电气装置的散热结构及其制造方法制造方法及图纸

技术编号:10295191 阅读:127 留言:0更新日期:2014-08-06 23:58
一种用于电气装置(Qa-Qd、16)的散热结构,包括:至少一个多层基板(12、12A、12B),该至少一个多层基板包括导体分布图(12c)和由绝缘材料制成的多个基部部件(121-125),导体分布图和多个基部部件堆叠成多层结构以使导体分布图与基部部件中的层间连接部(L1-L10)电联接;电气装置具有内置于至少一个多层基板中的第一电气元件(Qa-Qd)与不内置于多层基板中的第二电气元件(16)中的至少一者;以及与电气装置相对的低热阻元件(13)。低热阻元件具有比绝缘材料低的热阻。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种用于电气装置(Qa-Qd、16)的散热结构,包括:至少一个多层基板(12、12A、12B),该至少一个多层基板包括导体分布图(12c)和由绝缘材料制成的多个基部部件(121-125),导体分布图和多个基部部件堆叠成多层结构以使导体分布图与基部部件中的层间连接部(L1-L10)电联接;电气装置具有内置于至少一个多层基板中的第一电气元件(Qa-Qd)与不内置于多层基板中的第二电气元件(16)中的至少一者;以及与电气装置相对的低热阻元件(13)。低热阻元件具有比绝缘材料低的热阻。【专利说明】
本公开涉及电气装置的散热结构,该散热结构用于电气元件的散热;以及涉及用于制造该散热结构的方法。
技术介绍
通常,例如在JP-A-2004-158545中公开了一种与多层基板有关的技术,该多层基板具有出色的半导体元件的散热特性,并具有低廉的制造成本。该多层基板包括散热板,散热板设置在沿上下方向的两侧上,并与半导体元件隔绝开。然而,在例如MOS-FET (S卩,金属氧化物半导体场效应晶体管)之类的提供马达驱动电路的半导体元件的散热结构中,例如包括封装构造的裸芯片和SMD (B卩,表面安装设备)之类的表面安装元件被安装在基板的表面上,并且基板的背面接触散热体以便辐射热量。在这样的结构中,没有元件安装在背面上。此外,由于热量经由基板进行辐射,因此散热效率不佳。替代地,提出一种结构,该结构使用具有与基板安装表面相对的散热表面的表面安装元件,并且表面安装元件的散热表面经由导热构件接触散热板。当多个表面安装元件安装在基板上时,散热体被附接,如果每个表面安装元件的厚度(即,高度)各不相同,则导热构件的厚度也不相同。此外,由于散热体通常为导电体,因此需要确保散热体与带有导热构件的表面安装元件之间的绝缘特性。因此,需要确保具有最小厚度的表面安装元件与带有导热构件的散热体之间的绝缘特性,并需要考虑带有具有最大厚度的导热构件的表面安装元件来进行热力方面的设计。因此,与单个物体附接于散热体的情形相比,需要使用具有高性能的导热构件。在JP-A-2004-158545中描述的多层基板中也存在上述难点。
技术实现思路
本公开的目的是提供一种电气装置的散热结构,该散热结构具有电气元件的高的散热性能。此外,即使在散热结构包括具有不同厚度的多个层以及具有不同高度的多个电气元件时,仍然容易控制多层基板中的间隔。根据本公开的第一方面,一种用于电气装置的散热结构,包括:至少一个多层基板,该至少一个多层基板包括导体分布图和由绝缘材料制成的多个基部部件,导体分布图和多个基部部件堆叠成多层结构以使导体分布图与基部部件中的层间连接部电联接;电气装置,其具有内置于至少一个多层基板中的第一电气元件和不内置于多层基板中的第二电气元件中的至少一者;以及与电气装置相对的低热阻元件。低热阻元件具有比绝缘材料低的热阻。在上述结构中,即使当多个电气元件容置在多层基板中时,低热阻元件仍布置成面对所述多个电气元件。即使多层基板和电气元件的初始高度或初始厚度彼此不同,该高度或厚度仍通过加热及挤压过程而被均等化。因此,易于控制该结构中的间隙。此外,由于低热阻元件具有低热阻,因而电气元件处产生的热量被传递。因此,电气元件的散热性能提闻。根据本公开的第二方面,一种制造用于电气装置的散热结构的方法,包括:在每个基部部件的一个表面或两个表面上形成导体分布图,该基部部件由绝缘材料制成;在每个基部部件的预定位置处形成贯通孔;用层间连接构件填充贯通孔;将第一电气元件容置在基部部件中的一个基部部件的容置部中,该第一电气元件被包括在电气元件中;堆叠多个基部部件以形成堆叠本体;用压模对堆叠本体进行加热和挤压以使得基部部件彼此结合而形成多层基部;以及,经由导热构件将低热阻元件加热并压力结合到至少一个多层基板的一个表面上,或者将低热阻元件直接加热并布置到至少一个多层基板的一个表面上。在上述方法中,由于执行对低热阻元件的加热及压力结合或对低热阻元件的布置及加热,因此低热阻元件布置成面对多个电气元件,包括多层基板中的电气元件。即使多层基板和电气元件的初始高度或初始厚度彼此不同,该高度或厚度仍通过加热及挤压过程而被均等化。因此,易于控制该结构中的间隙。此外,由于低热阻元件具有低热阻,因而在电气元件处产生的热量被传递。因此,电气元件的散热性能提高。根据本公开的第三方面,一种制造用于电气装置的散热结构的方法,包括:沿着多个电子元件和电路板的堆叠方向将多个电气元件布置在电路板上;以及,经由与电路板相对的导热构件,将低热阻元件布置、加热以及结合到多个电气元件上。在上述方法中,即使沿着不同于堆叠方向的方向布置的多个电气元件的初始高度彼此不同,该高度仍通过加热及挤压过程而被均等化。因此,易于控制该结构中的间隙。此夕卜,由于低热阻元件具有低热阻,因而在电气元件处产生的热量被传递。因此,电气元件的散热性能提高。【专利附图】【附图说明】通过下文中参考附图做出的详细说明,本公开的上述的和其他的目的、特征和优点将变得更显而易见。附图中:图1为示出根据第一实施方式的电气元件的散热结构的截面视图的图解;图2为示出用于控制旋转电机的控制系统的图解;图3为示出基部部件形成过程的示例的图解;图4为示出堆叠过程的示例的图解;图5为示出热压过程的示例的图解;图6为示出多个多层基板的高度差的示例的图解;图7为示出形成过程或布置及加热过程的示例的图解;图8为示出电气元件的第二散热结构的截面视图的图解;图9为示出电气元件的散热结构的截面视图的图解;图10为示出根据第二实施方式的电气元件的散热结构的截面视图的图解;图11为示出电气元件与多层基板的高度差的示例的图解;图12为示出形成过程或布置及加热过程的示例的图解;图13为示出电气元件的散热结构的截面视图的图解;图14为示出根据第三实施方式的电气元件的散热结构的截面视图的图解;图15为示出多个电气元件的高度差的示例的图解;图16为示出布置及加热过程的示例的图解;图17为示出根据其他实施方式的电气元件的散热结构的截面视图的图解;图18为示出根据其他实施方式的电气元件的散热结构的截面视图的图解;以及图19为示出根据其他实施方式的电气元件的散热结构的截面视图的图解。【具体实施方式】将参照附图对实施方式进行说明。在此,词语“连接”表示电连接。在图中限定了右、左、上和下方向。符号代表数字或字母的连续。例如,词语“基部部件121-125”代表“基部部件121、122、123、124、125”。类似地,词语“半导体元件Qa-Qd”代表“半导体元件Qa、Qb、Qc、Qd”。电气元件的散热结构简单地限定为散热结构。(第一实施方式)根据第一实施方式的散热结构包括位于电路板与散热体之间的多个多层基板。将参照图1至8对该结构进行说明。图1中示出的散热结构10包括电路板11、多个多层基板12、低热阻兀件13、导热兀件14和散热体15。在本实施方式中,多个多层基板12包括第一多层基板12A和第二多层基板12B。电路板11为其上安装有电气元件并形成有导体分布图的板。在本实施方式中,电路板11设置成对具有三相例如U相、V相和W相的旋转电机20进行控制。具体地,电路板11包括:控制电路30 ;电阻器Rv、Ru、R本文档来自技高网
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<a href="http://www.xjishu.com/zhuanli/63/201410043322.html" title="电气装置的散热结构及其制造方法原文来自X技术">电气装置的散热结构及其制造方法</a>

【技术保护点】
一种用于电气装置(Qa‑Qd、16)的散热结构,包括:至少一个多层基板(12、12A、12B),所述至少一个多层基板(12、12A、12B)包括导体分布图(12c)和由绝缘材料制成的多个基部部件(121‑125),所述导体分布图(12c)和所述多个基部部件(121‑125)堆叠成多层结构,从而使所述导体分布图(12c)与所述基部部件(121‑125)中的层间连接部(L1‑L10)电联接;所述电气装置(Qa‑Qd、16),具有内置于所述至少一个多层基板(12、12A、12B)中的第一电气元件(Qa‑Qd)和不内置于所述多层基板(12、12A、12B)中的第二电气元件(16)中的至少一者;以及低热阻元件(13),所述低热阻元件(13)与所述电气装置(Qa‑Qd、16)相对,其中,所述低热阻元件(13)具有比所述绝缘材料的热阻低的热阻。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:山中隆广原芳道山本敏久龟山浩二小林裕次
申请(专利权)人:株式会社电装
类型:发明
国别省市:日本;JP

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