JP7354004B2 - 電子回路装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子回路装置に関する。

近年、産業機械や車両（例えば、自動車、鉄道車両）において、省エネルギーや精密な運転制御の観点から動力源の電動化および電子制御化が急速に進展しており、それに伴って、該動力源の電力制御を行うためのパワーモジュールと、該パワーモジュールを制御するための電子回路装置とを搭載した電力変換装置の重要性が高まっている。こうした電力変換装置によりバッテリの直流電力を変換して生成される交流電力を用いて駆動されるモータは、車両の駆動装置として機能する。

上記の電力変換装置、バッテリおよびモータを搭載した電動車両では、車内のスペース拡大のため、電力変換装置の薄型化が望まれている。電力変換装置の薄型化では、電子回路装置が発する熱の対策のため、効率のよい冷却手段が求められる。

電子機器の発熱体を効率よく冷却しようとする試みとして、例えば特許文献１に記載の電子機器が知られている。特許文献１には、発熱体が取り付けられた回路基板と、回路基板の第１の主面との間で前記発熱体および冷媒を密閉する様に、第１の主面に取り付けられる第１の筐体と、回路基板の変形を抑制する変形抑制部と、を備え、回路基板および筐体で囲われた空間内に発熱体と冷媒を閉じ込める電子機器が開示されている。

特開２０１９－１４５７４９号公報

電力変換装置に搭載される電子回路装置では、回路基板の表面や内部に実装される配線において、モータを駆動するための大電力が通電される。この配線を薄くすると、断面積が小さくなり電気抵抗が大きくなることで発熱量が増加するため、回路基板を冷却する必要がある。特に、配線と外部の導体とを接続するための入出力端子が設けられる部分には電流が集中するため、冷却の必要性が高くなる。しかし、入出力端子はその大きさからネジによる強い締結が有効であるため、回路基板にネジを通す貫通孔を設ける必要があり、この貫通孔から冷媒が漏洩するため、冷媒による強制冷却ができない。すなわち、従来の電力変換装置に搭載される電子回路装置では、薄型化のため回路基板を冷媒により冷却する必要があるが、貫通孔が形成された回路基板に接して設けられる冷媒流路のシール性が低いため、冷媒が漏洩してしまうという課題がある。

したがって、本発明の目的は、冷媒流路のシール性を確保しつつ、回路基板を効率的に冷却可能な電子回路装置を提供することにある。

本発明による電子回路装置は、配線層が形成された回路基板と、前記配線層と電気的に接続される導体と、前記回路基板に接触して流れる冷媒の流路を前記回路基板とともに形成する流路形成体と、前記回路基板と前記導体とを締結するための締結部材と、前記流路を密閉するためのシール部材と、を備え、前記回路基板には、前記流路が形成される冷却面と前記冷却面とは反対側の裏面との間を貫通する第１の貫通孔が形成され、前記第１の貫通孔の内部には、前記裏面にわたって前記配線層が露出し、前記導体には、前記第１の貫通孔と連通する第２の貫通孔が形成され、前記締結部材は、前記第１の貫通孔および前記第２の貫通孔を介して前記回路基板と前記導体とを締結し、前記締結部材が前記回路基板と前記導体とを締結することにより、前記配線層と前記導体とが前記第１の貫通孔を介して電気的に接続され、前記導体を介して前記配線層に直流電力が入出力されるとともに、前記シール部材が前記第１の貫通孔を塞いで前記流路が密閉される。

本発明によれば、冷媒流路のシール性を確保しつつ、回路基板を効率的に冷却可能な電子回路装置を提供することができる。

インバータの分解斜視図である。 インバータの平面図である。 インバータの断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る電子回路装置における回路基板の構造の一例を示した断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る電子回路装置における回路基板に導体を取り付けた構造の一例を示した断面図である。 本発明の第１の実施形態に係る電子回路装置の構造を示す断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る電子回路装置の構造を示す断面図である。 本発明の第３の実施形態に係る電子回路装置における回路基板に導体を取り付けた構造の一例を示した断面図である。 本発明の第３の実施形態に係る電子回路装置の構造を示す断面図である。 本発明の第４の実施形態に係る電子回路装置における回路基板と流路形成体の構造の一例を示した断面図である。 本発明の第４の実施形態に係る電子回路装置の構造を示す断面図である。 本発明の第５の実施形態に係る電子回路装置の構造を示す断面図である。 本発明の第６の実施形態に係る電子回路装置の構造を示す断面図である。

［インバータの構成］
以下、図１～図３を参照して、本発明に係る電子回路装置を含むインバータ１００の構成を説明する。図１は、インバータ１００の分解斜視図である。インバータ１００は、電気自動車等の電動車両のホイール内に設置されるインホイール型モータと組み合わせて用いられるものであり、不図示のバッテリから供給される直流電力を交流電力に変換してモータに出力する。

図１に示すように、インバータ１００は、円筒形状を有するステータケース７０と、ステータケース７０の底面上に配置される電子回路装置１と、電子回路装置１を覆って配置される流路形成体５０とを備えて構成される。ステータケース７０の内側には、不図示のモータを構成するステータが配置されており、ステータケース７０の底面には、他の部分よりも凹んだ３つの窪み７１が形成されている。また、ステータケース７０の中心部には車軸を通すための穴が形成されている。この穴に挿入された車軸を回転軸としてモータが回転駆動することにより、電動車両が走行する。

電子回路装置１には、回路基板１０上に３つのパワーモジュール６０が搭載される。電子回路装置１がステータケース７０の底面に対して既定の位置に設置されると、各パワーモジュール６０は、ステータケース７０の窪み７１とそれぞれ重なる位置に配置される。これにより、流路形成体５０と窪み７１の間に、各パワーモジュール６０を冷却するための冷媒の流路が形成される。流路形成体５０には、冷媒５０を流入するための流入口５５が設けられている。

各パワーモジュール６０には、電子回路装置１に設けられた導体２０を介して、不図示のバッテリから大電力の直流電力が供給される。各パワーモジュール６０は、インバータ１００が有する三相のレグにそれぞれ対応しており、上アーム用のスイッチング素子と下アーム用のスイッチング素子をそれぞれ有する。各スイッチング素子は、不図示の制御装置から入力されるゲート駆動信号に応じてスイッチング駆動することにより、直流電力を各相の交流電力にそれぞれ変換する。なお、スイッチング素子は、例えばＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴ等の半導体素子を用いて構成される。

図２は、インバータ１００の平面図である。なお、図２ではインバータ１００の構造を分かりやすく示すため、流路形成体５０の図示を省略している。図２において、点線５６は回路基板１０上を流れる冷媒の流路を示している。図２に示すように、流入口５５（図１参照）から流入された冷媒は、点線５６に示す流路を通って各パワーモジュール６０に到達し、各パワーモジュール６０を冷却するとともに、回路基板１０に設けられた開口部１５ａ，１５ｂを介して回路基板１０の裏側に到達する。その後、回路基板１０の裏側に設けられた不図示の流出口を通ってモータ側に流出される。

なお、回路基板１０には導体２０を接続するための貫通孔１４が形成されている。導体２０は、流路内を流れる冷媒が貫通孔１４から漏れ出さないように、以下で説明するような構造で回路基板１０に取り付けられている。

図３は、図２の断面Ａ－Ａにおけるインバータ１００の断面図である。図３に示すように、回路基板１０と流路形成体５０の間に流路５１が形成されている。流入口５５から流入された冷媒は、この流路５１内を流れる。ステータケース７０には空洞部７２が形成されている。

回路基板１０の貫通孔１４には、冷媒の漏れを防ぐためのシール部材４０を介して締結部材３０が取り付けられており、この締結部材３０によって導体２０が接続されている。下記の各実施形態では、締結部材３０やシール部材４０の詳細について説明する。

［第１実施形態］
図４は、本発明の第１の実施形態に係る電子回路装置における回路基板の構造の一例を示した断面図である。図４に示した回路基板１０は、絶縁体１１の中に銅箔などの配線層１２が形成されている。なお、絶縁体１１の内部に配線層１２を埋め込んで回路基板１０を形成してもよいし、絶縁体１１の層と配線層１２を重ね合わせて回路基板１０を形成してもよい。

回路基板１０の表面には、配線層１２を保護するための絶縁膜１３が設けられている。なお、図４の例では回路基板１０の表面全体が絶縁膜１３で覆われているが、回路基板１０の表面の一部のみを絶縁膜１３で覆ってもよいし、絶縁膜１３を設けなくてもよい。

回路基板１０には、両面の間を貫通する貫通孔１４が形成されている。貫通孔１４の内部や周囲には、配線層１２が露出している。

図５は、本発明の第１の実施形態に係る電子回路装置における回路基板に導体を取り付けた構造の一例を示した断面図である。図４に示した回路基板１０には、締結部材３０を用いて導体２０が取り付けられる。締結部材３０はボルト３１とナット３２により構成されており、導体２０には貫通孔２１が形成されている。図５に示すように、回路基板１０の貫通孔１４と導体２０の貫通孔２１とが連通するような位置に回路基板１０と導体２０を配置し、これらの貫通孔１４，２１を介してボルト３１にナット３２が螺合されることで、回路基板１０と導体２０とが互いに締結される。これにより、回路基板１０の配線層１２と導体２０とが接合されて電気的に接続される。

回路基板１０とボルト３１の間には、例えばゴム付きワッシャ等の弾性部材を用いて構成されたシール部材４０が配置されている。シール部材４０は、ボルト３１の頭部３３と回路基板１０の間に挟まれた状態で、貫通孔１４の周囲に配置される。そのため、締結部材３０（ボルト３１およびナット３２）が回路基板１０と導体２０とを締結することで、シール部材４０が回路基板１０に密着される。これにより、シール部材４０と回路基板１０の隙間が埋められて貫通孔１４が塞がれる。

導体２０は、図示しない外部のバッテリや、あるいは図示しないモータの巻線等の負荷装置が接続される。上記のように回路基板１０に導体２０が取り付けられることで、導体２０を介してこれらの負荷装置と回路基板１０の配線層１２とが接続され、配線層１２に大電力が入出力されて配線層１２に発熱が生じる。特に貫通孔１４付近では電力が集中するため、他の部分よりも温度が高くなる傾向にある。したがって、回路基板１０を効率よく冷却する必要がある。

図６は、本発明の第１の実施形態に係る電子回路装置の構造を示す断面図である。図６に示した電子回路装置１は、図５で説明した回路基板１０、導体２０、締結部材３０およびシール部材４０の組合せに、さらに流路形成体５０を組み合わせて構成されている。

流路形成体５０は、回路基板１０を冷却するための冷媒５１の流路を、回路基板１０とともに形成する。冷媒５１の漏洩を防止するため、流路形成体５０は、例えばＯリングを間に挟む等の周知の方法により、回路基板１０と密着される。こうして回路基板１０と流路形成体５０により密閉された空間において、例えば紙面手前側から奥側に向かう方向に冷媒５１を流すことで、回路基板１０に接触して流れる冷媒５１により回路基板１０を強制冷却することができる。

回路基板１０において、配線層１２が薄くなるほど、配線層１２の電気抵抗が増大して通電時の発熱量が大きくなる。しかし、本実施形態の電子回路装置では、冷媒５１を用いた強制冷却によって回路基板１０の高温部分、特にボルト３１を介して導体２０が取り付けられる貫通孔１４の周辺部分を冷却することで、回路基板１０内の配線層１２の温度を効率的に下げることができる。そのため、回路基板１０を薄型としても、配線層１２の機能を保つことができる。

また、回路基板１０の表面とボルト３１の頭部３３との接触面が滑らかでない状態で、回路基板１０において冷媒５１の流路が形成される面、すなわち図６上側の面（以下「冷却面」という）と、冷却面とは反対側の面（以下「裏面」という）との間にボルト３１を貫通させ、ナット３２を螺合して回路基板１０と導体２０を締結したとする。この場合、回路基板１０とボルト３１の頭部３３との接触面に隙間ができるため、この隙間から貫通孔１４を通って冷媒５１が外に漏れ出す可能性がある。そこで本実施形態では、回路基板１０とボルト３１の頭部３３との間に挟んでシール部材４０を配置し、このシール部材４０により貫通孔１４を塞いで封止している。これにより、回路基板１０と流路形成体５０で囲われた空間を冷媒５１の流路として、この流路内に冷媒５１を密閉し、冷媒５１が外部へ漏れ出るのを防ぐことができる。

以上説明したように、本実施形態の電子回路装置１では、回路基板１０の効率的な冷却と冷媒５１の漏れ防止とを両立できるため、薄型の電子回路装置を構築できる。

本発明の第１の実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。

（１）電子回路装置１は、配線層１２が形成された回路基板１０と、配線層１２と電気的に接続される導体２０と、回路基板１０に接触して流れる冷媒５１の流路を回路基板１０とともに形成する流路形成体５０と、回路基板１０と導体２０とを締結するための締結部材３０と、冷媒５１の流路を密閉するためのシール部材４０とを備える。回路基板１０には、冷媒５１の流路が形成される冷却面と冷却面とは反対側の裏面との間を貫通する貫通孔１４が形成される。導体２０には、貫通孔１４と連通する貫通孔２１が形成される。締結部材３０は、貫通孔１４および貫通孔２１を介して回路基板１０と導体２０とを締結する。締結部材３０が回路基板１０と導体２０とを締結することにより、シール部材４０が貫通孔１４を塞いで冷媒５１の流路が密閉される。このようにしたので、冷媒流路のシール性を確保しつつ、回路基板１０を効率的に冷却可能な電子回路装置１を提供することができる。

（２）締結部材３０は、回路基板１０の冷却面側に頭部３３が配置されて貫通孔１４および貫通孔２１を貫通するボルト３１と、導体２０側に配置されてボルト３１と螺合されるナット３２とを有する。シール部材４０は、回路基板１０と頭部３３の間に挟まれて配置される。このようにしたので、貫通孔１４を確実に塞いで冷媒流路のシール性を確保することができる。

［第２実施形態］
図７は、本発明の第２の実施形態に係る電子回路装置の構造を示す断面図である。図７に示した電子回路装置１ａは、図６に示した電子回路装置１と同様に、流路形成体５０と回路基板１０とが密着することで空間を形成し、この空間を流路として冷媒５１が流れることで回路基板１０が冷却される。本実施形態の電子回路装置１ａと、第１の実施形態で説明した電子回路装置１との違いは、図６のナット３２およびシール部材４０が、図７のナット３２ａおよびシール部材４０ａにそれぞれ置き換えられている点である。

ナット３２ａは、ボルト３１を取り付けるためのねじ穴が貫通せずに閉じている袋ナットである。シール部材４０ａは導体２０側に配置されており、導体２０の貫通孔２１に挿入されて回路基板１０の裏面に接する凸部と、導体２０とナット３２ａの間に挟まれて配置される基部とを有する。シール部材４０ａの凸部は、導体２０よりも厚くて弾性を有している。

ボルト３１と回路基板１０の間や、導体２０と回路基板１０の間に隙間があると、これらの隙間と貫通孔１４を通じて冷媒５１が流路から外部に漏れ出すおそれがある。そこで本実施形態では、導体２０よりも厚みがあるが、圧力を加えると導体２０よりも薄くなるような弾性を有する凸部を持ったシール部材４０ａを導体２０とナット３２ａの間に配置し、その凸部を導体２０の貫通孔２１に挿入した状態で、ボルト３１にナット３２ａを螺合して締め付ける。これにより、ボルト３１とナット３２ａで構成される締結部材３０ａによって導体２０と回路基板１０を締結しつつ、シール部材４０ａの凸部がナット３２ａと回路基板１０により圧縮されて厚みが小さくなる。その結果、シール部材４０ａの凸部によって導体２０と回路基板１０の間の隙間が埋められることで、貫通孔１４が塞がれて封止される。

本実施形態の電子回路装置１ａでは、上記のような構造により、回路基板１０と流路形成体５０で囲われた空間を冷媒５１の流路として、この流路内に冷媒５１を密閉し、冷媒５１が外部へ漏れ出るのを防ぐことができる。したがって、第１の実施形態と同様に、回路基板１０の効率的な冷却と冷媒５１の漏れ防止とを両立できるため、薄型の電子回路装置を構築できる。

本発明の第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の作用効果を奏する。さらに、締結部材３０ａは、回路基板１０の冷却面側に頭部３３が配置されて貫通孔１４および貫通孔２１を貫通するボルト３１と、導体２０側に配置されてボルト３１と螺合されるナット３２ａとを有する。シール部材４０ａは、導体２０よりも厚くて弾性を有し、貫通孔２１を貫通する凸部と、導体２０とナット３２ａの間に挟まれて配置される基部とを有する。このようにしたので、貫通孔１４を確実に塞いで冷媒流路のシール性を確保することができる。

［第３実施形態］
図８は、本発明の第３の実施形態に係る電子回路装置における回路基板に導体を取り付けた構造の一例を示した断面図である。本実施形態の電子回路装置は、第２の実施形態で説明した電子回路装置１ａと同様の構成を有しており、図８に示した構造と、第２の実施形態で説明した構造との差異は、締結部材３０ａの向きおよびシール部材の構造である。具体的には、本実施形態では図８に示すように、ボルト３１の頭部３３を導体２０側に配置し、ナット３２ａを回路基板１０の冷却面側に配置するとともに、図８に示すような形状のシール部材４０ｂを回路基板１０とナット３２ａの間に挟んだ状態で、貫通孔１４の周囲に配置する。シール部材４０ｂは、ゴム等の弾性部材を用いて構成されている。

締結部材３０ａ（ボルト３１およびナット３２ａ）が回路基板１０と導体２０とを締結することで、シール部材４０ｂが圧縮されて回路基板１０に密着される。これにより、第１の実施形態と同様に、シール部材４０ｂと回路基板１０の隙間が埋められて貫通孔１４が塞がれる。

図９は、本発明の第３の実施形態に係る電子回路装置の構造を示す断面図である。図９に示した電子回路装置１ｂは、図８で説明した回路基板１０、導体２０、締結部材３０ａおよびシール部材４０ｂの組合せに、さらに流路形成体５０を組み合わせて構成されている。本実施形態では、回路基板１０とナット３２ａとの間に挟んでシール部材４０ｂを配置し、このシール部材４０ｂにより貫通孔１４を塞いで封止している。これにより、回路基板１０と流路形成体５０で囲われた空間を冷媒５１の流路として、この流路内に冷媒５１を密閉し、冷媒５１が外部へ漏れ出るのを防ぐことができる。したがって、第１、第２の実施形態と同様に、回路基板１０の効率的な冷却と冷媒５１の漏れ防止とを両立できるため、薄型の電子回路装置を構築できる。

本発明の第３の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の作用効果を奏する。さらに、締結部材３０ａは、導体２０側に頭部３３が配置されて貫通孔２１および貫通孔１４を貫通するボルト３１と、回路基板１０の冷却面側に配置されてボルト３１と螺合されるナット３２ａとを有する。シール部材４０ｂは、回路基板１０とナット３２ａの間に挟まれて配置される。このようにしたので、貫通孔１４を確実に塞いで冷媒流路のシール性を確保することができる。

［第４実施形態］
図１０は、本発明の第４の実施形態に係る電子回路装置における回路基板と流路形成体の構造の一例を示した断面図である。本実施形態の電子回路装置は、第１～第３の実施形態で説明したものと同様の構造を有する回路基板１０と、流路形成体５０ａとを備える。流路形成体５０ａは、回路基板１０の冷却面に向かって突出する突出部５２を有しており、この突出部５２には、回路基板１０の貫通孔１４に対応する位置にねじ穴５３が形成されている。なお、流路形成体５０ａは、第１～第３の実施形態における流路形成体５０と同様に、回路基板１０を冷却するための冷媒５１の流路を回路基板１０とともに形成するものであり、冷媒５１の漏洩を防止するため、例えばＯリングを間に挟む等の周知の方法により回路基板１０と密着される。

図１１は、本発明の第４の実施形態に係る電子回路装置の構造を示す断面図である。図１１に示した電子回路装置１ｃは、図１０で説明した回路基板１０および流路形成体５０ａの組合せに、さらに導体２０とボルト３１を組み合わせて構成されている。本実施形態では、締結部材であるボルト３１が、導体２０側から導体２０の貫通孔２１および回路基板１０の貫通孔１４を貫通して、流路形成体５０ａの突出部５２に設けられたねじ穴５３に螺合される。これにより、貫通孔１４が突出部５２によって覆われた状態で回路基板１０と導体２０とが締結されるため、突出部５２をシール部材として機能させ、貫通孔１４を塞いで封止することができる。

上記の構造によれば、突出部５２によって冷媒５１の流れが分割されるものの、回路基板１０と流路形成体５０ａで囲われた空間を冷媒５１の流路として、この流路内に冷媒５１を密閉し、冷媒５１が外部へ漏れ出るのを防ぐことができる。したがって、第１～第３の実施形態と同様に、回路基板１０の効率的な冷却と冷媒５１の漏れ防止とを両立できるため、薄型の電子回路装置を構築できる。また、回路基板１０と導体２０とを締結する締結部材の一部を、流路形成体５０ａの突出部５２と兼用できるため、電子回路装置の部品点数を減らすことが可能となる。さらに、流路形成体５０ａと回路基板１０を組み合わせた状態でボルト３１を外して導体２０の取り外しを行うことができるため、導体２０の交換が容易となり、保守性の向上を図ることができる。

本発明の第４の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の作用効果を奏する。さらに、流路形成体５０ａは、回路基板１０の冷却面に向かって突出する突出部５２を有し、流路形成体５０ａが回路基板１０とともに冷媒５１の流路を形成することで、突出部５２が貫通孔１４を覆うように配置される。締結部材であるボルト３１は、導体２０側から貫通孔２１および貫通孔１４を貫通して、流路形成体５０ａの突出部５２に設けられたねじ穴５３に螺合される。ボルト３１がねじ穴５３に螺合されることで、突出部５２がシール部材として機能する。このようにしたので、部品点数を減らしつつ、貫通孔１４を確実に塞いで冷媒流路のシール性を確保することができる。

［第５実施形態］
図１２は、本発明の第５の実施形態に係る電子回路装置の構造を示す断面図である。図１２に示した電子回路装置１ｄは、図１１に示した電子回路装置１ｃと同様に、締結部材であるボルト３１が、導体２０側から貫通孔２１および貫通孔１４を貫通して、流路形成体５０ａの突出部５２に設けられたねじ穴５３に螺合されることで、冷媒５１の流路が形成される。本実施形態の電子回路装置１ｄと、第４の実施形態で説明した電子回路装置１ｃとの違いは、第１の実施形態で説明したシール部材４０が、回路基板１０と突出部５２の間に挟まれて配置されている点である。

本実施形態では、シール部材４０は、回路基板１０と突出部５２の間に挟まれた状態で、貫通孔１４の周囲に配置される。そのため、締結部材であるボルト３１が回路基板１０と導体２０とを締結することで、シール部材４０が回路基板１０と突出部５２にそれぞれ密着される。これにより、シール部材４０と回路基板１０の隙間が埋められて貫通孔１４が塞がれる。したがって、第４の実施形態のように突出部５２をシール部材として機能させる場合と比べて、回路基板１０の冷却面において貫通孔１４の周囲に絶縁膜１３を設けなくても、冷媒流路のシール性を確保することが可能となる。さらに、突出部５２の高さ方向の寸法精度や、突出部５２の回路基板１０との接触面における表面粗さがシール性に影響しないため、製造コストの低減を図ることができる。

上記の構造によれば、第１～第４の実施形態と同様に、回路基板１０の効率的な冷却と冷媒５１の漏れ防止とを両立できるため、薄型の電子回路装置を構築できる。また、第４の実施形態と同様に、回路基板１０と導体２０とを締結する締結部材の一部を流路形成体５０ａの突出部５２と兼用できるため、電子回路装置の部品点数を減らすことが可能となる。さらに、流路形成体５０ａと回路基板１０を組み合わせた状態でボルト３１を外して導体２０の取り外しを行うことができるため、導体２０の交換が容易となり、保守性の向上を図ることができる。

本発明の第５の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の作用効果を奏する。さらに、流路形成体５０ａは、回路基板１０の冷却面に向かって突出する突出部５２を有し、流路形成体５０ａが回路基板１０とともに冷媒５１の流路を形成することで、突出部５２が貫通孔１４を覆うように配置される。締結部材であるボルト３１は、導体２０側から貫通孔２１および貫通孔１４を貫通して、流路形成体５０ａの突出部５２に設けられたねじ穴５３に螺合される。シール部材４０は、回路基板１０と突出部５２の間に挟まれて配置される。このようにしたので、部品点数を減らしつつ、貫通孔１４を確実に塞いで冷媒流路のシール性を確保することができる。

［第６実施形態］
図１３は、本発明の第６の実施形態に係る電子回路装置の構造を示す断面図である。図１３に示した電子回路装置１ｅと、第１の実施形態で説明した電子回路装置１との主な違いは、第１の実施形態で説明したボルト３１が、頭部３３ａを共有するボルト部３１ａ、３１ｂが両端に形成された両側ボルト部材に置き換えられている点である。

両側ボルト部材の頭部３３ａは、回路基板１０と流路形成体５０ｂによって形成された冷媒５１の流路内に配置される。この頭部３３ａから図の下方向に向かって延びる一方のボルト部３１ａは、回路基板１０の貫通孔１４および導体２０の貫通孔２１を貫通する。また、頭部３３ａから図の上方向に向かって伸びる他方のボルト部３１ｂは、流路形成体５０ｂに形成された貫通孔５４を貫通する。ボルト部３１ａには、導体２０側に配置されたナット３２が螺合され、ボルト部３１ｂには、流路形成体５０ｂの外表面側、すなわち流路が形成される流路面とは反対側の面に配置されたナット３２が螺合される。本実施形態ではこのようにして、頭部３３ａを共有する２つのボルト部３１ａ，３１ｂと、これらのボルト部に対応する２つのナット３２とによって構成される締結部材３０ｂにより、回路基板１０と導体２０とが締結される。

また本実施形態では、第１の実施形態で説明したシール部材４０が、回路基板１０と頭部３３ａの間に挟まれた状態で、回路基板１０の貫通孔１４の周囲に配置されるとともに、流路形成体５０ｂと頭部３３ａの間に挟まれた状態で、流路形成体５０ｂの貫通孔５４の周囲にも配置される。そのため、締結部材３０ｂが回路基板１０と導体２０とを締結することで、一方のシール部材４０が回路基板１０に密着されるとともに、締結部材３０ｂが回路基板１０と流路形成体５０ｂとを締結することで、他方のシール部材４０が流路形成体５０ｂに密着される。これにより、シール部材４０と回路基板１０の隙間、およびシール部材４０と流路形成体５０ｂの隙間がそれぞれ埋められて、貫通孔１４および貫通孔５４が塞がれる。

本実施形態の電子回路装置１ｅでは、上記のような構造により、回路基板１０と流路形成体５０ｂで囲われた空間を冷媒５１の流路として、この流路内に冷媒５１を密閉し、冷媒５１が外部へ漏れ出るのを防ぐことができる。したがって、第１～第５の実施形態と同様に、回路基板１０の効率的な冷却と冷媒５１の漏れ防止とを両立できるため、薄型の電子回路装置を構築できる。

本発明の第６の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の作用効果を奏する。さらに、流路形成体５０ｂには、冷媒５１の流路が形成される流路面と流路面とは反対側の外表面との間を貫通する貫通孔５４が形成される。締結部材３０ｂは、冷媒５１の流路内に配置される頭部３３ａと、頭部３３ａから延びて貫通孔１４および貫通孔２１を貫通するボルト部３１ａと、頭部３３ａから延びて貫通孔５４を貫通するボルト部３１ｂと、導体２０側に配置されてボルト部３１ａと螺合されるナット３２と、流路形成体５０ｂの外表面側に配置されてボルト部３１ｂと螺合されるナット３２とを有する。シール部材４０は、回路基板１０と頭部３３ａの間に挟まれて配置されるものと、流路形成体５０ｂと頭部３３ａの間に挟まれて配置されるものとを有する。このようにしたので、貫通孔１４を確実に塞いで冷媒流路のシール性を確保することができる。

なお、上述した各種実施形態は、本発明の理解を助けるために説明したものであり、本発明は、記載した具体的な構成のみに限定されるものではない。例えば、実施形態の構成の一部を当業者の技術常識の構成に置き換えることが可能であり、また、実施形態の構成に当業者の技術常識の構成を加えることも可能である。すなわち、本発明は、本明細書の実施形態の構成の一部について、発明の技術的思想を逸脱しない範囲で、削除・他の構成に置換・他の構成の追加をすることが可能である。

以上説明した実施形態や変形例はあくまで一例であり、発明の特徴が損なわれない限り、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。また、上記では種々の実施形態や変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。

１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ・・・電子回路装置
１０・・・回路基板
１１・・・絶縁体
１２・・・配線層
１３・・・絶縁膜
１４・・・貫通孔
２０・・・導体
２１・・・貫通孔
３０，３０ａ，３０ｂ・・・締結部材
３１・・・ボルト
３１ａ，３１ｂ・・・ボルト部
３２，３２ａ・・・ナット
３３，３３ａ・・・頭部
４０，４０ａ，４０ｂ・・・シール部材
５０，５０ａ，５０ｂ・・・流路形成体
５１・・・冷媒
５２・・・突出部
５３・・・ねじ穴
５４・・・貫通孔

Claims (7)

1. 配線層が形成された回路基板と、
   前記配線層と電気的に接続される導体と、
   前記回路基板に接触して流れる冷媒の流路を前記回路基板とともに形成する流路形成体と、
   前記回路基板と前記導体とを締結するための締結部材と、
   前記流路を密閉するためのシール部材と、を備え、
   前記回路基板には、前記流路が形成される冷却面と前記冷却面とは反対側の裏面との間を貫通する第１の貫通孔が形成され、
   前記第１の貫通孔の内部には、前記裏面にわたって前記配線層が露出し、
   前記導体には、前記第１の貫通孔と連通する第２の貫通孔が形成され、
   前記締結部材は、前記第１の貫通孔および前記第２の貫通孔を介して前記回路基板と前記導体とを締結し、
   前記締結部材が前記回路基板と前記導体とを締結することにより、前記配線層と前記導体とが前記第１の貫通孔を介して電気的に接続され、前記導体を介して前記配線層に直流電力が入出力されるとともに、前記シール部材が前記第１の貫通孔を塞いで前記流路が密閉される電子回路装置。
2. 請求項１に記載の電子回路装置において、
   前記締結部材は、前記回路基板の前記冷却面側に頭部が配置されて前記第１の貫通孔および前記第２の貫通孔を貫通するボルトと、前記導体側に配置されて前記ボルトと螺合されるナットと、を有し、
   前記シール部材は、前記回路基板と前記頭部の間に挟まれて配置される電子回路装置。
3. 請求項１に記載の電子回路装置において、
   前記締結部材は、前記回路基板の前記冷却面側に頭部が配置されて前記第１の貫通孔および前記第２の貫通孔を貫通するボルトと、前記導体側に配置されて前記ボルトと螺合されるナットと、を有し、
   前記シール部材は、前記導体よりも厚くて弾性を有し、前記第２の貫通孔を貫通する凸部と、前記導体と前記ナットの間に挟まれて配置される基部と、を有する電子回路装置。
4. 請求項１に記載の電子回路装置において、
   前記締結部材は、前記導体側に頭部が配置されて前記第２の貫通孔および前記第１の貫通孔を貫通するボルトと、前記回路基板の前記冷却面側に配置されて前記ボルトと螺合されるナットと、を有し、
   前記シール部材は、前記回路基板と前記ナットの間に挟まれて配置される電子回路装置。
5. 請求項１に記載の電子回路装置において、
   前記流路形成体は、前記流路形成体の一部であって前記回路基板の前記冷却面に向かって突出する突出部を有し、
   前記流路形成体が前記回路基板とともに前記流路を形成することで、前記突出部が前記第１の貫通孔を覆うように配置され、
   前記締結部材は、前記導体側から前記第２の貫通孔および前記第１の貫通孔を貫通して、前記流路形成体の前記突出部に設けられたねじ穴に螺合され、
   前記締結部材が前記ねじ穴に螺合されることで、前記突出部が前記シール部材として機能する電子回路装置。
6. 請求項１に記載の電子回路装置において、
   前記流路形成体は、前記流路形成体の一部であって前記回路基板の前記冷却面に向かって突出する突出部を有し、
   前記流路形成体が前記回路基板とともに前記流路を形成することで、前記突出部が前記第１の貫通孔を覆うように配置され、
   前記締結部材は、前記導体側から前記第２の貫通孔および前記第１の貫通孔を貫通して、前記流路形成体の前記突出部に設けられたねじ穴に螺合され、
   前記シール部材は、前記回路基板と前記突出部の間に挟まれて配置される電子回路装置。
7. 請求項１に記載の電子回路装置において、
   前記流路形成体には、前記流路が形成される流路面と前記流路面とは反対側の外表面との間を貫通する第３の貫通孔が形成され、
   前記締結部材は、前記流路内に配置される頭部と、前記頭部から延びて前記第１の貫通孔および前記第２の貫通孔を貫通する第１のボルト部と、前記頭部から延びて第３の貫通孔を貫通する第２のボルト部と、前記導体側に配置されて前記第１のボルト部と螺合される第１のナットと、前記流路形成体の前記外表面側に配置されて前記第２のボルト部と螺合される第２のナットと、を有し、
   前記シール部材は、前記回路基板と前記頭部の間に挟まれて配置される第１のシール部材と、前記流路形成体と前記頭部の間に挟まれて配置される第２のシール部材と、を有する電子回路装置。

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