(57)【要約】【課題】電子部品と外部放熱体との熱抵抗を低減することができ、放熱性に優れた電子部品を提供する。【解決手段】電子部品１は、リード端子３を有する本体２と金属製の放熱端子４とを一体に備え、前記放熱端子４に外部放熱体６を固定する。前記放熱端子４と外部放熱体６とを半田付けすることにより、放熱端子４の凹凸面が半田で埋められ、放熱端子４と外部放熱体６との間の熱抵抗を低減することができ、電子部品１の放熱性を確保することができる。また、放熱端子４と外部放熱体６との間における通電性も向上する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
端子を有する本体と金属製の部品側放熱部とを一体に備え、前記部品側放熱部を外部放熱体に固定した電子部品において、前記部品側放熱部と前記外部放熱体とを半田付けしたことを特徴とする電子部品。
【請求項２】
前記部品側放熱部の面と前記外部放熱体の面とを合わせて半田付けしたことを特徴とする請求項１記載の電子部品。
【請求項３】
前記外部放熱体がヒートシンクを有することを特徴とする請求項１又は２記載の電子部品。
【請求項４】
前記端子をバスバーに接続したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電子部品。
【請求項５】
前記部品側放熱部を前記外部放熱体に半田付けすると共に、前記端子をバスバーに半田付けする電子部品の組立方法において、前記外部放熱体と前記バスバーを載置部に配置し、それら外部放熱体とバスバーにクリーム半田を塗布し、前記部品側放熱部を前記外部放熱体に合わせる共に前記端子を前記バスバーに合わせて、前記電子部品を前記載置部に配置し、前記クリーム半田を加熱して半田付けすることを特徴とする請求項１記載の電子部品の組立方法。
【請求項６】
前記載置部が搬送ボードであり、この搬送ボードに、前記外部放熱体と前記バスバーの位置決め部をそれぞれ設けると共に、前記電子部品の位置決め部を設けたことを特徴とする請求項５記載の電子部品の組立方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放熱板等の外部放熱体に部品側放熱部を固定した電子部品とその組立方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スイッチング電源装置などに代表される各種電気機器の内部には、半導体素子などの発熱体である電子部品を有しており、こうした電子部品の著しい温度上昇を防ぐために、電子部品から生じる熱を、当該電子部品に接触する受熱板に導いて、放熱ピンや放熱フィンなどの放熱部から輻射することにより、電子部品の温度上昇を低減する放熱器が設けられている。（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３）。
【０００３】
この一例を図８に示すと、半導体素子などの電子部品１０１は、複数のリード端子１０３を有する本体１０２と部品側放熱部たる放熱端子１０４とを一体に有する。また、プリント配線基板１０５のスルーホール１０６に前記リード端子１０３を挿通し、半田付け部１０７により半田付けして実装し、前記部品側放熱部１０４に、熱伝導性に優れた銅板などから外部放熱体１０８の一側面を沿わせ、この外部放熱体１０８の他側に、複数のフィンを有するヒートシンク１０９を配置し、ビス１１０により、電子部品１０１に外部放熱体１０８とヒートシンク１０９とを固定する。
【０００４】
これにより、電子部品１０１で発生した熱が、外部放熱体１０８に伝わって、ヒートシンク１０９により放熱される。尚、部品側放熱部１０４を放熱端子として用いる場合は、ヒートシンク１０９をプリント配線基板１０５に電気的に接続する。
【０００５】
また、図９に示すように、メタル基板１１１の一側面の導電パターン１１２に、前記リード端子１０３を半田付け部１１３により半田付けし、前記放熱端子１０３を半田付け部１１３により導電パターン１１２に半田付けして実装する。
【０００６】
そして、前記メタル基板１１１の他側面にはヒートシンク１１４が設けられており、電子部品１０１で発生した熱が、外部放熱体１０８に伝わって、ヒートシンク１１４により放熱される。
【特許文献１】特開２００５−１７５２２５号公報
【特許文献２】特開２００６−３１０５５２号公報
【特許文献３】特開２００６−３３９３４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記図８に示した実装構造では、放熱端子１０４の外面が完全な平面ではなく凹凸面であるため、外部放熱体１０８と面接触せず、点接触となるため、熱的には熱抵抗が増加し、熱が逃げ難くなり、同時に電気的には接触抵抗が増加し、放熱端子１０４を端子として用いた場合、電流容量が不足すると、補助のバスバーなどが必要となり、コスト上昇を招く問題がある。
【０００８】
一方、上記図９に示した実装構造では、放熱端子１０４とリード端子１０３とをそれぞれ半田付けにより導電パターンに接続するため、熱抵抗が低減され、電子部品１０１の熱がメタル基板１１１側に伝わり易くなる。
【０００９】
しかし、導電パターン１１２のみに電流が流れるため、電気的抵抗が大きくなり、導電パターン１１２のみで不足する場合は、補助のバスバーなどが必要となり、コスト上昇を招き、また、メタル基板１１１は、通常のプリント配線基板１０５よりコストが掛かる。
【００１０】
本発明は上記の各問題点に着目してなされたもので、電子部品と外部放熱体との熱抵抗を低減することができ、放熱性に優れた電子部品とその組立方法を提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記目的を達成するために、端子を有する本体と金属製の部品側放熱部とを一体に備え、前記部品側放熱部を外部放熱体に固定した電子部品において、前記部品側放熱部と前記外部放熱体とを半田付けした構成としている。
【００１２】
また、本発明は、上記目的を達成するために、前記部品側放熱部の面と前記外部放熱体の面とを合わせて半田付けしたものである。
【００１３】
さらに、本発明は、上記目的を達成するために、前記外部放熱体がヒートシンクを有するものである。
【００１４】
さらに、本発明は、上記目的を達成するために、前記端子をバスバーに接続したものである。
【００１５】
また、本発明は、上記目的を達成するために、前記部品側放熱部を前記外部放熱体に半田付けすると共に、前記端子をバスバーに半田付けする電子部品の組立方法において、前記外部放熱体と前記バスバーを載置部に配置し、それら外部放熱体とバスバーにクリーム半田を塗布し、前記部品側放熱部を前記外部放熱体に合わせる共に前記端子を前記バスバーに合わせて、前記電子部品を前記載置部に配置し、前記クリーム半田を加熱して半田付けする組立方法である。
【００１６】
さらに、本発明は、上記目的を達成するために、前記載置部が搬送ボードであり、この搬送ボードに、前記外部放熱体と前記バスバーの位置決め部をそれぞれ設けると共に、前記電子部品の位置決め部を設けた組立方法である。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１の発明によれば、部品側放熱部と外部放熱体とを半田付けすることにより、部品側放熱部の凹凸面が半田で埋められ、部品側放熱部と外部放熱体との間の熱抵抗を低減することができ、電子部品の放熱性を確保することができる。
【００１８】
請求項２の発明によれば、凹凸面を半田で埋めて部品側放熱部と外部放熱体とを広い面積で接触させることができる。
【００１９】
請求項３の発明によれば、ヒートシンクにより放熱性を向上することができる。
【００２０】
請求項４の発明によれば、端子側の通電量を確保することができる。
【００２１】
請求項５の発明によれば、外部放熱体とバスバーへの半田付け工程を効率よく行うことができ、組立作業性が向上する。
【００２２】
請求項６の発明によれば、搬送ボードに対して外部放熱体とバスバーとを位置決めすることができ、半田付け作業の自動化を容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明における電子部品とその組立方法の好ましい実施形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【実施例１】
【００２４】
図１〜図５は、本実施例で提案する電子部品とその組立方法を示したものである。同図に示すように、１は半導体素子などの電子部品であり、発熱源となる本体２の下部に複数のリード端子３を並設し、その本体２の一側面に部品側放熱部である放熱端子４を一体に備え、この放熱端子４は略平板状をなす。前記本体２は樹脂でモールドされており、その本体２の発熱が放熱端子４を伝わって外部に放熱される。また、前記リード端子３は本体２から下方に突設され、そのリード端子３の先端側は、前記本体２の一側に向いている。
【００２５】
５は前記電子部品１を含む電源装置の各種電子部品を片面又は両面に実装するプリント配線基板であり、例えばガラスエポキシなどの絶縁材料の片面又は両面に所望の導電パターンを形成したものである。
【００２６】
前記放熱端子４の一側面４Ａには、外部放熱体６の他側面６Ａを沿わせ、その外部放熱体６は、熱伝導性に優れた銅板などからなり、前記放熱端子４に外部放熱体６を半田付け部７により固定している。この場合、放熱端子４の一側面４Ａが凹凸面であっても、放熱端子４の外部放熱体６の他側面６Ａと交差する端面４Ｂなどに半田材料を沿わせて半田材料を溶かすことにより、溶融半田が一側面４Ａと他側面６Ａとの間に入り込み、一側面４Ａと他側面６Ａとの間の隙間を埋め、一側面４Ａと他側面６Ａとが広い面積で面接触する。すなわち、突き合わせた状態で発生する一側面４Ａと他側面６Ａとの間の隙間を、半田付け部７により埋めるようにする。
【００２７】
また、前記外部放熱体６の一側面にはヒートシンク８が面接触し、このヒートシンク８の一側には複数の放熱フィン９が設けられている。尚、前記ヒートシンク８は前記外部放熱体６に適宜手段により固定されている。この場合、ビス（図示せず）などにより、前記放熱端子４と外部放熱体６とヒートシンク８とを固定してもよいし、放熱端子４と外部放熱体６とは半田付け部７により固定されているから、外部放熱体６とヒートシンク８とを固定するようにしてもよい。
【００２８】
また、前記リード端子３の先端は、半田付け部１０によりバスバー１１の他側面１１Ａに固定されている。前記バスバー１１は、導電性金属の平板などからなり、前記リード端子３を接続する側が幅狭になった略略Ｌ字形状をなす。尚、前記バスバー１１の他側面１１Ａと前記外部放熱体６の他側面６Ａとは略平行であり、この例では、それら他側面１１Ａと他側面６Ａとは略同一平面上に位置する。
【００２９】
そして、前記バスバー１１が前記プリント配線基板５に固定されると共に、該プリント配線基板５の導電パターンに電気的に接続され、これにより電子部品１がプリント配線基板５に実装される。また、必要に応じて、前記ヒートシンク８をプリント配線基板５に電気的に接続する。
【００３０】
次に、前記電子部品１の組立方法の一例について説明する。前記電子部品１と外部放熱体６及びバスバー１１との半田付けには、リフロー半田付け装置が用いられる。このリフロー半田付け装置は、載置部たる搬送ボード２１の上に、前記電子部品１、外部放熱体６及びバスバー１１を載置し、無端状チェーンなどの駆動手段により、前記搬送ボード２１を搬送する間に、図示しない加熱手段により半田を徐々に溶融し、半田付けを行うものである。尚、前記搬送ボード２１はマグネシウム合金などからなる。
【００３１】
図３及び図４に示すように、前記外部放熱体６は、複数（図では２個）の電子部品１の放熱端子４が接続可能な形状をなす。前記搬送ボード２１の上面には、前記外部放熱体６の位置決め部たる位置決め凹部２２と、前記バスバー１１の位置決め部たる位置決め凹部２３とが設けられ、このバスバー１１の位置決め凹部２３はバスバー１１の数に対応して設けられている。そして、位置決め凹部２２には、外部放熱体６が着脱可能に嵌って位置決めされ、位置決め凹部２３にはバスバー１１が着脱可能に嵌って位置決めされる。
【００３２】
前記位置決め凹部２２，２３，２３は、電子部品１，１に対応して前記搬送ボード２１に形成されており、それら位置決め凹部２２，２３の間に位置して、前記搬送ボード２１には、前記電子部品１を位置決めする位置決め部たる突起２４が設けられ、この位置決め突起２４は前記電子部品１の本体２を左右から挟む位置に配置されている。
【００３３】
そして、ロボットハンドなどの移送手段（図示せず）により、外部放熱体６とバスバー１１，１１とを前記位置決め凹部２２，２３，２３に配置し、この後、塗布手段（図示せず）により、それら位置決め状態の外部放熱体６とバスバー１１，１１の上面にクリーム半田２５を印刷塗布する。この場合、前記各リード端子３，３の接続位置に対応して、前記クリーム半田２５が前記バスバー１１に印刷塗布され、また、前記一側面４Ａと他側面６Ａとの突合せ箇所に対応する他側面６Ａ及び前記端面４Ｂの近傍の他側面６Ａに、前記クリーム半田２５を印刷する。図３では、前記突合せ箇所に対応する他側面６Ａには、６つのクリーム半田２５を印刷し、前記端面４Ｂの近傍の他側面６Ａには、３つのクリーム半田２５を印刷している。クリーム半田２５を印刷した後、前記移送手段により、搬送ボード２１上に電子部品１，１を配置する。この場合、突起２４，２４に挟まれる位置に、電子部品１を載置してセットする。
【００３４】
この後、前記搬送ボード２１を搬送する間に、図示しない加熱手段によりクリーム半田２５が徐々に溶融し、この溶融したクリーム半田２５が固まって前記半田付け部７，１０が形成される。そして、組立後、電子部品１，１を搬送ボード２１から取り外し、前記プリント配線基板５に実装する。
【００３５】
このように構成した電子部品１においては、放熱端子４の一側面４Ａに凹凸があっても、この放熱端子４の一側面４Ａと外部放熱体６の他側面６Ａとの隙間に半田が入り込み、一側面４Ａと他側面６Ａとを密着させることができ、本体２で発生する熱を外部放熱体６を通してヒートシンク８から効率よく放熱することができる。また、ヒートシンク８を前記導電パターンに電気的に接続し、放熱端子４を、外部放熱体６とヒートシンク８とを介してプリント配線基板５に電気的に接続した場合は、放熱端子４と外部放熱体６と間における通電容量を確保することができる。
【００３６】
以上のように本実施例では、端子たるリード端子３を有する本体２と金属製の部品側放熱部たる放熱端子４とを一体に備え、放熱端子４を外部放熱体６に固定した電子部品１において、放熱端子４と外部放熱体６とを半田付けしたから、放熱端子４の凹凸面が半田付け部７で埋められ、放熱端子４と外部放熱体６との間の熱抵抗を低減することができ、電子部品１の放熱性を確保することができる。また、放熱端子４を、プリント配線基板５に電気的に接続した場合は、面接触状態により放熱端子４と外部放熱体６と間における通電容量を確保することができる。
【００３７】
また、部品側放熱部たる放熱端子４の一側面４Ａと外部放熱体６の他側面６Ａとを合わせて半田付けしたから、放熱端子４の凹凸をなす一側面４Ａを半田で埋めて放熱端子４と外部放熱体６とを広い面積で接触させることができる。
【００３８】
また、外部放熱体６がヒートシンク８を有するから、放熱性を向上することができる。
【００３９】
また、端子たるリード端子３をバスバー１１に接続したから、リード端子３側の通電量を確保することができる。
【００４０】
以上のように本実施例では、部品側放熱部たる放熱端子４を外部放熱体６に半田付けすると共に、端子たるリード端子３をバスバー１１に半田付けする電子部品の組立方法において、外部放熱体６とバスバー１１を載置部たる搬送ボード２１に配置し、それら外部放熱体６とバスバー１１にクリーム半田２５を塗布し、放熱端子４を外部放熱体６に合わせる共にリード端子３をバスバー１１に合わせて、電子部品１を搬送ボード２１に配置し、クリーム半田２５を加熱して半田付けするから、外部放熱体６とバスバー１１への半田付けを工程を効率よく行うことができ、その組立を容易に行うことができる。
【００４１】
また、前記載置部が搬送ボード２１であり、この搬送ボード２１に、外部放熱体６とバスバー１１の位置決め部たる位置２２，２３をそれぞれ設けると共に、電子部品１の位置決め部たる突起２４を設けたから、搬送ボード２１に対して外部放熱体６とバスバー１１とを位置決めすることができ、搬送しながらの半田付け作業の自動化を容易に行うことができる。
【実施例２】
【００４２】
図６は、本発明の実施例２を示し、上記実施例１と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述すると、この例では、前記プリント配線基板５のスルーホール１２にリード端子３を挿通し、半田付け部１３により、プリント配線基板５に電子部品１を実装している。この場合、前記位置決め凹部２３のない前記搬送ボード２１により、半田付けすることができる。
【００４３】
以上のように本実施例では、端子たるリード端子３を有する本体２と金属製の部品側放熱部たる放熱端子４とを一体に備え、放熱端子４を外部放熱体６に固定した電子部品において、放熱端子４と外部放熱体６とを半田付けしたから、放熱端子４の凹凸面が半田付け部７で埋められ、放熱端子４と外部放熱体６との間の熱抵抗を低減することができ、電子部品１の放熱性を確保することができ、この例のように、リード端子３をプリント配線基板５に電気的に接続して実装してもよい。
【実施例３】
【００４４】
図７は、本発明の実施例３を示し、上記各実施例と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述すると、この例では、外部放熱体たるヒートシンク８の他側面と放熱端子４の一側面４Ａとを合わせて半田付け部７により半田付けしている。
【００４５】
以上のように本実施例では、端子たるリード端子３を有する本体２と金属製の部品側放熱部たる放熱端子４とを一体に備え、放熱端子４を外部放熱体たるヒートシンク８に固定した電子部品において、放熱端子４とヒートシンク８とを半田付けしたから、放熱端子４の凹凸面が半田付け部７で埋められ、放熱端子４とヒートシンク８との間の熱抵抗を低減することができ、電子部品１の放熱性を確保することができ、
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲において種々の変形実施が可能である。例えば、実施例では、外部放熱体とバスバーを凹部状の位置決め部により載置部に位置決めしたが、外部放熱体とバスバーとをそれぞれ囲む突起により位置決め部を構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施例１における断面図である。
【図２】同上、搬送ボードの斜視図である。
【図３】同上、クリーム半田を塗布した状態の搬送ボードの平面図である。
【図４】同上、搬送ボードに電子部品を配置した状態の平面図である。
【図５】同上、図４のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】本発明の実施例２における断面図である。
【図７】本発明の実施例３における断面図である。
【図８】従来例を示す断面図である。
【図９】他の従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  電子部品
２  本体
３  リード端子
４  放熱端子（部品側放熱部）
５  プリント配線基板
６  外部放熱体
７  半田付け部
８  ヒートシンク（外部放熱体）
１０  半田付け部
１１  バスバー
２１  搬送ボード（載置部）
２２  位置決め凹部（外部放熱体の位置決め部）
２３  位置決め凹部（バスバーの位置決め部）
２４  突起（電子部品の位置決め部）
２５  クリーム半田
【図１】
2009027043.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2009027043.tif 000008
【図７】
2009027043.tif 000009
【図８】
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【図９】
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