WO2019175950A1 - 電子モジュール及び電源装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an electronic module and a power supply device.
- an electronic module on which a substrate having electronic elements is mounted is mounted on a power supply device. It is known that such a substrate may warp through a manufacturing process. For example, when the substrate is sealed with the sealing member, there is a problem that the substrate is warped by being pushed by the sealing member. Specifically, when the height of the end provided on the circumference of the sealing member (for example, the resin case) is uneven, the substrate may be warped when the substrate is pressed with the sealing member. Further, if the distribution of the heat radiation agent (for example, grease) between the back surface of the substrate and the housing is uneven, the substrate may be warped when the substrate is screwed to the housing. Further, since the chip is put into a high-temperature furnace when soldering to the substrate, there is a possibility that the substrate is warped by high heat.
- the heat radiation agent for example, grease
- Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2002-280393 discloses that a ground metal layer is provided on the back surface of a semiconductor substrate to prevent warpage. -204128) discloses that the warp of the substrate after heat treatment is prevented by providing an opening reaching the substrate in the second conductor pattern.
- an object of the present invention is to provide an electronic module that can reduce the possibility of warping of a substrate and promote heat dissipation of a conductor layer.
- An electronic module according to concept 1 of the present invention is: A substrate, A first conductor layer extending in a first direction on an upper surface of the substrate; A second conductor layer connected to the first conductor layer and extending across the first conductor layer in a second direction different from the first direction; An electronic device provided on the substrate at a position different from the first conductor layer and the second conductor layer; A terminal provided on the first conductor layer; With The first conductor layer is connected to the electronic element at a position away from the terminal in the first direction so as to form a current path for a current flowing between the electronic element and the terminal.
- a sealing member for sealing the substrate and having a through hole The semiconductor device further includes a second terminal provided on the upper surface of the substrate and extending substantially perpendicularly to the substrate through the through hole.
- a third conductor layer extending substantially in parallel with the second conductor layer and extending in a third direction different from the first direction with the first conductor layer interposed therebetween; In addition.
- the terminal is bifurcated, and the bifurcated end is connected to the first conductor layer.
- the power supply device according to the concept 6 of the present invention is: An electronic module according to any one of concepts 1 to 5 of the present invention is provided.
- the first conductor layer extends in the first direction on the upper surface of the substrate, and the second conductor layer extends in the second direction different from the first direction. Therefore, the rigidity of the substrate in the second direction as well as the first direction is improved, so that the possibility of warping of the substrate can be reduced. Furthermore, the heat generated by the current flowing in the first conductor layer, which is the current path of the current flowing between the electronic element and the terminal, can be released to the second conductor layer, and the first conductor layer Heat dissipation can be promoted.
- FIG. 1 is a view of a configuration of a part of an electronic module according to a first embodiment which is an aspect of the present invention, as viewed from above with a sealing member removed.
- FIG. 2 is a perspective view showing a partial configuration of the power supply device according to the first embodiment when the sealing member 32 is made transparent for the sake of explanation.
- FIG. 3 is a perspective view when the electrode E1, the terminal T1, and the relay element R1 of FIG. 2 are extracted. 4 is a cross-sectional view taken along the line A-A 'of FIG.
- FIG. 5 is a view of a part of the configuration of the electronic module according to the second embodiment, which is an aspect of the present invention, as viewed from above with the sealing member removed.
- the power supply device 1 is a housing 2, a transformer 4, fixed to the housing 2, and connected to the transformer 4. And an electronic module 5.
- the housing 2 is, for example, a heat sink.
- the transformer 4 is a kind of electronic component, is an electronic component that converts the voltage of AC power using electromagnetic induction, and is also called a transformer.
- the electronic module 5 includes a pressed member 3, and the pressed member 3 includes a substrate 31 and a sealing member 32 that seals the substrate.
- FIG. 2 shows the case where the sealing member 32 is made transparent for explanation, the sealing member 32 may be transparent or not transparent.
- the electronic module 5 further includes elastic bodies EB1 and EB2 connected to the sealing member 32 of the pressed member 3, and the elastic bodies EB1 and EB2 are fixed to the housing 2 by the corresponding locking members S1 and S2, respectively.
- the locking members S1 and S2 according to the present embodiment are screws as an example.
- a conductor layer C3 is provided on a substrate 31, and an electrode E1 and electronic elements D1 and D2 are provided on the conductor layer C3.
- a conductor layer C4 is provided on the substrate 31, and an electrode E2 and electronic elements D3 and D4 are provided on the conductor layer.
- the conductor layers C3 and C4 are, for example, copper foil.
- the electrode E1 of the electronic module 5 is connected to the terminal T1 of the transformer 4 via the relay R1.
- the electrode E1, the relay element R1, and the terminal T1 have conductivity.
- the electronic elements D1 and D2 of the substrate 31 are electrically connected to the transformer 4 through the conductor layer C3, the electrode E1, the relay R1 and the terminal T1.
- the relay element R1 has elasticity. Since the relay element R1 has elasticity as described above, the positions of the terminal T1 and the electrode E1 are horizontal with respect to the substrate 31 from the position where the terminal T1 and the electrode E1 should originally be in the manufacturing process before connecting the relay element R1 to the electrode E1 and the terminal T1.
- the relay element R1 sandwiched between the terminal T1 and the electrode E1 pushes both the terminal T1 and the electrode E1 with a force that returns by elastic force, so that the relay element R1 is connected to the terminal T1 and the electrode E1. be able to.
- the electrode E1 has a bifurcated portion, and the bifurcated end portion is connected to the conductor layer C3.
- the electrode E1 is divided into two forks in the direction from the electrode E1 to the electrode E1 (the y direction in FIG. 2).
- the end portion of the electrode E1 is branched and connected in the direction from the electrode E1 to the electrode E1 (the y direction in FIG. 2), so that the first direction from the relay R1 to the electrode E1 is caused by vibration or the like. Even when a load is applied (in the y direction in FIG. 2), the electrode E1 can be made difficult to fall.
- the electrode E2 of the electronic module 5 is connected to the terminal T2 of the transformer 4 via the relay element R2.
- the electrode E2, the relay R2 and the terminal T2 have conductivity.
- the electronic elements D3 and D4 of the substrate 31 are electrically connected to the transformer 4 through the conductor layer C4, the electrode E2, the relay R2 and the terminal T2.
- the relay element R2 has elasticity. Since the relay R2 has elasticity as described above, the positions of the terminal T2 and the electrode E2 are horizontal with respect to the substrate 31 from the position where the terminal T2 and the electrode E2 should originally be in the manufacturing process before connecting the relay R2 to the electrode E2 and the terminal T2.
- the relay element R2 sandwiched between the terminal T2 and the electrode E2 pushes both the terminal T2 and the electrode E2 with a force returning by the elastic force, so that the relay element R2 is connected to the terminal T2 and the electrode E2. be able to.
- the electrode E2 is divided into two portions, and the end portion divided into the two portions is connected to the conductor layer C4.
- the electrode E2 is divided into two forks in the direction from the electrode E2 toward the terminal T2 (y direction in FIG. 2).
- the end of the electrode E2 is branched and connected in the direction from the electrode E2 toward the terminal T2 (the y direction in FIG. 2), so that the first direction from the relay R2 to the electrode E2 is caused by vibration or the like. Even when a load is applied (in the y direction in FIG. 2), the electrode E2 can be made difficult to fall.
- the configuration of the relay element R1, the electrode E1, and the terminal T1 will be described below as a representative.
- the electrode E1 provided on the substrate 31 has shoulders E11 and E12 provided on the side of the end and a center E13 provided in the center of the end.
- the relay element R1 is curved in a U shape between the electrode E1 and the terminal T1 in a longitudinal sectional view.
- the relay element R1 is curved in a U shape so as to be convex in a direction approaching the substrate 31 in a longitudinal sectional view.
- the longitudinal sectional view is a cut surface cut by a plane perpendicular to the substrate 31.
- the relay is performed. Since the child R1 is bent in a U shape, one end of the relay R1 is pressed against the electrode E1 by the elastic force, the other end of the relay R1 is pressed against the terminal T1, and the relay R1 is connected to the electrode E1. It is fixed while sandwiched between the terminals T1. In this way, the displacement in the height direction and the displacement in the horizontal direction of the electrode E1 and the terminal T1 can be absorbed.
- the relay element R1 is curved in a U shape so that one end portion sandwiches the end portion of the electrode E1 and the other end portion sandwiches the end portion of the terminal T1 in the longitudinal sectional view. It is curved in a U shape.
- one end and the other end of the relay element R1 are curved in a U shape so as to protrude in a direction away from the substrate 31.
- the relay is performed.
- One end of the child R1 can be fixed to the electrode E1 by sandwiching the electrode E1
- the other end of the relay R1 can be fixed to the terminal T1 by sandwiching the terminal T1. In this way, the displacement in the height direction and the displacement in the horizontal direction of the electrode E1 and the terminal T1 can be absorbed.
- the electrode E1 provided on the substrate 31 includes shoulders E11 and E12 provided on the side of the end, and a center E13 provided on the center of the end.
- one end of the relay element R1 is branched into a plurality (here, three as an example), and the outer surface of the first branch portion R11 is the electrode E1 among the plurality of (here, three as an example) branches. It is fixed to the central portion E13 of the end portion by welding.
- the first branch portion R11 is a branch located at the center among three branches as an example.
- the second branch portions R12 and R13 of a plurality of (here, three as an example) branches are curved in a U shape so as to sandwich the shoulder portions E11 and E12 of the corresponding electrodes E1, respectively. is doing.
- the relay is performed.
- the relay R1 is fixed to the electrode E1 by the second branch portions R12, R13 of the child R1 sandwiching the shoulders E11, E12 of the electrode E1. In this way, the deviation in the height direction and the horizontal direction of the electrode E1 can be absorbed. Furthermore, since the second branch parts R12 and R13 of the relay element R1 sandwich the shoulder parts E11 and E12 of the electrode E1, the fixing of the relay element R1 to the electrode E1 can be strengthened.
- the terminal T1 provided in the transformer 4 includes shoulder portions T11 and T12 provided on the side of the end portion, and a center portion T13 provided in the center of the end portion.
- the other end of the relay element R1 is branched into a plurality (here, three as an example), and the first branch portion among the plurality of (here, three as an example) branches.
- the outer surface of R14 is fixed to the center portion T13 at the end of the terminal T1 by welding so that the second branch portions R15 and R16 of the plurality of branches sandwich the shoulder portions T11 and T12 of the corresponding terminal T1, respectively. It is curved in a U shape.
- the relay branch R1 is fixed to the terminal T1 by the second branch portions R15 and R16 of the child R1 sandwiching the shoulder portions T11 and T12 of the terminal T1. In this way, the shift in the height direction and the horizontal direction of the terminal T1 can be absorbed. Further, since the second branch portions R15 and R16 of the relay element R1 sandwich the shoulder portions T11 and T12 of the electrode E1, the fixing of the relay element R1 to the terminal T1 can be strengthened.
- the rigidity of the relay element R1 is lower than that of the electrode E1, for example. With this configuration, even if the position of the electrode E1 is displaced in the horizontal direction with respect to the substrate 31 due to a manufacturing process or vibration after manufacturing, the relay R1 can be bent to absorb an impact, and thus the electrode E1. Can be prevented from falling.
- the rigidity of each relay element will be described as an example that is lower than the rigidity of the electrode to which the relay element is connected.
- the electronic module 5 includes a first conductor layer C ⁇ b> 1 that extends in the first direction on the upper surface of the substrate 31.
- the first conductor layer C1 is, for example, a copper foil.
- the electronic module 5 is connected to the first conductor layer C1 and has a first conductor in a second direction (for example, the x direction in FIG. 1) different from the first direction (for example, the y direction in FIG. 1). Second conductor layers C21 and C22 extending across the layer C1.
- the second direction is a direction perpendicular to the first direction
- the second conductor layers C21 and C22 are, for example, copper foil.
- the electronic elements D1 to D4 are provided on the substrate 31 at positions different from the first conductor layer C1 and the second conductor layers C21 and C22.
- the electronic module 5 includes a terminal M1 provided on the first conductor layer C1.
- the terminal M1 is bifurcated, and the bifurcated end is connected to the first conductor layer C1.
- the terminal M1 is bifurcated in the first direction (y direction in FIG. 1).
- the end of the terminal M1 is branched and connected in the first direction (y direction in FIG. 1), so that the terminal M1 is connected to the terminal M1 in the first direction (y direction in FIG. 2) due to vibration or the like. Even if a load is applied, the terminal M1 can be made difficult to fall down.
- the sealing member 32 is provided with a through hole (not shown), and the terminal M1 extends substantially perpendicular to the substrate 31 through the through hole.
- the terminal M1 extends outside the sealing member 32 and is connected to another electronic component or ground. In the present embodiment, as an example, the terminal M1 is connected to the ground.
- the first conductor layer C1 is connected to the electronic elements D1 to D4 and the corresponding wirings W1 to W4, for example, at positions away from the terminal M1 in the first direction (for example, the positive direction y in FIG. 1).
- the first conductor layer C1 is connected and serves as a current path for a current flowing between the electronic elements D1 to D4 and the terminal M1.
- the first conductor layer C1 extends in the first direction on the upper surface of the substrate 31, and the second conductor layers C21 and C22 extend in a second direction different from the first direction. Therefore, since the rigidity of the substrate 31 in the second direction as well as the first direction is improved, the possibility that the substrate 31 is warped can be reduced. Furthermore, since the second conductor layers C21 and C22 do not form a current path from the electronic elements D1 to D4 to the terminal M1, current does not flow through the second conductor layers C21 and C22 from the first conductor layer. The heat generated by the current flowing through the first conductor layer C1 can be released to the second conductor layers C21 and C22, and the heat radiation of the first conductor layer C1 can be promoted.
- electronic elements D1 and D3 are arranged in the second direction (x direction in FIG. 1) with the first conductor layer C1 interposed therebetween.
- electronic elements D2 and D4 are arranged in the second direction (x direction in FIG. 1) with the first conductor layer C1 interposed therebetween.
- the electronic module 5 includes a terminal M2 provided on the first conductor layer C1.
- the sealing member 32 is provided with a through hole (not shown), and the terminal M2 extends substantially perpendicularly to the substrate 31 through the through hole.
- the terminal M2 extends outside the sealing member 32 and is connected to another electronic component or ground.
- the terminal M2 is connected to another electronic component.
- the terminal M2 is also connected to the ground, and other electronic components are connected to the ground via the terminal M2. Can do.
- the electronic module 5 is connected to the substrate 31, the first conductor layer C1 extending in the first direction on the upper surface of the substrate 31, and the first conductor layer C1.
- the second conductor layers C21 and C22 extending across the first conductor layer C1 in the second direction different from the first direction, and the first conductor layer C1 on the substrate 31.
- electronic elements D1 to D4 provided at positions different from the second conductor layers C21 and C22, and a terminal M1 provided on the first conductor layer C1.
- the first conductor layer C1 is located away from the terminal M1 in the first direction so that the first conductor layer C1 is a current path for current flowing between the electronic elements D1 to D4 and the terminal M1.
- the electronic elements D1 to D4 are connected.
- the first conductor layer C1 extends in the first direction on the upper surface of the substrate 31, and the second conductor layers C21 and C22 extend in a second direction different from the first direction. Therefore, since the rigidity of the substrate 31 in the second direction as well as the first direction is improved, the possibility that the substrate 31 is warped can be reduced. Furthermore, since the second conductor layers C21 and C22 do not form a current path from the electronic elements D1 to D4 to the terminal M1, current does not flow through the second conductor layers C21 and C22 from the first conductor layer. The heat generated by the current flowing through the first conductor layer C1 can be released to the second conductor layers C21 and C22, and the heat radiation of the first conductor layer C1 can be promoted.
- the second conductor layers C21 and C22 extend across the first conductor layer C1.
- the second embodiment is different in that the third conductor layer extends in addition to the second conductor layer with the first conductor layer C1 interposed therebetween. Since the overall configuration of the power supply device according to the second embodiment is the same as the overall configuration of the power supply device according to the first embodiment, the description thereof is omitted.
- the electronic module 5 b according to the second embodiment is substantially parallel to the second conductor layers C ⁇ b> 21 and C ⁇ b> 22 with a space therebetween, and the first direction (y direction in FIG. 5).
- the third direction is a direction perpendicular to the first direction as an example.
- the electronic module 5b according to the second embodiment has the second conductor layers C21 and C22 and the third conductor layers C31 and C32 extending in a third direction different from the first direction. Therefore, since the rigidity of the substrate 31 in the second direction is improved as compared with the electronic module 5 of the first embodiment, the possibility that the substrate 31 warps can be further reduced.
- the third direction is the same as the second direction as an example.
- the third direction is not limited to this, and the third direction may be the same as or different from the second direction. Good.
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Abstract
基板と、当該基板の上面において第1の方向に延在する第1の導体層と、当該第1の導体層と接続しており且つ当該第1の方向とは異なる第2の方向に当該第1の導体層を挟んで延在している第2の導体層と、当該基板の上であって当該第1の導体層及び当該第2の導体層とは異なる位置に設けられた電子素子と、当該第1の導体層の上に設けられた端子と、を有し、当該第1の導体層は、当該第1の導体層は、当該電子素子と当該端子との間を流れる電流の電流経路となるように、当該端子から当該第1の方向に離れた位置において当該電子素子に接続されている。
Description
本発明は、電子モジュール及び電源装置に関する。
従来、電源装置には、電子素子を有する基板が搭載された電子モジュールが搭載されている。このような基板は、製造工程を経ることにより反りがでる可能性があることが知られている。例えば封止部材で基板を封止する際に、封止部材で基板が押されることにより基板に反りが出るという問題がある。具体的には封止部材(例えば樹脂ケース)の周回上に設けられた端部の高さに偏りがある場合には、封止部材で基板を押すと基板に反りが出る可能性がある。また、基板の裏面と筐体との間の放熱剤(例えばグリス)の分布に偏りがあると、基板を筐体にねじ止めしたときに基板に反りが出る可能性がある。また、チップを基板にはんだ付けする際に高温の炉にいれるため、高熱で基板に反りが出る可能性がある。
このような問題に対して、特許文献1(特開2002-280393)では、半導体基板の裏面に接地用の金属層を設けることにより反りを防止することが開示され、特許文献2(特開2003-204128)では、基板に達する開口を第2導体パターンに設けることにより、熱処理後の基板の反りを防止することが開示されている。
一方、製造工程を経ることによって基板に反りが出る可能性があるという問題に加えて、基板に設けられた導体層(例えば、銅箔)に電子素子から電流が流れるため、導体層で生じる熱により導体層の温度が上昇するという問題がある。
そこで本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、基板に反りが出る可能性を低減するとともに導体層の放熱を促進することを可能とする電子モジュールを提供することを目的とする。
[概念1]
本発明の概念1による電子モジュールは、
基板と、
前記基板の上面において第1の方向に延在する第1の導体層と、
前記第1の導体層と接続しており且つ前記第1の方向とは異なる第2の方向に前記第1の導体層を挟んで延在している第2の導体層と、
前記基板の上であって前記第1の導体層及び前記第2の導体層とは異なる位置に設けられた電子素子と、
前記第1の導体層の上に設けられた端子と、
を備え、
前記第1の導体層は、前記電子素子と前記端子との間を流れる電流の電流経路となるように、前記端子から前記第1の方向に離れた位置において前記電子素子に接続されている。
本発明の概念1による電子モジュールは、
基板と、
前記基板の上面において第1の方向に延在する第1の導体層と、
前記第1の導体層と接続しており且つ前記第1の方向とは異なる第2の方向に前記第1の導体層を挟んで延在している第2の導体層と、
前記基板の上であって前記第1の導体層及び前記第2の導体層とは異なる位置に設けられた電子素子と、
前記第1の導体層の上に設けられた端子と、
を備え、
前記第1の導体層は、前記電子素子と前記端子との間を流れる電流の電流経路となるように、前記端子から前記第1の方向に離れた位置において前記電子素子に接続されている。
[概念2]
本発明の概念1による電子モジュールにおいて、
前記電子素子は複数あり、
前記端子は接地に接続されており、
前記第2の方向に前記第1の導体層を挟んで前記複数の電子素子が配置されている。
本発明の概念1による電子モジュールにおいて、
前記電子素子は複数あり、
前記端子は接地に接続されており、
前記第2の方向に前記第1の導体層を挟んで前記複数の電子素子が配置されている。
[概念3]
本発明の概念2による電子モジュールにおいて、
前記基板を封止し且つ貫通孔を有する封止部材を更に備え、
前記基板の上面に設けられ且つ前記貫通孔を通って前記基板に対して略垂直に延在する第2の端子を更に備える。
本発明の概念2による電子モジュールにおいて、
前記基板を封止し且つ貫通孔を有する封止部材を更に備え、
前記基板の上面に設けられ且つ前記貫通孔を通って前記基板に対して略垂直に延在する第2の端子を更に備える。
[概念4]
本発明の概念1乃至3のいずれか1つによる電子モジュールにおいて、
前記第2の導体層と間隔を設けて略平行であり、且つ当該第1の方向とは異なる第3の方向に前記第1の導体層を挟んで延在している第3の導体層を更に備える。
本発明の概念1乃至3のいずれか1つによる電子モジュールにおいて、
前記第2の導体層と間隔を設けて略平行であり、且つ当該第1の方向とは異なる第3の方向に前記第1の導体層を挟んで延在している第3の導体層を更に備える。
[概念5]
本発明の概念1乃至4のいずれか1つによる電子モジュールにおいて、
前記端子は二股に分かれており、当該二股に分かれた端部が前記第1の導体層に連結されている。
本発明の概念1乃至4のいずれか1つによる電子モジュールにおいて、
前記端子は二股に分かれており、当該二股に分かれた端部が前記第1の導体層に連結されている。
[概念6]
本発明の概念6による電源装置は、
本発明の概念1乃至5のいずれか1つによる電子モジュールを備える。
本発明の概念6による電源装置は、
本発明の概念1乃至5のいずれか1つによる電子モジュールを備える。
したがって、本発明に係る電子モジュールは、第1の導体層が基板の上面における第1の方向に延在するとともに、第2の導体層が第1の方向とは異なる第2の方向に延在しているため、第1の方向だけでなく第2の方向における基板の剛性が向上するので、基板に反りが出る可能性を低減することができる。更に、電子素子と端子との間を流れる電流の電流経路となっている第1の導体層に流れる電流によって生じた熱を、第2の導体層に逃がすことができ、第1の導体層の放熱を促進することができる。
以下、本発明に係る各実施例について図面に基づいて説明する。
<第1の実施形態>
図2に示すように、本発明の一態様である第1の実施形態に係る電源装置1は、筐体2と、変圧器4と、筐体2に固定され且つ変圧器4に接続された電子モジュール5とを備える。ここで筐体2は例えばヒートシンクである。変圧器4は電子部品の一種であり、交流電力の電圧を電磁誘導を利用して変換する電子部品であり、トランスともいう。
電子モジュール5は、被押圧部材3を有し、この被押圧部材3は、基板31と、基板を封止する封止部材32とを有する。図2では説明のために封止部材32を透明にした場合について示しているが、封止部材32は透明であっても透明でなくてもよい。
図2に示すように、本発明の一態様である第1の実施形態に係る電源装置1は、筐体2と、変圧器4と、筐体2に固定され且つ変圧器4に接続された電子モジュール5とを備える。ここで筐体2は例えばヒートシンクである。変圧器4は電子部品の一種であり、交流電力の電圧を電磁誘導を利用して変換する電子部品であり、トランスともいう。
電子モジュール5は、被押圧部材3を有し、この被押圧部材3は、基板31と、基板を封止する封止部材32とを有する。図2では説明のために封止部材32を透明にした場合について示しているが、封止部材32は透明であっても透明でなくてもよい。
電子モジュール5は、更に被押圧部材3の封止部材32に連結している弾性体EB1、EB2を有し、弾性体EB1、EB2がそれぞれ対応する係止部材S1、S2によって筐体2に固定されている。ここで本実施形態に係る係止部材S1、S2は一例としてねじである。
図1に示すように、電子モジュール5は、基板31の上に導体層C3が設けられ、導体層C3の上に電極E1、及び電子素子D1、D2が設けられている。また基板31の上に導体層C4が設けられ、導体層の上に電極E2、及び電子素子D3、D4が設けられている。導体層C3及びC4は例えば銅箔である。
図2に示すように、電子モジュール5の電極E1は、変圧器4の端子T1と中継子R1を介して連結している。ここで電極E1、中継子R1及び端子T1は導電性を有する。これにより、基板31の電子素子D1、D2は導体層C3、電極E1、中継子R1及び端子T1を介して変圧器4に電気的に接続されている。また中継子R1は弾性を有する。このように中継子R1が弾性を有することにより、中継子R1を電極E1及び端子T1に連結する前の製造工程において、端子T1と電極E1の位置が本来あるべき位置から基板31に対して水平または垂直にずれたとしても、端子T1と電極E1に挟まった中継子R1が、弾性力によって戻る力で端子T1と電極E1の両方を押すので、中継子R1が端子T1と電極E1に連結することができる。
電極E1は二股に分かれており、当該二股に分かれた端部が導体層C3に連結されている。ここでは一例として電極E1は、電極E1から電極E1へ向かう方向(図2のy方向)に二股に分かれている。この構成により、電極E1の端部は当該電極E1から電極E1へ向かう方向(図2のy方向)に分岐して連結しているので、振動等で中継子R1から電極E1に第1の方向(図2のy方向)に負荷がかかっても電極E1を倒れにくくすることができる。
また電子モジュール5の電極E2は、変圧器4の端子T2と中継子R2を介して連結している。ここで電極E2、中継子R2及び端子T2は導電性を有する。これにより、基板31の電子素子D3、D4は導体層C4、電極E2、中継子R2及び端子T2を介して変圧器4に電気的に接続されている。また中継子R2は弾性を有する。このように中継子R2が弾性を有することにより、中継子R2を電極E2及び端子T2に連結する前の製造工程において、端子T2と電極E2の位置が本来あるべき位置から基板31に対して水平または垂直にずれたとしても、端子T2と電極E2に挟まった中継子R2が、弾性力によって戻る力で端子T2と電極E2の両方を押すので、中継子R2が端子T2と電極E2に連結することができる。
電極E2は二股に分かれており、当該二股に分かれた端部が導体層C4に連結されている。ここでは一例として電極E2は、電極E2から端子T2へ向かう方向(図2のy方向)に二股に分かれている。この構成により、電極E2の端部は当該電極E2から端子T2へ向かう方向(図2のy方向)に分岐して連結しているので、振動等で中継子R2から電極E2に第1の方向(図2のy方向)に負荷がかかっても電極E2を倒れにくくすることができる。
中継子R1、R2同士、電極E1、E2同士、端子T1、T2同士は同様の構成を有するので、以下代表して中継子R1、電極E1、端子T1の構成について説明する。
図3に示すように、基板31に設けられた電極E1は、端部の側方に設けられた肩部E11、E12と、端部の中央に設けられた中央部E13と、を有する。
図4に示すように、中継子R1は、縦断面視において、電極E1と端子T1との間でU字状に湾曲している。ここでは一例として、中継子R1は、縦断面視において、基板31に近づく方向に凸になるようにU字状に湾曲している。縦断面視とは、基板31に対して垂直な面で断ち切った切り口である。
この構成により、中継子R1を電極E1及び端子T1に連結する前の製造工程において、電極E1または端子T1の位置が本来あるべき位置から基板31に対して水平または垂直にずれたとしても、中継子R1がU字状に湾曲していることにより、弾性力によって中継子R1の一端部が電極E1に押し付けられ中継子R1の他端部が端子T1に押し付けられて中継子R1が電極E1及び端子T1の間に挟まった状態で固定される。このようにして、電極E1および端子T1の高さ方向のずれ及び水平方向のずれを吸収することができる。
更に図4に示すように、中継子R1は、縦断面視において、一端部が電極E1の端部を挟むようにU字状に湾曲し、且つ他端部が端子T1の端部を挟むようにU字状に湾曲している。ここでは一例として、中継子R1の一端部及び他端部は、基板31から遠ざかる方向に凸になるようにU字状に湾曲している。
この構成により、中継子R1を電極E1及び端子T1に連結する前の製造工程において、電極E1または端子T1の位置が本来あるべき位置から基板31に対して水平または垂直にずれたとしても、中継子R1の一端部が電極E1を挟むことにより電極E1に固定され、中継子R1の他端部が端子T1を挟むことにより端子T1に固定することができる。このようにして、電極E1および端子T1の高さ方向のずれ及び水平方向のずれを吸収することができる。
より詳細には、図3に示すように、基板31に設けられた電極E1は、端部の側方に設けられた肩部E11、E12と、端部の中央に設けられた中央部E13と、を有する。一方、中継子R1の一端部は、複数(ここでは一例として三つ)に分岐しており、当該複数(ここでは一例として三つ)の分岐のうち第1の分岐部R11の外面が電極E1の端部の中央部E13と溶接により固定されている。ここで第1の分岐部R11は、一例として三つある分岐のうち中央に位置する分岐である。そして図3に示すように、複数(ここでは一例として三つ)の分岐のうち第2の分岐部R12、R13がそれぞれ対応する電極E1の肩部E11、E12を挟むようにU字状に湾曲している。
この構成により、中継子R1を電極E1及び端子T1に連結する前の製造工程において、電極E1または端子T1の位置が本来あるべき位置から基板31に対して水平または垂直にずれたとしても、中継子R1の第2の分岐部R12、R13が電極E1の肩部E11、E12を挟むことにより中継子R1が電極E1に固定される。このようにして、電極E1の高さ方向及び水平方向のずれを吸収することができる。更に中継子R1の第2の分岐部R12、R13が電極E1の肩部E11、E12を挟んでいるので、中継子R1の電極E1への固定を強化することができる。
一方、図3に示すように、変圧器4に設けられた端子T1は、端部の側方に設けられた肩部T11、T12と、端部の中央に設けられた中央部T13と、を有する。図3に示すように、中継子R1の他端部は、複数(ここでは一例として三つ)に分岐しており、当該複数(ここでは一例として三つ)の分岐のうち第1の分岐部R14の外面が端子T1の端部の中央部T13と溶接により固定されており、当該複数の分岐のうち第2の分岐部R15、R16がそれぞれ対応する端子T1の肩部T11、T12を挟むようにU字状に湾曲している。
この構成により、中継子R1を電極E1及び端子T1に連結する前の製造工程において、電極E1または端子T1の位置が本来あるべき位置から基板31に対して水平または垂直にずれたとしても、中継子R1の第2の分岐部R15、R16が端子T1の肩部T11、T12を挟むことにより中継子R1が端子T1に固定される。このようにして、端子T1の高さ方向及び水平方向のずれを吸収することができる。更に中継子R1の第2の分岐部R15、R16が電極E1の肩部T11、T12を挟んでいるので、中継子R1の端子T1への固定を強化することができる。
中継子R1の剛性は例えば、電極E1の剛性より低い。この構成により、製造工程または製造後の振動等によって電極E1の基板31に対して水平方向に位置がずれたとしても、中継子R1がたわむことにより、衝撃を吸収することができるので、電極E1が転倒するのを抑制することができる。なお、以下の各実施形態において、各中継子の剛性は一例として、当該中継子が連結される電極の剛性より低いものとして説明する。
図1に示すように、電子モジュール5は、基板31の上面において第1の方向に延在する第1の導体層C1を備える。ここで第1の導体層C1は例えば銅箔である。
更に電子モジュール5は、第1の導体層C1と接続しており且つ第1の方向(例えば図1のy方向)とは異なる第2の方向(例えば図1のx方向)に第1の導体層C1を挟んで延在している第2の導体層C21、C22と、を備える。ここで第2の方向は一例として第1の方向に対して垂直な方向であり、第2の導体層C21、C22は例えば銅箔である。
電子素子D1~D4は、上述したように、基板31の上であって第1の導体層C1及び第2の導体層C21、C22とは異なる位置に設けられている。
図1に示すように、電子モジュール5は、第1の導体層C1の上に設けられた端子M1を備える。端子M1は二股に分かれており、当該二股に分かれた端部が第1の導体層C1に連結されている。ここでは一例として端子M1は第1の方向(図1のy方向)に二股に分かれている。この構成により、端子M1の端部は当該第1の方向(図1のy方向)に分岐して連結しているので、振動等で端子M1に第1の方向(図2のy方向)に負荷がかかっても端子M1を倒れにくくすることができる。
封止部材32には、貫通孔(図示せず)が設けられており、端子M1は当該貫通孔を通って基板31に対して略垂直に延在する。この端子M1は封止部材32より外に延びており、他の電子部品または接地に接続されている。本実施形態ではその一例としてこの端子M1は、接地に接続されている。
第1の導体層C1は、端子M1から第1の方向(例えば図1のyの正方向)に沿って離れた位置において電子素子D1~D4と、例えばそれぞれ対応する配線W1~W4を介して接続しており、第1の導体層C1は、電子素子D1~D4と端子M1との間を流れる電流の電流経路となっている。
この構成により、第1の導体層C1が基板31の上面における第1の方向に延在するとともに、第2の導体層C21,C22が第1の方向とは異なる第2の方向に延在しているため、第1の方向だけでなく第2の方向における基板31の剛性が向上するので、基板31に反りが出る可能性を低減することができる。更に第2の導体層C21、C22は、電子素子D1~D4から端子M1までの電流経路になっていないので、第2の導体層C21、C22には第1の導体層より電流が流れないため、第1の導体層C1に流れる電流によって生じる熱を第2の導体層C21、C22に逃がすことができ、第1の導体層C1の放熱を促進することができる。
図1に示すように、上記第2の方向(図1のx方向)に第1の導体層C1を挟んで電子素子D1及びD3が配置されている。同様にして、上記第2の方向(図1のx方向)に第1の導体層C1を挟んで電子素子D2及びD4が配置されている。この構成により、第1の導体層が接地に接続されているので、第1の導体層C1も接地に接続されており、各電子素子から発生する電磁ノイズは第1の導体層C1を介して接地に吸収されるので、対象の電子素子において、基板に設けられた他の電子素子から電気ノイズが混入するのを低減することができる。
図1に示すように、電子モジュール5は、第1の導体層C1の上に設けられた端子M2を備える。封止部材32には、貫通孔(図示せず)が設けられており、端子M2は当該貫通孔を通って基板31に対して略垂直に延在する。この端子M2は、封止部材32より外に延びており、他の電子部品または接地に接続されている。本実施形態ではその一例としてこの端子M2は、他の電子部品に接続されている。これにより、例えば本実施形態に示すように端子M1が接地に接続されている場合、端子M2も接地に接続されていることになり、他の電子部品は端子M2を介して接地に接続することができる。
以上、第1の実施形態に係る電子モジュール5は、基板31と、基板31の上面において第1の方向に延在する第1の導体層C1と、第1の導体層C1と接続しており且つ第1の方向とは異なる第2の方向に第1の導体層C1を挟んで延在している第2の導体層C21、C22と、基板31の上であって第1の導体層C1及び前記第2の導体層C21、C22とは異なる位置に設けられた電子素子D1~D4と、第1の導体層C1の上に設けられた端子M1と、を備える。第1の導体層C1は、第1の導体層C1は、電子素子D1~D4と端子M1との間を流れる電流の電流経路となるように、端子M1から第1の方向に離れた位置において電子素子D1~D4に接続されている。
この構成により、第1の導体層C1が基板31の上面における第1の方向に延在するとともに、第2の導体層C21、C22が第1の方向とは異なる第2の方向に延在しているため、第1の方向だけでなく第2の方向における基板31の剛性が向上するので、基板31に反りが出る可能性を低減することができる。更に第2の導体層C21、C22は、電子素子D1~D4から端子M1までの電流経路になっていないので、第2の導体層C21、C22には第1の導体層より電流が流れないため、第1の導体層C1に流れる電流によって生じる熱を第2の導体層C21、C22に逃がすことができ、第1の導体層C1の放熱を促進することができる。
<第2の実施形態>
続いて第2の実施形態について説明する。第1の実施形態では、第2の導体層C21、C22が第1の導体層C1を挟んで延在していた。それに対して、第2の実施形態では、第2の導体層に加えて第3の導体層も第1の導体層C1を挟んで延在している点が異なっている。第2の実施形態に係る電源装置の全体の構成は、第1の実施形態に係る電源装置の全体の構成と同様であるので、その説明を省略する。
続いて第2の実施形態について説明する。第1の実施形態では、第2の導体層C21、C22が第1の導体層C1を挟んで延在していた。それに対して、第2の実施形態では、第2の導体層に加えて第3の導体層も第1の導体層C1を挟んで延在している点が異なっている。第2の実施形態に係る電源装置の全体の構成は、第1の実施形態に係る電源装置の全体の構成と同様であるので、その説明を省略する。
図5に示すように、第2の実施形態に係る電子モジュール5bは、第2の導体層C21、C22と間隔を設けて略平行であり、且つ当該第1の方向(図5のy方向)とは異なる第3の方向(図5のx方向)に第1の導体層C1を挟んで延在している第3の導体層C31、C32を更に備える。ここで第3の方向は一例として第1の方向に対して垂直な方向である。
この構成により、第2の実施形態に係る電子モジュール5bは、第2の導体層C21、C22及び第3の導体層C31、C32が第1の方向とは異なる第3の方向に延在しているため、第2の方向における基板31の剛性が第1の実施形態の電子モジュール5よりも向上するので、基板31に反りが出る可能性を更に低減することができる。
なお、本実施形態では第3の方向は一例として第2の方向と同じであるが、これに限ったものではなく、第3の方向は第2の方向と同じであっても異なっていてもよい。
なお、上述した各実施形態の記載及び図面の開示は、請求の範囲に記載された発明を説明するための一例に過ぎず、上述した各実施の形態の記載又は図面の開示によって請求の範囲に記載された発明が限定されることはない。また、出願当初の請求項の記載はあくまでも一例であり、明細書、図面等の記載に基づき、請求項の記載を適宜変更することもできる。
1 電源装置
2 筐体
3 被押圧部材
31 基板
32 封止部材
4 変圧器
5、5b 電子モジュール
C1 第1の導体層
C21、C22 第2の導体層
C31 第3の導体層
C4 導体層
D1、D2、D3、D4 電子素子
E1、E2 電極
E11、E12 肩部
E13 中央部
EB1、EB2 弾性体
R1、R2 中継子
R14 第1の分岐部
R15、R16 第2の分岐部
S1、S2 係止部材
M1 端子
M2 第2の端子
T1、T2 端子
T11、T12 肩部
T13 中央部
W1~W4 配線
2 筐体
3 被押圧部材
31 基板
32 封止部材
4 変圧器
5、5b 電子モジュール
C1 第1の導体層
C21、C22 第2の導体層
C31 第3の導体層
C4 導体層
D1、D2、D3、D4 電子素子
E1、E2 電極
E11、E12 肩部
E13 中央部
EB1、EB2 弾性体
R1、R2 中継子
R14 第1の分岐部
R15、R16 第2の分岐部
S1、S2 係止部材
M1 端子
M2 第2の端子
T1、T2 端子
T11、T12 肩部
T13 中央部
W1~W4 配線
Claims (6)
- 基板と、
前記基板の上面において第1の方向に延在する第1の導体層と、
前記第1の導体層と接続しており且つ前記第1の方向とは異なる第2の方向に前記第1の導体層を挟んで延在している第2の導体層と、
前記基板の上であって前記第1の導体層及び前記第2の導体層とは異なる位置に設けられた電子素子と、
前記第1の導体層の上に設けられた端子と、
を備え、
前記第1の導体層は、前記電子素子と前記端子との間を流れる電流の電流経路となるように、前記端子から前記第1の方向に離れた位置において前記電子素子に接続されている
電子モジュール。 - 前記電子素子は複数あり、
前記端子は接地に接続されており、
前記第2の方向に前記第1の導体層を挟んで前記複数の電子素子が配置されている
請求項1に記載の電子モジュール。 - 前記基板を封止し且つ貫通孔を有する封止部材を更に備え、
前記基板の上面に設けられ且つ前記貫通孔を通って前記基板に対して略垂直に延在する第2の端子を更に備える
請求項2に記載の電子モジュール。 - 前記第2の導体層と間隔を設けて略平行であり、且つ当該第1の方向とは異なる第3の方向に前記第1の導体層を挟んで延在している第3の導体層を更に備える
請求項1から3のいずれか一項に記載の電子モジュール。 - 前記端子は二股に分かれており、当該二股に分かれた端部が前記第1の導体層に連結されている
請求項1から4のいずれか一項に記載の電子モジュール。 - 請求項1から5のいずれか一項に記載の電子モジュールを備える電源装置。
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- 2018-03-13 JP JP2019502810A patent/JP6676212B2/ja active Active
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