子モジュールの不具合を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態１に係る電装ユニットを示す分解斜視図
【図２】半導体素子モジュールを示す斜視図
【図３】図２の裏面側を示す斜視図
【図４】半導体素子モジュールを示す正面図
【図５】半導体素子モジュールを示す平面図
【図６】半導体素子モジュールを示す底面図
【図７】半導体素子モジュールを示す左側面図
【図８】半導体素子モジュールを示す右側面図
【図９】図４のＡ−Ａ断面図
【図１０】第１モールド樹脂部が形成される前の半導体素子モジュールを示す斜視図
【図１１】金型内に第２樹脂材料が流れ込んだ状態を示す断面図
【図１２】実施形態２に係る金型内に第２樹脂材料が流れ込んだ状態を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を、図１ないし図１１を参照しつつ説明する。
本実施形態における電装ユニット１０は、車両における電源と、ランプ、モータ等の電装品との間に配されて、電装品への通電及び断電を実行するものである。以下では、上下方向については、図１を基準とし、左右方向については、図４を基準とし、図４の紙面手前側を前方、紙面奥方を後方として説明する。
【００１６】
（電装ユニット）
電装ユニット１０は、図１に示すように、回路基板１１と、回路基板１１が装着されるユニット本体２０と、ユニット本体２０の上部に被せられるカバー４４とを備えて構成されている。
【００１７】
（回路基板）
回路基板１１は長方形状をなしており、表面及び裏面の双方にプリント配線技術により導電路（図示しない）が形成されている。
この回路基板１１には、多数の端子挿通孔１２と、ユニット本体２０に位置決めするための位置決め孔１３と、回路基板１１をユニット本体２０にネジ留めするための取付孔１４とが形成されている。
【００１８】
端子挿通孔１２は、ユニット本体２０の上部に設けられた基板接続端子２５Ｂに対応した位置に貫通形成されている。この端子挿通孔１２に基板接続端子２５Ｂが挿通されるとともに、基板接続端子２５Ｂと回路基板１１の導電路とがフロー半田付けにより電気的に接続される。
【００１９】
位置決め孔１３は、ユニット本体２０の上面から突出する位置決め凸部４２に対応した位置に貫通形成されている。
取付孔１４は、回路基板１１における長手方向の両端部に設けられている。
回路基板１１の裏面には、制御ＩＣ等の電子部品（図示しない）が実装されて導電路に接続されている。制御ＩＣは、後述する半導体素子モジュール２１に備えられた半導体スイッチング素子２２のオンオフを制御する。
【００２０】
（ユニット本体）
ユニット本体２０は、後述する第１モールド樹脂部２６を有する半導体素子モジュール２１を金型５０内に配し、第２樹脂材料を金型５０内に流入させるインサート成形を行うことにより形成されるものであり、第２樹脂材料によりユニット本体２０の外装を構成する第２モールド樹脂部３３が形成される。
【００２１】
（半導体素子モジュール）
半導体素子モジュール２１は、半導体素子モジュール２１Ａと半導体素子モジュール２１Ｂとからなる。
半導体素子モジュール２１Ａは、図１０に示すように、半導体スイッチング素子２２（本発明の構成である「半導体素子」の一例）と、半導体スイッチング素子２２が載置されるＴ字状の入力バスバー２３と、下方側に並んで設けられ半導体スイッチング素子２２とボンディングワイヤ３１で接続される出力バスバー２４と、上方側に並んで設けられ半導体スイッチング素子２２とボンディングワイヤ３２で接続される基板接続部２５と、半導体スイッチング素子２２を覆う第１モールド樹脂部２６とを備えて構成されている。
【００２２】
半導体スイッチング素子２２は、電極パッドを有する裸の半導体チップ（ベアチップ）であり、例えばＮ形パワーＭＯＳＦＥＴが用いることができる。ＭＯＳＦＥＴの表面（前面）側には、出力側の電力パッド（ソース）と制御パッド（ゲート）が設けられ、裏面（後面）側には、入力側の電力パッド（ドレイン）が設けられている。
【００２３】
入力側の電力パッドは、入力バスバー２３に半田付けにより接続されている。
出力側の電力パッドは、ボンディングワイヤ３１の一端側に接続されており、ボンディングワイヤ３１の他端側は、出力バスバー２４に半田付けにより接続されている。
【００２４】
ＭＯＳＦＥＴの制御パッドは、ボンディングワイヤ３２の一端側に接続されており、ボンディングワイヤ３２の他端側は、基板接続端子２５Ｂに半田付けにより接続されている。
【００２５】
入力バスバー２３は、左右に延びて複数の半導体スイッチング素子２２が並んで配される素子載置部２３Ａと、素子載置部２３Ａの左右方向における中間部付近から下方に延出される入力端子２３Ｂとを備えて構成されている。なお、素子載置部２３Ａの左端部には、上方に延びる基板接続端子２５Ｂが形成されている。
【００２６】
出力バスバー２４は、入力バスバー２３における素子載置部２３Ａの下方に複数設けられており、左右方向に延びるワイヤ接続部２４Ａと、下方に延びる出力端子２４Ｂとを備えて構成されている。なお、左右の両端に位置する出力バスバー２４には、その側端部に上方に延びる基板接続端子２５Ｂが形成されている。
ワイヤ接続部２４Ａは、ボンディングワイヤ３１の一端側に接続されるボンディングパッドとなる。
入力端子２３Ｂ及び出力端子２４Ｂは、その先端側が第１モールド樹脂部２６の下端から突き出されている。
【００２７】
基板接続部２５は、ボンディングワイヤ３１，３２を接続可能なワイヤ接続部２５Ａと、このワイヤ接続部２５Ａを基端部として棒状に突出する基板接続端子２５Ｂとからなる。
【００２８】
ワイヤ接続部２５Ａは、直方体状であって、基板接続端子２５Ｂよりも太径となっており、その全体が第１モールド樹脂部２６内に埋設されている。このワイヤ接続部２５Ａの一面がボンディングワイヤ３２の一端側に接続されるボンディングパッドとなる。
基板接続端子２５Ｂは、断面が長方形状であり、第１モールド樹脂部２６の上端よりも上方に形成されている。
【００２９】
ボンディングワイヤ３１，３２は、例えばアルミニウム製が用いられており、このボンディングワイヤ３１，３２を用いて行うワイヤボンディングは、例えば超音波接続により行うことができる。なお、ボンディングワイヤ３１は、ボンディングワイヤ３２よりもやや太くなっている。
【００３０】
第１モールド樹脂部２６は、例えばエポキシ樹脂からなる熱硬化性樹脂材料が用いられており、図２に示すように、端子２３Ｂ，２４Ｂ，２５Ｂの並び方向に沿った方向に延びる扁平な形状をなす。
【００３１】
より詳しくは、第１モールド樹脂部２６は、ほぼ一定の断面形状で左右に延びる板状部２７と、板状部２７の左右方向の両端部に設けられ、板状部２７を先細形状とする先細部２８Ａ，２８Ｂとを有する。
板状部２７の両面には、左右方向に水平に延びる溝部３０が形成されている。この溝部３０は、前面側については間隔を空けて２本設けられ、後面側については、上下方向の中間部に一本設けられている。これらの溝部３０は、共に、その端部が、先細部２８Ａ，２８Ｂ（の傾斜面２９Ｂ，２９Ｄ）の部分まで延設されている。
【００３２】
先細部２８Ａ，２８Ｂは、板状部２７の上下の面２７Ａ，２７Ｃ及び左右の面２７Ｂ，２７Ｄ（外周面）に連なる傾斜面２９Ａ〜２９Ｄを有することにより、第１モールド樹脂部２６の端部を（傾斜状に）先細にして形成されている。
傾斜面２９Ａ〜２９Ｄの傾斜角度は、板状部２７の対応する各面２７Ａ〜２７Ｄの延出方向に対して概ね４５度よりやや小さい角度である。
先細部２８Ａ，２８Ｂの先端（の端面）は、ほぼ平坦な平坦部２９Ｅとされている。
【００３３】
なお、半導体素子モジュール２１Ｂは、概ね上記した半導体素子モジュール２１Ａの左右方向の長さを小さくして端子数を少なくしたものであり、先細部２８Ａ，２８Ｂ等を備える点は、半導体素子モジュール２１Ａと同じであり、説明は省略する。
【００３４】
（第２モールド樹脂部）
第２モールド樹脂部３３は、例えばポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）からなる熱可塑性樹脂が用いられており、図１に示すように、この第２モールド樹脂部３３の下側は、下方に開口するコネクタハウジング３４とされており、このコネクタハウジング３４に相手側コネクタ（図示しない）が嵌合される。相手側コネクタは図示しないワイヤーハーネスを介して電源、電装品等と電気的に接続されている。
【００３５】
半導体素子モジュール２１における第１モールド樹脂部２６の下端から突き出された入力端子２３Ｂ及び出力端子２４Ｂは、筒状に開口するコネクタハウジング３４内に突出している。
第２モールド樹脂部３３の上面には、位置決め孔１３に嵌め込まれる位置決め凸部４２が周縁部に複数設けられている。
【００３６】
第２モールド樹脂部３３の上面における幅方向の両端部には、内壁部３５が起立しており、内壁部３５の外面には外方に突出するロック突部３６が形成されている。
第２モールド樹脂部３３の角部には、端子モジュール３９が装着される装着凹部３７が形成されている。
装着凹部３７は、上面側の開口から端子４０を収容可能な端子収容室３８が複数並んで形成されている。
【００３７】
端子モジュール３９は、２列に並んだ複数の端子４０を合成樹脂からなる保持部４１で保持して構成されている。端子モジュール３９が装着凹部３７に装着されると、複数の端子４０の下端側が、筒状に開口するコネクタハウジング３４内に突出するとともに、端子４０の上端側は、回路基板１１の端子挿通孔１２に挿通されて半田付けされる。
【００３８】
カバー４４は、長方形状であって、その周縁が下方に突き出た形状の周壁部４５が形成されており、この周壁部４５の左右の部分が、第２モールド樹脂部３３の内壁部３５に外嵌する。
周壁部４５の左右の部分には、ロック突部３６と対応する位置に、ロック突部に外嵌してロック突部３６と弾性的に係合するロック受け部４６が形成されている。ロック突部３６とロック受け部４６とが弾性的に係合することにより、カバー４４がユニット本体２０の上部に被せられる。
【００３９】
金型５０は、図１１に示すように、上型５１と下型５２とからなり、金型５０の内部は、第２モールド樹脂部３３の形状に応じて樹脂充填凹部５３が形成されている。
この金型５０における上型５１と下型５２とを嵌め合わせると、上型５１と下型５２との境界部分に、第２樹脂材料を金型５０内に流し込むための流入路５４と、第２樹脂材料を金型５０内から外部に放出するための流出路５５とが形成される。
【００４０】
流入路５４の終端は、流入口５４Ａとされており、流出路５５の始端は、流出口５５Ａとされている。
ここで、これら流入口５４Ａ及び流出口５５Ａは、半導体素子モジュール２１Ａが金型５０内に保持されると、流入口５４Ａが半導体素子モジュール２１における第１モールド樹脂部２６の右端部（端子の並び方向の一方の端部）に設けられた先細部２８Ａの近傍（先細部２８Ａに対応する位置）に位置するとともに、流出口５５Ａが半導体素子モジュール２１における第１モールド樹脂部２６の左端部（端子の並び方向の他方の端部）に設けられた先細部２８Ｂの近傍（先細部２８Ｂに対応する位置）に位置するように構成されている。
【００４１】
次に、電装ユニット１０の製造方法について説明する。
半導体スイッチング素子２２を入力バスバー２３の素子載置部２３Ａにリフロー工程により半田付けして入力側の電力パッド（ドレイン）と入力バスバー２３とを電気的に接続するとともに、出力側の電力パッド（ソース）と出力バスバー２４のワイヤ接続部２４Ａとの間を、ボンディングワイヤ３１を用いて超音波でワイヤボンディングする。また、制御パッド（ゲート）と基板接続部２５の対応するワイヤ接続部２５Ａとの間を、ボンディングワイヤ３２を用いて超音波でワイヤボンディングする（図１０）。
【００４２】
そして、これを金型（図示しない）内に配して、第１樹脂材料を金型に流し込んで第１モールド樹脂部２６を形成した半導体素子モジュール２１Ａとする（図２）。
次に、図１１に示すように、この半導体素子モジュール２１を、下型５２に配し、上型５１で挟み込んで金型５０内に端子２３Ｂ，２４Ｂ，２５Ｂを保持して位置決めする。このとき、先細部２８Ａは、金型５０に設けられた流入口５４Ａの近傍（流入口５４Ａと対応する位置）に配され、先細部２８Ｂは、金型５０に設けられた流出口５５Ａの近傍（流出口５５Ａと対応する位置）に配される。
【００４３】
次に、流入路５４に（矢印Ｘ１方向から）第２樹脂材料を流し込むと、第２樹脂材料が流入口５４Ａから先細部２８Ａに向けて流し込まれ、半導体素子モジュール２１と樹脂充填凹部５３との間を通り（溝部３０を通って）先細部２８Ｂ側に至る。ここから流出口５５Ａに流れ込み流出路５５を通って（矢印Ｘ２方向から）外部に放出される。
【００４４】
次に、流し込んだ第２樹脂材料が金型５０内で固まったら、上型５１及び下型５２から第２モールド樹脂部３３で包囲された半導体素子モジュール２１を取り出し、流入路５４及び流出路５５の部分に残された不要な第２樹脂材料を第２モールド樹脂部３３から切り取ることにより、ユニット本体２０が形成される。
【００４５】
次に、図１に示すように、ユニット本体２０の各基板接続端子２５Ｂを、回路基板１１の各端子挿通孔１２に通すとともに、位置決め凸部４２を位置決め孔１３に嵌め込んで回路基板１１をユニット本体２０の上部に位置決めする。
また、回路基板１１の各取付孔１４にネジ５６を通して第２モールド樹脂部３３の取付部４３にネジ留めする。これにより、回路基板１１がユニット本体２０に固定される。
そして、回路基板１１の上面から突き出された各基板接続端子２５Ｂを回路基板１１の導電路にフロー半田付けする。
【００４６】
次に、カバー４４をユニット本体２０の上方から被せて、カバー４４のロック受け部４６を、ユニット本体２０のロック突部３６と弾性的に係合させる。これにより、電装ユニット１０が形成される。
【００４７】
本実施形態によれば、以下の作用及び効果を奏する。
（１）半導体スイッチング素子２２（半導体素子）を第１モールド樹脂部２６で封止した半導体素子モジュール２１Ａ（２１）を金型５０内に配し、金型５０に設けられた流入口５４Ａから第２樹脂材料を金型５０内に流入させて行うインサート成形により第２モールド樹脂部３３が第１モールド樹脂部２６を包囲するように形成される電装ユニット１０であって、半導体素子モジュール２１Ａは、半導体スイッチング素子２２と電気的に接続される複数の端子２３Ｂ，２４Ｂ，２５Ｂを備え、第１モールド樹脂部２６は、端子２３Ｂ，２４Ｂ，２５Ｂの並び方向に沿った扁平な形状をなし、第１モールド樹脂部２６のうち右端部（端子の並び方向における端部）には、当該端部を先細とする先細部２８Ａが形成されており、この先細部２８Ａは、金型５０における流入口５４Ａの近傍（流入口５４Ａに対応する位置）に設けられている。
【００４８】
本実施形態によれば、半導体素子モジュール２１Ａを金型５０内に配してインサート成形（インサートモールド）する際に、金型５０に設けられた流入口５４Ａから第２樹脂材料を流入させれば、この流入口５４Ａの近傍（流入口５４Ａに対応する位置）に設けられた先細部２８Ａの形状により第２樹脂材料の圧力を分散することが可能になる。よって、インサート成形時の第２樹脂材料の圧力による半導体素子モジュール２１Ａの不具合を防止することが可能になる。
また、インサート成形によって第１モールド樹脂部２６および第２モールド樹脂部３３が密着されるため、内部の半導体素子モジュール２１の放熱性を向上させることが可能になる。
【００４９】
（２）第１モールド樹脂部２６には、端子２３Ｂ，２４Ｂ，２５Ｂの並び方向に沿った方向に延びる溝部３０が形成されている。
このようにすれば、インサート成形の際に、第２樹脂材料を溝部３０に通して流すことができる。
【００５０】
（３）溝部３０は、先細部２８Ａ，２８Ｂの傾斜面２９Ｂ，２９Ｄまで延設されている。
このようにすれば、流入口５４Ａから流入した第２樹脂材料を効率的に先細部２８Ａの傾斜面２９Ｂ，２９Ｄから溝部３０を通るように流すことが可能になる。
【００５１】
（４）半導体スイッチング素子２２は、半導体ベアチップであり、半導体スイッチング素子２２と端子側の部分とがボンディングワイヤ３１，３２で接続されている。
このようにすれば、第１モールド樹脂部２６内におけるボンディングワイヤ３１，３２の接続部分について、第２モールド樹脂部３３の流入時の圧力による不具合を防止することができる。
【００５２】
（５）金型５０には、第２樹脂材料を外部に流出させる流出口５５Ａが設けられており、先細部２８Ａ，２８Ｂは、半導体素子モジュール２１における第１モールド樹脂部２６の左右方向（端子の並び方向）の両端部にそれぞれ設けられており、右端部（端子の並び方向における一方の端部）に設けられた先細部２８Ａが流入口５４Ａの近傍（流入口５４Ａに対応する位置）に設けられるとともに、左端部（端子の並び方向における他方の端部）に設けられた先細部２８Ｂが流出口５５Ａの近傍（流出口５５Ａに対応する位置）に設けられている。
このようにすれば、第２樹脂材料を容易に金型５０の外部に流出させることが可能になる。
【００５３】
＜実施形態２＞
実施形態２を図１２を参照して説明する。以下では、実施形態１と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
実施形態１では、第２モールド樹脂部３３を形成するために、金型５０に第２樹脂材料の流入口５４Ａ及び流出口５５Ａを設けたが、実施形態２では、実施形態１と異なり、第２モールド樹脂部３３を形成するために、金型６０に第２樹脂材料の流入口５４Ａのみを設け、第２樹脂材料の流出口５５Ａを設けないこととしたものである。したがって、金型６０の左端側は、閉塞された形状となっている。他の構成については実施形態１と同一である。
【００５４】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では、電装ユニット１０は、２個の半導体素子モジュール２１Ａ，２１Ｂを備える構成としたが、これに限らず、電装ユニットを、半導体素子モジュールが１個、又は、３個以上備えられるように構成してもよい。
【００５５】
（２）上記実施形態では、第１モールド樹脂部２６の左右の両端部に先細部２８Ａ，２８Ｂを設けたが、第２樹脂材料の流入口５４Ａに対応する位置に先細部２８Ａのみを設け、先細部２８Ｂを設けないようにしてもよい。
【００５６】
（３）第２樹脂材料の流入口５４Ａや流出口５５Ａに対応する位置として、流入口５４Ａや流出口５５Ａの近傍に先細部２８Ａ，２８Ｂを設けたが、流入口５４Ａや流出口５５Ａの必ずしも近傍でなくともよい。例えば、流入口５４Ａや流出口５５Ａから若干離れるものの第２樹脂材料の流れ込む方向や流れ出る方向に先細部２８Ａ，２８Ｂを設け、第２樹脂材料が比較的強い圧力で先細部２８Ａ側に流入したり先細部２８Ｂ側から流出したりするように構成するものでもよい。
【００５７】
（４）上記実施形態では、半導体スイッチング素子２２として、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴを用いたが、これに限られない。例えば、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴや、トランジスタ等の他のスイッチング素子を用いることが可能である。また、半導体スイッチング素子以外のスイッチング機能を有さない半導体素子を用いることも可能である。
（５）上記実施形態では、板状部２７の全ての面２７Ａ〜２７Ｄに対応して傾斜面２９Ａ〜２９Ｄを設けたが、これに限らず、板状部２７の面２７Ａ〜２７Ｄのうちのいずれか１ないし３面に対応する１ないし３面の傾斜面を設けて先細部とするようにしてもよい。
（６）上記実施形態では、半導体素子モジュール２１Ａを金型５０内に配して第２樹脂材料を流入させるインサート成形を行うこととしたが、このインサート成形を、第２樹脂材料に圧力をかけて金型５０内に流入させる射出成形としてもよい。これにより、流入口５４Ａの近傍に設けられた先細部２８Ａの形状により第２樹脂材料の強い圧力を分散させることが可能になるため、よりインサート成形時の第２樹脂材料の圧力による半導体素子モジュール２１Ａの不具合を防止することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１０…電装ユニット
１１…回路基板
１２…端子挿通孔
２０…ユニット本体
２１（２１Ａ，２１Ｂ）…半導体素子モジュール
２２…半導体スイッチング素子（半導体素子）
２３…入力バスバー
２３Ａ…素子載置部
２３Ｂ…入力端子
２４…出力バスバー
２４Ａ…ワイヤ接続部
２４Ｂ…出力端子
２５…基板接続部
２５Ａ…ワイヤ接続部
２５Ｂ…基板接続端子
２６…第１モールド樹脂部
２７…板状部
２７Ａ〜２７Ｄ…板状部の面
２８Ａ，２８Ｂ…先細部
２９Ａ〜２９Ｄ…傾斜面
３０…溝部
３１，３２…ボンディングワイヤ
３３…第２モールド樹脂部
３４…コネクタハウジング
５０，６０…金型
５１…上型
５２…下型
５３…樹脂充填凹部
５４…流入路
５４Ａ…流入口
５５…流出路
５５Ａ…流出口
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電装ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、樹脂材料によりモールド成形された半導体素子モジュールを、更に樹脂材料によりインサート成形する技術が知られている。
下記特許文献１には、第１樹脂材料によりモールド成形したセンサユニットに対して、第２樹脂材料によりインサート成形してなる樹脂モールド半導体センサが記載されている。
【０００３】
この特許文献１では、第１モールド工程において、半導体センサ素子等がモールド樹脂により封止されることにより、直方体状のモールド樹脂からコネクタピンが突出する形態となっている。そして、第２モールド工程において、センサユニットを金型内に保持した後、金型内に樹脂材料を注入することにより、樹脂モールド半導体センサがインサート成形される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−７１７２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、インサート成形において、金型内に樹脂材料を注入する場合、金型内において樹脂材料が流入する側に位置する部材には、流入してくる樹脂材料から圧力を受けることになる。特に、特許文献１のように、センサユニットの側面を構成するモールド樹脂が直方体状であると、モールド樹脂の側面と、樹脂材料の流入方向が直交する位置関係となりやすく、樹脂材料の流入時に、モールド樹脂の側面に強い圧力が生じやすい。そのため、この圧力により内部の半導体センサ等が破損することが懸念される。
【０００６】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、インサート成形時の樹脂材料の圧力による半導体素子モジュールの不具合を防止することが可能な電装ユニット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】
【０００７】
本発明は、半導体素子を第１モールド樹脂部で封止した半導体素子モジュールを金型内に配し、前記金型に設けられた流入口から第２樹脂材料を前記金型内に流入させて行うインサート成形により第２モールド樹脂部が前記第１モールド樹脂部を包囲するように形成される電装ユニットであって、前記半導体素子モジュールは、前記半導体素子と電気的に接続される複数の端子を備え、前記第１モールド樹脂部は、前記端子の並び方向に沿った扁平な形状をなし、前記第１モールド樹脂部のうち前記端子の並び方向における端部には、当該端部を先細とする先細部が形成されており、この先細部は、前記金型における前記流入口に対応する位置に設けられているところに特徴を有する。
【０００８】
本構成によれば、半導体素子モジュールを金型内に配してインサート成形する際に、金型に設けられた流入口から第２樹脂材料を流入させれば、この流入口と対応する位置に設けられた先細部の形状により第２樹脂材料の圧力を分散することが可能になる。よって、インサート成形時の第２樹脂材料の圧力による半導体素子モジュールの不具合を防止することが可能になる。
また、インサート成形によって第１モールド樹脂部及び第２モールド樹脂部が密着されるため、内部の半導体素子モジュールの放熱性を向上させることが可能になる。
【０００９】
上記構成に加えて以下の構成を有すればより好ましい。
・前記第２モールド樹脂部には、前記端子の並び方向に沿った方向に延びる溝部が形成されている。
このようにすれば、インサート成形の際に、第２樹脂材料を溝部に通して流すことができる。
【００１０】
・前記溝部は、前記先細部の傾斜面まで延設されている。
このようにすれば、流入口から流入した第２樹脂材料を効率的に先細部の傾斜面から溝部を通るように流すことが可能になる。
【００１１】
・前記半導体素子は、半導体ベアチップであり、前記半導体素子と前記端子側の部分とがボンディングワイヤで接続されている。
このようにすれば、第１モールド樹脂部内におけるボンディングワイヤの接続部分について、第２モールド樹脂部の流入時の圧力による不具合を防止することができる。
【００１２】
・前記金型には、前記第２樹脂材料を外部に流出させる流出口が設けられており、前記先細部は、前記半導体素子モジュールにおける前記端子の並び方向の両端部にそれぞれ設けられており、前記端子の並び方向における一方の端部に設けられた先細部が前記流入口に対応する位置に設けられるとともに、前記端子の並び方向における他方の端部に設けられた先細部が前記流出口に対応する位置に設けられている。
このようにすれば、第２樹脂材料を容易に金型の外部に流出させることが可能になる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、電装ユニットについて、インサート成形時の樹脂材料の圧力による半導体素子モジュールの不具合を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態１に係る電装ユニットを示す分解斜視図
【図２】半導体素子モジュールを示す斜視図
【図３】図２の裏面側を示す斜視図
【図４】半導体素子モジュールを示す正面図
【図５】半導体素子モジュールを示す平面図
【図６】半導体素子モジュールを示す底面図
【図７】半導体素子モジュールを示す左側面図
【図８】半導体素子モジュールを示す右側面図
【図９】図４のＡ−Ａ断面図
【図１０】第１モールド樹脂部が形成される前の半導体素子モジュールを示す斜視図
【図１１】金型内に第２樹脂材料が流れ込んだ状態を示す断面図
【図１２】実施形態２に係る金型内に第２樹脂材料が流れ込んだ状態を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を、図１ないし図１１を参照しつつ説明する。
本実施形態における電装ユニット１０は、車両における電源と、ランプ、モータ等の電装品との間に配されて、電装品への通電及び断電を実行するものである。以下では、上下方向については、図１を基準とし、左右方向については、図４を基準とし、図４の紙面手前側を前方、紙面奥方を後方として説明する。
【００１６】
（電装ユニット）
電装ユニット１０は、図１に示すように、回路基板１１と、回路基板１１が装着されるユニット本体２０と、ユニット本体２０の上部に被せられるカバー４４とを備えて構成されている。
【００１７】
（回路基板）
回路基板１１は長方形状をなしており、表面及び裏面の双方にプリント配線技術により導電路（図示しない）が形成されている。
この回路基板１１には、多数の端子挿通孔１２と、ユニット本体２０に位置決めするための位置決め孔１３と、回路基板１１をユニット本体２０にネジ留めするための取付孔１４とが形成されている。
【００１８】
端子挿通孔１２は、ユニット本体２０の上部に設けられた基板接続端子２５Ｂに対応した位置に貫通形成されている。この端子挿通孔１２に基板接続端子２５Ｂが挿通されるとともに、基板接続端子２５Ｂと回路基板１１の導電路とがフロー半田付けにより電気的に接続される。
【００１９】
位置決め孔１３は、ユニット本体２０の上面から突出する位置決め凸部４２に対応した位置に貫通形成されている。
取付孔１４は、回路基板１１における長手方向の両端部に設けられている。
回路基板１１の裏面には、制御ＩＣ等の電子部品（図示しない）が実装されて導電路に接続されている。制御ＩＣは、後述する半導体素子モジュール２１に備えられた半導体スイッチング素子２２のオンオフを制御する。
【００２０】
（ユニット本体）
ユニット本体２０は、後述する第１モールド樹脂部２６を有する半導体素子モジュール２１を金型５０内に配し、第２樹脂材料を金型５０内に流入させるインサート成形を行うことにより形成されるものであり、第２樹脂材料によりユニット本体２０の外装を構成する第２モールド樹脂部３３が形成される。
【００２１】
（半導体素子モジュール）
半導体素子モジュール２１は、半導体素子モジュール２１Ａと半導体素子モジュール２１Ｂとからなる。
半導体素子モジュール２１Ａは、図１０に示すように、半導体スイッチング素子２２（本発明の構成である「半導体素子」の一例）と、半導体スイッチング素子２２が載置されるＴ字状の入力バスバー２３と、下方側に並んで設けられ半導体スイッチング素子２２とボンディングワイヤ３１で接続される出力バスバー２４と、上方側に並んで設けられ半導体スイッチング素子２２とボンディングワイヤ３２で接続される基板接続部２５と、半導体スイッチング素子２２を覆う第１モールド樹脂部２６とを備えて構成されている。
【００２２】
半導体スイッチング素子２２は、電極パッドを有する裸の半導体チップ（ベアチップ）であり、例えばＮ形パワーＭＯＳＦＥＴが用いることができる。ＭＯＳＦＥＴの表面（前面）側には、出力側の電力パッド（ソース）と制御パッド（ゲート）が設けられ、裏面（後面）側には、入力側の電力パッド（ドレイン）が設けられている。
【００２３】
入力側の電力パッドは、入力バスバー２３に半田付けにより接続されている。
出力側の電力パッドは、ボンディングワイヤ３１の一端側に接続されており、ボンディングワイヤ３１の他端側は、出力バスバー２４に半田付けにより接続されている。
【００２４】
ＭＯＳＦＥＴの制御パッドは、ボンディングワイヤ３２の一端側に接続されており、ボンディングワイヤ３２の他端側は、基板接続端子２５Ｂに半田付けにより接続されている。
【００２５】
入力バスバー２３は、左右に延びて複数の半導体スイッチング素子２２が並んで配される素子載置部２３Ａと、素子載置部２３Ａの左右方向における中間部付近から下方に延出される入力端子２３Ｂとを備えて構成されている。なお、素子載置部２３Ａの左端部には、上方に延びる基板接続端子２５Ｂが形成されている。
【００２６】
出力バスバー２４は、入力バスバー２３における素子載置部２３Ａの下方に複数設けられており、左右方向に延びるワイヤ接続部２４Ａと、下方に延びる出力端子２４Ｂとを備えて構成されている。なお、左右の両端に位置する出力バスバー２４には、その側端部に上方に延びる基板接続端子２５Ｂが形成されている。
ワイヤ接続部２４Ａは、ボンディングワイヤ３１の一端側に接続されるボンディングパッドとなる。
入力端子２３Ｂ及び出力端子２４Ｂは、その先端側が第１モールド樹脂部２６の下端から突き出されている。
【００２７】
基板接続部２５は、ボンディングワイヤ３１，３２を接続可能なワイヤ接続部２５Ａと、このワイヤ接続部２５Ａを基端部として棒状に突出する基板接続端子２５Ｂとからなる。
【００２８】
ワイヤ接続部２５Ａは、直方体状であって、基板接続端子２５Ｂよりも太径となっており、その全体が第１モールド樹脂部２６内に埋設されている。このワイヤ接続部２５Ａの一面がボンディングワイヤ３２の一端側に接続されるボンディングパッドとなる。
基板接続端子２５Ｂは、断面が長方形状であり、第１モールド樹脂部２６の上端よりも上方に形成されている。
【００２９】
ボンディングワイヤ３１，３２は、例えばアルミニウム製が用いられており、このボンディングワイヤ３１，３２を用いて行うワイヤボンディングは、例えば超音波接続により行うことができる。なお、ボンディングワイヤ３１は、ボンディングワイヤ３２よりもやや太くなっている。
【００３０】
第１モールド樹脂部２６は、例えばエポキシ樹脂からなる熱硬化性樹脂材料が用いられており、図２に示すように、端子２３Ｂ，２４Ｂ，２５Ｂの並び方向に沿った方向に延びる扁平な形状をなす。
【００３１】
より詳しくは、第１モールド樹脂部２６は、ほぼ一定の断面形状で左右に延びる板状部２７と、板状部２７の左右方向の両端部に設けられ、板状部２７を先細形状とする先細部２８Ａ，２８Ｂとを有する。
板状部２７の両面には、左右方向に水平に延びる溝部３０が形成されている。この溝部３０は、前面側については間隔を空けて２本設けられ、後面側については、上下方向の中間部に一本設けられている。これらの溝部３０は、共に、その端部が、先細部２８Ａ，２８Ｂ（の傾斜面２９Ｂ，２９Ｄ）の部分まで延設されている。
【００３２】
先細部２８Ａ，２８Ｂは、板状部２７の上下の面２７Ａ，２７Ｃ及び左右の面２７Ｂ，２７Ｄ（外周面）に連なる傾斜面２９Ａ〜２９Ｄを有することにより、第１モールド樹脂部２６の端部を（傾斜状に）先細にして形成されている。
傾斜面２９Ａ〜２９Ｄの傾斜角度は、板状部２７の対応する各面２７Ａ〜２７Ｄの延出方向に対して概ね４５度よりやや小さい角度である。
先細部２８Ａ，２８Ｂの先端（の端面）は、ほぼ平坦な平坦部２９Ｅとされている。
【００３３】
なお、半導体素子モジュール２１Ｂは、概ね上記した半導体素子モジュール２１Ａの左右方向の長さを小さくして端子数を少なくしたものであり、先細部２８Ａ，２８Ｂ等を備える点は、半導体素子モジュール２１Ａと同じであり、説明は省略する。
【００３４】
（第２モールド樹脂部）
第２モールド樹脂部３３は、例えばポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）からなる熱可塑性樹脂が用いられており、図１に示すように、この第２モールド樹脂部３３の下側は、下方に開口するコネクタハウジング３４とされており、このコネクタハウジング３４に相手側コネクタ（図示しない）が嵌合される。相手側コネクタは図示しないワイヤーハーネスを介して電源、電装品等と電気的に接続されている。
【００３５】
半導体素子モジュール２１における第１モールド樹脂部２６の下端から突き出された入力端子２３Ｂ及び出力端子２４Ｂは、筒状に開口するコネクタハウジング３４内に突出している。
第２モールド樹脂部３３の上面には、位置決め孔１３に嵌め込まれる位置決め凸部４２が周縁部に複数設けられている。
【００３６】
第２モールド樹脂部３３の上面における幅方向の両端部には、内壁部３５が起立しており、内壁部３５の外面には外方に突出するロック突部３６が形成されている。
第２モールド樹脂部３３の角部には、端子モジュール３９が装着される装着凹部３７が形成されている。
装着凹部３７は、上面側の開口から端子４０を収容可能な端子収容室３８が複数並んで形成されている。
【００３７】
端子モジュール３９は、２列に並んだ複数の端子４０を合成樹脂からなる保持部４１で保持して構成されている。端子モジュール３９が装着凹部３７に装着されると、複数の端子４０の下端側が、筒状に開口するコネクタハウジング３４内に突出するとともに、端子４０の上端側は、回路基板１１の端子挿通孔１２に挿通されて半田付けされる。
【００３８】
カバー４４は、長方形状であって、その周縁が下方に突き出た形状の周壁部４５が形成されており、この周壁部４５の左右の部分が、第２モールド樹脂部３３の内壁部３５に外嵌する。
周壁部４５の左右の部分には、ロック突部３６と対応する位置に、ロック突部に外嵌してロック突部３６と弾性的に係合するロック受け部４６が形成されている。ロック突部３６とロック受け部４６とが弾性的に係合することにより、カバー４４がユニット本体２０の上部に被せられる。
【００３９】
金型５０は、図１１に示すように、上型５１と下型５２とからなり、金型５０の内部は、第２モールド樹脂部３３の形状に応じて樹脂充填凹部５３が形成されている。
この金型５０における上型５１と下型５２とを嵌め合わせると、上型５１と下型５２との境界部分に、第２樹脂材料を金型５０内に流し込むための流入路５４と、第２樹脂材料を金型５０内から外部に放出するための流出路５５とが形成される。
【００４０】
流入路５４の終端は、流入口５４Ａとされており、流出路５５の始端は、流出口５５Ａとされている。
ここで、これら流入口５４Ａ及び流出口５５Ａは、半導体素子モジュール２１Ａが金型５０内に保持されると、流入口５４Ａが半導体素子モジュール２１における第１モールド樹脂部２６の右端部（端子の並び方向の一方の端部）に設けられた先細部２８Ａの近傍（先細部２８Ａに対応する位置）に位置するとともに、流出口５５Ａが半導体素子モジュール２１における第１モールド樹脂部２６の左端部（端子の並び方向の他方の端部）に設けられた先細部２８Ｂの近傍（先細部２８Ｂに対応する位置）に位置するように構成されている。
【００４１】
次に、電装ユニット１０の製造方法について説明する。
半導体スイッチング素子２２を入力バスバー２３の素子載置部２３Ａにリフロー工程により半田付けして入力側の電力パッド（ドレイン）と入力バスバー２３とを電気的に接続するとともに、出力側の電力パッド（ソース）と出力バスバー２４のワイヤ接続部２４Ａとの間を、ボンディングワイヤ３１を用いて超音波でワイヤボンディングする。また、制御パッド（ゲート）と基板接続部２５の対応するワイヤ接続部２５Ａとの間を、ボンディングワイヤ３２を用いて超音波でワイヤボンディングする（図１０）。
【００４２】
そして、これを金型（図示しない）内に配して、第１樹脂材料を金型に流し込んで第１モールド樹脂部２６を形成した半導体素子モジュール２１Ａとする（図２）。
次に、図１１に示すように、この半導体素子モジュール２１を、下型５２に配し、上型５１で挟み込んで金型５０内に端子２３Ｂ，２４Ｂ，２５Ｂを保持して位置決めする。このとき、先細部２８Ａは、金型５０に設けられた流入口５４Ａの近傍（流入口５４Ａと対応する位置）に配され、先細部２８Ｂは、金型５０に設けられた流出口５５Ａの近傍（流出口５５Ａと対応する位置）に配される。
【００４３】
次に、流入路５４に（矢印Ｘ１方向から）第２樹脂材料を流し込むと、第２樹脂材料が流入口５４Ａから先細部２８Ａに向けて流し込まれ、半導体素子モジュール２１と樹脂充填凹部５３との間を通り（溝部３０を通って）先細部２８Ｂ側に至る。ここから流出口５５Ａに流れ込み流出路５５を通って（矢印Ｘ２方向から）外部に放出される。
【００４４】
次に、流し込んだ第２樹脂材料が金型５０内で固まったら、上型５１及び下型５２から第２モールド樹脂部３３で包囲された半導体素子モジュール２１を取り出し、流入路５４及び流出路５５の部分に残された不要な第２樹脂材料を第２モールド樹脂部３３から切り取ることにより、ユニット本体２０が形成される。
【００４５】
次に、図１に示すように、ユニット本体２０の各基板接続端子２５Ｂを、回路基板１１の各端子挿通孔１２に通すとともに、位置決め凸部４２を位置決め孔１３に嵌め込んで回路基板１１をユニット本体２０の上部に位置決めする。
また、回路基板１１の各取付孔１４にネジ５６を通して第２モールド樹脂部３３の取付部４３にネジ留めする。これにより、回路基板１１がユニット本体２０に固定される。
そして、回路基板１１の上面から突き出された各基板接続端子２５Ｂを回路基板１１の導電路にフロー半田付けする。
【００４６】
次に、カバー４４をユニット本体２０の上方から被せて、カバー４４のロック受け部４６を、ユニット本体２０のロック突部３６と弾性的に係合させる。これにより、電装ユニット１０が形成される。
【００４７】
本実施形態によれば、以下の作用及び効果を奏する。
（１）半導体スイッチング素子２２（半導体素子）を第１モールド樹脂部２６で封止した半導体素子モジュール２１Ａ（２１）を金型５０内に配し、金型５０に設けられた流入口５４Ａから第２樹脂材料を金型５０内に流入させて行うインサート成形により第２モールド樹脂部３３が第１モールド樹脂部２６を包囲するように形成される電装ユニット１０であって、半導体素子モジュール２１Ａは、半導体スイッチング素子２２と電気的に接続される複数の端子２３Ｂ，２４Ｂ，２５Ｂを備え、第１モールド樹脂部２６は、端子２３Ｂ，２４Ｂ，２５Ｂの並び方向に沿った扁平な形状をなし、第１モールド樹脂部２６のうち右端部（端子の並び方向における端部）には、当該端部を先細とする先細部２８Ａが形成されており、この先細部２８Ａは、金型５０における流入口５４Ａの近傍（流入口５４Ａに対応する位置）に設けられている。
【００４８】
本実施形態によれば、半導体素子モジュール２１Ａを金型５０内に配してインサート成形（インサートモールド）する際に、金型５０に設けられた流入口５４Ａから第２樹脂材料を流入させれば、この流入口５４Ａの近傍（流入口５４Ａに対応する位置）に設けられた先細部２８Ａの形状により第２樹脂材料の圧力を分散することが可能になる。よって、インサート成形時の第２樹脂材料の圧力による半導体素子モジュール２１Ａの不具合を防止することが可能になる。
また、インサート成形によって第１モールド樹脂部２６および第２モールド樹脂部３３が密着されるため、内部の半導体素子モジュール２１の放熱性を向上させることが可能になる。
【００４９】
（２）第１モールド樹脂部２６には、端子２３Ｂ，２４Ｂ，２５Ｂの並び方向に沿った方向に延びる溝部３０が形成されている。
このようにすれば、インサート成形の際に、第２樹脂材料を溝部３０に通して流すことができる。
【００５０】
（３）溝部３０は、先細部２８Ａ，２８Ｂの傾斜面２９Ｂ，２９Ｄまで延設されている。
このようにすれば、流入口５４Ａから流入した第２樹脂材料を効率的に先細部２８Ａの傾斜面２９Ｂ，２９Ｄから溝部３０を通るように流すことが可能になる。
【００５１】
（４）半導体スイッチング素子２２は、半導体ベアチップであり、半導体スイッチング素子２２と端子側の部分とがボンディングワイヤ３１，３２で接続されている。
このようにすれば、第１モールド樹脂部２６内におけるボンディングワイヤ３１，３２の接続部分について、第２モールド樹脂部３３の流入時の圧力による不具合を防止することができる。
【００５２】
（５）金型５０には、第２樹脂材料を外部に流出させる流出口５５Ａが設けられており、先細部２８Ａ，２８Ｂは、半導体素子モジュール２１における第１モールド樹脂部２６の左右方向（端子の並び方向）の両端部にそれぞれ設けられており、右端部（端子の並び方向における一方の端部）に設けられた先細部２８Ａが流入口５４Ａの近傍（流入口５４Ａに対応する位置）に設けられるとともに、左端部（端子の並び方向における他方の端部）に設けられた先細部２８Ｂが流出口５５Ａの近傍（流出口５５Ａに対応する位置）に設けられている。
このようにすれば、第２樹脂材料を容易に金型５０の外部に流出させることが可能になる。
【００５３】
＜実施形態２＞
実施形態２を図１２を参照して説明する。以下では、実施形態１と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
実施形態１では、第２モールド樹脂部３３を形成するために、金型５０に第２樹脂材料の流入口５４Ａ及び流出口５５Ａを設けたが、実施形態２では、実施形態１と異なり、第２モールド樹脂部３３を形成するために、金型６０に第２樹脂材料の流入口５４Ａのみを設け、第２樹脂材料の流出口５５Ａを設けないこととしたものである。したがって、金型６０の左端側は、閉塞された形状となっている。他の構成については実施形態１と同一である。
【００５４】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では、電装ユニット１０は、２個の半導体素子モジュール２１Ａ，２１Ｂを備える構成としたが、これに限らず、電装ユニットを、半導体素子モジュールが１個、又は、３個以上備えられるように構成してもよい。
【００５５】
（２）上記実施形態では、第１モールド樹脂部２６の左右の両端部に先細部２８Ａ，２８Ｂを設けたが、第２樹脂材料の流入口５４Ａに対応する位置に先細部２８Ａのみを設け、先細部２８Ｂを設けないようにしてもよい。
【００５６】
（３）第２樹脂材料の流入口５４Ａや流出口５５Ａに対応する位置として、流入口５４Ａや流出口５５Ａの近傍に先細部２８Ａ，２８Ｂを設けたが、流入口５４Ａや流出口５５Ａの必ずしも近傍でなくともよい。例えば、流入口５４Ａや流出口５５Ａから若干離れるものの第２樹脂材料の流れ込む方向や流れ出る方向に先細部２８Ａ，２８Ｂを設け、第２樹脂材料が比較的強い圧力で先細部２８Ａ側に流入したり先細部２８Ｂ側から流出したりするように構成するものでもよい。
【００５７】
（４）上記実施形態では、半導体スイッチング素子２２として、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴを用いたが、これに限られない。例えば、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴや、トランジスタ等の他のスイッチング素子を用いることが可能である。また、半導体スイッチング素子以外のスイッチング機能を有さない半導体素子を用いることも可能である。
（５）上記実施形態では、板状部２７の全ての面２７Ａ〜２７Ｄに対応して傾斜面２９Ａ〜２９Ｄを設けたが、これに限らず、板状部２７の面２７Ａ〜２７Ｄのうちのいずれか１ないし３面に対応する１ないし３面の傾斜面を設けて先細部とするようにしてもよい。
（６）上記実施形態では、半導体素子モジュール２１Ａを金型５０内に配して第２樹脂材料を流入させるインサート成形を行うこととしたが、このインサート成形を、第２樹脂材料に圧力をかけて金型５０内に流入させる射出成形としてもよい。これにより、流入口５４Ａの近傍に設けられた先細部２８Ａの形状により第２樹脂材料の強い圧力を分散させることが可能になるため、よりインサート成形時の第２樹脂材料の圧力による半導体素子モジュール２１Ａの不具合を防止することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１０…電装ユニット
１１…回路基板
１２…端子挿通孔
２０…ユニット本体
２１（２１Ａ，２１Ｂ）…半導体素子モジュール
２２…半導体スイッチング素子（半導体素子）
２３…入力バスバー
２３Ａ…素子載置部
２３Ｂ…入力端子
２４…出力バスバー
２４Ａ…ワイヤ接続部
２４Ｂ…出力端子
２５…基板接続部
２５Ａ…ワイヤ接続部
２５Ｂ…基板接続端子
２６…第１モールド樹脂部
２７…板状部
２７Ａ〜２７Ｄ…板状部の面
２８Ａ，２８Ｂ…先細部
２９Ａ〜２９Ｄ…傾斜面
３０…溝部
３１，３２…ボンディングワイヤ
３３…第２モールド樹脂部
３４…コネクタハウジング
５０，６０…金型
５１…上型
５２…下型
５３…樹脂充填凹部
５４…流入路
５４Ａ…流入口
５５…流出路
５５Ａ…流出口
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子を第１モールド樹脂部で封止した半導体素子モジュールを金型内に配し、前記金型に設けられた流入口から第２樹脂材料を前記金型内に流入させて行うインサート成形により第２モールド樹脂部が前記第１モールド樹脂部を包囲するように形成される電装ユニットであって、
前記半導体素子モジュールは、
前記半導体素子と電気的に接続される複数の端子を備え、
前記第１モールド樹脂部は、前記端子の並び方向に沿った扁平な形状をなし、
前記第１モールド樹脂部のうち前記端子の並び方向における端部には、当該端部を先細とする先細部が形成されており、この先細部は、前記金型における前記流入口に対応する位置に設けられている電装ユニット。
【請求項２】
前記第２モールド樹脂部には、前記端子の並び方向に沿った方向に延びる溝部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電装ユニット。
【請求項３】
前記溝部は、前記先細部の傾斜面まで延設されていることを特徴とする請求項２に記載の電装ユニット。
【請求項４】
前記半導体素子は、半導体ベアチップであり、前記半導体素子と前記端子側の部分とがボンディングワイヤで接続されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の電装ユニット。
【請求項５】
前記金型には、前記第２樹脂材料を外部に流出させる流出口が設けられており、
前記先細部は、前記半導体素子モジュールにおける前記端子の並び方向の両端部にそれぞれ設けられており、前記端子の並び方向における一方の端部に設けられた先細部が前記流入口に対応する位置に設けられるとともに、前記端子の並び方向における他方の端部に設けられた先細部が前記流出口に対応する位置に設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の電装ユニット。
【請求項１】
半導体素子を第１モールド樹脂部で封止した半導体素子モジュールを金型内に配し、前記金型に設けられた流入口から第２樹脂材料を前記金型内に流入させて行うインサート成形により第２モールド樹脂部が前記第１モールド樹脂部を包囲するように形成される電装ユニットであって、
前記半導体素子モジュールは、
前記半導体素子と電気的に接続される複数の端子を備え、
前記第１モールド樹脂部は、前記端子の並び方向に沿った扁平な形状をなし、
前記第１モールド樹脂部のうち前記端子の並び方向における端部には、当該端部を先細とする先細部が形成されており、この先細部は、前記金型における前記流入口に対応する位置に設けられている電装ユニット。
【請求項２】
前記第２モールド樹脂部には、前記端子の並び方向に沿った方向に延びる溝部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電装ユニット。
【請求項３】
前記溝部は、前記先細部の傾斜面まで延設されていることを特徴とする請求項２に記載の電装ユニット。
【請求項４】
前記半導体素子は、半導体ベアチップであり、前記半導体素子と前記端子側の部分とがボンディングワイヤで接続されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の電装ユニット。
【請求項５】
前記金型には、前記第２樹脂材料を外部に流出させる流出口が設けられており、
前記先細部は、前記半導体素子モジュールにおける前記端子の並び方向の両端部にそれぞれ設けられており、前記端子の並び方向における一方の端部に設けられた先細部が前記流入口に対応する位置に設けられるとともに、前記端子の並び方向における他方の端部に設けられた先細部が前記流出口に対応する位置に設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の電装ユニット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−５８５４９（Ｐ２０１３−５８５４９Ａ）
【公開日】平成２５年３月２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９５１３３（Ｐ２０１１−１９５１３３）
【出願日】平成２３年９月７日（２０１１．９．７）
【出願人】（３９５０１１６６５）株式会社オートネットワーク技術研究所 (2,668)
【出願人】（０００１８３４０６）住友電装株式会社 (6,135)
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月７日（２０１１．９．７）
【出願人】（３９５０１１６６５）株式会社オートネットワーク技術研究所 (2,668)
【出願人】（０００１８３４０６）住友電装株式会社 (6,135)
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]