DE112022001829T5

DE112022001829T5 - Elektronische vorrichtung und leistungsmodul

Info

Publication number: DE112022001829T5
Application number: DE112022001829.1T
Authority: DE
Inventors: Ryoichi Kaizu; Yuki INABA; Tomomi Okumura; Toshifumi HOSONO
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2021-03-29
Filing date: 2022-03-17
Publication date: 2024-01-25
Also published as: US20240003851A1; WO2022209974A1; CN117083877A; JP2022152701A; JP7452483B2

Abstract

Ein Leistungsmodul weist ein Element (3) und eine isolierte Platine (2) mit einem laminierten Abschnitt auf. Der laminierte Abschnitt beinhaltet eine erste Metallschicht (21), eine Verbindungsschicht, die zwischen einem Element (3) und der ersten Metallschicht (21) angeordnet ist, eine zweite Metallschicht (23) und eine Harzschicht (22), die zwischen der ersten Metallschicht (21) und der zweiten Metallschicht (23) angeordnet ist. Die isolierte Platine (2) hat ein Paar laminierter Abschnitte, die so vorgesehen sind, dass sie das Element (3) sandwichartig umgeben. Die laminierten Abschnitte sind so konfiguriert, dass Ultraschallimpulse, die von einer Außenseite der zweiten Metallschicht (23) in Richtung des Elements (3) emittiert werden, die folgende Beziehung von Erfassungszeitperioden haben. Eine Zeitperiode, in der der Ultraschallimpuls zwei Umläufe in der zweiten Metallschicht (23) durchläuft, ist länger als eine Zeitperiode, in der der Ultraschallimpuls einen Umlauf in einem Bereich von der zweiten Metallschicht 23 zu dem Element 3 durchläuft.

Description

[QUERVERWEIS AUF ZUGEHÖRIGE ANMELDUNG]
Diese Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung mit der Nummer 2021-55566 , die am 29. März 2021 eingereicht wurde, und beansprucht deren Vorteile, und der gesamte Inhalt der Anmeldung wird durch Bezugnahme einbezogen.
[Technisches Gebiet]
Die Offenbarung bezieht sich auf eine elektronische Vorrichtung und ein Leistungsmodul.
HINTERGRUND
Patentdokument 1 offenbart eine Vorrichtung zur akustischen Rastertomographie (Scanning Acoustic Tomography), die Fehler innerhalb eines Objekts unter Verwendung eines Bilds erfasst, das unter Verwendung von Reflexion einer Ultraschallwelle erlangt wird, die in Richtung des zu inspizierenden Objekts emittiert wird.
[LITERATUR DES STANDS DER TECHNIK]
[PATENTLITERATUR]
[PATENTLITERATUR 1] JP2012-211826A
[ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG]
In einem Fall, dass die Vorrichtung zur akustischen Rastertomographie Ultraschallwellen durch eine Harzschicht hindurch auf ein zu inspizierendes Objekt, wie eine elektronische Vorrichtung, emittiert, neigen Mehrfachreflexionen einer Ultraschallwelle dazu, innerhalb einer Leiterschicht, die in Kontakt mit dem Harz ist, aufzutreten. In diesem Fall verschlechtert sich eine Inspizierbarkeit eines Bildes der akustischen Rastertomographie durch mehrfach reflektierte Wellen, die in ein Inspektionstor eintreten. Es gibt Forderungen nach einer Verbesserung einer Inspizierbarkeit eines Bildes der akustischen Rastertomographie (ebenso als SAT-Inspizierbarkeit bezeichnet) für elektronische Vorrichtungen.
Eine der Aufgaben dieser Offenbarung in dieser Spezifikation ist es, eine elektronische Vorrichtung und ein Leistungsmodul bereitzustellen, die in der Lage sind, eine feine SAT-Inspizierbarkeit durch eine Harzschicht zu erlangen.
Die offenbarten Aspekte in der Spezifikation übernehmen unterschiedliche technische Lösungen voneinander, um ihre jeweiligen Aufgaben zu erreichen. Es ist zu beachten, dass die in diesem Abschnitt und im Umfang der Ansprüche in Klammern gesetzten Bezugszeichen Beispiele sind, die die Entsprechungen mit spezifischen Mitteln angeben, die in den später als eine Ausführungsform beschriebenen Ausführungsformen beschrieben sind, und die den technischen Umfang nicht einschränken.
Eine offenbarte elektronische Vorrichtung weist ein Element und einen laminierten Abschnitt auf, der ausgebildet ist, um eine erste Leiterschicht, die ausgebildet ist, um einen Leiter zu beinhalten, eine Verbindungsschicht, die sich zwischen dem Element und der ersten Leiterschicht befindet, um Elektrizität zu leiten, und eine zweite Leiterschicht, die ausgebildet ist, um einen Leiter zu beinhalten, und eine Harzschicht zu beinhalten, die ausgebildet ist, um ein Harz zu beinhalten, und sich zwischen der ersten Leiterschicht und der zweiten Leiterschicht befindet, wobei
der laminierte Abschnitt konfiguriert ist, so dass eine Zeitperiode, in der ein Ultraschallimpuls, der von außerhalb der zweiten Leiterschicht in Richtung zu dem Element emittiert wird, zwei Umläufe in der zweiten Leiterschicht durchläuft, länger als eine Zeitperiode ist, in der der Ultraschallimpuls einen Umlauf einen Bereich von der zweiten Leiterschicht zu dem Element durchläuft.
Eine offenbarte elektronische Vorrichtung weist ein Element und einen laminierten Abschnitt auf, der ausgebildet ist, um eine erste Leiterschicht, die ausgebildet ist, um einen Leiter zu beinhalten, eine Verbindungsschicht, die sich zwischen dem Element und der ersten Leiterschicht befindet, um Elektrizität zu leiten, und eine zweite Leiterschicht, die ausgebildet ist, um einen Leiter zu beinhalten, und eine Harzschicht zu beinhalten, die ausgebildet ist, um ein Harz zu beinhalten, und sich zwischen der ersten Leiterschicht und der zweiten Leiterschicht befindet, wobei
der laminierte Abschnitt konfiguriert ist, so dass eine Zeitperiode, in der ein Ultraschallimpuls, der von außerhalb der zweiten Leiterschicht in Richtung des Elements emittiert wird, drei Umläufe in der zweiten Leiterschicht durchläuft, länger als eine Zeitperiode ist, in der der Ultraschallimpuls einen Umlauf in einem Bereich von der zweiten Leiterschicht zu dem Element durchläuft, und eine Zeitperiode, in der der Ultraschallimpuls einen Umlauf durch die zweite Leiterschicht, die Harzschicht und die erste Leiterschicht durchläuft, länger als eine Zeitperiode ist, in der der Ultraschallimpuls zwei Umläufe durch die zweite Leiterschicht durchläuft.
Gemäß dieser Offenbarung ist es möglich, in einem Bild der akustischen Rastertomographie für einen laminierten Abschnitt mit einer Harzschicht mehrfach reflektierte Wellen vom Eintritt in ein Inspektionstor zu unterdrücken und eine Inspizierbarkeit eines Bildes der akustischen Rastertomographie zu verbessern. Bei einem laminierten Abschnitt, der derartige Ultraschallimpulserfassungsbedingungen erfüllt, wurde die Verbesserung der Inspizierbarkeit eines SAT-Bildes bestätigt, indem ein SAT-Bild für die laminierten Abschnitte mit unterschiedlichen Konfigurationen wie Materialien und Dicken verwendet wurde. Demnach ist es möglich, eine elektronische Vorrichtung bereitzustellen, die eine gute Inspizierbarkeit eines SAT-Bildes durch die Harzschicht hindurch ermöglicht.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist eine externe Ansicht eines Leistungsmoduls als ein Beispiel einer elektronischen Vorrichtung.
2 ist eine Querschnittsansicht, die einen Stapel einschließlich einer isolierten Platine zeigt.
3 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm einer Vorrichtung zur akustischen Rastertomographie (Scanning Acoustic Tomography, SAT).
4 ist eine Querschnittsansicht, die ein erstes Beispiel einer einseitigen Struktur eines laminierten Abschnitts zeigt.
5 ist eine Querschnittsansicht, die ein zweites Beispiel einer einseitigen Struktur eines laminierten Abschnitts zeigt.
6 ist eine Querschnittsansicht, die den laminierten Abschnitt des ersten Beispiels zeigt.
7 ist ein Erfassungssignalsignalverlaufsdiagramm, das von dem laminierten Abschnitt des ersten Beispiels erlangt wird.
8 ist ein SAT-Bild, das von dem laminierten Abschnitt des ersten Beispiels erlangt wird.
9 ist eine Querschnittsansicht, die den laminierten Abschnitt des zweiten Beispiels zeigt.
10 ist ein Erfassungssignalsignalverlaufsdiagramm, das von dem laminierten Abschnitt des zweiten Beispiels erlangt wird.
11 ist ein SAT-Bild, das von dem laminierten Abschnitt des zweiten Beispiels erlangt wird.
12 ist eine Querschnittsansicht, die den laminierten Abschnitt des dritten Beispiels zeigt.
13 ist ein Erfassungssignalsignalverlaufsdiagramm, das von dem laminierten Abschnitt des dritten Beispiels erlangt wird.
14 ist ein SAT-Bild, das von dem laminierten Abschnitt des dritten Beispiels erlangt wird.
15 ist ein Verteilungsdiagramm, das OK-Bereiche und NG-Bereiche von Inspizierbarkeiten für eine Struktur mit einer Harzschichtdicke von 0,15 mm zeigt.
16 ist ein Verteilungsdiagramm, das OK-Bereiche und NG-Bereiche von Inspizierbarkeiten für eine Struktur mit einer Harzschichtdicke von 0,10 mm zeigt.
17 ist ein Verteilungsdiagramm, das OK-Bereiche und NG-Bereiche von Inspizierbarkeiten für eine Struktur mit einer Harzschichtdicke von 0,20 mm zeigt.
18 ist ein Verteilungsdiagramm, das OK-Bereiche und NG-Bereiche von Inspizierbarkeiten für eine Struktur mit einer Verbindungsschichtdicke von 0,10 mm auf einer Seite und einer Verbindungsschichtdicke von 0,15 mm auf der anderen Seite zeigt.
19 ist ein Verteilungsdiagramm, das OK-Bereiche und NG-Bereiche von Inspizierbarkeiten für eine Struktur mit einer Verbindungsschichtdicke von 0,30 mm auf einer Seite und einer Verbindungsschichtdicke von 0,15 mm auf der anderen Seite zeigt.
20 ist ein Verteilungsdiagramm, das OK-Bereiche und NG-Bereiche von Inspizierbarkeiten für eine Struktur mit einer Verbindungsschichtdicke von 0,15 mm auf einer Seite und einer Verbindungsschichtdicke von 0,10 mm auf der anderen Seite zeigt.
21 ist ein Verteilungsdiagramm, das OK-Bereiche und NG-Bereiche von Inspizierbarkeiten für eine Struktur mit einer Verbindungsschichtdicke von 0,15 mm auf einer Seite und einer Verbindungsschichtdicke von 0,30 mm auf der anderen Seite zeigt.
22 ist ein Verteilungsdiagramm, das OK-Bereiche und NG-Bereiche von Inspizierbarkeiten für eine Struktur einschließlich einer Leiterschicht, die aus Aluminium gefertigt ist, und einer Harzschicht zeigt, die aus Epoxidharz gefertigt ist.
23 ist eine Querschnittsansicht, die eine weitere isolierte Platine zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Nachfolgend werden Ausführungsformen zum Implementieren der vorliegenden Offenbarung gemäß Zeichnungen beschrieben. In jeder Ausführungsform können Teile, die den in einer vorangegangenen Ausführungsform beschriebenen Teilen entsprechen, mit denselben Bezugszeichen versehen werden, und sich überschneidende Erläuterungen können weggelassen werden. Wenn nur ein Teil einer Konfiguration in einer Ausführungsform beschrieben ist, kann die andere vorhergehende Ausführungsform auf die anderen Teile der Konfiguration angewendet werden. Es können nicht nur Teile kombiniert werden, deren Kombination in einer Ausführungsform explizit beschrieben ist, sondern auch Teile der jeweiligen Ausführungsformen, deren Kombination nicht explizit beschrieben ist, wenn bei der Kombination der Teile der jeweiligen Ausführungsformen kein besonderes Hindernis auftritt.
Erste Ausführungsform
Eine erste Ausführungsform wird gemäß 1 bis 22 beschrieben. Eine elektronische Vorrichtung ist eine Vorrichtung einschließlich eines Elements wie eines Halbleiters und einer isolierten Platine. Die elektronische Vorrichtung kann beispielsweise auf ein Leistungsmodul einschließlich eines Schaltelements angewendet werden. Diese elektronische Vorrichtung kann auf eine fahrzeuginterne Leistungssteuervorrichtung angewendet werden, die in einem Fahrzeug wie einem Elektrofahrzeug, einem Brennstoffzellenfahrzeug und dergleichen montiert ist. Das Fahrzeug kann einen Personenkraftwagen, einen Bus, ein Baufahrzeug, ein Landmaschinenfahrzeug und dergleichen beinhalten. Die Leistungssteuervorrichtung, die die in der Spezifikation spezifizierte Aufgabe lösen kann, kann beispielsweise auf eine Invertervorrichtung, eine Konvertervorrichtung oder dergleichen angewendet werden. Die Konvertervorrichtung kann beispielsweise eine einer Energieversorgungsvorrichtung mit einem Wechselstromeingang und einem Gleichstromausgang, einer Energieversorgungsvorrichtung mit einem Gleichstromeingang und einem Gleichstromausgang und einer Energieversorgungsvorrichtung mit einem Wechselstromeingang und einem Wechselstromausgang sein.
Das Leistungsmodul 1, das ein Beispiel einer elektronischen Vorrichtung ist, die die in der Spezifikation offenbarte Aufgabe lösen kann, wird nachfolgend gemäß 1 und 2 beschrieben. Das Leistungsmodul 1 beinhaltet eine isolierte Platine 2, einen Dichtungsharzabschnitt 10, einen Halbleiterchip, Hauptanschlüsse 11 und Signalanschlüsse 12. Das Leistungsmodul 1 kann konfiguriert sein, um ein leitendes Element zu beinhalten, das die isolierte Platine 2 und die Hauptanschlüsse 11 verbindet. Das leitende Element funktioniert als Verdrahtung für die Hauptelektroden. Das leitende Element ist zwischen der Drainelektrode und dem Hauptanschluss 11 verbunden und zwischen der Sourceelektrode und dem Hauptanschluss 11. Das leitende Teil kann auch funktionieren, um Wärme des Elements 3 zu einer Außenseite des Leistungsmoduls 1 abzuleiten. Das leitende Teil kann ausgebildet sein, um ein Metallmaterial wie Cu zu beinhalten, um elektrische Leitfähigkeit und thermische Leitfähigkeit sicherzustellen.
Der Dichtungsharzabschnitt 10 beinhaltet die isolierte Platine 2 und den Halbleiterchip, trägt die Hauptanschlüsse 11 und die Signalanschlüsse 12 und isoliert sie. Der Dichtungsharzabschnitt 10 ist aus einem Isolierharzmaterial, wie beispielsweise einem Epoxidharz gefertigt. Der Dichtungsharzabschnitt 10 hat eine flache rechteckige Parallelepipedform. Der Dichtungsharzabschnitt 10 kann eine Struktur haben, die mit Gel abgedichtet ist.
Der Halbleiterchip beinhaltet ein Element 3, das auf einem Halbleitersubstrat aus Si, SiC, GaN oder dergleichen ausgebildet ist. Schaltelemente, die Elemente 3 sind, die einen Arm konfigurieren, und Dioden sind auf dem Halbleiterchip ausgebildet. In anderen Worten werden RC-IGBTs, das heißt, rückwärtsleitende IGBTs auf dem Halbleiterchip als ein Element 3 ausgebildet. Das Element 3 hat eine Gateelektrode. Der Halbleiterchip hat auf beiden Seiten eine Hauptelektrode. Der Halbleiterchip hat eine Drainelektrode als eine Hauptelektrode auf einer Seite und eine Sourceelektrode als eine Hauptelektrode auf der Rückseite gegenüber der einen Seite. Die Drainelektrode dient ebenso als eine Kathodenelektrode der Diode und die Sourceelektrode dient ebenso als eine Anodenelektrode der Diode.
Die isolierte Platine 2 stellt einen laminierten Abschnitt einschließlich mehrerer Schichten bereit. Mehrere Schichten sind durch Laminieren einer ersten Metallschicht 21 als eine erste Leiterschicht, einer Harzschicht 22 mit einer Isoliereigenschaft, einer zweiten Metallschicht 23 als eine zweite Leiterschicht und einer Verbindungsschicht 20 ausgebildet. Die isolierte Platine 2 beinhaltet ein Paar laminierter Abschnitte, die auf beiden Seiten des Elements 3 vorgesehen sind, um das Element 3 dazwischen sandwichartig zu umgeben. Die isolierte Platine 2 hat ein Paar laminierter Abschnitte, die symmetrisch hinsichtlich des Elements 3 sind. Die isolierte Platine 2 ermöglicht doppelseitige Wärmeableitung, bei der die Wärme, die durch das Element 3 erzeugt wird, von dem Paar zweiter Metallschichten 23 abgestrahlt wird, die sich außerhalb beider Oberflächen des Elements 3 befinden.
Die erste Metallschicht 21 ist ein Beispiel einer Leiterschicht, die hauptsächlich einschließlich eines Leiters ausgebildet ist. Der Leiter beinhaltet Metall, Graphit usw. Die zweite Metallschicht 23 ist ein Beispiel einer Leiterschicht, die hauptsächlich einschließlich einer Leiterschicht ausgebildet ist. Die Harzschicht 22 ist zwischen der ersten Metallschicht 21 und der zweiten Metallschicht 23 auf beiden Seiten sandwichartig angeordnet. Die Harzschicht 22 ist ausgebildet, um ein vorbestimmtes Harz zu beinhalten und isoliert die erste Metallschicht 21 und die zweite Metallschicht 23 voneinander.
Die erste Metallschicht 21 ist elektrisch mit dem Element 3 mittels der Verbindungsschicht 20 gekoppelt und bildet eine Montageoberfläche des Elements 3 aus. Die Verbindungsschicht 20 ist eine Schicht, die sich zwischen der ersten Metallschicht 21 und dem Element 3 befindet, und koppelt elektrisch die erste Metallschicht 21 und das Element 3. Die Verbindungsschicht 20 ist beispielsweise aus Lot oder Sintersilber gefertigt.
Die zweite Metallschicht 23 ist an einer Position weiter weg von dem Element 3 als die Harzschicht 22 und die erste Metallschicht 21 vorgesehen und bildet eine Wärmestrahlungsoberfläche aus, die Wärme von dem Element 3 an die Außenseite abstrahlt. Das Leistungsmodul 1 beinhaltet ein Element 3 und einen laminierten Abschnitt, in dem eine Verbindungsschicht 20, eine erste Metallschicht 21, eine Harzschicht 22 und eine zweite Metallschicht 23 in einer Dickenrichtung in einer Reihenfolge nahe dem Element 3 laminiert sind. Die Dickenrichtung jeder Schicht entspricht der Laminierungsrichtung (LD) in dem laminierten Abschnitt.
Die Harzschicht 22 kann eine organische Substanz und eine anorganische Substanz beinhalten. Die organische Substanz ist beispielsweise ein Epoxidharz. Die anorganische Substanz beinhaltet Füllstoffe wie Glas und Keramik.
Die Harzschicht 22 ist bevorzugt konfiguriert, um eine akustische Impedanz von 10 (Pa·s/m³) oder weniger zu haben. Die erste Metallschicht 21 und die zweite Metallschicht 23 können Kupfer beinhalten. Wenn eine Differenz in einer akustischen Impedanz zwischen der Leiterschicht und der Harzschicht groß ist, wird eine Wirkung von Mehrfachreflexion signifikant, so dass die technische Bedeutung dieser Konfiguration hervorgehoben wird. In diesem Fall wird die Differenz in akustischer Impedanz zwischen der Metallschicht und der Harzschicht 22 groß und ein Schalldruck wird groß, wenn mehrere reflektierte Wellen erzeugt werden. Die erste Metallschicht 21 und die zweite Metallschicht 23 können Kupfer oder Aluminium beinhalten. Die erste Metallschicht 21 und die zweite Metallschicht 23 können aus sauerstofffreiem Kupfer ausgebildet sein, das eine hohe Leitfähigkeit hat. Sauerstofffreies Kupfer ist pures Kupfer mit einer Reinheit von 99,96% oder mehr.
Die Hauptanschlüsse 11 sind Anschlüsse, durch die unter externen Verbindungsanschlüssen zum elektrischen Verbinden des Leistungsmoduls 1 und einer externen Vorrichtung ein Hauptstrom fließt. Das Leistungsmodul 1 hat mehrere Hauptanschlüsse 11. Die Hauptanschlüsse 11 sind vorgesehen, um jeweils für entsprechend zugeordnete leitende Elemente leitend zu sein. Der Hauptanschluss 11 und das leitende Teil können als eine Komponente konfiguriert sein oder können als separate Komponenten konfiguriert sein. In dem Fall der separaten Komponenten sind die Hauptanschlüsse 11 mit entsprechenden leitenden Elementen innerhalb des Dichtungsharzabschnitts 10 verbunden und stehen zur Außenseite von der Seitenoberfläche des Dichtungsharzabschnitts 10 hervor. Das Leistungsmodul 1 beinhaltet den Hauptanschluss 11, der elektrisch mit einer Drainelektrode verbunden ist, und den Hauptanschluss 11, der elektrisch mit einer Sourceelektrode verbunden ist.
Die Signalanschlüsse 12 sind mit Signalelektroden der entsprechenden Halbleiterchips innerhalb des Dichtungsharzabschnitts 10 verbunden. Die Signalanschlüsse 12 stehen von der Seitenoberfläche des Dichtungsharzabschnitts 10 zur Außenseite hervor. Die Signalanschlüsse 12 sind elektrisch beispielsweise mit einem Leitungsmusterabschnitt wie einer Platine verbunden.
Ein Beispiel, in dem die elektronische Vorrichtung auf eine fahrzeuginterne Leistungssteuervorrichtung angewendet wird, wird beschrieben. In diesem Fall wird die elektronische Vorrichtung als eine Komponente des Fahrzeugantriebssystems verwendet. Das Fahrzeugantriebssystem wird nachfolgend beschrieben. Das Fahrzeugantriebssystem ist an einem Fahrzeug montiert und stellt Antriebskraft zum Antreiben von Antriebsrädern des Fahrzeugs bereit. Ein Antriebssystem beinhaltet eine Gleichstromenergieversorgung, einen Motorgenerator und eine Leistungssteuervorrichtung und dergleichen. Die Gleichstromenergieversorgung ist eine Energieversorgung, die die Leistungssteuervorrichtung mit Gleichstromenergie versorgt, und ist beispielsweise mehrere Sekundärbatterien.
Der Motorgenerator beinhaltet eine dreiphasige, rotierende Wechselstrommaschine, das heißt, einen dreiphasigen Wechselstrommotor. Der Motorgenerator funktioniert als ein Elektromotor für eine Fahrzeugantriebsenergiequelle. Der Motorgenerator funktioniert als ein Generator während Regeneration. Die Leistungssteuervorrichtung führt elektrische Leistungsumwandlung zwischen der Gleichstromenergieversorgung und dem Motorgenerator aus.
Die Leistungssteuervorrichtung wandelt eine Gleichspannung in eine dreiphasige Wechselspannung gemäß einer Schaltsteuerung durch eine Steuerschaltung aus und gibt die dreiphasige Wechselspannung an den Motorgenerator aus. Demzufolge fährt das Fahrzeug durch Antreiben des Motorgenerators unter Verwendung der Wechselstromenergie, die von der Gleichstromenergie durch die Leistungssteuervorrichtung gewandelt wird. Die Leistungssteuervorrichtung wandelt die Wechselstromenergie, die durch die Wechselstromenergieerzeugung des Motorgenerators erzeugt wird, in die Gleichstromenergie und gibt die Gleichstromenergie an eine hochpotentialseitige Stromleitung in einer Schaltung aus. Die Leistungssteuervorrichtung führt elektrische Leistungsumwandlung zwischen der Gleichstromenergieversorgung und dem Motorgenerator aus.
Eine Leistungssteuervorrichtung beinhaltet beispielsweise eine Aufwärtswandlerschaltung bzw. Booster-Schaltung und eine Inverterschaltung. Die Booster-Schaltung hat eine Eingangsseite, die mit der Gleichstromenergieversorgung verbunden ist, und eine Ausgangsseite, die mit der Inverterschaltung verbunden ist. Die Booster-Schaltung beinhaltet eine Leistungssteuereinheit, eine Drossel und einen Kondensator zur Rauschunterdrückung. Die Booster-Schaltung wandelt die Spannung der Gleichstromenergieversorgung in einem Aufwärtswandlungsmodus aufwärts und gibt sie an die Inverterschaltung aus. Die Booster-Schaltung wandelt die Gleichspannung, die von der Inverterschaltung ausgegeben wird, in einem Abwärtsmodus herunter und stellt sie der Gleichstromenergieversorgung bereit.
Die Booster-Schaltung beinhaltet mehrere Leistungsmodule 1, um eine Leistungssteuereinheit auszubilden. Die Leistungssteuereinheit der Booster-Schaltung steuert die Gleichspannung der Gleichstromenergieversorgung in eine aufwärtsgewandelte Spannung durch Ein- und Ausschalten des Halbleiterelements, das in dem Leistungsmodul 1 beinhaltet ist.
Die Inverterschaltung beinhaltet mehrere Leistungsmodule 1 und stellt eine Leistungssteuereinheit bereit. Die Leistungssteuereinheit wandelt eine Gleichstromenergie, die durch die Booster-Schaltung aufwärts gewandelt ist, in eine Wechselstromenergie durch Ein- und Ausschalten der Halbleiterelemente, die in den Leistungsmodulen 1 beinhaltet sind.
Der Motorgenerator ist mit einer Achse des Elektrofahrzeugs gekoppelt. Rotationsenergie des Motorgenerators wird an Antriebsräder des Elektrofahrzeugs mittels der Achse übertragen. Rotationsenergie der Antriebsräder wird an den Motorgenerator mittels der Achse übertragen. Der Motorgenerator erzeugt kinetische Energie durch eine Wechselstromenergie, die von der Leistungssteuervorrichtung bereitgestellt wird. Dabei wird den Antriebsrädern eine Vortriebskraft zugeführt. Der Motorgenerator regeneriert unter Verwendung der Rotationsenergie, die von den Antriebsrädern übertragen wird. Die Wechselstromenergie, die durch die Regeneration erzeugt wird, wird in eine Gleichstromenergie durch die Leistungssteuervorrichtung gewandelt, wie vorstehend beschrieben ist. Die Gleichstromenergie wird der Gleichstromenergieversorgung bereitgestellt. Diese Gleichstromenergie wird auch unterschiedlichen elektrischen Lasten bereitgestellt, die an dem Fahrzeug montiert sind.
Die Vorrichtung zur akustischen Rastertomographie kann Fehler innerhalb der isolierten Platine 2 aus Bildern erfassen, die unter Verwendung von Reflexion von Ultraschallwellen erlangt werden, die in Richtung der isolierten Platine 2 emittiert werden. Ein Beispiel der Vorrichtung zur akustischen Rastertomographie ist nachfolgend beschrieben. Wie in 3 gezeigt ist, beinhaltet die Vorrichtung zur akustischen Rastertomographie eine Ultraschallvorrichtung (UD) 4, eine Anzeigevorrichtung (DP) 5 und eine Steuervorrichtung (ECU) 6.
Die Steuervorrichtung 6 hat eine Kontrollerschaltung (CNT) 62, die Operationen der Ultraschallvorrichtung 4 gemäß vorbestimmter Softwareverarbeitung steuert. Die Ultraschallvorrichtung 4 versetzt ein piezoelektrisches Element in der Ultraschallsonde durch Anlegen einer Pulsspannung in Schwingung, emittiert Ultraschallimpulse in einem vorbestimmten Frequenzbereich und erfasst die reflektierten Ultraschallimpulse. Die Ultraschallvorrichtung 4 hat eine Funktion zum beliebigen Bewegen der Position, wo der Ultraschallimpuls zur isolierten Platine 2 emittiert wird. Die Ultraschallvorrichtung 4 tastet einen gewünschten Abschnitt innerhalb eines Inspektionsobekts, wie die isolierte Platine 2, durch beispielsweise Versetzen einer Position eines Crimpelements in fünf Achsen ab und erlangt Daten zum Erzeugen tomografischer Bilder. Daten zum Erzeugen eines tomografischen Bilds werden an die Steuervorrichtung 6 durch die Ultraschallvorrichtung 4 gesendet.
Die Ultraschallvorrichtung 4 beinhaltet eine Oszillationsschaltung, eine Antriebsschaltung und eine Erfassungsschaltung. Die Oszillatorschaltung erzeugt Pulssignale innerhalb eines vorbestimmten Frequenzbereichs. Die Antriebsschaltung verstärkt eine Spannung der Pulssignale und gibt sie an das piezoelektrische Element aus. Die Erfassungsschaltung verstärkt ein Erfassungssignal von einem piezoelektrischen Element und wandelt das Erfassungssignal in ein Digitalsignal um. Die Steuervorrichtung 6 erlangt Erfassungssignale, die in Digitalsignale umgewandelt sind.
Die Steuervorrichtung 6 speichert Erfassungssignalverläufe, die zeitliche Änderungen in Erfassungssignalen von der Ultraschallvorrichtung 4 darstellen. Die Steuervorrichtung 6 kann die Anwesenheit oder Abwesenheit von Defekten in der isolierten Platine 2 basierend auf dem Erfassungssignalverlauf analysieren.
Die Steuervorrichtung 6 beinhaltet eine CPU 60 und eine Speichervorrichtung (MS) 61. Die CPU 60 kann ein internes Bild der isolierten Platine 2 basierend auf dem Erfassungssignalverlauf und dem Erfassungssignal erzeugen und automatisch die Anwesenheit oder Abwesenheit analysieren. Die Speichervorrichtung 61 speichert Erfassungssignale, interne Bilder, Analyseergebnisse und dergleichen.
Die Anzeigevorrichtung 5 besteht aus einer Anzeige, einer Druckvorrichtung usw. und gibt visuell Analyseergebnisse aus, die durch die Steuervorrichtung 6 analysiert werden. Die Anzeigevorrichtung 5 zeigt die tomographischen Bilder innerhalb bzw. von innerhalb der isolierten Platine 2 und die Analyseergebnisse an.
Wie in 4 und 5 gezeigt ist, werden die Ultraschallwellen an jeder Grenzfläche zwischen der Verbindungsschicht 20, der ersten Metallschicht 21, der Harzschicht 22 und der zweiten Metallschicht 23 aufgrund der Differenz akustischer Impedanz jeder Schicht reflektiert. Eine reflektierte Welle kann mehrmals zwischen zwei Grenzen reflektiert werden, was zu Mehrfachreflexionen bzw. mehreren Reflexionen führt. So eine reflektierte Welle wird als ein Erfassungssignal durch die Ultraschallvorrichtung 4 erfasst und die Steuervorrichtung 6 erlangt die reflektierte Welle als ein Spitzensignal des Erfassungssignalverlaufs.
Wenn die Ultraschallwellen zur isolierten Platine emittiert werden, treten Mehrfachreflexionen von Ultraschallwellen tendenziell innerhalb des laminierten Abschnitts auf. Auftreten dieser mehrfach reflektierten Wellen stellen ein Problem einer Verschlechterung einer SAT-Inspizierbarkeit dar. Demnach, um Verschlechterung einer Inspizierbarkeit aufgrund einer mehrfach reflektierten Welle zu unterdrücken, ist der laminierte Abschnitt aus Materialen und mit Dickenabmessungen ausgebildet, die die folgenden Bedingungen für die Erfassungszeitperiode der Ultraschallimpulse erfüllen, der zum laminierten Abschnitt emittiert wird.
Um Verschlechterung von Inspizierbarkeit aufgrund einer mehrfach reflektierten Welle zu unterdrücken, hat die isolierte Platine 102, die in 4 gezeigt ist, einen laminierten Abschnitt, der die folgenden Ultraschallimpulserfassungszeiten erfüllt. Dieser laminierte Abschnitt ist so konfiguriert, dass eine Zeitperiode, in der der Ultraschallimpuls zwei Umläufe in der zweiten Metallschicht 23 durchläuft, länger als die Zeit ist, die der Ultraschallimpuls benötigt, um einen Umlauf in dem Bereich von der zweiten Metallschicht 23 zu dem Element 3 zu machen. Eine Zeitperiode, in der der Ultraschallimpuls zwei Umläufe in der zweiten Metallschicht 23 durchläuft, ist ebenso eine Zeitperiode, in der die Ultraschallvorrichtung 4 eine Schallwelle emittiert, diese zwei Umläufe in der zweiten Metallschicht 23 macht und die Ultraschallvorrichtung 4 sie dann erfasst. Eine Zeitperiode, in der der Ultraschallimpuls einen Umlauf durch eine Region von der zweiten Metallschicht 23 zu dem Element 3 durchläuft, ist ebenso eine Zeitperiode, in der eine Schallwelle von der Ultraschallvorrichtung 4 emittiert wird, durch die Region verläuft und schließlich erfasst wird.
Erfassungszeitperioden des Ultraschallimpulses, die derartige Beziehungen erfüllen, werden unter Verwendung von Zeitperioden erläutert, in denen der Ultraschallimpuls jede Schicht durchläuft. Die Dicke der zweiten Leiterschicht 23, der Harzschicht 22, der ersten Leiterschicht 21, der Verbindungsschicht 20 und des Elements 3 sind L1 (m), L2 (m), L3 (m), L4 (m) bzw. L5 (m). Die Geschwindigkeiten der Schallwellen, die die zweite Leiterschicht 23, die Harzschicht 22, die erste Leiterschicht 21, die Verbindungsschicht 20 und das Element 3 durchlaufen, sind C1 (m/s), C2 (m/s), C3 (m/s), C4 (m/s) bzw. C5 (m/s).
Eine Zeitperiode t_A, in der der Ultraschallimpuls von der Ultraschallvorrichtung 4 in Richtung des Elements 3 emittiert wird und eine Grenze zwischen der ersten Leiterschicht 21 und der Verbindungsschicht 20 erreicht, wird durch die mathematische Gleichung (Formel 1) erlangt. Eine Zeitperiode t0 ist die Summe einer Zeitperiode, in der die Schallwelle, die von der Ultraschallvorrichtung 4 emittiert wird, die zweite Leiterschicht 23 erreicht, und einer Zeitperiode, in der die Schallwelle, die aus der zweiten Leiterschicht 23 austritt, durch die Ultraschallvorrichtung 4 erfasst wird.
$t_{A} = t_{0} + {\frac{L_{1}}{C_{1}} + \frac{L_{2}}{C_{2}} + \frac{L_{3}}{C_{3}}} \times 2$
Eine Zeitperiode t_B, in der ein Ultraschallimpuls, der von der Ultraschallvorrichtung 4 in Richtung des Element 3 emittiert wird, eine Grenzfläche zwischen der Verbindungsschicht 20 und dem Element 3 erreicht, das sich auf der gegenüberliegenden Seite des Elements 3 befindet, wird durch die mathematische Gleichung (Formel 2) erlangt. Eine Zeitperiode t_B ist ebenso eine Zeitperiode, in der der Ultraschallimpuls, der von der Ultraschallvorrichtung 4 in Richtung des Elements 3 emittiert wird, einen Bereich von der zweiten Leiterschicht 23 zu dem Element 3 durchläuft.
$t_{B} = t_{0} + {\frac{L_{1}}{C_{1}} + \frac{L_{2}}{C_{2}} + \frac{L_{3}}{C_{3}} + \frac{L_{4}}{C_{4}} + \frac{L_{5}}{C_{5}}} \times 2$
Eine Zeitperiode t2 von, wenn der Ultraschallimpuls von der Ultraschallvorrichtung 4 in Richtung des Elements 3 emittiert wird und zwei Umläufe mehrerer Reflexionen bzw. von Mehrfachreflexionen durch die zweite Leiterschicht 23 durchläuft, bis, wenn der Ultraschallimpuls durch die Ultraschallvorrichtung 4 erfasst wird, kann durch mathematische Gleichung (Formel 3) erlangt werden.
$t_{2} = t_{0} + {\frac{L_{1}}{C_{1}}} \times 4$
Eine Zeitperiode t3 von, wenn der Ultraschallimpuls von der Ultraschallvorrichtung 4 in Richtung des Elements 3 emittiert wird und drei Umläufe mehrerer Reflexionen bzw. von Mehrfachreflexionen durch die zweite Leiterschicht 23 durchläuft, bis, wenn der Ultraschallimpuls durch die Ultraschallvorrichtung 4 erfasst wird, wird durch mathematische Gleichung (Formel 4) erlangt.
$t_{3} = t_{0} + {\frac{L_{1}}{C_{1}}} \times 6$
Da eine Zeitperiode, in der der Ultraschallimpuls zwei Umläufe in der zweiten Metallschicht 23 durchläuft, länger als eine Zeitperiode ist, in der der Ultraschallimpuls einen Umlauf in einem Bereich von der zweiten Metallschicht 23 zu dem Element 3 durchläuft, gilt t₂>t_B. Demnach ist dieser laminierte Abschnitt konfiguriert, um die folgende mathematische Gleichung (Formel 5) aus den mathematischen Gleichungen (Formel 2) und (Formel 3) zu erfüllen.
$\frac{L_{1}}{C_{1}} - \frac{L_{2}}{C_{2}} - \frac{L_{3}}{C_{3}} - \frac{L_{4}}{C_{4}} - \frac{L_{5}}{C_{5}} > 0$
Um Verschlechterung von Inspizierbarkeit aufgrund mehrfach reflektierter Wellen zu unterdrücken, hat die isolierte Platine 202, die in 5 gezeigt ist, einen laminierten Abschnitt, der die folgenden Ultraschallimpulserfassungszeiten erfüllt. Der laminierte Abschnitt ist so konfiguriert, dass eine Zeitperiode, in der der Ultraschallimpuls drei Umläufe in der zweiten Metallschicht 23 durchläuft, länger als eine Zeitperiode ist, in der der Ultraschallimpuls einen Umlauf in einem Bereich von der zweiten Metallschicht 23 zum Element 3 durchläuft, und eine Zeitperiode, in der der Ultraschallimpuls einen Umlauf in der zweiten Metallschicht 23, der Harzschicht 22 und der ersten Metallschicht 21 durchläuft, länger als eine Zeitperiode ist, in der der Ultraschallimpuls zwei Umläufe in der zweiten Metallschicht 23 durchläuft. Eine Zeitperiode, in der der Ultraschallimpuls drei Umläufe in der zweiten Metallschicht 23 durchläuft, ist ebenso eine Zeitperiode, in der die Ultraschallvorrichtung 4 eine Schallwelle emittiert, diese drei Umläufe in der zweiten Metallschicht 23 zurücklegt, und die Ultraschallvorrichtung 4 diese erfasst. Eine Zeitperiode, in der der Ultraschallimpuls einen Umlauf durch eine Region von der zweiten Metallschicht 23, die Harzschicht 22 und die erste Metallschicht 21 durchläuft, ist ebenso eine Zeitperiode, in der eine Schallwelle von der Ultraschallvorrichtung 4 emittiert wird, diese sich durch die Region ausbreitet und schließlich erfasst wird.
Der laminierte Abschnitt, der so eine Beziehung erfüllt, hat eine Konfiguration, die t₃>t_B und t₂<t_A erfüllt. Demnach ist der laminierte Abschnitt konfiguriert, um die folgende mathematische Gleichung (Formel 7) aus den mathematischen Gleichungen (Formel 2) bis (Formel 4) zu erfüllen.
$\frac{2 L_{1}}{C_{1}} - \frac{L_{2}}{C_{2}} - \frac{L_{3}}{C_{3}} - \frac{L_{4}}{C_{4}} - \frac{L_{5}}{C_{5}} > 0$
$\frac{L_{1}}{C_{1}} - \frac{L_{2}}{C_{2}} - \frac{L_{3}}{C_{3}} < 0$
Die Erfinder haben die SAT-Inspizierbarkeit unterschiedlicher Laminatkonfigurationen untersucht. Als ein erstes Beispiel wird eine Untersuchung über den laminierten Abschnitt 7 ausgeführt, in dem die Dicke der ersten Metallschicht 71 und der zweiten Metallschicht 73 variiert werden und die Dicke der Harzschicht 72 auf 0,15 mm festgelegt ist, die Dicke der Verbindungsschicht 70 auf 0.15 mm festgelegt ist und die Dicke des Elements 3 auf 0,14 mm festgelegt ist.
Wie in 6 gezeigt ist, ist der laminierte Abschnitt 7 des ersten Beispiels mehrere Schichten, in denen eine Verbindungsschicht 70, eine erste Metallschicht 71, eine Harzschicht 72 und eine zweite Harzschicht 73 laminiert sind. Die erste Metallschicht 71 und die zweite Metallschicht 73 sind Kupferschichten. Die erste Metallschicht 71 ist so ausgebildet, dass die Dicke von einem Ende in Richtung zum anderen Ende abnimmt. Die Harzschicht 72 ist aus Epoxidharz gefertigt. 7 zeigt einen Erfassungssignalverlauf von Ultraschallwellen, die in dem laminierten Abschnitt 7 des ersten Beispiels erlangt werden. In 7 repräsentiert die horizontale Achse eine Zeit (T) und die vertikale Achse repräsentiert eine Signalstärke (SS) oder einen Schalldruck.
In 7 geben Signalverläufe, die durch R2 bis R7 angegeben sind, Spitzen von mehrfach reflektierten Wellen an. Die Spitze, die durch R2 angegeben ist, ist eine Spitze eines Reflexionssignalverlaufs von zwei Umläufen und die Spitze, die durch R3 angegeben ist, ist eine Spitze eines Reflexionssignalverlaufs von drei Umläufen. Die Spitze, die durch R4 angegeben ist, ist eine Spitze eines Reflexionssignalverlaufs von vier Umläufen und die Spitze, die durch R5 angegeben ist, ist eine Spitze eines Reflexionssignalverlaufs von fünf Umläufen. Die Spitze, die durch R6 angegeben ist, ist eine Spitze eines Reflexionssignalverlaufs von sechs Umläufen und die Spitze, die durch R7 angegeben ist, ist eine Spitze eines Reflexionssignalverlaufs von sieben Umläufen.
Drei vertikale Linien in 7 definieren Bereiche von den Inspektionstoren. Dieser Bereich des Inspektionstors entspricht einer Bedingung, dass die Dicke der ersten Metallschicht 21 2,0 mm und die Dicke der zweiten Metallschicht 23 0.3mm ist. 8 ist ein Bild einer akustischen Rastertomographie (SAT-Bild), das an dem laminierten Abschnitt 7 des ersten Beispiels erlangt wird. 8 zeigt ein SAT-Bild basierend auf Signalverläufen zwischen vertikalen Linien an beiden Enden der drei vertikalen Linien in 7. In 8, 11 und 14 zeigt ein oberer Teil (A) das SAT-Bild und der untere Teil (B) zeigt das Bild nach einer Binärisierungsverarbeitung. In 7 ist ein Mehrfachreflexionssignalverlauf von sieben Umläufen vollständig zwischen den vertikalen Linien an beiden Enden beinhaltet. Aus diesem Grund werden gestreifte Muster in dem SAT-Bild von 8 angezeigt, um eine SAT-Inspizierbarkeit zu verschlechtern, und es wird bestätigt, dass die Inspizierbarkeit NG (nicht gut) ist.
Als ein zweites Beispiel wird eine Untersuchung über den laminierten Abschnitt 8 ausgeführt, in dem die Dicke der ersten Metallschicht 81 und der zweiten Metallschicht 83 variiert werden und die Dicke der Harzschicht 82 auf 0,15 mm festgelegt ist, die Dicke der Verbindungsschicht 80 auf 0.15 mm festgelegt ist, und die Dicke des Elements 3 auf 0,14 mm festgelegt ist.
Wie in 9 gezeigt ist, ist der laminierte Abschnitt 8 des zweiten Beispiels mehrere Schichten, in denen eine Verbindungsschicht 80, eine erste Metallschicht 81, eine Harzschicht 82 und eine zweite Metallschicht 83 laminiert sind. Die erste Metallschicht 81 und die zweite Metallschicht 83 sind Kupferschichten. Die erste Metallschicht 81 ist so ausgebildet, dass die Dicke von einem Ende in Richtung zum anderen Ende abnimmt. Die Harzschicht 82 ist aus Epoxidharz gefertigt. 10 zeigt einen Erfassungssignalverlauf von Ultraschallwellen, die in dem laminierten Abschnitt 8 des zweiten Beispiels erlangt werden. In 10 repräsentiert die horizontale Achse eine Zeit (T) und die vertikale Achse repräsentiert eine Signalstärke (SS) oder einen Schalldruck.
In 10 gibt ein Signalverlauf, der durch R2 angegeben ist, eine Spitze eines Reflexionssignalverlaufs von zwei Umläufen an. Drei vertikale Linien in 10 definieren Bereiche der Inspektionstore. Dieser Bereich des Inspektionstors entspricht einer Bedingung, dass die Dicke der ersten Metallschicht 21 0,5 mm und die Dicke der zweiten Metallschicht 23 1,0 mm ist. 11 ist ein Bild einer akustischen Rastertomographie (SAT-Bild), die an dem laminierten Abschnitt 8 des zweiten Beispiels erlangt wird. 11 zeigt ein SAT-Bild basierend auf Signalverläufen zwischen vertikalen Linien an beiden Enden der drei vertikalen Linien in 10. In 10 ist ein Mehrfachreflexionssignalverlauf von zwei Umläufen annähernd zwischen den vertikalen Linien an beiden Enden. Aus diesem Grund wird ein weißer Abschnitt in dem SAT-Bild von 11 angezeigt, um eine SAT-Inspizierbarkeit zu verschlechtern, und es wird bestätigt, dass die Inspizierbarkeit NG ist.
Als ein drittes Beispiel wird eine Untersuchung über den laminierten Abschnitt 9 ausgeführt, in dem die Dicke der ersten Metallschicht 71 und der zweiten Metallschicht 73 variiert werden und die Dicke der Harzschicht 72 auf 0,15 mm festgelegt ist, die Dicke der Verbindungsschicht 70 auf 0.15 mm festgelegt ist und die Dicke des Elements 3 auf 0,14 mm festgelegt ist.
Wie in 12 gezeigt ist, ist der laminierte Abschnitt 9 des dritten Beispiels mehrere Schichten, in denen die Verbindungsschicht 20, die erste Metallschicht 21, die Harzschicht 22 und die zweite Metallschicht 23 laminiert sind. Die erste Metallschicht 21 und die zweite Metallschicht 23 sind Kupferschichten. Die Harzschicht 22 ist aus Epoxidharz gefertigt. 13 zeigt einen Erfassungssignalverlauf von Ultraschallwellen, die in dem laminierten Abschnitt 9 des dritten Beispiels erlangt werden. In 13 repräsentiert die horizontale Achse eine Zeit (T) und die vertikale Achse repräsentiert eine Signalstärke (SS) oder einen Schalldruck.
In 13 gibt ein Signalverlauf, der durch R2 angegeben ist, eine Spitze eines Reflexionssignalverlaufs von zwei Umläufen an. Drei vertikale Linien in 13 definieren Bereiche der Inspektionstore. Der Bereich dieses Inspektionstores entspricht einer Bedingung, dass, wenn die Dicke der Metallschicht auf der Wärmeableitungsoberflächenseite ausreichend groß ist, beispielsweise die Dicke der ersten Metallschicht 21 0,5 mm ist und die Dicke der zweiten Metallschicht 23 2,5 mm ist. 14 ist ein Bild einer akustischen Rastertomographie (SAT-Bild), die an dem laminierten Abschnitt 9 des dritten Beispiels erlangt wird. 14 zeigt ein SAT-Bild basierend auf Signalverläufen zwischen vertikalen Linien an beiden Enden der drei vertikalen Linien in 13. In 13 ist ein Mehrfachreflexionssignalverlauf von zwei Umläufen weit entfernt von zwischen den vertikalen Linien an beiden Enden. Wie vorstehend beschrieben ist, da ein Einfluss einer mehrfach reflektierten Welle auf das Inspektionstor klein ist, wird bestätigt, dass die SAT-Inspizierbarkeit OK ist und Fehlererfassung möglich ist.
15 bis 22 zeigen die Ergebnisse der Bestätigung der NG-Verteilung und der OK-Verteilung von SAT-Inspizierbarkeiten für unterschiedliche Konfigurationen durch Änderung der Dicke jeder Schicht und des Materials jeder Schicht in dem laminierten Abschnitt. In jeder Zeichnung ist die horizontale Achse die Dicke (mm) der ersten Metallschicht und die vertikale Achse ist die Dicke (mm) der zweiten Metallschicht. Die Harzschicht in 15 bis 21 ist aus Epoxidharz ausgebildet.
15 ist ein Verteilungsdiagramm, das OK-Bereiche und NG-Bereiche einer Inspizierbarkeit für eine Mehrschichtstruktur mit einer Harzschichtdicke von 0,15mm, einer Verbindungsschichtdicke von 0.15 mm und einer Elementdicke von 0,14 mm zeigt. In 15 sind die OK-Bereiche der Inspizierbarkeit Bereiche, die in OA1 und OA2 beinhaltet sind. Die OK-Bereiche der Inspizierbarkeit in 15 sind in dem laminierten Abschnitt beinhaltet, der eine technische Idee (1) oder eine technische Idee (2) erfüllt, die später beschrieben werden. In 15 sind die NG-Bereiche Bereiche, die in NA1 und NA2 beinhaltet sind.
16 ist ein Verteilungsdiagramm, das OK-Bereiche und NG-Bereiche einer Inspizierbarkeit für eine Mehrschichtstruktur mit einer Harzschichtdicke von 0,15mm, einer Verbindungsschichtdicke von 0.10 mm und einer Elementdicke von 0,14 mm zeigt. In 16 sind die OK-Bereiche der Inspizierbarkeit Bereiche, die in OA1 und OA2 beinhaltet sind. Die OK-Bereiche der Inspizierbarkeit in 16 sind in dem laminierten Abschnitt beinhaltet, der eine technische Idee (1) oder eine technische Idee (2) erfüllt, die später beschrieben werden. In 16 sind die NG-Bereiche Bereiche, die in NA1 und NA2 beinhaltet sind.
17 ist ein Verteilungsdiagramm, das OK-Bereiche und NG-Bereiche einer Inspizierbarkeit für eine Mehrschichtstruktur mit einer Harzschichtdicke von 0,20mm, einer Verbindungsschichtdicke von 0.15 mm und einer Elementdicke von 0,14 mm zeigt. In 17 sind die OK-Bereiche der Inspizierbarkeit Bereiche, die in OA1 und OA2 beinhaltet sind. Die OK-Bereiche der Inspizierbarkeit in 17 sind in dem laminierten Abschnitt beinhaltet, der eine technische Idee (1) oder eine technische Idee (2) erfüllt, die später beschrieben werden. In 17 sind die NG-Bereiche Bereiche, die in NA1 und NA2 beinhaltet sind. Der Bereich NA1 in 17 ist ein Bereich, der zur oberen linken Seite des Verteilungsdiagramms hinsichtlich des Bereichs NA1 in 15 und 16 bewegt wurde.
18 ist ein Verteilungsdiagramm, das OK-Bereiche und NG-Bereiche einer Inspizierbarkeit für eine Mehrschichtstruktur mit einer Harzschichtdicke von 0,15mm, einer Verbindungsschichtdicke von 0.10 mm, einer Verbindungsschichtdicke von 0,15 mm auf der anderen Seite und einer Elementdicke von 0,14 mm zeigt. In 18 sind die OK-Bereiche der Inspizierbarkeit Bereiche, die in OA1 und OA2 beinhaltet sind. Die OK-Bereiche der Inspizierbarkeit in 18 sind in dem laminierten Abschnitt beinhaltet, der eine technische Idee (1) oder eine technische Idee (2) erfüllt, die später beschrieben werden. In 18 sind die NG-Bereiche der Inspizierbarkeit in NA1 und NA2 beinhaltet.
19 ist ein Verteilungsdiagramm, das OK-Bereiche und NG-Bereiche einer Inspizierbarkeit für eine Mehrschichtstruktur mit einer Harzschichtdicke von 0,15 mm, einer Verbindungsschichtdicke von 0.30 mm auf einer Seite, einer Verbindungsschichtdicke von 0.15 mm auf der anderen Seite und einer Elementdicke von 0,14 mm zeigt. In 19 sind die OK-Bereiche der Inspizierbarkeit Bereiche, die in OA1 und OA2 beinhaltet sind. Die OK-Bereiche der Inspizierbarkeit in 19 sind in dem laminierten Abschnitt beinhaltet, der eine technische Idee (1) oder eine technische Idee (2) erfüllt, die später beschrieben werden. In 19 sind die NG-Bereiche der Inspizierbarkeit in NA1 und NA2 beinhaltet. Der Bereich NA1 in 19 ist ein Bereich, der hin zur oberen linken Seite der Verteilungsaufzeichung hinsichtlich des Bereichs NA1 in 15 und 16 etwas erweitert ist.
20 ist ein Verteilungsdiagramm, das OK-Bereiche und NG-Bereiche einer Inspizierbarkeit für eine Mehrschichtstruktur mit einer Harzschichtdicke von 0,15 mm, einer Verbindungsschichtdicke von 0.15 mm auf einer Seite, einer Verbindungsschichtdicke von 0.10 mm auf der anderen Seite und einer Elementdicke von 0,14 mm zeigt. In 20 sind die OK-Bereiche der Inspizierbarkeit Bereiche, die in OA1 und OA2 beinhaltet sind. Die OK-Bereiche der Inspizierbarkeit in 20 sind in dem laminierten Abschnitt beinhaltet, der eine technische Idee (1) oder eine technische Idee (2) erfüllt, die später beschrieben werden. In 20 sind die NG-Bereiche der Inspizierbarkeit in NA1 und NA2 beinhaltet.
21 ist ein Verteilungsdiagramm, das OK-Bereiche und NG-Bereiche einer Inspizierbarkeit für eine Mehrschichtstruktur mit einer Harzschichtdicke von 0,15 mm, einer Verbindungsschichtdicke von 0,15 mm auf einer Seite, einer Verbindungsschichtdicke von 0.30 mm auf der anderen Seite und einer Elementdicke von 0,14 mm zeigt. In 21 sind die OK-Bereiche der Inspizierbarkeit Bereiche, die in OA1, OA2 und OA3 beinhaltet sind. Die OK-Bereiche der Inspizierbarkeit in 21 sind in dem laminierten Abschnitt beinhaltet, der eine technische Idee (1) oder eine technische Idee (2) erfüllt, die später beschrieben werden. In 21 sind die NG-Bereiche der Inspizierbarkeit in NA1 und NA2 beinhaltet. Der Bereich von OA3 in 21 ist so verteilt, um zwischen den Bereichen von NA1 auf beiden Seiten sandwichartig angeordnet zu sein.
22 ist ein Verteilungsdiagramm, das OK-Bereiche und NG-Bereiche der Inspizierbarkeit in der laminierten Struktur zeigt, die eine epoxidbasierte Harzschicht und eine Metallschicht ist, die aus Aluminium ausgebildet ist. In 22 sind die OK-Bereiche der Inspizierbarkeit Bereiche, die in OA1 und OA2 beinhaltet sind. Die OK-Bereiche der Inspizierbarkeit in 22 sind in dem laminierten Abschnitt beinhaltet, der eine technische Idee (1) oder eine technische Idee (2) erfüllt, die später beschrieben werden. In 22 sind die NG-Bereiche der Inspizierbarkeit in NA1 und NA2 beinhaltet. Der Bereich NA1 in 22 ist ein Bereich, der hin zur oberen linken Seite der Verteilungsaufzeichung hinsichtlich des Bereichs NA1 in 15 und 16 etwas erweitert ist.
23 illustriert eine alternative Form einer isolierten Platine 302, mit der die hier offenbarten Zwecke erfüllt werden können. Die isolierte Platine 302 stellt einen laminierten Abschnitt einschließlich mehrerer Schichten bereit. Die isolierte Platine 302 beinhaltet ein Paar laminierter Abschnitte, die auf beiden Seiten des Elements 3 vorgesehen sind, um das Element 3 dazwischen sandwichartig zu umgeben. Ein laminierter Abschnitt ist durch Laminieren der Verbindungsschicht 20, der ersten Metallschicht 21, der Harzschicht 22 und der zweiten Metallschicht 23 in einer Reihenfolge nahe dem Element 3 ausgebildet. Der andere laminierte Abschnitt ist durch Laminieren der Verbindungsschicht 20, des Abstandshalters 24, der Verbindungsschicht 20, der ersten Metallschicht 21, der Harzschicht 22 und der zweiten Metallschicht 23 in einer Reihenfolge nahe dem Element 3 ausgebildet. Die isolierte Platine 302 ermöglicht doppelseitige Wärmeableitung, bei der die Wärme, die durch das Element 3 erzeugt wird, von dem Paar zweiter Metallschichten 23 abgestrahlt wird, die sich außerhalb beider Oberflächen des Elements 3 befinden.
Es werden die Funktionen und Vorteile beschrieben, die die Leistungssteuervorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform bietet.
Technische Idee (1)
Eine elektronische Vorrichtung besteht aus einem Element 3 und einem laminierten Abschnitt. Der laminierte Abschnitt beinhaltet eine erste Leiterschicht, eine Verbindungsschicht, die zwischen dem Element 3 und der ersten Leiterschicht eingefügt bzw. angeordnet ist und Elektrizität leitet, eine zweite Leiterschicht und eine Harzschicht 22, die zwischen der ersten Leiterschicht und der zweiten Leiterschicht eingefügt bzw. angeordnet ist. Der laminierte Abschnitt ist so konfiguriert, dass ein Ultraschallimpuls, der von einer Außenseite der zweiten Metallschicht in Richtung des Elements emittiert wird, die folgende Beziehung von Erfassungszeitperioden aufweist. Eine Zeitperiode, in der der Ultraschallimpuls zwei Umläufe in der zweiten Leiterschicht durchläuft, ist länger als eine Zeitperiode, in der der Ultraschallimpuls einen Umlauf in einem Bereich von der zweiten Leiterschicht zu dem Element 3 durchläuft.
Gemäß dieser Vorrichtung ist die Zeitperiode, in der der Ultraschallimpuls zwei Umläufe in der zweiten Leiterschicht durchläuft, länger als die Zeitperiode, in der der Ultraschallimpuls einen Umlauf in dem Bereich von der zweiten Leiterschicht zu dem Element 3 durchläuft. Da der laminierte Abschnitt eine solche Konfiguration hat, ist es möglich, zu unterdrücken, dass mehrfach reflektierte Wellen in das Inspektionstor im Bild der akustischen Rastertomographie des laminierten Abschnitts eintreten, wie vorstehend beschrieben ist, und die Inspizierbarkeit eines Bildes der SAT zu verbessern.
Technische Idee (2)
Der laminierte Abschnitt ist so konfiguriert, dass ein Ultraschallimpuls, der von einer Außenseite der zweiten Metallschicht in Richtung des Elements emittiert wird, die folgende Beziehung von Erfassungszeitperioden aufweist. Eine Zeitperiode, in der der Ultraschallimpuls drei Umläufe in der zweiten Leiterschicht durchläuft, ist länger als eine Zeitperiode, in der der Ultraschallimpuls einen Umlauf in einem Bereich von der zweiten Leiterschicht zu dem Element 3 durchläuft. Ferner ist die Zeitperiode, in der der Ultraschallimpuls einen Umlauf in der zweiten Leiterschicht, der Harzschicht 22 und der ersten Leiterschicht durchläuft, länger als die Zeitperiode, in der der Ultraschallimpuls zwei Umläufe in der zweiten Leiterschicht durchläuft.
Diese elektronische Vorrichtung beinhaltet einen laminierten Abschnitt, der die Ultraschallimpulserfassungsbedingungen wie in der technischen Idee (1) oder (2) erfüllt. Da der laminierte Abschnitt, wie vorstehend beschrieben ist, konfiguriert ist, ist es möglich, zu unterdrücken, dass mehrfach reflektierte Wellen in das Inspektionstor im Bild der akustischen Rastertomographie des laminierten Abschnitts eintreten, wie vorstehend beschrieben ist, und die Inspizierbarkeit eines Bildes der SAT zu verbessern.
Die elektronische Vorrichtung beinhaltet ein Paar laminierter Abschnitte, die auf beiden Seiten des Elements 3 vorgesehen sind, um das Element 3 dazwischen sandwichartig zu umgeben. Demzufolge ist es möglich, eine elektronische Vorrichtung bereitzustellen, die einen laminierter Abschnitt beinhaltet, der gute SAT-Inspizierbarkeit durch die Harzschicht auf beiden Oberflächenseiten des Elements 3 erlangen kann.
Der laminierte Abschnitt ist derart konfiguriert, dass die Harzschicht 22 eine organische Substanz und eine anorganische Substanz beinhaltet. Demzufolge ist es möglich, einen laminierten Abschnitt bereitzustellen, der gute SAT-Inspizierbarkeit und Steifigkeit hat, indem die Harzschicht 22 aus einem Verbundwerkstoff mit einer anorganischen Substanz wie beispielsweise Glas oder Füllstoff gebildet wird.
Der laminierte Abschnitt ist so konfiguriert, dass eine akustische Impedanz der Harzschicht 22 10 (Pa·s/m³) oder weniger ist und die erste Leiterschicht und die zweite Leiterschicht Kupfer enthalten. Dadurch erhöht sich eine Differenz akustischer Impedanz zwischen der Harzschicht 22 und der ersten und zweiten Leiterschicht. Da der Schalldruck der mehrfach reflektierten Welle mit zunehmender Differenz der akustischen Impedanz zunimmt, ist eine technische Bedeutung der elektronischen Vorrichtung, die den laminierten Abschnitt mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration beinhaltet, groß.
Der laminierte Abschnitt ist derart konfiguriert, dass die erste Leiterschicht und die zweite Leiterschicht Aluminium enthalten. Demzufolge ist es möglich, eine gute SAT-Inspizierbarkeit durch die Harzschicht hindurch für den laminierten Abschnitt bereitzustellen, der die Leiterschicht, die Aluminium enthaltend ausgebildet ist, und die Harzschicht 22 beinhaltet.
Vorzugsweise ist die elektronische Vorrichtung ein Leistungsmodul, das ein Schaltelement, das ein Element ausbildet, und einen in dieser Ausführungsform beschriebenen laminierten Abschnitt aufweist. Demzufolge, wie vorstehend beschrieben ist, ist es möglich, ein Leistungsmodul zu erhalten, dass unterdrücken kann, dass eine mehrfach reflektierte Welle in das Inspektionstor im Bild der akustischen Rastertomographie des laminierten Abschnitts eintritt, und die Inspizierbarkeit eines Bildes der SAT zu verbessern.
Weitere Ausführungsformen
Die Offenbarung dieser Spezifikation ist nicht auf die illustrierte Ausführungsform beschränkt. Die Offenbarung umfasst die dargestellten Ausführungsformen und Variationen basierend auf den Ausführungsformen des Fachmanns. Die Offenbarung ist beispielsweise nicht auf die in den Ausführungsformen gezeigten Kombinationen von Komponenten und Elementen beschränkt, und es können verschiedene Modifikationen und Implementierungen vorgenommen werden. Die Offenbarung kann in unterschiedlichen Kombinationen implementiert werden. Die Offenbarung kann zusätzliche Abschnitte aufweisen, die zu den Ausführungsformen hinzufügbar sind. Die Offenbarung beinhaltet die Ausführungsformen, bei denen die Teile und die Komponenten weggelassen werden. Die Offenbarung umfasst den Ersatz oder die Kombination von Komponenten, Elementen zwischen einer Ausführungsform und einer anderen. Der offenbarte technische Umfang ist nicht auf die Beschreibung der Ausführungsformen beschränkt. Es versteht sich, dass einige offenbarte technische Bereiche durch die Beschreibung der Ansprüche angegeben sind und jede Modifikation innerhalb der äquivalenten Bedeutung und des Umfangs der Beschreibung der Ansprüche umfassen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 202155566 [0001]
JP 2012211826 A [0004]

Claims

Elektronische Vorrichtung, aufweisend: ein Element (3); und einen laminierten Abschnitt (2; 102; 202), der ausgebildet ist, um eine erste Leiterschicht (21), die ausgebildet ist, um einen Leiter zu beinhalten, eine Verbindungsschicht (20), die sich zwischen dem Element und der ersten Leiterschicht befindet, um Elektrizität zu leiten, und eine zweite Leiterschicht (23), die ausgebildet ist, um einen Leiter zu beinhalten, und eine Harzschicht (22) zu beinhalten, die ausgebildet ist, um ein Harz zu beinhalten, und sich zwischen der ersten Leiterschicht und der zweiten Leiterschicht befindet, wobei der laminierte Abschnitt konfiguriert ist, so dass eine Zeitperiode, in der ein Ultraschallimpuls, der von außerhalb der zweiten Leiterschicht in Richtung zu dem Element emittiert wird, zwei Umläufe in der zweiten Leiterschicht durchläuft, länger als eine Zeitperiode ist, in der der Ultraschallimpuls einen Umlauf durch einen Bereich von der zweiten Leiterschicht zu dem Element durchläuft.
Elektronische Vorrichtung, aufweisend: ein Element (3); und einen laminierten Abschnitt (2; 102; 202), der ausgebildet ist, um eine erste Leiterschicht (21), die ausgebildet ist, um einen Leiter zu beinhalten, eine Verbindungsschicht (20), die sich zwischen dem Element und der ersten Leiterschicht befindet, um Elektrizität zu leiten, und eine zweite Leiterschicht (23), die ausgebildet ist, um einen Leiter zu beinhalten, und eine Harzschicht (22) zu beinhalten, die ausgebildet ist, um ein Harz zu beinhalten, und sich zwischen der ersten Leiterschicht und der zweiten Leiterschicht befindet, wobei der laminierte Abschnitt konfiguriert ist, so dass eine Zeitperiode, in der ein Ultraschallimpuls, der von außerhalb der zweiten Leiterschicht in Richtung des Elements emittiert wird, drei Umläufe in der zweiten Leiterschicht durchläuft, länger als eine Zeitperiode ist, in der der Ultraschallimpuls einen Umlauf in einem Bereich von der zweiten Leiterschicht zu dem Element durchläuft, und eine Zeitperiode, in der der Ultraschallimpuls einen Umlauf in der zweiten Leiterschicht, der Harzschicht und der ersten Leiterschicht durchläuft, länger als eine Zeitperiode ist, in der der Ultraschallimpuls zwei Umläufe in der zweiten Leiterschicht durchläuft.
Elektronische Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, ferner aufweisend: ein Paar der laminierten Abschnitte, die auf beiden Seiten des Elements vorgesehen sind, um das Element sandwichartig zu umgeben.
Elektronische Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der laminierte Abschnitt konfiguriert ist, so dass die Harzschicht eine organische Substanz und eine anorganische Substanz enthält.
Elektronische Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der laminierte Abschnitt konfiguriert ist, so dass eine akustische Impedanz der Harzschicht 10 (Pa·s/m³) oder weniger ist, und die erste Leiterschicht und die zweite Leiterschicht ausgebildet sind, um Kupfer zu enthalten.
Elektronische Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der laminierte Abschnitt konfiguriert ist, so dass die erste Leiterschicht und die zweite Leiterschicht Aluminium enthalten.
Leistungsmodul, aufweisend: ein Schaltelement, das das Element bereitstellt; und den laminierten Abschnitt gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6.