Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

JP2014057066A - 電力素子とｐｃｂとの結合アセンブリー及びその製造方法 - Google Patents

電力素子とｐｃｂとの結合アセンブリー及びその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2014057066A
JP2014057066A JP2013187195A JP2013187195A JP2014057066A JP 2014057066 A JP2014057066 A JP 2014057066A JP 2013187195 A JP2013187195 A JP 2013187195A JP 2013187195 A JP2013187195 A JP 2013187195A JP 2014057066 A JP2014057066 A JP 2014057066A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pcb
power element
assembly
connecting member
fixing means
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2013187195A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5706490B2 (ja
Inventor
Bohyun Youn
ボ ヒュン ユン
Min Heo
ミン ホ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LS Electric Co Ltd
Original Assignee
LSIS Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LSIS Co Ltd filed Critical LSIS Co Ltd
Publication of JP2014057066A publication Critical patent/JP2014057066A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5706490B2 publication Critical patent/JP5706490B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/40—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/02—Arrangements of circuit components or wiring on supporting structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/34—Strap connectors, e.g. copper straps for grounding power devices; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/39—Structure, shape, material or disposition of the strap connectors after the connecting process
    • H01L24/40—Structure, shape, material or disposition of the strap connectors after the connecting process of an individual strap connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/71—Means for bonding not being attached to, or not being formed on, the surface to be connected
    • H01L24/72—Detachable connecting means consisting of mechanical auxiliary parts connecting the device, e.g. pressure contacts using springs or clips
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L24/10, H01L24/18, H01L24/26, H01L24/34, H01L24/42, H01L24/50, H01L24/63, H01L24/71
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/91—Methods for connecting semiconductor or solid state bodies including different methods provided for in two or more of groups H01L24/80 - H01L24/90
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/301—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor by means of a mounting structure
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2039—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating characterised by the heat transfer by conduction from the heat generating element to a dissipating body
    • H05K7/20436—Inner thermal coupling elements in heat dissipating housings, e.g. protrusions or depressions integrally formed in the housing
    • H05K7/2049—Pressing means used to urge contact, e.g. springs
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/40—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs
    • H01L23/4006—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws
    • H01L2023/4037—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws characterised by thermal path or place of attachment of heatsink
    • H01L2023/4062—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws characterised by thermal path or place of attachment of heatsink heatsink to or through board or cabinet
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/40—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs
    • H01L23/4006—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs with bolts or screws
    • H01L2023/4075—Mechanical elements
    • H01L2023/4087—Mounting accessories, interposers, clamping or screwing parts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/34—Strap connectors, e.g. copper straps for grounding power devices; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/36—Structure, shape, material or disposition of the strap connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/37—Structure, shape, material or disposition of the strap connectors prior to the connecting process of an individual strap connector
    • H01L2224/37001—Core members of the connector
    • H01L2224/37099—Material
    • H01L2224/371—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/34—Strap connectors, e.g. copper straps for grounding power devices; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/39—Structure, shape, material or disposition of the strap connectors after the connecting process
    • H01L2224/40—Structure, shape, material or disposition of the strap connectors after the connecting process of an individual strap connector
    • H01L2224/401—Disposition
    • H01L2224/40105—Connecting bonding areas at different heights
    • H01L2224/40106—Connecting bonding areas at different heights the connector being orthogonal to a side surface of the semiconductor or solid-state body, e.g. parallel layout
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/34—Strap connectors, e.g. copper straps for grounding power devices; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/39—Structure, shape, material or disposition of the strap connectors after the connecting process
    • H01L2224/40—Structure, shape, material or disposition of the strap connectors after the connecting process of an individual strap connector
    • H01L2224/401—Disposition
    • H01L2224/40151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/40221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/40225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/40227—Connecting the strap to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732—Location after the connecting process
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/838—Bonding techniques
    • H01L2224/83801—Soldering or alloying
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/34—Strap connectors, e.g. copper straps for grounding power devices; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/36—Structure, shape, material or disposition of the strap connectors prior to the connecting process
    • H01L24/37—Structure, shape, material or disposition of the strap connectors prior to the connecting process of an individual strap connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/00014—Technical content checked by a classifier the subject-matter covered by the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group, being disclosed without further technical details
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/013—Alloys
    • H01L2924/014—Solder alloys
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0201—Thermal arrangements, e.g. for cooling, heating or preventing overheating
    • H05K1/0203—Cooling of mounted components
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0213—Electrical arrangements not otherwise provided for
    • H05K1/0215—Grounding of printed circuits by connection to external grounding means
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10227—Other objects, e.g. metallic pieces
    • H05K2201/10409—Screws
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10613—Details of electrical connections of non-printed components, e.g. special leads
    • H05K2201/10621—Components characterised by their electrical contacts
    • H05K2201/10689—Leaded Integrated Circuit [IC] package, e.g. dual-in-line [DIL]
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/341—Surface mounted components
    • H05K3/3421—Leaded components

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
  • Power Conversion In General (AREA)
  • Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Combinations Of Printed Boards (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)

Abstract

【課題】電力素子がＰＣＢに固く固定されることができ、かつ電力素子の発熱効率を改善することができる、電力素子とＰＣＢとの結合アセンブリーを提供すること。
【解決手段】本発明の電力素子とＰＣＢとの結合アセンブリーは、ＰＣＢと、前記ＰＣＢの上部に結合される電力素子と、前記電力素子の上部に位置する接続部材と、前記電力素子を前記ＰＣＢに固定させる主要固定手段と、前記ＰＣＢの外側に備えられるハウジングと、を備える。本発明によれば、電力素子のＰＣＢの結合力を高めるようになり、電気効率を上げて発熱量を減らすことができるだけでなく、接続部材を介してより速い発熱が可能になり冷却効果を向上させることができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、電力素子とＰＣＢ（プリント回路基板）との結合アセンブリーに関し、さらに詳細には、接続部材とＰＣＢとの間に電力素子を位置させ、前記接続部材をＰＣＢ側に加圧して固定させることによって、電力素子がＰＣＢに固く固定できるようにすると同時に、冷却効率及び電気効率を向上させることができる、電力素子とＰＣＢとの結合アセンブリーに関する。
従来の電力変換装置などの電気／電子装置に使用される電力素子は、ボルトやクリップを利用してハウジングの内部に直接固定されたまま、電力素子の脚がプリント回路基板（ＰＣＢ：Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）に接続する構造を有するか、ハウジングの内部に直接付着されずにクリップやボルトを利用してＰＣＢに固定される構造を有していた。
図１は、ＰＣＢに電力素子が結合されている従来の電力素子とＰＣＢとの結合アセンブリーの一例を示す図である。電力素子１０は、固定用ボルト４０を使用してハウジング３０の内部に付着され、電力素子１０の脚１１は、ハンダ付け（ｓｏｌｄｅｒｉｎｇ）されてＰＣＢ２０に接続される。このような構造によれば、電力素子１０とハウジング３０とが直接的に接触しているために、電力素子１０の発熱及び冷却が有利になる。
しかしながら、電力素子１０の脚１１がハンダ付けによりＰＣＢ２０に結合されるので、組み立てが容易でなく、振動に対して脆弱な可能性があるという短所がある。
図２は、ＰＣＢ６０に電力素子５０が結合されている、従来のさらに他の電力素子とＰＣＢとの結合アセンブリーの一例を示す図である。先の従来の結合アセンブリーとは異なり、電力素子５０がＰＣＢ６０の上部に付着されており、固定用ボルト７０とクリップ８０とを使用してＰＣＢ６０の上面に加圧、固定される。
したがって、電力素子５０がより固くＰＣＢ６０に固定されうるという長所を有しているが、電力素子５０がハウジング（図示せず）に直接接触しないので、冷却効率が良くないという短所を有するようになる。
本発明は、上記のような問題を解決するために、電力素子がＰＣＢに固く固定されることができ、かつ電力素子の発熱効率を改善することができる、電力素子とＰＣＢとの結合アセンブリーを提供することを目的とする。
また、電流が通じる通路の面積を広くして、電力素子の電気効率を改善することによって、発熱量自体を低くすることができる、電力素子のＰＣＢの結合アセンブリーを提供することを目的とする。
本発明の一実施形態による電力素子とＰＣＢとの結合アセンブリーは、ＰＣＢと、前記ＰＣＢ上の回路パターンと電気的に接続する複数の脚を有する電力素子と、前記電力素子の上部に位置し通電可能な素材を含んでなる接続部材と、前記電力素子を前記ＰＣＢに固定させる主要固定手段と、前記ＰＣＢの外側に備えられるハウジングとを備え、前記接続部材は、前記電力素子の上部に接触する平板部と、前記平板部の一端から下方に向けて延びる翼部とを備え、前記翼部の端部が前記電力素子の脚に通電可能に接触する。
前記翼部は、少なくとも一つ以上が備えられ、一つの翼部に複数の脚に通電可能に接触することができる。
前記翼部の上下延長角度は、前記電力素子の脚の上下延長角度より垂直に近くできる。
前記平板部は、前記電力素子の上面と面接続することができる。
前記ＰＣＢには、接地部が備えられ、前記接続部材は、前記接地部まで延ばしうる。
本発明の一実施形態による電力素子とＰＣＢとの結合アセンブリーは、前記接続部材と前記接地部とを加圧して固定する補助固定手段をさらに備えることができる。
本発明の一実施形態による電力素子とＰＣＢとの結合アセンブリーの製造方法は、ＰＣＢに電力素子をハンダ付けして結合するステップと、前記電力素子の上部に接続部材を位置させるステップと、接続部材が上部に位置したＰＣＢをハウジングの内側に位置させるステップと、主要固定手段を利用して前記接続部材と、前記ＰＣＢと、前記ハウジングとを結合するステップとを含む。
また、前記電力素子の上部に接続部材を位置させるステップと前記接続部材が上部に位置したＰＣＢをハウジングの内側に位置させるステップとの間に、補助固定手段を利用して接続部材と接地部とを結合させるステップをさらに含み、前記補助固定手段は、ハンダ付けと固定ボルトのうちの何れかを一つ以上とすることができる。
本発明によれば、接続部材が電力素子を加圧しＰＣＢに結合されることによって、電力素子をＰＣＢに固く固定させうるようになり、同時に電力素子から発生する熱が接続部材を介して発熱されることによって、発熱効率が高まるようになる。
また、接続部材が複数の電力素子の脚と接続されて電流を通過させることによって、電流が通じる通路の面積が広くなって抵抗が少なくなり、それにより電力素子の発熱量が減る。したがって、電気効率が高まる。
また、接続部材がＰＣＢの接地部（ｇｒｏｕｎｄ）まで直接延びて接続されることによって、接地効果を高めうる。
従来の電力素子とＰＣＢとの結合アセンブリーの一例を示す図である。 従来の電力素子とＰＣＢとの結合アセンブリーの他の例を示す図である。 本発明の一実施形態による、電力素子とＰＣＢとの結合アセンブリーを概略的に示す斜視図である。 本発明の一実施形態による電力素子とＰＣＢとの結合アセンブリーを概略的に示す断面図である。
以下、添付図面を参照して、本発明による、電力素子とＰＣＢ（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）との結合アセンブリーの一実施形態を詳細に説明する。
図３は、本発明の一実施形態による、電力素子とＰＣＢとの結合アセンブリーを概略的に示す斜視図で、図４は、本発明の一実施形態による、電力素子とＰＣＢとの結合アセンブリーを概略的に示す断面図である。
図３及び図４を介して説明する本実施形態は、電力素子とＰＣＢとの結合アセンブリーが電力変換装置に採用された例を説明しているが、本発明による結合アセンブリーは、電力変換装置以外の他の電気／電子装置にも採用することができる。
図３に示すように、本実施形態による電力素子とＰＣＢとの結合アセンブリーは、ＰＣＢ（プリント回路基板）３００と、前記ＰＣＢ３００の上部に結合された電力素子１００と、前記電力素子１００の上部に位置し、前記電力素子１００をＰＣＢ３００側に加圧するように固定される接続部材２００とを備える。ここで、接続部材２００は、通常バスバーとも呼ばれるものであって、通電可能な素材、例えば銅などからなる。
ここで、前記電力素子１００は、ＰＣＢ３００の上部に配置され、複数の脚１１０を具備する。前記脚１１０は、通電可能な素材からなり、上下方向に傾斜するように延びる。前記脚１１０は、外側端部がＰＣＢ３００に印刷された回路パターンにハンダ付けされて電気的に接続される。
本実施形態に備えられる接続部材２００は、略長方形の平面を有する板状の平板部２１０と、前記平板部２１０の何れか一つの長辺から下方に向けて延びる翼部２２０とを備える。
前記平板部２１０は、前記電力素子１００が上面と接触しながら、面接触を介して電力素子１００から発生する熱をさらに効果的に除去できる。
このとき、前記翼部２２０は、上下方向に傾斜し延び、前記翼部２２０の傾斜角度は、前記電力素子１００の脚１１０の上下方向の傾斜角度に比べて、より垂直に近い。したがって、接続部材２００が前記電力素子１００の上方からＰＣＢ３００の方へ加圧されると、前記翼部２２０が前記電力素子の脚１１０を加圧し接触し、この接触状態が安定して維持されるようになる。
前記翼部２２０は、複数備えることができる。本実施形態では、４個の翼部２２０を備えた形態を例に挙げて説明したが、翼部２２０の個数は、必要によって選択可能である。
前記翼部２２０は、複数の脚１１０に同時接続できる幅を有して延び、本実施形態では、同一方向に電流を流す４個の脚１１０に同時に接触できる程度の幅を有する。このような構造によって、電流が流れることができる通路の面積が大きくなり、電気効率が高まり、電力素子の発熱量も減る。
一方、ＰＣＢ３００には、接地部５００が備えられ、接続部材２００の平板部２１０は、接地部５００まで延びて、接地部５００と接触する。したがって、接地効果を高めることができる。
一方、前記接続部材２００は、図３及び図４に示すように、主要固定手段４１０を利用して、ＰＣＢ３００側に加圧され、ハウジング６００に結合される。
図４は、図３の接続部材２００及び電力素子１００が結合されたＰＣＢ３００がハウジング６００の内側に結合された形態を示す断面図である。前記ハウジング６００は、下方に延びられる複数のピンを具備している。
このとき、前記主要固定手段４１０には、図３及び図４に示すようなボルトを使用することができる。
前記ボルトは、前記接続部材２００の平板部２１０と、ＰＣＢ３００とを貫通して、その端部がハウジング６００に位置するように締結されることによって、電力素子１００をＰＣＢ３００側に加圧して、電力素子１００がＰＣＢ３００に固く固定されるようにする。
一方、前記接続部材２００の平板部２１０のうち、接地部５００と接する部分には、補助固定手段４２０が備えられ、前記補助固定手段４２０には、前記主要固定手段４１０と同様にボルトを使用することができる。
前記補助固定手段４２０は、接続部材２００の平板部２１０を接地部５００側に加圧して締結され、前記接続部材２００と前記平板部２１０とが常時接触状態を固く維持できるようにする。
以下、前記のような構成を有する電力素子とＰＣＢとの結合アセンブリー結合過程を簡単に説明する。
まず、ＰＣＢ３００に電力素子１００をハンダ付けして接続する。
その次に、接続部材２００を電力素子１００及び接地部５００の上部に載置する。このとき、前記接続部材２００の平板部２１０と接地部５００とを補助固定手段により固定することができる。このとき、補助固定手段４２０には、ハンダ付けが使用されても良く、図３及び図４に示すように、ボルトが使用されても良い。また、ハンダ付けとボルトの両方が使用されても良い。
次に、組み立てられるＰＣＢ３００をピンが備えられたハウジング６００の内部に位置させる。
その次に、主要固定手段４１０であるボルトを利用して、接続部材２００とハウジング６００とを結合させる。
一方、補助固定手段４２０による接続部材２００と接地部５００との結合は、ＰＣＢ３００がハウジング６００に結合された以後になされることもできる。
前記のような結合構造及び結合方法によれば、電力素子１００のＰＣＢ３００の結合力を高めるようになり、電気効率が改善して発熱量を減らすことができるだけでなく、接続部材２００を介してより速い発熱が可能になり、冷却効果を向上できるようになる。
また、電力素子１００とＰＣＢ３００との間の接地効果を増大させるようになる。
以上の説明は、本発明の技術思想を例示的に説明したものに過ぎず、本発明の属する技術分野における通常の知識を有した者であれば、本発明の本質的な特性から外れない範囲内で多様な修正及び変形が可能である。
したがって、本発明に開示される実施形態は、本発明の技術思想を限定するためのものではなく説明するためのものであり、このような実施形態によって本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。
本発明の保護範囲は、下記の請求範囲によって解釈されなければならなく、それと同等な範囲内にあるすべての技術思想は、本発明の権利範囲に含まれると解釈されねばならない。
１００ 電力素子
１１０ 脚
２００ 接続部材
２１０ 平板部
２２０ 翼部
３００ ＰＣＢ
４１０ 主要固定手段
４２０ 補助固定手段
５００ 接地部
６００ ハウジング

Claims (8)

  1. プリント回路基板（ＰＣＢ）と、
    前記ＰＣＢ上の回路パターンと電気的に接続する複数の脚を有する電力素子と、
    前記電力素子の上部に位置し通電可能な素材を含んでなる接続部材と、
    前記電力素子を前記ＰＣＢに固定させる主要固定手段と、
    前記ＰＣＢの外側に備えられるハウジングとを備え、
    前記接続部材は、
    前記電力素子の上部に接触する平板部と、
    前記平板部の一端から下方に向けて延びる翼部とを備え、
    前記翼部の端部が前記電力素子の脚に通電可能に接触する電力素子とＰＣＢとの結合アセンブリー。
  2. 前記翼部は、少なくとも一つ以上が備えられ、
    一つの翼部に複数の脚に通電可能に接触する、請求項１に記載の電力素子とＰＣＢとの結合アセンブリー。
  3. 前記翼部の上下延長角度は、前記電力素子の脚の上下延長角度より垂直に近い、請求項２に記載の電力素子とＰＣＢとの結合アセンブリー。
  4. 前記平板部は、前記電力素子の上面と面接続する、請求項３に記載の電力素子とＰＣＢとの結合アセンブリー。
  5. 前記ＰＣＢには、接地部が備えられ、
    前記接続部材は、前記接地部まで延びる、請求項４に記載の電力素子とＰＣＢとの結合アセンブリー。
  6. 前記接続部材と前記接地部とを加圧して固定する補助固定手段をさらに備える、請求項５に記載の電力素子とＰＣＢとの結合アセンブリー。
  7. 請求項１ないし６の何れか一項に記載の電力素子とＰＣＢとの結合アセンブリーの製造方法であって、
    ＰＣＢに電力素子をハンダ付けして結合するステップと、
    前記電力素子の上部に接続部材を位置させるステップと、
    前記接続部材が上部に位置したＰＣＢをハウジングの内側に位置させるステップと、
    主要固定手段を利用して前記接続部材と、前記ＰＣＢと、前記ハウジングとを結合するステップと
    を含む電力素子とＰＣＢとの結合アセンブリーの製造方法。
  8. 前記電力素子の上部に接続部材を位置させるステップと前記接続部材が上部に位置したＰＣＢをハウジングの内側に位置させるステップとの間に、
    補助固定手段を利用して接続部材と接地部とを結合させるステップをさらに含み、
    前記補助固定手段は、
    ハンダ付けと固定ボルトの少なくともいずれかを含む、請求項７に記載の電力素子とＰＣＢとの結合アセンブリーの製造方法。
JP2013187195A 2012-09-11 2013-09-10 電力素子とｐｃｂとの結合アセンブリー及びその製造方法 Expired - Fee Related JP5706490B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2012-0100489 2012-09-11
KR1020120100489A KR101398739B1 (ko) 2012-09-11 2012-09-11 전력 소자와 ｐｃｂ의 결합 어셈블리 및 전력 소자와 ｐｃｂ의 결합방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014057066A true JP2014057066A (ja) 2014-03-27
JP5706490B2 JP5706490B2 (ja) 2015-04-22

Family

ID=49084895

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013187195A Expired - Fee Related JP5706490B2 (ja) 2012-09-11 2013-09-10 電力素子とｐｃｂとの結合アセンブリー及びその製造方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9165856B2 (ja)
EP (1) EP2706828B1 (ja)
JP (1) JP5706490B2 (ja)
KR (1) KR101398739B1 (ja)
CN (1) CN103687303B (ja)
ES (1) ES2727105T3 (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105228427A (zh) * 2015-11-11 2016-01-06 林炳彩 一种带冷却器的可调式电路板装置组件
CN105246303A (zh) * 2015-11-11 2016-01-13 方小刚 一种由电机驱动的电路板装置组件
KR102457660B1 (ko) 2016-01-08 2022-10-24 엘지이노텍 주식회사 전력 변환 장치
US11076477B2 (en) * 2017-10-03 2021-07-27 Mks Instruments, Inc. Cooling and compression clamp for short lead power devices
JP2019134647A (ja) * 2018-02-02 2019-08-08 株式会社豊田自動織機 半導体装置
CN110299265B (zh) * 2019-05-06 2021-10-15 上海空间电源研究所 继电器安装在印制板上的高阻接地结构及其安装方法
US11490517B2 (en) * 2019-07-31 2022-11-01 ABB Power Electronics, Inc. Interposer printed circuit boards for power modules
CN116782624B (zh) * 2023-07-04 2024-02-02 江苏苏源杰瑞科技有限公司 一种半导体贴片机输送设备

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6255346U (ja) * 1985-09-25 1987-04-06
JPH02170593A (ja) * 1988-12-23 1990-07-02 Canon Inc Ｉｃの放熱構造
JPH081918B2 (ja) * 1989-04-28 1996-01-10 日本電気株式会社 超高周波帯実装構造
JPH09283886A (ja) * 1996-04-11 1997-10-31 Canon Inc 基板実装方法及び実装基板構造並びに該実装基板構造を用いた電子機器

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6255346A (ja) 1985-09-04 1987-03-11 川鉄建材工業株式会社 構造部材の接合装置
EP0668507B1 (en) * 1993-07-07 2002-10-09 NEC TOKIN Corporation Electric field sensor
TW381328B (en) * 1994-03-07 2000-02-01 Ibm Dual substrate package assembly for being electrically coupled to a conducting member
JPH081918A (ja) 1994-06-24 1996-01-09 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 印刷機械の温度制御装置
US5459640A (en) * 1994-09-23 1995-10-17 Motorola, Inc. Electrical module mounting apparatus and method thereof
US5592021A (en) * 1995-04-26 1997-01-07 Martin Marietta Corporation Clamp for securing a power device to a heatsink
KR19980028849U (ko) * 1996-11-25 1998-08-05 김광호 발열부재 고정구조
US5850104A (en) * 1997-01-06 1998-12-15 Spectrian, Inc. Integral lid/clamp for high power transistor
US6097603A (en) * 1997-10-22 2000-08-01 Thermalloy, Incorporated Heat sink for direct attachment to surface mount electronic device packages
JP3619670B2 (ja) * 1998-05-27 2005-02-09 アルプス電気株式会社 電子機器
US6582100B1 (en) * 2000-08-09 2003-06-24 Relume Corporation LED mounting system
US6558169B2 (en) * 2001-03-29 2003-05-06 Intel Corporation Shunt power connection for an integrated circuit package
US7450387B2 (en) * 2006-03-02 2008-11-11 Tdk Innoveta Technologies, Inc. System for cooling electronic components
KR101077378B1 (ko) * 2010-06-23 2011-10-26 삼성전기주식회사 방열기판 및 그 제조방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6255346U (ja) * 1985-09-25 1987-04-06
JPH02170593A (ja) * 1988-12-23 1990-07-02 Canon Inc Ｉｃの放熱構造
JPH081918B2 (ja) * 1989-04-28 1996-01-10 日本電気株式会社 超高周波帯実装構造
JPH09283886A (ja) * 1996-04-11 1997-10-31 Canon Inc 基板実装方法及び実装基板構造並びに該実装基板構造を用いた電子機器

Also Published As

Publication number Publication date
EP2706828A3 (en) 2017-08-02
EP2706828B1 (en) 2019-03-06
US9165856B2 (en) 2015-10-20
ES2727105T3 (es) 2019-10-14
JP5706490B2 (ja) 2015-04-22
CN103687303B (zh) 2017-01-11
EP2706828A2 (en) 2014-03-12
CN103687303A (zh) 2014-03-26
KR101398739B1 (ko) 2014-05-28
US20140070387A1 (en) 2014-03-13
KR20140034989A (ko) 2014-03-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5706490B2 (ja) 電力素子とｐｃｂとの結合アセンブリー及びその製造方法
JP4609504B2 (ja) 電子機器
JP6187380B2 (ja) 回路構成体および電気接続箱
JP5100694B2 (ja) 半導体装置
JP6488688B2 (ja) モジュール−端子台接続構造及び接続方法
JP6119664B2 (ja) 回路構成体および電気接続箱
JP6033164B2 (ja) 端子、電子制御装置
JP6443265B2 (ja) 実装基板
WO2015003399A1 (zh) 印刷电路板及电子器件
JP2012253221A (ja) 電子制御装置
JP2013025974A (ja) 電流補助部材
CN205987528U (zh) 一种易散热印刷电路板组件
WO2013179403A1 (ja) 配線基板
JP5975063B2 (ja) 回路構成体および電気接続箱
CN210536490U (zh) 一种电力电子装置
CN110197961B (zh) 电连接器和电源连接组件
CN208315805U (zh) 电性连接器
JP2009021290A (ja) プリント配線板上に実装された発熱性デバイスの放熱構造
JP6021722B2 (ja) 電流補助部材及び電流補助部材を用いた大電流基板
KR101168068B1 (ko) 금속기판 접속구조물, 이를 구비한 엘이디 모듈 및 금속기판 접속방법
JP2017085817A (ja) 電力変換装置
JP5558506B2 (ja) 電流補助部材及び電流補助部材を用いた大電流基板
TWI358162B (en) Electrical card connector
JP2015119122A (ja) 半田付け方法
JP2005050987A (ja) 配線基板

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140513

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140811

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150127

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150226

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5706490

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees