JP2010205832A - Semiconductor element mounting structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、放熱フィンへの半導体素子の取付構造に関する。 The present invention relates to a structure for attaching a semiconductor element to a radiation fin.
特許文献1または図11に示すように、従来、半導体素子1は、合成樹脂製の素子本体3の下側に3本の直線状のリード端子5が同一ピッチPで並設されており、プリント基板7への半導体素子3の取付けは、リード端子5のピッチPに合わせてプリント基板7にスルーホール9を設け、該スルーホール9にリード端子5を差し込んで、プリント基板7の裏側からリード端子5を夫々半田付けしている。
As shown in Patent Document 1 or FIG. 11, conventionally, a semiconductor element 1 has three
ところで、電子機器の構造設計に於て、発熱部品の放熱が重要な課題となっており、従来では放熱対策として発熱部品を放熱フィンに取り付ける構造が広く採用されている。 By the way, in the structural design of electronic equipment, heat dissipation of the heat generating component is an important issue, and conventionally, a structure in which the heat generating component is attached to the heat radiating fin is widely adopted as a heat dissipation measure.
そして、発熱部品としての半導体素子も、これを放熱フィンに取り付けることでその放熱が図られており、従来、半導体素子を放熱フィンに取り付ける場合、図12に示すようにプリント基板7にネジ止めした放熱フィン11の側面11aに素子本体3の背面3a側を当接させ乍ら、スルーホールにリード端子を差し込み、横方向から放熱フィン11に半導体素子1をドライバーでネジ止めしている。
And the semiconductor element as a heat-generating component is also radiated by attaching it to the radiating fin. Conventionally, when the semiconductor element is attached to the radiating fin, it is screwed to the printed
しかし、小型,高密度を要求される電子機器の中で、プリント基板上の半導体素子の取付け/取り外しは周囲の電子部品(周辺機器)が邪魔になってドライバーが使用できず、このため、半導体素子の取付け/取り外しに当たり、放熱フィンをプリント基板から取り外さなくてはならず多大な労力と工数を要していた。 However, among electronic devices that require small size and high density, the mounting / removal of semiconductor elements on the printed circuit board cannot be used by the driver because the surrounding electronic components (peripheral devices) interfere with each other. In mounting / removing the element, the heat dissipating fins had to be removed from the printed circuit board, and much labor and man-hours were required.
また、特許文献2には、図13に示すように第1の放熱板13と第2の放熱板15をプリント基板17上に対向実装した実装構造に於て、第1の放熱板13にドライバー19が挿入可能な作業用の切欠き21や穴23を設けて、第2の放熱板15に半導体素子25を取付け/取り外しする際に、第1の放熱板13または第2の放熱板15を取り外すことなく半導体素子25の取付け/取り外し作業が行える放熱板の実装構造が開示されている。
Further, in Patent Document 2, as shown in FIG. 13, in a mounting structure in which a first
しかし乍ら、この従来構造にあっては、第1の放熱板13に切欠き21や穴23を設ける手間がかかり、また、切欠き21や穴23を設けた部位に半導体素子25を取り付けることができない欠点があった。
However, in this conventional structure, it takes time to provide the
本発明は斯かる実情に鑑み案出されたもので、周囲の電子部品に影響されることなく放熱フィンへの半導体素子の取付け/取り外しが容易な半導体素子の取付構造を提供することを目的とする。 The present invention has been devised in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a semiconductor element mounting structure in which a semiconductor element can be easily attached to / detached from a heat radiating fin without being affected by surrounding electronic components. To do.
斯かる目的を達成するため、請求項1に係る半導体素子の取付構造は、プリント基板に実装される放熱フィンの側面に、該側面から離間して弾性押圧部材を支持する支持部材を取り付け、該弾性押圧部材と前記側面との間に半導体素子を配置し、前記弾性押圧部材への上方からの押圧操作で該弾性押圧部材を半導体素子に圧接させて、半導体素子を放熱フィンの側面に押圧,保持することを特徴とする。 In order to achieve such an object, a semiconductor element mounting structure according to claim 1 is provided on a side surface of a heat radiation fin mounted on a printed circuit board by attaching a support member that supports an elastic pressing member apart from the side surface. A semiconductor element is disposed between the elastic pressing member and the side surface, the elastic pressing member is pressed against the semiconductor element by a pressing operation from above on the elastic pressing member, and the semiconductor element is pressed against the side surface of the radiation fin, It is characterized by holding.
そして、請求項2に係る発明は、請求項1に記載の半導体素子の取付構造に於て、前記支持部材は、放熱フィンの側面に取り付き、上方から締め付けネジが螺着し半導体素子が挿通可能な平面視略コ字状の支持金具と、前記支持金具に回り止めされて前記締め付けネジに螺着した平面視矩形状の押さえ板とからなり、該押さえ板と支持金具との間に、前記締め付けネジが挿通する前記弾性押圧部材が配置され、前記締め付けネジの上方からの締め付け操作で、前記押さえ板が支持金具とで弾性押圧部材を押圧,変形させて半導体素子に圧接させることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the semiconductor element mounting structure according to the first aspect, the support member is attached to a side surface of the heat radiation fin, and a clamping screw is screwed from above so that the semiconductor element can be inserted. A substantially U-shaped support fitting in plan view, and a rectangular presser plate in plan view that is fixed to the support fitting and screwed to the tightening screw, between the presser plate and the support fitting, The elastic pressing member into which a tightening screw is inserted is disposed, and the pressing plate presses and deforms the elastic pressing member with a support fitting and press-contacts the semiconductor element by a tightening operation from above the tightening screw. To do.
更に請求項3に係る発明は、請求項1または請求項2に記載の半導体素子の取付構造に於て、前記弾性押圧部材は、半導体素子の素子本体の上下方向の中央に圧接することを特徴とし、請求項4に係る発明は、請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の半導体素子の取付構造に於て、前記弾性押圧部材は円筒状に形成されて、放熱フィンの側面の幅方向に配置されていることを特徴とする。
Furthermore, the invention according to
そして、請求項5に係る発明は、請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の半導体素子の取付構造に於て、前記弾性押圧部材と半導体素子の素子本体との間に、素子本体に圧接するプレートが配置されていることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the semiconductor element mounting structure according to any one of the first to fourth aspects, wherein the element is disposed between the elastic pressing member and the element body of the semiconductor element. A plate that is in pressure contact with the main body is disposed.
各請求項に係る発明によれば、プリント基板上に多くの電子部品が既に実装されていても、弾性押圧部材を組み込んだ支持部材を用いることで、上方からの押圧操作によって放熱フィンの側面への半導体素子の取付け/取り外しが容易に行え、この結果、半導体素子の取付け/取り外しに於ける従来の多大な労力と工数を軽減させることが可能となった。 According to the invention according to each claim, even if many electronic components are already mounted on the printed circuit board, by using the support member incorporating the elastic pressing member, it is possible to move to the side surface of the radiating fin by the pressing operation from above. Thus, it is possible to easily attach / remove the semiconductor element. As a result, it has become possible to reduce the conventional labor and man-hour required for attaching / detaching the semiconductor element.
また、請求項3に係る発明によれば、素子本体の上下方向の中央を弾性押圧部材が押圧し、請求項4に係る発明によれば、円筒状の弾性押圧部材がその長手方向に亘って素子本体を押圧するため、半導体素子と放熱フィンとの間に隙間が発生することがなく、半導体素子の良好な放熱が図れる利点を有する。
According to the invention of
更に、請求項5に係る発明のように弾性押圧部材と半導体素子との間に、素子本体の表面を広く圧接するプレートを配置すれば、弾性押圧部材を介して素子本体の表面をより広い面積で押圧できるため、放熱フィンへの半導体素子の押圧,保持がより良好に図れる利点を有する。
Further, if a plate that widely presses the surface of the element main body is disposed between the elastic pressing member and the semiconductor element as in the invention according to
以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1乃至図10は、請求項1乃至請求項4の一実施形態に係る半導体素子の取付構造に係り、図1に於て、31は図11の半導体素子1と同様、素子本体33の下側に3本のリード端子35が同一ピッチで並設された半導体素子、37はプリント基板39上に固定ネジ41で固定された放熱フィンを示し、放熱フィン37の側面43に支持部材45が取り付き、半導体素子31は該支持部材45に支持されたパイプ材(弾性押圧部材)47によって放熱フィン37の側面43に押圧,保持されている。
1 to 10 relate to a semiconductor element mounting structure according to one embodiment of claims 1 to 4. In FIG. 1,
図2乃至図6は支持部材45の詳細を示し、図中、49は左右両端の取付フランジ51を介して側面43に固定ネジ53で固着された平面視略コ字状の支持金具で、上部に天板55が左右方向に形成され、該天板55と支持金具49の左右の側板61,63との間に、放熱フィン37の側面43に沿って半導体素子31が配置できるようになっている。そして、天板55の中央に形成された取付ネジ穴57に、締め付けネジ59が上方から螺着している。尚、図示しないが放熱フィン37の側面43には、前記固定ネジ53の取付ネジ穴が設けられている。
2 to 6 show details of the
また、図1,図2及び図4に示すように天板55の下方の側板61,63間に、図5に示す平面視矩形状の押さえ板65が配されており、該押さえ板65は、両側板61,63間の幅寸法と略同一の長さに設定されている。そして、押さえ板65の中央に、前記締め付けネジ59が螺着する取付ネジ穴67が設けられており、前記締め付けネジ59を上方から締め付けると、押さえ板65は左右の側板61,63で回り止めされて、空回りすることなく締め付けネジ59に沿って上方へ移動するようになっている。
Further, as shown in FIGS. 1, 2 and 4, a
そして、押さえ板65と天板55(支持金具49)との間に、前記締め付けネジ59が径方向に挿通する図6の円筒状のパイプ材47が配置されている。
A
パイプ材47は、一例としてステンレスやリン青銅,耐熱ゴム等の弾性力を有する材料で形成され、図6に示すようにその中央に前記締め付けネジ59が挿通するネジ挿通穴69が径方向に設けられている。そして、図9に示すように押さえ板65と天板55との間に、前記締め付けネジ59をネジ挿通穴69に挿通させてパイプ材47を配置した後、上方からドライバー71で締め付けネジ59を所定のトルクで締め付けると、図1に示すように締め付けネジ59に沿って上方へ移動する押さえ板65が、天板55(支持金具49)とでパイプ材47を径方向へ押圧,変形させるようになっている。
The
そして、斯様に変形したパイプ材47が、その長手方向に亘って素子本体33の上下方向の中央を押圧して、半導体素子31が放熱フィン37の側面43に押圧,保持されるようになっている。
Then, the
また、図1の状態で、図10の如く上方からドライバー71で締め付けネジ59を緩めると、押さえ板65が締め付けネジ59に沿って下方へ移動し、パイプ材47が自らの復元力で元の形状に戻って素子本体33の中央から離間するため、半導体素子31に対する押圧,保持力が解除されて半導体素子31の取り外しが可能となる。
In addition, in the state of FIG. 1, when the tightening
本実施形態はこのように構成されており、次に前記支持部材45を用いた半導体素子31の取付け/取り外し方法を説明する。
This embodiment is configured as described above. Next, a method for attaching / detaching the
先ず、固定ネジ41を用いて放熱フィン37をプリント基板39に取り付けるに当たり、前記支持金具49を放熱フィン37の側面43に固定ネジ53で固定する。また、支持金具49の取付ネジ穴57に螺着した締め付けネジ59を用いて、支持金具49に予めパイプ材47と押さえ板65を組み付けておく。
First, when attaching the radiating
尚、周囲に電子部品が実装されていない場合には、放熱フィン37をプリント基板39に固定した後、側面43に支持金具49を取り付けてもよい。
In the case where no electronic component is mounted in the surrounding area, the support metal fitting 49 may be attached to the
而して、斯様に放熱フィン37をプリント基板39に取り付けた後、図7の如く支持金具49の天板55と左右の側板61,63との間に半導体素子31を挿入して、図8に示すように放熱フィン37の側面43に素子本体33を当接させて素子本体33の上下の位置を調整し乍ら、リード端子35をプリント基板39のスルーホール(図示せず)に挿入する。
Thus, after the
尚、図示しないが放熱フィン37の側面43に支持金具49を固定する際に、予め天板55と側板61,63との間に半導体素子31を挿入,配置して、支持金具49を側面43に固定してもよい。
Although not shown, when the support metal fitting 49 is fixed to the
そして、図9に示すように上方からドライバー71で締め付けネジ59を所定のトルクで締め付ければ、図1に示すように押さえ板65と天板55とでパイプ材47が上下方向から押圧されて径方向へ弾性的に変形し乍ら、該パイプ材47がその長手方向に亘って素子本体33の上下方向の中央を押圧するため、該パイプ材47によって半導体素子31が放熱フィン37の側面43に押圧,保持される。
Then, as shown in FIG. 9, when the
この後、プリント基板39の裏面側からリード端子35を半田付けして、半導体素子31の取付け作業が完了する。
Thereafter, the
一方、長期に亘る使用で半導体素子31を交換する事態が生じた場合、周囲に電子部品が実装されていても、リード端子35の半田を抜いた後、図10に示すように上方からドライバー71で締め付けネジ59を緩めれば、押さえ板65が締め付けネジ59に沿って下方へ移動し、パイプ材47が自らの復元力で元の形状に戻って素子本体33から離間するため、半導体素子31に対する押圧,保持力が解除されて半導体素子31の取り外しが可能となる。
On the other hand, when a situation occurs in which the
従って、半導体素子31を放熱フィン37の側面43(プリント基板39)から取り外して、新たな半導体素子を既述した手順で再度放熱フィン37の側面43に取り付ければよい。
Therefore, the
このように本実施形態によれば、プリント基板39上に多くの電子部品が既に実装されていても、前記パイプ材47を組み込んだ支持部材45を用いることで、上方からのドライバー71の操作によって放熱フィン37の側面43への半導体素子31の取付け/取り外しが容易に行え、この結果、半導体素子31の取付け/取り外しに於ける従来の多大な労力と工数を軽減させることが可能となった。
As described above, according to the present embodiment, even when many electronic components are already mounted on the printed
また、本実施形態は、素子本体33の上下方向の中央を、円筒状のパイプ材47がその長手方向に亘って押圧するため、半導体素子31と放熱フィン37の側面43との間に隙間が発生することがなく、半導体素子31の良好な放熱が図れる利点を有する。
In the present embodiment, since the
そして、図示しないが請求項5に係る発明の実施形態のようにパイプ材47と半導体素子31の素子本体33との間に、素子本体33の表面を広く圧接するプレートを配置すれば、前記実施形態に比し、パイプ材47を介して素子本体33の表面をより広い面積で押圧できるため、放熱フィン37の側面43への半導体素子31の押圧,保持がより良好に図れる利点を有する。
Although not shown in the drawings, if the plate that widely presses the surface of the
尚、前記実施形態では、弾性押圧部材として中空な前記パイプ材47を用いたが、その他、例えば耐熱ゴムを用いた中実な筒状の弾性押圧部材を用いることも可能である。
In the embodiment, the
また、前記実施形態は1個の半導体素子31の取付け/取り外しについて説明したが、長尺な放熱フィンの側面に複数個の支持部材45を並べて取り付けることも可能で、取り付ける半導体素子31の数に応じて側面43に取り付ける支持部材45の数を適宜選択すればよい。
Moreover, although the said embodiment demonstrated attachment / detachment of the one
31 半導体素子
33 素子本体
35 リード端子
37 放熱フィン
39 プリント基板
43 放熱フィンの側面
45 支持部材
47 パイプ材(弾性押圧部材)
49 支持金具
51 取付フランジ
55 天板
57,67 取付ネジ穴
59 締め付けネジ
65 押さえ板
69 ネジ挿通穴
71 ドライバー
31
49
Claims (5)
前記弾性押圧部材への上方からの押圧操作で該弾性押圧部材を半導体素子に圧接させて、半導体素子を放熱フィンの側面に押圧,保持することを特徴とする半導体素子の取付構造。 A support member that supports the elastic pressing member spaced from the side surface is attached to the side surface of the heat radiation fin mounted on the printed circuit board, and a semiconductor element is disposed between the elastic pressing member and the side surface,
A mounting structure of a semiconductor element, wherein the elastic pressing member is pressed against the semiconductor element by a pressing operation from above on the elastic pressing member, and the semiconductor element is pressed and held on a side surface of the radiation fin.
該押さえ板と支持金具との間に、前記締め付けネジが挿通する前記弾性押圧部材が配置され、
前記締め付けネジの上方からの締め付け操作で、前記押さえ板が支持金具とで弾性押圧部材を押圧,変形させて半導体素子に圧接させることを特徴とする請求項1に記載の半導体素子の取付構造。 The support member is attached to the side surface of the heat radiating fin, and a fastening screw is screwed from above so that a semiconductor element can be inserted. It consists of a holding plate with a rectangular shape in plan view,
The elastic pressing member through which the tightening screw is inserted is disposed between the pressing plate and the support fitting,
2. The semiconductor element mounting structure according to claim 1, wherein the pressing plate presses and deforms the elastic pressing member with a support fitting and press-contacts the semiconductor element by a tightening operation from above the tightening screw.
5. The semiconductor element attachment according to claim 1, wherein a plate that is in pressure contact with the element body is disposed between the elastic pressing member and the element body of the semiconductor element. Construction.
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