基板装置
【課題】放熱用ヒートシンクを加工する必要がなく、電子部品の設置位置の自由度が広がり、コンパク化ができるとともに機械による実装ができ、省力化を図れる放熱構造を提供する。
【解決手段】貫通孔を形成した基板１０と、有底筒体部２１の開口縁に外向フランジ部２２を形成したプレート部材２０とを備えている。前記基板の貫通孔１１に前記プレート部材の有底筒体部を嵌着するとともにその底面を前記基板の表面と略面一にし、前記プレート部材の有底筒体部の底面に電子部品３０を設置するとともに前記プレート部材の外向フランジ部に放熱用ヒートシンク４０を接触させた基板装置である。
【解決手段】貫通孔を形成した基板１０と、有底筒体部２１の開口縁に外向フランジ部２２を形成したプレート部材２０とを備えている。前記基板の貫通孔１１に前記プレート部材の有底筒体部を嵌着するとともにその底面を前記基板の表面と略面一にし、前記プレート部材の有底筒体部の底面に電子部品３０を設置するとともに前記プレート部材の外向フランジ部に放熱用ヒートシンク４０を接触させた基板装置である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は基板装置に関し、基板の表面に電子部品を実装し、電子部品による発熱を裏面側に放熱させる場合に使用されるものである。
【背景技術】
【０００２】
従来におけるこの種の基板装置は、図４に示すように、基板１０に貫通孔１１を形成するとともに放熱用ヒートシンク４０に嵌挿部４５を形成し、前記嵌挿部４５が前記貫通孔１１に嵌挿した状態で、前記基板１０の裏面に、前記放熱用ヒートシンク４０を当接したものであり、前記嵌挿部４５の頂面は前記基板１０の表面と略面一であり、この頂面に電子部品３０を設置していた。
そして、電子部品３０による発熱は、前記嵌挿部４５を介して前記基板１０の裏面側に位置する前記放熱用ヒートシンク４０に放熱していた（特開２００４−２３０９６）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２３０９６号公報
【特許文献２】特開２０１０−２６３００３号公報
【特許文献３】特開２００３−１７９３２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、かかる従来の基板装置にあっては、放熱用ヒートシンク４０における前記嵌挿部４５を当該基板１０の貫通孔１１に略隙間なく嵌挿しなければならないため、基板１０における前記貫通孔１１の位置にあわせて、前記嵌挿部４５を前記放熱用ヒートシンク４０に加工しなければならず、この結果、製造コストが高額化せざるを得ないという不都合を有した。
さらに、基板表面の回路パターンの銅箔を厚くして、発熱による当該銅箔の剥がれを防止することも考えられていたが、製造コストが高額化せざるを得ないという不都合を有した。
【０００５】
この発明の課題はこれらの不都合を解消することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記不都合を解消するために、この発明に係る基板装置においては、貫通孔を形成した基板と、有底筒体部の開口縁に外向フランジ部を形成したプレート部材とを備え、前記基板の貫通孔に前記プレート部材の有底筒体部を嵌着するとともにその底面を前記基板の表面と略面一にし、前記プレート部材の有底筒体部の底面に電子部品を設置するとともに前記プレート部材の外向フランジ部に放熱用ヒートシンクを接触させたことを特徴とする基板装置。
【０００７】
この場合、前記プレート部材における有底筒体部の底面に切り起こし切片を設けることができる。
【０００８】
さらに、前記プレート部材の外向フランジ部の前記基板側に所要数の突部を一体形成することもできる。
【発明の効果】
【０００９】
この発明に係る基板装置は上記のように構成されているため、即ち、貫通孔を形成した基板と、有底筒体部の開口縁に外向フランジ部を形成したプレート部材とを備え、前記基板の貫通孔に前記プレート部材の有底筒体部を嵌着するとともにその底面を前記基板の表面と略面一にし、前記プレート部材の有底筒体部の底面に電子部品を設置するとともに前記プレート部材の外向フランジ部に放熱用ヒートシンクを接触させたため、前記基板の表面に設置した電子部品による発熱を、前記プレート部材の前記有底筒体部及び前記外向フランジ部を介して前記基板の裏面側に位置する前記放熱用ヒートシンクに放熱することができるものである。
【００１０】
よって、この基板装置を使用すれば、基板の貫通孔の位置に前記プレート部材を設置するのみで、電子部品の発熱を実装面の裏側に配置した放熱用ヒートシンクに放熱することができるため、従来のように前記放熱用ヒートシンクを加工する必要がない結果、電子部品の設置位置の自由度が広がり、当該基板装置のコンパク化ができるとともに機械による実装ができ、省力化を図れるとともに製造コストを低額化させることができる。特に、基板に複数の電子部品を設置し、これらの電子部品を絶縁するために前記プレート部材と前記放熱用ヒートシンクとの間には絶縁シートを介在させ、熱伝導が低下した場合にその利用価値は増大する。
【００１１】
この場合、前記プレート部材における有底筒体部の底面に切り起こし切片を設ければ、前記切り起こし切片を電気回路として使用して電気容量を増大することができるため、回路パターンの銅箔を厚くすることなく、発熱による当該銅箔の剥がれを防止することができ、この結果、製造コストを従来よりも抑えることができる。
【００１２】
さらに、前記プレート部材の外向フランジ部の前記基板側に所要数の突部を一体形成すれば、突部の衝突する基板と外向フランジ部との間に回路パターンの設置スペースを採ることができ、基板装置自体をコンパクト化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
この発明に係る、この発明に係る基板装置は実施するにあたって下記の構成に最も主要な特徴を有する。
【００１４】
貫通孔を形成した基板と、有底筒体部の開口縁に外向フランジ部を形成したプレート部材とを備えている。
【００１５】
基板の貫通孔にプレート部材の有底筒体部を嵌着するとともにその底面を基板の表面と略面一にする。また、前記外向フランジ部の前記基板側には所要数の突部が一体形成されている。
【００１６】
前記基板上における前記プレート部材の有底筒体部の底面に電子部品を半田付けする。
【００１７】
前記プレート部材の外向フランジ部に絶縁シートを介在して放熱用ヒートシンクを接触させた状態で設置する。このとき、前記外向フランジ部の突部は前記基板に当接している。
【実施例】
【００１８】
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１はこの発明に係る基板装置の一部を省略した正面断面図、図２は図１におけるII矢視図、図３は図２におけるIII−III線断面図である。
【００２０】
図１〜３において、Ｂはこの発明に係る基板装置、１０はその金属基板であり、本願発明の基板に該当する。１１，１１，…は貫通孔であり、前記基板１０に所定の間隔で形成されている。この貫通孔１１は略真円状をしている。１２，１２，…は取付孔であり、前記貫通孔１０の四隅に形成されている。この取付孔１２の用途は後記する。
【００２１】
２０は銅製又は銅合金製のプレート部材であり、その有底筒体部２１を前記貫通孔１１に嵌着することによって前記基板１０に設置されている。この際、この有底筒体部２１の底面は前記基板１０の表面（部品実装面）と略面一に位置している。２２は外向フランジ部であり、前記プレート部材２０における有底筒部２１の開口縁に一体形成されている。この外向フランジ部２２は略正方形状をしている（図２参照のこと）。２３，２３，…は突部であり、前記外向フランジ部２２における前記有底筒部２１の周囲に形成されている。また、２４，２４，…は切り起こし切片であり、前記外向フランジ部２２の四隅に上方に向かって形成されている。前記プレート部材２０は、前記突部２３，２３，…を前記基板１０の裏面に当接させた状態で、前記切り起こし切片２４，２４，…を前記基板１０の取付孔１２，１２，…に内嵌し、半田付けによって固定されている。なお、前記突部２３，２３，…が前記基板１０に衝突しているため、前記外向フランジ部２２と前記基板１０との間に回路パターン設置スペースＳを採ることができる。
【００２２】
３０は電子部品であり、前記プレート部材２０における前記有底筒体部２１の底面に、クリーム半田によって半田付けされている（t=150um）。この電子部品３０の例としては、ＦＥＴ（Field effect
Transistor）、ＩＧＢＴ(絶縁ゲート型バイポーラトランジスター)等があげられるがいずれの電子部品も該当する。なお、これらの電子部品３０は、一つのプレート部材２０に一つの割合で設置される。
【００２３】
４０はヒートシンクであり、前記プレート部材２０における前記外向フランジ部２２の下面に、絶縁シート４１を介して密着されている。この絶縁シート４１はシリコン樹脂製である。また、４２は押さえ板であり、前記電子部品３０，３０，…の頂面に載置されている。この押さえ板４２を貫通した固定ビス４３を前記ヒートシンク４０に螺子止めすることによって、前記基板１０は前記ヒートシンク４０にされる。
【００２４】
前記基板装置Ｂは上記のように構成されているため、電子部品３０によって発生する熱量は、半田付層を介してプレート部材２０の有低筒部２１に放熱され、外向フランジ部２２において拡散され、部品実装面とは逆の面に設置されたヒートシンク４０に伝達される。前記プレート部材２０を有低筒部２１と外向フランジ部２２によって形成したのは放熱面積を拡大し、冷却効果を向上させるためである。
【００２５】
また、この基板装置Ｂは前記プレート部材２０を電気回路として使用できるため、回路パターンの銅箔を厚くすることなく、電気容量を増大させることができるものである。
【００２６】
さらに、基板１０の裏面にヒートシンク４０を設置することができるため、電子部品を基板の端縁に一列に配置していた従来と異なり、電子部品を多数列に配列することができる結果、基板装置の設計の自由度が向上し、コンパクト化を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
この発明に係る基板装置は、基板の貫通孔の位置に前記プレート部材を設置するのみで、電子部品の発熱を実装面の裏側に配置した放熱用ヒートシンクに放熱することができるため、従来のように前記放熱用ヒートシンクを加工する必要がない結果、電子部品の設置位置の自由度が広がり、当該基板装置のコンパク化ができるとともに機械による実装ができ、省力化を図れるとともに製造コストを低額化させることができる。よって、産業上の利用可能性は高いものである。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１はこの発明に係る基板装置の一部を省略した正面断面図である。
【図２】図２は図１におけるII矢視図である。
【図３】図３は図２におけるIII−III線断面図である。
【図４】図４は従来例の断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
Ｂ … 基板装置
１０ … 金属基板（基板）
１１ … 貫通孔
１２ … 取付孔
２０ … プレート部材
２１ … 有底筒体部
２２ … 外向フランジ部
２３ … 突部
２４ … 切り起こし切片
３０ … 電子部品
４０ … ヒートシンク
４１ … 絶縁シート
４２ … 押さえ板
４３ … 固定ビス
【技術分野】
【０００１】
この発明は基板装置に関し、基板の表面に電子部品を実装し、電子部品による発熱を裏面側に放熱させる場合に使用されるものである。
【背景技術】
【０００２】
従来におけるこの種の基板装置は、図４に示すように、基板１０に貫通孔１１を形成するとともに放熱用ヒートシンク４０に嵌挿部４５を形成し、前記嵌挿部４５が前記貫通孔１１に嵌挿した状態で、前記基板１０の裏面に、前記放熱用ヒートシンク４０を当接したものであり、前記嵌挿部４５の頂面は前記基板１０の表面と略面一であり、この頂面に電子部品３０を設置していた。
そして、電子部品３０による発熱は、前記嵌挿部４５を介して前記基板１０の裏面側に位置する前記放熱用ヒートシンク４０に放熱していた（特開２００４−２３０９６）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２３０９６号公報
【特許文献２】特開２０１０−２６３００３号公報
【特許文献３】特開２００３−１７９３２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、かかる従来の基板装置にあっては、放熱用ヒートシンク４０における前記嵌挿部４５を当該基板１０の貫通孔１１に略隙間なく嵌挿しなければならないため、基板１０における前記貫通孔１１の位置にあわせて、前記嵌挿部４５を前記放熱用ヒートシンク４０に加工しなければならず、この結果、製造コストが高額化せざるを得ないという不都合を有した。
さらに、基板表面の回路パターンの銅箔を厚くして、発熱による当該銅箔の剥がれを防止することも考えられていたが、製造コストが高額化せざるを得ないという不都合を有した。
【０００５】
この発明の課題はこれらの不都合を解消することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記不都合を解消するために、この発明に係る基板装置においては、貫通孔を形成した基板と、有底筒体部の開口縁に外向フランジ部を形成したプレート部材とを備え、前記基板の貫通孔に前記プレート部材の有底筒体部を嵌着するとともにその底面を前記基板の表面と略面一にし、前記プレート部材の有底筒体部の底面に電子部品を設置するとともに前記プレート部材の外向フランジ部に放熱用ヒートシンクを接触させたことを特徴とする基板装置。
【０００７】
この場合、前記プレート部材における有底筒体部の底面に切り起こし切片を設けることができる。
【０００８】
さらに、前記プレート部材の外向フランジ部の前記基板側に所要数の突部を一体形成することもできる。
【発明の効果】
【０００９】
この発明に係る基板装置は上記のように構成されているため、即ち、貫通孔を形成した基板と、有底筒体部の開口縁に外向フランジ部を形成したプレート部材とを備え、前記基板の貫通孔に前記プレート部材の有底筒体部を嵌着するとともにその底面を前記基板の表面と略面一にし、前記プレート部材の有底筒体部の底面に電子部品を設置するとともに前記プレート部材の外向フランジ部に放熱用ヒートシンクを接触させたため、前記基板の表面に設置した電子部品による発熱を、前記プレート部材の前記有底筒体部及び前記外向フランジ部を介して前記基板の裏面側に位置する前記放熱用ヒートシンクに放熱することができるものである。
【００１０】
よって、この基板装置を使用すれば、基板の貫通孔の位置に前記プレート部材を設置するのみで、電子部品の発熱を実装面の裏側に配置した放熱用ヒートシンクに放熱することができるため、従来のように前記放熱用ヒートシンクを加工する必要がない結果、電子部品の設置位置の自由度が広がり、当該基板装置のコンパク化ができるとともに機械による実装ができ、省力化を図れるとともに製造コストを低額化させることができる。特に、基板に複数の電子部品を設置し、これらの電子部品を絶縁するために前記プレート部材と前記放熱用ヒートシンクとの間には絶縁シートを介在させ、熱伝導が低下した場合にその利用価値は増大する。
【００１１】
この場合、前記プレート部材における有底筒体部の底面に切り起こし切片を設ければ、前記切り起こし切片を電気回路として使用して電気容量を増大することができるため、回路パターンの銅箔を厚くすることなく、発熱による当該銅箔の剥がれを防止することができ、この結果、製造コストを従来よりも抑えることができる。
【００１２】
さらに、前記プレート部材の外向フランジ部の前記基板側に所要数の突部を一体形成すれば、突部の衝突する基板と外向フランジ部との間に回路パターンの設置スペースを採ることができ、基板装置自体をコンパクト化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
この発明に係る、この発明に係る基板装置は実施するにあたって下記の構成に最も主要な特徴を有する。
【００１４】
貫通孔を形成した基板と、有底筒体部の開口縁に外向フランジ部を形成したプレート部材とを備えている。
【００１５】
基板の貫通孔にプレート部材の有底筒体部を嵌着するとともにその底面を基板の表面と略面一にする。また、前記外向フランジ部の前記基板側には所要数の突部が一体形成されている。
【００１６】
前記基板上における前記プレート部材の有底筒体部の底面に電子部品を半田付けする。
【００１７】
前記プレート部材の外向フランジ部に絶縁シートを介在して放熱用ヒートシンクを接触させた状態で設置する。このとき、前記外向フランジ部の突部は前記基板に当接している。
【実施例】
【００１８】
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１はこの発明に係る基板装置の一部を省略した正面断面図、図２は図１におけるII矢視図、図３は図２におけるIII−III線断面図である。
【００２０】
図１〜３において、Ｂはこの発明に係る基板装置、１０はその金属基板であり、本願発明の基板に該当する。１１，１１，…は貫通孔であり、前記基板１０に所定の間隔で形成されている。この貫通孔１１は略真円状をしている。１２，１２，…は取付孔であり、前記貫通孔１０の四隅に形成されている。この取付孔１２の用途は後記する。
【００２１】
２０は銅製又は銅合金製のプレート部材であり、その有底筒体部２１を前記貫通孔１１に嵌着することによって前記基板１０に設置されている。この際、この有底筒体部２１の底面は前記基板１０の表面（部品実装面）と略面一に位置している。２２は外向フランジ部であり、前記プレート部材２０における有底筒部２１の開口縁に一体形成されている。この外向フランジ部２２は略正方形状をしている（図２参照のこと）。２３，２３，…は突部であり、前記外向フランジ部２２における前記有底筒部２１の周囲に形成されている。また、２４，２４，…は切り起こし切片であり、前記外向フランジ部２２の四隅に上方に向かって形成されている。前記プレート部材２０は、前記突部２３，２３，…を前記基板１０の裏面に当接させた状態で、前記切り起こし切片２４，２４，…を前記基板１０の取付孔１２，１２，…に内嵌し、半田付けによって固定されている。なお、前記突部２３，２３，…が前記基板１０に衝突しているため、前記外向フランジ部２２と前記基板１０との間に回路パターン設置スペースＳを採ることができる。
【００２２】
３０は電子部品であり、前記プレート部材２０における前記有底筒体部２１の底面に、クリーム半田によって半田付けされている（t=150um）。この電子部品３０の例としては、ＦＥＴ（Field effect
Transistor）、ＩＧＢＴ(絶縁ゲート型バイポーラトランジスター)等があげられるがいずれの電子部品も該当する。なお、これらの電子部品３０は、一つのプレート部材２０に一つの割合で設置される。
【００２３】
４０はヒートシンクであり、前記プレート部材２０における前記外向フランジ部２２の下面に、絶縁シート４１を介して密着されている。この絶縁シート４１はシリコン樹脂製である。また、４２は押さえ板であり、前記電子部品３０，３０，…の頂面に載置されている。この押さえ板４２を貫通した固定ビス４３を前記ヒートシンク４０に螺子止めすることによって、前記基板１０は前記ヒートシンク４０にされる。
【００２４】
前記基板装置Ｂは上記のように構成されているため、電子部品３０によって発生する熱量は、半田付層を介してプレート部材２０の有低筒部２１に放熱され、外向フランジ部２２において拡散され、部品実装面とは逆の面に設置されたヒートシンク４０に伝達される。前記プレート部材２０を有低筒部２１と外向フランジ部２２によって形成したのは放熱面積を拡大し、冷却効果を向上させるためである。
【００２５】
また、この基板装置Ｂは前記プレート部材２０を電気回路として使用できるため、回路パターンの銅箔を厚くすることなく、電気容量を増大させることができるものである。
【００２６】
さらに、基板１０の裏面にヒートシンク４０を設置することができるため、電子部品を基板の端縁に一列に配置していた従来と異なり、電子部品を多数列に配列することができる結果、基板装置の設計の自由度が向上し、コンパクト化を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
この発明に係る基板装置は、基板の貫通孔の位置に前記プレート部材を設置するのみで、電子部品の発熱を実装面の裏側に配置した放熱用ヒートシンクに放熱することができるため、従来のように前記放熱用ヒートシンクを加工する必要がない結果、電子部品の設置位置の自由度が広がり、当該基板装置のコンパク化ができるとともに機械による実装ができ、省力化を図れるとともに製造コストを低額化させることができる。よって、産業上の利用可能性は高いものである。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１はこの発明に係る基板装置の一部を省略した正面断面図である。
【図２】図２は図１におけるII矢視図である。
【図３】図３は図２におけるIII−III線断面図である。
【図４】図４は従来例の断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
Ｂ … 基板装置
１０ … 金属基板（基板）
１１ … 貫通孔
１２ … 取付孔
２０ … プレート部材
２１ … 有底筒体部
２２ … 外向フランジ部
２３ … 突部
２４ … 切り起こし切片
３０ … 電子部品
４０ … ヒートシンク
４１ … 絶縁シート
４２ … 押さえ板
４３ … 固定ビス
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通孔を形成した基板と、有底筒体部の開口縁に外向フランジ部を形成したプレート部材とを備え、前記基板の貫通孔に前記プレート部材の有底筒体部を嵌着するとともにその底面を前記基板の表面と略面一にし、前記プレート部材の有底筒体部の底面に電子部品を設置するとともに前記プレート部材の外向フランジ部に放熱用ヒートシンクを接触させたことを特徴とする基板装置。
【請求項２】
請求項１の基板装置において、前記プレート部材における有底筒体部の底面に切り起こし切片を設けたことを特徴とする基板装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、前記プレート部材の外向フランジ部の前記基板側に所要数の突部が一体形成されていることを特徴とする基板装置。
【請求項１】
貫通孔を形成した基板と、有底筒体部の開口縁に外向フランジ部を形成したプレート部材とを備え、前記基板の貫通孔に前記プレート部材の有底筒体部を嵌着するとともにその底面を前記基板の表面と略面一にし、前記プレート部材の有底筒体部の底面に電子部品を設置するとともに前記プレート部材の外向フランジ部に放熱用ヒートシンクを接触させたことを特徴とする基板装置。
【請求項２】
請求項１の基板装置において、前記プレート部材における有底筒体部の底面に切り起こし切片を設けたことを特徴とする基板装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、前記プレート部材の外向フランジ部の前記基板側に所要数の突部が一体形成されていることを特徴とする基板装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−２２７１９２（Ｐ２０１２−２２７１９２Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９０６３９（Ｐ２０１１−９０６３９）
【出願日】平成２３年４月１５日（２０１１．４．１５）
【出願人】（３０１０７６１１９）アストム株式会社 (1)
【出願人】（５１１０９５６６５）有限会社 アリカワ (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１５日（２０１１．４．１５）
【出願人】（３０１０７６１１９）アストム株式会社 (1)
【出願人】（５１１０９５６６５）有限会社 アリカワ (1)
【Ｆターム（参考）】
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