电子设备制造技术

电子设备具有散热部件、热结合于散热部件的功率元件、以及电接合着功率元件的第1导电层。另外，电子设备具有控制功率元件的开关动作的控制元件、电接合着控制元件的第2导电层、以及配置于第1导电层和第2导电层之间并埋入有功率元件的树脂层。第1导电层、树脂层和第2导电层相对于散热部件由近到远地按照该顺序层叠。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电子设备
本专利技术涉及电子设备。
技术介绍
一般来说，车辆上搭载着专利文献1所公开那样的变换器(inverter)装置。变换器装置是将直流电压变换成交流电压的电子设备，具有安装了功率元件的第1金属板(第1导电层)、以及安装了控制元件的第2金属板(第2导电层)。控制元件控制功率元件的开关动作。在先技术文献专利文献专利文献1:日本特开2010－73767号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题功率元件与控制元件相比，发热量大，所以，希望高效率地冷却功率元件。另外，在这样的电子设备中，例如在第1金属板和第2金属板并列配置于一个平面上的情况下，电子设备的平面尺寸变大，从而有时存在向车辆搭载的搭载空间的制约、难以将电子设备搭载于车辆上。本专利技术的目的在于，提供一种电子设备，该电子设备既能高效率地冷却功率元件又能减小平面尺寸。用于解决课题的手段解决上述课题的电子设备具有：散热部件；热结合于所述散热部件的功率元件；电接合着所述功率元件的第1导电层；控制所述功率元件的开关动作的控制元件；电接合着所述控制元件的第2导电层；以及树脂层，该树脂层配置于所述第1导电层和所述第2导电层之间，并埋入有所述功率元件；所述第1导电层、所述树脂层以及所述第2导电层相对于所述散热部件由近到远地按照该顺序层叠。附图说明图1是一实施方式中的电子设备的剖视图。具体实施方式以下，参照图1对电子设备10的一实施方式进行说明。本实施方式的电子设备10例如是车载用的变换器装置。如图1所示，电子设备10具有：散热部件20、功率元件11a、作为第1导电层的第1金属板11、两个控制元件12a、12b、以及作为第2导电层的第2金属板12。在第1金属板11电接合有功率元件11a，在第2金属板12电接合有控制元件12a、12b。功率元件11a是金属氧化膜半导体场效应晶体管(MOSFET)，以裸芯片被安装于第1金属板11。各控制元件12a、12b例如是片式电阻器、电容器等。散热部件20例如是具有冷却水在内部流动的冷却水流路的铝制的壳体。第1金属板11和第2金属板12是平板状的铜板。第1金属板11的厚度H1比第2金属板12的厚度H2厚，在第1金属板11流动比在第2金属板12流动的电流大的电流。电子设备10具有配置于第1金属板11和第2金属板12之间并埋入有功率元件11a的树脂层13。树脂层13由包括玻璃纤维等热传导率(热导率)良好的填料在内的环氧树脂构成。第1金属板11、树脂层13以及第2金属板12相对于散热部件20按照该顺序由近到远地层叠。由此，第1金属板11比第2金属板12更靠近散热部件20地配置。功率元件11a在第1金属板11、树脂层13以及第2金属板12层叠的方向(以下称为“层叠方向”。)上，与一方的控制元件12a部分地重叠。功率元件11a以埋入于树脂层13内的方式配置于第1金属板11和树脂层13之间。在散热部件20和第1金属板11之间，介有高热传导绝缘层14。高热传导绝缘层14由包括玻璃纤维等热传导率良好的填料的环氧树脂构成。被混入到形成高热传导绝缘层14的环氧树脂中的填料的量比被混入到形成树脂层13的环氧树脂的填料的量多。由此，高热传导绝缘层14的热传导率比树脂层13的高。功率元件11a利用板状的两个导电部件15而与第2金属板12电连接。平板状的各导电部件15以通过树脂层13的方式在相对于功率元件11a中的朝向第2金属板12的平面111a垂直的方向延伸。由此，各导电部件15被配置成其厚度方向与沿着功率元件11a的平面111a的方向一致。各导电部件15形成了在功率元件11a和控制元件12a、12b之间流动的电流的路径。在各控制元件12a、12b和功率元件11a之间，产生经由第2金属板12和各导电部件15的电流流动，从而进行功率元件11a的开关动作。由此，控制元件12a、12b控制功率元件11a的开关动作。电子设备10具有第3金属板16，该第3金属板16具有发热量比控制元件12a、12b小的发热元件16a。第3金属板16是平板状的铜板。第3金属板16隔着第2金属板12配置在第1金属板11的相反侧。在第2金属板12和第3金属板16之间介有绝缘层17。也就是说，第3金属板16层叠于绝缘层17上。绝缘层17由包括玻璃纤维等热传导率良好的填料的环氧树脂构成。树脂层13的热传导率与绝缘层17的热传导率相同。控制元件12a、12b以埋入于绝缘层17内的方式配置于第2金属板12和绝缘层17之间。在电子设备10中，形成有以贯通第3金属板16、绝缘层17、第2金属板12和树脂层13的方式在层叠方向延伸的贯通孔18。在贯通孔18内，收容着被安装于第1金属板11的感应设备19(例如电抗器)。感应设备19具有电接合于第1金属板11的线圈19a(在图1中用双点划线表示)、以及热接合于第1金属板11的芯19b(在图1中用双点划线表示)。感应设备19不超过第3金属板16的上面(第3金属板16中的与绝缘层17相反侧的面)地延伸。以下，对本实施方式的作用进行说明。功率元件11a的发热量比控制元件12a、12b的大。第1金属板11比第2金属板12更靠近散热部件20地配置，所以，与控制元件12a、12b发出的热相比，功率元件11a发出的热更优先地由散热部件20来散热。另外，高热传导绝缘层14的热传导率比树脂层13的高，所以，与树脂层13相比，功率元件11a发出的热更容易被传递到高热传导绝缘层14。由此，功率元件11a发出的热经由第1金属板11和高热传导绝缘层14被传递到散热部件20，由散热部件20来散热。而且，感应设备19的线圈19a和芯19b发出的热也经由第1金属板11和高热传导绝缘层14被传递到散热部件20，由散热部件20来散热。在上述实施方式中能够获得如下的效果。(1)第1金属板11、树脂层13和第2金属板12相对于散热部件20按照该顺序由近到远地层叠。据此，第1金属板11比第2金属板12更靠近散热部件20地配置，所以，与控制元件12a、12b发出的热相比，功率元件11a发出的热更优先地由散热部件20来散热。而且，第1金属板11、树脂层13和第2金属板12层叠，所以，与第1金属板11和第2金属板12并列配置于一个平面上的情况相比，既能高效率地冷却功率元件11a又能减小电子设备10的平面尺寸。(2)在散热部件20和第1金属板11之间，介有热传导率比树脂层13高的高热传导绝缘层14。据此，即使是必须要将散热部件20与第1金属板11绝缘的结构，由于介于散热部件20和第1金属板11之间的高热传导绝缘层14的热传导率比树脂层13的高，所以，与树脂层13相比，功率元件11a发出的热更容易被传递到高热传导绝缘层14。由此，传递到高热传导绝缘层14的热被传递到散热部件20，由散热部件20来散热，所以，即使是必须要将散热部件20与第1金属板11绝缘的结构，也能够高效率地冷却功率元件11a。(3)功率元件11a通过导电部件15而与第2金属板12连接。导电部件15以通过树脂层13的内部的方式在相对于功率元件11a中的朝向第2金属板12的平面垂直的方向延伸。据此，与功率元件11a和第2金属板12并列配置于一个平面上且将功率元件11a通过引线接合而与第2金属板12连接的情况相比，能够减小电子设备10的平面尺寸。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子设备，具有：散热部件；热结合于所述散热部件的功率元件；电接合着所述功率元件的第1导电层；控制所述功率元件的开关动作的控制元件；电接合着所述控制元件的第2导电层；以及树脂层，该树脂层配置于所述第1导电层和所述第2导电层之间，并埋入有所述功率元件；所述第1导电层、所述树脂层以及所述第2导电层相对于所述散热部件由近到远地按照该顺序层叠。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.27 JP 2014-2402861.一种电子设备，具有：散热部件；热结合于所述散热部件的功率元件；电接合着所述功率元件的第1导电层；控制所述功率元件的开关动作的控制元件；电接合着所述控制元件的第2导电层；以及树脂层，该树脂层配置于所述第1导电层和所述第2导电层之间，并埋入有所述功率元件；所述第1导电层、所述树脂层以及所述第2导电层相对于所述散热部件由近到远地按照该顺序层叠。2.如权利要求1所述的电子设备，在所述散热部件和所述第1导电层之间，介有具有比所述树脂层高的热传导率的高热传导绝缘层。3.如权利要求1或2所述的电子设备，还具有用于将所述功率元件连接于所述第2导电层的多个导电...

【专利技术属性】
技术研发人员：森昌吾，加藤直毅，汤口洋史，岩田佳孝，川边雅彦，音部优里，
申请(专利权)人：株式会社丰田自动织机，
类型：发明
国别省市：日本,JP