特許 7098574 放熱構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-07-01

(45)【発行日】2022-07-11

(54)【発明の名称】放熱構造

(51)【国際特許分類】

   H01L 23/36 20060101AFI20220704BHJP

   H01L 23/427 20060101ALI20220704BHJP

   H05K 7/20 20060101ALI20220704BHJP

【ＦＩ】

H01L23/36 Z

H01L23/36 D

H01L23/46 B

H05K7/20 D

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2019099100

(22)【出願日】2019-05-28

(65)【公開番号】P2020194863

(43)【公開日】2020-12-03

【審査請求日】2020-12-17

(73)【特許権者】

【識別番号】000006895

【氏名又は名称】矢崎総業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001771

【氏名又は名称】特許業務法人虎ノ門知的財産事務所

(72)【発明者】

【氏名】森本 充晃

(72)【発明者】

【氏名】杉村 一男

(72)【発明者】

【氏名】椿 和也

(72)【発明者】

【氏名】大石 英一郎

【審査官】佐藤 靖史

(56)【参考文献】

【文献】特開平０８－１４８６１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１９３０１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１９２０５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１４６９７００（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１７９４８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－１４２８６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２６７９１２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２３／３６

Ｈ０１Ｌ ２３／４２７

Ｈ０５Ｋ ７／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

熱を発する電子部品に接触する接触面を含む受熱面を有し前記接触面に接触した前記電子部品の熱を放熱する放熱部と、
前記電子部品を囲うように配置され前記受熱面に接触して設けられ前記放熱部を介して伝導される前記電子部品の熱を蓄熱する蓄熱部と、
前記蓄熱部及び前記電子部品を収容する筐体と、を備え、
前記蓄熱部は、前記電子部品が内側に位置する蓄熱開口部を有し、前記電子部品が前記蓄熱開口部に位置した状態で前記電子部品を囲い、
前記筐体は、前記蓄熱開口部の軸線方向の一方側から前記蓄熱部が組み付けられ前記軸線方向の他方側から前記電子部品が組み付けられ、
前記軸線方向において前記蓄熱開口部の内側に位置し前記電子部品が挿通される筐体開口部を有することを特徴とする放熱構造。

【請求項2】

前記電子部品及び前記蓄熱部と前記受熱面との間に設けられた熱伝導部材を備える請求項１に記載の放熱構造。

【請求項3】

熱を発生する電子部品とは離れて設けられ前記電子部品により発生する熱を放熱する放熱部と、
前記電子部品及び前記放熱部を接続し前記電子部品により発生する熱を前記放熱部に伝導する熱伝導部材と、
前記放熱部側に設けられ前記電子部品により発生する熱を蓄熱する蓄熱部と、を備えることを特徴とする放熱構造。

【請求項4】

熱を発生する電子部品とは離れて設けられ前記電子部品により発生する熱を放熱する放熱部と、
前記電子部品及び前記放熱部を接続し前記電子部品により発生する熱を前記放熱部に伝導する熱伝導部材と、
前記電子部品により発生する熱を蓄熱する蓄熱部と、を備え、
前記蓄熱部は、前記放熱部側に設けられ前記熱伝導部材を介して前記放熱部に対向して位置することを特徴とする放熱構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、放熱構造に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、放熱構造として、例えば、特許文献１には、発熱体から伝導された熱を放熱する冷却体を備えた冷却装置が開示されている。冷却体は、蓄熱体を冷却体の本体内部に埋め込むことで小型化を実現している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００５－９３８４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、上述の特許文献１に記載の冷却装置は、例えば、蓄熱体が冷却体の本体よりも熱伝導率が低いため、内部に埋め込まれた蓄熱体により冷却体の本体の熱伝導が悪化し冷却体の性能が低下するおそれがある。

【0005】

そこで、本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、適正に放熱することができる放熱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】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る放熱構造は、熱を発する電子部品に接触する接触面を含む受熱面を有し前記接触面に接触した前記電子部品の熱を放熱する放熱部と、前記電子部品を囲うように配置され前記受熱面に接触して設けられ前記放熱部を介して伝導される前記電子部品の熱を蓄熱する蓄熱部と、前記蓄熱部及び前記電子部品を収容する筐体と、を備え、前記蓄熱部は、前記電子部品が内側に位置する蓄熱開口部を有し、前記電子部品が前記蓄熱開口部に位置した状態で前記電子部品を囲い、前記筐体は、前記蓄熱開口部の軸線方向の一方側から前記蓄熱部が組み付けられ前記軸線方向の他方側から前記電子部品が組み付けられ、前記軸線方向において前記蓄熱開口部の内側に位置し前記電子部品が挿通される筐体開口部を有することを特徴とする。

【0007】

上記放熱構造において、前記電子部品及び前記蓄熱部と前記受熱面との間に設けられた熱伝導部材を備えることが好ましい。

【0009】

本発明に係る放熱構造は、熱を発生する電子部品とは離れて設けられ前記電子部品により発生する熱を放熱する放熱部と、前記電子部品及び前記放熱部を接続し前記電子部品により発生する熱を前記放熱部に伝導する熱伝導部材と、前記放熱部側に設けられ前記電子部品により発生する熱を蓄熱する蓄熱部と、を備えることを特徴とする。

【0010】

本発明に係る放熱構造は、熱を発生する電子部品とは離れて設けられ前記電子部品により発生する熱を放熱する放熱部と、前記電子部品及び前記放熱部を接続し前記電子部品により発生する熱を前記放熱部に伝導する熱伝導部材と、前記電子部品により発生する熱を蓄熱する蓄熱部と、を備え、前記蓄熱部は、前記放熱部側に設けられ前記熱伝導部材を介して前記放熱部に対向して位置することを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

本発明に係る放熱構造は、電子部品を囲う蓄熱部を備えることにより電子部品の熱を適正に放熱することができる。また、本発明に係る放熱構造は、電子部品及び放熱部を接続する熱伝導部材と、放熱部側又は電子部品側のいずれか一方側に設けられる蓄熱部とを備えるので、電子部品の熱を適正に放熱することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は、第１実施形態に係る放熱構造の構成例を示す断面図である。

【図2】図２は、第１実施形態に係る放熱構造の第１放熱例を示す断面図である。

【図3】図３は、第１実施形態に係る放熱構造の第２放熱例を示す断面図である。

【図4】図４は、第１実施形態に係る半導体の温度上昇例を示す図である。

【図5】図５は、第１実施形態の第１変形例に係る放熱構造の構成例を示す断面図である。

【図6】図６は、第１実施形態の第１変形例に係る放熱構造の構成例を示す分解斜視図である。

【図7】図７は、第１実施形態の第２変形例に係る放熱構造の構成例を示す分解斜視図である。

【図8】図８は、第２実施形態に係る放熱構造の構成例を示す断面図である。

【図9】図９は、第２実施形態の変形例に係る放熱構造の構成例を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。更に、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

【0015】

〔第１実施形態〕
図面を参照しながら実施形態に係る放熱構造１について説明する。図１は、第１実施形態に係る放熱構造１の構成例を示す断面図である。放熱構造１は、電子部品としての半導体２から発生する熱を放熱するものである。放熱構造１は、例えば、図１に示すように、放熱部１０と、蓄熱部２０と、ケース４１とを備える。

【0016】

ここで、以下の説明では、後述する蓄熱開口部２３の軸線に沿った方向を軸線方向と称する。軸線方向は、放熱部１０と蓄熱部２０とが積層される積層方向と同じ方向である。幅方向は、後述する放熱フィン１２の複数の突起１２ａが並ぶ方向に沿った方向である。奥行き方向は、軸線方向及び幅方向に直交する方向である。

【0017】

放熱部１０は、半導体２の熱を放熱するものである。放熱部１０は、銅やアルミニウム等の金属により形成されている。放熱部１０は、放熱板１１と、放熱フィン１２とを有する。放熱板１１は、板状に形成され、積層方向において当該放熱板１１の一方側に受熱面１１ａを有する。受熱面１１ａは、平面状に形成され、半導体２の接続面が接続される。受熱面１１ａは、半導体２の接続面よりも大きく形成され、受熱面１１ａの中央部に半導体２の接続面が接触する接触面１１ｂを有する。

【0018】

放熱フィン１２は、放熱板１１に設けられ受熱面１１ａとは反対側に形成されている。放熱フィン１２は、放熱板１１と一体形成され、複数の突起１２ａが設けられている。複数の突起１２ａは、それぞれが板状に形成され、幅方向に沿って並んでいる。放熱フィン１２は、複数の突起１２ａを有することで、伝熱面積を拡大し、放熱効果を向上させている。

【0019】

蓄熱部２０は、熱を蓄熱するものである。蓄熱部２０は、例えば、周知の固液相変化材や固体蓄熱材等により構成される。固液相変化材は、物質が固体から液体に相変化（融解）するときに熱を蓄え、液体から固体に相変化（凝固）するときに熱を放熱するものである。固体蓄熱材は、相変化せずに蓄熱及び放熱するものである。蓄熱部２０は、固液相変化材を用いる場合、内部が空洞になったアルミニウム等の熱伝導性のよい金属ケースに固液相変化材を充填口から充填し、充填後、当該充填口を封止することで形成される。また、蓄熱部２０は、固液相変化材を用いる場合、固液相変化材を小型カプセルに封入し、この小型カプセルを樹脂に混ぜて蓄熱材を形成してもよい。

【0020】

蓄熱部２０は、板状に形成され、蓄熱部本体２１と、当接面２２と、蓄熱開口部２３とを有している。当接面２２は、積層方向において蓄熱部本体２１の放熱部１０側に設けられ、放熱部１０の受熱面１１ａに当接している。蓄熱開口部２３は、蓄熱部本体２１の中央部に設けられ、開口されている。蓄熱開口部２３は、例えば、半導体２の外形に合わせて矩形状に形成されている。蓄熱開口部２３は、その内側に半導体２が挿通され、当該半導体２が位置している。蓄熱部２０は、半導体２が蓄熱開口部２３に位置した状態で半導体２を囲い、幅方向及び奥行き方向において半導体２との間に一定の間隔が設けられている。つまり、蓄熱部２０は、半導体２が蓄熱開口部２３に位置した状態で当該半導体２を挟み、当該半導体２とは非接触の状態である。蓄熱部２０は、ケース４１に収容され保持された状態で、放熱部１０に組み付けられている。蓄熱部２０は、その当接面２２が放熱部１０の受熱面１１ａに接触して設けられることで、放熱部１０を介して伝導される半導体２の熱を蓄熱する。蓄熱部２０は、半導体２の熱が後述する蓄熱温度Ｔ２（図４参照）に到達すると、放熱部１０を介して半導体２の熱を蓄熱し、半導体２の熱が蓄熱温度Ｔ２に到達しないと、当該半導体２の熱を蓄熱しない。

【0021】

ケース４１は、蓄熱部２０を収容するものである。ケース４１は、例えば、樹脂や金属等の素材により形成される。ケース４１は、その内側に第１収容部４１ａ（図６参照）を有している。第１収容部４１ａには、蓄熱部２０が収容されている。ケース４１は、蓄熱部２０の当接面２２を除いて、第１収容部４１ａに収容された蓄熱部２０の外周面を覆う。ケース４１は、金属の素材により形成した場合、当該ケース４１からも蓄熱部２０に熱を伝えることがことができ、蓄熱部２０に熱を効率よく伝えることができる。

【0022】

次に、放熱構造１の放熱例について説明する。図２は、第１実施形態に係る放熱構造１の第１放熱例を示す断面図である。図３は、第１実施形態に係る放熱構造１の第２放熱例を示す断面図である。図４は、第１実施形態に係る半導体２の温度上昇例を示す図である。図４では、半導体２に流れる電流Ｉと半導体２の温度Ｔとの関係を示している。図４では、横軸が時間を表し、縦軸が電流又は温度を表している。

【0023】

放熱構造１は、図４に示すように、時刻ｔ１から時刻ｔ２の間、通常電流値Ｉａの電流Ｉが半導体２に流れた場合、半導体２の熱が放熱部１０に伝わり、当該放熱部１０により半導体２の熱が放熱される（図２参照）。このとき、半導体２の上昇温度Ｔ１は、半導体２の消費電力と放熱部１０の熱抵抗の積により求められる。蓄熱部２０が蓄熱を開始する蓄熱温度Ｔ２は、図４に示すように、通常電流値Ｉａの電流Ｉが半導体２に流れた場合における半導体２の上昇温度Ｔ１と、半導体２が故障する故障温度Ｔ３との間に設定されている。これにより、蓄熱部２０は、通常電流値Ｉａの電流Ｉが半導体２に流れている場合には、半導体２の温度Ｔが蓄熱温度Ｔ２に到達しないので半導体２の熱を蓄熱しない。

【0024】

一方で、放熱構造１は、図４に示すように、時刻ｔ２から時刻ｔ３の間、大電流値Ｉｂの電流Ｉが半導体２に流れた場合、半導体２が通常時の上昇温度Ｔ１を超えて温度上昇する。このとき、放熱部１０も、半導体２の通常時の上昇温度Ｔ１を超えて温度上昇する。そして、放熱構造１は、放熱部１０の温度が蓄熱温度Ｔ２に到達すると、蓄熱部２０が放熱部１０を介して半導体２の熱を蓄熱する（図３参照）。

【0025】

これにより、放熱構造１は、大電流値Ｉｂの電流Ｉが半導体２に流れても、当該半導体２の温度Ｔを蓄熱温度Ｔ２以下に抑制することができ、半導体２の温度Ｔを故障温度Ｔ３よりも小さくすることができる。放熱構造１は、大電流値Ｉｂの電流Ｉが半導体２に流れた後、半導体２に流れる電流Ｉが通常電流値Ｉａの電流Ｉに戻ると（時刻ｔ３）、蓄熱部２０に蓄熱された熱が放熱部１０に伝わり、この放熱部１０に伝わった熱を放熱する。これにより、放熱構造１は、半導体２の温度Ｔを半導体２の通常時の上昇温度Ｔ１に戻すことができる。なお、図４に示す破線部分の温度Ｔａは、蓄熱部２０により半導体２の熱を蓄熱しない場合の温度上昇を表しており、半導体２の故障温度Ｔ３を超えている。

【0026】

以上のように、第１実施形態に係る放熱構造１は、放熱部１０と、蓄熱部２０とを備える。放熱部１０は、熱を発する半導体２に接触する接触面１１ｂを含む受熱面１１ａを有し、接触面１１ｂに接触した半導体２の熱を放熱する。蓄熱部２０は、半導体２を挟むように配置される。蓄熱部２０は、例えば、半導体２が内側に位置する蓄熱開口部２３を有し、半導体２を囲う。そして、蓄熱部２０は、受熱面１１ａに接触して設けられ、放熱部１０を介して伝導される半導体２の熱を蓄熱する。

【0027】

この構成により、放熱構造１は、大電流値Ｉｂの電流Ｉが半導体２に流れた際に当該半導体２に発生した熱を放熱部１０を介して蓄熱部２０に蓄熱することができる。そして、放熱構造１は、この蓄熱部２０に蓄熱された熱を放熱部１０を介して放熱することができる。これにより、放熱構造１は、大電流値Ｉｂの電流Ｉが半導体２に流れた場合でも適正に放熱することができる。放熱構造１は、蓄熱部２０の当接面２２と放熱部１０の受熱面１１ａとが広い面積で接触しているので、放熱部１０と蓄熱部２０との間で熱を効率よく伝えることができる。放熱構造１は、蓄熱部２０を用いることで、蓄熱部２０を用いないで放熱する場合と比較して小型化することができる。放熱構造１は、従来のように蓄熱体を冷却体の本体内部に埋め込む構造と比較して、放熱部１０の性能が低下することを抑制できる。この結果、放熱構造１は、半導体２の熱を適正に放熱することができる。

【0028】

〔第１実施形態の第１変形例〕
次に、第１実施形態の第１変形例について説明する。なお、第１実施形態の第１変形例では、第１実施形態と同等の構成要素には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。図５は、第１実施形態の第１変形例に係る放熱構造１Ａの構成例を示す断面図である。図６は、第１実施形態の第１変形例に係る放熱構造１Ａの構成例を示す分解斜視図である。第１変形例に係る放熱構造１Ａは、熱伝導シート３０を備える点で第１実施形態に係る放熱構造１とは異なる。

【0029】

第１変形例に係る放熱構造１Ａは、図５及び図６に示すように、放熱部１０と、蓄熱部２０と、サーマルインターフェースマテリアル（熱伝導部材）としての熱伝導シート３０と、筐体４０とを備える。熱伝導シート３０は、放熱部１０よりも熱伝導率が高い部材である。熱伝導シート３０は、薄膜状又は薄板状に形成され、例えば、グラファイト（黒鉛）シートが用いられるが、これに限定されない。熱伝導シート３０は、放熱板１１の受熱面１１ａと同等の大きさに形成されている。熱伝導シート３０は、放熱板１１の受熱面１１ａと、半導体２及び蓄熱部２０との間に設けられている。つまり、熱伝導シート３０は、積層方向の一方側の面が放熱板１１の受熱面１１ａに接触し、且つ、積層方向の他方側の面が半導体２及び蓄熱部２０に接触した状態で、放熱板１１の受熱面１１ａと半導体２及び蓄熱部２０との間に介在している。熱伝導シート３０は、例えば、大電流値Ｉｂの電流Ｉが半導体２に流れた場合、半導体２の熱を放熱部１０よりも速く蓄熱部２０に伝えることができ、蓄熱効果を向上することができる。

【0030】

筐体４０は、各種部品を収容するものである。筐体４０は、樹脂や金属等の素材により形成される。筐体４０は、ケース４１と、カバー４２とを有する。ケース４１は、図６に示すように、外形が矩形状に形成され、第１収容部４１ａと、第２収容部４１ｂ（図５参照）と、筐体開口部としてのケース開口部４１ｃとを有する。第１収容部４１ａは、軸線方向において放熱部１０側に設けられ、放熱部１０側が開口されている。第１収容部４１ａは、その内側が蓄熱部２０の形状に合わせて形成されている。

【0031】

第１収容部４１ａは、底面部４１０と、内側壁部４１１と、外側壁部４１２とを有する。底面部４１０は、軸線方向において、第１収容部４１ａの開口縁４１３とは反対側に設けられた面部であり、蓄熱部２０を支持する。内側壁部４１１は、ケース開口部４１ｃの縁部に沿って設けられ、軸線方向に沿って立設している。外側壁部４１２は、第１収容部４１ａの外形を規定し、軸線方向に沿って立設している。第１収容部４１ａは、底面部４１０、内側壁部４１１、及び、外側壁部４１２により囲われて形成されている。

【0032】

第１収容部４１ａは、軸線方向の一方側（放熱部１０側）から蓄熱部２０が組み付けられ、当該蓄熱部２０を収容する。ケース４１は、蓄熱部２０を第１収容部４１ａに収容した状態で当該蓄熱部２０の位置を外側壁部４１２により規定する。ケース４１は、蓄熱部２０を収容し蓄熱部２０の位置を規定した状態で、熱伝導シート３０を介して放熱部１０の受熱面１１ａに組み付けられる。ケース４１は、４つの角部に孔部４１ｄが設けられ、熱伝導シート３０は、４つの角部に孔部３１が設けられている。ケース４１及び熱伝導シート３０は、孔部４１ｄ、３１にボルト（図示省略）が挿通され、この挿通されたボルトにより放熱部１０の受熱面１１ａに組み付けられる。

【0033】

第２収容部４１ｂは、図５に示すように、軸線方向において放熱部１０とは反対側に設けられ、放熱部１０とは反対側が開口されている。第２収容部４１ｂは、その内側が半導体２の基板３の形状に合わせて形成されている。

【0034】

第２収容部４１ｂは、底面部４１４と、外側壁部４１５とを有する。底面部４１４は、軸線方向において、第２収容部４１ｂの開口縁４１６とは反対側に設けられた面部である。外側壁部４１５は、第２収容部４１ｂの外形を規定し、軸線方向に沿って立設している。第２収容部４１ｂは、底面部４１４及び外側壁部４１５により囲われて形成されている。

【0035】

第２収容部４１ｂは、軸線方向の他方側（放熱部１０とは反対側）から半導体２及び基板３が組み付けられ当該半導体２及び基板３を収容する。このとき、ケース４１は、ケース開口部４１ｃの内側に半導体２が挿通されている。ケース４１は、半導体２及び基板３を第２収容部４１ｂに収容した状態で当該半導体２及び基板３の位置を外側壁部４１５により規定する。ケース４１は、半導体２及び基板３を収容しこれらの位置を規定した状態で、カバー４２により開口縁４１６が覆われる。

【0036】

ケース開口部４１ｃは、ケース４１の本体に設けられた開口である。ケース開口部４１ｃは、半導体２の形状に合わせて矩形状に形成されている。ケース開口部４１ｃは、蓄熱開口部２３と同等の大きさに形成され、軸線方向において蓄熱開口部２３の内側に位置している。ケース開口部４１ｃは、軸線方向において放熱部１０とは反対側から半導体２が挿通され、この挿通された半導体２がケース開口部４１ｃの内側に位置する。

【0037】

カバー４２は、第２収容部４１ｂの開口縁４１６を覆うものである。カバー４２は、矩形状に形成され、半導体２及び基板３が第２収容部４１ｂに収容された状態で、第２収容部４１ｂの開口縁４１６を覆い、当該開口縁４１６を閉塞する。

【0038】

以上のように、第１実施形態の第１変形例に係る放熱構造１Ａは、半導体２及び蓄熱部２０と放熱部１０の受熱面１１ａとの間に設けられた熱伝導部材を備える。この熱伝導部材は、例えば、放熱部１０よりも熱伝導率が高い熱伝導シート３０である。この構成により、放熱構造１Ａは、大電流値Ｉｂの電流Ｉが半導体２に流れた場合、半導体２の熱を放熱部１０よりも速く蓄熱部２０に伝えることができ、蓄熱効果を向上することができる。

【0039】

上記放熱構造１Ａは、筐体４０を備える。この筐体４０は、軸線方向の一方側から蓄熱部２０が組み付けられ、軸線方向の他方側から半導体２が組み付けられ、蓄熱部２０及び半導体２を収容する。筐体４０は、軸線方向において蓄熱開口部２３の内側に位置し半導体２が挿通されるケース開口部４１ｃを有する。この構成により、放熱構造１Ａは、蓄熱部２０を保持する筐体４０が、半導体２及び基板３を保持する筐体としても機能することができる。これにより、放熱構造１Ａは、これらの部品を筐体４０に組み付けた後に当該筐体４０を放熱部１０に組み付けることにより、組み付け性を向上することができる。また、放熱構造１Ａは、筐体４０に各種部品を組み付けることで部品筐体の数を削減することができる。

【0040】

〔第１実施形態の第２変形例〕
次に、第１実施形態の第２変形例について説明する。なお、第１実施形態の第２変形例では、第１実施形態と同等の構成要素には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。図７は、第１実施形態の第２変形例に係る放熱構造１Ｂの構成例を示す分解斜視図である。第２変形例に係る放熱構造１Ｂは、蓄熱部２０Ｂが２つに分割されて配置されている点で第１実施形態に係る放熱構造１とは異なる。

【0041】

第２変形例に係る放熱構造１ｂは、図７に示すように、放熱部１０と、蓄熱部２０Ｂと、熱伝導シート３０と、筐体４０とを備える。蓄熱部２０Ｂは、熱を蓄熱するものであり、第１蓄熱板２０ａと、第２蓄熱板２０ｂとを有する。第１蓄熱板２０ａ及び第２蓄熱板２０ｂは、幅方向に沿って並んで配置され、幅方向において半導体２を挟んで位置している。

【0042】

第１蓄熱板２０ａは、幅方向において、半導体２の一方側に位置している。第１蓄熱板２０ａは、当該第１蓄熱板２０ａの奥行き方向の長さが半導体２の奥行き方向の長さと同等である。第１蓄熱板２０ａの当接面２２は、積層方向において放熱部１０側に設けられ、放熱部１０の受熱面１１ａに対向している。第２蓄熱板２０ｂは、幅方向において、半導体２の他方側に位置している。第２蓄熱板２０ｂは、第１蓄熱板２０ａと同等の形状に形成され、当該第２蓄熱板２０ｂの奥行き方向の長さが半導体２の奥行き方向の長さと同等である。第２蓄熱板２０ｂの当接面２２は、積層方向において放熱部１０側に設けられ、放熱部１０の受熱面１１ａに対向している。

【0043】

蓄熱部２０Ｂは、幅方向において半導体２が第１蓄熱板２０ａ及び第２蓄熱板２０ｂの間に位置した状態で当該半導体２を挟んでいる。そして、蓄熱部２０Ｂは、幅方向において半導体２との間に一定の間隔が設けられ、当該半導体２とは非接触の状態で位置している。蓄熱部２０Ｂは、ケース４１Ｂに収容され保持された状態で、放熱部１０に組み付けられる。

【0044】

ケース４１Ｂは、外形が矩形状に形成され、第１収容部４１ｅと、第２収容部４１ｆと、第３収容部４１ｇと、ケース開口部４１ｈとを有する。第１収容部４１ｅは、第１蓄熱板２０ａを収容するものである。第１収容部４１ｅは、軸線方向において放熱部１０側に設けられ、その内側が第１蓄熱板２０ａの形状に合わせて形成されている。第１収容部４１ｅは、例えば、底面部４１０と、壁部４１７とを有する。底面部４１０は、第１蓄熱板２０ａを支持する部分である。壁部４１７は、第１蓄熱板２０ａの外形に沿って形成され、軸線方向に沿って立設している。第１収容部４１ｅは、底面部４１０及び壁部４１７により囲われて形成されている。

【0045】

第２収容部４１ｆは、上述の第１収容部４１ｅと同等に形成され、第２蓄熱板２０ｂを収容するものである。第２収容部４１ｆは、軸線方向において放熱部１０側に設けられ、その内側が第２蓄熱板２０ｂの形状に合わせて形成されている。第２収容部４１ｆは、例えば、底面部４１０と、壁部４１７とを有する。底面部４１０は、第２蓄熱板２０ｂを支持する部分である。壁部４１７は、第２蓄熱板２０ｂの外形に沿って形成され、軸線方向に沿って立設している。第２収容部４１ｆは、底面部４１０及び壁部４１７により囲われて形成されている。

【0046】

第３収容部４１ｇは、軸線方向において放熱部１０とは反対側に設けられ、放熱部１０とは反対側が開口されている。第３収容部４１ｇは、その内側が半導体２の基板３の形状に合わせて形成されている。

【0047】

ケース開口部４１ｈは、ケース４１Ｂの本体に設けられた開口である。ケース開口部４１ｈは、半導体２の形状に合わせて矩形状に形成されている。ケース開口部４１ｈは、幅方向において第１収容部４１ｅと第２収容部４１ｆとの間に位置している。ケース開口部４１ｈは、軸線方向において放熱部１０とは反対側から半導体２が挿通され、この挿通された半導体２がケース開口部４１ｈの内側に位置する。なお、半導体２には、奥行き方向に沿って延在する電流経路２ａが設けられている。

【0048】

以上のように、第１実施形態の第２変形例に係る放熱構造１Ｂにおいて、蓄熱部２０Ｂは、半導体２を幅方向に沿って両側から挟むように配置される。蓄熱部２０Ｂは、例えば、第１蓄熱板２０ａ及び第２蓄熱板２０ｂを有し、当該第１蓄熱板２０ａ及び第２蓄熱板２０ｂが、幅方向に沿って並んで配置され、幅方向において半導体２を挟んで位置している。そして、蓄熱部２０Ｂは、放熱部１０の受熱面１１ａに熱伝導シート３０を介して設けられ、放熱部１０から伝導される半導体２の熱を蓄熱する。この構成により、放熱構造１Ｂは、半導体２の熱を適正に放熱することができる。

【0049】

〔第２実施形態〕
次に、第２実施形態に係る放熱構造１Ｃについて説明する。なお、第２実施形態では、第１実施形態と同等の構成要素には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。図８は、第２実施形態に係る放熱構造１Ｃの構成例を示す断面図である。第２実施形態に係る放熱構造１Ｃは、ヒートパイプ５０を介して半導体２と放熱部１０とを接続する点で第１実施形態に係る放熱構造１とは異なる。

【0050】

第２実施形態に係る放熱構造１Ｃは、図８に示すように、放熱部１０と、蓄熱部２０Ｃと、熱伝導シート３０と、ケース４１Ｃと、熱伝導部材としてのヒートパイプ５０とを備える。半導体２は、ヒートパイプ５０の延在方向において当該ヒートパイプ５０の一方側に設けられ、積層方向において放熱部１０側とは反対側に位置している。半導体２は、熱伝導シート３０を介してヒートパイプ５０に接続されている。

【0051】

放熱部１０は、ヒートパイプ５０の延在方向において他方側に設けられ、積層方向においてヒートパイプ５０の半導体２側とは反対側に位置している。放熱部１０は、受熱面１１ａがヒートパイプ５０に接触している。放熱部１０は、ヒートパイプ５０を介して伝導する半導体２の熱を放熱する。また、放熱部１０は、蓄熱部２０Ｃに蓄熱された熱を放熱する。

【0052】

ヒートパイプ５０は、長尺状に形成され、ヒートパイプ５０の延在方向において一方側に半導体２が設けられ、他方側に放熱部１０が設けられ、半導体２及び放熱部１０を接続する。ヒートパイプ５０は、半導体２により発生する熱を放熱部１０及び蓄熱部２０Ｃに伝導する。

【0053】

蓄熱部２０Ｃは、ヒートパイプ５０の放熱部１０側に設けられ、ヒートパイプ５０を介して放熱部１０に対向して位置している。蓄熱部２０Ｃは、板状に形成され、積層方向から視て放熱部１０の受熱面１１ａと同等の大きさに形成されている。蓄熱部２０Ｃは、ケース４１Ｃに収容され保持された状態で、ヒートパイプ５０を介して放熱部１０に組み付けられている。蓄熱部２０Ｃは、その当接面２２がヒートパイプ５０に接続して設けられることで、ヒートパイプ５０を介して伝導される半導体２の熱を蓄熱する。また、蓄熱部２０Ｃは、蓄熱した熱をヒートパイプ５０を介して放熱部１０に伝える。

【0054】

以上のように、第２実施形態に係る放熱構造１Ｃは、放熱部１０と、ヒートパイプ５０と、蓄熱部２０Ｃとを備える。放熱部１０は、熱を発生する半導体２とは離れて設けられ、半導体２により発生する熱を放熱する。ヒートパイプ５０は、半導体２及び放熱部１０を接続し、当該半導体２により発生する熱を放熱部１０に伝導する。蓄熱部２０Ｃは、放熱部１０側に設けられ、半導体２により発生する熱を蓄熱する。この構成により、放熱構造１Ｃは、ヒートパイプ５０により半導体２の熱を均熱することにより、半導体２の熱を放熱部１０及び蓄熱部２０Ｃに効率よく伝えることができる。この結果、放熱構造１Ｃは、半導体２の熱を適正に放熱することができる。

【0055】

上記放熱構造１Ｃにおいて、蓄熱部２０Ｃは、放熱部１０側に設けられ、ヒートパイプ５０を介して放熱部１０に対向して位置する。この構成により、放熱構造１Ｃは、半導体２の熱をヒートパイプ５０を介して放熱部１０及び蓄熱部２０Ｃに効率よく伝えることができる。また、放熱構造１Ｃは、蓄熱部２０Ｃに蓄熱された熱をヒートパイプ５０を介して放熱部１０に効率よく伝えることができる。

【0056】

〔第２実施形態の変形例〕
次に、第２実施形態の変形例に係る放熱構造１Ｄについて説明する。なお、第２実施形態の変形例では、第２実施形態と同等の構成要素には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。図９は、第２実施形態の変形例に係る放熱構造１Ｄの構成例を示す断面図である。変形例に係る放熱構造１Ｄは、蓄熱部２０Ｄが半導体２側に設けられる点で第２実施形態に係る放熱構造１Ｃとは異なる。

【0057】

第２実施形態の変形例に係る放熱構造１Ｄは、図９に示すように、放熱部１０と、蓄熱部２０Ｄと、熱伝導シート３０と、ケース４１Ｄと、ヒートパイプ５０とを備える。

【0058】

蓄熱部２０Ｄは、ヒートパイプ５０の延在方向において半導体２側に設けられ、半導体２に接触して位置している。蓄熱部２０Ｄは、例えば、固液相変化材を小型カプセルに封入し、この小型カプセルを含むゲル状の樹脂が形成される。そして、蓄熱部２０Ｄは、ケース４１Ｄの内側に半導体２が位置した状態で、小型カプセルを含むゲル状の樹脂をケース４１Ｄの内側に充填し当該樹脂を固化することで形成される。これにより、ケース４１Ｄの内側で固化した蓄熱部２０Ｄは、半導体２の周囲を覆った状態で当該半導体２に接触する。言い換えれば、半導体２は、ケース４１Ｄの内側で固化した蓄熱部２０Ｄの内部に埋設されている。

【0059】

以上のように、第２実施形態の変形例に係る放熱構造１Ｄにおいて、蓄熱部２０Ｄは、半導体２側に設けられ、半導体２に接触して位置する。この構成により、放熱構造１Ｄは、半導体２の熱を蓄熱部２０Ｄに効率的に蓄熱することができる。また、放熱構造１Ｄは、半導体２の熱を直接、蓄熱部２０Ｄに蓄熱するので、ヒートパイプ５０による熱輸送の構造を簡素化することができる。放熱構造１Ｄは、蓄熱部２０Ｄに蓄熱された半導体２の熱をヒートパイプ５０を介して放熱部１０に伝えることができ、蓄熱部２０Ｄに蓄熱された熱を効率的に放熱することができる。

【0060】

なお、上記説明では、熱伝導シート３０は、例えば、グラファイト（黒鉛）シートである例について説明したが、これに限定されず、放熱部１０よりも熱伝導率が高ければその他の部材であってもよい。

【0061】

筐体４０は、軸線方向の一方側から蓄熱部２０が組み付けられ、軸線方向の他方側から半導体２が組み付けられる例について説明したが、これに限定されず、その他の組み付け方法により組み付けられてもよい。

【0062】

筐体４０は、ケース開口部４１ｃ、４１ｈを有する例について説明したが、これに限定されず、ケース開口部４１ｃ、４１ｈを有していなくてもよい。

【0063】

サーマルインターフェースマテリアル（熱伝導部材）は、熱伝導シート３０を含んで構成される例について説明したが、これに限定されず、その他の構成であってもよい。サーマルインターフェースマテリアル（熱伝導部材）は、例えば、密着度を増やすためのグリスや放熱用の放熱シート等を含んで構成されてもよい。つまり、サーマルインターフェースマテリアル（熱伝導部材）は、熱伝導シート３０、放熱シート、及び、グリスの少なくとも１つを含んで構成される。

【符号の説明】

【0064】

１、１Ａ、１Ｃ、１Ｄ 放熱構造
２ 半導体（電子部品）
１１ａ 受熱面
１１ｂ 接触面
１０ 放熱部
２０、２０Ｃ、２０Ｄ 蓄熱部
２３ 蓄熱開口部
３０ 熱伝導シート
４０ 筐体
４１ｃ、４１ｈ ケース開口部（筐体開口部）
５０ ヒートパイプ（熱伝導部材）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】