JP4255340B2 - Power supply heat dissipation structure - Google Patents
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Description
本発明は、電源装置の放熱構造に係り、特に基板上に立設される放熱基体を備えた放熱構造に関するものである。 The present invention relates to a heat dissipation structure for a power supply device, and more particularly to a heat dissipation structure provided with a heat dissipation base standing on a substrate.
電源装置は、大電流または高電圧に対応する回路を備えているものが多いので、放熱対策が大きな課題となる。例えば、特許文献1に記載の発明は、高周波加熱装置のインバータ電源の放熱構造に係るものである。この発明は、基板上の高圧トランスの1次巻き線をフェライトコアの周りに円柱状に巻き付け、円柱形状をした1次巻き線の円周面がプリント基板に対して垂直となるように高圧トランスを設置し、1次巻き線が形成する円柱形状の円周面と対向する位置に、半導体素子を貼り付けた放熱フィンを配置したものである。このように配置することによって、放熱フィンと高圧トランスとの間に空隙ができるので、冷却ファンからの冷却風の流れがスムーズになり、巻き線及び半導体素子の冷却効果を向上する。 Since many power supply devices are provided with a circuit corresponding to a large current or a high voltage, a countermeasure for heat radiation becomes a major issue. For example, the invention described in Patent Document 1 relates to a heat dissipation structure for an inverter power source of a high-frequency heating device. In the present invention, a primary winding of a high-voltage transformer on a substrate is wound around a ferrite core in a cylindrical shape, and the circumferential surface of the cylindrical primary winding is perpendicular to a printed circuit board. The heat dissipating fin with the semiconductor element attached is disposed at a position facing the cylindrical circumferential surface formed by the primary winding. By arranging in this way, a gap is formed between the radiation fin and the high-voltage transformer, so that the flow of the cooling air from the cooling fan becomes smooth, and the cooling effect of the winding and the semiconductor element is improved.
しかしながら、電源装置に対する小型化の要請は益々高まっているので、基板上の部品の配置を変更する余地は小さくなってきており、この手段によって解決することは次第に困難になっている。もちろん放熱フィンを大型化すれば放熱効果を高めることは非常に容易であるが、電源装置の小型化が求められている状況下で、放熱フィンを大型化することは極めて困難である。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、電源装置の放熱構造において、基板上の部品の配置の変更及び放熱構造の大型化を必要とせず、かつ、電源装置の小型化の妨げにならないものを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances. In the heat dissipation structure of the power supply device, it is not necessary to change the arrangement of components on the substrate and to increase the size of the heat dissipation structure, and to prevent the power supply device from being downsized. The purpose is to provide something that does not.
上記の課題を解決するために、本発明は、基板から立ち上がるように設けられた放熱基体を備えた電源装置の放熱構造において、前記放熱基体は、その側面の基端寄りに電子部品が貼り付けられる実装用平坦面が形成され、この実装用平坦面よりも上方をその長手方向に直交する断面において末広がりの形状を呈するようになされていることを特徴とすることを特徴とするものとした。なお、末広がりの形状とは、放熱基体の先端に向かって拡がっている形状を言う。 In order to solve the above problems, the present invention provides a heat dissipation structure for a power supply device including a heat dissipation base provided so as to stand up from a substrate, and the heat dissipation base is attached with an electronic component near the base end of the side surface. The mounting flat surface is formed, and the upper surface of the mounting flat surface is formed to have a divergent shape in a cross section perpendicular to the longitudinal direction. In addition, the shape which spreads at the end means the shape which spreads toward the front-end | tip of a thermal radiation base | substrate.
したがって、電子部品から実装用平坦面を介して放熱基体内部に伝わった熱は、末広がりの形状になされた部分を拡がりながら伝導するので、放熱基体の先端方向への熱伝導性が良くなり、放熱効果が高まる。 Therefore, the heat transferred from the electronic component through the mounting flat surface to the inside of the heat radiating base is conducted while spreading through the widened portion, so that the heat conductivity toward the tip of the heat radiating base is improved, and the heat dissipation Increases effectiveness.
なお、上記の発明において、前記放熱基体は、前記実装用平坦面よりも上部の側面に放熱フィンが形成されたものにもできる。 In the above invention, the heat dissipating base may be one in which a heat dissipating fin is formed on the side surface above the mounting flat surface.
また、上記の発明において、前記放熱基体は、その上端部に放熱用平坦面が形成され、この放熱用平坦面に貼り付けられる別の放熱基体をさらに備えているものにできる。くわえて、この発明において、前記放熱基体は、前記放熱用平坦面に溝が形成され、この溝の内部に配設されるヒートパイプをさらに備えたものにもできる。 In the above invention, the heat dissipating base may further include another heat dissipating base having a heat dissipating flat surface formed on an upper end portion thereof and attached to the heat dissipating flat surface. In addition, in the present invention, the heat dissipating base body may further include a heat pipe provided with a groove formed in the flat surface for heat dissipating and disposed inside the groove.
また、上記の発明において、前記放熱基体は、その長手方向に沿って貫通孔または有底孔が形成され、この貫通孔または有底孔に配設されるヒートパイプをさらに備えたものにもできる。 In the above invention, the heat dissipation base may further include a heat pipe provided with a through hole or a bottomed hole along a longitudinal direction thereof and disposed in the through hole or the bottomed hole. .
さらに、上記の発明において、前記放熱基体は、その上下方向に沿って貫通孔または有底孔が形成され、この貫通孔または有底孔に配設されるヒートパイプをさらに備えたものにもできる。 Further, in the above invention, the heat dissipation base may further include a heat pipe provided with a through hole or a bottomed hole along the vertical direction thereof and disposed in the through hole or the bottomed hole. .
くわえて、前記放熱基体は、中空部が形成され、この中空部の内部に配設されるヒートパイプをさらに備えたものにもできる。 In addition, the heat dissipating base body may be provided with a heat pipe provided with a hollow portion and disposed inside the hollow portion.
本発明は、放熱基体の先端方向への熱伝導性が良く放熱効果が高いので、基板上の部品の配置の変更及び放熱構造の大型化を行わなくとも、電源装置の放熱性を向上させることができる。また、末広がりの形状にする、または放熱フィンを形成するのは、実装用平坦面よりも上方であり、基板表面に近い部分にはこのような変形を加えないので、部品の配置等に影響を与えない。したがって、電源装置の小型化を妨げることがない。さらに、別の放熱基体、またはヒートパイプを備えたものにすれば、放熱基体自体の容積を変更することなしに放熱構造の放熱性を格段に向上させることが可能になる。 Since the present invention has good thermal conductivity in the tip direction of the heat dissipation base and high heat dissipation effect, it is possible to improve the heat dissipation of the power supply device without changing the arrangement of components on the board and increasing the size of the heat dissipation structure. Can do. In addition, the shape of the divergent shape or the formation of the radiating fin is above the flat surface for mounting, and such deformation is not applied to the portion close to the substrate surface. Don't give. Therefore, it does not hinder downsizing of the power supply device. Further, if another heat dissipation base or a heat pipe is provided, the heat dissipation performance of the heat dissipation structure can be significantly improved without changing the volume of the heat dissipation base itself.
本発明の実施の形態においては、放熱基体の左右両面に形成した実装用平坦面よりも上方をその長手方向に直交する断面において末広がりの形状を呈するようにしたことに最大の特徴がある。そこで、各実施例の説明に先立って本発明のこの特徴点について説明する。図8は、末広がりの形状とした放熱構造の説明図である。図8において、10は放熱基体、14は放熱フィン、20は基板、25a,25b,51は半導体素子、30は仮想的半導体素子、50はヒートシンクである。なお、図8(b)及び(c)においては、放熱基体10をその端面の方向から見た状態を表している。
In the embodiment of the present invention, the greatest feature is that it has a divergent shape in a cross section perpendicular to the longitudinal direction above the mounting flat surfaces formed on both the left and right sides of the heat dissipation base. Therefore, this characteristic point of the present invention will be described prior to the description of each embodiment. FIG. 8 is an explanatory diagram of a heat dissipation structure having a divergent shape. In FIG. 8, 10 is a heat dissipation base, 14 is a heat dissipation fin, 20 is a substrate, 25a, 25b and 51 are semiconductor elements, 30 is a virtual semiconductor element, and 50 is a heat sink. 8B and 8C show a state in which the
図8(b)は、本発明を着想する基礎となった構造の説明図である。板状に形成された放熱基体10は、基板20から立ち上がるように設けられている。また、放熱基体10の基板20近くの表面には、半導体素子25a及び25bが貼り付けられている。本件の発明者は、研究の結果、基板上の各部品の配置を変更せず、かつ、放熱構造の大型化を避けるためには、放熱基体10の上端寄りに放熱フィン14を設けるという手段だけでは、放熱効率を十分に向上できないとの認識に至った。すなわち、放熱基体10に放熱フィン14を形成しただけでは、半導体素子25a及び25bから放熱基体10に伝わった熱が放熱フィン14まで十分に伝わらず、放熱フィン14の放熱能力を十分に生かせないことに気づいた。放熱フィン14を半導体素子25a及び25bの近くに形成すれば、一定程度の改善が可能であるが、基板20の表面近くに放熱フィン14を形成すると、周辺部品の配置を変更しなければならない場合があるので、好ましい解決手段とは言えない。
FIG. 8 (b) is an explanatory diagram of the structure that is the basis for the idea of the present invention. The
図8(a)は、本発明の前提となる事項の説明図である。1992年10月20日、日刊工業新聞社発行の「トラブルをさけるための電子機器の熱対策設計」第26ないし27頁には、図8(a)に示すように、半導体素子51からヒートシンク50に伝わった熱は、半導体素子の貼付面に対して左右それぞれ45゜の拡がりを持ちながら伝わって行くと記載されている。
FIG. 8A is an explanatory diagram of matters that are the premise of the present invention. On October 20, 1992, “Thermal Design of Electronic Equipment to Avoid Problems”,
図8(c)は、本発明の基本構造の説明図である。発明者は、図8(c)に示すように、放熱基体10の表裏に半導体素子25a及び25bを貼り付けた構造において、これらの半導体素子から放熱基体10の上端部に向けて伝わる熱は、放熱基体10において2つの半導体素子25a及び25bの貼付部位のやや上方に仮想的半導体素子30が存在し、この仮想的半導体素子30から放熱基体10の上端部に向けて伝わる熱に比定できることに気づいた。したがって、放熱基体10に仮想的半導体素子30を設けることを想定すれば、放熱基体10の仮想的半導体素子30よりも上方の部分において、その長手方向に直交する方向の断面を末広がりの形状すれば放熱基体10の上端部に向けての熱導伝性を高めることが可能であるとの仮説が立てられる。
FIG. 8C is an explanatory diagram of the basic structure of the present invention. As shown in FIG. 8C, the inventor, in the structure in which the
そこで、発明者において、末広がりの形状を持つ放熱基体について研究したところ、実際にこの熱導伝性を高めることができることが分かった。さらに、当該部分が少なくとも末広がりに拡がるように傾斜していれば、図8(b)のように当該部分が垂直である場合よりも改善可能であることも分かった。また、上記文献の記載から、末広がりの拡がり角度が90゜以上にすれば熱伝導に係る能力をさらに高められると推測して研究を行った。その結果、この角度が90゜以上あっても、熱伝導に係る能力は90゜の場合とほとんど違いがないことが分かった。逆に、90゜以下の場合、やはり熱伝導に係る能力が劣ることが確認できた。また、後述するように、放熱基体10の周辺に設けられる部品の実装作業が必要となることがある。末広がりの形状を持つ部分が例えば180゜くらいの角度で拡がっていると、この末広がりの部分が作業の妨げとなる。したがって、さらに、以上のことを総合すれば、末広がりに拡がる角度は、120゜以下であって、90゜に近いことが望ましく、最も望ましいのは90゜であると言える。
Therefore, the inventors have studied a heat radiating base having a divergent shape, and have found that the thermal conductivity can be actually increased. Furthermore, it has been found that if the part is inclined so as to spread at least at the end, it can be improved as compared with the case where the part is vertical as shown in FIG. In addition, from the description of the above-mentioned document, the research was conducted assuming that the ability for heat conduction could be further enhanced if the divergent spread angle was 90 ° or more. As a result, it was found that even if this angle is 90 ° or more, the ability to conduct heat is almost the same as that of 90 °. On the other hand, when the angle was 90 ° or less, it was confirmed that the heat conduction ability was inferior. In addition, as will be described later, it may be necessary to mount components provided around the
なお、本発明は、上記の特徴点にくわえて、放熱基体の末広がりの形状を持つ部分に放熱フィンを形成した点、放熱基体の上端部に放熱用平坦面を形成し、この放熱用平坦面に別の放熱基体を貼り付ける点、及び放熱基体にヒートパイプを備えた点にも特徴がある。以下に、これらの特徴を有する実施例について説明する。 In the present invention, in addition to the above feature points, a heat radiating fin is formed on the end portion of the heat radiating base, and a heat radiating flat surface is formed on the upper end of the heat radiating base. Another feature is that another heat dissipating substrate is attached to the heat dissipating substrate and a heat pipe is provided on the heat dissipating substrate. Hereinafter, examples having these characteristics will be described.
図1は、本発明の第1の実施例に係る電源装置の放熱構造の説明図である。図1において、10は放熱基体、11は下部、12は上部、13a,13bは実装用平坦面、14は放熱フィン、15はヒートパイプ収納凹部、16はヒートパイプ、18は放熱用平坦面、19は熱伝導、20は基板、21は放熱板、25a,25bは半導体素子、26はリード部、27はビーズコアを示す。なお、図1において示した放熱構造は、電源装置の筐体内に収納されるものであり、また基板20上には配線パターンが形成されると共に多数の電子部品が実装されるが、説明の便宜上、筐体、配線パターン及び本発明に関係のない電子部品はその記載を省略している。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a heat dissipation structure for a power supply device according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, 10 is a heat dissipation base, 11 is a lower part, 12 is an upper part, 13a and 13b are flat surfaces for mounting, 14 is a heat dissipation fin, 15 is a heat pipe housing recess, 16 is a heat pipe, 18 is a flat surface for heat dissipation,
図1(a)は、第1の実施例に係る電源装置の放熱構造の斜視図である。図1(a)に示すように、放熱基体10は、基板20上に立ち上がった状態に設けられており、さらに表裏両面に実装用平坦面13a及び13bが形成されている。図1(b)は、放熱基体の側面図である。また、図1(b)に示すように、実装用平坦面13及び13bは、放熱基体10の下部11に形成されており、半導体素子25a,25bからの熱を吸収する。また、放熱基体10の上部12は、上述した末広がりの形状になされており、さらにその表面には放熱フィン14が形成されている。さらに、放熱基体10の上端部には、放熱用平坦面18が形成されており、この面に放熱板21が貼り付けられている。放熱フィン14及び放熱板21は、放熱基体10の上部12に伝わった熱を放散させる役割を果たす。なお、放熱板21に電源装置の筐体を接触させれば、筐体も放熱構造の一部となるので、さらに放熱効率を向上させることが可能になる。なお、半導体素子25a,25bのリード部26には、ノイズ対策としてビーズコア27を設けることが一般的に行われている。ビーズコア27は、円筒状に形成されており、その内部にリード部26を通すことによって設けられる。
FIG. 1A is a perspective view of the heat dissipation structure of the power supply device according to the first embodiment. As shown in FIG. 1A, the
ところで、基板20上に設けられる電子部品の実装密度を高めるためには、多数の部品を半導体素子25a,25bにかなり近接した状態で設ける必要がある。それらの部品の中には、基板20に実装した後に接着剤付けなどの作業を行うものがある。この作業は部品を目視しながら行うので、放熱基体10の上部12が作業対象となる部品に覆い被さるように拡がっていると、作業に支障をきたすことになる。また、拡がりの角度が大きいと、上部1と2周辺部品とが許容範囲を超えて接近することになる。したがって、放熱基体10の上部12の拡がりは、放熱フィン14を設けない、あるいは放熱フィン14を非常に短くする場合においても、120゜以下とすることが望ましい。さらに、放熱フィン14と半導体素子25a,25bとの距離は、放熱構造周辺のエアの流れを妨げないようにする観点からも、一定程度確保することが好ましい。
By the way, in order to increase the mounting density of the electronic components provided on the
さらに、放熱用平坦面18には、ヒートパイプ収納凹部15が形成されている。くわえて、ヒートパイプ収納凹部15には、ヒートパイプ16が配設されている。ヒートパイプ16は、放熱(伝熱)グリースを介してヒートパイプ収納凹部15に密着しており、放熱基体10からいずれかの部位に加わった熱をすばやく他の部位に導伝する機能を有する。したがって、放熱基体10の上部12において、水平方向(横方向)の温度の不均衡がある場合には、ヒートパイプ16によってこの不均衡を解消することができる。
Furthermore, a heat
したがって、放熱基体10が半導体素子25a,25bから吸収した熱は、熱伝導19に示すように、上部12を拡がりながら上方へ導伝して行く。上部12へ導電した熱は、放熱フィン14及び放熱板21によって周辺雰囲気中へ放散される。また、放熱基体10の水平方向の温度の不均衡は、ヒートパイプ16によって解消される。なお、また、ヒートパイプ16を放熱基体10よりも十分に長いものにした場合には、ヒートパイプ16の放熱基体10からはみ出した部分で放熱することも可能である。また、ヒートパイプ16は、放熱基体10に温度の不均衡があまり生じない場合には、省略することも可能である。また、放熱フィン14及び放熱板21も、放熱能力があまり高くなくても良い場合には、いずれか一方または双方を省略することが可能である。
Therefore, the heat absorbed by the
図2は、本発明の第2の実施例に係る電源装置の放熱構造の説明図である。図2において、22は外付け放熱フィン、23はフィン先端部であり、その他の符号は図1の符号と同じものを示す。 FIG. 2 is an explanatory diagram of the heat dissipation structure of the power supply device according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 2, 22 is an external radiation fin, 23 is a fin front-end | tip part, The other code | symbol shows the same thing as the code | symbol of FIG.
図2に示すように、本発明の第2の実施例に係る電源装置の放熱構造は、図1に示した放熱板21に代えて外付け放熱フィン22を設けたものである。つまり、本発明の第1の実施例に係るものよりもさらに放熱能力を要求される場合に適したものと言える。なお、外付け放熱フィン22は、図2において、そのフィン先端部23を直上に向けたものとしているが、電源装置の筐体の形状やエアの流れる方向、または各部品の配置を考慮して水平方向や斜め上方に向けても良い。なお、この実施例においても、ヒートパイプ16を省略することが可能である。
As shown in FIG. 2, the heat dissipation structure of the power supply device according to the second embodiment of the present invention is provided with external
図3は、本発明の第3の実施例に係る電源装置の放熱構造の説明図である。図3において、10a,10bは放熱基体片、17a,17bはヒートパイプ収納凹部であり、その他の符号は図1の符号と同じものを示す。 FIG. 3 is an explanatory diagram of the heat dissipation structure of the power supply device according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 3, 10a and 10b are heat radiating base pieces, 17a and 17b are heat pipe housing recesses, and other reference numerals are the same as those in FIG.
図3(a)は、ヒートパイプの配設位置を示す側面図である。図3(a)に示すように、本発明の第3の実施例に係る電源装置の放熱構造は、ヒートパイプを半導体素子にさらに近づけるために、ヒートパイプを放熱基体の内部に配設したものである。すなわち、放熱基体を放熱基体片10a及び10bの2つに分割したものとする。また、放熱基体片10a及び10bの互いに対応する位置にそれぞれヒートパイプ収納凹部17a,17bを形成する。ヒートパイプ収納凹部17a,17bは、放熱基体片10a及び10bを一体としたときに、ヒートパイプ16を配設する貫通孔となる。図3(b)は、ヒートパイプの傾斜状態を示す断面図である。さらに、図3(b)に示すように、ヒートパイプ16を配設したときに、ヒートパイプ16が傾斜した状態になるように、ヒートパイプ収納凹部17a,17bを放熱基体片10a及び10bに対して斜めに形成している。また、図示しないが、ヒートパイプ16の端部は、ヒートパイプ収納凹部17a,17bから外へはみ出している。
Fig.3 (a) is a side view which shows the arrangement | positioning position of a heat pipe. As shown in FIG. 3 (a), the heat dissipation structure of the power supply device according to the third embodiment of the present invention is such that the heat pipe is disposed inside the heat dissipation base in order to bring the heat pipe closer to the semiconductor element. It is. That is, the heat dissipation base is divided into two heat
なお、傾斜した状態に配設しないと熱運搬ができない種類のヒートパイプは、相対的に高い位置にある端部に向かって熱が移動するので、ヒートパイプ収納凹部17a,17bは、電源装置を使用している状態において、電源装置の冷却ファン側、つまり風上側がより高くなるように形成することが望ましい。これは、風上側の方が冷却ファンからのエアがより強く当たるので、逆に形成する場合よりも高い冷却効果が得られるからである。また、電源装置を使用している状態において、放熱基体片10a及び10bに温度差が発生する場合には、同様の理由により、相対的に温度が低くなる方をより高く形成することが望ましい。なお、相対的に温度が低くなる方をより高く形成することは、電源装置に冷却ファンを設けずに、自然空冷する場合にも有効である。
In addition, since the heat pipe of a type that cannot carry heat unless it is disposed in an inclined state moves toward the end portion at a relatively high position, the heat
図4は、本発明の第4の実施例に係る電源装置の放熱構造の説明図である。図4において用いた符号は図3の符号と同じものを示す。 FIG. 4 is an explanatory diagram of the heat dissipation structure of the power supply device according to the fourth embodiment of the present invention. The reference numerals used in FIG. 4 are the same as those in FIG.
図4に示すように、ヒートパイプ収納凹部17bは、ヒートパイプ収納凹部17aと合わせた状態において貫通孔をなさないように形成されている。したがって、ヒートパイプ16は、放熱基体片10a及び10bを一体としたときに、放熱基体に内蔵された状態となる。したがって、この実施例においては、ヒートパイプ16を放熱基体からはみ出した状態に配設する余地がない場合に好適なものと言える。
As shown in FIG. 4, the heat
図5は、本発明の第5の実施例に係る電源装置の放熱構造の説明図である。図5において、17b1,17b2,17b3はヒートパイプ収納凹部であり、その他の符号は図3の符号と同じものを示す。 FIG. 5 is an explanatory diagram of the heat dissipation structure of the power supply device according to the fifth embodiment of the present invention. In FIG. 5, 17b1, 17b2, and 17b3 are heat pipe housing recesses, and other reference numerals are the same as those in FIG.
図5(a)は、ヒートパイプを垂直に配設する場合を示す断面図である。図5(a)に示すように、垂直に配設することが可能なヒートパイプについては、ヒートパイプ収納凹部17b1,17b2,17b3のように垂直方向に凹部を形成し、ここにヒートパイプを配設することも可能である。ヒートパイプを垂直に配設すれば、半導体素子から放熱基体に伝わった熱を上方に素早く伝導することができる。 Fig.5 (a) is sectional drawing which shows the case where a heat pipe is arrange | positioned perpendicularly. As shown in FIG. 5 (a), for heat pipes that can be arranged vertically, recesses are formed in the vertical direction like the heat pipe storage recesses 17b1, 17b2, and 17b3, and the heat pipes are arranged here. It is also possible to set up. If the heat pipe is arranged vertically, the heat transferred from the semiconductor element to the heat dissipation base can be quickly conducted upward.
図5(b)は、ヒートパイプを大きく傾斜させて配設する場合を示す断面図であり、図5(a)に示したものの変形例である。図5(b)に示すように、垂直に配設することができないヒートパイプについては、ヒートパイプ収納凹部17b1,17b2のように大きく傾斜した凹部を形成し、ここにヒートパイプを配設すれば良い。このようにすれば、図5(b)のものと同様に上方に半導体素子からの熱を上方に伝導することができる。 FIG. 5B is a cross-sectional view showing a case where the heat pipe is disposed with a large inclination, and is a modification of the one shown in FIG. As shown in FIG.5 (b), about the heat pipe which cannot be arrange | positioned vertically, if the recessed part which inclined largely like the heat pipe accommodation recessed parts 17b1 and 17b2 is formed, and a heat pipe is arrange | positioned here, good. In this way, heat from the semiconductor element can be conducted upward as in the case of FIG. 5B.
図6は、本発明の第6の実施例に係る電源装置の放熱構造の説明図である。図6において用いた符号は図3の符号と同じものを示す。 FIG. 6 is an explanatory diagram of the heat dissipation structure of the power supply device according to the sixth embodiment of the present invention. The reference numerals used in FIG. 6 are the same as those in FIG.
図6(a)は、フレキシブルなヒートパイプをS字状に配設する場合を示す断面図である。フレキシブルなヒートパイプを用いる場合には、図6(a)に示すように、S字状にヒートパイプ収納凹部17bを形成し、かつ、ヒートパイプの上端部が放熱基体の外部に出た状態にすることも可能である。このようにすれば、放熱基体の熱をまんべんなくヒートパイプに導伝させ、放熱基体の外部へ放散させることが可能になる。
Fig.6 (a) is sectional drawing which shows the case where a flexible heat pipe is arrange | positioned in S shape. When a flexible heat pipe is used, as shown in FIG. 6A, the heat
図6(b)は、フレキシブルなヒートパイプをV字状に配設する場合を示す断面図である。電源装置を使用している状態において、放熱基体の中央付近の温度が相対的に高くなる場合には、図6(b)に示すように、V字状にヒートパイプ収納凹部17bを形成し、かつ、ヒートパイプの両端部が放熱基体の外部に出た状態にすることも可能である。このようにすれば、放熱基体の中央付近の熱をヒートパイプに導伝させ、放熱基体の外部へ放散させることが可能になる。なお、図6(b)においては、ヒートパイプを1カ所でのみ屈曲させているが、2カ所で屈曲させれば、2つの屈曲点の近傍、及びこれらの間で発生した熱を効率よく外部へ放散させることも可能である。すなわち、放熱基体の相対的に温度が高くなる部位においてヒートパイプを屈曲させた構造にすることが望ましいと言える。
FIG.6 (b) is sectional drawing which shows the case where a flexible heat pipe is arrange | positioned in V shape. When the temperature near the center of the heat dissipating base is relatively high in the state where the power supply device is used, as shown in FIG. 6B, a heat
図7は、本発明の第7の実施例に係る電源装置の放熱構造の説明図である。図5において、24は第2放熱基体であり、その他の符号は図3の符号と同じものを示す。 FIG. 7 is an explanatory diagram of the heat dissipation structure of the power supply device according to the seventh embodiment of the present invention. In FIG. 5, 24 is a 2nd thermal radiation base | substrate, and another code | symbol shows the same thing as the code | symbol of FIG.
この実施例においては、ヒートパイプ16の先端に第2放熱基体24を設けている。半導体素子から放熱基体に伝わった熱は、ヒートパイプ16によって第2放熱基体24まで運搬され、第2放熱基体24から放散される。したがって、電源装置に第2放熱基体を設ける空間的な余地がある場合には、この構造によって他の実施例の場合よりも放熱効率を高めることが可能である。
In this embodiment, a second
以上のように、第1ないし7の実施例においては、放熱基体の上部を末広がりの形状にすることで熱伝導性を改善している。また、ヒートパイプを設けることで、電源装置の使用時における放熱基体の熱分布の不均衡を改善できる。くわえて、ヒートパイプの一部を放熱基体の外部に露出させる、さらに露出したヒートパイプに別の放熱基体を取り付けることによって、半導体素子からの熱を周辺雰囲気に放散させるという作用を発揮する。 As described above, in the first to seventh embodiments, the thermal conductivity is improved by making the upper portion of the heat dissipation base wider. Further, by providing the heat pipe, it is possible to improve the imbalance in the heat distribution of the heat dissipation base when the power supply device is used. In addition, a part of the heat pipe is exposed to the outside of the heat radiating base, and another heat radiating base is attached to the exposed heat pipe, so that the heat from the semiconductor element is dissipated to the surrounding atmosphere.
また、以上の各実施例においては、整流用ダイオード、またはMOSFETなどの半導体素子に対する放熱構造として説明したが、放熱の対象が、抵抗、トランスなど他のデバイスである場合においても適用可能である。また、放熱基体については、下部が板状、上部が末広がり形状の形態を持つものとして説明したが、下部の形態をL字状、ヨ字状など他の形態とした場合にも、上部の末広がり形状が適用可能である。また、半導体素子が片面のみに貼り付けられている場合にも、この構造が作用効果を奏することは言うまでもない。 In each of the above embodiments, the heat dissipation structure for the semiconductor element such as a rectifying diode or MOSFET has been described. However, the present invention can be applied to the case where the heat dissipation target is another device such as a resistor or a transformer. In addition, the heat radiating substrate has been described as having a plate-like shape at the bottom and a divergent shape at the upper part. Shape is applicable. Needless to say, this structure also has an effect even when the semiconductor element is attached to only one surface.
10:放熱基体
10a:放熱基体片
10b:放熱基体片
11:下部
12:上部
13a:実装用平坦面
13b:実装用平坦面
14:放熱フィン
15:ヒートパイプ収納凹部
16:ヒートパイプ
17a:ヒートパイプ収納凹部
17b:ヒートパイプ収納凹部
17b1:ヒートパイプ収納凹部
17b2:ヒートパイプ収納凹部
17b3:ヒートパイプ収納凹部
18:放熱用平坦面
19:熱伝導
20:基板
21:放熱板
22:外付け放熱フィン
23:フィン先端部
24:第2放熱基体
25a:半導体素子
25b:半導体素子
26:リード部
27:ビーズコア
30:仮想的半導体素子
50:ヒートシンク
51:半導体素子
10: heat radiating substrate 10a: heat radiating
Claims (3)
前記放熱基体は、その側面の基端寄りに電子部品が貼り付けられる実装用平坦面が形成され、この実装用平坦面よりも上部をその長手方向に直交する断面において末広がりの形状を呈するようになされ、前記放熱基体の上面に放熱板を設け、前記実装用平坦面から水平方向に複数枚の放熱フィンを形成し、これら放熱フィンの長手方向の長さが下へ向かうほど短くなるように構成してあることを特徴とする電源装置の放熱構造。 In the heat dissipation structure of the power supply device provided with the heat dissipation base provided to stand up from the substrate,
The heat dissipating base is formed with a mounting flat surface on which electronic components are affixed near the base end of the side surface, and the upper part of the mounting flat surface has a divergent shape in a cross section perpendicular to the longitudinal direction. A heat dissipating plate is provided on the upper surface of the heat dissipating base, a plurality of heat dissipating fins are formed in a horizontal direction from the flat surface for mounting, and the length of the heat dissipating fins decreases in the longitudinal direction. radiation structure of the power supply apparatus characterized by and are.
この溝の内部に配設されるヒートパイプをさらに備えたことを特徴とする請求項2に記載の電源装置の放熱構造。 The heat dissipation base has a groove formed on the flat surface for heat dissipation,
The heat dissipation structure for a power supply device according to claim 2, further comprising a heat pipe disposed inside the groove.
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