电子电气设备制造技术

技术编号:14738696 阅读:130 留言:0更新日期:2017-03-01 12:20
本发明专利技术的电子电气设备通过利用作为噪声降低用导体的板状导体,使散热器的翅片部和壳体相接触来进行电导通,由此抑制现有例中那样的谐振的产生。若列举具体示例,则在噪声降低用的板状导体设置一个或两个以上的凸部,通过将该凸部插入散热器的翅片部与壳体之间的间隙,来使散热器的翅片部和壳体经由噪声降低用的板状导体以低阻抗导通,并且将噪声降低用的板状导体固定到嵌入散热器的翅片部与壳体间的间隙的该位置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及能够降低由电子电气设备产生的辐射噪声的电子电气设备。
技术介绍
近年来,由于搭载于电子电气设备的半导体的高速化等,由电子电气设备产生的辐射噪声对其他的电子电气设备带来的影响已成为问题。因该辐射噪声而给其他电子电气设备带来的影响被称为EMI(ElectroMagneticInterference:电磁干扰),主要会引起无线设备、通信设备的接收障碍、电子电气设备的误动作。为此,各国在30MHz~1GHz、或者根据使用的频率的不同,在其以上的频带,对由电子电气设备产生的辐射噪声进行了规定。为了抑制电子电气设备产生的辐射噪声,广泛使用下述方法,即:利用金属、导电性树脂、镀敷后的树脂等的屏蔽壳体来覆盖电子电气设备内的电路基板、模块布线、散热器等噪声辐射源。然而,利用屏蔽壳体来覆盖噪声辐射源的方法中,屏蔽性能和冷却性能的兼顾性成为课题。与此相对,在下述所示的专利文献1中,提出了为提高散热性能而在壳体的外周形成翅片结构,由此来提高冷却性能的方法。此外,辐射噪声在噪声辐射源中发生谐振或驻波的频率下成为较高等级。作为针对这种特性的辐射噪声抑制方法,以下示出的专利文献2中提出了减少由散热器产生的辐射噪声的方法。图1是表示现有已知的电子电气设备的散热器与壳体间产生电磁耦合的状态的图。图2是表示图1所示的现有结构例中辐射电场强度(由散热器与壳体间的电磁耦合引起的谐振峰值)的观测例的图。图1和图2中,因半导体元件100的开关而产生的噪声分量经由寄生电容而传输至散热器200。此时,由于与散热器附近的金属壳体的电磁耦合350,从而在散热器200与壳体300之间产生谐振。于是,在该谐振频率下,传输至散热器200的噪声分量产生较大的电场振动,从而作为较高等级的辐射噪声而在外部被观测到。图2示出该状态,120MHz下的峰值作为因上述由谐振引起的电场分量而被观测到。图3是表示现有已知的电子电气设备的散热器中产生的驻波的状态的图。如图3所示,若由半导体元件(开关元件)100产生的噪声与散热器200通过静电电容等进行电耦合,则作为导体的散热器200起到产生辐射噪声的天线的作用。于是,在散热器200的尺寸成为波长的1/2的频率下,散热器200中产生驻波400,辐射噪声的辐射效率提高。作为针对由此产生的辐射噪声的对策,提出了下述方法,即:通过设计散热器的导电路径长度,以使得密封壳体不将噪声辐射源覆盖,散热器的基底部不会产生驻波,由此来降低辐射噪声的辐射效率本身。此外,在下述所示的专利文献3中,提出了减少半导体功率开关元件与散热器之间的寄生电容,或者提高散热器与逆变器的壳体之间的电阻,由此来抑制因较高的电压变化而引起的漏电流,减少辐射噪声的方法。如上所述,在从上到下依次配置半导体元件(例如,半导体开关元件)、散热器、壳体的现有的电子电气设备的结构中,所产生的辐射噪声会进一步因为散热器与壳体间的电磁耦合而在散热器中产生较大的辐射电场,因此需要降低该辐射噪声的方法。专利文献1:日本专利特开2006-049555号公报专利文献2:日本专利特开2008-103458号公报专利文献3:日本专利第3649259号公报
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种电子电气设备,能够大幅减少由包含有半导体元件、散热器、壳体的配置的电子电气设备产生的辐射噪声。为了实现上述目的,本专利技术的电子电气设备具备半导体元件、对该半导体元件的发热进行冷却的散热器、以及由导电性材料形成的壳体,所述散热器由导电性材料形成,并具有下述结构:在其基底部的一个面配置半导体元件,在相反的面竖立设置用于提高冷却性能的翅片部,在所述散热器与所述壳体之间具备用于对所述散热器与所述壳体部之间的谐振进行抑制或高频化的导电性构件。此外,为了对所述散热器与所述壳体部之间的谐振进行抑制或高频化,具备使所述散热器与所述壳体面接触这样的散热器与壳体的配置、或者散热器的形状。由此,能够简单且有效地减少包围作为热和电磁波的发生源的半导体元件的散热器和壳体结构的相关辐射噪声。附图说明图1是表示现有已知的电子电气设备的散热器与壳体间产生电磁耦合的状态的图。图2是表示图1所示的现有结构例中辐射电场强度(由散热器与壳体间的电磁耦合引起的谐振峰值)的观测例的图。图3是表示现有已知的电子电气设备的散热器中产生的驻波的状态的图。图4是表示本专利技术的实施方式1所涉及的电子电气设备的散热器的翅片部和壳体经由噪声降低用导体进行面接触的结构的图。图5是表示本专利技术的实施方式1所涉及的电子电气设备中辐射电场强度的降低效果的图。图6是表示本专利技术的实施方式2所涉及的电子电气设备的散热器的翅片部和壳体经由噪声降低用导体(例如、导电性板)进行面接触的结构的图。图7是表示本专利技术的实施方式3所涉及的电子电气设备的散热器的翅片部和壳体经由噪声降低用导体(例如、导电性衬垫)进行面接触的结构的图。图8是表示本专利技术的实施方式4所涉及的电子电气设备的散热器的翅片部中经由在横穿多个凸部的方向上延伸的噪声降低用导体进行面接触的结构(之一)的图。图9是表示本专利技术的实施方式4所涉及的电子电气设备的散热器的翅片部中经由在横穿多个凸部的方向上延伸的噪声降低用导体进行面接触的结构(之二)的图。图10是表示本专利技术的实施方式4所涉及的电子电气设备的散热器的翅片部中经由在横穿多个凸部的方向上延伸的噪声降低用导体进行面接触的结构(之三)的图。图11是表示本专利技术的实施方式5所涉及的具有连接壳体与散热器的边的电子电气设备中经由在与壳体和散热器的连接边相垂直的方向上延伸的噪声降低用导体进行面接触的结构(之一)的图。图12是表示本专利技术的实施方式5所涉及的具有连接壳体与散热器的边的电子电气设备中经由在与壳体和散热器的连接边相垂直的方向上延伸的噪声降低用导体进行面接触的结构(之二)的图。图13是表示本专利技术的实施方式5所涉及的具有连接壳体与散热器的边的电子电气设备中经由在与壳体和散热器的连接边相垂直的方向上延伸的噪声降低用导体进行面接触的结构(之三)的图。具体实施方式下面,参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。[实施方式1]图4是表示本专利技术的实施方式1所涉及的电子电气设备的散热器的翅片部(散热部)和壳体经由噪声降低用导体进行面接触的结构的图。即,图4(A)至图4(D)示出本实施方式中半导体元件10、散热器20、壳体30、以及噪声降低用导体41~44的配置关系作为(A)例1~(D)例4。若进一步进行具体说明,则图4(A-1)、图4(A-2)所示的例1-1、例1-2、以及图4(B)所示的例2中,通过使散热器20的翅片部(散热部)24与壳体30经由作为噪声降低用导体的板状导体41、41’进行面接触来进行电气导通,由此来抑制谐振的产生。另外,图4(A-2)所示的例1-2除了利用蛇行的平板形成散热器部24的一边之外与例1-1所示的示例基本相同。图4(A-1)、图4(A-2)以及图4(B)中,在噪声降低用的板状导体41、41’设置凸部,通过将其嵌入到散热器20的翅片间的间隙,使得翅片部24与壳体30经由噪声降低用的板状导体41以低阻抗导通,并且将噪声降低用的板状导体41、41’固定在图示的位置。图4(A-1)、图4(A-2)所示的例1-1、例1-2中,噪声降低用的本文档来自技高网
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电子电气设备

【技术保护点】
一种电子电气设备,包括半导体元件、对所述半导体元件的发热进行冷却的散热器、以及由导电体形成的壳体,所述电子电气设备的特征在于,所述散热器包括:由导电体形成的基底部、以及由竖立设置于所述基底部或安装于所述基底部的嵌合用凹部的至少一个翅片构成的翅片部,设置有与所述翅片部和所述壳体面接触,且表面为导体的噪声降低用导体。

【技术特征摘要】
2015.08.18 JP 2015-1610531.一种电子电气设备,包括半导体元件、对所述半导体元件的发热进行冷却的散热器、以及由导电体形成的壳体,所述电子电气设备的特征在于,所述散热器包括:由导电体形成的基底部、以及由竖立设置于所述基底部或安装于所述基底部的嵌合用凹部的至少一个翅片构成的翅片部,设置有与所述翅片部和所述壳体面接触,且表面为导体的噪声降低用导体。2.如权利要求1所述的电子电气设备,其特征在于,所述噪声降低用导体与所述翅片部的凸部和所述壳体面接触。3.如权利要求2所述的电子电气设备,其特征在于,所述翅片部由两个以上的翅片构成,所述噪声降低用导体是至少具有一个凸部的平板,具有下述结构:所述凸部配置在所述翅片之间,在所述凸部的纵深部与所述翅片的侧面进行面接触,并且所述噪声降低用导体的平面部与所述壳体面接触。4.如权利要求2所述的电子电气设备,其特征在于,所述翅片部由三个以上的翅片构成,所述噪声降低用导体是形成为U字形的平板,具有下述结构:U字形的相对部位配置在所述翅片之间,在所述U字形的相对部位的纵深部与所述翅片的侧面进行面接触,并且所述噪声降低用导体的除所述U字形的相对部位以外的平面部与所述壳体面接触。5.如权利要求4所述的电子电气设备,其特征在于,所述U字形的相对部位具有弯曲成曲线状的结构。6.如权利要求2所述的电子电气设备,其特征在于,所述噪声降低用导体是至少具有一个弯曲凸部的平板,且配置于所述翅片部的翅片底面与所述壳体之间的空隙,具有如下结构:所述弯曲凸部与所述翅片部...

【专利技术属性】
技术研发人员:藤田美和子
申请(专利权)人:富士电机株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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