(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線基板との間に隙間を有して配置された電子部品に接続されるヒートシンクであって、
前記配線基板に一端部が接合され、電子部品の通電用の端子が他端部に接合され、
一対のヒートシンク片から構成され、
かつ、前記電子部品の前記端子は一対であって、前記ヒートシンク片の各々の前記他端部に前記一対の端子の各々が接合され、
前記一対のヒートシンク片は、相対向して前記配線基板に立設され、かつ上端となる前記他端部の屈曲された先に台座を各々有し、
前記端子を除いた前記電子部品の本体を、前記一対のヒートシンク片の間に介在させた状態で、前記台座の各々に、前記電子部品の対応する前記端子が接合されるヒートシンク。
【請求項２】
請求項１において、金属製、または、導電性を有する熱伝導樹脂製の板材であるヒートシンク。
【請求項３】
請求項１または２において、前記電子部品は、パワーサーミスタであるヒートシンク。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項において、前記一端部と前記他端部との間に貫通孔を有するヒートシンク。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項において、前記他端部において、前記電子部品の前記端子に係合して、前記端子の接合位置を規制する規制部を有するヒートシンク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品から発生した熱を放熱するためのヒートシンクに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、サーミスタやスイッチング素子などの電子部品から発生した熱を放熱する目的で、ヒートシンクと呼ばれる放熱器がそれら電子部品に接触して使用されている。ヒートシンクが電子部品からの熱を放熱することで、電子部品が熱により故障、破損等することを防ぐことができる。例えば、特許文献１および特許文献２にヒートシンク付きのサーミスタが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００９／０５４０６１号
【特許文献２】国際公開第２００８／１２０４２１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記従来技術では、ヒートシンクが電子部品の本体の部分のみに接触して設けられていることから、本体の部分の熱はヒートシンクにより放熱できるが、リード線を含む端子部分に伝導した熱は、ヒートシンクからは放熱できない。さらに、端子部分は放熱面積が少ないことから、電子部品からの熱が十分に放熱されずに端子部分から配線基板に伝導するため、上記従来技術では、配線基板がこの伝導熱により故障、破損等する可能性がある。
【０００５】
そこで、本発明は、電子部品からの熱が配線基板へ伝導することを抑制できるヒートシンクを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、種々検討した結果、上記目的は、以下の本発明により達成されることを見出した。
【０００７】
すなわち、本発明にかかるヒートシンクは、配線基板との間に隙間を有して配置された電子部品に接続されるヒートシンクであって、前記配線基板に一端部が接合され、電子部品の通電用の端子が他端部に接合される。
【０００８】
この構成によれば、ヒートシンクが配線基板と電子部品との間に接続され、かつ電子部品が配線基板との間に隙間を有して配置されているため、電子部品の端子から配線基板に伝導する熱が、ヒートシンクによって放熱面積が確保されて、ヒートシンクにより放熱される。よって、ヒートシンクは、端子を含めた電子部品からの熱が配線基板へ伝導することを効果的に抑制できる。
【０００９】
上記ヒートシンクは、金属製、または、導電性を有する熱伝導樹脂製の板材であることが好ましい。この構成によれば、熱伝導のためのヒートシンクに、電子部品への通電用配線を兼用させることが可能となる。
【００１０】
上記ヒートシンクにおいて、前記電子部品は、パワーサーミスタであることが好ましい。これにより、大電力におけるパワーサーミスタの使用が可能となる。
【００１１】
好ましくは、上記ヒートシンクは、一対のヒートシンク片から構成され、かつ、前記電子部品の前記端子は一対であって、前記ヒートシンク片の各々の前記他端部に前記一対の端子の各々が接合される。この構成によれば、ヒートシンクは、一対のヒートシンク片が導電性を有する場合に、例えば、各ヒートシンクを各々電源の正極、負極に接続することで、電子部品の陽極端子および陰極端子に各々通電できる。
【００１２】
上記ヒートシンクを構成する、前記一対のヒートシンク片は、相対向して前記配線基板に立設され、かつ上端となる前記他端部の屈曲された先に台座を各々有し、前記端子を除いた前記電子部品の本体を、前記一対のヒートシンク片の間に介在させた状態で、前記台座の各々に、前記電子部品の対応する前記端子が接合される。この構成によれば、ヒートシンクは、電子部品の本体の部分が、一対のヒートシンク片の間で、例えばヒートシンクの他端部（台座）から吊り下げられる形態となり、ヒートシンクと電子部品との配置において、高さ方向の寸法を抑えることができる。
【００１３】
上記ヒートシンクにおいて、前記一端部と前記他端部との間の間部に貫通孔を有することが好ましい。この構成によれば、ヒートシンクの熱伝導の方向に対する断面積が貫通孔によって減少するので、ヒートシンクは、例えば、配線基板へ前記一端部をはんだ付けする際の配線基板から電子部品へ向けた熱伝導、および電子部品で発生した熱の配線基板への熱伝導を抑制できる。さらに、当該貫通孔の位置、寸法および形状等を調整することで、熱伝導量を調整できる。
【００１４】
上記ヒートシンクにおいて、前記他端部において、前記電子部品の前記端子に係合して、前記端子の接合位置を規制する規制部を有することが好ましい。この構成によれば、ヒートシンクは、ヒートシンクと電子部品との位置関係をより確実にすることができる。また、この構成によれば、配線基板外において、治具を使用するなどしてヒートシンクと電子部品の端子とを規制部において接合させることで、ヒートシンクと電子部品とを安定して一体化させることができ、作業性が良い。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係るヒートシンクは、電子部品からの熱が配線基板へ伝導することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態に係る電子部品が取り付けられたヒートシンクを示す図であり、図（ａ）は正面図、図（ｂ）は側面図を示す。
【図２】本実施形態に係るヒートシンク片を示す図であり、図（ａ）は平面図、図（ｂ）は正面図、図（ｃ）は側面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、特段変更等の説明がない限り、適宜その説明を省略する。
【００１８】
図１に、一実施形態に係るヒートシンクに電子部品を支持させた状態を示す。図１では、一対の同一形状のヒートシンク片１００に電子部品１０が取り付けられたヒートシンク２００を示す。なお、ヒートシンク２００は、１つまたは３つ以上のヒートシンク片１００から構成されてもよい。本実施形態では、ヒートシンク２００すなわち一対のヒートシンク片１００は、面対称となるように、相対向して配線基板２０にほぼ垂直に立設されている。各ヒートシンク片１００の上部に、電子部品１０のリード線を含む通電用の一対の端子１２、１３が各々接合されている。このとき、電子部品１０の本体１１は、配線基板２０との間に隙間Ｓを有して、宙吊りの状態で一対のヒートシンク片１００の間で支持されている。
【００１９】
図２に示すように、ヒートシンク片１００は、単一の金属製の板材からなり、例えば長手方向の途中２ヶ所で直角に折り曲げられてクランク形状をしている。なお、ヒートシンク片１００は、例えば導電性を有する熱伝導樹脂製の板材であってもよい。ヒートシンク片１００は、この折り曲げられた２ヶ所の屈曲部１０２ｂ、１０２ｃにより区分され、本体部分１０１、台座１０２および規制部１０３からなる。本実施形態では、図１（ｂ）および図２（ｃ）の側面図において、本体部分１０１は縦×横が約２５ｍｍ×７ｍｍの略長方形であり、規制部１０３は縦×横が約３ｍｍ×７ｍｍの略長方形の中に収まる形状である。台座１０２は、図２（ａ）の平面視で、縦×横が約７ｍｍ×６ｍｍの略長方形である。
【００２０】
本体部分１０１は、例えば平坦な板状であり、本体部分１０１の長手方向における一端部である下端部には、同一平面上で連続して取付脚１０１ａが設けられている。ヒートシンク片１００は、取付脚１０１ａが図１の配線基板２０に接合されることで、上述のように配線基板２０に立設される。配線基板２０と取付脚１０１ａとの接合は、例えばはんだ付けまたは導電性樹脂による接着でなされるが、本実施形態でははんだ付けされる。一方、ヒートシンク片１００の他端部である上端部には、前記台座１０２および規制部１０３が配置されている。
【００２１】
図２に示す台座１０２は、ヒートシンク片１００の他端部で、例えばほぼ直角に屈曲された第１屈曲部１０２ｂの先、つまりその他端側で、本体部分１０１と連続する部分である。台座１０２は、図１（ａ）に示すように、電子部品１０に通電するための端子（以下、リード線とも呼ぶ）１２または端子１３が接合される。ここで、電子部品１０は、例えばパワーサーミスタであり、リード線１２、１３と本体１１を有している。なお、当該接合は、例えばはんだ付けまたは導電性樹脂による接着でなされるが、本実施形態でははんだ付け３０により接合される。
【００２２】
図２に示す規制部１０３は、台座１０２における第１屈曲部１０２ｂと反対側の第２屈曲部１０２ｃを介して、台座１０２と連続する部分である。第２屈曲部１０２ｃは、ほぼ直角に屈曲しており、これによって、本体部分１０１と規制部１０３とはほぼ平行となっている。規制部１０３は、一部を切除することにより形成された空隙となった空隙１０３ｂを挟んで並ぶ規制部片１０３ａ、１０３ａからなる。規制部片１０３ａの前後の長さＡは、約３ｍｍであり、空隙１０３ｂの前後方向の長さＢは、約１ｍｍである。なお、規制部１０３は、この形態に限られず、例えば空隙１０３ｂに相当する凹部を有する板状や、台座１０２からほぼ直角方向に突出する２つの突起から構成されるなどしてもよく、また台座１０２の上面に形成された溝であってもよい。台座１０２の空隙１０３ｂに隣接する部分には、例えば半円形状の、切欠き１０２ａが存在している。
【００２３】
図１（ａ）に示す各リード線１２、１３は、電子部品１０の本体１１から左右の外側へ向くように、互いに反対方向に向けてほぼ直角に折り曲げられており、各々切欠き１０２ａ（図２（ａ））および空隙１０３ｂ（図２（ｃ））を通り、台座１０２の上面に載置され、既に述べたように台座１０２に接合される。各リード線１２、１３のほぼ直角に折り曲げられた部分は、各々、切欠き１０２ａの内部に納まる。または、各リード線１２、１３のほぼ直角に折り曲げられた部分は、各々、切欠き１０２ａに近接して、左右方向Ｘの位置が規制される。このとき、パワーサーミスタ１０の本体１１は、上述のように一対のヒートシンク片１００の間に存在する。
【００２４】
一方、規制部１０３は、図１（ｂ）に示す規制部片１０３ａ、１０３ａの間に、リード線１２、１３を上記の様に係合させて、リード線１２、１３の前後方向Ｙの接合位置を規制する。よって、ヒートシンク片１００と電子部品１０との位置関係がより確実になり、この安定した状態で、電子部品１０のリード線１２、１３を台座１０２にはんだ付けすることができる。側面視において、電子部品１０の本体１１の大きさは、本体部分１０１の大きさよりも小さく、本体１１は本体部分１０１内に収まるため、その全体は見えない。
【００２５】
本体部分１０１は、前記一端部と前記他端部との間に、貫通孔１０１ｂを有している。本実施形態では、貫通孔１０１ｂは、本体部分１０１の主面を、これと直交する方向に貫通している。貫通孔１０１ｂによって、本体部分１０１の当該貫通孔１０１ｂが存在する領域において、ヒートシンク片１００の熱伝導の方向、すなわち、本体部分１０１の長手方向に直交する横断面積が減少する。よって、貫通孔１０１ｂにより、ヒートシンク片１００は、例えば、ヒートシンク片１００を配線基板２０にはんだ付けする際の配線基板２０から電子部品１０へ向かう熱伝導、および電子部品１０で発生した熱のヒートシンク片１００を介した配線基板２０への熱伝導を抑制することができる。当該貫通孔１０１ｂの位置、寸法および形状等を調整することで、前記熱伝導量を調整することが可能である。本実施形態では、貫通孔１０１ｂは、正面視で直径約３ｍｍのほぼ円形であり、本体部分１０１の短辺方向（幅方向）における中央付近で取付脚１０１ａの先端からの距離Ｃ（図２（ｃ））が約８ｍｍの所に中心が存在している。
【００２６】
次に、図１（ａ）に示すパワーサーミスタ１０が取り付けられたヒートシンク２００を配線基板２０に取付ける手順について説明する。まず、治具（不図示）を使用して、一対のヒートシンク片１００を相対向させて立設させ、その台座１０２の上面に、屈曲したリード線１２、１３の各々を載置させて、パワーサーミスタ１０の本体１１を一対のヒートシンク片１００の間で吊り下げられた状態としてから、２つの台座１０２の各々に該リード線１２、１３をはんだ付け３０により接合する。こうして完成された、パワーサーミスタ１０が取り付けられたヒートシンク２００を、一体化された状態で、配線基板２０に取付ける。配線基板へのＩＣ、抵抗、キャパシタ等の各電子部品のはんだ付けとして、一般にフローはんだ付け手法が知られており、上記手順により一体化されたヒートシンク２００の取付脚１０１ａを配線基板２０の表面から取付孔２０ａに挿入し、配線基板２０の裏面からフローはんだ付けすることにより、ヒートシンク２００を配線基板２０にはんだ付けすることができる。これにより、配線基板への部品実装効率を維持することが可能となる。
【００２７】
ヒートシンク２００の各ヒートシンク片１００は金属製であり、また、配線基板２０と一組のヒートシンク片１００の取付脚１０１ａがはんだ付けされ、かつパワーサーミスタ１０のリード線１２、１３が台座１０２、または台座１０２および規制部１０３にはんだ付けされているので、一対のヒートシンク片１００を通電用の金属配線として兼用して、配線基板２０上の電力供給用の配線または電力供給用の内層からパワーサーミスタ１０に電源を供給することができる。また、ヒートシンク２００において、ヒートシンク片１００の長手方向は、配線基板２０に対する高さ方向となるので、ヒートシンク２００の実装面積は、一対のヒートシンク片１００の左右方向Ｘの間隔と、図１に示す前後方向Ｙにおけるヒートシンク片１００の幅との積でほぼ定まることとなるので、当該実装面積を小さくすることができる。
【００２８】
本実施形態によると、ヒートシンク２００が配線基板２０と電子部品１０との間に接続され、かつ電子部品１０が配線基板２０との間に隙間Ｓを有して配置されているため、電子部品１０の端子１２、１３から配線基板２０に伝導する熱が、放熱面積が大きいヒートシンク２００により効果的に放熱される。よって、ヒートシンク２００は、電子部品１０からの熱が配線基板２０へ伝導することを抑制できる。
【００２９】
本発明は、以上の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の追加、変更または削除が可能である。したがって、そのようなものも本発明の範囲内に含まれる。例えば、電子部品１０の一方のリード線１２がヒートシンク片１００に接合され、他方のリード線１３がヒートシンク片１００を介することなく他の電子回路部品へ接続される場合など、ヒートシンク２００が単一のヒートシンク片１００から構成されても良い。
【符号の説明】
【００３０】
１０                          パワーサーミスタ（電子部品）
１２、１３                    リード線（端子）
２０                          配線基板
１００                        ヒートシンク片
１０１ａ                      取付脚
１０１ｂ                      貫通孔
１０２                        台座
１０３                        規制部
２００                        ヒートシンク
【図１】
0006401945.tif 000002
【図２】
0006401945.tif 000003