JPS5833953A - 可変速電動工具用半導体電圧制御装置 - Google Patents

可変速電動工具用半導体電圧制御装置

Info

Publication number
JPS5833953A
JPS5833953A JP56129702A JP12970281A JPS5833953A JP S5833953 A JPS5833953 A JP S5833953A JP 56129702 A JP56129702 A JP 56129702A JP 12970281 A JP12970281 A JP 12970281A JP S5833953 A JPS5833953 A JP S5833953A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
chip
recess
power control
element chip
control element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP56129702A
Other languages
English (en)
Inventor
Shinobu Takahama
忍 高浜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP56129702A priority Critical patent/JPS5833953A/ja
Publication of JPS5833953A publication Critical patent/JPS5833953A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/18Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different subgroups of the same main group of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/16Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K23/00DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors
    • H02K23/66Structural association with auxiliary electric devices influencing the characteristic of, or controlling, the machine, e.g. with impedances or switches
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は電動ドリルなどの電動工具の駆動用モータの
回転速度を可変にする半導体電圧制御装置(以下「電圧
制御装置」と略称する)IC関するものである◇ 最近、電動ドリルなどの電動工具の分野においては、使
用者の使用条件に合せて駆動用モータの回転速度を変え
ることができる可変速電動工^の要求が高まっている。
以下、可変°速電動ドリルの駆動用゛モータの回転速度
を変化させる電圧制御装置を例にとシ説明する0 第1図は可変速ミードリル相電圧制御装置の一般的な構
成例を示す回路図でめlる。
図において、(1)はアノードが交流電源(ps)の−
方の端子に接続されカソードが可変速電動ドリルの駆動
用モータ(M)を介して交流電源(Ps)の他方の端子
に接続されたサイリスタ素子、(2)はスイッチング素
子、ダイオード素子、抵抗素子、コンデンサ素子などで
構成され、サイリスタ素子(1)のアノードに接続され
た可変抵抗器(2a)を有しサイリスタ素子(1)の作
動を制御する制御回路部である。
この制御回路部(2)の可変抵抗器(2a)は、その抵
抗値を変化させるととくよってサイリスタ素子(1)の
点弧位相角を変えて、駆動用モータ(M) K印加され
る電圧を変化させ、駆動用モータ(M)の回転速度を制
御するものでおる。なお、この構成例では、サイリスタ
素子(1)を用いたが、これはトライアック素子などの
電力制御素子であれば、この構成例と同様の動作をさせ
ることができる。
第\2図は可変速電動ドリル用の従来の電圧制御装置の
一例を示す斜視図である。
図において、(1りは第1図に示したサイリスタ素子(
1)に対応し可変速電動ドリルの駆動用モータ(M)K
印加される電圧を制御するサイリスタ素子、トライアッ
ク素子などの完成さ些た電力制御素子、0’4は第1図
に示した可変抵抗器(2a)を含む制御回路部(2)K
対応し完成された回路構成素子を組込んだプリント基板
を回路構成素子とともに樹脂封止した制御回路部、(3
)は銅板などの熱伝導率の大きい金属板からなシミ力制
御素子(11)および制御回路部(nを装着し電力制御
菓子01)の放熱の役目をする放熱体、(4)は電力制
御菓子(lυおよび制御回路部(14に接続された外部
リード線、(5)は電力制御素子(11)、制御回路部
H、放熱体(3)、および外部リード線(4)の先端側
の所要部分以外の部分を覆い外部と絶縁し保護する熱収
縮チューブである。
ところで、この従来例の電圧制御装置では、電力制御菓
子帆)および制御回路部0匂の回路構成素子に完成品を
使用しているので、外形寸法が大きくなり、可変速電動
ドリルへの取付は場所が制限されるから、特に小容波の
可変速電動ドリルへの取付けは容易ではないという欠点
があった。また、電力制御菓子(川、制御回路部θ々お
よび放熱体(3)が熱収縮チューブ(5)Kよって被覆
されているので、可変速電動ドリルの駆動用上−夕の回
転による冷却風を利用しようとしても、この冷却風によ
る電力制御素子(川への冷却効果が低く、電力制御素子
(!1)の温度上昇を効率よく抑制することができない
という欠点もあった。更に、電力制御素子(I l)の
放熱体(3)へのねじ止め取付は作業、制御回路部(l
乃の回路構成素子のプリント基板への半田付は作業、熱
収縮チューブ(5)の被覆作業などの作業性が悪く、そ
の上電力制御素子(1υおよび制御回路部θ乃の回路構
成素子の完成品の価格が高いので、製造価格が高くなる
という欠点もあった。
この発明は、上述の欠点に鑑みてなされたもので、チッ
プ状の電力制御素子および制御回路部の回路構成素子を
セラミツ?回路基板の表面に装着した混成集積回路装置
(H工C)を用い、この■工Cのセラミック回路基板の
裏面を放熱の役目をする外装用の金属ケースにろう付け
することによって、外形寸法が小さく、放熱性のよい、
しかも安価な可変速電動工具用電圧制御装置を提供する
ことを目的とする。
次に、この発明の一実施例の可変速電動ドリル用電圧制
御装置を構成する構成部品を第3図〜第5図につい”て
説明する。
第3図(蜀はこの実施例の主要部を構成する)110を
示す平面図、第3図(B) Fi第3図(A)の■B−
[IB線での断面図、第3図(C)はこの実施例のH工
Cのセラミック回路基板の裏面を示す図である。
図において、−は表面上に厚膜配線導体(図示せず)が
形成されたセラミック回路基板、(2)はセラミック回
路基板−の表面上に銅板(21a)を介して装着され保
1用樹脂(211))が塗布乾燥された電力制御素子チ
ップ、一点鎖線で囲む翰はセラミック回路基板−の表面
上に装着され保賎用樹脂(22al)が塗布乾燥された
スイッチング素子チップまたはダイオード素子チップ(
22a) 、および゛セラミック回路基板−の表面上に
装着された積層チップコンデンサ(22b)で構成され
電力制御素子チップ四の作動を制御する制御回路部、に
)はセラミック回路基板−の表門上の電力制御素子チッ
プ@側の端縁部に形成され第4図の正面図に示す外部リ
ード線(2)を半田付けするためのリード接続用金属化
膜、鱒はセラミック回路基板−の電力制御素子チップ(
2)の装着部に対応する裏面の部分に形成され後述の外
装用の金属ケースにセラミック回路基板−を半田付けす
るための回路基板ろう付は用金属化膜である。
第5図(A)はこの実施例を構成するHICを収容する
外装容器を示す平面図、第5図(B)は第5図(A)の
H3−マB#での断面図である。
図において、6カは金属板からなり第3図に示したHI
Cを収容するとともに一方の端面側に側聞口部を有する
凹部(31,a)が形成された金属ケース、(31b)
は金属ケース(ロ)の凹部(31a)の側開口底面部に
形成された貫通溝、(財)は一部分が凹部(3ユa)の
貫通溝(slb)に挿入位置決めされて凹部(S1a)
の内壁面に取付けられ凹部(31a)の側聞口部を閉鎖
し、第4図に示した外部リード線に)を凹部(311!
L)内から引出すためのリード引出し孔(S2a)が設
けられたゴムブッシングである。
次に、この実施例の組立て方法を第3図〜第6図につい
て説明する。
86図(A)はこの実施例の組立て完了後の状態を示す
平面図、第6図(B)は第6図(A)のWB−IBMで
の断面図である。
まず、M5図に示した金属ケース■(ト)の凹部(31
a)の底面上に1.この底面と第3図に示したセラミッ
ク回路基板−の裏面の回路基板ろう付は用金属化膜(財
)と間に半田材(図示せず)を介在させて、セラミック
回路基板−を載置する。次に1第3図に示すように1こ
のセラミック基板−の表面上に形成された厚膜配線導体
(図示せず)上に半田材(図示せず)を介して銅板(2
1a)を載置し、更にこの銅板(21a )上に半田材
(図示せず)を介して電力制御素子チップ(2)を載置
する。これと同様に、一点鎖線で囲む制御回路部(2)
の回路構成素子チップ(22a)および積層チップコン
デンサ(221))を、厚膜配線導体(図示せず)上に
半田材(図示せず)を介して載置する。次いで、このよ
うに組立てられた組立て体を加熱F(図示せず)内に放
置して上記各半田材を溶融させ、金属ケース60の凹部
31a)の底面上にセラミック回路基板−をろう付けす
るとともに、セラミック回路基板−に電力制御素子チッ
プ(2)、回路構成素子チップ(Z2a)および積層チ
ップコンデンサ(22b)を装着する。次いで、電力制
御素子チップ(2)および回路構成素子チップ(22m
)にそれぞれ保護用樹脂(21b)および保護用樹脂(
22al)を塗布乾燥する。次に、第5図に示したゴム
ブッシング働のリード引出し孔(32a)に第4図に示
し友外部リード線(2)を通して、このゴムブッシング
(2)の一部を金属ケース(ロ)の凹部(31a)の貫
通溝(31b) K挿入し位置決めして、ゴムブッシン
グに)を凹部(31a)の内壁面に取付け、金属ケース
0力の凹部(31a )の側聞口部を閉鎖する。しかる
のち、外部リード線(2)を第3図に示したセラミック
回路基板−のリード接続用金属化膜四に半田付けし、ゴ
ムブッシングに)Kよって金属ケースC(心の凹部(3
1m)の側聞口部が閉鎖された凹部(31a)内へこの
凹部(31a)内のHICを徨うようにエポキシ樹脂な
どの熱硬化性樹脂−を注入すると、第6図に示したこの
実施例を得ることができる。
このように構成されたこの実施例では、電力制御素子チ
ップに)、並びに制御回路部四の回路構成素子チップ(
22a)および積層チップコンデンサ(22b)をセラ
ミック回路基板−に装着したHICを用いているので、
外形寸法を、82図に示した従来例の外形寸法より大幅
に小さくすることが可能となシ、小容量の可変速電動ド
リルでも容易に取付けることができる。また、電力制御
素子チップ(2)、回路構成素子チップ(22a)およ
び積層チップコンデンサ(2sb)がセラミック回路基
板(21によって金属ケース(2)と絶縁されているの
で、上記従来例のように、金属ケース(ロ)を外部と絶
縁する九めに金属ケース■に熱収縮チューブ(5)を被
覆する必要がなく、可変速電動ドリルの駆動用モータの
回転による令姉風を利用して、電力制御素子チップ(2
)を効率よく冷却することができ、電力制御素子チップ
(2)の温度上昇を抑制することができる。
しかも、セラミック回路基板−の電力制御素子チップ(
2)の装着部に対応する裏面の部分のみが金属ケース(
ロ)の凹部(31a)の底面に半田付けされるので、セ
ラミック回路基板−の熱膨張係数と金属ケースe1)の
熱膨張係数との差による熱応力によってセラミック回路
基板−が破損するのを防止することができる。更に、セ
ラミック回路基板−の金属ケース0])への半田付け、
並びに電力制御素子チップ62ル、回路構成素子チップ
(22a )および積層チップコンデンサ(22b)の
セラミック回路基板−への装着を同時に行うことができ
るので、組立て作業の作業性がよく、その上、素子チッ
プ(2)および(22a)の価格がこれらの完成品の価
格より安いことと相まって、製造価格を安くすることが
できる0なお、これまで、可変速電動ドリル用電圧制御
装置を例にとシ述べたが、この発明はこれに限らず、可
変速電動工具用電圧制御装置一般に適用することができ
る。
以上、説明し丸ように、この発明の可変速電動工具用半
導体電圧制御装置では、電力制御素子チップおよび制御
回路部のチップ状の回路構成素子をセラミック回路基板
の表面に装着したHIOを外装用の金属ケースに収容し
たので、外形寸法を従来例のそれより大幅に小さくする
ことが可能とな夛、小容量の可変速電動工具でも容易に
取付けることができる0また、上記電力制御素子チップ
および上記制御回路部の上記回路構成素子が上記セラミ
ック回路基板によって上記金属ケースと絶縁されている
ので、従来例のように、上記金属ケースを外部と絶縁す
るためKこの金属ケースに熱収縮チューブを被覆する必
要がたく、可変速電動工具の駆動用モータの回転による
冷却風を利用して、上記電力制御素子チップを効率よく
冷却することができ、上記電力制御素子チップの温度上
昇を抑制することができる。更K、上記セラミック回路
基板の上記金属ケースへのろう付け、並びに上記電力制
御製子チップおよび上記制御回路部の回路構成素子の上
記セラミック回路基板への装着を同時に行うことができ
るので、組立て作業の作業性がよく、その上チップ状部
品の価格が完成品の価格よシ安°いたとと相まって、製
造価格を妥くすることができる0
【図面の簡単な説明】
第1図は可変速電動ドリル用電圧制御装置の一般的な構
成例を示す回路図、第2図は可変速電動ドリル用の従来
の電圧制御装置の一例を示す斜視図、第3図(A)はこ
の発明の一実施例の主要部を構成するHIOを示す平面
図、第3図(B)は第3図(蜀の[B−[IB線での断
面図、第3図(C)は上記実施例を構成するHIOの毎
ラミック回路基板の裏面を示す図、第4図は上記実施例
の一部を構成する外部リード綜を示す正面図、第5図(
薊は上記実施例を構成するHIOを収容する外装容器を
示す平面図、第5図(Blは第5図(蜀のV B −4
B線での断面図、第6図(4)は上記実施例の組立て完
了後の状態を示す平面図、第6図(B)は諮6図(A)
のVIB−■B線での断面図である。 図において、−はセラミック回路基板、(ハ)は電力制
御素子チップ、一点鎖線で示す磐は制御回路部、(22
a)および(22b)は制御回路部めテップ状の回路構
成素子、に)は外部リード線、el)は金属ケ+ x 
、(31a)は凹部、に)はゴムブッシング、に)は熱
硬化性樹脂でめる0 なお、図中同一符号はそれぞれ同一もしくは相当部分を
示す。 代理人 葛野信−(外1名) 第1図 第3図 第4図 第5図 第6図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  可責速電動工^の駆動用モータに印加される
    電圧を制御する電力制御素子チップとこの電力制御素子
    チップの作動を制御する制御回路部を構成するチップ状
    の回路構成素子とがセラミック回路基板の表両上に装着
    された混成集積回路装置、金属板からなシ上記混成集積
    回路装置i収容するとともに一方の端面側に側聞口部を
    有する凹部が形成された金属ケース、この金属ケースの
    上記側聞口部を閉鎖するように上記凹部の内壁面に取付
    けられ上記凹部内に収容された上記混成集積回路装置か
    ら外部リード線を引出すゴムブッシング、およびこのゴ
    ムブッシングによって上記側聞口部が閉鎖された上記凹
    部内へこの凹部内に収容された上記混成集積回路装置を
    覆うように注入された熱硬化性樹脂を備えた可変速電動
    工具用半導体電圧制御装置。
  2. (2)混成集積回路装置のセラミック回路基板8の電力
    制御素子チップの装着部に対応する裏面の部分のみが金
    属ケースの凹部の底面上にろう付けされたことを特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載の可変速電動工具用半導
    体電圧制御装置。
JP56129702A 1981-08-18 1981-08-18 可変速電動工具用半導体電圧制御装置 Pending JPS5833953A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56129702A JPS5833953A (ja) 1981-08-18 1981-08-18 可変速電動工具用半導体電圧制御装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56129702A JPS5833953A (ja) 1981-08-18 1981-08-18 可変速電動工具用半導体電圧制御装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS5833953A true JPS5833953A (ja) 1983-02-28

Family

ID=15016081

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP56129702A Pending JPS5833953A (ja) 1981-08-18 1981-08-18 可変速電動工具用半導体電圧制御装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5833953A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62114491A (ja) * 1985-11-12 1987-05-26 Omron Tateisi Electronics Co 電動工具用モ−タの制御装置
EP0330372A2 (en) * 1988-02-24 1989-08-30 Nec Corporation Hybrid ic with heat sink
KR20030045979A (ko) * 2001-12-03 2003-06-12 (주)티엠디바이스 교류 서보모터 드라이버의 구조
US7586222B2 (en) * 2005-09-09 2009-09-08 Denso Corporation Voltage controller for alternator of vehicle

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62114491A (ja) * 1985-11-12 1987-05-26 Omron Tateisi Electronics Co 電動工具用モ−タの制御装置
EP0330372A2 (en) * 1988-02-24 1989-08-30 Nec Corporation Hybrid ic with heat sink
KR20030045979A (ko) * 2001-12-03 2003-06-12 (주)티엠디바이스 교류 서보모터 드라이버의 구조
US7586222B2 (en) * 2005-09-09 2009-09-08 Denso Corporation Voltage controller for alternator of vehicle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN205452265U (zh) 电子功率模块
JP4361486B2 (ja) 電気モータの電力用電子部品及び制御用電子部品を搭載する装置構造
US7782628B2 (en) Circuit device
JP5160185B2 (ja) インバータ装置
JP5861614B2 (ja) 高電圧電気装置及び電動圧縮機
US8477502B2 (en) Electronic module
EP1921911A1 (en) Power module and motor integrated control unit
EP1747971A1 (en) Electric power steering apparatus
JP5893099B1 (ja) 電力供給ユニット一体型回転電機
CN101847620A (zh) 功率模块
JPH07240497A (ja) パワー半導体モジュールおよびそれに使用する絶縁金属基板
JP2001250910A (ja) パワーモジュール
JP2004190547A (ja) インバータ一体型電動コンプレッサ及びその組み立て方法
WO2000068992A1 (en) Semiconductor device
JP6312093B2 (ja) 回転電機
JP2004225580A (ja) シャント抵抗装備インバータ一体型電動コンプレッサ及びシャント抵抗装置
JP2017139450A (ja) 電子パワーモジュール、これを備える電子アーキテクチャ、電圧変換器、および電圧変換器を備える電気機械
JP2011077463A (ja) 電力変換装置、それを用いた回転電機、及び半導体パワーモジュールの製造方法
JPS5833953A (ja) 可変速電動工具用半導体電圧制御装置
US11121606B2 (en) Motor, circuit board, and engine cooling module including the motor
JP2004527120A5 (ja)
JP2009106074A (ja) インバータ装置
US8081475B1 (en) Heat sinking assembly and method for power electronics in a trolling motor controller head
JP2570861B2 (ja) インバータ装置
JP6327646B2 (ja) モータ