DE112016006651T5 - Schaltnetzteilvorrichtung - Google Patents

Schaltnetzteilvorrichtung Download PDF

Info

Publication number
DE112016006651T5
DE112016006651T5 DE112016006651.1T DE112016006651T DE112016006651T5 DE 112016006651 T5 DE112016006651 T5 DE 112016006651T5 DE 112016006651 T DE112016006651 T DE 112016006651T DE 112016006651 T5 DE112016006651 T5 DE 112016006651T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
track
switching
power source
power supply
conductor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE112016006651.1T
Other languages
English (en)
Inventor
Junichi Yukawa
Hisazumi Watanabe
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd filed Critical Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Publication of DE112016006651T5 publication Critical patent/DE112016006651T5/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/003—Constructional details, e.g. physical layout, assembly, wiring or busbar connections
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/46—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids
    • H01L23/473—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements involving the transfer of heat by flowing fluids by flowing liquids
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/58—Structural electrical arrangements for semiconductor devices not otherwise provided for, e.g. in combination with batteries
    • H01L23/64—Impedance arrangements
    • H01L23/642—Capacitive arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/16—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/003—Constructional details, e.g. physical layout, assembly, wiring or busbar connections
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
    • H02M7/5387—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0213—Electrical arrangements not otherwise provided for
    • H05K1/0216—Reduction of cross-talk, noise or electromagnetic interference
    • H05K1/023—Reduction of cross-talk, noise or electromagnetic interference using auxiliary mounted passive components or auxiliary substances
    • H05K1/0231—Capacitors or dielectric substances
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

Eine leitfähige Schicht ist auf einer Oberfläche einer Isolierschicht vorgesehen und weist eine Leiterbahn auf der Seite der Stromquelle, eine Leiterbahn auf der Masseseite und eine Leiterbahn auf der Ausgangsseite auf. Ein erstes Schaltelement ist auf der Leiterbahn auf der Seite der Stromquelle oberflächenmontiert und mit der Leiterbahn auf der Ausgangsseite verbunden. Ein zweites Schaltelement ist auf der Leiterbahn auf der Ausgangsseite oberflächenmontiert und mit der Leiterbahn auf der Masseseite verbunden. Ein Kondensator ist auf der Leiterbahn auf der Masseseite oberflächenmontiert und mit der Leiterbahn auf der Seite der Stromquelle oder der Leiterbahn auf der Ausgangsseite verbunden.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Schaltnetzteilvorrichtung.
  • Technischer Hintergrund
  • Schaltnetzteilvorrichtungen sind bereits bekannt. Schaltnetzteilvorrichtungen sind zum Beispiel in PTL 1 oder dergleichen offengelegt. PTL 1 offenbart eine Motorsteuerung, die eine Vielzahl von Feldeffekttransistor-Chips (FET), die einen elektrischen Strom steuern, der von einer Stromquelle an einen Motor geliefert werden soll, eine Vielzahl von Dioden-Chips, deren Anoden mit Drains der jeweiligen FET-Chips verbunden sind, und einen Glättungskondensator enthält, der zur Stromquelle parallel geschaltet ist. In der Motorsteuerung sind die FET-Chips und die Dioden-Chips auf einer gedruckten Leiterplatte befestigt, und der Glättungskondensator ist über der gedruckten Leiterplatte mit einer Klemmenleiste angeordnet. Insbesondere ist die Klemmenleiste ein Element zum Verbinden des Glättungskondensators mit der Stromquelle und enthält einen Befestigungsteil, der an einer gedruckten Leiterplatte befestigt werden kann, einen aufrecht stehenden Teil, der sich vom Befestigungsteil nach oben erstreckt, und einen Stromversorgungs-Anschlussteil, der sich von einem oberen Ende oder einem mittleren Teil des aufrecht stehenden Teils nach vorne erstreckt. Der Glättungskondensator umfasst eine Anschlussklemme, die an dem aufrecht stehenden Teil der Klemmenleiste befestigt ist.
  • Liste der Anführungen
  • Patentliteratur
  • PTL 1: Ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. 2002-262593
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Eine Schaltnetzteilvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Isolierschicht, eine leitfähige Schicht, ein erstes Schaltelement, ein zweites Schaltelement und einen Kondensator. Die leitfähige Schicht ist auf einer Oberfläche der Isolierschicht vorgesehen und weist eine Leiterbahn auf der Seite der Stromquelle, eine Leiterbahn auf der Masseseite und eine Leiterbahn auf der Ausgangsseite auf. Das erste Schaltelement ist auf der Leiterbahn auf der Seite der Stromquelle oberflächenmontiert und mit der Leiterbahn auf der Ausgangsseite verbunden. Das zweite Schaltelement ist auf der Leiterbahn auf der Ausgangsseite oberflächenmontiert und mit der Leiterbahn auf der Masseseite verbunden. Der Kondensator ist auf der Leiterbahn auf der Masseseite oberflächenmontiert und elektrisch mit der Leiterbahn auf der Seite der Stromquelle oder der Leiterbahn auf der Ausgangsseite verbunden.
  • Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann die thermische Umgebung eines Kondensators verbessert werden, während die durch die Schaltvorgänge verursachten Überspannungen reduziert werden.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein Schaltbild, das ein Konfigurationsbeispiel einer Schaltnetzteilvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform darstellt.
    • 2 ist eine schematische Draufsicht, die ein Konfigurationsbeispiel der Schaltnetzteilvorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform darstellt.
    • 3 ist eine schematische Schnittansicht, die ein Konfigurationsbeispiel der Schaltnetzteilvorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform darstellt.
    • 4 ist eine schematische Draufsicht, die eine Modifikation einer Schaltnetzteilvorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform darstellt.
  • Beschreibung von Ausführungsformen
  • Vor der Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind Probleme herkömmlicher Vorrichtungen kurz beschrieben.
  • In der Motorsteuerung von PTL 1 ist der Glättungskondensator über der gedruckten Leiterplatte angeordnet, so dass die Anschlussklemme des Glättungskondensators mit dem aufrecht stehenden Teil (ein aufrecht stehender Teil, der sich vom Befestigungsteil nach oben erstreckt) der Klemmenleiste anstelle des Befestigungsteils (ein Befestigungsteil, der auf der gedruckten Leiterplatte befestigt werden kann) der Klemmenleiste verbunden ist. Hierdurch verlängert sich die Verdrahtungsstrecke vom Glättungskondensator zum FET-Chip, die in der gedruckten Leiterplatte vorgesehen ist, im Vergleich zu einem Fall, in dem der Glättungskondensator an der gedruckten Leiterplatte befestigt ist. Als Folge davon ist es schwierig, die parasitäre Induktivität der Verdrahtungsstrecke vom Glättungskondensator zum FET-Chip zu verringern, so dass es schwierig ist, die durch die Schaltvorgänge des FET-Chips verursachten Überspannungen zu reduzieren.
  • Obwohl es denkbar ist, dass ein Glättungskondensator an einer gedruckten Leiterplatte befestigt ist, kommt der Glättungskondensator näher an einen FET-Chip, der in der gedruckten Leiterplatte vorgesehen ist, im Vergleich zu einem Fall, in dem der Glättungskondensator über der gedruckten Leiterplatte angeordnet ist. Dies bewirkt, dass die im FET-Chip erzeugte Wärme voraussichtlich zum Glättungskondensator übertragen wird. Als Folge davon ist es schwierig, einen Temperaturanstieg des Glättungskondensators zu verringern, der von der Wärme verursacht wird, die im FET-Chip erzeugt wird, so dass es schwierig ist, die thermische Umgebung des Glättungskondensators zu verbessern.
  • Nachstehend sind beispielhafte Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen genau beschrieben. Gleiche oder entsprechende Teile der Zeichnungen sind mit denselben Bezugsnummern gekennzeichnet, um eine doppelte Beschreibung auszuschließen.
  • (Schaltnetzteilvorrichtung)
  • 1 stellt ein Anordnungsbeispiel der Schaltnetzteilvorrichtung 10 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform dar. Die Schaltnetzteilvorrichtung 10 ist gestaltet, elektrische Energie, die von einer Stromquelle (DC-Stromversorgung P in diesem Beispiel) geliefert wird, umzuwandeln, um die elektrische Energie unter Verwendung von Schaltvorgängen auszugeben, um elektrische Energie an ein Antriebsobjekt (in diesem Beispiel den Motor M) zu liefern. In diesem Beispiel bildet die Schaltnetzteilvorrichtung 10 einen Umrichter zur Umwandlung einer Gleichspannung in eine dreiphasige Wechselspannung.
  • Die Schaltnetzteilvorrichtung 10 enthält eine Stromversorgungsleitung LP, eine Masseleitung LG, eine oder mehrere Ausgangsleitungen LO, einen oder mehrere Schaltteile SW und einen Kondensatorabschnitt CP. In diesem Beispiel ist die Stromversorgungsleitung LP an ein Ende (Kathode) der DC-Stromversorgung P angeschlossen, und die Masseleitung LG ist mit dem anderen Ende (Anode) der DC-Stromversorgung P verbunden. Die Schaltnetzteilvorrichtung 10 umfasst drei Ausgangsleitungen LO und drei Schaltteile SW. Die drei Schaltteile sind jeweils mit den drei Phasen (U, V, W) des Motors M über drei Ausgangsleitungen LO verbunden.
  • Der Schaltteil SW ist zwischen der Stromversorgungsleitung LP und der Masseleitung LG angeschlossen. Der Schaltteil SW weist einen Zwischenknoten auf, der über die Ausgangsleitung LO mit dem Motor M verbunden ist. Der Schaltteil SW weist das erste Schaltelement 21 und das zweite Schaltelement 22 auf. Das erste Schaltelement 21 (oder das zweite Schaltelement 22) in 1 ist zu einer Freilaufdiode parallel geschaltet, wobei die Freilaufdiode einer parasitären Diode im ersten Schaltelement 21 (oder im zweiten Schaltelement 22) entspricht.
  • Der Kondensatorabschnitt CP ist zwischen der Stromversorgungsleitung LP und der Masseleitung LG angeschlossen. Der Kondensatorabschnitt CP weist den Kondensator 30 auf. Im Kondensatorabschnitt CP ist die Verbindungsleitung LC vorgesehen, die den Kondensator 30 mit der Stromversorgungsleitung LP verbindet.
  • [Aufbau der Schaltnetzteilvorrichtung]
  • Als Nächstes wird der Aufbau der Schaltnetzteilvorrichtung 10 mit Bezug auf die 2 und 3 beschrieben. 2 ist eine schematische Draufsicht der Schaltnetzteilvorrichtung 10, und 3 ist eine schematische Schnittansicht der Schaltnetzteilvorrichtung 10. In 3 ist ein Teil der Schraffur des Abschnitts weggelassen, um die Darstellung zu vereinfachen. Die Schaltnetzteilvorrichtung 10 umfasst die Isolierschicht 11, die leitfähige Schicht 12 und die Wärmeableitungsschicht 13.
  • <Isolierschicht>
  • Die Isolierschicht 11 ist aus isolierendem Material (z.B. aus einer Epoxidharzplatte, usw.) ausgebildet und in Plattenform ausgebildet.
  • <Leitfähige Schicht>
  • Die leitfähige Schicht 12 ist aus leitfähigem Material (z.B. Kupfer, usw.) ausgebildet und ist auf einer Oberfläche der Isolierschicht 11 vorgesehen und in Folienform ausgebildet. Auf der leitfähigen Schicht 12 ist ein Muster aus Leiterbahnen vorgesehen. Das Muster aus Leiterbahnen umfasst ein oder mehrere Leiterbahnen WP auf der Seite der Stromquelle, ein oder mehrere Leiterbahnen WG auf der Masseseite und ein oder mehrere Leiterbahnen WO auf der Ausgangsseite. In der leitfähigen Schicht 12 sind die Leiterbahn WP auf der Seite der Stromquelle, die Leiterbahn WG auf der Masseseite und die Leiterbahn WO auf der Ausgangsseite voneinander getrennt, um einen Kurzschluss zu verhindern.
  • <Wärmeableitungsschicht>
  • Die Wärmeableitungsschicht 13 ist aus einem wärmeleitenden Material (z.B. Aluminium, usw.) ausgebildet und ist auf der anderen Oberfläche der Isolierschicht 11 vorgesehen. Die Wärmeableitungsschicht 13 ist mit dem Kühlelement 14 verbunden. Das Kühlelement 14 ist vorgesehen, um die Wärmeableitungsschicht 13 zu kühlen. Das Kühlelement 14 ist gestaltet, zum Beispiel durch Wasser (Kühlung durch Kühlwasser) oder Öl (Kühlung mit Kühlöl) gekühlt zu werden.
  • In diesem Beispiel ist die Isolierschicht 11 dünner als die leitfähige Schicht 12 und die Wärmeableitungsschicht 13. Die Wärmeableitungsschicht 13 ist dicker als die leitfähige Schicht 12. Zum Beispiel kann die Isolierschicht 11 eine Dicke von ungefähr 100 µm aufweisen, die die leitfähige Schicht 12 kann eine Dicke von ungefähr 200 µm aufweisen, und die Wärmeableitungsschicht 13 kann eine Dicke von ungefähr 1 mm bis 3 mm aufweisen. Dann weist die Isolierschicht 11 eine Wärmeleitzahl auf, die kleiner ist als die Wärmeleitzahl sowohl der leitfähigen Schicht 12 als auch der Wärmeableitungsschicht 13. Die leitfähige Schicht 12 weist eine Wärmeleitzahl auf, die größer ist als die Wärmeleitzahl der Wärmeableitungsschicht 13.
  • In diesem Beispiel weist die leitfähige Schicht 12 drei Leiterbahnen WP auf der Seite der Stromquelle, drei Leiterbahnen WG auf der Masseseite und drei Leiterbahnen WO auf der Ausgangsseite auf. Eine der Leiterbahnen WP auf der Seite der Stromquelle, eine der Leiterbahnen WG auf der Masseseite und eine der Leiterbahnen WO auf der Ausgangsseite bilden einen Leiterbahn-Satz, und drei Leiterbahn-Sätze sind in einer ersten Richtung angeordnet (in 2 eine Querrichtung). Wie in 1 gezeigt, umfasst die Schaltnetzteilvorrichtung 10 drei erste Schaltelemente 21 und drei zweite Schaltelemente 22, und eines der ersten Schaltelemente 21 und eines der zweiten Schaltelemente 22 bilden einen Schaltteil SW. Drei Schaltteile SW entsprechen jeweiligen drei Leiterbahn-Sätzen, wie in 2 gezeigt. In dem Beispiel in 2 sind drei Schaltelemente (nachstehend als erste unabhängige Schaltelemente 210 bezeichnet) parallel geschaltet, um ein erstes Schaltelement 21 zu bilden (eines der ersten Schaltelemente 21 in 1) und drei Schaltelemente (nachstehend als zweite unabhängige Schaltelemente 220 bezeichnet) sind parallel geschaltet, um ein zweites Schaltelement 22 zu bilden (eines der zweiten Schaltelemente 22 in 1). Somit sind in dem Beispiel von 2 neun erste unabhängige Schaltelemente 210 und neun zweite unabhängige Schaltelemente 220 vorhanden. Nachstehend wird jeder Teil der Schaltnetzteilvorrichtung 10 mit Schwerpunkt auf einem Leiterbahn-Satz und einem Schaltteil SW beschrieben.
  • <Leiterbahn auf der Seite der Stromquelle, Leiterbahn auf der Masseseite und Leiterbahn auf der Ausgangsseite>
  • Die Leiterbahn WP auf der Seite der Stromquelle bildet einen Teil der in 1 gezeigten Stromversorgungsleitung LP, die Leiterbahn WG auf der Masseseite bildet einen Teil der in 1 gezeigten Masseleitung LG, und die Leiterbahn WO auf der Ausgangsseite bildet einen Teil der in 1 gezeigten Ausgangsleitung LO.
  • Die Leiterbahn WP auf der Seite der Stromquelle und die Leiterbahn WO auf der Ausgangsseite sind so angeordnet, dass sie parallel zueinander sind. Die Leiterbahn WO auf der Ausgangsseite ist zwischen der Leiterbahn WP auf der Seite der Stromquelle und der Leiterbahn WG auf der Masseseite angeordnet. In diesem Beispiel ist jede von Leiterbahn WP auf der Seite der Stromquelle, Leiterbahn WG auf der Masseseite und Leiterbahn WO auf der Ausgangsseite in Form einer Platte ausgebildet, die sich in einer zweiten Richtung (eine vertikale Richtung in 2) senkrecht zur ersten Richtung erstreckt.
  • <Erstes Schaltelement>
  • Das erste Schaltelement 21 ist auf der Leiterbahn WP auf der Seite der Stromquelle oberflächenmontiert und mit der Leiterbahn WO auf der Ausgangsseite verbunden. Insbesondere ist das erste Schaltelement 21 auf der Leiterbahn WP auf der Seite der Stromquelle montiert, und eins seiner Enden (Drain/Wärmeableitungs-Fläche) ist mit Lötzinn mit einer vorderen Fläche der Leiterbahn WP auf der Seite der Stromquelle verbunden, und das andere Ende (Source) ist mit einem Verdrahtungselement, wie etwa einem Bond-Draht, mit der Leiterbahn WO auf der Ausgangsseite verbunden. Das erste Schaltelement 21 weist ein Gate auf, das mit dem Verdrahtungselement mit einer ersten Gate-Leiterbahn (nicht gezeigt) verbunden ist. Durch die erste Gate-Leiterbahn fließt kein großer Strom. Dies ermöglicht es, die erste Gate-Leiterbahn mit langgestreckter Form in einem Leiterbahn-Muster auszubilden.
  • In diesem Beispiel umfasst das erste Schaltelement 21 drei erste unabhängige Schaltelemente 210, wie oben beschrieben. Drei erste unabhängige Schaltelemente 210 sind in Längsrichtung der Leiterbahn WP auf der Seite der Stromquelle angeordnet, und jedes ist auf der Leiterbahn WP auf der Seite der Stromquelle oberflächenmontiert, um mit der Leiterbahn WO auf der Ausgangsseite verbunden zu sein. Die ersten unabhängigen Schaltelemente 210 weisen jeweils ein Gate auf, das mit dem Verdrahtungselement mit der ersten Gate-Leiterbahn (nicht gezeigt) verbunden ist. Die ersten unabhängigen Schaltelemente 210 können jeweils zum Beispiel einen Feldeffekttransistor (FET) eines oberflächenmontierbaren Typs umfassen.
  • <Zweites Schaltelement>
  • Das zweite Schaltelement 22 ist auf der Leiterbahn WO auf der Ausgangsseite oberflächenmontiert und mit der Leiterbahn WG auf der Masseseite verbunden. Insbesondere ist das zweite Schaltelement 22 auf der Leiterbahn WO auf der Ausgangsseite montiert, und eins seiner Enden (Drain/Wärmeableitungs-Fläche) ist mit Lötzinn mit einer vorderen Fläche der Leiterbahn WO auf der Ausgangsseite verbunden, und das andere Ende (Source) ist mit einem Verdrahtungselement, wie etwa einem Bond-Draht, mit der Leiterbahn WG auf der Masseseite verbunden. Das zweite Schaltelement 22 weist ein Gate auf, das mit dem Verdrahtungselement mit einer zweiten Gate-Leiterbahn (nicht gezeigt) verbunden ist. Durch die zweite Gate-Leiterbahn fließt kein großer Strom. Dies ermöglicht es, die zweite Gate-Leiterbahn mit langgestreckter Form in einem Leiterbahn-Muster auszubilden.
  • In diesem Beispiel umfasst das zweite Schaltelement 22 drei zweite unabhängige Schaltelemente 220, wie oben beschrieben. Drei zweite unabhängige Schaltelemente 220 sind in Längsrichtung der Leiterbahn WO auf der Ausgangsseite angeordnet, und jedes ist auf der Leiterbahn WO auf der Ausgangsseite oberflächenmontiert und mit der Leiterbahn WG auf der Masseseite verbunden. Die zweiten unabhängigen Schaltelemente 220 weisen jeweils ein Gate auf, das mit dem Verdrahtungselement mit der zweiten Gate-Leiterbahn (nicht gezeigt) verbunden ist. Die zweiten unabhängigen Schaltelemente 220 können jeweils zum Beispiel einen Feldeffekttransistor (FET) eines oberflächenmontierbaren Typs umfassen.
  • <Kondensator und Verbindungsteile>
  • Die Schaltnetzteilvorrichtung 10 enthält den Kondensator 30 und Verbindungsteile 40. Der Kondensator 30 ist auf der Leiterbahn WG auf der Masseseite montiert und elektrisch mit der Leiterbahn WP auf der Seite der Stromquelle verbunden. Die Verbindungsteile 40 bilden die in 1 gezeigte Verbindungsleitung LC, um den Kondensator 30 elektrisch mit der Leiterbahn WP auf der Seite der Stromquelle zu verbinden. Insbesondere ist der Kondensator 30 auf der Leiterbahn WG auf der Masseseite montiert, und eins seiner Enden (Anode) ist mit Lötzinn mit der Leiterbahn WG auf der Masseseite verbunden, und das andere Ende (Kathode) ist mit Verbindungsteilen 40 elektrisch mit der Leiterbahn WP auf der Seite der Stromquelle verbunden.
  • In diesem Beispiel umfasst der Kondensator 30 neun unabhängige Kondensatoren 300. Die Verbindungsteile 40 umfassen neun unabhängige Verbindungsteile 400. Dann sind drei unabhängige Kondensatoren 300 und drei unabhängige Verbindungsteile 400 auf jeder der drei Leiterbahnen WG auf der Masseseite angeordnet. Die oben beschriebene Konfiguration erlaubt es, alle neun unabhängigen Kondensatoren 300 elektrisch parallel zu schalten.
  • Drei unabhängige Kondensatoren 300, die auf einer Leiterbahn WG auf der Masseseite angeordnet sind, sind in Längsrichtung der Leiterbahn WG auf der Masseseite angeordnet und sind auf der Leiterbahn WG auf der Masseseite oberflächenmontiert und elektrisch mit der Leiterbahn WP auf der Seite der Stromquelle verbunden (genauer gesagt, mit der Leiterbahn WP auf der Seite der Stromquelle, die zum selben Leiterbahn-Satz gehört wie die Leiterbahn WG auf der Masseseite). In diesem Beispiel sind die unabhängigen Kondensatoren 300 in der Draufsicht innerhalb eines äußeren Randes der Leiterbahn WG auf der Masseseite angeordnet. Das heißt, die unabhängigen Kondensatoren 300 erstrecken sich in diesem Beispiel in der Draufsicht nicht nach außerhalb der Leiterbahn WG auf der Masseseite. Die unabhängigen Kondensatoren 300 können jeweils zum Beispiel einen Elektrolytkondensator eines oberflächenmontierbaren Typs umfassen, oder können einen Folienkondensator eines oberflächenmontierbaren Typs umfassen.
  • Drei unabhängige Verbindungsteile 400, die auf einer Leiterbahn WG auf der Masseseite angeordnet sind, verbinden die jeweiligen drei unabhängigen Kondensatoren, die auf der Leiterbahn WG auf der Masseseite angeordnet sind, mit der Leiterbahn WP auf der Seite der Stromquelle (genauer gesagt, mit der Leiterbahn WP auf der Seite der Stromquelle, die zum selben Leiterbahn-Satz gehört wie die Leiterbahn WG auf der Masseseite). In diesem Beispiel sind die unabhängigen Verbindungsteile 400 jeweils in Form einer langgestreckten Platte ausgebildet, die sich in der ersten Richtung erstreckt (der Querrichtung in 2). Die unabhängigen Verbindungsteile 400 können jeweils zum Beispiel eine Sammelschiene, eine Drahtbrücke oder ein anderes Verdrahtungselement umfassen.
  • In diesem Beispiel sind die ersten unabhängigen Schaltelemente 210, die zweiten unabhängigen Schaltelemente 220 und die unabhängigen Kondensatoren 300 so angeordnet, dass sie in der ersten Richtung (der Querrichtung in 2) ausgerichtet sind.
  • [Wärmeübertragung]
  • Als Nächstes die Wärmeübertragung in der Schaltnetzteilvorrichtung 10 mit Bezug auf 3 beschrieben.
  • Wie durch die Pfeile in 3 gezeigt, wird wenn das erste Schaltelement 21 durch Schaltvorgänge des ersten Schaltelementes 21 Wärme erzeugt, die Wärme vom ersten Schaltelement 21 zur Leiterbahn WP auf der Seite der Stromquelle (leitfähige Schicht 12) übertragen. Die zur Leiterbahn WP auf der Seite der Stromquelle übertragene Wärme wird durch die Leiterbahn WP auf der Seite der Stromquelle zur Isolierschicht 11 übertragen, während sie sich in einer Richtung senkrecht zu einer Laminierungsrichtung ausbreitet. Die zur Isolierschicht 11 übertragene Wärme wird durch die Isolierschicht 11 hauptsächlich in Richtung der Wärmeableitungsschicht 13 übertragen. Die zur Wärmeableitungsschicht 13 übertragene Wärme wird durch die Wärmeableitungsschicht 13 hauptsächlich in Richtung des Kühlelementes 14 übertragen.
  • Wie durch die Pfeile in 3 gezeigt, wird wenn das zweite Schaltelement 22 durch Schaltvorgänge des zweiten Schaltelementes 22 Wärme erzeugt, die Wärme vom zweiten Schaltelement 22 zur Leiterbahn WO auf der Ausgangsseite (leitfähige Schicht 12) übertragen. Die zur Leiterbahn WO auf der Ausgangsseite übertragene Wärme wird durch die Leiterbahn WO auf der Ausgangsseite zur Isolierschicht 11 übertragen, während sie sich in der Richtung senkrecht zur Laminierungsrichtung ausbreitet. Die zur Isolierschicht 11 übertragene Wärme wird durch die Isolierschicht 11 hauptsächlich in Richtung der Wärmeableitungsschicht 13 übertragen. Die zur Wärmeableitungsschicht 13 übertragene Wärme wird durch die Wärmeableitungsschicht 13 hauptsächlich in Richtung des Kühlelementes 14 übertragen.
  • Die Leiterbahn WP auf der Seite der Stromquelle und die Leiterbahn WG auf der Masseseite sind in der leitfähigen Schicht 12 voneinander getrennt, so dass eine Wärmeübertragung von der Leiterbahn WP auf der Seite der Stromquelle zur Leiterbahn WG auf der Masseseite blockiert ist. Ebenso sind die Leiterbahn WO auf der Ausgangsseite und die Leiterbahn WG auf der Masseseite in der leitfähigen Schicht 12 voneinander getrennt, so dass eine Wärmeübertragung von der Leiterbahn WO auf der Ausgangsseite zur Leiterbahn WG auf der Masseseite blockiert ist. Wie oben beschrieben wird die Wärme weniger wahrscheinlich von der Leiterbahn WP auf der Seite der Stromquelle und der Leiterbahn WO auf der Ausgangsseite in Richtung der Leiterbahn WG auf der Masseseite übertragen.
  • Die Isolierschicht 11 ist dünner als die Dicke von jeder aus leitfähiger Schicht 12 und Wärmeableitungsschicht 13, und die Isolierschicht 11 weist eine Wärmeleitzahl auf, die kleiner ist als eine Wärmeleitzahl sowohl der leitfähigen Schicht 12 als auch der Wärmeableitungsschicht 13. Somit ist es weniger wahrscheinlich, dass sich die Wärme in der Richtung senkrecht zur Laminierungsrichtung in der Isolierschicht 11 ausbreitet. Die Wärmeübertragung von der Leiterbahn WP auf der Seite der Stromquelle und der Leiterbahn WO auf der Ausgangsseite in Richtung der Leiterbahn WG auf der Masseseite über die Isolierschicht 11 ist daher blockiert, so dass es weniger wahrscheinlich ist, dass die Wärme von der Leiterbahn WP auf der Seite der Stromquelle und der Leiterbahn WO auf der Ausgangsseite in Richtung der Leiterbahn WG auf der Masseseite über die Isolierschicht 11 übertragen wird.
  • [Wirkung der beispielhaften Ausführungsform]
  • In der Schaltnetzteilvorrichtung 10 ist das erste Schaltelement 21 auf der Leiterbahn WP auf der Seite der Stromquelle oberflächenmontiert, das zweite Schaltelement 22 ist auf der Leiterbahn WO auf der Ausgangsseite oberflächenmontiert, und der Kondensator 30 ist auf der Leiterbahn WG auf der Masseseite oberflächenmontiert. Das heißt, das erste Schaltelement 21, das zweite Schaltelement 22 und der Kondensator 30 sind jeweils auf der leitfähigen Schicht 12 oberflächenmontiert. Somit kann der Kondensator 30 nahe am ersten Schaltelement 21 und am zweiten Schaltelement 22 angeordnet sein. Als Folge davon kann eine Länge einer Verdrahtungsstrecke vom Kondensator 30 zum ersten Schaltelement 21 verkürzt werden, und eine Länge einer Verdrahtungsstrecke vom Kondensator 30 zum zweiten Schaltelement 22 kann verkürzt werden. Somit kann die parasitäre Induktivität in den Verdrahtungsstrecken verringert werden, so dass durch die Schaltvorgänge in jedem der ersten und zweiten Schaltelemente 21, 22 verursachte Überspannungen verringert werden können.
  • In der Schaltnetzteilvorrichtung 10 ist die Leiterbahn WG auf der Masseseite von der Leiterbahn WP auf der Seite der Stromquelle und der Leiterbahn WO auf der Ausgangsseite getrennt, so dass es weniger wahrscheinlich ist, dass die Wärme von der Leiterbahn WP auf der Seite der Stromquelle und der Leiterbahn WO auf der Ausgangsseite in Richtung der Leiterbahn WG auf der Masseseite übertragen wird. Dies ermöglicht es, einen Temperaturanstieg des Kondensators 30, der durch die Wärmeerzeugung der ersten und zweiten Schaltelemente 21, 22 verursacht wird, zu verringern, sogar wenn die ersten und zweiten Schaltelemente 21, 22 mit den Schaltvorgängen der ersten und zweiten Schaltelemente 21, 22 Wärme erzeugen. Als Ergebnis kann die thermische Umgebung des Kondensators 30 verbessert sein.
  • Wenn der Kondensator 30 eine Vielzahl von unabhängigen Kondensatoren 300 umfasst, die in der Längsrichtung der Leiterbahn WG auf der Masseseite angeordnet sind, kann die Wärme des Kondensators 30 verteilt sein. Dies ermöglicht es, einen Temperaturanstieg des Kondensators 30, der durch die Wärmeerzeugung der ersten und zweiten Schaltelemente 21, 22 verursacht wird, zu verringern, so dass die thermische Umgebung des Kondensators 30 verbessert sein kann.
  • Wenn die Verbindungsteile 40 zum elektrischen Anschluss des Kondensators 30 an die Leiterbahn WP auf der Seite der Stromquelle eine Vielzahl von unabhängigen Verbindungsteilen 400 umfassen, ist es weniger wahrscheinlich, dass die Wärme von der Leiterbahn WP auf der Seite der Stromquelle über die Verbindungsteile 40 zum Kondensator 30 übertragen wird, im Vergleich zu einem Fall, in dem die Verbindungsteile 40 ein dickes Verdrahtungselement umfassen. Dies ermöglicht es, einen Temperaturanstieg des Kondensators 30, der durch die Wärmeerzeugung des ersten Schaltelementes 21 verursacht wird, zu verringern, so dass die thermische Umgebung des Kondensators 30 verbessert sein kann.
  • Wenn das erste Schaltelement 21 eine Vielzahl von ersten unabhängigen Schaltelementen 210 umfasst, die in der Längsrichtung der Leiterbahn WP auf der Seite der Stromquelle angeordnet sind, kann die im ersten Schaltelement 21 erzeugte Wärme (durch Schaltvorgänge des ersten Schaltelementes 21 erzeugte Wärme) verteilt sein. Dies ermöglicht es, die vom ersten Schaltelement 21 zur Leiterbahn WP auf der Seite der Stromquelle übertragene Wärmemenge zu verringern, so dass ein Temperaturanstieg des Kondensators 30, der durch die Wärmeerzeugung des ersten Schaltelementes 21 verursacht wird, verringert sein kann. Als Ergebnis kann die thermische Umgebung des Kondensators 30 verbessert sein.
  • Wenn das zweite Schaltelement 22 eine Vielzahl von zweiten unabhängigen Schaltelementen 220 umfasst, die in der Längsrichtung der Leiterbahn WO der Ausgangsseite angeordnet sind, kann die im zweiten Schaltelement 22 erzeugte Wärme (durch Schaltvorgänge des zweiten Schaltelementes 22 erzeugte Wärme) verteilt sein. Dies ermöglicht es, die vom zweiten Schaltelement 22 zur Leiterbahn WO auf der Ausgangsseite übertragene Wärmemenge zu verringern, so dass ein Temperaturanstieg des Kondensators 30, der durch die Wärmeerzeugung des zweiten Schaltelementes 22 verursacht wird, verringert sein kann. Als Ergebnis kann die thermische Umgebung des Kondensators 30 verbessert sein.
  • Wenn die Leiterbahn WP auf der Seite der Stromquelle, die Leiterbahn WG auf der Masseseite und die Leiterbahn WO auf der Ausgangsseite so angeordnet sind, dass sie parallel zueinander sind, können das erste Schaltelement 21, das auf der Leiterbahn WP auf der Seite der Stromquelle oberflächenmontiert ist, der Kondensator 30, der auf der Leiterbahn WG auf der Masseseite oberflächenmontiert ist, und das zweite Schaltelement 22, das auf der Leiterbahn WO auf der Ausgangsseite oberflächenmontiert ist, nahe beieinander angeordnet sein. Dies ermöglicht es, nicht nur die parasitäre Induktivität in einer Verdrahtungsstrecke vom Kondensator 30 zum ersten Schaltelement 21, sondern auch die parasitäre Induktivität in einer Verdrahtungsstrecke vom Kondensator 30 zum zweiten Schaltelement 22 zu verringern. Als Folge davon können durch die Schaltvorgänge in jedem der ersten und zweiten Schaltelemente 21, 22 verursachte Überspannungen verringert werden.
  • Wenn die Leiterbahn WO auf der Ausgangsseite zwischen der Leiterbahn WP auf der Seite der Stromquelle und der Leiterbahn WG auf der Masseseite angeordnet ist, können nicht nur die Verbindung zwischen dem ersten Schaltelement 21, das auf der Leiterbahn WP auf der Seite der Stromquelle und auf der Leiterbahn WO auf der Ausgangsseite oberflächenmontiert ist, sondern auch die Verbindung zwischen dem zweiten Schaltelement 22, das auf der Leiterbahn WO auf der Ausgangsseite und der Leiterbahn WG auf der Masseseite oberflächenmontiert ist, vereinfacht sein.
  • Wenn die Wärmeableitungsschicht 13 auf der anderen Oberfläche der Isolierschicht 11 vorgesehen ist, kann Wärme von der Isolierschicht 11 zur Wärmeableitungsschicht 13 übertragen werden. Dies ermöglicht es, die Wärmeübertragung von der Leiterbahn WP auf der Seite der Stromquelle und der Leiterbahn WO auf der Ausgangsseite in Richtung der Leiterbahn WG auf der Masseseite über die Isolierschicht 11 zu blockieren, so dass ein durch die Wärmerzeugung des ersten und zweiten Schaltelementes 21, 22 verursachter Temperaturanstieg des Kondensators 30 verringert sein kann. Als Ergebnis kann die thermische Umgebung des Kondensators 30 verbessert sein.
  • Wenn das Kühlelement 14 an der Wärmeableitungsschicht 13 befestigt ist, kann die Wärmeübertragung von der Leiterbahn WP auf der Seite der Stromquelle und der Leiterbahn WO auf der Ausgangsseite in Richtung der Wärmeableitungsschicht 13 über die Isolierschicht 11 gefördert werden. Dies ermöglicht es, die Wärmeübertragung von der Leiterbahn WP auf der Seite der Stromquelle und der Leiterbahn WO auf der Ausgangsseite in Richtung der Leiterbahn WG auf der Masseseite über die Isolierschicht 11 zu blockieren, so dass ein durch die Wärmerzeugung des ersten und zweiten Schaltelementes 21, 22 verursachter Temperaturanstieg des Kondensators 30 verringert sein kann. Als Ergebnis kann die thermische Umgebung des Kondensators 30 verbessert sein.
  • (Änderung der Schaltnetzteilvorrichtung)
  • Wie in 4 gezeigt, ist eine Anzahl der ersten unabhängigen Schaltelemente 210, die das erste Schaltelement 21 bilden, nicht auf drei beschränkt, und kann zwei sein, oder vier oder mehr. Dasselbe gilt für die zweiten unabhängigen Schaltelemente 220, die unabhängigen Kondensatoren 300 und die unabhängigen Verbindungsteile 400. Die Anzahl der ersten unabhängigen Schaltelemente 210, die das erste Schaltelement 21 bilden, kann identisch einer Anzahl von zweiten unabhängigen Schaltelementen 220 sein, die das zweite Schaltelement 22 bilden, oder kann sich von der Anzahl der zweiten unabhängigen Schaltelemente 220 unterscheiden. Eine Anzahl von unanhängigen Verbindungsteilen 400 kann identisch einer Anzahl von unabhängigen Kondensatoren 300 sein, oder kann mehr sein als die Anzahl von unabhängigen Kondensatoren 300.
  • Wie in 4 gezeigt, können die ersten unabhängigen Schaltelemente 210, die zweiten unabhängigen Schaltelemente 220 und die unabhängigen Kondensatoren 300 nicht so angeordnet sein, dass sie in der ersten Richtung (der Querrichtung in 2) ausgerichtet sind.
  • Wie in 4 gezeigt, kann ein Teil der unabhängigen Kondensatoren 300 in der Draufsicht außerhalb des äußeren Randes der Leiterbahn WG auf der Masseseite angeordnet sein. Das heißt, die unabhängigen Kondensatoren 300 können sich in der Draufsicht nach außerhalb der Leiterbahn WG auf der Masseseite erstrecken.
  • (Andere beispielhafte Ausführungsformen)
  • Obwohl die obige Beschreibung ein erstes Schaltelement 21 zeigt, das eine Vielzahl von ersten unabhängigen Schaltelementen 210 umfasst, kann das erste Schaltelement 21 zum Beispiel ein erstes unabhängiges Schaltelement 210 umfassen. Zum Beispiel kann das erste Schaltelement 21 einen Feldeffekttransistor (FET) eines oberflächenmontierbaren Typs umfassen.
  • Obwohl ein zweites Schaltelement 22, das eine Vielzahl von zweiten unabhängigen Schaltelementen 220 umfasst, beschrieben wird, kann das zweite Schaltelement 22 zum Beispiel ein zweites unabhängiges Schaltelement 220 umfassen. Zum Beispiel kann das zweite Schaltelement 22 einen Feldeffekttransistor eines oberflächenmontierbaren Typs umfassen.
  • Obwohl der Kondensator 30, der eine Vielzahl von unabhängigen Kondensatoren 300 umfasst, beschrieben wird, kann der Kondensator 30 zum Beispiel einen unabhängigen Kondensator 300 umfassen. Zum Beispiel kann der Kondensator 30 einen Elektrolytkondensator eines oberflächenmontierbaren Typs umfassen (oder einen Folienkondensator eines oberflächenmontierbaren Typs, usw.).
  • Obwohl die Verbindungsteile 40, die eine Vielzahl von unabhängigen Verbindungsteilen 400 umfassen, beschrieben werden, können die Verbindungsteile 40 zum Beispiel einen unabhängigen Verbindungsteil 400 umfassen. Zum Beispiel können die Verbindungsteile 40 eine Sammelschiene (oder eine Drahtbrücke oder ein Verdrahtungselement, usw.) umfassen.
  • Obwohl die obige Beschreibung den Kondensator 30 zeigt, der zum Beispiel mit Verbindungsteilen 40 elektrisch mit der Leiterbahn WP auf der Seite der Stromquelle verbunden ist, kann der Kondensator 30 mit Verbindungsteilen 40 elektrisch mit der Leiterbahn WO auf der Ausgangsseite verbunden sein. Ein spezielles Beispiel wird später im Detail beschrieben.
  • Die Schaltnetzteilvorrichtung 10 kann einen Umrichter zur Umwandlung einer Gleichspannung (oder einer Wechselspannung) in eine Wechselspannung mittels Schaltvorgängen bilden, oder kann einen Wandler zur Umwandlung einer Gleichspannung (oder einer Wechselspannung) in eine Gleichspannung mittels Schaltvorgängen bilden. Zum Beispiel kann die Schaltnetzteilvorrichtung 10 einen DC-DC-Wandler bilden (einen Wandler zur Umwandlung einer Eingangs-Gleichspannung mittels Schaltvorgängen in eine Ausgangs-Gleichspannung mit einem Spannungswert, der sich von dem der Eingangs-Gleichspannung unterscheidet). Der DC-DC-Wandler umfasst einen Abwärtswandler, einen Aufwärtswandler und einen bidirektionalen DC-DC-Wandler.
  • Wenn die Schaltnetzteilvorrichtung 10 einen Abwärtswandler bildet, ist ein Ende des Kondensators 30 mit der Leiterbahn WG auf der Masseseite verbunden, und das andere Ende ist mit einer Spule elektrisch mit der Leiterbahn WO auf der Ausgangsseite verbunden.
  • Wenn die Schaltnetzteilvorrichtung 10 einen Aufwärtswandler bildet, ist ein Ende des Kondensators 30 mit der Leiterbahn WG auf der Masseseite verbunden, und das andere Ende ist mit der Leiterbahn WP auf der Seite der Stromquelle verbunden. Berücksichtigt man die Richtung, in der in einem Aufwärtswandler ein elektrischer Strom fließt, dient die Leiterbahn WO auf der Ausgangsseite als Leiterbahn auf der Seite der Stromquelle, und die Leiterbahn WP auf der Seite der Stromquelle dient als Leiterbahn auf der Ausgangsseite. Es ist hier jedoch definiert, dass die Leiterbahn WO als „Leiterbahn WO auf der Ausgangsseite“ bezeichnet wird, auch wenn sie als Leiterbahn auf der Seite der Stromquelle dient, und die Leiterbahn WP wird als „Leiterbahn WP auf der Seite der Stromquelle“ bezeichnet, auch wenn sie als Leiterbahn auf der Ausgangsseite dient.
  • Wenn die Schaltnetzteilvorrichtung 10 einen bidirektionalen DC-DC-Wandler bildet, sind in der Schaltnetzteilvorrichtung 10 zwei Kondensatoren 30 vorgesehen. Ein Ende eines der Kondensatoren 30 ist mit der Leiterbahn WG auf der Masseseite verbunden, und das andere Ende ist mit der Leiterbahn WO auf der Ausgangsseite verbunden. Ein Ende des anderen der Kondensatoren 30 ist mit der Leiterbahn WG auf der Masseseite verbunden, und das andere Ende ist mit der Leiterbahn WP auf der Seite der Stromquelle verbunden.
  • Wie oben beschrieben, ist der Kondensator 30 auf der Leiterbahn WG auf der Masseseite oberflächenmontiert und elektrisch mit der Leiterbahn WP auf der Seite der Stromquelle oder der Leiterbahn WO auf der Ausgangsseite in der Schaltnetzteilvorrichtung 10 verbunden. Wenn der Kondensator 30 eine Vielzahl von unabhängigen Kondensatoren 300 umfasst, können die Verbindungsteile 40 zum elektrischen Anschluss des Kondensators 30 an die Leiterbahn WP auf der Seite der Stromquelle oder an die Leiterbahn WO auf der Ausgangsseite eine Vielzahl von unabhängigen Verbindungsteilen 400 umfassen, um die entsprechende Vielzahl von unabhängigen Kondensatoren 300 elektrisch mit der Leiterbahn WP auf der Seite der Stromquelle oder der Leiterbahn WO auf der Ausgangsseite zu verbinden.
  • Die oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen und die oben beschriebenen Modifikationen können geeignet kombiniert werden. Die oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen und die oben beschriebenen Modifikationen sind nur bevorzugte Beispiele und sollen die Offenbarung, ihre Anwendung oder ihre Benutzung nicht einschränken.
  • Gewerbliche Anwendbarkeit
  • Wie oben beschrieben, ist die vorliegende Offenbarung auf eine Schaltnetzteilvorrichtung anwendbar.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Schaltnetzteilvorrichtung
    11
    Isolierschicht
    12
    Leitfähige Schicht
    13
    Wärmeableitungsschicht
    14
    Kühlelement
    21
    Erstes Schaltelement
    210
    Erstes unabhängiges Schaltelement
    22
    Zweites Schaltelement
    220
    Zweites unabhängiges Schaltelement
    30
    Kondensator
    300
    Unabhängiger Kondensator
    40
    Verbindungsteile
    400
    Unabhängige Verbindungsteile
    WP
    Leiterbahn auf der Seite der Stromquelle
    WG
    Leiterbahn auf der Masseseite
    WO
    Leiterbahn auf der Ausgangsseite
    SW
    Schaltteil
    CP
    Kondensatorabschnitt

Claims (9)

  1. Schaltnetzteilvorrichtung, umfassend: eine Isolierschicht; eine leitfähige Schicht, die auf einer Seite der Isolierschicht vorgesehen ist und eine Leiterbahn auf der Seite der Stromquelle, eine Leiterbahn auf der Masseseite und eine Leiterbahn auf der Ausgangsseite umfasst; ein erstes Schaltelement, das auf der Leiterbahn auf der Seite der Stromquelle oberflächenmontiert und mit der Leiterbahn auf der Ausgangsseite verbunden ist; ein zweites Schaltelement, das auf der Leiterbahn auf der Ausgangsseite oberflächenmontiert und mit der Leiterbahn auf der Masseseite verbunden ist; und einen Kondensator, der auf der Leiterbahn auf der Masseseite oberflächenmontiert und elektrisch mit der Leiterbahn auf der Seite der Stromquelle oder der Leiterbahn auf der Ausgangsseite verbunden ist.
  2. Schaltnetzteilvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl von Kondensatoren eine Vielzahl von unabhängigen Kondensatoren ist, die in der Längsrichtung entlang der Leiterbahn auf der Masseseite angeordnet sind, und die elektrisch parallel zueinander geschaltet sind.
  3. Schaltnetzteilvorrichtung nach Anspruch 2, ferner umfassend Verbindungsteile, um die Vielzahl von Kondensatoren elektrisch mit der Leiterbahn auf der Seite der Stromquelle oder der Leiterbahn auf der Ausgangsseite zu verbinden, wobei die Verbindungsteile eine Vielzahl von unabhängigen Verbindungsteilen umfassen, die jeweils elektrisch mit einem entsprechenden aus der Vielzahl der unabhängigen Kondensatoren, mit der Leiterbahn auf der Seite der Stromquelle oder der Leiterbahn auf der Ausgangsseite verbunden sind.
  4. Schaltnetzteilvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das erste Schaltelement eine Vielzahl von ersten unabhängigen Schaltelementen umfasst, die in der Längsrichtung entlang der Leiterbahn auf der Seite der Stromquelle angeordnet sind, und die elektrisch parallel zueinander geschaltet sind.
  5. Schaltnetzteilvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das zweite Schaltelement eine Vielzahl von zweiten unabhängigen Schaltelementen umfasst, die in der Längsrichtung entlang der Leiterbahn auf der Ausgangsseite angeordnet sind, und die elektrisch parallel zueinander geschaltet sind.
  6. Schaltnetzteilvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Leiterbahn auf der Seite der Stromquelle, die Leiterbahn auf der Masseseite und die Leiterbahn auf der Ausgangsseite so angeordnet sind, dass sie parallel zueinander sind.
  7. Schaltnetzteilvorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Leiterbahn auf der Ausgangsseite zwischen der Leiterbahn auf der Seite der Stromquelle und der Leiterbahn auf der Masseseite angeordnet ist.
  8. Schaltnetzteilvorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Wärmeableitungsschicht, die auf einer anderen Seite der Isolierschicht vorgesehen ist.
  9. Schaltnetzteilvorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Wärmeableitungsschicht an einem Kühlelement zur Kühlung der Wärmeableitungsschicht befestigt ist.
DE112016006651.1T 2016-03-25 2016-10-27 Schaltnetzteilvorrichtung Withdrawn DE112016006651T5 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016-061098 2016-03-25
JP2016061098 2016-03-25
PCT/JP2016/004725 WO2017163290A1 (ja) 2016-03-25 2016-10-27 スイッチング電源装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE112016006651T5 true DE112016006651T5 (de) 2018-12-13

Family

ID=59900128

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112016006651.1T Withdrawn DE112016006651T5 (de) 2016-03-25 2016-10-27 Schaltnetzteilvorrichtung

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20190260301A1 (de)
JP (1) JP6646819B2 (de)
CN (1) CN109104891A (de)
DE (1) DE112016006651T5 (de)
WO (1) WO2017163290A1 (de)

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07181568A (ja) * 1993-12-22 1995-07-21 Konica Corp フラッシュ発光装置
JPH1169840A (ja) * 1997-08-22 1999-03-09 Aisin Seiki Co Ltd スイッチングアセンブリ
JP4009056B2 (ja) * 2000-05-25 2007-11-14 三菱電機株式会社 パワーモジュール
JP4582161B2 (ja) * 2008-03-04 2010-11-17 株式会社豊田自動織機 電力変換装置
JP4640425B2 (ja) * 2008-03-04 2011-03-02 株式会社豊田自動織機 電力変換装置
JP2009219268A (ja) * 2008-03-11 2009-09-24 Daikin Ind Ltd 電力変換装置
US8057239B2 (en) * 2009-04-29 2011-11-15 GM Global Technology Operations LLC Power module assembly
JP2011036015A (ja) * 2009-07-31 2011-02-17 Daikin Industries Ltd 電力変換装置
JP2013118783A (ja) * 2011-12-05 2013-06-13 Panasonic Corp 電力変換装置および電力変換システム
JP5807721B2 (ja) * 2012-11-05 2015-11-10 日本精工株式会社 半導体モジュール
JP2014116995A (ja) * 2012-12-06 2014-06-26 Hitachi Ltd ３レベル電力変換装置
WO2014155486A1 (ja) * 2013-03-25 2014-10-02 株式会社安川電機 電力変換装置
JP5853998B2 (ja) * 2013-06-12 2016-02-09 株式会社デンソー 電力変換装置
JP5778840B1 (ja) * 2014-09-25 2015-09-16 株式会社日立製作所 電力変換ユニットおよび電力変換装置
WO2016080520A1 (ja) * 2014-11-20 2016-05-26 日本精工株式会社 電子部品搭載用放熱基板
US10411609B2 (en) * 2017-12-22 2019-09-10 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Substrate mounted inverter device
US10652997B2 (en) * 2018-02-23 2020-05-12 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Switching power supply device

Also Published As

Publication number Publication date
US20190260301A1 (en) 2019-08-22
JP6646819B2 (ja) 2020-02-14
WO2017163290A1 (ja) 2017-09-28
JPWO2017163290A1 (ja) 2019-01-17
CN109104891A (zh) 2018-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112006002302B4 (de) Elektrisches system umfassend eine leistungstransistoranordnung, eine stromschiene und eine leiterplattenbaugruppe
DE102012218579A1 (de) Niederinduktives kondensatormodul und leistungssystem mit niederinduktivem kondensatormodul
DE102015110653A1 (de) Doppelseitiges Kühl-Chipgehäuse und Verfahren zum Herstellen desselben
DE112018005338T5 (de) Elektronische Schaltungsvorrichtung
DE102011083223A1 (de) Leistungshalbleitermodul mit integrierter Dickschichtleiterplatte
DE212018000087U1 (de) Halbleitervorrichtung
DE102019103032B4 (de) Schaltnetzteilvorrichtung
DE102014117943B4 (de) Vorrichtung mit einer Leiterplatte und einem Metallwerkstück
DE102014109515B4 (de) An ein Wärmeabstrahlelement anzubringende Halbleitervorrichtung
DE102004060935A1 (de) Leistungshalbleitervorrichtung
DE102018104972A1 (de) Leiterplattenelement mit integriertem elektronischen Schaltelement, Stromrichter und Verfahren zum Herstellen eines Leiterplattenelements
DE102020006207A1 (de) Motorantriebsvorrichtung mit Glättungskondensatoreinheit und Beschaltungskondensator
DE112018006370T5 (de) Halbleitereinrichtung
DE69907350T2 (de) Anschlussflächenstruktur eines Halbleitermoduls
DE102020106492A1 (de) Chip -package, verfahren zum bilden eines chip -packages, halbleitervorrichtung, halbleiteranordnung, dreiphasensystem, verfahren zum bilden einer halbleitervorrichtung und verfahren zum bilden einer halbleiteranordnung
DE102004046806B4 (de) Leistungshalbleitermodul
DE102015108253B4 (de) Elektronisches Modul und Verfahren zum Herstellen desselben
DE112009004661T5 (de) Stromversorgungsvorrichtung
DE102016111871A1 (de) Stromverteilung in Gleichspannungswandlern
DE112016006336T5 (de) Halbleitervorrichtung
DE4338277C2 (de) Flüssigkeitsgekühltes Stromrichtermodul mit Beschaltungsbauelementen für abschaltbare Leistungshalbleiter
DE102020126647A1 (de) Leistungselektronikeinheit und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE112018006380T5 (de) Schaltungsanordnung und elektrischer Verteilerkasten
EP2174350B1 (de) Anordnung mit zumindest einem halbleiterbauelement, insbesondere einem leistungshalbleiterbauelement zur leistungssteuerung hoher ströme
DE102016205276A1 (de) Kühlverfahren für einen planaren elektrischen Leistungstransformator

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee