JP6279397B2 - Heat dissipation structure and method of removing heat dissipation structure - Google Patents

Heat dissipation structure and method of removing heat dissipation structure Download PDF

Info

Publication number
JP6279397B2
JP6279397B2 JP2014102750A JP2014102750A JP6279397B2 JP 6279397 B2 JP6279397 B2 JP 6279397B2 JP 2014102750 A JP2014102750 A JP 2014102750A JP 2014102750 A JP2014102750 A JP 2014102750A JP 6279397 B2 JP6279397 B2 JP 6279397B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat sink
wiring board
spacer
sub
main
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.)
Active
Application number
JP2014102750A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2015220338A (en
Inventor
山田 勝彦
勝彦 山田
敏弘 川▲崎▼
敏弘 川▲崎▼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tabuchi Electric Co Ltd
Original Assignee
Tabuchi Electric Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tabuchi Electric Co Ltd filed Critical Tabuchi Electric Co Ltd
Priority to JP2014102750A priority Critical patent/JP6279397B2/en
Publication of JP2015220338A publication Critical patent/JP2015220338A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6279397B2 publication Critical patent/JP6279397B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、ヒートシンクと、配線基板に該ヒートシンクを取り付けるスペーサとを含み、配線基板の放熱を行う放熱構造体および放熱構造体の取外し方法に関する。   The present invention relates to a heat dissipation structure that includes a heat sink and a spacer that attaches the heat sink to the wiring board, and that radiates heat from the wiring board, and a method for removing the heat dissipation structure.

従来から、配線基板上に存在する電子部品で生じた熱等を含む配線基板で生じた熱を放熱するために、例えばスペーサを介して、ヒートシンクを配線基板に取り付ける手法がとられてきている。この手法では、複数の配線基板が並置される場合には、各配線基板にスペーサを介してサブヒートシンクが取り付けられる一方で、各サブヒートシンクを、例えば放熱グリース等の伝熱物質を介在させて、共通の大きいメインヒートシンクに取り付けることで放熱面積を大きくしている。   Conventionally, in order to dissipate heat generated in a wiring board including heat generated in an electronic component existing on the wiring board, a method of attaching a heat sink to the wiring board through, for example, a spacer has been taken. In this method, when a plurality of wiring boards are juxtaposed, a sub heat sink is attached to each wiring board via a spacer, while each sub heat sink is interposed with a heat transfer material such as heat radiation grease, for example. The heat-dissipating area is increased by attaching it to a common large main heat sink.

特開2004−122343号公報JP 2004-122343 A

このような従来の放熱構造では、分解の際に、スペーサを介してサブヒートシンクが取り付けられた配線基板をメインヒートシンクから離れる方向へ引っ張ることにより、サブヒートシンクがメインヒートシンクから離脱され、配線基板をサブヒートシンクとともに取り外すことができる。しかし、サブヒートシンクとメインヒートシンクとの間の放熱グリースは高い粘度を有するため、スペーサを介したサブヒートシンクの配線基板に対する取付け強度が低いとサブヒートシンクはメインヒートシンクから離れず配線基板から外れてしまい、配線基板や、配線基板とサブヒートシンクとの双方にまたがる電子部品を破損させてしまう可能性がある。そこで、前記取り付け強度を確保するために、スペーサの数を増加させる方法が採用される。しかし、スペーサの数が増加すると、配線基板上に増加分のスペーサを取り付けるためのスペースおよびその周囲の絶縁スペースが必要となり、配線基板の寸法が増大する。また、上記スペース確保のために例えば配線パターンを引き回さねばならなくなるなど、配線基板の構成が複雑化する。なお、特許文献1では、サブヒートシンクとメインヒートシンクとは使用されていないが、パワー素子にヒートシンクを取り付けた技術が開示されている。   In such a conventional heat dissipation structure, at the time of disassembly, the sub heat sink is detached from the main heat sink by pulling the wiring board to which the sub heat sink is attached via the spacer in a direction away from the main heat sink, and the Can be removed along with the heat sink. However, since the heat radiation grease between the sub heat sink and the main heat sink has a high viscosity, if the attachment strength of the sub heat sink to the wiring board through the spacer is low, the sub heat sink does not leave the main heat sink and comes off the wiring board. There is a possibility of damaging the wiring board or an electronic component extending over both the wiring board and the sub heat sink. Therefore, a method of increasing the number of spacers is employed in order to ensure the mounting strength. However, when the number of spacers increases, a space for attaching an increased amount of spacers on the wiring board and an insulating space around the space are required, and the dimensions of the wiring board increase. In addition, the configuration of the wiring board becomes complicated, for example, the wiring pattern has to be routed to secure the space. In Patent Document 1, a sub heat sink and a main heat sink are not used, but a technique in which a heat sink is attached to a power element is disclosed.

そこで、本発明は、配線基板の寸法の増大および複雑化を抑制することが可能な放熱構造体および放熱構造体の取外し方法を提供することを目的とする。   Then, an object of this invention is to provide the thermal radiation structure which can suppress the increase in the dimension of a wiring board, and complication, and the removal method of a thermal radiation structure.

本発明者は、種々検討した結果、上記目的は、以下の本発明により達成されることを見出した。すなわち、本発明に係る放熱構造体は、一方の主面がメインヒートシンクに粘着して配線基板の放熱を行う板状のサブヒートシンクと、前記サブヒートシンクに固定されたスペーサとを有し、前記サブヒートシンクの他方の主面が前記配線基板に対向し、前記スペーサを介して前記配線基板に取り付けられる放熱構造体であって、前記スペーサにねじ孔が貫通して形成され、前記配線基板に設けた挿通孔に挿通された第1ねじ体が前記スペーサの前記ねじ孔に螺合することによって、前記サブヒートシンクが前記配線基板に取り付けられ、前記スペーサの前記ねじ孔が前記サブヒートシンクの前記一方の主面に露出している。   As a result of various studies, the present inventor has found that the above object is achieved by the present invention described below. That is, the heat dissipation structure according to the present invention has a plate-like sub heat sink whose one main surface adheres to the main heat sink to dissipate the wiring board, and a spacer fixed to the sub heat sink. A heat dissipating structure, the other main surface of the heat sink being opposed to the wiring board and being attached to the wiring board via the spacer, wherein the spacer is provided with a screw hole penetrating the heat sink. The first screw body inserted through the insertion hole is screwed into the screw hole of the spacer, so that the sub heat sink is attached to the wiring board, and the screw hole of the spacer is the one main part of the sub heat sink. It is exposed on the surface.

この構成によれば、スペーサのねじ孔がサブヒートシンクの一方の主面に露出しているので、例えば、スペーサよりも長い取外し用ねじ体を配線基板の挿通孔から挿通してスペーサのねじ孔にねじ込むことによって、取外し用ねじ体の先端部によりメインヒートシンクに押圧力を加えて、粘着力に抗してサブヒートシンクをメインヒートシンクから離脱させる。これにより、配線基板をメインヒートシンクから離れる方向へ引っ張ることによってサブヒートシンクをメインヒートシンクから離脱させる引っ張り作業が必要ないことから、引っ張りによってサブヒートシンクが配線基板から外れることがなくなる。したがって、サブヒートシンクの配線基板に対する取付け強度は問題とならないため、配線基板とサブヒートシンクとの間のスペーサの数を増大させる必要がない。よって、配線基板の寸法の増大を抑制することができ、配線基板の構成が複雑となることも回避できる。   According to this configuration, since the screw hole of the spacer is exposed on one main surface of the sub heat sink, for example, a removal screw body longer than the spacer is inserted from the insertion hole of the wiring board into the screw hole of the spacer. By screwing, a pressing force is applied to the main heat sink by the tip of the removing screw body, and the sub heat sink is detached from the main heat sink against the adhesive force. This eliminates the need for pulling the wiring board away from the main heat sink by pulling the wiring board away from the main heat sink, so that the sub heat sink does not come off the wiring board due to pulling. Accordingly, the strength of attaching the sub heat sink to the wiring board is not a problem, and it is not necessary to increase the number of spacers between the wiring board and the sub heat sink. Therefore, an increase in the size of the wiring board can be suppressed, and it is also possible to avoid a complicated configuration of the wiring board.

本発明に係る放熱構造体の取外し方法は、放熱構造体を前記メインヒートシンクから取り外す方法であって、前記第1ねじ体を前記配線基板および前記スペーサから抜き出し、前記スペーサよりも長い取外し用ねじ体を前記配線基板の前記挿通孔から挿通して前記スペーサの前記ねじ孔にねじ込むことによって、前記取外し用ねじ体の先端部により前記メインヒートシンクに押圧力を加えて、粘着力に抗して前記サブヒートシンクを前記メインヒートシンクから離脱させる。   The method for removing the heat dissipation structure according to the present invention is a method for removing the heat dissipation structure from the main heat sink, wherein the first screw body is extracted from the wiring board and the spacer, and the removal screw body is longer than the spacer. Is inserted through the insertion hole of the wiring board and screwed into the screw hole of the spacer, thereby applying a pressing force to the main heat sink by the distal end portion of the removal screw body, and resisting the adhesive force. A heat sink is detached from the main heat sink.

この放熱構造体の取外し方法によれば、取外し用ねじ体をスペーサのねじ孔にねじ込むことによって、サブヒートシンクをメインヒートシンクから容易に離脱させることができる。   According to this method of removing the heat dissipation structure, the sub heat sink can be easily detached from the main heat sink by screwing the removal screw body into the screw hole of the spacer.

前記サブヒートシンクは、リード線が前記配線基板上の配線パターンにはんだ付けされて取り付けられた前記電子部品を取り付ける放熱性の留め具を備えることが好ましい。この構成により、サブヒートシンクからメインヒートシンクに向けて電子部品で発生した熱が伝搬して放熱され、加えて留め具自体でも放熱されるため、電子部品の放熱効率が向上する。また、サブヒートシンクをメインヒートシンクから離脱させる際に、サブヒートシンクが配線基板から外れることがないため、配線基板とサブヒートシンクとの双方にまたがる電子部品を破損することがない。   The sub heat sink preferably includes a heat-dissipating fastener for attaching the electronic component having a lead wire soldered to a wiring pattern on the wiring board. With this configuration, heat generated in the electronic component propagates from the sub heat sink toward the main heat sink and is dissipated, and in addition, heat is also dissipated in the fastener itself, so that the heat dissipation efficiency of the electronic component is improved. In addition, when the sub heat sink is detached from the main heat sink, the sub heat sink does not come off the wiring board, so that the electronic components that straddle both the wiring board and the sub heat sink are not damaged.

前記サブヒートシンクを前記メインヒートシンクにねじ連結する第2ねじ体の頭部に対向する位置で前記配線基板に工具挿通孔が形成されており、前記工具挿通孔に挿通された工具の前記第2ねじ体へのアクセスが可能であることが好ましい。第2ねじ体により、サブヒートシンクがメインヒートシンクから外れることがなくなるので、サブヒートシンクからメインヒートシンクへ確実に放熱できる。ここで、工具を工具挿通孔に挿通して第2ねじ体の頭部に係合させ、第2ねじ体を操作してその締め付けおよび弛緩を行うことができるので、サブヒートシンクを配線基板に取り付けた状態で、サブヒートシンクをメインヒートシンクに対して連結および連結解除することができるので、操作性がよい。   A tool insertion hole is formed in the wiring board at a position facing a head of a second screw body that screw-connects the sub heat sink to the main heat sink, and the second screw of the tool inserted through the tool insertion hole It is preferable to have access to the body. Since the second heat sink prevents the sub heat sink from coming off from the main heat sink, heat can be reliably radiated from the sub heat sink to the main heat sink. Here, the tool can be inserted into the tool insertion hole and engaged with the head of the second screw body, and the second screw body can be operated to tighten and loosen, so the sub heat sink is attached to the wiring board. In this state, the sub heat sink can be connected to and disconnected from the main heat sink, so that the operability is good.

本発明により、配線基板の寸法の増大および複雑化を抑制することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to suppress an increase in size and complexity of the wiring board.

本発明の一実施形態に係る放熱構造体が取り付けられた配線基板の斜視図である。It is a perspective view of the wiring board with which the heat dissipation structure concerning one Embodiment of this invention was attached. 図1のII-II方向から見た側面図である。It is the side view seen from the II-II direction of FIG. (A)は、放熱構造体のサブヒートシンクの部分斜視図、(B)は、図1のIII-III方向から見た背面図、(C)は、嵌合孔周辺の要部の縦断面図である。(A) is a partial perspective view of the sub heat sink of the heat dissipation structure, (B) is a rear view seen from the III-III direction of FIG. 1, and (C) is a longitudinal sectional view of the main part around the fitting hole. It is. 図1のIV-IV方向から見た側面図である。It is the side view seen from the IV-IV direction of FIG. 同実施形態に係る配線基板および放熱構造体の平面図である。It is a top view of the wiring board and heat dissipation structure concerning the embodiment. 同実施形態に係る配線基板に取り付けられた放熱構造体のサブヒートシンクをメインヒートシンクから離脱させる様子を表す、図4に対応した側面図である。It is a side view corresponding to FIG. 4 showing a mode that the sub heat sink of the thermal radiation structure attached to the wiring board which concerns on the same embodiment is removed from a main heat sink.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号は、同一または相当部分を示し、特段変更等の説明がない限り、適宜その説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts, and the description thereof will be omitted as appropriate unless otherwise specified.

図1に、本発明の一実施形態に係る放熱構造体HSを備えた電気機器の一例である電源装置1を示す。放熱構造体HSは、板状のサブヒートシンク2とスペーサ22とを有し、配線基板3の下面に取り付けられている。サブヒートシンク2は、その下方の板状のメインヒートシンク4に取り付けられ、メインヒートシンク4に、サブヒートシンク2からの熱が伝導される。メインヒートシンク4は、平面寸法がサブヒートシンク2よりも大きく、メインヒートシンク4には、その長手方向Xに沿って、他の1つまたは複数の電源装置が並べて配置される。これにより、配線基板3および配線基板3上に配置された電子部品の熱がサブヒートシンク2およびメインヒートシンク4を介して周囲の雰囲気中に放熱される。ここで、放熱構造体HSおよびサブヒートシンク2は、1つでもよい。   FIG. 1 shows a power supply device 1 which is an example of an electric device provided with a heat dissipation structure HS according to an embodiment of the present invention. The heat dissipation structure HS has a plate-like sub heat sink 2 and a spacer 22, and is attached to the lower surface of the wiring board 3. The sub heat sink 2 is attached to a plate-like main heat sink 4 below the sub heat sink 2, and heat from the sub heat sink 2 is conducted to the main heat sink 4. The main heat sink 4 has a larger planar dimension than the sub heat sink 2, and one or more other power supply devices are arranged side by side along the longitudinal direction X of the main heat sink 4. Thereby, the heat of the electronic components arranged on the wiring board 3 and the wiring board 3 is radiated to the surrounding atmosphere via the sub heat sink 2 and the main heat sink 4. Here, the heat dissipation structure HS and the sub heat sink 2 may be one.

図2に示すように、配線基板3は、種々の電子回路部品30を主にサブヒートシンク2と反対側の表面に有している。一方で、配線基板3は、FET(Field effect transistor)およびIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)等のパワー素子である電子部品33をサブヒートシンク2側の裏面に有している。なお、電子部品33は、上記パワー素子以外の他の電子回路部品であってもよい。本実施形態では、一例として、2種類の電子部品33A、33Bが各2個ずつ配線基板3の裏面に装着されている。電子部品33A、33A、33B、33Bは、配線基板3の長手方向X1に沿って並んで配列されている。本実施形態では、この長手方向X1は、メインヒートシンク4の長手方向Xに対して直交している。   As shown in FIG. 2, the wiring board 3 has various electronic circuit components 30 mainly on the surface opposite to the sub heat sink 2. On the other hand, the wiring board 3 has an electronic component 33 which is a power element such as a field effect transistor (FET) and an insulated gate bipolar transistor (IGBT) on the back surface on the sub heat sink 2 side. The electronic component 33 may be an electronic circuit component other than the power element. In the present embodiment, as an example, two types of electronic components 33 </ b> A and 33 </ b> B are each mounted on the back surface of the wiring board 3. The electronic components 33A, 33A, 33B, and 33B are arranged side by side along the longitudinal direction X1 of the wiring board 3. In the present embodiment, the longitudinal direction X1 is orthogonal to the longitudinal direction X of the main heat sink 4.

本実施形態では、電子部品33A、33Bは、ほぼ直方体形状の本体部34A、34B(後述の図3参照)を有している。また、電子部品33Aは2本のリード線35Aを有し、電子部品33Bは、3本のリード線35Bを有し、それら各リード線35A、35Bが配線基板3上の配線パターンにはんだ付けされて、電子部品33A、33Bが配線基板3に取り付けられている。電子部品33A、33Bの各リード線35A、35Bは、途中でほぼ直角に折り曲げられ、電子部品33A、33Bの本体部はその主面が配線基板3に対してほぼ平行となっている。   In the present embodiment, the electronic components 33A and 33B have main body portions 34A and 34B (see FIG. 3 described later) having a substantially rectangular parallelepiped shape. Further, the electronic component 33A has two lead wires 35A, and the electronic component 33B has three lead wires 35B, and these lead wires 35A and 35B are soldered to the wiring pattern on the wiring board 3. The electronic components 33A and 33B are attached to the wiring board 3. The lead wires 35A and 35B of the electronic components 33A and 33B are bent substantially at right angles in the middle, and the main surfaces of the main parts of the electronic components 33A and 33B are substantially parallel to the wiring board 3.

図1に示す配線基板3には、サブヒートシンク2と配線基板3との間に介在させるスペーサ22をねじ止めするための挿通孔32aが設けられている。スペーサ22が後述する方法でサブヒートシンク2に固定される一方、挿通孔32aに挿通された第1ねじ体32をスペーサ22のねじ孔22a(後述の図3参照)に螺合させて締め付けることによって、サブヒートシンク2がスペーサ22を介して配線基板3に取り付けられる。   The wiring board 3 shown in FIG. 1 is provided with an insertion hole 32 a for screwing the spacer 22 interposed between the sub heat sink 2 and the wiring board 3. While the spacer 22 is fixed to the sub heat sink 2 by a method described later, the first screw body 32 inserted through the insertion hole 32a is screwed into the screw hole 22a (see FIG. 3 described later) of the spacer 22 and tightened. The sub heat sink 2 is attached to the wiring board 3 via the spacer 22.

図3(A)に示すように、スペーサ22は、例えば形状が円柱状であり、その軸方向に沿ってねじ孔22aが貫通して形成されている。なお、スペーサ22の形状は、円柱状に限られず、角柱状、円錐台状、または角錐台状であっても良い。本実施形態では、スペーサ22は1本であるが、複数本であっても良い。   As shown in FIG. 3A, the spacer 22 has, for example, a cylindrical shape, and is formed with a screw hole 22a extending along the axial direction thereof. The shape of the spacer 22 is not limited to a cylindrical shape, and may be a prism shape, a truncated cone shape, or a truncated pyramid shape. In the present embodiment, the number of spacers 22 is one, but a plurality of spacers may be used.

サブヒートシンク2は、例えばアルミニウム製であり、下面となる一方の主面2aが、例えばアルミニウム製であるメインヒートシンク4に対向している。より具体的には、例えばシリコングリース等である粘性を有する放熱グリース11を介して、一方の主面2aがメインヒートシンク4に粘着している。なお、放熱グリースは、サブヒートシンク2からメインヒートシンク4への放熱性向上のために使用され、シリコングリース以外にセラミックグリースやシルバーグリース等を使用できる。また、サブヒートシンク2は、上面となる他方の主面2bが配線基板3に対向し、かつ、図3(B)に示すスペーサ22が固定されており、配線基板3に対して主面2a、2bがほぼ平行となるように、当該スペーサ22を介して配線基板3に取り付けられる。スペーサ22を介して、サブヒートシンク2からメインヒートシンク4に向けて配線基板3に発生した熱の一部が伝搬する。   The sub heat sink 2 is made of, for example, aluminum, and one main surface 2a serving as a lower surface is opposed to the main heat sink 4 made of, for example, aluminum. More specifically, one main surface 2a adheres to the main heat sink 4 via a heat dissipating grease 11 having a viscosity such as silicon grease. The heat dissipating grease is used for improving the heat dissipating property from the sub heat sink 2 to the main heat sink 4, and ceramic grease or silver grease can be used in addition to silicon grease. Further, the sub heat sink 2 has the other main surface 2b which is the upper surface facing the wiring board 3, and the spacer 22 shown in FIG. 3B is fixed, and the main surface 2a, It is attached to the wiring board 3 via the spacer 22 so that 2b is substantially parallel. Part of heat generated in the wiring board 3 propagates from the sub heat sink 2 toward the main heat sink 4 through the spacer 22.

サブヒートシンク2には、図3(C)に示すように貫通した嵌合孔23が設けられており、この嵌合孔23に、スペーサ22の配線基板3と反対側の基端部が圧入状態で嵌合されている。前記基端部の外周にはローレット22bが形成されており、圧入時にローレット22bが嵌合孔23の内周面に咬み込むことにより、スペーサ22をサブヒートシンク2に対し相対回転しないで、かつサブヒートシンク2に対してスペーサ22の軸方向に抜けないように固定している。この固定状態で、スペーサ22のねじ孔22aがサブヒートシンク2の一方の主面2aに露出している。より詳しくは、第1ねじ体32の長さがスペーサ22の長さより短く、第1ねじ体32の先端部32bがスペーサ22のねじ孔22a内部に留まっているので、ねじ孔22aは開口状態である。   As shown in FIG. 3C, the sub heat sink 2 is provided with a fitting hole 23 penetrating therethrough, and the base end portion of the spacer 22 opposite to the wiring board 3 is press-fitted into the fitting hole 23. Are mated. A knurl 22b is formed on the outer periphery of the base end, and the knurl 22b bites into the inner peripheral surface of the fitting hole 23 during press-fitting so that the spacer 22 does not rotate relative to the sub heat sink 2 and The spacer 22 is fixed to the heat sink 2 so as not to come off in the axial direction. In this fixed state, the screw hole 22 a of the spacer 22 is exposed on one main surface 2 a of the sub heat sink 2. More specifically, since the length of the first screw body 32 is shorter than the length of the spacer 22 and the tip 32b of the first screw body 32 remains inside the screw hole 22a of the spacer 22, the screw hole 22a is in an open state. is there.

サブヒートシンク2は、前記放熱グリース11による粘着に加えて、図1に示すように第2ねじ体21によってメインヒートシンク4に連結されている。これにより、サブヒートシンク2とメインヒートシンク4との結合が強固となるので、確実にサブヒートシンク2からメインヒートシンク4へ放熱できる。第2ねじ体21によるねじ連結構造は一般的なものであり、図5に示すサブヒートシンク2に設けたねじ挿通孔21aに、第2ねじ体21(図2)を挿通し、メインヒートシンク4に設けたねじ孔にねじ込む。配線基板3には、サブヒートシンク2をメインヒートシンク4にねじ連結する第2ねじ体21(図2)の頭部に対向する位置に、工具挿通孔31が形成されている。工具挿通孔31により、第2ねじ体21へのアクセスが可能となり、工具挿通孔31に第2ねじ体21を操作するためのドライバ等の工具を挿通して、第2ねじ体21の頭部に係合させることで、第2ねじ体21を回転操作できる。よって、サブヒートシンク2を配線基板3に取り付けた状態で、サブヒートシンク2をメインヒートシンク4に対して連結および連結解除することができるので、操作性がよい。   The sub heat sink 2 is connected to the main heat sink 4 by a second screw body 21 as shown in FIG. Thereby, since the coupling between the sub heat sink 2 and the main heat sink 4 becomes strong, heat can be reliably radiated from the sub heat sink 2 to the main heat sink 4. The screw connection structure by the second screw body 21 is general, and the second screw body 21 (FIG. 2) is inserted into the screw insertion hole 21a provided in the sub heat sink 2 shown in FIG. Screw into the provided screw hole. In the wiring board 3, a tool insertion hole 31 is formed at a position facing the head of the second screw body 21 (FIG. 2) that screws the sub heat sink 2 to the main heat sink 4. The tool insertion hole 31 allows access to the second screw body 21, and a tool such as a screwdriver for operating the second screw body 21 is inserted into the tool insertion hole 31, so that the head of the second screw body 21 is inserted. The second screw body 21 can be rotated by engaging with. Therefore, since the sub heat sink 2 can be connected to and disconnected from the main heat sink 4 with the sub heat sink 2 attached to the wiring board 3, the operability is good.

さらに、サブヒートシンク2は、図3(A)に示す配線基板3に取り付けられた電子部品33(33A、33B)を取り付ける留め具24(24A、24B)を有している。留め具24は、例えばステンレス製であり、高い放熱性および熱伝導性を有している。留め具24は、ステンレス以外に、鉄、アルミ、銅などの熱伝導率が高い材料が用いられてもよい。また各留め具24は、図3(A)に示すように、例えば長手方向の断面がクランク形状をしており、サブヒートシンク2にねじ体241によってねじ止めされる。留め具24Aにより、電子部品33Aの本体部34Aがサブヒートシンク2に対して押圧されて固定され、留め具24Bにより、電子部品33Bの本体部34Bがサブヒートシンク2に対して押圧されて固定される。   Further, the sub heat sink 2 has a fastener 24 (24A, 24B) for attaching an electronic component 33 (33A, 33B) attached to the wiring board 3 shown in FIG. The fastener 24 is made of stainless steel, for example, and has high heat dissipation and thermal conductivity. The fastener 24 may be made of a material having high thermal conductivity such as iron, aluminum, or copper, in addition to stainless steel. Further, as shown in FIG. 3A, each fastener 24 has, for example, a crank-shaped cross section in the longitudinal direction, and is screwed to the sub heat sink 2 by a screw body 241. The main body 34A of the electronic component 33A is pressed against the sub heat sink 2 and fixed by the fastener 24A, and the main body 34B of the electronic component 33B is pressed and fixed to the sub heat sink 2 by the fastener 24B. .

留め具24による電子部品33の本体部34のサブヒートシンク2への押圧により、電子部品33から発生した熱がサブヒートシンク2からメインヒートシンク4へと伝搬して放熱されるのに加えて、留め具24自体でも放熱されるため、電子部品33の放熱効率が向上する。ここで、配線基板3にはんだ付けされた電子部品33を留め具24によりサブヒートシンク2に固定しても、後で述べる様にサブヒートシンク2が配線基板3から外れることがないため、サブヒートシンク2をメインヒートシンク4から離脱させる際に、配線基板3とサブヒートシンク2との双方にまたがる電子部品33を破損することがない。   In addition to the heat generated from the electronic component 33 propagating from the sub heat sink 2 to the main heat sink 4 due to the pressing of the main body 34 of the electronic component 33 to the sub heat sink 2 by the fastener 24, the fastener Since the heat is also dissipated by the 24 itself, the heat dissipation efficiency of the electronic component 33 is improved. Here, even if the electronic component 33 soldered to the wiring board 3 is fixed to the sub heat sink 2 by the fastener 24, the sub heat sink 2 is not detached from the wiring board 3 as described later. Is removed from the main heat sink 4, the electronic component 33 extending over both the wiring board 3 and the sub heat sink 2 is not damaged.

留め具24(24A、24B)と電子部品33(33A、33B)の本体部34(34A、34B)との間には、例えばシリコン製の第1絶縁シート25(25A、25B)が巻きつけられていても良い。第1絶縁シート25により、電子部品33と金属製留め具24との間、および電子部品33とサブヒートシンク2との間が電気絶縁される。さらに、第1絶縁シート25は熱伝導性を有しているので、電子部品33で発生した熱の留め具24およびサブヒートシンク2への熱伝搬が妨げられない。   A first insulating sheet 25 (25A, 25B) made of, for example, silicon is wound between the fastener 24 (24A, 24B) and the main body 34 (34A, 34B) of the electronic component 33 (33A, 33B). May be. The first insulating sheet 25 provides electrical insulation between the electronic component 33 and the metal fastener 24 and between the electronic component 33 and the sub heat sink 2. Furthermore, since the first insulating sheet 25 has thermal conductivity, heat propagation to the fastener 24 and the sub heat sink 2 generated by the electronic component 33 is not hindered.

図4に示すように、サブヒートシンク2と配線基板3との間には、ポリカーボネートのような樹脂製の第2絶縁シート26が介在していてもよい。第2絶縁シート26は、図3(B)等では実線で示されているが、図3(A)では、見易さの面から、破線で表されている。配線基板3のサブヒートシンク2側の裏面には、配線基板3の配線パターンにはんだ付けされた電子回路部品30のリード線等が突出しているため、第2絶縁シート26により、電子部品33と配線基板3との間、すなわち電子部品33と配線基板3に含まれる電子回路部品30のリード線等との間を電気絶縁できるので、好適である。第2絶縁シート26は、サブヒートシンク2と配線基板3との間に存在しているので、第2絶縁シート26には、図3(A)に破線の楕円で示すスペーサ22を挿通させるための貫通孔26aが設けられている。   As shown in FIG. 4, a second insulating sheet 26 made of a resin such as polycarbonate may be interposed between the sub heat sink 2 and the wiring board 3. The second insulating sheet 26 is shown by a solid line in FIG. 3B or the like, but is shown by a broken line in FIG. 3A for ease of viewing. Since the lead wire of the electronic circuit component 30 soldered to the wiring pattern of the wiring substrate 3 protrudes from the back surface of the wiring substrate 3 on the sub heat sink 2 side, the electronic component 33 and the wiring are connected by the second insulating sheet 26. This is preferable because it can electrically insulate between the substrate 3, that is, between the electronic component 33 and the lead wire of the electronic circuit component 30 included in the wiring substrate 3. Since the second insulating sheet 26 exists between the sub heat sink 2 and the wiring board 3, the second insulating sheet 26 is inserted through the spacer 22 indicated by the dashed ellipse in FIG. A through hole 26a is provided.

図5に矩形の破線で示すように、4つの電子部品33A、33Bがサブヒートシンク2の長手方向X1に沿って並んで留め具24A、24Bにより留められたサブヒートシンク2は、配線基板3の下側に位置する。   As shown by a rectangular broken line in FIG. 5, the sub heat sink 2 in which the four electronic components 33 </ b> A and 33 </ b> B are arranged along the longitudinal direction X <b> 1 of the sub heat sink 2 and fastened by the fasteners 24 </ b> A and 24 </ b> B Located on the side.

次に、放熱構造体を前記メインヒートシンクから取り外す方法について説明する。まず、図1に示す工具挿通孔31から工具を挿入して第2ねじ体21を取外し、サブヒートシンク2とメインヒートシンク4とのねじ連結を解除する。続いて、第1ねじ体32を緩めて配線基板3およびスペーサ22から抜き取る。次に、スペーサ22および第1ねじ体32よりも長い取外し用ねじ体40を配線基板3の挿通孔32aから挿通して、スペーサ22のねじ孔22aにねじ込む。   Next, a method for removing the heat dissipation structure from the main heat sink will be described. First, a tool is inserted from the tool insertion hole 31 shown in FIG. 1 to remove the second screw body 21, and the screw connection between the sub heat sink 2 and the main heat sink 4 is released. Subsequently, the first screw body 32 is loosened and removed from the wiring board 3 and the spacer 22. Next, the removal screw body 40 longer than the spacer 22 and the first screw body 32 is inserted from the insertion hole 32 a of the wiring board 3 and screwed into the screw hole 22 a of the spacer 22.

次に、図6に示すように、取外し用ねじ体40をスペーサ22のねじ孔22aにねじ込むことで、取外し用ねじ体40の先端部40aをスペーサ22およびサブヒートシンク2から突出させる。これにより、突出した先端部40aがメインヒートシンク4に押圧力を加えることで、メインヒートシンクに放熱グリース11を介して粘着するサブヒートシンク2の粘着力に抗して、サブヒートシンク2がメインヒートシンク4から離脱される。   Next, as shown in FIG. 6, the distal end portion 40 a of the removal screw body 40 is protruded from the spacer 22 and the sub heat sink 2 by screwing the removal screw body 40 into the screw hole 22 a of the spacer 22. As a result, the projecting tip 40 a applies a pressing force to the main heat sink 4, so that the sub heat sink 2 is separated from the main heat sink 4 against the adhesive force of the sub heat sink 2 that adheres to the main heat sink via the heat radiation grease 11. Will be withdrawn.

以上の構成の放熱構造体HSおよび放熱構造体HSの取外し方法によれば、スペーサ22のねじ孔22aがサブヒートシンク2の一方の主面2aに露出しているので、例えば、スペーサ22よりも長い取外し用ねじ体40を図1に示す配線基板3の挿通孔32aから挿通して、図6のスペーサ22のねじ孔22aにねじ込むことによって、取外し用ねじ体40の先端部40aによりメインヒートシンク4に押圧力を加えて、粘着力に抗してサブヒートシンク2をメインヒートシンク4から離脱させる。これにより、配線基板3をメインヒートシンク4から離れる方向へ引っ張ることによってサブヒートシンク2をメインヒートシンク4から離脱させる引っ張り作業が必要ないことから、配線基板3の引っ張りによってサブヒートシンク2が配線基板3から外れることがなくなる。したがって、サブヒートシンク2の配線基板3に対する取付け強度は問題とならないため、配線基板3とサブヒートシンク2との間のスペーサ22の数を増大させて前記取付け強度を向上させる必要がなくなる。このようにスペーサ22の数が少なくて済むので、配線基板3の寸法の増大を抑制することができ、配線基板3の構成が複雑化することも回避できる。   According to the heat dissipation structure HS and the method for removing the heat dissipation structure HS having the above-described configuration, the screw hole 22a of the spacer 22 is exposed on the one main surface 2a of the sub heat sink 2, so that it is longer than the spacer 22, for example. The removal screw body 40 is inserted into the insertion hole 32a of the wiring board 3 shown in FIG. 1 and screwed into the screw hole 22a of the spacer 22 of FIG. The sub heat sink 2 is detached from the main heat sink 4 against the adhesive force by applying a pressing force. As a result, there is no need to pull the wiring board 3 away from the main heat sink 4 by pulling the wiring board 3 away from the main heat sink 4, so that the sub heat sink 2 is detached from the wiring board 3 by pulling the wiring board 3. Nothing will happen. Therefore, the strength of attachment of the sub heat sink 2 to the wiring board 3 does not matter, and it is not necessary to increase the number of spacers 22 between the wiring board 3 and the sub heat sink 2 to improve the attachment strength. Thus, since the number of the spacers 22 is small, an increase in the dimension of the wiring board 3 can be suppressed, and the configuration of the wiring board 3 can be prevented from becoming complicated.

なお、ねじ孔がサブヒートシンクの前記一方の主面に露出しているスペーサと当該ねじ孔に挿入する前記取外し用ねじ体とを使用せずに、サブヒートシンク上にサブヒートシンクをメインヒートシンクから取り外すための取外し用ねじ体専用のねじ孔を別途設けてもよい。   In order to remove the sub heat sink from the main heat sink on the sub heat sink without using the spacer whose screw hole is exposed on the one main surface of the sub heat sink and the removing screw body inserted into the screw hole. A screw hole dedicated to the removal screw body may be provided separately.

本発明は、以上の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の追加、変更または削除が可能である。したがって、そのようなものも本発明の範囲内に含まれる。例えば、スペーサ22の数は、1つで十分であるが、通常4つ使用する場合において2つまたは3つとしてもよい。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various additions, modifications, or deletions are possible within the scope not departing from the gist of the present invention. Therefore, such a thing is also included in the scope of the present invention. For example, one spacer 22 is sufficient, but two or three spacers 22 may be used when four spacers are normally used.

2 サブヒートシンク
2a 一方の主面
2b 他方の主面
21 第2ねじ体
22 スペーサ
22a ねじ孔
24、24A、24B 放熱性留め具
3 配線基板
31 工具挿通孔
32 第1ねじ体
32a 挿通孔
33、33A、33B 電子部品
35、35A、35B リード線
4 メインヒートシンク
40 取外し用ねじ体
40a 先端部
HS 放熱構造体
2 Sub-heatsink 2a One main surface 2b The other main surface 21 Second screw body 22 Spacer 22a Screw hole 24, 24A, 24B Heat dissipating fastener 3 Wiring board 31 Tool insertion hole 32 First screw body 32a Insertion hole 33, 33A , 33B Electronic parts 35, 35A, 35B Lead wire 4 Main heat sink 40 Removal screw body 40a Tip portion HS Heat dissipation structure

Claims (4)

一方の主面がメインヒートシンクに粘着して配線基板の放熱を行う板状のサブヒートシンクと、前記サブヒートシンクに固定されたスペーサとを有し、前記サブヒートシンクの他方の主面が前記配線基板に対向し、前記スペーサを介して前記配線基板に取り付けられる放熱構造体であって、
前記スペーサにねじ孔が貫通して形成され、
前記配線基板に設けた挿通孔に挿通された第1ねじ体が前記スペーサの前記ねじ孔に螺合することによって、前記サブヒートシンクが前記配線基板に取り付けられ、
前記スペーサの前記ねじ孔が前記サブヒートシンクの前記一方の主面に露出している、
放熱構造体。
One main surface has a plate-like sub heat sink that adheres to the main heat sink and dissipates heat from the wiring board, and a spacer fixed to the sub heat sink, and the other main surface of the sub heat sink is attached to the wiring board. A heat dissipating structure that faces and is attached to the wiring board via the spacer,
A threaded hole is formed through the spacer,
The sub-heat sink is attached to the wiring board by screwing the first screw body inserted into the insertion hole provided in the wiring board into the screw hole of the spacer,
The screw hole of the spacer is exposed on the one main surface of the sub heat sink;
Heat dissipation structure.
請求項1において、
前記サブヒートシンクは、リード線が前記配線基板上の配線パターンにはんだ付けされて取り付けられた電子部品を取り付ける放熱性の留め具を備えている、
放熱構造体。
In claim 1,
The sub heat sink includes a heat dissipating fastener for attaching an electronic component to which a lead wire is soldered to a wiring pattern on the wiring board.
Heat dissipation structure.
請求項1または2において、
前記サブヒートシンクを前記メインヒートシンクにねじ連結する第2ねじ体の頭部に対向する位置で前記配線基板に工具挿通孔が形成されており、前記工具挿通孔に挿通された工具の前記第2ねじ体へのアクセスが可能である、
放熱構造体。
In claim 1 or 2,
A tool insertion hole is formed in the wiring board at a position facing a head of a second screw body that screw-connects the sub heat sink to the main heat sink, and the second screw of the tool inserted through the tool insertion hole Access to the body is possible,
Heat dissipation structure.
請求項1または2に記載の放熱構造体を前記メインヒートシンクから取り外す方法であって、
前記第1ねじ体を前記配線基板および前記スペーサから抜き出し、前記スペーサよりも長い取外し用ねじ体を前記配線基板の前記挿通孔から挿通して前記スペーサの前記ねじ孔にねじ込むことによって、前記取外し用ねじ体の先端部により前記メインヒートシンクに押圧力を加えて、粘着力に抗して前記サブヒートシンクを前記メインヒートシンクから離脱させる、
放熱構造体の取外し方法。
A method of removing the heat dissipation structure according to claim 1 or 2 from the main heat sink,
The first screw body is extracted from the wiring board and the spacer, and a screw body for removal longer than the spacer is inserted through the insertion hole of the wiring board and screwed into the screw hole of the spacer, thereby removing the first screw body. A pressing force is applied to the main heat sink by the tip of the screw body, and the sub heat sink is detached from the main heat sink against the adhesive force.
How to remove the heat dissipation structure.
JP2014102750A 2014-05-16 2014-05-16 Heat dissipation structure and method of removing heat dissipation structure Active JP6279397B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014102750A JP6279397B2 (en) 2014-05-16 2014-05-16 Heat dissipation structure and method of removing heat dissipation structure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014102750A JP6279397B2 (en) 2014-05-16 2014-05-16 Heat dissipation structure and method of removing heat dissipation structure

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015220338A JP2015220338A (en) 2015-12-07
JP6279397B2 true JP6279397B2 (en) 2018-02-14

Family

ID=54779485

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014102750A Active JP6279397B2 (en) 2014-05-16 2014-05-16 Heat dissipation structure and method of removing heat dissipation structure

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6279397B2 (en)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5629959U (en) * 1979-08-13 1981-03-23
JPH10173372A (en) * 1996-12-11 1998-06-26 Toyota Motor Corp Radiator for electric components
JP2006339170A (en) * 2003-06-26 2006-12-14 Toshiba Kyaria Kk Inverter device and its manufacturing method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015220338A (en) 2015-12-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4780349B2 (en) Power module mounting structure and motor control device including the same
JP2009252810A (en) Heat sink for heater element
JP2013062413A (en) Semiconductor device
JP2011155056A (en) Shielding structure
JP5585272B2 (en) Heat sink separation method and heat sink
JP5670447B2 (en) Electronics
JP2007305649A (en) Means for fixing radiator
JP6279397B2 (en) Heat dissipation structure and method of removing heat dissipation structure
JP2016039157A (en) Heat dissipation structure
JP4849987B2 (en) heatsink
JP6503650B2 (en) Power converter cooling structure
JP6294692B2 (en) Board structure
JP2010219415A (en) Mounting structure of semiconductor element
KR20090111999A (en) Heat sink
JP5669657B2 (en) Semiconductor device
JP2008278566A (en) Power supply board and power supply unit
JP5191929B2 (en) Semiconductor element mounting structure
JP2005347370A (en) Fixture for power semiconductor element
JP2010087031A (en) Electronic apparatus
JP5118086B2 (en) Semiconductor element mounting structure
JP4913762B2 (en) Heating electronic component mounting structure
JP2010135394A (en) Electronic apparatus and manufacturing method thereof
JP2004179492A (en) Semiconductor device and its mounter
JP2010109091A (en) Semiconductor device, method of manufacturing the same, and electronic apparatus using semiconductor device
JP4988056B2 (en) Electronics

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170220

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20171213

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20171226

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180117

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6279397

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

R371 Transfer withdrawn

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250