CN113939083A - 电子设备 - Google Patents

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中山直人
德永隆人
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    • H—ELECTRICITY
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    • H01B17/00—Insulators or insulating bodies characterised by their form
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  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
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Abstract

本发明提供一种电子设备，即使在不能充分获得以直线状排列安装的功率元件的间隔的情况下，也能够确保相邻的功率元件之间的绝缘距离。该电子设备(1)具有多个功率元件(2)，该多个功率元件(2)在以直线状排列并安装在印刷基板(4)上的状态下，各自的模制部(21)被按压片(7)按压并分别固定在作为散热部件的框架(5)上，在多个功率元件(7)各自的模制部(21)安装有帽(3)，该帽(3)由具有导热性和绝缘性且还具有缓冲性的材料形成，至少覆盖垂直于按压片(7)的按压方向的表面及背面和垂直于多个功率元件(2)的排列方向的一侧面。

Description

电子设备
技术领域
本发明涉及一种具备多个功率元件的电子设备。
背景技术
控制电动机的电动机控制装置等电子设备具备多个功率元件(IGBT、MOSFET)。功率元件为了释放由高速大功率动作引起的发热而采取了固定到散热部件的构造。针对功率元件向散热部件的固定，提出了以下的方法：使用具有弹性的固定配件，将功率元件按压并紧固于散热部件(例如，参照专利文献1、2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2002－198477号公报
专利文献2：日本特开2012－256750号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
但是，在现有技术中，没有考虑功率元件之间的绝缘措施。功率元件需要释放由高速大功率动作引起的发热。因此，采用了以下结构：多个功率元件以直线状排列并安装在印刷基板3的端部，且功率元件的模制部固定到散热部件上。因此，在出于节省空间等设计上的原因，以直线状排列并安装的功率元件没有足够的间隔的情况下，存在不能充分获得相邻功率元件之间的绝缘距离的问题。
本发明是鉴于如上所述的情况而完成的，其目的在于解决上述技术问题，提供一种电子设备，即使在不能充分保证以直线状排列安装的功率元件的间隔的情况下，也能够确保相邻的功率元件之间的绝缘距离。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明的一种电子设备，具有多个功率元件，所述多个功率元件在以直线状排列并安装在印刷基板上的状态下，各自的模制部被按压片按压并分别固定在散热部件上，所述电子设备的特征在于，在多个所述功率元件各自的所述模制部安装有帽，所述帽由具有导热性和绝缘性且还具有缓冲性的材料形成，至少覆盖垂直于所述按压片的按压方向的表面及背面和垂直于多个所述功率元件的排列方向的一侧面。
发明效果
根据本发明，即使在不能充分获得以直线状排列安装的功率元件的间隔的情况下，通过将具有绝缘性的帽安装为夹装在相邻的功率元件之间，也可起到能够确保相邻的功率元件之间的绝缘距离的效果。
附图说明
图1是表示本发明的电子设备的实施方式的构成的立体图。
图2是表示图1所示的帽的安装方法的图。
图3是表示图1所示的功率元件的固定方法的图。
图4是表示图1所示的帽的其他构成例的图。
附图标记说明
1…电子设备；2…功率元件；3、3a、3b、3c…帽；4…印刷基板；5…框架；6…冷却风扇；7…按压片；8…螺钉；21…模制部；22…引线；51…散热器；52…背面板；53…固定面；54…螺纹孔；71…固定板。
具体实施方式
本实施方式的电子设备1是控制电动机的驱动的电动机放大器，参照图1，具备多个功率元件2(例如，6个IGBT)。功率元件2由模制部21和多个引线22构成，引线22与印刷基板4连接，模制部21在被帽3覆盖的状态下，以直线状排列并安装在印刷基板4的端部。此外，图1是卸下上盖的状态，放大部分X表示将帽3卸下的状态。下面，在模制部21中，将垂直于排列方向的面称为侧面。
功率元件2的由帽3覆盖的模制部21在从印刷基板4的端部向背面板52的方向延伸的状态下，通过按压片7固定至框架5。在框架5中，散热器51和背面板52通过铝挤压成型而一体地形成，在散热器51的上部设置有固定功率元件2的固定面53。下面，在模制部21中，分别将垂直于按压片7的按压方向的面内、按压片7按压的一侧称为表面，将按压到固定面53的一侧称为背面。
在电子设备1的侧面侧，设置有朝向散热器51送风的冷却风扇6，框架5作为释放因高速大功率动作引起的功率元件2的发热的散热部件发挥作用。
帽3由具有导热性和绝缘性且还具有缓冲性的材料形成，如图2的(a)所示，被安装成覆盖功率元件2的模制部21的除了导出引线22的引线导出面以外的所有面(表面背面、两侧面、引线导出面的相反面)。此外，也可以将安装有帽3的功率元件2安装在印刷基板4上，也可以将帽3安装在安装于印刷基板4上的功率元件2上。
图2的(b)是从模制部21的反面侧观察以已安装帽3的状态安装在印刷基板4上的功率元件2的图。这样，通过将帽3分别安装在以已安装帽3的状态安装于印刷基板4上的功率元件2的模制部21，相邻的模制部21之间的绝缘距离由夹装的帽3确保。
功率元件2在框架5上的固定如图3所示，将以已安装帽3的状态安装在印刷基板4上的功率元件2放置到框架5的固定面53上，并由按压片7从表面侧按压固定到框架5上。此外，构成为以下配置：通过将印刷基板4安装至框架5，已安装帽3的状态的功率元件2被放置在框架5的固定面53上。
多个按压片7与通过螺钉8固定在框架5的固定面53上的固定板71一体地形成。按压片7及固定板71由具有规定的导热性和规定的弹力的板金材料构成，通过冲压加工的冲孔和弯曲加工来制作。
通过将已安装具有导热性和缓冲性的帽3的状态的功率元件2(模制部21)按压固定于框架5(固定面53)，填充功率元件2(模制部21)和框架5(固定面53)之间的间隙，高效地从功率元件2(模制部21)向框架5(固定面53)传导热量。而且，由于帽3具有绝缘性，因此确保了功率元件2(模制部21)和框架5(固定面53)之间的绝缘距离。
另外，来自功率元件2(模制部21)的热量也经由具有导热性的按压片7及固定板71传导至框架5(固定面53)。此外，在固定面53上，与多个功率元件2对应地分别形成有作为固定件即螺钉8的固定部位发挥作用的螺纹孔54。因此，能够在多个功率元件2的每一个上可靠地进行固定板71和框架5(固定面53)的热连接。
固定板71通过功率元件2(模制部21)和背面板52之间的间隙固定至固定面53，从固定板71立起的按压片7朝向功率元件2(模制部21)延伸。因此，虽然是按压片7接近地配置于功率元件2(模制部21)的相反面侧的结构，但是由于在功率元件2(模制部21)的相反面和按压片7之间夹装有帽3所以能够确保绝缘距离。换句话说，由于是通过夹装帽3来确保绝缘距离，因此可以将按压片7接近地配置于功率元件2(模制部21)的相反面侧，从而能够节省空间。并且，由于可以缩短到背面板52的导热距离，所以散热效率也提高。
也可以省略与按压片7的立起部对置的帽3的相反面即图4的(a)所示的A面，使用如图4的(b)所示的覆盖功率元件2(模制部21)的表面和背面及两侧面的筒状的帽3a。在这种情况下，需要在功率元件2(模制部21)的相反面侧确保足够的空间，以便确保功率元件2(模制部21)和按压片7之间的绝缘距离。
另外，也可以省略帽3的一侧面即图4的(a)所示的B面，使用如图4的(c)所示的覆盖功率元件2(模制部21)的表面和背面、一侧面及相反面的帽3b。在这种情况下，需要考虑朝向进行安装，以使帽3b夹装在相邻的功率元件2之间，但是由于一侧面开放，因此提高了向功率元件2(模制部21)的安装性。
此外，也可以省略A面及B面，使用如图4的(d)所示的覆盖功率元件2(模制部21)的表面和背面及一侧面的帽3c。
如上所述，本实施方式提供一种电子设备1，其具有多个功率元件2，该多个功率元件2在以直线状排列并安装在印刷基板4上的状态下，各自的模制部21被按压片7按压并分别固定在作为散热部件的框架5上，在多个功率元件2各自的模制部21安装有帽3c，该帽3c由具有导热性和绝缘性且还具有缓冲性的材料形成，至少覆盖垂直于按压片7的按压方向的表面及背面和垂直于多个功率元件2的排列方向的一侧面。
通过该结构，即使在不能充分获得以直线状排列并安装的功率元件2的间隔的情况下，通过将具有绝缘性的帽3c安装成夹装于相邻的功率元件2之间，也能够确保相邻的功率元件2之间的绝缘距离。
此外，根据本实施方式，在模制部2安装有覆盖垂直于排列方向的两侧面的帽3a。
通过该结构，可以使具有绝缘性的帽3c夹装于相邻的功率元件2之间，而无需考虑安装帽3a的朝向。
此外，根据本实施方式，按压片7在模制部21中的引线导出面的相反面侧从固定在框架5上的固定板71立起，并朝向模制部21延伸，在模制部21安装有覆盖相反面的帽3、3b。
通过该结构，可以将按压片7接近地配置于模制部21的相反面侧，从而能够节省空间。
此外，根据本实施方式，在框架5中，在上部设置有固定所述功率元件2的固定面53的散热器51和背面板52一体地形成，固定板71通过模制部21的相反面和背面板52之间的间隙固定至固定面53。
通过该结构，由于能够缩短到背面板52的导热距离，因此散热效率也提高。
需要说明的是，上述实施方式的结构及动作是一个例子，当然可以在不脱离本发明的要旨的范围内适当地变更来执行。

Claims (5)

1.一种电子设备，具有多个功率元件，所述多个功率元件在以直线状排列并安装在印刷基板上的状态下，各自的模制部被按压片按压并分别固定在散热部件上，其特征在于，
在多个所述功率元件各自的所述模制部安装有帽，所述帽由具有导热性和绝缘性且还具有缓冲性的材料形成，至少覆盖垂直于所述按压片的按压方向的表面及背面和垂直于多个所述功率元件的排列方向的一侧面。
2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，
在所述模制部安装有覆盖垂直于所述排列方向的两侧面的所述帽。
3.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，
所述按压片在所述模制部中的引线导出面的相反面侧从固定在所述散热部件上的固定板立起，并朝向所述模制部延伸，
在所述模制部安装有覆盖所述相反面的所述帽。
4.根据权利要求3所述的电子设备，其特征在于，
在所述散热部件中，在上部设置有固定所述功率元件的固定面的散热器和背面板一体地形成，
所述固定板通过所述模制部的所述相反面和所述背面板之间的间隙固定至所述固定面。
5.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，
所述按压片在所述模制部中的引线导出面的相反面侧从固定在所述散热部件上的固定板立起，并朝向所述模制部延伸，
在所述模制部安装有覆盖所述相反面的所述帽。
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