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Info
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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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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power transistor
- heat sink
- substrate
- fixing
- electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Mounting Components In General For Electric Apparatus (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
- Die Bonding (AREA)
Description
【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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
・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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
の断面図である。
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)
- 【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。 - 【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。 - 【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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1495394A JP2804433B2 (ja) | 1994-01-14 | 1994-01-14 | パワー・トランジスタの固定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1495394A JP2804433B2 (ja) | 1994-01-14 | 1994-01-14 | パワー・トランジスタの固定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07212066A JPH07212066A (ja) | 1995-08-11 |
| JP2804433B2 true JP2804433B2 (ja) | 1998-09-24 |
Family
ID=11875346
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1495394A Expired - Lifetime JP2804433B2 (ja) | 1994-01-14 | 1994-01-14 | パワー・トランジスタの固定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2804433B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
-
1994
- 1994-01-14 JP JP1495394A patent/JP2804433B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07212066A (ja) | 1995-08-11 |
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