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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Beschreibung offenbart eine Technik, die eine Schaltungsanordnung und einen elektrischen Anschlusskasten betrifft.
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TECHNISCHER HINTERGRUND
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Herkömmlich bekannt ist eine Technik, bei der ein Erdungsmuster eines Substrats mit einem Erdpotenzial außerhalb des Substrats verbunden wird. Gemäß Patentdokument 1 sind Schraubeneinführöffnungen in einer Leiterplatte, die in einer elektronischen Vorrichtung eingebaut ist, und in einem Metallfolienabschnitt zur Erdung ausgebildet, und ein freiliegender Abschnitt des Erdungsmusters ist um die Schraubeneinführöffnung der Leiterplatte herum ausgebildet. Wenn eine Schraube durch die Schraubeneinführöffnungen der Leiterplatte und des Metallfolienabschnitts in eine Schraubenöffnung einer Halterung eingeschraubt wird, befindet sich, da der Metallfolienabschnitt durch einen Kopf der Schraube gegen den freiliegenden Abschnitt des Erdungsmusters gedrückt wird und mit diesem in Kontakt ist, die Leiterplatte in einem geerdeten Zustand und wird mittels der Schraube an der Halterung angebracht und befestigt.
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ZITATLISTE
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Patentdokument
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Patentdokument 1:
JP 2008 - 226966 A -
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Technisches Problem
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Bei der Befestigung des Erdungsmusters der Leiterplatte mittels der Schraube an dem Metallfolienabschnitt zur Erdung besteht, da der Schraubenkopf auf einer Anbringungsfläche der Leiterplatte angeordnet wird, das Problem, dass ein Bereich, in dem Bauteile auf der Leiterplatte angebracht werden können, um die Größe des Schraubenkopfs verringert ist.
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Eine in dieser Beschreibung dargestellte Technik wurde basierend auf den vorstehend genannten Umständen erschaffen, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Schaltungsanordnung und einen elektrischen Anschlusskasten bereitzustellen, bei welchen das Erdungsmuster des Substrats mit dem Erdpotenzial verbunden werden kann, ohne den Bereich, in dem die Bauteile auf der Leiterplatte angebracht werden können, zu verringern.
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Lösung des Problems
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Die in dieser Beschreibung beschriebene Schaltungsanordnung umfasst: ein Substrat mit einem Erdungsmuster und einer Durchgangsöffnung; ein Metallelement, welches in die Durchgangsöffnung eingeführt ist und mit dem Erdungsmuster elektrisch verbunden ist; ein Wärmeableitungselement aus Metall, auf welchem das Substrat angeordnet ist und mit einem externen Erdpotenzial verbunden werden kann; und eine leitfähige Paste, welche das Metallelement und das Wärmeableitungselement verbindet.
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Gemäß dieser Konfiguration können das Erdungsmuster des Substrats und das Wärmeableitungselement durch das Metallelement elektrisch verbunden werden, sodass das Erdungsmuster mit dem Wärmeableitungselement ohne Verwendung einer Schraube verbunden werden kann. Dadurch ist es möglich, das Erdungsmuster des Substrats mit dem Erdpotenzial zu verbinden, ohne dass (aufgrund des Schraubenkopfes) der Bereich, in dem die Bauteile auf dem Substrat angebracht werden können, verringert wird. Außerdem ist es möglich, da es nicht notwendig ist, eine Schraube zum Verbinden des Erdungsmusters mit dem Erdpotenzial zu verwenden, eine in dem Substrat aufgrund einer Beanspruchung beim Befestigen der Schraube erzeugte Spannung zu vermeiden oder zu reduzieren. Außerdem ist es möglich, da das Metallelement und das Wärmeableitungselement mit der leitfähigen Paste verbunden sind, eine tatsächliche Kontaktfläche zu vergrößern im Vergleich zu einem Kontakt zwischen Festkörpern, wodurch ein elektrischer Widerstand verringert wird und Leitungsverluste reduziert werden.
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Die folgenden Aspekte sind bevorzugte Ausführungsformen der in dieser Beschreibung dargestellten Technik.
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Das Metallelement kann einen Körperabschnitt aufweisen, welcher in die Durchgangsöffnung eingeführt ist, und einen Kopfabschnitt, welcher außerhalb der Durchgangsöffnung angeordnet ist und einen Durchmesser hat, der größer als ein Öffnungsdurchmesser der Durchgangsöffnung ist, und der Kopfabschnitt ist mit der leitfähigen Paste in Kontakt.
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Da der Kopfabschnitt des Metallelements mit der leitfähigen Paste in Kontakt ist, ist es auf diese Weise möglich, die Kontaktfläche zwischen dem Metallelement und der leitfähigen Paste zu vergrößern, wodurch der elektrische Widerstand zwischen dem Metallelement und dem Wärmeableitungselement verringert wird und eine Wärmeleitfähigkeit erhöht wird.
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Das Metallelement kann einen Körperabschnitt aufweisen, welcher in die Durchgangsöffnung eingeführt ist, und einen Kopfabschnitt, welcher außerhalb der Durchgangsöffnung angeordnet ist und einen Durchmesser hat, der größer als ein Öffnungsdurchmesser der Durchgangsöffnung ist, und der Kopfabschnitt ist mit dem Erdungsmuster des Substrats verbunden.
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Da der Kopfabschnitt des Metallelements mit dem Erdungsmuster des Substrats verbunden ist, ist es nicht unbedingt erforderlich, dass eine Größe des Körperabschnitts und eine Größe der Durchgangsöffnung genau aufeinander abgestimmt sind, um den Körperabschnitt und die Durchgangsöffnung in Eingriff zu bringen, sodass das Metallelement und das Erdungsmuster des Substrats einfach miteinander verbunden werden können.
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Ein Wärmeübertragungsmaterial, welches das Substrat und das Wärmeableitungselement wärmeleitend verbindet, kann in einem Bereich vorgesehen sein, in dem das Metallelement nicht zwischen dem Substrat und dem Wärmeableitungselement angeordnet ist.
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Auf diese Weise kann Wärme von dem Substrat von dem Wärmeableitungselement durch das Wärmeübertragungsmaterial abgeführt werden.
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Das Erdungsmuster kann auf einer Öffnungswand der Durchgangsöffnung ausgebildet sein, und die Öffnungswand der Durchgangsöffnung und das Metallelement sind durch ein Lötmittel verbunden.
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Auf diese Weise ist es möglich, das Metallelement und das Erdungsmuster durch das Lötmittel zu verbinden, wodurch der elektrische Widerstand zwischen dem Metallelement und dem Erdungsmuster verringert wird.
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Die Schaltungsanordnung weist ein wärmeerzeugendes Bauteil mit einem Anschluss auf, der mit dem Erdungsmuster verbunden ist, und es erzeugt Wärme, wenn es von Strom durchflossen wird, und das wärmeerzeugende Bauteil ist in der Nähe des Metallelements angeordnet.
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Auf diese Weise kann Wärme des wärmeerzeugenden Bauteils von dem Wärmeableitungselement über das Metallelement abgeführt werden.
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Ein elektrischer Anschlusskasten kann die Schaltungsanordnung aufweisen und ein Gehäuse, das die Schaltungsanordnung abdeckt.
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Vorteilhafte Effekte der Erfindung
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Gemäß der in dieser Beschreibung dargestellten Technik ist es möglich, das Erdungsmuster des Substrats mit dem Erdpotenzial zu verbinden, ohne die Fläche zu reduzieren, auf der die Bauteile auf dem Substrat angebracht werden können.
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Figurenliste
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- 1 zeigt eine Draufsicht eines elektrischen Anschlusskastens einer ersten Ausführungsform.
- 2 zeigt eine Querschnittsansicht entlang einer Linie A-A in 1.
- 3 zeigt eine vergrößerte Ansicht einer Umgebung eines Metallelements aus 2.
- 4 zeigt eine Querschnittsansicht eines elektrischen Anschlusskastens einer zweiten Ausführungsform.
- 5 zeigt eine vergrößerte Ansicht einer Umgebung eines Metallelements aus 4.
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BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Erste Ausführungsform
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Nachstehend wird eine erste Ausführungsform mit Bezug zu den 1 bis 3 beschrieben.
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Ein elektrischer Anschlusskasten 10 ist beispielsweise auf einem Stromzufuhrpfad zwischen einer Stromquelle, wie beispielsweise einer Fahrzeugbatterie, und einer Last angeordnet, die ein Motor oder ein elektrisches Gerät im Fahrzeug sein kann, wie beispielsweise eine Lampe und ein Scheibenwischer, und er kann zum Beispiel für einen Gleichspannungswandler, einen Wechselrichter oder dergleichen verwendet werden. Der elektrische Anschlusskasten 10 kann in jeder beliebigen Ausrichtung angeordnet werden, aber in der folgenden Beschreibung wird davon ausgegangen, dass die X-Richtung in 1 vorne ist, die Y-Richtung links ist und die Z-Richtung in 2 oben ist.
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Wie in 2 dargestellt, umfasst der elektrische Anschlusskasten 10 eine Schaltungsanordnung 20 und ein Gehäuse 11, welche die Schaltungsanordnung 20 abdeckt. Das Gehäuse 11 hat eine Kastenform mit einer Öffnung an seiner Unterseite, und es ist aus Metall, wie beispielsweise Aluminium und eine Aluminiumlegierung, oder aus Kunstharz hergestellt.
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Die Schaltungsanordnung 20 umfasst ein Substrat 21 mit einer Durchgangsöffnung 23, welche es in der vertikalen Richtung durchdringt, ein Metallelement 30, welches in die Durchgangsöffnung 23 des Substrats 21 eingeführt ist, und ein Wärmeableitungselement 40, welches auf der Unterseite des Substrats 21 angeordnet ist. Das Substrat 21 ist eine gedruckte Leiterplatte mit einem als Leiterbahn dienendem Muster 22, das aus einer Kupferfolie oder dergleichen auf einer aus einem isolierenden Material hergestellten isolierenden Platte mittels einer Schaltungsdrucktechnologie hergestellt ist. Das Muster 22 ist auf die Oberfläche der isolierenden Platte entsprechend der Route der Leiterbahn gedruckt, und es umfasst ein stromzufuhrseitiges Muster 22A, welches mit einer stromzufuhrseitigen Leitung (zum Beispiel 5 V) verbunden ist, und ein Erdungsmuster 22B, welches mit einem Erdpotenzial (0 V) verbunden ist. Das stromzufuhrseitige Muster 22A und das Erdungsmuster 22B sind entlang verschiedener Routen geführt. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Substrat 21 auf der Oberfläche mit einer einzelnen Schicht des Musters 22 versehen, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt, und das Substrat kann stattdessen zum Beispiel auch mit mehreren Schichten versehen sein. Außerdem ist das Substrat nicht auf die gedruckte Leiterplatte beschränkt, sondern kann auch durch Stapeln einer Stromschiene aus einem Metallplattenmaterial, wie beispielsweise Kupfer oder einer Kupferlegierung, auf die gedruckte Leiterplatte ausgebildet sein.
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Ein wärmeerzeugendes Bauteil 26 ist auf dem Muster 22 des Substrats 21 angebracht. Das wärmeerzeugende Bauteil 26 ist ein elektronisches Bauteil, welches Wärme erzeugt, wenn es von Strom durchflossen wird, und, wie in 3 gezeigt, hat es einen flachen kastenförmigen Hauptkörper 26A und mehrere auf einer Bodenfläche des Hauptkörpers 26A ausgebildete Anschlüsse 27 (in 3 ist ein Anschluss 27 gezeigt). Die Anschlüsse 27 umfassen einen negativen Anschluss 27A und einen positiven Anschluss (nicht gezeigt). Der negative Anschluss 27Aist mit dem Erdungsmuster 22B elektrisch verbunden, und der positive Anschluss ist mit dem stromzufuhrseitigen Muster 22A elektrisch verbunden (2). Eine untere Fläche der Anschlüsse 27 ist mit einer Anschlussfläche (engl. land) des Musters 22 auf der oberen Fläche (obersten Fläche) des Substrats 21 verlötet. Zwar ist das wärmeerzeugende Bauteil 26 in dieser Ausführungsform ein FET (Feldeffekttransistor), jedoch kann es in anderen Ausführungsformen auch ein wärmeerzeugendes Bauteil, wie beispielsweise ein Widerstand, eine Spule oder ein Kondensator sein.
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Die Durchgangsöffnung 23 erstreckt sich in der vertikalen Richtung (Richtung der Plattendicke) durch das Substrat 21 hindurch. Auf der gesamten Fläche (gesamter Umfang) einer Öffnungswand der Durchgangsöffnung 23 ist ein Öffnungswandmuster 22C aus einer Kupferfolie oder dergleichen mit einer vorbestimmten Dicke ausgebildet, wobei das Offnungswandmuster 22C in engem Kontakt mit einer Öffnungswand der isolierenden Platte ist. Ein oberes Ende des Öffnungswandmusters 22C ist mit dem Erdungsmuster 22B auf dem Substrat 21 verbunden.
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Das Metallelement 30 ist zum Beispiel aus einem Metall, wie beispielsweise Kupfer, einer Kupferlegierung, Aluminium, einer Aluminiumlegierung, Eisen und Edelstahl hergestellt, und es hat einen zylindrischen Körperabschnitt 31 und einen zylindrischen Kopfabschnitt 32, der auf der Unterseite (eine Seite in der axialen Richtung) des Körperabschnitts 31 vorgesehen ist und einen Durchmesser hat, der größer als der des Körperabschnitts 31 ist. Der Körperabschnitt 31 hat einen Durchmesser (horizontaler Durchmesser), der kleiner als ein Öffnungsdurchmesser (horizontaler Durchmesser) der Durchgangsöffnung 23 ist, und der Kopfabschnitt 32 hat einen Durchmesser (horizontaler Durchmesser), der größer als ein Öffnungsdurchmesser (horizontaler Durchmesser) der Durchgangsöffnung 23 ist.
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Wenn der Körperabschnitt 31 in die Durchgangsöffnung 23 eingeführt wird, entsteht zwischen einer äußeren Umfangsfläche 31A des Körperabschnitts 31 und der Öffnungswand der Durchgangsöffnung 23 ein Zwischenraum, und der Zwischenraum wird mit Lötmittel S1 gefüllt. Das Metallelement 30 (und die Durchgangsöffnung 23) sind in der Nähe des wärmeerzeugenden Bauteils 26 angeordnet. In dieser Ausführungsform wird eine Niete als das Metallelement 30 verwendet. Wie in 2 dargestellt, ist durch einen peripheren Randabschnitt des Substrats 21 hindurch eine Durchgangsöffnung 24 ausgebildet, durch welche ein Schaft einer Schraube 29 eingeführt werden kann.
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Das Wärmeableitungselement 40 ist aus Metall mit hoher Wärmeleitfähigkeit ausgebildet, wie beispielsweise Aluminium oder eine Aluminiumlegierung, und es hat eine flache Fläche 41 auf seiner Oberseite, und mehrere Wärmeableitungslamellen 44 sind nebeneinander kammartig auf seiner Unterseite angeordnet. Abstandshalter 42 sind in der Nähe eines peripheren Randabschnitts der flachen Fläche 41 ausgebildet und ragen stufenförmig nach oben. Die Abstandshalter 42 sind mit Schraubenöffnungen 43 zur Befestigung der Schrauben 29 versehen. Das Wärmeableitungselement 40 ist mit einer Halterung 45 (Anbringungselement) versehen, die an einer Fahrzeugkarosserie B oder dergleichen angebracht werden kann, und es kann über die Halterung 45 mit einem externen Erdpotenzial verbunden werden. Zwischen der flachen Fläche 41 (obere Fläche) des Wärmeableitungselements 40 und einer unteren Fläche 32A des Kopfabschnitts 32 des Metallelements 30 ist ein Zwischenraum ausgebildet, in dem sich eine leitfähige Paste 50 befindet.
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Die leitfähige Paste 50 hat sowohl die Eigenschaft, Elektrizität zu leiten, als auch die Eigenschaft, Substanzen aneinander zu befestigen, und als die leitfähige Paste 50 kann zum Beispiel eine Kunststoffpaste verwendet werden, welche eine flüssige Kunststofflösung als Bindemittel verwendet und darin einen leitfähigen Füllstoff, wie beispielsweise Metallpulver, aufweist, und es kann zum Beispiel eine Kombination aus Epoxidharz und Silberpulver, Glasurmasse oder dergleichen verwendet werden. Die Kunststofflösung kann aus einer Polymerharzkomponente und einem Lösungsmittel hergestellt werden. Es kann eine leitfähige Paste verwendet werden, die bei Raumtemperatur oder durch Erhitzen oder Abkühlen ausgehärtet wird.
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Ein Wärmeübertragungsmaterial 51 ist zwischen einer unteren Fläche (Fläche auf der Seite des Wärmeableitungselements 40) des Substrats 21 und der flachen Fläche 41 (obere Fläche) des Wärmeableitungselements 40 angeordnet. Das Wärmeübertragungsmaterial 51 ist in einem Bereich vorgesehen, der sich von dem des Metallelements 30 (und der Durchgangsöffnung 23) unterscheidet, und als das Wärmeübertragungsmaterial 51 kann zum Beispiel ein Material, wie beispielsweise Silikonfett, mit hoher Wärmeleitfähigkeit und Isolierung verwendet werden. Wärme des Substrats 21 wird durch das Wärmeübertragungsmaterial 51 auf das Wärmeableitungselement 40 übertragen und von dem Wärmeableitungselement 40 nach außen abgeführt.
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Nachstehend wird ein Verfahren zum Herstellen der Schaltungsanordnung 20 beschrieben.
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Der Körperabschnitt 31 des Metallelements 30 wird in die Durchgangsöffnung 23 des Substrats 21 eingeführt, und das Lötmittel S1 wird zwischen die Öffnungswand der Durchgangsöffnung 23 und der äußeren Umfangsfläche 31A des Körperabschnitts 31 eingefüllt, um das Metallelement 30 und die Öffnungswand der Durchgangsöffnung 23 zu verbinden. Weiterhin wird eine Lötpaste auf dem Muster 22 angebracht, an das die Anschlüsse 27 des wärmeerzeugenden Bauteils 26 angeschlossen werden sollen, um das wärmeerzeugende Bauteil 26 zu montieren, und das Metallelement 30 und das wärmeerzeugende Bauteil 26 werden an das Substrat 21 gelötet, z. B. durch Reflow-Löten. Das Reflow-Löten der Anschlüsse 27 des wärmeerzeugenden Bauteils 26 und das Löten des Metallelements 30 an die Durchgangsöffnung 23 können im gleichen Schritt ausgeführt werden, aber auch in verschiedenen Schritten ausgeführt werden. Außerdem ist die Verbindung durch das Lötmittel S1 nicht auf Reflow-Löten beschränkt, und es ist zum Beispiel auch möglich, das Lötmittel S1, in einen flüssigen Zustand geschmolzen, in den Zwischenraum zwischen der Öffnungswand der Durchgangsöffnung 23 und dem Metallelement 30 einzubringen und das Lötmittel S1 zu verfestigen, um das Metallelement 30 und das Öffnungswandmuster 22C zu verbinden.
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Danach wird die leitfähige Paste 50 auf einen Bereich des Metallelements 30 auf der flachen Fläche 41 des Wärmeableitungselements 40 angewendet, und das Wärmeübertragungsmaterial 51 wird auf einen Bereich um die leitfähige Paste 50 herum (Bereich, in dem die leitfähige Paste 50 nicht aufgetragen ist) auf der flachen Fläche 41 angewendet. Wenn das Substrat 21 auf dem Wärmeableitungselement 40 angeordnet wird und die leitfähige Paste 50 und das Wärmeübertragungsmaterial 51 bei Raumtemperatur oder durch Erhitzen oder dergleichen ausgehärtet werden, dann sind das Substrat 21 und das Wärmeableitungselement 40 aneinander befestigt. Dann werden der periphere Randabschnitt des Substrats 21 und das Wärmeableitungselement 40 durch Befestigungsmittel, wie beispielsweise die Schrauben 29, aneinander befestigt, sodass die Schaltungsanordnung 20 ausgebildet ist. Ferner wird durch Abdecken der Schaltungsanordnung 20 mit dem Gehäuse 11 der elektrische Anschlusskasten 10 ausgebildet.
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Gemäß dieser Ausführungsform zeigen sich die folgenden Vorgänge und Effekte.
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Die Schaltungsanordnung 20 weist auf das Substrat 21 mit dem Erdungsmuster 22B und der Durchgangsöffnung 23; das Metallelement 30, welches in die Durchgangsöffnung 23 eingeführt und mit dem Erdungsmuster 22B elektrisch verbunden ist; das Wärmeableitungselement 40 aus Metall, auf welchem das Substrat 21 angeordnet ist und mit dem externen Erdpotenzial verbunden werden kann; und die leitfähige Paste 50, welche das Metallelement 30 und das Wärmeableitungselement 40 verbindet.
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Gemäß dieser Ausführungsform können das Erdungsmuster 22B des Substrats 21 und das Wärmeableitungselement 40 über das Metallelement 30 elektrisch miteinander verbunden werden, sodass das Erdungsmuster 22B ohne Verwendung von Schrauben mit dem Wärmeableitungselement 40 verbunden werden kann. Dadurch ist es möglich, das Erdungsmuster 22B des Substrats 21 mit dem Erdpotenzial zu verbinden, ohne (durch den Schraubenkopf) einen Bereich zu reduzieren, in dem Bauteile auf dem Substrat 21 angebracht werden können. Da außerdem keine Schraube verwendet werden muss, um das Erdungsmuster 22B mit dem Erdpotenzial zu verbinden, können Spannungen vermieden oder reduziert werden, die im Substrat 21 durch die Beanspruchung bei dem Befestigen einer Schraube erzeugt werden. Da das Metallelement 30 und das Wärmeableitungselement 40 durch die leitfähige Paste 50 verbunden sind, ist es ferner möglich, eine tatsächliche Kontaktfläche im Vergleich zum Kontakt zwischen Festkörpern (Metallen) zu vergrößern, wodurch der elektrische Widerstand verringert und Leitungsverluste vermieden oder reduziert werden. Darüber hinaus ist es möglich, die Anzahl der für das Einschrauben von Schrauben in das Wärmeableitungselement 40 ausgebildeten Schraubenlöcher zu reduzieren, wodurch die Struktur des Wärmeableitungselements 40 vereinfacht wird.
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Das Metallelement 30 weist den Körperabschnitt 31 auf, welcher in die Durchgangsöffnung 23 eingeführt ist, und den Kopfabschnitt 32, welcher außerhalb der Durchgangsöffnung 23 angeordnet ist und einen größeren Durchmesser im Vergleich zu dem Öffnungsdurchmesser der Durchgangsöffnung 23 hat, und der Kopfabschnitt 32 ist in Kontakt mit der leitfähigen Paste 50.
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Da der Kopfabschnitt 32 des Metallelements 30 mit der leitfähigen Paste 50 in Kontakt ist, ist es auf diese Weise möglich, die Kontaktfläche zwischen dem Metallelement 30 und der leitfähigen Paste 50 zu vergrößern, wodurch der elektrische Widerstand zwischen dem Metallelement 30 und dem Wärmeableitungselement 40 verringert und die Wärmeleitfähigkeit erhöht wird.
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Das Wärmeübertragungsmaterial 51, welches das Substrat 21 und das Wärmeableitungselement 40 wärmeleitend verbindet, ist in einem Bereich vorgesehen, in dem das Metallelement 30 nicht zwischen dem Substrat 21 und dem Wärmeableitungselement 40 angeordnet ist.
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Auf diese Weise kann die Wärme des Substrats 21 von dem Wärmeableitungselement 40 über das Wärmeübertragungsmaterial 51 abgeführt werden.
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Das Erdungsmuster 22B ist auf der Öffnungswand der Durchgangsöffnung 23 ausgebildet, und die Öffnungswand der Durchgangsöffnung 23 und das Metallelement 30 sind aneinander durch das Lötmittel S1 verbunden.
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Auf diese Weise ist es möglich, das Metallelement 30 und das Erdungsmuster 22B durch das Lötmittel S1 elektrisch zu verbinden, wodurch der elektrische Widerstand zwischen dem Metallelement 30 und dem Erdungsmuster 22B verringert wird.
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Die Schaltungsanordnung umfasst das wärmeerzeugende Bauteil 26, welches den Anschluss 27 umfasst, der mit dem Erdungsmuster 22B verbunden ist, und Wärme erzeugt, wenn es von Strom durchflossen wird, und das wärmeerzeugende Bauteil 26 ist in der Nähe des Metallelements 30 angeordnet.
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Auf diese Weise kann die Wärme des wärmeerzeugenden Bauteils 26 von dem Wärmeableitungselement 40 über das Metallelement 30 abgeführt werden.
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Zweite Ausführungsform
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Nachfolgend wird eine zweite Ausführungsform mit Bezug zu den 4 und 5 beschrieben. Wie in 4 dargestellt, ist in einem elektrischen Anschlusskasten 60 der zweiten Ausführungsform die vertikale Ausrichtung des Metallelements 30 entgegengesetzt zu der in der ersten Ausführungsform. Die gleichen Elemente wie in der ersten Ausführungsform werden mit den gleichen Bezugszeichen versehen, und auf ihre Beschreibung wird im Folgenden verzichtet.
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Wie in 5 gezeigt, ist eine Auflagefläche 32B des Kopfabschnitts 32 des Metallelements 30 mit einem Randabschnitt (oberer Abschnitt des Öffnungswandmusters 22C) des Erdungsmusters 22B auf der oberen Fläche (Plattenfläche) des Substrats 21 durch ein Lötmittel S2 verbunden. Der Körperabschnitt 31 des Metallelements 30 ist von oben in die Durchgangsöffnung 23 des Substrats 21 eingeführt. Zwischen der äußeren Umfangsfläche 31A des Körperabschnitts 31 des Metallelements 30 und der Öffnungswand der Durchgangsöffnung 23 wird das Lötmittel S2 (S1) nicht eingefüllt, sondern eine Luftschicht (ein Zwischenraum) ausgebildet. Die leitfähige Paste 50 ist zwischen einer unteren Endfläche 31B des Körperabschnitts 31 und der flachen Fläche 41 des Wärmeableitungselements 40 angeordnet, und das Wärmeübertragungsmaterial 51 ist um die leitfähige Paste 50 herum zwischen dem Substrat 21 und dem Wärmeableitungselement 40 angeordnet.
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Gemäß der zweiten Ausführungsform umfasst das Metallelement 30 den Körperabschnitt 31, welcher in die Durchgangsöffnung 23 eingeführt ist, und den Kopfabschnitt 32, welcher außerhalb der Durchgangsöffnung 23 angeordnet ist und einen Durchmesser hat, der größer als der Öffnungsdurchmesser der Durchgangsöffnung 23 ist, und der Kopfabschnitt 32 ist an das Erdungsmuster 22B des Substrats 21 angelötet und damit verbunden.
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Da der Kopfabschnitt 32 des Metallelements 30 mit dem Erdungsmuster 22B des Substrats 21 verbunden ist, ist es daher nicht unbedingt erforderlich, eine Größe des Körperabschnitts 31 und eine Größe der Durchgangsöffnung 23 sehr genau aufeinander abzustimmen, um den Körperabschnitt 31 und die Durchgangsöffnung 23 miteinander in Eingriff zu bringen, sodass das Metallelement 30 und das Erdungsmuster 22B des Substrats 21 einfach verbunden werden können.
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Andere Ausführungsformen
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Die in dieser Beschreibung dargestellte Technik ist nicht auf die in Bezug zu vorstehender Beschreibung und den Zeichnungen veranschaulichte Ausführungsformen beschränkt, sondern die folgenden Ausführungsformen sind zum Beispiel auch im technischen Umfang der dargestellten Technik in dieser Beschreibung umfasst.
- (1) In den Ausführungsformen ist das Öffnungswandmuster 22C in der Durchgangsöffnung 23 ausgebildet, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt, und es ist auch möglich, dass das Öffnungswandmuster 22C nicht in der Durchgangsöffnung 23 ausgebildet ist.
- (2) Der Kopfabschnitt 32 des Metallelements 30 ist nicht auf eine Scheibenform beschränkt, sondern kann zum Beispiel auch eine Halbkugelform, eine Kugelform, eine quaderförmige Form oder dergleichen sein.
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Bezugszeichenliste
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- [0037] 10, 60
- elektrischer Anschlusskasten
- 11
- Gehäuse
- 20
- Schaltungsanordnung
- 21
- Substrat
- 22
- Muster
- 22A
- stromzufuhrseitiges Muster
- 22B
- Erdungsmuster
- 22C
- Öffnungswandmuster
- 23
- Durchgangsöffnung
- 26
- wärmeerzeugendes Bauteil
- 27
- Anschluss
- 27A
- negativer Anschluss
- 30
- Metallelement
- 31
- Körperabschnitt
- 32
- Kopfabschnitt
- 40
- Wärmeableitungselement
- 41
- flache Fläche
- 50
- leitfähige Paste
- 51
- Wärmeübertragungsmaterial
- S1, S2
- Lötmittel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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