[发明专利]整流装置的制造方法及整流装置

说明书

技术领域

本发明涉及具备压入保持于散热用散热器的整流元件的整流装置的制造方法及整流装置，尤其涉及整流元件压入散热用散热器的压入方法，优选适用于搭载于车辆等的车辆用交流发电机。

背景技术

在现有的整流装置，尤其是在搭载于车辆的过程中经常遭受振动的整流装置中，为了不使压入安装后的整流元件从散热用散热器脱落，将整流元件的圆柱状散热器的外径设为大于形成于散热用散热器的压入孔的内径，由此来对压入容许范围进行设计。此时，存在下述问题，即：高荷重被施加到作为按压面的整流元件的圆柱状散热器的底部外表面，从而圆柱状散热器底部内表面所具备的半导体芯片(semiconductor pellet)发生变形。

作为针对上述问题的措施，所考虑采用的方法可列举出下述几种。

1.采用沿压入方向(从一侧向另一侧)使压入孔的内径递减的结构，从而使二极管的(圆筒或圆柱状)散热器沿着压入孔的内周面倾斜地(呈圆锥状地)变形(专利文献1、图3)，利用前端面为平面的压入棒向按压面施加均匀的荷重，由此来进行压入。或者，将压入夹具的前端面设为球状凹面，从而主要与按压面的外周部相接触，由此来抑制整流元件的变形。

2.通过将二极管接受侧的压入孔的锥度设为0.2到2.5度，优选设为0.3到2度，从而在不超过最大容许压入力的情况下对二极管进行接合(专利文献2，图2)。二极管外周的滚花在二极管接受侧的压入孔的小径侧以较大的深度大幅变形。压入工序通过考虑偏移程度和按压力来进行控制。

3.将散热翅片的压入孔内周面设为锥形，并将压入开始侧的内径设为比反向压入开始侧的内径要大(专利文献3，图5)。或者构成为将散热翅片的压入孔内径设为固定，并将实施了滚花的整流元件的外周面的外径设为推入开始侧小于反向推入侧(专利文献3，图3)。由此防止了因压入开始侧的划痕等而引起的接触面积减少所导致的散热性的下降，元件的热疲劳寿命下降。专利文献3的图3中，在上述的同时，将滚花形状的大径凸部的径向高度设为反向推入侧低于推入开始侧，从而使得推入(开始)时大径凸部进一步变形，并且以更好地紧密度被推入散热翅片。

4.采用接受孔是在厚度6mm左右的铝板材上实施冲孔模而得到的结构，并将二极管压入。二极管与铝板材的接触范围相对较小(专利文献4，图6)。冲孔得到的构件在通常情况下是可重复利用的。

另一方面，在专利文献5中示出下述工艺：利用上侧按压部和下侧按压部夹持被压入构件及压入构件，使下侧按压部从下方上升至与压入构件抵接，从而将压入构件压入被压入构件。为了提高被压入构件的定位精度，采用下述结构，即：在上侧按压部设置外周面呈锥形的定位销，使该定位销与被压入构件的压入孔相卡合。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3675767号公报(图3)

专利文献2：德国专利发明第DE102006019315A1号说明书(图2)

专利文献3：日本专利第4626665号公报(图3，图5)

专利文献4：美国专利第US6,476,527B2号说明书(图6)

专利文献5：日本专利第4122907号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

现有多个示例中的压入孔是通过对其内周缘部进行加工来得到所期望的形状。这是因为需要保持整流元件对其施加于其上的振动的耐受性、以及用于之后的电连接的位置精度。在加工中，浪费了切削去除部分的材料，也增加了制造工序。例如，作为压入孔的内周缘部的加工工序，考虑有下述4个工序：(a)用刃具进行加工、(b)切削物的去除处理、(c)加工液的处理(洗净)、(d)确认。尤其是在每一台发电机中根据正极侧和负极侧的组合而使用12个整流元件的机型中，需要耗费大量的时间和精力。此外，加工液并不易于废弃，需要另外的能源来进行处理，这就违反了近年来CO₂削减等地球环境保护。

上述专利文献1至3所示的沿压入孔的压入方向设置所期望的锥度的情况也基本相同。在散热器成形之后，考虑到通过对压入孔内周缘部实施切削加工，得到稳定的锥面，可确保整流元件的保持和位置精度。在如专利文献3的图3所示，整流元件的滚花侧具备锥形的情况下，对于作为从普通的制造厂商得到的通用元器件的整流元件(二极管)，利用该制造工艺也不易形成锥度，需要指定单独标准·单独制作方法，对于作为量产产品的发电机的元器件，存在缺乏通用性、无法降低制造成本的问题。