(57)【要約】【課題】電子部品を取付けた放熱板をプリント基板に固定する脚部であって、ハンダ付けする際の熱が放熱板本体側へ逃げることなく、脚部が局部的に加熱されてハンダ付けが確実に行われ、その結果、生産性の向上をもたらす放熱板の脚部の提供。【解決手段】プリント基板２の穴９を貫通する放熱板の脚部７には凹部８又は貫通穴を形成して横断面積を小さくし、該脚部７を伝達する熱量を小さく抑えている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を取付けた放熱板をプリント基板に固定する為に、該放熱板に形成した脚部に凹部又は貫通穴を設けて横断面積を小さくしたことを特徴とする電子機器等のプリント基板に取付けられる放熱板の脚部。
【請求項２】
上記脚部中央を切り起こし、先端が表面から突出して段差を有すツメを設けた請求項１記載の電子機器等のプリント基板に取付けられる放熱板の脚部。
【請求項３】
上記脚部に貫通穴又は凹部を設けると共に、該穴又は凹部の両側に波形リブを形成した請求項１記載の電子機器等のプリント基板に取付けられる放熱板の脚部。
【請求項４】
上記脚部には貫通穴又は凹部を設け、該貫通穴又は凹部の周囲の厚みを大きくした請求項１記載の電子機器等のプリント基板に取付けられる放熱板の脚部。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
電気機器や電子機器のプリント基板に放熱板を設け、この放熱板に電子部品を取付ける場合があるが、本発明は該放熱板の取付け脚部に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子回路を構成するプリント基板には数多くの電子部品が設けられ、これら電子部品の端子は基板に形成した穴を貫通して、パターンのランドにハンダ付けされている。そして、熱に弱い電子部品の場合、プリント基板に直接取付けないで放熱板に取着されることになるが、この放熱板は他の電子部品と同じようにプリント基板にハンダ付けが行なわれて固定される。すなわち、プリント基板を介在して取付けられている。
【０００３】
プリント基板に形成した穴を放熱板の脚部が貫通してハンダ付けが行なわれる。ところで、従来のハンダは鉛を含有していて、その溶融温度は約１８０℃であるが、近年では環境問題から、上記鉛を含まない大部分がスズ（Ｓｎ）から成るハンダが主流と成っている。このようなハンダは従来のハンダに比較して溶融温度が２１０℃〜２２０℃と高くなり、ハンダ付けに問題を残している。
【０００４】
このように、無鉛ハンダの融点は鉛を含むハンダに比較して融点が約４０℃程高く、より高温のハンダ槽の中に放熱板や電子部品を載せた基板が通過するが、放熱板は熱が逃げ易い為に周囲の電子部品よりハンダ付けが難しくなる。そこで、ハンダの温度をさらに上げたり、ハンダ槽を通過する時間を長くする対策が考えられる。しかし、放熱板以外の基板上に載置された電子部品が高温により破損したり、又基板が大きく反るなどの問題が発生する。
【０００５】
溶融温度の高い無鉛ハンダを用いてプリント基板に放熱板をハンダ付けする従来技術として、特開２００２−１７１８６号に係る「部品」が知られている。これは、溶融温度が高い無鉛ハンダを用いたハンダディップ装置において、プリント基板に確実にハンダ付けが可能な部品を提供することで、「放熱板は平面板の両側に側壁板がコ字状に折れ曲げ形成された金属製の本体部の下方に突出した足部とを有し、ハンダ付け時に足部の熱が本体部から放熱されるのを防止する為、その側壁板に足部を延長するスリットを備えている。」
【０００６】
従って、ハンダ付け時に放熱板に取付けられている電子部品への熱的負担を軽減し、製品の不良率を減ずることが出来、放熱板に取付けられている電子部品の放熱効果は維持されるとしている。ところが、放熱板脚部の外気に触れる面積が大きくて脚部を局部的に加熱することが出来ず、又放熱板の脚部はスリットにより長くなる為に強度が低下し、脚部根元より変形したり、破損するおそれがある。一方、脚部の変形によって、基板の穴との位置ズレが生じて取付け難く、又スリットを設けることで放熱板にある程度の高さが必要となり、高さの低い放熱板には対応できないなどの問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の放熱板には上記のごとき問題がある。本発明が解決しようとする課題はこの問題点であり、放熱板本体側へ熱が逃げることなく、脚部が局部的に加熱されてハンダ付けが確実に出来、生産性の高い放熱板の脚部を提供する。
【０００８】
【課題を解決する為の手段】
本発明の放熱板の脚部は、放熱板本体への熱の伝達を抑制して脚部が局部的に加熱されるようにしたものである。放熱板本体の形状は特に限定せず、プリント基板の穴に貫通してハンダ付けされる脚部が本体から延びている。本発明ではハンダ付け時の熱が本体側へ逃げないように、脚部の断面積を小さくしている。伝達する熱量Ｈは次の式で表される。
Ｈ＝ｋＳ（Ｔ−ｔ）／Ｌ
Ｔ，ｔ：物体の温度、Ｌ：物体の長さ、Ｓ：物体の断面積、ｋ：熱伝導係数
上記式から明らかなように、伝達される熱量は物体の断面積に比例することが分る。
【０００９】
従来の特開２００２−１７１８６号に係る「部品」では、スリットを形成することで長さＬを大きくし、放熱板本体までの距離を拡大しているが、本発明は脚部の断面積Ｓを小さくすることで伝達熱量Ｈを抑制する。この脚部の断面積の縮小手段として脚部中央に貫通穴を形成したり凹部を設ける等色々あるが、具体的な手段は限定しない。以下、本発明に係る実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１０】
【実施例】
図１は本発明の放熱板１を示す実施例であって、プリント基板２に取付けられる前の状態を表している。本発明では放熱板本体３の形状は特に限定しないが、同図に示す放熱板本体３はコ型断面を成し、電子部品４の取付け部５と両側部６，６がコ型に曲げ成形されている。そして側部６，６の下端には脚部７，７を延ばし、この脚部７，７の内面には凹部８，８が形成されている。プリント基板側には両脚部７，７が挿通する２個の穴９，９が貫通して設けられ、この穴９，９に脚部７，７を嵌めると共に、パターン側へ突出した部分がハンダ付けにて固定される。
【００１１】
図２は脚部７の拡大図であり、内側に凹部８が形成されることで、横断面積は小さくなる。そこでプリント基板２の穴９から突出した脚部先端にハンダが付着して加熱される場合、該先端１０と脚部７の根元である側板下端１１とに温度差が発生するが、上記Ｈ＝ｋＳ（Ｔ−ｔ）／Ｌの式に基づいてＳが小さくなることで、熱の伝達は小さくなる。凹部８の形成によって断面積が約１／２となるならば、伝達される熱量も１／２となり、放熱板本体３に取付けられる電子部品４への熱影響を防止出来る。
【００１２】
図３は放熱板の脚部７を示す他の実施形態である。この脚部７には貫通穴１２が設けられ、その結果、熱伝導に影響する横断面積は約１／４と成っている。従って、伝わる熱量は同じく約１／４となって、電子部品４への熱影響を防止出来る。
【００１３】
図４はさらに本発明の脚部７を示す実施例である。この脚部７は内側に凹部１３を形成し、しかも凹部底の一部を打抜いて貫通穴１４を設けている。この脚部７の最小断面積は貫通穴１４が設けられている箇所での横断面積と成る訳で、同時に脚部７の強度低下を防止した形態と成っている。前記図２に示した凹部形成脚部７の強度を保持した上で、伝達する熱量をさらに小さくした脚部形態である。
【００１４】
図５は本発明の放熱板１に設けられる脚部７を示す他の実施例である。この脚部７には内側面に凹部１３を形成し、該凹部底の一部を打抜くと共に曲げ成形した切り起こしツメ１５を設けている。切り起こしツメ１５の先端は脚部外側面１６と段差が形成される。従って、放熱板１の脚部７をプリント基板２の穴９に挿通するならば、上記切り起こしツメ１５が係止して放熱板１はプリント基板２から外れないようになる。すなわち、切り起こしツメ１５によって、放熱板１は仮止めされる。そして、切り起こしツメ１５を形成したことで、脚部７の横断面積は縮小して伝達熱量はその分だけ抑制される。
【００１５】
図６は本発明の脚部７を示す別の実施例である。この脚部７には前記図２に示すような大きな凹部１７を有している。従って、凹部１７の形成による強度の低下を防止する為に該凹部の両側には波型リブ１８，１８を設けている。リブ１８を設けることで凹部だけの場合に比べて横断面積は拡大するが、リブ１８の高さの低い箇所での横断面によって伝達熱量が左右される。同時にリブ１８を波形とすることでプリント基板２の穴９に嵌った脚部７は外れないように仮止めされる。
【００１６】
このように、放熱板１が仮止めされることで、プリント基板２に安定してハンダ付けが行われ、プリント基板２から浮上した不安定な状態でのハンダ付けは発生しない。図７は前記図２に示す脚部７の強度を向上させた場合である。すなわち、内側に凹部１９を形成することで横断面積は縮小されるが、脚部７の厚さを増すならばその分だけ横断面積は増大する。しかし、脚部曲げ強度は厚さ寸法の拡大によって、幅方向の縮小による横断面積に比較して僅かの厚さの増大で高い曲げ強度が得られる。
【００１７】
以上述べたように、本発明の放熱板の脚部は、その横断面積を縮小したものであり、次のような効果を得ることが出来る。
【００１８】
【発明の効果】
本発明の放熱板はプリント基板に形成した穴に嵌ってハンダ付けされる脚部に凹部又は貫通穴を設けている。従って、脚部の横断面積は小さくなって、脚部を通って伝達される熱量は小さくなる。環境問題から鉛を含有しないハンダの溶融温度が高くなっても、伝達される熱量が抑制されることで、放熱板に取付けられる電子部品は熱の影響を受けることはない。
【００１９】
そして、脚部の断面を小さくする一方で切り起こしツメを設けたり、又は波形リブを設けることで、放熱板をプリント基板の穴に仮止めすることが出来、該放熱板は定位置に安定してハンダ付けが行われる。又、リブを形成することで、脚部に凹部や穴を設けても強度が低下してプリント基板の穴に嵌る際に曲がったり破損することはない。
【００２０】
本発明は、放熱板の脚部断面積を小さくすることで放熱板本体への熱伝達を抑えることが出来、基板上に載置された電子部品と同じ温度でハンダ付けが出来る為に、ハンダの温度を極端に上げたり、半田槽の通過時間を長くする必要はなく、放熱板を確実にハンダ付けすることが出来る。その結果、基板上に載置される電子部品の破損を防ぐことが出来、又基板の反りを許容範囲に止めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】放熱板がプリント基板に取付けられる前段階。
【図２】本発明に係る放熱板の脚部。
【図３】本発明に係る放熱板の脚部。
【図４】本発明に係る放熱板の脚部。
【図５】本発明に係る放熱板の脚部。
【図６】本発明に係る放熱板の脚部。
【図７】本発明に係る放熱板の脚部。
【符号の説明】
１  放熱板
２  プリント基板
３  放熱板本体
４  電子部品
５  取付け部
６  側部
７  脚部
８  凹部
９  穴
１０  先端
１１  側板下端
１２  貫通穴
１３  凹部
１４  貫通穴
１５  切り起こしツメ
１６  外側面
１７  凹部
１８  リブ
１９  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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