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공개특허 10-2005-0008706
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(19)대한민국특허청(KR)
(12) 공개특허공보(A)
(51) 。Int. Cl.7
H05K 1/02
H05K 5/00
H05K 7/20
B60R 16/02
(11) 공개번호
(43) 공개일자
10-2005-0008706
2005년01월21일
(21) 출원번호 10-2004-7017660
(22) 출원일자 2004년11월02일
번역문 제출일자 2004년11월02일
(86) 국제출원번호 PCT/FR2003/001289 (87) 국제공개번호 WO 2003/094585
(86) 국제출원출원일자 2003년04월23일 (87) 국제공개일자 2003년11월13일
(30) 우선권주장 02/05555 2002년05월03일 프랑스(FR)
(71) 출원인 다브
프랑스, 몽티뉘-르-브레통뉘 에프-78180, 빠르끄 닥띠뷔떼, 아뷔니 뉴통, 5
(72) 발명자 로랑빼트리스
프랑스, 뷔즈 앙 살라즈 74250, 아파르트. 아02, 바트.아, 레지다스르 쌩 프랑소와
메네뜨마르크
프랑스, 라이그너 74930, 쉐멩 드 세리, 65
드빌러세실
프랑스, 라 로쉬 쉬르 포롱 74800, 프레 포르, 86
에르뷔오마르크
프랑스, 갈라드 74240, 뤼 마르슬 데즈링, 5
(74) 대리인 김윤배
이범일
심사청구 : 없음
(54) 냉각된 파워 스위칭 장치
요약
본 발명은 드레인, 그리드 및 소스 연결부를 가진 반도체 부재(60)을 포함하는 파워 스위칭 장치에 관한 것이다. 상기
반도체 부재(60)은 그것의 드레인 바닥창을 통해서 전도성 냉각판(20)의 원형 돌출부상에 용접되는 한편, 상기 반도
체 부재(60)의 그리드와 소스(62,63)은 루팅 회로(40)을 통해 제어 회로 및 파워 커넥터에 연결되며, 상기 루팅 회로(
40)은 상기 냉각판(20) 부근에 전체적으로 평행하게 배치되어 있지만 크로스피스(30)에 의해 상기 냉각판으로부터
분리되어 있으며, 밑에 있는 냉각판(20)의 납작한 돌출부에 대응하는 개구부(42)를 포함한다. 상기 냉각판(20)은 상
기 루팅 회로(40)에 인접한 평면상에 존재함으로써, 상기 반도체 부재(50)은 동시에 상기 냉각판(20)과 상기 루팅 회
로(40)에 대해 동일 평면상에서 연결될 수 있다.
대표도
공개특허 10-2005-0008706
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도 2
색인어
파워 스위칭 장치, 반도체 부재, 냉각판, 루팅 회로, 드레인 회로
명세서
기술분야
본 발명은 파워 스위칭(power switching) 장치에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 스위칭용 반도체 부재를 이용하
는 내연 기관 또는 전기 자동차용 회로 연결 박스(box)에 사용되어 소비된 열 에너지를 가능한 한 배출시키는데 적합
한 파워 스위칭 장치에 관한 것이다.
배경기술
프랑스 특허 제 2 800 567호는 2가지 기능의 연결부를 가진 스위칭용 반도체 부재를 포함하는 파워 스위칭 장치를
개시하고 있다. 여기서, 상기 반도체 부재는 그것의 기판을 통해서 구리 또는 기타 금속 전도체로 된 냉각판상에 고정
되고, 상기 냉각판에는 제1 기능의 연결부가 접속되는 한편, 상기 반도체 부재의 제2 기능의 연결부는 제어 회로 및
파워 커넥터(power connector)에 연결된다. 상기 스위칭 장치의 예로서는, MOSFET(metal-oxide-semiconductor
-field-effect-transistor)형과 SMART POWER형의 장치를 들 수 있는데, MOSFET형의 경우에는, 상기 제1 기능의
연결부가 드레인(drain)을 포함하고 제2 기능의 연결부는 그리드(grid)와 소스(source)를 포함하는 한편, SMART P
OWER형의 경우에는, 제1 기능의 연결부가 공급부를 포함하고 제2 기능의 연결부는 인입단 1 내지 n, 출력단 1 내지
n, 전류 포착기 및 어드(earth)를 포함한다. 이와 같은 스위칭 장치는 원형 돌출부(MOSFET의 경 우에는 드레인)을
포함하는 것이 유리한데, 이러한 돌출부는 용접 또는 도금에 의해서 냉각판에 직접 연결된다. 상기 냉각판 자체는 박
스의 일부를 구성하며 복사에 의해서 열을 외부로 소산시키는 작용을 하는 플라스틱 지지판에 연결된다. 상기 스위칭
장치의 제2 기능의 연결부는 횡방향 브로치에 의해서 상기 냉각판에 평행하게 배치된 루팅(routing) 회로에 연결되는
데, 여기서 상기 브로치는 상기 제1 연결부들과 등전위로 사용되어 냉각 작용을 하는 구리판으로부터 절단 및 절첩된
브로치(brooch)로 이루어진다. 따라서, 전기 분포 및 열적 냉각이 단일의 동일한 구리판에 의해 이루어지므로, 회로를
구성하는데 있어서, 또한 회로를 고밀도화하는데 있어서 제한이 따른다.
발명의 상세한 설명
따라서, 본 발명의 목적은 이와 같이 냉각된 파워 스위칭 장치의 구성과 소형화를 일층 개선하는데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 의하면, 2가지 기능의 연결부들을 가진 스위칭용 반도체 부재를 포함하
는 파워 스위칭 장치로서, 상기 반도체 부재는 그것의 기판을 통해서 전도성 냉각판상에 연결되고, 상기 냉각판에는
제1 기능의 연결부가 접속되는 한편, 상기 반도체 부재의 제2 기능의 연결부에는 제어 회로와 파워 커넥터가 연결되
는 파워 스위칭 장치에 있어서, 상기 냉각판은 원형 돌출부를 포함하고, 상기 원형 돌출부상에 상기 반도체 부재가 그
것의 기판을 통해서 고정되며, 또한 상기 제2 기능의 연결부는 루팅 회로를 통해 제어 회로 및 파워 커넥터에 연결되
고, 상기 루팅 회로는 상기 냉각판 부근에 전체적으로 평행하게 배 치되어 있지만 상기 냉각판으로부터 분리되어 있
으며, 밑에 있는 냉각판의 납작한 돌출부에 대응하는 개구부를 포함하고, 상기 냉각판은 상기 루팅 회로에 인접한 평
면상에 존재함으로써, 상기 반도체 부재가 상기 냉각판과 상기 루팅 회로에 대해 실질적으로 동일한 평면상에서 연결
될 수 있다는 것을 특징으로 하는, 파워 스위칭 장치를 제공한다. 따라서, 본 발명에 의하면, 전기 분포 작용은 2개의
평행한 회로, 즉, 공급 회로 또는 드레인 회로상에 분산된다. 바람직한 실시예에서, 이와 같은 2개의 회로는, 전지의
양극 또는 음극을 스위칭 장치의 제1 기능의 연결부(드레인, 원형 돌출부, 브로치)로 배전하는 엠보싱된 냉각용 금속
판, 및 출력단과 연결단을 제어부로 배선하는 절단된 금속판으로 형성되는 것이 바람직한 루팅 회로로 이루어진다.
드레인 배선반에 의해 전기적인 냉각이 확보되며, 드레인 배선반은 부품들의 소비성 부분에 대한 이식 가능성을 갖기
때문에 이러한 열의 소비는 최적화된 방식으로 이루어지게 된다. 구체적으로, 드레인 배선반은, 특히 원형 돌출부의
위치에서, 거의 전부 열교환을 촉진하는 박스의 플라스틱 벽과 접촉한 상태로 존재할 수 있다. 루팅 기능, 즉, 외부를
향한, 또는 제어부를 향한 부품들의 트랙(track)을 전진시키는 기능은 플라스틱 벽으로부터 이격된 또 다른 층에서 이
루어진다. 또한, 상기 루팅 회로를 형성하는 절단된 금속판은 커넥터의 핀(pin)으로부터 연장할 수 있도록 만드는 것
이 유리하다.
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독일 특허 제 195 18 522호에는, 자동차용 제어 장치가 개시되어 있으며, 그 장치에서는 집적 회로판상에 배치된 출
력 부품들이 상기 회로판에 평행한 냉각판에 의해 냉각되며, 상기 냉각판은 상기 부품들의 바로 가까이에 형성된 원형
돌출부를 포함한다. 상기 냉각판은 보빈(bobbin)과 같은 별도의 전기 부품의 배전용 전류 레일(rail)로서 사용된다. 상
기 냉각판은 출력 부품들에 대한 배전 기능은 갖지 않으며, 오히려 출력 부품들에 대해서는 전기적으로 절연되어 있
다.
본 발명의 유리한 특징에 의하면, 상기 반도체 부재는 그것의 기판에, 상기 냉각판의 원형 돌출부상에 직접 용접 또는
도금된 바닥창(insole) (예를 들면, 드레인용 바닥창)을 구비한다. 한편, 상기 반도체 부재의 기판을 원형 돌출부에 연
결시키기 위해서 다른 방법, 예를 들면 상기 바닥창의 접착 방법 및 브로치에 의한 전기 접속 방법을 사용할 수도 있
다. 또한, 상기 원형 돌출부에서 국소 용접 방법을 실시하는 것도 고려할 수 있는데, 이 경우에는 평면성의 결여에 기
인한 문제점이 해결된다. 또한, MOS 또는 SMART형 장치에 칩(chip) 클라우드(cloud)를 제공할 수도 있다: 드레인을
용접하는 대신에, 칩을 직접 드레인 회로상에 용접하고, 부품의 브로치를 용접하는 대신에 칩과 루팅 회로 사이를 연
결('결합')시킬 수 있다. 그렇지 않으면, 본 발명의 실시예에서 제1 기능의 연결부는 직접 용접부로 만들고 제2 기능의
연결부는 회로를 장착하는 동안에 설치할 수 있다.
전술한 바와 같은 본 발명의 스위칭 장치의 바람직한 실시예는, 상기 냉각판의 원형 돌출부에 대응하는 요철부를 포
함하는 플라스틱 재료로 된 박스내에 폐쇄된 모듈을 구성한다. 실제로, 상기 스위칭 장치가 전술한 원형 돌출부상에
존재하여, 상기 냉각판이 스위칭 장치의 고정 기능을 하지 않도록 하기 위해서, 냉각판은 박스의 바닥부와 거의 동일
한 입체 형태를 갖는 것이 바람직하며, 상기 박스의 바닥부에는 플라스틱 복사능이 순동의 그것보다 우수하다는 이유
때문에, 열교환을 촉진할 수 있는 방식으로 상기 냉각판이 부착되어 있다.
같은 목적에서, 박스의 바닥부 또는 박스 그 자체는 그 외측에, 열교환을 가속시키고 박스의 바닥부를 경직시키는 기
능을 하는 다수의 리브(rib)를 포함할 수 있다.
바람직한 실시예에서, 상기 루팅 회로와 냉각판은 이격되어 있되, 비전도성 재료, 예컨대 플라스틱 재료로 이루어지고
상기 2가지 회로를 비교적 정확하게 배치할 수 있도록 하는 크로스피스(crosspiece) 층에 의해서 재결합되어, 전체
어셈블리가 양면 회로를 형성하는 것이 유리하다. 상기 크로스피스 층은 접착(수지 또는 기타 재료)에 의해서, 고온
압입에 의해서, 또는 기계적인 연결을 확보하는 변형된 폰(pawn) 수단을 이용한 초음파에 의해서 상기 2가지 회로에
결합될 수 있다. 또한, 상기 크로스피스 층은 루팅 회로상에 성형되어, 예를 들면 상기 회로상에서 절단된 트랙의 기계
적인 보전성을 확보할 수 있도록 하는 것이 유리하다.
또한, 루팅 회로의 또 다른 측면상에는 코팅층이 구비되어, 루팅 회로를 보호하고 방수시킬 뿐만 아니라 모듈 외부로
열량을 배출시키기 위해서 코팅층으로부터 적외선을 방사할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 이와 같은 코팅층은 간
단한 와니스 또는 피복용 수지에 의해 형성할 수 있다. 이외에도, 루팅 회로상에 성형된 플라스틱 재료로 된 층의 형태
를 취함으로써, 단면 성형하는 동안에 루팅 회로가 경우에 따라 굴곡하는 경향을 안정화시킬 수 있도록 하는 것도 유
리하다.
상기 크로스피스, 루팅 회로 및 커버층으로 구성된 성형된 샌드위치형의 냉각판은 전술한 샌드위치 구조물내에 구비
된 각인부에 성형함으로써 얻어진 리벳 (rivet)을 이용하여 고정시킬 수 있다.
바람직한 실시예에서, 상기 냉각판은 예컨대 상기 박스의 측면에 대향하여 배치되고 열 에너지 소산을 더욱 증가시키
는 측면 블레이드(blade)를 포함하는 것이 유리하다. 이와 같은 블레이드는 전술한 원형 돌출부를 형성하기 위한 엠
보싱 단계와 동일한 시기에 절첩하는 방식으로 형성할 수 있다.
제어 회로판은 횡방향 핀에 의해서 (앞에서 인용한 프랑스 특허 제 2 800 567호에 개시된 바와 같이) 상기 냉각판 및
상기 루팅 회로에 수직하게 또는 평행하게 배치될 수 있다. 그러나, 상기 제어 회로는 상기 루팅 회로의 한 측면상에
측면 방향 회로판을 포함하는 것이 더욱 유리하며, 상기 루팅 회로의 측면상에 배치되어 상기 제어 회로판에 압입되는
연결용 브로치를 구비하는 것이 유용하다.
또 다른 바람직한 실시예에서, 상기 박스는 서로 대향하여 배치되고 동일한 제어 회로판에 연결되는 2개의 중첩된 회
로 모듈을 포함하는 것이 유리하다.
통상적으로, 전술한 바와 같은 반도체 부품 외에도, 회로 모듈은 계전기, 커패시터, 다이오드, 저항 등과 같은 매우 다
양한 유형의 표면 장착형 부품(CMS; components mounted on surface), 특히 선택된 파동, 로봇, 레이저 또는 수동
방식 과 같은 임의의 수단에 의해서 용접 가능한 관통형 부품을 포함할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 다른 장점과 특징을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하고자 한다.
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도면의 간단한 설명
도 1은 본 발명의 장치를 도시한 도 4의 평면 I-I를 따라 취한 횡단면도이 다.
도 2는 도 1의 장치중 A부분에 대한 상세도이다.
도 3은 본 발명의 장치를 도시한 도 4의 평면 III-III을 따라서 취한, 도 1에 도시된 장치의 종단면도이다.
도 4는 박스 내부에 있는 본 발명의 장치의 상면 투시도이다.
도 5는 동일한 장치의 하면 투시도이다.
도 6은 본 발명에 따라 하나의 모듈을 형성하도록 적층하는데 적합한 3개의 층을 도시한 분해도이다.
도 7은 본 발명에 의한 모듈을 도시한 투시도이다.
도 8은 조립용 리벳을 성형하기 위해 보호 유지되는 배출부를 포함하는 성형된 금속 회로의 단면을 간략히 보여주는
투시 개요도이다.
도 9는 리벳을 성형한 후에 도 8의 어셈블리를 다른 각도에서 도시한 개요도이다.
실시예
도시된 바와 같이, 본 발명의 장치는 편평한 박스(1)내에 2개의 모듈, 즉 하부 및 상부의 제어 모듈(2,2')을 포함한다.
박스(1)은 전체적으로 평면상인 바닥부(5,5')에 형성된 하부 및 상부의 납작한 절반의 박스(3,3')로 이루어지며, 상기
절반의 박스들은 실질적으로 3개의 측면이 높이가 낮은 가장자리(6,6')로 둘러싸이고 4번째 측면은 속성이 다른 가장
자리(7,7')로 둘러싸인 거의 직사각형이다. 상기 절반의 박스들은 가장자리(6,6')상에 서, 그리고 경우에 따라서는 가
장자리(7,7')상에서 부착점(4)를 통해 서로 결합된다.
상기 바닥부(5,5')는 박스(1)의 내측을 향한 특정한 수의 동일한 높이로 된 원형 돌출부(8,8')를 포함한다. 상기 원형
돌출부(8,8')는 거의 직사각형인 평탄역(9)를 형성하며, 상기 평탄역(9)는 상기 바닥부(5,5')의 중앙 평면(10)보다 높
이 위치하고, 평면(5,5')를 향해서 개구부를 갖는 연결 영역으로 둘러싸여 있다. 상기 바닥부(5,5')는 망을 형성하는 다
수의 리브(12,13,13',14)를 포함하며, 상기 리브들은 대각선 방향으로(12), 원형 돌출부를 둘러싸는 방향으로(리브 1
3.13'), 또는 주연 방향으로 (리브 14,14') 배치된다. 이러한 리브들은 바닥부를 경직시키는 기능을 할 뿐만 아니라,
특히 원형 돌출부 주위에서는 열교환 표면을 증가시키는 역할을 한다.
상기 절반의 박스(3,3')의 측면(7,7')는 대향하는 바닥부(5,5') 사이에서 정해지는 주요 용적(16)에 대해 전체적으로
법선 방향인 제2의 용적(15)를 제공할 수 있는 방식으로 구성된다. 상기 제2 용적(15)은 박스(1)의 측면길이를 따라
서 주요 용적(16)에 인접하며, 바닥부(13')에 수직인 벽(17) 부분에 의해 한정되고 2개의 직각자(18)에 의해 보강된다
.
상기 2개의 모듈(2,2')는 동일한 방식으로 형성되며, 이에 관해서는 이하에 모듈(2)와 관련하여 상세히 설명하였다.
상기 모듈은 실질적으로 드레인 회로(20), 크로스피스(30) 및 루팅 회로(40), 그리고 경우에 따라서는 커버층(50)으
로 이루어진 양면 회로를 포함한다.
드레인 회로(20)은 전기 전도성 금속, 예를 들면 구리로 된 거의 직사각형인 판으로 형성되며, 상기 박스의 바닥부(5)
에 형성된 원형 돌출부(8)에 대응하는 거의 직사각형 (또는 다른 형태)인 원형 돌출부(21)을 포함한다. 상기 판(20)은
2개의 측면상에 예를 들면 직각으로 세워진 2개의 측면 직립 블레이드(22)를 포함하는데, 각각의 블레이드는 한 측면
의 적어도 일부분상에서 연장되고 그 높이는 대향하는 2개의 절반의 박스 사이의 용적(16)의 높이와 거의 일치한다.
이와 같은 배치에 의하면, 상부 모듈(2')와 유사한 평판상에 유사한 블레이드를 구비할 수 있다. 물론, 블레이드의 수
를 달리할 수도 있으며, 예를 들면 3개의 블레이드를 구비할 수도 있다.
상기 원형 돌출부(21)의 평탄역은 상기 판(20)의 바닥부(23) 평면에 대하여 평팽하게 이동된 평면을 형성한다.
상기 평면에는 루팅 회로(40)의 상면(41)이 대응하는데, 상기 상면(41)은 구리와 같은 전도성 금속판으로 이루어지며
, 한편으로는 상기 드레인 평판(20)의 원형 돌출부(21)에 대응하고 드레인 평판(20)을 상기 상면(41)과 같은 높이로
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수평을 이루도록 만드는데 적합한 거의 직사각형인 홈(42)을 제공하도록, 그리고 다른 한편으로는 상기 루팅 회로 평
판의 측면상에 존재하는 브로치(44)를 통과하는 전도성 트랙(43)을 제공하도록 절단된다. 도 6에서, 상기 브로치는
분류기를 제거하기 전의 상태로 도시된 것으로서, 분류기를 제거하면 보호 유지부(45)는 삭제된다. 상기 루팅 회로(4
0)은 전술한 바와 같은 브로치(44) 이외에도, 절첩 단계 이전의 상태로 도 6에 도시되고 절첩 단계 이후의 상태로 도
6에 또 다른 브로치(46,46')을 포함 함으로써, 상기 박스(1)가 그것의 상부에 위치하는 2개의 파워 커넥터(19)의 높이
에서 상기 회로들의 평면에 대해 수직으로 돌출되도록 할 수 있다. 상기 브로치(44)는 상기 제2 용적(15)내에 배치된
전자 제어 카드(70)에 압입된다.
상기 루팅 회로(40)은 비전도성 재료로 이루어진 크로스피스(30)에 의해서 드레인 회로(20)으로부터 이격되어 평행
하에 유지된다. 상기 크로스피스는 한편으로는 상기 드레인 회로의 원형 돌출부 및 상기 루팅 회로의 홈(42)에 대응하
는 홈(31)을 포함하고, 다른 한편으로는 상기 브로치, 예컨대 브로치(46,46')의 통로에 대응하는 또 다른 홈(32)를 포
함한다.
통공(28,38,48)이 3개의 평면(20,30,40)을 수직으로 관통함으로써, 세개의 평면을 조립하는 단계와 차후에 박스 내
부에 조립하는 단계에서 상대적인 위치 설정이 가능해진다.
상기 제어 회로는 반도체 소자(60)을 포함하는데, 예를 들어 MOSFET 유형의 소자인 경우에는 그 기판에 상기 드레
인 평판(20)의 원형 돌출부(21)의 평탄역상에 용접된 드레인 바닥창(61)을 포함한다. 또한, 상기 소자(61)은 측면 방
향의 핀 형태로 된 하나 이상의 그리드 브로치(62) 및 하나 이상의 소스 브로치(63)을 더 포함하며, 이들 브로치는 홈(
42)의 가장자리에서 루팅 회로의 표면(41)에 존재하는 각각의 트랙(43)상에 용접된다.
비전도성 재료로 만들어진 커버층(50)이 루팅 회로 상부에 형성되는 것이 유리한데, 바람직하게는 성형에 의해서 크
로스피스(30)을 형성하는 것과 동일한 시기에 루팅 회로 평판상에 마찬가지로 용접에 의해서 커버층을 형성한다. 이
러한 커버 층에 의하면, 2가지 장점, 즉, 2개의 측면으로부터 루팅 회로를 보호할 수 있다는 장점뿐만 아니라, 단면 성
형의 경우에는 루팅 회로가 뒤틀리는 위험을 피할 수 있다는 장점을 얻을 수 있다. 상기 커버층(50)은 피복 수지로 이
루어질 수도 있다.
상기 제어 회로는 과도한 냉각을 필요로 하지 않고 상기 루팅 회로(40)상에 직접 배치되는 소자(64)와 같은 또 다른
회로 소자를 더 포함한다.
전지에 연결시키는데 적합한 배전 고리(71)이 드레인 평판(40)의 모서리에 형성된 직립형 핀(27)에 연결됨으로써, 대
향하는 모듈의 2개의 평판에 구비된 2개의 핀(27,27')은 동일한 배전 고리(71)에 연결될 수 있다.
다양한 평판의 조립은 압입 용구를 사용하거나 사용하지 않고 수행할 수 있다.
제1 방법에 의하면, 구리를 절단하여 루팅 회로(40)을 형성하고, 드레인 회로(20)에 원형 돌출부를 형성하고 드레인
회로의 귀 부분을 절첩한 다음, 크로스피스(30) 평판을 준비하여 그것의 양면상에 접착제를 도포한 후 3개의 평판을
조립하여 어셈블리를 형성한다. 상기 접착제는 수지, 예를 들면 에폭시드형 수지로서 작은 두께로 도포되는 것이 바
람직하다 (통상 약 200 ㎛로서 크로스피스 자체 두께는 예컨대 1 mm가 된다). 상기 방법에 있어서, 크로스피스는 접
착제에 의해서 어셈블리의 기계적인 보전성을 확보하게 된다.
제2 방법에 의하면, 크로스피스는 폰형 또는 리벳형의 횡방향 조립용 부재와 협력하여 기계적인 보전성을 확보하게
된다. 구리를 절단하여 루팅 회로(40)을 형성하고; 루팅 회로(40)을 성형하여 2개의 성형된 층(30,50)을 형성한 다음
압입용 폰을 이용하여 성형한 후에; 드레인 회로(20)에 원형 돌출부를 형성하고 드레인 회로의 귀 부분을 절첩한 다
음; 성형된 루팅 회로(30,40,50)을 원형 돌출부를 구비한 드레인 회로(20)과 함께 조립하고; 상기 폰을 고열 또는 초
음파에 의해서 압입 고정시킨다.
또 다른 방법에서는, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 루팅 회로(40)을 성형한 직후에 압입용 폰을 성형하고,
평판들을 조립한 후에 압입 고정을 위해서 변형시키는 대신에, 루팅 회로(40)을 드레인 회로(20)과 같은 방식으로 이
들의 어셈블리에 성형한 다음, 최종 단계로서 성형에 의해서 압입용 리벳을 직접 형성시킨다. 이를 위해서, 코팅층(30
,50)을 루팅 회로(40)상에 성형하는 동안에 선결해야할 과제로서, 두번째 성형 단계 동안에 직접 리벳(80)을 적어도
부분적으로 형성할 수 있도록 하는 탈착부(81,82,83)이 구비되어야 한다. 도시된 실시예에서, 탈착부(81,82)에 의하
면, 리벳(80)의 몸체를 형성할 수 있고, 탈착부(83)에 의해서 리벳(80)의 하부를 형성할 수 있다. 리벳(80)은 동시에
성형되는 박스의 통합 부분으로 이루어질 수도 있다.
산업상 이용 가능성
공개특허 10-2005-0008706
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도면에 도시되고 이상에서 설명한 실시예에서는, 전반적으로 편평한 파워 모듈을 개시하였다. 평면상의 여러 영역들
은, 드레인 회로, 루팅 회로 및 크로스피스가 각각의 영역 내부에서 평행한 상태로 유지되는한 상호간에 각도를 이루
도록 구성할 수도 있다. 이와 같은 모듈을 상하로 연결하여 소형화를 도모할 수도 있다.
(57) 청구의 범위
청구항 1.
2가지 기능의 연결부들을 가진 스위칭용 반도체 부재(60)을 포함하는 파워 스위칭 장치로서, 상기 반도체 부재(60)은
그것의 기판을 통해서 전도성 냉각판(20)상에 연결되고, 상기 냉각판(20)에는 제1 기능의 연결부(31)이 접속되는 한
편, 상기 반도체 부재(60)의 제2 기능의 연결부(62,63)에는 제어 회로(70)와 파워 커넥터(19)가 연결되는 파워 스위
칭 장치에 있어서,
상기 냉각판(20)은 원형 돌출부(21)을 포함하고, 상기 원형 돌출부(21)상에 상기 반도체 부재(60)이 그것의 기판을
통해서 고정되며, 또한 상기 제2 기능의 연결부(62,63)은 루팅 회로(40)을 통해 상기 제어 회로 및 파워 커넥터에 연
결되고, 상기 루팅 회로(40)은 상기 냉각판(20) 부근에 전체적으로 평행하게 배치되어 있지만 상기 냉각판(20)으로부
터 분리되어 있으며, 밑에 있는 냉각판(20)의 납작한 돌출부(21)에 대응하는 개구부(42)를 포함하고, 상기 냉각판(20
)은 상기 루팅 회로(40)에 인접한 평면상에 존재함으로써, 상기 반도체 부재(60)이 상기 냉각판(20)과 상기 루팅 회로
(40)에 대해 실질적으로 동일한 평면상에서 연결될 수 있는 것을 특징으로 하는 파워 스위칭 장치.
청구항 2.
제 1 항에 있어서,
상기 반도체 부재(60)은 그것의 기판에, 상기 냉각판(20)의 원형 돌출부(21)상에 용접된 바닥창(insole)(61)을 구비
하는 것을 특징으로 하는 파워 스위칭 장 치.
청구항 3.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 루팅 회로(40)과 상기 냉각판(20)은 비전도성 크로스피스(crosspiece) (30)에 의해 절연되는 것을 특징으로 하
는 파워 스위칭 장치.
청구항 4.
제 3 항에 있어서,
상기 크로스피스(30)은 상기 냉각판(20)과 상기 루팅 회로(40) 사이에서 기계적인 보전성을 확보하는 것인 파워 스위
칭 장치.
청구항 5.
제 3 항에 있어서,
상기 크로스피스(30)은 상기 루팅 회로(40)상에 성형되는 것인 파워 스위칭 장치.
청구항 6.
제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서,
상기 루팅 회로(40)은 그것의 표면상에 커버층(50)을 포함하는 것인 파워 스위칭 장치.
청구항 7.
제 6 항에 있어서,
상기 커버층(50)은 상기 루팅 회로(40)상에 성형되는 것인 파워 스위칭 장 치.
청구항 8.
제 1 항 내지 제 7 항중 어느 한 항에 있어서,
공개특허 10-2005-0008706
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상기 냉각판(20)은 그 냉각판의 원형 돌출부(21)에 대응하는 원형 돌출부(8)을 포함하는 플라스틱 재료로 된 박스(1)
의 벽(5)에 부착되는 것을 특징으로 하는 파워 스위칭 장치.
청구항 9.
제 8 항에 있어서,
상기 박스의 벽(5)는 외측에 리브(12,13,14)를 포함하는 것을 특징으로 하는 파워 스위칭 장치.
청구항 10.
제 1 항 내지 제 9 항중 어느 한 항에 있어서,
상기 냉각판(20)은 절첩된 블레이드(22)를 포함하는 것을 특징으로 하는 파워 스위칭 장치.
청구항 11.
제 1 항 내지 제 10 항중 어느 한 항에 있어서,
동일한 박스(10)내에 냉각판(20), 크로스피스(30) 및 루팅 회로(40)으로 이루어진 중첩된 2개의 어셈블리를 포함하
는 것을 특징으로 하는 파워 스위칭 장치.
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