CN104066311B - 基板间隔保持部件及逆变器装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基板间隔保持部件及逆变器装置，其能够容易地对配置在隔着规定间隔而保持的两张基板间的部件进行定位保持。基板间隔保持部件具备：隔离部件，该隔离部件的两端部接触而配置在两张基板之间，并且隔离部件将两张基板之间的距离保持为恒定；隔离部件保持部，其保持隔离部件；框体部，其将隔离部件保持部彼此连结；枝部，其从框体部或者隔离部件保持部朝向两张基板之间的规定位置延伸；以及电极保持部，其设置在枝部并且在规定位置保持电极。

Description

基板间隔保持部件及逆变器装置

技术领域

本发明涉及保持两张基板的间隔并且具有电子部件定位功能的基板间隔保持部件及逆变器装置。

背景技术

作为在基板上的规定位置临时固定(定位保持)IC、电容器以及电极等电子部件的方法，一般已知有使用安装夹具的方法。例如，作为将多个电子部件临时固定在规定位置的方法，公开有专利文献1(日本特开2002-344199号公报)。根据专利文献1，准备具有集中收容多个电子部件的收容部的安装夹具，通过将搭载在基板上的规定位置的多个电子部件收容在安装夹具的收容部并向基板侧按压安装夹具，来进行电子部件的临时固定(参照专利文献1)。

然而，例如，在隔着规定间隔而保持的两张基板间配置有多个电子部件的小型逆变器装置中，难以使用专利文献1那样的具有收容部的按压型的安装夹具来临时固定配置在基板间的电子部件。即，随着逆变器的小型化，基板间的空间变窄，另外，由于在配置在基板间的电子部件的周围配置有其他的电子部件，所以无法确保拆装具有部件收容部的按压型的安装夹具的区域。因此，也考虑预先通过锡焊将电子部件临时固定在一张基板上，之后以使临时固定的电子部件夹在两张基板之间的方式配置另一张基板之类的方法，但由于增加了用于对电子部件进行锡焊接合的工序，所以产生逆变器装置的制造成本变高之类的其他问题。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种基板间隔保持部件及逆变器装置，其能够容易地对配置在隔着规定间隔而保持的两张基板间的部件进行定位保持。

本发明的一个侧面涉及的基板间隔保持部件是配置在搭载电子部件的两张基板之间并且将两张基板之间的距离保持为恒定的基板间隔保持部件，其具备：隔离部，该隔离部的两端部接触而配置在两张基板之间，并且该隔离部将两张基板之间的距离保持为恒定；框体部，其将隔离部彼此连结；枝部，其从框体部或者隔离部朝向两张基板之间的规定位置延伸；以及枝保持部，其设置在枝部并且在规定位置保持部件。

根据该基板间隔保持部件，仅通过将部件插入枝保持部并将用于保持两张基板的间隔的隔离部配置在规定的位置，便完成部件的针对基板的定位。由此，即使不使用锡焊、夹具，也能够容易地将部件定位于规定的位置。

需要说明的是，这里所说的部件包括作为构成逆变器等电子器件的部件的电容器、电阻、开关元件、基板、电极、接线母线、以及散热片等。

枝保持部也可以具有在规定位置保持部件的第一枝保持部、和保持位于第一枝保持部的周围的部件的第二枝保持部。

根据该基板间隔保持部件，能够利用与第一枝保持部邻接而设置的第二枝保持部将配置在第一枝保持部的周围的部件临时固定。

框体部沿着基板的周端部而形成为框状，基板间隔保持部件还具备设置在框体部而保持部件的框体保持部。

根据该基板间隔保持部件，由于也能够将部件临时固定在基板的周端部，所以能够提高部件的布局的自由度。

框体保持部也可以具有保持部件的第一框体保持部、和保持位于第一框体保持部的周围的部件的第二框体保持部。

根据该基板间隔保持部件，能够利用与第一框体保持部邻接而设置的第二框体保持部将配置在第一框体保持部的周围的部件临时固定。

隔离部具有隔离部件和保持隔离部件的隔离部件保持部，被隔离部件保持部保持的隔离部件具有导电性并具备能够插通螺钉的贯通孔，隔离部件可以由绝缘体形成。

根据该基板间隔保持部件，能够通过将一张基板接地从而经由隔离部件而实现另一张基板的接地。另外，通过将螺钉插入隔离部件的贯通孔，能够容易地将两张基板固定在散热器上。

本发明的一个侧面所涉及的逆变器装置具备：散热器；金属基板，其载置于散热器并且安装有开关元件；电容器基板，其与金属基板对置地配置并且安装有电容器；电极，其配置在金属基板与电容器基板之间并且将金属基板与电容器基板电连接；以及上述基板间隔保持部件，电极被在基板间隔保持部件中包含的枝保持部保持。

根据本发明，能够容易地对配置在隔着规定间隔而保持的两张基板间的部件进行定位保持(临时固定)。

附图说明

图1是表示一实施方式所涉及的包括基板间隔保持部件的逆变器装置的立体图。

图2是表示从图1所示的逆变器装置拆除了配置有电容器的电容器基板后的状态的立体图。

图3A及图3B是表示逆变器装置的组装方法的一实施方式的图。

图4是表示逆变器装置的组装方法的一实施方式的图。

图5是表示其他的实施方式所涉及的基板间隔保持部件的立体图。

图6是表示其他的实施方式所涉及的基板间隔保持部件的立体图。

具体实施方式

以下，参照附图对一实施方式进行详细说明。其中，在各附图中对于相同或者相当的部分，赋予相同的附图标记。附图的尺寸比例未必与说明的装置一致。在说明中，表示“上”、“下”等方向的词是基于附图所示的状态的方便用语。

图1是表示一实施方式所涉及的包括基板间隔保持部件的逆变器装置的立体图。在图1中，为了表示配置在电容器基板60的下侧的MOS晶体管21等的配置状况，而以透视电容器基板60的状态表示。图2是表示从图1所示的逆变器装置拆除了安装配置有电容器61的电容器基板60后的状态的立体图。

逆变器装置1是输出三相(u/v/w相)交流的所谓三相逆变器，该逆变器装置1例如驱动叉车的装卸马达以及行走马达。逆变器装置1主要包括散热器10、安装有MOS(Metal-Oxide-Semiconductor：金属氧化物半导体)晶体管21的金属基板20、基板间隔保持部件30、隔离部件41、电极(部件)51、以及安装有电容器61的电容器基板60。

散热器10是通过将电力变换时产生的热量进行扩散的作用而使温度下降的部件，其载置有金属基板20。从安装在金属基板20的MOS晶体管21等传递至散热器10的热量从形成于散热器表面的散热片等扩散。散热器10使用容易传递热量的铝及铜等金属。在散热器10的周端部附近形成与螺钉43旋合的插通在金属基板20及电容器基板60的插通孔27、67(参照图3A及图4)以及隔离部件41的螺纹孔17。

在金属基板20，作为开关元件安装有例如MOS晶体管21。MOS晶体管21针对每个u相、v相、w相形成有晶体管组21u、21v、21w。考虑低电感、电流平衡等因素而配置MOS晶体管21以及电极51。在金属基板20的周端部20a形成有用于插通下述螺钉43的插通孔27。

隔离部件41是将金属基板20与电容器基板60的间隔保持为规定间隔的部件。隔离部件41配置在金属基板20及电容器基板60的周端部20a、60a附近。隔离部件41具有供螺钉43插通的贯通孔41a，上述螺钉43用于将金属基板20及电容器基板60紧固在散热器10。

基板间隔保持部件30是用于在将隔离部件41夹在金属基板20与电容器基板60之间而共同固定时，将该隔离部件41定位保持在规定位置的部件。并且，具有将作为配置在两基板之间的部件的电极51定位保持在规定位置的功能。基板间隔保持部件30由绝缘部件形成。作为绝缘部件，例如使用树脂以及陶瓷等。基板间隔保持部件30具有隔离部件保持部31、框体部33、枝部35、以及电极保持部(枝保持部)37。

隔离部件保持部31是保持隔离部件41的部分。形成多个隔离部件保持部31。在本实施方式的基板间隔保持部件30中，沿着长边方向各形成有三个、合计六个隔离部件保持部31。隔离部件保持部31是与考虑金属基板20及电容器基板60的大小等而适当决定的隔离部件41的数量及配置位置一致而形成的。

框体部33是将多个隔离部件保持部31彼此连结并且沿着金属基板20及电容器基板60的周端部20a、60a而形成为框状的部分。

枝部35是在将隔离部件41保持在隔离部件保持部31时，从框体部33或者隔离部件保持部31延伸至上述规定位置的部分。在本实施方式的基板间隔保持部件30中，形成有两个枝部35。一个枝部35被形成为从隔离部件保持部31延伸至金属基板20与电容器基板60之间的电极51的安装位置。另一个枝部35被形成为从框体部33延伸至金属基板20与电容器基板60之间的电极51的安装位置。

电极保持部37是设置在枝部35的前端并且在金属基板20与电容器基板60之间的电极51的安装位置保持电极51的部分。在本实施方式的基板间隔保持部件30中，设置有两个电极保持部37。电极保持部37插入有电极51。

电极51形成金属基板20与电容器基板60之间的电路径。电极51由通电材料形成。通电材料的例子包括铝及黄铜等。另外，也可以对电极51施行电镀加工。考虑逆变器装置1的电感、电流平衡等因素而决定在金属基板20与电容器基板60之间配置电极51的位置(安装位置)。伴随着逆变器装置1的小型化，电极51配置在由多个并联连接的MOS晶体管21组成的晶体管组的中央部。

电容器基板60安装有电容器61。在电容器基板60的周端部60a附近形成有用于插通隔离部件41的插通孔67。

金属基板20与电容器基板60在被隔离部件41隔开规定的间隔的状态下，被螺钉43紧固在散热器10。螺钉43在插通孔67、隔离部件41、以及插通孔27插通。螺钉43从电容器基板60侧插通，而与散热器10的螺纹孔17旋合。

接下来，使用图3A、图3B以及图4对逆变器装置1的组装方法进行说明。图3A、图3B以及图4是表示逆变器装置1的组装方法的一实施方式的图。

首先，如图3A所示，在散热器10上载置金属基板20。此时，以使散热器10的螺纹孔17的位置与金属基板20的插通孔27的位置一致的方式来进行对位。

接下来，准备在电极保持部37插入有电极51并且在隔离部件保持部31保持有隔离部件41的基板间隔保持部件30。然后，在金属基板20载置保持有隔离部件41及电极51的基板间隔保持部件30(参照图3B)。此时，以使隔离部件41的贯通孔41a的位置与金属基板20的插通孔27的位置一致的方式来进行对位。

在基板间隔保持部件30中，在将基板间隔保持部件30载置于金属基板20以使得隔离部件保持部31与金属基板20上的隔离部件41的配置位置、即金属基板20的插通孔27的配置位置一致时，电极保持部37形成为配置在上述规定位置上。因此，准备在电极保持部37保持有电极51的状态的基板间隔保持部件30，若以使该基板间隔保持部件30的隔离部件保持部31的位置与金属基板20上的插通孔27一致的方式进行载置，则电极51被定位保持在金属基板20与电容器基板60之间的期望固定的期望位置。

接下来，如图4所示，将电容器基板60载置于通过基板间隔保持部件30对电极51进行了定位保持的金属基板20。此时，以使电容器基板60的插通孔67的位置与隔离部件41的贯通孔41a的位置一致的方式来进行对位。

接下来，将螺钉43在电容器基板60的插通孔67、隔离部件41的贯通孔41a、以及金属基板20的插通孔27插通，从而将其与设置在散热器10的螺纹孔17旋合。由此，利用金属基板20与电容器基板60而将电极51与隔离部件41共同固定。然后，安装附图中未记载的输入端子等部件从而完成图1所示的逆变器装置1。

在上述实施方式的基板间隔保持部件30中，电极保持部37被形成为能够保持俯视为矩形的电极51。

以上，对一实施方式进行了说明，但是本发明不局限于上述实施方式，而能够在不脱离发明的主旨的范围内进行各种变更。

在上述实施方式中，作为由基板间隔保持部件30定位保持的部件的例子，举例说明了电极51，但是本发明不局限于此，例如也可以是作为构成逆变器等的电子器件的部件的电容器、电阻、开关元件、基板、接线母线、以及散热器等。

举例说明了在上述实施方式的基板间隔保持部件30，隔离部件保持部31与隔离部件41分别作为不同的部件而构成的例子，但是本发明不局限于此，隔离部件保持部31与隔离部件41也可以作为一个部件(隔离部)而构成。

在上述实施方式的基板间隔保持部件30中，如图2所示，举例说明了从隔离部件保持部31或者框体部33延伸至电极51的安装位置的形状的枝部35，但是本发明不局限于此。

例如，如图5所示，枝保持部37也可以具有在规定位置保持部件51的第一枝保持部37a、以及保持位于第一枝保持部37a的周围的部件152的第二枝保持部37b。

另外，例如，如图5所示，枝保持部37也可以具有第二枝保持部37c，该第二枝保持部37c沿邻接的枝保持部37侧延伸并且保持位于第一枝保持部37a的周围的部件151。这里，由于邻接的枝保持部37具有相同的结构的第二枝保持部37c，而能够保持位于第一枝保持部37a的周围的部件151。此外，在图5中，虽然示出了相互邻接的第二枝保持部37c彼此形成为一体的例子，但是也可以是相互分离的结构。

从第一枝保持部37a延伸的第二枝保持部37b、37c可以与第一枝保持部37a为一体，也可以为分体。

由于若为这种基板间隔保持部件30的结构，则能够对配置在第一枝保持部37a的周围的部件151、152进行定位保持，因此也可以不必特意设置用于保持该部件151、152的新的枝部及枝保持部。

另外，如图5所示，例如框体部33也可以沿着金属基板(基板)20及电容器基板(基板)60的周端部而形成为框状，基板间隔保持部件30还可以具备设置在框体部33并且保持部件153(155、157)的框体保持部131。由于若为这种基板间隔保持部件30的结构，则在金属基板20与电容器基板60的周端部也能够对部件153(155、157)进行定位保持，因此能够提高部件的布局的自由度。

另外，如图5所示，例如框体保持部131也可以具有在规定位置保持部件155的第一框体保持部131a、以及保持位于第一框体保持部131a的周围的部件156的第二框体保持部131b。

另外，如图5所示，例如保持部件155的框体保持部131也可以具有第二框体保持部131c，上述第二框体保持部131c沿邻接的框体保持部131侧延伸并且保持位于第一框体保持部131a的周围的部件159。这里，由于邻接的框体保持部131具有相同的结构的第二框体保持部131c，而能够保持位于第一框体保持部131a的周围的部件159。此外，在图5中，虽然示出了相互邻接的第二框体保持部131c彼此形成为一体的例子，但是也可以是相互分离的结构。

从第一框体保持部131a延伸的第二框体保持部131b、131c可以与第一框体保持部131a为一体，也可以为分体。

由于若为这种基板间隔保持部件30的结构，则能够对配置在第一框体保持部131a的周围的部件156、159进行定位保持，因此也可以不必特意设置用于保持该部件156、159的新的框体保持部131。

并且，如图5所示，例如枝保持部37也可以具有第二枝保持部37c，该第二枝保持部37c沿邻接的框体保持部131侧延伸并且保持位于第一枝保持部37a的周围的部件161。这里，由于邻接的框体保持部131具有相同的结构的第二框体保持部131c，而能够保持位于第一枝保持部37a的周围的部件161。此外，在图5中，虽然示出了相互邻接的第二枝保持部37c与第二框体保持部131c形成为一体的例子，但是也可以是相互分离的结构。

从第一枝保持部37a延伸的第二枝保持部37c可以与第一枝保持部37a为一体，也可以为分体。从第一框体保持部131a延伸的第二框体保持部131c可以与第一框体保持部131a为一体，也可以为分体。

由于若为这种基板间隔保持部件30的结构，则能够对配置在第一枝保持部37a的周围的部件161进行定位保持，因此也可以不必特意设置用于保持该部件161的新的枝保持部37。

另外，如图5及图6所示，例如也可以按照将设置在一条长边上的隔离部件保持部31或者框体部33与设置在对置的位置的隔离部件保持部31或者框体部33连结的方式设置枝部35。换言之，枝部35可以形成为格子状。由此，能够提高将部件51定位保持在金属基板20上的规定位置时的位置精度。

而且，如图6所示，基板间隔保持部件30也可以具备用于将框体部33与框体部33直接连结的连接部45。由此，能够维持基板间隔保持部件30的形状，能够将作为对象的部件定位保持在更准确的位置。

在上述实施方式的逆变器装置1中，举例说明了通过从电容器基板60侧将螺钉43插通电容器基板60的插通孔67、隔离部件41的贯通孔41a、以及金属基板20的插通孔27，而将其与设置在散热器10的螺纹孔17旋合，从而利用金属基板20与电容器基板60而将电极51及隔离部件41共同固定的例子，但是不局限于此。

例如，也可以在与配置电极51的位置对应的金属基板20及电容器基板60的位置分别设置插通孔，在电极51设置插通孔，并在与该位置对应的散热器10的位置设置螺纹孔。由此，从电容器基板60侧将螺钉依次插通电容器基板的插通孔、电极的插通孔、以及金属基板的插通孔，而能够将其与上述散热器的螺纹孔旋合，因此能够利用金属基板20与电容器基板60而将电极51以及隔离部件41共同固定。

另外，若隔离部件41是能够固定在散热器10的结构，则能够以在散热器10载置有金属基板20的状态固定隔离部件41，并以保持该隔离部件41的方式配置基板间隔保持部件30。这样，能够提高将电极51定位保持在金属基板20与电容器基板60之间时的位置精度。此外，作为将隔离部件41固定于散热器10的结构，考虑采用在隔离部件41的端部设置螺纹槽、并使其能够与设置在散热器10的螺纹孔17旋合的结构，或者在隔离部件41的端部设置用于与螺纹孔17嵌合的嵌合部的方式等。

另外，也可以在隔离部件保持部31及框体部33等设置用于将基板间隔保持部件30定位在金属基板20上的规定位置的爪部。在这种情况下，也能够提高将电极51定位保持在金属基板20上时的位置精度。

在上述实施方式中，举例说明了将隔离部件41及电极51分别插入(压入)隔离部件保持部31及电极保持部37的例子，但也可以将隔离部件41与隔离部件保持部31一体成型，还可以将电极51与电极保持部37一体成型。

举例说明了在上述实施方式的基板间隔保持部件30上，以能够保持俯视为矩形的电极51的方式而形成有电极保持部37的例子，但是不局限于此。也可以以能够保持俯视为圆形、椭圆形、多边形的电极51的方式而形成有电极保持部37。

另外，隔离部件保持部31、框体部33、枝部35、以及电极保持部37的两基板20、60的层叠方向上的厚度也可以比隔离部件41及电极51薄。即，也可以不具有将金属基板20与电容器基板60之间的距离保持为恒定的功能。

Claims (8)

1.一种基板间隔保持部件，其配置在搭载电子部件的两张基板之间，该基板间隔保持部件将所述两张基板之间的距离保持为恒定，所述基板间隔保持部件的特征在于，具备：

隔离部，通过该隔离部的两端部接触而配置在所述两张基板之间，使得安装有所述电子部件的所述两张基板之间的距离保持为恒定；

框体部，其将所述隔离部彼此连结；

枝部，其从所述框体部或者所述隔离部在已经安装到所述基板上的所述电子部件之间朝向规定位置延伸；以及

电极保持部，其设置在所述枝部，保持被配置在所述两张基板之间并且将所述两张基板电连接的电极，并且通过所述枝部被配置在所述规定位置，将所述电极定位在所述规定位置，

所述电极保持部适配所述电极的外周形状配置，并紧密环绕所述电极的侧壁。

2.根据权利要求1所述的基板间隔保持部件，其特征在于，

所述电极保持部具有：在所述规定位置保持所述电极的第一枝保持部、和保持位于所述第一枝保持部的周围的电子部件的第二枝保持部。

3.根据权利要求1所述的基板间隔保持部件，其特征在于，

所述框体部沿着所述基板的周端部而形成为框状，

所述基板间隔保持部件还具备设置在所述框体部并保持所述电子部件的框体保持部。

4.根据权利要求2所述的基板间隔保持部件，其特征在于，

所述框体部沿着所述基板的周端部而形成为框状，

所述基板间隔保持部件还具备设置在所述框体部并保持所述电子部件的框体保持部。

5.根据权利要求3所述的基板间隔保持部件，其特征在于，

所述框体保持部具有保持所述电子部件的第一框体保持部、和保持位于所述第一框体保持部的周围的电子部件的第二框体保持部。

6.根据权利要求4所述的基板间隔保持部件，其特征在于，

所述框体保持部具有保持所述电子部件的第一框体保持部、和保持位于所述第一框体保持部的周围的电子部件的第二框体保持部。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的基板间隔保持部件，其特征在于，

所述隔离部具有隔离部件、和保持所述隔离部件的隔离部件保持部，被所述隔离部件保持部保持的隔离部件具有导电性并具备能够插通螺钉的贯通孔，

所述隔离部件保持部由绝缘体形成。

8.一种逆变器装置，其特征在于，具备：

散热器；

金属基板，该金属基板载置于所述散热器并且安装有开关元件；

电容器基板，该电容器基板与所述金属基板对置地配置并且安装有电容器；

电极，该电极配置在所述金属基板与所述电容器基板之间并且将所述金属基板与所述电容器基板电连接；以及

权利要求1～7中任一项所述的基板间隔保持部件，

所述电极被在所述基板间隔保持部件中包含的所述电极保持部保持。