JPH03187251A - 放熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は放熱部ｒ！ｌ（ヒートシンク）、特に回路基板
上に接続されたパワートランジスタ等の多量の発熱を伴
う能動デバイスの発熱を効果的に放熱する所謂ヒートシ
ンクに関する。

〔従来技術とその問題点〕

電子機器は集積回路（ＩＣ）等の半導体デバイス技術の
進歩につれて益々高密度化、高速化し、その結果多量の
熱を発生する。斯る熱を効率的に放熱して能動デバイス
の温度を低下することが、電子回路の信頼向上に必須で
ある。電子機器が小型化する場合に発熱の問題が益々顕
在化する。特に、電子回路をカバーする必要のある場合
、例えば自動車等のエンジンコントロールユニット等に
あっては電子回路に使用する各種能動デバイスの発熱問
題をいかに解決するかが緊急を要する課題である。

従来、能動デバイスはアルミニウム等の金属製放熱板に
ねじその他の手段で取付けて自然放熱するのが一般的で
ある。しかし、斯る放熱板も狭いカバー内に収納されて
いる場合にはカバー内の周囲温度が上昇する為に効果的
に機能しない。斯る場合には、発熱する能動デバイスの
みを外部に取付け、本体部との間をリード線等で相互接
続することが考えられるが、物理的に離れた位置に接続
することは動作速度を著しく低下するのみならず、ノイ
ズ等の問題に直面し、更にコネクタを介して電気機器本
体に接続される取外し自在のモジュラ型電子回路には適
用できないという問題があった。

〔発明の目的〕

従って、能動デバイス（発熱体）が固定されている主放
熱板に着脱自在に取付けられ、この主放熱板の放熱効果
を改善する新規な補助放熱装置を提供することを目的と
する。

また、カバーに実質的に包囲される能動デバイスの発熱
を簡単且つ確実に放熱し得る新規な放熱装置を提供する
ことを別の目的とする。

〔発明の概要〕

本発明の放熱装置は回路基板に取付けられた能動デバイ
スが固定されている主放熱板の端部に挾持され熱伝導関
係で取付けられるフォーク状の挾持部を有する比較的大
きい板状部から成る補助放熱板を具えている。

主放熱板は回路基板に垂直に保持され、補助放熱板はフ
ォーク状挾持部を介して好ましくは回路基板の底面に保
持される。この補助放熱板は回路基板を取り囲むカバー
の一部を構成する。斯るカバーされた回路基板及びそこ
に形成された電子回路は好ましくは電気コネクタを介し
て電子機器本体に接続されるモジュールである。このモ
ジュールの底面をなす補助放熱板は電子機器本体のシャ
ーン等の放熱部材に例えばねじ等により固定される。

また、能動デバイスが接続された回路基板が絶縁カバー
等により完全に包囲される場合には、カバー内部の主放
熱板の端部に対応するカバー外壁に細長い開口を形成し
、この開口を介して主放熱板に補助放熱板の挾持部を挿
入して熱伝導関係で結合することにより、カバー外部の
補助放熱板に主放熱板の熱を伝導させて放熱する。

〔実施例〕

以下、本発明の好適実施例を示す添付図を参照して本発
明の詳細な説明する。

第１図は本発明による放熱装置の好適実施例を示す分解
斜視図である。第１図（Ａ）は上部カバーｌＯを示し、
第１図（Ｂ）は電子回路本体部を示し、第１図（Ｃ）は
底部カバー兼補助放熱部２４を示す。

本体部は回路基板１２と、これに配線接続された複数の
電力用トランジスタ等の発熱体である能動デバイス１４
及びこれら能動デバイス１４に熱伝導関係で結合された
、例えば矩形状のアルミニウム厚板製主放熱板１６とを
含んでいる。図示せずも、回路基板１２には、これら能
動デバイス１４以外の多数の能動及び受動回路デバイス
（部品）が接続されていること勿論である。この実施例
では、主放熱板１６は回路基板１２に対して略垂直関係
に取付けられている。この回路基板１２の前（左）端に
は外部回路と相互接続（インターフェース）する為の固
定ブロック１８が周知手段により固定され、この固定ブ
ロック１８の垂直壁２４には電源用コンタクトタブ２０
及び多数の信号用コンタクト２２が配列固定されている
。図示せずも、これらコンタクト２０．２２は別体のり
セブタクル型コネクタにより外部回路と相互接続される
。尚、主放熱板１６の両端部には十分なスペースを設け
て能動デバイス１４が取付けられていることに注目され
たい。

上部カバー１０は底面と前面とが開放した高さの低い略
直方体状であって、金属、プラスチック又は金属被膜で
被覆したプラスチック製であってもよい。各電子部品が
組立て配線された本体部を、上部カバー１０内にガイド
溝（図示せず）等により正確に位置決めして収納される
。

しかし、上述した如く本体部を低背の上部カバーで包囲
して電子ユニットを小型化しているので、カバーｌＯの
容積が限られ、主放熱板１６を使用してもその熱を十分
に放熱することができず、カバー１０内部、特に能動デ
バイス１４が高温となる。そこで、本発明では第１図（
Ｃ）に示す如く、回路基板１２の下、即ちカバー１０の
底面（壁）として錫めっきした鉄板又はアルミニウム板
を可とする底板兼補助放熱板２４を使用している。この
補助放熱板２４は、例えば２個のフォーク状の弾性挾持
部２６を有し、この挾持部２６にスリット３０を形成し
てフォーク状となし、主放熱板１６の両端部に弾性的に
挾持させて補助放熱板２４との熱結合を行うと共に補助
放熱板２４と他の部分、即ち本体部とカバ一部１０との
機械的結合を行うようにしている。この補助放熱板２４
は十分な表面積を有し、外部に露出するので、高温の主
放熱板１６の熱を挾持部２６を介して効果的に外部に伝
導して放熱冷却することが可能である。更に、この電子
ユニットを効果的に放熱するには、この電子ユニットを
使用する機器、例えば車両のボディ等に補助放熱板２４
を直接接触して固定する。その為に、補助放熱板２４に
はねじ等の取付は穴２８を有する。補助放熱板２４の効
果を最大にする為に、挾持部２６の板厚は十分厚くして
主放熱板１６の端部との接触面積を大きくすると共に、
十分な接触圧で挟持するよう弾性を付与することが好ま
しい。また、挾持部２６の幅は十分広いことが好ましい
。

第２図は第１図に示した電子ユニットの組立状態を示す
斜視図であり、主放熱板１６と補助放熱板２４との熱的
且つ機械的結合状態を示す為にカバーｌＯの一部を切欠
いている。尚、本実施例では各挾持部２６にスリット３
０を形成して主放熱板１６の各端部の両面を挾持するよ
う構成しているが、主放熱板１６が比較的短く且つ十分
厚い場合には、各挾持部２６にスリット３０を形成する
ことなく、又は単に凹状溝を形成し、一対の挾持部２６
間に主放熱板１６の端面を接触させて保持することも可
能である。

更、−また、主放熱板１６に両端部以外に中間部にも間
隙が存する場合には、挾持部２６を３個以上形して、回
路基板の開口を介して補助放熱板２４の多数の挾持部２
６と熱伝導関係で結合させてもよい。この場合の挾持部
２６は補助放熱板２４の板状部を打抜き加工することに
より形成してもよい。

第３図は本発明による放熱装置の別の実施例を示す分解
斜視図である。第３図（Ｂ）は電子ユニット本体であり
、基本的に第１図の電子ユニットと同様であるが、前端
のコネクタ部を除き実質的に全面をカバー１０°で包囲
している。特に、車両用電子コントロールユニット等で
は防水性、防滴性、防じん性、電磁遮蔽等の為に完全に
包囲する構成が要求される。斯る構成の場合にはカバー
１０°　内部の温度上昇が一層増加する。

そこで、この実施例ではカバーｌＯ°　の一部、例えば
上壁面にカバー１０゛　内の主放熱板（図示されず）端
部と位置合せして細長いスロット３２を形成している。

このスロット３２に、第３図（Ａ）に示す如き補助放熱
板３４の一対の挾持部３６を挿入して両数熱板１６．３
４間の熱的結合を行っている。この補助放熱板３４の寸
法は必要に応じて自由に設計し得るが、カバー（又はケ
ース）１０°外部に露出しているので、主放熱板１６の
熱を効果的に外部に伝導放熱してカバ−１０°内部の温
度を安全許容温度に低下する。

第３図（Ａ）の補助放熱板３４を同図（Ｂ）の電子ユニ
ットのカバー１０゛　上面に取付けると、その板厚針だ
けカバーｌＯ゛　外部に突出することとなる。斯る僅か
の突出は大半の実用上は問題ないが、これが問題となる
場合には、カバーｌＯ”　の土壁面の板厚を補助放熱板
３４の形状に対応して相補的に薄くして、略−様な上面
となるように形成してもよい。

尚、カバー１０′　のスロット３２は補助放熱板３４の
挾持部３６を挿入すると実質的に完全に塞がれるので防
水性、防じん性等は実用上十分に維持される。

また、補助放熱板３４は上面に限定されず両側面に各々
配置してもよく、必要に応じて底面に配置してもよい。

〔発明の効果〕

以上の説明から理解される如く、本発明の放熱装置によ
るとカバー（ケース）内部の主放熱板に熱的に結合され
外部に露出する補助放熱板を使用するので、電子ユニッ
トをコンパクト且つ防水型に形成しても内部の温度上昇
を効果的に低下させることが可能である。しかも、補助
放熱板は電子ユニットのカバーの一部とすることも可能
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の放熱装置を使用する電子ユニットの実
施例の分解斜視図、 第２図は第１図の組立状態を示す一部切欠いた斜視図、 第３図は本発明の放熱装置の他の実施例を示す分解斜視
図である。 １０、　ＩＯ’、、、　　カバー　　１２．、、回路基
板１４　、、、能動デバイス（発熱体） １６、、、主放熱板（部材） ２４、３４　、、、補助放熱板（部材）２６、３６　、
、、挾持部　　３２．、、開口ＩＧ３

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）回路基板に接続された少なくとも１個の能動デバ
   イスに熱伝導関係で上記回路基板と略垂直に取付けられ
   た主放熱板の端部に挾持される少なくとも１個の挾持部
   と、該挾持部に一体的に形成された補助放熱部とを具え
   る放熱装置。
2. （２）カバー内に実質的に包囲された回路基板に接続さ
   れた少なくとも１個の能動デバイスの放熱装置において
   、 上記能動デバイスと熱伝導関係で上記回路基板に略垂直
   に取付けられた主放熱部材と、 該主放熱部材の端部に着脱可能に挾持される挾持部を有
   する板状補助放熱部材と を具え、該補助放熱部材を上記カバーの一部とすること
   を特徴とする放熱装置。
3. （３）カバー内に実質的に包囲された回路基板に接続さ
   れた少なくとも１個の能動デバイスの放熱装置において
   、 上記能動デバイスと熱伝導関係で取付けられた厚板状の
   主放熱部材と、 上記カバーの上記主放熱部材との対向位置に形成された
   少なくとも１個の開口と、 上記カバー外面に配置され、上記開口を介して上記主放
   熱部材に熱伝導関係で取付けられる挾持部を有する補助
   放熱部材と を具えることを特徴とする放熱装置。