具有温度检测元件的电子装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本公开内容涉及具有热生成元件和温度检测元件的电子装置。
【背景技术】
[0002]通常已知一种具有检测安装在电路板上的热生成元件的温度的温度检测元件的电子装置。例如，JP 2011-9436 A公开了一种电路板，该电路板在与安装了热敏电阻芯片的表面相对的表面上具有导电图案。当热生成元件的温度上升时，导电图案的热通过铜基板制成的引线被传导到热敏电阻芯片的下表面。该热敏电阻芯片检测该热生成元件的温度。
【发明内容】
[0003]在温度检测元件和作为检测对象的热生成元件被安装在同一衬底上的情况下，理想的是将该温度检测元件和该热生成元件布置成彼此邻近，以准确地检测热生成元件的温度。然而，如果优先将该温度检测元件和该热生成元件布置为彼此邻近，则提供热生成元件的主要热质量的周边热生成部图案减少，因此可能必然会牺牲热耗散。
[0004]在JP2011-9436 A的结构中，当板为单层板时，导电图案的热被有效地传导到热敏电阻芯片的下表面。然而，当将JP2011-9436 A的结构应用到多层板如四层板至六层板时，导电图案的热则不会被充分地传导。因此，难以准确地检测热生成部件的温度。
[0005]鉴于上述问题作出本公开内容，本公开内容的目的是提供具有如下结构的电子装置，在该结构中温度检测元件能够准确地检测热生成元件的温度。
[0006]根据本公开内容的一个方面，电子装置包括衬底、热生成元件、热生成部图案、温度检测元件、直下层图案以及层间连接柱。热生成部图案被连接到热生成元件并且从热生成元件接收热。温度检测元件被设置成与衬底的第一表面邻近并且检测热生成元件的温度。该直下层图案被设置在衬底的与温度检测元件相对的第二表面上并且处于包括与温度检测元件对应的部分的区域中。层间连接柱在热生成部图案与直下层图案之间进行连接以将热从热生成部图案传导到至少直下层图案。
[0007]在这种结构中，从热生成元件生成的热通过热生成部图案和层间连接柱而被传导到直下层图案，并且进一步通过衬底从直下层图案传导到温度检测元件。因此，可以由温度检测元件准确地检测热生成元件的温度。
[0008]例如，即使热生成元件和温度检测元件被布置在分离的位置处，如在多层板中通过其之间的若干层被布置在较上层与较下层上，温度检测元件也能够准确地检测热生成元件的温度。
【附图说明】
[0009]通过参照附图进行的以下详细描述中，可以更清楚地看到本公开内容的上述及其他目的、特征以及优点。在附图中，相似的附图标记表示相似的部分:
[0010]图1是根据本公开内容的第一实施方式的电子装置的分解透视图；
[0011]图2是图1中示出的电子装置的示意横截面图；
[0012]图3是根据本公开内容的第二实施方式的电子装置的分解透视图；
[0013]图4是图3中示出的电子装置的示意横截面图；
[0014]图5是根据本公开内容的第三实施方式的电子装置的分解透视图；
[0015]图6是图5中示出的电子装置的示意横截面图；
[0016]图7A是示出了根据本公开内容的第四实施方式的电子装置的集热图案的示意图；
[0017]图7B是示出了根据本公开内容的第五实施方式的电子装置的集热图案的示意图；
[0018]图8是示出了本公开内容的实施方式中的每个实施方式的电子装置的温度检测电路的不意图；以及
[0019]图9是对比示例的电子装置的分解透视图。
【具体实施方式】
[0020]在下文中，将参照附图描述根据本公开内容的实施方式的电子装置。
[0021](第一实施方式)
[0022]将参照图1和图2描述本公开内容的第一实施方式的电子装置。在该电子装置中，形成各种电子电路的布线图案被设置在印刷电路板等上。电子装置包括由于流过相对大量的电流而生成热的“热生成元件”以及检测该热生成元件的温度的“温度检测元件”。以下集中描述用于通过温度检测元件准确检测从热生成元件生成的热的结构，而省略关于其他一般事物的描述。
[0023]因此，在图1和图2中示意性地示出了第一实施方式的电子装置101的主要部分，使得该电子装置101的形状被极大地简化，而在厚度方向上加以强调。图1是多层板的分解透视图，在图1中，分别示出了衬底21、22、23以及在衬底21、22、23等的表面上设置的层图案301、302、41、42和6。在该分解透视图中，层图案的前端表面用影线示出，以区别于衬底21、22、23的端表面，并且该影线并不指示横截面。
[0024]图2是与图1对应的示意横截面图。在图2中，用虚线示出了散热器11，电子装置101固定到该散热器11。
[0025]在以下描述中，为方便起见，将图1和图2的顶侧称为电子装置101的“顶”侧，而将图1和图2的底侧称为电子装置101的“底”侧。然而，当使用电子装置101时，这种方向与实际方向无关。
[0026]在电子装置101中，衬底21、衬底22、衬底23以及衬底21、衬底22、衬底23的表面上的层图案301、层图案302、层图案41、层图案42和层图案6被交替地堆叠。衬底21、衬底22、衬底23由电绝缘且热绝缘的材料如玻璃环氧树脂或者陶瓷制成。特别地将顶部衬底21称为“第一衬底21”。层图案301、层图案302、层图案41、层图案42和层图案6中的每个层图案由导电且导热的金属膜如铜制成。
[0027]在本实施方式中，衬底22、衬底23和内层图案42对应于不具有特定技术特征的“其他图案”和“其他层图案”。为了清楚地指示该特征，在图1的分解透视图中，在通孔5的周边，有意省略了对其他图案和其他层图案的图示。
[0028]在电子装置101的底侧，热生成元件8被设置在作为最下层的热生成部图案6的下表面上。热生成元件8是例如在如用于驱动DC有刷电动机的H桥电路或者用于驱动三相交流无刷电动机的逆变器电路的情况下使用的半导体开关元件。例如，热生成元件8是MOSFET 等。
[0029]热生成部图案6是包括热生成元件8的主要电流路径的图案。在热生成元件8是MOSFET的情况下，热生成部图案6形成漏源电流路径。
[0030]例如，在生成交通工具电动助力转向设备的转向助力扭矩的电动机中，有必要迅速生成大的输出。在这种情况下，大量的电流在半导体开关元件中流动，因此该半导体开关元件生成热。而且，由于交通工具中的安装空间的限制，必须减小驱动装置的尺寸。因此，该驱动装置处于难以充分进行热辐射的恶劣环境中。如果该半导体开关元件过热而超过可耐受温度，则该元件可能被损坏，因而造成辅助转向操作的功能发生故障。
[0031]因此，对半导体开关元件的温度进行检测并且将电流限制到不使半导体开关元件过热而超过可耐受温度的控制技术是必要的。而且，有必要改进检测的准确度，以使温度检测的误差最小化。
[0032]认为本实施方式的电子装置101的热生成元件8用于这个目的。不用说，热生成元件8是用于驱动电动助力转向设备的转向助力电动机的半导体开关元件，这仅是一个例子。本实施方式的“热生成元件8”可以是需要进行过热保护的任何元件。
[0033]如图2中的虚线所示，本实施方式的电子装置101被固定于散热器11，散热器11是例如由铝制成的。在热生成元件8是半导体开关元件的情况下，热生成元件8以如下方式被表面安装在热生成部图案6的安装表面61上:半导体开关元件的引线部分81面对安装表面61，并且与引线部分81相对的后表面82被暴露而与散热器11相对。例如，后表面82提供源电极的暴露的表面。
[0034]在电子装置101被固定于散热器11的状态下，热生成元件8被容纳在散热器11的凹处12中。热辐射胶体13被填充在热生成元件8与散热器11之间。热辐射胶体13由电绝缘且导热的材料如硅基材料制成。可替代地，可以将电绝缘散热片设置在热生成元件8与散热器11之间。
[0035]通过这种结构，从热生成元件8生