JPH09213852A - 発熱電子部品の放熱構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パワートランジスタのような発熱電子部品を
搭載したプリント基板をケース体内に収納した回路ユニ
ットにおけるケース体外への放熱構造であって、フレキ
シブル放熱板を用いることによって組み付け作業および
熱伝達を良好にせんとするものである。 【解決手段】 ケース体３内に発熱電子部品であるパワ
ートランジスタ４を搭載したプリント基板５を収納し、
ケース体３外部に露出する第一の放熱板２を設け、パワ
ートランジスタ４に接触固定したフレキシブル性の金属
製の第二の放熱板７の他端部側を第一の放熱板２の内側
面にたわませてその反発力により圧接させ、面接触によ
る熱伝達をねじ等の固定部品を用いることなく良好に達
成し、かつ係止部としての切り起し８による係止に伴う
たまみ固定で組み付け作業をきわめて簡単なものとす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パワートランジス
タのような通電により自己発熱する電子部品を備えた電
子部品ケース体における放熱構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電子回路をケース体内に収納
して回路ユニットを構成するものにおいては、特にパワ
ートランジスタのような発熱電子部品を用いる場合、そ
の発熱によるケース体内温度上昇による樹脂ケースの溶
解や発熱電子部品そのものの過度の熱上昇による特性変
動さらには熱破壊を防止する必要があり、通常は熱伝導
の良好な金属板を放熱板としてケース体外部に伝達放熱
する構成が採用されている。

【０００３】一般には、発熱電子部品に放熱板を接触固
定し、大きなケース体にて熱吸収できる場合はそのケー
ス体内に放熱し、吸収しきれない場合はケース体外に露
出する大きめの放熱板にねじ止めにて圧接固定して外部
に放熱する構成が採用される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、前記の放熱
構造においては、発熱電子部品に接触固定される放熱板
とケース体外に露出して放熱促進する放熱板との圧接固
定構造が、ねじによるねじ込みであるため、放熱板が金
属にて形成される関係上、切り込みによる切り屑が発生
する可能性があり、この切り屑がプリント基板のパター
ンに付くことにより電路ショートの不具合が心配され
る。

【０００５】また、放熱板同士の圧接固定がねじによる
ものであるため、放熱板を含めた回路ユニットの組立て
に手間を要し、さらに電子部品と放熱板、さらに放熱板
同士の固定位置がずれると固定ずれによる応力が電子部
品に加わり破損に至ることもあるため、きわめて正確な
位置合わせが必要となり、作業性がきわめて悪い。本発
明は、位置合わせやねじ止め固定といった煩わしい作業
のない、組立ての容易な放熱構造を提供することを目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】ケース体内に収納される
プリント基板の回路パターンに接続され、通電によって
自己発熱する電子部品の放熱構造であって、前記ケース
体の外部に露出する放熱面を有した第一の放熱板と、前
記発熱電子部品に接触固定され、フレキシブル性を有し
て前記第一の放熱板に板面の一部を圧接して熱伝達する
第二の放熱板を備える。

【０００７】また、前記第二の放熱板が圧接される第一
の放熱板に、第二の放熱板の前記圧接側端部を係止する
係止部を設けたことを特徴とする。

【０００８】さらに、前記第一の放熱板が、前記ケース
体の一側壁を構成するとともに、前記第一の放熱板の熱
伝導率が、第二の放熱板の熱伝導率よりも大きいことを
特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】発熱電子部品に接触固定された第
二の放熱板が、その他端部において第一の放熱板と面接
触し、かつそのフレキシブル性（弾性）によって第一の
放熱板に圧接され、面接触による熱伝導を良好にする。
この放熱構造の組み付けが第二の放熱板をねじ止め等の
固定作業の必要なく簡単にできる。また、第二の放熱板
の端部を第一の放熱板の係止部にて簡単に係止できるた
め、電子部品を搭載するプリント基板をケース体に固定
する作業に伴って第一放熱板と第二放熱板との圧接構造
が完成する。さらに、ケース体の一側壁をなす第一放熱
板の熱伝導率を第二の放熱板の熱伝導率より大きくする
ことで、ケース体外部への放熱効率が向上する。

【００１０】

【実施例】図１は本発明の第一の実施例を示す回路ユニ
ットの断面図であり、カップ状の樹脂製ケース１とこの
カップ状ケース１の開放側を閉じて一側壁を構成する熱
伝導率のよい金属（銅やアルミニユーム等）製の第一の
放熱板２とによりケース体３を構成し、このケース体３
内に発熱電子部品であるパワートランジスタ４を搭載し
たプリント基板５を収納固定している。

【００１１】プリント基板５には図示しないが、コンデ
ンサや抵抗等の他の電子部品とともに前記パワートラン
ジスタ４を接続して回路を形成する回路パターンが形成
されており、樹脂製カップ状ケース１から一体に形成し
た支持柱６にねじ止め固定される。プリント基板５のケ
ース体内への固定は、前記第一の放熱板２にスペーサを
介して固定することもできる。

【００１２】この場合、プリント基板５は第一の放熱板
２と平行に配設され、パワートランジスタ４は四角柱タ
イプのモールド構造にてこのプリント基板５に平行に寝
せて搭載しており、その放熱面側に第二の放熱板７をね
じ止めにより接触固定している。

【００１３】第二の放熱板７は、金属製薄板からなるフ
レキシブル性を持った構造にて第一の放熱板２側に弾発
的に付勢されてその他端部が第一の放熱板２の内側表面
に圧接されるよう固定される。つまり、プリント基板５
と平行のパワートランジスタ４に一端側を接触固定し、
途中で第一の放熱板２側へ屈曲させ、その屈曲して下方
に垂下した他端部側がその長さを第一の放熱板２までの
距離より長く設定してあるため、第一の放熱板２に接触
してたわみ、端部側が第一の放熱板２の内側面と面接触
しかつその弾性力によって圧接することで、安定した熱
伝導接触構造が簡単な組み付けにて得られるものであ
る。

【００１４】第二の放熱板７の弾性力は、これを形成す
る金属板の厚みを任意に設定することで自由に調整でき
るため、その長さを長くし厚みを薄くすることで、弾性
力を小さくしブラシのような接触にて自由端とする構成
としてもよく、こうすれば、プリント基板５を内装固定
したケース１の開放側に第一の放熱板２をねじ止め等に
て固定する作業に伴って第二の放熱板７の自由端がブラ
シ接触のように第一の放熱板２内側面に接触し、かつそ
のたわみに抗した反発力にて圧接状態の放熱構造が簡単
に形成される。

【００１５】第二の放熱板７の厚みを厚くし、弾性力を
大きく設定すれば、第一の放熱板２内側面への接触圧を
高めることができるが、この場合の第一の放熱板２との
面接触を確保するため、第二の放熱板７の端部に切り込
みを形成し、第一の放熱板２の接触箇所に切り起し８
（係止部）を形成してこの切り起し８に第二の放熱板７
の前記切り込みがはまって係止されるよう構成すること
で、接触位置を固定しこれにより第二の放熱板７にたわ
みを発生させ、弾発力を大きくして圧接力を高め、面接
触による熱伝導経路を形成するものである。

【００１６】この場合も、第一の放熱板２の係止部であ
る切り起し８に第二の放熱板７端部に形成した切り込み
をはめて係止するだけで、あとは第一の放熱板２の固定
作業とともに第二の放熱板７のたわみによる圧接構成が
得られるため、きわめて簡単に放熱構造を有する回路ユ
ニットの組み付けができるものである。

【００１７】なお、第二の放熱板７の接触端部側を第一
の放熱板２の内側面に良好に接触させるためには、第二
の放熱板７の幅を大きくすればよいが、たとえば、端部
に多くの切り込みを形成してブラシ状とすることによ
り、第一の放熱板２との安定した接触を得られかつ熱伝
達のための接触面積を大きくすることができる。

【００１８】また、第一の放熱板２と第二の放熱板７と
は、ともに熱伝導性の良好な金属製板から構成される
が、ケース体外部に露出する第一の放熱板２は面積を大
きくしており、外気への放熱効率を良好にするために特
に熱伝導率の大きい金属材料を用いることが望ましい。

【００１９】すなわち、金属材料としては鉄、銅、アル
ミニユーム等が加工しやすく安価であるため、こうした
金属材料の選択にて第一の放熱板２の熱伝導率が第二の
放熱板７の熱伝導率よりも大きくなるような組み合わせ
にて各放熱板を設計する。これにより、発熱電子部品で
あるパワートランジスタ４による発熱を第二の放熱板７
から第一の放熱板２に伝達し、ケース体外に放熱する熱
伝導ルートが安定し、ケース体内への放熱によるケース
体内温度上昇が良好に押さえられる。

【００２０】図２は本発明の第二の実施例を示したもの
で、ケース体９はその四方を全て樹脂性にて形成してお
り、内部に収納されるプリント基板１０にはケース外部
への放熱のための第一の放熱板１２が加締め固定され、
ケース体９に開放した開口部１３に第一の放熱板１２の
一部を臨ませて外気への放熱を可能に構成している。

【００２１】プリント基板１０に接続した発熱電子部品
である抵抗体１１には第二の放熱板１４が接触固定され
ており、この第二の放熱板１４は他端部を前記第一の放
熱板１２側に延長してその距離よりも長い長さ関係によ
って、第一の実施例と同様たわみが発生し、その反発力
によって第一の放熱板１２の面に圧接することになる。

【００２２】これにより、発熱抵抗体１１の発熱は、第
二の放熱板１４から第一の放熱板１２に伝達され、第一
の放熱板１２のケース体外への露出面から良好に放熱さ
れ、ケース体内温度上昇や発熱電子部品の熱破壊といっ
た不具合を良好に防止できる。

【００２３】本実施例においても、第一の放熱板１２の
接触箇所に切り起しのフック１５を設けることにより、
第二の放熱板１４の接触端部を所定位置にホールドする
ことができ、組み付けに際しても、プリント基板１０上
での第一の放熱板１２に対する発熱抵抗体１１の固定時
の第二の放熱板１４端部係止によって、ねじ等の専用の
固定部品を用いることなく、簡単に放熱構造の組み付け
が可能となる。

【００２４】

【発明の効果】以上のように、本発明になる放熱構造に
よれば、ケース体内に収納固定したプリント基板に接続
される発熱電子部品の発熱を、この部品に接触固定され
る第二の放熱板からケース外部に露出する第一の放熱板
に良好に熱伝達し外気に放熱することができ、ケース体
内温度上昇による樹脂材料の溶解や電子部品の熱破壊に
至る温度上昇を良好に押さえることができる。

【００２５】さらに第二の放熱板のフレキシブル性によ
るたわみ状態での第一の放熱板との圧接構造により熱伝
達を安定させ、かつ各放熱板同士の結合をねじ等の専用
の固定部品を用いることなくケース体やプリント基板の
組み付け作業とともに接触させることができ、部品点数
の削減とともに組み付け作業を簡易なものとできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の放熱構造の第一の実施例を示す回路ユ
ニットの断面図。

【図２】本発明の放熱構造の第二の実施例を示す回路ユ
ニットの断面図。

【符号の説明】

１ カップ状ケース ２、１２ 第一の放熱板 ３、９ ケース体 ４ 発熱電子部品であるパワートランジスタ ５、１０ プリント基板 ６ 支持柱 ７、１４ 第二の放熱板 ８ 係止部である切り起し １１ 発熱電子部品である抵抗体 １３ 開口部 １５ 係止部であるフック

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケース体内に収納されるプリント基板の
   回路パターンに接続され、通電によって自己発熱する電
   子部品の放熱構造であって、前記ケース体の外部に露出
   する放熱面を有した第一の放熱板と、前記発熱電子部品
   に接触固定され、フレキシブル性を有して前記第一の放
   熱板に板面の一部を圧接して熱伝達する第二の放熱板を
   備えてなる発熱電子部品の放熱構造。
2. 【請求項２】 前記第二の放熱板が圧接される第一の放
   熱板に、第二の放熱板の前記圧接側端部を係止する係止
   部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の発熱電子
   部品の放熱構造。
3. 【請求項３】 前記第一の放熱板が、前記ケース体の一
   側壁を構成するとともに、前記第一の放熱板の熱伝導率
   が、第二の放熱板の熱伝導率よりも大きいことを特徴と
   する請求項１に記載の発熱電子部品の放熱構造。