説明

プリント配線基板へのダイオードの実装構造

【課題】放熱性に優れ、コスト面でも有利なプリント配線基板へのダイオードの実装構造を提供する。
【解決手段】ダイオード1のリード線1a,1aをプリント配線基板2の貫通孔2a,2aに挿通して配線パターンに半田3a,3aで固定する実装構造において、ダイオード1が嵌め込まれる凹部4aを備えた放熱板4をプリント配線基板2のダイオード実装箇所に立設してダイオード1を凹部4aに嵌め込み、リード線1a,1aを放熱板4に半田3b,3bで密着固定した、プリント配線基板へのダイオードの実装構造とする。ダイオード1で発生した熱が、リード線1aと半田3bで形成される熱伝導経路を通って放熱板4にすみやかに伝導され、放熱板4の表面から効率良く放熱される。従って、ダイオードとして放熱性の良くない安価な所謂ストレート品を使用できるのでコスト面でも有利となる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はプリント配線基板へのダイオードの実装構造に関し、特に、放熱性を高めて温度上昇による悪影響を防止できるように改良した実装構造に関する。
【背景技術】
【0002】
プリント配線基板に発熱量の大きいダイオードを実装する場合、放熱性が不充分であると、ダイオードやその周辺部品の温度が上昇し、熱による悪影響を受けることがある。そのため、ダイオードの発熱量が大きいときは、ダイオードを浮かせて実装するようにした放熱性の良い所謂フォーミング品を用いて温度上昇を抑え、熱による悪影響を防止している。
【0003】
一方、放熱性を向上させる技術として、例えば、シリコン基板に微細配線層を形成したものを回路基板として使用し、その表面側にVLSIチップを合金層で取付けると共に、回路基板の裏面側に熱伝導率の高いサーマルグリースで放熱フィンを取付ける実装方法が知られている(特許文献1)。
【0004】
また、リードフレームのアイランド部に半導体チップを配置し、アイランド部の上側のパッケージに放熱フィンを取付けた半導体装置(特許文献2)や、半導体チップ搭載用の熱伝導率の良好な台座を有するヒートシンクを使用して放熱性を高めた電子装置(特許文献3)なども知られている。
【特許文献1】特開平5−211257号公報
【特許文献2】特開平9−213871号公報
【特許文献3】特開昭60−98650号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、従来の所謂フォーミング品は、放熱性は良いけれども、価格が高いため経済的に不利である。また、特許文献1の実装方法は、VLSIチップから合金層、シリコン基板、サーマルグリースを通って裏面側の放熱フィンに熱を伝導させ、該フィンの表面から放熱するものであるため、熱伝導経路が複雑で放熱効率があまり良くなく、このような実装方法を転用してダイオードを実装しても、充分な放熱効果を期待することは難しい。また、特許文献2,3の放熱構造はダイオードの実装に採用し難く、放熱効率も良くない。
【0006】
本発明は上記事情の下になされたもので、その解決しようとする課題は、放熱性に優れ、コスト面でも有利なプリント配線基板へのダイオードの実装構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するため、本発明に係るプリント配線基板へのダイオードの実装構造は、ダイオードのリード線をプリント配線基板の貫通孔に挿通して配線パターンに半田付けする実装構造において、上記ダイオードが嵌め込まれる凹部を備えた放熱板を上記プリント配線基板のダイオード実装箇所に立設して上記ダイオードを上記凹部に嵌め込むと共に、上記ダイオードのリード線を上記放熱板に密着させたことを特徴とするものである。
【0008】
本発明の実装構造においては、上記放熱板として、プリント配線基板の端部に形成され且つダイオードが嵌め込まれる凹部を備えた割り基板を、プリント配線基板から分離して使用することが好ましい。
【0009】
そして、本発明の更に具体的な好ましい実装構造は、ダイオードのリード線をプリント配線基板の貫通孔に挿通して配線パターンに半田付けする実装構造において、上記プリント配線基板の端部に形成され且つ上記ダイオードが嵌め込まれる凹部を備えた割り基板を、上記プリント配線基板から分離して放熱板として使用し、この割り基板を上記プリント配線基板のダイオード実装箇所に立設して、上記ダイオードを上記凹部に嵌め込むと共に、上記ダイオードのリード線を上記割り基板の銅箔露出面に半田付けしたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【0010】
本発明に係るプリント配線基板へのダイオードの実装構造によれば、ダイオードで発生した熱がリード線を通って放熱板に伝導し、放熱板の表面から放熱される。このように、本発明の実装構造は、ダイオードから放熱板に至る熱伝導経路が熱伝導性の良好なリード線であるため、ダイオードで発生した熱をすみやかに放熱板に伝導させ、放熱板の表面から効率良く放熱してダイオードや周辺部品の温度上昇を抑え、ダイオードや周辺部品への熱による悪影響を防止することができる。従って、発熱量が大きいダイオードの場合でも、従来の高価な所謂フォーミング品に代えて、プリント配線基板に接触状態で実装される放熱性があまり良くない安価な所謂ストレート品を使用できるため、コスト面で有利である。
【0011】
また、放熱板として、プリント配線基板の端部に形成され且つダイオードが嵌め込まれる凹部を備えた割り基板を、プリント配線基板から分離して使用した実装構造は、他の材料で放熱板を別途作製する費用を節約でき、プリント配線基板の不要な端部を有効利用できるので、コスト面で一層有利である。
【0012】
そして、更に具体的な好ましい実装構造のように、プリント配線基板から分離した割り基板を放熱板としてプリント配線基板のダイオード実装箇所に立設し、ダイオードを割り基板の凹部に嵌め込むと共に、ダイオードのリード線を割り基板の銅箔露出面に半田付けしたものは、この半田とリード線によって断面積が大きい熱伝導性に優れた熱伝導経路が形成されると共に、リード線と割り基板との密着性も高められるため、ダイオードから割り基板への熱伝導が更に良くなって放熱性が一層向上するようになる。しかも、半田付けによって割り基板がダイオードのリード線に固着されるので、割り基板を接着剤等でプリント配線基板に固定することも不要となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
以下、図面を参照して本発明の具体的な実施形態を詳述する。
【0014】
図1は本発明の一実施形態に係るプリント配線基板へのダイオードの実装構造を示す斜視図、図2は同実装構造の正面図、図3は同実装構造の右側面図、図4は同実装構造の半田付け前の分解正面図、図5は同実装構造に使用されるプリント配線基板の部分平面図である。
【0015】
この実施形態の実装構造は、ダイオードとして、図4に示すように、被覆材で円筒状に被覆、封止されたダイオード1の両端から突き出すリード線1a,1aの先端部分を下方へ直角に折り曲げた所謂ストレート品を用いて、これをプリント配線基板2の表面に実装する場合を例示したものであって、プリント配線基板2のダイオード実装箇所には、二つの貫通孔2a,2aが上記リード線1a,1aの下方へ折り曲げられた先端部分の相互間隔と同じ間隔をあけて穿孔されている。
【0016】
そして、図2,図3に示すように、プリント配線基板2の上記貫通孔2a,2aには、ダイオード1の双方のリード線1a,1aの下方へ折り曲げられた先端部分が挿通され、プリント配線基板2の裏面に突き出したリード線1a,1aの下端が半田3a,3aでプリント配線基板2の裏面の配線パターン(不図示)に接続固定されて、ダイオード1がプリント配線基板2の表面に線接触の状態で搭載されている。
【0017】
このプリント配線基板2のダイオード実装箇所には、図1〜図3に示すように放熱板4が立設されている。この放熱板4は、その高さが上記ダイオード1よりも高く、その長さが上記リード線1a,1aの下方へ折り曲げられた先端部分の相互間隔よりも長い横長の放熱板であって、図4に示すように、この放熱板4の下端中央部には、ダイオード1が嵌め込まれる長方形の凹部4aが形成されている。
【0018】
この放熱板4は、図5に示すように、プリント配線基板2の捨て基板などの不要な端部に連結部2bを残して割溝2cを設けることにより、上記の放熱板形状に形成された割り基板4からなるものであって、実装の際に連結部2bを切断してプリント配線基板2から分離されたものである。かかる割り基板4は、その表面が銅箔露出面であるため、後述するようにダイオード1のリード線1a,1aを半田付けすることができ、放熱性も良好である。尚、この割り基板4は、実装するダイオード1の個数と同じ数だけプリント配線基板2の不要な端部に形成されることは言うまでもない。また、放熱性を更に高めるためには、割り基板4の面積を可能な範囲内でなるべく大きくとることが好ましい。
【0019】
この実施形態の実装構造では、上記のように割り基板4からなる放熱板4を使用しているが、これに限定されるものではなく、熱伝導率が良い半田付けの可能な金属などの他の材料で放熱板4を別途作製してもよい。
【0020】
図1,図3に示すように、上記の割り基板4からなる放熱板4は、プリント配線基板2のダイオード実装箇所において、ダイオード1のリード線1a,1aが放熱板4の銅箔露出面に接触するように、ダイオード1の中心軸線よりも片側に少し偏位して立設されており、この放熱板4の凹部4aにダイオード1が嵌め込まれている。そして、リード線1a,1aは、図1〜図3に示すように、放熱板4の銅箔露出面との接触部分の全長に亘って、半田3b,3bで該銅箔露出面に密着固定されている。
【0021】
尚、図1〜図4は、いずれも一つのダイオード1をプリント配線基板2に実装したところを図示しているが、本発明の実装構造は、一つ又は二つ以上のダイオード1と共に他の種々の電子部品(不図示)もプリント配線基板2に実装されるものである。
【0022】
上記の実装構造にあっては、ダイオード1のリード線1a,1aが半田3b,3bで放熱板4の銅箔露出面に分離不能に密着固定され、これらのリード線1a,1aと半田3b,3bによって、断面積が大きい熱伝導性の良好な熱伝導経路がダイオード1と放熱板4との間に形成されるため、ダイオード1で発生した熱は、この熱伝導経路を通ってすみやかに放熱板4に伝導され、放熱板4の表面から効率良く放熱される。従って、上記の実装構造のようにダイオード1として放熱性があまり良くない安価な所謂ストレート品を実装していても、放熱性が大幅に向上してダイオード1や周辺部品の温度上昇が抑えられるので、熱による悪影響を充分に防止できるようになり、ダイオード1として安価なストレート品を使用できる分だけコスト面で有利になる。
【0023】
しかも、上記の実装構造のように、放熱板4としてプリント配線基板2の不要な端部に形成された割り基板4を分離して用いると、他の材料で放熱板を別途作製する費用を節約でき、プリント配線基板2の不要な端部を有効利用できるので、コスト面で更に有利になる。
【0024】
以上、一実施形態を挙げて本発明のダイオードの実装構造を説明したが、本発明はこの実施形態のみに限定されるものではなく、例えば、放熱板として、多数の小さな貫通孔を形成することにより放熱面積を増大させると共に通気性を良くして放熱効率を高めた放熱板を使用するなど、種々の変更態様を許容し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】本発明の一実施形態に係るプリント配線基板へのダイオードの実装構造を示す斜視図である。
【図2】同実装構造の正面図である。
【図3】同実装構造の右側面図である。
【図4】同実装構造の半田付け前の分解正面図である。
【図5】同実装構造に使用されるプリント配線基板の部分平面図である。
【符号の説明】
【0026】
1 ダイオード
1a ダイオードのリード線
2 プリント配線基板
2a 貫通孔
2b 連結部
2c 割溝
3a,3b 半田
4 放熱板(割り基板)
4a 凹部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ダイオードのリード線をプリント配線基板の貫通孔に挿通して配線パターンに半田付けする実装構造において、
上記プリント配線基板の端部に形成され且つ上記ダイオードが嵌め込まれる凹部を備えた割り基板を、上記プリント配線基板から分離して放熱板として使用し、この割り基板を上記プリント配線基板のダイオード実装箇所に立設して、上記ダイオードを上記凹部に嵌め込むと共に、上記ダイオードのリード線を上記割り基板の銅箔露出面に半田付けしたことを特徴とする、プリント配線基板へのダイオードの実装構造。
【請求項2】
ダイオードのリード線をプリント配線基板の貫通孔に挿通して配線パターンに半田付けする実装構造において、
上記ダイオードが嵌め込まれる凹部を備えた放熱板を上記プリント配線基板のダイオード実装箇所に立設して上記ダイオードを上記凹部に嵌め込むと共に、上記ダイオードのリード線を上記放熱板に密着させたことを特徴とする、プリント配線基板へのダイオードの実装構造。
【請求項3】
上記放熱板として、上記プリント配線基板の端部に形成され且つ上記ダイオードが嵌め込まれる凹部を備えた割り基板を、上記プリント配線基板から分離して使用したことを特徴とする、請求項2に記載の実装構造。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2008−187142(P2008−187142A)
【公開日】平成20年8月14日(2008.8.14)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−21789(P2007−21789)
【出願日】平成19年1月31日(2007.1.31)
【出願人】(000201113)船井電機株式会社 (7,855)
【Fターム(参考)】