(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱部品が実装される部分に伝熱部材が圧入される配線基板に於いて、前記伝熱部材が嵌合される伝熱部材嵌込み孔の圧入側周縁に大径部が形成され、前記伝熱部材に、該伝熱部材圧入状態で前記大径部に係合するフランジ部を形成し、前記発熱部品が前記配線基板の表面側にハンダ付けにより実装され、前記配線基板の裏面側にヒートシンクがハンダ付けされ、前記伝熱部材に表面から裏面に貫通する導通孔を穿設したことを特徴とする配線基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品が実装される配線基板、特にトランジスタ等の発熱部品が実装され、該発熱部品の冷却機能を有する配線基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電力増幅器に用いられる配線基板では、該配線基板の表面に実装されたトランジスタ等の発熱部品からの熱を放熱する機能が求められ、前記配線基板の背面にヒートシンクが取付けられ、該ヒートシンクを介して発熱部品の放熱を行っている。
【０００３】
更に、前記発熱部品から前記ヒートシンクに熱を伝達する為、図６（Ａ）、図６（Ｂ）に示される様に、配線基板１の前記発熱部品が取付けられる部分には伝熱部材嵌込み孔１１が穿設され、該伝熱部材嵌込み孔１１に熱伝導性のよい伝熱部材５、例えば円形、矩形形状の銅板等が部分的に埋込まれ、前記伝熱部材５の表面に前記発熱部品が取付けられ、裏面に前記ヒートシンクが取付けられ、前記発熱部品が発した熱を前記伝熱部材により裏面側の前記ヒートシンクに伝達させる様になっている。
【０００４】
伝熱部材を埋込んだ従来の配線基板を図７（Ａ）〜図７（Ｃ）に於いて説明する。
【０００５】
図７（Ａ）中、１は配線基板、２は該配線基板１にハンダ７によって固着される発熱部品、３は該発熱部品２の発熱部分であるソース端子、４は前記発熱部品２の部品端子、５は前記配線基板１と同じ板厚を有する伝熱部材、６はハンダ８によって前記伝熱部材５に固着されるヒートシンク、９は前記配線基板１に形成され、前記発熱部品２がハンダ付けされるランドを示している。
【０００６】
前記配線基板１には伝熱部材嵌込み孔１１が貫通され、該伝熱部材嵌込み孔１１に前記伝熱部材５が圧入により埋込まれている。前記伝熱部材５の外周面、前記伝熱部材嵌込み孔１１の内壁面は、いずれも表面、裏面に対して垂直路面となっているので、前記伝熱部材５と前記伝熱部材嵌込み孔１１間で圧入方向を機械的に規制するものはない。
【０００７】
この為、前記伝熱部材５の表面、裏面が前記配線基板１の表面、裏面に面一となる様に、正確に嵌合されるかどうかは、前記伝熱部材５の前記伝熱部材嵌込み孔１１に対する押込み量（嵌込み深さ）の精度により決定される。
【０００８】
即ち、押込み量が適正であれば、前記伝熱部材５の表裏と、前記配線基板１の表裏はそれぞれ面一（図７（Ａ）参照）となるが、前記伝熱部材５の押込み量が多すぎると、該伝熱部材５が前記配線基板１の裏面側に突出し（図７（Ｂ）参照）、押込み量が大きすぎると、前記伝熱部材５が抜落ちる。
【０００９】
前記伝熱部材５が裏面側に突出し、前記伝熱部材５の上面が凹んだ状態（図７（Ｂ）参照）となると、前記伝熱部材５と実装された前記発熱部品２の下面との間に隙間１２が生じ、ハンダ７の回込みが不足して接触不良を起す。更に、前記ヒートシンク６が基板から浮上がって該ヒートシンク６と前記配線基板１とをハンダ付けできなくなり、非接触状態を引起す。
【００１０】
又、前記伝熱部材５の押込み量が不足すると、前記伝熱部材５が表面側に突出する状態（図７（Ｃ）参照）となる。
【００１１】
前記伝熱部材５が表面側に突出する状態では、前記発熱部品２が前記配線基板１表面から浮上がり、ハンダによる接続ができなくなり、前記伝熱部材５と前記配線基板１とが非接触となる。又、前記伝熱部材５下面と前記ヒートシンク６との間に隙間１３ができ、前記伝熱部材５と前記ヒートシンク６との間での熱伝達ができなくなり、前記発熱部品２の放熱が不充分となる。
【００１２】
【特許文献１】特開２００６−２２９１０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は斯かる実情に鑑み、伝熱部材の配線基板への埋込みが適正に行える様にし、発熱部品と伝熱部材、配線基板との接触、ヒートシンクと配線基板、伝熱部材との接触が適正に行われ、又伝熱部材の埋込み過程で該伝熱部材の脱落を防止するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、発熱部品が実装される部分に伝熱部材が圧入される配線基板に於いて、前記伝熱部材が嵌合される伝熱部材嵌込み孔の圧入側周縁に大径部が形成され、前記伝熱部材に、該伝熱部材圧入状態で前記大径部に係合するフランジ部を形成した配線基板に係るものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、発熱部品が実装される部分に伝熱部材が圧入される配線基板に於いて、前記伝熱部材が嵌合される伝熱部材嵌込み孔の圧入側周縁に大径部が形成され、前記伝熱部材に、該伝熱部材圧入状態で前記大径部に係合するフランジ部を形成したので、圧入力を厳密に管理しなくても、嵌込み深さを容易に一定とすることができ、圧入精度及び作業性が向上するという優れた効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照しつつ本発明を実施する為の最良の形態を説明する。
【００１７】
図１（Ａ）、図１（Ｂ）は、本発明の第１の参考例を示している。
【００１８】
配線基板１の発熱部品が取付けられる部分に、伝熱部材嵌込み孔１５が穿設され、該伝熱部材嵌込み孔１５に伝熱部材１６が嵌合される。
【００１９】
該伝熱部材１６は、厚みが前記配線基板１の板厚と同一となっており、形状は例えば円形、矩形形状であり、銅板等の熱伝導性のよい材質から成っている。上面側の周囲にはフランジ部（大径部）１７が形成され、前記伝熱部材１６の断面形状は逆凸字状となっている。
【００２０】
又、前記伝熱部材嵌込み孔１５は、上面側に大径部１８が形成され、前記伝熱部材１６の断面形状と同一の形状を有する逆凸字状となっており、前記伝熱部材１６は、前記伝熱部材嵌込み孔１５に圧入可能であり、圧入した状態では、前記伝熱部材１６の上面は前記配線基板１の上面と面一であり、前記伝熱部材１６の下面は前記配線基板１の下面と面一となる。
【００２１】
前記伝熱部材１６を前記伝熱部材嵌込み孔１５に圧入する際に、前記フランジ部１７が前記大径部１８と嵌合し、又前記フランジ部１７は前記伝熱部材嵌込み孔１５の直径よりも大きいので、前記フランジ部１７の圧入方向（図中では下方）の変位が拘束される。
【００２２】
従って、前記伝熱部材１６の押込み量は、前記フランジ部１７と前記大径部１８との嵌合によって規制され、圧入力を厳密に管理しなくても、容易に一定とすることができる。而して、前記フランジ部１７の厚み、前記大径部１８の深さを管理することで、前記伝熱部材１６の上面は前記配線基板１の上面と面一であり、前記伝熱部材１６の下面は前記配線基板１の下面と面一となり、押込み量の管理をすることなく、簡単に適正な埋込み状態が得られる。
【００２３】
図２は、図１に於いて前記伝熱部材１６を前記伝熱部材嵌込み孔１５に圧入し、前記基板１の表面側に発熱部品２、裏面側にヒートシンク６を実装した状態を示している。
【００２４】
上記した様に、前記伝熱部材１６の表面と前記配線基板１の表面とが面一に、前記伝熱部材１６の裏面と前記配線基板１の裏面とが面一になるので、前記発熱部品２は未接触部分を生じることなく、前記伝熱部材１６、前記配線基板１のランド９にハンダ付けされ、又前記ヒートシンク６は未接触部分を生じることなく、前記伝熱部材１６、前記配線基板１にハンダ付けされる。
【００２５】
上述した様に、本発明では前記伝熱部材１６を前記配線基板１に圧入した場合に、嵌込み深さを一定にでき、前記伝熱部材１６の表裏面と前記配線基板１の表裏面とが面一になり、前記発熱部品２、前記ヒートシンク６の取付けは前記配線基板１と密着し、未接続部分のない実装が可能となる。
【００２６】
尚、上記第１の参考例では、前記伝熱部材１６は電子部品実装側から圧入する様にしたが、前記ヒートシンク６側から圧入する様にしてもよい。
【００２７】
図３（Ａ）、図３（Ｂ）は本発明の第２の参考例を示しており、前記伝熱部材１６の断面形状、特に該伝熱部材１６の嵌合部１６ａをテーパとしたものである。該嵌合部１６ａをテーパとすることで、前記伝熱部材嵌込み孔１５への嵌入が容易になり、又楔効果により嵌合力が増大し、伝熱部材１６と前記配線基板１との接合強度が向上する。
【００２８】
図４（Ａ）は本発明の第３の参考例を示している。
【００２９】
前記伝熱部材１６は、製作誤差等により、厚みが前記配線基板１の板厚と完全に一致させることができない場合がある。前記伝熱部材１６が誤差等で、厚みが前記配線基板１の板厚より小さい場合は、図４（Ｂ）に見られる様に、前記伝熱部材１６の裏面と前記ヒートシンク６との間に隙間１３が形成され、前記ヒートシンク６と前記伝熱部材１６との非接触状態が生じる。
【００３０】
第３の参考例では、前記伝熱部材１６の製作誤差等を含み、尚、前記配線基板１から下面側に突出する様、前記伝熱部材１６の厚みを設定したものである。前記配線基板１の裏面に取付ける前記ヒートシンク６には前記伝熱部材１６が嵌合する穴１９を穿設し、前記伝熱部材１６を前記配線基板１にハンダ付けする際には、前記伝熱部材１６の突出部を前記穴１９に嵌合させる。又、前記ヒートシンク６をハンダ付けする場合、前記伝熱部材１６の裏面及び前記突出部の周面を前記穴１９にハンダ付けする。
【００３１】
前記突出部を前記ヒートシンク６にハンダ付けすることで、前記伝熱部材１６と前記ヒートシンク６との結合強度が増大すると共に伝熱面積が増大して、放熱効果も向上する。
【００３２】
図５（Ａ）は本発明の実施の形態を示している。
【００３３】
該実施の形態では、前記伝熱部材１６に表面から裏面に貫通する導通孔２１を穿設したものである。
【００３４】
図５（Ｂ）に示される様に、前記発熱部品２の裏面と前記伝熱部材１６の上面との間のハンダの量が多い場合は、前記発熱部品２が浮上がり、ランド９と前記発熱部品２とが非接触となり、接続不良となる。
【００３５】
前記伝熱部材１６に前記導通孔２１を穿設することで、該導通孔２１により前記発熱部品２の裏面と前記伝熱部材１６の上面との間のハンダが、前記配線基板１と前記ヒートシンク６間の隙間、或はハンダ８に導出され、前記発熱部品２と前記伝熱部材１６間のハンダが適量にされ、前記発熱部品２と前記ランド９とのハンダ付けが良好に行われる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】（Ａ）、（Ｂ）は本発明の第１の参考例を示す説明図であり、（Ａ）は伝熱部材を配線基板に嵌入していない状態、（Ｂ）は伝熱部材を配線基板に嵌入した状態を示している。
【図２】第１の参考例に於いて配線基板に発熱部品、ヒートシンクが実装された状態を示す説明図である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）は本発明の第２の参考例を示す説明図であり、（Ａ）は伝熱部材を配線基板に嵌入していない状態、（Ｂ）は伝熱部材を配線基板に嵌入した状態を示している。
【図４】（Ａ）は本発明の第３の参考例を示す断面概略図であり、（Ｂ）は前記第３の参考例を実施しなかった場合の概略断面図である。
【図５】（Ａ）は本発明の実施の形態を示す断面概略図であり、（Ｂ）は前記実施の形態を実施しなかった場合の概略断面図である。
【図６】（Ａ）、（Ｂ）は、配線基板に伝熱部材を嵌入する従来例を示す説明図である。
【図７】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、伝熱部材が嵌入された従来の配線基板と発熱部品、ヒートシンクとの関係を示す、概略断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１              配線基板
２              発熱部品
３              ソース端子
６              ヒートシンク
７，８          ハンダ
９              ランド
１５            伝熱部材嵌込み孔
１６            伝熱部材
１７            フランジ部
１８            大径部
２１            導通孔
【図１】
0004988609.tif 000002
【図２】
0004988609.tif 000003
【図３】
0004988609.tif 000004
【図４】
0004988609.tif 000005
【図５】
0004988609.tif 000006
【図６】
0004988609.tif 000007
【図７】
0004988609.tif 000008