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

WO2019216366A1 - 回路構成体 - Google Patents

回路構成体 Download PDF

Info

Publication number
WO2019216366A1
WO2019216366A1 PCT/JP2019/018493 JP2019018493W WO2019216366A1 WO 2019216366 A1 WO2019216366 A1 WO 2019216366A1 JP 2019018493 W JP2019018493 W JP 2019018493W WO 2019216366 A1 WO2019216366 A1 WO 2019216366A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
heat
substrate
heat transfer
hole
transfer member
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/018493
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
敏之 土田
Original Assignee
株式会社オートネットワーク技術研究所
住友電装株式会社
住友電気工業株式会社
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 株式会社オートネットワーク技術研究所, 住友電装株式会社, 住友電気工業株式会社 filed Critical 株式会社オートネットワーク技術研究所
Publication of WO2019216366A1 publication Critical patent/WO2019216366A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F30/00—Fixed transformers not covered by group H01F19/00
    • H01F30/06—Fixed transformers not covered by group H01F19/00 characterised by the structure
    • H01F30/10—Single-phase transformers
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output
    • H02M7/42—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • 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
    • 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
    • H05K1/18—Printed circuits structurally associated with non-printed electric 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
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating

Definitions

  • Patent Document 1 a coil substrate on which mounting components are mounted is placed on a heat sink, and the mounting components and the coil substrate are pressed against the heat sink by a spring support fixed to the heat sink with screws. Has been fixed.
  • the technology described in the present specification has been completed based on the above-described circumstances, and provides a circuit structure capable of increasing the adhesion between the substrate and the heat dissipation member with a simple configuration. For the purpose.
  • the circuit structure described in the present specification is sandwiched between a substrate on which a heat generating component is mounted and a through hole is formed, a heat dissipation member that is stacked on the substrate, and the substrate and the heat dissipation member.
  • a heat transfer member that transfers heat of the substrate to the heat radiating member, and the heat transfer member is in close contact with a hole wall of the through hole of the substrate.
  • the heat transfer member is filled in the through hole of the substrate. In this way, it is possible to further increase the adhesion between the substrate and the heat dissipation member.
  • the heat generating component is mounted on the through hole in the substrate. If it does in this way, the heat of a heat-emitting component can be transmitted to a heat radiating member via the heat-transfer member in a through-hole, and can be radiated from a heat radiating member.
  • a peripheral portion of the substrate-side surface of the heat generating component is disposed on the through hole of the substrate, and the heat transfer member is in close contact with the peripheral portion of the heat generating component. If it does in this way, the heat-transfer member closely_contact
  • a recess into which the heat transfer member enters is formed on the surface of the heat generating component on the substrate side. In this way, the heat transfer member enters the recess of the heat generating component, so that the fixing force between the heat generating component and the substrate can be increased.
  • the concave portion is formed at a position continuous with the through hole of the substrate. If it does in this way, insertion of the heat-transfer member to the recessed part of a heat-emitting component can be performed easily.
  • the concave portion has a shape in which the back side is larger than the opening on the substrate side. If it does in this way, it will become possible to raise the adhering force of a board
  • the heat generating component includes a component main body that generates heat when energized and a pedestal portion on which the component main body is mounted, and the concave portion is formed in the pedestal portion. In this way, since the heat generating component can be configured by mounting the general-purpose component main body on the pedestal portion, the manufacturing cost can be reduced.
  • the heat generating component is a coil device having a coil and a magnetic core, and the magnetic core is in close contact with the heat transfer member. If it does in this way, the heat
  • AA sectional view of FIG. The figure which expanded the vicinity of the part with which the heat-transfer member of FIG. 2 was filled.
  • Disassembled perspective view of circuit structure The perspective view explaining the process of assembling the coil device to the substrate
  • coated coated from the state of FIG.
  • FIG. The perspective view which shows a coil apparatus from the direction different from FIG.
  • the circuit component 10 is arranged in a power supply path between a power source such as a battery of a vehicle and a load composed of an on-vehicle electrical component such as a lamp and a wiper or a motor, and is used for, for example, a DC-DC converter or an inverter. be able to.
  • the circuit structure 10 can be arranged in an arbitrary direction. In the following description, it is assumed that the X direction in FIG. 1 is the front, the Y direction is the left, and the Z direction in FIG.
  • the circuit structure 10 includes a substrate 20 on which a coil device 11 (an example of a “heat generating component”) is mounted, a frame portion 30 mounted on the substrate 20, and a substrate 20 below the substrate 20.
  • a heat radiating member 40 to be stacked and a heat transfer member 50 sandwiched between the substrate 20 and the heat radiating member 40 are provided.
  • the coil device 11 is provided in a pair on the substrate 20 on the left and right sides, and each coil device 11 includes a coil 12 and a magnetic core 14.
  • the coil 12 is made of a metal such as copper or a copper alloy.
  • the coil 12 is an edgewise coil in which a rectangular wire is spirally wound.
  • the coil 12 is wound a plurality of times around a direction orthogonal to the surface of the substrate 20.
  • a portion of the coil 12 led out to the outside of the magnetic core 14 is bent in an L shape, and a pair of terminal portions 13 connected to the conductive path of the substrate 20 extend downward on the tip side.
  • the magnetic core 14 is formed of a high permeability magnetic material such as ferrite, and is configured by combining a pair of split members 14A and 14B.
  • the magnetic core 14 is inserted into the coil 12 and surrounds the outside of the coil 12.
  • the shape is to
  • the substrate 20 has a rectangular shape, for example, and a printed circuit board in which a conductive path made of copper foil or the like is formed on an insulating plate made of an insulating material by a printed wiring technique is used.
  • substrate was only a printed circuit board in this embodiment, it is not restricted to this, For example, even if it adheres the bus bar which consists of metal plate materials, such as copper and a copper alloy, to a printed circuit board with an adhesive agent etc., a board
  • the substrate 20 includes a plurality of terminal insertion holes 21 through which the terminal portions 13 of the coil device 11 are inserted, and a plurality of heat transfer holes 22 ⁇ / b> A and 22 ⁇ / b> B (“through holes” in which the heat transfer member 50 is filled. ”, A plurality of connection holes 24 to which the board connection terminals 33 of the frame portion 30 are connected, a plurality of screw holes 25 for screwing screws, and a position holding convex portion (not shown) of the frame portion 30 ) And a plurality of position holding holes 27 that hold the position of the frame portion 30 are formed.
  • the plurality of connection holes 24, the plurality of screw holes 25, and the plurality of position holding holes 27 are provided at intervals near the peripheral edge of the substrate 20.
  • the plurality of terminal insertion holes 21 and the plurality of heat transfer holes 22 ⁇ / b> A and 22 ⁇ / b> B are provided according to the position of the coil device 11.
  • the plurality of heat transfer holes 22A and 22B are arranged side by side in the front-rear direction and the left-right direction in the region where the coil device 11 is placed.
  • the heat transfer hole 22A arranged so as to surround the heat transfer hole 22B outside the heat transfer hole 22B is when the coil device 11 is placed at a predetermined position of the substrate 20.
  • each heat transfer hole 22A a part of the region in each heat transfer hole 22A is covered with the outer peripheral edge of the bottom surface 14C of the magnetic core 14, and the remaining part of the region in the same heat transfer hole 22A is the magnetic core. It is comprised so that it may not be covered with the bottom face 14C of 14.
  • the plurality of heat transfer holes 22B arranged inside the plurality of heat transfer holes 22A are configured such that the entire region of each heat transfer hole 22B is covered (closed) by the bottom surface 14C.
  • the frame unit 30 includes a synthetic resin frame body 31 and an external connection unit 32 connected to an external terminal.
  • the frame body 31 is formed with a through hole 31 ⁇ / b> A through which a shaft portion of a screw (not shown) is inserted at a corner on the left side.
  • the external connection portion 32 is disposed on the left end side of the frame body 31, and a stud bolt 32A is fixed thereto.
  • the external connection portion 32 is provided on one side of a bus bar fixed in the frame main body 31, and the other side of the bus bar is a board connection terminal 33 led out below the frame main body 31.
  • the heat radiating member 40 is, for example, a metal or other material such as aluminum or an aluminum alloy, and includes a flat plate-like portion 41 and heat radiating fins 44 provided on the bottom surface 14 ⁇ / b> C side of the plate-like portion 41.
  • the plate-like portion 41 has a flat upper surface.
  • the heat transfer member 50 is made of a material having high heat conductivity, and is filled in the heat transfer layer portion 51 laminated on the upper surface of the heat dissipation member 40 and the heat transfer holes 22A and 22B of the substrate 20 as shown in FIG.
  • Each filling portion 52 is provided in all of the plurality of heat transfer holes 22A and 22B.
  • the heat transfer layer 51 is formed with a predetermined thickness (dimension in the vertical direction).
  • thermosetting or thermoplastic adhesive an adhesive sheet in which an adhesive is applied to a base material, heat radiation grease, a heat radiation gel, a heat conduction sheet, or the like can be used.
  • an adhesive for example, an adhesive that mixes with a liquid such as an epoxy adhesive and solidifies at room temperature can be used.
  • a film made of a synthetic resin having an insulating property may be used in which an adhesive having an insulating property is applied on both sides, or an additive such as a heat transfer filler may be added to increase heat conductivity. Good.
  • the coil device 11 is placed on the substrate 20 while the terminal portion 13 of the coil device 11 is inserted into the terminal insertion hole 21 of the substrate 20.
  • the frame part 30 is placed on the substrate 20 while the board connection terminals 33 and the position holding convex parts of the frame part 30 are inserted into the connection holes 24 and the position holding holes 27 of the board 20 (FIG. 6). Then, for example, the terminal portion 13 and the board connection terminal 33 are soldered to the terminal insertion hole 21 and the connection hole 24 connected to the conductive path of the board 20 by flow soldering.
  • the heat transfer member 50 having viscosity is applied to portions other than the screw hole 42, the position holding recess 41A and the escape recess 43 on the upper surface of the heat radiating member 40 (FIG. 6).
  • the substrate 20 and the frame portion 30 are stacked on the heat transfer member 50, and screwed with screws (not shown) to the through holes 31A of the frame portion 30, the screw holes 25 of the substrate 20, and the screw holes 42 of the heat dissipation member 40.
  • the substrate 20 presses the heat transfer member 50 downward according to the tightening torque at the time of screwing, and the heat transfer member 50 enters the heat transfer holes 22A and 22B from the lower ends of the heat transfer holes 22A and 22B of the substrate 20.
  • the circuit structure 10 includes a substrate 20 on which the coil device 11 (heat generating component) is mounted and heat transfer holes 22A and 22B (through holes) are formed, a heat dissipation member 40 that is superimposed on the substrate 20, and a substrate 20 A heat transfer member 50 sandwiched between the heat dissipating member 40 and transferring the heat of the substrate 20 to the heat dissipating member 40.
  • the heat transfer member 50 has hole walls (inner walls) of the heat transfer holes 22A and 22B of the substrate 20. It is in close contact with.
  • the heat transfer member 50 sandwiched between the substrate 20 and the heat radiating member 40 is in close contact with the hole walls of the heat transfer holes 22A and 22B of the substrate 20, and thus the substrate 20 and the heat radiating member 40. Since the fixing force of the heat transfer member 50 can be increased, the substrate 20 is firmly fixed to the heat dissipation member 40 (even if the number of screws for fixing the substrate and the heat dissipation member is reduced). Is possible. Thereby, it becomes possible to raise the adhering force of the board
  • the heat transfer member 50 is filled in the heat transfer holes 22 ⁇ / b> A and 22 ⁇ / b> B of the substrate 20. In this way, it is possible to further increase the fixing force between the substrate 20 and the heat radiating member 40.
  • the coil device 11 is mounted on the heat transfer holes 22 ⁇ / b> A and 22 ⁇ / b> B in the substrate 20. In this way, the heat of the coil device 11 can be transmitted to the heat radiating member 40 through the heat transfer member 50 filled in the heat transfer holes 22 ⁇ / b> A and 22 ⁇ / b> B and radiated from the heat radiating member 40.
  • the outer peripheral edge of the bottom surface 14 ⁇ / b> C (surface on the substrate 20) in the coil device 11 is disposed on the heat transfer hole 22 ⁇ / b> A of the substrate 20, and the heat transfer member 50 is in close contact with the outer peripheral edge of the coil device 11. is doing. In this way, the heat transfer member 50 is in close contact with the outer peripheral edge of the coil device 11, so that the fixing force of the coil device 11 to the substrate 20 can be increased.
  • the heat generating component is a coil device 11 having a coil 12 and a magnetic core 14, and the magnetic core 14 is in close contact with the heat transfer member 50. In this way, the heat of the coil device 11 that generates a large amount of heat in the circuit structure 10 can be radiated from the heat radiating member 40 to the outside via the heat transfer member 50.
  • Embodiment 2 will be described with reference to FIGS.
  • a recess 63 is formed on the bottom surface 65 ⁇ / b> C of the coil device 60.
  • the same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • a plurality of heat transfer holes 65 ⁇ / b> A, 65 ⁇ / b> B (an example of “through holes”) filled with the heat transfer member 50 are arranged side by side in the front-rear direction and the left-right direction.
  • the plurality of heat transfer holes 65A are arranged outside the plurality of heat transfer holes 65B along the peripheral edge portion of the bottom surface 65C of the coil device 60 so as to surround the plurality of heat transfer holes 65B.
  • the coil device 60 includes a component main body 61 that generates heat when energized, and a pedestal 62 on which the component main body 61 is mounted.
  • the component main body 61 can have the same configuration as the coil device 60 of the first embodiment.
  • the pedestal portion 62 has a rectangular flat plate shape, and can be made of, for example, a synthetic resin or a metal.
  • the pedestal portion 62 is fixed to the component main body 61 by fixing means such as adhesion.
  • each recess 63 has a rectangular opening 63A at the lower end, the hole diameter increases in an inclined manner toward the upper side, and the ceiling portion is expanded in the back end (upper end).
  • the anchor shape has 63B.
  • the remaining portion of the region in the heat transfer hole 65 ⁇ / b> A is configured not to be covered with the bottom surface 65 ⁇ / b> C of the magnetic core 14.
  • the plurality of heat transfer holes 65B are configured such that the entire region of each heat transfer hole 22B is covered (closed) by the pedestal portion 62.
  • the substrate 66 and the frame part 30 are overlapped on the heat transfer member 50 applied on the heat radiating member 40 and the frame part 30 and the substrate 66 are screwed to the heat radiating member 40 with screws, the tightening torque at the time of screwing
  • the substrate 66 presses the heat transfer member 50 downward, the heat transfer member 50 enters the heat transfer holes 65A and 65B from the lower ends of the heat transfer holes 65A and 65B of the substrate 66, and moves upward in the heat transfer holes 65A and 65B.
  • the heat transfer member 50 is filled toward the side.
  • the frame portion 30 and the substrate 66 are screwed to the heat radiating member 40 with a predetermined torque
  • the heat transfer holes 65A and 65B and the concave portion 63 are filled with the filling portion 52.
  • the concave portion 63 into which the heat transfer member 50 enters is formed on the surface of the coil device 60 on the substrate 66 side, the heat transfer member 50 enters the concave portion 63 of the pedestal portion 62.
  • the fixing force between the coil device 60 and the substrate 66 can be increased.
  • the heat-transfer member 50 passes through the heat-transfer hole 65A, 65B to the recessed part 63 at the time of manufacture of the circuit structure 10. It can be easily filled.
  • the recess 63 has an anchor shape that is larger on the back side than the opening 63A on the substrate 66 side, it is possible to increase the fixing force between the coil device 60 and the substrate 66.
  • the coil device 60 includes a component main body 61 that generates heat when energized, and a pedestal portion 62 on which the component main body 61 is mounted. Since the concave portion 63 is formed in the pedestal portion 62, the general-purpose component main body 61 is provided.
  • the coil device 60 can be configured by being mounted on the pedestal portion 62, and the manufacturing cost can be reduced.
  • the heat transfer holes 22A, 22B, 65A, 65B of the substrate 20 have a constant diameter.
  • the heat transfer holes 71 of the substrate 70 have different heat transfer holes depending on the positions in the axial direction. The diameter of 71 is changed.
  • the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • the heat transfer hole 71 is formed with a small-diameter portion 71A on the lower side in the vertical direction (axial direction), and a large-diameter portion 71B that is enlarged in a step shape with respect to the small-diameter portion 71A on the upper side. .
  • the large diameter portion 71B is filled with the filling portion 52 of the heat transfer member 50, the stepped portion 72 between the small diameter portion 71A and the large diameter portion 71B increases the fixing force between the substrate 70 and the heat dissipation member 40.
  • the contact area between the coil device 11 (60) mounted on the substrate 70 and the heat transfer member 50 by the large-diameter portion 71B is increased, and the coil device 11 (60) and the heat transfer member 50 are separated from each other. It becomes possible to improve the thermal conductivity of.
  • the heat generating components are the coil devices 11 and 60, they are not limited thereto.
  • a relay such as an FET (Field Effect Transistor), a resistor, a capacitor, or an IC (Integrated Circuit) may be used.
  • the heat transfer member 50 is configured to have the bulging portion 53 formed, but the bulging portion 53 may not be formed.
  • the heat transfer hole is configured to be filled with the heat transfer member 50.
  • the present invention is not limited to this.
  • there is a gap in the heat transfer hole and the heat transfer member 50 is formed on the hole wall of the heat transfer hole. It is good also as a structure to stick.
  • the heat transfer member 50 is filled in the recess 63 of the pedestal 62.
  • the present invention is not limited to this, and the heat transfer member 50 has a gap in the recess 63 and the inner wall of the recess 63. It is good also as a structure closely_contact

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
  • Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)
  • Structure Of Printed Boards (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

回路構成体１０は、発熱部品１１が実装され、かつ、貫通孔２２Ａ，２２Ｂが形成された基板２０と、基板２０に重ねられる放熱部材４０と、基板２０と放熱部材４０との間に挟まれ、基板２０の熱を放熱部材４０に伝える伝熱部材５０と、を備え、伝熱部材５０は、基板２０の貫通孔２２Ａ，２２Ｂの孔壁に密着している。

Description

回路構成体
　本明細書では、回路構成体に関する技術を開示する。
　従来、電子部品が実装された基板が放熱部材上に固定され、基板の熱が放熱部材を介して外部に放熱される技術が知られている。特許文献１では、実装部品が実装されたコイル基板が放熱板の上に載置されており、放熱板に対してネジで固定されたバネ支持具によって実装部品及びコイル基板が放熱板側に押圧されて固定されている。
特開２０１０－１５３７２２号公報
　ところで、上記構成では、コイル基板と放熱部材とを固定するために放熱板にネジで固定されたバネ支持具を用いるため、バネ支持具の分だけ部品点数が多くなり、構成が複雑になるという問題があった。
　本明細書に記載された技術は、上記のような事情に基づいて完成されたものであって、簡素な構成で基板と放熱部材との固着力を高めることが可能な回路構成体を提供することを目的とする。
　本明細書に記載された回路構成体は、発熱部品が実装され、かつ、貫通孔が形成された基板と、前記基板に重ねられる放熱部材と、前記基板と前記放熱部材との間に挟まれ、前記基板の熱を前記放熱部材に伝える伝熱部材と、を備え、前記伝熱部材は、前記基板の前記貫通孔の孔壁に密着している。
　本構成によれば、基板と放熱部材との間に挟まれる伝熱部材が基板の貫通孔の孔壁に密着していることにより、基板と放熱部材との間の伝熱部材の固着力を高めることができるため、（必ずしもネジを用いなくても）基板を放熱部材とを強固に固着することが可能になる。これにより、簡素な構成で基板と放熱部材との固着力を高めることが可能になる。
　本明細書に記載された技術の実施態様としては以下の態様が好ましい。
　前記伝熱部材は、前記基板の前記貫通孔内に充填されている。
　このようにすれば、より一層、基板と放熱部材との固着力を高めることが可能になる。
　前記発熱部品は、前記基板における前記貫通孔の上に実装されている。
　このようにすれば、発熱部品の熱を貫通孔内の伝熱部材を介して放熱部材に伝え、放熱部材から放熱することができる。
　前記発熱部品における前記基板側の面の周縁部は、前記基板の前記貫通孔上に配されており、前記発熱部品の前記周縁部には前記伝熱部材が密着している。
　このようにすれば、伝熱部材が発熱部品の周縁部に密着することにより、基板に対する発熱部品の固着力を高めることができる。
　前記発熱部品における前記基板側の面には、前記伝熱部材が進入する凹部が形成されている。
　このようにすれば、伝熱部材が発熱部品の凹部に進入することで発熱部品と基板との固着力を高めることができる。
　前記凹部は、前記基板の前記貫通孔に連なる位置に形成されている。
　このようにすれば、発熱部品の凹部への伝熱部材の挿入を容易に行うことができる。
　前記凹部は、前記基板側の開口よりも奥側が大きくなる形状とされている。
　このようにすれば、基板と伝熱部材との固着力を高めることが可能になる。
　前記発熱部品は、通電により発熱する部品本体と、前記部品本体が装着される台座部とを備え、前記台座部に前記凹部が形成されている。
　このようにすれば、汎用品の部品本体を台座部に装着して発熱部品を構成することができるため、製造コストを低減することができる。
　前記発熱部品は、コイルと磁性体コアとを有するコイル装置であり、前記磁性体コアが前記伝熱部材に密着している。
　このようにすれば、発熱の大きいコイル装置の熱は、伝熱部材を介して放熱部材から外部に放熱することができる。
　本明細書に記載された技術によれば、簡素な構成で基板と放熱部材との固着力を高めることが可能になる。
実施形態１の回路構成体を示す平面図 図１のＡ－Ａ断面図 図２の伝熱部材が充填された部分の近傍を拡大した図 回路構成体の分解斜視図 コイル装置を基板に組み付ける工程を説明する斜視図 コイル装置及びフレーム部が装着された基板を伝熱部材が塗布された放熱部材に重ねる工程を説明する斜視図 図６の状態から基板を伝熱部材が塗布された放熱部材に重ねた状態を示す斜視図 実施形態２のコイル装置を示す斜視図 コイル装置を図８とは異なる方向から示す斜視図 コイル装置が基板に実装された状態を示す平面図 図１０のＢ－Ｂの断面における回路構成体の一部を拡大して示す断面図 実施形態３の回路構成体の伝熱孔の近傍を拡大した断面図
　＜実施形態１＞
　実施形態１を図１～図７を参照しつつ説明する。
　回路構成体１０は、例えば車両のバッテリ等の電源と、ランプ、ワイパー等の車載電装品やモータ等からなる負荷との間の電力供給経路に配され、例えばＤＣ－ＤＣコンバータやインバータ等に用いることができる。回路構成体１０は任意の向きで配置することができるが、以下では、図１のＸ方向を前方、Ｙ方向を左方、図２のＺ方向を上方として説明する。
　回路構成体１０は、図２に示すように、コイル装置１１（「発熱部品」の一例）が実装された基板２０と、基板２０の上に装着されるフレーム部３０と、基板２０の下に重ねられる放熱部材４０と、基板２０と放熱部材４０との間に挟まれる伝熱部材５０とを備えている。
　コイル装置１１は、基板２０上に左右一対設けられており、各コイル装置１１は、コイル１２と磁性体コア１４とを有する。コイル１２は、銅、銅合金等の金属からなり、本実施形態では平角線を螺旋状に巻回したエッジワイズコイルとされている。コイル１２は、基板２０の面と直交する方向を軸として複数回巻回されている。コイル１２における磁性体コア１４の外方に導出された部分は、Ｌ字状に曲げられており、先端側には、基板２０の導電路に接続される一対の端子部１３が下方に延びている。磁性体コア１４は、フェライト等の高透磁率の磁性体で形成され、一対の分割部材１４Ａ，１４Ｂを組み合わせて構成されており、コイル１２の内側に挿通されるとともに、コイル１２の外側を包囲する形状とされている。
　基板２０は、例えば長方形状であって、絶縁材料からなる絶縁板に銅箔等からなる導電路がプリント配線技術により形成されたプリント基板が用いられている。なお、基板は、本実施形態ではプリント基板のみとしたが、これに限られず、例えばプリント基板に銅や銅合金等の金属板材からなるバスバーを接着剤等で貼り合わせて基板を構成してもよい。基板２０は、図５に示すように、コイル装置１１の端子部１３が挿通される複数の端子挿通孔２１と、伝熱部材５０が充填される複数の伝熱孔２２Ａ，２２Ｂ（「貫通孔」の一例）と、フレーム部３０の基板接続端子３３が接続される複数の接続孔２４と、ネジをネジ留めするための複数のネジ孔２５と、フレーム部３０の位置保持凸部（図示しない）に嵌合してフレーム部３０の位置を保持する複数の位置保持孔２７とが貫通形成されている。
　複数の接続孔２４、複数のネジ孔２５及び複数の位置保持孔２７は、基板２０の周縁部寄りの位置に間隔を空けて設けられている。複数の端子挿通孔２１及び複数の伝熱孔２２Ａ，２２Ｂは、コイル装置１１の位置に応じて設けられている。複数の伝熱孔２２Ａ，２２Ｂは、コイル装置１１が載置される領域に前後方向及び左右方向に並んで配置されておいる。複数の伝熱孔２２Ａ，２２Ｂのうち、伝熱孔２２Ｂの外側に伝熱孔２２Ｂを包囲するように並んだ伝熱孔２２Ａは、コイル装置１１が基板２０の所定位置に載置されると、図３に示すように、各伝熱孔２２Ａ内の領域の一部が磁性体コア１４の底面１４Ｃの外周縁に覆われ、同じ伝熱孔２２Ａ内の領域の残りの部分が磁性体コア１４の底面１４Ｃに覆われないように構成されている。一方、複数の伝熱孔２２Ａの内側に配される複数の伝熱孔２２Ｂについては、各伝熱孔２２Ｂの全体の領域が底面１４Ｃに覆われる（塞がれる）ように構成されている。
　フレーム部３０は、図４に示すように、合成樹脂製のフレーム本体３１と、外部の端子と接続される外部接続部３２とを有する。フレーム本体３１には、図示しないネジの軸部が挿通される通し孔３１Ａが左方側の角部に貫通形成されている。外部接続部３２は、フレーム本体３１の左端側に配され、スタッドボルト３２Ａが固定されている。外部接続部３２は、フレーム本体３１内に固定されたバスバーの一方側に設けられており、バスバーの他方側は、フレーム本体３１の下方に導出された基板接続端子３３とされている。
　放熱部材４０は、例えばアルミニウム又はアルミニウム合金等の金属類その他材料であって、平板状の板状部４１と、板状部４１の底面１４Ｃ側に設けられる放熱フィン４４とを備えている。板状部４１は、平坦な上面を有する。板状部４１の上面には、ネジ留めするための複数のネジ孔４２と、フレーム部３０の位置を保持するための位置保持凹部４１Ａと、端子部１３や基板接続端子３３を逃げる逃げ凹部４３とが形成されている。
　伝熱部材５０は、熱伝導性の高い材料からなり、図３に示すように、放熱部材４０の上面に積層される伝熱層部５１と、基板２０の伝熱孔２２Ａ，２２Ｂに充填される複数の充填部５２と、基板２０の伝熱孔２２Ａの上に膨出された膨出部５３とを備える。各充填部５２は、複数の伝熱孔２２Ａ，２２Ｂの全てに設けられている。伝熱層部５１は所定の厚み（上下方向の寸法）で形成されている。伝熱部材５０の材料としては、例えば、熱硬化性や熱可塑性の接着剤、基材に接着剤が塗布された接着シート、放熱グリス、放熱ジェル、熱伝導シート等を用いることができる。接着剤の場合は、例えばエポキシ系の接着剤等の液を混合して常温で固化するものを用いることができる。また、例えば、絶縁性を有する合成樹脂製のフィルムの両面に絶縁性を有する接着剤が塗布されたものを用いたり、伝熱フィラー等の添加物を含有させて伝熱性を高めるようにしてもよい。
　次に、回路構成体１０の製造方法について説明する。
　図５に示すように、基板２０の端子挿通孔２１にコイル装置１１の端子部１３を挿通しつつ、基板２０上にコイル装置１１を載置する。また、基板２０の接続孔２４、位置保持孔２７にフレーム部３０の基板接続端子３３及び位置保持凸部を挿通しつつ、基板２０の上にフレーム部３０を載置する（図６）。そして、例えば、フロー半田付けにより、端子部１３や基板接続端子３３を基板２０の導電路に接続された端子挿通孔２１及び接続孔２４に半田付けする。
　次に、放熱部材４０の上面におけるネジ孔４２、位置保持凹部４１Ａ及び逃げ凹部４３以外の部分に粘性を有する伝熱部材５０を塗布する（図６）。次に、伝熱部材５０の上に基板２０及びフレーム部３０を重ね、フレーム部３０の通し孔３１Ａ、基板２０のネジ孔２５及び放熱部材４０のネジ孔４２に対して図示しないネジでネジ留めする。ネジ留めの際の締付けトルクに応じて、基板２０が伝熱部材５０を下方に押圧し、伝熱部材５０が基板２０の伝熱孔２２Ａ，２２Ｂの下端から伝熱孔２２Ａ，２２Ｂ内に進入して上方側に向けて充填されていく。フレーム部３０及び基板２０が放熱部材４０に対して所定のトルクでネジ留めされると、伝熱孔２２Ａ，２２Ｂの全体が充填部５２で充填される。このとき、コイル装置１１の底面１４Ｃの外周縁部に重なる伝熱孔２２Ａについては、伝熱孔２２Ａの上方側にはみ出して膨出された膨出部５３が形成される（図７）。そして、伝熱部材５０が硬化することにより、回路構成体１０が形成される。回路構成体１０に金属製又は合成樹脂線のカバー５５（図２参照）を被せ、カバー５５を放熱部材４０に図示しないネジでネジ留めすることにより、電気接続箱が形成される。
　本実施形態によれば、以下の作用、効果を奏する。
　回路構成体１０は、コイル装置１１（発熱部品）が実装され、かつ、伝熱孔２２Ａ，２２Ｂ（貫通孔）が形成された基板２０と、基板２０に重ねられる放熱部材４０と、基板２０と放熱部材４０との間に挟まれ、基板２０の熱を放熱部材４０に伝える伝熱部材５０と、を備え、伝熱部材５０は、基板２０の伝熱孔２２Ａ，２２Ｂの孔壁（内壁）に密着している。
　本実施形態によれば、基板２０と放熱部材４０との間に挟まれる伝熱部材５０が基板２０の伝熱孔２２Ａ，２２Ｂの孔壁に密着していることにより、基板２０と放熱部材４０との間の伝熱部材５０の固着力を高めることができるため、（基板と放熱部材とを固定するためのネジの本数を減らしても）基板２０を放熱部材４０とを強固に固着することが可能になる。これにより、簡素な構成で基板２０と放熱部材４０との固着力を高めることが可能になる。
　また、伝熱部材５０は、基板２０の伝熱孔２２Ａ，２２Ｂ内に充填されている。
　このようにすれば、より一層、基板２０と放熱部材４０との固着力を高めることが可能になる。
　また、コイル装置１１は、基板２０における伝熱孔２２Ａ，２２Ｂの上に実装されている。
　このようにすれば、コイル装置１１の熱を伝熱孔２２Ａ，２２Ｂ内に充填された伝熱部材５０を介して放熱部材４０に伝え、放熱部材４０から放熱することができる。
　また、コイル装置１１における底面１４Ｃ（基板２０側の面）の外周縁部は、基板２０の伝熱孔２２Ａ上に配されており、コイル装置１１の外周縁部には伝熱部材５０が密着している。
　このようにすれば、伝熱部材５０がコイル装置１１の外周縁部に密着することにより、基板２０に対するコイル装置１１の固着力を高めることができる。
　また、発熱部品は、コイル１２と磁性体コア１４とを有するコイル装置１１であり、磁性体コア１４が伝熱部材５０に密着している。
　このようにすれば、回路構成体１０において発熱の大きいコイル装置１１の熱は、伝熱部材５０を介して放熱部材４０から外部に放熱することができる。
　＜実施形態２＞
　次に、実施形態２を図８～図１１を参照して説明する。実施形態２は、コイル装置６０の底面６５Ｃに凹部６３を形成したものである。以下では、実施形態１と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
　図１１に示すように、基板６６には、伝熱部材５０が充填される複数の伝熱孔６５Ａ，６５Ｂ（「貫通孔」の一例）が前後方向及び左右方向に並んで配されている。複数の伝熱孔６５Ａは、複数の伝熱孔６５Ｂの外側に、複数の伝熱孔６５Ｂを包囲するようにコイル装置６０の底面６５Ｃの周縁部に沿って並んでいる。
　コイル装置６０は、図８，図９に示すように、通電により発熱する部品本体６１と、部品本体６１が装着される台座部６２とを備える。部品本体６１は、実施形態１のコイル装置６０と同一構成とすることができる。台座部６２は、長方形の平板状であって、例えば合成樹脂製又は金属製とすることができる。台座部６２は、部品本体６１に対して接着等の固定手段により固定されている。
　台座部６２の裏面（下面）には、図９に示すように、複数の凹部６３が前後方向及び左右方向に間隔を空けて並んで配されている。各凹部６３は、図１１に示すように、下端に長方形状の開口６３Ａを有し、上方側に向けて傾斜状に孔径が大きくなり、奥端部（上端部）に拡径された天井部６３Ｂを有するアンカー形状とされている。コイル装置６０が基板６６の所定位置に載置されると、複数の伝熱孔６５Ａは、各伝熱孔６５Ａ内の領域の一部が磁性体コア１４の底面６５Ｃの外周縁に覆われ、伝熱孔６５Ａ内の領域の残りの部分が磁性体コア１４の底面６５Ｃに覆われないように構成されている。一方、複複数の伝熱孔６５Ｂについては、各伝熱孔２２Ｂの全体の領域が台座部６２に覆われる（塞がれる）ように構成されている。
　放熱部材４０上に塗布された伝熱部材５０の上に基板６６及びフレーム部３０を重ね、ネジでフレーム部３０及び基板６６を放熱部材４０にネジ留めすると、ネジ留めの際の締付けトルクにより、基板６６が伝熱部材５０を下方に押圧し、伝熱部材５０が基板６６の伝熱孔６５Ａ，６５Ｂの下端から伝熱孔６５Ａ，６５Ｂ内に進入し、伝熱孔６５Ａ，６５Ｂ内を上方側に向けて伝熱部材５０が充填されていく。フレーム部３０及び基板６６が放熱部材４０に対して所定のトルクでネジ留めされると、伝熱孔６５Ａ，６５Ｂ及び凹部６３に充填部５２が充填される。
　実施形態２によれば、コイル装置６０における基板６６側の面には、伝熱部材５０が進入する凹部６３が形成されているため、伝熱部材５０が台座部６２の凹部６３に進入することでコイル装置６０と基板６６との固着力を高めることができる。
　また、凹部６３は、基板６６の伝熱孔６５Ａ，６５Ｂに連なる位置に形成されているため、回路構成体１０の製造時に、伝熱部材５０が伝熱孔６５Ａ，６５Ｂを通って凹部６３に充填されやすくすることができる。
　また、凹部６３は、基板６６側の開口６３Ａよりも奥側が大きくなるアンカー形状とされているため、コイル装置６０と基板６６との固着力を高めることが可能になる。
　また、コイル装置６０は、通電により発熱する部品本体６１と、部品本体６１が装着される台座部６２とを備え、台座部６２に凹部６３が形成されているため、汎用品の部品本体６１を台座部６２に装着してコイル装置６０を構成することができ、製造コストを低減することができる。
　＜実施形態３＞
　次に、実施形態３について、図１２を参照しつつ説明する。上記実施形態では、基板２０の伝熱孔２２Ａ，２２Ｂ，６５Ａ，６５Ｂは、一定の径とされていたが、実施形態３では、基板７０の伝熱孔７１について軸方向の位置により伝熱孔７１の径を変更したものである。以下では、上記実施形態１と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
　伝熱孔７１は、上下方向（軸方向）における下方側に径小部７１Ａが形成され、上方側に径小部７１Ａに対して段差状に拡径された径大部７１Ｂが形成されている。径大部７１Ｂに伝熱部材５０の充填部５２が充填されると、径小部７１Ａと径大部７１Ｂとの間の段差部７２により基板７０と放熱部材４０との間の固着力を高めることができるとともに、径大部７１Ｂにより基板７０上に実装されたコイル装置１１（６０）と伝熱部材５０との接触面積が大きくなり、コイル装置１１（６０）と伝熱部材５０との間の熱伝導性を向上させることが可能になる。
　＜他の実施形態＞
　本明細書に記載された技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本明細書に記載された技術の技術的範囲に含まれる。
（１）発熱部品は、コイル装置１１，６０としたが、これに限られない。例えば、ＦＥＴ（Field Effect Transistor）等のリレー、抵抗、キャパシタ、ＩＣ（Integrated Circuit）等としてもよい。
（２）上記実施形態では、伝熱部材５０には膨出部５３が形成される構成としたが、膨出部５３が形成されない構成としてもよい。また、伝熱孔には、伝熱部材５０が充填される構成としたが、これに限られず、例えば、伝熱孔内に隙間を有し、伝熱部材５０が伝熱孔の孔壁に密着する構成としてもよい。また、実施形態２では、伝熱部材５０は台座部６２の凹部６３に充填される構成としたが、これに限られず、凹部６３内に隙間を有しつつ伝熱部材５０が凹部６３の内壁に密着する構成としてもよい。
１０：　回路構成体
１１，６０：　コイル装置（発熱部品）　
１２：　コイル
１３：　端子部
１４：　磁性体コア
２０，６６，７０：　基板
２２Ａ，２２Ｂ，６５Ａ，６５Ｂ，７１：　伝熱孔（貫通孔）
４０：　放熱部材
５０：　伝熱部材
５２：　充填部
５３：　膨出部
６１：　部品本体
６２：　台座部
６３：　凹部
６３Ａ：　開口

Claims (9)

  1. 発熱部品が実装され、かつ、貫通孔が形成された基板と、
    　前記基板に重ねられる放熱部材と、
    　前記基板と前記放熱部材との間に挟まれ、前記基板の熱を前記放熱部材に伝える伝熱部材と、を備え、
    　前記伝熱部材は、前記基板の前記貫通孔の孔壁に密着している、回路構成体。
  2. 前記伝熱部材は、前記基板の前記貫通孔内に充填されている請求項１に記載の回路構成体。
  3. 前記発熱部品は、前記基板における前記貫通孔の上に実装されている請求項１又は請求項２に記載の回路構成体。
  4. 前記発熱部品における前記基板側の面の周縁部は、前記基板の前記貫通孔上に配されており、前記発熱部品の前記周縁部には前記伝熱部材が密着している請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の回路構成体。
  5. 前記発熱部品における前記基板側の面には、前記伝熱部材が進入する凹部が形成されている請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の回路構成体。
  6. 前記凹部は、前記基板の前記貫通孔に連なる位置に形成されている請求項５に記載の回路構成体。
  7. 前記凹部は、前記基板側の開口よりも奥側が大きくなる形状とされている請求項５又は請求項６に記載の回路構成体。
  8. 前記発熱部品は、通電により発熱する部品本体と、前記部品本体が装着される台座部とを備え、前記台座部に前記凹部が形成されている請求項５から請求項７のいずれか一項に記載の回路構成体。
  9. 前記発熱部品は、コイルと磁性体コアとを有するコイル装置であり、前記磁性体コアが前記伝熱部材に密着している請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の回路構成体。
PCT/JP2019/018493 2018-05-11 2019-05-09 回路構成体 WO2019216366A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018-091859 2018-05-11
JP2018091859A JP2019197844A (ja) 2018-05-11 2018-05-11 回路構成体

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019216366A1 true WO2019216366A1 (ja) 2019-11-14

Family

ID=68466995

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2019/018493 WO2019216366A1 (ja) 2018-05-11 2019-05-09 回路構成体

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2019197844A (ja)
WO (1) WO2019216366A1 (ja)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08288432A (ja) * 1995-04-13 1996-11-01 Sony Corp 半導体パッケージとその実装構造及び実装用ソケット
JP2012146929A (ja) * 2011-01-14 2012-08-02 Aron Kasei Co Ltd 放熱構造体及びその製造方法
JP2015060923A (ja) * 2013-09-18 2015-03-30 Fdk株式会社 電子モジュール
WO2015059967A1 (ja) * 2013-10-24 2015-04-30 住友電気工業株式会社 放熱性回路基板及びその製造方法
JP2016164900A (ja) * 2015-03-06 2016-09-08 日立オートモティブシステムズ株式会社 電子回路装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08288432A (ja) * 1995-04-13 1996-11-01 Sony Corp 半導体パッケージとその実装構造及び実装用ソケット
JP2012146929A (ja) * 2011-01-14 2012-08-02 Aron Kasei Co Ltd 放熱構造体及びその製造方法
JP2015060923A (ja) * 2013-09-18 2015-03-30 Fdk株式会社 電子モジュール
WO2015059967A1 (ja) * 2013-10-24 2015-04-30 住友電気工業株式会社 放熱性回路基板及びその製造方法
JP2016164900A (ja) * 2015-03-06 2016-09-08 日立オートモティブシステムズ株式会社 電子回路装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019197844A (ja) 2019-11-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6252871B2 (ja) 回路構成体及び電気接続箱
CN107112735B (zh) 电路构造体、电接线箱及电路构造体的制造方法
JP6958164B2 (ja) コイル装置、基板付きコイル装置及び電気接続箱
WO2016104108A1 (ja) 回路構成体及び電気接続箱
WO2018207621A1 (ja) 回路構成体及び電気接続箱
WO2017038419A1 (ja) 回路構成体および電気接続箱
JP4433875B2 (ja) 発熱部品の放熱構造と、この放熱構造における放熱部材の製造方法
WO2018110275A1 (ja) 電気接続箱
JP6852649B2 (ja) 回路構成体及び回路構成体の製造方法
JP2020047765A (ja) 電気機器及び放熱器
JP6780792B2 (ja) 回路構成体及び電気接続箱
JP7056364B2 (ja) 回路構成体及び電気接続箱
WO2016104110A1 (ja) 回路構成体及び電気接続箱
WO2019216366A1 (ja) 回路構成体
JP6627666B2 (ja) 回路基板及び電気接続箱
WO2019216238A1 (ja) 回路構成体、及び電気接続箱
JP2009238923A (ja) 電子機器
JP2009188192A (ja) 回路装置
JP2007035843A (ja) 電子回路装置
WO2020246224A1 (ja) 回路構成体及び電気接続箱
WO2018105409A1 (ja) 回路装置
WO2025004321A1 (ja) 熱伝達部材付き基板、回路体及び電気接続箱
WO2018216466A1 (ja) コイル装置、基板付きコイル装置及び電気接続箱
JP2015012161A (ja) 電子装置
JP2015008214A (ja) 電子装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19800407

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

DPE2 Request for preliminary examination filed before expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19800407

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1