JP2504608Y2 - 半導体素子の放熱構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 概要 本考案は、電力増幅用集積回路などのような半導体素
子を放熱部材によつて放熱し、ケースに固定されている
配線基板に半導体素子を接続して取付けると共に放熱部
材をそのケースに固定するための構造に関する。

配線基板上には半導体素子用保持部材を立設して固定
し、この半導体素子用保持部材と放熱部材との間に半導
体素子を挟持し、放熱部材には、放熱部材用保持部材を
固定し、この放熱部材用保持部材は、ケーズに、半導体
素子の方向に移動変位可能に、かつその厚み方向に垂直
な軸線回りに角変位可能に固定する。したがつて半導体
素子を保持用部材と放熱部材との間でピツタリと密着し
て放熱効果を向上させることができ、しかも半導体素子
のリード端子などに無理な力が作用することがなく、そ
のためその半導体素子のリード端子を接続する半田にク
ラツクが生じることがない。

産業上の利用分野 本考案はたとえば電子機器の電力増幅用集積回路など
のような半導体素子の放熱構造に関する。

従来の技術 典型的な先行技術は第６図に示されている。車載用音
響機器などにおいて、印刷配線基板１には電力増幅用集
積回路２が設けられ、このリード端子３には半田４によ
つて配線基板１に接続される。この配線基板１上には保
持部材５が立設されて固定される。ケーシング６にはボ
ルト７によつて放熱部材８が立設されて固定されてい
る。この放熱部材８にはボルト９が挿通し、このボルト
９は保持部材５のねじ孔に螺合し、ボルト９を締め付け
て、放熱部材８に集積回路２を密着して、放熱効果を向
上する。

考案が解決しようとする課題 このような先行技術では、配線基板１はケーシング６
に固定されており、このケーシング６にはボルト７によ
つて放熱部材８が固定されており、したがつて保持部材
５と放熱部材８とを高精度で位置決めして取付けること
が困難であり、集積回路２と放熱部材８との間に隙間ｄ
を生じやすい。ボルト９を強固にねじ締めして集積回路
２を第４図の右方に変位して放熱部材８に密着させる
と、前記間隔ｄが比較的大きいときには、リード端子３
に大きな応力が作用し、半田４にクラツクなど発生する
おそれがある。

またリード端子３は配線基板１に半田４によつて直立
した姿勢で予め取付けられており、その後に、放熱部材
８にボルト９が挿通して、保持部材５との間に集積回路
２を挟持するようにしているので、集積回路２が傾いた
状態で配線基板１に半田付けされて立設されている状態
で、ボルト９を強固に締め付けると、リード端子３が傾
き、このことによつて半田４にクラツクなどを生じるお
それがある。

本考案の目的は、電力増幅用集積回路などのような半
導体素子を、そのリード端子などに不所望な応力を発生
させることなく、十分に放熱効果を行うことができるよ
うにした半導体素子の放熱構造を提供することである。

課題を解決するための手段 本考案は、配線基板上に半導体素子用保持部材を立設
して固定し、 放熱部材を、放熱部材用保持部材に固定し、 半導体素子用保持部材と放熱部材との間に、配線基板
に接続される半導体素子を挟持して固定し、 配線基板が固定されるケースに、放熱部材用保持部材
を、半導体素子の厚み方向に移動変位可能に、かつ厚み
方向に垂直な軸線まわりに角変位可能に固定することを
特徴とする半導体素子の放熱構造である。

作用 本考案に従えば、電力増幅用半導体集積回路などのよ
うな半導体素子は配線基板に電気的に接続され、この配
線基板上に、半導体素子用保持部材を立設して固定し、
放熱部材を、放熱部材用保持部材に固定し、半導体素子
は半導体素子用保持部材と放熱部材との間に挟持して固
定し、これによつて半導体素子からの熱は放熱部材に熱
が伝達され、十分な放熱効果が達成される。

この配線基板は、ケースに固定され、放熱部材用保持
部材もまたケースに固定され、この放熱部材用保持部材
は、半導体素子の厚み方向に移動変位可能であり、しか
もその厚み方向に垂直な軸線回りに角変位可能であり、
これによつて配線基板に接続されている半導体素子のリ
ード端子などに無理な力が作用することを防ぐことがで
きる。半導体素子用保持部材は、半導体素子がその半導
体素子用保持部材と放熱部材との間で挟持される際に、
半導体素子に部分的に大きな力が作用することを防ぎ、
その挟圧時の圧縮応力を低下して半導体素子を保護する
働きをする。

実施例 第１図は、本考案の一実施例の分解斜視図である。自
動車に搭載される車載用音響再生装置において、音響信
号を電力増幅してスピーカを駆動する電力増幅用半導体
集積回路などの半導体素子11,12は、アルミニウムなど
から成る平板状の放熱部材13によつて放熱される。放熱
印刷配線基板14上には、半導体素子用保持部材15が立設
して固定される。放熱部材13は、放熱用保持部材16に固
定される。半導体素子11,12は、保持部材15と放熱部材1
3との間に挟持して固定される。下ケース17には配線基
板14が固定され、保持部材19はこの下ケース17に固定さ
れる。下ケース17には上ケース18が固定される。保持部
材15,16と上下の各ケース17,18は金属製であり、組成加
工されて構成される。

第２図は第１図に示される実施例の縦断面図であり、
第３図はその構成を明瞭に示すための水平断面図であ
る。これの図面を参照して、下ケース17には支持突起19
が形成される。この支持突起19は下ケース17,底20を切
り起こして形成されており、支持突起19の肩部21に配線
基板14の下面が支持され、その上方に形成されたＬ字状
の係止部22は配線基板14に形成された係止孔23を挿通
し、この係止部22が湾曲されて、配線基板14が肩部21に
支持された状態で下ケース17に固定される。配線基板14
には係止孔25が形成される。この係止孔25には、半導体
素子用保持部材15のＬ字状の係止部26が挿通し、この係
止部26が組成変形されることによつて保持部材15が配線
基板14上に立設して固定される。保持部材15にはバーリ
ング加工によつて、半導体素子11,12に個別的に対応し
てねじ孔28,29が形成される。

放熱部材用保持部材16は、放熱部材13を固定するため
の枠状の取付部31と、この取付部31に連なる支持部32と
を有する。支持部32には、バーリング加工などによつて
ねじ孔33が形成される。取付部31には、ボルト挿通孔34
が形成される。

放熱部材13は、放熱部材本体35とその背後に突出して
延びる当接部36とを有し、この本体35と当接部36とにボ
ルト挿通孔37が挿通する。半導体素子11,12にはボルト
挿通孔38,39が形成される。半導体素子11,12のリード端
子41,42は配線基板14に形成された挿通孔43,44をそれぞ
れ挿通し、半田45（第２図参照）において、配線基板14
に形成された導体に半田付けされて電気的に接続され
る。一対のボルト47は、放熱部材13に形成されたボルト
挿通孔37を通り、さらに半導体素子11,12のボルト挿通
孔38,39を通り、保持部材15に形成されたねじ孔28,29に
螺合し、こうして保持部材15と放熱部材13との間に、半
導体素子11,12が挟持して固定される。保持部材15は、
ボルト47によつて締め付ける際に、半導体素子11,12に
部分的に大きな圧縮力が作用するのを防ぎ、これによつ
て半導体素子11,12が破損することが防がれる。当接部3
6は保持部材16の取付部31に形成されている矩形の窓49
を挿通して支持部材15側に突出している。

ボルト11は放熱部材13に形成されたボルト挿通孔52を
挿通し、保持部材16のねじ孔34に螺合し、こうして放熱
部材35、保持部材16に固定される。下ケース17の両側部
には、立ち上がつて延びる支持部53が形成され、この支
持部53には半導体素子11,12の厚み方向（第１図の左右
方向、第３図の上下方向）に延びる長孔54が形成され
る。ボルト55は、この長孔54を緩やかに挿通し、保持部
材16の支持部32に形成されたねじ孔33に螺合し、こうし
て保持部材16は下ケース17に固定される。こうして保持
部材16、したがつて放熱部材13は半導体素子11,12の厚
み方向（第２図の左右方向、第３図の上下方向）に長孔
54に沿つて移動変位可能であり、しかも、前記厚み方向
に垂直（第２図の紙面に垂直方向、第３図の左右方向）
である軸線回りに角変位可能である。これによつて放熱
部材13の当接部36と半導体素子11,12とが面接触し、ま
たこの半導体素子11,12は保持部材15に面接触し、しか
も半導体素子11,12のリード端子41,42が挿通孔43,44を
挿通して配線基板14に電気的に接続されて半田付けされ
た状態で、リード端子41,42に無理な力が作用すること
を防ぐことができる。

上ケース18には、外方に放熱部材13を露出する窓56が
形成されており、放熱効果が向上される。上ケース18に
は、ボルト挿通孔57が形成され、このボルト挿通孔57に
はボルト58が挿通し、このボルト58は、下ケース17の底
20から立ち上がつて形成された取付片59のバーリング加
工されたねじ孔60に螺合し、第４図の状態となる。この
ようにして上ケース18と下ケース17とを相互に取付け、
上ケース18を放熱部材13に取付ける構造ではないので、
放熱部材13に不所望な応力が作用することがなく、した
がつて半導体素子11,12にもまた不所望な応力が作用す
ることがなく、これによつてリード端子41,42に不所望
な応力の作用を防ぐことが可能になる。

第５図は、本考案の他の実施例の一部の分解斜視図で
ある。この実施例は前述の実施例に類似し対応する部分
には同一の参照符を付す。注目すべきはこの実施例では
放熱部材13に固定されている放熱部材用保持部材16aに
長孔14aが形成され、下ケース17aにはバーリング加工に
よつてねじ孔33aが形成され、ボルト55は長孔54aを挿通
してねじ孔33aに螺合する。このような構成によつても
また、放熱部材13と半導体素子用保持部材15との間に半
導体11,12を挟持し、ボルト47によつてこれらの各構成
要素13,11,12を固定し、しかもリード端子41,42が配線
基板14に半田付けされて電気的に接続された状態でこれ
らのリード端子41,42に不所望な応力を作用しない状態
とすることができる。

電力増幅用半導体集積回路などに代えて、その他の構
成を有する半導体素子であつてもよい。

考案の効果 以上のように本考案によれば、半導体素子が接続され
る配線基板はケースに固定され、この配線基板上に立設
して固定される半導体素子用保持部材と放熱部材との間
で、半導体素子を挟持して固定し、放熱部材は半導体素
子用保持部材に固定されており、この放熱部材用保持部
材は、半導体素子の厚み方向に移動変位可能であり、し
かもその厚み方向に垂直な軸線回りに角変位可能にして
各ケースに固定されるので、半導体素子を放熱部材に密
着して十分な放熱効果を達成させることができるように
した状態で、半導体素子のリード端子などに無理な力が
作用することを防ぎ、これによつて半導体素子と配線基
板の導体と接続する半田などに応力が作用したままにな
ることを防ぎ、これによつて半田にクラツクが生じるこ
とを防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の分解斜視図、第２図は第１
図に示される実施例の縦断面図、第３図はその実施例の
構成を明瞭に示すための水平断面図、第４図はその実施
例の背後から見た斜視図、第５図は本考案の他の実施例
の一部の分解斜視図、第６図は先行技術の断面図であ
る。 11,12…半導体素子、13…放熱部材、14…配線基板、15
…半導体素子用保持部材、16…放熱部材用保持部材、17
…下ケース、18…上ケース、41,42…リード端子

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】配線基板上に半導体素子用保持部材を立設
   して固定し、 放熱部材を、放熱部材用保持部材に固定し、 半導体素子用保持部材と放熱部材との間に、配線基板に
   接続される半導体素子を挟持して固定し、 配線基板が固定されるケースに、放熱部材用保持部材
   を、半導体素子の厚み方向に移動変位可能に、かつ厚み
   方向に垂直な軸線まわりに角変位可能に固定することを
   特徴とする半導体素子の放熱構造。