(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、絶縁基板の両面に対して配線を配置する場合、配線の放熱が問題となる。すなわち、配線のうち放熱部材側の配線を放熱するには放熱部材側の配線を放熱部材に対して熱的に接続して放熱することができる。しかし、配線のうち放熱部材とは反対側の配線を放熱することができない。
【0005】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、平面的な体格を小型化しつつも、放熱性能の向上を図ることができる電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決する電子機器は、絶縁基板と、前記絶縁基板の表面に接着され、前記絶縁基板に対して平面的に配設される第1の配線と、前記第1の配線から前記絶縁基板に対して交差する方向に立設される第1の立設部とを有する第1の金属板と、前記絶縁基板の裏面に接着され、前記絶縁基板に対して平面的に配設される第2の配線と、前記第2の配線から前記絶縁基板に対して交差する方向に立設される第2の立設部とを有する第2の金属板と、フィラーが混入された樹脂が内側に充填される環状の周壁を有し、前記第2の金属板と対向する放熱部材と、を備え、前記第1の立設部は前記放熱部材に向かって立設されており、前記周壁の内側に前記第1の立設部の少なくとも一部が収容され、前記樹脂と前記第1の立設部とが接触している。
【0007】
これによれば、第1の金属板及び第2の金属板は、第1の立設部及び第2の立設部を有するため、第1の立設部及び第2の立設部を設けずに、第1の金属板及び第2の金属板全体を平面的に配設する場合に比べて、平面的な体格が小型化されている。さらに、絶縁基板の表面に第1の配線が配設され、絶縁基板の裏面に第2の配線が配設されている構成であっても、第1の配線から発せられる熱は、第1の立設部から樹脂を介して放熱部材に伝達され、放熱部材によって放熱される。よって、平面的な体格を小型化しつつも、放熱性能の向上を図ることができる。
【0008】
上記電子機器において、前記絶縁基板は貫通孔を有し、前記貫通孔には前記第1の立設部が挿入されていることが好ましい。これによれば、第1の立設部を放熱部材に向けて立設させ易くすることができる。
【0009】
上記電子機器において、前記樹脂と前記第2の立設部とが接触していることが好ましい。
これによれば、第2の配線から発せられる熱が、第2の立設部から樹脂を介して放熱部材に伝達され、放熱部材によって放熱されるため、放熱性能の向上をさらに図ることができる。
【0010】
上記電子機器において、前記第1の配線はコイルであり、前記コイルは磁性コアの周りを巻回し、前記周壁の一部は前記第1の立設部と前記磁性コアとの間に設けられていることが好ましい。
【0011】
これによれば、例えば、第1の立設部と磁性コアとの間に、周壁の一部が配設されていない場合に比べると、第1の配線から発せられた熱が、第1の立設部から樹脂を介して周壁に伝達され易くなる。その結果、放熱部材によって熱が放熱され易くなり、放熱性能の向上をさらに図ることができる。
【発明の効果】
【0012】
この発明によれば、電子部品の平面的な体格を小型化しつつも、放熱性能の向上を図ることができる。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、電子機器を具体化した一実施形態を
図1〜
図3にしたがって説明する。
図1に示すように、電子機器10は、電子部品11と、電子部品11が搭載される搭載面12aを有する金属製(本実施形態ではアルミニウム製)の放熱部材12とを備えている。電子部品11は、磁性コア13と、搭載面12aに対して平面的に配設される配線20とを有する。配線20は、磁性コア13の周りを巻回するコイルである。
【0015】
図2に示すように、磁性コア13は、第1コア14及び第2コア15を有する。第1コア14はE型コアであるとともに、第2コア15はI型コアである。第1コア14及び第2コア15は磁性体であるとともに、圧粉磁芯により形成されている。
【0016】
第1コア14は、長方形の板状である本体部14aと、本体部14aの一方の面の中央部から突出する中央磁脚14bと、本体部14aの一方の面の端部から突設する両側磁脚14c,14dとからなる。中央磁脚14bおよび両側磁脚14c,14dはその断面が長方形である。第2コア15は、長方形の板状であり、第1コア14の本体部14aと略同形状である。第1コア14及び第2コア15には、配線20に流れる電流により磁束が発生する。
【0017】
また、電子部品11は、絶縁基板16を備えている。配線20は、絶縁基板16の第1面16a(表面)に配設される銅板の第1の金属板21と、絶縁基板16における第1面16aとは反対側の第2面16b(裏面)に配設される銅板の第2の金属板22とを含む。
図1に示すように、絶縁基板16は、第1面16a及び第2面16bが、搭載面12aに沿うように配置されている。放熱部材12は、第2の金属板22に対向している。
【0018】
図2に示すように、第1の金属板21は、第1面16aに沿って延びる平板状の第1延設部21a及び第2延設部21bを有する。第1延設部21a及び第2延設部21bは互いに平行に延びている。また、第1の金属板21は、第1延設部21aの一端部と第2延設部21bの一端部とを連結する平板状の連結部21cを有する。連結部21cは、第1延設部21aの一端側及び第2延設部21bの一端側から第1面16aに対して直交する方向に延びている。
【0019】
第1延設部21aの他端部には、連結部21cに平行に延びる平板状の第1起立部21dが設けられている。第1起立部21dは、第1延設部21aの他端側から第1面16aに対して直交する方向に延びている。また、第1起立部21dは、第1延設部21aの他端部に連続するとともに第2延設部21b側に延びている。
【0020】
第2延設部21bの他端部には、連結部21cに平行に延びる平板状の第2起立部21eが設けられている。第2起立部21eは、第2延設部21bの他端側から第1面16aに対して直交する方向に延びている。また、第2起立部21eは、第2延設部21bの他端部に連続するとともに第1起立部21dに対して離れる方向に延びている。
【0021】
連結部21cにおける第1延設部21aと第2延設部21bとの間には、絶縁基板16を貫通する平板状の第1の立設部21fが形成されている。また、第1起立部21dには、絶縁基板16を貫通する平板状の第1の立設部21gが形成されている。さらに、第2起立部21eには、絶縁基板16を貫通する平板状の第1の立設部21hが形成されている。各第1の立設部21f,21g,21hは、互いに平行に延びており、放熱部材12に向かって立設されている。
【0022】
第1起立部21dにおける第1の立設部21gを挟んだ両側には、絶縁基板16を貫通する一対の位置決め突起部21mが形成されている。さらに、第2起立部21eにおける第1の立設部21hよりも第2延設部21bとは反対側には、絶縁基板16を貫通する位置決め突起部21nが形成されている。
【0023】
第1の金属板21は、銅板を所定の形状に打ち抜き、第1延設部21aの両端側及び第2延設部21bの両端側を、第1面16aに対して直交する方向へ折り曲げることで形成されている。
【0024】
第2の金属板22は、第2面16bに沿って延びる平板状の第1延設部22a及び第2延設部22bを有する。第1延設部22a及び第2延設部22bは互いに平行に延びている。また、第2の金属板22は、第1延設部22aの一端部と第2延設部22bの一端部とを連結する平板状の第2の立設部22cを有する。第2の立設部22cは、第1延設部22aの一端側及び第2延設部22bの一端側から第2面16bに対して直交する方向に延びている。
【0025】
第2延設部22bの他端部には、第2の立設部22cに平行に延びる平板状の第2の立設部22dが設けられている。第2の立設部22dは、第2延設部22bの他端側から第2面16bに対して直交する方向に延びている。また、第2の立設部22dは、第2延設部22bの他端部に連続するとともに第1延設部22a側に延びている。両第2の立設部22c,22dの間の距離は、両第1の立設部21f,21gの間の距離よりも長くなっている。
【0026】
第1延設部22aの他端部には、絶縁基板16を貫通する位置決め突起部22eが形成されている。また、第2の立設部22dには、絶縁基板16を貫通する一対の位置決め突起部22fが形成されている。
【0027】
第2の金属板22は、銅板を所定の形状に打ち抜き、第1延設部22aの一端側及び第2延設部21bの両端側を、第2面16bに対して直交する方向へ折り曲げることで形成されている。
【0028】
絶縁基板16には、第1コア14の中央磁脚14b、両側磁脚14c,14dがそれぞれ挿入される被挿入部16c,16d,16e、第1の立設部21f,21g,21hがそれぞれ挿入される貫通孔16f,16g,16hが形成されている。さらに、絶縁基板16には、一対の位置決め突起部21mが挿入される被挿入部16m、位置決め突起部21nが挿入される被挿入部16n、位置決め突起部22eが挿入される被挿入部16p、一対の位置決め突起部22fが挿入される被挿入部16rが形成されている。
【0029】
第1の金属板21は、各第1の立設部21f,21g,21hを貫通孔16f,16g,16hに挿入するとともに、各位置決め突起部21m,21nを被挿入部16m,16nにそれぞれ挿入させて、第1延設部21a及び第2延設部21bが第1面16aに接することで、絶縁基板16に位置決めされた状態で配置される。第1延設部21a及び第2延設部21bは、第1面16aに接着され、絶縁基板16に対して平面的に配設される第1の配線である。
【0030】
第2の金属板22は、各位置決め突起部22e,22fを、被挿入部16p,16rにそれぞれ挿入させて、第1延設部22a及び第2延設部22bが第2面16bに接することで、絶縁基板16に位置決めされた状態で配置される。第1延設部22a及び第2延設部22bは、第2面16bに接着され、絶縁基板16に対して平面的に配設される第2の配線である。両第1延設部21a,22aは、絶縁基板16を介して重なり合っている。両第2延設部21b,22bは、絶縁基板16を介して重なり合っている。
【0031】
なお、第1面16a及び第2面16bには配線パターンがそれぞれ形成されている。第1面16aに形成された配線パターンと第2面16bに形成された配線パターンとは、例えば、絶縁基板16に形成されたスルーホールを介して電気的に接続されている。そして、第1の金属板21の一部が、第1面16aに形成された配線パターンに半田付けされるとともに、第2の金属板22の一部が、第2面16bに形成された配線パターンに半田付けされることにより、第1の金属板21と第2の金属板22とが電気的に接続されている。
【0032】
中央磁脚14bは第1延設部21aと第2延設部21bとの間に配置されるとともに、両側磁脚14cが第1延設部21aに対して第2延設部21bとは反対側である外側に配置され、両側磁脚14dが第2延設部21bに対して第1延設部21aとは反対側である外側に配置されている。したがって、第1延設部21aは、中央磁脚14bと両側磁脚14cとの間に配置されるとともに、第2延設部21bは、中央磁脚14bと両側磁脚14dとの間に配置されている。また、第2コア15は、両第2の立設部22c,22dの間に配置されている。そして、中央磁脚14b及び両側磁脚14c,14dが被挿入部16c,16d,16eに挿入されるとともに、中央磁脚14b及び両側磁脚14c,14dが第2コア15の一方の面に接している。
【0033】
第1の立設部21fは、第2の立設部22cよりも第2の立設部22d寄りに配置されている。第1の立設部21gは、第2の立設部22dよりも第2の立設部22c寄りに配置されている。
【0034】
図1に示すように、第1の金属板21は、第1延設部21a及び第2延設部21bから絶縁基板16に対して交差する方向に立設される第1の立設部21f,21g,21hを有している。第2の金属板22は、第1延設部22a及び第2延設部22bから絶縁基板16に対して交差する方向に立設される第2の立設部22c,22dを有している。
【0035】
図3に示すように、放熱部材12は、金属材料のフィラーが混入された樹脂17が内側に充填される環状の周壁19を一対備えている。第2コア15は、一対の周壁19の間に配置されている。そして、放熱部材12は、一対の周壁19に連続するとともに第2コア15の長手方向の両端部を内側に収容する一対の収容壁19aを備えている。第2コア15は、一対の周壁19及び一対の収容壁19aによって位置決めされている。
【0036】
図1に示すように、第1の立設部21fの端部及び第2の立設部22cの端部は、一方の周壁19の内側の充填空間18に収容されて樹脂17によって埋設されている。よって、樹脂17と第1の立設部21f及び第2の立設部22cは接触している。周壁19の一部は第1の立設部21fと第2コア15との間に設けられている。また、第1の立設部21g,21hの端部及び第2の立設部22dの端部は、他方の周壁19の内側の充填空間18に収容されて樹脂17によって埋設されている。よって、樹脂17と第1の立設部21g,21h及び第2の立設部22dは接触している。周壁19の一部は第1の立設部21gと第2コア15との間に設けられている。連結部21c、第1起立部21d及び第2起立部21eは、本体部14aの他方の面から突出していない。
【0037】
次に、本実施形態の作用について説明する。
第1の金属板21と第2の金属板22との間で電流が流れると、第1延設部21a,22a及び第2延設部21b,22bは発熱する。第1延設部21a及び第2延設部21bから発せられた熱は、第1の立設部21f,21g,21hから樹脂17を介して放熱部材12に伝達され、放熱部材12によって放熱される。第1延設部22a及び第2延設部22bから発せられた熱は、第2の立設部22c,22dから樹脂17を介して放熱部材12に伝達され、放熱部材12によって放熱される。
【0038】
上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
(1)周壁19の内側に第1の立設部21f,21g,21hが収容され、樹脂17と第1の立設部21f,21g,21hとが接触している。これによれば、第1の立設部21f,21g,21h及び第2の立設部22c,22dを設けずに、第1の金属板21及び第2の金属板22全体を平面的に配設する場合に比べて、平面的な体格が小型化されている。さらに、第1面16aに第1延設部21a及び第2延設部21bが配設され、第2面16bに第1延設部22a及び第2延設部22bが配設されている構成であっても、第1延設部21a及び第2延設部21bから発せられる熱は、第1の立設部21f,21g,21hから樹脂17を介して放熱部材12に伝達され、放熱部材12によって放熱される。樹脂17には金属材料のフィラーが混入されており、放熱性能を向上させることができる。よって、平面的な体格を小型化しつつも、放熱性能の向上を図ることができる。
【0039】
(2)絶縁基板16は貫通孔16f,16g,16hを有し、貫通孔16f,16g,16hには第1の立設部21f,21g,21hが挿入されている。これによれば、第1の立設部21f,21g,21hを放熱部材12に向けて立設させ易くすることができる。
【0040】
(3)樹脂17と第2の立設部22c,22dとが接触している。これによれば、第1延設部22a及び第2延設部22bから発せられる熱が、第2の立設部22c,22dから樹脂17を介して放熱部材12に伝達され、放熱部材12によって放熱されるため、放熱性能の向上をさらに図ることができる。
【0041】
(4)周壁19の一部は第1の立設部21f,21gと第2コア15との間に設けられている。これによれば、例えば、第1の立設部21f,21gと第2コア15との間に、周壁19の一部が配設されていない場合に比べると、第1延設部21a及び第2延設部21bから発せられた熱が、第1の立設部21f,21gから樹脂17を介して周壁19に伝達され易くなる。その結果、放熱部材12によって熱が放熱され易くなり、放熱性能の向上をさらに図ることができる。
【0042】
(5)例えば、両第2の立設部22c,22dの間の距離が、両第1の立設部21f,21gの間の距離よりも短い場合、両第2の立設部22c,22dが、周壁19における第2コア15側の部位に干渉しないように、第1延設部22aの一端側及び第2延設部21bの両端側を精度良く折り曲げる必要がある。そこで、両第2の立設部22c,22dの間の距離を、両第1の立設部21f,21gの間の距離よりも長くした。これによれば、両第2の立設部22c,22dが、周壁19における第2コア15側の部位に干渉しないように、第1延設部22aの一端側及び第2延設部21bの両端側を精度良く折り曲げる必要が無く、第2の金属板22を容易に形成することができる。
【0043】
(6)第1の立設部21fは、第1延設部21aと第2延設部21bとを連結する連結部21cに形成されている。第1の金属板21を流れる電流は、例えば、第1延設部21aから連結部21cを流れて第2延設部21bに至る。したがって、第1の立設部21fには電流が流れ難く、第1の立設部21f自体の発熱を抑えることができる。
【0044】
(7)連結部21c、第1起立部21d及び第2起立部21eそれぞれの先端は、本体部14aの他方の面から突出していない。よって、連結部21c、第1起立部21d及び第2起立部21eが、本体部14aの他方の面よりも突出している場合に比べて、電子部品11の小型化を図ることができる。
【0045】
(8)第1の立設部21f,21g,21h及び第2の立設部22c,22dが樹脂17に埋設されているため、電子部品11における放熱部材12に対しての固定箇所が増えている。よって、電子部品11における放熱部材12に対しての固定を強固なものとすることができる。
【0046】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○
図4及び
図5に示すように、放熱部材12に、第1の立設部21f,21g,21h及び第2の立設部22c,22d及び第2コア15の周囲を囲む周壁19Aを形成してもよい。そして、周壁19Aの内側の充填空間18Aに充填される樹脂17に、第1の立設部21f,21g,21h及び第2の立設部22c,22dに加えて第2コア15の一部も埋設されていてもよい。また、
図4及び
図5に示す実施形態において、第1の立設部21f,21gと第2コア15との間に、例えば、放熱部材12から突設される壁が配設されていてもよい。
【0047】
○ 実施形態において、第1の立設部21f,21g,21h及び第2の立設部22c,22dの少なくとも一部が充填空間18に挿入されて樹脂17に埋設されていればよく、例えば、第1の立設部21f,21g,21h及び第2の立設部22c,22dの全体が樹脂に埋設されていてもよい。
【0048】
○ 実施形態において、配線20は、磁性コア13の周囲に捲回される巻線であってもよい。
○ 実施形態において、連結部21c、第1起立部21d及び第2起立部21eが、第1コア14の本体部14aの他方の面よりも突出していてもよい。
【0049】
○ 実施形態において、両第2の立設部22c,22dの間の距離が、両第1の立設部21f,21gの間の距離よりも短くてもよい。
○ 実施形態において、第1の立設部21f,21g,21h及び第2の立設部22c,22dは、絶縁基板16に対して交差する方向に立設されていればよく、例えば、絶縁基板16に対して斜交する方向に立設されていてもよい。
【0050】
○ 実施形態において、第1の立設部21f,21g,21hが、貫通孔16f,16g,16hに挿入されておらず、絶縁基板16を迂回するようにして放熱部材12に向かって立設されていてもよい。
【0051】
○ 実施形態において、第1の金属板21には、第1の立設部が少なくとも一つ形成されていればよい。また、第2の金属板22には、第2の立設部が少なくとも一つ形成されていればよい。
【0052】
○ 実施形態において、第1コア14及び第2コア15の形状は特に限定されるものではない。