JP2017028057A - 電子回路装置 - Google Patents

Abstract

【課題】抵抗体で発生した熱を十分に放熱させ、かつ高周波ノイズを低減することが可能な電子回路装置を提供する。
【解決手段】電子回路装置（１）は、第１回路パターン（３１）と第２回路パターン（３２）とを有する基板（１０）と、第１回路パターン（３１）と接続される第１電気接続部（５１）と第１対向面（５２Ａ）を含む第１対向部（５２）とを有する第１ヒートシンク（４１）と、第２回路パターン（３２）と接続される第２電気接続部（６１）と第２対向面（６２Ａ）を含む第２対向部（６２）とを有する第２ヒートシンク（４２）と、前記第１ヒートシンク（４１）又は前記第２ヒートシンク（４２）の少なくとも一方に熱的に接続され、通電により発熱すると共に高周波ノイズを発生する抵抗体（２０）と、前記第１ヒートシンク（４１）と前記第２ヒートシンク（４２）とを電気的に絶縁する絶縁体（９０）と、を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、電子回路装置に関する。

従来、回路内における電流値を検出するためのシャント抵抗が基板上に実装された電子回路装置が知られている（特許文献１）。この電子回路装置では、基板上に形成された回路パターンにシャント抵抗の両端子が接続され、当該回路パターンから引き出された電流検出パターンが電流検出回路に接続されている。この電流検出回路において、シャント抵抗の電圧値と抵抗値とに基づいて当該シャント抵抗を流れる電流値が検出される。

下記特許文献１には、この種の電子回路装置を備えた電力変換装置が開示されている。この電力変換装置は空気調和装置の圧縮機用モータの駆動に用いられ、シャント抵抗及び電流検出回路によりモータに流れる電流値を検出する。

特開２０１４−８９１６３号公報

上記特許文献１では、シャント抵抗の端子間に通電されることにより発熱が生じるため、これを効率的に放熱させるための構造が必要となる。またシャント抵抗は、端子間に通電されることにより高周波ノイズを発生するため、これにより電流検出回路による電流値の検出精度が悪化するという問題がある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、抵抗体で発生した熱を十分に放熱させ、かつ高周波ノイズを低減することが可能な電子回路装置を提供することである。

本発明の一局面に係る電子回路装置（１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ）は、第１回路パターン（３１）と、前記第１回路パターン（３１）と電気的に絶縁された第２回路パターン（３２）と、を有する基板（１０）と、前記第１回路パターン（３１）と電気的に接続される第１電気接続部（５１）と、前記第１電気接続部（５１）に繋がれ、かつ前記基板（１０）から離れる方向に延びる第１対向面（５２Ａ）を含む第１対向部（５２）と、を有し、導電性の金属部材からなる第１ヒートシンク（４１）と、前記第２回路パターン（３２）と電気的に接続される第２電気接続部（６１）と、前記第２電気接続部（６１）に繋がれ、かつ前記基板（１０）から離れる方向に延びるとともに前記第１対向面（５２Ａ）と間隔（Ｄ）を空けて対向する第２対向面（６２Ａ）を含む第２対向部（６２）と、を有し、導電性の金属部材からなる第２ヒートシンク（４２）と、前記第１ヒートシンク（４１）又は前記第２ヒートシンク（４２）の少なくとも一方に熱的に接続され、前記第１回路パターン（３１）に接続される第１端子（２１）及び前記第２回路パターン（３２）に接続される第２端子（２２）を有し、前記基板（１０）に面実装され、前記第１及び第２端子（２１，２２）間に通電されることにより発熱すると共に高周波ノイズを発生する抵抗体（２０）と、前記第１対向面（５２Ａ）と前記第２対向面（６２Ａ）とにより挟まれ、前記第１ヒートシンク（４１）と前記第２ヒートシンク（４２）とを電気的に絶縁する絶縁体（９０）と、を備えている。

上記電子回路装置（１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ）では、抵抗体（２０）への通電により発熱が生じたときに、抵抗体（２０）並びに第１及び第２回路パターン（３１，３２）から第１及び第２ヒートシンク（４１，４２）へ伝熱させることにより、効率的に放熱させることができる。また上記電子回路装置（１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ）では、第１ヒートシンク（４１）と第２ヒートシンク（４２）とを電気的に絶縁した状態で第１対向面（５２Ａ）と第２対向面（６２Ａ）との間に絶縁体（９０）を挟むことにより、第１及び第２回路パターン（３１，３２）間においてコンデンサを含む模擬的なフィルタ回路が形成されている。これにより、抵抗体（２０）への通電時に生じる高周波ノイズを効果的にフィルタリングすることができる。

上記電子回路装置（１，１Ｂ，１Ｃ）は、前記第１及び第２電気接続部（５１，６１）の少なくとも一方から突設されたリード部（４１Ａ，４２Ａ）をさらに備えていてもよい。前記第１及び第２ヒートシンク（４１，４２）の少なくとも一方は、前記リード部（４１Ａ，４２Ａ）が前記基板（１０）の厚み方向に挿入されることにより前記基板（１０）に固定されていてもよい。

上記構成によれば、リード部（４１Ａ，４２Ａ）を介してヒートシンク（４１，４２）を基板（１０）に対して強固に固定することができる。

上記電子回路装置（１Ｂ）において、前記第１及び第２電気接続部（５１，６１）の少なくとも一方は、前記リード部（４１Ａ，４２Ａ）を介して前記基板（１０）に形成された回路パターン（３１，３２）と電気的に接続されていてもよい。

上記構成によれば、第１及び第２電気接続部（５１，６１）を回路パターン（３１，３２）に直接接触させて電気的に接触させる場合に比べて、リード部（４１Ａ，４２Ａ）を介して回路パターン（３１，３２）との電気的な接触を確保することにより、ヒートシンク（４１，４２）の構造の自由度がより大きくなる。

上記電子回路装置（１Ａ）において、前記第１及び第２電気接続部（５１，６１）の少なくとも一方は、前記基板（１０）に形成された回路パターン（３１，３２）の表面に沿って延びる延在部（５８，６８）を有していてもよい。前記第１及び第２ヒートシンク（４１，４２）の少なくとも一方は、前記延在部（５８，６８）が前記回路パターン（３１，３２）に面実装されることにより前記基板（１０）に固定されていてもよい。

上記構成によれば、ヒートシンク（４１，４２）と回路パターン（３１，３２）との接触面積が大きくなるため、通電時に抵抗体（２０）から回路パターン（３１，３２）へ伝熱した熱をヒートシンク（４１，４２）側へ効率的に放熱させることができる。その結果、回路パターン（３１，３２）における温度上昇を効果的に抑制することができる。

上記電子回路装置（１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ）は、伝熱性を有する接着部材（７０）をさらに備えていてもよい。前記抵抗体（２０）は、前記接着部材（７０）を介して前記第１及び第２ヒートシンク（４１，４２）の少なくとも一方と熱的に接続されていてもよい。

上記構成によれば、通電時に抵抗体（２０）において発生した熱を、接着部材（７０）を介してヒートシンク（４１，４２）側へ効率的に放熱させることができる。

上記電子回路装置（１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ）において、前記抵抗体（２０）は、前記第１回路パターン（３１）と前記第２回路パターン（３２）との間を流れる電流を検出するためのシャント抵抗（２０）であってもよい。

上記構成によれば、シャント抵抗（２０）への通電により発生する高周波ノイズを、第１及び第２ヒートシンク（４１，４２）と絶縁体（９０）とにより構成されるコンデンサを含む模擬的なフィルタ回路により効果的にフィルタリングすることができる。その結果、シャント抵抗（２０）を用いた電流値の検出精度の悪化を防ぐことができる。

上記電子回路装置（１，１Ａ，１Ｂ）において、前記第１及び第２ヒートシンク（４１，４２）は、前記抵抗体（２０）を中心として対称な形状を有していてもよい。

上記構成によれば、通電時において抵抗体（２０）から第１及び第２ヒートシンク（４１，４２）のそれぞれに対して均一に放熱させることができる。

上記電子回路装置（１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ）において、前記第１及び第２対向面（５２Ａ，６２Ａ）は、互いに平行な平面であってもよい。

上記構成によれば、第１及び第２対向面（５２Ａ，６２Ａ）間の距離を正確に設定することが可能となり、高周波ノイズ除去のためのコンデンサを容易に構成することができる。

本発明によれば、抵抗体で発生した熱を十分に放熱させ、かつ高周波ノイズを低減することが可能な電子回路装置を提供することができる。

本発明の実施形態１に係る電子回路装置を備えた電力変換装置の回路図である。 上記電子回路装置の構成を概略的に示す斜視図である。 図２中の線分ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った上記電子回路装置の断面図である。 上記電子回路装置における模擬的なフィルタ回路を示す模式図である。 上記電子回路装置の組み立て手順を説明するための斜視図である。 本発明の実施形態２に係る電子回路装置の構成を示す断面図である。 本発明の実施形態３に係る電子回路装置の構成を示す断面図である。 本発明の実施形態４に係る電子回路装置の構成を示す断面図である。 電子回路装置におけるシャント抵抗の電圧波形の一例を示すグラフである。

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態につき詳細に説明する。

（実施形態１）
［電力変換装置の構成］
まず、本発明の実施形態１に係る電子回路装置１を備えた電力変換装置２の構成について、図１を参照して説明する。図１は、電力変換装置２の回路図である。

電力変換装置２は、商用交流電源（図示しない）からの入力交流電圧を所定の周波数を有する出力交流電圧に変換してモータＭに供給する装置である。モータＭは、埋込磁石同期モータであり、空気調和機の圧縮機の駆動に用いられる。電力変換装置２は、コンバータ３と、インバータ４と、電子回路装置１と、電流検出回路５と、を有している。

コンバータ３は、整流回路であり、交流電源（図示しない）からの入力交流電圧を直流電圧に変換する。コンバータ３は、第１配線Ｗ１及び第２配線Ｗ２によりインバータ４と電気的に接続されている。

インバータ４は、直流電圧を出力交流電圧に変換してモータＭに供給する。インバータ４は、複数（６つ）のスイッチング素子Ｓ１〜Ｓ６と、当該スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ６の各々に対して逆並列に接続された複数（６つ）の還流ダイオードＤ１〜Ｄ６と、を有している。スイッチング素子Ｓ１〜Ｓ６は、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）などのパワー半導体素子である。第１スイッチング素子Ｓ１と第４スイッチング素子Ｓ４とが接続される第１接続点Ｐ１、第２スイッチング素子Ｓ２と第５スイッチング素子Ｓ５とが接続される第２接続点Ｐ２、及び第３スイッチング素子Ｓ３と第６スイッチング素子Ｓ６とが接続される第３接続点Ｐ３は、モータＭの各相（ｕ相、ｖ相、ｗ相）のコイルにそれぞれ接続されている。

電子回路装置１は、モータＭに流れる電流を検出するためのシャント抵抗２０（抵抗体）を有し、第１配線Ｗ１に設けられている。シャント抵抗２０は、インバータ４側の第１配線Ｗ１に接続される第１端子２１と、コンバータ３側の第１配線Ｗ１に接続される第２端子２２と、を有している。

電流検出回路５は、シャント抵抗２０の両端子側に位置する第１配線Ｗ１よりそれぞれ引き出された検出パターン２３，２４に接続されている。電流検出回路５は、シャント抵抗２０の端子電圧値と抵抗値とに基づいて当該シャント抵抗２０に流れる電流を検出する。電流検出回路５は、シャント抵抗２０の電圧波形におけるノイズであるオーバーシュートやリンギングなどを除去するためのフィルタ回路（図示しない）や、シャント抵抗２０の電圧値を増幅するための増幅回路（図示しない）などを有している。

［電子回路装置の構成］
次に、上記電子回路装置１の詳細な構成について、図２及び図３を主に参照して説明する。図２は、電子回路装置１の全体構造を示した斜視図である。図３は、図２中の線分ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った電子回路装置１の断面構造を示している。電子回路装置１は、基板１０と、第１回路パターン３１と、第２回路パターン３２と、第１裏面パターン３３と、第２裏面パターン３４と、第１検出パターン２４と、第２検出パターン２３と、第１端子２１及び第２端子２２を有するシャント抵抗２０と、第１ヒートシンク４１と、第２ヒートシンク４２と、第１リード部４１Ａと、第２リード部４２Ａと、絶縁体９０と、を有している。

基板１０は、ＣＥＭ３やＦＲ４などの絶縁基板である。基板１０は、一方の主面である第１面１０Ａと、他方の主面である第２面１０Ｂと、を含む。基板１０は、第１面１０Ａの平面視において第１方向Ｄ１に長手方向を有する長方形状からなる。

第１回路パターン３１は、シャント抵抗２０に電流を流すための回路パターンであり、第１面１０Ａに形成されている。第１回路パターン３１は、シャント抵抗２０の第１端子２１と電気的に接続されており、図１の回路図においてシャント抵抗２０の第１端子２１とインバータ４との間に位置する第１配線Ｗ１の一部を構成している。第１回路パターン３１は、銅、アルミニウム又はこれらの合金などの導電性材料からなる。第１回路パターン３１は、第１面１０Ａの平面視において第１方向Ｄ１に長手方向を有する長方形状からなり、かつ第１面１０Ａにおいて第１方向Ｄ１に垂直な第２方向Ｄ２における中央部よりも一方の端面側に形成されている。

第２回路パターン３２は、シャント抵抗２０から電流が流れる回路パターンであり、第１面１０Ａに形成されている。第２回路パターン３２は、シャント抵抗２０の第２端子２２と電気的に接続されており、図１の回路図においてシャント抵抗２０の第２端子２２とコンバータ３との間に位置する第１配線Ｗ１の一部を構成している。第２回路パターン３２は、第１回路パターン３１と同様の導電性材料からなり、かつ第１回路パターン３１と略同じ大きさの長方形状を有する。第２回路パターン３２の第２方向Ｄ２における幅Ｗ２は、第１回路パターン３１の幅Ｗ１と略同じである。第２回路パターン３２は、第１回路パターン３１に対して第２方向Ｄ２における位置が略同じであり、かつ第１回路パターン３１との間に隙間Ｓを空けた状態で第１面１０Ａに形成されている。つまり、第２回路パターン３２は、隙間Ｓにより第１回路パターン３１と電気的に絶縁され、第１方向Ｄ１において第１回路パターン３１と並んで形成されている。

第１及び第２裏面パターン３３，３４は、第１及び第２回路パターン３１，３２と同様に伝熱性の高い導電性材料からなる。第１裏面パターン３３は、第１回路パターン３１と同様に通電するためのパターンであり、第２面１０Ｂにおいて基板１０を挟んで第１回路パターン３１と対向するように形成されている。第２裏面パターン３４は、第２回路パターン３２と同様に通電するためのパターンであり、第２面１０Ｂにおいて基板１０を挟んで第２回路パターン３２と対向するように形成されている。第１裏面パターン３３は基板１０を貫通する第１リード４１Ａを介して第１回路パターン３１と電気的に接続され、第２裏面パターン３４は基板１０を貫通する第２リード４２Ａを介して第２回路パターン３２と電気的に接続されている。

第１及び第２検出パターン２４，２３は、シャント抵抗２０の電圧を検出するためのものであり、第１面１０Ａにおいて第１及び第２回路パターン３１，３２の間に形成されている。第１及び第２検出パターン２４，２３は、間隔を保持しつつ第２方向Ｄ２に略平行なライン状に延出され、その延出端に電流検出回路５（図１）が配置されている。

シャント抵抗２０は、モータＭに流れる電流を検出するためのものであり、第１面１０Ａにおいて基板１０に面実装されている。シャント抵抗２０は、略直方体形状の抵抗本体２５と、当該抵抗本体２５の下面に設けられた第１及び第２端子２１，２２とからなる。第１端子２１は半田付けなどにより第１回路パターン３１に接続され、第２端子２２は同様に半田付けなどにより第２回路パターン３２に接続されている。シャント抵抗２０は、基板１０の第１面１０Ａと第１及び第２ヒートシンク４１，４２の内面とにより囲まれた空間内に収容されている。

シャント抵抗２０は、第１及び第２端子２１，２２間に通電されることによりジュール熱によって発熱し（１Ｗ程度）、また高周波ノイズを発生する。より詳細には、シャント抵抗２０を流れる電流に時間変化が生じると、当該電流の周りに形成される磁界に時間変化が生じ、その結果シャント抵抗２０の周囲に存在する導体（第１及び第２検出パターン２４，２３）においてノイズ電流が誘起される。また、シャント抵抗２０を流れる電流はオーバーシュートやリンギングを含んでおり、これについても電流検出時のノイズとなる。

第１ヒートシンク４１は、通電時にシャント抵抗２０で発生した熱及びシャント抵抗２０から第１回路パターン３１に伝熱された熱を放熱させるためのものである。第１ヒートシンク４１は、銅などの伝熱性の高い導電性の金属部材からなる放熱板であり、第１及び第２屈曲部５４，５５において略直角に屈曲させた形状を有する。

第１ヒートシンク４１の高さＨ１は１５ｍｍ程度であり、幅Ｗ３は７〜８ｍｍ程度であり、厚みＴ１は０．５ｍｍ程度である。第１ヒートシンク４１は、第１回路パターン３１と電気的に接続される第１電気接続部５１と、第１屈曲部５４において第１電気接続部５１に繋がれた第１対向部５２と、を有する。第１屈曲部５４は、第１対向部５２の下端部に設けられている。第１ヒートシンク４１は、他の電子素子や電子回路装置を収容する筐体、放熱器などとの干渉を防ぐためにサイズが制限されている。具体的には、第１ヒートシンク４１の高さＨ１は、コンバータ３の出力を平滑化して直流電圧を生成し、インバータ４に隣接して配置される電解コンデンサの高さよりも低く設定されている。

第１電気接続部５１は、第１面１０Ａの上方に間隔をおいて当該第１面１０Ａと略平行に延びる第１平行部５１Ａと、第２屈曲部５５において第１平行部５１Ａに繋がれ、かつ第１面１０Ａに接近する方向に延びる第１垂直部５１Ｂと、を有する。第２屈曲部５５は、第１平行部５１Ａの一方の端部（第１屈曲部５４と反対側の端部）に設けられている。第１電気接続部５１は、第１平行部５１Ａと第１垂直部５１Ｂとの接続部においてＬ字状に屈曲した形状を有する。

第１平行部５１Ａの下面には、シャント抵抗２０の上面との熱接続を確保するための部分である第１熱接続部５６が設けられている。第１平行部５１Ａは、第１熱接続部５６においてシャント抵抗２０に固定されるとともに、当該シャント抵抗２０と熱的に接続されている。第１垂直部５１Ｂの第１端面５１Ｃ（第１平行部５１Ａとの接続部と反対側の端面）は、半田付けなどにより第１回路パターン３１に接続されている。これにより、第１電気接続部５１は、第１回路パターン３１と電気的に接続されている。

第１対向部５２は、長方形状を有する平板からなる。第１対向部５２は、第２ヒートシンク４２側に向いた平面である第１対向面５２Ａを有する。第１対向面５２Ａは、長方形状の平面であり、基板１０から離れる方向（第１面１０Ａに垂直な方向）に延びている。

第２ヒートシンク４２は、通電時にシャント抵抗２０で発生した熱及びシャント抵抗２０から第２回路パターン３２に伝熱された熱を放熱させるためのものである。第２ヒートシンク４２は、第１ヒートシンク４１と同様に、銅などの伝熱性の高い導電性の金属部材からなる放熱板であり、第３及び第４屈曲部６４，６５において略直角に屈曲した形状を有する。第２ヒートシンク４２は、第２回路パターン３２と電気的に接続される第２電気接続部６１と、第３屈曲部６４において第２電気接続部６１に繋がれた第２対向部６２と、を有する。第３屈曲部６４は、第２対向部６２の下端部に設けられている。

第２電気接続部６１は、第１平行部５１Ａと略同じ高さ位置で第１面１０Ａと略平行に延びる第２平行部６１Ａと、第４屈曲部６５において第２平行部６１Ａに繋がれ、かつ第１面１０Ａに接近する方向に延びる第２垂直部６１Ｂと、を有する。第４屈曲部６５は、第２平行部６１Ａの一方の端部（第３屈曲部６４と反対側の端部）に設けられている。第２電気接続部６１は、第２平行部６１Ａと第２垂直部６１Ｂとの接続部においてＬ字状に屈曲した形状を有する。図３に示すように、第１及び第２平行部５１Ａ，６１Ａの下面と、第１及び第２垂直部５１Ｂ，６１Ｂの側面と、基板１０の第１面１０Ａとによって、シャント抵抗２０が収容される空間が形成されている。つまり、第１及び第２ヒートシンク４１，４２は、Ｌ字形状を有する第１及び第２電気接続部５１，６１により、基板１０の第１面１０Ａに実装されたシャント抵抗２０を収容している。

第２平行部６１Ａの下面には、第１熱接続部５６と隣接し、シャント抵抗２０の上面との熱接続を確保するための部分である第２熱接続部６６が設けられている。第２平行部６１Ａは、第２熱接続部６６においてシャント抵抗２０に固定されるとともに、当該シャント抵抗２０と熱的に接続されている。第２垂直部６１Ｂの第２端面６１Ｃ（第２平行部６１Ａとの接続部と反対側の端面）は、半田付けなどにより第２回路パターン３２に接続されている。これにより、第２電気接続部６１は、第２回路パターン３２と電気的に接続されている。

第２対向部６２は、第１対向部５２と略同じ大きさの長方形状を有する平板からなる。第２対向部６２は、第１ヒートシンク４１側に向いた平面である第２対向面６２Ａを有する。第２対向面６２Ａは、第１対向面５２Ａと略同じ面積の長方形状の平面であり、基板１０から離れる方向（第１面１０Ａに垂直な方向）に延びている。第２対向面６２Ａは、第１対向面５２Ａに対して平行な平面であり、かつ第１対向面５２Ａに対して間隔Ｄを空けて対向している。間隔Ｄは、第１面１０Ａに垂直な方向において略一定値となるように設定されている（数μｍ程度）。

第２ヒートシンク４２は、シャント抵抗２０及び絶縁体９０を中心として第１ヒートシンク４１と対称な形状を有する（図３）。即ち、第２ヒートシンク４２の形状及び各寸法（高さＨ２、幅Ｗ４、厚みＴ２など）は第１ヒートシンク４１と略同じであり、かつ第１及び第２熱接続部５６，６６の水平方向の長さが略同じである。また、シャント抵抗２０と第１ヒートシンク４１との間に形成される第１空間Ｖ１の体積は、シャント抵抗２０と第２ヒートシンク４２との間に形成される第２空間Ｖ２の体積と略同じである。

絶縁体９０は、セラミックスなどの高誘電率の材料（比誘電率が２００００程度）からなる。絶縁体９０は、第１対向面５２Ａと第２対向面６２Ａとに挟まれることにより（図３）、第１対向部５２と第２対向部６２とを互いに電気的に絶縁している。絶縁体９０は、第１対向面５２Ａと第２対向面６２Ａとの間隔Ｄの全体に亘って配置されている。これにより、電子回路装置１では、第１対向部５２及び第２対向部６２を電極としたコンデンサ９１（図４）が構成されている。つまり、絶縁体９０は、第１ヒートシンク４１と第２ヒートシンク４２を絶縁し、第１回路パターン３１と第２回路パターン３２とが電気的に短絡しないようにするだけでなく、第１ヒートシンク４１と第２ヒートシンク４２との間にコンデンサ９１を形成する機能を果たしている。このコンデンサ９１の静電容量Ｃ（Ｆ）は、第１及び第２対向面５２Ａ，６２Ａの面積をＳ（ｍ^２）、間隔Ｄの大きさをｄ（ｍ）、絶縁体９０の誘電率をεとしたときに、Ｃ＝εＳ／ｄ、と表される。

図４は、上記コンデンサ９１を含む模擬的なフィルタ回路の構成を示している。電子回路装置１では、シャント抵抗２０に対してコンデンサ９１が並列に接続されたＲＣ回路が構成されている。このＲＣ回路により、シャント抵抗２０への通電時に生じる高周波ノイズをカットすることができる。コンデンサ９１の静電容量Ｃ（Ｆ）は、所望のカットオフ周波数に合わせて適宜設定することができる。

上記電子回路装置１は、伝熱性及び電気的な絶縁性を有する接着部材７０をさらに有する。接着部材７０は、シャント抵抗２０の上面２０Ａ全体に塗布されており、かつ第１及び第２平行部５１Ａ，６１Ａの下面に設けられた第１及び第２熱接続部５６，６６に接触している。これにより、シャント抵抗２０は、接着部材７０により第１及び第２ヒートシンク４１，４２の各々に固定され、かつ接着部材７０を介して第１及び第２ヒートシンク４１，４２の両方に対して熱的に接続されている。これにより、通電時にシャント抵抗２０において生じた熱を、接着部材７０を介して第１及び第２ヒートシンク４１，４２側へ放熱させることができる。

第１及び第２ヒートシンク４１，４２は、棒状端子である第１及び第２リード部４１Ａ，４２Ａをさらに有する。第１リード部４１Ａは、第１垂直部５１Ｂが延びる方向に沿って第１端面５１Ｃから突設されており、第２リード部４２Ａは第２垂直部６１Ｂが延びる方向に沿って第２端面６１Ｃから突設されている。第１及び第２リード部４１Ａ，４２Ａは、略同じ長さを有し、基板１０の厚みよりも長くなっている。第１ヒートシンク４１は第１リード部４１Ａが基板１０を貫通するまで厚み方向に挿入されることにより基板１０に固定され、第２ヒートシンク４２は第２リード部４２Ａが基板１０を貫通するまで厚み方向に挿入されることにより基板１０に固定されている。

［電子回路装置の組み立て］
次に、上記電子回路装置１の組み立て手順について、図２，図３及び図５を参照して説明する。

まず、第１及び第２回路パターン３１，３２が第１面１０Ａ上に形成された基板１０が準備される。次に、第１及び第２回路パターン３１，３２の各々に両端子２１，２２が接続されるようにシャント抵抗２０が第１面１０Ａ上に実装される（図５）。

次に、第１及び第２ヒートシンク４１，４２が各々準備される。そして、第１及び第２対向面５２Ａ，６２Ａの間に絶縁体９０が挟み込まれ、第１及び第２ヒートシンク４１，４２が互いに固定された組立体が作製される。

次に、シャント抵抗２０の上面２０Ａ全体に接着部材７０が塗布される。その後、第１リード部４１Ａが基板１０の厚み方向に挿入されると共に第１端面５１Ｃが第１回路パターン３１に半田付けされ、第２リード部４２Ａが基板１０の厚み方向に挿入されると共に第２端面６１Ｃが第２回路パターン３２に半田付けされる。この際、接着部材７０に対して第１及び第２平行部５１Ａ，６１Ａの第１及び第２熱接続部５６，６６が接触するように第１及び第２ヒートシンク４１，４２がシャント抵抗２０に押し付けられ、第１及び第２ヒートシンク４１，４２がシャント抵抗２０に対して固定される。以上のような手順により、上記電子回路装置１が組み立てられる。

［作用効果］
次に、上記電子回路装置１による作用効果について説明する。

上記電子回路装置１では、シャント抵抗２０への通電により発熱が生じたときに、シャント抵抗２０並びに第１及び第２回路パターン３１，３２から第１及び第２ヒートシンク４１，４２へ伝熱させることにより、効率的に放熱させることができる。また上記電子回路装置１では、第１ヒートシンク４１と第２ヒートシンク４２とを電気的に絶縁した状態で第１対向面５２Ａと第２対向面６２Ａとの間に絶縁体９０を挟むことにより、第１及び第２回路パターン３１，３２間においてコンデンサ９１を含む模擬的なフィルタ回路が形成されている。これにより、シャント抵抗２０への通電時に生じる高周波ノイズを効果的にフィルタリングすることができる。その結果、電流検出回路５におけるフィルタ回路を簡素化すると共に、シャント抵抗２０を用いた電流値の検出精度の悪化を防ぐことができる。

上記電子回路装置１は、第１及び第２電気接続部５１，６１から突設されたリード部４１Ａ，４２Ａを有する。第１及び第２ヒートシンク４１，４２は、リード部４１Ａ，４２Ａが基板１０の厚み方向に挿入されることにより基板１０に固定されている。これにより、リード部４１Ａ，４２Ａを介して第１及び第２ヒートシンク４１，４２を基板１０に対して強固に固定することができる。

上記電子回路装置１は、伝熱性を有する接着部材７０を有する。シャント抵抗２０は、接着部材７０を介して第１及び第２ヒートシンク４１，４２と熱的に接続されている。これにより、通電時にシャント抵抗２０において発生した熱を、接着部材７０を介して第１及び第２ヒートシンク４１，４２側へ効率的に放熱させることができる。

上記電子回路装置１において、第１及び第２ヒートシンク４１，４２は、シャント抵抗２０を中心として対称な形状を有する。これにより、通電時においてシャント抵抗２０から第１及び第２ヒートシンク４１，４２のそれぞれに対して均一に放熱させることができる。

上記電子回路装置１において、第１及び第２対向面５２Ａ，６２Ａは、互いに平行な平面である。これにより、第１及び第２対向面５２Ａ，６２Ａの間隔Ｄを正確に設定することが可能となり、コンデンサ９１を容易に構成することができる。

［変形例］
次に、上記実施形態１に係る電子回路装置１の変形例について説明する。

上記電子回路装置１において、第２電気接続部６１の第２端面６１Ｃにおいて第２リード部４２Ａが省略され、第１ヒートシンク４１のみが第１リード部４１Ａを介して基板１０に固定されてもよい。また第１電気接続部５１の第１端面５１Ｃにおいて第１リード部４１Ａが省略され、第２ヒートシンク４２のみが第２リード部４２Ａを介して基板１０に固定されてもよい。

上記電子回路装置１において、放熱性を一層向上させるために、第１及び第２ヒートシンク４１，４２の少なくともいずれか一方（両方又は一方）に放熱フィンがさらに設けられてもよい。

上記電子回路装置１において、接着部材７０が省略され、第１及び第２熱接続部５６，６６をシャント抵抗２０の上面２０Ａに密接させるようにしてもよい。

上記電子回路装置１において、シャント抵抗２０以外の抵抗体であって、端子間の通電により発熱すると共に高周波ノイズを発生するものが用いられてもよい。

（実施形態２）
次に、本発明の実施形態２に係る電子回路装置１Ａの構成について、図６を参照して説明する。実施形態２に係る電子回路装置１Ａは、基本的には上記実施形態１の場合と同様の構成を有し、かつ同様の効果を奏する。しかし、実施形態２に係る電子回路装置１Ａは、第１及び第２ヒートシンク４１，４２が第１及び第２回路パターン３１，３２に面実装される点において上記実施形態１と異なっている。

実施形態２において、第１ヒートシンク４１は、銅などの伝熱性の高い金属部材からなる放熱板であり、第１，第２，第５屈曲部５４，５５，５７において略直角に屈曲した形状を有する。第１ヒートシンク４１は、第１電気接続部５１と、第１電気接続部５１に繋がれた第１対向部５２と、を有する。

第１電気接続部５１は、第１平行部５１Ａ及び第１垂直部５１Ｂに加え、第１回路パターン３１の表面に沿って延びる第１延在部５８をさらに有する。第１延在部５８は、第１垂直部５１Ｂの下端部に設けられた第５屈曲部５７において第１垂直部５１Ｂに繋がれている。第１延在部５８は、第１回路パターン３１に対して面接触し、半田付けなどにより第１回路パターン３１に固定されている。即ち、第１ヒートシンク４１は、第１リード部４１Ａ（図３）によらず、第１延在部５８が第１回路パターン３１に面実装されることにより基板１０に固定されている。

第２ヒートシンク４２は、第１ヒートシンク４１と同様に、第３，第４，第６屈曲部６４，６５，６７において略直角に屈曲した形状の放熱板からなる。第２ヒートシンク４２は、第２電気接続部６１と、第２電気接続部６１に繋がれた第２対向部６２と、を有する。

第２電気接続部６１は、第２平行部６１Ａ及び第２垂直部６１Ｂに加え、第２回路パターン３２の表面に沿って延びる第２延在部６８をさらに有する。第２延在部６８は、第２垂直部６１Ｂの下端部に設けられた第６屈曲部６７において第２垂直部６１Ｂに繋がれている。第２延在部６８は、第１延在部５８と略同じ長さを有し、第２回路パターン３２に対して面接触すると共に、半田付けなどにより第２回路パターン３２に固定されている。即ち、第２ヒートシンク４２は、第２リード部４２Ａ（図３）によらず、第２延在部６８が第２回路パターン３２に面実装されることにより基板１０に固定されている。

実施形態２では、上記実施形態１に比べて第１及び第２ヒートシンク４１，４２と第１及び第２回路パターン３１，３２との接触面積が大きくなる。そのため、通電時にシャント抵抗２０から第１及び第２回路パターン３１，３２へ伝熱した熱を第１及び第２ヒートシンク４１，４２側へ効率的に放熱させることができる。その結果、第１及び第２回路パターン３１，３２における温度上昇を効果的に抑制することができる。

実施形態２において、第２延在部６８が省略され、かつ第１延在部５８を第１回路パターン３１に面実装することにより第１ヒートシンク４１が基板１０に固定されてもよい。また第１延在部５８が省略され、かつ第２延在部６８を第２回路パターン３２に面実装することにより第２ヒートシンク４２が基板１０に固定されてもよい。

（実施形態３）
次に、本発明の実施形態３に係る電子回路装置１Ｂの構成について、図７を参照して説明する。実施形態３に係る電子回路装置１Ｂは、基本的には上記実施形態１の場合と同様の構成を有し、かつ同様の効果を奏する。しかし、実施形態３に係る電子回路装置１Ｂは、第１及び第２ヒートシンク４１，４２が第１及び第２リード部４１Ａ，４２Ａを介して第１及び第２回路パターン３１，３２と電気的に接続されている点で上記実施形態１と異なっている。

実施形態３において、第１ヒートシンク４１は、第１面１０Ａと略平行な第１電気接続部５１と、第１面１０Ａに垂直な方向に延びる第１対向部５２とからなる。第１対向部５２の下端部には第１屈曲部５４が設けられ、第１ヒートシンク４１は当該第１屈曲部５４において略直角に屈曲したＬ字状の放熱板からなる。即ち、実施形態３では、第１垂直部５１Ｂ（図３）の構成が省略されている。

第１電気接続部５１の一端部（第１屈曲部５４と反対側の端部）の下面からは、基板１０に接近する方向（第１面１０Ａに垂直な方向）に延びる導電性の棒状端子である第１リード部４１Ａが突設されている。第１ヒートシンク４１は、第１リード部４１Ａが基板１０を貫通するまで厚み方向に挿入されることにより基板１０に固定されている。第１電気接続部５１は、第１回路パターン３１と直接接触せず、第１リード部４１Ａを介して第１回路パターン３１と電気的に接続されている。

第２ヒートシンク４２は、第１面１０Ａと略平行な第２電気接続部６１と、第１面１０Ａに垂直な方向に延びる第２対向部６２とからなる。第２対向部６２の下端部には第３屈曲部６４が設けられ、第２ヒートシンク４２は当該第３屈曲部６４において略直角に屈曲したＬ字状の放熱板からなる。即ち、実施形態３では、第２垂直部６１Ｂ（図３）の構成が省略されている。

第２電気接続部６１の一端部（第３屈曲部６４と反対側の端部）の下面からは、基板１０に接近する方向（第１面１０Ａに垂直な方向）に延びる導電性の棒状端子である第２リード部４２Ａが突設されている。第２リード部４２Ａは、第１リード部４１Ａと略同じ長さを有する。第２ヒートシンク４２は、第２リード部４２Ａが基板１０を貫通するまで厚み方向に挿入されることにより基板１０に固定されている。第２電気接続部６１は、第２回路パターン３２と直接接触せず、第２リード部４２Ａを介して第２回路パターン３２に対して電気的に接続されている。

実施形態３では、第１リード部４１Ａを介して第１電気接続部５１が第１回路パターン３１と電気的に接続され、第２リード部４２Ａを介して第２電気接続部６１が第２回路パターン３２と電気的に接続される。これにより、第１及び第２電気接続部５１，６１の各々を第１及び第２回路パターン３１，３２に直接接触させて電気的な接続を得る場合に比べて、第１及び第２ヒートシンク４１，４２の形状の自由度がより大きくなる。即ち、第１及び第２ヒートシンク４１，４２の形状において設計値と微小な誤差がある場合でも、第１及び第２リード部４１Ａ，４２Ａを介することにより、第１及び第２回路パターン３１，３２に対して確実に電気的に接続することができる。

実施形態３において、第１及び第２電気接続部５１，６１の両方が第１及び第２リード部４１Ａ，４２Ａを介して第１及び第２回路パターン３１，３２と電気的に接続される場合に限定されず、第１電気接続部５１のみが第１リード部４１Ａを介して第１回路パターン３１と電気的に接続されてもよいし、第２電気接続部６１のみが第２リード部４２Ａを介して第２回路パターン３２と電気的に接続されてもよい。

（実施形態４）
次に、本発明の実施形態４に係る電子回路装置１Ｃの構成について、図８を参照して説明する。実施形態４に係る電子回路装置１Ｃは、基本的には上記実施形態１の場合と同様の構成を有し、かつ同様の効果を奏する。しかし、実施形態４に係る電子回路装置１Ｃは、第１及び第２ヒートシンク４１，４２がシャント抵抗２０を中心として非対称な形状を有する点で上記実施形態１と異なっている。

実施形態４において、第１ヒートシンク４１は、上記実施形態１と同様に、第１電気接続部５１と、第１対向面５２Ａを含む第１対向部５２と、を有する。第１電気接続部５１は、第１面１０Ａに略平行な第１平行部５１Ａと、基板１０に接近する方向に延びる第１垂直部５１Ｂと、を有する。

一方、第２ヒートシンク４２は、第２回路パターン３２と接触することにより電気的に接続され、第１面１０Ａに垂直な方向（基板１０から離れる方向）に延びる第２電気接続部６１と、第２対向面６２Ａを含み、かつ第２電気接続部６１に繋がれるとともに第２電気接続部６１と同様に第１面１０Ａに垂直な方向に延びる第２対向部６２と、を有する。即ち、実施形態４では、第２電気接続部６１が屈曲した形状を有さず（図３）、第２電気接続部６１及び第２対向部６２からなる一枚の平板状の放熱板によって第２ヒートシンク４２が構成されている。

実施形態４では、第１及び第２ヒートシンク４１，４２は、シャント抵抗２０を中心として非対称な形状を有している。このため、第１ヒートシンク４１は、第１平行部５１Ａに相当する分だけ第２ヒートシンク４２よりも放熱面積が大きくなっている。なお、第１及び第２ヒートシンク４１，４２の放熱面積とは、当該第１及び第２ヒートシンク４１，４２の外面全体の面積である。

シャント抵抗２０の上面２０Ａに塗布された接着部材７０は、第１平行部５１Ａの下面に設けられた第１熱接続部５６にのみ接触し、第２ヒートシンク４２には接触していない。つまり、第２ヒートシンク４２は、シャント抵抗２０との熱接続部を有さず、シャント抵抗２０との間に空間を有している。このため、シャント抵抗２０は、接着部材７０により第１ヒートシンク４１に対してのみ固定されると共に、第１ヒートシンク４１に対してのみ熱的に接続されている。この場合でも、通電時にシャント抵抗２０において生じた熱を第１ヒートシンク４１側へ効果的に放熱させることができる。

実施形態４では、第１回路パターン３１側において第２回路パターン３２側よりも発熱量が大きい電子素子が接続されることが好ましい。具体的には、第１回路パターン３１側において発熱量が大きい電子素子であるインバータ４（図１）が接続され、第２回路パターン３２側においてインバータ４よりも発熱量が小さい電解コンデンサ（図示されていない）が接続されてもよい。この場合には、第２ヒートシンク４２よりも放熱面積が大きく、放熱能力が高い第１ヒートシンク４１によって効率的に放熱させることができる。

（実験例）
［放熱効果に関するシュミレーション］
上記実施形態１に係る電子回路装置１において、ヒートシンク４１，４２による放熱効果についてシュミレーションを行った。シュミレーションの条件としては、ヒートシンク４１，４２の高さＨ１，Ｈ２を１５ｍｍ、厚みＴ１，Ｔ２を０．５ｍｍ、シャント抵抗２０の発熱量を１Ｗ、環境温度を２０℃、気流条件を自然対流、とした。そして、通電によりシャント抵抗２０が発熱した場合において、シャント抵抗２０の最大温度及び回路パターン３１，３２の最大温度をそれぞれシュミレーションした。また比較例として、ヒートシンク４１，４２を省略した条件において、同様にシャント抵抗２０の最大温度及び回路パターン３１，３２の最大温度をシュミレーションした。

上記シュミレーションの結果、比較例の場合ではシャント抵抗２０の最大温度が１０５．７℃であり、かつ回路パターン３１，３２の最大温度が１０５．３℃であったのに対し、上記実施形態１ではシャント抵抗２０の最大温度が８７．８℃にまで下がり、かつ回路パターン３１，３２の最大温度が８７．６℃にまで下がった。従って、上記実施形態１に係る電子回路装置１によれば、シャント抵抗２０の発熱時において十分な放熱効果が得られることが分かった。

［高周波ノイズ除去に関するシュミレーション］
上記実施形態１に係る電子回路装置１において、高周波ノイズ除去効果についてシュミレーションを行った。具体的には、ヒートシンク４１，４２の形状に基づいて電磁界解析を行い、ヒートシンク４１，４２と絶縁体９０とにより構成されるコンデンサ９１の静電容量Ｃ（Ｆ）を計算した。そして、コンデンサ９１の静電容量Ｃ（Ｆ）を反映させた状態でインバータ電流を流したときにシャント抵抗２０に発生する電圧を回路シュミレーションした。また比較例として、ヒートシンク４１，４２を省略した条件において、同様にシャント抵抗２０に発生する電圧を回路シュミレーションした。また本シュミレーションは、電流検出回路５においてフィルタ回路を省略した条件で行った。

図９のグラフは、上記回路シュミレーションにより得られたシャント抵抗２０の電圧波形を示している。図９のグラフ中、（Ａ）は上記実施形態１に係る電子回路装置１による結果を示し、（Ｂ）はヒートシンク４１，４２が省略された比較例における結果を示している。図９のグラフから明らかなように、（Ｂ）では電圧の立上がり時にオーバーシュートが見られたのに対し、（Ａ）ではオーバーシュートが大幅に抑制された。従って、上記実施形態１に係る電子回路装置１によれば、電流検出回路５においてフィルタ回路を省略した場合でも、オーバーシュートを抑制することができることが分かった。

今回開示された実施形態及びその変形例は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなくて特許請求の範囲により示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 電子回路装置、１０ 基板、２０ シャント抵抗（抵抗体）、３１ 第１回路パターン、３２ 第２回路パターン、４１ 第１ヒートシンク、４１Ａ 第１リード部、４２ 第２ヒートシンク、４２Ａ 第２リード部、５１ 第１電気接続部、５２ 第１対向部、５２Ａ 第１対向面、５８ 第１延在部（延在部）、６１ 第２電気接続部、６２ 第２対向部、６２Ａ 第２対向面、６８ 第２延在部（延在部）、７０ 接着部材、９０ 絶縁体、Ｄ 間隔

Claims (8)

1. 第１回路パターン（３１）と、前記第１回路パターン（３１）と電気的に絶縁された第２回路パターン（３２）と、を有する基板（１０）と、
   前記第１回路パターン（３１）と電気的に接続される第１電気接続部（５１）と、前記第１電気接続部（５１）に繋がれ、かつ前記基板（１０）から離れる方向に延びる第１対向面（５２Ａ）を含む第１対向部（５２）と、を有し、導電性の金属部材からなる第１ヒートシンク（４１）と、
   前記第２回路パターン（３２）と電気的に接続される第２電気接続部（６１）と、前記第２電気接続部（６１）に繋がれ、かつ前記基板（１０）から離れる方向に延びるとともに前記第１対向面（５２Ａ）と間隔（Ｄ）を空けて対向する第２対向面（６２Ａ）を含む第２対向部（６２）と、を有し、導電性の金属部材からなる第２ヒートシンク（４２）と、
   前記第１ヒートシンク（４１）又は前記第２ヒートシンク（４２）の少なくとも一方に熱的に接続され、前記第１回路パターン（３１）に接続される第１端子（２１）及び前記第２回路パターン（３２）に接続される第２端子（２２）を有し、前記基板（１０）に面実装され、前記第１及び第２端子（２１，２２）間に通電されることにより発熱すると共に高周波ノイズを発生する抵抗体（２０）と、
   前記第１対向面（５２Ａ）と前記第２対向面（６２Ａ）とにより挟まれ、前記第１ヒートシンク（４１）と前記第２ヒートシンク（４２）とを電気的に絶縁する絶縁体（９０）と、を備えた、電子回路装置（１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ）。
2. 前記第１及び第２電気接続部（５１，６１）の少なくとも一方から突設されたリード部（４１Ａ，４２Ａ）をさらに備え、
   前記第１及び第２ヒートシンク（４１，４２）の少なくとも一方は、前記リード部（４１Ａ，４２Ａ）が前記基板（１０）の厚み方向に挿入されることにより前記基板（１０）に固定されている、請求項１に記載の電子回路装置（１，１Ｂ，１Ｃ）。
3. 前記第１及び第２電気接続部（５１，６１）の少なくとも一方は、前記リード部（４１Ａ，４２Ａ）を介して前記基板（１０）に形成された回路パターン（３１，３２）と電気的に接続されている、請求項２に記載の電子回路装置（１Ｂ）。
4. 前記第１及び第２電気接続部（５１，６１）の少なくとも一方は、前記基板（１０）に形成された回路パターン（３１，３２）の表面に沿って延びる延在部（５８，６８）を有し、
   前記第１及び第２ヒートシンク（４１，４２）の少なくとも一方は、前記延在部（５８，６８）が前記回路パターン（３１，３２）に面実装されることにより前記基板（１０）に固定されている、請求項１に記載の電子回路装置（１Ａ）。
5. 伝熱性を有する接着部材（７０）をさらに備え、
   前記抵抗体（２０）は、前記接着部材（７０）を介して前記第１及び第２ヒートシンク（４１，４２）の少なくとも一方と熱的に接続されている、請求項１〜４の何れか１項に記載の電子回路装置（１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ）。
6. 前記抵抗体（２０）は、前記第１回路パターン（３１）と前記第２回路パターン（３２）との間を流れる電流を検出するためのシャント抵抗（２０）である、請求項１〜５の何れか１項に記載の電子回路装置（１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ）。
7. 前記第１及び第２ヒートシンク（４１，４２）は、前記抵抗体（２０）を中心として対称な形状を有する、請求項１〜６の何れか１項に記載の電子回路装置（１，１Ａ，１Ｂ）。
8. 前記第１及び第２対向面（５２Ａ，６２Ａ）は、互いに平行な平面である、請求項１〜７の何れか１項に記載の電子回路装置（１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ）。

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