CN1630076A - 电路组件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能使散热部件和电气装置之间的热阻稳定，且组装性好的低成本电路组件。为了实现本发明，在固定夹具(1)上设有收容电气装置的一部分的凹部(7)，使至少散热面(40)以外的电气装置的包装件(36)侧面和固定夹具(1)接触，电气装置在固定夹具(1)内的定位精度提高，利用包含凹部(7)的固定夹具(1)整体的弹性将电气装置压在散热部件(2)上，电气装置的多条引出配线(5)贯通设在固定夹具(1)的凹部(7)附近的开口部(6)，而且在固定夹具(1)上组装脱落防止夹具(20)，该夹具用于防止当将固定夹具(1)装配到散热部件(2)上时电气装置脱落。

Description

电路组件
技术领域
本发明涉及将电气装置安装在散热部件上构成的电路组件。
背景技术
电气装置如功率半导体由软钎料固定到铜板上，并通过转移法将它和与外部电路连接用的引出配线一起用以环氧树脂为代表的树脂包装件包封。功率半导体因通电而发热。这种热通过铜板或包装件散发到外部。如图32所示，这种结构的现有功率半导体被安装在散热部件上。即将螺钉插入设在包装件上的通孔中，通过将该螺钉紧固到散热部件上，可以固定到散热部件上。这样，功率半导体被压在散热部件上，其产生的热量被效率良好地传递给散热部件。
专利文献1-6中公开了现有的电气装置的安装方法。其中，在专利文献1公开的电子装置中，在收容多个电子部件的多个开口部的内侧设有绝缘性的加压机构，通过其将多个电子部件加压固定在散热部件上。而且，在专利文献1公开的电子装置中，用于贯通电子部件的引出配线的通孔设置在电子部件收容体上，由其进行多个电子部件的定位。在专利文献2公开的半导体装置中，设有由螺钉固定到散热部件上并弯曲且覆盖功率半导体的板状弹性体，通过其压缩力将功率半导体加压固定到散热部件上。而且，在专利文献2公开的半导体装置中，在弹性体的一部分上设有定位部件，通过它进行功率半导体的引出配线的定位。
在专利文献3公开的晶体管的安装结构中，由安装罩将功率半导体加压固定到散热部件上，所述安装罩设有由绝缘件制成的功率半导体定位突起、位置偏移限制部及与散热部件的结合部。在专利文献4公开的半导体元件的固定结构中，在金属制的加压配件上设有插入位于功率半导体的包装件上的孔中的第一突起部，由此，将功率半导体加压固定到散热部件上。而且，在专利文献3公开的晶体管的安装结构中，设有使包装部件压在散热部件上的第二突起部。
在专利文献5公开的半导体装置的安装结构中，由固定在散热部件上的板状弹簧件将功率半导体加压固定在散热部件上。在板状弹簧件的与接触功率半导体的表面相反侧的表面上，设有具有绝缘性能的隔热件，由它遮盖功率半导体。在专利文献6公开的半导体装置的安装结构中，在收容功率半导体的凹部内设有板状弹簧，由其将功率半导体加压固定到散热部件上。而且，在凹部内设有与功率半导体配合的突起部，由它实现功率半导体的支承及防脱落。
专利文献1：实公平7-3674号公报
专利文献2：特开2002-198477号公报
专利文献3：实开昭62-47140号公报
专利文献4：实公平6-22995号公报
专利文献5：特开2001-332670号公报
专利文献6：特开平9-134985号公报
但是，在图32的现有安装结构的螺钉固定结构中，因为树脂制的包装件的材质，而产生螺钉正下方和偏离开螺钉正下方的位置之间的压力差以及包装件的变形。因此，在图32的现有安装结构的螺钉固定结构中，不能得到效率好且稳定的散热性(热阻)。而且，因为引出配线的定位精度低，所以组装性差。
在专利文献1公开的结构中，由于设置在电子部件收容体的开口部的弹簧部由以电子部件收容体的弹簧部所带的根部为支点的工作部产生弹簧力，所以在弹簧部会产生蠕变疲劳。特别是在高温下，蠕变疲劳会显著地表现出来。因此，在专利文献1公开的结构中，弹簧部件恶化且加压力下降，不能获得稳定的散热。并且，在专利文献1公开的结构中，引出配线插入时，引出配线会不必要地弯曲。因此，在专利文献1公开的结构中，组装性差。
在专利文献2公开的结构中，插入引出配线时，引出配线会不必要地弯曲。因此，在专利文献2公开的结构中，组装性差。而且，在专利文献2公开的结构中，多个功率半导体由一个弹性体装配到散热部件上，所以功率半导体易于脱落，位置精度低。
在专利文献3公开的结构中，当多个功率半导体被固定到同一散热部件上时，不能在各功率半导体上施加均匀的压力。因此，在专利文献3公开的结构中，不能得到效率好且稳定的散热性(热阻)。
在专利文献4公开的结构中，在金属制的加压配件和功率半导体上仅备有1个进行定位的机构，所以会以设置在功率半导体的包装件上的孔为中心旋转。因此，在专利文献4公开的结构中，引出配线的定位精度劣化，组装性差。
在专利文献5公开的结构中，弹簧件薄而且与散热部件接触的面积小，所以弹簧件和隔热件的热量难以放出。因此，在专利文献5公开的结构中，特别是与功率半导体接触部位正上方的隔热件的温度上升显著。
在专利文献6公开的结构中，在收容各功率半导体的各凹部内，需要单独准备并固定各板状弹簧，所以部件个数和装配工序增加，不能实现低成本化。
发明内容
本发明提供了一种能使散热部件和电气装置之间的热阻稳定、使电气装置的散热性能提高的电路组件。而且，本发明提供了一种能使电气装置及从电气装置突出的引出配线的位置精度提高、能改善组装性能的电路组件。另外，本发明提供了一种能防止组装时电气装置脱落的低成本的电路组件。
本发明的特征在于具有固定夹具，其通过固定到散热部件上，并以使电气装置从固定夹具的凹坑突出到固定夹具之外的方式作用，使电气装置的散热面压在散热部件的表面上。
并且，本发明的特征在于，在固定夹具上设有凹部，所述凹部以至少电气装置的散热面暴露出于外部的方式容纳电气装置。
而且，本发明的特征在于具有用来防止电气装置从固定夹具上脱落的夹具。
根据本发明，能使散热部件和电气装置之间的热阻稳定、使电气装置的散热性能提高。而且，根据本发明，能使电气装置及从电气装置突出的引出配线的位置精度提高、能改善组装性。另外，根据本发明，能防止组装时电气装置脱落。
附图说明
图1为表示根据本发明实施例的电路组件的安装结构的大概构造的图示。
图2为图1的剖视图。
图3为根据本发明实施例的电路组件的安装结构的概略构成剖视图。
图4为根据本发明实施例的电路组件的安装结构的概略构成剖视图。
图5为根据本发明实施例的电路组件的安装结构的概略构成剖视图。
图6为根据本发明实施例的电路组件的安装结构的概略构成剖视图。
图7为根据本发明实施例的电路组件的安装结构的概略构成剖视图。
图8为根据本发明实施例的电路组件的安装结构的概略构成剖视图。
图9为根据本发明实施例的电路组件的安装结构的概略构成剖视图。
图10为根据本发明实施例的电路组件的安装结构的概略构成剖视图。
图11为根据本发明实施例的电路组件的安装结构的概略构成剖视图。
图12为根据本发明实施例的电路组件的安装结构的概略构成剖视图。
图13为根据本发明实施例的电路组件的安装结构的概略构成剖视图。
图14为根据本发明实施例的电路组件的安装结构的概略构成剖视图。
图15为根据本发明实施例的电路组件的安装结构的概略构成剖视图。
图16为根据本发明实施例的电路组件的安装结构的概略构成剖视图。
图17为根据本发明实施例的电路组件的安装结构的概略构成剖视图。
图18为根据本发明实施例的电路组件的安装结构的概略构成图。
图19为根据本发明实施例的电路组件的安装结构的概略构成剖视图。
图20为根据本发明实施例的电路组件的安装结构的概略构成图。
图21为图20的剖视图。
图22为根据本发明实施例的电路组件的安装结构的概略构成剖视图。
图23为根据本发明实施例的电路组件的安装结构的概略构成剖视图。
图24为根据本发明实施例的电路组件的安装结构的概略构成剖视图。
图25为根据本发明实施例的电路组件的安装结构的概略构成剖视图。
图26为根据本发明实施例的电路组件的安装结构的概略构成剖视图。
图27为根据本发明实施例的电路组件的安装结构的概略构成剖视图。
图28为根据本发明实施例的电路组件的安装结构的概略构成剖视图。
图29为使用根据本发明实施例的电路组件的电力转换装置的构成图。
图30为使用根据本发明实施例的电路组件的移动体搭载的电动机驱动系统的构成图。
图31为由功率半导体代表的电气装置的构成图。
图32为现有的功率半导体和散热部件的连接结构图。
具体实施方式
本发明的最具代表性的优选实施例如下。
即，一种电路组件，其具有电气装置、放出该电气装置产生的热量的散热部件、和将前述电气装置固定到该散热部件上的固定夹具，电气装置是由包装件包装进行电流的流通或切断的电路而构成的部件，是电连接到电路上的多个配线部件从包装件的内部引出到外部的部件，在包装件的表面设有和散热部件的表面面接触的散热面，固定夹具为固定到散热部件上的元件，并以散热面和散热部件的表面面接触的方式将电气装置固定到散热部件上，同时形成以散热面至少露出到外部的方式收容电气装置的凹坑，通过将固定夹具固定在散热部件上，并且使固定夹具以令电气装置从凹坑突出到固定夹具外部的方式作用，将散热面压在散热部件的表面上。
下面，基于附图说明本发明的实施例。
[实施例1]
图1、图2表示第一实施例的电路组件的安装结构的大概构成。在图1、图2中，散热部件2为模制加工或切削加工铜、铝等热传导性好的材料而形成的散热板，并且是在与安装后述电气装置的面相反侧的面上形成多个翅片的金属制基底。在散热部件2的安装面的四角设有螺纹接合紧固螺钉4的螺纹孔。通过将紧固螺钉4拧入所述螺纹孔中而使它们螺纹接合，可以将固定夹具1固定到散热部件2上。
固定夹具1为通过模制等方法加工树脂或金属而成型形成的元件。特别是在树脂中，优选混入以玻璃或硅石为代表的无机粉状填料，使强度及耐热性增强。在固定夹具1的中央部设有多个凹部7。凹部7沿固定夹具1的短边方向并列设置3个。而且，3个并列的凹部7沿固定夹具1的长边方向并列设置两组。凹部7为以使电气装置的散热面至少从其开口面露出的方式收容电气装置的部位，并且为对应电气装置外形形状的凹坑。固定夹具1以露出散热部件2的整个安装面或散热部件2的周边的方式覆盖散热部件2的安装面。
如图31所示，电气装置为用树脂包装件36包装通过软钎料等固定到散热板39上的半导体芯片37、及连接用的多条引出配线5的一部分而构成的装置。因此，多条引出配线5被从树脂包装件36的内部引出到外部。半导体芯片37和多条引出配线5通过金属线38电连接。另外，在以下的说明中，电气装置采用功率半导体3。在功率半导体3的与散热部件2相对的表面上形成用于和散热部件2面接触的散热面40。散热面40为平面。当功率半导体3被收容在凹部7内时，散热面40的整个区域从凹部7的开口面露出到外部。也就是说，以这种方式形成凹部7。功率半导体3为具有8个面的构造体，为一种具有对应于下表面的散热面40、对应于一个上表面的加压面41、对应于另一个上表面并比加压面41低的表面、及5个侧面的二阶梯状成型体。
凹部7以如下方式成型，即位于散热面40对面的树脂包装材料36的加压面41、及加压面41和散热面40以外的树脂包装件36的侧面与凹部7的内侧面配合。在固定夹具1上邻近凹部7设置开口部6。开口部6为多条引出配线5集中并贯通的部分，所述引出配线从功率半导体3的一个侧面引出到侧方并向上方弯曲成直角。因此，凹部7的侧面(沿固定夹具1的长边方向、并列设置的凹部7的相向的侧面)开口，以便引出多条引出配线5的功率半导体3的侧面从固定夹具1露出。这样，多条引出配线5沿固定夹具1的长边方向被引出到并列设置的凹部7的相对方向，而且在和散热部件2侧相反侧的方向(上方)弯曲成直角并延伸，和配置在固定夹具1上方的印刷基板(搭载功率半导体3的驱动用电子机械的基板，图中未示出)的配线图案电连接。
在凹部7内收容功率半导体3，当以从凹部7的开口面露出的功率半导体3的散热面40与散热部件2的安装面面接触、同时散热部件2的安装面由固定夹具1覆盖的方式将固定夹具1安装在散热部件2的安装面上、且固定夹具1由紧固螺钉4固定到散热部件2上时，紧固螺钉4的紧固力(挤压力)通过固定夹具1传递到功率半导体3的与固定夹具1相对的面上。这样，固定夹具1以使功率半导体3从凹部7突出到固定夹具1外部的方式作用。通过这种作用，功率半导体3的散热面40被压在散热部件2的表面上，功率半导体3被加压固定在散热部件2上。这样，由于功率半导体3被加压固定在散热部件2上，所以功率半导体3的散热面40和散热部件2之间的面接触稳定，其间的热阻稳定。因此，能使功率半导体3的散热性能提高。
根据以上说明的实施例，由于在固定夹具1上设有收容功率半导体3一部分的凹部7，所以至少散热面40以外的包装件36的侧面和固定夹具1能容易地接触，而且能使功率半导体3在固定夹具1内的定位精度提高。而且，利用包含凹部7的固定夹具1整体的弹性能将功率半导体3压在散热部件2上，所以即使固定夹具1薄而轻，也能产生充分的压力，同时能将长期高温放置时产生的热疲劳和蠕变疲劳所引起的压力降低抑制到最低限度，从而能实现热阻的稳定化。而且，由于功率半导体3的不同于树脂包装件36的加压面41的其它侧面能由固定夹具1的凹部7收容，所以能一边向散热部件2对功率半导体3加压，一边容易地进行功率半导体3的定位，可提高组装性能。另外，由于功率半导体3的多条引出配线5能贯通设置在固定夹具1的凹部7附近的开口部6，所以当功率半导体3向凹部7插入时，能使引出配线5和固定夹具1的干涉降低到最小限度，从而能使组装性能提高。
而且，在本实施例中，虽然作为电气装置，以功率半导体为例进行说明，但是本实施例的上述结构可以适用于发挥规定功能或进行规定动作的电路或电路元件等各种半导体或半导体元件。
而且，在本实施例中，虽然以在固定夹具1上设置凹部7的情况为例进行说明，但也可以是下面的情况。即，设置从固定夹具1的与散热部件2侧相对的面向散热部件2侧突出的保持部，由该保持部保持功率半导体3的侧面的一部分或全部。而且，使功率半导体3的散热面40从保持部的散热部件2侧开口面露出到外部。并且，使功率半导体3的加压面41抵靠固定夹具1的与加压面41相对的面。在这种结构中，也能得到和在固定夹具1上设置凹部7的情况相同的效果。
[实施例2]
图3为根据本发明的电路组件的安装结构的概略构成剖视图。实施例2和前述实施例1的不同之处在于，在散热部件2上设有相对固定夹具1的对准部，在对准部42和紧固螺钉4之间的固定夹具1内配置功率半导体3。
根据本实施例，能减少将固定夹具1固定到散热部件2上的紧固螺钉4的个数，从而可以减少组装工序。而且，由于通过设置多个对准部42而在多个点将固定夹具1固定到散热部件2上，所以能改善功率半导体3的散热面40和散热部件2的密合性，从而能实现热阻的稳定化。
[实施例3]
图4为本发明的实施例3的电路组件的安装结构的概略构成剖视图。实施例3和前述实施例的不同之处在于，在将固定夹具1固定到散热部件2上的紧固螺钉4的头部和固定夹具1之间插入弹性体8。
根据本实施例，能由插入紧固螺钉4下方的层状或筒状、或弹簧状弹性体8向散热部件2方向对固定夹具加压，弹性体8的弹性力通过固定夹具1传递给功率半导体3，将功率半导体3压在散热部件2上，所以能使由固定夹具1的蠕变疲劳等引起的变形造成的功率半导体3向散热部件2的加压力变化减小到最小限度，从而能实现热阻的稳定化。
[实施例4]
图5为本发明的实施例4的电路组件的安装结构的概略构成剖视图。本实施例和前述实施例的不同之处在于，在面对与散热面40相对的包装件之表面的固定夹具1的表面上，设置与包装件36接触的突起9。
根据本实施例，由于使将功率半导体3压在散热部件2上的凹部7的形状从面到点变化，所以能消除固定夹具1的变形等引起的压力不均衡，能在多个功率半导体3的散热面40上施加大致均匀的压力，从而能实现热阻的稳定化。
[实施例5]
图6为本发明的实施例5的电路组件的安装结构的概略构成剖视图。本实施例和前述实施例的不同之处在于，在面对与散热面40相对的包装件36之表面的固定夹具1的表面上，设置与包装件36接触的突起9，而且在包装件36上设有收容突起9的一部分的凹坑43。
根据本实施例，通过使设置在固定夹具1上的突起9和包装件36的凹坑43接触，能控制接触面积、降低突起9的压坏和变形，并能消除压力的不均衡，能在多个功率半导体3的散热面40上施加大致均匀的压力，从而能实现热阻的稳定化。而且，当以突起9和凹坑43匹配的球面成型时，可以使功率半导体3的定位精度提高，从而使组装性提高。
[实施例6]
图7为本发明的实施例6的电路组件的安装结构的概略构成剖视图。本实施例和前述实施例的不同之处在于，在面对与散热面40相对的包装件36之表面的固定夹具1的表面上，设置突起9和定位突起11，突起9与设置在包装件36的表面上的凹坑43接触，定位突起11与设置在包装件上的孔10匹配。
根据本实施例，借助突起9和定位突起11、突起9接触的凹坑43、及定位突起11匹配的孔10，提高功率半导体3在固定夹具1的凹部7内的定位精度，从而提高组装性。
[实施例7]
图8为本发明的实施例7的电路组件的安装结构的概略构成剖视图。本实施例和前述实施例的不同之处在于，在散热部件2和散热面40之间设置比包装件36和固定夹具1弹性低且具有热传导性的薄片12。
根据本实施例，由于功率半导体3的散热面40和散热部件2的凹凸能由低弹性的薄片12吸收，所以能实现热阻的平均化。另外，由于由固定夹具1的热变形或蠕变疲劳引起的压力的变化及不均匀所产生的热阻的变化能由被加压的薄片的弹性力吸收，所以能实现长期的热阻稳定化。
[实施例8]
图9为本发明的实施例8的电路组件的安装结构的概略构成剖视图。本实施例和前述实施例的不同之处在于，薄片12由混合绝缘性树脂及热传导性粒子所形成的绝缘热传导体构成，在散热面40侧的绝缘热传导体薄片12表面设置具有粘着性的硅橡胶层44。
根据本实施例，既能使功率半导体2的散热面40和散热部件2的绝缘成为可能，又能降低热阻，同时通过在散热面40上设置粘着性强且绝缘性优良的硅橡胶层44，可以抑制绝缘热传导体薄片12的脱落，并使绝缘热传导体薄片12和散热面之间产生的空气层减少，从而能抑制局部放电引起的绝缘寿命的劣化。另外，当由使硅油硬化成凝胶状而形成的硅凝胶构成硅橡胶层44时，浸透性优良的硅油遍布薄片12及散热面40的表面地浸润扩散，形成硅凝胶及硅油的涂膜，从而能形成又一绝缘层，能抑制局部放电引起的绝缘寿命的劣化。
[实施例9]
图10为本发明的实施例9的电路组件的安装结构的概略构成剖视图。本实施例和前述实施例的不同之处在于，在散热部件2和散热面40之间设置混合粘着性树脂及热传导性粒子所形成的热传导性粘着层13，粘着层13的弹性比包装件36和固定夹具1低。另外，粘着层13被预先涂覆在散热部件2上，并且在固定夹具1及功率半导体3被安装到散热部件2时由散热面40压展，其后硬化、粘结功率半导体3和散热部件2。
根据本实施例，由于能提供连接散热部件2和散热面40的低弹性且高热传导性的粘着层13，所以功率半导体3的散热面40和散热部件2的凹凸能被低弹性的粘着层13吸收，从而能实现热阻的降低和平均化。另外，由于低弹性树脂能通过粘着层的弹性力吸收由固定夹具1的热变形或蠕变疲劳引起的加压力变化及不均匀所产生的热阻变化，所以能实现热阻的稳定化。
[实施例10]
图11为本发明的实施例10的电路组件的安装结构的概略构成剖视图。本实施例和前述实施例的不同之处在于，在与加压面41相面对的凹部7上设置比固定夹具1及包装件36弹性低的树脂层14，树脂层14和包装件36接触。另外，对于树脂层14，可以通过使液状树脂流入凹部7内并使其硬化而形成，也可以是预先剪切成能容纳在凹部7内的形状的层状。
根据本实施例，由于固定夹具1的加压力通过低弹性的树脂层14传递到包装件36的表面，而且加压面41和凹部7的凹凸能被树脂层14吸收，所以能使功率半导体3向散热部件2所施加压力的不均匀最小化，从而能实现热阻的稳定化。另外，由于低弹性树脂层14能使由固定夹具1的蠕变疲劳等引起的变形所造成的功率半导体3向散热部件2所施加压力的不均匀达到最小程度，所以能实现热阻的稳定化。
[实施例11]
图12为本发明的实施例11的电路组件的安装结构的概略构成剖视图。本实施例和前述实施例的不同之处在于，在与加压面41面对的凹部7内设置预先剪切成能容纳在凹部7内的形状并比固定夹具1和包装件36的弹性低的树脂层18，其中固定夹具1在凹部7侧预先将粘着剂19薄薄地涂覆到表面上。所述树脂层18和包装件36接触。
根据本实施例，由于固定夹具1施加的压力通过低弹性的树脂层18传递到包装件36的表面，而且加压面41和凹部7的凹凸能由树脂层18吸收，所以能使功率半导体3向散热部件2所施加压力的不均匀最小化，从而能实现热阻的稳定化。另外，由于低弹性树脂层1 8能使由固定夹具1的蠕变疲劳等引起的变形所造成的功率半导体3向散热部件2所施加压力的不均匀减小到最小程度，所以能实现热阻的稳定化。而且，树脂层18能插入并粘着到固定夹具上、防止树脂层18的脱落，所以能提高组装性。
[实施例12]
图13为本发明的实施例12的电路组件的安装结构的概略构成剖视图。本实施例和前述实施例的不同之处在于，在和散热面40相对的包装件36的加压面41上形成比固定夹具1和包装件36弹性低的树脂17，树脂17与固定夹具1接触。
根据本实施例，由于不会受到固定夹具1和包装件36的凹凸的影响，而且固定夹具1所施加的压力能通过树脂17比较均匀地传递到包装件36的表面，所以能实现热阻的稳定化。另外，由于低弹性树脂17能使由固定夹具1的蠕变疲劳等引起的变形所造成的功率半导体3向散热部件2所施加压力的不均匀减小到最小程度，所以能实现热阻的稳定化。
[实施例13]
图14为本发明的实施例13的电路组件的安装结构的概略构成剖视图。本实施例和前述实施例的不同之处在于，比固定夹具1和包装件36弹性低且在单面具有粘着剂19的树脂层18由所述粘着剂19粘结到加压面41的表面上，树脂层18和固定夹具1接触。
根据本实施例，由于不会受到固定夹具1和包装件36的凹凸的影响，固定夹具1所施加的压力能通过树脂层18比较均匀地传递到包装件36的表面，所以能实现热阻的稳定化。另外，由于低弹性的树脂层18能使由固定夹具1的蠕变疲劳等引起的变形所造成的功率半导体3向散热部件2所施加压力的不均匀减小到最小程度，所以能实现热阻的稳定化。而且，由于树脂层18能被先粘着到功率半导体3上，所以能防止树脂层18的脱落，从而可以提高组装性。
[实施例14]
图15为本发明的实施例14的电路组件的安装结构的概略构成剖视图。本实施例和前述实施例的不同之处在于，比固定夹具1和包装件36弹性低且在两面具有粘着剂19的树脂层18被粘结到加压面41上，树脂层18和固定夹具1的凹部7由粘着剂19粘结。
根据本实施例，由于利用具有两面粘着性能的树脂层18，不会出现树脂层18的脱落和功率半导体3从固定夹具1的脱落，因此可以提高组装性。另外，由于不会受到固定夹具1和包装件36的凹凸的影响，而且固定夹具1所施加的压力能通过树脂层18比较均匀地传递到包装件36的表面，所以能实现热阻的稳定化。另外，由于低弹性的树脂层18能使由固定夹具1的蠕变疲劳等引起的变形所造成的功率半导体3向散热部件2所施加压力的不均匀减小到最小程度，所以能实现热阻的稳定化。
[实施例15]
图16为本发明的实施例15的电路组件的安装结构的概略构成剖视图。本实施例和前述实施例的不同之处在于，在与包装件36相接的固定夹具1的表面具有粘着功率半导体3的粘着剂19。
根据本实施例，在固定夹具1的凹部7内预先涂覆粘着剂19，能在功率半导体3插入凹部7内的同时将其粘接到固定夹具1上，不会出现功率半导体3从固定夹具内脱落的情况，所以可以提高组装性。
[实施例16]
图17为本发明的实施例16的电路组件的安装结构的概略构成剖视图。本实施例和前述实施例的不同之处在于，在固定夹具1上具有固定印刷配线基板16的支柱15，所述印刷配线基板与引出配线5连接。
根据本实施例，由于能改善引出配线5和印刷配线基板16的焊接用通孔部17的配置匹配性，所以可以提高组装性。
[实施例17]
图18为本发明的实施例17的电路组件的安装结构的概略构成剖视图。本实施例和前述实施例的不同之处在于，具有防止功率半导体3从固定夹具1脱落的脱落防止夹具20，在脱落防止夹具20上具有固定到固定夹具1上用的凹凸部21，在固定夹具上具有和凹凸部21啮合的凹凸部45。
根据本实施例，由于通过脱落防止夹具20约束功率半导体3的一部分，功率半导体3不会从固定夹具1内脱落，所以可以提高组装性。
[实施例18]
图19为本发明的实施例18的电路组件的安装结构的概略构成剖视图。本实施例和前述实施例的不同之处在于，脱落防止夹具20设置在固定夹具1的散热部件侧，在脱落防止夹具20和设置在固定夹具1上的引线固定用突起23之间夹住引出配线的一部分。
根据本实施例，由于由脱落防止夹具20和引线固定用突起23从散热部件2侧约束功率半导体3的引出配线5，功率半导体3不会从固定夹具1内脱落，所以可以提高组装性。
[实施例19]
图20为本发明的实施例19的电路组件的安装结构的概略构成剖视图，图21是图20的剖视构成图。本实施例和前述实施例的不同之处在于，脱落防止夹具20设置在固定夹具1的散热部件2侧，在脱落防止夹具20和固定夹具1之间夹入引出配线5的一部分，而且在脱落防止夹具20上具有狭条状的配线存储部22，配线存储部22具有如下功能，即在收容一部分引出配线5的同时对引出配线5进行定位。
根据本实施例，由于在脱落防止夹具20上收容一部分引出配线5，而且能以固定夹具1为基准高精度地确定引出配线5的位置，所以能提高印刷基板16(图中未示出)的组装性。
[实施例20]
图22为本发明的实施例20的电路组件的安装结构的概略构成剖视图。本实施例和前述实施例的不同之处在于，在脱落防止夹具20上设有贯通固定夹具1和印刷配线基板16的棒状突起23。
根据本实施例，由于能以脱落防止夹具20为基准高精度地确定引出配线5和固定夹具1及印刷配线基板16的位置关系，所以可以提高组装性。
[实施例21]
图23为本发明的实施例21的电路组件的安装结构的概略构成剖视图。本实施例和前述实施例的不同之处在于，固定夹具1由具有绝缘性的树脂构成，在固定夹具1上具有固定从外部电路输入输出电信号及电能的外部配线28的端子台24，而且本实施例具有用螺钉26和螺母27对收容在端子台24上的配线部25和外部配线28进行紧固而使它们电连接的功能。
根据本实施例，由于在固定夹具1上设有能输入输出信号和电能的端子台24，并实现了印刷配线基板16的小形化，所以能提供小型的电路组件。
[实施例22]
图24为本发明的实施例22的电路组件的安装结构的概略构成剖视图。本实施例和前述实施例的不同之处在于，固定夹具1由具有绝缘性的树脂构成，固定夹具1内置输入输出电路组件的外部或内部的电信号及电能的电流检测用配线部件25，电流检测用配线部件25贯通具有开口部的环状磁性体30，在环状磁性体30的开口部安装磁性传感器29，流经电流检测用配线部件25的电流产生的磁通由环状磁性体30集磁，在固定夹具1的一部分上形成由磁性传感器29检测集磁的磁通的电流传感器31的功能。
根据本实施例，由于在固定夹具1上能构成电流传感器31，所以电流传感器31和配线部件25用的印刷配线基板16不是必需的，所以能使印刷配线基板16的安装面积小型化，从而能有助于电路组件的小型化。
[实施例23]
图25为本发明的实施例23的电路组件的安装结构的概略构成剖视图。本实施例和前述实施例的不同之处在于，固定夹具1具有固定用于收容利用电路组件构成的电子机械的树脂或金属壳体32的壳体对准部33或螺钉对准部46。
根据本实施例，由于在散热部件2上没有必要设置壳体32的固定对准部，所以有助于散热部件2的小型化和低成本化。
[实施例24]
图26为本发明的实施例24的电路组件的安装结构的概略构成剖视图。本实施例和前述实施例的不同之处在于，在与加压面41相面对的固定夹具1中内置有温度传感器34，温度传感器34的配线从固定夹具1引出。
根据本实施例，由于能将测定功率半导体3温度的温度传感器配置在功率半导体3的附近，所以有助于电路组件的高可靠性。
[实施例25]
图27为本发明的实施例25的电路组件的安装结构的概略构成剖视图。本实施例和前述实施例的不同之处在于，在功率半导体3的散热面40的附近、在凹部7内与散热部件2相面对的固定夹具1的侧面内置检测散热部件2的温度的温度传感器34，凹部7和温度传感器34之间夹有低弹性树脂14或树脂层18，温度传感器34被加压固定在散热部件2上。
根据本实施例，温度传感器34由固定夹具1压向散热部件2，能直接测量散热部件2的表面温度，从而有助于电路组件的高可靠性。
[实施例26]
图28为本发明的实施例26的电路组件的安装结构的概略构成剖视图。本实施例和前述实施例的不同之处在于，和功率半导体3的多条引出配线5电连接的中间连接配线35内置于固定夹具1内，中间连接配线35和前述印刷配线基板16或外部电路配线28连接。
根据本实施例，由于在功率半导体3的引出配线5的形状与印刷配线基板16不匹配的情况或电流容量不足时，能够用中间连接配线35连接，所以有助于印刷配线基板16的小型化及电路组件的小型化。
[实施例27]
图29表示采用前述第1至26实施例中任一实施例的电路组件的电力转换装置59的构成的视图。本实施例的电力转换装置59为这样一种电动机驱动系统，即由商用电源47供给的交流电由电力转换装置59的变流器部48平滑地变成直流电，该直流电由电力转换装置59的逆变器部49转换成具有规定电压和规定频率的交流电，并将所述电供给电气负载如电动机50。对于电力转换装置59，是将二极管等整流元件构成的变流器部48(顺变换部)、PWM(pulse wide modulation：脉宽调制)控制方式的逆变器部49(逆变换部)、及连接到变流器部48与逆变器部49之间的直流部的平滑用电容器51(电容)电连接，并在电力转换装置的壳体32内。变流器部48与逆变器部49由前述第1至26实施例中任一实施例的电路组件构成。逆变器部49将计算机52产生的PWM控制信号输入驱动电路53，驱动电路53根据PWM控制信号开/关控制构成逆变器部49的功率半导体3。
根据本实施例，由于作为变流器部48与逆变器部49的结构，使用高可靠性、小型且低成本的第1至26实施例中任一实施例的电路组件，所以能实现电力转换装置59如电动机驱动系统的小型化、低价格化、可靠性的提高等。另外，在本实施例中，尽管由商用电源47供给的交流电力由电转换装置59的变流器部48平滑地变成直流电，但是也能适用于作为直流电源使用太阳能电池的太阳光发电系统等。
[实施例28]
图30为适用前述第1至26实施例中任一实施例的电路组件的移动体搭载的电力转换装置59，示出作为电力转换装置59的负载如转向装置54的转向角调整用电动机55、驾驶室及货物室的空调用压缩机驱动电动机56、及制动系杆(caliper)内的制动衬片加压用电动机57的结构。对于移动体搭载的电力转换装置59，蓄积在电池58内的直流电由逆变器部49转换成交流电，供给各电动机。对于逆变器部49的结构，由于和前述第27实施例的电力转换装置的基本相同，所以省略其详细说明。
根据本实施例，由于使用高可靠性、小型且低成本的第1至26实施例中任一实施例的电路组件，所以能实现移动体搭载的电力转换装置的小型化、低价格化、可靠性的提高等。另外，在本实施例中，尽管作为直流电源使用电池58进行说明，但是也能适用于使用燃料电池的系统等。

Claims (21)

1.一种电路组件，其包括具有多个配线部件的电气装置和放出该电气装置产生的热量的散热部件，所述多个配线部件电连接通过电流或切断电流的电路、包装前述电路的包装件、及连接到前述电路上的外部电路，其特征在于：具有以使前述电气装置的散热面与前述散热部件接触的方式固定前述散热部件和前述电气装置的固定夹具；在前述固定夹具上，具有收容前述电气装置的一部分的凹部和前述散热面从前述固定夹具露出用的散热用开口部；当前述电气装置由前述固定夹具固定到前述散热部件上时，前述散热面从前述散热用开口部接触到前述散热部件。
2.根据权利要求1所述的电路组件，其特征在于：设有贯通前述固定夹具的开口部，使多个前述配线部件贯通到一个前述开口部内。
3.根据权利要求2所述的电路组件，其特征在于：前述固定夹具的凹部收容与前述散热面相对的前述包装件的相对表面及前述电气装置的一部分。
4.根据权利要求1所述的电路组件，其特征在于：在前述散热部件上设有相对于前述固定夹具的对准部，前述电气装置配置在前述对准部和固定前述固定夹具的固定部之间。
5.根据权利要求1所述的电路组件，其特征在于：在面向与前述散热面相对的前述包装件之相对面的前述固定夹具的表面上，设置和前述包装件接触的突起。
6.根据权利要求1所述的电路组件，其特征在于：在面向与前述散热面相对的前述包装件之相对面的前述固定夹具的表面上，设置第一突起和第二突起，前述第一突起与前述包装件表面的凹坑接触，前述第二突起与设置在前述包装件上的孔匹配。
7.根据权利要求1所述的电路组件，其特征在于：在前述散热部件和前述散热面之间，设置比前述包装件和前述固定夹具弹性低且具有热传导性的树脂层。
8.根据权利要求1所述的电路组件，其特征在于：在前述散热部件和前述散热面之间，设置比前述包装件和前述固定夹具弹性低且具有热传导性的树脂层；在前述散热面侧的前述树脂层上设置具有粘着性的硅橡胶层。
9.根据权利要求1所述的电路组件，其特征在于：在与和前述散热面相对的前述包装件表面相面对的前述固定夹具上，设置比前述固定夹具和前述包装件弹性低的树脂层；前述树脂层和前述包装件接触。
10.根据权利要求1所述的电路组件，其特征在于：在和前述散热面相对的前述包装件的表面上，设置比前述固定夹具和前述包装件弹性低的树脂层；前述树脂层和前述固定夹具接触。
11.根据权利要求1所述的电路组件，其特征在于：在与前述散热面相对的前述包装件的表面和前述固定夹具之间，设置比前述固定夹具和前述包装件弹性低且在单面或两面上具有粘着层的树脂层；固定前述电气装置、前述树脂层及前述固定夹具。
12.根据权利要求1所述的电路组件，其特征在于：具有将前述电气装置粘接到与前述包装件接触的前述固定夹具的表面上的粘着功能。
13.根据权利要求1所述的电路组件，其特征在于：在前述固定夹具上具有固定印刷配线基板的机构，所述印刷配线基板连接前述配线部件。
14.根据权利要求1所述的电路组件，其特征在于：具有防止前述电气装置从前述固定夹具上脱落的脱落防止夹具，在前述脱落防止夹具上设有向前述固定夹具固定用的凹凸部，在前述固定夹具上具有和前述凹凸部啮合的凹凸部。
15.根据权利要求14所述的电路组件，其特征在于：前述脱落防止夹具设置在前述固定夹具的前述散热部件侧，在前述脱落防止夹具和前述固定夹具之间夹入前述配线部件的一部分，在前述脱落防止夹具上具有狭条状的配线存储部，前述配线存储部具有收容前述配线部件的一部分并进行配线定位的功能。
16.根据权利要求1所述的电路组件，其特征在于：前述固定夹具由具有绝缘性的树脂构成，前述固定夹具具有固定并电连接外部配线的端子台，所述外部配线用于从外部电路输入输出电信号及电能。
17.根据权利要求1所述的电路组件，其特征在于：前述固定夹具由具有绝缘性的树脂构成，前述固定夹具内藏电流检测用的配线部件，在前述电流检测用的配线部件上安装磁性传感器或电阻并具有电流传感器的功能。
18.根据权利要求1所述的电路组件，其特征在于：在前述固定夹具上设有固定壳体用的凹凸或螺钉对准部，所述壳体用于收容利用前述电路组件构成的电气系统。
19.根据权利要求1所述的电路组件，其特征在于：在面对与前述散热面相对的前述包装件表面的前述固定夹具上，内藏检测温度的电路。
20.根据权利要求1所述的电路组件，其特征在于：在前述电气装置的前述散热面的附近、于前述固定夹具的前述散热部件侧设置检测前述散热部件的温度的电路。
21.根据权利要求1所述的电路组件，其特征在于：和前述电气装置的前述多条配线部件电连接的中间连接配线内置于前述固定夹具内，前述中间连接配线和前述印刷配线基板或前述电路组件外部的电路连接。
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