WO2022196453A1 - 半導体モジュール、および、これを用いた電子装置 - Google Patents

半導体モジュール、および、これを用いた電子装置 Download PDF

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WO2022196453A1
WO2022196453A1 PCT/JP2022/010074 JP2022010074W WO2022196453A1 WO 2022196453 A1 WO2022196453 A1 WO 2022196453A1 JP 2022010074 W JP2022010074 W JP 2022010074W WO 2022196453 A1 WO2022196453 A1 WO 2022196453A1
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PCT/JP2022/010074
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敏博 藤田
敦 齋藤
昇 長瀬
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株式会社デンソー
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    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
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    • H03K17/56—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
    • H03K17/687—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors
    • H03K17/6871—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors the output circuit comprising more than one controlled field-effect transistor
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    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/07—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L29/00
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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    • H02K11/30—Structural association with control circuits or drive circuits
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/22—Arrangements for cooling or ventilating by solid heat conducting material embedded in, or arranged in contact with, the stator or rotor, e.g. heat bridges
    • H02K9/227—Heat sinks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0403—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by constructional features, e.g. common housing for motor and gear box
    • B62D5/0406—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by constructional features, e.g. common housing for motor and gear box including housing for electronic control unit

Definitions

  • the present disclosure relates to semiconductor modules and electronic devices using the same.
  • electromechanically integrated electric drive devices are known.
  • the power conversion circuit is made redundant, and the positive-side power supply path and the negative-side power supply path are arranged adjacent to each other.
  • the high-potential-side MOSFET, the low-potential-side MOSFET, and the phase-relay MOSFET are all substantially square-shaped and arranged in a straight line. Therefore, it is difficult to dispose other elements, such as a current detection element, close to the MOSFET.
  • An object of the present disclosure is to provide a semiconductor module capable of effectively using the mounting area of a substrate, and an electronic device using the same.
  • a semiconductor module of the present disclosure includes a switching element including a drain, a source, and a gate, a sealing portion, a drain terminal connected to the drain, a source terminal connected to the source, a gate terminal connected to the gate, Prepare.
  • the sealing portion has a rectangular shape in plan view, and molds the switching element. The drain terminal, source terminal and gate terminal are exposed on the short side of the sealing portion. As a result, the mounting area of the substrate can be effectively used.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a steering system according to the first embodiment
  • FIG. 2 is a side view showing the driving device according to the first embodiment
  • 3 is a view in the direction of arrow III in FIG. 2
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV of FIG.
  • FIG. 5 is a side view showing the ECU with the cover removed according to the first embodiment
  • FIG. 6 is a circuit diagram of the drive device according to the first embodiment
  • FIG. 7 is a plan view showing the heat sink side surface of the main substrate according to the first embodiment
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a steering system according to the first embodiment
  • FIG. 2 is a side view showing the driving device according to the first embodiment
  • 3 is a view in the direction of arrow III in FIG. 2
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV of FIG.
  • FIG. 5 is a side view showing the ECU with the cover removed according to the first embodiment
  • FIG. 6 is
  • FIG. 8 is a diagram showing the arrangement of the upper and lower arm modules, motor relay modules, shunt resistors, and snubber circuit elements according to the first embodiment;
  • FIG. 9 is a cross-sectional view explaining the height of the parts according to the first embodiment,
  • FIG. 10 is a plan view showing the motor relay module according to the second embodiment;
  • FIG. 11 is a plan view showing the motor relay module according to the third embodiment;
  • FIG. 12 is a plan view showing the motor relay module according to the fourth embodiment;
  • FIG. 13 is a plan view showing the motor relay module according to the fifth embodiment;
  • FIG. 14 is a plan view showing a motor relay module according to the sixth embodiment;
  • FIG. 15 is a plan view showing a motor relay module according to the seventh embodiment
  • 16 is a view in the direction of arrow XVI in FIG.
  • FIG. 17 is a plan view showing the motor relay module according to the eighth embodiment
  • FIG. 18 is a view in the direction of arrow XVIII in FIG. 17
  • FIG. 19 is a cross-sectional view for explaining the height of parts according to the reference example.
  • FIG. 1 An electronic control unit according to the first embodiment is shown in FIGS. 1 to 9.
  • FIG. 1 An electronic control unit according to the first embodiment is shown in FIGS. 1 to 9.
  • the driving device 1 includes a motor 80 and an ECU 10, and is applied to an electric power steering device 8 which is a steering device for assisting steering operation of a vehicle.
  • FIG. 1 shows the overall configuration of a steering system 90 including an electric power steering device 8.
  • the steering system 90 includes a steering wheel 91 that is a steering member, a steering shaft 92, a pinion gear 96, a rack shaft 97, wheels 98, an electric power steering device 8, and the like.
  • a steering wheel 91 is connected to a steering shaft 92 .
  • the steering shaft 92 is provided with a torque sensor 93 that detects steering torque.
  • the torque sensor 93 is internally divided into two systems, and each detection value is input to the corresponding connectors 156 and 256 .
  • a pinion gear 96 is provided at the tip of the steering shaft 92 .
  • the pinion gear 96 meshes with the rack shaft 97 .
  • a pair of wheels 98 are connected to both ends of the rack shaft 97 via tie rods or the like.
  • the electric power steering device 8 includes the driving device 1 and a speed reduction gear 89 as a power transmission unit that reduces the speed of rotation of the motor 80 and transmits it to the rack shaft 97 .
  • the electric power steering device 8 of the present embodiment is a so-called "rack assist type", but it may be a so-called “column assist type” that transmits the rotation of the motor 80 to the steering shaft 92, or the like.
  • the motor 80 is a three-phase brushless motor.
  • the motor 80 outputs part or all of the torque required for steering, and is driven by being supplied with power from a battery (not shown) to rotate the reduction gear 89 forward and backward.
  • Motor 80 has a first motor winding 180 and a second motor winding 280 .
  • first system a combination of configurations related to energization control of the first motor winding 180
  • second system a combination of configurations related to energization control of the second motor winding 280
  • the configuration of the first system is mainly numbered in the 100s
  • the configuration of the second system L2 is mainly numbered in the 200s. Numbers are assigned so that the digits are the same, and explanations are omitted as appropriate.
  • the subscript "1" is added to the configuration related to the first system L1
  • subscript "2" is added to the configuration related to the second system L2.
  • the drive device 1 is integrally provided with the ECU 10 on one side in the axial direction of the motor 80, and is a so-called “machine-electrically integrated type", but the motor 80 and the ECU 10 may be provided separately.
  • the ECU 10 is arranged coaxially with the axis Ax of the shaft 870 on the side opposite to the output shaft of the motor 80 .
  • coaxial means that errors and deviations related to assembly and design are allowed, for example.
  • the "mechanical and electrical integration" in the drive device 1 of the present embodiment is different from the motor 80 in which, for example, an approximately rectangular parallelepiped ECU is simply provided close to the motor 80 .
  • the ECU 10 and the motor 80 can be efficiently arranged in a vehicle with limited installation space.
  • the axial direction of the motor 80 will be regarded as the axial direction of the driving device 1, and will simply be referred to as the "axial direction".
  • the motor 80 has a motor case 830, a motor frame 840, a stator 860, a rotor 865, and the like.
  • the stator 860 is fixed to the motor case 830 and has the motor windings 180, 280 wound thereon.
  • the rotor 865 is provided radially inside the stator 860 and is provided rotatably relative to the stator 860 .
  • the shaft 870 is fitted into the rotor 865 and rotates together with the rotor 865 .
  • Shaft 870 is rotatably supported by motor case 830 and motor frame 840 by bearings 871 and 872 .
  • An end portion of the shaft 870 on the side of the ECU 10 is inserted through a shaft hole 849 formed in the motor frame 840 and exposed to the side of the ECU 10 .
  • a magnet 875 is provided at the end of the shaft 870 on the side of the ECU 10 .
  • the motor case 830 is formed in a substantially bottomed tubular shape consisting of a bottom portion 831 and a tubular portion 832, and the ECU 10 is provided on the opening side.
  • a bearing 871 is provided on the bottom portion 831 .
  • a stator 860 is fixed to the cylindrical portion 832 .
  • the motor frame 840 has a frame portion 841, a heat sink 845, a connector connection portion 846, etc., and is made of a material with good thermal conductivity such as aluminum.
  • the frame portion 841 is press-fitted radially inward of the motor case 830, and as a whole is within a projected area (hereinafter referred to as “motor silhouette” as appropriate) obtained by projecting the cylindrical portion 832 of the motor case 830 in the axial direction. It's settled.
  • a flange portion 842 is formed on the outer circumference of the frame portion 841 and contacts a stepped portion 833 formed on the inner wall of the cylindrical portion 832 .
  • An extension member connection portion 843 is formed outside the heat sink 845 of the frame portion 841 .
  • the connector connecting portion 846 is erected substantially in the center of the side surface of the heat sink 845 from which the motor windings 180 and 280 are not taken out.
  • the height of the connector connection portion 846 is higher than the heat sink 845 .
  • the ECU 10 has a main board 31, a sub-board 32, power system connection parts 101 and 201, signal system connection parts 106 and 206, a connector unit 50, a cover 60, and the like.
  • the main board 31 is fixed to the heat sink 845 with fastening members 399 such as screws.
  • the sub-board 32 is fixed to the connector unit 50 .
  • the substrates 31 and 32 are larger than the heat sink 845 when projected in the axial direction, and are formed to extend to the outside of the heat sink 845 .
  • switching elements and the like constituting an inverter circuit are mounted, and are provided on the heat sink 845 so as to be capable of dissipating heat.
  • Components such as an aluminum electrolytic capacitor are mounted on the surface of the main board 31 opposite to the heat sink 845 . The arrangement of components on the main board 31 will be described later.
  • the sub-board 32 On the sub-board 32, components such as choke coils and capacitors that make up the filter circuit, and communication drivers are mounted.
  • the main board 31 and the sub-board 32 are connected by power system connection parts 101 and 201 and signal system connection parts 106 and 206 .
  • the power connection components 101 and 201 are arranged side by side outside the element mounting area.
  • the signal system connection components 106 and 206 are arranged side by side on the opposite side of the device mounting area from the power system connection components 101 and 201 outside the element mounting area.
  • the connector unit 50 has a base portion 51, vehicle system connectors 152, 252, and steering system connectors 156, 256.
  • the base portion 51 is formed in a substantially rectangular shape in plan view.
  • a groove portion 511 is formed along the outer edge of the surface of the base portion 51 opposite to the motor 80 .
  • a fixing portion 516 is formed on the base portion 51 .
  • a through bolt 519 is inserted through the fixing portion 516 and screwed to the connector connection portion 846 of the motor frame 840 .
  • the connector unit 50 is thereby fixed to the motor frame 840 .
  • the connection position in the axial direction between the connector connecting portion 846 of the motor frame 840 and the fixing portion 516 of the connector unit 50 is between the main board 31 and the sub-board 32 .
  • the connectors 152, 156, 252, 256 are formed with their frontage facing outward in the axial direction.
  • the vehicle system connectors 152 and 252 are integrated with a power system connector connected to the vehicle power supply and ground, and a communication system connector connected to the vehicle communication network 99 (see FIG. 1) such as CAN (Controller Area Network). It is an all-in-one hybrid connector.
  • the steering system connectors 156 and 256 are connected to the torque sensor 93 .
  • the cover 60 is formed in a substantially cylindrical shape with a bottom, and accommodates the substrates 31 and 32, the heat sink 845 and the like inside.
  • a substantially rectangular hole 61 is formed in the bottom of the cover 60 .
  • Connectors 152 , 156 , 252 , 256 are inserted through the holes 61 .
  • the end portion 611 of the hole portion 61 is bent inward.
  • the end portion 611 is inserted into the groove portion 511 of the connector unit 50 coated with an adhesive member such as an adhesive. This prevents water droplets and dust from entering between the connector unit 50 and the cover 60 .
  • the connector unit 50 does not fit into the motor silhouette.
  • the expansion member 70 has a base portion 71, an annular convex portion 72, a cover insertion groove 73, a fixing portion 74, etc., and is integrally formed of resin or the like.
  • the extension member 70 is formed in an annular shape as a whole, and is arranged on the ECU 10 side of the frame portion 841 of the motor frame 840 and radially outside the heat sink 845 .
  • the heat sink 845 is formed on the inner peripheral side of the extension member 70 so as to protrude toward the ECU 10 side. At least part of the outer edge of the extension member 70 is located outside the motor silhouette.
  • the annular convex portion 72 is provided on the motor 80 side surface of the base portion 71 so as to protrude along the inner peripheral surface, and is inserted into the cylindrical portion 832 of the motor case 830 .
  • a cover insertion groove 73 is formed along the outer edge of the surface of the expansion member 70 opposite to the motor 80 .
  • the opening-side end of the cover 60 is inserted into a cover insertion groove 73 coated with an adhesive member such as an adhesive.
  • the fixing portion 74 is formed to protrude radially inward from the inner peripheral wall of the expansion member 70 .
  • a collar is inserted into the fixed portion 74 and fixed to the frame portion 841 with a screw 79 .
  • the circuit configuration of the driving device 1 is shown in FIG.
  • the circuit configuration of the first system L1 and the circuit configuration of the second system L2 are the same, so the first system L1 will be described, and the description of the second system L2 will be omitted as appropriate.
  • the inverter circuit 120 is a three-phase inverter, in which upper arm elements 121 to 123 connected to the high potential side and lower arm elements 124 to 126 connected to the low potential side are bridge-connected.
  • the high potential side of the inverter circuit 120 is connected to a power supply such as a battery via power relay elements 111 and 112, and the low potential side is connected to the ground.
  • a connection point between the paired U-phase upper arm element 121 and lower arm element 124 is connected to one end of the U-phase winding 181 via the motor relay element 127 and the motor terminal 191 .
  • a connection point between the paired V-phase upper arm element 122 and lower arm element 125 is connected to one end of a V-phase winding 182 via a motor relay element 128 and a motor terminal 192 .
  • a connection point between the paired W-phase upper arm element 123 and lower arm element 126 is connected to one end of a W-phase winding 183 via a motor relay element 129 and a motor terminal 193 . The other ends of the windings 181-183 are connected.
  • Shunt resistors 131 , 132 , and 133 which are current detection elements for detecting the current of each phase of the motor winding 180 are provided on the low potential sides of the lower arm elements 124 , 125 , and 126 .
  • Snubber circuit elements 134-139 for noise reduction are connected in parallel to the upper arm elements 121-123 and the lower arm elements 124-126.
  • the snubber circuit elements 134-139 are composed of capacitors and resistors connected in series.
  • capacitors are denoted with a subscript "ca”
  • resistors are denoted with a subscript "r" and hatched.
  • Power is supplied to the inverter circuit 120 via the power relay elements 111 and 112 .
  • the upper arm elements 121-123, the lower arm elements 124-126, the motor relay elements 127-129, and the power relay elements 111 and 112 are all MOSFETs, but they may be IGBTs, thyristors, or the like.
  • the power relay elements 111 and 112 are connected in series so that the directions of the parasitic diodes are opposite to each other. This prevents the current from flowing in the opposite direction when the battery is erroneously connected in the opposite direction, thereby protecting the ECU 10 .
  • FIG. 7 shows the surface 391 of the main board 31 on the heat sink 845 side.
  • the electronic device 30 has a main substrate 31 and various electronic components mounted on the main substrate 31 .
  • the main substrate 31 includes upper and lower arm modules 141 to 143, 241 to 243, relay modules 147 to 149, 247 to 249, shunt resistors 131 to 133, snubber circuit elements 134 to 139, 234 to 239, and a power relay module 161. , 162, 261, 262, microcomputers 170, 270, integrated circuit components 175, 275, etc. are mounted.
  • the main substrate 31 will be referred to simply as "substrate” as appropriate.
  • the holes to which the terminals are connected are appropriately denoted by the reference numerals of the corresponding members.
  • the substrate 31 is illustrated as a circular shape by omitting the illustration of the holes and the like related to the fastening member 399 , but the substrate shape is not limited to a circular shape and may be different.
  • the U-phase upper arm element 121 and lower arm element 124 are integrated into one package as the upper and lower arm module 141 .
  • the V-phase upper arm element 122 and lower arm element 125 are packaged as an upper and lower arm module 142 .
  • W-phase upper arm element 123 and lower arm element 126 are integrated into one package as upper and lower arm module 143 .
  • the U-phase upper arm element 221 and lower arm element 224 are integrated into one package as an upper and lower arm module 241 .
  • the V-phase upper arm element 222 and lower arm element 225 are packaged as an upper and lower arm module 242 .
  • W-phase upper arm element 223 and lower arm element 226 are integrated into one package as upper and lower arm module 243 . That is, the upper and lower arm modules 141 to 143 and 241 to 243 are so-called "2 in 1 modules" in which two elements are packaged.
  • the motor relay modules 147-149, 247-249 are so-called “1 in 1 modules” in which the motor relay elements 127-129, 227-229 are individually packaged.
  • the power relay elements 111 and 112 are 1-in-1 modules similar to the motor relay module 147, and the power relay modules 161, 162, 261 and 262 are semiconductor modules in which the power relay elements 111, 112, 211 and 212 are packaged.
  • Two sets of snubber circuit elements 134-139 and 234-239 are provided for one upper and lower arm modules 141-143 and 241-243.
  • the snubber circuit elements 134-136, 234-236 provided in parallel with the upper arm elements 121-123, 221-223 are arranged on the substrate center line C side of the upper and lower arm modules 141-143, 241-243.
  • the snubber circuit elements 137-139, 237-239 connected in parallel with the lower arm elements 124-126, 224-226 are arranged on the opposite side of the substrate centerline C of the upper and lower arm modules 141-143, 241-243. .
  • the substrate 31 is divided by the substrate center line C into a first system region RL1 in which components related to the first system L1 are mounted and a second system region RL2 in which components related to the second system L2 are mounted.
  • the direction orthogonal to the substrate center line C is defined as the x direction
  • the direction along the substrate center line C is defined as the y direction.
  • the side on which the power system connection components 101 and 201 are provided is referred to as a "power end”
  • the side on which the signal system connection components 106 and 206 are provided is referred to as a "control end”.
  • the power connection component 101 from the power end side, the power connection component 101, the power relay modules 161 and 162, the components related to the UVW phase, the microcomputer 170 and the integrated circuit component 175, and the signal connection component 106 are arranged in this order. arrayed.
  • the power connection component 201, the power relay modules 261 and 262 from the power end side, the components related to the UVW phase, the microcomputer 270, the integrated circuit component 275, and the signal connection component 206 are They are arranged in this order.
  • the power relay modules 161 and 162 are arranged side by side with their longitudinal direction along the x direction.
  • the upper and lower arm modules 141 to 143 are arranged substantially parallel to the center line C of the substrate.
  • the upper and lower arm modules 141-143, the motor relay modules 147-149, and the motor terminals 191-193 are arranged in this order from the substrate center line C side.
  • Fig. 8 shows the element arrangement of each phase. 8 schematically shows the internal configuration of the motor relay module 147, and for the sake of explanation, the sealing portion 310 is shown with a satin finish. The same applies to drawings according to embodiments described later. Since the U-phase, V-phase, and W-phase in the first system and the U-phase, V-phase, and W-phase in the second system have roughly the same element arrangement, the U-phase in the first system will be mainly explained as an example. do.
  • the upper and lower arm modules 141 are formed in a substantially square shape in plan view.
  • the motor relay module 147 is formed in a substantially rectangular shape in plan view, the length of the long side of which is approximately equal to the length of one side of the vertical arm module 141 and the length of the short side of which is shorter than the length of one side of the vertical arm module 141 . ing.
  • the y direction that is, the vertical direction on the paper surface
  • the width direction it can be said that the motor relay module 147 is formed with a narrow width.
  • the motor relay module 147 is arranged adjacent to the board outer edge side of the upper and lower arm module 141 so that the short side faces the upper and lower arm module 141 .
  • the motor relay module 147 is narrower than the upper and lower arm modules 141, parts other than the motor relay module 147 are mounted in the module mounting area Rm, which is an area obtained by extending the upper and lower arm modules 141 in the x direction. A mountable space can be secured.
  • the motor relay module 147, the snubber circuit element 137, and the shunt resistor 131 are arranged in this order from the power end side on the board outer edge side of the module mounting area Rm.
  • the motor relay module 247, the snubber circuit element 237, and the shunt resistor 231 are arranged in this order from the control end side on the board outer edge side of the module mounting area Rm (see FIG. 7).
  • the shunt resistor 131 is arranged such that its longitudinal direction is the x direction.
  • the snubber circuit elements 134 are arranged side by side in the y-direction on the substrate center line C side of the upper and lower arm modules 141 so that the longitudinal directions of the resistors and capacitors face the upper and lower arm modules 141 .
  • the snubber circuit elements 134 are arranged in the order of the resistor and the capacitor from the control end side on the substrate center line C side of the module mounting area Rm.
  • the snubber circuit elements 234 are arranged in the order of the resistor and the capacitor from the power end side on the substrate centerline side of the module mounting area Rm (see FIG. 7).
  • the snubber circuit element 137 faces the upper and lower arm module 141 in the lateral direction, and is arranged in the order of the capacitor and the resistor from the upper and lower arm module 141 side, and is arranged adjacent to the motor relay module 147 .
  • the motor relay module 147 has a land 301 , a drain 302 , a source 303 , a gate 304 , a drain terminal 305 , a source terminal 306 , a gate terminal 307 , a conductive clip 308 and the like molded with a sealing portion 310 .
  • the motor relay module 147 has a source terminal 306 formed along one short side, and a drain terminal 305 and a gate terminal 307 formed along the other short side.
  • the motor relay module 147 is arranged such that the source terminal 306 faces the upper/lower arm module 141 side, and the drain terminal 305 and the gate terminal 307 face the substrate outer edge side.
  • the drain terminal 305 is formed integrally with the land 301 .
  • a conductive clip 308 connects the source 303 and the source terminal 306 .
  • Conductive clip 308 is made of a material with good electrical conductivity, such as copper, and is wider than wire 309 .
  • Gate terminal 307 is connected to gate 304 by wire 309 .
  • the drain terminal 305 and the gate terminal 307 are formed on one short side of the sealing portion 310, and the source terminal 306 is formed on the other short side. While the drain electrode is formed on the back surface of the chip, the source 303 has a smaller electrode area than the drain 302 . Therefore, the gate terminal 307 is arranged on the drain terminal 305 side so that the number of source terminals is larger than the number of drain terminals, and the wide conductive clip 308 connects the source 303 and the source terminal 306 . This makes it possible to reduce the resistance on the source side.
  • the sealing portion 310 is formed in a substantially rectangular shape in plan view.
  • the length of the long side of the sealing portion 310 is desirably 1.5 times or more the length of the short side. It may be considered that the length of the short side is 2/3 or less of the length of the long side.
  • a resin having a relatively high thermal conductivity is used for the sealing portion 310. As shown in FIG.
  • the thermal conductivity is preferably 2.2 W/m ⁇ K or more.
  • the heat conductivity of the mold resin of the motor relay module 947 is relatively low, and the surface electrode 948 is provided, the thickness of the motor relay module 947 is greater than that of the upper and lower arm modules 141 . If there is a difference in the thickness of the elements mounted on the substrate 31, it is necessary to form the heat sink 945 in a shape matching the elements, which complicates the processing. Also, in order to insulate the surface electrodes and the heat sink 945, it is necessary to secure an insulation distance between the motor relay module 947 and the heat sink 945. FIG.
  • a resin having a high thermal conductivity is used as the sealing portion 310 of the motor relay module 147 in the same manner as the upper and lower arm modules 141, and surface electrodes exposed from the sealing portion 310 are provided. not Thereby, the thickness of the upper and lower arm module 141 and the thickness of the motor relay module 147 can be made substantially the same.
  • the thickness of the heating elements that are arranged adjacent to the upper and lower arm module 141 and the motor relay module 147 and that require heat dissipation to the opposite side of the substrate 31 is formed smaller than the upper and lower arm module 141 and the motor relay module 147 .
  • FIG. 9 is a diagram for explaining the mounting height of each element on the surface of the substrate 31 on the heat sink 845 side, and does not necessarily match the actual arrangement. Also, in FIGS. 9 and 19, hatching of each element is omitted in order to avoid complication.
  • the motor relay module 147 of this embodiment includes the switching element, the sealing portion 310, the drain terminal 305, the source terminal 306, and the gate terminal 307.
  • the switching element of the present embodiment is a motor relay element 127 capable of switching connection/disconnection between the inverter circuit 120 and the motor terminal 191 .
  • the motor relay element 127 consists of a drain 302, a source 303 and a gate 304.
  • the sealing portion 310 is formed in a rectangular shape in plan view, and molds the motor relay element 127 .
  • Drain terminal 305 is connected to drain 302 .
  • Source terminal 306 is connected to source 303 .
  • Gate terminal 307 is connected to gate 304 .
  • the drain terminal 305 , the source terminal 306 and the gate terminal 307 are exposed on the short side of the sealing portion 310 .
  • peripheral components such as the shunt resistor 131 and the snubber circuit element 137 can be mounted adjacent to the motor relay module 147, and the mounting area of the substrate 31 can be effectively used.
  • the same applies to other relay modules, and the configuration related to the motor relay module 147 will be mainly described below.
  • the motor relay module 147 is mounted on the substrate 31 and is provided so as to be able to dissipate heat to the heat sink 845 from the surface opposite to the substrate 31 . Thereby, the heat generated by energization can be appropriately radiated.
  • the drain terminal 305 and the gate terminal 307 are arranged along one side of the sealing portion 310 .
  • the source terminal 306 is arranged on one side of the sealing portion 310 opposite to the drain terminal 305 and the gate terminal 307 .
  • the resistance on the source side can be reduced by increasing the number of source terminals 306 connected to the source 303, which has a smaller electrode area than the drain 302 having an electrode formed on the back surface of the chip, as much as possible. is.
  • the electronic device 30 of this embodiment includes relay modules 147 to 149, 247 and 249, upper and lower arm modules 141 to 143 and 241 to 243, peripheral parts, and a substrate 31.
  • the first system L1 will be described below, and the second system L2 will be omitted.
  • the in-phase upper arm elements 121 to 123 and lower arm elements 124 to 126 forming the inverter circuit 120 are integrated into one module.
  • the peripheral components include at least one of shunt resistors 131-133 and snubber circuit elements 134-139.
  • Upper and lower arm modules 141 to 143, motor relay modules 147 to 149, and peripheral components are mounted on the substrate 31. As shown in FIG.
  • the upper and lower arm modules 141 to 143, the motor relay modules 147 to 149, and the motor terminals 191 to 193 are arranged outward from the substrate center line C in this order.
  • the shunt resistors 131-133 and snubber circuit elements 137-139 which are part of the peripheral parts, are connected to the motor relay modules 147-149 in the regions between the upper and lower arm modules 141-143 and the motor terminals 191-193. placed side by side.
  • the relay modules 147-149 are arranged so that the short sides face the upper and lower arm modules 141-143. As a result, the area occupied by the inverter circuit 120 and the peripheral circuits can be reduced.
  • the upper and lower arm modules 141-143 and the motor relay modules 147-149 have the same mounting height.
  • the “mounting height” is the height when the element is mounted on the substrate 31, and the “equal mounting height” means that heat can be dissipated to the heat dissipating surface 848 substantially parallel to the substrate 31.
  • a difference to the extent that the heat dissipation gel 849 or the like can absorb the difference in height is allowed, and it is assumed that "the mounting heights are equal”. A similar degree is allowed for “below the mounting height” described later.
  • the shunt resistors 131-133 and the snubber circuit elements 134-139 have mounting heights equal to or lower than the upper and lower arm modules 141-143. As a result, it is not necessary to form a step on the heat dissipation surface 848, so that the heat sink 845 can be easily processed.
  • a motor relay module 351 includes a land 301, a drain 302, a source 303, a gate 304, a drain terminal 315, a source terminal 316, a gate terminal 317, a conductive clip 308, and the like, which are molded with a sealing portion 310. ing.
  • drain terminal 315 is formed along one short side
  • source terminal 316 and gate terminal 317 are formed along the other short side. Even with this configuration, the same effects as those of the above-described embodiment can be obtained.
  • FIG. 11 A third embodiment is shown in FIG.
  • land 301 , drain 302 , source 303 , gate 304 , drain terminal 315 , source terminal 316 , gate terminal 317 , conductive clip 308 and the like are molded with sealing portion 310 .
  • the gate terminal is arranged on the source terminal side as in the second embodiment, but the gate terminal may be arranged on the drain terminal side as in the first embodiment.
  • the shunt resistor 318 and the substrate pattern 319 connected to the shunt resistor 318 are integrally molded with the sealing portion 310 . That is, in this embodiment, the motor relay module 352 incorporates a shunt resistor 318 that is an element related to current detection. As a result, the mounting area can be reduced compared to the case where the shunt resistor is provided separately. Also, the heat dissipation of the shunt resistor 318 can be improved. Moreover, the same effects as those of the above-described embodiment can be obtained.
  • a fourth embodiment is shown in FIG.
  • a relay module 353 shown in FIG. 12 has a land 301 , a drain 302 , a source 303 , a gate 304 , a drain terminal 315 , a source terminal 316 , a gate terminal 317 , a shunt resistor 318 and the like molded with a sealing portion 310 .
  • the source 303 and the source terminal 316 are connected by a shunt resistor 318 instead of the conductive clip 308 . That is, the shunt resistor 318 shares the function of the conductive clip. This makes it possible to further reduce the mounting area. Moreover, the same effects as those of the above-described embodiment can be obtained.
  • the heat dissipation terminal 321 is formed along the side where the terminals 315 to 317 are not formed, and is connected to the wiring pattern 322 connected to the shunt resistor 318 .
  • the heat generated by the shunt resistor 318 can be radiated also from the motor relay module 354 side via the wiring pattern 322 and the heat dissipation terminal 321 .
  • the motor relay module 354 of this embodiment has heat dissipation terminals 321 connected to wiring patterns 322 connected to the shunt resistors 318 . Thereby, the heat generated by the shunt resistor 318 can be dissipated more efficiently. Moreover, the same effects as those of the above-described embodiment can be obtained.
  • FIG. 355 shown in FIG. It is molded with
  • non-potential terminals 338 are provided on both sides of the arranged source terminals 306 , and non-potential terminals 338 are provided on both sides of the arranged drain terminals 335 and gate terminals 337 .
  • the non-potential terminal 338 means that a potential related to a main function such as a gate terminal is not assigned, and may have a secondary function such as heat dissipation.
  • drain terminals 335 are arranged on both sides of the gate terminal 337 . Thereby, the solder joint life of the gate terminal 337 can be improved. Also in the motor relay module of the above embodiment, another terminal such as a drain terminal may be arranged on both sides of the gate terminal. Although not shown, the terminals provided at the four corners of the sealing portion may be non-potential terminals in the upper and lower arm modules as well.
  • the motor relay module 355 has a non-potential terminal 338 formed in at least one corner of the rectangular sealing portion 310 . As a result, the function of the motor relay module 355 can be maintained even if a joint failure occurs at the corner.
  • the gate terminals 337 are assigned to terminals other than the corner pins, which are terminals provided at the corners.
  • the terminals arranged on both sides of the gate terminal 337 are not limited to the drain terminal 335 and may be non-potential terminals or the like. This makes it possible to maintain at least the transmission and reception of the drive signal even if a joint failure occurs at the corner.
  • Motor relay module 356 shown in FIGS. 15 and 16 includes land 301 , drain 302 , source 303 , gate 304 , drain terminal 305 , source terminal 306 , gate terminal 307 , large conductive clip 341 , etc., molded by sealing portion 310 . It is
  • the source 303 and the source terminal 306 are connected by a large conductive clip 341.
  • the conductive clip 308 of the first embodiment is narrower than the source 303 (see FIG. 8), whereas the large conductive clip 341 is wider than the source 303 and is formed to cover the entire surface of the source 303 .
  • the large conductive clip 341 is formed in a flat plate shape extending from the source terminal 306 to the drain terminal 305 side, and is cut so as not to overlap the gate 304 .
  • the large conductive clip 341 has a protruding portion 342 that protrudes toward the source 303 and is connected to the source 303 .
  • the minimum thickness Hr which is the thickness of the sealing portion 310 where the large-sized conductive clip 341 is provided, is thicker than the diameter of the filler in the mold resin so as to enable resin molding. Also, the minimum thickness Hr is set to a size that can ensure insulation equal to or greater than the breakdown voltage of switching.
  • the large conductive clip 341 that connects the source 303 and the source terminal 306 is formed covering the entire electrode portion of the source 303 .
  • the resistance on the source side can be reduced compared to the case where the electrode portion of the source 303 is narrower than the electrode portion.
  • the minimum thickness Hr of the sealing portion 310 is larger than the filler diameter.
  • the large conductive clip 341 is used, and the thickness of the sealing portion 310 is minimized at the location where the large conductive clip 341 is provided.
  • the minimum thickness Hr is larger than the diameter of the filler, it is possible to appropriately perform resin molding.
  • the minimum thickness Hr of the sealing portion 310 is larger than the filler diameter. Moreover, the same effects as those of the above-described embodiment can be obtained.
  • FIGS. 17 and 18 An eighth embodiment is shown in FIGS. 17 and 18.
  • the large conductive clip 345 has a uniform plate thickness and contacts the source 303 at the concave portion 346 .
  • the large-sized conductive clip 345 has a uniform plate thickness and is connected to the source 303 through a recessed portion 346 provided in the intermediate portion. Thereby, the large-sized conductive clip 345 can be formed using a material having a uniform thickness. Moreover, the same effects as those of the above-described embodiment can be obtained.
  • the main board 31 is a "board”
  • the motor relay modules 147-149, 237-239, 351-357 are “semiconductor modules” and “relay modules”
  • the motor relay elements 127-129, 227-229 are “switching modules”.
  • shunt resistors 131 to 133, 231 to 233 and 318 are “current detection elements” and “peripheral components”
  • snubber circuit elements 134 to 139 and 234 to 239 are “noise elimination elements” and "peripheral
  • the motor terminals 191 to 193 and 291 to 293 correspond to the 'output terminals'
  • the gate terminal 337 corresponds to the 'drive signal terminals'
  • the large conductive clips 341 and 345 correspond to the 'wiring members'.
  • shunt resistors and snubber circuit elements are arranged side by side as peripheral components in all relay modules.
  • peripheral components may not be arranged side-by-side in some motor relay modules.
  • the shunt resistor or snubber circuit elements may not be placed side-by-side with the motor relay module.
  • peripheral components may be other than shunt resistors and snubber circuit elements.
  • all the relay modules do not have to have the same shape, and the shape of some relay modules may be different from that of other modules.
  • two systems of inverter circuits, motor relay modules, etc. are mounted on the board.
  • the number of systems is not limited to two, and may be one or three or more.
  • the electronic device is applied to a motor drive circuit.
  • the electronic device may be applied to circuits other than motor drive circuits, such as generator circuits and DCDC converters.
  • the inverter circuit and the microcomputer are mounted on the same board.
  • the inverter circuit and the electronic components related to control such as a microcomputer may be mounted on different substrates.
  • the sub-board on the connector side may be omitted and the number of boards may be one.
  • the configuration of the drive circuit may be different from that of the above-described embodiments without being limited to the number of substrates and the like.
  • the steering device is an electric power steering device.
  • the steering device may be a steer-by-wire device
  • the drive device may be used as a steering device for steering the wheels or as a reaction force device for applying a reaction force to the steering wheel.
  • the driving device may be applied to devices other than the steering device.
  • the present disclosure is by no means limited to the above embodiments, and can be implemented in various forms without departing from the scope of the present disclosure.

Landscapes

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Abstract

半導体モジュール（１４７～１４９、２４７～２４９、３５１～３５７）は、スイッチング素子（１２７～１２９、２２７～２２９）と、封止部（３１０）と、ドレイン端子（３０５、３１５、３３５）と、ソース端子（３０６、３１６）と、ゲート端子（３０７、３１７、３３７）と、を備える。スイッチング素子（１２７～１２９、２２７～２２９）は、ドレイン（３０２）、ソース（３０３）およびゲート（３０４）からなる。封止部は、平面視長方形形状に形成され、スイッチング素子をモールドする。ドレイン端子は、ドレインと接続される。ソース端子は、ソースと接続される。ゲート端子は、ゲートと接続される。ドレイン端子、ソース端子およびゲート端子は、封止部の短辺側に露出している。

Description

半導体モジュール、および、これを用いた電子装置 関連出願の相互参照
　本出願は、２０２１年３月１８日に出願された特許出願番号２０２１－０４５１６３号に基づくものであり、ここにその記載内容を援用する。
　本開示は、半導体モジュール、および、これを用いた電子装置に関する。
　従来、機電一体型の電動駆動装置が知られている。例えば特許文献１では、電力変換回路を冗長化しており、正極側電源経路と負極側電源経路とを隣接して配設している。
特開２０１７－５５４８８号公報
　特許文献１では、高電位側ＭＯＳＦＥＴ、低電位側ＭＯＳＦＥＴおよび相リレー用ＭＯＳＦＥＴは、いずれも略正方形形状であり、直線状に配列している。そのため、例えば電流検出素子等の他の素子をＭＯＳＦＥＴに近接させて配置することが困難である。本開示の目的は、基板の実装面積を有効に利用可能な半導体モジュール、および、これを用いた電子装置を提供することにある。
　本開示の半導体モジュールは、ドレイン、ソースおよびゲートからなるスイッチング素子と、封止部と、ドレインと接続されるドレイン端子と、ソースと接続されるソース端子と、ゲートと接続されるゲート端子と、を備える。封止部は、平面視長方形形状に形成され、スイッチング素子をモールドする。ドレイン端子、ソース端子およびゲート端子は、封止部の短辺側に露出している。これにより、基板の実装面積を有効に利用可能である。
　本開示についての上記目的及びその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。その図面は、
図１は、第１実施形態によるステアリングシステムを示す概略構成図であり、 図２は、第１実施形態による駆動装置を示す側面図であり、 図３は、図２のＩＩＩ方向矢視図であり、 図４は、図３のＩＶ－ＩＶ線断面図であり、 図５は、第１実施形態によるカバーを外した状態のＥＣＵを示す側面図であり、 図６は、第１実施形態による駆動装置の回路図であり、 図７は、第１実施形態によるメイン基板のヒートシンク側の面を示す平面図であり、 図８は、第１実施形態による上下アームモジュール、モータリレーモジュール、シャント抵抗、スナバ回路素子の配置を示す図であり、 図９は、第１実施形態による部品の高さを説明する断面図であり、 図１０は、第２実施形態によるモータリレーモジュールを示す平面図であり、 図１１は、第３実施形態によるモータリレーモジュールを示す平面図であり、 図１２は、第４実施形態によるモータリレーモジュールを示す平面図であり、 図１３は、第５実施形態によるモータリレーモジュールを示す平面図であり、 図１４は、第６実施形態によるモータリレーモジュールを示す平面図であり、 図１５は、第７実施形態によるモータリレーモジュールを示す平面図であり、 図１６は、図１５のＸＶＩ方向矢視図であり、 図１７は、第８実施形態によるモータリレーモジュールを示す平面図であり、 図１８は、図１７のＸＶＩＩＩ方向矢視図であり、 図１９は、参考例による部品の高さを説明する断面図である。
　以下、本開示による電子装置を図面に基づいて説明する。以下、複数の実施形態において、実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
　　　（第１実施形態）
　以下、電子装置を図面に基づいて説明する。以下、複数の実施形態において、実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。第１実施形態による電子制御装置を図１～図９に示す。
　図１に示すように、駆動装置１は、モータ８０と、ＥＣＵ１０とを備え、車両のステアリング操作を補助するための操舵装置である電動パワーステアリング装置８に適用される。図１は、電動パワーステアリング装置８を備えるステアリングシステム９０の全体構成を示すものである。ステアリングシステム９０は、操舵部材であるステアリングホイール９１、ステアリングシャフト９２、ピニオンギア９６、ラック軸９７、車輪９８、および、電動パワーステアリング装置８等を備える。
　ステアリングホイール９１は、ステアリングシャフト９２と接続される。ステアリングシャフト９２には、操舵トルクを検出するトルクセンサ９３が設けられる。トルクセンサ９３は、内部にて２系統化されており、それぞれの検出値は、対応するコネクタ１５６、２５６に入力される。ステアリングシャフト９２の先端には、ピニオンギア９６が設けられる。ピニオンギア９６は、ラック軸９７に噛み合っている。ラック軸９７の両端には、タイロッド等を介して一対の車輪９８が連結される。
　運転者がステアリングホイール９１を回転させると、ステアリングホイール９１に接続されたステアリングシャフト９２が回転する。ステアリングシャフト９２の回転運動は、ピニオンギア９６によってラック軸９７の直線運動に変換される。一対の車輪９８は、ラック軸９７の変位量に応じた角度に操舵される。
　電動パワーステアリング装置８は、駆動装置１、および、モータ８０の回転を減速してラック軸９７に伝える動力伝達部としての減速ギア８９等を備える。本実施形態の電動パワーステアリング装置８は、所謂「ラックアシストタイプ」であるが、モータ８０の回転をステアリングシャフト９２に伝える所謂「コラムアシストタイプ」等としてもよい。
　図２～図５に示すように、モータ８０は３相ブラシレスモータである。モータ８０は、操舵に要するトルクの一部または全部を出力するものであって、図示しないバッテリから電力が供給されることで駆動され、減速ギア８９を正逆回転させる。モータ８０は、第１モータ巻線１８０および第２モータ巻線２８０を有する。
　以下、第１モータ巻線１８０の通電制御に係る構成の組み合わせを第１系統、第２モータ巻線２８０の通電制御に係る構成の組み合わせを第２系統とする。第１系統の構成を主に１００番台で付番し、第２系統Ｌ２の構成を主に２００番台で付番し、第１系統と第２系統とで実質的に同様の構成には下２桁が同じとなるように付番し、適宜説明を省略する。また、図中等適宜、第１系統Ｌ１に係る構成に添え字の「１」、第２系統Ｌ２に係る構成に添え字の「２」を付す。
　駆動装置１は、モータ８０の軸方向の一方側にＥＣＵ１０が一体的に設けられており、いわゆる「機電一体型」であるが、モータ８０とＥＣＵ１０とは別途に設けられていてもよい。ＥＣＵ１０は、モータ８０の出力軸とは反対側において、シャフト８７０の軸Ａｘに対して同軸に配置されている。ここで、「同軸」とは、例えば組み付けや設計に係る誤差やズレは許容されるものとする。なお、本実施形態の駆動装置１における「機電一体」とは、モータ８０に対し、例えば概ね直方体形状のＥＣＵを単に近接させて設けたものとは異なっている。機電一体型とすることで、搭載スペースに制約のある車両において、ＥＣＵ１０とモータ８０とを効率的に配置することができる。以下、モータ８０の軸方向を駆動装置１の軸方向とみなし、単に「軸方向」とする。
　モータ８０は、モータケース８３０、モータフレーム８４０、ステータ８６０、および、ロータ８６５等を有する。ステータ８６０は、モータケース８３０に固定されており、モータ巻線１８０、２８０が巻回される。ロータ８６５は、ステータ８６０の径方向内側に設けられ、ステータ８６０に対して相対回転可能に設けられる。
　シャフト８７０は、ロータ８６５に嵌入され、ロータ８６５と一体に回転する。シャフト８７０は、軸受８７１、８７２により、モータケース８３０およびモータフレーム８４０に回転可能に支持される。シャフト８７０のＥＣＵ１０側の端部は、モータフレーム８４０に形成される軸孔８４９に挿通され、ＥＣＵ１０側に露出する。シャフト８７０のＥＣＵ１０側の端部には、マグネット８７５が設けられる。
　モータケース８３０は、底部８３１および筒部８３２からなる略有底筒状に形成され、開口側にＥＣＵ１０が設けられる。底部８３１には、軸受８７１が設けられる。筒部８３２には、ステータ８６０が固定される。
　モータフレーム８４０は、フレーム部８４１、ヒートシンク８４５、および、コネクタ接続部８４６等を有し、例えばアルミ等の熱伝導性のよい材料で形成される。フレーム部８４１は、モータケース８３０の径方向内側に圧入されており、全体として、モータケース８３０の筒部８３２を軸方向に投影した投影領域（以下適宜、「モータシルエット」とする。）内に収まっている。フレーム部８４１の外周には、フランジ部８４２が形成され、筒部８３２の内壁に形成される段差部８３３と当接する。また、フレーム部８４１のヒートシンク８４５の外側には、拡張部材接続部８４３が形成される。
　コネクタ接続部８４６は、モータ巻線１８０、２８０が取り出されない側のヒートシンク８４５の側面の略中央に立設されている。コネクタ接続部８４６の高さは、ヒートシンク８４５よりも高い。
　ＥＣＵ１０は、メイン基板３１、サブ基板３２、パワー系接続部品１０１、２０１、信号系接続部品１０６、２０６、コネクタユニット５０、および、カバー６０等を有する。メイン基板３１は、ねじ等の締結部材３９９にてヒートシンク８４５に固定される。サブ基板３２は、コネクタユニット５０に固定される。基板３１、３２は、軸方向に投影したとき、ヒートシンク８４５より大きく、ヒートシンク８４５の外側まで延びて形成されている。
　メイン基板３１のヒートシンク８４５側の面３９１には、インバータ回路を構成するスイッチング素子等が実装され、ヒートシンク８４５に放熱可能に設けられている。メイン基板３１のヒートシンク８４５と反対側の面には、アルミ電解コンデンサ等の部品が実装される。メイン基板３１における部品配置は後述する。
　サブ基板３２には、フィルタ回路を構成するチョークコイルおよびコンデンサや、通信ドライバ等の部品が実装される。メイン基板３１とサブ基板３２とは、パワー系接続部品１０１、２０１、および、信号系接続部品１０６、２０６で接続される。パワー系接続部品１０１、２０１は、素子実装領域の外側にて横並びに配置される。信号系接続部品１０６、２０６は、素子実装領域の外側であって、パワー系接続部品１０１、２０１とは素子実装領域を挟んで反対側に横並びに配置される。
　コネクタユニット５０は、ベース部５１、車両系コネクタ１５２、２５２、および、操舵系コネクタ１５６、２５６を有する。ベース部５１は、平面視略矩形に形成される。ベース部５１のモータ８０と反対側の面には、外縁に沿って溝部５１１が形成されている。また、ベース部５１には、固定部５１６が形成される。固定部５１６には、スルーボルト５１９が挿通され、モータフレーム８４０のコネクタ接続部８４６に螺着される。これにより、コネクタユニット５０がモータフレーム８４０に固定される。モータフレーム８４０のコネクタ接続部８４６とコネクタユニット５０の固定部５１６との軸方向における接続位置は、メイン基板３１とサブ基板３２との間である。
　コネクタ１５２、１５６、２５２、２５６は、間口が軸方向外側を向いて形成されている。車両系コネクタ１５２、２５２は、車両電源およびグランドと接続されるパワー系コネクタと、ＣＡＮ（Controller Area Network）等である車両通信網９９（図１参照）と接続される通信系コネクタとが一体になった一体型のハイブリッドコネクタである。操舵系コネクタ１５６、２５６は、トルクセンサ９３と接続される。
　カバー６０は、略有底筒状に形成され、内部に基板３１、３２およびヒートシンク８４５等を収容する。カバー６０の底部には、略矩形の孔部６１が形成される。孔部６１には、コネクタ１５２、１５６、２５２、２５６が挿通される。孔部６１は端部６１１が内側に折り曲げられている。端部６１１は、接着材等である接着部材が塗布されたコネクタユニット５０の溝部５１１に挿入される。これにより、コネクタユニット５０とカバー６０との間からの水滴や埃の侵入を防ぐことができる。
　本実施形態では、車両系コネクタ１５２、２５２および操舵系コネクタ１５６、２５６の４つの間口を設けており、ベース部５１は、モータケース８３０の筒部８３２を軸方向に投影した投影領域からはみ出す。換言すると、コネクタユニット５０は、モータシルエットに収まっていない。
　拡張部材７０は、基部７１、環状凸部７２、カバー挿入溝７３、および、固定部７４等を有し、樹脂等にて一体に形成される。拡張部材７０は、全体として環状に形成され、モータフレーム８４０のフレーム部８４１のＥＣＵ１０側であって、ヒートシンク８４５の径方向外側に配置される。換言すると、ヒートシンク８４５は、拡張部材７０の内周側にて、ＥＣＵ１０側に突出して形成されている。拡張部材７０の外縁の少なくとも一部は、モータシルエットよりも外側に位置している。
　環状凸部７２は、基部７１のモータ８０側の面に内周面に沿って突出して設けられ、モータケース８３０の筒部８３２に挿入される。拡張部材７０のモータ８０と反対側の面には、カバー挿入溝７３が外縁に沿って形成される。カバー６０の開口側の端部は、接着材等である接着部材が塗布されたカバー挿入溝７３に挿入される。これにより、拡張部材７０とカバー６０との間からの水滴や埃等の侵入を防ぐことができる。固定部７４は、拡張部材７０の内周壁から径方向内側に突出して形成される。固定部７４には、カラーが挿入され、ねじ７９にてフレーム部８４１に固定される。
　ここで、駆動装置１の回路構成を図６に示す。本実施形態では、第１系統Ｌ１の回路構成と第２系統Ｌ２の回路構成とが同じであるので、第１系統Ｌ１について説明し、第２系統Ｌ２に係る説明を適宜省略する。
　インバータ回路１２０は、３相インバータであって、高電位側に接続される上アーム素子１２１～１２３、および、低電位側に接続される下アーム素子１２４～１２６がブリッジ接続されている。インバータ回路１２０の高電位側は、電源リレー素子１１１、１１２を経由してバッテリ等である電源と接続され、低電位側はグランドと接続される。
　対になるＵ相の上アーム素子１２１と下アーム素子１２４との接続点は、モータリレー素子１２７およびモータ端子１９１を経由してＵ相巻線１８１の一端と接続される。対になるＶ相の上アーム素子１２２と下アーム素子１２５との接続点は、モータリレー素子１２８およびモータ端子１９２を経由してＶ相巻線１８２の一端と接続される。対になるＷ相の上アーム素子１２３と下アーム素子１２６との接続点は、モータリレー素子１２９およびモータ端子１９３を経由してＷ相巻線１８３の一端と接続される。巻線１８１～１８３の他端は、結線される。
　下アーム素子１２４、１２５、１２６の低電位側には、モータ巻線１８０の各相の電流を検出する電流検出素子であるシャント抵抗１３１、１３２、１３３が設けられている。また、上アーム素子１２１～１２３および下アーム素子１２４～１２６には、ノイズ低減のためのスナバ回路素子１３４～１３９が並列に接続されている。スナバ回路素子１３４～１３９は、直列に接続されるコンデンサおよび抵抗から構成される。以下、図中等適宜、コンデンサと抵抗とを区別すべく、コンデンサに添え字の「ｃａ」を付し、抵抗に添え字の「ｒ」を付すと共にハッチングを記載した。
　インバータ回路１２０には、電源リレー素子１１１、１１２を経由して電力が供給される。本実施形態では、上アーム素子１２１～１２３、下アーム素子１２４～１２６、モータリレー素子１２７～１２９および電源リレー素子１１１、１１２は、いずれもＭＯＳＦＥＴであるが、ＩＧＢＴやサイリスタ等であってもよい。電源リレー素子１１１、１１２は、寄生ダイオードの向きが逆向きとなるように直列に接続される。これにより、バッテリが誤って逆向きに接続された場合に逆向きの電流が流れるのを防ぎ、ＥＣＵ１０を保護する。
　図７は、メイン基板３１のヒートシンク８４５側の面３９１を示している。図７に示すように、電子装置３０は、メイン基板３１、および、メイン基板３１に実装される各種電子部品を有する。メイン基板３１には、上下アームモジュール１４１～１４３、２４１～２４３、リレーモジュール１４７～１４９、２４７～２４９、シャント抵抗１３１～１３３、および、スナバ回路素子１３４～１３９、２３４～２３９、電源リレーモジュール１６１、１６２、２６１、２６２、マイコン１７０、２７０、および、集積回路部品１７５、２７５等が実装されている。以下適宜、メイン基板３１を、適宜単に「基板」とする。図７では、端子が接続される孔部について、適宜対応する部材の符号を付した。また、図７では、基板３１について、締結部材３９９に係る孔部等の記載を省略し、円形で記載したが、基板形状は円形に限らず、異なっていてもよい。
　本実施形態では、Ｕ相の上アーム素子１２１および下アーム素子１２４が上下アームモジュール１４１としてワンパッケージ化されている。同様に、Ｖ相の上アーム素子１２２および下アーム素子１２５が上下アームモジュール１４２としてワンパッケージ化されている。Ｗ相の上アーム素子１２３および下アーム素子１２６が上下アームモジュール１４３としてワンパッケージ化されている。
　第２系統も同様に、Ｕ相の上アーム素子２２１および下アーム素子２２４が上下アームモジュール２４１としてワンパッケージ化されている。Ｖ相の上アーム素子２２２および下アーム素子２２５が上下アームモジュール２４２としてワンパッケージ化されている。Ｗ相の上アーム素子２２３および下アーム素子２２６が上下アームモジュール２４３としてワンパッケージ化されている。すなわち、上下アームモジュール１４１～１４３、２４１～２４３は、２つの素子がパッケージされた、所謂「２ｉｎ１モジュール」である。
　モータリレーモジュール１４７～１４９、２４７～２４９は、モータリレー素子１２７～１２９、２２７～２２９が個別にパッケージ化されている、所謂「１ｉｎ１モジュール」である。また、電源リレー素子１１１、１１２は、モータリレーモジュール１４７と同様の１ｉｎ１モジュールであって、電源リレー素子１１１、１１２、２１１、２１２がパッケージされた半導体モジュールを電源リレーモジュール１６１、１６２、２６１、２６２とする。
　スナバ回路素子１３４～１３９、２３４～２３９は、１つの上下アームモジュール１４１～１４３、２４１～２４３に対して、２組設けられている。上アーム素子１２１～１２３、２２１～２２３と並列に設けられるスナバ回路素子１３４～１３６、２３４～２３６は、上下アームモジュール１４１～１４３、２４１～２４３の基板中心線Ｃ側に配置される。下アーム素子１２４～１２６、２２４～２２６と並列に接続されるスナバ回路素子１３７～１３９、２３７～２３９は、上下アームモジュール１４１～１４３、２４１～２４３の基板中心線Ｃと反対側に配置される。
　基板３１は、第１系統Ｌ１に係る部品が実装される第１系統領域ＲＬ１と、第２系統Ｌ２に係る部品が実装される第２系統領域ＲＬ２とに、基板中心線Ｃにて区画されている。ここで、基板中心線Ｃに直交する方向をｘ方向、基板中心線Ｃに沿う方向をｙ方向とする。また、ｙ方向において、パワー系接続部品１０１、２０１が設けられる側を「パワー端部」、信号系接続部品１０６、２０６が設けられる側を「制御端部」とする。
　第１系統領域ＲＬ１において、パワー端部側から、パワー系接続部品１０１、電源リレーモジュール１６１、１６２、ＵＶＷ相に係る部品、マイコン１７０および集積回路部品１７５、信号系接続部品１０６が、この順で配列されている。同様に、第２系統領域ＲＬ２において、パワー端部側から、パワー系接続部品２０１、電源リレーモジュール２６１、２６２、ＵＶＷ相に係る部品、マイコン２７０および集積回路部品２７５、信号系接続部品２０６が、この順で配列されている。電源リレーモジュール１６１、１６２は、長手方向がｘ方向に沿うように、横並びに配置されている。
　上下アームモジュール１４１～１４３は、基板中心線Ｃに概ね平行に配列されている。上下アームモジュール１４１～１４３、モータリレーモジュール１４７～１４９、モータ端子１９１～１９３は、基板中心線Ｃ側から、この順で配列されている。
　各相の素子配置を図８に示す。図８では、モータリレーモジュール１４７について、内部構成を模式的に示しており、説明のため、封止部３１０を梨地で示した。後述の実施形態に係る図も同様である。第１系統におけるＵ相、Ｖ相、Ｗ相、および、第２系統におけるＵ相、Ｖ相、Ｗ相は、概ね同様の素子配置であるため、主に第１系統のＵ相を例に説明する。
　上下アームモジュール１４１は、平面視略正方形形状に形成されている。モータリレーモジュール１４７は、長辺の長さが上下アームモジュール１４１の一辺の長さと概ね同等であり、短辺の長さが上下アームモジュール１４１の一辺の長さより短い平面視略長方形形状に形成されている。ここで、ｙ方向（すなわち紙面上下方向）を幅方向とすれば、モータリレーモジュール１４７は、幅狭に形成されている、といえる。
　モータリレーモジュール１４７は、短辺側が上下アームモジュール１４１に向くように、上下アームモジュール１４１の基板外縁側に隣接して配置されている。本実施形態では、モータリレーモジュール１４７が上下アームモジュール１４１より幅狭に形成されているため、上下アームモジュール１４１をｘ方向に延長した領域であるモジュール実装領域Ｒｍにモータリレーモジュール１４７以外の部品を実装可能なスペースを確保可能である。
　第１系統Ｌ１では、モジュール実装領域Ｒｍの基板外縁側において、パワー端部側から、モータリレーモジュール１４７、スナバ回路素子１３７、シャント抵抗１３１の順で配列されている。一方、第２系統Ｌ２では、モジュール実装領域Ｒｍの基板外縁側において、制御端部側から、モータリレーモジュール２４７、スナバ回路素子２３７、シャント抵抗２３１の順で配列されている（図７参照）。シャント抵抗１３１は、長手方向がｘ方向となるように配置されている。
　スナバ回路素子１３４は、上下アームモジュール１４１の基板中心線Ｃ側であって、抵抗およびコンデンサの長手方向が上下アームモジュール１４１に向くように、ｙ方向に横並びで配置されている。第１系統Ｌ１では、スナバ回路素子１３４は、モジュール実装領域Ｒｍの基板中心線Ｃ側において、制御端部側から、抵抗、コンデンサの順で配列されている。第２系統Ｌ２では、スナバ回路素子２３４は、モジュール実装領域Ｒｍの基板中心線側において、パワー端部側から抵抗、コンデンサの順で配列されている（図７参照）。
　スナバ回路素子１３７は、短手方向が上下アームモジュール１４１に向き、上下アームモジュール１４１側から、コンデンサ、抵抗の順で配列され、モータリレーモジュール１４７と隣接して配置されている。
　モータリレーモジュール１４７は、ランド３０１、ドレイン３０２、ソース３０３、ゲート３０４、ドレイン端子３０５、ソース端子３０６、ゲート端子３０７および導電クリップ３０８等が、封止部３１０によりモールドされている。
　モータリレーモジュール１４７には、一方の短辺に沿ってソース端子３０６が形成され、他方の短辺に沿ってドレイン端子３０５およびゲート端子３０７が形成されている。モータリレーモジュール１４７は、ソース端子３０６が上下アームモジュール１４１側、ドレイン端子３０５およびゲート端子３０７が基板外縁側を向くように配置されている。
　ドレイン端子３０５は、ランド３０１と一体に形成されている。ソース３０３とソース端子３０６とは、導電クリップ３０８により接続されている。導電クリップ３０８は、例えば銅等の電気伝導性のよい材料で形成されており、ワイヤ３０９より幅広である。ゲート端子３０７は、ワイヤ３０９によりゲート３０４と接続されている。
　本実施形態では、封止部３１０の一方の短辺にドレイン端子３０５およびゲート端子３０７が形成されており、他方の短辺にソース端子３０６が形成されている。ドレイン電極がチップ裏面に形成されているのに対し、ソース３０３はドレイン３０２より電極面積が小さい。そこで、ゲート端子３０７をドレイン端子３０５側に配置してソース端子数をドレイン端子数よりも多くなるようにするとともに、幅広の導電クリップ３０８にてソース３０３とソース端子３０６とを接続している。これにより、ソース側の抵抗を低減可能である。
　封止部３１０は、平面視略長方形形状に形成されている。封止部３１０の長辺の長さは、短辺の１．５倍以上とすることが望ましい。短辺の長さが長辺の２／３以下、と捉えてもよい。封止部３１０には、上下アームモジュール１４１と同様、熱伝導率が比較的高い樹脂が用いられる。熱伝導率は、２．２Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることが好ましい。封止部３１０として熱伝導率が高い樹脂を用いることで、基板３１と反対側の面に露出させることで放熱させる表面電極を省略できるので、モータリレーモジュール１４７の体格を小型化可能である。
　図１９の参考例に示すように、モータリレーモジュール９４７のモールド樹脂の熱伝導率が相対的に低く、表面電極９４８が設けられている場合、上下アームモジュール１４１よりも厚さが大きくなる。基板３１に実装されている素子の厚みに差があると、ヒートシンク９４５を素子に合わせた形状に形成する必要があり、加工が複雑になる。また、表面電極とヒートシンク９４５とを絶縁するため、モータリレーモジュール９４７とヒートシンク９４５との間に絶縁距離を確保する必要がある。
　図９に示すように、本実施形態では、モータリレーモジュール１４７の封止部３１０として、上下アームモジュール１４１と同様に熱伝導率が高い樹脂を用い、封止部３１０から露出する表面電極を設けていない。これにより、上下アームモジュール１４１とモータリレーモジュール１４７の厚みを略同じとすることができる。
　また、上下アームモジュール１４１およびモータリレーモジュール１４７と隣接して配置され、基板３１と反対への放熱が必要な発熱素子（本実施形態では、シャント抵抗１３１およびスナバ回路素子１３４、１３７）の厚さを、上下アームモジュール１４１およびモータリレーモジュール１４７よりも小さく形成している。
　これにより、ヒートシンク８４５との絶縁距離を確保する必要がなく、ヒートシンク８４５の放熱面８４８の凹凸を少なくすることができるので、加工が容易になる。なお、図９は、基板３１のヒートシンク８４５側の面における各素子の実装高さを説明するための図であって、実際の配置とは必ずしも一致していない。また、図９および図１９において、煩雑になることを避けるため、各素子のハッチングを省略した。
　以上説明したように、本実施形態のモータリレーモジュール１４７は、スイッチング素子と、封止部３１０と、ドレイン端子３０５と、ソース端子３０６と、ゲート端子３０７と、を備える。本実施形態のスイッチング素子は、インバータ回路１２０とモータ端子１９１との断接を切替可能なモータリレー素子１２７である。
　モータリレー素子１２７は、ドレイン３０２、ソース３０３およびゲート３０４からなる。封止部３１０は、平面視長方形形状に形成され、モータリレー素子１２７をモールドする。ドレイン端子３０５は、ドレイン３０２と接続される。ソース端子３０６は、ソース３０３と接続される。ゲート端子３０７は、ゲート３０４と接続される。ドレイン端子３０５、ソース端子３０６およびゲート端子３０７は、封止部３１０の短辺側に露出している。これにより、モータリレーモジュール１４７に隣り合う箇所にシャント抵抗１３１やスナバ回路素子１３７等の周辺部品を実装可能であり、基板３１の実装面積を有効に利用可能である。他のリレーモジュールについても同様であり、以下、モータリレーモジュール１４７に係る構成を中心に説明する。
　モータリレーモジュール１４７は、基板３１に実装され、基板３１と反対側の面からヒートシンク８４５に放熱可能に設けられている。これにより、通電により生じる熱を適切に放熱させることができる。
　ドレイン端子３０５およびゲート端子３０７は、封止部３１０の一辺に配列される。ソース端子３０６は、ドレイン端子３０５およびゲート端子３０７と反対側の封止部３１０の一辺に配列される。これにより、チップ裏面に電極が形成されているドレイン３０２と比較して電極面積が小さいソース３０３と接続されるソース端子３０６の端子数を可及的多くすることで、ソース側の抵抗を低減可能である。
　本実施形態の電子装置３０は、リレーモジュール１４７～１４９、２４７、２４９と、上下アームモジュール１４１～１４３、２４１～２４３と、周辺部品と、基板３１と、を備える。以下、第１系統Ｌ１について説明し、第２系統Ｌ２について省略する。
　上下アームモジュール１４１～１４３は、インバータ回路１２０を構成する同相の上アーム素子１２１～１２３および下アーム素子１２４～１２６が１つのモジュールとなっている。周辺部品は、シャント抵抗１３１～１３３、および、スナバ回路素子１３４～１３９の少なくとも一方を含む。基板３１には、上下アームモジュール１４１～１４３、モータリレーモジュール１４７～１４９、および、周辺部品が実装されている。
　基板３１の同一面３９１において、基板中心線Ｃから外側に向かい、上下アームモジュール１４１～１４３、モータリレーモジュール１４７～１４９、モータ端子１９１～１９３の順に配列されている。また、周辺部品の一部であるシャント抵抗１３１～１３３およびスナバ回路素子１３７～１３９は、上下アームモジュール１４１～１４３とモータ端子１９１～１９３との間の領域にて、モータリレーモジュール１４７～１４９と横並びに配置されている。また、リレーモジュール１４７～１４９は、短辺側が上下アームモジュール１４１～１４３に向くように配置されている。これにより、インバータ回路１２０および周辺回路の基板専有面積を低減することができる。
　上下アームモジュール１４１～１４３およびモータリレーモジュール１４７～１４９は、実装高さが等しい。ここで、「実装高さ」とは、基板３１に素子を実装したときの高さであって、「実装高さが等しい」とは、基板３１に略平行する放熱面８４８に対して放熱可能であって、放熱ゲル８４９等にて高さの差を吸収可能な程度の差については許容され、「実装高さが等しい」とみなすものとする。後述の「実装高さ以下」についても同様の程度は許容されるものとする。
　シャント抵抗１３１～１３３およびスナバ回路素子１３４～１３９は、実装高さが上下アームモジュール１４１～１４３以下である。これにより、放熱面８４８に段差を形成する必要がないので、ヒートシンク８４５の加工を容易にすることができる。
　　　（第２実施形態）
　第２実施形態を図１０に示す。第２実施形態～第８実施形態は、主にリレーモジュールが上記実施形態と異なっているので、この点を中心に説明する。
　図１０に示すように、モータリレーモジュール３５１は、ランド３０１、ドレイン３０２、ソース３０３、ゲート３０４、ドレイン端子３１５、ソース端子３１６、ゲート端子３１７および導電クリップ３０８等が、封止部３１０によりモールドされている。モータリレーモジュール３５１では、一方の短辺に沿ってドレイン端子３１５が形成され、他方の短辺に沿ってソース端子３１６およびゲート端子３１７が形成されている。このように構成しても、上記実施形態と同様の効果を奏する。
　　　（第３実施形態）
　第３実施形態を図１１に示す。図１１に示すモータリレーモジュール３５２は、ランド３０１、ドレイン３０２、ソース３０３、ゲート３０４、ドレイン端子３１５、ソース端子３１６、ゲート端子３１７および導電クリップ３０８等が、封止部３１０によりモールドされている。図１１では、第２実施形態と同様、ゲート端子をソース端子側に配置しているが、第１実施形態と同様、ゲート端子をドレイン端子側に配置してもよい。
　モータリレーモジュール３５２では、シャント抵抗３１８、および、シャント抵抗３１８と接続される基板パターン３１９を含め、封止部３１０に一体にモールドされている。すなわち本実施形態では、モータリレーモジュール３５２には、電流検出に係る素子であるシャント抵抗３１８が内蔵されている。これにより、シャント抵抗を別体とする場合と比較し、実装面積を低減可能である。また、シャント抵抗３１８の放熱性を向上可能である。また、上記実施形態と同様の効果を奏する。
　　　（第４実施形態）
　第４実施形態を図１２に示す。図１２に示すリレーモジュール３５３は、ランド３０１、ドレイン３０２、ソース３０３、ゲート３０４、ドレイン端子３１５、ソース端子３１６、ゲート端子３１７およびシャント抵抗３１８等が、封止部３１０によりモールドされている。
　本実施形態では、ソース３０３とソース端子３１６とを、導電クリップ３０８に替えて、シャント抵抗３１８にて接続している。すなわち、シャント抵抗３１８にて、導電クリップの機能を共用している。これにより、実装面積をより低減可能である。また、上記実施形態と同様の効果を奏する。
　　　（第５実施形態）
　第５実施形態を図１３に示す。図１３に示すモータリレーモジュール３５４は、ランド３０１、ドレイン３０２、ソース３０３、ゲート３０４、ドレイン端子３１５、ソース端子３１６、ゲート端子３１７、導電クリップ３０８、および、放熱端子３２１等が、封止部３１０によりモールドされている。
　放熱端子３２１は、端子３１５～３１７が形成されていない側の辺に沿って形成され、シャント抵抗３１８と接続される配線パターン３２２と接続されている。これにより、シャント抵抗３１８にて発生した熱は、配線パターン３２２および放熱端子３２１を経由し、モータリレーモジュール３５４側からも放熱可能である。
　本実施形態のモータリレーモジュール３５４は、シャント抵抗３１８と接続されている配線パターン３２２と接続される放熱端子３２１を有する。これにより、シャント抵抗３１８にて発生した熱を、より高効率に放熱させることができる。また上記実施形態と同様の効果を奏する。
　　　（第６実施形態）
　第６実施形態を図１４に示す。図１４に示すモータリレーモジュール３５５は、ランド３０１、ドレイン３０２、ソース３０３、ゲート３０４、ドレイン端子３３５、ソース端子３０６、ゲート端子３３７、導電クリップ３０８、および、無電位端子３３８が、封止部３１０にてモールドされている。
　本実施形態では、配列されるソース端子３０６の両側に無電位端子３３８が設けられており、配列されるドレイン端子３３５およびゲート端子３３７の両側に無電位端子３３８が設けられている。無電位端子３３８は、例えばゲート端子等の主機能に係る電位が割り当てられていないことを意味し、例えば放熱等の副次的な機能を有していても差し支えない。封止部３１０の４角に設けられる端子を無電位端子３３８とすることで、主機能に係る電位が割り当てられている端子のはんだ接合寿命を向上可能である。なお、一部の角部の端子が無電位端子でなくてもよい。
　また、ゲート端子３３７の両側には、ドレイン端子３３５が配置される。これにより、ゲート端子３３７のはんだ接合寿命を向上可能である。上記実施形態のモータリレーモジュールにおいても、ゲート端子の両側にドレイン端子等の別の端子を配置するようにしてもよい。また、図示は省略するが、上下アームモジュールにおいても、封止部の４角に設けられる端子を無電位端子としてもよい。
　本実施形態では、モータリレーモジュール３５５は、矩形に形成されている封止部３１０の角部の少なくとも１箇所に、無電位端子３３８が形成されている。これにより、角部にて接合不良が生じたとしても、モータリレーモジュール３５５の機能を維持可能である。
　モータリレーモジュール３５５において、駆動信号の送受信に係るゲート端子３３７の両側には、他の端子が配列されている。換言すると、ゲート端子３３７は、角部に設けられる端子である角ピン以外に割り当てられている。ゲート端子３３７の両側に配列される端子は、ドレイン端子３３５に限らず、無電位端子等であってもよい。これにより、角部にて接合不良が生じたとしても、少なくとも駆動信号の送受信を維持可能である。
　　　（第７実施形態）
　第７実施形態を図１５および図１６に示す。図１５および図１６に示すモータリレーモジュール３５６は、ランド３０１、ドレイン３０２、ソース３０３、ゲート３０４、ドレイン端子３０５、ソース端子３０６、ゲート端子３０７および大型導電クリップ３４１等が、封止部３１０によりモールドされている。
　モータリレーモジュール３５６では、ソース３０３とソース端子３０６とが、大型導電クリップ３４１にて接続されている。例えば第１実施形態の導電クリップ３０８はソース３０３より幅狭であるのに対し（図８参照）、大型導電クリップ３４１は、ソース３０３より幅広であって、ソース３０３の全面を覆うように形成されている。本実施形態では、大型導電クリップ３４１は、ソース端子３０６からドレイン端子３０５側まで延びる平板状に形成されており、ゲート３０４と重複しないように、切り欠かれている。
　図１６に示すように、大型導電クリップ３４１は、ソース３０３側に突出し、ソース３０３と接続される突出部３４２を有する。大型導電クリップ３４１が設けられる箇所の封止部３１０の厚みである最小厚さＨｒは、樹脂成形を可能とすべく、モールド樹脂内のフィラー径より厚い。また、最小厚さＨｒは、スイッチングの耐圧と同等以上の絶縁を確保できる大きさとする。
　本実施形態では、ソース３０３とソース端子３０６とを接続する大型導電クリップ３４１は、ソース３０３の電極部の全面を覆って形成されている。これにより、ソース３０３の電極部よりも幅狭のもので接続する場合と比較し、ソース側の抵抗を低減することができる。
　封止部３１０の最小厚さＨｒは、フィラー径より大きい。本実施形態では、大型導電クリップ３４１を用いており、大型導電クリップ３４１が設けられる箇所において、封止部３１０の厚さが最小となる。最小厚さＨｒをフィラー径より大きくすることで、適切に樹脂成形を行うことができる。上記実施形態についても、封止部３１０の最小厚さＨｒは、フィラー径より大きいものとする。また、上記実施形態と同様の効果を奏する。
　　　（第８実施形態）
　第８実施形態を図１７および図１８に示す。第８実施形態は、大型導電クリップ３４５が第７実施形態と異なっているので、この点を中心に説明する。図１７および図１８に示すように、本実施形態のモータリレーモジュール３５７では、大型導電クリップ３４５は、板厚が均一であって、凹部３４６にて、ソース３０３と当接する。
　本実施形態では、大型導電クリップ３４５は、板厚が均一であって、中間部に設けられる凹部３４６にてソース３０３と接続されている。これにより、均一な板厚の材料を用いて大型導電クリップ３４５を形成することができる。また上記実施形態と同様の効果を奏する。
　実施形態では、メイン基板３１が「基板」、モータリレーモジュール１４７～１４９、２３７～２３９、３５１～３５７が「半導体モジュール」および「リレーモジュール」、モータリレー素子１２７～１２９、２２７～２２９が「スイッチング素子」および「リレー素子」、シャント抵抗１３１～１３３、２３１～２３３、３１８が「電流検出素子」および「周辺部品」、スナバ回路素子１３４～１３９、２３４～２３９が「ノイズ除去素子」および「周辺部品」、モータ端子１９１～１９３、２９１～２９３が「出力端子」、ゲート端子３３７が「駆動信号端子」、大型導電クリップ３４１、３４５が「配線部材」に対応する。
　　　（他の実施形態）
　上記実施形態では、全てのリレーモジュールにおいて、周辺部品として、シャント抵抗およびスナバ回路素子が横並びに配置されている。他の実施形態では、一部のモータリレーモジュールにおいて、周辺部品が横並びに配置されていなくてもよい。また、他の実施形態では、シャント抵抗またはスナバ回路素子がモータリレーモジュールと横並びに配置されていなくてもよい。また、周辺部品は、シャント抵抗およびスナバ回路素子以外のものであってもよい。また、全てのリレーモジュールが同一の形状である必要はなく、一部のリレーモジュールの形状が他のモジュールと形状が異なっていてもよい。
　上記実施形態では、基板に２系統のインバータ回路およびモータリレーモジュール等が実装されている。他の実施形態では、系統数は２系統に限らず、１系統または３系統以上であってもよい。上記実施形態では、電子装置は、モータ駆動回路に適用されている。他の実施形態では、電子装置は発電回路やＤＣＤＣコンバータ等、モータ駆動回路以外の回路に適用してもよい。
　上記実施形態では、インバータ回路とマイコンが同一の基板に実装されている。他の実施形態では、インバータ回路とマイコン等の制御に係る電子部品とが異なる基板に実装されていてもよい。また、コネクタ側のサブ基板を省略し、基板が１枚であってもよい。また、基板の枚数等に限らず、駆動回路の構成は上記実施形態とは異なっていてもよい。
　上記実施形態では、操舵装置は電動パワーステアリング装置である。他の実施形態では、操舵装置は、ステアバイワイヤ装置であってもよく、駆動装置は、車輪を転舵させる転舵装置として用いてもよいし、ハンドルに反力を付与する反力装置として用いてもよい。また、駆動装置を操舵装置以外の装置に適用してもよい。以上、本開示は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。
　本開示は実施形態に準拠して記述された。しかしながら、本開示は当該実施形態および構造に限定されるものではない。本開示は、様々な変形例および均等の範囲内の変形をも包含する。また、様々な組み合わせおよび形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせおよび形態も、本開示の範疇および思想範囲に入るものである。

Claims (14)

  1. 　ドレイン（３０２）、ソース（３０３）およびゲート（３０４）からなるスイッチング素子（１２７～１２９、２２７～２２９）と、
    　平面視長方形形状に形成され、前記スイッチング素子をモールドする封止部（３１０）と、
    　前記ドレインと接続されるドレイン端子（３０５、３１５、３３５）と、
    　前記ソースと接続されるソース端子（３０６、３１６）と、
    　前記ゲートと接続されるゲート端子（３０７、３１７、３３７）と、
    　を備え、
    　前記ドレイン端子、前記ソース端子および前記ゲート端子は、前記封止部の短辺側に露出している半導体モジュール。
  2. 　基板（３１）に実装され、前記基板と反対側の面からヒートシンク（８４５）に放熱可能に設けられている請求項１に記載の半導体モジュール。
  3. 　前記封止部の角部の少なくとも１箇所に、無電位端子（３３８）が設けられている請求項１または２に記載の半導体モジュール。
  4. 　前記ゲート端子の両側には、他の端子が配列されている請求項１～３のいずれか一項に記載の半導体モジュール。
  5. 　前記ドレイン端子および前記ゲート端子は、前記封止部の一辺に配列され、
    　前記ソース端子は、前記ドレイン端子および前記ゲート端子と反対側の前記封止部の一辺に配列されている請求項１～４のいずれか一項に記載の半導体モジュール。
  6. 　前記ソースと前記ソース端子とを接続する配線部材（３４１、３４５）は、前記ソースの電極部の全面を覆って形成されている請求項１～５のいずれか一項に記載の半導体モジュール。
  7. 　前記配線部材（３４５）は、中間部に設けられる凹部（３４６）にて前記ソースと接続されている請求項６に記載の半導体モジュール。
  8. 　前記封止部の最小厚さは、フィラー径より大きい請求項１～７のいずれか一項に記載の半導体モジュール。
  9. 　電流検出に係る素子が内蔵されている請求項１～８のいずれか一項に記載の半導体モジュール。
  10. 　前記スイッチング素子は、インバータ回路（１２０、２２０）と出力端子（１９１～１９３、２９１～２９３）との断接を切替可能なリレー素子である請求項１～９のいずれか一項に記載の半導体モジュール。
  11. 　請求項１０に記載の半導体モジュールであるリレーモジュール（１４７～１４９、２４７～２４９）と、
    　前記インバータ回路を構成する同相の上アーム素子（１２１～１２３、２２１～２２３）および下アーム素子（１２４～１２６、２２４～２２６）が１つのモジュールとなっている上下アームモジュール（１４１～１４３、２４１～２４６）と、
    　電流検出素子（１３１～１３３、２３１～２３３）、および、ノイズ除去素子（１３４～１３９、２３４～２３９）の少なくとも一方を含む周辺部品と、
    　前記上下アームモジュール、前記リレーモジュール、および、前記周辺部品が実装される基板（３１）と、
    　を備え、
    　前記基板の同一面（３９１）において、
    　基板中心線から外側に向かい、前記上下アームモジュール、前記リレーモジュール、前記出力端子の順で配列されており、
    　前記周辺部品の少なくとも一部は、前記上下アームモジュールと前記出力端子との間にて、前記リレーモジュールと横並びに配置されている電子装置。
  12. 　前記リレーモジュールは、短辺側が前記上下アームモジュールに向くように配置されている請求項１１に記載の電子装置。
  13. 　前記上下アームモジュールおよび前記リレーモジュールは、実装高さが等しい請求項１１または１２に記載の電子装置。
  14. 　前記周辺部品は、実装高さが前記上下アームモジュール以下である請求項１１～１３のいずれか一項に記載の電子装置。
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