(57)【要約】【課題】接続信頼性の高い端子接続部の形成を図るものである。【解決手段】金属板１１と、この金属板１１上に配置した絶縁樹脂層１２と、この絶縁樹脂層１２上に配置したリードフレーム１３とを備え、このリードフレーム１３は、絶縁樹脂層１２に埋設した埋設ランド部１４と埋設配線部１５と、絶縁樹脂層１２に形成した引き出し凹部１６へ引き出して露出させた引き出し端子部１７とからなり、この引き出し端子部１７は引き出し凹部１６には密着せずに空中に引き出したうえで屈曲させた絶縁放熱基板。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板と、この金属板上に配置した絶縁樹脂層と、
この絶縁樹脂層上に配置したリードフレームとを備え、
このリードフレームは、
前記絶縁樹脂層に埋設した埋設ランド部と埋設配線部と、
前記絶縁樹脂層に形成した引き出し凹部へ引き出して露出させた引き出し端子部とからなり、
この引き出し端子部は前記引き出し凹部には密着せずに空中に引き出したうえで屈曲させた絶縁放熱基板。
【請求項２】
金属板と、この金属板上に配置した絶縁樹脂層と、
この絶縁樹脂層上に配置したリードフレームとを備え、
このリードフレームは、
前記絶縁樹脂層に埋設した埋設ランド部と埋設配線部と、
前記絶縁樹脂層に形成した第１凹部と第２凹部とからなる引き出し凹部へ引き出した密着端子部とその先端側の空中端子部とからなり、
前記密着端子部は前記第１凹部と密着させ、
前記空中端子部は前記第１凹部と密着させずに屈曲形成し、
前記第２凹部は前記第１凹部よりも深くしたうえで前記密着端子部の前記埋設配線部とは反対側に形成した絶縁放熱基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は各種電子機器に使用される絶縁放熱基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
以下、従来の絶縁放熱基板について図面を用いて説明する。図１０は従来の絶縁放熱基板の第１の斜視図であり、金属板１の上に絶縁樹脂層２を配置し、この絶縁樹脂層２には所定の導体パターン３および外部接続端子４を形成したリードフレーム５を埋設するものであった。
【０００３】
そして、外部接続端子４の引き出しは、図１１の従来の絶縁放熱基板の第２の斜視図に示すように絶縁樹脂層２の周縁部には凹部６を設け、外部接続端子４の端子側面部７と凹部６の側壁面８とを接触しない状態としていた。これにより、外部接続端子４の曲げ加工を行う際に、凹部６の側壁面８すなわち絶縁樹脂層２が引っ張られることで生じる、絶縁樹脂層２と金属板１との密着性の劣化を回避するものであった。
【０００４】
なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては例えば特許文献１が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２９８３４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の絶縁放熱基板において外部接続端子４の曲げ加工を行う際に、凹部６において絶縁樹脂層２と密着状態であった端子底面部９には、曲げ加工前に接触していた絶縁樹脂層２の残存物質１０が付着して残る可能性があった。これにより、外部接続端子４を他の回路等との接続を行った際の接続信頼性を維持するために、残存物質１０を除去するための工程が必要となり、工程増による生産性が低下してしまうという課題点があった。
【０００７】
そこで本発明は、信頼性の高い接続端子部の形成を容易に可能とすることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そして、この目的を達成するために、金属板と、この金属板上に配置した絶縁樹脂層と、この絶縁樹脂層上に配置したリードフレームとを備え、このリードフレームは、前記絶縁樹脂層に埋設した埋設ランド部と埋設配線部と、前記絶縁樹脂層に形成した引き出し凹部へ引き出して露出させた引き出し端子部とからなり、この引き出し端子部は前記引き出し凹部には密着せずに空中に引き出したうえで屈曲させたことを特徴としたものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、引き出し端子部には電気的接続における接続を妨げるものを存在させなくすることから、信頼性の高い接続端子部の形成を容易に可能とするものである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態における絶縁放熱基板の斜視図
【図２】本発明の一実施形態における絶縁放熱基板の側面図
【図３】本発明の一実施形態における絶縁放熱基板の引き出し部の第１の斜視図
【図４】本発明の一実施形態における絶縁放熱基板の引き出し部の第２の斜視図
【図５】本発明の一実施形態における絶縁放熱基板の引き出し部の第３の斜視図
【図６】本発明の一実施形態における絶縁放熱基板の引き出し部の第１の断面図
【図７】本発明の一実施形態における絶縁放熱基板の引き出し部の第４の斜視図
【図８】本発明の一実施形態における絶縁放熱基板の引き出し部の第２の断面図
【図９】本発明の一実施形態における絶縁放熱基板の引き出し部の第５の斜視図
【図１０】従来の絶縁放熱基板の第１の斜視図
【図１１】従来の絶縁放熱基板の第２の斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
【００１２】
（実施形態）
図１は本発明の一実施形態における絶縁放熱基板の斜視図である。この絶縁放熱基板は、金属板１１と、この金属板１１の上に配置した絶縁樹脂層１２と、この絶縁樹脂層１２の上に配置あるいは埋設したリードフレーム１３とを備えている。このリードフレーム１３は、絶縁樹脂層１２の上に配置あるいは埋設した埋設ランド部１４と、接続する部分にあたる埋設配線部１５と、絶縁樹脂層１２の周縁部に形成した引き出し凹部１６へ引き出して露出させた引き出し端子部１７とからなり、埋設ランド部１４には電子部品１８を実装し、引き出し端子部１７は図２の絶縁放熱基板の側面図に示すように、他の回路基板１９に接続するために用い、この引き出し端子部１７は引き出し凹部１６の側面部１６ａや底面部１６ｂに対して密着せずに空中に引き出したうえで屈曲させている。
【００１３】
この構成によれば、引き出し端子部１７は図３に示す絶縁放熱基板の引き出し部の第１の斜視図において、引き出し凹部１６に引き出したうえで屈曲部１７ａを設けることで接続部１７ｂおよび引き出し部１７ｃを形成することとなるため、特に接続において重要となる接続部１７ｂはどの面についても絶縁樹脂層１２とは屈曲工程前あるいは屈曲工程後において接触することがなく、絶縁樹脂層１２の残存物質が接続部１７ｂに付着することによる接続部１７ｂにおける接続信頼性の低下を抑制することが可能となるものである。これは同時に、接続部１７ｂへの付着物を除去するための後の工程を不要とすることとなり、生産性の向上を可能とするものでもある。
【００１４】
また、当然ながら接続部１７ｂは引き出し凹部１６の側面部１６ａや底面部１６ｂとは接触することがないため、屈曲部１７ａを形成する際に、絶縁樹脂層１２を側面部１６ａや底面部１６ｂに生じる上方への引っ張り力によって金属板１１から剥がす力が作用しないこととなる。これにより、絶縁樹脂層１２と金属板１１との確実な密着性を維持することで安定した放熱特性を有することともなる。
【００１５】
さらに、引き出し凹部１６を形成したうえで引き出し端子部１７を引き出し、絶縁樹脂層１２の周縁よりも内側で屈曲部１７ａや引き出し部１７ｃを形成しているため、金属板１１と引き出し端子部１７との沿面距離を十分に得ることで絶縁性を保つことも可能とするものである。
【００１６】
上記の実施形態ではリードフレーム１３は絶縁樹脂層１２の内部に、引き出し端子部１７や図１に示す埋設ランド部１４を除いては完全に埋める形態としているが、図４の絶縁放熱基板の引き出し部の第２の斜視図に示すように、リードフレーム１３の上面側、つまり埋設ランド部１４と埋設配線部１５との上面側を絶縁樹脂層１２の上面側とほぼ同一の平面として形成し、リードフレーム１３の上面側以外は埋設する状態としても構わない。この場合、リードフレーム１３の埋設はその一部に限定しているものであるため、図３に示すようなリードフレーム１３を完全に埋め込むものに比較して、図４に示すリードフレーム１３の埋設は容易に行うことができるものとなる。
【００１７】
また、ここで図３、図４に示すように、完全に埋没する状態で埋設した場合と、一部を埋設した形態とを示しているが、共に埋設している部分となる絶縁樹脂層１２とリードフレーム１３とが面する部位においては、絶縁樹脂層１２とリードフレーム１３とが密着した状態となっている。これにより、埋設ランド部１４や埋設配線部１５においてはしっかりとした固着状態を得たうえで、引き出し端子部１７の曲げ加工の作業性を向上させるものであり、かつ、埋設ランド部１４をはじめとしてリードフレーム１３が受けた熱などを効率よく絶縁樹脂層１２へ伝達することができるものである。
【００１８】
また先述のように、接続部１７ｂは引き出し凹部１６の側面部１６ａや底面部１６ｂとは接触することがないため、屈曲部１７ａを形成する際に、絶縁樹脂層１２に対するストレスが生じにくいことから、絶縁樹脂層１２とリードフレーム１３との間のストレスや強度劣化も生じ難くなり、その結果としてリードフレーム１３の上面側を露出させて固着力の小さな状態としても、絶縁樹脂層１２とリードフレーム１３との間に固着の不安定性を発生させるものでもない。
【００１９】
ここでは図１において、リードフレーム１３は絶縁樹脂層１２の上に配置あるいは埋設した領域において、埋設ランド部１４や埋設配線部１５として便宜上で区分しているが、埋設ランド部１４あるいは埋設配線部１５の何れか一方として定義しても何ら問題はないものであり、例えば、埋設配線部１５の一部に埋設ランド部１４が存在するものとしても構わない。
【００２０】
図５は絶縁放熱基板の引き出し部の第３の斜視図であり、ここでは引き出し凹部１６を第１の凹部２０と第１の凹部２０よりも深い第２の凹部２１とからなる、段差を有したものとしている。ここでは、引き出し端子部１７のうち、絶縁樹脂層１２にリードフレーム１３が埋設されている部分に最も近い部位となる密着端子部２２の底面側が、第１の凹部２０の上面側と密着した位置関係となっている。そして、密着端子部２２の先端側には空中端子部２３を形成し、この空中端子部２３は屈曲部１７Ａ、接続部１７Ｂ、および引き出し部１７Ｃによって構成している。
【００２１】
ここでも特に、接続において重要となる接続部１７Ｂはどの面についても絶縁樹脂層１２とは屈曲工程前あるいは屈曲工程後において接触することがなく、絶縁樹脂層１２の残存物質が接続部１７Ｂに付着することによる接続部１７Ｂにおける接続信頼性の低下を抑制することが可能となるものである。これは同時に、接続部１７Ｂへの付着物を除去するための工程を不要とすることとなり、生産性の向上を可能とするものでもある。
【００２２】
これに加え、図６の絶縁放熱基板の引き出し部の第１の断面図に示すように、第１の凹部２０の上面側と密着端子部２２の底面側とを密着させることで絶縁放熱基板が機械的に安定度を増した構成としている。通常、引き出し端子部１７は回路基板１９に接続するために用いるものであり、この回路基板１９は引き出し端子部１７に対してはんだ接合部２４などによって接合固定すると同時に、絶縁樹脂層１２や金属板１１に連結した取り付け部（図示せず）、あるいは絶縁樹脂層１２と金属板１１との積層状態とした基板に連結した取り付け部（図示せず）などの固定手段を用いて位置固定を図っている。また、そこでは一般的に、引き出し端子部１７に対して矢印の応力を存在させる寸法の関係を設定することで回路基板１９と絶縁樹脂層１２や金属板１１との位置関係の安定化や、あるいは、絶縁樹脂層１２と金属板１１との積層状態を安定化させることとしている。例えば、図２に示すように取り付け手段２５によって回路基板１９と金属板１１とをほぼ面平行に配置するのであれば引き出し端子部１７を撓ませ、また例えば、引き出し端子部１７を撓ませないで回路基板１９あるいは金属板１１をそれぞれが対面する方向に凹状に湾曲させるなどの状態としたうえで、図６に示すような矢印の応力を存在させている。
【００２３】
そしてここでは、第１の凹部２０の上面側が密着端子部２２を支持することとなり、回路基板１９からの押圧力を的確に絶縁樹脂層１２へ伝えることとなる構成としているものであり、これによって回路基板１９と絶縁樹脂層１２や金属板１１との位置関係を安定化させることとしている。
【００２４】
さらに、引き出し端子部１７において曲げ工程によって屈曲部１７Ａの形成を行うにあたり、密着端子部２２の底面側を第１の凹部２０の上面側に密着させたうえで固定し、さらに密着端子部２２の上面を絶縁樹脂層１２を介さず治具などを用いて抑えることにより、正確に屈曲部１７Ａの形成を行うことを可能とするものである。この場合は特に、引き出し部１７Ｃを短い寸法とした方が正確な屈曲部１７Ａの形成が可能であり、密着端子部２２に連続した部分に水平方向に引き出した引き出し部１７Ｃを省略し、密着端子部２２と屈曲部１７Ａとを連続した状態としても構わない。当然ながらこの時も、屈曲部１７Ａは変形を伴うものであるので、絶縁樹脂層１２に剥れ等が発生する要因となる力が生じないように、屈曲部１７Ａは絶縁樹脂層１２に接触あるいは埋設している部分ではないこととしている。
【００２５】
また、引き出し凹部１６を第１の凹部２０と第２の凹部２１とから形成した場合であってもリードフレーム１３は図４に示すように、リードフレーム１３の上面側を絶縁樹脂層１２の上面側とほぼ同一の平面として形成し、リードフレーム１３の上面側以外は埋設する状態としても構わない。
【００２６】
ここで説明した図５においては、第１の凹部２０と、第１の凹部２０よりも深い第２の凹部２１とを単なる階段状に連続した位置関係としたものを示しているが、図７の絶縁放熱基板の引き出し部の第４の斜視図に示すように、第１の凹部２０の内周に第１の凹部２０よりも深い第２の凹部２１を設ける形状としても構わない。
【００２７】
ここでもまた、接続において重要となる接続部１７Ｂはどの面についても絶縁樹脂層１２とは屈曲工程前あるいは屈曲工程後において接触することがなく、絶縁樹脂層１２の残存物質が接続部１７Ｂに付着することによる接続部１７Ｂにおける接続信頼性の低下を抑制することが可能となるものである。これは同時に、接続部１７Ｂへの付着物を除去するための工程を不要とすることともなり、生産性の向上を可能とするものでもある。
【００２８】
そして、第２の凹部２１の溝幅Ｗ１は接続部１７Ｂの端子幅Ｗ２よりも、あるいは屈曲により膨らみが生じる屈曲部１７Ａの端子幅Ｗ３よりも大きいものであれば、接続部１７Ｂはどの面についても絶縁樹脂層１２とは屈曲前あるいは屈曲後において接触することがなく、上記の効果を得ると同時に、絶縁樹脂層１２の体積を維持することで絶縁樹脂層１２の周縁部における強度の劣化を抑制することも可能である。
【００２９】
ここで図５、図６及び図７で説明した構造において引き出し端子部１７は、密着端子部２２では絶縁樹脂層１２とは密着しているものの、引き出し部１７Ｃや屈曲部１７Ａおよび接続部１７Ｂにおいては絶縁樹脂層１２には接しないで突出した状態としていることはこれまでに述べたとおりであるが、図８に示す絶縁放熱基板の引き出し部の第２の断面図に示すように、屈曲部１７Ｄが絶縁樹脂層１２に接する状態の位置としても構わない。つまり、引き出し端子部１７は屈曲前の状態ではＬに相当する領域で絶縁樹脂層１２と接した状態として、Ｌよりも先端側の接続部１７Ｅでは、接続部１７Ｅはどの面についても絶縁樹脂層１２とは屈曲前あるいは屈曲後において接触することがないものとしている。
【００３０】
これは、回路基板１９との間ではんだ接合部２４にてはんだ付けなどの方法によって接合することとなる接続部１７Ｅの一部分が、絶縁樹脂層１２と屈曲前の状態で密着させないことで、絶縁樹脂層１２の残存物質をはんだ接合部２４に対応する部分に存在させないこととでき、接合後の状態における接続部１７Ｅと回路基板１９との接続信頼性を高く保つことを可能とするものである。
【００３１】
これは同時に、ここでは引き出し部１７Ｆと同一となる密着端子部２２と屈曲部１７Ｄとが共に絶縁樹脂層１２と密着したうえで配置していることで、屈曲部１７Ｄの寸法や角度の形成を的確に行うことができることや、密着端子部２２における絶縁樹脂層１２の保持力が増大することで引き出し端子部１７の全体としてのズレや変形を抑制することができるものである。
【００３２】
以上の実施形態では図３に示すように、引き出し端子部１７を引き出す部分を引き出し凹部１６としているが、これは必ずしも側面部１６ａのような側壁に該当する部位を必要とするものではなく、図９の絶縁放熱基板の引き出し部の第５の斜視図に示すように、絶縁樹脂層１２の周縁に形成した段差部から引き出し端子部１７を引き出すこととしても構わない。当然ながらこの場合は図３に示すように側面部１６ａが存在しないため、図９における絶縁樹脂層１２を形成するにあたっての寸法上や金型における制約も小さく生産性を向上させることが可能である。ここで、絶縁樹脂層１２における端子対向面１２ａや端子引き出し面１２ｂは完全な平面とする必要は無く、波打った曲面であっても構わない。つまり、引き出し端子部１７は絶縁樹脂層１２から空中に引き出して形成されていることで、これまでに述べたように接続信頼性を向上させるものであるため、引き出し端子部１７と非接触の状態を維持しているのであれば厳密な寸法精度を必要とするものではなく、これにより金型における制約も小さくすることができる。
【００３３】
また、図３、４、５、７においては、引き出し端子部１７を絶縁樹脂層１２の周縁に形成した凹部１６から引き出したものを一例として示しているが、図１に示すように絶縁樹脂層１２の非周縁部である内側に切り欠き状ではなく、リードフレーム１３が露出した状態で上面形状が閉じたものとなっている孔状の内凹部２６を形成したうえで、その部位に図３、４、５あるいは７に示すように引き出し端子部１７を屈曲させたうえで形成しても構わない。これにより、引き出し端子部１７と図６に示す回路基板１９との接続の場所を周縁に限定せずに任意の位置で行うことができ、これは引き出し端子部１７を絶縁放熱基板と回路基板１９との固定状態の補強にも適用する際に有効な手段となるものでもある。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明の絶縁放熱基板は、信頼性の高い接合部の形成を可能とする効果を有し、絶縁放熱基板を各種電子機器に適用するにあたって有用である。
【符号の説明】
【００３５】
１１  金属板
１２  絶縁樹脂層
１２ａ  端子対向面
１２ｂ  端子引き出し面
１３  リードフレーム
１４  埋設ランド部
１５  埋設配線部
１６  引き出し凹部
１７  引き出し端子部
１７ａ  屈曲部
１７ｂ  接続部
１７ｃ  引き出し部
１７Ａ  屈曲部
１７Ｂ  接続部
１７Ｃ  引き出し部
１７Ｄ  屈曲部
１７Ｅ  接続部
１７Ｆ  引き出し部
１８  電子部品
１９  回路基板
２０  第１の凹部
２１  第２の凹部
２２  密着端子部
２３  空中端子部
２４  はんだ接合部
２５  取り付け手段
２６  内凹部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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