JP4043930B2 - Ｐｗｍモジュール - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばモータのコイル電圧をＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御するために自動車等に用いられるＰＷＭモジュールに関するものであり、特にスイッチング素子にＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型ＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を用いたＰＷＭモジュールに好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のＰＷＭモジュールとしては、電子部品を実装する樹脂製のインナ基板をハウジングに収納し、該ハウジング内にポッティング材を充填したものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
図５に示すように、このようなＰＷＭモジュール１のハウジング２は、ハウジング本体３と、このハウジング本体３を上方から覆うハウジング上カバー４ａと、ハウジング本体３を下方から覆うハウジング下カバー４ｂと、を有している。
【０００４】
そして、ＰＷＭモジュール１は、ＭＯＳ型ＦＥＴ５ａとコンデンサ５ｂとを有しており、このＭＯＳ型ＦＥＴ５ａ、コンデンサ５ｂ等の電子部品５がハウジング本体３に一体に形成された基板３ａに配設されている。
【０００５】
また、ＰＷＭモジュール１では、基板３ａに実装された電子部品５の放熱のため、ハウジング２に充填するポッティング材６には、熱伝導性の高いものが用いられている。
【０００６】
更に、ＰＷＭモジュール１は、ＭＯＳ型ＦＥＴを覆うようにインナ基板３ａに設けられた金属製の放熱部材７を有している。
【０００７】
そして、ＰＷＭモジュール１では、この放熱部材７のフィン部７ａをハウジング２の外部に臨ませて、発熱量の大きいＭＯＳ型ＦＥＴ５ａの放熱の促進を図っている。
【０００８】
また、このようなＰＷＭモジュールの他のものとして、図６に示すようなＰＷＭモジュール８のようなものもある。
【０００９】
このＰＷＭモジュール８では、基板３ａ上にコンデンサ５ｂ、５ｂが配置されており、このコンデンサ５ｂの背面側に、フィン９ａを有する放熱部材９がハウジング３に設けられたものである。
【特許文献１】
特開２００１−４３９８６号公報（第３頁、第６−８頁、図２、図３、図１１）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ハウジング２内には熱伝導性の高いポッティング材６が充填されるため、従来のＰＷＭモジュール１では、コンデンサ５ｂの発した熱のハウジング２外部への放散が促進される一方で、発熱量の大きなＭＯＳ型ＦＥＴの熱がコンデンサ５ｂに伝達され易くなっている。
【００１１】
従って、ＰＷＭモジュール１では、高温に耐えうる規格のコンデンサを採用しなければならず、製造コストが増大してしまうという問題があった。
【００１２】
また、ＰＷＭモジュール２では、ポッティング材６によりコンデンサ５ｂの発する熱はハウジング３外部に伝達されやすくなっているが、ポッティング材６を多量に必要とするため製造コストの増大を招いているという問題があった。
【００１３】
更に、コンデンサ５ｂからハウジング３外部までの距離が大きいため、コンデンサ５ｂが発した熱が迅速にハウジング３外部に放出されず、ハウジング３内の温度が上昇してしまうという問題があった。
【００１４】
本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、定格温度の低いコンデンサを用いることができ、使用するポッティング材を少なくして製造コストの低減を図ることのできるＰＷＭモジュールの提供を目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、ＭＯＳ型ＦＥＴと、前記ＭＯＳ型ＦＥＴが発する熱の影響を受けやすい電解コンデンサと、前記ＭＯＳ型ＦＥＴ及び前記電解コンデンサを実装する基板と、前記ＭＯＳ型ＦＥＴ、前記電解コンデンサ及び前記基板を収納するハウジングと、を有するＰＷＭモジュールであって、前記ハウジング内に空気よりも熱伝導性の高いポッティング材を充填すると共に、前記ＭＯＳ型ＦＥＴと前記電解コンデンサとの間に、前記基板に立設する一対の壁を設け、この壁間に空気層を形成したことを特徴としている。
【００１６】
このように構成された請求項１記載のものでは、前記ハウジング内に充填した前記ポッティング材により、前記ＭＯＳ型ＦＥＴ及び前記電解コンデンサが発する熱のハウジング外部への伝達が促進され、前記ＭＯＳ型ＦＥＴ及び前記電解コンデンサの温度の上昇を低減することができる。
【００１７】
しかも、前記ＭＯＳ型ＦＥＴと前記電解コンデンサとの間に介在する空気層が断熱層として作用し、前記ＭＯＳ型ＦＥＴが発する熱の前記電解コンデンサへの伝達を低減することができる。
【００１８】
更に、前記空気層と同体積のポッティング材を削減することができ、製造コストの低減を図ることができる。
【００１９】
そして、前記空気層を形成するために、前記基板を二方向からの型抜きにより製造して該基板に前記壁を立設すればよく、製造容易である。
【００２０】
また、請求項２に記載されたＰＷＭモジュールは、ＭＯＳ型ＦＥＴと、前記ＭＯＳ型ＦＥＴが発する熱の影響を受けやすい電解コンデンサと、前記ＭＯＳ型ＦＥＴ及び前記電解コンデンサを実装する基板と、前記ＭＯＳ型ＦＥＴ、前記電解コンデンサ及び前記基板を収納するハウジングと、を有するＰＷＭモジュールであって、前記ハウジング内に空気よりも熱伝導性の高いポッティング材を充填すると共に、前記ＭＯＳ型ＦＥＴと前記電解コンデンサとの間に、前記ハウジングに設けられて前記基板にむけて凹む凹部を設け、この凹部内に空気層を形成したことを特徴としている。
【００２１】
このように構成された請求項２記載のものでは、前記空気層が、前記凹部内に形成されて前記ハウジング外部と通じているため、該空気層に伝達された熱が直接にハウジング外部に放出され、前記ハウジング内の温度上昇を低減することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、図を参照して説明する。
図１、図２に示すように、ＰＷＭモジュール１０は、発熱量の大きな第一の電子部品としてのＭＯＳ型ＦＥＴ１１、１１・・・と、前記第一の電子部品が発する熱の影響を受け易い他の電子部品としての電解コンデンサ１２、１２・・・と、その他の電子部品１３、１３・・・と、を実装する基板１４ａを有している。
【００２３】
更に、ＰＷＭモジュール１０は、基板１４ａを収納するハウジング１５を有している。
【００２４】
このハウジング１５は、薄型直方体形状に形成されており、上方及び下方が開口したハウジング本体部１４と、ハウジング本体部１４の上方開口部を覆うハウジング上カバー１６ａと、ハウジング本体部１４の下方開口部を覆うハウジング下カバー１６ｂと、を有している。
【００２５】
そして、ハウジング１５内には、熱伝導性の高いシリコーン系等のポッティング材Ｐが充填されている。
【００２６】
また、基板１４ａは、導電線より形成された配線パターン１４ｃを有しており、基板１４ａに実装された各電子部品が配線パターン１４ｃにより電気的に接続され所定の電気回路を形成している。
【００２７】
更に、本実施形態では、基板１４ａはハウジング本体部１４に一体に形成されており、ハウジング本体部１４は、ハウジング側壁１４ｂ、１４ｂと基板１４ａとで断面Ｈ字状を呈するようになっている。
【００２８】
また、ＰＷＭモジュール１０は、金属製のフィン１７ａ、１７ａ・・・を有する放熱部材としてのヒートシンク１７を有している。
【００２９】
このヒートシンク１７は、ＭＯＳ型ＦＥＴ１１、１１・・・を覆う位置に配設されており、基板１４ａとヒートシンク１７との間にＭＯＳ型ＦＥＴ１１、１１・・・が位置するようになっている。
【００３０】
そして、ヒートシンク１７は、図示しない係止爪によって基板１４ａに係止されて、ヒートシンク１７のフィン１７ａ、１７ａ・・・が、ハウジング下カバー１６ｂから下方に突出してハウジング１５の外部に臨むようになっている。
【００３１】
また、電解コンデンサ１２、１２・・・及びその他の電子部品１３、１３・・・は、ＭＯＳ型ＦＥＴ１１、１１・・・と所定の距離を隔てて配置されており、更に、基板１４ａのＭＯＳ型ＦＥＴ１１、１１・・・と同一面上に実装されている。
【００３２】
そして、ＰＷＭモジュール１０では、下方に向けて立設する一対の壁１８、１８が、基板１４ａに一体に形成されている。
【００３３】
この壁１８、１８は、互いに対向する長方形板状で、その先端１８ａ、１８ａはハウジング下カバー１６ｂに近接するようになっている。
【００３４】
更に、図２に示したように、壁１８、１８の側端１８ｂ、１８ｂ・・・は、ハウジング側壁１４ｂ、１４ｂに当接するまで延びてハウジング本体部１４と一体に形成されており、壁１８、１８とハウジング側壁１４ｂ、１４ｂとは、基板１４ａを上底に有し下方に開口部１８ｂを形成した箱体形状となっている。
【００３５】
そして、この壁１８、１８間には、空気層Ａが形成されている。
【００３６】
この空気層Ａは、ＰＷＭモジュール１０の製造工程において、開口部１８ｂを下方に向けた状態でポッティング剤Ｐを注入し、更に、このポッティング剤Ｐが硬化するまで開口部１８ｂを下方に向けた状態を維持して形成する。
【００３７】
そして、空気層Ａは、ハウジング側壁１４ｂ、１４ｂに渡って形成されており、ＭＯＳ型ＦＥＴ１１、１１・・・及びヒートシンク１７と、電解コンデンサ１２、１２・・・及びその他の電子部品１３、１３・・・と、の間に介在するようになっている。
【００３８】
次に、このような構成を有するＰＷＭモジュール１０の作用について説明する。
【００３９】
ＰＷＭモジュール１０は、発熱量の大きなＭＯＳ型ＦＥＴ１１、１１・・・をヒートシンク１７が覆うため、ＭＯＳ型ＦＥＴ１１、１１・・・が発した熱は、ハウジング１５外部へ伝達されやすい。
【００４０】
このため、ハウジング１５内が高温となりにくく、ＭＯＳ型ＦＥＴ１１、１１・・・、電解コンデンサ１２、１２・・・、及びその他の電子部品１３、１３・・・の温度上昇が低減される。
【００４１】
そして、電解コンデンサ１２、１２・・・とＭＯＳ型ＦＥＴ１１、１１・・・との間に、ポッティング剤Ｐと比し断熱性が高い空気層Ａが介在するため、ＭＯＳ型ＦＥＴ１１、１１・・・が発した熱の電解コンデンサ１２、１２・・・への伝達が低減される。
【００４２】
しかも、空気層Ａは、ヒートシンク１７と電解コンデンサ１２、１２・・・との間にも介在することとなるため、ＭＯＳ型ＦＥＴ１１、１１・・・からヒートシンク１７に伝達された熱も、電解コンデンサ１２、１２・・・に伝達されにくい。
【００４３】
従って、ＭＯＳ型ＦＥＴ１１、１１・・・が発した熱の電解コンデンサ１２、１２・・・への伝達を低減することができ、電解コンデンサ１２、１２・・・の温度上昇を低減することができる。
【００４４】
更に、ハウジング１５内に充填したポッティング材Ｐは熱伝導性が高いため、電解コンデンサ１２、１２・・・が発する熱はポッティング材Ｐを介してハウジング１５外部へ伝達されやすい。
【００４５】
従って、電解コンデンサ１２、１２・・・の温度の上昇を更に低減することができ、定格温度の低い電解コンデンサ１２、１２・・・を採用することができる。
【００４６】
しかも、空気層Ａをハウジング１５内に形成したため、この空気層Ａと同体積のポッティング材Ｐを削減することができ、製造コストの低減を図ることができる。
【００４７】
更に、本実施形態のＰＷＭモジュール１０では、対向する一対の壁１８、１８間に空気層Ａを形成させるため、空気層Ａを形成するための別途の密閉空間をハウジング１５内に設ける必要がなく、上下二方向からの型抜きにより基板１４ａを製造して基板１４ａに壁１８、１８を立設すればよい。
【００４８】
このため、基板１４ａの製造は容易であり、製造コストを増大させず空気層Ａを形成することができる。
（変形例）
図３及び図４は、この発明の実施の形態の変形例を示すものである。
【００４９】
なお、前記実施の形態と同一ないし均等な部分については、同一符号を付して説明する。
【００５０】
図３に示すように、この変形例のＰＷＭモジュール１１０では、空気層Ａが、ハウジング１５のハウジング下カバー１６ｂに設けられた凹部１９内に形成されている。
【００５１】
この凹部１９は、基板１４ａに近接する底部１９ａを有し、基板１４ａに向けて凹む断面Ｕ字状となっている。
【００５２】
更に、図４に示すように、凹部１９は、溝状に形成されてハウジング側部１４ｂ、１４ｂに近接する側面部１９ｂ、１９ｂを有し、ヒートシンク１７と並行してヒートシンク１７の近傍に設けられている。
【００５３】
このように、ハウジング１５に凹部１９を設けて凹部１９内に空気層Ａを形成し、ＭＯＳ型ＦＥＴ１１、１１と電解コンデンサ１２、１２・・・との間にこの空気層Ａを介在させても、ＭＯＳ型ＦＥＴ１１、１１・・・が発した熱の電解コンデンサ１２、１２・・・への伝達を低減することができ、電解コンデンサ１２、１２・・・の温度上昇を低減することができる。
【００５４】
しかも、本変形例では、空気層Ａが、凹部１９内に形成されてハウジング１５外部と通じているため、空気層Ａに伝達された熱はハウジング外部に直接に放出される。
【００５５】
このため、ハウジング１５内の温度の上昇を低減することができ、更に定格温度の低い電解コンデンサ１２を用いることができ、製造コストの低減を図ることができる。
【００５６】
他の構成、および作用効果については、前記実施の形態と同一ないし均等であるので説明を省略する。
【００５７】
以上、この発明の実施の形態を図により説明してきたが、具体的な構成はこの実施例に限らず、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更があってもこの発明に含まれる。
【００５８】
例えば、前記第一の電子部品は、発熱量の大きな電子部品であればＭＯＳ型ＦＥＴに限定されず、コイル、シャント抵抗等であってもよい。
【００５９】
このようにしても、前記コイル、シャント抵抗等と、該コイル、シャント抵抗の発する熱の影響を受け易い他の電子部品と、の間に空気層が介在する。
【００６０】
このため、前記コイル、シャント抵抗等が発した熱の、前記熱の影響を受け易い他の電子部品への伝達を、低減することができる。
【００６１】
従って、前記熱の影響を受け易い他の電子部品の温度上昇を低減することができ、前記熱の影響を受け易い他の電子部品として定格温度の低いものを採用することができる。
【００６２】
また、前記第一の電子部品の発する熱の影響を受け易い他の電子部品は、熱の影響を受け易い電子部品であれば電解コンデンサに限定されず、例えば、バリスタ、発振子等であってもよい。
【００６３】
このようにしても、前記第一の電子部品と、該第一の電子部品の発する熱の影響を受け易いバリスタ、発振子等と、の間に空気層が介在する。
【００６４】
このため、前記第一の電子部品が発した熱の、前記バリスタ、発振子等への伝達を、低減することができる。
【００６５】
従って、前記バリスタ、発振子等の温度上昇を低減することができ、定格温度の低い前記バリスタ、発振子等を採用することができる。
【００６６】
また、空気層を形成するための壁１８、１８の形状、又は凹部１９の形状は限定されるものではなく、前記第一の電子部品と前記他の電子部品との間に空気層が形成されるような形状となっていればよい。
【００６７】
また、前記各電子部品の数量、配置は適宜変更可能であるし、必ずしもヒートシンク１７を設けなくてもよい。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明では、前記ハウジング内に前記ポッティング材を充填したため、前記ＭＯＳ型ＦＥＴ及び前記電解コンデンサが発する熱は前記ハウジング外部へ伝達されやすく、前記ＭＯＳ型ＦＥＴ及び前記電解コンデンサの温度上昇を低減することができる。
【００６９】
更に、前記ＭＯＳ型ＦＥＴと前記電解コンデンサとの間に介在する空気層が断熱層として作用するため、前記ＭＯＳ型ＦＥＴが発する熱の前記電解コンデンサへの伝達を低減することができる。
【００７０】
このため、前記電解コンデンサとして定格温度の低いものを採用することができ、製造コストの低減を図ることができる。
【００７１】
しかも、前記空気層と同体積のポッティング材を削減することができるため、更に、製造コストの低減を図ることができる。
【００７２】
また、前記空気層を形成するために、前記基板を二方向からの型抜きにより製造して該基板に前記壁を立設すればよく、製造容易である。
【００７３】
従って、製造コストを増大させずに前記空気層を形成することができる。
【００７４】
また、請求項２に記載されたＰＷＭモジュールでは、前記空気層が、前記凹部内に形成されて前記ハウジング外部と通じているため、該空気層に伝達された熱が直接にハウジング外部に放出され、前記ハウジング内の温度の上昇を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態に係るＰＷＭモジュールの図２におけるＳＡ−ＳＡ線に対応する断面図である。
【図２】 本発明の実施の形態に係るＰＷＭモジュールのハウジング下カバーを外した状態での下面図である。
【図３】 本発明の実施の形態の変形例に係るＰＷＭモジュールの図４におけるＳＢ−ＳＢ断面図である。
【図４】 本発明の実施の形態の変形例に係るＰＷＭモジュールの下面図である。
【図５】 従来のＰＷＭモジュールの断面図である。
【図６】 従来の他のＰＷＭモジュールの断面図である。
【符号の説明】
１０ ＰＷＭモジュール
１１ ＭＯＳ型ＦＥＴ（発熱量の大きな第一の電子部品）
１２ 電解コンデンサ（前記第一の電子部品が発する熱の影響を受け易い他の電子部品）
１５ ハウジング
１４ ハウジング本体部
１４ａ 基板
１６ａ ハウジング上カバー（ハウジングカバー）
１６ｂ ハウジング下カバー
１８ 壁
１９ 凹部
Ａ 空気層
Ｐ ポッティング材
Ｌ 電解コンデンサの下方部（電解コンデンサの一部）
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばモータのコイル電圧をＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御するために自動車等に用いられるＰＷＭモジュールに関するものであり、特にスイッチング素子にＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型ＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を用いたＰＷＭモジュールに好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のＰＷＭモジュールとしては、電子部品を実装する樹脂製のインナ基板をハウジングに収納し、該ハウジング内にポッティング材を充填したものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
図５に示すように、このようなＰＷＭモジュール１のハウジング２は、ハウジング本体３と、このハウジング本体３を上方から覆うハウジング上カバー４ａと、ハウジング本体３を下方から覆うハウジング下カバー４ｂと、を有している。
【０００４】
そして、ＰＷＭモジュール１は、ＭＯＳ型ＦＥＴ５ａとコンデンサ５ｂとを有しており、このＭＯＳ型ＦＥＴ５ａ、コンデンサ５ｂ等の電子部品５がハウジング本体３に一体に形成された基板３ａに配設されている。
【０００５】
また、ＰＷＭモジュール１では、基板３ａに実装された電子部品５の放熱のため、ハウジング２に充填するポッティング材６には、熱伝導性の高いものが用いられている。
【０００６】
更に、ＰＷＭモジュール１は、ＭＯＳ型ＦＥＴを覆うようにインナ基板３ａに設けられた金属製の放熱部材７を有している。
【０００７】
そして、ＰＷＭモジュール１では、この放熱部材７のフィン部７ａをハウジング２の外部に臨ませて、発熱量の大きいＭＯＳ型ＦＥＴ５ａの放熱の促進を図っている。
【０００８】
また、このようなＰＷＭモジュールの他のものとして、図６に示すようなＰＷＭモジュール８のようなものもある。
【０００９】
このＰＷＭモジュール８では、基板３ａ上にコンデンサ５ｂ、５ｂが配置されており、このコンデンサ５ｂの背面側に、フィン９ａを有する放熱部材９がハウジング３に設けられたものである。
【特許文献１】
特開２００１−４３９８６号公報（第３頁、第６−８頁、図２、図３、図１１）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ハウジング２内には熱伝導性の高いポッティング材６が充填されるため、従来のＰＷＭモジュール１では、コンデンサ５ｂの発した熱のハウジング２外部への放散が促進される一方で、発熱量の大きなＭＯＳ型ＦＥＴの熱がコンデンサ５ｂに伝達され易くなっている。
【００１１】
従って、ＰＷＭモジュール１では、高温に耐えうる規格のコンデンサを採用しなければならず、製造コストが増大してしまうという問題があった。
【００１２】
また、ＰＷＭモジュール２では、ポッティング材６によりコンデンサ５ｂの発する熱はハウジング３外部に伝達されやすくなっているが、ポッティング材６を多量に必要とするため製造コストの増大を招いているという問題があった。
【００１３】
更に、コンデンサ５ｂからハウジング３外部までの距離が大きいため、コンデンサ５ｂが発した熱が迅速にハウジング３外部に放出されず、ハウジング３内の温度が上昇してしまうという問題があった。
【００１４】
本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、定格温度の低いコンデンサを用いることができ、使用するポッティング材を少なくして製造コストの低減を図ることのできるＰＷＭモジュールの提供を目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、ＭＯＳ型ＦＥＴと、前記ＭＯＳ型ＦＥＴが発する熱の影響を受けやすい電解コンデンサと、前記ＭＯＳ型ＦＥＴ及び前記電解コンデンサを実装する基板と、前記ＭＯＳ型ＦＥＴ、前記電解コンデンサ及び前記基板を収納するハウジングと、を有するＰＷＭモジュールであって、前記ハウジング内に空気よりも熱伝導性の高いポッティング材を充填すると共に、前記ＭＯＳ型ＦＥＴと前記電解コンデンサとの間に、前記基板に立設する一対の壁を設け、この壁間に空気層を形成したことを特徴としている。
【００１６】
このように構成された請求項１記載のものでは、前記ハウジング内に充填した前記ポッティング材により、前記ＭＯＳ型ＦＥＴ及び前記電解コンデンサが発する熱のハウジング外部への伝達が促進され、前記ＭＯＳ型ＦＥＴ及び前記電解コンデンサの温度の上昇を低減することができる。
【００１７】
しかも、前記ＭＯＳ型ＦＥＴと前記電解コンデンサとの間に介在する空気層が断熱層として作用し、前記ＭＯＳ型ＦＥＴが発する熱の前記電解コンデンサへの伝達を低減することができる。
【００１８】
更に、前記空気層と同体積のポッティング材を削減することができ、製造コストの低減を図ることができる。
【００１９】
そして、前記空気層を形成するために、前記基板を二方向からの型抜きにより製造して該基板に前記壁を立設すればよく、製造容易である。
【００２０】
また、請求項２に記載されたＰＷＭモジュールは、ＭＯＳ型ＦＥＴと、前記ＭＯＳ型ＦＥＴが発する熱の影響を受けやすい電解コンデンサと、前記ＭＯＳ型ＦＥＴ及び前記電解コンデンサを実装する基板と、前記ＭＯＳ型ＦＥＴ、前記電解コンデンサ及び前記基板を収納するハウジングと、を有するＰＷＭモジュールであって、前記ハウジング内に空気よりも熱伝導性の高いポッティング材を充填すると共に、前記ＭＯＳ型ＦＥＴと前記電解コンデンサとの間に、前記ハウジングに設けられて前記基板にむけて凹む凹部を設け、この凹部内に空気層を形成したことを特徴としている。
【００２１】
このように構成された請求項２記載のものでは、前記空気層が、前記凹部内に形成されて前記ハウジング外部と通じているため、該空気層に伝達された熱が直接にハウジング外部に放出され、前記ハウジング内の温度上昇を低減することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、図を参照して説明する。
図１、図２に示すように、ＰＷＭモジュール１０は、発熱量の大きな第一の電子部品としてのＭＯＳ型ＦＥＴ１１、１１・・・と、前記第一の電子部品が発する熱の影響を受け易い他の電子部品としての電解コンデンサ１２、１２・・・と、その他の電子部品１３、１３・・・と、を実装する基板１４ａを有している。
【００２３】
更に、ＰＷＭモジュール１０は、基板１４ａを収納するハウジング１５を有している。
【００２４】
このハウジング１５は、薄型直方体形状に形成されており、上方及び下方が開口したハウジング本体部１４と、ハウジング本体部１４の上方開口部を覆うハウジング上カバー１６ａと、ハウジング本体部１４の下方開口部を覆うハウジング下カバー１６ｂと、を有している。
【００２５】
そして、ハウジング１５内には、熱伝導性の高いシリコーン系等のポッティング材Ｐが充填されている。
【００２６】
また、基板１４ａは、導電線より形成された配線パターン１４ｃを有しており、基板１４ａに実装された各電子部品が配線パターン１４ｃにより電気的に接続され所定の電気回路を形成している。
【００２７】
更に、本実施形態では、基板１４ａはハウジング本体部１４に一体に形成されており、ハウジング本体部１４は、ハウジング側壁１４ｂ、１４ｂと基板１４ａとで断面Ｈ字状を呈するようになっている。
【００２８】
また、ＰＷＭモジュール１０は、金属製のフィン１７ａ、１７ａ・・・を有する放熱部材としてのヒートシンク１７を有している。
【００２９】
このヒートシンク１７は、ＭＯＳ型ＦＥＴ１１、１１・・・を覆う位置に配設されており、基板１４ａとヒートシンク１７との間にＭＯＳ型ＦＥＴ１１、１１・・・が位置するようになっている。
【００３０】
そして、ヒートシンク１７は、図示しない係止爪によって基板１４ａに係止されて、ヒートシンク１７のフィン１７ａ、１７ａ・・・が、ハウジング下カバー１６ｂから下方に突出してハウジング１５の外部に臨むようになっている。
【００３１】
また、電解コンデンサ１２、１２・・・及びその他の電子部品１３、１３・・・は、ＭＯＳ型ＦＥＴ１１、１１・・・と所定の距離を隔てて配置されており、更に、基板１４ａのＭＯＳ型ＦＥＴ１１、１１・・・と同一面上に実装されている。
【００３２】
そして、ＰＷＭモジュール１０では、下方に向けて立設する一対の壁１８、１８が、基板１４ａに一体に形成されている。
【００３３】
この壁１８、１８は、互いに対向する長方形板状で、その先端１８ａ、１８ａはハウジング下カバー１６ｂに近接するようになっている。
【００３４】
更に、図２に示したように、壁１８、１８の側端１８ｂ、１８ｂ・・・は、ハウジング側壁１４ｂ、１４ｂに当接するまで延びてハウジング本体部１４と一体に形成されており、壁１８、１８とハウジング側壁１４ｂ、１４ｂとは、基板１４ａを上底に有し下方に開口部１８ｂを形成した箱体形状となっている。
【００３５】
そして、この壁１８、１８間には、空気層Ａが形成されている。
【００３６】
この空気層Ａは、ＰＷＭモジュール１０の製造工程において、開口部１８ｂを下方に向けた状態でポッティング剤Ｐを注入し、更に、このポッティング剤Ｐが硬化するまで開口部１８ｂを下方に向けた状態を維持して形成する。
【００３７】
そして、空気層Ａは、ハウジング側壁１４ｂ、１４ｂに渡って形成されており、ＭＯＳ型ＦＥＴ１１、１１・・・及びヒートシンク１７と、電解コンデンサ１２、１２・・・及びその他の電子部品１３、１３・・・と、の間に介在するようになっている。
【００３８】
次に、このような構成を有するＰＷＭモジュール１０の作用について説明する。
【００３９】
ＰＷＭモジュール１０は、発熱量の大きなＭＯＳ型ＦＥＴ１１、１１・・・をヒートシンク１７が覆うため、ＭＯＳ型ＦＥＴ１１、１１・・・が発した熱は、ハウジング１５外部へ伝達されやすい。
【００４０】
このため、ハウジング１５内が高温となりにくく、ＭＯＳ型ＦＥＴ１１、１１・・・、電解コンデンサ１２、１２・・・、及びその他の電子部品１３、１３・・・の温度上昇が低減される。
【００４１】
そして、電解コンデンサ１２、１２・・・とＭＯＳ型ＦＥＴ１１、１１・・・との間に、ポッティング剤Ｐと比し断熱性が高い空気層Ａが介在するため、ＭＯＳ型ＦＥＴ１１、１１・・・が発した熱の電解コンデンサ１２、１２・・・への伝達が低減される。
【００４２】
しかも、空気層Ａは、ヒートシンク１７と電解コンデンサ１２、１２・・・との間にも介在することとなるため、ＭＯＳ型ＦＥＴ１１、１１・・・からヒートシンク１７に伝達された熱も、電解コンデンサ１２、１２・・・に伝達されにくい。
【００４３】
従って、ＭＯＳ型ＦＥＴ１１、１１・・・が発した熱の電解コンデンサ１２、１２・・・への伝達を低減することができ、電解コンデンサ１２、１２・・・の温度上昇を低減することができる。
【００４４】
更に、ハウジング１５内に充填したポッティング材Ｐは熱伝導性が高いため、電解コンデンサ１２、１２・・・が発する熱はポッティング材Ｐを介してハウジング１５外部へ伝達されやすい。
【００４５】
従って、電解コンデンサ１２、１２・・・の温度の上昇を更に低減することができ、定格温度の低い電解コンデンサ１２、１２・・・を採用することができる。
【００４６】
しかも、空気層Ａをハウジング１５内に形成したため、この空気層Ａと同体積のポッティング材Ｐを削減することができ、製造コストの低減を図ることができる。
【００４７】
更に、本実施形態のＰＷＭモジュール１０では、対向する一対の壁１８、１８間に空気層Ａを形成させるため、空気層Ａを形成するための別途の密閉空間をハウジング１５内に設ける必要がなく、上下二方向からの型抜きにより基板１４ａを製造して基板１４ａに壁１８、１８を立設すればよい。
【００４８】
このため、基板１４ａの製造は容易であり、製造コストを増大させず空気層Ａを形成することができる。
（変形例）
図３及び図４は、この発明の実施の形態の変形例を示すものである。
【００４９】
なお、前記実施の形態と同一ないし均等な部分については、同一符号を付して説明する。
【００５０】
図３に示すように、この変形例のＰＷＭモジュール１１０では、空気層Ａが、ハウジング１５のハウジング下カバー１６ｂに設けられた凹部１９内に形成されている。
【００５１】
この凹部１９は、基板１４ａに近接する底部１９ａを有し、基板１４ａに向けて凹む断面Ｕ字状となっている。
【００５２】
更に、図４に示すように、凹部１９は、溝状に形成されてハウジング側部１４ｂ、１４ｂに近接する側面部１９ｂ、１９ｂを有し、ヒートシンク１７と並行してヒートシンク１７の近傍に設けられている。
【００５３】
このように、ハウジング１５に凹部１９を設けて凹部１９内に空気層Ａを形成し、ＭＯＳ型ＦＥＴ１１、１１と電解コンデンサ１２、１２・・・との間にこの空気層Ａを介在させても、ＭＯＳ型ＦＥＴ１１、１１・・・が発した熱の電解コンデンサ１２、１２・・・への伝達を低減することができ、電解コンデンサ１２、１２・・・の温度上昇を低減することができる。
【００５４】
しかも、本変形例では、空気層Ａが、凹部１９内に形成されてハウジング１５外部と通じているため、空気層Ａに伝達された熱はハウジング外部に直接に放出される。
【００５５】
このため、ハウジング１５内の温度の上昇を低減することができ、更に定格温度の低い電解コンデンサ１２を用いることができ、製造コストの低減を図ることができる。
【００５６】
他の構成、および作用効果については、前記実施の形態と同一ないし均等であるので説明を省略する。
【００５７】
以上、この発明の実施の形態を図により説明してきたが、具体的な構成はこの実施例に限らず、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更があってもこの発明に含まれる。
【００５８】
例えば、前記第一の電子部品は、発熱量の大きな電子部品であればＭＯＳ型ＦＥＴに限定されず、コイル、シャント抵抗等であってもよい。
【００５９】
このようにしても、前記コイル、シャント抵抗等と、該コイル、シャント抵抗の発する熱の影響を受け易い他の電子部品と、の間に空気層が介在する。
【００６０】
このため、前記コイル、シャント抵抗等が発した熱の、前記熱の影響を受け易い他の電子部品への伝達を、低減することができる。
【００６１】
従って、前記熱の影響を受け易い他の電子部品の温度上昇を低減することができ、前記熱の影響を受け易い他の電子部品として定格温度の低いものを採用することができる。
【００６２】
また、前記第一の電子部品の発する熱の影響を受け易い他の電子部品は、熱の影響を受け易い電子部品であれば電解コンデンサに限定されず、例えば、バリスタ、発振子等であってもよい。
【００６３】
このようにしても、前記第一の電子部品と、該第一の電子部品の発する熱の影響を受け易いバリスタ、発振子等と、の間に空気層が介在する。
【００６４】
このため、前記第一の電子部品が発した熱の、前記バリスタ、発振子等への伝達を、低減することができる。
【００６５】
従って、前記バリスタ、発振子等の温度上昇を低減することができ、定格温度の低い前記バリスタ、発振子等を採用することができる。
【００６６】
また、空気層を形成するための壁１８、１８の形状、又は凹部１９の形状は限定されるものではなく、前記第一の電子部品と前記他の電子部品との間に空気層が形成されるような形状となっていればよい。
【００６７】
また、前記各電子部品の数量、配置は適宜変更可能であるし、必ずしもヒートシンク１７を設けなくてもよい。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明では、前記ハウジング内に前記ポッティング材を充填したため、前記ＭＯＳ型ＦＥＴ及び前記電解コンデンサが発する熱は前記ハウジング外部へ伝達されやすく、前記ＭＯＳ型ＦＥＴ及び前記電解コンデンサの温度上昇を低減することができる。
【００６９】
更に、前記ＭＯＳ型ＦＥＴと前記電解コンデンサとの間に介在する空気層が断熱層として作用するため、前記ＭＯＳ型ＦＥＴが発する熱の前記電解コンデンサへの伝達を低減することができる。
【００７０】
このため、前記電解コンデンサとして定格温度の低いものを採用することができ、製造コストの低減を図ることができる。
【００７１】
しかも、前記空気層と同体積のポッティング材を削減することができるため、更に、製造コストの低減を図ることができる。
【００７２】
また、前記空気層を形成するために、前記基板を二方向からの型抜きにより製造して該基板に前記壁を立設すればよく、製造容易である。
【００７３】
従って、製造コストを増大させずに前記空気層を形成することができる。
【００７４】
また、請求項２に記載されたＰＷＭモジュールでは、前記空気層が、前記凹部内に形成されて前記ハウジング外部と通じているため、該空気層に伝達された熱が直接にハウジング外部に放出され、前記ハウジング内の温度の上昇を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態に係るＰＷＭモジュールの図２におけるＳＡ−ＳＡ線に対応する断面図である。
【図２】 本発明の実施の形態に係るＰＷＭモジュールのハウジング下カバーを外した状態での下面図である。
【図３】 本発明の実施の形態の変形例に係るＰＷＭモジュールの図４におけるＳＢ−ＳＢ断面図である。
【図４】 本発明の実施の形態の変形例に係るＰＷＭモジュールの下面図である。
【図５】 従来のＰＷＭモジュールの断面図である。
【図６】 従来の他のＰＷＭモジュールの断面図である。
【符号の説明】
１０ ＰＷＭモジュール
１１ ＭＯＳ型ＦＥＴ（発熱量の大きな第一の電子部品）
１２ 電解コンデンサ（前記第一の電子部品が発する熱の影響を受け易い他の電子部品）
１５ ハウジング
１４ ハウジング本体部
１４ａ 基板
１６ａ ハウジング上カバー（ハウジングカバー）
１６ｂ ハウジング下カバー
１８ 壁
１９ 凹部
Ａ 空気層
Ｐ ポッティング材
Ｌ 電解コンデンサの下方部（電解コンデンサの一部）
Claims (2)
- ＭＯＳ型ＦＥＴと、
前記ＭＯＳ型ＦＥＴが発する熱の影響を受けやすい電解コンデンサと、
前記ＭＯＳ型ＦＥＴ及び前記電解コンデンサを実装する基板と、
前記ＭＯＳ型ＦＥＴ、前記電解コンデンサ及び前記基板を収納するハウジングと、を有するＰＷＭモジュールであって、
前記ハウジング内に空気よりも熱伝導性の高いポッティング材を充填すると共に、
前記ＭＯＳ型ＦＥＴと前記電解コンデンサとの間に、前記基板に立設する一対の壁を設け、この壁間に空気層を形成したことを特徴とするＰＷＭモジュール。 - ＭＯＳ型ＦＥＴと、
前記ＭＯＳ型ＦＥＴが発する熱の影響を受けやすい電解コンデンサと、
前記ＭＯＳ型ＦＥＴ及び前記電解コンデンサを実装する基板と、
前記ＭＯＳ型ＦＥＴ、前記電解コンデンサ及び前記基板を収納するハウジングと、を有するＰＷＭモジュールであって、
前記ハウジング内に空気よりも熱伝導性の高いポッティング材を充填すると共に、
前記ＭＯＳ型ＦＥＴと前記電解コンデンサとの間に、前記ハウジングに設けられて前記基板にむけて凹む凹部を設け、この凹部内に空気層を形成したことを特徴とするＰＷＭモジュール。
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