JP2008091817A - 電子装置及び照明器具 - Google Patents

電子装置及び照明器具 Download PDF

Info

Publication number
JP2008091817A
JP2008091817A JP2006273796A JP2006273796A JP2008091817A JP 2008091817 A JP2008091817 A JP 2008091817A JP 2006273796 A JP2006273796 A JP 2006273796A JP 2006273796 A JP2006273796 A JP 2006273796A JP 2008091817 A JP2008091817 A JP 2008091817A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat
electronic device
case
heat generating
generating component
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2006273796A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2008091817A5 (ja
JP4781961B2 (ja
Inventor
Shinichi Shibahara
信一 芝原
Noriaki Okuda
典明 奥田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Mitsubishi Electric Lighting Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Mitsubishi Electric Lighting Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp, Mitsubishi Electric Lighting Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2006273796A priority Critical patent/JP4781961B2/ja
Publication of JP2008091817A publication Critical patent/JP2008091817A/ja
Publication of JP2008091817A5 publication Critical patent/JP2008091817A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4781961B2 publication Critical patent/JP4781961B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48151Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/484Connecting portions
    • H01L2224/4847Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a wedge bond
    • H01L2224/48472Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a wedge bond the other connecting portion not on the bonding area also being a wedge bond, i.e. wedge-to-wedge
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/49Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
    • H01L2224/491Disposition
    • H01L2224/4912Layout
    • H01L2224/49171Fan-out arrangements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11Device type
    • H01L2924/13Discrete devices, e.g. 3 terminal devices
    • H01L2924/1304Transistor
    • H01L2924/1306Field-effect transistor [FET]
    • H01L2924/13091Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor [MOSFET]

Abstract

【課題】電子装置における発熱部品から金属ケースへの放熱効果を高め、かつ、電子装置の設計・実装の手間やコストを抑えることを目的とする。
【解決手段】放熱材108は、例えば、シリコン樹脂やアクリル樹脂で直方体として成形されたゴム系の部材であり、発熱部品106aの電極部(電極109aがはんだ付けされた部分)と金属ケース103を熱的に接続するように基板101上に配設されている。具体的には、放熱材108は、その1つの側面が発熱部品106aの電極部に接触し、上面が絶縁板102に接触するように基板101に配置される。そして、発熱部品106aの電極部から発生する熱を、その電極部との接触面から絶縁板102との接触面を介して金属ケース103に伝導する。
【選択図】図2

Description

本発明は、電子装置(特に、放電灯点灯装置)と、照明器具に関するものである。
放電灯点灯装置などの電子装置において、発熱性のある電子部品(以下、「発熱部品」という)から金属製のケース(以下、「金属ケース」又は単に「ケース」という)に放熱することは公知である。また、その放熱効果を向上させるための技術が知られている。特許文献1には、電子部品が実装される基板とケースとの間の絶縁板を開口し、発熱部品の放熱板が絶縁板の開口を挿通してケースの内面に固定されるようにすることが示されている。特許文献2には、発熱部品とケースとの界面にグリースを塗布することが示されている。特許文献3には、ケースにおいて、基板の発熱部品が実装される領域に対応する領域に凹部を形成し、発熱部品を凹部の底壁と直接接触させることが示されている。特許文献4には、ケース内にチキソトロピ性のある放熱用の樹脂を充填することが示されている。
特開平04−62712号公報 実開平06−60192号公報 特開平10−65385号公報 特開平2002−141676号公報
例えば、放電灯点灯装置における発熱部品として、半導体スイッチング素子がある。スイッチング素子の発熱は、安定したスイッチング動作を妨げる。その結果、放電灯の安定動作が妨げられる。また、半導体の使用可能温度は、半導体内部ジャンクション温度によって決まるが、この温度が使用可能温度の範囲を超えると、部品の破壊に繋がる。このようなことから、発熱部品から放熱し、温度上昇を抑えることが必要となる。
従来の放熱方式は、下記の原理に基づいていた。
(1)発熱は部品の電力損失による。
(2)定常使用状態の部品の電力損失は一定であり、部品から発生した熱は周囲に放散する。
(3)部品をケースに接触させることによって、部品からケースに放熱する。
(4)ケースは、照明器具に接触しているため、ケース全体から照明器具に放熱する。
(5)照明器具から大気に放熱する。
(6)その結果、部品から大気に放熱することができ、部品の温度上昇を抑えることができる。
上記のように、部品からの放熱は、ケース、照明器具、大気を介してなされる。したがって、照明器具の形態や大気の状態が一定条件の下にあるとき、部品から発生する熱をいかに多くケースに伝導できるかがポイントとなる。
従来技術では、発熱部品とケースとを接触させる場合、接触面の面積を十分にとることができず、発熱部品からケースへの放熱量が少ないという課題があった。また、発熱部品とケースとの間にグリースや充填材(チキソトロピ性のある樹脂)といった部材を介在させる場合、部材が非常に柔らかいため、発熱部品とケースとを接続させるために多量の部材を用いなければならず、装置の重量やコストが大きいという課題があった(たとえ、実装後に部材を硬化させても同様の課題は残る)。また、部材の形状が一定ではないため、設計が容易でないという課題があった。
本発明は、電子装置における発熱部品から金属ケースへの放熱効果を高め、かつ、電子装置の設計・実装の手間やコストを抑えることを目的とする。
本発明の1つの態様に係る電子装置は、
発熱性のある電子部品が少なくとも1つは面実装されている回路基板と、
前記回路基板を収容する金属製のケースと、
前記電子部品の電極部と前記ケースとを熱的に接続するように配設される放熱部材とを備えることを特徴とする。
本発明の1つの態様によれば、発熱部品が少なくとも1つは面実装されている回路基板と、回路基板を収容する金属ケースと、発熱部品の電極部と金属ケースとを熱的に接続するように配設される放熱部材とを備えることにより、電子装置における発熱部品から金属ケースへの放熱効果が高まり、かつ、電子装置の設計・実装の手間やコストが抑えられる。
以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。以下では、各実施の形態に係る電子装置として、放電灯点灯装置について説明するが、発熱部品と金属ケースを備えるものであれば、他の電子装置も同様の形態で実施することができる。
実施の形態1.
図1(a)は、本実施の形態における放電灯点灯装置100を斜上方から見た分解斜視図である。また、図1(b)は、本実施の形態における放電灯点灯装置100を斜下方から見た分解斜視図である。
図1に示すように、放電灯点灯装置100は、基板101、絶縁板102、金属ケース103を備えている。
放電灯点灯装置100は、不図示の照明器具に設置される。この照明器具は、放電灯点灯装置100のほかに、少なくとも放電灯(ランプ)を有する照明器具本体を備える。放電灯点灯装置100において、基板101には、上記放電灯を点灯するための放電灯点灯回路が実装されている。絶縁板102は、基板101を収納する金属ケース103の内周面に沿って配置され、基板101と金属ケース103との絶縁を保持する。
基板101には、複数の部品104a〜c(電子部品)がピン挿入方式で基板101に実装されている(即ち、スルーホール実装されている)。基板101の、部品104a〜cが実装されている面を部品面105と呼ぶこととする。この部品面105の裏側には、面実装型の発熱部品106a〜bが実装されている(即ち、表面実装されている)。基板101の、発熱部品106a〜bが実装されている面をはんだ面107と呼ぶこととする。このはんだ面107には、放熱材108が設けられている。
図2(a)は、放電灯点灯装置100の基板101の部分拡大図である。また、図2(b)は、放電灯点灯装置100のA−A断面図である。
図2に示すように、発熱部品106a〜bは、例えば、上記放電灯点灯回路の一部を構成するMOSFET(金属酸化膜半導体型の電界効果トランジスタ)などのスイッチング素子であり、1つの側面から電極109a〜bが突出し、その逆側の側面から脚110a〜bが突出するように形成される。この例における発熱部品106の詳細な構成を図3に示す。
図3(a)は、発熱部品106の平面概念図である。また、図3(b)は、発熱部品106の側面概念図である。
図3に示すように、発熱部品106は、半導体チップ111、リードフレーム112、ボンディングワイヤ113、リード端子114、モールド樹脂115を備える。半導体チップ111は、例えば、銅製のリードフレーム112にはんだ接合される。前述したように、ここでは、リードフレーム112のうち、モールド樹脂115の側面から突出した部分を電極109と呼んでいる。また、半導体チップ111は、例えば、アルミニウム製のボンディングワイヤ113により銅製の2つのリード端子114と接続される。前述したように、ここでは、リード端子114のうち、モールド樹脂115の側面(電極109が突出している側面と逆側の側面)から突出した部分を脚110と呼んでいる。発熱部品106がMOSFETである場合、例えば、電極109がドレイン端子、2つある脚110の一方がソース端子、他方がゲート端子となる。
以下では、発熱部品106aのみについて説明することとし、発熱部品106bについては発熱部品106aと同様であるので説明を省略する。
発熱部品106aの電極109a、脚110aはいずれも基板101のはんだ面107にはんだ付けされている。電極109aがはんだ付けされた部分、即ち、電極109aとその周りのはんだを合わせて発熱部品106aの電極部という。また、脚110aがはんだ付けされた部分、即ち、脚110aとその周りのはんだを合わせて発熱部品106aの脚部という。各図において、はんだは省略している。
図2に示すように、放熱材108は、例えば、シリコン樹脂やアクリル樹脂で直方体として成形されたゴム系の部材であり、発熱部品106aの電極部(電極109aとその周りのはんだ)と金属ケース103を熱的に接続するように基板101上に配設されている。具体的には、放熱材108は、その1つの側面が発熱部品106aの電極部に接触し、上面が絶縁板102に接触するように基板101のはんだ面107に配置される。そして、発熱部品106aの電極部から発生する熱を、その電極部との接触面(即ち、側面)から絶縁板102との接触面(即ち、上面)を介して金属ケース103に伝導する。
このように、放電灯点灯装置100(電子装置)は、発熱部品106a(少なくとも1つの発熱性のある電子部品)が面実装されている基板101(回路基板)と、基板101を収容する金属ケース103(金属製のケース)と、発熱部品106aの電極部と金属ケース103とを熱的に接続するように配設される放熱材108(放熱部材)とを備えている。これにより、放電灯点灯装置100における発熱部品106aから金属ケース103への放熱効果が高まり、かつ、放電灯点灯装置100の設計・実装の手間やコストが抑えられる。
また、放電灯点灯装置100は、さらに、基板101と金属ケース103とを電気的に絶縁するように配設される絶縁板102(絶縁部材)を備えており、放熱材108は、発熱部品106aの電極部から発生する熱を、絶縁板102を介して金属ケース103に伝導するように配設されている。これにより、発熱部品106aから金属ケース103への放熱と絶縁を両立できる。
また、放熱材108は、直方体などの多面体になるように成形され、発熱部品106aの電極部から発生する熱を、少なくとも1つの面から他の1つ以上の面を介して前記ケースに伝導するように配設されている。これにより、放熱材108の実装や加工が容易となる。
また、放熱材108は、上面の高さが発熱部品106の上端より上になるように成形され、発熱部品106aの電極部から発生する熱を、その上面を介して金属ケース103に伝導するように配設されている。これにより、金属ケース103内に基板101を押し付けたときに放熱材108が緩衝するため、放電灯点灯装置100の設計・実装が容易となる。
発熱部品106aの電極部は、金属ケース103の近傍に配置されることが望ましい。発熱部品106aの電極部と金属ケース103の距離が近ければ近いほど、放熱材108のサイズを小さくすることができる。
放熱材108は、その上面だけでなく、発熱部品106aの電極部との接触面以外の1つ以上の側面が絶縁板102に接触するように配置されていてもよい。
この場合、放熱材108は、発熱部品106aの電極部から発生する熱を、少なくとも1つの面から他の2つ以上の面を介して金属ケース103に伝導するように配設されている。これにより、放熱材108による放熱効果がさらに高まる。
放熱材108は、その底面が基板101のはんだ面107に接触するように配置されていてもよい。また、このとき、はんだ面107における放熱材108の位置が、基板101の部品面105に実装されている部品104a〜cの少なくともいずれかの端子がはんだ面107において突出する位置と重なっていてもよい。この端子がはんだ付けされた部分、即ち、端子とその周りのはんだを合わせて端子部という。放熱材108は、この端子部と接触している場合、端子部から発生する熱を金属ケース103に伝導することが可能となる。つまり、この場合、1つの放熱材108を用いて、発熱部品106aの電極部と部品104a〜cの少なくともいずれかの端子部との両方から放熱することが可能となる。
電極109aと脚110aは、実際にはいずれも「電極」であるから、放熱材108は、発熱部品106aの電極部の代わりに、発熱部品106aの脚部(脚110aとその周りのはんだ)と金属ケース103を熱的に接続するものであってもよい。ただし、発熱部品106aの電極部側に放熱材108を設ける方が、直方体などの単純な形状の放熱材108を用いることができるため、実装が容易である。しかも、接触面積が大きくなるため、放熱効果が向上する。また、前述したように、電極109をドレイン端子、脚110をソース端子及びゲート端子とした場合には、電極109からの発熱量が最も高いと考えられるため、発熱部品106aの電極部側に放熱材108を設ける方が有利である。
また、放熱材108として、発熱部品106aの電極部と金属ケース103を熱的に接続するものと、発熱部品106aの脚部と金属ケース103を熱的に接続するものの両方が基板101上に配設されてもよい。あるいは、1つの放熱材108が、発熱部品106aの電極部と金属ケース103を熱的に接続するとともに、発熱部品106aの脚部と金属ケース103を熱的に接続可能なように形成されていてもよい。
放熱材108は、JIS−K−6250の試験方法に基づく硬度が20〜70であることが望ましい。例えば、シリコン樹脂で成形された放熱材108で硬度が約40のものを基板101に配設し、金属ケース103内に基板101を押し付けたときに、接触面積が大きくとれることが実験により確認されている。
このように、放熱材108は、シリコン樹脂やアクリル樹脂で成形された弾性のある固体部材である。これにより、ウレタン樹脂などで成形された充填材を用いて発熱部品106aからの放熱をするのと比較して、放熱用の部材の設計・加工・軽量化・コスト低減が容易となる。
以下では、発熱部品106aから金属ケース103への放熱効果について、放熱材108を用いない場合と放熱材108を用いる場合を比較する。ここで、発熱部品106aの構成は、図3に示した発熱部品106と同様とする。放熱材108を用いない場合、発熱部品106のモールド樹脂115が絶縁板102と接触しているものとする。
まず、発熱部品106aの半導体チップ111から何らかの物質を介して金属ケース103へ放熱する場合の放熱量を表す熱伝導式を、式(1)として示す。
Q=λ・(S/T)×(θi−θj)・・・式(1)
(ここで、Q:カロリー、λ:熱伝導率、S:面積、T:距離、θi:熱源温度、θj:放熱先温度)
Qは、発熱部品106aの電力損失によって決まる。λは、上記物質固有の値である。Sは、放熱面の面積である。放熱材108を用いない場合、Sは、発熱部品106aの絶縁板102との接触面積である。放熱材108を用いる場合、Sは、放熱材108の絶縁板102との接触面積である。Tは、放熱面から金属ケース103までの距離である。放熱材108を用いない場合、Tは、発熱部品106aの絶縁板102との接触面から金属ケース103までの距離である。放熱材108を用いる場合、Tは、放熱材108の絶縁板102との接触面から金属ケース103までの距離である。
絶縁板102の熱伝導率が高いほど、即ち、λが大きいほど、放熱量Qが増える。発熱部品106aの絶縁板102との接触面が広いほど、即ち、Sが大きいほど、放熱量Qが増える。絶縁板102が薄いほど、即ち、Tが小さいほど、放熱量Qが増える。
放熱材108を用いない場合と放熱材108を用いる場合では、上記物質が異なるため、熱伝導率λが異なる。放熱材108を用いない場合、モールド樹脂115が上記物質に相当する。モールド樹脂115の熱伝導率は約0.2W/(m・K)である。一方、放熱材108を用いる場合、リードフレーム112、はんだなどの金属と放熱材108が上記物質に相当する。金属の熱伝導率は数百W/(m・K)であり、放熱材108の熱伝導率は数十W/(m・K)である。したがって、発熱部品106aの内部ジャンクションの温度と電極部の温度がほぼ同じであるとすると、モールド樹脂115から放熱するよりも、放熱材108を用いて電極部から放熱する方が約50倍の放熱効果があることになる。また、モールド樹脂115と絶縁板102の接触面には、細かな凹凸があり、実際には接触していない部分が大きい。一方、放熱材108は、弾性(軟性)のある部材なので、効率よく絶縁板102との接触面積をとることができるため、放熱材108を用いる方が、放熱効果がさらに高まる。
実験では、同じ条件で、(A)放熱材108を用いない場合、(B)モールド樹脂115と絶縁板102に接触するように放熱材108を設けた場合、(C)電極部と絶縁板102に接触するように放熱材108を設けた場合のそれぞれについて、熱源温度θiを測定した。その結果、
(A)の場合:θi=91.0℃
(B)の場合:θi=84.3℃
(C)の場合:θi=79.2℃
となり、(C)電極部と絶縁板102に接触するように放熱材108を設けた場合に、放熱効果が最も高くなることが確認された。
金属ケース103は、照明器具本体と接触しており、発熱部品106aから伝導される熱を、さらに照明器具本体に伝導する。そして、照明器具本体は、大気に放熱する。参考のため、この場合の放熱量を表す熱伝導式を、式(2)として示す。
Q=α・S×(θi−θj)・・・式(2)
(ここで、Q:カロリー、α:熱伝導率、S:表面積、θi:熱源温度、θj:放熱先温度)
αは、無風の空気の場合、約5〜10kcal/mhr℃である。Sは、照明器具本体の大気との接触面積、即ち、照明器具本体の表面積である。照明器具本体は、天井に取り付けられるため、照明器具本体から天井へも放熱されるが、その放熱量は上記式(1)で表すことができる。そのとき、照明器具本体の天井との接触面積がSとなり、天井の厚さがTとなる。
実施の形態2.
本実施の形態について、主に実施の形態1との差異を説明する。
図4(a)は、本実施の形態における放電灯点灯装置100の基板101の部分拡大図である。また、図4(b)は、放電灯点灯装置100のA−A断面図である。
図4において、実施の形態1で説明した図2との主な差異は、発熱部品106aと放熱材108の背の高さが同じことである。
発熱部品106aは、放熱材108と同様に、その上面が絶縁板102に接触するように基板101のはんだ面107に実装されており、発熱部品106aの内部から発生する熱を、絶縁板102との接触面(即ち、上面)から金属ケース103に直接伝導する。つまり、発熱部品106aの樹脂モールド面も、放熱材108と同様に、金属ケース103と絶縁板102を介して熱的に接続している。
このように、放熱材108は、上面の高さが発熱部品106aの上端と同じになるように成形され、発熱部品106aの電極部(電極109aとその周りのはんだ)から発生する熱を、上面を介して金属ケース103に伝導するように配設されている。そして、発熱部品106aは、内部から発生する熱を、上端を介して金属ケース103に伝導するように配設されている。これにより、放熱効果がさらに高まる。
放熱材108は、その上面だけでなく、発熱部品106aの電極部との接触面以外の1つ以上の側面が絶縁板102に接触するように配置されていてもよい。あるいは、その上面に代えて、発熱部品106aの電極部との接触面以外の1つ以上の側面が絶縁板102に接触するように配置されていてもよい。このとき、放熱材108は、背の高さが発熱部品106aより低くなるように形成されていてもよい。
この場合、放熱材108は、上面の高さが発熱部品106aの上端と同じ又はそれより下になるように成形され、発熱部品106aの電極部から発生する熱を、側面を介して金属ケース103に伝導するように配設されている。そして、発熱部品106aは、内部から発生する熱を、上端を介して金属ケース103に伝導するように配設されている。これにより、放熱効果がさらに高まる。
実施の形態3.
本実施の形態について、主に実施の形態1との差異を説明する。
図5(a)は、本実施の形態における放電灯点灯装置100の絶縁板102の部分拡大図である。また、図5(b)は、放電灯点灯装置100の断面図である。
図5(a)に示すように、絶縁板102には、開口部116が設けられている。開口部116の大きさは、放熱材108の外形より大きければよい。絶縁板102の絶縁性を考慮すると、開口部116の大きさは、放熱材108の外形と同じ又はそれより少し大きい程度が望ましい。
図5(b)において、実施の形態1で説明した図2(b)との主な差異は、放熱材108が絶縁板102を貫通して金属ケース103に接触していることである。
このように、絶縁板102は、放熱材108が金属ケース103に接触するように放熱材108を貫通させる開口部116を有している。そして、放熱材108は、発熱部品106aの電極部(電極109aとその周りのはんだ)と金属ケース103とに接触するように配設されている。これにより、放熱材108による放熱に対して絶縁板102の影響がなくなるため(絶縁板102より放熱材108の方が熱伝導率が高い)、放熱材108による放熱効果がさらに高まる。
開口部116は、放熱材108だけでなく、発熱部品106aも貫通可能な大きさに形成されてもよい。これにより、発熱部品106aも、放熱材108と同様に、その上面が金属ケース103に接触するように実装することが可能となる。
実施の形態4.
本実施の形態について、主に実施の形態1との差異を説明する。
図6は、本実施の形態における放電灯点灯装置100の基板101の部分拡大図である。
図6において、実施の形態1で説明した図2(a)との主な差異は、1つの放熱材108が、発熱部品106aと発熱部品106bの両方の電極部(電極109a〜bとそれぞれの周りのはんだ)を金属ケース103と熱的に接続するように形成されていることである。
複数の発熱部品106a〜bが近傍に設置されているとき、それぞれの電極部から1つの放熱材108だけを用いて金属ケース103に放熱することが可能である。発熱部品106aと発熱部品106bの位置が揃っていない場合には、位置のずれに合う形状に放熱材108を加工したり、位置のずれがある部分は放熱材108を圧力で押し付けたりすることで対処することができる。
このように、基板101には、発熱部品106a〜b(2つ以上の発熱性のある電子部品)が面実装されており、放熱材108は、発熱部品106a〜b(そのうち少なくとも2つの電子部品)の電極部と金属ケース103とを熱的に接続するように配設されている。これにより、放電灯点灯装置100の実装の手間が軽減できる。
実施の形態5.
本実施の形態について、主に実施の形態1との差異を説明する。
図7(a)は、本実施の形態における放電灯点灯装置100の基板101の部分拡大図である。また、図7(b)は、放電灯点灯装置100のA−A断面図である。
図7において、実施の形態1で説明した図2との主な差異は、発熱部品106aの上面に緩衝材117が設けられていることである。
緩衝材117は、例えば、グリースなど、放熱材108と異なる材質の部材であってもよいが、放熱材108と同様に、シリコン樹脂やアクリル樹脂で成形されたゴム系の部材であることが望ましい。
このように、放電灯点灯装置100は、さらに、発熱部品106aの電極部(電極109aとその周りのはんだ)以外の少なくとも一部分と金属ケース103とを熱的に接続するように配設される緩衝材117(緩衝部材)を備えている。これにより、放熱効果が高まるだけでなく、薄い絶縁板102だけでは奏することができないノイズ抑制効果や絶縁効果が奏することとなる。
実施の形態6.
本実施の形態について、主に実施の形態2との差異を説明する。
図8(a)は、本実施の形態における放電灯点灯装置100の金属ケース103内側の部分拡大図である。また、図8(b)は、放電灯点灯装置100の断面図である。
図8(a)に示すように、金属ケース103には、エンボス加工部118が設けられている。
図8(b)において、実施の形態2で説明した図4(b)との主な差異は、放熱材108の上面の位置が金属ケース103の高さよりも低く、放熱材108の上面の位置に合わせて金属ケース103が一部凹んでいることである。
このように、金属ケース103は、放熱材108の上面に対向する面の一部分が放熱材108の上面に接触するように、又は、放熱材108の上面に対向する面の一部分が他の部分より放熱材108の上面に接近するように成形されている。これにより、放熱材108を薄くすることができるため、放電灯点灯装置100の実装のコストが抑えられる。
また、図8(b)では、エンボスにより、放熱材108だけでなく、発熱部品106aと金属ケース103の距離も短くしている。つまり、放熱材108が接触する金属ケース103の部位が、発熱部品106aに近づくように、金属ケース103が形成されている。ここで、放熱材108は、その上面に代えて、発熱部品106aの電極部(電極109aとその周りのはんだ)との接触面以外の1つ以上の側面が絶縁板102に接触するように配置されていてもよい。
このように、金属ケース103は、発熱部品106aの上端に対向する面の一部分が発熱部品106aの上端に接触するように、又は、発熱部品106aの上端に対向する面の一部分が他の部分より前記電子部品の上端に接近するように成形されている。これにより、前述した式(1)の距離Tを小さくすることができるため、さらなる放熱が可能である。
実施の形態7.
本実施の形態について、主に実施の形態2との差異を説明する。
図9の右側は、本実施の形態における放電灯点灯装置100の断面図である。図9の左側は、実施の形態1で説明した図4(b)と同様である。
図9の右側の左側との主な差異は、発熱部品106a、放熱材108が薄く、金属ケース103の背が低くなっていることである。
例えば、左側の発熱部品106aとして、一般的な大型部品を使用する場合、厚さは約4.5mmであるが、右側の発熱部品106aとして、一般的な薄型部品を使用する場合、厚さは約2.5mmとなる。このように、基板101と金属ケース103の間の距離を短くすることで、実施の形態6と同様に、放熱材108を薄くすることができるため、放電灯点灯装置100の実装のコストが抑えられる。また、前述した式(1)の距離Tを小さくすることができるため、さらなる放熱が可能である。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、これらのうち、2つ以上の実施の形態を組み合わせて実施しても構わない。あるいは、これらのうち、1つの実施の形態を部分的に実施しても構わない。あるいは、これらのうち、2つ以上の実施の形態を部分的に組み合わせて実施しても構わない。
実施の形態1における放電灯点灯装置の分解斜視図である。 実施の形態1における放電灯点灯装置の部分拡大図及び断面図である。 実施の形態1における発熱部品の平面概念図及び側面概念図である。 実施の形態2における放電灯点灯装置の部分拡大図及び断面図である。 実施の形態3における放電灯点灯装置の部分拡大図及び断面図である。 実施の形態4における放電灯点灯装置の部分拡大図である。 実施の形態5における放電灯点灯装置の部分拡大図及び断面図である。 実施の形態6における放電灯点灯装置の部分拡大図及び断面図である。 実施の形態7における放電灯点灯装置の断面図である。
符号の説明
100 放電灯点灯装置、101 基板、102 絶縁板、103 金属ケース、104 部品、105 部品面、106 発熱部品、107 はんだ面、108 放熱材、109 電極、110 脚、111 半導体チップ、112 リードフレーム、113 ボンディングワイヤ、114 リード端子、115 モールド樹脂、116 開口部、117 緩衝材、118 エンボス加工部。

Claims (15)

  1. 発熱性のある電子部品が少なくとも1つは面実装されている回路基板と、
    前記回路基板を収容する金属製のケースと、
    前記電子部品の電極部と前記ケースとを熱的に接続するように配設される放熱部材とを備えることを特徴とする電子装置。
  2. 前記放熱部材は、前記電子部品の電極部と前記ケースとに接触するように配設されることを特徴とする請求項1に記載の電子装置。
  3. 前記放熱部材は、多面体になるように成形され、前記電子部品の電極部から発生する熱を、少なくとも1つの面から他の1つ以上の面を介して前記ケースに伝導するように配設されることを特徴とする請求項1に記載の電子装置。
  4. 前記放熱部材は、前記電子部品の電極部から発生する熱を、少なくとも1つの面から他の2つ以上の面を介して前記ケースに伝導するように配設されることを特徴とする請求項3に記載の電子装置。
  5. 前記放熱部材は、上面の高さが前記電子部品の上端と同じ又はそれより下になるように成形され、前記電子部品の電極部から発生する熱を、側面を介して前記ケースに伝導するように配設され、
    前記電子部品は、内部から発生する熱を、上端を介して前記ケースに伝導するように配設されることを特徴とする請求項3に記載の電子装置。
  6. 前記ケースは、前記電子部品の上端に対向する面の一部分が前記電子部品の上端に接触するように、又は、前記電子部品の上端に対向する面の一部分が他の部分より前記電子部品の上端に接近するように成形されることを特徴とする請求項5に記載の電子装置。
  7. 前記放熱部材は、上面の高さが前記電子部品の上端と同じ又はそれより上になるように成形され、前記電子部品の電極部から発生する熱を、上面を介して前記ケースに伝導するように配設されることを特徴とする請求項3に記載の電子装置。
  8. 前記ケースは、前記放熱部材の上面に対向する面の一部分が前記放熱部材の上面に接触するように、又は、前記放熱部材の上面に対向する面の一部分が他の部分より前記放熱部材の上面に接近するように成形されることを特徴とする請求項7に記載の電子装置。
  9. 前記電子装置は、さらに、
    前記回路基板と前記ケースとを電気的に絶縁するように配設される絶縁部材を備え、
    前記放熱部材は、前記電子部品の電極部から発生する熱を、前記絶縁部材を介して前記ケースに伝導するように配設されることを特徴とする請求項1に記載の電子装置。
  10. 前記電子装置は、さらに、
    前記回路基板と前記ケースとを電気的に絶縁するように配設される絶縁部材を備え、
    前記絶縁部材は、前記放熱部材が前記ケースに接触するように前記放熱部材を貫通させる開口部を有することを特徴とする請求項1に記載の電子装置。
  11. 前記回路基板には、発熱性のある電子部品が2つ以上は面実装されており、
    前記放熱部材は、そのうち少なくとも2つの電子部品の電極部と前記ケースとを熱的に接続するように配設されることを特徴とする請求項1に記載の電子装置。
  12. 前記電子装置は、さらに、
    前記電子部品の電極部以外の少なくとも一部分と前記ケースとを熱的に接続するように配設される緩衝部材を備えることを特徴とする請求項1に記載の電子装置。
  13. 前記放熱部材は、シリコン樹脂で成形されることを特徴とする請求項1に記載の電子装置。
  14. 前記放熱部材は、アクリル樹脂で成形されることを特徴とする請求項1に記載の電子装置。
  15. 放電灯を有する照明器具本体と、
    前記電子部品として、前記放電灯を点灯するための電子部品を前記回路基板に面実装する請求項1に記載の電子装置とを備えることを特徴とする照明器具。
JP2006273796A 2006-10-05 2006-10-05 電子装置及び照明器具 Active JP4781961B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006273796A JP4781961B2 (ja) 2006-10-05 2006-10-05 電子装置及び照明器具

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006273796A JP4781961B2 (ja) 2006-10-05 2006-10-05 電子装置及び照明器具

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2008091817A true JP2008091817A (ja) 2008-04-17
JP2008091817A5 JP2008091817A5 (ja) 2009-11-12
JP4781961B2 JP4781961B2 (ja) 2011-09-28

Family

ID=39375627

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006273796A Active JP4781961B2 (ja) 2006-10-05 2006-10-05 電子装置及び照明器具

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4781961B2 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010135263A (ja) * 2008-12-08 2010-06-17 Mitsubishi Electric Corp 点灯装置及びこの点灯装置を備える照明器具
KR101229656B1 (ko) * 2011-08-24 2013-02-04 김근배 스위칭 모드 파워 서플라이의 방열구조
JP2013254742A (ja) * 2013-07-30 2013-12-19 Mitsubishi Electric Corp 点灯装置
JP2014229804A (ja) * 2013-05-24 2014-12-08 日立オートモティブシステムズ株式会社 電子制御装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130099313A (ko) * 2012-02-29 2013-09-06 엘지이노텍 주식회사 조명 장치

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0462712A (ja) * 1990-06-30 1992-02-27 Tokyo Electric Co Ltd 放電灯点灯装置
JPH1065385A (ja) * 1996-08-21 1998-03-06 Mitsubishi Electric Corp 基板ケース構造体
JPH10224065A (ja) * 1997-02-05 1998-08-21 Japan Servo Co Ltd 電子回路の放熱構造
JPH10308484A (ja) * 1997-05-08 1998-11-17 Casio Comput Co Ltd 電子機器の放熱構造
JPH11213737A (ja) * 1998-01-22 1999-08-06 Toshiba Tec Corp 放電灯器具
JP2005135937A (ja) * 2003-10-28 2005-05-26 Meidensha Corp 電子機器の冷却構造

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0462712A (ja) * 1990-06-30 1992-02-27 Tokyo Electric Co Ltd 放電灯点灯装置
JPH1065385A (ja) * 1996-08-21 1998-03-06 Mitsubishi Electric Corp 基板ケース構造体
JPH10224065A (ja) * 1997-02-05 1998-08-21 Japan Servo Co Ltd 電子回路の放熱構造
JPH10308484A (ja) * 1997-05-08 1998-11-17 Casio Comput Co Ltd 電子機器の放熱構造
JPH11213737A (ja) * 1998-01-22 1999-08-06 Toshiba Tec Corp 放電灯器具
JP2005135937A (ja) * 2003-10-28 2005-05-26 Meidensha Corp 電子機器の冷却構造

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010135263A (ja) * 2008-12-08 2010-06-17 Mitsubishi Electric Corp 点灯装置及びこの点灯装置を備える照明器具
KR101229656B1 (ko) * 2011-08-24 2013-02-04 김근배 스위칭 모드 파워 서플라이의 방열구조
JP2014229804A (ja) * 2013-05-24 2014-12-08 日立オートモティブシステムズ株式会社 電子制御装置
JP2013254742A (ja) * 2013-07-30 2013-12-19 Mitsubishi Electric Corp 点灯装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP4781961B2 (ja) 2011-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI413221B (zh) 電子封裝結構
WO2008122220A1 (en) Shielding and heat-dissipating device
KR20060040727A (ko) 열방출 전자장치
JP2008072062A (ja) 実装構造、およびこれを備えた電子機器
JP4781961B2 (ja) 電子装置及び照明器具
TWI336935B (ja)
JP2009272487A (ja) 電子部品
JP5342630B2 (ja) 点灯装置
JP2005116702A (ja) パワー半導体モジュール
JP5068098B2 (ja) 放熱装置
JP2006261221A (ja) 電子回路及び電子機器
CN107452688B (zh) 半导体装置
JP2011187729A (ja) 電界放射低減構造
JP2008091817A5 (ja)
JP4375299B2 (ja) パワー半導体装置
US20180019181A1 (en) Semiconductor device
JPH02278856A (ja) 半導体集積回路装置
JP2008103577A (ja) パワーモジュールの放熱構造およびそれを備えたモータ制御装置
JP2006041199A (ja) 電子装置
JP2020167181A (ja) 電子装置
JP2002290091A (ja) 放熱構造を有する電子回路装置
WO2023276647A1 (ja) 回路構成体及び電気接続箱
JP2011066281A (ja) 発熱デバイス
JP2006319008A (ja) ヒートシンク
JP2008288379A (ja) 半導体パッケージ

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090925

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090925

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20101220

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110105

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110222

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110705

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110706

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140715

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4781961

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250