WO2018124288A1 - 電源装置及び電源装置の製造方法 - Google Patents

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WO2018124288A1
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chassis
substrate
power supply
supply device
hole
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PCT/JP2017/047296
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French (fr)
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尚使 宮本
保田　直紀
岡田　真一
弘行 大須賀
了太 草野
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三菱電機株式会社
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    • H05K7/2089—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for power electronics, e.g. for inverters for controlling motor
    • H05K7/209—Heat transfer by conduction from internal heat source to heat radiating structure
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    • H01L23/3107—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed
    • H01L23/3121—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed a substrate forming part of the encapsulation

Definitions

  • the present invention relates to a space power supply having a high heat removal structure capable of mounting high heat generation components even when using a conventional substrate such as a polyimide substrate and a glass epoxy substrate.
  • the performance and the life of the electrical component are influenced by its own heat generation or ambient temperature.
  • electrical components used in a vacuum unlike on the ground, do not have air for cooling to the environment, and therefore can not transfer heat through the air as a medium and radiate heat to the air.
  • space power supplies it is important to design exhaust heat from the substrate to the chassis.
  • FETs Field Effect Transistors
  • diodes used in switching power supplies are highly heat-generating electrical components.
  • high heat generation electrical components are mounted at a position close to a screw for fixing a chassis of a substrate as a measure against exhaust heat.
  • the electrical component is electrically connected to the pattern on the substrate by directly attaching a highly heat-generating electrical component to the chassis and devising leads or extending the wiring to the substrate.
  • the power supply device of the present invention is A board on which electrical components are mounted, A chassis having a chassis surface opposite to one surface of the substrate; An insulating resin cured product having a thermal conductivity of 1 W / mK to 10 W / mK, disposed between the one surface of the substrate and the chassis surface and connected to the one surface and the chassis surface And a chassis side resin portion.
  • the present invention includes the chassis side resin portion, it is possible to provide a power supply device having a heat exhaust structure with a simple configuration.
  • FIG. 2 is a diagram of Embodiment 1 and a cross-sectional view of a power supply device.
  • FIG. 16 is a diagram of the first embodiment, a partial plan view of the chassis and an EE cross-sectional view.
  • FIG. 2 is a diagram of the first embodiment and schematically showing a plan view of a power supply device.
  • FIG. 16 is a diagram of Embodiment 2 and a cross-sectional view of a power supply device.
  • FIG. 8 is a diagram of the second embodiment and schematically showing a plan view of the power supply device. It is a figure of Embodiment 3, and is sectional drawing of a power supply device. It is a figure of Embodiment 4, and is sectional drawing of a power supply device.
  • FIG. 21 is a diagram of the ninth embodiment, illustrating a method of manufacturing the power supply device in the atmosphere.
  • FIG. 21 is a diagram of the ninth embodiment, illustrating a method of manufacturing the power supply device in the atmosphere.
  • FIG. 21 is a diagram of the tenth embodiment, which is a cross-sectional view of the power supply device 101-1.
  • FIG. 21 is a diagram of the tenth embodiment, and is a cross-sectional view of the power supply device 101-2.
  • FIG. 31 is a diagram of the tenth embodiment, and is a plan view and a sectional view of a power supply device 102-1.
  • FIG. 21 is a diagram of the tenth embodiment, and is a cross-sectional view of a power supply device 102-2.
  • FIG. 31 is a diagram of the tenth embodiment, which is a cross-sectional view of the power supply device 102-3.
  • FIG. 21 is a diagram of the tenth embodiment, and is a cross-sectional view of a power supply device 102-4.
  • FIG. 33 is a diagram of the eleventh embodiment, which is a cross-sectional view of the power supply device 103.
  • the power supply device 100 for space is hereinafter referred to as the power supply device 100.
  • the power supply apparatus 100 may have one of the configurations of the first to eighth embodiments, and may have a plurality of configurations of the first to eighth embodiments. In the following embodiment, "-1" is added to distinguish the power supply apparatus 100, for example, as in the power supply apparatus 100-1.
  • Embodiment 1 *** Description of the configuration *** The power supply device 100-1 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
  • the power supply device 100-1 may be used on the ground in a vacuum or an environment close to vacuum.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of the power supply device 100-1.
  • the electrical components 25 and the screws do not represent a cross section.
  • FIG. 1 shows the xyz coordinate system.
  • the second to ninth embodiments also show the same coordinate system.
  • FIGS. 4 and 6 to 14 which are cross-sectional views of the second embodiment to the ninth embodiment show the cross section of the same portion as FIG.
  • the power supply device 100-1 includes a chassis 10, a substrate 20 on which the electric component 25 is mounted and fixed to the chassis 10, and a fixing unit 30 fixing the substrate 20 to the chassis 10.
  • the fixing portion 30 is a board fixing screw 31.
  • FIG. 2 shows a partial plan view (the ⁇ Z direction arrow in FIG. 1) and an EE cross section of the chassis 10. The EE cross section corresponds to FIGS.
  • the board fixing screw 31 is screwed into the screw hole 12.
  • FIG. 1 a part of the chassis 10 and the substrate 20 is described.
  • the chassis 10 has a plurality of screw holes 12.
  • the board fixing screw 31 is screwed into each screw hole 12.
  • FIG. 3 is a view schematically showing a portion corresponding to the range 13 of FIG. 2, that is, an arrow view when FIG. 1 is viewed from the -Z direction.
  • the substrate 20 on which the electric component 25 is mounted is fixed to the chassis 10.
  • the electrode 26 of the electrical component 25 is connected to the C surface which is the other surface 20 b of the back surface of one surface 20 a of the substrate 20.
  • a filling through hole 21 described later is formed in the substrate 20, a filling through hole 21 described later is formed in the substrate 20, ten filled through holes 21 are shown.
  • the heat 8 generated by the electric component 25 indicated by the arrow is transmitted from the filled through hole 21 to the chassis surface 11 via the insulating resin cured product 27-1 described later.
  • the power supply device 100-1 includes the substrate 20, the chassis 10, and the insulating resin cured product 27-1 serving as the chassis side resin portion 91, and the electric component 25 is mounted on the substrate 20.
  • the chassis 10 has a chassis surface 11 which is a surface opposed to one surface 20 a of the substrate 20.
  • the insulating resin cured product 27-1 is disposed between the one surface 20 a of the substrate 20 and the chassis surface 11.
  • the insulating resin cured product 27-1 is an insulating resin cured product having a thermal conductivity of 1 W / mK or more and 10 W / mK or less connected to the one surface 20a and the chassis surface 11.
  • An electric component 25 having a large amount of heat generation is attached to the substrate 20.
  • an SMD (Surface Mount Device) type FET is used as the electric component 25 having a large amount of heat generation.
  • the heat generated in the SMD type FET is transferred from the electrodes of the FET to the circuit pattern of the substrate 20, transferred in the in-plane direction, and transferred to the chassis 10 through the screw.
  • the S surface, which is one surface 20a of the substrate 20, and the chassis 10 are made of a high thermal conductivity insulating resin composition (the insulating resin cured product 27-1 before curing). Potting (moulding) with the chassis surface 11 of the Thereby, the heat of the electric component 25 is transmitted to the chassis 10 through the high thermal conductive potting resin which is the insulating resin composition as a path.
  • a through hole penetrating from the C surface to the S surface of the substrate 20 is provided in order to improve the thermal conduction in the thickness direction of the substrate 20 (the other surface 20 b from the C surface to the S surface). .
  • the through holes are plated. Solder or other metal or potting resin having high thermal conductivity is filled in the through holes after plating. This through hole is referred to as filled through hole 21.
  • the substrate 20 is provided with the filled through holes 21 in which the heat transfer material is filled in the through holes penetrating from the one surface 20a to the other surface 20b.
  • the insulating resin cured product 27-1 is connected to one end 21a of the filling through hole 21 that appears on one surface 20a.
  • the heat transfer material filled in the filled through holes 21 is a metal, an insulating resin cured product having a thermal conductivity of 1 W / mK to 10 W / mK, or the like.
  • the cured insulating resin 27-1 contains at least one of alumina, boron nitride, aluminum nitride, magnesium oxide, and beryllium oxide as the inorganic filler, and the cured insulating resin 27-1 has a hardness of Shore.
  • the hardness of A is 70 or less
  • the low molecular weight component volatilization amount at heating at 300 ° C. is 1000 ppm or less
  • the glass transition point is ⁇ 20 ° C. or less.
  • the substrate 20 is fixed to the chassis 10 with the substrate fixing screw 31.
  • the thickness L2 of the cured insulating resin 27-1 before attaching the substrate 20 to the chassis 10 is the S surface of the substrate 20 (one side Of the width L1 between the surface 20a) of the case 10 and the chassis surface 11 of the chassis 10 so as to have a thickness in the range of 110% to 250%.
  • L2 (1.1 to 2.5) ⁇ L1 It is.
  • the thickness L2 of the insulating resin cured product 27-1 is formed within this range, the interface between the S surface and the insulating resin cured product 27-1 is more firmly adhered by the fixing portion 30 with the substrate 20, and the heat is exhausted. The effect is enhanced. Furthermore, it is possible to suppress a decrease in exhaust heat when there is a thickness decrease due to the cooling and heating cycle in the use environment.
  • the thickness of the cured insulating resin 27-1 is thinner than 110% of the width between the S surface and the chassis surface 11, In other words, L2 ⁇ 1.1 ⁇ L1 In this case, the exhaust heat effect is reduced due to the thickness reduction of the insulating resin cured product 27-1 by the thermal cycle.
  • the thickness L2 exceeds 200% of the thickness L1, In other words, L2> 2.0 ⁇ L1
  • the substrate 20 may be deformed, and the deformation may cause the substrate 20 to be cracked in a thermal cycle.
  • the liquid insulating resin composition may be poured with the S surface of the substrate 20 facing upward (+ Z direction) to form the cured insulating resin 27-1.
  • the thickness L2 of the cured insulating resin is made to be the thickness described in the above (2).
  • the substrate 20 is fixed to the chassis 10 with a screw so that the formed insulating resin cured product 27-1 and the chassis 10 are in contact with each other. By doing this, air bubbles to be the insulating weak point do not remain in high voltage portions such as the wiring pattern on the S surface.
  • the hardness of the cured insulating resin product 27-1 obtained by curing the liquid insulating resin composition is 80 or less (Shore A), and more preferably 70 or less.
  • the hardness is more than 80, the adhesion to the substrate 20 may be lowered, the heat removal effect may not be obtained, and the substrate 20 may be deformed.
  • the hardness is represented by the Shore A hardness tester.
  • the soft material may be measured by Shore E, Shore 00, ASKER C or the like. If it is Shore A 80 or less, you may measure by Shore E, Shore 00, and ASKER C.
  • the cured insulating resin product 27-1 is finely cut, and the components of the cured insulating resin product 27-1 are extracted with an organic solvent such as hexane or acetone.
  • an organic solvent such as hexane or acetone.
  • the extraction solvent is analyzed for the amount of low molecular components while heating from 40 ° C. to 300 ° C. using helium as a carrier gas.
  • the amount of low molecular components is 2000 ppm or less, preferably 1000 ppm or less.
  • the mass loss ratio (TML: Total Mass Loss) calculated from the measurement result should be 1% or less, and the recondensate mass ratio (CVCM: Collected Volatile Condensable Material) should be 0.1% or less. If TML exceeds 1% or CVCM exceeds 0.1%, the thermal cycle during use may contaminate electric parts and wiring, cause electric contact failure, or deteriorate electric part characteristics. .
  • the glass transition point of the cured insulating resin product 27-1 is -10 ° C or less, preferably -20 ° C or less. More preferably, the temperature is lower than the low temperature side of the thermal cycle temperature when using the cured insulating resin 27-1. If the glass transition temperature is higher than -10 ° C, the deformation of the cured insulating resin product 27-1 may become large in the cooling / heating cycle when using the cured insulating resin product 27-1, and stable exhaust heat may not be obtained, or There is a possibility that the substrate 20 may be warped.
  • the liquid insulating resin may be a liquid thermosetting resin of silicone resin or urethane resin.
  • silicone resin A well-known silicone resin can be used as long as it is liquid at room temperature.
  • the curing system of the silicone resin may be either an addition reaction type or a condensation reaction type.
  • the silicone resin may be rubbery (elastomer) or gelled after curing.
  • the base polymer is a liquid having an average molecular weight of 5,000 to 100,000 and a viscosity at 25 ° C. of 1 to 100,000 Pa ⁇ s.
  • Base polymer is a linear, cyclic, branched or ladder-like main chain having at least one of an alkyl group, an alkenyl group, an allyl group, a hydroxyl group, a hydrogen group, an alkoxyalkyl group and an alkoxysilyl group at side chains and ends
  • It is a known organopolysiloxane having a structure.
  • the base polymer may be a mixture of two or more organopolysiloxanes.
  • a composition containing an organopolysiloxane containing an alkenyl group as a base polymer, a hydrogen siloxane as a crosslinking agent, and a platinum compound as a catalyst can be used.
  • Curing reaction proceeds and the required hardness is obtained after curing, and the compounding amount may be a known effective amount.
  • a composition containing an organopolysiloxane containing a silanol group as a base polymer, a silane compound such as alkoxysilane or acetoxysilane as a crosslinking agent, and an organotin compound as a catalyst can be used.
  • the compounding amount of these components is such that the curing reaction proceeds and the required hardness is obtained after curing, and it may be a conventionally known effective amount.
  • the urethane resin is a urethane bond in a composition obtained by combining and copolymerizing a polyol resin having a plurality of hydroxyl groups in one molecule as a main agent and a compound having two or more isocyanate groups in one molecule as a curing agent. It is a resin having As the urethane resin, any known urethane resin can be used if it has a viscosity of 1 to 100,000 Pa ⁇ s at 25 ° C. after mixing.
  • polyol resin known polyester type polyols, dicarboxylic acid ester type polyols, polyether type polyols, polytetramethylene polyoxyglycol, castor oil type polyols, ⁇ -caprolactone type polyols, polyoxypolyalkylene type polyols, ⁇ - A methyl- ⁇ -valerolactone-based polyol, a carbonate-based polyol, or the like may be used, or two or more of these can be used in combination.
  • isocyanate compound well-known tolylene diisocyanate, naphthalene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, xylidene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, isophorone diisocyanate, cyclohexyl diisocyanate, etc. may be used, and 2 or more types of these can also be used together.
  • a suitable urethanization catalyst can be used in order to accelerate a urethanation reaction. It is possible to use well-known catalysts, such as a tertiary amine compound and an organic metal compound, as this urethanization catalyst.
  • urethanization catalyst for example, triethylenediamine, N, N'-dimethylhexamethylenediamine, N, N'-dimethylbutanediamine, diazabicyclo (5,4,0) undecene-7 (DBU) and DBU salt, octylic acid Lead, dibutyltin laurate, bismuth tris (2-ethylhexanoate), diisopropoxybis (ethylacetoacetate) titanium, and the like can be mentioned.
  • the blending of the polyol and the isocyanate compound is calculated from the equivalent ratio of the isocyanate group (NCO) of the isocyanate to the hydroxyl group (OH) of the polyol.
  • the equivalent ratio (NCO / OH) is not particularly limited, but is preferably in the range of 0.95 to 1.05. When this equivalent ratio exceeds 1.05, the hardness of the cured product of the insulating resin composition is undesirably increased. In addition, it is not preferable because voids are left in the cured product by carbon dioxide gas as a by-product and the insulation properties are degraded. On the other hand, when this equivalent ratio is less than 0.95, the progress of the curing reaction is slow, and it tends to be an uncured product, which is not preferable because the production stability is lacking. In addition, it is not preferable because of lack of heat resistance.
  • the filler having thermal conductivity has a role of imparting thermal conductivity to the composition (cured product), and known thermal conductive fillers can be used.
  • the filler for example, alumina powder, magnesium oxide powder, boron nitride powder, aluminum nitride powder, beryllium oxide powder, zinc oxide powder, silicon nitride powder, silicon oxide powder, aluminum powder, aluminum powder, copper powder, silver powder, nickel powder, gold Powder, diamond powder, carbon powder, indium, gallium and the like.
  • alumina powder magnesium oxide powder, boron nitride powder, aluminum nitride powder, beryllium oxide powder, silicon oxide powder, etc. It is preferred to use a powder having high insulation.
  • thermally conductive fillers may be used singly or in combination of two or more.
  • the thermally conductive filler preferably has a thermal conductivity of 10 W / m ⁇ K or more. If the thermal conductivity is less than 10 W / m ⁇ K, sufficient thermal conductivity can not be imparted to the composition (cured product).
  • the average particle size of the filler for imparting thermal conductivity is 0.1 ⁇ m to 200 ⁇ m, Preferably, It is 0.5 micrometer or more and 100 micrometers or less.
  • the thermally conductive filler having such an average particle diameter may be used alone or in combination of two or more particles having different particle diameters.
  • a thermally conductive filler having an average particle size of less than 0.1 ⁇ m is not preferable because the particles are likely to be aggregated with each other, resulting in poor fluidity.
  • a thermally conductive filler having an average particle size of more than 100 ⁇ m is not preferable because the particles tend to settle and the thermal conductivity of the cured product may be nonuniform.
  • the shape of the filler may be irregular, spherical or any shape.
  • an average particle diameter can be measured as volume average value D50 (namely, particle diameter or median diameter when cumulative volume will be 50%) in particle size distribution measurement by a laser beam diffraction method.
  • the insulating resin composition is obtained by mixing the above-mentioned liquid insulating resin with the above-mentioned inorganic filler for imparting high thermal conductivity.
  • the thermal conductivity of the cured product increases.
  • the viscosity of the composition is increased, the workability is reduced, or the hardness of the cured product is increased, whereby the adhesion to the substrate is reduced.
  • the blending ratio of the inorganic filler contained in the liquid insulating resin composition is not particularly limited as long as the viscosity at 25 ° C.
  • the viscosity of the insulating resin composition in which the inorganic filler is blended is 300 Pa ⁇ s or less. Furthermore, when it is necessary to pour the insulating resin composition into a narrow gap, its viscosity is desirably 50 Pa ⁇ s or less.
  • inorganic fillers 40vol% to 80vol% Preferably within the range of 50vol% to 75vol%, It is more preferable to be included in the range of When it exceeds 80 vol%, the viscosity of the insulating resin composition becomes high and the workability becomes worse, or the hardness of the cured product becomes high, and it is not preferable because stable exhaust heat characteristics can not be obtained.
  • reaction control agents such as acetylene compounds, various nitrogen compounds, organic phosphorus compounds, oxime compounds, organic chloro compounds, or silane coupling for controlling the reactivity of the insulating resin composition and adhesion to the substrate.
  • Additives such as adhesion modifiers such as additives may be added as needed.
  • the curing conditions of the liquid insulating resin composition can be the same as the well-known silicone potting material or urethane potting material.
  • the curing temperature is It is good from room temperature to less than 180 ° C. More preferably, the temperature is from room temperature to 150 ° C. or less. If the curing temperature is lower than room temperature, the curing is insufficient and there is a risk that the unreacted raw materials volatilize in the cooling and heating cycle at the time of use and contaminate the electric parts. On the other hand, when the curing temperature exceeds 150 ° C., the heat resistance temperature of the electrical component may be exceeded, which may cause the electrical component deterioration.
  • the curing time is not limited as long as the required hardness is obtained.
  • heat curing 48 hours or less, preferably 24 hours or less at room temperature In the case of heat curing, 0.1 to 12 hours, Preferably, it is 0.5 hours or more and 6 hours or less. If there is a concern of outgassing during use of the cured insulating resin 27-1, heat curing is preferred. For example, if heat treatment is performed at the upper limit temperature of use of the electric component, volatile low molecular components in the cured product can be reduced and adverse effects due to outgas can be avoided.
  • the breakdown electric field of the cured product of the insulating resin composition is 10 kV / mm or more is preferable, more preferably 15 kV / mm or more. If it is less than 10 kV / mm, depending on the working voltage, it is necessary to increase the distance between the wiring of the electrical component and the wiring pattern of the substrate 20, and the contribution of miniaturization of the power supply member becomes small.
  • the volume resistivity of the cured product of the insulating resin composition is It is preferably 1.0E + 10 ⁇ ⁇ cm or more, more preferably 1.0E + 12 ⁇ ⁇ cm or more. If it is less than 1.0 E + 10 ⁇ ⁇ cm, it is necessary to increase the distance between the wiring of the electrical component and the wiring pattern of the substrate 20 depending on the working voltage, and the contribution of miniaturization of the power supply member becomes small.
  • These potting materials are treated with a surface modifier (primer) to improve adhesion before potting the liquid insulating resin composition onto the heat-generating component or substrate or pouring it into the casing. I don't care.
  • Known silicone or urethane primers can be used.
  • the method of manufacturing the power supply 100-1 is A substrate disposing step of disposing the substrate 20 so that one surface 20 a of the substrate 20 faces the chassis surface 11 with respect to the chassis surface 11; A pouring step of pouring a liquid resin composition having an insulating property between the one surface 20 a of the substrate 20 and the chassis surface 11; And curing the poured liquid resin composition to form a chassis-side resin portion 91.
  • the liquid resin composition uses silicone or urethane as a base resin, and contains at least one of alumina, boron nitride, aluminum nitride, magnesium oxide, and beryllium oxide as an inorganic filler.
  • the hardness of the chassis side resin portion 27-1 is preferably 70 or less in Shore A hardness.
  • the chassis side resin portion 27-1 preferably has a volatilization amount of low molecular components at 1000 ° C. or less of 1000 ppm or less and a glass transition point of ⁇ 20 ° C. or less.
  • the outline of the method of manufacturing the power supply apparatus 100-1 for attaching the substrate 20 to the chassis 10 after curing the resin is as follows.
  • the method of manufacturing the power supply 100-1 is A pouring step of pouring a liquid resin composition having an insulating property into the chassis surface 11; Curing the liquid resin composition poured into the chassis surface 11 to form a chassis side resin portion 91; And attaching the substrate 20 to the chassis 10 such that one surface 20 a of the substrate 20 faces the chassis surface 11 and adheres closely to the chassis-side resin portion 91.
  • the liquid resin composition is Silicone or urethane is used as a base resin, and contains at least one of alumina, boron nitride, aluminum nitride, magnesium oxide, and beryllium oxide as an inorganic filler.
  • the hardness of the chassis side resin portion 27-1 is preferably 70 or less in Shore A hardness.
  • the chassis side resin portion 27-1 preferably has a volatilization amount of low molecular components at 1000 ° C. or less of 1000 ppm or less and a glass transition point of ⁇ 20 ° C. or less.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the power supply device 100-2.
  • FIG. 5 is a diagram corresponding to FIG. 3, and is a schematic diagram corresponding to the -Z direction arrow of FIG.
  • the power supply apparatus 100-2 uses, for the power supply apparatus 100-1, an electrical component 25 of a type in which a lead that is an electrode 26 is formed, such as a TO-254 package, as a space power MOSFET.
  • the electric component 25 which is a heat-generating component is TO-254.
  • the power supply apparatus 100-2 is different from the power supply apparatus 100-1 in the following (1) to (3). Others are the same as the power supply device 100-1.
  • the filling through hole 21 is provided immediately below the electric component 25 to transmit heat to the S surface of the substrate 20.
  • a heat conductive material 23 is disposed in order to efficiently transfer the heat 8 of the electric component 25 to the filled through hole 21.
  • the heat conductive material 23 is, for example, a solder paste or a silver paste.
  • the electric component 25 is fixed to the substrate 20 by the fixing screw 29.
  • the same type of electric component 25 used for space use is designed to have a heat dissipation in which the semiconductor is mounted at a position close to the surface in contact with the substrate 20 or the chassis 10 in the electric component 25 (in the package). There is. Therefore, heat exhaustion to the chassis 10 can be efficiently performed by adopting the configuration of FIG. 4.
  • filling the through holes with solder or other metal or heat conductive resin, or pouring a resin of high thermal conductivity between the S surface of the substrate 20 and the chassis 10 The same as in the first embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the power supply device 100-3.
  • the power supply device 100-3 has a configuration in which the head of the substrate fixing screw 31 is potted with respect to the power supply device 100-1 with a resin 27-2 with high thermal conductivity.
  • the other configuration of the power supply device 100-3 is the same as that of the power supply device 100-1.
  • a plurality of substrate fixing screws 31 and screw holes 12 are disposed in the peripheral portion along the outer periphery of the substrate 20, and provided at, for example, four corners or four sides of a rectangle at predetermined intervals.
  • FIGS. 7 and 8 are diagrams showing a power supply device 100-4 according to the fourth embodiment.
  • the power supply device 100-4 in FIGS. 7 and 8 is the same as the power supply device 100-1 except that the configuration of the fixing unit 30 is different from the power supply device 100-1.
  • the power supply device 100-4 shown in FIG. 7 is configured to include a spring fixing tool 33 having a spring characteristic between the substrate 20 and the chassis 10.
  • the thermal expansion coefficient of the cured insulating resin 27-1 is several hundreds ppm, which is large compared to several ppm to several tens ppm of metal. Therefore, when the insulating resin cured product 27-1 filled between the chassis 10 and the substrate 20 changes in dimensions such as thickness and width due to heat, the substrate 20 is also cured by the insulating resin cured product 27-. It is possible to follow a change of one. Therefore, peeling between the substrate 20 and the insulating resin cured product 27-1 can be suppressed.
  • the substrate 20 and the spring fixtures 33 are connected by the solder 32a in FIG.
  • a plurality of substrate fixing screws 31 and spring fixtures 33 are disposed at the periphery along the outer periphery of the substrate 20, and provided at, for example, four corners or four sides of a rectangle at predetermined intervals.
  • FIG. 9 is a diagram showing a power supply device 100-5 according to the fifth embodiment.
  • the power supply 100-5 is different from the power supply 100-1 in the following (1) to (3). Others are the same as the power supply device 100-1.
  • the electrode 26 of the electrical component 25 is on the electrical component 25.
  • the electrode 26 and the filling through hole 21 are connected by a wire or a bus bar which is an electrode connection portion 28-1.
  • the electric component 25 is fixed to the substrate 20 by the adhesive 24.
  • the electrodes 26 are directly connected to the circuit pattern on the substrate 20.
  • a wire or a bus bar is connected as an electrode extension to the electrode 26 facing the electrode 26 of the electric component 25 in the upper direction opposite to the substrate 20, and the wire or the bus bar is a circuit of the substrate 20 The way to connect to the pattern is taken. In such a case, it is possible to connect a wire or a bus bar to the filling through hole 21 and to discharge heat.
  • a wire or a bus bar is used as an electrode connection portion 28-1 which is a heat transfer material connecting the electrode 26 and the filling through hole 21.
  • FIG. 10 is a diagram showing a power supply device 100-6 according to the sixth embodiment.
  • the power supply device 100-6 has a configuration in which the electric component 25 and an electrode connection portion 28-1 which is a bus bar or a wire are further wrapped in a resin cured material 27-3 in the power supply device 100-5. This configuration makes it possible to improve the thermal conductivity.
  • the resin cured product 27-3 is the component-side resin portion 92.
  • the filling through holes 21 are arranged at any position around the electric component 25 in the substrate 20.
  • the resin cured product 27-3 is disposed at the opposite position of the insulating resin cured product 27-1 with respect to the substrate 20 so as to sandwich the substrate 20 with the insulating resin cured product 27-1 which is the chassis side resin portion 91. It is done.
  • the resin cured product 27-3 is an insulating resin cured product for containing the electric component 25, the other end 21b of the filling through hole 21 appearing on the other surface 20b of the substrate 20, and the electrode connection portion 28-1. It is.
  • the resin cured product 27-3 the same resin as the insulating resin cured product 27-1 can be used.
  • Embodiment 7 11 and 12 show a power supply device 100-7 according to the seventh embodiment.
  • a power supply device 100-7 shown in FIG. 11 has a configuration in which a bus bar for heat removal, which is a chassis connection portion 28-2, is provided above the electric component 25 with respect to the power supply device 100-6.
  • the chassis connection portion 28-2 is fixed to the chassis 10 by a screw 42. Exhaust heat can be increased by the exhaust heat bus bar.
  • the resin cured product 27-3 in FIG. 11 is the contact resin portion 93 which is an insulating resin cured product.
  • FIG. 12 shows a configuration in which a resin cured product 27-4 which is the contact resin portion 93 is disposed on the top of the electric component 25.
  • the electric component 25 of FIG. 12 has the same electrodes 26 as the electric component 25 shown in FIG. 13 described later, but the direction in which the electrodes 26 are arranged is the Y direction in FIG. 12 and the X direction in FIG.
  • the resin cured product 27-4 the same resin as the insulating resin cured product 27-1 can be used.
  • heat can be dissipated also from the upper part of the electrical component 25 molded with the resin cured product 27-4, such as an SMD type transformer or IC, on the side opposite to the substrate 20.
  • the contact resin portion 93 and the insulating resin cured product 27-1 which is the chassis side resin portion 91 sandwich the substrate 20 therebetween.
  • the contact resin portion 93 is disposed at a position opposite to the insulating resin cured product 27-1 with respect to the substrate 20, and contacts at least a part of the electric component 25.
  • the heat transfer chassis connection portion 28-2 connects the contact resin portion 93 and the chassis 10.
  • FIG. 13 is a diagram showing a power supply device 100-8 according to the eighth embodiment.
  • a chassis connecting portion 28-2 which is a bus bar provided for exhaust heat, is connected to the chassis 10.
  • the through hole connection portion 28-3 is connected to the other end 21 b of the filling through hole 21 on the substrate 20.
  • the heat 8 is exhausted to the chassis 10 through the insulating resin cured product 27-1.
  • the exhaust heat path can be made shorter than the power supply device 100-7 of FIG.
  • the filling through holes 21 are arranged at any position around the electric component 25 in the substrate 20.
  • the contact resin portion 93 and the insulating resin cured product 27-1 which is the chassis side resin portion 91 sandwich the substrate 20 therebetween.
  • the contact resin portion 93 is disposed at a position opposite to the insulating resin cured product 27-1 with respect to the substrate 20, and contacts at least a part of the electric component 25.
  • the through hole connection portion 28-3 connects the contact resin portion 93 and the other end 21 b of the filling through hole 21.
  • Embodiment 9 FIG. 14 is a diagram showing a ninth embodiment.
  • the ninth embodiment relates to a method of manufacturing the power supply device 100 in the presence of the atmosphere.
  • Embodiment 9 is an operation of forming a layer of the insulating resin cured product 27-1 (insulating resin composition) between the substrate 20 and the chassis 10 in a normal atmospheric environment on the ground, not vacuum, that is, liquid It shows an operation of injecting the insulating resin composition.
  • the power supply device 100-8 is taken as an example in the ninth embodiment, the method of the ninth embodiment can also be applied to the power supply devices 100-1 to 100-7.
  • FIG. 14 (a) shows a preferred manufacturing method in the air environment
  • FIG. 14 (b) shows an undesirable manufacturing method in the air environment.
  • the flow of air is indicated by an arrow 44.
  • the air bubbles are directed from the liquid insulating resin composition upward in the Z direction, so that they are discharged into the atmosphere. become. Therefore, the probability of entraining air is reduced.
  • the air directed upward that is, in the Z direction is blocked by the S surface of the substrate 20 and the void 41 is easily formed.
  • the power supply apparatus 100 described in the first to ninth embodiments has high thermal conductivity that can withstand the space environment between the S surface of the substrate on which the high heat generation component is mounted and the chassis of the power supply connected to the structure of the artificial satellite.
  • potting (filling, molding) with a liquid insulating resin having a water content rate and potting (filling, molding) the screw portion connecting the substrate and the chassis with a liquid insulating resin having high thermal conductivity that can withstand the space environment , Secure the exhaust heat path. That is, in addition to the conventional heat conduction path (in-plane direction of the substrate) depending on the copper foil in the substrate to be the circuit pattern, the above-mentioned heat exhaust path is provided to discharge the heat of the power source to the chassis. By increasing the temperature, it is possible to suppress the temperature rise of the component on the substrate.
  • the exhaust heat path is secured by potting (filling, molding) around the highly heat-generating parts or between the substrate on which the parts are mounted and the chassis with a liquid insulating resin having high thermal conductivity that can withstand the space environment.
  • potting filling, molding
  • the substrate and chassis are connected with resin of high thermal conductivity Establish a route.
  • the liquid insulating resin having high thermal conductivity described above contains at least one of alumina, boron nitride, aluminum nitride, magnesium oxide and beryllium oxide as an inorganic filler imparting high thermal conductivity.
  • the hardness of the cured product of the liquid insulating resin is 70 or less (Shore A).
  • the cured product of the liquid insulating resin has a low molecular component volatilization amount of 500 ppm or less at 300 ° C. heating and a glass transition point of ⁇ 20 ° C. or less.
  • the cured product of the liquid insulating resin is silicone or urethane as the base resin.
  • Embodiment 10 A tenth embodiment will be described with reference to FIGS. 15 to 20.
  • the tenth embodiment relates to a power supply device which holds the potential of the ground terminal 25 a of the electric component 25 and the potential of the chassis 10 at different potentials and transfers the heat of the electric component 25 to the chassis 10.
  • the chassis 10 has a rising portion.
  • FIG. 15 shows a plan view and a cross-sectional view of the power supply device 101-1.
  • the upper view of FIG. 15 schematically shows a plan view of the power supply apparatus 101-1 in the Z1 direction.
  • the filling through holes 21 are indicated by solid lines.
  • the power supply apparatus 101-1 of the tenth embodiment will be described with reference to FIG.
  • the power supply device 101-1 includes a chassis 10, a substrate 20, and a chassis side resin portion 91.
  • a chassis 10 one surface 20 a and the other surface 20 b of the substrate 20 will be referred to as a surface 20 a and a surface 20 b.
  • Electrical components 25 are mounted on the substrate 20.
  • the chassis surface 11, which is a surface facing the surface 20a of the substrate 20, and the chassis surface 11 rise from the chassis surface 11 toward the surface 20a, and the end 14a in the rising direction 15 does not contact the surface 20a.
  • an upright portion 14 opposed to the The upright portion 14 is a heat transfer portion 94. The heat generated in the electrical component 25 is transmitted to the rising portion 14.
  • the chassis side resin portion 91 is disposed between the surface 20 a of the substrate 20 and the end 14 a of the rising portion 14 and is connected to the surface 20 a and the end 14 a.
  • the chassis side resin portion 91 is an insulating resin cured product having a thermal conductivity of 1 W / mK to 10 W / mK.
  • the substrate 20 is provided with a filled through hole 21 in which a heat transfer material is filled in the through hole penetrating from the surface 20a to the surface 20b.
  • the chassis side resin portion 91 is connected to one end 21 a of the filling through hole 21 appearing on the surface 20 a and the end 14 a of the rising portion 14.
  • the heat transfer material of the filled through holes 21 is either metal or an insulating resin cured product having a thermal conductivity of 1 W / mK to 10 W / mK.
  • the chassis 10 has an attachment portion 16 and an upright portion 14 which is a heat transfer portion 94.
  • the ground terminal 25 a of the electric component 25 is fixed to the mounting portion 16 together with the electric component 25 by the fixing screw 29.
  • the ground terminal 25 a is thermally connected to the filling through hole 21.
  • the chassis 10 has an insulator 17, and the electric component 25 is fixed to the insulator 17 by a fixing screw 29. Specifically, the fixing screw 29 engages with a female screw 18 formed in the insulator 17 embedded in the chassis 10. As shown in FIG. 15, the filling through hole 21 is not in contact with the fixing screw 29.
  • the end surface 14 b of the end 14 a protrudes from the chassis surface 11, and the end surface 14 b is close to the surface 20 a of the substrate 20.
  • the chassis resin portion 91 is filled between the end surface 14 b of the rising portion 14 and the surface 20 a of the substrate 20.
  • the chassis side resin portion 91 is thermally connected to the filling through hole 21 thermally connected to the electric component 25.
  • the periphery of the filled through hole 21 is surrounded by the nonconductive region 20 c of the substrate 20.
  • the nonconductive region 20 c is a region having no conductivity in the substrate 20.
  • the creeping distance d1 of the nonconductive region 20c is equal to or longer than the predetermined distance d from the ground terminal 25a.
  • the creeping distance d1 along the surface 20a between the end of the ground terminal 25a and the side surface 14c of the rising portion 14 is equal to or longer than the determined distance d.
  • the high voltage electrical component 25 can be attached to the substrate 20.
  • the potentials of the electrode 26 of the electrical component 25 and the ground terminal 25 a are different from those of the chassis 10.
  • the power supply apparatus 101-1 shown in FIG. 15 has a configuration in which a chassis side resin portion 91 fills the chassis 10 provided with a step by the rising portion 14 and the filling through hole 21 provided on the substrate 20.
  • This configuration is characterized in that the filling through hole 21 is connected to "the side surface 14d of the rising portion 14 which is the wall surface of the step and the end surface 14b of the rising portion 14".
  • the heat 8 of the electric component 25 is transmitted from the filling through hole 21 of the substrate 20 to the chassis side resin portion 91 and is transmitted from the chassis side resin portion 91 to the rising portion 14 of the chassis 10. Further, the heat 8 of the electrical component 25 is transmitted from the periphery of the fixing screw 29 to the mounting portion 16 via the substrate 20.
  • the heat removal performance largely depends on the thermal conductivity of the resin.
  • the chassis 10 is provided with a convex step by the rising portion 14. Further, in the eleventh embodiment described later, the chassis 10 is provided with the concave recess 55. By diffusing heat to the convex or concave wall surface by heat diffusion in the resin, the exhaust heat path is increased, or the shortest path heat exhaust path is formed in the resin. Since the exhaust heat performance is improved by such an exhaust heat path, the power supply apparatus can have higher exhaust heat performance.
  • FIG. 16 shows a power supply apparatus 101-2 which is a modification of the power supply apparatus 101-1.
  • the electric component 25 is covered by the component-side resin portion 92. This point is only different from the power supply apparatus 101-1. As described above, the electric component 25 may be covered by the component-side resin portion 92.
  • FIG. 17 shows a plan view and a sectional view of the power supply device 102-1.
  • the upper view of FIG. 17 schematically shows a plan view of the power supply apparatus 102-1 in the Z1 direction.
  • the upper drawing of FIG. 17 shows the positions of the end face 14 b of the rising portion 14-1 and the plurality of filling through holes 21. In the upper drawing, the filling through hole 21 is indicated by a solid line.
  • the substrate 20 is provided with a filled through hole 21 in which a heat transfer material is filled in the through hole penetrating from the surface 20a to the surface 20b.
  • the rising portion 14-1 rises from the chassis surface 11 to the surface 20a inside the chassis side resin portion 91, and the end portion 14a in the rising direction 15 faces the surface 20a.
  • the chassis side resin portion 91 is connected to one end 21 a of the filling through hole 21 which appears on the surface 20 a.
  • the end face 14b of the rising portion 14-1 is in contact with the nonconductive region 20c of the surface 20a of the substrate 20. That is, the end face 14b of the end 14a of the rising portion 14-1 is in contact with the nonconductive region 20c.
  • a region where one end 21 a of the filling through hole 21 does not appear on the surface 20 a is the nonconductive region 20 c.
  • the upright portion 14-1 has, for example, a pillar shape.
  • the standing portion 14-1 has, for example, a cylindrical shape, a triangular prism shape, a quadrangular prism shape, or a polygonal prism shape having five or more corners.
  • a plurality of filled through holes 21 are arranged around non-conductive region 20c. As illustrated in the upper side of FIG. 17, the nonconductive region 20 c is surrounded by the plurality of filled through holes 21.
  • electrical components 25 are disposed on the plurality of filled through holes 21. Further, the rising portion 14 is surrounded by the chassis side resin portion 91. Although the end face 14b of the rising portion 14 is in contact with the face 20a of the substrate 20 in FIG. 17, the chassis-side resin portion 91 may be filled between the end face 14b and the face 20a of the substrate 20.
  • the creeping distance d1 along the surface 20a between the end of the end face 14b of the upstanding part 14 and the closest filling through hole 21 is the same as the power supply apparatus 101-1 and the defined distance d It is the above length. The same applies to the power supply devices 102-2, 102-3 and 102-4.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view of the power supply apparatus 102-2.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view of the power supply device 102-3.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view of the power supply apparatus 102-4.
  • the power supply apparatus 102-2, the power supply apparatus 102-3, and the power supply apparatus 102-4 are different from the power supply apparatus 102-1 in the shape of the rising portion.
  • the shape of the cross section with the rising direction 15 as the direction of the normal changes in the rising direction 15 doing.
  • the shape of the cross section gradually decreases in the rising direction 15.
  • the cross-sectional area (outside diameter) of the rising portion 14-2 of the power supply device 102-2 changes.
  • the cross-sectional area of the rising portion 14-2 of the power supply device 102-2 gradually decreases from the chassis surface 11 to the surface 20a of the substrate 20.
  • the rising portion 14-2 of the power supply device 102-2 has a shape in which a plurality of cylinders having different outer diameters are stacked in the descending order of outer diameter from the chassis surface 11 to the surface 20a of the substrate 20.
  • the outer diameter of the cross-sectional area repeatedly changes in the major axis and the minor axis from the chassis surface 11 toward the surface 20a.
  • the rising portion 14-3 has a spiral shape or a vertical cross section in a bowl shape, and the outer periphery has an uneven shape.
  • the cross-sectional area of the rising portion 14-4 of the power supply device 102-4 gradually or continuously decreases from the chassis surface 11 toward the surface 20a of the substrate 20.
  • the rising portion 14-4 has a truncated cone shape or a polygonal frustum shape.
  • the chassis side resin portion 91 connects the end face 14b of the rising portion 14 and the surface 20a. Also, the creeping distance d1 is equal to or longer than the predetermined distance d. Therefore, according to the power supply apparatus 101-1 and the power supply apparatus 101-2, holding the potential of the ground terminal 25a and the potential of the chassis 10 at different potentials, and transferring the heat of the electric component 25 to the chassis 10. Can.
  • the end face 14b of the rising portion 14 is in contact with the surface 20a.
  • the chassis side resin portion 91 connects the end surface 14b of the rising portion and the surface 20a. Furthermore, the creeping distance d1 is equal to or longer than the predetermined distance d. Therefore, according to the power supply apparatus 102-1 to the power supply apparatus 102-4, the potential of the ground terminal 25a and the potential of the chassis 10 are maintained at different potentials, and the heat of the electric component 25 is transmitted to the chassis 10. Can.
  • FIG. 21 is a diagram showing a power supply apparatus 103 according to an eleventh embodiment.
  • a step is provided with respect to the chassis surface 11, and a concave recess 55 exists.
  • Recesses 55 are shown at corners A to D in FIG.
  • the recess 55 has a bottom surface 11 a lower than the chassis surface 11.
  • the power supply device 103 includes an electric component 25, a substrate 20, a chassis 10 having a chassis surface 11 facing the surface 20 a of the substrate 20, and a chassis-side resin portion 91.
  • the substrate 20 has a solder leveler forming region 51 in which the solder leveler 54 is formed in a region covered by the electric component 25 in the surface 20b which is the back surface of the surface 20a, and the solder leveler 54 is formed in the surface 20a.
  • a solder leveler formation region 51 is provided.
  • the substrate 20 also has a plurality of through holes 52 penetrating from the surface 20 a to the surface 20 b and disposed in the area covered with the electric component 25 and the solder leveler 54 is formed on the inner surface.
  • the chassis side resin portion 91 is between the electric component 25 and the solder leveler forming region 51 formed on the surface 20 b of the substrate 20 and between the solder leveler forming region 51 formed on the surface 20 a of the substrate 20 and the chassis 10.
  • the chassis-side resin portion 91 has a thermal conductivity of 1 W / mK to 10 W / mK, and a hardness of 70 or less with a Shore A hardness meter.
  • the chassis side resin portion 91 is an insulating resin cured product.
  • the solder leveler 52a formed in the through hole 52 is connected to the solder leveler formation region 51 formed on the surface 20a and the solder leveler formation region 51 formed on the surface 20b.
  • the features of the power supply apparatus 103 are the chassis side resin portion 91 which is a resin cured product at the points described in (1) (2) (3) below. Is placed.
  • the heat conductivity of the chassis-side resin portion 91 is 1 W / mK or more and 10 W / mK or less, and the hardness is 70 or less by the Shore A hardness meter.
  • the chassis side resin portion 91 is an insulating resin cured product. (1)
  • the chassis side resin portion 91 is disposed between the electric component 25 and the solder leveler forming region 51 formed on the surface 20 b of the substrate 20.
  • the solder leveler 54 is formed on the surface of the copper plating 53 applied to the surface 20b of the substrate 20.
  • the chassis side resin portion 91 is disposed between the solder leveler forming region 51 formed on the surface 20 a of the substrate 20 and the chassis 10.
  • the chassis side resin portion 91 is disposed inside the through hole 52 formed in the region of the substrate 20 immediately below the electric component 25.
  • the copper plating 53 is applied to the inner surface of the through hole 52
  • the solder leveler 54 is applied to the surface of the copper plating 53.
  • the inside of the through hole 52 is a laminated structure of the copper plating 53 and the solder leveler 54.
  • a heat exhaust path from the heat generating electric component 25 to the chassis 10 is formed by the chassis side resin portion 91 which is a resin.
  • the chassis side resin portion 91 which is a resin.
  • the thickness of the chassis side resin portion 91 which is a cured resin provided between the electric component 25 and the substrate 20, is preferably thin in order to reduce the thermal resistance, and the thickness of the chassis side resin portion 91 is 0.25 mm or less preferable.
  • the electric component 25 may be any of a resin molded product, a ceramic package product, or a configuration covered with a metal case.
  • a liquid resin composition having a viscosity of 10 Pa ⁇ s or more and 300 Pa ⁇ s or less may be used as the chassis side resin portion 91 shown in FIG.
  • a liquid resin composition having a high viscosity of 10 Pa ⁇ s or more is applied to the bottom surface 11 a of the chassis 10 or the surface 20 b of the substrate 20 thicker than in the normal case.
  • the applied high viscosity liquid resin composition is generated by the pressure generated when the substrate 20 is fixed to the chassis 10 by the substrate fixing screw 31 or when the electric component 25 is fixed to the substrate 20 by the fixing screw 29.
  • the inside of the through hole 52 is filled.
  • the viscosity of the high viscosity liquid resin composition of 10 Pa ⁇ s or more is 10 Pa ⁇ s or more and 300 Pa ⁇ s or less as described above. However, the higher the viscosity of the liquid resin composition, the more difficult it is to fix the screw.
  • the viscosity of the liquid resin composition is 50 Pa ⁇ s to 150 Pa ⁇ s. Even in the case of a resin having a viscosity of 10 Pa ⁇ s or more, the resin is filled in the through hole 52 at the time of coating. However, the viscosity may decrease at the time of curing and flow out of the through hole 52. In this case, if the resin is heat-curable, the resin is heated at a low temperature to be semi-cured, and then the resin is cured at a curing temperature higher than the semi-cured temperature. Thereby, the flow out from the through hole 52 can be improved.
  • the viscosity of the liquid resin composition is less than 10 Pa ⁇ s, the viscosity decreases at the time of curing of the resin, the resin does not stay inside the through holes 52, and an unfilled region may occur, and after curing of the resin Voids may remain inside the through holes 52. In these cases, it is necessary to provide a wall for holding the resin so that the resin does not flow.
  • the cured resin may be formed of the same resin.
  • the same in “the same resin” means that the physical properties of the resin are regarded as the same.
  • the resin due to differences in physical properties such as the hardness and the thermal expansion coefficient of each cured resin, there is a risk that peeling may occur at the interface of the cured product due to thermal shock.
  • the first to eleventh embodiments have been described above, but these embodiments relate to the power supply apparatus 100, and two or more of these embodiments may be combined. Alternatively, one of these embodiments may be partially implemented. Alternatively, two or more of these embodiments may be implemented in combination. The present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made as needed.

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Abstract

電源装置（１００－１）は、電気部品（２５）が実装された基板（２０）と、基板（２０）の一方の面（２０ａ）に対向する面であるシャシ面（１１）を有するシャシ（１０）と、基板（２０）の一方の面（２０ａ）とシャシ面（１１）との間に配置され、一方の面（２０ａ）とシャシ面（１１）とに接続する、熱伝導率が１Ｗ／ｍＫ以上１０Ｗ／ｍＫ以下の絶縁脂硬化物（２７－１）とを備える。

Description

電源装置及び電源装置の製造方法
　本発明は、ポリイミド基板、ガラエポ基板などの従来基板を使用しても高発熱部品を実装できる高排熱構造を有する宇宙用電源に関する。
　電気部品は自身の発熱あるいは周囲温度によって性能及び寿命が左右される。特に真空中で使用される電気部品は、地上と異なり周囲に冷却するための空気がないため、空気を媒体とした熱伝達及び空気への熱放射ができない。このため、宇宙用電源では、基板からシャシへの排熱設計が重要である。
　また、近年、人工衛星の大電力化に伴い、搭載される機器の消費電力も増加しており、排熱設計が重要な技術となっている。特に、スイッチング電源で使用するＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ　Ｅｆｆｅｃｔ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）及びダイオードは高発熱の電気部品である。従来は排熱対策として基板のシャシ固定用のネジに近い位置に高発熱の電気部品を実装している。あるいは、高発熱の電気部品をシャシに直接取り付けて、リード曲げの工夫、または基板への配線を伸張する工夫により、電気部品が基板上のパターンと電気的に接続されていた。
特開２０１４－５３６１８号公報 特開２００７－０１９１２５号公報 特開２０００－３３２１７１号公報 国際公開第２０１５／０７６０５０号パンフレット
ｗｗｗ．ｉｒｆ．ｃｏｍ／ｔｅｃｈｎｉｃａｌ－ｉｎｆｏ／ｗｈｉｔｅｐａｐｅｒ／ｈｅｒｍｓｍｄ．ｐｄｆ「Ｎｅｗ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ　Ｓｏｌｖｅ　Ｈｅｒｍｅｔｉｃ　ＳＭＤ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ」［平成２８年１２月２７日検索］
　しかし、上記の取り付け方法では、配線経路が長くなることによるインダクタンス成分の増加または損失、ＥＭＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ　Ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）の影響及び実装時に作業工程が増えるという課題があった。
　更には、排熱を促すために基板とシャシとを接続しているネジの本数を増やすこと、発熱部品を極力ネジの近くに配置すること、または多数の部品を使用して分流することにより、発熱密度を抑制する対策が必要である。このため、電源の大型化及び質量増加を招くという課題があった。
　この発明は、発熱部品の配線経路が長くならず、基板とシャシとを接続するネジの本数を増加させる必要のない、電源装置における簡易な構成の排熱構造の提供を目的とする。
　この発明の電源装置は、
　電気部品が実装された基板と、
　前記基板の一方の面に対向する面であるシャシ面を有するシャシと、
　前記基板の前記一方の面と前記シャシ面との間に配置され、前記一方の面と前記シャシ面とに接続する、熱伝導率が１Ｗ／ｍＫ以上１０Ｗ／ｍＫ以下の絶縁性の樹脂硬化物であるシャシ側樹脂部と
を備える。
　本発明はシャシ側樹脂部を備えたので、簡易な構成の排熱構造を有する電源装置を提供できる。
実施の形態１の図で、電源装置の断面図。 実施の形態１の図で、シャシの部分的な平面図とＥ－Ｅ断面図。 実施の形態１の図で、電源装置の平面図を模式的に示す図。 実施の形態２の図で、電源装置の断面図。 実施の形態２の図で、電源装置の平面図を模式的に示す図。 実施の形態３の図で、電源装置の断面図。 実施の形態４の図で、電源装置の断面図。 実施の形態４の図で、電源装置の断面図。 実施の形態５の図で、電源装置の断面図。 実施の形態６の図で、電源装置の断面図。 実施の形態７の図で、電源装置の断面図。 実施の形態７の図で、電源装置の断面図。 実施の形態８の図で、電源装置の断面図。 実施の形態９の図で、大気中での電源装置の製造方法を説明する図。 実施の形態１０の図で、電源装置１０１－１の断面図。 実施の形態１０の図で、電源装置１０１－２の断面図。 実施の形態１０の図で、電源装置１０２－１の平面図及び断面図。 実施の形態１０の図で、電源装置１０２－２の断面図。 実施の形態１０の図で、電源装置１０２－３の断面図。 実施の形態１０の図で、電源装置１０２－４の断面図。 実施の形態１１の図で、電源装置１０３の断面図。
　以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。なお、各図中、同一または相当する部分には、同一符号を付している。実施の形態の説明において、同一または相当する部分については、説明を適宜省略または簡略化する。実施の形態１から実施の形態８では構成の異なる宇宙用の電源装置１００を説明する。宇宙用の電源装置１００は、以下では電源装置１００と記す。
　電源装置１００は、実施の形態１から実施の形態８のうちの一つの構成を有してもよいし、実施の形態１から実施の形態８のうちの複数の構成を有してもよい。
　なお、以下の実施の形態では、例えば電源装置１００－１のように「－１」をつけて電源装置１００を区別する。
実施の形態１．
＊＊＊構成の説明＊＊＊
　図１から図３を参照して、実施の形態１の電源装置１００－１を説明する。なお、電源装置１００－１は地上において、真空あるいは真空に近い環境で使用されてもよい。
　図１は、電源装置１００－１の断面図である。なお、電気部品２５及びネジは断面を表していない。図１にはｘｙｚ座標系を示している。実施の形態２～９も同じ座標系を示す。実施の形態２から実施の形態９の断面図である図４、図６～図１４は図１と同じ箇所の断面を示す。
　電源装置１００－１は、シャシ１０と、電気部品２５が実装されてシャシ１０に固定される基板２０と、基板２０をシャシ１０に固定する固定部３０とを備える。電源装置１００－１では固定部３０は基板固定ネジ３１である。
　図２は、シャシ１０の部分的な平面図（図１における－Ｚ方向矢視）及びＥ－Ｅ断面を示す。Ｅ－Ｅ断面が図１，４，６－１６，２１に対応する。ネジ孔１２には、基板固定ネジ３１がねじ込まれる。図１ではシャシ１０と基板２０との一部を記載している。シャシ１０ではネジ孔１２は複数存在する。各ネジ孔１２に基板固定ネジ３１がねじ込まれる。基板固定ネジ３１およびネジ孔１２は、基板２０の外周に沿った周縁部に複数配置され、例えば長方形の四隅または四辺に所定の間隔で設けられる。
　図３は、図２の範囲１３に相当する部分、つまり図１を－Ｚ方向から見た矢視を、模式的に示す図である。
　図１の電源装置１００－１では、電気部品２５が実装された基板２０がシャシ１０に固定されている。電気部品２５の電極２６は、基板２０の一方の面２０ａの裏面の他方の面２０ｂであるＣ面に接続している。基板２０には後述する充填スルーホール２１が形成されている。図１では１０個の充填スルーホール２１を示している。矢印で示している、電気部品２５で発生した熱８は、充填スルーホール２１から後述の絶縁樹脂硬化物２７－１を経由してシャシ面１１へ伝わる。
　このように、電源装置１００－１は、基板２０と、シャシ１０と、シャシ側樹脂部９１である絶縁樹脂硬化物２７－１とを備え、基板２０には電気部品２５が実装されている。シャシ１０は、基板２０の一方の面２０ａに対向する面であるシャシ面１１を有する。絶縁樹脂硬化物２７－１は、基板２０の一方の面２０ａとシャシ面１１との間に配置される。絶縁樹脂硬化物２７－１は、一方の面２０ａとシャシ面１１とに接続する、熱伝導率が１Ｗ／ｍＫ以上１０Ｗ／ｍＫ以下の絶縁性の樹脂硬化物である。
（基板２０）
　基板２０には発熱量の大きい電気部品２５が取り付けられる。本実施の形態では、発熱量の大きい電気部品２５として、ＳＭＤ（Ｓｕｒｆａｃｅ　Ｍｏｕｎｔ　Ｄｅｖｉｃｅ）タイプのＦＥＴを使用する。通常、ＳＭＤタイプのＦＥＴで発生した熱は、ＦＥＴの電極から基板２０の回路パターンに伝わり、面内方向に伝わり、ネジ留め部を介してシャシ１０に伝わる。
（充填スルーホール）
　電源装置１００－１では、図１に示すように高熱伝導性の絶縁樹脂組成物（硬化前の絶縁樹脂硬化物２７－１）で、基板２０の一方の面２０ａであるＳ面と、シャシ１０のシャシ面１１との間をポッティング（モールド）する。これにより、絶縁樹脂組成物である高熱伝導性ポッティング樹脂を経路として、電気部品２５の熱をシャシ１０に伝える。このとき、基板２０の厚さ方向（他方の面２０ｂであるＣ面からＳ面）への熱伝導を向上させるために、基板２０のＣ面からＳ面へ貫通するスルーホールが設けられている。スルーホールはメッキが施されている。メッキ後のスルーホールの内部には、はんだ、あるいはその他の金属、あるいは高熱伝導性を有するポッティング樹脂、が充填される。このスルーホールを充填スルーホール２１と呼ぶ。
　このように、基板２０は、一方の面２０ａから他方の面２０ｂへ貫通するスルーホールに熱伝達材が充填された充填スルーホール２１を備える。そして、絶縁樹脂硬化物２７－１は、一方の面２０ａに現れた充填スルーホール２１の一方の端部２１ａに接続している。なお充填スルーホール２１に充填されている熱伝達材は、金属と、熱伝導率が１Ｗ／ｍＫ以上１０Ｗ／ｍＫ以下の絶縁性の樹脂硬化物などである。
　次に、絶縁樹脂硬化物２７－１及び絶縁樹脂硬化物２７－１のもとになる液状の絶縁樹脂組成物の特性を説明する。なお、詳細は以下で説明するが、絶縁樹脂硬化物２７－１では、シリコーンあるいはウレタンがベース樹脂として用いられる。また絶縁樹脂硬化物２７－１では、無機充填材として、アルミナ、窒化ホウ素、窒化アルミ、酸化マグネシウム、酸化ベリリウムのうち少なくとも一つを含有しており、絶縁樹脂硬化物２７－１は硬度がショアＡの硬度で７０以下であり、３００℃加熱時の低分子成分揮発量が１０００ｐｐｍ以下であり、ガラス転移点が－２０℃以下である。
　基板２０のＳ面とシャシ１０との間の高熱伝導性の絶縁樹脂硬化物２７－１の形成方法としては、以下の（１）、（２）等の方法がある。
（１）シャシ１０に基板２０を固定した後、液状の絶縁樹脂組成物をシャシ１０と基板２０との間に流し込み、絶縁樹脂組成物を加熱硬化させて形成する方法がある。
（２）あるいは、シャシ１０の底面に絶縁樹脂硬化物２７－１を形成した後に、基板２０を基板固定ネジ３１でシャシ１０に固定する。この（２）の方法の場合、絶縁樹脂硬化物２７－１の硬度によるが、基板２０をシャシ１０へ取り付ける前における、絶縁樹脂硬化物２７－１の厚みＬ２は、基板２０のＳ面（一方の面２０ａ）とシャシ１０のシャシ面１１との間の幅Ｌ１の１１０％以上２５０％以下の範囲の厚みになるように形成する。
つまり、
Ｌ２＝（１．１～２．５）×Ｌ１
である。
さらに、より好ましくは、基板２０をシャシ１０へ取り付ける前における、
絶縁樹脂硬化物２７－１の厚みＬ２は、幅Ｌ１の１２０％以上２００％以下の範囲がよい。
つまり、
Ｌ２＝（１．２～２．０）×Ｌ１
である。絶縁樹脂硬化物２７－１の厚みＬ２をこの範囲内に形成する場合、基板２０との固定部３０により、Ｓ面と絶縁樹脂硬化物２７－１との界面がより強固に密着し、排熱効果が高まる。さらに、使用環境時の冷熱サイクルによる厚み減少があった場合の排熱低下を抑制することができる。絶縁樹脂硬化物２７－１の厚みが、Ｓ面とシャシ面１１との間の幅の１１０％より薄い場合は、
つまり、
Ｌ２＜１．１×Ｌ１
の場合、冷熱サイクルによる絶縁樹脂硬化物２７－１の厚み減少により排熱効果が低下する。
また、厚みＬ２が厚みＬ１の２００％を超える場合は、
つまり、
Ｌ２＞２．０×Ｌ１
の場合、基板２０をシャシ１０にネジで固定する時に基板２０が変形し、この変形が原因となって、冷熱サイクルで基板２０に亀裂が入る恐れがある。
　上記の（１）及び（２）の方法では、基板２０のＳ面を上（＋Ｚ方向）に向けて、液状の絶縁樹脂組成物を流し込み、絶縁樹脂硬化物２７－１を形成してもよい。この場合も、絶縁樹脂硬化物の厚みＬ２は、上記（２）で述べた厚みになるようにする。
　次に、形成した絶縁樹脂硬化物２７－１とシャシ１０とが接するように基板２０をネジでシャシ１０に固定する。このようにすることで、Ｓ面上の配線パターンなどの高電圧部位に絶縁弱点部となる気泡が残らない。
（絶縁樹脂組成物及び硬度）
　絶縁樹脂組成物は、液状の絶縁樹脂に、高熱伝導性を付与する無機充填材として、アルミナ、窒化ホウ素、窒化アルミ、酸化マグネシウム、酸化ベリリウムのうち少なくとも一つを含有した液状の絶縁樹脂組成物であるとする。
つまり、
＜液状の絶縁樹脂組成物＝［液状の絶縁樹脂＋無機充填材］＞＋熱硬化→絶縁樹脂硬化物２７－１である。液状の絶縁樹脂組成物が硬化して得られる絶縁樹脂硬化物２７－１の硬度は、８０以下（ショアＡ）であり、さらに好ましくは７０以下である。
硬度が８０を超える場合、基板２０との接着性が低下して排熱効果が得られない恐れ及び基板２０が変形する恐れがある。
　硬度はショアＡ硬度計を代表として標記している。柔かい材料はショアＥやショア００、ＡＳＫＥＲ　Ｃなどで測定してもよい。ショアＡ８０以下であれば、ショアＥやショア００、ＡＳＫＥＲ　Ｃで測定してもよい。
（硬化物の低分子成分含有量）
　また、絶縁樹脂硬化物２７－１を細かく切断し、ヘキサンやアセトンなどの有機溶媒で絶縁樹脂硬化物２７－１の成分を抽出する。ガスクロマトグラフ質量分析装置（ＧＣ／ＭＳ）を使用し、その抽出溶媒を、ヘリウムをキャリアガスとして使用して、４０℃から３００℃まで昇温しながら、低分子成分量を分析する。その低分子成分量は、２０００ｐｐｍ以下、好ましくは１０００ｐｐｍ以下である。
２０００ｐｐｍを超える場合は、絶縁樹脂硬化物２７－１の使用時の冷熱サイクルで電気部品及び配線が汚染されたり、電気接点障害を引き起こしたり、電気部品特性が劣化する恐れがある。
（硬化物のアウトガス）
　絶縁樹脂硬化物２７－１を、ＡＳＴＭ　Ｅ５９５に準拠し、真空環境下（７×１０－３Ｐａ　以下）において、加熱温度：１２５℃、保持時間：２４時間、放出ガス冷却温度：２５℃の試験条件で試験する。この試験条件で絶縁樹脂硬化物２７－１から放出されるアウトガスを測定する。
　測定結果から算出した質量損失比（ＴＭＬ：Ｔｏｔａｌ　Ｍａｓｓ　Ｌｏｓｓ）は１％以下、再凝縮物質量比（ＣＶＣＭ：Ｃｏｌｌｅｃｔｅｄ　Ｖｏｌａｔｉｌｅ　Ｃｏｎｄｅｎｓａｂｌｅ　Ｍａｔｅｒｉａｌ）が０．１％以下であるべきある。
ＴＭＬが１％を超えたり、ＣＶＣＭが０．１％を超える場合は、使用時の冷熱サイクルで電気部品及び配線が汚染されたり、電気接点障害を引き起こしたり、電気部品特性が劣化する恐れがある。
（ガラス転移点）
　絶縁樹脂硬化物２７－１のガラス転移点は、－１０℃以下、好ましくは－２０℃以下である。より好ましくは絶縁樹脂硬化物２７－１の使用時の冷熱サイクル温度の低温側より低い温度が好ましい。ガラス転移点が－１０℃より高い場合は、絶縁樹脂硬化物２７－１の使用時の冷熱サイクルにおいて、絶縁樹脂硬化物２７－１の変形が大きくなり安定な排熱が得られない恐れ、あるいは基板２０の反りを引き起こすことなどの恐れがある。
（液状の絶縁樹脂）
　液状の絶縁樹脂としては、シリコーン樹脂あるいはウレタン樹脂の液状の熱硬化性樹脂とすることができる。
（シリコーン樹脂）
　シリコーン樹脂は、室温で液状であれば公知のものを使用することができる。シリコーン樹脂は、硬化システムが付加反応型と縮合反応型とのいずれでも良い。シリコーン樹脂は、硬化後がゴム状（エラストマー）であっても、ゲル状であっても構わない。
　例えば、ベースポリマーは平均分子量５，０００～１０万であり、２５℃での粘度が１～１００，０００Ｐａ・ｓの液状である。ベースポリマーは側鎖と末端にアルキル基、アルケニル基、アリル基、水酸基、水素基、アルコキシアルキル基、アルコキシシリル基の少なくとも１種類を有する直鎖状、環状、分岐状あるいは、梯子状の主鎖構造を有する公知のオルガノポリシロキサンである。ベースポリマーは、２種以上のオルガノポリシロキサンの混合物でも良い。
　付加反応型の場合、ベースポリマーとして、アルケニル基を含むオルガノポリシロキサン、架橋剤として水素シロキサン、触媒として白金化合物を含有する組成を用いることができる。これらの配合量は、硬化反応が進行し、硬化後に必要な硬度が得られ、公知の有効量で良い。
　縮合反応型の場合、ベースポリマーとして、シラノール基を含むオルガノポリシロキサン、架橋剤としてアルコキシシランやアセトキシシランなどのシラン化合物、触媒として有機錫化合物を含有する組成を用いることができる。
これらの配合量は、硬化反応が進行し、硬化後に必要な硬度が得られ、従来公知の有効量で良い。
（ウレタン樹脂）
　ウレタン樹脂は、主剤として１分子中に複数の水酸基を持つポリオール樹脂と硬化剤としての１分子中に２個以上のイソシアネート基をもつ化合物を組み合わせ、共重合させることで得られる組成内にウレタン結合を有する樹脂である。
ウレタン樹脂は、混合後に２５℃での粘度が１～１００，０００Ｐａ・ｓの液状であれば、公知のものを使用できる。
　例えば、ポリオール樹脂としては、公知のポリエステル系ポリオール、ジカルボン酸エステル系ポリオール、ポリエーテル系ポリオール、ポリテトラメチレンポリオキシグリコール、ひまし油系ポリオール、ε－カプロラクトン系ポリオール、ポリオキシポリアルキレン系ポリオール、β－メチル－δ－バレロラクトン系ポリオール、カーボネート系ポリオール等を用いてもよく、これらの２種以上を併用することもできる。
　イソシアネート化合物としては、公知のトリレンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、キシリデンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルジイソシアネート等を用いてもよく、これらの２種以上を併用することもできる。
　また、ウレタン化反応を促進させるため、適宜のウレタン化触媒を用いることができる。このウレタン化触媒としては、第３級アミン化合物や有機金属化合物等の公知の触媒を用いることが可能である。ウレタン化触媒としては、例えば、トリエチレンジアミン，Ｎ，Ｎ’－ジメチルヘキサメチレンジアミン，Ｎ，Ｎ’－ジメチルブタンジアミン，ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン―７（ＤＢＵ）及びＤＢＵ塩、オクチル酸鉛，ラウリル酸ジブチル錫、ビスマストリス（２－エチルヘキサノエート）、ジイソプロポキシビス（エチルアセトアセテート）チタン、等が挙げられる。
　ポリオールとイソシアネート化合物の配合に関しては、ポリオールの水酸基（ＯＨ）に対するイソシアネートのイソシアネート基（ＮＣＯ）の当量比から算出する。当量比（ＮＣＯ／ＯＨ）は、特に規定するものではないが、０．９５～１．０５の範囲とすることが好ましい。この当量比が１．０５を超える場合は、絶縁樹脂組成物の硬化物の硬度が高くなり好ましくない。また、副生成物の炭酸ガスにより硬化物内にボイドが残存し、絶縁特性を低下させるために好ましくない。一方、この当量比が０．９５未満の場合は、硬化の反応の進行が遅く、未硬化物となりやすく生産安定性に欠けるため好ましくない。また耐熱性に欠けるために好ましくない。
（熱伝導性を得る充填剤）
　熱伝導性を有する充填材は、組成物（硬化物）に熱伝導性を付与する役割を有し、公知の熱伝導性の充填材を使用することができる。充填剤として、例えば、アルミナ粉末、酸化マグネシム粉末、窒化ホウ素粉末、窒化アルミニム粉末、酸化ベリリウム粉末、酸化亜鉛粉末、窒化珪素粉末、酸化ケイ素粉末、アルミニウム粉末、銅粉末、銀粉末、ニッケル粉末、金粉末、ダイヤモンド粉末、カーボン粉末、インジウム、及びガリウムなどが挙げられる。
　熱伝導経路だけでなく、基板２０とシャシ１０との間に絶縁性を確保する必要がある場合は、アルミナ粉末、酸化マグネシム粉末、窒化ホウ素粉末、窒化アルミニム粉末、酸化ベリリウム粉末、酸化ケイ素粉末の高い絶縁性を有する粉末を使用することが好ましい。
　このような熱伝導性充填材は、１種単独であるいは２種以上を混ぜ合わせて使用してもよい。熱伝導性充填材は、１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有するものが好ましい。熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋより小さいと、組成物（硬化物）に十分な熱伝導率を付与できないためである。熱伝導性を付与するための充填材の平均粒径は、
０．１μｍ以上２００μｍ以下、
好ましくは、
０．５μｍ以上１００μｍ以下である。
このような平均粒径の熱伝導性充填材は、１種単独であるいは粒径が異なる２種以上を混ぜ合わせて使用してもよい。平均粒径が０．１μｍ未満の熱伝導性充填材は、粒子同士が凝集し易くなり流動性に乏しいものとなることがあるため好ましくない。平均粒径が１００μｍ超過の熱伝導性充填材は、粒子が沈降しやすく、硬化物の熱伝導率が不均一になることがあるため好ましくない。
　充填材の形状は、不定形でも球形でも如何なる形状でも構わない。なお、平均粒径は、レーザー光回折法による粒度分布測定における体積平均値Ｄ５０（即ち、累積体積が５０％になるときの粒子径又はメジアン径）として測定することができる。
（液状の絶縁樹脂組成物）
　絶縁樹脂組成物は、上記の液状絶縁樹脂に、上記の高熱伝導性を付与するための無機充填材を混合して得られる。充填材の配合量が増加すると、硬化物の熱伝導率は上昇する。その場合、組成物の粘度は高くなり、作業性が低下し、あるいは硬化物の硬度が高くなることで基材との密着性が低下する。これらにより、目的とする排熱効果を得ることができない可能性もある。
　従って、液状の絶縁樹脂組成物に含有される無機充填材の配合割合は、無機充填材が配合された絶縁樹脂組成物の２５℃における粘度が、３００Ｐａ・ｓ以下であれば特に限定されない。
　さらに、絶縁樹脂組成物を狭い隙間に流し込む必要がある場合は、その粘度は５０Ｐａ・ｓ以下が望ましい。例えば、無機充填材は、
４０ｖｏｌ％以上８０ｖｏｌ％以下、
の範囲内に含まれることが好ましく、
５０ｖｏｌ％以上７５ｖｏｌ％以下、
の範囲内に含まれることがより好ましい。
８０ｖｏｌ％を超える場合は、絶縁樹脂組成物の粘度が高くなり作業性が悪くなり、あるいは硬化物の硬度が高くなり安定した排熱特性を得られないために好ましくない。一方、粘度が４０ｖｏｌ％未満の場合は、樹脂の比率が高く、硬化物の熱伝導率の向上が見込めないため、好ましくない。また、絶縁樹脂組成物の反応性や基材との接着性を制御するための、アセチレン化合物、各種窒素化合物、有機りん化合物、オキシム化合物、及び有機クロロ化合物等の反応制御剤、あるいはシランカップリング剤などの密着性改質剤などの添加剤を必要に応じて、適宜加えても構わない。
（硬化条件）
　液状の絶縁樹脂組成物の硬化条件は、公知のシリコーンポッティング材あるいはウレタンポッティング材と同様の条件とすることができる。
　硬化温度は、
室温から１８０℃以下が良く、
より好ましくは
室温から１５０℃以下
である。
　硬化温度が室温以下では、硬化が不十分で、使用時の冷熱サイクルで未反応原料が揮発し、電気部品を汚染する恐れがある。一方、硬化温度が１５０℃を超える場合は、電気部品の耐熱温度を超える恐れがあり、電気部品劣化を引き起こす可能性がある。
　硬化時間は、所要の硬度が得られれば限定しないが、
室温の場合
４８時間以下、好ましくは
２４時間以下、
加熱硬化の場合は、
０．１時間以上１２時間以下、
好ましくは
０．５時間以上６時間以下
である。
絶縁樹脂硬化物２７－１の使用時のアウトガスの懸念がある場合は、加熱硬化することが好ましい。例えば、電気部品の使用許容の上限温度で加熱処理すれば、硬化物内部の揮発しやすい低分子成分を減少させ、アウトガスによる悪影響を回避することができる。
　絶縁樹脂組成物の硬化物の絶縁破壊電界は、
１０ｋＶ／ｍｍ以上が良く、より好ましくは１５ｋＶ／ｍｍ以上である。
１０ｋＶ／ｍｍ未満の場合は、使用電圧によっては、電気部品の配線間、基板２０の配線パターン間の距離を長くする必要があり、電源部材の小型化の寄与が小さくなる。
（絶縁樹脂硬化物の体積抵抗率）
　絶縁樹脂組成物の硬化物の体積抵抗率は、
１．０Ｅ＋１０Ω・ｃｍ以上が良く、より好ましくは
１．０Ｅ＋１２Ω・ｃｍ以上である。
１．０Ｅ＋１０Ω・ｃｍ未満の
場合は、使用電圧によっては、電気部品の配線間、基板２０の配線パターン間の距離を長くする必要があり、電源部材の小型化の寄与が小さくなる。液状の絶縁樹脂組成物を発熱部品上あるいは基材上にポッティングしたり、筺体内に流し込んだりする前に、接着性を改善する表面改質剤（プライマー）で、これら被着体を処理しても構わない。公知のシリコーン用あるいはウレタン用プライマーを使用することができる。
　上記の電源装置１００－１の製造方法の概要をまとめると、基板２０とシャシ１０との間に樹脂を流し込む製法は以下のようである。
　電源装置１００－１の製造方法は、
　シャシ面１１に対して、基板２０の一方の面２０ａがシャシ面１１に対向するように基板２０を配置する基板配置工程と、
　基板２０の一方の面２０ａとシャシ面１１との間に、絶縁性を有する液状の樹脂組成物を流し込む流し込み工程と、
　流し込まれた液状の樹脂組成物を硬化させてシャシ側樹脂部９１を生成する硬化工程とを備える。
　ここで、液状の樹脂組成物は、シリコーンあるいはウレタンをベース樹脂として用い、無機充填材として、アルミナ、窒化ホウ素、窒化アルミ、酸化マグネシウム、酸化ベリリウムのうち少なくとも一つを含有する。
　シャシ側樹脂部２７－１の硬度は、ショアＡの硬度で７０以下であることが好ましい。シャシ側樹脂部２７－１は、３００℃加熱時の低分子成分揮発量が１０００ｐｐｍ以下であり、ガラス転移点が－２０℃以下であることが好ましい。
　また、樹脂を硬化させた後、基板２０をシャシ１０に取り付ける電源装置１００－１の製造方法の概要は以下のようである。
　電源装置１００－１の製造方法は、
　シャシ面１１に、絶縁性を有する液状の樹脂組成物を流し込む流し込み工程と、
　シャシ面１１に流し込まれた液状の樹脂組成物を硬化させて、シャシ側樹脂部９１を生成する硬化工程と、
　基板２０の一方の面２０ａが、シャシ面１１に対向し、かつ、シャシ側樹脂部９１に密着するように、基板２０をシャシ１０に取り付ける取り付け工程と
を備える。
　ここで、液状の樹脂組成物は、
　シリコーンあるいはウレタンをベース樹脂として用い、無機充填材として、アルミナ、窒化ホウ素、窒化アルミ、酸化マグネシウム、酸化ベリリウムのうち少なくとも一つを含有する。
　シャシ側樹脂部２７－１の硬度は、ショアＡの硬度で７０以下であることが好ましい。シャシ側樹脂部２７－１は、３００℃加熱時の低分子成分揮発量が１０００ｐｐｍ以下であり、ガラス転移点が－２０℃以下であることが好ましい。
　また、上記のいずれの製法においても、液状の樹脂組成物の２５℃における粘度は、３００Ｐａ・ｓ以下が好ましい。
実施の形態２．
　図４、図５を参照して実施の形態２の電源装置１００－２を説明する。
図４は、電源装置１００－２の断面図である。図５は、図３に対応する図であり、図４の－Ｚ方向矢視に相当する模式的な図である。
　電源装置１００－２は電源装置１００－１に対して、宇宙用パワーＭＯＳＦＥＴとして、ＴＯ－２５４パッケージのような、電極２６であるリードが形成されているタイプの電気部品２５を使用する。電源装置１００－２では、発熱部品である電気部品２５はＴＯ－２５４である。電源装置１００－２は、電源装置１００－１に対して、以下の（１）～（３）が異なる。他は電源装置１００－１と同じである。
（１）電気部品２５の直下に充填スルーホール２１を設けて、基板２０のＳ面に熱を伝える構成である。
（２）電気部品２５の下面と基板２０との間には、電気部品２５の熱８を充填スルーホール２１に効率的に伝えるため、熱伝導材２３が配置されている。熱伝導材２３は、例えば、はんだペーストあるいは銀ペーストである。
（３）電気部品２５は、基板２０に固定ネジ２９で固定される。
　通常、宇宙用として使用される同タイプの電気部品２５は、電気部品２５内（パッケージ内）において、基板２０もしくはシャシ１０等と接触する面に近い位置に半導体を実装する排熱設計とされている。そのため、図４の構成にすることで、効率よくシャシ１０へ排熱できる。上記（１）～（３）以外の、はんだ、あるいはその他金属あるいは熱伝導性樹脂によるスルーホールへの充填、基板２０のＳ面とシャシ１０との間に高熱伝導率の樹脂を流し込むことは、実施の形態１と同様である。
実施の形態３．
　図６を参照して実施の形態３の電源装置１００－３を説明する。
　図６は、電源装置１００－３を説明する図である。電源装置１００－３は、電源装置１００－１に対して基板固定ネジ３１の頭を、高い熱伝導率の樹脂２７－２によってポッティングした構成である。電源装置１００－３の他の構成は、電源装置１００－１と同じ構成である。
　宇宙では電源装置１００－３の周囲に熱伝導に影響を与えるほどの空気等の気体が存在しないため、基板２０からの発熱は、シャシ１０へ基板２０を固定している基板固定ネジ３１から排熱される。しかし、空気等の気体がないため、基板固定ネジ３１によって押圧されることにより形成される基板２０とシャシ１０の接触面積からのみ排熱される。このため、発熱量の増加と共に、ネジ数を増加させる必要がある。高熱伝導率の樹脂２７－２により基板固定ネジ３１を含む基板２０の端部とシャシ１０とをポッティング材にて覆うことにより、排熱経路を増やすことが可能である。この場合の樹脂２７－２として、絶縁樹脂硬化物２７－１と同じ樹脂を使用することができる。なお図２の説明で述べたように、シャシ１０には複数のネジ孔１２があり、これらのネジ孔１２に基板固定ネジ３１がねじ込まれる場合には、それらの基板固定ネジ３１の頭部も樹脂２７－２で覆う構成でもよい。なお、基板固定ネジ３１およびネジ孔１２は、基板２０の外周に沿った周縁部に複数配置され、例えば長方形の四隅または四辺に所定の間隔で設けられる。
実施の形態４．
　図７及び図８は、実施の形態４の電源装置１００－４を示す図である。図７及び図８の電源装置１００－４は、電源装置１００－１に対して、固定部３０の構成が異なる他は、電源装置１００－１と同じである。
　図７に示す電源装置１００－４は、基板２０とシャシ１０との間にバネ特性を持ったバネ固定具３３を備える構成である。一般的に絶縁樹脂硬化物２７－１の熱膨張率は数百ｐｐｍであり、金属の数ｐｐｍから数十ｐｐｍと比較して大きい。そのため、シャシ１０と基板２０との間に充填した絶縁樹脂硬化物２７－１が熱によって、厚み及び幅等の寸法が変化する際に、バネ固定具３３により基板２０も絶縁樹脂硬化物２７－１の変化に追従することが可能となる。従って、基板２０と絶縁樹脂硬化物２７－１との剥離を抑制できる。図７では基板２０とバネ固定具３３とは、はんだ３２ａで接続されているが、図８の電源装置１００－４のように、ネジ３２ｂで締結してもよい。なお、基板固定ネジ３１およびバネ固定具３３は、基板２０の外周に沿った周縁部に複数配置され、例えば長方形の四隅または四辺に所定の間隔で設けられる。
実施の形態５．
　図９は、実施の形態５の電源装置１００－５を示す図である。電源装置１００－５は、電源装置１００－１に対して、以下の（１）～（３）が異なる。他は電源装置１００－１と同じである。
（１）電気部品２５の電極２６が、電気部品２５の上にある。
（２）電極２６と充填スルーホール２１とが、電極接続部２８－１である、ワイヤーあるいはブスバーで接続されている。
（３）電気部品２５が基板２０に接着剤２４で固定されている。
　一般的に、基板２０に実装される電気部品２５では、電極２６は基板２０上の回路パターンに直接接続される。しかし、基板２０と電気部品２５との熱膨張率が大きく異なる場合は、熱サイクルにて、はんだ付け部にクラックが入ってしまう。このため、敢えて基板２０とは逆の上方向に電気部品２５の電極２６を向け、上に向けた電極２６に、ワイヤあるいはブスバーを電極延長部として接続して、ワイヤあるいはブスバーを基板２０の回路パターンに接続する方法が取られる。このような場合において、ワイヤあるいはブスバーを、充填スルーホール２１と接続し、排熱することが可能である。
　排熱のため、図９では、電極２６と充填スルーホール２１とを接続する熱伝達材である電極接続部２８－１として、ワイヤあるいはブスバーが使用される。
実施の形態６．
　図１０は、実施の形態６の電源装置１００－６を示す図である。電源装置１００－６は、電源装置１００－５に対して、さらに、電気部品２５と、ブスバーあるいはワイヤである電極接続部２８－１とを、樹脂硬化物２７－３で包み込んだ構成である。この構成により、熱伝導率を向上させることが可能となる。樹脂硬化物２７－３は部品側樹脂部９２である。
　図１０のように、充填スルーホール２１は、基板２０において電気部品２５の周囲のいずれかの位置に配置されている。樹脂硬化物２７－３は、シャシ側樹脂部９１である絶縁樹脂硬化物２７－１とともに基板２０を間に挟むように、基板２０に対して絶縁樹脂硬化物２７－１の反対の位置に配置されている。樹脂硬化物２７－３は、電気部品２５と、基板２０の他方の面２０ｂに現れた充填スルーホール２１の他方の端部２１ｂと、電極接続部２８－１とを封じ込める絶縁性の樹脂硬化物である。樹脂硬化物２７－３として、絶縁樹脂硬化物２７－１と同じ樹脂を使用することができる。
実施の形態７．
　図１１及び図１２は実施の形態７の電源装置１００－７を示す図である。図１１に示す電源装置１００－７は、電源装置１００－６に対して、シャシ接続部２８－２である排熱用のブスバーを、電気部品２５の上部に設けた構成である。シャシ接続部２８－２はネジ４２でシャシ１０に固定される。排熱用のブスバーにより、排熱を増加できる。この場合、図１１の樹脂硬化物２７－３は、絶縁性の樹脂硬化物である接触樹脂部９３である。
　図１２は、電気部品２５の上部に接触樹脂部９３である樹脂硬化物２７－４を配置する構成である。なお、図１２の電気部品２５は、後述する図１３に示す電気部品２５と同様の電極２６を有するが、電極２６の並ぶ方向が図１２ではＹ方向であり図１３ではＸ方向である。樹脂硬化物２７－４として、絶縁樹脂硬化物２７－１と同じ樹脂を使用することができる。図１２の構成により、ＳＭＤタイプのトランスあるいはＩＣなど、基板２０とは逆側である上部が樹脂硬化物２７－４でモールドされた電気部品２５の上部からも、排熱できる。
　図１１、図１２に示すように、接触樹脂部９３とシャシ側樹脂部９１である絶縁樹脂硬化物２７－１とが、基板２０を間に挟む。
接触樹脂部９３は基板２０に対して絶縁樹脂硬化物２７－１の反対の位置に配置されて、電気部品２５の少なくとも一部と接触する。熱伝達性を有するシャシ接続部２８－２は、接触樹脂部９３とシャシ１０とを接続する。
実施の形態８．
　図１３は、実施の形態８の電源装置１００－８を示す図である。電源装置１００－７では、排熱用として設けたブスバーであるシャシ接続部２８－２をシャシ１０に接続している。
電源装置１００－８では、スルーホール接続部２８－３が、基板２０上の充填スルーホール２１の他方の端部２１ｂに接続している。これにより、熱８が絶縁樹脂硬化物２７－１を介してシャシ１０に排熱する。このため、図１２の電源装置１００－７よりも排熱経路を短くできる。
　つまり図１３に示すように、充填スルーホール２１は、基板２０において電気部品２５の周囲のいずれかの位置に配置されている。接触樹脂部９３とシャシ側樹脂部９１である絶縁樹脂硬化物２７－１とが基板２０を間に挟む。接触樹脂部９３は基板２０に対して絶縁樹脂硬化物２７－１の反対の位置に配置されて、電気部品２５の少なくとも一部と接触する。スルーホール接続部２８－３は、接触樹脂部９３と、充填スルーホール２１の他方の端部２１ｂとを接続する。
実施の形態９．
　図１４は、実施の形態９を表す図である。実施の形態９は、電源装置１００を大気が存在する環境で製造する方法に関する。実施の形態９は、真空ではなく、地上の通常の大気環境で基板２０とシャシ１０との間に絶縁樹脂硬化物２７－１（絶縁樹脂組成物）の層を成形する作業、つまり、液状の絶縁樹脂組成物を注入する作業を示している。
　実施の形態９では電源装置１００－８を例としているが、実施の形態９の方法は、電源装置１００－１から１００－７にも適用できる。
　図１４の（ａ）は大気環境での好ましい製造方法を示し、図１４の（ｂ）は、大気環境での好ましくない製造方法を示している。図１４の（ａ），（ｂ）では、空気の流れを矢印４４で示した。図１４の（ａ）では液状の絶縁樹脂組成物と、気泡つまり空気との比重の差により、気泡は液状の絶縁樹脂組成物から上方であるＺ方向へ向かうので大気中へと出ていくことになる。このため、空気を巻き込む確率が小さくなる。一方、図１４の（ｂ）の場合は、上方つまりＺ方向へ向かう空気は基板２０のＳ面で遮られてしまいボイド４１が形成されやすい。図１４の（ａ）の製造方法を用いることにより、大気中に於いても通常、基板２０のＳ面に形成されやすく、熱伝導度を低下させる要因となるボイド４１の形成を極力避けることが可能である。これにより、機器を真空容器に入れることなく樹脂層を成形でき、作業性が大幅に向上する。また、機器導入に関わるコストも削減可能である。
　実施の形態１～９で述べた電源装置１００は、高発熱部品が実装された基板のＳ面と、人工衛星の構体と接続されている電源のシャシとの間を宇宙環境に耐えうる高熱伝導率を有する液状絶縁樹脂にてポッティング（充填、モールド）し、及び基板とシャシを接続するネジ部を宇宙環境に耐えうる高熱伝導率を有する液状絶縁樹脂にてポッティング（充填、モールド）することにより、排熱パスを確保する。
　すなわち、回路パターンとなる基板中の銅箔に依存する従来の熱伝導経路（基板面内方向）に加え、上記の排熱経路を設けて、電源の筐体であるシャシへの排熱能力を増加させることで、基板上の部品温度上昇を抑制することを可能とするものである。
＊＊＊実施の形態の効果の説明＊＊＊
　高発熱部品の周囲または、その部品が実装されている基板とシャシの間を、宇宙環境に耐えうる高熱伝導率を有する液状絶縁樹脂にてポッティング（充填、モールド）することにより排熱パスを確保する。通常数十ｕｍ～数百ｕｍの銅箔で構成される回路パターンから成る従来の熱伝導経路（基板面内方向）に加え、その基板とシャシとを高熱伝導率の樹脂にて接続し排熱経路を設ける。この排熱経路によって、基板の面外方向となるシャシ方向への排熱能力を増加させる。これにより基板上の部品温度上昇を抑制することが可能となる。
　上記の高熱伝導率を有する液状絶縁樹脂は、高熱伝導性を付与する無機充填材として、アルミナ、窒化ホウ素、窒化アルミ、酸化マグネシウム、酸化ベリリウムのうち少なくとも一つを含有する。
　液状絶縁樹脂の硬化物の硬度は７０以下（ショアＡ）である。
また、液状絶縁樹脂の硬化物は、３００℃加熱時の低分子成分揮発量が５００ｐｐｍ以下であり、ガラス転移点が－２０℃以下である。上記で述べたように、液状絶縁樹脂の硬化物は、シリコーンあるいはウレタンがベース樹脂である。
　この構成により、熱伝導性ポッティング樹脂で放熱路を確保することで、ＦＥＴ素子等の電気部品の温度上昇を抑制することが可能となり、電源の小型化または高出力化が可能である。ポリイミド基板、ガラエポ基板などの従来基板を使用しても高発熱部品を実装できる高排熱構造を提供することができる。
実施の形態１０．
　図１５から図２０を参照して実施の形態１０を説明する。実施の形態１０では、電源装置１０１－１，１０１－２、１０２－１、１０２－２，１０２－３、１０２－４を説明する。実施の形態１０は、電気部品２５のグランド端子２５ａの電位と、シャシ１０の電位とを異なる電位に保持し、かつ、電気部品２５の熱をシャシ１０に伝達する電源装置に関する。実施の形態１０の電源装置では、シャシ１０が起立部を有する。
　図１５は、電源装置１０１－１の平面図及び断面図を示している。図１５の上側の図は、電源装置１０１－１のＺ１方向の平面図を模式的に示す。図１５の上側の図では、充填スルーホール２１は実線で示している。図１５を参照して実施の形態１０の電源装置１０１－１を説明する。
　電源装置１０１－１は、シャシ１０、基板２０及びシャシ側樹脂部９１を備えている。
基板２０の一方の面２０ａ及び他方の面２０ｂは、以下、面２０ａ及び面２０ｂと記す。
基板２０には電気部品２５が実装されている。シャシ１０は、基板２０の面２０ａに対向する面であるシャシ面１１と、シャシ面１１から面２０ａに向かって起立すると共に起立方向１５の端部１４ａが面２０ａと接触せずに、面２０ａに対向する起立部１４を有する。起立部１４は伝熱部９４である。電気部品２５に発生した熱が、起立部１４に伝達される。シャシ側樹脂部９１は、基板２０の面２０ａと起立部１４の端部１４ａとの間に配置され、面２０ａと端部１４ａとに接続している。シャシ側樹脂部９１は、熱伝導率が１Ｗ／ｍＫ以上１０Ｗ／ｍＫ以下の絶縁性の樹脂硬化物である。
　図１５に示すように、基板２０は、面２０ａから面２０ｂへ貫通するスルーホールに熱伝達材が充填された充填スルーホール２１を備えている。シャシ側樹脂部９１は、面２０ａに現れた充填スルーホール２１の一方の端部２１ａと起立部１４の端部１４ａとに接続している。充填スルーホール２１の熱伝達材は、金属と、熱伝導率が１Ｗ／ｍＫ以上１０Ｗ／ｍＫ以下の絶縁性の樹脂硬化物とのいずれかである。
　図１５において、シャシ１０は、取り付け部１６と、伝熱部９４である起立部１４とを有する。電気部品２５のグランド端子２５ａは、固定ネジ２９によって、電気部品２５と共に取り付け部１６に固定される。グランド端子２５ａは充填スルーホール２１に、熱的に接続している。シャシ１０は、絶縁体１７を有し、電気部品２５は、絶縁体１７に固定ネジ２９で固定されている。具体的には、固定ネジ２９は、シャシ１０に埋め込まれている絶縁体１７に形成された雌ネジ１８に係合する。図１５に示すように、充填スルーホール２１は、固定ネジ２９とは接触していない。
　起立部１４は、端部１４ａの端面１４ｂがシャシ面１１から突出し、端面１４ｂが基板２０の面２０ａに近接している。シャシ側樹脂部９１が、起立部１４の端面１４ｂと基板２０の面２０ａとの間に充填されている。シャシ側樹脂部９１は、電気部品２５に熱的に接続している充填スルーホール２１に、熱的に接続している。
　充填スルーホール２１の周囲は、基板２０の非導電領域２０ｃに囲まれている。非導電領域２０ｃとは、基板２０において導電性のない領域である。図１５に示すように、非導電領域２０ｃの沿面距離ｄ１は、グランド端子２５ａから、定められた距離ｄ以上の長さである。具体的には、グランド端子２５ａの端と起立部１４の側面１４ｃとの、面２０ａに沿う沿面距離ｄ１は、定められた距離ｄ以上の長さである。沿面距離ｄ１が定められた距離ｄ以上であることによって、高電圧の電気部品２５を基板２０に取り付けることが可能になる。電気部品２５の電極２６及びグランド端子２５ａの電位は、シャシ１０とは異なる電位となる。
　図１５に示す電源装置１０１－１は、起立部１４によって段差を設けたシャシ１０と、基板２０に設けた充填スルーホール２１とを、シャシ側樹脂部９１で埋めている構成である。この構成により、充填スルーホール２１が、「段差の壁面である起立部１４の側面１４ｄおよび起立部１４の端面１４ｂ」と、接続されているという特徴を持つ。
　電気部品２５の熱８は、基板２０の充填スルーホール２１からシャシ側樹脂部９１に伝達し、シャシ側樹脂部９１からシャシ１０の起立部１４に伝わる。また、電気部品２５の熱８は、固定ネジ２９の周囲から基板２０を介して取り付け部１６に伝達する。
　電源装置では、基板２０に形成されたスルーホールとシャシ１０とを樹脂で接続し、一定方向に排熱させる構成の場合、排熱性能は樹脂の熱伝導率に大きく依存する。
　これに対し、実施の形態１０の電源装置では、シャシ１０に、起立部１４によって凸状の段差を設けている。また、後述する実施の形態１１では、シャシ１０に凹状の凹部５５を設けている。
樹脂内の熱拡散により、凸状または凹状の壁面に熱を拡散させることによって、排熱パスが増え、または、樹脂の中で最短ルートの排熱パスが形成されてる。このような排熱パスによって排熱性能が向上するため、電源装置に、より高い排熱性を持たせることができる。
図１６は、電源装置１０１－１の変形例である電源装置１０１－２を示す。電源装置１０１－２は、電気部品２５が部品側樹脂部９２に覆われている。この点が電源装置１０１－１と異なるのみである。このように、電気部品２５が部品側樹脂部９２に覆われる構成でもよい。
図１７は、電源装置１０２－１の平面図及び断面図を示している。
図１７の上側の図は、電源装置１０２－１のＺ１方向の平面図を模式的に示す。図１７の上側の図では、起立部１４－１の端面１４ｂと、複数の充填スルーホール２１との位置を示している。なお上側の図では、充填スルーホール２１は実線で示している。
　基板２０は、面２０ａから面２０ｂへ貫通するスルーホールに熱伝達材が充填された充填スルーホール２１を備えている。起立部１４－１は、シャシ側樹脂部９１の内部でシャシ面１１から面２０ａに向かって起立しており、起立方向１５の端部１４ａが面２０ａに対向している。シャシ側樹脂部９１は、面２０ａに現れた充填スルーホール２１の一方の端部２１ａに接続している。
　図１７では、起立部１４－１の端面１４ｂは、基板２０の面２０ａの非導電領域２０ｃに当接している。つまり、起立部１４－１の端部１４ａの端面１４ｂは、非導電領域２０ｃに接触している。面２０ａにおいて充填スルーホール２１の一方の端部２１ａが現れていない領域は非導電領域２０ｃである。
　起立部１４－１は、例えば柱形状である。起立部１４－１は、例示すれば、円柱形状、三角柱形状、四角柱形状または５角以上の多角柱形状である。
　図１７では、非導電領域２０ｃの回りには、複数の充填スルーホール２１が配置される。図１７の上側の図のように、非導電領域２０ｃは、複数の充填スルーホール２１に周囲を囲まれている。
図１７に示すように、複数の充填スルーホール２１の上に、電気部品２５が配置されている。また起立部１４は、シャシ側樹脂部９１に囲まれている。なお、図１７では、起立部１４の端面１４ｂは基板２０の面２０ａと接触しているが、端面１４ｂと基板２０の面２０ａとの間に、シャシ側樹脂部９１が充填されても良い。
　図１７に示すように、起立部１４の端面１４ｂの端部と、最も近い充填スルーホール２１との、面２０ａに沿う沿面距離ｄ１は、電源装置１０１－１と同様に、定められた距離ｄ以上の長さである。これは電源装置１０２－２、１０２－３，１０２－４も同様である。
図１８は、電源装置１０２－２の断面図である。
図１９は、電源装置１０２－３の断面図である。
図２０は、電源装置１０２－４の断面図である。
電源装置１０２－２、電源装置１０２－３及び電源装置１０２－４は、電源装置１０２－１に対して、起立部の形状が異なる。電源装置１０２－２の起立部１４－２及び電源装置１０２－４の起立部１４－４は、いずれも、起立方向１５を法線の方向とする断面の形状が、起立方向１５に向かって変化している。起立部１４－２及び起立部１４－４では、断面の形状が起立方向１５に向かって次第に小さくなる。
　電源装置１０２－２の起立部１４－２は、横断面積（外径）が変化している。電源装置１０２－２の起立部１４－２は、シャシ面１１から基板２０の面２０ａに向かって、段階的に横断面積が小さくなる。電源装置１０２－２の起立部１４－２は、外径の異なる複数の円柱を、シャシ面１１ら基板２０の面２０ａに向かって、外径の大きい順に積み上げた形状である。
　電源装置１０２－３の起立部１４－３は、シャシ面１１から面２０ａに向かって、横断面積の外径が長径と短径を繰り返して変化する。
例えば、起立部１４－３は螺旋形状もしくは縦断面が楔型状となっており、外周が凹凸形状をなす。
　電源装置１０２－４の起立部１４－４は、シャシ面１１から基板２０の面２０ａに向かって緩やかに、もしくは連続的に断面積が小さくなる。例えば起立部１４－４は、円錐台形状もしくは多角錐台形状をなす。
＊＊＊実施の形態１０の効果の説明＊＊＊
　電源装置１０１－１及び電源装置１０１－２では、起立部１４の端面１４ｂと面２０ａとをシャシ側樹脂部９１が接続している。また、沿面距離ｄ１が、定められた距離ｄ以上の長さである。よって、電源装置１０１－１及び電源装置１０１－２によれば、グランド端子２５ａの電位と、シャシ１０の電位とを異なる電位に保持し、かつ、電気部品２５の熱をシャシ１０に伝達することができる。
　電源装置１０２－１から電源装置１０２－４では、起立部１４の端面１４ｂが面２０ａに接触している。起立部の端面１４ｂと面２０ａとをシャシ側樹脂部９１が接続している。さらに、沿面距離ｄ１が、定められた距離ｄ以上の長さである。よって、電源装置１０２－１から電源装置１０２－４によれば、グランド端子２５ａの電位と、シャシ１０の電位とを異なる電位に保持し、かつ、電気部品２５の熱をシャシ１０に伝達することができる。
実施の形態１１．
　図２１は、実施の形態１１による電源装置１０３を示す図である。電源装置１０３では、シャシ面１１に対して段差が設けられており、凹状の凹部５５が存在する。凹部５５は、図２１では、角部ＡからＤで示される。凹部５５はシャシ面１１よりも低い、底面１１ａを有する。
　電源装置１０３は、電気部品２５、基板２０、基板２０の面２０ａに対向するシャシ面１１を有するシャシ１０及びシャシ側樹脂部９１を備える。基板２０は、面２０ａの裏面である面２０ｂのうち電気部品２５で覆われる領域に、はんだレベラー５４が形成されたはんだレベラー形成領域５１を有し、面２０ａに、はんだレベラー５４が形成されたはんだレベラー形成領域５１を有する。また、基板２０は、面２０ａから面２０ｂへ貫通し、内面にはんだレベラー５４が形成され電気部品２５で覆われる領域に配置された複数のスルーホール５２を有する。
　シャシ側樹脂部９１は、電気部品２５と基板２０の面２０ｂに形成されたはんだレベラー形成領域５１との間と、基板２０の面２０ａに形成されたはんだレベラー形成領域５１とシャシ１０との間と、スルーホール５２の内部とに配置される。
　シャシ側樹脂部９１は、熱伝導率が１Ｗ／ｍＫ以上１０Ｗ／ｍＫ以下であり、硬度がショアＡ硬度計で７０以下である。シャシ側樹脂部９１は、絶縁性の樹脂硬化物である。
　図２１に示すように、スルーホール５２に形成されたはんだレベラー５２ａは、面２０ａに形成されたはんだレベラー形成領域５１と、面２０ｂに形成されたはんだレベラー形成領域５１とに接続している。
　図２１に示すように、電源装置１０３の特徴は、上記で述べたように、以下の（１）（２）（３）で説明している箇所に、樹脂硬化物であるシャシ側樹脂部９１が配置されていることである。ここでシャシ側樹脂部９１については、熱伝導率が１Ｗ／ｍＫ以上１０Ｗ／ｍＫ以下であり、硬度がショアＡ硬度計で７０以下である。シャシ側樹脂部９１は、絶縁性の樹脂硬化物である。
（１）シャシ側樹脂部９１は、電気部品２５と、基板２０の面２０ｂに形成されているはんだレベラー形成領域５１との間に配置されている。
はんだレベラー形成領域５１では、基板２０の面２０ｂに施された銅メッキ５３の表面に、はんだレベラー５４が形成されている。
（２）シャシ側樹脂部９１は、基板２０の面２０ａに形成されているはんだレベラー形成領域５１と、シャシ１０との間に配置されている。
（３）シャシ側樹脂部９１は、電気部品２５の直下の基板２０の領域に形成されたスルーホール５２の内部に配置されている。
ここで、スルーホール５２の内面には銅メッキ５３が施されており、銅メッキ５３の表面にはんだレベラー５４が施されている。
スルーホール５２の内部は、銅メッキ５３とはんだレベラー５４との積層構造である。
　電源装置１０３では、発熱する電気部品２５からシャシ１０に至る排熱経路が、樹脂であるシャシ側樹脂部９１で形成される。
　硬度が低い樹脂を用いることで、熱衝撃及び振動で発生する応力が樹脂によって吸収または緩和できる。
　このため、電気部品２５、基板２０、スルーホール５２、シャシ１０のそれぞれと、シャシ側樹脂部９１の樹脂界面との剥離を抑制できるので、排熱信頼性を高めることができる。
　電気部品２５と基板２０との間に低硬度のシャシ側樹脂部９１を介在させることで、電気部品２５と基板２０との密着力が高まり、界面熱抵抗を低減できる。
　電気部品２５と基板２０との間に設ける樹脂硬化物であるシャシ側樹脂部９１の厚みは、熱抵抗を下げるために薄い方がよく、シャシ側樹脂部９１の厚みは、０．２５ｍｍ以下が好ましい。
　尚、電気部品２５は、樹脂モールド品、セラミックパッケージ品または金属ケースで覆われた構成のどれでも良い。
＜変形例１＞
　また、図２１に示すシャシ側樹脂部９１として、粘度１０Ｐａ・ｓ以上３００Ｐａ・ｓ以下の液状樹脂組成物を用いても良い。
　１０Ｐａ・ｓ以上の高粘度の液状樹脂組成物を、シャシ１０の底面１１ａまたは基板２０の面２０ｂに、通常の場合よりもより厚く塗布する。
塗布された高粘度の液状樹脂組成物は、基板２０を基板固定ネジ３１でシャシ１０に固定するとき、または、電気部品２５が固定ネジ２９で基板２０に固定されるときに発生する圧力によって、スルーホール５２の内部に充填される。
なお、１０Ｐａ・ｓ以上の高粘度の液状樹脂組成物の粘度は、上記のように１０Ｐａ・ｓ以上３００Ｐａ・ｓ以下である。
　ただし、液状樹脂組成物の粘度が高いほどネジ固定がしにくくなるため、より好ましくは、液状樹脂組成物の粘度は、５０Ｐａ・ｓ～１５０Ｐａ・ｓである。
　粘度が１０Ｐａ・ｓ以上の樹脂であっても、塗布時には、樹脂はスルーホール５２に充填される。
　しかし、硬化時に粘度が下がり、スルーホール５２から流れ出る場合がある。その場合は、加熱硬化の可能な樹脂であれば、低温で樹脂を加熱して半硬化させた後、半硬化させた温度よりも高い硬化温度で樹脂を硬化させる。
これにより、スルーホール５２からの流れ出しが、改善できる。
　液状樹脂組成物の粘度が１０Ｐａ・ｓ未満の場合、樹脂の硬化時に粘度が下がり、スルーホール５２の内部に樹脂が留まらず、未充填領域が発生するおそれがあり、また、樹脂の硬化後に、スルーホール５２の内部にボイドが残存するそれがある。これらの場合、樹脂が流動しないように、樹脂を堰きとめるための壁を設ける必要がある。
＜変形例２＞
　また、樹脂硬化物が、同一樹脂で形成されてもよい。「同一樹脂」における同一とは、樹脂の物性が同一とみなされることを意味する。
つまり、
（１）電気部品２５と基板２０のはんだレベラー形成領域５１との間と、
（２）基板２０の面２０ａに形成されたはんだレベラー形成領域５１とシャシ１０との間と、
（３）電気部品２５直下に設けた基板２０のスルーホール５２の内部とを、
異なる樹脂で充填した場合には、各樹脂硬化物の硬度及び熱膨張率のような物性の違いにより、熱衝撃のため硬化物界面で剥離が起こる恐れがある。一方に、物性が同一の樹脂を充填することで、剥離のような課題を回避できる。
　以上、実施の形態１から実施の形態１１について説明したが、これらの実施の形態は電源装置１００に関するものであり、これら実施の形態のうち、２つ以上を組み合わせても構わない。あるいは、これらの実施の形態のうち、１つを部分的に実施しても構わない。あるいは、これらの実施の形態のうち、２つ以上を部分的に組み合わせて実施しても構わない。なお、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
　８　熱、１０　シャシ、１１　シャシ面、１１ａ　底面、１２　ネジ孔、１３　範囲、１４，１４－１，１４－２，１４－３，１４－４　起立部、１４ａ　端部、１４ｂ　端面、１４ｃ　側面、１５　起立方向、１６　取り付け部、１７　絶縁体、１８　雌ネジ、２０　基板、２０ａ　一方の面、２０ｂ　他方の面、２０ｃ　非導電領域、２１　充填スルーホール、２１ａ　一方の端部、２１ｂ　他方の端部、２３　熱伝導材、２４　接着剤、２５　電気部品、２５ａ　グランド端子、２６　電極、２９　固定ネジ、２７－１　絶縁樹脂硬化物、２７－２　樹脂、２７－３，２７－４　樹脂硬化物、２８－１　電極接続部、２８－２　シャシ接続部、２８－３　スルーホール接続部、２９　固定ネジ、３０　固定部、３１　基板固定ネジ、３２ａ　はんだ、３２ｂ　ネジ、３３　バネ固定具、４１　ボイド、４２　ネジ、５１　はんだレベラー形成領域、５２　スルーホール、５３　銅メッキ、５４　はんだレベラー、５５　凹部、９１　シャシ側樹脂部、９２　部品側樹脂部、９３　接触樹脂部、９４　伝熱部、１００，１００－１，１００－２，１００－３，１００－４，１００－５，１００－６，１００－７，１００－８，１０１－１，１０１－２，１０２－１，１０２－２，１０２－３，１０２－４，１０３　電源装置。

Claims (23)

  1. 　電気部品が実装された基板と、
    　前記基板の一方の面に対向する面であるシャシ面を有するシャシと、
    　前記基板の前記一方の面と前記シャシ面との間に配置され、前記一方の面と前記シャシ面とに接続する、熱伝導率が１Ｗ／ｍＫ以上１０Ｗ／ｍＫ以下の絶縁性の樹脂硬化物であるシャシ側樹脂部と
    を備える電源装置。
  2. 　前記基板は、
    　前記一方の面から他方の面へ貫通するスルーホールに熱伝達材が充填された充填スルーホールを備え、
    　前記シャシ側樹脂部は、
    　前記一方の面に現れた前記充填スルーホールの一方の端部に接続する請求項１に記載の電源装置。
  3. 　前記電気部品は、電極を有し、
    　前記電源装置は、
    　前記電極と前記充填スルーホールとを接続する熱伝達材である電極接続部、
    を備える請求項２に記載の電源装置。
  4. 　前記充填スルーホールの前記熱伝達材は、
    　金属と、熱伝導率が１Ｗ／ｍＫ以上１０Ｗ／ｍＫ以下の絶縁性の樹脂硬化物とのいずれかである請求項２または請求項３に記載の電源装置。
  5. 　前記充填スルーホールは、
    　前記基板において前記電気部品の周囲のいずれかの位置に配置されており、
    　前記電源装置は、さらに、
    　前記シャシ側樹脂部とともに前記基板を間に挟むように、前記基板に対して前記シャシ側樹脂部の反対の位置に配置されて、前記電気部品と前記基板の前記他方の面に現れた前記充填スルーホールの他方の端部とを封じ込める絶縁性の樹脂硬化物である部品側樹脂部を備える請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の電源装置。
  6. 　前記電源装置は、さらに、
    　前記シャシ側樹脂部とともに前記基板を間に挟むように、前記基板に対して前記シャシ側樹脂部の反対の位置に配置されて、前記電気部品の少なくとも一部と接触する絶縁性の樹脂硬化物である接触樹脂部と、
    　前記接触樹脂部と前記シャシとを接続する熱伝達性を有するシャシ接続部と
    を備える請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の電源装置。
  7. 　前記充填スルーホールは、
    　前記基板において前記電気部品の周囲のいずれかの位置に配置されており、
    　前記電源装置は、さらに、
    　前記シャシ側樹脂部とともに前記基板を間に挟むように、前記基板に対して前記シャシ側樹脂部の反対の位置に配置されて、前記電気部品の少なくとも一部と接触する絶縁性の樹脂硬化物である接触樹脂部と、
    　前記接触樹脂部と、前記充填スルーホールの前記他方の端部とを接続する熱伝達性を有するスルーホール接続部を備える請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の電源装置。
  8. 　前記シャシ側樹脂部は、
    　シリコーンあるいはウレタンがベース樹脂であり、
    　無機充填材として、アルミナ、窒化ホウ素、窒化アルミ、酸化マグネシウム、酸化ベリリウムのうち少なくとも一つを含有しており、
    　硬度がショアＡの硬度で７０以下であり、
    　３００℃加熱時の低分子成分揮発量が１０００ｐｐｍ以下であり、
    ガラス転移点が－２０℃以下である、
    請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の電源装置。
  9. 　請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電源装置の製造方法であって、
    　前記シャシ面に対して、前記基板の前記一方の面が前記シャシ面に対向するように前記基板を配置する基板配置工程と、
    　前記基板の前記一方の面と前記シャシ面との間に、絶縁性を有する液状の樹脂組成物を流し込む流し込み工程と、
    　流し込まれた前記液状の樹脂組成物を硬化させて前記シャシ側樹脂部を生成する硬化工程と
    を備え、
    　前記液状の樹脂組成物は、
    　シリコーンあるいはウレタンをベース樹脂とし、
    　無機充填材として、アルミナ、窒化ホウ素、窒化アルミ、酸化マグネシウム、酸化ベリリウムのうち少なくとも一つを含有し、
    　前記シャシ側樹脂部の硬度は、
    　ショアＡの硬度で７０以下であり、
    　３００℃加熱時の低分子成分揮発量が１０００ｐｐｍ以下であり、
    ガラス転移点が－２０℃以下である、
    電源装置の製造方法。
  10. 　請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電源装置の製造方法において、
    　前記シャシ面に、絶縁性を有する液状の樹脂組成物を流し込む流し込み工程と、
    　前記シャシ面に流し込まれた前記液状の樹脂組成物を硬化させて、前記シャシ側樹脂部を生成する硬化工程と
    　前記基板の前記一方の面が、前記シャシ面に対向し、かつ、前記シャシ側樹脂部に密着するように、前記基板を前記シャシに取り付ける取り付け工程と、
    を備え、
    　前記液状の樹脂組成物は、
    　シリコーンあるいはウレタンをベース樹脂とし、
    　無機充填材として、アルミナ、窒化ホウ素、窒化アルミ、酸化マグネシウム、酸化ベリリウムのうち少なくとも一つを含有し、
    　シャシ側樹脂部の硬度は、
    　ショアＡの硬度で７０以下であり、
    　３００℃加熱時の低分子成分揮発量が１０００ｐｐｍ以下であり、
    ガラス転移点が－２０℃以下である、
    電源装置の製造方法。
  11. 　前記液状の樹脂組成物の２５℃における粘度は、
    ３００Ｐａ・ｓ以下である請求項９または請求項１０に記載の電源装置の製造方法。
  12. 　電気部品が実装された基板と、
    　前記基板の一方の面に対向する面であるシャシ面を有するシャシと、
    　前記基板の前記一方の面と前記シャシ面との間に配置され、前記一方の面と前記シャシ面とに接続する、熱伝導率が１Ｗ／ｍＫ以上１０Ｗ／ｍＫ以下の絶縁性の樹脂硬化物であるシャシ側樹脂部と
    を備え、
    　前記シャシは、
    　前記シャシ側樹脂部の内部で前記シャシ面から前記一方の面に向かって起立しており、起立方向の端部が前記一方の面に対向している起立部を備える電源装置。
  13. 　前記基板は、
    　前記一方の面から他方の面へ貫通するスルーホールに熱伝達材が充填された充填スルーホールを備え、
    　前記シャシ側樹脂部は、
    　前記一方の面に現れた前記充填スルーホールの一方の端部に接続し、
    　前記起立部の前記端部の端面は、
    　前記充填スルーホールの一方の端部が現れていない前記一方の面の領域であり、導電性を持たない領域である非導電領域に接触している請求項１２に記載の電源装置。
  14. 　前記起立部は、
    　前記起立方向を法線の方向とする断面の形状が、前記起立方向に向かって変化する請求項１２または請求項１３に記載の電源装置。
  15. 　前記起立部は、
    　前記断面の形状が、前記起立方向に向かって次第に小さくなる請求項１４に記載の電源装置。
  16. 　電気部品が実装された基板と、
    　前記基板の一方の面に対向する面であるシャシ面と、前記シャシ面から前記一方の面に向かって起立すると共に起立方向の端部が前記一方の面と接触せずに対向する起立部を有するシャシと、
    　前記基板の前記一方の面と前記起立部の前記端部との間に配置され、前記一方の面と前記端部とに接続する、熱伝導率が１Ｗ／ｍＫ以上１０Ｗ／ｍＫ以下の絶縁性の樹脂硬化物であるシャシ側樹脂部と
    を備える電源装置。
  17. 　前記基板は、
    　前記一方の面から他方の面へ貫通するスルーホールに熱伝達材が充填された充填スルーホールを備え、
    　前記シャシ側樹脂部は、
    　前記一方の面に現れた前記充填スルーホールの一方の端部と前記起立部の前記端部とに接続する請求項１６に記載の電源装置。
  18. 　前記充填スルーホールの前記熱伝達材は、
    　金属と、熱伝導率が１Ｗ／ｍＫ以上１０Ｗ／ｍＫ以下の絶縁性の樹脂硬化物とのいずれかである請求項１７に記載の電源装置。
  19. 　前記シャシは、絶縁体を有し、
    　前記電気部品は、前記絶縁体にネジで固定されており、
    　前記充填スルーホールは、前記ネジとは接触していない請求項１３または請求項１７に記載の電源装置。
  20. 　電気部品と、
    　基板と、
    　前記基板の一方の面に対向する面であるシャシ面を有するシャシと、
    　シャシ側樹脂部と
    を備え、
    　前記基板は、
    　前記一方の面の裏面である他方の面のうち前記電気部品で覆われる領域に、はんだレベラーが形成されたはんだレベラー形成領域を有し、前記一方の面にはんだレベラーが形成されたはんだレベラー形成領域を有し、前記一方の面から前記他方の面へ貫通し、内面にはんだレベラーが形成され前記電気部品で覆われる領域に配置されたスルーホールを有し、
    　前記シャシ側樹脂部は、
    　前記電気部品と前記基板の前記他方の面に形成された前記はんだレベラー形成領域との間と、
    　前記基板の前記一方の面に形成された前記はんだレベラー形成領域と前記シャシとの間と、
    　前記スルーホールの内部と
    に配置され、
    　熱伝導率が１Ｗ／ｍＫ以上１０Ｗ／ｍＫ以下であり、
    　硬度がショアＡ硬度計で７０以下であり、
    　絶縁性の樹脂硬化物である電源装置。
  21. 　前記スルーホールに形成された前記はんだレベラーは、
    　前記一方の面に形成された前記はんだレベラー形成領域と、前記他方の面に形成された前記はんだレベラー形成領域とに接続している請求項２０に記載の電源装置。
  22. 　前記シャシ側樹脂部は、
    　粘度が１０Ｐａ・ｓ以上３００Ｐａ・ｓ以下の液状樹脂組成物である請求項２０または請求項２１に記載の電源装置。
  23. 　前記電気部品と前記基板の前記他方の面に形成された前記はんだレベラー形成領域との間に配置される前記シャシ側樹脂部と、
    　前記基板の前記一方の面に形成された前記はんだレベラー形成領域と前記シャシとの間に配置される前記シャシ側樹脂部と、
    　前記スルーホールの内部に配置される前記シャシ側樹脂部とは、
    　物性が同一である請求項２０から請求項２２のいずれか一項に記載の電源装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020088127A (ja) * 2018-11-22 2020-06-04 ヤマハ株式会社 電気部品および電気機器
JP2020190436A (ja) * 2019-05-20 2020-11-26 三菱電機株式会社 電子デバイスの電気特性評価治具

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019102485A (ja) * 2017-11-28 2019-06-24 株式会社村田製作所 電子装置
US11297745B2 (en) * 2018-03-28 2022-04-05 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Active thermal management system for electronic devices and method of achieving device-to-device isothermalization

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57134953A (en) * 1980-12-29 1982-08-20 Honeywell Inf Systems Integrated circuit package
JPH10284654A (ja) * 1997-04-11 1998-10-23 Nec Corp 半導体装置の冷却構造
JP2000332171A (ja) 1999-05-20 2000-11-30 Murata Mfg Co Ltd 発熱素子の放熱構造およびその放熱構造を有するモジュール
JP2003289191A (ja) * 2002-03-28 2003-10-10 Denso Corp 電子制御装置
JP2005333077A (ja) * 2004-05-21 2005-12-02 Denso Corp 電子制御装置
JP2007019125A (ja) 2005-07-06 2007-01-25 Yaskawa Electric Corp 電力変換装置
JP2010123787A (ja) * 2008-11-20 2010-06-03 Mitsubishi Electric Corp 電子基板装置
JP2013258330A (ja) * 2012-06-13 2013-12-26 Renesas Electronics Corp 電子装置およびその製造方法
JP2014036033A (ja) * 2012-08-07 2014-02-24 Hitachi Automotive Systems Ltd 半導体装置
JP2014053618A (ja) 2008-11-26 2014-03-20 Infineon Technologies Ag セグメント化された基板を有するパワー半導体モジュール
JP2015021118A (ja) * 2013-07-23 2015-02-02 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー ２液型ポッティング組成物
WO2015076050A1 (ja) 2013-11-20 2015-05-28 日立オートモティブシステムズ株式会社 電子制御装置の実装構造

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4460917A (en) 1982-06-03 1984-07-17 Motorola, Inc. Molded-in isolation bushing for semiconductor devices
JPS61179754A (ja) 1985-02-05 1986-08-12 Canon Inc パタ−ン変換装置
JPH076696B2 (ja) 1986-02-15 1995-01-30 株式会社日立ホームテック 電気こたつ
JPH02220495A (ja) 1989-02-22 1990-09-03 Oki Electric Ind Co Ltd レギュレータ、パワートランジスタの基板への固定方法
JPH04111493A (ja) * 1990-08-31 1992-04-13 Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk プリント配線板の製造工程に於ける半田レベラー処理方法
JPH04113695A (ja) * 1990-09-03 1992-04-15 Fujitsu Ltd 電子機器の放熱構造
JP2519142B2 (ja) 1991-10-02 1996-07-31 ホシザキ電機株式会社 ブロックアイス用自動製氷機
JPH05160289A (ja) 1991-12-10 1993-06-25 Fujitsu Ltd 半導体チップの実装構造
JPH05259669A (ja) 1992-03-16 1993-10-08 Fujitsu Ltd 印刷配線基板の放熱構造
JPH07162177A (ja) 1993-12-09 1995-06-23 Toshiba Electron Eng Corp 放熱体
JPH0955459A (ja) 1995-06-06 1997-02-25 Seiko Epson Corp 半導体装置
JPH09130049A (ja) * 1995-11-01 1997-05-16 Cmk Corp 多層プリント配線板のビルドアップ法におけるバイア・ホールの形成方法およびそれにより製造される多層プリント配線板
JPH09283949A (ja) 1996-04-10 1997-10-31 Nemic Lambda Kk 電子部品の基板実装構造
FR2798814B1 (fr) * 1999-09-22 2001-11-16 Valeo Vision Perfectionnements aux assemblages electroniques a drain thermique, notamment pour module de commande de lampe a decharge de projecteur de vehicule automobile
US6707671B2 (en) * 2001-05-31 2004-03-16 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Power module and method of manufacturing the same
JP4071026B2 (ja) 2002-04-01 2008-04-02 三菱電機株式会社 人工衛星構体
ITTO20020416A1 (it) * 2002-05-16 2003-11-17 Negesat Di Boer Fabrizio E C S Struttura di contenimento e dissipazione termica per apparecchiature elettroniche.
JP3804861B2 (ja) 2002-08-29 2006-08-02 株式会社デンソー 電気装置および配線基板
JP2004158545A (ja) 2002-11-05 2004-06-03 Denso Corp 多層基板及びその製造方法
DE10300175B4 (de) * 2003-01-08 2016-12-29 Hella Kgaa Hueck & Co. Elektronische Baugruppe mit Wärme ableitendem Gehäuseteil
KR100731279B1 (ko) 2003-05-19 2007-06-21 니폰 쇼쿠바이 컴파니 리미티드 열전도성 재료용 수지 조성물 및 열전도성 재료
JP4280200B2 (ja) 2003-05-19 2009-06-17 株式会社日本触媒 放熱材用樹脂組成物
JP4053478B2 (ja) 2003-08-11 2008-02-27 電気化学工業株式会社 金属ベース回路基板の製造方法
US7345350B2 (en) 2003-09-23 2008-03-18 Micron Technology, Inc. Process and integration scheme for fabricating conductive components, through-vias and semiconductor components including conductive through-wafer vias
JP2005158985A (ja) 2003-11-26 2005-06-16 Sony Corp 磁気メモリ装置の実装構造及び実装基板
JP5068098B2 (ja) * 2007-04-25 2012-11-07 三菱電機株式会社 放熱装置
JP5013516B2 (ja) 2007-07-04 2012-08-29 信越ポリマー株式会社 医療用ゴム部材、滅菌済医療用ゴム部材及びゴム組成物
CN101681907B (zh) 2007-11-30 2012-11-07 松下电器产业株式会社 散热结构体基板和使用其的模块及散热结构体基板的制造方法
JP4466744B2 (ja) 2008-02-06 2010-05-26 株式会社デンソー 電子装置の放熱構造
JP2010153831A (ja) 2008-11-25 2010-07-08 Shinko Electric Ind Co Ltd 配線基板、半導体装置、及び半導体素子
JP2010218688A (ja) 2009-03-12 2010-09-30 Shinshu Univ 放熱性絶縁材料及びその製造方法並びに大電流用インダクタ
JP2010245174A (ja) * 2009-04-02 2010-10-28 Denso Corp 電子制御ユニット及びその製造方法
JP2011187729A (ja) * 2010-03-09 2011-09-22 Sumitomo Heavy Ind Ltd 電界放射低減構造
DE102010016288B4 (de) * 2010-04-01 2011-12-15 Jena-Optronik Gmbh Elektronische Baueinheit und Weltraumfahrzeug damit
JP2015207729A (ja) * 2014-04-23 2015-11-19 三菱電機株式会社 プリント配線板
JP2016171288A (ja) 2015-03-16 2016-09-23 日本精工株式会社 制御ユニット、モータ、電動パワーステアリング装置、車両、搬送装置及び産業機械
JP6693706B2 (ja) * 2015-04-06 2020-05-13 株式会社デンソー 電子制御装置

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57134953A (en) * 1980-12-29 1982-08-20 Honeywell Inf Systems Integrated circuit package
JPH10284654A (ja) * 1997-04-11 1998-10-23 Nec Corp 半導体装置の冷却構造
JP2000332171A (ja) 1999-05-20 2000-11-30 Murata Mfg Co Ltd 発熱素子の放熱構造およびその放熱構造を有するモジュール
JP2003289191A (ja) * 2002-03-28 2003-10-10 Denso Corp 電子制御装置
JP2005333077A (ja) * 2004-05-21 2005-12-02 Denso Corp 電子制御装置
JP2007019125A (ja) 2005-07-06 2007-01-25 Yaskawa Electric Corp 電力変換装置
JP2010123787A (ja) * 2008-11-20 2010-06-03 Mitsubishi Electric Corp 電子基板装置
JP2014053618A (ja) 2008-11-26 2014-03-20 Infineon Technologies Ag セグメント化された基板を有するパワー半導体モジュール
JP2013258330A (ja) * 2012-06-13 2013-12-26 Renesas Electronics Corp 電子装置およびその製造方法
JP2014036033A (ja) * 2012-08-07 2014-02-24 Hitachi Automotive Systems Ltd 半導体装置
JP2015021118A (ja) * 2013-07-23 2015-02-02 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー ２液型ポッティング組成物
WO2015076050A1 (ja) 2013-11-20 2015-05-28 日立オートモティブシステムズ株式会社 電子制御装置の実装構造

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3565395A4

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020088127A (ja) * 2018-11-22 2020-06-04 ヤマハ株式会社 電気部品および電気機器
JP2020190436A (ja) * 2019-05-20 2020-11-26 三菱電機株式会社 電子デバイスの電気特性評価治具
JP7226087B2 (ja) 2019-05-20 2023-02-21 三菱電機株式会社 電気特性評価治具

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