JP2019096828A - 回路構成体 - Google Patents
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Abstract
【課題】導電板の外側縁部と放熱部材との間の絶縁性に優れる回路構成体を提供する。【解決手段】回路基板と、回路基板の下面に配置される導電板と、導電板の上面に配置される電子部品と、導電材料で構成され、導電板の下面に配置されて導電板の熱を放出する放熱部材と、導電板と放熱部材とを接着し絶縁する絶縁層と、導電材料で構成され、放熱部材の上方を覆うカバーと、導電板から絶縁層の表面を通って放熱部材に亘る導電経路を遮断する遮断部材とを備え、絶縁層は、その外周縁に形成されて導電板の外側に張り出す張出部を有し、カバーは、回路基板の上方を覆う天井部と、天井部の外周縁に形成される側壁部と、側壁部から側壁部の外側へ張り出して張出部及び放熱部材に対向するフランジ部とを有し、遮断部材は、張出部とフランジ部との間に介在されて張出部の上面に密着する回路構成体。【選択図】図2
Description
本発明は、回路構成体に関する。
特許文献1に示す回路構成体は、導体パターン(回路パターン)が形成された制御回路基板(回路基板)と、制御回路基板に接着された入力端子用バスバ(導電板)、及び出力端子用バスバ(導電板)と、制御回路基板と両バスバとに実装される電子部品(FET:Field effect transistor)と、両バスバを冷却する放熱部材とを備える。両バスバと放熱部材とは、両者の間に介在される絶縁層を介して接着されている。
導電板の外側縁部と放熱部材との間の絶縁性を向上することが望まれている。高電圧化に伴い、特に導電板の外側縁部と放熱部材との間の絶縁が確保できなくなる虞がある。絶縁層を大きくして導電板から絶縁層の表面を通って放熱部材に亘る沿面距離を長くすれば絶縁性を高め易いが、絶縁層を大きくするほど放熱部材が大きくなり、延いては回路構成体が大型化する。
そこで、導電板の外側縁部と放熱部材との間の絶縁性に優れる回路構成体を提供することを目的の一つとする。
本開示に係る回路構成体は、
回路基板と、
前記回路基板の下面に配置される導電板と、
前記導電板の上面に配置される電子部品と、
導電材料で構成され、前記導電板の下面に配置されて前記導電板の熱を放出する放熱部材と、
前記導電板と前記放熱部材とを接着し絶縁する絶縁層と、
導電材料で構成され、前記放熱部材の上方を覆うカバーと、
前記導電板から前記絶縁層の表面を通って前記放熱部材に亘る導電経路を遮断する遮断部材とを備え、
前記絶縁層は、その外周縁に形成されて前記導電板の外側に張り出す張出部を有し、
前記カバーは、
前記回路基板の上方を覆う天井部と、
前記天井部の外周縁に形成される側壁部と、
前記側壁部から前記側壁部の外側へ張り出して前記張出部及び前記放熱部材に対向するフランジ部とを有し、
前記遮断部材は、前記張出部と前記フランジ部との間に介在されて前記張出部の上面に密着する。
回路基板と、
前記回路基板の下面に配置される導電板と、
前記導電板の上面に配置される電子部品と、
導電材料で構成され、前記導電板の下面に配置されて前記導電板の熱を放出する放熱部材と、
前記導電板と前記放熱部材とを接着し絶縁する絶縁層と、
導電材料で構成され、前記放熱部材の上方を覆うカバーと、
前記導電板から前記絶縁層の表面を通って前記放熱部材に亘る導電経路を遮断する遮断部材とを備え、
前記絶縁層は、その外周縁に形成されて前記導電板の外側に張り出す張出部を有し、
前記カバーは、
前記回路基板の上方を覆う天井部と、
前記天井部の外周縁に形成される側壁部と、
前記側壁部から前記側壁部の外側へ張り出して前記張出部及び前記放熱部材に対向するフランジ部とを有し、
前記遮断部材は、前記張出部と前記フランジ部との間に介在されて前記張出部の上面に密着する。
上記回路構成体は、導電板の外側縁部と放熱部材との間の絶縁性に優れる。
《本発明の実施形態の説明》
最初に本発明の実施態様を列記して説明する。
最初に本発明の実施態様を列記して説明する。
(1)本発明の一形態に係る回路構成体は、
回路基板と、
前記回路基板の下面に配置される導電板と、
前記導電板の上面に配置される電子部品と、
導電材料で構成され、前記導電板の下面に配置されて前記導電板の熱を放出する放熱部材と、
前記導電板と前記放熱部材とを接着し絶縁する絶縁層と、
導電材料で構成され、前記放熱部材の上方を覆うカバーと、
前記導電板から前記絶縁層の表面を通って前記放熱部材に亘る導電経路を遮断する遮断部材とを備え、
前記絶縁層は、その外周縁に形成されて前記導電板の外側に張り出す張出部を有し、
前記カバーは、
前記回路基板の上方を覆う天井部と、
前記天井部の外周縁に形成される側壁部と、
前記側壁部から前記側壁部の外側へ張り出して前記張出部及び前記放熱部材に対向するフランジ部とを有し、
前記遮断部材は、前記張出部と前記フランジ部との間に介在されて前記張出部の上面に密着する。
回路基板と、
前記回路基板の下面に配置される導電板と、
前記導電板の上面に配置される電子部品と、
導電材料で構成され、前記導電板の下面に配置されて前記導電板の熱を放出する放熱部材と、
前記導電板と前記放熱部材とを接着し絶縁する絶縁層と、
導電材料で構成され、前記放熱部材の上方を覆うカバーと、
前記導電板から前記絶縁層の表面を通って前記放熱部材に亘る導電経路を遮断する遮断部材とを備え、
前記絶縁層は、その外周縁に形成されて前記導電板の外側に張り出す張出部を有し、
前記カバーは、
前記回路基板の上方を覆う天井部と、
前記天井部の外周縁に形成される側壁部と、
前記側壁部から前記側壁部の外側へ張り出して前記張出部及び前記放熱部材に対向するフランジ部とを有し、
前記遮断部材は、前記張出部と前記フランジ部との間に介在されて前記張出部の上面に密着する。
上記の構成によれば、導電板の外側縁部と放熱部材との間の絶縁性に優れる。遮断部材が張出部の上面に密着することで遮断部材と張出部の上面との間を封止できるため、導電板から絶縁層の表面を通って放熱部材に亘る導電経路を遮断できるからである。その上、導電板や電子部品とカバーとの間の絶縁性を高められる。遮断部材の高さの分だけ、導電板や電子部品とカバーとの間の沿面距離を長くできるからである。
(2)上記回路構成体の一形態として、
前記遮断部材の高さは、前記導電板から前記絶縁層の表面を通って前記放熱部材に亘る最短長さよりも長いことが挙げられる。
前記遮断部材の高さは、前記導電板から前記絶縁層の表面を通って前記放熱部材に亘る最短長さよりも長いことが挙げられる。
上記の構成によれば、導電板や電子部品とカバーとの間の絶縁性をより高められる。遮断部材の高さが高いため、導電板や電子部品とカバーとの間の沿面距離をより長くできるからである。
(3)上記回路構成体の一形態として、
前記遮断部材は、その内側面に形成されて、前記電子部品側に突出する突出部を有することが挙げられる。
前記遮断部材は、その内側面に形成されて、前記電子部品側に突出する突出部を有することが挙げられる。
上記の構成によれば、導電板や電子部品とカバーとの間の絶縁性をより一層高められる。突出部の分だけ、導電板や電子部品とカバーとの沿面距離を長くできるからである。
《本発明の実施形態の詳細》
本発明の実施形態の詳細を、以下に図面を参照しつつ説明する。図中の同一符号は同一名称物を示す。
本発明の実施形態の詳細を、以下に図面を参照しつつ説明する。図中の同一符号は同一名称物を示す。
《実施形態1》
〔回路構成体〕
図1、図2を参照して、実施形態1に係る回路構成体1Aを説明する。回路構成体1Aは、回路基板2と、回路基板2の下面に配置される導電板3と、導電板3の上面に配置される電子部品7と、導電板3の下面に配置される放熱部材4と、放熱部材4の上方を覆うカバー8とを備える。回路基板2と導電板3とは、接着層5を介して接着され、導電板3と放熱部材4とは、絶縁層6を介して接着及び絶縁されている。この回路構成体1Aの特徴の一つは、カバー8のフランジ部83(図2)と絶縁層6の張出部62との間に介在されて張出部62の上面に密着して、導電板3から絶縁層6の表面を通って放熱部材4に亘る導電経路を遮断する遮断部材9を備える点にある。以下、詳細を説明する。
〔回路構成体〕
図1、図2を参照して、実施形態1に係る回路構成体1Aを説明する。回路構成体1Aは、回路基板2と、回路基板2の下面に配置される導電板3と、導電板3の上面に配置される電子部品7と、導電板3の下面に配置される放熱部材4と、放熱部材4の上方を覆うカバー8とを備える。回路基板2と導電板3とは、接着層5を介して接着され、導電板3と放熱部材4とは、絶縁層6を介して接着及び絶縁されている。この回路構成体1Aの特徴の一つは、カバー8のフランジ部83(図2)と絶縁層6の張出部62との間に介在されて張出部62の上面に密着して、導電板3から絶縁層6の表面を通って放熱部材4に亘る導電経路を遮断する遮断部材9を備える点にある。以下、詳細を説明する。
[回路基板]
回路基板2は、信号回路、パワー回路の一部、電流や電圧の検知回路などを構成する板状部材である(図2)。回路基板2は、プリント基板を用いることができる。本例の回路基板2の大きさは、複数の導電板3を包絡する輪郭(以下、外周輪郭ということがある)よりも大きくて絶縁層6よりも小さい。回路基板2は、絶縁基板20と、回路パターン21とを備える(図2)。
回路基板2は、信号回路、パワー回路の一部、電流や電圧の検知回路などを構成する板状部材である(図2)。回路基板2は、プリント基板を用いることができる。本例の回路基板2の大きさは、複数の導電板3を包絡する輪郭(以下、外周輪郭ということがある)よりも大きくて絶縁層6よりも小さい。回路基板2は、絶縁基板20と、回路パターン21とを備える(図2)。
(回路パターン)
回路パターン21は、銅箔で形成され、電子部品7の端子(例えば後述するFET7fのゲート端子G)や段差吸収部材7sなどが電気的に接続される(図2)。回路パターン21は、本例では絶縁基板20の上面に形成されている。回路パターン21は、必要に応じて絶縁基板20の下面にも形成されていてもよい。
回路パターン21は、銅箔で形成され、電子部品7の端子(例えば後述するFET7fのゲート端子G)や段差吸収部材7sなどが電気的に接続される(図2)。回路パターン21は、本例では絶縁基板20の上面に形成されている。回路パターン21は、必要に応じて絶縁基板20の下面にも形成されていてもよい。
(配置用貫通孔・接続用貫通孔)
更に、本例の回路基板2は、配置用貫通孔23と接続用貫通孔24とを備える(図2)。配置用貫通孔23は、電子部品7を導電板3に配置するための孔であり、隣り合う2つの導電板3に臨むように絶縁基板20の上下面を貫通する。接続用貫通孔24は、導電板3と回路基板2の上面の回路パターン21とを電気的に接続する段差吸収部材7sを挿通させる孔であり、一つの導電板3に臨むように絶縁基板20の上下面を貫通する。
更に、本例の回路基板2は、配置用貫通孔23と接続用貫通孔24とを備える(図2)。配置用貫通孔23は、電子部品7を導電板3に配置するための孔であり、隣り合う2つの導電板3に臨むように絶縁基板20の上下面を貫通する。接続用貫通孔24は、導電板3と回路基板2の上面の回路パターン21とを電気的に接続する段差吸収部材7sを挿通させる孔であり、一つの導電板3に臨むように絶縁基板20の上下面を貫通する。
[導電板]
導電板3は、電力回路を構成する(図2)。導電板3は、電源や電気的負荷に接続される。導電板3の材質は、導電性の金属、例えば、銅や銅合金などが挙げられる。導電板3の数は複数であり、複数の導電板3は回路基板2の下面に互いに間隔を開けて配置されている(図2)。複数の導電板3を包絡する輪郭(外周輪郭)で囲まれる領域は、絶縁層6よりも小さい。導電板3は、回路基板2の配置用貫通孔23や接続用貫通孔24から露出する箇所を有し、配置用貫通孔23から露出する箇所に電子部品7が配置され、接続用貫通孔24から露出する箇所に段差吸収部材7sが配置される。導電板3の厚さは、例えば、0.3mm以上2.0mm以下とすることができる。導電板3の側面は、絶縁層6で覆われず露出している。
導電板3は、電力回路を構成する(図2)。導電板3は、電源や電気的負荷に接続される。導電板3の材質は、導電性の金属、例えば、銅や銅合金などが挙げられる。導電板3の数は複数であり、複数の導電板3は回路基板2の下面に互いに間隔を開けて配置されている(図2)。複数の導電板3を包絡する輪郭(外周輪郭)で囲まれる領域は、絶縁層6よりも小さい。導電板3は、回路基板2の配置用貫通孔23や接続用貫通孔24から露出する箇所を有し、配置用貫通孔23から露出する箇所に電子部品7が配置され、接続用貫通孔24から露出する箇所に段差吸収部材7sが配置される。導電板3の厚さは、例えば、0.3mm以上2.0mm以下とすることができる。導電板3の側面は、絶縁層6で覆われず露出している。
[放熱部材]
放熱部材4は、導電板3の熱を放出する(図1,図2)。放熱部材4の材質は、熱伝導性に優れる導電材料、例えば、アルミニウムやアルミニウム合金などの金属が挙げられる。放熱部材4は、導電板3の下方に配置される(図2)。放熱部材4の大きさは、複数の導電板3の上記外周輪郭よりも大きいが、過度に大き過ぎない範囲で適宜選択できる。放熱部材4の上面は、フラットな平面で構成している。放熱部材4の上面は、絶縁層6が載置されず絶縁層6から露出する外周側領域を有し、この外周側領域には、本例ではネジ孔41が形成されている。このネジ孔41には、後述のカバー8を放熱部材4に取り付ける締付部材10が挿通される。放熱部材4の下面は、フラットな平面で構成していてもよいし、下面から下方に突出する複数の突起で構成されるフィン(図示略)が形成されていてもよい。フィンを備えれば、放熱部材4の表面積を大きくして放熱性を高くし易い。
放熱部材4は、導電板3の熱を放出する(図1,図2)。放熱部材4の材質は、熱伝導性に優れる導電材料、例えば、アルミニウムやアルミニウム合金などの金属が挙げられる。放熱部材4は、導電板3の下方に配置される(図2)。放熱部材4の大きさは、複数の導電板3の上記外周輪郭よりも大きいが、過度に大き過ぎない範囲で適宜選択できる。放熱部材4の上面は、フラットな平面で構成している。放熱部材4の上面は、絶縁層6が載置されず絶縁層6から露出する外周側領域を有し、この外周側領域には、本例ではネジ孔41が形成されている。このネジ孔41には、後述のカバー8を放熱部材4に取り付ける締付部材10が挿通される。放熱部材4の下面は、フラットな平面で構成していてもよいし、下面から下方に突出する複数の突起で構成されるフィン(図示略)が形成されていてもよい。フィンを備えれば、放熱部材4の表面積を大きくして放熱性を高くし易い。
[接着層]
接着層5は、回路基板2と導電板3とを接着する(図2)。接着層5は、回路基板2と導電板3との間に介在される。接着層5の大きさは、本例では複数の導電板3の上記外周輪郭と同等程度としているが、複数の導電板3の上記外周輪郭よりも大きくてもよい。接着層5は、例えば、高耐熱性アクリル系接着剤、エポキシ樹脂などの絶縁性接着剤や、両面粘着シートなどで構成できる。両面粘着シートは、基材と、基材の両面に粘着性を有する粘着剤層とを備える。基材の材質は、例えば、ポリイミド樹脂やポリエチレンテレフタレート樹脂など絶縁性の樹脂が挙げられる。粘着剤層は、上記絶縁性接着剤が挙げられる。
接着層5は、回路基板2と導電板3とを接着する(図2)。接着層5は、回路基板2と導電板3との間に介在される。接着層5の大きさは、本例では複数の導電板3の上記外周輪郭と同等程度としているが、複数の導電板3の上記外周輪郭よりも大きくてもよい。接着層5は、例えば、高耐熱性アクリル系接着剤、エポキシ樹脂などの絶縁性接着剤や、両面粘着シートなどで構成できる。両面粘着シートは、基材と、基材の両面に粘着性を有する粘着剤層とを備える。基材の材質は、例えば、ポリイミド樹脂やポリエチレンテレフタレート樹脂など絶縁性の樹脂が挙げられる。粘着剤層は、上記絶縁性接着剤が挙げられる。
[絶縁層]
絶縁層6は、導電板3と放熱部材4との間を接着すると共に絶縁する(図1、図2)。絶縁層6は、導電板3と放熱部材4との間に介在される。絶縁層6の大きさは、導電板3及び回路基板2よりも大きい。この絶縁層6は、導電板3と重複する本体部61と、導電板3とは重複せず、本体部61と一体に形成されて、導電板3及び回路基板2の外側に張り出す張出部62を有する。この張出部62は、絶縁層6の外周縁部で構成され、張出部62の形状は、複数の導電板3の外周輪郭形状に沿った枠状である。絶縁層6の構造は、単層としてもよいし多層としてもよい。多層構造とする場合、例えば、上下2層構造とすることが挙げられ、下層を上層より絶縁性に優れる樹脂で構成し、上層を下層より放熱性に優れる樹脂で構成することが挙げられる。単層構造とする場合、絶縁層6の構成材料は、絶縁性、熱伝導性に優れる樹脂が好ましい。具体的には、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂が挙げられる。多層構造とする場合、例えば、下層は、上記熱硬化性樹脂の他、セラミックスで構成することができる。上層は、上記熱硬化性樹脂で構成することが挙げられる。
絶縁層6は、導電板3と放熱部材4との間を接着すると共に絶縁する(図1、図2)。絶縁層6は、導電板3と放熱部材4との間に介在される。絶縁層6の大きさは、導電板3及び回路基板2よりも大きい。この絶縁層6は、導電板3と重複する本体部61と、導電板3とは重複せず、本体部61と一体に形成されて、導電板3及び回路基板2の外側に張り出す張出部62を有する。この張出部62は、絶縁層6の外周縁部で構成され、張出部62の形状は、複数の導電板3の外周輪郭形状に沿った枠状である。絶縁層6の構造は、単層としてもよいし多層としてもよい。多層構造とする場合、例えば、上下2層構造とすることが挙げられ、下層を上層より絶縁性に優れる樹脂で構成し、上層を下層より放熱性に優れる樹脂で構成することが挙げられる。単層構造とする場合、絶縁層6の構成材料は、絶縁性、熱伝導性に優れる樹脂が好ましい。具体的には、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂が挙げられる。多層構造とする場合、例えば、下層は、上記熱硬化性樹脂の他、セラミックスで構成することができる。上層は、上記熱硬化性樹脂で構成することが挙げられる。
[電子部品]
電子部品7は、例えば、半導体素子、コンデンサ(C)、コイル構造体、変流器(CT)などが挙げられる。半導体素子は、例えば、リレーやFET(Field effect transistor)、ダイオード、トランジスタといったスイッチング素子が挙げられる。コイル構造体は、コイルと磁性コアとを備えるもので、例えば、トランスや、チョークコイル、トランス、ノイズフィルタなどが挙げられる。例えば、FET7fは、図2に示すように、回路基板2の上面の回路パターン21と導電板3との両方に実装され、ゲート端子Gと、ソース端子Sと、ドレイン端子Dとを備える。ゲート端子Gは、回路基板2の回路パターン21に接続され、ソース端子Sとドレイン端子Dは、互いに独立する導電板3に接続されている(図2)。これらの接続は、接続金属材料、代表的には半田70を用いることができる。半田70による接続は、リフロー方式で行える。
電子部品7は、例えば、半導体素子、コンデンサ(C)、コイル構造体、変流器(CT)などが挙げられる。半導体素子は、例えば、リレーやFET(Field effect transistor)、ダイオード、トランジスタといったスイッチング素子が挙げられる。コイル構造体は、コイルと磁性コアとを備えるもので、例えば、トランスや、チョークコイル、トランス、ノイズフィルタなどが挙げられる。例えば、FET7fは、図2に示すように、回路基板2の上面の回路パターン21と導電板3との両方に実装され、ゲート端子Gと、ソース端子Sと、ドレイン端子Dとを備える。ゲート端子Gは、回路基板2の回路パターン21に接続され、ソース端子Sとドレイン端子Dは、互いに独立する導電板3に接続されている(図2)。これらの接続は、接続金属材料、代表的には半田70を用いることができる。半田70による接続は、リフロー方式で行える。
[段差吸収部材]
段差吸収部材7sは、回路基板2の上面の回路パターン21と導電板3とを電気的に接続する(図2)。段差吸収部材7sは、接続用貫通孔24に挿通される。段差吸収部材7sの材質は、導電板3と同様、導電性の金属(銅や銅合金)が挙げられる。段差吸収部材7sの回路パターン21及び導電板3との電気的接続は、電子部品7の接続と同様、半田70によるリフロー方式で行える。
段差吸収部材7sは、回路基板2の上面の回路パターン21と導電板3とを電気的に接続する(図2)。段差吸収部材7sは、接続用貫通孔24に挿通される。段差吸収部材7sの材質は、導電板3と同様、導電性の金属(銅や銅合金)が挙げられる。段差吸収部材7sの回路パターン21及び導電板3との電気的接続は、電子部品7の接続と同様、半田70によるリフロー方式で行える。
[カバー]
カバー8は、放熱部材4の上方を覆う(図1,図2)。それにより、放熱部材4上の構成部材を外部環境から保護できる。カバー8の材質は、例えば、放熱部材4の材質と同様の導電材料(金属)や、ステンレス、鋼などが挙げられる。このカバー8は、天井部81と側壁部82とフランジ部83とを有する(図2)。
カバー8は、放熱部材4の上方を覆う(図1,図2)。それにより、放熱部材4上の構成部材を外部環境から保護できる。カバー8の材質は、例えば、放熱部材4の材質と同様の導電材料(金属)や、ステンレス、鋼などが挙げられる。このカバー8は、天井部81と側壁部82とフランジ部83とを有する(図2)。
(天井部)
天井部81は、回路基板2の上方を覆う。天井部81の形状は、放熱部材4の外周形状に沿った形状で、本例の天井部81の大きさは、回路基板2よりも大きく、絶縁層6よりも小さい。
天井部81は、回路基板2の上方を覆う。天井部81の形状は、放熱部材4の外周形状に沿った形状で、本例の天井部81の大きさは、回路基板2よりも大きく、絶縁層6よりも小さい。
(側壁部)
側壁部82は、天井部81の外周縁に一体に形成される。側壁部82は、枠状に形成され、回路基板2の外周縁部と絶縁層6の外周縁部との間に配置されている。
側壁部82は、天井部81の外周縁に一体に形成される。側壁部82は、枠状に形成され、回路基板2の外周縁部と絶縁層6の外周縁部との間に配置されている。
(フランジ部)
フランジ部83は、本例では締付部材10で放熱部材4に取り付けられる。このフランジ部83の取り付けにより、カバー8が放熱部材4に固定される。フランジ部83は、本例では側壁部82の下端から側壁部82の外側へ張り出す。このフランジ部83は、側壁部82の周方向の全周に亘って、側壁部82と一体に形成されている。フランジ部83は、締付部材10が挿通される貫通孔831を有する。貫通孔831は、放熱部材4のネジ孔41に対応する。フランジ部83の貫通孔831よりも内周側領域は、絶縁層6の張出部62の上面に対向し、外周側領域は、放熱部材4の上記外周側領域(張出部62よりも外側)に対向している。
フランジ部83は、本例では締付部材10で放熱部材4に取り付けられる。このフランジ部83の取り付けにより、カバー8が放熱部材4に固定される。フランジ部83は、本例では側壁部82の下端から側壁部82の外側へ張り出す。このフランジ部83は、側壁部82の周方向の全周に亘って、側壁部82と一体に形成されている。フランジ部83は、締付部材10が挿通される貫通孔831を有する。貫通孔831は、放熱部材4のネジ孔41に対応する。フランジ部83の貫通孔831よりも内周側領域は、絶縁層6の張出部62の上面に対向し、外周側領域は、放熱部材4の上記外周側領域(張出部62よりも外側)に対向している。
[遮断部材]
遮断部材9は、導電板3から絶縁層6の表面を通って放熱部材4に亘る導電経路を遮断する(図1,図2)。遮断部材9は、フランジ部83の下面と絶縁層6の張出部62の上面との間に介在され、張出部62の上面に密着する(図2)。それにより、遮断部材9の下面と張出部62の上面との間を封止する。張出部62とフランジ部83との間に隙間が形成されると上記導電経路が形成されるが、本例のように遮断部材9により張出部62と遮断部材9との間が封止されることで上記導電経路を遮断できる。その上、導電板3や電子部品7とカバー8との間の絶縁性を高められる。遮断部材9の高さの分だけ、導電板3や電子部品7とカバー8との間の沿面距離(図2では導電板3とカバー8との間の沿面距離を太破線で示す)を長くできるからである。この遮断部材9は、締付部材10の締付力により、フランジ部83を介して張出部62側へ押し付けられている。
遮断部材9は、導電板3から絶縁層6の表面を通って放熱部材4に亘る導電経路を遮断する(図1,図2)。遮断部材9は、フランジ部83の下面と絶縁層6の張出部62の上面との間に介在され、張出部62の上面に密着する(図2)。それにより、遮断部材9の下面と張出部62の上面との間を封止する。張出部62とフランジ部83との間に隙間が形成されると上記導電経路が形成されるが、本例のように遮断部材9により張出部62と遮断部材9との間が封止されることで上記導電経路を遮断できる。その上、導電板3や電子部品7とカバー8との間の絶縁性を高められる。遮断部材9の高さの分だけ、導電板3や電子部品7とカバー8との間の沿面距離(図2では導電板3とカバー8との間の沿面距離を太破線で示す)を長くできるからである。この遮断部材9は、締付部材10の締付力により、フランジ部83を介して張出部62側へ押し付けられている。
遮断部材9の形状は、絶縁層6の外周形状に沿った枠状である。即ち、この遮断部材9は、フランジ部83の下面と絶縁層6の張出部62の上面との間の全周に亘って介在されている。遮断部材9の断面形状は、本例では矩形状である。本例の遮断部材9の幅は、フランジ部83の幅と同等であり、遮断部材9の高さは、その内外に亘って一様である。遮断部材9の高さは、導電板3から絶縁層6の表面を通って放熱部材4に亘る最短長さ(図2太一点鎖線で示す)よりも長いことが好ましい。そうすれば、導電板3や電子部品7とカバー8との間の絶縁性をより高められる。遮断部材9の高さが高いため、導電板3や電子部品7とカバー8との間の沿面距離(図2太破線で示す)を長くできるからである。遮断部材9の高さは高いほど、導電板3や電子部品7とカバー8との間の沿面距離を長くできる。
遮断部材9は、本例では締付部材10が挿通される貫通孔91を有する。遮断部材9の貫通孔91よりも内周側領域の下面は、絶縁層6の張出部62に密着し、外周側領域の下面は、放熱部材4の上記外周側領域(張出部62よりも外側)に対向している。遮断部材9の上記外周側領域の下面は、本例では放熱部材4の上記外周側領域と接しておらず、放熱部材4の上記外周側領域との間に隙間が設けられている。この隙間は、そのままでもよいし、別途樹脂を充填して密封してもよい。遮断部材9の上面は、実質的に全面に亘ってフランジ部83の下面と接触している。遮断部材9の上面は、接着層(図示略)を介してフランジ部83の下面と密着されていてもよい。
なお、遮断部材9の断面形状がL字状であり、遮断部材9の上記外周側領域の高さが上記内周側領域よりも高くてもよい。具体的には、遮断部材9の上記内周側・外周側領域の上面は面一であり、遮断部材9の上記外周側領域の下面が上記内周側領域の下面よりも下方に突出していて放熱部材4の上記外周側領域と接触していてもよい。その場合、遮断部材9の外周側領域の下面と放熱部材4の上記外周側領域との間に隙間が形成されない。そのため、別途樹脂で充填する必要がない。遮断部材9は、締付部材10よりも内周側にのみ設けてもよく、貫通孔91が形成されていなくてもよい。また、遮断部材9の下面と絶縁層6とを接着させ、遮断部材9の上面とフランジ部83の下面とを接着させる場合、締付部材10はなくてよい。その場合、遮断部材9の貫通孔91、フランジ部83の貫通孔831、及び放熱部材4のネジ孔41はいずれもなくてよい。
遮断部材9の材質は、絶縁性樹脂が挙げられる。具体的には、ポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂、ポリブチレンテレフタレート(PBT)樹脂などの熱可塑性樹脂が挙げられる。遮断部材9は、導電部材と導電部材の表面を覆う絶縁被膜とを備えるものを用いてもよい。
[用途]
回路構成体1Aは、自動車用電気接続箱に好適に利用可能である。また、回路構成体1Aは、DC/DCコンバータ、AC/DCコンバータ、DC/ACインバータなどの電圧変換装置の大電流パワー回路用基板に好適に利用可能である。
回路構成体1Aは、自動車用電気接続箱に好適に利用可能である。また、回路構成体1Aは、DC/DCコンバータ、AC/DCコンバータ、DC/ACインバータなどの電圧変換装置の大電流パワー回路用基板に好適に利用可能である。
〔作用効果〕
実施形態1の回路構成体1Aは、導電板3の外側縁部と放熱部材4との間の絶縁性に優れる。遮断部材9の下面が絶縁層6の張出部62の上面に密着することで、遮断部材9の下面と張出部62の上面との間を封止できるため、導電板3から絶縁層6の表面を通って放熱部材4に亘る導電経路を遮断できるからである。その上、導電板3や電子部品7とカバー8との間の沿面距離を長くできるため、導電板3や電子部品7とカバー8との間の絶縁性を高められる。
実施形態1の回路構成体1Aは、導電板3の外側縁部と放熱部材4との間の絶縁性に優れる。遮断部材9の下面が絶縁層6の張出部62の上面に密着することで、遮断部材9の下面と張出部62の上面との間を封止できるため、導電板3から絶縁層6の表面を通って放熱部材4に亘る導電経路を遮断できるからである。その上、導電板3や電子部品7とカバー8との間の沿面距離を長くできるため、導電板3や電子部品7とカバー8との間の絶縁性を高められる。
《実施形態2》
〔回路構成体〕
図3を参照して、実施形態2に係る回路構成体1Bを説明する。実施形態2に係る回路構成体1Bは、遮断部材9の高さが高く(本例では回路基板2の上面よりも十分に高く)、遮断部材9が突出部92を有する点が、実施形態1に係る回路構成体1Aと相違する。以下、相違点を中心に説明し、同様の構成、及び同様の効果については説明を省略する。
〔回路構成体〕
図3を参照して、実施形態2に係る回路構成体1Bを説明する。実施形態2に係る回路構成体1Bは、遮断部材9の高さが高く(本例では回路基板2の上面よりも十分に高く)、遮断部材9が突出部92を有する点が、実施形態1に係る回路構成体1Aと相違する。以下、相違点を中心に説明し、同様の構成、及び同様の効果については説明を省略する。
[遮断部材]
(突出部)
突出部92は、導電板3や電子部品7とカバー8との沿面距離(図3では導電板3とカバー8との沿面距離を太破線で示す)を長くする。それにより、導電板3や電子部品7とカバー8との間の絶縁性を更に高められる。この突出部92は、遮断部材9の内周面に一連に形成され、遮断部材9の内周面から電子部品7(図3では、FET7f)側に突出する。
(突出部)
突出部92は、導電板3や電子部品7とカバー8との沿面距離(図3では導電板3とカバー8との沿面距離を太破線で示す)を長くする。それにより、導電板3や電子部品7とカバー8との間の絶縁性を更に高められる。この突出部92は、遮断部材9の内周面に一連に形成され、遮断部材9の内周面から電子部品7(図3では、FET7f)側に突出する。
突出部92のサイズや形状は、突出部92の表面積が大きくなるように適宜選択すればよい。突出部92の表面積が大きいほど上記沿面距離を長くできるからである。突出部92の内周面からの突出長さや厚さは、長いほど、厚いほど上記沿面距離を長くできる。本例では、突出部92の遮断部材9の内周面からの突出量が周方向に亘って一様な帯板状の突出部92としている。突出部92の断面形状は、本例では矩形状としているが、L字状など適宜選択できる。
遮断部材9の周方向に沿った突出部92の形成箇所は、電子部品7近傍が好ましい。特に、導電板3とカバー8との沿面距離が十分にあっても、遮断部材9の内周面のうち、カバー8に近くて絶縁処理(表面絶縁処理)が施されていない電子部品7の近傍には、突出部92を形成することが好ましい。本例では、突出部92は、遮断部材9の内周面の全周に亘って形成している。例えば、導電板3とカバー8との沿面距離が十分にある場合、遮断部材9の内周面のうち、カバー8に近くて絶縁処理が施されている電子部品7の近傍や、図3の紙面右側のような電子部品7から離れた箇所には突出部92を形成しなくてもよい。遮断部材9の高さ方向に沿った突出部92の形成箇所は、回路基板2など遮断部材9の近傍の部材と干渉しない程度で適宜選択でき、例えば、電子部品7に対向する箇所とすることが挙げられる。この突出部92を備える遮断部材9は、射出成型などで形成できる。
〔作用効果〕
実施形態2に係る回路構成体1Bは、導電板3や電子部品7とカバー8との間の絶縁性を更に高められる。
実施形態2に係る回路構成体1Bは、導電板3や電子部品7とカバー8との間の絶縁性を更に高められる。
本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
1A、1B 回路構成体
2 回路基板
20 絶縁基板
21 回路パターン
23 配置用貫通孔
24 接続用貫通孔
3 導電板
4 放熱部材
41 ネジ孔
5 接着層
6 絶縁層
61 本体部
62 張出部
7 電子部品
7f FET
G ゲート端子
S ソース端子
D ドレイン端子
7s 段差吸収部材
70 半田
8 カバー
81 天井部
82 側壁部
83 フランジ部
831 貫通孔
9 遮断部材
91 貫通孔
92 突出部
10 締付部材
2 回路基板
20 絶縁基板
21 回路パターン
23 配置用貫通孔
24 接続用貫通孔
3 導電板
4 放熱部材
41 ネジ孔
5 接着層
6 絶縁層
61 本体部
62 張出部
7 電子部品
7f FET
G ゲート端子
S ソース端子
D ドレイン端子
7s 段差吸収部材
70 半田
8 カバー
81 天井部
82 側壁部
83 フランジ部
831 貫通孔
9 遮断部材
91 貫通孔
92 突出部
10 締付部材
Claims (3)
- 回路基板と、
前記回路基板の下面に配置される導電板と、
前記導電板の上面に配置される電子部品と、
導電材料で構成され、前記導電板の下面に配置されて前記導電板の熱を放出する放熱部材と、
前記導電板と前記放熱部材とを接着し絶縁する絶縁層と、
導電材料で構成され、前記放熱部材の上方を覆うカバーと、
前記導電板から前記絶縁層の表面を通って前記放熱部材に亘る導電経路を遮断する遮断部材とを備え、
前記絶縁層は、その外周縁に形成されて前記導電板の外側に張り出す張出部を有し、
前記カバーは、
前記回路基板の上方を覆う天井部と、
前記天井部の外周縁に形成される側壁部と、
前記側壁部から前記側壁部の外側へ張り出して前記張出部及び前記放熱部材に対向するフランジ部とを有し、
前記遮断部材は、前記張出部と前記フランジ部との間に介在されて前記張出部の上面に密着する回路構成体。 - 前記遮断部材の高さは、前記導電板から前記絶縁層の表面を通って前記放熱部材に亘る最短長さよりも長い請求項1に記載の回路構成体。
- 前記遮断部材は、その内側面に形成されて、前記電子部品側に突出する突出部を有する請求項1又は請求項2に記載の回路構成体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017227256A JP2019096828A (ja) | 2017-11-27 | 2017-11-27 | 回路構成体 |
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JP2017227256A JP2019096828A (ja) | 2017-11-27 | 2017-11-27 | 回路構成体 |
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JP2019096828A true JP2019096828A (ja) | 2019-06-20 |
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JP2017227256A Pending JP2019096828A (ja) | 2017-11-27 | 2017-11-27 | 回路構成体 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2023085597A (ja) * | 2021-12-09 | 2023-06-21 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置 |
-
2017
- 2017-11-27 JP JP2017227256A patent/JP2019096828A/ja active Pending
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