JP2018142590A - 電源装置、及びこれを備えたスイッチングハブ - Google Patents

Abstract

【課題】筐体の局所的な温度上昇を抑制することができる電源装置、及びこれを備えたスイッチングハブを提供する。
【解決手段】電源装置は、基板２と複数の回路部品３と筐体と放熱構造４とを備える。複数の回路部品３は、基板２に実装されており電源回路を構成する。放熱構造４は、複数の回路部品３のうち、電気的に並列接続され互いに共通の機能を有する複数の並列部品３１を放熱する。筐体は、第１実装面２０１と筐体の第１内面との間の距離が、第２実装面２０２と筐体の第２内面との間の距離よりも短くなるように、基板２を収納している。複数の並列部品３１は、基板２の第１実装面２０１に配置されている。基板２は、複数の並列部品３１の各々と電気的に接続されている第１パッド２１を有する。放熱構造４は、基板２の第２実装面２０２側に配置されており第１パッド２１を介して複数の並列部品３１の各々と熱結合している。
【選択図】図３

Description

本発明は、一般に電源装置、及びこれを備えたスイッチングハブに関し、より詳細には電源回路を有する電源装置、及びこれを備えたスイッチングハブに関する。

従来、発熱量の大きいスイッチＬＳＩを搭載したスイッチングハブが開示されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１のスイッチングハブは、高性能化のために、動作クロック周波数の高速化及び回路の高集積化を行った発熱量が大きいスイッチＬＳＩを搭載している。スイッチングハブは、発熱量の大きいスイッチＬＳＩに接触させる大型のヒートシンクを設け、そのヒートシンクのフィン部を筐体外部に露出させている。また、筐体のカバーとヒートシンクを一体にしている。

特開２００１−１５６４７５号公報

しかし、特許文献１のスイッチングハブでは、筐体とヒートシンクが一体であり、スイッチＬＳＩ（回路部品）から発生した熱により、筐体が局所的に温度上昇していた。

本発明は、上記事由に鑑みてなされており、その目的は、筐体の局所的な温度上昇を抑制することができる電源装置、及びこれを備えたスイッチングハブを提供することにある。

本発明の一態様に係る電源装置は、基板と、複数の回路部品と、筐体と、放熱構造と、を備える。前記基板は、第１実装面、及び前記第１実装面と反対側の第２実装面を有する。前記複数の回路部品は、前記基板に実装されており電源回路を構成する。前記筐体は、前記基板及び前記複数の回路部品を収納し、前記基板の前記第１実装面と対向する第１内面、及び前記基板の前記第２実装面と対向する第２内面を有する。前記放熱構造は、前記複数の回路部品のうち、電気的に並列接続され互いに共通の機能を有する複数の並列部品を放熱する。前記筐体は、前記第１実装面と前記筐体の前記第１内面との間の距離が、前記第２実装面と前記筐体の前記第２内面との間の距離よりも短くなるように、前記基板を収納している。前記複数の並列部品は、前記基板の前記第１実装面に配置されている。前記基板は、前記第１実装面に設けられており前記複数の並列部品の各々と電気的に接続されているパッドを有する。前記放熱構造は、前記基板の前記第２実装面側に配置されており前記パッドを介して前記複数の並列部品の各々と熱結合している。

本発明の一態様に係るスイッチングハブは、前記電源装置と、通信制御ユニットと、を備える。前記通信制御ユニットは、前記電源装置から電力供給され、ネットワーク上における２以上の電子機器間のデータの通信制御を行う。

本発明の電源装置、及びこれを備えたスイッチングハブは、筐体の局所的な温度上昇を抑制することができるという効果がある。

図１は、本発明の一実施形態に係る電源装置の分解斜視図である。 図２は、同上の電源装置を備えるスイッチングハブを用いたネットワークのシステム構成図である。 図３Ａは、同上の電源装置における基板の平面図である。図３Ｂは、同上の電源装置における基板の下面図である。 図４は、同上の電源装置の断面図である。 図５は、同上の電源装置の要部を拡大した断面図である。 図６Ａは、本発明の一実施形態の第１変形例に係る電源装置の要部を第２実装面側から見た斜視図である。図６Ｂは、同上の電源装置の要部を第１実装面側から見た斜視図である。 図７は、本発明の一実施形態の第２変形例に係る電源装置の要部の斜視図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に説明する実施形態は、本発明の様々な実施形態の一つに過ぎない。下記の実施形態は、本発明の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。なお、以下の実施形態において説明する各図は、模式的な図であり、各構成要素の寸法比が必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。

＜概要＞
本実施形態の電源装置１の分解斜視図を図１に示し、電源装置１を備えるスイッチングハブ７を用いたネットワークのシステム構成図を図２に示す。

本実施形態のスイッチングハブ７は、電源回路１０を有する電源装置１と、通信制御ユニット７０と、を備える。

スイッチングハブ７は、例えばＬＡＮ（Local Area Network）ケーブル等の通信線が接続可能な接続ポートを複数備えている。スイッチングハブ７の接続ポートに通信線を介して通信機能を備える電子機器８が接続されることにより、ネットワークが形成される。図２の例では、電子機器８として、ルータ８１、パーソナルコンピュータ８２、無線アクセスポイント８３、ＩＰ（Internet Protocol）電話８４、ネットワークカメラ８５がスイッチングハブ７に接続されている。

電源装置１の電源回路１０は、例えば商用電源等の電源９から供給される交流電力を直流電力に変換して通信制御ユニット７０に出力する。電源回路１０は、基板２に実装された複数の回路部品３で構成されている。複数の回路部品３は、例えば、抵抗、コンデンサ、インダクタ、ダイオード、トランス、半導体素子等である。半導体素子とは、例えば、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）等のトランジスタ、ダイオード、ＩＣ部品（IC:Integrated Circuit）等である。電源回路１０は、例えば整流回路、昇圧チョッパ回路、降圧チョッパ回路、制御回路等を有している。整流回路は、例えば複数のダイオードを備えたブリッジ回路で構成される。昇圧チョッパ回路、及び降圧チョッパ回路は、例えば、インダクタ、ダイオード、スイッチング素子等で構成される。制御回路は、例えば、昇圧チョッパ回路及び降圧チョッパ回路それぞれのスイッチング素子の動作を制御するＩＣ部品等で構成される。

通信制御ユニット７０は、電源回路１０から供給される電力により動作するように構成されている。通信制御ユニット７０は、ネットワーク上の２以上の電子機器８間におけるデータの通信制御を行うように構成されている。具体的には、通信制御ユニット７０は、例えばＭＡＣ（Media Access Control）アドレスに基づいて、２以上の電子機器８間において信号の中継（転送）を行う。通信制御ユニット７０は、接続ポートに接続されている電子機器８のＭＡＣアドレスを参照し、ＭＡＣアドレスで指定された電子機器８に信号を伝送する。したがって、ネットワークにおける通信効率が向上し、通信負荷が軽減される。なお、スイッチングハブ７は、ルータ機能、無線アクセスポイント機能等を備えていてもよい。

＜詳細＞
以下に、本実施形態の電源装置１について詳細に図１、図３Ａ〜図７を参照して説明する。本実施形態の電源装置１は、基板２と、複数の回路部品３と、放熱構造４と、熱伝導部材５１と、絶縁部材５２と、放熱部材５３と、筐体６と、を備える。

基板２は、例えばガラスエポキシ基板等のプリント基板であり、厚さ方向からの平面視が略矩形状に形成されている。基板２は、厚さ方向に交差する一面である第１実装面２０１と、第１実装面２０１と反対側の第２実装面２０２とを有しており、複数の回路部品３が実装されている。基板２は、膜状の配線路を構成する導電体（例えば銅箔）を有している。基板２に実装された複数の回路部品３は、基板２の導電体により互いに電気的に接続される。

本実施形態では、複数の回路部品３のうち、高さ寸法が相対的に小さい回路部品３が第１実装面２０１に配置され、高さ寸法が相対的に大きい回路部品３が第２実装面２０２に配置されている。ここでいう高さ寸法とは、回路部品３が基板２に実装された状態における基板２の厚さ方向に沿った寸法である。

第１実装面２０１に配置されている回路部品３は、表面実装部品（SMD:Surface Mount Device）である。本実施形態では、表面実装部品は、例えば、チップ型の回路素子（抵抗、コンデンサ、インダクタ、ダイオード等）、ＩＣ部品等である。表面実装部品は、基板２の第１実装面２０１に表面実装されている。具体的には、表面実装部品の電極は、基板２の第１実装面２０１におけるレジスト層から露出した導電体に、半田で電気的及び機械的に接続されている。

第２実装面２０２に配置されている回路部品３は、ラジアルリード、アキシャルリード等を有するリードタイプ部品である。本実施形態では、リードタイプ部品は、例えば、電解コンデンサ、トランス、巻線型インダクタ、バリスタ、ＩＣ部品、コネクタ等である。リードタイプ部品は、基板２にスルーホール実装されている。具体的には、リードタイプ部品のリード電極は、基板２の第１実装面２０１において、半田で基板２の導電体と電気的及び機械的に接続されている。

また、複数の回路部品３には、複数（本実施形態では２つ）の並列部品３１が含まれている（図３Ｂ参照）。２つの並列部品３１は、電気的に並列接続され互いに共通の機能を有する回路部品である。２つの並列部品３１は、第１実装面２０１に配置されている。本実施形態では、２つの並列部品３１は、互いに同一品種、同一品番の回路部品であり、例えば電源回路１０における昇圧チョッパ回路を構成するｎチャネルのＭＯＳＦＥＴである場合を例にして説明する。

２つの並列部品３１（ＭＯＳＦＥＴ）のドレイン端子は、互いに電気的に接続されており、例えばインダクタを介して整流回路の正極側出力端に電気的に接続されている。２つの並列部品３１（ＭＯＳＦＥＴ）のソース端子は、互いに電気的に接続されている。２つの並列部品３１（ＭＯＳＦＥＴ）のゲート端子は、互いに電気的に接続されており、例えばオン／オフを制御する制御回路（例えばＩＣ部品）に電気的に接続されている。２つの並列部品３１（ＭＯＳＦＥＴ）は、制御回路により、同じタイミングでオン／オフする。ここでいう「同じタイミング」とは、厳密に同時である必要がなく、並列部品３１（ＭＯＳＦＥＴ）の個体差等によりオン／オフするタイミングがずれていてもよい。２つの並列部品３１（ＭＯＳＦＥＴ）が電気的に並列接続されていることにより、並列部品３１（ＭＯＳＦＥＴ）が１つである場合に比べて、２つの並列部品３１（ＭＯＳＦＥＴ）の各々に流れる電流が半分となる。これにより、並列部品３１（ＭＯＳＦＥＴ）の１個当たりの発熱量を抑制することができる。

２つの並列部品３１は、第１実装面２０１に実装された表面実装部品であり、ドレイン端子、ソース端子、ゲート端子のそれぞれが、基板２の第１実装面２０１においてレジスト層から露出した導電体であるパッドに、半田で電気的及び機械的に接続されている。なお、図３Ｂでは、基板２の第１実装面２０１に設けられた複数のパッドのうち、２つの並列部品３１（ＭＯＳＦＥＴ）の各々のソース端子が接続されるパッド（第１パッド２１）のみを図示しており、他のパッドの図示を省略している。つまり、図３Ｂでは、第１実装面２０１に実装される複数の回路部品３のうち、並列部品３１以外の回路部品３、及び並列部品３１のドレイン端子、ゲート端子が接続されるパッドの図示を省略している。

上述したように、第１パッド２１は、基板２の第１実装面２０１に設けられた導電体（銅箔）である。第１パッド２１は、半田により２つの並列部品３１の各々と機械的に接続されることにより、２つの並列部品３１と熱結合している。第１パッド２１は、放熱性向上のために、他のパッドに比べて面積が大きく形成されていることが好ましい。なお、第１パッド２１は、一部がレジスト層により覆われていてもよい。

また、本実施形態の電源装置１は、並列部品３１から発生した熱を基板２の第２実装面２０２側へ放熱する放熱構造４を備えている。本実施形態の放熱構造４は、第２パッド２２、スルーホールビア２３、導電部材２４、熱伝導シート４１、及び金属体４２を備えている（図５参照）。

第２パッド２２は、基板２の第２実装面２０２に設けられた導電体（銅箔）であり、レジスト層から露出している。なお、図３Ａでは、基板２の第２実装面２０２に設けられた複数のパッドのうち、第２パッド２２のみを図示しており、他のパッドの図示を省略している。

第２パッド２２は、基板２の厚さ方向において、第１パッド２１の少なくとも一部と重なるように構成されている。つまり、第１パッド２１と第２パッド２２とは、基板２の基材（ガラスエポキシ樹脂）を介して一部が対向している。これにより、第２パッド２２は、第１パッド２１と熱結合する。したがって、第２パッド２２は、第１パッド２１を介して２つの並列部品３１と熱結合し、２つの並列部品３１が発生した熱を、基板２の第２実装面２０２側において放熱することができる。第２パッド２２は、第１パッド２１と同様に、放熱性向上のために、他のパッドに比べて面積が大きく形成されていることが好ましい。なお、第２パッド２２は、一部がレジスト層により覆われていてもよい。

スルーホールビア２３は、基板２を厚さ方向に貫通する貫通孔であり、貫通孔の内周面に沿って導電体（銅箔）が設けられている。スルーホールビア２３は、基板２における第１パッド２１と第２パッド２２とが重なる部分に形成されており、第１パッド２１と第２パッド２２とを電気的に接続する。第２パッド２２は、スルーホールビア２３を介して第１パッド２１と熱結合する。したがって、スルーホールビア２３により、第１パッド２１と第２パッド２２との間における熱抵抗が低減する。本実施形態では、放熱構造４は、スルーホールビア２３を複数（本実施形態では９つ）備えており、９つのスルーホールビア２３が基板２の長手方向に沿って一列に形成されている。これにより、第１パッド２１と第２パッド２２との間における熱抵抗がより低減する。なお、スルーホールビア２３の個数は、９つに限らず、１又は９以外の複数であってもよい。また、複数のスルーホールビア２３が複数列に形成されていてもよい。

導電部材２４は、例えば半田であり、スルーホールビア２３の内側に配置されている。つまり、各スルーホールビア２３は、導電部材２４である半田で埋められている。これにより、第１パッド２１と第２パッド２２との間における熱抵抗がより低減する。

熱伝導シート４１は、図４，５に示すように、第２パッド２２と金属体４２とで挟まれるように配置されている。熱伝導シート４１は、空気よりも高い熱伝導率を有しており、第２パッド２２と金属体４２との間における熱抵抗を低減させる。熱伝導シート４１は、例えば、シート状に形成されたシリコーンゴムであり、電気絶縁性及び弾性を有する。熱伝導シート４１は、基板２の厚さ方向からの平面視が矩形状に形成されている。

金属体４２は、例えばアルミニウム等で構成されたヒートシンクである。金属体４２は、基板２の厚さ方向から見た平面視が矩形の板状に形成されており、熱伝導シート４１に接着されている。これにより、金属体４２は、熱伝導シート４１を介して第２パッド２２と熱結合する。つまり、金属体４２は、熱伝導シート４１、第２パッド２２、導電部材２４、スルーホールビア２３、及び第１パッド２１を介して、２つの並列部品３１と熱結合されている。金属体４２は、２つの並列部品３１が発生した熱を、基板２の第２実装面２０２側において放熱することができる。金属体４２は、放熱性を向上させるために、複数の溝が形成されていてもよい。

また、図１に示すように、基板２に対して第１実装面２０１側に熱伝導部材５１、絶縁部材５２、及び放熱部材５３が設けられている。

熱伝導部材５１は、基板２の第１実装面２０１に配置された２つの並列部品３１と、金属製の放熱部材５３との間における熱抵抗を低減させる部材であり、空気よりも高い熱伝導率を有する。熱伝導部材５１は、例えば、シート状に形成されえたシリコーンゴムであり、電気絶縁性及び弾性を有する。熱伝導部材５１は、基板２の厚さ方向から見た平面視が矩形状に形成されている。熱伝導部材５１は、基板２の第１実装面２０１に配置された複数の回路部品３のうち少なくとも２つの並列部品３１を覆い、一面が２つの並列部品３１と接触するように基板２に対して第１実装面２０１側に配置されている。本実施形態では、熱伝導部材５１は、基板２の第１実装面２０１に配置された複数の回路部品３（２つの並列部品３１を含む）の全てを覆うように、基板２に対向する一面が、基板２の第１実装面２０１と略同じ大きさに形成されている。

絶縁部材５２は、電気絶縁性を有する材料（例えば樹脂等）で構成されており、折り曲げ可能なシート状に形成されている。絶縁部材５２は、基板２に実装された複数の回路部品３（２つの並列部品３１を含む）と、金属製の放熱部材５３との間の電気絶縁性を確保する。本実施形態の絶縁部材５２は、矩形体状の筐体６におけるケース本体６１の内面に沿うように形成されており、絶縁主片５２１と、一対の絶縁側片５２２と、を有する。絶縁主片５２１は、基板２の第１実装面２０１よりも面積が僅かに大きい矩形板状に形成されており、一面が熱伝導部材５１の他面と接触するように配置されている。一対の絶縁側片５２２は、絶縁主片５２１の短手方向の両端から絶縁主片５２１と交差する方向に突出するように形成されており、基板２の短手方向の両側の端部を覆う。絶縁部材５２は、熱伝導率を向上させるために熱伝導性フィラーを含んでいることが好ましい。

放熱部材５３は、例えばアルミニウム等の金属板で構成されており、絶縁部材５２、及び熱伝導部材５１を介して並列部品３１と熱結合するように構成されている。放熱部品は、筐体６におけるケース本体６１の内面に沿うように曲げ加工されており、放熱主片５３１と、一対の放熱側片５３２と、を有する。放熱主片５３１は、短手方向の寸法が絶縁部材５２の絶縁主片５２１よりも僅かに大きい矩形板状に形成されている。放熱主片５３１は、絶縁部材５２の絶縁主片５２１の他面側に配置されており、絶縁主片５２１と対向する。一対の放熱側片５３２は、放熱主片５３１の短手方向の両端から放熱主片５３１と交差する方向に突出するように形成されている。一対の放熱側片５３２は、放熱主片５３１の短手方向において、絶縁部材５２の一対の絶縁側片５２２と対向する。

筐体６は、ケース本体６１とカバー６２とを有する矩形体状に形成されており、複数の回路部品３が実装された基板２、放熱構造４、熱伝導部材５１、絶縁部材５２、及び放熱部材５３を収納する。筐体６は、例えば樹脂等の電気絶縁性を有する材料で構成されている。ケース本体６１及びカバー６２は、一面が開口した矩形箱状に形成されている。筐体６は、ケース本体６１とカバー６２とが組み合わさることで内部に収納空間を形成する。この収納空間に、基板２の第１実装面２０１がケース本体６１の第１内面６１１と対向し、基板２の第２実装面２０２がカバー６２の第２内面６２１と対向するように、複数の回路部品３が実装された基板２が収納される。

図４に示すように、筐体６に基板２が収納された状態において、基板２の第１実装面２０１と筐体６のケース本体６１の第１内面６１１との間の距離をＬ１とし、基板２の第２実装面２０２と筐体６のカバー６２の第２内面６２１との間の距離をＬ２とする。筐体６は、距離Ｌ１が距離Ｌ２よりも短くなるように基板２を収納している（Ｌ１＜Ｌ２）。

また、図４に示すように、基板２の厚さ方向において、基板２の第２実装面２０２に配置された金属体４２は、筐体６のカバー６２の第２内面６２１と離れている。つまり、金属体４２は、筐体６のカバー６２の第２内面６２１との間に隙間が形成されるように配置されている。そのため、金属体４２の熱がカバー６２に伝わりにくい。

また、ケース本体６１は、第１内面６１１における四隅から矩形体状の４つの突部６１２が突出している。４つの突部６１２の各々には、基板２をケース本体６１に固定するためのねじ６３が機械的に結合されるねじ孔６１３が形成されている。基板２は、ねじ６３が通る貫通孔２５１が形成された４つの固定片２５を備えている。４つの固定片２５は、基板２の四隅から基板２の長手方向に突出するように形成されている。基板２は、ねじ６３が貫通孔２５１を通りケース本体６１のねじ孔６１３に結合されることにより、ケース本体６１に固定される。また、ねじ６３によって基板２がケース本体６１に固定されることにより、熱伝導部材５１が基板２とケース本体６１の第１内面６１１とで圧縮されて変形する。したがって、熱伝導部材５１は、基板２の第１実装面２０１に配置された回路部品３（並列部品３１を含む）、及び絶縁部材５２の絶縁主片５２１と接触する。また、絶縁部材５２は、絶縁主片５２１が、放熱部材５３の放熱主片５３１と接触する。これにより、熱伝導部材５１及び絶縁部材５２を介した並列部品３１と放熱部材５３との間における熱抵抗が低減する。

本実施形態の電源装置１では、基板２の第１実装面２０１に配置された複数の並列部品３１が発生した熱を、基板２の第２実装面２０２側に配置された放熱構造４で放熱するように構成されている。基板２は、第１実装面２０１と筐体６の第１内面６１１との間の距離Ｌ１が、第２実装面２０２と筐体６の第２内面６１２との間の距離Ｌ２よりも短くなるように筐体６に収納されている。つまり、電源装置１では、並列部品３１が発生した熱が、基板２に対して筐体６の収納空間の中央側に放熱される。したがって、筐体６の局所的な温度上昇が抑制される。

＜変形例＞
次に、本実施形態の電源装置１の第１変形例について図６Ａ，６Ｂを参照して説明する。

第１変形例の電源装置１では、放熱構造４は、複数（第１変形例では２つ）の第２パッド２２を備え、複数の第２パッド２２が金属体４２Ａで電気的及び熱的に接続されている。また、第１パッド２１は、複数（第１変形例では２つ）の分割パッド２１１に分割されている。

図６Ｂに示すように、第１パッド２１が、２つの並列部品３１の間で分割されており、２つの分割パッド２１１の各々には、並列部品３１が電気的に接続されている。

２つの第２パッド２２は、基板２の基材（ガラスエポキシ樹脂）を介して２つの分割パッド２１１の一部と対向するように設けられている。具体的には、一方の分割パッド２１１の一部と、一方の第２パッド２２の一部とが、基板２の基材を介して基板２の厚さ方向に対向している。また、他方の分割パッド２１１の一部と、他方の第２パッド２２の一部とが、基板２の基材を介して基板２の厚さ方向に対向している。

第１変形例の電源装置１では、放熱構造４は、２つのスルーホールビア２３を備えている。２つのスルーホールビア２３のうち、一方のスルーホールビア２３は、一方の分割パッド２１１と一方の第２パッド２２とを電気的に接続するように形成されている。他方のスルーホールビア２３は、他方の分割パッド２１１と他方の第２パッド２２とを電気的に接続するように形成されている。

金属体４２Ａは、ジャンパ線で構成されている。金属体４２Ａの両端部が、第２実装面２０２側から２つのスルーホールビア２３に通されている。金属体４２Ａは、導電部材２４（半田）により２つの分割パッド２１１と電気的及び機械的に接続されている。したがって、金属体４２Ａは、基板２の第２実装面２０２から一部が突出した状態で、２つの第２パッド２２と電気的に接続されている。

金属体４２Ａにより、２つの分割パッド２１１間、及び２つの第２パッド２２間が電気的に接続されている。導電部材２４を介して金属体４２Ａが第１パッド２１（２つの分割パッド２１１）と機械的に接続されていることにより、金属体４２Ａが第１パッド２１と直接的に熱結合するので、金属体４２Ａと第１パッド２１との間における熱抵抗が低減する。したがって、金属体４２Ａと２つの並列部品３１との間における熱抵抗が低減する。また、金属体４２Ａは、基板２の第２実装面２０２から突出することにより、放熱性が向上する。なお、金属体４２Ａの個数は、１つに限らず複数であってもよい。

また、本変形例では、２つの分割パッド２１１と、２つの第２パッド２２とが対向するように構成されているが、この構成に限らない。基板２に設けられた１つの第２パッド２２が、２つの分割パッド２１１と対向するように構成されていてもよい。また、分割されていない１つの第１パッド２１が、２つの第２パッド２２と対向するように構成されていてもよい。

また、本変形例では、金属体４２Ａが、２つの分割パッド２１１間、及び２つの第２パッド２２間を電気的に接続しているが、この構成に限らない。金属体４２Ａは、１つの第２パッド２２と電気的及び機械的に接続するように構成されていてもよい。また、金属体４２Ａは、分割されていない１つの第１パッド２１と電気的及び機械的に接続するように構成されていてもよい。

本実施形態の電源装置１の第２変形例について図７を参照して説明する。

第２変形例の電源装置１では、放熱構造４は、複数（第２変形例では２つ）の第２パッド２２を備え、複数の第２パッド２２が金属体４２Ｂで電気的及び熱的に接続されている。

金属体４２Ｂは、例えばアルミニウム等の金属箔で構成されている。金属体４２Ｂは、図７に示すように、基板２の第２実装面２０２から遠ざかる方向へ凸となるように折り曲げられた状態で、基板２の第２実装面２０２に設けられている。金属体４２Ｂは、２つの第２パッド２２に半田で電気的及び機械的に接続されている。したがって、金属体４２Ｂは、基板２の第２実装面２０２から突出した状態で、２つの第２パッド２２と電気的に接続されている。金属体４２Ｂは、２つの第２パッド２２と直接的に熱結合するので、金属体４２Ｂと２つの第２パッド２２との間における熱抵抗が低減する。また、金属体４２Ｂは、基板２の第２実装面２０２から突出することにより、放熱性が向上する。

なお、金属体４２Ｂの形状は、上記の形状に限らず、基板２の第２実装面２０２に沿うように２つの第２パッド２０２に張り付けられていてもよい。

上述した例では、並列部品３１がＭＯＳＦＥＴである場合を例に説明したが、並列部品３１は、ＭＯＳＦＥＴに限らず、例えば整流回路を構成するダイオード、電源回路１０の出力段に設けられるダイオード等であってもよい。また、複数の並列部品３１は、互いに同じ品番でなくてもよい。また、並列部品３１は、表面実装部品に限らず、リードタイプ部品であってもよい。また、並列部品３１の個数は、２つに限らず、３つ以上の複数であってもよい。また、互いに共通の機能を有する並列部品３１の組が、複数組であってもよい。

また、電源装置１は、通信制御ユニット７０を筐体６に収納した構成であってもよい。つまり、スイッチングハブ７は、電源回路１０と通信制御ユニット７０とを共通の筐体に収納した構成であってもよい。

＜まとめ＞
第１態様に係る電源装置１は、基板２と、複数の回路部品３と、筐体６と、放熱構造４と、を備える。基板２は、第１実装面２０１、及び第１実装面２０１と反対側の第２実装面２０２を有する。複数の回路部品３は、基板２に実装されており電源回路１０を構成する。筐体６は、基板２及び複数の回路部品３を収納し、基板２の第１実装面２０１と対向する第１内面６１１、及び基板２の第２実装面２０２と対向する第２内面６２１を有する。放熱構造４は、複数の回路部品３のうち、電気的に並列接続され互いに共通の機能を有する複数の並列部品３１を放熱するように構成されている。筐体６は、第１実装面２０１と筐体６の第１内面６１１との間の距離Ｌ１が、第２実装面２０２と筐体６の第２内面６２１との間の距離Ｌ２よりも短くなるように、基板２を収納している。複数の並列部品３１は、基板２の第１実装面２０１に配置されている。基板２は、第１実装面２０１に設けられており複数の並列部品３１の各々と電気的に接続されている第１パッド２１（パッド）を有する。放熱構造４は、基板２の第２実装面２０２側に配置されており第１パッド２１を介して複数の並列部品３１の各々と熱結合している。

上記構成により、電源装置１では、基板２において第１実装面２０１よりも筐体６の内面までの距離が離れている第２実装面２０２側において、並列部品３１から発生した熱を放熱するので、筐体６の局所的な温度上昇を抑制することができる。

第２態様に係る電源装置１では、第１態様において、放熱構造４は、基板２の厚さ方向において、第１パッド２１と少なくとも一部が重なる第２パッド２２を有する。

上記構成により、電源装置１では、第２パッド２２が第１パッド２１と熱結合し、放熱構造４は、並列部品３１から発生した熱を基板２の第２実装面２０２側において効率よく放熱することができる。

第３態様に係る電源装置１では、第２態様において、放熱構造４は、第１パッド２１と第２パッド２２とを電気的に接続するスルーホールビア２３を更に有する。

上記構成により、電源装置１では、第１パッド２１と第２パッド２２との間における熱抵抗が低減し、放熱構造４は、並列部品３１から発生した熱を基板２の第２実装面２０２側において効率よく放熱することができる。

第４態様に係る電源装置１では、第３態様において、放熱構造４は、スルーホールビア２３の内側に配置されている導電部材２４を更に有する。

上記構成により、電源装置１では、第１パッド２１と第２パッド２２との間における熱抵抗が低減し、放熱構造４は、並列部品３１から発生した熱を基板２の第２実装面２０２側において効率よく放熱することができる。

第５態様に係る電源装置１では、第２〜第４態様のいずれかにおいて、放熱構造４は、第２パッド２２と熱結合している金属体４２（４２Ａ,４２Ｂ）を更に有する。

上記構成により、電源装置１では、放熱構造４の放熱効率が向上し、並列部品３１から発生した熱を基板２の第２実装面２０２側において効率よく放熱することができる。

第６態様に係る電源装置１では、第５態様において、金属体４２Ａ（４２Ｂ）は、第２実装面２０２から突出し第２パッド２２と電気的に接続される。

上記構成により、電源装置１では、金属体４２Ａ（４２Ｂ）の放熱効率が向上し、金属体４２Ａ（４２Ｂ）と第２パッド２２との間における熱抵抗が低減する。これにより、電源装置１では、放熱構造４が並列部品３１から発生した熱を基板２の第２実装面２０２側において効率よく放熱することができる。

第７態様に係る電源装置１では、第５又は第６態様において、放熱構造４は、第２パッド２２を複数有する。複数の第２パッド２２は、金属体４２を介して互いに熱結合している。

上記構成により、電源装置１では、放熱構造４の放熱効率が向上し、並列部品３１から発生した熱を基板２の第２実装面２０２側において効率よく放熱することができる。

第８態様に係る電源装置１では、第５〜第７態様のいずれかにおいて、金属体４２と筐体６の第２内面６２１との間に隙間が形成されている。

上記構成により、電源装置１では、金属体４２から発生した熱が筐体６に伝わりにくくなり、筐体６の第２内面６２１における局所的な温度上昇を抑制することができる。

第９態様に係る電源装置１では、第１〜第８態様のいずれかにおいて、第１パッド２１（パッド）は、互いに電気的に接続された複数の分割パッド２１１に分割されている。複数の分割パッド２１１の各々は、複数の並列部品３１のうち少なくとも１つの並列部品３１と電気的に接続されている。

上記構成により、電源装置１では、複数の分割パッド２１１を離れて配置することができ、第１実装面２０１に複数の並列部品３１を配置しやすくなる。

第１０態様に係る電源装置１は、第１〜第９態様のいずれかにおいて、熱伝導部材５１と、絶縁部材５２と、放熱部材５３と、を更に備える。熱伝導部材５１は、複数の並列部品３１を覆い、複数の並列部品３１と熱結合している。絶縁部材５２は、電気絶縁性を有する。放熱部材５３は、金属で構成され、絶縁部材５２を介して熱伝導部材５１と熱結合している。

上記構成により、電源装置１では、並列部品３１から発生した熱を基板２の第１実装面２０１側でも放熱することができる。

第１１態様に係るスイッチングハブ７は、第１〜第１０態様のいずれかの電源装置１と、通信制御ユニット７０と、を備える。通信制御ユニット７０は、電源装置１から電力供給され、ネットワーク上の２以上の電子機器８間におけるデータの通信制御を行う。

上記構成により、スイッチングハブ７では、電源装置１の筐体６の局所的な温度上昇を抑制することができる。

１ 電源装置
２ 基板
２０１ 第１実装面
２０２ 第２実装面
２１ 第１パッド
２１１ 分割パッド
２２ 第２パッド
２４ 導電部材
３ 回路部品
３１ 並列部品
４ 放熱構造
４２ 金属体
６ 筐体
６１１ 第１内面
６２１ 第２内面
５１ 熱伝導部材
５２ 絶縁部材
５３ 放熱部材
７ スイッチングハブ
８ 電子機器

Claims (11)

1. 第１実装面、及び前記第１実装面と反対側の第２実装面を有する基板と、
   前記基板に実装されており電源回路を構成する複数の回路部品と、
   前記基板及び前記複数の回路部品を収納し、前記基板の前記第１実装面と対向する第１内面、及び前記基板の前記第２実装面と対向する第２内面を有する筐体と、
   前記複数の回路部品のうち、電気的に並列接続され互いに共通の機能を有する複数の並列部品を放熱するための放熱構造と、を備える電源装置であって、
   前記筐体は、前記第１実装面と前記筐体の前記第１内面との間の距離が、前記第２実装面と前記筐体の前記第２内面との間の距離よりも短くなるように、前記基板を収納し、
   前記複数の並列部品は、前記基板の前記第１実装面に配置されており、
   前記基板は、前記第１実装面に設けられており前記複数の並列部品と電気的に接続されているパッドを有し、
   前記放熱構造は、前記基板の前記第２実装面側に配置されており前記パッドを介して前記複数の並列部品の各々と熱結合している
   電源装置。
2. 前記放熱構造は、前記基板の厚さ方向において、前記パッドである第１パッドと少なくとも一部が重なる第２パッドを有する
   請求項１に記載の電源装置。
3. 前記放熱構造は、前記第１パッドと前記第２パッドとを電気的に接続するスルーホールビアを更に有する
   請求項２に記載の電源装置。
4. 前記放熱構造は、前記スルーホールビアの内側に配置されている導電部材を更に有する
   請求項３に記載の電源装置。
5. 前記放熱構造は、前記第２パッドと熱結合している金属体を更に有する
   請求項２〜４のいずれか１項に記載の電源装置。
6. 前記金属体は、前記第２実装面から突出し前記第２パッドと電気的に接続される
   請求項５に記載の電源装置。
7. 前記放熱構造は、前記第２パッドを複数有し、
   前記複数の第２パッドは、前記金属体を介して互いに熱結合している
   請求項５又は６に記載の電源装置。
8. 前記金属体と前記筐体の前記第２内面との間に隙間が形成されている
   請求項５〜７のいずれか１項に記載の電源装置。
9. 前記パッドは、互いに電気的に接続された複数の分割パッドに分割されており、
   前記複数の分割パッドの各々は、前記複数の並列部品のうち少なくとも１つの並列部品と電気的に接続されている
   請求項１〜８のいずれか１項に記載の電源装置。
10. 前記複数の並列部品を覆い、前記複数の並列部品と熱結合している熱伝導部材と、
    電気絶縁性を有する絶縁部材と、
    金属で構成され、前記絶縁部材を介して前記熱伝導部材と熱結合している放熱部材と、を更に備える
    請求項１〜９のいずれか１項に記載の電源装置。
11. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載の電源装置と、
    前記電源装置から電力供給され、ネットワーク上の２以上の電子機器間におけるデータの通信制御を行う通信制御ユニットと、を備える
    スイッチングハブ。

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