| 【発明の名称】 |
電子部品の取付構造 |
| 【発明者】 |
【氏名】渡邉 芳勝
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| 【要約】 |
【課題】ユニットケース内に収容される基板にパワートランジスタなどの発熱性部品を実装する際に、ユニットケースの壁の高さを不必要に高く構成する必要がないと共に、基板に実装される他の部品の実装面積を確保することができる基板の取付構造を提供する。
【解決手段】電子部品（パワートランジスタ１０）が実装されたプリント基板を一端が開口されたケース１６内に収容してなる電子部品の取付構造において、前記電子部品と前記プリント基板との間に挟持されるプレート（ナットプレート１４，１０４）を備え、前記プレートの前記電子部品と接触する電子部品接触面（１４ａ，１０４ａ）に前記電子部品と係合可能な第１の係合部（パワートランジスタ係合部１４ｂ）を設けると共に、前記プレートの前記プリント基板と接触するプリント基板接触面（１４ｄ，１０４ｄ）に、前記プリント基板と係合可能な第２の係合部（プリント基板係合部１４ｅ）を設ける。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 電子部品が実装されたプリント基板を一端が開口されたケース内に収容してなる電子部品の取付構造において、前記電子部品と前記プリント基板との間に挟持されるプレートを備え、前記プレートの前記電子部品と接触する電子部品接触面に前記電子部品と係合可能な第１の係合部を設けると共に、前記プレートの前記プリント基板と接触するプリント基板接触面に、前記プリント基板と係合可能な第２の係合部を設けることを特徴とする電子部品の取付構造。
【請求項２】 前記プレートの電子部品接触面に第１のリブを形成すると共に、前記第１のリブの高さを前記電子部品の高さよりも実質的に低くすることを特徴とする請求項１項記載の電子部品の取付構造。
【請求項３】 前記プレートが樹脂材からなることを特徴とする請求項１項または２項記載の電子部品の取付構造。
【請求項４】 前記プリント基板を、前記ケース内に収容した後に樹脂材によりポッティングすることを特徴とする請求項１項から３項のいずれかに記載の電子部品の取付構造。
【請求項５】 前記プリント基板に実装された電子部品と前記ケースとの間に熱伝導シートが介挿されることを特徴とする請求項１項から４項のいずれかに記載の電子部品の取付構造。
【請求項６】 前記プレートは前記ケースにネジ留めされることを特徴とする請求項１項から５項のいずれかに記載の電子部品の取付構造。
【請求項７】 前記プレートのプリント基板接触面に第２のリブを形成すると共に、前記第２のリブの頂部面を前記プリント基板に接触させることを特徴とする請求項１項から６項のいずれかに記載の電子部品の取付構造。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は電子部品の取付構造に関し、より詳しくはケースに収容される基板に実装された発熱性を有する電子部品の熱を放熱させることができる電子部品の取付構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ケースに収納される基板にパワートランジスタなどの発熱性部品を取り付ける際には、特開平１０−９８２８６号公報あるいは実用新案登録第２５９８３１７号公報に記載されるように、例えば発熱性部品をケース内側壁あるいはケース内に設けられた立設部に密着・固定させ、発生した熱をケースに伝導させて放熱させる構成が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような技術によると、ケースの壁の高さを前記発熱性部品の大きさに合わせて設計する必要があり、ひいてはケースを必要以上に大きく設計する必要がある。また、発熱性部品をプリント基板に固定するとき、仮留め用の治具を必要とし、ひいてはケースの組立て工数が増加していた。
【０００４】また、ケースに収容される基板の一部を欠如させ、欠如した部分に前記発熱性部品を配置すると共に、発熱性部品を熱伝導性のある板状の部材などを介してケースの底面にネジ止めし、発熱性部品から発生する熱を放熱させる構成も知られている。
【０００５】ケースをこのように構成した場合、収容される基板を予め小さく形成する必要があり、その結果として、基板に実装される他の部品の実装面積が限定されることがある。
【０００６】従って、この発明は、ケース内に収容される基板にパワートランジスタなどの発熱性部品を実装する際に、ケースの壁の高さを不必要に高く構成する必要がなく、また基板に実装される他の部品の実装面積を確保することができ、また発熱性部品をプリント基板に固定するとき、仮留め用の治具を必要としない電子部品の取付構造を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため、請求項１項においては、電子部品が実装されたプリント基板を一端が開口されたケース内に収容してなる電子部品の取付構造において、前記電子部品と前記プリント基板との間に挟持されるプレートを備え、前記プレートの前記電子部品と接触する電子部品接触面に前記電子部品と係合可能な第１の係合部を設けると共に、前記プレートの前記プリント基板と接触するプリント基板接触面に、前記プリント基板と係合可能な第２の係合部を設けるように構成した。
【０００８】具体的には、電子部品とプリント基板とがプレートを介して平行するように配置された場合、電子部品を実装したプリント基板がケースに収容されても、ケースの壁の高さを必要以上に高く構成する必要がないと共に、基板に実装される他の部品の実装面積を確保することができる。
【０００９】また、請求項２項においては、前記プレートの電子部品接触面に第１のリブを形成すると共に、前記第１のリブの高さを前記電子部品の高さよりも実質的に低くするように構成した。
【００１０】プレートに設けられた第１のリブの高さを電子部品の高さよりも実質的に低くしたので、ネジが締め過ぎられた場合でも前記第１のリブがストッパの役目を果たすので、プレートが必要以上に変形して破損することを防止しつつ、電子部品の放熱性を高めることができる。
【００１１】また、請求項３項においては、前記プレートが樹脂材からなるように構成した。
【００１２】前記プレートが樹脂材からなるので、前記実装される電子部品とプリント基板との係合性を高めることができ、電子部品を実装する際の仮留めも容易となる。また、電子部品間における短絡の発生を防止できる。
【００１３】また、請求項４項においては、前記プリント基板を、前記ケース内に収容した後に樹脂材によりポッティングするように構成した。
【００１４】前記プリント基板が、ケースに収容された後に樹脂材でポッティングされるように構成したので、より一層前記実装される電子部品とプリント基板との間、または電子部品間における短絡の発生を防止できる。また、電子部品およびプリント基板の防水および防塵も可能となる。
【００１５】また、請求項５項においては、前記プリント基板に実装された電子部品と前記ケースとの間に熱伝導シートが介挿されるように構成した。
【００１６】前記プリント基板に実装された電子部品とケースとの間に熱伝導シートが介挿されるので、より一層放熱性が向上する。
【００１７】また、請求項６項においては、前記プレートは前記ケースにネジ留めされるように構成した。
【００１８】プレートがケースにネジ留めされるため、密着性が増し、より一層放熱性を高めることができる。
【００１９】また、請求項７項においては、前記プレートのプリント基板接触面に第２のリブを形成すると共に、前記第２のリブの頂部面を前記プリント基板に接触させるように構成した。
【００２０】頂部面をプリント基板に接触されるように形成された第２のリブを備えたので、プリント基板の撓みを抑制することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照してこの発明の一つの実施の形態に係る電子部品の取付構造を説明する。
【００２２】図１は、この発明の一つの実施の形態に係る電子部品の取付構造を説明するための斜視図である。この発明に係る電子部品の取付構造は、大略、パワートランジスタ１０などの電子部品が実装されるプリント基板１２、およびパワートランジスタ１０とプリント基板１２の間に挟持される２枚のプレート（以下「ナットプレート」という）１４、ならびに前記電子部品が実装されたプリント基板１２を収容する、一端が開口されたケース１６から構成される。
【００２３】図２は、ナットプレート１４を底面から見た斜視図、図３はナットプレート１４を上面から見た斜視図である。図１から図３を参照してナットプレート１４の構成を説明する。尚、ナットプレート１４は樹脂材からなる。
【００２４】図２に良く示すように、ナットプレート１４は、パワートランジスタ１０などの電子部品と接触する電子部品接触面１４ａを備える。電子部品接触面１４ａには、パワートランジスタ１０に穿設された固定用の孔１０ａに挿入してパワートランジスタ１０を係合可能に構成された２個のパワートランジスタ係合部（第１の係合部）１４ｂ、およびパワートランジスタ１０のα方向（図１に図示）の高さよりも実質的に低い高さに形成された２個の電子部品側リブ（第１のリブ）１４ｃが設けられる。尚、電子部品側リブ１４ｃの高さに関する詳細な説明は後述する。
【００２５】また、図３に良く示すように、ナットプレート１４は、プリント基板と接触するプリント基板接触面１４ｄを備える。プリント基板接触面１４ｄには、プリント基板１２に穿設されたナットプレート固定孔１８に挿入してナットプレートをプリント基板に係合可能に構成された２個のプリント基板係合部（第２の係合部）１４ｅが設けられる。
【００２６】プリント基板接触面１４ｄには、さらに、プリント基板１２とナットプレート１４とが完全に接触することを防止するようにプリント基板側リブ（第２のリブ）１４ｆが設けられる。
【００２７】また、ナットプレート１４において、電子部品側リブ１４ｃの頂部面の略中心部から、プリント基板係合部１４ｅの略中心部にかけて、ネジ留め（後述）を行うための、ネジ留め用貫通孔１４ｇが穿設される。
【００２８】プリント基板１２には、前述したようにナットプレート１４を係合するためのナットプレート係合孔１８、パワートランジスタ１０のリード１０ｂが挿入されるリード挿入孔１９、およびケース１６に収容する際のネジ留め用のネジ留め孔２０が適宜位置に穿設される。
【００２９】尚、プリント基板１２には、前記パワートランジスタ１０以外の電子部品２２（一部のみ図示）が実装される。
【００３０】尚、上述の構成で用いられるパワートランジスタ１０は市販のものであり、前記穿設された固定用の孔１０ａは、従来技術にあってはネジ留めなどを行う場合に使用されるものである。また、図示の簡略化のために、図１においてパワートランジスタ１０は１個だけ示す（実際には２枚のプレートに４個ずつ係合されるため、８個のパワートランジスタ１０が実装される）。
【００３１】図１に良く示すように、この実施の形態にあっては、上述のパワートランジスタ１０などの電子部品が収容されるケース１６は上面視略矩形状であり、プリント基板のネジ留め孔２０に対応する場所には、ネジ孔２４を有する基板固定部２６が設けられる。
【００３２】また、パワートランジスタ１０などの電子部品を実装した基板１２をケース１６に収容した際、パワートランジスタ１０の電子部品接触面１４ａに対向する面とケース底面２８が近接すると共に、それらの間には、放熱性を高めるための熱伝導シート３０が介挿される。尚、熱伝導シート３０の適宜位置には、後述するナットプレートネジ留め用の孔３０ａが設けられる。
【００３３】次いで、図４を参照して、パワートランジスタ１０のα方向の高さと電子部品側リブ１４ｃの高さの関係を説明する。
【００３４】図４は、図２および図３に示すナットプレート１４に、高さ（厚さ）Ｈ１のパワートランジスタ１０を係合させたところを側面から見た側面図である。この図に良く示すように、電子部品側リブ１４ｃの高さＨ２は、パワートランジスタ１０の高さＨ１より、実質的に低くなるように形成される。
【００３５】このように構成した理由を、以下説明する。前述したように、パワートランジスタ１０の電子部品接触面１４ａに対向する面は、熱伝導シート３０を介してケース底面２８に近接する。これは、パワートランジスタ１０の高さ（厚さ）Ｈ１にバラツキがあるため、電子部品側リブ１４ｃの高さを電子部品と実質的に同じ高さに形成すると、パワートランジスタ１０のガタツキを生じる恐れがあるからである。
【００３６】次いで、プリント基板１２へのナットプレート１４およびパワートランジスタ１０の取着工程について説明する。
【００３７】図５から図７は、プリント基板１２においてパワートランジスタ１０が実装される部分を、図１の底面から見た斜視図である。先ず、パワートランジスタ１０を実装する前のプリント基板１２を図５に示す。
【００３８】前述したように、プリント基板１２には、ナットプレート１４を係合するためのナットプレート係合孔１８、パワートランジスタ１０のリード１０ｂが挿入されるリード挿入孔１９、およびプリント基板１２をケース１６に収容する際のネジ留め用のネジ留め孔２０が適宜位置に穿設される。
【００３９】次いで、ナットプレート１４のプリント基板係合部（第２の係合部）１４ｅを、プリント基板１２のナットプレート係合孔１８に挿入させて係合させると、図６のようになる。さらに、図６の状態において、パワートランジスタ係合部（第１の係合部）１４ｂをパワートランジスタ１０の固定用の孔１０ａに挿入させて係合させると共に、パワートランジスタ１０のリード１０ｂをリード挿入孔１９に挿入させると、図７のようになる。
【００４０】図７の状態は、パワートランジスタ１０をプリント基板１２に実装する際の仮留めの状態であるが、ナットプレート１４が樹脂材からなるため、パワートランジスタ係合部（第１の係合部）１４ｂは、パワートランジスタ１０の固定用の孔１０ａの形状に変形されると共に、プリント基板係合部（第２の係合部）１４ｅは、ナットプレート係合孔１８の形状に変形される。従って、これらが容易に外れることがなく、仮留めが容易となる。
【００４１】パワートランジスタ１０は、図７のように取着された後にリード１０ｂのリード挿入孔１９に挿入された部分は、図示しないロボットなどによって半田付けされ、プリント基板１２への実装が完了する。
【００４２】次いで、上述のようにパワートランジスタ１０および他の電子部品２２が実装されたプリント基板１２を、図１に一点鎖線で示すようにネジ３２で基板固定部２６にネジ留めする。また、ナットプレート用ネジ３４を、ネジ留め用貫通孔１４ｇおよびナットプレートネジ留め用の孔３０ａに挿通させると共に、ケース底面２８の適宜位置に設けられたネジ留め孔３６に挿入して、ナットプレート１４のネジ留めが行われる。
【００４３】尚、ネジ留めの際に、ネジを締め過ぎると、ナットプレート１４が変形し、破損する恐れがあるが、電子部品側リブ１４ｃがストッパの役目を果たすため、これを防止することができる。また、ナットプレート１４は樹脂性のため、ネジ留めされる際に撓む恐れがあるが、プリント基板側リブ１４ｆの頂部がプリント基板１２を押圧するため、プリント基板１２が撓むことはない。
【００４４】上述のようにパワートランジスタ１０および他の電子部品２２が実装されたプリント基板１２は、図８のようにケース１６に収容される。次いで、樹脂材（図示せず）によりポッティングが施されてケースが完成される。より具体的に説明すると、ケース１６内に、プリント基板１２上に実装された電子部品２２などが浸る程度まで樹脂材が充填される。
【００４５】この実施の形態にあっては、上述のように構成したので、パワートランジスタなどの発熱性を有する電子部品、より具体的にはパワートランジスタが実装されたプリント基板がケースに収容されても、ケースの壁の高さを必要以上に高く構成する必要がないと共に、基板に実装される他の部品の実装面積を確保することができる。
【００４６】また、ポッティングが施されるため、電子部品およびプリント基板の防水および防塵も可能となる。
【００４７】また、上述のように構成されたナットプレートを備えたので、電子部品の放熱性を高めることができると共に、プリント基板の撓みを抑制することができる。
【００４８】また、実装される発熱性を有する電子部品とプリント基板との係合性を高めることができ、電子部品を実装する際の仮留めも容易となる。また、電子部品間における短絡の発生を防止できる。
【００４９】次に、図９および図１０を参照して、この発明の第２の実施の形態に係る電子部品の取付構造を説明する。
【００５０】図９は、第２の実施の形態に係る電子部品の取付構造に用いられるナットプレート１０４を底面（１０４ａ）から見た斜視図、図１０は、ナットプレート１０４を上面（１０４ｄ）から見た斜視図である。第１の実施の形態におけるナットプレート１４との相違点に焦点を置いて説明すると、第２の実施の形態に係る電子部品の取付構造に用いられるナットプレート１０４には、ネジ留め用貫通孔（第１の実施の形態における１４ｇ）が穿設されない。また、熱伝導シート３０におけるナットプレートネジ留め用の孔３０ａおよびケース底面２８におけるネジ留め孔３６も備えない。
【００５１】このように構成することにより、パワートランジスタ１０および他の電子部品２２が実装されたプリント基板１２をケース１６に収容する際に、ナットプレート１０４をネジ留めする必要がなく、従って組立ての工数を減少させることができる。尚、その他の構成要素および取着工程ならびにその作用効果は、第１の実施の形態と何ら異ならないため、詳細な説明を省略する。
【００５２】上記した如く、この発明の実施の形態においては、電子部品（パワートランジスタ１０）が実装されたプリント基板１２を一端が開口されたケース１６内に収容してなる電子部品の取付構造において、前記電子部品と前記プリント基板との間に挟持されるプレート（ナットプレート１４，１０４）を備え、前記プレートの前記電子部品と接触する電子部品接触面（１４ａ，１０４ａ）に前記電子部品と係合可能な第１の係合部（パワートランジスタ係合部１４ｂ）を設けると共に、前記プレートの前記プリント基板と接触するプリント基板接触面（１４ｄ，１０４ｄ）に、前記プリント基板と係合可能な第２の係合部（プリント基板係合部１４ｅ）を設けるように構成した。
【００５３】また、前記プレートの電子部品接触面に第１のリブ（電子部品側リブ１４ｃ）を形成すると共に、前記第１のリブの高さＨ２を前記電子部品の高さＨ１よりも実質的に低くするように構成した。
【００５４】また、前記プレートが樹脂材からなるように構成した。
【００５５】また、前記プリント基板を、前記ケース内に収容した後に樹脂材によりポッティングするように構成した。
【００５６】また、前記プリント基板に実装された電子部品と前記ケース（ケース底面２８）との間に熱伝導シート３０が介挿されるように構成した。
【００５７】また、前記プレートは前記ケースにネジ留めされるように構成した。
【００５８】また、前記プレートのプリント基板接触面に第２のリブ（プリント基板側リブ１４ｆ）を形成すると共に、前記第２のリブの頂部面を前記プリント基板に接触させるように構成した。
【００５９】この発明の実施の形態にあっては、電子部品としてパワートランジスタを例に説明したが、パワートランジスタに限らず他の電子部品について利用することができる。
【００６０】また、この発明の実施の形態にあっては、１枚のナットプレートにおけるパワートランジスタ係合部（第１の係合部）の個数を４個としたが、少なくとも１個以上の係合部を備えれば良い。尚、それ以外の係合部および挿入孔の個数も、この実施の形態に挙げられた数に限定されることはない。また、ナットプレートの数を２枚としたが、少なくとも１枚のナットプレートを備えれば良く、２枚に限定されることはない。
【００６１】
【発明の効果】請求項１項においては、具体的には、電子部品とプリント基板とがプレートを介して平行するように配置された場合、電子部品を実装したプリント基板がケースに収容されても、ケースの壁の高さを必要以上に高く構成する必要がないと共に、基板に実装される他の部品の実装面積を確保することができる。
【００６２】また、請求項２項においては、プレートに設けられた第１のリブの高さを電子部品の高さよりも実質的に低くしたので、ネジが締め過ぎられた場合でも前記第１のリブがストッパの役目を果たすので、プレートが必要以上に変形して破損することを防止しつつ、電子部品の放熱性を高めることができる。
【００６３】また、請求項３項においては、前記プレートが樹脂材からなるので、前記実装される電子部品とプリント基板との間の係合性が高められ、電子部品を実装する際の仮留めも容易となる。また、電子部品間における短絡の発生を防止できる。
【００６４】また、請求項４項においては、前記プリント基板が、ケースに収容された後に樹脂材でポッティングされるように構成したので、より一層前記実装される電子部品とプリント基板との間、または電子部品間における短絡の発生を防止できる。また、電子部品およびプリント基板の防水および防塵も可能となる。
【００６５】また、請求項５項においては、前記プリント基板に実装された電子部品とケースとの間に熱伝導シートが介挿されるので、より一層電子部品間における短絡の発生を防止できると共に、放熱性も向上する。
【００６６】また、請求項６項においては、プレートがケースにネジ留めされるため、密着性が増し、より一層放熱性を高めることができる。
【００６７】また、請求項７項においては、頂部面をプリント基板に接触されるように形成された第２のリブを備えたので、プリント基板の撓みを抑制することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１４１９０１
【氏名又は名称】株式会社ケーヒン
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| 【出願日】 |
平成１２年６月２８日（２０００．６．２８） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８１９７２
【弁理士】
【氏名又は名称】吉田 豊
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| 【公開番号】 |
特開２００２−１６３８１（Ｐ２００２−１６３８１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１４年１月１８日（２００２．１．１８） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−１９４３５６（Ｐ２０００−１９４３５６） |
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