JP2003526932A - 熱性能を改善したプリント回路板アセンブリ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 プリント回路板アセンブリはプリント回路板および２表面を有するヒートシンクを具える。ヒートシンクの一方の表面は凸状にし、プリント回路板と接触する表面区域を形成する。他方の表面は凸状表面よりも低くする。プリント回路板は低い表面上に延在させる。プリント回路板の下側を凸状表面に位置させるため、凸状表面および低い表面間の距離によってプリント回路板のすぐ下側に延在するスルーホールピンのスペース形成する。この多重平面ヒートシンクは押出し処理、および表面の一層複雑なパターンが得られる打抜き処理その他の処理によって形成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明はプリント回路板アセンブリの分野、特に、ヒートシンクを含むプリン
ト回路板アセンブリに関するものである。

【０００２】 （産業上の利用分野） ヒートシンクは電子構成部品からの熱を消散するためにしばしば用いられる。
実質的に熱を発生する特定の構成部品にはヒートシンクがしばしば用いられる。
しかし、多くの場合、多くの構成部品の蓄積された熱は熱消散する必要がある。
かかる場合には、個別の構成部品のヒートシンクよりも、むしろプリント回路板
のある領域からの熱を消散するヒートシンクを設けるのが、一層有効であり、価
格的にも有効である。ヒートシンクは高電圧または高電流信号を供給してランプ
を作動させる安定器回路に一般に必要である。

【０００３】 （従来の技術） ヘルツバーガー等によるUS.特許第5,798,908号（1998年8月25日発行）には、
プリント回路板および一体型ヒートシンクを具えるプリント回路板アセンブリが
開示されている。このUS特許のヒートシンクは熱間プレス処理によりプリント回
路板に固着されたアルミニウム板を具えている。スチールホール構成部品および
表面装着構成部品の双方を収容するために、アルミニウム板にスロットを切削に
より形成してプリント回路板の選択された区域の下側に空隙を形成してスルーホ
ール構成部品のピンを収容する。かかる配列は１つ以上の変成器プリント回路板
の適正位置に変成器を機械的に保持するピンを含むとともにプリント回路板およ
び変成器のコイル間の電気接続を行なうようにした安定器アセンブリに用いるに
好適である。組立て後、空隙を充填するか、または他のプレートによって被覆し
てランプ安定器に代表的に関連する高電圧への不注意な接触を防止するようにし
ている。

【０００４】 （発明が解決しようとする課題） 本発明の目的はスルーホール構成部品に対して可能であり、しかもヒートシン
クに空隙を切削により形成する必要のないプリント回路板用のヒートシンクを提
供せんとするにある。

【０００５】 本発明の他の目的は安定器用途に特に好適な一体型ヒートシンクを有するプリ
ント回路板アセンブリを提供せんとするにある。

【０００６】 （課題を解決するための手段） 本発明はプリント回路板および２表面を有するヒートシンクを具えるプリント
回路板アセンブリを設けることによって達成される。ヒートシンクの一方の表面
は凸状にし、プリント回路板と接触する表面区域を形成する。他方の表面は凸状
表面よりも低くする。プリント回路板は低い表面上に延在させる。凸状表面およ
び低い表面間の距離によってプリント回路板のすぐ下側に延在するスルーホール
ピンのスペース形成する。その理由はプリント回路板の下側が凸状表面に位置す
るからである。この多重平面ヒートシンクは押出し処理、および表面の一層複雑
なパターンが得られる打抜き処理その他の処理によって形成することができる。

【０００７】 （実施例） 図面につき本発明を説明する。 図１および２はプリント回路板120およびヒートシンク110を含むプリント回路
板アセンブリを具える安定器アセンブリ100の２例を示す。本発明によれば、ヒ
ートシンク110は異なる平面に第１区分110aおよび第２区分110bを具える。図示
のように、第１区分110aは第２区分110bよりも高い水平平面にある。説明の便宜
上、以下、第１区分110aを“凸区分”と称し、第２区分110bを“凹区分”と称す
る。図１に示すように、 ヒートシンク110の凹区分110bは凸区分110aの各側に１つ宛、２つの区分を具え
る。単一形状の“区分”を説明の便宜上ここでは用いるが、本発明の要旨を限定
するものではない。例えば、凹区分110bは、凸区分110aを形成するヒートシンク
の他の部分全部の平面の下側にある平面のヒートシンクの全部の部分を含む。

【０００８】 プリント回路板120は２種類の領域を具える。一方の領域120bは、プリント回
路板120の一方の側から他方の側への接続を容易にする“フィードスルー”孔を
得るように構成する。従来既知のように、フィードスルー構成素子150、160、17
0は代表的にはプリント回路板120を貫通し、プリント回路板120を越えて延在す
る“ピン”151を用いる。プリント回路板120を越えるピン151の延在は半田付け
等他の製造処理を容易とする。例えば、これらピンおよび孔を用いて、電気的接
続に加え、または、電気的接続とは別に、プリント回路板に構成素子を機械的に
緊締する。他の領域120bは主として、プリント回路板120のフィードスルー孔を
必要としない表面装着装置のような構成部品190に対して用いる。ここに云う用
語“領域”は上述した“区分”と同様に用いる。即ち、ここに用いるプリント回
路板120の“フィードスルー領域”120bは、各区域がフィードスルー孔を得るよ
うに構成されたプリント回路板120の多重不連続区域を含むようにすることがで
きる。以下、“表面装着”領域と称する領域120aも同様にフィードスルー孔を必
要としない多重不連続区域を含むようにすることができる。

【０００９】 本発明によれば、プリント回路板アセンブリは、プリント回路板120の表面装
着領域120aおよびヒートシンク110の凸区分110a間の一致およびフィードスルー
領域120bおよび凹区分110b間の一致が得られるように配列されたプリント回路板
120およびヒートシンク110を具える。凹区分110bが凸区分110aよりも低い平面に
あるため、この配列によってフィードスルー領域120bおよび凹区分110bの区域の
ヒートシンク110間にスペースを得ることができ、従ってピン151のようなフィー
ドスルー突部を得ることができる。さらに、ヒートシンク110がプリント回路板1
20の領域120aに接触しているため、構成部品150、160、170および190からの熱を
所望のように、消散させることができる。従来公知のように、ヒートシンクは種
々の技術によって熱エネルギーを消耗する。ヒートシンクの質量が増大すると、
構成部品からの同一の熱エネルギー出力に対して温度が緩慢に上昇する；即ち、
ヒートシンクの面積が増大すると、熱エネルギーが周囲のスペースに迅速に消耗
される；ヒートシンクの熱伝導によって熱エネルギーを他のヒートシンクとして
作動し得る他の装置に伝達されるようになる。好適な例では、ヒートシンク100
はアルミニウム、スチール、その他高い熱伝導率を有する安価な材料を具える。

【００１０】 本発明の原理は高電圧または高電流駆動信号をランプに供給するために用いら
れる安定器アセンブリに特に好適である。安定器アセンブリの信頼性は安定器ア
センブリの構成部品のピーク動作温度に強く依存する。図１および図２は変成器
150回路装置160,190および電力源をランプに接続するコネクタ170を含む代表的
な安定器アセンブリ100を具える。電子安定器には種々の安全調整策がしばしば
施されており、その殆どは安定器内の高電圧または高電流端子との不注意な接触
を防止し得るように設計されている。本発明ヒートシンク110によれば、プリン
ト回路板120にヒートシンク110の下側からアクセスするのを防止することによっ
てかかる安全調整に対する遵守を容易にすることは重要である。容器（図示せず
）は側部および頂部の各々で安定器アセンブリを囲むように構成し、ヒートシン
クを残りの包囲部材として用いて容器基部のコストを節約することができる。或
は又、従来の６角（頂部、底部、４側面部）容器を用いることができ、この場合
には容器の底部をヒートシンク110に接触させるようにする。この例において、
容器をシートメタル容器のような伝熱材料とすると、ヒートシンク110によって
熱を容器に伝達して安定器100の動作温度をさらに減少させるようにする。図１
に示すところは、ヒートシンク110から安定器100を囲む容器の底面のようなヒー
トシンク110のすぐ下側に位置する伝熱材料のシートへの、またはこの安定器を
含む照明器具への熱エネルギーの伝達をさらに容易にするために用い得る任意の
熱結合装置である。また、ヒートシンク110の相対的な質量および構造的無欠陥
によって安定器100を照明器具に固着する単一基部兼装着面を提供することもち
ろんである。

【００１１】 ヒートシート110の形状および整列は構成部品150-190の意図する配列および照
明器具に対する意図する配列に依存する。図示の一様な厚さ形状は打抜き処理を
用いて容易に製造することができる。また、打抜き処理を用いて所望に応じ凹区
分および凸区分の一層複雑な配列を形成する比較的廉価な手段を提供することが
できる。また、図示の形状によってもヒートシンクの押出しを行なうことができ
、この押出しは高容量用途において他の技術容量も一層廉価とすることが期待で
きる。従来技術から明らかなように、押出し処理を用いる場合には、凸区分110a
のヒートシンク110の厚さを増大して凸区分110aおよび凹区分110b容量も低いほ
お平坦な低い表面区域を形成し、これにより任意の熱結合装置115の区域を充填
し、且つこの熱結合装置115の必要性を排除することができる。その他の金属形
成技術は従来技術に共通のものである。また、従来技術にとって明らかなように
、本発明の原理を組み込んだ種々の技術を種々の制限内で達成することができる
。例えば、プリント回路板が低い表面に導体を含む場合には、テープの絶縁層を
プリント回路板またはヒートシンクに固定して、電気的な短絡を防止することが
できる。他の例では、熱伝導性ペーストをヒートシンク110に塗布してプリント
回路板120およびヒートシンク110間の、またはヒートシンク110および容器間の
熱伝達係数を増大させることができる。

【００１２】 上述した所は本発明の原理のみを示すものである。本発明は上述した例にのみ
限定されるものではなく、要旨を変更しない範囲内で種々の変形や変更を行なう
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は本発明プリント回路板アセンブリを含む安定器アセンブリの一
例を示す側面図である。

【図２】 図２は本発明プリント回路板アセンブリを含む安定器アセンブリの他
の例を示す側面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3K014 EA01 5E338 AA01 BB04 BB80 CC08 CD05 CD23 EE02

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１区分および第２区分を有し、該第１区分が、第１平面上にあ
   り、前記第２区分に相当する第２平面上の第２表面から或る距離離間された第１
   平面を有するヒートシンクと、プリント回路板の第１領域が前記第１区分に一致
   するとともにプリント回路板の第２領域が前記第１区分を越えて前記第２区分上
   にまで延在するように前記ヒートシンクに対し配列し得るごとく構成されたプリ
   ント回路板とを具え、前記第１平面および第２平面間の距離によって前記第２領
   域のプリント回路板の下側にスペースを設け、これによりプリント回路板の前記
   第２領域にスルーホール構成部品を装着させるようにしたことを特徴とするプリ
   ント回路板アセンブリ。
2. 【請求項２】 プリント回路板の前記第１領域を表面装着構成部品を装着せしめ
   るように構成したことを特徴とする請求項１に記載のプリント回路板アセンブリ
   。
3. 【請求項３】 前記ヒートシンクはアルミニウムおよびスチールの少なくとも１
   種類を具えることを特徴とする請求項１に記載のプリント回路板アセンブリ。
4. 【請求項４】 前記ヒートシンクは押出工程および打抜き工程の少なくとも１つ
   によって第１区分および第２区分を形成するように構成することを特徴とする請
   求項３に記載のプリント回路板アセンブリ。
5. 【請求項５】 前記第１区分の前記プリント回路板とは反対側表面に、前記ヒー
   トシンクの第１区分に一致して装着するように構成された熱結合装置をさらに具
   えることを特徴とする請求項１に記載のプリント回路板アセンブリ。
6. 【請求項６】 前記ヒートシンクは前記プリント回路板アセンブリを固定具に装
   着せしめるプリント回路板アセンブリのベースを提供するように構成することを
   特徴とする請求項１に記載のプリント回路板アセンブリ。
7. 【請求項７】 プリント回路板アセンブリは安定器を具え、前記固定具は証明固
   定具に相当することを特徴とする請求項６に記載のプリント回路板アセンブリ。
8. 【請求項８】 前記ヒートシンクは、設けられるベースがプリント回路板アセン
   ブリの全体のすぐ下側でほぼ平坦となるようにさらに構成することを特徴とする
   請求項６に記載のプリント回路板アセンブリ。
9. 【請求項９】 前記ヒートシンクの区域に充填されてほぼ平坦なベースを提供す
   るように構成された熱結合装置をさらに具えることを特徴とする請求項８に記載
   のプリント回路板アセンブリ。
10. 【請求項１０】 請求項１〜９の１つ以上の項に記載のプリント回路板を具える
    安定器。