CN108293300B - 基板、电动压缩机以及空气调节器 - Google Patents

基板、电动压缩机以及空气调节器 Download PDF

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Abstract

基板具备：基板主体(10)；焊剂涂敷部(20)，该焊剂涂敷部在基板主体(10)的表面涂敷有促进焊锡流动性的焊剂；导通部(30)，该导通部与焊剂涂敷部(20)分离地配置于基板主体(10)的表面，该导通部能够导通；以及丝印部(50)，该丝印部配置于基板主体(10)的表面的焊剂涂敷部(20)与导通部(30)之间，该丝印部是通过丝网印刷而设置的。

Description

基板、电动压缩机以及空气调节器
技术领域
本发明涉及基板、电动压缩机以及空气调节器。
本申请针对2015年10月1日提出申请的日本特愿2015-195983号主张优先权，将该日本特愿的内容引用于此。
背景技术
例如出于将各种构成设备收容于车辆内的有限的空间的必要性考虑，车载用空气调节器要求较高的省空间性。因此，近年来，以提高省空间性的目的，提供一种一体型电动压缩机，该一体型电动压缩机一体地构成有构成车载用空气调节器的压缩机、用于驱动压缩机的马达、用于控制马达的电路基板。在这样的一体型电动压缩机所使用的电路基板中，安装有作为开关元件的IGBT。
在这样的电路基板中，IGBT那样的元件利用软钎焊安装于基板主体。例如，在专利文献1公开有一种印刷配线板作为电路基板，基板上的焊缝部和多个接合焊盘由焊丝连接起来。在该印刷配线板上设置有阻焊剂或丝印部，以避免从钎焊膏等软钎料渗出来的有机溶剂等污染物质向要实施接合的焊缝部流出。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2000-59016号公报
然而，在利用软钎焊将元件安装于基板主体的情况下，为了使焊锡的流动性提高，存在涂敷焊剂的情况。该焊剂的流动性非常高，因此，存在焊剂向应该涂敷的区域外流出的可能性。
例如，存在焊剂向形成于固定孔的周围的焊盘流出的可能性，该固定孔是用于供将电路基板固定于压缩机等的外壳的螺钉插通的固定孔。焊剂流出到该焊盘，从而由焊剂引起导通不良。其结果，即使由螺钉将电路基板和外壳固定，也存在无法将电路基板和外壳电连接的可能性。
发明内容
发明所要解决的课题
本发明提供一种能够抑制由焊剂导致的导通不良的基板、电动压缩机以及空气调节器。
用于解决课题的手段
为了解决上述问题，本发明提出了以下的手段。
本发明的第一方式的基板具备：基板主体；焊剂涂敷部，该焊剂涂敷部在所述基板主体的表面涂敷有促进焊锡流动性的焊剂；导通部，该导通部与所述焊剂涂敷部分离地配置于所述基板主体的表面，该导通部能够导通；以及丝印部，该丝印部配置于所述基板主体的表面的所述焊剂涂敷部与所述导通部之间的部分，该丝印部是通过丝网印刷而设置的。
本发明的第二方式的基板具备：基板主体；焊剂涂敷部，焊剂涂敷部该在所述基板主体的表面涂敷有促进焊锡流动性的焊剂；导通部，该导通部与所述焊剂涂敷部分离地配置于所述表面，该导通部能够导通；电阻部，该电阻部配置于所述表面的所述焊剂涂敷部与所述导通部之间，该电阻部距所述表面的高度形成得比所述焊剂涂敷部距所述表面的高度高；以及丝印部，该丝印部配置于所述电阻部与所述导通部之间，该丝印部是通过丝网印刷而设置的。
根据这样的结构，焊剂的移动不仅能够利用电阻部阻碍，也能够利用丝印部来阻碍。因而，能够以较高的精度抑制焊剂从焊剂涂敷部向导通部的流出。
在本发明的第三方式的基板中，在第一或第二方式中，也可以是，所述导通部以包围固定孔的周围的方式配置，该固定孔以供将外壳和所述基板主体固定的螺钉插通的方式形成于所述基板主体。
根据这样的结构，导通部以包围固定孔的周围的方式配置，从而，在利用螺钉将基板主体和外壳固定了的情况下，螺钉经由导通部被导通。抑制了由焊剂导致的导通部处的导通不良，从而能够稳定地确保利用螺钉进行了固定时的导通。
在本发明的第四方式的基板中，在第一-第三方式中任一基板中，也可以是，该基板具备基部，该基部距所述基板主体的表面的高度形成得比所述焊剂涂敷部距所述基板主体的表面的高度高，所述丝印部配置于所述基部上。
根据这样的结构，能够以不仅从基板主体的表面突出了墨层的厚度、也从基板主体的表面突出了基部的高度的状态形成丝印部。因而，能够进一步抑制越过电阻部而流出到丝印部的焊剂越过丝印部而向导通部流出。
本发明的第五方式的电动压缩机具备：第一方式-第四方式中任一方式的基板；以及基于从所述基板供给的交流电力进行动作的马达。
本发明的第六方式的空气调节器具有第五方式的电动压缩机，该空气调节器搭载于车辆。
发明的效果
根据本发明，能够利用丝印部抑制焊剂的流出，抑制由焊剂导致的导通不良。
附图说明
图1是说明本实施方式的电力转换用电路基板的示意图。
图2是说明本实施方式的电力转换用电路基板的截面的主要部分剖视图。
图3说明本实施方式的变形例的电力转换用电路基板的截面的主要部分剖视图。
具体实施方式
以下，基于图1和图2对本发明的实施方式的基板进行说明。
基板(Printed Circuit Board，PCB)安装有需要使用焊剂而进行软钎焊的热容量较大的元件。本实施方式的基板是例如在搭载于车辆的空气调节器(汽车空调)所利用的电动压缩机搭载的电力转换用电路基板1。电力转换用电路基板1是构成将经由输入端子从外部供给来的直流电力转换成三相交流电力的逆变器的电路基板。在此，本实施方式的电力转换用电路基板1与基于电力转换用电路基板1所输出的三相交流电力进行动作的交流马达一起一体地搭载于电动压缩机。电动压缩机(电力转换用电路基板1)从搭载到车辆的蓄电池等接受直流电力的输入。
如图1所示，本实施方式的电力转换用电路基板1具有基板主体10、焊剂涂敷部20、导通部30、电阻部40、基部60、以及丝印部50。
基板主体10是供用于构成将直流转换成交流的电力转换用电路(逆变器)的各种电路元件进行安装的印刷基板。基板主体10呈平板状。在此，将图1中的纸面左右方向设为基板主体10的长度方向D1。将图1中的纸面上下方向设为基板主体10的宽度方向D2。具体而言，基板主体10具有：呈圆板状主体部10a；突出部10b，其从主体部10a向宽度方向D2的一方(图1纸面左侧)呈矩形形状突出。基板主体10利用铜箔形成有图案。由此，基板主体10分别分离地配置有施加高电压的高电压电路、施加低电压的低电压电路。
在基板主体10形成有用于安装电容器、线圈、开关元件等各种元件的通孔11。
通孔11贯通基板主体10地形成。通孔11与供元件安装的部位相对应而在与元件的引线部(未图示)能够插通的位置形成有多个。本实施方式的通孔11是呈椭圆形状的贯通孔。通孔11以包围其周围的方式在基板主体10的表面形成有作为环状的导体图案的焊盘。也就是说，焊盘设置于通孔11的边缘。焊盘由例如铜箔等导通构件形成。通孔11具有供开关元件安装的第一通孔11a和供电容器等其他元件安装的第二通孔11b。
在此，开关元件是基于来自低电压电路的驱动信号(栅极输入)切换成使电流流动的接通状态和阻断电流的断开状态的元件。开关元件与构成三相交流的U相、V相、以及W相分别相对应地各各设置有两个。在本实施方式的基板主体10，沿着长度方向D1排列有三个的开关元件在宽度方向D2上分离地排列安装两列。各开关元件在所规定的定时反复进行接通和断开，从而向交流马达供给三相(U相、V相、和W相)交流电力。
作为开关元件，在本实施方式中，例如使用作为热容量较大的元件的IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor:绝缘栅双极型晶体管)。开关元件以呈销状的多个引线部被插入到第一通孔11a的状态下被软钎焊，从而被安装于基板主体10。针对一个开关元件各设置有三根引线部。
此外，IGBT是开关元件的代表，此外，也可以是双极晶体管、MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field effect transistor：金属-氧化物半导体场效应晶体管)等。
本实施方式的第一通孔11a形成于主体部10a的中央附近。第一通孔11a以供开关元件安装的方式遍及在宽度方向D2上分离的两列地沿着长度方向D1形成有各九个部位。
本实施方式的第二通孔11b在与多个第一通孔11a分离的位置形成于主体部10a。
在基板主体10形成有在被固定于未图示的电动压缩机的外壳之际供螺钉插通的固定孔12。固定孔12呈圆形状，贯通基板主体10。固定孔12以沿着基板主体10的外周的方式相互分离地设置有多个。基板主体10经由固定孔12而螺钉固定于电动压缩机的外壳。
焊剂涂敷部20是基板主体10的表面的涂敷有促进焊锡流动性的焊剂的区域。本实施方式的焊剂涂敷部20设置于包围通孔11的环状的焊盘及其周边。也就是说，焊剂涂敷部20是包括通孔11在内的通孔11的周围的恒定的区域。焊剂涂敷部20涂敷有焊剂，但也可以成为与基板主体10的表面的高度几乎相同的高度。本实施方式的焊剂涂敷部20以将多个第一通孔11a统一包围的方式形成。焊剂涂敷部20以将第二通孔11b逐个包围的方式形成。
导通部30由能够导通的构件形成。导通部30以包围固定孔12的方式形成环状。也就是说，本实施方式的导通部30作为连接到接地配线的接地用的焊盘设置于固定孔12的边缘。导通部30例如由铜箔等导通构件形成。螺钉插通于固定孔12而使基板主体10被固定，从而设置到该固定孔12的边缘的导通部30与螺钉的头部接触，电力转换用电路基板1被导通。
电阻部40覆盖基板主体10的表面的一部分。电阻部40是对通过内部的铜箔形成了电路图案的区域进行保护的绝缘层。如图2所示，本实施方式的电阻部40配置于基本主体的表面的焊剂涂敷部20与导通部30之间的部分。电阻部40的距基板主体10的表面的高度形成得比焊剂涂敷部20、导通部30的距基板主体10的表面的高度高。也就是说，电阻部40通过在基板主体10的表面施加电阻，而从基板主体10的表面突出与电阻的层的厚度相应的量。
如图1所示，基部60配置于电阻部与导通部30之间。如图2所示，基部60的距基板主体10的表面的高度形成得比焊剂涂敷部20、导通部30距基板主体10的表面的高度高。本实施方式的基部60距基板主体10的表面的高度形成得比焊剂涂敷部20、导通部30距基板主体10的表面的高度高。基部60的距基板主体10的表面的高度形成得比电阻部40距基板主体10的表面的高度低。基部60也可以由与电阻部40同样的材料构成。
如图1所示，丝印部50配置于电阻部与导通部30之间。丝印部50是通过对基板主体10进行丝网印刷而设置的。因而，丝印部50以由油墨形成的层的厚度而较厚地形成。如图2所示，丝印部50的距基板主体10的表面的高度形成得比焊剂涂敷部20、导通部30的距基板主体10的表面的高度高。本实施方式的丝印部50是通过在基部60上进行丝网印刷而形成的。由此，本实施方式的丝印部50处于与从基板主体10的表面到丝印部50的表面的高度与从基板主体10的表面到带电阻的焊盘的表面的高度相同程度的位置。
本实施方式的丝印部50以包围导通部30的方式与导通部30相邻地设置于导通部30的外周。配置于靠近焊剂涂敷部20的位置的丝印部50的一部分不仅与导通部30相邻，也与电阻部40相邻。
在电力转换用电路基板1，与丝印部50同样地形成有通过丝网印刷设置的IGBT丝印部70。IGBT丝印部70形成于沿着宽度方向D2与第一通孔11a分离的位置。IGBT丝印部70以与多个第一通孔11a平行地配置的方式呈长度方向D1的直线状地延伸。
根据上述那样的基板，在焊剂涂敷部20与导通部30之间设置有电阻部40和丝印部50。因此，不仅能够利用电阻部40阻碍被涂敷到焊剂涂敷部20的焊剂的移动，而且也能够利用丝印部50来阻碍该移动。具体而言，电阻部40形成得比焊剂涂敷部20高。由此，只要不越过电阻部40，则焊剂不会从焊剂涂敷部20向丝印部50流出。因此，能够抑制焊剂向丝印部50的流出。此外，在电阻部40与导通部30之间设置有丝印部50。因此，即使焊剂越过电阻部40而流出，也能够利用从基板主体10的表面变高与墨层的厚度相应的量的丝印部50来抑制焊剂流出到导通部30。因而，能够以较高的精度抑制焊剂从焊剂涂敷部20向导通部30的流出。由此，能够利用带电阻的焊盘和丝印部50阻碍焊剂的移动而抑制导通部30处的由焊剂导致的导通不良。
导通部30以包围固定孔12的周围的方式配置。因此，在由螺钉将基板主体10和外壳固定了的情况下，螺钉经由导通部30被导通。抑制了由焊剂导致的导通部30处的导通不良，从而能够稳定地确保利用螺钉进行了固定之间的电力转换用电路基板1的导通。
丝印部50被丝网印刷而形成于基部60上。因此，能够设为不仅从基板主体10的表面突出了墨层的厚度、也从基板主体10的表面突出了基部60的高度的状态。因而，能够进一步抑制越过电阻部40而流出到丝印部50的焊剂越过丝印部50而向导通部30流出。
特别是在本实施方式中，设为从基板主体10的表面到丝印部50的表面的高度与从基板主体10的表面到带电阻的焊盘的表面的高度相同程度的位置。由此，能够进一步抑制越过电阻部40而流出到丝印部50的焊剂越过丝印部50而向导通部30流出。
以上，参照附图而详细论述了本发明的实施方式，但各实施方式中的各结构和它们的组合等是一个例子，在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行结构的附加、省略、置换、以及其他变更。另外，本发明不由实施方式限定，仅由发明所要保护的范围限定。
此外，在本实施方式中，将要制造的基板设为电力转换用电路基板1，但并不限定于此。基板是使用焊剂将热容量较大的元件以软钎焊进行安装的基板即可。
作为热容量较大的元件，以IGBT为例进行了说明，但并不限定于此。元件是电容器、线圈等利用软钎焊进行安装的热容量较大的元件即可。
如图2所示，丝印部50与电阻部40排列形成，但并不限定于这样的配置。也就是说，丝印部50配置于电阻部与导通部30之间即可。因而，如图3的本申请发明的变形例所示，丝印部50也可以以与电阻部40之间形成间隙的方式与电阻部40隔开间隔地配置。另外，也可以是，不设置基部60而直接对基板主体10实施丝网印刷，从而形成丝印部50。此时，优选的是，在以墨层的厚度从基板主体10的表面突出到与电阻部40相同程度的高度的状态下形成丝印部50。
电力转换用电路基板1也可以设为丝印部50单独地配置的结构。也就是说，电力转换用电路基板1不是必需要配置电阻部40、基部60等。此时，电力转换用电路基板1以保护成为相对于焊剂等涂敷剂的涂敷禁止区域的区域的方式配置丝印部50。
产业上的可利用性
根据上述基板，能够抑制由焊剂导致的导通不良。
符号说明
1 电力转换用电路基板
10 基板主体
10a 主体部
10b 突出部
11 通孔
11a 第一通孔
11b 第二通孔
12 固定孔
20 焊剂涂敷部
30 导通部
40 电阻部
50 丝印部
60 基部
70 IGBT丝印部
D1 长度方向
D2 宽度方向

Claims (7)

1.一种基板，其特征在于，具备：
基板主体；
焊剂涂敷部，该焊剂涂敷部在所述基板主体的表面涂敷有促进焊锡流动性的焊剂；
导通部，该导通部与所述焊剂涂敷部分离地配置于所述基板主体的表面，该导通部能够导通；
丝印部，该丝印部配置于所述基板主体的表面的所述焊剂涂敷部与所述导通部之间，该丝印部是通过丝网印刷而设置的；以及
基部，该基部距所述基板主体的高度形成得比所述焊剂涂敷部距所述基板主体的高度高，所述丝印部配置于所述基部上。
2.根据权利要求1所述的基板，其特征在于，
所述导通部以包围固定孔的周围的方式配置，该固定孔以供将外壳和所述基板主体固定的螺钉插通的方式形成于所述基板主体。
3.一种基板，其特征在于，具备：
基板主体；
焊剂涂敷部，该焊剂涂敷部在所述基板主体的表面涂敷有促进焊锡流动性的焊剂；
导通部，该导通部与所述焊剂涂敷部分离地配置于所述基板主体的表面，该导通部能够导通；
电阻部，该电阻部配置于所述基板主体的表面的所述焊剂涂敷部与所述导通部之间，该电阻部距所述基板主体的表面的高度形成得比所述焊剂涂敷部及所述导通部距所述基板主体的表面的高度高；以及
丝印部，该丝印部配置于所述电阻部与所述导通部之间，该丝印部是通过丝网印刷而设置的。
4.根据权利要求3所述的基板，其特征在于，
所述导通部以包围固定孔的周围的方式配置，该固定孔以供将外壳和所述基板主体固定的螺钉插通的方式形成于所述基板主体。
5.根据权利要求3所述的基板，其特征在于，
该基板具备基部，该基部距所述基板主体的高度形成得比所述焊剂涂敷部距所述基板主体的高度高，
所述丝印部配置于所述基部上。
6.一种电动压缩机，其特征在于，具备：
权利要求1-5中任一项所述的基板；以及
基于从所述基板供给的交流电力进行动作的马达。
7.一种空气调节器，其特征在于，
该空气调节器具有权利要求6所述的电动压缩机，该空气调节器搭载于车辆。
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