(57)【要約】【課題】回路基板に重量的な負荷がかからず、特に自動車などの振動や衝撃条件の厳しい使用状態においても信頼性の高い電子機器を提供することを目的とする。【解決手段】回路基板２０に設けた放熱を必要とする回路部品を回路基板２０に取り付けた放熱板２３に放熱に適した圧力で圧接するとともに、放熱板２３に固定用の穴２３ａ、２３ｂを設け、この固定用の穴２３ａ、２３ｂを介してケース１５にネジ止めして固定し、回路基板２０の周囲はケース１５内においてフリーな状態を維持する構造とすることにより、重量の重い放熱板２３をケース１５にネジ止めして固定することで、回路基板２０をケース１５に固定することなくフリーな状態に保つことが可能となり、振動や衝撃の負荷のかかる使用状態においても回路部品の半田付け部にストレスがかかることがなく信頼性を向上させることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板に設けた放熱を必要とする回路部品を前記回路基板に取り付けた放熱板に放熱に適した圧力で圧接するとともに、前記放熱板に固定用の穴を設け、この固定用の穴を介してケースにネジ止めして固定し、前記回路基板は前記ケース内においてフリーな状態を維持するように構成した電子機器。
【請求項２】
ケースに放熱板に形成された固定用の穴に対応するように固定用ボスを設けた請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
放熱板の固定用の穴のケース面側に前記ケースに設けた固定用ボスの外周と嵌合可能な凹穴を設けた請求項２に記載の電子機器。
【請求項４】
放熱板への回路部品の圧接は前記放熱板に取り付けられた板バネの弾性を利用する構成とした請求項１に記載の電子機器。
【請求項５】
板バネはコの字状に加工され、一方が放熱板の背面に当接する面を持ち、他方が回路部品を前記放熱板に圧接するように形成され、その中間部を前記放熱板にネジで固定する構成とした請求項４に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は放熱板を有する回路基板を用いた電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図６は従来のこの種の回路基板を用いた電子機器を示した断面図の一例である。図６において、回路基板１には必要な回路部を構成する回路部品２が実装されている。そして一般的には、回路基板１はその端部をネジ３などを用いてケース４の取り付け部５に固定されて使用される。
【０００３】
なお、この出願の発明に関連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。
【特許文献１】実開昭６３−９７２８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
回路基板に取り付ける回路部品が放熱を必要とする場合、この放熱のため回路基板や回路部品に放熱板が取り付けられ、この放熱板に回路部品を圧接させることで放熱させるのが一般的である。
【０００５】
しかしながら上記に示すような従来の回路基板の取付構造においては、回路基板の端部をケースの取り付け部に固定しているため、大きくて重量の重い放熱板を有する回路基板の場合、振動や衝撃の大きな負荷がかかるような使用条件においては、放熱板の取り付け部やそれに圧接している回路部品の半田付け部に振動による応力が集中して、半田付け部が破損したり回路基板そのものが破損するという課題を有していた。
【０００６】
本発明はこのような課題を解決するものであり、回路基板に重量的な負荷がかからず、特に自動車などの振動や衝撃条件の厳しい使用状態においても信頼性の高い電子機器を提供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】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明の請求項１に記載の発明は、回路基板に設けた放熱を必要とする回路部品を回路基板に取り付けた放熱板に放熱に適した圧力で圧接するとともに、放熱板に固定用の穴を設け、この固定用の穴を介してケースにネジ止めして固定し、回路基板の周囲はケース内においてフリーな状態を維持するように構成した電子機器とすることにより、重量の重い放熱板をケースにネジ止めして固定することで、回路基板をケースに固定することなくフリーな状態に保つことが可能となり、振動や衝撃の負荷のかかる使用状態においても回路部品の半田付け部にストレスがかかることがなく信頼性を向上できるという作用効果を有する。
【０００８】
本発明の請求項２に記載の発明は、ケースに放熱板に形成された固定用の穴に対応するように固定用ボスを設けたものであり、固定する放熱板の位置や高さにあわせて固定用のボスが設けられているので、ケースへの回路基板の固定が安定にかつ確実に行えるという作用効果を有する。
【０００９】
本発明の請求項３に記載の発明は、放熱板の固定用の穴のケース面側に、ケースに設けた固定用ボスの外周と嵌合可能な凹穴を設けたもので、放熱板をケースに固定する際にその位置を規制することができるという作用効果を有する。
【００１０】
本発明の請求項４に記載の発明は、放熱板への回路部品の圧接は放熱板に取り付けられた板バネの弾性を利用する構成としたもので、板バネによる圧接でその圧力を適切に保つことにより熱膨張収縮や振動による回路部品の半田付け部への応力を緩和するとともに、確実な放熱が可能になるという作用効果を有する。
【００１１】
本発明の請求項５に記載の発明は、板バネはコの字状に加工され、一方が放熱板の背面に当接する面を持ち、他方が回路部品を放熱板に圧接するように形成され、その中間部を放熱板にネジで固定する構成としたものであり、このことにより回路部品の圧接力の安定化が図られるとともに安定した放熱効果が可能になるという作用効果を有する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の電子機器は、放熱を必要とする回路部品を放熱板に放熱に適した圧力で圧接するとともに、放熱板に固定用の穴を設け、この固定用の穴を介してケースにネジ止めして固定し、回路基板の周囲はケース内においてフリーな状態を維持するように構成することにより、確実な放熱を可能にするとともに、振動や衝撃の負荷のかかる使用状態においても回路部品の半田付け部にストレスがかかることがなく信頼性を大幅に向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
【００１４】
本発明の実施の形態として充放電回路用電子機器をその一例として、図１から図３を用いて説明する。これらの図において本発明に関する部品以外は図示を省略している。回路基板２０には図示していないが充放電回路用電子機器の回路パターンが形成されている。本発明の実施の形態では、充電用の回路部品として２個のＦＥＴ２１ａ、２１ｂを、放電用の回路部品としてダイオード２２ａ、抵抗２２ｂを図示している。これらの回路部品は充放電時に大電流が流れ発熱する回路部品である。ＦＥＴ２１ａ、２１ｂおよびダイオード２２ａ、抵抗２２ｂはそれぞれリード線を回路基板２０に半田付けで固定されるとともに、その背面に形成された放熱部は放熱板２３と適度な圧力を持って圧接した状態になっている。
【００１５】
放熱板２３にはケース１５に固定するための２ヶ所の穴２３ａ、２３ｂが形成されており、またケース１５にはそれに対応する位置に固定用ボス２４ａ、２４ｂが形成され、ネジ２４ｃ、２４ｄでネジ止めされている。
【００１６】
放熱板２３のケース１５へ組み込まれる側の面２３ｃには、穴２３ａ、２３ｂと同心円よりなりケース１５の固定用ボス２４ａ、２４ｂと嵌合する凹穴２３ｄ、２３ｅが形成されており、この凹穴２３ｄ、２３ｅと固定用ボス２４ａ、２４ｂにより位置規制されて取り付けられるものである。
【００１７】
この固定状態において回路基板２０はケース１５に対し直立した状態で収納され、その外周面２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄはケース１５内においてフリーな状態に維持されている。
【００１８】
以上のように本発明の実施の形態では、放熱板２３をケース１５に固定するため、回路基板２０をケース１５に固定することなくフリーな状態に保つことが可能となり、熱膨張収縮振動の負荷がかかった場合でも、回路基板２０に実装された回路部品の半田付け部にストレスがかかることがなく信頼性の向上が期待できるものである。
【００１９】
次に、充電用および放電用の回路部品であるＦＥＴ２１ａ、２１ｂおよびダイオード２２ａ、抵抗２２ｂの放熱板２３への安定した放熱方法について図４、図５を用いて説明する。
【００２０】
図４において、ステンレス等の弾性部材よりなる板バネ２５は、略コの字の形状をしており、その中央部には放熱板２３への固定穴２５ａがあけられている。両端は曲げ加工が施されており、一方はアーム状に延びた弾性片２５ｂであり、ＦＥＴ２１ａ、２１ｂおよびダイオード２２ａ、抵抗２２ｂの胴部の一定位置を安定に圧接するようにアール加工部２５ｃが設けられている。他方は適度の長さで放熱板２３のケース１５へ組み込まれる側の面２３ｃに当接するガイド部２５ｄとなっている。
【００２１】
更に、図示していないがＦＥＴ２１ａ、２１ｂおよびダイオード２２ａ、抵抗２２ｂと放熱板２３の圧接される面にはシリコン等でできた放熱促進用グリスが塗布され、その板バネ２５による圧接力は面圧で０．１Ｎ〜４．５Ｎの間に設定している。
【００２２】
図５に示す板バネ２６は前記に示した板バネ２５の構造を連結して製作したものである。放熱が必要な回路部品が複数個ある場合（当実施の形態では４個）、その数に応じた弾性片２６ａを有する連結型の板バネ２６を利用することにより同時に圧接することが可能となる。
【００２３】
このようにして板バネ２６による圧接構造とすることにより、充電用および放電用の回路部品であるＦＥＴ２１ａ、２１ｂおよびダイオード２２ａ、抵抗２２ｂは回路基板２０への半田付け部で固定されているが、放熱板２３へは適度な圧力による圧接のみであるため、温度変化等による各部材の熱膨張収縮に差が出ても半田付け部に発生する応力を緩和することができる。さらに板バネ２５を略コの字状にして、ガイド面２５ｄで放熱板２３と位置規制することにより圧接力のバラツキを小さくすることが可能となる。更に、放熱促進用グリスの利用により圧接力そのものを小さくすることが可能となる。また板バネ２６により複数個の回路部品を同時に圧接することが可能となり、作業工数の低減と圧接力の均一化が可能となるものである。
【００２４】
圧接力は、０．１Ｎ〜４．５Ｎに設定した。これは放熱板２３に確実に熱を逃がすことが可能な最低荷重と圧接される回路部品のリード線と回路基板２０の半田付け部の振動や、温度変化に伴う半田付け部の許容応力等により決定されており、この範囲内で管理することにより確実な放熱と振動や温度変化等による半田付け部の破損を防止でき信頼性の向上につながるものである。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明にかかる電子機器は、放熱板をケースにネジ止めして固定し、回路基板をケース内でフリーな状態としたもので、回路部品の半田付け部にストレスのかかることがなく信頼性を大幅に向上できる保持構造を提供するもので、耐振性や熱衝撃性が要求されるような用途での使用に適している。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態における電子機器を示す分解斜視図
【図２】本発明の実施の形態における回路基板をケースに保持した状態の一部切欠斜視図
【図３】本発明の実施の形態における回路基板とケースの分解斜視図
【図４】本発明の実施の形態における放熱板に取り付ける板バネの取り付け状態を示す分解斜視図
【図５】本発明の実施の形態における放熱板に取り付ける板バネのもう一つの取り付け状態を示す分解斜視図
【図６】従来の電子機器を示した断面図
【符号の説明】
【００２７】
１５  ケース
２０  回路基板
２１ａ、２１ｂ  ＦＥＴ
２２ａ  ダイオード
２２ｂ  抵抗
２３  放熱板
２３ａ、２３ｂ  穴
２３ｄ、２３ｅ  凹穴
２４ａ、２４ｂ  固定用ボス
２４ｃ、２４ｄ  ネジ
２５  板バネ
２５ｂ  弾性片
２５ｃ  アール加工部
２６  板バネ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2005093760.tif 000006
【図５】
2005093760.tif 000007
【図６】
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