JP4609036B2

JP4609036B2 - 回路モジュール

Info

Publication number: JP4609036B2
Application number: JP2004312824A
Authority: JP
Inventors: 誠高橋; 修成柴田
Original assignee: Shizuki Electric Co Inc
Current assignee: Shizuki Electric Co Inc
Priority date: 2004-10-27
Filing date: 2004-10-27
Publication date: 2011-01-12
Anticipated expiration: 2024-10-27
Also published as: JP2006128310A

Description

この発明は、ケース内にコンデンサ及びダイオードが収納された回路モジュールに関するものである。

ケース７１内にコンデンサ素子７２及びダイオード７３を収納し樹脂を充填した回路モジュールとして図３のものがある。この回路モジュールでは、ダイオード７３がヒートシンク７４に取り付けられ、ダイオード７３から発生する熱は、ヒートシンク７４を介して放熱される。この構造のものでは、ダイオード７３の熱を良好に外部に放熱することができる。（例えば、特許文献１参照）。
実開平７−１０９５６

しかしながら、上記特許文献１に開示された回路モジュールでは、ダイオード７３が複数個設けられる回路モジュールとするとき、ダイオード７３個々にヒートシンク７４が必要になって回路モジュールを構成する部品数が多くなり小型化が困難であるとともにコスト的にも不利である。

この発明は、上記従来の欠点を解決するためになされたものであって、収納部品を密に配置しながらも良好に放熱でき、小型化が可能でコスト的にも有利な回路モジュールを提供することを目的とする。

請求項１の回路モジュールは、複数個のコンデンサ素子（２２）より成るコンデンサ（２）がケース（１）内に収納され、上記コンデンサ（２）のコンデンサ素子（２２）は、それぞれ両端部に電極（３）（４）が形成され、上記ケース（１）は、上記コンデンサ（２）の周囲を囲む側壁（１ｂ）を有し、さらに上記側壁（１ｂ）が壁板（１ａ）の縁部から延出されて上記壁板（１ａ）の周囲を囲み、上記壁板（１ａ）の垂直方向が開放されて上記側壁（１ｂ）の端部に囲まれた開口（１ｃ）を有し、複数対の第１外部接続用端子（１０）と第２外部接続用端子（１２）とが、上記コンデンサ（２）の両外側と上記ケース（１）の側壁（１ｂ）との間に配置されて一部がケース（１）の外側に引き出されており、各対の第１外部接続用端子（１０）と第２外部接続用端子（１２）との間には、コンデンサ（２）の両外側に第１ダイオード（８）と第２ダイオード（９）の対がそれぞれ配置されており、上記第１及び第２外部接続用端子（１０）（１２）には、上記第１ダイオード（８）の一方の極が接続されると共に上記第２ダイオード（９）の一方の極が接続され、上記第１及び第２外部接続用端子（１０）（１２）に接続された上記第１ダイオード（８）の一方の極と上記第２ダイオード（９）の一方の極とは互いに反対の極性であり、上記第１ダイオード（８）の他方の極は、第１共通端子（５）に接続されて、上記第２ダイオード（９）の他方の極は、第２共通端子（７）に接続されており、上記コンデンサ素子（２２）の一方の電極（３）が上記第１共通端子（５）に接続され、他方の電極（４）が上記第２共通端子（７）に接続され、上記第１及び第２共通端子（５）（７）は、上記ケース（１）に収納されて絶縁樹脂（１１）に埋設されており、上記第１共通端子（５）が上記ケース（１）の開口（１ｃ）側に配置され上記第２共通端子（７）が上記ケースの壁板（１ａ）側に配置されて、上記第１及び第２共通端子（５）（７）は、上記コンデンサ（２）の電極（３）（４）が接続された複数個の接続部（５ａ）（７ａ）と上記接続部（５ａ）（７ａ）を連結する連結部（５ｂ）（７ｂ）とを有し、上記接続部（５ａ）（７ａ）と上記連結部（５ｂ）（７ｂ）とに囲まれた開口部（５ｄ）を有することを特徴とする。

請求項１の回路モジュールによれば、コンデンサの両外側でコンデンサとケースの側壁との間に発熱の大きい複数個のダイオードが配置されているので、ダイオードの発熱がケースの側壁から外部に分散されやすく、良好に放熱できる。コンデンサが、ダイオードの発熱の影響を受けにくくなる結果、ダイオードをコンデンサの近くに配置することができるので、回路モジュールの小型化が可能となり、コストも低減できる。さらに、特定の第１及び第２外部接続用端子間において、コンデンサを共用化することによってコンデンサ容量を有効に活用できるようになるので、コンデンサ容量を減少させたり耐電流性を向上することが可能となる。また、複数個のコンデンサ素子が並列接続されているので、コンデンサ容量を減少させたり耐電流性を向上することが可能となる。さらに、ケースに注入された絶縁樹脂は、第１及び第２共通端子の開口部を通ってケース内に行き渡るので、耐圧を確保することができる。

次に、この発明の回路モジュールの具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図１と図２は、この発明の一実施形態を示す断面図と底面図であり、ケース１内にコンデンサ２と複数個のダイオード８、９が収納されて、絶縁樹脂１１が充填されている。

コンデンサ２は、複数のコンデンサ素子２２から成る。コンデンサ素子２２は、例えば、金属化フィルムが巻回されて構成されたものである。コンデンサ素子２２の互いに対向する両端部には、メタリコン電極（以後、電極と称する）３、４が形成されている。コンデンサ素子２２は、縦方向及び横方向に並設されている。

各コンデンサ素子２２は、一方の電極３が第１共通端子５に共通接続され、他方の電極４が第２共通端子７に共通接続されて、並列接続されている。各コンデンサ素子２２の電極３、４と第１及び第２共通端子５、７は、半田付けまたはスポット溶接により接続されている。第１共通端子５と第２共通端子７は、共に金属板から成り同一形状である。そこで第１共通端子５の形状を説明すると、一対の帯状の接続部５ａが互いに平行に並設され、接続部５ａの長さ方向の両端には、接続部５ａと垂直な帯状の連結部５ｂが接続部５ａと一体的に形成されて、両接続部５ａは、連結部５ｂにより連結されている。第１共通端子５は、接続部５ａと連結部５ｂとに囲まれた矩形状の開口部５ｄを有している。第１共通端子５の各接続部５ａには、３個の延出部５ｃが接続部５ａと一体的に形成されている。延出部５ｃは、接続部５ａの長さ方向の一端側と中央と他端側に配置されており、接続部５ａの並設方向の外端部から帯状に延出されて、接続部５ａに対して略垂直に折り曲げられている。第２共通端子７は、第１共通端子５と同様に、接続部７ａと連結部７ｂ及び延出部７ｃとを有し、図示していないが、接続部７ａと連結部7ｃに囲まれた開口部を有している。コンデンサ２は、各コンデンサ素子２２の電極３、４が第１及び第２共通端子５、７の接続部５ａ、７ａに接続されている。

ケース１は、矩形状の壁板１ａと、壁板１ａの縁部から垂直に延出されて壁板１ａの周囲を囲む４個の側壁１ｂから構成されている。ケース１は、壁板１ａの垂直方向に開放されており、側壁１ｂの端部に囲まれた開口１ｃを有している。

コンデンサ２及び第１及び第２共通端子５、７は、ケース１内に収納されて、ケース１の開口1ｃ側に第１共通端子５が配置され、壁板１ａ側に第２共通端子７が配置されている。第１及び第２共通端子５、７の延出部５ｃ、7ｃは、コンデンサ２のコンデンサ素子２２が横方向に並設された方向の両外側に配置されており、第１及び第２共通端子５、７の延出部５ｃ、7ｃとケース１の互いに平行な側壁1ｂとの間には、それぞれ空間１３が設けられている。第１共通端子５の開口部５ｄは、ケース１の側壁１ｂに囲まれた領域の中央に位置しており、図示していないが、第２共通端子７の開口部も、ケース１の側壁１ｂに囲まれた領域の中央に位置している。

第１外部接続用端子１０と第２外部接続用端子１２の対がケース１内に設けられている。第１及び第２共通端子５、７の延出部５ｃ、7ｃとケース１の互いに平行な側壁1ｂとの間の空間１３には、一方の空間１３に第１外部接続用端子１０が第１及び第２共通端子５、７の延出部５ｃ、７ｃと所定の間隔を開けて配置され、他方の空間１３に第２外部接続用端子１２が第１及び第２共通端子５、７の延出部５ｃ、７ｃと所定の間隔を開けて配置されている。第１及び第２外部接続用端子１０、１２の一部は、ケース１の開口1ｃから外部に引き出されている。

第１ダイオード８と第２ダイオード９の対がケース１内に設けられている。第１ダイオード８は、第１共通端子５の延出部５ｃと第１及び第２外部接続用端子１０、１２との間に配置され、第２ダイオード９は、第２共通端子７の延出部７ｃと第１及び第２外部接続用端子１０、１２との間に配置されている。第１及び第２外部接続用端子１０、１２には、第１ダイオード８の一方の極（例えばカソード）と第２ダイオード９の一方の極（例えばアノード）が接続されている。第１及び第２外部接続用端子１０、１２に接続された第１ダイオード８の一方の極と第２ダイオード９の一方の極とは互いに反対の極性である。第１ダイオード８の他方の極（例えばアノード）は、第１共通端子５の延出部５ｃに接続されて、各コンデンサ素子２の一方の電極３に接続されている。第２ダイオード９の他方の極（例えばカソード）は、第２共通端子７の延出部７ｃに接続されて、各コンデンサ素子２の他方の電極４に接続されている。

ケース１内には、図１に示すように、絶縁樹脂１１が充填されており、第１及び第２共通端子５、７は、絶縁樹脂１１に埋設されている。なお、図２は、絶縁樹脂１１を充填する前の状態を示すものである。絶縁樹脂１１は、ケース１の開口1ｃ側において、ケース１の側壁１ｂに囲まれた領域の中央から注入される。絶縁樹脂１１は、注入位置からケース１の側壁１ｂまで均一に行き渡るとともに、注入位置から第１共通端子５の開口部５ｄを通りケース１の壁板１ａ側に流れ、さらに、第２共通端子７の開口部を通りケース１の壁板１ａまで行き渡る。絶縁樹脂１１は、ケース１内の全体に隈なく行き渡り、ケース１内は隙間なく絶縁樹脂１１により充填されている。

特定の第１及び第２外部接続用端子１０、１２間には、２種類の経路の回路が構成される。第１の経路は、第１外部接続用端子１０を入力側、第２外部接続用端子１２を出力側として、第１外部接続用端子１０からこの第１外部接続用端子１０に接続された第２ダイオード９のアノード、第２共通端子７に接続された第２ダイオード９のカソードを経由してコンデンサ２を介し、第１共通端子５に接続された第１ダイオード８のアノード、第２外部接続用端子１２に接続された第１ダイオード８のカソードを経由して第２外部接続用端子１２へと至る経路である。第２の経路は、第１外部接続用端子１０を出力側、第２外部接続用端子１２を入力側として、第２外部接続用端子１２からこの第２外部接続用端子１２に接続された第２ダイオード９のアノード、第２共通端子７に接続された第２ダイオード９のカソードを経由して並列に接続された６個のコンデンサ素子２を介し、第１共通端子５に接続された第１ダイオード８のアノード、第１外部接続用端子１０に接続された第１ダイオード８のカソードを経由して第１外部接続用端子１０へと至る経路である。

このような回路モジュールでは、発熱量の大きい第１及び第２ダイオード８、９がコンデンサ２の両外側とケース１の側壁１ｂとの間に配置されているので、第１及び第２ダイオード８、９の発熱がケース１の側壁１ｂから外部に熱の分散により良好に放熱できる。コンデンサ２が、第１及び第２ダイオード８、９の発熱の影響を受けにくくなる結果、第１及び第２ダイオード８、９をコンデンサ２の近くに配置することができるので、回路モジュールの小型化が可能となり、コストの低減も可能である。さらに、第１外部接続用端子１０と第２外部接続用端子１２を複数対設け、特定の第１及び第２外部接続用端子１０、１２間において、コンデンサ２を他の外部接続用端子１０、１２間と共用化することによってコンデンサ容量を有効に活用するようにしているので、コンデンサ容量を減少させたり耐電流性を向上することが可能となる。また、コンデンサ素子２を並列接続することによってもコンデンサ容量を減少させたり耐電流性を向上することが可能となる。さらに、ケース１内が、絶縁樹脂１１により隙間なく充填されているので、回路モジュールの耐圧を確保することができる。

以上にこの発明の回路モジュールの具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することが可能である。例えば、上記実施形態では、コンデンサ素子２は、金属化フィルムが巻回されたものとして説明したが、巻回型（丸形素子や偏平素子）のみならず積層型でもよい。また、金属化フィルムから成るものに限られない。

上記実施形態では、コンデンサ２は、複数のコンデンサ素子２２から成るが、コンデンサ素子２２の個数を限定するものではない。第１及び第２共通端子５、７の延出部５ｃ、７ｃの個数、第１ダイオード８と第２ダイオード９の対の数、第１及び第２ダイオード８、９の個数についても変更可能である。ケース１の形状を壁板１ａが矩形状である角型として説明したが、ケース１の形状は収納するコンデンサ素子２の形状等により変更される。また、ケース１内に充填された絶縁樹脂１１は、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂等であり、材料は限定されない。

上記実施形態では、第１及び第２外部接続用端子１０、１２には、第１ダイオード８のカソードと第２ダイオード９のアノードが接続されているが、第１及び第２外部接続用端子１０、１２に第１ダイオード８のアノードと第２ダイオード９のカソードが接続されていてもよく、このとき、第１共通端子の延出部には、第１ダイオードのカソードが接続されて、第２共通端子の延出部には、第２ダイオードのアノードが接続される。

上記実施形態では、第１及び第２共通端子５、７は開口部５ｄを有しているが、ケース１内にケース１の開口1ｃ側から絶縁樹脂１１を注入するとき、絶縁樹脂１１をケース１の開口1ｃ側から壁板１ａまで容易に行き渡らせるためには、ケース１の開口1ｃ側に配置された第１共通端子５が開口部５ｄを有していることが好ましく、さらに好ましくは、ケース１の壁板１ａ側に配置された第２共通端子７も開口部を有しているとよい。

上記実施形態では、第１及び第２共通端子５、７の開口部５ｄは、ケース１の側壁１ｂに囲まれた領域の中央に位置している。第１及び第２共通端子５、７の開口部５ｄの位置は、ケース１の側壁１ｂに囲まれた領域の中央でなくてもよいが、絶縁樹脂１１を注入位置からケース１の側壁１ｂまで均一に行き渡るようにするためには、絶縁樹脂１１の注入位置をケース１の側壁１ｂに囲まれた領域の中央とすることが好ましく、注入された絶縁樹脂１１をケース１の壁板１ａまで容易に行き渡らせるためには、絶縁樹脂１１の注入位置であるケース１の側壁１ｂに囲まれた領域の中央に第１共通端子５の開口部５ｄを配置することが好ましく、さらに好ましくは、第２共通端子７の開口部もケース１の側壁１ｂに囲まれた領域の中央に配置するとよい。第１及び第２共通端子５、７の開口部５ｄの形状は矩形状に限られるものではなく、第１及び第２共通端子５、７の複数箇所に開口部５ｄを有していてもよい。

この発明の回路モジュールの断面図である。上記回路モジュールの底面図である。従来の回路モジュールの断面図である。

符号の説明

１・・ケース、１ａ・・壁板、１ｂ・・側壁、１ｃ・・開口、２・・コンデンサ、３・・一方の電極、４・・他方の電極、５・・第１共通端子、５ａ・・接続部、５ｂ・・連結部、５ｃ・・延出部、５ｄ・・開口部、７・・第２共通端子、７ａ・・接続部、７ｂ・・連結部、７ｃ・・延出部、８・・第１ダイオード、９・・第２ダイオード、１０・・第１外部接続用端子、１１・・絶縁樹脂、１２・・第２外部接続用端子、１３・・空間、２２・・コンデンサ素子

Claims

複数個のコンデンサ素子（２２）より成るコンデンサ（２）がケース（１）内に収納され、上記コンデンサ（２）のコンデンサ素子（２２）は、それぞれ両端部に電極（３）（４）が形成され、上記ケース（１）は、上記コンデンサ（２）の周囲を囲む側壁（１ｂ）を有し、さらに上記側壁（１ｂ）が壁板（１ａ）の縁部から延出されて上記壁板（１ａ）の周囲を囲み、上記壁板（１ａ）の垂直方向が開放されて上記側壁（１ｂ）の端部に囲まれた開口（１ｃ）を有し、複数対の第１外部接続用端子（１０）と第２外部接続用端子（１２）とが、上記コンデンサ（２）の両外側と上記ケース（１）の側壁（１ｂ）との間に配置されて一部がケース（１）の外側に引き出されており、各対の第１外部接続用端子（１０）と第２外部接続用端子（１２）との間には、コンデンサ（２）の両外側に第１ダイオード（８）と第２ダイオード（９）の対がそれぞれ配置されており、上記第１及び第２外部接続用端子（１０）（１２）には、上記第１ダイオード（８）の一方の極が接続されると共に上記第２ダイオード（９）の一方の極が接続され、上記第１及び第２外部接続用端子（１０）（１２）に接続された上記第１ダイオード（８）の一方の極と上記第２ダイオード（９）の一方の極とは互いに反対の極性であり、上記第１ダイオード（８）の他方の極は、第１共通端子（５）に接続されて、上記第２ダイオード（９）の他方の極は、第２共通端子（７）に接続されており、上記コンデンサ素子（２２）の一方の電極（３）が上記第１共通端子（５）に接続され、他方の電極（４）が上記第２共通端子（７）に接続され、上記第１及び第２共通端子（５）（７）は、上記ケース（１）に収納されて絶縁樹脂（１１）に埋設されており、上記第１共通端子（５）が上記ケース（１）の開口（１ｃ）側に配置され上記第２共通端子（７）が上記ケースの壁板（１ａ）側に配置されて、上記第１及び第２共通端子（５）（７）は、上記コンデンサ（２）の電極（３）（４）が接続された複数個の接続部（５ａ）（７ａ）と上記接続部（５ａ）（７ａ）を連結する連結部（５ｂ）（７ｂ）とを有し、上記接続部（５ａ）（７ａ）と上記連結部（５ｂ）（７ｂ）とに囲まれた開口部（５ｄ）を有することを特徴とする回路モジュール。