CN115083742A - 电子设备 - Google Patents
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Abstract
一种电子设备具有衬底(1)、信号布线(100)和散热布线(150)。衬底具有一个表面(1a)和与该一个表面相反的另一表面(1b)。信号布线形成在衬底的绝缘层(101)上。散热布线形成在绝缘层上,并在与信号布线相同的平面上热连接到信号布线。
Description
技术领域
本公开涉及一种具有信号布线的电子设备。
背景技术
传统上,提出了一种具有信号布线的电子设备。例如,专利文献1提出一种功率转换设备作为电子设备。具体地说,该功率转换设备具有初级绕组和次级绕组作为信号布线。初级绕组和次级绕组之间设有绝缘板。此外,在功率转换设备中,散热板设置在初级绕组上。功率转换设备构造为通过堆叠次级绕组、绝缘板、初级绕组和散热板而与成型树脂一体成形。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:JP 2019-165148 A。
发明内容
对于这样的电子设备,期望进一步改善其散热性能。
鉴于上述各点,本公开的目的是提供一种能够改善散热性能的电子设备。
根据本公开的一个方面,电子设备具有衬底,该衬底具有一个表面和与该一个表面相反的另一表面。在衬底的绝缘层上形成信号布线。形成在绝缘层上的散热布线在与信号布线相同的平面上热连接到信号布线。
因此,由于散热布线与信号布线布置在相同的平面上,因此容易将信号布线和散热布线彼此紧密地布置。因此,可以通过散热布线容易地从信号布线散热。因此,可以提高散热性能。
附于每个部件等的附图标记指示该部件等与以下实施例中描述的特定部件等之间的对应关系示例。
附图说明
图1是根据第一实施例的功率转换设备的透视图。
图2是变压器的电路图。
图3是变压器配置区域的分解透视图。
图4A是第一构成层的平面图。
图4B是第二构成层的平面图。
图4C是第三构成层的平面图。
图5A是沿图1中的线VA-VA截取的横截面图。
图5B是沿图1中的线VB-VB截取的横截面图。
图6是用于解释当散热布线未被分开时可能发生的问题的图。
图7是第一实施例的修改中的变压器配置区域的分解透视图。
图8A是第二实施例中的第二构成层的平面图。
图8B是第二实施例中的第三构成层的平面图。
图9A是第三实施例中的第二构成层的平面图。
图9B是第三实施例中的第三构成层的平面图。
图10是根据第四实施例的功率转换设备的透视图。
图11是按压构件、一侧散热构件、变压器配置区域和另一侧散热构件的分解透视图。
图12是沿图10中的线XII-XII截取的横截面图。
图13是根据第五实施例的功率转换设备的透视图。
图14是根据第五实施例修改的功率转换设备的透视图。
图15是用于说明当印刷电路板固定在壳体上时可能发生的问题的图。
图16是根据第六实施例的功率转换设备的示意性横截面图。
图17是根据第六实施例修改的功率转换设备的示意性横截面图。
图18是第七实施例中的第一构成层的平面图。
图19是根据第八实施例的变压器配置区域的分解透视图。
图20是根据另一实施例的变压器的电路图。
具体实施方式
在下文中,将参考附图描述本公开的实施例。在实施例中,相同或等效部件用相同的附图标记表示。
(第一实施例)
将参考附图描述第一实施例。在本实施例中,将具有变压器T的功率转换设备描述为电子设备。
如图1所示,本实施例的功率转换设备包括印刷电路板1和壳体2。本实施例的印刷电路板1是多层板,其中由铜等制成的信号布线100和由环氧树脂等制成的绝缘层101交替堆叠。印刷电路板1具有一个表面1a和另一表面1b。
印刷电路板1具有变压器配置区域10,其是用于变压器T线圈的预定部分。变压器配置区域10设置有形成变压器的芯20。尽管在图1中省略了,但是诸如电容器之类的电子部件在不同于变压器配置区域10的区域中被适当地安装在印刷电路板1上。
如图2所示,本实施例的变压器T具有第一至第三线圈31至33。第一线圈31具有连接到第一连接线41的一端和连接到第二连接线42的另一端。第一线圈31经由第一连接线41和第二连接线42连接到AC电路(未示出)。第二线圈32和第三线圈33串联连接。第三连接线43连接到第二线圈32的与第三线圈33相反的端部。第四连接线44连接到第三线圈33的与第二线圈32相反的端部。第二线圈32和第三线圈33经由第三连接线43和第四连接线44连接到整流器电路等(未示出)。此外,在本实施例中,第五连接线45连接在第二线圈32和第三线圈33之间。如将在下文所述,第五连接线45连接到壳体2并保持在接地电位。
在印刷电路板1的变压器配置区域10中形成信号布线100,以便形成第一至第三线圈31至33和第一至第五连接线41至45。以下,将具体描述本实施例的变压器配置区域10。
如图3、4A至4C、5A和5B所示,通过堆叠第一至第四构成层110、120、130和140来配置本实施例的变压器配置区域10。印刷电路板1的一部分形成变压器配置区域10。尽管在图3中示出了分解透视图,但是变压器配置区域10利用第一到第四构成层110、120、130和140一体地形成。类似于变压器配置区域10,通过堆叠第一到第四构成层140来配置印刷电路板1。在下文中,当描述仅指第一至第四构成层110、120、130、140时,它表示变压器配置区域10中的第一至第四构成层110、120、130、140。
第一至第三构成层110、120、130包括信号布线100和绝缘层101。第四构成层140包括信号布线100。第一至第四构成层110、120、130、140中的信号布线100经由在第一至第三构成层110、120、130中形成的连接过孔102适当地电连接。第四构成层140具有形成在在第三构成层130的绝缘层101中与第二构成层120相反的那侧上的信号布线100。因此,可以说,第三构成层130中的绝缘层101由第三构成层130和第四构成层140共享。
第一至第三构成层110、120和130具有在厚度方向上穿透绝缘层101的一个中心通孔101a和两个外周通孔101b。具体地说,中心通孔101a在第一至第三构成层110、120和130中形成在基本中心部分,并介于第一至第三构成层110、120和130中的两个外周通孔101b之间。更具体地说,中心通孔101a和外周通孔101b形成的位置和尺寸使得能够插入第一芯21或第二芯22的支腿21b、21c、22b、22c(将在后面描述)。
第一构成层110具有围绕中心通孔101a布置在绝缘层101上的上初级绕组111,作为形成变压器T中第一线圈31的一部分的信号布线100。本实施例的上初级绕组111具有四匝,并且宽度被设置为允许四匝。上初级绕组111布置在中心通孔101a和外周通孔101b之间。
第一构成层110具有形成第一连接线41的第一引出布线112,作为信号布线100。引出布线112从上初级绕组111在与中央通孔101a相反的一端引出。第一构成层110在通过中心通孔101a与第一引出布线112相反的一侧上具有第三连接布线113和第四连接布线114,作为信号布线100。第三连接布线113经由连接过孔102连接到形成在第二构成层120中的第三引出布线122(将在后面描述)。第四连接布线114经由连接过孔102连接到形成在第二构成层120上的第四连接布线124(将在后面描述)。
第二构成层120具有次级绕组121,作为构成变压器T中的第二线圈32的信号布线100。次级绕组121围绕中心通孔101a布置在绝缘层101上。本实施例的次级绕组121具有一匝,并且宽度对应于一匝。次级绕组121设置在中心通孔101a和外周通孔101b之间。
第二构成层120具有作为信号布线100的第三引出布线122以形成第三连接线43。第三引出布线122从次级绕组121的一端引出。第二构成层120具有从次级绕组121的另一端引出的第五引出布线123,以形成作为信号布线100的第五连接线45。第五引出布线123具有紧固孔123a,紧固构件60(将在后面描述)插入该孔。紧固孔123a形成为穿透第五引出布线123和绝缘层101。此外,在本实施例中,第三引出布线122对应于第一端引出布线,第五引出布线123对应于第二端引出布线。第二构成层120具有第四连接布线124,该第四连接布线124经由连接过孔102连接到形成在第三构成层130中的第四引出布线132(将在后面描述)。
本实施例的第三引出布线122和第五引出布线123形成在与第一构成层110中的第三连接布线113和第四连接布线114的相同侧上。换言之,第三引出布线122和第五引出布线123位于通过中心通孔101a与第二构成层120的一部分相反的位置,该部分面对第一构成层110中的第一引出布线112。
第三构成层130具有围绕中心通孔101a布置在绝缘层101上的第三级绕组131,作为构成变压器T中的第三线圈33的信号布线100。本实施例的第三级绕组131具有一匝,并且宽度对应于一匝。第三级绕组131布置在中心通孔101a和外周通孔101b之间。
第三构成层130具有从第三级绕组131的一端引出的形成第四连接线44的第四引出布线132,作为信号布线100。第三构成层130具有从第三级绕组131的另一端引出的形成第五连接线45的第五引出布线133,作为信号布线100。第五引出布线133具有紧固孔133a,紧固件60(将在后面描述)插入该孔。紧固孔133a形成为穿透第五引出布线133和绝缘层101。此外,在本实施例中,第四引出布线132对应于第一端引出布线,第五引出布线133对应于第二端引出布线。第三构成层130具有经由连接过孔102连接到第四构成层140的第三连接布线143的第三连接布线134(将在后面描述)。
本实施例的第四引出布线132和第五引出布线133形成在与第一构成层110中的第三连接布线113和第四连接布线114的相同侧上。换句话说,第四引出布线132和第五引出布线133定位成通过中心通孔101a与第三构成层120的一部分相反,该部分面对第一构成层110中的第一引出布线112。
第四构成层140布置在与第三构成层130绝缘层101的上面形成第三级绕组131的表面相反的那侧。第四构成层140具有作为信号布线100的下初级绕组141,其布置在形成于第三构成层130的绝缘层101中的中心通孔101a周围。本实施例的下初级绕组141具有四匝,并且宽度被设置为允许四匝。下初级绕组141布置在形成于第三构成层130中的中心通孔101a和外周通孔101b之间。下初级绕组141的与中心通孔101a相邻的另一端经由在第一至第三构成层110、120、130中形成的连接过孔102电连接到上初级绕组111的与中心通孔101a相邻的另一端。因此,本实施例的第一线圈31由上初级绕组111和下初级绕组141组成。
第四构成层140具有作为信号布线100的第二引出布线142,该第二引出布线142从下初级绕组141的与中心通孔101a相反的一端引出,以形成第二连接线42。第四构成层140具有作为信号布线100的第三连接布线143和第四连接布线144,第三连接布线143经由连接过孔102连接到第三构成层130的第三连接布线134,第四连接布线144经由连接过孔102连接到第四引出布线132。
第二引出布线142与第一构成层110中的第一引出布线112形成在相同侧上。此外,第三连接布线143和第四连接布线144形成在通过中心通孔101a与第二引出布线142相反的那侧。
在本实施例中,如上所述,第一线圈31由形成在第一和第四构成层110和140中的初级绕组111和141配置。第二线圈32由形成在第二构成层120上的次级绕组121配置。第三线圈33由形成在第三构成层130中的第三级绕组131形成。此外,第一连接线41由在第一构成层110中形成的第一引出布线112形成。第二连接线42由形成在第四构成层140中的第二引出布线142形成。第三连接线43由形成在第二构成层120中的第三引出布线122形成。第五连接线45由第五引出布线123形成。第四连接线44由第三构成层130中的第四引出布线132形成。第五连接线45由第五引出布线133形成。
此外,第一至第四构成层140具有散热布线150。具体地,第一构成层110具有围绕上初级绕组111布置在绝缘层101上的散热布线150,以便热连接到上初级绕组111。第二构成层120具有围绕次级绕组121热连接到次级绕组121的散热布线150。第三构成层130具有围绕第三级绕组131热连接到第三级绕组131的散热布线150。第四构成层140具有围绕下初级绕组141热连接到下初级绕组141的散热布线150。即,第一至第四构成层140中的每一个都具有在与绕组111、121、131、141相同的平面上的散热布线150。散热布线150例如由铜等制成,类似于信号布线100。
每个散热布线150具有用于插入紧固构件60(将在后面描述)的紧固孔151。具体地,每个散热布线150如下文所述被分开,并且紧固孔151形成在每个分开区域中。紧固孔151形成为穿透散热布线150和绝缘层101。此外,第一至第四构成层110、120、130和140的散热布线150中的紧固孔151在相对于印刷电路板1的一个表面1a的法向上形成在相同位置。在第一至第四构成层110、120、130和140中形成的散热布线150经由连接过孔102彼此热连接。也就是说,形成在第二到第四构成层120、130、140中的每个散热布线150热连接到形成在第一构成层110中的散热布线150。换句话说,在第一到第三构成层110到130中形成的每个散热布线150热连接到在第四构成层140中形成的散热布线150。
印刷电路板1的芯20由诸如铁氧体的磁性材料制成,并且包括第一芯21和第二芯22。在本实施例中,第一芯21具有基部21a、从基部21a延伸的内支腿21b和从基部21a延伸的一对外支腿21c。第二芯22具有基部22a、从基部22a延伸的内支腿22b和从基部22a延伸的一对外支腿22c。
基部21a、22a具有一个方向作为纵向的平板形状。在基部21a、22a的纵向中心部分处,内支腿21b、22b沿相对于基部21a、22a表面方向的法向突出。一对外支腿21c、22c形成为在基部21a、22a的纵向两端沿相对于基部21a、22a表面方向的法向突出。也就是说,本实施例的第一芯21和第二芯22中的每一个都是所谓的E型芯。
第一芯21被布置成使得内支腿21b从印刷电路板1的一个表面1a插入中心通孔101a,并且每个外支腿21c插入每个外周通孔101b。第二芯22被布置成使得内支腿22b从印刷电路板1的另一表面1b插入中心通孔101a,并且每个外支腿22c插入每个外周通孔101b。即,第一芯21和第二芯22被布置成彼此相对。结果,在变压器配置区域10中形成闭合磁路。调整内支腿21b和22b以及外支腿21c和22c的突出高度,使得当第一芯21和第二芯22布置在印刷电路板1上时,内支腿21b和22b彼此接触,外支腿21c和22c彼此接触。
此外,在本实施例中,由具有高导热性的绝缘材料制成的散热构件50布置在芯20和印刷电路板1之间。散热构件50由散热润滑脂、散热间隙填料、散热油灰片、散热凝胶片等组成。
本实施例的散热布线150形成在每个绕组111、121、131、141中,并且在形成每个引出布线112、122、123、132、133、142的部分处被分开。本实施例的散热布线150在相对于印刷电路板1表面方向的法向上进一步分开为多个区域。具体而言,绕组111、121、131、141在相对于印刷电路板1表面方向的法向上设置在芯20的内侧,并且散热布线形成在围绕定位于芯20内的绕组111、121、131、141外周的位置处。此外,如图4A所示,关于穿过上初级绕组111并沿印刷电路板1表面方向上的一个方向延伸的虚拟线K,第一构成层110的散热布线150被分开为位于芯20一侧的区域和位于芯20另一侧的区域。换言之,散热布线150围绕上初级绕组111被分开从而不形成绕组,并且布置成不发挥线圈的功能。在本实施例中,在与芯20重叠的部分中,散热布线150被分开为位于芯20一侧的区域和位于芯20另一侧的区域。
类似地,以与第一构成层110的散热布线150相同的方式分开第二和第三构成层120和130的散热布线150。即,如图4B或图4C所示,相对于沿印刷电路板1的表面方向上的一个方向延伸的虚拟线K,第二和第三构成层120和130的散热布线150被分开为位于芯20一侧的区域和位于芯20另一侧的区域。此外,尽管未示出第四构成层140的散热布线150的细节,如图3所示,相对于沿印刷电路板1的表面方向的一个方向延伸的虚拟线,散热布线150被分开为位于芯20一侧的区域和位于芯20另一侧的区域。
壳体2由导电材料制成并具有预定形状。印刷电路板1通过诸如螺钉的紧固构件60固定在壳体上,使得另一表面1b面对壳体2。本实施例的壳体2从印刷电路板1释放热量,并且还用作散热体。
印刷电路板1在外周部上的预定位置经由紧固构件60固定在壳体2上。在变压器配置区域10中,印刷电路板1经由紧固构件60固定在壳体2上,该紧固构件60穿过形成在第二构成层120的第五引出布线123中的紧固孔123a和形成在第三构成层130的第五引出布线133中的紧固孔133a。结果,第五引出布线123、133热、电连接到壳体2。此外,在变压器配置区域10中,印刷电路板1经由插入散热布线150中形成的紧固孔151的紧固构件60固定到壳体2。结果,在第一构成层110中形成的散热布线150经由紧固构件60热连接到壳体2。此外,由于在第二至第四构成层120、130、140中形成的散热布线150与在第一构成层110中形成的散热布线150热连接,印刷电路板1经由形成在第一构成层110中的散热布线150和紧固构件60热连接到壳体2。即,在第一至第四构成层110、120、130、140中形成的所有散热布线150都经由紧固构件60热连接到壳体2。此外,如图5B所示,第四构成层140被布置成使得第四构成层140的散热布线150与壳体2直接接触。在第一到第三构成层110、120和130中形成的散热布线150与在第四构成层140中形成的散热布线150热连接。因此,在第一到第三构成层110、120、130中形成的散热布线150经由在第四构成层140中形成的散热布线150热连接到壳体2。
如上所述,散热布线150被分开为多个区域。此外,还根据每一个构成层110、120、130、140中的信号布线100的形状来分开散热布线150。然而,每一个构成层110、120、130、140中的散热布线150通过连接过孔102适当地连接。调整紧固构件60的位置以及连接构成层110、120、130、140之间的散热布线150的连接过孔102,以使所有散热布线150热连接至壳体2。
本实施例的壳体2具有由金属制成的保持架70。保持架70的一端位于印刷电路板1上,另一端固定。然后,将芯20布置在印刷电路板1上,以便被保持架70的一端按压。
根据本实施例,散热布线150在印刷电路板1上布置在与绕组111、121、131、141相同的平面上。因此,散热布线150可以容易地布置在绕组111、121、131、141附近,从而可以改善散热性能。
(1)在本实施例中,通过使用作为多层板的印刷电路板1来配置变压器T。因此,与单独制备和堆叠与本实施例中的信号布线100、绝缘层101、散热布线150等相对应的构件的情况相比,可以减小尺寸。
(2)在本实施例中,散热构件50布置在印刷电路板1和芯20之间。因此,印刷电路板1的热量可以经由散热构件50从芯20释放。在本实施例中,将芯20被压靠保持架70。因此,可以通过芯20和保持架70将热量从印刷电路板1散发到壳体2。
(3)在本实施例中,关于沿印刷电路板1的表面方向的一个方向延伸的虚拟线K,散热布线150被分开为位于芯20一侧的区域和位于芯20另一侧的区域。也就是说,散热布线150被布置成不用作线圈。因此,与不以这种方式分开散热布线150的情况相比,变压器T的损耗可以降低。也就是说,当散热布线150未被分开时,散热布线150可以通过在绕组111、121、131、141周围形成散热布线150而起到线圈的作用。在这种情况下,如图6所示,散热布线150用作线圈,使得短路电流流过散热布线150,导致变压器T中的损耗。相反,本实施例的散热布线150被布置成不用作线圈。因此,可以抑制由于短路电流流过散热布线150而引起的在变压器T中发生的损耗。
(第一实施例的修改)
将描述第一实施例的修改。在第一实施例中,可以适当地改变变压器配置区域10的配置。例如,如图7所示,在变压器配置区域10中,形成初级绕组111的第一构成层110和形成次级绕组121的第二构成层120彼此堆叠。注意,图7示出初级绕组111和次级绕组121中的每一个具有一匝的示例。此外,尽管未具体示出,但第二线圈32可以通过连接在不同构成层中形成的绕组来配置,类似于第一线圈31。类似地,第三线圈33可以通过连接在不同构成层中形成的绕组来配置,类似于第一线圈31。
(第二实施例)
下面将描述第二实施例。该实施例是第一实施例的修改,其中第二构成层120和第三构成层130的配置发生改变。下文将不再重复与第一实施例相同的配置和工艺的描述。
在本实施例的功率转换设备中,如图8A所示,在第二构成层120中,第五引出布线123和散热布线150彼此连接。此外,如图8B所示,在第三构成层130中,第五引出布线133和散热布线150彼此连接。即,本实施例的散热布线150的一部分用作信号布线100。
根据本实施例,由于散热布线150与绕组111、121、131、141布置在相同的平面上,因此可以获得与第一实施例相同的效果。
(1)在本实施例中,第五引出布线123和散热布线150在第二构成层120中连接。在第三构成层130中,连接第五引出布线133和散热布线150。因此,与第一实施例相比,第二和第三构成层120、130中的第五引出布线123、133的面积增加。因此,可以减小第五引出布线123、133的布线电阻以抑制第五引出布线123、133中的发热。
(第二实施例的修改)
下面将描述第二实施例的修改。在第二实施例中,第二构成层120的第五引出布线123和第三构成层130的第五引出布线133中只有一个可以连接到散热布线150。
(第三实施例)
下面将描述第三实施例。在本实施例中,第二构成层120和第三构成层130的配置改自第二实施例的配置。由于其他配置和工艺与第二实施例相同,因此下文不再重复描述。
在本实施例的功率转换设备中,如图9A所示,在第二构成层120中,连接次级绕组121和第五引出布线123的连接区域R1大于连接次级绕组121和第三引出布线122的连接区域R2。此外,如图9B所示,在第三构成层130中,连接第三级绕组131和第五引出布线133的连接区域R3比连接第三级绕组131和第四引出布线132的连接区域R4大。
根据本实施例,由于散热布线150与绕组111、121、131、141布置在相同的平面上,因此可以获得与第一实施例相同的效果。
(1)在本实施例中,使次级绕组121和第五引出布线123之间的连接区域R1大于次级绕组121和第三引出布线122之间的连接区域R2。因此,与次级绕组121和第五引出布线123之间的连接区域R1等于次级绕组121和第三引出布线122之间的连接区域R2的情况相比,可以进一步减小第五引出布线123的布线电阻以抑制第五引出布线123中的发热。
类似地,第三级绕组131和第五引出布线133之间的连接区域R3比第三级绕组131和第四引出布线132之间的连接区域R4大。因此,与第三级绕组131和第五引出布线133之间的连接区域R3等于第三级绕组131和第四引出布线132之间的连接区域R4的情况相比,可以进一步减小第五引出布线133的布线电阻,以抑制第五引出布线133中的发热。
(第三实施例的修改)
将描述第三实施例的修改。在第三实施例中,连接区域的大小可以仅在第二构成层120和第三构成层130中的一个中不同。
(第四实施例)
将描述第四实施例。在本实施例中,与第一实施例相比,布置了一侧散热构件和另一侧散热构件。由于其他配置和工艺与第一实施例的相同,因此下文不再重复描述。
在本实施例的功率转换设备中,如图10至12所示,在印刷电路板1的变压器配置区域10中,一侧散热构件81布置在一个表面1a上,另一侧散热构件82布置在另一个表面1b上。
一侧散热构件81和另一侧散热构件82具有预定厚度和热导率,并且由隔热材料制成的散热润滑脂、散热间隙填料、散热油灰片、散热凝胶片等制成。注意,图11示出了作为一侧散热构件81和另一侧散热构件82的片状部件。一侧散热构件81和另一侧散热构件82分别具有插入孔81a和82a,紧固构件60插入该插入孔81a和82a中。此外,一侧散热构件81具有与第一构成层110中的信号布线100相对应的凹陷部81b。另一侧散热构件82具有与第四构成层140中的信号布线100相对应的凹陷部82b。在图11中,省略了在另一侧散热构件82中形成的凹陷部82b。
按压构件90经由一侧散热构件81布置在印刷电路板1的一个表面1a上。在本实施例中,两个按压构件90被布置成在芯20的两侧沿着相对于印刷电路板1的表面方向的法向按压从芯20暴露的一侧散热构件81。此外,按压构件90具有插入紧固构件60的插入孔90a。本实施例的按压构件90由铜等制成。
然后,将印刷电路板1布置在壳体2中,使得另一侧散热构件82位于另一表面1b和壳体2之间,并且另一侧散热构件82一侧抵接在壳体2上。此外,在一侧散热构件81和按压构件90布置在一个表面1a上并且紧固构件60与按压构件90热连接的状态下,印刷电路板1经由紧固构件60固定在壳体2上。
根据本实施例,由于散热布线150与绕组111、121、131、141布置在相同的平面上,因此可以获得与第一实施例相同的效果。
(1)在本实施例中,另一侧散热构件82布置在壳体2和印刷电路板1之间。因此,可以经由另一侧散热构件82将热量从第一至第三线圈31至33的绕组111、121、131、141辐射到壳体2。因此,可以进一步改善散热性能。
(2)在本实施例中,一侧散热构件81布置在印刷电路板1的一个表面1a上。因此,第一至第三线圈31至33的绕组111、121、131、141的热量也经由一侧散热构件81传输到按压构件90。由于按压构件90与紧固构件60热连接,因此可以进一步改善对壳体2的散热。
(第五实施例)
将描述第五实施例。在本实施例中,相对于第四实施例,按压构件90和保持架70集成为一体。对与第四实施例相同的配置和工艺,下文将不再重复描述。
在本实施例的功率转换设备中,如图13所示,按压构件90具有两个支撑部90b和一个按压部90c,其中支撑部位于印刷电路板1的一个表面1a上并由紧固部件60紧固,按压部位于芯20上。调整按压部90c的形状,以便能够按压芯20。本实施例的按压构件90被配置为使得两个支撑部90b通过一个按压部90c彼此连接。也就是说,本实施例的按压构件90由一个构件组成。此外,本实施例的功率转换设备不包括第一实施例中描述的保持架70。
根据本实施例,由于散热布线150与绕组111、121、131、141布置在相同的平面上,因此可以获得与第一实施例相同的效果。
(1)根据本实施例,由于芯20被按压构件90按压,因此不需要提供保持架70。因此,与第四实施例相比,可以减少部件的数量。此外,由于芯20被按压构件90按压,芯20的热量可经由按压构件90和紧固构件60散发到壳体2。
(第五实施例的修改)
下面将描述第五实施例的修改。在第五实施例中,如图14所示,按压构件90可以在两个支撑部90b中的每一个上都具有按压部90c。也就是说,与第五实施例相比,在按压构件90中,设置在一个支撑部90b上的按压部90c和设置在另一个支撑部90b上的按压部90c可以是分离的或者可以由在芯20预定位置处的两个构件组成。据此,与第四实施例相比,更容易调整按压部90c相对于芯20的按压力,并且可以简化制造工艺。
(第六实施例)
将描述第六实施例。在本实施例中,相对于第一实施例调整了印刷电路板1上布置有紧固构件60的部分的配置。对与第一实施例相同的配置和工艺,下文将不再重复描述。
在第一实施例中,印刷电路板1的外周部经由紧固构件60固定到壳体2,变压器配置区域10经由紧固构件60固定到壳体2。即,印刷电路板1经由紧固构件60在多个位置固定到壳体2。在这种情况下,如图15所示,如果布线200在布置紧固构件60的位置的总厚度不同,则不能将印刷电路板1均匀地紧固到壳体2。在这种情况下,印刷电路板1可能相对于壳体2的表面方向倾斜。如果印刷电路板1相对于壳体2的表面方向倾斜,则从印刷电路板1到壳体2的散热可能减少。在本实施例中,布线200是用于包括信号布线100和散热布线150的各种布线的通称。
因此,在本实施例中,如图16所示,布线200的布置有紧固构件60的部分的总厚度设置成相同。因此,在本实施例中,可以将印刷电路板1均匀地固定到壳体2,并且可以防止印刷电路板1相对于壳体2的表面方向倾斜。布置紧固构件60处的布线200可以仅是信号布线100,可以仅是散热布线150,或者可以是信号布线100和散热布线150的组合。此外,布线200可以是用于确保厚度的假布线,并且使用不受特别限制。
根据本实施例,由于散热布线150与绕组111、121、131、141布置在相同的平面上,因此可以获得与第一实施例相同的效果。
(1)在本实施例中,布线200的布置有紧固构件60的部分的总厚度相同。因此,可以将印刷电路板1均匀地紧固到壳体2,并且可以防止印刷电路板1相对于壳体2的表面方向倾斜。因此,可以抑制从印刷电路板1到壳体2的散热的减少。
(第六实施例的修改)
将描述第六实施例的修改。在第六实施例中,如果布线200的布置有紧固构件60的部分的厚度相同,如图17所示,则布线200可以形成在不同的层中。也就是说,如果布线200的总厚度在布置有紧固构件60的部分相同,则可以适当地改变上面形成布线200的层。
(第七实施例)
将描述第七实施例。在本实施例中,第一构成层110的配置改自第一实施例的配置。对与第一实施例相同的配置和工艺,下文将不再重复描述。
在本实施例的功率转换设备中,如图18所示,第一构成层110中的散热布线150的一部分被引到变压器配置区域10的外部。在图18中,在纸面右上方的散热布线150被引到变压器配置区域10的外部。然后,散热布线150用作布置在印刷电路板1上的另一电子部件等的接地布线。即,散热布线150连接到变压器配置区域10外部的信号布线100。
根据本实施例,由于散热布线150与绕组111、121、131、141布置在相同的平面上,因此可以获得与第一实施例相同的效果。
(1)在本实施例中,连接到壳体2的散热布线150连接到变压器配置区域10外部的信号布线100。即,连接到壳体2的散热布线150用于将变压器配置区域10外部的信号布线100保持在接地电位。因此,可以更有效地使用散热布线150。
(第七实施例的修改)
将描述第七实施例的修改。在第七实施例中,第二至第四构成层120、130、140中的散热布线150可以连接到变压器配置区域10外部的信号布线100。
(第八实施例)
下文将描述第八实施例。在本实施例中,变压器配置区域10的配置改自第一实施例的配置。对与第一实施例相同的配置和工艺,下文将不再重复描述。
在本实施例的功率转换设备中,如图19所示,变压器配置区域10具有构成层160,其中形成在绝缘层101上的信号布线100用作线圈的布线。具体地,本实施例的构成层160具有一个方向作为纵向的矩形形状。信号布线100穿过构成层160的基本中心,并沿纵向形成为直线。
此外,在绝缘层101中形成两个通孔101c,并且信号布线100介于两个通孔101c之间。通孔101c的位置和尺寸形成为能够插入第一芯21或第二芯22的支腿21c、22c。
在本实施例中,第一芯21具有基部21a和从基部21a延伸的一对外支腿21c,第二芯22具有基部22a和从基部22a延伸的一对外支腿22c。基部21a、22a具有一个方向作为纵向的平板形状。一对外支腿21c、22c被形成为在与基部21a、22a的纵向正交的横向上的两端沿着相对于基部21a、22a的表面方向的法向而突出。即,本实施例的第一芯21和第二芯22中的每一个都是所谓的U形芯。
第一和第二芯21和22被布置成彼此面对,使得外支腿21c、22c插入通孔101c中。即,本实施例的功率转换设备被构造为具有扼流线圈。
此外,在绝缘层101上,围绕信号布线100形成热连接到信号布线100的散热布线150。散热布线150在从芯20暴露的部分中具有紧固孔151。尽管未特别示出,但散热布线150经由紧固构件60固定到壳体2。
根据本实施例,由于散热布线150与信号布线100布置在相同的平面上,因此可以获得与第一实施例相同的效果。
(其他实施例)
尽管已经根据实施例描述了本公开,但是应当理解,本公开不限于这些实施例或结构。本公开包括等效范围内的各种修改和变型。此外,作为优选的各种组合和配置,包括更多、更少或仅单个元件的其他组合和配置也在本公开的精神和范围内。
例如,在每个实施例中,可以适当地改变构成印刷电路板1的构成层的数量。在这种情况下,变压器配置区域10可以包括没有形成绕组的构成层。
此外,在每个实施例中,散热构件50可以不布置在芯20和印刷电路板1之间。
然后,在第一到第七实施例中,如图20所示,作为变压器T,第二线圈32和第三线圈33可以不串联连接。也就是说,第六连接线46可以连接到第二线圈32的与第三连接线43相反的一端,第七连接线47可以连接到第三线圈33的与第四连接线44相反的一端。在这种情况下,第二构成层120中的第五引出布线123构成第六连接线46,第三构成层130中的第五引出布线133构成第七连接线47。尽管未特别示出,但是改变紧固构件60的布置位置,使得第二构成层120的第五引出布线123和第三构成层130的第五引出布线133不进行电连接。因此,配置图20中的变压器T。
此外,在第一至第七实施例中,散热布线150可不在沿法向与芯20重叠的部分处分开,而是在沿法向从芯20暴露的部分处分开。此外,散热布线150还可以被多条虚拟线K分开。也就是说,如果散热布线150不起线圈的作用,则可以适当地改变分开位置和分开方法。
此外,在每个实施例中,电子设备可以不包括芯20。即使在这样的电子设备中,也可以通过将热连接到信号布线100的散热布线150布置在与信号布线100相同的平面上来改善散热。
在第四实施例中,电子设备可以仅包括一侧散热构件81和另一侧散热构件82中的一个。当仅提供另一侧散热构件82时,可以不设置按压构件90。
上述实施例可酌情组合。例如,第四实施例可与每个实施例组合以包括一侧散热构件81和另一侧散热构件82。在这种情况下,如在第五实施例中,按压构件90可以设置有按压部90c。此外,第六实施例可以与每个实施例组合,使得布线200的布置有紧固构件60的部分的总厚度彼此相同。第七实施例可以与每个实施例组合,并且散热布线150可以连接到变压器配置区域10外部的信号布线100。
Claims (13)
1.一种电子设备,包括:
衬底,其具有一个表面和与所述一个表面相反的另一表面;
信号布线,其形成在所述衬底的绝缘层上;和
散热布线,其形成在所述绝缘层上并且在与所述信号布线相同的平面上热连接到所述信号布线。
2.根据权利要求1所述的电子设备,其中所述衬底经由热连接至所述散热布线的紧固构件而固定在由导电材料制成的壳体上。
3.根据权利要求1或2所述的电子设备,其中
所述衬底具有沿厚度方向穿透的通孔,以及
形成闭合磁路的芯布置在包括所述通孔的位置。
4.根据权利要求3所述的电子设备,其中,散热构件布置在所述衬底和所述芯之间。
5.根据权利要求3所述的电子设备,其中
所述衬底是其中堆叠有多个构成层的多层衬底,以及
在所述多个构成层中的至少两个构成层中,所述信号布线包括围绕所述通孔布置的绕组和连接到所述绕组的引出布线。
6.根据权利要求5所述的电子设备,其中
所述散热布线在相对于所述衬底的表面方向的法向上被分开为多个区域,以及
相对于穿过所述绕组并沿所述衬底的所述表面方向中的一个方向延伸的虚拟线,所述散热布线被分开为位于所述芯一侧的区域和位于所述芯另一侧的区域。
7.根据权利要求6所述的电子设备,其中
所述散热布线在沿所述法向与所述芯重叠的部分处被分开为位于所述芯一侧的区域和位于所述芯另一侧的区域。
8.根据权利要求5所述的电子设备,其中
在所述多个构成层中的所述至少两个构成层的至少一个中,所述绕组具有连接到第一端引出布线的一端和连接到第二端引出布线的另一端,以及
所述第二端引出布线经由紧固构件电连接到由导电材料制成的壳体,并连接到所述散热布线。
9.根据权利要求8所述的电子设备,其中
连接所述绕组和所述第二端引出布线的连接区域大于连接所述绕组和所述第一端引出布线的连接区域。
10.根据权利要求1或2所述的电子设备,其中
所述衬底被布置成使得所述另一表面面对由导电材料制成的壳体,以及
热连接到所述信号布线的散热构件布置在所述衬底的所述一个表面和所述另一表面中的至少一个上。
11.根据权利要求10所述的电子设备,其中
所述散热构件布置在所述衬底的所述一个表面上,
按压构件布置在所述散热构件上,
所述衬底具有沿厚度方向穿透的通孔,
形成闭合磁路的芯布置在包括所述通孔的位置,以及
所述按压构件具有布置在所述散热构件上的支撑部和与所述支撑部一体形成以按压所述芯的按压部。
12.根据权利要求1或2所述的电子设备,其中
所述衬底经由紧固构件在多个位置固定在壳体上,以及
包括所述信号布线和所述散热布线的布线的总厚度在所述衬底的被所述紧固构件按压的各部分之间相同。
13.根据权利要求1或2所述的电子设备,其中
所述衬底具有其中形成所述信号布线和所述散热布线的变压器配置区域,以及
所述散热布线电连接至由导电材料制成的壳体,并连接至所述变压器配置区域外部的布线。
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