ES2294303T3 - Dispositivo de conmutacion de potencia refrigerado. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de conmutación de potencia comportando órganos semiconductores (60) presentando dos juegos de conexiones, estando fijados dichos órganos semiconductores, a través de su base, sobre una placa de refrigeración (20) eléctricamente conductora a la que se halla conexionado el primer juego de conexiones (31), mientras que el segundo juego de conexiones (62, 63) de los órganos semiconductores (60) se halla conexionado a un circuito de gobierno (70) y a unos conectores de potencia (19), caracterizado porque la referida placa (20) presenta unos abultamientos (21) sobre los que se hallan fijados o aplicados a través de sus bases los órganos semiconductores y porque el segundo juego de conexiones (62, 63) se halla conectado al circuito de gobierno y a los conectores de potencia a través de un circuito de transporte (40) dispuesto de manera global paralelamente y en las proximidades de la referida placa (20) pero aislado de la misma y estando dotado de unas aberturas (42) que se corresponden con los abultamientos planos (21) de la placa subyacente (20), los cuales se hallan situados sobre un plano próximo al circuito de transporte (40), merced a lo lo cual el conexionado de los dispositivos semiconductores (60) a la placa (20) y al circuito de transporte (40) puede llevarse a cabo sensiblemente sobre el mismo plano.
Description
Dispositivo de conmutación de potencia
refrigerado.
La presente invención hace referencia a un
dispositivo de conmutación de potencia, especialmente destinado a
las cajas de interconexión para vehículos con motores de combustión
o bien vehículos eléctricos, en los que se utilicen órganos
semi-conductores de conmutación en los que resulte
necesario evacuar al máximo posible la potencia térmica
acumulada.
El documento FR 2 800 567 ha dado a conocer un
dispositivo de conmutación de potencia comportando unos órganos
semi-conductores de conmutación que presentan dos
juegos de conexiones, estando fijados dichos dispositivos
semi-conductores por sus bases sobre una placa de
refrigeración de cobre o de otro material conductor a la que se
halla conexionado el primer juego de conexiones, mientras que el
segundo juego de conexión de los dispositivos
semi-conductores se halla acoplado a un circuito de
gobierno y a unos conectores de potencia. Los órganos de conmutación
pueden ser, por ejemplo, de tipo MOSFET o SMART POWER; en el caso de
un MOSFET, el primer juego de conexión comporta el drenaje y el
segundo juego de conexiones comporta la reja y la fuente; en el caso
de un SMART POWER, el primer juego de conexiones comporta la
alimentación, y el segundo juego de conexiones comporta las entradas
1 a n, las salidas 1 a n, el captador de corriente y la masa. Los
órganos de conmutación comportan ventajosamente una base (el drenaje
para un MOSFET) que se halla directamente aplicada contra la placa
de refrigeración, por soldadura o aplacado. Esta placa de
refrigeración se halla, a su vez, aplicada sobre una placa de
soporte de material plástico que constituye una parte de una caja y
que contribuye a la disipación térmica hacia el exterior por
radiación. Las conexiones del segundo juego de conexiones de los
órganos de conmutación se hallan conexionadas por unas espigas
transversales a un circuito de transporte dispuesto paralelamente a
la placa de refrigeración; estas espigas se hallan constituidas por
una patillas recortadas y dobladas a partir de la placa de cobre que
sirve para la refrigeración y para la equipotencialidad de las
primeras conexiones. El hecho de qué la distribución eléctrica y la
refrigeración se llevan a cabo por medio de una misma y única placa
de cobre engendra unas limitaciones en las posibilidades de
organizar los circuitos y hacer que resulten compactos.
El objetivo de la invención estriba en mejorar
al máximo la organización y la compacidad de un dispositivo de
conmutación de potencia refrigerado del expresado tipo.
La invención alcanza el expresado objetivo
merced a un dispositivo de conmutación de potencia comportando unos
órganos semi-conductores de conmutación que
presentan dos juegos de conexiones, estando aplicados por sus bases
dichos órganos semi-conductores sobre una placa de
refrigeración eléctricamente conductora a la que se halla acoplado
un primer juego de conexiones, mientras que el segundo juego de
conexiones de los órganos semi-conductores se halla
conexionado a un circuito de gobierno y a unos conectores de
potencia, caracterizado porque la referida placa comporta unos
abultamientos sobre los que se hallan fijados o aplicados los
órganos semi-conductores a través de sus bases y
porque el segundo juego de conexiones se halla acoplado a un
circuito de gobierno a través de un circuito de transporte dispuesto
de una manera global paralelamente en las proximidades de la
referida placa pero aislado de la misma y comportando unas aberturas
que se corresponden con los abultamientos planos de la placa
subyacente, las cuales se hallan sobre un plano próximo al circuito
de transporte, mediante lo cual la conexión de los órganos
semi-conductores sobre la placa y al circuito de
transporte puede realizarse sensiblemente sobre el mismo plano. En
estas condiciones, de acuerdo con la invención, queda disociada la
función de distribución eléctrica sobre dos circuitos paralelos, a
saber el circuito de alimentación o de drenaje, ventajosamente
realizado en la placa metálica de refrigeración embutida, que
distribuye el positivo o el negativo de la batería hacia el primer
juego de conexiones (drenaje, base, espiga) de los órganos de
conmutación y el circuito de transporte, ventajosamente realizado
por una placa metálica recortada, que distribuye las salidas de
potencia y las conexiones hacia el gobierno. La placa de circuito de
drenaje continua asegurando la refrigeración eléctrica y esta
disipación térmica puede llevarse a cabo de una manera optimizada
dado que la placa queda reservada a la implantación de la parte
disipante de los componentes. De manera especial, esta placa puede
hallarse en contacto casi totalmente y especialmente en las zonas
correspondientes a los abultamientos, con una pared de plástico de
la caja favoreciendo los intercambios térmicos. La función, de
transporte, es decir, la manera de encaminar las pistas del
componente hacia el exterior o hacia el sistema de gobierno se
realiza en otro piso, más alejado de la pared de plástico. La placa
recortada que constituye el circuito de transporte puede también,
ventajosamente, comprender y desarrollar las lengüetas
correspondientes a los conectores.
A través del documento DE 195 18 522 es ya
conocido un dispositivo de gobierno para automóviles en el que los
componentes de potencia dispuestos sobre una placa de circuito
impreso son refrigerados por una placa de refrigeración paralelo a
aquella placa que comporta unos abultamientos que quedan situados en
la proximidad inmediata de dichos componentes. Esta placa de
refrigeración es utilizada como raíl de corriente para la
alimentación de componentes de componentes de potencia con respecto
a los cuales, por el contrario, se halla aislada eléctricamente.
Ventajosamente, de acuerdo con la invención, los
órganos semi-conductores presentan en su base una
zapata (por ejemplo, una zapata de drenaje) directamente soldada o
aplicada sobre los abultamientos de la placa de refrigeración. Sin
embargo, resultan posibles otras formas de conexión de la base de
los órganos sobre los abultamientos, tales como una adhesión de la
zapata y una conexión eléctrica realizada por medio de una espiga.
Cabe asimismo imaginar la soldadura localizada de la zapara por
medio de láser, lo que resuelve las dificultades relacionados con
los defectos de mantenimiento sobre un plano. Cabe asimismo la
posibilidad de que los MOS o SMART sea suministrados con los
elementos activos del circuito desnudados: en ligar de soldar el
drenaje, se suelda el elemento directamente sobre el circuito de
drenaje, y en lugar de soldar las espigas de los componentes, se
realiza una conexión ("bonding") entre los elementos activos y
el circuito de transporte. Dicho de otra manera, en esta forma de
realización, el primer juego de conexión queda reducido a una
soldadura directa y el segundo juego de conexión se establece cuando
se lleva a cabo el montaje del circuito.
Ventajosamente, el referido circuito o
dispositivo de conmutación constituye un módulo alojado en una caja
de material plástico que presenta unos relieves que se corresponden
con los abultamientos previstos en la placa de refrigeración. En
efecto, como consecuencia de que la placa de refrigeración sirve
únicamente para la implantación de los órganos de conmutación, que
se lleva a cabo sobre los abultamientos a los que se ha hecho
referencia, resulta posible y aconsejable conferir una forma
adyacente tridimensional casi idéntica al fondo de la caja contra el
que se halla aplicada la placa de refrigeración con objeto de
facilitar los intercambios térmicos, dado que el poder de radiación
del plástico es superior al del cobre puro.
Con la misma finalidad, el fondo de la caja o la
propia caja puede presentar hacia el exterior unas nervaduras
destinadas a acelerar los intercambios térmicos y también a aumentar
el grado de rigidez del fondo de la caja.
Ventajosamente, el circuito de dirección y la
placa de refrigeración se hallan separados y unidos entre si por una
capa transversal de material no conductor, tal como un material
plástico, destinada a garantizas un emplazamiento relativo preciso
de los dos circuitos, constituyendo en conjunto un circuito de doble
cara. Esta capa intermedia puede hallarse asociada a los dos
circuitos por adhesión (resina u otro material) o por rebordeado en
caliente o por medio de ultrasonidos o mediante unos pitones
deformados que aseguren la fijación mecánica. Sin embargo,
ventajosamente, la capa intermedia se sobremoldeará sobre el
circuito de conducción, lo que permite garantizar la sujeción
mecánica de las pistas recortadas sobre el circuito, por
ejemplo.
Preferentemente, se preverá igualmente una capa
de cubrición sobre la cara opuesta del circuito de dirección, lo que
permite proteger y dotar de estanqueidad dicho circuito y permite
también aprovechar el poder de radiación infrarroja de la capa de
cubrición para evacuar las calorías hacia la parte exterior del
módulo. Esta capa de cubrición puede estar constituida por un simple
barniz o por una resina envolvente. Sin embargo, resulta ventajoso
prever dicha capa bajo la forma de una capa de material plástico
sobremoldeada sobre el circuito de transporte, lo que permite
equilibrar las eventuales tendencias a la contracción del expresado
circuito durante un sobremoldeo unilateral.
La fijación de la placa de refrigeración sobre
el sándwich sobremoldeado constituido por la placa intermedia, el
circuito de transporte y la capa de cubrición, puede llevarse a cabo
por medio de unos pitones obtenidos por sobremoldeo que ajusten en
unos alojamientos previstos en el referido sándwich.
Ventajosamente, la placa de refrigeración se
halla dotada de unas aletas exteriores laterales, por ejemplo,
dispuestas contra los laterales de la caja, destinadas a aumentar la
disipación térmica. Estas aletas pueden obtenerse por plegado al
mismo tiempo que la operación de embutido correspondiente a la
formación de los abultamientos.
La placa del circuito de gobierno puede
hallarse dispuesta perpendicularmente o paralelamente a la placa de
refrigeración y al circuito de transporte (al igual que en el
documento FR 2 800 567 anteriormente referido) por medio de patillas
transversales. Pero, más ventajosamente, el circuito comporta una
placa de gobierno lateral, sobre un lado del circuito de
transporte; en este caso, resulta fácil prever unas espigas de
conexión dispuestas sobre un lado del circuito de transporte y
destinadas a enchufarse en la placa del circuito de gobierno.
Ventajosamente, en la caja se alojan dos módulos
de circuitos superpuestos, dispuestos uno frente al otro y unidos a
la misma placa del circuito de gobierno.
Naturalmente, aparte de los componentes
semiconductores mencionados, los módulos de los circuitos pueden
comportar unos tipos muy diferentes de componentes montados en la
superficie (CMS) tales como relés, capacidades, diodos, resistencias
y, de manera especial, unos componentes de tipo transversal que
pueden hallarse soldados por cualquier sistema tales como ola
selectiva, robot, láser o manualmente.
Otras ventajas y características se desprenderán
de la lectura de la descripción de la invención, así como de los
dibujos anexos, en los que:
la figura 1 es una vista en sección transversal,
según el plano I-I de la figura 4, del dispositivo
que constituye objeto de la invención;
- la figura 2 es una vista del detalle A del
mismo dispositivo representado en la figura 1;
- la figura 3 es una vista en sección
perpendicular a la correspondiente a la figura 1, según el plano
III-III de la figura 4, del dispositivo que
constituye objeto de la invención;
- la figura 4 es una vista en perspectiva por a
parte superior del dispositivo objeto de la invención, situado en
la correspondiente caja;
- la figura 5 es una vista inferior en
perspectiva del mismo dispositivo representado en la figura 4;
- la figura 6 es una vista en despiece
mostrando los tres estratos destinados a ser apilados para la
constitución de un módulo de acuerdo con la presente invención;
- la figura 7 es una vista en perspectiva de un
módulo de acuerdo con la invención;
- la figura 8 es una vista esquemática en
perspectiva con una sección de un circuito metálico sobre moldeado
que presenta unos alojamientos reservados al sobremoldeado de
remaches de fijación;
- la figura 9 es una vista esquemática mostrando
desde un ángulo diferente el mismo conjunto representado en la
figura 8 después de haberse sobremoldeado el correspondiente
remache.
El dispositivo que constituye objeto de la
invención, tal como se ha representado, comprende, alojados en una
caja plana 1, dos módulos de gobierno respectivamente inferior y
superior 2 y 2'.
La caja 1 se halla constituida a base de dos
semicajas planas inferior y superior 3 y 3', formadas por un fondo
globalmente plano 5, 5' sensiblemente rectangular, rodeado por un
borde de reducida altura 6, 6' sobre tres de sus lados y por un
borde de naturaleza diferente 7, 7' sobre el cuarto lado. Las dos
semicajas se hallan unidas y acopladas entre sí por medio de unos
elementos de encaje 4 sobre los bordes 6, 6' y, eventualmente,
también sobre el borde 7, 7'.
Los fondos 5, 5' presentan un cierto número de
abultamientos 8, 8' de la misma altura, dirigidos hacia el interior
de la caja 1. Estos abultamientos 8, 8' definen una plataforma 9,
sensiblemente rectangular, situada por encima del plano medio 10 del
fondo 5, 5' y rodeada por una zona de enlace inclinada hacia el
plano 5, 5'. El fondo 5, 5' presenta una red de nervaduras 12, 13,
13', 14 dispuestas diagonalmente (12) p bien envolviendo los
abultamientos (nervaduras 13, 13') o bien dispuestas periféricamente
(nervaduras 14, 14'). Estas nervaduras contribuyen a aumentar el
grado de rigidez del fondo, pero, por encima de todo, aumentan la
superficie de intercambio térmico, especialmente alrededor de los
referidos abultamientos.
El lado 7, 7' de las semicajas 3, 3' ha sido
conformado de manera que quede definido un volumen secundario 15,
globalmente ortogonal al volumen principal 16 definido entre los
fondos enfrentados 5 y 5'. Este volumen secundario 15, adyacente al
volumen principal 16 a lo largo de uno de los laterales de la caja
1, queda delimitado en parte por una pared 17 perpendicular al fondo
13' y reforzada por dos cartelas laterales 18.
Los dos módulos 2 y 2' adoptan la misma
configuración y se describirá de manera detallada únicamente el
módulo 2. Este módulo comprende esencialmente un circuito de doble
cara constituido por un circuito de drenaje 20, una capa intermedia
30 y un circuito de transporte 40 y, en su caso, una tapa de
cubrición 50.
El circuito de drenaje se halla constituido por
una placa conductora, de naturaleza metálica, por ejemplo de cobre,
sensiblemente rectangular, que presenta unos abultamientos 21
sensiblemente rectangulares (o dotados de cualquier otra forma) que
se corresponden con los abultamientos 5 del fondo 5 de la caja. La
placa 20 presenta en dos de sus lados sendas alas laterales
rebatidas 22, por ejemplo formando un ángulo recto; cada una de
estas alas se extiende sobre algo más de la mitad del lado
correspondiente y su altura es casi igual que la altura del volumen
16 definido entre las dos semicajas opuestas; esta disposición
permite prever unas alas similares sobre la placa análoga
correspondiente al módulo superior 2'. Se comprende que seria
perfectamente posible prever un número diferente de aletas, tal
como, por ejemplo, un número de tres aletas.
Los abultamientos 21 definen una plataforma
plana, paralela y desplazada con respecto al plano del fondo 23 de
la placa 20.
Al indicado plano corresponde el plano de la
superficie superior 41 del circuito de transporte 40 constituido por
una placa eléctricamente conductora, de naturaleza metálica, por
ejemplo, de cobre, recortada de manera que presente, por una parte,
una sucesión de aberturas sensiblemente rectangulares 42 que se
corresponden con los abultamientos 21 de la placa de drenaje 20 y
destinadas a permitir que estos abultamientos sobresalgan a nivel de
la superficie 41, y, por otra parte, unas pistas conductoras 43 que
conducen hacia unas espigas 44 situadas sobre uno de los laterales
de la placa del circuito de transporte. En la figura 6, las
indicadas espigas han sido representadas antes de la derivación que
destruirá o suprimirá la parte de sujeción 45. Además de las
espigas 44 a las que se ha hecho reiteradamente alusión, el circuito
de transporte 40 presenta otras espigas 46, 46' que han sido
representadas en la figura 6 antes de su rebatimiento y en la
figura 7 después de este rebatimiento que permite que sobresalgan de
la caja perpendicularmente al plano de los circuitos, a nivel de los
dos conectores de potencia 19 situados por encima de la caja 1. En
lo que respecta a las espigas 44, estas espigas se enchufan en una
carta electrónica de gobierno 70 dispuesta en el volumen secundario
15.
El circuito de transporte 40 queda fijado
paralelamente y a una buena distancia del circuito de drenaje 20
merced a una placa intermedia 30 realizada a base de un material no
conductor. Esta placa presenta, por una parte, una aberturas 31 que
se corresponden con los abultamientos 21 del circuito de drenaje y
con las aberturas 42 del circuito de transporte y, por otra parte,
otras aberturas 32 que se corresponden con los pasos
correspondientes a las espigas, tales como las espigas 46, 46'.
\newpage
Unos orificios 28, 38, 48 se corresponden
verticalmente a través de los tres planos 20, 30 y 40 permitiendo
el posicionamiento relativo durante la etapa de acoplamiento de los
tres planos y seguidamente su montaje en la caja.
El circuito de gobierno comprende unos elementos
semiconductores 60 que en el caso, por ejemplo, de un
MOSFET, comporta en su base una suela de drenaje 61 soldada sobre la plataforma de un abultamiento 21 de la placa de drenaje 20. El elemento 61 comporta asimismo una o varias espigas de rejilla 62 y una o varias espigas de origen 63, bajo la forma de unas patas laterales, que se hallan soldadas sobre una correspondiente pista 43 de la superficie 41 del circuito de transporte, en el borde de una abertura 42.
MOSFET, comporta en su base una suela de drenaje 61 soldada sobre la plataforma de un abultamiento 21 de la placa de drenaje 20. El elemento 61 comporta asimismo una o varias espigas de rejilla 62 y una o varias espigas de origen 63, bajo la forma de unas patas laterales, que se hallan soldadas sobre una correspondiente pista 43 de la superficie 41 del circuito de transporte, en el borde de una abertura 42.
Ventajosamente, por encima del circuito de
transporte se halla dispuesta una tapa de cubrición 50, de un
material no conductor de la electricidad, preferentemente
sobremoldeada sobre la placa de transporte, al mismo tiempo que se
conforma la placa intermedia 30, igualmente por sobremoldeado, lo
que proporciona la sobre ventaja de proteger el circuito de
transporte por sus dos lados y también la ventaja de eliminar el
riesgo de que se desvíe hacia la izquierda en el supuesto de
sobremoldeado por un solo lado. La capa de cobertura 50 puede
igualmente realizarse a base de una resina de recubrimiento.
El circuito de gobierno comprende asimismo otros
elementos de circuito tales como los elementos 64, que no requieren
una refrigeración intensa, y dispuestos directamente sobre el
circuito de transporte 40.
Un terminal de alimentación 71 destinado a ser
conexionado a la batería se halla conectado a una patilla
sobreelevada 27 prevista en una esquina de la placa de drenaje 40,
de manera que las dos patillas 27, 27' de las dos placas de los
módulos enfrentados puedan quedar conexionadas a través del mismo
terminal 71.
El acoplamiento de las diferentes placas puede
llevarse a cabo con o sin pitones de montaje.
Según el primer método, se recorta el cobre para
constituir el circuito de transporte 40, se procede a la
conformación y al plegado de las orejetas del circuito de drenaje
20, se prepara una placa intermedia 30 que se recubre por sus dos
caras con una cola y se montan las tres placas formando un conjunto.
La cola se hallará ventajosamente constituida por una resina, por
ejemplo, de tipo epoxi, depositada formando un reducido espesor
(típicamente, alrededor de aproximadamente 200 \mum, presentando a
su vez la placa, por ejemplo, 1 mm de espesor). En este ejemplo, la
placa intermedia garantiza la sujeción mecánica del conjunto, en
cooperación con la cola.
Según el segundo método, la placa intermedia
garantiza la indicada sujeción, en cooperación con unos elementos
transversales de acoplamiento, del tipo pitones o remaches. Se
recorta el cobre para constituir el circuito de transporte 40, se
sobremoldea el circuito de transporte para formar las dos capas de
sobremoldeo 30, 50 y después se sobremoldea unos pitones de
rebordeado; se procede al soldado y al rebatimiento de las orejetas
del circuito de drenaje 20, y se monta el circuito de transporte
sobremoldeado 30, 40, 50 con el circuito de drenaje soldado 20 y se
remachan los pitones de fijación en caliente o por medio de
ultrasonidos.
Como alternativa, en lugar de sobremoldear los
pitones de rebordeado inmediatamente después del sobremoldeado de la
placa de transporte 40 y de deformarlos para el remachado después
del acoplamiento y montaje de las placas, se procede al sobremoldeo
del circuito de transporte 40, a la conformación del circuito de
drenaje 20, a su montaje y acoplamiento y se llega directamente a la
etapa final para formar los remaches de fijación 30 por sobremoldeo,
tal como se ha representado en las figuras 8 y 9. A este efecto, se
habrá previamente reservado, al llevar a cabo el sobremoldeado de
las capas 30 y 50 sobre la placa de transporte 46, unas aberturas
81, 82, 83 que, al llevar a cabo el segundo sobremoldeado, permiten
formar directamente el remacha 80, al menos parcialmente; en el
ejemplo que se ha representado, las aberturas 81, 82 permiten la
formación del cuerpo del remache 80, mientras que la abertura 83
permite la formación del pie de dicho remache 80. Este remache 80
puede formar parte integrante de la caja que se sobremoldeará al
mismo tiempo.
En las formas de realización que se han
representado y se han descrito hasta este momento, se ha ilustrado
un módulo de potencia totalmente plano. Este módulo podría muy bien
hallarse constituido por varias secciones planas que formaran un
ángulo entre ellas, manteniéndose paralelos en el interior de cada
sección los circuitos de drenaje, de transporte y la placa
intermedia. El módulo podría incluso hallarse conexionado sobre sí
mismo para alcanzar un aumento de compacidad.
\vskip1.000000\baselineskip
Esta lista de referencias citadas por el
solicitante se dirige exclusivamente a ayudar al lector y no forma
parte del documento de patente europea. Incluso si en su concepción
se ha observado el máximo cuidado, no pueden excluirse errores u
omisiones y la OEB declina cualquier responsabilidad en este
sentido.
- - FR 2800567 (0002)(0013)
- - DE 19518522 (0005)
Claims (11)
1. Dispositivo de conmutación de potencia
comportando órganos semiconductores (60) presentando dos juegos de
conexiones, estando fijados dichos órganos semiconductores, a través
de su base, sobre una placa de refrigeración (20) eléctricamente
conductora a la que se halla conexionado el primer juego de
conexiones (31), mientras que el segundo juego de conexiones (62,
63) de los órganos semiconductores (60) se halla conexionado a un
circuito de gobierno (70) y a unos conectores de potencia (19),
caracterizado porque la referida placa (20) presenta unos
abultamientos (21) sobre los que se hallan fijados o aplicados a
través de sus bases los órganos semiconductores y porque el segundo
juego de conexiones (62, 63) se halla conectado al circuito de
gobierno y a los conectores de potencia a través de un circuito de
transporte (40) dispuesto de manera global paralelamente y en las
proximidades de la referida placa (20) pero aislado de la misma y
estando dotado de unas aberturas (42) que se corresponden con los
abultamientos planos (21) de la placa subyacente (20), los cuales se
hallan situados sobre un plano próximo al circuito de transporte
(40), merced a lo lo cual el conexionado de los dispositivos
semiconductores (60) a la placa (20) y al circuito de transporte
(40) puede llevarse a cabo sensiblemente sobre el mismo plano.
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque los órganos semiconductores (60)
presentan en su base una zapata (61) soldada sobre los abultamientos
(21) de la placa de refrigeración (20).
3. Dispositivo según una cualesquiera de las
reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque una placa
intermedia (30) de material no conductor determina el aislamiento
del circuito de transporte (40) con respecto a la placa de
refrigeración(20).
4. Dispositivo según la reivindicación 3,
caracterizado. porque la placa intermedia (30) determina la
sujeción mecánica entre la placa de refrigeración (20) y el circuito
de transporte (40).
5. Dispositivo según la reivindicación 3,
caracterizado porque la placa intermedia (30) se sobremoldea
sobre el circuito de transporte (40).
6. Dispositivo según una cualesquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el circuito de
transporte (40) comporta en su superficie una capa de cubrición
(50).
7. Dispositivo según la reivindicación 6,
caracterizado porque la capa de cubrición (50) se sobremoldea
sobre el circuito de transporte (40).
8. Dispositivo según una cualesquiera de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la placa de
refrigeración (20) se halla aplicada contra una pared (5) de la caja
(1), de material plástico, comportando unos abultamientos (8) que se
corresponden con los abultamientos (21) de la placa.
9. Dispositivo según la reivindicación 8,
caracterizado porque la pared (5) de la caja se halla dotada
de unas nervaduras exteriores (12, 13, 14).
10. Dispositivo según una cualesquiera de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la placa de
refrigeración (20) presenta unas aletas rebatidas (22).
11. Dispositivo según una cualesquiera de las
reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque comporta en una
misma caja (1) dos conjuntos superpuestos compuestos por una placa
de refrigeración (20), una placa intermedia (30) y un circuito de
transporte (40).
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JP4161860B2 (ja) * | 2003-09-12 | 2008-10-08 | 国産電機株式会社 | モールド形電子制御ユニット及びその製造方法 |
FR2890618B1 (fr) * | 2005-09-09 | 2008-02-22 | Sc2N Sa | Ensemble de commande, notamment pour haut de colonne de direction de vehicule automobile |
TWI266597B (en) * | 2005-09-27 | 2006-11-11 | Delta Electronics Inc | Electronic apparatus capable of dissipating heat uniformly |
JP2009510753A (ja) * | 2005-09-29 | 2009-03-12 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 発光ダイオードを金属製の放熱部品へ固定する方法 |
JP5098772B2 (ja) * | 2007-06-29 | 2012-12-12 | ダイキン工業株式会社 | 電装品ユニット |
CN101460018B (zh) | 2007-12-14 | 2011-02-16 | 华为技术有限公司 | 一种印制电路板及其制造方法、射频装置 |
JP4887273B2 (ja) * | 2007-12-27 | 2012-02-29 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 電子制御装置 |
US8085541B1 (en) | 2008-04-15 | 2011-12-27 | Vlt, Inc. | Thin flat panel video display |
US7952879B1 (en) * | 2008-04-15 | 2011-05-31 | Vlt, Inc. | System and apparatus for efficient heat removal from heat-generating electronic modules |
US8753458B2 (en) * | 2009-07-26 | 2014-06-17 | The Boeing Company | Mapping tow splices in composite structures |
CA2837050A1 (en) * | 2011-05-31 | 2012-12-06 | Eaton Corporation | Plug-in composite power distribution assembly and system including same |
DE102011089474A1 (de) * | 2011-12-21 | 2013-06-27 | Robert Bosch Gmbh | Elektronikmodul für ein Fahrzeug |
JP6287659B2 (ja) * | 2014-07-22 | 2018-03-07 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | 回路構成体 |
JP2016025229A (ja) * | 2014-07-22 | 2016-02-08 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | 回路構成体 |
JP6287815B2 (ja) * | 2014-12-24 | 2018-03-07 | 株式会社オートネットワーク技術研究所 | 回路構成体の製造方法 |
DE102017212434A1 (de) * | 2017-07-20 | 2019-01-24 | Audi Ag | Elektronikeinrichtung mit wenigstens einer zu kühlenden Komponente |
CN107492922A (zh) * | 2017-07-24 | 2017-12-19 | 许继电源有限公司 | 一种充电模块及使用该充电模块的充电机 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3153750A (en) * | 1958-10-14 | 1964-10-20 | Motorola Inc | Semiconductor device with two-piece self-jigging connectors |
US3982271A (en) * | 1975-02-07 | 1976-09-21 | Rca Corporation | Heat spreader and low parasitic transistor mounting |
US4030001A (en) * | 1975-11-19 | 1977-06-14 | E-Systems, Inc. | Co-planar lead connections to microstrip switching devices |
DE19518522C2 (de) * | 1995-05-19 | 1997-08-28 | Siemens Ag | Steuergerät für ein Kraftfahrzeug |
FR2800567B1 (fr) * | 1999-10-28 | 2001-12-28 | Dav | Dispositif de commutation de puissance |
JP2001211529A (ja) * | 2000-01-20 | 2001-08-03 | Auto Network Gijutsu Kenkyusho:Kk | 電気接続箱 |
US6696643B2 (en) * | 2000-08-01 | 2004-02-24 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Electronic apparatus |
EP1178594B1 (en) * | 2000-08-01 | 2009-08-12 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Electronic apparatus provided with an electronic circuit substrate |
JP4540884B2 (ja) * | 2001-06-19 | 2010-09-08 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置 |
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