電子部品の実装構造
【課題】熱対策とＥＭＣ対策を同時に適用可能な電子部品の実装構造を提供する。
【解決手段】一面が開放され縁部に突起を有するシールドボックスと、
該シールドボックスの深さよりも薄く形成された発熱部品と、
該発熱部品に形成されたリード部と、
前記シールドボックス内に充填されるポッティング材からなり、
前記発熱部品のリード部は前記シールドボックスの底部に前記発熱部品を配置したときに前記シールドボックスの縁部から突出するように形成され、
前記ポッティング材は前記発熱部品の表面を覆わない程度にシールドボックス内に充填されている。
【解決手段】一面が開放され縁部に突起を有するシールドボックスと、
該シールドボックスの深さよりも薄く形成された発熱部品と、
該発熱部品に形成されたリード部と、
前記シールドボックス内に充填されるポッティング材からなり、
前記発熱部品のリード部は前記シールドボックスの底部に前記発熱部品を配置したときに前記シールドボックスの縁部から突出するように形成され、
前記ポッティング材は前記発熱部品の表面を覆わない程度にシールドボックス内に充填されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発熱を生じるリード付き電子部品の実装構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器において熱は電子部品の劣化を早め、信頼性を低下させる原因になることから発熱を抑える対策が行われてきた。電気的発熱を生じるリード付き電子部品に対する一般的な熱対策としては下記のものがあげられる。
【０００３】
なお、リード付き電子部品としては、抵抗器やコンデンサ、インダクタ等の受動部品、トランジスタやＩＣ等の半導体部品、それらを実装したプリント基板にリードを付けモジュール化したものなどが含まれる。
【０００４】
熱対策１ 放熱性能向上に加え、プリント基板への熱劣化の影響を低減するために、プリント基板からリードを浮かして実装する。
熱対策２ ヒートシンクやファン等の放熱器を追加する。
熱対策３ ブラックアルマイト処理などの放射率向上処理。
【０００５】
また、ＥＭＣ（電磁両立性）への配慮も必要である。ＥＭＣはエミッションと呼ばれる機器自身が放射するノイズの抑制と、イミュニティと呼ばれる外部からのノイズに対する耐性に分けられる。
【０００６】
ＥＭＣ対策としてはノイズを抑制、もしくはノイズから保護するためのフィルタ回路等を追加するのが一般的であるが、これらで対処しきれないノイズに対しては外付け部品を追加する対策が行われる。主な外付けＥＭＣ対策としては下記のものがあげられる。
【０００７】
ＥＭＣ対策１ 金属ケースによるシールドもしくは、部品単位でシールドボックスの追加。
ＥＭＣ対策２ 電波吸収シート、フェライトコア等のノイズ抑制部品追加。
更に、放熱対策とＥＭＣ対策の両方が求められる場合もしばしばみられ、その解決策として熱伝導率が高く、且つ電磁波を吸収する性質を有する熱伝導性電波吸収シートが開発されており、発熱部品と放熱部品間に挟んで使用される。
【０００８】
図２は上記、電子機器に関する各対策の関係をまとめたものである。
電子機器１０に対して、
熱＋ＥＭＣ対策ａとして、熱伝導性電波吸収シートなど、
熱対策ｂとして、リード浮かし実装、ヒートシンク、ブラックアルマイト処理など、
ＥＭＣ対策ｃとして、フィルタ回路、シールドボックス、電波吸収シートなど、
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−１６５０５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、熱対策とＥＭＣ対策を同時に実施する場合、ＥＭＣのエミッション対策であれば熱伝導性電波吸収シートで対応可能なケースもあるが、イミュニティ対策の場合、電波吸収シートでは十分な効果が得られないケースが多かった。そのような場合、熱対策とＥＭＣ対策を別々に施す事になり、全体のサイズ増加やコスト増加につながると言う課題があった。
【００１１】
従って本発明は、熱対策とＥＭＣ対策を同時に適用可能な電子部品の実装構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の電子部品の実装構造においては、
一面が開放され縁部に突起を有するシールドボックスと、
該シールドボックスの深さよりも薄く形成された発熱部品と、
該発熱部品に形成されたリード部と、
前記シールドボックス内に充填されるポッティング材からなり、
前記発熱部品のリード部は前記シールドボックスの底部に前記発熱部品を配置したときに前記シールドボックスの縁部から突出するように形成され、
前記ポッティング材は前記発熱部品の表面を覆わない程度にシールドボックス内に充填されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項２においては、請求項１に記載の電子部品の実装構造において、
前記シールドボックスの突起をプリント基板に挿入したときに前記発熱部品のリード部は前記プリント基板から突出する程度の長さに形成されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項３においては、請求項１又は２に記載の電子部品の実装構造において、
前記シールドボックスの突起と発熱部品のリード部はハンダ付けにより前記プリント基板に固定されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したことから明らかなように本発明の請求項１〜３によれば、
１．シールドボックスが発熱部品の全体を覆っているため、外来ノイズから保護する事ができ、ＥＭＣ性能を向上させることができる。
２.シールドボックスはＥＭＣ対策部品としてだけではなく、発熱部品と接触しており発熱部品の熱を外部へ放出する放熱器としても作用する。
３.シールドボックスはプリント基板にハンダ付けされており、プリント基板に熱を伝え放熱させるための伝熱経路としても作用する。
４．発熱部品の熱はリード部がある面を除く部品全面からポッティング材を介してシールドボックスに伝えるため、１面のみを接触させる場合と比べて効率よく熱を伝えることができる。
５．部品のリード部を加工したり、スペーサーを追加したりすることなく、発熱部品とプリント基板間に隙間を設けられ、プリント基板への熱劣化の影響を低減することができる。
６．開放された面を上向きとしてシールドボックスに発熱部品を置き、そこにポッティング材を流し込むだけで製作でき、シールドボックスを型枠代わりに使用できるので製造が容易である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の電子部品の実装構造の要部斜視図である。
【図２】電子機器に熱対策、ＥＭＣ対策を施すための具体例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１（ａ，ｂ）は本発明の電子部品の実装構造を示すもので、（ａ）図は要部斜視図、（ｂ）は（ａ）図のＡ−Ａ断面図である。これらの図において、１は長方形状の発熱部品（図では２個）であり、表面の両端付近から直立した状態で２本のリード部１ａが形成されている。
【００１８】
２は一面が開放され縁の角部に４本の突起２ａを有する長方形状のシールドボックスで、ハンダ付けが可能な金属（例えば銅やアルミニウムなど）により形成されている。このシールドボックス内には発熱部品１がその表面に形成されたリード部１ａを開放面側に向けて平行に配置されている。
【００１９】
図１（ｂ）は図１（ａ）に示すようにシールドボックス２の開放面を上に向けた状態で、ポッティング材３を充填し、ポッティング材が固着した状態を示している。図に示すようにポッティング材３は発熱部品の表面は覆わない程度に充填されている。
なお、発熱部品１の厚さはシールドボックス２の深さよりも薄く、発熱部品の表面が開放面より突出しない程度に形成されている。
【００２０】
図１（ｃ）はシールドボックス２の開放面を下に向けた状態で、プリント基板４の表面に取り付けた状態を示す（ａ）図のＡ−Ａ断面図である。図に示す様にシールドボックス２の角部に形成された４本の突起２ａと発熱部品１に形成されたリード部１ａがプリント基板４の裏面側に突出しており、この突出部とプリント基板４の裏面がハンダ付けにより固定される。
【００２１】
上述の構成によれば、シールドボックスが発熱部品の全体を覆っているため、外来ノイズから保護する事ができ、ＥＭＣ性能が向上する。
また、シールドボックスはＥＭＣ対策部品としてだけではなく、発熱部品と接触しており発熱部品の熱を外部へ放出する放熱器としても作用する。
また、シールドボックスはプリント基板にハンダ付けされており、プリント基板に熱を伝え放熱させるための伝熱経路としても作用する。
また、発熱部品の熱はリード部がある面を除く部品全面からポッティング材を介してシールドボックスに伝わるため、１面のみを接触させる場合と比べて効率よく熱を伝えることができる。
更に、部品のリード部を加工したり、スペーサーを追加したりすることなく、発熱部品とプリント基板間に隙間を設けられ、プリント基板への熱劣化の影響を低減することができる。
そして、シールドボックスの開放された面を上向きとしてシールドボックスに発熱部品を置き、そこにポッティング材を流し込むだけで製作でき、シールドボックスを型枠代わりに使用できるので製造が容易である。
【００２２】
なお、以上の説明は、本発明の説明および例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎない。例えば、フィンなどの対流熱伝達を向上させる部材をシールドボックスに付加することで、シールドボックスの放熱性能を向上させることができる。
【００２３】
また、シールドボックスの表面をブラックアルマイト処理するなど、放射率向上処理を施すことでシールドボックスの放熱性能を向上させることができる。
また、絶縁性のある材質をポッティング材に使用し、発熱部品とシールドボックス間に隙間を設けてそこにポッティング材を充填することで発熱部品とシールドボックスを絶縁することができる。
【００２４】
また、発熱部品をシールドボックスの底部から浮かせた状態とし、その間に他の電子部品を実装することで実装密度の向上を図ることができる。
なお、本実施例では発熱部品とシールドボックスの形状を長方形として説明したが、長方形に限ることなく正方形、丸、楕円、三角であっても良い。また、シールドボックスには４本の突起を設け発熱部品には２本のリードを形成したが突起の数やリードの数は１本でも３本以上であってもよい。
従って本発明は、上記実施例に限定されることなく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、変形を含むものである。
【符号の説明】
【００２５】
１ 発熱部品
１ａ リード部
２ シールドボックス
２ａ 突起
３ ポッティング材
４ プリント基板
１０ 電子機器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発熱を生じるリード付き電子部品の実装構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器において熱は電子部品の劣化を早め、信頼性を低下させる原因になることから発熱を抑える対策が行われてきた。電気的発熱を生じるリード付き電子部品に対する一般的な熱対策としては下記のものがあげられる。
【０００３】
なお、リード付き電子部品としては、抵抗器やコンデンサ、インダクタ等の受動部品、トランジスタやＩＣ等の半導体部品、それらを実装したプリント基板にリードを付けモジュール化したものなどが含まれる。
【０００４】
熱対策１ 放熱性能向上に加え、プリント基板への熱劣化の影響を低減するために、プリント基板からリードを浮かして実装する。
熱対策２ ヒートシンクやファン等の放熱器を追加する。
熱対策３ ブラックアルマイト処理などの放射率向上処理。
【０００５】
また、ＥＭＣ（電磁両立性）への配慮も必要である。ＥＭＣはエミッションと呼ばれる機器自身が放射するノイズの抑制と、イミュニティと呼ばれる外部からのノイズに対する耐性に分けられる。
【０００６】
ＥＭＣ対策としてはノイズを抑制、もしくはノイズから保護するためのフィルタ回路等を追加するのが一般的であるが、これらで対処しきれないノイズに対しては外付け部品を追加する対策が行われる。主な外付けＥＭＣ対策としては下記のものがあげられる。
【０００７】
ＥＭＣ対策１ 金属ケースによるシールドもしくは、部品単位でシールドボックスの追加。
ＥＭＣ対策２ 電波吸収シート、フェライトコア等のノイズ抑制部品追加。
更に、放熱対策とＥＭＣ対策の両方が求められる場合もしばしばみられ、その解決策として熱伝導率が高く、且つ電磁波を吸収する性質を有する熱伝導性電波吸収シートが開発されており、発熱部品と放熱部品間に挟んで使用される。
【０００８】
図２は上記、電子機器に関する各対策の関係をまとめたものである。
電子機器１０に対して、
熱＋ＥＭＣ対策ａとして、熱伝導性電波吸収シートなど、
熱対策ｂとして、リード浮かし実装、ヒートシンク、ブラックアルマイト処理など、
ＥＭＣ対策ｃとして、フィルタ回路、シールドボックス、電波吸収シートなど、
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−１６５０５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、熱対策とＥＭＣ対策を同時に実施する場合、ＥＭＣのエミッション対策であれば熱伝導性電波吸収シートで対応可能なケースもあるが、イミュニティ対策の場合、電波吸収シートでは十分な効果が得られないケースが多かった。そのような場合、熱対策とＥＭＣ対策を別々に施す事になり、全体のサイズ増加やコスト増加につながると言う課題があった。
【００１１】
従って本発明は、熱対策とＥＭＣ対策を同時に適用可能な電子部品の実装構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の電子部品の実装構造においては、
一面が開放され縁部に突起を有するシールドボックスと、
該シールドボックスの深さよりも薄く形成された発熱部品と、
該発熱部品に形成されたリード部と、
前記シールドボックス内に充填されるポッティング材からなり、
前記発熱部品のリード部は前記シールドボックスの底部に前記発熱部品を配置したときに前記シールドボックスの縁部から突出するように形成され、
前記ポッティング材は前記発熱部品の表面を覆わない程度にシールドボックス内に充填されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項２においては、請求項１に記載の電子部品の実装構造において、
前記シールドボックスの突起をプリント基板に挿入したときに前記発熱部品のリード部は前記プリント基板から突出する程度の長さに形成されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項３においては、請求項１又は２に記載の電子部品の実装構造において、
前記シールドボックスの突起と発熱部品のリード部はハンダ付けにより前記プリント基板に固定されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したことから明らかなように本発明の請求項１〜３によれば、
１．シールドボックスが発熱部品の全体を覆っているため、外来ノイズから保護する事ができ、ＥＭＣ性能を向上させることができる。
２.シールドボックスはＥＭＣ対策部品としてだけではなく、発熱部品と接触しており発熱部品の熱を外部へ放出する放熱器としても作用する。
３.シールドボックスはプリント基板にハンダ付けされており、プリント基板に熱を伝え放熱させるための伝熱経路としても作用する。
４．発熱部品の熱はリード部がある面を除く部品全面からポッティング材を介してシールドボックスに伝えるため、１面のみを接触させる場合と比べて効率よく熱を伝えることができる。
５．部品のリード部を加工したり、スペーサーを追加したりすることなく、発熱部品とプリント基板間に隙間を設けられ、プリント基板への熱劣化の影響を低減することができる。
６．開放された面を上向きとしてシールドボックスに発熱部品を置き、そこにポッティング材を流し込むだけで製作でき、シールドボックスを型枠代わりに使用できるので製造が容易である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の電子部品の実装構造の要部斜視図である。
【図２】電子機器に熱対策、ＥＭＣ対策を施すための具体例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１（ａ，ｂ）は本発明の電子部品の実装構造を示すもので、（ａ）図は要部斜視図、（ｂ）は（ａ）図のＡ−Ａ断面図である。これらの図において、１は長方形状の発熱部品（図では２個）であり、表面の両端付近から直立した状態で２本のリード部１ａが形成されている。
【００１８】
２は一面が開放され縁の角部に４本の突起２ａを有する長方形状のシールドボックスで、ハンダ付けが可能な金属（例えば銅やアルミニウムなど）により形成されている。このシールドボックス内には発熱部品１がその表面に形成されたリード部１ａを開放面側に向けて平行に配置されている。
【００１９】
図１（ｂ）は図１（ａ）に示すようにシールドボックス２の開放面を上に向けた状態で、ポッティング材３を充填し、ポッティング材が固着した状態を示している。図に示すようにポッティング材３は発熱部品の表面は覆わない程度に充填されている。
なお、発熱部品１の厚さはシールドボックス２の深さよりも薄く、発熱部品の表面が開放面より突出しない程度に形成されている。
【００２０】
図１（ｃ）はシールドボックス２の開放面を下に向けた状態で、プリント基板４の表面に取り付けた状態を示す（ａ）図のＡ−Ａ断面図である。図に示す様にシールドボックス２の角部に形成された４本の突起２ａと発熱部品１に形成されたリード部１ａがプリント基板４の裏面側に突出しており、この突出部とプリント基板４の裏面がハンダ付けにより固定される。
【００２１】
上述の構成によれば、シールドボックスが発熱部品の全体を覆っているため、外来ノイズから保護する事ができ、ＥＭＣ性能が向上する。
また、シールドボックスはＥＭＣ対策部品としてだけではなく、発熱部品と接触しており発熱部品の熱を外部へ放出する放熱器としても作用する。
また、シールドボックスはプリント基板にハンダ付けされており、プリント基板に熱を伝え放熱させるための伝熱経路としても作用する。
また、発熱部品の熱はリード部がある面を除く部品全面からポッティング材を介してシールドボックスに伝わるため、１面のみを接触させる場合と比べて効率よく熱を伝えることができる。
更に、部品のリード部を加工したり、スペーサーを追加したりすることなく、発熱部品とプリント基板間に隙間を設けられ、プリント基板への熱劣化の影響を低減することができる。
そして、シールドボックスの開放された面を上向きとしてシールドボックスに発熱部品を置き、そこにポッティング材を流し込むだけで製作でき、シールドボックスを型枠代わりに使用できるので製造が容易である。
【００２２】
なお、以上の説明は、本発明の説明および例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎない。例えば、フィンなどの対流熱伝達を向上させる部材をシールドボックスに付加することで、シールドボックスの放熱性能を向上させることができる。
【００２３】
また、シールドボックスの表面をブラックアルマイト処理するなど、放射率向上処理を施すことでシールドボックスの放熱性能を向上させることができる。
また、絶縁性のある材質をポッティング材に使用し、発熱部品とシールドボックス間に隙間を設けてそこにポッティング材を充填することで発熱部品とシールドボックスを絶縁することができる。
【００２４】
また、発熱部品をシールドボックスの底部から浮かせた状態とし、その間に他の電子部品を実装することで実装密度の向上を図ることができる。
なお、本実施例では発熱部品とシールドボックスの形状を長方形として説明したが、長方形に限ることなく正方形、丸、楕円、三角であっても良い。また、シールドボックスには４本の突起を設け発熱部品には２本のリードを形成したが突起の数やリードの数は１本でも３本以上であってもよい。
従って本発明は、上記実施例に限定されることなく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、変形を含むものである。
【符号の説明】
【００２５】
１ 発熱部品
１ａ リード部
２ シールドボックス
２ａ 突起
３ ポッティング材
４ プリント基板
１０ 電子機器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一面が開放され縁部に突起を有するシールドボックスと、
該シールドボックスの深さよりも薄く形成された発熱部品と、
該発熱部品に形成されたリード部と、
前記シールドボックス内に充填されるポッティング材からなり、
前記発熱部品のリード部は前記シールドボックスの底部に前記発熱部品を配置したときに前記シールドボックスの縁部から突出するように形成され、
前記ポッティング材は前記発熱部品の表面を覆わない程度にシールドボックス内に充填されていることを特徴とする電子部品の実装構造。
【請求項２】
前記シールドボックスの突起をプリント基板に挿入したときに前記発熱部品のリード部は前記プリント基板から突出する程度の長さに形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電子部品の実装構造。
【請求項３】
前記シールドボックスの突起と発熱部品のリード部はハンダ付けにより前記プリント基板に固定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子部品の実装構造。
【請求項１】
一面が開放され縁部に突起を有するシールドボックスと、
該シールドボックスの深さよりも薄く形成された発熱部品と、
該発熱部品に形成されたリード部と、
前記シールドボックス内に充填されるポッティング材からなり、
前記発熱部品のリード部は前記シールドボックスの底部に前記発熱部品を配置したときに前記シールドボックスの縁部から突出するように形成され、
前記ポッティング材は前記発熱部品の表面を覆わない程度にシールドボックス内に充填されていることを特徴とする電子部品の実装構造。
【請求項２】
前記シールドボックスの突起をプリント基板に挿入したときに前記発熱部品のリード部は前記プリント基板から突出する程度の長さに形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電子部品の実装構造。
【請求項３】
前記シールドボックスの突起と発熱部品のリード部はハンダ付けにより前記プリント基板に固定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子部品の実装構造。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１２−８９６１５（Ｐ２０１２−８９６１５Ａ）
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３３７２８（Ｐ２０１０−２３３７２８）
【出願日】平成２２年１０月１８日（２０１０．１０．１８）
【出願人】（０００００６５０７）横河電機株式会社 (4,443)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月１８日（２０１０．１０．１８）
【出願人】（０００００６５０７）横河電機株式会社 (4,443)
【Ｆターム（参考）】
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