散热结构的制作方法
【专利摘要】本散热结构具备：在一面安装有发热体的基板；散热部件，其经由热传导性弹性部件抵接于所述发热体的与所述一面侧相反侧的面；以及安装有所述基板和所述散热部件的框体，当从所述一面的垂直方向观察并将构成所述发热体的外缘的对置的2边延长至所述一面的外缘时，所述基板在由延长的2边夹着的区域内且在所述发热体的两侧被固定于所述框体。
【专利说明】散热结构
【技术领域】
[0001]本发明涉及将发热体发出的热传导至散热部件的散热结构。
【背景技术】
[0002]以往，提出了一种将安装有发热性电子部件等发热体的基板安装于散热部件(散热器)或框体(底盘)的散热结构。作为一例，有如下的散热结构等，其特征在于，将安装有发热性电子部件等发热体的基板密闭内置于框体内，将与安装该发热体的基板安装侧相反侧的面直接或借助散热部件紧贴于框体的内壁(例如参照专利文献I)。
[0003]在这样的散热结构中，将安装有发热体的基板怎样安装于散热部件、框体在考虑散热效率时是非常重要的。
[0004]专利文献1:日本特开2002 - 050889号公报
[0005]但是，例如在专利文献I所公开的散热结构(电子部件内置型框体)中，没有明示如何将安装有发热体的基板安装于散热部件、框体。因此，存在基板的发热体安装部分的周边根据安装有发热体的基板与散热部件、框体的安装状态而发生变形(发生翘曲)，导致发热体和散热部件的紧贴性变差而使得散热效率降低的问题。
[0006]例如，在使安装于基板的发热体经由热传导性弹性部件与散热部件接触，将基板以及散热部件与框体仅在各自的四角进行固定的情况下，从发热体至各自的四角为止的距离变远。因此，基板的发热体安装部分的周边由于热传导性弹性部件的反作用力容易向从散热部件远离的方向发生变形(容易发生翘曲)，发热体与散热部件的紧贴性变差而导致散热效率下降。
【发明内容】
[0007]本发明是鉴于上述情况而完成的，其课题在于，提供一种能够抑制散热效率下降的散热结构。
[0008]本散热结构的一个方式的特征在于，具有在一面安装有发热体的基板、经由热传导性弹性部件抵接于所述发热体的与所述一面侧相反侧的面的散热部件、和安装有所述基板以及所述散热部件的框体，当从所述一面的垂直方向观察并将构成所述发热体的外缘的对置的2边延长至所述一面的外缘时，所述基板在由延长的2边夹着的区域内且在所述发热体的两侧被固定于所述框体。
[0009]本散热结构的其他方式的特征在于，具有在一面安装有发热体的基板、经由热传导性弹性部件抵接于所述发热体的与所述基板相反侧的面的散热部件，当从所述一面的垂直方向观察并将构成所述发热体的外缘的对置的2边延长至所述一面的外缘时，所述基板在由延长的2边夹着的区域内且在所述发热体的两侧被固定于所述散热部件。
[0010]根据本发明，能够提供可抑制散热效率降低的散热结构。
【专利附图】
【附图说明】[0011]图1是例示第I实施方式涉及的散热结构的分解立体图。
[0012]图2是例示第I实施方式涉及的散热结构的剖视图。
[0013]图3是表示在第I实施方式中将基板固定于框体的优选位置的例子的图。
[0014]图4是表示在第I实施方式中将基板固定于框体的优选位置的其他例子的图(之一)。
[0015]图5是表示在第I实施方式中将基板固定于框体的优选位置的其他例子的图(之二)。
[0016]图6是表示在第I实施方式中将基板固定于框体的优选位置的其他例子的图(之三)。
[0017]图7是例示第2实施方式涉及的散热结构的分解立体图。
[0018]图8是表示在第2实施方式中将基板固定于框体的优选位置的例子的图。
[0019]图9是表示在第2实施方式中将基板固定于框体的优选位置的其他例子的图(之一)。
[0020]图10是表示在第2实施方式中将基板固定于框体的优选位置的其他例子的图(之二)。
[0021]图11是例示第3实施方式涉及的散热结构的剖视图。
[0022]图12是例示第3实施方式的变形例涉及的散热结构的剖视图。
【具体实施方式】
[0023]以下，参照附图对用于实施发明的方式进行说明。其中，在各附图中，有时对同一构成部分赋予同一标记来省略重复的说明。
[0024]〈第I实施方式〉
[0025]图1是例示第I实施方式涉及的散热结构的分解立体图。图2是例示第I实施方式涉及的散热结构的剖视图。其中，图2示出了图1所示的框体20的与长边方向正交的方向的截面。参照图1和图2可知，散热结构10大致具有框体20、基板30、散热部件40和热传导性弹性部件50。在散热结构10中，安装有发热体31的基板30被固定在框体20内，散热部件40被固定在框体20上。发热体31和散热部件40经由热传导性弹性部件50相接。以下对散热结构10的各构成要素进行说明。
[0026]框体20是用于固定基板30、散热部件40等的近似箱状的部件。框体20具有顶板
21、和从顶板21向下方近似弯曲成直角的侧板22。框体20例如由包含铝(Al)等的板金形成。也可以由钢板形成框体20。框体20的厚度例如可设为0.5?Imm左右。其中，在图1和图2的例子中，虽然没有设置底板，但也可以在侧板22的下端部等设置底板。另外，也可以采用在基板30的与顶板21相反侧设置其他基板等的结构。
[0027]在框体20的顶板21上设有平面形状近似为矩形的开口部21a。开口部21a是为了使发热体31以及热传导性弹性部件50从基板30侧向散热部件40侧露出而设置的。其中，开口部21a的平面形状只要能够实现上述目的即可，并不限定于近似矩形，可以是任意的形状。
[0028]在开口部21a的对置的部分(在俯视下开口部21a的对置的2边)设置有从顶板21向下方近似弯曲成直角的一对弯曲部23。一对弯曲部23是用于将基板30固定到框体20内的部分。其中，在图1和图2的例子中，一对弯曲部23的各弯曲部23被设置成将各弯曲部23连结的线(虚拟的线，以下同样)与框体20的和长边方向正交的方向(短边方向)大致一致，但如后述那样并不限定于此。
[0029]各弯曲部23的下端部侧被形成为比上端部侧(顶板21侧)细，该部分被插入到设于基板30的贯穿孔30a，并在基板30的背侧(与顶板21相反侧)弯曲而将基板30固定于框体20内(所谓的死锁结构)。即，基板30通过死锁结构以悬吊于顶板21的状态被固定在框体20内。
[0030]在框体20的顶板21的外缘部的四角，设有用于将散热部件40固定到框体20的顶板21上的螺栓孔21b (4处)。另外，在顶板21的各弯曲部23附近的夹着开口部21a的两侧，设有用于将散热部件40固定在框体20的顶板21上的一对螺栓孔21c(2处)。其中，在图1和图2的例子中，一对螺栓孔21c的各螺栓孔21c被设置成将各螺栓孔21c连结的线与框体20的和长边方向正交的方向(短边方向)大致一致，但不限于此。
[0031]基板30是在一面(散热部件40侧的面)安装有发热体31的布线基板。在基板30的一面，除了发热体31以外，还可以安装电阻、电容、电感等任意的电子部件。另外，也可以对基板30设置通孔，在基板30的另一面(散热部件40的相反侧的面)安装电子部件。作为基板30，例如可使用FR — 4基板(使难燃性的玻璃布基材含浸有环氧树脂的覆铜箔层压板)等。作为基板30，也可以使用包括通过积层施工法制造的多层布线基板、利用IVH(Interstitial Via Hole)连接特定的布线层而得到的IVH多层布线基板等的各种布线基板。
[0032]发热体31例如是包含工作时的发热量较大的半导体元件的电子部件。更具体而言，发热体31 例如是包含 CPlXCentral Processing Unit)、IGBT( Insulated Gate BipolarTransistor)或 MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor)那样的开关元件的电子部件等。
[0033]在基板30的夹着发热体31安装部分的两侧，设有贯穿基板30的一对贯穿孔30a。在本实施方式中，一对贯穿孔30a的各贯穿孔30a被设置在框体20的与长边方向正交的方向(短边方向)。如上所述，各弯曲部23的下端部侧被插入到各贯穿孔30a，并在基板30的背侧(顶板21的相反侧)弯曲而将基板30固定到框体20内。2个贯穿孔30a的间隔例如可设为40mm左右。
[0034]散热部件40是吸收发热体31的驱动时产生的来自发热体31的热并向外部散热的部件。作为散热部件40的材料，优选采用热扩散性良好且刚性高、平面度好的材料，例如可采用铝(Al)或铜(Cu)那样的金属板。散热部件40的厚度例如可设为5_左右。散热部件40的平面形状可与框体20的顶板21的平面形状大致相同。在散热部件40的外缘部的四角，设置有与顶板21的螺栓孔21b连通的贯穿孔41b (4处)。另外，对散热部件40设置有与顶板21的一对螺栓孔21c连通的一对贯穿孔41c。
[0035]散热部件40通过插入到贯穿孔41b (4处)的螺栓61和插入到贯穿孔41c (2处)的螺栓62被固定于框体20的顶板21。例如，在螺栓61和62的外壁面形成有雄螺纹(未图示)，该雄螺纹(未图示)与在螺栓孔21b和21c的内壁面形成的雌螺纹(未图示)拧合，由此将散热部件40紧贴固定于框体20的顶板21。
[0036]由于通过将刚性高的散热部件40在比螺栓孔21b (4处)靠近弯曲部23的螺栓孔21c (2处)的位置固定于框体20的顶板21，能够矫正框体20的翘曲，所以可使安装于框体20的基板30和散热部件40的距离保持恒定。螺栓孔21c (2处)和贯穿孔41c (2处)的位置靠近弯曲部23对于矫正框体20的翘曲的效果较大而优选。
[0037]其中，通过将散热部件40的没有与热传导性弹性部件50相接一侧的面设为波形等而非平面，能够进一步提高散热效果。
[0038]热传导性弹性部件50是在安装于基板30的发热体31的一面(与基板30相反侧的面)与散热部件40的一面(顶板21侧的面)之间配置的具有弹性的热传导性部件。热传导性弹性部件50能够在确保发热体31与散热部件40之间的电绝缘性的同时实现从发热体31向散热部件40的高的热传导。发热体31发出的热经由热传导性弹性部件50被传导至散热部件40，由散热部件40散热。热传导性弹性部件50的平面形状可设为比发热体31的平面形状大。作为热传导性弹性部件50的材料，例如可使用硅酮等。也可以在硅酮等中添加无机粉末。
[0039]发热体31的一面(与基板30相反侧的面)和散热部件40的一面(顶板21侧的面)的距离例如可设为数mm左右。优选热传导性弹性部件50的厚度比发热体31的一面(与基板30相反侧的面)与散热部件40的一面(顶板21侧的面)的距离厚I?2成左右。例如，如果发热体31的一面(与基板30相反侧的面)与散热部件40的一面(顶板21侧的面)的距离是5mm,则优选将热传导性弹性部件50的厚度设为5.5?6mm左右，并以熔化了 0.5?Imm左右的状态安装热传导性弹性部件50。这是为了使热传导性弹性部件50紧贴于发热体31和散热部件40双方。
[0040]在此，对将基板30固定于框体20的位置(弯曲部23以及贯穿孔30a的位置)进行说明。根据发明人们的研究，发现了如下情况:当从基板30的一面(散热部件40侧的面)的垂直方向观察并将构成发热体31的外缘的对置的2边(短边或长边)延长至基板30的一面的外缘时，通过在由延长的2边夹着的区域(以后称为固定区域)内且在发热体31的两侧将基板30固定于框体20，能够抑制因热传导性弹性部件50的反作用力导致的基板30的变形(翘曲)。以下，参照图3?图6来展示将基板固定于框体的优选位置的例子。
[0041]图3是表示在第I实施方式中将基板固定于框体的优选位置的例子的图。在图3的例子中，当从基板30的一面(散热部件40侧的面)的垂直方向观察并将构成发热体31的外缘的对置的短边延长至基板30的一面的外缘时，固定区域90是被延长的2边夹着的区域。如图3所示，通过在固定区域90内且在发热体31的两侧将基板30固定于框体20，能够抑制因热传导性弹性部件50的反作用力导致的基板30的变形(翘曲)。其中，虽然在图1和图2中没有图示固定区域90，但在本实施方式中，如图3所示，将基板30固定于框体20的位置(弯曲部23以及贯穿孔30a的位置)设为固定区域90内。
[0042]图4?图6是表示在第I实施方式中将基板固定于框体的优选位置的其他例子的图。在图3中，将2个贯穿孔30a连结的线与发热体31的短边大致平行，但也可以如图4所示那样，将2个贯穿孔30a连结的线与发热体31的长边斜向交叉。
[0043]在图5的例子中，当从基板30的一面(散热部件40侧的面)的垂直方向观察并将构成发热体31的外缘的对置的长边延长至基板30的一面的外缘时，固定区域91是由延长的2边夹着的区域。如图5所示，通过在固定区域91内且在发热体31的两侧将基板30固定于框体20，能够抑制因热传导性弹性部件50的反作用力导致的基板30的变形(翘曲)。这样，固定区域只要是在将构成发热体31的外缘的对置的2边延长至基板30的一面的外缘时由延长的2边夹着的区域即可，可以延长短边，也可以延长长边。
[0044]另外，如图3?图5所示，优选将2个贯穿孔30a连结的线通过发热体31的近似中心(2个贯穿孔30a相对于发热体31的中心大致点对称)，但如图6所示那样，在将2个贯穿孔30a连结的线不通过发热体31的大致中心的情况下也能够实现一定的效果。其中，也可以将图5的例子变形为图4或图6那样。
[0045]另外，当发热体31是仅在对置的2边侧具备引线端子的IC时，优选将基板30固定于框体20的位置(弯曲部23以及贯穿孔30a的位置)设在固定区域90内或固定区域91内的不具备引线端子的一侧。其理由在于，由于没有引线端子，相应地能够在更加靠近发热体31的位置固定基板30，所以可使对因热传导性弹性部件50的反作用力而导致的基板30的变形(翘曲)进行抑制的效果进一步提高。
[0046]S卩，当发热体31是仅在对置的短边侧具备引线端子的IC时，优选将基板30固定于框体20的位置(弯曲部23以及贯穿孔30a的位置)在固定区域90内且在发热体31的两侧将基板30固定于框体20。另外，当发热体31是仅在对置的长边侧具备引线端子的IC时，优选将基板30固定于框体20的位置(弯曲部23以及贯穿孔30a的位置)在固定区域91内且在发热体31的两侧将基板30固定于框体20。另外，当发热体31是在对置的短边侧以及长边侧(全部4个方向)具备引线端子的IC时，将基板30固定于框体20的位置(弯曲部23以及贯穿孔30a的位置)可以为固定区域90内或固定区域91内的任意位置。其中，当在图4?图6的位置设有贯穿孔30a的情况下，当然也可以将弯曲部23设于对应的位置。
[0047]这样,在第I实施方式中，对于具有在一面安装有发热体31的基板30、经由热传导性弹性部件50抵接于发热体31的与基板30相反侧的面的散热部件40、和安装有基板30以及散热部件40的框体20的散热结构10而言，当从基板30的一面(散热部件40侧的面)的垂直方向观察并将构成发热体31的外缘的对置的2边延长至基板30的一面的外缘时，基板30在由延长的2边夹着的区域内(固定区域90或91内)且在发热体31的两侧被固定于框体20。由此，由于因热传导性弹性部件50的反作用力导致的基板30的变形(翘曲)被抑制，所以可高度维持发热体31与热传导性弹性部件50的紧贴度以及热传导性弹性部件50与散热部件50的紧贴度，能够抑制散热效率下降。
[0048]另外，由于因热传导性弹性部件50的反作用力导致的基板30的变形(翅曲)被抑制，所以能够降低对安装于基板30的发热体31 (在有与发热体31接近的其他安装部件时，也包括其他安装部件)作用的应力，可防止发热体31 (在有与发热体31接近的其他安装部件时，也包括其他安装部件)损坏。其中，发热体31的损坏例如也包括将发热体31和基板30接合的焊盘等的损坏。
[0049]另外，散热部件40在外缘部(贯穿孔41b的位置)被固定于框体20，在比外缘部(贯穿孔41b的位置)更靠近将基板30固定于框体20的位置(弯曲部23和贯穿孔30a的位置)的位置(贯穿孔41c的位置)处被进一步固定于框体20。由此，由于能够矫正框体20的翘曲，所以能够将在框体20上安装的基板30与散热部件40的距离保持恒定。
[0050]另外，由于是散热部件40在散热结构10的最上部露出的结构，所以能够进一步提高散热效果。
[0051]〈第2实施方式〉[0052]在第2实施方式中，表示了在基板上安装有多个发热体的例子。其中，在第2实施方式中，省略了与已经说明的实施方式相同的构成部件的说明。
[0053]图7是例示第2实施方式涉及的散热结构的分解立体图。其中，由于包含各一对弯曲部的截面与图2相同，所以省略了剖视图，请参照图2。参照图2以及图7可知，在散热结构IOA中，安装了发热体31a、31b和31c的基板30被固定在框体20内，散热部件40被固定在框体20上。发热体31a、31b以及31c和散热部件40分别经由热传导性弹性部件50a、50b以及50c相接。以下对散热结构IOA的各构成要素进行详细说明。
[0054]在框体20的顶板21上设有平面形状近似为矩形的开口部21h。开口部21h是为了使发热体31a、31b以及31c和热传导性弹性部件50a、50b以及50c从基板30侧向散热部件40侧露出而设置的。其中，开口部21h的平面形状只要能够实现上述目的即可，不限于近似矩形，可以是任意的形状。另外，也可以设置使发热体31a、31b以及31c和热传导性弹性部件50a、50b以及50c分别从基板30侧向散热部件40侧露出的3个开口部。
[0055]在开口部21h的对置的部分(在俯视下开口部21h的对置的2边)设置有从顶板21向下方弯曲成近似直角的一对弯曲部23a、一对弯曲部23b以及一对弯曲部23c。一对弯曲部23a、一对弯曲部23b以及一对弯曲部23c是用于将基板30固定于框体20内的部分。其中，在图7的例子中，一对弯曲部23a被设置成将各弯曲部23a连结的线与框体20的和长边方向正交的方向(短边方向)大致一致，但是不限于此。对于一对弯曲部23b和23c而言也同样。
[0056]一对弯曲部23a的各弯曲部23a的下端部侧形成为比上端部侧(顶板21侧)细，该部分被插入到设于基板30的一对贯穿孔30x，并在基板30的背侧(与顶板21相反侧)弯曲而将基板30固定于框体20内(所谓死锁结构)。同样,一对弯曲部23b的各弯曲部23b的下端部侧形成为比上端部侧(顶板21侧)细，该部分被插入到设于基板30的一对贯穿孔30y,并在基板30的背侧(与顶板21相反侧)弯曲而将基板30固定于框体20内(所谓死锁结构)。同样，一对弯曲部23c的各弯曲部23c的下端部侧形成为比上端部侧(顶板21侦D细，该部分被插入到设于基板30的一对贯穿孔30z，并在基板30的背侧(与顶板21相反侧)弯曲而将基板30固定于框体20内(所谓死锁结构)。S卩，基板30通过死锁结构以悬吊于顶板21的状态被固定在框体20内。
[0057]在顶板21的一对弯曲部23a的各弯曲部23a附近的夹着开口部21h的两侧，设置有用于将散热部件40固定到框体20的顶板21上的一对螺栓孔21x (2处)。同样，在顶板21的一对弯曲部23b的各弯曲部23b附近的夹着开口部21h的两侧，设置有用于将散热部件40固定到框体20的顶板21上的一对螺栓孔21y (2处)。同样，在顶板21的一对弯曲部23c的各弯曲部23c附近的夹着开口部21h的两侧，设置有用于将散热部件40固定到框体20的顶板21上的一对螺栓孔21z (2处)。其中，在图7的例子中，一对螺栓孔21x被设置成将各螺栓孔21x连结的线与框体20的和长边方向正交的方向(短边方向)大致一致，但是不限于此。对于一对螺栓孔21y和21z而言也同样。
[0058]发热体31a、31b和31c是与发热体31同样的电子部件等。不过，发热体31a、31b和31c可以具有相同功能，也可以分别具有不同的功能。另外，发热体31a、31b和31c的大小也可以不相同。此外，在散热结构IOA中，对基板30安装了 3个发热体(发热体31a、31b和31c)，但对基板30安装的发热体的个数不限于3个，也可以是2个或4个以上。[0059]在基板30的夹着发热体31a安装部分的两侧设置有贯穿基板30的一对贯穿孔30x。同样，在基板30的夹着发热体31b安装部分的两侧设置有贯穿基板30的一对贯穿孔30y。同样，在基板30的夹着发热体31c安装部分的两侧设置有贯穿基板30的一对贯穿孔30z。在本实施方式中，一对贯穿孔30x的各贯穿孔30x被设置在框体20的和长边方向正交的方向(短边方向)。如前述那样，各弯曲部23a的下端部侧被插入到各贯穿孔30x，并在基板30的背侧(与顶板21相反侧)弯曲而将基板30固定于框体20内。2个贯穿孔30x的间隔例如可设为40mm左右。各贯穿孔30y和30z也同样。
[0060]对散热部件40设置有与顶板21的一对螺栓孔21x连通的一对贯穿孔41x、与顶板21的一对螺栓孔21y连通的一对贯穿孔41y、以及与顶板21的一对螺栓孔21z连通的一对贯穿孔41z。
[0061]散热部件40通过插入到贯穿孔41b (4处)的螺栓61、插入到贯穿孔41x (2处)的螺栓62a、插入到贯穿孔41y (2处)的螺栓62b以及插入到贯穿孔41z (2处)的螺栓62c被固定于框体20的顶板21。例如，在螺栓61、螺栓62a、62b以及62c的外壁面形成雄螺纹(未图示)，该雄螺纹(未图示)分别与形成于螺栓孔21b、21x、21y以及21z的内壁面的雌螺纹(未图示)拧合，由此将散热部件40紧贴固定于框体20的顶板21。
[0062]由于通过在比螺栓孔21b (4处)更靠近弯曲部23a?23c的螺栓孔21x?21z(各2处)的位置将刚性高的散热部件40固定于框体20的顶板21，能够矫正框体20的翘曲，所以可将安装于框体20的基板30和散热部件40的距离保持恒定。从矫正框体20的翘曲的效果较大这一方面考虑，优选螺栓孔21x?21z (各2处)和贯穿孔41x?41z (各2处)的位置分别接近于弯曲部23a?23c。
[0063]其中，通过将散热部件40的未与热传导性弹性部件50连接一侧的面设为波形等而非平面，能够进一步提高散热效果。
[0064]热传导性弹性部件50a、50b和50c分别是在安装于基板30的发热体31a、31b和31c的一面(与基板30安装侧相反侧的面)与散热部件40的一面(顶板21侧的面)之间配置的具有弹性的热传导性部件。热传导性弹性部件50a、50b以及50c分别能够在确保发热体3la、3Ib和31c与散热部件40之间的电绝缘性的同时，实现从发热体3la、3Ib和31c向散热部件40的高的热传导。发热体31a、31b和31c发出的热分别经由热传导性弹性部件50a、50b和50c被传导至散热部件40，并由散热部件40散热。热传导性弹性部件50a、50b和50c的平面形状分别可设为比发热体31a、31b和31c的平面形状大。作为热传导性弹性部件50a、50b和50c的材料,例如能够使用娃酮等。也可以在娃酮等中添加无机粉末。
[0065]发热体31a、31b和31c各自的一面(与基板30相反侧的面)与散热部件40的一面(顶板21侧的面)的距离例如可设为数mm左右。优选热传导性弹性部件50a、50b和50c的厚度比发热体3la、3Ib和31c各自的一面(与基板30相反侧的面)与散热部件40的一面(顶板21侧的面)的距离厚I?2成左右。例如，如果发热体31a、31b和31c各自的一面(与基板30相反侧的面)与散热部件40的一面(顶板21侧的面)的距离为5mm，则优选将热传导性弹性部件50a、50b和50c的厚度分别设为5.5?6mm左右，并以分别熔化了 0.5?Imm左右的状态安装热传导性弹性部件50a、50b和50c。这是为了使热传导性弹性部件50a、50b和50c分别与发热体31a、31b和31c以及散热部件40双方紧贴。
[0066]参照图8来说明将基板30固定于框体20的优选位置。图8是示出在第2实施方式中将基板固定于框体的优选位置的例子的图。在图8的例子中，当从基板30的一面(散热部件40侧的面)的垂直方向观察并将构成发热体31a的外缘的对置的短边延长至基板30的一面的外缘时，固定区域90a是由延长的2边夹着的区域。同样，当从基板30的一面(散热部件40侧的面)的垂直方向观察并将构成发热体31b的外缘的对置的短边延长至基板30的一面的外缘时，固定区域90b是由延长的2边夹着的区域。同样，当从基板30的一面(散热部件40侧的面)的垂直方向观察并将构成发热体31c的外缘的对置的短边延长至基板30的一面的外缘时，固定区域90c是由延长的2边夹着的区域。
[0067]如图8所示，在固定区域90a内且在发热体31a的两侧将基板30固定于框体20，在固定区域90b内且在发热体31b的两侧将基板30固定于框体20，并且在固定区域90c内且在发热体31c的两侧将基板30固定于框体20，由此能够抑制因热传导性弹性部件50a、50b和50c各自的反作用力导致的基板30的变形(翘曲)。
[0068]需要说明的是，虽然在图7中没有图示固定区域90a、90b以及90c，但在本实施方式中，如图8所示，将基板30固定于框体20的位置(弯曲部23a?23c以及贯穿孔30x?30y的位置)设为固定区域90a、90b以及90c内。此外，如果将基板30固定于框体20的位置(弯曲部23a?23c以及贯穿孔30x?30y的位置)在固定区域90a、90b以及90c内，则不限于图8的例子，也可以如图4或图6那样进行变形。
[0069]还可以在图9所示那样的固定区域91a内进行固定。在图9中，当从基板30的一面(散热部件40侧的面)的垂直方向观察并将构成发热体31a、31b和31c的外缘的各自对置的长边延长至基板30的一面的外缘时，固定区域91a是由延长的2边夹着的区域。如图9所示,通过在固定区域91a内且在发热体31a、31b和31c各自的两侧将基板30固定于框体20，能够抑制因热传导性弹性部件50a、50b和50c各自的反作用力导致的基板30的变形(翘曲)。
[0070]其中，当发热体31a、31b和31c未在预定的排列方向以直线状安装时，只要将在把构成各发热体的外缘的各个对置的长边延长至基板30的一面的外缘时由延长的2边夹着的区域设为各发热体的固定区域，并在各个固定区域内将基板30固定于框体20即可。另夕卜，即使在发热体31a、31b和31c的外形不同的情况下，也只要将在把构成各发热体的外缘的各个对置的长边延长至基板30的一面的外缘时由延长的2边夹着的区域设为各发热体的固定区域，并在各个固定区域内将基板30固定于框体20即可。
[0071]这样，固定区域只要是当将构成发热体31a、31b和31c的外缘的对置的2边延长至基板30的一面的外缘时由延长的2边夹着的区域即可，可以延长短边，也可以延长长边。不过，在图9的情况下，需要代替开口部21h而设置使发热体31a、31b和31c分别露出的3个开口部，并在框体20的相邻的开口部间设置弯曲部23a的一方以及弯曲部23c的一方。后述的图10也同样。
[0072]当发热体31a、31b和31c在预定的排列方向接近于直线状安装时，也可以如图10所示，在每个相邻的发热体间将基板30在I处固定于框体20，来减少贯穿孔以及弯曲部的个数。即，将贯穿孔30x的一方配置在发热体31a和发热体31b之间，将贯穿孔30z的一方配置在发热体31b和发热体31c之间。由此，由于贯穿孔30x的一方以及贯穿孔30z的一方能够兼用贯穿孔30y，所以可去除贯穿孔30y，能够将贯穿孔的个数从6个(参照图9)减少至4个。另外，伴随于此，弯曲部的个数也能从6个减少至4个。[0073]这样，在第2实施方式中，对具有在一面安装有发热体31a、31b和31c的基板30、分别经由热传导性弹性部件50a、50b和50c抵接于发热体31a、31b和31c的与基板30相反侧的面的散热部件40、和安装有基板30以及散热部件40的框体20的散热结构IOA而言，当从基板30的一面(散热部件40侧的面)的垂直方向观察并将构成发热体31a、31b和31c各自的外缘的对置的2边延长至基板30的一面的外缘时，基板30在由延长的2边夹着的区域内(固定区域90a、90b、90c、91a内)且在发热体31a、31b和31c各自的两侧被固定于框体20。由此，起到与第I实施方式同样的效果。
[0074]〈第3实施方式〉
[0075]在第3实施方式中，示出了不借助框体20来固定基板30和散热部件40的例子。其中，在第3实施方式中，省略了与已经说明的实施方式相同的构成部件的说明。
[0076]图11是例示第3实施方式涉及的散热结构的剖视图。参照图11可知，在散热结构IOB中，对框体20的顶板21设有平面形状近似为矩形的开口部21k。开口部21k是为了使贯穿孔30a、发热体31以及热传导性弹性部件50从基板30侧向散热部件40侧露出而设置的。在开口部21k没有设置弯曲部23。其中，开口部21k的平面形状只要能够实现上述目的即可，不限定于近似矩形，可以是任意的形状。虽然在图11中没有图示，但与第I实施方式同样，散热部件40的外缘部的四角被固定于框体20的顶板21。
[0077]基板30和散热部件40借助隔离物(spacer) 24 (间隔保持部件)被固定。其中，设置隔离物24的位置是在第I实施方式中示出的固定区域90内。隔离物24是在柱状部24a的一端设置柱状突起部24b，在另一端设置孔部24c的结构。例如，柱状部24a是直径比贯穿孔30a以及41c大的圆柱形，柱状突起部24b是直径比贯穿孔30a小的圆柱形，两者以同心方式形成。在柱状突起部24b的外壁面例如形成有雄螺纹(未图示)，在孔部24c的内壁面例如形成有雌螺纹(未图示)。
[0078]柱状突起部24b从基板30的一面(散热部件40侧的面)侧插入到贯穿孔30a，前端部附近从基板30的另一面(散热部件40的相反侧的面)侧突出，柱状部24a的一端的除了柱状突起部24b的部分与基板30的一面相接。柱状突起部24b的前端部附近在基板30的另一面侧与螺母25拧合。柱状部24a的另一端与散热部件40的一面(顶板21侧的面)相接，贯穿孔41c和孔部24c连通。螺栓62被插入到贯穿孔41c，螺栓62的前端部附近到达孔部24c,与孔部24c抒合。
[0079]柱状部24a的高度例如可设为数mm左右。若柱状部24a距离发热体31的一面(与基板30相反侧的面)的高度例如为5mm，且将热传导性弹性部件50的厚度设为比其厚I?2成左右的5.5?6mm左右，则发热体31和散热部件40以将热传导性弹性部件50熔化了
0.5?Imm左右的状态紧贴，发热体31的一面(与基板30相反侧的面)和散热部件40的一面(顶板21侧的面)的距离被保持为5mm。
[0080]此外，也可以将第3实施方式涉及的散热结构IOB如图12的散热结构IOC那样变形。图12是例示第3实施方式的变形例涉及的散热结构的剖视图。参照图12可知，在散热结构IOC中，使散热部件40的外缘部向下方弯曲成近似直角而成为侧板。由此，能够去除框体20，可使结构简化。这样，散热部件40可以与框体20 —体化。即，通过使散热部件40具有框体20的功能，可以去除框体20。
[0081]这样，在第3实施方式及其变形例中，起到与第I实施方式同样的效果，并且还起到以下的效果。即，由于不借助框体20地将基板30和散热部件40固定，所以能够完全排除基板30和散热部件40的距离因框体20的翘曲发生变形的担忧。另外，通过使散热部件40具有框体20的功能，可以去除框体20。
[0082]其中，在多个发热体被安装于基板的情况下，通过在第2实施方式所示的各弯曲部的位置设置隔离物，能够不借助框体地将基板和散热部件固定。
[0083]以上，对优选的实施方式及其变形例进行了详细说明，但并不限于上述的实施方式及其变形例，在不脱离权利要求书所记载的范围的情况下，能够对上述的实施方式及其变形例进行各种变形和置换。
[0084]例如，在第I实施方式中，示出了用于将基板30固定于框体20的弯曲部23以及贯穿孔30a各被设置2个的例子，但也可以进一步增加弯曲部23以及贯穿孔30a的个数。
[0085]本国际申请基于2011年6月I日申请的日本国专利申请2011 — 123475号主张优先权，并将日本国专利申请2011 - 123475号的全部内容引用于本国际申请。
[0086]附图标记说明:10、10A、10B 一散热结构；20 一框体；21 一顶板;21a、21h、21k 一开口部;21b、21c、21x、21y、21z —螺栓孔；22 —侧板;23、23a、23b、23c —弯曲部；24 —隔离物；24a —柱状部；24b —柱状突起部；24c —孔部；25 —螺母；30 —基板；30a、30X、30y、30z、41b、41c、41x、41y、41z 一贯穿孔;31、31a、31b、31c 一发热体；40 一散热部件；50、50a、50b,50c 一热传导性弹性部件;61、62、62a、62b、62c —螺栓;90、90a、90b、90c、91、91a —固定区域。
【权利要求】
1.一种散热结构，具备: 在一面安装有发热体的基板； 散热部件，其经由热传导性弹性部件抵接于所述发热体的与所述一面侧相反侧的面；以及 安装有所述基板和所述散热部件的框体， 当从所述一面的垂直方向观察并将构成所述发热体的外缘的对置的2边延长至所述一面的外缘时，所述基板在由延长的2边夹着的区域内且在所述发热体的两侧被固定于所述框体。
2.根据权利要求1所述的散热结构，其中， 从所述一面的垂直方向观察，所述基板被固定于所述框体的位置相对于所述发热体的中心为点对称。
3.根据权利要求1所述的散热结构，其中， 在所述基板上安装有多个发热体， 当从所述一面的垂直方向观察并将构成各发热体的外缘的对置的2边延长至所述一面的外缘时，所述基板在由延长的2边夹着的各区域内且在所述各发热体的两侧被固定于所述框体。
4.根据权利要求3所述的散热结构，其中， 所述多个发热体沿着预定的排列方向以直线状安装， 所述延长的2边是与所述排列方向平行的2边， 在每个相邻的所述发热体之间所述基板在一处固定于所述框体。
5.根据权利要求1所述的散热结构，其中， 所述散热部件在外缘部被固定于所述框体， 所述散热部件还在比所述外缘部接近于所述发热体固定于所述框体的位置的位置处被固定于所述框体。
6.一种散热结构，具备: 在一面安装有发热体的基板；和 散热部件，其经由热传导性弹性部件抵接于所述发热体的与所述基板相反侧的面， 当从所述一面的垂直方向观察并将构成所述发热体的外缘的对置的2边延长至所述一面的外缘时，所述基板在由延长的2边夹着的区域内且在所述发热体的两侧被固定于所述散热部件。
7.根据权利要求6所述的散热结构，其中， 还具有框体， 所述散热部件在比所述发热体固定于所述散热部件的位置靠外缘侧被固定于所述框体。
【文档编号】H05K7/20GK103563501SQ201180071018
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2011年7月7日 优先权日:2011年6月1日
【发明者】高桥寿夫, 穴田悟, 岩住彻 申请人:丰田自动车株式会社