電子電氣設備制造技術

本發明專利技術通過使噪聲降低用導體與散熱器的翅片部和殼體相接觸來進行電導通，由此抑制非所期望的諧振的產生。具體而言增長最遠離導體元件的翅片使其與殼體直接接觸。由此，能夠減少與包圍作為熱和電磁波的發生源的半導體元件的散熱器和殼體結構相關的輻射噪聲，并且對于半導體元件附近的翅片，相對地使其較短，以使作為制冷劑的外部氣體(冷卻氣體)不容易通過的方式進行引導，從而能夠提高冷卻性能。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及至少能夠減少由電子電氣設備產生的輻射噪聲的電子電氣設備。
技術介紹
近年來，由于搭載于電子電氣設備的半導體的高速化等，因電子電氣設備產生的輻射噪聲而給其他的電子電氣設備帶來的影響已成為問題。因該輻射噪聲而給其他的電子電氣設備帶來的影響被稱為EMI(ElectroMagneticInterference：電磁干擾)，主要會引起無線設備、通信設備的接收障礙、電子電氣設備的誤動作。為此，各國在30MHz～1GHz、或者根據使用的頻率的不同，在其以上的頻帶，對由電子電氣設備產生的輻射噪聲進行了規定。為了抑制電子電氣設備產生的輻射噪聲，廣泛使用下述方法，即：利用金屬、導電性樹脂、鍍敷后的樹脂等的屏蔽殼體來覆蓋電子電氣設備內的電路基板、模塊布線、散熱器等噪聲輻射源。然而，利用屏蔽殼體來覆蓋噪聲輻射源進行屏蔽方法中，屏蔽性能和冷卻性能的兼顧性成為課題。與此相對，在下述所示的專利文獻1中，提出了為提高散熱性能而在殼體的外周形成翅片結構，由此來提高冷卻性能的方法。輻射噪聲在噪聲輻射源中發生諧振或駐波的頻率下成為較高等級。作為針對這種特性的輻射噪聲抑制方法，下述所示的專利文獻2中提出了減少由散熱器產生的輻射噪聲的方法。圖1是表示在構成現有的電子電氣設備的半導體元件、散熱器、殼體間的配置中產生電磁耦合的狀態的圖。圖2是表示圖1所示的現有結構例中輻射電場強度的觀測例的圖。圖1和圖2中，因半導體元件100的開關而產生的噪聲分量經由寄生電容而傳遞至散熱器200。此時，由于與散熱器附近的金屬殼體的電磁耦合330，從而在散熱器200與殼體300之間產生諧振。于是，在該諧振頻率下，傳遞至散熱器200的噪聲分量產生較大的電場振動，從而作為較高等級的輻射噪聲而在外部被觀測到。圖2示出該狀態，120MHz下的峰值作為因上述由諧振引起的電場分量而被觀測到。通常，若半導體元件(開關元件)100產生的噪聲與散熱器200通過靜電電容等進行電氣耦合，則作為導體的散熱器200起到產生輻射噪聲的天線的作用，如圖3所示那樣，在散熱器200的尺寸為波長的1/2的頻率下，散熱器200中產生駐波400，輻射噪聲的輻射效率提高。作為針對由此產生的輻射噪聲的對策，提出了下述方法，即：通過設計散熱器的導電路徑長度，以使得散熱器的基底部不會產生駐波，由此來減少輻射噪聲的輻射效率本身。此外，在下述所示的專利文獻3中，提出了減少半導體功率開關元件與散熱器之間的寄生電容，或者提高散熱器與逆變器的殼體之間的電阻，由此來抑制因較高的電壓變化而引起的漏電流，減少輻射噪聲的方法。圖4(A)及圖4(B)是表示具備半導體元件、對該半導體元件的發熱進行冷卻的散熱器、以及由導電性材料形成的殼體的現有的電子電氣設備中的通風狀態的圖。即，在圖4(A)中示出從風扇350排出、從開口部吸入的作為制冷劑的外部氣體由于通過通風阻力較小的散熱器200的側部，因此在用于冷卻半導體元件100的散熱器200中沒有足夠的外部氣體(冷卻氣體)流動的狀態。在圖4(B)中示出從風扇350排出、從開口部吸入的作為制冷劑的外部氣體由于通過通風阻力較小的散熱器200的下部，因此在用于冷卻半導體元件100的散熱器200中沒有足夠的外部氣體(冷卻氣體)流動的狀態。如上所述，通過利用屏蔽殼體完全覆蓋電路來減少輻射噪聲的方法除了上述的屏蔽性能和冷卻性能的兼顧性之外，還存在設備重量變大，成本變高等問題。另一方面，利用專利文獻2所示的方法來減少噪聲輻射效率的方法存在散熱器結構變復雜的問題，隨之還存在成本變高等問題。此外，作為專利文獻2中的其他問題，存在有：由于不僅上述的散熱器單體，散熱器與周圍的殼體結構也會因諧振而引起輻射噪聲的峰值，因此，僅采用專利文獻2所提出的對策，作為輻射噪聲對策而言無法獲得充足的效果。此外，作為散熱器和周圍的殼體結構所涉及的問題，還存在無法充分地對配置在散熱器上的半導體元件進行冷卻的問題。即，如圖4(A)、圖4(B)所示那樣，由于從風扇350排出、從開口部吸入的作為制冷劑的外部氣體通過通風阻力較小的散熱器的側部和下部，因此在散熱器200中沒有足夠的外部氣體(冷卻氣體)流動，從而不能利用散熱器200充分地進行散熱，半導體元件100的冷卻不充分。專利文獻1：日本專利特開2006-049555號公報專利文獻2：日本專利特開2008－103458號公報專利文獻3：日本專利第3649259號公報
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種電子電氣設備，能夠減少由包含有半導體元件、散熱器、殼體的配置的電子電氣設備產生的輻射噪聲，與此同時還能夠進一步提高冷卻性能。為了實現上述目的，本專利技術的電子電氣設備具備半導體元件、對該半導體元件的發熱進行冷卻的散熱器、以及由導電性材料形成的殼體，所述散熱器包括：由導電體形成的基底部、以及由豎立設置于該基底部或安裝于該基底部的嵌合用凹部的至少二個以上的翅片構成的翅片部，使該翅片部的一個部位與所述殼體面接觸，并且在所述翅片部的其他部位與所述殼體之間設置引導制冷劑的通風路徑的空間。此外，本專利技術的電子電氣設備具備半導體元件、對該半導體元件的發熱進行冷卻的散熱器、以及由導電性材料形成的殼體，所述散熱器包括：由導電體形成的基底部、以及由豎立設置于該基底部或安裝于該基底部的嵌合用凹部的至少二個以上的翅片構成的翅片部，在該翅片部與所述殼體之間配置引導制冷劑的通風路徑的導電性材料。此外，本專利技術的電子電氣設備具備半導體元件、對該半導體元件的發熱進行冷卻的散熱器、以及由導電性材料形成的殼體，所述散熱器包括：由導電體形成的基底部、以及由豎立設置于該基底部或安裝于該基底部的嵌合用凹部的至少二個以上的翅片構成的翅片部，在該翅片部與所述殼體之間配置引導制冷劑的通風路徑的非導電性材料。由此，能夠簡單且有效地減少包圍作為熱和電磁波發生源的半導體元件的散熱器、殼體結構的相關輻射噪聲，并且通過對作為制冷劑的外部氣體進行引導來充分地使散熱器冷卻，從而能夠使半導體元件冷卻。此外，為了引導制冷劑的通風路徑而將導電性構件配置在散熱器與殼體之間，因此能夠在抑制散熱器與殼體間的諧振的同時，提高冷卻性能。并且，為了引導制冷劑的通風路徑而將非導電性構件配置在散熱器部與殼體之間，因此能夠在抑制散熱器部與殼體部間的諧振的同時，提高冷卻性能。附圖說明圖1是表示在構成現有的電子電氣設備的半導體元件、散熱器、殼體間的配置下產生電磁耦合的狀態的圖。圖2是表示圖1所示的現有結構例中輻射電場強度的觀測例的圖。圖3是表示在構成現有的電子電氣設備的半導體元件、散熱器、殼體間的配置下散熱器中產生的駐波的狀態的圖。圖4是表示具備半導體元件、對該半導體元件的發熱進行冷卻的散熱器、以及由導電性材料形成的殼體的現有的電子電氣設備中的通風狀態的圖。圖5是表示本專利技術的實施方式1所涉及的電子電氣設備的半導體元件、散熱器、以及殼體的配置關系的示例的圖。圖6是表示本專利技術的實施方式2所涉及的電子電氣設備的半導體元件、散熱器、以及殼體的配置關系的示例的圖。圖7是表示本專利技術的實施方式3所涉及的電子電氣設備的半導體元件、散熱器、殼體、以及噪聲降低用導體的配置關系的示例的圖。圖8是表示本專利技術的實施方式4所涉及的電子電氣設備的風扇、半導體元件、散熱器、殼體、以及噪聲降低用導體本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電子電氣設備，包括半導體元件、對所述半導體元件的發熱進行冷卻的散熱器、以及由導電體形成的殼體，所述電子電氣設備的特征在于，所述散熱器包括：由導電體形成的基底部、以及由豎立設置于該基底部或安裝于該基底部的嵌合用凹部的至少二個以上的翅片構成的翅片部，使該翅片部的一個部位與所述殼體面接觸，并且在所述翅片部的其他部位與所述殼體之間設置引導制冷劑的通風路徑的空間。

【技術特征摘要】
2015.08.18 JP 2015-1610561.一種電子電氣設備，包括半導體元件、對所述半導體元件的發熱進行冷卻的散熱器、以及由導電體形成的殼體，所述電子電氣設備的特征在于，所述散熱器包括：由導電體形成的基底部、以及由豎立設置于該基底部或安裝于該基底部的嵌合用凹部的至少二個以上的翅片構成的翅片部，使該翅片部的一個部位與所述殼體面接觸，并且在所述翅片部的其他部位與所述殼體之間設置引導制冷劑的通風路徑的空間。2.如權利要求1所述的電子電氣設備，其特征在于，所述翅片部的一個部位是距離所述半導體元件的底面最遠的翅片，該翅片的底面與所述殼體進行面接觸。3.如權利要求2所述的電子電氣設備，其特征在于，所述翅片部的一個部位與噪聲降低用導體相接觸，該噪聲降低用導體與所述殼體的開口部面接觸。4.如權利要求2所述的電子電氣設備，其特征在于，所述翅片部的一個部位具備朝向與所述殼體并行的方向彎曲的彎曲部，所述彎曲部與所述殼體面接觸。5.如權利要求4所述的電子電氣設備，其特征在于，所述翅片部的一個部位與噪聲降低用導體相接觸，該噪聲降低用導體與所述殼體的開口部面接觸。6.如權利要求5所述的電子電氣設備，其特征在于，所述噪聲降低用導體是具有與所述翅片部和所述殼體面接觸的彎曲凸部的板狀導體，所述彎曲凸部與所述翅...

【專利技術屬性】
技術研發人員：藤田美和子，新谷貴范，
申請(專利權)人：富士電機株式會社，
類型：發明
國別省市：日本;JP