DE102004047302A1

DE102004047302A1 - Kondensator-Befestigungsstruktur

Info

Publication number: DE102004047302A1
Application number: DE102004047302A
Authority: DE
Inventors: Ryuuichi Kobe Ishii; Satoshi Ishibashi; Akira Yamada
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2004-03-22
Filing date: 2004-09-29
Publication date: 2005-10-13
Anticipated expiration: 2024-09-30
Also published as: KR100575990B1; US6885538B1; DE102004047302B4; KR20050094331A; JP2005268727A; JP4382546B2

Abstract

Eine Kondensator-Befestigungsstruktur wird vorgeschlagen, die leicht eine auf eine Extraktions-Leitung aufgegebene Spannung verringern kann, wenn die Außentemperatur verändert wird, ein Löten erfolgt, oder bei gegebener Vibration, und kann das Brechen der Extraktions-Leitungen verhindern. Ein Außenseiten-Halter ist an einer Außenseite eines Harzgehäuses vorgesehen, welches einen mit einem Füllstoff abgedeckten Kondensator einhaust, und ein Innenseiten-Halter ist vorgesehen. Der Außenseiten-Halter beinhaltet eine obere Außenwand, die an einer oberen Harzwand des Harzgehäuses angebunden ist. Untere Öffnungen des Harzgehäuses und des Außenseiten-Halters überlappen einander und formen einen unteren Raum aus. Eine Extraktions-Leitung ist in dem unteren Raum angeordnet.

Description

Hintergrund der Erfindung 1. Feld der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kondensator-Befestigungsstruktur und insbesondere auf eine Kondensator-Befestigungsstruktur, bei der ein Harzgehäuse zum Einhausen eines Kondensators an einer Plattenoberfläche einer Leiterplatte befestigt ist.

2. Beschreibung des Stands der Technik

Die JP-A-4-180211 offenbart, dass ein Kondensator in einem Harzgehäuse mit einer unteren Öffnung eingehaust ist, ein Füllstoff zwischen dem Kondensator und dem Harzgehäuse eingefüllt ist, die untere Öffnung des Harzgehäuses so hergestellt ist, dass sie einer Leiterplatte gegenüberliegt, und dass Harzgehäuse an einer Plattenoberfläche der Leiterplatte befestigt ist.

Dieser Stand der Technik beschreibt, dass eine Belastung in dem gelöteten Abschnitt einer Leitung von dem Kondensator erzeugt wird, da ein Unterschied im Wärme-Aufdehnungskoeffizienten zwischen dem Kondensator und der Leiterplatte besteht oder weil die Leiterplatte durch Hitze zum Zeitpunkt des Lötmittel-Aufbringens gekrümmt wird und eine Verschiebung in radialer Richtung einer Kurve aufweist, und dementsprechend ist ein Schritt des weiteren Zuführens von Wärme auf das Lötmittel erforderlich, um das Nachlöten nach dem Lötmittel-Eintauchen durchzuführen, um die Spannung abzubauen und die Leiterplatte in ihren Originalzustand zurück zu führen, wenn ein Temperaturwechsel groß und die Belastung des gelöteten Abschnitt groß ist, oder wenn der Temperaturwechsel häufig auftritt und die Belastung wiederholt auf den gelöteten Abschnitt aufgebracht wird, das Lötmittel nicht der Belastung wiederstehen kann und ein Riss in dem gelöteten Abschnitt auftritt, der Riss in dem gelöteten Abschnitt im Bereich des gelöteten Abschnitts an der unteren Plattenoberfläche der Leiterplatte auftritt, die Belastung in einer Richtung parallel zu der Plattenoberfläche der Leiterplatte einen größten Einfluss auf das Auftreten des Risses in dem gelöteten Abschnitt aufweist und der Riss eine schwache Leitung des Kondensators bewirkt.

Dieser Stand der Technik offenbart, dass ein Spaltteil von 3 mm oder mehr zwischen dem aus der unteren Öffnung des Harzgehäuses und der Leiterplatte hervorstehenden Füllmaterial so ausgeformt ist, dass der Kondensator befestigt wird, und beschreibt, dass der Spaltteil von 3 mm oder mehr die durch den Temperaturwechsel der Peripherie des Anbringungsorts des Kondensators erzeugte Spannung so abgebaut werden kann, dass die Last der Spannung auf den gelöteten Abschnitt der Extraktions-Leitung des Kondensators reduziert werden kann.

Im Stand der Technik (JP-A-4-180211) wird speziell auf die 2, 4 und 5 sowie die Beschreibung auf Seite 1, rechte Spalte, Zeilen 11 bis Seite 2, linke Spalte, Zeile 10 hingewiesen.

Jedoch wird, da die Kondensator-Befestigungsstruktur, wie sie im Stand der Technik offenbart ist, eine derartige Struktur aufweist, dass das Eigengewicht des Kondensators, der Füllstoff sowie das Harzgehäuse durch die Extraktions-Leitung abgestützt ist und die untere Oberfläche des Harzgehäuses in Kontakt mit der oberen Plattenoberfläche der Leiterplatte speziell dann, wenn der Kondensator für eine Regeleinheit, die an einem Fahrzeug befestigt ist, verwendet wird, eine große Vibration wiederholt aufgebracht, wobei die Angst besteht, dass die Extraktions-Leitung durch diese Vibration gebrochen wird, und es wurde speziell schwierig, einen großen Kondensator zu befestigen. Nebenbei tritt mittels der Vibration, da die Fixierung des Kondensators nicht sicher durchgeführt wird, einen Positionsverschiebung oder ein Fallen des Kondensators auf, und daher wurde es notwendig, einen ausreichenden Spalt um den Kondensator an der oberen Plattenoberfläche sicherzustellen.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung stellt eine Kondensator-Befestigungsstruktur zur Verfügung, welche die Probleme, wie sie oben beschrieben wurden, verbessert und die exzellent in ihrer Verlässlichkeit an einer Extraktions-Leitung sowie bezüglich ihrer Stoßsicherheits-Eigenschaften ist.

Eine Kondensator-Befestigungsstruktur gemäß der Erfindung beinhaltet einen Kondensator, ein Harzgehäuse sowie einen Füllstoff und beinhaltet des Weiteren einen Außenseiten-Halter. Der Kondensator weist eine Extraktions-Leitung auf, und ist an einer oberen Plattenoberfläche einer Leiterplatte befestigt. Das Harzgehäuse ist zum Einhausen des Kondensators vorgesehen und weist eine obere Harzwand auf, die einen oberen Teil des Kondensators abdeckt, eine Seiten-Harzwand, die einen umfänglichen Seitenteil des Kondensators umgibt, sowie eine untere Öffnung. Der Füllstoff ist zwischen dem Kondensator und dem Harzgehäuse eingefüllt und steht aus der unteren Öffnung des Harzgehäuses heraus. Der Außenseiten-Halter hält das Harzgehäuse an dessen Außenseite und weist eine unter Öffnung auf. Die untere Öffnung des Harzgehäuses sowie die untere Öffnung des Außenseiten-Halters überlappen einander, um einen unteren Raum, der nahe der oberen Plattenoberfläche und des Füllstoffs ist, auszuformen. Die Extraktions-Leitung ist an der Leiterplatte ist an der Leiterplatte durch den unteren Raum hindurch fixiert.

In der Kondensator-Befestigungsstruktur gemäß der Erfindung können, da der Außenseiten-Halter zum Halten des Harzgehäuses an dem Außenseiten-Teil angeordnet ist, dass Eigengewicht des Kondensators, des Befüllstoffs und des Harzgehäuses durch den Außenseiten-Halter an der Außenseite des Harzgehäuses gehalten werden und ein Brechen der Extraktions-Leitung aufgrund von Vibrationen verhindert werden. Zusätzlich ist die Extraktions-Leitung des Kondensators an der Leiterplatte durch den unteren Raum, der durch eine Überlappung zwischen den unteren Öffnungen des Harzgehäuses und des Außenseiten-Halters ausgeformt ist fixiert, so dass eine auf die Extraktions-Leitung aufgebrachte Spannung ausreichend abgebaut werden kann und die Verlässlichkeit der Verbindung zwischen der Extraktions-Leitung und der Leiterplatte ebenso sichergestellt werden kann.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Seiten-Querschnittsansicht, die eine Ausführungsform 1 einer Kondensator-Befestigungsstruktur gemäß dieser Erfindung zeigt.
2 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie II-II aus 1 genommen wurde.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Einige Ausführungsformen dieser Erfindung werden mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
Ausführungsform 1
1 ist eine Seiten-Querschnittsansicht, die eine Ausführungsform 1 einer Kondensator-Befestigungsstruktur gemäß dieser Erfindung zeigt, und 2 ist eine Querschnittsansicht, die entlang der Linie II-II aus 1 genommen wurde.
Die Kondensator-Befestigungsstruktur der Ausführungsform 1 beinhaltet eine Kondensator 1, einen Füllstoff 3, ein Harzgehäuse 2, Extraktions-Leitungen 4A und 4B, einen Außenseiten-Halter 7 sowie einen Innenseiten-Halter 8 und ist zum Befestigen des Kondensators 1 an einer oberen Plattenoberfläche 6a einer Leiterplatte 6 vorgesehen.
Der Kondensator ist beispielsweise ein Kondensator, der Filmkondensator genannt wird, und durch Wickeln eines dielektrischen Films aufgebaut ist und eine rechtwinklige parallelepipede Form aufweist. Dieser Kondensator 1 beinhaltet Elektroden 1a und 1b an beiden Seitenenden, und die Extraktions-Leitungen 4A und 4B sind an den Elektroden 1a und 1b fixiert. Der Füllstoff ist beispielsweise aus einem harten Epoxydharz erzeugt und deckt die Gesamtheit des Kondensators 1 ab, das bedeutet eine obere Oberfläche, eine untere Oberfläche und eine umfängliche Oberfläche davon, um den Kondensator 1 zu schützen.
Das Harzgehäuse 2 ist beispielsweise aus einem harten Polyphenol-Sulfidharz (PPS-Harz) erzeugt, und so ausgeformt, dass es eine rechtwinklige, parallelepipede Gehäuseform aufweist, und haust dem Kondensator 1 ein. Der Füllstoff 3 ist zwischen dem Kondensator 1 und dem Harzgehäuse 2 eingefüllt. Der Füllstoff 3 wird in einen Spalt zwischen dem Kondensator 1 und dem Harzgehäuse 2 derart injiziert, dass er den Kondensator 1 abdeckt und aushärtet.
Das Harzgehäuse 2 ist durch integrales Ausformen einer oberen Harzwand 2a und von vier Seiten-Harzwänden 2b, 2c, 2d und 2e aufgebaut, weist einen geöffneten untere Teil auf und weist eine untere Öffnung 2f an dem unteren Teil auf. Der Teil des Füllstoffs 3, der die untere Oberfläche des Kondensators 1 abdeckt, steht aus der unteren Öffnung 2f hervor.
Die obere Harzwand 2a des Harzgehäuses 2 weist eine rechtwinklige Form auf und ist an einer Ebene angeordnet, die im Wesentlichen parallel zu der oberen Plattenoberfläche 6a der Leiterplatte 6 steht. Die obere Harzwand 2a deckt die obere Oberfläche des Kondensators 1, der mit dem Füllstoff 3 abgedeckt ist, ab und liegt dem oberen Teil des Füllstoffs 3, der die obere Oberfläche des Kondensators 1 abdeckt, gegenüber und steht mit diesem in Kontakt. Die vier Seiten-Harzwände 2b, 2c, 2d und 2e des Harzgehäuses 2 sind integral mit der oberen Harzwand 2a ausgeformt und im Wesentlichen unter rechten Winkeln von vier Enden der oberen Harzwand 2a gebogen und erstrecken sich auf die obere Plattenoberfläche 6a hin. Die vier Seiten-Harzwände 2b, 2c, 2d sowie 2e decken vier umfängliche Oberflächen des Kondensators, der mit dem Füllstoff 3 abgedeckt ist, ab, liegen den umfänglichen Teilen des Füllstoffs 3, der die vier umfänglichen Oberflächen des Kondensators 1 abdeckt gegenüber und stehen mit diesem in Kontakt. Untere Endflächen der Seiten-Harzwände 2b, 2c, 2d sowie 2e des Harzgehäuses 2 liegen jeweils der oberen Plattenoberfläche 6a durch einen Spalt g gegenüber. In dieser Ausführungsform 1 weist der Spalt g beispielsweise 3 mm auf.
Der Außenseiten-Halter 7 ist aus einer Metallplatte ausgeformt, beispielsweise einer rostfreien Stahlplatte, um eine rechtwinklige, parallelepipede Gehäuseform zu haben. Der Außenseiten-Halter 7 ist so angeordnet, dass er die Außenseite des Harzgehäuses 2 abdeckt. Der Außenseiten-Halter 7 ist durch integrales Ausformen einer oberen Außenwand 7a, von vier Seiten-Außenwänden 7b, 7c, 7d und 7e, sowie einer Halterung 7g ausgeformt, weist einen geöffneten unteren Teil und eine untere Öffnung 7f an dem unteren Teil auf. Die obere Außenwand 7a des Außenseiten-Halters 7 weist eine rechtwinklige Form auf, die leicht größer ist als die obere Harzwand 2a, und ist an einer Ebene angeordnet, die im Wesentlichen parallel zu der oberen Plattenoberfläche 6 und der oberen Harzwand 2a liegt. Die obere Außenwand 7a liegt der äußeren Oberfläche der oberen Harzwand 2a gegenüber und ist mittels eines Haftmittels daran angebunden.
Die vier Seiten-Außenwände 7b, 7c, 7d und 7e des Außenseiten-Halters 7 sind integral mit der oberen Außenwand 7a ausgeformt, im Wesentlichen unter rechten Winkeln von vier Enden der oberen Außenwand 7a gebogen und erstrecken sich auf die obere Plattenoberfläche 6a hin. Die vier Seiten-Außenwände 7b, 7c, 7d und 7e sind jeweils gegenüber der äußeren Oberflächen der Seiten-Harzwände 2b, 2c, 2d und 2e derart angeordnet, dass sie diese umgeben und mit diesen in Kontakt stehen.
In dieser Ausführungsform 1 sind, obwohl die äußeren Oberflächen der Seiten-Außenwände 7b, 7c, 7d und 7e und die Seiten-Harzwände 2b, 2c, 2d und 2e nicht aneinander durch ein Klebemittel angebunden sind, das Harzgehäuse über den Außenseiten-Halter 7 fester verbunden, wodurch die Stoßsicherheits-Eigenschaften verbessert werden.
Die untere Öffnung 2f des Harzgehäuses 2 sowie die untere Öffnung 7f des Außenseiten-Halters 7 überlappen einander und formen einen unteren Raum 10 aus. Der untere Raum 10 liegt der oberen Plattenoberfläche 6a benachbart und ist nahe dem unteren Teil des Füllstoffs 3, der den unteren Teil des Kondensators abgedeckt, angeordnet. Eine Spaltlänge h des unteren Raums 10, d.h. die Spaltlänge h zwischen der oberen Plattenoberfläche 6a und dem Füllstoff 3 ist 3 mm oder mehr, beispielsweise 5 mm.
Jede der Halterungen 7g ist integral mit der Seiten-Außenwand 7b, 7c, 7d und 7e ausgeformt, im Wesentlichen unter rechten Winkeln von dem unteren Ende der Seiten-Außenwand 7b, 7c, 7d und 7e gebogen und erstreckt sich im Wesentlichen parallel zu der oberen Plattenoberfläche 6a. Jede der Halterungen 7g ist an der oberen Plattenoberfläche 6a der Leiterplatte 6 derart angebracht, dass die unteren Öffnungen 2f und 7f einander überlappen, um den unteren Raum 10 auszuformen. In dieser Ausführungsform 1 ist jede der Halterungen 7g an der oberen Plattenoberfläche 6a mittels einer Schraube fixiert. Jedoch kann jede der Halterungen 7g ebenso durch ein Klebemittel an der oberen Plattenoberfläche 6a fixiert werden.
Jede der Extraktions-Leitungen 4A und 4B beinhaltet einen ersten Abschnitt 4a, einen zweiten Abschnitt 4b und einen dritten Abschnitt 4c. Der erste Abschnitt 4a erstreckt sich von der Elektrode 1a, 1b des Kondensators 1 auf die obere Plattenoberfläche 6a im Wesentlichen vertikal hin. Der zweite Abschnitt 4b ist von dem ersten Abschnitt 4a unter im Wesentlichen rechten Winkeln gebogen und erstreckt sich entlang der oberen Plattenoberfläche 6a parallel hierzu. Der dritte Abschnitt 4c ist von dem zweiten Abschnitt 4b im Wesentlichen vertikal gebogen und erstreckt sich auf die obere Plattenoberfläche 6a im Wesentlichen vertikal hin und tritt durch ein Durchtrittsloch 6b, 6c der Leiterplatte 6 hindurch. Ein gelöteter Abschnitt 5 ist in einer unteren Plattenoberfläche 6d dieses Durchtrittsabschnitts angelötet, und der dritte Abschnitt ist mechanisch an der Leiterplatte 6 durch diesen gelöteten Abschnitt 5 angebracht und elektrisch mit einem Verdrahtungsmuster (wiring pattern) an der oberen Plattenoberfläche 6a oder der unteren Plattenoberfläche 6d verbunden.
Ein erster gekrümmter Teil 4d ist zwischen dem ersten Abschnitt 4a und dem zweiten Abschnitt 4b jeder der Extraktions-Leitungen 4A und 4B ausgeformt und ein zweiter gekrümmter Teil 4e ist zwischen dem zweiten Abschnitt 4b und dem dritten Abschnitt 4C davon ausgeformt. Die ersten und zweiten gekrümmten Teile 4d und 4e sind in dem unteren Raum 10 positioniert und geben eine große Deformation, d.h. Verlängerung und Ablenkung der Extraktions-Leitungen 4A und 4B.
Der Innenseiten-Halter 8 ist des Weiteren in dem unteren Raum 10 angeordnet. Der Innenseiten-Halter 8 ist an der oberen Plattenoberfläche 6a zwischen den Durchtrittslöchern 6b und 6c fixiert. Dieser Innenseiten-Halter 8 ist beispielsweise aus einem harten Polyphenol-Sulfidharz (PPS-Harz), ähnlich dem Harzgehäuse 2 ausgeformt und an der oberen Plattenoberfläche 6a durch Presseinführen eines Anbringstifts in die obere Plattenoberfläche 6a oder durch einen Klebstoff fixiert. Die obere Oberfläche des Innenseiten-Halters 8 steht dem Füllstoff 3, der aus dem unteren Raum 10 hervorsteht, gegenüber, und die unteren Endflächen der Seiten-Harzwände 2c und 2e des Harzgehäuses 2 sind mit dem Füllstoff 3 und den unteren Endflächen der Seiten-Harzwände 2c und 2e mittels eine Klebstoffs verbunden und hält den Füllstoff 3 und das Harzgehäuse.
Nebenbei kann dieser Innenseiten-Halter 8 nur gegenüber dem Füllstoff 3 und ohne dabei gegenüber den unteren Endflächen der Seiten-Harzwände 2c und 2e zu liegen angeordnet sein und mit dem Füllstoff 3 derart verbunden sein, dass er nur den Füllstoff 3 hält. Alternativ hierzu kann der Innenseiten-Halter 8 nur gegenüber den unteren Endflächen der Seiten-Harzwände 2c und 2e und ohne dabei gegenüber dem Füllstoff 3 angeordnet zu sein, angeordnet und mit den Seiten-Harzwänden 2c und 2e verbunden sein, um nur das Harzgehäuse 2 zu halten.
Das den Kondensator 1 sowie den Füllstoff 3 einhausende Harzgehäuse 2 ist an der oberen Plattenoberfläche 6a in dem Zustand angebracht, in dem das Harzgehäuse in der Innenseite des Außenseiten-Halters 7 eingehaust ist. Der Innenseiten-Halter 8 ist vorab an der oberen Plattenoberfläche 6a zwischen den Durchtrittslöchern 6b und 6c fixiert und der Außenseiten-Halter 7 ist an der oberen Plattenoberfläche 6a durch die Halterung 7g derart angebracht, dass der Innenseiten-Halter 8 in dem unteren Raum 10 positioniert ist, und der Innenseiten-Halter 8 des Weiteren mit dem die untere Oberfläche des Kondensators 1 abdeckenden Füllstoff 3 verbunden ist. Der Innenseiten-Halter 8 weist Führungs-Oberflächen 8a und 8b an Seitenoberflächen, die den Durchtrittslöchern 6b und 6c nahe liegen, auf. In dem Zustand, in dem das Harzgehäuse 2 den Kondensator 1, der mit dem in dem Außenseiten-Halter 7 eingehausten Füllstoff 3 abgedeckt ist, wenn der Außenseiten-Halter 7 an der oberen Plattenoberfläche 6a angebracht ist, stehen die Führungs-Oberflächen 8 und 8b in Kontakt mit den dritten Abschnitten 4c der Extraktions-Leitungen 4A und 4B, um die dritten Abschnitte 4c zu den Durchtrittslöchern 6b und 6c zu führen.
Nebenbei zeigen die kreisförmigen Abschnitte 9a und 9b aus 1 die Führungsoberflächen 8a und 8b und die dritten Abschnitte 4c der Extraktions-Leitungen 4A und 4B nahe hierzu.
In dieser Ausführungsform 1 ist die obere Außenwand 7a des Außenseiten-Halters 7 an der oberen Harzwand 2a des Harzgehäuses 2 angebunden und hält den Kondensator 1, der zusammen mit dem Füllstoff 3 in dessen Innenseite eingehaust ist. Daneben ist der Innenseiten-Halter 8 an dem Füllstoff 3 angebunden und hält diesen. Somit werden die unteren Enden der Seiten-Harzwände 2b, 2c, 2d und 2e in einem Zustand gehalten, in dem sie den oberen Plattenoberflächen 6a durch den Spalt g gegenüberstehen. In anderen Worten kann, da das Harzgehäuse 2 oberhalb der oberen Plattenoberfläche 6a mittels des Spalts g abgehängt werden kann, die Spaltlänge h des unteren Raums 10 ausreichend groß sein. In der Ausführungsform 1 kann, obwohl die Spaltlänge h bei beispielsweise 5 mm festgelegt ist, wenn die Spaltlänge h 3 mm oder mehr beträgt, die Deformation sowie die Verlängerung oder Deflektion ausreichend für die Extraktions-Leitungen 4A und 4B in dem unteren Raum 10 vorgegeben sein.
Die Deformation der Extraktions-Leitungen 4A und 4B in dem unteren Raum 10 kann des Weiteren durch die Biegestruktur erhöht werden, die die ersten und zweiten gekrümmten Teile 4d und 4e beinhaltet. Gemäß der Deformation der Extraktions-Leitungen 4A und 4B in diesem unteren Raum 10 bei einem aktuellen Verwendungszustand des Kondensators 1 kann eine in Richtung eines Pfeils d parallel zu der oberen Plattenoberfläche 6a agierende Spannung, die durch einen Temperaturwechsel der Umgebung eines Anbringungsplatzes des Kondensators 1 erzeugt wird, da eine Differenz des Wärmeausdehnungs-Koeffizienten zwischen dem Kondensator 1 und der Leiterplatte 6 vorliegt, oder die durch Deformation aufgrund der Verbiegung der Leiterplatt 6, die zum Zeitpunkt des Eintauch-Lötens erzeugt wurde, ausreichend durch Deformation sowie eine Verlängerung oder Deflektion der Extraktions-Leitungen 4A und 4B ausgeglichen werden.
Des Weiteren hält beispielsweise in dem Fall, in dem die Kondensator-Befestigungsstruktur für eine Regeleinheit, die in einem Fahrzeug befestigt ist, verwendet wird, wenn Vibration auf die Kondensator-Befestigung an der oberen Oberfläche des Kondensators 1 aufgebracht wird, die obere Außenwand 7a des Außenseiten-Halters 7 die obere Harzwand 2a des Harzgehäuses 2 und der Innenseiten-Halter 8 hält den den unteren Teil des Kondensators 1 abdeckenden Füllstoff 3 und/oder die unteren Endflächen der Seiten-Harzwände 2c und 2e, so dass es möglich ist, das Vibrieren des Harzgehäuses 2 und des Kondensators 1, der in dem Harzgehäuse 2 zusammen mit dem Füllstoff 3 eingehaust ist, zu verhindern, die in den Extraktions-Leitungen 4A und 4B durch diese Vibration erzeugte Spannung kann reduziert werden, und das Brechen der Extraktions-Leitungen 4A und 4B kann verhindert werden.
In dem Fall einer in einem Fahrzeug befestigten Regeleinheit als Verlässlichkeit gegen Vibrationen wird erfordert, einem Vibrations-Dauertest für 36 Stunden unter einer Frequenz von 20 bis 200 Hz, einer Beschleunigung von 5g in den jeweiligen Richtungen X, Y und Z eines drei-dimensionalen Raums mit den Achsen X, Y und Z zu widerstehen. Um Vibrations-Dauertest auf diesem Niveau zu widerstehen ist es notwendig, dass die Resonanzfrequenz der Kondensator-Befestigungsstruktur nicht in der Dauerfrequenz vorliegt und die auf die Extraktions-Leitungen 4A und 4B aufgegebene Spannung unterhalb der Müdigkeitsgrenze hiervon verbleibt. In dem Fall, dass der Außenseiten-Halter 7 und der Innenseiten-Halter 8 nicht existieren liegt die Resonanzfrequenz der Kondensatoranordnung bei wenigen Dutzend Hz, und diese Resonanzfrequenz ist innerhalb der Dauerfrequenz.
Bei der Kondensator-Befestigungsstruktur gemäß der Ausführungsform 1 hält am oberen Teil des Kondensators 1 die obere Außenwand 7a des Außenseiten-Halters 7 die obere Harzwand 2a des Harzgehäuses 2 und der Innenseiten-Halter 8 hält den den unteren Teil des Kondensators 1 abdeckenden Füllstoff 3 und/oder die Seiten-Harzwände 2c und 2e, so dass die Resonanzfrequenz der Kondensator-Befestigungsstruktur auf 300 Hz oder höher angehoben werden kann und die in den Extraktions-Leitungen 4A und 4B erzeugte Spannung unterhalb des Müdigkeitsniveaus gehalten werden kann und daher das Brechen der Extraktions-Leitungen 4A und 4B verhindert werden kann.
Nebenbei kann zum Zeitpunkt des Lötens, da der obere Teil des Kondensators 1 und der untere Teil davon jeweils an der Leiterplatte 6 mittels des Außenseiten-Halters 7 und des Innenseiten-Halters fixiert ist, die Positionsverschiebung oder das Fallen des Kondensators 1 verhindert werden.
In dem Fall, dass die Steigungsgrößen-Toleranz (pitch size tolerance) zwischen den Extraktions-Leitungen 4A und 4B des Kondensators 1 groß ist, oder in dem Fall, dass der Raum um den Außenseiten-Halter 7 klein ist, ist das Einführen der Extraktions-Leitungen 4A und 9B in die Durchtrittslöchern 6b und 6c schwierig. Jedoch können durch Vorsehen der Führungsoberflächen 8a und 8b an dem Innenseiten-Halter 8 die dritten Abschnitte 4c der Extraktions-Leitungen 4A und 4B leicht in die Durchtrittslöcher 6b und 6c eingeführt werden.
Nebenbei wird in dem Fall, dass der lineare Expansions-Koeffizient des Außenseiten-Halters 7 stark von dem linearen Expansions-Koeffizienten des Harzgehäuses 2 abweicht, oder in dem Fall, dass der lineare Expansions-Koeffizient des Innenseiten-Halters 8 stark unterschiedlich zu dem linearen Expansions-Koeffizienten der Extraktions-Leitungen 4A und 4B ist, eine starke Spannung in dem gelöteten Abschnitt 5 durch die Differenz der Wärme-Ausdehnungskoeffizienten oder das Wärme-Schrumpfkoeffizienten erzeugt, wodurch es ebenso notwendig ist, die linearen Expansionskoeffizienten zwischen dem Außenseiten-Halter 7 und dem Harzgehäuse 2 und zwischen dem Innenseiten-Halter 8 und den Extraktions-Leitungen 4A und 4B aufeinander abzustimmen.
In der Ausführungsform 1 erzielt, obwohl der Außenseiten-Halter 7 und der Innenseiten-Halter 8 direkt an der Leiterplatte 6 angebracht sind, wenn die Leiterplatte 6 eine Fixierung sowie ein Chassis aufweist, die Anbringung an einer solchen Textur ebenso den gleichen Effekt.
Ausführungsform 2
In der Ausführungsform 1 ist die oberen Außenwand 7a des Außenseiten-Halters 7 mit der oberen Harzwand 2a des Harzgehäuses 2 durch einen Klebstoff verbunden, so dass das Harzgehäuse 2 an dessen Außenseiten mittels des Außenseiten-Halters 7 gehalten wird und des Weiteren der Innenseiten-Halter 8 an dem Füllstoff 3 und/oder den Seiten-Harzwänden 2c und 2e durch einen Klebstoff verbunden, so dass der Füllstoff 3 und/oder das Harzgehäuse 2 ebenso durch den Innenseiten-Halter 8 gehalten werden. Jedoch wird in der Ausführungsform 2 der Innenseiten-Halter 8 vermieden, oder obwohl der Innenseiten-Halter 8 angeordnet ist, ist dieser nicht mit dem Füllstoff 3 und der unteren Endfläche des Harzgehäuses 2 verbunden.
In dieser Ausführungsform 2 sind, obwohl das Halten durch den Innenseiten-Halter an dem Füllstoff 3 verloren ging, anstelle dessen an einem Außenseiten-Halter 7 zusätzlich zu einer oberen Außenwand 7a, Seiten-Außenwänden 7b, 7c, 7d und 7e ebenso an den Außen-Oberflächen der Seiten-Harzwände 2b, 2c, 2d und 2e des Harzgehäuses 2 mittels eines Klebstoffs verbunden. Die andere Struktur ist die gleiche wie in Ausführungsform 1.
Gemäß dieser Struktur kann, da der Außenseiten-Halter 7 das Harzgehäuse 2 nicht nur an der oberen Außenwand 2a, sondern ebenso an den Seiten-Außenwänden 7b, 7c, 7d und 7e ähnlich der Ausführungsform 1 hält, die Stoßsicherheits-Eigenschaft verbessert werden, während das Brechen der Extraktions-Leitungen 4A und 4B verhindert wird.
Andere Ausführungsformen
In den Ausführungsformen 1 und 2 kann ebenso ein Außenseiten-Halter 7 verwendet werden, bei dem in den Paaren von sich gegenüberliegenden Seiten-Außenwänden 7b und 7d und den Seiten-Außenwänden 7c und 7e entweder das Paar gegenüberliegender Seiten-Außenwände 7b und 7d oder 7c und 7e weggelassen wird. Nebenbei ist das Harzgehäuse 2 an der oberen Plattenoberfläche 6a angebracht und anschließend kann der Außenseiten-Halter 7 an der oberen Harzwand 2a des Harzgehäuses 2 und der oberen Plattenoberfläche 6a mittels eines Klebstoffs oder dergleichen angebunden werden. Des Weiteren sind in dem Fall, dass eine Vielzahl von Harzgehäusen jeweils einen Kondensator 1 einhausen und an einer oberen Plattenoberfläche 6a eines Abringungs-Basiselements 6 angeordnet sind, wenn ein Außenseiten-Halter 7 erzeugt ist, um die Vielzahl von Harzgehäusen gemeinsam abzudecken und zu halten, eine Miniaturisierung einer Anordnung und eine Vereinfachung des Anordnensverfahrens ebenso realisiert werden. In diesem Fall werden in dem Außenseiten-Halter 7 entweder das Paar gegenüberliegender Seiten-Außenwände 7b und 7d oder 7c und 7e der Paare sich gegenüberliegender Seiten-Außenwände 7b und 7d sowie 7c und 7e entfernt, und das Harzgehäuse 2 kann ebenso hergestellt sein, um durch das verbleibende Paar von gegenüberliegenden Seiten-Außenwänden 7c und 7e oder 7b und 7e gehalten zu werden.
Die Kondensator-Befestigungsstruktur gemäß dieser Erfindung kann dort verwendet werden, wo eine Stoßfestigkeit gegen beispielsweise die Vibration eines Fahrzeugs oder dergleichen erforderlich ist.

Claims

Kondensator-Befestigungsstruktur, beinhaltend: einen Kondensator (1) mit einer Extraktions-Leitung (4A oder 4B), wobei der Kondensator an einer oberen Plattenoberfläche (6a) einer Leiterplatte (6) befestigt ist; ein Harzgehäuse (2) zum Einhausen des Kondensators (1) mit einer oberen Harzwand (2a), welche einen oberen Teil des Kondensators 1 abdeckt, einer Seiten-Harzwand (2b, 2c, 2d, 2e), die einen umfänglichen Seitenteil des Kondensators (1) umgibt, sowie einer unteren Öffnung (2f); und ein zwischen dem Kondensator (1) und dem Harzgehäuse (2) gefüllten und aus der unteren Öffnung (2f) des Harzgehäuses (2) freiliegenden Füllstoff (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Kondensator-Befestigungsstruktur des Weiteren einen Außenseiten-Halter (7) zum Halten des Harzgehäuses (2) an dessen Außenseite beinhaltet, der Außenseiten-Halter (7) eine untere Öffnung (7f) aufweist, die untere Öffnung (2f) des Harzgehäuses (2) und die untere Öffnung (7f) des Außenseiten-Halters (7) einander überlappen, um einen unteren Raum (10) nahe der oberen Plattenoberfläche (6a) und dem Füllstoff (3) auszubilden, und dass die Extraktions-Leitung (4A oder 4B) an der Leiterplatte (6) durch den unteren Raum (10) fixiert ist.
Kondensator-Befestigungsstruktur gemäß Anspruch 1, wobei der untere Raum (10) eine Spaltlänge von 3 mm oder mehr zwischen dem Füllstoff (3) und der oberen Plattenoberfläche (6a) aufweist.
Kondensator-Befestigungsstruktur gemäß Anspruch 1, wobei die Extraktions-Leitung (4A oder 4B) an einem Durchtrittsloch (6b oder 6c) der Leiterplatte (6) über einen Biegeabschnitt angelötet ist oder in dem unteren Raum (10) angeordnet ist.
Kondensator-Befestigungsstruktur gemäß Anspruch 3, wobei die Extraktions-Leitung (4A oder 4B) einen ersten Abschnitt (4a) beinhaltet, der sich von dem Kondensator (1) auf die obere Plattenoberfläche (6a) erstreckt, sowie einen zweiten Abschnitt (4b) beinhaltet, der sich von dem ersten Abschnitt (4a) entlang der oberen Plattenoberfläche (6a) erstreckt, sowie einen dritten Abschnitt (4c), der sich von dem zweiten Abschnitt (4b) auf die obere Plattenoberfläche (6a) erstreckt, und wobei der Biegeabschnitt einen ersten gekrümmten Teil (4d) zwischen dem ersten Abschnitt (4a) und dem zweiten Abschnitt (4b), sowie einen zweiten gekrümmten Teil (4e) zwischen dem zweiten Abschnitt (4b) und dem dritten Abschnitt (4c) beinhaltet.
Kondensator-Befestigungsstruktur gemäß Anspruch 1, wobei der Außenseiten-Halter (7) eine obere Außenwand (7a) gegenüber der oberen Harzwand (2a) sowie eine Seiten-Außenwand (7b, 7c, 7d, 7e) gegenüber der Seiten-Harzwand (2b, 2c, 2d, 2e) beinhaltet, und die obere Außenwand (7a) an der oberen Harzwand (2a) verschweißt ist, um das Harzgehäuse (2) zu halten.
Kondensator-Befestigungsstruktur gemäß Anspruch 5, wobei die Seiten-Außenwand (7b, 7c, 7d oder 7e) an der Seiten-Harzwand (2b, 2c, 2d oder 2e) angeschweißt ist.
Kondensator-Befestigungsstruktur gemäß Anspruch 5, wobei eine Halterung (7g) an der Seiten-Außenwand (7b, 7c, 7c oder 7d) vorgesehen ist, und der Außenseiten-Halter (7) an der Leiterplatte (6) mittels der Halterung (7g) fixiert ist.
Kondensator-Befestigungsstruktur gemäß Anspruch 1, wobei ein an der oberen Plattenoberfläche (6a) angebrachter Innenseiten-Halter (8) in dem unteren Raum (10) angeordnet ist, und wobei der Innenseiten-Halter (8) zumindest einen der Füllstoffe (3) und eine untere Endfläche des Harzgehäuses (2) hält.
Kondensator-Befestigungsstruktur gemäß Anspruch 8, wobei der Innenseiten-Halter (8) an dem Füllstoff (3) und/oder der unteren Endfläche des Harzgehäuses (2) angeschweißt ist und dieses hält.
Kondensator-Befestigungsstruktur gemäß Anspruch 8, wobei der Innenseiten-Halter (8) eine Führungsoberfläche (8a oder 8b) zum Führen der Extraktions-Leitung (4A oder 4B) zu einem Durchtrittsloch (6b oder 6c) der Leiterplatte (6) aufweist.