JP2010237078A - 温度センサの取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】パワー素子の温度を精度良く測定でき、且つ温度センサの取り替えが容易に行える温度センサの取付構造を提供する。
【解決手段】この温度センサの取付構造は、第１貫通穴５ａを有するパワー素子５と、第２貫通穴９ｂを有し、前記パワー素子上に配置される温度センサ９と、雄ねじ部１３ａを有し、互いに連通する様に配置された前記第１貫通穴および前記第２貫通穴からなる貫通穴１１内に、前記貫通穴の一方開口側から前記雄ねじ部が貫挿される固定部材１３と、雌ねじ部（１５ａ）を有し、前記貫通穴の他方開口側において前記雄ねじ部が前記雌ねじ部に螺合されることで、前記温度センサを前記パワー素子に固定する協調固定部材１５とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、温度センサのパワー素子への取付構造に関する。

パワー素子もしくはパワー素子に内蔵された半導体チップを所定温度範囲内で使用するためにパワー素子の温度を測定する技術として、特許文献１に記載されたものが知られている。この特許文献１では、その第３図の様に、パワー素子３４が配設されたヒートシンク３３に温度センサ２９を固定することで、ヒートシンク３３を介して間接的にパワー素子３４の温度を測定している。

しかしこの様な測定技術では、下記（１）〜（３）の熱抵抗が生じるため、パワー素子の温度を正確に測定できないという問題点がある。

（１）パワー素子３４内の半導体チップ（発熱源）からパワー素子３４の表面までの熱抵抗
（２）パワー素子３４とヒートシンク３３との間の熱抵抗
（３）ヒートシンク３３から温度センサ２９までの熱抵抗
この様な問題点を解決する測定技術として、特許文献２に開示されているものが知られている。この特許文献２では、その第１図（Ａ）の様に、樹脂１５により、温度センサ６をパワー素子２上にモールド固定することで、温度センサ６によりパワー素子２の温度を直接測定している。

この測定技術では、パワー素子２と温度センサ６との間の熱抵抗が新たに生じるが、上記（２）（３）の熱抵抗は無くなるため、特許文献１の測定技術よりは、パワー素子２の温度を精度良く測定できる利点がある。

実開昭６１−１０８０８４号公報 特開２００４−１５１００９号公報

しかし特許文献２では、温度センサ６を樹脂１５によりパワー素子２上にモールド固定するので、樹脂１５の量やその接触度合いに応じて温度センサ６の測定精度が変化するという問題点、および、温度センサ６の取り替えに際して樹脂１５を除去する必要があるが、その除去に手間が掛かり、温度センサ６の取り替えが容易に行えないという問題点がある。

更に特許文献２では、温度センサ６は、リードピン７を介して半田により回路基板１０に接続されるので、これによっても温度センサ６の取り替えが容易に行えないという問題点がある。

この発明の課題は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、パワー素子の温度を精度良く測定でき、且つ温度センサの取り替えが容易に行える温度センサの取付構造を提供することにある。

上記課題を解決する為に、本発明の第１の態様は、第１貫通穴（５ａ）を有するパワー素子（５）と、第２貫通穴（９ｂ）を有し、前記パワー素子上に配置される温度センサ（９）と、雄ねじ部（１３ａ）を有し、互いに連通する様に配置された前記第１貫通穴および前記第２貫通穴からなる貫通穴（１１）内に、前記貫通穴の一方開口側から前記雄ねじ部が貫挿される固定部材（１３）と、雌ねじ部（１５ａ）を有し、前記貫通穴の他方開口側において前記雄ねじ部が前記雌ねじ部に螺合されることで、前記温度センサを前記パワー素子に固定する協調固定部材（１５）と、を備えるものである。

本発明の第２の態様は、第１の態様に記載の温度センサの取付構造であって、前記協調固定部材（１５）はナットであるものである。

本発明の第３の態様は、第１の態様に記載の温度センサの取付構造であって、前記協調固定部材（１５）は、前記パワー素子（５）において前記温度センサ（９）が配置される面（５ｄ）と反対側の面（５ｅ）に配置されたヒートシンクであるものである。

本発明の第４の態様は、雌ねじ部（５ｆ）を有するパワー素子（５）と、貫通穴（９ｂ）を有し、前記パワー素子上に配置される温度センサ（９）と、雄ねじ部（１３ａ）を有し、前記雄ねじ部が前記貫通穴を貫通して前記雌ねじ部に螺合されることで、前記温度センサを前記パワー素子に固定する固定部材（１３）と、を備えるものである。

本発明の第５の態様は、貫通穴（５ａ）を有するパワー素子（５）と、雌ねじ部（９ｆ）を有し、前記パワー素子上に配置される温度センサ（９）と、雄ねじ部（１３ａ）を有し、前記雄ねじ部が前記貫通穴を貫通して前記雌ねじ部に螺合されることで、前記温度センサを前記パワー素子に固定する固定部材（１３）と、を備えるものである。

本発明の第６の態様は、パワー素子（５）と、前記パワー素子に配置されるヒートシンク（１５）と、前記パワー素子において前記ヒートシンクが接する領域（５ｅ）および前記ヒートシンクにおいて前記パワー素子が接する領域（１５ｂ）のうちの少なくとも一方に形成され、凹部（１７，１７ａ，１７ｂ）と、前記凹部内に嵌合される温度センサ（９）と、前記ヒートシンクを前記パワー素子に固定する固定部材（１３）と、を備えるものである。

本発明の第７の態様は、第６の態様に記載の温度センサの取付構造であって、前記パワー素子（５）は、貫通穴（５ａ）を有し、前記固定部材（１３）は、雄ねじ部（１３ａ）を有し、前記ヒートシンク（１５）は、雌ねじ部（１５ａ）を有し、前記雄ねじ部が前記貫通穴を貫通して前記雌ねじ部に螺合されるものである。

本発明の第８の態様は、第１〜７の態様の何れかに記載の温度センサの取付構造であって、前記温度センサ（９）と前記パワー素子（５）との間に熱伝導材（１９）が介在されるものである。

本発明の第９の態様は、第１〜８の態様の何れかに記載の温度センサの取付構造であって、回路基板（３）を更に備え、前記パワー素子（９）および前記協調固定部材（１５）は、前記回路基板に固定されるものである。

本発明の第１０の態様は、第１〜９の態様の何れかに記載の温度センサの取付構造であって、回路基板（３）を更に備え、前記温度センサ（９）は、当該温度センサから引き出されたリード線（９ａ）と、前記リード線の一端に接続され、前記回路基板に着脱自在に接続されるコネクタ（９ｅ）と、を備えるものである。

本発明の第１の態様によれば、従来の様に樹脂によって温度センサ（９）をパワー素子（５）に固定しないので、前記樹脂の量によって温度センサの検出精度が変化する事を防止でき、温度センサの検出精度を向上できる。また固定部材（１３）および協調固定部材（１５）によって温度センサをパワー素子に固定するので、樹脂によって温度センサをパワー素子に固定する場合と比べて、前記樹脂を除去する手間が省けて、温度センサの取り替えが容易に行える。

本発明の第２の態様によれば、固定部材（１３）とナット（１５）の締結により、温度センサ（９）をパワー素子（５）にしっかりと固定できる。

本発明の第３の態様によれば、協調固定部材（１５）としてパワー素子（５）に通常付随して使用されるヒートシンクを用いるので、温度センサ（９）をパワー素子に取り付けるための取付工数および部品点数を削減できる。

本発明の第４および５の態様によれば、第１の態様と同様の効果を得る他、協調固定部材を用いないので、部品点数を低減できる。

本発明の第６の態様によれば、第１の態様と同様の効果を得る他、温度センサ（９）が凹部（１７，１７ａ，１７ｂ）内に嵌合されるので、温度センサが外気に晒されることを防止でき、これにより、外気の温度変化による測定値の変化を抑制でき、温度センサの測定精度を向上できる。

本発明の第７の態様によれば、ヒートシンク（１５）をパワー素子（５）に簡単に固定できる。

本発明の第８の態様によれば、熱伝導材（１９）によりパワー素子（９）と温度センサ（５）との間の熱抵抗を低減でき、温度センサの測定精度を向上できる。

本発明の第９の態様によれば、協調固定部材（１５）をパワー素子（５）に安定した状態で固定でき、これにより温度センサ（９）とパワー素子との密着状態を安定させる事ができ、温度センサの測定精度を安定させる事ができる。

本発明の第１０の態様によれば、温度センサ９はコネクタ９ｅにより着脱自在に回路基板３に接続されるので、温度センサの取り替えが容易に行える。

実施形態１に係る温度センサ９の取付構造の構成概略図である。 実施形態２に係る温度センサ９の取付構造の構成概略図である。 実施形態３に係る温度センサ９の取付構造の構成概略図である。 実施形態４に係る温度センサ９の取付構造の構成概略図である。 実施形態５に係る温度センサ９の取付構造の構成概略図である。 実施形態６に係る温度センサ９の取付構造の構成概略図である。 実施形態７に係る温度センサ９の取付構造の構成概略図である。 実施形態８に係る温度センサ９の取付構造の構成概略図である。 実施形態９に係る温度センサ９の取付構造の構成概略図である。 実施形態１０に係る温度センサ９の取付構造の構成概略図である。

＜実施形態１＞
この実施形態に係る温度センサの取付構造は、図１の様に、回路基板３と、パワー素子５と、温度センサ９と、固定部材１３と、協調固定部材１５とを備える。

パワー素子５は、例えば、サイリスタ、ダイオードまたはＩＧＢＴ等の回路素子であり、半導体チップ等の素子本体（不図示）と、前記素子本体に電気接続された外部接続用のリードピン５ｃと、リードピン５ｃを露出する様に前記素子本体を樹脂モールドする樹脂モールド部５ｂとを備え、リードピン５ｃを介して回路基板３に実装されている。またパワー素子５には、樹脂モールド部５ｂにおいて貫通穴５ａが設けられている。

温度センサ９は、センサ本体９ｃと、取付部９ｄと、リード線９ａと、コネクタ９ｅとを備える。センサ本体９ｃは、例えば、温感部と、前記温感部を樹脂モールドする樹脂モールド部とから構成される。リード線９ａは、その一端がコネクタ９ｅに接続され、その他端が前記温感部に接続されている。取付部９ｄは、例えば板状に形成され、貫通穴９ｂが設けられている。ここでは取付部９ｄは、前記樹脂モールド部と同じ樹脂部材により、前記樹脂モールド部と一体的に形成されている。この温度センサ９は、コネクタ９ｅが回路基板９に着脱自在に接続されることで、回路基板９に実装される。

尚、取付部９ｄは、樹脂部材の代わりに、熱伝導性の高い部材（例えば金属）により形成されても良い。

固定部材１３は、雄ねじ部１３ａと頭部１３ｂとを備える。頭部１３ｂは、雄ねじ部１３ａの一端において、雄ねじ部１３ａの径方向に張り出す様に形成されている。ここでは固定部材１３として、例えばボルトが使用される。尚、固定部材１３の材質は、熱伝導性の高い部材（例えば金属）である事が望ましい。これにより、パワー素子５で発生した熱が固定部材１３を介して温度センサ９に伝達し易くなり、温度センサ９の検出精度を向上できる。

協調固定部材１５は、例えばブロック状に形成され、雄ねじ部１３ａが螺合する雌ねじ部１５ａを有している。ここでは協調固定部材１５として、例えばナットが使用される。

次に温度センサ９のパワー素子５への取付手順を説明する。

まず温度センサ９を、その貫通穴９ｂがパワー素子５の貫通穴５ａと連通する様にパワー素子５上に配置させる。そして各貫通穴５ａ，９ｂで構成される貫通穴１１に対し、固定部材５の雄ねじ部５ａを、貫通穴１１の一方開口（例えば温度センサ９側の開口１１ａ）側から貫通穴１１に貫通させ、貫通穴１１の他方開口１１ｂ（例えばパワー素子５側の開口１１ｂ）側において協調固定部材１５の雌ねじ部１５ａに螺合させる。この螺合により温度センサ９がパワー素子５に固定される。そしてパワー素子５をリードピン５ｃを介して回路基板３に実装すると共に、温度センサ９のコネクタ９ｅを回路基板３に接続する。

尚、雄ねじ部１３ａを貫通穴１１の他方開口１１ｂ側から貫通穴１１に挿通させて、貫通穴１１の一方開口１１ａ側において協調固定部材１５の雌ねじ部１５ａに螺合させても良い。また固定部材１３および協調固定部材５を用いた温度センサ９のパワー素子５への固定と、リードピン５ｃを介してのパワー素子５の回路基板３への実装と、コネクタ９ｅによる温度センサ９の回路基板３への実装の順番は、上記の順番に限定されない。またここでは、温度センサ９は、パワー素子５における回路基板３との対抗面５ｄに配置されるが、パワー素子５における対抗面５ｄと反対側の面５ｅに配置されても良い。尚、この実施形態では、パワー素子５およびヒートシンク１５は、回路基板３に対して平行に配設されるが、その様に限定されない。

尚、図１を参照して、回路基板３において固定部材１３と対向する位置に、固定部材１３が通過可能な穴（不図示）を開けておけば、先にパワー素子５を回路基板３に実装した後に、温度センサ９をパワー素子５に固定する場合でも、回路基板３が邪魔になることなく、固定部材１３および協調固定部材１５を用いて温度センサ９をパワー素子５に固定できる。

以上の様に構成された温度センサの取付構造によれば、従来の様に樹脂によって温度センサ９をパワー素子５に固定しないので、前記樹脂の量によって温度センサ９の検出精度が変化する事を防止でき、温度センサ９の検出精度を向上できる。

また固定部材１３および協調固定部材１５によって温度センサ９をパワー素子５に固定するので、樹脂によって温度センサ９をパワー素子５に固定する場合と比べて、前記樹脂を除去する手間が省けて、温度センサ９の取り替えが容易に行える。

また温度センサ９は、コネクタ９ｅにより着脱自在に回路基板３に接続されるので、温度センサ９の取り替えがより一層容易に行える。

また協調固定部材１５はナットであるので、固定部材（例えばボルト）１３とナット１５との締結により、温度センサ９をパワー素子５にしっかりと固定できる。

＜実施形態２＞
この実施形態は、図２の様に、実施形態１において、協調固定部材１５としてヒートシンク（以後、ヒートシンク１５と呼ぶ）を用い、固定部材１３として、ヒートシンク１５をパワー素子５に固定するためのボルトを用いたものである。

ヒートシンク１５は、パワー素子５で発生した熱を周囲の空間に放熱するための放熱用部材であり、パワー素子５に通常付随して使用されるものである。ヒートシンク１５は、パワー素子５において温度センサ９が配置される面５ｄと反対側の面５ｅに配置される。

ヒートシンク１５におけるパワー素子５と接する領域１５ｂに、雌ねじ部１５ａが設けられている。そして実施形態１と同様に、固定部材１３の雄ねじ部１３ａが、貫通穴１１の一方開口１１ａ側から貫通穴１１を貫通して、貫通穴１１の他方開口１１ｂ側において雌ねじ部１５ａに螺合される。これにより、パワー素子５の面５ｄに温度センサ９が固定されると共に、パワー素子５の面５ｅにシートシンク１５が固定される。

また、通常、パワー素子５とヒートシンク１５の間には、ヒートシンク１５の放熱性を向上させるため、熱伝導性シリコンを塗布したり、熱伝導シートを挟み込んだりする。

以上の様に構成された温度センサの取付構造によれば、実施形態１と同様の効果を奏する他に、協調固定部材１５としてパワー素子５に通常付随して使用されるヒートシンクを用いるので、温度センサ９をパワー素子５に取り付けるための取付工数および部品点数を削減できる。

また固定部材１３として、ヒートシンク１５をパワー素子５に固定するためのボルトを用いるので、更に取付工数および部品点数を削減できる。

＜実施形態３＞
この実施形態は、図３の様に、実施形態１において、温度センサ９とパワー素子５との間に熱伝導材１９が介在されたものである。熱伝導材１９として、例えば熱伝導性シリコンまたは熱伝導性シートが用いられる。

以上の様に構成された温度センサの取付構造によれば、熱伝導材１９により温度センサ９とパワー素子５との間の熱抵抗を低減でき、温度センサ９の測定精度を向上できる。特に熱伝導部材１９として熱伝導性シリコンまたは熱伝導性シートを用いた場合は、当該熱伝導性シリコンまたは熱伝導シートを介して温度センサ９とパワー素子５とが密着するので、温度センサ９とパワー素子５との間の熱抵抗を効果的に低減できる。

尚、熱伝導部材１９として金属製の板材（例えばワッシャ）を用いても良い。金属は熱伝導性が高いので、この場合も、当該板材によりパワー素子５と温度センサ９との間の熱抵抗を低減でき、温度センサ９の測定密度を向上できる。

尚この実施形態は、実施形態１に適用した場合で説明したが、他の実施形態に適用しても良い。

＜実施形態４＞
この実施形態は、図４の様に、実施形態１において、協調固定部材１５を省略し、且つパワー素子５において、貫通穴５ａの代わりに、固定部材１３の雄ねじ部１３ａが螺合する雌ねじ部５ｆを設けたものである。

この実施形態では、図４の様に、固定部材１３の雄ねじ部１３ａが、温度センサ９の貫通穴９ｂを貫通してパワー素子５の雌ねじ部５ｆに螺合される。これにより、温度センサ９がパワー素子５に固定される。

以上の様に構成された温度センサの取付構造によれば、実施形態１と同様の効果を奏する他に、協調固定部材１５を用いないので部品点数を低減できる。

＜実施形態５＞
この実施形態は、図５の様に、実施形態１において、協調固定部材１５を省略し、且つ温度センサ９において、貫通穴９ｂの代わりに、固定部材１３の雄ねじ部１３ａが螺合する雌ねじ部９ｆを設けたものである。

この実施形態では、図５の様に、固定部材１３の雄ねじ部１３ａが、パワー素子５の貫通穴５ａを貫通して温度センサ９の雌ねじ部９ｆに螺合される。これにより、温度センサ９がパワー素子５に固定される。

以上の様に構成された温度センサの取付構造によっても、実施形態４と同様の効果を奏する。

またこれら実施形態４及び５の場合も、実施形態３と同様に温度センサ９とパワー素子５との間に熱伝導材１９を介在させることにより、実施形態３と同様の効果を得ることができる。

＜実施形態６＞
この実施形態は、図６の様に、実施形態２において、温度センサ９をパワー素子５とヒートシンク１５との間に配置したものである。

この実施形態では、図６の様に、ヒートシンク１５においてパワー素子５が接する領域１５ｂの適宜位置に凹部１７が形成されており、この凹部１７内に温度センサ９が嵌合状に収容される。

凹部１７の平面視形状（即ち領域１５ｂに平行な面方向の形状）は、例えば、温度センサ９の平面視形状と略同形同大の大きさに形成される。これにより、温度センサ９が凹部１７に嵌合し、領域１５ｂに平行な面方向の温度センサ９の位置が位置決めされる。また凹部１７の深さｄ１は、例えば、温度センサ９の同方向の幅と略同寸法に形成される。これにより、凹部１７内に収容された温度センサ９とパワー素子５とが密着または近接し、温度センサ９の測定精度が向上する。

またヒートシンク１５の領域１５ｂには、温度センサ９のリード線９ａを外部に引き出すための溝部１８が形成される。

この実施形態の他の部分の構造は実施形態２と同じなので、実施形態２と同じ部分には同符号を付して説明を省略する。

以上の様に構成された温度センサの取付構造によれば、温度センサ９が、ヒートシンク１５の領域１５ｂに形成された凹部１７内に収容されるので、温度センサ９が外気に晒されることを防止でき、これにより、外気の温度変化による測定値の変化を抑制でき、温度センサの測定精度を向上できる。

尚、この実施形態では、凹部１７および溝部１８は、ヒートシンク１５の領域１５ｂに形成されたが、パワー素子５においてヒートシンク１５が接する領域５ｅに形成しても良い。

＜実施形態７＞
この実施形態は、図７の様に、実施形態６において、凹部１７を、ヒートシンク１５の領域１５ｂおよびパワー素子の領域５ｅの両方に形成したものである。

即ちこの実施形態では、パワー素子５の領域５ｅに凹部１７ａが形成されると共に、ヒートシンク１５の領域１５ｂに、凹部１７ａに対向する様に、凹部１７ｂが形成されており、各凹部１７ａ，１７ｂにより構成される空間に、温度センサ９が嵌合状に収容される。

より詳細には、前記空間の各凹部１７ａ，１７ｂの対向方向の幅ｄ２は、温度センサ９の同方向の幅と略同寸法に形成されており、一方の凹部１７ａに温度センサ９の一方側半分が収容され、他方の凹部１７ｂに温度センサ９の他方側半分が収容される。これにより、前記空間内に収容された温度センサ９とパワー素子５とが密着または近接し、温度センサ９の測定精度が向上する。

また凹部１７ａの平面視形状は、温度センサ９の一方側の平面視形状と略同形同大に形成される。これにより、パワー素子５の領域５ｅに平行な面方向の温度センサ９の位置が位置決めされる。尚、更に凹部１７ｂの平面視形状も、温度センサ９の他方側の平面視形状と略同形同大に形成しても良い。

この実施形態の他の部分の構造は実施形態６と同じなので、実施形態６と同じ部分には同符号を付して説明を省略する。

以上の様に構成された温度センサの取付構造によっても、実施形態６と同様の効果を奏する。

またこれら実施形態６及び７の場合も、実施形態３と同様に温度センサ９とパワー素子５との間に熱伝導材１９を介在させることにより、実施形態３と同様の効果を得ることができる。

＜実施形態８＞
この実施形態は、図８の様に、実施形態２において、ヒートシンク（協調固定部材）１５を回路基板３に固定したものである。

この実施形態では、実施形態２と同様に、パワー素子５は、リードピン５ｃを介して回路基板３に実装されることで、回路基板３に固定される。この実施形態では、更に、ヒートシンク１５も、支持部１５ｃを介して回路基板３に固定されている。即ちこの実施形態では、ヒートシンク１５は、固定部材１３によりパワー素子５に固定されると共に、回路基板３への固定を介してもパワー素子５に固定されるので、ヒートシンク１５はパワー素子５に安定した状態で固定される。尚、この実施形態では、パワー素子５およびヒートシンク１５は、回路基板３に対して垂直に配設されるが、その様に限定されない。

以上の様に構成された温度センサの取付構造によれば、パワー素子５およびヒートシンク１５は回路基板３に固定されるので、ヒートシンク１５をパワー素子５に安定した状態で固定でき、これにより温度センサ９とパワー素子５との密着状態を安定させる事ができ、温度センサ９の測定精度を安定させる事ができる。

尚この実施形態では、協調固定部材１５がヒートシンクである場合で説明したが、協調固定部材１５がヒートシンク以外である場合に適用しても構わない。

また、実施形態３と同様に温度センサ９とパワー素子５との間に熱伝導材１９を介在させることにより、実施形態３と同様の効果を得ることができる。

＜実施形態９＞
この実施形態は、図９の様に、実施形態２において、パワー素子５において、貫通穴５ａの代わりに、ヒートシンク（強調固定部材）１５を取り付けるための取付部５ｇが設けられたものである。

尚、この実施形態のパワー素子５Ｉは、実施形態２のパワー素子５において、貫通穴５ａの代わりに取付部５ｇが設けられる以外は同様に構成される。またこの実施形態の温度センサ９および固定部材１３もそれぞれ、実施形態２（即ち実施形態１）の温度センサ９および固定部材１３と同様に構成される。以下、実施形態２と異なる点を説明する。

取付部５ｇは、例えば樹脂または金属により板状に形成されており、パワー素子５Ｉの樹脂モールド部５ｂの一方側の面（即ちヒートシンク１５が取り付けされる面）において、樹脂モールド部５ｂの外周側（図９では左右両側）に張り出す様に配設されており、その張出部には、固定部材１３の雄ねじ部１３ａが貫挿される貫通穴５ｈが形成されている。尚ここでは、取付部５ｇは、パワー素子５Ｉで発生した熱を放熱する放熱板としても機能する。

この実施形態のヒートシンク１５Ｉの一方側の主面（即ちパワー素子５Ｉと接する面）には、パワー素子５Ｉの各貫通穴５ｈに対向する位置に、固定部材１３の雄ねじ部１３ａが螺合する雌ねじ部１５ａが形成されている。

次に図９に基づき、温度センサ９のパワー素子５Ｉへの取付手順を説明する。この実施形態では、固定部材１３によりヒートシンク１５Ｉをパワー素子５Ｉに取り付ける際に、当該固定部材１３により温度センサ９も一緒にパワー素子５Ｉに取り付ける。

まずヒートシンク１５のパワー素子５Ｉへの取付手順を説明する。パワー素子５Ｉの各貫通穴５ｈに対し、固定部材１３の雄ねじ部１３ａを、パワー素子５Ｉの樹脂モールド部５ｂ側から当該貫通穴５ｈに貫通させて、ヒートシンク１５Ｉにおける当該貫通穴５ｈに対応する雌ねじ部１５ａに螺合させる。この様にしてヒートシンク１５Ｉをパワー素子５Ｉに取り付ける。

その際、各固定部材１３のうちの何れかの固定部材（例えば１３Ｉ）については、当該固定部材１３の雄ねじ部１３ａを、温度センサ９の貫通穴９ｂおよびパワー素子の貫通穴５ｈにその順に貫通させて、ヒートシンク１５Ｉの雌ねじ部１５ａに螺合させる。この様にして、温度センサ９をパワー素子５Ｉに取り付ける。

ここでは、その取り付けの際に、温度センサ９の取付部９ｄとパワー素子５Ｉの取付部５ｇとの間に、熱伝導性シリコン等の熱伝導部材１９が介在される。この熱伝導部材１９により、温度センサ９と取付部５ｇとの間の熱抵抗が低減される。尚、この熱伝導部材１９は無くても構わない。

尚、この実施形態では、パワー素子５Ｉの素子本体（不図示）で発生した熱は、樹脂モールド部５ｂ、取付部５ｇおよびヒートシンク１５Ｉを順に伝導すると共に、樹脂モールド部５ｂ、取付部５ｇ、熱伝導部材１９および温度センサ９を順に伝導して、温度センサ９によりその熱の温度（即ちパワー素子５Ｉの温度）が測定される。

以上の様に構成された温度センサの取付構造によれば、実施形態１と同様の効果を奏する他に、固定部材１３によりヒートシンク１５Ｉがパワー素子５Ｉに取り付けられる際に、当該固定部材１３により温度センサ９も一緒にパワー素子５Ｉに取り付けられるので、パワー素子５Ｉをパワー素子５Ｉに取り付ける際の取付工数および取付部品を低減できる。

またこの形態においては、半導体チップが、絶縁を兼ねた薄く熱伝導性の良いセラミック基板を介在しただけで取付部５ｇに取付けられている構造も考えられ、その場合にはさらに精度良く、半導体チップ温度の測定を行なうことができる。

尚この実施形態では、協調固定部材１５がヒートシンクである場合で説明したが、協調固定部材１５がヒートシンク１５Ｉ以外である場合に適用しても構わない。

また、パワー素子５Ｉに雌ネジ部が形成され且つヒートシンク１５Ｉに貫通穴が形成されて、固定部材１３の雄ねじ部１３ａが前記貫通穴を貫通して前記雌ねじ部に螺合されることでパワー素子５Ｉとヒートシンク１５Ｉとを固定する構造、または、パワー素子５Ｉとヒートシンク１５Ｉのいずれにも貫通穴を設けて、固定部材１３の雄ねじ部１３ａがそれら貫通穴を貫通して協調固定部材の雌ねじ部に螺合することでパワー素子５Ｉとヒートシンク１５Ｉとを固定する構造、または、貫通穴や雌ネジ部を設けずにクリップのようなものでパワー素子５Ｉおよぶヒートシンク１５Ｉを挟み込んで固定する構造、など、パワー素子５Ｉとヒートシンク１５Ｉを固定する構造であれば、その構造は特に制限されない。

＜実施形態１０＞
この実施形態は、図１０の様に、実施形態９において、ヒートシンク（協調固定部材）１５Ｉを回路基板３に固定したものである。

この実施形態では、実施形態９と同様に、パワー素子５Ｉは、リードピン５ｃを介して回路基板３に実装されることで、回路基板３に固定される。この実施形態では、更に、ヒートシンク１５Ｉも、支持部１５ｃを介して回路基板３に固定される。即ちこの実施形態では、ヒートシンク１５は、固定部材１３によりパワー素子５Ｉに固定されると共に、回路基板３への固定を介してもパワー素子５に固定されるので、ヒートシンク１５Ｉはパワー素子５Ｉに安定した状態で固定される。尚、この実施形態では、パワー素子５Ｉおよびヒートシンク１５Ｉは、回路基板３に対して垂直に配設されるが、その様に限定されない。

以上の様に構成された温度センサの取付構造によれば、パワー素子５Ｉおよびヒートシンク１５Ｉは回路基板３に固定されるので、ヒートシンク１５Ｉをパワー素子５Ｉに安定した状態で固定でき、これにより温度センサ９とパワー素子５Ｉとの密着状態を安定させる事ができ、温度センサ９の測定精度を安定させる事ができる。

尚この実施形態では、協調固定部材１５がヒートシンクである場合で説明したが、協調固定部材１５がヒートシンク以外である場合に適用しても構わない。

３ 回路基板
５ パワー素子
５ａ 貫通穴
５ｂ 樹脂モールド部
５ｃ リードピン
５ｄ 対抗面（温度センサが配置される面）
５ｅ 反対側の面（ヒートシンク１５と接する領域）
５ｆ 雌ねじ部
９ 温度センサ
９ａ リード線
９ｂ 貫通穴
９ｃ センサ本体
９ｄ 取付部
９ｅ コネクタ
１３ 固定部材
１３ａ 雄ねじ部
１３ｂ 頭部
１５ 協調固定部材
１５ａ 雌ねじ部
１５ｂ パワー素子５と接する領域
１８ 溝部

Claims (10)

1. 第１貫通穴（５ａ）を有するパワー素子（５）と、
   第２貫通穴（９ｂ）を有し、前記パワー素子上に配置される温度センサ（９）と、
   雄ねじ部（１３ａ）を有し、互いに連通する様に配置された前記第１貫通穴および前記第２貫通穴からなる貫通穴（１１）内に、前記貫通穴の一方開口側から前記雄ねじ部が貫挿される固定部材（１３）と、
   雌ねじ部（１５ａ）を有し、前記貫通穴の他方開口側において前記雄ねじ部が前記雌ねじ部に螺合されることで、前記温度センサを前記パワー素子に固定する協調固定部材（１５）と、
   を備えることを特徴とする温度センサの取付構造。
2. 請求項１に記載の温度センサの取付構造であって、
   前記協調固定部材（１５）はナットであることを特徴とする温度センサの取付構造。
3. 請求項１に記載の温度センサの取付構造であって、
   前記協調固定部材（１５）は、前記パワー素子（５）において前記温度センサ（９）が配置される面（５ｄ）と反対側の面（５ｅ）に配置されたヒートシンクであることを特徴とする温度センサの取付構造。
4. 雌ねじ部（５ｆ）を有するパワー素子（５）と、
   貫通穴（９ｂ）を有し、前記パワー素子上に配置される温度センサ（９）と、
   雄ねじ部（１３ａ）を有し、前記雄ねじ部が前記貫通穴を貫通して前記雌ねじ部に螺合されることで、前記温度センサを前記パワー素子に固定する固定部材（１３）と、
   を備えることを特徴とする温度センサの取付構造。
5. 貫通穴（５ａ）を有するパワー素子（５）と、
   雌ねじ部（９ｆ）を有し、前記パワー素子上に配置される温度センサ（９）と、
   雄ねじ部（１３ａ）を有し、前記雄ねじ部が前記貫通穴を貫通して前記雌ねじ部に螺合されることで、前記温度センサを前記パワー素子に固定する固定部材（１３）と、
   を備えることを特徴とする温度センサの取付構造。
6. パワー素子（５）と、
   前記パワー素子に配置されるヒートシンク（１５）と、
   前記パワー素子において前記ヒートシンクが接する領域（５ｅ）および前記ヒートシンクにおいて前記パワー素子が接する領域（１５ｂ）のうちの少なくとも一方に形成され、凹部（１７，１７ａ，１７ｂ）と、
   前記凹部内に嵌合される温度センサ（９）と、
   前記ヒートシンクを前記パワー素子に固定する固定部材（１３）と、
   を備えることを特徴とする温度センサの取付構造。
7. 請求項６に記載の温度センサの取付構造であって、
   前記パワー素子（５）は、貫通穴（５ａ）を有し、
   前記固定部材（１３）は、雄ねじ部（１３ａ）を有し、
   前記ヒートシンク（１５）は、雌ねじ部（１５ａ）を有し、
   前記雄ねじ部が前記貫通穴を貫通して前記雌ねじ部に螺合されることを特徴とする温度センサの取付構造。
8. 請求項１〜７の何れかに記載の温度センサの取付構造であって、
   前記温度センサ（９）と前記パワー素子（５）との間に熱伝導材（１９）が介在されることを特徴とする温度センサの取付構造。
9. 請求項１〜８の何れかに記載の温度センサの取付構造であって、
   回路基板（３）を更に備え、
   前記パワー素子（９）および前記協調固定部材（１５）は、前記回路基板に固定されることを特徴とする温度センサの取付構造。
10. 請求項１〜９の何れかに記載の温度センサの取付構造であって、
    回路基板（３）を更に備え、
    前記温度センサ（９）は、
    当該温度センサから引き出されたリード線（９ａ）と、
    前記リード線の一端に接続され、前記回路基板に着脱自在に接続されるコネクタ（９ｅ）と、
    を備えることを特徴とする温度センサの取付構造。

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