CN109088547A - 用于开关模块的电容器基板单元 - Google Patents

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Abstract

本发明对针对开关模块的用于电源滤波的电容器基板单元进行小型化,该开关模块将低电压的直流电转换为交流电并驱动三相交流电动机。导电性高分子铝电解电容器即多个单位电容器(101)连接在与正侧电源端子(125P)相连的正侧第1导电板(10P0)和与负侧电源端子(124N)相连的负侧第2导电板(10N)间,与开关模块(90B)相连的3对分割电源端子台(130B)的每一对中配置有3列以上的电容器列,在端子台的中间位置配置有1列以上的电容器列。由此,能够使并联连接的多个电容器的纹波电流均等化,防止各电容器的温度上升。

Description

用于开关模块的电容器基板单元
技术领域
本发明涉及针对例如车辆行驶用的三相交流电动机的驱动电路所使用的功率转换单元、尤其是构成该功率转换单元的半导体开关元件模块的电源滤波用电容器基板的改良。
背景技术
以下功率转换单元已被广泛实际运用,即:通过串联连接的锂离子电池,将产生300V~400V的输出电压的车载电池的直流电压转换成交流电压,对车辆行驶用的三相交流电动机进行旋转驱动,或者,将下坡行驶或减速行驶时因电动机的惯性旋转而产生的三相交流发电电压整流为直流电压并进行车载电池的再生充电。
此处使用的电动机(电动发电机)包括:具有U、V、W相的一组三相绕组的电动机;或者为了使流过大电流的粗线的绕组作业变得容易而利用中等粗的两根线来进行卷绕、将其在电动机的出口处并联连接最终作为一组三相绕组的电动机;或者分开中等粗的两根线从而具备U1、V1、W1相与U2、V2、W2相的两组三相绕组的电动机。
此外,与电动机连接的开关模块包括:产生一组三相交流电压并提供给一组三相绕组的开关模块;或者虽然产生两组三相交流电压并提供给两组三相绕组、但两组三相交流电压为同一相位、最终以一组三相交流电压进行动作的同相双重三相方式的开关模块;以及两组三相交流电压设有例如30度的相位差、由此抑制电动机的旋转纹波变动(cogging:齿槽效应)的倾斜双重三相方式的开关模块,在同相双重三相方式的情况下,其目的在于分散对电动机电流(负载电流)进行断续的开关元件的发热。
另一方面,为了利用将多个开关元件形成为一体的开关模块来抑制伴随对负载电流进行断续控制而产生的电源电压的脉动变动,在直流电源部使用电源滤波用电容器,但由于积蓄于该电容器的静电能量由充电电压的平方与静电电容之积所决定,因此为了积蓄相同的静电能量,系统电压预先设定得较高的一方能使用较小的静电电容的电容器。相反,若系统电压较低,则需要较大的静电电容,另一方面电容器的体积得以小型化,但需要注意电容器的并联连接,需要使分流的纹波电流均等化。
例如,根据下述专利文献1“功率转换用功率单元”的图1、图12,包含被推测为薄膜电容器的24个单位电容器9u在内的滤波电容器9集中排列在大电流布线基板15上,连接至由6个双极晶体管构成的功率模块1并向三相电动机12进行供电,在图3、图14的情况下,包含被推测为薄膜电容器的24×2个单位电容器9u在内的滤波电容器9a、9b集中排列在大电流布线基板15的表面与背面,分别连接至由6个双极晶体管构成的一对功率模块1a、1b,并向双重三相电动机12a进行供电。
另一方面,根据下述专利文献2“功率转换装置”的图1、图2、图17、段落0025、0026、0031,例如300V的直流电源12被升压器11升压至600V,并施加于被推测为薄膜电容器的电容器2,经由6个半导体模块3向双重三相交流电动机13、13进行供电,该半导体模块3由正负2个双极晶体管32a、32b构成。
并且,各个半导体模块3的直流端子30与电容器2的电极端子20个别螺纹紧固连接(参照图17),力图实现电流分散与寄生电感的降低。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2001-352767号公报(图1、摘要说明)
专利文献2:日本专利特开2010-104204号公报(图1、摘要说明)
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而,现有技术存在如下问题。
(1)现有技术问题的说明
所述专利文献1的“功率转换用功率单元”中,由于并联连接多个单位电容器的布线基板的面积较大,与功率模块之间的距离较长,因此具有如下问题点:因寄生电感而产生噪声电压,并且无法使流过多个单位电容器的纹波电流均等化。
所述专利文献2的“功率转换装置”中,通过高电压化来削减电容器的容量与使用个数,缩短模块与电容器之间的距离,但具有如下问题点:为了提高耐压需要增大各部的绝缘距离并力图实现漏电防止对策,并且触电的危险性变高。
(2)发明目的的说明
本发明提供一种为了减轻触电危害而从例如小于DC60V的低电压系统的直流电源向三相交流电动机提供交流电的功率转换单元、尤其是对应于伴随低电压化而产生的驱动电流的增大以及电源滤波用电容器的静电电容的增大能抑制大型化的电容器基板单元。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明的电容器基板单元是用于开关模块的电容器基板单元,该用于开关模块的电容器基板单元连接在直流电源与内置有开关元件的3个或6个开关模块之间,多个单位电容器并联连接在复合电路基板上并进行电源滤波,所述3个或6个开关模块用于将由该直流电源获得的直流电转换为交流电并驱动三相交流电动机或双重三相交流电动机,
所述复合电路基板包括直流电源端子台以及3个或6个分割电源端子台,所述直流电源端子台包含与所述直流电源的正极端子及负极端子连接的正侧电源端子及负侧电源端子,所述3个或6个分割电源端子台包含分别与所述3个或6个开关模块的正侧电极端子及负侧电极端子连接的正侧分割端子及负侧分割端子,
并且所述电容器基板单元包括与所述正侧电源端子或所述负侧电源端子连接的正侧第1导电板或负侧第1导电板、与相反极性的所述负侧电源端子或所述正侧电源端子连接的负侧第2导电板或正侧第2导电板、及对所述正侧第1导电板或所述负侧第1导电板与所述负侧第2导电板或所述正侧第2导电板进行绝缘隔离并进行粘接的表面预浸料材料。
并且,所述正侧第1导电板或所述负侧第1导电板以及所述表面预浸料材料中设有供所述单位电容器的负侧引线端子和正侧引线端子的任一方的连接部贯通的导电板贯通孔与表面层贯通孔,
作为表面安装元器件的多个所述单位电容器的所述正侧引线端子或所述负侧引线端子焊接至所述正侧第1导电板或所述负侧第1导电板,多个所述单位电容器的所述负侧引线端子或所述正侧引线端子焊接至所述负侧第2导电板或所述正侧第2导电板,
所述负侧第2导电板或所述正侧第2导电板与所述负侧电源端子或所述正侧电源端子及所述负侧分割端子或所述正侧分割端子相连接,而所述正侧第1导电板或所述负侧第1导电板与所述正侧电源端子或所述负侧电源端子及所述正侧分割端子或所述负侧分割端子相连接,
多个所述单位电容器使用导电性高分子固体铝电解电容器或导电性高分子混合铝电解电容器,对于该单位电容器,包含在所述复合电路基板的短边方向上成列配置的多个单位电容器在内的电容器列在长边方向上排列有多列,
所述分割电源端子台沿着长方形结构的所述复合电路基板的长边的一条边或两条边排列有所述3个,或3个一对总计排列有6个,
对于所述电容器列的总数,在所述分割电源端子台的每一个或一对中设为2列或3列以上,该分割电源端子台的中间位置至少配置有1列共用电容器列。
发明效果
如上所述,本发明的电容器基板单元是连接在直流电源与用于驱动三相交流电动机的内置有开关元件的3个或6个开关模块之间的单位电容器的集合体,单位电容器使用作为表面安装元器件的导电性高分子铝电解电容器,焊接有多个单位电容器的一个引线端子的第1导电板和焊接有另一个引线端子的第2导电板利用预浸料材料来进行绝缘粘接,该第1导电板及第2导电板与正侧电源端子或负侧电源端子以及连接有3个或6个开关模块的正侧分割端子或负侧分割端子相连接,对于3个或3个一对的分割电源端子台的一个或一对配置2列或3列的单位电容器列,并且3个或3个一对的分割电源端子的中间位置至少共用配置有1列电容器列。
因此,将多个小容量的单位电容器高密度地排列于复合电路基板上来力图实现小型化,并且由此获得如下效果:能抑制每一个单位电容器的纹波电流,能抑制与静电电容C的值成正比的纹波电流,抑制伴随由纹波电流的平方值和等效串联电阻ESR之积所确定的电容器的内部损耗而产生的温度上升,抑制电容器寿命的下降。
另外,疑似正弦波电流隔开120度相位差流入分别与U、V、W的三相绕组连接的开关模块,最大电流在同一时刻不会流过多个开关模块。
因此,配置于U、V相或V、W相的中间位置的电容器列例如在U相电流较大时对U相作贡献,在V相电流较大时对V相作贡献,发挥与对两相增加1列相邻配置的电容器列大致同等的作用,具有能抑制整体的电容器列的数量的效果,优选在U相的左位置(V相侧的相反位置)和W相的右位置(V相侧的相反位置)分别配置由1列电容器的一半以上个数构成的电容器列。
此外,单位电容器的焊接中不利用镀通孔,因此能利用表面安装型的单位电容器轻松地进行焊接安装,
并且构成为单位电容器的焊接、对正侧或负侧电源端子与第1导电板、第2导电板的焊接可在相同的处理工序内进行,因此具有能缩短焊接操作工序的效果。
附图说明
图1是本发明实施方式1的电容器基板单元的整体结构图。
图2是图1的复合电路基板的俯视图。
图3A是从图2的箭头3A观察到的复合电路基板的侧视图。
图3B是沿图1中的3B-3B线观察到的复合电路基板的剖视图。
图3C是计算对于图1的单位电容器的布线电阻的说明图。
图4A是沿图1中的4A-4A线观察到的复合电路基板的剖视图。
图4B是从图4A中的箭头4B观察到的正侧分割端子的侧视图。
图5A是沿图1中的5A-5A线观察到的复合电路基板的剖视图。
图6A是图1的开关模块的内部结构图。
图6B是示出图1的开关模块的端子配置的外观图。
图7是本发明实施方式2的电容器基板单元的整体结构图。
图8A是从图7的箭头8A观察到的复合电路基板的侧视图。
图8B是沿图7中的8B-8B线观察到的复合电路基板的剖视图。
图9A是沿图7中的9A-9A线观察到的复合电路基板的剖视图。
图9B是从图9A中的箭头9B观察到的负侧分割端子的侧视图。
图10A是沿图7中的10A-10A线观察到的复合电路基板的剖视图。图11A是图7的开关模块的内部结构图。
图11B是示出图7的开关模块的端子配置的外观图。
图12是本发明实施方式3的电容器基板单元的整体结构图。
图13A是从图12的箭头13A观察到的复合电路基板的侧视图。
图13B是沿图12中的13B-13B线观察到的复合电路基板的剖视图。
图14A是沿图12中的14A-14A线观察到的复合电路基板的剖视图。
图14B是沿图12中的14B-14B线观察到的复合电路基板的剖视图。
图14C是图12中的接地电容器的电路图。
图15A是从图12的箭头15A观察到的安装侧视图。
图16是本发明实施方式4的电容器基板单元的整体结构图。
图17A是从图16的箭头17A观察到的复合电路基板的侧视图。
图17B是沿图16中的17B-17B线观察到的复合电路基板的剖视图。
图18A是沿图16中的18A-18A线观察到的复合电路基板的剖视图。
图18B是沿图16中的18B-18B线观察到的复合电路基板的剖视图。
图18C是图16中的接地电容器的电路图。
具体实施方式
<实施方式1的详细说明>
(1)结构的详细说明
以下,对于本发明实施方式1的电容器基板单元的整体结构图即图1,引用图2~图6所示的局部详细图对其结构进行详细说明。
图1中,电容器基板单元100A的主体结构要素即复合电路基板110A由利用图3A在后文阐述的多个层叠材料构成,在其表面层多个单位电容器101相互并联连接。
并且,在呈长方形形状的复合电路基板110A的一条长边(以下有时称为下边)安装有直流电源端子台120A与三个分割电源端子台130A,复合电路基板110A经由安装螺钉110s安装固定于基板150(参照图15A)。
由树脂成型材料构成的直流电源端子台120A中一体成形有正侧电源端子125P和负侧电源端子124N,各个电源端子与未图示的例如DC48V系统的车载电池即直流电源的正极端子和负极端子相连接。
同样,由树脂成型材料构成的3个分割电源端子台130A中一体成形有正侧分割端子135P和负侧分割端子134N,各个分割端子与利用图6在后文阐述的3个开关模块90A的正侧电极端子Pm和负侧电极端子Nm焊接接合。
并且,经由设置于开关模块90A的交流电极端子AC与未图示的三相交流电动机的三相绕组相连接,本实施方式中,三相交流电动机具有U、V、W相的一组三相绕组。
另外,正侧电源端子125P和3个正侧分割端子135P与多个单位电容器101的正侧引线端子101p一体电连接,负侧电源端子124N和3个负侧分割端子134N与多个单位电容器101的负侧引线端子101n一体电连接。
多个单位电容器101使用导电性高分子固体铝电解电容器或导电性高分子混合铝电解电容器,在是导电性高分子混合铝电解电容器的情况下,浸渍有促进作为电容器的电介质的氧化膜的修复的电解液,避免因自我修复而产生的短路故障,具有随之产生的高耐压化功能,成为能提高可靠性的电容器。
然而,在任意的情况下,在电容器的内部产生的等效串联电阻ESR的值具有随着环境温度的上升而减少的负的温度特性,在并联连接上述电容器的情况下,若一部分电容器的纹波电流增大,则会产生因这些电容器的温度上升而使得纹波电流的分担进一步变大的恶性循环。
因此,并联连接多个电容器时要对每一个电容器的纹波电流进行限制,与此同时还需要使用等效串联电阻ESR的偏差变动较小的电容器。
接着,对图1的复合电路基板110A的俯视图即图2进行说明。
图2中,复合电路基板110A的上表面的大半被利用图3B在后文阐述的阻焊膜11R所覆盖,但此处对从阻焊膜11R露出的部分进行说明。
安装孔110h是供图1中的安装螺钉110s贯通的穿通孔(clearance hole),安装螺钉110s隔着具有大直径凸缘部的管状部件即未图示的绝缘衬套贯通该穿通孔,从而将复合电路基板110A安装固定于基板150(参照图15A)。
正侧引线连接部位110P0和负侧引线连接部位111N与利用图3A在后文阐述的单位电容器101的正侧引线端子101p和负侧引线端子101n进行焊接,其连接面是后述的正侧第1导电板10P0和负侧第2导电板10N。
正侧电源端子连接部位120P和负侧电源端子连接部位120N与利用图5A在后文阐述的正侧电源端子125P和负侧电源端子124N进行焊接,其连接面是后述的正侧辅助导电板10Pa和负侧第2导电板10N。
正侧辅助导电板连接部位131P、132P、133P和负侧第2导电板连接部位131N、132N、133N与利用图4A在后文阐述的正侧分割端子135P和负侧分割端子134N进行焊接。
此外,正侧第1导电板连接部位131P0、132P0、133P0经由图4A中的分支连结部135e与正侧分割端子135P进行焊接。
接着,对从图2的箭头3A观察到的复合电路基板的侧视图即图3A进行说明。
图3A中,复合电路基板110A由以下的层叠材料构成。
正侧第1导电板10P0例如为0.1~0.2mm厚度的铜箔,层叠加工后在其表面的除焊接部位以外的表面涂布有阻焊膜11R。
表面预浸料材料12PP例如是40μm厚度的强化塑料箔,此处为通过浸渍粘接材料并进行加热压接从而粘接固定两面位置的部件的绝缘材料。
负侧第2导电板10N例如为厚度0.6mm的铜板,以下同样地将厚度40μm的中间预浸料材料13PP、厚度0.4mm的铜板即正侧辅助导电板10Pa、厚度40μm的背面预浸料材料14PP、厚度70μm的铜箔即接地导电板10G依次层叠。
然而,此处所示的厚度尺寸示出的是一个示例,图示的厚度尺寸进行了放大夸张,并不是比例尺寸,接地导电板10G将车体视为大地来表现。
接着,对沿图1中的3B-3B线观察到的复合电路基板的剖视图即图3B进行说明。
图3B中,单位电容器101的正侧引线端子101p使涂布于正侧第1导电板10P0的表面的焊料15加热熔融从而与正侧第1导电板10P0连接,焊料15的周围由阻焊膜11R保护,以使得焊料不会流动扩散。
单位电容器101的负侧引线端子101n贯通设置于正侧第1导电板10P0的导电板贯通孔10h0与设置于表面预浸料材料12pp的表面层贯通孔12h,通过涂布于负侧第2导电板10N的表面的焊料15与负侧第2导电板10N连接,焊料15的周围由阻焊膜11R保护,以使得不会接触正侧第1导电板10P0。
另外,图3B中放大显示各部的厚度尺寸,负侧引线端子101n侧的焊料15的高度异常增高,但考虑使得作为焊料面落差的正侧第1导电板10P0的板厚尺寸与表面预浸料材料12PP的板厚尺寸的相加值尽量变小。
接着,对图3C进行说明,图3C是计算对于图1的单位电容器101的布线电阻的说明图。
图3C中,在板厚尺寸a的正侧第1导电板10P0与板厚尺寸b的负侧第2导电板10N之间粘接有板厚尺寸c的表面预浸料材料12pp,其背面还隔着中间预浸料材料13PP粘接有正侧辅助导电板10Pa。
对正侧第1导电板10P0与负侧第2导电板10N之间进行连接的单位电容器101配置于从正侧或负侧分割端子135P、135N的连接面起算的第1代表距离L1的位置。
等效布线宽度W通过在使单位电容器101短路的状态下测定正侧及负侧分割端子135P、135N间的电阻值,根据其往复布线电阻R反向推定而得到,其关系在将导电板的固有电阻设为ρ时由计算式(1)来表示。
R=[L1/(a×W)+L1/(b×W)]×ρ=K1×(1+1/γ)/b···(1)
其中,K1=L1×ρ/W,γ=a/b。
作为第1计算例,若将a=b=0.3mm时的往复布线电阻设为R1,则通过在计算式(1)中设为γ=1.0、b=0.3,计算式(1a)成立。
R1=6.67×(L1×ρ/W)···(1a)
作为第2计算例,若将a=0.2mm、b=0.6mm时的往复布线电阻设为R2,则通过在计算式(1)中设为γ=1/3、b=0.6,算式(1b)成立。
R2=6.67×(L1×ρ/W)···(1b)
因此,第2计算例中导电板的总计厚度尺寸从0.6mm到0.8mm增加33%,但往复布线电阻R2与往复布线电阻R1相等。
另外,图1的实施方式中分割电源端子台130A仅配置于复合电路基板110A的下侧长边,且其连接有3个开关模块90A。
然而,若假设在复合电路基板110A的上侧长边也设有3个分割电源端子台130A,且该处未连接开关模块90A,则图3C中的往复布线电阻R的值将大幅减少。
即,相当于从上下配置的分割电源端子台130A的间隔即基板宽度尺寸L0减去第1代表距离L1而得的第2代表距离L2的部分与相当于第1代表距离L1的部分构成并联电路,能减少由薄片的第1导电板产生的布线电阻。
接着,对沿图1中的4A-4A线观察到的复合电路基板的剖视图即图4A与从图4A中的箭头4B观察到的正侧分割端子的侧视图即图4B进行说明。
图4A、图4B中,正侧分割端子135P包括从模块连接部135a正交弯曲的搁板部135b、再次正交弯曲且与模块连接部135a平行的正交部135c、及从正交部135c正交弯曲的正侧连接部135d,该正侧连接部135d与正侧辅助导电板10Pa平行配置并通过焊料15进行焊接。
此外,正交部135c的中间位置设有分支连结部135e,该分支连结部135e的前端位置设有与正侧第1导电板10P0平行的贯通连接部135f,通过焊料15与正侧第1导电板10P0进行焊接。
另外,正交部135c贯通设置于正侧第1导电板10P0的导电板贯通孔10h0、设置于表面预浸料材料12PP的表面层贯通孔12h、设置于负侧第2导电板10N的负侧板贯通孔12Nh、设置于中间预浸料材料13PP的中间层贯通孔13h,通过正侧连接部135d和贯通连接部135f对正侧辅助导电板10Pa与正侧第1导电板10P0间进行连接。
并且,正侧辅助导电板10Pa如后述的图5A所示与正侧电源端子125P相连接。
另一方面,负侧分割端子134N包括从模块连接部134a正交弯曲的搁板部134b、再次正交弯曲并与模块连接部134a平行的正交部134c、从正交部134c正交弯曲的负侧连接部134d,该负侧连接部134d与负侧第2导电板10N平行配置并通过焊料15进行焊接。
另外,正交部134c贯通设置于正侧第1导电板10P0的导电板贯通孔10h0与设置于表面预浸料材料12PP的表面层贯通孔12h。
并且,负侧第2导电板10N如后述的图5A所示与负侧电源端子124N相连接。
接着,对沿图1中的5A-5A线观察到的复合电路基板的剖视图即图5A进行说明。
图5A中,正侧电源端子125P贯通设置于正侧第1导电板10P0的导电板贯通孔10h0、设置于表面预浸料材料12PP的表面层贯通孔12h、设置于负侧第2导电板10N的负侧板贯通孔10Nh、设置于中间预浸料材料13PP的中间层贯通孔13h,且具备与正侧辅助导电板10Pa平行配置的正侧连接部125d,通过焊料15对正侧辅助导电板10Pa与正侧连接部125d进行焊接。
此外,负侧电源端子124N贯通设置于正侧第1导电板10P0的导电板贯通孔10h0、设置于表面预浸料材料12PP的表面层贯通孔12h,且具备与负侧第2导电板10N平行配置的负侧连接部124d,通过焊料15对负侧第2导电板10N与负侧连接部124d进行焊接。
由此,正侧电源端子125P和3个正侧分割端子135P与多个单位电容器101的正侧引线端子101p一体电连接,负侧电源端子124N和3个负侧分割端子134N与多个单位电容器101的负侧引线端子101n一体电连接。
另外,若利用图4A、图5A对由图1说明的分割电源端子台130A与直流电源端子台120A进行补充,则对正侧及负侧分割端子135P、134N、正侧及负侧电源端子125P、124N进行一体成形的树脂材料利用粘接材料粘接固定于复合电路基板110A的表面,或优选为粘接固定于除去正侧第1导电板10P0与表面预浸料材料12PP后的负侧第2导电板10N的直接表面,由此抑制作用于焊料接合面的外力。
接着,对图1的开关模块90A的内部结构图即图6A与示出其端子配置的外观图即图6B进行说明。
图6A中,开关模块90A以连接在正侧电极端子Pm与交流电极端子AC之间的第1及第2上游开关元件91、92的并联电路及连接在负侧电极端子Nm与交流电极端子AC之间的第1及第2下游开关元件93、94的并联电路为主体来构成,各开关元件使用N沟道型的场效应晶体管。
并且,从控制电路部140(参照图15A)对一对上游栅极驱动端子95、95施加用于闭路驱动第1及第2上游开关元件91、92的第1或第2栅极信号,并且从控制电路部140(参照图15A)对一对下游栅极驱动端子96、96施加用于闭路驱动第1及第2下游开关元件93、94的第1或第2栅极信号。
图6B中,开关模块90A被树脂密封并一体化,在其左右对边位置的一条边设有正侧电极端子Pm、负侧电极端子Nm及上游栅极驱动端子95,在另一条边设有交流电极端子AC与下游栅极驱动端子96。
另外,正侧电极端子Pm和负侧电极端子Nm如图1所示那样与3组正侧分割端子135P和负侧分割端子134N进行焊接,交流电极端子AC经由未图示的外部布线端子与未图示的三相交流电动机的三相绕组U、V、W相连接。
另外,三相交流电动机具有一组三相绕组,在对其使用3个开关模块的情况下,上游开关元件91、92与下游开关元件93、94并联连接并使用,但在具有相同输出容量的两组三相绕组的情况下,可将上游开关元件与下游开关元件分别设为一个开关元件。
(2)实施方式1的要点与特征
根据以上的说明可知,本发明实施方式1的电容器基板单元是连接在直流电源与内置有开关元件的3个开关模块90A之间、多个单位电容器101并联连接在复合电路基板110A上并进行电源滤波的用于开关模块的电容器基板单元100A,其中,所述3个开关模块90A用于将由该直流电源获得的直流电转换为交流电来驱动三相交流电动机,
所述复合电路基板110A包括直流电源端子台120A和3个分割电源端子台130A,所述直流电源端子台120A包含与所述直流电源的正极端子及负极端子连接的正侧电源端子125P及负侧电源端子124N,所述3个分割电源端子台130A包含分别与所述3个开关模块90A的正侧电极端子Pm及负侧电极端子Nm连接的正侧分割端子135P及负侧分割端子134N,
并且包括与所述正侧电源端子125P连接的正侧第1导电板10P0、与相反极性的所述负侧电源端子124N连接的负侧第2导电板10N、及绝缘隔离并粘接所述正侧第1导电板10P0与所述负侧第2导电板10N的表面预浸料材料12PP。
并且,所述正侧第1导电板10P0与所述表面预浸料材料12PP设有供所述单位电容器101的负侧引线端子101n的连接部贯通的导电板贯通孔10hO与表面层贯通孔12h,
作为表面安装元器件的多个所述单位电容器101的所述正侧引线端子101p焊接至所述正侧第1导电板10P0,多个所述单位电容器101的所述负侧引线端子101n焊接至所述负侧第2导电板10N,
所述负侧第2导电板10N与所述负侧电源端子124N及所述负侧分割端子134N相连接,而所述正侧第1导电板10P0与所述正侧电源端子125P及所述正侧分割端子135P相连接,
多个所述单位电容器101使用导电性高分子固体铝电解电容器或导电性高分子混合铝电解电容器,对于该单位电容器101,
包含在所述复合电路基板110A的短边方向上成列配置的多个单位电容器101在内的电容器列在长边方向上排列有多列,
所述分割电源端子台130A沿着长方形结构的所述复合电路基板110A的长边的一条边排列有3个,
所述电容器列的总数对于所述分割电源端子台130A的每一个或一对设为2列或3列以上,该分割电源端子台的中间位置也至少配置有1列共用电容器列。
另外,本申请实施方式1至4的用于开关模块的电容器基板单元中,第1导电板与第2导电板的连接极性与开关模块的使用个数各不相同,但第1、第2导电板间利用预浸料材料进行绝缘粘接,多个排列的单位电容器为导电性高分子铝电解电容器,这些是共通的。
并且,与一般的电路基板中的绝缘基材相比将预浸料材料设为薄膜,从而利用在粘接固定的第1导电板与第2导电板之间分布产生的寄生电容来短路抑制高频噪声电压,并且由于流过正面、背面的导电板的电流为相反方向,从而不会产生周边磁场,因此抑制了线路电感并减少了电压纹波,通过广域导热效果也附加了能使单位电容器间的温度均匀的效果。此外,通过该线路电感的抑制,能抑制开关元件中元件开关时产生的浪涌电压、损耗。
所述正侧及负侧分割端子135P、135N通过固定于所述复合电路基板110A的所述分割电源端子台130A而一体化,
设置于所述开关模块90A的所述正侧及负侧电极端子Pm、Nm在用于进行焊接接合的接合面中与所述正侧及负侧分割端子135P、135N相对配置,所述接合面是与所述复合电路基板110A的基板平面正交的平面。
如上所述,与本发明的权利要求2相关联,固定于复合电路基板的分割电源端子台所设置的正侧及负侧分割端子与开关模块所设置的正侧及负侧电极端子相互相对配置并构成焊接接合面,该接合面与复合电路基板的基板平面正交。
因此,具有如下特征:缩短了复合电路基板与开关模块之间的设置间隔,对相互的端子间直接进行焊接接合从而抑制了布线电阻,且焊接工具的配置变得容易。
这在实施方式4中也同样。
即使在所述三相交流电动机具有一组或两组的任意三相绕组的情况下,所述分割电源端子台130A也配置于所述复合电路基板110A的一对长边上,3个一对,总计使用6个,
所述正侧第1导电板10P0经由所述正侧分割端子135P、正侧或负侧辅助导电板10Pa与所述正侧电源端子125P相连接,
所述正侧第1导电板10P0的板厚比所述负侧第2导电板10N的板厚要薄。
如上所述,与本发明的权利要求5相关联,第1导电板的板厚比第2导电板要薄,但第1导电板经由辅助导电板与电源端子相连接。
另外,第1导电板设有供单位电容器的引线端子的连接部贯通的导电板贯通孔,为了利用阻焊膜可靠地使该导电板贯通孔的内周面绝缘,该导电板贯通孔的孔径需要与板厚成正比的增大,若板厚变厚,则孔径增大,单位电容器的集成密度下降,并且第1导电板侧与第2导电板侧的焊接面的落差变大,需要对单位电容器的引线端子附加台阶。
然而,若通过使用辅助导电板来抑制布线电阻,则具有如下特征:能使第1导电板的板厚变薄,缩小其孔径,提高单位电容器的集成密度,也抑制焊接面落差。
这在实施方式4中也同样。
隔着所述表面预浸料材料12PP粘接有所述正侧第1导电板10P0的所述负侧第2导电板10N的相反面隔着中间预浸料材料13PP粘接固定有所述正侧辅助导电板10Pa,
所述正侧辅助导电板10Pa的板厚在所述负侧第2导电板10N的板厚以下,
并且比所述正侧第1导电板10P0的板厚要厚,
设置于所述直流电源端子台120A的所述正侧电源端子125P焊接至所述正侧辅助导电板10Pa,并且设置于所述分割电源端子台130A的所述正侧分割端子135P焊接至所述正侧辅助导电板10Pa,
所述正侧电源端子125P及所述正侧分割端子135P贯通设置于所述正侧第1导电板10P0的所述导电板贯通孔10h0、设置于所述表面预浸料材料12PP的所述表面层贯通孔12h、设置于所述负侧第2导电板10N的负侧板贯通孔10Nh、设置于所述中间预浸料材料13PP的中间层贯通孔13h,与所述正侧辅助导电板10Pa抵接并焊接,
所述正侧分割端子135P经由分支连结部135e焊接至所述正侧第1导电板10P0。
如上所述,与本发明的权利要求6相关联,隔着表面预浸料材料粘接有正侧第1导电板的负侧第2导电板的相反面隔着中间预浸料材料粘接固定有正侧辅助导电板,设置于直流电源端子台的正侧电源端子焊接至该正侧辅助导电板,并且设置于分割电源端子台的正侧分割端子焊接至该正侧辅助导电板,该正侧分割端子经由分支连结部焊接至正侧第1导电板。
因此,具有如下特征:正侧电源端子与正侧第1导电板之间的连接经由正侧辅助导电板以及设置于正侧分割端子的分支连结部来进行,即使正侧第1导电板的板厚变薄,也能抑制对于与3个分割电源端子台对应的3组单位电容器的布线电阻。
另外,具有如下特征:在复合电路基板的两边连接有各3个开关模块的结构中,即使正侧或负侧第1导电板的板厚变薄,也能抑制其两边的电位差,这具有即使在设置6个分割电源端子台、开关模块设为3个的情况下也能同样地抑制布线电阻的特征。
接地导电板10G隔着背面预浸料材料14PP粘接固定于所述正侧辅助导电板10Pa的背面,
所述复合电路基板110A通过安装螺钉110s压接固定于基板150,并且所述接地导电板10G经由导热油脂154导热接合到所述基板150。
如上所述,与本发明的权利要求7相关联,接地导电板隔着背面预浸料材料粘接固定于正侧辅助导电板的背面,该接地导电板经由导热油脂压接固定于基板。
因此,具有如下特征:多个单位电容器中产生的热量通过第1导电板与第2导电板、以及辅助导电板与接地导电板的高导热部件、表面预浸料材料、中间预浸料材料及背面预浸料材料、导热油脂导热并热扩散至基板,通过缩小预浸料材料的厚度尺寸,能提高全面的导热效果。
<实施方式2的详细说明>
(1)结构的详细说明
以下,对于本发明实施方式2的电容器基板单元的整体结构图即图7,引用图8~图11所示的局部详细图,以与图1的不同点为中心对其结构进行详细说明。
另外,各图中相同标号表示相同或相当部分,电容器基板单元100A成为电容器基板单元100B,通过标号末尾的大写英文字母来表示实施方式的区分。
并且,实施方式1与实施方式2的主要不同点在于,使用了正侧第1导电板10P0、负侧第2导电板10N及正侧辅助导电板10Pa的3层导电板的极性被变更,成为使用了负侧第1导电板10N0、正侧第2导电板10P及负侧辅助导电板10Na的3层导电板,并使用与两组三相绕组连接的6个开关模块90B,以取代与一组三相绕组连接的3个开关模块90A。
图7中,电容器基板单元100B的主体结构要素即复合电路基板110B由利用图8A在后文阐述的多个层叠材料构成,在其表面层多个单位电容器101相互并联连接。
并且,在呈长方形形状的复合电路基板110B的一对长边(以下有时称为下边、上边)分别安装有3个分割电源端子台130B,在复合电路基板110B的一条短边安装有直流电源端子台120B。
此外,复合电路基板110B经由安装螺钉110s安装固定于基板150(参照图15A)。
由树脂成型材料构成的直流电源端子台120B一体成形有正侧电源端子125P与负侧电源端子124N,各个电源端子与未图示的例如DC48V系统的车载电池即直流电源的正极端子和负极端子相连接。
同样,由树脂成型材料构成的6个分割电源端子台130B一体成形有正侧分割端子135P与负侧分割端子134N,各个分割端子与利用图11在后文阐述的6个开关模块90B的正侧电极端子Pm和负侧电极端子Nm焊接接合。然而,上边侧的3个开关模块90B省略图示。
并且,经由设置于开关模块90B的交流电极端子AC连接至未图示的双重三相交流电动机的两组三相绕组。
另外,设置于分割电源端子台130B与直流电源端子台120B的正负端子排列与设置于分割电源端子台130A与直流电源端子台120A的正负端子排列不同,因此开关模块90B与开关模块90A的端子排列也不同,但若对其采用相同排列,则能使用公共的开关模块。
接着,对从图7的箭头8A观察到的复合电路基板的侧视图即图8A与沿图7中的8B-8B线观察到的复合电路基板的剖视图即图8B进行说明。
图8A、图8B中,导电板为负侧第1导电板10N0、正侧第2导电板10P及负侧辅助导电板10Na的3层结构,单位电容器101的负侧引线端子101n与负侧第1导电板10N0进行焊接,正侧引线端子101p与正侧第2导电板10P进行焊接。
接着,对沿图7中的9A-9A线观察到的复合电路基板的剖视图即图9A与从图9A中的箭头9B观察到的负侧分割端子的侧视图即图9B进行说明。
图9A、图9B中,负侧分割端子134N包括从模块连接部134a正交弯曲的搁板部134b、再次正交弯曲并与模块连接部134a平行的正交部134c、从正交部134c正交弯曲的负侧连接部134d,该负侧连接部134d与负侧辅助导电板10Na平行配置并通过焊料15进行焊接。
此外,正交部134c的中间位置设有分支连结部134e,该分支连结部134e的前端位置设有与负侧第1导电板10N0平行的贯通连接部134f,通过焊料15与负侧第1导电板10N0进行焊接。
另外,正交部134c贯通设置于负侧第1导电板10N0的导电板贯通孔10h0、设置于表面预浸料材料12PP的表面层贯通孔12h、设置于正侧第2导电板10P的正侧板贯通孔12Ph、设置于中间预浸料材料13PP的中间层贯通孔13h,通过负侧连接部134d及贯通连接部134f对负侧辅助导电板10Na与负侧第1导电板10N0间进行连接。
并且,负侧辅助导电板10Na如后述的图10A所示与负侧电源端子124N相连接。
另一方面,正侧分割端子135P包括从模块连接部135a正交弯曲的搁板部135b、再次正交弯曲且与模块连接部135a平行的正交部135c、及从正交部135c正交弯曲的正侧连接部135d,该正侧连接部135d与正侧第2导电板10P平行配置并利用焊料15进行焊接。
另外,正交部135c贯通设置于负侧第1导电板10N0的导电板贯通孔10h0与设置于表面预浸料材料12PP的表面层贯通孔12h。
并且,正侧第2导电板10P如后述的图10A所示与正侧电源端子125P相连接。
接着,对沿图7中的10A-10A线观察到的复合电路基板的剖视图即图10A进行说明。
图10A中,负侧电源端子124N贯通设置于负侧第1导电板10N0的导电板贯通孔10h0、设置于表面预浸料材料12PP的表面层贯通孔12h、设置于正侧第2导电板10P的正侧板贯通孔10Ph、设置于中间预浸料材料13PP的中间层贯通孔13h,包括与负侧辅助导电板10Na平行配置的负侧连接部124d,通过焊料15对负侧辅助导电板10Na与负侧连接部124d进行焊接。
此外,正侧电源端子125P贯通设置于负侧第1导电板10N0的导电板贯通孔10h0、设置于表面预浸料材料12PP的表面层贯通孔12h,且具备与正侧第2导电板10P平行配置的正侧连接部125d,通过焊料15对正侧第2导电板10P与正侧连接部125d进行焊接。
由此,正侧电源端子125P和6个正侧分割端子135P与多个单位电容器101的正侧引线端子101p一体电连接,负侧电源端子124N和6个负侧分割端子134N与多个单位电容器101的负侧引线端子101n一体电连接。
接着,对图7的开关模块90B的内部结构图即图11A与示出其端子配置的外观图即图11B进行说明。
图11A中,开关模块90B以连接在正侧电极端子Pm与交流电极端子AC之间的第1及第2上游开关元件91、92的并联电路及连接在负侧电极端子Nm与交流电极端子AC之间的第1及第2下游开关元件93、94的并联电路为主体来构成,各开关元件使用N沟道型的场效应晶体管。
并且,从控制电路部140(参照图15A)对一对上游栅极驱动端子95、95施加用于闭路驱动第1及第2上游开关元件91、92的第1或第2栅极信号,并且从控制电路部140(参照图15A)对一对下游栅极驱动端子96、96施加用于闭路驱动第1及第2下游开关元件93、94的第1或第2栅极信号。
图11B中,开关模块90B被树脂密封并一体化,在其左右对边位置的一条边设有正侧电极端子Pm、负侧电极端子Nm及上游栅极驱动端子95,在另一条边设有交流电极端子AC与下游栅极驱动端子96。
另外,正侧电极端子Pm和负侧电极端子Nm如图7所示那样与两组6个正侧分割端子135P和负侧分割端子134N进行焊接,交流电极端子AC经由未图示的外部布线端子与未图示的双重三相交流电动机的第1组三相绕组U1、V1、W1和第2组三相绕组U2、V2、W2相连接。
另外,三相交流电动机具有一组三相绕组,在对其使用3个开关模块的情况下,上游开关元件91、92与下游开关元件93、94并联连接并使用,但在具有相同输出容量的两组三相绕组的情况下,可将上游开关元件与下游开关元件分别设为一个开关元件。
(2)实施方式2的要点与特征
根据以上的说明可知,本发明实施方式2的电容器基板单元是连接在直流电源与内置有开关元件的6个开关模块90B之间、多个单位电容器101并联连接在复合电路基板110B上并进行电源滤波的用于开关模块的电容器基板单元100B,所述6个开关模块90B用于将由该直流电源获得的直流电转换为交流电来驱动双重三相交流电动机,
所述复合电路基板110B包括直流电源端子台120B以及6个分割电源端子台130B,所述直流电源端子台120B包含与所述直流电源的正极端子及负极端子连接的正侧电源端子125P及负侧电源端子124N,所述6个分割电源端子台130B包含分别与所述6个开关模块90B的正侧电极端子Pm及负侧电极端子Nm连接的正侧分割端子135P及负侧分割端子134N,
并且包括与所述负侧电源端子124N连接的负侧第1导电板10N0、与相反极性的所述正侧电源端子125P连接的正侧第2导电板10P、及绝缘隔离并粘接所述负侧第1导电板10N0与所述正侧第2导电板10P的表面预浸料材料12PP。
并且,所述负侧第1导电板10N0与所述表面预浸料材料12PP设有供所述单位电容器101的正侧引线端子101p的连接部贯通的导电板贯通孔10hO与表面层贯通孔12h,
作为表面安装元器件的多个所述单位电容器101的所述负侧引线端子101n焊接至所述负侧第1导电板10N0,多个所述单位电容器101的所述正侧引线端子101p焊接至所述正侧第2导电板10P,
所述正侧第2导电板10P与所述正侧电源端子125P及所述正侧分割端子135P相连接,而所述负侧第1导电板10N0与所述负侧电源端子124N及所述负侧分割端子134N相连接,
多个所述单位电容器101使用导电性高分子固体铝电解电容器或导电性高分子混合铝电解电容器,对于该单位电容器101,包含在所述复合电路基板110B的短边方向上成列配置的多个单位电容器101的电容器列在长边方向上排列有多列,
所述分割电源端子台130B沿着长方形结构的所述复合电路基板110B的长边的两条边以所述3个一对总计排列有6个,
所述电容器列的总数对于所述分割电源端子台130B的每一个或一对设为2列或3列以上,该分割电源端子台的中间位置至少配置有1列共用电容器列。
所述正侧及负侧分割端子135P、135N通过固定于所述复合电路基板110B的所述分割电源端子台130B而一体化,
设置于所述开关模块90B的所述正侧及负侧电极端子Pm、Nm与所述正侧及负侧分割端子135P、135N隔着用于进行焊接接合的接合面而相对配置,所述接合面是与所述复合电路基板110B的基板平面正交的平面。
如上所述,与本发明的权利要求2相关联,固定于复合电路基板的分割电源端子台上所设置的正侧及负侧分割端子与开关模块上所设置的正侧及负侧电极端子相互相对配置并构成焊接接合面,该接合面与复合电路基板的基板平面正交。
因此,具有如下特征:缩短了复合电路基板与开关模块之间的设置间隔,对相互的端子间直接进行焊接接合并抑制了布线电阻,且焊接工具的配置变得容易。
这在实施方式3中也同样。
所述复合电路基板110B上沿着长方形的一对长边分别排列有总计6个所述分割电源端子台130B,
并且所述开关模块90B构成具有正方形形状的半桥电路,该半桥电路包括:与所述正侧电极端子Pm连接的上游开关元件91、92;与所述负侧电极端子Nm连接的下游开关元件93、94;针对所述上游开关元件91、92的上游栅极驱动端子95;针对所述下游开关元件93、94的下游栅极驱动端子96;以及设置于所述上游开关元件91、92与所述下游开关元件93、94之间的连接点上的、与所述三相交流电动机的各相绕组的一个连接的交流电极端子AC,
所述正侧电极端子Pm与所述负侧电极端子Nm配置为偏向所述正方形的对边的一条边,所述交流电极端子AC配置为偏向所述对边的另一条边的对角位置,
所述上游栅极驱动端子95和所述下游栅极驱动端子96在所述正方形的所述对边的一条边与另一条边上,与所述正侧电极端子Pm和所述负侧电极端子Nm、或所述交流电极端子AC并排配置。
如上所述,与本发明的权利要求3相关联,开关模块的正侧电极端子Pm与负侧电极端子Nm配置为偏向呈正方形形状的开关模块的一条边。
因此,在同一开关模块配置于单位电容器的集合体即复合电路基板的上下的长边上的情况下,一个开关模块的正侧电极端子Pm和负侧电极端子Nm从左方或右方与另一个开关模块的正侧电极端子Pm和负侧电极端子Nm交叉配置,以与包含不同组区域的单位电容器在内的单位电容器组相对。
因此,具有如下特征:相比于开关模块的正侧电极端子Pm和负侧电极端子Nm配置于正方形的中间部的情况,能与广域的单位电容器组相对,使有效的电容器容量增大。
这在实施方式3中也同样。
在所述三相交流电动机具有第1组及第2组的多组三相绕组、且对该多组三相绕组施加有相互的相位差为零或具有规定的相位差α的一对三相交流电压的结构中,
配置于所述复合电路基板110B的一条长边的用于向第1组的所述三相绕组进行供电的第1组的3个所述开关模块90B、
与配置于所述复合电路基板110B的另一条长边的用于向第2组的所述三相绕组进行供电的第2组的3个所述开关模块90B之间的连接顺序为具有一相偏移的交叉配置。
如上所述,与本发明的权利要求4相关联,配置于复合电路基板的一条长边的开关模块例如以U1相、V1相、W1相的顺序配置,与此相对,配置于另一条长边的开关模块例如以V2相、W2相、U2相的顺序配置,U1相、V2相的开关模块、V1相、W2相的开关模块及W1相、U2相的开关模块夹着复合电路基板相对。
因此,例如,在相位差α=0情况下,若将同相排列两边的开关模块的情况与偏移一相120度配置的情况进行比较,则在同相排列时,两边的开关模块在同一时刻分别流过最大负载电流,但在具有120度相位差时,在一个开关模块的负载电流为最大时,另一个开关模块负载电流为零,将两者相加后的最大负载电流将减半成一个开关模块的最大负载电流。
因此,具有如下特征:能大幅抑制配置于该一对开关模块之间的多个单位电容器组所产生的电流纹波。
另外,在具有相位差α情况下,将相位差设为α=30度,两边一对所述开关模块间的相位差设为120+30度是合适的。
这在实施方式3中也同样。
即使在所述三相交流电动机具有一组或两组的任意三相绕组的情况下,所述分割电源端子台130B也配置于所述复合电路基板110B的一对长边上,3个一对,总计使用6个,
所述负侧第1导电板10N0经由所述负侧分割端子134N、负侧辅助导电板10Na与所述负侧电源端子124N相连接,
所述负侧第1导电板10N0的板厚比所述正侧第2导电板10P的板厚要薄。
如上所述,与本发明的权利要求5相关联,第1导电板的板厚比第2导电板要薄,但第1导电板经由辅助导电板与电源端子相连接。
另外,第1导电板设有供单位电容器的引线端子的连接部贯通的导电板贯通孔,为了利用阻焊膜可靠地使该导电板贯通孔的内周面绝缘,该导电板贯通孔的孔径需要与板厚成正比地增大,若板厚变厚,则孔径增大,单位电容器的集成密度下降,并且第1导电板侧与第2导电板侧的焊接面的落差变大,需要对单位电容器的引线端子附加台阶。
然而,若通过使用辅助导电板来抑制布线电阻,则具有如下特征:能使第1导电板的板厚变薄,缩小其孔径,提高单位电容器的集成密度,也抑制焊接面落差。
这在实施方式3中也同样。
隔着所述表面预浸料材料12PP粘接有所述负侧第1导电板10N0的所述正侧第2导电板10P的相反面隔着中间预浸料材料13PP粘接固定有所述负侧辅助导电板10Na,
所述负侧辅助导电板10Na的板厚在所述正侧第2导电板10P的板厚以下,
并且比所述负侧第1导电板10N0的板厚要厚,
设置于所述直流电源端子台120B的所述负侧电源端子124N焊接至所述负侧辅助导电板10Na,并且设置于所述分割电源端子台130B的所述负侧分割端子134N焊接至所述负侧辅助导电板10Na,
所述负侧电源端子124N及所述负侧分割端子134N贯通设置于所述负侧第1导电板10N0的所述导电板贯通孔10h0、设置于所述表面预浸料材料12PP的所述表面层贯通孔12h、设置于所述正侧第2导电板10P的正侧板贯通孔10Ph、设置于所述中间预浸料材料13PP的中间层贯通孔13h,与所述负侧辅助导电板10Na抵接并焊接,
所述负侧分割端子134N经由分支连结部135e焊接至所述负侧第1导电板10N0。
如上所述,与本发明的权利要求6相关联,隔着表面预浸料材料粘接有负侧第1导电板的正侧第2导电板的相反面隔着中间预浸料材料粘接固定有负侧辅助导电板,设置于直流电源端子台的负侧电源端子焊接至该负侧辅助导电板,并且设置于分割电源端子台的负侧分割端子焊接至该负侧辅助导电板,该负侧分割端子经由分支连结部焊接至负侧第1导电板。
因此,具有如下特征:负侧电源端子与负侧第1导电板之间的连接经由负侧辅助导电板和设置于负侧分割端子的分支连结部来进行,即使负侧第1导电板的板厚变薄,也能抑制对于与一对3个总计6个分割电源端子台对应的3组单位电容器的布线电阻。
另外,具有如下特征:在复合电路基板的两边连接有各3个开关模块的结构中,即使负侧第1导电板的板厚变薄,也能抑制其两边的电位差,这具有即使在设置6个分割电源端子台、开关模块设为3个的情况下也能同样地抑制布线电阻的特征。
接地导电板10G隔着背面预浸料材料14PP粘接固定于所述负侧辅助导电板10Na的背面,
所述复合电路基板110B通过安装螺钉110s压接固定于基板150,并且所述接地导电板10G经由导热油脂154导热接合到所述基板150。
如上所述,与本发明的权利要求7相关联,接地导电板隔着背面预浸料材料粘接固定于负侧辅助导电板的背面,该接地导电板经由导热油脂压接固定于基板。
因此,具有如下特征:多个单位电容器中产生的热量通过第1导电板与第2导电板、辅助导电板与接地导电板的高导热部件、表面预浸料材料、中间预浸料材料及背面预浸料材料、导热油脂来导热并热扩散至基板,通过缩小预浸料材料的厚度尺寸,能提高全面的导热效果。
<实施方式3的详细说明>
(1)结构的详细说明
以下,对于本发明实施方式3的电容器基板单元的整体结构图即图12,引用图13~图15所示的局部详细图,以与图1的不同点为中心对其结构进行详细说明。
另外,各图中相同标号表示相同或相当部分,电容器基板单元100A成为电容器基板单元100C,通过标号末尾的大写英文字母来表示实施方式的区分。
并且,实施方式1与实施方式3的主要不同点在于,使用了正侧第1导电板10P0、负侧第2导电板10N与正侧辅助导电板10Pa的3层导电板的极性被变更,成为使用了负侧第1导电板10N0、正侧第2导电板10P的2层导电板,负侧辅助导电板10Nb设置于外部,并且在与一组三相绕组连接的3个开关模块90A基础上附加使用与两组三相绕组连接的6个开关模块90A。
图12中,电容器基板单元100C的主体结构要素即复合电路基板110C由利用图13A在后文阐述的多个层叠材料构成,在其表面层多个单位电容器101相互并联连接。
并且,呈长方形形状的复合电路基板110C的一对长边(以下有时称为下边、上边)分别安装有3个分割电源端子台130C,复合电路基板110C的一条短边安装有直流电源端子台120C。
此外,设置于直流电源端子台120C的负侧电源端子124N和分别设置于6个分割电源端子台130C的负侧分割端子134N通过负侧辅助导电板10Nb相互连接,并且复合电路基板110C经由安装螺钉110s安装固定于基板150(参照图15A)。
由树脂成型材料构成的直流电源端子台120C一体成形有正侧电源端子125P和负侧电源端子124N,各个电源端子与未图示的例如DC48V系统的车载电池即直流电源的正极端子和负极端子相连接。
同样,由树脂成型材料构成的6个分割电源端子台130C一体成形有正侧分割端子135P与负侧分割端子134N,各个分割端子与利用图6在前文阐述的6个开关模块90A的正侧电极端子Pm和负侧电极端子Nm焊接接合。
并且,经由设置于开关模块90A的交流电极端子AC连接至未图示的双重三相交流电动机的两组三相绕组。
另外,设置于分割电源端子台130C和直流电源端子台120C的正负端子排列与设置于分割电源端子台130A和直流电源端子台120A的正负端子排列相同,由此开关模块90A使用与图1的情况相同形式的开关模块。
然而,若三相交流电动机的输出容量相同,则无需图12中的开关模块90A内的上游开关元件91、92和下游开关元件93、94的并联连接。
接着,对从图12的箭头13A观察到的复合电路基板的侧视图即图13A与沿图12中的13B-13B线观察到的复合电路基板的剖视图即图13B进行说明。
图13A、图13B中,导电板为负侧第1导电板10N0、正侧第2导电板10P的2层结构,单位电容器101的负侧引线端子101n与负侧第1导电板10N0进行焊接,正侧引线端子101p与正侧第2导电板10P进行焊接。
并且,废止图8A所示的负侧辅助导电板10Na和中间预浸料材料13PP,取而代之,成为图12所示的负侧辅助导电板10Nb。
接着,对沿图12中的14A-14A线观察到的复合电路基板的剖视图即图14A、沿图12中的14B-14B线观察到的复合电路基板的剖视图即图14B、图12中的接地电容器的电路图即图14C进行说明。
图14A中,负侧分割端子134N包括从模块连接部134a正交弯曲的搁板部134b、再次正交弯曲并与模块连接部134a平行的正交部134c、从正交部134c正交弯曲的负侧连接部134d,该负侧连接部134d与负侧第1导电板10N0平行配置并通过焊料15进行焊接。
此外,正侧分割端子135P包括从模块连接部135a正交弯曲的搁板部135b、再次正交弯曲且与模块连接部135a平行的正交部135c、及从正交部135c正交弯曲的正侧连接部135d,该正侧连接部135d与正侧第2导电板10P平行配置并利用焊料15进行焊接。
另外,正交部135c贯通设置于负侧第1导电板10N0的导电板贯通孔10h0与设置于表面预浸料材料12PP的表面层贯通孔12h。
并且,正侧第2导电板10P如后述的图14B所示与正侧电源端子125P连接,负侧第1导电板10N0经由负侧辅助导电板10Nb(参照图12)与负侧电源端子124N连接。
图14B中,负侧电源端子124N包括辅助板连接部124s、搁板部124b及负侧连接部124d,负侧连接部124d与负侧第1导电板10N0抵接,并通过焊料15进行焊接。
此外,正侧电源端子125P贯通设置于负侧第1导电板10N0的导电板贯通孔10h0、设置于表面预浸料材料12PP的表面层贯通孔12h,且具备与正侧第2导电板10P平行配置的正侧连接部125d,通过焊料15对正侧第2导电板10P与正侧连接部125d进行焊接。
由此,正侧电源端子125P和6个正侧分割端子135P与多个单位电容器101的正侧引线端子101p一体电连接,负侧电源端子124N和6个负侧分割端子134N与多个单位电容器101的负侧引线端子101n一体电连接。
图14C及图12中,正侧电源端子125P、负侧电源端子124N与接地端子126G之间连接有噪声吸收电容器102,该噪声吸收电容器102例如为陶瓷电容器。
另外,该噪声吸收电容器102伴随开关元件的断续动作,对流出正侧及负侧电源线的浪涌电压进行抑制,用于防止产生触电故障,图1及图7中对其省略了图示。
另外,若利用图14A、图14B对由图12说明的分割电源端子台130C和直流电源端子台120C进行补充,则对正侧及负侧分割端子135P、134N、正侧及负侧电源端子125P、124N进行一体成形的树脂材料利用螺钉固定或粘接材料粘接固定于复合电路基板110C的表面,或优选为粘接固定于除去负侧第1导电板10N0与表面预浸料材料12PP后的正侧第2导电板10P的直接表面,由此抑制作用于焊料接合面的外力。
在螺钉固定的情况下,预先将螺母焊接于正侧第2导电板10P的表面,将端子台的固定螺钉拧入该螺母中。
接着,对从图12的箭头15A观察到的安装侧视图即图15A进行说明。
图15A中,复合电路基板110C和开关模块90A经由导热油脂154压接固定于基板150,基板150内置有冷却水路151,该冷却水路151设有冷却水的注入口152和排水口153。
构成控制电路部140的控制基板141经由未图示的固定部件固定于基板150,该控制基板141搭载有微处理器143,从恒压电源部142向该微处理器143提供例如DC5V的稳定化后的控制电压。
此外,开关模块90A的正侧电极端子Pm与负侧电极端子Nm在焊接部97、98处与正侧分割端子135P和负侧分割端子134N焊接接合。
然而,负侧电极端子Nm与负侧分割端子134N之间隔着图12A所示的负侧辅助导电板10Nb一体接合。
并且,设置于复合电路基板110C的下边的3个开关模块90A的交流电极端子AC如图12所示与双重三相交流电动机的第1三相绕组中的U1、V1、W1相连接,设置于复合电路基板110C的上边的3个开关模块90A的交流电极端子AC如图12所示与双重三相交流电动机的第2三相绕组中的V2、W2、U2相连接,上下的连接顺序设为偏移一相。
利用图6A、图6B在前文阐述的上游栅极驱动端子95和下游栅极驱动端子96直接焊接到控制基板141。
(2)实施方式3的要点与特征
根据以上的说明可知,本发明实施方式3的电容器基板单元是连接在直流电源与内置有开关元件的6个开关模块90A之间、多个单位电容器101并联连接在复合电路基板110C上并进行电源滤波的用于开关模块的电容器基板单元100C,所述6个开关模块90A用于将由该直流电源获得的直流电转换为交流电来驱动双重三相交流电动机,
所述复合电路基板110C包括直流电源端子台120C和6个分割电源端子台130C,所述直流电源端子台120C包含与所述直流电源的正极端子及负极端子连接的正侧电源端子125P及负侧电源端子124N,所述6个分割电源端子台130C包含分别与所述6个开关模块90A的正侧电极端子Pm及负侧电极端子Nm连接的正侧分割端子135P及负侧分割端子134N,
并且包括与所述负侧电源端子124N连接的负侧第1导电板10N0、与相反极性的所述正侧电源端子125P连接的正侧第2导电板10P、及绝缘隔离并粘接所述负侧第1导电板10N0与所述正侧第2导电板10P的表面预浸料材料12PP。
并且,所述负侧第1导电板10N0与所述表面预浸料材料12PP设有供所述单位电容器101的正侧引线端子101p的连接部贯通的导电板贯通孔10hO与表面层贯通孔12h,
作为表面安装元器件的多个所述单位电容器101的所述负侧引线端子101n焊接至所述负侧第1导电板10N0,多个所述单位电容器101的所述正侧引线端子101p焊接至所述正侧第2导电板10P,
所述正侧第2导电板10P与所述正侧电源端子125P及所述正侧分割端子135P相连接,而所述负侧第1导电板10N0与所述负侧电源端子124N及所述负侧分割端子134N相连接,
多个所述单位电容器101使用导电性高分子固体铝电解电容器或导电性高分子混合铝电解电容器,对于该单位电容器101,包含在所述复合电路基板110C的短边方向上成列配置的多个单位电容器101在内的电容器列在长边方向上排列有多列,
所述分割电源端子台130C沿着长方形结构的所述复合电路基板110C的长边的两条边以所述3个一对总计排列有6个,
所述电容器列的总数对于所述分割电源端子台130C的一个或一对设为2列或3列以上,该分割电源端子台的中间位置至少配置有1列共用电容器列。
即使在所述三相交流电动机具有一组或两组的任意三相绕组的情况下,所述分割电源端子台130C也配置于所述复合电路基板110C的一对长边上,3个一对,总计使用6个,
所述负侧第1导电板10N0经由所述负侧分割端子134N、负侧辅助导电板10Nb与所述负侧电源端子124N相连接,
所述负侧第1导电板10N0的板厚比所述正侧第2导电板10P的板厚要薄。
因此,与本发明的权利要求5相关联,具有与实施方式2的情况相同的特征。
所述负侧电源端子124N中辅助板连接部124s延长,并且所述负侧及正侧分割端子134N、135P中负侧及正侧的模块连接部134a、135a延长,
所述负侧的模块连接部134a夹着所述负侧辅助导电板10Nb与所述开关模块90A的所述负侧电极端子Nm焊接接合,
所述负侧辅助导电板10Nb沿着所述分割电源端子台130C和所述直流电源端子台120C延长,也与所述负侧电源端子124N的所述辅助板连接部124s焊接接合,所述负侧辅助导电板10Nb的板厚为超过所述正侧第2导电板10P的板厚的厚度尺寸。
如上所述,与本发明的权利要求8相关联,延长至负侧电源端子的辅助连接部和延长至负侧分割端子的模块连接部与负侧辅助导电板焊接接合,该负侧辅助导电板的板厚为超过正侧第2导电板的板厚的厚度尺寸。
因此,具有如下特征:负侧电源端子与负侧第1导电板之间的连接经由负侧辅助导电板来进行,即使负侧第1导电板的板厚变薄,也能抑制对于与6个分割电源端子台对应的3组单位电容器和负侧电源端子的布线电阻,并且与将辅助导电板配置于第2导电板的背面的结构相比,复合电路基板的层叠结构得到简化。
另外,具有如下特征:在复合电路基板的两边连接有各3个开关模块的结构中,即使负侧第1导电板的板厚变薄,也能抑制其两边的电位差,这具有即使在设置6个分割电源端子台、开关模块设为3个的情况下也能同样地抑制布线电阻的特征。
接地导电板10G隔着背面预浸料材料14PP粘接固定于所述正侧第2导电板10P的背面,
所述复合电路基板110C通过安装螺钉110s压接固定于基板150,并且所述接地导电板10G经由导热油脂154导热接合到所述基板150。
如上所述,与本发明的权利要求9相关联,接地导电板隔着背面预浸料材料粘接固定于正侧第2导电板的背面,该接地导电板经由导热油脂压接固定于基板。
因此,具有如下特征:多个单位电容器中产生的热量通过第1导电板与第2导电板、及接地导电板的高导热部件、表面预浸料材料、背面预浸料材料、导热油脂导热并热扩散至基板,通过减少预浸料材料的使用片数并缩小预浸料材料的厚度尺寸,能提高整个面的导热效果。
<实施方式4的详细说明>
(1)结构的详细说明
以下,对于本发明实施方式4的电容器基板单元的整体结构图即图16,引用图17~图18所示的局部详细图,以与图1的不同点为中心对其结构进行详细说明。
另外,各图中相同标号表示相同或相当部分,电容器基板单元100A成为电容器基板单元100D,通过标号末尾的大写英文字母来表示实施方式的区分。
并且,实施方式1与实施方式4的主要不同点在于,成为使用了正侧第1导电板10P0、负侧第2导电板10N的2层导电板,以取代使用了正侧第1导电板10P0、负侧第2导电板10及正侧辅助导电板10Pa的3层导电板,正侧辅助导电板10Pb设置于外部,并且使用与一组三相绕组连接的3个开关模块90B,以取代与一组三相绕组连接的3个开关模块90A。
图16中,电容器基板单元100D的主体结构要素即复合电路基板110D由利用图17A在后文阐述的多个层叠材料构成,在其表面层多个单位电容器101相互并联连接。
并且,在呈长方形形状的复合电路基板110D的一条长边(以下有时称为下边)上安装有直流电源端子台120D和3个分割电源端子台130D。
此外,设置于直流电源端子台120D的正侧电源端子125P和分别设置于3个分割电源端子台130D的正侧分割端子135P通过正侧辅助导电板10Pb相互连接,并且复合电路基板110D经由安装螺钉110s安装固定于基板150(参照图15A)。
另外,图16中的安装螺钉110s经由树脂制的按压块110b将复合电路基板110D的上边按压至基板150,但复合电路基板110D的下边通过与3个开关模块90B一起按压固定于基板150的未图示的从按压部件突出的按压部被按压固定。
由树脂成型材料构成的直流电源端子台120D中一体成形有正侧电源端子125P与负侧电源端子124N,各个电源端子与未图示的例如DC48V系统的车载电池即直流电源的正极端子和负极端子相连接。
同样,由树脂成型材料构成的3个分割电源端子台130D中一体成形有正侧分割端子135P与负侧分割端子134N,各个分割端子与利用图11在前文阐述的3个开关模块90B的正侧电极端子Pm和负侧电极端子Nm焊接接合。
并且,经由设置于开关模块90B的交流电极端子AC连接至未图示的三相交流电动机的一组三相绕组。
另外,设置于分割电源端子台130D和直流电源端子台120D的正负端子排列与设置于分割电源端子台130A和直流电源端子台120A的正负端子排列不同,由此开关模块使用与图1的情况具有不同的端子配置的开关模块。
接着,对从图16的箭头17A观察到的复合电路基板的侧视图即图17A与沿图16中的17B-17B线观察到的复合电路基板的剖视图即图17B进行说明。
图17A、图17B中,导电板为正侧第1导电板10P0、负侧第2导电板10N的2层结构,单位电容器101的正侧引线端子101p与正侧第1导电板10P0进行焊接,负侧引线端子101n与负侧第2导电板10N进行焊接。
并且,废止图3A所示的正侧辅助导电板10Pa与中间预浸料材料13PP,取而代之,成为图16所示的正侧辅助导电板10Pb。
接着,对沿图16中的18A-18A线观察到的复合电路基板的剖视图即图18A、沿图16中的18B-18B线观察到的复合电路基板的剖视图即图18B、图16中的接地电容器的电路图即图18C进行说明。
图18A中,正侧分割端子135P包括从模块连接部135a正交弯曲的搁板部135b、再次正交弯曲且与模块连接部135a平行的正交部135c、及从正交部135c正交弯曲的正侧连接部135d,该正侧连接部135d与正侧第1导电板10P0平行配置并利用焊料15进行焊接。
此外,负侧分割端子134N包括从模块连接部134a正交弯曲的搁板部134b、再次正交弯曲并与模块连接部134a平行的正交部134c、从正交部134c正交弯曲的负侧连接部134d,该负侧连接部134d与负侧第2导电板10N平行配置并通过焊料15进行焊接。
另外,正交部134c贯通设置于正侧第1导电板10P0的导电板贯通孔10h0与设置于表面预浸料材料12PP的表面层贯通孔12h。
并且,负侧第2导电板10N与后述的图18B所示的负侧电源端子124N相连接,正侧第1导电板10P0经由正侧辅助导电板10Pb(参照图16)与正侧电源端子125P相连接。
图18B中,正侧电源端子125P包括辅助板连接部125s、搁板部125b及正侧连接部125d,正侧连接部125d与正侧第1导电板10P0抵接,并通过焊料15进行焊接。
此外,负侧电源端子124N贯通设置于正侧第1导电板10P0的导电板贯通孔10h0、设置于表面预浸料材料12PP的表面层贯通孔12h,且具备与负侧第2导电板10N平行配置的负侧连接部124d,通过焊料15对负侧第2导电板10N与负侧连接部124d进行焊接。
由此,正侧电源端子125P和3个正侧分割端子135P与多个单位电容器101的正侧引线端子101p一体电连接,负侧电源端子124N和3个负侧分割端子134N与多个单位电容器101的负侧引线端子101n一体电连接。
图18C及图16中,正侧电源端子125P、负侧电源端子124N与接地端子126G之间连接有噪声吸收电容器102,该噪声吸收电容器102例如为陶瓷电容器,这与图14C相同。
(2)实施方式4的要点与特征
根据以上的说明可知,本发明实施方式4的电容器基板单元是连接在直流电源与内置有开关元件的3个开关模块90B之间的、多个单位电容器101并联连接在复合电路基板110D上并进行电源滤波的用于开关模块的电容器基板单元100D,所述3个开关模块90B用于将由该直流电源获得的直流电转换为交流电来驱动三相交流电动机,
所述复合电路基板110D包括直流电源端子台120D和3个分割电源端子台130D,所述直流电源端子台120D包含与所述直流电源的正极端子及负极端子连接的正侧电源端子125P及负侧电源端子124N,所述3个分割电源端子台130D包含分别与所述3个开关模块90B的正侧电极端子Pm及负侧电极端子Nm连接的正侧分割端子135P及负侧分割端子134N,
并且包括与所述正侧电极端子125P连接的正侧第1导电板10P0、与相反极性的所述负侧电源端子124N连接的负侧第2导电板10N、及绝缘隔离并粘接所述正侧第1导电板10P0与所述负侧第2导电板10N的表面预浸料材料12PP。
并且,所述正侧第1导电板10P0和所述表面预浸料材料12PP设有供所述单位电容器101的负侧引线端子101n的连接部贯通的导电板贯通孔10hO与表面层贯通孔12h,
作为表面安装元器件的多个所述单位电容器101的所述正侧引线端子101p焊接至所述正侧第1导电板10P0,多个所述单位电容器101的所述负侧引线端子101n焊接至所述负侧第2导电板10N,
所述负侧第2导电板10N与所述负侧电源端子124N及所述负侧分割端子134N相连接,而所述正侧第1导电板10P0与所述正侧电源端子125P及所述正侧分割端子135P相连接,
多个所述单位电容器101使用导电性高分子固体铝电解电容器或导电性高分子混合铝电解电容器,对于该单位电容器101,包含在所述复合电路基板110D的短边方向上成列配置的多个单位电容器101在内的电容器列在长边方向上排列有多列,
所述分割电源端子台130D沿着长方形结构的所述复合电路基板110D的长边的一条边排列有3个,
所述电容器列的总数对于所述分割电源端子台130的每一个或一对设为2列或3列以上,该分割电源端子台的中间位置至少配置有1列共用电容器列。
即使在所述三相交流电动机具有一组或两组的任意三相绕组的情况下,所述分割电源端子台130D也配置于所述复合电路基板110D的一对长边上,3个一对,总计使用6个,
所述正侧第1导电板10P0经由所述正侧分割端子135P、正侧辅助导电板10Pb与所述正侧电源端子125P相连接,
所述正侧第1导电板10P0的板厚比所述负侧第2导电板10N的板厚要薄。
因此,与本发明的权利要求5相关联,具有与实施方式1的情况相同的特征。
所述正侧电源端子125P中辅助板连接部125s延长,并且所述负侧及正侧分割端子134N、135P中负侧及正侧的模块连接部134a、135a延长,
所述正侧的模块连接部135a夹着所述正侧辅助导电板10Pb与所述开关模块90B的所述正侧电极端子Pm焊接接合,
所述正侧辅助导电板10Pb沿着所述分割电源端子台130D和所述直流电源端子台120D延长,也与所述正侧电源端子125P的所述辅助板连接部125s焊接接合,
所述正侧辅助导电板10Pb的板厚为超过所述负侧第2导电板10N的板厚的厚度尺寸。
如上所述,与本发明的权利要求8相关联,延长至正侧电源端子的辅助连接部和延长至正侧分割端子的模块连接部与正侧辅助导电板焊接接合,该正侧辅助导电板的板厚为超过正侧第2导电板的板厚的厚度尺寸。
因此,具有如下特征:正侧电源端子与正侧第1导电板之间的连接经由正侧辅助导电板来进行,即使正侧第1导电板的板厚变薄,也能抑制对于与6个分割电源端子台对应的3组单位电容器和正侧电源端子的布线电阻,并且与将辅助导电板配置于第2导电板的背面的结构相比,复合电路基板的层叠结构得到简化。
另外,具有如下特征:在复合电路基板的两边连接有各3个开关模块的结构中,即使负侧第1导电板的板厚变薄,也能抑制其两边的电位差,这具有即使在设置6个分割电源端子台的、开关模块设为3个的情况下也能同样地抑制布线电阻的特征。
接地导电板10G隔着背面预浸料材料14PP粘接固定于所述负侧第2导电板10N的背面,
所述复合电路基板110D通过安装螺钉110s压接固定于基板150,并且所述接地导电板10G经由导热油脂154导热接合到所述基板150。
如上所述,与本发明的权利要求9相关联,接地导电板隔着背面预浸料材料粘接固定于负侧第2导电板的背面,该接地导电板经由导热油脂压接固定于基板。
因此,具有如下特征:多个单位电容器中产生的热量通过第1导电板与第2导电板、及接地导电板的高导热部件、表面预浸料材料、背面预浸料材料、导热油脂导热并热扩散至基板,通过减少预浸料材料的使用片数并缩小预浸料材料的厚度尺寸,能提高整个面的导热效果。
标号说明
10P0 正侧第1导电板、10N0 负侧第1导电板、10P 正侧第2导电板、10N 负侧第2导电板、10hO 导电板贯通孔、12PP 表面预浸料材料、12h 表面层贯通孔、90A、90B 开关模块、Nm 负侧电极端子、Pm 正侧电极端子、100A~100D 电容器基板单元、101 单位电容器、101p正侧引线端子、101n 负侧引线端子、110A~110D 复合电路基板、120A~120D 直流电源端子台、124N 负侧电源端子、125P 正侧电源端子、130A~130D 分割电源端子台、134N 负侧分割端子、135P 正侧分割端子、91、92 上游开关元件、93、94 下游开关元件、95 上游栅极驱动端子、96 下游栅极驱动端子、AC 交流电极端子(U、V、W)、10Pa 正侧辅助导电板·内置、10Na 负侧辅助导电板·内置、10Pb 正侧辅助导电板·外接、10Nb 负侧辅助导电板·外接、10Nh 负侧板贯通孔、10Ph 正侧板贯通孔、13PP 中间预浸料材料、13h 中间层贯通孔、134e、135e 分支连结部、124s 辅助板连接部、125s 辅助板连接部、134a、135a 模块连接部、10G 接地导电板、14PP 背面预浸料材料、110s 安装螺钉、150 基板、154 导热油脂。

Claims (9)

1.一种用于开关模块的电容器基板单元,该用于开关模块的电容器基板单元连接在直流电源与内置有开关元件的3个或6个开关模块之间,多个单位电容器并联连接在复合电路基板上并进行电源滤波,所述3个或6个开关模块用于将由该直流电源获得的直流电转换为交流电并驱动三相交流电动机或双重三相交流电动机,所述用于开关模块的电容器基板单元的特征在于,
所述复合电路基板包括直流电源端子台和3个或6个分割电源端子台,所述直流电源端子台包含与所述直流电源的正极端子及负极端子连接的正侧电源端子及负侧电源端子,所述3个或6个分割电源端子台包含分别与所述3个或6个开关模块的正侧电极端子及负侧电极端子连接的正侧分割端子及负侧分割端子,
并且所述复合电路基板包括与所述正侧电源端子或所述负侧电源端子连接的正侧第1导电板或负侧第1导电板、与相反极性的所述负侧电源端子或所述正侧电源端子连接的负侧第2导电板或正侧第2导电板、及对所述正侧第1导电板或所述负侧第1导电板与所述负侧第2导电板或所述正侧第2导电板进行绝缘隔离并进行粘接的表面预浸料材料,
所述正侧第1导电板或所述负侧第1导电板与所述表面预浸料材料中设有供所述单位电容器的负侧引线端子或正侧引线端子的任一方的连接部贯通的导电板贯通孔和表面层贯通孔,
作为表面安装元器件的多个所述单位电容器的所述正侧引线端子或所述负侧引线端子焊接至所述正侧第1导电板或所述负侧第1导电板,多个所述单位电容器的所述负侧引线端子或所述正侧引线端子焊接至所述负侧第2导电板或所述正侧第2导电板,
所述负侧第2导电板或所述正侧第2导电板与所述负侧电源端子或所述正侧电源端子及所述负侧分割端子或所述正侧分割端子相连接,而所述正侧第1导电板或所述负侧第1导电板与所述正侧电源端子或所述负侧电源端子及所述正侧分割端子或所述负侧分割端子相连接,
多个所述单位电容器使用导电性高分子固体铝电解电容器或导电性高分子混合铝电解电容器,对于该单位电容器,包含在所述复合电路基板的短边方向上成列配置的多个单位电容器在内的电容器列在长边方向上排列有多列,
所述分割电源端子台沿着长方形结构的所述复合电路基板的长边的一条边或两条边排列有所述3个或以3个一对的方式总计排列有6个,
对于所述电容器列的总数,在所述分割电源端子台的每一个或一对中设为2列或3列以上,该分割电源端子台的中间位置至少配置有1列共用电容器列。
2.如权利要求1所述的用于开关模块的电容器基板单元,其特征在于,
所述正侧分割端子及所述负侧分割端子通过固定于所述复合电路基板的所述分割电源端子台而一体化,
设置于所述开关模块的所述正侧电极端子及所述负侧电极端子与所述正侧分割端子及所述负侧分割端子隔着用于进行焊接接合的接合面而相对配置,所述接合面是与所述复合电路基板的基板平面正交的平面。
3.如权利要求1或2所述的用于开关模块的电容器基板单元,其特征在于,
所述复合电路基板上沿着长方形的一对长边分别排列有总计6个所述分割电源端子台,
并且所述开关模块构成具有正方形形状的半桥电路,该半桥电路包括:与所述正侧电极端子连接的上游开关元件;与所述负侧电极端子连接的下游开关元件;针对所述上游开关元件的上游栅极驱动端子;针对所述下游开关元件的下游栅极驱动端子;以及所述上游开关元件与所述下游开关元件之间的连接点上所设置的、与所述三相交流电动机的各相绕组之一相连接的交流电极端子,
所述正侧电极端子和所述负侧电极端子配置为偏向所述正方形的对边的一条边,
所述交流电极端子配置为偏向所述对边的另一条边的对角位置,
所述上游栅极驱动端子和所述下游栅极驱动端子在所述正方形的所述对边的一条边和另一条边上,与所述正侧电极端子和所述负侧电极端子、或所述交流电极端子并排配置。
4.如权利要求3所述的用于开关模块的电容器基板单元,其特征在于,
在所述三相交流电动机具有多组、即第1组及第2组三相绕组、且对该多组三相绕组施加有相互的相位差为零或具有规定的相位差α的一对三相交流电压的结构中,
配置于所述复合电路基板的一条长边而用于向第1组的所述三相绕组进行供电的第1组的3个所述开关模块与配置于所述复合电路基板的另一条长边而用于向第2组的所述三相绕组进行供电的第2组的3个所述开关模块的连接顺序为进行具有一相偏移的交叉配置。
5.如权利要求1至4的任一项所述的用于开关模块的电容器基板单元,其特征在于,
即使在所述三相交流电动机具有一组或两组的任意三相绕组的情况下,所述分割电源端子台也配置于所述复合电路基板的一对长边上,3个一对,总计使用6个,
所述正侧第1导电板或所述负侧第1导电板经由所述正侧分割端子或所述负侧分割端子、正侧辅助导电板或负侧辅助导电板与所述正侧电源端子或所述负侧电源端子相连接,
所述正侧第1导电板或所述负侧第1导电板的板厚比所述负侧第2导电板或所述正侧第2导电板的板厚要薄。
6.如权利要求5所述的用于开关模块的电容器基板单元,其特征在于,
隔着所述表面预浸料材料粘接有所述正侧第1导电板或所述负侧第1导电板的所述负侧第2导电板或所述正侧第2导电板的相反面隔着中间预浸料材料粘接固定有所述正侧辅助导电板或所述负侧辅助导电板,
所述正侧辅助导电板或所述负侧辅助导电板的板厚在所述负侧第2导电板或所述正侧第2导电板的板厚以下,并且比所述正侧第1导电板或所述负侧第1导电板的板厚要厚,
设置于所述直流电源端子台的所述正侧电源端子或所述负侧电源端子焊接至所述正侧辅助导电板或所述负侧辅助导电板,并且设置于所述分割电源端子台的所述正侧分割端子或所述负侧分割端子焊接至所述正侧辅助导电板或所述负侧辅助导电板,
所述正侧电源端子或所述负侧电源端子及所述正侧分割端子或所述负侧分割端子贯通设置于所述正侧第1导电板或所述负侧第1导电板的所述导电板贯通孔、设置于所述表面预浸料材料的所述表面层贯通孔、设置于所述负侧第2导电板或所述正侧第2导电板的负侧板贯通孔或正侧板贯通孔、以及设置于所述中间预浸料材料的中间层贯通孔,且与所述正侧辅助导电板或所述负侧辅助导电板抵接并焊接,
所述正侧分割端子或所述负侧分割端子经由分支连结部焊接至所述正侧第1导电板或所述负侧第1导电板。
7.如权利要求6所述的用于开关模块的电容器基板单元,其特征在于,
接地导电板隔着背面预浸料材料粘接固定于所述正侧辅助导电板或所述负侧辅助导电板的背面,
所述复合电路基板通过安装螺钉压接固定于基板,并且所述接地导电板经由导热油脂导热接合到所述基板。
8.如权利要求5所述的用于开关模块的电容器基板单元,其特征在于,
所述负侧电源端子和所述正侧电源端子的任一方中辅助板连接部延长,并且所述负侧分割端子及所述正侧分割端子中负侧的模块连接部及正侧的模块连接部延长,
所述负侧的模块连接部及所述正侧的模块连接部的一方夹着所述负侧辅助导电板或所述正侧辅助导电板与所述开关模块的所述负侧电极端子或所述正侧电极端子焊接接合,
所述负侧辅助导电板或所述正侧辅助导电板沿着所述分割电源端子台和所述直流电源端子台延长,也与所述负侧电源端子或所述正侧电源端子的所述辅助板连接部焊接接合,
所述负侧辅助导电板或所述正侧辅助导电板的板厚为超过所述正侧第2导电板或所述负侧第2导电板的板厚的厚度尺寸。
9.如权利要求8所述的用于开关模块的电容器基板单元,其特征在于,
接地导电板隔着背面预浸料材料粘接固定于所述正侧第2导电板或所述负侧第2导电板的背面,
所述复合电路基板通过安装螺钉压接固定于基板,并且所述接地导电板经由导热油脂导热接合到所述基板。
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