(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子と、
該半導体素子が実装される実装基板と、
前記半導体素子で発生した熱を放熱する放熱部材と、を備え、
前記放熱部材は、厚み方向に貫通する貫通孔を有し、該貫通孔が長穴に構成されており、前記半導体素子に取り付けられた状態において前記貫通孔の少なくとも一部が流体の通る通行路を構成しており、
前記放熱部材は、前記貫通孔とは別途に厚み方向に貫通する通孔を有し、前記実装基板の一表面と並行方向に沿って配置されており、
前記半導体素子の半導体チップが前記通孔よりも前記貫通孔の近くに配置され、
前記放熱部材と前記半導体素子とは、前記貫通孔に挿通された結合材により、結合される
ことを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記放熱部材は、前記貫通孔から前記半導体素子の一部が露出している
ことを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
【請求項３】
前記放熱部材は、長尺の矩形平板状の外形形状をしており、矩形状の隅部に切り欠き部を有し、
正面視において、前記通孔が前記切り欠き部と対角に位置する角部に設けられている
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電源装置。
【請求項４】
ネットワーク上の電子機器と電気的に接続され前記電子機器との間でデータの通信制御を行う制御ユニットと、
該制御ユニットに給電する請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の電源装置と、を備えた
ことを特徴とするスイッチングハブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源装置およびそれを備えたスイッチングハブに関し、特に、放熱部材を有する電源装置およびそれを備えたスイッチングハブに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ネットワークの中継装置として、受け取ったデータの通信制御を行うことで、所定の電子機器に送信するスイッチングハブが利用されている。スイッチングハブには、半導体素子のスイッチング動作により、交流電力を直流電力に電力変換する電源装置が備えられる場合がある。
【０００３】
この種の電源装置に利用可能な構成として、半導体素子と、半導体素子で発生した熱を放熱する放熱部材と、を有する構成が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１では、半導体素子を放熱部材へねじ締結するための第１のねじ穴が半導体素子に形成されている。放熱部材には、第１のねじ穴に対応する第２のねじ穴が形成されている。半導体素子及び放熱部材は、締結用ねじと、締結用ねじと対をなすナットとで締結され、半導体素子で発生した熱を放熱部材により放熱することで放熱対策を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−６７９２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、電源装置では、高出力化に伴い半導体素子の発熱量がより大きくなる傾向にある。電源装置では、半導体素子が所定の温度を超えると半導体素子の誤作動などにつながるおそれもある。電源装置は、比較的簡単な構成で、より放熱性を向上させた構成が求められており、特許文献１の構成を利用した構成だけでは十分ではなく、更なる改良が求められている。
【０００７】
本発明の目的は、比較的簡単な構成で、より放熱性を向上させた電源装置およびそれを備えたスイッチングハブを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の電源装置は、半導体素子と、実装基板と、放熱部材と、を備えている。上記実装基板には、上記半導体素子が実装される。上記放熱部材は、上記半導体素子で発生した熱を放熱することができるように構成されている。上記放熱部材は、厚み方向に貫通する貫通孔を有している。上記放熱部材は、上記貫通孔が長穴に構成されている。上記放熱部材は、上記半導体素子に取り付けられた状態において、上記貫通孔の少なくとも一部が流体の通る通行路を構成している。上記放熱部材は、上記貫通孔とは別途に厚み方向に貫通する通孔を有している。上記放熱部材は、上記実装基板の一表面と並行方向に沿って配置されている。上記半導体素子の半導体チップが上記通孔よりも上記貫通孔の近くに配置される。上記放熱部材と上記半導体素子とは、上記貫通孔に挿通された結合材により、結合されることを特徴とする。
【０００９】
本発明のスイッチングハブは、制御ユニットと、上述の電源装置と、を備えている。上記制御ユニットは、ネットワーク上の電子機器と電気的に接続される。上記制御ユニットは、上記電子機器との間でデータの通信制御を行うことができるように構成されている。上述の電源装置は、上記制御ユニットに給電することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の電源装置は、比較的簡単な構成で、より放熱性を向上させた構成とすることができる。
【００１１】
本発明のスイッチングハブは、比較的簡単な構成で、より放熱性を向上させた電源装置を備えた構成とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態１の電源装置を示す斜視図である。
【図２】実施形態１の電源装置を示す側面図である。
【図３】実施形態１の電源装置の要部を示す正面側の分解斜視図である。
【図４】実施形態１の電源装置の要部を示す背面側の分解斜視図である。
【図５】実施形態１の電源装置の別の要部を示す分解斜視図である。
【図６】実施形態２のスイッチングハブを説明する概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（実施形態１）
以下では、本実施形態の電源装置１０を、図１ないし図５に基づいて説明する。図中においては、同じ部材に対し、同じ符号を付して重複する説明を省略する。各図面が示す部材の大きさや位置関係は、説明を明確にするために誇張していることがある。以下の説明において、本実施形態を構成する各要素は、複数の要素を一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、一の部材の機能を複数の部材で分担して実現してもよい。
【００１４】
本実施形態の電源装置１０は、図１および図２に示すように、半導体素子１と、実装基板２と、放熱部材３と、を備えている。実装基板２には、半導体素子１が実装される。放熱部材３は、半導体素子１で発生した熱を放熱することができるように構成されている。放熱部材３は、厚み方向に貫通する貫通孔３ａａを有している。放熱部材３は、図３ないし図５に示すように、貫通孔３ａａが長穴に構成されている。放熱部材３は、図１および図２に示すように、半導体素子１に取り付けられた状態において、貫通孔３ａａの少なくとも一部が流体の通る通行路３ｃｃを構成している。
【００１５】
本実施形態の電源装置１０では、放熱部材３は、貫通孔３ａａが長穴に構成され、貫通孔３ａａの少なくとも一部が流体の通る通行路３ｃｃを構成する比較的簡単な構成で、より放熱性を向上させた構成とすることが可能となる。
【００１６】
以下では、本実施形態の電源装置１０について、より詳細に説明する。
【００１７】
電源装置１０は、交流電力が入力され所定の直流電力を出力できるように、電力変換が可能な構成とされている。電源装置１０は、半導体素子１と実装基板２と放熱部材３に加え、結合材４と、複数種の電子部品５と、を備えている。複数種の電子部品５は、放熱部材３が取り付けられた半導体素子１の他に設けられている。電子部品５としては、たとえば、トランス５ａ、コンデンサ５ｂ、抵抗５ｃ、インダクタ５ｄ、コネクタ５ｅ、トランジスタ５ｆ、ダイオードやＩＣ(Integrated Circuit)などが挙げられる。
【００１８】
電源装置１０は、半導体素子１と、複数種の電子部品５とを適宜に組み合わせて、電力変換のための各種の回路を構成している。各種の回路としては、たとえば、整流回路、昇圧チョッパ回路、降圧チョッパ回路、駆動回路などが挙げられる。整流回路は、たとえば、ダイオードを用いたブリッジ回路で構成することができる。降圧チョッパ回路は、スイッチング素子として半導体素子１を備えた構成とすることができる。駆動回路は、降圧チョッパ回路におけるスイッチング素子のオンとオフとのスイッチング動作を制御できるように構成されている。駆動回路は、スイッチング素子のスイッチング動作を制御するＩＣなどにより構成することができる。
【００１９】
半導体素子１は、たとえば、図３および図４に示すように、半導体部品で規格化されたＴＯ(Transistor Outline)２２０の第１パッケージ構造体１ｓの形状とすることができる。半導体素子１は、半導体チップ１ａと、フレーム１ｂと、封止部１ｃと、金属ワイヤ１ｆと、リード端子１ｇと、を備えた構成とすることができる。リード端子１ｇは、第１リード１ｄと、複数の第２リード１ｅと、を有している。半導体チップ１ａは、フレーム１ｂに搭載されている。半導体チップ１ａは、たとえば、導電性ペーストを利用して、フレーム１ｂに固定されている。半導体チップ１ａは、フレーム１ｂと電気的に接続されている。フレーム１ｂは、第１リード１ｄを設けている。複数の第２リード１ｅは、金属ワイヤ１ｆにより、半導体チップ１ａにおける複数のパッド電極と各別に電気的に接続されている。封止部１ｃは、半導体チップ１ａの全体を覆うように形成されている。フレーム１ｂは、封止部１ｃから外部に露出している。第１リード１ｄの一部および第２リード１ｅの一部は、封止部１ｃから外部に露出している。半導体素子１は、リード端子１ｇへの通電に伴って、半導体チップ１ａが発熱する。言い換えれば、半導体チップ１ａは、半導体素子１における発熱部となる。半導体チップ１ａには、たとえば、トランジスタ素子、ＩＣチップ、サイリスタ素子、トライアック素子やダイオード素子などが挙げられる。
【００２０】
フレーム１ｂは、矩形平板状の外形をしており、矩形平板状の一端辺の中央部から第１リード１ｄが延出している。フレーム１ｂから延出する第１リード１ｄの両側には、フレーム１ｂから分離された第２リード１ｅが配置されている。半導体素子１は、半導体チップ１ａをフレーム１ｂ上に搭載する場合、フレーム１ｂと第２リード１ｅとが直接接触していない。半導体素子１は、フレーム１ｂと第２リード１ｅとが分離されていることで、半導体チップ１ａで発生した熱が主としてフレーム１ｂへ向かう放熱経路が形成される。半導体素子１は、半導体チップ１ａからの熱が第２リード１ｅへ伝熱することを抑制することが可能となる。半導体素子１は、第２リード１ｅを介して、半導体チップ１ａからの熱が実装基板２側に伝熱することを抑制することができる。半導体素子１は、封止部１ｃから露出するフレーム１ｂがヒートシンクとして機能する。
【００２１】
フレーム１ｂは、厚み方向に貫通する孔部１ｂａを備えている。孔部１ｂａは、フレーム１ｂの封止部１ｃから露出した部分に設けられている。孔部１ｂａは、フレーム１ｂの正面視において、円形に形成されている。孔部１ｂａは、円形だけに限られず、矩形状、楕円形など種々の形状に形成することもできる。フレーム１ｂの材料としては、たとえば、銅、コバールやインバーなどの金属材料を用いることができる。第２リード１ｅの材料としては、たとえば、銅、コバールやインバーなどの金属材料を用いることができる。フレーム１ｂと第２リード１ｅとは同じ材料で形成させてもよいし、異なる材料を用いて形成させてもよい。金属ワイヤ１ｆの材料としては、たとえば、金やアルミニウムを用いることができる。
【００２２】
封止部１ｃは、半導体チップ１ａが実装されたフレーム１ｂ、金属ワイヤ１ｆおよび第２リード１ｅの一部を覆う樹脂材料で形成されている。封止部１ｃは、半導体チップ１ａの全体を完全に覆う構造だけでなく、封止部１ｃの一部から半導体チップ１ａが露出する構造でもよい。封止部１ｃは、半導体チップ１ａおよび金属ワイヤ１ｆを外力などから保護する。
【００２３】
半導体素子１は、たとえば、電力変換のスイッチング素子に用いる場合、ＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）を用いることができる。半導体素子１は、電子部品５により駆動が制御され、各種の機能を果たすことができる。半導体チップ１ａは、たとえば、シリコン半導体、窒化物半導体や炭化珪素半導体を用いた構成とすることができる。
【００２４】
実装基板２は、矩形平板状の外形形状をしている。実装基板２は、放熱部材３が取り付けられた半導体素子１と、半導体素子１の駆動を制御させる複数種の電子部品５とが、一表面２ａａに実装されている。実装基板２は、電子部品５が実装された一表面２ａａと反対側の他表面２ａｂ側において、半導体素子１や電子部品５とを電気的に接続させる配線を備えている。実装基板２は、一表面２ａａおよび他表面２ａｂ側に所定の形状の配線を備えた構成であってもよい。配線は、銅箔などにより形成することができる。実装基板２は、配線のうち半導体素子１の第１リード１ｄおよび第２リード１ｅ、電子部品５のリードを挿通して半田付けするランドなどを除いて樹脂材料が形成されていてもよい。実装基板２は、銅箔が露出した部分に半田のめっき処理を施している。実装基板２は、銅箔に半田のめっき処理を施す構成だけに限られず、銀めっきや金めっきなどが施されてもよい。
【００２５】
実装基板２は、たとえば、他表面２ａｂに銅箔を有するガラスエポキシ基板の銅箔をエッチングすることにより、所定の形状の配線が形成されたガラスエポキシ基板を用いることができる。実装基板２は、ガラスエポキシ基板だけにかぎられず、セラミック基板や金属ベース基板により構成することもできる。実装基板２は、単層基板の構成だけに限られず多層基板の構成であってもよい。
【００２６】
放熱部材３は、半導体素子１に取り付けられ、半導体素子１の半導体チップ１ａで発生した熱を外部に放熱することができるように構成されている。放熱部材３は、半導体チップ１ａの熱を半導体素子１のフレーム１ｂを介して、外部に放熱させている。放熱部材３は、たとえば、貫通孔３ａａに挿通された結合材４により、半導体素子１に取り付けられて結合される。放熱部材３は、長尺の矩形平板状の外形形状をしている。放熱部材３は、平板に形成されている場合、半導体素子１の形状や実装形態に合わせて、実装基板２の一表面２ａａから立ち上がるように配置させることも、実装基板２の一表面２ａａと並行方向に沿って配置させることもできる。本実施形態に係る放熱部材３では、厚み２ｍｍのアルミニウムの平板が用いられている。放熱部材３は、たとえば、取り付けられる半導体素子１よりも大きく形成されていることが好ましい。
【００２７】
放熱部材３は、短手方向の中央部において、長手方向の一端側に貫通孔３ａａを備えている。放熱部材３は、貫通孔３ａａが長穴に形成されていることで、表面積を大きくすることができる。放熱部材３は、放熱部材３の長手方向と、長穴における長手方向とが一致するように、貫通孔３ａａが形成されている。ここで、長穴とは、放熱部材３の正面視において、長尺に形成されていればよく、長円、楕円、だるま穴、矩形など種々の形状とすることができる。貫通孔３ａａは、長穴が放熱部材３の正面視において、所定の方向に長尺の矩形や長円に形成されていることで、半導体素子１に対する放熱部材３の取り付け位置の自由度を高めることができる。貫通孔３ａａは、放熱部材３の正面視において、だるま穴に形成されていることで、半導体素子１に対する放熱部材３の取り付け位置を精度よく固定することができる。
【００２８】
放熱部材３は、厚み方向に貫通する通孔３ａｂを有している。通孔３ａｂは、貫通孔３ａａとは別途に形成されている。通孔３ａｂは、放熱部材３の正面視において、円形に形成されている。通孔３ａｂは、正面視において、円形だけでなく、矩形の形状としてもよい。通孔３ａｂは、半導体素子１を結合する結合材４が挿通できるように構成させている。放熱部材３は、通孔３ａｂに挿通された結合材４により、半導体素子１に取り付けられる構成とすることもできる。通孔３ａｂは、通孔３ａｂの少なくとも一部が流体の通る通路に利用することもできる。通孔３ａｂは、放熱部材３が半導体素子１に取り付けられる場合において、半導体素子１の取り付け位置や取り付け状態を確認する窓孔として機能させることもできる。放熱部材３は、矩形状の隅部に切り欠き部３ｂａを有している。放熱部材３は、正面視において、通孔３ａｂが切り欠き部３ｂａと対角に位置する角部に設けられている。切り欠き部３ｂａは、矩形状の隅部に設けられる場合だけに限られず、放熱部材３の正面視において、所定の位置に設けられていればよい。切り欠き部３ｂａは、放熱部材３の正面視において、矩形平板における所定の位置に設けられていることで、半導体素子１に対する取り付け方向を示すことができる。通孔３ａｂは、放熱部材３の正面視において、必ずしも、切り欠き部３ｂａと対角に位置する角部に設けられる場合だけに限られない。
【００２９】
放熱部材３は、金属製の平板を用いることができる。放熱部材３は、金属製の平板を折り曲げ加工された構造でもよい。放熱部材３は、複数の放熱フィンを備えた構成でもよい。放熱部材３の材料としては、アルミニウムだけに限られず、たとえば、鉄、銅やステンレスなどの金属材料を利用することができる。
【００３０】
放熱部材３は、貫通孔３ａａや通孔３ａｂの穴開け加工を金属平板の打ち抜き加工や掘削加工により形成することができる。放熱部材３は、打ち抜き加工により、金型の打ち抜き方向に側には、貫通孔３ａａの周縁が内部に窪むように湾曲するダレが形成され、打ち抜かれた方向にはバリが形成される傾向にある。放熱部材３では、貫通孔３ａａが長円であり、半導体素子１から露出しているので、貫通孔３ａａのバリを利用して、流体の対流を促進させることができる。流体は、空気、各種の気体のほか、利用形態によっては、液体でもよい。
【００３１】
貫通孔３ａａは、放熱部材３の厚み方向に沿って通行路３ｃｃが同じ大きさの形状でもよいし、放熱部材３の厚み方向に沿って徐々に狭くなる形状や放熱部材３の厚み方向に沿って徐々に広くなる形状でもよい。
【００３２】
放熱部材３は、金属平板を所定の大きさに切断することで、矩形状に形成することができる。放熱部材３は、金属平板の切断により、バリやダレが形成される。放熱部材３は、厚み方向に突出するバリと半導体素子１とが当接する場合、バリにより半導体素子１との密着性が低下して、放熱性が低下するおそれがある。放熱部材３は、バリやダレが形成された方向を、矩形状の隅部に設けた切り欠き部３ｂａで把握させ、半導体素子１との密着性向上に利用することができる。
【００３３】
放熱部材３は、電気絶縁性および熱伝導性を有する接着材で、半導体素子１に取り付けるように構成されていてもよい。接着材は、たとえば、シリコーン樹脂を利用することができる。半導体素子１と放熱部材３との間には、放熱シートを介在させてもよい。放熱シートは、たとえば、ゲル状で架橋密度が低く軟質で弾性を有するゲル状エラストマー材料からなるシリコーン樹脂を用いたシリコーンゲルシートを用いることができる。放熱シートは、熱伝導性アクリル層と熱伝導性低硬度アクリルとの積層シートを用いてもよい。放熱シートは、熱伝導性フィラを含有させてもよい。熱伝導性フィラの材料としては、たとえば、窒化アルミニウムや酸化マグネシウムを用いることができる。
【００３４】
結合材４は、たとえば、ねじ４ａと、第１ワッシャ４ｂと、第２ワッシャ４ｃと、ナット４ｄと、を備えている。ねじ４ａは、半導体素子１の孔部１ｂａおよび貫通孔３ａａを挿通することができるように形成されている。ねじ４ａ、第１ワッシャ４ｂ、第２ワッシャ４ｃやナット４ｄは、金属材料により形成されていることが好ましい。ねじ４ａやナット４ｄの材料としては、たとえば、ステンレスなどの金属材料を用いることができる。
【００３５】
結合材４は、半導体素子１における封止部１ｃから突出したフレーム１ｂの孔部１ｂａと、放熱部材３の貫通孔３ａａとに挿通するねじ４ａを、ナット４ｄにねじ合いすることで、放熱部材３を半導体素子１に取り付けることができる。結合材４は、半導体素子１の孔部１ｂａおよび貫通孔３ａａに挿通されたねじ４ａを軸として、半導体素子１に対する放熱部材３を長穴の長手方向に沿って相対的に変位させることができる。結合材４は、放熱部材３が実装基板２に固定されていない場合、半導体素子１に対する放熱部材３を、長穴の長手方向に沿って相対的に変位させることで、半導体素子１に対する放熱部材３の取り付け自由度を高めることができる。
【００３６】
結合材４は、半導体素子１における封止部１ｃから突出したフレーム１ｂに設けられた孔部１ｂａと、放熱部材３の通孔３ａｂとに挿通するねじ４ａを、ナット４ｄにねじ合いすることで、放熱部材３を半導体素子１に取り付けることもできる。
【００３７】
電子部品５は、導電性ペーストや半田を用いて、実装基板２の一表面２ａａ上に実装されている。電子部品５は、トランス５ａ、コンデンサ５ｂ、抵抗５ｃ、インダクタ５ｄ、コネクタ５ｅ、トランジスタ５ｆ、ダイオードやＩＣなどの他、バリスタ、発光ダイオード、フォトダイオードやフォトカプラなどであってもよい。電子部品５は、電子部品５の種類によって、耐熱温度が低い部品もある。
【００３８】
電源装置１０は、半導体素子１の発熱で実装基板２全体が所定の温度以上の高温となることを抑制できれば、耐熱温度の低い電子部品５に悪影響が生ずることを抑制することもできる。電源装置１０は、耐熱温度の低い電子部品５に合わせて、駆動限界の温度が決まり、半導体素子１への投入電力が制限されることを抑制することで、より高出力化することも可能となる。
【００３９】
ところで、電源装置１０は、半導体素子１の駆動時に発熱する。半導体素子１は、スイッチング素子の場合、スイッチング損失により発熱する。半導体素子１は、整流用ダイオードの場合、整流損失により発熱する。半導体素子１は、たとえば、ダイオードの場合、温度上昇に伴って逆電流が増加する傾向があり、半導体素子１の発熱量よりも放熱量が小さければ、さらに温度上昇、逆電流の増加を繰り返し、熱暴走を生ずるおそれもある。
【００４０】
電源装置１０は、放熱部材３が半導体素子１に取り付けられることで、放熱部材３を介して、半導体素子１の半導体チップ１ａで生じた熱を外部に放熱させやすくすることができる。
【００４１】
本実施形態の電源装置１０は、放熱部材３の貫通孔３ａａが長穴に構成され、貫通孔３ａａの少なくとも一部が流体の通る通行路３ｃｃを構成することにより、放熱部材３の一面３ｃａ側と他面３ｃｂ側とで流体の対流を促進させて放熱性を向上させることができる。
【００４２】
本実施形態の電源装置１０では、図１ないし図４に示すように、放熱部材３は、実装基板２の一表面２ａａから立ち上がるように配置されている。放熱部材３は、半導体素子１の半導体チップ１ａが、放熱部材３における実装基板２により近い側に配置されている。半導体素子１と放熱部材３とは、貫通孔３ａａに挿通された結合材４により、結合されることが好ましい。
【００４３】
電源装置１０は、半導体素子１の孔部１ｂａおよび貫通孔３ａａに挿通されたねじ４ａを軸として、半導体素子１に対する放熱部材３を長穴の長手方向に沿って移動させることで、半導体素子１に対する放熱部材３の取り付け自由度を高めることができる。すなわち、電源装置１０は、実装基板２の一表面２ａａからの高さが異なる複数種の半導体素子１に対して放熱部材３を取付けることができるから、設計自由度を高めることができる。
【００４４】
また、本実施形態の電源装置１０では、図３および図４に示す第１パッケージ構造体１ｓの代わりに、図１および図５に示す第２パッケージ構造体１ｔの半導体素子１に放熱部材３を取り付けている。第２パッケージ構造体１ｔは、ＳＯＰ(Small Outline Package)の構造としている。第２パッケージ構造体１ｔは、ＳＯＰの構造だけに限られず、たとえば、ＤＩＰ(Dual Inline Package)の構造などであってもよい。放熱部材３は、厚み方向に貫通する貫通孔３ａａを有している。放熱部材３は、貫通孔３ａａが長穴に構成されている。放熱部材３は、貫通孔３ａａとは別途に厚み方向に貫通する通孔３ａｂを有している。放熱部材３は、実装基板２の一表面２ａａと並行方向に沿って配置されている。放熱部材３は、半導体素子１の半導体チップ１ａが、通孔３ａｂよりも貫通孔３ａａの近くに配置されている。放熱部材３と半導体素子１とは、封止部１ｃよりも熱伝導性の高いシリコーン樹脂の接着材により、接着して結合されている。放熱部材３は、貫通孔３ａａから半導体素子１が露出している。放熱部材３は、長尺の矩形平板状の外形形状をしている。放熱部材３は、矩形状の隅部に切り欠き部３ｂａを有している。放熱部材３は、正面視において、通孔３ａｂが切り欠き部３ｂａと対角に位置する角部に設けられている。
【００４５】
言い換えれば、本実施形態の電源装置１０は、たとえば、第１パッケージ構造体１ｓの半導体素子１と第２パッケージ構造体１ｔの半導体素子１とで、異なる外形形状の半導体素子１に対しても、同じ放熱部材３が取り付けられている。
【００４６】
電源装置１０は、矩形状の隅部に切り欠き部３ｂａを有していることで、放熱部材３の２つの主面のうち一面３ｃａと他面３ｃｂと判別することが容易となる。放熱部材３は、一面３ｃａと他面３ｃｂと判別することで、放熱部材３のばりが突出する主面を判別することが可能となる。
【００４７】
電源装置１０では、図１および図５に示すように、半導体素子１と放熱部材３とをシリコーン樹脂の接着材で接着して結合させる代わりに、半導体素子１と放熱部材３とを、通孔３ａｂに挿通された結合材４により、結合させてもよい。
【００４８】
すなわち、電源装置１０では、放熱部材３は、貫通孔３ａａとは別途に厚み方向に貫通する通孔３ａｂを有し、実装基板２の一表面２ａａと並行方向に沿って配置させる。放熱部材３は、半導体素子１の半導体チップ１ａが、通孔３ａｂよりも貫通孔３ａａの近くに配置される。放熱部材３と半導体素子１とは、通孔３ａｂに挿通された結合材４により、結合されるように構成されていてもよい。
【００４９】
電源装置１０では、放熱部材３を半導体素子１に接着材で結合させる場合と同様に、結合材４で放熱部材３と半導体素子１とを結合させる場合でも、より放熱性を向上させた構成とすることができる。
【００５０】
電源装置１０では、放熱部材３は、貫通孔３ａａから半導体素子１の一部が露出していることが好ましい。
【００５１】
電源装置１０は、放熱部材３が貫通孔３ａａから半導体素子１の一部が露出していることで、放熱部材３を半導体素子１に接着材で結合させる場合と同様、結合材４で放熱部材３と半導体素子１とを結合させる場合でも、放熱性を向上させることができる。
【００５２】
本実施形態の電源装置１０では、放熱部材３は、長尺の矩形平板状の外形形状をしている。放熱部材３は、矩形状の隅部に切り欠き部３ｂａを有している。放熱部材３は、正面視において、通孔３ａｂが切り欠き部３ｂａと対角に位置する角部に設けられていることが好ましい。
【００５３】
電源装置１０は、放熱部材３を半導体素子１に接着材で結合させる場合と同様、結合材４で放熱部材３と半導体素子１とを結合させる場合でも、矩形状の隅部に切り欠き部３ｂａを有していることで、放熱部材３の一面３ｃａと他面３ｃｂとの判別が容易となる。放熱部材３は、一面３ｃａと他面３ｃｂと判別することで、放熱部材３のばりが突出する主面を判別することが可能となる。
【００５４】
（実施形態２）
図６に示す本実施形態のスイッチングハブ２０は、図１に示す電源装置１０を備えた構成としている。実施形態１と同様の構成には、同一の符号を付して説明は省略する。
【００５５】
本実施形態のスイッチングハブ２０は、図６に示すように、制御ユニット２１と、電源装置１０と、を備えている。制御ユニット２１は、ネットワーク上の電子機器２２と電気的に接続される。制御ユニット２１は、電子機器２２との間でデータの通信制御を行うことができるように構成されている。電源装置１０は、制御ユニット２１に給電することができるように構成されている。
【００５６】
本実施形態に係るスイッチングハブ２０は、実施形態１の電源装置１０を用いることにで、より信頼性を高めることが可能となる。
【００５７】
以下では、スイッチングハブ２０について、簡単に説明する。
【００５８】
スイッチングハブ２０は、ネットワークにおいて、複数の電子機器２２をＬＡＮ(Local Area Network)接続する場合、ケーブルの集線や中継を行うことができるように構成されている。電子機器２２としては、たとえば、ネットワークカメラ２２ａ、ＩＰ(Internet Protocol)電話２２ｂ、無線アクセスポイント２２ｃなどの周辺機器やパーソナルコンピュータ２２ｄが挙げられる。スイッチングハブ２０は、複数の電子機器２２にデータを送信する際、データを必要なポートに接続された電子機器２２のみに送信することで円滑なネットワークを構築させることができる。スイッチングハブ２０は、電源装置１０と、制御ユニット２１と、が電気的に接続されている。スイッチングハブ２０は、交流電源２５からの電力が電源装置１０に供給される。交流電源２５としては、たとえば、外部の商用交流電源が挙げられる。電源装置１０は、交流電源２５からの交流電力を所定の直流電力に電力変換して、制御ユニット２１に給電している。
【００５９】
スイッチングハブ２０は、たとえば、ＬＡＮ接続で使用するツイストペアケーブルを利用して、電子機器２２に電力を供給できるように構成されることもある。スイッチングハブ２０は、電子機器２２に電源装置１０からの電力を供給できるように構成されることで、電子機器２２自体にＡＣアダプタや電源工事などを行わなくとも電子機器２２へ給電させることができる。すなわち、スイッチングハブ２０では、制御ユニット２１への給電やネットワーク上の電子機器２２への給電のために、電源装置１０を利用することができる。
【００６０】
本実施形態のスイッチングハブ２０では、貫通孔３ａａの少なくとも一部が流体の通る通行路３ｃｃを構成する放熱部材３が半導体素子１に取り付けられており、スイッチングハブ２０の動作信頼性を高めることが可能となる。
【符号の説明】
【００６１】
１  半導体素子
２  実装基板
２ａａ  一表面
３  放熱部材
３ａａ  貫通孔
３ａｂ  通孔
３ｂａ  切り欠き部
３ｃｃ  通行路
４  結合材
１０  電源装置
２０  スイッチングハブ
２１  制御ユニット
２２  電子機器
【図１】
0006587182.tif 000002
【図２】
0006587182.tif 000003
【図３】
0006587182.tif 000004
【図４】
0006587182.tif 000005
【図５】
0006587182.tif 000006
【図６】
0006587182.tif 000007