JP2008218833A - メタルコア基板の外部接続端子 - Google Patents

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Abstract

【課題】コネクタをメタルコア基板に搭載する必要をなくして、低価格で小型化及び薄型化を実現できると共に低価格のメタルコア基板の外部接続端子を提供する。
【解決手段】板状の金属基板11の上下面の少なくとも一方の表面に電子部品17を搭載するメタルコア基板10の端子部に配設され外部との電気的接続を行うメタルコア基板10の外部接続端子15であって、該外部接続端子15は金属基板と比較して熱伝導率の小さい部材からなり、その表面に外部と接続するリード線を半田付け固定するための電極パターン部16aが形成されていることを特徴とする。
【選択図】図1

Description

本発明は電子部品を搭載するメタルコア基板の端子部に配設され外部との電気的接続を行うメタルコア基板の外部接続端子に関する。
従来、発光ダイオード等、比較的発熱量の大きな電子部品を搭載するための配線基板としては、何らかの放熱対策を講じる必要があり、金属基板の高い伝熱性を利用して、その表面上に回路パターンと共に電子部品等を搭載するものが既に知られている。例えば、この一例として金属の基板表面上に絶縁層を設け、この絶縁層の表面に所定の回路パターンを形成したメタルコア基板が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
図5は、従来技術におけるメタルコア基板を示す斜視図である。図5に示すように、従来技術におけるメタルコア基板10は、コアとなる金属基板11の表面に絶縁層を形成し、その上面に所定の回路パターン13が形成されている。さらに、このメタルコア基板10の中央部には電子部品17が搭載され、両端部に外部との電気的接続を行う外部接続端子としてメスコネクタ(受け側)12が搭載されている。このメスコネクタ12はオスコネクタ(図示せず)と嵌合し外部から電力が供給されるようになっている。
意匠登録第1261423号公報
しかしながら、従来技術における外部接続端子としてメスコネクタとオスコネクタ(図示せず)との嵌合による電気的、機械的な接続は長期間の使用した場合、信頼性に問題があった。また、小型化及び薄型化の阻害要因ともなり、コスト的にも高いという問題があった。
そこで、コネクタを使用せず、メタルコア基板10の金属基板11の一部を露出させて外部接続用端子として利用して、金属基板11に直接リード線を半田付け固定して電気的に接続する方法が考えられる。しかしながら、金属基板11に熱を奪われ、リード線接合部の温度が半田溶解温度まで上がらず半田付けが困難であった。また、リード線接合部の温度を半田溶解温度まで上げるために、メタルコア基板10全体を加熱すると、他の構成部材が過熱され損傷するという問題があった。
(目的)
本発明は、このような実状に鑑みてなされたものであり、コネクタをメタルコア基板に搭載する必要をなくして、メタルコア基板にリード線を半田付け固定できるメタルコア基板の外部接続端子を提供することを目的とするものである。また、小型化及び薄型化を実現することができると共に、低価格のメタルコア基板の外部接続端子を提供することを目的とするものである。
上記課題を解決ために本発明のメタルコア基板の外部接続端子は、板状の金属基板の上下面の少なくとも一方の表面に電子部品を搭載するメタルコア基板の端子部に配設され外部との電気的接続を行うメタルコア基板の外部接続端子であって、該外部接続端子は金属基板と比較して熱伝導率の小さい部材からなり、その表面に外部と接続するリード線を半田付け固定するための電極パターン部が形成されていることを特徴とする。
また、外部接続端子は、電極パターン部とメタルコア基板に接続する裏面電極パターン部とを有し、両者は互いに電気的に接続されていることを特徴とする。
また、外部接続端子は両面銅張りの樹脂基板からなり、該両面銅張りの樹脂基板の上下面がスルーホールで接続されていることを特徴とする。
また、外部接続端子はメタルコア基板とネジ止めすることにより電気的に接続され且つ機械的に固定されていることを特徴とする。
また、リード線を電極パターン部に固定するための半田は、外部接続端子をメタルコア基板に固定する半田と比較して融点が低いことを特徴とする。
本発明によれば、金属基板と比較して熱伝導率の小さい部材からなり、その表面に外部と接続するリード線を半田付け固定するための電極パターン部が形成されている外部接続用端子をメタルコア基板に設けることにより、メタルコア基板にコネクタを搭載する必要をなくして、メタルコア基板に外部接続端子を介してリード線を半田付け固定し、電気的な接続することができる。その結果、小型化及び薄型化を実現することができると共に、低価格のメタルコア基板の外部接続端子を提供することができる。
図1は、本発明の実施形態におけるメタルコア基板の外部接続端子を示す斜視図、図2は、図1の外部接続端子を示し、図2(a)は、平面図、図2(b)は、図2(a)におけるA−A断面図、図3は、本実施形態における外部接続端子をメタルコア基板にネジ固定した例を示す断面図、図4は、本実施形態における外部接続端子にリード線を接続した状態を示す斜視図である。以下、本実施形態におけるメタルコア基板の外部接続端子の具体的実施例について図1から図4を用いて説明する。なお、従来技術と同じ構成要素については同一番号を付与し説明を省略する。
図1に示すようにメタルコア基板10は、アルミニウム材からなる金属基板11の表面に図示しない絶縁層が形成され、この絶縁層の上面には所定形状に形成された回路パターン13が配設されている。さらに、このメタルコア基板10の中央部には電子部品17が搭載され、両端部に外部との電気的接続を行うための外部接続端子15が配設されている。
外部接続端子15は、図2に示すように金属基板11と比較して熱伝導率の小さい部材、例えば、ガラスエポキシ樹脂等の樹脂基板18からなり、樹脂基板18の表面には外部との電気的な接続を行うためにリード線の半田付けを能とする電極パターン部16aが所定の形状に形成されている。また、外部接続端子15裏面には、メタルコア基板10の回路パターン13と電気的に接続する為の裏面電極パターン部16bが形成されている。さらに、電極パターン部16aの一側に対応する樹脂基板18の一部には貫通孔19が形成されており、この貫通孔19部分にスルーホール16cが形成されている。
このスルーホール16cによって電極パターン部16aと裏面電極パターン部16bとが電気的に接続されている。なお、電極パターン部16aは、スルーホール16cの円形形状部を大きくして外部との電気的な接続を行うための半田付け可能なスルーホール電極パターン部を形成して代替えしても良い。本実施形態においては、外部接続端子15として、両面銅張りの樹脂基板の上下面がスルーホールで接続されているプリント基板を用いた。
メタルコア基板10と外部接続端子15とは、外部接続端子15の裏面電極パターン部16bとメタルコア基板10の回路パターン13とを半田層(図示せず)を介して半田付固定することにより電気的に接続すると共に機械的に固定することができる。また、半田層を用いず、外部接続端子15の裏面電極パターン部16bとメタルコア基板10の回路パターン13とを直接接触させ共晶、拡散によって接続、固定することもできる。
また、メタルコア基板と外部接続端子と固定方法の他の例として図3に示すようにメタルコア基板20に設ける雌ネジ22と外部接続端子25の一部に設ける貫通穴24とを利用してボルト27でメタルコア基板20と外部接続端子25とをネジ止めすることにより機械的に固定し、メタルコア基板20の回路パターン26と外部接続端子25の裏面電極パターン部28とを電気的に接続することができる。このように、ネジ固定することにより熱の影響が少なくなり、材料の選択幅が広がり安価な材料を選択することが可能となる。
図4に外部接続端子15にリード線21を半田23で接続した状態を示す。このように、本実施形態におけるメタルコア基板10の外部接続端子15は、金属基板11と比較して熱伝導率の小さい部材からなるため、半田付を行う上で十分な熱を確保でき、外部接続端子15とリード線21との半田付が容易となる。また、リード線21を外部接続端子15に半田付を行う際の熱が局所的に抑えられるためパッケージ構成の材料の選択肢を広げることができる。また、電気的な接続が半田付によるため長期信頼性が向上する。さらに、コネクタを基板に搭載する必要がなくなり、形状が簡略化され小型化及び薄型化を実現することができると共に、低価格のメタルコア基板の外部接続端子を提供することができる。
なお、外部接続端子15をメタルコア基板10に半田層(図示せず)を介して固定する場合においては、半田リード線21を外部接続端子15の電極パターン部16aに固定するための半田23は、外部接続端子15をメタルコア基板10に固定する半田と比較して融点が低いものを用いることが好ましい。
また、本実施形態においてはメタルコア基板の外部接続端子を両面銅張りの樹脂基板からなるプリント基板を例として説明したが、これに限定されるものではなく、樹脂基板の他にメタルコア基板の金属基板と比較して熱伝導率の小さいセラミック、ガラス等の絶縁性基板を用いることができる。
また、メタルコア基板の金属基板と比較して熱伝導率の小さい導電性基板を用いることもでき、この場合はスルーホール等を設ける必要がないため便利である。
本発明の実施形態におけるメタルコア基板に搭載された外部接続端子を示す斜視図である。 本発明の実施形態における外部接続端子を示し、図2(a)は、 平面図、図2(b)は、 図2(a)におけるA−A線断面図である。 本発明の実施形態における外部接続端子をメタルコア基板にネジ固定した例を示す断面図である。 本発明の実施形態における外部接続端子にリード線を接続した状態を示す斜視図である。 従来技術におけるメタルコア基板と外部接続端子を示す斜視図である。
符号の説明
10 メタルコア基板
11 金属基板
12 コネクタ
13 回路パターン
15 外部接続端子
16a 電極パターン部
16b 裏面電極パターン部
16c スルーホール
17 電子部品
18 樹脂基板
19 貫通穴
20 メタルコア基板
21 リード線
22 雌ネジ
23 半田
24 貫通穴
25 外部接続端子
26 固定パターン
27 ボルト
28 電極パターン部

Claims (5)

  1. 板状の金属基板の上下面の少なくとも一方の表面に電子部品を搭載するメタルコア基板の端子部に配設され外部との電気的接続を行うメタルコア基板の外部接続端子であって、該外部接続端子は前記金属基板と比較して熱伝導率の小さい部材からなり、その表面に外部と接続するリード線を半田付け固定するための電極パターン部が形成されていることを特徴とするメタルコア基板の外部接続端子。
  2. 前記外部接続端子は、前記電極パターン部と前記メタルコア基板に接続する裏面電極パターン部とを有し、両者は互いに電気的に接続されていることを特徴とする請求項1に記載のメタルコア基板の外部接続端子。
  3. 前記外部接続端子は両面銅張りの樹脂基板からなり、該両面銅張りの樹脂基板の上下面がスルーホールで接続されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のメタルコア基板の外部接続端子。
  4. 前記外部接続端子はメタルコア基板とネジ止めすることにより電気的に接続され且つ機械的に固定されていることを特徴とする請求項1または請求項3のいずれか1項に記載のメタルコア基板の外部接続端子。
  5. 前記リード線を前記電極パターン部に固定するための半田は、前記外部接続端子を前記メタルコア基板に固定する半田と比較して融点が低いことを特徴とする請求項1に記載のメタルコア基板の外部接続端子。
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