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1、10申请公布号CN104040714A43申请公布日20140910CN104040714A21申请号201280066436X22申请日20121227201200565020120113JP201200565120120113JPH01L25/07200601H01L23/36200601H01L25/1820060171申请人住友电木株式会社地址日本东京都72发明人八木茂幸新居良英74专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227代理人舒艳君李洋54发明名称电路基板以及电子器件57摘要本发明涉及电路基板以及电子器件,提供能够提高所安装的电路的动作稳定性的电路基板及使用了该电路基板的电。
2、子器件。电路基板1A具备金属基板2、在金属基板2的一面侧设置的绝缘层3、以及在绝缘层3上设置的导体层4。导体层4具备布线图案,该布线图案具有由用于连接开关元件的多个开关元件用端子构成的开关臂串联电路用端子组41U、41V、41W、以及由用于连接向开关元件施加驱动电压的驱动电路的多个驱动电路用端子构成的驱动电路用端子组42U、42V、42W。开关臂串联电路用端子组41U、41V、41W以及驱动电路用端子组42U、42V、42W形成在同一面上。30优先权数据85PCT国际申请进入国家阶段日2014070886PCT国际申请的申请数据PCT/JP2012/0839632012122787PCT国际申。
3、请的公布数据WO2013/105456JA2013071851INTCL权利要求书3页说明书18页附图6页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书3页说明书18页附图6页10申请公布号CN104040714ACN104040714A1/3页21一种电路基板,其特征在于,具备金属基板;绝缘层,其设置在所述金属基板的一面侧;以及导体层,其设置在所述绝缘层上,所述导体层具备布线图案,所述布线图案具有3个开关臂串联电路用端子组,该3个开关臂串联电路用端子组由用于安装开关元件的多个开关元件用端子构成;以及驱动电路用端子组,其由用于安装向所述开关元件施加驱动电压的驱动电路的多个驱动电路用。
4、端子构成,所述开关臂串联电路用端子组以及所述驱动电路用端子组形成在同一面上,所述开关臂串联电路用端子组分别具有多个由1对所述开关元件用端子构成的开关元件用端子对。2根据权利要求1所述的电路基板,其中,构成所述各开关臂串联电路用端子组的多个所述开关元件用端子对沿一个方向配置为列状。3根据权利要求2所述的电路基板,其中,所述驱动电路用端子组被配置在由多个所述开关元件用端子对构成的开关臂串联电路用端子组的一端侧。4根据权利要求3所述的电路基板,其中,所述导体层的布线图案还具有用于安装电容器的电容器用端子,所述电容器用端子与所述开关臂串联电路用端子组以及所述驱动电路用端子组在同一面上、并且被配置在所述。
5、开关臂串联电路用端子组的未配置有所述驱动电路用端子组的另一端侧。5根据权利要求2所述的电路基板,其中,由多个所述开关元件用端子对构成的所述3个开关臂串联电路用端子组并排设置。6根据权利要求5所述的电路基板,其中,所述导体层的布线图案具有3个所述驱动电路用端子组,所述3个驱动电路用端子组分别被配置在所述3个开关臂串联电路用端子组的一端侧。7根据权利要求6所述的电路基板,其中,所述各驱动电路用端子组全都配置在所述3个开关臂串联电路用端子组的同一端侧。8根据权利要求7所述的电路基板,其中,所述各驱动电路用端子组分别通过多个所述驱动电路用端子形成非对称的图案,在所述3个开关臂串联电路用端子组中的、两端。
6、的2个所述开关臂串联电路用端子组的一端侧分别配置的所述驱动电路用端子组形成朝向同一方向的所述非对称的图案,在中心的所述开关臂串联电路用端子组的一端侧配置的所述驱动电路用端子组相对于在所述两端2个开关臂串联电路用端子组的一端侧形成所配置的2组所述驱动电路用端子组的所述非对称的图案,形成以相对于所述金属基板的水平面的法线为旋转中心旋转了180度的所述非对称的图案。权利要求书CN104040714A2/3页39根据权利要求7所述的电路基板,其中,在所述3个开关臂串联电路用端子组中的、两端2个所述开关臂串联电路用端子组的一端侧分别配置的所述驱动电路用端子组被配置在所述两端2个开关臂串联电路用端子组的同。
7、一侧,在中心的所述开关臂串联电路用端子组的一端侧配置的所述驱动电路用端子组被配置在所述两端的开关臂串联电路用端子组的与所述驱动电路用端子组相反的一端侧,所述各驱动电路用端子组分别通过多个所述驱动电路用端子形成非对称的图案,所述各驱动电路用端子组形成全都朝向同一方向的所述非对称的图案。10根据权利要求6至9中任意一项所述的电路基板,其中,所述导体层的布线图案还具有用于安装电容器的至少3个电容器用端子,所述电容器用端子与所述开关臂串联电路用端子组以及所述驱动电路用端子组在同一面上、并且在所述3个开关臂串联电路用端子组各自的未配置有所述驱动电路用端子组的一侧至少配置1个所述电容器用端子。11根据权利。
8、要求1至3以及5至9中任意一项所述的电路基板,其中,所述导体层的布线图案还具有用于安装电容器的电容器用端子,所述电容器用端子与所述开关臂串联电路用端子组以及所述驱动电路用端子组形成在同一面上。12根据权利要求1至11中任意一项所述的电路基板,其中,所述绝缘层的热传导率为0120W/MK,所述金属基板的厚度为0815MM。13根据权利要求1至12中任意一项所述的电路基板,其中,所述绝缘层的厚度为30200M。14根据权利要求1至13中任意一项所述的电路基板,其中,所述绝缘层以环氧树脂、氰酸酯树脂以及酚醛树脂中的至少1种作为主成分。15根据权利要求1至14中任意一项所述的电路基板,其中,所述绝缘层。
9、包含热传导率为10150W/MK的填充物。16根据权利要求1至15中任意一项所述的电路基板,其中,所述绝缘层的厚度T1与所述金属基板的厚度T2之比T1/T2为1/501/4。17根据权利要求1至16中任意一项所述的电路基板,其中,所述金属基板的热传导率为100500W/MK。18根据权利要求1至17中任意一项所述的电路基板,其中,所述导体层的厚度为1080M。19根据权利要求1至18中任意一项所述的电路基板,其中,所述导体层具有用于在该导体层上接合追加导体的长条状的追加导体接合部。20根据权利要求19所述的电路基板,其中,所述金属基板具有俯视下为四边形的形状,所述追加导体接合部沿所述金属基板的。
10、四边形的各边配置,所述开关臂串联电路用端子组以及所述驱动电路用端子组端子被配置在由所述追加导体接合部包围的区域。权利要求书CN104040714A3/3页421根据权利要求20所述的电路基板,其中,所述开关臂串联电路用端子组以每平方厘米0150个的集成度被配置在由所述追加导体接合部包围的区域。22根据权利要求19至21中任意一项所述的电路基板,其中,所述电路基板还具有与所述追加导体接合部接合的所述追加导体。23根据权利要求22所述的电路基板,其中,所述追加导体由与所述导体层的构成材料相同或者主成分相同的材料构成。24根据权利要求22或23所述的电路基板,其中,所述追加导体具有与所述追加导体接合。
11、部接合的1对脚部、以及从所述追加导体接合部分离并连结所述1对脚部的连结部。25根据权利要求22所述的电路基板,其中,所述电路基板具有多个所述追加导体,所述多个追加导体沿所述追加导体接合部的长条方向并排配置,相互相邻的所述追加导体彼此的所述脚部接合。26一种电子器件,其特征在于,具备权利要求1至25中任意一项所述的电路基板;安装在所述电路基板上的开关元件;以及安装在所述电路基板并向所述开关元件施加驱动电压的所述驱动电路。27根据权利要求26所述的电子器件,其中,所述开关元件因驱动而发出200700J/S的热。28根据权利要求26或27所述的电子器件,其中,所述电子器件还具有向所述电路基板输入10。
12、400A的电流的电源装置。权利要求书CN104040714A1/18页5电路基板以及电子器件技术领域0001本发明涉及用于安装开关元件的电路基板以及在电路基板上安装了开关元件的电子器件。背景技术0002近年来,伴随着电子设备的高性能化、小型化,具有要求半导体的高密度化以及高功能化的趋势。在这样的趋势下,在由开关元件等发热元件构成的电路中,由于因在有源元件中流过电流而发热、温度上升,所以存在电路的动作变得不稳定的情况。0003作为这样的通过驱动而发热的有源元件,可以列举MOSFETMETALOXIDESEMICONDUCTORFIELDEFFECTTRANSISTOR,金属氧化层半导体场效晶体管。
13、、IGBTINSULATEDGATEBIPOLARTRANSISTOR,绝缘栅双极型晶体管等开关元件、有机ELELECTROLUMINESCENCE,电致发光、LEDLIGHTEMITTINGDIODE,发光二极管等发光元件。0004使用具有金属基板的电路基板作为安装包括这样的发热元件的电路的电路基板。这样的电路基板具有热传导率高的金属基板例如铝基板、通过在金属基板的表面覆盖绝缘性材料而成的绝缘层、和包括在该绝缘层上设置的布线图案的导体层。能够经由绝缘层将因在这样的电路基板上安装包括发热元件的电路而在发热元件中产生的热传递给金属基板,由金属基板散热。因此,能够抑制因在发热元件产生的热导致电路的。
14、动作变得不稳定的情况。其中,这里所说的“安装”是指元件或者电路等与电路基板上的规定的端子电连接。0005例如,在专利文献1中公开了一种具有金属基板、设置在金属基板上的绝缘层、和设置在绝缘层上的布线图案形成用的导体层,并用于安装发光元件的电路基板。在专利文献1的电路基板中,金属基板由铝、铜、不锈钢等或者它们的合金等热传导率高的金属构成。由安装在电路基板上的发光元件发出的热经由绝缘层传递给金属基板,并从金属基板散热。0006然而,即使如专利文献1的电路基板那样,由热传导率高的金属构成金属基板,由于绝缘层的热传导率低,所以有时也不能将从安装在电路基板上的发光元件发出的热充分传递给金属基板。0007因。
15、此,存在即使增加金属基板的厚度也不能提高电路基板的散热性的问题。另外,使金属基板变厚不利于电路基板的薄型化、轻量化,并且存在使电路基板的材料成本增加这样的问题。0008另外,作为上述那样的在电路基板安装的发热量大的电路的代表例,可列举由开关元件构成的逆变电路。0009例如,在专利文献2中公开了具有金属基板、设置在金属基板上的绝缘层、设置在绝缘层上的金属布线的电路基板和设置在该电路基板上的逆变电路。在专利文献2的逆变电路中,开关元件和驱动开关元件的驱动电路分别安装在不同的电路基板上。因此,开关元说明书CN104040714A2/18页6件与驱动电路之间的电连接经由在安装了开关元件的基板上设置的连。
16、接用端子来实现。0010在如专利文献2的逆变电路那样,安装了开关元件的电路基板和安装了驱动电路的电路基板不同的情况下,难以缩短开关元件与驱动电路之间的导线。因此,开关元件与驱动电路之间的导线的阻抗增大,逆变电路容易受到噪声以及电流不平衡的影响。结果,存在逆变电路的动作变得不稳定这样的问题。并且,由于需要经由连接用端子来实现开关元件与驱动电路之间的电连接,所以因连接用端子与驱动电路之间的连接部分的连接不良、接触电阻,信号的电平降低、SN比变差。存在逆变电路的动作因这样的SN比的变差也变得不稳定的问题。0011这样的问题不仅在逆变电路中发生,有时在电路基板上具有开关元件的开关调整器电路、PWMPU。
17、LSEWIDTHMODULATION,脉冲调制电路、有机EL电路等电路中也同样地发生。0012专利文献1日本特开201177270号公报0013专利文献2日本特开200829093号公报发明内容0014本发明的目的在于,提供一种为了对从有源元件发出的热进行散热而保持足够的散热性并能实现小型化、薄型化、进而能够提高所安装的电路的动作稳定性的电路基板以及使用了该电路基板的电子器件。0015通过下述的112的本发明可实现这样的目的。00161一种电路基板,具备金属基板;绝缘层,其设置在所述金属基板的一面侧;以及导体层,其设置在所述绝缘层上,所述电路基板的特征在于,0017所述导体层具备布线图案,所述。
18、布线图案具有00183个开关臂串联电路用端子组,该3个开关臂串联电路用端子组由用于安装开关元件的多个开关元件用端子构成;以及0019驱动电路用端子组,其由用于安装向所述开关元件施加驱动电压的驱动电路的多个驱动电路用端子构成,0020所述开关臂串联电路用端子组以及所述驱动电路用端子组形成在同一面上,0021所述开关臂串联电路用端子组分别具有多个由1对所述开关元件用端子构成的开关元件用端子对。00222在上述1所述的电路基板中,0023构成所述各开关臂串联电路用端子组的多个所述开关元件用端子对沿一个方向配置为列状。00243在上述2所述的电路基板中,0025所述驱动电路用端子组被配置在由多个所述开。
19、关元件用端子对构成的开关臂串联电路用端子组的一端侧。00264在上述3所述的电路基板中,0027所述导体层的布线图案还具有用于安装电容器的电容器用端子,0028所述电容器用端子与所述开关臂串联电路用端子组以及所述驱动电路用端子组在同一面上、并且被配置在所述开关臂串联电路用端子组的未配置有所述驱动电路用端子说明书CN104040714A3/18页7组的另一端侧。00295在上述2所述的电路基板中,0030由多个所述开关元件用端子对构成的所述3个开关臂串联电路用端子组并排设置。00316在上述5所述的电路基板中,0032所述导体层的布线图案具有3个所述驱动电路用端子组,0033所述3个驱动电路用端。
20、子组分别被配置在所述3个开关臂串联电路用端子组的一端侧。00347在上述6所述的电路基板中,0035所述各驱动电路用端子组全都被配置在所述3个开关臂串联电路用端子组的同一端侧。00368在上述7所述的电路基板中,0037所述各驱动电路用端子组分别通过多个所述驱动电路用端子形成非对称的图案,0038在所述3个开关臂串联电路用端子组中的、两端的2个所述开关臂串联电路用端子组的一端侧分别配置的所述驱动电路用端子组形成朝向同一方向的所述非对称的图案,0039在中心的所述开关臂串联电路用端子组的一端侧配置的所述驱动电路用端子组相对于在所述两端2个开关臂串联电路用端子组的一端侧形成所配置的2组所述驱动电路。
21、用端子组的所述非对称的图案,形成以相对于所述金属基板的水平面的法线为旋转中心旋转了180度的所述非对称的图案。00409在上述7所述的电路基板中,0041在所述3个开关臂串联电路用端子组中的、两端2个所述开关臂串联电路用端子组的一端侧分别配置的所述驱动电路用端子组被配置在所述两端2个开关臂串联电路用端子组的同一侧,0042在中心的所述开关臂串联电路用端子组的一端侧配置的所述驱动电路用端子组被配置在所述两端的开关臂串联电路用端子组的与所述驱动电路用端子组相反的一端侧,0043所述各驱动电路用端子组分别通过多个所述驱动电路用端子形成非对称的图案,0044所述各驱动电路用端子组形成全都朝向同一方向的。
22、所述非对称的图案。004510在上述6至9中任意一项所述的电路基板中,0046所述导体层的布线图案还具有用于安装电容器的至少3个电容器用端子,0047所述电容器用端子与所述开关臂串联电路用端子组以及所述驱动电路用端子组在同一面上、并且在所述3个开关臂串联电路用端子组各自的未配置有所述驱动电路用端子组的一侧至少配置1个所述电容器用端子。004811在上述1至3以及5至9中任意一项所述的电路基板中,0049所述导体层的布线图案还具有用于安装电容器的电容器用端子,0050所述电容器用端子与所述开关臂串联电路用端子组以及所述驱动电路用端子组形成在同一面上。005112在上述1至11中任意一项所述的电路。
23、基板中,0052所述绝缘层的热传导率为0120W/MK,0053所述金属基板的厚度为0815MM。说明书CN104040714A4/18页8005413在上述1至12中任意一项所述的电路基板中,0055所述绝缘层的厚度为30200M。005614在上述1至13中任意一项所述的电路基板中,0057所述绝缘层以环氧树脂、氰酸酯树脂以及酚醛树脂中的至少1种作为主成分。005815在上述1至14中任意一项所述的电路基板中,0059所述绝缘层包含热传导率为10150W/MK的填充物。006016在上述1至15中任意一项所述的电路基板中,0061所述绝缘层的厚度T1与所述金属基板的厚度T2之比T1/T2为。
24、1/501/4。006217在上述1至16中任意一项所述的电路基板中,0063所述金属基板的热传导率为100500W/MK。006418在上述1至17中任意一项所述的电路基板中,0065所述导体层的厚度为1080M。006619在上述1至18中任意一项所述的电路基板中,0067所述导体层具有用于在该导体层上接合追加导体的长条状的追加导体接合部。006820在上述19所述的电路基板中,0069所述金属基板具有俯视下为四边形的形状,0070所述追加导体接合部沿所述金属基板的四边形的各边配置,0071所述开关臂串联电路用端子组以及所述驱动电路用端子组端子被配置在由所述追加导体接合部包围的区域。007。
25、221在上述20所述的电路基板中,0073所述开关臂串联电路用端子组以每平方厘米0150个的集成度被配置在由所述追加导体接合部包围的区域。007422在上述19至21中任意一项所述的电路基板中,0075所述电路基板还具有与所述追加导体接合部接合的所述追加导体。007623在上述22所述的电路基板中,0077所述追加导体由与所述导体层的构成材料相同或者主成分相同的材料构成。007824在上述22或23所述的电路基板中,0079所述追加导体具有与所述追加导体接合部接合的1对脚部、以及从所述追加导体接合部分离并连结所述1对脚部的连结部。008025在上述22所述的电路基板中,0081所述电路基板具有。
26、多个所述追加导体,0082所述多个追加导体沿所述追加导体接合部的长条方向并排配置,相互相邻的所述追加导体彼此的所述脚部接合。008326一种电子器件,其特征在于,具备0084上述1至25中任意一项所述的电路基板;0085安装在所述电路基板上的开关元件;以及0086安装在所述电路基板并向所述开关元件施加驱动电压的所述驱动电路。008727在上述26所述的电子器件中,0088所述开关元件因驱动而发出200700J/S的热。说明书CN104040714A5/18页9008928在上述26或27所述的电子器件中,0090所述电子器件还具有向所述电路基板输入10400A的电流的电源装置。0091根据本发。
27、明的电路基板,能够将开关元件和用于驱动开关元件的驱动电路安装在电路基板的同一面上。因此,可缩短开关元件与驱动电路之间的导线,能够减小导线的阻抗。0092另外,根据本发明的电路基板,能够经由电路基板上的布线图案来实现开关元件与驱动电路之间的电连接。因此,不需要用于实现开关元件与驱动电路之间的电连接的连接用端子。结果,能够消除连接用端子与驱动电路的连接部中的连接不良、因连接电阻引起的SN比的变差。0093另外,在本发明的电路基板中,由于将开关元件与驱动电路安装在电路基板的同一面上,所以能够削减用于构成电子器件时所需要的电路基板的张数。除了这样的削减电路基板的张数之外,由于开关元件与驱动电路被集成,。
28、所以还能够使电子器件小型化、薄型化。0094另外,在本发明的电路基板中,将金属基板的厚度设为与安装在电路基板上的有源元件所发出的热量以及绝缘层的热传导率对应的厚度。因此,本发明的电路基板能够保持足够的散热性并且使金属基板薄型化、轻量化。并且,由于金属基板薄型化,所以能够实现电路基板整体的薄型化、轻量化以及低成本化。0095另外,根据本发明的电子器件,由于能够减小开关元件与驱动电路之间中的阻抗,并且能够抑制SN比变差,所以能够使电子器件的动作稳定。另外,根据与上述的本发明的电路基板相同的理由,由于除了削减电路基板的张数之外,还集成了开关元件与驱动电路,所以能够实现电子器件的小型化以及薄型化。00。
29、96另外,根据本发明的电子器件,由于电路基板保持足够的散热性,所以能够使电子器件的动作稳定。并且,由于金属基板薄型化,所以能够实现电子器件的薄型化、轻量化以及低成本化。附图说明0097图1是表示本发明的电路基板的第1实施方式的俯视图。0098图2是图1所示的电路基板的AA线截面图。0099图3是表示在图1所示的电路基板上设置的追加导体的构成例的图。0100图4是图3所示的追加导体的脚部的立体图。0101图5是表示本发明的电子器件的实施方式的俯视图。0102图6是图5所示的电子器件所具备的开关臂串联电路的电路图。0103图7是表示本发明的电路基板的第2实施方式的俯视图。具体实施方式0104以下,。
30、参照附图对本发明的电路基板以及电子器件进行详细的说明。其中,作为因驱动而发热的有源元件,例如可以列举MOSFET或者IGBT等开关元件、有机EL或者LED等发光元件等,但下面以使用了开关元件的情况为代表来进行说明。另外,以下作为电路基板的一个例子,对用于安装包括如上所述的开关元件的逆变电路的电路基板进行说明。说明书CN104040714A6/18页100105第1实施方式0106图1是表示本发明的电路基板的第1实施方式的俯视图。图2是图1所示的电路基板的AA线截面图。图3是表示在图1所示的电路基板上设置的追加导体的构成例的图。图4是图3所示的追加导体的脚部的立体图。图5是表示本发明的电子器件的。
31、实施方式的俯视图。图6是图5所示的电子器件所具备的开关臂串联电路的电路图。其中,在下面的说明中,将图1的上侧设为“上”、将下侧设为“下”、将左侧设为“左”、将右侧设为“右”,将图2以及图3的上侧设为“上面侧”、将下侧设为“下面侧”来进行说明。0107图1所示的电路基板1A是用于安装3相U相、V相、W相输出逆变电路的电路基板。0108如图2所示,电路基板1A包括金属基板2、在金属基板2的上面侧设置的绝缘层3、和在绝缘层3的上面设置的导体层4。0109导体层4主要由具有导电性的金属材料构成,是通过形成为与目的对应的规定图案来作为电路基板1A的布线图案发挥功能的层。构成导体层4的金属材料没有特别限定。
32、,优选例如是铜、铝、铁、银、金或者包含这些的合金。尤其在导体层4由铜或者铜类合金构成的情况下,能够形成电阻值比较小的布线图案。将导体层4形成为规定的图案的方法没有特别限定,例如可以列举蚀刻处理等。0110导体层4的厚度没有特别限定,在由上述的材料构成的情况下,优选为1080M,更优选为3050M。若导体层4的厚度小于该下限值,则有时因其他条件,存在电阻增加、来自导体层4的发热量增大的情况,导体层4的厚度超过该上限值,有时也会存在导体层4的导电性无法进一步提高的情况、难以通过蚀刻等来形成图案的情况。0111另外,在导体层4层叠有覆盖其至少一部分的覆盖层阻焊层5。由此,能够保护导体层4,可防止导体。
33、层4的劣化、短路。其中,在导体层4中,在用于连接开关元件等的端子部分省略了覆盖层5而露出导体层4。另外,覆盖层5的构成材料没有特别限定,例如优选环氧树脂、氰酸酯树脂、酚醛树脂等各种树脂材料。0112覆盖层5的厚度没有特别限定,在由上述的树脂材料构成的情况下,优选为10100M,更优选为1030M。若覆盖层5的厚度小于该下限值,则因其他的条件,存在不能充分发挥覆盖层5的保护功能的情况,覆盖层5的厚度超过该上限值,也会存在覆盖层5的保护功能无法进一步提高的情况。0113另外,导体层4具有例如在利用60A的电流进行了驱动的情况下用于将发出200700J/S的热的开关元件连接的端子。优选该端子被以每平。
34、方厘米0150个的集成度配置在导体层4上,更优选被以1030个的集成度配置。若端子的集成度小于该下限值,则不利于电路基板1A的小型化,若端子的集成度超过该上限值,则存在不能从后述的金属基板2充分地对经由后述的绝缘层3从与导体层4的端子连接的开关元件发出的热进行散热的情况。0114此外,驱动开关元件的电流的电流值并不限于60A,可以根据开关元件的种类而为不同的电流值,例如,优选为10400A,更优选为40350A。0115绝缘层3被设置在金属基板2的上面侧,是将金属基板2与导体层4绝缘的层。通过设置该绝缘层3,能够可靠地防止导体层4的短路SHORT。另外,在图示的结构中,绝缘层3的形状在俯视观察。
35、时呈四边形长方形、正方形。绝缘层3由绝缘性材料构成。构成说明书CN104040714A107/18页11绝缘层3的绝缘性材料没有特别限定,例如可以列举各种树脂材料,尤其优选环氧树脂、氰酸酯树脂、酚醛树脂等。0116另外,也可以使用绝缘性材料与填充物LLER的混合物作为绝缘层3的构成材料。通过向绝缘层3的构成材料混合规定的填充物,绝缘层3具有优异的热传导性,能够将在电路基板1A上的电路中产生的热更高效地传递给金属基板2。并且,通过向绝缘层3的构成材料混合规定的填充物,能够提高绝缘层3的刚性。0117优选向绝缘层3的构成材料中混合的填充物的含量百分比为绝缘层3的构成材料整体的540重量,更优选为1。
36、530重量。若填充物的含量百分比小于该下限值,则因其他的条件,存在不能充分地提高绝缘层3的热传导率的情况,若填充物的含量百分比超过该上限值,则因其他的条件,存在绝缘层3的韧性降低、不能充分地保证绝缘层3的机械强度的情况。0118另外,优选向绝缘层3的构成材料中混合的填充物的热传导率高于上述的树脂材料的热传导率,具体优选为10150W/MK。若填充物的热传导率小于该下限值,则因其他的条件,存在不能充分地提高绝缘层3的热传导率的情况,即使填充物的热传导率超过该上限值,也存在绝缘层3的热传导率无法进一步提高的情况。0119通过向绝缘层3的构成材料中混合这样的热传导率高的填充物,绝缘层3具有优异的热传。
37、导性,能够将在电路基板1A上的电路中产生的热更高效地传递给金属基板2。0120作为这样的填充物,例如能够列举滑石粉、烧制粘土、未烧制粘土、云母、玻璃那样的硅酸盐;氧化钛、氧化铝那样的氧化物;熔凝硅石熔凝球状硅石、熔凝破碎硅石、结晶硅石那样的硅化物;碳酸钙、碳酸镁、水滑石那样的碳酸盐;氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化钙那样的氢氧化物;硫酸钡、硫酸钙、亚硫酸钙那样的硫酸盐或者亚硫酸盐、硼酸锌、偏硼酸钡、硼酸铝、硼酸钙、硼酸钠那样的硼酸盐;氮化铝、氮化硼、氮化硅那样的氮化物;玻璃纤维、碳纤维那样的纤维等。0121另外,优选绝缘层3的热传导率为0120W/MK,更优选为0410W/MK。若绝缘层3的热传导率。
38、小于该下限值,则不能充分地向金属基板2传递由与导体层4的端子连接的开关元件发出的热,即使绝缘层3的热传导率超过该上限值,因后述的金属基板2的厚度,对于从安装在导体层4的端子的开关元件发出的热的散热效率也不能进一步提高。0122绝缘层3的厚度没有特别限定,在由上述的材料构成的情况下,优选为30200M,更优选为50100M。若绝缘层3的厚度小于该下限值,则在向导体层4输入了超过上述的电流值的上限值的电流的情况下,存在不能保证充分的绝缘性的情况,若绝缘层3的厚度超过该上限值,则因绝缘层3的热电阻,存在不能将从开关元件发出的热充分地传递给金属基板2的情况。0123金属基板2承担电路基板1A的主要的刚。
39、性,其具有将从元件发出的热向下面侧释放的功能。金属基板2的形状没有特别限定,在图示的结构中,俯视下呈四边形长方形、正方形。0124金属基板2由金属材料构成。构成金属基板2的金属材料没有特别限定,例如可以列举热传导率高的铜、铝、铁或者包含这些的合金。这些材料中,优选铝或者铝类合金。在金属基板2由铝或者铝类合金构成的情况下,金属基板2成为热传导率比较高的基板,能够说明书CN104040714A118/18页12对在安装于电路基板1A上的开关元件、电路等中产生的热可靠地进行散热。另外,金属基板2也可以包含陶瓷材料。0125另外,优选金属基板2的热传导率为100500W/MK,更优选为200300W/。
40、MK。若金属基板2的热传导率小于该下限值,则在与导体层4的端子连接的开关元件长时间驱动而产生了大量的发热的情况下,存在不能对从开关元件发出的热充分地进行散热的情况,即使金属基板2的热传导率超过了该上限值,根据导体层4以及绝缘层3的厚度、热传导率,也存在不能进一步提高对于从开关元件发出的热的散热效率的情况。0126金属基板2的厚度没有特别限定,在由上述的材料构成的情况下,优选为0518MM,更优选为0815MM。若金属基板2的厚度小于该下限值,则因金属基板2的构成材料,存在金属基板2的强度不足而发生弯曲等的情况,若金属基板2的厚度超过该上限值,则不利于电路基板1A的薄型化,另外存在金属基板2的材。
41、料成本增加的情况。另外,即使金属基板2的厚度超过了该上限值,由于绝缘层3的热传导率低,所以也存在不能进一步提高对于从与导体层4的端子连接的开关元件发出的热的散热效率的情况。0127接下来,对图1所示的电路基板所具有的布线图案进行说明。0128如图1所示,导体层4具有在同一平面上形成的下述部件用于安装开关臂串联电路的第1开关臂串联电路用端子组41U、第2开关臂串联电路用端子组41V以及第3开关臂串联电路用端子组41W;用于安装驱动电路的第1驱动电路用端子组42U、第2驱动电路用端子组42V以及第3驱动电路用端子组42W;用于安装电容器63参照图5的电容器用端子43;用于输入直流电流的直流输入用端。
42、子44A、44B;用于对导体层4发出的热进行散热的散热用端子46A、46B;以及被覆盖层5覆盖的布线部47,由这些部件形成了布线图案。0129其中,这里所说的“同一面”的面可以构成连续面,也可以被任意的分界线分割。另外,面上存在轻微的段差、倾斜等的情况也同样能够视为同一面。0130以下,按顺序来说明第1开关臂串联电路用端子组41U、第2开关臂串联电路用端子组41V、第3开关臂串联电路用端子组41W、第1驱动电路用端子组42U、第2驱动电路用端子组42V、第3驱动电路用端子组42W、电容器用端子43、直流输入用端子44A、44B。0131首先,对第1开关臂串联电路用端子组41U、第2开关臂串联电。
43、路用端子组41V以及第3开关臂串联电路用端子组41W进行说明。第1开关臂串联电路用端子组41U是用于对构成3相输出逆变电路的U相用开关臂串联电路进行安装的端子。第2开关臂串联电路用端子组41V是用于对构成3相输出逆变电路的V相用开关臂串联电路进行安装的端子。同样,第3开关臂串联电路用端子组41W是用于对构成3相输出逆变电路的W相用开关臂串联电路进行安装的端子。其中,由于开关臂串联电路用端子组41U、41V、42W的基本构成相同,所以以下代表性地对第1开关臂串联电路用端子组41U进行说明。0132第1开关臂串联电路用端子组41U具有由正极侧开关元件用端子411A以及负极侧开关元件用端子411B构。
44、成的多个开关元件用端子对、多个电阻用端子415、和输出用端子416。0133正极侧开关元件用端子411A以及负极侧开关元件用端子411B是用于安装MOSFET或者IGBT等半导体开关元件的端子。在第1开关臂串联电路用端子组41U中,在图1中左侧配置有多个正极侧开关元件用端子411A,在图1中右侧配置有多个负极侧开关元件用端子411B。说明书CN104040714A129/18页130134正极侧开关元件用端子411A以及负极侧开关元件用端子411B分别具有漏极用端子412、源极用端子413、和栅极用端子414。0135漏极用端子412是用于连接开关元件的漏极的端子。源极用端子413是用于连接开。
45、关元件的源极的端子。栅极用端子414是用于连接开关元件的栅极的端子。通过对与该栅极用端子414连接的栅极施加驱动用电压,来驱动开关元件。0136电阻用端子415是用于连接对从驱动电路流向开关元件的栅极的电流量进行调整的电阻的端子。电阻用端子415被设置在栅极用端子414与源极用端子413之间,并经由布线部47与第1驱动电路用端子组42U以及栅极用端子414电连接。0137输出用端子416是用于进行U相、V相或者W相的输出的端子。各输出用端子416在图示的结构中呈带状直线状的形状。第1开关臂串联电路用端子组41U的输出用端子416被配置在正极侧开关元件用端子411A与负极侧开关元件用端子411B。
46、之间。0138另外,配置在图1中左侧的正极侧开关元件用端子411A和与正极侧开关元件用端子411A相邻的负极侧开关元件用端子411B分别构成1对开关元件用端子对。在图1的第1开关臂串联电路用端子组41U中,构成了9对开关元件用端子对。该多个开关元件用端子对沿图1中的上下方向以列状配置。另外,各开关元件用端子对以等间隔平行地并排设置。0139通过与构成该开关元件用端子对的正极侧开关元件用端子411A以及负极侧开关元件用端子411B连接的开关元件进行相辅动作,能够从输出用端子416输出各相的输出。0140此外,图1的第1开关臂串联电路用端子组41U具有9对开关元件用端子对和18个电阻用端子415,。
47、但这些数量并不限于此。第1开关臂串联电路用端子组41U只要具有至少1对开关元件用端子对、和与正极侧开关元件用端子411A以及负极侧开关元件用端子411B之和相等的数量的电阻用端子415即可。对于第2开关臂串联电路用端子组41V以及第3开关臂串联电路用端子组41W也同样。0141接下来,说明第1开关臂串联电路用端子组41U、第2开关臂串联电路用端子组41V以及第3开关臂串联电路用端子组41W的配置。如图1所示,各开关臂串联电路用端子组41U、41V、41W从左向右按照第1开关臂串联电路用端子组41U、第2开关臂串联电路用端子组41V、第3开关臂串联电路用端子组41W的顺序在与各开关臂串联电路用端。
48、子组41U、41V、41W的长度方向正交的方向平行配置。0142第1开关臂串联电路用端子组41U和第2开关臂串联电路用端子组41V分离距离S1。第2开关臂串联电路用端子组41V和第3开关臂串联电路用端子组41W分离距离S2。在由上述的金属材料构成导体层4的情况下,优选距离S1、S2的值分别为120MM,更优选为510MM。若距离S1、S2的值小于该下限值,则因其他条件,距离S1、S2之间的电阻会增加、由电阻引发的发热增加,结果存在安装于正极侧开关元件用端子411A以及负极侧开关元件用端子411B的开关元件的动作变得不稳定的情况,若距离S1、S2的值超过该上限值,则虽然对防止距离S1、S2之间的。
49、电阻增加是有效的,但导致电路基板1A的大型化。另外,距离S1、S2可以分别不同,也可以相同。在距离S1、S2不同的情况下,优选两者之差为距离S1的40以下。0143另外,在第1开关臂串联电路用端子组41U与第2开关臂串联电路用端子组41V之间配置有散热用端子46A。同样,在第2开关臂串联电路用端子组41V与第3开关臂串联电路用端子组41W之间配置有散热用端子46B。说明书CN104040714A1310/18页140144如后所述,有时通过在第1开关臂串联电路用端子组41U与第2开关臂串联电路用端子组41V之间、以及第2开关臂串联电路用端子组41V与第3开关臂串联电路用端子组41W之间流过比较大的电流,会从布线部47产生大量的热。因此,优选将省略了覆盖层5的散热用端子46A、46B配置在各开关臂串联电路用端子组41U、41V、41W的附近。由此,能够对从布线部47发出的热进行散热。结果,可抑制从布线部47发出的热对安装在正极侧开关元件用端子411A以及负极侧开关元件用端子411B的开关元件造成的影响。0145另外,开关臂串联电路用端子组41U、41V、41W分别具有相同的上下方向的长度和左右方向的宽度,并被排列成各开关臂串联电路用端子组41U、41V、41W的上端部。