特開 2023-121391 放熱器固定構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023121391

(43)【公開日】2023-08-31

(54)【発明の名称】放熱器固定構造

(51)【国際特許分類】

   H05K 7/20 20060101AFI20230824BHJP

【ＦＩ】

H05K7/20 E

H05K7/20 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022024713

(22)【出願日】2022-02-21

(71)【出願人】

【識別番号】308036402

【氏名又は名称】株式会社ＪＶＣケンウッド

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】杉山 大介

【テーマコード（参考）】

5E322

【Ｆターム（参考）】

5E322AA01

5E322AA03

5E322AB01

5E322AB02

5E322AB04

5E322AB07

5E322AB11

5E322EA10

5E322FA04

(57)【要約】

【課題】電子部品の半田付け部への負荷を低減すること。
【解決手段】放熱器固定構造は、基板２に半田付けによって脚部３Ｂが接続された電子部品３の本体部３Ａに固定される放熱器４と、基板２が固定される機器本体１に設けられた可撓性を有する取付部１Ｃと、放熱器４と取付部１Ｃとを接合する接合部材１０と、を含む。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板に半田付けによって脚部が接続された電子部品の本体部に固定される放熱器と、
前記基板が固定される機器本体に設けられた可撓性を有する取付部と、
前記放熱器と前記取付部とを接合する接合部材と、
を含む、放熱器固定構造。

【請求項2】

前記取付部は、前記電子部品の前記脚部が前記基板に向けて延びる方向に沿って可撓性を有する、請求項１に記載の放熱器固定構造。

【請求項3】

前記電子部品の前記本体部を支持する支持部材を含み、前記支持部材は、前記放熱器と共に前記接合部材によって前記取付部に接合される可撓性を有する接続部を備える、請求項１または２に記載の放熱器固定構造。

【請求項4】

前記取付部と前記接続部との間で前記放熱器を挟み、前記接合部材を前記取付部から前記放熱器を介して挿通し前記接続部に接合する、請求項３に記載の放熱器固定構造。

【請求項5】

前記電子部品の前記本体部を前記放熱器と前記支持部材とで挟んで固定し、前記放熱器と前記支持部材との間に所定方向に貫通する空間部を設ける、請求項３または４に記載の放熱器固定構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、放熱器固定構造に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、特許文献１には、基板に半田付けされる電子部品を放熱器にネジで固定し、当該放熱器を基板および筐体板金に取り付ける構造が示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０００－２３６１８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

筐体板金と、放熱器のネジ固定部と、電子部品が半田付けされる基板との位置の寸法精度を出すことが難しいため、放熱器を剛構造で固定すると基板への電子部品の半田付け部に負荷がかかりやすくなる。そして、半田付け部に負荷がかかると、当該部分にクラックが発生するおそれがある。

【0005】

本発明は、電子部品の半田付け部への負荷を低減することのできる放熱器固定構造を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記の目的を達成するため、本発明の一態様の放熱器固定構造は、基板に半田付けによって脚部が接続された電子部品の本体部に固定される放熱器と、前記基板が固定される機器本体に設けられた可撓性を有する取付部と、前記放熱器と前記取付部とを接合する接合部材と、を含む。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、電子部品の半田付け部への負荷を低減できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、実施形態の放熱器固定構造を表す斜視図である。

【図2】図２は、実施形態の放熱器固定構造を表す一部裁断斜視図である。

【図3】図３は、実施形態の放熱器固定構造を表す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、発明を実施するための形態（以下、実施形態という）につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の実施形態により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。

【0010】

図１から図３に示すように、実施形態の放熱器固定構造は、例えば、車両の車室内部に搭載される電子機器１００に適用される。電子機器１００は、例えば、ＡＶ（Audio Visual）一体型のカーナビゲーション装置がある。

【0011】

電子機器１００は、機器本体１と、基板２と、電子部品３と、放熱器４と、支持部材５と、を含む。

【0012】

機器本体１は、基板２、電子部品３、放熱器４、および支持部材５を収容する筐体であり、上下方向（Ｘ方向）、左右方向（Ｙ方向）、前後方向（Ｚ方向）を囲む板部材を有する。図１においては、板金からなる板部材として、左右方向の一方の側板１Ａと、上下方向の上板１Ｂとを示し、他の板部材を省略している。また、機器本体１の前側は、板部材としてディスプレイパネルが設けられる。なお、上下方向（Ｘ方向）を鉛直方向ともいい、上下方向（Ｘ方向）と前後方向（Ｚ方向）を合わせた面を鉛直面といい、左右方向（Ｙ方向）を水平方向ともいい、左右方向（Ｙ方向）と前後方向（Ｚ方向）を合わせた面を水平面という。

【0013】

基板２は、プリント基板であり板状に形成され、機器本体１の内部において、板面が水平面に沿って配置される。基板２は、機器本体１において水平面に沿う板部材、例えば、図示しない底板や中板に対してネジ６によって固定される。

【0014】

電子部品３は、集積回路（ＩＣ：Integrated Circuit）などの電子デバイスであって、矩形状の本体部３Ａと、本体部３Ａの外部に延びる脚部３Ｂと、で構成される。電子部品３は、脚部３Ｂが基板２の孔２Ａに挿通されて半田７（図３参照）によって半田付けされる。実施形態では、電子部品３は、水平面に沿って配置された基板２の孔２Ａに対して上下方向に脚部３Ｂが挿通される。

【0015】

放熱器４は、電子部品３の放熱を行うものであり、アルミ合金などの熱伝導性の高い部材で構成される。放熱器４は、伝熱部４Ａと、放熱部４Ｂと、を有する。伝熱部４Ａは、電子部品３の本体部３Ａの外面に沿って接触できるように板状に形成される。伝熱部４Ａは、実施形態では、本体部３Ａの鉛直面に接触するように鉛直面を有するように上下方向に延びる板状に形成される。伝熱部４Ａは、ネジ８によって本体部３Ａに接触して固定される。従って、伝熱部４Ａは、電子部品３の本体部３Ａの熱が伝わる。放熱部４Ｂは、伝熱部４Ａの上方の端部に連続して設けられる。放熱部４Ｂは、伝熱部４Ａの上方の端部から水平方向に折れ曲がる水平部４Ｂａと、水平部４Ｂａの延びた端部から上方に折れ曲がる鉛直部４Ｂｂと、鉛直部４Ｂｂの延びる途中と、延びた端部から水平方向に延びるフィン部４Ｂｃと、を有する。従って、放熱部４Ｂは、伝熱部４Ａに伝わった熱を水平部４Ｂａ、鉛直部４Ｂｂ、およびフィン部４Ｂｃから放熱する。

【0016】

支持部材５は、電子部品３を保持するものであり、板金で構成される。支持部材５は、固定部５Ａと、支持部５Ｂと、を有する。固定部５Ａは、電子部品３の本体部３Ａの外面に沿って接触できるように絞り加工が施され板状に形成される。固定部５Ａは、実施形態では、本体部３Ａの鉛直面に接触するように鉛直面を有するように上下方向に延びる板状に形成される。固定部５Ａは、本体部３Ａを放熱器４の伝熱部４Ａとで挟むように配置され、伝熱部４Ａを固定するネジ８によって本体部３Ａに接触して固定される。また、固定部５Ａは、放熱器４における放熱部４Ｂのフィン部４Ｂｃの延びた先端部と向き合って配置され、フィン部４Ｂｃの先端部側を塞ぐように前後方向に貫通する空間部９を構成する。支持部５Ｂは、本体部３Ａの両側を囲むように固定部５Ａの両側端部から折れ曲がって延びる。支持部５Ｂは、下部が基板２の水平面に当接すると共に、放熱器４の伝熱部４Ａの下端が当接する。これにより、支持部材５は、電子部品３の本体部３Ａおよび放熱器４にかかる荷重を基板２に受けさせて本体部３Ａおよび放熱器４を支持する。また、支持部材５は、板金からなるため、電子部品３の本体部３Ａの熱が伝わる。

【0017】

このように構成された電子機器１００に対し、放熱器４を固定する放熱器固定構造は、機器本体１に設けられた取付部１Ｃと、支持部材５に設けられた接続部５Ｃと、放熱器４と取付部１Ｃと接続部５Ｃとを接合するネジからなる接合部材１０と、を含む。

【0018】

取付部１Ｃは、機器本体１であって、実施形態では上板１Ｂに設けられる。取付部１Ｃは、上板１Ｂの板金を型抜きして形成される。取付部１Ｃは、上板１Ｂに形成される開口部１Ｂａの縁から開口部１Ｂａの内側に水平方向に延びる舌片状に構成される。取付部１Ｃは、開口部１Ｂａの縁から延びる基部に切欠１Ｃａａによって可撓性を有する撓み部１Ｃａが形成される。取付部１Ｃは、図３に二点鎖線で示すように撓み部１Ｃａによって上下方向に弾性変形して撓む。また、取付部１Ｃは、開口部１Ｂａの縁から延びる先端部に上下方向に貫通する貫通孔１Ｃｂが形成される。貫通孔１Ｃｂは、接合部材１０であるネジが挿通される。

【0019】

接続部５Ｃは、支持部材５であって、実施形態では固定部５Ａに設けられる。接続部５Ｃは、固定部５Ａと共に板金から形成される。接続部５Ｃは、固定部５Ａの上方に延びた先端部を折り曲げて水平方向に延びる舌片状に構成される。接続部５Ｃは、折り曲げられた基部に切欠５Ｃａａによって可撓性を有する撓み部５Ｃａが形成される。接続部５Ｃは、図３に二点鎖線で示すように撓み部５Ｃａによって上下方向に弾性変形して撓む。また、接続部５Ｃは、水平方向に延びる先端部に上下方向に貫通するネジ孔５Ｃｂが形成される。ネジ孔５Ｃｂは、接合部材１０であるネジが捩じ込まれる。

【0020】

放熱器４は、最上位置のフィン部４Ｂｃに上下方向に貫通する貫通孔４Ｃが形成される。貫通孔４Ｃは、接合部材１０であるネジが挿通される。

【0021】

この放熱器固定構造は、接合部材１０によって機器本体１に対して取付部１Ｃを介して放熱器４の上端部が固定される。従って、電子部品３の本体部３Ａに固定される放熱器４は、可撓性を有する取付部１Ｃを介して機器本体１に固定される。また、放熱器固定構造は、接合部材１０によって機器本体１に対して取付部１Ｃおよび接続部５Ｃを介して支持部材５の上端部が固定される。従って、放熱器４と共に電子部品３の本体部３Ａに固定される支持部材５は、可撓性を有する取付部１Ｃおよび接続部５Ｃを介して機器本体１に固定される。

【0022】

なお、上述した実施形態に限らず、取付部１Ｃが上板１Ｂではなく側板１Ａに設けられていてもよい。また、上述した実施形態に限らず、図において、Ｘ方向を水平方向とし、Ｙ方向またはＺ方向を鉛直方向とした配置であってもよい。

【0023】

このように、実施形態の放熱器固定構造は、基板２に半田付けによって脚部３Ｂが接続された電子部品３の本体部３Ａに固定される放熱器４と、基板２が固定される機器本体１に設けられた可撓性を有する取付部１Ｃと、放熱器４と取付部１Ｃとを接合する接合部材１０と、を含む。

【0024】

この放熱器固定構造によれば、電子部品３の本体部３Ａに固定される放熱器４は、電子部品３の脚部３Ｂが半田付けされた基板２を固定する機器本体１に対し、機器本体１に設けられた取付部１Ｃの撓みを介して接合される。従って、実施形態の放熱器固定構造は、接合の際、電子部品３の基板２への半田付けの接続の位置精度や、放熱器４の電子部品３への固定の位置精度や、基板２の機器本体１への固定の位置精度に誤差が生じても、当該誤差を取付部１Ｃの撓みで吸収しつつ、放熱器４を機器本体１に接合できる。従って、実施形態の放熱器固定構造は、上記位置精度の誤差による電子部品３の半田付け部への負荷を低減できる。

【0025】

また、実施形態の放熱器固定構造では、取付部１Ｃは、電子部品３の脚部３Ｂが基板２に向けて延びる上下方向に沿って可撓性を有する。

【0026】

この放熱器固定構造によれば、半田付け部においては、脚部３Ｂが延びて基板２の孔２Ａに挿通される方向に負荷がかかることでクラックが生じやすく、当該方向に取付部１Ｃの撓みを生じさせることで、クラックが生じやすい方向で半田付け部にかかる負荷を低減できる。従って、実施形態の放熱器固定構造は、半田付け部へのクラックの発生を抑えることができる。

【0027】

また、実施形態の放熱器固定構造では、電子部品３の本体部３Ａを支持する支持部材５を含み、支持部材５は、放熱器４と共に接合部材１０によって取付部１Ｃに接合される可撓性を有する接続部５Ｃを備える。

【0028】

支持部材５は、電子部品３の本体部３Ａに固定されるが、電子部品３の基板２への半田付けの接続の位置精度や、支持部材５の電子部品３への固定の位置精度や、基板２の機器本体１への固定の位置精度に誤差が生じると、電子部品３の半田付け部への負荷が生じるおそれがある。この点、実施形態の放熱器固定構造によれば、支持部材５は、可撓性を有する接続部５Ｃを介して放熱器４と共に接合部材１０によって取付部１Ｃに接合されるため、接合の際、上記誤差を接続部５Ｃおよび取付部１Ｃの撓みで吸収しつつ、支持部材５を放熱器４と共に機器本体１に接合できる。従って、実施形態の放熱器固定構造は、上記位置精度の誤差による電子部品３の半田付け部への負荷を低減できる。しかも、この放熱器固定構造は、接合部材１０を取付部１Ｃおよび接続部５Ｃの接合に共用でき、部品点数の増加を防げる。

【0029】

また、実施形態の放熱器固定構造では、取付部１Ｃと接続部５Ｃとの間で放熱器４（最上位置のフィン部４Ｂｃ）を挟み、ネジである接合部材１０を取付部１Ｃから放熱器４を介して挿通し接続部５Ｃのネジ孔５Ｃｂに捩じ込んでいる。実施形態の放熱器固定構造は、このように構成することで、アルミ合金などの低剛性の放熱器４にネジ孔を形成することによる放熱器４へのクラックの発生を防止できる。しかも、実施形態の放熱器固定構造は、取付部１Ｃと接続部５Ｃとの間で放熱器４を挟んで接合することで、放熱器４にネジ孔を形成して取付部１Ｃに接合することと、放熱器４と取付部１Ｃとの接触状態を同時にでき、放熱性能を確保できる。

【0030】

また、実施形態の放熱器固定構造では、接続部５Ｃは、電子部品３の脚部３Ｂが基板２に向けて延びる上下方向に沿って可撓性を有する。

【0031】

上述したように、半田付け部においては、脚部３Ｂが延びて基板２の孔２Ａに挿通される方向に負荷がかかることでクラックが生じやすく、当該方向に接続部５Ｃの撓みを生じさせることで、クラックが生じやすい方向で半田付け部にかかる負荷を低減できる。従って、実施形態の放熱器固定構造は、半田付け部へのクラックの発生を抑えることができる。

【0032】

また、実施形態の放熱器固定構造では、電子部品３の本体部３Ａを放熱器４と支持部材５とで挟んで固定し、放熱器４と支持部材５との間に所定方向に貫通する空間部９を設ける。

【0033】

この実施形態の放熱器固定構造によれば、所定方向に貫通する空間部９を放熱用の流路とすることで放熱効果を向上できる。

【0034】

なお、実施形態の放熱器固定構造では、放熱器４と取付部１Ｃとを接合する際、図３に一点鎖線で示すように、放熱器４と取付部１Ｃとの間に隙間を設け、この隙間を無くすように接合部材１０で接合する。また、実施形態の放熱器固定構造では、放熱器４と接続部５Ｃとを接合する際、放熱器４と接続部５Ｃとの間に隙間を設け、この隙間を無くすように接合部材１０で接合する。この放熱器固定構造によれば、このように構成することで、寸法誤差の吸収率を増すことができる。

【0035】

また、実施形態の放熱器固定構造では、接合部材１０による接合方向を、基板２の板面に交差する上下方向に沿って行う。この放熱器固定構造によれば、接合部材１０による接合方向を基板２が撓み易い方向に合わせることで、寸法誤差の吸収率を増すことができる。

【符号の説明】

【0036】

１ 機器本体
１Ｃ 取付部
２ 基板
３ 電子部品
３Ａ 本体部
３Ｂ 脚部
４ 放熱器
５ 支持部材
５Ｃ 接続部
９ 空間部
１０ 接合部材

【図1】

【図2】

【図3】