JP4569035B2

JP4569035B2 - Power element cooling device

Info

Publication number: JP4569035B2
Application number: JP2001138980A
Authority: JP
Inventors: 憲雄勢村
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-05-09
Filing date: 2001-05-09
Publication date: 2010-10-27
Anticipated expiration: 2021-05-09
Also published as: JP2002334957A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パワートランジスタやパワーＭＯＳＦＥＴなどのパワー素子から発生する熱を良好に放熱する機能を備えたパワー素子の冷却装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
この種のパワー素子の冷却装置の一例として、本出願人は特願２０００−１２８００８号に示すパワートランジスタの冷却装置を先に提案した。
【０００３】
このパワートランジスタの冷却装置を図１１（ａ）、（ｂ）に示す。尚、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）におけるＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
【０００４】
このパワートランジスタの冷却装置１は、アルミニウム製の冷却フィン２と、この冷却フィン２に対して、パワートランジスタ４や配線基板、コネクタ部を位置決めして取り付けるための樹脂製の取り付け部材３とから構成されている。そして、冷却フィン２の上面には、冷却フィン２に当接するようにパワートランジスタ４が取り付け部材３に設けられた開口部５を介して配置され、ねじ６により冷却フィン２に締め付け固定されている。
【０００５】
さらに、このねじ６によりパワートランジスタ３とともに板ばね７が締め付け固定されており、この板ばね７によって冷却フィン２に当接するように温度ヒューズ８を冷却フィン２に指圧固定している。
【０００６】
この温度ヒューズ８は、冷却フィン２の温度を検知するために設けられており、過度の温度上昇があった際には、パワートランジスタ４の通電を遮断して、パワートランジスタ４の熱破壊を防止するようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述のようなパワー素子の冷却装置１において、ねじ６を締め付けることによってパワートランジスタ４及び板ばね７を締め付け固定する際に、ねじ６の回転に伴う板ばね７の回転によって温度ヒューズ８が回転してしまい、それによって、温度ヒューズ８が取り付け部材３に接触し、温度ヒューズ８が破損してしまうという問題がある。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、上記問題点に鑑み、パワートランジスタやパワーＭＯＳＦＥＴなどのパワー素子から発生する熱を良好に放熱する機能を備えたパワー素子の冷却装置において、温度ヒューズの破損を抑制することのできる構造を提供することにある。
【０００９】
請求項１に記載のパワー素子の冷却装置は、冷却フィンと、冷却フィンに当接するように設けられたパワー素子と、同様に冷却フィンに当接するように設けられた温度ヒューズとを備えたパワー素子の冷却装置において、冷却フィンに固定される取り付け基板に、取り付け基板における冷却フィンとの当接面とその裏面を貫通する、パワー素子を配置するための開口部と、温度ヒューズを配置するための開口部と、がそれぞれ形成され、温度ヒューズが配置される開口部における、温度ヒューズと対向する側壁面に突起を備えた固定部を温度ヒューズの周囲に設けて、突起により温度ヒューズを冷却フィンに当接するように固定したことを特徴としている。
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、固定部の壁面に設けられた突起によって、温度ヒューズを冷却フィンに当接するように固定しているため、従来技術において、温度ヒューズを締め付け固定するために用いていた板ばねが不要となり、ねじによる温度ヒューズの固定は不要となる。
【００１１】
それによって、ねじを締め付けることによってパワー素子を冷却フィンに締め付け固定する際に、温度ヒューズはねじの回転の影響を受けないため、ねじの回転に伴う温度ヒューズの回転を防止することができ、温度ヒューズの破損を抑制することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をパワートランジスタの冷却装置に適用した一実施形態を、図１乃至図１０を参照しながら説明する。
【００１３】
尚、本実施形態のパワートランジスタの冷却装置は、例えば、車輌用の空気調和装置（エアコン）に組み込まれたブロワモータをスイッチングするために用いられる。
【００１４】
まず、図１には、本実施形態のパワートランジスタの冷却装置の縦断面構造を示す。
【００１５】
この図１に示されるように、パワートランジスタの冷却装置１１は、アルミニウム製の冷却フィン１２と、この冷却フィン１２に取り付けられた樹脂製の取り付け部材１３とから構成されている。
【００１６】
上記冷却フィン１２は、図２及び図３にも示されるように、ほぼ平板形状の基盤部１４と、この基盤部１４の図３中の下面に一体に多数突起されるとともに、ほぼ短冊状とされたフィン部１５とから構成されている。この冷却フィン１２は、熱伝導が良い金属、例えば純アルミを押し出し加工することにより形成されている。尚、純アルミとは、アルミダイカスト用のアルミ（ＣｕやＦｅなどが所定量添加されたアルミ）に比べて、純度が高いアルミである。
【００１７】
上記冷却フィン１２の基盤部１４は、図３の中央部分の肉厚が厚く形成されている。この基盤部１４の上面におけるほぼ中央部には、図１及び図２に示されるように、パワートランジスタ（本発明でいうパワー素子）１６を取り付けるためのねじ１７を螺挿するねじ孔１４ａが形成されている。このねじ孔１４ａは、基盤部１４の厚肉部に形成されており、基盤部１４を貫通しない孔（即ち、いわゆるめくら孔）となっている。パワートランジスタ１６は、その本体部である矩形状のパッケージ部１６ａを冷却フィン１２の基盤部１４の上面に当接させるようにして、ねじ１７により締め付け固定されている。また、パッケージ部１６ａの図１中の右端部からは、３本のほぼＬ字状をなすリード１６ｂが突設されている。
【００１８】
また、取り付け部材１３は、全体としてほぼ矩形平板状の取り付け基板１８と、この取り付け基板１８の上面を覆うカバー１９とから構成されている。上記取り付け基板１８は、例えばＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）などの樹脂により形成され、上記カバー１９は例えばＡＢＳ（アクリロニトリルブタジエンスチレン）などの樹脂により形成されている。
【００１９】
そして、取り付け基板１８の中央部には、図４及び図５に示されるように、前記パワートランジスタ１６のパッケージ部１６ａを嵌合するためのほぼ矩形状の開口部２０が形成されている。
【００２０】
取り付け基板１８の図５中の下面には、矩形状の浅底の凹部２１が形成されている。そして、この凹部２１内に前記冷却フィン１２の基盤部１４の図１中の上部が嵌合され、取り付け基板１８は冷却フィン１２の基盤部１４と接着される。
この場合、取り付け基板１８の凹部２１の内底面部と、冷却フィン１２の基盤部１４の上面との間に、図１中において斜線領域Ａで示されるように、接着剤をほぼ矩形環状に塗布することにより、両者が接着されている。尚、上記斜線領域Ａで示される接着部分は、防水性能を有している。
【００２１】
取り付け基板１８の左右の端部には、図４及び図５に示されるように、外部の被取り付け部品に取り付けるための取り付け孔２２が貫通するように２個形成されている。尚、上記外部の被取り付け部品は、例えば車輌用の空気調和装置（エアコン）の送風ダクトなどである。また、上記取り付け基板１８の左右の端部には、図４に示されるように、前記カバー１９に設けられた４個の係合爪２３（図８及び図９参照）を係合させるために、４個の係合部２４が形成されている。
【００２２】
さらに、取り付け基板１８の上面における開口部２０の図４中の右端部分には、パワートランジスタ１６のリード１６ｂを囲むようにリードガイド２５が上方へ向けて突設されている。このリードガイド２５には、図４乃至図６にも示されるように、３本のリード１６ｂを互いに仕切る仕切り壁部２５ａが２個突設されている。上記リードガイド２５の底部２５ｂは、前記開口部２０の縁部を構成する部材であるとともに、リード１６ｂと前記冷却フィン１２の基盤部１４との間に位置する部材である。
【００２３】
上記構成の場合、パワートランジスタ１６のリード１６ｂをプリント配線基板２６（図１参照）にはんだ付けするときに、はんだ垂れが発生したとしても、その垂れたはんだを仕切り壁部２５ａにより各リード１６ｂ毎に上記底部２５ｂで受ける（受けて溜める）ことが可能であり、はんだ垂れに起因したリード１６ｂ間の短絡が防止できる。
【００２４】
また、取り付け基板１８の上面における開口部２０の周縁部には、４個の支持凸部２７が上方に向けて突設されている。これら４個の支持凸部２７の上には、上記プリント配線基板２６が搭載される構成となっている。さらに、取り付け基板１８の上面における開口部２０の周縁部には、２個の支持凸部２７の間にそれぞれ位置するように、プリント配線基板２６を押さえる押さえ爪部２８が対向するように上方へ向けて２個突設されている。
【００２５】
これら２個の押さえ爪部２８と４個の支持凸部２７の間に、プリント配線基板２６が挟持されて固定される。尚、プリント配線基板２６を上方から押さえ爪部２８間に挿入するときには、押さえ爪部２８が拡開変形することにより、上記挿入が可能になっている。
【００２６】
また、上記開口部２０の図４中右下隅には、パワートランジスタ１６を回り止めするための回り止め凸部２０ａが形成されている。この場合、前記ねじ１７を締め付けることによりパワートランジスタ１６が回転されるときに、パワートランジスタ１６のパッケージ部材１６ａの隅部が上記回り止め凸部２０ａに当たる。これにより、パワートランジスタ１６が回り止めされる構成となっている。
【００２７】
さらに、取り付け基板１８の開口部２０の図４中左端には、開口部２０と独立するとともに、開口部２０よりも幅狭な開口部２９が連通するように形成されている。
【００２８】
この開口部２９内に、温度ヒューズ３０が、その本体部３０ａが嵌合されるとともに（図１及び図１０参照）、冷却フィンの基盤部１４の上面に当接するように配置されている。
【００２９】
そして、温度ヒューズ３０の本体部３０ａの両端部からは、ほぼＬ字状のリード３０ｂが２個突設されており、これらリード３０ｂは、前記プリント配線基板２６にはんだ付けされている。
【００３０】
また、上記開口部２９の図４中の上下の縁部には、リード３０ｂと冷却フィン１２の基盤部１４との間に位置する平板部２９ａが設けられている。これにより、温度ヒューズ３０のリード３０ｂをプリント配線基板２６（図１参照）にはんだ付けするときに、はんだ垂れが発生した際に、その垂れたはんだを上記平板部２９ａで受け止めることが可能な構成となっている。
【００３１】
尚、取り付け基板１８の上面には、図４に示されるように、開口部２０を囲むように環状の溝部１８ａと、図４中の上下辺部に沿うように直線状の溝部１８ｂが２個形成されている。
【００３２】
一方、カバー１９は、図７乃至図９に示されるように、外形形状が取り付け基板１８とほぼ同じ形状の平板部３１と、この平板部３１の中央部分を上方へ膨出させたほぼ箱形形状のカバー部３２とから構成されている。
【００３３】
上記平板部３１の左右の端部には、図７に示されるように、外部の被取り付け部品に取り付けるための取り付け孔３３が貫通するように２個形成されている。
これら取り付け孔３３は、取り付け基板１８の取り付け孔２２と同じ大きさの孔であり、平板部３１を取り付け基板１８上に搭載したときに、取り付け孔３３の位置と取り付け基板１８の取り付け孔２２とが一致するように構成されている。
【００３４】
上記カバー１９の平板部３１の左右の端部には、図８及び図９に示されるように、取り付け基板１８の４個の係合部２４と係合する４個の係合爪２３が形成されている。平板部３１を取り付け基板１８上に搭載する際に、平板部３１の４個の係合爪２３を取り付け基板１８の４個の係合部２４に係合させて、平板部３１、即ち、カバー１９を取り付け基板１８に固着させるようになっている。
【００３５】
尚、平板部３１の下面には、前記取り付け基板１８の環状の溝部１８ａ及び直線状の溝部１８ｂに嵌合する環状の突条部３１ａ及び直線状の突条部３１ｂが突設されている（図１、図４、図８、図９参照）。
【００３６】
また、カバー１９のカバー部３２は、パワートランジスタ１６、プリント配線基板２６及びその周辺部分を覆うように構成されている。
【００３７】
図７に示されるように、上記カバー部３２の上部には、ほぼ角筒状のコネクタ部３４が一体に形成されている。即ち、上記プリント配線基板２６には、図１に示されるように、コネクタ用の端子３５が複数突設されており、これら端子３５は、上記コネクタ部３４の底固定部３４ａを貫通してコネクタ部３４内に配置されるように構成されている。尚、上記コネクタ部３４と上記端子３５とからコネクタが構成されている。
【００３８】
ここで、本実施形態では、図４及び図１０に示されるように、取り付け基板１８の開口部２９において、温度ヒューズ３０の本体部３０ａと対向する壁面に突起３６を配置し、温度ヒューズ３０の固定部３７を構成するようにしている。突起３６によって、温度ヒューズ３０の本体部３０ａは、冷却フィン１２に当接した状態に保持されて固定されることとなる。尚、本実施形態では、温度ヒューズ３０の本体部３０ａと対向する壁面に各々２個ずつの、４個の突起３６を設けて固定部３７を構成するようにしている。
【００３９】
上記固定部３７及び突起３６は、温度ヒューズ３０の本体部３０ａが固定される位置よりも高く設けられているため、冷却フィン１２と突起３６との間に温度ヒューズ３０を配設すると、突起３６によって温度ヒューズ３０の本体部３０ａを冷却フィン１２に指圧固定することができる。
【００４０】
上述のような構造にしたことにより、固定部３７の壁面に設けられた突起３６によって温度ヒューズ３０の本体部３０ａを冷却フィン１２に当接するように固定しているため、図１１に示されるような従来技術において、温度ヒューズ８を締め付け固定するために用いていた板ばね７が不要となり、ねじ６による温度ヒューズ８の固定は不要となる。
【００４１】
それによって、ねじ１７を締め付けることによってパワートランジスタ１６を冷却フィン１２に締め付け固定する際に、温度ヒューズ３０の本体部３０ａはねじ１７の回転の影響を受けないため、ねじ１７の回転に伴う温度ヒューズ３０の本体部３０ａの回転を防止することができ、温度ヒューズ３０の破損を抑制することができる。
【００４２】
さらに、上記のように板ばね７が不要になることで、部品点数及び板ばね７を組み付ける工数を低減することができ、コストの低減を図ることができる。
【００４３】
尚、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、様々な態様に適用可能である。
【００４４】
例えば、上記実施形態では、取り付け部材１３の取り付け基板１８を冷却フィン１２の基盤部１４に接着するように構成したが、これに限られるものではなく、例えば、スナップフィットや熱かしめなどのかしめ、または、ねじ止めなどの固定方法を用いて固着しても良い。そして、このような固定方法は、防水性能を必要としない構成に適している。
【００４５】
また、上記実施形態の冷却フィン１２のフィン部１５の形状は、任意の形状に変更することができる。このように構成した場合も、冷却フィン１２の基盤部１４の形状を上記実施形態と同じ形状に構成しておけば、取り付け部材１３を共用することが可能である。そして、このように構成すると、種々の機種に対応させることが容易となる。
【００４６】
また、上記実施形態の取り付け部材１３と、例えば、アルミダイカストにより製造した冷却フィン１２（基盤部１４に相当する部分を有するもの）とを組み合わせてパワートランジスタの冷却装置を構成しても良い。
【００４７】
また、上記実施形態では、冷却フィン１２を純アルミの押し出し加工により製造したが、これに限られるものではなく、他の熱伝導性の良い金属や合金などを用いて押し出し加工により冷却フィンを製造するように構成しても良い。
【００４８】
また、上記実施形態では、本発明をパワートランジスタ１６の冷却装置１１に適用したが、これに限られるものではなく、例えば、パワーＭＯＳＦＥＴや他のパワー素子の冷却装置に適用するように構成しても良い。
【００４９】
また、上記実施形態では、固定部３７の壁面に突起３６を４箇所設けているが、突起３６の数はこれに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のパワートランジスタの冷却装置の縦断面図を示す。
【図２】冷却フィンの上面図を示す。
【図３】冷却フィンの側面図を示す。
【図４】取り付け基板の上面図を示す。
【図５】取り付け基板の図４中Ｂ−Ｂ線に沿う断面図を示す。
【図６】取り付け基板の図４中Ｃ−Ｃ線に沿う断面図を示す。
【図７】カバーの上面図を示す。
【図８】カバーの正面図を示す。
【図９】カバーの側面図を示す。
【図１０】温度ヒューズ周辺の縦断側面図を示す。
【図１１】従来のパワートランジスタの冷却装置の構造を示す。
【符号の説明】
１１…パワートランジスタの冷却装置、
１２…冷却フィン、
１３…取り付け部材、
１４…基盤部、
１４ａ…ねじ孔、
１５…フィン部、
１６…パワートランジスタ（パワー素子）、
１６ａ…パッケージ部、
１６ｂ…リード、
１７…ねじ、
１８…取り付け基板、
１８ａ、１８ｂ…溝部、
１９…カバー、
２０…開口部、
２０ａ…回り止め凸部、
２１…凹部、
２２…取り付け孔、
２３…係合爪、
２４…係合部、
２５…リードガイド、
２５ａ…仕切り壁部、
２５ｂ…底部、
２６…プリント配線基板、
２７…支持凸部、
２８…押さえ爪部、
２９…開口部、
２９ａ…平板部、
３０…温度ヒューズ、
３０ａ…本体部、
３０ｂ…リード、
３１…平板部、
３１ａ、３１ｂ…突条部、
３２…カバー部、
３３…取り付け孔、
３４…コネクタ部、
３４ａ…底固定部、
３５…端子、
３６…突起、
３７…固定部。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cooling device for a power element having a function of favorably radiating heat generated from a power element such as a power transistor or a power MOSFET.
[0002]
[Prior art]
As an example of this type of power element cooling device, the present applicant has previously proposed a power transistor cooling device shown in Japanese Patent Application No. 2000-128008.
[0003]
The cooling device for this power transistor is shown in FIGS. In addition, FIG.11 (b) is sectional drawing which follows the DD line | wire in Fig.11 (a).
[0004]
The power transistor cooling device 1 includes an aluminum cooling fin 2 and a resin mounting member 3 for positioning and mounting the power transistor 4, the wiring board, and the connector portion with respect to the cooling fin 2. Has been. On the upper surface of the cooling fin 2, the power transistor 4 is disposed through the opening 5 provided in the attachment member 3 so as to contact the cooling fin 2, and is fastened and fixed to the cooling fin 2 with a screw 6. .
[0005]
Further, a leaf spring 7 is fastened and fixed together with the power transistor 3 by this screw 6, and the temperature fuse 8 is fixed to the cooling fin 2 by acupressure by the leaf spring 7 so as to come into contact with the cooling fin 2.
[0006]
The thermal fuse 8 is provided to detect the temperature of the cooling fin 2. When the temperature rises excessively, the power transistor 4 is turned off to prevent thermal destruction of the power transistor 4. It is supposed to be.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the power device cooling apparatus 1 as described above, when the power transistor 4 and the leaf spring 7 are fastened and fixed by fastening the screw 6, the thermal fuse 8 is caused by the rotation of the leaf spring 7 accompanying the rotation of the screw 6. Therefore, there is a problem that the thermal fuse 8 comes into contact with the mounting member 3 and is damaged.
[0008]
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, an object of the present invention is to suppress damage to a thermal fuse in a power device cooling apparatus having a function of radiating heat generated from a power device such as a power transistor or a power MOSFET. It is to provide a structure that can.
[0009]
The cooling device for a power element according to claim 1 includes a cooling fin, a power element provided so as to contact the cooling fin, and a thermal fuse provided similarly so as to contact the cooling fin. In an element cooling apparatus, an attachment portion for placing a power element and a thermal fuse penetrating the contact surface of the attachment substrate with the cooling fin and the back surface thereof are arranged on the attachment substrate fixed to the cooling fin. and the opening of, but are formed respectively, at the opening of the temperature fuse is arranged, provided with a fixing portion with a protrusion on the side wall facing the thermal fuse to ambient temperature fuse, the temperature fuse cooling fins by the projection It is characterized by being fixed so as to come into contact with.
[0010]
According to the first aspect of the present invention, since the thermal fuse is fixed so as to contact the cooling fin by the protrusion provided on the wall surface of the fixing portion, in order to clamp and fix the thermal fuse in the prior art, The used leaf spring becomes unnecessary, and fixing of the thermal fuse with a screw becomes unnecessary.
[0011]
Accordingly, when the power element is fastened and fixed to the cooling fin by tightening the screw, the thermal fuse is not affected by the rotation of the screw, and thus the rotation of the thermal fuse accompanying the rotation of the screw can be prevented. Breakage of the fuse can be suppressed.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment in which the present invention is applied to a power transistor cooling apparatus will be described below with reference to FIGS.
[0013]
The power transistor cooling device of this embodiment is used for switching a blower motor incorporated in an air conditioner (air conditioner) for a vehicle, for example.
[0014]
First, FIG. 1 shows a longitudinal sectional structure of a cooling device for a power transistor of this embodiment.
[0015]
As shown in FIG. 1, the power transistor cooling device 11 includes an aluminum cooling fin 12 and a resin attachment member 13 attached to the cooling fin 12.
[0016]
As shown in FIGS. 2 and 3, the cooling fin 12 has a substantially flat plate-like base portion 14 and a large number of integral protrusions on the bottom surface of the base portion 14 in FIG. It is comprised from the fin part 15 made. The cooling fins 12 are formed by extruding a metal having good heat conduction, such as pure aluminum. Pure aluminum is aluminum having higher purity than aluminum for aluminum die casting (aluminum to which a predetermined amount of Cu, Fe or the like is added).
[0017]
The base portion 14 of the cooling fin 12 has a thick central portion in FIG. As shown in FIGS. 1 and 2, a screw hole 14 a into which a screw 17 for mounting a power transistor (power element according to the present invention) 16 is screwed is formed in a substantially central portion on the upper surface of the base portion 14. Has been. The screw hole 14a is formed in a thick portion of the base portion 14 and is a hole that does not penetrate the base portion 14 (that is, a so-called blind hole). The power transistor 16 is fastened and fixed by a screw 17 so that a rectangular package portion 16a as a main body thereof is brought into contact with the upper surface of the base portion 14 of the cooling fin 12. Further, three substantially L-shaped leads 16b project from the right end portion of the package portion 16a in FIG.
[0018]
The attachment member 13 includes a substantially rectangular flat plate-like attachment substrate 18 as a whole and a cover 19 that covers the upper surface of the attachment substrate 18. The mounting substrate 18 is formed of a resin such as PBT (polybutylene terephthalate), and the cover 19 is formed of a resin such as ABS (acrylonitrile butadiene styrene).
[0019]
As shown in FIGS. 4 and 5, a substantially rectangular opening 20 for fitting the package portion 16 a of the power transistor 16 is formed in the central portion of the mounting substrate 18.
[0020]
A rectangular shallow recess 21 is formed on the lower surface of the mounting substrate 18 in FIG. Then, the upper portion of the base portion 14 of the cooling fin 12 in FIG. 1 is fitted into the recess 21, and the mounting substrate 18 is bonded to the base portion 14 of the cooling fin 12.
In this case, the adhesive is applied in a substantially rectangular ring shape between the inner bottom surface portion of the recess 21 of the mounting substrate 18 and the upper surface of the base portion 14 of the cooling fin 12 as shown by the hatched area A in FIG. By doing so, both are adhered. In addition, the adhesion part shown by the said shaded area A has waterproof performance.
[0021]
As shown in FIGS. 4 and 5, two attachment holes 22 for attaching to external attachment parts are formed in the left and right ends of the attachment substrate 18. The external attached part is, for example, an air duct of a vehicle air conditioner (air conditioner). Further, as shown in FIG. 4, four engaging claws 23 (see FIGS. 8 and 9) provided on the cover 19 are engaged with the left and right ends of the mounting substrate 18 as shown in FIG. Four engaging portions 24 are formed.
[0022]
Further, a lead guide 25 protrudes upward at the right end portion in FIG. 4 of the opening 20 on the upper surface of the mounting substrate 18 so as to surround the lead 16 b of the power transistor 16. As shown in FIGS. 4 to 6, the lead guide 25 is provided with two partition wall portions 25 a that partition the three leads 16 b from each other. The bottom portion 25 b of the lead guide 25 is a member that constitutes an edge portion of the opening 20 and is a member that is positioned between the lead 16 b and the base portion 14 of the cooling fin 12.
[0023]
In the case of the above configuration, even if the solder dripping occurs when the lead 16b of the power transistor 16 is soldered to the printed wiring board 26 (see FIG. 1), the dripped solder is separated by the partition wall 25a for each lead 16b. Can be received (received and collected) at the bottom 25b, and a short circuit between the leads 16b due to solder dripping can be prevented.
[0024]
Further, four support convex portions 27 project upward from the peripheral edge portion of the opening 20 on the upper surface of the mounting substrate 18. The printed wiring board 26 is mounted on the four support convex portions 27. Further, the upper edge of the opening 20 on the upper surface of the mounting substrate 18 is moved upward so that the presser claw portions 28 that press the printed wiring board 26 face each other so as to be positioned between the two support convex portions 27. Two projecting toward it.
[0025]
The printed wiring board 26 is sandwiched and fixed between the two pressing claws 28 and the four support protrusions 27. When the printed wiring board 26 is inserted between the presser claw portions 28 from above, the presser claw portion 28 is expanded and deformed to enable the insertion.
[0026]
Further, a detent projection 20a for preventing the power transistor 16 from rotating is formed at the lower right corner of the opening 20 in FIG. In this case, when the power transistor 16 is rotated by tightening the screw 17, the corner of the package member 16 a of the power transistor 16 hits the anti-rotation convex portion 20 a. As a result, the power transistor 16 is prevented from rotating.
[0027]
Further, an opening 29 that is independent of the opening 20 and narrower than the opening 20 is formed at the left end of the opening 20 of the mounting substrate 18 in FIG.
[0028]
The thermal fuse 30 is disposed in the opening 29 so that the main body 30a is fitted (see FIGS. 1 and 10) and is in contact with the upper surface of the base 14 of the cooling fin.
[0029]
Two substantially L-shaped leads 30b are projected from both ends of the main body 30a of the thermal fuse 30, and these leads 30b are soldered to the printed wiring board 26.
[0030]
Further, a flat plate portion 29 a located between the lead 30 b and the base portion 14 of the cooling fin 12 is provided at the upper and lower edges of the opening 29 in FIG. 4. Thereby, when solder dripping occurs when the lead 30b of the thermal fuse 30 is soldered to the printed wiring board 26 (see FIG. 1), the dripped solder can be received by the flat plate portion 29a. It has become.
[0031]
As shown in FIG. 4, the upper surface of the mounting substrate 18 has an annular groove 18a surrounding the opening 20, and two linear grooves 18b along the upper and lower sides in FIG. Is formed.
[0032]
On the other hand, as shown in FIGS. 7 to 9, the cover 19 has a substantially box shape in which the outer shape of the flat plate portion 31 is substantially the same as that of the mounting substrate 18 and the central portion of the flat plate portion 31 bulges upward. And a cover portion 32 having a shape.
[0033]
Two left and right ends of the flat plate portion 31 are formed so as to penetrate through attachment holes 33 for attachment to external attached parts, as shown in FIG.
These attachment holes 33 are the same size as the attachment holes 22 of the attachment substrate 18, and when the flat plate portion 31 is mounted on the attachment substrate 18, the positions of the attachment holes 33 and the attachment holes 22 of the attachment substrate 18 are Are configured to match.
[0034]
As shown in FIGS. 8 and 9, four engaging claws 23 that engage with the four engaging portions 24 of the mounting substrate 18 are formed on the left and right ends of the flat plate portion 31 of the cover 19. Has been. When the flat plate portion 31 is mounted on the mounting substrate 18, the four engaging claws 23 of the flat plate portion 31 are engaged with the four engaging portions 24 of the mounting substrate 18, so that the flat plate portion 31, that is, the cover. 19 is fixed to the mounting substrate 18.
[0035]
In addition, on the lower surface of the flat plate portion 31, an annular ridge portion 31a and a linear ridge portion 31b are provided so as to be fitted into the annular groove portion 18a and the linear groove portion 18b of the mounting substrate 18 (see FIG. (See FIGS. 1, 4, 8, and 9).
[0036]
Further, the cover portion 32 of the cover 19 is configured to cover the power transistor 16, the printed wiring board 26 and the peripheral portion thereof.
[0037]
As shown in FIG. 7, a substantially rectangular tube-shaped connector portion 34 is formed integrally with the upper portion of the cover portion 32. That is, as shown in FIG. 1, the printed wiring board 26 is provided with a plurality of connector terminals 35 which project through the bottom fixing portion 34a of the connector portion 34 to form a connector. It is configured to be disposed in the portion 34. The connector portion 34 and the terminal 35 constitute a connector.
[0038]
Here, in this embodiment, as shown in FIG. 4 and FIG. 10, the protrusions 36 are arranged on the wall surface facing the main body 30 a of the thermal fuse 30 in the opening 29 of the mounting substrate 18. The fixing portion 37 is configured. By the protrusion 36, the main body 30 a of the thermal fuse 30 is held and fixed in contact with the cooling fin 12. In the present embodiment, the fixing portion 37 is configured by providing two protrusions 36 on the wall surface of the thermal fuse 30 facing the main body portion 30a.
[0039]
Since the fixing portion 37 and the protrusion 36 are provided higher than the position where the main body 30 a of the thermal fuse 30 is fixed, the protrusion 36 is provided when the thermal fuse 30 is disposed between the cooling fin 12 and the protrusion 36. Thus, the main body portion 30a of the thermal fuse 30 can be fixed to the cooling fin 12 with finger pressure.
[0040]
Since the structure as described above is used, the main body 30a of the thermal fuse 30 is fixed so as to abut against the cooling fin 12 by the protrusions 36 provided on the wall surface of the fixing portion 37, and as shown in FIG. In the conventional technique, the leaf spring 7 used for fastening and fixing the thermal fuse 8 is not required, and the fixing of the thermal fuse 8 with the screw 6 is not required.
[0041]
Accordingly, when the power transistor 16 is fastened and fixed to the cooling fin 12 by tightening the screw 17, the body portion 30 a of the thermal fuse 30 is not affected by the rotation of the screw 17. Thus, the rotation of the main body 30a can be prevented, and the thermal fuse 30 can be prevented from being damaged.
[0042]
Furthermore, since the leaf spring 7 becomes unnecessary as described above, the number of parts and the number of steps for assembling the leaf spring 7 can be reduced, and the cost can be reduced.
[0043]
In addition, this invention is not restricted to the said embodiment, It can apply to various aspects.
[0044]
For example, in the above-described embodiment, the mounting substrate 18 of the mounting member 13 is configured to be bonded to the base portion 14 of the cooling fin 12. However, the present invention is not limited to this, for example, caulking such as snap fitting or heat caulking, Or you may adhere using fixing methods, such as screwing. And such a fixing method is suitable for the structure which does not require waterproof performance.
[0045]
Moreover, the shape of the fin part 15 of the cooling fin 12 of the said embodiment can be changed into arbitrary shapes. Even in such a configuration, if the shape of the base portion 14 of the cooling fin 12 is configured to be the same as that of the above-described embodiment, the attachment member 13 can be shared. And if comprised in this way, it will become easy to make it respond | correspond to various models.
[0046]
In addition, the power transistor cooling device may be configured by combining the mounting member 13 of the above-described embodiment and the cooling fin 12 (having a portion corresponding to the base portion 14) manufactured by, for example, aluminum die casting.
[0047]
In the above embodiment, the cooling fins 12 are manufactured by extruding pure aluminum. However, the present invention is not limited to this, and the cooling fins are manufactured by extruding using another metal or alloy having good thermal conductivity. You may comprise so that it may do.
[0048]
Moreover, in the said embodiment, although this invention was applied to the cooling device 11 of the power transistor 16, it is not restricted to this, For example, it comprises so that it may apply to the cooling device of power MOSFET or another power element. Also good.
[0049]
Moreover, in the said embodiment, although the four protrusions 36 are provided in the wall surface of the fixing | fixed part 37, the number of the protrusions 36 is not limited to this.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a power transistor cooling device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 shows a top view of a cooling fin.
FIG. 3 shows a side view of a cooling fin.
FIG. 4 shows a top view of the mounting substrate.
5 shows a cross-sectional view of the mounting substrate along the line BB in FIG.
6 shows a cross-sectional view of the mounting substrate along the line CC in FIG.
FIG. 7 shows a top view of the cover.
FIG. 8 shows a front view of the cover.
FIG. 9 shows a side view of the cover.
FIG. 10 shows a longitudinal side view around a thermal fuse.
FIG. 11 shows a structure of a conventional power transistor cooling device.
[Explanation of symbols]
11 ... Cooling device for power transistor,
12 ... cooling fins,
13: Mounting member,
14 ... Base part,
14a ... screw hole,
15 ... Fin part,
16 ... power transistor (power element),
16a ... package part,
16b ... Lead
17 ... screw,
18 ... Mounting board,
18a, 18b ... groove portion,
19 ... cover,
20 ... opening,
20a ... Anti-rotation convex part,
21 ... recess,
22 ... Mounting hole,
23 ... engaging claw,
24 ... engaging portion,
25 ... Lead guide,
25a ... partition wall,
25b ... bottom,
26 ... printed circuit board,
27: Support convex part,
28 ... holding claw part,
29 ... opening,
29a ... Flat plate part,
30 ... thermal fuse,
30a ... main body,
30b ... Lead,
31 ... Flat plate part,
31a, 31b ... ridges,
32 ... cover part,
33 ... mounting hole,
34 ... Connector part,
34a ... bottom fixing part,
35 ... terminal,
36 ... protrusions,
37: Fixed part.

Claims

In a cooling device for a power element, comprising: a cooling fin; a power element provided to contact the cooling fin; and a temperature fuse provided to contact the cooling fin.
An opening for disposing the power element penetrating the contact surface of the mounting fin with the cooling fin and the back surface thereof on the mounting substrate fixed to the cooling fin, and for disposing the thermal fuse And an opening, respectively,
At the opening of the thermal fuse is disposed, a fixing portion having a protrusion on the side wall facing the thermal fuse is provided around the thermal fuse, so as to abut the temperature fuse to the cooling fins by the projection A cooling device for a power element, characterized by being fixed to.