車載用功率轉換裝置制造方法及圖紙

獲得一種車載用功率轉換裝置，其無需另外使用屏蔽構件就能將電路部屏蔽起來，能實現低成本化及小型化。本發明專利技術的車載用功率轉換裝置具備具有開口的導電性框體、以及安裝有電路部且一層為GND層的多層印刷布線板，將所述多層印刷布線板組裝于所述導電性框體的開口的開口面，從而形成封閉空間，并且將所述多層印刷布線板的GND層與所述導電性框體電連接，從而將收納于由所述導電性框體及所述多層印刷布線板包圍的所述封閉空間內的所述電路部屏蔽起來。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】車載用功率轉換裝置
本專利技術涉及搭載于電動汽車或混合動力汽車等、至少以電動機為驅動源的電動汽車的逆變器、DC/DC轉換器、充電器等車載用功率轉換裝置，尤其涉及其內部結構。
技術介紹
搭載于電動汽車的車載用功率轉換裝置上搭載有如下的各種功率轉換設備：用于驅動電動機的逆變器、從高壓電池電壓下降至12V系統電池電壓的DC/DC轉換器、從12V系統電池電壓上升至高壓電池電壓的DC/DC轉換器、用于從商用電源對高壓電池進行充電的充電器、從高壓電池生成AC100V的逆變器等。上述功率轉換設備的內部結構一般使用斬波電路或橋接電路等產生較大高頻噪聲的切換電路，而作為應對該噪聲的對策，使用各種濾波電路或屏蔽結構。如今電動汽車的使用環境下，其元件的小型化、低成本化要求非常強烈，搭載于電動車輛的各種功率轉換設備也不例外。切換頻率的高速化即為用于實現上述功率轉換設備的小型化、低成本化的有效方法之一。由于切換頻率的高速化能使體積較大且較昂貴的變壓器或電抗器小型化、并降低其成本，因此在各種功率轉換設備中切換頻率的高速化是非常重要的技術開發要素之一。然而，在對大電流或高電壓進行切換的功率轉換設備的功率系統電路中，包含浪涌電壓的傳導噪聲、輻射噪聲增大、高頻化，因此由于經過寄生電容、經過GND(接地)或殼體、或串擾等間接原因，從而該傳導噪聲、輻射噪聲重疊于其周邊電路或控制電路，產生電路的穩定動作受損的問題。另外，若因大電流切換而產生的傳導噪聲或輻射噪聲重疊于輸入輸出的濾波電路，則由于噪聲再次重疊于經過濾波后的線路等現象，而產生如下問題：使濾波特性變差，無法發揮濾波器原本的性能。作為上述噪聲干擾的應對對策，有在設備內部使用局部屏蔽部，還有強化濾波器、通過電路布局上的調整來抑制噪聲干擾等對策。例如，圖14是實現設備內部使用的局部屏蔽部的一個示例，示出了現有的車載用功率轉換裝置的剖視結構圖。圖14中，211是框體，212是框體蓋板，均使用導電性構件，起到將整個設備屏蔽起來的作用。此處，203表示濾波電路部，204表示功率系統主電路部，205表示控制電路部，213是濾波電路用屏蔽殼，214是功率系統主電路用屏蔽殼。由此構成的設備中，在功率系統主電路部204中產生的噪聲由功率系統主電路用屏蔽殼214來屏蔽，不會對控制電路部205或濾波電路部203產生影響。控制電路部205中產生的噪聲被將設備整體屏蔽起來的框體211以及框體蓋板212屏蔽，以防止泄漏致外部，并且，由于功率系統主電路用屏蔽殼214或濾波電路用屏蔽殼213而不會對于其他電路部產生影響。濾波電路部203本身不會產生噪聲，但若受到來自其他電路部的噪聲的影響，則無法發揮其濾波器的衰減特性所應有的濾波性能，因此通過濾波電路用屏蔽殼213來屏蔽從其他電路傳來的噪聲。此外，以下專利文獻1中，通過底架與屏蔽殼來構成屏蔽空間。專利文獻2中，在屏蔽金屬設有貫通部分，以抑制低通濾波電路中的斬波線圈的高頻噪聲。現有技術文獻專利文獻專利文獻1：日本專利特開2004-364025號公報專利文獻2：日本專利特開平6-104590號公報
技術實現思路
專利技術所要解決的技術問題由此，在由于切換頻率的高頻化而產生的噪聲的對策中，需要另外在框體內設置屏蔽外殼，而導致構件數量增加，生產工序增加，從而成為成本上升的原因。尤其是屏蔽構件數量增加將導致如下各種問題：不僅產品的體積變大，而且構件成本增加、重量上升、生產效率也下降。在利用框體本身的側壁以及框體蓋板來消減框體內部的屏蔽外殼的方案中，其缺點在于需要分割基板，并且基板成本增加，生產步驟增加，從而成為成本上升的原因，并且，無法避免地，基板固定部位的增加將導致產品的大型化。另外，用于功率轉換設備的變壓器或電抗器、共模斬波線圈的小型化會產生發熱密度增大這樣的新問題，因此一般來說屏蔽結構將妨礙散熱，發熱構件本身的溫度上升將導致如下問題：使得溫度超過本身的最大動作溫度，或導致磁性構件的性能變差，或使周圍構件暴露在高溫環境下。為了更有效地構成散熱線路，需要另外準備用于形成散熱路徑的結構，包含與周圍構件保持絕緣在內的設計的自由度降低，甚至難以小型化，并且構件的增加也將導致成本上升。此外，在一般的屏蔽結構中，作為重量物的變壓器、電抗器或共模斬波線圈的振動對策，需要準備保持上述構件的結構，包含限制上述散熱或與周圍構件保持絕緣在內的設計的自由度降低，甚至難以小型化，并且構件的增加也將導致成本上升。本專利技術為了解決上述問題而得以完成，其目的在于提供一種車載用功率轉換裝置，不會妨礙小型化，并抑制成本上升，實現屏蔽功能。用于解決技術問題的技術手段本專利技術的車載用功率轉換裝置搭載于至少以電動機為驅動源的電動汽車中，具備具有開口的導電性框體、以及安裝有電路部且至少一層為接地(GND)層的多層印刷布線板，將所述多層印刷布線板組裝于所述導電性框體的開口的開口面，從而形成封閉空間，并且將所述多層印刷布線板的GND層與所述導電性框體電連接，從而將收納于由所述導電性框體及所述多層印刷布線板包圍的所述封閉空間內的所述電路部進行屏蔽。另外，本專利技術的車載用功率轉換裝置具備：所述導電性框體，所述導電性框體形成有通過導電性分隔壁將所述開口分割而成的多個開口；以及所述多層印刷布線板，所述多層印刷布線板上安裝有多個所述電路部，且至少有一層為GND層，將所述多層印刷布線板組裝于由所述導電性框體及所述導電性分隔壁形成的多個所述開口的開口面，從而形成多個封閉空間，并且將所述多層印刷布線板的GND層與所述導電性框體電連接，從而將分別收納于多個所述封閉空間內的所述電路部分別進行屏蔽。另外，本專利技術的車載用功率轉換裝置將所述多層印刷布線板組裝于多個所述開口的開口面，從而形成多個封閉空間，使與多個所述封閉空間對應的所述GND層機械性分開，以在所對應的各所述封閉空間的每一個封閉空間獨立設置，并且將在所述多層印刷布線板的各所述封閉空間的每一個封閉空間獨立設置的所述GND層分別與所述導電性框體電連接，從而將分別收納于多個所述封閉空間內的所述電路部分別進行屏蔽。另外，本專利技術的車載用功率轉換裝置中，所述多層印刷布線板的GND層形成于所述多層印刷布線板的某一個表面部，將所述多層印刷布線板組裝于所述開口的開口面，以使得形成于所述多層印刷布線板的表面部的所述GND層位于所述封閉空間側的相反側。專利技術效果本專利技術所涉及的車載用功率轉換裝置將多層印刷布線板的GND層與導電性框體電連接，將電路部收納于被所述導電性框體及所述多層印刷布線板包圍的封閉空間內，因此能將所述電路部屏蔽而無需另外使用屏蔽構件，能夠實現低成本化及小型化，能減少構件數量，并能提高生產效率。另外，本專利技術所涉及的車載用功率轉換裝置將所述多層印刷布線板組裝于由導電性框體和導電性分隔壁形成的多個開口的開口面，從而形成多個封閉空間，將電路部分別收納于多個所述封閉空間內，因此能分別屏蔽電路部，能抑制電路部之間的噪聲干擾。另外，本專利技術所涉及的車載用功率轉換裝置將與多個封閉空間對應的GND層機械性分開，以在所對應的各所述封閉空間的每一個封閉空間獨立設置，并且將對各所述封閉空間的每一個封閉空間獨立設置的所述GND層分別與導電性框體電連接，因此在分別收納于多個所述封閉空間內的電路部中，消除了如下問題：與一個電路部本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種車載用功率轉換裝置，搭載于至少以電動機為驅動源的電動汽車中，其特征在于，具備：具有開口的導電性框體；以及安裝有電路部且至少一層為接地層的多層印刷布線板，將所述多層印刷布線板組裝于所述導電性框體的開口的開口面，從而形成封閉空間，并且將所述多層印刷布線板的接地層與所述導電性框體電連接，從而將收納于由所述導電性框體及所述多層印刷布線板包圍的所述封閉空間內的所述電路部進行屏蔽。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】1.一種車載用功率轉換裝置，搭載于至少以電動機為驅動源的電動汽車中，其特征在于，具備：具有開口的導電性框體(11,21,31,41,51,81a,81b,81c,81d)；以及安裝有電路部(3,4,5)且至少一層為接地層(17,27,37,38,47,48,49,57,58,59,87,88,89)的多層印刷布線板(16,26,36,46,56a,56b,56c86a,86b,86c,86d)，將所述多層印刷布線板(16,26,36,46,56a,56b,56c86a,86b,86c,86d)組裝于所述導電性框體(11,21,31,41,51,81a,81b,81c,81d)的開口的開口面，從而形成封閉空間，并且將所述多層印刷布線板(16,26,36,46,56a,56b,56c86a,86b,86c,86d)的接地層(17,27,37,38,47,48,49,57,58,59,87,88,89)與所述導電性框體(11,21,31,41,51,81a,81b,81c,81d)電連接，從而將收納于由所述導電性框體(11,21,31,41,51,81a,81b,81c,81d)及所述多層印刷布線板(16,26,36,46,56a,56b,56c86a,86b,86c,86d)包圍的所述封閉空間內的所述電路部(3,4,5)進行屏蔽。2.如權利要求1所述的車載用功率轉換裝置，其特征在于，具備：所述導電性框體(11,21,31,41,51,81d)，所述導電性框體(11,21,31,41,51,81d)形成有通過導電性分隔壁(14,23,24,33,3443,44,53,54,83)將所述開口分割來形成的多個開口；以及所述多層印刷布線板(16,26,36,46,46,56a,56b,56c,86d)，所述多層印刷布線板(16,26,36,46,46,56a,56b,56c,86d)上安裝有多個電路部(3,4,5,5a)，且至少有一層為接地層(17,27,37,38,47,48,49,57,58,59,88)，將所述多層印刷布線板(16,26,36,46,46,56a,56b,56c,86d)組裝于由所述導電性框體(11,21,31,41,51,81d)及所述導電性分隔壁(14,23,24,33,34,43,44,53,54,83)形成的多個所述開口的開口面，從而形成多個封閉空間，并且將所述多層印刷布線板(16,26,36,46,46,56a,56b,56c,86d)的接地層(17,27,37,38,47,48,49,57,58,59,88)與所述導電性框體(11,21,31,41,51,81d)電連接，從而將分別收納于多個所述封閉空間內的所述電路部(3,4,5,5a)分別進行屏蔽。3.如權利要求2所述的車載用功率轉換裝置，其特征在于，將所述多層印刷布線板(36,46,46,56a,56b,56c,86d)組裝于多個所述開口的開口面，從而形成多個封閉空間，將與多個所述封閉空間對應的所述接地層(37,38,47,48,49,57,58,59,88)機械性分開，以在對應的各所述封閉空間的每一個封閉空間獨立設置，并且將所述多層印刷布線板(36,46,46,56a,56b,56c,86d)的各所述封閉空間的每一個封閉空間獨立設置的所述接地層(37,38,47,48,49,57,58,59,88)分別與所述導電性框體(31,41,51,81d)電連接，從而將分別收納于多個所述封閉空間內的所述電路部(3,4,5,5a)分別進行屏蔽。4.如權利要求1至3中任一項所述的車載用功率轉換裝置，其特征在于，所述多層印刷布線板(26,46,56a,56b,56c,86a,86b,86c,86d)的接地層(27,47,48,49,57,58,59,87,88,89)形成于所述多層印刷布線板(26,46...

【專利技術屬性】
技術研發人員：藤井善行，小玉勝久，
申請(專利權)人：三菱電機株式會社，
類型：發明
國別省市：日本;JP