(57)【要約】【課題】  省スペースで放熱効果が大きく、組立容易なパワー素子冷却装置を提供する。【解決手段】  本発明のパワー素子冷却装置は、ユニットに設けられたヒートシンク１と、ヒートシンク１に固定された基板２と、基板２の上に取り付けられたパワー素子３とパワー素子３の放熱面とヒートシンク１間に密着して設けられた放熱シート７と、パワー素子３と放熱シート７をヒートシンク１に所定の圧力にて固定しネジ穴を有するＬ字金具４と、Ｌ字金具４のネジ穴を用いて加圧力を調整する圧力調整ネジ５とを備えたものである。【選択図】    図１
2005057081.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユニットに設けられたヒートシンクと、前記ヒートシンクに固定された基板と、前記基板上に取り付けられたパワー素子とを備えたパワー素子冷却装置において、
前記パワー素子の放熱面と前記ヒートシンク間に密着して設けられた放熱シートと、前記パワー素子と前記放熱シートを前記ヒートシンクに所定の圧力にて固定しネジ穴を有するＬ字金具と、前記Ｌ字金具のネジ穴を用いて前記加圧力を調整する圧力調整ネジとを備えたことを特徴とするパワー素子冷却装置。
【請求項２】
前記放熱シートは、シリコン製のゴムであることを特徴とする請求項１記載のパワー素子冷却装置。
【請求項３】
前記圧力調整ネジの取付け穴を前記ヒートシンクの背面に設けたことを特徴とする請求項１または２に記載のパワー素子冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パワートランジスタやパワーＭＯＳ ＦＥＴなどのパワー素子から発生する熱を良好に放熱する機能を備えたパワー素子の冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のパワー素子冷却装置を図２に示す。図において、１はユニットに設けられたヒートシンク、２はヒートシンクに固定された基板、３は基板２に実装されたパワー素子、５は圧力調整ネジ、６は基板２をヒートシンク１に固定する固定ネジ、８はネジ穴を有する冷却フィンである。これらの構成で、パワー素子３の背面に冷却フィン８を圧力調整ネジ５で固定して、パワー素子３の放熱を冷却フィン８で行っていた(例えば、特許文献１参照)。
また、組立てはパワー素子３の背面に冷却フィン８を圧力調整ネジ５で止めた後に基板２を固定ネジ６でヒートシンク１に固定していた。この際、冷却フィン８をパワー素子３に一本の圧力調整ネジ５で固定するため冷却フィン８の回り止め防止として両手作業もしくは治具固定による作業が発生していた。このようにパワー素子３と冷却フィン８の位置合わせが困難であったため組立てが容易ではなかった。
【特許文献１】特開２００１−３０８２３６号公報（６頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来のパワー素子冷却装置は、発熱量の大きいパワー素子を冷却フィンのみで放熱しようとした場合、多大なスペースを必要とする問題があった。また、パワー素子側からネジ締めをするため、パワー素子の近辺に部品を配置できないという問題もあった。さらに、従来の組立てはパワー素子背面に冷却フィンをネジ止めした後に基板実装していた。この際、冷却フィンをパワー素子に一本のネジで固定するため冷却フィンの回り止め防止として両手作業もしくは治具固定による作業が発生していた。このようにパワー素子と冷却フィンの位置合せが困難であったため組立てが容易でなかった。
そこで、本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、省スペースで放熱効果が大きくパワー素子近辺の部品配置を可能とし、また、冷却装置の組立てが容易なパワー素子冷却装置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】
【０００４】
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したものである。
請求項1に記載の発明は、ユニットに設けられたヒートシンクと、前記ヒートシンクに固定された基板と、前記基板上に取り付けられたパワー素子とを備えたパワー素子冷却装置において、前記パワー素子の放熱面と前記ヒートシンク間に密着して設けられた放熱シートと、前記パワー素子と前記放熱シートを前記ヒートシンクに所定の圧力にて固定しネジ穴を有するＬ字金具と、前記Ｌ字金具のネジ穴を用いて前記加圧力を調整する圧力調整ネジとを備えたものである。
また、請求項２に記載の発明は、前記放熱シートを、シリコン製のゴムとするものである。
また、請求項３に記載の発明は、前記圧力調整ネジの取付け穴を前記ヒートシンクの背面に設けたものである。
【発明の効果】
【０００５】
請求項１に記載の発明によれば、放熱シートがパワー素子の放熱面とヒートシンクの間に密着しているので、パワー素子の熱がヒートシンクに伝わり、ヒートシンク全面が放熱面となり大きな冷却効果を得ることができる。また、Ｌ字金具と圧力調整ネジを用いて締付けるので各部品の回り止めができ、本装置の組立てを容易にすることができる。
また、請求項２に記載の発明によれば、放熱シートをシリコン製のゴムとしたので、パワー素子の熱を効率よくヒートシンクに伝えることができ、さらに、基板とヒートシンクの取付け誤差を吸収できるので、圧力調整ネジの締付けによるパワー素子へのストレスを軽減することができる。
また、請求項３に記載の発明によれば、圧力調整ネジの取付け穴をヒートシンクの背面に設け圧力調整ネジをヒートシンク側から締付けているので、組立てを容易にするとともに、パワー素子近辺に部品配置することができ省スペースとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
【実施例】
【０００７】
図１は、本発明の実施例を示すパワー素子冷却装置の側断面図である。
同一部品には同一符号を付してその説明を省略する。本発明の特徴は、Ｌ字金具と放熱シートを備えたことにある。図において、４はＬ字金具、５は圧力調整ネジ、６は固定ネジ、７は放熱シートである。Ｌ字金具４は、パワー素子３と放熱シート７をヒートシンク１に所定の圧力にて固定しネジ穴を有する。圧力調整ネジ５は、Ｌ字金具４のネジ穴を用いて加圧力を調整するものである。放熱シート７は、パワー素子３の放熱面とヒートシンク１の間に密着させ、パワー素子３の熱をヒートシンク１に放熱させる。
本発明の組立ては、パワー素子３とヒートシンク１の間に放熱シート７を挟み、Ｌ字金具４をパワー素子３に取付けヒートシンク１背面より圧力調整ネジ５で止め、各部品を固定する。したがって、従来のようなパワー素子３と冷却フィン８の位置合わせの困難さがなくなった。また、Ｌ字金具４の回転方向に対してヒートシンク１および、パワー素子３とＬ字金具４がそれぞれ面接触しているためＬ字金具４の回り止めとなり、従来に比べ容易に組立をすることができる。また、圧力調整ネジ５をヒートシンク１側から締付ける構成のため、パワー素子３近辺の部品配置が可能となる。
つぎに動作について述べる。
パワー素子３が通電されて熱が発生すると、発生した熱は放熱シート７を介してヒートシンク１に伝わり放熱される。ヒートシンク１全体が放熱面となり大きな冷却効果を得られる。また、放熱シート７は、ゴム製であるためパワー素子３の熱をヒートシンク１に伝えるとともに基板２とヒートシンク１の取付け誤差を吸収するので、圧力調整ネジ５の締付けによるパワー素子３へのストレスを軽減する。さらにＬ字金具４は、ヒートシンク１と接触側の横寸法に調整代を持たせるため短めとし、ネジ穴を用いてヒートシンク１背面の圧力調整ネジ５の締付けを調整することにより、パワー素子３と放熱シート７の締付け寸法Ａを変え、放熱シート７の圧縮量を変化させ、熱伝導率を自由に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施例を示すパワー素子冷却装置の側断面図
【図２】従来のパワー素子冷却装置を示す側断面図
【符号の説明】
【０００９】
１  ヒートシンク
２  基板
３  パワー素子
４  Ｌ字金具
５  圧力調整ネジ
６  固定ネジ
７  放熱シート
８  冷却フィン
【図１】
2005057081.tif 000003
【図２】
2005057081.tif 000004