JP4016851B2 - モジュール部品 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回路が形成されている基板を有するモジュール部品に関するものである。
【０００２】
【背景技術】
図１２にはモジュール部品の一例が模式的な斜視図により示されている。このモジュール部品１は基板２を有し、この基板２には、回路部品３が搭載され、また、回路パターンやスルーホール（図示せず）等が形成されて回路（例えばスイッチング電源回路など）が形成されている。基板２は矩形状と成しており、この基板２の端縁部には、その矩形状の基板２の互いに対向し合う２つの辺のそれぞれに沿って、複数の端子接続用電極パターン４が互いに間隔を介して配列形成されている。また、基板２の端縁部には、複数の外部接続用の端子５が、それら各端子接続用電極パターン４にそれぞれ個別に接続させて取り付けられている。この例では、端子５にはクリップ部が形成されており、このクリップ部が基板２の端縁部分を表裏両側から挟持することで、端子５が基板２の端縁部分に取り付けられている。
【０００３】
このような構成のモジュール部品１は、例えば、端子５の先端部分をマザーボード７の設定位置に接続して、マザーボード７に実装される。これにより、モジュール部品１の基板２に形成されている回路は、端子接続用電極パターン４と端子５を介して、マザーボード７に形成されている回路と接続する。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−３７０９４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、モジュール部品１に電力を通電すると、基板２に形成されている回路部品３は発熱する。この回路部品３が過度に発熱することによって、例えば、基板２および回路全体の温度が上昇して様々な問題が発生する。例えば、回路の発熱によって、回路部品３の温度が上昇し当該回路部品３の温度が動作保証温度範囲を越えて高くなってしまうと、回路部品３の動作が不安定になって回路が正常に動作しなくなる虞があるという問題が発生する。
【０００６】
このような発熱に起因した問題を防止するために、モジュール部品１において、回路の温度上昇を抑制するための手段が講じられることがある。例えば、基板２に配設される発熱量の多い回路部品３を分散させて配置することで、回路部品３間に熱が籠もることを防止して回路部品３の温度上昇を抑制することがある。また、基板２を構成している回路パターンの表面積を広げることで、当該回路パターンからの放熱量を増加させて回路の温度上昇を抑制することがある。
【０００７】
しかしながら、近年、回路に通電する電力が大きくなる傾向にあって回路の発熱量が増加する中で、今まで提案されている回路の温度上昇を抑制する手法では満足できなくなってきている。また、前記したような発熱量の多い回路部品３を分散させて配置する手法では、効果的に回路の温度上昇を抑制するためには、回路部品３間の間隔をある程度広げなければならず、基板２の小型化が難しくなる。このため、モジュール部品１の小型化の要求に応えることができないという問題が生じる。また、回路パターンの表面積を広げる手法では、回路パターンを流れる信号にノイズが乗り易くなってノイズ特性を悪化させてしまうという問題が発生する。
【０００８】
本発明は上記課題を解決するために成されたものであり、その目的は、回路の発熱を良好に放熱できて、熱に因る不安定な回路動作の発生を防止でき、しかも、ノイズ特性の悪化が回避され、かつ、小型化が容易なモジュール部品を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明は次に示す構成をもって前記課題を解決するための手段としている。すなわち、この発明は、回路が形成されている基板を有するモジュール部品において、前記基板は矩形状と成し、その基板の互いに対向し合う２組の対辺のうち、一方の対辺に沿う各端縁部分には、当該辺に沿う方向に複数の外部接続用の端子が互いに間隔を介し配列して取り付けられ、他方の対辺に沿う各端縁部分には、回路の熱を放熱させるための放熱専用パターンが、前記回路と絶縁用の間隔を介して配設されており、前記放熱専用パターンは前記基板の表面と裏面の一方又は両方に設けられていることを特徴としている。また、この発明は、回路が形成されている基板を有するモジュール部品において、前記基板の表面と裏面の一方又は両方の端縁部分に、前記回路と絶縁用の間隔を介して配設された、前記回路の熱を放熱させるための放熱専用パターンと、前記基板の端面よりも外側に、前記基板の表面と裏面の少なくとも一方よりも前記基板の厚み方向に突き出した姿勢で配置された放熱板と、前記放熱専用パターンに接合すると共に前記放熱板を前記基板に取り付けるために前記放熱板に設けられ、熱伝導性を有する取り付け手段と、前記放熱板が突き出している側の基板面に搭載され、前記回路を構成する少なくとも一つの回路部品と、を備え、前記放熱板は、前記基板面よりも突き出している部分の高さが、前記回路部品のうち最も背高な部品の高さ以下であることも特徴としている。さらに、この発明は、回路が形成されている基板を有するモジュール部品において、前記基板の表面と裏面の一方又は両方の端縁部分に、前記回路と絶縁用の間隔を介して配設された、前記回路の熱を放熱させるための放熱専用パターンと、前記基板の端面よりも外側に、前記基板の表面と裏面の少なくとも一方よりも前記基板の厚み方向に突き出した姿勢で配置された放熱板と、前記放熱専用パターンに接合すると共に前記放熱板を前記基板に取り付けるために前記放熱板に設けられ、熱伝導性を有する取り付け手段と、前記基板の端縁部分に設けられ、前記放熱板が突き出している側に伸びる外部接続用の端子と、を備え、前記放熱板は、前記基板面よりも突き出している部分の高さが、前記外部接続用の端子の前記基板面よりも突き出している部分の高さ以下であることをも特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明に係る実施形態例を図面に基づいて説明する。なお、以下に述べる各実施形態例の説明において、図１２に示すモジュール部品と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。
【００１１】
図１には第１実施形態例のモジュール部品が模式的な斜視図により示されている。この第１実施形態例では、矩形状の基板２の表面と裏面のうちの少なくとも一方の端縁部には、端子接続用電極パターン４および端子５が設けられていない矩形状の２辺のそれぞれに沿って、放熱専用パターン１０が伸長形成されている。
【００１２】
この放熱専用パターン１０は、熱伝導率の良い材料（例えば銅等の金属）により構成されており、基板２に形成されている回路の熱を放熱する機能を有するものである。なお、製造工程の簡略化を考慮すれば、放熱専用パターン１０は、基板２に形成される回路パターンと同じ材料で構成されることが好ましい。それというのは、放熱専用パターン１０の構成材料を回路パターンと同じにすることで、回路パターンを作製すると同時に、放熱専用パターン１０を作製することができるからである。そのように、回路パターンと同時に放熱専用パターン１０を作製する場合には、放熱専用パターン１０は、回路パターンの形成手法と同様に、例えばエッチング加工を利用して作製される。なお、そのようなエッチング加工した後に、メッキ処理して、放熱専用パターン１０の厚みを増加させる処理を施してもよい。
【００１３】
この第１実施形態例では、放熱専用パターン１０は、基板２に形成されている回路（つまり、回路パターンや回路部品３）や端子接続用電極パターン４や端子５と絶縁用の間隔を介し配置されており、放熱専用パターン１０と、基板２に形成されている回路や端子接続用電極パターン４や端子５とは絶縁状態となっている。つまり、放熱専用パターン１０は、回路動作には関与せず、放熱するためだけの放熱専用のパターンとなっている。
【００１４】
この第１実施形態例では、上記した放熱専用パターン１０の構成以外の構成は、図１２に示すモジュール部品１と同様である。
【００１５】
この第１実施形態例では、基板２に放熱専用パターン１０を設けることにより、基板２の回路の熱が基板２を介し放熱専用パターン１０に熱伝導され当該放熱専用パターン１０から効率良く放熱できる。これにより、回路の温度上昇を効果的に抑制することができて、回路の温度上昇に起因した問題発生を防止することができる。また、今まで使用されていなかった基板端縁部分のデッドスペースに放熱専用パターン１０を設けるので、放熱専用パターン１０を設けてもモジュール部品１の大型化を抑制できる。さらに、放熱のために基板２の回路パターンの表面積を広くしなくて済むために、回路パターンの表面積拡大に起因したノイズ特性の悪化を防止できる。
【００１６】
ところで、この第１実施形態例では、放熱専用パターン１０は、基板２の端面には形成されていない。その理由の一つとして、製造工程の複雑化を回避するためという理由がある。つまり、モジュール部品１の製造工程では、例えば、複数の基板２を作り出すことができる親基板の状態のままで、設定の複数の基板形成領域に同時に、回路部品３を搭載したり、回路パターンを形成する。その回路パターンを形成する工程で、回路パターンを形成すると共に、基板２（親基板）の表面と裏面の一方又は両方に放熱専用パターン１０を形成することができる。
【００１７】
そして、その後に、親基板を複数に切断して、各基板２毎に分離分割する。もし仮に、基板２の端面にも放熱専用パターン１０を形成しようとすると、その基板２毎に分離分割した以降に、各基板２毎にそれぞれ、基板２の端面に放熱専用パターン１０を形成するための別工程が新たに必要となる。
【００１８】
この第１実施形態例では、基板２の端面に放熱専用パターン１０を設けないので、基板２の端面に放熱専用パターン１０を形成するための別工程を新たに設けなくとも済むため、製造工程の煩雑化を回避できるというものである。
【００１９】
なお、この図１に示す例では、放熱専用パターン１０は、基板２の端縁に沿って連続的に伸長形成されていたが、例えば、図２に示されるように、基板２の端縁に沿って複数の放熱専用パターン１０が互いに間隔を介して配列形成されている構成としてもよい。
【００２０】
また、基板２が多層基板であるときには、放熱専用パターン１０が表面あるいは裏面に形成されている基板端縁部分であっても、絶縁が確保できれば、その基板の内部に回路パターンを形成してもよい。
【００２１】
以下に、第２実施形態例を説明する。なお、この第２実施形態例の説明において、第１実施形態例と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。
【００２２】
この第２実施形態例では、図３の模式的な斜視図に示されるように、第１実施形態例の構成に加えて、基板２に放熱板１２が取り付けられている。この放熱板１２は、熱伝導率が良い材料（例えば銅等の金属など）により形成されており、この第２実施形態例では、基板２の端面よりも外側に、基板２に直交する向きでもって配置されている。もちろん、この放熱板１２は、基板２に形成されている回路や、端子接続用電極パターン４や端子５と離れて配置され、それら回路や端子接続用電極パターン４や端子５と絶縁状態となっている。
【００２３】
この放熱板１２には、基板２の放熱専用パターン１０に接合すると共に放熱板１２を基板２に取り付けるための取り付け手段が設けられている。
【００２４】
その取り付け手段の構成には様々な構成があり、ここでは、何れの構成をも採用してよいが、その一例が図４に示されている。この図４の例では、放熱板１２には、切り起こし加工によって、上端から下向きの切り込み１３が形成されると共に、下端から上向きの切り込み１４が形成されており、その切り起こし加工により切り起こされた板部分１３Ａ，１４Ａは基板２側に向けて放熱板１２の板面よりも突き出し配置されている。その切り起こされた板部分１３Ａは基板２の表面に、また、切り起こされた板部分１４Ａは基板２の裏面に、それぞれ、当接して、それら板部材１３Ａ，１４Ａによって基板２の端縁部分を挟持できる構成となっている。
【００２５】
そのような放熱板１２の板部材１３Ａ，１４Ａによって、放熱専用パターン１０が形成されている基板端縁部分を挟持し、それら板部材１３Ａ，１４Ａと、放熱専用パターン１０とを例えばはんだ接合や、スポット溶接などによって接合することにより、放熱板１２を基板２の端縁部分に取り付けることができる。すなわち、この例では、切り起こされた板部分１３Ａ，１４Ａによって、放熱板１２の取り付け手段が構成されている。
【００２６】
図５（ａ）には、放熱板１２の取り付け手段の別の構成例が示されている。この図５（ａ）の例では、放熱板１２には、切り起こし加工により形成された下向きの切り込み１３と上向きの切り込み１４とが同一直線上に配置されており、切り起こし加工により切り起こされた板部分１３Ａ，１４Ａは、それらの先端面同士が対向するように、湾曲した形態に加工されている。板部材１３Ａの先端面が基板２の表面を、また、板部材１４Ａの先端面が基板２の裏面を、それぞれ、弾性力を利用して押圧して、基板２の端縁部分を挟持できる構成となっている。
【００２７】
それら板部材１３Ａ，１４Ａの先端面によって、放熱専用パターン１０が形成されている基板端縁部分を挟持し、それら板部材１３Ａ，１４Ａの先端面と、放熱専用パターン１０とを例えばはんだ接合や、スポット溶接などによって接合することにより、放熱板１２を基板２の端縁部分に取り付けることができる。つまり、切り起こされた板部分１３Ａ，１４Ａによって、放熱板１２の取り付け手段が構成されている。
【００２８】
なお、このような構成の場合、切り起こされた板部分１３Ａ，１４Ａの先端面の基板２における配置位置を規制するために、基板２の表面に、図５（ｂ）に示すように、切り起こされた板部分１３Ａ，１４Ａの先端部分が嵌まる凹部１５を形成してもよい。この場合、凹部１５の内周面には、放熱専用パターン１０の構成材料が形成される。
【００２９】
図６（ａ）には、さらに放熱板１２の別の取り付け手段の構成例が示されている。この例では、放熱板１２の取り付け手段は、前記のような切り起こし加工を利用して作製されたものではなく、放熱板１２とは別個のフック１６により構成されている。フック１６は、例えば、放熱板１２と同じ熱伝導率が良い材料により構成されており、例えば溶接などによって放熱板１２に接合されている。
【００３０】
このフック１６の先端側は折り曲げられており、当該折り曲げ部分は、図６（ｂ）に示されるように、基板２に形成された凹部１７に挿入して、放熱板１２を基板２に引っ掛け固定させる機能を備えている。このフック１６も放熱専用パターン１０と例えばはんだ付けや溶接により接合される。
【００３１】
以上のように、放熱板１２を基板２に取り付けるための手段には様々な構成があり、ここでは、何れの構成をも採用してよい。なお、放熱板１２の取り付け手段と、放熱専用パターン１０との接合面積が大きい程、基板２の回路の熱は、放熱専用パターン１０から取り付け手段を介して放熱板１２に熱伝導し易くなるので、放熱板１２の製造し易さや、基板２への放熱板１２の取り付け作業の行い易さ等と共に、その放熱し易さや、基板２から放熱板１２への熱伝導し易さをも考慮して、取り付け手段を形成することが好ましい。
【００３２】
この第２実施形態例では、放熱板１２が、熱伝導性を持つ取り付け手段によって、基板２における放熱専用パターン１０の形成部分に取り付けられている。これにより、基板２の回路で発生した熱は、放熱専用パターン１０で放熱されると共に、その熱は放熱専用パターン１０から取り付け手段を介して放熱板１２に熱伝導されて放熱されることになる。このため、回路の発熱をより一層効果的に放熱させることができる。
【００３３】
ところで、モジュール部品１に対して小型・低背化の要望がある。このことを考慮して、この第２実施形態例では、放熱板１２は次に示すような大きさを有している。すなわち、この第２実施形態例では、放熱板１２は、基板２の表裏両面よりも基板２の厚み方向に突き出した姿勢で配置されている。この放熱板１２は、基板２の表面位置よりも上側に突き出している部分の高さＨu（図３参照）が、基板２の表面に形成されている回路部品３の中で最も背高な部品の高さｈ3以下である。これにより、放熱板１２は、基板２の表面に形成されている最背高な回路部品３と同じ高さ、あるいは、最背高な回路部品３よりも引っ込んだ高さとなるので、放熱板１２を設けたことに因るモジュール部品１の背高化を防止することができる。
【００３４】
また、基板２の裏面位置から、端子５とマザーボード７の接続位置までの長さをＨ5としたときに、放熱板１２は、基板２の裏面位置よりも下側に突き出している部分の長さＨdが、前記長さＨ5よりも短くなっている。これにより、端子５の先端部分は、放熱板１２に邪魔されることなく、マザーボード７に接続することができる。なお、基板２の裏面に回路部品３が形成される場合があり、この場合には、端子５の先端位置は、基板２の裏面に形成されている最も背高な回路部品３よりも、下側に突出した位置にある。
【００３５】
以下に、第３実施形態例を説明する。この第３実施形態例では、放熱板１２には、図７（ａ）に示されるような貫通孔２０と、図７（ｂ）に示されるような切り込み２１とのうちの一方又は両方が設けられている。この構成以外の構成は第２実施形態例と同様であり、この第３実施形態例の説明では、第２実施形態例と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。
【００３６】
放熱板１２に設ける貫通孔２０や切り込み２１は、放熱板１２を介して、基板２側と、放熱板１２の外側とを連通させるためのものである。このような貫通孔２０と切り込み２１の一方又は両方を放熱板１２に設けることによって、外部から放熱板１２を介して基板２の表面や裏面に空気を流すことができる。これにより、放熱効率を向上させることができる。
【００３７】
なお、もちろん、貫通孔２０や切り込み２１の設置数や形状は図示の例に限定されるものではなく、例えば、円形や、楕円形や、三角以上の多角形などの他の形状の貫通孔２０や切り込み２１を形成してもよいものである。
【００３８】
以下に、第４実施形態例を説明する。なお、この第４実施形態例の説明において、第１〜第３の各実施形態例と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。
【００３９】
この第４実施形態例では、第３実施形態例と同様に、放熱板１２には、貫通孔２０と切り込み２１のうちの一方又は両方が設けられている。この第４実施形態例において特徴的なことは、図８（ａ）や図８（ｂ）に示されるように、それら貫通孔２０や切り込み２１は、切り起こし加工により構成されており、その切り起こし加工により切り起こされた板部分２０Ａ，２１Ａが、放熱板１２の板面よりも突出していることである。
【００４０】
この第４実施形態例では、その板部分２０Ａ，２１Ａは、モジュール部品１の小型化を考慮して、基板２側に向けて突出している。なお、モジュール部品１の小型化を考慮しなくてもよい場合には、その板部分２０Ａ，２１Ａを放熱板１２の外側に向けて突出させてもよい。
【００４１】
この第４実施形態例では、貫通孔２０や切り込み２１は、切り起こし加工により作製されており、その切り起こし加工により切り起こされた板部分を有することから、第３実施形態例に示した放熱板１２に比べて、放熱板１２の表面積を増加させることができる。これにより、表面積が増加した分、放熱板１２の放熱効率を高めることができる。
【００４２】
なお、この発明は第１〜第４の各実施形態例の形態に限定されるものではなく、様々な実施の形態を採り得る。例えば、第１〜第４の各実施形態例では、複数の端子５が、基板２の互いに対向し合う２辺のそれぞれに沿って配列形成されていたが、例えば、基板２の１つの辺だけに複数の端子５が配列形成されている構成であってもよいし、基板２の３つ又は４つの辺に沿わせて複数の端子５が配設されている構成であってもよい。
【００４３】
また、第１〜第４の各実施形態例では、放熱専用パターン１０は、端子５が配設されていない矩形状の辺に沿う基板端縁部分に設けられていたが、例えば、端子５の設置数が少なくて、隣り合う端子接続用電極パターン４間の間隔が広い場合には、その端子接続用電極パターン４間の間隙にも放熱専用パターン１０を形成してもよい。なお、この場合にも、放熱専用パターン１０は、端子接続用電極パターン４と絶縁状態を確保できるだけの間隔を空けて形成される。
【００４４】
さらに、第１〜第４の各実施形態例では、端子５は、基板２を表裏両面側から挟持して端子５を基板２に取り付けるためのクリップ部が設けられている形態のものであったが、例えば、図９（ａ）に示されるように、基板２に設けた貫通孔２３に端子５の基板取り付け側を挿通し当該端子５と端子接続用電極パターン４をはんだ付け等によって基板２に固定するタイプの端子５を用いてもよい。さらに、第１〜第４の各実施形態例では、端子５の先端側が折り曲げられ当該折り曲げ部分が面でもって例えばマザーボード７の表面に接続される構成であったが、例えば、図９（ｂ）に示されるように、端子５は、その先端側が、例えばマザーボード７に形成された穴部２４に挿通されて例えばはんだ付けされることによって、端子５がマザーボード７に接続される構成のものであってもよい。
【００４５】
さらに、第２〜第４の各実施形態例では、放熱板１２は、基板２に対して直交する向きでもって配置されていたが、例えば、モジュール部品１の横方向への広がりが許容される場合には、放熱板１２を基板２に対して傾きを持たせて配置してもよい。この場合には、そのように放熱板１２を基板２に対して傾けて配置することで、モジュール部品１の低背化を維持したまま、放熱板１２の表面積を増加させることができる。
【００４６】
さらに、第２〜第４の各実施形態例では、放熱板１２において、基板２の表面位置よりも上側に突き出した部分の高さが、基板２に形成されている最も背高な部品の高さ以下であったが、例えば、モジュール部品１に対して定められている高さの規制が緩くて、モジュール部品１を高くすることが許容される場合には、放熱板１２は、基板２の表面位置よりも上側に突き出した部分の高さが、基板２に形成されている最も背高な部品の高さより高くともよい。
【００４７】
さらに、第２〜第４の各実施形態例では、放熱専用パターン１０に加えて、基板２に放熱板１２を設けることによって、放熱効率の向上を図っていたが、例えば、図１０に示すように、放熱専用パターン１０が形成されている基板端縁部分に、表面側から裏面側に貫通する放熱用の孔部２５を設け、これにより、表面積を増加させることで、放熱効率を向上させてもよい。なお、その孔部２５の内壁面に、熱伝導率の良い材料の膜を形成してもよく、これにより、孔部２５を通る空気に熱を放熱し易くなるので、より放熱効率を高めることができる。
【００４８】
さらに、基板２における放熱専用パターン１０の形成部分に放熱板１２を取り付けると共に、放熱専用パターン１０が形成されている基板端縁部分に放熱用の孔部２５を設けてもよい。さらにまた、図１１に示すように、放熱専用パターン１０が形成されている基板縁端部分に放熱専用の端子２６を取り付けてもよい。この場合にも上記同様に放熱効率を高めることができる。さらに、そのように、放熱専用パターン１０が形成されている基板縁端部分に放熱専用の端子２６を取り付けると共に、放熱用の孔部２５を設けてもよい。
【００４９】
さらに、基板２に形成される回路は、スイッチング電源回路に限定されるものではなく、他の構成を持つ回路が形成されていてもよい。
【００５０】
【発明の効果】
この発明によれば、基板の端縁部分に放熱専用パターンを設けたので、基板に形成されている回路からの発熱を放熱専用パターンを介して効果的に放熱させることができる。これにより、熱に起因した様々な問題を抑制することができる。また、放熱効率を高めるために回路パターンの表面積を広くしなくとも済むので、表面積増加に起因したノイズ特性の悪化を防止することができる。
【００５１】
さらに、基板端縁部分は、今まで使用されていないデッドスペースであったので、そのデッドスペースに放熱専用パターンを設けることによって、基板を大きくすることなく、放熱専用パターンを形成することができる。つまり、モジュール部品の大型化を防止しつつ、放熱専用パターンを形成して、基板の放熱効率を高めることができる。
【００５２】
放熱専用パターンが形成されている基板端縁部分に、基板の表面側から裏面側に貫通する放熱用の孔部が設けられているものにあっては、基板の表面積を増加させることができるので、基板の放熱効率をより高めることができる。
【００５３】
また、放熱専用パターンが形成されている基板端縁部分に放熱板が取り付けられているものにあっては、回路から発生した熱は基板を介し放熱専用パターンによって放熱されると共に、その熱は放熱専用パターンから放熱板に伝熱されて放熱されることになる。これにより、放熱効率をより一層高めることができる。
【００５４】
さらに、放熱板の取り付け手段と、放熱専用パターンとが溶接接合されているものにあっては、放熱専用パターンから取り付け手段への熱伝導を円滑に行わせることができる。
【００５５】
さらに、放熱板には、貫通孔と切り込みの一方又は両方が形成されているものにあっては、放熱板に遮られることなく、放熱板を介して基板の表面あるいは裏面に空気を通風させることができるので、基板や回路や放熱専用パターンの放熱を促進させることができる。このため、基板の放熱効率をより一層高めることができる。
【００５６】
さらに、放熱板には、切り起こし加工によって、貫通孔と切り込みの一方又は両方が形成され、また、その切り起こし加工により切り起こされた板部分が放熱板の板面から突出形成されているものにあっては、貫通孔と切り込みの一方又は両方を設けたことによって放熱効率が高まるだけでなく、切り起こされた板部分でも放熱が行われるので、放熱効率を格段に高めることができる。
【００５７】
放熱板における基板面よりも突出している部分の高さが、基板に形成されている最も背高な部品の高さ以下であるものにあっては、放熱板を設けても、モジュール部品の薄型化を妨げなくて済む。
【００５８】
また、基板の端縁部分に取り付けられている外部接続用の端子は、放熱板の下端位置よりも下側に突出しているものにあっては、放熱板に邪魔されて、端子が例えばマザーボード等に接続できないという問題を防止することができる。
【００５９】
放熱専用パターンが形成されている基板端縁部分に、放熱専用の端子が取り付けられているものにあっては、放熱専用の端子が上記した放熱板と同様に機能して、基板の放熱効率を高めることができる。
【００６０】
また、スイッチング電源回路は、近年、製品の面積当たりの許容出力電力量が増加傾向にあり、当該回路からの発熱が多くなることが懸念されるが、スイッチング電源回路が形成されているモジュール部品に、この発明の特有な構成を設けることによって、小型化を維持しながら、スイッチング電源回路の温度上昇を効果的に抑制することができるので、非常に有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態例のモジュール部品を示す斜視図である。
【図２】第１実施形態例のモジュール部品の変形例を示す斜視図である。
【図３】第２実施形態例のモジュール部品を示す斜視図である。
【図４】第２実施形態例に示した放熱板の取り付け手段の一例を説明するための図である。
【図５】図４とは異なる形態の放熱板の取り付け手段の一構成例を説明するための図である。
【図６】さらに別の放熱板の取り付け手段の一構成例を説明するための図である。
【図７】第３実施形態例における放熱板を説明するための図である。
【図８】第４実施形態例における放熱板を説明するための図である。
【図９】端子のその他の形態例を説明するための図である。
【図１０】その他の実施形態例を説明するための斜視図である。
【図１１】さらに、別のその他の実施形態例を説明するための斜視図である。
【図１２】モジュール部品の一従来例を説明するための斜視図である。
【符号の説明】
１ モジュール部品
２ 基板
３ 回路部品
５ 端子
１０ 放熱専用パターン
１２ 放熱板
２０ 貫通孔
２１ 切り込み
２５ 孔部
２６ 放熱専用の端子
【発明の属する技術分野】
本発明は、回路が形成されている基板を有するモジュール部品に関するものである。
【０００２】
【背景技術】
図１２にはモジュール部品の一例が模式的な斜視図により示されている。このモジュール部品１は基板２を有し、この基板２には、回路部品３が搭載され、また、回路パターンやスルーホール（図示せず）等が形成されて回路（例えばスイッチング電源回路など）が形成されている。基板２は矩形状と成しており、この基板２の端縁部には、その矩形状の基板２の互いに対向し合う２つの辺のそれぞれに沿って、複数の端子接続用電極パターン４が互いに間隔を介して配列形成されている。また、基板２の端縁部には、複数の外部接続用の端子５が、それら各端子接続用電極パターン４にそれぞれ個別に接続させて取り付けられている。この例では、端子５にはクリップ部が形成されており、このクリップ部が基板２の端縁部分を表裏両側から挟持することで、端子５が基板２の端縁部分に取り付けられている。
【０００３】
このような構成のモジュール部品１は、例えば、端子５の先端部分をマザーボード７の設定位置に接続して、マザーボード７に実装される。これにより、モジュール部品１の基板２に形成されている回路は、端子接続用電極パターン４と端子５を介して、マザーボード７に形成されている回路と接続する。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−３７０９４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、モジュール部品１に電力を通電すると、基板２に形成されている回路部品３は発熱する。この回路部品３が過度に発熱することによって、例えば、基板２および回路全体の温度が上昇して様々な問題が発生する。例えば、回路の発熱によって、回路部品３の温度が上昇し当該回路部品３の温度が動作保証温度範囲を越えて高くなってしまうと、回路部品３の動作が不安定になって回路が正常に動作しなくなる虞があるという問題が発生する。
【０００６】
このような発熱に起因した問題を防止するために、モジュール部品１において、回路の温度上昇を抑制するための手段が講じられることがある。例えば、基板２に配設される発熱量の多い回路部品３を分散させて配置することで、回路部品３間に熱が籠もることを防止して回路部品３の温度上昇を抑制することがある。また、基板２を構成している回路パターンの表面積を広げることで、当該回路パターンからの放熱量を増加させて回路の温度上昇を抑制することがある。
【０００７】
しかしながら、近年、回路に通電する電力が大きくなる傾向にあって回路の発熱量が増加する中で、今まで提案されている回路の温度上昇を抑制する手法では満足できなくなってきている。また、前記したような発熱量の多い回路部品３を分散させて配置する手法では、効果的に回路の温度上昇を抑制するためには、回路部品３間の間隔をある程度広げなければならず、基板２の小型化が難しくなる。このため、モジュール部品１の小型化の要求に応えることができないという問題が生じる。また、回路パターンの表面積を広げる手法では、回路パターンを流れる信号にノイズが乗り易くなってノイズ特性を悪化させてしまうという問題が発生する。
【０００８】
本発明は上記課題を解決するために成されたものであり、その目的は、回路の発熱を良好に放熱できて、熱に因る不安定な回路動作の発生を防止でき、しかも、ノイズ特性の悪化が回避され、かつ、小型化が容易なモジュール部品を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明は次に示す構成をもって前記課題を解決するための手段としている。すなわち、この発明は、回路が形成されている基板を有するモジュール部品において、前記基板は矩形状と成し、その基板の互いに対向し合う２組の対辺のうち、一方の対辺に沿う各端縁部分には、当該辺に沿う方向に複数の外部接続用の端子が互いに間隔を介し配列して取り付けられ、他方の対辺に沿う各端縁部分には、回路の熱を放熱させるための放熱専用パターンが、前記回路と絶縁用の間隔を介して配設されており、前記放熱専用パターンは前記基板の表面と裏面の一方又は両方に設けられていることを特徴としている。また、この発明は、回路が形成されている基板を有するモジュール部品において、前記基板の表面と裏面の一方又は両方の端縁部分に、前記回路と絶縁用の間隔を介して配設された、前記回路の熱を放熱させるための放熱専用パターンと、前記基板の端面よりも外側に、前記基板の表面と裏面の少なくとも一方よりも前記基板の厚み方向に突き出した姿勢で配置された放熱板と、前記放熱専用パターンに接合すると共に前記放熱板を前記基板に取り付けるために前記放熱板に設けられ、熱伝導性を有する取り付け手段と、前記放熱板が突き出している側の基板面に搭載され、前記回路を構成する少なくとも一つの回路部品と、を備え、前記放熱板は、前記基板面よりも突き出している部分の高さが、前記回路部品のうち最も背高な部品の高さ以下であることも特徴としている。さらに、この発明は、回路が形成されている基板を有するモジュール部品において、前記基板の表面と裏面の一方又は両方の端縁部分に、前記回路と絶縁用の間隔を介して配設された、前記回路の熱を放熱させるための放熱専用パターンと、前記基板の端面よりも外側に、前記基板の表面と裏面の少なくとも一方よりも前記基板の厚み方向に突き出した姿勢で配置された放熱板と、前記放熱専用パターンに接合すると共に前記放熱板を前記基板に取り付けるために前記放熱板に設けられ、熱伝導性を有する取り付け手段と、前記基板の端縁部分に設けられ、前記放熱板が突き出している側に伸びる外部接続用の端子と、を備え、前記放熱板は、前記基板面よりも突き出している部分の高さが、前記外部接続用の端子の前記基板面よりも突き出している部分の高さ以下であることをも特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明に係る実施形態例を図面に基づいて説明する。なお、以下に述べる各実施形態例の説明において、図１２に示すモジュール部品と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。
【００１１】
図１には第１実施形態例のモジュール部品が模式的な斜視図により示されている。この第１実施形態例では、矩形状の基板２の表面と裏面のうちの少なくとも一方の端縁部には、端子接続用電極パターン４および端子５が設けられていない矩形状の２辺のそれぞれに沿って、放熱専用パターン１０が伸長形成されている。
【００１２】
この放熱専用パターン１０は、熱伝導率の良い材料（例えば銅等の金属）により構成されており、基板２に形成されている回路の熱を放熱する機能を有するものである。なお、製造工程の簡略化を考慮すれば、放熱専用パターン１０は、基板２に形成される回路パターンと同じ材料で構成されることが好ましい。それというのは、放熱専用パターン１０の構成材料を回路パターンと同じにすることで、回路パターンを作製すると同時に、放熱専用パターン１０を作製することができるからである。そのように、回路パターンと同時に放熱専用パターン１０を作製する場合には、放熱専用パターン１０は、回路パターンの形成手法と同様に、例えばエッチング加工を利用して作製される。なお、そのようなエッチング加工した後に、メッキ処理して、放熱専用パターン１０の厚みを増加させる処理を施してもよい。
【００１３】
この第１実施形態例では、放熱専用パターン１０は、基板２に形成されている回路（つまり、回路パターンや回路部品３）や端子接続用電極パターン４や端子５と絶縁用の間隔を介し配置されており、放熱専用パターン１０と、基板２に形成されている回路や端子接続用電極パターン４や端子５とは絶縁状態となっている。つまり、放熱専用パターン１０は、回路動作には関与せず、放熱するためだけの放熱専用のパターンとなっている。
【００１４】
この第１実施形態例では、上記した放熱専用パターン１０の構成以外の構成は、図１２に示すモジュール部品１と同様である。
【００１５】
この第１実施形態例では、基板２に放熱専用パターン１０を設けることにより、基板２の回路の熱が基板２を介し放熱専用パターン１０に熱伝導され当該放熱専用パターン１０から効率良く放熱できる。これにより、回路の温度上昇を効果的に抑制することができて、回路の温度上昇に起因した問題発生を防止することができる。また、今まで使用されていなかった基板端縁部分のデッドスペースに放熱専用パターン１０を設けるので、放熱専用パターン１０を設けてもモジュール部品１の大型化を抑制できる。さらに、放熱のために基板２の回路パターンの表面積を広くしなくて済むために、回路パターンの表面積拡大に起因したノイズ特性の悪化を防止できる。
【００１６】
ところで、この第１実施形態例では、放熱専用パターン１０は、基板２の端面には形成されていない。その理由の一つとして、製造工程の複雑化を回避するためという理由がある。つまり、モジュール部品１の製造工程では、例えば、複数の基板２を作り出すことができる親基板の状態のままで、設定の複数の基板形成領域に同時に、回路部品３を搭載したり、回路パターンを形成する。その回路パターンを形成する工程で、回路パターンを形成すると共に、基板２（親基板）の表面と裏面の一方又は両方に放熱専用パターン１０を形成することができる。
【００１７】
そして、その後に、親基板を複数に切断して、各基板２毎に分離分割する。もし仮に、基板２の端面にも放熱専用パターン１０を形成しようとすると、その基板２毎に分離分割した以降に、各基板２毎にそれぞれ、基板２の端面に放熱専用パターン１０を形成するための別工程が新たに必要となる。
【００１８】
この第１実施形態例では、基板２の端面に放熱専用パターン１０を設けないので、基板２の端面に放熱専用パターン１０を形成するための別工程を新たに設けなくとも済むため、製造工程の煩雑化を回避できるというものである。
【００１９】
なお、この図１に示す例では、放熱専用パターン１０は、基板２の端縁に沿って連続的に伸長形成されていたが、例えば、図２に示されるように、基板２の端縁に沿って複数の放熱専用パターン１０が互いに間隔を介して配列形成されている構成としてもよい。
【００２０】
また、基板２が多層基板であるときには、放熱専用パターン１０が表面あるいは裏面に形成されている基板端縁部分であっても、絶縁が確保できれば、その基板の内部に回路パターンを形成してもよい。
【００２１】
以下に、第２実施形態例を説明する。なお、この第２実施形態例の説明において、第１実施形態例と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。
【００２２】
この第２実施形態例では、図３の模式的な斜視図に示されるように、第１実施形態例の構成に加えて、基板２に放熱板１２が取り付けられている。この放熱板１２は、熱伝導率が良い材料（例えば銅等の金属など）により形成されており、この第２実施形態例では、基板２の端面よりも外側に、基板２に直交する向きでもって配置されている。もちろん、この放熱板１２は、基板２に形成されている回路や、端子接続用電極パターン４や端子５と離れて配置され、それら回路や端子接続用電極パターン４や端子５と絶縁状態となっている。
【００２３】
この放熱板１２には、基板２の放熱専用パターン１０に接合すると共に放熱板１２を基板２に取り付けるための取り付け手段が設けられている。
【００２４】
その取り付け手段の構成には様々な構成があり、ここでは、何れの構成をも採用してよいが、その一例が図４に示されている。この図４の例では、放熱板１２には、切り起こし加工によって、上端から下向きの切り込み１３が形成されると共に、下端から上向きの切り込み１４が形成されており、その切り起こし加工により切り起こされた板部分１３Ａ，１４Ａは基板２側に向けて放熱板１２の板面よりも突き出し配置されている。その切り起こされた板部分１３Ａは基板２の表面に、また、切り起こされた板部分１４Ａは基板２の裏面に、それぞれ、当接して、それら板部材１３Ａ，１４Ａによって基板２の端縁部分を挟持できる構成となっている。
【００２５】
そのような放熱板１２の板部材１３Ａ，１４Ａによって、放熱専用パターン１０が形成されている基板端縁部分を挟持し、それら板部材１３Ａ，１４Ａと、放熱専用パターン１０とを例えばはんだ接合や、スポット溶接などによって接合することにより、放熱板１２を基板２の端縁部分に取り付けることができる。すなわち、この例では、切り起こされた板部分１３Ａ，１４Ａによって、放熱板１２の取り付け手段が構成されている。
【００２６】
図５（ａ）には、放熱板１２の取り付け手段の別の構成例が示されている。この図５（ａ）の例では、放熱板１２には、切り起こし加工により形成された下向きの切り込み１３と上向きの切り込み１４とが同一直線上に配置されており、切り起こし加工により切り起こされた板部分１３Ａ，１４Ａは、それらの先端面同士が対向するように、湾曲した形態に加工されている。板部材１３Ａの先端面が基板２の表面を、また、板部材１４Ａの先端面が基板２の裏面を、それぞれ、弾性力を利用して押圧して、基板２の端縁部分を挟持できる構成となっている。
【００２７】
それら板部材１３Ａ，１４Ａの先端面によって、放熱専用パターン１０が形成されている基板端縁部分を挟持し、それら板部材１３Ａ，１４Ａの先端面と、放熱専用パターン１０とを例えばはんだ接合や、スポット溶接などによって接合することにより、放熱板１２を基板２の端縁部分に取り付けることができる。つまり、切り起こされた板部分１３Ａ，１４Ａによって、放熱板１２の取り付け手段が構成されている。
【００２８】
なお、このような構成の場合、切り起こされた板部分１３Ａ，１４Ａの先端面の基板２における配置位置を規制するために、基板２の表面に、図５（ｂ）に示すように、切り起こされた板部分１３Ａ，１４Ａの先端部分が嵌まる凹部１５を形成してもよい。この場合、凹部１５の内周面には、放熱専用パターン１０の構成材料が形成される。
【００２９】
図６（ａ）には、さらに放熱板１２の別の取り付け手段の構成例が示されている。この例では、放熱板１２の取り付け手段は、前記のような切り起こし加工を利用して作製されたものではなく、放熱板１２とは別個のフック１６により構成されている。フック１６は、例えば、放熱板１２と同じ熱伝導率が良い材料により構成されており、例えば溶接などによって放熱板１２に接合されている。
【００３０】
このフック１６の先端側は折り曲げられており、当該折り曲げ部分は、図６（ｂ）に示されるように、基板２に形成された凹部１７に挿入して、放熱板１２を基板２に引っ掛け固定させる機能を備えている。このフック１６も放熱専用パターン１０と例えばはんだ付けや溶接により接合される。
【００３１】
以上のように、放熱板１２を基板２に取り付けるための手段には様々な構成があり、ここでは、何れの構成をも採用してよい。なお、放熱板１２の取り付け手段と、放熱専用パターン１０との接合面積が大きい程、基板２の回路の熱は、放熱専用パターン１０から取り付け手段を介して放熱板１２に熱伝導し易くなるので、放熱板１２の製造し易さや、基板２への放熱板１２の取り付け作業の行い易さ等と共に、その放熱し易さや、基板２から放熱板１２への熱伝導し易さをも考慮して、取り付け手段を形成することが好ましい。
【００３２】
この第２実施形態例では、放熱板１２が、熱伝導性を持つ取り付け手段によって、基板２における放熱専用パターン１０の形成部分に取り付けられている。これにより、基板２の回路で発生した熱は、放熱専用パターン１０で放熱されると共に、その熱は放熱専用パターン１０から取り付け手段を介して放熱板１２に熱伝導されて放熱されることになる。このため、回路の発熱をより一層効果的に放熱させることができる。
【００３３】
ところで、モジュール部品１に対して小型・低背化の要望がある。このことを考慮して、この第２実施形態例では、放熱板１２は次に示すような大きさを有している。すなわち、この第２実施形態例では、放熱板１２は、基板２の表裏両面よりも基板２の厚み方向に突き出した姿勢で配置されている。この放熱板１２は、基板２の表面位置よりも上側に突き出している部分の高さＨu（図３参照）が、基板２の表面に形成されている回路部品３の中で最も背高な部品の高さｈ3以下である。これにより、放熱板１２は、基板２の表面に形成されている最背高な回路部品３と同じ高さ、あるいは、最背高な回路部品３よりも引っ込んだ高さとなるので、放熱板１２を設けたことに因るモジュール部品１の背高化を防止することができる。
【００３４】
また、基板２の裏面位置から、端子５とマザーボード７の接続位置までの長さをＨ5としたときに、放熱板１２は、基板２の裏面位置よりも下側に突き出している部分の長さＨdが、前記長さＨ5よりも短くなっている。これにより、端子５の先端部分は、放熱板１２に邪魔されることなく、マザーボード７に接続することができる。なお、基板２の裏面に回路部品３が形成される場合があり、この場合には、端子５の先端位置は、基板２の裏面に形成されている最も背高な回路部品３よりも、下側に突出した位置にある。
【００３５】
以下に、第３実施形態例を説明する。この第３実施形態例では、放熱板１２には、図７（ａ）に示されるような貫通孔２０と、図７（ｂ）に示されるような切り込み２１とのうちの一方又は両方が設けられている。この構成以外の構成は第２実施形態例と同様であり、この第３実施形態例の説明では、第２実施形態例と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。
【００３６】
放熱板１２に設ける貫通孔２０や切り込み２１は、放熱板１２を介して、基板２側と、放熱板１２の外側とを連通させるためのものである。このような貫通孔２０と切り込み２１の一方又は両方を放熱板１２に設けることによって、外部から放熱板１２を介して基板２の表面や裏面に空気を流すことができる。これにより、放熱効率を向上させることができる。
【００３７】
なお、もちろん、貫通孔２０や切り込み２１の設置数や形状は図示の例に限定されるものではなく、例えば、円形や、楕円形や、三角以上の多角形などの他の形状の貫通孔２０や切り込み２１を形成してもよいものである。
【００３８】
以下に、第４実施形態例を説明する。なお、この第４実施形態例の説明において、第１〜第３の各実施形態例と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。
【００３９】
この第４実施形態例では、第３実施形態例と同様に、放熱板１２には、貫通孔２０と切り込み２１のうちの一方又は両方が設けられている。この第４実施形態例において特徴的なことは、図８（ａ）や図８（ｂ）に示されるように、それら貫通孔２０や切り込み２１は、切り起こし加工により構成されており、その切り起こし加工により切り起こされた板部分２０Ａ，２１Ａが、放熱板１２の板面よりも突出していることである。
【００４０】
この第４実施形態例では、その板部分２０Ａ，２１Ａは、モジュール部品１の小型化を考慮して、基板２側に向けて突出している。なお、モジュール部品１の小型化を考慮しなくてもよい場合には、その板部分２０Ａ，２１Ａを放熱板１２の外側に向けて突出させてもよい。
【００４１】
この第４実施形態例では、貫通孔２０や切り込み２１は、切り起こし加工により作製されており、その切り起こし加工により切り起こされた板部分を有することから、第３実施形態例に示した放熱板１２に比べて、放熱板１２の表面積を増加させることができる。これにより、表面積が増加した分、放熱板１２の放熱効率を高めることができる。
【００４２】
なお、この発明は第１〜第４の各実施形態例の形態に限定されるものではなく、様々な実施の形態を採り得る。例えば、第１〜第４の各実施形態例では、複数の端子５が、基板２の互いに対向し合う２辺のそれぞれに沿って配列形成されていたが、例えば、基板２の１つの辺だけに複数の端子５が配列形成されている構成であってもよいし、基板２の３つ又は４つの辺に沿わせて複数の端子５が配設されている構成であってもよい。
【００４３】
また、第１〜第４の各実施形態例では、放熱専用パターン１０は、端子５が配設されていない矩形状の辺に沿う基板端縁部分に設けられていたが、例えば、端子５の設置数が少なくて、隣り合う端子接続用電極パターン４間の間隔が広い場合には、その端子接続用電極パターン４間の間隙にも放熱専用パターン１０を形成してもよい。なお、この場合にも、放熱専用パターン１０は、端子接続用電極パターン４と絶縁状態を確保できるだけの間隔を空けて形成される。
【００４４】
さらに、第１〜第４の各実施形態例では、端子５は、基板２を表裏両面側から挟持して端子５を基板２に取り付けるためのクリップ部が設けられている形態のものであったが、例えば、図９（ａ）に示されるように、基板２に設けた貫通孔２３に端子５の基板取り付け側を挿通し当該端子５と端子接続用電極パターン４をはんだ付け等によって基板２に固定するタイプの端子５を用いてもよい。さらに、第１〜第４の各実施形態例では、端子５の先端側が折り曲げられ当該折り曲げ部分が面でもって例えばマザーボード７の表面に接続される構成であったが、例えば、図９（ｂ）に示されるように、端子５は、その先端側が、例えばマザーボード７に形成された穴部２４に挿通されて例えばはんだ付けされることによって、端子５がマザーボード７に接続される構成のものであってもよい。
【００４５】
さらに、第２〜第４の各実施形態例では、放熱板１２は、基板２に対して直交する向きでもって配置されていたが、例えば、モジュール部品１の横方向への広がりが許容される場合には、放熱板１２を基板２に対して傾きを持たせて配置してもよい。この場合には、そのように放熱板１２を基板２に対して傾けて配置することで、モジュール部品１の低背化を維持したまま、放熱板１２の表面積を増加させることができる。
【００４６】
さらに、第２〜第４の各実施形態例では、放熱板１２において、基板２の表面位置よりも上側に突き出した部分の高さが、基板２に形成されている最も背高な部品の高さ以下であったが、例えば、モジュール部品１に対して定められている高さの規制が緩くて、モジュール部品１を高くすることが許容される場合には、放熱板１２は、基板２の表面位置よりも上側に突き出した部分の高さが、基板２に形成されている最も背高な部品の高さより高くともよい。
【００４７】
さらに、第２〜第４の各実施形態例では、放熱専用パターン１０に加えて、基板２に放熱板１２を設けることによって、放熱効率の向上を図っていたが、例えば、図１０に示すように、放熱専用パターン１０が形成されている基板端縁部分に、表面側から裏面側に貫通する放熱用の孔部２５を設け、これにより、表面積を増加させることで、放熱効率を向上させてもよい。なお、その孔部２５の内壁面に、熱伝導率の良い材料の膜を形成してもよく、これにより、孔部２５を通る空気に熱を放熱し易くなるので、より放熱効率を高めることができる。
【００４８】
さらに、基板２における放熱専用パターン１０の形成部分に放熱板１２を取り付けると共に、放熱専用パターン１０が形成されている基板端縁部分に放熱用の孔部２５を設けてもよい。さらにまた、図１１に示すように、放熱専用パターン１０が形成されている基板縁端部分に放熱専用の端子２６を取り付けてもよい。この場合にも上記同様に放熱効率を高めることができる。さらに、そのように、放熱専用パターン１０が形成されている基板縁端部分に放熱専用の端子２６を取り付けると共に、放熱用の孔部２５を設けてもよい。
【００４９】
さらに、基板２に形成される回路は、スイッチング電源回路に限定されるものではなく、他の構成を持つ回路が形成されていてもよい。
【００５０】
【発明の効果】
この発明によれば、基板の端縁部分に放熱専用パターンを設けたので、基板に形成されている回路からの発熱を放熱専用パターンを介して効果的に放熱させることができる。これにより、熱に起因した様々な問題を抑制することができる。また、放熱効率を高めるために回路パターンの表面積を広くしなくとも済むので、表面積増加に起因したノイズ特性の悪化を防止することができる。
【００５１】
さらに、基板端縁部分は、今まで使用されていないデッドスペースであったので、そのデッドスペースに放熱専用パターンを設けることによって、基板を大きくすることなく、放熱専用パターンを形成することができる。つまり、モジュール部品の大型化を防止しつつ、放熱専用パターンを形成して、基板の放熱効率を高めることができる。
【００５２】
放熱専用パターンが形成されている基板端縁部分に、基板の表面側から裏面側に貫通する放熱用の孔部が設けられているものにあっては、基板の表面積を増加させることができるので、基板の放熱効率をより高めることができる。
【００５３】
また、放熱専用パターンが形成されている基板端縁部分に放熱板が取り付けられているものにあっては、回路から発生した熱は基板を介し放熱専用パターンによって放熱されると共に、その熱は放熱専用パターンから放熱板に伝熱されて放熱されることになる。これにより、放熱効率をより一層高めることができる。
【００５４】
さらに、放熱板の取り付け手段と、放熱専用パターンとが溶接接合されているものにあっては、放熱専用パターンから取り付け手段への熱伝導を円滑に行わせることができる。
【００５５】
さらに、放熱板には、貫通孔と切り込みの一方又は両方が形成されているものにあっては、放熱板に遮られることなく、放熱板を介して基板の表面あるいは裏面に空気を通風させることができるので、基板や回路や放熱専用パターンの放熱を促進させることができる。このため、基板の放熱効率をより一層高めることができる。
【００５６】
さらに、放熱板には、切り起こし加工によって、貫通孔と切り込みの一方又は両方が形成され、また、その切り起こし加工により切り起こされた板部分が放熱板の板面から突出形成されているものにあっては、貫通孔と切り込みの一方又は両方を設けたことによって放熱効率が高まるだけでなく、切り起こされた板部分でも放熱が行われるので、放熱効率を格段に高めることができる。
【００５７】
放熱板における基板面よりも突出している部分の高さが、基板に形成されている最も背高な部品の高さ以下であるものにあっては、放熱板を設けても、モジュール部品の薄型化を妨げなくて済む。
【００５８】
また、基板の端縁部分に取り付けられている外部接続用の端子は、放熱板の下端位置よりも下側に突出しているものにあっては、放熱板に邪魔されて、端子が例えばマザーボード等に接続できないという問題を防止することができる。
【００５９】
放熱専用パターンが形成されている基板端縁部分に、放熱専用の端子が取り付けられているものにあっては、放熱専用の端子が上記した放熱板と同様に機能して、基板の放熱効率を高めることができる。
【００６０】
また、スイッチング電源回路は、近年、製品の面積当たりの許容出力電力量が増加傾向にあり、当該回路からの発熱が多くなることが懸念されるが、スイッチング電源回路が形成されているモジュール部品に、この発明の特有な構成を設けることによって、小型化を維持しながら、スイッチング電源回路の温度上昇を効果的に抑制することができるので、非常に有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態例のモジュール部品を示す斜視図である。
【図２】第１実施形態例のモジュール部品の変形例を示す斜視図である。
【図３】第２実施形態例のモジュール部品を示す斜視図である。
【図４】第２実施形態例に示した放熱板の取り付け手段の一例を説明するための図である。
【図５】図４とは異なる形態の放熱板の取り付け手段の一構成例を説明するための図である。
【図６】さらに別の放熱板の取り付け手段の一構成例を説明するための図である。
【図７】第３実施形態例における放熱板を説明するための図である。
【図８】第４実施形態例における放熱板を説明するための図である。
【図９】端子のその他の形態例を説明するための図である。
【図１０】その他の実施形態例を説明するための斜視図である。
【図１１】さらに、別のその他の実施形態例を説明するための斜視図である。
【図１２】モジュール部品の一従来例を説明するための斜視図である。
【符号の説明】
１ モジュール部品
２ 基板
３ 回路部品
５ 端子
１０ 放熱専用パターン
１２ 放熱板
２０ 貫通孔
２１ 切り込み
２５ 孔部
２６ 放熱専用の端子
Claims (13)
- 回路が形成されている基板を有するモジュール部品において、前記基板は矩形状と成し、その基板の互いに対向し合う２組の対辺のうち、一方の対辺に沿う各端縁部分には、当該辺に沿う方向に複数の外部接続用の端子が互いに間隔を介し配列して取り付けられ、他方の対辺に沿う各端縁部分には、回路の熱を放熱させるための放熱専用パターンが、前記回路と絶縁用の間隔を介して配設されており、前記放熱専用パターンは前記基板の表面と裏面の一方又は両方に設けられていることを特徴とするモジュール部品。
- 前記基板の端面よりも外側に、前記基板に対して傾きをもって、又は直交する向きで配置された放熱板と、
前記放熱専用パターンに接合すると共に前記放熱板を前記基板に取り付けるために前記放熱板に設けられ、熱伝導性を有する取り付け手段と、をさらに有することを特徴とする請求項１記載のモジュール部品。 - 回路が形成されている基板を有するモジュール部品において、
前記基板の表面と裏面の一方又は両方の端縁部分に、前記回路と絶縁用の間隔を介して配設された、前記回路の熱を放熱させるための放熱専用パターンと、
前記基板の端面よりも外側に、前記基板の表面と裏面の少なくとも一方よりも前記基板の厚み方向に突き出した姿勢で配置された放熱板と、
前記放熱専用パターンに接合すると共に前記放熱板を前記基板に取り付けるために前記放熱板に設けられ、熱伝導性を有する取り付け手段と、
前記放熱板が突き出している側の基板面に搭載され、前記回路を構成する少なくとも一つの回路部品と、を備え、
前記放熱板は、前記基板面よりも突き出している部分の高さが、前記回路部品のうち最も背高な部品の高さ以下であることを特徴とするモジュール部品。 - 前記基板は矩形状と成し、前記基板の少なくとも１つの辺に沿う端縁部分に設けられ、互いに間隔を介して配設された複数の外部接続用の端子をさらに有し、前記放熱専用パターンは、前記外部接続用の端子が配設されていない辺に沿う端縁部分に設けられていることを特徴とする請求項３記載のモジュール部品。
- 回路が形成されている基板を有するモジュール部品において、
前記基板の表面と裏面の一方又は両方の端縁部分に、前記回路と絶縁用の間隔を介して配設された、前記回路の熱を放熱させるための放熱専用パターンと、
前記基板の端面よりも外側に、前記基板の表面と裏面の少なくとも一方よりも前記基板の厚み方向に突き出した姿勢で配置された放熱板と、
前記放熱専用パターンに接合すると共に前記放熱板を前記基板に取り付けるために前記放熱板に設けられ、熱伝導性を有する取り付け手段と、
前記基板の端縁部分に設けられ、前記放熱板が突き出している側に伸びる外部接続用の端子と、を備え、
前記放熱板は、前記基板面よりも突き出している部分の高さが、前記外部接続用の端子の前記基板面よりも突き出している部分の高さ以下であることを特徴とするモジュール部品。 - 前記基板は矩形状と成し、前記外部接続用の端子は前記基板の少なくとも１つの辺に沿う端縁部分に設けられ、前記放熱専用パターンは、前記外部接続用の端子が配設されていない辺に沿う端縁部分に設けられていることを特徴とする請求項５記載のモジュール部品。
- 前記放熱板の前記取り付け手段と前記放熱専用パターンは溶接接合されていることを特徴とする請求項２乃至請求項６の何れか１つに記載のモジュール部品。
- 前記放熱板には、当該放熱板を介して、前記基板側と前記放熱板の外側とを連通させるための貫通孔と切り込みの一方又は両方が形成されていることを特徴とする請求項２乃至請求項７の何れか１つに記載のモジュール部品。
- 前記放熱板には、当該放熱板を介して、前記基板側と前記放熱板の外 側とを連通させるための貫通孔と切り込みの一方又は両方が切り起こし加工により形成され、また、その切り起こし加工により切り起こされた板部分が前記放熱板の板面から突出していることを特徴とする請求項２乃至請求項７の何れか１つに記載のモジュール部品。
- 前記放熱専用パターンが形成されている前記基板の前記端縁部分に、放熱専用の端子が接合されていることを特徴とする請求項１記載のモジュール部品。
- 前記放熱専用パターンは、エッチング加工を利用して作製されたパターンであることを特徴とする請求項１乃至請求項１０の何れか１つに記載のモジュール部品。
- 前記放熱専用パターンが形成されている前記基板の前記端縁部分に、前記基板の表面側から裏面側に貫通する放熱用の孔部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項１１の何れか１つに記載のモジュール部品。
- 前記基板に形成されている回路はスイッチング電源回路であることを特徴とする請求項１乃至請求項１２の何れか１つに記載のモジュール部品。
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