JP4228525B2

JP4228525B2 - 電子部品の組み付け構造

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Publication number: JP4228525B2
Application number: JP2000220915A
Authority: JP
Inventors: 学野村
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2000-07-21
Filing date: 2000-07-21
Publication date: 2009-02-25
Anticipated expiration: 2020-07-21
Also published as: JP2002043779A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダイオード等の電子部品の組み付け構造に関し、電動ファン制御装置等に用いて好適である。
【０００２】
【従来の技術】
従来、コネクタ一体型のインサート樹脂ケース等のように、ターミナルが一体で形成された樹脂ケース内にハイブリッドＩＣ等が配置され、ターミナルにハイブリッドＩＣの様々な端子が電気的に接続される制御装置がある。このような制御装置に、例えば、電子部品として逆接対策用のダイオードを搭載する場合は、ダイオードの種類によって組付け構造が異なっていた。
【０００３】
まず、外部に露出した放熱板を持たずリードのみで周囲の導体と電気的に接続するディスクリートタイプのダイオードを組付ける場合について説明する。図４は、ディスクリートタイプのダイオード１０１を組付けた電動ファン制御装置の要部を示す概略図であって、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ断面矢視図である。なお、図４（ａ）において、樹脂ケース１０２に一体で形成されたターミナル１０４に対してハッチングが施してある。
【０００４】
図４に示すように、ディスクリートタイプのダイオード１０１は、全体が樹脂でフルモールドされており、ターミナル１０４に対して樹脂等の接着部材１０５を介して搭載されている。そして、ダイオード１０１のリード１０１ａが、ターミナル１０４に抵抗溶接等により接続されている。
【０００５】
次に、チップを封止した樹脂から放熱板が露出した表面実装タイプのダイオードを組付ける場合について説明する。図５は、表面実装タイプのダイオード１０６を組付けた電動ファン制御装置の要部を示す概略図であって、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ断面矢視図である。なお、図５（ａ）において、ターミナル１０４にはハッチングが施してある。
【０００６】
図５に示すように、表面実装タイプのダイオード１０６は、一面側が放熱板としてのアノード電極１０６ａとなっており、樹脂ケース１０２内に配置されるセラミック基板１０３の導体に対して、アノード電極１０６ａとリードとしてのカソード電極１０６ｂとを半田付けして搭載する。また、立ちリード１０７を介して、ダイオード１０６の各電極１０６ａ、１０６ｂとターミナル１０４とを電気的に接続している。
【０００７】
この際、立ちリード１０７は、セラミック基板１０３の配線を介してダイオード１０６と電気的に接続するようにしており、一方側をセラミック基板１０３の配線に半田付けし、他方側を例えばレーザー溶接によりターミナル１０４に接続している。この様な構成では、セラミック基板１０３を放熱フィン１０８等に接触させることにより、ダイオード１０６からの放熱が良好になっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ディスクリートタイプのダイオード１０１はフルモールドされており放熱板が外部に露出していない。そのため、放熱板（アノード電極１０６ａ）が露出し、且つこの放熱板がセラミック基板１０３に接触して放熱可能となっている表面実装タイプダイオード１０６と比較して、バッテリ逆接時等の大電流に耐え得る電流容量が小さい。
【０００９】
一方、表面実装タイプダイオード１０６を用いた場合は、セラミック基板１０３に対して、ダイオード１０６が搭載される部位と、上述の立ちリード１０７のようなダイオード１０６とターミナル１０４との接続に使われるリードが配置される部位とを確保しなければならないため、セラミック基板１０３のサイズが拡大してダイオード１０６の組付け性が悪くなる。特に、バッテリ逆接時等の大電流に耐え得るために、上述の立ちリード１０７を太くしたり幅を広くしたりしており、さらにセラミック基板のサイズが拡大していた。
【００１０】
本発明は、上記問題点に鑑み、放熱性と組付け性を両立する電子部品の組付け構造を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、露出した放熱板（１２）と該放熱板以外の導体部（１３）とを有する電子部品（１）と、該電子部品を内部に搭載するための容器（２ｂ）と、該容器と一体となっている第１及び第２のターミナル（７ａ、７ｂ）とを有し、放熱板を第１のターミナル（７ａ）と電気的に接続するように電子部品を第１のターミナルに搭載し、第２のターミナル（７ｂ）と電子部品の導体部とを電気的に接続していることを特徴としている。
【００１２】
本発明では、放熱板を有する電子部品を用いて放熱板をターミナルに接続しており、ターミナルから放熱させることができるため放熱性を確保することができる。また、容器内に配置される基板ではなく、ターミナルに対して電子部品を搭載するようにしているため、電子部品を搭載するための領域を基板に確保する必要がなく、組付け性の良い電子部品の組付け構造を提供することができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明では、請求項１の発明において、第２のターミナルと電子部品の導体部とを、リード（９）を介して電気的に接続していることを特徴としている。これにより、従来からある電子部品の導体部の形状を変更しなくても、リードを介して第２のターミナルと電子部品とを好適に接続することができる。
【００１４】
また、この場合、請求項３に記載の発明のように、リードに対して曲がり部を設けると好適である。これは、冷熱サイクルによって容器が変形して第１及び第２のターミナルの位置が変化した場合に、曲がり部が変形することによって、第２のターミナルとリード及び電子部品の導体部とリードとの接続を好適に維持することができるためである。
【００１５】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
本実施形態では、電子部品としてのダイオードを電動ファン制御装置に組付ける構造について説明し、以下、図に示す実施形態について説明する。図１は、ダイオード１を組み付けた電動ファン制御装置の要部を示す概略図であって、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ断面矢視図である。
【００１７】
図１に示すように、樹脂ケース２にはコネクタ部２ａと制御部品のケース部（本発明でいう容器であり、以下、単にケース部という）２ｂとがある。コネクタ部２ａはケース部２ｂからＬ字形状に突出しており、樹脂３の内部に電動ファン制御装置の外部と電気的に接続するためのコネクタ４が配置されている。また、Ｌ字形状の先端においてコネクタ４が樹脂から露出し、他の装置等のコネクタと勘合して電気的に接続されるようになっている。
【００１８】
ケース部２ｂ内には制御部品を搭載したセラミック基板５等が配置され、その下には放熱フィン６等が備えられている。また、ケース部２ｂ内には、図１（ａ）でハッチングを施して示しているターミナル７がケース部２ｂと一体で形成されており、セラミック基板５の制御部品とターミナル７とが適宜、接続されている。このターミナル７はコネクタ部２ａのコネクタ４と電気的に接続されており、制御部品と他の装置とで電気的な信号の授受を行うようになっている。ここで、ターミナル７としては、例えば銅や黄銅からなるものを用いることができる。
【００１９】
ターミナル７のうち７ａはＧＮＤ（グランド）電位となっており（本発明でいう第１のターミナルであり、以下、ＧＮＤ電位ターミナルという）、７ｂは＋Ｂ電位となっている（本発明でいう第２のターミナルであり、以下、＋Ｂ電位ターミナルという）。そして、このＧＮＤ電位ターミナル７ａと＋Ｂ電位ターミナル７ｂとにダイオード１が電気的に接続されている。このダイオード１は逆接対策用のツェナーダイオードであり、樹脂から露出した放熱板を有する表面実装タイプのダイオードである。
【００２０】
次に、このダイオード１の構成について、図２を用いて説明する。図２は、ダイオード１とこのダイオード１と接続するターミナル７ａ、７ｂの構成を示す概略断面図であり、図１のＢ−Ｂ断面に相当する。図２に示すように、ダイオードチップ１１は放熱作用を兼ね備えた２つの電極１２、１３によって挟まれており、半田１４により電気的に接続されている。
【００２１】
２つの電極１２、１３のうち、ダイオードチップ１１の上部に配置された電極はアノード電極１２であり、ダイオードチップ１１を封止している樹脂１５から露出して放熱板となっている。また、ダイオードチップ１１の下部に配置された電極はカソード電極（本発明でいう導体部である）１３であり、このカソード電極１３は、放熱作用を持つ厚い部位である放熱部１３ａからリード部１３ｂが伸びているものである。また、リード部１３ｂの先端は樹脂１５から露出してコの字形状に曲がっている。ここで、アノード電極１２やカソード電極１３としては、例えば銅を用いている。
【００２２】
次に、このダイオード１の組付け構造について説明する。図１及び図２に示すように、ダイオード１の露出したアノード電極１２とは反対側の面をＧＮＤ電位ターミナル７ａ側に向けて、ダイオード１がＧＮＤ電位ターミナル７ａ上に搭載されている。ダイオード１のアノード電極１２には、例えば半田によりターミナル８が電気的に接続されている。
【００２３】
このターミナル８はダイオード１からの放熱も行うため、以下、放熱ターミナル８という。また、放熱ターミナル８は、銅や黄銅からなるものを用いることができる。放熱ターミナル８は、アノード電極１２と電気的に接続された部位の反対側が曲げられて、ＧＮＤ電位ターミナル７ａと電気的に接続されている。この電気的な接続は、例えば、抵抗溶接により行うことができる。
【００２４】
また、カソード電極１３のリード部１３ｂが、リード９を介して＋Ｂ電位ターミナル７ｂと電気的に接続されている。このリード９は例えば銅からなるものを用いることができる。また、リード９には曲がり部（ベンド）が設けられている。また、カソード電極１３のリード部１３ｂ及び＋Ｂ電位ターミナル７ｂとリード９との電気的な接続は、例えばレーザ溶接により行うことができる。
【００２５】
この様な構成にダイオード１を組付けるには、まず、放熱ターミナル８とダイオード１のアノード電極１２とを、リフローを行って半田付しておく。次に、ダイオード１をＧＮＤ電位ターミナル７ａに搭載し、放熱ターミナル８とＧＮＤ電位ターミナル７ａとを抵抗溶接する。そして、カソード電極１３のリード部１３ｂと＋Ｂ電位ターミナル７ｂとをリード９を介してレーザ溶接する。
【００２６】
ところで、本実施形態では放熱板が露出した表面実装タイプのダイオード１を組付けているため、放熱性を確保することができ、大電流を流すことができる。また、ダイオード１をセラミック基板５ではなくターミナル（ＧＮＤ電位ターミナル）７ａに組付けているため、ダイオード１を搭載するための領域をセラミック基板５に確保する必要が無い。このため、セラミック基板を小さくしたり、従来、ダイオードを組付けていた部位に他の電子部品を搭載したり回路を組み込んだりすることができる。従って、放熱性と組付け性を両立する電子部品の組付け構造を提供することができる。
【００２７】
また、この様なターミナル７が樹脂ケース２に一体で形成された構成では、冷熱サイクルによって樹脂ケース２が変形して、ターミナル７の位置が変化する場合がある。そのため、ある部品において異なるターミナルと接続されている部位があると、冷熱サイクルによるターミナルの位置変化により、接続部位にクラックが生じるなどして破壊する恐れがある。そのため、部品とターミナルとを接続するための部材を薄くするなどして変形しやすくし、接続するための部材で冷熱サイクルによるターミナル７の変動を吸収する必要がある。
【００２８】
本実施形態では、ダイオード１をＧＮＤ電位ターミナル７ａ上に組付けて、アノード電極１２と接続している放熱ターミナル８をＧＮＤ電位ターミナル７ａに接続しているため、冷熱サイクルによってＧＮＤ電位ターミナル７ａの位置が変化しても、ダイオード１と放熱ターミナル８が一体となって動く。
【００２９】
そのため、例えば、放熱ターミナルとＧＮＤ電位ターミナルとが別体になっている場合に比べて、放熱ターミナル８で冷熱サイクルによるターミナル７の変動を吸収する必要がないため、放熱ターミナル８を厚くすることができる。その結果、ダイオード１からの放熱性を向上させることができる。
【００３０】
一方、カソード電極１３はＧＮＤ電位ターミナル７ａとは異なる＋Ｂ電位ターミナル７ｂに接続するため、リード９に曲がり部を設けている。これにより、冷熱サイクルによるターミナル７の変動を、リード９の曲がり部が変形することにより吸収し、カソード電極１３のリード部１３ｂ及び＋Ｂ電位ターミナル７ｂとリード９との接続部分の破壊を抑制することができる。
【００３１】
また、リード９を用いているため、リード９の形状を調節することにより、従来からある表面実装タイプのダイオードを制御装置に組付けることができる。
【００３２】
なお、カソード電極１３のリード部１３ｂと＋Ｂ電位ターミナル７ｂとを接続するリード９は、リード９の厚みが薄いためレーザ溶接を行っていたが、接続部位の厚みが厚ければ抵抗溶接を行えば良い。
【００３３】
（第２実施形態）
本実施形態は、上記実施形態と比較してカソード電極１３のリード部１３ｂの形状を異ならせ、上記実施形態で用いたリード９を介在させないで＋Ｂ電位ターミナル７ｂとリード部１３ｂとを電気的に接続するものである。図３は、ダイオード１を組み付けた電動ファン制御装置を示す概略図であって、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は矢視図である。以下、主として第１実施形態と異なる部分について述べ、同一部分は、図中、図１と同一符号を付して説明を省略する。
【００３４】
図３に示すように、ダイオード１のカソード電極１３のリード部１３ｂは、ＧＮＤ電位ターミナル７ａの面方向に伸びており、曲がり部が設けられている。そして、リード部１３ｂの端部が＋Ｂ電位ターミナル７ｂまで伸びて、直接、＋Ｂ電位ターミナル７ｂに電気的に接続されている。この電気的な接続は、例えば抵抗溶接により行うことができる。
【００３５】
このように、カソード電極１３の形状を変えたダイオード１を用いれば、カソード電極１３のリード部１３ｂと＋Ｂ電位ターミナル７ｂとを接続するためのリードを用いる必要が無い。この際、リード部１３ｂに曲がり部を設けているため、第１実施形態においてリード９に曲がり部を設けているように、冷熱サイクルによるターミナル７の変動を、この曲がり部により吸収することができる。
【００３６】
（他の実施形態）
上記各実施形態において、ダイオード１をＧＮＤ電位ターミナル７ａに搭載する際は、接着しなくても放熱ターミナル８でダイオード１をＧＮＤ電位ターミナル７ａに固定することができるが、より確実に固定するために樹脂等で接着しても良い。また、ダイオード１はアノード電極１２側をＧＮＤ電位ターミナル７ａ側に向けて放熱リードを介して搭載するようにしても良い。
【００３７】
また、上記各実施形態では、電子部品がダイオードである場合について述べたが、その他、ＭＯＳＦＥＴ等を搭載する場合も、本発明の組付け構造を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係るダイオードを組み付けた電動ファン制御装置の要部を示す概略図である。
【図２】ダイオードとターミナルの構成を示す概略断面図である。
【図３】第２実施形態に係るダイオードを組み付けた電動ファン制御装置の要部を示す概略図である。
【図４】従来のディスクリートタイプのダイオードを組付けた電動ファン制御装置の要部を示す概略図である。
【図５】従来の表面実装タイプのダイオードを組付けた電動ファン制御装置の要部を示す概略図である。
【符号の説明】
１…ダイオード、２ｂ…ケース部、７ａ…ＧＮＤ電位ターミナル、
７ｂ…＋Ｂ電位ターミナル、９…リード、１２…アノード電極、
１３…カソード電極。

Claims

露出した放熱板（１２）と該放熱板以外の導体部（１３）とを有する電子部品（１）と、該電子部品を内部に搭載するための容器（２ｂ）と、該容器と一体となっている第１及び第２のターミナル（７ａ、７ｂ）とを有し、
前記放熱板が前記第１のターミナル（７ａ）と電気的に接続されるように、前記電子部品が前記第１のターミナルに搭載され、
前記第２のターミナル（７ｂ）と前記電子部品の前記導体部とが電気的に接続されていることを特徴とする電子部品の組付け構造。
前記第２のターミナルと前記電子部品の前記導体部とが、リード（９）を介して電気的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の電子部品の組付け構造。
前記リードに対して曲がり部が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の電子部品の組付け構造。