(57)【要約】【課題】電子部品の熱の放熱効率を十分に向上させる放熱構造を提供する。【解決手段】電子機器１は、電子基板３０の一方の面に実装された第１の電子部品１０Ａの熱を放熱する放熱構造を有する。この電子機器１は、ヒートシンク４０Ａおよび放熱グリス５０Ａを備える。ヒートシンク４０Ａは、電子基板３０の他方の面側に、電子基板３０との間に間隔を空けて設けられる。放熱グリス５０Ａは、第１の電子部品１０Ａの端子１２と、放熱グリス５０Ａと、の間に設けられる。【選択図】図１
2018014415.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子基板の一方の面に実装された電子部品の熱を放熱する放熱構造であって、
前記電子基板の他方の面側に、前記電子基板との間に間隔を空けて設けられた放熱部と、
前記電子部品の端子と前記放熱部との間に設けられた熱伝導部と、を備えることを特徴とする放熱構造。
【請求項２】
前記電子基板には、前記電子基板を貫通する貫通孔が設けられ、
前記電子部品の端子は、前記貫通孔を介して前記電子基板の他方の面側に突出し、
前記熱伝導部は、前記電子部品の端子のうち、前記電子基板の他方の面側に突出している部分に接することを特徴とする請求項１に記載の放熱構造。
【請求項３】
前記電子部品の端子のうち、前記電子基板の他方の面側に突出している部分は、半田部により前記電子基板に固着され、
前記熱伝導部は、前記半田部を介して前記電子部品の端子に接することを特徴とする請求項２に記載の放熱構造。
【請求項４】
前記電子基板には、前記電子基板を貫通する貫通孔が設けられ、
前記貫通孔の孔壁には、熱伝導性を有する孔壁熱伝導部が、前記電子基板の一方の面から前記電子基板の他方の面まで延在して設けられ、
前記電子部品の端子は、前記孔壁熱伝導部のうち、前記電子基板の一方の面側の部分に接し、
前記熱伝導部は、前記孔壁熱伝導部のうち、前記電子基板の他方の面側の部分に接することを特徴とする請求項１に記載の放熱構造。
【請求項５】
前記電子部品の端子は、銅で覆われているか、または銅で構成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の放熱構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放熱構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子基板に実装された電子部品は、電子部品の動作時に発熱することがある。そこで、電子部品の熱を放熱する放熱構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１には、電子基板の一方の面に電子部品を実装し、電子基板の他方の面に冷却器を当接させる放熱構造が示されている。この放熱構造では、電子部品の熱を、電子基板を介して冷却器に伝達させて、電子部品の熱を放熱させる。
【０００４】
上述のような電子部品の熱を放熱する放熱構造において、放熱効率の向上が求められている。そこで、例えば図４に示す電子機器１００のように、電子部品の熱を、冷却器といった放熱部に、電子基板を介することなく伝達させる放熱構造が考えられる。
なお、以下に示す各図には、説明と理解を容易にするために、図中にＸＹＺ直交座標系を設けたが、これらは単に図中の向きを統一して説明するために設定したものであり、絶対的な座標を示すものではない。
【０００５】
電子機器１００は、第１の電子部品１０、第２の電子部品２０、電子基板３０、ヒートシンク４０、放熱グリス５０、６０、および半田部７０を備える。
【０００６】
第１の電子部品１０は、電子基板３０の他方の面（Ｙプラス方向側の面）にスルーホール実装される。具体的には、第１の電子部品１０は、電子基板３０の他方の面側に設けられ、本体１１と、本体１１の一方の面から伸びる２つの端子１２と、を備える。２つの端子１２のそれぞれは、電子基板３０に設けられた２つのスルーホールのそれぞれに挿通された状態で、半田部７０により電子基板３０に固着される。
一方、第２の電子部品２０は、電子基板３０の他方の面に表面実装される。
【０００７】
ヒートシンク４０は、電子基板３０の他方の面側に、電子基板３０との間に間隔を空けて設けられる。
ヒートシンク４０には、凹部４１が形成される。凹部４１には、第１の電子部品１０の本体１１が、凹部４１の壁部に当接しない状態で挿入される。凹部４１の壁部と本体１１との間には、放熱グリス５０が設けられる。
また、ヒートシンク４０と第２の電子部品２０との間には、放熱グリス６０が設けられる。
【０００８】
以上の電子機器１００では、第１の電子部品１０の熱は、電子基板３０を介してではなく、放熱グリス５０を介してヒートシンク４０に伝達される。また、第２の電子部品２０の熱は、電子基板３０を介してではなく、放熱グリス６０を介してヒートシンク４０に伝達される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１５−６５４２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、上述の電子機器１００では、凹部４１の体積分だけ、ヒートシンク４０の体積が小さくなる。このため、第１の電子部品１０の熱の放熱効率を十分には向上させることができないおそれがあった。
【００１１】
そこで、本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、電子部品の熱の放熱効率を十分に向上させる放熱構造を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の１またはそれ以上の実施形態は、電子基板の一方の面に実装された電子部品の熱を放熱する放熱構造であって、前記電子基板の他方の面側に、前記電子基板との間に間隔を空けて設けられた放熱部と、前記電子部品の端子と前記放熱部との間に設けられた熱伝導部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の１またはそれ以上の実施形態によれば、電子部品の熱の放熱効率を十分に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電子機器の側面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る電子機器の放熱効率を説明するための図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る電子機器の側面図である。
【図４】従来例に係る電子機器の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素などとの置き換えが可能であり、また、他の既存の構成要素との組み合わせを含む様々なバリエーションが可能である。このため、以下の実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。
【００１６】
＜第１実施形態＞
図１を用いて、本発明の第１実施形態について説明する。
【００１７】
図１は、本発明による放熱構造を用いた電子機器１を示す側面図である。電子機器１は、図４に示した従来例に係る電子機器１００とは、第１の電子部品１０の代わりに第１の電子部品１０Ａを備える点と、ヒートシンク４０の代わりにヒートシンク４０Ａを備える点と、放熱グリス５０の代わりに放熱グリス５０Ａを備える点と、で異なっており、他の部分については同様の形態をしている。このため、電子機器１００と同様の形態をしている部分については、同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００１８】
第１の電子部品１０Ａは、第１の電子部品１０と同様に、本体１１と、本体１１の一方の面から伸びる２つの端子１２と、を備える。これら２つの端子１２は、銅で構成される。
第１の電子部品１０Ａは、電子基板３０の一方の面（Ｙマイナス方向側の面）にスルーホール実装される。具体的には、第１の電子部品１０Ａは、電子基板３０の一方の面側に設けられ、２つの端子１２のそれぞれは、電子基板３０に設けられた２つのスルーホールのそれぞれを介して電子基板３０の他方の面側に突出する。端子１２のうち、電子基板３０の他方の面側に突出している部分は、半田部７０により電子基板３０に固着される。
なお、本実施形態では、図１に示すように、半田部７０は、端子１２のうち、電子基板３０の他方の面側に突出している部分を、全て覆っている。このため、放熱グリス５０Ａは、端子１２のうち、電子基板３０の他方の面側に突出している部分に、半田部７０を介して接することになる。
【００１９】
放熱部としてのヒートシンク４０Ａは、電子基板３０の他方の面側に、電子基板３０との間に間隔を空けて設けられる。なお、図４に示したヒートシンク４０には、凹部４１が形成されていたが、本実施形態に係るヒートシンク４０Ａには、ヒートシンク４０Ａの放熱特性に影響を与える第１の電子部品１０Ａの本体１１が、その壁部に当接しない状態で挿入されるような凹部４１は形成されない。
【００２０】
熱伝導部としての放熱グリス５０Ａは、端子１２とヒートシンク４０Ａとの間に設けられる。
【００２１】
図２は、放熱グリス５０Ａの有無による第１の電子部品１０Ａの温度変化を示す図である。図２において、縦軸は、第１の電子部品１０Ａの温度を示し、横軸は、時間を示す。
また、図２において、時間０（ゼロ）は、第１の電子部品１０Ａに通電していない状態で第１の電子部品１０Ａの温度を上昇させて、第１の電子部品１０Ａの温度が１００度になったタイミングである。
【００２２】
実線のグラフは、電子機器１において、放熱グリス５０Ａを設けた場合における第１の電子部品１０Ａの温度変化を示している。一方、一点鎖線のグラフは、電子機器１において、放熱グリス５０Ａを設けなかった場合における第１の電子部品１０Ａの温度変化を示している。
図２では、放熱グリス５０Ａを設けた場合、放熱グリス５０Ａを設けなかった場合と比べて、第１の電子部品１０Ａの温度が５００ｓｅｃ後には、約７度低くなっている。
【００２３】
以上のように、電子機器１は、電子基板３０の一方の面に第１の電子部品１０Ａを実装し、電子基板３０の他方の面にヒートシンク４０Ａを設ける。また、第１の電子部品１０Ａの端子１２のうち電子基板３０の他方の面側に突出している部分と、ヒートシンク４０Ａと、の間に放熱グリス５０Ａを設ける。このため、第１の電子部品１０Ａの熱を、端子１２および放熱グリス５０Ａを介してヒートシンク４０Ａに伝達することができる。
このため、第１の電子部品１０Ａの本体１１を挿入するための凹部４１（図４参照）が不要になる。したがって、ヒートシンク４０Ａの体積を確保することができるので、第１の電子部品１０Ａの熱の放熱効率を十分に向上させることができる。
また、第１の電子部品１０Ａとヒートシンク４０Ａとを、それぞれ電子基板３０の異なる面側に設けることができる。このため、電子部品とヒートシンクとを、本実施形態のようにそれぞれ電子基板３０の異なる面側に設ける場合と、図４に示したように電子基板３０の同一の面側に設ける場合と、を選択することができる。したがって、電子部品を含む回路の回路設計の自由度を、向上させることもできる。
【００２４】
また、電子機器１は、端子１２を、電子基板３０に設けられたスルーホールを介して、電子基板３０の他方の面側に突出させ、端子１２のうち、電子基板３０の他方の面側に突出している部分を、半田部７０により覆って、半田部７０を介して端子１２と放熱グリス５０Ａとが接するようにする。このため、いわゆるスルーホール実装された第１の電子部品１０Ａの熱を、ヒートシンク４０Ａに伝達することができる。
【００２５】
また、電子機器１は、端子１２を銅で構成した。銅は、熱伝導率の高い物質であるため、第１の電子部品１０Ａの熱の放熱効率をさらに向上させることができる。
【００２６】
なお、本実施形態では、端子１２を、銅で構成した。しかし、これに限らず、端子１２を、例えば鋼といった芯材を、銅で覆って形成してもよい。
【００２７】
また、本実施形態では、半田部７０により、端子１２のうち、電子基板３０の他方の面側に突出している部分を、全て覆った。しかし、これに限らず、端子１２のうち、電子基板３０の他方の面側に突出している部分に、半田部７０で覆われていない部分があってもよい。具体例としては、端子１２に半田付けを行った後に、端子１２の先端部をカットすることにより、端子１２の先端部が半田に覆われていない場合や電子基板３０からの離脱を防止するために、端子１２の折り曲げ処理を行なった後に、端子１２の先端部のみに半田付けを行なう場合がある。上記の例示では、端子１２のうち、電子基板３０の他方の面側に突出している部分であって、半田部７０に覆われていない部分は、半田部７０を介することなく放熱グリス５０Ａに直接接することになる。
【００２８】
＜第２実施形態＞
図３を用いて、本発明の第２実施形態について説明する。
【００２９】
図３は、本発明による放熱構造を用いた電子機器１Ａを示す側面図である。電子機器１Ａは、図１に示した本発明の第１実施形態に係る電子機器１とは、第１の電子部品１０Ａの代わりに第１の電子部品１０Ｂを備える点と、電子基板３０に貫通孔８０が形成されている点と、で異なっており、他の部分については同様の形態をしている。このため、電子機器１と同様の形態をしている部分については、同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００３０】
第１の電子部品１０Ｂは、本体１１Ａと、本体１１Ａの一方の面から伸びる端子１２Ａと、を備える。端子１２Ａは、銅で構成される。
第１の電子部品１０Ｂは、電子基板３０の一方の面（Ｙマイナス方向側の面）に表面実装される。具体的には、第１の電子部品１０Ｂは、電子基板３０の一方の面側に設けられ、端子１２は、電子基板３０の一方の面に当接し、半田部７０により電子基板３０に固着される。
【００３１】
貫通孔８０は、電子基板３０を貫通して形成される。貫通孔８０の孔壁には、孔壁熱伝導部８１が、電子基板３０の一方の面から電子基板３０の他方の面まで延在して設けられる。孔壁熱伝導部８１は、熱伝導性を有しており、例えば銅で構成される。
【００３２】
孔壁熱伝導部８１のうち、電子基板３０の一方の面側の部分には端子１２Ａが接し、電子基板３０の他方の面側の部分には放熱グリス５０Ａが接する。
【００３３】
以上のように、電子機器１Ａは、電子基板３０の一方の面に第１の電子部品１０Ｂを実装し、電子基板３０の他方の面にヒートシンク４０Ａを設ける。また、電子基板３０に貫通孔８０を形成し、貫通孔８０の孔壁に、熱伝導性を有する孔壁熱伝導部８１を、電子基板３０の一方の面から電子基板３０の他方の面まで延在して設ける。また、端子１２Ａは、孔壁熱伝導部８１のうち、電子基板３０の一方の面側の部分に接し、放熱グリス５０Ａは、孔壁熱伝導部８１のうち、電子基板３０の他方の面側の部分に接する。このため、第１の電子部品１０Ｂの端子１２Ａと、ヒートシンク４０Ａと、の間には、孔壁熱伝導部８１を介して端子１２Ａに接している放熱グリス５０Ａが設けられる。したがって、第１の電子部品１０Ｂの熱を、端子１２Ａ、孔壁熱伝導部８１、および放熱グリス５０Ａを介してヒートシンク４０Ａに伝達することができる。
このため、第１の電子部品１０Ｂの本体１１Ａを挿入するための凹部４１（図４参照）が不要になる。したがって、ヒートシンク４０Ａの体積を確保することができるので、第１の電子部品１０Ｂの熱の放熱効率を十分に向上させることができる。
また、第１の電子部品１０Ｂとヒートシンク４０Ａとを、それぞれ電子基板３０の異なる面側に設けることができる。このため、電子部品とヒートシンクとを、本実施形態のようにそれぞれ電子基板３０の異なる面側に設ける場合と、図４に示したように電子基板３０の同一の面側に設ける場合と、を選択することができる。したがって、電子部品を含む回路の回路設計の自由度を、向上させることもできる。
【００３４】
また、電子機器１Ａは、端子１２Ａを、電子基板３０の一方の面に当接させるとともに、孔壁熱伝導部８１および放熱グリス５０Ａを介してヒートシンク４０Ａに接するようにする。このため、いわゆる表面実装された第１の電子部品１０Ｂの熱を、ヒートシンク４０Ａに伝達することができる。
【００３５】
また、電子機器１Ａは、端子１２Ａを銅で構成した。銅は、熱伝導率の高い物質であるため、第１の電子部品１０Ｂの熱の放熱効率をさらに向上させることができる。
【００３６】
なお、本実施形態では、端子１２Ａを、銅で構成した。しかし、これに限らず、端子１２Ａを、例えば鋼といった芯材を、銅で覆って形成してもよい。
【００３７】
以上、この発明の実施形態につき、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計なども含まれる。
【符号の説明】
【００３８】
１、１Ａ、１００    電子機器
１０、１０Ａ、１０Ｂ    第１の電子部品
１１、１１Ａ    本体
１２、１２Ａ    端子
２０    第２の電子部品
３０    電子基板
４０、４０Ａ    ヒートシンク（放熱部）
４１    凹部
５０、５０Ａ、６０    放熱グリス（熱伝導部）
７０    半田部
８０    貫通孔
８１    孔壁熱伝導部
【図１】
2018014415.tif 000003
【図２】
2018014415.tif 000004
【図３】
2018014415.tif 000005
【図４】
2018014415.tif 000006