JP3951400B2 - Electronic circuit module - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はインバータ回路や電源回路のような大電力を扱う電子機器に用いられる電子回路モジュールに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来のインバータ回路や電源回路のような大電力を扱う電子機器に用いられる放熱基板を利用した電子回路モジュールは図10に示すように構成されていた。
【0003】
すなわち、図10において、1は配線パターン状に打抜いた金属板、2はこの金属板1の端子部6および電子部品3を実装する接続部を除いてモールドした高熱伝導性の複合絶縁材料、3は実装された半導体などの電子部品、4は上記複合絶縁材料2から表出するように金属板1に一体に設けた取付用のビス座、5は同じく電子部品3を実装するために金属板1の接続部を露出させるとともに電子部品3を収納するように複合絶縁材料2に設けたキャビティ、6はこの複合絶縁材料2の周縁部から突出するように金属板1で形成された端子部である。
【0004】
上記構成において、所定の配線パターン状に打抜いた金属板1を高熱伝導性の複合絶縁材料2で、電子部品の接続部、端子部6、ビス座4を表出するように一体成形して放熱基板を構成し、キャビティ5の底面に表出する接続部に電子部品3を実装して電子回路モジュールを構成している。
【0005】
また、放熱基板に電子部品3を実装する半田付けは、図11に示すように熱源7に外周部を被われた液体槽8の溶融半田などの液体9の上面に箔体10を被せ、上記放熱基板のキャビティ5に電子部品3を載置したものを載置して加熱し、金属板1の接続部あるいは電子部品3の電極部にあらかじめ施したクリーム半田を溶融して半田付けを行っていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の構成では、放熱基板内の電子部品の接続部と同一平面上に電子部品3を実装して電子回路モジュールを構成しているため、放熱基板の外形面積以上の高密度の電子部品実装が困難であった。
【0007】
また、配線パターンを打抜いた金属板1を複合絶縁材料2でモールドして放熱基板を構成しているため、金属板1としては配線パターンが繋がった構成にしか加工できず、放熱基板の外形面積内で配線パターンの最適な引きまわしが困難となり電子部品3が実装できないデッドスペースが大きくなってしまうという問題点を有していた。
【0008】
さらに、液体槽8を用いた半田付け方法において、液体槽8の表面に配置した箔体10の上に放熱板を載せて半田付けを行うため大型設備が必要となり、しかも箔体10の管理も必要でコスト面、手数がかかる点で問題があった。
【0009】
本発明は以上のような従来の欠点を除去するものであり、高密度実装が可能でデッドスペースを小さくできる電子回路モジュールを提供することを目的とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の電子回路モジュールは、配線パターン状に打抜いた金属板と、この金属板をモールドした高熱伝導性の複合絶縁材料と、この複合絶縁材料に設けられ上記金属板の電子部品接続部を露出させたキャビティと、上記複合絶縁材料より突出するように折曲された外部電子部品接続部と、上記電子部品接続部および外部電子部品接続部に実装された電子部品により構成されている。
【0011】
上記構成とすることにより、高密度実装が可能で配線パターンの引きまわしの自由度が高まり電子部品の実装できないデッドスペースを小さくすることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項1に記載の発明は、配線パターン状に打抜いた金属板と、この金属板をモールドした高熱伝導性の複合絶縁材料と、この複合絶縁材料に設けられたキャビティと、このキャビティで露出する上記金属板の電子部品接続部と、上記キャビティから引出される上記金属板の外部電子部品接続部とを備え、この外部電子部品接続部は、上記複合絶縁材料より突出するように上記キャビティ内で折曲され、上記電子部品接続部および外部電子部品接続部にそれぞれ電子部品を配置した電子回路モジュールであり、電子部品が立体配置され実装密度を高め、配線パターンの引きまわしの自由度を高めることができる。
【0013】
また本発明は、外部電子部品接続部が複合絶縁材料の片面あるいは両面上に部分的に突出して形成することにより、複合絶縁材料の外形内において電子部品の立体的実装が可能となる。
【0014】
請求項2に記載の発明は、外部電子部品接続部が複合絶縁材料の側面から引出され、これを折曲して上記キャビティ上にくるように構成したものであり、複合絶縁材料から引出される外部電子部品接続部を任意な配線パターンに形成でき、数多くの電子部品の実装が可能となる。
【0015】
また本発明は、複合絶縁材料の側面から突出させた外部電子部品接続部を高熱伝導性の複合絶縁材料でモールドし、この複合絶縁材料に電子部品を実装する部分にキャビティを設け、電子部品を実装したものを折曲して複合絶縁材料どうしを重ね合せた場合、電子部品で発生した熱が放散されやすいものとなる。
【0016】
請求項3に記載の発明は、配線パターン状に打抜いた金属板の一部に渦巻状のパターンを形成した構成であり、インダクタンス機能を持せることができる。
【0017】
請求項4に記載の発明は、電子部品を載置した金属板と複合絶縁材料からなる放熱基板の側面に引出した端子部を発熱体で加熱して金属板の電子部品接続部または外部電子部品接続部に電子部品を半田付けした構成で、電子部品の実装が簡単な設備によって効率的に行えることになる。
【0018】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【0019】
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1の電子回路モジュールを示す斜視図であり、11は所定の配線パターン状に打抜いた金属板、12はこの金属板11をインサートモールドした高熱伝導性の複合絶縁材料、13はこの複合絶縁材料12の側面に突出した金属板11の一部の端子部、14は上記複合絶縁材料12の上面あるいは下面に設けた電子部品15を実装するキャビティ、16はこのキャビティ14に表出した金属板11の一部の電子部品接続部、17はキャビティ14の端部あるいは複合絶縁材料12の上面あるいは下面の一部から外方に突出し複合絶縁材料12の上面あるいは下面から離れた位置で相対向して配置された外部電子部品接続部である。
【0020】
上記のような構成で、金属板11を所定の配線パターンを形成するように打抜き、金属板11として一体化を図るため図1で破線で示すように周囲の枠部18と端子部13を接続したままの状態でモールド金型内にセットし、高熱伝導性の複合絶縁材料12で電子部品15を実装する部分にキャビティ14を形成するように成形し、この成形後、金属板11の枠部18を切断除去し、キャビティ14内に位置する外部電子部品接続部17を折曲加工して放熱基板を構成する。
【0021】
この放熱基板のキャビティ14の電子部品接続部16上に電子部品15を載置するとともに外部電子部品接続部17上にも電子部品15を載置し、上記電子部品接続部16および外部電子部品接続部17に施した半田を加熱により溶融させて電子部品15の電極と半田接続して電子回路モジュールを構成する。
【0022】
このような構成とすることにより、電子部品15の実装を立体配置することができ、実装密度を高め、金属板11による配線パターンの引きまわしの設計自由度を著しく高めることができる。
【0023】
(実施の形態2)
次に本発明の実施の形態2の電子回路モジュールについて図2,図3を用いて説明する。
【0024】
図2,図3に示すように放熱基板としての基本構成は図1に示したものと同一であり、異なる点は、放熱基板の一部に配線パターン接続部19を設けた点と、複合絶縁材料12の一側面から引出した端子部を延長して外部電子部品接続部17とし、その先端に上記配線パターン接続部19に当接し半田付けされる端子接続部20を折曲加工して設けた構成である。
【0025】
この構成とすることにより、図2に示すように放熱基板のキャビティ14内の電子部品接続部16に電子部品15を実装するとともに放熱基板の一側面から外方に伸びた状態の外部電子部品接続部17にも電子部品15を実装し、最後にこの外部電子部品接続部17を放熱基板に重なるように折曲し、端部の端子接続部20を放熱基板の配線パターン接続部19に半田付けして図3に示すような電子回路モジュールとする。
【0026】
上記構成とすることで、電子部品15の実装はほぼ同一面で同時に行え、実装後外部電子部品接続部17を折曲加工することで立体的な電子部品15の配置が行えるため、組立性に優れたものとすることができ、実装密度の向上、配線パターン設計の自由度の向上さらには外部電子部品接続部17への数多くの電子部品15の実装が可能となる。
【0027】
(実施の形態3)
続いて本発明の実施の形態3の電子回路モジュールについて図4,図5について説明する。
【0028】
基本的には実施の形態2で示したものに改良を加えたもので、外部電子部品接続部17を放熱基板と同様に高熱伝導性の複合絶縁材料12でモールドし、電子部品15を実装する部分にキャビティ14を形成した構成としたものである。
【0029】
すなわち、放熱基板が2個金属板11で連結されて一体に構成された構成となり、図4に示すように電子部品15を金属板11を折曲する前に平面的な状態で実装した後露出した金属板11を折曲して複合絶縁材料12どうしが当接するように重ね合せ、外部電子部品接続部17の端部の端子接続部20を放熱基板の配線パターン接続部19に半田付けして図5に示す電子回路モジュールとする。
【0030】
この構成とすることにより、実施の形態2で示した効果の他に、高熱伝導性の複合絶縁材料12が当接して重なっているため、いずれに実装した電子部品15から発生する熱も効率的に放散されることになる。
【0031】
(実施の形態4)
次に本発明の実施の形態4の電子回路モジュールについて図6,図7を用いて説明する。
【0032】
図6,図7に示すものは実施の形態2の変形例で、放熱基板の複合絶縁材料12の一側面から引出した外部電子部品接続部17を電子部品15を実装するために用いずに一つの電子部品としてのジャンパーとして利用するものである。
【0033】
すなわち、外部電子部品接続部17の先端に折曲加工した端子接続部20を形成し、この外部電子部品接続部17を折曲げて放熱基板の配線パターン接続部19に接続して、外部電子部品接続部17をジャンパーとして利用するものである。
【0034】
この構成とすることにより配線パターンの設計の自由度をより高めることができる。
【0035】
(実施の形態5)
次に本発明の実施の形態5について図8を用いて説明する。この実施の形態5は、実施の形態4の変形例であり、金属板11の一部に渦巻状のパターン21を設け、これを複合絶縁材料12でモールドしてインダクタンス部を構成し、その渦巻状のパターン21の中心部の端子22を露出させ、実施の形態4で示した外部電子部品接続部17をジャンパーとして利用する構成を用いて外部に引出すようにしたものである。
【0036】
この構成とすることにより、電子回路モジュールとして簡単にインダクタンス機能を持せることができる。
【0037】
(実施の形態6)
次に上記各実施の形態で示した放熱基板を利用して電子部品15を半田付けし実装する例について図9を用いて説明する。
【0038】
すなわち、図9に示すように放熱基板に電子部品15を載置した状態で金属板11の端子部13に発熱体23を当接または近接させて金属板11を加熱し、電子部品接続部16にあらかじめ施してある半田を溶融させて電子部品15の電極を電子部品接続部16に接続することで電子回路モジュールを構成する。
【0039】
これは、あまり大きな放熱基板では金属板11の熱伝導だけで均一に加熱できず半田付けの信頼性に欠けるものとなるおそれがあるが、比較的小さな放熱基板では十分に半田付けの信頼性が確保できる。
【0040】
また、この半田付けは、熱風炉や従来例で示した液体槽などの大がかりな半田付設備を必要とせず、きわめて小さな設備で安価に半田付けが行えることになる。
【0041】
【発明の効果】
以上のように本発明の電子回路モジュールは、キャビティで露出する金属板の電子部品接続部と、キャビティから引出され、複合絶縁材料より突出するようにキャビティ内で折曲された外部電子部品接続部とにそれぞれ電子部品を配置したため、電子部品の立体的実装が行えて実装密度を高めることができるとともに配線パターンの設計の自由度が大きくなり、産業的に有効なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態1の電子回路モジュールの斜視図
【図2】 同実施の形態2の電子回路モジュールの組立途上の斜視図
【図3】 同断面図
【図4】 同実施の形態3の電子回路モジュールの組立途上の斜視図
【図5】 同断面図
【図6】 同実施の形態4の電子回路モジュールの組立途上の要部斜視図
【図7】 同要部断面図
【図8】 同実施の形態5の電子回路モジュールに用いる放熱基板の上面図
【図9】 同実施の形態6の電子回路モジュールを構成する半田付時の斜視図
【図10】 従来の電子回路モジュールを示す斜視図
【図11】 従来の電子回路モジュールの電子部品の実装状態を示す説明図
【符号の説明】
11 金属板
12 複合絶縁材料
13 端子部
14 キャビティ
15 電子部品
16 電子部品接続部
17 外部電子部品接続部
19 配線パターン接続部
20 端子接続部
21 渦巻状のパターン
22 端子
23 発熱体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electronic circuit module used in an electronic device that handles high power, such as an inverter circuit or a power supply circuit.
[0002]
[Prior art]
An electronic circuit module using a heat dissipation substrate used in a conventional electronic device that handles a large amount of power such as an inverter circuit or a power supply circuit is configured as shown in FIG.
[0003]
That is, in FIG. 10, 1 is a metal plate punched into a wiring pattern, 2 is a high thermal conductive composite insulating material molded excluding the terminal portion 6 of this
[0004]
In the above configuration, the
[0005]
Further, the soldering for mounting the
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional configuration, the
[0007]
Further, since the
[0008]
Furthermore, in the soldering method using the
[0009]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention eliminates the above-mentioned conventional drawbacks, and an object of the present invention is to provide an electronic circuit module that can be mounted at high density and can reduce dead space.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, an electronic circuit module of the present invention includes a metal plate punched into a wiring pattern, a high thermal conductivity composite insulating material molded with the metal plate, and the metal plate provided on the composite insulating material. A cavity exposing the electronic component connecting portion of the board, an external electronic component connecting portion bent so as to protrude from the composite insulating material, and an electronic component mounted on the electronic component connecting portion and the external electronic component connecting portion It is comprised by.
[0011]
With the above-described configuration, high-density mounting is possible, the degree of freedom in routing the wiring pattern is increased, and the dead space where electronic components cannot be mounted can be reduced.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The invention according to
[0013]
Further, according to the present invention, the external electronic component connecting portion is formed so as to partially protrude on one side or both sides of the composite insulating material, so that the electronic component can be three-dimensionally mounted within the outer shape of the composite insulating material.
[0014]
The invention according to claim 2 is configured such that the external electronic component connecting portion is drawn out from the side surface of the composite insulating material and bent so as to come on the cavity , and is drawn out from the composite insulating material. The external electronic component connecting portion can be formed in an arbitrary wiring pattern, and a large number of electronic components can be mounted.
[0015]
Further, the present invention molds an external electronic component connecting portion projecting from the side surface of the composite insulating material with a high thermal conductive composite insulating material, and provides a cavity in a portion where the electronic component is mounted on the composite insulating material. by bending a material obtained by implementing when superposed composite insulating material with each other, heat generated in the electronic components is that easily dissipated.
[0016]
The invention according to
[0017]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a metal plate electronic component connecting portion or an external electronic component in which a metal plate on which an electronic component is placed and a terminal portion drawn on a side surface of a heat dissipation substrate made of a composite insulating material are heated by a heating element With the configuration in which the electronic component is soldered to the connecting portion, the electronic component can be mounted efficiently with simple equipment.
[0018]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0019]
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a perspective view showing an electronic circuit module according to
[0020]
With the above configuration, the
[0021]
The
[0022]
With such a configuration, the mounting of the
[0023]
(Embodiment 2)
Next, an electronic circuit module according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0024]
As shown in FIGS. 2 and 3, the basic structure of the heat dissipation board is the same as that shown in FIG. 1 except that a wiring
[0025]
With this configuration, as shown in FIG. 2, the
[0026]
With the above configuration, the
[0027]
(Embodiment 3)
Next, the electronic circuit module according to
[0028]
Basically, an improvement is made to the one shown in the second embodiment, and the external electronic
[0029]
In other words, the heat dissipation board is connected by two
[0030]
By adopting this configuration, in addition to the effects shown in the second embodiment, the composite insulating
[0031]
(Embodiment 4)
Next, an electronic circuit module according to Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0032]
6 and 7 show a modification of the second embodiment. The external electronic
[0033]
That is, a bent
[0034]
With this configuration, the degree of freedom in designing the wiring pattern can be further increased.
[0035]
(Embodiment 5)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The fifth embodiment is a modification of the fourth embodiment, in which a
[0036]
With this configuration, the electronic circuit module can easily have an inductance function.
[0037]
(Embodiment 6)
Next, an example in which the
[0038]
That is, as shown in FIG. 9, in a state where the
[0039]
This is because if the heat dissipation board is too large, the
[0040]
Further, this soldering does not require a large-scale soldering facility such as a hot stove or a liquid tank as shown in the conventional example, and can be soldered at a low cost with a very small facility.
[0041]
【The invention's effect】
As described above, the electronic circuit module of the present invention includes the metal plate electronic component connecting portion exposed in the cavity, and the external electronic component connecting portion that is drawn from the cavity and bent in the cavity so as to protrude from the composite insulating material. In addition, since the electronic components are respectively arranged , the electronic components can be three-dimensionally mounted, the mounting density can be increased, and the degree of freedom in designing the wiring pattern is increased, which is industrially effective.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of an electronic circuit module according to
DESCRIPTION OF
Claims (4)
この金属板をモールドした高熱伝導性の複合絶縁材料と、
この複合絶縁材料に設けられたキャビティと、
このキャビティで露出する上記金属板の電子部品接続部と、
上記キャビティから引出される上記金属板の外部電子部品接続部とを備え、
この外部電子部品接続部は、上記複合絶縁材料より突出するように上記キャビティ内で折曲され、
上記電子部品接続部および外部電子部品接続部にそれぞれ電子部品を配置した電子回路モジュール。A metal plate punched into a wiring pattern,
A composite insulating material with high thermal conductivity molded from this metal plate,
A cavity provided in the composite insulating material ;
An electronic component connecting portion of the metal plate exposed in the cavity ;
An external electronic component connecting portion of the metal plate drawn out from the cavity,
The external electronic component connecting portion is bent in the cavity so as to protrude from the composite insulating material,
An electronic circuit module in which electronic components are arranged in the electronic component connecting portion and the external electronic component connecting portion, respectively .
この金属板をモールドした高熱伝導性の複合絶縁材料と、
この複合絶縁材料に設けられたキャビティと、
このキャビティで露出する上記金属板の電子部品接続部と、
上記複合絶縁材料の側面から引出された上記金属板の外部電子部品接続部とを備え、
この外部電子部品接続部は、上記キャビティ上にくるように折曲され、
上記電子部品接続部および外部電子部品接続部にそれぞれ電子部品を配置した電子回路モジュール。 A metal plate punched into a wiring pattern,
A composite insulating material with high thermal conductivity molded from this metal plate,
A cavity provided in the composite insulating material;
An electronic component connecting portion of the metal plate exposed in the cavity;
An external electronic component connecting portion of the metal plate drawn out from the side surface of the composite insulating material ,
The external electronic component connecting portion is bent so as to be on the cavity ,
An electronic circuit module in which electronic components are arranged in the electronic component connecting portion and the external electronic component connecting portion, respectively.
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