JP2005093760A - Electronic instrument - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は放熱板を有する回路基板を用いた電子機器に関するものである。 The present invention relates to an electronic device using a circuit board having a heat sink.
図6は従来のこの種の回路基板を用いた電子機器を示した断面図の一例である。図6において、回路基板1には必要な回路部を構成する回路部品2が実装されている。そして一般的には、回路基板1はその端部をネジ3などを用いてケース4の取り付け部5に固定されて使用される。
FIG. 6 is an example of a sectional view showing a conventional electronic device using this type of circuit board. In FIG. 6, a circuit component 2 constituting a necessary circuit unit is mounted on a circuit board 1. In general, the circuit board 1 is used with its end fixed to the
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献1が知られている。
回路基板に取り付ける回路部品が放熱を必要とする場合、この放熱のため回路基板や回路部品に放熱板が取り付けられ、この放熱板に回路部品を圧接させることで放熱させるのが一般的である。 When a circuit component attached to a circuit board requires heat dissipation, a heat sink is attached to the circuit board or the circuit component for this heat dissipation, and heat is generally released by pressing the circuit component against the heat sink.
しかしながら上記に示すような従来の回路基板の取付構造においては、回路基板の端部をケースの取り付け部に固定しているため、大きくて重量の重い放熱板を有する回路基板の場合、振動や衝撃の大きな負荷がかかるような使用条件においては、放熱板の取り付け部やそれに圧接している回路部品の半田付け部に振動による応力が集中して、半田付け部が破損したり回路基板そのものが破損するという課題を有していた。 However, in the conventional circuit board mounting structure as shown above, since the end of the circuit board is fixed to the mounting part of the case, in the case of a circuit board having a large and heavy heat sink, vibration and shock Under operating conditions where a large load is applied, stress due to vibration concentrates on the mounting part of the heat sink and the soldering part of the circuit components that are in pressure contact with it, causing damage to the soldering part or the circuit board itself Had the problem of doing.
本発明はこのような課題を解決するものであり、回路基板に重量的な負荷がかからず、特に自動車などの振動や衝撃条件の厳しい使用状態においても信頼性の高い電子機器を提供することを目的とするものである。 The present invention solves such problems, and provides a highly reliable electronic device that is not subjected to a heavy load on a circuit board and that is particularly used under severe vibration and impact conditions such as an automobile. It is intended.
上記課題を解決するために本発明の請求項1に記載の発明は、回路基板に設けた放熱を必要とする回路部品を回路基板に取り付けた放熱板に放熱に適した圧力で圧接するとともに、放熱板に固定用の穴を設け、この固定用の穴を介してケースにネジ止めして固定し、回路基板の周囲はケース内においてフリーな状態を維持するように構成した電子機器とすることにより、重量の重い放熱板をケースにネジ止めして固定することで、回路基板をケースに固定することなくフリーな状態に保つことが可能となり、振動や衝撃の負荷のかかる使用状態においても回路部品の半田付け部にストレスがかかることがなく信頼性を向上できるという作用効果を有する。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 of the present invention presses a circuit component that requires heat dissipation provided on a circuit board to a heat sink attached to the circuit board at a pressure suitable for heat dissipation, Provide a fixing hole in the heat sink, and fix it by screwing it to the case through this fixing hole, so that the periphery of the circuit board is kept free in the case. By fixing the heavy heat sink to the case by screwing, it becomes possible to keep the circuit board free without fixing it to the case. There is an effect that the reliability can be improved without applying stress to the soldering portion of the component.
本発明の請求項2に記載の発明は、ケースに放熱板に形成された固定用の穴に対応するように固定用ボスを設けたものであり、固定する放熱板の位置や高さにあわせて固定用のボスが設けられているので、ケースへの回路基板の固定が安定にかつ確実に行えるという作用効果を有する。 In the invention according to claim 2 of the present invention, a fixing boss is provided in the case so as to correspond to a fixing hole formed in the heat radiating plate. According to the position and height of the heat radiating plate to be fixed. Since the fixing boss is provided, the circuit board can be fixed to the case stably and reliably.
本発明の請求項3に記載の発明は、放熱板の固定用の穴のケース面側に、ケースに設けた固定用ボスの外周と嵌合可能な凹穴を設けたもので、放熱板をケースに固定する際にその位置を規制することができるという作用効果を有する。 In the invention according to claim 3 of the present invention, a concave hole that can be fitted to the outer periphery of the fixing boss provided in the case is provided on the case surface side of the fixing hole of the heat sink. When fixed to the case, the position can be regulated.
本発明の請求項4に記載の発明は、放熱板への回路部品の圧接は放熱板に取り付けられた板バネの弾性を利用する構成としたもので、板バネによる圧接でその圧力を適切に保つことにより熱膨張収縮や振動による回路部品の半田付け部への応力を緩和するとともに、確実な放熱が可能になるという作用効果を有する。 In the invention according to claim 4 of the present invention, the pressure contact of the circuit component to the heat radiating plate is configured to use the elasticity of the leaf spring attached to the heat radiating plate. By maintaining, the stress on the soldered portion of the circuit component due to thermal expansion and contraction and vibration is relieved, and the heat radiation can be surely performed.
本発明の請求項5に記載の発明は、板バネはコの字状に加工され、一方が放熱板の背面に当接する面を持ち、他方が回路部品を放熱板に圧接するように形成され、その中間部を放熱板にネジで固定する構成としたものであり、このことにより回路部品の圧接力の安定化が図られるとともに安定した放熱効果が可能になるという作用効果を有する。
The invention according to
本発明の電子機器は、放熱を必要とする回路部品を放熱板に放熱に適した圧力で圧接するとともに、放熱板に固定用の穴を設け、この固定用の穴を介してケースにネジ止めして固定し、回路基板の周囲はケース内においてフリーな状態を維持するように構成することにより、確実な放熱を可能にするとともに、振動や衝撃の負荷のかかる使用状態においても回路部品の半田付け部にストレスがかかることがなく信頼性を大幅に向上することができる。 In the electronic device of the present invention, a circuit component that requires heat dissipation is pressed against the heat sink at a pressure suitable for heat dissipation, and a fixing hole is provided in the heat sink, and the case is screwed to the case through the fixing hole. In this case, the circuit board is configured so that the circuit board is kept free in the case, enabling reliable heat dissipation and soldering of circuit components even in usage conditions that are subject to vibration or shock. The attachment portion is not stressed and the reliability can be greatly improved.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
本発明の実施の形態として充放電回路用電子機器をその一例として、図1から図3を用いて説明する。これらの図において本発明に関する部品以外は図示を省略している。回路基板20には図示していないが充放電回路用電子機器の回路パターンが形成されている。本発明の実施の形態では、充電用の回路部品として2個のFET21a、21bを、放電用の回路部品としてダイオード22a、抵抗22bを図示している。これらの回路部品は充放電時に大電流が流れ発熱する回路部品である。FET21a、21bおよびダイオード22a、抵抗22bはそれぞれリード線を回路基板20に半田付けで固定されるとともに、その背面に形成された放熱部は放熱板23と適度な圧力を持って圧接した状態になっている。
As an example of an embodiment of the present invention, an electronic device for a charge / discharge circuit will be described with reference to FIGS. In these drawings, illustrations are omitted except for parts related to the present invention. Although not shown in the figure, a circuit pattern of an electronic device for charge / discharge circuit is formed on the
放熱板23にはケース15に固定するための2ヶ所の穴23a、23bが形成されており、またケース15にはそれに対応する位置に固定用ボス24a、24bが形成され、ネジ24c、24dでネジ止めされている。
The
放熱板23のケース15へ組み込まれる側の面23cには、穴23a、23bと同心円よりなりケース15の固定用ボス24a、24bと嵌合する凹穴23d、23eが形成されており、この凹穴23d、23eと固定用ボス24a、24bにより位置規制されて取り付けられるものである。
この固定状態において回路基板20はケース15に対し直立した状態で収納され、その外周面20a、20b、20c、20dはケース15内においてフリーな状態に維持されている。
In this fixed state, the
以上のように本発明の実施の形態では、放熱板23をケース15に固定するため、回路基板20をケース15に固定することなくフリーな状態に保つことが可能となり、熱膨張収縮振動の負荷がかかった場合でも、回路基板20に実装された回路部品の半田付け部にストレスがかかることがなく信頼性の向上が期待できるものである。
As described above, in the embodiment of the present invention, since the
次に、充電用および放電用の回路部品であるFET21a、21bおよびダイオード22a、抵抗22bの放熱板23への安定した放熱方法について図4、図5を用いて説明する。
Next, a stable heat dissipation method for the
図4において、ステンレス等の弾性部材よりなる板バネ25は、略コの字の形状をしており、その中央部には放熱板23への固定穴25aがあけられている。両端は曲げ加工が施されており、一方はアーム状に延びた弾性片25bであり、FET21a、21bおよびダイオード22a、抵抗22bの胴部の一定位置を安定に圧接するようにアール加工部25cが設けられている。他方は適度の長さで放熱板23のケース15へ組み込まれる側の面23cに当接するガイド部25dとなっている。
In FIG. 4, a
更に、図示していないがFET21a、21bおよびダイオード22a、抵抗22bと放熱板23の圧接される面にはシリコン等でできた放熱促進用グリスが塗布され、その板バネ25による圧接力は面圧で0.1N〜4.5Nの間に設定している。
Further, although not shown, heat radiation promoting grease made of silicon or the like is applied to the surface where the
図5に示す板バネ26は前記に示した板バネ25の構造を連結して製作したものである。放熱が必要な回路部品が複数個ある場合(当実施の形態では4個)、その数に応じた弾性片26aを有する連結型の板バネ26を利用することにより同時に圧接することが可能となる。
The
このようにして板バネ26による圧接構造とすることにより、充電用および放電用の回路部品であるFET21a、21bおよびダイオード22a、抵抗22bは回路基板20への半田付け部で固定されているが、放熱板23へは適度な圧力による圧接のみであるため、温度変化等による各部材の熱膨張収縮に差が出ても半田付け部に発生する応力を緩和することができる。さらに板バネ25を略コの字状にして、ガイド面25dで放熱板23と位置規制することにより圧接力のバラツキを小さくすることが可能となる。更に、放熱促進用グリスの利用により圧接力そのものを小さくすることが可能となる。また板バネ26により複数個の回路部品を同時に圧接することが可能となり、作業工数の低減と圧接力の均一化が可能となるものである。
By adopting the pressure contact structure by the
圧接力は、0.1N〜4.5Nに設定した。これは放熱板23に確実に熱を逃がすことが可能な最低荷重と圧接される回路部品のリード線と回路基板20の半田付け部の振動や、温度変化に伴う半田付け部の許容応力等により決定されており、この範囲内で管理することにより確実な放熱と振動や温度変化等による半田付け部の破損を防止でき信頼性の向上につながるものである。
The pressure contact force was set to 0.1N to 4.5N. This is due to vibrations of the lead wires of the circuit components and the soldered portions of the
本発明にかかる電子機器は、放熱板をケースにネジ止めして固定し、回路基板をケース内でフリーな状態としたもので、回路部品の半田付け部にストレスのかかることがなく信頼性を大幅に向上できる保持構造を提供するもので、耐振性や熱衝撃性が要求されるような用途での使用に適している。 The electronic device according to the present invention is the one in which the heat sink is fixed by screwing to the case, and the circuit board is in a free state in the case. It provides a holding structure that can be significantly improved, and is suitable for use in applications where vibration resistance and thermal shock resistance are required.
15 ケース
20 回路基板
21a、21b FET
22a ダイオード
22b 抵抗
23 放熱板
23a、23b 穴
23d、23e 凹穴
24a、24b 固定用ボス
24c、24d ネジ
25 板バネ
25b 弾性片
25c アール加工部
26 板バネ
15
Claims (5)
Priority Applications (4)
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---|---|---|---|
JP2003325814A JP2005093760A (en) | 2003-09-18 | 2003-09-18 | Electronic instrument |
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Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
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Publications (1)
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---|---|
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Family Applications (1)
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JP (1) | JP2005093760A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008251262A (en) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Sanyo Electric Co Ltd | Packed battery |
-
2003
- 2003-09-18 JP JP2003325814A patent/JP2005093760A/en active Pending
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JP2008251262A (en) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Sanyo Electric Co Ltd | Packed battery |
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