JP6071708B2 - 電子部品の放熱構造 - Google Patents

Description

本発明は、電子部品の放熱構造に関する。

家庭用電機機器に内蔵されるプリント配線基板には、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）や三端子レギュレータなどの発熱を伴う電子部品が実装されている。個々の電子部品においては、絶対最大定格温度が定められており、高温環境下において絶対最大定格温度を超過する場合、部品温度を下げる必要がある。このとき、アルミニウム製の放熱器などを取り付けることも考えられるが、既製品の放熱器はコストが高いため、代替となる放熱措置が提案されている。

特許文献１には、パワー・トランジスタの放熱構造において、プリント配線基板のパワー・トランジスタを実装する面に第１のベタランドを形成し、プリント配線基板の非実装面の第１のベタランドと対向する位置に第２のベタランドを形成し、第１のベタランド及び第２のベタランドの間に複数個のスルーホールがプリント配線基板を貫通して形成されることが記載されている。これにより、特許文献１によれば、パワー・トランジスタから発生した熱が第１のベタランド及び複数個のスルーホールを介して第２のベタランドから放散されるので、第１のベタランドのみの場合よりも放熱面積が増し、第１のベタランドの面積を大きくして放熱面積を確保することなく効率的な放熱を得ることができるとされている。

特許文献２には、電子部品の放熱構造において、両面に銅箔が施された放熱用基板をプリント配線基板に対して垂直方向に立設し、プリント配線基板に実装された電子部品を、放熱用基板に対してネジによってその平面同士を面接触させ取り付けることが記載されている。これにより、特許文献２によれば、電子部品からの熱が放熱用基板に伝わり、放熱用基板の両面の銅箔から空気中に放熱されるものとされている。

実開平７−３６４６８号公報 特開２００１−１１１２６８号公報

特許文献１に記載の放熱構造では、主たるプリント配線基板の一部を放熱器として利用するため、発熱を伴う電子部品を主たるプリント配線基板上に載置しなければならない。この場合、熱による誤動作等の影響を抑制するために、他の電子部品を離間させるための距離が必要である。これにより、プリント配線基板の面積を大きく確保する必要があるので、実装面積が大きくなる可能性がある。

仮に、プリント配線基板の面積を大きく確保しない場合、特許文献１に記載の放熱構造では、主たるプリント配線版に放熱用のベタパターンが必要となるため、プリント配線基板（主基板）における部品実装可能面積が減少しやすく、パターン設計の自由度が低下しやすい。

特許文献１に記載の放熱構造では、放熱能力を向上させるためには放熱用のベタパターン面積を拡大する必要があり、発熱が大きいほど上記の課題が顕在化すると考えられる。

特許文献２に記載の放熱構造では、主たるプリント配線基板上に捨て基板を利用した放熱用立ち基板を挿入し、発熱する電子部品と放熱用立ち基板とをビスとナットとで締結している。そのため、振動の激しい環境下においてはナットが緩み、最終的には外れてしまうため、電子部品と立ちプリント配線基板との接触熱抵抗が上昇する可能性がある。

機器使用時に振動が懸念される場合には、ナットのゆるみ防止措置を講じる必要があり、コストが増加する可能性がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、主基板における部品実装可能面積を拡大でき、振動による影響を低コストで抑制できる電子部品の放熱構造を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の１つの側面にかかる電子部品の放熱構造は、主基板と、前記主基板に対して立設された放熱用基板と、前記主基板に実装された、発熱を伴う電子部品と、前記電子部品を前記放熱用基板に熱的に接触させるように前記電子部品及び前記放熱用基板を締結するリベットとを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、放熱用基板が、主基板に対して立設されている。リベットは、主基板に実装された発熱を伴う電子部品を放熱用基板に熱的に接触させるように電子部品及び放熱用基板を締結する。これにより、電子部品で発生した熱を放熱用基板から周囲の空気中へ放熱できるので、主基板における熱の影響を受ける領域を低減でき、主基板における部品が実装可能な領域の面積を効率的に増やすことができる。また、電子部品及び放熱用基板の締結にリベットの永久接合を使用しているため、振動の激しい環境下においても締結部が外れにくい。さらに、リベットを使用しているため、ネジと緩み止めナットとを使用する場合よりも安価に電子部品の放熱構造を得ることができる。したがって、主基板における部品実装可能面積を拡大でき、振動による影響を低コストで抑制できる。

図１は、実施の形態１にかかる電子部品の放熱構造を示す図である。 図２は、実施の形態１にかかる電子部品の放熱構造を適用する回路構成例を示す図である。 図３は、実施の形態１にかかる電子部品の放熱構造を示す図である。 図４は、実施の形態１にかかる電子部品の放熱構造を示す図である。 図５は、実施の形態１にかかる電子部品の放熱構造を示す図である。 図６は、実施の形態２にかかる電子部品の放熱構造を示す図である。 図７は、実施の形態２にかかる電子部品の放熱構造を示す図である。

以下に、本発明にかかる電子部品の放熱構造の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
実施の形態１にかかる電子部品の放熱構造１００について図１を用いて説明する。図１（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、電子部品の放熱構造１００を示す図である。図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は側面図である。

家庭用電機機器等に内蔵されるプリント配線基板（主基板）５には、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）や三端子レギュレータなどの発熱を伴う電子部品２が実装されている。個々の電子部品２においては、絶対最大定格温度が定められており、高温環境下において絶対最大定格温度を超過する場合、電子部品２の温度を下げる必要がある。電子部品の放熱構造１００では、電子部品２の温度を下げるように、電子部品２の放熱を効率的に行うための工夫が施されている。

この電子部品の放熱構造１００の適用例として、例えば、家庭用電機機器の電源回路として一般的に用いられるフライバックコンバータＦＢＣを挙げる。図２は、電子部品の放熱構造１００の適用例としての、フライバックコンバータＦＢＣの回路構成を示すブロック図である。

フライバックコンバータＦＢＣは、以下の構成を備える。

外部電源１３は、フライバックコンバータＦＢＣの電力供給源である。外部電源１３は、例えば直流電源であり、直流電力を発生させてフライバックコンバータＦＢＣへ供給する。

１次側平滑用コンデンサ１４の陽極は、外部電源１３の陽極に接続されている。１次側平滑用コンデンサ１４の負極は、外部電源１３の負極に接続されている。

起動抵抗１５の一端は、１次側平滑用コンデンサ１４の陽極及び外部電源１３の陽極に接続されている。起動抵抗１５の他端は、バイアス巻線コンデンサ２５の陽極に接続されている。すなわち、起動抵抗１５は、外部電源１３及びバイアス巻線コンデンサ２５の間に初期充電用経路として挿入される。

バイアス巻線コンデンサ２５の陽極は、バイアス巻線整流用ダイオード２６のカソード、起動抵抗１５の他端、及び電源制御用ＩＣ２４の電源端子に接続される。

バイアス巻線整流用ダイオード２６のアノードは、フライバックトランスバイアス巻線２７に接続される。

スイッチング素子２０には、例えばＦＥＴなどの半導体部品が使用される。スイッチング素子２０のゲート端子には、ゲート抵抗２１を介して電源制御用ＩＣ２４のゲート信号出力端子が接続される。

スナバ抵抗１６の一端とスナバコンデンサ１７の一端とは、それぞれ、フライバックトランス１次側巻線１９の一端に挿入される。

スナバダイオード１８のカソードは、スナバ抵抗１６の他端とスナバコンデンサ１７の他端とにそれぞれ接続されている。スナバダイオード１８のアノードは、フライバックトランス１次側巻線１９の他端とスイッチング素子２０のドレイン端子とにそれぞれ接続されている。

スナバ抵抗１６、スナバコンデンサ１７、及びスナバダイオード１８は、スナバ回路ＳＮＢを構成する。スナバ回路ＳＮＢは、電源の遮断等でフライバックトランス１次側巻線１９に発生する過渡的な高電圧（サージ電圧）を抑制し電磁ノイズを抑制する。

電流検出抵抗２２の一端は、スイッチング素子２０のソース端子、電流検出分圧抵抗２３の一端、及び電源制御用ＩＣ２４の過電流検出端子にそれぞれ接続されている。電流検出抵抗２２の他端は、１次側平滑用コンデンサ１４の負極及び外部電源１３の負極にそれぞれ接続されている。

電流検出分圧抵抗２３の他端と、バイアス巻線コンデンサ２５の負極と、フライバックトランスバイアス巻線２７の他端と、電源制御用ＩＣ２４のグランド端子とは、１次側平滑用コンデンサ１４の負極に接続される。

２次側巻線整流用ダイオード２９のカソードと２次側巻線平滑用コンデンサ３０の陽極とは、それぞれ、負荷３１の一端に接続される。２次側巻線整流用ダイオード２９のアノードは、フライバックトランス２次側巻線２８の一端に接続されている。

フライバックトランス２次側巻線２８の他端は、２次側巻線平滑用コンデンサ３０の負極と負荷３１の他端とにそれぞれ接続されている。

フライバックトランス１次側巻線１９、フライバックトランス２次側巻線２８、及びフライバックトランスバイアス巻線２７は、フライバックトランスＦＢＴを構成している。

図２に示す構成の回路において、外部電源１３により１次側平滑コンデンサ１４に電荷が充電される。１次側平滑コンデンサ１４に蓄積された電荷は起動抵抗１５を介してバイアス巻線コンデンサ２５を充電する。バイアス巻線コンデンサ２５に閾値以上の電荷が蓄積されると、電源制御用ＩＣ２４の電源端子が起動開始電圧に到達し、ゲート信号出力端子にＰＷＭ信号が送られて電源が起動を開始する。電源の起動に伴って、フライバックトランスバイアス巻線２７にも起動用の電力が供給され、バイアス巻線整流用ダイオード２６を通してバイアス巻線コンデンサ２５に電荷を充電する。フライバックトランスＦＢＴは、フライバックトランスバイアス巻線２７とフライバックトランス２次側巻線２８との巻き数比に応じて起動用の電力を変圧し（例えば降圧し）、変圧された直流電力を生成する。フライバックトランスＦＢＴは、変圧された直流電力を２次側に供給する。これにより、フライバックトランス２次側巻線２８は、フライバックトランスＦＢＴに蓄積されたエネルギーを、２次側巻線整流用ダイオード２９を介して２次側巻線平滑用コンデンサ３０に充電する。

図２に示すフライバックコンバータＦＢＣにおいて、外部電源１３からの入力電圧が電源制御用ＩＣ２４の起動開始電圧に到達すると、フライバックコンバータＦＢＣが起動を開始する。起動に伴って、スイッチング素子２０（例えば、ＦＥＴ）は、電源制御用ＩＣ２４からゲート端子に供給された制御信号に応じて、例えば一定周期でスイッチング動作を行う。このスイッチング動作に伴って、フライバックトランス１次側巻線１９にも電力が供給される。フライバックトランスＦＢＴは、フライバックトランス１次側巻線１９とフライバックトランス２次側巻線２８との巻き数比に応じて１次側の直流電力を変圧し（例えば降圧し）、変圧された直流電力を生成する。フライバックトランスＦＢＴは、変圧された直流電力を２次側に供給する。

ここで、スイッチング素子２０（例えば、ＦＥＴ）がオン時にはドレイン−ソース間電流実効値の２乗にスイッチング素子２０（例えば、ＦＥＴ）のオン抵抗を乗算した値のオン損失が発生する。また、スイッチング素子２０（例えば、ＦＥＴ）がオンする瞬間とオフする瞬間にはスイッチング損失が発生する。

このとき、オン損失にスイッチング損失を加算した値が総損失となる。スイッチング素子２０（例えば、ＦＥＴ）の接合部温度は、半導体各々が持つ熱抵抗値に総損失を乗算した値に使用時の最大周囲温度を加算した値となる。スイッチング素子２０に使用されるＦＥＴなどの半導体素子には、絶対最大定格で最大接合部温度が定められており、接合部温度が上限温度を超過すると半導体素子が破損する。よって、接合部温度を絶対最大定格値の８０〜９０％程度にディレーティングして使用するのが一般的である。スイッチング素子２０（例えば、ＦＥＴ）に流れる電流が大きい、もしくは半導体パッケージの熱抵抗値が高いと、接合部温度が絶対最大定格を超過してしまうため、スイッチング素子２０（例えば、ＦＥＴ）に何らかの放熱措置を施してディレーティングを確保する必要がある。

そこで、実施の形態１では、電子部品の放熱構造１００において、例えばスイッチング素子２０を含む電子部品２の放熱を効率的に行うために以下の工夫を行う。

具体的には、電子部品の放熱構造１００において、図１（ａ），（ｂ）に示すように、主たるプリント配線基板（主基板）５には、前述したＦＥＴなどの発熱を伴う電子部品２が実装される。立ちプリント配線基板（放熱用基板）３は、プリント配線基板５に対して（例えば略垂直に）交差するように立設されている。電子部品２は、立ちプリント配線基板３に対して、リベット１によりその平面同士が面接触する形で締結される。

すなわち、リベット１は、電子部品２を立ちプリント配線基板３に熱的に接触させるように電子部品２及び立ちプリント配線基板３を締結する。リベット１は、例えば、鋼、ステンレス鋼、アルミニウム、銅などの金属製である。リベット１は、例えば、アルミニウム及び銅の少なくとも一方を主成分として含む材料で形成されていてもよい。

立ちプリント配線基板（放熱用基板）３は、主たるプリント配線基板（主基板）５の製造時に生じる捨て基板を利用してもよいし、他のプリント配線基板の製造時に生じる余剰部分を使用してもよい。

立ちプリント配線基板３には、サージ電圧吸収用のスナバ回路部品（サージ電圧吸収部品）４０が実装される。スナバ回路部品４０は、例えば、スナバ抵抗６とスナバコンデンサ７とスナバダイオード８とを用いたＣＲＤスナバであってもよいし、ダイオードとツェナーダイオードとを用いたスナバ回路であってもよい。図１では、スナバ回路部品４０がＣＲＤスナバである場合について例示している。例えば、スナバ回路部品４０は、スナバ回路ＳＮＢ（図２参照）を含む。スナバ抵抗６、スナバコンデンサ７、スナバダイオード８は、それぞれ、スナバ抵抗１６、スナバコンデンサ１７、及びスナバダイオード１８（図２参照）を含む。

また、図１では、スナバ回路部品４０としてアキシャル部品を使用する場合を例示しているが、スナバ回路部品４０として面実装部品を使用してもよい。

立ちプリント配線基板３は、上述のように、主たるプリント配線基板５に対して（例えば略垂直方向に）交差するように立設される。主たるプリント配線基板５には、図３（ｂ）に示すように、立ちプリント配線基板挿入用のスリット５ａ，５ｂが設けられている。図３（ａ）に示す立ちプリント配線基板３の凸部３ａ，３ｂは、それぞれ、主たるプリント配線基板５のスリット５ａ，５ｂに挿入されて固定状態となる。なお、図３（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、立ちプリント配線基板３、主たるプリント配線基板５の構成を示す平面図である。

立ちプリント配線基板３の両面では、例えばベタ銅箔パターン上に複数の放熱用スルーホール４が形成されている。この放熱用スルーホール４によって、電子部品２で生じて立ちプリント配線基板３へ伝達された熱を周囲の空気中へ放熱する際の放熱面積を効率的に増加させることができる。例えば、電子部品２で生じた熱は、立ちプリント配線基板３における電子部品２の接触面から非接触面へと逃がすことができる。

また、立ちプリント配線基板３は、図３（ａ）に示すように、主たるプリント配線基板５との接触面にスリット挿入用の切り欠き３ｃが設けられている。立ちプリント配線基板３に実装されたスナバ回路部品４０の配線は、スリット挿入用の切り欠き３ｃに設けられた配線パターン３ｄと、主たるプリント配線基板５の接触面に設けられた配線パターン５ｄとを互いに接触させた状態ではんだ付けして形成される。

切り欠き３ｃの形状は、例えば、図１（ａ）、図３（ａ）に示すように両端に凸部３ａ，３ｂを残すような形状でもよい。

実施の形態１においては、主たるプリント配線基板５に実装された発熱を伴うＦＥＴなどの電子部品２に対して取り付けられ、かつ主たるプリント配線基板５に立設された立ちプリント配線基板３を備え、この立ちプリント配線基板３の両面にベタ銅箔パターンと複数の放熱用スルーホール４を形成することで、放熱面積を拡大でき、電子部品２の放熱効率を向上できる。また、主たるプリント配線基板５に立ちプリント配線基板３を立設しているため、主たるプリント配線基板５における部品が実装可能な領域の面積を効率的に増やすことができ、パターン設計の自由度を向上できる。加えて、電子部品２と立ちプリント配線基板３との締結にリベット１の永久接合を使用しているため、振動の激しい環境下においても締結部が外れにくい。

サージ電圧吸収用のスナバ回路部品４０は、サージ電圧を熱に変換する。そのため、仮に、スナバ回路部品４０を主たるプリント配線基板５に実装すると、発熱に耐えうるように部品サイズを大きくする必要があり、ひいては主たるプリント配線基板５の実装面積が大きくなってしまう可能性がある。

更に、スナバ回路部品４０はフライバックトランス１次側巻線１９（図２参照）の巻き始めと巻き終わりとのパターン直近に配置しなければサージ電圧の抑制効果が低下する可能性もある。このため、仮に、スナバ回路部品４０を主たるプリント配線基板５に実装すると、主たるプリント配線基板５におけるパターン設計時の自由度が低下しやすい。

実施の形態１においては、立ちプリント配線基板３にスナバ回路部品４０を実装しているため、主たるプリント配線基板５の部品実装可能な面積を拡大でき、かつ主たるプリント配線基板５におけるパターン設計の自由度を向上できる。また、主たるプリント配線基板５における立ちプリント配線基板３の嵌合位置をフライバックトランス１次側巻線１９に付近にすることで、フライバックトランス１次側巻線１９の巻き始めと巻き終わりとのパターン直近にスナバ回路部品４０を配置できる。これにより、サージ電圧の抑制を効果的に行うことができ、スイッチング素子２０（例えば、ＦＥＴ）のスイッチング動作によるノイズの低減にも有効である。

仮に、電子部品の放熱構造１００において、電子部品２と立ちプリント配線基板３との締結手段としてネジ及びナットを用いる場合を考える。この場合、振動の激しい環境下においてはナットが緩み、最終的には外れてしまうため、電子部品２と立ちプリント配線基板３との接触熱抵抗が上昇する可能性がある。電子部品２と立ちプリント配線基板３との接触熱抵抗が上昇すると、電子部品２で発生した熱の効率的な放熱が困難になり、電子部品２を劣化又は破損させる可能性がある。

あるいは、仮に、振動対策として緩み止めナットを使用した場合、コスト高になる可能性がある。

実施の形態１によれば、電子部品２と立ちプリント配線基板３との締結にリベット１を使用しているため、振動の激しい環境下においても締結部が外れず、ネジと緩み止めナットとを使用する場合よりも安価に電子部品の放熱構造を得ることができる。

仮に、電子部品の放熱構造１００において、電子部品２と立ちプリント配線基板３との締結手段としてネジを用いる場合を考える。この場合、ネジの材質としては鉄、ステンレス、黄銅などが挙げられる。ネジの材質としてアルミニウムを選択することは困難である。ネジの材質としてアルミニウムを選択する場合、締め付けトルクや振動強度の問題が生じる傾向にある。

実施の形態１においては、リベット１の材質としてアルミニウムが使用可能である。アルミニウム製のリベットにおいては、締め付けトルクや振動強度の問題は生じない。また、アルミニウムは鉄やステンレスに比べ熱伝導率に優れており、熱抵抗の低下が期待できる。

電子部品２と立ちプリント配線基板３との締結手段としてネジを用いる場合においても、銅ネジを使用すれば、アルミニウム製のリベットよりも低い熱抵抗値が得られるが、銅ネジの価格がアルミニウム製のリベットよりも高価になる。

なお、放熱性を重視する場合においてはリベットの材質を銅にしても全く問題はない。この場合でも、銅ネジに比べて銅製のリベットを安価に得ることができる。

以上のように、実施の形態１では、電子部品の放熱構造１００において、立ちプリント配線基板（放熱用基板）３が、主たるプリント配線基板（主基板）５に対して立設されている。リベット１は、主たるプリント配線基板５に実装された発熱を伴う電子部品２を立ちプリント配線基板３に熱的に接触させるように電子部品２及び立ちプリント配線基板３を締結する。これにより、電子部品２で発生した熱を立ちプリント配線基板３から周囲の空気中へ放熱できるので、主たるプリント配線基板５における熱の影響を受ける領域を低減でき、主たるプリント配線基板５における部品が実装可能な領域の面積を効率的に増やすことができる。また、電子部品２及び立ちプリント配線基板３の締結にリベット１の永久接合を使用しているため、振動の激しい環境下においても締結部が外れにくい。さらに、リベット１を使用しているため、ネジと緩み止めナットとを使用する場合よりも安価に電子部品の放熱構造を得ることができる。したがって、主たるプリント配線基板５における部品実装可能面積を拡大でき、振動による影響を低コストで抑制できる。

また、実施の形態１では、電子部品の放熱構造１００において、スナバ回路部品（サージ電圧吸収部品）４０が、立ちプリント配線基板（放熱用基板）３に実装されている。これにより、スナバ回路部品４０を主たるプリント配線基板５に実装する場合に比べて、主たるプリント配線基板５の部品実装可能な面積を拡大でき、かつ主たるプリント配線基板５におけるパターン設計の自由度を向上できる。また、主たるプリント配線基板５における立ちプリント配線基板３の嵌合位置をフライバックトランス１次側巻線１９に付近にすることで、フライバックトランス１次側巻線１９の巻き始めと巻き終わりとのパターン直近にスナバ回路部品４０を配置できる。これにより、サージ電圧の抑制を効果的に行うことができ、スイッチング素子２０（例えば、ＦＥＴ）のスイッチング動作によるノイズの低減も効果的に行うことができる。

また、実施の形態１では、電子部品の放熱構造１００において、リベット１が、例えば、アルミニウム及び銅の少なくとも一方を主成分として含む材料で形成されている。これにより、電子部品２から立ちプリント配線基板（放熱用基板）３への熱伝導率を向上できる。

なお、切り欠きの形状は、図３（ａ）に示す形状以外の形状であってもよい。例えば、電子部品の放熱構造１００ｊにおいて、図４（ａ）、（ｂ）に示すように両端の凸部３ａ，３ｂに加えて中心側の凸部３ｅを残した切り欠き３ｃ１，３ｃ２を設けてもよい。このとき、主たるプリント配線基板５には、図４（ｃ）に示すように、スリット５ａ，５ｂに加えてスリット５ｅが設けられている。この場合、立ちプリント配線基板（放熱用基板）３と主たるプリント配線基板５との嵌合の強度を向上させることができる。

あるいは、例えば、電子部品の放熱構造１００ｋにおいて、図５（ａ）、（ｂ）に示すように立ちプリント配線基板３の下側両端部の角を落とした切り欠き３ｃ３，３ｃ４を設け、略台形状の凸部３ｆを主たるプリント配線基板５に嵌め合うようにしてもよい。このとき、主たるプリント配線基板５には、図５（ｃ）に示すように、スリット５ａ，５ｂに代えてスリット５ｆが設けられている。この場合、切り欠き３ｃ３，３ｃ４及びスリット５ｆをそれぞれ容易に形成できるので、電子部品の放熱構造１００ｋの製造コストを容易に低減できる。

実施の形態２．
次に、実施の形態２にかかる電子部品の放熱構造２００について図６を用いて説明する。図６は、電子部品の放熱構造２００を示す側面図である。以下では、実施の形態１と異なる部分を中心に説明する。

実施の形態１では、主たるプリント配線基板５に１つの立ちプリント配線基板３が立設される場合について例示的に説明しているが、実施の形態２では、主たるプリント配線基板５に複数の立ちプリント配線基板３を立設させる。

具体的には、電子部品の放熱構造２００では、図６に示すように、主たるプリント配線基板５に対して、複数の立ちプリント配線基板３，２０９が立設されている。複数の立ちプリント配線基板３，２０９は、例えば、互いに面接触している。電子部品２は複数の立ちプリント配線基板３に対して、リベット１によりその平面同士が面接触する形で締結される。すなわち、リベット１は、発熱を伴う電子部品２を複数の立ちプリント配線基板３，２０９に熱的に接触させるように電子部品２及び複数の立ちプリント配線基板３，２０９を締結する。

複数の立ちプリント配線基板３，２０９は、それぞれ、主たるプリント配線基板５の製造時に生じる捨て基板を利用してもよいし、他のプリント配線基板の製造時に生じる余剰部分を使用してもよい。複数の立ちプリント配線基板３，２０９は、それぞれ、主たるプリント配線基板５に対して（例えば略垂直方向に）交差するように立設される。主たるプリント配線基板５には、立ちプリント配線基板挿入用のスリットが設けられている。複数の立ちプリント配線基板３は、主たるプリント配線基板５のスリットに挿入されて固定状態となる。このとき、図６に示すように、立ちプリント配線基板２０９が主たるプリント配線基板５のスリットに挿入されなくてもよい。この場合でも、リベット１が電子部品２及び複数の立ちプリント配線基板３，２０９を締結するので、電子部品２及び複数の立ちプリント配線基板３，２０９を互いに固定できる。

複数の立ちプリント配線基板３，２０９のそれぞれの両面には、ベタ銅箔パターン上に複数の放熱用スルーホール４が形成されている（図１（ａ）参照）。このスルーホール４によって、電子部品２で生じた熱を立ちプリント配線基板３，２０９における電子部品２への接触面から非接触面へと逃がすことができる。

仮に、電子部品の放熱構造２００において、立ちプリント基板３を１枚しか使用していない場合を考える。この場合、電子部品２の接合部温度が１枚の立ちプリント配線基板３のみではディレーティングを満足しないときに、放熱を改善する措置が取れない可能性がある。

実施の形態２によれば、電子部品２の接合部温度が１枚の立ちプリント配線基板３でディレーティングを満足しない場合においても、複数の立ちプリント配線基板３，２０９を使用するので、立ちプリント配線基板３，２０９の数を増やすことで放熱を改善する措置を取ること（放熱対策）が可能である。

電子部品２にＦＥＴを用いた場合、ＦＥＴの特性上、素子温度が上昇するにつれてオン抵抗が増加し、損失も増加する。本実施の形態２によれば、立ちプリント基板３の枚数調整およびリベット１による締結手段を用いることによって熱抵抗を低下でき、ＦＥＴの素子温度低下による損失低減が期待できる。

以上のように、実施の形態２では、電子部品の放熱構造２００において、複数の立ちプリント配線基板（複数の放熱用基板）３，２０９が、それぞれ、主たるプリント配線基板（主基板）５に対して立設されている。これにより、立ちプリント配線基板の枚数を増減させることで電子部品の放熱構造２００の放熱能力を調節できる。

例えば、要求放熱能力に対して１枚の立ちプリント配線基板では放熱能力が不足する場合でも、立ちプリント配線基板の枚数を増やすことで要求放熱能力を満たすように電子部品の放熱構造２００の放熱能力を調整できる。

また、実施の形態２では、立ちプリント配線基板の枚数を増減させることで電子部品の放熱構造２００の放熱能力を調節できるので、放熱能力の調整が可能な電子部品の放熱構造２００を安価に得ることができる。

なお、電子部品の放熱構造２００ｊにおいて、図７に示すように、複数の放熱用基板として、立ちプリント配線基板３とアルミ板２１０ｊとが併用されていてもよい。この場合、立ちプリント配線基板３及びアルミ板２１０ｊは、例えば、互いに面接触している。電子部品２は立ちプリント配線基板３及びアルミ板２１０ｊに対して、リベット１によりその平面同士が面接触する形で締結される。すなわち、リベット１は、発熱を伴う電子部品２を立ちプリント配線基板３及びアルミ板２１０ｊに熱的に接触させるように電子部品２及び立ちプリント配線基板３及びアルミ板２１０ｊを締結する。

図７では、複数の放熱用基板として、１枚の立ちプリント配線基板３と１枚のアルミ板２１０ｊとを併用する場合について例示しているが、複数枚の立ちプリント配線基板３と１枚のアルミ板２１０ｊとを併用してもよいし、１枚の立ちプリント配線基板３と複数枚のアルミ板２１０ｊとを併用してもよいし、複数枚の立ちプリント配線基板３と複数枚のアルミ板２１０ｊとを併用してもよい。

このように、複数の放熱用基板として、立ちプリント配線基板３とアルミ板２１０ｊとを併用することで、電子部品の放熱構造２００ｊの放熱能力を大幅に増減させることができ、電子部品の放熱構造２００ｊの放熱能力を効率的に調節できる。

加えて、アルミニウム製もしくは銅製のリベット１で立ちプリント基板３とアルミ板２１０ｊとを締結することにより、ネジとナットとを使用する場合よりも効率良く電子部品の放熱が行える。

また、複数の放熱用基板の枚数調整、アルミ板２１０ｊの併用、加えてリベット１による締結手段を用いることによって熱抵抗を効率的に低下でき、スイッチング素子２０（例えば、ＦＥＴ）の素子温度低下による損失低減が期待できる。

以上のように、本発明にかかる電子部品の放熱構造は、電子部品の放熱に有用である。

１ リベット、２ 電子部品、３，２０９ 立ちプリント配線基板、４ 放熱用スルーホール、５ 主たるプリント配線基板、６，１６ スナバ抵抗、７，１７ スナバコンデンサ、８，１８ スナバダイオード、１３ 外部電源、１４ １次側平滑用コンデンサ、１５ 起動抵抗、１９ フライバックトランス１次側巻線、２０ スイッチング素子、２１ ゲート抵抗、２２ 電流検出抵抗、２３ 電流検出分圧抵抗、２４ 電源制御用ＩＣ、２５ バイアス巻線コンデンサ、２６ バイアス巻線整流用ダイオード、２７ フライバックトランスバイアス巻線、２８ フライバックトランス２次側巻線、２９ ２次側巻線整流用ダイオード、３０ ２次側巻線平滑用コンデンサ、３１ 負荷、１００，１００ｊ，１００ｋ，２００，２００ｊ 電子部品の放熱構造、２１０ｊ アルミ板。

Claims (4)

1. 主基板と、
   前記主基板に対して立設された放熱用基板と、
   前記主基板に実装された、発熱を伴う電子部品と、
   前記電子部品を前記放熱用基板に熱的に接触させるように前記電子部品及び前記放熱用基板を締結するリベットと、
   前記放熱用基板に実装されたサージ電圧吸収部品と、
   を備えたことを特徴とする電子部品の放熱構造。
2. 前記放熱構造は、
   前記主基板に対してそれぞれ立設された複数の前記放熱用基板を備えた
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子部品の放熱構造。
3. 前記複数の放熱用基板では、プリント配線基板とアルミ板とが併用されている
   ことを特徴とする請求項２に記載の電子部品の放熱構造。
4. 前記リベットは、アルミニウム及び銅の少なくとも一方を主成分として含む材料で形成されている
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電子部品の放熱構造。

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