(57)【要約】【課題】半導体部品により発せられた熱を効率良く放散させることができる電子回路装置を提供すること。【解決手段】電子回路装置１００において、放熱パッド１０３が、放熱台１０１と接する第１の面と反対の半導体部品１０２の第２の面と接する。これにより、放熱台１０１のみならず放熱パッド１０３からも放熱されるので、半導体部品１０２によって発せられた熱を効率よく放散することができる。また、放熱パッド１０３は、弾性を有する部材から構成され、固定部材１０４によって圧接されて半導体部品１０２の上面に押しつけられる。これにより、半導体部品１０２の上面に凹凸が存在している場合、又は、半導体部品１０２の寸法に多少のばらつきがある場合でも、放熱パッド１０３を半導体部品１０２に良好に密着させることができる。その結果、半導体部品１０２によって発せられた熱の放散効率をさらに高めることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子を内蔵する半導体部品と、
前記半導体部品の第１の面と接触し、前記半導体部品によって発せられる熱を放散する第１の放熱部材と、
弾性を有する部材であって前記第１の面と反対の前記半導体部品の第２の面に接触し、前記半導体部品によって発せられる熱を放散する第２の放熱部材と、
前記第２の放熱部材と圧接し、前記第２の放熱部材及び前記半導体部品を前記第１の放熱部材に押しつけることにより固定する固定部材と、
を具備する電子回路装置。
【請求項２】
前記固定部材は、
１つの固定ネジにより前記第１の放熱部材に螺着する取り付け部と、
前記取り付け部が螺着されることにより、前記第２の放熱部材と圧接する圧接部と、
を具備する
請求項１に記載の電子回路装置。
【請求項３】
前記固定部材は、前記圧接部から前記第１の放熱部材に向けて突設され且つ互いに交差する第１の壁及び第２の壁を具備し、
前記第１の壁は、前記圧接部と前記取り付け部とを連結し、
前記第１の壁及び前記第２の壁は、前記半導体部品の前記第１の面及び前記第２の面以外の側面を覆う、
請求項２に記載の電子回路装置。
【請求項４】
前記固定部材は、アルミ製である、
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電子回路装置。
【請求項５】
前記第２の放熱部材は、押圧により塑性変形する粘性層を有する、
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電子回路装置。
【請求項６】
前記第２の放熱部材は、シリコン製又はアクリルゴム製である、
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電子回路装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板に実装される半導体部品を備える電子回路装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、比較的に大きな電流を流して発熱を伴うパワーＭＯＳＦＥＴやパワーダイオードなどの半導体部品が搭載された電子回路装置がある。このような半導体部品は、一般に、半導体素子を樹脂でモールドしてなるブロック形状の本体部と、半導体素子の端子を外部に導くリード線とから構成され、リード線が本体部の一端側から外部に導出されて構成される。
【０００３】
また、以前より、電子回路装置において、回路基板にリード線を介して接続される半導体部品を放熱板に接触させて冷却する構成も知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の電子回路装置においては、放熱板と半導体部品とをクリップにより直接的に挟持する。これにより、放熱板と半導体部品とを接触させて、半導体部品において発せられた熱を放熱部材へ逃がすことができる。
【０００４】
ここで、上記電子回路装置のクリップは放熱板と半導体部品とを長期間安定的に固定する必要があるので、高い強度が要求される。従って、クリップの材料には、硬度の高いものを選択する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平３−０７７４５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記した従来の電子回路装置では、以下の理由により、半導体部品において発せられた熱を効率良く放散することができない。
（１）第１の理由は、半導体部品から吸熱する部分が、主に、放熱板との接触面に限られることである。クリップも極わずかに放熱するが、上記の通り、クリップの材料には硬度の高いものが要求されるため、熱伝導率の高い材料を選択できない。なぜならば、熱伝導率の高い材料（例えば、アルミ、銅など）は、硬度が低いからである。
（２）第２の理由は、半導体部品の寸法にばらつきが生じ、このばらつきのためにクリップを半導体部品に密着させることの困難性である。
（３）第３の理由は、放熱板と接触する半導体部品の面に通常凹凸ができるので、放熱板と半導体部品とが密着しないことである。
【０００７】
また、従来、一般的に為されている、半導体部品を放熱板に直接的に螺着させる方法でも、上記した第１の理由により、熱を効率良く放散することができない。
【０００８】
本発明の目的は、半導体部品により発せられた熱を効率良く放散させることができる電子回路装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様の電子回路装置は、半導体素子を内蔵する半導体部品と、前記半導体部品の第１の面と接触し、前記半導体部品によって発せられる熱を放散する第１の放熱部材と、弾性を有する部材であって前記第１の面と反対の前記半導体部品の第２の面に接触し、前記半導体部品によって発せられる熱を放散する第２の放熱部材と、前記第２の放熱部材と圧接し、前記第２の放熱部材及び前記半導体部品を前記第１の放熱部材に押しつけることにより固定する固定部材と、を具備する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、半導体部品により発せられた熱を効率良く放散させることができる電子回路装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施の形態に係る電子回路装置の要部の斜視図
【図２】図１の電子回路装置の要部のＡ−Ａ矢視断面図
【図３】図１の電子回路装置の要部の分解斜視図
【図４】固定部材の本体の斜視図
【図５】固定部材の本体の斜視図
【図６】固定部材の本体の６面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明の一実施の形態に係る電子回路装置１００の要部の斜視図、図２は、図１の電子回路装置１００の要部のＡ−Ａ矢視断面図、図３は、電子回路装置１００の要部の分解斜視図である。
【００１４】
電子回路装置１００は、放熱台１０１と、半導体部品１０２と、放熱パッド１０３と、固定部材１０４とを有する。
【００１５】
放熱台１０１は、高い熱伝導性を有する部材により構成される。放熱台１０１には、半導体部品１０２が配設され、放熱台１０１の上面と半導体部品１０２の下面とが接触する。これにより、半導体部品１０２によって発せられる熱が、放熱台１０１によって吸熱されると共に放散される。
【００１６】
具体的には、放熱台１０１は、ベースとなる基台１１１と、台座部１１２と、固定台１１３とから構成される。台座部１１２は、基台１１１の上面から突出するように設けられている。さらに、台座部１１２は、略平面の基台１１１の上面に対して斜めにされた平面上の傾斜面Ｓ１を有している。また、固定台１１３も、基台１１１の上面から突出するように設けられている。固定台１１３の上面Ｓ２は、基台１１１の上面と略平行である。さらに、固定台１１３の上面Ｓ２には、固定ネジと螺合するネジ穴Ｈ１が設けられている。そして、台座部１１２と固定台１１３とは、一定の離間距離を空けて配置される。
【００１７】
半導体部品１０２は、例えばパワーＭＯＳＦＥＴやパワーダイオードなど、比較的に大きな駆動系の電流が流れて、発熱の伴う半導体モジュールである。半導体部品１０２は、半導体素子を樹脂でモールドしてなる本体部１２１と、半導体素子の端子を外部に導くリード線１２２等から構成される。本体部１２１は、一方の幅が狭いブロック形状をしている。
【００１８】
リード線１２２は本体部１２１の幅の狭い側から外部に導出されている。リード線１２２は、本体部１２１からまっすぐ（すなわち傾斜面Ｓ１と平行な方向）に導出された第１部分と、途中で曲げられて回路基板（図示せず）の基板面に対して垂直な方向に向いた第２部分とを有する。
【００１９】
半導体部品１０２の上には、放熱パッド１０３が配設され、放熱パッド１０３の下面と半導体部品１０２の上面とが接触する。これにより、半導体部品１０２によって発せられる熱が、放熱パッド１０３によって吸熱されると共に放散される。
【００２０】
放熱パッド１０３は、放熱パッド１０３は、弾性を有している。すなわち、放熱パッド１０３は、押圧により塑性変形する粘性層を有している。また、放熱パッド１０３は、高い熱伝導性を有する部材により構成される。放熱パッド１０３は、例えば、シリコン製又はアクリルゴム製である。
【００２１】
固定部材１０４は、放熱パッド１０３の上面を押圧することにより、放熱パッド１０３及び半導体部品１０２を放熱台１０１へ押しつけて固定する。
【００２２】
具体的には、固定部材１０４は、本体１４１と、固定ネジ１４２とを有する。本体１４１には、固定ネジ１４２を挿通する挿通孔Ｈ２が設けられる。そして、固定ネジ１４２が挿通孔Ｈ２に通されてネジ穴Ｈ１と螺合することにより、固定部材１０４が放熱台１０１に固定（螺着）されるとともに本体１４１によって放熱パッド１０３が押圧される。
【００２３】
図４及び図５は、本体１４１をそれぞれ異なる方向から見た斜視図である。また、図６は、本体１４１の６面図である。図６（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は背面図、（ｄ）は底面図、（ｅ）は右側面図、（ｆ）は左側面図である。
【００２４】
本体１４１は、圧接部１４５と、取り付け部１４６と、第１の側面部１４７と、第２の側面部１４８と、リブ１４９とを有し、それらが一体成型されている。ここでは、本体１４１は、アルミ製であり、高い熱伝導性を有している。そして、本体１４１は、例えば、アルミダイカスで製造される。アルミダイカストは、高圧鋳造法とも呼ばれ、金型に溶湯を低速で層流充填し、外部からの高圧力下で凝固させ成型する鋳造方法である。
【００２５】
取り付け部１４６には、挿通孔Ｈ２が設けられる。この挿通孔Ｈ２を通された固定ネジ１４２によって放熱台１０１に取り付け部１４６が螺着されることにより、圧接部１４５が放熱パッド１０３の上面を押圧する。
【００２６】
また、取り付け部１４６には、挿通孔Ｈ２が設けられた面及び第２の側面部１４８の両方と略直角を為すように、リブ１４９が設けられる。挿通孔Ｈ２が設けられた面からリブ１４９の上面までの高さは、第２の側面部１４８に近づくにつれて高くなっている。
【００２７】
圧接部１４５は、板状であり、広い面の形状が矩形である。圧接部１４５においては、その広い面の隣接する２辺から、第１の側面部１４７及び第２の側面部１４８（つまり、２つの壁）が下側に立設される。そして、第１の側面部１４７と第２の側面部１４８とは、その２辺に挟まれる頂点において結合されている。すなわち、第１の側面部１４７と第２の側面部１４８とは交差している。また、この第１の側面部１４７と第２の側面部１４８とによって、半導体部品１０２の側面が覆われる。
【００２８】
第２の側面部１４８は、一端部において圧接部１４５と結合され、他端部において取り付け部１４６と略直角に結合される。すなわち、第２の側面部１４８は、圧接部１４５と取り付け部１４６とを連結している。
【００２９】
第１の側面部１４７における圧接部１４５との結合部と反対側の面は、取り付け部１４６を適切に螺着したときに、放熱台１０１に当接する。
【００３０】
以上のように本実施の形態によれば、電子回路装置１００において、放熱パッド１０３が、放熱台１０１と接する第１の面と反対の半導体部品１０２の第２の面と接する。
【００３１】
これにより、放熱台１０１のみならず放熱パッド１０３からも放熱されるので、半導体部品１０２によって発せられた熱を効率よく放散することができる。
【００３２】
また、放熱パッド１０３は、弾性を有する部材から構成され、固定部材１０４によって圧接されて半導体部品１０２の上面に押しつけられる。
【００３３】
これにより、半導体部品１０２の上面に凹凸が存在している場合、又は、半導体部品１０２の寸法に多少のばらつきがある場合でも、放熱パッド１０３を半導体部品１０２に良好に密着させることができる。その結果、半導体部品１０２によって発せられた熱の放散効率をさらに高めることができる。
【００３４】
そして、半導体部品１０２は、固定部材１０４と放熱パッド１０３とが圧接することにより、弾性を有する部材から構成される放熱パッド１０３によって放熱台１０１に押しつけられる。
【００３５】
また、固定部材１０４は、取り付け部１４６が１つの固定ネジ１４２によって放熱台１０１に螺着されることにより、放熱台１０１に固定される。
【００３６】
これにより、固定部材１０４の固定に要する、放熱台１０１上のスペースを狭くすることができる。この結果として、電子回路装置１００の小型化を実現できる。
【００３７】
また、第１の側面部１４７は、圧接部１４５と取り付け部１４６とを連結する第２の側面部１４８と交差する。
【００３８】
これにより、圧接部１４５と第２の側面部１４８との結合部の強度を補完することができる。
【００３９】
また、第１の側面部１４７における圧接部１４５との結合部と反対側の面は、取り付け部１４６を適切に螺着したときに、放熱台１０１に当接する。
【００４０】
これにより、固定ネジ１４２を締めすぎることを防止できる。この結果として、固定ネジ１４２の締めすぎによる、固定部材１０４、放熱パッド１０３、及び半導体部品１０２の破損を防止できる。
【００４１】
また、リブ１４９は、取り付け部１４６及び第２の側面部１４８と略直交し、取り付け部１４６及び第２の側面部１４８の両方と結合する。
【００４２】
これにより、取り付け部１４６と第２の側面部１４８との結合部の強度を補完することができる。
【００４３】
また、固定部材１０４の本体１４１は、アルミ製であることが好ましい。これにより、熱伝導性を高めることができる。
【００４４】
また、放熱パッド１０３は、シリコン製又はアクリルゴム製であることが好ましい。シリコンは、熱衝撃に強く、耐薬品性も有する。また、アクリルゴムは、接点不良の原因となる低分子シロキサンをシリコンが発生させてしまうのに対して、それを発生しない点で有利である。
【００４５】
なお、上記説明では、放熱台１０１が傾斜面Ｓ１を有する台座部１１２を備えるものとして説明を行った。しかしながら、これに限定されるものではなく、台座部１１２の上面が基台１１１の上面と略平行であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明の電子回路装置は、半導体部品により発せられた熱を効率良く放散させることができるものとして有用である。
【符号の説明】
【００４７】
１００  電子回路装置
１０１  放熱台
１０２  半導体部品
１０３  放熱パッド
１０４  固定部材
１１１  基台
１１２  台座部
１１３  固定台
１２１  本体部
１２２  リード線
１４１  本体
１４２  固定ネジ
１４５  圧接部
１４６  取り付け部
１４７  第１の側面部
１４８  第２の側面部
１４９  リブ
【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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