用途

パワーエレクトロニクス筐体

インバータや電源の筐体は、通気口のある箱に見えます。実際には電子部品です。表面は接続経路の一部であり、形状は絶縁距離を決め、面の平面度は放熱フィンが熱を伝えられるかどうかを決めます。

監修 Tom、シニアプロセスエンジニア·東莞の自社工場 · 精密板金 11 年以上
パワーエレクトロニクス筐体
短い回答

パワーエレクトロニクスの筐体は、導通・絶縁距離・熱で決まります。結合は素地金属でなければならず、空間距離と沿面距離は使用電圧に耐える必要があり、ヒートシンクの取付面は外観ではなく機能としての平面度要求です。

仕上げは機能です

筐体が接地基準である場合、または EMC のためにパネル同士を導電的に結合する必要がある場合は、接触面が導電性でなければなりません。つまり塗装前にマスキングするか、本来導電性の仕上げを選びます。亜鉛めっき鋼板を素地のまま使うか、塗装パネルにマスキングした接触面を設けるかです。

落とし穴はボルト締結部です。塗装した2枚のパネルは、締めると結合しているように見えて、実は結合していません。結合電流が流れる継ぎ目では、両面にマスキングした素地面を設け、締結具も塗装品ではなくめっき品を使うのが普通です。これは図面注記の話であり、現場判断ではありません。

絶縁距離と機械設計を一体で

要件板金での帰結
面上の沿面距離部品を足すのではなく、リブ・スリット・仕切りを板金で成形する
空間距離(クリアランス)内部間隔=最も背の高い部品+要求距離で決まる
パネル間の結合マスキングした素地面、めっき締結具、取り外し可能なパネルには導電性ガスケット
ヒートシンクの取り付けシンク直下の平面度と板厚。成形面へのねじ締めトルク
発熱部品への通気通気位置と導風は熱設計と合意して決める
EMI対策ガスケット溝、フィンガーストック接地面、継ぎ目の開口寸法
電気要件が板金に着地する形

ヒートシンクと平面度

ヒートシンクは、触れている分しか熱を伝えません。筐体面が取付面なら、その平面度が効きます。反ったパネルは接触面積の減少とデバイスの過熱を意味します。平面度要求は数値と測定方法を添えて示し、通常は板を厚くするのではなく、成形した補強形状で満たします。

板厚は締結部でも効いてきます。成形面へのねじ締めトルクは材料を動かします。繰り返し締める場所にはボス、インサート、積層補強を指定します——これはラインではなく現場で顕在化する手直しリスクです。

  • 結合・接触面をすべてマスキング対象として指定し、公差が塗装前か塗装後かを明記します。
  • 導電性の仕上げの選択肢を残します。結合パネルの内面は素地の亜鉛めっき鋼板が定番です。
  • ヒートシンク面の平面度は数値と方法で指定します。「フラット」だけでは何も伝わりません。
  • 保守のとき技術者のどこに手が行くかを考え、成形とバリ取りを設計します。

よくあるご質問

塗装が必要なパネルの結合はどう処理しますか?

結合面ごとにマスキングした素地面を設け、締結具は塗装品でなくめっき品を使います。取り外すパネルには導電性ガスケットで、繰り返し組立てでも結合を保ちます。導通は図面から想定せず、組立てた状態で検証します。

ヒートシンク面の平面度要求に対応できますか?

成形で実現できる範囲で対応します。数値と測定方法を指定してください。答えは厚い板ではなく成形した補強形状から出るのが普通です。極めて厳しい平面度は別部品の機械加工板に振り向くことになり、それは早めに決めるべきコスト判断です。

通気口の標準的な考え方は?

開口率と位置を貴社の熱設計担当と合意し、ルーバー、穴あけ、メッシュパネル、フィルタ付き開口から選びます。それぞれ侵入保護と風量のトレードオフが違い、展開図をプログラムする前に決めた方がはるかに安く済みます。

沿面距離は板金で確保できますか?

たいていは形状で確保します。成形リブ、スリット、立ち上げた仕切りが面上の経路を延ばします。距離が大きい場合は別部品の絶縁仕切りが通常の答えで、絶縁試験の後で追加するのではなく、設計に組み込みます。

組立も担当してもらえますか?

機械組立は可能です。金物、インサート、ガスケット、導電性ガスケット、界面が定義されているヒートシンク、表示。電気組立と安全試験は、認証の責任が属する貴社の生産ラインで行います。

図面を送れば、確かな回答が返ります

技術者がモデルの製造性を確認し、数量を反映した見積もりを返します。価格を左右するDFM指摘も添えます。