JP2014067824A - 電気部品の取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】各種サイズの電気部品に対応し得ると共に、組み付け作業を簡略化し、固定手段の数も少なくし得る電気部品の取付構造を提供する。
【解決手段】ヒートシンク３４に取り付けられる一対の半導体素子３０,３２と、各半導体素子３０,３２におけるヒートシンク３４とは反対側の面にそれぞれ設けられる保持部材５２,５４とを備える。各半導体素子３０,３２に１つずつ設けた固定ネジ３６により、半導体素子３０,３２の遠位側部４６寄りの部位が固定される。保持部材５２,５４は、半導体素子３０,３２における近位側部４４寄りの部位を押圧する押圧部６０を備える。
【選択図】 図２

Description

本発明は、電気部品の取付構造に関し、更に詳細には、半導体素子等の電気部品をヒートシンクに取り付ける構造に関する。

回路基板に設置される半導体素子等の電気部品に対しては、熱伝導率の大きなヒートシンクが取り付けられ、使用時に電気部品から発生する熱をヒートシンクで放出するようになっている（特許文献１参照）。図８は、一対の電気部品１０,１０をヒートシンク１２に取り付ける場合の従来の構造を示す斜視図である。各電気部品１０には、長手方向の両端側にネジ１４が挿通される通孔１６がそれぞれ形成されている。ヒートシンク１２には、各電気部品１０の通孔１６に対応する位置にネジ孔１８が４つ形成されている（図９参照）。

そして、ヒートシンク１２とは反対側（図８では下側）から電気部品１０の各通孔１６に挿通したネジ１４を、ヒートシンク１２のネジ孔１８に螺挿することで、電気部品１０がヒートシンク１２に一旦仮止めされる。次いで、ヒートシンク１２に仮止めされた電気部品１０を挟むようにして、回路基板２０をヒートシンク１２に取り付ける。このとき、回路基板２０は、隅部に設けた４つのスタッド２２により、ヒートシンク１２に対して所定間隔離間した状態で取り付けられる。

回路基板２０には、電気部品１０を固定するネジ１４に対応する位置（すなわち、電気部品１０の通孔１６に対応する位置）に操作孔２４が４つ形成されている。そして、回路基板２０に取り付けられたヒートシンク１２の操作孔２４にドライバー等の工具（図示せず）を挿入し、前記ネジ１４を本締めすることで、電気部品１０がヒートシンク１２に固定されるようになっている。

特開２００５−１０９１１１号公報

このように、従来では、電気部品１０に設けた通孔１６を基準として、ヒートシンク１２のネジ孔１８や回路基板２０の操作孔２４の位置が決定されている。ところが、電気部品１０に設けられる両通孔１６の間隔（ピッチ幅）は、電気部品１０のサイズに応じて相違している。従って、図９に示すように、サイズの小さな電気部品１０を基準として製造されたヒートシンク１２に対し、サイズの大きな電気部品１１を取り付けようとすると、ヒートシンク１２のネジ孔１８と大きな電気部品１１の通孔１６との位置がズレてしまう。そのため、小さなサイズの電気部品１０に合わせて製造されたヒートシンク１２に大きなサイズの電気部品１１を取り付けることができなくなってしまう。

すなわち、従来の構成では、各種サイズの電気部品１０,１１に合わせてヒートシンク１２をそれぞれ用意しなければならない。このため、ヒートシンク１２の汎用性が低下し、コストが嵩む難点がある。

また、回路基板２０の操作孔２４についても、電気部品１０の通孔１６を基準として設定されている。そのため、ヒートシンク１２の場合と同様に、各種サイズの電気部品１０,１１に合わせて回路基板２０も各種用意する必要があった。

しかも、従来では、１つの電気部品１０に対し２つのネジ１４を用いて固定するため、ネジ１４の締結作業が煩雑となって、製造コストが増加する問題がある。また、ネジ１４の数が多くなることで、部品点数が増加する難点もある。更に、ネジ１４の数に応じて電気部品１０の通孔１６やヒートシンク１２のネジ孔１８も形成する必要があり、加工コストも増加してしまう。

そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、各種サイズの電気部品に対応し得ると共に、組み付け作業を簡略化し、固定手段の数も少なくし得る電気部品の取付構造を提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。

手段１の構成では、
ヒートシンクと、
前記ヒートシンクに取り付けられると共に、該ヒートシンクとは反対側で回路基板に電気的に接続される一対の電気部品と、
各電気部品におけるヒートシンクとは反対側の面にそれぞれ設けられる保持手段と、
各電気部品に１つずつ設けられ、該電気部品をヒートシンクに固定する固定手段と、
前記各固定手段に対応して前記ヒートシンクに形成され、該固定手段が挿通される第１挿通孔と、
前記電気部品において他方の電気部品から遠い側の端部寄りの位置に形成され、前記固定手段が挿通される第２挿通孔と、
前記保持手段に形成され、前記固定手段が挿通される第３挿通孔と、
を備え、
前記固定手段が第１挿通孔、第２挿通孔および第３挿通孔に挿通されることで、当該電気部品における他方の電気部品から遠い側の端部寄りの部位が前記ヒートシンクおよび保持手段の間で固定され、
前記保持手段は、当該保持手段が設けられた電気部品から他方の電気部品側へ延出する押圧部を備え、該他方の電気部品における当該保持手段が設けられた電気部品に近い側の端部寄りの部位を押圧部が前記ヒートシンク側へ押圧するよう構成したことを特徴とする。

手段１によれば、電気部品において、他方の電気部品から遠い側の端部寄りの部位が固定手段によって固定される。一方、電気部品における他方の電気部品に近い側の端部寄りの部位は、該他方の電気部品に設けた保持手段の押圧部によって押圧される。従って、電気部品において他方の電気部品に近い側の端部寄りの部位を固定するための固定手段は不要となるから、１つの電気部品に対して固定手段を１つとすることができる。これにより、従来例の如く、１つの電気部品に対して２つのネジを用いた場合と比較して、固定手段の数を少なくし得る。また、固定手段の数が少なくなることで、ヒートシンクの第１挿通孔や電気部品の第２挿通孔を形成する加工コストを抑えることができる。また、１つの固定手段で電気部品を固定し得るから、組み付け工程が簡単となり、製造コストも抑制し得る。

電気部品の両端部側の部位は、固定手段および保持手段の押圧部で固定されているので、従来例のように２つの固定手段で電気部品を固定した場合と同様に、電気部品をヒートシンクにしっかりと固定することができる。

また、１つの電気部品に１つの固定手段を用いることで、ヒートシンクの第１挿通孔や電気部品の第２挿通孔も、電気部品にそれぞれ１つずつ設けられる。そのため、従来例の如く、電気部品に一対の通孔を設ける必要がなく、電気部品のサイズに応じて両通孔のピッチ幅が異なる問題が生じることはない。すなわち、サイズの異なる電気部品であってもヒートシンクに取り付けることが可能となり、ヒートシンクの汎用性を高めることができる。また、既存の電気部品をサイズの異なる電気部品へ交換するような場合であっても、ヒートシンクを取り替える必要がなく、コストを抑制し得る。

手段２の構成では、
前記保持手段は、当該保持手段が設けられた電気部品に当接すると共に前記第３挿通孔が形成された基体部と、該基体部から前記ヒートシンクとは反対側へ延出すると共に前記押圧部が設けられた壁部とを備え、
前記押圧部は、当該保持手段が設けられた電気部品から他方の電気部品に向けて前記ヒートシンクに近接するよう傾斜して、該押圧部が弾性変形した状態で該他方の電気部品に当接するよう構成されていることを特徴とする。

手段２の構成によれば、押圧部は、弾性変形した状態で電気部品に当接するから、該電気部品を押圧部の弾性力によって押圧してヒートシンクにしっかりと固定することができる。また、一対の電気部品の厚みが相違する場合であっても、両電気部品の厚みの違いに応じて押圧部が弾性変形することで、電気部品を確実に押圧することができる。

手段３の構成では、
前記保持手段は、当該保持手段が設けられた電気部品に当接する基体部と、該基体部から前記ヒートシンクとは反対側へ延出すると共に前記押圧部が設けられた壁部とを備え、
前記第３挿通孔が前記押圧部に形成され、前記固定手段を第３挿通孔に挿通した際の締結力により、前記押圧部が前記ヒートシンク側へ付勢されることで、前記押圧部は、当該保持手段が設けられた電気部品から他方の電気部品に向けて前記ヒートシンクに近接するよう傾斜して、該押圧部が弾性変形した状態で該他方の電気部品に当接するよう構成されていることを特徴とする。

手段３の構成によれば、固定手段を第３挿通孔に挿通した際の締結力により、押圧部がヒートシンクに近接する方向へ付勢される。これにより、押圧部が弾性変形した状態で電気部品を押圧して、電気部品をヒートシンクにしっかりと固定することができる。また、電気部品の厚みが互いに相違する場合であっても、押圧部がヒートシンク側へ付勢されることで、該電気部品に確実に当接することができる。しかも、固定手段を第３挿通孔に挿通した際の締結力により、押圧部がヒートシンク側へ付勢されるから、固定手段を第３挿通孔に挿通するだけで簡単に電気部品を押圧部で固定することができる。

手段４の構成では、前記固定手段は、前記ヒートシンクにおける前記電気部品とは反対側から前記第１挿通孔に挿通されることを特徴とする。

電気部品からヒートシンク側へネジを螺挿する構成では、電気部品と回路基板との間に保持手段及び固定手段が介在し、電気部品と回路基板との距離が長くなってしまう。これに対し、手段４では、ヒートシンクにおける電気部品とは反対側から固定手段を第１挿通孔に挿通する構成とした。従って、固定手段を電気部品からヒートシンク側へ挿通させた場合と比較して、電気部品と回路基板と距離が長くなることを抑制することができる。その結果、ヒートシンクと回路基板との距離が短くなって、全体のサイズをコンパクトにし得る。

しかも、固定手段をヒートシンクにおける電気部品とは反対側から挿通する構成とすることで、従来例のように回路基板に操作孔を設ける必要がない。このため、操作孔を形成することで回路基板の有効面積が少なくなるのを防止することができる。

手段５の構成では、前記押圧部は、前記保持手段が設けられた電気部品から他方の電気部品に向けて先細りに形成されていることを特徴とする。

手段５の構成によれば、押圧部を当該保持手段が設けられた電気部品から他方の電気部品に向けて先細りに形成したので、押圧部同士が干渉するのを抑制することができる。換言すれば、保持手段において電気部品を固定する側の部位を大きな寸法とすることができ、電気部材をヒートシンクに安定的に固定することができる。

実施形態に係る半導体素子の取付構造を分解して示す側面図。 半導体素子が取り付けられた状態のヒートシンクを設置面側から見た図。 半導体素子の取付構造を半導体素子がヒートシンクに取り付けられた状態で示す側面図。 小型素子を大型素子に取り替えた状態のヒートシンクを設置面側から見た図。 変更例に係る半導体素子の取付構造の要部を示す拡大図。 他の変更例に係る半導体素子が取り付けられた状態のヒートシンクを設置面側から見た図。 他の変更例に係る半導体素子が取り付けられた状態のヒートシンクを設置面側から見た図。 従来例に係る電気部品の取付構造を示す分解斜視図。 従来例において、サイズの異なる電気部品を取り付ける場合を分解して示す側面図。

次に、実施形態に係る電気部品の取付構造について説明する。

[実施形態]
図１、図２に示すように、実施形態では、電気部品として、半導体素子３０,３２を採用し、サイズ（面積および厚み（図１では上下方向））の異なる一対の半導体素子３０,３２をヒートシンク３４に取り付ける場合で説明する。なお、以下の説明では、小型の半導体素子３０を小型素子３０、大型の半導体素子３２を大型素子３２とそれぞれ区別して指称する場合がある。

ヒートシンク３４は、熱伝導率の大きなアルミニウムや銅等の金属部材から構成されている。具体的には、ヒートシンク３４は、所定方向へ長尺な矩形板状の本体部３４ａと、該本体部３４ａにおける一方の面（図１では上面）から突出するよう設けられた複数のフィン３４ｂとから構成される。前記フィン３４ｂは、本体部３４ａの短手方向に延在する薄板状に形成され、本体部３４ａの長手方向に並んでいる。

本体部３４ａの長手方向の両端側には、フィン３４ｂの間隔が広くなった箇所が設けられており、当該箇所に固定ネジ（固定手段）３６が螺挿される第１ネジ孔（第１挿通孔）３８がそれぞれ穿設されている。また、本体部３４ａの各隅部には、後述するスタッド４０が差し込まれる挿入孔４２がそれぞれ形成されている。なお、前記本体部３４ａにおけるフィン３４ｂとは反対側の面は、半導体素子３０,３２が取り付けられる設置面３４ｃとされる。

図２に示すように、前記小型素子３０および大型素子３２は、何れも矩形板状に形成されている。両半導体素子３０,３２は、長手方向の側部がヒートシンク３４の長手方向と平行になるようにヒートシンク３４の設置面３４ｃに並んで配置される。すなわち、小型素子３０における短手方向の一方の側部４４が、大型素子３２における短手方向の一方の側部４４と対向するように配置される。なお、各半導体素子３０,３２における短手方向の側部４４,４６において、他方の半導体素子３０,３２に近い側を近位側部４４、他方の半導体素子３０,３２に遠い側を遠位側部４６とそれぞれ指称する。

図１に示すように、各半導体素子３０,３２には、前記固定ネジ３６が挿通されるネジ用通孔（第２挿通孔）４８がそれぞれ１つずつ形成されている。このネジ用通孔４８は、各半導体素子３０,３２の短手方向の略中央位置であって、前記遠位側部４６寄りの位置に形成されている。なお、各半導体素子３０,３２の長手方向の両側部からは、複数の接続端子５０が設けられている。

前記小型素子３０および大型素子３２には、保持部材（保持手段）５２,５４がそれぞれ１つずつ設けられる。この保持部材５２,５４は、例えばアルミニウム等の金属片をコ字状に折曲形成して構成される。具体的には、保持部材５２,５４は、基体部５６、壁部５８および押圧部６０を基本構成とし、両保持部材５２,５４は、同一の寸法および形状をなしている。なお、以下の説明では、小型素子３０に設けられた保持部材５２を小型用保持部材５２、大型素子３２に設けられた保持部材５４を大型用保持部材５４と両者を区別して指称する場合がある。

図２に示すように、前記基体部５６は、矩形板状に形成され、半導体素子３０,３２に当接した状態で取り付けられる。基体部５６には、半導体素子３０,３２のネジ用通孔４８（およびヒートシンク３４の第１ネジ孔３８）に対応して第２ネジ孔（第３挿通孔）６２が形成されている。ここで、図２に示す如く、小型用保持部材５２の第２ネジ孔６２は、小型素子３０に取り付けられた状態で、基体部５６において小型素子３０の短手方向の一方側（図２では上側）に偏倚した位置に形成されている。一方、大型用保持部材５４の第２ネジ孔６２は、大型素子３２に取り付けられた状態で、前記小型用保持部材５２の第２ネジ孔６２とは反対の位置関係をなすよう構成されている。すなわち、大型用保持部材５４の基体部５６において、大型素子３２の短手方向の他方側（図２では下側）に偏倚した位置に第２ネジ孔６２が形成されている。

前記壁部５８は、基体部５６における半導体素子３０,３２の遠位側部４６側の端部から、該半導体素子３０,３２（ヒートシンク３４）とは反対側（図１では下方）へ折曲されている。そして、前記壁部５８の端部から前記押圧部６０が延出している。この押圧部６０は、当該保持部材５２,５４が設けられた半導体素子３０,３２から他方の半導体素子３０,３２に向けて延出している。すなわち、図２に示すように、小型用保持部材５２の押圧部６０は、小型素子３０から大型素子３２へ向けて延出すると共に、大型用保持部材５４の押圧部６０は、大型素子３２から小型素子３０へ向けて延出している。また押圧部６０は、前記壁部５８との接続部を中心として回動するように弾性変形し得るようになっている。

前記押圧部６０は、当該保持部材５２,５４が設けられた半導体素子３０,３２から他方の半導体素子３０,３２に向けてヒートシンク３４に近接するよう傾斜している。すなわち、図１に示すように、小型用保持部材５２の押圧部６０については、前記壁部５８から離間するにつれて大型素子３２（ヒートシンク３４）に近接する側（図１では上側）に傾斜するよう構成される。一方、大型用保持部材５４の押圧部６０については、前記壁部５８から離間するにつれて小型素子３０（ヒートシンク３４）に近接する側（図１では上側）に傾斜している。

図２に示すように、前記押圧部６０は、当該保持部材５２,５４が設けられた半導体素子３０,３２から他方の半導体素子３０,３２に向けて徐々に先細りとなるよう形成されている。具体的には、小型用保持部材５２の押圧部６０については、平面視において小型素子３０から大型素子３２に向かうにつれて幅狭となる三角形状をなしている。一方、大型用保持部材５４の押圧部６０については、平面視において大型素子３２から小型素子３０に向かうにつれて幅狭となる三角形状をなしている。

図１に示すように、押圧部６０の先端部は、半導体素子３０,３２側（図１では上側）へ僅かに膨らんだ状態で折り返されている。そして、半導体素子３０,３２に保持部材５２,５４が取り付けられた状態で、押圧部６０の先端部が、当該保持部材５２,５４が設けられていない他方の半導体素子３０,３２に当接するようになっている。

ここで、図２に示すように、押圧部６０の先端部が半導体素子３０,３２に当接する箇所は、該半導体素子３０,３２における前記近位側部４４寄りの部位（当該保持部材が設けられた電気部品に近い側の端部寄りの部位）に設定されている。すなわち、小型用保持部材５２の押圧部６０については、大型素子３２における長手方向の中央部よりも近位側部４４寄りの部位に当接する。また、大型用保持部材５４の押圧部６０については、小型素子３０の長手方向の中央部よりも近位側部４４寄りの部位に当接するようになっている。

前記押圧部６０は、半導体素子３０,３２に当接した際の抗力によって弾性変形するようになっている（図３の想像線参照）。そして、押圧部６０は、弾性力によって半導体素子３０,３２をヒートシンク３４側（図３では上側）に押圧するようになっている。

前記ヒートシンク３４の設置面３４ｃ側には、前記半導体素子３０,３２を挟むようにして回路基板６４が設けられる。この回路基板６４は、前記ヒートシンク３４と略同一面積を有する板状に形成され、所定の電子回路パターン（図示せず）が実装されている。回路基板６４の各隅部には、前記ヒートシンク３４の挿入孔４２に対応して通孔６４ａが形成されている。また、回路基板６４の各隅部には、円柱状のスタッド４０が回路基板６４の通孔６４ａを介して螺挿したネジ６４ｂにより固定されている。

各スタッド４０におけるヒートシンク３４側の端面（図１では上面）には、該スタッド４０よりも小径の突状部４０ａが突設されている。そして、スタッド４０の突状部４０ａをヒートシンク３４の挿入孔４２に挿入することで、回路基板６４がスタッド４０の長さだけヒートシンク３４から離間した状態で該ヒートシンク３４に取り付けられる（図３参照）。すなわち、ヒートシンク３４および回路基板６４の間に、半導体素子３０,３２および保持部材５２,５４が収容される。なお、各半導体素子３０,３２の接続端子５０は、回路基板６４にハンダ付けされて該回路基板６４に電気的に接続される。

次に、実施形態に係る半導体素子３０,３２の取付構造の作用効果について説明する。

半導体素子３０,３２をヒートシンク３４に取り付けるに際しては、先ず始めに、ヒートシンク３４の第１ネジ孔３８に各半導体素子３０,３２のネジ用通孔４８を整合させる。次に、各保持部材５２,５４の第２ネジ孔６２を半導体素子３０,３２のネジ用通孔４８に整合させる。そして、固定ネジ３６をヒートシンク３４のフィン３４ｂ側から第１ネジ孔３８、ネジ用通孔４８および第２ネジ孔６２に螺挿する。これにより、各半導体素子３０,３２の遠位側部４６寄りの部位が、ヒートシンク３４および保持部材５２,５４の基体部５６に挟持され、半導体素子３０,３２がヒートシンク３４に固定される。なお、図３に示すように、固定ネジ３６の端部は、保持部材５２,５４における基体部５６および押圧部６０の間に位置している。

保持部材５２,５４が半導体素子３０,３２に取り付けられると、押圧部６０が他方の半導体素子３０,３２の近位側部４４寄りの部位に当接する。すなわち、小型用保持部材５２の押圧部６０は、大型素子３２の近位側部４４寄りの部位に当接すると共に、大型用保持部材５４の押圧部６０は、小型素子３０の近位側部４４寄りの部位に当接する。

また、押圧部６０は、半導体素子３０,３２に当接した際に、半導体素子３０,３２からの抗力によって弾性変形する（図３参照）。すなわち、小型用保持部材５２の押圧部６０は、図３の時計回り方向に弾性変形すると共に、大型用保持部材５４の押圧部６０は、図３の反時計回り方向に弾性変形する。これにより、押圧部６０の弾性力によって半導体素子３０,３２がヒートシンク３４側（図３では上側）へ押圧される。

すなわち、小型素子３０については、遠位側部４６寄りの部位が固定ネジ３６で固定されると共に、近位側部４４寄りの部位が大型用保持部材５４の押圧部６０で押圧される。従って、小型素子３０は、長手方向の両側が保持された状態となって、ヒートシンク３４に確実に固定される。一方、大型素子３２については、遠位側部４６寄りの部位が固定ネジ３６で固定されると共に、近位側部４４寄りの部位が小型用保持部材５２の押圧部６０で押圧される。従って、大型素子３２についても、長手方向の両側が保持された状態となって、ヒートシンク３４に確実に固定される。

ここで、実施形態では、厚みの相違する小型素子３０および大型素子３２が採用されている。しかしながら、押圧部６０を弾性変形可能に構成することで、半導体素子３０,３２の厚みが相違していても対応し得るようになっている。すなわち、半導体素子３０,３２の厚みに応じて押圧部６０の弾性変形量が変化するため、押圧部６０は、半導体素子３０,３２に確実に当接することが可能となる。

ここで、図２に示すように、小型用保持部材５２は、小型素子３０に取り付けられた状態で、小型素子３０における短手方向の一方側（図２では下側）に偏倚して設けられる。一方、大型用保持部材５４は、大型素子３２に取り付けられた状態で、大型素子３２における短手方向の他方側（図２では上側）に偏倚して設けられる。また、各保持部材５２,５４の押圧部６０は、他方の保持部材５２,５４に近接するにつれて先細りとなる形状とされている。この構成により、押圧部６０は、互いに干渉することなく当該保持部材５２,５４が設けられた半導体素子３０,３２側から他方の半導体素子３０,３２側へ延出することができる。

換言すれば、押圧部６０を先細り形状とすることで、保持部材５２,５４の基体部５６側の寸法を大きく設定することができる。これにより、固定ネジ３６で固定した際に、大きな形状の基体部５６で半導体素子３０,３２を押えることができ、半導体素子３０,３２をヒートシンク３４に安定的に固定し得る。

次に、ヒートシンク３４の設置面３４ｃ側に回路基板６４を取り付ける。すなわち、回路基板６４の各隅部にスタッド４０をネジ止めし、スタッド４０の突状部４０ａをヒートシンク３４の挿入孔４２に挿入する。これにより、回路基板６４がヒートシンク３４に所定間隔離間した状態で取り付けられ、ヒートシンク３４と回路基板６４との間に半導体素子３０,３２が収容される。また、半導体素子３０,３２の接続端子５０が回路基板６４にハンダ付けされる。

ここで、固定ネジ３６は、ヒートシンク３４のフィン３４ｂ側から螺挿されて、当該固定ネジ３６の頭部がヒートシンク３４におけるフィン３４ｂ側の面（図３では上面）に位置している。従って、図３に示すように、押圧部６０と回路基板６４との間に固定ネジ３６の頭部が介在することはなく、回路基板６４と押圧部６０との距離を近づけることができる。このため、ヒートシンク３４および回路基板６４の距離が短くなって、全体のサイズをコンパクトにすることできる。

しかも、固定ネジ３６は、ヒートシンク３４のフィン３４ｂ側から螺挿することで、従来例の如く、回路基板６４にドライバー等を挿入するための操作孔を形成する必要がない。従って、操作孔を設けることで回路基板６４の利用可能なスペースが少なくなるのを防止することができる。

以上に示したように、実施形態に係る半導体素子３０,３２の取付構造によれば、１つの半導体素子３０,３２に対して１つの固定ネジ３６を用いる構成とした。従って、従来例のように、１つの半導体素子に対して２つの固定ネジを使用する場合に較べて、固定ネジ３６を締結する作業が少なくなる。従って、半導体素子３０,３２をヒートシンク３４に取り付ける際の作業が簡単となり、作業効率を向上することができる。また、ヒートシンク３４に設ける第１ネジ孔３８や半導体素子３０,３２に設けるネジ用通孔４８の数を従来例に較べて少なくし得るから、加工コストを抑えることができる。

ここで、ヒートシンク３４に設ける第１ネジ孔３８は、各半導体素子３０,３２に１つずつ設けられる構成であるため、従来例の如く、半導体素子３０,３２のネジ用通孔４８のピッチ幅に合わせてヒートシンク３４に第１ネジ孔３８を設ける必要がない。従って、実施形態のように、サイズの異なる半導体素子３０,３２であってもヒートシンク３４に設けることができ、ヒートシンク３４の汎用性を高め得る。

また、例えば、小型素子３０が故障し、当該故障した小型素子３０に換えて大型素子３２を取り付けるような場合であっても、図４に示すように、既存のヒートシンク３４を用いて大型素子３２を取り付けることが可能となる。すなわち、既存の半導体素子３０,３２と異なるサイズの半導体素子３０,３２に交換する場合であっても、ヒートシンク３４を共通して用いることができるから、交換時のコストを抑えることができる。

実施形態の保持部材５２,５４は、薄板状の金属片をコ字状に折曲形成して、基体部５６、壁部５８および押圧部６０から構成した。従って、保持部材５２,５４の加工が簡単となり、押圧部６０に弾性力を確実に付与することができる。

[変更例]
なお、本発明に係る電気部品の取付構造は、前述した実施形態に限定されず、以下の如き変更が可能である。

（１）図５は、変更例に係る半導体素子３２の取付構造の要部を示す拡大図である。なお、変更例では、実施形態と相違する部分についてのみ説明し、実施形態と同じ部分については、同じ符号を付して説明を省略する。また、図５では、大型素子３２および大型用保持部材６６のみが拡大して示してある。変更例の保持部材６６は、押圧部６８が実施形態の如く傾斜しておらず、基体部７０（半導体素子３２）と略平行に延在している。また、変更例の保持部材６６は、基体部７０に通孔７０ｂが形成されると共に、第２ネジ孔（第３挿通孔）７２が押圧部６８に形成されている。

第２ネジ孔７２の内周面には、前記固定ネジ３６に螺合する雌ネジ７２ａが形成されている。そして、第２ネジ孔７２に固定ネジ３６が螺挿されると、当該固定ネジ３６と第２ネジ孔７２の雌ネジ７２ａとが噛合して、押圧部６８がヒートシンク３４側へ引き寄せられるようになっている。すなわち、図５に示すように、固定ネジ３６および第２ネジ孔７２の締結力によって、押圧部６８が半導体素子３２に近接する方向（図５では上側）へ付勢される。これにより、押圧部６８が弾性変形して、当該保持部材６６が設けられていない他方の半導体素子（図示せず）に所定の押圧力で当接するよう構成されている。

このように、変更例に係る半導体素子３２の取付構造によれば、固定ネジ３６で第２ネジ孔７２を締め付けることで、押圧部６８を弾性変形させる構成としたので、押圧部６８を半導体素子３２に確実に当接させることができる。この結果、実施形態の場合と同様に、半導体素子３２は、長手方向の両側が固定されるから、半導体素子３２をヒートシンク３４に安定的に固定することが可能となる。また、変更例においても、１つの半導体素子３２に対し１つの固定ネジ３６が用いられるから、ヒートシンク３４の汎用性を向上し得ると共に、コストの抑制等、実施形態と同様な作用効果を奏することができる。

しかも、固定ネジ３６を螺挿した分だけ押圧部６８がヒートシンク３４側へ付勢されて、半導体素子３２への押圧力が大きくなる。従って、固定ネジ３６を螺挿するだけの簡単な作業で、半導体素子３２を押圧部６８で強固に押えることができ、作業性を向上し得る。なお、図５に示す変更例においては、基体部７０に形成した通孔７０ｂに代えて、固定ネジ３６を避けるように基体部７０に切り欠き（逃げ部）を形成してもよい。

（２）実施形態では、固定手段としての固定ネジ３６をヒートシンク３４のフィン３４ｂ側から螺挿する構成とした。しかしながら、固定手段をヒートシンクの電気部品（保持部材の第３挿通孔）側から螺挿するようにしてもよい。この場合、従来例で説明したように、固定ネジを本締めするための操作孔を回路基板に設ける必要がある。しかしながら、この操作孔は、第３挿通孔に対応するよう電気部品に１つずつ設ければよい。従って、従来例のように電気部品の通孔のピッチ幅に合わせて回路基板に操作孔を設ける必要がなく、回路基板の汎用性も高めることができる。

（３）実施形態では、各半導体素子３０,３２の長手方向がヒートシンク３４の長手方向と平行になるように配置した。しかしながら、例えば、図６に示すように、両電気部品７４の短手方向がヒートシンク３４の長手方向と平行になるよう配置してもよい。この場合、接続端子５０は、保持部材５２,５４に干渉しないよう電気部品７４の短手方向の両側部に設けられる。

更に、一方の電気部品の長手方向がヒートシンクの長手方向と平行になると共に、他方の電気部品の短手方向がヒートシンクの長手方向と平行になる関係で両電気部品を配置してもよい。更に、正方形状の電気部品を用いることも可能である。

（４）実施形態では、半導体素子３０,３２の短手方向の略中央部がヒートシンク３４の長手方向に平行な直線状に並ぶよう両半導体素子３０,３２を配置する構成とした。しかしながら、図７に示すように、両電気部品７６の短手方向の中央部が、ヒートシンク３４の長手方向に平行な直線に対して該ヒートシンク３４の短手方向にズレるよう配置してもよい。

（５）実施形態では、一対の半導体素子３０,３２を設けた場合を示したが、２つ一組みの電気部品を複数組みヒートシンクに設けてもよい。この場合、各組に一対の保持部材および固定手段が用いられ、ヒートシンクには、各組に対して第１挿通孔が２つずつ形成されることになる。

（６）なお、保持手段の構成としては、実施形態の保持部材５２,５４や変更例の保持部材６６の構成に限定されるものではない。例えば、保持手段にバネ等の弾性部材を設けて、当該弾性部材により押圧部をヒートシンク側へ付勢する構成とすることもできる。また、保持手段を合成樹脂等から形成して、押圧部が弾性変化した状態で電気部品に当接する構成としてもよい。なお、保持部材５２,５４において、壁部５８を基体部５６における半導体素子３０,３２の近位側部４４から折り返したり、基体部５６の端部以外の部位に壁部５８を取り付けたりしてもよい。また、押圧部６０を壁部５８の端部以外の部位に取り付けた構成としてもよい。

更に、保持手段を実施形態の如くコ字状に折曲形成する構成ではなく、基体部、壁部および押圧部をＵ字状に湾曲させた構成としてもよい。

（７）実施形態では、半導体素子３０,３２にネジ用通孔４８（第２挿通孔）を１つのみ形成したが、従来例のように、電気部品に第２挿通孔を２つ形成してもよい。この場合、電気部品をヒートシンクに取り付ける際には、一方の第２挿通孔に固定手段が挿通されて、他方の第２挿通孔は使用されないことになる。

３０…小型素子、３２…大型素子、３４…ヒートシンク、３６…固定ネジ、３８…第１ネジ孔、４８…ネジ用通孔、５２…小型用保持部材、５４…大型用保持部材、５６…基体部、５８…壁部、６０…押圧部、６２…第２ネジ孔、６４…回路基板、６６…大型用保持部材、６８…押圧部、７０…基体部、７２…第２ネジ孔、７４…電気部品、７６…電気部品。

Claims (5)

1. ヒートシンクと、
   前記ヒートシンクに取り付けられると共に、該ヒートシンクとは反対側で回路基板に電気的に接続される一対の電気部品と、
   各電気部品におけるヒートシンクとは反対側の面にそれぞれ設けられる保持手段と、
   各電気部品に１つずつ設けられ、該電気部品をヒートシンクに固定する固定手段と、
   前記各固定手段に対応して前記ヒートシンクに形成され、該固定手段が挿通される第１挿通孔と、
   前記電気部品において他方の電気部品から遠い側の端部寄りの位置に形成され、前記固定手段が挿通される第２挿通孔と、
   前記保持手段に形成され、前記固定手段が挿通される第３挿通孔と、
   を備え、
   前記固定手段が第１挿通孔、第２挿通孔および第３挿通孔に挿通されることで、当該電気部品における他方の電気部品から遠い側の端部寄りの部位が前記ヒートシンクおよび保持手段の間で固定され、
   前記保持手段は、当該保持手段が設けられた電気部品から他方の電気部品側へ延出する押圧部を備え、該他方の電気部品における当該保持手段が設けられた電気部品に近い側の端部寄りの部位を押圧部が前記ヒートシンク側へ押圧するよう構成した
   ことを特徴とする電気部品の取付構造。
2. 前記保持手段は、当該保持手段が設けられた電気部品に当接すると共に前記第３挿通孔が形成された基体部と、該基体部から前記ヒートシンクとは反対側へ延出すると共に前記押圧部が設けられた壁部とを備え、
   前記押圧部は、当該保持手段が設けられた電気部品から他方の電気部品に向けて前記ヒートシンクに近接するよう傾斜して、該押圧部が弾性変形した状態で該他方の電気部品に当接するよう構成されている請求項１記載の電気部品の取付構造。
3. 前記保持手段は、当該保持手段が設けられた電気部品に当接する基体部と、該基体部から前記ヒートシンクとは反対側へ延出すると共に前記押圧部が設けられた壁部とを備え、
   前記第３挿通孔が前記押圧部に形成され、前記固定手段を第３挿通孔に挿通した際の締結力により、前記押圧部が前記ヒートシンク側へ付勢されることで、前記押圧部は、当該保持手段が設けられた電気部品から他方の電気部品に向けて前記ヒートシンクに近接するよう傾斜して、該押圧部が弾性変形した状態で該他方の電気部品に当接するよう構成されている請求項１記載の電気部品の取付構造。
4. 前記固定手段は、前記ヒートシンクにおける前記電気部品とは反対側から前記第１挿通孔に挿通される請求項１〜３の何れか一項に記載の電気部品の取付構造。
5. 前記押圧部は、前記保持手段が設けられた電気部品から他方の電気部品に向けて先細りに形成されている請求項１〜４の何れか一項に記載の電気部品の取付構造。

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