KR20140116911A

KR20140116911A - 회로 기판 및 전자 디바이스

Info

Publication number: KR20140116911A
Application number: KR1020147022005A
Authority: KR
Inventors: 시게유키 야기; 요시히데 니이
Original assignee: 스미또모 베이크라이트 가부시키가이샤
Priority date: 2012-01-13
Filing date: 2012-12-27
Publication date: 2014-10-06
Also published as: TW201352088A; WO2013105456A1; CN104040714A; JPWO2013105456A1

Abstract

실장되는 회로의 동작 안정성을 향상시킬 수 있는 회로 기판, 및 그 회로 기판을 사용한 전자 디바이스를 제공한다.
회로 기판 (1a) 은, 금속 기판 (2) 과, 금속 기판 (2) 의 일방의 면측에 형성된 절연층 (3) 과, 절연층 (3) 상에 형성된 도체층 (4) 을 구비한다. 도체층 (4) 은, 스위칭 소자를 접속하기 위한 복수의 스위칭 소자용 단자로 구성되는 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41U, 41V, 41W) 과, 스위칭 소자에 구동 전압을 인가하는 구동 회로를 접속하기 위한 복수의 구동 회로용 단자로 구성되는 구동 회로용 단자군 (42U, 42V, 42W) 을 갖는 배선 패턴을 구비한다. 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41U, 41V, 41W) 및 구동 회로용 단자군 (42U, 42V, 42W) 은 동일면 상에 형성되어 있다.

Description

회로 기판 및 전자 디바이스{CIRCUIT BOARD AND ELECTRONIC DEVICE}

본 발명은 스위칭 소자를 실장하기 위한 회로 기판, 및 회로 기판 상에 스위칭 소자가 실장된 전자 디바이스에 관한 것이다.

최근 전자 기기의 고성능화, 소형화에 수반하여, 반도체의 고밀도화 및 고기능화가 요구되는 경향이 있다. 이와 같은 경향인 가운데, 스위칭 소자 등의 발열 소자에 의해 구성되는 회로에 있어서는, 능동 소자에 전류가 흐름으로써 발열하고, 온도가 상승하기 때문에, 회로의 동작이 불안정해지는 경우가 있다.

이와 같은 구동에 의해 발열하는 능동 소자로는, MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor), IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) 등의 스위칭 소자, 유기 EL (Electro Luminescence), LED (Light Emitting Diode) 등의 발광 소자를 들 수 있다.

이와 같은 발열 소자를 포함하는 회로를 실장하는 회로 기판으로서, 금속 기판을 갖는 회로 기판이 사용되고 있다. 이와 같은 회로 기판은, 열전도율이 높은 금속 기판 (예를 들어 알루미늄 기판) 과, 금속 기판의 표면에 절연성 재료를 피복함으로써 형성된 절연층과, 이 절연층 상에 형성된 배선 패턴을 포함하는 도체층을 갖는다. 이와 같은 회로 기판 상에 발열 소자를 포함하는 회로를 실장함으로써, 발열 소자에서 발생한 열을 절연층을 통해 금속 기판에 전달하고, 금속 기판으로부터 방열할 수 있다. 그 때문에, 발열 소자에서 발생한 열에 의해 회로의 동작이 불안정해지는 것을 억제할 수 있다. 또한, 여기서 말하는 「실장」 이란, 소자 또는 회로 등이 회로 기판 상의 소정의 단자에 전기적으로 접속되는 것을 말한다.

예를 들어, 특허문헌 1 에는, 금속 기판과, 금속 기판 상에 형성된 절연층과, 절연층 상에 형성된 배선 패턴 형성용 도체층을 갖고, 발광 소자를 실장하기 위한 회로 기판이 개시되어 있다. 특허문헌 1 의 회로 기판에서는, 금속 기판은 알루미늄, 구리, 스테인리스 등 또는 이들의 합금 등의 열전도율이 높은 금속에 의해 구성되어 있다. 회로 기판 상에 실장된 발광 소자로부터 발해진 열은 절연층을 통해 금속 기판으로 전달되고, 금속 기판으로부터 방열된다.

그러나, 특허문헌 1 의 회로 기판과 같이, 열전도율이 높은 금속에 의해 금속 기판을 구성했다고 해도, 절연층의 열전도율이 낮기 때문에, 회로 기판 상에 실장된 발광 소자로부터 발해진 열을 충분히 금속 기판에 전달할 수 없는 경우가 있다.

그 때문에, 금속 기판의 두께를 증대시켰다고 해도, 회로 기판의 방열성을 향상시킬 수 없다는 문제가 있었다. 또, 금속 기판을 두껍게 하는 것은, 회로 기판의 박형화, 경량화에 불리하고, 또한, 회로 기판의 재료 비용을 증대시킨다는 문제가 있다.

또, 상기 서술한 바와 같은 회로 기판에 실장되는 발열량이 큰 회로의 대표예로는, 스위칭 소자에 의해 구성되는 인버터 회로를 들 수 있다.

예를 들어, 특허문헌 2 에는, 금속 기판과, 금속 기판 상에 형성된 절연층과, 절연층 상에 형성된 금속 배선을 갖는 회로 기판과, 그 회로 기판 상에 형성된 인버터 회로가 개시되어 있다. 특허문헌 2 의 인버터 회로에서는, 스위칭 소자와, 스위칭 소자를 구동하는 구동 회로는, 각각 상이한 회로 기판 상에 실장되어 있다. 그 때문에, 스위칭 소자와 구동 회로 사이의 전기적 접속은 스위칭 소자가 실장된 기판 상에 형성된 접속용 단자를 통해 실현되고 있다.

특허문헌 2 의 인버터 회로와 같이, 스위칭 소자를 실장한 회로 기판과, 구동 회로를 실장한 회로 기판이 상이한 경우, 스위칭 소자와 구동 회로 사이의 도선을 짧게 하는 것이 곤란하다. 이 때문에, 스위칭 소자와 구동 회로 사이에 있어서의 도선의 임피던스가 증대하고, 인버터 회로가 노이즈 및 전류 언밸런스의 영향을 받기 쉬워진다. 이 결과, 인버터 회로의 동작이 불안정해진다는 문제가 있었다. 또한, 접속용 단자를 개재하여 스위칭 소자와 구동 회로 사이의 전기적 접속을 실현할 필요가 있기 때문에, 접속용 단자와 구동 회로의 접속 부분에 있어서의 접속 불량이나 접촉 저항에 의해, 신호 레벨이 저하되고, SN 비가 악화된다. 이와 같은 SN 비의 악화에 의해서도 인버터 회로의 동작이 불안정해진다는 문제가 있었다.

이와 같은 문제는, 인버터 회로뿐만 아니라, 회로 기판 상에 스위칭 소자를 갖는 스위칭 레귤레이터 회로, PWM (Pulse Width Modulation) 회로, 유기 EL 회로 등의 회로에 있어서도 마찬가지로 발생하는 경우가 있다.

일본 공개특허공보 2011-77270호 일본 공개특허공보 2008-29093호

본 발명의 목적은, 능동 소자로부터 발해지는 열을 방열하는 데에 충분한 방열성을 유지하면서, 소형화, 박형화를 도모할 수 있으며, 또한, 실장되는 회로의 동작 안정성을 향상킬 수 있는 회로 기판, 및 그 회로 기판을 사용한 전자 디바이스를 제공하는 것에 있다.

이와 같은 목적은 하기 (1) ∼ (12) 의 본 발명에 의해 달성된다.

(1) 금속 기판과,

상기 금속 기판의 일방의 면측에 형성된 절연층과,

상기 절연층 상에 형성된 도체층을 구비하고,

상기 도체층은,

스위칭 소자를 실장하기 위한 복수의 스위칭 소자용 단자로 구성되는 3 개의 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군과,

상기 스위칭 소자에 구동 전압을 인가하는 구동 회로를 실장하기 위한 복수의 구동 회로용 단자로 구성되는 구동 회로용 단자군을 갖는 배선 패턴을 구비하고,

상기 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 및 상기 구동 회로용 단자군은 동일면 상에 형성되어 있고,

상기 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군은 각각 1 쌍의 상기 스위칭 소자용 단자로 구성된 스위칭 소자용 단자쌍을 복수 갖고 있는 것을 특징으로 하는 회로 기판.

(2) 상기 각 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군을 구성하는 복수의 상기 스위칭 소자용 단자쌍은 일방향을 따라 열상 (列狀) 으로 배치되어 있는 상기 (1) 에 기재된 회로 기판.

(3) 상기 구동 회로용 단자군은 복수의 상기 스위칭 소자용 단자쌍에 의해 구성되는 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군의 일단측에 배치되어 있는 상기 (2) 에 기재된 회로 기판.

(4) 상기 도체층의 배선 패턴은 추가로, 콘덴서를 실장하기 위한 콘덴서용 단자를 가지며,

상기 콘덴서용 단자는, 상기 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 및 상기 구동 회로용 단자군과 동일면 상으로서, 상기 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군의 상기 구동 회로용 단자군이 배치되어 있지 않은 타단측에 배치되어 있는 상기 (3) 에 기재된 회로 기판.

(5) 복수의 상기 스위칭 소자용 단자쌍으로 구성되는 상기 3 개의 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군은 나란히 형성되어 있는 상기 (2) 에 기재된 회로 기판.

(6) 상기 도체층의 배선 패턴은 3 개의 상기 구동 회로용 단자군을 가지며,

상기 3 개의 구동 회로용 단자군은 각각 상기 3 개의 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군의 일단측에 배치되어 있는 상기 (5) 에 기재된 회로 기판.

(7) 상기 각 구동 회로용 단자군은 모두 상기 3 개의 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군의 동일단측에 배치되어 있는 상기 (6) 에 기재된 회로 기판.

(8) 상기 각 구동 회로용 단자군은 각각 복수의 상기 구동 회로용 단자에 의해 비대칭인 패턴을 형성하고,

상기 3 개의 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 중, 양단의 상기 2 개의 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군의 일단측에 각각 배치되어 있는 상기 구동 회로용 단자군은, 동일 방향을 향한 상기 비대칭인 패턴을 형성하고,

중앙의 상기 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군의 일단측에 배치되어 있는 상기 구동 회로용 단자군은, 상기 양단 2 개의 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군의 일단측에 배치되어 있는 2 군의 상기 구동 회로용 단자군이 형성하는 상기 비대칭인 패턴에 대해 상기 금속 기판의 수평면에 대한 법선을 회전 중심으로 하여 180 도 회전한 상기 비대칭인 패턴을 형성하는 상기 (7) 에 기재된 회로 기판.

(9) 상기 3 개의 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 중, 양단 2 개의 상기 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군의 일단측에 각각 배치되어 있는 상기 구동 회로용 단자군은, 상기 양단 2 개의 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군의 동일 측에 배치되고,

중앙의 상기 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군의 일단측에 배치되어 있는 상기 구동 회로용 단자군은, 상기 양단의 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군의 상기 구동 회로용 단자군과는 반대의 일단측에 배치되고,

상기 각 구동 회로용 단자군은 각각 복수의 상기 구동 회로용 단자에 의해 비대칭인 패턴을 형성하고,

상기 각 구동 회로용 단자군은 모두 동일 방향을 향한 상기 비대칭인 패턴을 형성하는 상기 (7) 에 기재된 회로 기판.

(10) 상기 도체층의 배선 패턴은 추가로, 콘덴서를 실장하기 위한 적어도 3 개의 콘덴서용 단자를 가지며,

상기 콘덴서용 단자는, 상기 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 및 상기 구동 회로용 단자군과 동일면 상으로서, 상기 3 개의 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 각각의, 상기 구동 회로용 단자군이 배치되어 있지 않은 측에, 적어도 1 개 배치되어 있는 상기 (6) 내지 (9) 중 어느 하나에 기재된 회로 기판.

(11) 상기 도체층의 배선 패턴은 추가로, 콘덴서를 실장하기 위해서 콘덴서용 단자를 가지며,

상기 콘덴서용 단자는, 상기 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 및 상기 구동 회로용 단자군과 동일면 상에 형성되어 있는 상기 (1) 내지 (3), 및 (5) 내지 (9) 중 어느 하나에 기재된 회로 기판.

(12) 상기 절연층의 열전도율이 0.1 ∼ 2.0 W/(m·K) 이며,

상기 금속 기판의 두께가 0.8 ∼ 1.5 ㎜ 인 상기 (1) 내지 (11) 중 어느 하나에 기재된 회로 기판.

(13) 상기 절연층의 두께가 30 ∼ 200 ㎛ 인 상기 (1) 내지 (12) 중 어느 하나에 기재된 회로 기판.

(14) 상기 절연층은 에폭시 수지, 시아네이트 수지 및 페놀 수지 중 적어도 1 종을 주성분으로 하는 상기 (1) 내지 (13) 중 어느 하나에 기재된 회로 기판.

(15) 상기 절연층은 열전도율이 10 ∼ 150 W/(m·K) 인 필러를 포함하는 상기 (1) 내지 (14) 중 어느 하나에 기재된 회로 기판.

(16) 상기 절연층의 두께 (t1) 와 상기 금속 기판의 두께 (t2) 의 비 (t1/t2) 가 1/50 ∼ 1/4 인 상기 (1) 내지 (15) 중 어느 하나에 기재된 회로 기판.

(17) 상기 금속 기판의 열전도율이 100 ∼ 500 W/(m·K) 인 상기 (1) 내지 (16) 중 어느 하나에 기재된 회로 기판.

(18) 상기 도체층의 두께가 10 ∼ 80 ㎛ 인 상기 (1) 내지 (17) 중 어느 하나에 기재된 회로 기판.

(19) 상기 도체층은, 그 도체층 상에 추가 도체를 접합하기 위한 장척상 (長尺狀) 의 추가 도체 접합부를 갖는 상기 (1) 내지 (18) 중 어느 하나에 기재된 회로 기판.

(20) 상기 금속 기판은 평면에서 보아 사각형의 형상을 갖고,

상기 추가 도체 접합부는 상기 금속 기판의 사각형의 각 변을 따라 배치되고,

상기 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 및 상기 구동 회로용 단자군 단자는 상기 추가 도체 접합부에 의해 둘러싸이는 영역에 배치되어 있는 상기 (19) 에 기재된 회로 기판.

(21) 상기 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군은 상기 추가 도체 접합부에 의해 둘러싸이는 영역에 1 평방 센티미터당 0.1 ∼ 5.0 개의 집적도로 배치되어 있는 상기 (20) 에 기재된 회로 기판.

(22) 상기 회로 기판은 추가로, 상기 추가 도체 접합부에 접합된 상기 추가 도체를 갖는 상기 (19) 내지 (21) 중 어느 하나에 기재된 회로 기판.

(23) 상기 추가 도체는 상기 도체층의 구성 재료와 동일 또는 주성분을 동일하게 하는 재료에 의해 구성되어 있는 상기 (22) 에 기재된 회로 기판.

(24) 상기 추가 도체는, 상기 추가 도체 접합부와 접합하는 1 쌍의 다리부와, 상기 추가 도체 접합부로부터 이간되고, 상기 1 쌍의 다리부를 연결하는 연결부를 갖는 상기 (22) 또는 (23) 에 기재된 회로 기판.

(25) 상기 회로 기판은 복수의 상기 추가 도체를 가지며,

상기 복수의 추가 도체는 상기 추가 도체 접합부의 장척 방향을 따라 나란히 배치되고, 서로 이웃하는 상기 추가 도체끼리의 상기 다리부가 접합되어 있는 상기 (22) 에 기재된 회로 기판.

(26) 상기 (1) 내지 (25) 중 어느 하나에 기재된 회로 기판과,

상기 회로 기판 상에 실장된 스위칭 소자와,

상기 회로 기판에 실장되고, 상기 스위칭 소자에 구동 전압을 인가하는 상기 구동 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 디바이스.

(27) 상기 스위칭 소자는 구동에 의해 200 ∼ 700 J/s 의 열을 발하는 상기 (26) 에 기재된 전자 디바이스.

(28) 상기 전자 디바이스는 추가로, 상기 회로 기판에 10 ∼ 400 A 의 전류를 입력하는 전원 장치를 갖는 상기 (26) 또는 (27) 에 기재된 전자 디바이스.

본 발명의 회로 기판에 의하면, 스위칭 소자와 스위칭 소자를 구동하기 위한 구동 회로를 회로 기판의 동일면 상에 실장할 수 있다. 그 때문에, 스위칭 소자와 구동 회로 사이의 도선을 짧게 할 수 있고, 도선의 임피던스를 작게 할 수 있다.

또, 본 발명의 회로 기판에 의하면, 회로 기판 상의 배선 패턴을 통해 스위칭 소자와 구동 회로의 전기적 접속을 실현할 수 있다. 그 때문에, 스위칭 소자와 구동 회로 사이의 전기적 접속을 실현하기 위한 접속용 단자가 불필요해진다. 그 결과, 접속용 단자와 구동 회로의 접속부에 있어서의 접속 불량이나 접속 저항에 의한 SN 비의 악화를 없앨 수 있다.

또, 본 발명의 회로 기판에서는, 스위칭 소자와 구동 회로를 회로 기판의 동일면 상에 실장하기 때문에, 전자 디바이스를 구성하기 위해서 필요한 회로 기판의 매수를 삭감할 수 있다. 이와 같은 회로 기판의 매수 삭감에 더하여, 스위칭 소자와 구동 회로가 집적화되므로, 전자 디바이스를 소형화, 박형화할 수 있다.

또, 본 발명의 회로 기판은, 금속 기판의 두께를 회로 기판 상에 실장된 능동 소자로부터 발해지는 열량 및 절연층의 열전도율에 따른 두께로 하고 있다. 그 때문에, 본 발명의 회로 기판은 충분한 방열성을 유지하면서, 금속 기판을 박형화, 경량화할 수 있다. 또한, 금속 기판이 박형화되어 있기 때문에, 회로 기판 전체의 박형화, 경량화, 및 저비용화를 도모할 수 있다.

또, 본 발명의 전자 디바이스에 의하면, 스위칭 소자와 구동 회로 사이에 있어서의 임피던스를 작게 할 수 있고, 또한, SN 비의 악화를 억제할 수 있기 때문에, 전자 디바이스의 동작을 안정시킬 수 있다. 또, 전술한 본 발명의 회로 기판과 동일한 이유로부터, 회로 기판의 매수 삭감에 더하여, 스위칭 소자와 구동 회로가 집적화되므로, 전자 디바이스의 소형화 및 박형화를 도모할 수 있다.

또, 본 발명의 전자 디바이스에 의하면, 회로 기판이 충분한 방열성을 유지하고 있기 때문에, 전자 디바이스의 동작을 안정시킬 수 있다. 또한, 금속 기판이 박형화되어 있기 때문에, 전자 디바이스의 박형화, 경량화, 및 저비용화를 도모할 수 있다.

도 1 은, 본 발명의 회로 기판의 제 1 실시형태를 나타내는 평면도이다.
도 2 는, 도 1 에 나타내는 회로 기판의 A-A 선 단면도이다.
도 3 은, 도 1 에 나타내는 회로 기판 상에 형성된 추가 도체의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 4 는, 도 3 에 나타내는 추가 도체의 다리부의 사시도이다.
도 5 는, 본 발명의 전자 디바이스의 실시형태를 나타내는 평면도이다.
도 6 은, 도 5 에 나타내는 전자 디바이스가 구비하는 스위칭 아암 직렬 회로의 회로도이다.
도 7 은, 본 발명의 회로 기판의 제 2 실시형태를 나타내는 평면도이다.

이하, 본 발명의 회로 기판 및 전자 디바이스를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 또한, 구동에 의해 발열하는 능동 소자로는, 예를 들어, MOSFET 또는 IGBT 등의 스위칭 소자, 유기 EL 또는 LED 등의 발광 소자 등을 들 수 있지만, 이하 대표적으로 스위칭 소자를 사용한 경우를 설명한다. 또, 이하에서는, 회로 기판의 일례로서, 전술한 바와 같은 스위칭 소자를 포함하는 인버터 회로를 실장하기 위한 회로 기판에 대하여 설명한다.

＜제 1 실시형태＞

도 1 은, 본 발명의 회로 기판의 제 1 실시형태를 나타내는 평면도이다. 도 2 는, 도 1 에 나타내는 회로 기판의 A-A 선 단면도이다. 도 3 은, 도 1 에 나타내는 회로 기판 상에 형성된 추가 도체의 구성예를 나타내는 도면이다. 도 4 는, 도 3 에 나타내는 추가 도체의 다리부의 사시도이다. 도 5 는, 본 발명의 전자 디바이스의 실시형태를 나타내는 평면도이다. 도 6 은, 도 5 에 나타내는 전자 디바이스가 구비하는 스위칭 아암 직렬 회로의 회로도이다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 도 1 의 상측을 「상」, 하측을 「하」, 좌측을 「좌」, 우측을 「우」, 도 2 및 도 3 의 상측을 「상면측」, 하측을 「하면측」 으로 하여 설명을 실시한다.

도 1 에 나타내는 회로 기판 (1a) 은, 3 상 (U 상, V 상, W 상) 출력 인버터 회로를 실장하기 위한 회로 기판이다.

도 2 에 나타내는 바와 같이, 회로 기판 (1a) 은, 금속 기판 (2) 과, 금속 기판 (2) 의 상면측에 형성된 절연층 (3) 과, 절연층 (3) 의 상면에 형성된 도체층 (4) 을 포함한다.

도체층 (4) 은, 주로 도전성을 갖는 금속 재료에 의해 구성되고, 목적에 따른 소정의 패턴으로 형성됨으로써, 회로 기판 (1a) 의 배선 패턴으로서 기능하는 층이다. 도체층 (4) 을 구성하는 금속 재료는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 구리, 알루미늄, 철, 은, 금 또는 이들을 포함하는 합금이 바람직하다. 특히, 도체층 (4) 이 구리 또는 구리계 합금으로 구성되어 있는 경우, 비교적 저항값이 작은 배선 패턴을 형성할 수 있다. 도체층 (4) 을 소정의 패턴으로 형성하는 방법은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 에칭 처리 등을 들 수 있다.

도체층 (4) 의 두께는, 특별히 한정되지 않지만, 전술한 재료로 구성한 경우, 10 ∼ 80 ㎛ 인 것이 바람직하고, 30 ∼ 50 ㎛ 인 것이 보다 바람직하다. 도체층 (4) 의 두께가 이 하한값 미만이면, 그 밖의 조건에 따라서는, 저항이 증대하여, 도체층 (4) 으로부터의 발열량이 증대하는 경우가 있고, 도체층 (4) 의 두께가 이 상한값을 초과해도, 그 이상으로 도체층 (4) 의 도전성의 향상이 보이지 않는 경우나, 에칭 등에 의한 패턴 형성이 곤란해지는 경우가 있다.

또, 도체층 (4) 에는, 그 적어도 일부를 덮는 피복층 (솔더 레지스트층) (5) 이 적층되어 있다. 이에 따라, 도체층 (4) 을 보호할 수 있고, 도체층 (4) 의 열화나 단락을 방지할 수 있다. 또한, 도체층 (4) 에 있어서, 스위칭 소자 등을 접속하기 위한 단자 부분에는 피복층 (5) 이 생략되어 있고, 노출되어 있다. 또, 피복층 (5) 의 구성 재료는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 에폭시 수지, 시아네이트 수지, 페놀 수지 등의 각종 수지 재료가 바람직하다.

피복층 (5) 의 두께는, 특별히 한정되지 않지만, 전술한 수지 재료로 구성한 경우, 10 ∼ 100 ㎛ 인 것이 바람직하고, 10 ∼ 30 ㎛ 인 것이 보다 바람직하다. 피복층 (5) 의 두께가 이 하한값 미만이면, 그 밖의 조건에 따라서는, 피복층 (5) 의 보호 기능을 충분히 발휘할 수 없는 경우가 있으며, 피복층 (5) 의 두께가 이 상한값을 초과해도, 그 이상으로 피복층 (5) 의 보호 기능 향상이 보이지 않는 경우가 있다.

또, 도체층 (4) 은, 예를 들어, 60 A 의 전류에 의해 구동한 경우에, 200 ∼ 700 J/s 의 열을 발하는 스위칭 소자를 접속하기 위한 단자를 갖고 있다. 이 단자는, 도체층 (4) 상에 1 평방 센티미터당 0.1 ∼ 5.0 개의 집적도로 배치되어 있는 것이 바람직하고, 1.0 ∼ 3.0 개의 집적도로 배치되어 있는 것이 보다 바람직하다. 단자의 집적도가 이 하한값 미만이면, 회로 기판 (1a) 의 소형화에 불리하고, 단자의 집적도가 이 상한값을 초과하면, 후술하는 절연층 (3) 을 통해, 도체층 (4) 의 단자에 접속된 스위칭 소자로부터 발해지는 열을 후술하는 금속 기판 (2) 으로부터 충분히 방열할 수 없는 경우가 있다.

또한, 스위칭 소자를 구동하는 전류의 전류값은 60 A 에 한정되지 않고, 스위칭 소자의 종류에 따라 상이한 전류값이어도 되며, 예를 들어, 10 ∼ 400 A 인 것이 바람직하고, 40 ∼ 350 A 인 것이 보다 바람직하다.

절연층 (3) 은 금속 기판 (2) 의 상면측에 형성되어 있고, 금속 기판 (2) 과 도체층 (4) 을 절연하는 층이다. 이 절연층 (3) 이 형성되어 있음으로써, 도체층 (4) 의 쇼트 (단락) 를 확실하게 방지할 수 있다. 또, 절연층 (3) 의 형상은, 도시하는 구성에서는, 평면에서 보아 사각형 (장방형, 정방형) 을 이루고 있다. 절연층 (3) 은 절연성 재료로 구성된다. 절연층 (3) 을 구성하는 절연성 재료는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 각종 수지 재료를 들 수 있으며, 특히 에폭시 수지, 시아네이트 수지, 페놀 수지 등이 바람직하다.

또, 절연층 (3) 의 구성 재료로서, 절연성 재료와 필러의 혼합물을 사용해도 된다. 절연층 (3) 의 구성 재료에 소정의 필러를 혼합함으로써, 절연층 (3) 은 우수한 열전도성을 가지며, 회로 기판 (1a) 상의 회로에서 발생한 열을 보다 효율적으로 금속 기판 (2) 에 전달할 수 있다. 또한, 절연층 (3) 의 구성 재료에 소정의 필러를 혼합함으로써, 절연층 (3) 의 강성을 향상시킬 수 있다.

절연층 (3) 의 구성 재료에 혼합하는 필러의 함유율은 절연층 (3) 의 구성 재료 전체의 5 ∼ 40 중량％ 인 것이 바람직하고, 15 ∼ 30 중량％ 인 것이 보다 바람직하다. 필러의 함유율이 이 하한값 미만이면, 그 밖의 조건에 따라서는, 절연층 (3) 의 열전도율을 충분히 향상시킬 수 없는 경우가 있으며, 필러의 함유율이 이 상한값을 초과하면, 그 밖의 조건에 따라서는, 절연층 (3) 의 인성이 저하되어, 절연층 (3) 의 기계적 강도를 충분히 확보할 수 없는 경우가 있다.

또, 절연층 (3) 의 구성 재료에 혼합하는 필러의 열전도율은 전술한 수지 재료보다 열전도율이 높은 것이 바람직하고, 구체적으로는 10 ∼ 150 W/(m·K) 인 것이 바람직하다. 필러의 열전도율이 이 하한값 미만이면, 그 밖의 조건에 따라서는, 절연층 (3) 의 열전도율을 충분히 향상시킬 수 없는 경우가 있으며, 필러의 열전도율이 이 상한값을 초과했다고 해도, 그 이상으로 절연층 (3) 의 열전도율의 향상이 보이지 않는 경우가 있다.

절연층 (3) 의 구성 재료에 이와 같은 열전도율이 높은 필러를 혼합함으로써, 절연층 (3) 은 우수한 열전도성을 가지며, 회로 기판 (1a) 상의 회로에서 발생한 열을 보다 효율적으로 금속 기판 (2) 에 전달할 수 있다.

이와 같은 필러로는, 예를 들어, 탤크, 소성 클레이, 미소성 클레이, 마이카, 유리와 같은 규산염, 산화티탄, 알루미나와 같은 산화물, 용융 실리카 (용융 구상 (球狀) 실리카, 용융 파쇄 실리카), 결정 실리카와 같은 규소 화합물, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 하이드로탈사이트와 같은 탄산염, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 수산화칼슘과 같은 수산화물, 황산바륨, 황산칼슘, 아황산칼슘과 같은 황산염 또는 아황산염, 붕산아연, 메타붕산바륨, 붕산알루미늄, 붕산칼슘, 붕산나트륨과 같은 붕산염, 질화알루미늄, 질화붕소, 질화규소와 같은 질화물, 유리 섬유, 탄소 섬유 등과 같은 섬유 등을 들 수 있다.

또, 절연층 (3) 의 열전도율은 0.1 ∼ 2.0 W/(m·K) 인 것이 바람직하고, 0.4 ∼ 1.0 W/(m·K) 인 것이 보다 바람직하다. 절연층 (3) 의 열전도율이 이 하한값 미만이면, 도체층 (4) 의 단자에 접속된 스위칭 소자로부터 발해지는 열을 충분히 금속 기판 (2) 에 전달시킬 수 없고, 절연층 (3) 의 열전도율이 이 상한값을 초과해도, 후술하는 금속 기판 (2) 의 두께에 따라서는, 도체층 (4) 의 단자에 실장된 스위칭 소자로부터 발해지는 열에 대한 방열 효율이 그 이상 향상되지 않는다.

절연층 (3) 의 두께로는, 특별히 한정되지 않지만, 전술한 재료로 구성한 경우, 30 ∼ 200 ㎛ 인 것이 바람직하고, 50 ∼ 100 ㎛ 인 것이 보다 바람직하다. 절연층 (3) 의 두께가 이 하한값 미만이면, 도체층 (4) 에 전술한 전류값의 상한값을 초과한 전류가 입력된 경우, 충분한 절연성을 확보할 수 없는 경우가 있으며, 절연층 (3) 의 두께가 이 상한값을 초과하면, 절연층 (3) 의 열 저항에 의해, 스위칭 소자로부터 발해지는 열을 충분히 금속 기판 (2) 에 전달시킬 수 없는 경우가 있다.

금속 기판 (2) 은, 회로 기판 (1a) 의 주로 강성을 담당하며, 소자로부터 발해진 열을 하면측으로 방출하는 기능을 갖는다. 금속 기판 (2) 의 형상은, 특별히 한정되지 않지만, 도시하는 구성에서는, 평면에서 보아 사각형 (장방형, 정방형) 을 이루고 있다.

금속 기판 (2) 은 금속 재료로 구성된다. 금속 기판 (2) 을 구성하는 금속 재료는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 열전도율이 높은 구리, 알루미늄, 철 또는 이들을 포함하는 합금을 들 수 있다. 이들 중에서도, 알루미늄 또는 알루미늄계 합금이 바람직하다. 금속 기판 (2) 이 알루미늄 또는 알루미늄계 합금으로 구성되어 있는 경우, 금속 기판 (2) 은, 열전도율이 비교적 높은 기판이 되어, 회로 기판 (1a) 상에 실장된 스위칭 소자나 회로 등에서 발생한 열을 확실하게 방열할 수 있다. 또, 금속 기판 (2) 은 세라믹 재료를 포함하고 있어도 된다.

또, 금속 기판 (2) 의 열전도율은 100 ∼ 500 W/(m·K) 인 것이 바람직하고, 200 ∼ 300 W/(m·K) 인 것이 보다 바람직하다. 금속 기판 (2) 의 열전도율이 이 하한값 미만이면, 도체층 (4) 의 단자에 접속된 스위칭 소자가 장시간 구동하여, 대량의 발열이 있었을 경우에, 스위칭 소자로부터 발해지는 열을 충분히 방열할 수 없는 경우가 있으며, 금속 기판 (2) 의 열전도율이 이 상한값을 초과하였다고 해도, 도체층 (4) 및 절연층 (3) 의 두께나 열전도율에 따라서는, 스위칭 소자로부터 발해지는 열에 대한 방열 효율이 그 이상 향상되지 않는 경우가 있다.

금속 기판 (2) 의 두께는, 특별히 한정되지 않지만, 전술한 재료로 구성한 경우, 0.5 ∼ 1.8 ㎜ 인 것이 바람직하고, 0.8 ∼ 1.5 ㎜ 인 것이 보다 바람직하다. 금속 기판 (2) 의 두께가 이 하한값 미만이면, 금속 기판 (2) 의 구성 재료에 따라서는, 금속 기판 (2) 의 강도가 부족하여 휨 등이 발생하는 경우가 있으며, 금속 기판 (2) 의 두께가 이 상한값을 초과하면, 회로 기판 (1a) 의 박형화에 불리하고, 또 금속 기판 (2) 의 재료 비용이 증대하는 경우가 있다. 또, 금속 기판 (2) 의 두께가 이 상한값을 초과했다고 해도, 절연층 (3) 의 열전도율이 낮기 때문에, 도체층 (4) 의 단자에 접속된 스위칭 소자로부터 발해지는 열에 대한 방열 효율이 그 이상 향상되지 않는 경우가 있다.

다음으로, 도 1 에 나타내는 회로 기판이 갖는 배선 패턴에 대하여 설명한다.

도 1 에 나타내는 바와 같이, 도체층 (4) 은, 동일 평면상에 형성된, 스위칭 아암 직렬 회로를 실장하기 위한 제 1 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41U), 제 2 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41V), 및 제 3 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41W) 과, 구동 회로를 실장하기 위한 제 1 구동 회로용 단자군 (42U), 제 2 구동 회로용 단자군 (42V), 및 제 3 구동 회로용 단자군 (42W) 과, 콘덴서 (63) (도 5 참조) 를 실장하기 위한 콘덴서용 단자 (43) 와, 직류 전류를 입력하기 위한 직류 입력용 단자 (44a, 44b) 와, 도체층 (4) 이 발하는 열을 방열하기 위한 방열용 단자 (46a, 46b) 와, 피복층 (5) 에 의해 덮인 배선부 (47) 를 갖고 있으며, 이들에 의해 배선 패턴이 형성되어 있다.

또한, 여기서 말하는 「동일면」 의 면은, 연속면을 구성하고 있어도 되며, 어떠한 분단선에 의해 분단되어 있어도 된다. 또, 면 상에 다소의 단차나 경사 등이 존재하는 경우도 마찬가지로 동일면이라고 간주할 수 있다.

이하, 제 1 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41U), 제 2 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41V), 제 3 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41W), 제 1 구동 회로용 단자군 (42U), 제 2 구동 회로용 단자군 (42V), 제 3 구동 회로용 단자군 (42W), 콘덴서용 단자 (43), 직류 입력용 단자 (44a, 44b) 를 순차 설명한다.

먼저, 제 1 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41U), 제 2 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41V), 및 제 3 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41W) 에 대하여 설명한다. 제 1 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41U) 은, 3 상 출력 인버터 회로를 구성하는 U 상용 스위칭 아암 직렬 회로를 실장하기 위한 단자이다. 제 2 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41V) 은, 3 상 출력 인버터 회로를 구성하는 V 상용 스위칭 아암 직렬 회로를 실장하기 위한 단자이다. 마찬가지로, 제 3 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41W) 은, 3 상 출력 인버터 회로를 구성하는 W 상용 스위칭 아암 직렬 회로를 실장하기 위한 단자이다. 또한, 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41U, 41V, 42W) 은 기본적인 구성이 동일하므로, 이하 대표하여 제 1 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41U) 을 설명한다.

제 1 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41U) 은, 정극측 스위칭 소자용 단자 (411a) 및 부극측 스위칭 소자용 단자 (411b) 로 구성되는 복수의 스위칭 소자용 단자쌍과, 복수의 저항용 단자 (415) 와, 출력용 단자 (416) 를 갖고 있다.

정극측 스위칭 소자용 단자 (411a) 및 부극측 스위칭 소자용 단자 (411b) 는, MOSFET 또는 IGBT 등의 (반도체) 스위칭 소자를 실장하기 위한 단자이다. 제 1 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41U) 에 있어서, 도 1 중 좌측에는 복수의 정극측 스위칭 소자용 단자 (411a) 가, 도 1 중 우측에는 복수의 부극측 스위칭 소자용 단자 (411b) 가 배치되어 있다.

정극측 스위칭 소자용 단자 (411a) 및 부극측 스위칭 소자용 단자 (411b) 는, 각각, 드레인용 단자 (412) 와, 소스용 단자 (413) 와, 게이트용 단자 (414) 를 갖고 있다.

드레인용 단자 (412) 는, 스위칭 소자의 드레인을 접속하기 위한 단자이다. 소스용 단자 (413) 는 스위칭 소자의 소스를 접속하기 위한 단자이다. 게이트용 단자 (414) 는, 스위칭 소자의 게이트를 접속하기 위한 단자이다. 이 게이트용 단자 (414) 에 접속된 게이트에 구동용 전압이 인가됨으로써, 스위칭 소자가 구동된다.

저항용 단자 (415) 는, 구동 회로로부터 스위칭 소자의 게이트에 흐르는 전류량을 조정하는 저항을 접속하기 위한 단자이다. 저항용 단자 (415) 는, 게이트용 단자 (414) 와 소스용 단자 (413) 사이에 형성되어 있으며, 제 1 구동 회로용 단자군 (42U) 및 게이트용 단자 (414) 와 배선부 (47) 를 통해 전기적으로 접속되어 있다.

출력용 단자 (416) 는, U 상, V 상, 또는 W 상의 출력을 실시하기 위한 단자이다. 각 출력용 단자 (416) 는, 도시하는 구성에서는, 띠상 (직선상) 의 형상을 이루고 있다. 제 1 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41U) 의 출력용 단자 (416) 는, 정극측 스위칭 소자용 단자 (411a) 와, 부극측 스위칭 소자용 단자 (411b) 사이에 배치되어 있다.

또, 도 1 중 좌측에 배치된 정극측 스위칭 소자용 단자 (411a) 와, 정극측 스위칭 소자용 단자 (411a) 에 이웃하는 부극측 스위칭 소자용 단자 (411b) 는, 각각 1 쌍의 스위칭 소자용 단자쌍을 구성한다. 도 1 의 제 1 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41U) 에 있어서는, 9 쌍의 스위칭 소자용 단자쌍이 구성되어 있다. 이 복수의 스위칭 소자용 단자쌍은 도 1 중의 상하 방향을 따라 열상으로 배치되어 있다. 또, 각 스위칭 소자용 단자쌍은 등간격으로 평행하게 나란히 형성되어 있다.

이 스위칭 소자용 단자쌍을 구성하는 정극측 스위칭 소자용 단자 (411a) 및 부극측 스위칭 소자용 단자 (411b) 에 접속된 스위칭 소자가 상보적으로 동작함으로써, 각 상의 출력을 출력용 단자 (416) 로부터 출력할 수 있다.

또한, 도 1 의 제 1 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41U) 은, 9 쌍의 스위칭 소자용 단자쌍과 18 개의 저항용 단자 (415) 를 갖고 있지만, 그들의 수는 이것에 한정되지 않는다. 제 1 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41U) 은, 적어도 1 쌍의 스위칭 소자용 단자쌍과, 정극측 스위칭 소자용 단자 (411a) 및 부극측 스위칭 소자용 단자 (411b) 의 합계와 동등한 수의 저항용 단자 (415) 를 갖고 있으면 된다. 제 2 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41V) 및 제 3 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41W) 에 대해서도 동일하다.

다음으로, 제 1 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41U), 제 2 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41V), 및 제 3 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41W) 의 배치에 대하여 설명한다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 각 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41U, 41V, 41W) 은, 좌로부터 우를 향해 제 1 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41U), 제 2 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41V), 제 3 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41W) 의 순서로, 각 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41U, 41V, 41W) 의 길이 방향에 대해 직교하는 방향으로 평행 배치되어 있다.

제 1 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41U) 과 제 2 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41V) 은 거리 (s1) 만큼 이간되어 있다. 제 2 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41V) 과 제 3 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41W) 은 거리 (s2) 만큼 이간되어 있다. 전술한 금속 재료에 의해 도체층 (4) 이 구성되어 있는 경우, 거리 (s1, s2) 의 값은 각각 1 ∼ 20 ㎜ 인 것이 바람직하고, 5 ∼ 10 ㎜ 인 것이 보다 바람직하다. 거리 (s1, s2) 의 값이 이 하한값 미만이면, 그 밖의 조건에 따라서는, 거리 (s1, s2) 사이의 저항이 증대하고, 저항에 의한 발열이 증대한 결과, 정극측 스위칭 소자용 단자 (411a) 및 부극측 스위칭 소자용 단자 (411b) 에 실장된 스위칭 소자의 동작이 불안정해지는 경우가 있으며, 거리 (s1, s2) 의 값이 이 상한값을 초과하면, 거리 (s1, s2) 사이의 저항 증대 방지에는 유효하지만, 회로 기판 (1a) 이 대형화된다. 또, 거리 (s1, s2) 는 각각 상이해도 되지만, 동일해도 된다. 거리 (s1, s2) 가 상이한 경우, 그 차가 거리 (s1) 의 40 ％ 이하인 것이 바람직하다.

또, 제 1 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41U) 과 제 2 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41V) 사이에는 방열용 단자 (46a) 가 배치되어 있다. 마찬가지로, 제 2 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41V) 과 제 3 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41W) 사이에는 방열용 단자 (46b) 가 배치되어 있다.

후술하는 바와 같이, 제 1 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41U) 과 제 2 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41V) 사이, 및 제 2 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41V) 과 제 3 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41W) 사이에, 비교적 큰 전류가 흐름으로써, 대량의 열이 배선부 (47) 로부터 발생하는 경우가 있다. 그 때문에, 피복층 (5) 을 생략한 방열용 단자 (46a, 46b) 를 각 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41U, 41V, 41W) 의 근방에 배치하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 배선부 (47) 로부터 발해지는 열을 방열할 수 있다. 그 결과, 배선부 (47) 로부터 발해진 열이 정극측 스위칭 소자용 단자 (411a) 및 부극측 스위칭 소자용 단자 (411b) 에 실장된 스위칭 소자에 주는 영향을 억제할 수 있다.

또, 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41U, 41V, 41W) 은 각각 동일한 상하 방향의 길이와 좌우 방향의 폭을 갖고 있으며, 각 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41U, 41V, 41W) 의 상단부와 하단부가 일직선 상에 모이도록 정렬되어 있다.

또한, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 제 1 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41U) 및 제 3 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41W) 은 동일 방향을 향해 배치되어 있다. 한편, 제 2 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41V) 은, 제 1 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41U) 및 제 3 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41W) 에 대해 180 도 반전하여 배치되어 있다. 즉, 제 3 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41W) 은, 제 1 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41U) 및 제 3 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41W) 에 대해, 회로 기판 (1a) 의 수평면에 대한 법선을 회전 중심으로 하여 180 도 회전하여 배치되어 있다.

이와 같은 배치로 함으로써, 제 1 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41U) 이 갖는 복수의 부극측 스위칭 소자용 단자 (411b) 와, 제 2 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41V) 이 갖는 복수의 부극측 스위칭 소자용 단자 (411b) 가 근접하여 배치된다. 그 때문에, 제 1 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41U) 가 갖는 복수의 부극측 스위칭 소자용 단자 (411b) 와, 제 2 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41V) 이 갖는 복수의 부극측 스위칭 소자용 단자 (411b) 에서 배선부 (47) 를 공유할 수 있다.

마찬가지로, 제 2 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41V) 이 갖는 복수의 정극측 스위칭 소자용 단자 (411a) 와, 제 3 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41W) 이 갖는 복수의 정극측 스위칭 소자용 단자 (411a) 가 근접하여 배치된다. 그 때문에, 제 2 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41V) 이 갖는 복수의 정극측 스위칭 소자용 단자 (411a) 와, 제 3 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41W) 이 갖는 복수의 정극측 스위칭 소자용 단자 (411a) 에서 배선부 (47) 를 공유할 수 있다.

이들 결과, 제 2 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41V) 의 정극측 스위칭 소자용 단자 (411a) 및 부극측 스위칭 소자용 단자 (411b) 용으로 별도로 배선부 (47) 를 형성할 필요가 없어진다. 그 때문에, 배선 패턴을 간소화할 수 있고, 스위칭 소자의 집적도를 향상시킬 수 있다. 그 때문에, 회로 기판 (1a) 을 소형화할 수 있다.

다음으로, 제 1 구동 회로용 단자군 (42U), 제 2 구동 회로용 단자군 (42V), 및 제 3 구동 회로용 단자군 (42W) 에 대하여 설명한다. 각 구동 회로용 단자군 (42U, 42V, 42W) 은 기본적인 구성이 동일하므로, 이하 대표하여 제 1 구동 회로용 단자군 (42U) 을 설명한다.

제 1 구동 회로용 단자군 (42U) 은, 제 1 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41U) 에 실장되는 제 1 스위칭 아암 직렬 회로 (6U) (도 5 참조) 를 구동하는 제 1 구동 회로 (101U) (도 5 참조) 를 실장하기 위한 단자이다.

이 제 1 구동 회로 (101U) 는, 도시되지 않은 다른 회로 기판 상에 실장된, MPU (Micro Processing Unit) 등의 제어용 IC 로부터 전달되는 제어 신호에 따라 스위칭 소자의 게이트에 구동 전압을 인가함으로써, 스위칭 소자를 구동시키는 기능을 갖는다. 도 5 에 나타내는 바와 같이, 이 제 1 구동 회로 (101U) 는, 구동 소자 (104) 와 제어용 IC 의 접속에 사용되는 커넥터 (105) 에 의해 구성된다. 구동 소자 (104) 는, 예를 들어, IC 패키지 등에 의해 구성되고, 커넥터 (105) 를 통해 제어용 IC 로부터 전달되는 제어용 신호에 따라 스위칭 소자에 구동 전압을 인가하는 기능을 갖는다.

제 1 구동 회로용 단자군 (42U) 은, 구동 소자 (104) 를 접속하기 위한 구동 소자용 단자군 (421) 과, 커넥터 (105) 를 접속하기 위한 커넥터용 단자군 (422) 을 갖는다. 제 1 구동 회로용 단자군 (42U) 에 있어서는, 도 1 중 좌측에 구동 소자용 단자군 (421) 이, 도 1 중 우측에 커넥터용 단자군 (422) 이 배치되어 있다. 구동 소자용 단자군 (421) 과 커넥터용 단자군 (422) 은 각각 상이한 형상을 갖기 때문에, 제 1 구동 회로용 단자군 (42U) 은 도시하는 바와 같이 비대칭인 패턴을 형성하고 있다.

또, 제 1 구동 회로용 단자군 (42U) 은, 제 1 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41U) 과 동일면 상으로서, 제 1 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41U) 의 하단측 근방에 배치되어 있다. 또한, 여기서 말하는 「근방」 이란, 제 1 구동 회로용 단자군 (42U) 과, 제 1 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41U) 을 접속하는 배선부 (47) 의 임피던스가 실질적으로 무시할 수 있을 정도로 작아지는 거리를 말한다.

구체적으로는, 제 1 구동 회로용 단자군 (42U) 의 상단으로부터 제 1 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41U) 의 하단까지의 거리 (d1) (제 1 구동 회로용 단자군 (42U) 과, 제 1 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41U) 의 이간 거리) 와, 제 1 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41U) 의 상단에서 하단까지의 거리 (d2) (제 1 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41U) 의 상하 방향의 길이) 의 비 (d1/d2) 는, 바람직하게는 1/200 ∼ 1/5 이고, 1/100 ∼ 1/10 인 것이 보다 바람직하다. 이에 따라, 스위칭 아암 직렬 회로 자신이 갖는 임피던스와 비교하여, 제 1 구동 회로용 단자군 (42U) 과 제 1 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41U) 을 접속하는 배선부 (47) 의 임피던스가 충분히 작아져, 실질적으로 무시할 수 있다.

또, 거리 (d2) 는 바람직하게는 5 ∼ 150 ㎜ 이고, 20 ∼ 100 ㎜ 인 것이 보다 바람직하다. 거리 (d2) 가 이 하한값 미만이면, 에징 조건 등의 그 밖의 조건에 따라서는, 배선 패턴의 형성이 곤란해지는 경우가 있고, 거리 (d2) 가 이 조건값을 초과하면, 도체층 (4) 의 두께나 구성 재료 등에 따라서는, 제 1 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41U) 을 구성하기 위한 배선부 (47) 의 임피던스가 증대하여, SN 비가 악화되는 경우가 있다.

또, 제 1 구동 회로용 단자군 (42U) 은, 제 1 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41U) 과 동일면 상에 형성되어 있으므로, 제 1 구동 회로용 단자군 (42U) 에 접속된 제 1 구동 회로 (101U) 와, 제 1 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41U) 에 접속된 제 1 스위칭 아암 직렬 회로 (6U) 의 전기적 접속은, 배선부 (47) 에 의해 실현된다. 이 결과, 제 1 구동 회로 (101U) 와 제 1 스위칭 아암 직렬 회로 (6U) 를 각각의 기판 상에 실장했을 경우에 필요했던 접속용 단자가 불필요해져, 그 접속용 단자와 제 1 구동 회로 (101U) 의 접속부의 접촉 저항에 의한 SN 비의 악화를 방지할 수 있다.

또, 제 1 구동 회로용 단자군 (42U) 은 제 1 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41U) 과 동일면 상에 형성되어 있으므로, 제 1 구동 회로용 단자군 (42U) 에 실장된 제 1 구동 회로 (101U) 로부터 발생한 열은 절연층 (3) 을 통해 금속 기판 (2) 에 전달되어, 금속 기판 (2) 의 하면측으로부터 방열된다. 그 때문에, 제 1 구동 회로 (101U) 를 효율적으로 냉각시킬 수 있어, 제 1 구동 회로 (101U) 의 동작을 안정시킬 수 있다.

또한, 제 1 구동 회로용 단자군 (42U) 은, 직류 전원의 부극측에 접속되는 직류 입력용 단자 (44b) 의 근방에 배치되어 있다. 제 1 구동 회로용 단자군 (42U) 과 직류 입력용 단자 (44b) 를 접속하는 배선부 (47) 가 짧아지기 때문에, 배선부 (47) 의 임피던스가 작아져, 구동 회로의 동작을 보다 안정시킬 수 있다.

도 1 에 나타내는 바와 같이, 제 1 구동 회로용 단자군 (42U) 은 제 1 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41U) 의 하단측에 배치되어 있다. 제 2 구동 회로용 단자군 (42V) 은 제 2 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41V) 의 하단측에 배치되어 있다. 마찬가지로, 제 3 구동 회로용 단자군 (42W) 은 제 3 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41W) 의 하단측에 배치되어 있다. 즉, 구동 회로용 단자군 (42U, 42V, 42W) 은 각각 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41U, 41V, 41W) 의 동일단측에 배치되어 있다. 이와 같은 배치로 함으로써, 각 구동 회로와 제어용 IC 를 접속하기 위한 커넥터 (105) 를 모두 회로 기판 (1a) 의 동일한 측 (도 1 중의 하단측) 에 형성할 수 있어, 제어용 IC 와의 접속에 있어서 배치상 유리해진다.

또한, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 제 1 구동 회로용 단자군 (42U) 및 제 3 구동 회로용 단자군 (42W) 은 평면에서 보아 동일 패턴을 구성한다. 즉, 제 1 구동 회로용 단자군 (42U) 및 제 3 구동 회로용 단자군 (42W) 은 동일 방향을 향해 배치되어 있다. 한편, 제 2 구동 회로용 단자군 (42V) 은, 제 1 구동 회로용 단자군 (42U) 및 제 3 구동 회로용 단자군 (42W) 에 대해 180 도 반전하여 배치되어 있다. 즉, 제 2 구동 회로용 단자군 (42V) 은, 제 1 구동 회로용 단자군 (42U) 및 제 3 구동 회로용 단자군 (42W) 에 대해, 회로 기판 (1a) 의 수평면에 대한 법선을 회전 중심으로 하여 180 도 회전하여 배치되어 있다. 이에 따라, 제 2 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41V) 이 제 1 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41U) 및 제 3 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41W) 에 대해 180 도 반전하여 배치되어 있는 경우에, 구동 회로용 단자군 (42U, 42V, 42W) 을 각각 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41U, 41V, 41W) 의 동일단측에 배치할 수 있다.

다음으로, 콘덴서용 단자 (43) 에 대하여 설명한다. 콘덴서용 단자 (43) 는 콘덴서 (63) 를 실장하기 위한 단자이며, 본 실시형태에서는 복수 개 (8 개) 형성되어 있다. 각 콘덴서용 단자 (43) 에 실장된 콘덴서 (63) 는, 제 1 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41U) 에 실장되는 제 1 스위칭 아암 직렬 회로 (6U) 와, 제 2 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41V) 에 실장되는 제 2 스위칭 아암 직렬 회로 (6V) 와, 제 3 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41W) 에 실장되는 제 3 스위칭 아암 직렬 회로 (6W) 에서 공유되고 있다. 콘덴서 (63) 는, 스위칭 소자의 스위칭 동작에 의해 발생하는 서지 전류를 억제함과 동시에, 회로 기판 (1a) 에 입력되는 직류 전류를 평활화한다.

복수의 콘덴서용 단자 (43) 는, 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41U, 41V, 41W) 및 구동 회로용 단자군 (42U, 42V, 42W) 과 동일면 상에 형성되어 있다. 이에 따라, 복수의 콘덴서용 단자 (43) 에 접속된 콘덴서 (63) 로부터 발생한 열을 절연층 (3) 을 통해 금속 기판 (2) 에 전달하여, 방열할 수 있다. 그 때문에, 콘덴서 (63) 가 효율적으로 냉각되어, 콘덴서 (63) 내의 충전액의 증발을 억제할 수 있다. 그 결과, 출하시의 콘덴서 (63) 내의 충전액의 용량을 줄일 수 있다. 또, 콘덴서 (63) 내의 충전액의 증발이 억제되므로, 콘덴서 (63) 의 장수명화를 도모할 수 있다.

또, 복수의 콘덴서용 단자 (43) 는, 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41U, 41V, 41W) 의 상단측, 즉, 구동 회로용 단자군 (42U, 42V, 42W) 이 배치되어 있지 않은 측에 배치되어 있다. 그 때문에, 각 콘덴서용 단자 (43) 는 직류 입력용 단자 (44a) 의 근방에 배치된다. 그 때문에, 직류 입력용 단자 (44a) 와 각 콘덴서용 단자 (43) 를 접속하는 배선부 (47) 의 임피던스를 감소시킬 수 있다. 그 결과, 서지 전류 억제 및 회로 기판 (1a) 에 입력되는 직류 전류의 평활화를 보다 효과적으로 실시할 수 있다.

또한, 회로 기판 (1a) 은, 합계 8 개의 콘덴서용 단자 (43) 를 갖고 있지만, 반드시 이것에 한정되지 않는다. 회로 기판 (1a) 은, 입력되는 직류 전압 (전류) 의 크기, 스위칭 소자의 수에 따라, 최저한 필요한 수만큼 콘덴서용 단자 (43) 를 갖고 있으면 된다.

다음으로, 직류 입력용 단자 (44a, 44b) 에 대하여 설명한다. 직류 입력용 단자 (44a, 44b) 는, 직류 전원에 접속되어, 회로 기판 (1a) 에 직류 전압을 입력하기 위한 단자이다. 직류 입력용 단자 (44a) 는, 장척부 (442a 와 443a) 가 직각으로 접합되어, L 자 형상을 이루고 있다. 마찬가지로, 직류 입력용 단자 (44b) 는, 장척부 (442b 와 443b) 가 직각으로 접합되어, L 자 형상을 이루고 있다. 또, 직류 입력용 단자 (44a) 의 장척부 (442a, 443a) 및 직류 입력용 단자 (44b) 의 장척부 (442b, 443b) 는, 회로 기판 (1a) 의 1 변의 70 ％ 이상의 길이를 갖고 있다.

직류 입력용 단자 (44a) 는, 장척부 (442a) 가 회로 기판 (1a) 의 상변에, 장척부 (443a) 가 회로 기판 (1a) 의 좌변에 대해 평행해지도록 배치되어 있다. 또, 직류 입력용 단자 (44a) 는, 회로 기판 (1a) 의 외주부의 근방에, 직류 입력용 단자 (44a) 의 모서리부 (441a) 와 회로 기판 (1a) 의 좌상 (左上) 모서리부가 대응하도록 배치되어 있다.

직류 입력용 단자 (44b) 는, 장척부 (442b) 가 회로 기판 (1a) 의 하변에, 장척부 (443b) 가 회로 기판 (1a) 의 우변에 대해 평행해지도록 배치되어 있다. 또, 직류 입력용 단자 (44b) 는, 회로 기판 (1a) 의 외주부의 근방에, 직류 입력용 단자 (44b) 의 모서리부 (441b) 와 회로 기판 (1a) 의 우하 (右下) 모서리부가 대응하도록 배치되어 있다.

즉, 직류 입력용 단자 (44a, 44b) 는, 평면에서 볼 때, 금속 기판 (2) 의 사각형의 각 변 (외주부) 을 따라 배치되어 있다. 이와 같이, 직류 입력용 단자 (44a, 44b) 를 금속 기판 (2) 의 외주부을 따라 배치함으로써, 전류가 흐르는 것에 의해 직류 입력용 단자 (44a, 44b) 로부터 발해지는 열을 금속 기판 (2) 의 하면으로부터 뿐만 아니라 측면으로부터도 방열할 수 있다. 그 때문에, 직류 입력용 단자 (44a, 44b) 로부터 발해지는 열을 보다 효율적으로 방열할 수 있다.

또, 이와 같은 배치로 함으로써, 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41U, 41V, 41W) 과, 구동 회로용 단자군 (42U, 42V, 42W) 과, 콘덴서용 단자 (43) 와, 방열용 단자 (46a, 46b) 는, 직류 입력용 단자 (44a, 44b) 에 둘러싸인 영역에 배치된다. 이하, 직류 입력용 단자 (44a, 44b) 에 둘러싸인 영역을 단자 영역이라고 한다.

이 직류 입력용 단자 (44a) 가 직류 전원의 정극측에 접속되고, 직류 입력용 단자 (44b) 가 직류 전원의 부극측에 접속됨으로써, 회로 기판 (1a) 에 직류 전압이 입력된다. 또한, 본 실시형태에서는, 직류 입력용 단자 (44a) 는 직류 전원의 정극측에 접속되고, 직류 입력용 단자 (44b) 는 직류 전원의 부극측에 접속되지만, 반드시 이것에 한정되지 않는다. 즉, 직류 입력용 단자 (44a) 가 직류 전원의 부극측에 접속되고, 직류 입력용 단자 (44b) 가 직류 전원의 정극측에 접속되어도 된다.

또한, 직류 입력용 단자 (44a, 44b), 출력용 단자 (416) 및 방열용 단자 (46a, 46b) 에는 비교적 큰 전류가 흐르게 된다. 그 때문에, 그 밖의 조건에 따라서는, 직류 입력용 단자 (44a, 44b), 출력용 단자 (416) 및 방열용 단자 (46a, 46b) 로부터 대량의 열이 발생하는 경우가 있다. 그래서, 직류 입력용 단자 (44a, 44b), 출력용 단자 (416) 및 방열용 단자 (46a, 46b) 에, 소정의 양을 초과하는 전류가 흐르는 경우에는, 도 3(a) 에 나타내는 바와 같이, 직류 입력용 단자 (44a, 44b), 출력용 단자 (416) 및 방열용 단자 (46a, 46b) 상에 추가 도체 (45) 를 형성하는 것이 바람직하다. 이 경우, 직류 입력용 단자 (44a, 44b), 출력용 단자 (416) 및 방열용 단자 (46a, 46b) 는 추가 도체 (45) 를 접합하기 위한 추가 도체 접합부로서의 기능을 갖게 된다. 이에 따라, 직류 입력용 단자 (44a, 44b), 출력용 단자 (416) 또는 방열용 단자 (46a, 46b) 와 추가 도체 (45) 가 전기적으로 일체화되어, 저항값이 내려가기 때문에, 발열을 억제할 수 있다. 또한, 전술한 재료로 구성한 도체층 (4) 의 두께가 10 ∼ 80 ㎛ 인 경우나, 직류 입력용 단자 (44a, 44b) 에 입력되는 전류량이 50 A 이상인 경우에는, 추가 도체 (45) 를 더하는 것이 바람직하다.

추가 도체 (45) 를 구성하는 재료는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 전술한 도체층 (4) 의 구성 재료와 동일한 금속 재료여도 되고, 상이한 금속 재료여도 된다. 특히, 추가 도체 (45) 는, 도체층 (4) 의 구성 재료와 동일, 또는 주성분을 동일하게 하는 금속 재료 (예를 들어 구리와 구리계 합금) 에 의해 구성되어 있는 것이 바람직하다. 이에 따라, 추가 도체 (45) 의 전식 (電蝕) 을 감소시킬 수 있다.

추가 도체 (45) 의 두께는, 전술한 도체층 (4) 의 구성 재료와 동일한 금속 재료에 의해 구성한 경우, 예를 들어, 1 ∼ 15 ㎜ 인 것이 바람직하고, 5 ∼ 10 ㎜ 인 것이 보다 바람직하다. 추가 도체 (45) 의 두께가 이 하한값 미만이면, 그 밖의 조건에 따라서는, 충분히 저항을 낮출 수 없는 경우가 있으며, 추가 도체 (45) 의 두께가 이 상한값을 초과해도, 그 이상 저항의 저하가 보이지 않는 경우가 있다.

추가 도체 (45) 는 전술한 두께를 갖기 때문에, 공기와 접촉하는 부분의 면적이 크다. 또한, 추가 도체 (45) 는 전술한 도체층 (4) 의 구성 재료와 동일한 열전도율이 높은 금속 재료에 의해 구성되어 있기 때문에, 추가 도체 (45) 는 방열 기능, 즉, 히트 싱크 기능을 갖는다. 그 때문에, 직류 입력용 단자 (44a, 44b) 등으로부터 발해지는 열은 추가 도체 (45) 로부터 방열된다.

또, 단자 영역에 접속된 소자로부터 발해지는 열은, 회로 기판 (1a) 의 하면 방향으로 전달되어, 금속 기판 (2) 의 하면으로부터 방열되지만, 회로 기판 (1a) 의 면방향으로도 전달된다. 회로 기판 (1a) 의 면방향으로 전달된 열은, 직류 입력용 단자 (44a, 44b) 등의 상에 접합된 추가 도체 (45) 에 전달되어, 방열된다. 그 결과, 보다 효율적으로, 단자 영역에 접속된 소자로부터 발해지는 열을 방열할 수 있다.

또, 직류 입력용 단자 (44a, 44b) 에 추가 도체 (45) 를 접합한 경우, 단자 영역에 접속된 소자는 사방 (도 1 의 상하 좌우 방향) 을 히트 싱크 기능을 갖는 추가 도체 (45) 에 둘러싸이게 된다. 그 때문에, 단자 영역에 접속된 소자로부터 발해져, 회로 기판 (1a) 의 면방향, 즉 사방으로 확산해 나가는 열은 사방의 모든 방향에 있어서, 추가 도체 (45) 에 전달되어, 방열된다. 그 때문에, 보다 효율적으로, 단자 영역에 접속된 소자로부터 발해지는 열을 방열할 수 있다. 또, 전술한 바와 같이 직류 입력용 단자 (44a) 의 장척부 (442a, 443a), 및 직류 입력용 단자 (44b) 의 장척부 (442b, 443b) 는 각각 회로 기판 (1a) 의 1 변의 70 ％ 이상의 길이를 갖고 있으므로, 회로 기판 (1a) 의 대응하는 변의 거의 전체를 따르도록 배치되어 있다. 따라서, 단자 영역에 접속된 소자로부터 발해져, 회로 기판 (1a) 의 면방향으로 확산되어 나가는 열은, 사방 모든 방향에서 거의 균등하게 추가 도체 (45) 에 전달되어, 방열된다.

도 3 은, 도 1 에 나타내는 회로 기판 (1a) 의 직류 입력용 단자 (44b) 상에 접합된 추가 도체 (45) 의 구성예를 나타내는 도면이다. 도 3(a) 은, 도 1 의 B-B 선 단면도의 일실시예이다. 도 3(a) 에 나타내는 바와 같이, 직류 입력용 단자 (44b) 의 거의 전체면에 추가 도체 (45) 가 접합되어 있다. 이와 같이, 직류 입력용 단자 (44b) 와 추가 도체 (45) 를 접합하고, 전기적으로 일체화함으로써, 저항값을 낮출 수 있다. 직류 입력용 단자 (44b) 에 추가 도체 (45) 와의 접합 수단은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 도전성의 접착제를 사용한 접합, 땜납 등의 납재를 사용한 접합 등을 들 수 있으며, 특히 땜납을 사용한 접합이 바람직하다. 땜납 접합 (접착) 은 저비용이고, 접속 신뢰성이 우수하기 때문이다.

추가 도체 (45) 는 연속체여도 되고, 일부가 결손, 예를 들어, 도 3(a) 의 점선 내측이 결손되어 있어도 된다. 또, 추가 도체 (45) 는 그 길이 방향을 따라 그 폭, 두께 등이 변화해도 된다.

도 3(b) 는, 도 1 의 B-B 선 단면도의 다른 실시예이다. 도 3(b) 에 나타내는 바와 같이, 추가 도체 (45) 는, 직류 입력용 단자 (44b) 에 접합하는 1 쌍의 다리부 (451) 와, 직류 입력용 단자 (44b) 로부터 이간되고, 1 쌍의 다리부를 연결하는 연결부 (452) 에 의해 구성, 즉, 브리지 형상으로 구성되어 있다. 또, 추가 도체 (45) 는, 직류 입력용 단자 (44b) 와 추가 도체 (45) 의 접촉 부분인 다리부 (451) 의 하면측 단부 (端部) (453) 에서만 땜납 접합되어 있다. 이와 같이 브리지 형상의 추가 도체 (45) 를 직류 입력용 단자 (44b) 에 접속함으로써, 땜납을 절약할 수 있다. 또, 직류 입력용 단자 (44b) 와 추가 도체 (45) 의 접촉 부분에서만 땜납 접속을 실시하기 때문에, 추가 도체 (45) 를 추가할 때의 작업 효율이 향상된다. 또한, 추가 도체 (45) 의 하면측 단부 (453) 를 제외한 부분은, 공극을 개재하여 직류 입력용 단자 (44b) 로부터 이간되어 있다. 이 때문에, 도 3(a) 의 경우와 비교하여, 직류 입력용 단자 (44b) 및 추가 도체 (45) 의 공기와 접촉하는 부분의 면적이 증대하고, 직류 입력용 단자 (44b) 및 추가 도체 (45) 를 효율적으로 냉각시킬 수 있다.

또한, 도 3(b) 의 브리지 형상의 추가 도체 (45) 의 전체 길이가 소정의 길이를 초과한 경우, 브리지 형상의 추가 도체 (45) 의 강도가 부족하여, 변형되는 경우가 있다. 브리지 형상의 추가 도체 (45) 가 소정의 길이를 초과하는 경우에는, 소정의 길이 이하의 전체 길이를 갖는 브리지 형상의 추가 도체 (45) 를 복수 이용하여, 직류 입력용 단자 (44b) 에 추가 도체 (45) 를 더해도 된다. 또한, 추가 도체 (45) 의 두께에 따라 다르기도 하지만, 소정의 길이는 예를 들어 20 ∼ 50 ㎜ 의 범위 내에서 설정하는 것이 바람직하다.

도 3(c) 및 도 3(d) 는, 각각 도 1 의 B-B 선 단면도의 다른 실시예이다. 도 3(c), 3(d) 에서는, 전술한 소정의 길이 이하의 전체 길이를 갖는 복수의 브리지 형상의 추가 도체 (45) 가 직류 입력용 단자 (44b) 에 접합되어 있다. 즉, 복수의 추가 도체 (45) 는, 추가 도체 접합부인 직류 입력용 단자 (44b) 의 장척 방향을 따라 배치되어 있다. 도 3(c) 에 나타내는 바와 같이, 이웃하는 추가 도체 (45) 의 다리부 (451) 끼리는 접합되어 있어도 되며, 도 3(d) 에 나타내는 바와 같이, 이웃하는 추가 도체 (45) 의 다리부 (451) 끼리는 접합되어 있지 않아도 된다. 또한, 도 3(d) 에서는, 이웃하는 추가 도체 (45) 의 다리부 (451) 끼리가 이간되어 있지만, 서로 이웃하는 추가 도체 (45) 의 다리부 (451) 끼리가 접촉하고 있어도 된다.

도 3(c) 와 같이, 이웃하는 추가 도체 (45) 의 다리부 (451) 끼리가 접합되어 있는 경우에는, 복수의 추가 도체 (45) 가 일체가 되어 있으므로, 브리지 형상의 추가 도체 (45) 의 강도를 충분히 높게 할 수 있다. 도 3(d) 와 같이, 이웃하는 추가 도체 (45) 의 다리부 (451) 끼리가 접합되어 있지 않고, 이간되어 있는 경우에는, 직류 입력용 단자 (44b) 에 접합하는 추가 도체 (45) 의 수를 조정할 수 있으므로, 직류 입력용 단자 (44b) 와 복수의 추가 도체 (45) 가 전기적으로 일체가 된 경우의 저항값을 용이하게 조정할 수 있다.

도 3(c), 3(d) 와 같이 추가 도체 (45) 를 접합하는 경우도, 도 3(b) 와 같이 추가 도체 (45) 를 접합한 경우와 마찬가지로, 추가 도체 (45) 와 직류 입력용 단자 (44b) 의 접촉 부분인 하면측 단부 (453) 에서만 땜납 접합을 실시한다.

또한, 도 3(e) 와 같이, 이웃하는 추가 도체 (45) 의 다리부 (451) 사이에 땜납 (48) 을 형성함으로써, 추가 도체 (45) 와 직류 입력용 단자 (44b) 를 접합해도 된다. 이 경우, 접합에 사용하는 땜납 (48) 의 양은 증대하지만, 땜납 (48) 에 의해 이웃하는 추가 도체 (45) 의 다리부 (451) 끼리가 접합되므로, 브리지 형상의 추가 도체 (45) 의 강도를 높게 할 수 있고, 또한, 직류 입력용 단자 (44b) 와 추가 도체 (45) 의 접합 강도를 높게 할 수 있다. 또, 이웃하는 추가 도체 (45) 의 다리부 (451) 사이에서는, 직류 입력용 단자 (44b) 와 땜납 (48) 이 전기적으로 일체가 된다. 따라서, 이웃하는 추가 도체 (45) 의 다리부 (451) 사이의 저항을 낮출 수 있다.

또, 도 4 는, 도 3(b), 3(c), 3(d), 3(e) 에 나타낸 브리지 형상의 추가 도체 (45) 의 다리부 (451) 의 사시도이다. 도 4(a) 와 같이, 추가 도체 (45) 는, 모두 동일한 두께를 갖고 있어도 되며, 도 4(b) 와 같이 다리부 (451) 의 하면측 단부 (453) 만 두께가 얇게 되어 있어도 된다. 도 4(b) 와 같이, 추가 도체 (45) 의 하면측 단부 (453) 의 두께가 얇은 경우에는, 하면측 단부 (453) 의 열 용량을 저하시킬 수 있다.

또, 도 4(c) 와 같이, 추가 도체 (45) 의 다리부 (451) 는, 절결부 (454) 를 갖고 있어도 된다. 이와 같은 절결부 (454) 에 땜납을 흘려 넣어, 땜납 접합을 실시함으로써, 땜납 접합의 작업 효율을 향상시킬 수 있다. 또, 도 4(d) 에 나타내는 바와 같이, 추가 도체 (45) 의 하면측 단부 (453) 는 타발부 (455) 를 갖고 있어도 된다. 이와 같은 타발부 (455) 에 땜납을 흘려 넣어, 땜납 접합을 실시함으로써, 땜납 접합의 작업 효율을 향상시킬 수 있다.

이상, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 회로 기판 (1a) 에 대하여 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니고, 각 요소의 수, 배치 등의 구성은 동일한 기능을 갖는 임의의 구성의 것으로 치환할 수 있다. 또, 본 발명에 다른 임의의 구성물이 부가되어 있어도 된다.

다음으로, 도 5 에 기초하여, 본 발명의 전자 디바이스의 실시형태를 설명한다. 도 5 는, 회로 기판 (1a) 에 실장된 인버터 회로 (전자 디바이스) (100) 의 평면도이다.

인버터 회로 (전자 디바이스) (100) 는, 전술한 회로 기판 (1a) 과, 제 1 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41U) 에 실장된 제 1 스위칭 아암 직렬 회로 (6U) 와, 제 2 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41V) 에 실장된 제 2 스위칭 아암 직렬 회로 (6V) 와, 제 3 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41W) 에 실장된 제 3 스위칭 아암 직렬 회로 (6W) 와, 제 1 구동 회로용 단자군 (42U) 에 실장된 제 1 구동 회로 (101U) 와, 제 2 구동 회로용 단자군 (42V) 에 실장된 제 2 구동 회로 (101V) 와, 제 3 구동 회로용 단자군 (42W) 에 실장된 제 3 구동 회로 (101W) 와, 콘덴서용 단자 (43) 에 실장된 콘덴서 (63) 와, 직류 입력용 도선 (102a, 102b) 과, 제 1 출력용 도선 (103U), 제 2 출력용 도선 (103V), 제 3 출력용 도선 (103W) 을 갖고 있다.

도시하는 바와 같이, 콘덴서 (63) 는, 스위칭 아암 직렬 회로 (6U, 6V, 6W) 의 상단측, 즉, 구동 회로 (101U, 101V, 101W) 가 배치되어 있지 않은 측에 집중하여 배치되어 있다. 콘덴서 (63) 는, 통상적으로 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41U, 41V, 41W) 이나 구동 회로 (101U, 101V, 101W) 보다도, 회로 기판 (1a) 의 법선 방향의 길이 (높이) 가 길다. 따라서, 이와 같이 콘덴서 (63) 를 회로 기판 (1a) 의 일단측에 집중하여 배치함으로써, 콘덴서 (63) 가 배치되어 있지 않은 부분의 높이 방향의 공간을 유효하게 활용할 수 있다.

또, 회로 기판 (1a) 의 직류 입력용 단자 (44a, 44b), 출력용 단자 (416) 및 방열용 단자 (46a, 46b) 에는, 추가 도체 (45) 가 접합되어 있다.

직류 입력용 도선 (102a) 은, 추가 도체 (45) 가 접합된 직류 입력용 단자 (44a) 와 직류 전원 (도시 생략) 의 정극측을 접속하기 위한 도선이다. 직류 입력용 도선 (102b) 은, 추가 도체 (45) 가 접합된 직류 입력용 단자 (44b) 와 직류 전원의 부극측을 접속하기 위한 도선이다. 직류 입력용 도선 (102a, 102b) 이 직류 전원에 접속됨으로써, 직류 입력용 도선 (102a, 102b) 을 통해 인버터 회로 (전자 디바이스) (100) 에 직류 전압이 입력된다.

제 1 출력용 도선 (103U) 은, 제 1 스위칭 아암 직렬 회로 (6U) 와 모터 (디바이스) 를 접속하기 위한 도선이다. 제 2 출력용 도선 (103V) 은, 제 2 스위칭 아암 직렬 회로 (6V) 와 모터 (디바이스) 를 접속하기 위한 도선이다. 마찬가지로, 제 3 출력용 도선 (103W) 은, 제 3 스위칭 아암 직렬 회로 (6W) 의 출력용 단자 (416) 와 모터 (디바이스) 를 접속하기 위한 도선이다. 출력용 도선 (103U, 103V, 103W) 의 각각의 출력에 의해, 인버터 회로 (전자 디바이스) (100) 는 모터를 3 상 (U 상, V 상, W 상) 제어할 수 있다.

다음으로, 도 6 을 참조하여, 도 5 의 인버터 회로 (전자 디바이스) (100) 가 갖는 스위칭 아암 직렬 회로 (6U, 6V, 6W) 를 설명한다. 도 6 은, 도 5 에 나타내는 인버터 회로 (전자 디바이스) (100) 가 갖는 스위칭 아암 직렬 회로 (6U, 6V, 6W) 의 회로도이다.

도 6 은, 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41U, 41V, 41W) 에 접속된 스위칭 아암 직렬 회로 (6) (6U, 6V, 6W) 의 회로도이다. 스위칭 아암 직렬 회로 (6) 는, 복수의 정극측 스위칭 소자 (61a) 와, 복수의 부극측 스위칭 소자 (61b) 와, 구동 회로 (101U, 101V, 101W) 중 어느 것에 접속되는 정극측 스위칭 소자 구동용 단자 (62a) 및 부극측 스위칭 소자 구동용 단자 (62b) 와, 복수의 콘덴서 (63) 와, 저항 (64) 과, 직류 전원의 정극측에 접속된 직류 입력용 단자 (44a) 와, 직류 전원의 부극측에 접속된 직류 입력용 단자 (44b) 와, 출력용 단자 (416) 를 갖고 있다.

정극측 스위칭 소자 (61a) 및 부극측 스위칭 소자 (61b) 는, 도시하는 형태에서는 MOSFET 로 구성되어 있다.

정극측 스위칭 소자 (61a) 의 드레인 (611) 은 직류 입력용 단자 (44a) 에 접속되어 있다. 정극측 스위칭 소자 (61a) 의 소스 (612) 는, 부극측 스위칭 소자 (61b) 의 드레인 (611) 에 접속되어 있다. 정극측 스위칭 소자 (61a) 의 게이트 (613) 는 저항 (64) 을 통해 정극측 스위칭 소자 구동용 단자 (62a) 에 접속되어 있다. 정극측 스위칭 소자 (61a) 는, 정극측 스위칭 소자 구동용 단자 (62a) 로부터 게이트 (613) 에 인가되는 구동 전압에 의해 스위칭 동작을 실시한다.

부극측 스위칭 소자 (61b) 의 드레인 (611) 은 정극측 스위칭 소자 (61a) 의 소스 (612) 에 접속되어 있다. 부극측 스위칭 소자 (61b) 의 소스 (612) 는 직류 입력용 단자 (44b) 에 접속되어 있다. 부극측 스위칭 소자 (61b) 의 게이트 (613) 는 저항 (64) 을 통해 부극측 스위칭 소자 구동용 단자 (62b) 에 접속되어 있다. 부극측 스위칭 소자 (61b) 는, 부극측 스위칭 소자 구동용 단자 (62b) 로부터 게이트 (613) 에 인가되는 구동 전압에 의해 스위칭 동작을 실시한다.

복수의 정극측 스위칭 소자 (61a) 는 각각 병렬로 접속되어 있고, 정극측 스위칭 소자 구동용 단자 (62a) 로부터 게이트 (613) 에 인가되는 구동 전압에 따라 동기하여 스위칭 동작을 실시한다.

복수의 부극측 스위칭 소자 (61b) 는 각각 병렬로 접속되어 있고, 부극측 스위칭 소자 구동용 단자 (62b) 로부터 게이트 (613) 에 인가되는 구동 전압에 따라 동기하여 스위칭 동작을 실시한다.

또, 복수의 정극측 스위칭 소자 (61a) 와 복수의 부극측 스위칭 소자 (61b) 는, 각각, 대응하는 정극측 스위칭 소자 (61a) 와 부극측 스위칭 소자 (61b) 에서, 직렬로 접속되어 있다. 정극측 스위칭 소자 (61a) 의 소스 (612) 와 부극측 스위칭 소자 (61b) 의 드레인 (611) 사이에는 출력용 단자 (416) 가 접속되어 있다. 정극측 스위칭 소자 (61a) 와 부극측 스위칭 소자 (61b) 가 각각 상보적으로 동작함으로써, 3 상 출력 인버터에 있어서의 각 상의 출력을 출력용 단자 (416) 로부터 출력할 수 있다.

복수의 콘덴서 (63) 는 병렬로 접속되어 있고, 각 콘덴서 (63) 의 정극은 정극측 스위칭 소자 (61a) 의 드레인 (611) 에 접속되어 있고, 각 콘덴서 (63) 의 부극은 부극측 스위칭 소자 (61b) 의 소스 (612) 에 접속되어 있다. 또, 콘덴서 (63) 의 정극에는 직류 입력용 단자 (44a) 가 접속되어 있고, 콘덴서 (63) 의 부극에는 직류 입력용 단자 (44b) 가 접속되어 있다.

각 콘덴서 (63) 는, 정극측 스위칭 소자 (61a) 및 부극측 스위칭 소자 (61b) 의 스위칭 동작에 의해 발생하는 서지 전류를 억제함과 동시에, 스위칭 아암 직렬 회로 (6) 에 입력되는 직류 전압을 평활화한다.

복수의 저항 (64) 은, 정극측 스위칭 소자 (61a) 의 게이트 (613), 및 부극측 스위칭 소자 (61b) 의 게이트 (613) 에 흐르는 전류를 조절하기 위한 것이다. 저항 (64) 은, 정극측 스위칭 소자 구동용 단자 (62a) 와 정극측 스위칭 소자 (61a) 의 게이트 (613) 사이, 또는 부극측 스위칭 소자 구동용 단자 (62b) 와 부극측 스위칭 소자 (61b) 사이에 각각 접속되어 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 모든 정극측 스위칭 소자용 단자 (411a) 에 정극측 스위칭 소자 (61a) 가, 모든 부극측 스위칭 소자용 단자 (411b) 에 부극측 스위칭 소자 (61b) 가 실장되어 있지만, 반드시 이것에 한정되지 않는다. 즉, 정극측 스위칭 소자 (61a) 및 부극측 스위칭 소자 (61b) 는, 최저한 인버터 회로 (전자 디바이스) (100) 에 필요해지는 성능을 만족할 만큼의 수가 실장되어 있으면 된다. 예를 들어, 일부의 정극측 스위칭 소자용 단자 (411a) 에 정극측 스위칭 소자 (61a) 가 실장되어 있지 않은 경우, 일부의 부극측 스위칭 소자용 단자 (411b) 에 부극측 스위칭 소자 (61b) 가 실장되어 있지 않은 경우이더라도 본 발명에 포함된다.

＜제 2 실시형태＞

다음으로, 도 7 에 기초하여 본 발명의 제 2 실시형태를 설명한다.

도 7 은, 본 발명의 회로 기판의 제 2 실시형태를 나타내는 평면도이다. 이하, 제 2 실시형태에 대해 전술한 제 1 실시형태와의 차이점을 중심으로 설명하고, 동일한 사항에 대해서는 그 설명을 생략한다.

즉, 제 2 실시형태에 관련된 회로 기판 (1b) 은, 제 2 구동 회로용 단자군 (42V) 및 콘덴서용 단자 (43) 의 배치가 상이한 것 이외에는 상기 제 1 실시형태와 동일하므로, 그 밖의 구성에 대해서는 설명을 생략한다.

도 7 에 나타내는 바와 같이, 제 1 실시형태의 회로 기판 (1a) 과 마찬가지로, 제 2 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41V) 은, 제 1 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41U) 및 제 3 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41W) 에 대해 180 도 반전하여 배치되어 있다.

또, 제 2 구동 회로용 단자군 (42V) 은, 제 2 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41V) 의 상단측, 즉, 제 1 구동 회로용 단자군 (42U), 및 제 3 구동 회로용 단자군 (42W) 과는 반대의 일단측에 배치되어 있다. 또한, 2 개의 콘덴서용 단자 (43) 가 제 2 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41V) 의 하단측, 즉, 제 2 구동 회로용 단자군 (42V) 이 배치되어 있지 않은 측에 배치되어 있다. 이와 같은 배치로 함으로써, 콘덴서용 단자 (43) 에 접속되는 콘덴서가, 직류 전원의 정극측에 접속되는 직류 입력용 단자 (44a) 의 근방과, 직류 전원의 부극측에 접속되는 직류 입력용 단자 (44b) 의 근방에 분산되어 실장된다.

이에 따라, 제 1 실시형태의 회로 기판 (1a) 과 마찬가지로, 제 2 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 (41V) 의 정극측 스위칭 소자용 단자 (411a) 및 부극측 스위칭 소자용 단자 (411b) 용으로 별도로 배선부 (47) 를 형성할 필요가 없어진다. 그 때문에, 배선 패턴을 간소화할 수 있고, 스위칭 소자의 집적도를 향상시킬 수 있다.

동시에, 복수의 콘덴서 (63) 가 정극측과 부극측에 분산되어 배치되므로, 정극과 각 콘덴서 (63) 를 접속하는 배선부 (47) 의 임피던스의 합계와, 부극과 각 콘덴서 (63) 를 접속하는 배선부 (47) 의 임피던스의 합계를 가까운 값으로 할 수 있다. 그 결과, 보다 안정적으로 서지 전류를 억제할 수 있고, 동시에 보다 안정적으로 전류의 평활화를 실현할 수 있다.

또, 제 2 구동 회로용 단자군 (42V) 은, 제 1 구동 회로용 단자군 (42U) 및 제 3 구동 회로용 단자군 (42W) 과 동일 방향을 향해 배치되어 있다. 이와 같이, 구동 회로용 단자군 (42U, 42V, 42W) 이 모두 동일 방향을 향하도록 배치됨으로써, 구동 회로용 단자군 (42U, 42V, 42W) 이 모두 동일한 패턴이 된다. 그 때문에, 회로 기판 (1b) 에 구동 회로용 단자군 (42U, 42V, 42W) 을 형성하는 것이 용이해진다.

이상, 본 발명의 회로 기판 및 전자 디바이스를, 도시하는 실시형태에 기초하여 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니고, 각 요소의 구성은 동일한 기능을 갖는 임의의 구성의 것으로 치환할 수 있다. 또, 본 발명에 다른 임의의 구성물이 부가되어 있어도 된다. 또, 본 발명은, 상기 실시형태 중, 임의의 2 이상의 구성 (특징) 을 조합한 것이어도 된다.

이상, 회로 기판 상에 실장되는 회로의 일례로서, 인버터 회로를 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 회로 기판 상에 실장되는 회로로는, 회로 기판 상에 스위칭 소자 등의 구동에 의해 발열하는 소자가 실장되어 있으면 되며, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 스위칭 레귤레이터 회로, PWM 회로, 유기 EL 구동용 회로, 유기 EL 회로, LED 구동용 회로, LED 회로 등을 들 수 있다.

또, 회로 기판 상에 실장되는 스위칭 소자로서 MOSFET 및 IGBT 를 들었지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 그 밖의 스위칭 소자로는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 바이폴러 트랜지스터, 사이리스터, 정류 다이오드 등의 각종 다이오드, 반도체 릴레이 등을 들 수 있다.

또, 구동에 의해 발열하는 능동 소자로서 스위칭 소자를 들었지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 그 밖의 능동 소자로는, 유기 EL 또는 LED 등의 발광 소자, 진공관, 전기 모터 등을 들 수 있다.

산업상 이용가능성

본 발명에 의하면, 스위칭 소자와 스위칭 소자를 구동하기 위한 구동 회로를 회로 기판의 동일면 상에 실장할 수 있다. 그 때문에, 스위칭 소자와 구동 회로 사이의 도선을 짧게 할 수 있고, 도선의 임피던스를 작게 할 수 있다. 따라서 산업상 이용가능성을 갖는다.

Claims

금속 기판과,
상기 금속 기판의 일방의 면측에 형성된 절연층과,
상기 절연층 상에 형성된 도체층을 구비하고,
상기 도체층은,
스위칭 소자를 실장하기 위한 복수의 스위칭 소자용 단자로 구성되는 3 개의 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군과,
상기 스위칭 소자에 구동 전압을 인가하는 구동 회로를 실장하기 위한 복수의 구동 회로용 단자로 구성되는 구동 회로용 단자군을 갖는 배선 패턴을 구비하고,
상기 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 및 상기 구동 회로용 단자군은 동일면 상에 형성되어 있고,
상기 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군은 각각 1 쌍의 상기 스위칭 소자용 단자로 구성된 스위칭 소자용 단자쌍을 복수 갖고 있는 것을 특징으로 하는 회로 기판.
제 1 항에 있어서,
상기 각 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군을 구성하는 복수의 상기 스위칭 소자용 단자쌍은 일방향을 따라 열상 (列狀) 으로 배치되어 있는, 회로 기판.
제 2 항에 있어서,
상기 구동 회로용 단자군은 복수의 상기 스위칭 소자용 단자쌍에 의해 구성되는 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군의 일단측에 배치되어 있는, 회로 기판.
제 3 항에 있어서,
상기 도체층의 배선 패턴은 추가로 콘덴서를 실장하기 위한 콘덴서용 단자를 가지며,
상기 콘덴서용 단자는, 상기 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 및 상기 구동 회로용 단자군과 동일면 상으로서, 상기 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군의 상기 구동 회로용 단자군이 배치되어 있지 않은 타단측에 배치되어 있는, 회로 기판.
제 2 항에 있어서,
복수의 상기 스위칭 소자용 단자쌍으로 구성되는 상기 3 개의 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군은 나란히 형성되어 있는, 회로 기판.
제 5 항에 있어서,
상기 도체층의 배선 패턴은 3 개의 상기 구동 회로용 단자군을 가지며,
상기 3 개의 구동 회로용 단자군은 각각 상기 3 개의 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군의 일단측에 배치되어 있는, 회로 기판.
제 6 항에 있어서,
상기 각 구동 회로용 단자군은 모두 상기 3 개의 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군의 동일단측에 배치되어 있는, 회로 기판.
제 7 항에 있어서,
상기 각 구동 회로용 단자군은 각각 복수의 상기 구동 회로용 단자에 의해 비대칭인 패턴을 형성하고,
상기 3 개의 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 중, 양단의 상기 2 개의 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군의 일단측에 각각 배치되어 있는 상기 구동 회로용 단자군은, 동일 방향을 향한 상기 비대칭인 패턴을 형성하고,
중앙의 상기 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군의 일단측에 배치되어 있는 상기 구동 회로용 단자군은, 상기 양단 2 개의 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군의 일단측에 배치되어 있는 2 군의 상기 구동 회로용 단자군이 형성하는 상기 비대칭인 패턴에 대해 상기 금속 기판의 수평면에 대한 법선을 회전 중심으로 하여 180 도 회전한 상기 비대칭인 패턴을 형성하는, 회로 기판.
제 7 항에 있어서,
상기 3 개의 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 중, 양단 2 개의 상기 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군의 일단측에 각각 배치되어 있는 상기 구동 회로용 단자군은, 상기 양단 2 개의 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군의 동일 측에 배치되고,
중앙의 상기 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군의 일단측에 배치되어 있는 상기 구동 회로용 단자군은, 상기 양단의 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군의 상기 구동 회로용 단자군과는 반대의 일단측에 배치되고,
상기 각 구동 회로용 단자군은 각각 복수의 상기 구동 회로용 단자에 의해 비대칭인 패턴을 형성하고,
상기 각 구동 회로용 단자군은 모두 동일 방향을 향한 상기 비대칭인 패턴을 형성하는, 회로 기판.
제 6 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도체층의 배선 패턴은 추가로, 콘덴서를 실장하기 위한 적어도 3 개의 콘덴서용 단자를 가지며,
상기 콘덴서용 단자는, 상기 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 및 상기 구동 회로용 단자군과 동일면 상으로서, 상기 3 개의 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 각각의, 상기 구동 회로용 단자군이 배치되어 있지 않은 측에, 적어도 1 개 배치되어 있는, 회로 기판.
제 1 항 내지 제 3 항 및 제 5 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도체층의 배선 패턴은 추가로, 콘덴서를 실장하기 위해서 콘덴서용 단자를 가지며,
상기 콘덴서용 단자는 상기 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 및 상기 구동 회로용 단자군과 동일면 상에 형성되어 있는, 회로 기판.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 절연층의 열전도율이 0.1 ∼ 2.0 W/(m·K) 이며,
상기 금속 기판의 두께가 0.8 ∼ 1.5 ㎜ 인, 회로 기판.
제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 절연층의 두께가 30 ∼ 200 ㎛ 인, 회로 기판.
제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 절연층은 에폭시 수지, 시아네이트 수지 및 페놀 수지 중 적어도 1 종을 주성분으로 하는, 회로 기판.
제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 절연층은 열전도율이 10 ∼ 150 W/(m·K) 인 필러를 포함하는, 회로 기판.
제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 절연층의 두께 (t1) 와 상기 금속 기판의 두께 (t2) 의 비 (t1/t2) 가 1/50 ∼ 1/4 인, 회로 기판.
제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 금속 기판의 열전도율이 100 ∼ 500 W/(m·K) 인, 회로 기판.
제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도체층의 두께가 10 ∼ 80 ㎛ 인, 회로 기판.
제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 도체층은 그 도체층 상에 추가 도체를 접합하기 위한 장척상 (長尺狀) 의 추가 도체 접합부를 갖는, 회로 기판.
제 19 항에 있어서,
상기 금속 기판은 평면에서 보아 사각형의 형상을 갖고,
상기 추가 도체 접합부는 상기 금속 기판의 사각형의 각 변을 따라 배치되며,
상기 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군 및 상기 구동 회로용 단자군 단자는 상기 추가 도체 접합부에 의해 둘러싸이는 영역에 배치되어 있는, 회로 기판.
제 20 항에 있어서,
상기 스위칭 아암 직렬 회로용 단자군은 상기 추가 도체 접합부에 의해 둘러싸이는 영역에 1 평방 센티미터당 0.1 ∼ 5.0 개의 집적도로 배치되어 있는, 회로 기판.
제 19 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 회로 기판은 추가로, 상기 추가 도체 접합부에 접합된 상기 추가 도체를 갖는, 회로 기판.
제 22 항에 있어서,
상기 추가 도체는 상기 도체층의 구성 재료와 동일 또는 주성분을 동일하게 하는 재료에 의해 구성되어 있는, 회로 기판.
제 22 항 또는 제 23 항에 있어서,
상기 추가 도체는, 상기 추가 도체 접합부와 접합하는 1 쌍의 다리부와, 상기 추가 도체 접합부로부터 이간되고, 상기 1 쌍의 다리부를 연결하는 연결부를 갖는, 회로 기판.
제 22 항에 있어서,
상기 회로 기판은 복수의 상기 추가 도체를 가지며,
상기 복수의 추가 도체는 상기 추가 도체 접합부의 장척 방향을 따라 나란히 배치되고, 서로 이웃하는 상기 추가 도체끼리의 상기 다리부가 접합되어 있는, 회로 기판.
제 1 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 기재된 회로 기판과,
상기 회로 기판 상에 실장된 스위칭 소자와,
상기 회로 기판에 실장되고, 상기 스위칭 소자에 구동 전압을 인가하는 상기 구동 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 디바이스.
제 26 항에 있어서,
상기 스위칭 소자는 구동에 의해 200 ∼ 700 J/s 의 열을 발하는, 전자 디바이스.
제 26 항 또는 제 27 항에 있어서,
상기 전자 디바이스는 추가로, 상기 회로 기판에 10 ∼ 400 A 의 전류를 입력하는 전원 장치를 갖는, 전자 디바이스.