KR20070049963A - 회로 장치, 특히 주파수 변환기 - Google Patents

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KR20070049963A
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고블 크리스티안
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세미크론 엘렉트로니크 지엠비에치 앤드 코. 케이지
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Abstract

회로 모듈(12)이 회로판(14)과 접속 연결되고 냉각체(16)와 결합되는 회로 장치, 특히 주파수 변환기(10)가 제공된다. 최적의 냉각 특성을 갖는 조립 형태의 회로 장치, 특히 주파수 변환기의 구현을 위해, 회로 모듈(12)은 유연하고 전기 절연성인 합성 수지 시트(18)를 포함하고, 상기 합성 수지 시트는 그 일면에 회로 구조의 논리 금속층(20)을 포함하고, 그 위에 대향 위치해 있는 면에 회로 구조의 전력용 금속층(22)을 포함하며, 상기 전력용 금속층의 접촉 모서리(26)는 회로판(14)의 모서리부(28)와 접촉되는 것이 제안된다. 유연성 회로 모듈(12)은 회로판(14)으로부터 굴곡되어 연장되어 있다. 전력용 금속층(22)에 전력용 반도체 칩(24)이 접촉되어 있다. 냉각체(16)에는 전력용 반도체 칩(24)과의 접촉을 위한 회로 구조체(32)와 함께 기판(30)이 형성 고정되어 있다.
회로 장치, 주파수 변환기, 회로판, 냉각체, 회로 모듈

Description

회로 장치, 특히 주파수 변환기 {Circuit device, particularly frequency converter}
도 1은 본 발명에 따른 회로 장치, 특히 주파수 변환기의 조립 형태를 나타낸 개략도.
도 2는 공지되어 있는 주파수 변환기의 조립 형태를 도 1과 유사하게 나타낸 개략도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10: 주파수 변환기
12: (10에서) 회로 모듈
14: (10에서) 회로판
16: (10에서 12에 대한) 냉각체
18: (12에서) 합성 수지 시트
20: (18에 대한) 구조화된 논리 금속층
22: (18에 대한) 구조화된 전력용 금속층
24: (22에 대한) 전력용 반도체 칩
26: (22에서) 접촉 모서리
28: (14에서) 모서리부
30: (16에서 24에 대한) 기판
32: (30에서 24에 대한) 회로 구조체
34: (30에서 16에 대한) 금속층
36: (16에서) 금속 박판
38: (36에서) 제1 금속 박판 부분
40: (36에서) 제2 금속 박판 부분
42: (38에 대한) 냉각 구성 요소
44: (10에서) 하우징
46: 화살표/열유도/열흐름
본 발명은 회로판과 접속 연결되고 냉각체와 결합되는 회로 모듈을 갖는 회로 장치, 특히 주파수 변환기에 관한 것이다.
본 기술 분야에 따르면, 주파수 변환기는 TO's[트랜지스터, 사이리스터(thyristor), FET(field effect transistor) 또는 MOSFET(metal oxide semiconductor FET)의 그룹] 또는 전력용 반도체 모듈을 포함하여 구성된다. 이때, 접속면과 냉각면이 항상 고려된다. 표준 모듈은 접속면과 냉각면이 서로 평행하게 배치되도록 항상 구성된다. 이와 같이 상호 평행하게 배치되는 냉각면과 접속면의 구성에 따르면, 소위 조립 상태의 주파수 변환기가 제한적으로만 구현되는데, 그 이유는 상기 주파수 변환기의 크기가 크게 구성되기 때문에 이로 인해 상대적으로 크고 고가인 스위치 박스의 크기가 제한되기 때문이다. 이러한 주파수 변환기가 대체 사용되는 접촉기(contactor)의 크기를 적절히 하기 위해 비교적 작은 크기의 조립 형태로 형성되도록 하면, 열 흐름, 즉 열 유도가 문제가 되는데, 이러한 열 흐름은 가장자리 주위로 유도되어야 한다. 그러나 그다지 효과적이진 않다.
이러한 여건을 감안하여, 본 발명의 과제는 단순하게 구성되어 적절히 냉각 가능한 상술한 기술 분야의 회로 장치, 특히 주파수 변환기를 제공하는데 있다.
본 발명에 따르면, 상기 과제는 청구범위 제 1항의 특징, 즉 유연하고 전기 절연성인 합성 수지 시트를 포함하는 회로 모듈에 의해 해결되는 바, 상기 합성 수지 시트는 그 일면에 회로 구조의 얇은 논리 금속층을 포함하고, 그 위에 대향 위치해 있는 면에 회로 구조의 전력용 금속층을 포함하며, 상기 전력용 금속층의 접촉 모서리는 회로판의 모서리부와 접촉되고, 상기 유연성 회로 모듈은 상기 회로판으로부터 굴곡되어 연장되며, 상기 회로 구조의 전력용 금속층에 전력용 반도체 칩 이 접촉되어 있고, 냉각체에는 상기 전력용 반도체 칩과의 접촉을 위한 회로 구조체와 함께 기판이 형성 고정되어 있다.
본 발명에 따르면, 상기 유연성 회로 모듈은 소정의 위치에서 굴곡이 가능하다는 장점이 있다. 이는 냉각면과 접속면이 서로 임의의 각을 형성할 수 있음을 의미한다. 본 발명의 실질적인 장점은 상기 회로 모듈이 회로 구조의 전력용 금속층에 접촉되는 전력용 반도체 칩 및 상기 회로판과 공지된 기술, 예를 들면 납땜 또는 용접 기술에 의해 공동의 면으로 서로 결합될 수 있다는 점이다. 이후, 상기 2개의 성분은 서로에 대해 임의의, 즉 소정의 각으로 구부릴 수 있다. 이를 통해, 주파수 변환기는 상대적으로 작게 구성될 수 있으며, 이렇게 작은 크기는 조립에 대해 적절하며, 상기 주파수 변환기의 효과적인 냉각을 수반한다.
본 발명에 따르면, 상기 회로판의 면 치수에 비해 상기 유연성 회로 모듈의 면 치수는 작다. 상기 유연성 회로 모듈은 상기 회로판과 예를 들면 90°의 각을 이룰 수 있다.
상기 기판의 면 치수는 바람직하게는 상기 유연성 회로 모듈의 면 치수에 상응하게 조정된다.
상기 냉각체는 제1 및 제2 금속 박판 부분을 갖는 굴곡된 금속 박판을 포함하며, 상기 기판은 제1 금속 박판 부분에 고정되며, 상기 회로판의 면 치수에 상응하게 제2 금속 박판 부분의 면 치수가 조정될 수 있다. 제1 금속 박판 부분에는 냉각 구성 요소가 고정될 수 있다. 상기 냉각 구성 요소는 예를 들면 냉각 리브(rib)에 의해 형성될 수 있다.
종래 기술에 따른 주파수 변환기의 조립 상태와 비교하여 도면에 도시되어 있는 본 발명에 따른 회로 장치, 특히 주파수 변환기의 조립 상태에 대해 실시예에서 후술하는 기술 내용으로부터, 본 발명의 상세한 설명, 특징 및 이점이 명백해진다.
본 발명에 따른 전력용 반도체 모듈의 개략적이고 그 축척이 정확하지 않게 도시되어 있는 실시예의 후술하는 기술 내용으로부터 본 발명의 상세한 내용, 특징 및 이점이 명확해진다.
도 1은 회로판(14)과 접속 연결되고 냉각체(16)와 열 유도적으로 결합되는 회로 모듈(12)을 포함하는 본 발명의 회로 장치, 특히 주파수 변환기의 형태를 개략적으로 도시한 도면이다.
회로 모듈(12)은 유연하고 전기 절연성인 합성 수지 시트(18)를 포함하며, 상기 합성 수지 시트는 그 일면에 회로 구조의 얇은 논리 금속층(20)을 포함하고, 그 위에 대향 위치해 있는 면에 회로 구조의 전력용 금속층(22)을 포함한다. 전력용 금속층(22)에 전력용 반도체 칩(24)이 접촉되어 있다.
회로 구조의 전력용 금속층(22)의 접촉 모서리(26)는 회로판(14)의 모서리부(28)와 접촉되어 있다. 이때, 전력 접촉 및/또는 보조 접촉이 이루어진다. 이러한 접촉은 회로 모듈(12)의 초기 상태에서 납땜 또는 용접 기술을 통해 실시되며, 이때 회로 모듈(12) 및 회로판(14)은 공동의 면에 위치한다. 상기 접촉 이후, 회로판(14)의 면으로부터 회로 모듈(12)이 굴곡되어 회로 모듈(12)과 회로판(14) 사이에는 각 A가 형성된다. 이러한 각 A는 예를 들면 90°이다.
냉각체(16)에는 그 일면에 전력용 반도체 칩(24)의 접촉을 위한 회로 구조체(32)와 함께 기판(30)이 고정 형성된다. 대향 위치하는 기판의 면에 금속층(34)을 포함하며, 상기 금속층과 함께 상기 기판(30)은 냉각체(16)에 매우 열 유도적으로 고정된다.
냉각체(16)는 제1 금속 박판 부분(38) 및 제2 금속 박판 부분(40)을 포함하는 굴곡된 금속 박판(36)에 의해 형성된다. 기판(30)은 제1 금속 박판 부분(38)에 고정된다. 회로판(14)의 면 치수에 상응하게 제2 금속 박판 부분(40)의 면 치수가 조정된다. 제1 금속 박판 부분(38)에는 냉각 구성 요소(42)가 열 유도적으로 고정되며, 상기 냉각 구성 요소는 냉각 리브에 의해 형성된다.
도면 중 미설명 부호 44는 주파수 변환기(10)의 하우징을 나타내며, 상기 주파수 변환기는 단락적으로 암시되어 있다. 본 발명에 따른 주파수 변환기(10)는 이러한 외부 크기까지 포함하며, 조립을 위해 적절하다.
도 2는 공지되어 있는 주파수 변환기(10)의 조립 형태를 도 1과 유사하게 개략적으로 도시한 도면으로서, 도 1에 나타낸 바와 동일한 구성 요소는 동일한 부호에 의해 표시되므로, 도 2에서는 모든 구성 요소에 대해 재차 기재할 필요가 없다. 도 2에는 특히 회로 모듈(12)로부터 충분하지 않은 굴곡된 열흐름, 즉 열유도가 표시되어 있다. 이러한 굴곡된 열유도는 화살표(46)에 의해 표시되어 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 회로 장치, 특히 주파수 변환기는 단순하게 구성되어 적절히 냉각 가능하다.

Claims (6)

  1. 회로판(14)과 접속 연결되고 냉각체(16)와 열 유도적으로 결합되는 회로 모듈(12)을 포함하는 회로 장치, 특히 주파수 변환기(10)로서,
    회로 모듈(12)은 유연하고 전기 절연성인 합성 수지 시트(18)를 포함하고, 상기 합성 수지 시트는 그 일면에 회로 구조의 얇은 논리 금속층(20)을 포함하고, 그 위에 대향 위치해 있는 면에 회로 구조의 전력용 금속층(22)을 포함하며, 상기 전력용 금속층의 접촉 모서리(26)는 회로판(14)의 모서리부(28)와 접촉되고, 유연성 회로 모듈(12)은 회로판(14)으로부터 굴곡되어 연장되며, 회로 구조의 전력용 금속층(22)에 전력용 반도체 칩(24)이 접촉되어 있고, 냉각체(16)에는 전력용 반도체 칩(24)과의 접촉을 위한 회로 구조체(32)와 함께 기판(30)이 형성 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 회로 장치, 특히 주파수 변환기.
  2. 제 1항에 있어서, 유연성 회로 모듈(12)의 면 치수가 회로판(14)의 면 치수에 비해 작은 것을 특징으로 하는 회로 장치.
  3. 제 1항에 있어서, 유연성 회로 모듈(12)이 회로판(14)과 90°의 각을 이루는 것을 특징으로 하는 회로 장치.
  4. 제 1항에 있어서, 기판(30)의 면 치수가 유연성 회로 모듈(12)의 면 치수에 맞도록 조정되는 것을 특징으로 하는 회로 장치.
  5. 제 1항에 있어서, 냉각체(16)가 제1 금속 박판 부분(38) 및 제2 금속 박판 부분(40)을 갖는 굴곡된 금속 박판(36)을 포함하고, 기판(30)은 제1 금속 박판 부분(38)에 고정되며, 회로판(14)의 면 치수에 상응하게 제2 금속 박판 부분(40)의 면 치수가 조정되는 것을 특징으로 하는 회로 장치.
  6. 제 5항에 있어서, 제1 금속 박판 부분(38)에 냉각 구성 요소(42)가 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 회로 장치.
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