电路基板制造技术

本发明专利技术提供一种单一结构的电路基板，在提高散热性的同时实现小型化、低成本化。多层单一电路基板(23)在马达(15)的输出相反侧固定于轴承保持件(13)，在与该轴承保持件(13)对置的第二表面相反侧的第一表面安装有发热元件(FET)，该多层单一电路基板(23)中，在连接发热元件的第一电端子(22)的第一区域(31a)的正下方设置使通孔被覆盖的第一通孔41a，在连接发热元件的第二电端子(24)的第二区域(32a)的正下方设置使通孔被覆盖的第二通孔(43a)。将这些第一通孔和第二通孔作为热传导路径，将发热元件产生的热量向紧贴电路基板(23)配置的轴承保持件(13)散热。承保持件(13)散热。承保持件(13)散热。

【技术实现步骤摘要】
电路基板


[0001]本专利技术涉及例如在马达控制装置等中使用的电路基板。

技术介绍

[0002]在对汽车等车辆的马达进行驱动控制的马达控制装置等中，不仅通过马达和电子控制单元(ECU)的一体化而实现小型化，而且使搭载于装置的电路基板、安装于该基板的电子部件小型化，使电路基板的表面的部件安装面积减少，使基板整体高密度化、小型化。
[0003]随着近来的马达控制装置等的高性能化、多功能化，安装在电路基板上的电子部件被高集成化，通过进一步的高速驱动化，电子部件的发热量也在增大。在马达控制装置中安装有向马达提供驱动电力的逆变器电路，构成该逆变器电路的MOSFET等开关元件因开关损耗等而发热。
[0004]这样，由安装在电路基板上的发热部件产生的热量需要高效地释放到基板的外部。作为散热结构，例如已知有从安装在基板上的FET的背面散热的类型、从安装在基板上的FET的下表面经由热传导体的材料(铜嵌体等)散热的类型、从安装在基板上的FET的下表面经由散热孔散热的类型、将产生的热量向轴承保持件散热的结构等。
[0005]在专利文献1的驱动装置中，将基板和框架部件接近配置，使来自安装在基板上的驱动元件、电流检测元件、集成电路部件(ASIC)等发热元件的热量向框架部件进行背面散热。
[0006]专利文献2公开了一种电路基板，其将电动马达的框体作为外部散热体使用，并且通过作为金属制贯通构件的铜嵌体确保从电路基板的一个面侧向另一个面侧的热传导路径而能够进行传热、散热。
[0007]作为其他散热例，已知有从散热孔经由表层的散热基板将电子部件的热量向外部气体散热的结构。例如，在专利文献3的负载驱动装置中，在安装于基板上的发热型电子部件的正下方设置散热孔组，通过散热孔组将从这些发热型电子部件产生的热量传递到基板的背面侧。[现有技术文献][专利文献][0008]专利文献1:日本专利第6179476号公报专利文献2:日本特开2020
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4887号公报专利文献3:日本特开2019
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80471号公报

技术实现思路

[0009]如专利文献1那样，将来自作为发热元件的MOSFET的热量从MOSFET的背面向马达的轴承保持件散热的结构，为了提高其散热效果，仅限应用于能够进行背面散热的MOSFET。由于能够背面散热的MOSFET的种类有限而价格高，因此存在应用该MOSFET不能降低电路基板整体的成本的问题。
[0010]在专利文献2的情况下，由于作为热传导体材料的铜嵌体价格高，因此将其作为主要的散热单元会导致电路基板的成本上升。另一方面，在专利文献3所采用的利用散热孔散热中，焊料从电路基板的MOSFET的底面的焊盘流入到通孔，流出到基板背面，有可能与散热器电短路，因此在生产组装性等方面存在问题。
[0011]本专利技术是鉴于上述问题而完成的，其目的在于，实现单一结构的电路基板的小型化、低成本化，并且提高散热性。
[0012]作为实现上述目的、解决上述课题的一个手段，具有以下结构。即，本申请的示例的第一专利技术所涉及的电路基板是在马达的输出侧的相反侧即输出相反侧固定于轴承保持件，在与该轴承保持件对置的第二表面的相反侧的第一表面上安装有发热元件的多层的单一电路基板，其特征在于，包括：第一通孔，其在连接有所述发热元件的第一电端子的第一区域的正下方沿所述电路基板的厚度方向延伸，在规定部位使通孔被覆盖；以及第二通孔，其在连接有所述发热元件的第二电端子的第二区域的正下方沿所述电路基板的厚度方向延伸，在规定部位使通孔被覆盖，将所述第一通孔和所述第二通孔作为热传导路径，将由所述发热元件产生的热量向紧贴所述电路基板配置的所述轴承保持件散热。
[0013]本申请的示例的第二专利技术是一种驱动三相以上的多相马达的马达控制装置，其特征在于，包括：轴承保持件，其对可旋转地支撑所述马达的轴的轴承进行保持；以及上述示例的第一专利技术所涉及的电路基板，其固定于所述轴承保持件，所述电路基板的一端侧具备连接器部，该连接器部具有外部电源的连接用端子和外部信号的连接用端子，所述控制部至少根据所述外部信号来决定驱动所述马达的指令信号，所述驱动部根据所述指令信号来驱动所述马达。
[0014]本申请的示例的第三专利技术的特征在于一种动力转向系统，将上述示例的第二专利技术的马达控制装置作为对车辆等的驾驶员的转向盘操作进行辅助的电动动力转向用的马达控制装置。
[0015]本申请的示例的第四专利技术的特征在于一种具备上述示例的第三专利技术的动力转向系统的车辆。
[0016]根据本专利技术，对安装在单一结构的电路基板上的发热部件能够获得高散热效率，并且能够实现电路基板的小型化、低成本化。附图的简要说明
[0017]图1是搭载有本专利技术的实施方式的电路基板的马达控制装置的分解立体图。图2是实施方式所涉及的电路基板的俯视外观图。图3(a)部分地示出了具有第一散热结构的电路基板的表面，而图3(b)示出了对应于图3(a)的电路基板的背面。图4是沿着图3(a)的B
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B'向视线切断电路基板的剖视图。图5(a)部分地示出了具有第二散热结构的电路基板的表面，而图5(b)示出了与图5(a)对应的电路基板的背面。图6是沿着图5(a)的C
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C'向视线切断电路基板时的剖视图。图7是电路基板的驱动侧的电路结构图。图8是示意性地示出与图7的电路结构对应的第二散热结构中的散热通孔的配置的图。
具体实施方式
[0018]以下，参照附图对本专利技术的实施方式进行详细说明。图1是搭载有本专利技术的实施方式所涉及的电路基板并与该电路基板一体化的马达控制装置的分解立体图。
[0019]在图1所示的马达控制装置10中，在由马达罩14覆盖的马达15的轴向上部配置散热器13，在轴承保持件13的上部且马达15的轴向输出相反侧载置本实施方式所涉及的电路基板20，并通过螺钉等固定于轴承保持件13。
[0020]轴承保持件13是保持马达15的轴承机构的金属制的散热器，作为从电路基板20产生的热量的散热用部件而发挥功能，例如由铝压铸成形而成。通过将马达15的轴承保持件13用作外部散热体，能够削减电路基板20的部件数量。
[0021]在电路基板20的背面(部件安装面的相反侧)和轴承保持件13隔着热传导性的绝缘树脂(复合物)相互紧贴的状态下，电路基板20固定于轴承保持件13。由此，由电路基板20的发热部件产生的热量通过后述的散热通孔传导而有效地向散热器13散热。
[0022]固定于轴承保持件13的电路基板20的上部被金属制的单元罩12覆盖。外部连接器16是向马达15提供的电源、向电路基板20提供的控制信号等的连接用端子，被连接器壳体覆盖，固定在轴承保持件13上。
[0023]这样使平面彼此相对配置的电路基板20和支撑并固定该电路基板20的轴承保持件13在俯视时的外形形状和面积大致相同。
[0024]马达15是马达的驱动部和控制部一体形成的机电一体型的马达(无刷马达)。通过设为机电一体型，能够有效地本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电路基板，该电路基板是多层的单一电路基板，其在马达的输出侧的相反侧即输出相反侧固定于轴承保持件，在与该轴承保持件对置的第二表面的相反侧的第一表面安装有发热元件，其特征在于，包括：第一通孔，其在所述发热元件的第一电端子所连接的第一区域的正下方沿所述电路基板的厚度方向延伸，且在规定部位使通孔被覆盖；以及第二通孔，其在所述发热元件的第二电端子所连接的第二区域的正下方沿所述电路基板的厚度方向延伸，且在规定部位使通孔被覆盖，将所述第一通孔和所述第二通孔作为热传导路径，将由所述发热元件产生的热量向紧贴所述电路基板配置的所述轴承保持件散热。2.根据权利要求1所述的电路基板，其特征在于，所述第一通孔和所述第二通孔由涂敷于所述第二表面的阻焊剂覆盖所述通孔。3.根据权利要求1所述的电路基板，其特征在于，所述第一通孔和所述第二通孔分别与形成在所述多层的至少一层上的整体图案电连接，所述整体图案中最靠近所述第二表面的层的整体图案的面积比其他整体图案的面积大。4.根据权利要求1所述的电路基板，其特征在于，还包括：第三通孔，其设置在所述第一区域的俯视时附近的第三区域，且在所述电路基板的厚度方向上贯通：以及第四通孔，其设置在所述第二区域的俯视时附近的第四区域，且在所述电路基板的厚度方向上贯通，所述电路基板中，所述第一通孔和所述第三通孔在所述多层的至少一层中电连接，并且所述第二通孔和所述第四通孔在所述多层的至少一层中电连接。5.根据权利要求1所述的电路基板，其特征在于，所述马达是驱动部和控制部一体形成的机电一体型马达。6.根据权利要求5所述的电路基板，其特征在于，所述驱动部具有生成所述马达的驱动用交流电源的桥式电路，所述发热元件是构成所述桥式电路的半导体开关元件。7.根据权利要求6所述的电路基板，其特征在于，所述马达是三相以上的多相马达，所述半导体开关元件包括与所述多相的各相对应的高电位侧半导体开关元件和低电位侧开关元件，所述电路基板的内层配置有：所述高电位侧半导体开关元件各自的所述第一电端子彼此电连接而成的高电位整体图案；所述高电位侧半导体开关元件各自的所述第二电端子和所述低电位侧开关元件各自的所述第一电端子按各相电连接而成的中电位整体图案；所述低电位侧开关元件各自的所述第二电端子与电流检测元件的一端按各相电连接而成的低电位整体图案；以及所述电流检测元件的另一端彼此电连接而成的接地(GND)整体图案，所述高电位整体图案、所述中电位整体图案以及所述低电位整体图案分别形成向所述
电路基板的与所述发热元件的安装侧的相反侧投影的整体图案。8.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：高村优介，长内俊二郎，
申请(专利权)人：日本电产艾莱希斯株式会社，
类型：发明
国别省市：