專利名稱：供電裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及采用開關元件的供電裝置，本發(fā)明減小開關元件的散熱的熱阻，滿意地確保上述裝置的性能，并且形成合理的與外部端子的連接結(jié)構(gòu)。
背景技術：
向規(guī)定裝置供電的供電裝置采用開關元件而構(gòu)成。該開關元件為不設置開閉觸點，而使電路網(wǎng)具有開關功能的元件，作為其代表實例，列舉有硅制的晶體管。特別是，供電用的開關元件必須要求某種程度的較大輸出，作為抵抗發(fā)熱的措施，將該開關元件安裝于散熱器上。
但是，最好，上述供電裝置的性能更高，價格較低，具體來說，重要的方面在于開關元件的額定溫度較高、與外部的端子的連接簡單、結(jié)構(gòu)簡單、制造性和成本方面優(yōu)良、重量輕并且小型。
本發(fā)明考慮這些諸條件而形成，本發(fā)明的目的在于提供一種供電裝置，在該供電裝置中，減小開關元件的散熱的熱阻，并且形成合理的與外部端子的連接結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
本申請所述的發(fā)明涉及一種采用開關元件的供電裝置，其中上述供電裝置包括具有導電性的第1散熱器，該第1散熱器安裝有上述開關元件；第2散熱器，在該第2散熱器中，以電絕緣的方式安裝有上述第1散熱器，上述第1散熱器用作上述開關元件的1個端子，上述第1散熱器包括與外部端子接觸的突部。如果采用這樣的方案，可減小開關元件的散熱的熱阻，并且可形成合理的與外部端子的連接結(jié)構(gòu)。
即，在開關元件中產(chǎn)生的熱量從開關元件，傳遞到第1散熱器，另外，從第1散熱器，傳遞到第2散熱器。接著，開關元件的散熱性良好。
此外，第1散熱器具有導電性，可用作開關元件的1個端子。另外，第1散熱器具有與外部端子接觸的突部，第1散熱器和外部端子通過利用突部，正確地并且以良好的效率連接。
本申請所述的發(fā)明涉及上述的供電裝置，上述第1散熱器和第2散熱器的相對面積，大于上述開關元件和第1散熱器的相對面積。
如果將第1散熱器和第2散熱器電絕緣，則它們之間的熱阻增加。故，按照本發(fā)明，第1散熱器和第2散熱器的相對面積按照大于開關元件和第1散熱器的相對面積的方式設定，由此，確保從開關元件傳遞到第1散熱器的熱量，與從第1散熱器傳遞到第2散熱器的熱量之間的平衡。
本申請所述的發(fā)明涉及上述的供電裝置，上述第1散熱器為呈L形而形成的金屬板。
即，第1散熱器可采用呈L形而形成的金屬板。按照本發(fā)明，將這樣的金屬板安裝于第2散熱器上，從第2散熱器立起的部位構(gòu)成與外部端子接觸的突部。
本申請所述的發(fā)明涉及上述的供電裝置，其中在上述第1散熱器的突部和上述外部端子上，分別設置連接器，通過將上述連接器之間接合，使上述突部和上述外部端子接觸。
如果象這樣，將連接器之間連接，使突部與外部端子接觸，則供電裝置與外部端子之間的連接作業(yè)容易，非常方便。
本申請所述的發(fā)明涉及上述的供電裝置，其中上述供電裝置包括多個上述開關元件和上述第1散熱器，在至少1個上述第1散熱器上，安裝有電極的電位為相同電位的2個以上的開關元件。
如果象這樣，將電極的電位為相同電位的多個開關元件安裝于1個第1散熱器上，則分別與這些開關元件的電極連接的布線是不需要的，其結(jié)構(gòu)進一步簡化。


圖1為本發(fā)明的具體實例，其為表示供電裝置的主視圖；圖2為本發(fā)明的具體實例，其為表示供電裝置的右側(cè)視圖；圖3為本發(fā)明的具體實例，其為表示供電裝置的俯視圖；圖4為本發(fā)明的具體實例，其為表示供電裝置的內(nèi)部的主視圖；圖5為本發(fā)明的具體實例，其為表示供電裝置的內(nèi)部的右側(cè)視圖；圖6為本發(fā)明的具體實例，其為表示開關元件、第1和第2散熱器的主視圖；圖7為本發(fā)明的具體實例，其為表示開關元件、第1和第2散熱器的左側(cè)視圖；圖8為本發(fā)明的具體實例，其為表示開關元件、第1和第2散熱器的仰視圖；圖9為本發(fā)明的具體實例，其為表示第1散熱器的突部和外部端子之間的連接的說明圖；圖10為本發(fā)明的具體實例，圖10(a)為表示第1散熱器的主視圖，圖10(b)為右側(cè)視圖，圖10(c)為仰視圖；圖11為本發(fā)明的具體實例，圖11(a)為表示第1散熱器的主視圖，圖11(b)為右側(cè)視圖，圖11(c)為仰視圖；圖12為本發(fā)明的具體實例，圖12(a)為表示端子部件的主視圖，圖12(b)為右側(cè)視圖，圖12(c)為仰視圖。
具體實施例方式
下面根據(jù)附圖，對本發(fā)明的具體實例進行具體描述。
圖1～圖12所示的本實例的供電裝置1向DC電動機的線圈供電。該DC電動機為行駛用電動機，該行駛用電動機與作為電源的電池一起，裝載于電動汽車上，根據(jù)駕駛員的運轉(zhuǎn)操作，使汽車行駛。
象這些附圖(作為代表為圖4)所示的那樣，供電裝置1包括多個開關元件20；多個第1散熱器30，該多個第1散熱器30具有導電性，分別安裝有1個或多個開關元件20；安裝有多個第1散熱器30的第2散熱器40；介于第1散熱器30和第2散熱器40之間的絕緣片50；連接各開關元件20的端子21的電路襯底60；罩殼70，該罩殼70保持上述這些部件。在上述電路襯底60中，設置有與外部端子接觸的端子部件61、控制器用連接器62、電容器63、線圈64、繼電器65等。另外，圖10所示的第1散熱器30安裝有1個開關元件20，圖11所示的第1散熱器30安裝有多個開關元件20。
本實例的開關元件20為電壓控制式的FET，該FET通過另一電極，對半導體中的電子的流動進行控制。電路襯底60分別對多個開關元件20的電壓進行控制，由此，切換從電源朝向電動機線圈流動的電流。該控制信號從控制器用連接器62輸入。
各第1散熱器30用作開關元件20的1個端子，其包括與第2散熱器40相對的部位與突部31，該突部31從該相對部位突出，與外部端子接觸。在本實例的場合，第1散熱器30為呈L形而形成的金屬板，其中一個部位固定于第2散熱器40上，并且從第2散熱器40立起的另一種部位構(gòu)成與外部端子接觸的突部31。另外，第2散熱器40是具有所需的面積的金屬板。
在開關元件20中產(chǎn)生的熱量傳遞給第1散熱器30和第2散熱器40，實現(xiàn)散熱。特別是在本實例中，具有也從第1散熱器30的突部31實現(xiàn)散熱的優(yōu)點。另外，第1散熱器30和第2散熱器40的相對面積考慮絕緣片50的熱阻，按照大于開關元件20和第1散熱器30的相對面積的方式設定。另外，也可在第2散熱器40中設置散熱片等的散熱機構(gòu)。如果采用該散熱機構(gòu)，則開關元件20的散熱性進一步提高。
本實例的外部端子為電源側(cè)的端子81和電動機側(cè)的端子82(參照圖9)，供電裝置1象這樣構(gòu)成，即，鄰接的多個第1散熱器30的突部31與電源側(cè)的端子81連接，并且另一第1散熱器30的突部31和電路襯底60的端子部件61與電動機側(cè)的端子82連接。在這里，在另一第1散熱器30中，安裝電極的電位為相同電位的多個開關元件20。即，由于1個第1散熱器30用作多個開關元件20的電極，從而使結(jié)構(gòu)簡化。
此外，第1散熱器30的突部31與外部端子之間的接觸，以及電路襯底60的端子部件61和外部端子之間的接觸通過下述方式實現(xiàn)，該方式為將設置于突部31和端子部件61上的連接器與設置于外部端子上的連接器接合。具體來說，采用下述的方案，其中，在突部31和端子部件61上，安裝有作為連接器的插座J，在電源側(cè)的端子81和電動機側(cè)的端子82上分別安裝作為連接器的插頭P，將各插頭P插入到插座J中，由此，實現(xiàn)規(guī)定的接觸。另外，本實例的插座J和插頭P為耐熱性優(yōu)良的樹脂制的部件。
另外，在罩殼70上，設置有第1開口部71以及第2開口部72，該第1開口部71使各第1散熱器30的突部31和電路襯底60的端子部件61露出，該第2開口部72使電路襯底60的控制器用連接器62露出。突部31和端子部件61從第1開口部71向在罩殼70的外部突出，插座J嵌入第1開口部71的緣部。
還有，對于突部31、端子部件61，從避免與外部端子接觸的部位的溫度上升的方面來說，也可在適當部位開設孔部、缺口部。即，可通過開設孔部、缺口部，以某種程度防止從開關元件20，朝向突部31和外部端子的接觸部位傳遞的熱量。另外，在因孔部、缺口部的影響，突部31、端子部件61的強度稍稍變差這樣的場合，可通過插座J，以抑制方式增強孔部、缺口部的周邊。
在供電裝置1的裝配中，首先，通過采用裝配架等方式，使開關元件20、第1散熱器30、第2散熱器40和絕緣片50定位，采用多個螺栓B(參照圖4～圖8)，將它們螺紋緊固。在各部件的所需部位，分別設置使上述螺栓B穿過的通孔和與螺栓B螺合的內(nèi)螺紋部。
象這樣，開關元件20以螺紋緊固的方式固定于第1散熱器30上，第1散熱器30以螺紋緊固的方式固定于第2散熱器40上。在這里，由于第1散熱器30和第2散熱器40必須實現(xiàn)電絕緣，故螺栓B采用由絕緣體形成螺栓?；蛘撸部赏瑫r采用金屬制的螺栓B和由絕緣體形成的螺栓。另外，作為開關元件20、第1散熱器30和第2散熱器40的固定方法，也可采用孔眼緊固、鉚接等方式。
接著，相對開關元件20和第2散熱器40，將固定有端子部件61、控制器用連接器62、電容器63、線圈64和繼電器65等的電路襯底60定位，采用多個螺栓B將第2散熱器40和電路襯底60以螺紋方式緊固，并且將開關元件20的端子21焊接于電路襯底60上。在第2散熱器40和電路襯底60的所需部位，分別設置有使上述螺栓B穿過的通孔和與螺栓B螺合的內(nèi)螺紋部。
然后，在第1散熱器30的突部31和電路襯底60的端子部件61上安裝插座J，另外，按照覆蓋電路襯底60的方式安裝罩殼70。
本實例的罩殼70支承于第2散熱器40的緣部，開關元件20、第1散熱器30、絕緣片50和電路襯底60接納于由罩殼70和第2散熱器40形成的外殼的內(nèi)部。本供電裝置1采用這樣的罩殼70，形成組件。
另外，上述實施例以向DC電動機的線圈供電的供電裝置為實例而進行描述，但是，本發(fā)明還可應用于向其它的電動機(比如DC無刷電動機)供電的供電裝置、向電動機以外的裝置供電的供電裝置。另外，開關元件和第1散熱器的個數(shù)、組合等對應于規(guī)定的接收供電裝置而設定。
產(chǎn)業(yè)上的利用可能性在本發(fā)明的供電裝置中，減小開關元件的散熱的熱阻，并且使與外部端子的連接結(jié)構(gòu)合理，一般適合用于以向DC電動機供電的供電裝置為主要的供電裝置。
權(quán)利要求
1.一種采用開關元件的供電裝置，其特征在于上述供電裝置包括具有導電性的第1散熱器，該第1散熱器安裝有上述開關元件；第2散熱器，在該第2散熱器中，以電絕緣的方式安裝有上述第1散熱器，上述第1散熱器用作上述開關元件的1個端子；上述第1散熱器包括與外部端子接觸的突部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的供電裝置，其特征在于上述第1散熱器和第2散熱器的相對面積，大于上述開關元件和第1散熱器的相對面積。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的供電裝置，其特征在于上述第1散熱器為呈L形而形成的金屬板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任一項所述的供電裝置，其特征在于在上述第1散熱器的突部和上述外部端子上，分別設置連接器，通過將上述連接器之間接合，使上述突部和上述外部端子接觸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任一項所述的供電裝置，其特征在于上述供電裝置包括多個上述開關元件和上述第1散熱器，在至少1個上述的第1散熱器上，安裝有電極的電位為相同電位的2個以上的開關元件。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種采用開關元件(20)的供電裝置，上述供電裝置包括具有導電性的第1散熱器(30)，該第1散熱器(30)安裝有上述開關元件；第2散熱器(40)，在該第2散熱器(40)中，以電絕緣的方式安裝有上述第1散熱器，上述第1散熱器用作上述開關元件的1個端子，上述第1散熱器包括與外部端子(81，82)接觸的突部(31)。
文檔編號H05K5/02GK1600051SQ0282417
公開日2005年3月23日 申請日期2002年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月4日
發(fā)明者兵頭淳 申請人:東京研發(fā)股份有限公司