KR100831569B1 - 모터 제어 장치 - Google Patents

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KR100831569B1
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슈헤이 노하라
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가부시키가이샤 야스카와덴키
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Abstract

전력 반도체 소자와 기판의 위치 맞춤 작업을 없게 하고 조립성을 향상시킬 수가 있는 모터 제어 장치를 제공한다.
히트 싱크(1)에 밀착하는 전력 반도체 소자(3)를 1매째의 기판(4)에 실장하여 이루어지는 모터 제어 장치에 있어서, 히트 싱크(1)와 기판(4)의 사이에, 내부에 구멍으로 구성된 전력 반도체 소자(3)의 계합부(2e)를 가지는 스페이서(2)를 개재하고, 스페이서(2) 내에 전력 반도체 소자(3)를 위치 결정 배치시킨다. 또, 구멍의 둘레의 벽이, 전력 반도체 소자(3)의 측부로부터 돌출하는 단자와 히트 싱크(1) 사이의 공간을 차단하는 구성으로 한다.
전력 반도체, 조립성, 모터 제어, 히트 싱크, 기판, 계합부, 스페이서, 단자, 공간, 차단

Description

모터 제어 장치{MOTOR CONTROLLER}
본 발명은 인버터(inverter) 장치나 서보(servo) 증폭기 등의 모터 제어 장치에 관한 것으로, 특히, 기판에 대한 전력 반도체 소자의 위치 결정 및 설치 구조에 관한 것이다.
모터 제어 장치, 예를 들면 인버터 장치는 고열을 발생시키는 전력 반도체 소자를 이용하고 있기 때문에, 전력 반도체 소자를 히트 싱크(heat sink)에 밀착시켜 냉각 효과를 향상시키고 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).
종래의 모터 제어 장치, 예를 들면 인버터 장치는 도 4 및 도 5에 나타내듯이 구성되어 있다.
도 4 및 도 5에 있어서, (11)은 히트 싱크(heat sink)로, 예를 들면 네 귀퉁이에 보스(boss)(12c)를 설치하고 있고, 상기 보스(12c) 상에 제1의 기판(14)을 재치(載置)하고 있다. 상기 기판(14)에는 하면에 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 등의 전력 반도체 소자(13)가 실장되어 있다. 또, 상기 전력 반도체 소자(13)는 나사(16)로 히트 싱크(11)의 상면에 밀착하여 장착된다.
또, 상기 보스(12c)에는 상기 기판(14)을 사이에 두고 스터드(12d)와 나사(16)가 나사 결합되어 있다. 또한, 상기 스터드(stud)(12d)의 상면과, 상기 기 판(14)의 상면에 설치한 기판 부착자리(14c)에 제2의 기판(15)이 재치되어 있다.
이러한 구성에 있어서의 전력 반도체 소자(13)의 제1의 기판(14)에의 위치 결정 및 부착은 다음과 같이 한다.
우선, 히트 싱크(1)의 상면에 전력 반도체 소자(13)를 나사(18)로 고정한다.
다음에, 전력 반도체 소자(13)의 단자를 제1의 기판(14)의 통과구멍(through hole)(도시하지 않음)에 맞추면서, 기판(14)의 나사 안내구멍(14a)과 보스(12c)의 위치가 합치할지 어떨지를 확인한다. 합치하고 있지 않으면, 전력 반도체 소자(13)의 위치를 비켜 놓아 위치 수정을 한다. 합치하고 있으면, 혹은 전력 반도체 소자(13)의 위치 수정을 하여 기판(14)의 설치 구멍과 보스(12c)의 위치가 합치하면, 기판(14)을 나사(16)와 스터드(12d)를 이용하여 보스(12c)에 체결 고정한다. 그 후, 기판(14)에 설치한 나사 체결용의 구멍(14d)에 드라이버 등을 통해 나사(18)를 체결하고, 히트 싱크(11)의 상면에 전력 반도체 소자(13)를 확실히 고정한다.
상기 기판(14)을 보스(12c)에 체결 고정한 후, 전력 반도체 소자(13)의 단자를 기판(14)에 납땜하여 부착한다.
상기 전력 반도체 소자(13)의 단자를 기판(14)에 납땜하여 부착한 후, 상기 스터드(12d)의 상면과, 상기 기판(14)에 설치한 기판 부착자리(14c)의 상면에, 제2의 기판(15)을 나사(17)를 이용하여 고정한다.
<특허 문헌 1> 특개평 11-346477호 공보
<발명이 해결하고자 하는 과제>
그렇지만, 이러한 구성의 종래 기술에 있어서는 전력 반도체 소자를 히트 싱크에 가고정하고, 전력 반도체 소자의 단자를 기판의 통과구멍에 맞춘 후 기판을 나사 체결하여 고정하도록 하고 있기 때문에 다음과 같은 문제가 있었다.
(1) 전력 반도체 소자의 단자와 기판의 통과구멍을 맞추는데 시간이 걸린다.
(2) 전력 반도체 소자를 기판 부착후에 체결하기 때문에 기판에 나사 체결용의 구멍을 설치하지 않으면 안 되어 기판이 커진다.
본 발명은, 이러한 문제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 전력 반도체 소자와 기판의 위치 맞춤 작업을 없게 하고 조립성을 향상시킬 수가 있는 모터 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.
<과제를 해결하기 위한 수단>
상기 문제를 해결하기 위해 본 발명은 다음과 같이 구성한 것이다.
청구항 1에 기재의 발명은, 히트 싱크에 밀착하는 전력 반도체 소자를 1매째의 기판에 실장하여 이루어지는 모터 제어 장치에 있어서, 상기 히트 싱크와 상기 기판의 사이에, 스페이서를 개재하고, 상기 스페이서 내에 상기 전력 반도체 소자를 위치 결정 배치시킨 것을 특징으로 하는 것이다.
청구항 2에 기재의 발명은, 상기 스페이서 내에 상기 전력 반도체 소자를 계합하는 계합부를 설치한 것을 특징으로 하는 것이다.
청구항 3에 기재의 발명은, 상기 계합부가 구멍인 것을 특징으로 하는 것이다.
청구항 4에 기재의 발명은, 상기 구멍의 둘레의 벽이, 상기 전력 반도체 소자의 측부로부터 돌출하는 단자와 상기 히트 싱크와의 사이의 공간을 차단하고 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
청구항 5에 기재의 발명은, 단자가 돌출하지 않는 전력 반도체 소자의 측부와, 상기 측부에 대응하는 구멍의 측벽의 사이에 공간을 형성함과 아울러, 상기 구멍의 측벽에서 공간을 향해 돌기를 형성한 것을 특징으로 하는 것이다.
청구항 6에 기재의 발명은, 상기 돌기를, 나사로 체결 고정할 때의 억압시의 토크(torque)에 의해 전력 반도체 소자의 회전을 멈추는 부분에 배치한 것을 특징으로 하는 것이다.
청구항 7에 기재의 발명은, 상기 돌기의 높이를 전력 반도체 소자의 높이와 거의 동일하게 한 것을 특징으로 하는 것이다.
청구항 8에 기재의 발명은, 상기 기판이 상기 스페이서에 장착되는 것을 특징으로 하는 것이다.
청구항 9에 기재의 발명은, 상기 스페이서가 단열성의 수지인 것을 특징으로 하는 것이다.
청구항 10에 기재의 발명은, 상기 1매째의 기판을, 상기 스페이서의 측벽에 재치하고, 한편 상기 측벽의 상부에 복수개의 보스를 형성함과 아울러, 상기 보스에 적어도 2매째의 기판을 재치한 것을 특징으로 하는 것이다.
청구항 11에 기재의 발명은, 2매째 기판용의 보스에 재치하는 2매째의 기판에 보스 안내부를 형성함과 아울러, 상기 보스 안내부에 3매째 기판용의 보스를 통과시키고, 3매째의 기판을 3매째 기판용의 보스에 재치한 것을 특징으로 하는 것이다.
청구항 12에 기재의 발명은, 상기 보스 안내부가, 2매째의 기판에 형성한 놋치(notch) 혹은 구멍인 것을 특징으로 하는 것이다.
<발명의 효과>
본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
(1) 청구항 1∼3, 5∼8에 기재의 발명에 의하면, 제1의 기판에 대한 전력 반도체 소자의 위치 결정을 간단하게 할 수 있고, 전력 반도체 소자의 단자와 제1의 기판의 구멍 맞춤의 작업을 없앨 수가 있다. 또, 위치 결정을 위한 부품을 스페이서만으로 할 수 있기 때문에 부품수를 삭감할 수가 있다.
(2) 청구항 4에 기재의 발명에 의하면, 제1의 기판과 전력 반도체 소자의 절연 거리를 확보할 수가 있어 장치를 소형화할 수가 있다.
(3) 청구항 9에 기재의 발명에 의하면, 히트 싱크로부터의 열방사를 방지할 수가 있기 때문에 제1의 기판과 히트 싱크의 거리를 짧게 할 수 있고 장치를 소형화할 수가 있다.
(4) 청구항 10∼12에 기재의 발명에 의하면, 간단한 구성으로 복수매의 기판을 히트 싱크 상에 재치할 수가 있다.
도 1은 본 발명의 모터 제어 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1에 있어서의 모터 제어 장치의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1에 있어서의 스페이서를 나타내는 도이고, (a)는 평면도, (b)는 정면도이다.
도 4는 종래 기술에 있어서의 모터 제어 장치를 나타내는 사시도이다.
도 5는 도 4에 있어서의 모터 제어 장치의 분해 사시도이다.
<부호의 설명>
1   히트 싱크
1a  핀(pin)
1b  위치 결정구멍
1c  나사구멍
2   스페이서(spacer)
2a  위치 결정 돌기
2b  주연부
2c  제1의 보스(boss)
2d  제2의 보스(boss)
2e  계합부(구멍)
2f  돌기
3   전력 반도체 소자
4   제1의 기판
4a  나사 안내구멍
4b  놋치(notch)
4c  지지자리
5   제2의 기판
5a  나사 안내구멍
6   제1의 기판 고정용의 나사
7   제2의 기판 고정용의 나사
8   전력 반도체 소자 고정용의 나사
11  히트 싱크(heat sink)
12c  보스(boss)
12d  스터드(stud)
13  전력 반도체 소자(power semiconductor device)
14  제1의 기판
14a  나사 안내구멍
14c  기판 부착자리
14d  나사 체결용의 구멍
15  제2의 기판
16  제1의 기판 고정용의 나사
17  제2의 기판 고정용의 나사
18  전력 반도체 소자 고정용의 나사
이하, 본 발명의 실시예를 도에 기초하여 설명한다. 본 명세서에 있어 재치(載置)라는 용어는 "~위에 적재하여 배치한다"는 의미로 사용된다.
<실시예>
도 1은 본 발명의 모터 제어 장치를 나타내는 사시도이다. 도 2는 도 1에 있어서의 모터 제어 장치의 분해 사시도이다. 도 3은 도 1에 있어서의 스페이서를 나타내는 도이고, (a)는 평면도, (b)는 정면도이다.
도 1 내지 도 3에 있어서, (1)은 히트 싱크, (2)는 예를 들면 열전도율이 나쁜 수지로 일체화 되어 구성된 스페이서, (3)은 IGBT 등의 전력 반도체 소자로, 복수 라인의 단자가, 측면에서 바로 옆으로 돌출하고, 한편 도중에 상방을 향해 뻗어 구성되어 있다. (4)는 제1의 기판, (5)는 제2의 기판이다.
상기 히트 싱크(1)는, 예를 들면 직방체를 이루고 있고, 상면은 평면 상에 형성되고, 하면에는 핀(pin)(1a)이 형성되어 있다. 상면에는 상기 스페이서(2)를 위치 결정하기 위한 위치 결정구멍(1b), 및 스페이서(2)와 전력 반도체 소자(3)를 히트 싱크(1)에 설치하기 위한 나사구멍(1c)이 복수개 형성되어 있다.
상기 스페이서(2)는 상기 히트 싱크(1)의 상면에 재치되는 것으로, 상기 히트 싱크(1)와 동등하든지 혹은 작은 예를 들면 직방체로 구성되어 있다(본 실시예에서는 히트 싱크(1)보다 작게 구성되어 있다). 상기 스페이서(2)는 하면의 상기 히트 싱크(1)의 위치 결정구멍(1b)에 대응하는 위치에 위치 결정 돌기(2a)를 설치하고 있다. 또, 상면에 있어서는 주연부(2b)에 있어서의 대각선 상 혹은 거의 대각선 상의 2곳에 주연부(2b)의 상면과 동일 높이의 평면을 가지는 제1의 보스(2c)를 형성함과 아울러, 다른 대각선 상 혹은 거의 대각선 상의 2곳에 주연부(6)의 상면보다 높은 높이의 평면을 가지는 제2의 보스(2d)를 형성하고 있다. 상기 제1의 보스(2c)는 제1의 기판(4)을 나사(6)로 체결하여 고정하기 위한 것이고, 제2의 보 스(2d)는 제2의 기판(5)를 나사(7)로 체결하여 고정하기 위한의 것이다. 또, 상기 스페이서(2)는 내부에 각 전력 반도체 소자(3)를 위치 결정 배치하기 위한 계합부(2e)를 설치하고 있다. 상기 계합부(2e)는 예를 들면 스페이서(2)에 형성된 구멍 혹은 놋치(notch)로 구성되어 있다(실시예에서는 구멍).
상기 전력 반도체 소자(3)는 구멍으로 구성된 계합부(2e) 내에 삽입되어 위치 결정 배치되지만, 상기 구멍의 둘레의 벽은 상기 전력 반도체 소자(3)의 측부로부터 돌출하는 단자 아래에 비집고 들어가도록 높이가 주연부(2b)보다 낮게 되어 있다. 이에 의해 상기 구멍의 둘레의 벽이 전력 반도체 소자(3)의 단자와 히트 싱크(1) 사이의 공간을 차단하고, 전력 반도체 소자(3)의 단자와 히트 싱크(1)의 절연성이 향상된다.
또, 전력 반도체 소자(3)의 단자가 없는 측부와 대향하는 상기 스페이서(2)의 계합부(2e)의 둘레의 벽은 전력 반도체 소자(3)의 측부로부터 떼어 놓고, 전력 반도체 소자(3)와 둘레의 벽과의 사이에 공간을 형성함과 아울러, 상기 계합부(2e)의 둘레의 벽으로부터 공간을 향해 적어도 1개(본 실시예에서는 2개)의 돌기(2f)를 형성하고 있다. 상기 돌기(2f)는 전력 반도체 소자(3)의 위치 결정을 하기 위한 것이지만, 전력 반도체 소자(3)를 나사(8)를 이용하여 체결 고정할 때에, 따라 도는 것에 의한 전력 반도체 소자(3)의 위치 벗어남을 방지할 수가 있는 위치에 형성되어 있다. 즉, 나사(8)의 억압시의 토크에 의해 전력 반도체 소자(3)의 회전을 멈추는 부분에 배치하고 있다. 구체적으로 말하면 시계 회전 방향으로 나사(8)를 체결할 때에, 나사(8)와 함께 전력 반도체 소자(3)도 동반 회전을 하려고 하지만, 그 때에 전력 반도체 소자(3)의 측부가 강하게 맞닿으려고 하는 계합부의 둘레의 벽의 부분이다. 이 부분에 돌기(2f)를 설치함으로써 전력 반도체 소자의 동반 회전이 저지되어 위치 벗어남이 생기는 일이 없다.
상기 제1의 기판(4)은 상기 제1의 보스(2c)에 대응하는 위치에 나사 안내구멍(4a)이 형성되어 있고, 상기 스페이서(2)의 주연부(2b)와 제1의 보스(2c) 상에 재치하고, 나사(6)에 의해 상기 제1의 보스에 체결 고정된다. 상기 제1의 기판(4)의 높이 방향의 위치 결정은 상기 제1의 보스(2c)에 의해 이루어진다.
상기 제1의 기판(4)의 상방에는 간격을 두고 제2의 기판(5)이 배치되게 되지만, 제2의 기판(5)을 재치하기 위한 제2의 보스(2d)가 상기 스페이서(2)에 형성되어 있으므로, 제1의 기판(4)은 상기 제2의 보스(2d)와의 간섭을 피하기 위해서 놋치(notch)(4b)를 설치하고 있다.
또, 제1의 기판(4)의 상면에는 제2의 기판(5)을 지지하기 위한 지지자리(4c)를 설치하고 있다.
상기 제2의 기판(5)은 상기 제2의 보스(2d)에 대응하는 위치, 및 지지자리(4a)에 대응하는 위치에 나사 안내구멍(5a)이 형성됨과 아울러, 제2의 보스(2d) 및 지지자리(4c) 상에 재치하고, 나사(7)에 의해 상기 제2의 보스(2d) 및 지지자리(4c)에 체결 고정된다. 상기 제2의 기판(5)의 높이 방향의 위치 결정은 상기 제2의 보스(2d) 및 지지자리(4c)에 의해 이루어진다.
이러한 구성에 있어서의 전력 반도체 소자(3)의 제1의 기판(4)에의 위치 결정 및 부착은 다음과 같이 한다.
우선, 히트 싱크(1)의 상면에 스페이서(2)를 재치하지만, 이때 스페이서(2)의 하면에 형성한 위치 결정 돌기(2a)를 히트 싱크의 위치 결정구멍(1b)에 삽입하여 위치 결정한다. 이 상태로 각 전력 반도체 소자(3)를 각각의 계합부(2e)에 삽입하고, 나사(8)를 전력 반도체 소자(3)에 통과시킴과 아울러 히트 싱크(1)의 나사구멍(1c)에 나사 결합시키고, 전력 반도체 소자(3)를 히트 싱크(1)에 체결 고정한다.
다음에, 제1의 기판(4)을 놋치(notch)(4b)를 스페이서(2)의 제2의 보스(2d)에 계합시키고, 제1의 보스(2c)의 상면 및 주연부(2b)의 상면에 재치한다. 이때 각 전력 반도체 소자(3)의 단자와 제1의 기판(4)의 통과구멍은 위치가 맞아 있으므로 전력 반도체 소자(3)의 단자는 순조롭게 제1의 기판(4)의 통과구멍에 삽입된다.
제1의 기판(4)을 제1의 보스(2c)의 상면 및 주연부(2b)의 상면에 재치한 후, 나사(6)를 제1의 기판(4)의 나사 안내구멍(4a)과 제1의 보스(2c)의 나사 안내구멍에 통과시킴과 아울러, 히트 싱크(1)의 나사구멍(1c)에 나사 결합시키고, 제1의 기판(4)을 스페이서(2)를 개재하여 히트 싱크(1)에 체결 고정한다. 이 상태로 전력 반도체 소자(3)의 단자를 제1의 기판(4)에는 납땜 부착한다.
또, 제1의 기판(4)을 히트 싱크(1)에 체결 고정한 후, 제2의 기판(5)을 제2의 보스(2d)의 상면 및 제1의 기판(4)에 설치한 지지자리(4c)의 상면에 재치하고, 나사(7)를 제2의 기판(5)의 나사 안내구멍(5a)과 제2의 보스(2d)의 나사 안내구멍에 통과시킴과 아울러, 히트 싱크(1)의 나사구멍(1c)에 나사 결합시킨다. 또, 다른 나사(7)를 제2의 기판(5)의 나사 안내구멍(5a)에 통과시킴과 아울러, 지지자리(4c)의 나사구멍에 나사 결합시키고, 제2의 기판(5)을 스페이서(2)를 개재하여 히트 싱 크(1)에 고정한다. 또, 이때 나사(7)는 수지제의 제2의 보스(2d)에 의해 덮여 있기 때문에 제1의 기판(4)과의 절연 거리를 확보할 수 있다.
또, 본 발명에 있어서는, 기판은 1매이어도 좋고, 도시하고 있지 않지만, 제2의 보스(2d)에 재치하는 제2의 기판(5)에 보스 안내부를 형성함과 아울러, 상기 보스 안내부에 스페이서(2)에 형성한 제3의 보스를 통과시키고, 3매째의 기판이 되는 제3의 기판을 상기 제 3의 보스에 재치하도록 하여도 좋다.
본 발명의 모터 제어 장치는, 히트 싱크와 기판의 사이에 전력 반도체 소자를 계합 위치 결정하는 스페이서를 개재시키고 있으므로 다음과 같은 작용 효과가 있다.
(1) 전력 반도체 소자(3)를 스페이서의 계합부에 삽입하는 것만으로, 제1의 기판에 대한 전력 반도체 소자의 위치 결정을 간단하게 할 수 있다. 이에 의해 종래 매우 귀찮았던 전력 반도체 소자의 단자와 제1의 기판의 구멍 맞춤의 작업을 없앨 수가 있다. 또, 위치 결정을 위한 부품을 스페이서만으로 할 수 있기 때문에 부품수를 삭감할 수가 있다.
(2) 스페이서는 절연재로 구성되어 있으므로, 제1의 기판과 전력 반도체 소자의 간격을 크게 취하지 않아도, 스페이서에 의해 절연 거리를 확실히 확보할 수가 있다. 이에 의해 장치를 소형화할 수가 있다.
(3) 또, 스페이서는 열전도율이 나쁜 수지로 만들어져 있으므로, 히트 싱크와 기판의 사이에 개재시킴으로써 히트 싱크로부터의 열방사를 방지할 수가 있다. 이에 의해 기판과 히트 싱크의 거리를 짧게 할 수 있어 장치를 소형화할 수가 있음 과 아울러, 간단한 구성으로 복수매의 기판을 히트 싱크 상에 재치할 수가 있다.
본 발명은, 특히 인버터 장치나 서보 증폭기 등의 모터 제어 장치에 적용하여, 전력 반도체 소자와 기판의 위치 맞춤 작업을 없게 하고, 조립성을 향상시킬 수가 있는 모터 제어 장치를 제조하고 제공하는 분야에 이용할 수가 있다.

Claims (12)

  1. 히트 싱크에 밀착하는 전력 반도체 소자를 1매째의 기판에 실장하여 이루어지는 모터 제어 장치에 있어서,
    상기 히트 싱크와 상기 기판의 사이에, 상기 전력 반도체 소자를 계합하는 계합부를 내부에 설치한 스페이서를 개재하고, 상기 스페이서 내의 계합부에 위치 결정 배치된 상기 전력 반도체 소자를 상기 기판에 실장시킨 것을 특징으로 하는 모터 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 계합부가 구멍인 것을 특징으로 하는 모터 제어 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 구멍의 둘레의 벽이, 상기 전력 반도체 소자의 측부로부터 돌출하는 단자와 상기 히트 싱크와의 사이의 공간을 차단하고 있는 것을 특징으로 하는 모터 제어 장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    단자가 돌출하지 않는 전력 반도체 소자의 측부와, 상기 측부에 대응하는 구멍의 측벽의 사이에 공간을 형성함과 아울러, 상기 구멍의 측벽에서 공간을 향해 돌기를 형성한 것을 특징으로 하는 모터 제어 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 돌기를, 나사로 체결 고정할 때의 억압시의 토크에 의해 상기 전력 반도체 소자의 측부가 맞닿으려고 하는 상기 계합부의 둘레의 벽부분에 배치한 것을 특징으로 하는 모터 제어 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 돌기의 높이를 전력 반도체 소자의 높이와 거의 동일하게 한 것을 특징으로 하는 모터 제어 장치.
  7. 제1항 내지 제3항, 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판이 상기 스페이서에 장착되는 것을 특징으로 하는 모터 제어 장치.
  8. 제1항 내지 제3항, 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스페이서가 단열성의 수지인 것을 특징으로 하는 모터 제어 장치.
  9. 제1항 내지 제3항, 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 1매째의 기판을, 상기 스페이서의 측벽에 재치하고, 한편 상기 측벽의 상부에 복수개의 보스를 형성함과 아울러, 상기 보스에 적어도 2매째의 기판을 재치한 것을 특징으로 하는 모터 제어 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    2매째 기판용의 보스에 재치하는 2매째의 기판에 보스 안내부를 형성함과 아울러, 상기 보스 안내부에 3매째 기판용의 보스를 통과시키고, 3매째의 기판을 3매째 기판용의 보스에 재치한 것을 특징으로 하는 모터 제어 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 보스 안내부가, 2매째의 기판에 형성한 놋치(notch) 혹은 구멍인 것을 특징으로 하는 모터 제어 장치.
  12. 삭제
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Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4936019B2 (ja) * 2006-09-04 2012-05-23 株式会社安川電機 モータ制御装置
EP1936683A1 (en) * 2006-12-22 2008-06-25 ABB Technology AG Base plate for a heat sink and electronic device with a base plate
CN101569081B (zh) * 2007-01-18 2012-10-10 株式会社安川电机 马达控制装置
DE102007062990A1 (de) * 2007-12-21 2009-06-25 Robert Bosch Gmbh Kühlvorrichtung einer elektrischen Energieversorgung
JP4638923B2 (ja) * 2008-03-31 2011-02-23 日立オートモティブシステムズ株式会社 制御装置
CN101710822B (zh) * 2009-11-24 2013-06-19 深圳市汇川技术股份有限公司 电机驱动装置及主机架
US8446733B2 (en) * 2010-11-24 2013-05-21 Lear Corporation Printed circuit board connection assembly
CN102522381B (zh) * 2011-12-22 2015-09-30 东莞汉旭五金塑胶科技有限公司 一种散热器及其制造方法
JP2013157462A (ja) * 2012-01-30 2013-08-15 Yaskawa Electric Corp 伝達機構、基板位置決め装置およびロボット
CN202799522U (zh) * 2012-07-28 2013-03-13 中山大洋电机制造有限公司 一种电机控制器结构
WO2014132424A1 (ja) * 2013-02-28 2014-09-04 新電元工業株式会社 電子モジュールおよびその製造方法
JP5788584B2 (ja) * 2013-02-28 2015-09-30 新電元工業株式会社 電子モジュールおよびその製造方法
JP5803961B2 (ja) * 2013-03-21 2015-11-04 株式会社豊田自動織機 基板間隔保持部材及びインバータ装置
JP6904082B2 (ja) * 2016-06-16 2021-07-14 富士電機株式会社 電力変換装置
JP2018195717A (ja) * 2017-05-17 2018-12-06 富士電機株式会社 半導体モジュール、半導体モジュールのベース板および半導体装置の製造方法
WO2020059010A1 (ja) * 2018-09-18 2020-03-26 東芝キヤリア株式会社 制御装置および制御装置の保守方法
US10882147B2 (en) * 2018-10-01 2021-01-05 Hewlett Packard Enterprise Development Lp Heatsink with retention mechanisms
WO2021047793A1 (de) * 2019-09-12 2021-03-18 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg Elektrogerät und verfahren zum herstellen eines ersten und zweiten elektrogeräts aus einem baukasten
EP4017229A1 (de) * 2020-12-15 2022-06-22 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung zur einfassung einer leistungseinheit und zur zentrierung einer ansteuerungseinheit bezüglich der leistungseinheit
US11688962B2 (en) * 2021-05-13 2023-06-27 Veoneer Us, Llc Scalable electronic modules having a common form factor
CN117580274B (zh) * 2024-01-15 2024-04-12 江苏金脉电控科技有限公司 一种基于pcb的电机控制器加工方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0373461U (ko) * 1989-11-22 1991-07-24
JP2001242347A (ja) * 1999-12-24 2001-09-07 Furukawa Electric Co Ltd:The 光モジュール

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0373461A (ja) * 1989-08-14 1991-03-28 Fujitsu Ten Ltd デイスク状記録媒体の装着装置
JPH08774Y2 (ja) 1990-07-19 1996-01-10 太陽誘電株式会社 放熱板付混成集積回路基板
US5648893A (en) * 1993-07-30 1997-07-15 Sun Microsystems, Inc. Upgradable multi-chip module
US6084178A (en) * 1998-02-27 2000-07-04 Hewlett-Packard Company Perimeter clamp for mounting and aligning a semiconductor component as part of a field replaceable unit (FRU)
JPH11346477A (ja) 1998-06-03 1999-12-14 Yaskawa Electric Corp インバータ装置
US6061235A (en) * 1998-11-18 2000-05-09 Hewlett-Packard Company Method and apparatus for a modular integrated apparatus for heat dissipation, processor integration, electrical interface, and electromagnetic interference management
JP2000156584A (ja) 1998-11-19 2000-06-06 Furukawa Electric Co Ltd:The 放熱構造を有する装置
JP2000195408A (ja) * 1998-12-28 2000-07-14 Sumitomo Wiring Syst Ltd 電気接続箱
JP4234259B2 (ja) * 1999-05-14 2009-03-04 富士通テン株式会社 電子機器の組合せ構造
US6634095B2 (en) * 2001-06-27 2003-10-21 International Business Machines Corporation Apparatus for mounting a land grid array module
US6549418B1 (en) * 2001-09-26 2003-04-15 Hewlett Packard Development Company, L.P. Land grid array integrated circuit device module
JP3691829B2 (ja) * 2002-08-02 2005-09-07 シャープ株式会社 携帯型情報処理装置
US6891725B2 (en) * 2002-09-23 2005-05-10 Siemens Energy & Automation, Inc. System and method for improved motor controller
JP4155048B2 (ja) * 2003-02-14 2008-09-24 住友電装株式会社 パワーモジュール及びその製造方法
US7095621B2 (en) * 2003-02-24 2006-08-22 Avago Technologies Sensor Ip (Singapore) Pte. Ltd. Leadless leadframe electronic package and sensor module incorporating same
US7206206B2 (en) * 2004-06-24 2007-04-17 Inventec Corporation Radiator structure
US7120027B2 (en) * 2004-07-08 2006-10-10 Cray Inc. Assemblies for mounting electronic devices and associated heat sinks to computer modules and other structures

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0373461U (ko) * 1989-11-22 1991-07-24
JP2001242347A (ja) * 1999-12-24 2001-09-07 Furukawa Electric Co Ltd:The 光モジュール

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Publication number Publication date
WO2006001163A1 (ja) 2006-01-05
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