(57)【要約】【課題】シート部材のズレ及び破れを防止しながら複数の電子部品を取付対象物の固定面に容易に且つ安定して固定することができる電子部品の固定方法を提供することを課題とする。【解決手段】まず、素子固定面１上に絶縁シート３を配置し、次に絶縁シート３上に位置決め治具９の複数の足部材１１を配置し、その後に位置決め治具９の複数の位置決め部内にそれぞれ対応するパワー素子１２を挿入することにより、絶縁シート３上に複数のパワー素子１２を配列する。さらに、位置規定治具１３の保持ピンを絶縁シート３のピン通し孔及び素子固定面１のピン孔に嵌入させて組み付けることにより絶縁シート３の素子固定面１上の位置を固定した状態で、各パワー素子１２をネジ止め固定し、その後に位置規定治具１３及び位置決め治具９をそれぞれ取り除く。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
取付対象物の固定面上にシート部材を介して複数の電子部品を配列固定する方法において、
シート部材に保持ピンを貫通させて固定面に形成されたピン孔に嵌入させることにより固定面上におけるシート部材の位置を少なくとも２箇所で固定し、
複数の電子部品に対応した複数の位置決め部を有する位置決め治具を用いて複数の電子部品をシート部材の上に配列し、
複数の電子部品をそれぞれ固定面に固定部材で固定した後に前記位置決め治具を取り除く
ことを特徴とする電子部品の固定方法。
【請求項２】
前記位置決め治具は、互いに間隔をへだてて配置される複数の足部材を有し、これらの足部材により前記複数の位置決め部が形成されている請求項１に記載の電子部品の固定方法。
【請求項３】
前記位置決め治具により複数の電子部品は固定面上の所定の方向に配列されると共に、前記保持ピンと一体に形成された位置規定治具により、前記保持ピンを固定面のピン孔に嵌入させたときに固定面上の前記所定の方向とは垂直な方向の複数の電子部品の位置が規定される請求項１または２に記載の電子部品の固定方法。
【請求項４】
互いに位置関係が対応している複数の前記保持ピンと複数の前記ピン孔を用いて固定面上のシート部材の位置を固定する請求項１〜３のいずれか一項に記載の電子部品の固定方法。
【請求項５】
シート部材として、絶縁シートまたは放熱シートまたは衝撃吸収シートを用いる請求項１〜４のいずれか一項に記載の電子部品の固定方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載された電子部品の固定方法を含む電子機器の製造方法。
【請求項７】
複数の電子部品をそれぞれ固定面にネジ止め固定して前記位置決め治具を取り除いた後に、複数の電子部品を基板にはんだ付けする請求項６に記載の電子機器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子部品の固定方法に係り、特に取付対象物の固定面上にシート部材を介して複数の電子部品を配列固定する方法に関する。
また、この発明は、このような固定方法により取付対象物の固定面に固定される複数の電子部品を有する電子機器の製造方法にも関している。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、パワー素子を放熱フィンに対して固定する方法が開示されている。この方法では、放熱フィンの上に絶縁シートを配置した後に、予め基板に接続された複数のパワー素子を放熱フィンの上に載置する。さらに、押え金具を複数のパワー素子の上からかぶせてその両端部を放熱フィンに固定し、押え金具の下面に突出形成された複数の押えバネで複数のパワー素子を放熱フィンに対して押し付けることにより、複数のパワー素子を放熱フィンに固定する。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−３４２９８９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、特許文献１の方法で用いられる押え金具は、その両端部で放熱フィンに固定されるため、押え金具の中央部と端部とではパワー素子を押える荷重にばらつきが生じ、複数のパワー素子を放熱フィンに安定して固定することができないおそれがある。
また、それぞれのパワー素子を放熱フィンにネジ止めして固定する方法も知られているが、この方法では、放熱フィンとパワー素子との間に位置する絶縁シートがネジの組付け時に位置ズレや破れ等を生じて絶縁不良の原因となることがあるだけでなく、複数のパワー素子を１つ１つ位置決めしてネジ止めする必要があるため、手間がかかってしまう。
【０００５】
この発明はこのような問題点を解消するためになされたもので、シート部材のズレ及び破れを防止しながら複数の電子部品を取付対象物の固定面に容易に且つ安定して固定することができる電子部品の固定方法を提供することを目的とする。
また、この発明は、このような固定方法により取付対象物の固定面に固定される複数の電子部品を有する電子機器の製造方法を提供することも目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る電子部品の固定方法は、取付対象物の固定面上にシート部材を介して複数の電子部品を配列固定する方法において、シート部材に保持ピンを貫通させて固定面に形成されたピン孔に嵌入させることにより固定面上におけるシート部材の位置を少なくとも２箇所で固定し、複数の電子部品に対応した複数の位置決め部を有する位置決め治具を用いて複数の電子部品をシート部材の上に配列し、複数の電子部品をそれぞれ固定面に固定部材で固定した後に位置決め治具を取り除く方法である。
【０００７】
互いに間隔をへだてて配置される複数の足部材を有すると共にこれらの足部材により複数の位置決め部が形成されている位置決め治具を用いることができる。
また、位置決め治具により複数の電子部品を固定面上の所定の方向に配列すると共に、保持ピンと一体に形成された位置規定治具により、保持ピンを固定面のピン孔に嵌入させたときに固定面上の所定の方向とは垂直な方向の複数の電子部品の位置を規定することができる。
【０００８】
互いに位置関係が対応している複数の保持ピンと複数のピン孔を用いることにより、固定面上のシート部材の位置を固定することができる。
シート部材として、絶縁シートまたは放熱シートまたは衝撃吸収シートを用いることができる。
【０００９】
また、この発明に係る電子機器の製造方法は、上記の電子部品の固定方法を含む方法である。
また、複数の電子部品をそれぞれ固定面にネジ止め固定して位置決め治具を取り除いた後に、複数の電子部品を基板にはんだ付けすることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、シート部材のズレ及び破れを防止しながら複数の電子部品を取付対象物の固定面に容易に且つ安定して固定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１〜６を参照して、この発明の実施の形態に係る電子部品の固定方法及び電子機器の製造方法を説明する。例えば、複数のパワー素子１２をそれぞれ電子部品としてケース２に固定することによりパワーモジュール等の電子機器を製造する場合について説明する。まず、図１に示されるように、複数のパワー素子１２を固定するための素子固定面１を有するケース２を用意し、この素子固定面１上に絶縁シート３を配置する。
【００１２】
ここで、素子固定面１は、ケース２の壁部２ａに対して垂直に突出形成されている。素子固定面１には、その幅方向、すなわちケース２の壁部２ａに対してほぼ平行な方向に複数のネジ孔４が互いに間隔をへだてて形成されている。また、素子固定面１の中間部には、２つのピン孔５が素子固定面１の幅方向に互いに間隔をへだてて形成されている。これら２つのピン孔５は、複数のネジ孔４に対してケース２の壁部２ａ側に位置している。また、絶縁シート３にも、素子固定面１の複数のネジ孔４にそれぞれ対応して複数のネジ通し孔６が形成されると共に、素子固定面１の２つのピン孔５にそれぞれ対応して２つのピン通し孔７が形成されている。絶縁シート３は、これらネジ通し孔６及びピン通し孔７の位置が素子固定面１のそれぞれ対応するネジ孔４及びピン孔５の位置と一致するように配置される。
【００１３】
なお、素子固定面１には、ケース２の壁部２ａ近傍に上方に向かって突出する段差部８が形成されており、この段差部８を除いた素子固定面１上の部分に絶縁シート３を配置することができる。
また、ケース２はアルミ等から形成することができると共に、ケース２の壁部２ａ輪郭の素子固定面１が設けられた面とは反対側の面に放熱フィンを設けてケース２の放熱性を高めるためのことができる。絶縁シート３は、素子固定面１と複数のパワー素子１２との間を電気的に絶縁するためのものであり、シリコーンゴム等から形成することができる。
【００１４】
次に、図２に示されるような位置決め冶具９を用意する。位置決め冶具９は、角柱状の横部材１０と、それぞれ横部材１０の前面に突出形成され且つ互いに間隔をへだてて平行に配置された複数の足部材１１を有している。各足部材１１は、横部材１０の前面から下方へ延びる立ち下がり部分１１ａと、立ち下がり部分１１ａの下端から水平方向に延びる水平部分１１ｂとからなり、ほぼＬ字状の形状を有している。互いに隣接する２つの水平部分１１ｂによりそれぞれパワー素子１２を位置決めするための位置決め部が形成されている。また、各足部材１１の水平部分１１ｂの先端には、隣接する水平部分１１ｂの先端に向かって僅かに突出する突出部が形成されている。
【００１５】
このような位置決め冶具９をケース２に配置する。このとき、横部材１０の下面がケース２の壁部２ａの上面に載り、各足部材１１の立ち下がり部分１１ａの背面が壁部２ａの前面に当接し、各足部材１１の水平部分１１ｂの下面がケース２の素子固定面１上に配置されている絶縁シート３の上に載るように位置決め冶具９が配置される。この状態を図３に示す。
【００１６】
複数の足部材１１が素子固定面１の幅方向に沿って並んで各位置決め部内に絶縁シート３の１つのネジ通し孔６が位置している。また、絶縁シート３のピン通し孔７は複数の足部材１１により閉塞することなく露出される。
【００１７】
このように位置決め治具９を配置した後に、図４に示されるように、複数の足部材１１の間の位置決め部内にそれぞれ対応するパワー素子１２を挿入すると、絶縁シート３上に複数のパワー素子１２が素子固定面１の幅方向に沿って配列される。このとき、位置決め治具９の複数の足部材１１の水平部分１１ｂにより、素子固定面１の幅方向におけるパワー素子１２の位置が規定される。また、各パワー素子１２には、ネジ通し孔が形成されると共に前端面に接続端子が突出形成されており、その前端面の左右両端部を足部材１１の水平部分１１ｂ先端の突出部に係合することにより、パワー素子１２が位置決め部内から抜け出すことが防止されるだけでなく、各パワー素子１２のネジ通し孔と絶縁シート３の対応するネジ通し孔６の位置を互いに一致させることができる。
なお、このときも、絶縁シート３のピン通し孔７は、パワー素子１２により閉塞することなく露出されるものとする。また、ここでは、複数のパワー素子１２として、それぞれ各種の大きさを有するパワー素子を用いている。
【００１８】
さらに、図５に示されるような位置規定治具１３を用意する。この位置規定治具１３は、上述のように、各パワー素子１２の前端面の左右両端部を足部材１１の水平部分１１ｂ先端の突出部に係合させたときに、複数のパワー素子１２の後端面と複数の足部材１１の立ち下がり部分１１ａとの間に配置することができるような形状を有している。位置規定治具１３の下面には、２つの保持ピン１４が突出形成されると共に、位置決め治具９の複数の足部材１１の水平部分１１ｂをそれぞれ収容可能な複数の溝部１５が互いに間隔をへだてて平行に形成されている。
なお、２つの保持ピン１４は、絶縁シート３の２つのピン通し孔７、及び素子固定面１の２つのピン孔５にそれぞれ位置関係が対応するように形成されている。
【００１９】
このような構造を有する位置規定治具１３を、図６に示されるように位置決め治具９の複数の足部材１１の上から組み付ける。すなわち、位置規定治具１３の２つの保持ピン１４をそれぞれ絶縁シート３の２つのピン通し孔７及び素子固定面１の２つのピン孔５に嵌入させると共に、位置規定治具１３の複数の溝部１５をそれぞれ位置決め治具９の複数の足部材１１の水平部分１１ｂに嵌合させて、位置規定治具１３を複数のパワー素子１２の後端面と複数の足部材１１の立ち下がり部分１１ａとの間に配置する。
【００２０】
この位置規定治具１３の保持ピン１４により、絶縁シート３の素子固定面１に対する位置が固定されると共に、絶縁シート３は２つの保持ピン１４を用いて２箇所で固定されることによりこの絶縁シート３の回転が防止される。また、位置規定治具１３が複数のパワー素子１２の後端面と複数の足部材１１の立ち下がり部分１１ａとの間に位置することにより、各パワー素子１２は足部材１１の水平部分１１ｂ先端の突出部と位置規定治具１３との間に挟まれ、ケース２の壁部２ａに垂直な方向におけるパワー素子１２の位置が規定される。このとき、各パワー素子１２のネジ通し孔と絶縁シート３の対応するネジ通し孔６の位置が一致してそれらが互いに連通すると共に、各パワー素子１２の接続端子が位置決め治具９の先端部から外部へ突出される。
【００２１】
この状態で、図７及び８に示されるように、各パワー素子１２のネジ通し孔及び絶縁シート３の対応するネジ通し孔にネジ部材１６を挿入してその先端部を素子固定面１の対応するネジ孔に締結することにより、各パワー素子１２を素子固定面１に対してネジ止め固定した後に、位置規定治具１３及び位置決め治具９をそれぞれ取り除く。その後、複数のパワー素子１２の接続端子をそれぞれ図示しない基板の接続端子にそれぞれはんだ付けすることができる。なお、図示しない基板は、予めケース２に対して組み付けておくことができる。
このようにして、複数のパワー素子１２を有するパワーモジュールを製造することができる。
【００２２】
以上のように、位置規定治具１３の２つの保持ピン１４により絶縁シート３を固定してその移動や回転を防止した状態で、各パワー素子１２をネジ止めするため、ネジ部材１６の組み付け時に絶縁シート３の位置ズレや破れ等を防止することができる。したがって、絶縁シート３により複数のパワー素子１２と素子固定面との絶縁性を確保することができる。
また、それぞれのパワー素子１２を素子固定面１に対しネジ止め固定することにより、素子固定面１に各パワー素子１２を確実に且つ安定して固定することができる。
【００２３】
また、位置決め治具９を用いて複数のパワー素子１２を絶縁シート３上に配列するため、複数のパワー素子１２の配列方向の位置決めを容易に行うことができる。
加えて、位置決め治具９及び位置規定治具１３により、絶縁シート３上における各パワー素子１２の配列方向の位置と配列方向に対して垂直な方向の位置をそれぞれ規定してパワー素子１２の移動を禁止した状態で、ネジ部材１６の組み付けを行うため、ネジ止め作業を容易に行うことができる。
【００２４】
また、予め基板等にはんだ付けされたパワー素子をケースの素子固定面に固定しようとすると、各パワー素子を素子固定面に固定する際などにパワー素子と基板とのはんだ付け部分に応力を生じてはんだの信頼性が低下するおそれがあるが、この発明の電子機器の製造方法では、各パワー素子１２を素子固定面１に固定した後に、各パワー素子の接続端子を図示しない基板の接続端子にはんだ付けするため、はんだの信頼性を向上させることができる。
【００２５】
なお、上述の実施の形態では、２つの保持ピン１４により絶縁シート３の位置を固定したが、これに限定されるものではなく、位置規定治具１３に３つ以上の保持ピンを設け、それらの保持ピンを絶縁シート３に貫通させて素子固定面１にそれぞれ対応して形成された３つ以上のピン孔に嵌入させることにより、絶縁シート３の素子固定面１に対する位置を固定することもできる。
また、例えば、板形状を有する１つの保持ピンを、絶縁シート３に貫通させて素子固定面１の板形状にくり抜かれたピン孔に嵌入させることにより、絶縁シート３の素子固定面１に対する位置を固定することもできる。このように構成しても、絶縁シート３が板形状の保持ピンの両端部で固定される、すなわち２箇所で固定されることにより、絶縁シート３の位置ズレだけでなく回転も防止することができる。
【００２６】
なお、上述の実施の形態では、位置規定治具１３に保持ピン１４が一体に形成されたものを用いたが、位置規定治具１３とは独立して別個に設けられた保持ピンを用いてもよく、このような保持ピンは、パワー素子１２を固定した後でも取り除かずに素子固定面１に組み付けたままにしてもよい。
また、このように位置規定治具１３とは別体の保持ピンを用いる場合に、この保持ピンにより絶縁シート３の位置を固定するタイミングは、各パワー素子１２のネジ止めを行う前であればいつでもよい。例えば、絶縁シート３を素子固定面１上に配置する際に絶縁シート３に貫通させると共に素子固定面１の対応するピン孔に嵌入させて絶縁シート３の位置を固定してもよい。
【００２７】
なお、各種の大きさを有する複数のパワー素子１２の代わりに、同じ大きさを有する複数のパワー素子を用いることもできる。
また、パワー素子に限らず、その他各種の半導体素子を電子部品として素子固定面１上にネジ止め固定することができる。
【００２８】
なお、複数の電子部品は、ネジ部材１６の代わりに、リベットピンやその他各種の固定部材を用いて素子固定面１に固定することができる。
絶縁シート３の代わりに、高い放熱性を有する放熱シートや、衝撃吸収シート等を用いることもできる。
また、ケース２だけでなく各種の取付対象物に対して、この発明の電子部品の固定方法により複数の電子部品を固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】この発明の実施の形態に係る電子部品の固定方法において絶縁シート、パワー素子、およびネジ部材を配置する様子を示す斜視図である。
【図２】実施の形態で用いられる位置決め治具を示す斜視図である。
【図３】図２の位置決め治具を絶縁シート上に配置した様子を示す平面図である。
【図４】実施の形態における絶縁シート上に複数のパワー素子を配列した様子を示す平面である。
【図５】実施の形態で用いられる位置規定治具を示す斜視図である。
【図６】図５の位置規定治具を位置決め治具の上から組み付けた様子を示す平面図である。
【図７】実施の形態における複数のパワー素子を素子固定面上にネジ止め固定した様子を示す斜視図である。
【図８】実施の形態における複数のパワー素子を素子固定面上にネジ止め固定した様子を示す平面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  素子固定面、２  ケース、２ａ  壁部、３  絶縁シート、４  ネジ孔、５  ピン孔、６  ネジ通し孔、７  ピン通し孔、８  段差部、９  位置決め治具、１０  横部材、１１  足部材、１１ａ  立ち下がり部分、１１ｂ  水平部分、１２  パワー素子、１３  位置規定治具、１４  保持ピン、１５  溝部、１６  ネジ部材。
【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】
2007311538.tif 000007
【図６】
2007311538.tif 000008
【図７】
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【図８】
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