JP2002158477A - 液冷式回路基板兼用回路ケースの製造方法 - Google Patents
液冷式回路基板兼用回路ケースの製造方法Info
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- JP2002158477A JP2002158477A JP2000355622A JP2000355622A JP2002158477A JP 2002158477 A JP2002158477 A JP 2002158477A JP 2000355622 A JP2000355622 A JP 2000355622A JP 2000355622 A JP2000355622 A JP 2000355622A JP 2002158477 A JP2002158477 A JP 2002158477A
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- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】優れた剛性及びヒートシンク機能を有する液冷
式回路基板兼用回路ケースを簡素な製造方法で製造する
方法を提供すること。 【解決手段】冷却液流路をなす溝部を有する複数の溝付
き金属板１３を積層し、積層した溝付き金属板１３の両
外主面に接合されて金属板製の外側遮蔽板部１１，１２
をセットし、両端開口で角枠形状を有する側枠部２の一
方の開口端縁を外側遮蔽板部１１の周縁部にセットし、
これらをろう付けして側枠部付き積層冷却板を形成し、
側枠部に蓋板を締結して、液冷式回路基板兼用回路ケー
スを製造する。
式回路基板兼用回路ケースを簡素な製造方法で製造する
方法を提供すること。 【解決手段】冷却液流路をなす溝部を有する複数の溝付
き金属板１３を積層し、積層した溝付き金属板１３の両
外主面に接合されて金属板製の外側遮蔽板部１１，１２
をセットし、両端開口で角枠形状を有する側枠部２の一
方の開口端縁を外側遮蔽板部１１の周縁部にセットし、
これらをろう付けして側枠部付き積層冷却板を形成し、
側枠部に蓋板を締結して、液冷式回路基板兼用回路ケー
スを製造する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液冷式回路基板兼
用回路ケースの製造方法に関し、特に電力用半導体装置
が搭載される積層冷却板を有する液冷式回路基板兼用回
路ケースの製造方法に関する。
用回路ケースの製造方法に関し、特に電力用半導体装置
が搭載される積層冷却板を有する液冷式回路基板兼用回
路ケースの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】車両走行モータなどを制御する電力用イ
ンバータ装置は発熱が大きいため、従来は水冷基板に実
装した半導体モジュールを用いている。
ンバータ装置は発熱が大きいため、従来は水冷基板に実
装した半導体モジュールを用いている。
【０００３】このため、回路収容用のケース（回路ケー
スともいう）に開口を貫孔して内部の水冷基板に冷却水
を供給する配管を挿通している。
スともいう）に開口を貫孔して内部の水冷基板に冷却水
を供給する配管を挿通している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の車載回路装置では、回路ケース内に大重量の水
冷基板およびそれに連結される冷却液配管を収容するの
で、それらを支承する回路ケースが堅牢なものである必
要があり、装置全体の大型、大重量化を招いていた。ま
た、回路ケースの開口に冷却液配管を挿通させ、その
後、回路ケースの開口の隙間を確実に封止する作業が必
要であり、作業工程が複雑であった。
た従来の車載回路装置では、回路ケース内に大重量の水
冷基板およびそれに連結される冷却液配管を収容するの
で、それらを支承する回路ケースが堅牢なものである必
要があり、装置全体の大型、大重量化を招いていた。ま
た、回路ケースの開口に冷却液配管を挿通させ、その
後、回路ケースの開口の隙間を確実に封止する作業が必
要であり、作業工程が複雑であった。
【０００５】この問題を解決するために、ケ−ス自体に
回路装置を実装し、ケースのうち、回路装置（特にその
半導体装置部分）が接する部分（特に底板部）に、冷却
液流路を設け、ケ−ス自体に冷却液を循環させれば、液
冷型回路装置を小型軽量化することができるはずである
が、箱形形状のケースに冷却液流路を液密に設けること
は、容易ではなかった。これは、その上に回路部が実装
されるケ−スの底板部が、複雑な冷却液流路をもつ他
に、回路部に外部衝撃などにより曲げ応力が掛からない
ように十分な剛性をもつ必要と、回路部の一時的な大発
熱を良好に吸収するヒートシンクとしての機能をもつ必
要とがあるため、単純な板金加工などでは製造できず、
といって厚板ブロックに冷却液流路を穿設加工するのも
容易ではないためである。
回路装置を実装し、ケースのうち、回路装置（特にその
半導体装置部分）が接する部分（特に底板部）に、冷却
液流路を設け、ケ−ス自体に冷却液を循環させれば、液
冷型回路装置を小型軽量化することができるはずである
が、箱形形状のケースに冷却液流路を液密に設けること
は、容易ではなかった。これは、その上に回路部が実装
されるケ−スの底板部が、複雑な冷却液流路をもつ他
に、回路部に外部衝撃などにより曲げ応力が掛からない
ように十分な剛性をもつ必要と、回路部の一時的な大発
熱を良好に吸収するヒートシンクとしての機能をもつ必
要とがあるため、単純な板金加工などでは製造できず、
といって厚板ブロックに冷却液流路を穿設加工するのも
容易ではないためである。
【０００６】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、優れた剛性及びヒートシンク機能を有する液冷式
回路基板兼用回路ケースを簡素な製造方法で製造する方
法を提供することをその目的としている。
あり、優れた剛性及びヒートシンク機能を有する液冷式
回路基板兼用回路ケースを簡素な製造方法で製造する方
法を提供することをその目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の液冷式回
路基板兼用回路ケースの製造方法は、冷却液流路をなす
溝部を有する複数の溝付き金属板を積層してなる流路内
蔵板部と、前記流路内蔵板部の両主面に接合されて前記
溝部を遮蔽する金属板製の外側遮蔽板部とを有する回路
実装用の積層冷却板を作製し、両端開口で角枠形状を有
する側枠部の一方の開口端縁を前記外側遮蔽板部の周縁
部に接合し、前記積層冷却板に回路部品を固定し、前記
側枠部の他方の開口端縁に蓋板を取り付けて前記回路部
品を密閉することを特徴としている。
路基板兼用回路ケースの製造方法は、冷却液流路をなす
溝部を有する複数の溝付き金属板を積層してなる流路内
蔵板部と、前記流路内蔵板部の両主面に接合されて前記
溝部を遮蔽する金属板製の外側遮蔽板部とを有する回路
実装用の積層冷却板を作製し、両端開口で角枠形状を有
する側枠部の一方の開口端縁を前記外側遮蔽板部の周縁
部に接合し、前記積層冷却板に回路部品を固定し、前記
側枠部の他方の開口端縁に蓋板を取り付けて前記回路部
品を密閉することを特徴としている。
【０００８】すなわち、本発明は、側枠部を周縁部に接
合した積層冷却板により、回路部品を収容する回路ケ−
スの主部を構成た点にその特徴を有する。
合した積層冷却板により、回路部品を収容する回路ケ−
スの主部を構成た点にその特徴を有する。
【０００９】このようにすれば、回路ケースの底板部を
なす積層冷却板に実装された回路部品は積層冷却板を流
れる冷却液により良好に間接冷却することができる。
なす積層冷却板に実装された回路部品は積層冷却板を流
れる冷却液により良好に間接冷却することができる。
【００１０】また、積層冷却板自体が回路ケースの底板
部を兼ねるので、大重量の液冷基板およびそれに連結さ
れる冷却液配管を収容するための堅牢な回路ケースを実
質的に省略することができ、装置全体の体格重量を大幅
に削減することができる。
部を兼ねるので、大重量の液冷基板およびそれに連結さ
れる冷却液配管を収容するための堅牢な回路ケースを実
質的に省略することができ、装置全体の体格重量を大幅
に削減することができる。
【００１１】また、回路ケースの開口に冷却液配管を挿
通させ、その後、回路ケースの開口の隙間を確実に封止
する作業が不要となる。
通させ、その後、回路ケースの開口の隙間を確実に封止
する作業が不要となる。
【００１２】更に、積層冷却板は、必要部分が打ち抜か
れた金属薄板を多数積層して形成するので、製造工程が
簡単であるにもかかわらず、優れた剛性及びヒートシン
ク性能を実現することができる。
れた金属薄板を多数積層して形成するので、製造工程が
簡単であるにもかかわらず、優れた剛性及びヒートシン
ク性能を実現することができる。
【００１３】請求項２記載の構成は請求項１記載の液冷
式回路基板兼用回路ケースの製造方法において更に、前
記外側遮蔽板部の外表面に接して全周にわたって曲設さ
れたリブを、前記側枠部の積層冷却板側の開口端縁に設
け、前記外側遮蔽板部、溝付き金属板、外側遮蔽板部、
側枠部をこの順に重ねて同時にろう付けして、それらを
一体接合することを特徴としている。
式回路基板兼用回路ケースの製造方法において更に、前
記外側遮蔽板部の外表面に接して全周にわたって曲設さ
れたリブを、前記側枠部の積層冷却板側の開口端縁に設
け、前記外側遮蔽板部、溝付き金属板、外側遮蔽板部、
側枠部をこの順に重ねて同時にろう付けして、それらを
一体接合することを特徴としている。
【００１４】本構成によれば、側枠部及び積層冷却板を
一工程で製造することができるので、製造工程を簡素化
することができる。
一工程で製造することができるので、製造工程を簡素化
することができる。
【００１５】請求項３記載の構成は請求項１記載の液冷
式回路基板兼用回路ケースの製造方法において更に、前
記積層冷却板の側面に、前記溝付き金属板および側枠部
の各周縁を不一致に形成して前記積層冷却板の側面に凹
凸部を設け、固化して前記側枠部をなす液状材料を前記
凹凸部に接して成形することを特徴としている本構成に
よれば、樹脂成形（またはダイキャスト成形）により側
枠部を製造するに際して、側枠部と積層冷却板との接合
強度を向上でき、気密性も良好に確保することができ
る。
式回路基板兼用回路ケースの製造方法において更に、前
記積層冷却板の側面に、前記溝付き金属板および側枠部
の各周縁を不一致に形成して前記積層冷却板の側面に凹
凸部を設け、固化して前記側枠部をなす液状材料を前記
凹凸部に接して成形することを特徴としている本構成に
よれば、樹脂成形（またはダイキャスト成形）により側
枠部を製造するに際して、側枠部と積層冷却板との接合
強度を向上でき、気密性も良好に確保することができ
る。
【００１６】請求項４記載の構成は請求項１記載の液冷
式回路基板兼用回路ケースの製造方法において更に、前
記外側遮蔽板部を絞り加工することにより、前記外側遮
蔽板部の周縁部を前記積層冷却板から立設させて前記側
枠部となすことを特徴としている。
式回路基板兼用回路ケースの製造方法において更に、前
記外側遮蔽板部を絞り加工することにより、前記外側遮
蔽板部の周縁部を前記積層冷却板から立設させて前記側
枠部となすことを特徴としている。
【００１７】本構成によれば、積層冷却板の外側遮蔽板
部の周縁部が側枠部を兼ねるので、部品点数、材料費及
び製造工数を削減することができる。
部の周縁部が側枠部を兼ねるので、部品点数、材料費及
び製造工数を削減することができる。
【００１８】請求項５記載の構成は請求項４記載の液冷
回路ケースの製造方法において更に、前記絞り加工によ
り形成される前記外側遮蔽板部の曲部を、前記溝付き金
属板の側端より外側に配置することを特徴としている。
回路ケースの製造方法において更に、前記絞り加工によ
り形成される前記外側遮蔽板部の曲部を、前記溝付き金
属板の側端より外側に配置することを特徴としている。
【００１９】本構成によれば、外側遮蔽板部の周縁部を
絞り加工する際に外側遮蔽板部の周縁部に生じる歪みに
よりろう付け不良が生じるのを防止することができるの
で、液漏れ不良を防止することができる。
絞り加工する際に外側遮蔽板部の周縁部に生じる歪みに
よりろう付け不良が生じるのを防止することができるの
で、液漏れ不良を防止することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】本発明の液冷式回路基板兼用回路
ケースの製造方法の好適な態様を以下の実施例を参照し
て説明する。
ケースの製造方法の好適な態様を以下の実施例を参照し
て説明する。
【００２１】
【実施例１】本発明の回路装置の一実施例を図１を参照
して説明する。
して説明する。
【００２２】１はアルミ製の積層冷却板、２はアルミ製
の側枠部、３は半導体モジュール、４は冷却液出入管、
５は蓋板である。
の側枠部、３は半導体モジュール、４は冷却液出入管、
５は蓋板である。
【００２３】積層冷却板１は、多数のアルミ薄板を積層
し、側枠部２とともにろう付けしてなる。積層冷却板１
の最も外側の二枚おアルミ薄板１１、１２は、平板形状
の外側遮蔽板部を構成し、最も外側の二枚以外のアルミ
薄板（溝付き金属板）１３は、打ち抜きにより内部に冷
却液流路をなす溝部が形成された溝付き板からなる。冷
却液流路は、種々の形状に形成されることができるが、
少なくともその両端は積層された溝付き板の側面に開口
しており、この開口には、冷却液出入管４がそれぞれろ
う付けされ、冷却液出入管４は図示しない外部の放熱器
に冷却液循環用のポンプを通じて連結されている。
し、側枠部２とともにろう付けしてなる。積層冷却板１
の最も外側の二枚おアルミ薄板１１、１２は、平板形状
の外側遮蔽板部を構成し、最も外側の二枚以外のアルミ
薄板（溝付き金属板）１３は、打ち抜きにより内部に冷
却液流路をなす溝部が形成された溝付き板からなる。冷
却液流路は、種々の形状に形成されることができるが、
少なくともその両端は積層された溝付き板の側面に開口
しており、この開口には、冷却液出入管４がそれぞれろ
う付けされ、冷却液出入管４は図示しない外部の放熱器
に冷却液循環用のポンプを通じて連結されている。
【００２４】側枠部２は、穴あきアルミ薄板を略角枠形
に絞り加工して形成されており、両開口の端縁にはリブ
２１、２２が積層冷却板１と平行に設けられている。
に絞り加工して形成されており、両開口の端縁にはリブ
２１、２２が積層冷却板１と平行に設けられている。
【００２５】半導体モジュール３は、アルミ薄板１１の
外表面に熱伝導性に優れた接着材により接着されてい
る。
外表面に熱伝導性に優れた接着材により接着されてい
る。
【００２６】蓋板５は、側枠部２の上端側の開口端縁の
リブに締結されて内部に収容された半導体モジュール３
を密閉封止している。
リブに締結されて内部に収容された半導体モジュール３
を密閉封止している。
【００２７】この回路装置では、積層冷却板１形成用の
多数のアルミ薄板、冷却液出入管４及び側枠部２の必要
箇所にろう材を塗布した後、それらを一緒に積層し、図
示しない治具で保持して送風加熱路にてろう材を溶融
し、冷却して一括にろう付けを完了するので、底板部に
冷却液流路をもつ液冷式回路ケースを簡単な製造工程で
作製することができる。
多数のアルミ薄板、冷却液出入管４及び側枠部２の必要
箇所にろう材を塗布した後、それらを一緒に積層し、図
示しない治具で保持して送風加熱路にてろう材を溶融
し、冷却して一括にろう付けを完了するので、底板部に
冷却液流路をもつ液冷式回路ケースを簡単な製造工程で
作製することができる。
【００２８】なお、外側遮蔽板部をなすアルミ薄板１１
の外表面にスタッドボルトをろう付けし、このスタッド
ボルトにより半導体モジュール３をアルミ薄板１１に締
結してもよい。
の外表面にスタッドボルトをろう付けし、このスタッド
ボルトにより半導体モジュール３をアルミ薄板１１に締
結してもよい。
【００２９】
【実施例２】本発明の回路装置の他実施例を図２を参照
して説明する。
して説明する。
【００３０】この実施例は、実施例１において、側枠部
２０を樹脂成形品とし、更に、積層冷却板１の側端面に
凹凸部を設けた点が実施例１と異なっている。
２０を樹脂成形品とし、更に、積層冷却板１の側端面に
凹凸部を設けた点が実施例１と異なっている。
【００３１】更に詳しく説明すると、積層冷却板１を構
成する各アルミ薄板は厚さ方向へ一枚ごとに異なる端縁
位置もち、これにより上記凹凸部が形成されている。
成する各アルミ薄板は厚さ方向へ一枚ごとに異なる端縁
位置もち、これにより上記凹凸部が形成されている。
【００３２】上記したろう付けにより完成された積層冷
却板１は樹脂成形金型にセットされ、金型のキャビティ
に樹脂を注入し、側枠部２０をインサート成形する。側
枠部２０は積層冷却板１の上記凹凸部を覆う形状を有
し、これにより、側枠部２０はその全周にわたって強固
に積層冷却板１に接合される。
却板１は樹脂成形金型にセットされ、金型のキャビティ
に樹脂を注入し、側枠部２０をインサート成形する。側
枠部２０は積層冷却板１の上記凹凸部を覆う形状を有
し、これにより、側枠部２０はその全周にわたって強固
に積層冷却板１に接合される。
【００３３】なお、たとえば積層冷却板１を銅とし、側
枠部をアルミダイキャスト成形しても同様の効果を得る
ことができる。
枠部をアルミダイキャスト成形しても同様の効果を得る
ことができる。
【００３４】
【実施例３】本発明の回路装置の他実施例を図３を参照
して説明する。
して説明する。
【００３５】この実施例は、実施例１において、積層冷
却板１の外側遮蔽板部をなすアルミ薄板１１０を他のア
ルミ薄板よりも大形とし、その周縁部を絞り加工するこ
とにより、外側遮蔽板部と一体の側枠部を形成する点
が、実施例１と異なっている。
却板１の外側遮蔽板部をなすアルミ薄板１１０を他のア
ルミ薄板よりも大形とし、その周縁部を絞り加工するこ
とにより、外側遮蔽板部と一体の側枠部を形成する点
が、実施例１と異なっている。
【００３６】また、この実施例では、積層冷却板１のア
ルミ薄板１１０に接合されるアルミ薄板はアルミ薄板１
１０の平坦部にろう付けされ、アルミ薄板１１０の絞り
加工による曲がり部にはろう付けされないので、絞り加
工によるアルミ薄板１１０の歪みによるろう付け不良が
生じにくい利点をもつ。更に、上記各実施例では、積層
冷却板の片面のみに側枠部、回路部品を設けているが、
両面に設けてもよいことは勿論である。
ルミ薄板１１０に接合されるアルミ薄板はアルミ薄板１
１０の平坦部にろう付けされ、アルミ薄板１１０の絞り
加工による曲がり部にはろう付けされないので、絞り加
工によるアルミ薄板１１０の歪みによるろう付け不良が
生じにくい利点をもつ。更に、上記各実施例では、積層
冷却板の片面のみに側枠部、回路部品を設けているが、
両面に設けてもよいことは勿論である。
【図１】実施例１の製造方法により製造した装置の断面
図である。
図である。
【図２】実施例２の製造方法により製造した装置の断面
図である。
図である。
【図３】実施例３の製造方法により製造した装置の断面
図である。
図である。
１ 積層冷却板 １１、１２ アルミ薄板（外側遮蔽板部） １３ アルミ薄板（溝付き金属板） ２ 側枠部 ３ 半導体モジュール（回路部品） ４ 冷却液出入管 ５ 蓋板
Claims (5)
- 【請求項１】冷却液流路をなす溝部を有する複数の溝付
き金属板を積層してなる流路内蔵板部と、前記流路内蔵
板部の両主面に接合されて前記溝部を遮蔽する金属板製
の外側遮蔽板部とを有する回路実装用の積層冷却板を作
製し、 両端開口で角枠形状を有する側枠部の一方の開口端縁を
前記外側遮蔽板部の周縁部に接合し、 前記積層冷却板に回路部品を固定し、前記側枠部の他方
の開口端縁に蓋板を取り付けて前記回路部品を密閉する
ことを特徴とする液冷式回路基板兼用回路ケースの製造
方法。 - 【請求項２】請求項１記載の液冷式回路基板兼用回路ケ
ースの製造方法において、 前記外側遮蔽板部の外表面に接して全周にわたって曲設
されたリブを、前記側枠部の積層冷却板側の開口端縁に
設け、 前記外側遮蔽板部、溝付き金属板、外側遮蔽板部、側枠
部をこの順に重ねて同時にろう付けして、それらを一体
接合することを特徴とする液冷式回路基板兼用回路ケー
スの製造方法。 - 【請求項３】請求項１記載の液冷式回路基板兼用回路ケ
ースの製造方法において、 前記積層冷却板の側面に、前記溝付き金属板および側枠
部の各周縁を不一致に形成して前記積層冷却板の側面に
凹凸部を設け、 固化して前記側枠部をなす液状材料を前記凹凸部に接し
て成形することを特徴とする液冷式回路基板兼用回路ケ
ースの製造方法。 - 【請求項４】請求項１記載の液冷式回路基板兼用回路ケ
ースの製造方法において、 前記外側遮蔽板部を絞り加工することにより、前記外側
遮蔽板部の周縁部を前記積層冷却板から立設させて前記
側枠部となすことを特徴とする液冷式回路基板兼用回路
ケースの製造方法。 - 【請求項５】請求項４記載の液冷式回路基板兼用回路ケ
ースの製造方法において、 前記絞り加工により形成される前記外側遮蔽板部の曲部
を、前記溝付き金属板の側端より外側に配置することを
特徴とする液冷式回路基板兼用回路ケースの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000355622A JP4164726B2 (ja) | 2000-11-22 | 2000-11-22 | 液冷式回路基板兼用回路ケースの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000355622A JP4164726B2 (ja) | 2000-11-22 | 2000-11-22 | 液冷式回路基板兼用回路ケースの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002158477A true JP2002158477A (ja) | 2002-05-31 |
| JP4164726B2 JP4164726B2 (ja) | 2008-10-15 |
Family
ID=18828011
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000355622A Expired - Fee Related JP4164726B2 (ja) | 2000-11-22 | 2000-11-22 | 液冷式回路基板兼用回路ケースの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4164726B2 (ja) |
Cited By (3)
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