(57)【要約】【課題】金属ベース基板への電源出力端子等の接続構造を提供する。【解決手段】金属ベース上に絶縁性基板を介して導電性パターン部を接合してなり、貫通孔が形成された金属ベース基板と、金属ベース基板の導電性パターン部側で、かつ、貫通孔に対向して配置され、ネジ切り加工が施された端子部材とを有し、端子部材と金属ベース基板とが貫通孔を介して絶縁性ネジで機械的に接続され、端子部材と導電性パターン部とが、半田付けにより電気的に接続されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属ベース上に絶縁性基板を介して導電性パターン部を接合してなり、貫通孔が形成された金属ベース基板と、
前記金属ベース基板の導電性パターン部側で、かつ、前記貫通孔に対向して配置される端子部材とを有し、
前記端子部材と前記金属ベース基板とが前記貫通孔を介して絶縁性部材で機械的に接続され、前記端子部材と前記導電性パターン部とが、電気的に接続されていることを特徴とする金属ベース基板への端子接続構造。 
【請求項２】
金属ベース上に絶縁性基板を介して導電性パターン部を接合してなり、貫通孔が形成された金属ベース基板と、
前記金属ベース基板の導電性パターン部側で、かつ、前記貫通孔に対向して配置され、ネジ切り加工が施された端子部材とを有し、
前記端子部材と前記金属ベース基板とが前記貫通孔を介して絶縁性ネジで機械的に接続され、前記端子部材と前記導電性パターン部とが、半田付けにより電気的に接続されていることを特徴とする金属ベース基板への端子接続構造。
【請求項３】
前記端子部材は、前記ネジ孔の周囲に座ぐり、あるいは平皿加工が施され、絶縁のための沿面距離が確保されていることを特徴とする請求項２記載の金属ベース基板への端子接続構造。
【請求項４】
前記貫通孔と前記導電性パターン部を所定距離離すことにより、絶縁のための空間距離が確保されていることを特徴とする請求項３記載の金属ベース基板への端子接続構造。
【請求項５】
前記絶縁性部材は、絶縁性ネジであることを特徴とする請求項２記載の金属ベース基板への端子接続構造。
【請求項６】
前記絶縁性ネジは、皿ネジであることを特徴とする請求項５記載の金属ベース基板への端子接続構造。
【請求項７】
前記絶縁性基板は、ＦＲ−４であることを特徴とする請求項２記載の金属ベース基板への端子接続構造。
【請求項８】
前記端子部材は、黄銅、あるいはリン青銅であることを特徴とする請求項２記載の金属ベース基板への端子接続構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば金属ベース基板に、電源端子等の端子部材を固定するための端子接続構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近時、プリント配線板へ実装される電子部品、例えば、大電流出力のパワートランジスタ等の発熱部品から発生する熱を効率よく放熱するために、金属ベース基板が使用されるようになってきている。これに伴い、金属ベース基板に電源端子等の端子部材を固定するための端子接続構造が開発され、提案されている（例えば、特許文献１参照）。これは、金属板表面に絶縁層を介して回路導体を形成し、貫通孔を設けた金属ベース基板と、貫通孔の回路導体側開口部を塞ぐ突起部を設け、貫通孔に電子部品の端子を挿入し、突起部を回路導体に絶縁性接着し、突起部と回路導体を半田付けするものである。
【０００３】
また、金属ベース基板に孔を形成し、この孔に固定金具を圧入し、実装備品を取り付けることも提案されている（例えば、特許文献２参照）。これは、表面実装コネクタのハウジング部に金属ピンを設けることによって、金属ベース基板の孔への圧入により、保持・固定しいて、取り付けるものである。
【特許文献１】実開平４−８４６７号公報
【特許文献２】特開平３−１３８８７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した金属ベース基板を半田付けのみで接続する端子取り付け構造では、端子の機械的強度が半田の機械的強度と導電性パターンと非導電性パターンの引き剥がし強度で確保されている。そのため、端子に外部応力が加わると接続不良が発生してしまうという、問題がある。
【０００５】
また、基板に固定金具を圧入する構造では、絶縁性基板部にある程度の厚みが必要となる。金属ベース基板は、基板部上の実装部品から発生する熱を金属部を介して排熱を目的としているため、絶縁性基板部を厚くすると、熱伝導性が低くなり、排熱性能が悪化する。
【０００６】
そこで、本発明は、上記問題点を解決するために、機械的強度、絶縁性が十分確保できる金属ベース基板への端子接続構造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】
【０００７】
本発明の一態様によれば、金属ベース上に絶縁性基板を介して導電性パターン部を接合してなり、貫通孔が形成された金属ベース基板と、
前記金属ベース基板の導電性パターン部側で、かつ、前記貫通孔に対向して配置される端子部材とを有し、
前記端子部材と前記金属ベース基板とが前記貫通孔を介して絶縁性部材で機械的に接続され、前記端子部材と前記導電性パターン部とが、電気的に接続されていることを特徴とする金属ベース基板への端子接続構造が提供される。
【０００８】
また、本発明の一態様によれば、金属ベース上に絶縁性基板を介して導電性パターン部を接合してなり、貫通孔が形成された金属ベース基板と、
前記金属ベース基板の導電性パターン部側で、かつ、前記貫通孔に対向して配置され、ネジ切り加工が施された端子部材とを有し、
前記端子部材と前記金属ベース基板とが前記貫通孔を介して絶縁性ネジで機械的に接続され、前記端子部材と前記導電性パターン部とが、半田付けにより電気的に接続されていることを特徴とする金属ベース基板への端子接続構造が提供される。
【０００９】
また、本発明金属ベース基板への端子接続構造においては、前記端子部材は、前記ネジ孔の周囲に座ぐり、あるいは平皿加工が施され、絶縁のための沿面距離が確保されていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明金属ベース基板への端子接続構造においては、さらに、前記貫通孔と前記導電性パターン部を所定距離離すことにより、絶縁のための空間距離が確保されていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明金属ベース基板への端子接続構造においては、前記絶縁性部材は、絶縁性ネジであることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明金属ベース基板への端子接続構造においては、前記絶縁性ネジは、皿ネジであることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明金属ベース基板への端子接続構造においては、前記絶縁性基板は、ＦＲ−４であることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明金属ベース基板への端子接続構造においては、前記端子部材は、黄銅、あるいはリン青銅であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、機械的強度を確保することができ、金属ベース基板を薄くすることが可能となり、熱伝導性の向上が可能となる。また、絶縁性を任意に確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。尚、各図において同一箇所については同一の符号を付すとともに、重複した説明は省略する。
【００１７】
図１は、本実施形態にかかる金属ベース基板への端子接続構造を示す略断面図である。図１に示すように、この端子接続構造は、大別すると、端子１、金属ベース基板３、絶縁性ネジ４、及び半田２で構成されている。
【００１８】
まず、金属ベース基板３は、金属板３ｄの上に絶縁性基材３ｂが絶縁性接着剤３ｃにより接着され、絶縁性基材３ｂの上に、基板３ａが形成された構成となっている。
【００１９】
金属板３ｄは、電子機器を収容する筐体の材質と同じものが好ましい。例えば、金属板３ｄは、放熱性の良好なアルミニウムで、板厚３ｍｍの板で形成する。
【００２０】
絶縁性基材３ｂは、絶縁性についての高信頼性の観点から、例えば、難燃性のガラス布基材エポキシ樹脂を素材とし、一般的な耐熱性を備えた銅張り積層板であるＦＲ−４のような材質が好適である。
【００２１】
絶縁性接着剤３ｃは、例えばエポキシ系の接着剤が好適である。
【００２２】
基板３ａは、導電性パターンで形成し、その材質としては、例えば銅あるいはアルミニウムが好適である。
【００２３】
絶縁性基材３ｂと基板３ａの層構成は、片面基板である必要はなく、両面基板あるいは多層基板の構成とすることでもかまわない。
【００２４】
金属ベース基板３には、貫通孔３ｅが形成されている。また、金属ベース基板３の金属板３ｄの部分には、皿ネジ４が貫通穴３ｅに螺合し、ネジ頭部が金属板３ｄに埋め込むように、ネジ頭部の傾きに合った皿加工が施されている。皿ネジ４は、例えば１５０℃程度の耐熱性を確保するため、いわゆるエンジニアリングプラスチックスが好適である。例えば、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）のような絶縁性のあるネジが好適である。ＰＰＳは、結晶性の耐熱性ポリマーで、約280℃の高融点、耐薬品性を備え、難燃剤を添加せずに自己消火性を示す燃え難い性質を持っている。
【００２５】
金属ベース基板３の貫通穴３ｅに対向する位置に、端子１が配設されている。端子１は、例えばスズメッキされた導電性のものが好適である。端子１を、金属ベース基板３の基板３ａに半田付け可能にするためである。端子１は、例えば黄銅あるいはリン青銅が好適である。端子１には、金属ベース基板３に対向する側に座ぐり付きの孔が形成されている。孔には、皿ネジ４が螺合するように、メスネジが切られている。したがって、端子１と金属ベース基板３とは、絶縁性ネジ４で機械的に接続される。座ぐりは、平皿加工でもよく、沿面距離を確保するためのものである。ここで、沿面距離は、絶縁された導体間の双方を隔てる絶縁物の表面に沿って計測した距離である。例えば、電位が異なる機器を組み合わせて使用するには、グランドを切り離す絶縁部を設ける必要がある。絶縁性や耐圧の条件は、機器の動作電圧、使用環境等によって異なる。したがって、絶縁された導体間の直線距離である空間距離が十分な場合には、座ぐりは、省略することができる。
【００２６】
半田２は、鉛入り半田あるいは鉛フリー半田のいずれも選択することができる。半田付けにより、端子１と基板（導電性パターン）３ａは電気的に接続される。
【００２７】
次に、上記した端子接続構造の、作用について説明する。金属ベース基板３に貫通穴を設け、端子１を絶縁性ネジ４により機械的に接続させ、端子１と導電性パターン３ａを半田２により電気的に接続される構造にしている。このことにより、機械的強度は殆ど非導電性ネジの強度に依存することとなり、半田および、導電性パターン３ａにストレスが加わらず、端子に外部応力が加わっても堅牢な構造となる。また、絶縁性ネジを耐熱性の高い材質にすることにより、端子を接続したまま半田リフローにかけることができるため、後付の必要がなくなり、製造コストも低くおさえることができる。
【００２８】
なお、金属３ｄと導電性パターン３ａ間で絶縁のための空間距離が必要である場合は、貫通ネジ周囲と導電性パターン３ａ間の距離とを離すことで確保できる。また、金属３ｄと端子１間で絶縁のための沿面距離が必要である場合は、端子１に座ぐりあるいは平皿加工を施して距離を確保することができる。
【００２９】
本実施形態によれば、金属ベース基板に貫通穴を設け、端子を絶縁性のネジにより接続させ、端子と導電性パターンを半田により接続される構造にすることにより、機械的強度は絶縁性ネジの強度に依存することとなり、堅牢な構造となり、貫通穴と導電性パターンの距離、端子に座ぐり、あるいは皿加工を施すことにより、絶縁性を任意に確保できる。
【００３０】
本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。例えば、金属ベース基板３と端子１との機械的接続は、金属ベース基板の裏面からネジ頭が出ても支障がない場合には、皿ネジに限られることはない。丸皿ネジ、なべネジであってもよい。上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本実施形態にかかる金属ベース基板への端子構造を示す略断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１・・・端子、２・・・半田、３・・・金属ベース基板、３ａ・・・導電性パターン、３ｂ・・・絶縁性基材、３ｃ・・・絶縁性接着剤、３ｄ・・・金属、４・・・絶縁性ネジ。
【図１】
2008258266.tif 000003