(57)【要約】      （修正有）【課題】放熱部材を使わずに弱熱部品への熱ストレスを低減すると共に、回路の機能やノイズ等の諸問題を考慮した自由なレイアウトを実施し、装置の小型化を実現することができる電子部品の実装方法および電子機器装置を提供する。【解決手段】インバータ回路部のスイッチング素子のリード５５を予め所定の寸法にフォーミングしてケース底面５９に設けたタップ穴５６に位置合わせし、取り付けネジ５４で仮締めした後、プリント基板１の半田面をケース底面５９に向けて配置しプリント基板１のスルーホールにリード５５を挿入し、プリント基板１に設けたスイッチング素子用の取り付け穴２９からスイッチング素子３６〜５３をケース底面５９に本締めして固定し、プリント基板１の部品面側からリード５５を半田付けする。【選択図】図３
2006196517.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱部品とその他の電子部品を同一プリント基板上に実装した基板組をケース内に収納する電子部品の実装方法であって、
前記発熱部品のリードを前記プリント基板の所定のスルーホールの位置に合わせてフォーミングし、
前記ケースの底面に前記発熱部品の取り付け穴に適合したタップ穴を設け、前記発熱部品の取り付け穴を前記タップ穴に位置合わせして前記発熱部品を仮締めし、
その上から、前記タップ穴の直上に当たる部分に穴を開けた前記プリント基板をその半田面が前記ケースの底面を向くよう前記ケース内に収納し、
前記プリント基板の穴を介して前記発熱部品を前記ケースの底面に本締めして固定し、
前記発熱部品のリードを前記プリント基板の部品面にて半田付けすることを特徴とする電子部品の実装方法。
【請求項２】
発熱部品とその他の電子部品を同一プリント基板上に実装した基板組をケース内に収納する電子機器装置において、
前記ケースの底面に前記発熱部品の取り付け穴に適合して設けられたタップ穴と、
前記ケース内に収納した際に前記タップ穴の直上に当たる部分に穴を開けられたプリント基板とを備え、
前記発熱部品のリードは、前記プリント基板の所定のスルーホールの位置に合わせてフォーミングされるとともに、前記発熱部品は、その取り付け穴を前記タップ穴に位置合わせして仮締めされ、
前記プリント基板は、仮締めされた前記発熱部品の上から、半田面が前記ケースの底面を向くよう前記ケース内に収納され、
前記発熱部品は、前記プリント基板の穴を介して前記ケースの底面に本締めして固定されるとともに、前記発熱部品のリードは、前記プリント基板の部品面にて半田付けされて構成されることを特徴とする電子機器装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント基板上に実装される電子部品の実装方法と、電子機器装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発熱部品とその他の電子部品を同一プリント基板上に実装した基板組をケース内に収納する電子部品の実装構造の従来例を図４に示す。
図４において発熱部品であるスイッチング素子７１〜７３は放熱部材である放熱板７４に取り付けられプリント基板７０に実装される。
弱熱部品であるハイブリッドＩＣ７５はスイッチング素子７１〜７３が取り付けられる反対面の放熱板７４で囲繞された空間にてスイッチング素子７１〜７３に隣接して配置されプリント基板７０に実装される。
ここで、スイッチング素子７１〜７３の熱は放熱板７４を通じ放熱されるため、ハイブリッドＩＣ７５はスイッチング素子７１〜７３からの熱ストレスを受けず、さらに周辺の発熱部品であるチョークコイル９３〜９８の熱も放熱板７４にて遮断される形になる。よって弱熱部品であるハイブリッドＩＣ７５への影響を抑えることができる。
さらに、スイッチング素子７１〜７３を制御するハイブリッドＩＣ７５はスイッチング素子７１〜７３に近接配置されるため、ハイブリッドＩＣ７５とスイッチング素子７１〜７３との間の配線パターンが短くなりノイズによる影響を軽減できる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】実用新案第２５８４５２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の電子部品の実装構造では、発熱部材の熱を放出するために放熱板のような放熱部材を用いた結果、大きな実装・空間スペースが必要となっていた。そのためにその他の電子部品を実装するスペースが限られ、回路の機能やノイズ等の諸問題を考慮した自由なレイアウトが妨げられ、製品の小型化が困難になるという問題があった。
特に、発熱部材を多用する装置ではその数に比例して放熱部材が占有するスペースもさらに大きくなるため、諸問題を考慮した自由なレイアウトや装置の小型化がさらに困難となっていた。
【０００５】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、放熱部材を使わずに弱熱部品への熱ストレスを低減すると共に、回路の機能やノイズ等の諸問題を考慮した自由なレイアウトを実施し、装置の小型化を実現することができる電子部品の実装方法および電子機器装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記問題を解決するため、本発明は、次のような手順をとったのである。
請求項１に記載の発明は、発熱部品とその他の電子部品を同一プリント基板上に実装した基板組をケース内に収納する電子部品の実装方法であって、前記発熱部品のリードを前記プリント基板の所定のスルーホールの位置に合わせてフォーミングし、前記ケースの底面に前記発熱部品の取り付け穴に適合したタップ穴を設け、前記発熱部品の取り付け穴を前記タップ穴に位置合わせして前記発熱部品を仮締めし、その上から、前記タップ穴の直上に当たる部分に穴を開けた前記プリント基板をその半田面が前記ケースの底面を向くよう前記ケース内に収納し、前記プリント基板の穴を介して前記発熱部品を前記ケースの底面に本締めして固定し、前記発熱部品のリードを前記プリント基板の部品面にて半田付けすることを特徴とする。
また、請求項２に記載の発明は、発熱部品とその他の電子部品を同一プリント基板上に実装した基板組をケース内に収納する電子機器装置において、前記ケースの底面に前記発熱部品の取り付け穴に適合して設けられたタップ穴と、前記ケース内に収納した際に前記タップ穴の直上に当たる部分に穴を開けられたプリント基板とを備え、前記発熱部品のリードは、前記プリント基板の所定のスルーホールの位置に合わせてフォーミングされるとともに、前記発熱部品は、その取り付け穴を前記タップ穴に位置合わせして仮締めされ、前記プリント基板は、仮締めされた前記発熱部品の上から、半田面が前記ケースの底面を向くよう前記ケース内に収納され、前記発熱部品は、前記プリント基板の穴を介して前記ケースの底面に本締めして固定されるとともに、前記発熱部品のリードは、前記プリント基板の部品面にて半田付けされて構成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の電子部品の実装方法および電子機器装置によれば、放熱板のような放熱部材を使用せずに発熱部品の発する熱を大きな放熱面積をもつケース本体へ放熱する事が出来る。さらに、放熱部材が占有していた大きな実装・空間スペースを用いることができ、回路の機能やノイズ等の諸問題を考慮した自由なレイアウトや製品の小型化が可能となる。さらに放熱部材の数を削減することでコストダウンを図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態として実施例を図１〜図３に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００９】
図１は本発明の電子部品の実装方法を適用したインバータ装置内のプリント基板の上面図である。図１において、プリント基板１は大きく分けて電源回路部２、制御回路部３、インバータ回路部４〜６からなる。
電源回路部２では図示しない外部電源から供給される電力を電源コネクタ２２、２３から受け入れ、適切な電圧・電流へと変換して制御回路部３およびインバータ回路部４〜６に供給する。
制御回路部３は図示しない外部指令を受けてインバータ回路部４〜６へ指令を出力する。
インバータ回路部４〜６では電源回路部２から供給される直流電流を様々な周波数の交流電流に変換し出力コネクタ２４〜２６から図示しない電動機等へと出力する。この変換にスイッチング素子３６〜５３が用いられ、その内部では高速でスイッチのオン・オフが繰り返されており、その動作に伴って熱が発生する。
【００１０】
図１において、スイッチング素子３６〜５３はインバータ回路部４〜６に各々６個ずつまとめられている。
図２は図１のインバータ回路部４の一部のスイッチング素子周辺を拡大した図である。図１および図２において、各スイッチング素子３６〜５３は破線で描かれているが、これは実線で描かれているリレー７〜１３や電解コンデンサ１４〜１９等がプリント基板１の表面（部品面）に実装されているのに対し、各スイッチング素子３６〜５３はプリント基板１の裏面（半田面）側に配置されていることを表すものである。
【００１１】
図３は、プリント基板１を電子機器装置のケース内に収納した際の図２のＡ−Ａ線断面図である。２つのスイッチング素子３８、４１が対になってプリント基板１の半田面５８側にて隣接して配置され、取り付けネジ５４によってケース底面５９に固定されている。図１から明らかなように、その他のスイッチング素子も同様に２つずつ対になって配置され、取り付けネジによってケース底面５９に固定されている。
【００１２】
以下、スイッチング素子の実装方法について図３を用いて説明する。
まず、予め装置ケースの底面５９の所定の位置にタップ穴５６を開けておく。
このタップ穴５６に対しスイッチング素子３６〜５３の取り付け穴を位置合わせし、取り付けネジ５４によって各スイッチング素子をケース底面５９に仮止めする。
その上から半田面５８を下にしてプリント基板１をケース内に入れ、各スイッチング素子のリード５５をプリント基板１のスルーホール６１に挿入させる。
プリント基板１にはタップ穴５６の直上に当たる部分にスイッチング素子取り付け用の穴２９が予め設けてあるので、この穴を介してドライバ等の工具を使って上部から取り付けネジ５４を締め、仮止めされていた各スイッチング素子をケース底面５９に固定する。
なお、取り付け用の穴２９を設けることで、ケース底面５９にプリント基板１を固定した後であっても取り付けネジ５４を緩めることが可能となり、プリント基板１を修理したり交換したりする場合にプリント基板１をケースから簡単に取り外すことができる。
【００１３】
プリント基板１をケースに収納したら、各スイッチング素子のリード５５をプリント基板１の部品面５７側にて半田付けする。なお、各スイッチング素子のリード５５は、各スイッチング素子をケース底面５９に取り付けた後にプリント基板１上のスルーホール６１に半田面５８側から挿入できるよう、予め決まった寸法にてフォーミングしておく。
【００１４】
以上のように、発熱部品であるスイッチング素子３６〜５３をケース底面５９に取り付けるため、ケース自体が放熱部材となり、放熱板等を使用せずにスイッチング素子が発する熱を放熱することが可能となる。
さらに、放熱部材を使用しないことで部品の取り付け位置の制約が無くなり放熱部材が占有していた実装・空間スペースを用いて回路の機能やノイズ等の諸問題を考慮した自由なレイアウトや製品の小型化が可能となる。
【００１５】
なお、本実施例ではインバータ装置内のスイッチング素子を例にとり説明したが、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではなく、発熱部品を有する電子機器装置一般に対しても実施することができるのは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００１６】
本発明は、電子部品を実装したプリント基板に広く適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明を実施したプリント基板の上面図
【図２】図１のプリント基板の一部を拡大した上面図
【図３】図１のプリント基板を電子機器装置のケース内に収納した際の図２のＡ−Ａ線断面図
【図４】従来の電子部品の実装構造を適用したプリント基板の上面図
【符号の説明】
【００１８】
１  プリント基板
２  電源回路部
３  制御回路部
４〜６  インバータ回路部
７〜１３  リレー
１４〜１９  電解コンデンサ
２０  ヒューズ
２１  ＤＣ／ＤＣコンバータ
２２、２３  電源コネクタ
２４〜２６  出力コネクタ
２７〜３５  スイッチング素子用取り付け穴
３６〜５３  スイッチング素子
５４  取り付けネジ
５５  スイッチング素子リード
５６  タップ
５７  部品面
５８  半田面
５９  ケース底面
６０  ケース側面
６１  スルーホール
６２  半田
７０  プリント基板
７１〜７３  スイッチング素子
７４  放熱板
７５  ハイブリッドＩＣ
７６  コンデンサ
７７  ヒューズ
７８  ラインフィルタ
７９  コネクタ
８０  整流器
８１、８２  コンデンサ
８３〜８５  抵抗
８６〜８８  コンデンサ
８９〜９２  ダイオード
９３〜９８  チョーク
【図１】
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【図２】
2006196517.tif 000004
【図３】
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【図４】
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