SE516315C2 - Styrkretsarrangemang till en drivenhet för en elektrisk motor - Google Patents

Description

516 315 *--= 2 Fig 2 visar i större skala ett delsnitt av metallsubstratet som visas i Fig 1.

Fig 3 visar en delvis skuren planvy av ett halvledarbärande metallsubstrat.

Styrkretsarrangemanget som visas i ritningsfigurerna innefattar ett kretskort 10 som uppbär ett antal logikkomponenter 11 anslutna till kopparfolieledare på kretskortets 10 undersida, ett värmeledande substrat 12 som uppbär ett antal effekthalvledare 13, samt ett värmeabsorberande chassi 14. Det senare innefattar företrädesvis en stränggjuten aluminiumprofil som utgör en del av det ramverk som uppbär motordrivenheten.

I denna utföringsform av uppfinningen uppbär kretskortet 10 ett antal logikkomponenter 11 men kan i'en alternativ utföringsform utformas som en ren kontaktskiva.

Det värmeledande substratet 12, vilket utgörs av en så kallad IMS (Insulated Metal Substrate), består av en isolerad metallplatta 16 försedd med ett isolerande lager ett 17 av ett icke-ledande material, t.ex. polymer/keramiskt material, samt har överst en kopparfolie 18 av vilken ledare formats för sammanbindning av effekthalvledarna 13. Se Fig 2.

Samtliga halvledare 13 är ytmonterade på substratet 12 'genom lödning eller genom limning med ett termiskt och elektriskt ledande lim för att åstadkomma en effektiv värmetransport från halvledarna 13 till metallsubstratet 12.

Logigkretskortet 10 och substratet 12 är klämda mot varandra och mot chassit 14 medelst ett antal skruvförband Iwan'- 516 315 - -ë-š I v j IIOI II OOIIOO 3 20. Vart och ett av dessa skruvförband 20 innefattar en skruv 21 som sträcker sig genom logikkretskortet 10 liksom genom substratet 12 och är förankrade i chassit 14. Mellan logikkretskortet 10 och substratet 12 är insatta distansstycken i form av metallrörelement 22 vart och ett omgivande en klämskruv 21. Distansrören 22 är alltså anordnade ändvis mellan logikkretskortet 10 och substratet 12 för att kunna överföra till substratet 12 den klämkraft som utövas av skruvarna 21 på logigkretskortet 10 och därigenom åstadkomma ett anliggningstryck mellan substratet 12 och chassit 14.

Eftersom distansrören 22 uppvisar en relativt stor kontaktyta gentemot substratet 12 fördelas anliggningstrycket mellan substratet 12 och chassit 14 över en relativt stor yta, vilket innebär att det finns goda förutsättningar för att uppnå en effektiv värmestransport från substratet 12 till chassit 14. För att ytterligare underlätta denna värmeöverföring kan ett värmeledande fett appliceras mellan substratet 12 och chassit 14.

Genom att utforma distansrören 22 i ett ledande material, såsom stål eller annan lämplig metall, kan dessa utnyttjas såsom elektriska ledare mellan logikkretskortet 10 och substratet 12. Liksom effekthalvledarna 13 är distansrören 22 ytlödda mot kopparfolien 18 på substratet 12. Denna montering liksom monteringen av halvledarna 13 utförs automatiskt. Alternativt kan distansrören 22 förankras på substratet 12 medelst ett termiskt och/eller elektriskt ledande lim.

Såsom visas i Fig 3 är halvledarna 13 anordnade i symmetriska mönster runt distansrören 22, vilket innebär att ledarna som bildas av kopparfolien har i huvudsak samma längd mellan distansrören och halvledarna 13. Detta innebär Once-u 5126 315 4 att impedansen i kopparfolieledarna är ungefär densamma för samtliga komponenter. Det innebär också att alla halvledarna 13 är placerade så nära som möjligt den värmeöverförande kontaktytan som åstadkommes genom klämverkan via distansrören 22, dvs. den cirkulära ytan runt varje distansrör 22.

Logikkretskortet 10 och substratet 12 är förbundna med varandra liksom med externa kretsar och utrustningar genom multikontaktdon av konventionell typ vilka inte utgör del av uppfinningen och som därför inte beskrivs i detalj.

Det bör emellertid observeras att utföringsformerna av uppfinningen inte är begränsade till det beskrivna exemplet utan kan fritt varieras inom ramen för patentkraven.

Exempelvis kan skruvförbanden 20 vara av en helt annan Istället för att ha skruvarna 21 sträckande sig koaxiellt genom vart och ett av utformning eller var utelämnade helt. distansrören 22 kan man t.ex. använda en eller flera skruvar som är placerade mellan distansrören 22 i ett mönster där klämkrafterna från skruvarna distribueras jämnt pà distansrören 22 och på substratet 12.

En annan utföringsform av uppfinningen kan inkludera klämorgan i form av ett eller flera fjäderelement som verkar på kretskortet 10 i en eller flera punkter för att överföra klämkraft till distansrören 22. Fjädern eller fjädrarna kan kopplas till chassit 14 via dragstänger sträckande sig genom kortet 10 och substratet 12 eller via drivenhetens chassi som omger kretskortet 10.

IIOOIt vunna:

Claims (7)

516 315 Nya Patentkrav

1. Styrkretsarrangemang till en drivenhet för en (10), ett (12) uppbärande effekthalvledare (14) värmeöverförande kontakt med det värmeledande substratet (12), varvid sagda värmeledande substrat (12) kretskort (10) är anordnade parallellt med och fixerade (14) anordnade mellan sagda (12), att klämorgan (20) är elektrisk motor, innefattande ett kretskort värmeledande substrat (13), samt ett värmeabsorberande chassi anordnat i och sagda relativt varandra liksom relativt sagda chassi (22) medelst ett antal distansstycken (10) k ä n n e t e c k n a t kretskort och sagda värmeledande substrat a v anordnade att utöva en klämkraft mellan sagda kretskort (10) och sagda chassi (14), varvid sagda klämkraft (10) via sagda distansstycken överföres från sagda kretskort (12), till sagda värmeledande (22) för dikt (12) samt att vart och ett av sagda distansstycken substrat anpressning av sagda värmeledande substrat (14), mot sagda chassi (22) åtminstone delvis består av ett elektriskt ledande material för bildande av ledare mellan sagda kretskort (10) och sagda värmeledande substrat (12).

2. Styrkretsarrangemang enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a t a V att vart och ett av sagda distansstycken (22) innefattar ett rörelement anordnat ändvis mellan sagda kretskort (10) och sagda värmeledande substrat (12).

3. Styrkretsarrangemang enligt kravet 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t a v att sagda klämorgan (20) innefattar en eller flera skruvar (21) (10) och som är förankrade i sagda chassi som sträcker sig genom både sagda kretskort (12) och sagda värmeledande substrat (14). 516 315 OOIOIJ O I O I I Idiot: 6

4. Styrkretsarrangemang enligt kravet 3, k ä n n e t e c k n a t att var och en av skruvarna (21) (22). aV sträcker sig koaxiellt genom ett av sagda rörelement

5. Styrkretsarrangemang enligt något av kraven l-4, k ä n n e t e c k n a t (12) a v att sagda värmeledande substrat innefattar ett isolerat metallsubstrat.

6. Styrkretsarrangemang enligt något av kraven l-5, k ä n n e t e c k n a t a v att sagda distansstycken (22) är lödda på sagda värmeledande substrat (12).

7. Styrkretsarrangemang enligt något av kraven l-5, k ä n n e t e c k n a t a v att sagda distansstycken (22) är förankrade på sagda isolerade metallsubstrat (12) medelst ett termiskt och/eller elektriskt ledande lim. Otlobl