JP5227259B2

JP5227259B2 - 車載用半導体装置

Info

Publication number: JP5227259B2
Application number: JP2009127146A
Authority: JP
Inventors: 隆史池辺
Original assignee: Diamond Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Diamond Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2009-05-27
Filing date: 2009-05-27
Publication date: 2013-07-03
Anticipated expiration: 2029-05-27
Also published as: JP2010278093A

Description

本発明は、車両に搭載される車載用半導体装置に関し、特に、組立工程の容易化に寄与する構造を提供するものである。

従来より、自動車又は他の車両に搭載された車載用半導体装置は、パワー半導体素子を実装させた基板（以下、高電力基板と呼ぶ）、及び、駆動信号によって当該パワー半導体素子の動作を制御させる回路基板、この他、フィルター回路等が適宜に組み込まれている。かかる車載用半導体装置は、当該装置の外部から入力された信号に基づき、車載モータ又は照明装置等の負荷を駆動させる。即ち、車載用半導体装置とは、車載モータに用いられる場合にあってはモータドライバとして機能し、車載用照明機器に用いられる場合には照明用コントローラとして機能し、ソレノイドバルブに用いられる場合には電磁弁制御装置として機能するといったように、その実施形態は種々多様化されている。

例えば、特願２００９−１２７１４２号公報（特許文献１）では、装置の内部に配された垂直端子を具備する車載用半導体装置が紹介されている。当該車載用半導体装置は、パワー半導体素子を実装させた高電力基板と、第１の端子用穿孔部が形成され且つ高電力基板から所定距離を隔てて配置される回路基板と、第２の端子用穿孔部が形成され且つ高電力基板及び回路基板の間に配置される位置決板と、高電力基板及び回路基板及び位置決板を格納させるケース体と、一端部が高電力基板の実装面に固着され且つ長尺の他端部が位置決板に対して略垂直に配置され第１の端子用穿孔部及び第２の端子用穿孔部の双方に挿通される垂直端子とを備えている。そして、ケース体の内部へ回路基板を組み込む際、車載用半導体装置は、位置決板によって垂直端子における長尺の端部が適宜に位置決されるので、回路基板に形成された端子用穿孔部と垂直端子の端部との位置が一致され、これにより、回路基板等の組立工程の容易化を実現させている。

特願２００９−１２７１４２号公報

しかし、特許文献１の技術では、位置決板としてＰＰＳ等の熱可塑性樹脂が用いられるため、当該樹脂を成形させるための金型等の設備が必要となり、生産コストの高騰に繋がるとの問題が生じる。

一方、特許文献１の技術では、上層に配される回路基板と下層に配される高電力基板との間にシールド板を配置させ、当該シールド板をグランド電位とさせることで、双方の基板で発生する電磁気的影響がシールド効果によって遮蔽される構成とするのが好ましい。ここで、かかるシールド効果を有する位置決板として、ＰＰＳ等の熱可塑性樹脂の内層に当該シールド板を積層させることとすると、製造工程においてインサート成型を行なうためにシールド板の板厚は少なくとも０．１ｍｍ以上と比較的厚くしなければならないこと、及び、インサート成型によって製造されるためシールド板と成型金型の充填側表面との隙間を一定以上確保させ熱可塑性樹脂の充填通路を形成させなければならないことから、当該位置決板の板厚が厚くなり、装置の大型化及び高重量化を招くとの問題が生じる。

また、ＰＰＳ等の熱可塑性樹脂の内層にシールド板を積層させる場合、位置決板の外部からシールド板へグランド電位を導入させる構成が必要とされる。当該位置決板では、プリント基板に形成されるスルーホールのような薄膜技術を用いるのが困難とされるので、一端が基板表面に露出され他端がシールド板へ電気的に接続されるボス部が適宜の位置に埋設される。しかし、かかる如く基板内へ埋設されるボス部は、プリント基板の技術で利用されるスルーホールと比較すると、非常に大きなものとなるため、これによっても、装置の大型化及び高重量化を招くとの問題が生じる。加えて、当該ボス部にボルト穴を形成させ且つグランド電位とされたボルトを当該ボス穴に挿通し、これにより、当該ボス部を介してシールド板へグランド電位を導入させる場合、グランド電位を導入させる配線作業は簡素化されるものの、ボス部の体格は更に大型化してしまうとの問題が生じる。

本発明は上記課題に鑑み、装置の小型化及び軽量化、更に、低コスト化を実現させ得る車載用半導体装置の提供を目的とする。

上記課題を解決するため、本発明では次のような車載用半導体装置の構成とする。即ち、少なくともパワー半導体素子を実装させた高電力基板と、第１の端子用穿孔部が形成され且つ前記高電力基板から所定距離を隔てて配置される回路基板と、第２の端子用穿孔部が形成され且つ前記高電力基板及び前記回路基板の間に配置される位置決板と、前記高電力基板及び前記回路基板及び前記位置決板を格納させるケース体と、一端部が前記高電力基板の実装面に固着され且つ長尺の他端部が前記位置決板に対して略垂直に配置され前記第１の端子用穿孔部及び前記第２の端子用穿孔部の双方に挿通される垂直端子と、を備える車載用半導体装置において、
前記位置決板及び前記回路基板は、各々がガラスエポキシ基板のコア材から成り、当該コア材が同一材質であって、
前記第２の端子用穿孔部は、前記位置決板へ穿孔されることで当該位置決板に一体的に設けられ、当該第２の端子用穿孔部の内壁が前記コア材によって絶縁されていることとする。

また、本発明では次のような車載用半導体装置の構成としても良い。即ち、少なくともパワー半導体素子を実装させた高電力基板と、第１の端子用穿孔部が形成され且つ前記高電力基板から所定距離を隔てて配置される回路基板と、第２の端子用穿孔部が形成され且つ前記高電力基板及び前記回路基板の間に配置される位置決板と、前記高電力基板及び前記回路基板及び前記位置決板を格納させるケース体と、前記ケース体に固定されるものであって長尺の端部が前記位置決板に対して略垂直に配置され当該長尺の端部が前記第１の端子用穿孔部及び前記第２の端子用穿孔部の双方に挿通される垂直端子と、を備える車載用半導体装置において、
前記位置決板及び前記回路基板は、各々がガラスエポキシ基板のコア材から成り、当該コア材が同一材質であって、
前記第２の端子用穿孔部は、前記位置決板へ穿孔されることで当該位置決板に一体的に設けられ、当該第２の端子用穿孔部の内壁が前記コア材によって絶縁されていることとする。

好ましくは、前記第２の端子用穿孔部は、高電力基板側の穿孔断面積が回路基板側の穿孔断面積より大きい形状とされることとする。

好ましくは、前記位置決板は、ベタグランドパターンが積層されていることとする。

本発明に係る車載用半導体装置によると、中層に配される位置決板がガラスエポキシ基板のコア材から製作されるので、当該位置決板の製造工程が簡素化され、低コスト化が実現される。

また、位置決板の内部にベタグランドパターンを形成させる場合であっても、当該ベタグランドパターンは多層プリント基板の技術によって形成されるので、位置決板の板厚が効果的に低減され、装置の小型化及び軽量化が実現される。

実施の形態に係る車載用半導体装置の回路構成を示す機能ブロック図実施例１に係る車載用半導体装置の分解状態を示す図実施例１に係る車載用半導体装置の断面状態を示す図実施例２に係る車載用半導体装置の断面状態を示す図位置決板の断面構造を示す図

以下、本発明に係る実施の形態につき図面を参照して説明する。図１に示す如く、車載用モータ制御装置（以下、モータドライバと呼ぶ）１０００は、電力変換回路２００と電流検出回路３００と制御回路４００とから構成され、制御回路４００の指令を受けて電力変換回路２００が適宜に作動する。そして、モータドライバ１０００は、車載バッテリ１００及び制御モータ５００が接続されており、車載バッテリの電力を適宜に変換して制御モータ５００を制御させる。尚、本実施の形態では、車載用半導体装置の一例としてモータドライバを採り上げているが、特許請求の範囲における車載用半導体装置の用語の意義は、当該モータドライバに限定されるものでなく、照明用制御装置、パワステ用コントロールユニット、充電装置、この他、種々の装置を含むものとされる。

車載バッテリ１００は、車両の適宜の位置に搭載され、蓄積された化学エネルギーを電気エネルギーとして出力させる。かかる車載バッテリ１００は、ニッカド電池、ニッケル水素電池など、その種類を問うものではない。

電力変換回路２００は、制御回路から制御信号を受信し、当該信号に基づいてバッテリ電力を適宜な出力電力へと変換させる。例えば、電力変換回路としてインバータ回路を構成させる場合、当該インバータ回路では、ＰＷＭ信号を制御回路４００から受信し、車載バッテリ１００から供給される直流電力を３相交流電力へと変換させる。

電流検出回路３００は、電流ラインに設けられたシャント抵抗等から成り、検出した電流値を電圧値に変換し、制御回路４００へと出力させる。

制御回路４００は、図示されないＣＰＵ、ＡＤ変換回路、クロック回路、メモリ回路等によって構成され、メモリ回路には制御プログラム及び各種演算処理を実現させるプログラム及び当該演算処理で用いられるパラメータが適宜格納されている。そして、これらの回路と所定のプログラムとが協働して、回転子に係る速度ループ制御、電流ベクトルに係る電流ループ制御を実施させ、これにより、入力された指令値及び検出電流に基づき、電力変換回路の適宜な制御を実現させる。

制御モータ５００は、本実施の形態にあっては同期モータ又は誘導モータが用いられる。しかし、回路構成如何によっては、負荷とされるモータの種類を問うものではない。

かかる構成とされたモータドライバ１０００では、指令値及び検出電流に基づいて制御回路４００からＰＷＭ信号が出力されると、電力変換回路２００では、当該信号に応じて、直流電力を適宜な周波数の交流電力に変換させ、制御モータを所望の状態で制御させる。

図２には、図１の機能ブロックを具現化させたモータドライバの分解図が示されている。当該モータドライバ１０００は、図示の如く、ヒートシンク６００と高電力基板２１０（図１の電力変換回路の一部）とケース体７００とフィルター回路２２０と位置決板８００と回路基板４００（図１の制御回路）と蓋体９００とから構成される。

ヒートシンク６００は、高電力基板２１０を積層させるための積層面６０２と、放熱面積を上げるために設けられた放熱フィン６０１とが形成されている。かかるヒートシンク６００は、アルミダイキャスト、又は、これに類する熱伝導率のものが用いられる。

高電力基板２１０は、アルミナ等のセラミック基板に絶縁層が積層され、更に、当該絶縁層の表面にプリント配線がパターニングされている。そして、プリント配線の適宜な位置に、パワー半導体素子２１１及び垂直端子２１２等が実装されている。

パワー半導体素子２１１の意は、高電流を断続的に通過させるパワートランジスタ、又は、かかる電流が印加されるダイオード素子、を含む。

垂直端子２１２は、一端部がコの字状の曲げ加工が施され、他端部が長尺の板状体とされる。ここで、コの字状の一端部では、半田を介してプリント配線に導通され、当該形状により長尺の他端部を略垂直となるよう安定的に固定させる。また、当該長尺の他端部は、位置決板及び回路基板の端子用穿孔部へ挿通させるため、板状体を成し、好ましくは、当該板状体の端部が尖型を呈したものとされる。かかる垂直端子を用いることにより、ケース体のインサート成形による端子と比較して、回路基板側の素子とパワー半導体素子との間における配線インピーダンスが低減される。

ケース体７００は、高電力基板２１０と位置決板８００と回路基板４００とを内部に格納させる。ケース体７００の内部には、高電力基板２１０を蓋体側から収容させるための開口部７２３と、フィルター回路２２０を適宜の位置に載置させるためのステージ７２１とが形成されている。また、当該ケース体７００の内部には、開口部７２３及びステージ７２１及び外周壁によって、中空底面７２２ａ，７２２ｂと内壁面７２４と中立壁７２５とが形成されている。尚、かかるケース体７００は、ＰＰＳ又はＰＢＴ等の絶縁性素材から成形されるのが好ましい。

位置決板８００は、ガラスエポキシ基板のコア材から成り、略板状体を呈している。かかる位置決板８００には、図示の如く、第２の端子用穿孔部８０１が複数設けられる。また、当該第２の端子用穿孔部８０１は、本実施の形態において穿孔部の内壁は絶縁されている。また、当該位置決板８００は、回路基板４００より先にケース体４００へ組み込まれ、中空底面７２２ｂによって位置決めされる。このとき、位置決板８００は、少なくとも高電力基板２１０と回路基板４００との間に配置されることとなる。

かかるガラスエポキシ基板のコア材の機械的強度は、ＰＰＳ等の熱可塑性樹脂の機械的強度より大きい性質を有する。従って、モータドライバ１０００では、位置決板８００の板厚を低く抑えることが可能となり、当該装置の小型化が実現される。また、モータドライバ１０００では、かかる如く小型化が可能となるので、これに応じて、装置の軽量化が実現される。

回路基板４００についても、ガラスエポキシ基板のコア材によって製作される。当該回路基板４００は、図示の如く、第２の端子用穿孔部８０１が複数設けられている。当該第２の端子用穿孔部８０１は、スルーホールであっても良く、単にプリント配線の銅箔へ孔を穿孔させたものであっても良い。また、位置決板８００は中空底面７２２ａによって適宜の位置に配置されるので、回路基板４００も、これに応じて、高電力基板から所定距離を隔てて配置される。このとき、垂直端子における長尺の端部は位置決板によって位置決されるので、回路基板４００を位置決板８００へ積層させる際、回路基板４００に形成された第１の端子用穿孔部４０１と垂直端子２１２の端部２１２ａとの位置が一致されることとなる。

回路基板４００及び位置決板８００を製作する際にあっては、共通の基板成形機を用いて、同一材質のコア材から製造されるのが好ましい。具体的に説明すると、回路基板又は位置決板は、コア材が基板成形機に送られると、プレス機によって打ち抜き加工される。このとき、回路基板と位置決板との外形形状が異なる場合、プレス機の金型を変更することにより、適宜な外形形状が形成される。

かかる如く、回路基板４００及び位置決板８００は、共通の基板成形機を用いることにより、且つ、同一のコア材を用いることにより、位置決板を製作させるための樹脂成形工程が不要となり、これにより、当該基板の製造コストの低減が図られる。

そして、図示の如く、モータドライバ１０００は、ケース体７００及びヒートシンク６００によって形成された内部空間に、上述した全ての基板を格納させ、その後、蓋体９００によって当該内部空間を閉塞させる。尚、同図のケース体７００は、制御モータ５００又は車載バッテリ１００へ接続されるコネクタが図示されていないが、当然の如く、当該コネクタを適宜の位置に設けても良い。

図３には、図２中のＡ−Ａ断面を矢線方向に観察した断面が示されている。図示の如く、高電力基板２１０は、ヒートシンク６００とケース体７００の外周壁によって形成された開口部７２３へ収容されている。尚、同図の２１０ａは基板側絶縁層及び銅箔配線層とされ、２１０ｂはアルミナ基板とされる。また、シリコン樹脂等で積層された表層側絶縁層２１３が基板側絶縁層２１０ａの表面に破線にて示されている。

位置決板８００は、上述の如く、中空底面７２２ａに当接されるため、高電力基板２１０から所定間隔を隔てた高さに配置され、外周が金属ボルト等の締結具によって固定される。かかる位置決板８００は、垂直端子の端部２１２ａに近い位置に配置されることで、位置決板における垂直端子の支点に加わる応力が減少し、当該垂直端子の端部２１２ａが安定的に自立する。

また、位置決板８００は、図示の如く、開口部７２３を閉塞する位置に配置させるのが好ましい。かかる場合、位置決板８００は、開口部７２３に対する蓋としての機能を果たすため、当該開口部７２３への異物の侵入を防止させる。従って、回路基板４００を垂直端子の端部２１２ａに挿通させる際、当該回路基板の角部、樹脂ボルト等の締結具、レンチ等の締結工具、などの異物の侵入を防止させ、これにより、高電力基板２１０の絶縁層又はパワー半導体素子の損傷を防止させることが可能となる。尚、かかる絶縁層は、上述した、基板側絶縁層２１０ｂ及び表層側絶縁層の双方を含むものとする。

更に、ヒートシンク６００の配される方向を高電力基板側とし、蓋体９００の配される方向を回路基板側とすると、位置決板８００に形成される第２の端子用穿孔部８０１は、高電力基板側の穿孔断面積が回路基板側の穿孔断面積より大きい状態とされるのが好ましい。これにより、高電力基板側の穿孔断面では、垂直端子２１２の端部２１２ａを導き入れ易くし、回路基板側の穿孔断面では、垂直端子２１２の支点を適宜の位置に静止させる。

尚、回路基板４００が両面実装基板の場合、図示の如く、回路基板４００と位置決板８００との間に間隙層８０２を形成させるのが好ましい。また、回路基板４００が片面実装基板の場合、間隙層８０２を形成させることなく、回路基板４００と位置決板８００とを当接させるように配置させることも可能である。かかる回路基板にあっても、位置決板と同様、樹脂ボルト等によってコーナー部が固定されている。

本実施例に係るモータドライバ１０００によると、位置決板８００によって垂直端子２１２における長尺の端部２１２ａを適宜に位置決させるので、回路基板４００に形成された端子用穿孔部４０１と垂直端子２１２の端部２１２ａとの位置が一致され、これにより、回路基板等の組立工程の容易化を実現させる。

また、本実施例に係るモータドライバによると、高電力基板２１０を収容させる開口部７２３を位置決板８００が蓋体の如く閉塞させるので、当該開口部７２３への侵入物が排除され、これにより、パワー半導体素子２１１又は絶縁層といった高電力基板２１０の損傷を回避させることが可能となる。

更に、本実施例に係るモータドライバによると、中層に配される位置決板８００がガラスエポキシ基板のコア材から製作されるので、当該位置決板８００の製造工程が簡素化され、低コスト化が実現される。

図４には、実施例１にて説明されたモータドライバの改変例が示されている。尚、モータドライバ１０００で説明された同一構成部には同一符号を付し、その説明を省略することとする。

本実施例にかかるモータドライバ２０００は、実施例１と同様、ヒートシンク６００と高電力基板２１０とケース体７００とフィルター回路２２０と位置決板８００と回路基板４００と蓋体９００とから構成される。

高電力基板２１０は、上述した垂直端子２１２が排除され、当該垂直端子の替わりにボンディングワイヤが適宜に施されている。

ケース体７００は、垂直端子２１４を内部へ樹脂モールドさせて固定させ、一端が平坦面を回路基板側へ露出させ、他端が長尺の端部２１４ａとして自立するよう固定されている。垂直端子２１４のうち、平坦面を露出させた端部２１４ｂでは、ワイヤーボンディングが施され、パワー半導体素子２１１の端子と適宜に導通されている。また、垂直に自立した長尺の端部２１４ａは、位置決板及び回路基板の双方の端子用孔部に挿通され、当該回路基板のプリント配線と半田接続されている。

位置決板８００及び回路基板４００は、前述の如く、双方ともガラスエポキシ基板が用いられる。

かかるモータドライバ２０００にあっても、中層に配される位置決板８００がガラスエポキシ基板のコア材から製作されるので、当該位置決板８００の製造工程が簡素化され、低コスト化が実現される。

図５には、上述した位置決板の改変例が示されている。尚、同図は、当該位置決板８００のうち、ケース体７００に固定される縁部近傍の拡大図が示されている。また、本実施例では、先に説明された同一構成部には同一符号を付し、その説明を省略することとする。

図５（ａ）には、位置決板の改変例の第１形態が示されている。図５（ａ）に示される位置決板８００ａは、ガラスエポキシ基板のコア材Ｃの上層にベタグランドパターンＭが積層されている。かかるベタグランドパターンＭは、ガラスエポキシ基板のコア材Ｃの表面を覆うように積層され、グランド端子と同電位とされることにより上層及び下層の基板に対するシールド機能を発揮し、当該ベタグランドパターンＭによって遮られた各々の基板の回路素子を安定的に駆動させる。

図示の如く、当該位置決板８００ａには、第２の端子用孔部８０１が穿孔されている。また、位置決板８００ａは、第２の端子用孔部８０１に対応する位置の所定範囲にベタグランドパターンＭを構成する薄膜導通材が形成されておらず、コア材Ｃの表面が露出されている。かかる形状を成す導通材非積層領域ｈ１は、挿通された垂直端子からベタグランドパターンＭの端部までの絶縁距離Ｘ１を確保させる形状及び面積とされ、当該絶縁距離Ｘ１は、垂直端子に設計上の電圧が印加されてもベタグランドパターンＭへ絶縁破壊が生じない距離とされている。

また、位置決板の縁部には、ビス孔が穿孔されている。当該ビス孔は、図示の如く、ガラスエポキシ基板のコア材Ｃ及びベタグランドパターンＭの双方を貫通させて形成される。そして、固定用ビスＢは、ワッシャーＷを介してビス孔に挿通され、ケース体の雌ねじ部へ固定される。ワッシャーＷには、グランドに接続されたワイヤーＧが接続されている。従って、かかる構成により、位置決板のベタグランドパターンＭは、グランド電位と同等の電位になる。尚、グランド電位をベタグランドパターンへ導入する方法は、かかる構成に限定されるものではない。例えば、ケース体の内部で固定用ビスＢの先端とグランド端子とを接触させ、固定用ビスの頭部を介してベタグランドパターンへグランド電位を導入させるようにしても良い。

かかる位置決板８００ａでは、ベタグランドパターンＭがガラスエポキシ基板のコア材Ｃの表層に積層される構成とされるので、当該基板８００ａを容易に製作することが可能である。尚、同図ではワイヤーＧ及びワッシャーＷによってベタグランドパターンＭへグランド電位を与えているが、これに限定することなく、グランド電位の端子等を直接ベタグランドパターン又は固定用ビスへ接触させるようにしても良い。

図５（ｂ）には、位置決板の改変例の第２形態が示されている。図５（ｂ）に示される位置決板８００ｂは、ガラスエポキシ基板のコア材Ｃの内部にベタグランドパターンＭが積層されている。かかる位置決板８００ｂは、例えば、プリント印刷された両面基板とコア材とを適宜に積層させることにより形成され、かかる製造技術は、所謂多層プリント基板を製造させる分野で周知の技術とされている。

図示の如く、位置決板８００ｂにあっても、第２の端子用孔部８０１が穿孔されている。また、当該位置決板８００ｂは、第２の端子用孔部８０１に対応する位置の所定範囲ではベタグランドパターンＭを構成する薄膜導電材が形成されていない。更に、内層のベタグランドパターンＭと垂直端子８０１との間には、ガラスエポキシ基板のコア材が介在するように双方の材料が積層されている。従って、図５（ｂ）に係る絶縁距離Ｘ２は、同じ電圧値の耐圧条件下であっても、絶縁材が介在する分だけ先の絶縁距離Ｘ１より小さく設定することが可能とされる。これにより、図５（ｂ）における導通材非積層領域ｈ２は、先の導通材非積層領域ｈ１よりも小さく設定することが可能となり、これに応じて、図５（ｂ）のベタグランドパターンは、より高いシールド機能を発揮することが可能となる。

また、位置決板の縁部には、ビス孔が穿孔されている。当該ビス孔には、図示の如く、スルーホールＴが形成され、当該スルーホールＴの上下端部には、薄板の環状体が当該スルーホールと一体的に形成されている。かかるスルーホールＴは、蒸着工程などによって形成されるものであって、当該蒸着工程は、多層プリント基板を製造させる際に用いられる通常の技術とされる。当該スルーホールＴは、かかる技術を用いることにより、位置決板８００ｂの内部においてベタグランドパターンＭと導通されるように形成される。ここで、固定用ビスＢは、ワッシャーＷを介してビス孔に挿通され、ケース体の雌ねじ部へ固定される。ワッシャーＷには、グランドに接続されたワイヤーＧが接続されている。従って、かかる構成により、位置決板の内部に配されたベタグランドパターンＭは、グランド電位と同程度の電位になる。尚、特許請求の範囲における「一方のガラスエポキシ基板のコア材」と「他方のガラスエポキシ基板のコア材」との用語の意義は、ベタグランドパターンの一方の面（例えば、上層）のコア材が前者の意であるとする場合、当該ベタグランドパターンの他方の面（例えば、下層）のコア材が後者の意と解釈されるものである。

位置決板８００ｂを用いたモータドライブによると、ベタグランドパターンＷを内層に配する多層プリント基板であっても、かかる多層プリント基板の製造技術は板厚を薄型に製作することが可能であるため、上述同様、モータドライブの小型化及び軽量化が実現される。

また、かかる技術によると、ベタグランドパターンＭの導通材非積層領域ｈ２を小型に設計することが可能となるので、当該ベタグランドパターンは、垂直端子の近傍にも薄膜導通材が積層され、これに応じて、より高いシールド機能を発揮することが可能となる。

更に、図５（ｂ）の技術によると、ＰＰＳ等の熱硬化性樹脂にシールド板を内蔵させる技術と比較して、グランド電位を導入させる配線がスルーホールによってコンパクトに形成されるので、板厚の低減及び装置の小型化、低コスト化が実現される。

尚、上述した実施例では、上層に配される基板を回路基板とし、下層に配される基板を高電力基板としているが、特許請求の範囲に記される車載用半導体装置はこれに限定されるものではない。例えば、上層に高電力基板（上層基板）を配し、下層に制御用の回路基板（下層基板）を配し、当該回路基板の実装面に垂直端子を実装させても良い。更に、かかる上層の高電力基板を他の制御基板（上層基板）に置換え、双方の回路基板のうち一方に垂直端子を実装させ、当該双方の回路基板を垂直端子で導通させるようにしても良い。また、かかる双方の制御用の回路基板（上層基板及び下層基板）が、高電力基板へ置換えられても良い。

また、特許請求の範囲に記される車載用半導体装置の用語の意は、上述したモータドライバに限定されるものでなく、当然の如く、照明用制御装置、パワステ用コントロールユニット、充電装置、この他、種々の装置を含むものであることは言うまでも無い。

１０００モータドライバ
１００車載バッテリ
２００電力変換回路
３００電流検出回路
４００制御回路
５００制御モータ
２１０高電力基板
２１２垂直端子
４００回路基板
４０１第１の端子用穿孔部
７００ケース体
７２３開口部
８００位置決板
８０１第２の端子用穿孔部

Claims

少なくともパワー半導体素子を実装させた高電力基板と、第１の端子用穿孔部が形成され且つ前記高電力基板から所定距離を隔てて配置される回路基板と、第２の端子用穿孔部が形成され且つ前記高電力基板及び前記回路基板の間に配置される位置決板と、前記高電力基板及び前記回路基板及び前記位置決板を格納させるケース体と、一端部が前記高電力基板の実装面に固着され且つ長尺の他端部が前記位置決板に対して略垂直に配置され前記第１の端子用穿孔部及び前記第２の端子用穿孔部の双方に挿通される垂直端子と、を備える車載用半導体装置において、
前記位置決板及び前記回路基板は、各々がガラスエポキシ基板のコア材から成り、当該コア材が同一材質であって、
前記第２の端子用穿孔部は、前記位置決板に穿孔されることで当該位置決板に一体的に設けられ、当該第２の端子用穿孔部の内壁が前記コア材によって形成されており、当該内壁によって前記垂直端子から絶縁させていることを特徴とする車載用半導体装置。
少なくともパワー半導体素子を実装させた高電力基板と、第１の端子用穿孔部が形成され且つ前記高電力基板から所定距離を隔てて配置される回路基板と、第２の端子用穿孔部が形成され且つ前記高電力基板及び前記回路基板の間に配置される位置決板と、前記高電力基板及び前記回路基板及び前記位置決板を格納させるケース体と、前記ケース体に固定されるものであって長尺の端部が前記位置決板に対して略垂直に配置され当該長尺の端部が前記第１の端子用穿孔部及び前記第２の端子用穿孔部の双方に挿通される垂直端子と、を備える車載用半導体装置において、
前記位置決板及び前記回路基板は、各々がガラスエポキシ基板のコア材から成り、当該コア材が同一材質であって、
前記第２の端子用穿孔部は、前記位置決板に穿孔されることで当該位置決板に一体的に設けられ、当該第２の端子用穿孔部の内壁が前記コア材によって形成されており、当該内壁によって前記垂直端子から絶縁させていることを特徴とする車載用半導体装置。
前記第２の端子用穿孔部は、高電力基板側の穿孔断面積が回路基板側の穿孔断面積より大きい形状とされることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車載用半導体装置。
前記位置決板は、ベタグランドパターンが積層されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の車載用半導体装置。