JPH1093271A - パワーデバイスパッケージの放熱及び固定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 部品点数の増大、組立の繁雑化を防止し、パ
ワーデバイスパッケージの放熱及び固定に係る組立費用
の低減を実現することを目的とする。 【解決手段】 電気機器のパワーデバイスパッケージ１
３ａ〜１３ｄを放熱板１１に固定して放熱を行う、パワ
ーデバイスパッケージの放熱及び固定方法において、パ
ッケージホルダ１２と放熱板１１を一体成形し、該パッ
ケージホルダ１２にパワーデバイスパッケージ１３ａ〜
１３ｄとともに固定用板バネ１４を組み込み、該固定用
板バネ１４でパッケージホルダ１２内でパワーデバイス
パッケージ１３ａ〜１３ｄを放熱板１１側に押し付け
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、半密閉状態ある
いは密閉状態の電気機器におけるパワーデバイスパッケ
ージの放熱及び固定方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５はこの種のパワーデバイスパッケー
ジの放熱及び固定方法の従来例を示す斜視図である。同
図に示す如く、従来は、まず、パワーデバイスパッケー
ジ１ａ〜１ｄを放熱板２に固定板３とねじ４ａ，４ｂを
用いて固定し、アッセンブリとする。

【０００３】次に、このアッセンブリを基板５にねじ６
ａ，６ｂで固定し、フロー半田付けにより電気的接続を
行い基板アッセンブリとし、この基板アッセンブリをね
じ７ａ〜７ｄによりベース８に固定し、さらに放熱板２
をねじ９ｅ，９ｆでベース８に固定し、最後に、ねじ９
ａ〜９ｄによりカバー１０をベース８に取り付けてい
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成の従来技術によれば、パワーデバイスパッケージを放
熱板に固定板とねじを用いて固定しているので、アッセ
ンブリとする際、組立用治具を必要とし、組立が繁雑で
ある。また、パワーデバイスパッケージを固定板に固定
するねじの逃げ部をどこかに作らねばならない。

【０００５】以上のことから、部材の加工費上昇、部品
点数の増大、組立費用の上昇を招くという問題があっ
た。本発明は、以上の問題点に鑑み、ねじによらず且つ
ワンタッチでパワーデバイスパッケージを放熱板に対し
固定する方法を得て、部品点数の増大、組立の繁雑化を
防止し、パワーデバイスパッケージの放熱及び固定に係
る組立費用の低減を実現することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、挟み込んだ板バネの張力を利用して、パ
ワーデバイスパッケージの固定を行うようにする。すな
わち、本発明は、電気機器のパワーデバイスパッケージ
を放熱板に固定して放熱を行う、パワーデバイスパッケ
ージの放熱及び固定方法において、パッケージホルダと
放熱板を一体成形し、該パッケージホルダにパワーデバ
イスパッケージとともに固定用板バネを組み込み、該固
定用板バネでパッケージホルダ内でパワーデバイスパッ
ケージを放熱板側に押し付けることを特徴とする。

【０００７】このとき、固定用板バネの一部に係止部を
フォーミングし、該固定用板バネをパッケージホルダに
組み込んだ時に、前記係止部をパッケージホルダに設け
た突起に引っかけると良い。また、固定用板バネを断面
Ｓ字状にフォーミングすると良い。さらに、放熱板とパ
ワーデバイスパッケージ間の接触面にパッケージホルダ
の樹脂をまわり込むように成形すると良い。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
を用いて説明する。図１は本発明の一実施の形態を示す
分解斜視図、図２は同実施の形態の組立状態を示す斜視
図、図３は同断面図である。図において、１１は放熱
板、１２は樹脂製のパッケージホルダであり、これら放
熱板１１とパッケージホルダ１２は一体成形されてい
る。この放熱板１２の材質には熱伝導率の大きい金属、
例えば、アルミニウムや銅合金等を使用する。

【０００９】１３ａ〜１３ｄはパワーデバイスパッケー
ジ、１４は該パワーデバイスパッケージ１３ａ〜１３ｄ
とともにパッケージホルダ１２に納められる固定用板バ
ネである。該固定用板バネ１４は図３に示す如く断面Ｓ
字状にフォーミングしてあり、さらに一部に係止部１４
ａをフォーミングしてある。一方、パッケージホルダ１
２には該係止部１４ａを引っかける突起１２ａを設けて
ある。

【００１０】本実施の形態の組立手順は以下の如くであ
る。まず、パッケージホルダ１２に固定用板バネ１４を
組み込む。この時、固定用板バネ１４の係止部１４ａが
パッケージホルダ１２の突起１２ａにかぶさる位置まで
入れておく。次に、パワーデバイスパッケージ１３ａ〜
１３ｄをパッケージホルダ１２に組み込む。この時、パ
ワーデバイスパッケージ１３ａ〜１３ｄは固定用板バネ
１４によってパッケージホルダ１２に押し付けられる。
また、それにより固定用板バネ１４とパッケージホルダ
１２間のあそびがなくなり、固定用板バネ１４の係止部
１４ａがパッケージホルダ１２の突起１２ａに引っ掛か
り、抜け止めとなる。

【００１１】図４は本実施の形態の設置状態を示す斜視
図である。同図に示すように、上記のように組み立てた
アッセンブリを、基板１５にねじ１６ａ，１６ｂで固定
してフロー半田付けを行い、基板アッセンブリとする。
そして、この基板アッセンブリをねじ１７ａ〜１７ｄで
ベース１８に固定し、さらに、放熱板１１をねじ１９
ａ、１９ｂでベース１８に固定する。そして、従来と同
様に、ねじ２０ａ〜２０ｄでカバー２１を取り付ける。

【００１２】パッケージホルダ１２と放熱板１１とを一
体成形する際、放熱板１１とパワーデバイスパッケージ
１３ａ〜１３ｄとの接触面に薄く樹脂をまわり込ませて
成形すれば、熱抵抗をあまり増やすことなく、電気的絶
縁を行うことができる。パワーデバイスパッケージ１３
ａ〜１３ｄが、フルモールドパッケージであれば、放熱
板１１との接触面が剥き出しの状態になるように成形す
ることで、パッケージホルダによる熱抵抗をなくすこと
ができる。

【００１３】また、固定用板バネ１４の断面形状を図３
に示すようにＳ字状にフォーミングすることで、パワー
デバイスパッケージ１３ａ〜１３ｄをパッケージホルダ
１２あるいは放熱板１１に均等に押しつけることができ
る。上述のように、本実施の形態によれば、パッケージ
ホルダ１２を用いることで、組立用治具を用いることな
く、放熱板１１上にパワーデバイスパッケージを所定の
位置に保持することができる。また、パッケージホルダ
１２と放熱板１１を一体成形するので、パワーデバイス
パッケージ間の電気的絶縁をしたい時には、放熱板１１
とパワーデバイスパッケージ１３ａ〜１３ｄとの接触面
にも樹脂をまわり込ませて成形することで絶縁ができ、
また、成形の肉厚をコントロールすれば、熱抵抗を小さ
く抑えることができる。

【００１４】また、固定用板バネ１４をパワーデバイス
パッケージ１３ａ〜１３ｄと一緒にパッケージホルダ１
２に組み込むことで、ねじを用いて組み立てる作業が不
要になる。また、固定用板バネ１４に係止部１４ａをフ
ォーミングし、パッケージホルダ１２に突起１２ａを設
け、両者が引っ掛かるように組付けることにより、固定
用板バネ１４による押付力が失われない限り、パワーデ
バイスパッケージ１３ａ〜１３ｄが固定用板バネ１４ご
とパッケージホルダ１２から抜け出ることを防止でき
る。

【００１５】さらに、固定用板バネ１４を、その断面形
状がＳ字状となるように形成しておくことにより、パワ
ーデバイスパッケージ１３ａ〜１３ｄをパッケージホル
ダ１２あるいは放熱板１１に均等に押し付けることがで
きる。なお、本実施の形態では、半密閉状態あるいは密
閉状態の電気機器で、筐体も放熱に利用する放熱形態に
適用した例を説明したが、放熱板１１を放熱フィン付き
の放熱板とすれば、筐体への放熱に頼ることなく、自立
した形での放熱が可能となる。

【００１６】

【発明の効果】以上詳細に説明した如く、本発明によれ
ば、電気機器のパワーデバイスパッケージを放熱板に固
定して放熱を行う、パワーデバイスパッケージの放熱及
び固定方法において、パッケージホルダと放熱板を一体
成形し、該パッケージホルダにパワーデバイスパッケー
ジとともに固定用板バネを組み込み、該固定用板バネで
パッケージホルダ内でパワーデバイスパッケージを放熱
板側に押し付けるので、挟み込んだ板バネの張力を利用
して、パワーデバイスパッケージの固定を行うことがで
きる。

【００１７】これにより、ねじによらず且つワンタッチ
でパワーデバイスパッケージを放熱板に対し固定するこ
とが可能となり、部品点数の増大、組立の繁雑化を防止
し、パワーデバイスパッケージの放熱及び固定に係る組
立費用の低減を実現するという効果がある。このとき、
固定用板バネの一部に係止部をフォーミングし、該固定
用板バネをパッケージホルダに組み込んだ時に、前記係
止部をパッケージホルダに設けた突起に引っかけると、
固定用板バネとパワーデバイスパッケージが脱落するこ
とを防止できるので、安定した固定が得られるという効
果がある。

【００１８】また、固定用板バネを断面Ｓ字状にフォー
ミングすると、パワーデバイスパッケージを均等に押し
つけることができ、さらに安定した固定が得られるとい
う効果がある。さらに、放熱板とパワーデバイスパッケ
ージ間の接触面にパッケージホルダの樹脂をまわり込む
ように成形すると、パワーデバイスパッケージ間の電気
的絶縁をとることができ、作動信頼性が高まるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示す分解斜視図であ
る。

【図２】本発明の一実施の形態の組立状態を示す斜視図
である。

【図３】本発明の一実施の形態を示す断面図である。

【図４】本発明の一実施の形態の設置状態を示す斜視図
である。

【図５】従来例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１１ 放熱板 １２ パッケージホルダ １２ａ 突起 １３ａ〜１３ｄ パワーデバイスパッケージ １４ 固定用板バネ １４ａ 係止部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気機器のパワーデバイスパッケージを
   放熱板に固定して放熱を行う、パワーデバイスパッケー
   ジの放熱及び固定方法において、 パッケージホルダと放熱板を一体成形し、 該パッケージホルダにパワーデバイスパッケージととも
   に固定用板バネを組み込み、該固定用板バネでパッケー
   ジホルダ内でパワーデバイスパッケージを放熱板側に押
   し付けることを特徴とするパワーデバイスパッケージの
   放熱及び固定方法。
2. 【請求項２】 固定用板バネの一部に係止部をフォーミ
   ングし、該固定用板バネをパッケージホルダに組み込ん
   だ時に、前記係止部をパッケージホルダに設けた突起に
   引っかけることを特徴とする請求項１記載のパワーデバ
   イスパッケージの放熱及び固定方法。
3. 【請求項３】 固定用板バネを断面Ｓ字状にフォーミン
   グすることを特徴とする請求項１記載のパワーデバイス
   パッケージの放熱及び固定方法。
4. 【請求項４】 放熱板とパワーデバイスパッケージ間の
   接触面にパッケージホルダの樹脂をまわり込むように成
   形することを特徴とする請求項１記載のパワーデバイス
   パッケージの放熱及び固定方法。