JP6667301B2 - Electronic circuit board - Google Patents
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Description
本発明は、電子回路基板に関し、特に、インバータ回路や電源回路のような大電流・高放熱に対応した大電流回路が設けられた射出成型基板に適用して好適なものである。 The present invention relates to an electronic circuit board, and in particular, is suitably applied to an injection-molded board provided with a large current circuit corresponding to a large current and high heat radiation, such as an inverter circuit and a power supply circuit.
従来、電子回路基板には、金属箔を配線パターンにしたがってカットし、絶縁層とともに積層したプリント基板と、金属板(例えば銅板)を配線パターンにしたがってカットし、絶縁樹脂とともに一体成型した射出成型基板とがある。 Conventionally, on an electronic circuit board, a printed board in which a metal foil is cut in accordance with a wiring pattern and laminated with an insulating layer, and an injection molded board in which a metal plate (for example, a copper plate) is cut in accordance with the wiring pattern and integrally molded with an insulating resin. There is.
プリント基板においては、実装する電子部品および部品基板間接続部へ集中する応力を緩和する場合、基板側に応力緩和部を設けることが困難(コスト増、製造難)であるため、部品側に応力緩和部を設けることが一般的であった。 In a printed circuit board, it is difficult to provide a stress relieving portion on the board side when increasing the stress concentrated on the electronic component to be mounted and the connection portion between the component boards (increase in cost, manufacturing difficulty). It was common to provide a relief section.
部品側に応力緩和部を設けた電子部品として、パッケージ構造の電子部品が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。この電子部品は、ベースおよびリッドによって内部に形成される空洞部に収納した水晶振動子と、当該水晶振動子の電極と、ベースを貫通するスルーホールの貫通電極とが接続され、その貫通電極と接続されたリード端子とを備え、当該リード端子の一端部と他端部との間に屈曲部(応力緩和部)が形成されている。 An electronic component having a package structure has been proposed as an electronic component provided with a stress relaxation portion on the component side (for example, see Patent Document 1). In this electronic component, a crystal resonator housed in a cavity formed inside by a base and a lid, an electrode of the crystal resonator, and a through-hole electrode of a through-hole penetrating the base are connected to each other. A lead terminal connected thereto, and a bent portion (stress relieving portion) is formed between one end and the other end of the lead terminal.
一方、図13に示すように、射出成型基板1は、配線パターンに従って形成された回路導体からなる金属板2と、この金属板2を絶縁樹脂により挟み付けた状態でモールド成形した絶縁部材3と、金属板2に接続された電子素子5とを備えている。なお、金属板2は、電子回路基板1において所謂バスバーとして用いられる。
On the other hand, as shown in FIG. 13, the injection-molded
絶縁部材3は、その一部に絶縁部材3の存在しない貫通孔からなる開口部3aを有しており、この開口部3a内で2つの金属板2が互いに対向配置された状態で露出している。2つの金属板2の先端部の表面は、電子素子5を載置して接続するための一方(左側)の接続面2mおよび他方(右側)の接続面2mとして用いられる。この2つの金属板2の接続面2mにそれぞれ跨がるように電子素子5が載置され、電子素子5の一方(左側)の電極5bおよび他方(右側)の電極5bと、金属板2の一方(左側)の接続面2mおよび他方(右側)の接続面2mとが、はんだ4により電気的に接続されている。
The insulating
このような構成の射出成型基板1においては、当該射出成型基板1が搭載されている装置の使用時に膨張し、または未使用時に収縮をするが、金属板2の熱膨張率、絶縁部材3の熱膨張率、および、電子素子5の熱膨張率がそれぞれ異なる。したがって、金属板2の膨張度合いと電子素子5の膨張度合いとが異なるため、はんだ4が熱応力の影響を受け、当該はんだ4にクラックが生じるおそれがあった。はんだ4にクラックが生じた場合、金属板2と電子素子5との機械的および電気的な接続が損なわれてしまう。
In the injection-molded
本発明は、上記の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、電子素子と金属板との電気的および機械的な接続が損なわれることのない高い信頼性を有する電子回路基板を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a highly reliable electronic circuit board that does not impair the electrical and mechanical connection between an electronic element and a metal plate. That is.
上記目的を達成するために、本発明は、回路導体を形成する金属板と、前記金属板を挟み付けた状態で成形した絶縁部材とを備える電子回路基板であって、前記絶縁部材は、その一部に絶縁部材の存在しない開口部を有し、前記金属板は、前記開口部を介在して互いに対向した状態で、前記絶縁部材にそれぞれ挟み付けられた一方および他方の基部と、電子素子と電気的に接続するための接続面を有し当該接続面が前記開口部を介在して互いに対向した状態で相互に接触することないように前記開口部にそれぞれ露出した一方および他方の接続部と、前記接続部が前記基部とは異なる高さ位置となるように前記金属板が折り曲げられて前記基部と前記接続部とをそれぞれ繋ぐ一方および他方の折曲部とを有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides an electronic circuit board including a metal plate forming a circuit conductor, and an insulating member formed in a state where the metal plate is sandwiched, wherein the insulating member is An opening having no insulating member in a part thereof, wherein the metal plate is opposed to each other with the opening interposed therebetween, and one and the other bases respectively sandwiched by the insulating member; and an electronic element. One and the other connection portions respectively exposed at the openings so that the connection surfaces face each other with the connection surfaces interposed therebetween so as not to contact each other with the connection surfaces interposed therebetween. And the metal plate is bent so that the connection portion is at a different height position from the base portion, and has one and the other bent portions respectively connecting the base portion and the connection portion. .
本発明において、前記接続面は、前記折曲部の折り曲げ状態に応じて前記絶縁部材の表面と対応する高さに設定されている。 In the present invention, the connection surface is set at a height corresponding to a surface of the insulating member according to a bent state of the bent portion.
本発明において、前記折曲部は、前記絶縁部材と非接触である。 In the present invention, the bent portion is not in contact with the insulating member.
本発明において、前記接続部は、前記接続面に前記折曲部へのはんだの流出を防止する流出防止構造を有する。 In the present invention, the connection portion has a flow-out prevention structure for preventing the flow of the solder to the bent portion on the connection surface.
本発明において、前記一方の前記接続面には、前記電子素子の一方の電極が接続され、前記他方の前記接続面には、前記電子素子の他方の電極が接続され、前記一方の接続面と前記他方の接続面とが前記電子素子により機械的および電気的に接続されている。 In the present invention, one electrode of the electronic element is connected to the one connection surface, and the other electrode of the electronic element is connected to the other connection surface, and the one connection surface is The other connection surface is mechanically and electrically connected by the electronic element.
本発明において、前記絶縁部材は、他の電子回路基板の絶縁部材と積層された場合、前記接続面同士が互いに接続される。 In the present invention, when the insulating member is laminated with an insulating member of another electronic circuit board, the connection surfaces are connected to each other.
本発明において、前記接続部は、前記接続面同士の間にはんだを介して互いに電気的に接続される。 In the present invention, the connection portions are electrically connected to each other via solder between the connection surfaces.
本発明において、前記接続部は、前記接続面同士の間に熱伝導シートを介して互いに熱的に接続される。 In the present invention, the connection portions are thermally connected to each other between the connection surfaces via a heat conductive sheet.
本発明において、前記折曲部は、互いに対向するように前記絶縁部材から前記開口部に飛び出した前記金属板の基部の一部が切断されて折り曲げられた部分であり、当該部分の前記開口部に対する飛び出し量は前記金属板の長手方向に沿った前記開口部の長さの半分以下である。 In the present invention, the bent portion is a portion in which a part of a base portion of the metal plate that protrudes from the insulating member to the opening so as to face each other is cut and bent, and the opening of the portion is formed. Is less than half the length of the opening along the longitudinal direction of the metal plate.
本発明によれば、電子素子と金属板との電気的および機械的な接続が損なわれることのない高い信頼性を有する電子回路基板を実現することができる。 According to the present invention, it is possible to realize an electronic circuit board having high reliability without impairing electrical and mechanical connection between an electronic element and a metal plate.
以下、本発明について、第1の実施の形態乃至第4の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する第1乃至第4の実施の形態はあくまでも例示であり、本発明の範囲において、種々の形態をとり得る。 Hereinafter, the first to fourth embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that the first to fourth embodiments described below are merely examples, and various forms can be taken within the scope of the present invention.
<第1の実施の形態>
<電子回路基板の構成>
図1乃至図9を参照しながら、第1の実施の形態に係る電子回路基板10について説明する。ここでは、図中、電子回路基板10の金属板12の長手方向を基板水平方向(矢印ab方向)とし、矢印a方向を左側、矢印b方向を右側と定義する。また、図中、電子回路基板10の金属板2と絶縁部材3とが重ねられる方向を基板垂直方向(矢印cd方向)とし、矢印c方向を上側、矢印d方向を下側と定義する。
<First embodiment>
<Configuration of electronic circuit board>
The
図1(A)は第1の実施の形態に係る電子回路基板10の構成を示す部分断面図であり、図1(B)は折曲部12bの拡大断面図である。図1(C)は電子素子5が接続されていない電子回路基板10の上面図である。なお、図1(A)、(B)は、図1(C)におけるX−X断面に対応した部分断面図および拡大断面図である。
FIG. 1A is a partial cross-sectional view illustrating a configuration of an
図1(A)乃至(C)に示すように、電子回路基板10は、射出成型基板であり、絶縁部材3と、金属板12と、電子素子5とを備えている。絶縁部材3は、絶縁性を有し、かつ、耐熱性の高い例えばPPS(ポリフェニレンサルファイド)等の絶縁樹脂からなり、金属板12を上側および下側から挟み付けた状態でモールド成形されたものである。絶縁部材3は、その一部に絶縁部材3の存在しない貫通孔からなる開口部3hを有している。
As shown in FIGS. 1A to 1C, the
電子素子5は、例えば、チップコンデンサやチップ抵抗等であり、素子本体5aと、その素子本体5aの左右両側にそれぞれ設けられた一方(左側)の電極5bおよび他方(右側)の電極5bとによって構成されている。電子素子5は、金属板12と電気的および機械的に接続されている。具体的には、電子素子5の一方(左側)の電極5bと金属板12の一方(左側)の接続部12cの接続面12mとがはんだ4により電気的に接続され、電子素子5の他方(右側)の電極5bと金属板12の他方(右側)の接続部12cの接続面12mとがはんだ4により電気的に接続されている。
The
金属板12は、所謂バスバーとして用いられるものであり、鋼板を配線パターンに応じてプレス金型で打抜きすることにより形成される回路導体である。金属板12は、開口部3hを間に介在して互いに対向して配置された一方(左側)および他方(右側)の基部12a、一方および他方の折曲部12bおよび一方および他方の接続部12cを備えており、全体として先端に向かって略S字形状に折り曲げられている。すなわち、一方(左側)の金属板12および他方(右側)の金属板12の何れについても、基部12a、折曲部12bおよび接続部12cを備えており、その向きが逆方向であるだけの同一構成であるため、ここでは、便宜上、左側の金属板12について主に説明する。
The
金属板12の基部12aは、上側の絶縁部材3と下側の絶縁部材3により挟み付けられた状態で当該絶縁部材3から開口部3hへ向かって右側(矢印b方向)へ延びる部分であり、その先端が当該開口部3hに露出している。
The
金属板12の折曲部12bは、基部12aと接続部12cとを繋ぐ部分である。折曲部12bは、基部12aの先端において上側(矢印c方向)へ向かって屈曲された屈曲部分12baと、屈曲部分12baから更に上側(矢印c方向)へ向かって斜めに直線状に延びる直線部分12bsと、直線部分12bsの上側(矢印c方向)の端部において右側(矢印b方向)へ向かって屈曲された屈曲部分12bcとを備えている。
The
折曲部12bは、基部12aと接続部12cの接続面12mとが基板垂直方向において異なる高さ位置となるように屈曲部分12baおよび屈曲部分12bcにより折り曲げられている。具体的には、接続部12cの接続面12mと、絶縁部材3の露出した表面3mとが、基板垂直方向において同じ高さ位置、すなわち面一となるように折曲部12の屈曲部分12baおよび屈曲部分12bcが屈曲されている。
The
ただし、接続部12cの接続面12mと、絶縁部材3の露出した表面3mとが完全に同じ高さ位置である必要は必ずしもなく、接続部12cの接続面12mが絶縁部材3の露出した表面3mから僅かに凹んだ凹部を有していても、僅かに突出した凸状の凸部を有していてもよい。
However, it is not always necessary that the
ここで、接続部12cの接続面12mが絶縁部材3の露出した表面3mから僅かに凹んでいる場合の凹部の深さとしては、例えば、30μm以内とする。凹部の深さを30μmとする理由は、後述するメタルマスクMM(図7参照)によりはんだを塗布する際のはんだ量のばらつきを低く抑えることが可能な深さだからである。
Here, when the
また、接続部12cの接続面12mが表面3mから僅かに突出する場合の凸部の高さとしては、後述するメタルマスクMMの厚さよりも薄い例えば100μm〜200μmとする。凸部の高さを100μm〜200μmとする理由は、メタルマスクMMの厚さよりも薄い凸部の高さであれば、はんだを均一に塗布できるからである。
When the
すなわち、接続部12cの接続面12mの高さは、絶縁部材3の表面3mに対して対応する高さ、すなわち−30μm〜200μm以下の範囲内であればよい。ただし、更に好ましくは、接続部12cの接続面12mと、絶縁部材3の露出した表面3mとが、基板垂直方向において同じ高さである。
That is, the height of the
金属板12の接続部12cは、折曲部12bの屈曲部分12bcから右側(矢印b方向)へ向かって直線状に延びる部分であり、その上側(矢印c方向)の表面が電子素子5を載置して電気的および機械的に接続する接続面12mとなる。したがって、一方(左側)の接続部12cの接続面12m、および、他方(右側)の接続部12cの接続面12mは、電子素子5が載置されて接続された場合、当該電子素子5により一方(左側)の接続面12mと、他方(右側)の接続面12mとが機械的および電気的に接続されることになる。
The connecting
左側の金属板12および右側の金属板12は、開口部3hを介在して互いに向かい合うように配置されている。また、左側の金属板12および右側の金属板12は、左右の接続部12c同士が互いに接触することのない一定のギャップgを設けた状態で開口部3h内に露出している。このギャップgは、電子素子5における一方(左側)の電極5bと他方(右側)の電極5bとの間隔に合わせて予め設定されている。
The
図2(A)及び(B)に示すように、金属板12は、屈曲部12baを介して基部12aに対する直線部分12bsの屈曲角度αが規定されるとともに、屈曲部12bcを介して直線部分12bsに対する接続部12cの屈曲角度β(β=180°−α)が規定されており、この屈曲角度α、βにより折曲部12bの折り曲げ状態が設定されている。
As shown in FIGS. 2A and 2B, the bending angle α of the straight portion 12bs with respect to the
例えば、折曲部12bは、基部12aに対して直線部分12bsを屈曲角度α(=90°)或いはそれ以下の任意の屈曲角度αで折り曲げることが可能である。基部12aに対して直線部分12bsが屈曲角度α(=90°)で折り曲げられた場合、一方(左側)の接続部12cと他方(右側)の接続部12cとのギャップgの大きさは最大値g1となり、かつ、基部12aから接続部12cまでの高さhは最大値h1となる。この場合、図3(A)に示すように、金属板12の折曲部12bが基部12aおよび接続部12cに対して直角に折り曲げられた状態となる。
For example, the
また、折曲部12bは、基部12aに対して直線部分12bsを屈曲角度α(=60°)で折り曲げることが可能である。基部12aに対して直線部分12bsが屈曲角度α(=60°)で折り曲げられた場合、ギャップgの大きさは最大値g1よりも小さな値g2となり、かつ、基部12aから接続部12cまでの高さhも最大値h1より小さい値h2となる。この場合、図3(B)に示すように、金属板12の折曲部12bが基部12aに対して約60°に折り曲げられた状態となる。
In addition, the
すなわち、一方(左側)の金属板12と他方(右側)の金属板12との間のギャップg、および、基部12aから接続部12cまでの高さhについては、基部12aに対する折曲部12bの直線部分12bsの屈曲角度α、および、直線部分12bsに対する接続部分12cの屈曲角度βに応じて自在に設定可能である。また、折曲部12bは、基部12aに対して屈曲角度α(=90°)で折り曲げられた場合であっても、絶縁部材3の開口部3hの開口端面3aと金属板12の直線部分12bsとは非接触である。
That is, the gap g between the one (left)
このように、金属板12の折曲部12bは、屈曲部分12ba、直線部分12bs、および、屈曲部分12bcを含めて略S字状に折り曲げられ、かつ、絶縁部材3の開口部3hの開口端面3aと非接触な構成を有している。したがって、折曲部12bは、水平方向(矢印ab方向)の動きを規制されることがないので、金属板12の接続部12cと電子素子5とを接続するはんだ4が熱応力の影響を受けた場合、当該はんだ4に対する熱応力の影響を緩和する応力緩和部として機能する。
As described above, the
また、図4(A)および(B)に示すように、基部12aに対して折曲部12bが屈曲角度α(=0度)の場合、すなわち折曲部12bが折り曲げられていないときの金属板12の長さは、次のように設定されている。絶縁部材3の開口部3hの開口端面3aから金属板12の先端までの最大飛び出し量Lmaxは、開口部3hの水平方向の開口長さDのうち開口端面3aから中心Cまでの長さD/2以下であり、次の数1で表される。
Further, as shown in FIGS. 4A and 4B, when the
Lmax≦D/2………………………………………………………………………(数1) Lmax ≦ D / 2 …………………………………… (Equation 1)
このことは、一方(左側)の金属板12および他方(右側)の金属板12は、1枚の鋼板が切断された後、折り曲げられて形成可能なことを意味する。すなわち、2枚の鋼板を必要とせず、1枚の鋼板から形成することができるので、コストダウンを図ることができる構造となっている。
This means that one (left)
また、一方(左側)の金属板12および他方(右側)の金属板12は、それぞれの基部12aに対して折曲部12bが屈曲角度α(≧0°)の場合、絶縁部材3の開口部3hの開口端面3aから接続部12cの先端までの飛び出し量L1は最大飛び出し量Lmax以下となり、かつ、ギャップgは0以上の値となる。
The
続いて、図5(A)に示すように、金属板12の接続部12cにおいて、電子素子5と電気的および機械的に接続する接続面12mには、当該接続面12mよりも僅かに凹んだ段差面12dが形成されている。この場合、接続部12cの接続面12mと、絶縁部材3の露出した表面3mとは同じ高さ位置であるが、段差面12dは当該表面3mから基板垂直方向(矢印cd方向)において下側(矢印d方向)に僅かに凹んだ高さ位置となる。
Subsequently, as shown in FIG. 5 (A), in the
接続部12cの段差面12dは、電子素子5の接続面として機能し、かつ、はんだ4の塗布面としても機能する。また、接続部12cのうち接続面12mが残されている端部は、段差面12dよりも基板垂直方向において上側へ突出した堰部として機能する。この堰部は、はんだ4の濡れ性が良好な場合に折曲部12bへ当該はんだ4が流れ出てしまうことによる予期せぬ短絡を防止するための、はんだ流れ防止構造となる。
The
なお、この場合、接続部12cの段差面12dは、絶縁部材3の表面3mと同じ高さ位置に設定されるが、これに限るものではなく、接続部12cの接続面12mが絶縁部材3の表面3mと同じ高さ位置に設定されてもよい。この場合には、段差面12dが絶縁部材3の表面3mから僅かに凹んだ高さ位置となる。
In this case, the
ただし、はんだ流れ防止構造としては、これに限るものではなく、その他種々のバリエーションが考えられる。例えば、図5(B)に示すように、はんだ流れ防止構造として、接続部12cの接続面12mの左側端部に所定の深さを有する凹部12eを設けてもよい。この凹部12eは、はんだ4の濡れ性が良好な場合に、当該はんだ4が折曲部12bへ流れ出てしまうことによる予期せぬ短絡を防止するためのはんだ4の貯留部として機能する。
However, the solder flow prevention structure is not limited to this, and various other variations are conceivable. For example, as shown in FIG. 5B, a
また、図5(C)に示すように、はんだ流れ防止構造として、接続部12cの接続面12mの左側端部に貫通孔12fを設けてもよい。この場合、はんだ4の濡れ性が良好な場合であっても、はんだ4は粘性を持つ液体であり、かつ、表面張力の作用により、貫通孔12fに付着した状態となる。かくして、貫通孔12fは、はんだ4が折曲部12bへ全て流れ出てしまうことによる予期せぬ短絡を防止するためのはんだ4の経路遮断部として機能する。
As shown in FIG. 5C, a through
図5(D)に示すように、はんだ流れ防止構造として、折曲部12bと接続部12cとの間に上側に凸の凸部12gを設けてもよい。この凸部12gは、はんだ4の濡れ性が良好な場合に、当該はんだ4が折曲部12bへ流れ出てしまうことによる予期せぬ短絡を防止する堰部として機能する。なお、凸部12gは、金属板12をプレス金型により折り曲げることにより形成可能である。
As shown in FIG. 5D, an upwardly
図5(E)に示すように、はんだ流れ防止構造として、折曲部12bと接続部12cとの間に下側に凹の凹状突出部12hを設けてもよい。この凸状突出部12hは、はんだ4の濡れ性が良好な場合に、当該はんだ4が折曲部12bへ流れ出てしまうことによる予期せぬ短絡を防止するためのはんだ4の貯留部として機能する。なお、凸状突出部12gは、金属板12をプレス金型により折り曲げることにより形成可能である。
As shown in FIG. 5 (E), a concave protruding
以上の構成において、電子回路基板10の一方(左側)および他方(右側)の金属板12は、図6(A)に示すように、応力緩和部として機能する折曲部12bをそれぞれ有している。これにより、一方および他方の金属板12や電子素子5が膨張または収縮して熱応力が発生した場合でも、図6(B)または図6(C)に示すように、折曲部12bが屈曲部12ba、12bcを介して右側または左側へ倒れることができるので、はんだ4に対する熱応力の影響を吸収することができる。
In the above configuration, the one (left side) and the other (right side)
かくして、電子回路基板10では、一方および他方の金属板12の折曲部12bにより、はんだ4に対する熱応力の影響を緩和することができるので、当該はんだ4にクラックが生じることを未然に防止し、一方および他方の金属板12と電子素子5との機械的および電気的な接続を維持することができる。
Thus, in the
また、電子回路基板10は、絶縁部材3の表面3mと、金属板12の接続部12cの接続面12mとの高さを揃えて面一にした。これにより、図7に示すように、絶縁部材3の表面3mにメタルマスクMMを載せた状態で、当該メタルマスクMMの表面にはんだ4を全体的に塗布し、そのはんだ4をスキージSKでメタルマスクMMの貫通孔に充填し、金属板12の接続部12cの接続面12mにはんだ4を均一に一括転写することができる。したがって、絶縁部材3の表面3mと、金属板12の接続部12cの接続面12mとの高さが揃っていない場合に、はんだディスペンサを用いて個別にはんだ4を塗布するよりも製造効率を格段に向上させることができる。
The
なお、金属板12は、屈曲部分12ba、直線部分12bs、および、屈曲部分12bcからなる折曲部12bを備えたことにより、基板垂直方向(矢印cd方向)の上側(矢印c方向)から電子素子5に加えられる外力に対しても当該折曲部12bが容易に撓まない剛性を有することになる。これにより、電子回路基板10は、絶縁部材3の表面3mと、金属板12の接続部12cの接続面12mとの高さ位置を維持することができる。かくして、電子回路基板10は、メタルマスクMMおよびスキージSKを介して接続部12cの接続面12mに対してはんだ4を塗布する際、はんだ4の転写量がばらつくことを防止し、均一に転写することができる。
Since the
続いて、図8(A)に示すように、下方の電子回路基板10における金属板12の接続部12cと、上方の電子回路基板10における金属板12の接続部12cとが互いに密着するような向きに配置し、接続部12cの接続面12m同士をはんだ4でリフローすることにより基板垂直方向(矢印cd方向)に積層することができる。
Subsequently, as shown in FIG. 8A, the connecting
この場合、接続部12cの接続面12mと絶縁部材3の表面3mとが同じ高さ位置の面一に設定されているため、下方の接続部12cと上方の接続部12cとの間に塗布するはんだ4の塗布量は最小限で済む。このように電子回路基板10では、接続部12cの接続面12mと絶縁部材3の表面3mとが同じ高さ位置の面一に設定されているので、基板垂直方向の厚さを最小限に抑制した優れたスペース効率で電子回路基板10を積層することができる。
In this case, since the connecting
なお、図8(B)に示すように、一方(左側)および他方(右側)の金属板12sのそれぞれの接続部12csが一体化された構成を有する上方および下方の電子回路基板10sを用い、下方の電子回路基板10sにおける金属板12sの接続部12csと、上方の電子回路基板10sにおける金属板12sの接続部12csとが互いに密着するような向きで配置し、接続部12csの接続面12ms同士をはんだ4で接続することも可能である。
As shown in FIG. 8B, upper and lower
さらに、図9に示すように、下方の電子回路基板10における金属板12の接続部12cと、上方の電子回路基板10における金属板12の接続部12cとが互いに密着するような向きに配置し、接続部12cの接続面12m同士の間に例えばシリコーンやアクリル等からなる熱伝導シートHCSを挟み付けて接続することができる。この場合、熱伝導シートHCSの分の厚み分だけ、金属板12の厚さを薄くしてもよい。具体的には、上方の金属板12の厚さおよび下方の金属板12の厚さを熱伝導シートHCSの分の厚み分の1/2ずつ薄く設定すればよい。
Further, as shown in FIG. 9, the
この場合、下方の電子回路基板10と上方の電子回路基板10とを熱伝導シートHCSを介して熱的に接続することができる。これにより、下方の電子回路基板10に発生する熱や、絶縁部材3同士の間に設けられた電子素子epから発生する熱を上方の電子回路基板10から放熱するように放熱経路を追加することができる。このように、接続部12cの接続面12mと絶縁部材3の表面3mとが同じ高さ位置に設定されているため、下側の電子回路基板10と上側の電子回路基板10とを熱伝導シートHCSを介して熱的に接続することが容易であり、効率的に放熱する形態を構築することができる。
In this case, the lower
以上の構成によれば、はんだ4に対する熱応力の影響を一方および他方の金属板12の折曲部12bによりそれぞれ緩和し、はんだ4にクラックを生じさせることを予め防止することができるので、電子素子5と一方および他方の金属板12との電気的および機械的な接続が損なわれることのない高い信頼性を有する電子回路基板10を実現することができる。
According to the above configuration, the influence of the thermal stress on the
<第2の実施の形態>
図1との対応部分に同一符号を付した図10に示すように、第2の実施の形態における電子回路基板20においては、第1の実施の形態における電子回路基板10の金属板12とは異なる形状の金属板22を有することを特徴とする。なお、第2の実施の形態において、第1の実施の形態において示された絶縁部材3、はんだ4、電子素子5と同一の構成要素には同一の符号を用い、その詳細な説明を省略する。
<Second embodiment>
As shown in FIG. 10 in which the same reference numerals are given to portions corresponding to those in FIG. 1, in the
この電子回路基板20の金属板22は、折曲部22bが基部22aおよび接続部22cに対して直角の屈曲角度α、βで折り曲げられ、かつ折曲部22bが絶縁部材3の開口端面3aに接触している。電子回路基板20は、金属板22を除いて、電子回路基板10と同一の構成を有している。
In the
この場合、金属板22の折曲部22bは、絶縁部材3の開放端面3aに接触しているが、基板水平方向に互いに近付く方向には接触していないため、金属板22同士が互いに離れる方向に縮小したり、電子素子5が収縮する場合に限り、接続部22cが基板水平方向に沿って互いに近付くように折曲部22bが倒れ、はんだ4に対する熱応力の影響を吸収することができる。
In this case, the
<第3の実施の形態>
図1との対応部分に同一符号を付した図11に示すように、第3の実施の形態における電子回路基板30においては、第1の実施の形態における電子回路基板10の金属板12とは異なる形状の金属板32を有することを特徴とする。なお、第3の実施の形態において、第1の実施の形態において示された絶縁部材3、はんだ4、電子素子5と同一の構成要素には同一の符号を用い、その詳細な説明を省略する。
<Third embodiment>
As shown in FIG. 11 in which the same reference numerals are given to the portions corresponding to those in FIG. 1, in the
電子回路基板30の金属板32は、基部32a、折曲部32b、および、接続部32cを備えている。基部32aは、上側の絶縁部材3と下側の絶縁部材3により挟み付けられた状態で水平方向へ延びた部分であり、その先端が絶縁部材3の開口部3hに露出している。
The
折曲部32bは、基部32aと接続部32cとを繋ぐ部分である。折曲部32bは、基部32aの先端において屈曲された屈曲部分32baと、当該屈曲部分32baから上側(矢印c方向)へ向かって垂直に延びる直線部分32bsと、当該直線部分の上側(矢印c方向)の端部において屈曲された屈曲部分32bcとを備えている。
The
折曲部32bは、基部32aと接続部32cの接続面32mとが基板垂直方向において異なる高さ位置となるように2つの屈曲部分32ba、32bcで屈曲されている。具体的には、接続部32cの接続面32mと、絶縁部材3の露出した表面3mとが、基板垂直方向において同じ高さ位置、すなわち面一となるように折曲部32bの屈曲部分32ba、32bcが屈曲されている。
The
ただし、接続部32cの接続面32mと、絶縁部材3の露出した表面3mとが完全に同じ高さ位置である必要は必ずしもなく、接続部32cの接続面が絶縁部材3の露出した表面3mから僅かに凹んでいても、僅かに突出していてもよい。
However, the connecting
接続部32cは、折曲部32bの屈曲部分32bcから絶縁部材3に向かって戻るように直線状に延びる部分であり、その上側(矢印c方向)の表面が電子素子5を載置して電気的および機械的に接続する接続面32mとなる。
The connecting
この場合、第1の実施の形態における金属板12の先端部が略S字形状であるのに対し、第3の実施の形態における金属板32の先端部が略U字形状であるが、金属板12、32ともに機能は同一である。ただし、第3の実施の形態における電子回路基板30は、1枚の鋼板から2つの金属板32が形成されているのではなく、2枚の鋼板から2つの金属板32が形成されている。ただし、これに限るものではなく、折曲部32b同士の間隔をさらに拡げることが可能な場合、1枚の鋼板から2つの金属板32を形成するようにしてもよい。
In this case, the distal end of the
<第4の実施の形態>
図1との対応部分に同一符号を付した図12に示すように、第4の実施の形態における電子回路基板40においては、第1の実施の形態における電子回路基板10の金属板12とは異なる形状の金属板42を有することを特徴とする。なお、第4の実施の形態において、第1の実施の形態において示された絶縁部材3、はんだ4、電子素子5と同一の構成要素には同一の符号を用い、その詳細な説明を省略する。
<Fourth embodiment>
As shown in FIG. 12 in which the same reference numerals are given to the parts corresponding to FIG. 1, in the
この電子回路基板40は、第1の実施の形態における金属板12とは直交する方向に配置された金属板42を備えている。金属板42は、基部42a、折曲部42b、および、接続部42cを備えている。
This
基部42aは、上側の絶縁部材3と下側の絶縁部材3により挟み付けられた状態で絶縁部材3の長手方向とは直交する方向へ延びた部分であり、基部42aの一部が絶縁部材3の開口部3hに露出している。
The
折曲部42bは、開口部3hに露出している基部42aの一部に対して一体に形成されている。折曲部42bは、基部42aと接続部42cとを繋ぐ部分である。折曲部42bは、基部42aの絶縁部材3に近接した端部において屈曲された屈曲部分42baと、当該屈曲部分42baから上側(矢印c方向)へ向かって垂直に延びる直線部分42bsと、当該直線部分42bsの上側(矢印c方向)の端部において屈曲された屈曲部分42bcとを備えている。
The
折曲部42bは、基部42aと接続部42cの接続面42mとが基板垂直方向において異なる高さ位置となるように2つの屈曲部42ba、42bcで折り曲げられている。具体的には、接続部42cの接続面42mと、絶縁部材3の露出した表面3mとが、基板垂直方向において同じ高さ位置、すなわち面一となるように折曲部42bが屈曲部分42ba、42bcにより屈曲されている。
The
ただし、接続部42cの接続面42mと、絶縁部材3の露出した表面3mとが完全に同じ高さ位置である必要は必ずしもなく、接続部42cの接続面42mが絶縁部材3の露出した表面3mから僅かに凹んでいても、僅かに突出していてもよい。
However, the connecting
接続部42cは、折曲部42bの屈曲部分42bcから電子素子5に向かって直線状に延びる部分であり、その上側(矢印c方向)の表面が電子素子5を載置して電気的および機械的に接続する接続面42mとなる。
The connecting
このように、金属板42における基部42a、折曲部42bおよぶ接続部42cが形成されている部分は、断面略U字形状に形成されている。この場合も、金属板42の折曲部42bが基板水平方向へ倒れ、はんだ4に対する熱応力の影響を吸収することができる。
As described above, the portion of the
1、10、10s、20、30、40 電子回路基板
2、12、22、32、42 金属板
3 絶縁部材
3a 表面
3h 開口部
4 はんだ
5 電子素子
5a 素子本体
5b 電極
12a、22a、32a、42a 基部
12b、32b、42b 折曲部
12ba、12bc 屈曲部
12bs 直線部
12c、22c、32c、42c 接続部
12d 段差面
12e 凹部
12f 貫通孔
12g 凸部
12h 凹状突出部
2m、12m、22m、32m、42m 接続面
g ギャップ
h 高さ
L1 飛び出し量
Lmax 最大飛び出し量
D 開口長さ
ep 電子素子
HCS 熱伝導シート
MM メタルマスク
SK スキージ
1, 10, 10s, 20, 30, 40
Claims (7)
前記金属板を挟み付けた状態で成形した絶縁部材とを備える電子回路基板であって、
前記絶縁部材は、その一部に絶縁部材の存在しない開口部を有し、
前記金属板は、前記開口部を介在して互いに対向した状態で、前記絶縁部材にそれぞれ挟み付けられた一方および他方の基部と、電子素子と電気的に接続するための接続面を有し当該接続面が前記開口部を介在して互いに対向した状態で相互に接触することないように前記開口部にそれぞれ露出した一方および他方の接続部と、前記接続部が前記基部とは異なる高さ位置となるように前記金属板が折り曲げられて前記基部と前記接続部とをそれぞれ繋ぐ一方および他方の折曲部とを有し、
前記接続面は、前記折曲部の折り曲げ状態に応じて前記絶縁部材の表面と対応する高さに設定されており、
前記折曲部は、前記絶縁部材と非接触である
ことを特徴とする電子回路基板。 A metal plate forming a circuit conductor;
An electronic circuit board comprising: an insulating member molded while sandwiching the metal plate;
The insulating member has an opening where no insulating member is present in a part thereof,
The metal plate has one and the other bases respectively sandwiched by the insulating members in a state where the metal plates face each other with the opening interposed therebetween, and has a connection surface for electrically connecting to an electronic element. One and the other connection portions respectively exposed to the opening so that the connection surfaces face each other with the opening interposed therebetween so as not to contact each other, and a height position where the connection portion is different from the base portion. become as the metal plate is bent in the base and the said connecting portion possess the one and the other bent portion respectively link,
The connection surface is set at a height corresponding to the surface of the insulating member according to a bent state of the bent portion,
The electronic circuit board , wherein the bent portion is not in contact with the insulating member .
ことを特徴とする請求項1記載の電子回路基板。 Said connection unit, an electronic circuit board according to claim 1 Symbol mounting and having an outflow preventing structure for preventing the solder from flowing out to the bent portion to the connection surface.
ことを特徴とする請求項1または2に記載の電子回路基板。 The one connection surface is connected to one electrode of the electronic element, the other connection surface is connected to the other electrode of the electronic element, and the one connection surface is connected to the other connection surface. electronic circuit board according to claim 1 or 2 faces and is characterized in that it is mechanically and electrically connected by the electronic device.
ことを特徴とする請求項1乃至3何れか1項に記載の電子回路基板。 The insulating member is, when it is stacked with other electronic circuit board of the insulating member, an electronic circuit board according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the connecting faces are connected to each other.
ことを特徴とする請求項4に記載の電子回路基板。 The electronic circuit board according to claim 4 , wherein the connection portions are electrically connected to each other via solder between the connection surfaces.
ことを特徴とする請求項4に記載の電子回路基板。 The electronic circuit board according to claim 4 , wherein the connection portions are thermally connected to each other between the connection surfaces via a heat conductive sheet.
ことを特徴とする請求項1乃至6何れか1項に記載の電子回路基板。 The bent portion is a portion in which a part of the base of the metal plate that protrudes from the insulating member to the opening so as to face each other is cut and bent, and the protruding amount of the portion with respect to the opening is The electronic circuit board according to any one of claims 1 to 6 , wherein the length is not more than half the length of the opening along the longitudinal direction of the metal plate.
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