CN113366636A - 电路模块 - Google Patents

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Abstract

本公开提供一种能够抑制电容器中的发热的电路模块。作为一对电极的端子(32、33)和端子(42、43)分别具有：上部电极部(34、44)，面向第2主面(11b)侧并经由基板(11)与DC/DC转换器电路(20)连接；下部电极部(35、45)，面向与上部电极部(34、44)相反侧；以及侧面电极部(36、46)，将上部电极部(34、44)与下部电极部(35、45)之间相连。电路模块(10)具备金属板(51、52、53、54)，所述金属板(51、52、53、54)与基板(11)连接并与下部电极部(35、45)以及侧面电极部(36、46)抵接，并且露出在外部。

Description

电路模块
技术领域
本发明涉及电路模块。
背景技术
以往，已知有作为电极端子而置换为电容器的电路模块(例如，参照专利文献1)。通过使用电容器作为电路模块的电极端子，从而能够用作作为电路模块内的元件的电容器和作为端子用部件的电容器，对模块的小型化有利。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007-207802号公报
发明内容
发明要解决的课题
可是，在上述那样的电路模块中，例如在应用于DC/DC转换器电路的情况下，可考虑将DC/DC转换器电路的输入侧的电容器、输出侧的电容器用作电极端子。然而，DC/DC转换器电路的电流依赖于电容器的电极的厚度，因此在处理大电流的DC/DC转换器的情况下，存在电容器的发热会变大这样的问题。
本公开的目的在于，提供一种能够抑制电容器中的发热的电路模块。
用于解决课题的技术方案
作为本公开的一个方式的电路模块具有：基板，具备第1主面以及第2主面；DC/DC转换器电路，安装在该基板的所述第1主面；以及电容器，安装在所述基板的所述第2主面，所述电容器具有一对电极，所述一对电极各自具有：第1电极部，面向所述第2主面侧并经由所述基板与所述DC/DC转换器电路连接；第2电极部，面向与所述第1电极部相反侧；以及第3电极部，将所述第1电极部与所述第2电极部之间相连，所述电路模块具备：金属板，与所述基板连接并与所述第2电极部以及所述第3电极部抵接，并且至少一部分露出在外部。
根据该结构，通过具备与电容器的第2电极部以及第3电极部抵接并且与基板连接，且至少一部分露出在外部的金属板，由此能够利用DC/DC转换器电路的金属板作为用于与外部连接的端子。金属板通过与第2电极部抵接，从而与仅将电容器用作端子的情况相比较，能够增大允许电流，因此能够抑制电容器中的发热。
发明效果
根据本发明的电路模块，达到能够抑制电容器中的发热这样的效果。
附图说明
图1是第1实施方式中的电路模块的剖视图。
图2是示出省略了该实施方式中的密封树脂的状态的电路模块的立体图。
图3是该实施方式中的DC/DC转换器电路的电路图。
图4是示出省略了第2实施方式中的密封树脂的状态的电路模块的立体图。
图5是变更例中的电路模块的剖视图。
图6是示出变更例中的电路模块的概略结构的侧视图。
图7是示出省略了参考例中的密封树脂的状态的电路模块的立体图。
图8是该参考例中的电路模块的剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图对各实施方式进行说明。以下所示的实施方式对用于具体化技术思想的结构、方法进行例示，并不是将各构成部件的材质、形状、构造、配置、尺寸等限定于下述的材质、形状、构造、配置、尺寸。以下的实施方式能够施加各种变更。
另外，在附图中，为了容易理解，有时将构成要素放大示出。此外，构成要素的尺寸比率有时与实际的尺寸比率或其它图中的尺寸比率不同。此外，在剖视图中，为了容易理解，有时省略了一部分的构成要素的影线。
(第1实施方式)
如图1所示，本实施方式的电路模块10具有基板11、包含电感器21的DC/DC转换器电路20、多个电容器30、40以及密封树脂12。本实施方式的电路模块10是使用DC/DC转换器电路20进行升压或降压的电源模块。
如图1所示，基板11呈板状，在内部形成有过孔导体、各种布线电极。基板11例如在俯视下形成为矩形。基板11具有第1主面11a和第2主面11b，第2主面11b面向第1主面11a所面向的方向相反侧。在第1主面11a形成有对电感器21进行支承的连接销21c、用于连接各种电子部件的连接电极11c。
在第2主面11b形成有电容器30、40、用于连接各种电子部件的连接电极11d。
如图3所示，DC/DC转换器电路20包含第1电线22L、第2电线22H以及第3电线22M。在此，第1电线22L、第2电线22H以及第3电线22M例如包含形成在基板11的过孔导体、布线电极。
此外，DC/DC转换器电路20在第1电线22L与第2电线22H之间连接两个开关元件23、24。关于两个开关元件23、24，从低电位侧的第1电线22L侧起依次串联连接开关元件23、开关元件24。开关元件23与开关元件24之间的连接节点N与第3电线22M连接。第3电线22M经由电感器21与电容器40的一侧的第1端子42连接。此外，电容器40的另一侧的第2端子43与第1电线22L连接。即，电容器40连接在第1电线22L与第3电线22M之间。另外，第1电线22L以及第3电线22M构成形成在第2主面11b的连接电极11d的一部分。
电容器30的第1端子32与第2电线22H连接，电容器30的第2端子33与第1电线22L连接。此外，电容器30与串联连接的开关元件23、24并联连接。
关于开关元件23、24，作为一个例子，能够采用N型的MOSFET(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor，金属氧化物半导体场效应晶体管)。
如图1所示，电感器21例如经由一对端子电极21a、21b和连接销21c安装在基板11的第1主面11a。
如图1以及图2所示，电容器30、40构成为其外观形成沿一个方向上延伸的大致长方体形状。电容器30、40例如能够采用层叠陶瓷电容器。通过采用层叠陶瓷电容器，从而例如与其它电容器比较，能够谋求低ESR(Equivalent Series Resistance，等效串联电阻)、低ESL(Equivalent Series Inductance，等效串联电感)。
如图2所示，各电容器30、40设置多个(在本实施方式中为各4个)。电容器30在电路模块10进行升压动作的情况下为输出侧电容器，在进行降压动作的情况下相当于输入侧电容器。此外，电容器40在电路模块10进行升压动作的情况下相当于输入侧电容器，在进行降压动作的情况下相当于输出侧电容器。
如图1以及图2所示，电容器30和电容器40相互分开地安装在第2主面11b上。密封树脂12介于电容器30、40之间。
如图1以及图2所示，各电容器30、40分别具有层叠体31、41、第1端子32、42以及第2端子33、43。各层叠体31、41例如将未图示的多个陶瓷层和内部电极层叠成三明治状而构成。
第1端子32通过形成在层叠体31的第1端面31a，从而与所述内部电极的一部分电连接。第2端子33通过形成在层叠体31的第2端面31b，从而与所述内部电极的一部分电连接。另外，连接第1端子32的内部电极不与第2端子33连接，连接第2端子33的内部电极不与第1端子32连接。
第1端子32以及第2端子33各自具有上部电极部34、下部电极部35以及侧面电极部36。上部电极部34在层叠体31的上侧与层叠体31抵接并面向基板11的第2主面11b侧。上部电极部34与形成在第2主面11b侧的连接电极11d连接。下部电极部35在层叠体31的下侧与层叠体31抵接并面向与上部电极部34相反侧。侧面电极部36与层叠体31的端面31a、31b抵接并将上部电极部34与下部电极部35之间相连。本实施方式的上部电极部34相当于第1电极部。此外，下部电极部35相当于第2电极部。侧面电极部36相当于第3电极部。
第1端子42通过形成在层叠体41的第1端面41a，从而与所述内部电极的一部分电连接。第2端子43通过形成在层叠体41的第2端面41b，从而与所述内部电极的一部分电连接。另外，连接第1端子42的内部电极不与第2端子43连接，连接第2端子43的内部电极不与第1端子42连接。
第1端子42以及第2端子43各自具有上部电极部44、下部电极部45以及侧面电极部46。上部电极部44在层叠体41的上侧与层叠体41抵接并面向基板11的第2主面11b侧。上部电极部44与形成在第2主面11b侧的连接电极11d连接。下部电极部45在层叠体31的下侧与层叠体31抵接并面向与上部电极部44相反侧。侧面电极部46与层叠体31的端面31a、31b抵接并将上部电极部44与下部电极部45之间相连。本实施方式的上部电极部44相当于第1电极部。此外，下部电极部45相当于第2电极部。侧面电极部46相当于第3电极部。
如图1以及图2所示，本实施方式的电路模块10具有金属板51、52、53、54。金属板51、52、53、54是导体，例如能够采用铜。金属板51、52设置多个(各4个)，使得与多个电容器30各自对应。金属板53、54设置多个(各4个)，使得与多个电容器40各自对应。另外，金属板51、52在电路模块10进行升压动作的情况下为输出侧金属板，在进行降压动作的情况下相当于输入侧金属板。此外，金属板53、54在电路模块10进行升压动作的情况下相当于输入侧金属板，在进行降压动作的情况下相当于输出侧金属板。
金属板51与第1端子32的下部电极部35以及侧面电极部36抵接。更详细地，金属板51具有与下部电极部35抵接的第1板部51a和与侧面电极部36抵接的第2板部51b，剖面形成为大致L字状。第1板部51a与下部电极部35抵接，使得覆盖下部电极部35的整体。第2板部51b与侧面电极部36抵接，使得覆盖侧面电极部36的整体。第2板部51b在下端侧与所述第1板部51a相连。此外，第2板部51b的上端面51c与电连接第1端子32的上部电极部34的连接电极11d连接。
金属板52与第2端子33的下部电极部35以及侧面电极部36抵接。更详细地，金属板52具有与下部电极部35抵接的第1板部52a和与侧面电极部36抵接的第2板部52b，剖面形成为大致L字状。第1板部52a与下部电极部35抵接，使得覆盖下部电极部35的整体。第2板部52b与侧面电极部36抵接，使得覆盖侧面电极部36的整体。第2板部52b在下端侧与所述第1板部52a相连。此外，第2板部52b的上端面52c与电连接第2端子33的上部电极部34的连接电极11d连接。
金属板53与第1端子42的下部电极部45以及侧面电极部46抵接。更详细地，金属板53具有与下部电极部45抵接的第1板部53a和与侧面电极部46抵接的第2板部53b，剖面形成为大致L字状。第1板部53a与下部电极部45抵接，使得覆盖下部电极部45的整体。第2板部53b与侧面电极部46抵接，使得覆盖侧面电极部46的整体。第2板部53b在下端侧与所述第1板部53a相连。此外，第2板部53b的上端面53c与电连接第1端子42的上部电极部44的连接电极11d连接。
金属板54与第2端子43的下部电极部45以及侧面电极部46抵接。更详细地，金属板54具有与下部电极部45抵接的第1板部54a和与侧面电极部46抵接的第2板部54b，剖面形成为大致L字状。第1板部54a与下部电极部45抵接，使得覆盖下部电极部45的整体。第2板部54b与侧面电极部46抵接，使得覆盖侧面电极部46的整体。第2板部54b在下端侧与所述第1板部54a相连。此外，第2板部54b的上端面54c与电连接第2端子43的上部电极部44的连接电极11d连接。
在金属板51、52、53、54中，第1板部51a、52a、53a、54a从密封树脂12露出。
如图1所示，密封树脂12形成为对电路模块10的包含DC/DC转换器电路20的电感器21的各种电子部件进行密封。密封树脂12形成为对电容器30、40和金属板51、52、53、54的一部分进行密封。更具体地，形成为金属板51、52、53、54的第1板部51a、52a、53a、54a露出。此外，密封树脂12覆盖基板11的第1主面11a以及第2主面11b而对第1主面11a以及第2主面11b进行密封。另外，在本实施方式的电路模块10中，例如也可以通过如下方式来形成密封树脂12，即，包含所述第1板部51a、52a、53a、54a在内对整体进行一次树脂注塑，并通过研磨工法等使第1板部51a、52a、53a、54a露出。
接着，对本实施方式的作用进行说明。
本实施方式的电路模块10是具有DC/DC转换器电路20并进行升压或降压的电源模块。电路模块10的金属板51、52、53、54的第1板部51a、52a、53a、54a露出在外部。即，金属板51、52、53、54(第1板部51a、52a、53a、54a)作为用于将电路模块10与其它电设备连接的输入输出端子(金属端子)而发挥功能。
此外，金属板51、52、53、54的第2板部51b、52b、53b、54b与各电容器30、40的侧面电极部36、46抵接，并且与连接上部电极部34、44的连接电极11d抵接。因此，第2板部51b、52b、53b、54b和侧面电极部36、46成为导电通路，但除侧面电极部36、46以外还使用第2板部51b、52b、53b、54b，从而能够增大允许电流。
在此，在使用电容器30、40作为电路模块10的输入输出端子的情况下，允许电流会被电容器30、40的侧面电极部36、46的厚度所限制。由此，在对侧面电极部36、46流过大电流的情况下容易发热。因此，通过像前述的那样除了侧面电极部36、46以外还使用第2板部51b、52b、53b、54b来增大允许电流，从而能够抑制发热。此外，通过第2板部51b、52b、53b、54b，能够有助于提高散热效果。
此外，在形成密封树脂12时，可考虑在对电路模块10整体进行了树脂注塑之后，通过研磨工法等使作为输入输出端子而发挥功能的第1板部51a、52a、53a、54a露出。此时，因为电容器30、40的下部电极部35、45被第1板部51a、52a、53a、54a覆盖，所以可抑制下部电极部35、45被研磨，因此能够降低电容器30、40的特性劣化。
根据以上说明的本实施方式，能够达到以下的效果。
(1-1)通过具备与电容器30、40的下部电极部35、45以及侧面电极部36、46抵接并且与基板11连接且露出在外部的金属板51、52、53、54，从而能够利用金属板51、52、53、54作为用于与外部连接的端子。金属板51、52、53、54通过与下部电极部35、45抵接，从而与仅将电容器30、40用作端子的情况相比较，能够增大允许电流，因此能够抑制电容器30、40中的发热。
(1-2)通过在电容器30、40的双方设置金属板51、52、53、54，从而能够使用金属板51、52、53、54作为电路模块10的输入端子和输出端子。
(第2实施方式)
参照图4对第2实施方式的电路模块进行说明。本实施方式的电路模块与第1实施方式的电路模块相比较，金属板的结构不同。在以下的说明中，对与第1实施方式共同的构成要素标注相同的附图标记，并省略其说明的一部分或全部。
如图4所示，本实施方式的电路模块10的电容器30、40与第1实施方式同样地设置多个(在本实施方式中为各4个)。本实施方式的电路模块10具有金属板61、62、63、64。
金属板61、62各设置1个，使得跨越多个电容器30。金属板63、64各设置1个，使得跨越多个电容器40。
金属板61与各电容器30的第1端子32的各下部电极部35以及各侧面电极部36抵接。更详细地，金属板61具有与各下部电极部35抵接的第1板部61a和与各侧面电极部36抵接的第2板部61b，剖面形成为大致L字状。金属板61在多个电容器30排列的方向上延伸。
金属板62与各电容器30的第2端子33的各下部电极部35以及各侧面电极部36抵接。更详细地，金属板62具有与各下部电极部35抵接的第1板部62a和与各侧面电极部36抵接的第2板部62b，剖面形成为大致L字状。金属板62在多个电容器30排列的方向上延伸。
金属板63与各电容器40的第1端子42的各下部电极部45以及各侧面电极部46抵接。更详细地，金属板63具有与各下部电极部45抵接的第1板部63a和与各侧面电极部46抵接的第2板部63b，剖面形成为大致L字状。金属板63在多个电容器40排列的方向上延伸。
金属板64与各电容器40的第2端子43的各下部电极部45以及各侧面电极部46抵接。更详细地，金属板64具有与各下部电极部45抵接的第1板部64a和与各侧面电极部46抵接的第2板部64b，剖面形成为大致L字状。金属板64在多个电容器40排列的方向上延伸。
根据以上说明的本实施方式，能够达到以下的效果。
(2-1)金属板61、62、63、64设置为跨越多个电容器30、40，因此可抑制电流的局部性的集中，能够抑制局部性的发热。
(其它实施方式)
另外，上述各实施方式能够像以下那样进行变更而实施。上述各实施方式以及以下的变更例能够在技术上不矛盾的范围内相互组合而实施。
·虽然在上述各实施方式中，设为了使密封树脂12介于电容器30与电容器40之后间的结构，但是并不限于此。
如图5所示，也可以采用在电容器30与电容器40之间具有中间金属板70的结构。关于中间金属板70，其侧面70a与各电容器30、40的第1端子32、42的侧面电极部36、46抵接。中间金属板70在其下部具有从各侧面70a向正交的方向伸出的一对伸出部71。一对伸出部71与各下部电极部35、45抵接，使得覆盖各电容器30、40的第1端子32、42的下部电极部35、45整体。也就是说，电容器30、40的第1端子32、42经由中间金属板70电连接。另外，虽然在图5所示的例子中，设为省略了第1实施方式中的金属板51以及金属板53的结构，即，设为中间金属板70与电容器30的第1端子32以及电容器40的第1端子42抵接的结构，但是并不限于此。也就是说，也可以采用中间金属板70经由金属板51、53与电容器30的第1端子32以及电容器40的第1端子42电连接的结构。在该情况下，即使隔着金属板51、53，也设为中间金属板70与电容器30的第1端子32以及电容器40的第1端子42相接。
通过采用上述的结构，从而能够通过中间金属板70进行散热，能够适当地抑制发热。
·如图6所示，也可以采用使电感器21靠一方的电容器40侧的结构。电容器40经由第3电线22M与电感器21连接。由此，能够缩短电感器21与电容器40之间的布线路径(第3电线22M)。因此，能够降低在第3电线22M产生的直流电阻值以及寄生电感值，能够减小产生的纹波电压。
·虽然在上述各实施方式中，设为了分别具有4个电容器30、40的结构，但是电容器30、40的数目也可以是3个以下或5个以上。此外，电容器30和电容器40的数目也可以不同。
·虽然在上述各实施方式中在电容器30和电容器40的双方设置了金属板51、52、53、54，但是也可以采用仅在电容器30和电容器40中的一者设置金属板的结构。
·虽然在上述实施方式中，使用DC/DC转换器电路20进行升降压，但是也可以限定于仅升压或仅降压的动作。
(参考例)
接着，参照图7以及图8对参考例进行说明。在以下的说明中，对于与各实施方式共同的构成要素标注相同的附图标记，将省略其说明的一部分或全部。以下所示的实施方式例示了用于具体化技术思想的结构、方法，并不是将各构成部件的材质、形状、构造、配置、尺寸等限定于下述的材质、形状、构造、配置、尺寸。以下的实施方式能够施加各种变更。
另外，在图7以及图8中，为了容易理解，有时将构成要素放大示出。此外，构成要素的尺寸比率有时与实际的尺寸比率或其它图中的尺寸比率不同。此外，在剖视图中，为了容易理解，有时省略了一部分的构成要素的影线。
如图7以及图8所示，本例子的电路模块100与第1实施方式同样地，具有基板11、包含电感器21的DC/DC转换器电路20、多个电容器30、40以及密封树脂12。本实施方式的电路模块10是使用DC/DC转换器电路20进行升压或降压的电源模块。
电路模块100具有金属板111、112、113、114。金属板111、112、113、114是导体，例如能够采用铜。金属板111、112设置多个(各4个)，使得与多个电容器30分别对应。金属板113、114设置多个(各4个)，使得与多个电容器40分别对应。
金属板111与下部电极部35抵接，使得覆盖第1端子32的下部电极部35的整体。金属板112与下部电极部35抵接，使得覆盖第2端子33的下部电极部35的整体。金属板113与下部电极部45抵接，使得覆盖第1端子42的下部电极部45的整体。金属板114与下部电极部45抵接，使得覆盖第2端子43的下部电极部45的整体。
如图8所示，密封树脂12形成为对电路模块100的包含DC/DC转换器电路20的电感器21的各种电子部件进行密封。密封树脂12形成为对电容器30、40和金属板111、112、113、114的一部分进行密封。更具体地，形成为使金属板111、112、113、114的下部露出。此外，密封树脂12覆盖基板11的第1主面11a以及第2主面11b而对第1主面11a以及第2主面11b进行密封。另外，在本实施方式的电路模块100中，例如也可以通过如下方式来形成密封树脂12，即，包含金属板111、112、113、114在内对整体进行一次树脂注塑，并通过研磨工法等使111、112、113、114的一部分(下部)露出。
接着，对本实施方式的作用进行说明。
本实施方式的电路模块100是具有DC/DC转换器电路20并进行升压或降压的电源模块。电路模块10的金属板111、112、113、114露出在外部。即，金属板111、112、113、114作为用于将电路模块100与其它电设备连接的输入输出端子(金属端子)而发挥功能。
此外，在形成密封树脂12时，可考虑在对电路模块100整体进行了树脂注塑之后，通过研磨工法等使作为输入输出端子而发挥功能的金属板111、112、113、114露出。此时，因为电容器30、40的下部电极部35、45被金属板111、112、113、114覆盖，所以可抑制下部电极部35、45被研磨，因此能够降低电容器30、40的特性劣化。
在上述参考例中，按各电容器30中的每一个设置了金属板111、112，并按各电容器40中的每一个设置了金属板113、114，但是并不限于此。也可以像第2实施方式那样，将金属板设置为跨越多个电容器30。同样地，也可以将金属板设置为跨越多个电容器40。
附图标记说明
10：电路模块；
11：基板；
11a：第1主面；
11b：第2主面；
20：DC/DC转换器电路；
21：电感器；
30、40：电容器(输入侧电容器、输出侧电容器)；
32、33：端子(一对电极)；
34、44：上部电极部(第1电极部)；
35、45：下部电极部(第2电极部)；
36、46：侧面电极部(第3电极部)；
42、43：端子(一对电极)；
51、52、53、54：金属板(输入侧金属板、输出侧金属板)；
61、62、63、64：金属板；
70：金属板。

Claims (4)

1.一种电路模块，具有：
基板，具备第1主面以及第2主面；
DC/DC转换器电路，安装在该基板的所述第1主面；以及
电容器，安装在所述基板的所述第2主面，
所述电容器具有一对电极，
所述一对电极各自具有：
第1电极部，面向所述第2主面侧并经由所述基板与所述DC/DC转换器电路连接；
第2电极部，面向与所述第1电极部相反侧；以及
第3电极部，将所述第1电极部与所述第2电极部之间相连，
所述电路模块具备：金属板，与所述基板连接并与所述第2电极部以及所述第3电极部抵接，并且至少一部分露出在外部。
2.根据权利要求1所述的电路模块，其中，
所述电容器具有：
输入侧电容器，与所述DC/DC转换器电路的输入侧电连接；以及
输出侧电容器，与所述DC/DC转换器电路的输出侧电连接，
所述金属板具备：
输入侧金属板，与所述输入侧电容器的所述第2电极部以及所述第3电极部抵接；以及
输出侧金属板，与所述输出侧电容器的所述第2电极部以及所述第3电极部抵接。
3.根据权利要求2所述的电路模块，其中，
所述输入侧电容器和所述输出侧电容器分别在所述第2主面安装有多个，
所述输入侧金属板设置为跨越多个所述输入侧电容器，所述输入侧金属板设置为跨越多个所述输出侧电容器。
4.根据权利要求2或3所述的电路模块，其中，
所述输入侧电容器的所述第3电极部和所述输出侧电容器的所述第3电极部配置为对置，
所述电路模块具备：中间金属板，与所述输入侧电容器的所述第3电极部和所述输出侧电容器的所述第3电极部相接。
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