(57)【要約】【課題】放熱経路を短縮して電子部品の放熱効果を高めることができ、また高気密性を備え、パッケージとしたときに小型化が実現できる電子部品の放熱構造の提供。【解決手段】放熱面２Ａと放熱面と反対側の第２面を有する電子部品２が突設された基板３が、熱伝導性を有する筐体１０に固定される。筐体内にはその内周面に離間した位置で内周面に対向配置される支持壁部１８が筐体と一体に設けられる。放熱面２Ａを筐体１０の内周面に密着させるため、バネ性を有する固定具２０が支持壁と電子部品の第２面間に弾性変形しつつ介装される。電子部品は外気に面する筐体に直接密着するので、放熱経路が短縮でき、固定具は筐体と支持壁部間の空間に保持され筐体の開口端面に突出しないので、筐体の開口端面に蓋をしたとき蓋と干渉せず、気密性が確保できる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放熱面と該放熱面と反対側の第２面を有する電子部品が突設された基板を収容する熱伝導性を有する筐体と、該電子部品を該筐体に対向配置させるバネ性を有する固定具とを備えた電子部品の放熱構造において、
該筐体内には、該筐体に固定されると共に該筐体の内周面に離間した位置で該内周面に対向配置される支持壁部が設けられ、
該電子部品の該放熱面は該筐体の該内周面に直接対向配置されると共に、該電子部品を該内周面方向に押圧して密着するために、該固定具は該支持壁と該電子部品の第２面間に弾性変形しつつ介装され、
該筐体は一端開口部と他端開口部とを有する筒状体をなし、該一端開口部と他端開口部には、それぞれ第１蓋体及び第２蓋体が固定されて該筐体と該第１蓋体と該第２蓋体とによりパッケージ構造とし、該固定具は、該蓋体に面する開口部の開口端面と係止することなく該筐体と該支持壁部間の空間に保持されることを特徴とする電子部品の放熱構造。
【請求項２】
該基板は、第１蓋体に対向する第１基板面と第１基板面とは反対側で第２蓋体に対向する第２基板面を有して、該一端開口部に偏して配置され、該支持壁は該第２基板面側に位置していることを特徴とする請求項１記載の電子部品の放熱構造。
【請求項３】
該基板は、該一端開口部の開口内輪郭と略同一寸法の同形をなして筐体内に配置されていることを特徴とする請求項２記載の電子部品の放熱構造。
【請求項４】
該一端開口部と該第１蓋体、及び該他端開口部と該第２蓋体との間にはそれぞれ無端の封止材が装着されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１記載の電子部品の放熱構造。
【請求項５】
該電子部品の放熱面には放熱グリスが塗布され又は放熱シートが配置されて該放熱グリス又は放熱シートを介して該放熱面は該筐体の内周面に密着していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１記載の電子部品の放熱構造。
【請求項６】
該筐体の外周面側には放熱フィンが一体に設けられていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１記載の電子部品の放熱構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子部品の放熱構造に関し、特に気密性を備えた電子部品の放熱構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電子部品の放熱構造は、図６に示されるように、基板１０３から一列に突設された複数の電子部品１０２、例えば発熱性のあるトランジスタの一端面側を、熱伝導性を有する筐体１１０の内面に対向配置させた状態で、バネ性を有する断面Ｕ字状の固定具１２０の一方の脚部を筐体１１０の外面側に当接させ、他方の脚部を電子部品１０２の一端面側とは反対側の他端面に当接させ、筐体１１０の壁を跨ぐようにして固定具１２０の弾性力によって、電子部品１０２の一端面を筐体１１０の内面に密着させて、電子部品１０２の熱を筐体１１０に逃がしていた。（例えば特許文献１参照。）
【０００３】
他の従来の電子部品の放熱構造によれば、図７に示されるように、基板２０３から一列に突設された複数の発熱性電子部品２０２の一端面側を、熱伝導性を有しネジ穴２１０ａが形成された筐体２１０の内面に対向配置させ、電子部品２０２の他端面側に保持板２１８を沿わせ、筐体２１０と保持板２１８間に複数の電子部品２０２を挟んだ状態で、ネジ２２０により保持板２１８を筐体２１０に固定すると共に、保持板２１８を筐体方向に付勢して電子部品２０２を筐体２１０と保持板２１８間に密着させていた。（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
その他の従来の電子部品の放熱構造では、図８に示されるように、金属製でフィン３１３を一体に備えた筐体３１０の内面側に、ガイド板３１８が内面からわずかに離間してブラケット３１７により一体に固定されて筐体内面とガイド板３１８との間に溝Ｇが提供され、ガイド板３１８の内面側に電子部品３０２の一端面を対向配置させ、バネ性を有する断面Ｕ字状の固定具３２０の一方の脚部が溝Ｇに挿通され、他方の脚部がガイド板３１８の端面を跨ぐようにして電子部品３０２の他端面に当接させることによって、電子部品３０２をガイド板３１８に密着させて放熱を図っていた。又電子部品３０２のセット後に、蓋３３１で筐体３１０を覆い、固定具３２０は蓋３３１で押えられる。（例えば特許文献２参照。）。
【特許文献１】
実開平１−１６５６５５号公報
【特許文献２】
特開２０００−１８３５７５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図６に示される従来の電子部品の放熱構造では、例えば筐体１１０の上端面側に蓋をするとき、固定具１２０が筐体１１０の外面と内面との間に跨って装着されているので、筐体１１０の上端面と固定具１２０によって不連続な段差となり、気密構造を実現するのが困難となる。また図７に示される従来の電子部品の放熱構造では、電子部品２０２の筐体２１０への保持が面倒であるばかりか、筐体２１０にネジ２２０を貫通させるネジ穴２１０ａを形成しなければならず、気密性を損ねる結果となる。
【０００６】
更に図８に示される従来の電子部品の放熱構造では、電子部品３０２がガイド板３１８の内面側に密着しているので、その放熱経路がガイド板３１８からガイド板３１８を支持するブラケット３１７、筐体３１０へと複雑かつ長くなり、外気と接する筐体３１０からの放熱効果が十分でないため、フィン３１３が必須となり、外形寸法の増大をきたす。
【０００７】
そこで本発明は、放熱経路を短縮して電子部品の放熱効果を高めることができ、また高気密性を備え、パッケージとしたときに小型化が実現できる電子部品の放熱構造を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、放熱面と該放熱面と反対側の第２面を有する電子部品が突設された基板を収容する熱伝導性を有する筐体と、該電子部品を該筐体に対向配置させるバネ性を有する固定具とを備えた電子部品の放熱構造において、該筐体内には、該筐体に固定されると共に該筐体の内周面に離間した位置で該内周面に対向配置される支持壁部が設けられ、該電子部品の該放熱面は該筐体の該内周面に直接対向配置されると共に、該電子部品を該内周面方向に押圧して密着するために、該固定具は該支持壁と該電子部品の第２面間に弾性変形しつつ介装され、該筐体は一端開口部と他端開口部とを有する筒状体をなし、該一端開口部と他端開口部には、それぞれ第１蓋体及び第２蓋体が固定されて該筐体と該第１蓋体と該第２蓋体とによりパッケージ構造とし、該固定具は、該蓋体に面する開口部の開口端面と係止することなく該筐体と該支持壁部間の空間に保持される電子部品の放熱構造を提供している。
【０００９】
ここで該基板は、第１蓋体に対向する第１基板面と第１基板面とは反対側で第２蓋体に対向する第２基板面を有して、該一端開口部に偏して配置され、該支持壁は該第２基板面側に位置しているのが好ましい。また該基板は、該一端開口部の開口内輪郭と略同一寸法の同形をなして筐体内に配置されているのが好ましい。
【００１０】
また、該一端開口部と該第１蓋体、及び該他端開口部と該第２蓋体との間にはそれぞれ無端の封止材が装着されているのが好ましい。また、該電子部品の放熱面には放熱グリスが塗布され又は放熱シートが配置されて該放熱グリス又は放熱シートを介して該放熱面は該筐体の内周面に密着している構成であるのが好ましい。また、該筐体の外周面側には放熱フィンが一体に設けられているのが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施の形態による電子部品の放熱構造について図１乃至図５に基づき説明する。本実施の形態による冷却構造１は例えば車載用のエンジン点火制御装置として基板パッケージの形態をなし、筐体１０と第１蓋体３１と第２蓋体３２（図５）とにより密閉された空間が画成される。
【００１２】
筐体１０は、第１開口端部１１と第２開口端部１２を有する断面長方形の筒状体をなし、外周面側には放熱用のリブ又はフィン１３が一体に設けられている。第１開口端部１１と第２開口端部１２であって筐体１０の角部にはそれぞれ、第１蓋体３１及び第２蓋体３２を図示せぬネジで固定するための複数の取付部１４、１５が一体に設けられる。また、筐体１０の内周面からは、第１開口端部１１に近接した位置に、雌ネジが螺設された基板取付部１６（図５）が突設されている。筐体１０は所望の剛性を発揮することができかつ熱伝導率の高い材料、例えばＡｌ―Ｍｇ合金や銅等により鋳造成型される。
【００１３】
筐体１０の内周面からは複数のブラケット１７が内方に突設され、ブラケット１７に一体に、平面視コの字形状の支持壁部１８が固定される。また支持壁部１８は、基板取付部１６に関し、第１開口端部１１と反対側に位置すると共に、筐体１０の内周面から離間して筐体１０の壁面に平行に延設されて隙間Ｓが画成される。支持壁部１８は筐体１０と一体に成型される。
【００１４】
基板３が第１開口端部１１の開口内輪郭と略同一寸法の長方形状をなして、ネジ１９（図５）により基板取付部１６上に固定される。よって基板３は、筐体１０内において第１開口端部１１に偏した位置に、即ち第１蓋体３１の近傍位置において筐体１０に固定される。そして冷却対象である複数の発熱性の電子部品２が、放熱面２Ａと放熱面と反対側で放熱面と平行な第２面２Ｂを有して、基板３の辺に略平行にリード４を介して一列に基板１０に取付けられる（図５）。基板３を筐体１０にセットしたとき、電子部品２の放熱面２Ａ側が筐体１０の内周面に直接対向する位置関係にある。
【００１５】
電子部品２から筐体１０への熱伝導性を高めるために、放熱面２Ａには放熱グリスが塗布されている。筐体１０の内周面が平滑でなく粗面であっても、放熱グリスが粗面の凹部に埋められて電子部品２と筐体１０との密着性を高めることができ、筐体１０を鋳造後の鋳放し状態で使用できその内周面機械加工を省略できる。
【００１６】
電子部品２を筐体１０の内周面に押圧して密着するために、固定具２０が支持壁部１８と内周面との間の隙間Ｓ内であって支持壁部１８と電子部品２の第２面２Ｂ間に弾性変形しつつ筐体１０の第２開口端部１２側から介装される。固定具２０はバネ性を有する材料、例えばＳＵＳにより構成され、平面視コの字状の支持壁部１８のそれぞれの辺に対向するように３セット設けられる。それぞれの固定具２０は、図５に示されるように、支持壁１８の延設方向に延び支持壁１８の頂面１８Ａ（図４）に係止される折返し部を備えた基部２１と、それぞれの電子部品２に対応して基部２１から独立して互いに平行に離間して延び、それぞれの電子部品２の第２面２Ｂに当接する複数のＵ字状弾性部２３とを有する。
【００１７】
固定具２０の隙間Ｓ内への挿入が完了したとき、基部２１の折返し部が支持壁１８の頂面１８Ａに当接し、Ｕ字状弾性部２３の一方の腕が支持壁１８の鉛直を押圧し、他方の腕が電子部品２の第２面２Ｂを押圧するので、電子部品２の放熱面２Ａは放熱グリスを介して確実に筐体１０の内周面に密着する。この状態では、固定具２０のＵ字状弾性部２３は第２開口端部の表面と裏面との間に跨るように係止されるのではなく、筐体１０と支持壁部１８間の空間Ｓに保持されるのみであるので、第２開口端部１２の開口端面上には固定具１８の一部が露出せず段差が生じない。
【００１８】
第１開口端部１１の開口端面形状に倣う無端封止材たるパッキン（Ｏリング）３３と、第２開口端部１２の開口端面形状に倣う無端封止材たるパッキン（Ｏリング）３４が設けられる。そして第１蓋体３１は、筐体１０の第１開口端部１１にパッキン３３を介して当接して、蓋取付部１４を介してネジ固定され、第２蓋体３２は、筐体１０の第２開口端部１２にパッキン３４を介して当接して、蓋取付部１５を介してネジ固定される。かくして、第１蓋体３１と、第２蓋体３２と、筐体１０とで画成されるパッケージの気密性が確保される。このとき上述したように、第２開口端部１２の開口端面上には、固定具１８の一部が露出しないので、開口端面は段差なく平滑に保たれ、気密性を高めることができる。
【００１９】
なお、Ｕ字状弾性部２３を互いに離間させて独立に設けたのは、それぞれの電子部品２に対して確実に押圧力を付与するためである。Ｕ字状弾性部を基部２１と同様に一体に設けると、１列に並んだ複数の電子部品のうち例えば中央の電子部品が強く押圧され両端の電子部品に対する押圧が不十分になることがあるので、Ｕ字状弾性部２３を各電子部品毎に独立して設けたのである。
【００２０】
本発明による電子部品の放熱構造は上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。例えば、上述した実施の形態では電子部品２の放熱面２Ａに放熱グリスが塗布されているが、放熱グリスに代えて放熱シートを貼ってもよい。また筐体１０の内周面を機械加工により所定の面精度が得られるのであれば、放熱グリスや放熱シートは不要である。
【００２１】
また、本実施の形態では、電子部品２が外気と面する筐体１０に直接密着されており、放熱経路の短い極めて良好な放熱構造であるので、フィン１３を省略してもよい。そのことにより、外形寸法が短縮でき小型のパッケージとすることができる。
【００２２】
また上述した実施の形態では支持壁部１８は筐体１０と一体成型されるが、支持壁部１８を筐体１０とは別途製造して、筐体１０にネジ等で固定してもよい。また筐体は所定の機械的強度と熱伝導性を有する限りにおいて種々の材料が適用できる。更に基板は、必ずしも第１開口部１１の開口内輪郭と略同一寸法同一形状をなしている必要はなく、筐体から延びる基板取付部を角部とは別の適当な場所に設けて、第１開口部の開口面積よりも小さいサイズの基板を取付けるようにしても良い。
【００２３】
【発明の効果】
請求項１記載の電子部品の放熱構造によれば、筐体内には、筐体に固定されると共に筐体の内周面に離間した位置で内周面に対向配置される支持壁部が設けられ、電子部品の放熱面が筐体の内周面に直接対向配置されると共に、電子部品を内周面方向に押圧して密着するための固定具が支持壁と電子部品の第２面間に弾性変形しつつ介装されているので、電子部品は筐体に直接接触し、電子部品で発生した熱が直接外気に面する筐体に伝わり、複雑な放熱経路を経由することなく放熱経路を短縮でき、放熱効果が高められると共に、複雑な放熱経路の製造が不要となり、製造コストを低下できる。
【００２４】
また、筐体は一端開口部と他端開口部とを有する筒状体をなし、一端開口部と他端開口部には、それぞれ第１蓋体及び第２蓋体が固定されて筐体と第１蓋体と第２蓋体とによりパッケージ構造とし、固定具は、蓋体に面する筐体開口部の開口端面と係止することなく筐体と支持壁部間の空間に保持されるので、固定具の一部が筐体と第１蓋体との間、及び筐体と第２蓋体との間に介在することがなく、開口部と蓋体間の気密性を確保できる。よって良好な放熱性と高い気密性・防水性を兼ね備えた電子機器パッケージを提供することができる。
【００２５】
請求項２記載の電子部品の放熱構造によれば、基板は、第１蓋体に対向する第１基板面と第１基板面とは反対側で第２蓋体に対向する第２基板面を有して、一端開口部に偏して配置され、支持壁は第２基板面側に配置されているので、第２基板面側に固定具を配置させて、電子部品を保持することができる。
【００２６】
請求項３記載の電子部品の放熱構造によれば、基板は一端開口部の開口内輪郭と略同一寸法の同形をなして筐体内に配置されるので、一端開口部の開口面積を最大限に利用することができ、基板上の電子素子のレイアウトの自由度を増すことができ、またパッケージ全体を小型化できる。
【００２７】
請求項４記載の電子部品の放熱構造によれば、筐体の一端開口部と第１蓋体、及び筐体の他端開口部と第２蓋体との間に、それぞれ無端封止材が装着されているので、筐体と蓋体との間の気密性を更に高めることができる。
【００２８】
請求項５記載の電子部品の放熱構造によれば、筐体の内周面に密着する電子部品の放熱面には放熱グリスが塗布されるか又は放熱シートが配置されているので、筐体の内周面が平滑でない場合でも、電子部品と筐体との密着性を維持することができ、よって筐体を鋳放し状態で使用でき、その内周面機械加工を省略できる。
【００２９】
請求項６記載の電子部品の放熱構造によれば、筐体の外周面側に放熱フィンが一体に設けられているので、筐体からの放熱が促進される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による電子部品の放熱構造を採用したパッケージの蓋体を取除いた状態の一部断面概略正面図。
【図２】図１のパッケージを図１の矢印ＩＩ方向から見た平面図。
【図３】図１の基板パッケージを図１の矢印ＩＩＩ方向から見た平面図。
【図４】図１のパッケージ内の本発明の実施の形態による電子部品の放熱構造を示す部分斜視図。
【図５】本発明の実施の形態による電子部品の放熱構造を採用したパッケージの分解斜視図。
【図６】従来の電子部品の放熱構造を示す部分斜視図。
【図７】他の従来の電子部品の放熱構造を示す部分斜視図。
【図８】その他の従来の電子部品の放熱構造を示す部分斜視図。
【符号の説明】
１・・・電子部品の放熱構造
２・・・電子部品  ２Ａ・・・放熱面  ２Ｂ・・・第２面
３・・・基板
１０・・・筐体
１１・・・第１開口端部  １２・・・第２開口端部
１３・・・フィン
１４、１５・・・蓋取付部
１６・・・基板取付部
１８・・・支持壁部
２０・・・固定具
３１・・・第１蓋体
３２・・・第２蓋体
３３、３４・・・無端パッキン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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