特許 7576450 電子装置

(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】2024-10-23

(45)【発行日】2024-10-31

(54)【発明の名称】電子装置

(51)【国際特許分類】

   H05K 7/20 20060101AFI20241024BHJP

   H01L 23/36 20060101ALI20241024BHJP

【ＦＩ】

H05K7/20 D

H01L23/36 Z

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020207135

(22)【出願日】2020-12-14

(65)【公開番号】P2022094220

(43)【公開日】2022-06-24

【審査請求日】2023-11-02

(73)【特許権者】

【識別番号】000002037

【氏名又は名称】新電元工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】須澤 一貴

【審査官】中田 誠二郎

(56)【参考文献】

【文献】特開２０００－２９４７０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０４３９７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６０－１２１６９６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開平０２－０８２０８８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開昭５８－１７００９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２０／０３０９３９（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｋ ７／２０

Ｈ０１Ｌ ２３／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

配線パターンが形成された配線基板と、本体部及び前記本体部から延びるリード部を有する電子部品とを備え、前記電子部品が前記リード部を前記配線パターンに接続させて前記配線基板に実装される電子装置であって、
前記電子部品の前記本体部に接触するように配置されるヒートシンクと、
前記ヒートシンクにおける前記電子部品と接触する面の反対側の面に固定され、前記電子部品の温度を検出する温度センサと、
前記電子部品を挟んで前記ヒートシンクに固定されるカバーと、を備え、
前記ヒートシンクは、前記温度センサが固定される面に形成された放熱フィンを有し、
前記放熱フィンは、前記温度センサの側面に近接対向するように形成され、
前記カバーは、前記ヒートシンクと対向する面に前記電子部品を収容する収容凹部を有する、
電子装置。

【請求項2】

前記温度センサは、前記ヒートシンクにネジで固定されており、
前記放熱フィンは、前記温度センサにおける前記ネジの締結方向側の側面に近接対向するように形成されている請求項１に記載の電子装置。

【請求項3】

前記ヒートシンクは、複数の前記放熱フィンを有し、
前記温度センサは、前記複数の放熱フィンのうちの一組の放熱フィンの間の位置に固定され、
前記一組の放熱フィンが、前記温度センサの両側の側面に近接対向するように形成されている請求項１又は２に記載の電子装置。

【請求項4】

前記配線基板及び前記電子部品を収容するケースを備え、
前記放熱フィンが前記ケース側に突出するように延びており、当該放熱フィンの突出端部が前記ケースに形成された凹部に挿入される請求項１～３のいずれかに記載の電子装置。

【請求項5】

前記温度センサは、前記配線基板側に延びるセンサ端子を有し、当該センサ端子が前記配線基板の配線パターンに接続される請求項１～４のいずれかに記載の電子装置。

【請求項6】

前記カバーは、複数の前記収容凹部を有し、
前記複数の収容凹部には、収容される電子部品の種類に応じて大きさが異なる突起がそれぞれ設けられ、
前記突起が、前記収容凹部に収容された電子部品の本体部に形成された挿入孔に挿入される請求項１～５のいずれかに記載の電子装置。

【請求項7】

前記カバーは、前記収容凹部に収容された前記電子部品の前記リード部を挿通させて前記配線基板側に突出させるリード挿通部を有する請求項１～６のいずれかに記載の電子装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、ヒートシンクに固定された電子素子と、電子素子の温度を検出するための温度センサを備えた電子装置（加熱調理機）が開示されている。この電子装置では、電子素子の熱を効率よく放熱させるため、ヒートシンクの電子素子取付領域の近傍に複数の放熱フィンを形成している。この電子素子取付領域が設けられたヒートシンクの同一面には、更に、温度センサ取付領域が設けられている。温度センサ取付領域は、ヒートシンクの放熱効果を損なうことのないように、電子素子取付領域から最も近い放熱フィンとその隣の放熱フィンの間に設けられている。これにより、電子素子取付領域の近傍に放熱フィンと温度センサ取付領域とが配置され、ヒートシンクの放熱効果と温度センサの検出精度の両立を図っている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１２－０４３９７５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記特許文献１に記載された電子装置では、ヒートシンクの同一面に電子素子と温度センサが固定される。従って、ヒートシンクの一面に電子素子と温度センサの両方の取付領域を確保する必要があるため、ヒートシンクが大型化するという課題がある。

【0005】

また、上記特許文献１に記載された電子装置では、温度センサにて検出された温度を出力するために、温度センサが図示しない制御手段に接続されている。すなわち、温度センサは、ヒートシンクに固定された状態で、制御手段を設けた他の部品に接続されている。従って、温度センサをヒートシンクに固定する段階で温度センサの位置決めが正確に行われないと、温度センサと制御手段との接続に不具合を生じるという課題がある。

【0006】

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、温度センサの検出精度を向上させると共にヒートシンクの小型化を図ることができ、且つ、温度センサの位置決めの精度を向上させることができる電子装置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】

【0007】

本発明の第１の態様に係る電子装置は、配線パターンが形成された配線基板と、本体部及び前記本体部から延びるリード部を有する電子部品とを備え、前記電子部品が前記リード部を前記配線パターンに接続させて前記配線基板に実装される電子装置であって、前記電子部品の前記本体部に接触するように配置されるヒートシンクと、前記ヒートシンクにおける前記電子部品と接触する面の反対側の面に固定され、前記電子部品の温度を検出する温度センサと、前記電子部品を挟んで前記ヒートシンクに固定されるカバーと、を備え、前記ヒートシンクは、前記温度センサが固定される面に形成された放熱フィンを有し、前記放熱フィンは、前記温度センサの側面に近接対向するように形成され、前記カバーは、前記ヒートシンクと対向する面に前記電子部品を収容する収容凹部を有する。

【発明の効果】

【0008】

本発明に係る電子装置によれば、電子部品の本体部に接触するようにヒートシンクが配置されており、電子部品の熱をヒートシンクに伝達して放熱することができる。ヒートシンクには、電子部品と接触する面の反対側の面に温度センサが固定される。従って、電子部品の近傍に温度センサを配置することができるため、温度センサの検出精度が向上する。また、ヒートシンクの同一面に電子装置と温度センサのための配置スペースを要しないため、ヒートシンクを小型化させることができる。ヒートシンクの放熱フィンは、温度センサの側面に近接対向するように配置されており、放熱フィンを基準として、温度センサの傾きを規定の位置に合わせることができる。従って、温度センサの位置決めの精度が向上する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本実施形態に係る電子装置の分解斜視図である。

【図2】本実施形態に係る電子部品が固定された第１ヒートシンクモジュールの斜視図である。

【図3】本実施形態に係る第１ヒートシンクモジュールを斜め後方から見た分解斜視図である。

【図4】本実施形態に係るカバーを後方から見た背面図である。

【図5】本実施形態に係る第１ヒートシンクモジュールを後方から見た背面図である。

【図6】本実施形態に係る第２ヒートシンクモジュールを斜め後方から見た分解斜視図である。

【図7】本実施形態に係るヒートシンクの変形例を示す図である。

【図8】本実施形態に係る放熱フィンの変形例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施形態について図１～図８を参照して説明する。本実施形態では、説明の便宜上、各図中に適宜示す上下、左右、前後の矢印で示す方向を、それぞれ上下方向、左右方向、前後方向と定義して説明する。また、各図中においては、図面を見易くするため、一部の符号を省略している場合がある。

【0011】

図１に示すように、電子装置１は、ケース２と、ケース２の内部に収容される回路基板３と、ケース２に装着されるコネクタ４とを備える。回路基板３は、絶縁基板の表面や内部に導体の配線パターンが施された配線基板３Ａと、配線基板３Ａに実装された複数の電子部品とを備える。配線基板３Ａには、複数の電子部品の一例として、ＣＰＵ等の複数の回路素子を含む図示しない制御部と、半導体素子２０，３０，７０を備える二つのヒートシンクモジュール３Ｂ，３Ｃと、一つのコンデンサ３Ｄとが実装されている。制御部と、各半導体素子２０，３０，７０は、配線基板３Ａに形成された配線パターンによって電気的に接続されている。これらの半導体素子２０，３０，７０は、制御部の制御により、整流回路の整流素子や、インバータ回路のスイッチング素子等を構成可能である。

【0012】

ケース２は、上方に開口した箱状部材であり、一例として、アルミニウムや鉄などの金属で形成されている。ケース２は、前壁部２Ａ、後壁部２Ｂ、左壁部２Ｃ、右壁部２Ｄ及び底壁部２Ｅを備えている。ケース２の前壁部２Ａには、一つのコネクタ装着部５が形成されている。コネクタ装着部５は、前壁部２Ａを前後方向に貫通し、上方に開口した溝部である。コネクタ装着部５には、コネクタ４が装着される。コネクタ４は、ハウジング４Ａとハウジング４Ａに設けられる接続端子６を有している。接続端子６の一端は回路基板３の貫通孔７に挿入されて電気的に接続される。当該コネクタ４には、図示しない電源等と電気的に繋がるケーブルコネクタが接続される。ケース２の底壁部２Ｅには、ヒートシンクモジュール３Ｂ，３Ｃと、コンデンサ３Ｄが載置される。底壁部２Ｅの上方側には、ヒートシンクモジュール３Ｂ，３Ｃと、コンデンサ３Ｄに支持された配線基板３Ａが離間して配置されている。

【0013】

電子装置１では、ケース２に回路基板３を収容した後、ケース２の内部に絶縁性を有する樹脂が充填される。この樹脂は、ケース２内部で発生する熱を放熱させる観点では、熱伝導性を有することが好ましい。樹脂は、配線基板３Ａとケース２の内面との間に充填されて、配線基板３Ａとケース２との絶縁性を確保している。

【0014】

上述したように、回路基板３は、配線基板３Ａと、配線基板３Ａに実装された二つのヒートシンクモジュール３Ｂ，３Ｃを備える。配線基板３Ａは、前後方向及び左右方向に所定の幅を有し、上下方向を板厚方向とする矩形板状のプリント配線板である。二つのヒートシンクモジュール３Ｂ，３Ｃは、第１ヒートシンクモジュール３Ｂと、第２ヒートシンクモジュール３Ｂで構成されており、それぞれが配線基板３Ａの下面に実装されている。

【0015】

図２及び図３に示されるように、第１ヒートシンクモジュール３Ｂは、ヒートシンク１０と、二つの半導体素子２０，３０と、カバー４０と、温度センサ５０と、を備えている。ヒートシンク１０は、アルミニウムや鉄などの金属で形成された略Ｌ型のブロック体である。具体的に、ヒートシンク１０は、ケース２の底壁部２Ｅから上方側に立設された縦壁部１２と、縦壁部１２の下部から前方側へ伸びる横壁部１４とを有している。縦壁部１２は、左右方向及び上下方向に所定の幅を有し、前後方向を板厚方向とする矩形板状に形成されている。縦壁部１２の前面（板厚方向一方側の面）１２Ａには、平面部が形成されており、当該平面部に後述する二つの半導体素子２０，３０が固定されている。一方、縦壁部１２の後面（板厚方向他方側の面）１２Ｂには、左右一対のボス部１６と、複数の放熱フィン１８が一体に形成されている。横壁部１４は、略直方体状のブロック体をなしており、縦壁部１２の前面１２Ａの下部から前方側へ突出している。この横壁部１４の上面には、二つの半導体素子２０，３０を収容する後述するカバー４０が載置される。

【0016】

縦壁部１２の前面１２Ａには、二つの半導体素子２０，３０と、二つの半導体素子２０，３０をヒートシンク１０へ固定するためのカバー４０が配置されている。二つの半導体素子２０，３０は、それぞれがＭＯＳＦＥＴや、サイリスタ、ダイオード等で構成されており、左右方向に並んで配置されている。二つの半導体素子２０，３０は、ブロック状の本体部２２，３２と、本体部２２，３２から延びるリード部２４，３４とをそれぞれ有している。本体部２２，３２は、内部に図示しない半導体チップが封入されており、半導体チップの周囲をブロック状の樹脂でモールドすることにより構成されている。半導体チップは、リード部２４，３４と電気的に接続されている。

【0017】

本体部２２，３２の外形は、概ね前後方向に扁平な長方形状に形成されている。本体部２２，３２において、カバー４０と対向する側面（図３では前側面）は、上方側の部分が前方に突出した突出部を有して段差形状になっている。本体部２２，３２の下方側の部分には、前後方向に貫通する挿入孔２６，３６が形成されている。これらの挿入孔２６，３６は、半導体素子２０，３０の種類に応じて異なる大きさになっている。本実施形態では、右側に配置された半導体素子２０の種類と左側に配置された半導体素子３０の種類が異なるため、挿入孔２６と挿入孔３６の大きさが異なる。具体的に、右側の挿入孔２６の内径が、左側の挿入孔３６の内径よりも大きく設定されている。

【0018】

本体部２２，３２において、ヒートシンク１０の前面１２Ａと対向する側面（図３では後側面）は、平らに形成されており、ヒートシンク１０の前面に接触している。本実施形態の半導体素子２０，３０は、半導体チップに接続された金属製のフィンが本体部２２，３２の後側面に露出している。従って、当該金属製のフィンが露出された本体部２２，３２の後側面とヒートシンクとの間にシート状の絶縁部材６０が配置されている。これにより、半導体素子２０，３０とヒートシンク１０との絶縁性を確保している。但し、フィンを含む本体部の全体が樹脂でモールドされている場合（所謂フルモールドタイプの半導体素子）は、半導体素子の本体部の側面が直接ヒートシンクに接触しても絶縁性を確保できるため、本実施形態のような絶縁部材６０は必須ではない。

【0019】

本体部２２，３２において、リード部２４，３４が外部に突出する側面（図３では上側面）は、配線基板３Ａの下面と対向している。それぞれのリード部２４，３４は、本体部２２，３２の側面から上方側に延在し、配線基板３Ａの下面に接続される。半導体素子２０，３０は、配線基板３Ａの下面に形成された配線パターンにリード部２４，３４の先端部を半田付けすることにより、配線基板３Ａに実装される。すなわち、本実施形態の半導体素子２０，３０は、配線基板３Ａ及びケース２の底壁部２Ｅに対して直立した縦置きの姿勢で配置されている。半導体素子２０，３０をこのような縦置きの姿勢で配線基板３Ａに実装すると、半導体素子が実装面に平行な横置きの姿勢で配置される構成と比較して、配線基板３Ａの実装面方向（水平方向）の搭載スペースを縮小することができるという点で有利である。なお、半導体素子２０，３０のリード部２４，３４の数、長さ、外形寸法は必要に応じて適宜設定されるものである。本実施形態では、右側に配置された半導体素子２０は、三つのリード部２４を有している。また、左側に配置された半導体素子３０は、二つのリード部３４を有している。

【0020】

図３及び図４に示すように、カバー４０は、前後方向に扁平な長方形のブロック体で構成されている。このカバー４０において、二つの半導体素子２０，３０と対向する側面（図３では後側面）には、半導体素子２０，３０を収容する二つの収容凹部４２（４２Ｒ，４２Ｌ）が形成されている。それぞれの収容凹部４２は、後方側に開放された矩形の凹部で構成されており、半導体素子２０，３０の本体部２２，３２が収容される。カバー４０において、配線基板３Ａと対向する側面（図３では上面）には、二つの収容凹部４２の内外を連通させるリード挿通部４４がそれぞれ三つずつ形成されている。各リード挿通部４４は、カバー４０の上面を上下方向に貫通して、後方側（半導体素子２０，３０側）にも開口した溝部で構成されている。各収容凹部４２の内側に半導体素子２０，３０の本体部２２，３２を収容すると、本体部２２，３２から伸びるリード部２４，３４が、リード挿通部４４に挿通されてカバー４０の外部に突出する。このようにして、各リード部２４，３４が、カバー４０から配線基板３Ａ側に突出するように構成されている。また、各収容凹部４２の内側には、後方側に突出する突起４６，４８が一つずつ設けられている。各突起４６，４８は、それぞれが前後方向を軸方向とする円柱状に形成されおり、半導体素子２０，３０の本体部２２，３２に形成された挿入孔２６，３６に挿通する。本実施形態では、各突起４６，４８の大きさが、収容凹部４２に収容される半導体素子２０，３０の種類に応じて異なる大きさとなっている。具体的に、右側の収容凹部４２Ｒに形成された突起４６の外径は、左側の収容凹部４２Ｌに形成された突起４８の外径よりも大きく設定されている。

【0021】

上述したように、左右の半導体素子２０，３０において、右側の収容凹部４２Ｒに収容される半導体素子２０の挿入孔２６の内径は、左側の収容凹部４２Ｌに収容される半導体素子３０の挿入孔３６の内径よりも大きく設定されている。各収容凹部４２に設けられる突起４６，４８は、二つの半導体素子２０，３０の挿入孔２６，３６の大小関係に対応して大きさが設定されている。具体的に、右側の収容凹部４２Ｒの突起４６の外径は、左側の収容凹部４２Ｌに収容される半導体素子３０の挿入孔３６の内径よりも大きくなっている。従って、例えば、左側の半導体素子３０が誤って右側の収容凹部４２Ｒに収容された場合に、半導体素子３０の挿入孔３６に突起４６が挿通されないため、組立を完了させることができない。これにより、第１ヒートシンクモジュール３Ｂの組立を行う作業者に、半導体素子３０の収容位置の誤りを気づかせることができる。

【0022】

上記構成のカバー４０において、二つの収容凹部４２の間には、カバー４０の中央を前後方向に貫通する取付孔４９が形成されている。取付孔４９には、カバー４０の前方側からネジ６２が挿通される。ネジ６２は、絶縁部材６０を貫通してヒートシンク１０の縦壁部１２の前面１２Ａに形成された図示しないネジ穴に螺合する。これにより、カバー４０は、二つの半導体素子２０，３０を挟んでヒートシンク１０に固定される。この状態では、図４に示すように、カバー４０は、ヒートシンク１０の横壁部１４に載置されている。横壁部１４は、矢印Ｒ１で示す締結方向にネジ６２を回転させる際に、ネジ６２と共に回転しようとするカバー４０の回り止めとして機能する。なお、カバー４０は、樹脂等の絶縁材料で形成されており、二つの半導体素子２０，３０とネジ６２、及びヒートシンク１０との絶縁性を確保している。

【0023】

図５を参照して、縦壁部１２の後面１２Ｂの構成について詳細に説明する。上述したように、縦壁部１２の後面１２Ｂには、左右一対のボス部１６と、複数の放熱フィン１８が一体に形成されている。一対のボス部１６は、後面１２Ｂの左右の両端部に配置されており、それぞれが上下方向を軸方向とする筒状に形成されている。ボス部１６には、ケース２の底壁部２Ｅに締結される固定用のネジ（不図示）が上方側から挿通される。これにより、ヒートシンク１０がケース２の底壁部２Ｅに固定される。

【0024】

一対のボス部１６の内側には、複数の放熱フィン１８が形成されている。本実施形態では、一対のボス部１６の内側に、平行に並んだ四つの放熱フィン１８が形成されている。四つの放熱フィン１８は、左右方向の外側を構成する一対の外側フィン１８Ａと、一対の外側フィン１８Ａの内側に配置された一対の内側フィン１８Ｂで構成されている。一対の外側フィン１８Ａは、それぞれ縦壁部１２から後方側に延び、左右方向を板厚方向とする板状に形成されている。各外側フィン１８Ａは、縦壁部１２の上端から下端に亘る長さを有している。一対の内側フィン１８Ｂは、一対の外側フィン１８Ａの内側で、左右方向に間隔を空けて配置されている。一対の内側フィン１８Ｂは、それぞれ縦壁部１２から後方側に延び、左右方向を板厚方向とする板状に形成されている。各内側フィン１８Ｂは、上述した外側フィン１８Ａよりも上下方向の長さが短く設定されており、縦壁部１２の上端から縦壁部１２の上下方向の中間部に亘って延在している。一対の内側フィン１８Ｂの内側には、後述する温度センサ５０が配置される。また、縦壁部１２における一対の内側フィン１８Ｂの下方側には、前後方向を軸方向とするネジ孔６４が形成されている。このネジ孔６４には、温度センサ５０を縦壁部１２の後面１２Ｂに固定するためのネジ６６が螺合される。

【0025】

図３及び図５に示すように、温度センサ５０は、長方形のブロック状に形成されたセンサ本体部５２と、センサ本体部５２から延びる二つのセンサ端子５４とを有している。温度センサ５０は、例えば、公知のサーミスタで構成されている。この温度センサ５０は、一対の内側フィン１８Ｂの間に配置され、ヒートシンク１０の縦壁部１２の後面１２Ｂにネジ６６で固定されている。すなわち、ヒートシンク１０において半導体素子２０，３０と接触する面（前面１２Ａ）の反対側の面（後面１２Ｂ）に温度センサ５０が固定されている。

【0026】

温度センサ５０のセンサ本体部５２において、二つのセンサ端子５４が外部に突出する側面（図５では上側面）は、配線基板３Ａの下面と対向している。二つのセンサ端子５４は、センサ本体部５２の側面から上方側に直線状に延在し、配線基板３Ａの下面に接続される。温度センサ５０は、配線基板３Ａの下面に形成された配線パターンにセンサ端子５４の先端部を半田付けすることにより、配線基板３Ａに実装される。

【0027】

本実施形態において、一対（一組）の内側フィン１８Ｂの左右方向の間隔は、センサ本体部５２の左右方向の幅寸法と略同一に設定されている。従って、一対の内側フィン１８Ｂの間に温度センサ５０を挿入すると、センサ本体部５２の右側面５２Ｒと左側面５２Ｌが、内側フィン１８Ｂの側面に近接対向して配置される。なお、温度センサ５０の側面（右側面５２Ｒ，左側面５２Ｌ）と放熱フィン１８（内側フィン１８Ｂ）が近接対向している状態には、温度センサ５０の側面が放熱フィン１８に当接している状態と、温度センサ５０の側面と放熱フィン１８が、近接した位置関係において離間している状態とを含むものとする。

【0028】

温度センサ５０は、センサ本体部５２から下方側に延びる固定端子５６を有している。この固定端子５６の先端側には、ヒートシンク１０のネジ孔６４に対応する貫通孔５８が形成されている。温度センサ５０は、ネジ６６を固定端子５６の貫通孔５８に後方側から挿通し、ネジ６６を縦壁部１２のネジ孔６４に螺合させることにより固定される。この際、センサ本体部５２の右側面５２Ｒ及び左側面５２Ｌに近接対向する位置に内側フィン１８Ｂが配置されており、内側フィン１８Ｂを基準にしてセンサ本体部５２の傾きを調整可能となっている。すなわち、内側フィン１８Ｂは、温度センサ５０の位置決めを行う治具として機能する。また、図５に示すように、右側の内側フィン１８Ｂは、温度センサ５０におけるネジ６６の締結方向Ｒ２側の側面（右側面５２Ｒ）に近接対向するように形成されている。従って、右側の内側フィン１８Ｂは、ネジ６６を締結方向Ｒ２に回転させる際に、ネジ６６と共に回転しようとする温度センサ５０の回り止めとして機能する。

【0029】

図６を参照して第２ヒートシンクモジュール３Ｂについて説明する。第２ヒートシンクモジュール３Ｂは、ヒートシンク１０と、半導体素子７０と、温度センサ５０と、を備えている。ヒートシンク１０及び温度センサ５０は、上述した第１ヒートシンクモジュール３Ｂと同一であるため詳細な説明は割愛する。この第２ヒートシンクモジュール３Ｂでは、半導体素子７０がヒートシンク１０に直接固定される点において第１ヒートシンクモジュール３Ｂと異なる。半導体素子７０は、複数の個別半導体（ディスクリート）を一つのブロック状にパッケージしたモジュールである。本実施形態の半導体素子７０は、ブリッジ接続された四つのダイオードを備えるブリッジダイオードのモジュールとされている。なお、半導体素子７０は、回路方式に応じて個別素子の種類や個数を適宜変更してもよい。

【0030】

半導体素子７０は、ブロック状の本体部７２と、本体部７２から延びる四つのリード部７４とを有している。本体部７２は、概ね前後方向に扁平な長方形状に形成されている。本体部７２は、内部に個別素子を構成する半導体チップが封入されており、半導体チップの周囲をブロック状の樹脂でフルモールドすることにより構成されている。半導体チップは、四つのリード部７４と電気的に接続されている。本体部７２は、半導体チップの周囲の樹脂で絶縁性を確保しているため、ヒートシンク１０に直接固定されている。具体的に、本体部７２の中央には前後方向に貫通する取付孔７６が形成されており、ネジ６２を取付孔７６に前方側から挿通して縦壁部１２の前面１２Ａに形成された図示しないネジ穴に螺合する。これにより、半導体素子７０がヒートシンク１０の前面１２Ａに直接固定される。

【0031】

また、本体部７２においてリード部７４が突出する側面（図６では上側面）は、配線基板３Ａの下面と対向している。すなわち、半導体素子７０も、第１ヒートシンクモジュール３Ｂの半導体素子２０，３０と同様に縦置きの姿勢で配置されている。リード部７４は、本体部７２の上面から突出して配線基板３Ａ側に延び、配線基板３Ａの下面に形成された配線パターンに接続されている。

【0032】

以上説明したように、本実施形態のヒートシンクモジュール３Ｂ，３Ｃでは、半導体素子２０，３０，７０の本体部２２，３２，７２に接触するようにヒートシンク１０が配置されており、半導体素子２０，３０，７０の熱をヒートシンク１０に伝達して放熱することができる。ヒートシンク１０には、半導体素子２０，３０，７０と接触する前面１２Ａの反対側の後面１２Ｂに温度センサ５０が固定される。従って、半導体素子２０，３０，７０の近傍に温度センサ５０を配置することができるため、温度センサ５０の検出精度が向上する。また、ヒートシンク１０の同一面に電子装置と温度センサのための配置スペースを要しないため、ヒートシンク１０を小型化させることができる。ヒートシンク１０の放熱フィン１８（内側フィン１８Ｂ）は、温度センサ５０の右側面５２Ｒ及び左側面５２Ｌに近接対向するように形成されており、内側フィン１８Ｂを基準として、温度センサ５０の傾きを規定の位置に合わせることができる。これにより、温度センサ５０の位置決めの精度が向上する。

【0033】

また、本実施形態では、一組の内側フィン１８Ｂのうち、右側に配置された内側フィン１８Ｂは、温度センサ５０におけるネジ６６の締結方向Ｒ２側の右側面５２Ｒに近接対向するように形成されている。従って、ネジ６６を締結方向Ｒ２に回転させる際に、右側の内側フィン１８Ｂが温度センサ５０の回り止めとして機能するため組立時の作業性が向上する。

【0034】

また、本実施形態では、一組の内側フィン１８Ｂが温度センサ５０の両側の側面（５２Ｒ，５２Ｌ）に近接対向するように形成されているため、温度センサ５０の右側面５２Ｒ及び左側面５２Ｌの何れか一方に放熱フィン１８が近接対向する構成と比較して、温度センサ５０の位置決めが安定する。

【0035】

また、本実施形態では、温度センサ５０のセンサ端子５４が半導体素子２０，３０，７０と同様に配線基板３Ａの配線パターンに接続される。つまり、半導体素子２０，３０，７０と温度センサ５０をヒートシンク１０に固定した状態で、リード部２４，３４やセンサ端子５４の先端が配線基板３Ａへ半田付けされる。従って、配線基板３Ａに対する半田付け工程をまとめて行うことができるため、組立時の工数を削減することができる。

【0036】

また、本実施形態の第１ヒートシンクモジュール３Ｂは、半導体素子２０，３０を挟んでヒートシンク１０に固定されるカバー４０を備えており、半導体素子２０，３０は、カバー４０の収容凹部４２に収容されている。従って、複数の半導体素子をヒートシンク１０に固定する場合に、それぞれの半導体素子を個別にヒートシンクに固定することを要しないため、複数の部品の位置決めが相互に安定する。

【0037】

また、カバー４０の各収容凹部４２には、収容される半導体素子２０，３０の種類に応じて大きさが異なる突起がそれぞれ設けられている。このため、作業者が収容凹部４２の内部に異なる種類の半導体素子２０，３０を収容した場合に、組立を完了させないことで誤りに気づかせることができる。

【0038】

また、カバー４０は、半導体素子２０，３０のリード部２４，３４を挿通させて配線基板３Ａ側に突出させるリード挿通部４４を有している。このため、リード挿通部４４によってリード部２４，３４を適切な位置及び向きに導くことで、半導体素子２０，３０の位置決めを行うことができる。

【0039】

以下、図７を参照して、上記実施形態のヒートシンク１０の変形例について説明する。なお、上記実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。図７に示すように、この変形例に係るヒートシンク８０では、複数の放熱フィン８２の一部がケース２側に突出するように延びており、当該放熱フィン８２の突出端部（下端部８２１）がケース２に形成された凹部８４に挿入される点に特徴がある。その他の構成は上記実施形態と同一である。

【0040】

ヒートシンク１０は、上述の縦壁部１２の後面１２Ｂに四つの放熱フィン８２を有している。四つの放熱フィン８２は、左右両外側に配置された一対の外側フィン８２Ａと、一対の内側フィン８２Ｂで構成されている。一対の内側フィン８２Ｂは、上述した一対の内側フィン１８Ｂの構成に相当するため、詳細な説明は割愛する。一対の外側フィン８２Ａは、上述の一対の外側フィン１８Ａの構成を基本的に踏襲しているが、各外側フィン８２Ａの下端部８２１が、縦壁部１２の下端部よりもケース２の底壁部２Ｅ側に突出している。一方、底壁部２Ｅにおけるヒートシンク８０の搭載位置には、一対の外側フィン８２Ａの下端部８２１に対応する位置に一対の凹部８４が形成されている。

【0041】

上記変形例は、基本的には上記実施形態の構成を踏襲しているため、同様の作用及び効果を得ることができる。その上で、ヒートシンク８０は、外側フィン８２Ａの下端部８２１が、底壁部２Ｅの凹部８４に挿入される。これにより、外側フィン８２Ａの下端部８２１が底壁部２Ｅの凹部８４に係合してヒートシンク８０がケース２に位置決めされた状態で保持されるため、ヒートシンク８０をケース２に固定する作業が容易になる。

【0042】

上記変形例では、放熱フィン８２のケース２側に突出する下端部８２１が、ケース２の凹部８４に挿入されることにより、ケース２に対するヒートシンク８０の位置決めがなされているが、ヒートシンク８０の位置決めは、このような構成に限らない。例えば、ケース２の底壁部２Ｅに凸状の壁部を形成し、その壁部にヒートシンク８０を当接させて位置決めを行う、或いは、当該壁部を複数形成し、それらの壁部でヒートシンク８０を挟むようにして位置決めを行うようにしてもよい。

【0043】

以下、図８を参照して上記実施形態の放熱フィン１８の変形例を説明する。なお、上記実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。上記実施形態の放熱フィン１８を構成する一対の内側フィン１８Ｂは、温度センサ５０の右側面５２Ｒ及び左側面５２Ｌと平行に配置され、近接対向するように形成されているが、本発明はこれに限らない。図８（Ａ）に示すように、一対の内側フィン９０が、楔状に配置されてもよい。一対の内側フィン９０は、上端から下端に向かうにつれて互いに近づくように斜めに配置されている。温度センサ５０のセンサ本体部５２は、上方側から一対の内側フィン９０の間に挿入され、規定の位置に達すると、一対の内側フィン９０の側面に当接（近接対向）して係止される。これにより、一対の内側フィン９０を用いて温度センサ５０を規定の位置に位置決めすることができる。

【0044】

上記実施形態では、センサ本体部５２の右側面５２Ｒ及び左側面５２Ｌの全体が一対の内側フィン１８Ｂと近接対向する構成とされたが、本発明はこれに限らない。図８（Ｂ）に示すように、一対の内側フィン９２の一部がセンサ本体部５２の右側面５２Ｒ及び左側面５２Ｌと近接対向してもよい。一対の内側フィン９２には、センサ本体部５２の両側の側面と対向する側面に、温度センサ５０側に突出した凸部９４がそれぞれ形成されている。そして、一対の内側フィン９２の各凸部９４がセンサ本体部５２の両側の側面に近接対向している。これにより、温度センサ５０を一対の内側フィン９２の間の規定の位置に位置決めすることができる。

【0045】

上記実施委形態では、各放熱フィン１８が上下方向に延在し、互いに平行に配置される構成としたが本発明はこれに限らない。図８（Ｃ）に示す四つの放熱フィン１００のように、各放熱フィン１００が左右方向に延在し、上下に隣り合う放熱フィン１００同士が平行に配置される構成としてもよい。四つの放熱フィン１００は、温度センサ５０の右側側に一対の右側フィン１００Ｒと、温度センサ５０の左側に配置される一対の左側フィン１００Ｌが配置されている。一対の右側フィン１００Ｒは、上下方向に隣り合って配置され、延在方向の一端がセンサ本体部５２の右側面５２Ｒに近接対向するように形成されている。一方、一対の左側フィン１００Ｌは、上下方向に隣り合って配置され、延在方向の一端がセンサ本体部５２の左側面５２Ｌに近接対向するように形成されている。このように、放熱フィン１００の延在方向の一端が、温度センサ５０の側面（右側面５２Ｒ，左側面５２Ｌ）と近接対向されるように形成し、温度センサの位置決めを行う構成でもよい。

【0046】

上記実施形態及び各変形例では、温度センサの両側の側面に放熱フィンを形成する構成としたが、温度センサの両側の側面のうち一方の側面のみに放熱フィンを近接対向させる構成でもよい。この場合であっても、近接対向するように形成された放熱フィンの位置を基準に温度センサの位置決めをおこなうことができる。なお、温度センサの一方側のみに放熱フィンを設ける場合には、温度センサをネジで固定することを考慮して、温度センサの右側面（ネジの締結方向側の側面）に近接対向するように放熱フィンを設けることが好ましい。

【0047】

上記実施形態及び各変形例では、温度センサがヒートシンクにネジで固定される構成としたが、本発明はこれに限らない。温度センサは、ヒートシンクに接着剤を用いて固定される構成としてもよい。

【0048】

上記実施形態及び各変形例では、基板に実装される電子部品の一例として半導体素子について説明したが、本発明は半導体素子に限定されるものではなく、リード部を用いて基板に実装される種々の電子部品に、本発明の構成を適用することができる。

【符号の説明】

【0049】

１ 電子装置
２ ケース
３Ａ 配線基
１０ ヒートシンク板
１２Ａ 前面（電子部品と接触する面）
１２Ｂ 後面（電子部品と接触する面の反対側の面）
１８ 放熱フィン（１８Ａ，１８Ｂ）
２０ 半導体素子（電子部品）
２２ 本体部
２４ リード部
２６ 挿入孔
３０ 半導体素子（電子部品）
３２ 本体部
３４ リード部
３６ 挿入孔
４２ 収容凹部（４２Ｒ，４２Ｌ）
４６ 突起
４８ 突起
５０ 温度センサ
５２Ｒ 右側面（温度センサの側面）
５２Ｌ 左側面（温度センサの側面）
５４ センサ端子
７０ 半導体素子（電子部品）
７２ 本体部
７４ リード部
８０ ヒートシンク
８２ 放熱フィン
８２１ 下端部（突出端部）
９０ 内側フィン（放熱フィン）
９２ 内側フィン（放熱フィン）
１００ 放熱フィン
Ｒ２ 締結方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】