JPH0629101A - 電子パッケージ・アセンブリ - Google Patents
電子パッケージ・アセンブリInfo
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- JPH0629101A JPH0629101A JP3233804A JP23380491A JPH0629101A JP H0629101 A JPH0629101 A JP H0629101A JP 3233804 A JP3233804 A JP 3233804A JP 23380491 A JP23380491 A JP 23380491A JP H0629101 A JPH0629101 A JP H0629101A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C1/00—Details
- H01C1/08—Cooling, heating or ventilating arrangements
- H01C1/084—Cooling, heating or ventilating arrangements using self-cooling, e.g. fins, heat sinks
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Details Of Resistors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】熱伝導能力が高く、劣化することなく大ピーク
電力サージを消散させることができ、組立てが容易で、
パッケージ・ベースの故障率が低い電子コンポーネント
・パッケージング・アセンブリを提供する。 【構成】熱伝導性で、電気的には絶縁性の厚いベース１
１６を備えたパッケージを達成する。カバー１００に
は、電子コンポーネント１０８を受ける凹所１０２と、
該コンポーネントをベースに対し熱的にしっかり押しつ
けるためのバネ１０６が設けられている。カバーは、係
合するレール１１８、１２０でスライドして、ベースの
所定位置につき、必要な圧迫力を維持する。
電力サージを消散させることができ、組立てが容易で、
パッケージ・ベースの故障率が低い電子コンポーネント
・パッケージング・アセンブリを提供する。 【構成】熱伝導性で、電気的には絶縁性の厚いベース１
１６を備えたパッケージを達成する。カバー１００に
は、電子コンポーネント１０８を受ける凹所１０２と、
該コンポーネントをベースに対し熱的にしっかり押しつ
けるためのバネ１０６が設けられている。カバーは、係
合するレール１１８、１２０でスライドして、ベースの
所定位置につき、必要な圧迫力を維持する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子コンポーネントの
パッケージングに関するものであり、とりわけ、伝熱が
重要な電子コンポーネントのパッケージングに関するも
のである。
パッケージングに関するものであり、とりわけ、伝熱が
重要な電子コンポーネントのパッケージングに関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】抵抗器は、長年にわたり、保護カバーで
密封される各抵抗素子毎に、個々にパッケージされてき
た。こうした抵抗器が生じる熱は、まわりの空気で散逸
させなければならず、装置を通る着実な空気流が必要に
なる。大電力用途の場合、空冷システムの処理能力を超
える熱を生じる可能性がある。
密封される各抵抗素子毎に、個々にパッケージされてき
た。こうした抵抗器が生じる熱は、まわりの空気で散逸
させなければならず、装置を通る着実な空気流が必要に
なる。大電力用途の場合、空冷システムの処理能力を超
える熱を生じる可能性がある。
【０００３】大ピーク電力用途には、熱伝導で冷却する
抵抗器が用いられている。DaleCorporation で製造され
ている Dale 抵抗器のような、こうした抵抗器は、かな
りの熱を発生し、抵抗器が生じる熱を除去する熱伝導に
よる冷却ジャケットで包囲されている。いくつかの用途
における大ピーク電力需要を処理するためのDale抵抗器
は、異常に大きく、装置内において法外な量のスペース
を必要とする。
抵抗器が用いられている。DaleCorporation で製造され
ている Dale 抵抗器のような、こうした抵抗器は、かな
りの熱を発生し、抵抗器が生じる熱を除去する熱伝導に
よる冷却ジャケットで包囲されている。いくつかの用途
における大ピーク電力需要を処理するためのDale抵抗器
は、異常に大きく、装置内において法外な量のスペース
を必要とする。
【０００４】第３のパッケージング解決案は、熱交換器
に対する伝熱を改良するため、アルミニウムに磁器を重
ねたベースに抵抗器を取りつけることであった。パッケ
ージは、それを熱交換表面、例えば、水冷表面に取りつ
けることによって、熱伝導で冷却された。そのベース
は、電気的に絶縁するため、磁器の薄層を被着した比較
的厚いアルミニウム片から作られている（熱伝導を可能
にする）。抵抗素子は、抵抗素子とベース間における熱
的接触をしっかりしようとして、例えば、引き延ばした
セラミック・スペーサによって所定位置に保持される。
に対する伝熱を改良するため、アルミニウムに磁器を重
ねたベースに抵抗器を取りつけることであった。パッケ
ージは、それを熱交換表面、例えば、水冷表面に取りつ
けることによって、熱伝導で冷却された。そのベース
は、電気的に絶縁するため、磁器の薄層を被着した比較
的厚いアルミニウム片から作られている（熱伝導を可能
にする）。抵抗素子は、抵抗素子とベース間における熱
的接触をしっかりしようとして、例えば、引き延ばした
セラミック・スペーサによって所定位置に保持される。
【０００５】しかしながら、上記構造には、いくつかの
制限がある。磁器層は、熱伝導性が高くなく、抵抗素子
からアルミニウム・ベースへの熱伝導が制限される。引
き延ばしたセラミック・スペーサは、抵抗素子とベース
の接触を保つため、ある程度の圧力を加えるが、一定し
た圧力の維持を保証するものではない。最後に、磁器の
薄層は、亀裂を生じたり、破損したりしやすく、故障に
つながる可能性がある。磁器層が割れると、導電性のア
ルミニウム製ベースが、抵抗素子との電気的接触にさら
され、コンポーネントを故障させる可能性がある。
制限がある。磁器層は、熱伝導性が高くなく、抵抗素子
からアルミニウム・ベースへの熱伝導が制限される。引
き延ばしたセラミック・スペーサは、抵抗素子とベース
の接触を保つため、ある程度の圧力を加えるが、一定し
た圧力の維持を保証するものではない。最後に、磁器の
薄層は、亀裂を生じたり、破損したりしやすく、故障に
つながる可能性がある。磁器層が割れると、導電性のア
ルミニウム製ベースが、抵抗素子との電気的接触にさら
され、コンポーネントを故障させる可能性がある。
【０００６】伝熱性を高め、かつ、コンポーネントとパ
ッケージとの熱的接触がしっかり維持されることを保証
するパッケージング案が、必要になる。
ッケージとの熱的接触がしっかり維持されることを保証
するパッケージング案が、必要になる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、熱伝
導能力が高く、劣化することなく大ピーク電力サージを
消散させることができ、組立てが容易で、パッケージ・
ベースの故障率が低い電子コンポーネント・パッケージ
ング・アセンブリを提供することにある。
導能力が高く、劣化することなく大ピーク電力サージを
消散させることができ、組立てが容易で、パッケージ・
ベースの故障率が低い電子コンポーネント・パッケージ
ング・アセンブリを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、熱伝導性で、
電気的には絶縁性の厚いベースを備えたパッケージを目
ざしたものである。カバーには、電子コンポーネントを
受ける凹所と、該コンポーネントをベースに対し熱的に
しっかり押しつけるためのバネが設けられている。カバ
ーは、係合するレールでスライドして、ベースの所定位
置につき、必要な圧迫力を維持する。
電気的には絶縁性の厚いベースを備えたパッケージを目
ざしたものである。カバーには、電子コンポーネントを
受ける凹所と、該コンポーネントをベースに対し熱的に
しっかり押しつけるためのバネが設けられている。カバ
ーは、係合するレールでスライドして、ベースの所定位
置につき、必要な圧迫力を維持する。
【０００９】
【実施例】同様のコンポーネントには同じ番号がつけら
れている図面に関連して、望ましい実施例の説明を行な
う。望ましい実施例では、抵抗コンポーネントを取り扱
うが、本書に開示の電子パッケージング案は、動作時に
多量の熱伝導を必要とする電子コンポーネントにも、等
しく適用可能である。
れている図面に関連して、望ましい実施例の説明を行な
う。望ましい実施例では、抵抗コンポーネントを取り扱
うが、本書に開示の電子パッケージング案は、動作時に
多量の熱伝導を必要とする電子コンポーネントにも、等
しく適用可能である。
【００１０】図１には、本発明による抵抗器のパッケー
ジの分解図が示されている。該コンポーネントの組立て
順序を反映して、この図の下部には、カバーが示されて
いる。カバー１００は、成形プラスチックで作られてお
り、電子コンポーネントのサブアセンブリを受ける凹所
１０２を含んでいる。カバー１００は、既知の技法を利
用して、成形プラスチックで作られている。ベース・プ
レート１１６を受けるスロットが、カバー１００の各端
部に設けられている。スロット１０４は、スロット形成
の一例である。スロットを用いることによって、コンポ
ーネントを組み立て、パッケージを最終的に熱交換器に
固定するまで、ベースを所定位置に保持することが可能
になる。
ジの分解図が示されている。該コンポーネントの組立て
順序を反映して、この図の下部には、カバーが示されて
いる。カバー１００は、成形プラスチックで作られてお
り、電子コンポーネントのサブアセンブリを受ける凹所
１０２を含んでいる。カバー１００は、既知の技法を利
用して、成形プラスチックで作られている。ベース・プ
レート１１６を受けるスロットが、カバー１００の各端
部に設けられている。スロット１０４は、スロット形成
の一例である。スロットを用いることによって、コンポ
ーネントを組み立て、パッケージを最終的に熱交換器に
固定するまで、ベースを所定位置に保持することが可能
になる。
【００１１】１０６に示すようなバネ・ワッシャが、凹
所１０２に配置され、圧迫圧力を加えて、電子コンポー
ネントを熱伝導性ベース・プレート１１６に押しつける
働きをする。望ましい実施例のバネ・ワッシャは、ベア
リングに用いられるタイプに似た、曲がった金属ワッシ
ャである。バネ・ワッシャは、凹所にはまるように選択
された市販タイプのバネ・ワッシャとすることができ
る。バネは、横方向に電子素子を係留することなく、該
素子とベースとのしっかりした熱的接触を保持する。カ
バーが、ベースに組み付けられると、圧迫が生じる。ス
ロット１０４は、ベースをカバーにしっかりと保持し、
バネによって、電子コンポーネントをベース１１６に押
しつける。該コンポーネントは、温度の上昇につれて、
横方向へ自由に膨張し、電子コンポーネントの故障率が
低下することになる。
所１０２に配置され、圧迫圧力を加えて、電子コンポー
ネントを熱伝導性ベース・プレート１１６に押しつける
働きをする。望ましい実施例のバネ・ワッシャは、ベア
リングに用いられるタイプに似た、曲がった金属ワッシ
ャである。バネ・ワッシャは、凹所にはまるように選択
された市販タイプのバネ・ワッシャとすることができ
る。バネは、横方向に電子素子を係留することなく、該
素子とベースとのしっかりした熱的接触を保持する。カ
バーが、ベースに組み付けられると、圧迫が生じる。ス
ロット１０４は、ベースをカバーにしっかりと保持し、
バネによって、電子コンポーネントをベース１１６に押
しつける。該コンポーネントは、温度の上昇につれて、
横方向へ自由に膨張し、電子コンポーネントの故障率が
低下することになる。
【００１２】電子コンポーネントの表面にバネ・ワッシ
ャ１０６の圧力を均等に分散させるため、絶縁パッド１
０８が設けられている。望ましい実施例の場合、これら
の絶縁パッドは、市販のセラミック材料である STEATIT
E から作られている。望ましい実施例の場合、電気的に
絶縁するが、熱伝導性は低い STEATITE が用いられる。
カバーへの熱伝導は、装置内における熱レベルを高める
ことになるので、望ましくない。
ャ１０６の圧力を均等に分散させるため、絶縁パッド１
０８が設けられている。望ましい実施例の場合、これら
の絶縁パッドは、市販のセラミック材料である STEATIT
E から作られている。望ましい実施例の場合、電気的に
絶縁するが、熱伝導性は低い STEATITE が用いられる。
カバーへの熱伝導は、装置内における熱レベルを高める
ことになるので、望ましくない。
【００１３】電力消散のため、１１０に示すような抵抗
素子が設けられている。望ましい実施例の場合、鉄・ク
ロム・アルミニウム合金が用いられる。この応用例にニ
ッケル・クロム合金（ニクロム）を用いて、同じ結果を
得ることができる。装置内において大ピーク電力に耐え
ることを可能にするため、クロム合金が用いられる。望
ましい実施例には、３相交流電源の入力に対する調整を
行なうため、３つの抵抗素子１１０、１１２、及び、１
１４が含まれている。ただし、本発明は、３つのコンポ
ーネントだけのパッケージングに限られるものではな
く、一般に、１つ以上の任意の数のコンポーネントに適
用することができる。
素子が設けられている。望ましい実施例の場合、鉄・ク
ロム・アルミニウム合金が用いられる。この応用例にニ
ッケル・クロム合金（ニクロム）を用いて、同じ結果を
得ることができる。装置内において大ピーク電力に耐え
ることを可能にするため、クロム合金が用いられる。望
ましい実施例には、３相交流電源の入力に対する調整を
行なうため、３つの抵抗素子１１０、１１２、及び、１
１４が含まれている。ただし、本発明は、３つのコンポ
ーネントだけのパッケージングに限られるものではな
く、一般に、１つ以上の任意の数のコンポーネントに適
用することができる。
【００１４】ベース・プレート１１６は、酸化アルミニ
ウム（アルミナ）、すなわち、電気絶縁体であって、良
好な熱伝導体であるセラミックから作られている。望ま
しい実施例は、９４〜１００パーセントの範囲の任意の
組成で、等しく有効であるが、９６パーセントのアルミ
ナによるベース・プレートを利用している。窒化アルミ
ニウムあるいは酸化ベリリウムといった、他の熱伝導性
セラミック材料を用いることもできる。ベースは、スラ
イドして、ベース１００のスロット１０４にはまるレー
ル１１８及び１２０と共に形成されている。ベース・プ
レートをカバーに固定し、パッケージを熱伝導装置に取
りつけるために用いられる固定具（不図示）を受けるた
め、ベース・プレートには、２つのホール１２２が形成
されている。
ウム（アルミナ）、すなわち、電気絶縁体であって、良
好な熱伝導体であるセラミックから作られている。望ま
しい実施例は、９４〜１００パーセントの範囲の任意の
組成で、等しく有効であるが、９６パーセントのアルミ
ナによるベース・プレートを利用している。窒化アルミ
ニウムあるいは酸化ベリリウムといった、他の熱伝導性
セラミック材料を用いることもできる。ベースは、スラ
イドして、ベース１００のスロット１０４にはまるレー
ル１１８及び１２０と共に形成されている。ベース・プ
レートをカバーに固定し、パッケージを熱伝導装置に取
りつけるために用いられる固定具（不図示）を受けるた
め、ベース・プレートには、２つのホール１２２が形成
されている。
【００１５】図２は、アセンブリ全体２００を示す平面
図である。抵抗器１１０、１１２、及び、１１４は、パ
ッケージを通って突き出しており、正と負の接点対２０
１、２０２、及び、２０３、２０４、及び、２０５、２
０６を形成している。
図である。抵抗器１１０、１１２、及び、１１４は、パ
ッケージを通って突き出しており、正と負の接点対２０
１、２０２、及び、２０３、２０４、及び、２０５、２
０６を形成している。
【００１６】作業時、ベースを介して、アセンブリから
移行する熱伝導を生じさせる水冷式表面に、コンポーネ
ント・パッケージ・アセンブリ２００が取りつけられ
る。望ましい実施例のアセンブリは、１５０ワット（各
素子毎に５０ワット）を消散させることができ、同時
に、４０℃の水冷式プレートに取りつけられる間、素子
のタブ温度を１００℃未満に維持することができる。こ
の設計により、一方では、多量の熱消散の要件が有効に
支援される。望ましい実施例の水冷式表面に対するベー
スの取付けは、この装置の用途を制限しようとするもの
ではない。該システムの熱伝導能力は、他のタイプの液
冷式または空冷式装置に用いることもできる。電気的に
絶縁する厚いセラミックベースを利用すると、一次電源
とアースの間に十分なすきまが維持されて、装置の安全
率も高められることになる。電子コンポーネントとバネ
を除く全てが、不導電性である。
移行する熱伝導を生じさせる水冷式表面に、コンポーネ
ント・パッケージ・アセンブリ２００が取りつけられ
る。望ましい実施例のアセンブリは、１５０ワット（各
素子毎に５０ワット）を消散させることができ、同時
に、４０℃の水冷式プレートに取りつけられる間、素子
のタブ温度を１００℃未満に維持することができる。こ
の設計により、一方では、多量の熱消散の要件が有効に
支援される。望ましい実施例の水冷式表面に対するベー
スの取付けは、この装置の用途を制限しようとするもの
ではない。該システムの熱伝導能力は、他のタイプの液
冷式または空冷式装置に用いることもできる。電気的に
絶縁する厚いセラミックベースを利用すると、一次電源
とアースの間に十分なすきまが維持されて、装置の安全
率も高められることになる。電子コンポーネントとバネ
を除く全てが、不導電性である。
【００１７】
【発明の効果】本発明により、熱伝導能力が高く、劣化
することなく大ピーク電力サージを消散させることがで
き、組立てが容易で、パッケージ・ベースの故障率が低
い電子コンポーネント・パッケージング・アセンブリが
提供される。
することなく大ピーク電力サージを消散させることがで
き、組立てが容易で、パッケージ・ベースの故障率が低
い電子コンポーネント・パッケージング・アセンブリが
提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるパッケージング・アセンブリのコ
ンポーネント部品を表わした分解図を示す図である。
ンポーネント部品を表わした分解図を示す図である。
【図２】アセンブルされたパッケージング・コンポーネ
ントの透視図を示す図である。
ントの透視図を示す図である。
１００ カバー １０２ 凹所 １０４ スロット １０６ バネ・ワッシャ １０８ 電子コンポーネント １１０ 抵抗素子 １１２ 抵抗素子 １１４ 抵抗素子 １１６ ベース・プレート １１８ レール １２０ レール １２２ ホール ２００ アセンブリ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エリツク・ポール・ラブグレン アメリカ合衆国ニユーヨーク州キングスト ン、サンセツト・テラス127番地 (72)発明者 ハーマン・ポール・メイヤー アメリカ合衆国ニユーヨーク州リーフト ン、ルート．213・ピー・オー・ボツクス 164 (72)発明者 ドナルド・ポール・リーリツク アメリカ合衆国ニユーヨーク州シヨカン、 15Ａ・マリー・ルー・レーン（番地なし)
Claims (9)
- 【請求項１】電気絶縁体であり、熱伝導体であるベース
と、 前記ベースに対しスライド可能に接続され、複数の接点
を備えた電子コンポーネントを受けるための少なくとも
１つの凹所を有し、前記接点が通って延びるアパーチャ
が設けられたカバーと、 前記電子コンポーネントを前記ベースに押しつけ、前記
カバーと前記電子コンポーネントの間において前記凹所
内に配置されて、前記ベースと前記カバーがアセンブル
されると、前記電子コンポーネント圧迫する働きをする
圧迫手段から成る、 電子パッケージ・アセンブリ。 - 【請求項２】前記ベースがセラミック材料であることを
特徴とする、請求項１に記載の電子パッケージ・アセン
ブリ。 - 【請求項３】前記電子コンポーネントが抵抗器であるこ
とを特徴とする、請求項１に記載の電子パッケージ・ア
センブリ。 - 【請求項４】前記ベースが酸化アルミニウムであること
を特徴とする、請求項１に記載の電子パッケージ・アセ
ンブリ。 - 【請求項５】前記圧迫手段が、 圧迫を維持するバネ手段と、前記バネ手段を前記電子コ
ンポーネントから電気的に絶縁する電気的絶縁手段から
成ることを特徴とする、 請求項１に記載の電子パッケージ・アセンブリ。 - 【請求項６】電気体絶縁体であり、熱伝導体であるベー
スと、 故障を生じることなく、大電流を消散させることが可能
な抵抗手段と、 前記抵抗手段に加圧して、前記ベースと熱的にしっかり
接触させる圧迫手段から構成される、 電子装置に対する大突入電流を消散させるための突入抵
抗アセンブリ。 - 【請求項７】前記ベースがセラミック材料であることを
特徴とする、請求項６に記載の突入抵抗アセンブリ。 - 【請求項８】前記ベースが、酸化アルミニウムから成る
ことを特徴とする、請求項６に記載の突入抵抗アセンブ
リ。 - 【請求項９】前記圧迫手段が、 圧迫を維持するバネ手段と、前記バネ手段を前記電子コ
ンポーネントから電気的に絶縁する電気的絶縁手段から
成ることを特徴とする、 請求項６に記載の突入抵抗アセンブリ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US578698 | 1990-09-04 | ||
| US07/578,698 US5140298A (en) | 1990-09-04 | 1990-09-04 | Ceramic base component packaging assembly |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0629101A true JPH0629101A (ja) | 1994-02-04 |
| JPH0744082B2 JPH0744082B2 (ja) | 1995-05-15 |
Family
ID=24313925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3233804A Expired - Lifetime JPH0744082B2 (ja) | 1990-09-04 | 1991-08-22 | 電気パッケージ・アセンブリ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5140298A (ja) |
| EP (1) | EP0474396B1 (ja) |
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