(57)【要約】  底板と、底板の上面の縁部から上方に延出した側壁と、を有する筐体と、底板の上面上に配置された第１の基板と、第１の基板上を封止する熱硬化性の第１の封止樹脂と、側壁の少なくとも一部と第１の基板の側面との間の底板の上面上、又は、第１の基板上に配置され、側壁の少なくとも一部と第１の基板上の第１の封止樹脂との間を仕切る仕切部材と、を備える。
2019198141.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
底板と、前記底板の上面の縁部から上方に延出した側壁と、を有する筐体と、
前記底板の上面上に配置された第１の基板と、
前記第１の基板上を封止する熱硬化性の第１の封止樹脂と、
前記側壁の少なくとも一部と前記第１の基板の側面との間の前記底板の上面上、又は、前記第１の基板上に配置され、前記側壁の少なくとも一部と前記第１の基板上の前記第１の封止樹脂との間を仕切る仕切部材と、を備えることを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
前記側壁は、
前記筐体の長手方向に沿った第１壁部と、
前記第１壁部につながり、前記筐体の前記長手方向に交差する方向に沿った第２壁部と、を有し、
前記仕切部材は、前記第２壁部と前記第１の封止樹脂との間を仕切るように、前記第２壁部に沿って延在することを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記側壁は、
開口部が設けられた第１壁部と、
前記第１壁部につながり、前記開口部が設けられていない第２壁部と、を有し、
前記仕切部材は、前記第２壁部と前記第１の封止樹脂との間を仕切るように、前記第２壁部に沿って延在することを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記第１の封止樹脂上に配置された第２の基板と、
前記底板の上面を全面的に覆うように前記第２の基板上を封止する第２の封止樹脂と、を更に備え、
前記第２の封止樹脂は、前記第１の封止樹脂よりも熱膨張率が大きいことを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記第１の基板上に配置された素子と、
前記第２の基板上に配置され、前記素子を制御する制御部と、を更に備え、
前記第１の封止樹脂は、前記第１の基板上において前記素子の少なくとも一部を封止し、
前記第２の封止樹脂は、前記第２の基板上において前記制御部を封止し、
前記素子は、前記制御部よりも単位時間あたりの発熱エネルギーが大きく、
前記第１の封止樹脂は、前記第２の封止樹脂よりも熱伝導率が大きいことを特徴とする請求項４に記載の電力変換装置。
【請求項６】
前記仕切部材の熱膨張率は、前記第１の封止樹脂の熱膨張率よりも大きいことを特徴とする請求項４に記載の電力変換装置。
【請求項７】
前記底板の上面のうちの前記側壁の少なくとも一部に隣接する隣接領域に、前記底板の上面のうちの前記第１の基板が配置される配置領域よりも上方に突出して、前記配置領域との間に段差部が設けられており、
前記仕切部材は、
前記隣接領域上に配置された第１仕切部と、
前記第１仕切部につながり、前記段差部の側面と、前記段差部の側面に面する前記第１の基板の側面との間の前記配置領域上に配置された第２仕切部と、を有することを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項８】
前記第１仕切部と前記第２仕切部とは、Ｔ字状に交差していることを特徴とする請求項７に記載の電力変換装置。
【請求項９】
前記側壁は、開口部が設けられた第１壁部と、
前記第１壁部につながり、前記開口部が設けられていない第２壁部と、を有し、
前記仕切部材は、前記第２壁部と前記第１の封止樹脂との間を仕切るように、前記第２壁部に沿って延在し、
前記第１の基板は、前記開口部の近傍に配置され、前記コネクタの端子を差し込んで前記コネクタを前記第１の基板上に配置された素子に電気的に接続する接続部を有し、
前記第２仕切部は、前記コネクタの端子を前記接続部に溶接する溶接機との干渉を避けるための傾斜面を有することを特徴とする請求項７に記載の電力変換装置。
【請求項１０】
前記底板の上面と前記第１の基板または前記仕切部材との間に配置され、前記底板の上面上に前記第１の基板および前記仕切部材を接着する接着剤を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項１１】
底板と、前記底板の上面の縁部から上方に延出した側壁と、を有する筐体における前記底板の上面上に、第１の基板を配置する工程と、
熱硬化性の第１の封止樹脂で前記第１の基板上を封止する工程と、
前記側壁の少なくとも一部と前記第１の基板の側面との間の前記底板の上面上、又は、前記第１の基板上に、前記側壁の少なくとも一部と前記第１の基板上の前記第１の封止樹脂との間を仕切る仕切部材を配置する工程と、を備えることを特徴とする電力変換装置の製造方法。
【請求項１２】
前記第１の基板上を封止する工程は、
ポッティングによって前記第１の基板上に前記第１の封止樹脂を充填する工程と、
前記第１の基板上に充填された前記第１の封止樹脂を加熱して硬化する工程と、を有することを特徴とする請求項１１に記載の電力変換装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力変換装置および電力変換装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、船外機等においては、エンジンの動力で駆動される発電機から出力された電力を電力変換してバッテリに供給する電力変換装置が用いられている。このような電力変換装置の製造においては、素子が搭載された配線基板を筐体内に配置し、素子を封止する樹脂をポッティングで筐体内に充填し、充填した樹脂を加熱して硬化（キュア）していた。【０００３】
ところで、電力変換装置は、その設置場所との関係で筐体に平面度が求められることがある。例えば、船外機用の電力変換装置は、放熱用の冷却水の水路を筐体で封止するために、冷却水が漏れないように筐体に平面度が求められることがある。【０００４】
しかしながら、従来は、樹脂の硬化時に樹脂が収縮することにともなって、樹脂に密着した筐体が樹脂に引っ張られることで、筐体に反り等の変形が生じる場合があった（図１）。このような筐体の変形が生じることで、電力変換装置を設置場所に適切に設置することができない場合があった。【０００５】
なお、特開２００４−１１９６０９号公報には、モールド樹脂の硬化時の収縮にともなう筐体の変形防止を意図して、筐体内を複数の隔壁で区切る技術が開示されている。しかしながら、特開２００４−１１９６０９号公報に記載の技術は、複数の隔壁で区切られた筐体内の複数の収納空間に個々に充填されるモールド樹脂の容積を低減することで、モールド樹脂の収縮およびこれにともなう筐体の変形を低減しようとする技術である。このため、筐体内に収納できる電子部品の大きさが、個々の収納空間に収まるように自ずと制約されてしまうといった欠点がある。また、特開２００４−１１９６０９号公報に記載の技術は、隔壁が筐体と一体的に形成されているため、隔壁が筐体とモールド樹脂とを仕切る技術ではない。したがって、特開２００４−１１９６０９号公報に記載の技術は、本発明と全く異なる技術である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明は、封止樹脂の硬化にともなう筐体の変形を抑制することが可能な電力変換装置および電力変換装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様に係る電力変換装置は、
底板と、前記底板の上面の縁部から上方に延出した側壁と、を有する筐体と、
前記底板の上面上に配置された第１の基板と、
前記第１の基板上を封止する熱硬化性の第１の封止樹脂と、
前記側壁の少なくとも一部と前記第１の基板の側面との間の前記底板の上面上、又は、前記第１の基板上に配置され、前記側壁の少なくとも一部と前記第１の基板上の前記第１の封止樹脂との間を仕切る仕切部材と、を備える。【０００８】
前記電力変換装置において、
前記側壁は、
前記筐体の長手方向に沿った第１壁部と、
前記第１壁部につながり、前記筐体の前記長手方向に交差する方向に沿った第２壁部と、を有し、
前記仕切部材は、前記第２壁部と前記第１の封止樹脂との間を仕切るように、前記第２壁部に沿って延在してもよい。【０００９】
前記電力変換装置において、
前記側壁は、
開口部が設けられた第１壁部と、
前記第１壁部につながり、前記開口部が設けられていない第２壁部と、を有し、
前記仕切部材は、前記第２壁部と前記第１の封止樹脂との間を仕切るように、前記第２壁部に沿って延在してもよい。【００１０】
前記電力変換装置において、
前記第１の封止樹脂上に配置された第２の基板と、
前記底板の上面を全面的に覆うように前記第２の基板上を封止する第２の封止樹脂と、を更に備え、
前記第２の封止樹脂は、前記第１の封止樹脂よりも熱膨張率が大きくてもよい。【００１１】
前記電力変換装置において、
前記第１の基板上に配置された素子と、
前記第２の基板上に配置され、前記素子を制御する制御部と、を更に備え、
前記第１の封止樹脂は、前記第１の基板上において前記素子の少なくとも一部を封止し、
前記第２の封止樹脂は、前記第２の基板上において前記制御部を封止し、
前記素子は、前記制御部よりも単位時間あたりの発熱エネルギーが大きく、
前記第１の封止樹脂は、前記第２の封止樹脂よりも熱伝導率が大きくてもよい。【００１２】
前記電力変換装置において、
前記仕切部材の熱膨張率は、前記第１の封止樹脂の熱膨張率よりも大きくてもよい。【００１３】
前記電力変換装置において、
前記底板の上面のうちの前記側壁の少なくとも一部に隣接する隣接領域に、前記底板の上面のうちの前記第１の基板が配置される配置領域よりも上方に突出して、前記配置領域との間に段差部が設けられており、
前記仕切部材は、
前記隣接領域上に配置された第１仕切部と、
前記第１仕切部につながり、前記段差部の側面と、前記段差部の側面に面する前記第１の基板の側面との間の前記配置領域上に配置された第２仕切部と、を有してもよい。【００１４】
前記電力変換装置において、
前記第１仕切部と前記第２仕切部とは、Ｔ字状に交差していてもよい。【００１５】
前記電力変換装置において、
前記側壁は、開口部が設けられた第１壁部と、
前記第１壁部につながり、前記開口部が設けられていない第２壁部と、を有し、
前記仕切部材は、前記第２壁部と前記第１の封止樹脂との間を仕切るように、前記第２壁部に沿って延在し、
前記第１の基板は、前記開口部の近傍に配置され、前記コネクタの端子を差し込んで前記コネクタを前記第１の基板上に配置された素子に電気的に接続する接続部を有し、
前記第２仕切部は、前記コネクタの端子を前記接続部に溶接する溶接機との干渉を避けるための傾斜面を有してもよい。【００１６】
前記電力変換装置において、
前記底板の上面と前記第１の基板または前記仕切部材との間に配置され、前記底板の上面上に前記第１の基板および前記仕切部材を接着する接着剤を更に備えてもよい。【００１７】
本発明の一態様に係る電力変換装置の製造方法は、
底板と、前記底板の上面の縁部から上方に延出した側壁と、を有する筐体における前記底板の上面上に、第１の基板を配置する工程と、
熱硬化性の第１の封止樹脂で前記第１の基板上を封止する工程と、
前記側壁の少なくとも一部と前記第１の基板の側面との間の前記底板の上面上、又は、前記第１の基板上に、前記側壁の少なくとも一部と前記第１の基板上の前記第１の封止樹脂との間を仕切る仕切部材を配置する工程と、を備える。【００１８】
前記電力変換装置の製造方法において、
前記第１の基板上を封止する工程は、
ポッティングによって前記第１の基板上に前記第１の封止樹脂を充填する工程と、
前記第１の基板上に充填された前記第１の封止樹脂を加熱して硬化する工程と、を有してもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の一態様に係る電力変換装置は、底板と、底板の上面の縁部から上方に延出した側壁と、を有する筐体と、底板の上面上に配置された第１の基板と、第１の基板上を封止する熱硬化性の第１の封止樹脂と、側壁の少なくとも一部と第１の基板の側面との間の底板の上面上、又は、第１の基板上に配置され、側壁の少なくとも一部と第１の基板上の第１の封止樹脂との間を仕切る仕切部材と、を備える。
このように、本発明によれば、仕切部材によって筐体の側壁と第１の封止樹脂との間を仕切ることができるので、仕切部材が側壁の替わりに第１の封止樹脂を熱硬化するときの第１の封止樹脂の収縮による応力を受けることができる。これにより、第１の封止樹脂を熱硬化するときの第１の封止樹脂の収縮によって筐体の側壁が引っ張られることを防止することができる。
したがって、本発明によれば、封止樹脂の硬化にともなう筐体の変形を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る電力変換装置を示す斜視図である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係る電力変換装置を示す部分断面図である。
【図３】図３は、第１の実施形態に係る電力変換装置の製造方法を示す斜視図である。
【図４】図４は、図３に続く第１の実施形態に係る電力変換装置の製造方法を示す平面図である。
【図５】図５は、図４に続く第１の実施形態に係る電力変換装置の製造方法を示す斜視図である。
【図６】図６は、図５に続く第１の実施形態に係る電力変換装置の製造方法を示す斜視図である。
【図７】図７は、第１の実施形態に係る電力変換装置の配置例を示す断面図である。
【図８】図８は、第２の実施形態に係る電力変換装置を示す部分断面図である。
【図９】図９は、第３の実施形態に係る電力変換装置を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して本発明に係る電力変換装置および電力変換装置の製造方法の実施形態を説明する。なお、以下に示す実施形態は、本発明を限定するものではない。また、本明細書において、上、下、底などの方向を示す用語は、あくまでも参照する図面中の電力変換装置の各構成部の位置関係を表現するために用いられる用語であり、電力変換装置の向きを限定するものではない。
【００２２】
（第１の実施形態）
先ず、第１の実施形態に係る電力変換装置１について説明する。図１は、第１の実施形態に係る電力変換装置１を示す斜視図である。図２は、第１の実施形態に係る電力変換装置１を示す部分断面図である。図３は、第１の実施形態に係る電力変換装置１の製造方法を示す斜視図である。図４は、図３に続く第１の実施形態に係る電力変換装置１の製造方法を示す平面図である。図５は、図４に続く第１の実施形態に係る電力変換装置１の製造方法を示す斜視図である。図６は、図５に続く第１の実施形態に係る電力変換装置１の製造方法を示す斜視図である。図７は、第１の実施形態に係る電力変換装置１の配置例を示す断面図である。
【００２３】
第１の実施形態に係る電力変換装置１は、例えば、船外機等に搭載され、エンジンの動力で駆動される発電機から出力された電力を電力変換してバッテリに供給するために用いることができる。
【００２４】
第１の実施形態に係る電力変換装置１は、図１〜図７に示すように、筐体２と、第１の基板の一例である配線基板３と、第１封止樹脂４と、を備える。また、電力変換装置１は、仕切部材５と、第２の基板の一例である制御基板６と、第２封止樹脂７と、を備える。また、電力変換装置１は、素子９と、制御部１０と、コネクタ１１と、接続部１２とを備える。以下、これらの電力変換装置１の構成部について詳しく説明する。
【００２５】
（筐体２）
筐体２は、素子２や制御部１０などの電力変換装置１の電子部品を収納する部材である。筐体２は、上方ｄ１が開口された矩形の箱形状を有する。具体的には、筐体２は、平面視において略矩形状を有する底板２１と、底板２１の上面２１１の縁部２１１ａから上方ｄ１に延出した側壁２２と、を有する。筐体２は、例えば、アルミニウム等の金属で構成されている。
【００２６】
側壁２２は、筐体２の長手方向ｄ２に沿った一対の第１壁部２２１と、第１壁部２２１につながり、筐体２の長手方向ｄ２に直交（すなわち、交差）する方向ｄ３に沿った一対の第２壁部２２２と、を有する。一対の第１壁部２２１は、筐体２の長手方向ｄ２に直交する方向ｄ３において対向している。一対の第２壁部２２２は、筐体２の長手方向ｄ２において対向している。
【００２７】
第１壁部２２１には、図３に示すように、長手方向ｄ２に間隔を空けて複数の開口部２２１ａが設けられている。これら複数の開口部２２１ａには、素子９を外部の発電機またはバッテリに電気的に接続するためのコネクタ１１が配置される。
【００２８】
一方、第２壁部２２２には、開口部２２１ａが設けられていない。
【００２９】
第２壁部２２２の内面には、仕切部材５を位置決めするための位置決め用凸部２２２ａが形成されている。
【００３０】
底板２１の上面２１１のうちの側壁２２の少なくとも一部に隣接する隣接領域２１１ｂには、底板２１の上面２１１のうちの配線基板３が配置される配置領域２１１ｃよりも上方ｄ１に突出して、配置領域２１１ｃとの間に段差部２１３が設けられている。より具体的には、図２に示すように、段差部２１３は、第２壁部２２２に隣接する隣接領域２１１ｂに設けられている。
【００３１】
（配線基板３）
配線基板３は、素子９同士または素子９を発電機、バッテリまたは制御部１０に電気的に接続するための配線（図示せず）が形成された基板である。配線基板３は、例えば、アルミニウム等の金属で構成されている。
【００３２】
配線基板３は、底板２１の上面２１１上に配置されている。
【００３３】
素子９は、配線基板３上に配置されている。素子９は、例えば、外部の発電機から供給された交流電圧を整流してバッテリに出力する整流素子を含む。整流素子は、例えば、サイリスタおよびダイオードまたはこれらの双方を含んでもよい。素子９は、例えば、外部の三相交流発電機から供給された三相交流電圧を整流する三相フルブリッジ回路を構成してもよい。配線基板３上には、発電機から供給された三相交流電圧を複数のバッテリに分配できるように、長手方向ｄ２に沿って複数の三相フルブリッジ回路が配置されていてもよい。
【００３４】
素子９は、制御部１０よりも単位時間あたりの発熱エネルギーが大きい。すなわち、素子９は、制御部１０よりも高温になる。
【００３５】
接続部１２は、図３に示すように、配線基板３上における第１壁部２２１の開口部２２１ａの近傍に配置されている。接続部１２は、図４に示すように、コネクタ１１の端子１１１を差し込んでコネクタ１１を配線基板３上に配置された素子９に電気的に接続する部材である。
【００３６】
（第１封止樹脂４）
第１封止樹脂４は、配線基板３上を封止する熱硬化性樹脂である。第１封止樹脂４は、例えば、エポキシ系樹脂である。
【００３７】
具体的には、第１封止樹脂４は、配線基板３上において素子９の少なくとも一部を封止する。
【００３８】
制御部１０よりも単位時間あたりの発熱エネルギーが大きい素子９を封止する第１封止樹脂４は、制御部１０を封止する第２封止樹脂７よりも熱伝導率が大きい。
【００３９】
（仕切部材５）
仕切部材５は、図２に示すように、側壁２２の少なくとも一部と、配線基板３の側面３１との間の底板２１の上面２１１上に配置されている。仕切部材５は、第１封止樹脂４の熱硬化時における筐体２の反りを抑制するため、側壁２２の少なくとも一部と配線基板３上の第１封止樹脂４との間を仕切る部材である。
【００４０】
具体的には、仕切部材５は、長手方向ｄ２に直交する方向ｄ３に沿った筐体２の反りと比較して発生し易い長手方向ｄ２に沿った筐体２の反りを抑制するため、第２壁部２２２と第１封止樹脂４との間を仕切るように、第２壁部２２２に沿って延在する。
【００４１】
仕切部材５の熱膨張率は、第１封止樹脂４の熱膨張率よりも大きい。すなわち、仕切部材５は、第１封止樹脂４よりも柔らかい。仕切部材５は、例えば、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂等の樹脂で構成されている。仕切部材５は、更に、ガラスを含有していてもよい。
【００４２】
仕切部材５は、第１仕切部５１と、第２仕切部５２とを有する。
【００４３】
第１仕切部５１は、既述した底板２１の上面２１１のうちの第２壁部２２２に隣接する隣接領域２１１ｂ上に配置されている。
【００４４】
第１仕切部５１には、第２壁部２２２の位置決め用凸部２２２ａと係合して仕切部材５を位置決めするための位置決め用凹部５３が設けられている。
【００４５】
第２仕切部５２は、第１仕切部５１につながり、段差部２１３の側面２１３ａと、段差部２１３の側面２１３ａに面する配線基板３の側面３１との間の配置領域２１１ｃ上に配置されている。
【００４６】
より具体的には、第１仕切部５１と第２仕切部５２とは、Ｔ字状に交差している。
【００４７】
第２仕切部５２は、コネクタ１１の端子１１１を接続部１２に溶接する溶接機との干渉を避けるための傾斜面５２１を有する。
【００４８】
傾斜面５２１には、仕切部材５を金型から離型する際にエジェクタピンを突き当てるための当接面５４が設けられている。
【００４９】
（制御基板６）
制御基板６は、素子９を制御する制御部１０を搭載した基板である。制御基板６は、第１封止樹脂４上に配置されている。
【００５０】
制御部１０は、制御基板６上に配置されている。制御部１０は、制御基板６上に形成された図示しない配線および配線基板３上の配線を介して素子９に電気的に接続されている。制御部１０は、素子９を制御することで電力変換装置１による電力変換を制御する。
【００５１】
（第２封止樹脂７）
第２封止樹脂７は、底板２１の上面２１１を全面的に覆うように制御基板６上を封止する。
【００５２】
具体的には、第２封止樹脂７は、制御基板６上において制御部１０を封止する。
【００５３】
第２封止樹脂７は、第１封止樹脂４よりも熱膨張率が大きい。すなわち、第２封止樹脂７は、第１封止樹脂４よりも柔らかく、熱収縮時に発生する応力が第１封止樹脂４よりも小さい。第２封止樹脂７は、例えば、ウレタン系樹脂である。
【００５４】
以上のように構成された電力変換装置１は、図７に示すように、筐体２の底板２１の下面２１２を介して電力変換装置１から生じた熱を放熱するための冷却水１４の水路１３を封止する。なお、水路１３と底板２１の下面２１２との間には、封止用のパッキンが設けられていてもよい。
【００５５】
水路１３を適切に封止する観点から、底板２１の下面２１２には、下面２１２の平面度を高めるための機械加工が施されている。
【００５６】
（製造方法）
以下、上述した構成を有する電力変換装置１を適用した第１の実施形態に係る電力変換装置の製造方法について説明する。
【００５７】
第１の実施形態に係る電力変換装置１の製造方法は、筐体２における底板２１の上面２１１上に配線基板３を配置する工程（図３）と、熱硬化性の第１封止樹脂４で配線基板３上を封止する工程（図５）と、第２壁部２２２と配線基板３の側面３１との間の底板２１の上面２１１上に、第２壁部２２２と配線基板３上の第１封止樹脂４との間を仕切る仕切部材５を配置する工程（図３）とを備える。
【００５８】
より具体的には、先ず、配線基板３を配置する工程と、仕切部材５を配置する工程とを実施する。
【００５９】
配線基板３を配置する工程と、仕切部材５を配置する工程とを実施した後、配線基板３にコネクタ１１を接続する工程を実施する。コネクタ１１を接続する工程においては、配線基板３に設けられた接続部１２にコネクタ１１の端子１１１を差し込んで、溶接機（図示せず）によって端子１１１を接続部１２に抵抗溶接する。
【００６０】
コネクタ１１を接続する工程を実施した後、第１封止樹脂４で配線基板３上を封止する工程を実施する。
【００６１】
配線基板３上を封止する工程は、ポッティングによって配線基板３上に第１封止樹脂４を充填する工程と、配線基板３上に充填された第１封止樹脂４を加熱して硬化する工程とを有する。
【００６２】
配線基板３上を封止する工程を実施した後、第１封止樹脂４上に制御基板６を配置する工程を実施する。制御基板６を配置する工程では、制御部１０が実装された制御基板６をはんだ付け等によって配線基板３の配線に接続する。また、配線基板３の配線にリード線１５を接続する工程（図６）を実施する。
【００６３】
制御基板６を配置する工程を実施した後、第２封止樹脂７で制御基板６上を封止する工程を実施する。制御基板６上を封止する工程においては、底板２１の上面２１１を全面的に覆うように制御基板６上を封止する。
【００６４】
以上のようにして、第１の実施形態に係る電力変換装置１が得られる。
【００６５】
次に、第１の実施形態によってもたらされる作用について説明する。
【００６６】
既述したように、第１の実施形態に係る電力変換装置１は、底板２１と、底板２１の上面２１１の縁部２１１ａから上方ｄ１に延出した側壁２２と、を有する筐体２と、底板２１の上面２１１上に配置された配線基板３と、配線基板３上を封止する熱硬化性の第１封止樹脂４と、側壁２２の少なくとも一部と配線基板３の側面３１との間の底板２１の上面２１１上に配置され、側壁２２の少なくとも一部と配線基板３上の第１封止樹脂４との間を仕切る仕切部材５とを備える。
【００６７】
このような構成によれば、仕切部材５によって筐体２の側壁２２と第１封止樹脂４との間を仕切ることができるので、仕切部材５が側壁２２の替わりに第１封止樹脂４を熱硬化するときの第１封止樹脂４の収縮による応力を受けることができる。これにより、第１封止樹脂４を熱硬化するときの第１封止樹脂４の収縮によって筐体２の側壁２２が引っ張られることを防止することができる。したがって、第１の実施形態によれば、封止樹脂４の硬化にともなう筐体２の変形を抑制することができる。
【００６８】
また、既述したように、第１の実施形態において、側壁２２は、筐体２の長手方向ｄ２に沿った第１壁部２２１と、第１壁部２２１につながり、筐体２の長手方向ｄ２に直交する方向ｄ３に沿った第２壁部２２２と、を有し、仕切部材５は、第２壁部２２２と第１封止樹脂４との間を仕切るように、第２壁部２２２に沿って延在する。
【００６９】
このような構成によれば、第１封止樹脂４の収縮による応力が大きくなる第１封止樹脂４の長手方向ｄ２の端部と第２壁部２２２との間を仕切るように仕切部材５を配置することで、筐体２の変形を更に効果的に抑制することができる。
【００７０】
また、既述したように、第１の実施形態において、側壁２２は、開口部２２１ａが設けられた第１壁部２２１と、第１壁部２２１につながり、開口部２２１ａが設けられていない第２壁部２２２と、を有し、仕切部材５は、第２壁部２２２と第１封止樹脂４との間を仕切るように、第２壁部２２２に沿って延在する。
【００７１】
このような構成によれば、開口部２２１ａが設けられているため第２壁部２２２と比較して機械的強度が弱い第１壁部２２１の端部に第２壁部２２２と第１封止樹脂４とを仕切るように仕切部材５を配置することで、筐体２の変形を更に効果的に抑制することができる。
【００７２】
また、既述したように、第１の実施形態において、電力変換装置１は、第１封止樹脂４上に配置された制御基板６と、底板２１の上面２１１を全面的に覆うように制御基板６上を封止する第２封止樹脂７と、を更に備え、第２封止樹脂７は、第１封止樹脂４よりも熱膨張率が大きい。
【００７３】
このような構成によれば、第１封止樹脂４と比較して熱膨張率が大きい第２封止樹脂７によって最終的な樹脂封止を行うことで、第２封止樹脂７の熱硬化時の収縮による応力を小さくして筐体２の変形を効果的に抑制することができる。
【００７４】
また、既述したように、第１の実施形態に係る電力変換装置１は、配線基板３上に配置された素子９と、制御基板６上に配置され、素子９を制御する制御部１０と、を更に備え、第１封止樹脂４は、配線基板３上において素子９の少なくとも一部を封止し、第２封止樹脂７は、制御基板６上において制御部１０を封止し、素子９は、制御部１０よりも単位時間あたりの発熱エネルギーが大きく、第１封止樹脂４は、第２封止樹脂７よりも熱伝導率が大きい。
【００７５】
このような構成によれば、第２封止樹脂７と比較して熱伝導率が大きい第１封止樹脂４によって、制御部１０よりも単位時間あたりの発熱エネルギーが大きい素子９を効率的に放熱することができる。
【００７６】
また、既述したように、第１の実施形態において、仕切部材５の熱膨張率は、第１封止樹脂４の熱膨張率よりも大きい。
【００７７】
このような構成によれば、仕切部材５によって、第１封止樹脂４による応力を効率的に吸収することができるので、筐体２の変形を更に効果的に抑制することができる。
【００７８】
また、既述したように、第１の実施形態に係る電力変換装置１は、底板２１の上面２１１のうちの側壁２２の少なくとも一部に隣接する隣接領域２１１ｂに、底板２１の上面２１１のうちの配線基板３が配置される配置領域２１１ｃよりも上方ｄ１に突出して、配置領域２１１ｃとの間に段差部２１３が設けられている。そして、仕切部材５は、隣接領域２１１ｂ上に配置された第１仕切部５１と、第１仕切部５１につながり、段差部２１３の側面２１３ａと、段差部２１３の側面２１３ａに面する配線基板３の側面３１との間の配置領域２１１ｃ上に配置された第２仕切部５２と、を有する。より具体的には、第１仕切部５１と第２仕切部５２とは、Ｔ字状に交差している。
【００７９】
このような構成によれば、段差部２１３に突き当てるように仕切部材５を配置することができるので、仕切部材５の位置精度および配置作業の容易性を向上させることができる。
【００８０】
また、既述したように、配線基板３は、開口部２２１ａの近傍に配置され、コネクタ１１の端子１１１を差し込んでコネクタ１１を配線基板３上に配置された素子９に電気的に接続する接続部１２を有し、第２仕切部５２は、コネクタ１１の端子１１１を接続部１２に溶接する溶接機との干渉を避けるための傾斜面５２１を有する。
【００８１】
このような構成によれば、電力変換装置１の組立てを妨げることなく、筐体２の変形を抑制することができる。
（第２の実施形態）
次に接着剤を更に備えた第２の実施形態に係る電力変換装置について説明する。図８は、第２の実施形態に係る電力変換装置１を示す部分断面図である。
【００８２】
第２の実施形態に係る電力変換装置１は、図８に示すように、第１の実施形態の構成に加えて、更に、接着剤１６を備える。
【００８３】
接着剤１６は、底板２１の上面２１１と配線基板３または仕切部材５との間に配置され、底板２１の上面２１１上に配線基板３および仕切部材５を接着している。
【００８４】
第２の実施形態によれば、接着剤１６を介して仕切部材５を安定的に保持することができるので、筐体２の変形の抑制を安定的に確保することができる。
【００８５】
（第３の実施形態）
次に、配線基板上に仕切部材を配置する第３の実施形態に係る電力変換装置１について説明する。図９は、第３の実施形態に係る電力変換装置１を示す部分断面図である。
【００８６】
第３の実施形態に係る電力変換装置１においては、図９に示すように、仕切部材５が、配線基板３上に配置されている。そして、仕切部材５は、側壁２２の少なくとも一部（図９における第２壁部２２２）と配線基板３上の第１封止樹脂４との間を仕切る。なお、図９に示される仕切部材５は、Ｌ字状の断面形状を有するが、仕切部材５の態様は、図９の態様に限定されるものではない。
【００８７】
第３の実施形態においても、仕切部材５によって筐体２の側壁２２と第１封止樹脂４との間を仕切ることができるので、封止樹脂４の硬化にともなう筐体２の変形を抑制することができる。また、筐体２の底板２１の上面２１１上に仕切部材５を配置するための十分なスペースを確保できない場合においても、仕切部材５を配線基板３上に配置することで、封止樹脂４の硬化にともなう筐体２の変形を確実に抑制することができる。
【００８８】
上述した実施形態は、あくまで一例であって、発明の範囲を限定するものではない。発明の要旨を逸脱しない限度において、上述した実施形態に対して種々の変更を行うことができる。変更された実施形態は、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【図１】
2019198141.tif 000003
【図２】
2019198141.tif 000004
【図３】
2019198141.tif 000005
【図４】
2019198141.tif 000006
【図５】
2019198141.tif 000007
【図６】
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【図７】
2019198141.tif 000009
【図８】
2019198141.tif 000010
【図９】
2019198141.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成30年6月22日(2018.6.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
底板と、前記底板の上面の縁部から上方に延出した側壁と、を有する筐体と、
前記底板の上面上に配置された第１の基板と、
前記第１の基板上を封止する熱硬化性の第１の封止樹脂と、
前記側壁の少なくとも一部と前記第１の基板の側面との間の前記底板の上面上、又は、前記第１の基板上に配置され、前記側壁の少なくとも一部と前記第１の基板上の前記第１の封止樹脂との間を仕切る仕切部材と、を備え、
前記仕切部材の熱膨張率は、前記第１の封止樹脂の熱膨張率よりも大きいことを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
前記側壁は、
前記筐体の長手方向に沿った第１壁部と、
前記第１壁部につながり、前記筐体の前記長手方向に交差する方向に沿った第２壁部と、を有し、
前記仕切部材は、前記第２壁部と前記第１の封止樹脂との間を仕切るように、前記第２壁部に沿って延在することを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記側壁は、
開口部が設けられた第１壁部と、
前記第１壁部につながり、前記開口部が設けられていない第２壁部と、を有し、
前記仕切部材は、前記第２壁部と前記第１の封止樹脂との間を仕切るように、前記第２壁部に沿って延在することを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記第１の封止樹脂上に配置された第２の基板と、
前記底板の上面を全面的に覆うように前記第２の基板上を封止する第２の封止樹脂と、を更に備え、
前記第２の封止樹脂は、前記第１の封止樹脂よりも熱膨張率が大きいことを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記第１の基板上に配置された素子と、
前記第２の基板上に配置され、前記素子を制御する制御部と、を更に備え、
前記第１の封止樹脂は、前記第１の基板上において前記素子の少なくとも一部を封止し、
前記第２の封止樹脂は、前記第２の基板上において前記制御部を封止し、
前記素子は、前記制御部よりも単位時間あたりの発熱エネルギーが大きく、
前記第１の封止樹脂は、前記第２の封止樹脂よりも熱伝導率が大きいことを特徴とする請求項４に記載の電力変換装置。
【請求項６】
前記底板の上面のうちの前記側壁の少なくとも一部に隣接する隣接領域に、前記底板の上面のうちの前記第１の基板が配置される配置領域よりも上方に突出して、前記配置領域との間に段差部が設けられており、
前記仕切部材は、
前記隣接領域上に配置された第１仕切部と、
前記第１仕切部につながり、前記段差部の側面と、前記段差部の側面に面する前記第１の基板の側面との間の前記配置領域上に配置された第２仕切部と、を有することを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項７】
前記第１仕切部と前記第２仕切部とは、Ｔ字状に交差していることを特徴とする請求項６に記載の電力変換装置。
【請求項８】
前記側壁は、開口部が設けられた第１壁部と、
前記第１壁部につながり、前記開口部が設けられていない第２壁部と、を有し、
前記仕切部材は、前記第２壁部と前記第１の封止樹脂との間を仕切るように、前記第２壁部に沿って延在し、
前記第１の基板は、前記開口部の近傍に配置され、前記コネクタの端子を差し込んで前記コネクタを前記第１の基板上に配置された素子に電気的に接続する接続部を有し、
前記第２仕切部は、前記コネクタの端子を前記接続部に溶接する溶接機との干渉を避けるための傾斜面を有することを特徴とする請求項６に記載の電力変換装置。
【請求項９】
前記底板の上面と前記第１の基板または前記仕切部材との間に配置され、前記底板の上面上に前記第１の基板および前記仕切部材を接着する接着剤を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項１０】
底板と、前記底板の上面の縁部から上方に延出した側壁と、を有する筐体における前記底板の上面上に、第１の基板を配置する工程と、
熱硬化性の第１の封止樹脂で前記第１の基板上を封止する工程と、
前記側壁の少なくとも一部と前記第１の基板の側面との間の前記底板の上面上、又は、前記第１の基板上に、前記側壁の少なくとも一部と前記第１の基板上の前記第１の封止樹脂との間を仕切る仕切部材を配置する工程と、を備え、
前記仕切部材の熱膨張率は、前記第１の封止樹脂の熱膨張率よりも大きいことを特徴とする電力変換装置の製造方法。
【請求項１１】
前記第１の基板上を封止する工程は、
ポッティングによって前記第１の基板上に前記第１の封止樹脂を充填する工程と、
前記第１の基板上に充填された前記第１の封止樹脂を加熱して硬化する工程と、を有することを特徴とする請求項１０に記載の電力変換装置の製造方法。
【手続補正書】
【提出日】平成30年11月9日(2018.11.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
底板と、前記底板の上面の縁部から上方に延出した側壁と、を有する筐体と、
前記底板の上面上に配置された第１の基板と、
前記第１の基板上を封止する熱硬化性の第１の封止樹脂と、
前記側壁の少なくとも一部と前記第１の基板の側面との間の前記底板の上面上、又は、前記第１の基板上に配置され、前記側壁の少なくとも一部と前記第１の基板上の前記第１の封止樹脂との間を仕切る仕切部材と、を備え、
前記仕切部材の熱膨張率は、前記第１の封止樹脂の熱膨張率よりも大きいことを特徴とする電力変換装置。
【請求項２】
前記側壁は、
前記筐体の長手方向に沿った第１壁部と、
前記第１壁部につながり、前記筐体の前記長手方向に交差する方向に沿った第２壁部と、を有し、
前記仕切部材は、前記第２壁部と前記第１の封止樹脂との間を仕切るように、前記第２壁部に沿って延在することを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項３】
前記側壁は、
開口部が設けられた第１壁部と、
前記第１壁部につながり、前記開口部が設けられていない第２壁部と、を有し、
前記仕切部材は、前記第２壁部と前記第１の封止樹脂との間を仕切るように、前記第２壁部に沿って延在することを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項４】
前記第１の封止樹脂上に配置された第２の基板と、
前記底板の上面を全面的に覆うように前記第２の基板上を封止する第２の封止樹脂と、を更に備え、
前記第２の封止樹脂は、前記第１の封止樹脂よりも熱膨張率が大きいことを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項５】
前記第１の基板上に配置された素子と、
前記第２の基板上に配置され、前記素子を制御する制御部と、を更に備え、
前記第１の封止樹脂は、前記第１の基板上において前記素子の少なくとも一部を封止し、
前記第２の封止樹脂は、前記第２の基板上において前記制御部を封止し、
前記素子は、前記制御部よりも単位時間あたりの発熱エネルギーが大きく、
前記第１の封止樹脂は、前記第２の封止樹脂よりも熱伝導率が大きいことを特徴とする請求項４に記載の電力変換装置。
【請求項６】
前記底板の上面のうちの前記側壁の少なくとも一部に隣接する隣接領域に、前記底板の上面のうちの前記第１の基板が配置される配置領域よりも上方に突出して、前記配置領域との間に段差部が設けられており、
前記仕切部材は、
前記隣接領域上に配置された第１仕切部と、
前記第１仕切部につながり、前記段差部の側面と、前記段差部の側面に面する前記第１の基板の側面との間の前記配置領域上に配置された第２仕切部と、を有することを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項７】
前記第１仕切部と前記第２仕切部とは、Ｔ字状に交差していることを特徴とする請求項６に記載の電力変換装置。
【請求項８】
前記側壁は、開口部が設けられた第１壁部と、
前記第１壁部につながり、前記開口部が設けられていない第２壁部と、を有し、
前記仕切部材は、前記第２壁部と前記第１の封止樹脂との間を仕切るように、前記第２壁部に沿って延在し、
前記第１の基板は、前記開口部の近傍に配置され、コネクタの端子を差し込んで前記コネクタを前記第１の基板上に配置された素子に電気的に接続する接続部を有し、
前記第２仕切部は、前記コネクタの端子を前記接続部に溶接する溶接機との干渉を避けるための傾斜面を有することを特徴とする請求項６に記載の電力変換装置。
【請求項９】
前記底板の上面と前記第１の基板または前記仕切部材との間に配置され、前記底板の上面上に前記第１の基板および前記仕切部材を接着する接着剤を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の電力変換装置。
【請求項１０】
底板と、前記底板の上面の縁部から上方に延出した側壁と、を有する筐体における前記底板の上面上に、第１の基板を配置する工程と、
熱硬化性の第１の封止樹脂で前記第１の基板上を封止する工程と、
前記側壁の少なくとも一部と前記第１の基板の側面との間の前記底板の上面上、又は、前記第１の基板上に、前記側壁の少なくとも一部と前記第１の基板上の前記第１の封止樹脂との間を仕切る仕切部材を配置する工程と、を備え、
前記仕切部材の熱膨張率は、前記第１の封止樹脂の熱膨張率よりも大きいことを特徴とする電力変換装置の製造方法。
【請求項１１】
前記第１の基板上を封止する工程は、
ポッティングによって前記第１の基板上に前記第１の封止樹脂を充填する工程と、
前記第１の基板上に充填された前記第１の封止樹脂を加熱して硬化する工程と、を有することを特徴とする請求項１０に記載の電力変換装置の製造方法。
【国際調査報告】
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