JP2015208200A - Power supply device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、絶縁基板と、該絶縁基板に設けられたトランス及び電子部品と、絶縁基板に形成された配線とを備える電源装置に関する。 The present invention relates to a power supply device including an insulating substrate, a transformer and an electronic component provided on the insulating substrate, and wiring formed on the insulating substrate.
DC−DCコンバータ等の電源装置として、絶縁基板上に電子部品とトランスとを搭載してなる主回路基板と、該主回路基板とは別に設けられた制御回路基板とを備えるものがある(下記特許文献1参照)。主回路基板には、例えば直流電圧を変圧する主回路が形成されている。また、制御回路基板には、主回路に含まれる電子部品の動作制御を行う制御回路が形成されている。主回路基板と制御回路基板とは、金属製の接続部材によって、互いに電気接続されている。 Some power supply devices such as a DC-DC converter include a main circuit board in which an electronic component and a transformer are mounted on an insulating board, and a control circuit board provided separately from the main circuit board (described below). Patent Document 1). On the main circuit board, for example, a main circuit for transforming a DC voltage is formed. In addition, a control circuit that controls the operation of the electronic components included in the main circuit is formed on the control circuit board. The main circuit board and the control circuit board are electrically connected to each other by a metal connecting member.
上記主回路には、上記トランスの一次コイルに接続した一次側回路と、二次コイルに接続した二次側回路とがある。例えば、トランスを用いて直流電圧を降圧する場合、二次側回路の配線には大きな電流(大電流)が流れ、一次側回路の配線には、二次側回路の配線よりも少ない電流(中電流)が流れる。また、制御回路の配線には、一次側回路の配線よりも少ない電流(小電流)が流れる。このように、電源装置の配線には、大電流が流れる大電流配線と、中電流が流れる中電流配線と、小電流が流れる小電流配線との3種類の配線がある。 The main circuit includes a primary side circuit connected to the primary coil of the transformer and a secondary side circuit connected to the secondary coil. For example, when a DC voltage is stepped down using a transformer, a large current (large current) flows through the wiring of the secondary circuit, and a smaller current (medium) than the wiring of the secondary circuit flows through the wiring of the primary circuit. Current) flows. Also, less current (small current) flows in the wiring of the control circuit than in the wiring of the primary circuit. As described above, the power supply device has three types of wirings: a large current wiring through which a large current flows, a middle current wiring through which a medium current flows, and a small current wiring through which a small current flows.
近年、主回路基板と制御回路基板とを一体化し、一つの基板に、主回路と制御回路とを形成することが検討されている。主回路基板と制御回路基板とを一体化すれば、上記接続部材等が不要となり、部品点数を低減することが可能となる。 In recent years, it has been studied to integrate a main circuit board and a control circuit board and form the main circuit and the control circuit on one board. If the main circuit board and the control circuit board are integrated, the connecting member and the like are not necessary, and the number of components can be reduced.
しかしながら、主回路と制御回路とを一つの絶縁基板上に形成する場合、以下のような問題が生じやすい。すなわち、この場合、上記3種類の配線を、同一の絶縁基板上に形成することになる。配線を形成する場合、絶縁基板上に金属層を形成する工程と、フォトリソグラフィー等により所定の配線パターンを形成する工程と、エッチング工程とを行う。そのため、上記3種類の配線の厚さを全て揃え、3種類の配線を同時に形成した方が、製造工程を簡素化できると思われる。ここで仮に、上記3種類の配線の厚さを、上記大電流配線の厚さに統一したとすると、小電流配線のように配線ピッチが狭い配線を、厚い金属層によって形成することになるため、エッチング工程を行った際に、小電流配線が倒れやすくなる。また、3種類の配線の厚さを、大電流配線の厚さに統一すると、中電流配線や小電流配線が必要以上に厚く形成されるため、電源装置の重量が重くなったり、製造コストが上昇したりしやすくなる。 However, when the main circuit and the control circuit are formed on one insulating substrate, the following problems are likely to occur. That is, in this case, the three types of wirings are formed on the same insulating substrate. When forming the wiring, a step of forming a metal layer on the insulating substrate, a step of forming a predetermined wiring pattern by photolithography or the like, and an etching step are performed. Therefore, it seems that the manufacturing process can be simplified if the thicknesses of the three types of wirings are all made uniform and the three types of wirings are simultaneously formed. Here, if the thicknesses of the three types of wiring are unified with the thickness of the large current wiring, a wiring having a narrow wiring pitch like a small current wiring is formed by a thick metal layer. When the etching process is performed, the small current wiring easily falls down. If the thicknesses of the three types of wiring are unified with the thickness of the large current wiring, the medium current wiring and the small current wiring are formed thicker than necessary, which increases the weight of the power supply device and reduces the manufacturing cost. It becomes easy to rise.
また、仮に、上記3種類の配線の厚さを、上記小電流配線の厚さに統一したとすると、大電流配線や中電流配線のパターン幅が大幅に太くなり、基板面積が大きくなりやすい。また、3種類の配線の厚さを、中電流配線の厚さに統一した場合も、上記と同様の問題、すなわち、小電流配線がエッチング加工時に倒れやすくなったり、大電流配線のパターン幅が大幅に太くなり、基板面積が大きくなる等の問題が生じる。 Further, if the thicknesses of the three types of wirings are unified with the thicknesses of the small current wirings, the pattern widths of the large current wirings and the medium current wirings are significantly increased, and the substrate area tends to be large. Also, when the thickness of the three types of wiring is unified to the thickness of the medium current wiring, the same problem as above, that is, the small current wiring tends to collapse during the etching process, or the pattern width of the large current wiring Problems such as a significant increase in thickness and an increase in substrate area arise.
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、主回路と制御回路とを一つの絶縁基板に形成でき、軽量化および低コスト化しやすく、さらに製造しやすい電源装置を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of such a background, and an object of the present invention is to provide a power supply device that can form a main circuit and a control circuit on a single insulating substrate, is easy to reduce weight and cost, and is easy to manufacture. is there.
本発明の一態様は、絶縁材料からなる絶縁基板と、
該絶縁基板上に設けられた複数の電子部品と、
上記絶縁基板上に設けられた、変圧用のトランスと、
上記絶縁基板に形成された配線とを備え、
該配線には、流れる電流値が相対的に大きい大電流配線と、上記電流値が上記大電流配線よりも小さい中電流配線と、上記電流値が上記中電流配線よりも小さい小電流配線とがあり、
上記複数の電子部品のうち一部の電子部品と上記大電流配線と上記中電流配線と上記トランスとにより、電力変換を行うための主回路が形成され、上記複数の電子部品のうち上記主回路を構成する上記電子部品以外の上記電子部品と上記小電流配線とにより、上記主回路を制御する制御回路が形成されており、
上記大電流配線と上記中電流配線と上記小電流配線とのうち、上記大電流配線は、その厚さが最も厚く、上記中電流配線は上記大電流配線よりも厚さが薄く、上記小電流配線は上記中電流配線よりも厚さが薄いことを特徴とする電源装置にある。
One embodiment of the present invention is an insulating substrate including an insulating material;
A plurality of electronic components provided on the insulating substrate;
A transformer for voltage transformation provided on the insulating substrate;
Wiring formed on the insulating substrate,
The wiring includes a large current wiring having a relatively large current value, a medium current wiring in which the current value is smaller than the large current wiring, and a small current wiring in which the current value is smaller than the medium current wiring. Yes,
A main circuit for performing power conversion is formed by a part of the plurality of electronic components, the large current wiring, the medium current wiring, and the transformer, and the main circuit among the plurality of electronic components. A control circuit for controlling the main circuit is formed by the electronic components other than the electronic components constituting the and the small current wiring,
Of the large current wiring, the medium current wiring, and the small current wiring, the large current wiring is the thickest, the medium current wiring is thinner than the large current wiring, and the small current wiring The wiring is in the power supply device characterized in that the wiring is thinner than the medium current wiring.
上記電源装置においては、大電流配線と中電流配線と小電流配線とのうち、大電流配線の厚さを最も厚くしてある。そのため、大電流配線に充分大きな電流を流すことができる。また、中電流配線の厚さは、大電流配線よりも薄いため、必要以上に中電流配線の厚さが厚くならず、中電流配線の形成に必要な金属材料の量を少なくすることができる。そのため、電源装置の重量を軽くすることができると共に、製造コストを低減することができる。 In the power supply device, the thickness of the large current wiring is the largest among the large current wiring, the medium current wiring, and the small current wiring. Therefore, a sufficiently large current can be passed through the large current wiring. Further, since the thickness of the medium current wiring is thinner than that of the large current wiring, the thickness of the medium current wiring is not increased more than necessary, and the amount of metal material necessary for forming the medium current wiring can be reduced. . Therefore, the weight of the power supply device can be reduced and the manufacturing cost can be reduced.
また、上記電源装置では、小電流配線の厚さを、中電流配線よりも薄くしてある。そのため、必要以上に小電流配線の厚さが厚くならず、小電流配線の形成に必要な金属材料の量を低減できる。したがって、電源装置を軽量化できると共に、製造コストを低減できる。また、小電流配線は、配線ピッチが狭いことが多いが、上述のように小電流配線の厚さを薄くすれば、配線ピッチが狭くても、製造時にエッチング工程を行ったときに、小電流配線が倒れる等の不具合を抑制できる。 In the above power supply device, the thickness of the small current wiring is made thinner than that of the medium current wiring. Therefore, the thickness of the small current wiring is not increased more than necessary, and the amount of the metal material necessary for forming the small current wiring can be reduced. Therefore, the power supply device can be reduced in weight and the manufacturing cost can be reduced. In addition, although the wiring pitch of the small current wiring is often narrow, if the thickness of the small current wiring is reduced as described above, even if the wiring pitch is narrow, when the etching process is performed during manufacturing, the small current wiring is small. Problems such as the wiring falling down can be suppressed.
以上のごとく、本発明によれば、主回路と制御回路とを一つの絶縁基板に形成でき、軽量化および低コスト化しやすく、さらに製造しやすい電源装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, the main circuit and the control circuit can be formed on one insulating substrate, and it is possible to provide a power supply device that can be easily reduced in weight and cost and can be easily manufactured.
上記電源装置は、電気自動車やハイブリッド車等の車両に搭載するための、車載用電源装置とすることができる。 The power supply device can be an in-vehicle power supply device to be mounted on a vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle.
(実施例1)
上記電源装置に係る実施例について、図1〜図9を用いて説明する。図1に示すごとく、本例の電源装置1は、絶縁材料からなる絶縁基板2と、該絶縁基板2上に設けられた複数の電子部品3と、絶縁基板2上に設けられた変圧用のトランス5と、絶縁基板2に形成された配線4とを備える。
Example 1
Embodiments according to the power supply apparatus will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, the
配線4には、大電流配線4aと中電流配線4bと小電流配線4cとがある。大電流配線4aに流れる電流値は、中電流配線4bと小電流配線4cとのいずれに流れる電流値よりも大きい。中電流配線4bに流れる電流値は、大電流配線4aよりも小さい。また、小電流配線4cに流れる電流値は、中電流配線4bよりも小さい。
The
図1〜図3に示すごとく、複数の電子部品3のうち一部の電子部品3と大電流配線4aと中電流配線4bとトランス5とにより、電力変換を行うための主回路11が形成されている。また、複数の電子部品3のうち主回路11を構成する電子部品3以外の電子部品3と、小電流配線4cとにより、上記主回路11を制御する制御回路12が形成されている。
As shown in FIGS. 1 to 3, a
図1に示すごとく、大電流配線4aと中電流配線4bと小電流配線4cとのうち、大電流配線4aは、その厚さが最も厚い。また、中電流配線4bは、大電流配線4aよりも厚さが薄い。小電流配線4cは、中電流配線4bよりも厚さが薄い。
As shown in FIG. 1, among the large
本例の電源装置1は、電気自動車やハイブリッド車に搭載するための、車載用電源装置である。
The
図3に示すごとく、本例の電源装置1は、高圧直流電源80の電圧を降圧して、低圧直流電源81を充電するためのDC−DCコンバータである。電源装置1は、電子部品3として、複数のMOSFET3aと、フィルタコンデンサ3eと、電流センサ3gと、整流ダイオード3bと、チョークコイル3dと、平滑コンデンサ3fとを備える。複数のMOSFET3aにより、Hブリッジ回路が形成されている。MOSFET3aをオンオフ動作させることにより、高圧直流電源80の直流電圧を交流電圧に変換し、この交流電圧を、トランス5の一次コイル51に加えている。
As shown in FIG. 3, the
トランス5の二次コイル52は、ダイオードブリッジ39に接続している。ダイオードブリッジ39は、複数の整流ダイオード3bからなる。本例では、二次コイル52の二次電流を、ダイオードブリッジ39によって全波整流し、チョークコイル3dを用いて、整流後の電流を平滑化するよう構成されている。また、平滑コンデンサ3fを用いて、整流後の電圧を平滑している。
The
図3に示すごとく、MOSFET3aと、フィルタコンデンサ3eと、配線(中電流配線4b)とにより、一次コイル51に接続した一次側回路111が構成されている。また、複数の整流ダイオード3bと、チョークコイル3dと、整流ダイオード3fと、配線4(大電流配線4a)とにより、二次コイル52に接続した二次側回路112が構成されている。これら一次側回路111と、二次側回路112と、トランス5とによって、上述した主回路11が形成されている。
As shown in FIG. 3, a
本例では、トランス5を用いて、一次側の電圧を降圧しているため、二次側回路112の配線4に流れる電流値は、一次側回路111の配線4に流れる電流値よりも大きい。
In this example, since the voltage on the primary side is stepped down using the
また、本例では、制御回路12によって、MOSFET3aのスイッチング動作を制御している。一次側回路111を構成する中電流配線4bには、電流センサ3gが設けられている。制御回路12は、この電流センサ3gを用いて、中電流配線4bに流れる電流値を測定し、MOSFET3aのスイッチング動作等にフィードバックしている。
In this example, the
また、本例では、制御回路12によって、二次側回路112の出力電圧を測定している。そして、測定した電圧を、MOSFET3aのスイッチング動作等にフィードバックしている。
In this example, the output voltage of the
一方、図1に示すごとく、本例の絶縁基板2は、3枚の分割板21と、1枚の共通板22と、これら分割板21と共通板22とを接着する接着層23とを備える。3枚の分割板21(21a〜21c)のうち、第1の分割部21aには、大電流配線4aが形成されている。この第1の分割板21aに、上記二次側回路112が形成されている。また、第2の分割板21bには、中電流配線4bが形成されている。この第2分割板21bに、上記一次側回路111が形成されている。また、第3の分割板21cには、小電流配線4cが形成されている。この第3の分割板21cに、制御回路12が形成されている。
On the other hand, as shown in FIG. 1, the insulating
大電流配線4aには、整流ダイオード3bが接続している。また、中電流配線4bには、MOSFET3aが接続している。小電流配線4cには、マイコン3cが接続している。
A
本例では、大電流配線4aと、中電流配線4bと、小電流配線4cとの3種類の配線4を、銅によって形成してある。大電流配線4aには、30A以上の電流が流れる。大電流配線4aの厚さは、1.0〜3.0mmである。また、中電流配線4bには、30A以下の電流が流れる。中電流配線4bの厚さは、0.3〜1.0mmである。また、小電流配線4cには、1A以下の電流が流れる。小電流配線4cの厚さは、35〜70μmである。
In this example, three types of
図1に示すごとく、整流ダイオード3bは、ダイオード素子(図示しない)を封止したダイオード本体部31と、該ダイオード本体部31から突出したアノード端子32及びカソード端子33とを備える。ダイオード本体部31は大電流配線4a上に載置されている。アノード端子32とカソード端子33とは、それぞれ大電流配線4aに接続している。
As shown in FIG. 1, the
図1、図4に示すごとく、MOSFET3aは、MOS素子342と、該MOS素子342を封止したMOS本体部341と、該MOS本体部341から突出したゲート端子343及びソース端子344と、MOS本体部341の底面に設けられたドレイン端子345とを備える。図1に示すごとく、MOS本体部341と中電流配線4bとの間に、ドレイン端子345が介在している。ドレイン端子345、ゲート端子343、ソース端子344は、それぞれ中電流配線4bに接続している。
As shown in FIGS. 1 and 4, the
図1、図2に示すごとく、制御回路12は、マイコン3cと、その他複数の電子部品3と、小電流配線4cとによって構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図1に示すごとく、各配線4a,4b,4cは、絶縁基板2の2つの主面24,25のうち、一方の主面24に形成されている。また、他方の主面25には、他面側金属層7が形成されている。絶縁基板2には、該絶縁基板2の厚さ方向(Z方向)に貫通するビア15を形成してある。2つのビア15(151,152)と他面側金属層7とによって、厚さが互いに異なる2種類の配線4(4b,4c)を電気接続している。
なお、上記「主面」とは、絶縁板2の表面のうち、側面290を除いた面を意味する。
As shown in FIG. 1, each of the
The “main surface” means a surface of the surface of the insulating
また、図示しないが、小電流配線4cと大電流配線4aとも、同様に接続されている。これにより、二次側回路11の出力電圧を、制御回路12が検知できるようにしてある(図3参照)。
Although not shown, the small
図2に示すごとく、本例の絶縁基板2は、Z方向から見たときに長方形状を呈する。絶縁基板2の長手方向(X方向)に、制御回路12と、一次側回路111と、二次側回路112とが並べられている。一次側回路111と二次側回路112との間には、トランス5が設けられている。一次側回路111には、4個のMOSFET3aが含まれる。この4個のMOSFET3aは、絶縁基板2の短手方向(Y方向)に並べられている。また、二次側回路112には、4個の整流ダイオード3bが含まれる。4個の整流ダイオード3bは、Y方向に並べられている。
As shown in FIG. 2, the insulating
次に、本例の電源装置1の製造方法について説明する。まず、図5に示すごとく、第1の分割板21aに大電流配線4aを形成した大電流仮基板211と、第2の分割板21bに中電流配線4bを形成した中電流仮基板212と、第3の分割板21cに小電流配線4cを形成した小電流仮基板213とを用意する。そして、これらの仮基板211〜213と、接着層23と、共通板22とを積層する。
仮基板211〜213、共通板22は、金属箔接着工程と、フォトリソ工程と、エッチング工程とを行うことにより、それぞれ形成される。金属箔接着工程では、各分割板21に金属箔(銅箔)を接着する。フォトリソ工程では、銅箔上に感光性レジストを塗布し、露光および現像を行って、所定の配線パターンを形成する。エッチング工程では、金属箔のうち、感光性レジストから露出した部位を除去する。これにより、各仮基板211〜213、共通板22を形成する。
Next, the manufacturing method of the
The
仮基板211〜213と、接着層23と、共通板22とを積層した後、図6に示すごとく、加圧機16を用いて、これらをZ方向に加圧する。これにより、仮基板211〜213を共通板22に接着する。
After the
次いで、図7に示すごとく、絶縁基板7にスルーホール155を形成する。スルーホール155は、レーザ光を照射することにより形成できる。また、フォトリソグラフィー及びエッチングを行うことにより形成することもできる。
Next, as shown in FIG. 7, a through
その後、めっき工程を行って、図8に示すごとく、スルーホール155内に導体部156を形成する。これにより、ビア15を形成する。なお、本例では、スルーホール155内を全て導体部156で充填する、いわゆるフィルドビアにしてあるが、スルーホール155の内周面のみに導体部156を形成してもよい。
Thereafter, a plating step is performed to form a
この後、各配線4(4a〜4c)を形成した側に、図示しないソルダーレジストを塗布し、露光、現像工程を行って、配線4の内はんだ付けが必要な部位のみを露出させる。次いで、各配線4に電子部品3を搭載し、はんだ付けを行う。以上の工程を行うことにより、本例の電源装置1を製造する。
Thereafter, a solder resist (not shown) is applied to the side on which the wirings 4 (4a to 4c) are formed, and exposure and development processes are performed to expose only the portions of the
本例の作用効果について説明する。図1に示すごとく、本例では、大電流配線4aと中電流配線4bと小電流配線4cとのうち、大電流配線4aの厚さを最も厚くしてある。そのため、大電流配線4aに充分大きな電流を流すことができる。また、中電流配線4bの厚さは、大電流配線4aよりも薄いため、必要以上に中電流配線4bの厚さが厚くならず、中電流配線4bの形成に必要な金属材料の量を少なくすることができる。そのため、電源装置1の重量を軽くすることができると共に、製造コストを低減することができる。
The effect of this example will be described. As shown in FIG. 1, in this example, the thickness of the large
また、本例では、小電流配線4cの厚さを、中電流配線4bよりも薄くしてある。そのため、必要以上に小電流配線4cの厚さが厚くならず、小電流配線4cの形成に必要な金属材料の量を低減できる。したがって、電源装置1を軽量化できると共に、製造コストを低減できる。また、小電流配線4cは、配線ピッチが狭いことが多いが、上述のように小電流配線4cの厚さを薄くすれば、配線ピッチが狭くても、小電流配線4cのエッチング工程を行ったときに、小電流配線4cが倒れる等の不具合を抑制できる。
In this example, the thickness of the small
本例の電源装置1では、大電流配線4aと、中電流配線4bと、小電流配線4cとの3種類の配線4があり、これら3種類の配線4にそれぞれ流れる電流値は、互いに大きく異なる。そのため、各配線4(4a〜4c)の厚さを互いに異ならせることによる効果は大きい。
In the
また、本例では、ビア15と裏面側金属層7とによって、厚さが互いに異なる2種類の配線4(中電流配線4bおよび小電流配線4c)を電気接続している。厚さが互いに異なる2種類の配線4(4b,4c)を直接接続することは困難であるが、本例のようにビア15と裏面側金属層7とを用いて接続すれば、容易に接続することができる。
In this example, the via 15 and the back surface
以上のごとく、本例によれば、主回路と制御回路とを一つの絶縁基板に形成でき、軽量化および低コスト化しやすく、さらに製造しやすい電源装置を提供することができる。 As described above, according to this example, the main circuit and the control circuit can be formed on one insulating substrate, and it is possible to provide a power supply device that can be easily reduced in weight and cost and can be easily manufactured.
なお、本例では、一次側回路111(図3参照)よりも二次側回路112に流れる電流値の方が大きいが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、直流電圧を昇圧する場合のように、二次側回路112よりも一次側回路111に流れる電流値の方が大きい構成にすることもできる。この場合、一次側回路111に含まれる配線4は大電流配線4aとなり、二次側回路112に含まれる配線4は中電流配線4bとなる。
In this example, the value of the current flowing through the
また、本例では、整流ダイオード3bを用いて二次電流を整流したが、本発明はこれに限るものではない。例えば図9に示すごとく、整流用MOSFET3hを用いて、二次電流を整流してもよい。この場合、制御回路12を用いて整流用MOSFET3hのスイッチング動作を行う、いわゆる同期式整流を行うこととなる。
In this example, the secondary current is rectified using the
また、本例では、MOSFET3a及び整流ダイオード3bとして、素子単体を封止した、いわゆるディスクリートの電子部品3を用いているが、複数の素子を封止してモジュール化した電子部品3を用いてもよい。
In this example, as the
また、本例では、絶縁基板2の一方の主面24に配線4を形成したが、本発明はこれに限るものではない。例えば、絶縁基板2の両方の主面24,25にそれぞれ配線4を形成してもよい。また、配線4を、共通板22や分割板21の内部に形成してもよい。
Moreover, in this example, although the
また、本例では図1に示すごとく、共通板22の2つの主面221,222のうち、一方の主面221に、各仮基板211〜213を接着してあるが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、共通板22の2つの主面221,222にそれぞれ、上記仮基板を接着してもよい。また、共通板22の2つの主面221,222と、内部との、少なくとも一か所に配線4を形成し、さらに2つの主面221,222にそれぞれ仮基板を接着してもよい。
Moreover, in this example, as shown in FIG. 1, each temporary board | substrate 211-213 is adhere | attached on one
(実施例2)
本例は図10に示すごとく、絶縁板2に複数の他面側金属層7を形成した例である。本例では実施例1と同様に、絶縁基板2の2つの主面24、25のうち一方の主面24に、複数の電子部品3を、配線4を介して固定してある。また、他方の主面25に、他面側金属層7を形成してある。複数の電子部品3の一部(MOSFET3a及び整流ダイオード3b)は、高発熱部品30となっている。高発熱部品30は、制御回路12を構成する電子部品3(マイコン3c)よりも発熱量が高い。他面側金属層7の一部は、Z方向から見たときに高発熱部品30に重なる位置に形成されている。他面側金属層7には、冷却器17が接触している。
(Example 2)
In this example, as shown in FIG. 10, a plurality of other-surface-
高発熱部品30から発生した熱の一部は、絶縁層2を伝わり、他面側金属層7から放熱される。これにより、高発熱部品30を冷却するよう構成されている。また、複数の他面側金属層7のうち、配線4b,4cを電気接続するための導電用他面側金属層7aは、絶縁膜19によって被覆されている。これにより、導電用他面側金属層7aと冷却器17とを絶縁している。
Part of the heat generated from the high heat-generating
本例の作用効果について説明する。本例では、Z方向から見たときに、高発熱電子部品30と他面側金属層7とが重なるように構成してあるため、高発熱電子部品30から発生した熱を、絶縁層2を介して他面側金属層7から放熱することができる。そのため、高発熱電子部品30の冷却効率を向上させることができる。
その他、実施例1と同様の構成および作用効果を有する。
The effect of this example will be described. In this example, since the high heat generation
In addition, the configuration and operational effects are the same as those of the first embodiment.
なお、本例では、大電流配線4aおよび中電流配線4bと他面側金属層7とを、ビア15によって接続していないが、これらをビア15によって接続してもよい。この場合、高発熱電子部品30から発生した熱が、ビア15内の、熱伝導率の高い導体部156を伝わり、他面側金属層7から放熱される。そのため、高発熱電子部品30の冷却効率をより高めることが可能となる。なお、この場合、ビア15を介して配線4a,4bと他面側金属層7とが電気接続されるため、他面側金属層7と冷却器17とを絶縁できるよう、これらの間に絶縁膜19を介在させる必要がある。
In this example, the large
(実施例3)
本例は、図11に示すごとく、他面側金属層7に温度センサ18を設けた例である。この温度センサ18により、他面側金属層7の温度を測定するよう構成されている。本例の制御回路12は、測定した温度が予め定められた値よりも上昇した場合は、主回路11に流れる電流が低減するように、MOSFET3aのスイッチング動作のデューティーを制御する。これにより、高発熱電子部品30(MOSFET3a、整流ダイオード3b)の温度が上昇し過ぎることを抑制している。
その他、実施例1と同様の構成および作用効果を有する。
(Example 3)
In this example, as shown in FIG. 11, a
In addition, the configuration and operational effects are the same as those of the first embodiment.
(実施例4)
本例は、絶縁基板2上に形成した各回路のレイアウトを変更した例である。図12に示すごとく、本例では、中電流が流れる回路である一次側回路111と、トランス5と、大電流が流れる回路である二次側回路112とをこの順に並べて、主回路11を形成してある。そして、一次側回路111とトランス5と二次側回路112とが配列する方向(X方向)に直交する方向(Y方向)おいて、主回路11に隣り合う位置に、制御回路12を形成してある。
Example 4
In this example, the layout of each circuit formed on the insulating
また、図13に示すレイアウトにすることもできる。この電源装置1では、制御回路12と、大電流が流れる回路である二次側回路112とを並べてある。そして、これら制御回路12と二次側回路112とが配列する方向(X方向)に直交する方向(Y方向)において、制御回路12に隣り合う位置に、中電流が流れる回路である一次側回路111を形成してある。また、二次側回路112に対してY方向に隣り合う位置に、トランス5を設けてある。
その他、実施例1と同様の構成及び作用効果を有する。
Also, the layout shown in FIG. 13 can be used. In this
In addition, the configuration and operational effects are the same as those of the first embodiment.
1 電源装置
11 主回路
12 制御回路
2 絶縁基板
3 電子部品
4 配線
4a 大電流配線
4b 中電流配線
4c 小電流配線
5 トランス
DESCRIPTION OF
Claims (4)
該絶縁基板(2)上に設けられた複数の電子部品(3)と、
上記絶縁基板(2)上に設けられた、変圧用のトランス(5)と、
上記絶縁基板(2)に形成された配線(4)とを備え、
該配線(4)には、流れる電流値が相対的に大きい大電流配線(4a)と、上記電流値が上記大電流配線(4a)よりも小さい中電流配線(4b)と、上記電流値が上記中電流配線(4b)よりも小さい小電流配線(4c)とがあり、
上記複数の電子部品(3)のうち一部の電子部品(3)と上記大電流配線(4a)と上記中電流配線(4c)と上記トランス(5)とにより、電力変換を行うための主回路(11)が形成され、上記複数の電子部品(3)のうち上記主回路(11)を構成する上記電子部品(3)以外の上記電子部品(3)と上記小電流配線とにより、上記主回路(11)を制御する制御回路(12)が形成されており、
上記大電流配線(4a)と上記中電流配線(4b)と上記小電流配線(4c)とのうち、上記大電流配線(4a)は、その厚さが最も厚く、上記中電流配線(4b)は上記大電流配線(4a)よりも厚さが薄く、上記小電流配線(4c)は上記中電流配線(4b)よりも厚さが薄いことを特徴とする電源装置(1)。 An insulating substrate (2) made of an insulating material;
A plurality of electronic components (3) provided on the insulating substrate (2);
A transformer (5) for voltage transformation provided on the insulating substrate (2);
Wiring (4) formed on the insulating substrate (2),
The wiring (4) includes a large current wiring (4a) having a relatively large current value, a medium current wiring (4b) in which the current value is smaller than that of the large current wiring (4a), and the current value. There is a small current wiring (4c) smaller than the medium current wiring (4b),
The main electronic component (3) among the plurality of electronic components (3), the large current wiring (4a), the medium current wiring (4c), and the transformer (5) are used for power conversion. A circuit (11) is formed, and the electronic component (3) other than the electronic component (3) constituting the main circuit (11) among the plurality of electronic components (3) and the small current wiring A control circuit (12) for controlling the main circuit (11) is formed;
Of the large current wiring (4a), the medium current wiring (4b), and the small current wiring (4c), the large current wiring (4a) has the largest thickness, and the medium current wiring (4b) Is thinner than the large current wiring (4a), and the small current wiring (4c) is thinner than the middle current wiring (4b).
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