JPH0983184A - 複合電子部品の放熱構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 放熱効果を損なわずに製造工数及びコストを
低減することのできる、複合電子部品の放熱構造を提供
する。 【解決手段】 形状記憶合金をばね状に加工形成して導
熱部品５とし、シールドケース（上蓋）１の内側に設け
た係止用突起１ａ、１ｂを利用して導熱部品５をシール
ドケース１に取りつける。パワートランジスタＰＨと導
熱部品５に充分な接触状態が得られるように基板４をシ
ールドケース１に収納し、シールドケース１の内側の突
起１ｃ、１ｄにて基板４の固定を行う。ここで、パワー
トランジスタＰＨからの熱によって発生する導熱部品５
の復元力は、パワートランジスタＰＨと導熱部品５、導
熱部品５とシールドケース１とをそれぞれ密着させるよ
うにしておく。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内部に発熱性の電
子素子を有する複合電子部品の、シールドケースを利用
した放熱構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】一つの機能回路をコンパクトにまとめ上
げ、その機能回路をパッケージに収めて構成した複合電
子部品が数多く存在するが、その中で、トランジスタ等
の発熱性素子を内部に有する場合には、その放熱対策が
問題となる。この放熱対策としては、パッケージ用のシ
ールドケースに電子素子に発生した熱を導き、シールド
ケースを放熱板として使用する手段が採用されているも
のが多い。このようなシールドケースを電子素子の放熱
手段に利用した複合電子部品の一例として、本発明者は
図３に示すようなシールドケースを有する複合電子部品
の放熱構造を、特願平３−３５２１４５号において提案
している。

【０００３】図３において、基板４には各種の電子素子
ＰＥ及び発熱性の電子素子（ここではパワートランジス
タを想定している）ＰＨが搭載されて機能回路が構成さ
れており、さらに母基板の回路パターンと接続するため
の端子ピン３が付設されている。また、シールドケース
（上蓋）１には、その金属板の側壁の一つが長い板状に
切り出されており、その延長部の金属板が内側に折り返
され、その先端部をシールドケース１の天井板に平行に
折り返して形成した舌状板１ｅが形成されている。この
シールドケース１を使用した複合電子部品の組立は以下
のようにする。シールドケース１の天井板と舌状板１ｅ
との間の空間に、タップが施された孔を有する平板６を
挿入し、突起１ｆにより平板６を固定する。

【０００４】シールドケース１の内部に、基板４、パワ
ートランジスタＰＨ、舌状板１ｅに設けられている貫通
孔及び平板６のタップが施された孔の位置を合わせて、
基板４を収納する。基板４、パワートランジスタＰＨ、
舌状板１ｅの孔を貫通してネジ７を挿入し、ネジ７のね
じ山を平板６のタップ孔に螺合させて基板４、パワート
ランジスタＰＨ、舌状板１ｅを共締めする。これにより
基板４の固定を行うのと同時に、パワートランジスタＰ
Ｈと舌状板１ｅを密着させる。そして、シールドケース
１の開口部にシールドケース（裏蓋）２を挿入して開口
部を塞ぎ、複合電子部品の完成となる。

【０００５】このような構造の複合電子部品において
は、発熱性の素子であるパワートランジスタＰＨに熱が
発生し、その温度が上昇すると、先ずその熱は密着状態
にある舌状板１ｅに伝えられる。舌状板１ｅはシールド
ケース１の側壁と一体構造となっているので、舌状板１
ｅからシールドケース１の側壁に熱が伝わることにな
る。また、舌状板１ｅの熱は平板６を介してシールドケ
ース１の天井板にも伝わり、これによりシールドケース
１より大気中へ放熱が行われる。従って、図３に示した
複合電子部品の放熱構造は、それまでの複合電子部品に
比べて、ナットが不要となって組み立てが容易になる、
ネジ７の頭部がシールドケース１から突出しなくなるの
で複合電子部品の全高を低くできる、等の利点を有しな
がらも放熱効果が損なわれないものであった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図３に示す複合電子部
品の放熱構造は、ネジ７と平板６によりパワートランジ
スタＰＨと舌状板１ｅを密着させ、パワートランジスタ
ＰＨに発生した熱を舌状板１ｅを介してシールドケース
１に導き、放熱を行っている。しかし、この舌状板１ｅ
を設けるためにシールドケース１の形状は複雑なものと
なっており、また、組み立てにはネジ７及びネジ７に螺
合するタップ孔を設けた平板６が必要であった。その結
果、図３に示す放熱構造の複合電子部品には材料や部品
等が余分に必要となり、製造工数及び材料費を含むコス
トの増大を招いていた。従って本発明は、放熱効果を損
なわずに製造工数及びコストを低減することのできる、
複合電子部品の放熱構造を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、基板上に電子
素子を搭載して機能回路を構成し、その基板をシールド
ケースに収納してなる複合電子部品において、発熱性を
有する電子素子に発生した熱によって復元力が働き、電
子素子及びシールドケース内壁との密着度が高まるよう
作用する、少なくともその一部分が形状記憶合金によっ
て構成される導熱部品を、電子素子とシールドケースの
内壁にそれぞれ接触するよう設置し、さらにシールドケ
ースに放熱器としての機能を兼用させる事を特徴する。

【０００８】

【発明の実施の形態】形状記憶合金をばね状に加工形成
して導熱部品５とし、シールドケース（上蓋）１の内側
に設けた係止用突起１ａ、１ｂを利用して導熱部品５を
シールドケース１の内側に取り付ける。パワートランジ
スタＰＨと導熱部品５に充分な接触状態が得られるよう
に基板４をシールドケース１に収納し、シールドケース
１の内側の突起１ｃ、１ｄにて基板４の固定を行う。パ
ワートランジスタＰＨに発生した熱が接触している導熱
部品５に伝わると、導熱部品５にはその材料の特性によ
り、原形状に戻ろうとする応力（復元力）が発生する。
この復元力でパワートランジスタＰＨと導熱部品５、導
熱部品５とシールドケース１とがそれぞれ密着するよう
にしておく事により、パワートランジスタＰＨに発生し
た熱は導熱部品５を介してシールドケース１に確実に伝
えられ、シールドケース１より大気中へ電子素子に発生
した熱の放熱が行われる。

【０００９】

【実施例】放熱効果を損なわずに製造工数とコストの低
減を果たした、本発明による放熱構造を有した複合電子
部品の第１の実施例を図１（断面図）に示した。なお、
図１中に示す図３と同じ構成要素には同一の符号を付与
してある。図１において、５は形状記憶合金からなる平
板を折り曲げて板ばね状に加工形成した、本発明の特徴
部分である導熱部品であり、１は舌状板を有しない通常
の箱型のシールドケース（上蓋）である。

【００１０】図１に示す複合電子部品の組み立てに当た
っては、先ず、シールドケース１の内側に設けた係止用
突起１ａ、１ｂにその一端と折り曲げ部が係止されるよ
うに、弾性を利用して導熱部品５をシールドケース１内
側に取りつける。各種の電子素子ＰＥ及びパワートラン
ジスタ（発熱性電子素子）ＰＨを搭載した基板４を、そ
のパワートランジスタＰＨと導熱部品５に充分な接触状
態が得られるようにシールドケース１に収納し、シール
ドケース１の内部に設けた突起１ｃ、１ｄによって収納
した基板４の固定を行う。そして、シールドケース１の
開口部にシールドケース（裏蓋）２を挿入して開口部を
塞ぎ、複合電子部品の完成となる。

【００１１】このような構造の複合電子部品において、
発熱性の電子素子であるパワートランジスタＰＨに熱が
発生し、その温度が上昇すると、その熱は接触状態にあ
る導熱部品５に伝わる。導熱部品５に熱が伝導すると、
導熱部品５にはその材料の特性により原形状に戻ろうと
する応力（復元力）が発生する。ここで、この復元力が
働くことで、パワートランジスタＰＨと導熱部品５、導
熱部品５とシールドケース１とがそれぞれ密着するよう
にしておく。するとパワートランジスタＰＨに発生した
熱は、確実に導熱部品５、シールドケース１に伝えられ
ることになり、電子部品に発生した熱の大気中への放熱
がシールドケース１より行われることになる。

【００１２】以上の説明から分かるように、本発明によ
る複合電子部品の放熱構造では、それぞれの構成部品、
すなわちシールドケース１や導熱部品５が簡単な構成で
あり、その製造工数とコストが少なくて済む。また、複
合電子部品の組み立て工数も減少する。形状記憶合金の
材料の特性から、パワートランジスタＰＨの温度が上昇
するほどパワートランジスタＰＨと導熱部品５、導熱部
品５とシールドケース１とが密着し、放熱が確実に行え
るようになる。例えば、導熱部品５を通常のばね材料と
した場合と、形状記憶合金とした場合を比較すると、以
下の点で形状記憶合金の方が有利である。

【００１３】先ず、通常のばね材料では、パワートラン
ジスタＰＨと導熱部品５、導熱部品５とシールドケース
１との間に密着状態を得るために、最初から大きな押し
圧力を加えておかなかればならず、組み立てが面倒とな
る。これに対して形状記憶合金では、熱が伝わると復元
力が増し、パワートランジスタＰＨと導熱部品５、導熱
部品５とシールドケース１との間に密着状態が得られる
ようになるため、最初の押し圧力を大きくせずとも良
く、組み立てが容易となる。また、通常のばね材料では
温度が上昇すると復元力が低下するが、形状記憶合金で
は逆に復元力が増し、パワートランジスタＰＨの温度上
昇に対して有効に働くことになる。

【００１４】なお、図１に示す複合電子部品の導熱部品
５は、その全体が形状記憶合金にて形成されている場合
を想定しているが、例えば、銅板などの熱伝導性の高い
材料を組み合わせて使用すれば、さらなる放熱効果の向
上が期待できる。図２には本発明による放熱構造を有し
た複合電子部品の第２の実施例を示した。図２におい
て、５ａは銅系金属板からなる主導熱路を形成する導熱
板であり、シールドケース１の内側に設けた係止用突起
１ａ、１ｂにその一端と折り曲げ部が係止されるように
シールドケース１内側に取りつけられる。５ｂは形状記
憶合金からなるバネであり、折り曲げられた導熱板５ａ
の内側に配置され、導熱板５ａを押し開き、導熱板５ａ
とパワートランジスタＰＨ、シールドケース１とをそれ
ぞれ密着させるよう作用する。この導熱板５ａ、バネ５
ｂにより導熱部品５を構成している。この導熱板５ａと
バネ５ｂの組み合わせによる導熱部品５の作用は図１の
導熱部品とほぼ同じであるため、ここでは説明を省略す
る。

【００１５】このように本発明における導熱部品の形
状、使用形態は、本発明の要旨を損なわない範囲で変形
可能である。なお、以上の説明においては発熱性の電子
素子にパワートランジスタを想定しているが、他の半導
体素子（サイリスタ、ＩＣ等）や抵抗性素子にも本発明
が適用できることは言うまでも無い。

【００１６】

【発明の効果】以上に述べたように本発明では、発熱性
を有する電子素子に発生した熱によって復元力が働き、
電子素子及びシールドケース内壁との密着度が高まるよ
うに作用する、少なくともその一部が形状記憶合金によ
って構成される導熱部品を、電子素子とシールドケース
の内壁にそれぞれ接触するよう設置し、その導熱部品を
介して電子素子に発生した熱をシールドケースに伝導
し、放熱を行うようにしている。このような構成とする
ことにより、従来と比較して放熱を確実に行いながらも
その構成部品の形状を単純化でき、また組み立ても容易
となる。従って本発明によれば、複合電子部品の製造工
数及びコストを減少させることができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による放熱構造の第１の実施例を適用
した複合電子部品の断面図である。

【図２】 本発明による放熱構造の第２の実施例を適用
した複合電子部品の断面図である。

【図３】 特願平３−３５２１４５号で提案されている
放熱構造による複合電子部品の断面図である。

【符号の説明】

１ シールドケース（上蓋） １ａ、１ｂ 係止用突起 １ｃ、１ｄ 突起 １ｅ 舌状板 １ｆ 突起 ２ シールドケース（下蓋） ３ 端子ピン ４ 基板 ５ 導熱部品 ５ａ 導熱板（高熱伝導性金属製） ５ｂ バネ（形状記憶合金製） ６ 平板 ７ ネジ ＰＨ 発熱性電子素子（パワートランジスタ） ＰＥ 電子素子

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に電子素子を搭載して機能回路を
   構成し、該基板をシールドケースに収納してなる複合電
   子部品において、 発熱性を有する電子素子と該シールドケースの内壁にそ
   れぞれ接触するよう設けられ、該電子素子に発生した熱
   によって復元力が働き、該電子素子及び該シールドケー
   ス内壁との密着度が高まるよう作用する、少なくともそ
   の一部分が形状記憶合金によって構成される導熱部品を
   有し、 該シールドケースが放熱器としての機能を兼用するよう
   にしたことを特徴とする、複合電子部品の放熱構造。
2. 【請求項２】 前記導熱部品の形状記憶合金部分がバネ
   を構成し、該導熱部品は該シールドケース内壁に設けた
   突起によって係止されるようにした、請求項１に記載の
   複合電子部品の放熱構造。