JP4036593B2 - 放熱板取付構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体と放熱板と固定ピンとからなる放熱板取付構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の放熱板取付構造は、図８に示すように半導体の固定用にビスを用いた取付構造であり、半導体の取付穴を放熱板のビス穴に一致させてから、ビスをドライバーで回転させて放熱板に挿入し、半導体を放熱板に取付けていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の放熱板取付構造においては、放熱板に半導体をビス止めする際、半導体の取付穴を放熱板のビス穴に一致させる位置決め作業に時間を要する上、ビスを回転挿入する際、ビス頭が半導体に接して回転が止まるまでの間、作業を続けなければならず、作業時間が長くなるという問題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の課題を解決したものであり、半導体の放熱板取付構造において、
該放熱板１にスリット４を入れて花弁状とした環状突起２を設け、該環状突起２の外径を上記半導体９の取付穴１１の内径より小さくし、かつ、該環状突起２の内径を上記半導体９に挿入される固定ピン脚部６の最大径より小さくし、該環状突起２の外周部を半導体９の取付穴１１に嵌合させ、かつ、内周部に上記半導体９の固定ピン５を挿入し固定したことを特徴とする半導体の放熱板取付構造である。
【０００５】
また、上記環状突起２の外径は、上記半導体９の取付穴１１の内径より１０〜５０％小さくし、かつ、環状突起２の内径は、上記半導体９に挿入される固定ピン脚部６の最大径より１０〜２０％小さくしたことを特徴とする半導体の放熱板取付構造である。
さらに、上記固定ピン脚部６に段差部１３および／または太径部を形成し、該段差部１３および／または太径部１２が上記環状突起２の底部と嵌合して半導体９を固定することを特徴とする半導体の放熱板取付構造である。
そして、上記固定ピン脚部６には、該固定ピン５の挿入方向にスリット１４が設けられていることを特徴とする半導体の放熱板取付構造である。
また、上記固定ピン脚部６を中空に形成したことを特徴とする放熱板取付構造である。
さらに、上記固定ピン５の材質が鉄、ステン、または鉄合金であることを特徴とする放熱板取付構造である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
半導体を取付ける放熱板１に環状突起２を設け、該環状突起２の外径は半導体取付け穴の内径より１０〜５０％小さくし、該環状突起２の内径は、上記半導体９に挿入される固定ピン脚部６の最大径より１０〜２０％小さくし、該環状突起２にスリットを設けて花弁状とし、該環状突起２の外周部を半導体の取付穴１１に嵌合させ、かつ、内周部に上記半導体の固定ピン５を挿入し、固定する。
上記構成により、半導体９の取付穴と、放熱板１の環状突起２と固定ピン５とを正確に位置合わせして嵌合させることができ、固定ピン５を環状突起２のピン挿入穴３に差し込むだけで簡単かつ確実に半導体９を放熱板１に固定でき、かつ、ピン抜けも防止することができるので、従来のビス固定の場合と比べて格段に作業性を改善することができる。
【０００７】
【実施例】
図１は本発明の一実施例による放熱板取付構造であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は右側面図である。図２は図１の放熱板１に半導体９をピン固定した本発明による放熱板取付構造であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は右側面図である。図３は本発明による放熱板取付構造の突起２の拡大図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ’断面図である。
図４は、本発明の一実施例の放熱板取付構造の組立説明図であり、（ａ）は固定ピン挿入前、（ｂ）は固定ピン５を挿入し固定した後の放熱板取付構造である。また、（ｃ）は固定ピンの正面図、（ｄ）は底面図である。該環状突起２の外径は、半導体９の取付穴１１の内径より１０〜５０％小さくし、該環状突起２の内径は、固定ピン脚部５の最大径より１０〜２０％小さくした。図４のピン５の頭部８は円形になっているが、半導体を固定できる構造であれば、どのような形でも良い。
図４において、半導体の取付穴１１と放熱板の環状突起２との位置を合わせ、固定ピン５を環状突起のピン挿入穴３に差し込むだけで図４（ａ）、（ｂ）の取付構造の断面拡大図のように、環状突起２の弾撥力によって固定ピン５を放熱板に係止できるので半導体９を容易かつ確実に放熱板に固定でき、作業性を高めることができる。
【０００８】
なお、ここで、図４の放熱板取付構造について、環状突起２の外径を半導体取付穴１１の内径より５〜６０％の範囲で小さくし、また、環状突起２の内径を、半導体９に挿入される固定ピン脚部６の最大径より５〜２５％の範囲で小さくし、（イ）固定ピン５の環状突起２への挿入しやすさ、および（ロ）環状突起２の半導体９の取付穴への嵌合度を作業性の面から調査し、〔表１〕のとおり、５段階に分けて評価した。その結果を〔表２〕に示す。
【０００９】
【表１】
【００１０】
【表２】
【００１１】
上記の〔表２〕から明らかなように、（イ）固定ピン５の環状突起２への挿入しやすさ、および（ロ）環状突起２の半導体９の取付穴１１への嵌合度の両面から最適範囲を考慮すると、〔表２〕の太枠の黒塗り部分（３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ：４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ）のようになり、環状突起２の外径は、半導体９の取付穴１１の内径より１０〜５０％小さく、また、環状突起２の内径は、半導体９に挿入される固定ピン脚部６の最大径より１０〜２０％小さい範囲が適当であり、当該範囲を外れると、環状突起２への固定ピン５の挿入がしにくくなるか、または、環状突起２への半導体の取付穴１１の嵌合がゆるくなるという不具合が生ずる。
【００１２】
図５は本発明の他の実施例であり、固定ピン脚部６に太径部を形成するとともに、固定ピン５の挿入方向にスリット１４を設け、固定ピン５を環状突起２に挿入し易くし、かつ太径部１２が環状突起２に嵌合することで、固定ピン５が放熱板に確実に係止できるようにしたものである。
図６は本発明の他の実施例であり、固定ピン脚部６に太径部１２を設けるとともに脚部を中空にし、かつスリットを設け、固定ピン５を環状突起２に挿入し易くし、かつ太径部１２が環状突起２に嵌合することで、固定ピン５が放熱板に確実に係止できるようにしたものである。
図７は、本発明の他の実施例であり、固定ピン脚部６に段差部１３を形成するとともに、固定ピン５の挿入方向にスリット１４を設け、固定ピン５を環状突起２に挿入し易くし、かつ段差部１３が環状突起２に嵌合することで、固定ピン５が放熱板に確実に係止できるようにしたものである。
なお、固定ピンの材質は鉄、ステン、または鉄合金とした。
【００１３】
上記のように構成した固定ピンを使用して、半導体を放熱板に取付けたもの３０個について、下記条件により振動試験を行って、ピン抜けの発生数を調査し、併せて取付けの所要時間についても比較した。なお、ここで、環状突起２の外径は半導体の取付穴の内径より２０〜４０％の範囲で小さくし、また、環状突起２の内径は固定ピン脚部６の最大径より１０〜２０％の範囲で小さくし、適度な範囲（表２の３Ｂ、３Ｃ、４Ｂ、４Ｃ）に入るように調整した。
（１）振動試験
▲１▼振動数 １０〜５５Ｈｚ
▲２▼変位振幅 ３ｍｍ
▲３▼加速度 ２．５Ｇ
▲４▼試験時間 Ｘ、Ｙ、Ｚ方向各１ｈずつ合計３ｈ
上記の試験結果を、下記の〔表３〕に示す。
【００１４】
【表３】
【００１５】
上記の〔表３〕より明らかなように、本発明の実施例１〜４による放熱板取付構造は、ピン抜けの発生が皆無であり、また、取付けの所要時間も従来例と比較して著しく短縮されている。
また、固定ピンの材質を鉄、ステン、または鉄合金とすることにより、強靱で弾撥力の大きなものとなるため、半導体の放熱板への取付けが強固かつ確実にできる。
【００１６】
【発明の効果】
上記したように、本発明の放熱板取付け装置は、半導体の取付穴と放熱板の環状突起との位置合わせが容易であり、かつ、固定ピンを半導体の取付穴から放熱板の環状突起のピン挿入穴に差し込むだけで半導体を放熱板に容易かつ確実に固定できるので、作業性を高めることができ、かつピン抜けのおそれもないので、取付けが確実なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の放熱板であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は右側面図である。
【図２】本発明の放熱板に半導体を取付けた放熱板装置であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は右側面図である。
【図３】本発明の放熱板の環状突起の拡大図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ’断面図である。
【図４】本発明の一実施例の放熱板装置の組立説明図であり、（ａ）は固定ピン挿入前、（ｂ）は固定ピンを挿入し固定した後の放熱板装置、（ｃ）は固定ピンの正面図、（ｄ）は固定ピンの底面図である。
【図５】本発明の他の実施例の放熱板取付構造により半導体を固定した説明図である。
【図６】本発明の他の実施例の放熱板取付構造により半導体を固定した説明図である。
【図７】本発明の他の実施例の放熱板取付構造により半導体を固定した説明図である。
【図８】従来の放熱板取付構造である。
【符号の説明】
１ 放熱板
２ 環状突起
３ ピン挿入穴
４ スリット
５ 固定ピン
６ 固定ピン脚部
７ 固定ピン頭部
８ 固定板
９ 半導体
１０ ビス
１１ 半導体取付穴
１２ 太径部
１３ 段差部
１４ スリット
１５ 中空部
Ｒ１ 環状突起外径
ｒ１ 環状突起内径
Ｒ２ 固定ピン頭部外径
Ｒ３ 固定ピン脚部外径
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体と放熱板と固定ピンとからなる放熱板取付構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の放熱板取付構造は、図８に示すように半導体の固定用にビスを用いた取付構造であり、半導体の取付穴を放熱板のビス穴に一致させてから、ビスをドライバーで回転させて放熱板に挿入し、半導体を放熱板に取付けていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の放熱板取付構造においては、放熱板に半導体をビス止めする際、半導体の取付穴を放熱板のビス穴に一致させる位置決め作業に時間を要する上、ビスを回転挿入する際、ビス頭が半導体に接して回転が止まるまでの間、作業を続けなければならず、作業時間が長くなるという問題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の課題を解決したものであり、半導体の放熱板取付構造において、
該放熱板１にスリット４を入れて花弁状とした環状突起２を設け、該環状突起２の外径を上記半導体９の取付穴１１の内径より小さくし、かつ、該環状突起２の内径を上記半導体９に挿入される固定ピン脚部６の最大径より小さくし、該環状突起２の外周部を半導体９の取付穴１１に嵌合させ、かつ、内周部に上記半導体９の固定ピン５を挿入し固定したことを特徴とする半導体の放熱板取付構造である。
【０００５】
また、上記環状突起２の外径は、上記半導体９の取付穴１１の内径より１０〜５０％小さくし、かつ、環状突起２の内径は、上記半導体９に挿入される固定ピン脚部６の最大径より１０〜２０％小さくしたことを特徴とする半導体の放熱板取付構造である。
さらに、上記固定ピン脚部６に段差部１３および／または太径部を形成し、該段差部１３および／または太径部１２が上記環状突起２の底部と嵌合して半導体９を固定することを特徴とする半導体の放熱板取付構造である。
そして、上記固定ピン脚部６には、該固定ピン５の挿入方向にスリット１４が設けられていることを特徴とする半導体の放熱板取付構造である。
また、上記固定ピン脚部６を中空に形成したことを特徴とする放熱板取付構造である。
さらに、上記固定ピン５の材質が鉄、ステン、または鉄合金であることを特徴とする放熱板取付構造である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
半導体を取付ける放熱板１に環状突起２を設け、該環状突起２の外径は半導体取付け穴の内径より１０〜５０％小さくし、該環状突起２の内径は、上記半導体９に挿入される固定ピン脚部６の最大径より１０〜２０％小さくし、該環状突起２にスリットを設けて花弁状とし、該環状突起２の外周部を半導体の取付穴１１に嵌合させ、かつ、内周部に上記半導体の固定ピン５を挿入し、固定する。
上記構成により、半導体９の取付穴と、放熱板１の環状突起２と固定ピン５とを正確に位置合わせして嵌合させることができ、固定ピン５を環状突起２のピン挿入穴３に差し込むだけで簡単かつ確実に半導体９を放熱板１に固定でき、かつ、ピン抜けも防止することができるので、従来のビス固定の場合と比べて格段に作業性を改善することができる。
【０００７】
【実施例】
図１は本発明の一実施例による放熱板取付構造であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は右側面図である。図２は図１の放熱板１に半導体９をピン固定した本発明による放熱板取付構造であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は右側面図である。図３は本発明による放熱板取付構造の突起２の拡大図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ’断面図である。
図４は、本発明の一実施例の放熱板取付構造の組立説明図であり、（ａ）は固定ピン挿入前、（ｂ）は固定ピン５を挿入し固定した後の放熱板取付構造である。また、（ｃ）は固定ピンの正面図、（ｄ）は底面図である。該環状突起２の外径は、半導体９の取付穴１１の内径より１０〜５０％小さくし、該環状突起２の内径は、固定ピン脚部５の最大径より１０〜２０％小さくした。図４のピン５の頭部８は円形になっているが、半導体を固定できる構造であれば、どのような形でも良い。
図４において、半導体の取付穴１１と放熱板の環状突起２との位置を合わせ、固定ピン５を環状突起のピン挿入穴３に差し込むだけで図４（ａ）、（ｂ）の取付構造の断面拡大図のように、環状突起２の弾撥力によって固定ピン５を放熱板に係止できるので半導体９を容易かつ確実に放熱板に固定でき、作業性を高めることができる。
【０００８】
なお、ここで、図４の放熱板取付構造について、環状突起２の外径を半導体取付穴１１の内径より５〜６０％の範囲で小さくし、また、環状突起２の内径を、半導体９に挿入される固定ピン脚部６の最大径より５〜２５％の範囲で小さくし、（イ）固定ピン５の環状突起２への挿入しやすさ、および（ロ）環状突起２の半導体９の取付穴への嵌合度を作業性の面から調査し、〔表１〕のとおり、５段階に分けて評価した。その結果を〔表２〕に示す。
【０００９】
【表１】
【表２】
上記の〔表２〕から明らかなように、（イ）固定ピン５の環状突起２への挿入しやすさ、および（ロ）環状突起２の半導体９の取付穴１１への嵌合度の両面から最適範囲を考慮すると、〔表２〕の太枠の黒塗り部分（３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ：４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ）のようになり、環状突起２の外径は、半導体９の取付穴１１の内径より１０〜５０％小さく、また、環状突起２の内径は、半導体９に挿入される固定ピン脚部６の最大径より１０〜２０％小さい範囲が適当であり、当該範囲を外れると、環状突起２への固定ピン５の挿入がしにくくなるか、または、環状突起２への半導体の取付穴１１の嵌合がゆるくなるという不具合が生ずる。
【００１２】
図５は本発明の他の実施例であり、固定ピン脚部６に太径部を形成するとともに、固定ピン５の挿入方向にスリット１４を設け、固定ピン５を環状突起２に挿入し易くし、かつ太径部１２が環状突起２に嵌合することで、固定ピン５が放熱板に確実に係止できるようにしたものである。
図６は本発明の他の実施例であり、固定ピン脚部６に太径部１２を設けるとともに脚部を中空にし、かつスリットを設け、固定ピン５を環状突起２に挿入し易くし、かつ太径部１２が環状突起２に嵌合することで、固定ピン５が放熱板に確実に係止できるようにしたものである。
図７は、本発明の他の実施例であり、固定ピン脚部６に段差部１３を形成するとともに、固定ピン５の挿入方向にスリット１４を設け、固定ピン５を環状突起２に挿入し易くし、かつ段差部１３が環状突起２に嵌合することで、固定ピン５が放熱板に確実に係止できるようにしたものである。
なお、固定ピンの材質は鉄、ステン、または鉄合金とした。
【００１３】
上記のように構成した固定ピンを使用して、半導体を放熱板に取付けたもの３０個について、下記条件により振動試験を行って、ピン抜けの発生数を調査し、併せて取付けの所要時間についても比較した。なお、ここで、環状突起２の外径は半導体の取付穴の内径より２０〜４０％の範囲で小さくし、また、環状突起２の内径は固定ピン脚部６の最大径より１０〜２０％の範囲で小さくし、適度な範囲（表２の３Ｂ、３Ｃ、４Ｂ、４Ｃ）に入るように調整した。
（１）振動試験
▲１▼振動数 １０〜５５Ｈｚ
▲２▼変位振幅 ３ｍｍ
▲３▼加速度 ２．５Ｇ
▲４▼試験時間 Ｘ、Ｙ、Ｚ方向各１ｈずつ合計３ｈ
上記の試験結果を、下記の〔表３〕に示す。
【００１４】
【表３】
上記の〔表３〕より明らかなように、本発明の実施例１〜４による放熱板取付構造は、ピン抜けの発生が皆無であり、また、取付けの所要時間も従来例と比較して著しく短縮されている。
また、固定ピンの材質を鉄、ステン、または鉄合金とすることにより、強靱で弾撥力の大きなものとなるため、半導体の放熱板への取付けが強固かつ確実にできる。
【００１６】
【発明の効果】
上記したように、本発明の放熱板取付け装置は、半導体の取付穴と放熱板の環状突起との位置合わせが容易であり、かつ、固定ピンを半導体の取付穴から放熱板の環状突起のピン挿入穴に差し込むだけで半導体を放熱板に容易かつ確実に固定できるので、作業性を高めることができ、かつピン抜けのおそれもないので、取付けが確実なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の放熱板であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は右側面図である。
【図２】本発明の放熱板に半導体を取付けた放熱板装置であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は右側面図である。
【図３】本発明の放熱板の環状突起の拡大図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ’断面図である。
【図４】本発明の一実施例の放熱板装置の組立説明図であり、（ａ）は固定ピン挿入前、（ｂ）は固定ピンを挿入し固定した後の放熱板装置、（ｃ）は固定ピンの正面図、（ｄ）は固定ピンの底面図である。
【図５】本発明の他の実施例の放熱板取付構造により半導体を固定した説明図である。
【図６】本発明の他の実施例の放熱板取付構造により半導体を固定した説明図である。
【図７】本発明の他の実施例の放熱板取付構造により半導体を固定した説明図である。
【図８】従来の放熱板取付構造である。
【符号の説明】
１ 放熱板
２ 環状突起
３ ピン挿入穴
４ スリット
５ 固定ピン
６ 固定ピン脚部
７ 固定ピン頭部
８ 固定板
９ 半導体
１０ ビス
１１ 半導体取付穴
１２ 太径部
１３ 段差部
１４ スリット
１５ 中空部
Ｒ１ 環状突起外径
ｒ１ 環状突起内径
Ｒ２ 固定ピン頭部外径
Ｒ３ 固定ピン脚部外径
Claims (6)
- 半導体の放熱板取付構造において、
該放熱板にスリットを入れて花弁状とした環状突起を設け、該環状突起の外径を上記半導体の取付穴の内径より小さくし、かつ、該環状突起の内径を上記半導体に挿入される固定ピン脚部の最大径より小さくし、該環状突起の外周部を半導体の取付穴に嵌合させ、かつ、内周部に上記半導体の固定ピンを挿入し固定したことを特徴とする半導体の放熱板取付構造。 - 上記環状突起の外径は、上記半導体の取付穴の内径より１０〜５０％小さくし、かつ、環状突起の内径は、上記半導体に挿入される固定ピン脚部の最大径より１０〜２０％小さくしたことを特徴とする請求項１記載の半導体の放熱板取付構造。
- 上記固定ピン脚部に段差部および／または太径部を形成し、該段差部または太径部が上記環状突起の底部と嵌合して半導体を固定することを特徴とする請求項１記載の半導体の放熱板取付構造。
- 上記固定ピン脚部には、該固定ピンの挿入方向にスリットが設けられていることを特徴とする請求項１〜３記載の半導体の放熱板取付構造。
- 上記固定ピン脚部を中空に形成したことを特徴とする請求項１〜４記載の放熱板取付構造。
- 上記固定ピンの材質が鉄、ステン、または鉄合金であることを特徴とする請求項１〜５記載の放熱板取付構造。
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