发热电子部件的散热装置以及车载充电器的制作方法

本实用新型涉及一种发热电子部件的散热装置以及车载充电器。

背景技术：

以往，公知的是，在由散热构件形成的大致长方体的壳体内容纳基板、电子部件，从电子部件产生的热经由壳体散热。作为这样的大致长方体的壳体的构造的制造方法，公知有将上面与侧面一体成型为箱型且下表面开口的壳体从上方覆盖的方法、以及对下面(底面)与侧面一体成型为箱型且上面开口壳体盖上盖构件(上面)的方法这两种方法。

在使用将上面与侧面一体成型为箱型且下面开口的壳体从上方覆盖的方法的情况下，在将基板、电子部件安装于下面时不存在侧面，因此能够从侧方对电子部件进行螺纹紧固，另一方面，对用于将壳体内保存的电子部件与壳体外的电子部件电连接的端子(连接器)的配置产生制约。

一般来说，在将连接器设置于侧面的情况下，优选使用对下面与侧面一体成型为箱型且上面开口的壳体盖上盖构件(上面)的方法。

然而，在对下面与侧面一体成型为箱型且上面开口的壳体盖上盖构件 (上面)的方法中，由于下面与侧面一体成型为箱型，因此无法从侧方对电子部件进行螺纹紧固，需要从开口的上面进行螺纹紧固。

作为进行用于从开口的上面固定电子部件的螺纹紧固的方法，可以考虑通过将发热电子部件的导线弯折来将发热电子部件的散热面配置为与底面直接接触，例如可以考虑专利文献1中公开的将弹性构件从上方进行螺纹紧固以使弹性构件按压与散热面相反一侧的面。

专利文献1：日本特开2002-217343号公报

技术实现要素：

本公开的一个方式所涉及的发热电子部件的散热装置具有电路基板、发热电子部件、导热体以及散热部件。发热电子部件通过通电而自发热，具有与电路基板连接的导线。导热体与发热电子部件的散热面接触，用于配置发热电子部件。散热部件成型为箱型，具有用于配置导热体的第一面以及与第一面相向且设置有开口部的第二面，该散热部件对来自导热体的热进行散热。发热电子部件被固定于导热体的与第一面交叉的面。导热体和电路基板从第一面起沿着与第一面垂直的方向按导热体、电路基板的顺序配置。

本实用新型的第二方面提供根据前述第一方面所述的发热电子部件的散热装置，其特征在于，所述发热电子部件以所述发热电子部件的长边方向与所述第一方向平行的状态且不接触所述散热部件的状态被固定于所述导热体。

本实用新型的第三方面提供根据前述第一方面或第二方面所述的发热电子部件的散热装置，其特征在于，所述导热体通过粘接构件被粘接且固定于所述电路基板。

本实用新型的第四方面提供根据前述第三方面所述的发热电子部件的散热装置，其特征在于，所述粘接构件具有绝缘性和散热性中的至少一方。

本实用新型的第五方面提供根据前述第一方面或第二方面所述的发热电子部件的散热装置，其特征在于，在所述导热体与所述电路基板之间配置有散热构件。

本实用新型的第六方面提供根据前述第一方面或第二方面所述的发热电子部件的散热装置，其特征在于，在所述导热体与所述电路基板之间配置有具有绝缘性及散热性的粘接构件，在所述电路基板的与所述具有绝缘性及散热性的粘接构件对应的位置形成有图案。

本实用新型的第七方面提供根据前述第一方面或第二方面所述的发热电子部件的散热装置，其特征在于，在所述散热部件的底面与所述电路基板之间还具有高大部件，所述高大部件的所述第一方向上的长度比所述发热电子部件的所述第一方向上的长度长。

本实用新型的第八方面提供根据前述第一方面或第二方面所述的发热电子部件的散热装置，其特征在于，所述导热体以与所述散热部件的所述第一面接触的方式被固定。

本发明的另一方面提供一种车载充电器，其特征在于，具有：电路基板；发热电子部件，其通过通电而自发热，且具有与所述电路基板连接的导线；导热体，其与所述发热电子部件的散热面接触，用于配置所述发热电子部件；以及散热部件，其成型为箱型，具有用于配置所述导热体的第一面以及与所述第一面相向且设置有开口部的第二面，所述散热部件对来自所述导热体的热进行散热，所述发热电子部件被固定于所述导热体的与所述第一面交叉的面，所述导热体和所述电路基板从所述第一面起沿着与所述第一面垂直的第一方向按所述导热体、所述电路基板的顺序配置。

根据本公开，在使用成型为箱型且仅在一面设置有开口部的散热部件的情况下，能够在抑制大型化的同时进行发热电子部件的散热。

附图说明

图1是表示本公开的实施方式所涉及的发热电子部件的散热装置的一例的立体图。

图2是表示本公开的实施方式所涉及的发热电子部件的散热装置的一例的、从正面观察的立体图。

图3是表示本公开的实施方式所涉及的发热电子部件的散热装置的一例的、从侧面观察的立体图。

图4是表示本公开的实施方式所涉及的发热电子部件的散热装置的一例的俯视立体图。

图5是表示本公开的第一变形例所涉及的发热电子部件的散热装置的结构例的俯视立体图。

图6是表示本公开的第二变形例所涉及的发热电子部件的散热装置的结构例的俯视立体图。

具体实施方式

在说明本公开的实施方式之前，简单地说明以往的布线板的问题点。在专利文献1所公开的在散热部件的底面配置发热电子部件的方法中，为了确保散热效果，在散热部件的底面中需要与发热电子部件的散热面接触的部分的面积以及设置弹性构件的部分的面积，有可能导致底面积的大型化乃至装置整体大型化。

本公开提供一种在使用成型为箱型且仅在一面设置有开口部的散热部件的情况下能够在抑制大型化的同时应对发热电子部件的散热的发热电子部件的散热装置及其制造方法。

(实施方式)

以下，参照附图来说明本公开的实施方式。

首先，使用图1～4说明本实施方式所涉及的发热电子部件的散热装置1 的结构例。图1是表示发热电子部件的散热装置1的一例的立体图。图2是表示发热电子部件的散热装置1的一例的、从正面观察的立体图。图3是表示发热电子部件的散热装置1的一例的、从侧面观察的立体图。图4是表示发热电子部件的散热装置1的一例的俯视立体图。此外，在图1、图2中省略了散热器2的前面部分的图示，在图3中省略了散热器2的侧面部分的图示。另外，在图4中省略了图1～图3所示的电路基板9的图示。

发热电子部件的散热装置1例如使用于搭载于车辆的充电器、逆变器等。发热电子部件的散热装置1具备散热器2、铝块3、电子部件5a、5b以及电路基板9。

散热器2(散热部件的一例)一体成型为箱型，仅在一面设置有开口部。F1 为开口面(第二面的一例)，F2为与开口面F1相向的底面(第一面的一例)。

在散热器2的底面F2的四角，沿着与底面F2垂直的方向D(以下，简称为“垂直方向”。“第一方向”的一例)设置有支柱2a、2b、2c、2d。在支柱2a～2d 分别形成有螺纹孔(省略图示)，用于对后述的电路基板9进行螺纹紧固。

铝块3(导热体的一例)是由铝形成的大致长方体的构件。铝块3以其长边方向沿着垂直方向D的方式配置于散热器2的内部。

铝块3在其下部具有大致长方体的紧固部3a。该紧固部3a通过螺丝4a、 4b(固定构件的一例)被螺纹紧固于底面F2。由此，铝块3以与底面F2接触的方式被固定。

电子部件5a、5b(发热电子部件的一例)是通过通电而自发热的电子部件，例如是分立部件、FET(Field Effect Transistor：场效应晶体管)等。电子部件 5a、5b分别具有导线6a、6b。

电子部件5a、5b以各自的散热面与铝块3的侧面接触的方式安装于铝块 3。即，电子部件5a、5b固定于铝块3的与底面F2交叉的面。例如，电子部件 5a、5b分别被弹簧7a、7b(保持构件的一例)从与散热面相向的面按压，以与铝块3的侧面紧贴的方式被保持。弹簧7a、7b分别通过螺丝8a、8b被螺纹紧固于铝块3的侧面。

与铝块3紧贴的电子部件5a、5b为沿着垂直方向D直立的状态。即，配置为电子部件5a、5b的长边方向与垂直方向D平行。另外，与铝块3紧贴的电子部件5a、5b不接触散热器2。

从如以上那样与铝块3紧贴的电子部件5a、5b产生的热经由铝块3向散热器2传导。由此，实现电子部件5a、5b的散热。

此外，在图1～图4中，作为例子，将与铝块3紧贴的电子部件设为两个，但也可以是一个，还可以是三个以上。另外，多个电子部件不限于仅与铝块 3的一个面紧贴，也可以与多个面紧贴。

电路基板9是形成有图案或者安装有规定的半导体元件(省略图示)的印刷电路板。电路基板9被载置于上述的支柱2a～2d。而且，电路基板9通过螺丝10a、10b、10c、10d被螺纹紧固于支柱2a～2d。由此，电路基板9被固定于支柱2a～2d。

另外，电路基板9例如通过焊接来与电子部件5a的导线6a及电子部件5b 的导线6b连接。

铝块3和电路基板9从底面F2起沿着垂直方向D按照铝块3、电路基板9的顺序配置。

另外，铝块3与电路基板9通过粘结剂(bond)11a、11b(粘接构件的一例) 相互粘接而固定。由此，电路基板9中的固定点增多，能够防止导线6a、6b 的弯曲。特别地，在支柱2a～2d高、振动多发的情况下起到效果。

另外，优选的是，粘结剂11a、11b具有绝缘性和散热性中的至少一方。在粘结剂11a、11b具有绝缘性的情况下，能够在电路基板9中与粘结剂11a、 11b对应的位置形成图案或者安装半导体元件。另外，在粘结剂11a、11b具有散热性的情况下，能够经由粘结剂11a、11b将电路基板9所产生的热向铝块3传导。

此外，在图1～图4中，虽省略了图示，但也可以在电路基板9的上方设置将开口面F1封闭的罩。

如以上说明的那样，本实施方式的发热电子部件的散热装置1配置成电子部件5a、5b的散热面与同散热器2相接触地配置的铝块3接触，因此与配置成电子部件5a、5b的散热面与散热器2的底面F2接触的情况相比，能够在抑制大型化的同时应对电子部件的散热。

以上，说明了发热电子部件的散热装置1的结构例。

接着，使用图1～图4说明发热电子部件的散热装置1的制造方法。

首先，使用弹簧7a、7b和螺丝8a、8b将电子部件5a、5b固定且粘接于铝块3。此时，使电子部件5a、5b的散热面与铝块3接触。此外，若是电子部件 5a、5b为需要绝缘的类型的情况下，则优选在电子部件5a、5b的散热面与铝块3之间设置散热绝缘片(省略图示)。

接着，将紧贴有电子部件5a、5b的铝块3从散热器2的开口面F1容纳到散热器2的内部，并将铝块3配置于底面F2。然后，使用螺丝4a、4b将紧固部3a 螺纹紧固于底面F2。

接着，将电路基板9从散热器2的开口面容纳到散热器2的内部，并配置于支柱2a～2d。此时，将导线6a、6b焊接于电路基板9。然后，使用螺丝10a～10d 将电路基板9螺纹紧固于支柱2a～2d。

通过以上的制造方法来制造图1～图4所示的发热电子部件的散热装置1。

此外，也可以是，在对电路基板9进行螺纹紧固之后，在电路基板9的上方设置将开口面F1封闭的罩(省略图示)。

以上，说明了本公开的实施方式，但本公开不限定于上述实施方式，能够进行各种变形。以下，说明变形例。

(第一变形例)

使用图5说明本变形例所涉及的发热电子部件的散热装置1。图5是表示本变形例所涉及的发热电子部件的散热装置1的一例的俯视立体图。此外，在图5中，对与图1～图4相同的构成要素标注相同的标记，省略其说明。另外，在图5中省略了图1～图3所示的电路基板9的图示。

在本变形例中，如图5所示，在散热器2中具备铝块30和电子部件32这方面与图1～图4不同。

铝块30在其下部具有大致长方体的紧固部30a。此外，在图5中，仅图示了位于支柱2a与支柱2b之间的紧固部30a，但与之同样地，在支柱2d与支柱 2c之间也存在紧固部30a。

紧固部30a通过螺丝31被螺纹紧固于底面F2。由此，铝块30以与底面F2 接触的方式被固定。

另外，铝块30具有设置有大致长方体状的空间的容纳部30b。在该容纳部30b的空间中容纳电子部件32(例如，电抗器部件。高大部件的一例)。电子部件32的底面以与散热器2的底面F2接触的方式被固定。此外，虽省略了图示，但在电子部件32与容纳部30b之间填充有灌注封装材料。

电子部件32以电子部件32的长边方向沿着垂直方向D(参照图1～图3)的方式直立地配置在底面F2与电路基板9(参照图1～图3)之间。另外，电子部件 32的垂直方向D上的长度(电子部件32的长边方向上的长度)比电子部件5a、 5b的垂直方向D上的长度(电子部件5a、5b的长边方向上的长度)长。

通过像这样将电子部件32配置于底面F2，能够在电路基板9与底面F2之间设置空间，并在该空间配置铝块3。由此，避免发热电子部件的散热装置1 在其高度方向(垂直方向D)上大型化。

根据本变形例，除了在实施方式1中叙述的效果之外，还能够进行配置于散热器2的底面F2的电子部件32的固定(振动对策)。另外，在灌注封装材料为散热性的灌注封装材料的情况下，也能够进行电子部件32的固定(振动对策)和散热。

(第二变形例)

使用图6说明本变形例所涉及的发热电子部件的散热装置1。图6是表示本变形例所涉及的发热电子部件的散热装置1的一例的俯视立体图。此外，在图6中，对与图1～图4相同的构成要素标注相同的标记，省略其说明。另外，在图6中省略了图1～图3所示的电路基板9的图示。

在本变形例中，如图6所示，在散热器2中具备电子部件33、34这方面与图1～图4不同。

电子部件33、34(例如，电抗器部件。高大部件的一例)分别以与散热器2 的底面F2接触的方式被固定。

电子部件33、34以电子部件33、34的长边方向沿着垂直方向D(参照图1～图3)的方式直立地配置在底面F2与电路基板9(参照图1～图3)之间。另外，电子部件33、34的垂直方向D上的长度(电子部件33、34的长边方向上的长度) 比电子部件5a、5b的垂直方向D上的长度(电子部件5a、5b的长边方向上的长度)长。

通过像这样将电子部件33、34配置于底面F2，能够在电路基板9与底面 F2之间设置空间，并在该空间配置铝块3。由此，避免发热电子部件的散热装置1在其高度方向(垂直方向D)上大型化。

在本变形例中，除了实施方式1中叙述的效果之外，还能够进行配置于散热器2的底面F2的电子部件33、34的散热。

(第三变形例)

在实施方式中，列举使用散热器2进行空气冷却的情况为例进行了说明，但也可以代替空气冷却而应用水冷。

(第四变形例)

在实施方式中，列举使用螺丝来进行铝块3向底面F2的紧固、弹簧7a、 7b向铝块3的紧固、电路基板9向支柱2a～2d的紧固的情况为例进行了说明，但也可以代替螺丝而使用粘结剂。另外，在实施方式中，列举使用弹簧进行电子部件5a、5b向铝块3的紧贴的情况为例进行了说明，但也可以代替弹簧而使用螺丝。

(第五变形例)

另外，列举铝块3与电路基板9以通过粘结剂11a、11b(粘接构件的一例) 相互粘接的方式固定的情况为例进行了说明，但也可以将润滑脂、间隙填充物(散热构件的一例)等不具有粘接性的散热性构件设置在铝块3与电路基板9 之间。由此，能够经由润滑脂、间隙填充物等将电路基板9所产生的热向铝块3传导。另外，在润滑脂、间隙填充物具有绝缘性的情况下，能够在电路基板9中与润滑脂、间隙填充物对应的部分形成图案或者安装半导体元件。

产业上的可利用性

本公开对发热电子部件的散热装置及其制造方法有用。

附图标记说明

1：发热电子部件的散热装置；2：散热器；2a、2b、2c、2d：支柱；3、 30：铝块；3a、30a：紧固部；4a、4b、8a、8b、10a、10b、10c、10d、31：螺丝；5a、5b：电子部件；6a、6b：导线；7a、7b：弹簧；9：电路基板； 30b：容纳部；32、33、34：电子部件。