JP2020047765A - 電気機器及び放熱器 - Google Patents

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Abstract

【課題】放熱器の外部応力に起因する振動を抑制することができる電気機器及び放熱器を提供する。【解決手段】電気機器は、基板と、前記基板に取り付けられた電子部品と、少なくとも一枚の第1フィンと、前記第1フィンと対向し、前記第1フィンと熱的に接続されており、いずれの前記第1フィンよりも前記基板への取付面に近い位置に設けられている一枚の第2フィンと、前記第1フィンの一部又は前記第2フィンの一部であって、前記取付面を基準とした高さが前記第1フィンの厚みよりも高い部分に、前記基板に取り付けるための取付部材の一端が取り付けられ、前記電子部品と熱的に接続された放熱器と、を備える。【選択図】図1

Description

本発明は、電気機器及び放熱器に関する。
現在では、電気機器の高機能化が進展しているため、電気機器に搭載される半導体素子等の電子部品が発する熱を効率的に放熱する放熱器が重要になっている。例えば、特許文献1には、放熱器固定用板端子により電子基板に取り付けられる放熱器が開示されている。この放熱器固定用板端子は、放熱器の取付溝に取り付けられる取付溝挿入部と、電子基板に取り付けられる電子基板取付脚部と、を有し、取付溝に取り付けられたときに端面と当接するように、端面側へ所定角度傾斜して形成された当接部を有する。
登録実用新案第3139856号公報
しかし、上述した放熱器は、放熱器固定用板端子の取付溝挿入部が最も外側の放熱板に形成された取付溝に挿入されることにより、電子基板に取り付けられる。このような構造では、取付溝挿入部と電子基板取付脚部との距離が短くなってしまう。また、このような構造では、最も外側の放熱板と基板との間に隙間が生じてしまう。このため、外部からの振動、衝撃等の外部応力により放熱器が容易に振動してしまうことにより、電子部品が破損し、電子部品が本来の特性を十分に発揮できなくなってしまうことがある。
そこで、本発明は、放熱器の外部応力に起因する振動を抑制することができる電気機器及び放熱器を提供することを課題とする。
本発明の一態様は、基板と、前記基板に取り付けられた電子部品と、少なくとも一枚の第1フィンと、前記第1フィンと対向し、前記第1フィンと熱的に接続されており、いずれの前記第1フィンよりも前記基板への取付面に近い位置に設けられている一枚の第2フィンと、前記第1フィンの一部又は前記第2フィンの一部であって、前記取付面を基準とした高さが前記第1フィンの厚みよりも高い部分に、前記基板に取り付けるための取付部材の一端が取り付けられ、前記電子部品と熱的に接続された放熱器と、を備える電気機器である。
また、本発明の一態様は、少なくとも一枚の第1フィンと、前記第1フィンと対向し、前記第1フィンと熱的に接続されており、全ての前記第1フィンから見て同じ側に設けられている一枚の第2フィンと、前記第1フィンの一部又は前記第2フィンの一部であって、基板への取付面を基準とした高さが前記第1フィンの厚みよりも高い部分に、前記基板に取り付けるための取付部材の一端が取り付けられる放熱器である。
本発明によれば、放熱器の外部応力に起因する振動を抑制することができる。
第1実施形態に係る電気機器の構成の一例を示す斜視図である。 第1実施形態に係る電気機器の構成の一例を示す側面図である。 第1実施形態に係る取付部材、第1フィン及び第2フィンの構成の一例を示す斜視図である。 第1実施形態に係る導体箔の構成の一例を示す斜視図である。 第1実施形態に係る導体箔の構成の一例を示す斜視図である。 第2実施形態に係る電気機器の構成の一例を示す側面図である。 第3実施形態に係る電気機器の構成の一例を示す側面図である。 第4実施形態に係る電気機器の構成の一例を示す側面図である。
[第1実施形態]
図1から図5を参照しながら、第1実施形態に係る電気機器の構成の一例について説明する。図1は、第1実施形態に係る電気機器の構成の一例を示す斜視図である。図2は、第1実施形態に係る電気機器の構成の一例を示す側面図である。図3は、第1実施形態に係る取付部材、第1フィン及び第2フィンの構成の一例を示す斜視図である。図4は、第1実施形態に係る導体箔の構成の一例を示す斜視図である。図5は、第1実施形態に係る導体箔の構成の一例を示す斜視図である。
図1に示すように、電気機器1aは、基板11と、電子部品12と、電子部品13と、放熱器14aと、取付部材15と、電子部品固定部16とを備える。以下の説明では、図1に示すように、基板11の一辺と平行なX軸、基板11の一辺と平行であり、X軸と直交するY軸、基板11の面積が最も大きな面に垂直なZ軸を使用する。また、X軸、Y軸及びZ軸は、右手系の三次元直交座標を形成している。
基板11は、+Z方向を向いている取付面11Fを有し、取付面11F上に電子部品12及び電子部品13が取り付けられる。また、基板11は、高放熱基板であってもよく、例えば、ガラスエポキシ基板の絶縁層に熱伝導性フィラーを含有させることにより作製される。基板11は、例えば、略長方形状に形成される。
電子部品12は、例えば、半導体素子であり、本体部121と、端子122、123及び124とを備える。電子部品12としては、トランジスタ、集積回路(Integrated Circuit:IC)、ダイオード、抵抗器等が挙げられる。また、同様に、電子部品13は、例えば、半導体素子であり、本体部131と、端子132、133及び134とを備える。同様に、電子部品13としては、トランジスタ、集積回路(Integrated Circuit:IC)、ダイオード、抵抗器等が挙げられる。
放熱器14aは、板状部材140aと、第1フィン141a、142a、143a、144a、145a及び146aと、第2フィン147aとを備える。
板状部材140aは、基板11の取付面11Fに対して垂直に配置されている略長方形状の板状部材であり、熱伝導性に優れた材料で作製されている。板状部材140aのうち−X方向を向いている面には、電子部品12の本体部121及び電子部品13の本体部131が接触している。すなわち、放熱器14aは、電子部品12及び電子部品13と熱的に接続されている。
第1フィン141a、142a、143a、144a、145a及び146aは、略長方形状に形成された板状の部材である。また、第1フィン141a、142a、143a、144a、145a及び146aは、−X方向側の長辺が板状部材140aの+X方向を向いている面と接続されることにより、板状部材140aと熱的に接続されることになる。第1フィン141a、142a、143a、144a、145a及び146aは、それぞれZ方向において所定の間隔で配置されている。さらに、第1フィン141a、142a、143a、144a、145a及び146aは、+Z方向又は−Z方向を向いている面が互いに対向している。ここで言う対向とは、二枚の平板上の部材が最も面積が大きな面を向い合せている状態を意味する。なお、放熱器14aは、第1フィン141a、142a、143a、144a、145a及び146aの少なくとも一つを備えていなくてもよく、別の第1フィンを備えていてもよい。
また、図2に示すように、第1フィン141a及び142aは、Z方向における厚みT1を有する。また、第1フィン143a、144a、145a及び146aは、同一の厚みT1を有する。
また、第1フィン141aは、他の第1フィン142a、143a、144a、145a及び146aと異なり、図3に示すように、平板部1411aと、支持部1412aと、側板部1413aと、支持部1414aとを備える。平板部1411aは、他の第1フィン142a、143a、144a、145a及び146aと略同様の形状に形成されている。支持部1412aは、略長方形状に形成された板状の部材であり、−X方向側の長辺が板状部材140aの+X方向を向いている面と接続されている。側板部1413aは、平板部1411aの+X方向側の長辺から−Z方向に延びている略長方形状に形成された板状の部材である。支持部1414aは、側板部1413aの−Z方向側の長辺から−X方向に延びている略長方形状に形成された板状の部材である。
第2フィン147aは、例えば、略長方形状に形成された板状の部材である。また、第2フィン147aは、第1フィン141a、142a、143a、144a、145a及び146aと熱的に接続されている。すなわち、第2フィン147aは、−X方向側の長辺が板状部材140aの+X方向を向いている面と接続されていることにより、第1フィン141a、142a、143a、144a、145a及び146aと熱的に接続されている。また、第2フィン147aは、第1フィン141a、142a、143a、144a、145a及び146a各々の+Z方向又は−Z方向を向いている面から見て同じ側に設けられている。さらに、第2フィン147aは、第1フィン141a、142a、143a、144a、145a及び146aよりも基板11への取付面11Fに近い位置に設けられている。
第2フィン147aは、第1フィン141a、142a、143a、144a、145a及び146aと対向している。例えば、第2フィン147aは、+Z方向又は−Z方向を向いている面が第1フィン141a、142a、143a、144a、145a及び146aの+Z方向又は−Z方向を向いている面それぞれと対向している。
また、第2フィン147aは、基板11の取付面11Fと熱的に接続されている。例えば、第2フィン147aは、−Z方向を向いている面が基板11の取付面11Fと接している。具体的には、第2フィン147aは、−Z方向を向いている面が基板11の取付面11Fと密着している。
図3に示すように、取付部材15は、挿入部151と、平板部152とを備える。
挿入部151は、略長方形状に形成された板状の部材であり、支持部1412a及び1414aと、平板部1411aとの間に挿入され、支持部1412a及び支持部1414aに支持される。平板部152は、挿入部151の一辺から挿入部151の最も面積が広い面に対して略垂直な方向に延びている部材であり、第1フィン141aと第2フィン147aとに挟まれている空間を覆っている。また、平板部152は、貫通孔1521と、貫通孔1522と、脚部1523と、脚部1524とを備える。また、図2に示すように、脚部1523及び脚部1524は、基板11に設けられた孔に挿入される。
つまり、図2に示すように、取付部材15の一端は、第1フィン141aの一部であって、基板11の取付面11Fを基準とした高さHが第1フィン141aの厚みT1よりも高い部分に取り付けられる。また、図1及び図2に示すように、取付部材15の他端は、基板11に取り付けられている。
なお、第1フィン141aに更に強固に取り付けられるようにするため、挿入部151は、係合部を備えていてもよい。係合部は、例えば、挿入部151の一部に切り込みを入れ、挿入部151のXY平面に平行な面から−Z方向側に鋭角に折り曲げることにより形成された平板状の突起である。また、係合部は、鋭角に折り曲げた部分を起点としてたわむようになっており、先端が支持部1412a又は支持部1414aに押し付けられることにより、第1フィン141aと取付部材15とを強固に接合させるものである。また、この場合、第1フィン141aは、平板部1411a、側板部1413a、支持部1412a及び支持部1414aの少なくとも一部に当該係合部と係合するための突起、凹み部等を備えていてもよい。
電子部品固定部16は、押圧部材161と、ネジ162と、ネジ163とを備える。図1及び図2に示すように、押圧部材161は、ネジ162及びネジ163により放熱器14aの板状部材140aに一部が密着した状態で固定され、電子部品12の本体部121及び電子部品13の本体部131を板状部材140aに密着させた状態を保持する。なお、電子部品固定部16は、電子部品12及び電子部品13を放熱器14aに熱的に接触させることができる任意の構造をとり得る。
図4及び図5に示すように、基板11は、導体箔172、173、174、182、183及び184を備える。導体箔172、173、174、182、183及び184は、例えば、基板11の取付面11Fと対向した状態で基板11の内部に埋め込まれており、電子回路の配線として使用されたり、放熱器14a、電子部品12及び電子部品13からの放熱に使用されたりする。導体箔172、173、174、182、183及び184は、例えば、銅、金で作製されており、高い電気伝導性及び製造コストの低減を考慮した場合、銅で作製されていることが好ましい。
導体箔172は、半田等により、電子部品12の端子122と電気的に接続されている。同様に、導体箔173、174、182、183及び184は、半田等により、それぞれ端子123、124、132、133及び134と電気的に接続されている。また、導体箔172、173、174、182、183及び184は、基板11の取付面11Fに垂直な方向において、少なくとも一部が第2フィン147aと重なっている。
以上、第1実施形態に係る電気機器1aについて説明した。電気機器1aにおいて、放熱器14aは、第1フィン141aの一部であって、基板11の取付面11Fを基準とした高さが第1フィン141aの厚みT1よりも高い部分に、基板11に取り付けるための取付部材15の一端が取り付けられ、電子部品12及び電子部品13と熱的に接続されている。
これにより、電気機器1aは、取付部材15の挿入部151が挿入される位置の高さHを十分に高くすることにより、外部から振動、衝撃等の外部応力が加わった際における放熱器14aの振動を抑制し、電子部品12及び電子部品13が破損してしまう事態を回避し易くすることができる。ここで、電子部品12が破損してしまう事態とは、放熱器14aの振動により、端子122、123又は124と、導体箔172、173又は174とを電気的に接続している半田等に亀裂が入り、電子部品12が本来の性能を発揮し得なくなる事態をいう。また、これは、電子部品13が破損してしまう事態についても同様である。
また、第2フィン147aは、基板11の取付面11Fと熱的に接続されていてもよい。これにより、電気機器1aは、電子部品12及び電子部品13から放熱器14aに伝わった熱を基板11に効率的に逃がすことができる。
また、取付部材15は、第1フィン141aと第2フィン147aとの間に向けて開口している貫通孔1521及び貫通孔1522を備えていてもよい。これにより、電気機器1aは、第1フィン141aと第2フィン147aとの間を通過する空気の流れが取付部材15により阻害されてしまうことを抑制し、放熱性を高めることができる。
また、電気機器1aは、基板11の取付面11Fと対向しており、取付面11Fに垂直な方向において第2フィン147aと少なくとも一部が重なっている導体箔172、173、174、182、183及び184を備えていてもよい。これにより、電気機器1aは、第2フィン147aに伝わった熱を基板11を通して導体箔172、173、174、182、183及び184に効率的に逃がすことができる。
また、導体箔172、173、174、182、183及び184は、それぞれ電子部品12の端子122、123、124、電子部品13の端子132、133、134に電気的に接続されている配線であってもよい。これにより、電気機器1aは、電子部品12の本体部121及び電子部品13の本体部131で発生した熱を導体箔172、173、174、182、183及び184に効率的に逃がすことができる。
また、基板11は、高放熱基板であってもよい。これにより、電気機器1aは、電子部品12及び電子部品13から基板11に伝わった熱を空気中に効率的に逃がすことができる。
なお、第1実施形態では、第1フィン141a、142a、143a、144a、145a及び146aのいずれも同じ厚みT1及び同じ形状を有する場合を例に挙げたが、これに限定されない。すなわち、第1フィン141a、142a、143a、144a、145a及び146aの厚み及び形状は、同じであっても、違っていてもよい。
また、第1実施形態では、取付部材15の挿入部151が第1フィン141aに挿入される場合を例に挙げたが、これに限定されない。すなわち、電気機器1aは、第1フィン142a、143a、144a、145a又は146aに挿入部を挿入する取付部材を備えていてもよい。この場合、当該取付部材は、二枚の第1フィンに挟まれている空間を覆う平板部に貫通孔が形成されていることが好ましい。これにより、二枚の第1フィンの間を通過する空気の流れが当該取付部材により阻害されてしまうことを抑制し、放熱性を高めることができる。
また、放熱器14aと取付部材15とは、別々に形成されていても、一体に形成されていてもよい。
[第2実施形態]
図6を参照しながら、第2実施形態に係る電気機器の構成の一例について説明する。図6は、第2実施形態に係る電気機器の構成の一例を示す側面図である。また、第2実施形態の説明では、第1実施形態と重複する説明を省略する。
図6に示すように、第2実施形態に係る電気機器1bは、第1実施形態に係る電気機器1aと同様の構成要素に加え、第1部材19と、第2部材20とを備える。
第1部材19は、第2フィン147aと取付面11Fとの間に挟まれており、熱伝導性及び絶縁性を有する。第2部材20は、電子部品12及び電子部品13と放熱器14aとの間に挟まれており、熱伝導性及び絶縁性を有する。第1部材19及び第2部材20は、例えば、シリコーンに酸化アルミニウム等の熱伝導性フィラーを含有された材料により作製されている。
以上、第2実施形態に係る電気機器1bについて説明した。電気機器1bは、第2フィン147aと取付面11Fとの間に挟まれており、熱伝導性及び絶縁性を有する第1部材19を備えていてもよい。これにより、電気機器1bは、第2フィン147aと基板11の取付面11Fとの間の細かな隙間を埋めて接触熱抵抗を減少させ、電子部品12及び電子部品13から放熱器14aに伝わった熱を基板11に効率的に逃がすことができる。
また、電気機器1bは、電子部品12及び電子部品13と放熱器14aとの間に挟まれており、熱伝導性及び絶縁性を有する第2部材20を備えていてもよい。これにより、電気機器1bは、電子部品12の本体部121及び電子部品13の本体部131と放熱器14aの板状部材140aとの間の細かな隙間を埋めて接触熱抵抗を減少させ、電子部品12及び電子部品13から放熱器14aに効率的に熱を逃がすことができる。特に、電子部品12の本体部121及び電子部品13の本体部131のうち電気伝導性を有する金属で作製された部分が露出している場合、第2部材20は、絶縁性を確実に確保しつつ、熱伝導性を有するため、有用である。
なお、電気機器1bは、第1部材19を有していなくてもよい。この場合、第2フィン147aの−Z方向を向いている面と基板11の取付面11Fとが直接接触することとなる。また、電気機器1bは、第2部材20を有していなくてもよい。この場合、板状部材140aと、電子部品12の本体部121及び電子部品13の本体部131とが直接接触することとなる。
[第3実施形態]
図7を参照しながら、第3実施形態に係る電気機器の構成の一例について説明する。図7は、第3実施形態に係る電気機器の構成の一例を示す側面図である。また、第3実施形態の説明では、第1実施形態又は第2実施形態と重複する説明を省略する。
第3実施形態に係る電気機器1cは、第1実施形態及び第2実施形態に係る放熱器14aの代わりに図7に示した放熱器14cを備える。また、電気機器1cが備える他の構成要素は、第2実施形態に係る電気機器1bが備える構成要素と同様である。
放熱器14cは、第1実施形態及び第2実施形態に係る放熱器14aと同じ板状部材140aと、第1フィン142a、143a、144a、145a及び146aとを備える。一方、放熱器14cは、第1実施形態及び第2実施形態に係る放熱器14aが備える第1フィン141a及び第2フィン147aを備えていない代わりに、第2フィン147cを備えている。
第2フィン147cは、例えば、略直方体形状に形成された部材であり、−X方向を向いている面が板状部材140aと熱的に接続されている。すなわち、第2フィン147cは、−X方向側の長辺が板状部材140aの+X方向を向いている面と接続されていることにより、第1フィン142a、143a、144a、145a及び146aと熱的に接続されている。また、第2フィン147cは、第1フィン142a、143a、144a、145a及び146aから見て同じ側に設けられている。
また、第2フィン147cは、Z方向の厚みT1を有する第1フィン142a、143a、144a、145a及び146aよりも厚く、取付部材15の挿入部151が挿入される孔147Hを有する。
図7に示すように、取付部材15の一端は、第2フィン147cの一部であって、基板11の取付面11Fを基準とした高さHが第1フィン142aの厚みT1よりも高い部分に取り付けられる。具体的には、取付部材15の挿入部151は、基板11の取付面11Fを基準とした高さHの位置に設けられている孔147Hに挿入される。また、取付部材15の他端は、基板11に取り付けられている。
以上、第3実施形態に係る電気機器1cについて説明した。電気機器1cにおいて、放熱器14cは、第2フィン147cの一部であって、基板11の取付面11Fを基準とした高さが第2フィン147cの厚みT1よりも高い部分に、基板11に取り付けるための取付部材の一端が取り付けられ、電子部品12及び電子部品13と熱的に接続されている。
これにより、電気機器1cは、取付部材15の挿入部151が挿入される位置の高さHを十分に高くすることにより、外部から振動、衝撃等の外部応力が加わった際における放熱器14cの振動を抑制し、電子部品12及び電子部品13が破損してしまう事態を回避し易くすることができる。
なお、電気機器1cは、第1部材19を有していなくてもよい。この場合、第2フィン147cの−Z方向を向いている面と基板11の取付面11Fとが直接接触することとなる。また、電気機器1cは、第2部材20を有していなくてもよい。この場合、板状部材140aと、電子部品12の本体部121及び電子部品13の本体部131とが直接接触することとなる。
[第4実施形態]
図8を参照しながら、第4実施形態に係る電気機器の構成の一例について説明する。図8は、第4実施形態に係る電気機器の構成の一例を示す側面図である。また、第4実施形態の説明では、第1実施形態、第2実施形態又は第3実施形態と重複する説明を省略する。
第4実施形態に係る電気機器1dは、第1実施形態及び第2実施形態に係る放熱器14aの代わりに図8に示した放熱器14dを備える。また、電気機器1dが備える他の構成要素は、第1実施形態に係る電気機器1aが備える構成要素と同様である。
放熱器14dは、第1実施形態及び第2実施形態に係る放熱器14aと同じ板状部材140aと、第1フィン141a、142a、143a、144a、145a及び146aとを備える。一方、放熱器14cは、第1実施形態及び第2実施形態に係る放熱器14aが備える第2フィン147aを備えていない代わりに、第2フィン147dを備えている。
第2フィン147dは、例えば、略直方体形状に形成された部材であり、−X方向を向いている面が板状部材140aと熱的に接続されている。すなわち、第2フィン147dは、−X方向側の長辺が板状部材140aの+X方向を向いている面と接続されていることにより、第1フィン141a、142a、143a、144a、145a及び146aと熱的に接続されている。また、第2フィン147dは、第1フィン141a、142a、143a、144a、145a及び146aから見て同じ側に設けられている。
また、取付面11Fに平行な方向において、板状部材140aを基準とした第2フィン147dの長さが、板状部材140aを基準とした第1フィン141a、142a、143a、144a、145a及び146aの長さよりも長い。例えば、図8に示すように、取付面11Fに平行な+X方向において、板状部材140aのうち+X方向を向いている面を基準とした第2フィン147dの長さL2が、板状部材140aのうち+X方向を向いている面を基準とした第1フィン141a、142a、143a、144a、145a及び146aの長さL1よりも長い。
以上、第4実施形態に係る電気機器1dについて説明した。電気機器1dが備える放熱器14dでは、取付面11Fに平行な方向において、板状部材140aを基準とした第2フィン147dの長さL2が、板状部材140aを基準とした第1フィン141a、142a、143a、144a、145a及び146aの長さL1よりも長くなっている。
これにより、基板11の取付面11Fと放熱器14dとが接触する面積が大きくなる。したがって、電気機器1dは、外部から振動、衝撃等の外部応力が加わった際における放熱器14aの振動を抑制し、電子部品12及び電子部品13が破損してしまう事態を回避し易くすることができる。
なお、上述した第1実施形態から第4実施形態では、放熱器14a、14c又は14dと取付部材15とが別々の部品である場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。すなわち、取付部材15は、放熱器14a、14c又は14dと一体的に形成されていてもよい。取付部材15と、放熱器14a、14c又は14dとを一体的に形成する方法としては、例えば、ダイカストが挙げられる。例えば、取付部材15は、上述した第1フィン141aと一体的に形成される。或いは、取付部材15は、上述した第2フィン141cと一体的に形成される。
以上、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明したが、具体的な構成が上述した実施形態に限られるわけではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲での設計変更等も含まれる。
1a,1b,1c,1d…電気機器、11…基板、11F…取付面、12,13…電子部品、121…本体部、122,123,124,132,133,134…端子、14a,14c,14d…放熱器、140a…板状部材、141a,142a,143a,144a,145a,146a…第1フィン、147a,147c,147d…第2フィン、147H…孔、1411a…平板部、1412a,1414a…支持部、1413a…側板部、15…取付部材、151…挿入部、152…平板部、1521,1522…貫通孔、1523,1524…脚部、16…電子部品固定部、161…押圧部材、162,163…ネジ、172,173,174,182,183,184…導体箔、19…第1部材、20…第2部材、H…高さ、L1,L2…長さ、T1…厚み

Claims (15)

  1. 基板と、
    前記基板に取り付けられた電子部品と、
    少なくとも一枚の第1フィンと、前記第1フィンと対向し、前記第1フィンと熱的に接続されており、いずれの前記第1フィンよりも前記基板への取付面に近い位置に設けられている一枚の第2フィンと、前記第1フィンの一部又は前記第2フィンの一部であって、前記取付面を基準とした高さが前記第1フィンの厚みよりも高い部分に、前記基板に取り付けるための取付部材の一端が取り付けられ、前記電子部品と熱的に接続される放熱器と、
    を備える電気機器。
  2. 前記取付部材は、前記第1フィンに一端が取り付けられ、前記基板に他端が取り付けられている、
    請求項1に記載の電気機器。
  3. 前記取付部材は、前記第1フィンの一端と一体的に形成されている、
    請求項2に記載の電気機器。
  4. 前記取付部材は、二枚の前記第1フィンに挟まれている空間又は前記第1フィンと前記第2フィンとに挟まれている空間を覆う平板部に形成された貫通孔を備える、
    請求項1から3のいずれか一つに記載の電気機器。
  5. 前記第2フィンは、前記第1フィンよりも厚く、
    前記取付部材は、前記第2フィンに一端が取り付けられ、前記基板に他端が取り付けられている、
    請求項1に記載の電気機器。
  6. 前記取付部材は、前記第2フィンの一端と一体的に形成されている、
    請求項5に記載の電気機器。
  7. 前記第2フィンは、前記取付面と熱的に接続されている、
    請求項1から6のいずれか一つに記載の電気機器。
  8. 前記第2フィンは、前記取付面と接している、
    請求項7に記載の電気機器。
  9. 前記第2フィンと前記取付面との間に挟まれており、熱伝導性及び絶縁性を有する第1部材を更に備える、
    請求項7に記載の電気機器。
  10. 前記基板には、前記取付面と対向する導体箔が埋め込まれており、
    前記第2フィンは、前記取付面に垂直な方向において、少なくとも一部が前記導体箔と重なっている、
    請求項1から9のいずれか一つに記載の電気機器。
  11. 前記導体箔は、前記電子部品の端子に電気的に接続されている配線である、
    請求項10に記載の電気機器。
  12. 前記基板は、高放熱基板である、
    請求項1から11のいずれか一つに記載の電気機器。
  13. 前記電子部品と前記放熱器との間に挟まれており、熱伝導性及び絶縁性を有する第2部材を更に備える、
    請求項1から12のいずれか一つに記載の電気機器。
  14. 前記基板の前記取付面に対して垂直に配置され、前記第1フィン及び前記第2フィンが熱的に接続されている板状部材を更に備え、
    前記取付面に平行な方向において、前記板状部材を基準とした前記第2フィンの長さが、前記板状部材を基準とした前記第1フィンの長さよりも長い、
    請求項1から13のいずれか一つに記載の電気機器。
  15. 少なくとも一枚の第1フィンと、前記第1フィンと対向し、前記第1フィンと熱的に接続されており、全ての前記第1フィンから見て同じ側に設けられている一枚の第2フィンと、前記第1フィンの一部又は前記第2フィンの一部であって、基板への取付面を基準とした高さが前記第1フィンの厚みよりも高い部分に、前記基板に取り付けるための取付部材の一端が取り付けられる放熱器。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN210042640U (zh) * 2018-12-29 2020-02-07 台达电子企业管理(上海)有限公司 电子设备及其功率模块
WO2021111493A1 (ja) * 2019-12-02 2021-06-10 三菱電機株式会社 ヒートシンク

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0541196U (ja) * 1991-03-29 1993-06-01 富士通電装株式会社 ヒートシンクの支持構造
JPH0577990U (ja) * 1992-03-30 1993-10-22 太陽誘電株式会社 発熱性混成集積回路装置
US5969946A (en) * 1996-12-24 1999-10-19 Hon Hai Precision Ind. Co., Ltd. Heat dissipating electrical apparatus
JP2010021387A (ja) * 2008-07-11 2010-01-28 Furukawa Electric Co Ltd:The ヒートシンク
JP2015153901A (ja) * 2014-02-14 2015-08-24 三洋テクノソリューションズ鳥取株式会社 ヒートシンク及びそれを備えた電気機器
US20160057891A1 (en) * 2013-05-03 2016-02-25 Schneider Electric USA, Inc. Heat sink and method of assemblying
WO2017145784A1 (ja) * 2016-02-22 2017-08-31 株式会社オートネットワーク技術研究所 回路構成体

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4707726A (en) * 1985-04-29 1987-11-17 United Technologies Automotive, Inc. Heat sink mounting arrangement for a semiconductor
JPH0412686Y2 (ja) 1987-02-16 1992-03-26
US5450284A (en) * 1994-02-17 1995-09-12 Spacelabs Medical, Inc. Heat sink and transistor retaining assembly
WO1997014184A1 (en) * 1995-10-13 1997-04-17 Thermalloy, Inc. Solderable transistor clip and heat sink
US5815371A (en) * 1996-09-26 1998-09-29 Dell U.S.A., L.P. Multi-function heat dissipator
US6075703A (en) * 1997-03-26 2000-06-13 Samsung Electronics Co., Ltd. Heat sink assembly
US6740968B2 (en) * 2001-03-12 2004-05-25 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Power source unit for driving magnetron and heatsink to be mounted on printed circuit board thereof
US20020145854A1 (en) * 2001-04-06 2002-10-10 Chieh-Wei Lin Composite heat-dissipating structure
AT411125B (de) * 2001-04-12 2003-09-25 Siemens Ag Oesterreich Halteelement für elektrische bauteile zur montage auf schaltungsträgern
US7021365B2 (en) * 2002-08-15 2006-04-04 Valere Power, Inc. Component to heat sink spring clip method and apparatus
KR20040038527A (ko) * 2002-11-01 2004-05-08 삼성전자주식회사 소자용 방열부재 및 이를 구비한 회로기판과 플라즈마디스플레이 패널조립체
US20050264998A1 (en) * 2004-05-25 2005-12-01 3M Innovative Properties Company Heat sink assembly
JP3139856U (ja) 2007-12-11 2008-03-06 水谷電機工業株式会社 放熱器固定用板端子
JP5728865B2 (ja) * 2010-01-07 2015-06-03 株式会社リコー 放熱機構、及び放熱板の支え金具
JP5609596B2 (ja) * 2010-12-01 2014-10-22 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 熱源素子と熱伝導性部材との固定構造、及び熱源素子と熱伝導性部材との固定方法
US8893770B2 (en) * 2011-07-29 2014-11-25 Schneider Electric It Corporation Heat sink assembly for electronic components
KR101288220B1 (ko) * 2011-11-03 2013-07-18 삼성전기주식회사 히트 싱크
JP2013243264A (ja) * 2012-05-21 2013-12-05 Yaskawa Electric Corp 電子部品取付モジュールおよび電力変換装置
CN104684337B (zh) * 2013-11-26 2017-12-22 台达电子企业管理(上海)有限公司 电子装置及其组装方法
JP6182474B2 (ja) * 2014-02-13 2017-08-16 オムロンオートモーティブエレクトロニクス株式会社 電子部品の固定構造および固定方法
JP6582718B2 (ja) * 2015-08-18 2019-10-02 富士電機株式会社 電子電気機器
CN108990251B (zh) * 2017-06-02 2020-12-25 台达电子工业股份有限公司 印刷电路板组装结构及其组装方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0541196U (ja) * 1991-03-29 1993-06-01 富士通電装株式会社 ヒートシンクの支持構造
JPH0577990U (ja) * 1992-03-30 1993-10-22 太陽誘電株式会社 発熱性混成集積回路装置
US5969946A (en) * 1996-12-24 1999-10-19 Hon Hai Precision Ind. Co., Ltd. Heat dissipating electrical apparatus
JP2010021387A (ja) * 2008-07-11 2010-01-28 Furukawa Electric Co Ltd:The ヒートシンク
US20160057891A1 (en) * 2013-05-03 2016-02-25 Schneider Electric USA, Inc. Heat sink and method of assemblying
JP2015153901A (ja) * 2014-02-14 2015-08-24 三洋テクノソリューションズ鳥取株式会社 ヒートシンク及びそれを備えた電気機器
WO2017145784A1 (ja) * 2016-02-22 2017-08-31 株式会社オートネットワーク技術研究所 回路構成体

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