JPH0426786B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、オートバイ等の車両に搭載する全波
整流装置の製造方法に関するものである。

〔従来の技術〕

オートバイに搭載されている従来の三相全波整
流装置は第１６図に示す如く、Alのダイキヤス
ト品から成る放熱基板１、エポキシ樹脂から成る
絶縁層２、Ni被覆Cu材から成る帯状金属片３、
整流素子４、エポキシ樹脂から成る封止材５から
成る。整流素子４は、シリコンダイオードチツプ
６を半田（図示せず）により帯状金属片３に固着
し、シリコンダイオードチツプ６にNi被覆Cu材
から成りリード線７を半田（図示せず）により固
着し、シリコンラバーから成る保護樹脂８によつ
てシリコンダイオードチツプ６の部分を被覆する
ことによつて構成されている。１つの帯状金属片
３には極性の異なる整流素子４が２個固着されて
整流体９が構成されており、図示していないが、
整流体９が３個並列配置されている。１０は、
Ni被覆Cu材から成る接続片で、並列する整流体
９を橋渡しするようにリード線７同志を連結して
いる。この結果、三相全波整流回路が構成されて
いる。

この三相全波整流装置を組立る際ちは、第１７
図に示す如く、整流体９を別個に作成した上で、
未硬化の粘液状エポキシ樹脂２ａを放熱基板１の
上に被覆し、エポキシ樹脂２ａに帯状金属片３を
軽く押し付けておいて加熱し、エポキシ樹脂２ａ
を硬化させる。エポキシ樹脂２ａが硬化して形成
される絶縁層２は、整流体９の放熱基板１とを接
着しているだけでなく、これらの間を電気的に絶
縁している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、上述のような方法で形成する絶縁層
２を薄くしすぎると、絶縁層２中に残存する気泡
の影響等により絶縁性が低下してしまう。このた
め、絶縁層２は300μｍ程度の厚さに形成されて
いるのが実状で、これ以上薄くすることは絶縁性
が損なわれるため困難である。

この結果、シリコンダイオードチツプ６で発生
した熱が放熱基板１に伝達されている経路におい
て、絶縁層２の熱抵抗がかなり大きいものとな
る。放熱基板１から大気中への放熱効率は絶縁層
２の熱抵抗が大きいことによつて低下しており、
これを大きな放熱基板１を使用することによつて
補つて所望の放熱能力を持たせている。したがつ
て、全波整流装置に対する小形化・軽量化の要求
には十分に応えることができない。

そこで本発明の目的は、放熱性の良い全波整流
装置を容易に製造することができる方法を提供す
ることにある。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するための本発明は、実施例を
示す図面の符号を参照して説明すると、金属板１
２の一方の主面に絶縁層１３を介してろう接容易
な金属薄膜１４を形成した放熱基板１１を用意
し、前記放熱基板１１の前記金属薄膜１４を部分
的に除去することにより、互いに電気的に分離し
た複数の島状金属薄膜１４ｂを形成し、前記放熱
基板１１とは別に、前記金属薄膜１４よりも厚く
且つろう接容易な複数の金属片１７を用意し、前
記複数の金属片１７の一方の主面上に正極性の第
１の整流素子１８の一方の電極と逆極性の第２の
整流素子１９の一方の電極とを夫々ろう接し、前
記複数の金属片１７の他方の主面を前記複数の島
状金属薄膜１４ｂに夫々ろう接し、前記複数の金
属片１７の前記第１の整流素子１８の他方の電極
を互いに接続して一方の直流出力端子を設け、前
記複数の金属片１７の前記第２の整流素子１９の
他方の電極を互いに接続して他方の直流出力端子
を設け、前記複数の金属片１７を交流入力端子と
することを特徴とする車両搭載用全波整流装置の
製造方法に係わるものである。

［発明の作用効果］ 本発明によつて次の作用効果を得ることができ
る。

(イ) 所望形状に切断した複数の金属箔を金属板１
２に絶縁性接着材で個々に接着するのではな
く、金属板１２に共通に金属薄膜を形成した後
に部分的に除去して互いに電気的に分離した複
数の島状金属薄膜１４ｂを形成するので、放熱
性の悪化が少ない比較的薄い絶縁層１３によつ
て複数の島状金属薄膜１４ｂを金属板１２から
電気的に分離することができる。従つて、放熱
性の良い整流装置を容易に提供することが出来
る。

(ロ) 金属片１７を絶縁性接着材で金属板１２に固
着するのではなく、島状金属薄層１４ｂにろう
接するので、金属片１７の固着に基づく放熱性
の低下を防ぐことができる。

(ハ) 複数の金属片１７に正極性の第１の整流素子
１８と逆極性の第２の整流素子１９とを夫々接
続し、これを交流入力端子とするので第１及び
第２の整流素子１８，１９を伴なつた複数の金
属片１７を同一構成にすることが可能になり、
製造が容易になる。

〔実施例〕

次に、第１図〜第１４図により、本発明の１実
施例に変わるオートバイに搭載するための三相全
波整流装置の製造方法を説明する。

まず、第２図に示す大面積の放熱基板１１を作
製する。放熱基板１１の断面構造は、第３図に示
すように、Al材から成る金属板１２、エポキシ
樹脂から成る絶縁層１３、Cu材から成る金属薄
膜１４の三層構造となつている。この三層構造を
作成するには、第４図に示すように、減圧雰囲気
中で金属板１２の上にエポキシ樹脂フイルム１３
ａを介してCu箔１４ａを重ね、Cu箔１４ａを全
面的に軽く圧しつつ加熱する。エポキシ樹脂フイ
ルム１３ａは一旦溶融した後に熱硬化して絶縁層
１３となり、金属板１２と金属薄膜１４を接着さ
せかつ電気的に絶縁する。このとき、第１６図の
従来の場合のように粘液状のエポキシ樹脂２ａが
帯状金属片３によつて局所的に圧せられて薄くな
るようなことがないため、エポキシ樹脂フイルム
１３ａの厚み分のエポキシ樹脂がそのまま絶縁層
１３の厚み分を形成することになる。エポキシ樹
脂フイルム１３ａは薄く均一な厚さで、しかも良
好な絶縁性を有するものを入手できる。このた
め、エポキシ樹脂フイルム１３ａのこれらの長所
が絶縁層１３に引き継がれることになり、例えば
厚さ80μｍで接着性と絶縁性の両方とも問題のな
い絶縁層１３が形成される。

なお、放熱基板１１を作製するには、金属板１
２の上に印刷法によりエポキシ樹脂層を形成し、
その上から高周波イオンブレーテイング法でCu
層を形成する方法などもある。いずれにしても、
金属板１２−絶縁層１３−金属薄膜１４の三層構
造として放熱基板１１を作製するのであれば、絶
縁層１３を絶縁性を損なうことなく従来例の絶縁
層２より大幅に薄く形成することができる。

次に、第５図に示すように、金属薄層１４を部
分的にエツチング除去して、全波整流装置１個分
につき、分離した３個の帯状金属薄層１４ｂを並
列に残存させる。

次に、第６図及び第７図に示すように、この大
面積の放熱基板１１を切断して、全波整流装置１
個分の大きさ放熱基板１１ａを作製する。１５は
取付孔である。なお、放熱基板１１ａに分解した
後に、上記金属薄層１４の部分エツチングを行つ
てもよい。

一方、放熱基板１１ａの作製とは別に、第８図
及び第９図に示す整流体１６を全波整流装置１個
につき３個作製する、１７はNi被覆Cu材から成
る帯状金属片、１８，１９は整流素子、２０はサ
イリスタで、これらの極性は第９図に示す通りで
ある。整流素子１８，１９は、シリコンダイオー
ドチツプ２１，２２を半田（図示せず）により帯
状金属片１７に固着し、シリコンダイオードチツ
プ２１，２２にNi被覆Cu材から成るリード線２
３，２４を半田（図示せず）により固着し、更に
シリコンラバーから成る保護樹脂２５，２６によ
つてシリコンダイオードチツプ２１，２２の部分
を被覆することによつて構成されている。サイス
リスタ２０も同様に、サイリスタチツプ２７の固
着、リード線２８の固着、保護樹脂２９の被覆に
よつて構成されている。なお、サイリスタ２０は
ゲート電極リードとなるようにサイリスタチツプ
２７に固着されたAg細線３０を有する。

第１図は、上述のようにそれぞれ別個に用意し
た放熱基板１１ａと３個の整流体１６とを一体化
するときの様子を示す。３個の整流体１６のそれ
ぞれは、３個の帯状金属薄層１４ｂのそれぞれに
半田（図示せず）により固着され、第１０図のよ
うになる。なお、整流体１６の固着用半田は融点
が400℃以下の軟ろうであることが望ましい。

次に、第１１図に示すように、三相全波整流回
路を構成するための結線等を行う。３１はサイリ
スタ２０の制御回路が構成されたハイブリツド
IC基板で、その詳細は省略する。３２は整流素
子１８のリード線２３の３個分を共通接続するた
めの接続片である。３３は整流素子１９のリード
線２４とサイリスタ２０のリード線２８のそれぞ
れ３個分、合計６個分を共通接続するための接続
片である。各接続片３２，３３はNi被覆Cu材か
ら成る。３４，３５，３６は帯状金属片１７には
それぞれ接続された絶縁物被覆Cu線から成る接
続線である。３７，３８は接続片３２，３３に接
続された同じく接続線である。３９，４０は接続
片３２，３３のそれぞれとハイブリツドIC基板
３１とを接続する接続線である。サイリスタ２０
のゲート電極リードである細線３０は、ハイブレ
ツドIC基板３１に接続される。これらの接続は、
すべて半田（図示せず）固着で行われている。

最後に、エポキ樹脂から成るケース４１をエポ
キシ系接着剤（図示せず）で放熱基板１１ａに固
着し、その内部にエポキシ樹脂から成る封止樹脂
４２を充てんして、第１２図および第１３図に示
す全波整流装置を完成させる。

第１４図は、この全波整流装置の回路図であ
る。接続線３４，３５，３６は交流入力端子で、
これらに交流発電機からの三相交流が入力され
る。接続線３７，３８は直流出力端子で、バツテ
リーに接続される。サイリスタ２０とハイブリツ
ドIC基板３１から成る回路は、バツテリーの過
充電を防止するために付加されたものである。す
なわち、バツテリーが過充電になるとハイブリツ
ドIC３１がこれを検出してサイリスタ２０を３
個とも導通させ、接続線３７，３８からの直流出
力を止める。

なお、発電機の発電を止めて過充電を防止する
方式を採用するときなどはサイリスタ２０の必要
がなくなるので、帯状金属薄層１４ｂおよび整流
体１６を２個とするのが普通である。すなわち、
第１４図における３個の整流素子１８を帯状金属
片１７上に形成して１つの整流体１６を作製し、
３個の整流素子１９を別の帯状金属片１７上に形
成してもう１つの整流体１６を作製し、これら２
個の整流体１６をそれぞれ帯状金属薄層１４ｂに
固着する。この場合、帯状金属片１７が直流出力
端子側、リード線２３，２４を接続する３組の接
続片が交流入力端子側となる。ただし、本発明に
関しては、これらの回路配置上の違いは本質的な
違いとはならない。

このようにして製作した全波整流装置は、絶縁
層１３が従来の絶縁層２よりも大幅に薄く形成さ
れていることにより、整流素子１８，１９および
サイリスタ２０と放熱基板１１ａの間の熱抵抗が
小さく、金属板１２からの熱放散の効率が良い。
このため、この全波整流装置を従来のように外部
放熱体に取付けることなく使用するとしても、放
熱基板１１ａの熱容量は従来の放熱基板１よりも
かなり小さいもので足りる。また、この特長を生
かして、オートバイの構成部材の一部を外部放熱
体として利用すれば、放熱基板１１ａ自体は全波
整流装置の強度を維持できる程度のものでよい。
例えば金属板１２を２mm厚のAl板とすれば足り
る。金属板１２が薄いと放熱基板１１のプレス加
工が可能であるため、放熱基板１１ａの平面形状
の変更要求があつても、従来のダイキヤスト品と
比べると簡単に応じることができる。

第１５図はオートバイの構成部材の一部として
スタータモータを選んで、その側面ケースカバー
に全波整流装置を取付けた例である。４３はスタ
ータモータ、４４はAl材から成る胴体ケース、
４５，４６はFe材から成る側面ケースカバー、
４７はモータの回転力を伝達するシヤフトの端
部、４８は全波整流装置を側面ケースカバー４５
に固定している取付ねじである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係わる全波整流装置
の組立を示す断面図、第２図は放熱基板の斜視
図、第３図は第２図の放熱基板の一部断面図、第
４図は放熱基板の作製方法を示す断面図、第５図
は金属薄層をエツチングした放熱基板を示す斜視
図、第６図は切断後の放熱基板を示す斜視図、第
７図は第６図の−線断面図、第８図は整流体
を示す斜視図、第９図は第８図の−線断面
図、第１０図は放熱基板と整流体との組み合せ構
造を示す斜視図、第１１図は外装前の全波整流装
置を示す斜視図、第１２図は外装後の全波整流装
置を示す斜視図、第１３図は第１２図の−
線断面図、第１４図は全波整流装置の回路図、
第１５図はオートバイのスタートモータに全波整
流装置を取付けた状態を示す側面図、第１６図は
従来の全波整流装置を示す断面図、第１７図は第
１６図の全波整流装置の組立方法を示す断面図で
ある。 １１ａ……放熱基板、１２……金属板、１３…
…絶縁層、１４ｂ……金属薄層、１６……整流
体、１７……金属片、１８，１９……整流素子、
２０……サイリスタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 金属板１２の一方の主面に絶縁層１３を介し
   てろう接容易な金属薄膜１４を形成した放熱基板
   １１を用意し、 前記放熱基板１１の前記金属薄膜１４を部分的
   に除去することにより、互いに電気的に分離した
   複数の島状金属薄膜１４ｂを形成し、 前記放熱基板１１とは別に、前記金属薄膜１４
   よりも厚く且つろう接容易な複数の金属片１７を
   用意し、前記複数の金属片１７の一方の主面上に
   正極性の第１の整流素子１８の一方の電極と逆極
   性の第２の整流素子１９の一方の電極とを夫々ろ
   う接し、 前記複数の金属片１７の他方の主面を前記複数
   の島状金属薄膜１４ｂに夫々ろう接し、 前記複数の金属片１７の前記第１の整流素子１
   ８の他方の電極を互いに接続して一方の直流出力
   端子を設け、 前記複数の金属片１７の前記第２の整流素子１
   ９の他方の電極を互いに接続して他方の直流出力
   端子を設け、 前記複数の金属片１７を交流入力端子とするこ
   とを特徴とする車両搭載用全波整流装置の製造方
   法。