端子、具备端子的功率组件用注塑成型体、及其制造方法与流程

本发明涉及端子、具备该端子的功率组件用注塑成型体、及其制造方法。

背景技术：

近年来，因电动汽车的开发而使得车载用功率(半导体)组件受到关注。

如图1所示，车载用功率组件中所使用的具备多个端子的功率组件用注塑成型体通过如下方式制造而成：为了将多个端子1c汇聚到一起而通过树脂成型的方式形成连结部cc(图1(a))，将利用连结部cc而汇聚到一起的端子1c配置于树脂成型模具4c(图1(b))，使树脂5c流入模具4c(图1(c))，最后进行脱模(图1(d))。即，上述方法是在使得端子1c实现了模块化(一次成型)之后实施二次成型的制造方法。应予说明，端子实现了模块化后的部件通常称为引线框、控制端子板、信号端子板等，不过，在本说明书中，统一称为引脚模块(pinblock)。

作为这种制造方法，例如，专利文献1中记载有以使得功率半导体组件实现低高度化及小型化为目的的功率半导体组件的制造方法，但是，专利文献1中公开的方法也是首先制造端子模块、然后再进行嵌件(insert)成型。即，专利文献1中也使得端子实现了模块化。

专利文献

专利文献1：日本特开2017-45771号公报

技术实现要素：

然而，如上所述，如果在制作连结部cc(一次成型)之后将配备于连结部cc的端子1c配置于树脂成型模具4c而进行注塑成型(二次成型)，则成型工艺为2次，从而成本会提升。另外，在一次成型中即便产生微小的尺寸误差，一次成型中的误差也会对二次成型体造成影响，并导致最终的产品产生较大的尺寸误差。

并且，如果配备于图2的连结部cc的端子1c为弯折成直角的形状，则形成为作为端子1c的一个末端的连接部131c配置于端子1c的正下方的结构，从而形成为在与安装有功率控制半导体的主体基板的连接中存在极多限制的机构。

此外，根据示出通过现有技术而制造的功率组件注塑成型体的图2可知，通过一次成型而制作的连结部cc和此后实施注塑成型而成的部分(二次成型)之间形成边界，有时用于半导体元件的密封的液态密封材料等进入该边界，进而密封材料通过在该边界处形成的间隙而向意料之外的部位漏出。

为了解决上述问题，如果不制造连结部cc而在端子等配置于树脂成型模具的状态下进行一体成型，则因注塑成型时树脂向模具内流入而产生端子倾斜或倾倒等不良情况，从而难以实现精密的树脂成型。此外，即便能够进行一体成型，以往的笔直型端子也有可能从树脂成型体脱离。

为了解决上述课题，本发明的发明人反复进行了潜心研究，开发出了新式端子、以及在该端子插入于基板的状态下进行树脂的一体成型而成的功率组件用注塑成型体、及其制造方法。

即，本发明包括以下方案。

[1]一种制造方法，其是能够与被连接设备电连接的功率组件用注塑成型体的制造方法，

所述制造方法的特征在于，包含：

将端子从第一末端部插入于基板的工序，该端子具备端子主体、第一末端部、第二末端部以及第一主体扩张部，该端子主体将2个端部连结，该第一末端部包括所述端部中的一方，该第二末端部包括所述第一末端部的相反侧的端部，该第一主体扩张部设置于所述端子主体，所述第一主体扩张部的与所述端子主体的长度方向正交的截面的面积大于所述端子主体的与所述端子主体的长度方向正交的截面的面积；

以使得所述第二末端部插入于树脂成型模具内的端子插入部的方式将所述基板配置于所述模具的工序；以及

通过使树脂流入至所述模具而对所述基板及所述端子进行一体成型的工序。

[2]根据[1]所述的制造方法，其特征在于，从所述第二末端部的末端至第一主体扩张部的长度大于所述模具的所述端子插入部的深度。

[3]根据[1]所述的制造方法，其特征在于，从所述第二末端部的末端至第一主体扩张部的长度小于或等于所述模具的所述端子插入部的深度。

[4]根据[3]所述的制造方法，其特征在于，在所述端子主体还设置有第二主体扩张部，从所述第二末端部的末端至第二主体扩张部的长度大于所述模具的所述端子插入部的深度。

[5]一种功率组件用注塑成型体，其是能够与被连接设备电连接的功率组件用注塑成型体，包括：

树脂制壳体；

基板，该基板与所述壳体实现了一体化；以及

端子，该端子与所述壳体实现了一体化，且连接于所述基板，

所述功率组件用注塑成型体的特征在于，

所述端子具备：端子主体，该端子主体将2个端部连结；第一末端部，该第一末端部包括所述端部中的一方；第二末端部，该第二末端部包括所述第一末端部的相反侧的端部；以及第一主体扩张部，该第一主体扩张部设置于所述端子主体，所述第一主体扩张部的与所述端子主体的长度方向正交的截面的面积大于所述端子主体的与所述端子主体的长度方向正交的截面的面积，所述第二末端部从所述壳体露出。

[6]一种端子，其特征在于，具备：

端子主体，该端子主体将2个端部连结；

第一末端部，该第一末端部包括所述端部中的一方；

第二末端部，该第二末端部包括所述第一末端部的相反侧的端部；以及

第一主体扩张部，该第一主体扩张部设置于所述端子主体，

所述第一主体扩张部的与所述端子主体的长度方向正交的截面的面积大于所述端子主体的与所述端子主体的长度方向正交的截面的面积。

[7]根据[6]所述的端子，其特征在于，在所述端子主体还设置有第二主体扩张部，并且，当从所述端子的长度方向的中心点观察包括所述第一末端部的第一部和包括所述第二末端部的第二部时，第一部和第二部具有相同的形状。

发明的效果

本发明的制造功率组件用注塑成型体的方法能够不实施引脚模块化而通过嵌件成型使端子实现一体化，能够制造没有边界(接缝)的注塑成型体。没有边界的注塑成型体能够防止液态密封材料等其他树脂进入边界处。此外，本发明的制造方法能够不实施端子模块化而在将端子直接插入于基板的状态下通过一次注塑成型来制造功率组件，因此，不仅成本较低，并且，功率组件用注塑成型体不会受到引脚模块(图1中的连结部cc)的尺寸误差的影响，所以能够以高精度进行制造。

此外，可以不考虑引脚模块的存在地设定注塑成型(嵌件成型)的压力、温度等，因此，能够提高成型条件的自由度。另外，将端子插入于基板，并任意地设置基板的配线图案，由此，无需使图2所示的作为端子1c的末端的连接部131c固定于另一个末端的正下方，可以配置于例如图4所示的位置。具体而言，可以将基板设为l字状，并沿着基板而形成配线，由此使得基板的连接部在引脚的正下方以外的部位也露出。由此，能够使主体基板的安装自由度得到提高。

同时，在变更了基板的厚度的情况下，由于处于未实施引脚模块化的状态，所以还能够自由地变更端子相对于基板的插入量。

附图说明

图1是以往的利用端子1c而制造功率组件用注塑成型体100c的方法的示意图。

图2是具备通过以往的方法制造的端子1c的功率组件用注塑成型体100c的立体图。

图3(a)是端子1的主视图。图3(b)是端子2的主视图。

图4是具备端子1的功率组件用注塑成型体100的立体图。

图5是示出利用端子1而制造功率组件用注塑成型体100的方法的示意图。

图6是示出利用压接配合端子3而制造功率组件用注塑成型体101的方法的示意图。

附图标记说明：

1、2、3…端子(压接配合端子)，11、21、31…端子主体，12、22、32…第一末端部，13、23、33…第二末端部，14、24、34…第一主体扩张部，25、35…第二主体扩张部，4…树脂成型模具，41…端子插入部，5…树脂，6…壳体(树脂固化而成)，7…基板，8…焊锡，100、101…功率组件用注塑成型体。

具体实施方式

以下，举出实施例而对本发明进行详细说明，但是，本发明并不限定于这些实施例。

实施例

[端子]

首先，对本发明的功率组件用注塑成型体的制造方法中使用的端子(控制端子)进行说明。

图3(a)中示出了作为实施例的端子1。端子1具备：端子主体11，其将2个端部连结；第一末端部12，其包括所述端子主体11的一个端部121；第二末端部13，其包括所述第一末端部12的相反侧的端部131；以及第一主体扩张部14，其设置于所述端子主体11。

端子主体11构成端子1的主体。端子1用于将基板和其他基板等电气部件电连接并使得电流流通。因此，端子主体11优选为具有规定长度的引脚形状的部件。

端子主体11的与长度方向正交的截面为长方形，不过，可以根据组件、树脂成型模具而适当地对该截面形状进行变更，该截面形状可以为正方形等多边形，也可以为圆形、椭圆形等。

第一末端部12具有用于插入于基板的通孔的形状。因此，为了容易地将端子1的第一末端部12插入于基板，将第一末端部12的端部121设为锥形。将第一末端部12插入于基板，并从基板的相反侧利用焊锡而将端子1和基板连接。

第二末端部13是包括相对于端子主体11的第一末端部12而处于相反侧的端部131的部分。其具有并非与端子1的第一末端部12所连接的基板连接、而是与其他电路基板等电气部件(被连接设备)连接的形状。因此，第二末端部13可以根据被连接设备的连接部分的形状而适当地变更。应予说明，端部131也比端子主体11细且为锥形。因这样变细而容易插入于在其他基板所设置的通孔。此外，还可以利用焊锡而将端子1与其他电路基板等一起固定。

端子1在端子主体11具备第一主体扩张部14。第一主体扩张部14的与端子主体11的长度方向垂直的截面为长方形，不过，可以根据树脂成型用模具等而适当地变更。第一主体扩张部14比端子主体11粗。即，第一主体扩张部14的与端子主体11的长度方向正交的截面的面积大于所述端子主体11的与端子主体11的长度方向正交的截面的面积。

图3(b)中示出了另一方案的端子2。端子2具备：端子主体21；第一末端部22，其包括所述端子主体21的一个端部221；第二末端部23，其包括所述第一末端部22的相反侧的端部231；第一主体扩张部24，其设置于所述端子主体21；以及第二主体扩张部25。

端子2除了具备第一主体扩张部24以外，还具备第二主体扩张部25。另外，当从所述端子2的长度方向的中心点观察包括第一末端部22的第一部和包括所述第二末端部23的第二部时，第一部和第二部具有相同的形状。即，相对于端子2的长度方向的中心点而具有左右对称的形状。应予说明，第一主体扩张部24包含于第二部中，第二主体扩张部25包含于第一部中。这种情况下，第一主体扩张部24和第二主体扩张部25当然为相同的形状。

应予说明，图3(a)所示的端子1、图3(b)所示的端子2各自的第一末端部12、22或第二末端部13、23可以设为用于进行压接配合的形状。通过将其设为压接配合的形状，即便不使用焊锡，也能够对端子1或端子2进行保持，并能够将端子1或端子2与基板电连接。另外，由于不需要使用焊锡，所以可以不在意焊锡的熔点地使用高耐热树脂。此外，第一末端部12、22以及第二末端部13、23都可以设为用于进行压接配合的形状。

应予说明，本说明书中，压接配合是指：将端子的末端压入于在电路基板等基板所设置的通孔，利用在压入的状态时产生的复原力来保持端子与基板接触而能够通电的状态。

例如，如图6所示，压接配合的形状为椭圆形状且具有在中心存在椭圆形状的孔这样的形状。由于具有这样的形状，从而通过将第一末端部插入于在基板所设置的特定形状的通孔而能够使得端子和基板接触并对它们进行保持。压接配合的形状中，末端比较尖锐，从而容易插入于基板。

[功率组件用注塑成型体]

接下来，对本发明的功率组件用注塑成型体进行说明。图4中示出了具备端子1的功率组件用注塑成型体100。功率组件用注塑成型体100是能够与被连接设备电连接的功率组件，其包括：树脂制壳体6；基板7，其与所述壳体6实现了一体化；以及端子1，其与所述壳体6实现了一体化，并且所述第二末端部13从所述壳体6露出。由于功率组件用注塑成型体100一体成型，因此，不存在基于以往的制造方法的功率组件用注塑成型体100c中所具有的树脂与树脂的边界。

应予说明，虽然图4中并未示出，不过，通过一体成型还能够配备端子1以及基板7以外的金属制部件等。

本发明的功率组件用注塑成型体100可以进一步具备半导体元件、引线框等而形成为功率半导体组件。该功率半导体组件可以借助第二末端部13而与被连接设备连接。

[使用端子1的功率组件用注塑成型体100的制造]

接下来，对本发明的功率组件用注塑成型体100的制造(一体成型)进行说明。根据本发明的制造方法，可以通过一次注塑成型使得端子1和基板7实现一体化而制造功率组件用注塑成型体100。

具体而言，本发明的功率组件用注塑成型体100的制造方法包含：将端子1的第一末端部12插入于基板7的工序；以使得第二末端部13插入于树脂成型模具4内的端子插入部41的方式将所述基板7配置于所述模具4的工序；以及通过使树脂5流入至所述模具4而对所述基板7以及所述端子1进行一体成型的工序。

具体利用图5对本发明的功率组件用注塑成型体100的制造方法进行说明。首先，将本发明的端子1的第一末端部12插入于基板7的通孔(图5(a)、图5(b))。从插入于基板7的那侧的相反侧利用焊锡8对第一末端部12进行连接。

在端子1保持于基板7的状态下，将端子1的第二末端部13插入于树脂成型模具4的与各端子1相对应的端子插入部41(图5(c))。此时，树脂成型模具4的端子插入部41的深度d(图5(c)中示出)和从第二末端部13的端部131至第一主体扩张部14的最靠近第一末端部12的部分的距离d(图5(b)中示出)满足d＞d的关系。由此，由于第一主体扩张部14位于树脂5(壳体6)的内部，所以端子1处于因摩擦阻力而难以从树脂5(壳体6)脱离的状态。

在图3(b)的端子2的情况下，具备第一主体扩张部24和第二主体扩张部25这两个主体扩张部。在使用端子2的功率组件用注塑成型体100的制造过程中，树脂成型模具4的端子插入部41的深度d和从第二末端部23的端部231至第一主体扩张部24的最靠近第一末端部22的部分的距离d满足d＝d或d＜d的关系。在第一主体扩张部24满足d＝d或d＜d的关系的情况下，能够防止树脂流入至端子插入部中，并能够在成型之后将端子2的末端从树脂5中取出。应予说明，从第二主体扩张部25至第二末端部23的端部231的距离d’满足d’＞d的关系。

对于图3(b)的端子2而言，第一主体扩张部24与第二末端部23侧的端子主体21倾斜地连接，第一连接部241具有锥形形状，因此，能够不破损地顺畅插入于端子插入部41。如图3(b)所示，端子2的第二主体扩张部25也可以具有同样的锥形形状。

在端子1插入于树脂成型模具4的端子插入部41的状态下，使树脂5流入至树脂成型模具4而进行一体成型((图5(d))。

在树脂5固化至规定的硬度之后，将树脂成型模具4去除((图5(e))。通过上述工序，能够对在功率组件用注塑成型体100的壳体6的内部与基板7连接且第二末端部13从树脂5(壳体6)露出的功率组件用注塑成型体100进行一体成型。

[使用压接配合端子3的功率组件用注塑成型体101的制造]

接下来，对使用压接配合端子3的功率组件用注塑成型体101的制造(一体成型)进行说明。压接配合端子3在第一末端部32以及第二末端部33具有用于进行压接配合的形状。另外，压接配合端子3具备第一主体扩张部34和第二主体扩张部35这两个主体扩张部。

利用图6，对使用压接配合端子3的功率组件用注塑成型体101的制造方法进行说明(应予说明，附图中未示出功率组件用注塑成型体101的整体图)。功率组件用注塑成型体101的制造方法和利用图5说明的“使用端子1的功率组件用注塑成型体100的制造”的工序基本相同。

不过，在将压接配合端子3的第一末端部32插入于基板7时，由于第一末端部32具有用于进行压接配合的形状，所以可以不使用焊锡地进行电连接、固定(参照图6(b))。

第一主体扩张部34的最大宽度形成为大于第二末端部33的最大宽度。在压接配合端子的情况下，由于末端部的形状在局部弯曲，所以有时难以使得端子3的插入部的截面形状和端子3的第一末端部32的形状无间隙地一致。通过使第一主体扩张部34的最大宽度形成为大于第二末端部33的最大宽度，并且使第一主体扩张部34的形状与模具4的端子插入部41的形状大致一致，能够防止树脂向模具侧流出。

即，端子3的第一主体扩张部34进入端子插入部4中。具体而言，通过像图6那样设为d＝d或d＜d，使得第一主体扩张部34发挥端子插入部41的盖子这样的作用而将端子插入部41封闭，因此，树脂5难以进入端子插入部41。通过使第一主体扩张部34的与长度方向正交的截面形状与端子插入部41的形状相对应，几乎能够完全抑制树脂5向端子插入部41流出。由此，能够使第二末端部33从由树脂5形成的壳体6整齐地露出(图5(e))。此时，第二主体扩张部35设置于在端子插入部41的外侧露出的部分。

这样，在使用压接配合端子3的情况下，并未使用焊锡而进行与基板7的连接，这一点与端子1不同，不过，可以实施本发明功率组件用注塑成型体的制造方法。

通过本发明的制造方法而获得的功率组件用注塑成型体不会在树脂产生边界，例如，在将半导体安装于功率组件用注塑成型体之后，当利用液态密封剂等进行树脂的封入时，液态密封剂不会进入边界处，从而密封材料不会向意料之外的部位漏出。

以下，以使用端子1的情况为例，对上述实施例的效果进行说明。

[效果]

[1]一种能够与被连接设备电连接的功率组件用注塑成型体100的制造方法，其包含：将端子1从第一末端部12插入于基板7的工序，该端子1具备端子主体11、第一末端部12、第二末端部13以及第一主体扩张部14，该端子主体11将2个端部连结，该第一末端部12包括端部中的一方，该第二末端部13包括第一末端部12的相反侧的端部，该第一主体扩张部14设置于端子主体11，所述第一主体扩张部14的与所述端子主体11的长度方向正交的截面的面积大于所述端子主体的与所述端子主体11的长度方向正交的截面的面积；以使得第二末端部13插入于树脂成型模具4内的端子插入部41的方式将基板7配置于模具4的工序；以及通过使树脂5流入至模具4而对基板7及端子1进行一体成型的工序，该制造方法不需要使端子1实现引脚模块化(一次成型)，因此，与一次成型品的尺寸偏差以及模具间隙相应的尺寸精度得到提高。具体而言，通过现有技术制造的引脚模块(图1中的连结部cc)为树脂成型品，因此，本发明的功率组件用注塑成型体的引脚模块考虑了树脂的收缩、注塑成型时的压力等，即便为一般公差，也仅产生±0.1mm的误差。此外，一次成型中的模具的间隙最小产生0.03mm的尺寸偏差，最大产生0.13mm的尺寸偏差。另一方面，根据本发明的制造方法，由于不需要进行一次成型，所以不需要一次成型中的模具间隙，最终的误差收敛于0mm～0.1mm以内。这样，该制造方法与以往的制造方法相比，从精度的观点考虑，优势极其显著。

此外，在存在引脚模块(连结部cc)的情况下，在注塑成型时会阻碍树脂流动。另一方面，如果是本发明的方案的制造方法，由于不存在引脚模块，端子1仅为单体，因此，电阻较小，能够设定成型时的压力、温度等，从而能够提高成型条件的自由度。

进而，在基板的厚度等有所变更的情况下，如果是以往的制造方法，则需要根据端子的插入量等而改变引脚模块自身，但是，通过将端子1直接插入于基板7，能够灵活地应对各种变更。

并且，以往的方法中，在变更端子1的位置的情况下，每个引脚模块都需要移动，并需要使多个引脚同时移动，因此，可移动的范围受到制约，但是，本发明的方法中，由于将端子1一根一根地向基板7插入，所以，能够一根一根地确定端子1在基板7上的位置，因此，能够使与端子1的配置相关的向基板7侧的设计自由度得到提高。特别是在引脚数量增加的情况下，由于能够将引脚插入于基板中的位置有限，所以能够一根一根地调整位置，从而较为有效。此外，由于能够高效地配置多个端子1，所以能够实现基板7的小型化，进而能够实现功率组件整体的小型化。

[2]前项[1]的制造方法中，从第二末端部13的末端至第一主体扩张部14的长度大于模具4的端子插入部41的深度，这种情况下，端子1因摩擦阻力而难以从树脂5脱离。

[3]前项[1]的制造方法中，从第二末端部13的末端至第一主体扩张部14的长度小于或等于模具4的端子插入部41的深度，这种情况下，能够防止树脂5向端子插入部41流入，能够使第二末端部13从树脂面(壳体6)露出。另外，能够防止端子1因成型时树脂流入的压力而倾斜。

[4]前项[3]的制造方法中，在所述端子主体还设置有第二主体扩张部25，从所述第二末端部23的末端至第二主体扩张部25的长度大于所述模具4的所述端子插入部41的深度，这种情况下，与前项[3]的情况相比，端子1更难以脱离。

[5]一种能够与被连接设备电连接的功率组件用注塑成型体100，其包括：树脂制壳体6；基板7，该基板7与壳体6实现了一体化；以及端子1，该端子1与壳体6实现了一体化，且连接于基板7，其中，端子1具备：端子主体11，该端子主体11将2个端部连结；第一末端部12，该第一末端部12包括端部中的一方；第二末端部13，该第二末端部13包括第一末端部的相反侧的端部；以及第一主体扩张部14，该第一主体扩张部14设置于端子主体11，所述第一主体扩张部14的与所述端子主体11的长度方向正交的截面的面积大于所述端子主体11的与所述端子主体11的长度方向正交的截面的面积，第二末端部13从壳体6露出，该功率组件用注塑成型体通过一体成型而成，因此，不需要事先进行一次成型(使端子实现模块化)，不会形成成型体的边界，所以能够防止用于半导体的密封的液态密封材料等进入该边界处且该密封材料向意料之外的部位漏出。

[6]端子1具备：端子主体11，该端子主体11将2个端部连结；第一末端部12，该第一末端部12包括端部中的一方；第二末端部13，该第二末端部13包括第一末端部的相反侧的端部；以及第一主体扩张部14，该第一主体扩张部14设置于端子主体，所述第一主体扩张部14的与所述端子主体11的长度方向正交的截面的面积大于所述端子主体的与所述端子主体11的长度方向正交的截面的面积，该端子1能够将尺寸误差抑制得较小，并且，能够通过一体成型而制造功率组件用注塑成型体。

[7]前项[6]所述的端子中，在端子主体21还设置有第二主体扩张部25，并且，当从端子2的长度方向的中心点观察包括第一末端部22的第一部和包括第二末端部23的第二部时，第一部和第二部具有相同的形状，这种情况下，即便上下翻转，也能够使用端子2。因此，可以不在意端子2的方向地安装于基板7。