(57)【要約】【課題】発熱部材と固定金具との絶縁距離を確保できる発熱部品の固定方法及び発熱部品の固定構造を得ること。【解決手段】発熱部品の固定方法は、基板に対して第１の方向に列を成すように取り付けられた複数の発熱部品を前記複数の発熱部品に沿って延在する放熱部材へバネ性を有する１以上の固定金具で固定する発熱部品の固定方法であって、前記固定金具が前記発熱部品を前記放熱部材に押圧して締結する際に、前記発熱部品と前記固定金具との間に板状の絶縁部材を挟んで締結する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に対して第１の方向に列を成すように取り付けられた複数の発熱部品を前記複数の発熱部品に沿って延在する放熱部材へバネ性を有する１以上の固定金具で固定する発熱部品の固定方法であって、
前記固定金具が前記発熱部品を前記放熱部材に押圧して締結する際に、前記発熱部品と前記固定金具との間に板状の絶縁部材を挟んで締結する
ことを特徴とする発熱部品の固定方法。
【請求項２】
前記固定金具が前記発熱部品を前記放熱部材に押圧して締結する際に、前記発熱部品と前記放熱部材との間に絶縁性の放熱シートを挟んで締結し、
前記板状の絶縁部材は、前記放熱シートより硬い材質で形成されており、
前記板状の絶縁部材は、前記放熱シートより厚い
ことを特徴とする請求項１に記載の発熱部品の固定方法。
【請求項３】
前記板状の絶縁部材は、原基板から前記基板が作成される際の不使用部分が用いられる
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の発熱部品の固定方法。
【請求項４】
基板と、
前記基板に対して第１の方向に列を成すように取り付けられた複数の発熱部品と、
前記複数の発熱部品に沿って延在する放熱部材と、
バネ性を有し、前記発熱部品を前記放熱部材へ固定する１以上の固定金具と、
前記固定金具が前記発熱部品を前記放熱部材に押圧して締結する際に、前記発熱部品と前記固定金具との間に介在される板状の絶縁部材と、
を備えたことを特徴とする発熱部品の固定構造。
【請求項５】
前記固定金具が前記発熱部品を前記放熱部材に押圧して締結する際に、前記発熱部品と前記放熱部材との間に介在される絶縁性の放熱シートをさらに備え、
前記板状の絶縁部材は、前記放熱シートより硬い材質で形成されており、
前記板状の絶縁部材は、前記放熱シートより厚い
ことを特徴とする請求項４に記載の発熱部品の固定構造。
【請求項６】
前記板状の絶縁部材は、原基板から前記基板が作成される際の不使用部分が用いられる
ことを特徴とする請求項４又は５に記載の発熱部品の固定構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発熱部品の固定方法、及び発熱部品の固定構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
電源装置などに用いられるパワーＭＯＳＦＥＴなどのパワー半導体について、ヒートシンクなどの放熱部材に、熱伝導性を有する固定金具で固定される方法が提案されている。この固定方法に関しては、例えば、熱伝導性が良く且つ弾性を有する板バネ材料で作製されクリップ状を成す固定金具により固定する方法が知られている。
【０００３】
特許文献１には、放熱装置において、ヒートシンクの上部に半導体素子を側面から押圧する板バネ部材がネジにて固着され、板バネ部材とヒートシンクとの間に半導体素子と絶縁性の放熱シートとを挟んで半導体素子をヒートシンクへ向けて押圧して締結することが記載されている。これにより、特許文献１によれば、複数の半導体素子とヒートシンクとを板バネ部材にて締結するようにしたので、ネジなどの締結手段の数が大幅に減少し、締結作業が簡単になるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１０７１８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載の技術では、半導体素子（発熱部材）の充電部と放熱部材（もしくは筐体などの金属部分）に取り付けられた板バネ部材（固定金具）との絶縁距離が不足する傾向にある。半導体素子（発熱部材）と板バネ部材（固定金具）との絶縁距離が不足していると、両者の間でリークが発生することなどにより半導体素子（発熱部材）が誤動作する可能性がある。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、発熱部材と固定金具との絶縁距離を確保できる発熱部品の固定方法及び発熱部品の固定構造を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の１つの側面にかかる発熱部品の固定方法は、基板に対して第１の方向に列を成すように取り付けられた複数の発熱部品を前記複数の発熱部品に沿って延在する放熱部材へバネ性を有する１以上の固定金具で固定する発熱部品の固定方法であって、前記固定金具が前記発熱部品を前記放熱部材に押圧して締結する際に、前記発熱部品と前記固定金具との間に板状の絶縁部材を挟んで締結することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、発熱部品と固定金具との間に板状の絶縁部材を介在させているので、発熱部材と固定金具との絶縁距離を確保できる。これにより、両者の間での絶縁不良を抑制できるので、発熱部材と固定金具との絶縁距離を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施の形態１にかかる発熱部品の固定方法を示す図である。
【図２】図２は、実施の形態１にかかる発熱部品の固定方法を示す図である。
【図３】図３は、実施の形態２にかかる発熱部品の固定方法を示す図である。
【図４】図４は、比較例にかかる発熱部品の固定方法を示す図である。
【図５】図５は、他の比較例にかかる発熱部品の固定方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明にかかる発熱部品の固定方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１１】
実施の形態１．
実施の形態１にかかる発熱部品１の固定方法について説明する。
【００１２】
発熱部品１は、例えばパワー半導体（例えば、パワーＭＯＳＦＥＴ）であり、例えば図１に示す電源装置１００に適用される。電源装置１００においては、例えば略十字形状のプリント配線基板１０の各Ｌ字状縁部に、長尺の略細板状の放熱部材２−１〜２−４が取り付けられている。放熱部材２−１〜２−４は、例えば、アルミニウムの押し出し成形にて作製されたヒートシンクである。
【００１３】
例えば、放熱部材２−１上には、複数の発熱部品１−１〜１−５が搭載されている。複数の発熱部品１−１〜１−５は、第１の方向（例えば、プリント配線基板１０の長手方向）に沿って直線状に列を成して搭載されている。発熱部品１−１〜１−５の列においては、場所により等間隔にならぶ部分と不等間隔にならぶ部分とがある。そして、複数の発熱部品１−１〜１−５を固定して脱落を防止するために固定金具５−１が設けられている。同様に、放熱部材２−２〜２−４上に搭載された複数の発熱部品１を固定して脱落を防止するために、それぞれ、固定金具５−２〜５−４が設けられている。
【００１４】
例えば、固定金具５−１は、熱伝導性を有する材料で作製され、発熱部品１−１〜１−５の列に沿って延材する固定部５１と、固定部５１の側縁部から複数の発熱部品１−１〜１−５に向かって櫛歯状に複数突設された押圧片５３を有している。固定金具５−１は、例えば、所定の熱伝導性と所定の弾性力を有する板金材料を、プレス加工により打ち抜き、さらに折り曲げ加工をすることにより一体に作製されている。そして、押圧片５３が所定の弾性を有するようにされており、この押圧片５３が発熱部品１を脱落抑制方向に押圧する所定の、放熱に適した付勢力を発生するように、押圧片５３を撓らせた状態で固定金具５−１が放熱部材２−１に締結されている。固定金具５−１は、固定部５１に形成されたネジ穴５４（図２参照）を貫通するボルト７により放熱部材２−１に固定されている。同様に、固定金具５−２〜５−４は、それぞれ、固定部５１に形成されたネジ穴５４（図２参照）を貫通するボルト７により放熱部材２−２〜２−４に締結されている。
【００１５】
各発熱部品１は、素子が樹脂封止されてなる樹脂封止部と、この樹脂封止部から延びる端子とを有している。固定金具５の押圧片５３は、発熱部品１の樹脂封止部の背面を押圧して発熱部品１を放熱部材２の上面に締結する。
【００１６】
具体的には、各固定金具５は、図２に示すように発熱部品１を放熱部材２に押圧して締結する。プリント配線基板１０上に等間隔、又は不等間隔に端子６を介して取り付けられた発熱部品１は、放熱部材２に放熱シート３を介して設置される。放熱シート３は、例えば、絶縁性がありクッション性がある材料で形成されている。また、発熱部品１は、発熱部品１の樹脂封止部の背面側に、板状の絶縁部材４を介して設置される。板状の絶縁部材４は、例えば、放熱シート３より硬い材質の絶縁性を持った樹脂材料で形成されている。板状の絶縁部材４は、放熱シート３より厚い。放熱部材２に固定されたバネ性を有する固定金具５により、発熱部品１を板状の絶縁部材４を通して押圧して締結する。
【００１７】
すなわち、固定金具５が発熱部品１を放熱部材２に押圧して締結する際に、発熱部品１と固定金具５との間に板状の絶縁部材４を挟んで締結するとともに、発熱部品１と放熱部材２との間に絶縁性の放熱シート３を挟んで締結する。
【００１８】
ここで、仮に、図４に示すように、固定金具９０５が発熱部品９０１を放熱部材９０２に押圧して締結する際に、固定金具９０５が発熱部品９０１に直接接して締結する場合について考える。この場合、発熱部品９０１（例えば、パワー半導体）の充電部と固定金具９０５との絶縁距離を不足する傾向にある。発熱部品９０１（例えば、パワー半導体）と固定金具９０５との絶縁距離が不足していると、両者の間で絶縁不良などによるリークが発生して発熱部品９０１（例えば、パワー半導体）が誤動作する可能性があるので、発熱部品９０１等の信頼性が低下する傾向にある。
【００１９】
それに対して、実施の形態１では、発熱部品１と固定金具５との間に板状の絶縁部材４を介在させているので、発熱部材１と固定金具５との絶縁距離を確保できる。これにより、両者の間での絶縁不良を抑制できるので、発熱部品１等の信頼性を向上できる。
【００２０】
あるいは、仮に、図５に示すように、固定金具８０５が発熱部品８０１を放熱部材８０２に押圧して締結する際に、発熱部品８０１と固定金具８０５との間に放熱シート８０３を挟んで締結する場合について考える。すなわち、放熱シート８０３は、発熱部品８０１と放熱部材８０２との間に介在させるともに、発熱部品８０１と固定金具８０５との間にも介在させるように、発熱部品８０１の背面、側面、及び表面を覆う。これにより、高価な放熱シート８０３の使用量が多くなるので、発熱部品８０１の固定構造の製造コストが増大する傾向にある。また、発熱部品８０１の背面、側面、及び表面を覆いながら固定金具８０５を取り付けるといった複雑な作業が発生するため、作業性が低下する。
【００２１】
それに対して、実施の形態１では、発熱部品１と固定金具５との間に板状の絶縁部材４を介在させているので、板状の絶縁部材４の材料として安価な材料（例えば、絶縁性を持った樹脂材料）を採用できる。これにより、高価な放熱シート３の使用量を低減できるので、発熱部品１の固定構造の製造コストの増大を抑制できる。また、放熱シート３で発熱部品１の背面、側面、及び表面を覆いながら固定金具５を取り付けるといった複雑な作業が不要になるため、作業性を向上できる。
【００２２】
また、実施の形態１では、発熱部品１に板状の絶縁部材４を密着させるため、発熱部品１の放熱面積が増えることにより発熱部品１の放熱性を向上でき、発熱部品１の温度を容易に低減でき、信頼性を向上できる。
【００２３】
また、実施の形態１では、板状の絶縁部材４が、放熱シート３より硬い材質で形成されている。また、板状の絶縁部材４は、放熱シート３より厚い。これにより、発熱部品８０１と固定金具８０５との間に放熱シート８０３を挟んで締結する場合（図５参照）に比べて、発熱部材１と固定金具５との絶縁距離を長く確保できる。
【００２４】
なお、複数の発熱部品１−１〜１−５を放熱部材２−１へ締結するのは、複数の固定金具５であってもよい。
【００２５】
実施の形態２．
実施の形態２にかかる発熱部品１の固定方法について説明する。以下では、実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。
【００２６】
各板状の絶縁部材４−１〜４−４（図１参照）は、プリント配線基板１０が作成される際の不使用部分が用いられる。例えば、プリント配線基板１０は、図３に一点鎖線で示す原基板１０ｉから不使用部分１０ｊ−１、１０ｊ−２を除去して作成される。このとき、不使用部分１０ｊ−１、１０ｊ−２は、図１に示す板状の絶縁部材４−１、４−２に適した形状を有しているので、板状の絶縁部材４−１、４−２（図１参照）として使用できる。
【００２７】
このように、実施の形態２では、各板状の絶縁部材４−１〜４−４（図１参照）は、原基板１０ｉからプリント配線基板１０が作成される際の不使用部分１０ｊ−１、１０ｊ−２等が用いられる。これにより、発熱部品１の固定構造の製造コストを低減できる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
以上のように、本発明にかかる発熱部品の固定方法、及び発熱部品の固定構造は、パワー半導体の固定に有用である。
【符号の説明】
【００２９】
１、８０１、９０１  発熱部品
２、８０２、９０２  放熱部材
３、８０３  放熱シート
４  絶縁部材
５、８０５、９０５  固定金具
６  端子
１０  プリント配線基板
１０ｉ  原基板
１０ｊ  不使用部分
５１  固定部
５３  押圧片
１００  電源装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2012256750.tif 000006
【図５】
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