JP2804433B2 - パワー・トランジスタの固定方法 - Google Patents

パワー・トランジスタの固定方法

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JP2804433B2
JP2804433B2 JP1495394A JP1495394A JP2804433B2 JP 2804433 B2 JP2804433 B2 JP 2804433B2 JP 1495394 A JP1495394 A JP 1495394A JP 1495394 A JP1495394 A JP 1495394A JP 2804433 B2 JP2804433 B2 JP 2804433B2
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power transistor
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fixing
electrode
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雅則 兵藤
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ソニー・テクトロニクス株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、パワー・トランジスタ
の固定方法に関し、特に高い電圧を扱い、発熱量の多い
パワー・トランジスタを固定する場合に、沿面放電の危
険を低下させることができる固定方法に関する。
【0002】
【従来の技術】パワー・トランジスタなどの高電力素子
を回路基板に取り付ける際には、安全性を確保するため
に種々の条件をクリアする必要がある。その一つの条件
に、大きな電位差がある電極間での放電を防止するとい
うものがある。
【0003】図3を用いて放電の一種である沿面放電を
説明する。この図では、絶縁層3の一方の主面に板状電
極2を設け、他方の主面に小型電極1を当てている。こ
のとき両電極に交流電圧を加えると、小型電極1の接触
部から絶縁層3の面上に沿面放電が生じる。これは、放
電電流による電荷が絶縁層3の表面に蓄積し、交流電圧
の次の半波放電に寄与するからである。
【0004】図4は、パワー・トランジスタ18の基板
10への従来の固定方法を示す断面図である。パワー・
トランジスタ18は通常本体に穴が空いており、この穴
にねじ20を通して締めることにより回路基板10やヒ
ートシンク12に固定される。パワー・トランジスタ1
8は本体表面に電極(コレクタ電極)16(斜線で示
す)が設けられている。これは、主にパワー・トランジ
スタで発生する大きな熱を逃がすためである。熱伝導性
の良い絶縁シート14は、電極16とヒートシンク12
を絶縁すると同時に、パワー・トランジスタ18で発生
する熱を効率的にヒートシンク12に伝達する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ねじ20やヒートシン
ク12は通常接地されており、電極16との間には電位
差が存在する。この電位差が所定値より小さいときは、
図4に示した固定方法でも問題がない。しかし、電位差
が所定値を越える場合には上述の沿面放電等が起きる危
険があり、種々の安全規格(UL規格など)で求められ
ているように、ねじ20等と電極16との間の沿面距離
(電極16が設けられた面に沿った電極16に対するね
じ20及びヒートシンク12の距離)を充分に取る必要
がある。
【0006】そこで本発明の目的は、沿面距離を充分に
取ることができ、安全性の高いパワー・トランジスタの
固定方法を提供することである。本発明の他の目的は、
組立工程が簡素なパワー・トランジスタの固定方法を提
供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明のパワー
・トランジスタの固定方法では、基板上のパワー・トラ
ンジスタの固定位置の両脇に穴を設けて橋梁部を形成す
る。次に基板とヒートシンクでパワー・トランジスタを
挟み、橋梁部の両端部において基板とヒートシンクを互
いに固定することを特徴としている。このとき、ヒート
シンクとパワー・トランジスタの間に絶縁手段(絶縁シ
ート)を挟んでも良い。これによって、橋梁部がパワー
・トランジスタをヒートシンクに向けて圧接させるの
で、パワー・トランジスタで発生する熱を効率的にヒー
トシンクに伝達させることができる。また、パワー・ト
ランジスタ本体の穴にねじを通すして固定する必要がな
く、充分な沿面距離を取ることができる。
【0008】
【実施例】図1は、本発明の一好適実施例の分解斜視図
である。また図2は、図1の組立断面図である。なお、
図4と対応するものには同じ番号を付している。また、
図では、パワー・トランジスタが2個の場合を示してい
るが、本発明は1個について適用できる。もちろん、パ
ワー・トランジスタが2個以上の場合にも容易に拡張で
きる。
【0009】本発明によればパワー・トランジスタ18
は、基板10とヒートシンク12の間に挟まれる。ねじ
20は、パワー・トランジスタ18の穴に通さず、基板
10とヒートシンク12を固定することにより、間接的
にパワー・トランジスタ18を基板10とヒートシンク
12に固定する。パワー・トランジスタ18の本体の1
表面にある電極16は、ヒートシンク12側(図の上向
き)に向ける。この場合には、パワー・トランジスタ1
8とヒートシンク12との間に熱伝導性の良い絶縁シー
ト14を設ける。基板10の表面には接地された電極2
4が設けられ、ねじ20が電極24と接触して接地され
る。同様にヒートシンク12もねじ20を介して接地さ
れる。絶縁シート14の面積を広くすれば、電極16か
ら絶縁シート14の表面に沿ってヒートシンク12に至
るまでの沿面距離をそれだけ長くすることができる。な
お、絶縁シート14の代わりに、熱伝導性の良い絶縁層
をパワー・トランジスタ18に設けても良い。また、ヒ
ートシンク12に絶縁性の部材で形成すれば絶縁シート
は必要ない。
【0010】基板10上のねじ20a及び20bの間に
は、パワー・トランジスタ18を配置する橋梁部30が
形成される。橋梁部30を形成するため、橋梁部30の
両脇にねじ20a及び20bを通る軸方向に長い穴26
及び28が設けられる。図2を参照するとヒートシンク
12の凹部の長さhは、パワー・トランジスタ18、絶
縁シート14の厚さを加えた厚みより、わずかに低くな
っている。このため、ヒートシンク12をねじ20及び
22で基板10に固定すると、橋梁部30はパワー・ト
ランジスタ18に押されて湾曲する。よって、橋梁部3
0によりパワー・トランジスタ18には白抜きの矢印で
示した応力が働く。この応力によりパワー・トランジス
タ18は絶縁シート14に圧接される。即ち、橋梁部3
0はパワー・トランジスタ18をヒートシンク12に向
けて圧接している。このため、電極16からの熱が効率
的にヒートシンク12に伝達される。
【0011】図1及び図2から明かなように、パワー・
トランジスタ18を橋梁部30、特にその中央部に配置
することにより、橋梁部30の両端部にあるねじ20a
及び20bと電極16との沿面距離を大幅に長くするこ
とができ、安全規格を満たすことができる。
【0012】近年、表面実装(SMD)によって基板の
表面に電子部品を直接半田付けすることにより、機器の
小型化が行われている。この場合、基板に応力がかかる
と部品がはがれ落ちる危険がある。本発明によると、基
板10に設けた橋梁部30には応力がかかるが、この応
力は橋梁部30の両端部(固定部)にあるねじ20及び
22(固定手段)で終端し、基板の他の部分には応力が
及ばない。よって、表面実装で回路基板を製造する場合
にも問題なく使用できる。
【0013】本発明によれば、組立も比較的に容易で簡
素である。パワー・トランジスタを半田付けした後、基
板10にねじ20を挿入する。ねじ20は、基板10に
半田などで固定する。次に絶縁シート14及びヒートシ
ンク12をねじ22で締め付ければよい。これら工程で
は、夫々基板の一方の面に向かって作業すればよく、一
度に3つ以上の部品を支えながら作業する必要がないの
で、両手での作業が容易である。
【0014】
【発明の効果】本発明のパワー・トランジスタの固定方
法によれば、パワー・トランジスタ本体の穴にねじを通
して固定する必要がなく、充分な沿面距離を取ることが
できる。また、橋梁部がパワー・トランジスタをヒート
シンクに向けて圧接させるので、パワー・トランジスタ
で発生する熱を効率的にヒートシンクに伝達させること
ができる。しかも、橋梁部にかかる応力はその両端部
(固定部)で終端し、基板の他の部分には応力が及ばな
い。よって、表面実装で基板を製造する場合にも問題な
く使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一好適実施例の分解斜視図である。
【図2】図1の組立断面図である。
【図3】沿面放電を説明する図である。
【図4】パワー・トランジスタの従来の固定方法の一例
の断面図である。
【符号の説明】
10 回路基板 12 ヒートシンク 14 絶縁シート 16 電極 18 パワー・トランジスタ 20 ねじ 22 ねじ 24 電極 26 穴 28 穴 30 橋梁部

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板上のパワー・トランジスタの固定位
    置の両脇に穴を設けて橋梁部を形成し、 上記基板とヒートシンクで上記パワー・トランジスタを
    挟み、 上記橋梁部の両端部において上記基板と上記ヒートシン
    クを互いに固定することを特徴するパワー・トランジス
    タの固定方法。
  2. 【請求項2】 基板上のパワー・トランジスタの固定位
    置の両脇に穴を設けて橋梁部を形成し、 ヒートシンクと上記パワー・トランジスタの間に絶縁手
    段を挟み 上記基板と上記ヒートシンクで上記パワー・トランジス
    タを挟み、 上記橋梁部の両端部において上記基板と上記ヒートシン
    クを互いに固定することを特徴するパワー・トランジス
    タの固定方法。
  3. 【請求項3】 上記橋梁部の両端部において上記基板と
    上記ヒートシンクを互いに固定し、上記橋梁部で上記パ
    ワー・トランジスタを上記ヒートシンクに向けて圧接さ
    せることを特徴する請求項1又は2記載のパワー・トラ
    ンジスタの固定方法。
JP1495394A 1994-01-14 1994-01-14 パワー・トランジスタの固定方法 Expired - Lifetime JP2804433B2 (ja)

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JPH07212066A JPH07212066A (ja) 1995-08-11
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SE511103C2 (sv) * 1997-10-29 1999-08-02 Ericsson Telefon Ab L M Klämma för att fästa en effekttransistorenhet eller liknande mot ett kretskort
JP2011166024A (ja) 2010-02-12 2011-08-25 Toshiba Corp 電子機器
JP4988056B2 (ja) * 2011-09-22 2012-08-01 株式会社東芝 電子機器

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