半导体模块及驱动器装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本公开总体上涉及半导体模块及使用该半导体模块的驱动器装置。
【背景技术】
[0002]通常，驱动器装置通过改变开关元件的接通和断开控制马达的驱动。驱动器装置包括马达接线和半导体模块。例如，在专利文献I (即，日本专利公开N0.JP-2012-239294)中，马达接线和半导体模块与连接器电连接。
[0003]由于在专利文献I中连接器用作马达接线与半导体模块之间的连接，故而驱动器装置中的部件的数目增加，这可能阻碍驱动器装置的体积减小。
【发明内容】
[0004]本公开的目的是提供用于连接马达接线与半导体模块的半导体模块以及使用该半导体模块的驱动器装置。
[0005]在本公开的一方面，本公开的半导体模块包括开关元件、模制成型本体和马达端子。开关元件切换供给至马达的绕线的电流。模制成型本体具有设置在其中的开关元件。马达端子具有基部和连接部。基部形成为从模制成型本体突出。连接部设置在基部的末梢侧并且具有插入孔，马达接线插入该插入孔以与绕线连接。
[0006]连接部具有限定了槽的切除区域，并且槽连接至插入孔并且从插入孔向外扩展。换句话说，槽从插入孔延伸以在马达端子中产生一个连续的空间。换言之，槽连接至插入孔。
[0007]同样，在本公开中，槽以与应力线不交叠的关系形成在连接部上，其中，应力沿应力线施加至马达接线与马达端子的连接部。
[0008]此外，在本公开中，槽具有第一侧壁和第二侧壁，第一侧壁形成在槽的基部侧而第二侧壁形成在槽的与基部侧相反的一侧。第二侧壁上的末梢相对于插入孔的中心指向槽的基部侧。
[0009]此外，在本公开中，当马达接线具有矩形横截面时，槽的最短宽度小于马达接线的矩形横截面的最短边。
[0010]另外，在本公开中，当马达接线具有圆形横截面时，槽的最短宽度小于马达接线的圆形横截面的直径。
[0011]此外，在本公开中，半导体模块还包括多个马达端子。当一个马达端子比另一马达端子更长时，所述一个马达端子上的槽的最短宽度大于所述另一马达端子上的槽的最短宽度。
[0012]另外，在本公开中，马达端子通过将马达接线插入插入孔并且用填充构件填充插入孔来连接至马达接线，插入孔具有根据马达端子的形状设定的最小填充线，并且插入孔被填充直到填充构件达到最小填充线为止。
[0013]而且，在本公开中，驱动器装置包括马达单元和控制单元，该控制单元设置在马达的一个轴向侧并且具有散热器，其中，在散热器上紧固有半导体模块。半导体模块包括开关元件、模制成型本体和马达端子。开关元件切换供给至马达的绕线的电流。模制成型本体具有设置在其中的开关元件。马达端子具有基部和连接部。基部形成为从模制成型本体突出。连接部设置在基部的末梢侧并且具有插入孔，马达接线插入该插入孔以与绕线连接。
[0014]连接部具有限定了槽的切除区域，并且槽连接至插入孔并且从插入孔向外扩展。
[0015]在本公开中，由于马达的绕线与半导体模块之间的连接通过马达接线和马达端子而成为可能，故而与使用连接器相比，减少了用于该连接的部件的数目，从而实现驱动器装置的体积减小。
[0016]此外，当执行将马达端子的末梢浸入涂敷材料例如熔融焊料中的浸渍过程时，槽在从涂敷材料中拉动提起马达端子的过程中破坏涂敷材料(即液体或熔融焊料)的表面张力，并且，因为将不然则可能存留在插入孔中的涂敷材料从插入孔移除了一一即使当插入孔的大小很小时亦是如此，故而切断涂敷材料的表面张力是有益的和有利的。也就是说，通过设计该结构防止了 “涂敷材料余留在孔中”的缺陷。
【附图说明】
[0017]本公开的目的、特征和优点将从通过参照附图做出的以下详细描述变得更清楚，在附图中:
[0018]图1是根据本公开第一实施方式的驱动器装置的截面图；
[0019]图2是根据本公开第一实施方式的半导体模块的平面图；
[0020]图3是根据本公开第一实施方式的马达端子的平面图；
[0021]图4是根据本公开第一实施方式的马达端子的平面图；
[0022]图5是根据本公开第一实施方式的马达端子的平面图；
[0023]图6是处于浸焊状态下的马达端子的图示，其中，本公开第一实施方式的马达端子浸入熔融焊料的浸液中；
[0024]图7是马达端子和马达接线的连接状态的立体图，其中，本公开第一实施方式的马达端子和马达接线彼此连接；
[0025]图8是连接状态的平面图，其中，本公开第一实施方式的马达端子与马达接线连接;
[0026]图9是本公开第一实施方式的半导体模块的施加了应力的状态的图示；
[0027]图10是本公开第二实施方式的半导体模块的图示；
[0028]图11是示出了本公开第二实施方式的半导体模块的模拟图；
[0029]图12是本公开第三实施方式的马达端子的平面图；
[0030]图13是本公开第四实施方式的马达端子的平面图；以及
[0031]图14是本公开第五实施方式的马达端子的平面图。
【具体实施方式】
[0032]基于附图对根据本公开的半导体模块和使用该半导体模块的驱动器装置进行描述。在下文中的实施方式中，相同的部件具有相同的附图标记并且不再提供赘述。应该指出的是图1至图14是出于示例性的目的而绘制的。
[0033](第一实施方式)
[0034]如图1所示，本公开第一实施方式中的半导体模块40应用至驱动器装置I。例如，驱动器装置I用于交通工具的电动助力转向装置。驱动器装置I具有马达10和控制单元30。本实施方式的驱动器装置I具有一体化结构，其中，控制单元30相对于马达10沿马达轴线设置在马达10的一个轴向侧。
[0035]马达10包括马达壳体11、定子12、转子14、轴15、第一架21和第二架22等。本实施方式中的马达10是三相无刷马达。
[0036]马达壳体11例如由软磁性材料比如铁大致形成为圆筒形状。
[0037]定子12具有卷绕在定子芯上的绕线121，定子芯固定地设置在马达壳体11的内部中。绕线121构成三相电路绕组，该三相电路绕组由U相线圈、V相线圈和W相线圈组成。在本实施方式中，绕线121构成2组三相电路绕组。马达接线13从绕线121引出以朝向控制单元30延伸，并且马达接线13连接至半导体模块40。
[0038]转子14可旋转地在径向上设置在定子12的内部，使得转子14和定子12共用相同的轴线。转子14大致以圆筒形形状形成，并且将永磁体保持在外周面上使得N极和S极交替。
[0039]轴15例如由金属材料形成，并且固定地设置在转子14的轴向中心上。轴15由轴承16和17可旋转地支承。因此，轴承15与转子14 一起旋转。
[0040]轴承16和17是滚珠轴承。轴承16固定地设置在第一架21上。轴承17固定地设置在轴承支撑件111上，该轴承支撑件111形成在马达壳体11的控制单元3(H则。
[0041]轴15具有设置在与控制单元30侧的端部相反的相反端部上的连结件19。连结件19通过与未示出的齿轮等接合将转子14和轴15的旋转输出至外部装置。轴15具有设置在与控制单元30侧的端部相反的相反端部上的未示出的磁体。
[0042]第一架21大致形成为圆桌形状，并且设置成覆盖马达壳体11的与控制单元30相反的一端。轴承16固定地设置在第一架的大致中心处。
[0043]第二架22大致形成为圆桌形状，并且设置在马达壳体11的控制单元30侦U。
[0044]控制单元30具有控制器板31、电源板32、散热器35和半导体模块40等。
[0045]控制器板31固定地设置在散热器35的接近马达10的一侧。控制器板31具有实施在其上的具有相对较小电流的控制器类电子元件，比如微型计算机和霍尔集成电路(HallIC)。此外，在控制器板31上的面向轴15上的磁体的位置处设置有用于检测转子14和轴15的旋转的旋转角度传感器。
[0046]电源板32具有实施在其上的具有相对较大电流的电源管理类电子元件，比如电容器、扼流线圈等，并且电源板32固定地设置在散热器35的相对于马达10的相反侧。
[0047]散热器35由导热材料比如铝等制成，并且散热器35通过螺钉等