JP2019079925A - Substrate, mounting substrate, and network apparatus including the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、一般に基板、実装基板、及びこれを備えるネットワーク機器に関し、より詳細には実装部品が実装される基板、実装基板及びこれを備えるネットワーク機器に関する。 The present invention relates generally to a substrate, a mounting substrate, and a network device including the same, and more particularly to a substrate on which mounting components are mounted, a mounting substrate, and a network device including the mounting substrate.
特許文献1には、複数のピン挿入孔を有し、電子部品の接続ピンをピン挿入孔に挿入して半田付けする際にピン挿入孔内で発生するガスを電子部品マウント側面に逃がして、半田にピンホールが発生することを防止するプリント基板が開示されている。この複数のピン挿入孔のピッチ間隔は、接続ピンのピッチ間隔に対してわずかに異ならせて形成されている。そのため、電子部品をプリント基板の電子部品マウント側に密着させた場合、接続ピンの外周とピン挿入孔の内周との間に隙間が大きい部分と小さい部分が生じる。これにより、電子部品の接続ピンをピン挿入孔に半田付けする際、隙間が小さい部分が電子部品の接続ピンベース部で塞がれたとしても、隙間の大きい部分が電子部品の接続ピンベース部で完全に塞がれることを防止することができる。その結果、ピン挿入孔内に発生したガスを電子部品マウント側面に逃がすことができる。
In
しかしながら、特許文献1に記載の構成を利用した基板に、フローソルダリング法によって実装部品を基板に実装しようとすると、はんだ噴流槽において、実装部品が基板に対して傾くおそれがあった。
However, when mounting components are to be mounted on a substrate by a flow soldering method on a substrate using the configuration described in
そこで、本発明の目的は、フローソルダリング法によって実装部品を実装する際に、実装部品が傾くのを抑制することができる基板、実装基板、及びこれを備えたネットワーク機器を提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to provide a substrate, a mounting substrate, and a network device including the same, which can suppress the tilting of the mounted component when mounting the mounted component by the flow soldering method. .
本発明の一態様に係る基板は、第1面及び第2面を有し、第1方向に沿って配置された複数のリード端子を有する実装部品が実装される。第2面は、前記第1面と反対側である。前記基板は、複数の部品孔を有する。複数の部品孔は、前記第1面と前記第2面との間を貫通し、前記複数のリード端子が挿入可能である。前記複数の部品孔は、第1部品孔及び第2部品孔をそれぞれ少なくとも1個含む。前記第1方向に直交する第2方向において前記第1部品孔及び前記第2部品孔の配置位置が互いに異なる。前記第1方向から見た投影視において、重なり領域が含まれるように、前記第1部品孔及び前記第2部品孔が配置されている。重なり領域は、前記第1部品孔及び第2部品孔が重なり合う。 A substrate according to an aspect of the present invention has a first surface and a second surface, and a mounting component having a plurality of lead terminals disposed along a first direction is mounted. The second surface is opposite to the first surface. The substrate has a plurality of component holes. The plurality of component holes penetrate between the first surface and the second surface, and the plurality of lead terminals can be inserted. The plurality of component holes each include at least one of a first component hole and a second component hole. The arrangement positions of the first component hole and the second component hole are different from each other in a second direction orthogonal to the first direction. The first component hole and the second component hole are arranged such that an overlapping area is included in the projection view as viewed from the first direction. In the overlapping region, the first part hole and the second part hole overlap.
本発明の一態様に係る実装基板は、前記基板と、前記実装部品とを備える。前記複数のリード端子は、前記複数の部品孔に挿入され、前記実装部品が前記基板に実装されている。 A mounting substrate according to an aspect of the present invention includes the substrate and the mounting component. The plurality of lead terminals are inserted into the plurality of component holes, and the mounting component is mounted on the substrate.
本発明の一態様に係るネットワーク機器は、通信制御基板と、前記実装基板と、前記接続部品とを備える。前記通信制御基板は、通信制御を行う通信制御回路を構成する。前記実装基板は、前記通信制御回路に電力を供給する電源回路を構成する。前記接続部品は、前記実装基板と前記通信制御基板とを電気的に接続させる。 A network device according to an aspect of the present invention includes a communication control board, the mounting board, and the connection component. The communication control board constitutes a communication control circuit that performs communication control. The mounting substrate constitutes a power supply circuit that supplies power to the communication control circuit. The connection component electrically connects the mounting substrate and the communication control substrate.
本発明の基板、実装基板、及びこれを備えたネットワーク機器は、フローソルダリング法によって実装部品を実装する際に、実装部品が傾くのを抑制することができる。 The substrate of the present invention, the mounting substrate, and the network device provided with the same can suppress the tilting of the mounted component when mounting the mounted component by the flow soldering method.
以下、実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に説明する実施形態は、本発明の様々な実施形態の一つに過ぎない。下記の実施形態は、本発明の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。なお、以下の実施形態において説明する各図は、模式的な図であり、各構成要素の寸法比が必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。図2を除いた図面には、互いに直交するX方向(左右方向)、Y方向、Z方向(上下方向)を示した。Z方向は重力方向に平行な方向で、重力方向とは逆方向を+Z方向とした。これらの方向は、相対的な位置関係、移動方向等を説明するために用いるだけであり、これによって本発明を限定する趣旨ではない。 Hereinafter, embodiments will be described based on the drawings. However, the embodiment described below is only one of various embodiments of the present invention. The following embodiments can be variously modified according to the design and the like as long as the object of the present invention can be achieved. The respective drawings described in the following embodiments are schematic drawings, and the dimensional ratio of each component does not necessarily reflect the actual dimensional ratio. The drawing excluding FIG. 2 shows an X direction (horizontal direction), a Y direction, and a Z direction (vertical direction) orthogonal to each other. The Z direction is a direction parallel to the gravity direction, and the opposite direction to the gravity direction is the + Z direction. These directions are only used to explain the relative positional relationship, the moving direction, etc., and are not intended to limit the present invention.
(1)ネットワーク機器
本実施形態のネットワーク機器は、図1A及び図1Bに示すように、X方向を長手方向とする略長直体状であるスイッチングハブ1である。スイッチングハブ1は、上面部1Aと、下面部1Bと、第1側面部1Cと、第2側面部1Dと、第3側面部1Eと、第4側面部1Fとを有する。上面部1A及び下面部1Bは、Z方向において対向している。第1側面部1C及び第2側面部1Dは、Y方向において対向している。第3側面部1E及び第4側面部1Fは、X方向において対向している。第1側面部1Cには、LAN(Local Area Network)ポート部1G及び複数の開口部1Hが形成されている。上面部1A、下面部1B、及び第2側面部1Dの各々には、複数の開口部1Hが形成されている。LANポート部1Gは、LANケーブル2(図2参照)が接続可能な、8個のポートで構成されている。開口部1Hは、通気用スリットであって、スイッチングハブ1の筐体の内部とその外部とを通気する。
(1) Network Device As shown in FIGS. 1A and 1B, the network device of the present embodiment is a
スイッチングハブ1は、図2に示すように、LANケーブル2を介して、複数の電子機器3がLANポート部1Gに接続されることにより、ネットワークを形成する。電子機器3は通信機能を備える。図2の例では、電子機器3として、ルータ3a、パーソナルコンピュータ3b、無線アクセスポイント3c、IP(Internet Protocol)電話3d、及びネットワークカメラ3eが、スイッチングハブ1に接続されている。このスイッチングハブ1を用いたネットワークでは、例えば、ネットワークカメラ3eはパーソナルコンピュータ3bのみにデータを送信することができる。このように、スイッチングハブ1は、ネットワークにおける通信効率を向上させ、通信負荷を軽減する。
As shown in FIG. 2, the
スイッチングハブ1は、図3に示すように、実装基板10と、通信制御基板20と、接続部品30と、放熱構造40と、シールド板50と、筐体60とを備える。通信制御基板20は、通信制御を行う通信制御回路を構成し、第2端子部品21を有する。実装基板10は、通信制御回路に電力を供給する電源回路を構成し、実装部品である第1端子部品11を有する。接続部品30は、第1端子部品11に挿入されて接続される第1コネクタ30Aと、第2端子部品21に挿入されて接続される第2コネクタ30Bと、ケーブル群30Cとを有し、実装基板10と通信制御基板20とを電気的に接続させる。第1端子部品11及び第2端子部品21は、第1端子部品11に対する第1コネクタ30Aの挿入方向と、第2端子部品21に対する第2コネクタ30Bの挿入方向とが、X方向に沿うように配置されている。通信制御基板20は、実装基板10の上部に配置されている。接続部品30は、第1コネクタ30Aが第1端子部品11に、第2コネクタ30Bが第2端子部品21にそれぞれ接続され、実装基板10と、通信制御基板20とを電気的に接続している。放熱構造40は、実装基板10の下部に配置されている。シールド板50は、通信制御基板20の上部に配置されている。筐体60は、その内部に実装基板10、通信制御基板20、接続部品30、放熱構造40、及びシールド板50を収納している。
As shown in FIG. 3, the switching
実装基板10及び通信制御基板20は上記のように配置されているので、第1コネクタ30Aを第1端子部品11に、第2コネクタ30Bを第2端子部品21に、それぞれ接続しやすい。さらに、ケーブル群30Cのケーブル長を短くすることができる。
Since the mounting
(1.1)実装基板
実装基板10は、図2に示すように、外部電源4から供給される交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力を接続部品30を介して通信制御基板20に給電する。外部電源4としては、商用交流電源等が挙げられる。
(1.1) Mounting Board As shown in FIG. 2, the mounting
実装基板10は、図3、図4A及び図4Bに示すように、実装部品である第1端子部品11と、基板12と、複数の回路部品13と、第1熱伝導部材14と、第2熱伝導部材15と、第3熱伝導部材16とを備える。第1端子部品11は、5個のリード端子111を有する。基板12は、第1面T12、及び第2面B12を有する。基板12は、5個の部品孔12Aを有する。5個の部品孔12Aは、第1面T12と第2面B12との間を貫通し、複数のリード端子111が挿入可能な孔である。複数の回路部品13は、発熱部品であるトランス131を含む。第2面B12は、基板12の厚さ方向において、第1面T12と反対側に位置する。第1端子部品11は、5個のリード端子111が5個の部品孔12Aに挿通してはんだ付けされて、基板12の第1面T12に実装されている。複数の回路部品13は、基板12の第1面T12及び第2面B12に実装されている。第1熱伝導部材14は、図3及び図4Aに示すように、基板12の厚さ方向(以下、Z方向)から見た平面視において、トランス131の一部と重なって、基板12の第1面T12に配置されている。第2熱伝導部材15は、図4Bに示すように、基板12の第2面B12に配置されている。第1熱伝導部材14と、第2熱伝導部材15とは、基板12を介して対向し、Z方向から見た平面視において、重なり合っている。第3熱伝導部材16は、図4Bに示すように、第2熱伝導部材15の基板12と反対側の第2面B15に配置されている。なお、図4A及び図4B中、プリント配線12B、はんだ等は省略している。
As shown in FIG. 3, FIG. 4A and FIG. 4B, the mounting
(1.1.1)第1端子部品
第1端子部品11は、第1コネクタ30Aが挿入されて接続されるオス型の接続部品である。第1端子部品11は、図5A及び図5Bに示すように、5個のリード端子111と、端子ハウジング112とを備える。5個のリード端子111は、Y方向に沿って一定のピッチで規則的に配置され、端子ハウジング112によって保持されている。
(1.1.1) First Terminal Component The
(i)リード端子
リード端子111は、図5A及び図5Bに示すように、XZ面においてL字形状の金属角線であり、第1端部111A及び第2端部111Bを有する。第2端部111Bは、第1端部111Aとは反対側である。第1端部111Aは、第1面T12側から基板12の部品孔12Aに挿通されて、はんだ付けされている。第2端部111Bは、剥き出し状態で、第1コネクタ30Aが接続されている。第2端部111Bには、テーパ加工が施されている。
(I) Lead Terminal As shown in FIGS. 5A and 5B, the
5個のリード端子111の第1端部111Aは、図4Bに示すように、Y方向に沿って、同じピッチで略一列に配置されている。5個のリード端子111は、4個の第1ピン111Cと、1個の第2ピン111Dとを有する。第1ピン111Cは、基板12と電気的に接続されている。第2ピン111Dは、基板12と電気的に接続されていない。すなわち、第2ピン111Dは、実際の導通に用いられず、基板12に表面実装されるダミーピンとして機能する。第1端子部品11は、第2ピン111Dを有するので、第2ピン111Dを有さない構成に比べて、基板12の部品孔12Aに挿入されるリード端子111の数が増える。そのため、フローソルダリング法によって第1端子部品11を基板12に実装する際に、第1端子部品11が基板12に対して傾くのをより抑制することができる。第2ピン111Dは、Y方向に沿って配置された5個のリード端子111のうち、真ん中に配置されている。第2ピン111D(ダミーピン)が挿通される部品孔12Aには、プリント配線12Bが電気的に接続されていない。これにより、第2ピン111D(ダミーピン)は、回路部品13と電気的に接続されていない状態となる。ここで、基板12と電気的に接続されているとは、基板12のプリント配線12Bを介して、リード端子111と回路部品13とが電気的に接続されていることを意味する。基板12と電気的に接続されていないとは、リード端子111と基板12のプリント配線12Bとが電気的に接続されていないことを意味する。
As shown in FIG. 4B, the first ends 111A of the five
(ii)端子ハウジング
端子ハウジング112は、電気絶縁性であり、XZ面において断面L字形状を有する。端子ハウジング112は、本体部112Aと、ガイド部112Bと、ストッパ部112Cとを有する。本体部112Aは、平板状であり、その内部に各リード端子111の両端部が剥き出しになるように各リード端子111の一部を埋め込んで、5個のリード端子111を保持している。
(Ii) Terminal Housing The
ガイド部112Bは、図5A及び図5Bに示すように、平板状であり、本体部112Aから接続部品30の挿入方向であるX方向に沿って突出するように形成されており、第1コネクタ30Aの挿入を案内する。端子ハウジング112はガイド部112Bを有するので、第1コネクタ30Aを第1端子部品11に挿入しやすくなる。
As shown in FIGS. 5A and 5B, the
ストッパ部112Cは、基板12の第1面T12と接触することにより、5個の部品孔12Aに挿入された5個のリード端子111の挿入深さを規制する。ストッパ部112Cは、第1端子部品11を基板12に実装した際に、基板12と接触する本体部112Aの底面部を指す。端子ハウジング112はストッパ部112Cを有するので、基板12のリード端子111を部品孔12Aに装着するだけで、簡単にリード端子111の挿入深さを定めることができる。そのため、第1端子部品11を基板12に装着した状態において、第2面B12から出っ張るリード端子111の長さを適度な長さに調整して、第1端部111Aをはんだ付けすることができ、第1端子部品11の接続信頼性を高めることができる。ストッパ部112Cは、図5Aに示すように、Z方向において、リード端子111の第1端部111Aの位置よりも、長さIだけ+Z方向に位置するように、形成されている。長さIは、基板12の厚さ等に応じて適宜調整すればよい。ストッパ部112Cは、基板12の第1面T12と接触した際に、全面が第1面T12と面接触するように形成されている。
The
(1.1.2)基板
基板12は、Y方向に沿って配置された5個のリード端子111を有する第1端子部品11が実装される。基板12は、絶縁基板と、プリント配線12Bとを有する両面プリント配線板である。プリント配線12Bは、絶縁基板の両面に形成されており、複数の回路部品13間を電気的に接続する。基板12の形状は、Z方向から見た平面視において略矩形状である。絶縁基板は、電気絶縁性であり、例えば、ガラスエポキシ基板等が挙げられる。プリント配線12Bの材質としては、銅、アルミニウム、ステンレス等が挙げられる。プリント配線12Bの厚みは、好ましくは18μm以上100μm以下である。基板12は、両面金属張積層板の金属箔がフォトエッチング法により所望の導体パターンに加工されることにより得られる。両面金属張積層板は、電気的絶縁性基板の両面に金属箔が接着されてなる。金属箔の厚み及び材質は、プリント配線12Bと同一である。プリント配線12Bは、その一部がレジスト層により覆われていてもよい。
(1.1.2) Substrate The
基板12は、図6Bに示すように、5個の部品孔12Aを有する。5個の部品孔12Aは、第1面T12と第2面B12との間を貫通し、複数のリード端子111が挿入可能な孔である。部品孔12Aは、貫通孔と、スルーホールめっき12A3とからなる。貫通孔は、基板12において第1面T12と第2面B12との間をZ方向に沿って貫通している。スルーホールめっき12A3は、貫通孔の内壁を覆っている。なお、図6B中、はんだ等は省略している。
The
5個の部品孔12Aは、3個の第1部品孔12A1と、2個の第2部品孔12A2とからなる。第1部品孔12A1及び第2部品孔12A2は、左右方向(Y方向)における配置位置が互いに異なる。図6Aに示すように、5個の部品孔12Aは、5個の部品孔12AをY方向から見た投影視(正面視)において、重なり領域ORと、非重なり領域NRとが含まれるように、3個の第1部品孔12A1と、2個の第2部品孔12A2とは配置されている。重なり領域ORのX方向に沿った両側には、非重なり領域NRを有する。重なり領域ORでは、5個の部品孔12Aの全てが重なり合っている。非重なり領域NRでは、5個の部品孔12Aの全てが重なり合っていない。具体的に、左側の非重なり領域NRでは、3個の第1部品孔12A1のみが重なり合っている。右側の非重なり領域NRでは、2個の第2部品孔12A2のみが重なり合っている。つまり、図6Bに示すように、Z方向から見た平面視において、3個の第1部品孔12A1及び2個の第2部品孔12A2は、重なり領域ORを含むように、Y方向に沿って交互に配置されている。このように、本実施形態では、Y方向に沿って略一列に配置された5個のリード端子111に対して、5個の部品孔12Aは、重なり領域ORを含むように、Y方向に沿ってジグザグ状に配置されている。
The five
本実施形態では、図6Bに示すように、5個のリード端子111のうち第1部品孔12A1に挿入されたリード端子111は、第1部品孔12A1の壁面におけるX方向の左側の部分に接触している。さらに、5個のリード端子111のうち第2部品孔12A2に挿入されたリード端子111は、第2部品孔12A2の壁面におけるX方向の右側の部分に接触している。つまり、第1端子部品11は、押し込んで基板12に装着される。これにより、第1端子部品11は、ボンド等で仮止めしなくても、基板12に固定され、フローソルダリング法によって第1端子部品11を実装する際に、第1端子部品11が傾くのをより抑制することができる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 6B, the
(1.1.3)複数の回路部品
複数の回路部品13としては、例えば、抵抗、コンデンサ、インダクタ、ダイオード、トランス、半導体素子等である。半導体素子とは、例えば、トランジスタ、ダイオード、IC部品(IC:Integrated Circuit)等である。トランジスタとしては、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)等である。電源回路は、例えば整流回路、昇圧チョッパ回路、降圧チョッパ回路、制御回路等を有する。整流回路は、例えば複数のダイオードを備えたブリッジ回路で構成される。昇圧チョッパ回路、及び降圧チョッパ回路は、例えば、インダクタ、ダイオード、スイッチング素子等で構成される。制御回路は、例えば、昇圧チョッパ回路及び降圧チョッパ回路それぞれのスイッチング素子の動作を制御するIC部品等で構成される。第1面T12に配置されている複数の回路部品13の電極は、基板12におけるプリント配線12Bに、はんだで電気的及び機械的に接続されている。第2面B12に配置されている複数の回路部品13の電極は、基板12におけるプリント配線12Bに、はんだで電気的及び機械的に接続されている。
(1.1.3) Plural circuit components The
(1.1.4)第1熱伝導部材
第1熱伝導部材14は、基板12よりも熱伝導率が高い。これにより、第1熱伝導部材14は、トランス131の熱を放熱構造40に伝えやすくすることができる。ここで、熱伝導率とは、熱の流れやすさを表す量であり、レーザーフラッシュ法で測定した数値を示す。第1熱伝導部材14は、パターン導体である。すなわち、第1熱伝導部材14は、基板12と同様にして、両面金属張積層板の第1面T12側の金属箔がフォトエッチング法により所望のパターンに加工されることにより得られる。これにより、実装基板10の製造工程の簡略化を図ることができる。第1熱伝導部材14と、複数の回路部品13とは電気的に絶縁されている。第1熱伝導部材14の形状は、図4Aに示すように、Z方向から見た平面視において、Y方向を長手方向とする略長方形状である。第1熱伝導部材14の全体は、図4Aにおいて、Z方向から見た平面視において、トランス131に覆われている。第1熱伝導部材14の一部はレジスト層に覆われていてもよい。第1熱伝導部材14は、プリント配線板のグラウンド配線として機能してもよい。
(1.1.4) First Heat Conducting Member The first
(1.1.5)第2熱伝導部材
第2熱伝導部材15は、基板12よりも熱伝導率が高い。これにより、第2熱伝導部材15は、トランス131の熱を放熱構造40に伝えやすくすることができる。第2熱伝導部材15は、パターン導体である。すなわち、第2熱伝導部材15は、基板12と同様にして、両面金属張積層板の第2面B12側の金属箔がフォトエッチング法により所望のパターンに加工されることにより得られる。これにより、実装基板10の製造工程の簡略化を図ることができる。第2熱伝導部材15と、複数の回路部品13とは電気的に絶縁されている。第2熱伝導部材15の形状及び寸法は、第1熱伝導部材14と同じである。第2熱伝導部材15は、上述したように、基板12を介して第1熱伝導部材14と対向して、第2面B12に配置されている。これにより、第1熱伝導部材14の熱を、第2熱伝導部材15により伝えやすくすることができる。第2熱伝導部材15の一部は、レジスト層に覆われていてもよい。第2熱伝導部材15は、プリント配線板のグラウンド配線として機能してもよい。
(1.1.5) Second Heat Conducting Member The second
(1.1.6)第3熱伝導部材
第3熱伝導部材16は、第2熱伝導部材15の色よりも明度が低い。これにより、第2熱伝導部材15の熱を放熱構造40に伝えやすくすることができる。ここで、明度とは、JISZ 8721で規定される明度である。この明度は、無彩色を基準として、理想的な黒を0、理想的な白を10とし、その間を明度知覚の差がほぼ等歩度になるように分割した数値である。第3熱伝導部材16の明度は、5以下であることが好ましく、0であることがより好ましい。第3熱伝導部材16の形状は、図4Bに示すように、Z方向から見た平面視において、Y方向を長手方向とする略長方形状であり、第2熱伝導部材15のX方向の中央部を覆っている。第3熱伝導部材16の材質としては、例えば、樹脂と、熱伝導性フィラーと、溶剤とを含有する樹脂組成物等が挙げられる。樹脂としては、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。熱伝導フィラーとしては、例えば、チタンブラック、黒鉄、カーボンブラック等が挙げられる。溶剤としては、例えば、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル系溶剤が挙げられる。第3熱伝導部材16の一部は、シルク繊維のメッシュ繊布を介して第2熱伝導部材15の面B15上に配置されていてもよい。
(1.1.6) Third Heat Conducting Member The third
(1.2)通信制御基板
通信制御基板20は、図2に示すように、実装基板10から供給される電力により動作し、ネットワーク上の2以上の電子機器3におけるデータの通信制御を行う。通信制御基板20は、第2端子部品21を備える。第2端子部品21は、接続部品30が挿入されて接続されるオス型の接続部品である。通信回路は、接続部品30を介して、電源回路から直流電力が供給される。通信制御基板20は、例えばMAC(Media Access Control)アドレスに基づいて、2以上の電子機器3間において信号の中継(転送)を行う。通信制御基板20は、LANポート部1G(図1A参照)に接続されている電子機器3のMACアドレスを参照し、MACアドレスで指定された電子機器3に信号を伝送する。スイッチングハブ1は、ルータ機能、無線アクセスポイント機能等を備えていてもよい。
(1.2) Communication Control Board As shown in FIG. 2, the
(1.3)接続部品
接続部品30は、実装基板10と通信制御基板20とを電気的に接続する。接続部品30は、図3に示すように、第1コネクタ30Aと、第2コネクタ30Bと、ケーブル群30Cとを有する。第1コネクタ30Aは、電気絶縁性で、内部に端子受けを有し、ケーブル群30Cの一端に取り付けられ、第1端子部品11に挿入されて接続されるメス型の接続部品である。第2コネクタ30Bは、電気絶縁性で、内部に端子受けを有し、ケーブル群30Cの他端に取り付けられ、第2端子部品21に挿入されて接続されるメス型の接続部品である。ケーブル群30Cは、長さが等しい4本のケーブルからなる。各ケーブルは、平面状に引き揃えられている。この4本のケーブルは、4本の第1ピン111Cとそれぞれ電気的に接続される。
(1.3) Connection Component The
(1.4)放熱構造
放熱構造40は、筐体60内部の局所的な温度上昇の発生を抑制すると同時に、筐体60に形成されている複数の開口部1Hに熱を案内する。放熱構造40は、図3に示すように、放熱部材41と、熱伝導パッド42と、絶縁部材43とを備える。絶縁部材43は、図3に示すように、放熱部材41上に配置されている。熱伝導パッド42は、図3に示すように、絶縁部材43上に配置されている。
(1.4) Heat Dissipation Structure The
スイッチングハブ1は実装基板10及び放熱構造40を備えるので、実装基板10は自然空冷によって、トランス131の熱を効率的に放熱することができる。すなわち、トランス131の熱は、基板12に伝わり、基板12により放熱されるだけでなく、放熱構造40にも伝わり、放熱構造40により放熱される。具体的に、トランス131から輻射される熱は、第1熱伝導部材14、第2熱伝導部材15、及び第3熱伝導部材16を介して、放熱構造40に伝わり、放熱構造40によっても放熱される。
Since the
(1.4.1)放熱部材
放熱部材41は、金属平板の曲げ加工物であり、図3に示すように、底部41Aと、一対の側部41Bとを有する。一対の側部41Bは、底部41AのY方向の両端から、筐体60の内壁に沿うように+Z方向に突出している。これにより、トランス131の熱を、スイッチングハブ1の下面部1B、第1側面部1C、及び第2側面部1Dの各々に形成された複数の開口部1Hに案内することができる。底部41Aは、絶縁部材43を介して、基板12が載置される部位であり、Z方向から見た平面視において、X方向を長手方向とする略長方形状である。放熱部材41の材質としては、例えば、アルミニウム、銅、鉄、又はステンレス鋼等が挙げられ、中でも筐体60内部の温度を一様化する点から、熱伝導率が高いアルミニウムが好ましい。放熱部材41は、表面積を拡大するために、底部41A、及び一対の側部41Bの表面に放熱フィンが設けられていてもよい。
(1.4.1) Heat Dissipation Member The
(1.4.2)熱伝導パッド
熱伝導パッド42は、熱導電性、電気絶縁性及び弾性を有し、スイッチングハブ1において、第2熱伝導部材15及び第3熱伝導部材16と、絶縁部材43とに接触するように配置されている。これにより、第2熱伝導部材15及び第3熱伝導部材16の熱を、放熱部材41に伝えやすくなる。熱伝導パッド42は、Z方向から見た平面視が矩形状である。熱伝導パッド42の材質としては、シリコーン樹脂等が挙げられる。
(1.4.2) Thermal conductive pad The thermal
(1.4.3)絶縁部材
絶縁部材43は、複数の回路部品13と、放熱部材41とを電気的に絶縁する。絶縁部材43は、折り曲げ可能な電気的絶縁シートの曲げ加工物であり、図3に示すように、主部43Aと、一対の折曲部43Bとを有する。一対の折曲部43Bは、主部43AのY方向の両端から、放熱部材41の側部41Bに沿うように+Z方向に突出している。主部43Aは、Z方向から見た平面視において、X方向を長手方向とする略長方形状である。絶縁部材43の材質は、樹脂等である。絶縁部材43は、熱伝導率を向上させるために、熱伝導性フィラーを含有していてもよい。
(1.4.3) Insulating member The insulating
(1.5)シールド板
シールド板50は、主に、スイッチングハブ1の外部における電磁界に起因する電磁雑音が通信制御回路に侵入することを抑制することができる。さらに、通信制御基板20自体の電磁エミッションも抑制することができる。シールド板50は、金属平板の曲げ加工物であり、図3に示すように、上部50Aと、片側部50Bとを有する。片側部50Bは、上部50AのY方向の一端から、筐体60の内壁に沿うように+Z方向に対して反対の方向に突出している。シールド板50の材質としては、例えば、アルミニウム、銅、鉄、又はステンレス鋼等が挙げられる。
(1.5) Shield Plate The
(1.6)筐体
筐体60は、電気的絶縁性であり、その内部に実装基板10、通信制御基板20、接続部品30、放熱構造40、及びシールド板50を収納する。更に筐体60は複数の開口部1Hを有する。これにより、筐体60内部に配置された放熱構造40の熱を、筐体60の外部に放熱することができ、スイッチングハブ1は、トランス131の熱をより効率的に放熱できる。筐体60は、X方向を長手方向とする略長方体状であり、図3に示すように、上ケース部材61と、下ケース部材62とを有する。上ケース部材61と、下ケース部材62とは係合して一体化するように構成されている。筐体60の材質としては、樹脂等が挙げられる。
(1.6) Housing The
上ケース部材61は、図3に示すように、下面が開口した略長方体状であり、上壁部61Aと、Y方向において対向する一対の第1側壁部61B,61Bと、X方向において対向する一対の第2側壁部61C,61Cとを有する。上壁部61A及びLANポート部1Gが配置されない側の第1側壁部61Bの各々には、複数の開口部1Hが形成されている。LANポート部1Gが配置される側の第1側壁部61Bには、LANポート部1Gを配置するための切欠部61Dが形成されている。
As shown in FIG. 3, the
下ケース部材62は、図3に示すように、上面が開口した略長方体状であり、下壁部62Aと、Y方向において対向する一対の第1側壁部62B,62Bと、X方向において対向する一対の第2側壁部62C,62Cとを有する。下壁部62A及び一対の第2側壁部62C,62Cの各々には、複数の開口部1Hが形成されている。
The
(2)変形例
本実施形態では、5個の部品孔12Aは、X方向における配置位置が異なる2種の穴(第1部品孔12A1及び第2部品孔12A2)からなるが、本実施形態の変形例として、X方向における配置位置が異なる3種以上の穴からなってもよい。本実施形態では、5個の部品孔12Aは、Z方向から見た平面視において、Y方向に沿ってジグザグ状に配置されているが、5個の部品孔12Aはジグザグ状に配置されていなくてもよい。例えば、5個の部品孔12Aは、Y方向に沿って、第1部品孔12A1又は第2部品孔12A2が連続的に配置されていてもよい。本実施形態では、基板12の部品孔12Aの数は5個であるが、5個に限定されない。例えば、基板12の部品孔12Aの数は、2個以上4個以下であってもよいし、6個以上であってもよい。本実施形態では、5個の部品孔12Aは、Y方向に沿って配置されているが、例えば、5個の部品孔12Aは、X方向に沿って配置されていてもよいし、X方向及びY方向が交差する方向に沿って配置されていてもよい。本実施形態では、基板12は、両面プリント配線板であるが、本実施形態の変形例として、基板12は、例えば、多層プリント配線板であってもよいし、メタルコアプリント配線板であってもよいし、片面プリント配線板であってもよい。
(2) Modified Example In the present embodiment, the five
本実施形態では、第1部品孔12A1に挿入されたリード端子111は、第1部品孔12A1の壁面におけるX方向の左側の部分に接触している。さらに、第2部品孔12A2に挿入されたリード端子111は、第2部品孔12A2の壁面におけるX方向の右側の部分に接触している。本実施形態の変形例として、5個のリード端子111は、部品孔12Aの壁面と接触していなくてもよい。
In the present embodiment, the
本実施形態では、第1端子部品11はオス型の接続部品であるが、例えば、第1端子部品11はメス側の接続部品であってもよい。この場合、第1コネクタ30Aは、オス型の接続部品であればよい。本実施形態では、リード端子111は、金属角線であるが、本実施形態の変形例として、金属丸線であってもよい。本実施形態では、リード端子111はL字形状であるが、本実施形態の変形例として、直線形状、L字形状とは異なる折り曲げ形状等であってもよい。本実施形態では、リード端子111の数は5個であるが、5個に限定されない。例えば、リード端子111の数は、基板12の部品孔12Aの数に応じて調整され、2個以上4個以下であってもよいし、6個以上であってもよい。本実施形態では、第2ピン111Dは、Y方向に沿って配置された5個のリード端子111のうち、真ん中に配置されているが、真ん中に配置されていなくてもよい。本実施形態の変形例として、第2ピン111Dは、Y方向に沿って配置された5個のリード端子111のうちの一端に配置されていてもよい。本実施形態では、第2ピン111Dの数は1個であるが、1個に限定されない。例えば、第2ピン111Dの数は、リード端子111の数に応じて調整され、2個以上であってもよい。
In the present embodiment, the
本実施形態では、端子ハウジング112はガイド部112Bを含むが、端子ハウジング112はガイド部112Bを含まなくてもよい。本実施形態では、端子ハウジング112は、ストッパ部112Cを含むが、端子ハウジング112はストッパ部112Cを含まなくてもよい。
In the present embodiment, the
本実施射形態では、実装基板10は、第1熱伝導部材14を備えるが、本実施形態の変形例として、実装基板10は第1熱伝導部材14を備えていなくてもよい。本実施形態では、実装基板10は、第2熱伝導部材15を備えるが、本実施形態の変形例として、実装基板10は第2熱伝導部材15を備えていなくてもよい。本実施形態では、実装基板10は第3熱伝導部材16を備えるが、本実施形態の変形例として、実装基板10は第3熱伝導部材16を備えていなくてもよい。
In the present embodiment, the mounting
本実施形態では、スイッチングハブ1は、第1側面部1C、上面部1A、下面部1B、及び第2側面部1Dに複数の開口部1Hを有するが、第1側面部1C、上面部1A、下面部1B、及び第2側面部1Dに複数の開口部1Hを有することに限定されない。スイッチングハブ1は、例えば、上面部1A、下面部1B、第1側面部1C、第2側面部1D、第3側面部1E、及び第4側面部1Fの少なくとも1つに、複数の開口部1Hを有していてもよい。本実施形態では、スイッチングハブ1は、X方向を長手方向とする略長方体状であるが、例えば、Z方向を長手方向とする略長方形体等であってもよい。本実施形態では、スイッチングハブ1は、第1側面部1Cに、LANポート部1Gを有するが、第1側面部1Cに、LANポート部1Gを有することに限定されない。例えば、スイッチングハブ1は、上面部1A、下面部1B、第1側面部1C、第2側面部1D、第3側面部1E、及び第4側面部1Fの少なくとも1つに、LANポート部1Gを有していてもよい。本実施形態では、スイッチングハブ1は、放熱構造40を備えるが、本実施形態の変形例として、スイッチングハブ1は放熱構造40を備えていなくてもよい。本実施形態では、スイッチングハブ1は、シールド板50を備えるが、本実施形態の変形例として、スイッチングハブ1はシールド板50を備えていなくてもよい。
In the present embodiment, the switching
本実施形態では、ネットワーク機器1はスイッチングハブであるが、例えば、モデム、回線終端装置(ONU:Optical Network Unit)、ルータ、ゲートウェイ装置等であってもよい。
In the present embodiment, the
(3)まとめ
第1態様に係る基板12は、第1面T12、及び第2面B12を有し、第1方向(Y方向)に沿って配置された複数のリード端子111を有する実装部品(第1端子部品11)が実装される。第2面B12は、第1面T12と反対側である。基板12は、複数の部品孔12Aを有する。複数の部品孔12Aは、第1面T12と第2面B12との間を貫通し、複数のリード端子111が挿入可能である。複数の部品孔12Aは、第1部品孔12A1及び第2部品孔12A2をそれぞれ少なくとも1個含む。第1方向(Y方向)に直交する第2方向(X方向)において第1部品孔12A1及び第2部品孔12A2の配置位置が互いに異なる。第1方向(Y方向)から見た投影視において、重なり領域ORが含まれるように、第1部品孔12A1及び第2部品孔12A2が配置されている。重なり領域ORは、第1部品孔12A1及び第2部品孔12A2が重なり合う。
(3) Summary The
上記構成により、基板12では、第2方向(X方向)において、リード端子111が部品孔12Aの壁面と接触しやすくなる。そのため、フローソルダリング法によって第1端子部品11を実装する際、はんだ噴流槽等において、はんだの噴流がリード端子111に掛かっても、第1端子部品11が基板12に対して傾くことを抑制することができる。
With the above configuration, in the
第2態様に係る基板12は、第1態様において、複数の部品孔12Aは複数の第1部品孔12A1及び複数の第2部品孔12A2からなる。複数の第1部品孔12A1及び複数の第2部品孔12A2は、第1方向(Y方向)に沿って交互に配置されている。
In the
上記構成により、基板12では、第2方向(X方向)において、リード端子111が部品孔12Aの壁面とより接触しやすくなる。そのため、フローソルダリング法によって第1端子部品11を実装する際、はんだ噴流槽等において、はんだの噴流がリード端子111に掛かっても、第1端子部品11が基板12に対して傾くことをより抑制することができる。
With the above configuration, in the
第3態様に係る実装基板10は、第1態様又は第2態様の基板12と、実装部品(第1端子部品11)とを備える。複数のリード端子111は、複数の部品孔12Aに挿入され、実装部品(第1端子部品11)が基板12に実装されている。
The mounting
上記構成により、実装基板10では、基板12を備えるので、リード端子111が部品孔12Aの壁面と接触することで、第1端子部品11を基板12に固定することができる。
With the above configuration, since the mounting
第4態様に係る実装基板10は、第3態様において、複数のリード端子111のうち第1部品孔12A1に挿入されたリード端子111は、第1部品孔12A1の壁面における第2方向(X方向)の一方側の部分に接触している。複数のリード端子111のうち第2部品孔12A2に挿入されたリード端子111は、第2部品孔12A2の壁面における第2方向(X方向)の他方側の部分に接触している。
In the mounting
上記構成により、端子部品11(第1端子部品11)は、ボンド等で仮止めしなくても、基板12に固定される。そのため、フローソルダリング法によって第1端子部品11を実装する際に、第1端子部品11が傾くのをより抑制することができる。
With the above configuration, the terminal component 11 (first terminal component 11) is fixed to the
第5態様に係る実装基板10は、第3態様又は第4態様において、複数のリード端子111が、第1ピン111Cと、第2ピン111Dとを有する。第1ピン111Cは、基板12と電気的に接続されている。第2ピン111Dは、基板12と電気的に接続されていない。
In the mounting
上記構成により、実装基板10では、第2ピン111Dを有さない構成に比べて、部品孔12Aに挿入されるリード端子111の数が増える。そのため、フローソルダリング法によって第1端子部品11を基板12に実装する際に、第1端子部品11が基板12に対して傾くのをより抑制することができる。
With the above configuration, in the mounting
第6態様に係る実装基板10は、第3態様〜第5態様のいずれか1つにおいて、実装部品は、端子部品11である。端子部品11(第1端子部品11)は、コネクタ30A(第1コネクタ30A)が挿入されて接続される。端子部品11(第1端子部品11)は、端子ハウジング112を備える。端子ハウジング112は、本体部112Aと、ガイド部112Bとを含む。本体部112Aは、複数のリード端子111を保持する。ガイド部112Bは、本体部112Aからコネクタ30A(第1コネクタ30A)の挿入方向に沿って突出するように形成され、コネクタ30A(第1コネクタ30A)の挿入を案内する。
In the mounting
上記構成により、実装基板10では、第1コネクタ30Aを第1端子部品11に挿入しやすくなる。
With the above configuration, in the mounting
第7態様に係る実装基板10は、第6態様において、リード端子111がL字形状である。端子ハウジング112は、ストッパ部112Cを含む。ストッパ部112Cは、基板12と接触することにより、複数の部品孔12Aに挿入された複数のリード端子111の挿入深さを規制する。
In the mounting
上記構成により、実装基板10では、基板12のリード端子111を部品孔12Aに装着するだけで、簡単にリード端子111の挿入深さを定めることができる。そのため、端子部品11(第1端子部品11)を基板12に装着した状態において、第2面B12から出っ張るリード端子111の長さを適度な長さに調整して、第1端部111Aをはんだ付けすることができる。その結果、端子部品11(第1端子部品11)の接続信頼性を高めることができる。
With the above configuration, in the mounting
第8態様に係るネットワーク機器(スイッチングハブ1)は、通信制御基板20と、第6態様又は第7態様の実装基板10と、接続部品30とを備える。通信制御基板20は、通信制御を行う通信制御回路を構成する。実装基板10は、通信制御回路に電力を供給する電源回路を構成する。接続部品30は、実装基板10と通信制御基板20とを電気的に接続させる。
The network device (the switching hub 1) according to the eighth aspect includes the
上記構成により、ネットワーク機器(スイッチングハブ1)では、上記実装基板10を備えるので、リード端子111が部品孔12Aの壁面と接触することで、第1端子部品11が基板12に対して傾くのをより抑制することができる。
With the above configuration, the network device (switching hub 1) includes the mounting
第9態様に係るネットワーク機器(スイッチングハブ1)は、接続部品30が、第1コネクタ30Aと、第2コネクタ30Bとを含む。第1コネクタ30Aは、端子部品11である第1端子部品11に挿入されて接続されるコネクタ30Aである。第2コネクタ30Bは、第1コネクタ30Aと電気的に接続されている。通信制御基板20は、第2端子部品21を備える。第2端子部品21は、第2コネクタ30Bが挿入されて接続される。第1端子部品11及び第2端子部品21は、第1端子部品11に対する第1コネクタ30Aの挿入方向と、第2端子部品21に対する第2コネクタ30Bの挿入方向とが第2方向(X方向)に沿うように配置されている。
In the network device (the switching hub 1) according to the ninth aspect, the
上記構成により、ネットワーク機器(スイッチングハブ1)では、第1コネクタ30Aを第1端子部品11に、第2コネクタ30Bを第2端子部品21に、それぞれ接続しやすい。さらに、ケーブル群30Cのケーブル長を短くすることができる。
With the above configuration, in the network device (the switching hub 1), the
1 スイッチングハブ(ネットワーク機器)
10 実装基板
11 第1端子部品(実装部品)
111 リード端子
111A,111B リード端子の端部
111C,111D ピン
112 端子ハウジング
112A 本体部
112B ガイド部
112C ストッパ部
12 基板
12A 部品孔
12A1,12A2 部品孔
OR 重なり領域
NR 非重なり領域
T12 基板の第1面
B12 基板の第2面
13 回路部品
14,15,16 熱伝導部材
20 通信制御基板
21 第2端子部品
30 接続部品
1 Switching hub (network equipment)
10 Mounting
111
Claims (9)
前記第1面と前記第2面との間を貫通し、前記複数のリード端子が挿入可能な複数の部品孔を有し、
前記複数の部品孔は、第1部品孔及び第2部品孔をそれぞれ少なくとも1個含み、
前記第1方向に直交する第2方向において前記第1部品孔及び前記第2部品孔の配置位置が互いに異なり、かつ、前記第1方向から見た投影視において、前記第1部品孔及び第2部品孔が重なり合う重なり領域が含まれるように、前記第1部品孔及び前記第2部品孔が配置されている
基板。 A substrate having a first surface and a second surface opposite to the first surface, on which a mounting component having a plurality of lead terminals arranged along the first direction is mounted,
A plurality of component holes penetrating between the first surface and the second surface and into which the plurality of lead terminals can be inserted;
The plurality of component holes include at least one each of a first component hole and a second component hole,
The arrangement positions of the first component hole and the second component hole are different from each other in a second direction orthogonal to the first direction, and in the projection view as viewed from the first direction, the first component hole and the second component hole A substrate in which the first part hole and the second part hole are arranged such that an overlapping area where the part holes overlap is included.
前記複数の第1部品孔及び前記複数の第2部品孔は、前記第1方向に沿って交互に配置されている
請求項1に記載の基板。 The plurality of component holes include a plurality of first component holes and a plurality of second component holes,
The substrate according to claim 1, wherein the plurality of first component holes and the plurality of second component holes are alternately arranged along the first direction.
前記実装部品とを備え、
前記複数のリード端子が前記複数の部品孔に挿入され、前記実装部品が前記基板に実装されている
実装基板。 A substrate according to claim 1 or 2;
And the mounting component,
A mounting substrate, wherein the plurality of lead terminals are inserted into the plurality of component holes, and the mounting component is mounted on the substrate.
前記複数のリード端子のうち前記第2部品孔に挿入されたリード端子は、前記第2部品孔の壁面における前記第2方向の他方側の部分に接触している
請求項3に記載の実装基板。 Among the plurality of lead terminals, a lead terminal inserted into the first component hole is in contact with a portion on one side in the second direction in the wall surface of the first component hole,
The mounting board according to claim 3, wherein a lead terminal inserted into the second component hole among the plurality of lead terminals is in contact with a portion on the other side in the second direction in a wall surface of the second component hole. .
請求項3又は4に記載の実装基板。 5. The mounting substrate according to claim 3, wherein the plurality of lead terminals include a first pin electrically connected to the substrate and a second pin not electrically connected to the substrate.
前記端子部品は、前記複数のリード端子を保持する本体部と、前記本体部から前記コネクタの挿入方向に沿って突出するように形成された、前記コネクタの挿入を案内するガイド部とを含む端子ハウジングを備える
請求項3〜5のいずれか1項に記載の実装基板。 The mounting component is a terminal component to which a connector is inserted and connected,
The terminal component includes a main body portion for holding the plurality of lead terminals, and a guide portion formed to project from the main body portion along the insertion direction of the connector, and a guide portion for guiding insertion of the connector. The mounting substrate according to any one of claims 3 to 5, comprising a housing.
前記端子ハウジングは、前記基板と接触することにより、前記複数の部品孔に挿入された前記複数のリード端子の挿入深さを規制するストッパ部を含む
請求項6に記載の実装基板。 The lead terminal is L-shaped,
The mounting substrate according to claim 6, wherein the terminal housing includes a stopper portion which regulates the insertion depth of the plurality of lead terminals inserted into the plurality of component holes by coming into contact with the substrate.
前記通信制御回路に電力を供給する電源回路を構成する請求項6又は7に記載の実装基板と、
前記実装基板と前記通信制御基板とを電気的に接続させる接続部品とを備える
ネットワーク機器。 A communication control board that constitutes a communication control circuit that performs communication control;
8. The mounting substrate according to claim 6, which comprises a power supply circuit for supplying power to the communication control circuit.
A network device comprising: a connection component for electrically connecting the mounting substrate and the communication control substrate.
前記通信制御基板は、前記第2コネクタが挿入されて接続される第2端子部品を備え、
前記第1端子部品及び前記第2端子部品は、前記第1端子部品に対する前記第1コネクタの挿入方向と、前記第2端子部品に対する前記第2コネクタの挿入方向とが前記第2方向に沿うように配置されている
請求項8に記載のネットワーク機器。 The connection component includes a first connector which is the connector which is inserted and connected to the first terminal component which is the terminal component, and a second connector which is electrically connected to the first connector.
The communication control board includes a second terminal component to which the second connector is inserted and connected.
In the first terminal component and the second terminal component, the insertion direction of the first connector with respect to the first terminal component and the insertion direction of the second connector with respect to the second terminal component are along the second direction. The network device according to claim 8 disposed in
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