JP6354307B2 - Heating element fixing member - Google Patents
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Description
本発明は、ヒートシンクの冷却面に配置した複数の発熱素子を押し付け固定する発熱素子の固定部材に関する。 The present invention relates to a heating element fixing member that presses and fixes a plurality of heating elements disposed on a cooling surface of a heat sink.
ハイブリッド自動車や燃料自動車などの電動車両においては、バッテリから供給される直流電力をインバータ装置によって交流電力に変換し、これにより交流モータを回転させて駆動力を生成する。
インバータ装置を構成するスイッチング素子として、IGBTや還流ダイオードと呼ばれるダイオードが用いられている。これらの素子には大電流が流れるため、電気抵抗は小さいものの発熱量が大きい。ここで、発熱量が大きい素子を発熱素子と称する。
In an electric vehicle such as a hybrid vehicle or a fuel vehicle, direct current power supplied from a battery is converted into alternating current power by an inverter device, and thereby an alternating current motor is rotated to generate driving force.
As a switching element constituting the inverter device, a diode called IGBT or freewheeling diode is used. Since a large current flows through these elements, although the electrical resistance is small, the heat generation amount is large. Here, an element that generates a large amount of heat is referred to as a heating element.
インバータ装置には、発熱素子の過熱による熱破壊を防止するためにヒートシンクが設けられており、ヒートシンクの冷却面に発熱素子を固定し、発熱素子で発生した熱をヒートシンクの冷却面に逃がすようにしている(例えば、特許文献1の発熱素子の固定構造)。
特許文献1の発熱素子の固定構造は、ヒートシンクの冷却面に列状に配置した複数の発熱素子を固定金具で固定している。固定金具は、複数の発熱素子に沿って延在する長尺な金属製の固定板と、この固定板の側縁部から櫛歯状に突設され、各発熱素子に向かって折り曲げ形成された押圧片とを備えており、固定板を、固定ネジを介してヒートシンクに固定し、各押圧片が対応する発熱素子に対して冷却面に向かう方向に弾性復元力を発生することで、ヒートシンクの冷却面に複数の発熱素子を押し付け固定している。
The inverter device is equipped with a heat sink to prevent thermal destruction due to overheating of the heat generating element. The heat generating element is fixed to the cooling surface of the heat sink so that the heat generated by the heat generating element is released to the cooling surface of the heat sink. (For example, the fixing structure of the heating element of Patent Document 1).
In the heating element fixing structure of Patent Document 1, a plurality of heating elements arranged in a line on the cooling surface of the heat sink are fixed by a fixing bracket. The fixing bracket is a long metal fixing plate extending along a plurality of heating elements, and is protruded in a comb shape from the side edge of the fixing plate, and is bent toward each heating element. The fixing plate is fixed to the heat sink via a fixing screw, and each pressing piece generates an elastic restoring force in the direction toward the cooling surface with respect to the corresponding heating element, thereby A plurality of heating elements are pressed and fixed to the cooling surface.
ところで、車両に搭載されているインバータ装置に振動が入力し、発熱素子を冷却面に押し付け固定している特許文献1の固定金具が振動すると、この特許文献1の固定金具を構成している複数の押圧片は、固定板に片持ち状態で支持されているので、複数の押圧片の何れかが、振動の伝達によって発熱素子から浮き上がってしまう場合がある。
このように押圧片が浮き上がって固定金具の押し付け力が低下した発熱素子は、冷却面への密着性が低下するので、冷却効果が低下するおそれがある。
本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、振動が入力してもヒートシンクの冷却面に対して発熱素子の密着性を維持しながら押し付け固定し、発熱素子の冷却効果を高めることができる発熱素子の固定部材を提供することを目的としている。
By the way, when vibration is input to the inverter device mounted on the vehicle and the fixing bracket of Patent Document 1 that presses and fixes the heating element against the cooling surface vibrates, a plurality of components constituting the fixing bracket of Patent Document 1 are formed. Since the pressing piece is supported by the fixed plate in a cantilevered state, any of the plurality of pressing pieces may be lifted from the heat generating element by the transmission of vibration.
Thus, since the heat-generating element in which the pressing piece is lifted and the pressing force of the fixing bracket is reduced, the adhesion to the cooling surface is reduced, so that the cooling effect may be reduced.
The present invention has been made paying attention to such problems, and even if vibration is input, it is pressed and fixed to the cooling surface of the heat sink while maintaining the adhesion of the heating element to cool the heating element. It aims at providing the fixing member of the heat generating element which can heighten an effect.
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る発熱素子の固定部材は、ヒートシンクの冷却面に列状に配置した複数の発熱素子を、冷却面側に押し付けて固定する発熱素子の固定部材であって、冷却面に列状に配置した複数の発熱素子を横切って延在している帯状部と、この帯状部の少なくとも長手方向の両端に形成され、前記冷却面に固定される複数の固定部と、帯状部に形成されて前記複数の発熱素子の各々に当接する複数の当接部と、これら複数の当接部が夫々当接している複数の発熱素子に対して冷却面に向かう方向に押し付け力を付与する複数の押し付け付与部と、を備え、帯状部は帯状金属板であり、複数の固定部は、前記帯状金属板の少なくとも長手方向の両端に平板形状として形成され、複数の当接部は、対応する前記発熱素子に線状に当接するように前記帯状金属板を鋭角に曲げることで形成され、複数の押し付け付与部は、前記固定部及び前記当接部の間の前記帯状金属板を曲げることで形成され、自身の弾性復元力により前記発熱素子に対して前記押し付け力を付与しているとともに、平板形状の前記複数の固定部に、補強部材を一体に設けた。 In order to achieve the above object, a fixing element for a heating element according to one aspect of the present invention is a fixing of a heating element that presses and fixes a plurality of heating elements arranged in a row on the cooling surface of a heat sink against the cooling surface side. A belt-shaped portion extending across a plurality of heating elements arranged in a row on the cooling surface, and a plurality of members formed at least at both ends in the longitudinal direction of the belt-shaped portion and fixed to the cooling surface. A fixing portion, a plurality of contact portions formed on the belt-shaped portion and contacting each of the plurality of heating elements, and a plurality of heating elements each contacting the plurality of heating elements on the cooling surface. A plurality of pressing imparting portions for imparting a pressing force in the direction in which the strip-shaped metal plate is provided , the strip-shaped portion is a strip-shaped metal plate, and the plurality of fixing portions are formed as flat plates at both ends in the longitudinal direction of the strip-shaped metal plate, The plurality of contact portions correspond to the corresponding It is formed by bending the strip metal plate at an acute angle so as to linearly contact the thermal element, and a plurality of pressing imparting portions are formed by bending the strip metal plate between the fixed portion and the contact portion. The pressing force is applied to the heating element by its own elastic restoring force, and reinforcing members are integrally provided on the plurality of flat plate-shaped fixing portions.
本発明の一態様に係る発熱素子の固定部材によると、固定部材が冷却面に両持ち支持された状態で複数の発熱素子を固定しており、振動が伝達しても、複数の発熱素子は、固定部材の当接部から浮き上がることがない。 According to the fixing member for the heating element according to one aspect of the present invention, the plurality of heating elements are fixed in a state where the fixing member is supported on both sides of the cooling surface, and even if vibration is transmitted, the plurality of heating elements are , It does not float from the contact portion of the fixing member .
また、本発明の一態様に係る発熱素子の固定部材によると、固定金具の押し付け付与部の弾性復元力で当接部を発熱素子に向けて押し付け力を付与し続けるので、発熱素子は冷却面に密着した状態で固定される。
また、本発明の一態様に係る発熱素子の固定部材によると、固定部の強度が増大するので、冷却面に対して固定部材を確実に固定することができる。
また、本発明の一態様に係る固定部材は、上記補強部材に、上記押し付け付与部の一部に当接して当該押し付け付与部の変形を防止する変形防止面を設けることが好ましい。
本発明の一態様に係る発熱素子の固定部材によると、押し付け付与部の弾性復元力を一定に保持することができる。
In addition, according to the fixing member for the heat generating element according to the aspect of the present invention, the pressing element is continuously applied to the heat generating element by the elastic restoring force of the pressing applying part of the fixing bracket, so that the heat generating element is a cooling surface. It is fixed in close contact with .
Moreover, according to the fixing member of the heat generating element according to one aspect of the present invention, the strength of the fixing portion is increased, so that the fixing member can be reliably fixed to the cooling surface.
In the fixing member according to one aspect of the present invention, it is preferable that the reinforcing member is provided with a deformation preventing surface that abuts a part of the pressing imparting portion to prevent deformation of the pressing imparting portion.
According to the fixing member of the heat generating element according to the aspect of the present invention, the elastic restoring force of the pressing imparting portion can be kept constant.
また、本発明の一態様に係る固定部材は、上記複数の発熱素子は、直方体形状の外観を有し、互いの長辺同士を対向させて列状に配置されており、上記帯状部は、上記複数の発熱素子の長辺を横切って延在し、上記複数の当接部は、上記発熱素子の長辺に沿う方向に延在していることが好ましい。
本発明の一態様に係る発熱素子の固定部材によると、発熱素子の反りを矯正して冷却面に対する発熱素子の密着性が向上する。
また、本発明の一態様に係る固定部材は、上記ヒートシンクの上記冷却面に二個の発熱素子を列状に配置し、上記帯状部の長手方向の両端に一対の上記固定部を形成し、上記帯状部に、上記二個の発熱素子の各々に当接する二箇所の上記当接部を形成し、上記帯状部に、上記二箇所の当接部が当接している上記二個の発熱素子に対して上記冷却面に向かう方向に押し付け力を付与する二箇所の上記押し付け付与部を形成することが好ましい。
Further, in the fixing member according to one aspect of the present invention, the plurality of heating elements have a rectangular parallelepiped appearance, and are arranged in a row with their long sides facing each other. Preferably, the plurality of heating elements extend across the long sides, and the plurality of contact portions extend in a direction along the long sides of the heating elements.
According to the fixing member for the heat generating element according to one aspect of the present invention, the warpage of the heat generating element is corrected and the adhesion of the heat generating element to the cooling surface is improved.
Further, the fixing member according to one aspect of the present invention has two heating elements arranged in a row on the cooling surface of the heat sink, and a pair of the fixing portions are formed at both ends in the longitudinal direction of the belt-shaped portion. The two heat generating elements in which the two contact portions are formed in contact with each of the two heat generating elements in the belt, and the two contact portions are in contact with the belt. However, it is preferable to form the two pressing portions that apply a pressing force in the direction toward the cooling surface.
本発明の一態様に係る発熱素子の固定部材によると、振動が入力してもヒートシンクの冷却面に対して二個の発熱素子の密着性を維持しながら押し付け固定し、発熱素子の冷却効果を高めることができる。
また、本発明の一態様に係る固定部材は、上記ヒートシンクの上記冷却面に四個の発熱素子を一列に配置し、上記帯状部の長手方向の両端に一対の端部固定部を形成し、上記帯状部の長手方向の中央部に一箇所の中間固定部を形成し、上記一対の端部固定部の一方と上記中間固定部との間の上記帯状部に、上記四個の発熱素子のうちの二個の発熱素子の各々に当接するように二箇所の第1当接部を形成し、上記一対の端部固定部の他方と上記中間固定部との間の上記帯状部に、上記四個の発熱素子のうちの残りの二個の発熱素子の各々に当接するように二箇所の第2当接部を形成し、上記帯状部に、上記二箇所の第1当接部及び上記二箇所の第2当接部が当接している上記四個の発熱素子に対して上記冷却面に向かう方向に押し付け力を付与する四箇所の上記押し付け付与部を形成することが好ましい。
According to the heat generating element fixing member according to one aspect of the present invention, even if vibration is input, the heat generating element is pressed and fixed to the cooling surface of the heat sink while maintaining the adhesion of the two heat generating elements. Can be increased.
Further, the fixing member according to one aspect of the present invention has four heating elements arranged in a row on the cooling surface of the heat sink, and a pair of end fixing portions are formed at both ends in the longitudinal direction of the belt-shaped portion, An intermediate fixing portion is formed at a central portion in the longitudinal direction of the band-shaped portion, and the four heating elements are arranged on the band-shaped portion between one of the pair of end fixing portions and the intermediate fixing portion. Two first contact portions are formed so as to contact each of the two heating elements, and the band-shaped portion between the other of the pair of end fixing portions and the intermediate fixing portion is Two second contact portions are formed so as to contact each of the remaining two heat generation elements of the four heat generation elements, and the two first contact portions and the two contact portions are formed on the belt-shaped portion. A pressing force is applied in the direction toward the cooling surface to the four heating elements in contact with the two second contact portions. It is preferable to form the pressing imparting unit of four positions that.
本発明の一態様に係る発熱素子の固定部材によると、振動が入力してもヒートシンクの冷却面に対して四個の発熱素子の密着性を維持しながら押し付け固定し、発熱素子の冷却効果を高めることができる。
さらに、本発明の一態様に係る固定部材は、上記ヒートシンクの上記冷却面に六個の発熱素子を一列に配置し、上記帯状部の長手方向の両端に一対の端部固定部を形成し、上記帯状部の長手方向の中央部に二箇所の第1及び第2中間固定部を形成し、上記一対の端部固定部の一方と上記第1中間固定部との間の上記帯状部に、上記六個の発熱素子のうちの二個の発熱素子の各々に当接するように二箇所の第1当接部を形成し、上記第1中間固定部と上記第2中間固定部との間の上記帯状部に、上記六個の発熱素子のうちの別の二個の発熱素子の各々に当接するように二箇所の第2当接部を形成し、上記第2中間固定部と上記一対の端部固定部の他方との間の上記帯状部に、上記六個の発熱素子のうちの残りの二個の発熱素子の各々に当接するように二箇所の第3当接部を形成し、上記帯状部に、上記第1当接部から第3当接部が当接している上記六個の発熱素子に対して上記冷却面に向かう方向に押し付け力を付与する六箇所の上記押し付け付与部を形成した。
According to the heat generating element fixing member according to one aspect of the present invention, even if vibration is input, the heat generating element is pressed and fixed to the cooling surface of the heat sink while maintaining the adhesion of the four heat generating elements. Can be increased.
Furthermore, the fixing member according to one aspect of the present invention has six heating elements arranged in a row on the cooling surface of the heat sink, and a pair of end fixing portions are formed at both ends in the longitudinal direction of the belt-shaped portion, Two first and second intermediate fixing portions are formed at the center in the longitudinal direction of the band-shaped portion, and the band-shaped portion between one of the pair of end fixing portions and the first intermediate fixing portion is Two first contact portions are formed to contact each of two of the six heat generating elements, and between the first intermediate fixing portion and the second intermediate fixing portion. Two second abutting portions are formed in the belt-like portion so as to abut each of two other heating elements of the six heating elements, and the second intermediate fixing portion and the pair of pairs Each of the remaining two heating elements of the six heating elements is in contact with the band-like portion between the other of the end fixing portions. Two third abutting portions are formed, and a direction toward the cooling surface with respect to the six heating elements in which the third abutting portion abuts on the belt-shaped portion from the first abutting portion. The six pressing imparting portions for imparting the pressing force to were formed.
本発明の一態様に係る発熱素子の固定部材によると、振動が入力してもヒートシンクの冷却面に対して六個の発熱素子の密着性を維持しながら押し付け固定し、発熱素子の冷却効果を高めることができる。
さらに、本発明の一態様に係る固定部材は、上記ヒートシンクの上記冷却面に、一列目に二個、二列目に2個の発熱素子を配置し、上記帯状部の長手方向の両端に一対の端部固定部を形成し、上記帯状部の前記一列目と二列目の発熱素子の間の隙間に対応する位置にスリットを形成し、上記スリットを挟んで上記帯状部の幅方向の一方側に、上記一列目の二個の発熱素子に各々当接する二箇所の一列目当接部を形成し、上記帯状部に、上記二箇所の一列目当接部が当接している上記一列目の二個の発熱素子に対して上記冷却面に向かう方向に押し付け力を付与する二箇所の一列目押し付け付与部を形成し、上記スリットを挟んで上記帯状部の幅方向の他方側に、上記二列目の二個の発熱素子に各々当接する二箇所の二列目当接部を形成し、上記帯状部に、上記二箇所の二列目当接部が当接している上記二列目の二個の発熱素子に対して前記冷却面に向かう方向に押し付け力を付与する二箇所の二列目押し付け付与部を形成することが好ましい。
本発明の一態様に係る発熱素子の固定部材によると、振動が入力してもヒートシンクの冷却面に対して二列に配置した四個の発熱素子の密着性を維持しながら押し付け固定し、発熱素子の冷却効果を高めることができる。
According to the heating element fixing member according to one aspect of the present invention, even if vibration is input, the six heating elements are pressed and fixed to the cooling surface of the heat sink while maintaining the adhesiveness, and the cooling effect of the heating elements is improved. Can be increased.
Furthermore, in the fixing member according to one aspect of the present invention, two heating elements are arranged in the first row and two heating elements are arranged in the second row on the cooling surface of the heat sink, and a pair is formed at both ends in the longitudinal direction of the belt-like portion. A slit is formed at a position corresponding to the gap between the first row and second row of heating elements of the strip-shaped portion, and one side of the strip-shaped portion in the width direction sandwiching the slit Two first row contact portions that contact the two heating elements in the first row are formed on the side, and the first row contact portions in the two locations are in contact with the belt-shaped portion. Forming two first-line pressing portions for applying a pressing force to the two heating elements in the direction toward the cooling surface, and on the other side in the width direction of the belt-shaped portion across the slit, Form two second-row contact portions that contact the two heating elements in the second row, Two second rows that apply a pressing force in the direction toward the cooling surface to the two heat generating elements in the second row, in which the two second row contact portions are in contact with the belt-like portion. It is preferable to form a pressing and imparting portion.
According to the heating element fixing member according to one aspect of the present invention, even if vibration is input, the four heating elements arranged in two rows against the cooling surface of the heat sink are pressed and fixed while maintaining heat, and heat is generated. The cooling effect of the element can be enhanced.
上述のように、発熱素子の固定部材によると、振動が入力してもヒートシンクの冷却面に対して複数個の発熱素子の密着性を維持しながら押し付け固定し、複数個の発熱素子の冷却効果を高めることができる。 As described above, according to the fixing element of the heating element, even if vibration is input, the heating element is pressed and fixed to the cooling surface of the heat sink while maintaining the adhesiveness of the plurality of heating elements, thereby cooling the plurality of heating elements. Can be increased.
以下、本発明の一態様に係る発熱素子の固定部材の一実施形態について、図面を適宜参照しつつ説明する。 Hereinafter, an embodiment of a fixing member for a heating element according to an aspect of the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate.
[第1実施形態:二個の発熱素子を固定する固定部材]
図1から図4は、本発明に係る第1実施形態の固定部材を示すものである。
図1は、電動車両に搭載されているインバータ装置1の要部を示しており、筐体の内部に、直流電力を交流電力に変換する電力変換制御ユニットが配置されている。
筐体は、有底箱形状のケース2と、ケース2の上部開口を閉塞する蓋体(不図示)とを備えており、ケース2を構成する側壁3は、冷却空気や冷却水など冷却流体との接触により冷却が促進されるヒートシンクとされている。
[First Embodiment: Fixing Member for Fixing Two Heating Elements]
1 to 4 show a fixing member according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 1 shows a main part of an inverter device 1 mounted on an electric vehicle, and a power conversion control unit for converting DC power into AC power is arranged inside the casing.
The case includes a bottomed box-shaped
ケース2の内部には、電力変換装置ユニットを構成する制御基板4及びIGBTや還流ダイオードなどの二個の半導体デバイスD1、D2が収納されている。
制御基板4は、ケース2の底部5の上方に基板支持部(不図示)を介して平行に配置されている。
二個の半導体デバイスD1,D2は、図1及び図2に示すように、半導体チップ(不図示)が埋め込まれている外観が直方体形状の樹脂パッケージD1a,D2aと、樹脂パッケージD1a,D2aの一方の短辺側から突出している複数本のリードフレームD1b,D2bと、を備えている。
Inside the
The
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the two semiconductor devices D1 and D2 are one of resin packages D1a and D2a having a rectangular parallelepiped external appearance in which a semiconductor chip (not shown) is embedded, and one of the resin packages D1a and D2a. A plurality of lead frames D1b and D2b protruding from the short side.
そして、二個の半導体デバイスD1,D2は、側壁3の水平方向に列状に配置した樹脂パッケージD1a,D2aが、固定部材6により側壁3に固定されているとともに、リードフレームD1b,D2bの先端側が、制御基板4のランドを有する複数のスルーホール4aに挿通され、リードフレームD1b,D2b及びスルーホール4aの間が半田付けされている。
In the two semiconductor devices D1 and D2, resin packages D1a and D2a arranged in a row in the horizontal direction of the
本実施形態の固定部材6は、図1及び図3に示すように、帯状金属板7と、この帯状金属板7の長手方向の両端に重なって配置されている一対の補強部材8a,8bとで構成されている。
帯状金属板7は、例えばJIS規格(日本工業規格)のSUS301などのばね鋼からなる厚さ0.5mm程度の部材であり、図3に示すように、長手方向の両端に設けた一対の端部固定部7a、7bと、側壁3に接触していない樹脂パッケージD1a,D2aの背面にそれぞれ当接する一対の当接部7c,7dと、一方の端部固定部7aと一方の当接部7cとの間に設けた押し付け付与部7eと、他方の端部固定部7bと他方の当接部7dとの間に設けた押し付け付与部7fと、を備えている。
As shown in FIGS. 1 and 3, the fixing
The band-shaped
一対の端部固定部7a、7bは長方形状の平板をなし、それぞれの中央位置に1個のネジ挿通孔7a1、7b1が形成されている。
一対の当接部7c,7dは、直方体形状の樹脂パッケージD1a,D2aの長手方向の背面に線接触で当接するように、鋭角に折り曲げて形成した部位である。
一方の端部固定部7aと一方の当接部7cとの間に設けた押し付け付与部7eは、一方の端部固定部7aから略直角に折曲され、且つ山状に折り返されて一方の当接部7cに連続する部位であり、一方の当接部7cが当接している樹脂パッケージD1aに対して、自身が発生する弾性復元力により側壁3側に押し付け力を付与するものである。
他方の端部固定部7bと他方の当接部7dとの間に設けた押し付け付与部7fは、他方の端部固定部7bから略直角に折曲され、且つ山状に折り返されて他方の当接部7dに連続する部位であり、他方の当接部7dが当接している樹脂パッケージD2aに対して、自身が発生する弾性復元力により側壁3側に押し付け力を付与するものである。
The pair of
The pair of abutting
The
The
図3に示すように、押し付け付与部7e,7fは同一形状の曲率で折り曲げ形成されており、端部固定部7aのネジ挿通孔7a1の中心位置及び当接部7cの間の側壁3に沿う距離と、端部固定部7bのネジ挿通孔7b1の中心位置及び当接部7cの間の側壁3に沿う距離が等しい値(距離h1)に設定されている。
固定部材6を構成する補強部材8aは、帯状金属板7の材料と比較して剛性を有する部材であり、図3及び図4に示すように、一方の端部固定部9aに溶接により固定され、端部固定部7aのネジ挿通孔7a1に対応するネジ挿通孔8a1が形成されている。また、補強部材8aには、押し付け付与部7eの端部固定部7aから略直角に立ち上がっている部位に沿って変形防止面8a2が形成されている。
As shown in FIG. 3, the pressing and imparting
The reinforcing
また、固定部材6を構成する補強部材8bも、帯状金属板7の材料と比較して剛性を有する部材であり、図3に示すように、端部固定部7bに溶接により固定され、端部固定部7bのネジ挿通孔7b1に対応するネジ挿通孔8b1が形成されているとともに、押し付け付与部7fの端部固定部7bから略直角に立ち上がっている部位に沿って変形防止面8b2が形成されている。
そして、図3に示すように、固定部材6の帯状金属板7を、側壁3の水平方向に列状に配置した樹脂パッケージD1a,D2aを横切るように配置し、一対の端部固定部7a、7bに形成したネジ挿通孔7a1、7b1を、側壁3に形成した二箇所のネジ孔3a,3bに対応させ、一対の補強部材8a,8bに形成したネジ挿通孔8a1,8b1に挿通した固定ネジ10a,10bをネジ孔3a,3bねじ込む。
Further, the reinforcing
And as shown in FIG. 3, the strip | belt-shaped
これにより、固定部材6は、側壁3に両持ち支持された状態で(側壁3に一対の端部固定部9a、9bが固定された状態で)、押し付け付与部7eの弾性復元力で当接部7cが樹脂パッケージD1aに対して側壁3側に押し付け力を付与し、押し付け付与部7fの弾性復元力で当接部7dが樹脂パッケージD2aに対して側壁3側に押し付け力を付与し、樹脂パッケージD1a,D2aが側壁3に密着した状態で固定される。
ここで、本発明に係る二個の発熱素子が樹脂パッケージD1a,D2aに対応し、本発明に係るヒートシンクの冷却面がケース2の側壁3に対応している。
Thereby, the fixing
Here, the two heating elements according to the present invention correspond to the resin packages D1a and D2a, and the cooling surface of the heat sink according to the present invention corresponds to the
次に、本実施形態の作用効果について説明する。
車両に搭載されているインバータ装置1は、二個の半導体デバイスD1,D2の樹脂パッケージD1a,D2aの発熱量が大きいので、これら樹脂パッケージD1a,D2aが、ヒートシンクとされた側壁3に固定部材6を介して側壁3に密着した状態で固定されている。
ここで、インバータ装置1に振動が入力すると、樹脂パッケージD1a,D2aを固定している固定部材6も振動するが、本実施形態の固定部材6は、帯状金属板7の長手方向の両端に設けた一対の端部固定部9a、9bが側壁3に固定されており、すなわち、固定部材6が側壁3に両持ち支持された状態で固定され、振動の伝達によって一対の当接部7c,7dが樹脂パッケージD1a,D2aから浮き上がることがない。
Next, the effect of this embodiment is demonstrated.
Since the inverter device 1 mounted on the vehicle generates a large amount of heat in the resin packages D1a and D2a of the two semiconductor devices D1 and D2, the resin packages D1a and D2a are fixed to the
Here, when vibration is input to the inverter device 1, the fixing
これにより、固定金具6は、押し付け付与部7e,7fの弾性復元力で当接部7c,7dが樹脂パッケージD1a,D2aに対して側壁3側に押し付け力を付与し続けるので、樹脂パッケージD1a,D2aは側壁3に密着した状態で固定され、樹脂パッケージD1a,D2aの冷却効果を十分に高めることができる。
また、本実施形態の固定部材6の端部固定部7a,7bには、補強部材8a,8bが一体に固定されており、薄肉に設定されている端部固定部9a,7bの剛性が高くなり、側壁3に対する固定部材6の固定力を高く設定することができる。
また、補強部材8a,8bには、押し付け付与部7e,7fの端部固定部7a,7bから略直角に立ち上がる部位に当接する変形防止面8a2,8b2が形成されているので、押し付け付与部7e,7fの曲げ形状は常に一定となる。これにより、押し付け付与部7e,7fの弾性復元力を常に一定の力に保持し、樹脂パッケージD1a,D2aに対して同一の押し付け力で固定することができる。
As a result, the fixing
Further, reinforcing
In addition, since the reinforcing
また、固定部材6の当接部7c,7dは鋭角に折り曲げて形成することで、樹脂パッケージD1a,D2aに線接触状態で当接しているので、樹脂パッケージD1a,D2aに対する押し付け力を増大させることができるとともに、樹脂パッケージD1a,D2aに対する当接部7c,7dの偏当たりを防止することができる。
さらに、図1に示すように、本実施形態の固定部材6の当接部7c,7dは、外観を直方体形状とした樹脂パッケージD1a,D2aの長手方向に線接触状態で当接しており、樹脂パッケージD1a,D2aが長手方向にしなり変形している場合には、固定部材6の当接部7c,7dが当接することで樹脂パッケージD1a,D2aのしなり変形を矯正し、側壁3に対する樹脂パッケージD1a,D2aの密着性を向上させる。このように、側壁3への樹脂パッケージD1a,D2aの密着性が向上することから、さらに、樹脂パッケージD1a,D2aの冷却効果を高めることができる。
Further, the
Further, as shown in FIG. 1, the
[第2実施形態:四個の発熱素子を一列に配置して固定する固定部材]
次に、図5及び図6は、本発明に係る第2実施形態の固定部材を示すものである。なお、図1から図4で示した構成と同一構成部分には、同一符号を付してその説明は省略する。
本実施形態のケース2の内部には、電力変換装置ユニットを構成する制御基板4及び四個の半導体デバイスD1、D2,D3、D4が収納されている。
これら四個の半導体デバイスD1,D2,D3、D4は、半導体チップ(不図示)が埋め込まれている外観が直方体形状の樹脂パッケージD1a,D2a,D3a、D4aと、樹脂パッケージD1a,D2a,D3a、D4aの一方の短辺側から突出している複数本のリードフレームD1b,D2b,D3b、D4bと、を備えている。
[Second Embodiment: Fixing Member for Arranging and Fixing Four Heating Elements in a Row]
Next, FIG.5 and FIG.6 shows the fixing member of 2nd Embodiment which concerns on this invention. The same components as those shown in FIGS. 1 to 4 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
In the
These four semiconductor devices D1, D2, D3, and D4 include resin packages D1a, D2a, D3a, and D4a having a rectangular parallelepiped appearance in which semiconductor chips (not shown) are embedded, and resin packages D1a, D2a, D3a, A plurality of lead frames D1b, D2b, D3b, D4b projecting from one short side of D4a are provided.
そして、四個の半導体デバイスD1,D2,D3、D4は、側壁3の水平方向に列状に配置した樹脂パッケージD1a,D2a,D3a、D4aが、固定部材11により側壁3に固定されているとともに、リードフレームD1b,D2b,D3b、D4bの先端側が、制御基板4のランドを有する複数のスルーホール4aに挿通され、リードフレームD1b,D2b,D3b、D4b及びスルーホール4aの間が半田付けされている。
In the four semiconductor devices D1, D2, D3, and D4, resin packages D1a, D2a, D3a, and D4a arranged in a row in the horizontal direction of the
本実施形態の固定部材11は、帯状金属板12と、この帯状金属板12の長手方向の両端と、長手方向の中央部に重なって配置されている三個の補強部材13a,13b,13cとで構成されている。
帯状金属板12の材質は第1実施形態の帯状金属板7と同様の部材であり、図6に示すように、帯状金属板12の長手方向の両端に設けた一対の端部固定部12a、12bと、その長手方向の中央部に設けた中間固定部12cと、側壁3に接触していない樹脂パッケージD1a,D2a,D3a、D4aの背面にそれぞれ当接する四箇所の当接部12d,12e,12f,12gと、一方の端部固定部12aと中間固定部12cとの間に設けた二箇所の押し付け付与部12h,12iと、他方の端部固定部12bと中間固定部12cとの間に設けた二箇所の押し付け付与部12j,12kと、を備えている。
The fixing
The material of the strip-shaped
一対の端部固定部12a、12b及び中間固定部12cは長方形状の平板をなし、それぞれの中央位置に1個のネジ挿通孔12a1,12b1,12c1が形成されている。
四個の当接部12d,12e,12f,12gは、直方体形状の樹脂パッケージD1a,D2a,D3a、D4aの長手方向の背面に線接触で当接するように、鋭角に折り曲げて形成した部位である。
四箇所の押し付け付与部12h,12i,12j,12kは、一対の端部固定部12a、12b及び中間固定部12cから略直角に折曲され、且つ山状に折り返された部位であり、四箇所の当接部12d,12e,12f,12gが当接している樹脂パッケージD1a,D2a,D3a、D4aに対して、自身が発生する弾性復元力により側壁3側に押し付け力を付与するものである。
The pair of
The four abutting
The four
そして、図6に示すように、四箇所の押し付け付与部12h,12i,12j,12kは同一形状の曲率で折り曲げ形成され、一方の端部固定部12aのネジ挿通孔12a1の中心位置及び当接部12dの間の側壁3に沿う距離と、中間固定部12cのねじ挿通孔12c1の中心位置及び当接部12eの間の側壁3に沿う距離と、中間固定部12cのねじ挿通孔12c1の中心位置及び当接部12fの間の側壁3に沿う距離と、他方の端部固定部12bのネジ挿通孔12b1の中心位置及び当接部12gの間の側壁3に沿う距離とが全て等しい値(距離h2)に設定されている。
Then, as shown in FIG. 6, the four
三個の補強部材13a,13b,13cは、第1実施形態の補強部材8a,8bと同様に、一対の端部固定部12a、12b及び中間固定部12cに溶接により固定され、それらのネジ挿通孔12a1,12b1,12c1に対応するネジ挿通孔13a1,13b1,13c1が形成されている。また、補強部材13a,13b,13cには、押し付け付与部12h,12i,12j,12kが略直角に立ち上がる部位に沿う変形防止面13a2,13b2,13b3,13c2が形成されている。
The three reinforcing
そして、固定部材11の帯状金属板12を、側壁3の水平方向に列状に配置した樹脂パッケージD1a,D2a,D3a、D4aを横切るように配置し、一対の端部固定部12a、12b及び中間固定部12cに形成したネジ挿通孔12a1,12b1,12c1を側壁3に形成した三箇所のネジ孔3a,3b,3cに対応させ、補強部材13a,13b,13cのネジ挿通孔13a1,13b1,13c1に挿通した固定ネジ10a,10b,10cをネジ孔3a,3b,3cねじ込む。
And the strip | belt-shaped
これにより、固定部材11は、側壁3に両持ち支持された状態で(側壁3に一対の端部固定部12a、12b及び中間固定部12cが固定された状態で)、
四箇所の押し付け付与部12h,12i,12j,12kの弾性復元力により、それぞれが対応する四箇所の当接部12d,12e,12f,12gが樹脂パッケージD1a,D2a,D3a、D4aに対して、自身が発生する弾性復元力により側壁3側に押し付け力を付与し、樹脂パッケージD1a,D2a,D3a、D4aが側壁3に密着した状態で固定される。
ここで、本発明に係る四個の発熱素子が樹脂パッケージD1a,D2a,D3a、D4aに対応し、本発明に係るヒートシンクの冷却面がケース2の側壁3に対応し、本発明に係る第1当接部が当接部12d,12eに対応し、本発明に係る第2当接部が当接部12f,12gに対応している。
As a result, the fixing
Due to the elastic restoring force of the four
Here, the four heating elements according to the present invention correspond to the resin packages D1a, D2a, D3a, D4a, the cooling surface of the heat sink according to the present invention corresponds to the
次に、本実施形態の作用効果について説明する。
車両に搭載されているインバータ装置1は、四個の半導体デバイスD1,D2,D3,D4の樹脂パッケージD1a,D2a,D3a、D4aの発熱量が大きいので、これら樹脂パッケージD1a,D2a,D3a、D4aが、ヒートシンクとされた側壁3に固定部材11を介して側壁3に密着した状態で固定されている。
Next, the effect of this embodiment is demonstrated.
In the inverter device 1 mounted on the vehicle, the resin packages D1a, D2a, D3a, and D4a of the four semiconductor devices D1, D2, D3, and D4 generate a large amount of heat. Therefore, the resin packages D1a, D2a, D3a, and D4a Is fixed to the
ここで、インバータ装置1に振動が入力すると、樹脂パッケージD1a,D2a,D3a、D4aを固定している固定部材11も振動するが、本実施形態の固定部材11は、帯状金属板12の長手方向の両端に設けた一対の端部固定部12a、12bが側壁3に固定され、固定部材11が側壁3に両持ち支持された状態で固定され、振動の伝達によって四箇所の当接部12d〜12gが樹脂パッケージD1a,D2a,D3a、D4aから浮き上がることがない。
これにより、固定金具11は、四箇所の押し付け付与部12h,12i,12j,12kの弾性復元力で当接部12d,12e,12f,12gが樹脂パッケージD1a,D2a,D3a、D4aに対して側壁3側に押し付け力を付与し続けるので、樹脂パッケージD1a,D2aは側壁3に密着した状態で固定され、樹脂パッケージD1a,D2a,D3a、D4aの冷却効果を十分に高めることができる。
Here, when vibration is input to the inverter device 1, the fixing
As a result, the fixing
また、本実施形態の固定部材11の端部固定部12a,12b及び中間固定部12cには、補強部材13a〜13cが一体に固定されており、薄肉に設定されている端部固定部12a,12b及び中間固定部12cの剛性が高くなり、側壁3に対する固定部材11の固定力を高く設定することができる。
また、補強部材13a〜13cには、端部固定部12a,12b及び中間固定部12cから略直角に立ち上がる四箇所の押し付け付与部12h,12i,12j,12kの部位に当接する変形防止面13a2,13b2,13b3,13c2が形成されているので、押し付け付与部12h,12i,12j,12kの曲げ形状は常に一定となる。これにより、押し付け付与部12h,12i,12j,12kの弾性復元力を常に一定の力に保持し、樹脂パッケージD1a,D2a,D3a、D4aに対して同一の押し付け力で固定することができる。
Further, reinforcing
Further, the reinforcing
また、固定部材11の四箇所の当接部12d,12e,12f,12gは鋭角に折り曲げて形成することで、樹脂パッケージD1a,D2a,D3a、D4aに線接触状態で当接しているので、樹脂パッケージD1a,D2a,D3a、D4aに対する押し付け力を増大させることができるとともに、樹脂パッケージD1a,D2a,D3a、D4aに対する当接部12d,12e,12f,12gの偏当たりを防止することができる。
Further, the four
さらに、本実施形態の固定部材11の四箇所の当接部12d,12e,12f,12gは、外観を直方体形状とした樹脂パッケージD1a,D2a,D3a、D4aの長手方向に線接触状態で当接しており、樹脂パッケージD1a,D2a,D3a、D4aが長手方向にしなり変形している場合には、固定部材11の当接部12d,12e,12f,12gが当接することで樹脂パッケージD1a,D2a,D3a、D4aのしなり変形を矯正し、側壁3に対する樹脂パッケージD1a,D2a,D3a、D4aの密着性を向上させる。これによりに、側壁3への樹脂パッケージD1a,D2a,D3a、D4aの密着性が向上することから、さらに、樹脂パッケージD1a,D2a,D3a、D4aの冷却効果を高めることができる。
Furthermore, the four
[第3実施形態:六個の発熱素子を一列に配置して固定する固定部材]
次に、図7及び図8は、本発明に係る第3実施形態の固定部材を示すものである。
本実施形態のケース2の内部には、電力変換装置ユニットを構成する制御基板4及び六個の半導体デバイスD1、D2,D3、D4,D5、D6が収納されている。
これら六個の半導体デバイスD1,D2,D3、D4,D5、D6は、半導体チップ(不図示)が埋め込まれている外観が直方体形状の樹脂パッケージD1a,D2a,D3a、D4a,D5a、D6aと、樹脂パッケージD1a,D2a,D3a、D4a,D5a、D6aの一方の短辺側から突出している複数本のリードフレームD1b,D2b,D3b、D4b,D5b、D6bと、を備えている。
[Third embodiment: a fixing member for arranging and fixing six heating elements in a row]
Next, FIG.7 and FIG.8 shows the fixing member of 3rd Embodiment which concerns on this invention.
In the
These six semiconductor devices D1, D2, D3, D4, D5, and D6 are resin packages D1a, D2a, D3a, D4a, D5a, and D6a having a rectangular parallelepiped appearance in which semiconductor chips (not shown) are embedded, A plurality of lead frames D1b, D2b, D3b, D4b, D5b, D6b projecting from one short side of the resin packages D1a, D2a, D3a, D4a, D5a, D6a are provided.
そして、六個の半導体デバイスD1,D2,D3、D4,D5、D6は、側壁3の水平方向に列状に配置した樹脂パッケージD1a,D2a,D3a、D4a,D5a、D6aが、固定部材14により側壁3に固定されているとともに、リードフレームD1b,D2b,D3b、D4b,D5b、D6bの先端側が、制御基板4のランドを有する複数のスルーホール4aに挿通され、リードフレームD1b,D2b,D3b、D4b,D5b、D6b及びスルーホール4aの間が半田付けされている。
The six semiconductor devices D1, D2, D3, D4, D5, and D6 include resin packages D1a, D2a, D3a, D4a, D5a, and D6a arranged in a row in the horizontal direction of the
本実施形態の固定部材14は、帯状金属板15と、この帯状金属板15の長手方向の両端と、長手方向の中央部に重なって配置されている四個の補強部材16a〜16dとで構成されている。
帯状金属板15は、第1実施形態の帯状金属板7と同様の材質の部材であり、図8に示すように、帯状金属板15の長手方向の両端に設けた一対の端部固定部15a、15bと、これら一対の端部固定部15a、15bの間に等間隔に設けた二箇所の第1及び第2中間固定部15c.15dと、側壁3に接触していない樹脂パッケージD1a,D2a,D3a、D4a,D5a、D6aの背面にそれぞれ当接する六箇所の当接部15e,15f,15g,15h,15i,15jと、一方の端部固定部15aと第1中間固定部15cとの間に設けた二箇所の押し付け付与部15k,15lと、第1中間固定部15cと第2中間固定部15dとの間に設けた二箇所の押し付け付与部15m,15nと、第2中間固定部15dと他方の端部固定部15bとの間に設けた二箇所の押し付け付与部15o,15pと、を備えている。
The fixing
The band-shaped
一対の端部固定部15a、15b、第1及び第2中間固定部15c,15dは長方形状の平板をなし、それぞれの中央位置に1個のネジ挿通孔15a1,15b1,15c1,15d1が形成されている。
六箇所の当接部15e,15f,15g,15h,15i,15jは、直方体形状の樹脂パッケージD1a,D2a,D3a、D4a,D5a、D6aの長手方向の背面に線接触で当接するように、鋭角に折り曲げて形成した部位である。
The pair of
The six
一方の端部固定部15aと第1中間固定部15cとの間に設けた二箇所の押し付け付与部15k,15lと、第1中間固定部15cと第2中間固定部15dとの間に設けた二箇所の押し付け付与部15m,15nと、第2中間固定部15dと他方の端部固定部15bとの間に設けた二箇所の押し付け付与部15o,15pは、六箇所の当接部15e,15f,15g,15h,15i,15jが当接している樹脂パッケージD1a,D2a,D3a、D4a,D5a、D6aに対して、自身が発生する弾性復元力により側壁3側に押し付け力を付与するものである。
Provided between one
そして、図8に示すように、六箇所の押し付け付与部15k,15l,15m,15n,15o,15pは同一形状の曲率で折り曲げ形成されているとともに、六箇所の当接部15e,15f,15g,15h,15i,15jと、一対の端部固定部15a、15b、第1及び第2中間固定部15c,15dの中心位置の間の側壁3に沿う距離は、全て等しい値(距離h3)に設定されている。
As shown in FIG. 8, the six
四個の補強部材16a,16b,16c,16dは、第1実施形態の補強部材8a,8bと同様に、一対の端部固定部15a、15b、第1及び第2中間固定部15c,15dに溶接により固定され、それらのネジ挿通孔15a1,15b1,15c1,15d1に対応するネジ挿通孔(不図示)が形成されている。また、補強部材16a,16b,16c,16dには、六箇所の押し付け付与部15k,15l,15m,15n,15o,15pが略直角に立ち上がる部位に沿う変形防止面16a2,16b2,16b3,16c2,16c3,16d2が形成されている。
The four reinforcing
そして、固定部材14の帯状金属板15を、側壁3の水平方向に列状に配置した樹脂パッケージD1a,D2a,D3a、D4a,D5a、D6aを横切るように配置し、一対の端部固定部15a、15b、第1及び第2中間固定部15c,15dに形成したネジ挿通孔15a1,15b1,15c1,15d1を側壁3に形成した四箇所のネジ孔(不図示)に対応させ、補強部材16a,16b,16c,16dのネジ挿通孔に挿通した固定ネジ10a,10b,10c,10dをネジ孔ねじ込む。
And the strip | belt-shaped
これにより、固定部材14は、側壁3に両持ち支持された状態で(側壁3に、一対の端部固定部15a、15b、第1及び第2中間固定部15c,15dが固定された状態で)、六箇所の押し付け付与部15k,15l,15m,15n,15o,15pの弾性復元力により、それぞれが対応する六箇所の当接部15e,15f,15g,15h,15i,15jが樹脂パッケージD1a,D2a,D3a、D4a,D5a、D6aに対して、自身が発生する弾性復元力により側壁3側に押し付け力を付与し、樹脂パッケージD1a,D2a,D3a、D4a,D5a、D6aが側壁3に密着した状態で固定される。
Thereby, the fixing
ここで、本発明に係る六個の発熱素子が樹脂パッケージD1a,D2a,D3a、D4a,D5a、D6aに対応し、本発明に係るヒートシンクの冷却面がケース2の側壁3に対応し、本発明に係る第1当接部が当接部15e,15fに対応し、本発明に係る第2当接部が当接部15g,15hに対応し、本発明に係る第3当接部が当接部15i,15jに対応している。
本実施形態によると、車両に搭載されているインバータ装置1は、六個の半導体デバイスD1,D2,D3,D4,D5,D6の樹脂パッケージD1a,D2a,D3a、D4a,D5a、D6aの発熱量が大きいので、これら樹脂パッケージD1a,D2a,D3a、D4a,D5a、D6aが、ヒートシンクとされた側壁3に固定部材14を介して側壁3に密着した状態で固定されている。
Here, the six heating elements according to the present invention correspond to the resin packages D1a, D2a, D3a, D4a, D5a, D6a, the cooling surface of the heat sink according to the present invention corresponds to the
According to the present embodiment, the inverter device 1 mounted on the vehicle has the heat generation amount of the resin packages D1a, D2a, D3a, D4a, D5a, D6a of the six semiconductor devices D1, D2, D3, D4, D5, D6. Therefore, the resin packages D1a, D2a, D3a, D4a, D5a, and D6a are fixed to the
そして、インバータ装置1に振動が入力すると、樹脂パッケージD1a,D2a,D3a、D4a,D5a、D6aを固定している固定部材14も振動するが、本実施形態の固定部材14は、帯状金属板15の少なくとも長手方向の両端に設けた一対の端部固定部15a、15bが側壁3に固定され、固定部材14が側壁3に両持ち支持された状態で固定され、振動の伝達によって六箇所の当接部15e〜15jが樹脂パッケージD1a,D2a,D3a、D4a,D5a、D6aから浮き上がることがない。
したがって、本実施形態の固定金具14も、樹脂パッケージD1a,D2a,D3a、D4a,D5a、D6aの冷却効果を十分に高めることができるとともに、第2実施形態の固定金具11と同様の効果を奏することができる。
When the vibration is input to the inverter device 1, the fixing
Therefore, the fixing
[第4実施形態:4個の発熱素子を二列に配置して固定する固定部材]
次に、図9及び図10は、本発明に係る第4実施形態の固定部材を示すものである。
本実施形態のケース2の底部5は、冷却空気や冷却水など冷却流体との接触により冷却が促進されるヒートシンクとされている。
このケース2の底部5に、二個の半導体デバイスD1,D2の外観直方体形状の樹脂パッケージD1a,D2aが、長辺同士が対向するように列状に配置されている(一列目の樹脂パッケージD1a,D2aと称する)。また、他の二個の半導体デバイスD3,D4の外観直方体形状の樹脂パッケージD3a,D4aが、一列目の樹脂パッケージD1a,D2aに対して短辺同士が対向する位置で、それら樹脂パッケージD3a,D4aの長辺同士が対向するように列状に配置されている(二列目の樹脂パッケージD3a,D4aと称する)。
[Fourth Embodiment: Fixing member for arranging and fixing four heating elements in two rows]
Next, FIG.9 and FIG.10 shows the fixing member of 4th Embodiment which concerns on this invention.
The
On the
これら一列目の樹脂パッケージD1a,D2a及び二列目の樹脂パッケージD3a,D4aは、固定部材17により底部5に固定されているとともに、一列目の樹脂パッケージD1a,D2aの短辺側から突出している複数本のリードフレームD1b,D2bと、二列目の樹脂パッケージD3a,D4aの短辺側から突出している複数本のリードフレームD3b,D4bとが、底部5の上方に配置した制御基板4のランドを有する複数のスルーホール4aに挿通され、リードフレームD1b,D2b,D3b,D4b及びスルーホール4aの間が半田付けされている。
The first-row resin packages D1a, D2a and the second-row resin packages D3a, D4a are fixed to the
本実施形態の固定部材17は、帯状金属板18と、この帯状金属板18の長手方向の両端に重なって配置されている二個の補強部材19a,19bとで構成されている。
帯状金属板18は、第1実施形態の帯状金属板7と同様の材質の部材であり、図9に示すように、二列の樹脂パッケージD1a,D2a,D3a,D4aを横切るため、第1実施形態の帯状金属板7より短尺方向の寸法が大きい部材である。
The fixing
The strip-shaped
帯状金属板18は、長手方向の両端に設けた一対の端部固定部18a,18bと、これら一対の端部固定部18a,18bの間の一列目の樹脂パッケージD1a,D2a及び二列目の樹脂パッケージD3a,D4aの間の隙間に対応する位置(帯状金属板18の幅方向中央部)に長手方向に延在して形成したスリット18cと、樹脂パッケージD1a,D2a,D3a,D4aの背面にそれぞれ当接する四箇所の当接部18d,18e,18f,18gと、一方の端部固定部18aと当接部18dとの間に設けた押し付け付与部18hと、他方の端部固定部18bと当接部18eとの間に設けた押し付け付与部18iと、一方の端部固定部18aと当接部18fとの間に設けた押し付け付与部18jと、他方の端部固定部18bと当接部18gとの間に設けた押し付け付与部18kと、を備えている。
The band-shaped
一対の端部固定部18a、18bは長方形状の平板をなし、それぞれの中央位置に1個のネジ挿通孔(不図示)が形成されている。
当接部18d,18e,18f,18gは、それぞれが対向する一列目の樹脂パッケージD1a,D2a及び二列目の樹脂パッケージD3a,D4aの長手方向の背面に線接触で当接するように、鋭角に折り曲げて形成した部位である。
押し付け付与部18hは、一方の端部固定部18aから略直角に折曲され、且つ山状に折り返されて当接部18dに連続する部位であり、当接部18dが当接している一列目の樹脂パッケージD1aに対して、自身が発生する弾性復元力により側壁3側に押し付け力を付与するものである。
押し付け付与部18iは、他方の端部固定部18bから略直角に折曲され、且つ山状に折り返されて当接部18eに連続する部位であり、当接部18eが当接している一列目の樹脂パッケージD2aに対して、自身が発生する弾性復元力により側壁3側に押し付け力を付与するものである。
The pair of
The
The
The
押し付け付与部18jは、一方の端部固定部18aから略直角に折曲され、且つ山状に折り返されて当接部18fに連続する部位であり、当接部18fが当接している二列目の樹脂パッケージD3aに対して、自身が発生する弾性復元力により側壁3側に押し付け力を付与するものである。
押し付け付与部18kは、他方の端部固定部18bから略直角に折曲され、且つ山状に折り返されて当接部18gに連続する部位であり、当接部18gが当接している二列目の樹脂パッケージD4aに対して、自身が発生する弾性復元力により側壁3側に押し付け力を付与するものである。
The
The pressing and imparting
図10に示すように、押し付け付与部18h,18iは同一形状の曲率で折り曲げ形成されており、端部固定部18aのネジ挿通孔の中心位置及び当接部18dの間の底部5に沿う距離と、端部固定部18bのネジ挿通孔の中心位置及び当接部18eの間の底部5に沿う距離が等しい値(距離h4)に設定されている。また、図示しないが、押し付け付与部18j,18kも同一形状の曲率で折り曲げ形成されており、端部固定部18aのネジ挿通孔の中心位置及び当接部18fの間の底部5に沿う距離と、端部固定部18bのネジ挿通孔の中心位置及び当接部18gの間の底部5に沿う距離も距離h4に設定されている。
As shown in FIG. 10, the
固定部材17を構成する補強部材19aは、一方の端部固定部18aに溶接により固定され、端部固定部18aのネジ挿通孔に対応するネジ挿通孔が形成されているとともに、押し付け付与部18h,18jの端部固定部18aから略直角に立ち上がっている部位に沿って変形防止面19a2が形成されている。また、補強部材19bも、端部固定部18bに溶接により固定され、端部固定部18bのネジ挿通孔に対応するネジ挿通孔が形成されているとともに、押し付け付与部18i,18kの端部固定部18bから略直角に立ち上がっている部位に沿って変形防止面19b2が形成されている。
The reinforcing
そして、図9に示すように、固定部材17の帯状金属板18を、底部5に二列に配置した樹脂パッケージD1a,D2a,D3b,D4bを横切るように配置し、一対の端部固定部18a、18bに形成したネジ挿通孔を、底部5に形成した二箇所のネジ孔に対応させ、一対の補強部材19a,19bに形成したネジ挿通孔に挿通した固定ネジ10a,10bをネジ孔にねじ込む。
Then, as shown in FIG. 9, the band-shaped
これにより、固定部材17は、底部5に両持ち支持された状態で(底部5に一対の端部固定部18a、18bが固定された状態で)、押し付け付与部18hの弾性復元力で当接部18dが樹脂パッケージD1aに対して底部5側に押し付け力を付与し、押し付け付与部18iの弾性復元力で当接部18eが樹脂パッケージD2aに対して底部5側に押し付け力を付与し、押し付け付与部18jの弾性復元力で当接部18fが樹脂パッケージD3aに対して底部5側に押し付け力を付与し、押し付け付与部18kの弾性復元力で当接部18gが樹脂パッケージD4aに対して底部5側に押し付け力を付与し、樹脂パッケージD1a,D2a,D3b,D4bが底部5に密着した状態で固定される。
As a result, the fixing
ここで、本発明に係る複数の発熱素子が二列に配置された樹脂パッケージD1a,D2a,D3b,D4bに対応し、本発明に係るヒートシンクの冷却面がケース2の底部5に対応し、本発明に係る二箇所の一列目当接部が当接部18d,18eに対応し、本発明に係る二箇所の二列目当接部が当接部18f,18gに対応し、本発明に係る二箇所の一列目押し付け付与部が押し付け付与部18h,18iに対応し、本発明に係る二箇所の二列目押し付け付与部が押し付け付与部18j,18kに対応している。
Here, a plurality of heat generating elements according to the present invention correspond to the resin packages D1a, D2a, D3b, D4b arranged in two rows, and the cooling surface of the heat sink according to the present invention corresponds to the
本実施形態によると、インバータ装置1に振動が入力すると、二列の樹脂パッケージD1a,D2a,D3a、D4aを固定している固定部材17も振動するが、固定部材17は、帯状金属板18の長手方向の両端に設けた一対の端部固定部18a、18bが底部5に固定され、固定部材17が底部5に両持ち支持された状態で固定されているので、振動の伝達によって当接部18d,18e,18f,18gが樹脂パッケージD1a,D2a,D3a、D4aから浮き上がることがない。
According to the present embodiment, when vibration is input to the inverter device 1, the fixing
また、固定部材17には、一列目の樹脂パッケージD1aと二列目の樹脂パッケージD3aとの間の隙間に対応する位置にスリット18cが形成されており、当接部18d及び押し付け付与部18hと、当接部18f及び押し付け付与部18jとが、それぞれ独立して一列目の樹脂パッケージD1a及び二列目の樹脂パッケージD3aに押し付け力を付与するので、樹脂パッケージD1a、D3aの高さ寸法が異なっても、片当たりを防止して確実に同一の押し付け力を付与することができる。また、固定部材17には、一列目の樹脂パッケージD2aと二列目の樹脂パッケージD4aとの間の隙間に対応する位置にもスリット18cが形成されているので、当接部18e及び押し付け付与部18iと、当接部18g及び押し付け付与部18Kとが、それぞれ独立して一列目の樹脂パッケージD2a及び二列目の樹脂パッケージD4aに押し付け力を付与するので、樹脂パッケージD2a、D4aの高さ寸法が異なっても、片当たりを防止して確実に同一の押し付け力を付与することができる。
したがって、本実施形態の固定金具17も、二列に配置した四個の樹脂パッケージD1a,D2a,D3a、D4aの冷却効果を十分に高めることができるとともに、他の実施形態の固定金具と同様の効果を奏することができる。
The fixing
Therefore, the fixing
1…インバータ装置、2…ケース、3…側壁、3a,3b,3c…ネジ孔、4…制御基板、4a…スルーホール、4a…樹脂パッケージ、5…底部、6,11,14,17,18…固定部材、7,12,15…帯状金属板、8a,8b,13a,13b,13c,16a〜16d,19a,19b…補強部材、8a1,8b1…ネジ挿通孔、8a2,8b2,13a2,13b2,13b3,13c2,16a2,16b2,16b3,16c2,16c3,16d2,19a2,19b2…変形防止面、7a,7b,12a,12b,15a,15b,18a,18b…端部固定部、15c…第1中間固定部、15d…第2中間固定部、7a1,7b1,12a1,12b1,12c1…ネジ挿通孔、7c,7d,12d,12e,12f,12g,15e,15f,15g,15h,15i,15j,18d,18e,18f,18g…当接部、9e,9f,12h,12i,12j,12k,15k,15l,15m,15n,15o,15p,18h,18i,18j,18k…押し付け付与部、10a,10b…固定ネジ、18c…スリット、D1,D2,D3、D4,D5、D6…半導体デバイス、D1a,D2a,D3a、D4a,D5a、D6a…樹脂パッケージ、D1b,D2b,D3b、D4b,D5b、D6b…リードフレーム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Inverter apparatus, 2 ... Case, 3 ... Side wall, 3a, 3b, 3c ... Screw hole, 4 ... Control board, 4a ... Through hole, 4a ... Resin package, 5 ... Bottom part, 6, 11, 14, 17, 18 ... Fixing member, 7, 12, 15 ... Strip metal plate, 8a, 8b, 13a, 13b, 13c, 16a to 16d, 19a, 19b ... Reinforcing member, 8a1, 8b1 ... Screw insertion hole, 8a2, 8b2, 13a2, 13b2 , 13b3, 13c2, 16a2, 16b2, 16b3, 16c2, 16c3, 16d2, 19a2, 19b2 ... deformation preventing surfaces, 7a, 7b, 12a, 12b, 15a, 15b, 18a, 18b ... end fixing parts, 15c ... first Intermediate fixing portion, 15d ... second intermediate fixing portion, 7a1, 7b1, 12a1, 12b1, 12c1, ... screw insertion hole, 7c, 7d, 12d, 12e,
Claims (7)
前記冷却面に列状に配置した前記複数の発熱素子を横切って延在している帯状部と、
この帯状部の少なくとも長手方向の両端に形成され、前記冷却面に固定される複数の固定部と、
前記帯状部に形成されて前記複数の発熱素子の各々に当接する複数の当接部と、
これら複数の当接部が夫々当接している前記複数の発熱素子に対して前記冷却面に向かう方向に押し付け力を付与する複数の押し付け付与部と、を備え、
前記帯状部は帯状金属板であり、
前記複数の固定部は、前記帯状金属板の少なくとも長手方向の両端に平板形状として形成され、
前記複数の当接部は、対応する前記発熱素子に線状に当接するように前記帯状金属板を鋭角に曲げることで形成され、
前記複数の押し付け付与部は、前記固定部及び前記当接部の間の前記帯状金属板を曲げることで形成され、自身の弾性復元力により前記発熱素子に対して前記押し付け力を付与しているとともに、
平板形状の前記複数の固定部に、補強部材を一体に設けたことを特徴とする発熱素子の固定部材。 A heat generating element fixing member for fixing a plurality of heat generating elements arranged in a row on the cooling surface of the heat sink by pressing against the cooling surface side,
A band-shaped portion extending across the plurality of heating elements arranged in a row on the cooling surface;
A plurality of fixing portions formed at least at both ends in the longitudinal direction of the belt-like portion and fixed to the cooling surface;
A plurality of abutting portions formed on the belt-shaped portion and abutting on each of the plurality of heating elements;
A plurality of pressing imparting portions for imparting a pressing force in a direction toward the cooling surface to the plurality of heating elements with which the plurality of contacting portions are in contact with each other ;
The band-shaped portion is a band-shaped metal plate;
The plurality of fixing portions are formed as flat plate shapes at both ends in the longitudinal direction of the belt-shaped metal plate,
The plurality of contact portions are formed by bending the belt-shaped metal plate at an acute angle so as to linearly contact the corresponding heating element,
The plurality of pressing imparting portions are formed by bending the band-shaped metal plate between the fixed portion and the abutting portion, and impart the pressing force to the heating element by its own elastic restoring force. With
A fixing member for a heating element , wherein a reinforcing member is integrally provided on the plurality of flat plate-shaped fixing portions .
前記帯状部は、前記複数の発熱素子の長辺を横切って延在し、
前記複数の当接部は、前記発熱素子の長辺に沿う方向に延在していることを特徴とする請求項1又は2記載の発熱素子の固定部材。 The plurality of heating elements have a rectangular parallelepiped appearance, and are arranged in a row with their long sides facing each other,
The belt-like portion extends across the long sides of the plurality of heating elements,
Wherein the plurality of contact portions, the fixed member of the heating element according to claim 1 or 2, wherein the extending in a direction along the long sides of the heating elements.
前記帯状部の長手方向の両端に一対の前記固定部を形成し、
前記帯状部に、前記二個の発熱素子の各々に当接する二箇所の前記当接部を形成し、
前記帯状部に、前記二箇所の当接部が当接している前記二個の発熱素子に対して前記冷却面に向かう方向に押し付け力を付与する二箇所の前記押し付け付与部を形成したことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項記載の発熱素子の固定部材。 Two heating elements are arranged in a row on the cooling surface of the heat sink,
Forming a pair of fixing portions at both ends in the longitudinal direction of the belt-shaped portion;
Forming the two contact portions in contact with each of the two heating elements in the belt-shaped portion,
Forming the two pressing portions for applying a pressing force in the direction toward the cooling surface to the two heat generating elements with which the two contact portions are in contact with the belt-shaped portion. The fixing member for a heating element according to any one of claims 1 to 3 , wherein the fixing member is a heating element.
前記帯状部の長手方向の両端に一対の端部固定部を形成し、前記帯状部の長手方向の中央部に一箇所の中間固定部を形成し、
前記一対の端部固定部の一方と前記中間固定部との間の前記帯状部に、前記四個の発熱素子のうちの二個の発熱素子の各々に当接するように二箇所の第1当接部を形成し、
前記一対の端部固定部の他方と前記中間固定部との間の前記帯状部に、前記四個の発熱素子のうちの残りの二個の発熱素子の各々に当接するように二箇所の第2当接部を形成し、
前記帯状部に、前記二箇所の第1当接部及び前記二箇所の第2当接部が当接している前記四個の発熱素子に対して前記冷却面に向かう方向に押し付け力を付与する四箇所の前記押し付け付与部を形成したことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項記載の発熱素子の固定部材。 Four heating elements are arranged in a row on the cooling surface of the heat sink,
A pair of end fixing portions are formed at both ends in the longitudinal direction of the belt-shaped portion, and one intermediate fixing portion is formed at a central portion in the longitudinal direction of the belt-shaped portion,
Two first abutments are provided on the belt-like portion between one of the pair of end fixing portions and the intermediate fixing portion so as to contact each of the two heating elements of the four heating elements. Forming a contact,
The second portion of the four heat generating elements is in contact with the band-shaped portion between the other of the pair of end fixing portions and the intermediate fixing portion so as to contact each of the remaining two heat generating elements. 2 abutting part is formed,
A pressing force is applied to the belt-shaped portion in the direction toward the cooling surface with respect to the four heating elements in which the two first contact portions and the two second contact portions are in contact. The fixing member for a heating element according to any one of claims 1 to 3 , wherein four pressing portions are formed .
前記帯状部の長手方向の両端に一対の端部固定部を形成し、前記帯状部の長手方向の中央部に二箇所の第1及び第2中間固定部を形成し、
前記一対の端部固定部の一方と前記第1中間固定部との間の前記帯状部に、前記六個の発熱素子のうちの二個の発熱素子の各々に当接するように二箇所の第1当接部を形成し、
前記第1中間固定部と前記第2中間固定部との間の前記帯状部に、前記六個の発熱素子のうちの別の二個の発熱素子の各々に当接するように二箇所の第2当接部を形成し、
前記第2中間固定部と前記一対の端部固定部の他方との間の前記帯状部に、前記六個の発熱素子のうちの残りの二個の発熱素子の各々に当接するように二箇所の第3当接部を形成し、
前記帯状部に、前記第1当接部から第3当接部が当接している前記六個の発熱素子に対して前記冷却面に向かう方向に押し付け力を付与する六箇所の前記押し付け付与部を形成したことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項記載の発熱素子の固定部材。 Six heating elements are arranged in a row on the cooling surface of the heat sink,
A pair of end fixing portions are formed at both ends in the longitudinal direction of the strip-shaped portion, and two first and second intermediate fixing portions are formed in the central portion in the longitudinal direction of the strip-shaped portion,
Two strips of the six heat generating elements are in contact with the belt-shaped portion between one of the pair of end fixing portions and the first intermediate fixing portion. 1 contact part is formed,
Two second portions of the strip-shaped portion between the first intermediate fixing portion and the second intermediate fixing portion are in contact with each of two other heating elements of the six heating elements. Forming a contact part,
Two locations so as to abut each of the remaining two heating elements of the six heating elements on the belt-like portion between the second intermediate fixing portion and the other of the pair of end fixing portions. Forming a third contact portion of
Six pressing imparting portions for imparting a pressing force in the direction toward the cooling surface to the six heating elements in which the third contacting portion is in contact with the strip-shaped portion. fixing member of the heat generating element according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the formation of the.
前記帯状部の長手方向の両端に一対の端部固定部を形成し、
前記帯状部の前記一列目と二列目の発熱素子の間の隙間に対応する位置にスリットを形成し、
前記スリットを挟んで前記帯状部の幅方向の一方側に、前記一列目の二個の発熱素子に各々当接する二箇所の一列目当接部を形成し、
前記帯状部に、前記二箇所の一列目当接部が当接している前記一列目の二個の発熱素子に対して前記冷却面に向かう方向に押し付け力を付与する二箇所の一列目押し付け付与部を形成し、
前記スリットを挟んで前記帯状部の幅方向の他方側に、前記二列目の二個の発熱素子に各々当接する二箇所の二列目当接部を形成し、
前記帯状部に、前記二箇所の二列目当接部が当接している前記二列目の二個の発熱素子に対して前記冷却面に向かう方向に押し付け力を付与する二箇所の二列目押し付け付与部を形成したことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項記載の発熱素子の固定部材。 On the cooling surface of the heat sink, two heating elements are arranged in the first row, two heating elements in the second row,
Forming a pair of end fixing portions at both ends in the longitudinal direction of the belt-shaped portion;
Forming a slit at a position corresponding to a gap between the first row and the second row of heating elements of the strip-shaped portion;
On the one side in the width direction of the belt-shaped portion across the slit, two first row contact portions that contact the two heating elements in the first row are formed,
Two first-line pressings that apply a pressing force in the direction toward the cooling surface to the two heating elements in the first row in which the two first-line contact parts are in contact with the belt-shaped part Forming part,
On the other side in the width direction of the belt-shaped part across the slit, two second-row contact portions that respectively contact the two heating elements in the second row are formed,
Two rows of two portions that apply a pressing force in the direction toward the cooling surface to the two heat generating elements of the second row in which the two second row contact portions are in contact with the belt-like portion. The fixing member for a heating element according to any one of claims 1 to 3, wherein a pressing portion is formed .
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