JP4428092B2 - 電子部品の実装方法 - Google Patents

Description

本発明は、電子部品の実装方法に関する。

周知のように、消費電力の比較的大きな電子部品は放熱対策を施して回路基板上に実装される。この放熱対策は、通常、アルミ等から形成された所定サイズのヒートシンクである。このような電子部品の放熱技術については、電子部品の実装技術に関する多数の書籍で開示されており、特に例示するまでもない周知技術である。

ところで、ヒートシンクは種々の形状のものが既製品として入手可能であるが、回路基板上における電子部品の実装スペースが制約される等の理由から既製品を使用し得ない場合がある。例えば、回路基板の鉛直方向（高さ方向）におけるスペース的な制約がある場合には、高さの低いヒートシンクを使用せざるを得ないが、ヒートシンクの放熱性能はその体積（つまり熱容量）に依存するので、この放熱性能との兼ね合いで回路基板上におけるヒートシンクの占有面積が大きくなる。そして、この場合には、回路基板上における他の電子部品の実装面積が制約を受けることになる。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、回路基板上における電子部品の実装スペースの制約の中で高い放熱性能を確保することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明では、放熱対策を必要とすると共に一面から接続端子が突出する特定電子部品の回路基板上への実装方法において、回路基板と略同一の外形を有すると共に回路基板上に装着された電子部品との干渉を回避するように切欠部が形成された放熱板を回路基板に積層装着し、特定電子部品を上記一面以外の面が放熱板に当接する状態で回路基板上に装着し、特定電子部品を取付金具によって弾性材を間に挟んだ状態で放熱板上に固定し、取付金具は、その両端部に位置し特定電子部品から離間した位置で放熱板に固定される固定部と、該固定部の間に位置し固定部に対して特定電子部品及び弾性材の厚みに応じた段差を有し弾性材を介して放熱板との間で特定電子部品を挟持する挟持部とを備える、という解決手段を採用する。

本発明によれば、特定電子部品の放熱が回路基板と略同一の外形を有すると共に回路基板上に装着された電子部品との干渉を回避するように切欠部が形成された放熱板によってなされるので、回路基板上における電子部品の実装スペースの制約がある場合でも高い放熱性能を確保することが可能である。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。なお、本実施形態は、特定電子部品の１つであるＤＣ／ＤＣコンバータを回路基板上に実装する場合に関するものである。

図１は本実施形態における特定電子部品の実装状態を示す正面図、図２は当該正面図におけるＡ−Ａ線矢視図である。これら図において、符号１はプリント基板（回路基板）、２は電子部品、３は放熱板、４は固定枠、５はＤＣ／ＤＣコンバータ（特定電子部品）、６は取付金具、７はラバー（弾性材）である。

プリント基板１は、図示するように方形状の外形を有しており、所定領域に電子部品２が複数装着されている。これら複数の電子部品２は、プリント基板１上に形成されたパターン配線によって相互接続されると共にＤＣ／ＤＣコンバータ５とも接続されており、ＤＣ／ＤＣコンバータ５と共に所定の機能を奏する電子回路を構成している。

放熱板３は、このようなプリント基板１と同一外形を有する所定厚のアルミ板であり、当該プリント基板１と積層された状態で固定枠４にネジ止めされている。このようにプリント基板１と積層される放熱板３には、プリント基板１上の電子部品２との干渉を回避するための切欠部３ａが形成されている。この切欠部３ａは、図示するように電子部品２との干渉を避けつつも放熱板３の体積を極力大きくするように、つまり放熱板３の熱容量を極力大きくするように形状設定されている。また、固定枠４は、上記プリント基板１及び放熱板３の外周に沿った形状を有する。

ＤＣ／ＤＣコンバータ５は、外部からプリント基板１に供給される直流電源の電圧（直流電圧）を他の直流電圧に変換する機能を有し、消費電力の比較的大きな電子部品である。このＤＣ／ＤＣコンバータ５は、比較的高さの低い箱型の外形を有し、面積が最も広い底面（一面）５ａには複数の接続端子５ｂが設けられている。そして、このＤＣ／ＤＣコンバータ５は、上記底面５ａに対向する上面５ｃが放熱板３に当接する姿勢で取付金具６によって放熱板３上に固定されている。取付金具６は、弾性材であるラバー７をＤＣ／ＤＣコンバータ５との間に挟んだ状態、かつ、両端が放熱板３にネジ止めされることによって、ＤＣ／ＤＣコンバータ５を放熱板３上に固定する。

次に、このようなＤＣ／ＤＣコンバータ５の実装方法の作用について説明する。
本実施形態では、放熱板３はプリント基板１と同一外形に形成されており、またプリント基板１上に積層するように設けられている。そして、この積層を可能とするために、放熱板３にはプリント基板１上に装着された電子部品２との干渉を防止するように切欠部３ａが形成されている。

仮に、上記切欠部３ａがなく単純なアルミ平板として放熱板が形成されていた場合には当該放熱板をプリント基板１上に積層することはできないが、本実施形態における放熱板３は、切欠部３ａを有するが故にプリント基板１上に積層することが可能であり、これによってプリント基板１の鉛直方向の実装スペースを低く設定することを可能としている。

しかも、放熱板３の外形はプリント基板１の外形と同一なので、放熱板３は、プリント基板１の平行方向のスペースを最大限に利用した形状であり、熱容量が大きく放熱性能が優れている。仮に、放熱板３の外形が、基板１上に装着された電子部品２との干渉を防止するために、電子部品２が装着されていない部分に限定されたものであった場合、つまりプリント基板１の外形よりもかなり小さなものであった場合には、外形が小さい分、熱容量が小さく放熱性能が劣化する。

また、本実施形態では、ＤＣ／ＤＣコンバータ５を上面５ｃが放熱板３に当接する姿勢で放熱板３上に固定する、つまりＤＣ／ＤＣコンバータ５において最も面積が大きな上面５ｃを放熱板３に当接させるので、ＤＣ／ＤＣコンバータ５の熱を効果的に放熱板３に伝播させることができる。仮に、ＤＣ／ＤＣコンバータ５の底面５ａを放熱板３側として実装するためには接続端子５ｂとの干渉を防止するために放熱板３に新たな切欠部を形成する必要があるが、この場合には、当該切欠部だけ放熱板３の体積が減少するので、熱容量が小さく放熱性能が劣化する。

さらに、本実施形態では、ＤＣ／ＤＣコンバータ５は弾性材であるラバー７をＤＣ／ＤＣコンバータ５との間に挟んだ状態で取付金具６によって放熱板３上に固定されるので、振動によるＤＣ／ＤＣコンバータ５の固定状態の乖離を防止することができる。仮に、ＤＣ／ＤＣコンバータ５と取付金具６とを接着剤で固定し、かつ、取付金具６の両端を放熱板３にネジ止めすることによってＤＣ／ＤＣコンバータ５を放熱板３上に固定した場合には、振動によって接着剤が剥がれてＤＣ／ＤＣコンバータ５の固定状態が容易に乖離することが懸念される。

なお、上記実施形態では、特定電子部品の１つであるＤＣ／ＤＣコンバータ５の実装に本願発明を適用したが、特定電子部品はＤＣ／ＤＣコンバータ５に限定されるものではなく、他の電子部品であっても良い。

本発明の一実施形態に係わる特定電子部品の実装状態を示す正面図、である。 上記図１におけるＡ−Ａ線矢視図である。

符号の説明

１…プリント基板（回路基板）、２…電子部品、３…放熱板、４…固定枠、５…ＤＣ／ＤＣコンバータ（特定電子部品）、６…取付金具、７…ラバー（弾性材）

Claims (2)

1. 放熱対策を必要とすると共に一面から接続端子が突出する特定電子部品の回路基板上への実装方法であって、
   回路基板と略同一の外形を有すると共に回路基板上に装着された電子部品との干渉を回避するように切欠部が形成された放熱板を回路基板に積層装着し、前記特定電子部品を前記一面以外の面が前記放熱板に当接する状態で回路基板上に装着し、前記特定電子部品を取付金具によって弾性材を間に挟んだ状態で前記放熱板上に固定し、
   前記取付金具は、その両端部に位置し前記特定電子部品から離間した位置で前記放熱板に固定される固定部と、該固定部の間に位置し前記固定部に対して前記特定電子部品及び前記弾性材の厚みに応じた段差を有し前記弾性材を介して前記放熱板との間で前記特定電子部品を挟持する挟持部とを備えることを特徴とする電子部品の実装方法。
2. 一面以外の面は面積が最も大きな面であることを特徴とする請求項１記載の電子部品の実装方法。

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