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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung, einen elektrischen Verteiler und ein Abstandsstück.
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TECHNISCHER HINTERGRUND
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Herkömmlicherweise wird bei einem bekannten Beispiel für eine Schaltungsanordnung eine Leiterplatte über ein Wärmeableitelement gelegt, das Wärme der Leiterplatte nach außen ableitet. Bei einer Schaltungsanordnung dieses Typs wird eine Leiterplatte mit einem Klebstoff von oben auf ein Wärmeableitelement geklebt. Wenn bei der Schaltungsanordnung aus Patentdokument Nr. 1 ein Folienkörper, bei dem Isolationsfasern zu einer Folie gewoben sind, über den von oben auf das Wärmeableitelement aufgetragenen Klebstoff gelegt wird, durchdringt der Klebstoff den gesamten Folienkörper fast gleichmäßig. Indem die Schaltung über dem Folienkörper aufgebracht wird und die Schaltung gegen das Wärmeableitelement gedrückt wird, wird die Schaltung an der Oberseite des Wärmeableitelements fixiert.
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VORBEKANNTE TECHNISCHE DOKUMENTE
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PATENTDOKUMENTE
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- Patentdokument Nr. 1: JP 2005-151617A
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ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
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VON DER ERFINDUNG ZU LÖSENDE AUFGABEN
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Wenn in Patentdokument Nr. 1 eine Schaltung an einer Oberseite einer Wärmeableitplatte fixiert wird, wird die Schaltung gegen die Wärmeableitplatte gedrückt, jedoch ist es nicht einfach, mit gleichförmiger Kraft auf eine gesamte Fläche der Schaltung zu drücken. Im Allgemeinen wird eine Spannvorrichtung benötigt, um mit gleichförmiger Kraft auf die gesamte Fläche der Schaltung zu drücken, jedoch können durch Einsatz der Spannvorrichtung die Herstellungskosten steigen.
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Die vorliegende Erfindung entstand angesichts der vorgenannten Umstände, und ihr liegt als Aufgabe zugrunde, die Herstellungskosten zu reduzieren und Positionen der Leiterplatte und des Wärmeableitelements zu fixieren.
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MITTEL ZUM LÖSEN DER AUFGABE
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Eine Schaltungsanordnung der vorliegenden Erfindung weist auf: eine Leiterplatte, auf der elektronische Komponenten montiert sind, ein Wärmeableitelement, über das die Leiterplatte gelegt ist, zum Ableiten von Wärme der Leiterplatte, eine Schraube, mit der die Leiterplatte mit dem Wärmeableitelement verschraubt ist, und ein Abstandsstück, in dem ein Einführloch ausgebildet ist, um einen Schaftabschnitt der Schraube einzuführen, und das zwischen der Leiterplatte und der Schraube angeordnet ist, um die Schraube aufzunehmen. Wenn die Leiterplatte unter Verwendung der Schraube mit dem Wärmeableitelement verschraubt ist, stellt das Abstandsstück ein Leiterplatten-Drückelement zum Drücken auf die Leiterplatte und ein Wärmeableitelement-Drückelement zum Drücken auf das Wärmeableitelement bereit. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Einführloch, in das der Schaftabschnitt der Schraube eingeführt ist, auf dem Abstandsstück ausgebildet. Das Abstandsstück ist zwischen der Leiterplatte und der Schraube angeordnet, um die Schraube aufzunehmen. Das Abstandsstück stellt das Leiterplatten-Drückelement zum Drücken auf die Leiterplatte und das Wärmeableitelement-Drückelement zum Drücken auf das Wärmeableitelement bereit, wenn die Leiterplatte unter Verwendung der Schraube mit dem Wärmeableitelement verschraubt ist, das Wärme der Leiterplatte abgibt.
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Diese Ausgestaltung ermöglicht es, Positionen der Leiterplatte und des Wärmeableitelements durch Drücken der Leiterplatte gegen das Wärmeableitelement über das Abstandsstück mit der beim Verschrauben angewendeten Kraft zu fixieren, und daher wird keine Spannvorrichtung benötigt, und die Herstellungskosten können reduziert werden. Ferner kann anders, als wenn die Schraube direkt auf die Leiterplatte drückt, durch Drücken auf die Leiterplatte mit dem Leiterplatten-Drückelement des Abstandsstücks einer Verformung der Leiterplatte entgegengewirkt werden. Weiterhin nimmt das Wärmeableitelement beim Drücken auf das Wärmeableitelement mit dem Wärmeableitelement-Drückelement des Abstandsstücks über das Abstandsstück eine starke Kraft auf, die beim Verschrauben ausgeübt wird, und die starke Kraft wirkt sich nicht auf die Leiterplatte aus, und daher kann der Verformung der Leiterplatte aufgrund der beim Verschrauben ausgeübten Kraft entgegengewirkt werden.
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Der nachstehende Aspekt wird als Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bevorzugt. Das Abstandsstück ist isolierend, und eine isolierende Klebeschicht ist über eine Fläche auf der Leiterplattenseite des Wärmeableitelements gelegt, und das Wärmeableitelement-Drückelement drückt von oberhalb der Klebeschicht auf das Wärmeableitelement. Auf diese Weise kann ein Raum zwischen der Leiterplatte und dem Wärmeableitelement durch das Abstandsstück und die Klebeschicht isoliert werden.
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Das Wärmeableitelement-Drückelement drückt auf einen Rand der Klebeschicht. Auf diese Weise kann, während der Klebstoff daran gehindert wird, zur Schraube hin übertragen zu werden, der Raum zwischen der Leiterplatte und dem Wärmeableitelement isoliert werden.
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Das Wärmeableitelement-Drückelement ist in engem Kontakt mit dem Wärmeableitelement. Auf diese Weise kann der Klebstoff daran gehindert werden, zur Schraube hin übertragen zu werden.
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Das Wärmeableitelement-Drückelement ist ringförmig um den Schaftabschnitt der Schraube herum angeordnet.
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In dem Wärmeableitelement ist eine Vertiefung ausgebildet, die tiefer als eine Fläche des Wärmeableitelements abgesenkt ist, auf die das Wärmeableitelement-Drückelement drückt. Um das Einführloch in dem Abstandsstück herum ist ein Aufnahmeabschnitt zum Aufnehmen der Schraube ausgebildet, und der Aufnahmeabschnitt tritt in die Vertiefung ein.
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Ein elektrischer Verteiler umfasst die Schaltungsanordnung.
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EFFEKT DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, die Herstellungskosten zu reduzieren und Positionen der Leiterplatte und des Wärmeableitelements zu fixieren.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine perspektivische Ansicht eines Verteilers gemäß einer Ausführungsform 1.
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2 ist eine Draufsicht, die eine Schaltungsanordnung veranschaulicht.
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3 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Abschnitts der mit einer Schraube verschraubten Schaltungsanordnung.
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4 ist eine Draufsicht auf ein Abstandsstück.
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5 ist eine Ansicht des Abstandsstücks von einer Seite.
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6 ist eine Ansicht des Abstandsstücks von unten.
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7 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A aus 4.
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8 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Abschnitts einer mit einer Schraube verschraubten Schaltungsanordnung gemäß einer Ausführungsform 2.
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9 ist eine Draufsicht auf ein Abstandsstück.
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10 ist eine Ansicht des Abstandsstücks von einer Seite.
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11 ist eine Ansicht des Abstandsstücks von einer Seite.
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12 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie B-B in 9.
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13 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Abschnitts einer mit einer Schraube verschraubten Schaltungsanordnung gemäß einer Ausführungsform 3.
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14 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Abschnitts einer mit einer Schraube verschraubten Schaltungsanordnung gemäß einer Ausführungsform 4.
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AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
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Ausführungsform 1
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Nachstehend wird eine Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 1 bis 7 beschrieben. Ein elektrischer Verteiler 10 ist auf einem Stromzufuhrweg zwischen einer Stromquelle (wie einer Fahrzeugbatterie eines Elektrofahrzeugs, Hybridfahrzeugs und dergleichen) und einer Last angeordnet, die durch eine elektrische Bordkomponente, wie eine Lampe oder einen Antriebsmotor, gebildet ist. Der elektrische Verteiler 20 kann zum Beispiel mit einem Gleichstromwandler, einem Wechselrichter und dergleichen benutzt werden. In den nachstehenden Beschreibungen ist eine Richtung von oben nach unten auf Basis einer Richtung in 3 definiert.
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Elektrischer Verteiler 10
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Wie in 1 gezeigt ist, umfasst der Verteiler 10 eine Schaltungsanordnung 20, eine Abdeckung 51, die eine obere Fläche der Schaltungsanordnung 20 abdeckt, und ein Verbindergehäuse 53.
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Die Abdeckung 51 ist durch Biegen eines blechartigen Metalls wie Aluminium ausgebildet und weist eine Kastenform mit einer Öffnung nach unten auf. Die Abdeckung 51 weist an einem unteren Rand einen Eingriffabschnitt 52 auf, wobei der Eingriffabschnitt 52 die Abdeckung 51 in einem geschlossenen Zustand hält, indem er mit einem eingreifenden Abschnitt 29B einrastet, der auf einer Seitenfläche des Wärmeableitelements 29 ausgebildet ist. Das Verbindergehäuse 53 weist eine Röhrenform auf, in die ein Gegenstück-Verbindergehäuse eingepasst werden kann, und ein Verbinderkontakt 26 steht auf einer Innenseite davon vor.
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Schaltungsanordnung 20
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Wie in den 2 und 3 gezeigt ist, umfasst die Schaltungsanordnung 20 eine Leiterplatte 23, auf der elektronische Komponenten 21A bis 21D montiert sind, das Wärmeableitelement 29, über das die Leiterplatte 23 gelegt ist und das Wärme der Leiterplatte 23 abgibt, eine Klebeschicht 32, die einen Raum zwischen der Leiterplatte 23 und dem Wärmeableitelement 29 verklebt, Schrauben 47, mit der die Leiterplatte 23 an dem Wärmeableitelement 29 fixiert ist, und Abstandsstücke 40, die zwischen der Leiterplatte 23 und den Schrauben 47 angeordnet sind.
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Die elektronischen Komponenten 21A bis 21D sind beispielsweise Schaltelemente 21A, Widerstände 21B, Kondensatoren 21C und eine Spule 21D. Die Schaltelements 21A sind Relais, wie etwa FETs, mechanische Relais oder dergleichen, und weisen auf einer unteren Seite eines kastenförmigen Hauptkörpers ein Anschlussbein (in den Zeichnungen nicht gezeigt) auf. Weiterhin stehen mehrere Anschlussbeine 22 seitlich von einer Seite der Schaltelemente 21A vor.
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Leiterplatte 23
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Die Leiterplatte 23 weist eine rechteckige Form auf und ist durch Verkleben einer isolierenden Platine 24 mit einer Sammelschiene 25 unter Verwendung eines Haftelements (zum Beispiel einer Klebefolie, eines Klebstoffs und dergleichen) ausgebildet. Die isolierende Platine 24 ist durch eine Leiterbahn (in den Zeichnungen nicht gezeigt) aus Kupferfolie und dergleichen ausgebildet, die auf eine Isolierstoffplatte aufgedruckt ist, welche aus einem isolierenden Material ausgebildet ist. Die Anschlussbeine 22 sind mit der Leiterbahn der isolierenden Platine 24 verlötet. Komponenteneinführlöcher 23A sind durch die isolierende Platine 24 hindurchgehend derart ausgebildet, dass die elektronischen Komponenten 21A bis 21D bis zu der zur Sammelschiene 25 weisenden Seite der isolierenden Platine 24 durchgeführt können. Die Unterseite des Schaltelements 21A und die Anschlussbeine 22 auf der Seitenfläche jedes Schaltelements 21A sind durch die Komponenteneinführlöcher 23A hindurch mit der Sammelschiene 25 verlötet. Die Sammelschiene 25 ist durch Ausstanzen aus einer metallischen Platte aus Kupfer, Kupferlegierung oder dergleichen in einer Form der Leiterbahn ausgebildet. Ein Ende der Sammelschiene 25 ist durchgängig mit dem Verbinderkontakt 26.
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In der Leiterplatte 23 ist ein Paar aus einem linken und einem rechten Durchgangsloch 27 ausgebildet, durch welche das (später beschriebene) Abstandsstück 40 eingeführt ist. Die Durchgangslöcher 27 weisen eine Kreisform auf und sind an Positionen angeordnet, die zu einem Umfangsrand der Leiterplatte beabstandet sind und mit einem vorbestimmten Abstand zueinander beabstandet sind. Außerdem ist das Durchgangsloch 27 in einer Umgebung der elektronischen Komponenten 21A, 21B und 21D mit großer Wärmeentwicklung angeordnet. Das Durchgangsloch 27 ist dadurch ausgebildet, dass die in der isolierenden Platine 24 und der Sammelschiene 25 jeweils ausgebildeten Durchgangslöcher 27A bzw. 27B einander überlappen.
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Wärmeableitelement 29
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Das Wärmeableitelement 29 ist aus einem metallischen Material mit exzellenter Wärmeleitfähigkeit wie etwa Aluminiumlegierung, Kupferlegierung und dergleichen ausgebildet. Das Wärmeableitelement 29 ist fast größenidentisch mit der Leiterplatte 23 und weist in einer ebenen oberen Fläche 29A ein U-förmiges Schraubenloch 30 auf, das mit einem Innengewinde versehen ist, um mit der Schraube 47 verschraubt zu werden. Auf der unteren Seite des Wärmeableitelements 29 ist eine große Anzahl von Kühlrippen 31 nebeneinander angeordnet.
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Die Klebeschicht 32 nutzt einen flüssigen Klebstoff. Es können verschiedene Klebstofftypen benutzt werden, wie beispielsweise ein wärmehärtender Typ oder ein thermoplastischer Typ. In einem Bereich mit einem vorbestimmten Radius um den Mittelpunkt des Schraubenlochs 30 ist die obere Fläche des Wärmeableitelements 29 nicht mit der Klebeschicht 32 beschichtet, und daher weist die Klebeschicht 32 einen kreisförmigen Rand 32A auf, der einen Schaftabschnitt 49 der Schraube 47 umgibt.
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Abstandsstück 40
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Wie in 3 bis 7 gezeigt ist, ist das Abstandsstück 40 aus einem isolierenden Kunststoff und weist einen röhrenförmigen Einführabschnitt 41 auf, in den die Schraube 47 eingeführt ist, ein Leiterplatten-Drückelement 44, das auf die Leiterplatte 23 drückt bzw. diesen festklemmt, wenn die Leiterplatte 23 mit dem Wärmeableitelement 29 verschraubt ist, und ein Wärmeableitelement-Drückelement 45, das auf das Wärmeableitelement 29 drückt, wenn die Leiterplatte 23 mit dem Wärmeableitelement 29 verschraubt ist.
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Der Einführabschnitt 41 ist mit einem Einführloch 42 ausgebildet, in das die Schraube 47 eingeführt ist, und umfasst einen Aufnahmeabschnitt 43, der einen Kopf 48 der Schraube 47 aufnimmt. Das Einführloch 42 umfasst ein Kopfeinführloch 42A, in welches der Kopf 48 der Schraube 47 eingeführt ist, und ein Schaftabschnitt-Einführloch 42B, in welches der Schaftabschnitt 49 eingeführt ist.
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Das Kopfeinführloch 42A ist in der kreisförmigen Form ausgebildet, die im Wesentlichen denselben Durchmesser wie der Kopf 48 aufweist, und das Meiste des Kopfes 48 ist in das Kopfeinführloch 42A eingepasst, mit Ausnahme eines oberen Abschnitts des Kopfes 48. Das Schafteinführloch 42B weist einen gegenüber dem Kopfeinführloch 42A stufenförmig reduzierten Durchmesser auf und ist mit einem geringfügigen Spalt zwischen einem Außenumfang des Schaftabschnitts 49 und dem Schafteinführloch 42B ausgebildet. Unter dem Schafteinführloch 42B ist ein Loch 46 mit erweitertem Durchmesser bereitgestellt, das einen stufenförmig erweiterten Durchmesser aufweist.
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Das Leiterplatten-Drückelement 44 ist ein Abschnitt, in dem der Einführabschnitt 41 in radialer Richtung nach außen aufgeweitet ist und der Außenumfang des Leiterplatten-Drückelements 44 konisch schräg nach unten hin zunimmt. Das Leiterplatten-Drückelement 44 ist in Form eines echten Kreisrings ausgebildet, der um eine Mittenachse X des Abstandsstücks 40 zentriert ist. Eine untere Seite 44A des Leiterplatten-Drückelements 44 liegt in der Umgebung des Einführlochs 42 an einem Lochrand des Einführlochs 42 der Leiterplatte 23 entlang über der Leiterplatte 23.
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Das Wärmeableitelement-Drückelement 45 ist in einer echten Kreisringform auf der unteren Seite des Einführabschnitts 41 ausgebildet und drückt von oben gegen einen gesamten Umfang des Rands 32A der Klebeschicht 32. Bei der vorliegenden Ausführungsform drückt ein in radialer Richtung (Links-rechts-Richtung in 3) näherungsweise mittlerer Abschnitt des Wärmeableitelement-Drückelements 45 den Rand 32A zurück. Indem mit dem Wärmeableitelement-Drückelement 45 auf den Rand 32A der Klebeschicht 32 gedrückt wird, wird für eine Kriechstrecke zwischen einer Wärmeableitplatte (Wärmeableitelement 29) und der Schaltungsanordnung (Leiterplatte 23) gesorgt. Eine Abmessung, um die das Wärmeableitelement-Drückelement 45 von der unteren Seite des Leiterplatten-Drückelements 44 (Richtung von oben nach unten in 3) vorspringt, ist die gleiche wie eine Dickenabmessung der Leiterplatte 23 (Richtung von oben nach unten in 3). Zwischen dem Außenumfang des Wärmeableitelements 45 und einer Wand des Einführlochs 42 der Leiterplatte 23 ist ein Spalt ausgebildet. Das Abstandsstück 40 ist beispielsweise durch Strangpressen und dergleichen ausgebildet und weist eine Festigkeit auf, die der beim Verschrauben ausgeübten Kraft zu widerstehen befähigt ist. Die Schraube 47 ist metallisch und weist den Kopf 48 und den zylindrischen Schaftabschnitt 49 mit Außengewinde auf.
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Es wird ein Herstellungsverfahren für die Schaltungsanordnung 20 beschrieben. Die Leiterplatte 23 wird durch Verkleben der isolierenden Platine 24 und der Sammelschiene 25 unter Verwendung des Klebeelements ausgebildet, und die elektronischen Komponenten 21A bis 21D und dergleichen werden durch Aufschmelzlöten auf der Leiterplatte 23 montiert.
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Als Nächstes wird durch Auftragen des Klebstoffs an einer vorbestimmten Position auf die obere Fläche des Wärmeableitelements 29 die Klebeschicht 32 ausgebildet, und die Leiterplatte 23 wird über die Klebeschicht 32 gelegt. Wenn das Abstandsstück 40 angebracht wird, indem das Wärmeableitelement-Drückelement 45 des Abstandsstücks 40 durch das Durchgangsloch 27 der Leiterplatte 23 eingeführt wird, kommt das Leiterplatten-Drückelement 44 des Abstandsstücks 40 in Kontakt mit der oberen Fläche der Leiterplatte 23, und die untere Seite des Wärmeableitelement-Drückelements 45 wird auf dem Rand 32A der Klebeschicht 32 angeordnet.
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Der Schaftabschnitt 49 der Schraube 47 wird durch das Einführloch 42 des Abstandsstücks 40 in das Innengewinde des Schraubenlochs 30 des Wärmeableitelements 29 eingeschraubt. Wenn eine untere Fläche 48A des Kopfes 48 den Aufnahmeabschnitt 43 berührt und die Schraube 47 weiter festgezogen wird, drückt die untere Seite 44A des Leiterplatten-Drückelements 44 (die Umgebung des bzw.) den gesamten Umfang des Lochrands des Durchgangslochs 27 der Leiterplatte 23 nach unten, und die untere Seite des Wärmeableitelement-Drückelements 45 drückt den Rand 32A der Klebeschicht 32 nach unten.
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Die vorliegende Ausführungsform erzielt die folgenden vorteilhaften Effekte. Diese Ausführungsform ermöglicht es, Positionen der Leiterplatte 23 und des Wärmeableitelements 29 durch Drücken der Leiterplatte 23 gegen die Seite des Wärmeableitelements 29 über das Abstandsstück 40 mit der beim Verschrauben angewendeten Kraft zu fixieren, und relative Positionen der Leiterplatte 23 und des Wärmeableitelements 29 können daher positioniert und fixiert werden, ohne dass eine Spannvorrichtung verwendet wird, und die Herstellungskosten können reduziert werden. Ferner kann anders, als wenn Druck von der Schraube 47 direkt auf die Leiterplatte 23 ausgeübt wird, durch Drücken auf die Leiterplatte 23 mit dem Leiterplatten-Drückelement 44 des Abstandsstücks 40 einer Verformung der Leiterplatte 23 entgegengewirkt werden. Weiterhin wird durch Drücken auf das Wärmeableitelement 29 mit dem Wärmeableitelement-Drückelement 45 des Abstandsstücks 40 eine starke Kraft, die beim Verschrauben ausgeübt wird, von dem Wärmeableitelement 29 über das Abstandsstück 40 aufgenommen, und die auf die Leiterplatte 23 einwirkende Kraft wird abgeschwächt, und daher kann der Verformung der Leiterplatte 23 aufgrund der beim Verschrauben ausgeübten Kraft entgegengewirkt werden.
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Ferner ist das Abstandsstück 40 isolierend, und die isolierende Klebeschicht 32 ist über eine Fläche auf der zur Leiterplatte 23 weisenden Seite des Wärmeableitelements 29 gelegt, und das Wärmeableitelement-Drückelement 45 drückt von oberhalb der Klebeschicht 32 auf das Wärmeableitelement 29. Auf diese Weise kann der Raum zwischen der Leiterplatte 23 und dem Wärmeableitelement 29 durch das Abstandsstück 40 und die Klebeschicht 32 isoliert werden, und daher kann ein Kurzschluss zwischen Leiterplatte 23 und Wärmeableitelement 29 über die Schraube 47 verhindert werden.
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Weiterhin drückt das Wärmeableitelement-Drückelement 45 auf den Rand 32A der Klebeschicht 32. Auf diese Weise kann, während der Klebstoff der Klebeschicht 32 darin gehindert wird, zur Schraube 47 hin übertragen zu werden, der Raum zwischen der Leiterplatte 23 und dem Wärmeableitelement 29 isoliert werden.
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Zusätzlich dazu ist das Wärmeableitelement-Drückelement 45 ringförmig um den Schaftabschnitt 49 der Schraube 47 angeordnet und ermöglicht ein Drücken auf den gesamten Umfang des Rands 32A der Klebeschicht 32. Daher kann der Raum zwischen der Leiterbahn der Leiterplatte 23 und dem Wärmeableitelement 29 zuverlässig isoliert werden, und das Wärmeableitelement-Drückelement 45 kann den Klebstoff daran hindern, in Richtung Schraubenloch 30 zu fließen. Da ferner die Positionen in der Nähe der elektronischen Komponenten 21A bis 21D mit hoher Wärmeentwicklung über das Abstandsstück 40 auf einer Innenseite der Leiterplatte 23 verschraubt sind, kann, anders als bei Verschraubung an einem Umfang der Leiterplatte 23 entlang, einer Krümmung der Leiterplatte 23 im Umfeld einer Wärmequelle entgegengewirkt werden.
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Ausführungsform 2
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Nachstehend wird eine Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 8 bis 12 beschrieben. Bei Ausführungsform 2 unterscheidet sich die Form eines Abstandsstücks 60 von Ausführungsform 1, und daher unterscheiden sich die Formen einer Schraube 75 und eines Wärmeableitelements 67. Im Übrigen gleicht Ausführungsform 2 der Ausführungsform 1. Ausgestaltungen, die mit denen von Ausführungsform 1 identisch sind, tragen identische Bezugszeichen und werden nicht erneut beschrieben.
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Wie in den 8 bis 12 gezeigt ist, ist das Abstandsstück 60 aus einem isolierenden Verbundstoff zusammengesetzt und zwischen der Leiterplatte 23 und der Schraube 75 angeordnet. Das Abstandsstück 60 weist einen röhrenförmigen Einführabschnitt 61 auf, durch welchen ein Schaftabschnitt 77 der Schraube 75 eingeführt ist, ein Leiterplatten-Drückelement 64, das auf die Leiterplatte 23 drückt, wenn die Leiterplatte 23 mit dem Wärmeableitelement 67 verschraubt ist, und ein Wärmeableitelement-Drückelement 65, das auf das Wärmeableitelement 67 drückt, wenn die Leiterplatte 23 mit dem Wärmeableitelement 67 verschraubt ist.
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Der Einführabschnitt 61 ist mit einem Einführloch 62 ausgebildet, in welches der Schaftabschnitt 77 der Schraube 75 eingeführt ist, und umfasst einen Aufnahmeabschnitt 63, der einen Kopf 76 der Schraube 75 aufnimmt. Das Einführloch 62 umfasst ein Kopfeinführloch 62A, in welches der Kopf 76 der Schraube 75 eingeführt ist, und ein Schaftabschnitt-Einführloch 62B, das einen von dem Kopfeinführloch 62A aus stufenförmig reduzierten Durchmesser aufweist und durch welches der Schaftabschnitt 49 eingeführt ist.
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Das Kopfeinführloch 62A ist in einer echten Kreisform ausgebildet, die im Wesentlichen denselben Durchmesser wie der Kopf 48 aufweist, und das Meiste des Kopfes 48 ist in das Kopfeinführloch 62A eingepasst, mit Ausnahme eines oberen Abschnitts des Kopfes 76. Das Schafteinführloch 62B weist einen gegenüber dem Kopfeinführloch 62A stufenförmig reduzierten Durchmesser auf und ist mit einem geringfügigen Spalt zwischen dem Schaftabschnitt 77 und dem Schafteinführloch 62B ausgebildet. Der Aufnahmeabschnitt 63 ist auf der Unterseite des Abstandsstücks 60 ausgebildet, und ein Stufenabschnitt 63A, der eine Unebenheit zwischen dem Kopfeinführloch 62A und dem Schafteinführloch 62B ausbildet, ist eine obere Fläche, die den Kopf 48 aufnimmt.
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Das Leiterplatten-Drückelement 64 ist einstückig mit dem Einführabschnitt 61 ausgebildet und ist ein Abschnitt, der von dem Einführabschnitt 61 nach außen vorsteht. Das Leiterplatten-Drückelement 64 steht an seiner unteren Endseite um eine große Abmessung vor, und daher ist ein Außenumfang des Abstandsstücks 60 in einer konischen Form ausgebildet, dessen Durchmesser zur unteren Seite hin zunimmt. Die untere Seite 64A des Leiterplatten-Drückelements 64 ist flach und in der ringförmigen Form eines echten Kreises ausgebildet, welcher um die Mittenachse X des Abstandsstücks 60 zentriert ist, und ist an dem Umfangsrand des Durchgangslochs 27 der Leiterplatte 23 entlang über die Leiterplatte 23 gelegt.
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Das Wärmeableitelement 65 ist einstückig mit dem Einführabschnitt 61 ausgebildet, ist in der ringförmigen Form eines echten Kreises unterhalb und weiter innen als das Leiterplatten-Drückelement 64 ausgebildet und drückt von oben derart auf die Klebeschicht 32, dass der Rand 32A der Klebeschicht 32 eingeschlossen ist. Indem mit dem Wärmeableitelement-Drückelement 65 auf den Rand 32A der Klebeschicht 32 gedrückt wird, wird für die Kriechstrecke zwischen der Wärmeableitplatte (Wärmeableitelement 67) und der Schaltungsanordnung (Leiterplatte 23) gesorgt. Der Klebstoff steht in einer Vertiefung 68, die verhindert, dass der Klebstoff in ein Schraubenloch 69 eintritt. Die Abmessung, um die das Wärmeableitelement-Drückelement 65 von der unteren Seite 64A des Leiterplatten-Drückelements 64 vorsteht, ist die gleiche wie die Dickenabmessung der Leiterplatte 23. Zwischen dem Außenumfang des Wärmeableitelement-Drückelements 65 und der Wand des Einführlochs 62 der Leiterplatte 23 ist der Spalt ausgebildet.
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In dem Wärmeableitelement 67 ist die Vertiefung 68 ausgebildet, die tiefer als eine obere Fläche 67A des Wärmeableitelements 67 abgesenkt ist, auf die von dem Wärmeableitelement-Drückelement 65 gedrückt wird. Der Aufnahmeabschnitt 63, der den Kopf 76 der Schraube 75 aufnimmt, ist um das Einführloch 62 des Abstandsstücks 60 herum ausgebildet, und der Aufnahmeabschnitt 63 tritt ins Innere der Vertiefung 68 ein.
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Es wird ein Herstellungsverfahren für die Schaltungsanordnung 20 beschrieben. Die Leiterplatte 23 wird durch Verkleben der isolierenden Platine 24 und der Sammelschiene 25 mit dem Klebstoff ausgebildet. Durch Aufschmelzlöten der elektronischen Komponenten 21A bis 21D werden die elektronischen Komponenten 21A bis 21D und dergleichen auf der Leiterplatte 23 montiert.
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Durch Auftragen des Klebstoffs an der vorbestimmten Position auf die obere Fläche 67A des Wärmeableitelements 67 wird die Klebeschicht 32 ausgebildet, und die Leiterplatte 23 wird über die Klebeschicht 32 gelegt. Sodann wird das Abstandsstück 60 angebracht, indem das Wärmeableitelement-Drückelement 65 des Abstandsstücks 60 durch das Durchgangsloch 27 der Leiterplatte 23 eingeführt wird. Zu diesem Zeitpunkt kommt die untere Seite 64A des Leiterplatten-Drückelements 64 des Abstandsstücks 60 in Kontakt mit der oberen Fläche der Leiterplatte 23, und die untere Seite des Wärmeableitelement-Drückelements 65 wird von oben auf dem Rand 32A der Klebeschicht 32 angeordnet.
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Der Schaftabschnitt 77 der Schraube 75 wird durch das Einführloch 62 des Abstandsstücks 60 eingeführt, und die Schraube 75 wird in das mit einem Gewinde versehene Schraubenloch 30 des Wärmeableitelements 67 eingeschraubt. Wenn die untere Fläche des Kopfes 76 beim Einschrauben der Schraube 75 in das mit Gewinde versehene Schraubenloch 30 den Aufnahmeabschnitt 63 berührt und die Schraube 75 weiter festgezogen wird, drückt die untere Seite 64A des Leiterplatten-Drückelements 64 den gesamten Umfang des Rands des Durchgangslochs 27 der Leiterplatte 23 nach unten, und die untere Seite des Wärmeableitelement-Drückelements 65 drückt den kreisförmigen Rand 32A der Klebeschicht 32 nach unten. Gemäß Ausführungsform 2 tritt der Aufnahmeabschnitt 63, der den Kopf 76 der Schraube 75 aufnimmt, in die Vertiefung 68 ein und ermöglicht eine tiefere Position des Kopfs 76 der Schraube 75.
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Ausführungsform 3
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Wie in 13 gezeigt ist, drückt bei einem Abstandsstück 70 gemäß einer Ausführungsform 3 ein Wärmeableitelement-Drückelement 72 direkt (und nicht indirekt über eine Klebeschicht) auf die obere Fläche 29A des Wärmeableitelements 29. Ausgestaltungen, die mit denen der vorstehenden Ausführungsformen identisch sind, tragen identische Bezugszeichen und werden nicht erneut beschrieben. Eine Klebeschicht 71 mit einem Rand 71A, der eine Öffnung mit einer Fläche ausbildet, die größer als die von dem Rand 32A der Klebeschicht 32 in Ausführungsform 1 bereitgestellte Öffnung ist, ist über die obere Fläche 29A des Wärmeableitelements 29 gelegt. Demgemäß ist die Klebeschicht 71 außerhalb des ringförmigen Wärmeableitelement-Drückelements 72 angeordnet und ist nicht innerhalb oder unterhalb des Wärmeableitelement-Drückelements 45 angeordnet.
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Die Abmessung, um die das Wärmeableitelement-Drückelement 72 von der unteren Fläche 44A des Leiterplatten-Drückelements 44 vorspringt (Abmessung in Richtung von oben nach unten in 13), ist dieselbe Abmessung wie eine Summe einer Dickenabmessung der Klebeschicht 71 und der Dickenabmessung der Leiterplatte 23 (Abmessung in Richtung von oben nach unten in 13). Auf diese Weise ist das Wärmeableitelement-Drückelement 72 fest an dem Wärmeableitelement 29 angebracht, und daher kann das Wärmeableitelement-Drückelement 72 einem Übertragen des Klebstoffs der Klebeschicht 71 in Richtung der Schraube 47 entgegenwirken.
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Ausführungsform 4
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Wie in 14 gezeigt ist, drückt bei einem Abstandsstück 80 gemäß einer Ausführungsform 4 ein Wärmeableitelement-Drückelement 81 direkt auf die obere Fläche des Wärmeableitelements 67. Ausgestaltungen, die mit denen der vorstehenden Ausführungsformen identisch sind, tragen identische Bezugszeichen und werden nicht erneut beschrieben. Die Klebeschicht 71 ist außerhalb des ringförmigen Wärmeableitelement-Drückelements 81 angeordnet und ist nicht innerhalb oder unterhalb des Wärmeableitelement-Drückelements 45 angeordnet. Die Abmessung, um die das Wärmeableitelement-Drückelement 81 vorspringt (Abmessung in Richtung von oben nach unten in 14) ist dieselbe Abmessung wie eine Summe der Dickenabmessung der Klebeschicht 71 und der Dickenabmessung der Leiterplatte 23 (Abmessung in Richtung von oben nach unten in 14).
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Weitere Ausführungsformen
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Ausführungsformen gemäß der vorstehenden Beschreibung und den Zeichnungen beschränkt; vielmehr umfasst der technische Schutzumfang der vorliegenden Erfindung zum Beispiel auch die folgenden Ausführungsformen: (1) Die vorstehenden Ausführungsformen sind derart eingerichtet, dass die Schraube 47 oder 75 mit dem Wärmeableitelement 29 verschraubt wird, die Ausführungsformen sind jedoch nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann von dem Wärmeableitelement 29 ein Bolzen (als das Schraubenelement mit Außengewinde) nach oben stehen, und eine Mutter (als das Schraubenelement mit Innengewinde) kann von oberhalb des Abstandsstücks 40, 60, 70 oder 80 derart aufgeschraubt werden, dass der Aufnahmeabschnitt 43 oder 63 des Abstandsstücks die Mutter aufnehmen kann.
- (2) Die Klebeschicht ist nicht auf den Klebstoff beschränkt. Zum Beispiel kann auch ein Haftmittel oder eine wärmeleitende Folie mit haftenden oder klebrigen Eigenschaften benutzt werden. Als wärmeleitende Folie kann zum Beispiel eine wärmeleitende Folie benutzt werden, bei der ein isolierender Klebstoff auf beide Seiten eines Films aus einem isolierenden Kunststoff aufgetragen ist. Außerdem kann als die Klebeschicht zum Beispiel ein haftendes oder klebendes Band benutzt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- elektrischer Verteiler
- 20
- Schaltungsanordnung
- 21A bis 21D
- elektronische Komponente
- 23
- Leiterplatte
- 29, 67
- Wärmeableitelement
- 30, 69
- Schraubenloch
- 32, 71
- Klebeschicht
- 40, 60, 70, 80
- Abstandsstück
- 41
- Einführabschnitt
- 42
- Einführloch
- 43, 63
- Aufnahmeabschnitt
- 44, 64
- Leiterplatten-Drückelement
- 45, 65, 72, 81
- Wärmeableitelement-Drückelement
- 47, 75
- Schraube
