JPH01313993A

JPH01313993A - 発熱電子部品を備えた電子部品ユニットの製造方法及び該方法に用いる複合基板

Info

Publication number: JPH01313993A
Application number: JP14493088A
Authority: JP
Inventors: Rikio Yoshikawa; 吉川　力夫
Original assignee: Kokusan Denki Co Ltd
Current assignee: Mahle Electric Drive Systems Co Ltd
Priority date: 1988-06-13
Filing date: 1988-06-13
Publication date: 1989-12-19

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、発熱電子部品を備えた電子部品ユニットの製
造方法及び該方法に用いるのに好適な複合基板に関する
ものである。

［従来技術］パワートランジスタやサイリスタ等のように発熱量が大
きな発熱電子部品は、放熱のためにヒートシンク等の放
熱手段に放熱部を接触させる必要がある。そこで、発熱
電子部品を備えた電子部品ユニットとして、発熱電子部
品の放熱を簡単に行わぜることができるようにするため
に、発熱電子部品が装着される回路基板に窓部を形成し
、この窓部から回路基板の裏面側に発熱電子部品の放熱
部を露呈させるようにしたものが提案されている。

第６図は、この種の電子部品ユニットをヒートシンクに
装着した状態を示している。この種の電子部品ユニット
を製造する場合、従来の技術では第４図に示すように端
部に窓部１ａが形成された回路基板１を用いていた。回
路基板１の四隅には取付用の取付孔１ｂ・・・が形成さ
れており、また窓部１ａの縁部には、発熱電子部品２の
端子２ａ・・・が挿入されるスルーホール１ｃ・・・が
形成されている。なおこの基板１の両面には図示しない
回路パターンが形成されている。

発熱電子部品２はパワートランジスタ、サイリスタ等の
発熱量の多い電子部品である。第５図に示すように、電
子部品２は基板１の窓部１ａがらケースの放熱部または
放熱面を露呈するようにして端子２ａがスルーホール１
ｃ・・・に挿入され、端子２ａ・・・は基板の裏面に形
成された図示しない回路パターンの接続部にハンダ付は
接続される。このようにして電子部品ユニット３が製造
される。

なお電子部品２のケースは熱伝導率の高いセラミック又
は金属等の材料で形成されている。また図示していない
が、他の電子部品も所定の場所に配置される。

電子部品ユニツ１〜３を、第６図に示すようにヒートシ
ンクを兼ねる取付板４に固定する場合には、カラー５を
間に挟んでネジ６・・・を取付孔１ｂ・・・に挿入し、
取付板４に形成した図示しないネジ孔にネジ６を螺合さ
せる。この取付板４はアルミ板等の放熱性の優れた材料
を加工して形成される。取付板４には基板１の窓部１ａ
から露呈する発熱電子部品２のケースの下面（放熱部）
に密着して熱を取付板４に伝達する電子部品装着部４Ａ
が形成されている。電子部品２は、ケースに設けた孔２
ｂにネジ７を挿入し、ネジ７を電子部品装着部４Ａに形
成した図示しないネジ孔に螺合することにより、電子部
品装着部４にケースの下面を密着させた状態で固定され
ている。

［発明が解決しようとする課題］上記のようにして電子部品ユニット３を製造する従来の
方法では、下記のような不具合があった。

（ａ）回路基板１には窓部１ａがあるために、電子部品
２を基板１のスルーホールに挿入して、基板１の裏面側
の回路パターンの接続部に端子２ａ・・・を半田付は接
続する場合には、作業者が電子部品２を持った状態で半
田付は作業をしなければならない。したがって、作業性
が悪いばかりでなく、天吊生産及び半田付けの自動化が
できない。

（ｂ）電子部品２のケースが金属の場合、半田付けを行
う際に、飛び敗った半田が窓部１ａを通して電子部品２
のケースの下面に部分的に付着することがある。ケース
の下面にハンダが部分的に付着すると、後にヒートシン
ク等の放熱手段に電子部品２のケースの下面を密着させ
ることができない。例えば第６図に示した取付態様のよ
うに、取付板４の電子部品装着部４Ａに電子部品２のケ
ースの下面を密着させる場合に、もし半田が付着したま
ま電子部品２を電子部品装着部４Ａに取付けると、電子
部品２のケースと取付板４の電子部品装着部４Ａとの接
触面積が減少して、接触部の熱抵抗が大きくなり、局部
的に発熱温度が高くなって、電子部品が壊れる恐れがあ
る。また、電子部品２が装着部４Ａに取付けられたとき
に、ケース下面に付着したハンダの厚み分だけ電子部品
２が持ち上げられるため、電子部品２の端子２ａに応力
が加わって、端子２ａの半田付は不良が発生する恐れが
ある。

（Ｃ）溶融ハンダ槽に基板１の裏面を漬けてハンダ付け
を行うと、窓部１ａがあるために溶融ハンダが電子部品
３のケースに触れ易く、溶融ハンダが電子部品３のケー
スに触れると、電子部品に熱ストレスが加わって、電子
部品が壊れるおそれがある。

本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決した発熱
電子部品を備えた電子部品ユニットの製造方法及び該方
法を実施する場合に好適な複合基板を提供することにあ
る。

［課題を解決するための手段］上記従来の技術が有する問題点を解決するために、本発
明の方法では、回路基板に形成された窓部から発熱電子
部品の放熱部が回路基板の裏面側に向かって露呈され、
発熱電子部品の端子が回路基板に形成された回路パター
ンに半田付は接続されてなる発熱電子部品を備えた電子
部品ユニットの製造方法において、次の工程を行う。ま
ず本発明の方法では、窓部内に発熱電子部品の放熱部と
接触して発熱電子部品を支持する支持板を設けておく。

そして発熱電子部品の端子を回路基板の回路パターンに
半田付は接続した後に、支持板を窓部から除去する。

この方法を実施するために用いる複合基板としては、支
持板の除去を容易にするために、複数個の貫通孔を切離
し線に沿って形成してなる切離部により分離される少な
くとも２枚の単位基板を備え、少なくとも一枚の単位基
板に設けられる窓部は該単位基板の切離部側の端部に形
成され、窓部内に設けられる支持板は隣接する他の単位
基板に固定されているものが好ましい。

［作　用］本発明の方法では、半田付けの際に回路基板の窓部に支
持板が設けられているので、支持板に発熱電子部品を支
持させた状態で半田付は作業を行うことができ、半田付
は作業が容易になる。また発熱電子部品を特別に保持し
ておく必要がないので、半田付は作業の自動化が可能に
なる。

特に、支持体が窓部の大部分を塞ぐ大きさを有している
場合には、溶融半田槽に基板の裏面を漬けて半田付け（
デイツプソルダリング）を行う場合等においても、窓部
を通して半田が発熱電子部品の放熱部に付着するのを阻
止することができる。

また、上記構成の複合基板を用いると、大量生産が可能
である上、切離部によって接続されている少なくとも２
枚の単位基板を切離す作業を行うことにより、自動的に
窓部から支持板を簡単に除去することができ、支持板の
除去作業負担を少なくすることができる。

［実施例］以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。第１
図は本発明の方法を実施する場合に用いることのできる
複合基板１０の一例を示している。

この複合基板１０は、電子部品の装着及び半田付けを自
動化するのに適した、セラミック基板等の耐熱性を有す
る材料からなる基板である。複合基板１０には、１枚の
大きな基板に切離し線ぶ１乃至Ｊ２３に沿って複合基板
１０を貫通する複数個の長孔ｈ１及び小孔ｈ２を適宜に
形成することにより切離部Ｃ１乃至Ｃ３が形成されてい
る。この切離部Ｃ１乃至Ｃ３によって複合基板１０は、
４つの単位基板１１ａ乃至ｌｉｄに分けられている。

単位基板１１ａ及び１１ｄは、搬送機械によって搬送す
る際に、複合基板１０を案内するために用いられるガイ
ド部を構成し、単位基板１１ｂ及び１１Ｃは回路パター
ンが印刷形成されて電子部品が装着される回路基板を構
成する。単位基板１１ｂ及び１１Ｃの切離部Ｃ２及びＣ
３側の端部には、コ字状の連続した溝が形成されて、発
熱電子部品の放熱部を基板の裏面側に露呈する窓部１１
ｂ１及び１１Ｃ１が形成されている。

１２ｂ及び１２Ｇは、切離部Ｃ２及びＣ３を介して単位
基板１１ｃ及び１１ｄに切離し可能に固定された支持板
である。これらの支持板１２ｂ及び１２Ｇは、発熱電子
部品の下面をほぼ覆う大きさを有しており、基板１１ｂ
及び１１ｃと支持板１２ｂ及び１２ｃとは同一平面を形
成している。

なお１３・・・は取付孔であり、１４は発熱電子部品２
の端子２ａが挿入されるスルーホールである。

この基板を用いて第５図に示した電子部品ユニットを製
造する方法について説明する。複合基板１０のガイド部
を構成する両側の単位基板１１ａ及び１１ｄを、搬送機
械の搬送部に保持させて、基板搬送ラインに沿って搬送
する。部品装着部において、発熱電子部品２を含む必要
な他の電子部品が自動装着される。このとき発熱電子部
品２は、支持板１２ｂ及び１２ｃによって支持されてい
る。

なお他の電子部品がチップ部品である場合には、特にス
ルーホールを形成しておく必要はないが、リード端子を
有する電子部品の場合には、必要な箇所にスルーホール
が形成される。第２図は発熱電子部品２の端子２ａ・・
・を単位基板１１ｂ及び１１Ｃのスルーホール１４に挿
入した状態を示している。基板１１ｂ及び１１Ｃの裏面
には、スルーホール１４の開口部の周りに半田付は可能
な接続部が形成されており、半田が付着してはならない
部分にはソルダレジスト処理が施されている。

電子部品の装着が完了すると自動半田付は部に複合基板
１０は搬送され、デイプソルダリングによって基板の裏
面側から半田付けが行われる。半田付けが完了した後、
複合基板１０は搬送手段から外される。そして、作業者
によって単位基板１１ａ乃至１１ｄが、切離部Ｃ１乃至
Ｃ３を利用して分離される。単位基板１１Ｇには、支持
板１２ｂが固定された状態で残るため、この支持板１２
ｂを切離す。ヒートシンクへの電子部品ユニットの取付
けは従来と同様にして行われる。

上記のように、窓部１１ｂ１及び１１Ｃ１に支持板１２
ｂ及び１２Ｇを配設した状態で、半田付けを行えば、電
子部品２を特別な手段で保持または固定せずに半田付け
を行うことができる。従って電子部品ユニットの製造の
自動化を容易に達成することができる。特に上記複合基
板１０を用いると、単位基板の切離し作業によって、窓
部１１ｂ１及び１１Ｃ１から簡単に支持板１２ｂ及び１
２Ｃを除去することができるので、少ない作業工程で、
簡単に電子部品ユニットを製造することができる。なお
、電子部品が装着される回路基板（１１ｂ、１１ｃ）の
数を更に多くすることができるのは勿論である。

上記複合基板１０は、電子部品が装着される回路基板を
複数枚備えているが、第３図（Ａ）に示すように２枚の
単位基板１１ａ−及び１１ｂ′とからなり、−枚の回路
基板（１１ａｌだけを有する複合基板１０′を用いても
本発明の方法を実施することができる。この複合基板１
０′は手作業で半田付けをする場合に適している。

支持板の窓部への配設の態様は、上記複合基板の例に限
定されるものではなく、支持板の除去が容易な態様であ
ればいかなるものであっても良い。

例えば第３図（Ｂ）に示すように回路基板１００の窓部
１０１の縁部に接続部１０２によって容易に切離し可能
に支持板１０３を固定した構造の回路基板を用いること
もできる。

なお前記の実施例では、回路基板は両面に回路パターン
が形成されて電子部品の端子を挿入接続するためのスル
ーホールを有するものを用いたが、回路パターン及び電
子部品接続部が片面のみに形成されてスルーホールを有
しない回路基板を用いることもできる。スルーホールを
有しない回路基板を用いる場合には、発熱電子部品の端
子を基板の表面に形成した回路パターンの接続部に直接
半田付けすればよい。

本発明で製造した電子部品ユニットを用いて第６図に示
すようなヒートシンク付きのユニットを製造すると、電
子部品のケースの下面（放熱部）に半田が付着すること
がないので、ケースに付着・したハンダにより電子部品
が持ち上げられて、ハンダ付は部に応力が加わるような
おそれを無くすことができる。

なお本発明によって製造される電子部品ユニットの取付
構造は、第６図に示すヒートシンクを兼ねた取付板に取
付ける構造に限定されるものではなく、公知の種々の取
付は構造を採用することができる。

［発明の効果］　　　− 本発明の方法によれば、半田付けの際に回路基板の窓部
に支持板が設けられているので、支持板に発熱電子部品
を支持させた状態で半田付は作業を行うことができ、半
田付は作業が容易になる上、発熱電子部品を特別に保持
しておく必要がないため、半田付は作業の自動化が可能
になる利点がある。

特に、支持板が発熱電子部品の下面をほぼ完全に覆う大
きさを有している場合には、デイプソルダリングを行う
場合等においても、半田が発熱電子部品のケースの下面
（放熱部）に付着するのを阻止することができる。

また、上記本発明の複合基板を用いると、大は生産が可
能である上、切離部によって接続されている少なくとも
２枚の単位基板を切離す作業を行うことにより、同時に
自動的に窓部から支持板を除去することかでき、支持板
の除去作業を簡単に行うことができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施する場合に用いる複合基板の一実
施例を示す斜視図、第２図は第１図の複合基板に発熱電
子部品を取付けた態様を示す斜視図、第３図（Ａ）は複
合基板の変形例を示す斜視図、第３図（Ｂ）は本発明で
用いる回路基板の他の例を示す斜視図、第４図は従来の
方法で用いる窓部を有する回路基板の斜視図、第５図は
電子部品ユニットの斜視図、第６図は第５図の電子部品
ユニットをヒートシンクに取付けた状態を示す斜視図で
ある。１．１００・・・回路基板、１ａ・・・窓部、２・・・
発熱電子部品、３・・・電子部品ユニット、４・・・取
付板、１０．１０′・・・複合基板、１１ａ〜１１ｄ・
・・単位基板、１１ｂ１及び１１Ｃ１・・・窓部、１２
ｂ及び１２ｃ・・・支持板、Ｃ１〜Ｃ３・・・切離部。第１図第２図第３図（Ｂ）１ｏ。第４図第５図第６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）回路基板に形成された窓部から発熱電子部品の放
熱部が前記基板の裏面側に向かつて露呈され、前記発熱
電子部品の端子が前記回路基板に形成された回路パター
ンに半田付け接続されてなる発熱電子部品を備えた電子
部品ユニットの製造方法において、前記窓部内に前記発熱電子部品の前記放熱部と接触して
前記発熱電子部品を支持する支持板を設けておき、前記発熱電子部品の前記端子を前記回路基板の回路パタ
ーンに半田付け接続した後に前記支持板を前記窓部から
除去することを特徴とする発熱電子部品を備えた電子部
品ユニットの製造方法。
（２）前記支持板は、前記発熱電子部品の前記放熱部を
完全に覆う大きさを有している請求項１に記載の製造方
法。
（３）複数個の貫通孔を切離し線に沿って形成してなる
切離部により分離される少なくとも２枚の単位基板を備
え、少なくとも一枚の前記単位基板に設けられる窓部は該単
位基板の前記切離部側の端部に形成され、前記窓部内に
設けられる支持板は隣接する他の単位基板に固定されて
いる請求項１に記載の製造方法で用いる複合基板。