JP2013161718A - 接続端子および接続端子ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】接触対象間で安定した導通を実現することができるとともに、良好なばね特性および放熱特性を有する接続端子および接続端子ユニットを提供すること。
【解決手段】異なる基板間を接続する導電性の接続端子１０であって、接続端子１０を保持する接続端子ホルダと接触する基部１１と、基部１１の一端から帯状をなして延び、一方の基板と接触するとともに、外部から加わる荷重に対して弾性変形可能な第１弾性部１２と、基部１１の他端から第１弾性部１２が延びる方向と反対方向に延び、他方の基板と接触するとともに、外部から加わる荷重に対して弾性変形可能な第２弾性部１３と、を備えた。
【選択図】図３

Description

本発明は、パワーモジュールに用いられる接続端子および接続端子ユニットに関するものである。

従来より、産業用、自動車用などの電力制御からモータ制御まで、幅広い分野に使用される省エネルギー化のキーデバイスとして、パワーモジュールが挙げられる。このパワーモジュールは、複数の半導体チップが積載された基板と、その基板の各半導体にそれぞれ接続されて電力の入出力を行う複数の接続端子と、接続端子をそれぞれ保持する接続端子ホルダとを備える。

接続端子においては、外部の回路基板とパワーモジュールの基板との間の確実な電気的導通が求められる。この要望に対し、板状の接触ばねを用いて、外部の回路基板とパワーモジュールの基板との間を弾性力によって電気的に導通することが可能な接続端子が開示されている（例えば、特許文献１を参照）。この接続端子によれば、接触ばねを用いることによって、導体間距離のばらつき、温度変化、基板の反り等による導体間距離変動を吸収し、２つの接触対象物間の接触状態を維持することができる。

特開２００８−１９８５９７号公報

ところで、上述したパワーモジュールでは大電流を流すため、接続端子においても、その大電流に対応させなければならない。しかしながら、特許文献１が開示する接続端子では、例えば接続端子１本で２０〜３０Ａ程度の電流を流すに過ぎなかった。このため、１００Ａのような大電流を流す必要がある場合は、接続端子が５本必要であった。一方、接続端子１本で１００Ａの電流を流すために接続端子の板厚を厚くすると、ばね特性が確保できなくなる。

また、良好な導電性を確保するために、通電により発生した熱を放熱することが挙げられるが、特許文献１が開示する接続端子では、放熱特性について考慮された構造にはなっておらず、例えば接続端子１本で２０〜３０Ａ程度の電流を導通させた場合であっても、発生した熱を効率よく放熱できずに、滞留する熱によって半導体チップの性能に悪影響を及ぼすおそれがあった。

また、特許文献１が開示する接続端子では、接触対象に対して、１つの接触ばねにより両端で接触するため、例えば外部の回路基板に反りや、振動等による変形がある場合、接触ばねの撓みにより接触ばねの荷重が変化し、パワーモジュールの基板側の接触にも影響を及ぼし、電気的導通が不安定になるおそれがあった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、接触対象間で安定した導通を実現することができるとともに、良好なばね特性および放熱特性を有する接続端子および接続端子ユニットを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる接続端子は、異なる基板間を接続する導電性の接続端子であって、当該接続端子を保持する接続端子ホルダと接触する基部と、前記基部の一端から帯状をなして延び、一方の基板と接触するとともに、外部から加わる荷重に対して弾性変形可能な第１弾性部と、前記基部の他端から前記第１弾性部が延びる方向と反対方向に延び、他方の基板と接触するとともに、外部から加わる荷重に対して弾性変形可能な第２弾性部と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明にかかる接続端子は、上記の発明において、前記基部は、略平板状をなす平板部と、前記第１および第２弾性部が延びる方向と直交する方向に延出する２つの第１延出部と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明にかかる接続端子は、上記の発明において、前記第１延出部は、先端部分が前記平板部の主面に対して直交する方向にそれぞれ湾曲されていることを特徴とする。

また、本発明にかかる接続端子は、上記の発明において、前記基部は、前記２つの第１延出部の各々に隣接して設けられ、前記第１延出部が延びる側面から延出する２つの第２延出部を有し、前記２つの第２延出部の先端の間の距離は、前記２つの第１延出部の先端の間の距離より大きいことを特徴とする。

また、本発明にかかる接続端子は、上記の発明において、前記第１弾性部の幅は、前記第２弾性部の幅より大きいことを特徴とする。

また、本発明にかかる接続端子は、上記の発明において、前記第１および第２弾性部は、板面に対して直交する方向に湾曲した形状をなすことを特徴とする。

また、本発明にかかる接続端子は、上記の発明において、前記第１および第２弾性部は、前記平板部の主面を通過する平面上で凹凸が逆の湾曲部分を繰り返した形状をなすことを特徴とする。

また、本発明にかかる接続端子ユニットは、上記の発明にかかる接続端子と、前記接続端子を収容する収容部を有する接続端子ホルダと、を備えたことを特徴とする。

また、本発明にかかる接続端子ユニットは、上記の発明において、前記基部は、略平板状をなす平板部と、前記第１および第２弾性部が延びる方向と直交する方向に延出する２つの第１延出部と、を有し、前記第１延出部が、前記収容部の内部壁面に接触することを特徴とする。

また、本発明にかかる接続端子ユニットは、上記の発明において、前記基部は、前記２つの第１延出部の各々に隣接して設けられ、前記第１延出部が延びる側面から延出する２つの第２延出部を有し、前記収容部は、一方の端面に開口を有する大径部、および該大径部よりも径が小さく、他方の端面に開口を有する小径部からなる段付き孔形状をなし、前記２つの第２延出部の先端の間の距離は、前記２つの第１延出部の先端の間の距離より大きく、前記第１延出部が、前記小径部の内部壁面に接触し、前記第２延出部が、前記大径部と前記小径部とがなす段部に当接することを特徴とする。

また、本発明にかかる接続端子ユニットは、上記の発明において、前記小径部は、内部壁面の一部が金属材料からなることを特徴とする。

また、本発明にかかる接続端子ユニットは、上記の発明において、前記接続端子は、前記接続端子ホルダと一体成型されることを特徴とする。

本発明によれば、接続端子ホルダに固定される基部に対して、電極等と接触し、その荷重に応じて弾性変形する第１および第２弾性部を別個設けることによって電気的導通を確保するとともに、それぞれに加わる荷重に対して弾性変形するようにし、第１および第２弾性部間に配設される基部によって通電により発生した熱を外部に放出するようにしたので、接触対象間で安定した導通を実現することができるとともに、良好なばね特性および放熱特性を有するという効果を奏する。

図１は、本発明の実施の形態１にかかるパワーモジュールの構成を示す斜視図である。 図２は、図１に示すパワーモジュールの要部の構成を示す分解斜視図である。 図３は、本発明の実施の形態１にかかるパワーモジュールの接続端子を示す側面図である。 図４は、図１に示すパワーモジュールの要部の構成を示す断面斜視図である。 図５は、図１に示すパワーモジュールの要部の構成を示す断面斜視図である。 図６は、本発明の実施の形態１にかかるパワーモジュールの接続端子への荷重が非荷重の場合を示す図である。 図７は、本発明の実施の形態１にかかるパワーモジュールの接続端子に荷重が加わった場合を示す図である。 図８は、本発明の実施の形態１の変形例１−１にかかる接続端子を示す側面図である。 図９は、本発明の実施の形態１の変形例１−２にかかる接続端子を示す側面図である。 図１０は、本発明の実施の形態１の変形例１−３にかかるパワーモジュールの要部の構成を示す断面斜視図である。 図１１は、本発明の実施の形態１の変形例１−３にかかるパワーモジュールの要部の構成を示す断面斜視図である。 図１２は、本発明の実施の形態２にかかるパワーモジュールの構成を示す斜視図である。 図１３は、図１２に示すパワーモジュールの要部の構成を示す断面斜視図である。 図１４は、図１２に示すパワーモジュールの要部の構成を示す断面斜視図である。

以下、本発明を実施するための形態を図面と共に詳細に説明する。なお、以下の実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、以下の説明において参照する各図は、本発明の内容を理解でき得る程度に形状、大きさ、および位置関係を概略的に示してあるに過ぎない。すなわち、本発明は各図で例示された形状、大きさ、および位置関係のみに限定されるものではない。なお、以下の説明では、接続端子ユニットの例としてパワーモジュールを説明する。

（実施の形態１）
図１は、本実施の形態１にかかるパワーモジュール１の構成を示す斜視図である。また、図２は、図１に示すパワーモジュール１の要部の構成を示す分解斜視図である。図１，２に示すパワーモジュール１は、接触対象とそれぞれ接続して電力の入出力を行う複数の接続端子１０と、複数の接続端子１０をそれぞれ収容して保持する収容部２１を複数有する接続端子ホルダ２０と、複数の半導体チップＤが積載された基板３０と、を備える。

接続端子ホルダ２０は、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド樹脂）、ＬＣＰ（液晶ポリマー）、ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル樹脂）などの樹脂、マシナブルセラミックスなどの絶縁性材料を用いて形成され、接続端子１０を所定パターンで収容して固定するための略矩形をなす収容部２１を有する。収容部２１は、略円の断面を有する柱状空間であって、配設する接続端子１０に対応して設けられ、接続端子１０の先端が接続端子ホルダ２０の上面から突出するように接続端子１０を収容する。なお、接続端子ホルダ２０は、空気よりも熱伝導率の高い材料を用いて形成される。

基板３０は、絶縁性の樹脂、またはセラミックスなどの絶縁性材料を用いて形成され、所定の機能を有する複数の半導体チップＤおよびこの半導体チップＤに接続される電極Ｅを有する。なお、基板３０は、金属板上に絶縁層を形成し、絶縁層上に配線パターンを形成するものであってもよい。

半導体チップＤは、ダイオード、トランジスタ、ＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）等の半導体素子によって実現される。なお、半導体チップＤは、使用の目的に合わせて基板３０上に複数個設けられる。

電極Ｅは、銅などを用いてパターニングすることによって、基板３０に積載された半導体チップＤなどに対して電気信号を伝達させるための回路パターンを形成する。半導体チップＤと電極Ｅとは、ワイヤーＷによって電気的に接続している。

なお、接続端子ホルダ２０と基板３０とは、ネジ等によって接続されてもよく、接着剤またはシール部材によって接着されてもよい。すなわち、接続端子ホルダ２０と基板３０との接続形態は、電極と接続端子との接触を妨げなければ、如何なる接続形態でもよい。

図３は、本実施の形態１にかかるパワーモジュール１の接続端子１０を示す側面図である。図４は、図１に示すパワーモジュール１の要部の構成を示す断面斜視図である。図５は、図１に示すパワーモジュール１の要部の構成を示す断面斜視図である。図３〜５に示す接続端子１０は、りん青銅、クロム銅、ベリリウム銅またはコルソン銅などの銅合金からなる平板状の材料が用いられ、主面に沿って湾曲された形状をなす。

接続端子１０は、接続端子ホルダ２０に保持されて固定される基部１１と、基部１１の一端から帯状をなして延び、一方の基板と接触するとともに、外部から加わる荷重に対して弾性変形可能な第１弾性部１２と、基部１１の他端から第１弾性部１２が延びる方向と反対方向に延び、他方の基板と接触するとともに、外部から加わる荷重に対して弾性変形可能な第２弾性部１３と、を備える。第１弾性部１２は、基部１１の一端の側面から基部１１の幅より小さい幅の帯状をなして延びている。また、第２弾性部１３は、基部１１の他端の側面（第１弾性部１２と反対側の側面）から基部１１の幅と略同等の幅の帯状をなして延びている。

基部１１は、矩形をなす略平板状の平板部１１ａと、平板部１１ａの第１弾性部１２および第２弾性部１３に連なる側面と直交する側面（平板部１１ａの幅方向の側面）の第１弾性部１２側からそれぞれ延出し、先端側で平板部１１ａの主面に略直交する方向に湾曲された２つの第１延出部１１ｂと、２つの第１延出部１１ｂの各々に隣接して設けられ、第１延出部１１ｂの延出側面と同一側面の第２弾性部１３側からそれぞれ延出し、先端側で平板部１１ａの主面に略直交する方向に湾曲された２つの第２延出部１１ｃと、を有する。すなわち、接続端子１０において、２つの第１延出部１１ｂ間から幅方向と直交する方向に第１弾性部１２が延び、２つの第２延出部１１ｃ間から幅方向と直交する方向に第２弾性部１３が延びている。

ここで、２つの第２延出部１１ｃの外縁間を結ぶ距離（平板部１１ａの板面と平行）は、２つの第１延出部１１ｂの外縁間を結ぶ距離と比して大きい。第１延出部１１ｂおよび第２延出部１１ｃは、接続端子１０を接続端子ホルダ２０から挿抜する際に把持される把持部としての機能を有する。

基部１１は、接続端子１０の構成要素のうち最も剛性が高く、外部から荷重が加わった際に接続端子１０を支持する支持部としての機能を有する。また、平板部１１ａには、平板部１１ａ（接続端子１０）の剛性を向上させるため、接続端子１０の短手方向（平板部１１ａの第１延出部１１ｂおよび第２延出部１１ｃが延びる辺と平行な方向）の中央部において長手方向（平板部１１ａの第１延出部１１ｂおよび第２延出部１１ｃが延びる辺と垂直な方向）に凸成形されて延びる凸部を形成してもよい。

収容部２１は、貫通方向に沿って径が異なる段付き孔形状をなしている（図４，５参照）。すなわち、収容部２１は、接続端子ホルダ２０の上端面に開口を有する大径部２１１と、この大径部２１１よりも径が小さく、下端面に開口を有する小径部２１２と、からなる。大径部２１１は、小径部２１２の径と比して大きく、かつ２つの第２延出部１１ｃの外縁間を結ぶ距離と比して若干大きい径である。小径部２１２は、第１弾性部１２の幅と比して大きく、かつ２つの第１延出部１１ｂの外縁間を結ぶ距離と比して同等または若干小さい径である。

図４，５に示すように、接続端子１０が収容部２１に収容された場合、第１延出部１１ｂが小径部２１２内に収容されるとともに、第２延出部１１ｃが大径部２１１および小径部２１２とがなす段部に当接する。これにより、接続端子１０の接続端子ホルダ２０に対する配設高さを決定することができる。ここで、２つの第２延出部１１ｃの外縁間を結ぶ距離は、大径部２１１の直径より小さく、かつ小径部２１２の直径より大きい。

第１延出部１１ｂおよび第２延出部１１ｃは、基端（平板部１１ａの側面）から、平板部１１ａの主面を通過する平面と交わる方向にそれぞれ延びている。また、第１延出部１１ｂおよび第２延出部１１ｃは、平板部１１ａの主面を通過する平面に対し、同じ側に湾曲してそれぞれ延びている。ここで、第１延出部１１ｂの外周側面は、小径部２１２の内部壁面に沿った形状をなし、この開口面の直径と同等または若干大きい径のＲ形状をなすように湾曲している。なお、第１延出部１１ｂは、収容部２１の内部空間に対する挿入先端側（第１弾性部１２側）に設けられ、端部に向けて外縁間の距離が小さくなるよう面取りされていることが好ましい。

また、第１延出部１１ｂにおいて、２つの第１延出部１１ｂの外縁間の距離を、収容部２１の端子収容部分の開口面の径と同等または若干大きくして、接続端子１０を収容部２１に収容した際に、第１延出部１１ｂが収容部２１の内部壁面に圧接することで、収容部２１に対して、接続端子１０を固定するとともに、接続端子１０の２つの第１延出部１１ｂの外縁間を結ぶ方向の位置決めを行うことができる。

第１弾性部１２および第２弾性部１３は、板面に対して直交する方向に湾曲した形状をなしている。第１弾性部１２は、基部１１との連結側と異なる側の端部に設けられ、弧状をなし、接触対象の電極と接触する接触部１２ａを有する。第１弾性部１２は、自身が延伸する方向に荷重変動を発生させる外乱振動を含む荷重によって弾性変形する。また、第２弾性部１３は、第１弾性部１２と同様、基部１１との連結側と異なる側の端部に設けられ、弧状をなし、接触対象の電極と接触する接触部１３ａを有する。第２弾性部１３は、自身が延伸する方向に荷重変動を発生させる外乱振動を含む荷重によって弾性変形する。ここで、第２弾性部１３の幅（延伸方向および板厚方向に直交する方向の距離）は、第１弾性部１２の幅と比して大きい。第１弾性部１２の幅は、収容部２１の小径部２１２の径に応じて決められる。

基部１１、第１弾性部１２および第２弾性部１３が、帯状の部材を用いて形成されることによって、一つの接続端子１０で、４０Ａ以上の電流を流すことが可能となる。例えば、基部１１、第１弾性部１２および第２弾性部１３の板厚（主面に直交する方向の長さ）を０．２ｍｍ、最小部分の幅（主面の長手方向に直交する方向の長さ）を３．０ｍｍ以上とすることによって４０Ａ以上の電流を流すことができる。

ここで、接続端子１０は、１枚の平板に対し、エッチングまたはプレスによって成形処理することで作製される。具体的には、平板から接続端子１０の外縁形状に応じた平面形状を成形した後、延出部、弾性部における各湾曲形状を形成して作製する。なお、構成要素ごとにエッチングまたはプレスによって成形し、その後連結することによって一体的に作製されるものであってもよい。

図６は、パワーモジュールの接続端子への荷重が非荷重の場合を示す図である。図６の断面図は、図４の断面を正面からみた図に対応している。ここで、図６に示すように、接続端子１０は、第２弾性部１３の先端部分が、接続端子ホルダ２０の上面から突出するように収容部２１に収容されている。このとき、第１弾性部１２は、接続端子ホルダ２０と基板３０との固定によって、所定の接触圧により基板３０側の電極Ｅと接触している。このため、接続端子１０の上方から接続対象の電極を近づけた際に、電極と接触部１３ａとを接触させることができる。

図７は、図６の状態で接触部１３ａから荷重Ｆが加わった状態を示す断面図である。図７に示すように、接触部１３ａが基板の電極と接触して荷重Ｆ（図６参照）が加わると、弾性部１３が弾性変形する。ここで、破線Ｐ_０は、接触部１３ａに荷重Ｆが加わっていない状態での接続端子１０の位置（図６参照）を示している。このとき、第２延出部１１ｃが収容部２１の段部と当接しているため、接触部１３ａにかかる荷重Ｆは、この荷重Ｆに応じて弾性変形する第２弾性部１３のみに加わることとになり、基部１１および第１弾性部１２が荷重Ｆによって弾性変形することはない。また、第１弾性部１２は、接触部１３ａに加わる荷重Ｆに関わらず、電極Ｅと所定の接触圧により接触している。この際、基板３０からの電気信号は、接触部１２ａから第１弾性部１２、基部１１（平板部１１ａ）、第２弾性部１３（接触部１３ａ）を経由して他方の基板の電極へ到達する。

接続端子１０は、第２弾性部１３が伝達される荷重Ｆに応じて弾性変形することによって、導体間距離のばらつき、温度変化、基板の反り等による端子と接触対象物との間の距離の変動を吸収し、接触対象物との接触状態を維持することができる。また、第２弾性部１３の弾性変形によって、荷重Ｆによる基部１１や第１弾性部１２の弾性変形を防止することができるため、より安定した電極間の接触状態の維持を実現することができる。

また、接続端子１０が、第２延出部１１ｃによって、空気よりも熱伝導率の高い収容部２１（小径部２１２）の内部壁面と接触しているため、通電によって接続端子１０の内部で発生した熱を、基部１１を介して接続端子ホルダ２０に伝達して外部に放出する。すなわち、基部１１は、第１弾性部１２および第２弾性部１３と比して、高い放熱特性を有する。

上述した実施の形態１によれば、接続端子ホルダに固定される基部に対して、電極等と接触し、その荷重に応じて弾性変形する第１および第２弾性部を別個設けることによって電気的導通を確保するとともに、それぞれに加わる荷重に対して弾性変形するようにし、第１および第２弾性部間に配設される基部によって通電により発生した熱を外部に放出するようにしたので、接触対象間で安定した導通を実現することができるとともに、良好なばね特性および放熱特性を有する接続端子を得ることができる。

また、接続端子１０において通電により発生した熱は、基部１１から接続端子ホルダ２０に伝達して外部に放熱させることができるため、発生した熱による電気抵抗の増大を抑制し、導電性の低下を抑制することができる。

また、上述した本実施の形態１によれば、基部１１が、収容部２１に圧入されて固定されるとともに、外部からの荷重に対しては第２弾性部１３が弾性変形し、基板３０からの荷重に対しては第１弾性部１２が弾性変形するため、例えば、外部からの荷重による、基板３０と第１弾性部１２との接触状態への影響が小さい。これにより、接触する接触対象間に対するそれぞれの接触状態を一段と確実なものとし、安定した接触状態を維持できるという効果を得ることができる。

また、上述した本実施の形態１によれば、接続端子１０を接続端子ホルダ２０（収容部２１）に対して挿抜するのみで取り付けおよび取り外しができるため、接続端子の交換を容易に行うことが可能である。

また、上述した本実施の形態１によれば、所定の位置に設けられた収容部２１に接続端子１０が取り付けられているため、接続端子ホルダ２０を基板３０に位置決めして固定するのみで複数の接続端子の基板上の位置決めを完了させることができ、位置決めにかかる労力を軽減することが可能である。

また、上述した本実施の形態１によれば、接続端子１０の板厚および板幅を調節することによって、接続端子１０のばね定数および電気抵抗値を容易に調整することができる。また、接続端子は、平板状の材料に対してプレス等の簡便な加工方法により形成することができるため、製造コストを抑制することができる。

なお、上述した実施の形態１では、第１延出部１１ｂおよび第２延出部１１ｃが、基部１１を通過する平面に対して同じ側に延びるものとして説明したが、この平面に対して異なる側にそれぞれ延びるものであってもよい。また、第１延出部１１ｂおよび第２延出部１１ｃが、平板部１１ａの主面に直交する方向に湾曲されるものとして説明したが、第１および第２延出部の外縁間を結ぶそれぞれの距離が上述した距離を満たせば、湾曲形状は、これに限定されることはなく、湾曲していない形状であってもよい。ここで、第１延出部１１ｂにおいては、挿入時の摩擦等による小径部２１２の損傷を抑制するため、湾曲形状が形成されていることが好ましい。

図８は、本実施の形態１の変形例１−１にかかる接続端子１０ａを示す側面図である。なお、上述したパワーモジュールにかかる構成と同一の箇所には、同一の符号が付してある。上述した実施の形態１では、第１弾性部１２および第２弾性部１３が、板面に対して直交する方向に湾曲した形状において、複数回湾曲を繰り返した形状をなすものとして説明したが、その形状に限定されるものではない。図８に示す接続端子１０ａのように、上述した実施の形態１の第１弾性部１２および第２弾性部１３と比して、緩やかな弧状をなす第１弾性部１４および第２弾性部１５であってもよい。なお、第１弾性部１４および第２弾性部１５において、接続端子１０ａが延びる方向の先端部には、接触対象と接触する接触部１４ａおよび１５ａが設けられる。

図９は、本発明の実施の形態１の変形例１−２にかかる接続端子１０ｂを示す側面図である。第１弾性部１６および第２弾性部１７は、基部１１の板面が通過する平面上で、凹凸が逆の湾曲部分を繰り返したジグザグ状に基部１１の基端からそれぞれ延びている。第１弾性部１６および第２弾性部１７は、基部１１の幅方向に往復して、基部１１の幅方向に直交する方向と平行な方向に延びる形状をなす。なお、第１弾性部１６および第２弾性部１７において、接続端子１０ｂが延びる方向の先端部には、接触対象と接触する接触部１６ａおよび１７ａが設けられる。また、第１弾性部１６および第２弾性部１７は、基部１１の板面が通過する同一の平面上で延びていることが好ましい。

変形例１−２によれば、第１弾性部１６および第２弾性部１７が、基部１１の板面が通過する平面上でそれぞれ延びているため、上述した実施の形態と比して、接続端子の板厚方向の厚みを薄くすることができる。

図１０は、本実施の形態１の変形例１−３にかかるパワーモジュールの要部の構成を示す断面斜視図である。図１１は、本実施の形態１の変形例１−３にかかるパワーモジュールの要部の構成を示す断面斜視図である。上述した実施の形態１では、接続端子ホルダが、シリコンなどの樹脂、マシナブルセラミックなどの絶縁性材料を用いて形成されるものとして説明したが、その構成に限定されるものではない。図１０，１１に示す接続端子ホルダ２０ａは、貫通方向に沿って径が異なる段付き孔形状をなす収容部２１ａを有する。収容部２１ａは、接続端子ホルダ２０の上端面に開口を有する大径部２１３と、この大径部２１３よりも径が小さい小径部２１４と、からなる。小径部２１４は、大径部２１３側で拡径された段付き形状をなし、この拡径部分には、金属材料からなる充填部２１５が設けられる。充填部２１５は、銅等を用いて形成される円環状をなす。これにより、収容部２１ａは、小径部２１４の内部壁面の一部が金属材料からなる段付き形状をなす。

接続端子１０は、充填部２１５が設けられた収容部２１ａに収容された際、第１延出部１１ｂおよび第２延出部１１ｃが充填部２１５と接触する。これにより、上述した実施の形態と比して、接続端子１０（パワーモジュール）の放熱特性を向上することができる。

（実施の形態２）
図１２は、本実施の形態２にかかるパワーモジュール１ａの構成を示す斜視図である。図１２に示すパワーモジュール１ａは、上述した複数の接続端子１０、接続端子ホルダ２０および基板３０を備え、上述した実施の形態１において、接続端子１０および接続端子２０の収容部２１が基板３０に対して反転したものである。なお、上述したパワーモジュールにかかる構成と同一の箇所には、同一の符号が付してある。

図１３，１４は、図１２に示すパワーモジュール１ａの要部の構成を示す断面斜視図である。図１３，１４に示すように、接続端子ホルダ２０の大径部２１１が基板３０側に設けられ、小径部２１２が大径部２１１と異なる側で、外部に対して開口している。接続端子１０は、第２弾性部１３の接触部１３ａによって基板３０の電極Ｅと接触する。ここで、接続端子１０の第２延出部１１ｃが、大径部２１１および小径部２１２が形成する段部に当接している。このとき、接続端子ホルダ２０と基板３０とが固定されることにより、基板３０と大径部２１１とによって内部空間が形成され、第２延出部１１ｃおよび第２弾性部１３が収容された状態となる。これにより、接続端子１０の接続端子ホルダ２０からの抜止機能を有することとなる。

上述した実施の形態２によれば、上述した実施の形態１と同様に、接続端子ホルダに固定される基部に対して、電極等と接触し、その荷重に応じて弾性変形する第１および第２弾性部を別個設けることによって電気的導通を確保するとともに、それぞれに加わる荷重に対して弾性変形するようにし、第１および第２弾性部間に配設される基部によって通電により発生した熱を外部に放出するようにしたので、接触対象間で安定した導通を実現することができるとともに、良好なばね特性および放熱特性を有する接続端子を得ることができる。

加えて、本実施の形態２では、基板３０と大径部２１１とによって形成された内部空間に第２延出部１１ｃおよび第２弾性部１３が収容された状態において、接続端子１０の接続端子ホルダ２０からの抜止機能を有するため、接続端子１０が接続端子ホルダ２０に固定された状態を、一段と確実に維持することができる。

なお、上述した実施の形態２において、収容部に対し、変形例１−３で説明したような充填部２１５を設けたものであっても適用可能であり、これにより接続端子１０の放熱特性を一段と向上することができる。

また、上述した実施の形態１，２において、第１弾性部および第２弾性部の先端が互いに反対方向に延びるものとして説明したが、互いに同じ方向に延びるものであってもよい。第１弾性部および第２弾性部の先端が互いに同じ方向に延びるように形成することによって、プレス等による製造において形成が容易となる。

また、上述した実施の形態１，２では、接続端子ホルダの収容部に対して接続端子を挿入することによって、接続端子を接続端子ホルダに固定するものとして説明したが、接続端子を装填した後、接続端子ホルダを成型するような、一体成型（インサート成型）によるものであってもよい。接続端子と接続端子ホルダとを一体成型することによって、上述した実施の形態１，２と比して一段と確実に接続端子を接続端子ホルダに固定することができる。

以上のように、本発明にかかる接続端子および接続端子ユニットは、接触対象間で安定した導通を実現することができるとともに、良好なばね特性および放熱特性を有するものとして有用である。

１，１ａ パワーモジュール
１０，１０ａ，１０ｂ 接続端子
１１ 基部
１１ａ 平板部
１１ｂ 第１延出部
１１ｃ 第２延出部
１２，１４，１６ 第１弾性部
１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａ，１６ａ，１７ａ 接触部
１３，１５，１７ 第２弾性部
２０ 接続端子ホルダ
２１，２１ａ 収容部
３０ 基板
２１１，２１３ 大径部
２１２，２１４ 小径部
２１５ 充填部

Claims (12)

1. 異なる基板間を接続する導電性の接続端子であって、
   当該接続端子を保持する接続端子ホルダと接触する基部と、
   前記基部の一端から帯状をなして延び、一方の基板と接触するとともに、外部から加わる荷重に対して弾性変形可能な第１弾性部と、
   前記基部の他端から前記第１弾性部が延びる方向と反対方向に延び、他方の基板と接触するとともに、外部から加わる荷重に対して弾性変形可能な第２弾性部と、
   を備えたことを特徴とする接続端子。
2. 前記基部は、
   略平板状をなす平板部と、
   前記第１および第２弾性部が延びる方向と直交する方向に延出する２つの第１延出部と、
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載の接続端子。
3. 前記第１延出部は、先端部分が前記平板部の主面に対して直交する方向にそれぞれ湾曲されていることを特徴とする請求項２に記載の接続端子。
4. 前記基部は、前記２つの第１延出部の各々に隣接して設けられ、前記第１延出部が延びる側面から延出する２つの第２延出部を有し、
   前記２つの第２延出部の先端の間の距離は、前記２つの第１延出部の先端の間の距離より大きいことを特徴とする請求項２または３に記載の接続端子。
5. 前記第１弾性部の幅は、前記第２弾性部の幅より大きいことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の接続端子。
6. 前記第１および第２弾性部は、板面に対して直交する方向に湾曲した形状をなすことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の接続端子。
7. 前記第１および第２弾性部は、前記平板部の主面を通過する平面上で凹凸が逆の湾曲部分を繰り返した形状をなすことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の接続端子。
8. 請求項１に記載の接続端子と、
   前記接続端子を収容する収容部を有する接続端子ホルダと、
   を備えたことを特徴とする接続端子ユニット。
9. 前記基部は、
   略平板状をなす平板部と、
   前記第１および第２弾性部が延びる方向と直交する方向に延出する２つの第１延出部と、
   を有し、
   前記第１延出部が、前記収容部の内部壁面に接触することを特徴とする請求項８に記載の接続端子ユニット。
10. 前記基部は、前記２つの第１延出部の各々に隣接して設けられ、前記第１延出部が延びる側面から延出する２つの第２延出部を有し、
    前記収容部は、一方の端面に開口を有する大径部、および該大径部よりも径が小さく、他方の端面に開口を有する小径部からなる段付き孔形状をなし、
    前記２つの第２延出部の先端の間の距離は、前記２つの第１延出部の先端の間の距離より大きく、
    前記第１延出部が、前記小径部の内部壁面に接触し、
    前記第２延出部が、前記大径部と前記小径部とがなす段部に当接することを特徴とする請求項９に記載の接続端子ユニット。
11. 前記小径部は、内部壁面の一部が金属材料からなることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか一つに記載の接続端子ユニット。
12. 前記接続端子は、前記接続端子ホルダと一体成型されることを特徴とする請求項８に記載の接続端子ユニット。

Images