JP3050723U - 固定具を備えたヒートシンク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ヒートシンクの半導体素子取付板に切欠
を形成させないで、基板に装着済の半導体素子を、何の
不便もなく、ヒートシンクに取り付ける。 【解決手段】 放熱部を形成する半導体素子取付板1
と、該半導体素子取付板1の任意の位置から外方に突出
する張出部3とからなり、さらに該張出部3下方の前記半
導体素子取付板面に、ネジ4で固定具5を締着することに
より半導体素子6を圧接させるヒートシンクである。そ
して、前記張出部3の任意箇所にネジ孔30を螺設すると
ともに、前記固定具5として折曲状金属板を用い、その
一方の片部を内方に入り込むように形成させ、かつその
任意箇所にネジ孔を螺設し、固定具5の折曲部を外方に
向け、かつその一方の片部のネジ孔と前記張出部のネジ
孔30とを対向させた状態で、両ネジ孔を介してネジで締
め付けることにより、前記固定具5の他方の片部と前記
半導体素子取付板1とで、半導体素子6を挟持させつつ圧
接させる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

この考案は、半導体素子を冷却するためのヒートシンクであって、半導体素子 を固定する固定具を備えたヒートシンクに関する。

【０００２】

【従来の技術】

トランジスタやサイリスタ等の半導体素子は、使用中に温度が上昇するとその 性能が格段に落ち、ひどい場合にはシステムが暴走したりするため、放熱部を有 するヒートシンクに固定されつつ基板に装着される。

【０００３】 半導体素子を基板に装着する場合、半導体素子をヒートシンクに固定した後そ の脚を基板に固着する方法と、予め半導体素子を基板に固着した後、その固着状 態のまま半導体素子をヒートシンクに固定する方法とがある。後者の方法は、半 導体の脚の数やフォーミング処理のあるものなど、最初にヒートシンクに半導体 素子を取り付けてしまうと、基板への固着が困難となる場合に採られる。

【０００４】 そのような後者の方法、すなわち予め半導体素子を基板に固着する方法では、 ヒートシンクへの取り付けとして、図５や図６（特公昭６２−２８７６８号）に 示すように、ヒートシンクの半導体素子取付板（放熱板）7に板バネ部材8を水平 方向に締着させることで、同壁に半導体素子6を圧着する方法があった。しかし ながら、このような取り付けでは、板バネ8のネジ4締め付けが水平方向、つまり 横方向から行うため、基板9上に取り付けられる他の部品との関係でネジを締め 付けにくく、その作業が煩雑という問題があった。

【０００５】 このため、図７（実公平４−４０２８２号）、図８（実公平４−１４９３６号 ）、図９（実用新案登録第２５０６８０８号）に示されるヒートシンクが提案さ れている。これらは基本的に、いずれもヒートシンクの半導体素子取付板7から 張出部10を設け、その張出部10からネジ4を介して固定具11を締め付け、その固 定具11により半導体素子6を半導体素子取付板7に固着するものである。これらに よれば、半導体素子6のヒートシンクへの取り付けは、ネジ4の締め付けが垂直方 向、つまり上方向から行うため横方向からネジ締め付けを行う図５や図６の構造 と比較して作業上の煩雑さが解消する。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、図７乃至図９に示す構造ではいずれも、ヒートシンクの半導体 素子取付板7に形成された切欠12に固定具11端部を挿通させ、その状態で固定具1 1が張出部10にネジ4で締着されていた。すなわち、それらの構造では、ヒートシ ンクの半導体素子取付板7に固定具11端部の挿通用切欠12を形成させる必要があ った。このため、ヒートシンクの製造工程において切欠12の工程を要する煩雑さ が増し、また製造工程の増加によってそのコスト負担もかかっていた。

【０００７】 この考案は、従来技術の以上のような問題に鑑み創案されたもので、ヒートシ ンクの半導体素子取付板に切欠を形成させることなく、かつ基板に装着済の半導 体素子を取り付ける際の作業上の不便さがないヒートシンクを提供しようとする ものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上方向からネジ締め付けを行う図７乃至図９の構造において、半導体素子取付 板7に切欠12を形成させていたのは、固定具11の端部をそこに挿通させることに より固定具11をヒートシンクに固定させることを主目的とするためであるが、図 ７では張出部10の反対側に固定具11を取り付けるため、図８では切欠12に挿通さ れた固定具11端部を支点としたてこの作用力で半導体素子6を圧接させるため、 図９では固定具11の一端を押圧する方向と反対方向に作用する力を利用するため 、いずれも切欠12が必須となるものである。

【０００９】 ここで、図８及び図９の構造（すなわち張出部10側に固定具11を固定する構造 ）に限定して考えると、いずれも、固定具11の張出部10に締着される力方向が、 両図とも下方に向かっており、固定具11の形状も、その下方に向かう力を利用し ていることに基づいているので、切欠12が必須の構成になっていると言える。換 言すれば、固定具11の形状を改良すれば、切欠12が不要となる構造も考えられる ことになる。

【００１０】 そこで本考案者等は、切欠が不要となる固定具の構造を検討した結果、固定具 の張出部に締着される力方向を上方向に向かうようにすると同時に、半導体素子 を半導体取付板に圧接できる固定具の形状を創案し、かつそのような力の作用が あれば切欠が不要でも固定具を締着させて半導体素子を取り付けることができる ことを見い出し、本考案を創案するに至ったものである。

【００１１】 このため、この考案に係る固定具を備えたヒートシンクは、放熱部を形成する 半導体素子取付板と、該半導体素子取付板の任意の位置から外方に突出する張出 部とからなり、さらに該張出部下方の前記半導体素子取付板面に、ネジで固定具 を締着することにより半導体素子を圧接させるヒートシンクであって、前記張出 部の任意箇所にネジ孔を螺設するとともに、前記固定具として折曲状金属板を用 い、その一方の片部を内方に入り込むように形成させ、かつその任意箇所にネジ 孔を螺設し、折曲状金属板の折曲部を外方に向け、かつその一方の片部のネジ孔 と前記張出部のネジ孔とを対向させた状態で、両ネジ孔を介してネジで締め付け ることにより、前記固定具の他方の片部と前記半導体素子取付板とで、半導体素 子を挟持させつつ圧接させることを特徴とする。

【００１２】 ここで、前記折曲状とは、板状金属板が任意の中間部において、少なくとも９ ０゜あるいはそれ以下の鋭角に折曲されているような形状をいい、また折曲部で 分けられる一方の片部と他方の片部との長さは一致してもしなくても良い。例え ば、断面がひらがなの「く」、アルファベットの「Ｌ」、数字の「７」のような 形状も本考案に含まれるものである。また、固定具の一方の片部が内方に入り込 む態様とは、平板に一方の片部上面を当接した際、平板と一方の片部上面との間 に間隙が形成されるような態様をいうものであり、後述する図３に示す直線的な 態様や、図４に示す曲線的な態様のいずれでもよい。

【００１３】 本考案における半導体素子の取付は、固定具の折曲部を外方に向けかつ、ヒー トシンク張出部のネジ孔と、固定具の一方の片部のネジ孔を対向させるように配 置するとともに、ヒートシンクの半導体取付板と固定具の他方の片部との間に半 導体素子を挿入させ、その状態で張出部上方からネジを螺合させていく。一方の 片部は内方に入り込むような形状に形成されているので、片部の上面の大部分は 張出部の下面には接触しておらず、すなわち片部と張出部との間には間隙が形成 される。ネジを締め付けていくと、一方の片部には上方に向かう力が作用し、間 隙がゆがむことになって他方の片部が半導体取付板側（いわば内側）に傾き、そ の間にある半導体素子を圧接していく。ネジをきつく締めれば、固定具の他方の 片部はより半導体素子取付部側に傾き、半導体素子を強固に挟持することになる 。すなわち、ヒートシンクには切欠を形成させずに、半導体素子を取り付けるこ とができ、またネジ締めは張出部の上方から行うので、基板に既着済の半導体素 子をヒートシンクに取り付けるに際しても煩雑さがない。

【００１４】

【考案の実施の形態】

本考案の実施形態例を図面に基づき説明する。図１は第１形態例となるヒート シンク、図２は第２形態例となるヒートシンク、図３は図１及び図２のヒートシ ンクに用いられる固定器具を示す。

【００１５】 第１形態例のヒートシンクは、図１に示すように、半導体取付板となる垂直板 1の腹側に複数のフィン2が形成された形状よりなり、垂直板1の背側の任意の位 置から、先端が下方に向く凸部を有した張出部3が形成される。該張出部3にはネ ジ孔30が穿設され、その下方には、ネジ4により固定具5が締着される。該固定具 5の詳細は後述する。

【００１６】 第２形態例のヒートシンクは、図２に示すように、複数段のフィン2の両側に 半導体取付板となる垂直板1がそれぞれ形成され、前記第１実施形態例と同様に 、それらの各背側の任意の位置から前記形態例と同様の張出部3がそれぞれ形成 され、該張出部3にはネジ孔30が穿設され、その下方に固定具5がネジ4により締 着される。

【００１７】 前記固定具5は、図３に示すように、一方の片部50が他方の片部51に比べて短 くなるように任意の鋭角に折曲され、さらに一方の片部50の端部が外方に折曲さ れて、その一方の片部50は内方に入り込むような形状となっている。また該片部 50には、ネジ孔52が螺設される。他方の片部51は、その端部側が外側に沿ったア ール状となっており、その部分で半導体素子6を圧接する。なお、固定具5の片部 50が内方に入り込む態様は、図３のように直線的なものだけでなく、例えば図４ に示すような曲線状の態様でもよい。

【００１８】 次に両形態例における半導体素子6の取付方法を説明する。固定具5の折曲部を 外方に向け、かつヒートシンク張出部3のネジ孔30と、固定具5の片部50のネジ孔 52を対向させるように配置するとともに、ヒートシンクの垂直板1と固定具5の他 方の片部51との間に半導体素子6を挿入させ、その状態で張出部3上方からネジ4 を螺合させていく。片部50は内方に入り込むような形状に形成されているので、 片部50上面は端部を除いて、張出部3の下面には接触しておらず、すなわち片部5 0と張出部3との間には間隙が形成される（図２(a)に示す状態）。ネジ4を締め付 けていくと、片部50には上方に向かう力が作用し、間隙がゆがむことになって他 方の片部51が半導体取付板側（いわば内側）に傾き、その間にある半導体素子6 を圧接していく（図１及び図２(b)に示す状態）。ネジ4をきつく締めれば、固定 具5の片部51はより垂直板1側に傾き、半導体素子6を強固に挟持することになる 。

【００１９】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案に係るヒートシンクによれば、ヒートシンクには 切欠を形成させずに、半導体素子を取り付けることができるので、製造工程が簡 易になり、そのコストも低減できる。また、ネジ締めは張出部の上方から行うの で、基板に既着済の半導体素子をヒートシンクに取り付けるに際してもまったく 煩雑さがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１形態例を示した側面図である。

【図２】本考案の第２形態例を示した側面図であり、
(a)は半導体素子を取り付ける前の状態図、(b)は半導体
素子を取り付けた状態図である。

【図３】図１及び図２に用いられる固定具を示し、(a)
は側面図、(b)は斜視図である。

【図４】固定具の別の形態を示す側面図である。

【図５】従来の固定具を備えたヒートシンクであって、
ネジ締めを水平方向に行う構成の説明図である。

【図６】従来の固定具を備えたヒートシンク（特公昭６
２−２８７６８号）であって、ネジ締めを水平方向に行
う他の構成の説明図である。

【図７】従来の固定具を備えたヒートシンク（実公平４
−４０２８２号）であって、ネジ締めを垂直方向に行う
構成の説明図である。

【図８】従来の固定具を備えたヒートシンク（実公平４
−１４９３６号）であって、ネジ締めを垂直方向に行う
他の構成の説明図である。(a)は概略斜視図、(b)は側面
断面図である。

【図９】従来の固定具を備えたヒートシンク（実用新案
登録第２５０６８０８号）であって、ネジ締めを垂直方
向に行う他の構成の説明図である。(a)は概略斜視図、
(b)は側面断面図、(c)は切欠の部分の拡大図である。

【符号の説明】

1 垂直板 2 フィン 3 張出部 4 ネジ 5 固定具 6 半導体素子

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 放熱部を形成する半導体素子取付板と、
   該半導体素子取付板の任意の位置から外方に突出する張
   出部とからなり、さらに該張出部下方の前記半導体素子
   取付板面に、ネジで固定具を締着することにより半導体
   素子を圧接させるヒートシンクであって、 前記張出部の任意箇所にネジ孔を螺設するとともに、 前記固定具として折曲状金属板を用い、その一方の片部
   を内方に入り込むように形成させ、かつその任意箇所に
   ネジ孔を螺設し、 固定具の折曲部を外方に向け、かつその一方の片部のネ
   ジ孔と前記張出部のネジ孔とを対向させた状態で、 両ネジ孔を介してネジで締め付けることにより、前記固
   定具の他方の片部と前記半導体素子取付板とで、半導体
   素子を挟持させつつ圧接させることを特徴とする固定具
   を備えたヒートシンク。