(57)【要約】【課題】通電時における電子部品の電気接続部や配線基板の被半田付け部での放熱を効果的に行うことができる放熱板を提供する。【解決手段】  配線基板１０のランド１６と電子部品２０のリード線２２との間を半田付けして接合する半田部３０で通電時に発生する熱を放出するために、半田部３０に取り付けられる放熱板１００であって、前記半田付けの半田によってランド１６にリード線２２とともに半田付けされる本体１２０を備えている。前記本体は、前記本体の外側から前記半田部に半田を追加するための開口部を有していてもよい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線基板の被半田付け部と電子部品の電気接続部との間を半田付けして接合する半田部で通電時に発生する熱を放出するために、前記半田部に取り付けられる放熱板であって、
前記半田付けの半田によって前記被半田付け部に前記電気接続部とともに半田付けされる本体を備えた、
放熱板。
【請求項２】
請求項１に記載の放熱板であって、
前記本体は、前記本体の外側から前記半田部に半田を追加するための開口部を有する、放熱板。
【請求項３】
請求項１または２に記載の放熱板であって、
前記本体は、前記半田部の表面の形状に対応した面を有する、放熱板。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の放熱板であって、
さらに、放熱用の放熱フィンを備えた、放熱板。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の放熱板であって、
さらに、前記配線基板に係止される係止片を備えた、放熱板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線基板の被半田付け部と電子部品の電気接続部との間を半田付けして接合する半田部で通電時に発生する熱を放出するために使用される放熱板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、表面に電子部品が装着された配線基板では、半導体部品など通電時に発熱が多い電子部品の放熱のために、ヒートシンクや放熱フィン等の放熱用部品を電子部品に接触させて実装する場合がある。このような放熱用部品として、例えば特許文献１に開示されているように、電子部品の本体に接触し、放熱面積を増加させるために一枚の金属板を折り曲げ加工して側面視でＭ字形状とした放熱板が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１７７０２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
通電時に発熱が多い電子部品は、部品本体だけでなく、電子部品のリード線である電気接続部や配線基板上のランドと呼ばれる被半田付け部での発熱も問題となる。このランド等での発熱により、例えば配線基板上の熱分布に偏りが生じたりするからである。そこで、このような熱を放出する対策として、当該被半田付け部およびこの被半田付け部につながる金属製の配線パターンの面積を大きくしたり、または厚さを厚くしたり、さらには配線基板内に熱拡散用の銅箔層を設けたりする場合がある。しかしながら、このような対策では、配線の自由度が低下したり、または製造工程が複雑化したり、さらには製造コストが増大する課題が生じていた。他方、特許文献１の放熱板は、放熱面積を増加することはできるが、電子部品の本体のみに接触しているので、通電時における電気接続部や被半田付け部での上記発熱に直接対応することはできない。
【０００５】
そこで、本発明は、通電時における電子部品の電気接続部や配線基板の被半田付け部での放熱を効果的に行うことができる放熱板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】
【０００６】
本発明にかかる放熱板は、配線基板の被半田付け部と電子部品の電気接続部との間を半田付けして接合する半田部で通電時に発生する熱を放出するために、前記半田部に取り付けられる放熱板であって、前記半田付けの半田によって前記被半田付け部に前記電気接続部とともに半田付けされる本体を備えている。
【０００７】
本発明の放熱板は、その本体が、配線基板の被半田付け部と電子部品の電気接続部との間を半田付けして接合する半田部の半田によって、被半田付け部に電気接続部とともに半田付けされて取り付けられているので、通電時に半田部から発生する熱を直接放出することで、放熱を効果的に行って、通電時における電子部品の電気接続部や配線基板の被半田付け部の高温化を抑制できる。また、これにより、配線基板上の熱分布の偏りを軽減できる。
【０００８】
前記本体は、前記本体の外側から前記半田部に半田を追加するための開口部を有していてもよい。本体と被半田付け部とを半田付けする半田が少なく、本体の被半田付け部への取付けが不十分である場合には、この開口部から本体と半田部との間に半田を補充して、当該取付けを強固とすることができる。また、本体と被半田付け部とを半田付けする半田が少なく、半田部から本体への伝熱が不十分である場合にも、この開口部から本体と半田部との間に半田を補充して、当該伝熱性を向上させることができる。
【０００９】
前記本体は、前記半田部の表面の形状に対応した面を有しているのが好ましい。この構成により、本体と半田部との間の隙間が減少して本体と半田部との接触性が向上し、本体の被半田付け部への取付けをより強固にできる。また、当該接触性の向上により、半田部から本体への伝熱性をより向上させることができる。
【００１０】
さらに、放熱板は、放熱用の放熱フィンを備えていてもよい。この放熱フィンにより、放熱板は、表面積が拡大して放熱特性を向上できる。
【００１１】
さらに、放熱板は、前記配線基板に係止される係止片を備えていてもよい。この係止片により、放熱板は半田部だけでなく配線基板にも固定されるので、放熱板の取付けが強固になる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る放熱板によると、その本体が配線基板の被半田付け部に電子部品の電気接続部とともに半田付けされているので、通電時における電子部品の電気接続部や配線基板の被半田付け部での放熱を効果的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る放熱板の、配線基板上の半田部への取付けを示す斜視図である。
【図２】（ａ）は、同放熱板の、配線基板上の半田部への取付けを示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＩＩＢ−ＩＩＢ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号は、同一または相当部分を示し、特段変更等の説明がない限り、適宜その説明を省略する。
【００１５】
図１に、本発明の一実施形態に係る放熱板の、配線基板上の半田部への取付けを示す。配線基板１０は、表側の面（表面）１２において、電子部品２０を有し、その裏面１４において、ランドと呼ばれる被半田付け部１６を有して、ランド１６と電子部品２０のリード線である電気接続部２２との間を半田付けして接合する半田（半田部と称する）３０を有している。電子部品２０は、例えば通電時に発熱が多い半導体部品である。半田の量には、ランド１６とリード線２２との間の半田付けが良好となるような、多すぎずまた少なすぎない適量があるので、その適量の半田により、半田部３０は円錐台状となっている。半田部３０は、最も良いとされるフィレット（fillet）と呼ばれる形状となっていることが好ましい。ここで、半田部３０は、当該円錐台状の頂部から突出したリード線２２の表面全体に、熔けた半田が広がっていることから、当該円錐台状の主要部３０ａ（図２）だけでなく、このリード線２２の表面に広がる半田からなるリード表面部３０ｂを含む場合がある。
【００１６】
一実施形態に係る図１の放熱板１００は、この半田部３０に取り付けられる。放熱板１００の材料として、例えば、伝熱特性の良いアルミニウム、鉄、銅の金属またはそれらの合金などが用いられ、他に熱伝導率の高いセラミック部材が用いられる。コスト面および生産性の面から、本実施形態の放熱板１００では、長尺なほぼ矩形状のアルミ板にプレス加工を施して、平面視でほぼＬ字状に塑性加工したものを使用する。放熱板１００は、本体１２０を有し、この本体１２０は、ランド１６とリード線２２との間の半田付けの半田によってランド１６にリード線２２とともに半田付けされる。
【００１７】
本体１２０は、ほぼ直角に折り曲げられて形成されており、２つの板状の直立部１２０ａと、直立部１２０ａ、１２０ａ間の連結部１２０ｃに形成されて半田部３０に接触する曲面状の接触部１２０ｂとを有している。接触部１２０ｂは、例えば中空の円錐柱（以下、円錐筒という）の一部で形成された形状である。連結部１２０ｃは、下半部が接触部１２０ｂにより形成されて、直立部１２０ａ、１２０ａが形成するＬ字の内側に円錐筒状に膨出しており、上半部が上記Ｌ字状にほぼ直角に屈曲されて、上半部の外側に屈曲角部１２０ｄを有している。直立部１２０ａ、１２０ａの側面視の形状は、接触部１２０ｂで矩形の一つの角部が切り取られた形状である。直立部１２０ａ、１２０ａの平面視の形状は、前述のとおり、ほぼＬ字状となっている。
【００１８】
直立部１２０ａは、各々の下辺に、配線基板１０の係止孔１８に係止される係止片１６０を有しているが、係止片１６０はなくてもよい。係止片１６０を有している場合、係止片１６０により、放熱板１００は半田部３０だけでなく配線基板１０によっても固定されるので、放熱板１００の取付けが強固となり、放熱板１００への外力が半田部３０またはランド１６へ及ぶ影響を低減できる。係止片１６０は、例えば、本体１２０と平行に延びる細長い形状の突片である。
【００１９】
接触部１２０ｂすなわち本体１２０は、ランド１６とリード線２２との間の半田付けの半田によって、半田部３０を介してランド１６に半田付けされる。例えばランド１６とリード線２２との間の半田付けの際に、熔けて液状となった半田部３０が冷えて硬化する前に、図２（ｂ）に示す第１接触部位３２で接触部１２０ｂを半田部３０の円錐台状の主要部３０ａに接触させ、かつ、その上方の第２接触部位３４で屈曲角部１２０ｄをリード線２２の表面のリード表面部３０ｂに接触させて、本体１２０をランド１６に半田付けする。液状の半田部３０が硬化する前に接触部１２０ｂを半田部３０の主要部３０ａに接触させているので、接触部１２０ｂの内面全体と主要部３０ａの対応する周面とは、概ね接触した状態である。
【００２０】
上述のように、直立部１２０ａ、１２０ａは、一端辺の連結部１２０ｃで互いに繋がっており、配線基板１０の裏面１４側において図２（ａ）のように平面視でほぼＬ字状になっている。接触部１２０ｂは、当該Ｌ字の屈曲部分である連結部１２０ｃに位置し、平面視で当該Ｌ字の屈曲点を中心とする中心角がほぼ直角であるような扇形をしている。また、直立部１２０ａは、図２（ｂ）の断面図のように、側面視で３つの直角の頂部を含む五角形状となっている。例えば、接触部位３２、３４は、直立部１２０ａに含まれる５つの頂点のうちの、３つの直角の頂点を除く２つの頂点付近に存在している。なお、図２（ｂ）は、半田部３０と接触部１２０ｂとの間が、後述の開口部１４０からの半田の補充がなされていない状態で示されている。
【００２１】
本実施形態の本体１２０の接触部１２０ｂは、上記のようにほぼ中空の円錐柱の一部の形状をしているので、上記裾広がりの円錐台状である半田部３０の主要部３０ａの表面の形状にほぼ対応している。この接触部１２０ｂの形状により、本体１２０と半田部３０の主要部３０ａとの間の隙間が減少して本体１２０と主要部３０ａとの接触性が向上し、本体３０のランド１６への取付けをより強固にできる。また、当該接触性の向上により、半田部３０から本体１２０への伝熱性をより向上させることができる。
【００２２】
さらに図１に示す本体１２０の接触部１２０ｂは、本体１２０の外側、例えば上方側から内部の半田部３０に半田を追加するための開口部１４０を有している。本体１２０とランド１６とを半田付けする半田が少なく、本体１２０のランド１６への取付けが不十分である場合には、この開口部１４０から本体１２０と半田部３０との間に半田を補充して、当該取付けを強固とすることができる。また、本体１２０とランド１６とを半田付けする半田が少なく、半田部３０から本体１２０への伝熱が不十分である場合にも、この開口部１４０から本体１２０と半田部３０との間に半田を補充して、当該伝熱性を向上させることができる。開口部１４０は、例えば、接触部１２０ｂの上記円錐状の曲面に直交する方向から見て、上辺が下辺よりも短い台形状である。
【００２３】
以上の放熱板１００は、本体１２０が、配線基板１０のランド１６と電子部品２０のリード線２２との間を半田付けして接合する半田部３０の半田によって、ランド１６にリード線２２とともに半田付けされて取り付けられているので、通電時に半田部３０から発生する熱を直接放出することで、放熱を効果的に行って、通電時における電子部品２０のリード線２２や配線基板１０のランド１６の高温化を抑制できる。また、これにより、配線基板１０上の熱分布の偏りを軽減できる。
【００２４】
なお、本実施形態の放熱板１００は、通電時の半田部３０において発生した熱を積極的に放熱するためのいわゆるヒートシンクであり、たとえば、半田付け時に半田ごてから半田部３０に加えられた熱を放熱するために積極的に使用されるものではない。半田付け作業は短時間で行われるので、放熱板１００からの放熱量は少ない。なお、半田付け時に半田ごてから半田部３０に加えられた熱を積極的に放熱した場合、半田付け不良の一因ともなり得る可能性がある。
【００２５】
本発明は、以上の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の追加、変更または削除が可能である。したがって、そのようなものも本発明の範囲内に含まれる。例えば、放熱板１００では、表面積を拡大させて放熱特性を向上させるために、図１に二点鎖線で示す放熱用の放熱フィン１８０を各直立部１２０ａなどに備えていてもよい。また、直立部１２０ａは１つであってもよい。このような構成も本発明の範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【００２６】
１０：配線基板
１２：表面
１４：裏面
１６：ランド（被半田付け部）
１８：係止孔
２０：電子部品
２２：リード線（電気接続部）
３０：半田部
３２、３４：接触部位
１００：放熱板
１２０：本体
１２０ａ：直立部
１２０ｂ：接触部
１４０：開口部
１６０：係止片
１８０：放熱フィン
【図１】
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【図２】
2017069311.tif 000004