散熱結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本散熱結(jié)構(gòu)具備：在一面安裝有發(fā)熱體的基板；散熱部件，其經(jīng)由熱傳導(dǎo)性彈性部件抵接于所述發(fā)熱體的與所述一面?zhèn)认喾磦?cè)的面；以及安裝有所述基板和所述散熱部件的框體，當(dāng)從所述一面的垂直方向觀察并將構(gòu)成所述發(fā)熱體的外緣的對(duì)置的2邊延長至所述一面的外緣時(shí)，所述基板在由延長的2邊夾著的區(qū)域內(nèi)且在所述發(fā)熱體的兩側(cè)被固定于所述框體。
【專利說明】散熱結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及將發(fā)熱體發(fā)出的熱傳導(dǎo)至散熱部件的散熱結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，提出了一種將安裝有發(fā)熱性電子部件等發(fā)熱體的基板安裝于散熱部件(散熱器)或框體(底盤)的散熱結(jié)構(gòu)。作為一例，有如下的散熱結(jié)構(gòu)等，其特征在于，將安裝有發(fā)熱性電子部件等發(fā)熱體的基板密閉內(nèi)置于框體內(nèi)，將與安裝該發(fā)熱體的基板安裝側(cè)相反側(cè)的面直接或借助散熱部件緊貼于框體的內(nèi)壁(例如參照專利文獻(xiàn)I)。
[0003]在這樣的散熱結(jié)構(gòu)中，將安裝有發(fā)熱體的基板怎樣安裝于散熱部件、框體在考慮散熱效率時(shí)是非常重要的。
[0004]專利文獻(xiàn)1:日本特開2002 - 050889號(hào)公報(bào)
[0005]但是，例如在專利文獻(xiàn)I所公開的散熱結(jié)構(gòu)(電子部件內(nèi)置型框體)中，沒有明示如何將安裝有發(fā)熱體的基板安裝于散熱部件、框體。因此，存在基板的發(fā)熱體安裝部分的周邊根據(jù)安裝有發(fā)熱體的基板與散熱部件、框體的安裝狀態(tài)而發(fā)生變形(發(fā)生翹曲)，導(dǎo)致發(fā)熱體和散熱部件的緊貼性變差而使得散熱效率降低的問題。
[0006]例如，在使安裝于基板的發(fā)熱體經(jīng)由熱傳導(dǎo)性彈性部件與散熱部件接觸，將基板以及散熱部件與框體僅在各自的四角進(jìn)行固定的情況下，從發(fā)熱體至各自的四角為止的距離變遠(yuǎn)。因此，基板的發(fā)熱體安裝部分的周邊由于熱傳導(dǎo)性彈性部件的反作用力容易向從散熱部件遠(yuǎn)離的方向發(fā)生變形(容易發(fā)生翹曲)，發(fā)熱體與散熱部件的緊貼性變差而導(dǎo)致散熱效率下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其課題在于，提供一種能夠抑制散熱效率下降的散熱結(jié)構(gòu)。
[0008]本散熱結(jié)構(gòu)的一個(gè)方式的特征在于，具有在一面安裝有發(fā)熱體的基板、經(jīng)由熱傳導(dǎo)性彈性部件抵接于所述發(fā)熱體的與所述一面?zhèn)认喾磦?cè)的面的散熱部件、和安裝有所述基板以及所述散熱部件的框體，當(dāng)從所述一面的垂直方向觀察并將構(gòu)成所述發(fā)熱體的外緣的對(duì)置的2邊延長至所述一面的外緣時(shí)，所述基板在由延長的2邊夾著的區(qū)域內(nèi)且在所述發(fā)熱體的兩側(cè)被固定于所述框體。
[0009]本散熱結(jié)構(gòu)的其他方式的特征在于，具有在一面安裝有發(fā)熱體的基板、經(jīng)由熱傳導(dǎo)性彈性部件抵接于所述發(fā)熱體的與所述基板相反側(cè)的面的散熱部件，當(dāng)從所述一面的垂直方向觀察并將構(gòu)成所述發(fā)熱體的外緣的對(duì)置的2邊延長至所述一面的外緣時(shí)，所述基板在由延長的2邊夾著的區(qū)域內(nèi)且在所述發(fā)熱體的兩側(cè)被固定于所述散熱部件。
[0010]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供可抑制散熱效率降低的散熱結(jié)構(gòu)。
【專利附圖】

【附圖說明】[0011]圖1是例示第I實(shí)施方式涉及的散熱結(jié)構(gòu)的分解立體圖。
[0012]圖2是例示第I實(shí)施方式涉及的散熱結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0013]圖3是表示在第I實(shí)施方式中將基板固定于框體的優(yōu)選位置的例子的圖。
[0014]圖4是表示在第I實(shí)施方式中將基板固定于框體的優(yōu)選位置的其他例子的圖(之一)。
[0015]圖5是表示在第I實(shí)施方式中將基板固定于框體的優(yōu)選位置的其他例子的圖(之二)。
[0016]圖6是表示在第I實(shí)施方式中將基板固定于框體的優(yōu)選位置的其他例子的圖(之三)。
[0017]圖7是例示第2實(shí)施方式涉及的散熱結(jié)構(gòu)的分解立體圖。
[0018]圖8是表示在第2實(shí)施方式中將基板固定于框體的優(yōu)選位置的例子的圖。
[0019]圖9是表示在第2實(shí)施方式中將基板固定于框體的優(yōu)選位置的其他例子的圖(之一)。
[0020]圖10是表示在第2實(shí)施方式中將基板固定于框體的優(yōu)選位置的其他例子的圖(之二)。
[0021]圖11是例示第3實(shí)施方式涉及的散熱結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0022]圖12是例示第3實(shí)施方式的變形例涉及的散熱結(jié)構(gòu)的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]以下，參照附圖對(duì)用于實(shí)施發(fā)明的方式進(jìn)行說明。其中，在各附圖中，有時(shí)對(duì)同一構(gòu)成部分賦予同一標(biāo)記來省略重復(fù)的說明。
[0024]〈第I實(shí)施方式〉
[0025]圖1是例示第I實(shí)施方式涉及的散熱結(jié)構(gòu)的分解立體圖。圖2是例示第I實(shí)施方式涉及的散熱結(jié)構(gòu)的剖視圖。其中，圖2示出了圖1所示的框體20的與長邊方向正交的方向的截面。參照?qǐng)D1和圖2可知，散熱結(jié)構(gòu)10大致具有框體20、基板30、散熱部件40和熱傳導(dǎo)性彈性部件50。在散熱結(jié)構(gòu)10中，安裝有發(fā)熱體31的基板30被固定在框體20內(nèi)，散熱部件40被固定在框體20上。發(fā)熱體31和散熱部件40經(jīng)由熱傳導(dǎo)性彈性部件50相接。以下對(duì)散熱結(jié)構(gòu)10的各構(gòu)成要素進(jìn)行說明。
[0026]框體20是用于固定基板30、散熱部件40等的近似箱狀的部件。框體20具有頂板
21、和從頂板21向下方近似彎曲成直角的側(cè)板22。框體20例如由包含鋁(Al)等的板金形成。也可以由鋼板形成框體20?？蝮w20的厚度例如可設(shè)為0.5?Imm左右。其中，在圖1和圖2的例子中，雖然沒有設(shè)置底板，但也可以在側(cè)板22的下端部等設(shè)置底板。另外，也可以采用在基板30的與頂板21相反側(cè)設(shè)置其他基板等的結(jié)構(gòu)。
[0027]在框體20的頂板21上設(shè)有平面形狀近似為矩形的開口部21a。開口部21a是為了使發(fā)熱體31以及熱傳導(dǎo)性彈性部件50從基板30側(cè)向散熱部件40側(cè)露出而設(shè)置的。其中，開口部21a的平面形狀只要能夠?qū)崿F(xiàn)上述目的即可，并不限定于近似矩形，可以是任意的形狀。
[0028]在開口部21a的對(duì)置的部分(在俯視下開口部21a的對(duì)置的2邊)設(shè)置有從頂板21向下方近似彎曲成直角的一對(duì)彎曲部23。一對(duì)彎曲部23是用于將基板30固定到框體20內(nèi)的部分。其中，在圖1和圖2的例子中，一對(duì)彎曲部23的各彎曲部23被設(shè)置成將各彎曲部23連結(jié)的線(虛擬的線，以下同樣)與框體20的和長邊方向正交的方向(短邊方向)大致一致，但如后述那樣并不限定于此。
[0029]各彎曲部23的下端部側(cè)被形成為比上端部側(cè)(頂板21側(cè))細(xì)，該部分被插入到設(shè)于基板30的貫穿孔30a，并在基板30的背側(cè)(與頂板21相反側(cè))彎曲而將基板30固定于框體20內(nèi)(所謂的死鎖結(jié)構(gòu))。即，基板30通過死鎖結(jié)構(gòu)以懸吊于頂板21的狀態(tài)被固定在框體20內(nèi)。
[0030]在框體20的頂板21的外緣部的四角，設(shè)有用于將散熱部件40固定到框體20的頂板21上的螺栓孔21b (4處)。另外，在頂板21的各彎曲部23附近的夾著開口部21a的兩側(cè)，設(shè)有用于將散熱部件40固定在框體20的頂板21上的一對(duì)螺栓孔21c(2處)。其中，在圖1和圖2的例子中，一對(duì)螺栓孔21c的各螺栓孔21c被設(shè)置成將各螺栓孔21c連結(jié)的線與框體20的和長邊方向正交的方向(短邊方向)大致一致，但不限于此。
[0031]基板30是在一面(散熱部件40側(cè)的面)安裝有發(fā)熱體31的布線基板。在基板30的一面，除了發(fā)熱體31以外，還可以安裝電阻、電容、電感等任意的電子部件。另外，也可以對(duì)基板30設(shè)置通孔，在基板30的另一面(散熱部件40的相反側(cè)的面)安裝電子部件。作為基板30，例如可使用FR — 4基板(使難燃性的玻璃布基材含浸有環(huán)氧樹脂的覆銅箔層壓板)等。作為基板30，也可以使用包括通過積層施工法制造的多層布線基板、利用IVH(Interstitial Via Hole)連接特定的布線層而得到的IVH多層布線基板等的各種布線基板。
[0032]發(fā)熱體31例如是包含工作時(shí)的發(fā)熱量較大的半導(dǎo)體元件的電子部件。更具體而言，發(fā)熱體31 例如是包含 CPlXCentral Processing Unit)、IGBT( Insulated Gate BipolarTransistor)或 MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor)那樣的開關(guān)元件的電子部件等。
[0033]在基板30的夾著發(fā)熱體31安裝部分的兩側(cè)，設(shè)有貫穿基板30的一對(duì)貫穿孔30a。在本實(shí)施方式中，一對(duì)貫穿孔30a的各貫穿孔30a被設(shè)置在框體20的與長邊方向正交的方向(短邊方向)。如上所述，各彎曲部23的下端部側(cè)被插入到各貫穿孔30a，并在基板30的背側(cè)(頂板21的相反側(cè))彎曲而將基板30固定到框體20內(nèi)。2個(gè)貫穿孔30a的間隔例如可設(shè)為40mm左右。
[0034]散熱部件40是吸收發(fā)熱體31的驅(qū)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的來自發(fā)熱體31的熱并向外部散熱的部件。作為散熱部件40的材料，優(yōu)選采用熱擴(kuò)散性良好且剛性高、平面度好的材料，例如可采用鋁(Al)或銅(Cu)那樣的金屬板。散熱部件40的厚度例如可設(shè)為5_左右。散熱部件40的平面形狀可與框體20的頂板21的平面形狀大致相同。在散熱部件40的外緣部的四角，設(shè)置有與頂板21的螺栓孔21b連通的貫穿孔41b (4處)。另外，對(duì)散熱部件40設(shè)置有與頂板21的一對(duì)螺栓孔21c連通的一對(duì)貫穿孔41c。
[0035]散熱部件40通過插入到貫穿孔41b (4處)的螺栓61和插入到貫穿孔41c (2處)的螺栓62被固定于框體20的頂板21。例如，在螺栓61和62的外壁面形成有雄螺紋(未圖示)，該雄螺紋(未圖示)與在螺栓孔21b和21c的內(nèi)壁面形成的雌螺紋(未圖示)擰合，由此將散熱部件40緊貼固定于框體20的頂板21。
[0036]由于通過將剛性高的散熱部件40在比螺栓孔21b (4處)靠近彎曲部23的螺栓孔21c (2處)的位置固定于框體20的頂板21，能夠矯正框體20的翹曲，所以可使安裝于框體20的基板30和散熱部件40的距離保持恒定。螺栓孔21c (2處)和貫穿孔41c (2處)的位置靠近彎曲部23對(duì)于矯正框體20的翹曲的效果較大而優(yōu)選。
[0037]其中，通過將散熱部件40的沒有與熱傳導(dǎo)性彈性部件50相接一側(cè)的面設(shè)為波形等而非平面，能夠進(jìn)一步提高散熱效果。
[0038]熱傳導(dǎo)性彈性部件50是在安裝于基板30的發(fā)熱體31的一面(與基板30相反側(cè)的面)與散熱部件40的一面(頂板21側(cè)的面)之間配置的具有彈性的熱傳導(dǎo)性部件。熱傳導(dǎo)性彈性部件50能夠在確保發(fā)熱體31與散熱部件40之間的電絕緣性的同時(shí)實(shí)現(xiàn)從發(fā)熱體31向散熱部件40的高的熱傳導(dǎo)。發(fā)熱體31發(fā)出的熱經(jīng)由熱傳導(dǎo)性彈性部件50被傳導(dǎo)至散熱部件40，由散熱部件40散熱。熱傳導(dǎo)性彈性部件50的平面形狀可設(shè)為比發(fā)熱體31的平面形狀大。作為熱傳導(dǎo)性彈性部件50的材料，例如可使用硅酮等。也可以在硅酮等中添加無機(jī)粉末。
[0039]發(fā)熱體31的一面(與基板30相反側(cè)的面)和散熱部件40的一面(頂板21側(cè)的面)的距離例如可設(shè)為數(shù)mm左右。優(yōu)選熱傳導(dǎo)性彈性部件50的厚度比發(fā)熱體31的一面(與基板30相反側(cè)的面)與散熱部件40的一面(頂板21側(cè)的面)的距離厚I?2成左右。例如，如果發(fā)熱體31的一面(與基板30相反側(cè)的面)與散熱部件40的一面(頂板21側(cè)的面)的距離是5mm,則優(yōu)選將熱傳導(dǎo)性彈性部件50的厚度設(shè)為5.5?6mm左右，并以熔化了 0.5?Imm左右的狀態(tài)安裝熱傳導(dǎo)性彈性部件50。這是為了使熱傳導(dǎo)性彈性部件50緊貼于發(fā)熱體31和散熱部件40雙方。
[0040]在此，對(duì)將基板30固定于框體20的位置(彎曲部23以及貫穿孔30a的位置)進(jìn)行說明。根據(jù)發(fā)明人們的研究，發(fā)現(xiàn)了如下情況:當(dāng)從基板30的一面(散熱部件40側(cè)的面)的垂直方向觀察并將構(gòu)成發(fā)熱體31的外緣的對(duì)置的2邊(短邊或長邊)延長至基板30的一面的外緣時(shí)，通過在由延長的2邊夾著的區(qū)域(以后稱為固定區(qū)域)內(nèi)且在發(fā)熱體31的兩側(cè)將基板30固定于框體20，能夠抑制因熱傳導(dǎo)性彈性部件50的反作用力導(dǎo)致的基板30的變形(翹曲)。以下，參照?qǐng)D3?圖6來展示將基板固定于框體的優(yōu)選位置的例子。
[0041]圖3是表示在第I實(shí)施方式中將基板固定于框體的優(yōu)選位置的例子的圖。在圖3的例子中，當(dāng)從基板30的一面(散熱部件40側(cè)的面)的垂直方向觀察并將構(gòu)成發(fā)熱體31的外緣的對(duì)置的短邊延長至基板30的一面的外緣時(shí)，固定區(qū)域90是被延長的2邊夾著的區(qū)域。如圖3所示，通過在固定區(qū)域90內(nèi)且在發(fā)熱體31的兩側(cè)將基板30固定于框體20，能夠抑制因熱傳導(dǎo)性彈性部件50的反作用力導(dǎo)致的基板30的變形(翹曲)。其中，雖然在圖1和圖2中沒有圖示固定區(qū)域90，但在本實(shí)施方式中，如圖3所示，將基板30固定于框體20的位置(彎曲部23以及貫穿孔30a的位置)設(shè)為固定區(qū)域90內(nèi)。
[0042]圖4?圖6是表示在第I實(shí)施方式中將基板固定于框體的優(yōu)選位置的其他例子的圖。在圖3中，將2個(gè)貫穿孔30a連結(jié)的線與發(fā)熱體31的短邊大致平行，但也可以如圖4所示那樣，將2個(gè)貫穿孔30a連結(jié)的線與發(fā)熱體31的長邊斜向交叉。
[0043]在圖5的例子中，當(dāng)從基板30的一面(散熱部件40側(cè)的面)的垂直方向觀察并將構(gòu)成發(fā)熱體31的外緣的對(duì)置的長邊延長至基板30的一面的外緣時(shí)，固定區(qū)域91是由延長的2邊夾著的區(qū)域。如圖5所示，通過在固定區(qū)域91內(nèi)且在發(fā)熱體31的兩側(cè)將基板30固定于框體20，能夠抑制因熱傳導(dǎo)性彈性部件50的反作用力導(dǎo)致的基板30的變形(翹曲)。這樣，固定區(qū)域只要是在將構(gòu)成發(fā)熱體31的外緣的對(duì)置的2邊延長至基板30的一面的外緣時(shí)由延長的2邊夾著的區(qū)域即可，可以延長短邊，也可以延長長邊。
[0044]另外，如圖3?圖5所示，優(yōu)選將2個(gè)貫穿孔30a連結(jié)的線通過發(fā)熱體31的近似中心(2個(gè)貫穿孔30a相對(duì)于發(fā)熱體31的中心大致點(diǎn)對(duì)稱)，但如圖6所示那樣，在將2個(gè)貫穿孔30a連結(jié)的線不通過發(fā)熱體31的大致中心的情況下也能夠?qū)崿F(xiàn)一定的效果。其中，也可以將圖5的例子變形為圖4或圖6那樣。
[0045]另外，當(dāng)發(fā)熱體31是僅在對(duì)置的2邊側(cè)具備引線端子的IC時(shí)，優(yōu)選將基板30固定于框體20的位置(彎曲部23以及貫穿孔30a的位置)設(shè)在固定區(qū)域90內(nèi)或固定區(qū)域91內(nèi)的不具備引線端子的一側(cè)。其理由在于，由于沒有引線端子，相應(yīng)地能夠在更加靠近發(fā)熱體31的位置固定基板30，所以可使對(duì)因熱傳導(dǎo)性彈性部件50的反作用力而導(dǎo)致的基板30的變形(翹曲)進(jìn)行抑制的效果進(jìn)一步提高。
[0046]S卩，當(dāng)發(fā)熱體31是僅在對(duì)置的短邊側(cè)具備引線端子的IC時(shí)，優(yōu)選將基板30固定于框體20的位置(彎曲部23以及貫穿孔30a的位置)在固定區(qū)域90內(nèi)且在發(fā)熱體31的兩側(cè)將基板30固定于框體20。另外，當(dāng)發(fā)熱體31是僅在對(duì)置的長邊側(cè)具備引線端子的IC時(shí)，優(yōu)選將基板30固定于框體20的位置(彎曲部23以及貫穿孔30a的位置)在固定區(qū)域91內(nèi)且在發(fā)熱體31的兩側(cè)將基板30固定于框體20。另外，當(dāng)發(fā)熱體31是在對(duì)置的短邊側(cè)以及長邊側(cè)(全部4個(gè)方向)具備引線端子的IC時(shí)，將基板30固定于框體20的位置(彎曲部23以及貫穿孔30a的位置)可以為固定區(qū)域90內(nèi)或固定區(qū)域91內(nèi)的任意位置。其中，當(dāng)在圖4?圖6的位置設(shè)有貫穿孔30a的情況下，當(dāng)然也可以將彎曲部23設(shè)于對(duì)應(yīng)的位置。
[0047]這樣,在第I實(shí)施方式中，對(duì)于具有在一面安裝有發(fā)熱體31的基板30、經(jīng)由熱傳導(dǎo)性彈性部件50抵接于發(fā)熱體31的與基板30相反側(cè)的面的散熱部件40、和安裝有基板30以及散熱部件40的框體20的散熱結(jié)構(gòu)10而言，當(dāng)從基板30的一面(散熱部件40側(cè)的面)的垂直方向觀察并將構(gòu)成發(fā)熱體31的外緣的對(duì)置的2邊延長至基板30的一面的外緣時(shí)，基板30在由延長的2邊夾著的區(qū)域內(nèi)(固定區(qū)域90或91內(nèi))且在發(fā)熱體31的兩側(cè)被固定于框體20。由此，由于因熱傳導(dǎo)性彈性部件50的反作用力導(dǎo)致的基板30的變形(翹曲)被抑制，所以可高度維持發(fā)熱體31與熱傳導(dǎo)性彈性部件50的緊貼度以及熱傳導(dǎo)性彈性部件50與散熱部件50的緊貼度，能夠抑制散熱效率下降。
[0048]另外，由于因熱傳導(dǎo)性彈性部件50的反作用力導(dǎo)致的基板30的變形(翅曲)被抑制，所以能夠降低對(duì)安裝于基板30的發(fā)熱體31 (在有與發(fā)熱體31接近的其他安裝部件時(shí)，也包括其他安裝部件)作用的應(yīng)力，可防止發(fā)熱體31 (在有與發(fā)熱體31接近的其他安裝部件時(shí)，也包括其他安裝部件)損壞。其中，發(fā)熱體31的損壞例如也包括將發(fā)熱體31和基板30接合的焊盤等的損壞。
[0049]另外，散熱部件40在外緣部(貫穿孔41b的位置)被固定于框體20，在比外緣部(貫穿孔41b的位置)更靠近將基板30固定于框體20的位置(彎曲部23和貫穿孔30a的位置)的位置(貫穿孔41c的位置)處被進(jìn)一步固定于框體20。由此，由于能夠矯正框體20的翹曲，所以能夠?qū)⒃诳蝮w20上安裝的基板30與散熱部件40的距離保持恒定。
[0050]另外，由于是散熱部件40在散熱結(jié)構(gòu)10的最上部露出的結(jié)構(gòu)，所以能夠進(jìn)一步提高散熱效果。
[0051]〈第2實(shí)施方式〉[0052]在第2實(shí)施方式中，表示了在基板上安裝有多個(gè)發(fā)熱體的例子。其中，在第2實(shí)施方式中，省略了與已經(jīng)說明的實(shí)施方式相同的構(gòu)成部件的說明。
[0053]圖7是例示第2實(shí)施方式涉及的散熱結(jié)構(gòu)的分解立體圖。其中，由于包含各一對(duì)彎曲部的截面與圖2相同，所以省略了剖視圖，請(qǐng)參照?qǐng)D2。參照?qǐng)D2以及圖7可知，在散熱結(jié)構(gòu)IOA中，安裝了發(fā)熱體31a、31b和31c的基板30被固定在框體20內(nèi)，散熱部件40被固定在框體20上。發(fā)熱體31a、31b以及31c和散熱部件40分別經(jīng)由熱傳導(dǎo)性彈性部件50a、50b以及50c相接。以下對(duì)散熱結(jié)構(gòu)IOA的各構(gòu)成要素進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0054]在框體20的頂板21上設(shè)有平面形狀近似為矩形的開口部21h。開口部21h是為了使發(fā)熱體31a、31b以及31c和熱傳導(dǎo)性彈性部件50a、50b以及50c從基板30側(cè)向散熱部件40側(cè)露出而設(shè)置的。其中，開口部21h的平面形狀只要能夠?qū)崿F(xiàn)上述目的即可，不限于近似矩形，可以是任意的形狀。另外，也可以設(shè)置使發(fā)熱體31a、31b以及31c和熱傳導(dǎo)性彈性部件50a、50b以及50c分別從基板30側(cè)向散熱部件40側(cè)露出的3個(gè)開口部。
[0055]在開口部21h的對(duì)置的部分(在俯視下開口部21h的對(duì)置的2邊)設(shè)置有從頂板21向下方彎曲成近似直角的一對(duì)彎曲部23a、一對(duì)彎曲部23b以及一對(duì)彎曲部23c。一對(duì)彎曲部23a、一對(duì)彎曲部23b以及一對(duì)彎曲部23c是用于將基板30固定于框體20內(nèi)的部分。其中，在圖7的例子中，一對(duì)彎曲部23a被設(shè)置成將各彎曲部23a連結(jié)的線與框體20的和長邊方向正交的方向(短邊方向)大致一致，但是不限于此。對(duì)于一對(duì)彎曲部23b和23c而言也同樣。
[0056]一對(duì)彎曲部23a的各彎曲部23a的下端部側(cè)形成為比上端部側(cè)(頂板21側(cè))細(xì)，該部分被插入到設(shè)于基板30的一對(duì)貫穿孔30x，并在基板30的背側(cè)(與頂板21相反側(cè))彎曲而將基板30固定于框體20內(nèi)(所謂死鎖結(jié)構(gòu))。同樣,一對(duì)彎曲部23b的各彎曲部23b的下端部側(cè)形成為比上端部側(cè)(頂板21側(cè))細(xì)，該部分被插入到設(shè)于基板30的一對(duì)貫穿孔30y,并在基板30的背側(cè)(與頂板21相反側(cè))彎曲而將基板30固定于框體20內(nèi)(所謂死鎖結(jié)構(gòu))。同樣，一對(duì)彎曲部23c的各彎曲部23c的下端部側(cè)形成為比上端部側(cè)(頂板21偵D細(xì)，該部分被插入到設(shè)于基板30的一對(duì)貫穿孔30z，并在基板30的背側(cè)(與頂板21相反側(cè))彎曲而將基板30固定于框體20內(nèi)(所謂死鎖結(jié)構(gòu))。S卩，基板30通過死鎖結(jié)構(gòu)以懸吊于頂板21的狀態(tài)被固定在框體20內(nèi)。
[0057]在頂板21的一對(duì)彎曲部23a的各彎曲部23a附近的夾著開口部21h的兩側(cè)，設(shè)置有用于將散熱部件40固定到框體20的頂板21上的一對(duì)螺栓孔21x (2處)。同樣，在頂板21的一對(duì)彎曲部23b的各彎曲部23b附近的夾著開口部21h的兩側(cè)，設(shè)置有用于將散熱部件40固定到框體20的頂板21上的一對(duì)螺栓孔21y (2處)。同樣，在頂板21的一對(duì)彎曲部23c的各彎曲部23c附近的夾著開口部21h的兩側(cè)，設(shè)置有用于將散熱部件40固定到框體20的頂板21上的一對(duì)螺栓孔21z (2處)。其中，在圖7的例子中，一對(duì)螺栓孔21x被設(shè)置成將各螺栓孔21x連結(jié)的線與框體20的和長邊方向正交的方向(短邊方向)大致一致，但是不限于此。對(duì)于一對(duì)螺栓孔21y和21z而言也同樣。
[0058]發(fā)熱體31a、31b和31c是與發(fā)熱體31同樣的電子部件等。不過，發(fā)熱體31a、31b和31c可以具有相同功能，也可以分別具有不同的功能。另外，發(fā)熱體31a、31b和31c的大小也可以不相同。此外，在散熱結(jié)構(gòu)IOA中，對(duì)基板30安裝了 3個(gè)發(fā)熱體(發(fā)熱體31a、31b和31c)，但對(duì)基板30安裝的發(fā)熱體的個(gè)數(shù)不限于3個(gè)，也可以是2個(gè)或4個(gè)以上。[0059]在基板30的夾著發(fā)熱體31a安裝部分的兩側(cè)設(shè)置有貫穿基板30的一對(duì)貫穿孔30x。同樣，在基板30的夾著發(fā)熱體31b安裝部分的兩側(cè)設(shè)置有貫穿基板30的一對(duì)貫穿孔30y。同樣，在基板30的夾著發(fā)熱體31c安裝部分的兩側(cè)設(shè)置有貫穿基板30的一對(duì)貫穿孔30z。在本實(shí)施方式中，一對(duì)貫穿孔30x的各貫穿孔30x被設(shè)置在框體20的和長邊方向正交的方向(短邊方向)。如前述那樣，各彎曲部23a的下端部側(cè)被插入到各貫穿孔30x，并在基板30的背側(cè)(與頂板21相反側(cè))彎曲而將基板30固定于框體20內(nèi)。2個(gè)貫穿孔30x的間隔例如可設(shè)為40mm左右。各貫穿孔30y和30z也同樣。
[0060]對(duì)散熱部件40設(shè)置有與頂板21的一對(duì)螺栓孔21x連通的一對(duì)貫穿孔41x、與頂板21的一對(duì)螺栓孔21y連通的一對(duì)貫穿孔41y、以及與頂板21的一對(duì)螺栓孔21z連通的一對(duì)貫穿孔41z。
[0061]散熱部件40通過插入到貫穿孔41b (4處)的螺栓61、插入到貫穿孔41x (2處)的螺栓62a、插入到貫穿孔41y (2處)的螺栓62b以及插入到貫穿孔41z (2處)的螺栓62c被固定于框體20的頂板21。例如，在螺栓61、螺栓62a、62b以及62c的外壁面形成雄螺紋(未圖示)，該雄螺紋(未圖示)分別與形成于螺栓孔21b、21x、21y以及21z的內(nèi)壁面的雌螺紋(未圖示)擰合，由此將散熱部件40緊貼固定于框體20的頂板21。
[0062]由于通過在比螺栓孔21b (4處)更靠近彎曲部23a?23c的螺栓孔21x?21z(各2處)的位置將剛性高的散熱部件40固定于框體20的頂板21，能夠矯正框體20的翹曲，所以可將安裝于框體20的基板30和散熱部件40的距離保持恒定。從矯正框體20的翹曲的效果較大這一方面考慮，優(yōu)選螺栓孔21x?21z (各2處)和貫穿孔41x?41z (各2處)的位置分別接近于彎曲部23a?23c。
[0063]其中，通過將散熱部件40的未與熱傳導(dǎo)性彈性部件50連接一側(cè)的面設(shè)為波形等而非平面，能夠進(jìn)一步提高散熱效果。
[0064]熱傳導(dǎo)性彈性部件50a、50b和50c分別是在安裝于基板30的發(fā)熱體31a、31b和31c的一面(與基板30安裝側(cè)相反側(cè)的面)與散熱部件40的一面(頂板21側(cè)的面)之間配置的具有彈性的熱傳導(dǎo)性部件。熱傳導(dǎo)性彈性部件50a、50b以及50c分別能夠在確保發(fā)熱體3la、3Ib和31c與散熱部件40之間的電絕緣性的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)從發(fā)熱體3la、3Ib和31c向散熱部件40的高的熱傳導(dǎo)。發(fā)熱體31a、31b和31c發(fā)出的熱分別經(jīng)由熱傳導(dǎo)性彈性部件50a、50b和50c被傳導(dǎo)至散熱部件40，并由散熱部件40散熱。熱傳導(dǎo)性彈性部件50a、50b和50c的平面形狀分別可設(shè)為比發(fā)熱體31a、31b和31c的平面形狀大。作為熱傳導(dǎo)性彈性部件50a、50b和50c的材料,例如能夠使用娃酮等。也可以在娃酮等中添加無機(jī)粉末。
[0065]發(fā)熱體31a、31b和31c各自的一面(與基板30相反側(cè)的面)與散熱部件40的一面(頂板21側(cè)的面)的距離例如可設(shè)為數(shù)mm左右。優(yōu)選熱傳導(dǎo)性彈性部件50a、50b和50c的厚度比發(fā)熱體3la、3Ib和31c各自的一面(與基板30相反側(cè)的面)與散熱部件40的一面(頂板21側(cè)的面)的距離厚I?2成左右。例如，如果發(fā)熱體31a、31b和31c各自的一面(與基板30相反側(cè)的面)與散熱部件40的一面(頂板21側(cè)的面)的距離為5mm，則優(yōu)選將熱傳導(dǎo)性彈性部件50a、50b和50c的厚度分別設(shè)為5.5?6mm左右，并以分別熔化了 0.5?Imm左右的狀態(tài)安裝熱傳導(dǎo)性彈性部件50a、50b和50c。這是為了使熱傳導(dǎo)性彈性部件50a、50b和50c分別與發(fā)熱體31a、31b和31c以及散熱部件40雙方緊貼。
[0066]參照?qǐng)D8來說明將基板30固定于框體20的優(yōu)選位置。圖8是示出在第2實(shí)施方式中將基板固定于框體的優(yōu)選位置的例子的圖。在圖8的例子中，當(dāng)從基板30的一面(散熱部件40側(cè)的面)的垂直方向觀察并將構(gòu)成發(fā)熱體31a的外緣的對(duì)置的短邊延長至基板30的一面的外緣時(shí)，固定區(qū)域90a是由延長的2邊夾著的區(qū)域。同樣，當(dāng)從基板30的一面(散熱部件40側(cè)的面)的垂直方向觀察并將構(gòu)成發(fā)熱體31b的外緣的對(duì)置的短邊延長至基板30的一面的外緣時(shí)，固定區(qū)域90b是由延長的2邊夾著的區(qū)域。同樣，當(dāng)從基板30的一面(散熱部件40側(cè)的面)的垂直方向觀察并將構(gòu)成發(fā)熱體31c的外緣的對(duì)置的短邊延長至基板30的一面的外緣時(shí)，固定區(qū)域90c是由延長的2邊夾著的區(qū)域。
[0067]如圖8所示，在固定區(qū)域90a內(nèi)且在發(fā)熱體31a的兩側(cè)將基板30固定于框體20，在固定區(qū)域90b內(nèi)且在發(fā)熱體31b的兩側(cè)將基板30固定于框體20，并且在固定區(qū)域90c內(nèi)且在發(fā)熱體31c的兩側(cè)將基板30固定于框體20，由此能夠抑制因熱傳導(dǎo)性彈性部件50a、50b和50c各自的反作用力導(dǎo)致的基板30的變形(翹曲)。
[0068]需要說明的是，雖然在圖7中沒有圖示固定區(qū)域90a、90b以及90c，但在本實(shí)施方式中，如圖8所示，將基板30固定于框體20的位置(彎曲部23a?23c以及貫穿孔30x?30y的位置)設(shè)為固定區(qū)域90a、90b以及90c內(nèi)。此外，如果將基板30固定于框體20的位置(彎曲部23a?23c以及貫穿孔30x?30y的位置)在固定區(qū)域90a、90b以及90c內(nèi)，則不限于圖8的例子，也可以如圖4或圖6那樣進(jìn)行變形。
[0069]還可以在圖9所示那樣的固定區(qū)域91a內(nèi)進(jìn)行固定。在圖9中，當(dāng)從基板30的一面(散熱部件40側(cè)的面)的垂直方向觀察并將構(gòu)成發(fā)熱體31a、31b和31c的外緣的各自對(duì)置的長邊延長至基板30的一面的外緣時(shí)，固定區(qū)域91a是由延長的2邊夾著的區(qū)域。如圖9所示,通過在固定區(qū)域91a內(nèi)且在發(fā)熱體31a、31b和31c各自的兩側(cè)將基板30固定于框體20，能夠抑制因熱傳導(dǎo)性彈性部件50a、50b和50c各自的反作用力導(dǎo)致的基板30的變形(翹曲)。
[0070]其中，當(dāng)發(fā)熱體31a、31b和31c未在預(yù)定的排列方向以直線狀安裝時(shí)，只要將在把構(gòu)成各發(fā)熱體的外緣的各個(gè)對(duì)置的長邊延長至基板30的一面的外緣時(shí)由延長的2邊夾著的區(qū)域設(shè)為各發(fā)熱體的固定區(qū)域，并在各個(gè)固定區(qū)域內(nèi)將基板30固定于框體20即可。另夕卜，即使在發(fā)熱體31a、31b和31c的外形不同的情況下，也只要將在把構(gòu)成各發(fā)熱體的外緣的各個(gè)對(duì)置的長邊延長至基板30的一面的外緣時(shí)由延長的2邊夾著的區(qū)域設(shè)為各發(fā)熱體的固定區(qū)域，并在各個(gè)固定區(qū)域內(nèi)將基板30固定于框體20即可。
[0071]這樣，固定區(qū)域只要是當(dāng)將構(gòu)成發(fā)熱體31a、31b和31c的外緣的對(duì)置的2邊延長至基板30的一面的外緣時(shí)由延長的2邊夾著的區(qū)域即可，可以延長短邊，也可以延長長邊。不過，在圖9的情況下，需要代替開口部21h而設(shè)置使發(fā)熱體31a、31b和31c分別露出的3個(gè)開口部，并在框體20的相鄰的開口部間設(shè)置彎曲部23a的一方以及彎曲部23c的一方。后述的圖10也同樣。
[0072]當(dāng)發(fā)熱體31a、31b和31c在預(yù)定的排列方向接近于直線狀安裝時(shí)，也可以如圖10所示，在每個(gè)相鄰的發(fā)熱體間將基板30在I處固定于框體20，來減少貫穿孔以及彎曲部的個(gè)數(shù)。即，將貫穿孔30x的一方配置在發(fā)熱體31a和發(fā)熱體31b之間，將貫穿孔30z的一方配置在發(fā)熱體31b和發(fā)熱體31c之間。由此，由于貫穿孔30x的一方以及貫穿孔30z的一方能夠兼用貫穿孔30y，所以可去除貫穿孔30y，能夠?qū)⒇灤┛椎膫€(gè)數(shù)從6個(gè)(參照?qǐng)D9)減少至4個(gè)。另外，伴隨于此，彎曲部的個(gè)數(shù)也能從6個(gè)減少至4個(gè)。[0073]這樣，在第2實(shí)施方式中，對(duì)具有在一面安裝有發(fā)熱體31a、31b和31c的基板30、分別經(jīng)由熱傳導(dǎo)性彈性部件50a、50b和50c抵接于發(fā)熱體31a、31b和31c的與基板30相反側(cè)的面的散熱部件40、和安裝有基板30以及散熱部件40的框體20的散熱結(jié)構(gòu)IOA而言，當(dāng)從基板30的一面(散熱部件40側(cè)的面)的垂直方向觀察并將構(gòu)成發(fā)熱體31a、31b和31c各自的外緣的對(duì)置的2邊延長至基板30的一面的外緣時(shí)，基板30在由延長的2邊夾著的區(qū)域內(nèi)(固定區(qū)域90a、90b、90c、91a內(nèi))且在發(fā)熱體31a、31b和31c各自的兩側(cè)被固定于框體20。由此，起到與第I實(shí)施方式同樣的效果。
[0074]〈第3實(shí)施方式〉
[0075]在第3實(shí)施方式中，示出了不借助框體20來固定基板30和散熱部件40的例子。其中，在第3實(shí)施方式中，省略了與已經(jīng)說明的實(shí)施方式相同的構(gòu)成部件的說明。
[0076]圖11是例示第3實(shí)施方式涉及的散熱結(jié)構(gòu)的剖視圖。參照?qǐng)D11可知，在散熱結(jié)構(gòu)IOB中，對(duì)框體20的頂板21設(shè)有平面形狀近似為矩形的開口部21k。開口部21k是為了使貫穿孔30a、發(fā)熱體31以及熱傳導(dǎo)性彈性部件50從基板30側(cè)向散熱部件40側(cè)露出而設(shè)置的。在開口部21k沒有設(shè)置彎曲部23。其中，開口部21k的平面形狀只要能夠?qū)崿F(xiàn)上述目的即可，不限定于近似矩形，可以是任意的形狀。雖然在圖11中沒有圖示，但與第I實(shí)施方式同樣，散熱部件40的外緣部的四角被固定于框體20的頂板21。
[0077]基板30和散熱部件40借助隔離物(spacer) 24 (間隔保持部件)被固定。其中，設(shè)置隔離物24的位置是在第I實(shí)施方式中示出的固定區(qū)域90內(nèi)。隔離物24是在柱狀部24a的一端設(shè)置柱狀突起部24b，在另一端設(shè)置孔部24c的結(jié)構(gòu)。例如，柱狀部24a是直徑比貫穿孔30a以及41c大的圓柱形，柱狀突起部24b是直徑比貫穿孔30a小的圓柱形，兩者以同心方式形成。在柱狀突起部24b的外壁面例如形成有雄螺紋(未圖示)，在孔部24c的內(nèi)壁面例如形成有雌螺紋(未圖示)。
[0078]柱狀突起部24b從基板30的一面(散熱部件40側(cè)的面)側(cè)插入到貫穿孔30a，前端部附近從基板30的另一面(散熱部件40的相反側(cè)的面)側(cè)突出，柱狀部24a的一端的除了柱狀突起部24b的部分與基板30的一面相接。柱狀突起部24b的前端部附近在基板30的另一面?zhèn)扰c螺母25擰合。柱狀部24a的另一端與散熱部件40的一面(頂板21側(cè)的面)相接，貫穿孔41c和孔部24c連通。螺栓62被插入到貫穿孔41c，螺栓62的前端部附近到達(dá)孔部24c,與孔部24c抒合。
[0079]柱狀部24a的高度例如可設(shè)為數(shù)mm左右。若柱狀部24a距離發(fā)熱體31的一面(與基板30相反側(cè)的面)的高度例如為5mm，且將熱傳導(dǎo)性彈性部件50的厚度設(shè)為比其厚I?2成左右的5.5?6mm左右，則發(fā)熱體31和散熱部件40以將熱傳導(dǎo)性彈性部件50熔化了
0.5?Imm左右的狀態(tài)緊貼，發(fā)熱體31的一面(與基板30相反側(cè)的面)和散熱部件40的一面(頂板21側(cè)的面)的距離被保持為5mm。
[0080]此外，也可以將第3實(shí)施方式涉及的散熱結(jié)構(gòu)IOB如圖12的散熱結(jié)構(gòu)IOC那樣變形。圖12是例示第3實(shí)施方式的變形例涉及的散熱結(jié)構(gòu)的剖視圖。參照?qǐng)D12可知，在散熱結(jié)構(gòu)IOC中，使散熱部件40的外緣部向下方彎曲成近似直角而成為側(cè)板。由此，能夠去除框體20，可使結(jié)構(gòu)簡化。這樣，散熱部件40可以與框體20 —體化。即，通過使散熱部件40具有框體20的功能，可以去除框體20。
[0081]這樣，在第3實(shí)施方式及其變形例中，起到與第I實(shí)施方式同樣的效果，并且還起到以下的效果。即，由于不借助框體20地將基板30和散熱部件40固定，所以能夠完全排除基板30和散熱部件40的距離因框體20的翹曲發(fā)生變形的擔(dān)憂。另外，通過使散熱部件40具有框體20的功能，可以去除框體20。
[0082]其中，在多個(gè)發(fā)熱體被安裝于基板的情況下，通過在第2實(shí)施方式所示的各彎曲部的位置設(shè)置隔離物，能夠不借助框體地將基板和散熱部件固定。
[0083]以上，對(duì)優(yōu)選的實(shí)施方式及其變形例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但并不限于上述的實(shí)施方式及其變形例，在不脫離權(quán)利要求書所記載的范圍的情況下，能夠?qū)ι鲜龅膶?shí)施方式及其變形例進(jìn)行各種變形和置換。
[0084]例如，在第I實(shí)施方式中，示出了用于將基板30固定于框體20的彎曲部23以及貫穿孔30a各被設(shè)置2個(gè)的例子，但也可以進(jìn)一步增加彎曲部23以及貫穿孔30a的個(gè)數(shù)。
[0085]本國際申請(qǐng)基于2011年6月I日申請(qǐng)的日本國專利申請(qǐng)2011 — 123475號(hào)主張優(yōu)先權(quán)，并將日本國專利申請(qǐng)2011 - 123475號(hào)的全部內(nèi)容引用于本國際申請(qǐng)。
[0086]附圖標(biāo)記說明:10、10A、10B 一散熱結(jié)構(gòu)；20 一框體；21 一頂板;21a、21h、21k 一開口部;21b、21c、21x、21y、21z —螺栓孔；22 —側(cè)板;23、23a、23b、23c —彎曲部；24 —隔離物；24a —柱狀部；24b —柱狀突起部；24c —孔部；25 —螺母；30 —基板；30a、30X、30y、30z、41b、41c、41x、41y、41z 一貫穿孔;31、31a、31b、31c 一發(fā)熱體；40 一散熱部件；50、50a、50b,50c 一熱傳導(dǎo)性彈性部件;61、62、62a、62b、62c —螺栓;90、90a、90b、90c、91、91a —固定區(qū)域。
【權(quán)利要求】
1.一種散熱結(jié)構(gòu)，具備: 在一面安裝有發(fā)熱體的基板； 散熱部件，其經(jīng)由熱傳導(dǎo)性彈性部件抵接于所述發(fā)熱體的與所述一面?zhèn)认喾磦?cè)的面；以及 安裝有所述基板和所述散熱部件的框體， 當(dāng)從所述一面的垂直方向觀察并將構(gòu)成所述發(fā)熱體的外緣的對(duì)置的2邊延長至所述一面的外緣時(shí)，所述基板在由延長的2邊夾著的區(qū)域內(nèi)且在所述發(fā)熱體的兩側(cè)被固定于所述框體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱結(jié)構(gòu)，其中， 從所述一面的垂直方向觀察，所述基板被固定于所述框體的位置相對(duì)于所述發(fā)熱體的中心為點(diǎn)對(duì)稱。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱結(jié)構(gòu)，其中， 在所述基板上安裝有多個(gè)發(fā)熱體， 當(dāng)從所述一面的垂直方向觀察并將構(gòu)成各發(fā)熱體的外緣的對(duì)置的2邊延長至所述一面的外緣時(shí)，所述基板在由延長的2邊夾著的各區(qū)域內(nèi)且在所述各發(fā)熱體的兩側(cè)被固定于所述框體。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的散熱結(jié)構(gòu)，其中， 所述多個(gè)發(fā)熱體沿著預(yù)定的排列方向以直線狀安裝， 所述延長的2邊是與所述排列方向平行的2邊， 在每個(gè)相鄰的所述發(fā)熱體之間所述基板在一處固定于所述框體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱結(jié)構(gòu)，其中， 所述散熱部件在外緣部被固定于所述框體， 所述散熱部件還在比所述外緣部接近于所述發(fā)熱體固定于所述框體的位置的位置處被固定于所述框體。
6.一種散熱結(jié)構(gòu)，具備: 在一面安裝有發(fā)熱體的基板；和 散熱部件，其經(jīng)由熱傳導(dǎo)性彈性部件抵接于所述發(fā)熱體的與所述基板相反側(cè)的面， 當(dāng)從所述一面的垂直方向觀察并將構(gòu)成所述發(fā)熱體的外緣的對(duì)置的2邊延長至所述一面的外緣時(shí)，所述基板在由延長的2邊夾著的區(qū)域內(nèi)且在所述發(fā)熱體的兩側(cè)被固定于所述散熱部件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的散熱結(jié)構(gòu)，其中， 還具有框體， 所述散熱部件在比所述發(fā)熱體固定于所述散熱部件的位置靠外緣側(cè)被固定于所述框體。
【文檔編號(hào)】H05K7/20GK103563501SQ201180071018
【公開日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2011年7月7日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月1日
【發(fā)明者】高橋壽夫, 穴田悟, 巖住徹 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社