JP2002246780A - プリント基板へのヒートシンク取付方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】プリント基板のスペースを有効に使用できるプ
リント基板へのヒートシンク取付方法を提供することに
ある。 【解決手段】プリント基板と、底面部に突出したリブを
設けた前記プリント基板を収納するケースと、プリント
基板に実装された発熱素子に接して放熱するためのヒー
トシンクと、プリント基板の部品実装面を保護するため
のポッティングとで構成され、ヒートシンクはプリント
基板の端面部から突出しており、なおかつケースのリブ
と接しており、ポッティングにヒートシンクの一部を埋
没させて保持させた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はプリント基板へのヒ
ートシンク取付方法において、特にプリント基板のスペ
ースを有効に使用できるものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、実開平５−４８３９５号に見られ
るものを詳述すると、以下の通りである。従来のプリン
ト基板へのヒートシンク取付方法は、プリント基板の左
右両端に設けられた凸部を、プリント基板取付具のスリ
ットに差し込み、プリント基板取付具の曲げ部をヒート
シンクの溝部にひっかけながら、突起部をヒートシンク
の穴に差し込む。この状態で、プリント基板とプリント
基板取付具とをネジにより固定していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のプリント基板へ
のヒートシンク取付方法では、プリント基板取付具が必
要で、プリント基板取付具をヒートシンク及びプリント
基板に取り付けるためにヒートシンク及びプリント基板
に穴等の加工が必要であった。また、プリント基板取付
具をプリント基板に取り付けるためのスペースがプリン
ト基板に必要であった。本発明は、上記課題を解決する
ためになされたもので、本発明の目的は、プリント基板
取付具を必要とせずにプリント基板のスペースを有効に
使用できるプリント基板へのヒートシンク取付方法を提
供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１ではプリント基板と、底面部に突出したリ
ブを設けたケースと、プリント基板に実装された発熱素
子に接して放熱するためのヒートシンクと、プリント基
板の部品実装面を保護するためのポッティングとで構成
され、ヒートシンクはプリント基板の端面部から突出し
ており、なおかつケースのリブと接しており、ポッティ
ングでヒートシンクの一部が埋没して保持されているの
で、基板取付具を必要とせずにヒートシンクをプリント
基板の端面部より突出することができ、プリント基板の
スペースを有効に使用できる。請求項２では、ケース底
面部に突出したリブは、プリント基板端面部から突出し
た部分と接するので、ヒートシンクから放熱される熱の
ケースへの影響を軽減できる。請求項３では、ケース底
面部に突出したリブは、ヒートシンク重心位置とヒート
シンク放熱フィン先端部との間に配置したので、発熱素
子の半田付け部分にストレスを与えない。請求項４で
は、ケースはプリント基板投影面とヒートシンク投影面
の二つ以上の底面を持ち、ケース上端を基準にして、プ
リント基板投影面のケース底面の高さよりヒートシンク
投影面のケース底面の高さを小さくしたので、ポッティ
ングの量、作業時間を削減できる。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明の内容をより理解しやすく
するために、以下に実施例を用いて解説する。

【０００６】

【実施例】図1は本発明に係るプリント基板へのヒート
シンク取付方法を示す外観図である。ヒートシンク１に
は発熱素子２が固定されており、発熱素子２はプリント
基板３に半田付けされている。

【０００７】図２は図１のＡ−Ａ断面図である。発熱素
子２のプリント基板３への実装位置はあらかじめプリン
ト基板端面部６に近い位置に設計されており、発熱素子
２をプリント基板３に半田付けした場合、ヒートシンク
１はプリント基板端面部６より突出するようになってい
る。ここではヒートシンク１の一部がプリント基板端面
部６より突出するようになっている。プリント基板３を
ケース４に収めると、ヒートシンク１のプリント基板端
面部６から突出した部分はケース４の底面部より突出し
たリブ７で支えられる。プリント基板３をケース４に収
めた後、ウレタン樹脂等を注入するポッティング５を施
し、ヒートシンク１の一部をポッティング５に埋没させ
てヒートシンク１を保持する。

【０００８】図３は図１を真上から見た図である。リブ
７はヒートシンク１のプリント基板端面部６から突出し
た部分の底面８の全体を支えるものではなく一部を支え
る形状となっている。ここでは図３に示すようにリブ７
の斜線部のみがヒートシンク１と接触する。

【０００９】従って、ヒートシンク１の熱はリブ７の斜
線部のみに影響を与える。仮にケース４の材質をＡＢＳ
とし熱変形温度が７５℃とする。また、ヒートシンク１
のリブ７との接触部の温度が８０℃とすると、リブ７は
変形する。しかし、変形がケース４全体に及ぶことはな
い。また、発熱素子２に通電する時には既にポッティン
グされて固定されているのでリブ７が変形してヒートシ
ンク１と接触しなくなっても、後述する発熱素子２の半
田付け部にストレスがかかることはない。

【００１０】図４は本発明の熱を考慮したリブの位置の
説明図である。一般にヒートシンク１は発熱素子２に近
いほど温度が高くなり、放熱フィン先端部１０に近いほ
ど温度は低くなる。従って、リブ７はヒートシンク１の
発熱素子２との接触面９からＢだけ離れた位置に配置さ
れており、ヒートシンク１からの熱の影響を軽減してい
る。ここではヒートシンク１の発熱素子２との接触面９
との距離Ｂよりも、プリント基板端面部６から突出した
放熱フィン先端部１０との距離Ｃの方が短くなるようケ
ース４に配置されている。

【００１１】図５は本発明のヒートシンク重心を考慮し
たリブの位置の説明図である。図５に示すようにヒート
シンク１の重心１１には矢印の向きに力Ｄがかかってい
る。ヒートシンク１の発熱素子２との接触面９側はプリ
ント基板３で支えられており矢印の向きに力Ｅがかかっ
ている。また、放熱フィン先端部１０側はリブ７で支え
られており矢印の向きに力Ｆがかかっている。ヒートシ
ンク１は重心１１を挟むようにプリント基板３およびリ
ブ７で支えられているので、力Ｄと力Ｅ、力Ｆとがつり
あう。

【００１２】従って、発熱素子２をプリント基板３に半
田付けしない状態で、なおかつポッティングしてない状
態でもヒートシンク１は倒れることはない。よって、発
熱素子２をプリント基板３に半田付けしていても半田付
け部１２にかかる力Ｆはゼロで半田付け部１２にストレ
スがかかることはない。

【００１３】なお、発熱素子２をプリント基板３に半田
付けした場合、ヒートシンク１はプリント基板端面部６
より全て突出するようになっていて、プリント基板３を
ケース４に収めるた際に、リブ７のみでヒートシンク１
を支える場合でも、リブ７の位置をヒートシンク１の重
心１１の真下に配置すれば、力Ｄと力Ｆとがつりあう。
この時、力Ｅと力Ｇはゼロである。

【００１４】従って、発熱素子２をプリント基板３に半
田付けしない状態で、なおかつポッティングしてない状
態でもヒートシンク１は倒れることはない。よって、発
熱素子２をプリント基板３に半田付けしていても半田付
け部１２にストレスがかかることはない。

【００１５】図６はヒートシンク重心を考慮していない
リブの位置の説明図である。図６に示すようにヒートシ
ンク１の重心１１には矢印の向きに力Ｄがかかってい
る。ヒートシンク１の発熱素子２との接触面９側はプリ
ント基板３で支えられており矢印の向きに力Ｅがかかっ
ている。また、放熱フィン先端部１０側はリブ７で支え
られており矢印の向きに力Ｆがかかっている。ヒートシ
ンク１は重心１１を挟むようにプリント基板３およびリ
ブ７で支えられていないので、力Ｄと力Ｅ、力Ｆとがつ
りあわず、リブ７を支点に放熱フィン先端部１０には力
Ｈが、反対の発熱素子２の半田付け部１２には力Ｇが矢
印方向にかかる。

【００１６】従って、プリント基板３に半田付けしない
状態で、なおかつポッティングしてない状態において
は、ヒートシンク１は倒れてしまう。よって、発熱素子
２をプリント基板３に半田付けしていれば半田付け部１
２にかかる力Ｇによりストレスがかかる。

【００１７】図７は本発明の底面の高さを変えたケース
の説明図である。一般にプリント基板３に発熱素子２他
の電子部品を実装するとプリント基板下面１３よりリー
ド１４が最大で４．５ｍｍ突出する。従って、プリント
基板投影面１５のケース底面１８の高さは、プリント基
板３を正常にケース４に収めるため、また、電子部品の
半田付け部１２にストレスを与えないようにするため
に、リード１４と接触しないようにプリント基板下面１
３から５ｍｍのクリアランスＪを持つよう設計される。
しかし、ヒートシンク１のプリント基板端面部６から突
出した部分には電子部品のリード１４はないので、ヒー
トシンク投影面１６のケース底面１８は、プリント基板
投影面１５とヒートシンク１の底面８との間になるよう
に設計すれば良い。なお、プリント基板投影面１５とは
ケース４上方よりプリント基板３をケース底面１８上に
投影された面のことである。また、ヒートシンク投影面
１６とは、ケース４上方よりヒートシンク１をケース底
面１８上に投影された面のことである。

【００１８】従って、ここでは図７に示すように、ケー
ス４はケース上端１７を基準にして、プリント基板投影
面１５のケース底面１８の高さよりヒートシンク投影面
１６のケース底面１８の高さを小さくして、前述のポッ
ティングの量、作業時間を削減している。

【００１９】

【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。

【００２０】請求項１では、プリント基板と、底面部に
突出したリブを設けたケースと、プリント基板に実装さ
れた発熱素子に接して放熱するためのヒートシンクと、
プリント基板の部品実装面を保護するためのポッティン
グとで構成され、ヒートシンクはプリント基板の端面部
から突出しており、なおかつケースのリブと接してお
り、ポッティングでヒートシンクの一部が埋没して保持
されているので、基板取付具を必要とせずにヒートシン
クをプリント基板の端面部より突出することができ、プ
リント基板のスペースを有効に使用できる。

【００２１】請求項２では、ケース底面部に突出したリ
ブは、プリント基板端面部から突出した部分と接するの
で、ヒートシンクから放熱される熱のケースへの影響を
軽減できる。

【００２２】請求項３では、ケース底面部に突出したリ
ブは、ヒートシンク重心位置とヒートシンク放熱フィン
先端部との間に配置したので、発熱素子の半田付け部分
にストレスを与えない。

【００２３】請求項４では、ケースはプリント基板投影
面とヒートシンク投影面の二つ以上の底面を持ち、ケー
ス上端を基準にして、プリント基板投影面のケース底面
の高さよりヒートシンク投影面のケース底面の高さを小
さくしたので、ポッティングの量、作業時間を削減でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るプリント基板へのヒートシンク取
付方法を示す外観図である。

【図２】本発明の図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】本発明の図１を真上から見た図である。

【図４】本発明の熱を考慮したリブの位置の説明図であ
る。

【図５】本発明のヒートシンク重心を考慮したリブの位
置の説明図である。

【図６】ヒートシンク重心を考慮していないリブの位置
の説明図である。

【図７】本発明の底面の高さを変えたケースの説明図で
ある。

【符号の説明】

１…ヒートシンク、２…発熱素子、３…プリント基板、
４…ケース、５…ポッティング、６…プリント基板端面
部、７…リブ、８…底面、９…接触面、１０…放熱フィ
ン先端部、１１…重心、１２…半田付け部、１３…プリ
ント基板下面、１４…リード、１５…プリント基板投影
面、１６…ヒートシンク投影面、１７…ケース上端、１
８…ケース底面

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プリント基板と、底面部に突出したリ
   ブを設けた前記プリント基板を収納するケースと、プリ
   ント基板に実装された発熱素子に接して放熱するための
   ヒートシンクと、プリント基板の部品実装面を保護する
   ためのポッティングとで構成され、ヒートシンクはプリ
   ント基板の端面部から突出しており、なおかつケースの
   リブと接しており、ポッティングでヒートシンクの一部
   が埋没して保持されていることを特徴とするプリント基
   板へのヒートシンク取付方法。
2. 【請求項２】 請求項１におけるプリント基板へのヒ
   ートシンク取付方法において、ケース底面部に突出した
   リブは、プリント基板端面部から突出した部分と接する
   ことを特徴とするプリント基板へのヒートシンク取付方
   法。
3. 【請求項３】 請求項２におけるプリント基板へのヒ
   ートシンク取付方法において、ケース底面部に突出した
   リブは、ヒートシンク重心位置とヒートシンク放熱フィ
   ン先端部との間に配置したことを特徴とするプリント基
   板へのヒートシンク取付方法。
4. 【請求項４】 請求項１におけるプリント基板へのヒ
   ートシンク取付方法において、ケースはプリント基板投
   影面とヒートシンク投影面の二つ以上の底面を持ち、ケ
   ース上端を基準にして、プリント基板投影面のケース底
   面よりヒートシンク投影面のケース底面の高さが小さい
   ことを特徴とするプリント基板へのヒートシンク取付方
   法。