JP2001094024A - 電子モジュールおよびその製造方法 - Google Patents

電子モジュールおよびその製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 かさの低い、冷却されたパワーを持った電子
モジュールを提供する。 【解決手段】 モジュールは、絶縁され電気的接続トラ
ックを担持する一方の主表面を有する金属基板と、基板
に固定され、トラックにはんだ付けされる接続タブ（２
０）を有する少なくとも１つのパワーを持った構成要素
とを有する。パワーを持った構成要素は、非絶縁面上に
固定され、さらにこれは、冷却液回路の内壁を構成する
ハウジング内に置かれるかまたはこれに付くようにされ
る。構成要素のタブは、基板をその中のホールを介して
通過する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の背景】この発明は、基板および、冷却の必要な
少なくとも１つのパワーを持った電子構成要素を含む電
子モジュールに関する。この発明の、これに限られるわ
けではないが特に重要な適用は、自動車電子部品であっ
て、いくつかのシステムがたとえばコイルまたはキャパ
シタなどのパワーを持った構成要素を組込み、動作時に
大量の熱を発生し、高温の環境に位置する自動車電子部
品の分野にある。
【０００２】この発明は、より特定的には、モジュール
であって、絶縁されかつ電気的接続トラックを担持する
片面を有する金属基板を含み、少なくとも１つのパワー
を持った構成要素がこの基板に固定され、トラックには
んだ付けされる接合タブを有するモジュールに関する。
そのような基板は現在、表面が、たとえば、酸化、窒化
または陽極酸化によって絶縁層を形成することによって
絶縁されて使用されている。今までは、構成要素は通
常、基板の絶縁された面側上に設けられており、薄くて
熱をほとんど放散しない構成要素についてはこれが問題
となることはない。しかしながら、この面、すなわち、
冷却液を循環させる非絶縁面と反対側の面に、パワーを
持った構成要素を設けると、モジュールの大きさがかな
り大きくなってしまう。
【０００３】
【発明の概要】この発明の目的は、かさの低い、冷却さ
れた、パワーを持った電子モジュールを提供することで
ある。この目的のために、提供されるモジュールには、
パワーを持った構成要素が、非絶縁面上に固定され、冷
却液回路の内壁を構成するハウジング内に置かれるかま
たはそのような壁に結合され、また、そのタブが基板を
その中のホールを介して通過する。
【０００４】概して、パワーを持った構成要素は樹脂で
被覆され、電気的に絶縁し得るハウジングに向けて熱を
放散することを可能にする。ハウジングが冷却回路の内
壁に付くと、使用された樹脂は、一般的には、接着剤の
目的で使用される樹脂と同じようなものとなる。
【０００５】接続タブは、より簡単にこれを基板に通過
させるために、絶縁されてもよい。しかしながら、ホー
ルの壁が（たとえば酸化されるなどして）絶縁される
か、または、絶縁はと目が対応するホールの壁と各タブ
との間に介在するならば、裸の金属タブを使用すること
も可能である。
【０００６】電子モジュールを製造する方法もまた提供
され、この方法では、片面が絶縁され電気的接続トラッ
クを担持する金属基板が形成され、金属基板はスルーホ
ールによって貫通され、パワーを持った構成要素が基板
の非絶縁壁上に設けられ、構成要素の接続タブが基板内
のホールを通され、さらに、このタブはホールの近くに
位置するトラックの領域にはんだ付けされる。
【０００７】容易に、パワーを持った構成要素を設けか
つそのタブを固定するようにするために、有利には、タ
ブは構成要素を設けるよりも前に予め形成され、ホール
は、角度をつけられたタブがそこを通過するのに十分な
大きさからなる。特に、ホールには、タブを通すことの
できる広い部分と、タブをはんだ付けする前に構成要素
を横向きに動かすことによってタブが与えられる狭い部
分とを設けることが可能である。構成要素には、ペグ
（または釘）を設けることが可能であり、ペグは、構成
要素がその最終的な位置にあるとき基板の細長いホール
に係合し、そこにスナップ止めされるよう設計され、構
成要素がはんだ付けされるまでこれを一時的に保持する
ためのものである。はんだ付けは、たとえば、リフロー
技術によって行なわれる。
【０００８】この発明の上記特徴およびその他は、特定
の実施例の以下の説明を読むとより明らかとなるであろ
うが、これは非制限的な例として与えられるものであ
る。
【０００９】
【詳細な説明】図２に部分的に示すモジュールは、金属
基板１０を含み、金属基板はたとえば、アルミニウムか
らなり、絶縁層でその一方の表面を覆われた板によって
構成される。例として、この層は、陽極酸化処理によっ
て得ることのできる表面酸化によって構成可能である。
層１２の厚さは、数十ミクロンまでの限度が可能であ
る。図は、従来の態様で基板１０の絶縁表面上に設けら
れた電子構成要素１４を示す。絶縁層１２は金属化トラ
ック１６を担持し、これは等電位リンクを構成し、これ
に基板によって担持されるさまざまな構成要素がはんだ
付けによって接続される。
【００１０】低電力信号のみを搬送する構成要素に加え
て、モジュールは、たとえば、チョーク、コイル、キャ
パシタなどの、１つ以上のパワーを持った構成要素１８
を担持する。例として、図示の構成要素１８は、２つの
接続タブ２０を有するコイルによって構成される。コイ
ルは、熱伝導性を増大させるためのフィルタを任意で含
む、たとえばアラルダイトなどの樹脂被覆で注封され
る。このコイルはハウジング２２内に入れられ、その外
側表面は、パワーを持った構成要素を冷却するために設
計されたウォータータンク２６の内壁２４との熱伝達を
促進するような良好な表面の状態を呈する。被覆樹脂２
８は、これに熱を伝導させるためのフィルタも有するも
のであるが、ハウジングをウォータータンクの内壁２４
にしっかりと固定する。ウォータータンク２６は、たと
えば適所にはんだ付けされるなどして、カバー２７によ
って閉じられ、これは、液体が流れるための２９などの
カップリングを有する。
【００１１】構成要素２８の接続タブ２０は、基板１０
内のスルーホールを通る。このタブは、エナメル銅から
なれば、ホールの壁上に絶縁の層を設ける必要をなくす
ことが可能である。タブ２０は、その端部分がトラック
１６に設けられたはんだ付け領域に対して平らに押し付
けられ得るよう、ある角度に曲げられる。
【００１２】アセンブリを促進するために、図１に示す
とおり、タブ２０は有利には、予め形成されすべて同じ
方向に角度付けされる。次に、構成要素を設けることを
可能にするため、ホール３０は、図２に示すとおり、Ｌ
字型にされる。トラック１６とタブ２０との間の接続表
面領域を増大させるため、図２に示すとおり、タブの端
部分はスペード型であり得、各ホール３０は、拡大され
たスペード型部分と一致する形状であり得る。
【００１３】構成要素１８がはんだ付けされるまで一時
的にこれを保持するため、解決策の１つには、この各々
に、基板１０内のホール３４に係合する１つ以上のスタ
ッドまたは釘３２を設けることがある。このホールの各
々は、スタッドを図２に示す位置にスナップ止めするた
めの狭い部分３６を有し得る。このようにして、設けら
れた構成要素のタブは、接続領域に対して押し付けられ
るよう保持され、これは一般的には、はんだ付け材料で
被覆されて、はんだ付けがリフロー技術によって従来の
態様で実行されることを可能にする。
【００１４】図３に示す変形された実施例では、絶縁材
料からなるはと目３８が、タブ２０とホール３０の壁と
の間に介在し、これによって絶縁されていないタブを使
用可能にする。
【００１５】この発明は、数ミリメートルの厚さのアル
ミニウム基板上にパワーを持った構成要素を設けること
を可能にし、そのような構成要素は、基板と平行に数十
ミリメートルの大きさと、１０ｍｍより大きくてもよい
厚さとを有することが可能であり、そのような構成要素
の大部分は、もしこれが絶縁表面から突出するならば、
ウォータータンクの大部分に加えられるだろう。上述し
た装着技術を用いて、特に、モジュールが動作時に１０
ワット以上の電力を生成するコイルなどの構成要素を備
えるようにした。
【図面の簡単な説明】
【図１】 よりわかりやすくするために縮尺どおりに描
かれたものではない、この発明のモジュールの一部の簡
素化された断面図である。
【図２】 パワーを持った構成要素のタブおよび基板内
に作られたホールの、ある可能な形状を示す平面図であ
る。
【図３】 タブを絶縁するはと目の、ある可能な形状の
図である。
【符号の説明】
１０ 基板、１２ 絶縁層、１６ トラック、１８ 構
成要素、２０ 接続タブ

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 絶縁層を有しかつ複数個の電気的接続ト
    ラックを担持する主表面および非絶縁主表面を有する金
    属基板と、 基板の絶縁されない表面上に固定され、かつ、基板をそ
    の中のホールを介して通過し前記基板から電気的に絶縁
    される接続タブを有する少なくとも１つのパワーを持っ
    た構成要素とを含み、前記タブは前記トラックの１つに
    それぞれはんだ付けされ、さらに、 冷却液回路の内壁を構成するかまたはそのような内壁に
    結合されるハウジングを含み、前記構成要素はハウジン
    グ内にこれに密着するよう位置する、電子モジュール。
  2. 【請求項２】 前記パワーを持った構成要素は、ハウジ
    ングへの熱伝導のために樹脂で注封される、請求項１に
    記載のモジュール。
  3. 【請求項３】 前記ハウジングは、結合樹脂によって冷
    却回路の内壁に結合される、請求項２に記載のモジュー
    ル。
  4. 【請求項４】 絶縁され電気的接続トラックを担持する
    一方の主表面を有しかつスルーホールおよび非絶縁主表
    面を有する金属基板を形成するステップと、 基板内の前記ホールを通過する構成要素の接続タブを通
    しながら基板の前記主非絶縁壁の上に少なくとも１つの
    パワーを持った構成要素を設けるステップと、 ホールの近くに位置するトラックの領域にタブをはんだ
    付けするステップと、 前記構成要素を担持する非絶縁壁の少なくとも一部にわ
    たって壁をしっかりと固定して構成要素を取囲む冷却回
    路を形成するステップとを含む、電子モジュールを製造
    するための方法。
  5. 【請求項５】 構成要素を設けるより前にタブを予め形
    成するステップをさらに含み、前記ホールは、ある角度
    に曲げられたタブがそこを通過することが十分に可能で
    あるような大きさである、請求項４に記載の方法。
  6. 【請求項６】 ホールはその各々が、タブが通過するこ
    とを可能にするための拡大された部分と、タブをはんだ
    付けするより前に構成要素を横向きに動かすことによっ
    てタブが与えられる狭い部分とを有するよう作られる、
    請求項５に記載の方法。
  7. 【請求項７】 はんだ付けが実行されるまで構成要素を
    一時的に保持するために、構成要素がその最終的な位置
    にあるとき基板の細長いホールに係合しそこにスナップ
    止めされるよう設計される少なくとも１つの釘を構成要
    素に設けるステップを含む、請求項５に記載の方法。
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