電子部品実装品、プリント基板及びその製造方法

【課題】電子部品が異常発熱により壊れることを防ぐ電子部品実装品、プリント基板及びその製造方法を提供する。
【解決手段】プリント基板に電子部品が実装された電子部品実装品であって、他の部分からの電流を電子部品に伝える入力配線部と、電子部品からの電流を他の部分に伝える出力配線部と、電子部品の下を通り、入力配線部と出力配線部と結ぶように、プリント基板に設けられた溝である溝部と、を有し、溝部には、入力配線部と出力配線部とが溝部において電気的に接続しないように、半田が挿入されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子回路に使用される電子部品実装品、プリント基板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気製品の電子回路は、例えば、配線パターンがプリントされたプリント基板に電子部品を実装することにより製造される。実装される電子部品の中には、発熱の大きな電子部品がある。このような電子部品は、発熱による故障を防ぐために、発生した熱を逃がす工夫を行う必要がある。
【０００３】
そこで、例えば、特許文献１では、電子部品であるＬＳＩ（Large Scale Integrated circuit）から発生する熱を効率良く放熱する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６３−３１４８５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示された方法は通常時にＬＳＩから発生した熱を放熱する方法である。しかしながら、電子部品は、異常な発熱することがある。特許文献１で開示されたような通常時の放熱方法では、この異常時に発生した熱を放熱することはできない。
【０００６】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、電子部品が異常発熱により壊れることを防ぐ電子部品実装品、プリント基板及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明における電子部品実装品は、プリント基板に電子部品が実装された電子部品実装品であって、他の部分からの電流を前記電子部品に伝える入力配線部と、前記電子部品からの電流を他の部分に伝える出力配線部と、前記電子部品の下を通り、前記入力配線部と前記出力配線部と結ぶように、前記プリント基板に設けられた溝である溝部と、を有し、前記溝部には、前記入力配線部と前記出力配線部とが前記溝部において電気的に接続しないように、半田が挿入されていることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明におけるプリント基板は、電子部品のリード配線が挿入されるスルーホール部と、他の部分からの電流を前記スルーホール部に伝える入力配線部と、前記スルーホール部からの電流を他の部分に伝える出力配線部と、前記入力配線部と前記出力配線部と結ぶ溝である溝部と、を有し、前記溝部には、半田が挿入されており、前記半田には、前記入力配線部と前記出力配線部とが前記半田により電気的に接続しないように、間仕切りが挿入されていることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明における電子部品実装品製造方法は、電子部品のリード配線が挿入されるスルーホール部と、他の部分からの電流を前記スルーホール部に伝える入力配線部と、前記スルーホール部からの電流を他の部分に伝える出力配線部と、前記入力配線部と前記出力配線部と結ぶ溝である溝部と、を有するプリント基板の前記溝部に間仕切りを配置する工程と、前記配置された間仕切りと前記入力配線部との間と、前記配置された間仕切りと前記出力配線部との間と、に半田を入れる工程と、前記入れられた半田を溶融する工程と、前記電子部品のリード配線を前記スルーホール部に挿入し、前記リード配線と前記スルーホールとを半田付けする工程と、前記溝部で溶融した半田が冷却して固まった後に、前記間仕切りを取り除く工程と、を有することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明におけるプリント基板製造方法は、電子部品のリード配線が挿入されるスルーホール部と、他の部分からの電流を前記スルーホール部に伝える入力配線部と、前記スルーホール部からの電流を他の部分に伝える出力配線部と、前記入力配線部と前記出力配線部と結ぶ溝である溝部と、を有するプリント基板の前記溝部に間仕切りを配置する工程と、前記配置された間仕切りと前記入力配線部との間と、前記配置された間仕切りと前記出力配線部との間と、に半田を入れる工程と、前記入れられた半田を溶融する工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、電子部品が異常発熱により壊れることを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る電子部品実装品の構成例を上方から観た図である。
【図２】本発明の実施形態に係る電子部品実装品の断面構成例である。
【図３】本発明の実施形態に係る電子部品実装品の断面構成例である。
【図４】本発明の実施形態に係る電子部品実装品の構成例を上方から観た図である。
【図５】本発明の実施形態に係る電子部品実装品の断面構成例である。
【図６】本発明の実施形態に係る電子部品実装品の断面構成例である。
【図７】本発明の実施形態に係る電子部品実装品の断面構成例である。
【図８】本発明の実施形態に係る電子部品実装品の構成例を示す図である。
【図９】本発明の実施形態に係る電子部品実装品の構成例を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る電子部品実装品を製造する工程を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る電子部品実装品を製造する工程を示す図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る電子部品実装品を製造する工程を示す図である。
【図１３】本発明の実施形態に係る電子部品実装品を製造する工程を示す図である。
【図１４】本発明の実施形態に係る電子部品実装品を製造する工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、本発明を実施するための形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
＜電子部品実装品１００の構成例＞
図１〜図３を参照しながら、本発明の実施形態に係る電子部品実装品１００の構成例について説明する。図１は、電子部品実装品１００の構成例を上方から観た図である。図２は、図１に示す電子部品実装品１００の断面構成例（図１のＸ−Ｘの断面構成例）を示す図である。図３は、図１に示す電子部品実装品１００の断面構成例（図１のＹ−Ｙの断面構成例）を示す図である。
【００１５】
本実施形態に係る電子部品実装品１００は、電子部品１１０と、プリント基板１２０と、を有して構成される。
【００１６】
電子部品１１０は、発熱する電子部品である。電子部品１１０は、例えば、コイルやＦＥＴ（Field Effect Transistor）、ダイオードなどである。電子部品１１０は、リード配線部１１１を有している。
【００１７】
リード配線部１１１は、プリント基板１２０のスルーホール部１２３に挿入され、このスルーホール部１２３に半田付けされる。電子部品１１０は、このように、リード配線部１１１をスルーホール部１２３に半田付けすることにより、プリント基板１２０に実装される。
【００１８】
プリント基板１２０は、入力配線部１２１と、出力配線部１２２と、スルーホール部１２３と、溝部１２４と、を有して構成される。
【００１９】
入力配線部１２１は、プリント基板１２０にプリントされた配線であり、他の部分から流れてきた電流をスルーホール部１２３まで流す。つまり、入力配線部１２１は、他の部分から流れてきた電流をスルーホール部１２３に実装された電子部品１１０まで流す。
【００２０】
出力配線部１２２は、プリント基板１２０にプリントされた配線であり、スルーホール部１２３からの電流を他の部分に流す。つまり、出力配線部１２２は、スルーホール部１２３に実装された電子部品１１０からの電流を他の部分に流す。
【００２１】
入力配線部１２２と出力配線部１２３とは、例えば、銅箔により構成される。
【００２２】
スルーホール部１２３は、電子部品１１０のリード配線部１１１が挿入される、プリント基板１２０の穴である。上述したように、リード配線部１１１をこのスルーホール部１２３に挿入し、半田付けすることにより、電子部品１１０は、プリント基板１２０に実装される。
【００２３】
溝部１２４は、プリント基板１２０に設けられた溝である。溝部１２４は、図１に示すように、電子部品１１０の下を通り、入力配線部分１２１と出力配線部分１２２とを結ぶように設けられている。
【００２４】
溝部１２４の一部分には、半田１２５が挿入されている。この半田１２５は、入力配線部１２１や出力配線部１２２に接するように挿入されている。
【００２５】
通常時、つまり、電子部品１１０が異常発熱を起こしていないときは、図１、図２に示すように、入力配線部１２１に接するように挿入された半田１２５と、出力配線部１２３に接するように挿入された半田１２５と、は接してはおらず、入力配線部１２１と出力配線部１２２とは、この溝部１２４において電気的に接続はされてはいない。よって、この状態では、他の部分から入力配線部１２１に入力される電流のすべてが、電子部品１２０を通過する。
【００２６】
＜本実施形態に係る電子部品実装品１００の作用・効果＞
図４は、電子部品１１０の異常発熱時での本実施形態に係る電子部品実装品１００を上方から観た図であり、図５は、図４のＸ−Ｘの断面を示す図である。
【００２７】
本実施形態に係る電子部品実装品１００では、電子部品１１０により発生した熱は、プリント基板１２０を通して半田１２５に伝わる。また、電子部品１１０により発生した熱は、電子部品１１０が放射する熱を通しても半田１２５に伝わる。
【００２８】
電子部品１１０が異常発熱したときには、この半田１２５に伝わる熱は、半田１２５の融点にも達する。よって、電子部品１１０が異常発熱したときには、溝部１２４に挿入された半田１２５が溶融し、半田１２５が溝部１２４に全体に行き渡り、入力配線部１２１と出力配線部１２２とが、半田１２５により電気的に接続する。
【００２９】
このような状態では、入力配線部１２１に入力して出力配線部１２２から出力する大部分の電流は、抵抗値の大きい電子部品１１０を通過せず、抵抗値の小さい半田１２５を通過する。半田１２５は、ほぼ無抵抗である。よって、電子部品１１０への電流がほぼ遮断される。このため、半田１２５が溶融した後は、電子部品１１０の温度がさらに上昇することがなくなる。
【００３０】
よって、本実施形態により、電子部品１１０が壊れるまでの温度に上昇する前に、電子部品１２０への電流を遮断し、電子部品１１０の温度上昇を止めることができ、電子部品１２０が異常発熱により壊れることを防ぐことが可能になる。
【００３１】
なお、入力配線部１２１と出力配線部１２２の銅箔は、例えば、図６に示すように、溝部１２４の底に達するまで伸ばすようにすると良い。このようにすることにより、半田１２５が溶融した際にも、半田１２５と、入力配線部１２１と出力配線部１２２と、が接した状態を保てるようになる。また、例えば、図７のように、半田１２５が溝部１２４から盛り上がるようにしても良い。このようにした場合も、同様に、半田１２５が溶融した際にも、半田１２５と、入力配線部１２１と出力配線部１２２と、が接した状態を保てるようになる。
【００３２】
また、溝部１２４に挿入する半田１２５は、融点の低い半田にすると良い。このようにすることにより、より低い温度で、半田１２５が溶融し、大部分の電流が半田１２５を通過するようになる。よって、より低い温度で、電子部品１２０への電流が遮断されることになるため、より低い温度で、電子部品１２０の温度上昇を止めることができ、電子部品１２０が異常発熱により壊れることをより防げるようになる。
【００３３】
また、図１では、３つの溝部１２４が設けられた例を示しているが、本実施形態に係る電子部品実装品１００の溝部１２４は、１つでも良いし、図１のように複数でも良い。電子部品１２０が部分的に発熱するような場合には、その発熱する部分の下に溝部１２４が配置されるようにすると良い。このようにすることにより、より半田１２５に熱が伝わりやすくなり、電子部品１２０の温度上昇を早い段階で止めることができるようになり、電子部品１２０が異常発熱により壊れることをより防げるようになる。電子部品１２０での電流の流れ方の違いにより、電子部品１２０の発熱する部分が変化するような場合には、その発熱する部分すべての下に溝部１２４が配置されるように、図１に示すように、複数の溝部１２４をプリント基板１２０に設けるようにすると良い。このようにすることにより、電子部品１２０の発熱する部分が変化するような場合にも、電子部品１２０が異常発熱により壊れることを防ぐことが可能になる。
【００３４】
また、電子部品１１０のなかには、図８に示すように、プリント基板１２０から浮いた状態で実装されるものがある。このような電子部品１１０であっても、異常発熱時には、リード配線部１１１を通じて、プリント基板１２０を熱し、プリント基板１２０を通じて半田１２５に熱が伝わる。また、リード配線部１１１を通じて、リード配線部１１１を半田付けする半田にも熱が伝わる。このため、リード配線部１１１を半田付けする半田も溶融し、電子部品１１０の自重により、図９に示すように、電子部品１１０がプリント基板１２０に近づく。よって、異常発熱時には、図８に示すように、プリント基板１２０から浮いた状態で実装される電子部品１２０であっても、電子部品１２０から放射される熱が溝部１２４の半田１２５に伝わりやすくなる。
【００３５】
＜電子部品実装品１００の製造方法＞
図１０〜図１３を参照しながら、本発明の実施形態に係る電子部品実装品１００の製造方法を説明する。
【００３６】
（工程１）まず、図１０に示すように、プリント基板１１０の溝部１２４に間仕切り１２６を配置する。間仕切り１２６は、図１０に示すように、１つの溝部１２４に１つの間仕切り１２６を配置するようにしても良いし、図１１に示すように、１つの溝部１２４に２つの間仕切り１２６を配置するようにしても良い。
【００３７】
（工程２）次に、図１２に示すように、間仕切り１２６と入力配線部１２１との間と、間仕切り１２６と出力配線部１２２との間のそれぞれに半田１２５を入れる。
【００３８】
（工程３）そして、図１３に示すように、半田１２５を熱し、半田１２５を溶かし、半田１２５が、間仕切り１２６と入力配線部１２１との間と、間仕切り１２６と出力配線部１２２との間と、のそれぞれを満たすようにする。
【００３９】
（工程４）そして、図１４に示すように、プリント基板１２０に電子部品１１０を実装する。つまり、電子部品１１０のリード配線部１１１をプリント基板１２０のスルーホール部１２３に通し、リード配線部１１１とスルーホール部１２３とを半田付けする。
【００４０】
（工程５）そして、最後に、半田１２５が冷却して固まった後に、間仕切り１２６を取り除くことにより、図１に示すような本実施形態に係る電子部品実装品１００が得られる。
【００４１】
なお、（工程４）の電子部品１１０のリード配線１１１をスルーホール部１２３に挿入する工程と、（工程２）と、を同時に行い、（工程３）において、半田１２５を熱するとともに、リード配線部１１１をスルーホール部１２３とを半田付けする半田も熱すようにしても良い。
【００４２】
以上、本発明の好適な実施の形態により本発明を説明した。ここでは特定の具体例を示して本発明を説明したが、特許請求の範囲に定義された本発明の広範囲な趣旨および範囲から逸脱することなく、これら具体例に様々な修正および変更が可能である。
【００４３】
また、本発明における電子部品実装品は、前記溝部に挿入された半田には、前記入力配線部と接続した半田と、前記出力配線部と接続した半田と、があり、前記入力配線部と接続した半田と前記出力配線部と接続した半田とは接続していないようにしても良い。
【符号の説明】
【００４４】
１００電子部品実装品
１１０電子部品
１１１リード配線部
１２０プリント基板
１２１入力配線部
１２２出力配線部
１２３スルーホール部
１２４溝部
１２５半田
１２６間仕切り

【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント基板に電子部品が実装された電子部品実装品であって、
他の部分からの電流を前記電子部品に伝える入力配線部と、
前記電子部品からの電流を他の部分に伝える出力配線部と、
前記電子部品の下を通り、前記入力配線部と前記出力配線部と結ぶように、前記プリント基板に設けられた溝である溝部と、を有し、
前記溝部には、
前記入力配線部と前記出力配線部とが前記溝部において電気的に接続しないように、半田が挿入されていることを特徴とする電子部品実装品。
【請求項２】
前記溝部に挿入された半田には、
前記入力配線部と接続した半田と、前記出力配線部と接続した半田と、があり、
前記入力配線部と接続した半田と前記出力配線部と接続した半田とは接続していないことを特徴とする請求項１に記載の電子部品実装品。
【請求項３】
電子部品のリード配線が挿入されるスルーホール部と、
他の部分からの電流を前記スルーホール部に伝える入力配線部と、
前記スルーホール部からの電流を他の部分に伝える出力配線部と、
前記入力配線部と前記出力配線部と結ぶ溝である溝部と、を有し、
前記溝部には、
半田が挿入されており、
前記半田には、前記入力配線部と前記出力配線部とが前記半田により電気的に接続しないように、間仕切りが挿入されていることを特徴とするプリント基板。
【請求項４】
電子部品のリード配線が挿入されるスルーホール部と、他の部分からの電流を前記スルーホール部に伝える入力配線部と、前記スルーホール部からの電流を他の部分に伝える出力配線部と、前記入力配線部と前記出力配線部と結ぶ溝である溝部と、を有するプリント基板の前記溝部に間仕切りを配置する工程と、
前記配置された間仕切りと前記入力配線部との間と、前記配置された間仕切りと前記出力配線部との間と、に半田を入れる工程と、
前記入れられた半田を溶融する工程と、
前記電子部品のリード配線を前記スルーホール部に挿入し、前記リード配線と前記スルーホールとを半田付けする工程と、
前記溝部で溶融した半田が冷却して固まった後に、前記間仕切りを取り除く工程と、を有することを特徴とするプリント基板製造方法。
【請求項５】
電子部品のリード配線が挿入されるスルーホール部と、他の部分からの電流を前記スルーホール部に伝える入力配線部と、前記スルーホール部からの電流を他の部分に伝える出力配線部と、前記入力配線部と前記出力配線部と結ぶ溝である溝部と、を有するプリント基板の前記溝部に間仕切りを配置する工程と、
前記配置された間仕切りと前記入力配線部との間と、前記配置された間仕切りと前記出力配線部との間と、に半田を入れる工程と、
前記入れられた半田を溶融する工程と、を有することを特徴とするプリント基板製造方法。

【図１】