JP3925317B2 - Heat sink mounting structure for board mounted components - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、回路基板上に搭載した発熱部品に対する放熱器の取付構造及びその組立方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図10は、従来のシングルインライン構造における一般的な基板搭載部品の放熱器取付構造を示した図であり、この図において、1はL字状のシングルインライン構造のリード線足1cを有する半導体等の基板部品、3はこの半導体部品1が取り付けられ、各電気部品を接続する回路基板、4はこの回路基板3に支持部15を介して設けられ、前記半導体部品の熱を放熱する放熱フィン、5はこの放熱フィン4に前記半導体部品1を連結固定するネジ、10は半導体部品1の足を回路基板3に固着させる半田、15は放熱フィン4を支持するフィン支持部である。
【0003】
次に、このように構成された基板部品に対する放熱フィンの取付動作について説明する。
まず、回路基板3に各搭載部品としての半導体1や、放熱フィン4等の各部品を搭載して固定する時、半導体部品1をネジ5によって放熱フィン4に固着し、その後、基板に搭載して半田付けをするようにすると、半導体1とフィン支持部15の足を全て同時に回路基板3の取付穴3aに挿入してから、半田固定するため、半導体1とフィン支持部15の足位置に対する回路基板3の取付穴3aの位置が合致していない時は、互いの位置を修正しなければ、半導体1と放熱フィン4とを回路基板3に合体することできなくなり、半導体1の発熱を放熱フィン4から放出できないことになる。
【0004】
また逆に、半導体1とフィン支持部15の足を回路基板3に半田固定した後に、半導体1と放熱フィン4とを互いにネジ5によって連結するようにすると、互いの位置関係がズレた状態で半田付けされた時には、ネジ5が挿入できなくなるため、位置ズレを修正するために半田を溶融し、位置関係を適正にした後に、再度半田付けをした後にネジ5を挿入して組立なければ、放熱フィン4から半導体1の発熱を放出できないこととなる。
【0005】
以上説明したように、従来の基板搭載部品の放熱器構造では、搭載部品として半導体部品や放熱フィンの位置を修正しなければ、回路基板の固定できない構造のため、組立性が悪いという問題があった。
【0006】
また、従来の基板搭載部品の放熱器構造では、前述したように、いずれにしても放熱フィン4が金属製のフィン支持部15を介して直接基板3に取り付けられた状態で半田付けされるため、放熱フィンの放熱性能により半田の温度が下がり、基板温度をほぼ均等にすることができず、半田付が上手くいかないという問題が発生する。
【0007】
また更に、リサイクルや保守メンテナス等の目的で回路基板3から放熱フィン4のみを取外す際、フィン支持部の足の半田を除去すると共に、ネジ5を外さなければならず、除去・交換作業が複雑なものとなっていた。
【0008】
また、この他の従来の基板部品の放熱器搭載構造としては、例えば、図11に示すように、実開昭58−114047号公報に示されたようなものがある。
このものも、放熱フィン4にシングルインライン構造の半導体部品1を搭載してネジにより互いを連結し、この連結したものを回路基板3に搭載して半田付け固定する構造であるため、前述したような問題点を有する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
以上説明したように、従来の基板搭載部品の放熱器取付構造及びその組立方法では、搭載部品として半導体部品や放熱フィンの位置を修正しなければ、回路基板の固定できない構造のため、組立性が悪いという問題があった。
【0010】
また、半田付け時に、フィンの放熱性能により半田温度が下がり、半田付が上手くいかないという問題があった。
【0011】
また更に、リサイクルや保守メンテナス等の目的で放熱フィン部品のみを除去する際、フィン支持部の足の半田を除去すると共に、ネジ5を外さなければず、煩雑な除去作業をしなければならないという問題があった。
【0012】
この発明は係る問題を解決するためになされたもので、基板搭載面を有効活用しながら組立・分解性が良く、半田固定が確実に行われる基板搭載部品の放熱器取付構造及びその組立方法を得ることを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
この発明においては、回路基板と、この回路基板にリード線としての足を介して半田固定され、通電時に熱を発生する基板搭載部品と、前記回路基板に取付足を介して半田固定され、前記基板搭載部品を支持して前記回路基板と前記基板搭載部品との間に空間を形成するとともに、前記基板搭載部品を搭載する面に絶縁層を有する支持部材と、この支持部材に前記基板搭載部品を介して脱着自在に締結手段で取付けられ、前記基板搭載部品の通電時の熱を放熱する放熱フィンと、を備えたものである。
【0014】
また、前記放熱フィンが前記基板搭載部品を介して前記支持部材に取付けられた構成が、前記基板搭載部品及び前記支持部材の各取付足を順次前記回路基板の各穴に挿入して半田固定できる構成にしたものである。
【0015】
また、取付穴が、前記回路基板に設けられ、前記締結手段を前記回路基板の反搭載面から固定できるようにしたものである。
【0016】
また、放熱シートが、前記放熱フィンと前記基板搭載部品との間に設けられ、前記放熱フィンと基板搭載部品との間の接触抵抗を小さくしたものである。
【0017】
また、電気絶縁物が、前記放熱フィンと前記基板搭載部品のリード線としての足との間に設けられたものである。
【0018】
また、回路基板と、この回路基板にリード線としての足を介して半田固定され、通電時に熱を発生する基板搭載部品と、前記回路基板に取付足を介して半田固定され、前記基板搭載部品を支持して前記回路基板と前記基板搭載部品との間に空間を形成する支持部材と、この支持部材に前記基板搭載部品を介して脱着自在に締結手段で取付けられ、前記基板搭載部品の通電時の熱を放熱する放熱フィンと、を備え、前記放熱フィンが前記基板搭載部品を介して前記支持部材に取付けられた構成が、前記基板搭載部品及び前記支持部材のそれぞれの足を順次前記回路基板の各穴に挿入して半田固定できる構成とし、前記支持部材の取付足が、前記放熱フィンを前記支持部材に取付ける時に発生する歪みを吸収するように前記回路基板の構造強度よりも当該取付足の構造強度を弱くしたものである。
【0019】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
この発明の実施の形態1について図1を用いながら説明する。
まず、これらの図の1は回路基板3に搭載され、リード線としての足1cを有し、通電時に熱を発生するシングルインライン構造の半導体部品、2はこの半導体部品1の基板側面に取付けられ、該半導体1と回路基板3との間の風路空間を形成する支持部材、3はこの支持部材2を介して半導体部品1を保持する回路基板、4はこの回路基板に半導体部品1及び支持部材2を介して保持され、半導体部品1からの熱を放熱する放熱フィン、5はこの放熱フィン4に半導体部品1を介して支持部材2を取付ける締結手段としてのネジである。
なお、このネジ5を通すために、前述した半導体部品1及び支持部材2のそれぞれには取付穴1a及び2aが設けられており、また、放熱フィン4にはネジ5を螺着する螺着部4aが設けられている。
【0020】
また、前述した半導体部品1と放熱フィン4の間には、放熱性の関係から時として、電気絶縁性を有し、比較的熱伝導の良い物質、例えばシリコンラバー等の放熱シート16が設けられ、互いの面の凹凸による隙間の接触抵抗を小さくして熱伝導を良くする。
また、支持部材2の取付足2bの材質としては、このものを回路基板3の取付穴3bに挿入して半田で固定するため、半田の付けのし易い材質、例えば銅や黄銅などの材質、若しくはスズメッキ等を施したものを用いている。
【0021】
次に、このように構成された基板部品の放熱器取付動作について説明する。
まず、ネジ5が支持部材2の取付穴2aから放熱シート16及び、または半導体部品1の各取付穴16a、1aに順次挿入され、放熱フィン4の螺着部4aに螺着されて、放熱フィン4、放熱シート16及び、または半導体部品1が支持部材2に取り付けられて一体化される。
【0022】
次に、この一体化された支持部材2の足2bとリード線足1cを回路基板3の足穴3b、3cに挿入し、この挿入により支持部材2のストップ部2eが回路基板3の表面に当たると、挿入が完了し、半田によって回路基板3に固定する。
なお、この時、放熱フィン4が熱伝導性の悪い半導体部品1を介して回路基板3に半田で固着されるので、半田の熱が放熱フィン4から放熱されなくなるため、半田温度が低下しなくなり、上手く半田付けができるようになる。
【0023】
以上説明したように、本構造のようにすれば、半田の熱が放熱フィン4から放熱しなくなるので、上手く半田付けができる基板部品の搭載構造が得られる。
しかも、半導体部品1と基板3の間に空間を設けているので、支持部材2に触れることなく配線を引けると共に、風を通すことができるため、基板搭載面を有効活用できる共に、放熱性能が向上する。
【0024】
また、図4又は5に示すように、支持部材2の高さdをある程度設け、半導体部品1と基板3の間に空間を設けているので、支持部材2に触れることなく配線を引けると共に、風を通すことができるため、基板搭載面を有効活用でき、かつ放熱性能を向上させることができる。
しかも、この時、支持部材2の高さd(絶縁空間距離)を3mm以上とすると、支持部材2の下の回路基板3面に100V以上の回路配線を設けても、充分に絶縁状態が確保されるため、絶縁信頼性の高い構造となる。
【0025】
また、この時、図5に示すように、支持部材足2bの挿入長さcを、半導体部品リード線足1cの長さ(a+b)の挿入長さbに合わせ、この長さを、例えば1〜3mm程度にすれば、半田付けがし易くなり、確実に固着できるようになる
【0026】
次に、この完成品に通電すると、この通電時の半導体部品1から放出された熱は、図1に示すように、放熱フィン4及び支持部材2、並びにこの支持部材2の取付面の半導体表面から放出されるので、これらの部位に送風機等(図示せず)を用いて風を送風すると、更に、放熱性を向上させることができる。
【0027】
また、放熱シート16を半導体部品1と放熱フィン4との間に設けるようにすると、密着性が良くなるので、更に放熱性を向上させることができる。
【0028】
なお、この完成品から放熱フィン4を取外す時には、支持部材2の足2bとL字状シングルインライン構造のリード線足1cの半田を溶融して外した後に、ネジ5を緩めて外すことになる。
【0029】
実施の形態2.
この実施の形態2について図2を用いながら説明する。
この実施の形態2においては、実施の形態1の構成において、放熱フィン4の螺着部4aをバカ穴4bとし、支持部材2の取付穴2aを、ネジ5を螺着する螺着部2fとして、ネジ5を放熱フィン4の取付穴4bから半導体部品1の取付穴1aを通して支持部材2の螺着部2fに螺着させるようにしたものである。
なお、その他の構成は実施の形態1とほぼ同じなので、説明を割愛する。
【0030】
次に、このように構成された基板部品の放熱器取付動作について説明する。
まず、螺着部2fを有する支持部材2の足2bを回路基板3の取付穴3bに挿入し、この挿入により支持部材2のストッパ部2eが回路基板3の表面に当たり、支持部材2の挿入が完了すると、次に、この支持部材2の上に半導体部品1を載せながら、半導体部品1のリード線足1cを回路基板3のリード線穴3cに挿入し、支持部材2と半導体部品1との相対位置関係をほぼ決める。
即ち、回路基板3の取付穴3b,3cを介して支持部材2と半導体部品1の互いの位置関係を決める。
【0031】
次に、この位置関係が決まった状態で、半田リフロー装置等を用いて半田で支持部材2と半導体部品1を回路基板3に固定した後、半導体部品1の上に放熱シート16及び、または放熱フィン4を載せ、互いの取付穴1aと穴4bとがほぼ合致するようにする。
【0032】
次に、この状態で、ネジ5を放熱フィンの取付穴4bから順次放熱シートの穴16b。半導体部品の穴1aを通して、支持部材2の螺着部2fに螺着させ、放熱フィン4、放熱シート16及び、または半導体部品1を回路基板3に固着させて組立を完了する。
【0033】
以上説明したように、本構成にすると、放熱フィン4が搭載されない状態で、半導体部品1と支持部材2を半田で回路基板3に固着できるので、放熱フィン4からの放熱による半田温度の低下を防止しながら、上手く半田付けができるようになる。
しかも、リサイクルや保守メンテナンス関係から放熱フィン4のみを取外す必要があるときでも、単に、ネジ5を緩るめれば外すことができるようになるため、組立・分解性の良い基板搭載部品の放熱器取付構造が得られる。
【0034】
また、図5に示すように、支持部材2の高さdをある程度設け、半導体部品1と基板3の間に空間を設けているので、支持部材2に触れることなく配線を引けると共に、風を通すことができるため、基板搭載面を有効活用でき、かつ放熱性能を向上させることができる。
【0035】
次に、この完成品に通電すると、この通電時の半導体部品1から放出された熱は、図1に示すように、放熱フィン4及び支持部材2、並びにこの支持部材2の取付面の半導体表面から放出されるので、これらの部位に送風機等(図示せず)で風を送風すると、更に、放熱性を向上させることができる。
【0036】
また、放熱シート16を半導体部品1と放熱フィン4との間に設けるようにすると、密着性が良くなるので、更に放熱性を向上させることができる。
【0037】
実施の形態3.
この実施の形態3について図3を用いながら説明する。
この実施の形態3においては、実施の形態1の構成において、ネジ5を通すためのネジ穴3aを回路基板3に設けたものである。
なお、その他の構成は実施の形態1とほぼ同じなので、説明を割愛する。
【0038】
次に、このように構成された基板部品の放熱器取付動作について説明する。
まず、取付穴2aを有する支持部材2の足2bを回路基板3の取付穴3bに挿入し、この挿入により支持部材2のストッパ部2eが回路基板3の表面に当たり、支持部材2の挿入が完了すると、次に、この支持部材2の上に半導体部品1を載せながら、半導体部品1のリード線足1cを回路基板3のリード線穴3cに挿入し、支持部材2と半導体部品1との相対位置関係をほぼ決める。
即ち、回路基板3の穴3b,3cを介して支持部材2と半導体部品1の互いの位置関係を決める。
【0039】
次に、この位置関係が決まった状態で、半田リフロー装置等を用いて半田で支持部材2と半導体部品1を回路基板3に固定した後、半導体部品1の上に放熱シート16及び、または放熱フィン4を順次載せ、互いの取付穴がほぼ合致するようにする。
【0040】
次に、この状態で、ネジ5を回路基板3のネジ穴3a貫通させて、順次、支持部材2、放熱シート16及び、または半導体部品1の各取付穴2a,16a,1aに挿入した後、このネジ5を放熱フィン4の螺着部4aに螺着させ、放熱フィン4、放熱シート16及び、または半導体部品1を放熱フィン4に取付けて一体化させる。
【0041】
以上説明したように、本構成にすると、放熱フィン4が搭載されない状態で、半導体部品1と支持部材2を半田で回路基板3に固着できるので、放熱フィン4からの放熱による半田温度の低下を防止しながら、上手く半田付けができるようになる。
しかも、リサイクルや保守メンテナンス関係から放熱フィン4のみを取外す必要があるときでも、単に、ネジ5を緩るめれば外すことができるようになるため、組立・分解性の良い基板搭載部品の放熱器取付構造が得られる。
【0042】
また、図4又は5に示すように、半導体部品1と基板3の間に空間を設けているので、支持部材2に触れることなく配線を引けると共に、風を通すことができるため、基板搭載面を有効活用でき、かつ放熱性能を向上させることができる。
【0043】
次に、この完成品に通電すると、この通電時の半導体部品1から放出された熱は、図3に示すように、放熱フィン4及び支持部材2、並びにこの支持部材2の取付面の半導体表面から放出されるので、これらの部位に送風機等(図示せず)で風を送風すると、更に、放熱性能が向上することになる。
【0044】
また、放熱シート16を半導体部品1と放熱フィン4との間に設けるようにすると、密着性が良くなるので、更に放熱性を向上させることができる。
【0045】
実施の形態4.
この実施の形態4について図6,7を用いながら説明する。
この実施の形態4においては、実施の形態2又は3の構成において、支持部材2の足2bの構造強度を回路基板3の構造強度よりも弱くし、図7に示すように、放熱フィン4が半導体部品1を介して支持部材2にネジ5で固定される時に生じる取付歪、即ち、半導体リード線足1cの高さ方向の取付バラツキによって生じる高さ方向の取付歪を支持部材の足2bの変形させることにより、吸収するようにしたものである。
なお、その他の構成は実施の形態3とほぼ同じなので、説明を割愛する。
【0046】
次に、このように支持部材足2bの構造強度を回路基板3の構造強度よりも弱くすると、半導体部品1のリード線足1cの挿入寸法バラツキ等によって生じる組立時の歪力が支持部材2の足2bを介して回路基板3に加えられるような状態になったとしても、支持部材足2bの板厚を薄くしたり、その材質強度を弱くしているので、回路基板3よりも先に支持部材の足2bが変形し、歪力を吸収するようになるため、紙フェノールやガラスエポキシなどの材質からなる回路基板3の割れや半田クラック、強いては半導体部品の割れや曲がり等のトラブルを防止できるようになる。
【0047】
なお、この時、半導体部品1のリード線足1cの構造強度が支持部材2の足2bの構造強度よりも弱い場合は、歪力は半導体部品1のリード線足1cの変形によって吸収されることになる。
【0048】
実施の形態5.
この実施の形態5について図8を用いながら説明する。
この実施の形態5においては、実施の形態1から4の構成において、図8に示すように、支持部材2の半導体部品1を支持する部位に絶縁部材17を設けたものである。
なお、その他の構成は実施の形態1から4とほぼ同じなので、説明を割愛する。
【0049】
なお、このように支持部材2の半導体部品1を支持する部位に、例えば、電気絶縁性の樹脂でモールドを施すと、半田付けの関係から金属材料の支持部材2と半導体部品の搭載面、もしくは半導体部品1やその他の部品を取付けるためのネジ等の締結手段とを電気的に絶縁することができるようになるため、互いの電圧差が例えば100V以上でも、充分に絶縁状態を維持できるので、信頼性の高い基板搭載部品の放熱器取付構造が得られる。
【0050】
実施の形態6.
この実施の形態6においては、実施の形態3の構成における基板部品の放熱器組立方法に関するものであり、この組立方法ついて図9を用いながら説明する。
【0051】
まず、この図9に示すように、ネジ等の締結手段5を通すネジ穴3aおよび支持部材2の足2bを通すための穴3b,並びに半導体部品1のリード線足1cを通すためのリード線穴3cを有する回路基板3の支持部取付穴3bに支持部材2の足2bを挿入し、この挿入により支持部材2のストッパ部2eが回路基板3の表面に当たった時点で、回路基板3ヘの支持部材2の搭載を完了する(S1)。
【0052】
次に、この回路基板に搭載された支持部材2の上に半導体部品1を搭載し、半導体部品1のリード線足1cを回路基板3のリード線穴3cに挿入して、半導体部品1の回路基板3に対する搭載を完了する(S2)。
【0053】
次に、この搭載状態のものを半田槽に流し、リード線足1cと支持部材2の足2bを半田で回路基板3に固定し、半導体部品1と支持部材2を回路基板3に固定する(S3)。
【0054】
次に、この回路基板3に固定された半導体部品1の上に放熱フィン4を搭載し、締結手段としてのネジ5を回路基板3のネジ穴3aから、順次支持部材2の取付穴2a及び半導体部品1の取付穴1aを通して放熱フィン4の螺着部4aに螺着させて、組立を完了する(S4)。
【0055】
なお、以上各ステップのS3とS4の間に、支持部材2と半導体部品1の間に電気絶縁物や比較的熱伝導の良い物質例えばシリコンラバーやシリコングリス等を取付けるステップを挿入してもよい。
【0056】
以上説明したようなステップで製造されるため、放熱フィン4からの放熱による半田温度の低下を防止しながら、上手く半田付けできるので、信頼性の高い組立方法が得られる。
【0057】
また、以上説明した実施の形態1から6において、放熱フィン4と半導体部品1のリード線足1cとの距離が2mm以内の時は、電気絶縁を確保するため、図3に示すように、放熱フィン4とリード線足1cとの間にシリコンや樹脂モールドなどの電気絶縁物を挿入して、絶縁性を確保するような構造にしても良い。
【0058】
また、以上の説明では、シングルインライン構造の半導体部品1としたが、両足の半導体部品1でも良い。
【0059】
【発明の効果】
この発明は、回路基板と、この回路基板にリード線としての足を介して半田固定され、通電時に熱を発生する基板搭載部品と、前記回路基板に取付足を介して半田固定され、前記基板搭載部品を支持して前記回路基板と前記基板搭載部品との間に空間を形成するとともに、前記基板搭載部品を搭載する面に絶縁層を有する支持部材と、この支持部材に前記基板搭載部品を介して脱着自在に締結手段で取付けられ、前記基板搭載部品の通電時の熱を放熱する放熱フィンと、を備えたので、支持部材によって回路基板と支持部材との間に空間が設けられ、また放熱フィンが脱着自在に熱伝導の悪い基板搭載部品を介して回路基板に取付けられるため、基板搭載面を有効活用しながら組立性が良く、半田固定が確実に行われる基板搭載部品の放熱器取付構造が得られる。
【0060】
また、前記放熱フィンが前記基板搭載部品を介して前記支持部材に取付けられた構成が、前記基板搭載部品及び前記支持部材の各取付足を順次前記回路基板の各穴に挿入して半田固定できる構成にしたので、組立・分解性が良く、半田固定が確実に行われる基板搭載部品の放熱器取付構造が得られる。
【0061】
また、取付穴が、前記回路基板に設けられ、前記締結手段を前記回路基板の反搭載面から固定できるようにしたので、組立・分解性の良い基板搭載部品の放熱器取付構造が得られる。
【0062】
また、放熱シートが、前記放熱フィンと前記基板搭載部品との間に設けられ、前記放熱フィンと基板搭載部品との間の接触抵抗を小さくしたので、更に確実に放熱性能が向上した基板搭載部品の放熱器取付構造が得られる。
【0063】
また、電気絶縁物が、前記放熱フィンと前記基板搭載部品のリード線としての足との間に設けられたので、放熱フィンと基板搭載部品との距離が短くても絶縁性の優れた基板搭載部品の放熱器取付構造が得られる。
【0064】
また、また、回路基板と、この回路基板にリード線としての足を介して半田固定され、通電時に熱を発生する基板搭載部品と、前記回路基板に取付足を介して半田固定され、前記基板搭載部品を支持して前記回路基板と前記基板搭載部品との間に空間を形成する支持部材と、この支持部材に前記基板搭載部品を介して脱着自在に締結手段で取付けられ、前記基板搭載部品の通電時の熱を放熱する放熱フィンと、を備え、前記放熱フィンが前記基板搭載部品を介して前記支持部材に取付けられた構成が、前記基板搭載部品及び前記支持部材のそれぞれの足を順次前記回路基板の各穴に挿入して半田固定できる構成とし、前記支持部材の取付足が、前記放熱フィンを前記支持部材に取付ける時に発生する歪みを吸収するように前記回路基板の構造強度よりも当該取付足の構造強度を弱くしたので、回路基板に取付けられる基板搭載部品と支持部材との高さ方向のズレが生じても、このズレによる歪力を支持部材の取付足が吸収するようになるため、回路基板の割れや半田クラック、ひいては半導体部品の割れや曲がり等のトラブルを防止した基板搭載部品の放熱器取付構造が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1における基板搭載部品の放熱器取付構造の概略構造図である。
【図2】 この発明の実施の形態2における基板搭載部品の放熱器取付構造の概略構造図である。
【図3】 この発明の実施の形態3における基板搭載部品の放熱器取付構造の概略構造図である。
【図4】 この発明の実施の形態1から6における支持部材の概略構造図である。
【図5】 この発明の実施の形態1から6における支持部材と基板搭載部品との関係を示した図である。
【図6】 この発明の実施の形態4における概略構造図である。
【図7】 この発明の実施の形態4における支持部材の足の変形図である。
【図8】 この発明の実施の形態5における支持部材の概略構造図である。
【図9】 この発明の実施の形態6における放熱器の組立フロー図である。
【図10】 従来の基板搭載部品の放熱器取付構造の概略構造図である。
【図11】 従来の他の基板搭載部品の放熱器取付構造の概略構造図である。
【符号の説明】
1 半導体部品、 1a 半導体取付穴、 1c リード線足、 2 支持部材、 2a 取付穴、 2b 取付足、 2c 支持深さ、 2d 支持高さ、 2f 螺着部、 2e ストップ部、 3回路基板、 3a ネジ穴、 3b 支持部穴、 3c リード線穴、 4 放熱フィン、 4a 螺着部、 4b 取付穴、 5 ネジ、 10 半田、 16 放熱シート、 17 電気絶縁物。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a structure for mounting a radiator to a heat generating component mounted on a circuit board and an assembling method thereof.
[0002]
[Prior art]
FIG. 10 is a diagram showing a heat sink mounting structure of a general board mounted component in a conventional single in-line structure. In this figure,
[0003]
Next, the mounting operation of the radiating fin to the board component configured in this way will be described.
First, when mounting and fixing each component such as the
[0004]
Conversely, if the
[0005]
As described above, the conventional heatsink structure for board-mounted components has a problem that the assembly is poor because the circuit board cannot be fixed unless the positions of the semiconductor parts and heatsink fins are corrected as the mounted parts. It was.
[0006]
In addition, in the conventional radiator structure of the board-mounted component, as described above, in any case, the
[0007]
Furthermore, when removing only the radiating
[0008]
As another conventional board component radiator mounting structure, for example, as shown in FIG. 11, there is one shown in Japanese Utility Model Laid-Open No. 58-114047.
This is also a structure in which the
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the conventional heat sink mounting structure for board mounted components and the assembly method thereof, the circuit board cannot be fixed unless the positions of the semiconductor components and the heat radiation fins are corrected as the mounted components. There was a problem of being bad.
[0010]
In addition, when soldering, there is a problem that the soldering temperature is lowered due to the heat dissipation performance of the fin, and the soldering is not successful.
[0011]
Furthermore, when removing only the heat dissipating fin parts for the purpose of recycling, maintenance, etc., it is necessary to remove the solder on the legs of the fin support part and remove the
[0012]
The present invention has been made to solve such a problem, and has a structure for mounting a radiator on a board-mounted component that has good assembling / disassembling performance while making effective use of the board mounting surface, and that is securely fixed by solder, and an assembling method thereof. The purpose is to obtain.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, the circuit board, the board mounted component that generates heat when energized, and is fixed to the circuit board by soldering via a foot as a lead wire, and the circuit board is fixed by soldering via a mounting leg, A support member that supports a substrate mounting component and forms a space between the circuit board and the substrate mounting component, and a support member having an insulating layer on a surface on which the substrate mounting component is mounted, and the substrate mounting component on the support member And a radiating fin that is detachably attached by a fastening means and radiates heat when the board mounting component is energized.
[0014]
In addition, the structure in which the radiating fin is attached to the support member via the board mounting component can be fixed by soldering by inserting the mounting feet of the board mounting component and the support member sequentially into the holes of the circuit board. It is a configuration.
[0015]
A mounting hole is provided in the circuit board so that the fastening means can be fixed from the opposite mounting surface of the circuit board.
[0016]
Further, a heat radiating sheet is provided between the heat radiating fin and the board mounting component, and the contact resistance between the heat radiating fin and the board mounting component is reduced.
[0017]
Further, an electrical insulator is provided between the heat dissipating fin and a leg as a lead wire of the board mounting component.
[0018]
Further, the circuit board, a board mounting component that is fixed to the circuit board via a lead as a lead wire and generates heat when energized, and a solder mounting to the circuit board via a mounting leg, the board mounting component And a support member that forms a space between the circuit board and the board mounting component, and is attached to the support member by a fastening means detachably via the board mounting component. A heat dissipating fin for dissipating heat at the time, and the structure in which the heat dissipating fin is attached to the support member via the substrate mounting component is configured so that the legs of the substrate mounting component and the support member are sequentially connected to the circuit. The circuit board is structured so that it can be inserted into each hole of the board and fixed by soldering, and the mounting feet of the support member absorb the distortion that occurs when the radiation fins are attached to the support member. Also it is obtained by weakening the structural strength of the mounting foot.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
First, 1 in these figures is mounted on a
In order to pass this
[0020]
Further, a
Further, as the material of the mounting foot 2b of the
[0021]
Next, the radiator mounting operation of the board component configured as described above will be described.
First, screws 5 are sequentially inserted from the mounting holes 2a of the
[0022]
Next, the foot 2b and the
At this time, since the radiating
[0023]
As described above, according to this structure, since the heat of the solder does not radiate from the
In addition, since a space is provided between the
[0024]
Further, as shown in FIG. 4 or 5, the height d of the
Moreover, at this time, if the height d (insulation space distance) of the
[0025]
At this time, as shown in FIG. 5, the insertion length c of the support member foot 2b is matched with the insertion length b of the length (a + b) of the semiconductor component
Next, when the finished product is energized, the heat released from the
[0027]
Further, if the
[0028]
When removing the radiating
[0029]
The second embodiment will be described with reference to FIG.
In the second embodiment, in the configuration of the first embodiment, the screwed
Since other configurations are almost the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted.
[0030]
Next, the radiator mounting operation of the board component configured as described above will be described.
First, the foot 2b of the
That is, the mutual positional relationship between the
[0031]
Next, after the positional relationship is determined, the
[0032]
Next, in this state, the
[0033]
As described above, with this configuration, since the
Moreover, even when it is necessary to remove only the
[0034]
Further, as shown in FIG. 5, since the
[0035]
Next, when the finished product is energized, the heat released from the
[0036]
Further, if the
[0037]
The third embodiment will be described with reference to FIG.
In the third embodiment, in the configuration of the first embodiment, the
Since other configurations are almost the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted.
[0038]
Next, the radiator mounting operation of the board component configured as described above will be described.
First, the foot 2b of the
That is, the mutual positional relationship between the
[0039]
Next, after the positional relationship is determined, the
[0040]
Next, in this state, the
[0041]
As described above, with this configuration, since the
Moreover, even when it is necessary to remove only the
[0042]
Further, as shown in FIG. 4 or 5, since a space is provided between the
[0043]
Next, when this finished product is energized, the heat released from the
[0044]
Further, if the
[0045]
The fourth embodiment will be described with reference to FIGS.
In the fourth embodiment, in the configuration of the second or third embodiment, the structural strength of the foot 2b of the
Since other configurations are almost the same as those of the third embodiment, description thereof is omitted.
[0046]
Next, when the structural strength of the support member foot 2b is made weaker than the structural strength of the
[0047]
At this time, if the structural strength of the
[0048]
The fifth embodiment will be described with reference to FIG.
In the fifth embodiment, in the configuration of the first to fourth embodiments, as shown in FIG. 8, an insulating
Since other configurations are almost the same as those of the first to fourth embodiments, the description thereof is omitted.
[0049]
In addition, when a portion of the
[0050]
The sixth embodiment relates to a method of assembling a radiator for board components in the configuration of the third embodiment, and this assembling method will be described with reference to FIG.
[0051]
First, as shown in FIG. 9, a screw hole 3 a for passing fastening means 5 such as a screw, a
[0052]
Next, the
[0053]
Next, this mounted state is poured into the solder bath, the
[0054]
Next, the radiating
[0055]
It should be noted that a step of attaching an electrical insulator or a material having relatively good thermal conductivity, such as silicon rubber or silicon grease, may be inserted between the
[0056]
Since it is manufactured in the steps as described above, it is possible to perform soldering well while preventing a decrease in solder temperature due to heat radiation from the
[0057]
In the first to sixth embodiments described above, when the distance between the
[0058]
In the above description, the
[0059]
【The invention's effect】
The present invention provides a circuit board, a board-mounted component that is soldered to the circuit board via legs as lead wires, and generates heat when energized, and is solder-fixed to the circuit board via mounting legs. A mounting member is supported to form a space between the circuit board and the board mounting component , a support member having an insulating layer on a surface on which the board mounting component is mounted, and the board mounting component to the support member. And a radiating fin for radiating heat when the board mounting component is energized, so that a space is provided between the circuit board and the supporting member. Since the heat-dissipating fins are detachably attached to the circuit board via a board-mounted component with poor heat conduction, the board-mounted component heatsink can be assembled with good efficiency while using the board-mounting surface effectively. With structure is obtained.
[0060]
In addition, the structure in which the radiating fin is attached to the support member via the board mounting component can be fixed by soldering by inserting the mounting feet of the board mounting component and the support member sequentially into the holes of the circuit board. Since the structure is adopted, it is possible to obtain a radiator mounting structure for a board mounted component that is easy to assemble and disassemble and that can be securely fixed by soldering.
[0061]
Further, since the mounting hole is provided in the circuit board and the fastening means can be fixed from the non-mounting surface of the circuit board, a radiator mounting structure for a board mounting component with good assembling / disassembling property can be obtained.
[0062]
Further, since the heat radiation sheet is provided between the heat radiation fin and the board mounting component and the contact resistance between the heat radiation fin and the board mounting component is reduced, the heat radiation performance is further improved. The radiator mounting structure is obtained.
[0063]
In addition, since the electrical insulator is provided between the radiating fin and the foot as the lead wire of the board mounting component, the board mounting with excellent insulation even if the distance between the radiating fin and the board mounting component is short A radiator mounting structure for parts is obtained.
[0064]
Further, the circuit board, a board mounting component that generates heat when energized, and is fixed to the circuit board via a foot as a lead wire, and is soldered to the circuit board via a mounting leg, A support member that supports a mounting component and forms a space between the circuit board and the substrate mounting component, and is attached to the supporting member by a fastening means detachably via the substrate mounting component. A heat dissipating fin that dissipates heat when energized, and the structure in which the heat dissipating fin is attached to the support member via the substrate mounting component sequentially supports the legs of the substrate mounting component and the support member. The structure of the circuit board is configured such that it can be inserted into each hole of the circuit board and fixed by soldering, and the mounting leg of the support member absorbs distortion generated when the radiating fin is attached to the support member. Since the structural strength of the mounting foot is weaker than this, even if there is a deviation in the height direction between the board mounting component attached to the circuit board and the supporting member, the mounting force of the supporting member absorbs the distortion force due to this deviation. As a result, a radiator mounting structure for a board-mounted component that prevents troubles such as cracks in the circuit board, solder cracks, and cracks or bending of the semiconductor component can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic structural diagram of a radiator mounting structure for a board-mounted component according to
FIG. 2 is a schematic structural diagram of a radiator mounting structure for a board-mounted component according to
FIG. 3 is a schematic structural diagram of a radiator mounting structure for a board-mounted component according to
FIG. 4 is a schematic structural diagram of a support member in
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a support member and a board mounted component in the first to sixth embodiments of the present invention.
FIG. 6 is a schematic structural diagram in a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a modified view of a foot of a support member according to
FIG. 8 is a schematic structural diagram of a support member according to
FIG. 9 is an assembly flow diagram of a radiator in the sixth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a schematic structural diagram of a conventional radiator mounting structure for board-mounted components.
FIG. 11 is a schematic structural diagram of a conventional radiator mounting structure for other board-mounted components.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (6)
この回路基板にリード線としての足を介して半田固定され、通電時に熱を発生する基板搭載部品と、
前記回路基板に取付足を介して半田固定され、前記基板搭載部品を支持して前記回路基板と前記基板搭載部品との間に空間を形成するとともに、前記基板搭載部品を搭載する面に絶縁層を有する支持部材と、
この支持部材に前記基板搭載部品を介して脱着自在に締結手段で取付けられ、前記基板搭載部品の通電時の熱を放熱する放熱フィンと、を備えたことを特徴とする基板搭載部品の放熱器取付構造。A circuit board;
Board-mounted components that are soldered to the circuit board via legs as lead wires and generate heat when energized,
Solder-fixed to the circuit board via mounting feet, supports the board mounting component, forms a space between the circuit board and the board mounting component, and an insulating layer on a surface on which the board mounting component is mounted A support member having
A radiator for a board mounted component, comprising: a heat dissipating fin that is detachably attached to the support member via the board mounted component by a fastening means and radiates heat when the board mounted component is energized. Mounting structure.
この回路基板にリード線としての足を介して半田固定され、通電時に熱を発生する基板搭載部品と、 Board-mounted components that are soldered to the circuit board via legs as lead wires and generate heat when energized,
前記回路基板に取付足を介して半田固定され、前記基板搭載部品を支持して前記回路基板と前記基板搭載部品との間に空間を形成する支持部材と、 A support member that is solder-fixed to the circuit board via mounting legs, and that supports the board mounting component to form a space between the circuit board and the board mounting component;
この支持部材に前記基板搭載部品を介して脱着自在に締結手段で取付けられ、前記基板搭載部品の通電時の熱を放熱する放熱フィンと、を備え、A radiating fin that is detachably attached to the support member via the board mounting component with a fastening means and radiates heat when the board mounting component is energized, and
前記放熱フィンが前記基板搭載部品を介して前記支持部材に取付けられた構成が、前記基板搭載部品及び前記支持部材のそれぞれの足を順次前記回路基板の各穴に挿入して半田固定できる構成とし、The structure in which the radiating fin is attached to the support member via the board mounting component is configured such that the legs of the board mounting component and the support member can be inserted into the holes of the circuit board sequentially and fixed by soldering. ,
前記支持部材の取付足が、前記放熱フィンを前記支持部材に取付ける時に発生する歪みを吸収するように前記回路基板の構造強度よりも当該取付足の構造強度を弱くしたことを特徴とする基板搭載部品の放熱器取付構造。The board mounting feature is characterized in that the mounting leg of the supporting member has a lower structural strength than the structural strength of the circuit board so as to absorb distortion generated when the radiating fin is attached to the supporting member. Parts radiator mounting structure.
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