JP2005166868A - 金属ベース基板及びその製造方法並びに実装構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 バリの発生がなく、部品実装後のヒートシンクとの組み込みでも金属板とヒートシンクの間に隙間が発生せず、放熱効果が向上する金属ベース基板及びその製造方法並びに部品実装構造の提供。
【解決手段】 金属板の端面エッジ部が曲面形状を呈している金属ベース基板；外形加工前の金属ベース基板を、その金属板側を上向きにして金型により外形打ち抜き加工する金属ベース基板の製造方法；前記金属ベース基板に部品が実装されていると共に、当該金属ベース基板の金属板面にヒートシンクが接続されている部品実装構造。
【選択図】 図２

Description

本発明は、バリのない金属ベース基板及びその製造方法並びに当該基板を用いた部品実装構造に関する。

従来プリント配線板の外形加工としては、ルータビットを使用したルータ加工あるいは、金型による打ち抜き加工が行われている。

また、片側に導体回路が形成された基板の場合、回路を保護する目的から、金型での打ち抜き加工の際、回路面側を上面にして加工している。

さらに、金属板のバリを押さえるため、外形加工する部分の金属板を予めエッチングにて除去する方法も知られている（例えば特許文献１参照）。

図４を用いて従来の金属ベース基板の構造を説明する。
図４において、４１は金属ベース基板で、金属板４２に接着剤樹脂層４３を介して導体回路４４が形成されていると共に、ソルダーレジスト４５が塗布・硬化されているが、金属板４２の端面エッジ部４２ａにはバリ４６が存在する構造となっている。

次に、図５を用いて斯かる従来の金属ベース基板の製造法を説明する。
図５において、金属ベース基板Ｐは、外形加工前のワークサイズで、金属ベース基板Ｐを、金型の上型５２ａと下型５２ｂに導体回路４４が形成された面を上向きにして、挟み打ち抜き加工Ｓを施すことによって金属ベース基板４１の単品が製造される。

次に、図６を用いて斯かる従来法により打ち抜き加工を施して得られた金属ベース基板に部品を実装し、ヒートシンクに接続した構造を説明する。
図６において、金属ベース基板４１は、その金属板４２に接着剤樹脂層４３を介して形成された導体回路４４に、はんだ６５を介して部品６６が実装されていると共に、取り付けネジ６７でヒートシンク６８に、当該部品を実装した金属ベース基板４１が取り付けられており、当該金属板４２の端面エッジ部４２ａのバリ４６により、金属板４２とヒートシンク６８の間に隙間Ｗが発生している。
特開平７−１５１３７号公報

従来のルータ加工で外形加工を施す場合は、加工するのに時間がかかったり、生産性が低いという問題があった。

また、上記の如く、金属ベース基板の場合、導体回路面側を上面にして外形加工を施すと、金属板の端面エッジ部にバリが発生するという問題があった。
このバリが発生すると、金属ベース基板に部品を実装後、当該金属ベース基板をヒートシンクに組み込む際、金属板とヒートシンクの間に隙間が形成されてしまい、放熱効果を損ねると云う問題を生じせしめていた。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、バリの発生がなく、部品実装後のヒートシンクとの組み込みでも金属板とヒートシンクの間に隙間が発生せず、放熱効果が向上する金属ベース基板及びその製造方法並びに部品実装構造を提供することを目的とする。

本発明金属ベース基板は、上記目的を達成するため、一方の面に少なくとも一層以上の導体回路を備えた金属ベース基板において、金属板の端面エッジ部が曲面形状を呈していることを特徴とする。

金属板の端面エッジ部が曲面（Ｒ）形状を呈していることで部品実装後のヒートシンクとの密着性が向上し、放熱効果も増す。

本発明金属ベース基板の製造方法は、上記目的を達成するため、一方の面に少なくとも一層以上の導体回路を備えた外形加工前の金属ベース基板を、その金属板側を上向きにして金型により打ち抜き加工することを特徴とする。

金属板側を上向きにして金型で外形加工を施すことで、金属板の端面エッジ部のバリを押さえることができる。

本発明部品実装構造は、上記目的を達成するため、前記金属ベース基板に部品実装されていると共に、当該金属ベース基板の金属板面にヒートシンクが接続されていることを特徴とする。

金属板の端面エッジ部の形状が曲面（Ｒ）となっているので、部品実装後のヒートシンクとの密着性が向上し、放熱効果も増す。

本発明によれば、金属ベース基板の金属板にバリの発生がないため、部品実装後のヒートシンクとの組み込みでも金属ベース基板の金属板とヒートシンクの間に隙間が発生せず、放熱効果を向上せしめることができる。

図１を用いて本発明の実施の形態を説明する。
図１において、１は金属ベース基板で、金属板２に接着剤樹脂層３を介して、導体回路４が形成されていると共に、ソルダーレジスト５が塗布・硬化されて構成されており、金属板２の端面エッジ部２ａは曲面（Ｒ）形状を呈し、バリは存在しない。
ここに金属板２は、銅、アルミなどの放熱性の高い金属板が選択される。尚、図１では、片側単層の導体回路が形成された例を示したが、片側２層以上の導体層を備えても構わない。

次に、図２を用いて本発明金属ベース基板の製造法を説明する。
図２において、金属ベース基板Ｐは、外形加工前のワークサイズで、金属ベース基板Ｐを、金型の上型１２ａと下型１２ｂに金属板２側を上向きにして、挟み打ち抜き加工Ｓを施すことによって金属板２の端面エッジ部２ａにバリがない曲面（Ｒ）形状が付与された金属ベース基板１の単品が製造される。

次に、図３を用いて本発明法により打ち抜き加工を施して得られた金属ベース基板に部品を実装し、ヒートシンクに接続した構造を説明する。
図３において、金属ベース基板１は、その金属板２に接着剤樹脂層３を介して形成された導体回路４に、はんだ３５を介して部品３６が実装されていると共に、取り付けネジ３７でヒートシンク３８に、当該部品を実装した金属ベース基板１が取り付けられている。当該金属板２の端面エッジ部２ａは曲面（Ｒ）形状を呈し、バリが存在しないため、金属板２とヒートシンク３８の間に隙間は発生しない。

試験例
金属ベース基板において、金属板の端面エッジ部にバリがある場合と当該端面エッジ部が曲面（Ｒ）形状の場合とで放熱効果に差があるかどうかを、下記比較品と本発明品について下記測定法により測定した。その結果は表１のとおりであった。

◎比較品
金属板の端面エッジ部にバリが存在する金属ベース基板に、パワートランジスタを実装し、その後ヒートシンクに当該部品実装金属ベース基板を接着させたものをサンプルとした（サンプル数３）。

◎本発明品
金属板の端面エッジ部が曲面（Ｒ）形状の金属ベース基板に、パワートランジスタを実装し、その後ヒートシンクに当該部品実装金属ベース基板を接着させたものをサンプルとした（サンプル数３）。

◎測定法
測定方法は、熱抵抗測定法によった。因に、この方法によって得られた値は熱の伝えにくさを表すパラメータであり、数値が大きい程熱抵抗値が高くなり、熱が伝わりにくいことを意味する。
熱の測定は、トランジスタに電圧を掛け、発熱体上面温度（Ａ）と金属ベース基板の金属板部分の温度（Ｂ）を測定し、その差を求めて熱抵抗値として放熱特性を確認した。

表１の結果から、金属ベース基板の金属板の端面エッジ部が曲面（Ｒ）形状の場合、熱抵抗値が低いことが確認できた。

本発明の金属ベース基板例を示す断面説明図。 本発明の金属ベース基板の製造方法例を示す断面説明図。 本発明の部品実装構造例を示す断面説明図。 従来技術の金属ベース基板例を示す断面説明図。 従来技術の金属ベース基板の製造方法例を示す断面説明図。 従来技術の部品実装構造例を示す断面説明図。

符号の説明

１、４１：金属ベース基板
２、４２：金属板
２ａ、４２ａ：端面エッジ部
３、４３：接着剤樹脂層
４、４４：導体回路
５、４５：ソルダーレジスト
１２ａ、５２ａ：金型上型
１２ｂ、５２ｂ：金型下型
３５、６５：はんだ
３６、６６：部品
３７、６７：取り付けネジ
３８、６８：ヒートシンク
４６：バリ
Ｐ：外形加工前の金属ベース基板
Ｓ：打ち抜き加工
Ｗ：隙間

Claims (3)

1. 一方の面に少なくとも一層以上の導体回路を備えた金属ベース基板において、金属板の端面エッジ部が曲面形状を呈していることを特徴とする金属ベース基板。
2. 一方の面に少なくとも一層以上の導体回路を備えた外形加工前の金属ベース基板を、その金属板側を上向きにして金型により外形打ち抜き加工することを特徴とする請求項１記載の金属ベース基板の製造方法。
3. 請求項１記載の金属ベース基板に部品が実装されていると共に、当該金属ベース基板の金属板面にヒートシンクが接続されていることを特徴とする部品実装構造。

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