JP5869207B2 - Circuit component mounting structure and its mounting board - Google Patents
Circuit component mounting structure and its mounting board Download PDFInfo
- Publication number
- JP5869207B2 JP5869207B2 JP2010002766A JP2010002766A JP5869207B2 JP 5869207 B2 JP5869207 B2 JP 5869207B2 JP 2010002766 A JP2010002766 A JP 2010002766A JP 2010002766 A JP2010002766 A JP 2010002766A JP 5869207 B2 JP5869207 B2 JP 5869207B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bus bars
- pair
- circuit component
- circuit
- substrate
- 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.)
- Active
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 21
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 24
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 15
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 14
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 6
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 239000011133 lead Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Structure Of Printed Boards (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Description
本発明は、DC/DCコンバータなどの、パワーラインに大電流が流れる電源装置やその他の回路部品を基板上に実装する回路部品実装構造および該実装基板に関するものである。 The present invention relates to a circuit component mounting structure for mounting a power supply device such as a DC / DC converter, in which a large current flows in a power line, and other circuit components on a substrate, and the mounting substrate.
燃料電池から負荷へ電力を供給するにあたり、DC/DCコンバータ等の電源装置により電圧を調整する技術がある(例えば、特許文献1を参照)。このようなDC/DCコンバータの回路部品の実装基板は、絶縁性樹脂基板上に35μm厚の銅箔配線を配置したものである。 In supplying electric power from a fuel cell to a load, there is a technique of adjusting a voltage by a power supply device such as a DC / DC converter (see, for example, Patent Document 1). Such a circuit board for mounting circuit components of a DC / DC converter is obtained by arranging a copper foil wiring having a thickness of 35 μm on an insulating resin substrate.
図5はフルブリッジ型のDC/DCコンバータの回路を示し、図6は実装基板上においてDC/DCコンバータを構成する回路部品の実装状態を平面模式的に示す。 FIG. 5 shows a circuit of a full bridge type DC / DC converter, and FIG. 6 schematically shows a mounting state of circuit components constituting the DC / DC converter on a mounting board.
図5において、上記DC/DCコンバータは、絶縁型であり、燃料電池に対して並列に接続される複数の平滑コンデンサC1−C6からなる平滑コンデンサ回路部1と、この平滑コンデンサ回路部1により平滑化された燃料電池直流出力を8個のFETQ1−Q8のスイッチング動作によりパルス電圧に変換するフルブリッジ回路部2と、3個の電流共振用コンデンサC7−C9からなる電流共振用コンデンサ回路部3と、一次側コイルT11と二次側コイルT12とを具備する電力変換トランス4と、を具備する。この電力変換トランス4の二次側コイルT12には図示略の整流平滑回路部が接続される。
In FIG. 5, the DC / DC converter is an insulating type, and a smoothing
上記回路において、L1−L5は、パワーラインであり、太い実線は実装基板PB上でバスバーB11−B16で構成するパワーライン部分を示す。 In the above circuit, L1 to L5 are power lines, and a thick solid line indicates a power line portion constituted by the bus bars B11 to B16 on the mounting board PB.
図6を参照して、この実装基板PBにおいて、太実線は長方形の中実断面を持つ導電体であるバスバーB11−B16を示す。第1、第2バスバーB11,B12の対向隙間には、平滑コンデンサ回路部1を構成する平滑コンデンサC1−C6のうち、平滑コンデンサC2,C4,C6が介在している。第3、第4、第5バスバーB13,B14,B15の対向間にはフルブリッジ回路部2の8個のMOSFETQ1−Q8が介在している。放熱板の図示は略している。図5におけるMOSFETQ5,Q6の共通接続部Aは、図6で、配線W1で接続され、電力変換トランスT1の一次側コイルT11の一端側Bは、配線W2で接続され、同一次側コイルT11の他端側Cは、配線W3を介して、バスバーB15に接続されている。これら配線は実装基板PBをエッチングするなどして形成した導電性配線パターンにより構成したり、あるいは空中配線により構成したりすることができる。
Referring to FIG. 6, in this mounting substrate PB, the thick solid line indicates bus bars B11 to B16 that are conductors having a rectangular solid cross section. Of the smoothing capacitors C1 to C6 constituting the smoothing
上記構造を備えた実装基板PBの場合、その基板面上に実装したDC/DCコンバータの電力変換効率はよくなかった。そこで、本発明者らが、上記電力変換効率を改善すべく実装基板PB上での回路部品の実装状態その他を種々に変更して試作を繰り返して実験したところ、その実装状態によっては、交流抵抗の増加が大きくなり、このことが電力変換効率の低下となっていた可能性があることを見出した。 In the case of the mounting board PB having the above structure, the power conversion efficiency of the DC / DC converter mounted on the board surface is not good. Therefore, the present inventors repeatedly experimented with various changes in the mounting state of the circuit components on the mounting board PB in order to improve the power conversion efficiency and repeated experiments. Depending on the mounting state, the AC resistance It has been found that this increase in power consumption may have been a decrease in power conversion efficiency.
この交流抵抗の増加に関してさらにその原因を鋭意究明したところ、その原因の1つに、例えば燃料電池からは、プラスとマイナスの一対のパワーラインL1,L2を構成するバスバーB13,B14間に大電流が流れてくるが、このバスバーB13,B14間がループ状となっていること、また、もう1つに、そのループ内には電源装置の回路部品が介在し、また、この回路部品以外に実装基板PBの銅箔配線パターン等の導体が比較的大面積の領域を占めて介在していること、にあるという結論を得ることができた。 The cause of the increase in the AC resistance has been further studied. One of the causes is, for example, from the fuel cell, a large current is generated between the bus bars B13 and B14 constituting the pair of positive and negative power lines L1 and L2. However, there is a loop between the bus bars B13 and B14, and, in addition, circuit components of the power supply device are interposed in the loop, and other than these circuit components are mounted. It was possible to conclude that the conductor such as the copper foil wiring pattern of the substrate PB occupies a relatively large area.
そこで、本発明は、上記結論に基づいて、回路部品の回路動作上の効率、例えばDC/DCコンバータ等の電源装置であれば、電力変換効率等を改善できる回路部品実装構造を提供することを解決すべき課題としている。 Therefore, the present invention provides a circuit component mounting structure that can improve the circuit operation efficiency of a circuit component, for example, a power conversion device such as a DC / DC converter, based on the above conclusion. This is a problem to be solved.
本発明による回路部品実装構造は、回路部品の少なくとも一部を基板上においてバスバーを導電路として実装する構造であって、少なくとも一対のパワーラインを基板上においてその全体または一部分を対向する少なくとも一対のバスバーで構成し、上記少なくとも一対のバスバーを互いに電気的に絶縁を保った状態で対向設定すると共に上記回路部品を少なくとも一対のバスバーの対向間の外部に配置した、ことを特徴とするものである。 A circuit component mounting structure according to the present invention is a structure in which at least a part of a circuit component is mounted on a substrate using a bus bar as a conductive path, and at least a pair of power lines on the substrate is opposed to at least a pair thereof. It is constituted by a bus bar, and the at least one pair of bus bars are set to face each other while being electrically insulated from each other, and the circuit component is arranged outside at least between the opposite sides of the pair of bus bars. .
上記一対のバスバーの対向間は、それらの対向間に導体の介在を少なくするほどの狭い空間を介在させて、対向することが好ましい。また、上記一対のバスバーの対向間は電気的絶縁材を介在させて対向することもできる。上記一対のバスバーは、電圧にプラスとマイナスとなって高低差があるバスバーであることが好ましい。上記バスバーは、導電性を有する低抵抗な材料が構成することが好ましい。上記バスバーは、例えば、銅、銀、金、白金、アルミニウム、スズ、鉛、ニッケル、それらの合金が好適に用いられる。バスバーの形状は長方形の中実断面を持つ導電体が好ましいものの、これに限定されない。上記一対のバスバーの対向間には、極力、回路部品が介在しないことが好ましい。上記一対のバスバーの対向間隔は、回路部品や導体が介在できないか、もしくは極力介在できる領域が狭い間隔であることが好ましい。上記導電性配線パターンは、実装基板の銅箔に対するエッチングにより形成されたパターンを一例としてあげることができる。 It is preferable that the pair of bus bars are opposed to each other with a space that is small enough to reduce the number of conductors interposed therebetween. The pair of bus bars can be opposed to each other with an electrical insulating material interposed therebetween. The pair of bus bars is preferably a bus bar that has a difference in height between positive and negative voltages. The bus bar is preferably made of a low-resistance material having conductivity. For the bus bar, for example, copper, silver, gold, platinum, aluminum, tin, lead, nickel, and alloys thereof are preferably used. The shape of the bus bar is preferably a conductor having a rectangular solid cross section, but is not limited thereto. It is preferable that no circuit parts be interposed between the pair of bus bars as much as possible. It is preferable that the facing interval between the pair of bus bars is such that a circuit component or a conductor cannot be interposed, or a region where the intervening region can be as small as possible is narrow. An example of the conductive wiring pattern is a pattern formed by etching a copper foil on a mounting board.
上記回路部品は、スイッチング素子により入力電圧を処理するDC/DCコンバータ等の電源装置の回路部品であることが好ましいものの、必ずしもこれに限定されない。上記入力電圧は、好ましくは、燃料電池からの入力電圧が好ましいものの、必ずしもこれに限定されない。上記導体は実装基板の銅箔配線パターン、その他を含む。 The circuit component is preferably a circuit component of a power supply device such as a DC / DC converter that processes an input voltage by a switching element, but is not necessarily limited thereto. The input voltage is preferably an input voltage from a fuel cell, but is not necessarily limited thereto. The said conductor contains the copper foil wiring pattern of a mounting board, etc.
本発明による実装基板は、上記回路部品実装構造を備えたことを特徴とする。 A mounting board according to the present invention includes the circuit component mounting structure described above.
本発明の回路部品実装構造によれば、基板上で、電圧に高低差がある対向する少なくとも一対のパワーラインを対向する一対のバスバーで構成した場合、その一対のバスバーがループ状とならないよう、これら対向する一対のバスバーの対向隙間を狭くして回路部品や導体等がその隙間に存在できる領域を極力狭く設定し、また、回路部品はこれらバスバーの対向隙間外に配置した構成とすることが可能な構造であるから、実装基板上に例えば電源装置を配置した場合、該電源装置における交流抵抗の増加を抑制して、当該電源装置の電力変換効率を改善することができるようになった。 According to the circuit component mounting structure of the present invention, on the substrate, when at least a pair of opposing power lines having a difference in voltage is configured with a pair of opposing bus bars, the pair of bus bars are not looped. The opposing gap between the pair of bus bars facing each other is narrowed so that the area where circuit components, conductors, etc. can exist in the gap is set as narrow as possible, and the circuit components are arranged outside the opposing gaps of these bus bars. Since it is a possible structure, for example, when a power supply device is arranged on a mounting substrate, an increase in AC resistance in the power supply device can be suppressed, and the power conversion efficiency of the power supply device can be improved.
以下、添付した図1ないし図3を参照して、本発明の実施の形態に係る電源装置の回路部品用実装構造を説明する。この電源装置としてDC/DCコンバータに適用する。図1は、DC/DCコンバータの回路図であり、図4と同じ回路であるが、図1においては、DC/DCコンバータのパワーラインのうち、バスバーで構成されるパワーラインを太実線で示す。また、図2は図1のDC/DCコンバータの回路部品実装基板を平面的に示す図であり、図3は回路部品を実装した状態の同実装基板を斜めから見た図である。 Hereinafter, a circuit component mounting structure for a power supply device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. This power supply device is applied to a DC / DC converter. FIG. 1 is a circuit diagram of a DC / DC converter, which is the same circuit as FIG. 4. In FIG. 1, among the power lines of the DC / DC converter, a power line composed of bus bars is indicated by a thick solid line. . FIG. 2 is a plan view of the circuit component mounting board of the DC / DC converter of FIG. 1, and FIG. 3 is a view of the mounting board in a state where the circuit components are mounted as viewed from an oblique direction.
まず、図1を参照して、一対の第1、第2パワーラインL1,L2間には、平滑コンデンサ回路部1を構成する6個の平滑コンデンサC1−C6が並列に接続されている。同じく一対の第1、第2パワーラインL1,L2間には、フルブリッジ回路部2を構成する8個のMOSFETQ1−Q8が接続されている。具体的には、MOSFETQ1,Q2の並列接続組と、MOSFETQ3,Q4の並列接続組とが直列に、また、MOSFETQ5,Q6の並列接続組と、MOSFETQ7,Q8の並列接続組とが直列に、それぞれ、一対の第1、第2パワーラインL1,L2間に接続されている。
First, referring to FIG. 1, between the pair of first and second power lines L1 and L2, six smoothing capacitors C1 to C6 constituting the smoothing
第3、第5パワーラインL3,L5間には、電流共振コンデンサ回路部3を構成する3個の電流共振コンデンサC7−C9が並列に接続されている。第4、第5パワーラインL4,L5間には、電力変換トランスT1の一次側コイルT11が接続されている。 Between the third and fifth power lines L3 and L5, three current resonance capacitors C7 to C9 constituting the current resonance capacitor circuit unit 3 are connected in parallel. A primary coil T11 of the power conversion transformer T1 is connected between the fourth and fifth power lines L4 and L5.
図2、図3を参照して、実装基板PB上の構成について説明する。実装基板PB上において、第1、第2パワーラインL1,L2は、実装基板PB上に縦方向に互いに電気的に絶縁状態を保った状態すなわち所定間隔を隔てて立設された、断面矩形形状で薄肉厚の第1、第2バスバーB1,B2で構成される。これら第1、第2バスバーB1,B2の実装基板PBの基板面からの立設高さは、平滑コンデンサC1−C6の基板面からの配置高さと略同等となっている。また、第1パワーラインL1は、第2パワーラインL2よりも電圧が高圧であり、第1バスバーB1は高圧バスバー、第2バスバーB2は低圧バスバーと称することができる。これら第1、第2バスバーB1,B2は、それぞれ、短手部分B1a,B2aと長手部分B1b,B2bとで平面視L字形状となったバスバーであり、その短手部分B1a,B2aは図示略の燃料電池のプラス端子と、マイナス端子とが接続されるようになっていると共に、その長手部分B1b,B2bは絶縁を保つための空間として狭い空間ないし隙間を隔てて平行に対向している。この対向隙間の距離は、第1、第2バスバーB1,B2に対する印加電位差により決まり、電位差が小さければ、それだけその対向隙間をより狭くすることができるようになる。また、第1、第2バスバーB1,B2それぞれの長手部分B1b,B2bの隙間外であって、当該長手部分B1b,B2bの隙間外の一方側に3個の平滑コンデンサC1、C3、C5ならびにMOSFETQ1,Q2,Q5,Q6が、また同隙間外他方側に3個の平滑コンデンサC2、C4、C6、ならびにMOSFETQ3,Q4,Q7,Q8がそれぞれ並んで配置されている。したがって、これら第1、第2バスバーB1,B2間には、導体が存在しない。なお、第1、第2バスバーB1,B2の長手部分B1b,B2bの対向隙間に絶縁物を介在させれば、これら長手部分B1b,B2bの対向隙間に空間を介在させなくてもよい。MOSFETQ1,Q2,Q5,Q6は放熱板HS1に、MOSFETQ3,Q4,Q7,Q8は放熱板HS2に、それぞれ、取り付けられている。 The configuration on the mounting substrate PB will be described with reference to FIGS. On the mounting substrate PB, the first and second power lines L1 and L2 are in a state of being rectangular in cross section, standing in a state of being electrically insulated from each other in the vertical direction on the mounting substrate PB, that is, at a predetermined interval. The first and second bus bars B1 and B2 are thin. The standing height of the first and second bus bars B1 and B2 from the board surface of the mounting board PB is substantially equal to the arrangement height of the smoothing capacitors C1 to C6 from the board surface. The first power line L1 has a higher voltage than the second power line L2, and the first bus bar B1 can be referred to as a high voltage bus bar, and the second bus bar B2 can be referred to as a low voltage bus bar. The first and second bus bars B1 and B2 are bus bars each having an L shape in plan view with the short portions B1a and B2a and the long portions B1b and B2b, and the short portions B1a and B2a are not shown. A positive terminal and a negative terminal of the fuel cell are connected to each other, and their longitudinal portions B1b and B2b face each other in parallel with a narrow space or gap as a space for maintaining insulation. The distance between the opposing gaps is determined by the applied potential difference with respect to the first and second bus bars B1 and B2. If the potential difference is small, the opposing gap can be made narrower accordingly. Also, three smoothing capacitors C1, C3, C5 and MOSFET Q1 are provided outside the gaps between the longitudinal portions B1b, B2b of the first and second bus bars B1, B2 and outside the gaps between the longitudinal portions B1b, B2b. , Q2, Q5, Q6, and three smoothing capacitors C2, C4, C6 and MOSFETs Q3, Q4, Q7, Q8 are arranged side by side on the other side outside the gap. Therefore, no conductor exists between the first and second bus bars B1 and B2. In addition, if an insulator is interposed in the opposing gap between the longitudinal portions B1b and B2b of the first and second bus bars B1 and B2, it is not necessary to interpose a space in the opposing gap between the longitudinal portions B1b and B2b. MOSFETs Q1, Q2, Q5, and Q6 are attached to the heat sink HS1, and MOSFETs Q3, Q4, Q7, and Q8 are attached to the heat sink HS2.
第3パワーラインL3は、断面矩形形状で薄肉厚の第3バスバーB3で構成される。第3バスバーB3は一対の平行部分B3a,B3bが平面視T字形状になったバスバーであり、第4パワーラインL4は、断面矩形形状で薄肉厚の第4バスバーB4で構成される。第4バスバーB4は、短手部分B4aと、長手部分B4bとにより平面視L字形状になったバスバーである。第5パワーラインL5は、断面矩形形状で薄肉厚の第5バスバーB5で構成される。第5バスバーB5は、短手部分B5aと、長手部分B5bとにより平面視L字形状になったバスバーである。これらバスバーB3−B5それぞれの実装基板PBの基板面からの高さは、MOSFETQ1−Q8それぞれの実装基板PBからの取り付け高さ、また、電流共振コンデンサC7−C9の実装基板PBからの取り付け高さに応じて設定するとよいが、実施の形態では、それら回路部品は、第1、第2バスバーB1,B2と略同等の高さとしているが、本発明は、これらの高さ関係に限定されるものではない。 The third power line L3 includes a third bus bar B3 having a rectangular cross section and a thin wall thickness. The third bus bar B3 is a bus bar in which a pair of parallel portions B3a and B3b are T-shaped in plan view, and the fourth power line L4 is configured by a fourth bus bar B4 having a rectangular cross section and a thin wall thickness. The fourth bus bar B4 is a bus bar that is L-shaped in plan view with a short portion B4a and a long portion B4b. The fifth power line L5 includes a fifth bus bar B5 having a rectangular cross section and a thin wall thickness. The fifth bus bar B5 is a bus bar that is L-shaped in plan view with a short portion B5a and a long portion B5b. The height of each of the bus bars B3-B5 from the board surface of the mounting board PB is the mounting height of each of the MOSFETs Q1-Q8 from the mounting board PB, and the mounting height of the current resonance capacitors C7-C9 from the mounting board PB. In the embodiment, the circuit components have substantially the same height as the first and second bus bars B1 and B2, but the present invention is limited to these height relationships. It is not a thing.
そして、第3バスバーB3の長手部分B3aは、第2バスバーB2の長手部分B2bに平行に狭い隙間を隔ててかつ互いに電気的に絶縁状態を保った状態で対向配置され、短手部分B4aには電力変換トランスT1の一次側コイルT11の一端側が接続されている。第3バスバーB3の一方の平行部分B3aは、第1バスバーB1の長手部分B1bに平行に狭い隙間を隔ててかつ互いに電気的に絶縁状態を保った状態で対向配置され、他方の直交部分B3bは、第5バスバーB5の長手部分B5bと平行に対向配置され、これらの間に、3個の電流共振コンデンサC7−C9が並置されている。 The long portion B3a of the third bus bar B3 is disposed opposite to the short portion B4a in a state of being electrically insulated from each other with a narrow gap parallel to the long portion B2b of the second bus bar B2. One end side of the primary coil T11 of the power conversion transformer T1 is connected. One parallel portion B3a of the third bus bar B3 is disposed opposite to the longitudinal portion B1b of the first bus bar B1 with a narrow gap therebetween and in an electrically insulated state from each other, and the other orthogonal portion B3b is The fifth bus bar B5 is disposed in parallel with the longitudinal portion B5b of the fifth bus bar B5, and three current resonance capacitors C7 to C9 are juxtaposed therebetween.
以上の構成において、本実施の形態では、実装基板PB上において、例えば、第1、第2バスバーB1,B2の対向隙間には、当該隙間が狭く設定されているために、回路部品を含め、実装基板PBの銅箔等の配線パターンを含む導体が存在しないか、もしくは存在する領域として狭いから、交流抵抗の増加が格段に抑制されるようになり、この結果として、電力変換効率が改善された。 In the above configuration, in the present embodiment, on the mounting substrate PB, for example, the gap between the first and second bus bars B1 and B2 is set narrow, so that the circuit component is included. Since there is no conductor including a wiring pattern such as a copper foil of the mounting board PB or the area where it is present is narrow, an increase in AC resistance is greatly suppressed, resulting in improved power conversion efficiency. It was.
詳しく説明すると、本発明者らが検討したところによると、一対のバスバーがループ状になって、これらバスバーに電流がループ状に流れると、バスバー周囲に磁界が発生するが、この場合、従来では、対向する一対のバスバー間に回路部品や導体等が介在していると、これらが交流抵抗増加要因として作用し、これにより、電力変換効率が低下すると考えられる。 More specifically, according to a study by the present inventors, a pair of bus bars are in a loop shape, and when current flows in a loop shape in these bus bars, a magnetic field is generated around the bus bars. If circuit parts, conductors, and the like are interposed between a pair of bus bars facing each other, these act as an AC resistance increasing factor, thereby reducing the power conversion efficiency.
これに対して、本実施の形態では、一対のバスバーがループ状になって、これらバスバーに電流がループ状に流れ、バスバー周囲に磁界が発生するものの、この場合、対向する一対のバスバーの対向間隔が極めて小さく、それら対向間には回路部品や導体等が介在していないか、介在量がごくわずかとしたから、上記した従来のような交流抵抗増加要因が減り、これにより、電力変換効率が改善すると考えられる。 On the other hand, in this embodiment, a pair of bus bars are in a loop shape, and current flows in the bus bars in a loop shape to generate a magnetic field around the bus bars. The interval is extremely small, and there are no circuit parts or conductors between the facing parts, or the amount of intervention is negligible, reducing the above-mentioned conventional factors of increasing AC resistance, thereby reducing the power conversion efficiency. Is thought to improve.
実施の形態では電源装置であったが、他の一般回路に適用した例を図4を参照して説明すると、図4(a)は、パワーラインLX,LY間に、素子例えばコンデンサEX,EYが接続されている。4(b)は、図4(a)の等価回路を示し、図4(a)と電気的に同様の回路であるが、図面上、パワーラインLX,LY間にはコンデンサEX,EYが設けられていない。図4(c)は、実装基板PB上にパワーラインLX,LYに対応するバスバーBX,BYが立設され、バスバーBX,BYの対向間の外部の一方と他方とのそれぞれにコンデンサEX,EYが配置され、それぞれ、バスバーBX,BYに対して点線で示すように電気的に接続されている。図4(d)は、バスバーBX,BYの対向間の外部の一方側にのみコンデンサEX,EYが配置され、それぞれ、バスバーBX,BYに対して点線で示すように電気的に接続されている。以上の構成において、バスバーBX,BYの対向間隔dは極力狭くされている。この対向間隔dを狭くすると、これにバスバーBX,BYの対向間に導体が介在しにくくなり、より電力変換効率をあげることができる。なお、バスバーBX,BYの基板面からの高さH1と、コンデンサEX,EYの基板面からの高さH2とは任意の高さ関係でよく、必ずしも、いずれか一方が高いことである必要はない。また、バスバーBX,BYの対向間に、実装基板PBの銅箔配線パターン等の導体ができれば介在していないことが好ましい。 In the embodiment, the power supply device is used. However, an example applied to another general circuit will be described with reference to FIG. 4. FIG. 4A shows elements such as capacitors EX and EY between the power lines LX and LY. Is connected. 4 (b) shows an equivalent circuit of FIG. 4 (a), which is an electrically similar circuit to FIG. 4 (a), but capacitors EX and EY are provided between the power lines LX and LY in the drawing. It is not done. In FIG. 4C, bus bars BX and BY corresponding to the power lines LX and LY are erected on the mounting substrate PB, and capacitors EX and EY are respectively provided on one side and the other side between the opposite sides of the bus bars BX and BY. Are arranged and electrically connected to the bus bars BX and BY as indicated by dotted lines. In FIG. 4D, capacitors EX and EY are arranged only on one side outside between the opposing bus bars BX and BY, and are electrically connected to the bus bars BX and BY, respectively, as indicated by dotted lines. . In the above configuration, the distance d between the bus bars BX and BY is made as narrow as possible. When the facing distance d is narrowed, it becomes difficult for a conductor to intervene between the facing bus bars BX and BY, and the power conversion efficiency can be further increased. The height H1 from the substrate surface of the bus bars BX and BY and the height H2 from the substrate surface of the capacitors EX and EY may be arbitrary height relationships, and one of them is not necessarily high. Absent. In addition, it is preferable that a conductor such as a copper foil wiring pattern of the mounting board PB is not interposed between the bus bars BX and BY, if possible.
1 平滑コンデンサ回路部
2 フルブリッジ回路部
3 電流共振コンデンサ回路部
4 電力変換トランス部
L1−L5 パワーライン
B1−B5 バスバー
DESCRIPTION OF
Claims (4)
少なくとも一対のパワーラインを基板上においてその全体または一部分を対向する少なくとも一対のバスバーで構成し、
上記少なくとも一対のバスバーの対向間に回路部品を配置する場合と比べて交流抵抗の増加を抑制させるように、上記少なくとも一対のバスバーを互いに電気的に絶縁を保った状態で対向設定すると共に全ての上記回路部品を上記少なくとも一対のバスバーの対向間の外部で上記基板上に配置し、さらに、
前記少なくとも一対のバスバーを、長方形の中実断面を持つ導電体により構成して、前記基板上において立設する、
ことを特徴とする回路部品実装構造。 A structure in which at least a part of a circuit component is mounted on a substrate as a bus bar as a conductive path,
At least a pair of power lines is constituted by at least a pair of bus bars facing the whole or a part on the substrate,
The at least one pair of bus bars are set to face each other while being electrically insulated from each other so as to suppress an increase in AC resistance as compared with the case where circuit components are arranged between the at least one pair of bus bars . The circuit component is disposed on the substrate outside between at least a pair of the bus bars; and
The at least one pair of bus bars is made of a conductor having a rectangular solid cross section, and is erected on the substrate.
A circuit component mounting structure characterized by that.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010002766A JP5869207B2 (en) | 2010-01-08 | 2010-01-08 | Circuit component mounting structure and its mounting board |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010002766A JP5869207B2 (en) | 2010-01-08 | 2010-01-08 | Circuit component mounting structure and its mounting board |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2011142251A JP2011142251A (en) | 2011-07-21 |
| JP5869207B2 true JP5869207B2 (en) | 2016-02-24 |
Family
ID=44457895
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2010002766A Active JP5869207B2 (en) | 2010-01-08 | 2010-01-08 | Circuit component mounting structure and its mounting board |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5869207B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5818754B2 (en) * | 2012-08-14 | 2015-11-18 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | DC-DC converter device |
| JP2019022357A (en) * | 2017-07-19 | 2019-02-07 | 矢崎総業株式会社 | DCDC converter |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4311317B2 (en) * | 2004-09-21 | 2009-08-12 | 株式会社デンソー | Power converter |
| JP4470688B2 (en) * | 2004-10-29 | 2010-06-02 | 株式会社日立製作所 | Mounting structure of bus bar structure, power supply device, power supply system, electronic circuit board, electronic device |
| JP4362869B2 (en) * | 2005-04-15 | 2009-11-11 | Tdkラムダ株式会社 | Sheet metal wiring structure |
-
2010
- 2010-01-08 JP JP2010002766A patent/JP5869207B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2011142251A (en) | 2011-07-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8902612B2 (en) | Power conversion apparatus | |
| US9871465B2 (en) | Semiconductor device including positive, negative and intermediate potential conductor plates | |
| CN102035356B (en) | Current transformer system | |
| EP3093974A1 (en) | Three-level power conversion device | |
| CN109983554B (en) | Capacitor, in particular intermediate circuit capacitor for multiphase systems | |
| TW201608676A (en) | Semiconductor device | |
| EP3348117B1 (en) | Induction heating power supply apparatus | |
| JP5438752B2 (en) | Semiconductor stack and power conversion device using the same | |
| JP2015225918A (en) | Semiconductor module and semiconductor switch | |
| CN106463293A (en) | Electrical switching apparatus, and jumper and associated method therefor | |
| CN103354414A (en) | Parallel IGBT power unit | |
| JP5869207B2 (en) | Circuit component mounting structure and its mounting board | |
| US10238014B2 (en) | Converter | |
| WO2016047174A1 (en) | Power conversion device | |
| WO2016071982A1 (en) | Semiconductor module and conductive member for semiconductor module | |
| JP7086308B2 (en) | DC / DC converter device | |
| JP5514656B2 (en) | High voltage equipment | |
| JP2015018856A (en) | Semiconductor power module | |
| JP6539998B2 (en) | Semiconductor power converter | |
| KR102664247B1 (en) | Power supply apparatus | |
| JP5793551B2 (en) | Water cooling fins and high voltage equipment | |
| EP4312237A1 (en) | Multi-phase power converter | |
| WO2024014478A1 (en) | Wiring member for electrical instrument, and power conversion device | |
| JP2015130751A (en) | power converter | |
| JP2013013168A (en) | Power conversion device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20121227 |
|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20121227 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20130219 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130906 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130910 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140527 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140715 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20141224 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150303 |
|
| A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20150311 |
|
| A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20150605 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20151105 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160107 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5869207 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
| R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
| R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |