專利名稱：電子電路裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將安裝有半導(dǎo)體元件等電子部件的印刷電路板收納到收納箱(case) 中的電子電路裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，在這種電子電路裝置中，安裝有半導(dǎo)體元件的印刷電路板被收納在收納箱內(nèi)，并且形成收納箱外輪廓的金屬板與半導(dǎo)體元件面接觸，半導(dǎo)體元件的發(fā)熱被傳導(dǎo)到金屬板而散熱。以下，參照


現(xiàn)有的電子電路裝置。圖7是表示特開2004-134491號公報中記載的現(xiàn)有的電子電路裝置的概略結(jié)構(gòu)的截面圖。圖7中，在印刷電路板100，通過對端子10 進行錫焊等，安裝電機驅(qū)動用的 IPMdntelligent Power Module 智能電源模塊)等半導(dǎo)體元件102。另外，以與半導(dǎo)體元件102接觸的方式配置有金屬板105。進一步，在收納箱108中，用螺釘111固定印刷電路板100。而且，金屬板105配置成覆蓋收納箱108的開口部。金屬板105的外側(cè)面與收納箱108的安裝面形成為同一平面。而且，該同一平面用螺釘114安裝成與外部散熱體115接觸。罩(cover) 117覆蓋印刷電路板100。關(guān)于如上結(jié)構(gòu)的電子電路裝置，以下說明其動作。當電子電路裝置動作時，半導(dǎo)體元件102因通電而發(fā)熱，其熱量向與半導(dǎo)體元件 102緊貼的金屬板105傳導(dǎo)。金屬板105由于安裝成與外部散熱體115緊貼，所以向金屬板105傳導(dǎo)的半導(dǎo)體元件102的熱量，進一步向外部散熱體115傳導(dǎo)。因此，半導(dǎo)體元件102的溫度不會上升到所需溫度以上。因此，防止半導(dǎo)體元件102的熱破壞，電子電路裝置能夠邊保持可靠性邊動作。然而，在現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)中，金屬板105與外部散熱體115緊貼，電子電路裝置沒有暴露在外部的空氣中。因此，在將電子電路裝置安裝到壓縮機等高溫設(shè)備的情況下，散熱效果會消失。在這里，如果使電子電路裝置的安裝方向相反，將電子電路裝置安裝到罩117 — 側(cè)，則金屬板105與外部的空氣接觸，金屬板105的熱散發(fā)到外部的空氣中。然而，如果是該結(jié)構(gòu)，則由于金屬板105露出，所以存在使用者的手接觸到金屬板 105的情況。如果半導(dǎo)體元件102因故障發(fā)生絕緣破壞，則金屬板105成為充電部，所以存在不能確保安全的課題。另外，在周圍溫度發(fā)生變化的情況下，因收納箱108與半導(dǎo)體元件102的線膨脹系數(shù)不同，而在半導(dǎo)體元件102與金屬板105之間產(chǎn)生間隙。因此，從半導(dǎo)體元件102向金屬板105的熱傳導(dǎo)受到阻礙。另外，還存在在端子10 與印刷電路板100的接合部施加應(yīng)力， 電連接被破壞的課題。
另外，在將電子電路裝置安裝到壓縮機等振動設(shè)備的情況下，振動施加到印刷電路板100的用螺釘111安裝的安裝部和端子102a，還存在引起機械破壞的課題。

發(fā)明內(nèi)容
于是，本發(fā)明的電子電路裝置包括具有上側(cè)安裝面和下側(cè)安裝面的印刷電路板； 安裝于上側(cè)安裝面的半導(dǎo)體元件；收納印刷電路板，在一個面上具有開口部的收納箱；配置在收納箱的內(nèi)部，從鉛直下方支承印刷電路板的多個橡皮襯套；配置在印刷電路板的鉛直上方，封閉開口部的鋁板；和夾在半導(dǎo)體元件與鋁板之間的絕緣片，其中通過將鋁板安裝于收納箱，印刷電路板壓縮橡皮襯套，壓接半導(dǎo)體元件與鋁板和絕緣片。通過采用這樣的結(jié)構(gòu)，由絕緣片確實地將半導(dǎo)體元件和鋁板絕緣。另外，即使在周圍溫度變化了的情況下，也能通過橡皮襯套的壓縮率改變，而將印刷電路板與鋁板的間隔保持為一定。而且，能夠提供確保半導(dǎo)體元件、鋁板和絕緣片的緊貼性，防止半導(dǎo)體元件的過度的溫度上升，可靠性更高的電子電路裝置。進一步，印刷電路板用橡皮襯套柔性保持于收納箱。因此，即使將電子電路裝置安裝到壓縮機等振動設(shè)備，橡皮襯套也吸收振動，防止部件損壞，提高電子電路裝置的可靠性。

圖1是本發(fā)明的實施方式的電子電路裝置的分解立體圖。圖2是該電子電路裝置的橡皮襯套(rubber bush)的立體圖。圖3是圖2的3-3截面圖。圖4是本發(fā)明的實施方式的電子電路裝置的鋁板的俯視圖。圖5是圖4的5-5截面圖。圖6是將本發(fā)明的實施方式的電子電路裝置安裝到壓縮機時的側(cè)面圖。圖7是表示現(xiàn)有的電子電路裝置的概略結(jié)構(gòu)的截面圖。
具體實施例方式以下，參照

本發(fā)明的實施方式。另外，本發(fā)明并不由該實施方式限定。(實施方式)圖1是本發(fā)明的實施方式的電子電路裝置的分解立體圖。圖1中，電子電路裝置具有印刷電路板5、半導(dǎo)體元件39、收納箱1、多個橡皮襯套19、鋁板21和絕緣片(sheet) 29。收納箱1具有開口部9，設(shè)置有多個安裝腳Ic和Id。 這里，收納箱1在一個面If上具有開口部9，用改性聚亞苯醚樹脂等注射成型(injection molding)而形成。開口部9相對印刷電路板5的大小大若干，使得印刷電路板5能夠被收納到收納箱1的內(nèi)部。在安裝腳lc、ld設(shè)置有用于安裝電子電路裝置的孔le。具有上側(cè)安裝面恥和下側(cè)安裝面5c的印刷電路板5，由玻璃布或者玻璃不織布和環(huán)氧樹脂形成。另外，在印刷電路板5的下側(cè)安裝面5c安裝有連接器(connector) 13 (通過錫焊等安裝)，在4個位置的角部設(shè)置有多個基板安裝孔如。在收納箱1中，在與連接器 13相對的位置開口，形成有軟線(cord)引出部17。另外，在收納箱1的內(nèi)部4個位置，與收納箱1 一體成型地設(shè)置有向開口部9突出的突出部la。圖2是本發(fā)明的實施方式的電子電路裝置的橡皮襯套的立體圖，圖3是圖2的3-3 截面圖。在4個位置的突出部la，分別安裝有具有空洞部19a的筒狀的橡皮襯套19。艮口， 突出部Ia嵌入到空洞部19a。如圖1所示，多個橡皮襯套19配置在收納箱1的內(nèi)部，從鉛直下方支承印刷電路板5。突出部Ia的高度比橡皮襯套19的高度高，頂端從橡皮襯套19突出。而且，該突出的部分嵌入到印刷電路板5的印刷安裝孔fe。另外，橡皮襯套19在將印刷電路板5收納并安裝于收納箱1的狀態(tài)下，被收納箱 1和印刷電路板5夾在中間而被壓縮。另外，基板安裝孔fe的孔徑設(shè)計成在插入突出部Ia時有適當?shù)挠嘞?clearance) (例如，如果突出部Ia的直徑是3mm，則基板安裝孔fe的孔徑是4mm)。在開口部9的角部開設(shè)有安裝孔lb。另外，在沖壓加工的鋁合金制的鋁板21的角部開設(shè)有孔21a。鋁板21配置在印刷電路板5的鉛直上方，用鋁板固定用螺絲25固定到收納箱1。另外，鋁板21封閉開口部9。絕緣片四與鋁板21的內(nèi)側(cè)面緊貼地用固定螺栓31安裝(例如，2片重疊)。絕緣片四具有滿足安全標準(例如承受1750V，1分鐘的絕緣耐力試驗)的電絕緣性能。另外，圖4是本發(fā)明的實施方式的電子電路裝置的鋁板的俯視圖，圖5是圖4的 5-5截面圖。在鋁板21的內(nèi)側(cè)面，通過沖壓加工等形成多個突起部21b。如圖1所示，絕緣片四在由突起部21b的包圍的內(nèi)側(cè)，由突起部21b限制位置地安裝。另外，在絕緣片四預(yù)先涂敷熱傳導(dǎo)性好的熱擴散復(fù)合物(compound) 35。熱擴散復(fù)合物35的熱傳導(dǎo)率是大約0. 9ff/m ·Κ，例如，以硅油(silicon oil)和氧化鋅等混合物為材料。熱擴散復(fù)合物35使絕緣片四與鋁板21的緊貼良好，使絕緣片四與鋁板21的熱傳導(dǎo)性良好。在印刷電路板5的上側(cè)安裝面恥安裝有壓縮機驅(qū)動用等的IPMdntelligent Power Module)等半導(dǎo)體元件39。僅將半導(dǎo)體元件39安裝于與連接器13等其它部件相反一側(cè)的與鋁板21相對的上側(cè)安裝面恥。另外，在半導(dǎo)體元件39與印刷電路板5之間，與半導(dǎo)體元件39和印刷電路板5緊貼地配置有間隔物(spacer) 43。半導(dǎo)體元件39與安裝有絕緣片四的鋁板21緊貼。S卩，絕緣片四夾在半導(dǎo)體元件39與鋁板21之間。通過將鋁板21安裝到收納箱1，印刷電路板5使橡皮襯套19成為壓縮狀態(tài)。因此，壓接半導(dǎo)體元件39與鋁板21和絕緣片四。圖6是將本發(fā)明的實施方式電子電路裝置安裝到壓縮機時的側(cè)面圖。圖6中，在密閉型的壓縮機47的外輪廓，通過熔接等安裝有支架51。本實施方式的電子電路裝置用于驅(qū)動壓縮機47。收納箱1的安裝腳Ic用將孔Ie 貫通的安裝螺栓55固定于支架51，將電子電路裝置安裝到壓縮機47。關(guān)于如上結(jié)構(gòu)的電子電路裝置，以下說明其動作和作用。電子電路裝置的組裝是在圖1所示的收納箱1的突出部Ia插入橡皮襯套19。接著，使連接器13與收納箱1的軟線引出部17相對。而且，將印刷電路板5從收納箱1的開口部9插入，使得能夠與外部電連接。此時，印刷電路板5設(shè)置在收納箱1內(nèi)，使得收納箱1的突出部Ia嵌入到印刷電路板5的基板安裝孔fe。另一方面，在鋁板21安裝有絕緣片四的情況下采用如下結(jié)構(gòu)。在鋁板21的內(nèi)側(cè)面，即與絕緣片四相對的一側(cè)的面上，在由突起部21b包圍的區(qū)域中用固定螺栓31安裝絕緣片29。這里，在緊固固定螺栓31時，絕緣片四會以固定螺栓31為中心，沿與固定螺栓 31的旋轉(zhuǎn)方向相同的方向旋轉(zhuǎn)。但是，由于用突起部21b防止絕緣片四旋轉(zhuǎn)，所以絕緣片 29被安裝在鋁板21的正確位置上。另外，在絕緣片四與鋁板21接觸的面上，預(yù)先涂敷熱擴散復(fù)合物35。接著，將安裝有絕緣片四的鋁板21用鋁板固定用螺絲25安裝到收納箱1的開口部9。此時，在半導(dǎo)體元件39的上表面，成為從收納箱1的開口部9稍稍(例如2mm左右) 向垂直方向突出的尺寸。因此，半導(dǎo)體元件39被鋁板21按壓，橡皮襯套19成為被印刷電路板5壓縮的狀態(tài)。通過上述方式組裝的電子電路裝置，在通電、驅(qū)動壓縮機等時，半導(dǎo)體元件39發(fā)熱。該熱量向緊貼的鋁板21傳導(dǎo)，向收納箱1的外部散熱。如上所述，在本實施方式中，在鋁板21與半導(dǎo)體元件39之間安裝有絕緣片四。因此，即使在半導(dǎo)體元件39故障，半導(dǎo)體元件39的絕緣被破壞的情況下，也能確保半導(dǎo)體元件39與鋁板21的絕緣。因此，能夠提供即使手接觸到鋁板21也不會觸電的更安全的電子電路裝置。另外，當電子電路裝置的周圍溫度變化時，收納箱1產(chǎn)生熱膨脹、熱收縮。但由于被壓縮的橡皮襯套19吸收收納箱1的尺寸變化范圍，所以印刷電路板5與鋁板21的間隔保持為一定。因此，能確保半導(dǎo)體元件39與鋁板21和絕緣片四的緊貼。由此，防止半導(dǎo)體元件39的過度的溫度上升，提高電路裝置的可靠性。進一步，印刷電路板5對于收納箱1不是用螺栓等緊固，而是用橡皮襯套19柔性保持。因此，電子電路裝置即使在安裝到壓縮機等振動物體的情況下，橡皮襯套19也吸收振動。其結(jié)果是，防止印刷電路板5和安裝于印刷電路板5的部件的破損，提高電子電路裝置的可靠性。另外，半導(dǎo)體元件39安裝于與印刷電路板5的其它部件相反一側(cè)的安裝面。而且， 半導(dǎo)體元件39的安裝高度在上側(cè)安裝面恥中最高。因此，不需要加長半導(dǎo)體元件39的端子等，使其在印刷電路板5的安裝高度比其它部件高。其結(jié)果是，能夠提供半導(dǎo)體元件39 的安裝容易，組裝作業(yè)性良好的廉價的電子電路裝置。進一步，在橡皮襯套19的安裝中，可以僅在橡皮襯套19的空洞部19a嵌入或者插入收納箱1的突出部la。另外，突出部Ia在收納箱1的內(nèi)部朝向開口部9設(shè)置。而且，突出部Ia插入到空洞部19a和基板安裝孔fe，橡皮襯套19和印刷電路板5配置在收納箱1 內(nèi)。由于能夠這樣用突出部Ia進行印刷電路板5的安裝中的定位，所以能夠提高電子電路裝置的組裝作業(yè)性。另外，在鋁板21的與絕緣片四相對的面上設(shè)置有進行絕緣片四的定位的多個突起部21b。因此，絕緣片四通過突起部21b，對于鋁板21僅用固定螺栓31就能夠可靠地安裝在預(yù)定的位置。其結(jié)果是，提高了絕緣片四的安裝作業(yè)性。另外，提供在正確的位置安裝絕緣片29，對于觸電更安全的電子電路裝置。進一步，在絕緣片四與鋁板21的接觸面，涂敷熱擴散復(fù)合物35。因此，即使在鋁板21變形的情況下，在絕緣片四與鋁板21之間產(chǎn)生的間隙也由熱擴散復(fù)合物35填埋。因此，半導(dǎo)體元件39的發(fā)熱可靠地向鋁板21傳導(dǎo)。其結(jié)果是，提供防止半導(dǎo)體元件39的過度的溫度上升，可靠性高的電子電路裝置。 另外，在印刷電路板5與半導(dǎo)體元件39之間緊貼配置有間隔物43。因此，橡皮襯套19的壓縮壓力不會直接施加到半導(dǎo)體元件39的端子。其結(jié)果是，能夠提供抑制半導(dǎo)體元件39的端子的連接部的破損，可靠性高的電子電路裝置。
權(quán)利要求
1.一種電子電路裝置，其特征在于，包括具有上側(cè)安裝面和下側(cè)安裝面的印刷電路板；安裝于所述上側(cè)安裝面的半導(dǎo)體元件；收納所述印刷電路板，在一個面上具有開口部的收納箱；配置在所述收納箱的內(nèi)部，從鉛直下方支承所述印刷電路板的多個橡皮襯套；配置在所述印刷電路板的鉛直上方，封閉所述開口部的鋁板；和夾在所述半導(dǎo)體元件與所述鋁板之間的絕緣片，其中通過將所述鋁板安裝于所述收納箱，所述印刷電路板壓縮所述橡皮襯套，壓接所述半導(dǎo)體元件與所述鋁板和所述絕緣片。
2.如權(quán)利要求1所述的電子電路裝置，其特征在于 所述半導(dǎo)體元件的安裝高度在所述上側(cè)安裝面中最高。
3.如權(quán)利要求1所述的電子電路裝置，其特征在于在所述收納箱的內(nèi)部朝向所述開口部設(shè)置的突出部，插入到設(shè)置于所述橡皮襯套的空洞部和設(shè)置于所述印刷電路板的基板安裝孔，將所述橡皮襯套和所述印刷電路板配置在所述收納箱內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1所述的電子電路裝置，其特征在于在所述鋁板的與所述絕緣片相對的面上設(shè)置有進行所述絕緣片的定位的多個突起部。
5.如權(quán)利要求1所述的電子電路裝置，其特征在于 在所述絕緣片涂敷有熱擴散復(fù)合物。
6.如權(quán)利要求1所述的電子電路裝置，其特征在于在所述印刷電路板與所述半導(dǎo)體元件之間配置有間隔物。
全文摘要
本發(fā)明的電子電路裝置具有印刷電路板、半導(dǎo)體元件、收納箱、從鉛直下方支承印刷電路板的多個橡皮襯套、配置在印刷電路板的鉛直上方的鋁板和絕緣片，通過將鋁板安裝于收納箱，印刷電路板壓縮橡皮襯套，壓接半導(dǎo)體元件與鋁板和絕緣片。
文檔編號H05K7/14GK102469739SQ201110349759
公開日2012年5月23日 申請日期2011年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月8日
發(fā)明者德永成臣 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社