JP2002246779A - 回路基板実装ヒートシンク - Google Patents
回路基板実装ヒートシンクInfo
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Abstract
体の端子を回路基板に半田付けしたときヒートシンクの
先端部と回路基板のランドとの間隔が短くて絶縁不良を
発生させる原因となっていた,これを解消してコストの
安い単純な形のフィンを形成した回路基板実装ヒートシ
ンクの小型化が課題であった。 【解決手段】 ヒートシンクのベースをL形として,L
形ベースの内方側面にベースに垂直から傾斜させてフィ
ンを形成した。C面カットを施したヒートシンクの先端
部に回路基板を固着し,回路基板のランドとヒートシン
クの先端部との間隔を絶縁距離として確保した。
Description
圧,大電流半導体デバイスが取り付けられる回路基板実
装ヒートシンクに関する。
シンクの断面図を示し,この図4と図5によって従来の
構造を説明する。アルミのヒートシンクに半導体デバイ
スと回路基板とを取り付け,該半導体デバイスの端子を
該回路基板にハンダ付けする構造体において,ヒートシ
ンクのベース1に固着した半導体デバイス3の端子31
がハンダ付けされている回路基板2が,該ヒートシンク
のベース1に直交するように取り付けられている。ベー
ス1にネジを受け入れる穴を形成してタップを立ててい
るのでベースの板厚が厚くなっていた。放熱フィン11
は,該ヒートシンクのベース1に直角方向に複数枚の突
起板状に形成されている。この半導体デバイスが例えば
600Vの電圧で使用されているときは,端子31がハ
ンダ付けされた回路基板2のランドRと該ヒートシンク
の先端との間隔が絶縁距離であり,約600Vの電気絶
縁がこの間隔寸法によって保たれている。使用環境にも
よるが3mm以上を確保したい間隔であるが構造によっ
ては1mm程度しか確保できない場合もあって,絶縁不
良になる危険があった部分である。全体の占有体積を小
さくする目的で回路基板を2枚取り付けるヒートシンク
では,図5のようなL形のベースの内側に放熱フィンを
形成し外側に各半導体デバイスを固着している。L形ベ
ース内方側面のコーナー部位C近傍でのフィン形状・寸
法が単純でない為に,これを量産するときの金型の製作
に工数を要し,コストが高くなっていた。さらに,L形
ベースの厚さ寸法が,取付ネジの受け穴直径の寸法だけ
余分に必要でありヒートシンクの重量が重くなる原因と
なっていた。
を確保して,例えば端子に600V以上のような電圧の
回路で使用されるものでは,ヒートシンクのベースに対
して回路基板を取付ける部位での絶縁距離が重要になっ
てくるので,小型・軽量化との矛盾が出てくる。下記の
条件を充たし,且つ構造が単純で安価に製作できる回路
基板実装ヒートシンクを提供することが本発明の目的で
ある。その条件1,複数の回路基板(被着体)がヒート
シンクの半導体デバイス取付平面に直交位置に堅牢な取
付ができること。その2は,ヒートシンクのベースに形
成される放熱フィンが長くて,製作する金型の形が単純
であること。その3は,半導体の端子がハンダ付けされ
る回路基板の導電部(ランド)とヒートシンクとの距離
が確実に確保できること。その4は,被着体(回路基
板)取付部分は,太いネジで堅牢にネジ締めでき,しか
もヒートシンクのベース厚さを増す必要がないこと。そ
の5は,回路基板のランドと半導体取付平面あるベース
先端部位との絶縁距離が確保できること。以上のような
ヒートシンクを形成することが本発明の課題である。
またはアルミ成型品の断面金型にて高温アルミ材を押出
し成型する,通称アルミ押し出しとして形成が容易な断
面形状の構造として,ヒートシンクのベースに垂直に形
成された従来の放熱フィンの概念を払拭して,例えばベ
ースに直角ではなく45度に傾斜させてベースから突起
させることに着眼したものである。
路基板がヒートシンクのベースに直交して取り付けでき
るようにするために,L形ベースの内方側面に放熱フィ
ンを形成し,該L形ベースの外方側面に半導体デバイス
取付平面を有し,該平面の周縁を直角に屈曲させた面に
被着体取付手段を具備した回路基板実装ヒートシンクと
した。
L形ベースに対し垂直位置から傾斜させて形成された複
数の突起板からなる放熱フィンとした。フィンの傾斜角
を一様に揃えることによりフィンの長さを長くすること
ができ,コーナー部位においても全フィンの寸法が一様
になり,金型製作が容易になる。
取付平面の先端部に,C面カットを施して,該先端部と
前記被着体の導電部との間隔を広げるようにした。電気
絶縁距離が確保でき,加工する形状が単純であり安いコ
ストで製作でき,しかも軽量化を可能としたヒートシン
クが実現した。
が,L形ベースの半導体デバイス取付平面に直交する被
着体受け座と,該受け座に垂直軸を持つネジ及びネジ受
けで構成される被着体取付手段としたのでベースの厚さ
はネジ穴に影響されないで,強度が許す範囲の薄さに製
作できる。
を,高さ寸法が大きい高座としたので半導体取付平面と
回路基板との交点から遠ざかった位置に高座を設けるこ
とができ,寸法・形状の選べる自由度が増して,電気絶
縁距離も確保し易い。
説明する。図1は本発明に係る回路基板実装ヒートシン
クの断面図,図2及び図3はその要部拡大図を示してい
る。1はヒートシンクのベースで,これに傾斜して放熱
フィン11が形成されている。12は屈曲部位であり,
この部位に被着体取付手段5が形成されている。2は回
路基板(被着体)であり,これに形成された導電部(ラ
ンド)Rに対して半導体デバイス3がその端子31の先
端部分でハンダ付けされている。
側面6の平坦部である61,62の半導体デバイス取付
平面に固着されている。7はL形ベース1の内方側面で
あり,これに放熱フィン11が形成されている。放熱フ
ィン11のベース1との角度は,従来の垂直位置から例
えば45度の傾斜である。
付平面61,62の先端部に施されている。21,22
は回路基板取付部位であり,受け座50に絶縁ワッシャ
ー4を介して回路基板がネジ30とナット40によって
取り付けられる。受け座50,ネジ30とナット40に
よって被着体取付手段5が形成され,三角形空間9の位
置にナット収容溝であるネジ受け10が形成されてい
る。このC面カット8によって端子31のハンダ付け位
置であるランド(導電部)Rと半導体デバイス取付平面
61,62の先端部が回路基板に当接する部位との間隔
寸法を広げている。このようにして電気絶縁距離を稼い
でいる。
るため,このヒートシンクに固着される回路基板は,ラ
ンドRを含む印刷回路がヒートシンク取り付け側にもそ
の裏面側にも形成出来るので高密度実装が可能になっ
た。
示すように,C面カット8に替わり,高さHを大きくし
た高座51を設けて絶縁距離を稼いでいる。上記実施の
形態では回路基板を取り付けるネジの位置が,ヒートシ
ンクの厚さからの制約がなく選べるので強度の観点のみ
でヒートシンクの肉厚が選べるから省資源と軽量化に寄
与している。
ヒートシンク取り付け側にも裏面側にも形成可能にな
り,部品が基板両面実装でき小型化に寄与している。こ
の成果を組み込む機器の小型軽量化にも寄与している。
フィンがベースに直角ではなく,例えば45度に傾斜さ
せてベースから突起させることによって,L形ベースの
内方側面に長い寸法で放熱フィンが形成でき、包絡体積
に対して有効放熱面積を増やすことができた。ベース外
方側面の半導体取付平面の先端を直角に屈曲させた面に
被着体取付手段を配設したので、電気絶縁距離を確保す
る寸法設計での制約がなくなった。ベースの厚さの削
減,加工する形状も単純で安いコストで製作でき,しか
も軽量化を可能としたヒートシンクが実現した。
図である。
図である。
ある。
ある。
Claims (5)
- 【請求項1】 L形ベースの内方側面に放熱フィンを形
成し,該L形ベースの外方側面に半導体デバイス取付平
面を有し,該平面の周縁を直角に屈曲させた面に被着体
取付手段を具備した回路基板実装ヒートシンク。 - 【請求項2】 上記放熱フィンが,L形ベースに対し垂
直位置から傾斜させて形成された複数の突起板からなる
放熱フィンである請求項1記載の回路基板実装ヒートシ
ンク。 - 【請求項3】 前記半導体デバイス取付平面の先端部
に,C面カットを施して,該先端部と前記被着体の導電
部との間隔を広げて電気絶縁距離として確保したことを
特徴とする請求項1記載の回路基板実装ヒートシンク。 - 【請求項4】 前記被着体取付手段が,L形ベースの半
導体デバイス取付平面に直交する被着体受け座と,該受
け座に垂直軸を持つネジ及びネジ受けで構成される被着
体取付手段である請求項1記載の回路基板実装ヒートシ
ンク。 - 【請求項5】 前記受け座が,高さ寸法が大きい高座で
あるである請求項4記載の回路基板実装ヒートシンク。
Priority Applications (1)
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JP2001042996A JP4502242B2 (ja) | 2001-02-20 | 2001-02-20 | 回路基板実装ヒートシンク |
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2001
- 2001-02-20 JP JP2001042996A patent/JP4502242B2/ja not_active Expired - Fee Related
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