JP2012070509A - 電子制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】第１回路基板とその第１回路基板に重合する第２回路基板とを接続する端子ピンの増加による大型化を抑制した制御装置を提供する。
【解決手段】パワーモジュール５と制御モジュールとを接続する複数の信号系端子ピン２２を、パワーモジュール側接続部２３と制御モジュール側接続部２４とが中間連結部２５ａに対してオフセットするように曲折した形状にそれぞれ形成し、それらの各信号系端子ピン２２の中間連結部２５ａを所定の整列方向で一列に整列配置するとともに、その整列方向で近接する一対の信号系端子ピン２２のパワーモジュール６に対する実装姿勢を中間連結部２５ａを中心とした回転方向で互いに１８０度異ならしめることにより、各信号系端子ピン２２ａ，２２ｂの両接続部２３，２４をそれぞれ二列に整列させる。
【選択図】図４

Description

本発明は、第１回路基板と第２回路基板との間を複数の端子ピンによって電気的に接続した電子制御装置に関する。

例えば特許文献１に記載されているように、電動パワーステアリング装置の電子制御装置である制御ユニットは、操舵アシスト用の電動モータを駆動する第１回路基板としてのパワー基板と、そのパワー基板に駆動指令を出力する第２回路基板としての制御基板と、を備えていて、それらのパワー基板と制御基板とが複数の端子ピンである接続端子によって電気的に接続されている。また、上記各接続端子は、当該各接続端子を上記パワー基板に実装するにあたっての作業性を考慮し、上記パワー基板上で一列に整列するように配置されている。

特開２０１０−１１１２４８号公報

特許文献１に記載の発明のように各接続端子を上記パワー基板上で一列に整列するように配置する場合、上記制御ユニットを小型化する上では上記各接続端子の間隔を狭めることが望ましいが、上記各接続端子を接続すべく上記パワー基板に形成するランド同士の間には製法上ある程度の間隙を設ける必要があり、上記接続端子の増加に伴って上記制御ユニットが大型化してしまうという問題があった。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、第１回路基板と第２回路基板とを接続する端子ピンの増加による大型化を抑制した電子制御装置を提供することを目的としている。

本発明は、上記各端子ピンのうち第１回路基板に接続された第１回路基板側接続部と第２回路基板に接続された第２回路基板接続部との間の中間連結部が、上記第１回路基板と上記第２回路基板との間で所定の整列方向に沿って一列に整列するように配設されているとともに、上記各端子ピンのうち少なくとも一部の端子ピンが、その端子ピンの第１回路基板側接続部を当該端子ピンに隣接する他の端子ピンの第１回路基板側接続部に対して上記整列方向に直交する方向でオフセットさせるように曲折していることを特徴としている。

本発明によれば、上記各端子ピン同士の間隔を狭めることが可能となり、上記端子ピンの増加による電子制御装置の大型化を抑制することができる。

本発明の第１の実施の形態として電子制御装置から図示外のカバー部材を取り外した状態を示す図。 図１に示す電子制御装置の分解斜視図。 図１のＡ−Ａ断面図。 図２に示すパワーモジュールにパワー系リードフレームと信号系リードフレームをそれぞれ実装した状態を示す斜視図。 図４に示すパワーモジュールの平面図。 図３のＢ−Ｂ断面図。 図６のＣ−Ｃ断面図。 図６のＤ−Ｄ断面図。 本発明の第２の実施の形態として、パワーモジュールに信号系リードフレームを実装した状態を示す図。 本発明の第３の実施の形態として、パワーモジュールに信号系リードフレームを実装した状態を示す図。 図１０のＥ−Ｅ断面図。 本発明の第４の実施の形態として信号系端子ピンホルダをパワーモジュールに対して固定するための構造を示す図。

図１〜８は、本発明のより具体的な実施の形態として自動車に用いられる油圧パワーステアリング装置の電子制御装置を示す図であって、そのうち図１は電子制御装置から図示外のカバー部材を取り外した状態を示す斜視図、図２は図１に示す電子制御装置の分解斜視図、図３は図１のＡ−Ａ断面図である。

図１〜３に示すように、電子制御装置１は、油圧パワーステアリング装置におけるオイルポンプ駆動用の電動モータを駆動制御するものであって、例えばアルミニウム合金に代表されるような熱伝導性に優れた金属材料をもって形成されたハウジング２の基板収容凹部３に、図示外の電動モータを駆動するための三相交流を生成する第１回路基板としてのパワーモジュール５を収容するとともに、そのパワーモジュール５に設けられた後述するスイッチング素子１９を制御する第２回路基板としての制御モジュール６をパワーモジュール５に対して所定の間隔を隔てて重合配置してなる積層構造のものである。そして、制御モジュール６とパワーモジュール５とが信号系リードフレーム７によって電気的に接続されている一方、パワーモジュール５と図示外の直流電源であるバッテリとがパワー系リードフレーム８と導体モジュール９を介して接続されるようになっている。なお、電子制御装置１のハウジング２は図示外の電動モータと共有しているものであって、当該ハウジング２には図示外のモータ駆動軸が挿入される駆動軸挿入孔４が軸方向に貫通形成されている。

制御モジュール６は、ガラスエポキシ樹脂に代表されるような非導電性樹脂材料からなる樹脂板１０の表裏両面にそれぞれ導体パターン（図示せず）を形成し、その上に多数の電子部品（図示せず）を実装したものであって、ハウジング２のうち基板収容凹部３の開口端面よりも外方に突出した制御モジュール取付部２ａに図示外のねじ部材をもってねじ止めされている。なお、図示は省略しているが、制御モジュール６は、ハウジング２の基板収容凹部３を閉蓋する図示外のカバー部材に収容されることになる。

また、制御モジュール６は、ＣＡＮに代表されるような車載ネットワークに信号用コネクタ１１を介して接続され、車体各部の制御機器との間でデータを授受するようになっている。そして、運転者の操舵トルクや車速等に基づいて図示外の電動モータで発生させる操舵アシスト力を算出し、パワーモジュール５に設けられた後述するスイッチング素子１９へ信号系リードフレーム７を介して制御信号を送出することで、そのスイッチング素子１９に所望のスイッチング動作を行わせ、図示外の電動モータの回転速度や駆動トルク等を制御することになる。なお、図１，２の符号１２は、信号用コネクタ１１の端子１１ａを接続するためのコネクタ用スルーホール１２ａを複数形成してなる信号用コネクタ接続部を示しており、図１，２の符号１３は、信号系リードフレーム７のうち後述する各信号系端子ピン２２を接続するための信号系端子ピン用スルーホール１３ａを複数形成してなる信号系リードフレーム接続部を示している。

図２,３に示す導体モジュール９は、図示外のバッテリが接続される電源コネクタ１５と一体に非導電性樹脂をもって型成形された板状基部１４の内部に、銅板をプレス成形してなる電力線としてのバスバーを複数埋設したものであって、ハウジング２の基板収容凹部３のうちパワーモジュール５と制御モジュール６との間となる高さ位置に突設された複数の導体モジュール取付部２ｂに図示外のねじ部材をもってねじ止めされている。そして、導体モジュール９に設けられた一対の電力供給端子１６ａ，１６ｂをパワー系リードフレーム８の一対の電源端子ピン１７ａ，１７ｂにそれぞれ溶接することにより、図示外のバッテリの直流電流をパワーモジュール５へ供給するようになっている。

図２，３に示すパワー系リードフレーム８は、銅板に代表されるような導電性の金属板をプレス加工によって折曲させてなり、導体モジュール９の両電力供給端子１６ａ，１６ｂにそれぞれ溶接される一対の電源端子ピン１７ａ，１７ｂと、銅板に代表されるような導電性の金属板をプレス加工によって折曲させてなり、図示外の操舵アシスト用電動モータのうち各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のコイルにそれぞれ接続される３つのモータ接続端子ピン２０ａ，２０ｂ，２０ｃと、パワーモジュール５に対して固定され、各端子ピン１７ａ，１７ｂ，２０ａ，２０ｂ，２０ｃを一列に整列した状態で保持するパワー系端子ピンホルダ２１と、を備えている。

図２，３に示すパワーモジュール５は、比較的発熱量が大きい発熱素子であるスイッチング素子１９を複数実装していることから、放熱性を考慮して熱伝導性が比較的良好な金属材料（例えばアルミニウム合金）からなる金属板１８をベースとして用いている。パワーモジュール５の一方の面は金属板１８に絶縁層を介して導体パターンを形成してなる部品実装面５ａとされ、その部品実装面５ａに複数のスイッチング素子１９等の電子部品が実装されている。なお、本実施の形態では、各スイッチング素子１９としてＭＯＳＦＥＴ（電界効果トランジスタ）を用いている。

そして、制御モジュール６からの制御信号に基づいて各スイッチング素子１９がスイッチング動作することにより、図示外のバッテリの直流電流を三相交流に変換し、その三相交流をパワー系リードフレーム８を介して図示外の電動モータに供給するようになっている。ここで、図示は省略しているが、パワーモジュール５には比較的大きな電流が流れることになるため、当該パワーモジュール５の導体パターンを形成する金属箔としては制御モジュール５のものよりも厚肉のものを用いている。

他方、パワーモジュール５のうち部品実装面５ａとは反対側の面は金属板１８が露出した冷却面５ｂとして構成されていて、当該パワーモジュール５は、ハウジング２のうち基板収容凹部３の底部に形成された平坦なパワーモジュール取付面２ｃに冷却面５ｂを着座させた状態で、図示外のねじ部材によってハウジング２に対してねじ止めされている。また、図示は省略しているが、ハウジング２のパワーモジュール取付面２ｃとパワーモジュール５の冷却面５ｂとの間には熱伝導グリースを介在させ、各スイッチング素子１９から発生する熱を熱伝導グリースとハウジング２を介して放熱する構造としている。

図４，５は、信号系リードフレーム７とパワー系リードフレーム８および各スイッチング素子１９を実装した状態のパワーモジュール５を単体で示す図であって、そのうち図４はパワーモジュール５の斜視図、図５はパワーモジュール５の平面図である。

具体的には図４，５に示すように、パワーモジュール５は平面視略矩形状を呈していて、そのパワーモジュール５の部品実装面５ａのうち短辺方向の一端に、三つのスイッチング素子１９がパワーモジュール５の長辺方向に沿って並設されている一方、パワーモジュール５の部品実装面５ａのうち短辺方向の他端には、三つのスイッチング素子１９およびパワー系リードフレーム８がパワーモジュール５の長辺方向に沿って設けられている。

また、パワーモジュール５の部品実装面５ａのうち短辺方向の略中央部には、信号系リードフレーム７がパワーモジュール５の長辺方向に沿って設けられている。信号系リードフレーム７は、制御モジュール６とパワーモジュール５とを電気的に接続する複数の信号系端子ピン２２と、パワーモジュール５の長辺方向を整列方向として各信号系端子ピン２２を一列に整列した状態で保持する信号系端子ピンホルダ２６と、を備えている。ここで、各信号系端子ピン２２が本発明の端子ピンに対応しているとともに、信号系端子ピンホルダ２６が本発明の端子ピン保持部材に対応している。

図６〜８は、信号系リードフレーム７の詳細を示す図であって、そのうち図６は図３のＢ−Ｂ断面図、図７は図６のＣ−Ｃ断面図、図８は図６のＤ−Ｄ断面図である。

図６〜８に示すように、各信号系端子ピン２２は、例えば銅合金等の導電性金属材料からなる断面略矩形状の線材をプレス加工によって曲折させてなるものであって、いずれも同一形状のものとして形成されている。具体的には図７に示すように、各信号系端子ピン２２は、略Ｌ字状に屈曲した第１回路側接続部たるパワーモジュール側接続部２３と、そのパワーモジュール側接続部２３のうちパワーモジュール５から略垂直に立ち上がる立ち上がり部２３ａの延長線上に第２回路側接続部として形成された直線状の制御モジュール側接続部２４と、パワーモジュール側接続部２３と制御モジュール側接続部２４との間に形成され、パワーモジュール側接続部２３のうちパワーモジュール５に平行な方向に延びてパワーモジュール５に接触する接触部２３ｂとは反対側に向けて略コ字状に屈曲する屈曲部２５と、をそれぞれ備えている。

一方、図６〜８に示すように、信号系端子ピンホルダ２６は、パワーモジュール５のうち長辺方向の両端縁に一端部が固定された一対の脚部２８とそれらの両脚部２８の他端部同士を連結する平板状の端子ピン保持部２９とを有するホルダ本体２７と、そのホルダ本体２７の端子ピン保持部２９のうちパワーモジュール５に面直角な端子ピン保持面２９ｃ（図８参照）に重合する平板状のホルダプレート３０と、を備えていて、ホルダ本体２７とホルダプレート３０はいずれも非導電性樹脂をもって形成されている。なお、図６〜８の符号２９ｄ，３０ｂは、ホルダ本体２７とホルダプレート３０にそれぞれ形成された窓部を示している。

図８に示すように、端子ピン保持部２９の端子ピン保持面２９ｃには、当該端子ピン保持部２９の長手方向で所定のピッチをもって複数並設され、パワーモジュール５と制御モジュール６との重合方向に延びる断面略コ字状の端子ピン嵌合溝２９ａと、端子ピン保持部２９の長手方向で複数突設され、ホルダプレート３０側に貫通形成された複数の取付孔３０ａをそれぞれ挿通する円柱状の突出部２９ｂと、が形成されている。

そして、各信号系端子ピン２２の屈曲部２５のうちパワーモジュール５と制御モジュール６との重合方向に延びる中間連結部２５ａを各端子ピン嵌合溝２９ａにそれぞれ嵌合させることにより、その中間連結部２５ａを中心とした各信号系端子ピン２２の回動を規制した状態で、各突出部２９ｂを各取付孔３０ａにそれぞれ挿通させるようにホルダ本体２７の端子ピン保持部２９とホルダプレート３０とを重合させ、その上で各突出部２９ｂに熱かしめを施すことで端子ピン保持部２９にホルダプレート３０が固定されている。これにより、各信号系端子ピン２２が、パワーモジュール５に対する実装姿勢で信号系端子ピンホルダ２６にそれぞれ保持されている。

また、図６，７に示すように、信号系端子ピンホルダ２６は、ホルダ本体２７のうち両脚部２８の一端にそれぞれ形成された固定部３１によっていわゆるスナップフィット方式でパワーモジュール５に取り付けられている。固定部３１は、パワーモジュール５の部品実装面５ａに着座するフランジ部３１ａと、パワーモジュール５の冷却面５ｃに係合する抜け止め用の爪部３１ｂと、フランジ部３１ａと爪部３１ｂとの間に形成された縮径状の首部３１ｃと、を備えていて、パワーモジュール５のうち長辺方向の両端縁にそれぞれ形成された凹部５ｃ（図２参照）に両脚部２８の首部２１ｃがそれぞれ嵌合しつつ、両脚部２８のフランジ部３１ａと爪部３１ｂとの間に凹部５ｃの外周縁部を受容している。そして、このように信号系端子ピンホルダ２６がパワーモジュール５に取り付けられることにより、図８に示すように、各信号系端子ピン２２のパワーモジュール側接続部２３がパワーモジュール５に形成された各パッド３２にそれぞれ接触するように信号系リードフレーム７とパワーモジュール５とが相対位置決めされている。なお、図６の符号２ｄは、両脚部２８の爪部３１ｂを逃げるための凹部である。

ここで、このように一列に配置した複数の信号系端子ピン２２によってパワーモジュール５と制御モジュール６とを電気的に接続する場合、各信号系端子ピン２２間の間隔を狭めることが各信号系端子ピン２２の整列方向で電子制御装置１を小型化する上で望ましい。しかしながら、周知のように、パワーモジュール５に各信号系端子ピン２２を接続するためのパッド３２のほか、制御モジュール６に各信号系端子ピン２２を接続すべく信号系端子ピン用スルーホール１３ａの周囲に形成される図示外のランドは、プレス加工またはエッチングを金属箔に施すことで形成されることになるため、その製法上、隣接するパッド３２同士の間および隣接する信号系端子ピン用スルーホール１３ａ同士の間には各端子ピン２２の整列方向でそれぞれある程度の間隙を確保する必要があり、各パッド３２間の間隙および各信号系端子ピン用スルーホール１３ａ間の間隙を各端子ピン２２の整列方向で縮小するのには限界がある。なお、いわゆる半田ブリッジの発生を防止する上でも、各パッド３２の間および各信号系端子ピン用スルーホールの間には各信号系端子ピン２２の整列方向である程度の間隙を確保することが好ましい。

したがって、上述した特許文献１に記載の発明のように、パワーモジュールと制御モジュールとを接続する信号系端子ピンを単に一列に整列させるようにした場合、パワーモジュールおよび制御モジュールがその信号系端子ピンの増加に伴って大型化してしまうことになる。

そこで、本実施の形態では、図４，８に示すように、信号系リードフレーム７のうち各信号系端子ピン２２同士の間隔が最小となる各端子ピン密集部Ａ１〜Ａ４（図８参照）において、隣接する信号系端子ピン２２の信号系端子ピンホルダ２６に対する取付姿勢を、中間連結部２５ａ（図７参照）を中心とした回転方向で互いに１８０度異ならしめてある。つまり、各端子ピン密集部Ａ１〜Ａ４では、各信号系端子ピン２２の整列方向に直交する方向で一方側に両接続部２３，２４を向けた信号系端子ピン２２と各信号系端子ピン２２の整列方向に直交する方向で他方側に両接続部２３，２４を向けた信号系端子ピン２２とを、各信号系端子ピン２２の整列方向で交互に設けている。これにより、各端子ピン密集部Ａ１〜Ａ４において隣接する信号系端子ピン２２のパワーモジュール側接続部２３同士および制御モジュール側接続部２４同士が、各信号系端子ピン２２の整列方向に直交する方向で互いにオフセットしている。また、各信号系端子ピン２２の両接続部２３，２４は、パワーモジュール５に面直角な方向で信号系端子ピンホルダ２６に対してオーバーラップしないようになっている。

ここでいうオフセットとは、信号系端子ピン２２のパワーモジュール側接続部２３および制御モジュール側接続部２４が、その信号系端子ピン２２に隣接する他の信号系端子ピン２２のパワーモジュール側接続部２３および制御モジュール側接続部２４に対し、各信号系端子ピン２２の整列方向に直交する方向でそれぞれずれた位置に設けられていることを意味している。そして、本実施の形態では、そのオフセット量（ずれ量）を、隣接するパワーモジュール側接続部２３同士が各信号系端子ピン２２の整列方向でオーバーラップしない程度に設定している。

換言すれば、各端子ピン密集部Ａ１〜Ａ４において隣接する一対の端子ピン２２の一方は、その屈曲部２５のうちパワー系基板５に水平な方向に延びる一対の水平部２５ｂ，２５ｃ（図７参照）をホルダプレート３０側に向けた姿勢で信号系端子ピンホルダ２６に取り付けられ、他方の端子ピン２２は、その両水平部２５ｂ，２５ｃを端子ピン保持部２９側に向けた姿勢で信号系端子ピンホルダ２６に取り付けられている。さらに言い換えれば、各端子ピン密集部Ａ１〜Ａ４の各信号系端子ピン２２は、その両接続部２３，２４を当該信号系端子ピン２２に隣接する他の信号系端子ピン２２の両接続部２３，２４に対して各信号系端子ピン２２の整列方向に直交する方向でオフセットさせるように曲折している。

このような構成により、各信号系端子ピン２２のうち信号系端子ピンホルダ２６に保持される中間連結部２５ａが一列に整列している一方、各信号系端子ピン２２の両接続部２３，２４は信号系端子ピンホルダ２６を挟んで二列にそれぞれ整列している。すなわち、パワーモジュール５の各パッド３２および制御モジュール６の各信号系端子ピン用スルーホール１３ａを、各信号系端子ピン２２の整列方向に直交する方向で所定の間隔を隔てて２列に形成することが可能となる。

そして、以上のように構成した信号系リードフレーム７をパワーモジュール５および制御モジュール６に接続するに際しては、まず、パワーモジュール５をハウジング２に取り付ける前に信号系リードフレーム７をパワーモジュール５に実装する。すなわち、上述したように信号系端子ピンホルダ２６をパワーモジュール５に固定することにより、各信号系端子ピン２２のパワーモジュール側接続部２３をパワーモジュール５の各パッド３２に接触させた上で、各信号系端子ピン２２のパワーモジュール側接続部２３をパワーモジュール５の各パッド３２にいわゆるリフローソルダリングをもってそれぞれ半田接続する。

このようにして信号系リードフレーム７をパワーモジュール５に実装したならば、このパワーモジュール５のほか導体モジュール９をハウジング２に固定し、電力供給端子１６ａ，１６ｂと電源端子ピン１７ａ，１７ｂとを溶接によって電気的に接続した上で、制御モジュール６の各信号系端子ピン用スルーホール１３ａに各信号系端子ピン２２の制御モジュール側接続部２４を挿通させるようにして制御モジュール６をハウジング２に固定する。そして、各信号系端子ピン２２の制御モジュール側接続部２４をいわゆるフローソルダリングをもって各信号系端子ピン用スルーホール１３ａに半田接続する。これにより、パワーモジュール５と制御モジュール６とが信号系リードフレーム７を介して電気的に接続されることになる。

したがって、本実施の形態によれば、制御モジュール６の各信号系端子ピン用スルーホール１３ａおよびパワーモジュール５の各パッド３２を二列に設けることが可能となり、各信号系端子ピン２２同士の間隔を狭めて電子制御装置１を各信号系端子ピン２２の整列方向で小型化することができる。これにより、電子制御装置１の車両への搭載性が飛躍的に向上する。

しかも、各信号系端子ピン２２の中間連結部２５ａを一列に整列させ、単一の信号系端子ピンホルダ２６をもって各信号系端子ピン２２を保持することができるため、信号系端子ピンホルダ２６をパワーモジュール５に取り付けるだけで各信号系端子ピン２２を同時にパワーモジュール５の各パッド３２に接触させることができるようになり、信号系リードフレーム７をパワーモジュール５に実装する際の作業性が飛躍的に向上する。

また、各信号系端子ピン２２をいずれも同一形状のものとして形成しているため、パワーモジュール５と制御モジュール６とを接続する信号系端子ピン２２の種類が一種類で足りるようになり、コスト的に有利となるメリットもある。

さらに、例えば車両走行時における電子制御装置１の振動や温度変化によってパワーモジュール５または制御モジュール６が撓み変形した場合に、各信号系端子ピン２２が屈曲部２５を有していることから、それら各信号系端子ピン２２自体の弾性をもってその撓み変形を吸収できるほか、各信号系端子ピン２２のパワーモジュール側接続部２３および制御モジュール側接続部２４がそれぞれ二列に設けられているため、それらの両接続部２２，２３に作用する応力が分散されるようになる。これにより、上述した特許文献１に記載の発明のように各信号系端子ピンのパワーモジュール側接続部および制御モジュール側接続部を一列に設けた場合と比較して、各信号系端子ピン２２の半田付け部に作用する応力が小さいものとなり、各信号系端子ピン２２によるパワーモジュール５と制御モジュール６との電気的接続の信頼性を向上させることができる。

また、各信号系端子ピン２２のパワーモジュール側接続部２３がパワーモジュール５の部品実装面５ａに面直角な方向で信号系端子ピンホルダ２６にオーバーラップしないようになっていることから、信号系リードフレーム７をパワーモジュール５に実装した後に、パワーモジュール５の部品実装面５ａを当該部品実装面５ａに面直角な方向から撮像した画像をもって各信号系端子ピン２２と各パッド３２との半田接続の良否を容易に検査できるようになる。

なお、上述した第１の実施の形態では、各信号系端子ピン２２をいずれも同一形状のものとしているが、形状の異なる複数種類の信号系端子ピンを用いてもよいことは言うまでもない。具体的には、各端子ピン密集部Ａ１〜Ａ４において、例えば上述した第１の実施の形態と同様の形状の信号系端子ピンと、いわゆるストレート形状の信号系端子ピンとを交互に設けるようにすれば、各信号系端子ピンのうち信号系端子ピンホルダに保持される中間連結部を一列に整列させつつ、各信号系端子ピンのうちパワーモジュール５および制御モジュール６に対する接続部をそれぞれに二列にそれぞれ整列させることができる。

図９は、本発明の第２の実施の形態としてパワーモジュール５に信号系リードフレーム７を実装した状態を示す斜視図である。なお、図９では、パワー系リードフレーム８や各スイッチング素子１９等を便宜上省略している。

図９に示す第２の実施の形態は、信号系リードフレーム７の長手方向の全域に亘って、各信号系端子ピン２２の整列方向に直交する方向で一方側に両接続部２３，２４を向けた信号系端子ピン２２と、各信号系端子ピン２２の整列方向に直交する方向で他方側に両接続部２３，２４を向けた信号系端子ピン２２とを交互に設け、且つ、各信号系端子ピン２２の整列方向に直交する方向で一方側に両接続部２３，２４を向けた信号系端子ピン２２の数と、各信号系端子ピン２２の整列方向に直交する方向で他方側に両接続部２３，２４を向けた信号系端子ピン２２の数とを同数に設定したものであって、他の部分は上述した第１の実施の形態と同様である。

したがって、この第２の実施の形態によれば、上述した第１の実施の形態と略同様の効果が得られるのは勿論のこと、例えば車両走行時における電子制御装置１の振動や温度変化によってパワーモジュール５または制御モジュール６が撓み変形した場合に、各信号系端子ピン２２の半田付け部に作用する応力をより効果的に分散させることができるほか、電子制御装置１を各信号系端子ピン２２の整列方向で小型化する上でより有利なものとなる。

ここで、パワーモジュール５の各パッド３２間および制御モジュール６の各信号系端子ピン用スルーホール１３ａ間には、その製法上ある程度の間隙を確保する必要があることは上述したとおりであるが、隣接するランド間に最低限確保すべき間隙は、導体パターンを構成する金属箔の厚さに比例して大きくなることが知られており、パワーモジュール５と比較して薄肉な金属箔を用いている制御モジュール６の各信号系端子ピン用スルーホール１３ａ間の間隔は、パワーモジュール５側の各パッド３２間の間隔よりも狭めることができる。したがって、例えば本発明の第３の実施の形態として図１０，１１に示すように、各信号系端子ピン３４の制御モジュール側接続部３６を中間連結部３５と同軸上に形成することも可能である。

すなわち、図１０，１１に示す第３の実施の形態における各信号系端子ピン３４は、パワーモジュール５と制御モジュール６との重合方向に延びる中間連結部３５と、その中間連結部３５のうちパワーモジュール５側の端部からパワーモジュール５に水平な方向に延びる水平部３７と、その水平部３７のうち中間連結部３５とは反対側の端部からパワーモジュール５側に向けて延びつつ、中間連結部３５から離間する方向に向けて略直角に曲折した第１回路側接続部たる略Ｌ字状のパワーモジュール側接続部３８と、をそれぞれ備えていて、中間連結部３５のうち制御モジュール６側の端部が第２回路基板側接続部たる制御モジュール側接続部３６として信号系端子ピン用スルーホールに接続されている。

そして、各信号系端子ピン３４の整列方向に直交する方向で一方側にパワーモジュール側接続部３８を向けた信号系端子ピン３４と、各信号系端子ピン３４の整列方向に直交する方向で他方側にパワーモジュール側接続部３８を向けた信号系端子ピン３４とを、信号系リードフレーム７の長手方向の全域に亘って、交互に設けている。他の部分は上述した第２の実施の形態と同様である。

したがって、この第３の実施の形態によれば、上述した第２の実施の形態と略同様の効果が得られる上に、各信号系端子ピン３４の形状が簡素化されてそれらの各信号系端子ピン３４の成形が容易になるメリットがある。

また、上述した第１〜第３の実施の形態では、信号系端子ピンホルダ２６をいわゆるスナップフィット方式でパワーモジュール５に固定しているが、信号系端子ピンホルダ２６のパワーモジュール５に対する固定構造はこれに限定されるものではなく、例えば本発明の第４の実施の形態として図１２に示すように、ねじ部材を用いて信号系端子ピンホルダ３９をパワーモジュール５に対して固定するようにしてもよい。なお、図１２では信号系端子ピンホルダ３９の一対の脚部４０のうち一方のみを図示しているが、他方の脚部も同様に形成されている。

図１２に示す本発明の第４の実施の形態は、信号系端子ピンホルダ３９の両脚部４０に、パワーモジュール５の部品実装面５ａに着座する板状の取付基部４１を形成するとともに、その取付基部４１に下穴４１ａを貫通形成し、パワーモジュール５の冷却面５ｂ側から挿入したねじ部材たるタッピングねじ４２を取付基部４１の下穴にねじ込むようにしたものである。つまり、タッピングねじ４２がパワーモジュールの取付穴５ｄを挿通しつつ取付基部４１に螺合することにより、信号系端子ピンホルダ３９がパワーモジュール５に固定されている。

したがって、この第４の実施の形態によれば、タッピングねじ４２の頭部４２ａが取付基部４１ではなくパワーモジュール５の冷却面５ｂに着座するようになっているため、ねじ部材の頭部を取付基部４１に着座させる場合と比較してパワーモジュール５の部品実装面５ａに対する取付基部４１の接触面積を小さくすることができ、パワーモジュール５の小型化の上で有利となるほか、パワーモジュール５の金属板１８に雌ねじ部を形成する必要がなくなり、コスト的にも有利となる。

１・電子制御装置
５・パワーモジュール（第１回路基板）
６・制御モジュール（第２回路基板）
２２・信号系端子ピン（端子ピン）
２３・パワーモジュール側接続部（第１回路基板側接続部）
２４・制御モジュール側接続部（第２回路基板側接続部）
２５ａ・中間連結部

Claims (6)

1. 第１回路基板と第２回路基板とが所定の間隔を隔てて重合配置されているとともに、それらの第１回路基板と第２回路基板とが複数の端子ピンによって電気的に接続されている電子制御装置において、
   上記各端子ピンは、
   上記第１回路基板に接続された第１回路基板側接続部と、
   上記第２回路基板に接続された第２回路基板側接続部と、
   上記第１回路基板側接続部と上記第２回路基板側接続部との間に形成され、上記第１，第２回路基板の重合方向に延びる中間連結部と、
   を備えていて、上記各端子ピンのそれぞれの中間連結部が上記第１回路基板と上記第２回路基板との間で所定の整列方向に沿って一列に整列するように配設されているとともに、
   上記各端子ピンのうち少なくとも一部の端子ピンが、その端子ピンの第１回路基板側接続部を当該端子ピンに隣接する他の端子ピンの第１回路基板側接続部に対して上記整列方向に直交する方向でオフセットさせるように曲折していることを特徴とする電子制御装置。
2. 上記各端子ピンは、上記第１回路基板側接続部を上記中間連結部に対してその中間連結部に直交する方向でオフセットさせるようにそれぞれ曲折していて、
   上記各端子ピンのうち一部の端子ピンが、その端子ピンの上記第１回路基板側接続部を上記整列方向に直交する方向で一方側に向けるように上記中間連結部を中心とした回転方向で位置決めた姿勢で上記第１回路基板に実装されている一方、
   上記各端子ピンのうち残余の端子ピンが、その端子ピンの上記第１回路基板側接続部を上記整列方向に直交する方向で他方側に向けるように上記中間連結部を中心とした回転方向で位置決めた姿勢で上記第１回路基板に実装されていて、
   上記各端子ピンの第１回路基板側接続部が二列に配設されていることを特徴とする請求項１に記載の電子制御装置。
3. 上記各端子ピンがいずれも同一形状のものとして形成されていることを特徴とする請求項２に記載の電子制御装置。
4. 上記各端子ピンは、上記第１回路基板側接続部に加えて上記第２回路基板接続部も上記中間連結部に対してその中間連結部に直交する方向でオフセットさせるようにそれぞれ曲折していて、
   上記各端子ピンの第２回路基板側接続部も二列に配設されていることを特徴とする請求項２または３に記載の電子制御装置。
5. 上記各端子ピンの中間連結部を一列に整列させつつ、それらの各端子ピンを実装姿勢で保持する端子ピン保持部材を備えていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の電子制御装置。
6. 上記端子ピン保持部材は、上記第１回路基板と第２回路基板との間で上記整列方向に延び、上記各端子ピンを支持する端子ピン保持部と、その保持部の長手方向両端部から第１回路基板側に向けてそれぞれ延出する一対の脚部と、を備えていて、
   上記第１回路基板のうち上記各端子ピンが実装される部品実装面とは反対側の面から上記第１回路基板に挿入され、上記両脚部に螺合するねじ部材により、上記端子ピン保持部材が上記第１回路基板に固定されていることを特徴とする請求項５に記載の電子制御装置。

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