(57)【要約】    【課題】  放熱器の製造コストを上昇させることなく、放熱器を決められた位置で保持具にずれなく装着する。また、保持具の近傍周辺に配置される部品に干渉されることなく、放熱器を着脱できるようにする。    【解決手段】  放熱器保持器具１の挟み込み部21，22にはその先端に係合部25，26があって、この係合部25，26が放熱器10の側面10Ａに形成した孔50に係合する。そのため、放熱器10を決められた位置で放熱器保持器具１にずれなく装着できる。また、放熱器10にわざわざ突起を形成しなくてもよく、孔又は溝を設けるだけでよいため、製造し易く、コストに影響を与えることがない。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱部品を放熱する放熱器と、前記放熱器を保持して基板に固定する保持具とを備えた放熱器の保持構造において、
前記放熱器の側面に凹部を形成すると共に、
前記保持具は、前記放熱器の側面をばね弾性により挟持する挟み込み部と、前記基板に固定される脚部と、前記挟み込み部と前記脚部とを連結する連結部と、前記挟み込み部の先端にあって前記凹部に係合する係合部とを備えたことを特徴とする放熱器の保持構造。
【請求項２】
前記係合部が前記凹部に入り込むと共に、前記放熱器の側面に沿って前記挟み込み部が密着することを特徴とする請求項１記載の放熱器の保持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体等の発熱部品に装着して該発熱部品からの熱を放熱する放熱器と、この放熱器を保持して、例えばプリント基板などの基板に固定する保持具とを備えた放熱器の保持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来この種の放熱器の保持構造としては、図５及び図６に示すようなものがある。図５は従来の保持具を示した平面図であり、図６は保持具を放熱器に取付けた状態を示している。１は例えば鉄などの金属からなる扁平状の保持具としての放熱器保持器具であり、これはアルミニウム板などの熱伝導性の良い金属からなる放熱器10に当接して該放熱器10を保持する保持部２と、回路基板であるプリント基板11に半田付けにより固定される半田付け部３とから構成される。放熱器保持器具１の半田付け部３は、プリント基板11に設けられたスルーホール15に部品実装面12側から挿入され、半田面13側から半田付けされる。４は保持部２に設けた孔２Ａに対応して放熱器10の側面に突出形成した加締め部であり、この加締め部４を利用して放熱器10と放熱器保持器具１とを結合することができる。また、放熱器10には発熱部品である半導体素子14が止着部材であるネジ16により取り付けられ、半導体素子14から発生した熱を放熱し、半導体素子14の温度上昇を防ぐようになっている。
【０００３】
このように従来の放熱器保持器具１は、放熱器10に加締めにより取り付けていたため、取付け工程として放熱器10に放熱器保持器具１を当接し加締めるといった作業を行わなければならず、加締め固定をするためにプレス等の機器が必要であった。また、このような加締め作業は手作業により行われることも多いため、作業性が悪く、組立工数もかかるという問題点があった。
【０００４】
上記問題点を解決するために、特許文献１における放熱器保持器具が知られている。これは図７に示すように、放熱器10を挟み込む２つの挟み込み部６，７と、一方の挟み込み部６から分割して形成され、プリント基板11に半田付けされる脚部８と、挟み込み部６，７及び脚部８を結合する連結部９とにより放熱器保持器具１を構成し、挟み込み部６，７の先端に形成した折り曲げ部６Ａ，７Ａ側から放熱器10を挿入して、挟み込み部６，７で放熱器10を挟み込み、放熱器保持器具１のばね力を利用して、加締めによらず簡単に放熱器10を放熱器保持器具１で保持固定できる、というものである。
【特許文献１】実開平６−２７３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図７に示す従来構造では、放熱器保持器具１に設けた挿入孔17に対応して、この放熱器保持器具１との位置決め及びずれ防止を図るための突起18を放熱器10の側面に形成する必要がある。ところが、金属製の放熱器10において、このような突起18を平板状の放熱器本体に付加する場合、板材を厚めに作成しておいて突起18となる部分を削り出すか、又は特別な型を作成して鋳物により形成するのが一般的であるため、加工費や特別な型の製作費用が必要になりコストが高くなってしまうという問題がある。
【０００６】
また、放熱器保持器具１の挟み込み部６，７の間に放熱器10をスムーズに挿入させるためには、折り曲げ部６Ａ，７Ａを突起18の高さより広く形成しなければならず、しかも突起18を乗り上げるようにして、放熱器保持器具１の挟み込み部６，７が放熱器10に挿入されてゆくので、放熱器10への挿入時には、折り曲げ部６Ａ，７Ａが放熱器10の側面から大きく広がる。したがって、放熱器保持器具１に配置される周辺の部品を放熱器保持器具１から大きく離して配置する必要があり、高密度実装化の妨げとなる虞がある。逆に、放熱器10を放熱器保持器具１に装着した状態では、放熱器保持器具１に設けた挿入孔17が突起18により係止されているため、突起18の高さ以上に挟み込み部６，７を広げないと、放熱器10を放熱器保持器具１から外すことができず、同様に放熱器保持器具１の近傍周辺に配置される部品に干渉する虞がある。
【０００７】
そこで本発明は上記問題点に鑑み、放熱器の製造コストを上昇させることなく、放熱器を決められた位置で保持具にずれなく装着できるとともに、保持具の近傍周辺に配置される部品に干渉されることなく、放熱器を着脱できる放熱器の保持構造を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明は、発熱部品を放熱する放熱器と、前記放熱器を保持して基板に固定する保持具とを備えた放熱器の保持構造において、前記放熱器の側面に凹部を形成すると共に、前記保持具は、前記放熱器の側面をばね弾性により挟持する挟み込み部と、前記基板に固定される脚部と、前記挟み込み部と前記脚部とを連結する連結部と、前記挟み込み部の先端にあって前記凹部に係合する係合部とを備えたものである。
【０００９】
上記構成によれば、保持具のばね弾性により放熱器を挟持するため、放熱器と保持具とを加締めにより取り付ける必要がなく、放熱器を着脱自在とすることが可能となる。また、保持具の挟み込み部にはその先端に係合部があって、この係合部が放熱器の側面に形成した凹部に係合するので、放熱器を決められた位置で保持具にずれなく装着できる。その際、放熱器にわざわざ突起を形成しなくてもよく、孔又は溝を設けるだけでよいため、製造し易く、コストに影響を与えることがない。
【００１０】
また、放熱器の側面には突起がなく凹部だけが設けられているため、保持具の挟み込み部間に放熱器を着脱する際に、挟み込み部が必要以上に広がらない。したがって、保持具の近傍周辺に配置される部品に干渉されることなく、放熱器を着脱することが可能になる。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１の構成に加えて、前記係合部が前記凹部に入り込むと共に、前記放熱器の側面に沿って前記挟み込み部が密着することを特徴とする。
【００１２】
上記構成によれば、放熱器を保持具に装着した状態では、保持具の係合部が放熱器の側面に設けた凹部に入り込むと共に、放熱器の側面に沿って挟み込み部が密着する。そのため、係合部は挟み込み部より外方に突出しなくなり、保持具の材料厚さ分だけが、放熱器の側面から突出した状態となる。したがって、保持具のごく近傍周辺に部品を配置することが可能になる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、以上説明したようなものであるから、以下に記載されるような効果を奏する。
【００１４】
請求項１における発明では、放熱器の製造コストを上昇させることなく、放熱器を決められた位置で保持具にずれなく装着できるとともに、保持具の近傍周辺に配置される部品に干渉されることなく放熱器を着脱できる。
【００１５】
請求項２における発明では、保持具のごく近傍周辺にまで部品を無理なく配置することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付図面の図１〜図４を参照しながら、本発明における放熱器の保持構造について、好ましい実施例を説明する。なお、本実施例において、従来例と同一箇所には同一符号を付し、共通する部分の説明は重複するため極力省略する。
【００１７】
図１及び図２において、放熱器保持器具１は例えばリン青銅などの弾性に富む金属で形成される。ここでの放熱器保持器具１は、例えばアルミニウム板などの熱伝導性の良い金属からなる放熱器10（図３参照）の両側面10Ａに当接して、当該放熱器10を挟持する２つの挟み込み部21，22と、基板であるプリント基板11に例えば半田付けで固定するためのすくなくとも一つの脚部23と、挟み込み部21，22及び脚部23を結合する扁平状の連結部24とにより構成される。挟み込み部21，22と脚部23とは一体に形成しても良いが、本実施例では半田付け時に脚部23の温度を上昇しやすくするため、挟み込み部21，22と脚部23とを分割して形成している。ここで、放熱器保持器具１はばね弾性を利用して放熱器10を挟持するため、プレス加工等により一枚の金属板から一体形成するのが好ましいが、もちろん各構成部を別々に形成し、溶接などで結合してもよい。なお、放熱器10を安定してプリント基板11に固定するためには、本実施例のように脚部23を二つ設けることが好ましい。
【００１８】
図３に示すように、放熱器10が差し込まれる挟み込み部21，22の先端側すなわち放熱器挿入側40には、この放熱器10に設けられた孔50と係合する係合部25，26がそれぞれ設けられている。該係合部25，26は、板状に形成された挟み込み部21，22の先端より内側に凹ませて折り曲げ形成される。係合部25，26の端部（放熱器挿入側40開口部）には、板状の放熱器10を挿入しやすくするために、該放熱器10の端縁に当接する挿入案内部27，28が放熱器10の挿入方向に対して所要の角度をつけて形成される。挿入案内部27，28を含めた係合部25，26は、放熱器保持器具１に放熱器10を装着したときに、放熱器10の平坦状に形成された側面10Ａから突出しないようにするのが好ましい。もちろん、挿入案内部27，28を設けなくても本発明の効果を得ることは可能である。
【００１９】
放熱器保持器具１の下部を形成する脚部23には、上下方向にスリット状の脚部切欠き30が設けられ、該脚部切欠き30により二手に枝分かれした脚部23のそれぞれの端部には、プリント基板11のスルーホール15に挿入される半田付け固定が可能な半田付け部31，32が設けられると共に、各半田付け部31，32には、前記プリント基板11の半田面13（図４参照）側でこのプリント基板11に係止する係止片33，34が設けられる。そして図４に示すように、放熱器保持器具１及び放熱器10は、いずれもプリント基板11の上面すなわち部品実装面12側に取り付け固定される。
【００２０】
一方、放熱器10の側面10Ａには、放熱器保持器具１が有する係合部26，27と嵌合するための孔50が設けられているものの、図７に示すような突起18は設けられていない。つまり係合部26，27と係合する孔50を除いては、放熱器10の側面10Ａが平坦状に形成される。凹部である孔50は、係合部26，27と共に放熱器保持器具１の位置決め、ズレ防止を行うために設けられており、放熱器10の一側面から他側面へと貫通した孔50とせずに、放熱器10の一側面だけが開口した溝としてもよい。また、放熱器10の孔50から該放熱器10の挿入方向に沿って案内溝（図示せず）を形成すれば、放熱器保持器具１への挿入をさらに容易にすることができる。その他、放熱器10の側面10Ａには、プリント基板11に実装される放熱対象たる半導体素子14が、例えばねじ16等を利用して熱的に密着接続される。
【００２１】
次に上記構成において、放熱器保持器具１に放熱器10を取り付けまたは取り外す際の手順について説明する。図４において、ここでの放熱器保持器具１は、予め電子部品14と共にプリント基板11の部品実装面12上に半田付け接続される。より具体的には、放熱器保持器具１の下部に形成した一対の半田付け部31，32が部品実装面12側からプリント基板11に設けられたスルーホール15に挿入される。このとき、スリット状の脚部切欠き30により半田付け部31，32が弾性変形し、この半田付け部31，32の下端にある係止片33，34がスルーホール15の内周面に当接しながらプリント基板11の半田面13側に押し込まれる。そして、係止片33，34がプリント基板11のスルーホール15を抜け出すと、半田付け部31，32が弾性復帰してプリント基板11の半田面13に係止片33，34が係止され、放熱器保持器具１が仮止め状態に固定される。
【００２２】
その後は、プリント基板11の他のスルーホールにリード端子を挿入した半導体素子14と共に、放熱器保持器具１の半田付け部31，32が半田付け接続される。このとき、半田付け部31，32は係合部25，26と分離して形成されるため、仮に放熱器10を放熱器保持器具１の係合部25，26に挟持した状態であっても、半田付け部31，32は熱容量の大きい放熱器10の影響を受けずに半田付けを確実に行なうことができる。さらに本実施例では、半田付け部31，32の弾性を利用して放熱器保持器具１が仮止め状態に固定されるので、放熱器保持器具１を安定した状態でプリント基板11に半田付け接続することができる。なお、プリント基板11への固定強度を要求されない場合は半田付け作業を省略することができる。
【００２３】
放熱器10を放熱器保持器具１に装着する場合は、係合部25，26の先端側から放熱器10を挿入する。このとき、係合部25，26の先端部に対向する放熱器10の周縁が挿入案内部27，28に当接し、放熱器10を押し込むに従って係合部25，26を広げてゆくので、挿入案内部27，28がいわばガイドの役目をして、係合部25，26間に放熱器10を無理なく挿入することができる。また、放熱器10が係合部25，26間に挿入される途中で、挿入案内部27，28の内端が放熱器10の側面10Ａに当接するが、この挿入案内部27，28の内端が当接する放熱器10の側面10Ａ部分には突起が設けられていないため、挿入案内部27，28を含めた係合部25，26がさらに広がることはなく、放熱器保持器具１のごく近傍周辺に部品を配置しても、係合部25，26が当たることはない。
【００２４】
こうして、前記挿入案内部27，28が孔50に係合する位置にまで放熱器10が放熱器保持器具１に挿入されると、係合部25，26の弾性が作用して、放熱器10の側面10Ａが係合部25，26の内面と密着して挟持される。それと同時に、挿入案内部27，28が孔50に係合して、放熱器10が所望の位置でずれなく放熱器保持器具１に保持固定される。このとき、挿入案内部27，28を含めた係合部25，26は、放熱器10の平坦状に形成された側面10Ａから、その板厚分を除き突出しないように配置されるため、放熱器10の装着状態においても、放熱器保持器具１のごく近傍周辺に配置された部品に係合部25，26が干渉しない。その後は、ねじ16等により放熱器10の側面10Ａに発熱する半導体素子14を密着接続することにより、この半導体素子144からの熱を熱伝導性の良好な放熱器10に伝導して放熱を行なうことができる。
【００２５】
一方、放熱器10を放熱器保持器具１から取り外す場合は、係合部25，26の弾性に抗して挿入案内部27，28と孔50との係合を解除し、放熱器50を係合部25，26間から引き出す。この場合も、挿入案内部27，28の内端が放熱器10の側面10Ａに当接するが、挿入案内部27，28を含めた係合部25，26がそれ以上に広がることはなく、放熱器保持器具１のごく近傍周辺配置される部品に係合部25，26が当たることはない。
【００２６】
以上のように本実施例では、発熱部品である半導体素子14を放熱する放熱器10と、放熱器10を保持して基板であるプリント基板11に固定する保持具としての放熱器保持器具１とを備えた放熱器の保持構造において、放熱器10の側面に凹部である孔50を形成すると共に、放熱器保持器具１は、放熱器10の側面10Ａをばね弾性により挟持する挟み込み部21，22と、プリント基板11に固定される脚部23と、挟み込み部21，22及び脚部23とを連結する連結部24と、挟み込み部21，22の先端にあって孔50に係合する係合部25，26とを備えた構成としている。
【００２７】
このようにすると、放熱器保持器具１のばね弾性により放熱器10を挟持するため、放熱器10と放熱器保持器具１とを加締めにより取り付ける必要がなく、放熱器10を着脱自在とすることが可能となる。また、放熱器保持器具１の挟み込み部21，22にはその先端に係合部25，26があって、この係合部25，26が放熱器10の側面10Ａに形成した孔50に係合するので、放熱器10を決められた位置で放熱器保持器具１にずれなく装着できる。その際、放熱器10にわざわざ突起を形成しなくてもよく、孔又は溝を設けるだけでよいため、製造し易く、コストに影響を与えることがない。
【００２８】
また、放熱器10の側面10Ａには突起がなく孔50だけが設けられているため、放熱器保持器具１の挟み込み部21，22間に放熱器10を着脱する際に、挟み込み部21，22が必要以上に広がらない。したがって、放熱器保持器具１の近傍周辺に配置される部品に干渉されることなく、放熱器10を着脱することが可能になる。
【００２９】
また特に本実施例では、係合部25，26が孔50に入り込むと共に、放熱器10の側面10Ａに沿って挟み込み部21，22が密着することを特徴とする。
【００３０】
上記構成によれば、放熱器10を放熱器保持器具１に装着した状態では、放熱器保持器具１の係合部25，26が放熱器10の側面10Ａに設けた孔50に入り込むと共に、放熱器10の側面10Ａに沿って挟み込み部21，22が密着する。そのため、係合部25，26は挟み込み部21，22より外方に突出しなくなり、放熱器保持器具１の材料厚さ分だけが、放熱器10の側面10Ａから突出した状態となる。したがって、放熱器保持器具１のごく近傍周辺に部品を配置することが可能になる。
【００３１】
その他、本実施例では、放熱器10の挟み込みに際して、挿入案内部27，28がガイドの役目をするため、放熱器保持器具１の連結部24を押すことのみの簡易な作業で挟み込み部21，22が広がり、放熱器10を容易に挿入することができる。
【００３２】
さらに、本実施例では、放熱器保持器具１の脚部23に設けた一対の係止片33，34及び脚部23のばね弾性によりプリント基板11に固定する構成としている。
【００３３】
このようにすると、放熱器保持器具１の脚部23に設けた係止片33，34と脚部23のばね弾性によりプリント基板11のスルーホール15に仮止めされることとなり、放熱器保持器具１が安定するため、放熱器保持器具１をプリント基板11に半田付けする際の作業性を改善でき、プリント基板11へ容易に固定することができる。
【００３４】
なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能である。放熱器保持器具１は金属に限らず、弾性を有する材質で形成してよい。また、放熱器10もアルミニウム板に限らず熱伝導性のよい材質ならばどのようなものを使用してもよく、形状に関しても限定されない。さらに、プリント基板11に代わって例えば金属基板などの各種基板を適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施例における放熱器保持器具の右側面図である。
【図２】同上、放熱器保持器具の平面図である。
【図３】同上、放熱器及び放熱器保持器具の分解斜視図である。
【図４】同上、放熱器及び放熱器保持器具の一使用態様を示した左側面図である。
【図５】従来例における放熱器保持器具の左側面図である。
【図６】同上、放熱器及び放熱器保持器具の一使用態様を示した左側面図である。
【図７】別な従来例における放熱器及び放熱器保持器具の分解斜視図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  放熱器保持器具
10  放熱器
14  半導体素子（発熱部品）
11  プリント基板（基板）
21，22  挟み込み部
23  脚部
24  連結部
25，26  係止部
50  孔（凹部）
【図１】
2005175222.tif 000003
【図２】
2005175222.tif 000004
【図３】
2005175222.tif 000005
【図４】
2005175222.tif 000006
【図５】
2005175222.tif 000007
【図６】
2005175222.tif 000008
【図７】
2005175222.tif 000009