JP2014007831A - アクチュエータ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】容易且つ確実に、駆動ユニットと半導体モジュールとの間の電気的な接続状態を確立することのできるアクチュエータ装置を提供すること。
【解決手段】駆動ユニット4(のケース11)には、半導体モジュール10が挿入されることにより当該半導体モジュール10を内部に固定可能なスロット20が設けられる。また、半導体モジュール10は、その外郭を構成する封止体6の一端から挿入方向に向かって突出する複数のリード17を備えるとともに、駆動ユニット4には、これらの各リード17に対応する位置に複数のターミナル21が設けられる。そして、これら各リード17には、それぞれ、先端に開口端27aを有して挿入方向に延設されることにより内側に各ターミナル21を挟み込むことが可能なスリット27が形成される。
【選択図】図7
【解決手段】駆動ユニット4(のケース11)には、半導体モジュール10が挿入されることにより当該半導体モジュール10を内部に固定可能なスロット20が設けられる。また、半導体モジュール10は、その外郭を構成する封止体6の一端から挿入方向に向かって突出する複数のリード17を備えるとともに、駆動ユニット4には、これらの各リード17に対応する位置に複数のターミナル21が設けられる。そして、これら各リード17には、それぞれ、先端に開口端27aを有して挿入方向に延設されることにより内側に各ターミナル21を挟み込むことが可能なスリット27が形成される。
【選択図】図7
Description
本発明は、アクチュエータ装置に関するものである。
従来、半導体チップの外表面を樹脂モールド等により被覆してなる半導体モジュールがある。例えば、特許文献1には、このような半導体モジュールを駆動ユニット(モータ)に組み付けることによりアクチュエータ装置を形成する方法が記載されている。そして、この例においては、その駆動ユニットのケース(モータケース)、及び半導体モジュールの外郭を構成する封止体に、それぞれ、係合により両者間の位置決めが可能な係合部及び被係合部が形成されている。
即ち、このような構成を採用することにより、治具等を用いることなく、容易且つ確実に半導体モジュールを組み付けることができる。そして、これにより、その組み付け工程の効率化を図ることができる。
しかしながら、上記構成により組み付け工程の効率化が可能であるとはいえ、その半導体モジュールのリードを駆動ユニットに対して電気的に接続する工程については、依然としてハンダ付けやレーザ溶接等を用いた煩雑な作業が行われているのが実情である。このため、従来、その電気的な接続作業も含めた組み付け工程の効率化が求められており、この点において、なお改善の余地を残すものとなっていた。
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、容易且つ確実に、駆動ユニットと半導体モジュールとの間の電気的な接続状態を確立することのできるアクチュエータ装置を提供することにある。
上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明は、駆動ユニットに半導体モジュールを組み付けてなるアクチュエータ装置において、前記駆動ユニットは、挿入された前記半導体モジュールを内部に固定可能なスロットを備え、前記半導体モジュールは、外郭を構成する封止体の一端から前記挿入方向に突出して形成されたリードを備えるとともに、前記駆動ユニットには、前記リードに対応する位置にターミナルが設けられ、前記ターミナル及び前記リードの一方には、前記挿入方向に開口端を有して内側に他方を挟み込むことにより前記ターミナルと前記リードとの電気的な接続状態を確立可能なスリットが形成されること、を要旨とする。
上記構成によれば、スロット内に半導体モジュールを挿入することにより、ハンダ付けやレーザ溶接等、追加の接続作業を行うことなく、容易且つ確実に、半導体モジュール側のリードと駆動ユニット側のターミナルとの間の電気的な接続状態を確立することができる。その結果、駆動ユニットに対する半導体モジュールの組み付け工程をより効率化することができる。
請求項2に記載の発明は、前記ターミナル及び前記リードは、板状に形成されるとともに、前記スロット内に前記半導体モジュールが挿入されることにより、互いの板面が交差する位置関係となるように配置されること、を要旨とする。
上記構成によれば、容易に、リード及びターミナルの一方に形成されたスリット内に他方側を配置することができる。
請求項3に記載の発明は、前記スリットには、開口幅が狭められた幅狭部が形成されること、を要旨とする。
請求項3に記載の発明は、前記スリットには、開口幅が狭められた幅狭部が形成されること、を要旨とする。
上記構成によれば、より確実に、リードとターミナルとの間の電気的な接続状態を確立することができる。また、限られた部位に幅狭部を形成して接触面積を減らすことにより、比較的小さな力で、リード及びターミナルの一方に形成されたスリット内に他方側を挿入(圧入)することができる。そして、これにより、作業効率の向上を図ることができる。更に、挿入の際、その半導体モジュールを押し込む力によってターミナル又はリード(或いはその両方)が変形することを防ぐことができる。その結果、その組み付け工程の更なる効率化を図るとともに、より高い信頼性を確保することができる。
請求項4に記載の発明は、前記スロット側に設けられた係合部と前記封止体側に設けられた被係合部との係合関係に基づいて、前記スロットに対する前記半導体モジュールの挿入姿勢を規定する規定手段を備えること、を要旨とする。
上記構成によれば、常に一定の姿勢で半導体モジュールをスロット内に挿入させることができる。そして、これにより、容易且つ確実に、半導体モジュールの誤組み付けの発生を防止することができる。その結果、より一層、その組み付け工程を効率化することができる。
請求項5に記載の発明は、前記スロット及び前記封止体の少なくとも一方に形成された係合突部と該係合突部に対応して他方側に設けられた係合凹部とが係合することにより、前記スロット内における前記半導体モジュールの位置決めが可能な位置決め手段を備えること、を要旨とする。
上記構成によれば、簡素な構成にて、容易且つ確実に、半導体モジュールを最適な組み付け位置に配置することができる。そして、これにより、その組み付け工程を更に効率化することができる。
請求項6に記載の発明は、前記位置決め手段は、前記スロット内に前記半導体モジュールを固定する抜け止め手段を兼ねること、を要旨とする。
上記構成によれば、簡素な構成にて、容易に、スロット内に半導体モジュールを固定することができる。その結果、より一層、その組み付け工程を効率化することができる。
上記構成によれば、簡素な構成にて、容易に、スロット内に半導体モジュールを固定することができる。その結果、より一層、その組み付け工程を効率化することができる。
請求項7に記載の発明は、前記駆動ユニットは、複数の前記ターミナルを備えるとともに、前記各ターミナル間には、該各ターミナル間を区画する隔壁が設けられること、を要旨とする。
上記構成によれば、各ターミナルに接続される各リード間を互いに隔離することができる。そして、これにより、ウィスカ(髭状の結晶)の成長によるリード間の短絡を防止することができる。その結果、より高い信頼性を確保することができる。
本発明によれば、容易且つ確実に、駆動ユニットと半導体モジュールとの間の電気的な接続状態を確立することが可能なアクチュエータ装置を提供することができる。
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図1及び図2に示すように、アクチュエータ装置1は、駆動源となるモータ2と減速機3とが一体に組み付けられた駆動ユニット4と、制御回路を構成する半導体チップ(図示略)の外表面を封止体6により被覆してなる半導体モジュール10とを備えている。
図1及び図2に示すように、アクチュエータ装置1は、駆動源となるモータ2と減速機3とが一体に組み付けられた駆動ユニット4と、制御回路を構成する半導体チップ(図示略)の外表面を封止体6により被覆してなる半導体モジュール10とを備えている。
本実施形態の駆動ユニット4において、モータ2は、ケース11に設けられたモータ収容部12内に固定されている。尚、本実施形態のケース11は、樹脂により形成されている。また、ケース11には、モータ収容部12に隣接してギヤ収容部13が形成されており、同ギヤ収容部13内には、モータ2の出力軸2aに連結されるウォームギア14と、このウォームギア14に噛合するホイールギヤ15とが収容されている。そして、本実施形態では、これらウォームギア14及びホイールギヤ15によって、減速機3が形成されている。
一方、図1及び図3に示すように、本実施形態の半導体モジュール10は、半導体チップ5が実装された基板16の両面(表裏の基板面)を樹脂モールドすることにより形成されている。尚、本実施形態では、この樹脂モールドにより封止体6を構成するモールド材には、周知のエポキシ樹脂が用いられている。また、図2及び図3に示すように、半導体モジュール10は、その外郭となる封止体6の一端6aから長尺略平板状の外形を有して突出する複数のリード17を備えている。そして、本実施形態では、この半導体モジュール10を上記駆動ユニット4に組み付けて、その各リード17を電気的に接続することによりアクチュエータ装置1が形成されるようになっている。
詳述すると、図3に示すように、本実施形態では、基板16は、略矩形状の基板面を有するとともに、封止体6は、この基板16の形状に対応する扁平略直方体状に形成されている。そして、各リード17は、その一端が基板16に接続された状態で、当該基板16の長手方向に位置する封止体6の一端6aに略均等間隔で一列に並んで配置されている。
一方、図1に示すように、駆動ユニット4のケース11には、半導体モジュール10が挿入されることにより当該半導体モジュール10を内部に固定可能なスロット20が設けられている。
図2、図4及び図5に示すように、本実施形態では、半導体モジュール10(封止体6)は、その各リード17が突出する一端6a側からスロット20内に挿入される。即ち、各リード17は、半導体モジュール10の挿入方向に向かって突出して形成されている。また、図6に示すように、スロット20の最奥部20aには、該スロット20内に挿入された半導体モジュール10の各リード17に対応する位置に、当該各リード17と同様に略均等間隔で一列に並んで配置された複数のターミナル21が設けられている。そして、図7に示すように、スロット20内に半導体モジュール10が挿入され、当該半導体モジュール10側の各リード17が、それぞれスロット20内の各ターミナル21に接触することにより、その半導体モジュール10と駆動ユニット4との間の電気的な接続状態が確立されるようになっている。
さらに詳述すると、図1及び図6に示すように、本実施形態のスロット20は、半導体モジュール10(封止体6)の外形に対応した扁平略直方体状の収容空間Xを有している。具体的には、図1に示すように、封止体6内に封止された基板16(図3参照)と直交する方向(図1中、上下方向)を半導体モジュール10の「厚み方向」とした場合、当該厚み方向に対応する収容空間Xの最小高さH1は、半導体モジュール10の外郭を構成する封止体6の厚みD0と略等しく(僅かに大きく)設定されている。そして、図7に示すように、封止体6の内部に封止された基板16(図3参照)の短手方向に沿う方向(図7中、上下方向)を半導体モジュール10の「幅方向」とした場合、収容空間Xの幅W1、即ちスロット20内部の幅方向長さは、封止体6の幅W0と略等しく(僅かに大きく)設定されている。
ここで、図4及び図6に示すように、本実施形態では、スロット20内には、その奥行方向、即ち半導体モジュール10の挿入方向に延びる突条部22が設けられている。また、図5に示すように、半導体モジュール10の封止体6には、当該半導体モジュール10がスロット20内に挿入される際、その挿入姿勢が正しい場合において上記収容空間X内に突出する突条部22と係合可能な溝部23が形成されている。そして、本実施形態では、これらの突条部22と溝部23との係合関係に基づいて、そのスロット20に対する半導体モジュール10の挿入姿勢が規定されるようになっている。
具体的には、図1に示すように、本実施形態では、各リード17は、封止体6の一端6aにおいて、その厚み方向における中央位置(同図中の一点鎖線Lに示される位置)からずれた位置に設けられている。また、厚み方向に位置する封止体6の二面のうち、各リード17がずれて設けられた側の面(同図中、上側の面)を上面6b、その裏側に位置する面(同図中、下側の面)を下面6cとした場合、図5に示すように、上記溝部23は、その下面6cにおける長手方向の一辺を切り欠くように延設されている。そして、図1及び図6に示すように、スロット20側の突条部22は、その半導体モジュール10の挿入姿勢が正しい場合において封止体6の下面6cに対向する側の面(底面20c)の幅方向端部(図6中、下側の端部)に設けられている。
即ち、本実施形態では、係合部としての突条部22及び被係合部としての溝部23が規定手段を構成することによって、その半導体モジュール10の挿入姿勢が正しい場合にのみ、スロット20に対する半導体モジュール10の挿入が許容される。そして、これにより、その上面6b及び下面6cを逆向きに挿入する誤組み付けの発生を防止し、確実に、その半導体モジュール10側の各リード17と駆動ユニット4側の各ターミナル21とを接触させることが可能となっている。
さらに詳述すると、図6に示すように、本実施形態の各ターミナル21は、スロット20の幅方向(同図中、上下方向、図7参照、収容空間Xの幅W1に沿った方向)に厚み(板厚D1)を有する平板状に形成されている。一方、図1及び図3に示すように、各リード17は、その延伸方向が封止体6内に封止された基板16の基板面と略平行になるように配置されている。そして、図3に示すように、各リード17には、当該各リード17を厚み方向に貫通するとともに先端に開口端27aを有して各リード17の延伸方向、つまり半導体モジュール10の挿入方向に延びるスリット27が形成されている。
即ち、図7に示すように、スロット20内において、半導体モジュール10側の各リード17と駆動ユニット4側の各ターミナル21とは、その平板状をなす互いの板面17s,21sが交差する位置関係、詳しくは略直交する位置関係にある。そして、本実施形態では、この位置関係に基づいて、スロット20内に半導体モジュール10が挿入された場合には、その挿入方向に開口する各リード17のスリット27内に駆動ユニット4側の各ターミナル21が配置されるようになっている。
具体的には、図3に示すように、各スリット27の開口端27aには、それぞれ、その幅方向(同図中、上下方向)に対向して突出する一対の突部28が形成されており、これにより、当該各開口端27aは、その開口幅(スリット幅)Wd1が他の部分の開口幅Wd0よりも狭められた幅狭部となっている。そして、本実施形態では、この幅狭部の開口幅Wd1は、各ターミナル21の板厚D1(図6参照)よりも僅かに狭く設定されている。
即ち、図7に示すように、スロット20に対する半導体モジュール10の挿入により、各ターミナル21は、その開口端27aを幅方向に押し広げる態様で各リード17のスリット27内に挿入される。そして、本実施形態では、これにより、その幅狭部を構成する各突部28が各ターミナル21を挟み込むように当該各ターミナル21に接触することで、確実に、その各リード17と各ターミナル21との間の電気的な接続状態を確立することが可能となっている。
また、図4及び図6に示すように、スロット20には、その底面20cから収容空間X内に突出する係合突部31が形成されている。一方、図5に示すように、半導体モジュール10側には、その封止体6の下面6cに係合凹部32が形成されている。そして、図1に示すように、本実施形態では、これらの係合突部31と係合凹部32とが係合することにより、そのスロット20内における半導体モジュール10の位置決めが可能となっている。
詳述すると、図6に示すように、スロット20の底面20cには、その幅方向に並んで形成された二つの係合突部31が形成されている。また、図5に示すように、封止体6の下面6cには、上記各係合突部31に対応する幅方向位置に、それぞれ係合凹部32が形成されている。尚、厚み方向における収容空間Xの最小高さH1(図1参照)は、これら各係合突部31及び封止体6(の下面6c)の弾性変形量を考慮した上で、そのスロット20内に半導体モジュール10を挿入可能な値に設定されている。そして、本実施形態では、これらの各係合突部31と各係合凹部32とが係合する挿入位置において、その各リード17と各ターミナル21との電気的な接続状態が担保されるようになっている。
さらに詳述すると、図4に示すように、各係合突部31は、そのスロット20の開口部20d側に比較的緩やかな傾斜面31aを有している。そして、本実施形態では、これにより、比較的小さな力で、そのスロット20側の各係合突部31と半導体モジュール10側の各係合凹部32とが係合する位置まで当該半導体モジュール10を挿入することが可能となっている。
一方、図1に示すように、各係合突部31におけるスロット20の最奥部20a側は、底面20cから略直角に近い角度で切り立つ係合面31bとなっている。そして、本実施形態では、この係合面31bが各係合凹部32の壁面32bと係合することにより、その開口部20dに向かう半導体モジュール10の移動が規制されるようになっている。
即ち、本実施形態のスロット20は、その各係合突部31(及び各係合凹部32)の形状に基づいて、内部に挿入された半導体モジュール10の最奥部20a側への移動を許容する一方、開口部20d側への移動を規制する所謂ラチェット構造となっている。そして、本実施形態では、これにより各係合突部31及び各係合凹部32が位置決め手段及び抜け止め手段を兼ねることによって、簡素な構成にて、スロット20内における最適な位置に半導体モジュール10を固定することが可能となっている。
また、図6及び図7に示すように、スロット20の最奥部20aには、当該最奥部20aに配列された各ターミナル21間を区画する複数の隔壁33が設けられている。具体的には、各ターミナル21において、各隔壁33は、半導体モジュール10の挿入方向に延設されている。そして、これにより、各ターミナル21に接続される各リード17間を互いに隔離することが可能となっている。
次に、上記のように構成されたアクチュエータ装置1の作用について説明する。
即ち、本実施形態では、駆動ユニット4に設けられたスロット20内に半導体モジュール10を挿入することにより、当該半導体モジュール10側の各リード17と駆動ユニット4側の各ターミナル21とが接触する。尚、このとき、スロット20側の突条部22と半導体モジュール10側の溝部23との係合関係に基づいて、半導体モジュール10の挿入姿勢が規定されることにより、その誤組み付けの発生が防止される。また、スロット20内に半導体モジュール10が挿入されることにより、各ターミナル21は、各リード17の先端に形成されたスリット27の内側に配置される。そして、そのスリット27内に挟み込む態様で各リード17が各ターミナル21と係合することにより、駆動ユニット4と半導体モジュール10との電気的な接続状態が確立される。
即ち、本実施形態では、駆動ユニット4に設けられたスロット20内に半導体モジュール10を挿入することにより、当該半導体モジュール10側の各リード17と駆動ユニット4側の各ターミナル21とが接触する。尚、このとき、スロット20側の突条部22と半導体モジュール10側の溝部23との係合関係に基づいて、半導体モジュール10の挿入姿勢が規定されることにより、その誤組み付けの発生が防止される。また、スロット20内に半導体モジュール10が挿入されることにより、各ターミナル21は、各リード17の先端に形成されたスリット27の内側に配置される。そして、そのスリット27内に挟み込む態様で各リード17が各ターミナル21と係合することにより、駆動ユニット4と半導体モジュール10との電気的な接続状態が確立される。
以上、本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)駆動ユニット4(のケース11)には、半導体モジュール10が挿入されることにより当該半導体モジュール10を内部に固定可能なスロット20が設けられる。また、半導体モジュール10は、その外郭を構成する封止体6の一端6aから挿入方向に向かって突出する複数のリード17を備えるとともに、駆動ユニット4には、これらの各リード17に対応する位置に複数のターミナル21が設けられる。そして、これら各リード17には、それぞれ、先端に開口端27aを有して挿入方向に延設されることにより内側に各ターミナル21を挟み込むことが可能なスリット27が形成される。
(1)駆動ユニット4(のケース11)には、半導体モジュール10が挿入されることにより当該半導体モジュール10を内部に固定可能なスロット20が設けられる。また、半導体モジュール10は、その外郭を構成する封止体6の一端6aから挿入方向に向かって突出する複数のリード17を備えるとともに、駆動ユニット4には、これらの各リード17に対応する位置に複数のターミナル21が設けられる。そして、これら各リード17には、それぞれ、先端に開口端27aを有して挿入方向に延設されることにより内側に各ターミナル21を挟み込むことが可能なスリット27が形成される。
上記構成によれば、スロット20内に半導体モジュール10を挿入することにより、駆動ユニット4側の各ターミナル21は、その挿入方向に開口する各リード17のスリット27内に配置される。そして、そのスリット27内に挟み込む態様で各リード17が各ターミナル21と係合することにより、ハンダ付けやレーザ溶接等、追加の接続作業を行うことなく、容易且つ確実に、その各リード17と各ターミナル21との間、即ち駆動ユニット4と半導体モジュール10との電気的な接続状態を確立することができる。その結果、駆動ユニット4に対する半導体モジュール10の組み付け工程をより効率化することができる。
(2)半導体モジュール10は、半導体チップ5が実装された基板16の両面を樹脂モールドすることにより形成される。また、各リード17は、長尺略矩形状の外形を有して封止体6内に封止された基板16と略平行に配置される。そして、スリット27は、各リード17を厚み方向に貫通して設けられる。
即ち、各リード17が接続された基板16の面(基板面)が封止体6により被覆された構成では、振動入力時、各ターミナル21と各リード17との接続点を支点として、半導体モジュール10が、その基板16の厚み方向、つまり封止体6により被覆された基板面と交差する方向に揺り動くことになる。そして、これにより各リード17が撓むことによって、その封止体6が基板面から剥離する可能性がある。しかしながら、上記のように基板面と略直交する方向に各リード17を貫通するスリット27を設けることで、その基板面と略直交する方向における各リード17の相対移動が許容される。そして、これにより、その振動入力時に生ずる各リード17の撓みを低減することができ、その結果、基板面を被覆する封止体6の剥離を防止することができる。
(3)各スリット27の開口端27aには、それぞれ、その幅方向に対向して突出する一対の突部28が形成される。このような構成とすることで、各開口端27aは、その開口幅Wd1が他の部分の開口幅Wd0よりも狭められた幅狭部となる。そして、その幅狭部を構成する各突部28が各ターミナル21を挟み込むように当該各ターミナル21に接触することで、より確実に、その各リード17と各ターミナル21との間の電気的な接続状態を確立することができる。
また、限られた部位に幅狭部を形成して接触面積を減らすことにより、比較的小さな力でそのスリット27内に各ターミナル21を挿入(圧入)することができる。そして、これにより、作業効率の向上を図ることができる。更に、挿入の際、その半導体モジュール10を押し込む力によって、各ターミナル21又は各リード17(或いはその両方)が変形することを防ぐことができる。その結果、その組み付け工程の更なる効率化を図るとともに、より高い信頼性を確保することができる。
(4)スロット20内には、その奥行方向、即ち半導体モジュール10の挿入方向に延びる突条部22が設けられる。また、半導体モジュール10の封止体6には、当該半導体モジュール10がスロット20内に挿入される際、その挿入姿勢が正しい場合において上記収容空間X内に突出する上記突条部22と係合可能な溝部23が形成される。そして、半導体モジュール10は、これらの突条部22と溝部23との係合関係に基づいて、そのスロット20に対する挿入姿勢が規定される。
上記構成によれば、常に一定の姿勢で半導体モジュール10をスロット20内に挿入させることができる。そして、これにより、容易且つ確実に、半導体モジュール10の誤組み付けの発生を防止することができる。その結果、より一層、その組み付け工程を効率化することができる。
(5)スロット20には、その底面20cから収容空間X内に突出する係合突部31が形成される。また、半導体モジュール10側には、その封止体6の下面6cに係合凹部32が形成される。そして、これらの係合突部31と係合凹部32とが係合することにより、そのスロット20内において半導体モジュール10が位置決めされる。
上記構成によれば、簡素な構成にて、容易且つ確実に、半導体モジュール10を最適な組み付け位置に配置することが可能になる。そして、これにより、その組み付け工程を更に効率化することができる。
(6)スロット20は、その各係合突部31(及び各係合凹部32)の形状に基づいて、内部に挿入された半導体モジュール10の最奥部20a側への移動を許容する一方、開口部20d側への移動を規制するラチェット構造を有する。このような構成とすることで、簡素な構成にて、容易に、スロット20内における最適な位置に半導体モジュール10を固定することができる。その結果、より一層、その組み付け工程を効率化することができる。
(7)各ターミナル21間には、当該各ターミナル21間を区画する隔壁33が設けられる。このような構成とすることで、各ターミナル21に接続される各リード17間を互いに隔離することができる。そして、これにより、ウィスカ(髭状の結晶)の成長によるリード17間の短絡を防止することができる。その結果、より高い信頼性を確保することができる。
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、半導体モジュール10側の各リード17及び駆動ユニット4側の各ターミナル21は、それぞれ、平板状の外形を有することとした。しかし、これに限らず、各リード17及び各ターミナル21の形状については、任意に変更してもよい。例えば、湾曲或いは捩れを有する板状であってもよく、また棒状であってもよい。
・上記実施形態では、半導体モジュール10側の各リード17及び駆動ユニット4側の各ターミナル21は、それぞれ、平板状の外形を有することとした。しかし、これに限らず、各リード17及び各ターミナル21の形状については、任意に変更してもよい。例えば、湾曲或いは捩れを有する板状であってもよく、また棒状であってもよい。
・上記実施形態では、スロット20に対する半導体モジュール10の挿入によって、その半導体モジュール10側の各リード17に形成されたスリット27内に駆動ユニット4側の各ターミナル21が配置される構成とした。しかし、これに限らず、ターミナル21側に形成されたスリット内に各リード17が配置される構成としてもよい。このような構成としても、容易且つ確実に、駆動ユニット4と半導体モジュール10との電気的な接続状態を確立することができる。そして、半導体モジュール10のように、各リード17が、封止体6の厚み方向における中央位置からずれた位置に設けられている場合(図1参照)には、その各ターミナル21側に形成されたスリット内に各リード17を挿入可能であるか否かに基づいて、その上面6b及び下面6cを逆向きに挿入する誤組み付けの発生を防止することができる。
・上記実施形態では、各スリット27の開口端27aに、それぞれ、その幅方向に対向して突出する一対の突部28を形成することにより、その開口幅Wd1が他の部分の開口幅Wd0よりも狭められた幅狭部を形成することとした。しかし、これに限らず、幅狭部の形成箇所は、必ずしも、開口端27aでなくともよい。また、複数箇所に幅狭部を形成する構成であってもよい。更に、幅狭部の形成方法についても、必ずしも対向する一対の突部28を形成する必要はなく、結果的にその開口幅が狭まる形状となればよい。そして、各スリットが特に幅狭部を有しない開口幅が略一定の構成、例えば、各リード17の先端部分の外形がU字状となるような構成についても、これを排除しない。尚、この場合、各スリット内に各ターミナル21が圧入されるように、その開口幅を設定するとよい。
・また、各リード17と各ターミナル21との間の接続状態については、必ずしも両者の間の位置関係を保持するような物理的な力が作用した状態での「係合」でなくともよく、その導通を確保可能な「接触状態」があればよい。
・上記実施形態では、半導体モジュール10側の各リード17及び駆動ユニット4側の各ターミナル21は、それぞれ、略均等間隔で一列に並んで配置されることした。しかし、これに限らず、スロット20に対する半導体モジュール10の挿入によって、互いに接触可能であれば、どのような配置であってもよい。また、その本数についても任意に設定してもよい。
・上記実施形態では、スロット20内において半導体モジュール10の挿入方向に延設された係合部としての突条部22及び半導体モジュール10の封止体6に形成された被係合部としての溝部23が規定手段を構成する。そして、これらの突条部22と溝部23との係合関係に基づいて、その半導体モジュール10の挿入姿勢が正しい場合にのみ、スロット20に対する半導体モジュール10の挿入が許容される構成とした。
しかし、これに限らず、規定手段を構成する係合部及び被係合部の形状は、任意に変更してもよい。例えば、突条部22に代えて、挿入方向に特段長さを有しない突起を係合部にしてもよい。また、係合部が凹形状(溝状)を有し、被係合部が凸形状を有する構成であってもよい。そして、その係合部及び被係合部の配置、及び数についても、任意に変更してもよい。尚、この場合においても、できる限り速やかに挿入姿勢の誤りに気付くような構成にすることが望ましい。
更に、このような規定手段を設けない構成についても、これを排除しない。尚、この場合、その他の方法で、誤組み付け防止手段を形成することが望ましい。例えば、図1に示すように、上記実施形態のスロット20は、封止体6の厚み方向における中央位置(同図中の一点鎖線Lに示される位置)からずれた各リード17の位置に基づいて、半導体モジュール10の挿入姿勢が正しい場合にのみ、各リード17が各ターミナル21に接触可能な構造となっている。従って、このような構成を採用することで、上記のような規定手段が存在しなくとも、その誤組み付けの発生を防止することができる。
・上記実施形態では、スロット20の底面20cに形成された一対の係合突部31及び封止体6の下面6cに形成された一対の係合凹部32が位置決め手段を構成することした。しかし、これに限らず、係合突部31及び係合凹部32の数は任意に変更してもよい。また、その配置についても任意に変更してもよい。例えば、スロット20側に係合凹部を形成し、封止体6側に係合突部を形成する構成としてもよい。そして、スロット20側及び封止体6側に、それぞれ、他方側の係合部に係合可能な係合凹部、及び他方側の係合凹部に係合可能な係合部を形成する構成であってもよい。
・また、係合突部31及び係合凹部32の形状についても任意に変更してもよい。例えば、上記実施形態では、その各係合突部31(及び各係合凹部32)の形状に基づいて、当該各係合突部31及び各係合凹部32が、スロット20内に半導体モジュール10を固定する抜け止め手段を兼ねることとした。しかし、これに限らず、独立した抜け止め手段を備える構成としてもよい。そして、この場合における半導体モジュール10の固定構造については、例えば、螺子止め等、どのようなものであってもよい。
・上記実施形態では、半導体モジュール10は、半導体チップ5が実装された基板16の両面(表裏の基板面)を樹脂モールドすることにより形成されることした。しかし、こに限らず、封止体6による半導体チップ5や基板16の被覆の形態はどのようなものであってもよい。例えば、基板16の一方の基板面を被覆するものであってもよい。そして、封止体6の外形についてもどのようなものであってもよい。
・また、スロット20の構造についても、任意に変更してもよい。即ち、挿入された半導体モジュールを内部に固定して、その各リード17と各ターミナル21との接続を確保可能な構造であればよい。
・上記実施形態では、各ターミナル21間には、当該各ターミナル21間を区画する隔壁33が設けられることとしたが、このような隔壁33を設けない構成についても、これを排除しない。
・上記実施形態では、駆動ユニット4は、駆動源となるモータ2と減速機3とが一体に組み付けられた構成を有することとしたが、その構成要素については、任意に変更してもよい。
次に、以上の実施形態から把握することのできる技術的思想を記載する。
(イ)前記半導体モジュールは、前記リードが接続された基板の基板面を前記封止体により被覆してなるものであって、前記スリットは、前記基板面と直交する方向に前記リードを貫通するものであること、を特徴とする。
(イ)前記半導体モジュールは、前記リードが接続された基板の基板面を前記封止体により被覆してなるものであって、前記スリットは、前記基板面と直交する方向に前記リードを貫通するものであること、を特徴とする。
即ち、リードが接続された基板の面(基板面)が封止体により被覆された構成では、振動入力時、ターミナルとリードとの接続点を支点として、半導体モジュールが、その基板の厚み方向、つまり封止体により被覆された基板面と交差する方向に揺り動くことになる。そして、これによりリードが撓むことによって、その封止体が基板面から剥離する可能性がある。しかしながら、上記のように基板面と略直交する方向にリードを貫通するスリットを設けることで、その基板面と略直交する方向におけるリードの相対移動が許容される。そして、これにより、その振動入力時に生ずるリードの撓みを低減することができ、その結果、基板面を被覆する封止体の剥離を防止することができる。
1…アクチュエータ装置、4…駆動ユニット、5…半導体チップ、6…封止体、6a…一端、6b…上面、6c…下面、10…半導体モジュール、11…ケース、16…基板、17…リード、17s…板面、20…スロット、20a…最奥部、20c…底面、20d…開口部、21…ターミナル、21s…板面、22…突条部(係合部)、23…溝部(被係合部)、27…スリット、27a…開口端、28…突部、31…係合突部、31a…傾斜面、31b…係合面、32…係合凹部、33…隔壁、Wd0,Wd1…開口幅、D1…板厚。
Claims (7)
- 駆動ユニットに半導体モジュールを組み付けてなるアクチュエータ装置において、
前記駆動ユニットは、挿入された前記半導体モジュールを内部に固定可能なスロットを備え、
前記半導体モジュールは、外郭を構成する封止体の一端から前記挿入方向に突出して形成されたリードを備えるとともに、
前記駆動ユニットには、前記リードに対応する位置にターミナルが設けられ、
前記ターミナル及び前記リードの一方には、前記挿入方向に開口端を有して内側に他方を挟み込むことにより前記ターミナルと前記リードとの電気的な接続状態を確立可能なスリットが形成されること、を特徴とするアクチュエータ装置。 - 請求項1に記載のアクチュエータ装置において、
前記ターミナル及び前記リードは、板状に形成されるとともに、前記スロット内に前記半導体モジュールが挿入されることにより、互いの板面が交差する位置関係となるように配置されること、を特徴とするアクチュエータ装置。 - 請求項1又は請求項2に記載のアクチュエータ装置において、
前記スリットには、開口幅が狭められた幅狭部が形成されること、
を特徴とするアクチュエータ装置。 - 請求項1〜請求項3の何れか一項に記載のアクチュエータ装置において、
前記スロット側に設けられた係合部と前記封止体側に設けられた被係合部との係合関係に基づいて、前記スロットに対する前記半導体モジュールの挿入姿勢を規定する規定手段を備えること、を特徴とするアクチュエータ装置。 - 請求項1〜請求項4の何れか一項に記載のアクチュエータ装置において、
前記スロット及び前記封止体の少なくとも一方に形成された係合突部と該係合突部に対応して他方側に設けられた係合凹部とが係合することにより、前記スロット内における前記半導体モジュールの位置決めが可能な位置決め手段を備えること、
を特徴とするアクチュエータ装置。 - 請求項5に記載のアクチュエータ装置において、
前記位置決め手段は、前記スロット内に前記半導体モジュールを固定する抜け止め手段を兼ねること、を特徴とするアクチュエータ装置。 - 請求項1〜請求項6の何れか一項に記載のアクチュエータ装置において、
前記駆動ユニットは、複数の前記ターミナルを備えるとともに、
前記各ターミナル間には、該各ターミナル間を区画する隔壁が設けられること、
を特徴とするアクチュエータ装置。
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