(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線パターン状に打抜いた金属板と、
この金属板をモールドした高熱伝導性の複合絶縁材料と、
この複合絶縁材料に設けられたキャビティと、
このキャビティで露出する上記金属板の電子部品接続部と、
上記キャビティから引出される上記金属板の外部電子部品接続部とを備え、
この外部電子部品接続部は、上記複合絶縁材料より突出するように上記キャビティ内で折曲され、
上記電子部品接続部および外部電子部品接続部にそれぞれ電子部品を配置した電子回路モジュール。
【請求項２】
配線パターン状に打抜いた金属板と、
この金属板をモールドした高熱伝導性の複合絶縁材料と、
この複合絶縁材料に設けられたキャビティと、
このキャビティで露出する上記金属板の電子部品接続部と、
上記複合絶縁材料の側面から引出された上記金属板の外部電子部品接続部とを備え、
この外部電子部品接続部は、上記キャビティ上にくるように折曲され、
上記電子部品接続部および外部電子部品接続部にそれぞれ電子部品を配置した電子回路モジュール。
【請求項３】
配線パターン状に打抜いた金属板の一部に渦巻状のパターンを形成した請求項１または２に記載の電子回路モジュール。
【請求項４】
電子部品を載置した金属板と複合絶縁材料よりなる放熱基板の側面に引出した端子部を発熱体で加熱して金属板の電子部品接続部または外部電子部品接続部に電子部品を半田付けした請求項１または２に記載の電子回路モジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はインバータ回路や電源回路のような大電力を扱う電子機器に用いられる電子回路モジュールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のインバータ回路や電源回路のような大電力を扱う電子機器に用いられる放熱基板を利用した電子回路モジュールは図１０に示すように構成されていた。
【０００３】
すなわち、図１０において、１は配線パターン状に打抜いた金属板、２はこの金属板１の端子部６および電子部品３を実装する接続部を除いてモールドした高熱伝導性の複合絶縁材料、３は実装された半導体などの電子部品、４は上記複合絶縁材料２から表出するように金属板１に一体に設けた取付用のビス座、５は同じく電子部品３を実装するために金属板１の接続部を露出させるとともに電子部品３を収納するように複合絶縁材料２に設けたキャビティ、６はこの複合絶縁材料２の周縁部から突出するように金属板１で形成された端子部である。
【０００４】
上記構成において、所定の配線パターン状に打抜いた金属板１を高熱伝導性の複合絶縁材料２で、電子部品の接続部、端子部６、ビス座４を表出するように一体成形して放熱基板を構成し、キャビティ５の底面に表出する接続部に電子部品３を実装して電子回路モジュールを構成している。
【０００５】
また、放熱基板に電子部品３を実装する半田付けは、図１１に示すように熱源７に外周部を被われた液体槽８の溶融半田などの液体９の上面に箔体１０を被せ、上記放熱基板のキャビティ５に電子部品３を載置したものを載置して加熱し、金属板１の接続部あるいは電子部品３の電極部にあらかじめ施したクリーム半田を溶融して半田付けを行っていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の構成では、放熱基板内の電子部品の接続部と同一平面上に電子部品３を実装して電子回路モジュールを構成しているため、放熱基板の外形面積以上の高密度の電子部品実装が困難であった。
【０００７】
また、配線パターンを打抜いた金属板１を複合絶縁材料２でモールドして放熱基板を構成しているため、金属板１としては配線パターンが繋がった構成にしか加工できず、放熱基板の外形面積内で配線パターンの最適な引きまわしが困難となり電子部品３が実装できないデッドスペースが大きくなってしまうという問題点を有していた。
【０００８】
さらに、液体槽８を用いた半田付け方法において、液体槽８の表面に配置した箔体１０の上に放熱板を載せて半田付けを行うため大型設備が必要となり、しかも箔体１０の管理も必要でコスト面、手数がかかる点で問題があった。
【０００９】
本発明は以上のような従来の欠点を除去するものであり、高密度実装が可能でデッドスペースを小さくできる電子回路モジュールを提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の電子回路モジュールは、配線パターン状に打抜いた金属板と、この金属板をモールドした高熱伝導性の複合絶縁材料と、この複合絶縁材料に設けられ上記金属板の電子部品接続部を露出させたキャビティと、上記複合絶縁材料より突出するように折曲された外部電子部品接続部と、上記電子部品接続部および外部電子部品接続部に実装された電子部品により構成されている。
【００１１】
上記構成とすることにより、高密度実装が可能で配線パターンの引きまわしの自由度が高まり電子部品の実装できないデッドスペースを小さくすることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、配線パターン状に打抜いた金属板と、この金属板をモールドした高熱伝導性の複合絶縁材料と、この複合絶縁材料に設けられたキャビティと、このキャビティで露出する上記金属板の電子部品接続部と、上記キャビティから引出される上記金属板の外部電子部品接続部とを備え、この外部電子部品接続部は、上記複合絶縁材料より突出するように上記キャビティ内で折曲され、上記電子部品接続部および外部電子部品接続部にそれぞれ電子部品を配置した電子回路モジュールであり、電子部品が立体配置され実装密度を高め、配線パターンの引きまわしの自由度を高めることができる。
【００１３】
また本発明は、外部電子部品接続部が複合絶縁材料の片面あるいは両面上に部分的に突出して形成することにより、複合絶縁材料の外形内において電子部品の立体的実装が可能となる。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、外部電子部品接続部が複合絶縁材料の側面から引出され、これを折曲して上記キャビティ上にくるように構成したものであり、複合絶縁材料から引出される外部電子部品接続部を任意な配線パターンに形成でき、数多くの電子部品の実装が可能となる。
【００１５】
また本発明は、複合絶縁材料の側面から突出させた外部電子部品接続部を高熱伝導性の複合絶縁材料でモールドし、この複合絶縁材料に電子部品を実装する部分にキャビティを設け、電子部品を実装したものを折曲して複合絶縁材料どうしを重ね合せた場合、電子部品で発生した熱が放散されやすいものとなる。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、配線パターン状に打抜いた金属板の一部に渦巻状のパターンを形成した構成であり、インダクタンス機能を持せることができる。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、電子部品を載置した金属板と複合絶縁材料からなる放熱基板の側面に引出した端子部を発熱体で加熱して金属板の電子部品接続部または外部電子部品接続部に電子部品を半田付けした構成で、電子部品の実装が簡単な設備によって効率的に行えることになる。
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１９】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１の電子回路モジュールを示す斜視図であり、１１は所定の配線パターン状に打抜いた金属板、１２はこの金属板１１をインサートモールドした高熱伝導性の複合絶縁材料、１３はこの複合絶縁材料１２の側面に突出した金属板１１の一部の端子部、１４は上記複合絶縁材料１２の上面あるいは下面に設けた電子部品１５を実装するキャビティ、１６はこのキャビティ１４に表出した金属板１１の一部の電子部品接続部、１７はキャビティ１４の端部あるいは複合絶縁材料１２の上面あるいは下面の一部から外方に突出し複合絶縁材料１２の上面あるいは下面から離れた位置で相対向して配置された外部電子部品接続部である。
【００２０】
上記のような構成で、金属板１１を所定の配線パターンを形成するように打抜き、金属板１１として一体化を図るため図１で破線で示すように周囲の枠部１８と端子部１３を接続したままの状態でモールド金型内にセットし、高熱伝導性の複合絶縁材料１２で電子部品１５を実装する部分にキャビティ１４を形成するように成形し、この成形後、金属板１１の枠部１８を切断除去し、キャビティ１４内に位置する外部電子部品接続部１７を折曲加工して放熱基板を構成する。
【００２１】
この放熱基板のキャビティ１４の電子部品接続部１６上に電子部品１５を載置するとともに外部電子部品接続部１７上にも電子部品１５を載置し、上記電子部品接続部１６および外部電子部品接続部１７に施した半田を加熱により溶融させて電子部品１５の電極と半田接続して電子回路モジュールを構成する。
【００２２】
このような構成とすることにより、電子部品１５の実装を立体配置することができ、実装密度を高め、金属板１１による配線パターンの引きまわしの設計自由度を著しく高めることができる。
【００２３】
（実施の形態２）
次に本発明の実施の形態２の電子回路モジュールについて図２，図３を用いて説明する。
【００２４】
図２，図３に示すように放熱基板としての基本構成は図１に示したものと同一であり、異なる点は、放熱基板の一部に配線パターン接続部１９を設けた点と、複合絶縁材料１２の一側面から引出した端子部を延長して外部電子部品接続部１７とし、その先端に上記配線パターン接続部１９に当接し半田付けされる端子接続部２０を折曲加工して設けた構成である。
【００２５】
この構成とすることにより、図２に示すように放熱基板のキャビティ１４内の電子部品接続部１６に電子部品１５を実装するとともに放熱基板の一側面から外方に伸びた状態の外部電子部品接続部１７にも電子部品１５を実装し、最後にこの外部電子部品接続部１７を放熱基板に重なるように折曲し、端部の端子接続部２０を放熱基板の配線パターン接続部１９に半田付けして図３に示すような電子回路モジュールとする。
【００２６】
上記構成とすることで、電子部品１５の実装はほぼ同一面で同時に行え、実装後外部電子部品接続部１７を折曲加工することで立体的な電子部品１５の配置が行えるため、組立性に優れたものとすることができ、実装密度の向上、配線パターン設計の自由度の向上さらには外部電子部品接続部１７への数多くの電子部品１５の実装が可能となる。
【００２７】
（実施の形態３）
続いて本発明の実施の形態３の電子回路モジュールについて図４，図５について説明する。
【００２８】
基本的には実施の形態２で示したものに改良を加えたもので、外部電子部品接続部１７を放熱基板と同様に高熱伝導性の複合絶縁材料１２でモールドし、電子部品１５を実装する部分にキャビティ１４を形成した構成としたものである。
【００２９】
すなわち、放熱基板が２個金属板１１で連結されて一体に構成された構成となり、図４に示すように電子部品１５を金属板１１を折曲する前に平面的な状態で実装した後露出した金属板１１を折曲して複合絶縁材料１２どうしが当接するように重ね合せ、外部電子部品接続部１７の端部の端子接続部２０を放熱基板の配線パターン接続部１９に半田付けして図５に示す電子回路モジュールとする。
【００３０】
この構成とすることにより、実施の形態２で示した効果の他に、高熱伝導性の複合絶縁材料１２が当接して重なっているため、いずれに実装した電子部品１５から発生する熱も効率的に放散されることになる。
【００３１】
（実施の形態４）
次に本発明の実施の形態４の電子回路モジュールについて図６，図７を用いて説明する。
【００３２】
図６，図７に示すものは実施の形態２の変形例で、放熱基板の複合絶縁材料１２の一側面から引出した外部電子部品接続部１７を電子部品１５を実装するために用いずに一つの電子部品としてのジャンパーとして利用するものである。
【００３３】
すなわち、外部電子部品接続部１７の先端に折曲加工した端子接続部２０を形成し、この外部電子部品接続部１７を折曲げて放熱基板の配線パターン接続部１９に接続して、外部電子部品接続部１７をジャンパーとして利用するものである。
【００３４】
この構成とすることにより配線パターンの設計の自由度をより高めることができる。
【００３５】
（実施の形態５）
次に本発明の実施の形態５について図８を用いて説明する。この実施の形態５は、実施の形態４の変形例であり、金属板１１の一部に渦巻状のパターン２１を設け、これを複合絶縁材料１２でモールドしてインダクタンス部を構成し、その渦巻状のパターン２１の中心部の端子２２を露出させ、実施の形態４で示した外部電子部品接続部１７をジャンパーとして利用する構成を用いて外部に引出すようにしたものである。
【００３６】
この構成とすることにより、電子回路モジュールとして簡単にインダクタンス機能を持せることができる。
【００３７】
（実施の形態６）
次に上記各実施の形態で示した放熱基板を利用して電子部品１５を半田付けし実装する例について図９を用いて説明する。
【００３８】
すなわち、図９に示すように放熱基板に電子部品１５を載置した状態で金属板１１の端子部１３に発熱体２３を当接または近接させて金属板１１を加熱し、電子部品接続部１６にあらかじめ施してある半田を溶融させて電子部品１５の電極を電子部品接続部１６に接続することで電子回路モジュールを構成する。
【００３９】
これは、あまり大きな放熱基板では金属板１１の熱伝導だけで均一に加熱できず半田付けの信頼性に欠けるものとなるおそれがあるが、比較的小さな放熱基板では十分に半田付けの信頼性が確保できる。
【００４０】
また、この半田付けは、熱風炉や従来例で示した液体槽などの大がかりな半田付設備を必要とせず、きわめて小さな設備で安価に半田付けが行えることになる。
【００４１】
【発明の効果】
以上のように本発明の電子回路モジュールは、キャビティで露出する金属板の電子部品接続部と、キャビティから引出され、複合絶縁材料より突出するようにキャビティ内で折曲された外部電子部品接続部とにそれぞれ電子部品を配置したため、電子部品の立体的実装が行えて実装密度を高めることができるとともに配線パターンの設計の自由度が大きくなり、産業的に有効なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態１の電子回路モジュールの斜視図
【図２】  同実施の形態２の電子回路モジュールの組立途上の斜視図
【図３】  同断面図
【図４】  同実施の形態３の電子回路モジュールの組立途上の斜視図
【図５】  同断面図
【図６】  同実施の形態４の電子回路モジュールの組立途上の要部斜視図
【図７】  同要部断面図
【図８】  同実施の形態５の電子回路モジュールに用いる放熱基板の上面図
【図９】  同実施の形態６の電子回路モジュールを構成する半田付時の斜視図
【図１０】  従来の電子回路モジュールを示す斜視図
【図１１】  従来の電子回路モジュールの電子部品の実装状態を示す説明図
【符号の説明】
１１  金属板
１２  複合絶縁材料
１３  端子部
１４  キャビティ
１５  電子部品
１６  電子部品接続部
１７  外部電子部品接続部
１９  配線パターン接続部
２０  端子接続部
２１  渦巻状のパターン
２２  端子
２３  発熱体
【図１】
0003951400.tif 000002
【図２】
0003951400.tif 000003
【図３】
0003951400.tif 000004
【図４】
0003951400.tif 000005
【図５】
0003951400.tif 000006
【図６】
0003951400.tif 000007
【図７】
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【図８】
0003951400.tif 000009
【図９】
0003951400.tif 000010
【図１０】
0003951400.tif 000011
【図１１】
0003951400.tif 000012