(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発熱素子と、前記複数の発熱素子を実装面に実装する絶縁基板と、前記絶縁基板の前記実装面に対向する裏面に対して熱伝導材を介して接続された放熱部材と、を備えた電子装置において、
前記絶縁基板に、前記熱伝導材を逃す熱伝導材逃し部が設けられ、
前記熱伝導材逃し部は、前記絶縁基板の前記実装面と前記裏面とを貫いて設けられたスルーホールであり、
前記複数の発熱素子は、前記絶縁基板の前記実装面に接続して、前記実装面に平行である放熱板部を各々有し、前記放熱板部の一辺の長さをａとし、前記放熱板部の他辺の長さをｂとし、かつ前記絶縁基板の厚さをｔとしたときに、前記実装面に平行な発熱拡散領域を、その一辺の長さがａ＋２tであって、その他辺の長さをｂ＋２ｔである四角形の範囲として定義し、前記スルーホールが、前記複数の発熱素子の隣接するもの同士の間であって、前記複数の発熱素子の前記隣接するものの各々の前記発熱拡散領域の境界に接するか、又は前記発熱拡散領域の外方に配置されたことを特徴とする電子装置。
【請求項２】
前記スルーホールは、前記絶縁基板の前記実装面から前記裏面に向けて幅が拡大することを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放熱構造を有する電子装置に関し、特に、実装された発熱素子の近傍における絶縁基板に、絶縁基板と放熱部材との間に介在される熱伝導材を逃す熱伝導材逃し部が設けられた電子装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、絶縁基板に実装される半導体素子等の電子素子においては、その高集積化や高駆動電力化に伴って、発熱量が一層増加する傾向にあるため、絶縁基板を金属体等の放熱部材に接続して効果的に放熱せんとする放熱構造を備えたものが提案されてきた。
【０００３】
かかる構成においては、絶縁基板と放熱部材との間の接着性を向上するために、熱伝導材である熱伝導グリースが塗布される場合がある（特許文献１及び２参照）。
【０００４】
具体的には、特許文献１においては、半導体素子を実装してその筐体を載置する絶縁基板とその下方に配置された放熱板とは、互いの接合面が面接触した状態で半田によって接続され、放熱板とその下方に配置された冷却器とは、下凸形状の放熱板が冷却器に接触された状態で熱伝導材である熱伝導グリースを介して接続されている。
【０００５】
また、特許文献２においては、半導体素子を実装する絶縁基板を覆ったハウジングを載置した放熱板とその下方に配置された放熱ケースとは、放熱板及び放熱ケースの少なくとも一方の全幅にわたって形成された溝を有する接合面同士が接触された状態で、溝に注入された熱伝導材である熱伝導グリースを介して接続されている。
【特許文献１】特開２００５−０３９０８１号公報
【特許文献２】特開２００５−１０１２５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１で提案される構成では、放熱板にである熱伝導材である熱伝導グリースを均一に塗布し、冷却器に固定する際に、放熱板と冷却器と間の側部に熱伝導グリースがはみ出る傾向があり、はみ出した熱伝導グリースを除去する後処理が必要になって、作業工程上は煩雑である。また、はみ出した熱伝導グリースを放置すると、熱伝導グリースに含まれるオイル分が、経年変化や温度変化によって分離した場合に、オイル分が垂れてしまい好ましくない。また、かかる事情は、特許文献２で提案される構成における放熱板と放熱ケースとの間においても同様である。
【０００７】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、発熱素子を実装する絶縁基板と放熱部材とを熱伝導材を介して接続する電子装置において、放熱を効率よく実現できる放熱構造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】
【０００８】
以上の目的を達成すべく、本発明は、複数の発熱素子と、前記複数の発熱素子を実装面に実装する絶縁基板と、前記絶縁基板の前記実装面に対向する裏面に対して熱伝導材を介して接続された放熱部材と、を備えた電子装置において、前記絶縁基板に、前記熱伝導材を逃す熱伝導材逃し部が設けられ、前記熱伝導材逃し部は、前記絶縁基板の前記実装面と前記裏面とを貫いて設けられたスルーホールであり、前記複数の発熱素子は、前記絶縁基板の前記実装面に接続して、前記実装面に平行である放熱板部を各々有し、前記放熱板部の一辺の長さをａとし、前記放熱板部の他辺の長さをｂとし、かつ前記絶縁基板の厚さを
ｔとしたときに、前記実装面に平行な発熱拡散領域を、その一辺の長さがａ＋２tであって、その他辺の長さをｂ＋２ｔである四角形の範囲として定義し、前前記スルーホールが、前記複数の発熱素子の隣接するもの同士の間であって、前記複数の発熱素子の前記隣接するものの各々の前記発熱拡散領域の境界に接するか、又は前記発熱拡散領域の外方に配置されたことを第１の特徴とする。
【０００９】
また本発明は、かかる第１の特徴に加えて、前記スルーホールは、前記絶縁基板の前記実装面から前記裏面に向けて幅が拡大することを第２の特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の第１の特徴によれば、絶縁基板に、熱伝導材を逃す熱伝導材逃し部を設けることにより、複数の発熱素子を実装した絶縁基板と放熱部材との間での熱伝導材を介した密着性を向上でき、効率のよい放熱が可能である。ここに、絶縁基板と放熱部材との側面に熱伝導材が不要にはみ出ることを確実に防止できる。併せて、熱伝導材中に、不要なボイドが発生することを確実に防止できる。
【００１５】
更に本発明の第１の特徴によれば、熱伝導材逃し部を、絶縁基板の実装面と裏面とを貫いて設けられたスルーホールとすることにより、熱伝導材の量が多い場合に、余分な量の熱伝導材を、絶縁基板の表面に確実に溢れ出させることができ、効率のよい放熱を可能とすると共に、絶縁基板と放熱部材との側面に熱伝導材が不要にはみ出ることを確実に防止
できる。更に、絶縁基板上に複数の発熱素子が実装される際に、隣接する発熱素子間には、スルーホールが存在することになり、隣接する発熱素子間の絶縁基板を介した不要な熱干渉を効果的に低減できる。
【００１６】
更に本発明の第１の特徴によれば、複数の発熱素子が、絶縁基板の実装面に接続して、実装面に平行である放熱板部を各々有し、放熱板部の一辺の長さをａとし、放熱板部の他辺の長さをｂとし、かつ絶縁基板の厚さをｔとしたときに、実装面に平行な発熱拡散領域を、その一辺の長さがａ＋２tであって、その他辺の長さをｂ＋２ｔである四角形の範囲として定義し、前スルーホールが、複数の発熱素子の隣接するもの同士の間であって、複数の発熱素子の隣接するものの各々の発熱拡散領域の境界に接するか、又は発熱拡散領域の外方に配置されることにより、発熱素子の裏面からの熱放射が有効に行なわれる範囲を確保しながらその外方にスルーホールを配置でき、隣接する発熱素子間の不要な熱干渉をより効果的に低減できる。
【００１９】
本発明の第２の特徴によれば、スルーホールを、絶縁基板の実装面から裏面に向けて幅が拡大する形状にすることにより、絶縁基板と放熱部材との間に熱伝導材を塗布して押しつけたときに、絶縁基板と放熱部材との間で、熱伝導材を均一に介在させることができると共に、放熱部材に対する絶縁基板の表面積が増加することで熱伝導材の接触表面積を増加することができて、より放熱効果が増大し、一層確実に放熱性を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を適宜参照して、本発明の各実施形態における放熱構造を有する電子装置につき詳細に説明する。なお、図中、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸は、３軸直交座標系をなす。
【００２１】
（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態における放熱構造を有する電子装置につき、図１〜７を参照して、詳細に説明する。
【００２２】
図１は、本実施形態における放熱構造を有する電子装置の概略斜視図である。また、図２は、図１をｚ軸の負方向に沿って見た、本実施形態における放熱構造を有する電子装置の概略上面図であり、図３は、図２のＡ−Ａ線による拡大断面図である。
【００２３】
図１に示すように、本実施形態における放熱構造を有する電子装置１０は、アルミ等の金属製の放熱部材１２上に、絶縁基板１４が載置される。絶縁基板１４は、アルミ等の金属層上に樹脂製の絶縁層が形成された２層構造を有する。ここに、詳細は後述するが、放熱部材１２と絶縁基板１４との間には、それらの密着性を向上させながら、絶縁基板１４側から放熱部材１２側へ向けて熱伝導をする熱伝導材が塗布されて介在する。なお、かかる熱伝導材としては、熱伝導グリースが使用できるが、これ以外にも、液状、ゲル状及び粒子状の熱伝導材が使用でき、また、熱伝導性を有する接着剤も使用できる。また、放熱部材１２は、金属製のものに限らず、例えばグラファイト製のものを用いることもできる。
【００２４】
かかる絶縁基板１４上には、トランジスタ等の電子素子である複数の発熱素子１６が実装される。発熱素子１６は、図示は省略するが、絶縁基板１４に金属層を露出させるべく絶縁層に開けられた窓部に対応して、絶縁基板１４の金属層に半田等により接着されている。発熱素子１６を構成する電子素子が駆動されると、発熱素子１６は発熱し、その熱は、絶縁基板１４の金属層から熱伝導材に伝達され、更に放熱部材１２に伝達される。
【００２５】
なお、絶縁基板１４上には、発熱素子１６に加えて、入力端子１８、出力端子２０及び中継端子２２が、実装されている。例えば、発熱素子１６が、スイッチング動作をするトランジスタである場合には、入力端子１８は、トランジスタの動作を安定化する平滑コンデンサ等に接続されるＰ端子及びＮ端子の２端子を有し、出力端子２０は、モータやコンプレッサ等の負荷に印加される３相交流用のＵ相端子、Ｖ相端子及びＷ相端子の３端子を有する。また、かかる場合、中継端子２２は、トランジスタの動作を制御するコントローラ等に接続される複数本の端子を有する。
【００２６】
ここに、本実施形態においては、図２及び３に示すように、発熱素子１６の近傍の絶縁基板１４において、熱伝導材を逃す熱伝導材逃し部である複数のスルーホール２４が設けられている。また、発熱素子１６は、放熱板部１６ａを有し、かかる放熱板部１６ａが、絶縁基板１４の絶縁層に開けられた窓部に対応して、絶縁基板１４の金属層に半田等により接着されるパッド部分である。なお、図２及び３では、入力端子１８、出力端子２０及び中継端子２２は、図示を省略し、図３では、熱伝導材を符号２６で示し、模式的に放熱部材１２と絶縁基板１４との間に示している。
【００２７】
かかるスルーホール２４は、絶縁基板１４の発熱素子１６が実装される面である実装面１４ａとそれに対向する裏面１４ｂとの間を貫通し、中心軸Ｚについて対称な内壁面である壁面２４ａを有する。かかるスルーホール２４では、熱伝導材逃し部の幅に相当する内径が一定である。また、スルーホール２４は、絶縁基板１４上に実装された複数の発熱素子１６間にも配置される。なお、図３中では、便宜上、スルーホール２４は１つのみ示す。
【００２８】
次に、このように発熱素子１６を実装した絶縁基板１４を、放熱部材１２に固定する工程につき、詳細に説明する。
【００２９】
まず、図２及び３に示すように、発熱素子１６を実装した絶縁基板１４の裏面１４ｂ又は放熱部材１２の上面に熱伝導材２６を塗布し、ついで、この状態で絶縁基板１４を、放熱部材１２上に所定荷重で圧着する。その後、図示を省略するボルト等の締結部材で、絶縁基板１４を放熱部材１２に固定する。
【００３０】
ここに、熱伝導材２６が絶縁基板１４又は放熱部材１２に塗布された状態で、絶縁基板１４を放熱部材１２上に圧着する際に、熱伝導材２６は押されて、図３中で矢印２６ａで示すように、スルーホール２４内に侵入し、ｚ軸の正方向に向かって逃がされる。
【００３１】
このように、かかる構成においては、余分な量の熱伝導材２６を、スルーホール２４に収容しつつ絶縁基板１４の表面に確実に溢れ出させることができ、絶縁基板１４と放熱部材１２との密着性を向上させて効率のよい放熱を可能とすると共に、絶縁基板１４と放熱部材１２との側面に熱伝導材２６が不要にはみ出ることを確実に防止できる。更に、絶縁基板１４上で隣接する発熱素子１６間には、スルーホール２４が存在することになり、隣接する発熱素子１６間の絶縁基板を介した不要な熱干渉を効果的に低減できる。
【００３２】
次に、絶縁基板１４上に実装された発熱素子１６の近傍に、スルーホール２４を配置するためのより詳細な構成につき、更に図４及び５を参照しつつ、詳細に説明する。
【００３３】
図４は、図２の本実施形態における放熱構造を有する電子装置の概略上面図を、更に部分的に拡大した拡大図であり、図５は、図４のＢ−Ｂ線による断面図である。なお、図４では、発熱素子１６の部分は、図示を省略している。
【００３４】
まず、発熱素子１６が発する熱が、絶縁基板１４を介して放熱部材１２に向かって拡散する発熱拡散領域について検討する。
【００３５】
発熱素子１６は、その放熱板部１６ａが、絶縁基板１４の絶縁層に開けられた窓部に対応して、絶縁基板１４の金属層に接着されるパッド部分であるから、発熱素子１６が発する熱は、かかる放熱板部１６ａから絶縁基板１４に伝達される。ここに、発熱素子１６が発する熱が、放熱板部１６ａから絶縁基板１４に伝達される拡散範囲の境界は、ｘ−ｙ平面に対してｚ軸の負方向に４５°である角度αで規定されると見積もれるから、絶縁基板１４のｚ軸方向の厚さをｔとすれば、熱が絶縁基板１４の裏面１４ｂに達したときにｘ方向及びｙ方向に拡がる長さは各々ｔとなる。また、矩形の放熱板部１６ａのｘ方向の長さをａとし、ｙ方向の長さをｂとすれば、熱が絶縁基板１４の裏面１４ｂに達したときに、ｘ−ｙ平面上で拡散する領域は、ｘ方向の長さがａ＋２ｔであり、ｙ方向の長さがｂ＋２ｔである矩形領域となる。つまり、熱が絶縁基板１４の裏面１４ｂに達したときに、ｘ−ｙ平面上で拡散する矩形領域を発熱拡散領域２８と定義すれば、それはｘ方向の長さがａ＋２ｔであり、ｙ方向の長さがｂ＋２ｔであるｘーｙ平面に平行な矩形領域となる。
【００３６】
ここに、かかる発熱拡散領域２８内では、発熱素子１６の放熱板部１６ａから伝達される熱が拡散されて伝播されているのであるから、かかる発熱拡散領域２８内にスルーホール２４を配置しなければ、発熱拡散領域２８内での熱の伝搬経路はそのまま確保でき、かつ発熱拡散領域２８の外方近傍にスルーホール２４を配置すれば、絶縁基板１４の連続性がスルーホール２４で妨げられ、発熱拡散領域２８の外方周辺への、つまり典型的には隣接する発熱素子１６への熱伝達を遮断することが可能となる。更にかかる場合に、発熱素子１６の放熱板部１６ａから絶縁基板１４への熱の拡散は、放熱板部１６ａのｚ軸方向の中心軸、つまり発熱拡散領域２８のｚ軸方向の中心軸について対称的なのであるから、スルーホール２４を発熱拡散領域２８の４辺の各々の外方近傍に配置すれば、隣接する発熱素子１６等への放熱を効果的に４方向で遮断することが可能となる。
【００３７】
従って、かかる構成では、発熱素子１６の放熱板部１６ａからの熱の拡散状態を考慮して、スルーホール２４を、発熱拡散領域２８の外方近傍に配置したものである。また、発熱素子１６の放熱板部１６ａの矩形形状をも考慮して、スルーホール２４を、発熱拡散領域２８の４辺の各々の外方近傍に配置したものである。なお、ここに、スルーホール２４が発熱拡散領域２８の外方近傍に位置されるとは、スルーホール２４が、発熱拡散領域２８の境界に接するか、その境界の外側の近傍に配置されることをいう。
【００３８】
このように、かかる構成によれば、スルーホール２４が、発熱素子１６の発熱拡散領域２８の外方近傍に配置されることにより、発熱素子１６の裏面からの熱放射が有効に行なわれる範囲を確保しながらその外方にスルーホール２４を配置でき、隣接する発熱素子１６間の不要な熱干渉を効果的に低減できる。
【００３９】
次に、本実施形態における放熱構造を有する電子装置において、発熱素子１６の発熱拡散領域２８の外方近傍に配置されるスルーホールの変形例につき、更に図６及び７を参照して、詳細に説明する。
【００４０】
図６は、本実施形態における放熱構造を有する電子装置のスルーホールの変形例を示す部分断面図であり、図７は、本実施形態における放熱構造を有する電子装置のスルーホールの別の変形例を示す部分断面図である。なお、図６及び７では、図３で示す断面図に対応する位置関係で断面をとっているが、放熱部材１２、発熱素子１６及び熱伝導材２６は、図示を省略している。
【００４１】
図６に示すように、本変形例のスルーホール３４は、前述したスルーホール２４に対して、絶縁基板１４の発熱素子１６が実装される面である実装面１４ａとそれに対向する裏面１４ｂとの間を貫通して、中心軸Ｚについて対称な壁面３４ａを有することは同様であるが、かかる壁面３４ａが、熱伝導材逃し部の幅に相当するスルーホール３４の内径を実装面１４ａから裏面１４ｂに向かうにつれて拡大させるように、ｚ軸に対して傾斜していることが相違する。
【００４２】
このように、スルーホール３４を、絶縁基板１４の実装面１４ａから裏面１４ｂに向けて、その内径が拡大する形状にすることにより、絶縁基板１４と放熱部材１２との間に熱伝導材２６を塗布して押しつけたときに、余分な熱伝導材２６の収容量が増加され得て、絶縁基板１４と放熱部材１２との間で、熱伝導材２６を均一に介在させることができると共に、放熱部材に対する絶縁基板の表面積が増加することで熱伝導材の接触表面積を増加することができて、より放熱効果が増大し、一層確実に放熱性を向上できる。
【００４３】
次に、図７に示すように、別の変形例のスルーホール４４は、上述した変形例のスルーホール３４に対して、絶縁基板１４の実装面１４ａとそれに対向する裏面１４ｂとの間を貫通して、中心軸Ｚについて対称な壁面４４ａを有し、実装面１４ａから裏面１４ｂに向かうにつれて拡大する内径を有することは同様であるが、壁面４４ａが絶縁基板１４の裏面１４ｂに向かう途中で、スルーホール４４の内径がより増大するように、ｚ軸に対してより大きく傾斜する壁面４４ｂに変化することが相違する。
【００４４】
このように、スルーホール４４を、絶縁基板１４の実装面１４ａから裏面１４ｂに向けて、その内径が段階的に拡大する形状にすることにより、余分な熱伝導材２６の収容量がより増加され得て、絶縁基板１４と放熱部材１２との間で、熱伝導材２６をより均一に介在させることができると共に、放熱部材に対する絶縁基板の表面積が更に増加することで熱伝導材の接触表面積を一層増加することができて、より放熱効果が増大し、更に確実に放熱性を向上できる。
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態における放熱構造を有する電子装置につき、図８〜１５を参照して、詳細に説明する。なお、本実施形態においては、第１の実施形態と同様な構成要素には同じ符号を用い、その詳細な説明は適宜省略する。
【００４５】
図８は、図１をｚ軸の負方向に沿って見た、本実施形態における放熱構造を有する電子装置の概略上面図であり、図９は、図８のＣ−Ｃ線による拡大断面図である。
【００４６】
本実施形態においては、図８及び９に示すように、第１の実施形態で説明した構成に対し、第１の実施形態のスルーホール２４、３４、４４に代えて、ｙ軸方向に直線的に延在する溝５４が、絶縁基板１４に設けられていることが主たる相違点であり、残余の構成は同様である。
【００４７】
より詳しくは、発熱素子１６の近傍の絶縁基板１４においては、熱伝導材を逃す熱伝導材逃し部である複数の溝５４が設けられている。かかる溝５４は、絶縁基板１４の発熱素子１６が実装される面である実装面１４ａに対向する裏面１４ｂに凹部として形成され、中心軸Ｚについて各々対称に配されて、ｘ軸方向及びｙ軸方向で各々対向する２対の側壁面５４ａ並びに上方を閉じる上壁面５４ｂを有する。つまり、溝５４では、側壁面５４ａが、ｘ−ｚ平面又はｙ−ｚ平面に平行な垂直面であって、熱伝導材逃し部の幅であるところの対向した側壁面５４ａ間の距離が一定である。なお、図９中では、便宜上、溝５４は１つのみ示す。
【００４８】
次に、このように発熱素子１６を実装した絶縁基板１４を、放熱部材１２に固定する工程につき、詳細に説明する。
【００４９】
図８及び９に示すように、発熱素子１６を実装した絶縁基板１４の裏面１４ｂ又は放熱部材１２の上面に熱伝導材２６を塗布し、ついで、この状態で絶縁基板１４を、放熱部材１２上に所定荷重で圧着し、その後、図示を省略するボルト等の締結部材で、絶縁基板１４を放熱部材１２に固定することは、第１の実施形態と同様である。
【００５０】
ここに、熱伝導材２６が絶縁基板１４又は放熱部材１２に塗布された状態で、絶縁基板１４を放熱部材１２上に圧着する際に、熱伝導材２６は押されて、図９中で矢印２６ａで示すように、溝５４内に侵入し、ｚ軸の正方向に向かって逃がされる。
【００５１】
このように、かかる構成においては、余分な量の熱伝導材２６を溝５４に収容しつつ、絶縁基板１４と放熱部材１２との間に存在する熱伝導材２６の接触表面積を増加することができ、効率のよい放熱を可能とすると共に、絶縁基板１４と放熱部材１２との側面に熱伝導材２６が不要にはみ出ることを確実に防止できる。
【００５２】
次に、絶縁基板１４上に実装された発熱素子１６の近傍に、溝５４を配置するためのより詳細な構成につき、更に図１０及び１１を参照しつつ、詳細に説明する。
【００５３】
図１０は、図８の本実施形態における放熱構造を有する電子装置の概略上面図を、更に部分的に拡大した拡大図であり、図１１は、図１０のＤ−Ｄ線による断面図である。なお、図１０では、発熱素子１６の部分は、図示を省略している。
【００５４】
まず、本実施形態においても、発熱素子１６が発する熱が、絶縁基板１４を介して放熱部材１２に向かって拡散する発熱拡散領域２８は、絶縁基板１４のｚ軸方向の厚さをｔとし、発熱素子１６の矩形の放熱板部１６ａのｘ方向の長さをａとし、ｙ方向の長さをｂとすれば、ｘ方向の長さがａ＋２ｔであり、ｙ方向の長さがｂ＋２ｔであるｘーｙ平面に平行な矩形領域として定義できる。
【００５５】
ここに、かかる発熱拡散領域２８内では、発熱素子１６の放熱板部１６ａから伝達される熱が拡散されて伝播されているのであるから、かかる発熱拡散領域２８内に溝５４を配置すれば、発熱拡散領域２８内での熱の伝搬経路に対応して、確実に溝５４を配置できることになる。そして、かかる溝５４には、余分な量の熱伝導材２６が収容されるから、発熱拡散領域２８内での熱の伝搬経路に対して、絶縁基板１４と放熱部材１２との間に存在する熱伝導材２６の接触表面積が増加された領域を、確実に対応させることができて、発熱素子１６から放熱部材１２に向けて、より確実に放熱を行い得ることになる。
【００５６】
従って、かかる構成においては、発熱素子１６の放熱板部１６ａからの熱の拡散状態を考慮して、溝５４を、絶縁基板１４の裏面において、発熱拡散領域２８の内方近傍に配置したものである。なお、ここに、溝５４が発熱拡散領域２８の内方近傍に配置されるとは、溝５４が、発熱拡散領域２８の境界に接するか、その境界の内側の近傍に配置されることをいう。また、ここでは、溝５４を、ｙ軸方向に直線的に延在する形状を有するものとして説明したが、もちろん限定的なものではなく、ｘ軸方向に直線的に延在する形状を有するものであってもよく、また、直線状ではなく、曲線状、ジグザク状、交差状等に変化しつつ延在するものであってもよい。また、溝５４の本数も、限定的なものではなく、発熱拡散領域２８の大きさや溝加工の内容等を考慮して、適宜の本数を設定可能である。
【００５７】
このように、かかる構成において、溝５４が、発熱素子１６の発熱拡散領域２８の内方近傍に配置されることにより、発熱拡散領域２８内での熱の伝搬経路に対して、絶縁基板１４と放熱部材１２との間に存在する熱伝導材２６の接触表面積が増加された領域を、確実に対応させることができ、発熱素子１６から放熱部材１２に向けて、より確実に放熱を行うことができる。
【００５８】
次に、本実施形態における放熱構造を有する電子装置において、発熱素子１６の発熱拡散領域２８の内方近傍に配置される溝の変形例につき、更に図１２〜１５を参照して、詳細に説明する。
【００５９】
図１２は、本実施形態における放熱構造を有する電子装置の溝の変形例を示す部分断面図であり、図１３〜１５は、本実施形態における放熱構造を有する電子装置の溝の別の変形例を各々示す部分断面図である。なお、図１２〜１５では、図３で示す断面図に対応する位置関係で断面をとっているが、放熱部材１２、発熱素子１６及び熱伝導材２６は、図示を省略している。
【００６０】
図１２に示すように、本変形例の溝６４は、前述した溝５４に対して、絶縁基板１４の発熱素子１６が実装される面である実装面１４ａに対向する裏面１４ｂに設けられた凹部であって、ｙ軸方向に直線的に延在することは同様であるが、ｘ軸方向で互いに対向しつつｙ軸方向に延在するその１対の側壁面６４ａを、熱伝導材逃し部の幅に相当する側壁面６４ａ間の距離を実装面１４ａから裏面１４ｂに向かうにつれて拡大させるように、ｙ−ｚ平面に平行な面Ｐに対して各々傾斜していることが相違する。
【００６１】
このように、溝６４を、絶縁基板１４の実装面１４ａから裏面１４ｂに向けて、その側壁面６４ａ間の距離が拡大する形状にすることにより、絶縁基板１４と放熱部材１２との間に熱伝導材２６を塗布して押しつけたときに、余分な熱伝導材２６の収容量が増加され得て、絶縁基板１４と放熱部材１２との間で、熱伝導材２６を均一に介在させることができると共に、放熱部材に対する絶縁基板の表面積が増加することで熱伝導材の接触表面積を増加することができて、より放熱効果が増大し、一層確実に放熱性を向上できる。
【００６２】
次に、図１３に示すように、別の変形例の溝７４は、上述した変形例の溝６４に対して、絶縁基板１４の裏面１４ｂに設けられた凹部であって、ｙ軸方向に直線的に延在し、絶縁基板１４の実装面１４ａから裏面１４ｂに向けて、その側壁面７４ａ間の距離が拡大するすることは同様であるが、側壁面７４ａが絶縁基板１４の裏面１４ｂに向かう途中で、側壁面間の距離がより増大するように、ｙ−ｚ平面に平行な面Ｐに対してより大きく傾斜する側壁面７４ｂに変化することが相違する。
【００６３】
このように、溝７４を、絶縁基板１４の実装面１４ａから裏面１４ｂに向けて、その側壁面７４ａ、７４ｂ間の距離が段階的に拡大する形状にすることにより、余分な熱伝導材２６の収容量がより増加され得て、絶縁基板１４と放熱部材１２との間で、熱伝導材２６をより均一に介在させることができると共に、放熱部材に対する絶縁基板の表面積が更に増加することで熱伝導材の接触表面積を一層増加することができて、より放熱効果が増大し、更に確実に放熱性を向上できる。
【００６４】
次に、図１４に示すように、更に別の変形例の溝８４は、上述した変形例の溝６４に対して、絶縁基板１４の裏面１４ｂに設けられた凹部であって、ｙ軸方向に直線的に延在し、絶縁基板１４の実装面１４ａから裏面１４ｂに向けて、その側壁面８４ａ間の距離が拡大するすることは同様であるが、側壁面８４ａ同士が絶縁基板１４の実装面１４ａ側で接することが相違する。なお、側壁面８４ａ同士が絶縁基板１４の実装面１４ａ側で接する頂部は、Ｒ形状を有していてもよい。
【００６５】
このように、溝８４を、絶縁基板１４の実装面１４ａから裏面１４ｂに向けて、その側壁面８４ａ間の距離が拡大する形状にすることにより、余分な熱伝導材２６の収容量が増加され得て、絶縁基板１４と放熱部材１２との間で、熱伝導材２６を均一に介在させることができると共に、放熱部材に対する絶縁基板の表面積が増加することで熱伝導材の接触表面積を増加することができて、より放熱効果が増大し、一層に放熱性を向上できることに加え、側壁面８４ａ同士が絶縁基板１４の実装面１４ａ側で接する構成のものであるため、溝８４を形成する工程が簡素化され得る。
【００６６】
次に、図１５に示すように、更に別の変形例の溝９４は、上述した変形例の溝８４に対して、絶縁基板１４の裏面１４ｂに設けられた凹部であって、ｙ軸方向に直線的に延在し、絶縁基板１４の実装面１４ａから裏面１４ｂに向けて、その側壁面９４ａ間の距離が拡大するすることは同様であるが、側壁面９４ａが絶縁基板１４の裏面１４ｂに向かう途中で、側壁面間の距離がより増大するように、ｙ−ｚ平面に平行な面Ｐに対してより大きく傾斜する側壁面９４ｂに変化することが相違する。
【００６７】
このように、溝９４を、絶縁基板１４の実装面１４ａから裏面１４ｂに向けて、その側壁面９４ａ、９４ｂ間の距離が段階的に拡大する形状にすることにより、余分な熱伝導材２６の収容量がより増加され得て、絶縁基板１４と放熱部材１２との間で、熱伝導材２６をより均一に介在させることができると共に、放熱部材に対する絶縁基板の表面積が更に増加することで熱伝導材の接触表面積を一層増加することができて、より放熱効果が増大し、更に確実に放熱性を向上できる。
【００６８】
なお、本発明は、部材の種類、配置、個数等は前述の実施形態に限定されるものではなく、その構成要素を同等の作用効果を奏するものに適宜置換する等、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることはもちろんである。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
以上のように、本発明においては、発熱素子を実装する絶縁基板と放熱部材とを熱伝導材を介して接続する電子装置において、放熱を効率よく実現できる放熱構造を提供できるものであり、その汎用普遍的な性格から発熱素子を有する電子装置に広範に適用され得るものと期待される。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の第１の実施形態における放熱構造を有する電子装置の概略斜視図である。
【図２】本実施形態における放熱構造を有する電子装置の概略上面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線による拡大断面図である。
【図４】図２の部分拡大図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ線による断面図である。
【図６】本実施形態における放熱構造を有する電子装置の変形例における部分断面図である。
【図７】本実施形態における放熱構造を有する電子装置の別の変形例における部分断面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態における放熱構造を有する電子装置の概略上面図である。
【図９】図８のＣ−Ｃ線による拡大断面図である。
【図１０】図８の部分拡大図である。
【図１１】図１０のＤ−Ｄ線による断面図である。
【図１２】本実施形態における放熱構造を有する電子装置の変形例における部分断面図である。
【図１３】本実施形態における放熱構造を有する電子装置の別の変形例における部分断面図である。
【図１４】本実施形態における放熱構造を有する電子装置の別の変形例における部分断面図である。
【図１５】本実施形態における放熱構造を有する電子装置の別の変形例における部分断面図である。
【符号の説明】
【００７１】
１０……電子装置
１２……放熱部材
１４……絶縁基板
１４ａ…実装面
１４ｂ…裏面
１６……発熱素子
１６ａ…放熱板部
１８……入力端子
２０……出力端子
２２……中継端子
２４……スルーホール
２４ａ…壁面
２６……熱伝導材
２８……発熱拡散領域
３４……スルーホール
３４ａ…壁面
４４……スルーホール
４４ａ…壁面
４４ｂ…壁面
５４……溝
５４ａ…側壁面
５４ｂ…上壁面
６４……溝
６４ａ…側壁面
７４……溝
７４ａ…側壁面
７４ｂ…側壁面
８４……溝
８４ａ…側壁面
９４……溝
９４ａ…側壁面
９４ｂ…側壁面
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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