JP3203085U - Ｄｃ／ｄｃコンバータモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】２枚の基板を組み合わせたＤＣ／ＤＣコンバータの高密度実装を可能とする。【解決手段】電子部品を実装した第１基板と、電子部品を実装した第２基板と、前記第１基板と前記第２基板は対向して配置され、前記第１基板に備えた複数のパッドと、該パッドの対応する前記第２基板に備えた複数の部品挿入穴とを接続する複数の棒状の接続ピンで接続したＤＣ／ＤＣコンバータ。さらに、前記接続ピンは、前記部品挿入穴に圧入される。【選択図】図１

Description

本考案は、小型のＤＣ／ＤＣコンバータモジュールに関し、特に対向する基板に電子部品を実装したＤＣ／ＤＣコンバータに関する。

第１の基板と第２の基板を対向して配置し、それぞれの基板を接続するため接続ピンを使用することがしばしば行われる。例えば特許文献１では、本体部の断面形状よりも所望に小さいピン部が、本体部の両端面にそれぞれ突出してなる入出力端子を用いて、マザープリント基板とモジュール基板とを接続している。モジュール基板のスルーホールに入出力端子の一方のピン部を本体部の端部がモジュール基板の表面に接するまで圧入するので、入出力端子が傾くことはない。また、入出力端子の他方のピン部は本体部の端面がマザープリント板の表面に当接し係止するので、マザープリント基板とモジュール基板との位置が定まるようにしている。

特開平５−２１８６１３号公報

しかし、特許文献１の入出力端子は、両端のピン部を基板のスルーホールに挿入し、本体の端面で基板と当接させて位置を決めるので、本体部より小さいピン部を両端に備えるように加工する必要がある。また、基板同士の距離を均一にするためには、基板の表面に本体部の端面が当接するまで十分に圧入する必要がある。

また、ＤＣ／ＤＣコンバータは発熱する部品と発熱が大きくない部品が存在する。そこで、効果的な放熱をするためには、発熱する部品と発熱が大きくない部品をそれぞれ別の基板に実装するとよい。しかし、このようにすると、それぞれの基板を接続する接続ピンが多くなる。この場合、特許文献１のように端子に基板と当接する部分を設けると、基板の実装面積がその分だけ大きくなり、実装密度が低下する。

本考案は、実装面積が小さい接続ピンを用いることにより、対向する基板の距離を均一にし、且つ高密度実装を可能にしたＤＣ／ＤＣコンバータである。

上記課題を解決するため、本考案のＤＣ／ＤＣコンバータは、電子部品を実装した第１基板と、電子部品を実装した第２基板とからなり、前記第１基板と前記第２基板は対向して配置され、前記第１基板に備えた複数のパッドと、前記第２基板に備えた前記パッドに対応する複数の部品挿入穴とを複数の棒状の接続ピンで接続したことを特徴とする。
さらに、前記第１基板は金属ベース基板でもよい。

本考案のＤＣ／ＤＣコンバータは、実装面積が小さい棒状の接続ピンを用いたので、容易に組み立てることが可能であり、高密度実装とすることができる。

実施例のＤＣ／ＤＣコンバータを示す回路ブロック図である。 実施例のＤＣ／ＤＣコンバータを示す外観図である。 実施例のＤＣ／ＤＣコンバータの基板３を示す外観図である。 実施例のＤＣ／ＤＣコンバータの接続ピンを圧入する具体例を説明した図である。 実施例のＤＣ／ＤＣコンバータの接続ピンを切断する具体例を説明した図である。 実施例のＤＣ／ＤＣコンバータの組立を説明した図である。

本考案の実施例に係るＤＣ／ＤＣコンバータ１は、図１に示すブロック図で構成される。スイッチ素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４とトランスＴ１とリアクトルＬ２と整流ダイオードＤ１，Ｄ２とコンデンサＣ２，Ｃ３，Ｃ４を基板２の表面に実装する。スイッチ素子はＤＣ／ＤＣコンバータに入力される直流電圧を断続してトランスＴ１に印加し、また、整流ダイオードＤ１，Ｄ２とリアクトルＬ２からなる整流平滑回路はトランスＴ１から出力される交流を直流に変換する。これらは電力変換部を構成しそれぞれの電子部品は発熱する。このため、基板２は金属ベース基板が使用され、電子部品を実装しない裏面は放熱フィン等を付けて放熱する。制御回路７、駆動回路４、補助電源５は基板３に実装する。制御回路７は出力の直流電圧を検出し、スイッチ素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４をオンオフするための制御信号を生成する。駆動回路４はアイソレータ６を介して制御回路７から送出された制御信号に応じて、それぞれのスイッチ素子をオンオフ駆動する。補助電源５は制御回路７、駆動回路４を動作させるための電源を生成する。これらの部品は発熱は大きくない。このため、基板３はガラスエポキシ等を基材としたプリント配線基板が使用される。

実施例のＤＣ／ＤＣコンバータ１は、基板２と基板３を対向させて配置し、断面が０.６４ｍｍ角の棒状の接続ピンを用いて基板２と基板３とを接続した。接続ピンの断面は四角形に限らず、円形状または多角形状ででも良い。接続ピンは、回路方式およびＤＣ／ＤＣコンバータが備える機能により使用する数量が異なる。本実施例では、接続ピンは図１のＰ１乃至Ｐ１４であり、１４本を使用する。基板１と基板２の固定強度は接続ピンの数量によって変わるので、接続ピンの数量が少ない場合は、部品と電気的に接続されない接続ピンまたは、電気的接続が同じ接続ピンを複数使用すると良い。

本考案による実施例のＤＣ／ＤＣコンバータは、基板２と基板３を対向するように組合せ接続ピンで接続すると、図２に示す外観となる。接続ピンＰ１乃至Ｐ１４の一端は、基板３のスルーホールを備えた貫通穴に圧入し半田付けされる。接続ピンＰ１乃至Ｐ１４の他端は、基板２の表面に設けたパッドに半田付けされる。また、基板３に半田付けされた接続ピンＰ１乃至Ｐ１４は、基板２と基板３を組合せる前に、基板上からの長さが均一になるように切断される。このため、基板２と基板３の距離は均一になり、それぞれの接続ピンは基板２のパッドに確実に半田付けされる。また、棒状の接続ピンをしようするので、実装面積が小さく高密度化が可能となる。

次に、実施例のＤＣ／ＤＣコンバータの構造を、図３から図５を用いて説明する。
基板３は公知のプリント配線基板であり、表面に電子部品が既知の方法で実装されている。実装された部品の数量によっては裏面に電子部品を実装してもよい。また、接続ピンＰ１乃至Ｐ１４は、基板３に設けたスルーホールを施した穴に圧入される。接続ピンの圧入は、図３に示すように、ピン挿入機８を用いて圧入ことで、容易に基板の面に対して垂直に挿入することができる。さらに、接続ピンＰ１乃至Ｐ１４は、基板３の面からの長さを均一にされている。図４に示すように、カッター９を用いて接続ピンを切断することで接続ピンの長さを容易に均一にすることができる。補助治具１０によってカッター９と基板上の距離が決定されるので、接続ピンの基板２の面からの高さは均一になる。なお、補助治具１０は、接続ピンの該当するところに穴を開け、穴を貫通する部位を切断すると、切断時の応力による曲がりを防ぐことができる。

一方、基板２は金属ベースの表面に絶縁手段を施し、その上に回路パターンを印刷した金属ベース基板である。また、基板２には、基板３を対向して配置したときに接続ピンが当接する箇所にはリフローによる半田付けが可能となるようにパッドが設けられている。表面に電子部品とトランスＴ１およびリアクトルＬ２が既知の方法で実装されている。

本考案のＤＣ／ＤＣコンバータは、以上のように構成された基板２及び基板３を、図６に示すように、接続ピンが基板３と接するように、基板２と基板３を対向して組合せ半田付けしたものである。
このため、基板２と基板３の距離が均一となる。本考案によると、接続ピンは棒状の金属導体であり、突起等が無いので、実装面積を小さくできる。発熱する部品と発熱の少ない部品を異なる基板に分離して実装すると基板同士の接続箇所が増えるが、本考案では接続ピンの実装面積が少ないので高密度実装が可能となる。さらに、組立を機械で行うので、容易かつ精度の良い位置決めが可能となる。

小型のＤＣ／ＤＣコンバータを必要とする電子機器に最適である。

１ ＤＣ／ＤＣコンバータ
２ 金属基板
３ 回路基板
４ 駆動回路
５ 補助電源
６ アイソレータ
７ 制御回路
８ ピン挿入機
９ カッタ
１０ 補助治具

Claims (2)

1. 電子部品を実装した第１基板と、
   電子部品を実装した第２基板と、を備え、
   前記第１基板と前記第２基板は対向して配置され、
   前記第１基板に備えた複数のパッドと、該パッドの対応する前記第２基板に備えた複数の部品挿入穴とを接続する複数の棒状の接続ピンで接続したこと、
   を特徴とするＤＣ／ＤＣコンバータ。
2. 前記第１基板は金属ベース基板であり、
   前記接続ピンは、前記部品挿入穴に圧入されることを特徴とする請求項１に記載のＤＣ／ＤＣコンバータ。

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