CN204629835U - 半导体元件的保护构造以及空调机的室外机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及半导体元件的保护构造以及空调机的室外机，能够实现电子部件的可靠性的提高。所述半导体元件的保护构造被设于收纳电子部件的电子部件箱内，具备：安装有半导体元件的电路基板(6)、与半导体元件以导热方式连接的散热体(5)、以及以包围设于半导体元件的多个导线端子的方式设置在电路基板(6)与散热体(5)之间并与设置在半导体元件与电路基板(6)之间的隔离物形成为一体的框体(9c)，所述空调机的室外机具备该半导体元件的保护构造。

Description

半导体元件的保护构造以及空调机的室外机

技术领域

本实用新型涉及半导体元件的保护构造、以及空调机的室外机。

背景技术

在空调机的室外机中设置有压缩机、换热器、送风机、驱动送风机的电动机，并且设置有对安装有用于驱动控制压缩机或者送风机的电动机的功率(power)半导体元件的电路基板进行收纳的电子部件箱。在下述专利文献1所示的现有技术中当将这种半导体元件设于电路基板时，通过将为了增高半导体元件的高度而使用的隔离物设于电路基板与半导体元件之间，来避免半导体元件与电路基板的接触，能够减少从半导体元件向电路基板的热影响并且在半导体元件与电路基板之间配置由铜箔形成的图案(pattern)。

专利文献1：日本特开平03-290987号公报。

由于空调机的室外机被设置于屋外，所以存在青蛙或者壁虎(gecko)之类的小动物侵入到在室外机的内部设置的电子部件箱，导致在该电子部件箱内的电路基板安装的功率半导体元件的导线(lead)端子间因小动物而短路之虞。然而，由于上述专利文献1所代表的现有技术的隔离物(spacer)并不是考虑了防止因小动物引起的导线端子间的短路故障的构造，所以存在无法应对具有隔离物的功能并且通过防止因小动物引起的导线端子间的短路故障来提高作为电子部件的一个例子的空调机的室外机的可靠性的需求(needs)这一课题。

实用新型内容

本实用新型是鉴于上述情况而产生的，其目的在于，获得一种能够实现电子部件的可靠性的提高的半导体元件的保护构造以及空调机的室外机。

为了解决上述的课题、实现目的，本实用新型涉及一种半导体元件 的保护构造，设置于收纳电子部件的电子部件箱内，其特征在于，上述电子部件箱具备：安装有上述半导体元件的电路基板；与上述半导体元件以导热方式连接的散热体；以及框体，该框体以包围设于上述半导体元件的多个导线端子的方式设置在上述电路基板与上述散热体之间并与设置在上述半导体元件与上述电路基板之间的隔离物形成为一体。

并且，本实用新型的一个半导体元件的保护构造被设于收纳电子部件的电子部件箱内，其特征在于，上述电子部件箱具备：安装有上述半导体元件的电路基板；以及框体，该框体以包围设于上述半导体元件的多个导线端子的方式设置在上述电路基板与上述电子部件箱的壳体内表面之间，并与设置在上述半导体元件与上述电路基板之间的隔离物形成为一体。

并且，本实用新型的一个半导体元件的保护构造的特征在于，在上述框体的电路基板侧面与上述电路基板上的图案对置的位置形成有向电路基板相反侧凹陷的凹部。

并且，本实用新型的一个半导体元件的保护构造的特征在于，在该半导体元件的保护构造的框体形成有栅格状的狭缝。

并且，本实用新型的一个半导体元件的保护构造的特征在于，在该半导体元件的保护构造的框体形成有网眼状的狭缝。

并且，本实用新型的一个半导体元件的保护构造的特征在于，该半导体元件的保护构造的散热体形成为凹状，以使得与上述半导体元件的对置部包围上述导线端子。

并且，本实用新型的一个半导体元件的保护构造的特征在于，该半导体元件的保护构造的框体的高度形成为与上述散热体和上述电路基板之间的间隙相当的宽度。

并且，本实用新型的一个半导体元件的保护构造的特征在于，该半导体元件的保护构造的框体的高度形成为使得上述散热体与上述框体之间的间隙比上述电子部件箱的开口部窄。

并且，本实用新型的一个半导体元件的保护构造的特征在于，该半 导体元件的保护构造的框体的高度形成为使得上述电子部件箱的壳体内表面与上述框体之间的间隙比上述电子部件箱的开口部窄。

并且，本实用新型的一个空调机的室外机的特征在于，具备上述半导体元件的保护构造。

根据本实用新型，会起到能够实现电子部件的可靠性的提高这一效果。

附图说明

图1是具备本实用新型的实施方式1～6涉及的半导体元件的保护构造的室外机的结构图。

图2是图1所示的电子部件箱的立体图。

图3是表示本实用新型的实施方式1涉及的半导体元件的保护构造的侧视图。

图4是图3所示的第1半导体元件的主视图。

图5是从图4的箭头A的方向观察的侧视图。

图6是表示本实用新型的实施方式2涉及的半导体元件的保护构造的侧视图。

图7是表示本实用新型的实施方式3涉及的半导体元件的保护构造的侧视图。

图8是表示本实用新型的实施方式4涉及的半导体元件的保护构造的侧视图。

图9是表示本实用新型的实施方式5涉及的半导体元件的保护构造的侧视图。

图10是表示本实用新型的实施方式6涉及的半导体元件的保护构造的侧视图。

附图标记说明：

1…室外机；2…风扇；3…压缩机；4…电子部件箱；5、5-1…散热体；5-1a…对置部；6…电路基板；6a…部件面；6b…贯通孔；7…第1半导体元件；7a1、7a2…导线端子；7b…反基板侧面；8…第2半导体元件；9…保护部件；9a…隔离物；9b…连结部；9c、9c-1、9c-2、9c-3、9c-4…框体；9c-11…电路基板侧面；9c-12…凹部；9c-21、9c-31…狭缝；10…图案；11…壳体；11a…风路侧面；11b…开口部。

具体实施方式

以下，基于附图对本实用新型涉及的半导体元件的保护构造以及空调机的室外机的实施方式详细进行说明。此外，不通过本实施方式来限定本实用新型。

实施方式1.

图1是具备本实用新型的实施方式1～6的半导体元件的保护构造的室外机1的结构图。图2是图1所示的电子部件箱4的立体图。图3是表示本实用新型的实施方式1涉及的半导体元件的保护构造的侧视图。图4是图3所示的第1半导体元件7的主视图。图5是从图4的箭头A的方向观察的侧视图。

在图1中表示了构成空调机的室外机1，在室外机1中设置有压缩制冷剂的压缩机3、向未图示的换热器送入外部空气的风扇(fan)2、以及对搭载有驱动控制压缩机3以及风扇2的电路的电路基板6(参照图2)进行收纳的电子部件箱4。

在图2中，作为主要的结构，电子部件箱4构成为具有：构成为长方体形状的壳体11、固定于壳体11的内部的电路基板6、安装于电路基板6的部件面6a的引线型(lead type)第1半导体元件7、安装于电路基板6的部件面6a的第2半导体元件8、以第1半导体元件7的反基板侧面7b(参照图3)在壳体11的风路侧露出的方式形成于风路侧面11a的开口部11b、以及以供风扇2的送风吹拂的方式被配置于第1半导体元件7的反基板侧面7b的散热体5。电路基板6被设置成部件面6a(参照图3)与壳体11的风路侧面11a对置。

作为功率半导体元件的第1半导体元件7形成由IGBT或者反馈二 极管(diode)构成的电力转换部，并以反基板侧面7b从开口部11b露出到壳体11的风路侧的方式设于电路基板6的部件面6a。第1半导体元件7的反基板侧面7b与壳体11的风路侧面11a被配设于同一面上(参照图3)。第2半导体元件8形成生成对电力转换部进行PWM驱动的驱动信号的PWM信号生成电路、或者用于将交流电源所含的噪声(noise)除去的噪声过滤(noise filter)电路，并以反基板侧面与壳体11的风路侧面11a对置的方式设于电路基板6的部件面6a。此外，第1半导体元件7以及第2半导体元件8的位置不限定于图示例的位置。

在图4以及图5中示出了第1半导体元件7的保护部件9的详细情况。其中，在图5中省略了图3所示的散热体5的图示。保护部件9由为了增高第1半导体元件7的高度而设置在第1半导体元件7与电路基板6之间的两个隔离物9a、夹设于在第1半导体元件7的一端设置的多个导线端子7a1与在第1半导体元件7的另一端设置的多个导线端子7a2之间来将各隔离物9a连结的连结部9b、以及以包围在第1半导体元件7的两端设置的多个导线端子7a1、7a2的方式与各隔离物9a形成为一体的四边形状的框体9c构成。该框体9c形成于散热体5与电路基板6之间，其高度H(参照图3)形成为框体9c与散热体5之间的间隙G1比间隙G2窄。间隙G2是开口部11b的外缘部与散热体5之间的间隙。 

保护部件9以在将第1半导体元件7搭载于电路基板6之前，将隔离物9a插入到形成于电路基板6的贯通孔6b的方式被设置，然后，通过将各导线端子7a1、7a2插入到形成于电路基板6的未图示的通孔(through hole)并进行焊接，来固定在第1半导体元件7与电路基板6之间。由此，多个导线端子7a1、7a2被框体9c包围，比间隙G2窄的间隙G1形成于多个导线端子7a1、7a2的周围。另外，通过设置隔离物9a，能够避免第1半导体元件7与电路基板6的接触而减少从第1半导体元件7向电路基板6、或者从电路基板6向第1半导体元件7的热影响，并且能够在与第1半导体元件7对置的电路基板6上布线由铜箔形成的图案。

以下，对动作进行说明。通过电子部件箱4内的第2半导体元件8控制第1半导体元件7，来利用第1半导体元件7的未图示的转换器 (converter)部将工业电源转换为直流，利用第1半导体元件7内的未图示的逆变器(inverter)部将该直流转换为所需频率的交流。转换后的交流电被向内置于压缩机3的未图示的电动机供给。通过压缩机3动作而使制冷剂在室外机1的未图示的换热器中循环，在换热器的周围的空气与制冷剂之间进行换热。此时，通过第1半导体元件7以及第2半导体元件8进行以适当的转速使驱动风扇2的未图示的电动机旋转的控制，由于风扇2的旋转而产生负压，使得换热器的外部侧的空气被引入室外机1的送风室。而且，通过此时产生的风在换热器中流通，可促进换热器中的换热。另一方面，虽然因进行风扇2以及压缩机3的运转控制而增大第1半导体元件7的发热量，但该热经由散热体5向送风室内散热，通过在送风室中流通的风来促进该散热。

另一方面，存在小动物从图示例的间隙G2侵入到壳体11的内部的担忧，有时小动物附着于第1半导体元件7的多个导线端子间7a1、7a2而发生导线端子间的短路故障。作为这种情况的对策，本实施方式涉及的保护部件9具备形成在散热体5与电路基板6之间、且以包围第1半导体元件7的各导线端子7a1、7a2的方式与隔离物9a形成为一体的框体9c，框体9c的高度H形成为框体9c与散热体5之间的间隙G1比间隙G2窄。通过该结构，能够切断小动物向导线端子间侵入的路径，能够抑制导线端子间的短路故障的发生。

此外，小动物侵入到壳体11的内部的位置不限定于图示例的间隙G2，还可设想为形成于壳体11的所有开口部，作为一个例子，可以是用于进行电子部件箱4与压缩机3之间的布线的贯通孔。该情况下，框体9c的高度被设定为框体9c与散热体5之间的间隙G1小于这样的贯通孔的大小。

如以上说明那样，本实用新型的实施方式1涉及的半导体元件的保护构造具备：安装有半导体元件的电路基板6、与半导体元件以导热方式连接的散热体5、以及以包围设于半导体元件的多个导线端子的方式设置在电路基板6与散热体5之间并与设置在半导体元件与电路基板6之间的隔离物9a形成为一体的框体9c。通过该结构，能够使小动物向导线端子间侵入的路径变窄，尤其通过应用于功率半导体元件，能够抑制导线端子间的短路故障的发生。其结果是，能够实现空调机的室外机 的可靠性的提高并且能够长期使用。

实施方式2.

图6是表示本实用新型的实施方式2涉及的半导体元件的保护构造的侧视图。与实施方式1不同之处在于：代替框体9c而采用了框体9c-1。以下，对于与实施方式1相同的部分标注相同的附图标记而省略其说明，在此仅叙述不同的部分。

在框体9c-1的电路基板侧面9c-11与图案10对置的位置形成有向电路基板相反侧凹陷的凹部9c-12。其中，图示例的凹部9c-12作为一个例子而形成为矩形，但只要是不与图案10接触的形状，则框体9c-1也可以为矩形以外的形状，作为一个例子可以为弯曲凹状。通过使用这样的框体9c-1，能够切断小动物向导线端子间侵入的路径，并且能够抑制与框体9c-1的接触引起的图案10的磨损，可防止因图案10的断线引起的故障。

实施方式3.

图7是表示本实用新型的实施方式3涉及的半导体元件的保护构造的侧视图。与实施方式1不同之处在于：代替框体9c而采用了框体9c-2。以下，对于与实施方式1相同的部分标注相同的附图标记而省略其说明，在此仅叙述不同的部分。

在框体9c-2中以空气向第1半导体元件7流动的方式形成有栅格状的狭缝(slit)9c-21。通过使用这样的框体9c-2，能够切断小动物向导线端子间侵入的路径，并且与实施方式1的框体9c-1相比能够提高第1半导体元件7的散热性能。

实施方式4.

图8是表示本实用新型的实施方式4涉及的半导体元件的保护构造的侧视图。与实施方式1不同之处在于：代替框体9c而采用了框体9c-3。以下，对于与实施方式1相同的部分标注相同的附图标记而省略其说明，在此仅叙述不同的部分。

在框体9c-3中以空气向第1半导体元件7流动的方式形成有网眼状 的狭缝9c-31。通过使用这样的框体9c-3，能够切断小动物向导线端子间侵入的路径，并且与实施方式3同样能够提高第1半导体元件7的散热性能。

实施方式5.

图9是表示本实用新型的实施方式5涉及的半导体元件的保护构造的侧视图。与实施方式1不同之处在于：代替散热体5而采用了散热体5-1。以下，对于与实施方式1相同的部分标注相同的附图标记而省略其说明，在此仅叙述不同的部分。

散热体5-1以与第1半导体元件7的对置部5-1a包围导线端子7a1、7a2的方式形成为凹状。通过使用这样的散热体5-1，能够使散热体5-1与框体9c之间的间隙G1比实施方式1窄，能够抑制更小的小动物侵入导线端子间。

实施方式6.

图10是表示本实用新型的实施方式6涉及的半导体元件的保护构造的侧视图。与实施方式1不同之处在于：代替框体9c而采用了框体9c-4。以下，对于与实施方式1相同的部分标注相同的附图标记而省略其说明，在此仅叙述不同的部分。

框体9c-4的高度形成为与散热体5和电路基板6之间的间隙相当的宽度。通过使用这样的框体9c-4，能够与实施方式5同样地使散热体5与框体9c-4之间的间隙G1变窄，可抑制更小的小动物侵入导线端子间。

此外，在实施方式1～6中，对在设有散热体5的第1半导体元件7设置了保护部件9的构成例进行了说明，但保护部件9也可以设于未被配置散热体5的半导体元件即第2半导体元件8。具体而言，保护部件9由设置在第2半导体元件8与电路基板6之间的两个隔离物9a、夹设于在第2半导体元件8的两端设置的多个导线端子之间并将各隔离物9a连结的连结部9b、以及以包围在第2半导体元件8的两端设置的多个导线端子7a1、7a2的方式设置于电路基板6与壳体11的内表面之间并与各隔离物9a形成为一体的框体9c构成。而且，框体9c的高度H形成为壳体11的内表面与框体9c之间的间隙G1比作为电子部件箱的壳 体11的开口部窄。通过如此构成，能够与实施方式1同样地切断小动物侵入第2半导体元件8的导线端子间的路径。

此外，本实用新型的实施方式表示本实用新型的内容的一个例子，当然可以与除此之外的其他公知技术组合，还可以在不脱离本实用新型主旨的范围内将一部分省略、变更来构成。

工业上的可利用性

如以上那样，本实用新型能够应用于半导体元件的保护构造以及空调机的室外机，尤其作为可防止因小动物等的影响引起的短路故障来实现电子部件的可靠性的提高的实用新型是有用的。

Claims (15)

1.一种半导体元件的保护构造，设置于收纳电子部件的电子部件箱内，其特征在于，

所述电子部件箱具备：

安装有所述半导体元件的电路基板；

与所述半导体元件以导热方式连接的散热体；以及

框体，该框体以包围设于所述半导体元件的多个导线端子的方式设置在所述电路基板与所述散热体之间，并与设置在所述半导体元件和所述电路基板之间的隔离物形成为一体。

2.根据权利要求1所述的半导体元件的保护构造，其特征在于，

在所述框体的电路基板侧面，并且在与所述电路基板上的图案对置的位置形成有向电路基板相反侧凹陷的凹部。

3.根据权利要求1所述的半导体元件的保护构造，其特征在于，

在所述框体形成有栅格状的狭缝。

4.根据权利要求1所述的半导体元件的保护构造，其特征在于，

在所述框体形成有栅格状的狭缝。

5.根据权利要求1所述的半导体元件的保护构造，其特征在于，

所述散热体形成为凹状，以使得该散热体与所述半导体元件的对置部包围所述导线端子。

6.根据权利要求1所述的半导体元件的保护构造，其特征在于，

所述框体的高度形成为与所述散热体和所述电路基板之间的间隙相当的宽度。

7.根据权利要求1所述的半导体元件的保护构造，其特征在于，

所述框体的高度形成为使得所述散热体与所述框体之间的间隙比所述电子部件箱的开口部窄。

8.一种半导体元件的保护构造，设置于收纳电子部件的电子部件箱内，其特征在于，

所述电子部件箱具备：

安装有所述半导体元件的电路基板；以及

框体，该框体以包围设于所述半导体元件的多个导线端子的方式设置在所述电路基板与所述电子部件箱的壳体内表面之间，并与设置在所述半导体元件和所述电路基板之间的隔离物形成为一体。

9.根据权利要求8所述的半导体元件的保护构造，其特征在于，

在所述框体的电路基板侧面，并且在与所述电路基板上的图案对置 的位置形成有向电路基板相反侧凹陷的凹部。

10.根据权利要求8所述的半导体元件的保护构造，其特征在于，

在所述框体形成有栅格状的狭缝。

11.根据权利要求8所述的半导体元件的保护构造，其特征在于，

在所述框体形成有网眼状的狭缝。

12.根据权利要求8所述的半导体元件的保护构造，其特征在于，

所述框体的高度形成为使得所述电子部件箱的壳体内表面与所述框体之间的间隙比所述电子部件箱的开口部窄。

13.一种空调机的室外机，其特征在于，

具备权利要求3或10所述的半导体元件的保护构造。

14.一种空调机的室外机，其特征在于，

具备权利要求4或11所述的半导体元件的保护构造。

15.一种空调机的室外机，其特征在于，

具备权利要求1、5、6、7、8或12中任意一项所述的半导体元件的保护构造。