JPH08228071A - 電気部品パッケージ - Google Patents

電気部品パッケージ

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JPH08228071A
JPH08228071A JP7293000A JP29300095A JPH08228071A JP H08228071 A JPH08228071 A JP H08228071A JP 7293000 A JP7293000 A JP 7293000A JP 29300095 A JP29300095 A JP 29300095A JP H08228071 A JPH08228071 A JP H08228071A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 電気部品パッケージ及びその製造方法を提供
する。 【構成】 電気部品パッケージ構造は、ベースプレート
と、ベースプレートに近接して平行であって、導電材料
でメッキされかつ縁部に形成された貝殻状部を備えた回
路板と、電力消費面及び電気接続をなすパッドを含む電
気部品と、からなる。電気部品が電力消費面によりベー
スプレートに接触して載置されてパッドが導電材料に電
気接続されていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【本発明の属する技術分野】本発明は電気部品のパッケ
ージに関する。
【０００２】
【従来の技術】電気部品のパッケージ（図１）を行う場
合には、ハウジングを用いて、その中に電気部品とハウ
ジング内の電力消費部品１３からの熱を取る補助部品と
が収容される。ハウジングは不導体ケース５及びアルミ
ニウムヒートシンクベース６を有している。プリント回
路板（以下、ＰＣＢともいう）３はケースの上壁５ａへ
載置される。導電ピン７はＰＣＢ３へ直接取り付けら
れ、上壁５ａまで伸長している。電気部品９ａ、９ｃは
ＰＣＢ３の一方又は双方の側壁（上側壁３ａ及び下側壁
３ｂ）に載置されている。インダクタ９ｃなどの大きな
部品は空間の都合上、下側壁３ｂへ載置される。電力消
費部品９ｂは熱伝導を良くするためにベースプレート６
へ直接載置されている。部品９ｂはリード線１２によっ
てＰＣＢへ電気接続されている。
【０００３】ピン７は組立体を回路板１４へ載置させ
て、ベースプレート６は平坦な熱伝導面を備え、ここか
ら組立体内で生じた熱を、自由又は強制的にあるいはベ
ースプレート表面に載置されたヒートシンク（図示せ
ず）によって、放出する。組立体１内部は硬化時に比較
的に剛直になるエポキシ封止剤で充填されている。封止
剤は熱拡散器として作用しかつ機械的保持作用もなす。
ケース及びベースが共にしっかりと保持されるために、
凹部のポケット６ａはポケットの縁部に沿って形成され
たアンダーカット部６ｂを有するベースプレート内に形
成される。封止剤はアンダーカット部にまで拡がり、ベ
ースから引き離されようとするケースの分離を最小にす
るための引っ張り強度を保持する。封止剤の硬化中又は
低温度にさらされた場合などに生じる封止剤の収縮によ
る部品の損傷を防止するために、その収縮に敏感な部品
（例えばガラスダイオード、セラミック抵抗器又はセラ
ミックキャパシタ、磁性コア）は柔軟でゴム状の材料の
バッファコートによって被覆されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、新規な電気
部品のパッケージ構造を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の電気部品のパッ
ケージ構造は、ベースプレートと、前記ベースプレート
に近接して平行であって、導電材料でメッキされかつ縁
部に形成された貝殻状部を備えた回路板と、電力消費面
及び電気接続をなすパッドを含む電気部品と、からな
り、前記電気部品が前記電力消費面により前記ベースプ
レートに接触して載置されて前記パッドが前記導電材料
に電気接続されていることを特徴とする。
【０００６】本発明の実施例は以下の特徴を含む。前記
貝殻状部が形成された縁部が前記回路板の開口内にあ
る。前記電気部品は開口に座する装置を含む。前記貝殻
状部は円柱の一部をなす縁部を有する凹部を有する。前
記貝殻状部はスロット形状縁部を有する凹部を有する。
半田は前記パッドを前記貝殻状部に接続する。前記半田
は前記パッド及び前記貝殻状部間に細い帯状部を形成す
る。前記導電材料は金属からなる。
【０００７】本発明の他の電気部品のパッケージ構造
は、ベースプレートと、前記ベースプレートに近接して
平行であって、導電材料でメッキされかつ縁部に形成さ
れ金属メッキされた貝殻状部を備えた回路板と、電力消
費面及び電気接続をなすパッドを含む電気部品と、から
なり、前記電気部品が前記電力消費面により前記ベース
プレートに接触して載置されて前記パッドが硬化半田の
細い帯状部によって前記導電材料に電気接続されている
ことを特徴とする。
【０００８】本発明の電気部品のパッケージ方法は、接
触パッドを有する電力消費部品を載置する方法であっ
て、ベースプレート上に部品を載置する工程と、開口を
有する回路板を前記部品上に配置して、電力消費部品の
少なくとも１部分を開口に置き、前記開口の縁部にメッ
キされた貝殻状部を形成する工程と、パッドを前記貝殻
状部へ半田付する工程とを含むことを特徴とする。
【０００９】本発明の実施例は以下の特徴を含む。前記
貝殻状部は前記開口の縁部に形成される工程は、前記回
路板内に孔を形成する工程と、前記導電材料を前記孔の
内壁へ当接する工程と、前記開口が前記孔の一部分を消
費し、前記孔の一部分が前記貝殻状部を形成する開口に
よって消費されないように、前記回路板へ開口を形成す
る工程とを含む。前記貝殻状部は円柱の一部をなす縁部
を有する凹部を有する。前記貝殻状部はスッロット形状
縁部を有する凹部を有する。前記導電材料は金属からな
る。前記パッドを前記貝殻状部へ半田付する工程は前記
パッド及び貝殻状部間に硬化した半田の細い帯状部を形
成する工程を含む。
【００１０】本発明の利点は、強力な機械結合が回路板
及び電気部品間に形成されることである。よって、回路
板及び電気部品間結合の手作業又は自動検査が容易化さ
れる。半田が回路板及び電気部品間に接続を形成すると
きに、半田ペーストの当接が容易化される。
【００１１】
【実施例】図２に示す本発明における電気部品パッケー
ジ１１においては、電力消費部品が例えばアルミニウム
の熱伝導ベースプレート１５上に直接載置されている。
多層のプリント回路板１７は電力消費部品１３の上に配
置され、電気的接続は直接電力消費部品１３及びプリン
ト回路板１７間でなされる。電力消費部品１３はサブス
トレート２１３を含む。サブストレート２１３の厚さは
プリント回路板１７の下面１７Ｌ及びベースプレート１
５間の間隙を画定している。絶縁シート１９はその間隙
に配されている。プリント回路板１７の上面１７Ｕは部
品（例えば、インダクタ２１、変圧器２３）を載置する
ために用いられ、これらは上面１７Ｕ及びケースの上壁
間の空間内に配される。ＳＭＤレジスタなどの低い高さ
の部品はプリント回路板１７の下面１７Ｌ上に載置でき
る。
【００１２】電力消費部品１３はベースプレート１５及
びプリント回路板１７の両者へ直接載置される。よっ
て、電力消費部品１３及びベースプレート１５間の熱抵
抗は低く、リード線（図１のリード線１２）の接続の必
要性は解消する。リード線の解消は製造を簡素化する。
リード線の適正な配置及び半田付が困難であるからであ
る。また、リード線は、高周波回路（例えば、約 500Ｋ
Ｈｚ）において、寄生のインダクタンス及び抵抗を示
し、立上り時間の低速化や高周波振幅の上昇の誘導など
の回路動作中に望ましくない副作用をもたらすからであ
る。
【００１３】ピン２５ａ、２５ｂからプリント回路板１
７への接続は、フェンス２９、２９’として予め形成さ
れる導電リンクを介してなされる。フェンス２９、２
９’はプリント回路板１７の２つの縁部に沿って載置さ
れる。このリンクはプリント回路板１７の垂直方向にて
ケースの上壁に向けて突出している。フェンス２９、２
９’はスロット２９ａを有し、これらはプリント回路板
１７の縁部に沿って形成された舌部１７ａに係合する。
リンク２９ｅ（図１２参照）はまず分離自在部分２９ｃ
によって接続され、ここれは製造中に取り外される。
【００１４】各フェンスリンクはリンクの主部分に直角
に屈曲する屈曲部２９ｄを有している。屈曲部２９ｄの
各々は、ピン２５ａ、２５ｂの各々に対応する。屈曲部
２９ｄはプリント回路板１７に平行に伸長して、断面が
逆Ｌ字形状をなしている。ピン２５ａ、２５ｂは屈曲部
２９ｄに接続され、回路部品を有効にするプリント回路
板１７及びピン底間の空間を残す。電力変換回路の例に
おいては、大きなピン２５ａは電力接続のための回路板
の隅にて用いられ、小さなピン２５ｂは制御端子のため
に用いられる、ピンの相対サイズは電力変換器の電力及
び制御要件に応じて調整できる。各リンクの底部はプリ
ント回路板１７の対応配線へ半田付される。
【００１５】回路板隅の電力リンクのためのリンク及び
配線間の相互接続経路の広さは制御リンクのそれより大
きい。この広い相互接続経路はより大きな実行電流容量
を供給する。これは、例えばＤＣ−ＤＣ電力変換器をパ
ッケージする場合（この場合、例えば、プリント回路板
１７は約１．５インチ幅、２．２インチ長及び 0.030イ
ンチ厚の４層回路板である）、特に有効である。かかる
変換器は変換出力ピン（ピン２５ａ）を介して負荷へ３
０アンペアの電流を供給できる。しかし、プリント回路
板１７の４層上のトレースの厚はプリント回路板１７の
全体厚さの小部分である。フェンスの広さ及び厚さに信
頼性がないときには、大電流の供給をなすためにプリン
ト回路板１７上のトレース面積を大きくすることが、も
っぱら必要であろう。フェンスリンクの使用は、フェン
ス厚（例えば 0.030インチ）が電流の導通に有効である
ことを明らかにしている。結果として、大電流導通用の
回路板表面のトレース面積量は最小とすることができ
る。また、フェンスリンクは電流経路のインピーダンス
を減少せしめる。
【００１６】ベースプレート１５、部品を載せたプリン
ト回路板１７、フェンス２９、２９’、ピン２５ａ、２
５ｂが組み立てられると、ケース２７はベースプレート
１５へ取り付けられる。ケース２７は熱可塑性材料（例
えば、バロック(Valox)又はウルテム(Ultem)）のモール
ド成形されたもので、全体としてカップ形状をなしてい
る。ケースはそれぞれ繋がった上壁２７ａ、傾斜部２７
ｄ、段部２７ｃ、側壁２７ｂ及び終端部２７ｅを含む。
ピンのための孔２７ｆは各々の段部２７ｃに沿って配さ
れている。
【００１７】液状流動封止材料（硬化前の）の漏れを防
止するために、ピン２５ａ、２５ｂはケースに封止され
る。一つの態様（図３）では、鋭いリッジ部３１がピン
２５の基部２５ｃ上に形成される。例えば図２の孔２７
ｆはピン及びケース間の部分シールを固定するに十分な
大きさである。図３において、ピンは孔を通して引か
れ、ピンの比較的大直径の上部肩部２５ｄに対応孔の内
径を伸ばすようになされる。ピンの肩部は開口の外縁周
囲の溝部３３へスナップ結合するので、鋸歯状リッジ部
３１はプラスチックケース材料の内壁へ咬合して封止シ
ールを形成する。
【００１８】他の態様としては、図４においては、膜３
５は、ビンがケース２７の孔を通して押される前に、ピ
ン２５ａ、２５ｂ上に配される。図５では、柔軟なオー
リング３７がピンの基部２５ｃ中に形成された溝部３９
内に座している。図６及び図７においては、熱可塑性ワ
ッシャ４１が孔及びピン間に形成された凹部４３内に配
されている。熱可塑性ワッシャ４１は平坦（図６）又は
笠状（図７）に形成できる。熱がワッシャ近傍に与えら
れプラスチックを軟化させシールを形成する。図３〜図
７の態様は小直径及び大直径ピンに用いることができ
る。
【００１９】図８及び図９から明らかなように、電力変
換器の場合、パッケージされた部品は、電力消費部品１
３並びにインダクタ２１及び変圧器２３のような大きな
部品を含む。インダクタ２１は巻線２１ａ及びフェライ
トコア２１ｂを有している。変圧器２３は２つの巻線２
３ａ、２３ｂを有する。図９（図２参照）において、プ
リント回路板１７内の孔部４５は電力消費部品１３の上
に配され、これらはベースプレート１５へ予め直接載置
されている。プリント回路板１７がベースプレート１５
上に載置されるとき、ピン２５ａ、２５ｂを伴うフェン
ス２９、２９’はすでにプリント回路板１７に組み込ま
れ、フェンスの分離自在部分はすでに分離されている。
プリント回路板１７が一度適所に置かれると、ケース２
７は貫通孔４７を通して伸長するピンでピン上に載置さ
れる。インダクタ２１、変圧器２３などの大型部品は傾
斜部２７ｄ下の空間中のプリント回路板１７上に配され
る。空間はさらに、変圧器２３の巻線２３ａ、２３ｂ及
びインダクタ２１の巻線２１ａがプリント回路板１７に
形成された貫通孔４７を部分的に通るように、プリント
回路板１７上のインダクタ２１及び変圧器２３を載置す
ることによって、保存される。この載置方法は巻線２１
ａ、２３ａ、２３ｂの本体一部分がプリント回路板１７
の厚さと同じ垂直空間を占有するようになすので、パッ
ケージ全体厚を減少させることができる。同時に、巻線
はこれとベースプレート１５との間の熱インピーダンス
を最小とすることによって有効に冷却される。
【００２０】他の小さな部品２２２はピン下に載置さ
れ、プリント回路板１７の縁部近傍の空間を取る利点を
与え、さもないと、もしフェンスがプリント回路板１７
へ直接伸びる長いピンの適所に置かれない場合に、有効
でなくなる。ケース２７をベースプレート１５へ取り付
ける目的で（図１０及び図１１参照）、歯部４９はケー
スの２つの側壁２７ｂ（１つのみ図示されている）の少
なくとも１つの下方縁部に沿って形成されている。会合
溝部１５ａ（又は引留溝）はポケット部１５ｂの縁部に
沿ってアンダーカットされている。プリント回路板１７
の一部が図１１にも示されている。ケースがポケット部
１５ｂ上へ降ろされるので、ケースの側壁２７ｂは、ベ
ースプレート１５上に形成された傾斜面５１及び歯部４
９間の接触により内方へ付勢される。傾斜面５１は歯部
４９を会合溝部１５ａへ導く。一度歯部４９が会合溝部
１５ａへ掛止されると、ケース２７はケースの側壁２７
ｂ上に押圧することなく取り外すことができなくなる。
ケース及びベースプレート１５の傾斜面５１間の隠れた
結合を確保するために、ケースの外部輪郭線ｄ１（図１
０に示される）は側壁に沿って少し大きめに設けられ、
よってケースは予め付勢される。
【００２１】図１０及び図１１に示されるスナップ構造
は柔軟な封止剤の使用を許容するので、パッケージ内部
品上にバッファコートを設ける必要がなくなる。図９及
び図１０の封止剤は、ケース側壁と共に絞ろうとする圧
縮力に抵抗する低い圧縮性のものを必要とするだけであ
る。その側壁が絞られないかぎり、ケースはベースプレ
ート１５から引き離されることはない。ケースの側壁２
７ｂの下縁部及びプリント回路板１７の外部縁部の間の
空間ｄ２を満す非圧縮性材料は歯部が会合溝部１５ａか
ら出ることを防止する。よって、封止剤は材料の不圧縮
長の一部を形成し、歯部が配されたケースの２つの側壁
上の場所の間に伸長する部品をも形成する。同時に射出
材料は十分にやわらかいので拡張又は収縮中の部品の損
傷を与えることはない。
【００２２】磁性部品、表面実装部品及び半導体を含む
ＤＣ−ＤＣ変換器の場合、Emerson&Cuming(Woburn, MA
01880)製の Mineral-filled, Two-compnent Epoxy syst
em#LA4001-12は、バッファコートを使用せずに、−４０
℃から 100℃の温度範囲に亘って動作に十分な弾力性を
保ちつつ会合溝部１５ａ内に係合した歯部４９を保持す
るに十分な圧縮強度を有している。
【００２３】図１２において、フェンス２９は、スロッ
ト２９ａへ貫入するプリント回路板１７上の舌部１７ａ
によりプリント回路板１７の縁部上に載置される。図１
３において、フェンス２９は、リンク、スロット及び分
離自在部分２９ｃを含むパターンで銅薄板から切り抜か
れる。ピン２５の各々はその対応するリンク２９ｂに半
田付される（５１）。プリント回路板１７上の導電トレ
ース５３は舌部１７ａへ伸長する。フェンス２９はプリ
ント回路板１７へ取り付けられているとき、導電トレー
ス５３は適当なリンクへの半田付によって電気的に接続
されるので適当なピン２５へ接続される。半田もまた製
造中、プリント回路板１７へフェンスを機械的に保持す
る役目をなし、封止剤も続いてて恒久的な保持をなす。
フェンスはプリント回路板１７の上面下面の両者又はい
ずれか上に跡を付けるように半田付される。
【００２４】フェンスがプリント回路板１７に取り付け
られた後、分離自在部分２９ｃはプリント回路板１７の
下に伸長する。これら分離自在部分２９ｃは切断され
（図１３の破線参照）、リンク２９ｂを電気的に分離す
る。まず相互接続したフェンスのようにリンクを有効に
形成することは、組立中にプリント回路板１７上に操作
され取り付けられる必要のある部品数を減少せしめ、リ
ンク２９ｂの適正な配置を確保する。
【００２５】図１４に示すように、ケースの段部は外部
回路板５７へパッケージを載置するのに有用である。図
１５に示すように、外部回路板５７はピン２５ａ、２５
ｂに対応する孔５７ａ、５７ｂを有し、ケース２７の上
壁２７ａに対応する大矩形孔５７ｃを別個（すなわちピ
ンホールから離れて）に有する。ケースの段部は、上壁
２７ａが大矩形孔５７ｃ内に置かれかつ段部上に外部回
路板５７が休止するように用いられる。結合したパッケ
ージ及び回路板の有効高さは、パッケージの高さが外部
回路板５７の厚さと同じであるので、減少する。
【００２６】また、図１６及び図１７に示されるよう
に、ビーズすなわちフェライトリング５９はピン２５ａ
上に配され高周波ノイズを減少する。外部回路板５７は
フェライトリング５９のための空間を残してケースの上
壁２７ａに対抗してじかに付けられる。図１８及び図１
９に示す他のピン構造においては、半田ピンはオス又は
メスのネジピンによって置換され、これは大電流量を許
容し、再移動及び再配置を容易にする。このネジ構造は
内溝ネジベース６１及び会合ネジ６３あるいは外溝ネジ
ベース６２及びナット６４を含む。内溝ネジベース６１
（又はスタッド３０）はフェンス２９へ接続されピン２
５ａ、２５ｂと同様にケース２７を通して伸長する。ケ
ース２７又はフェンス２９の変形は必要ない。図３及び
図７のいずれかの構造はネジ付ピンで使用される。
【００２７】外部回路板５７は、ネジ組立体が一度締結
されると、会合ネジ６３又はナット６４並びに内溝ネジ
ベース６１又は外溝ネジベース６２で電気接続するため
の矩形孔の近傍に、回路トレース又は導電アイレット６
５を有している。フェンス２９及び外部回路板５７間の
電気接続は結果として確保される。内溝ネジベース６１
は外部回路板５７に対しじかに付いているケースの上壁
２７ａを保持するに十分な長さを有している。会合ネジ
６３は外部回路板５７の背面から取り付けられる。図１
９においては、内溝ネジベース６１はケースの上壁２７
ａの大矩形孔５７ｃを通して伸長させる。図２０及び図
２１は図１８及び図１９に対応し、基部及びネジは外溝
ネジベース６２及びナット６４に置換されている。
【００２８】図２２及び図２３においては、電力消費部
品１３はベースプレート１５上に載置されかつ以下のよ
うなプリント回路板１７に取り付けられる。半導体ダイ
６７（電力消費装置）は電気絶縁サブストレート６９
（例えはアルミナセラミック）上に載置されている。サ
ブストレート６９はベースプレート１５上に接着剤７０
を用いて接着され、電気絶縁をなし、ダイとベースプレ
ート１５との間の熱伝導は有効になされている。また導
電パッド７１はサブストレート６９上に形成され、半導
体ダイ６７の上面上の端子７５へボンド線材７３によっ
て電気接続されている。
【００２９】１つの導電パッド７１は下へ伸長して半導
体ダイ（図示せず）に直接半田付されてる。伸長したパ
ッドはダイの電気接続の１つを形成するために用いら
れ、半導体ダイの底面は装置（例えば電界効果トランジ
スタのドレインや、ダイオードのアノードもしくはカソ
ード）の端子の１つであることが多い。導電パッド７１
は下層のサブストレート６９の熱抵抗よりも低い熱抵抗
を有する。例えば、銅などの材料からパッドがなる場
合、伸長するパッドはダイからサブストレートの比較的
大きな表面に亘って熱を拡散する等熱表面として作用す
る。これは比較的小さいサブストレート６９及びベース
プレート１５間の全熱抵抗を減少させる。パッドの伝導
材料の大面積は例えばアルミナサブストレート６９に直
接接続された0.008インチ厚の銅であり（アメリカ合衆
国特許第 3,766,634号 Babcock et al.参照）、これは
ダイからの熱を除去し、サブストレート表面の比較的大
面積部に熱を拡散させる熱伝導経路となる。基本的等熱
表面として作用させることにより、伸長パッドはサブス
トレートの比較的大きな断面を通して熱を下へ通過させ
る手段を提供しているので、ダイ及びサブストレート間
の熱抵抗を減少させかつダイの大きさとは独立にこの熱
抵抗を達成することができる。
【００３０】プリント回路板１７は、サブストレート６
９及びボンド線材７３が通過できる孔部４５と、導電パ
ッド７１の数と位置が対応しているいくつかの孔部４５
ａと、を有している。導電配線７７は孔部４５ａの各々
の近傍でかつ孔自体が導電貫通孔となるようにプリント
回路板１７の上面及び下面上に形成されている。導電配
線７７及び対応する導電パッド７１間の電気接続は半田
付で達成され(79)、例えはリフロー半田付で達成され
る。半田及び貫通孔の内壁の間の比較的大きな面積部は
半田結合の機械的強度を確保する。
【００３１】このプリント回路板１７へ電力消費部品を
接続する方法は、組み立てを簡素化する。ベースプレー
ト１５及びサブストレート６９間の熱移動が有効なの
で、半田７９は加熱板８１をベースプレート１５の底面
に当接するだけで溶解する（図２２参照）。回路板のベ
ースプレートからの容易な分離は再び加熱板８１をベー
スプレート１５の底面に当てるだけで可能となる。これ
は時間のかかる手作業の半田付、半田取りを回避する。
【００３２】プリント回路板１７をサブストレートへ半
田付する方法は、ベースプレート自体の本来的熱容量を
用いている。公知融点（例えば、１８３℃）の半田ペー
ストは導電配線７７へ当てられ、組立てられたＰＣＢ組
立体は、搭載された部品からＰＣＢへの温度速度（例え
ば 125℃）に一致する固定温度に予熱される。これは半
田ペーストを溶かすに続いて必要な熱量を減少させ半田
ペースト内に含まれる揮発性溶剤の噴出を助ける。電力
消費部品を搭載したベースプレート１５は電力消費部品
の温度速度に一致した温度（例えば 250℃）まで加熱さ
れる。ベースプレートが温度に達すると、それは加熱板
８１から取られ、ＰＣＢはすぐにサブストレートの反対
方向に下がって配される。ベースプレートに保持された
熱は半田ペーストに伝導しペーストが溶けて半田接合が
形成される。
【００３３】図２３から明らかなように、プリント回路
板１７の孔部４５は空間を節約するのは、半導体ダイ６
７の高さがプリント回路板１７の高さと同じであるから
である。図２４から図２７に示すように、図２２及び図
２３の孔部４５ａは孔部４５の蓋部８４内の貝殻状部８
３で置換できる。貝殻状部８３は縁部から材料を取り除
くことによってその縁部に形成された凹部である。貝殻
状部８３は実際上、半円形（図２４）又はスロット形
（図２６）などのどんな形状でも良い。メッキされた貫
通孔なので、プリント回路板１７は機械的電気的に電力
消費部品又はサブストレート６９に接続される。これは
半田８５がＰＣＢ上の貝殻状部８３及び部品上の導電パ
ッド７１の間に流れて硬化した時に達せられる。しかし
メッキ貫通孔でない場合、貝殻状部８３は半田８５の流
れを制限せずに、代りに硬化半田８５を細い帯状接合部
８７として形成することになる。この細い部分は２つの
非平行面とこれらに交差する第３の傾斜した平滑面によ
って包絡された領域である。細い半田接合部８７の各々
はメッキ貫通孔の場合よりも導電パッド７１のかなり大
きい面積部 710に結合するので、貝殻状部８３は強力な
機械結合を達成する。貝殻状部８３は半田ペーストの当
接をも簡素化し、同様に半田接合部の欠陥検査の正確性
及び速度を向上させる。
【００３４】図２８に示すように、貝殻状部８３を形成
する第１工程は、孔部４５を形成する前に、孔８９ａ、
８９ｂ、８９ｃを、ＰＣＢが形成された全周被覆のサブ
ストレート８８に形成する。半円凹部のためには円形孔
８９ａ、８９ｂはサブストレート８８にドリルであけら
れ、スロット状凹部のためにはスロット孔８９ｃがサブ
ストレートに形成される。円形及びスロット形孔は銅な
どの導電材料でメッキされる。孔８９ａ、８９ｂ、８９
ｃがメッキされた後、半導体ダイ及びボンディング線が
通過する孔部４５の掘り切りによってサブストレートに
形成される。孔８９ａ、８９ｂ、８９ｃの各々の半分は
孔部４５が形成されるように、取り除かれ、このように
して、孔部４５の縁部に円形及びスロット形凹部を生成
する。
【００３５】図２９に示すように、回転するルータバイ
ト３１は矢印４６に示す方向にサブストレート８８を通
して移動してスロット１００を切断し、これは完了時に
孔部４５を形成する結果となる。孔部４５が掘り切ら
れ、ルータバイト３１が孔８９ａを通過して、ルータバ
イト３１の回転はルータバイト３１を孔８９ａ内の銅メ
ッキ部９７の縁部９５を引っ掻ける。銅は高伸延性であ
るため引っ掻けられた縁部９５はルータバイト３１によ
って変形して、銅のテール部９３は新たに形成された孔
部４５へ突出する。テール部９３は近接する貝殻状部８
３間の短絡や、ＰＣＢの層間の短絡などの問題を示すか
もしれない。テール部９３を除きこれらの問題を解消す
るために、ＰＣＢの導電パターンのエッチングが孔部４
５形成後に行われる。従来の回路板の製造においては、
孔８９ａ、８９ｂ、８９ｃはドリルで掘られメッキされ
て、孔部４５が形成される前に回路板がエッチングされ
ている。これでは工程の連続性のためにテール部９３は
除去できない。
【００３６】他の孔の形状の態様は貝殻状部８３を形成
するために用いられ、掘り切る工程は、貝殻状部８３を
形成する孔の半分を正確に取り除く必要をなくすことに
なる。図３０においては、例えばＣ字形状の貝殻状部８
３は、円形孔８９ａの一部だけが除去されたとき、サブ
ストレート８８に形成される。図３１においては円形孔
８９ｂのほとんどが除去され、ひじ形状の貝殻状部８３
が形成される。図３２においては、ダイヤモンド形状孔
８９ｃの少なくとも半分が除去され矩形貝殻状部８３が
形成される。これらの例は多様性を示している。
【００３７】他の実施例は請求の範囲に示される。例え
ばこの技術は上記実施例の電力変換器以外の多くの装置
を収納するハウジングに利用できる。
【００３８】
【発明の効果】本発明の効果は、強力な機械結合が回路
板及び電気部品間に形成されることである。よって、回
路板及び電気部品間結合の手作業又は自動検査が容易化
される。半田が回路板及び電気部品間に接続を形成する
ときに、半田ペーストの当接が容易化される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来技術部品パッケージの断面図。
【図２】 本発明による部品パッケージの斜視展開図。
【図３】 ピン及びケース構造の側断面図。
【図４】 ピン及びケース構造の側断面図。
【図５】 ピン及びケース構造の側断面図。
【図６】 ピン及びケース構造の側断面図。
【図７】 ピン及びケース構造の側断面図。
【図８】 ケースを取り去ったパッケージの平面図。
【図９】 図８のＩＶ−ＩＶ線のパッケージの側断面
図。
【図１０】 ケース及びベースプレートの一部切欠斜視
展開図。
【図１１】 図１０の部分拡大側断面図。
【図１２】 図８のパッケージの部分切欠端面図。
【図１３】 図８のパッケージの部分切欠斜視展開図。
【図１４】 プリント回路板上に載置された図８のパッ
ケージの側面図。
【図１５】 プリント回路板上に載置された図８のパッ
ケージの平面図。
【図１６】 他の載置例の側面平面図。
【図１７】 他の載置例の側面平面図。
【図１８】 他のピン構造例の側断面図。
【図１９】 他のピン構造例の側断面図。
【図２０】 他のピン構造例の側断面図。
【図２１】 他のピン構造例の側断面図。
【図２２】 パッケージに載置された電力消費部品を示
す拡大側断面図。
【図２３】 パッケージに載置された電力消費部品を示
す部分切欠拡大斜視図。
【図２４】 パッケージに載置された電力消費部品を示
す部分切欠拡大斜視図。
【図２５】 図２４の載置例の拡大側断面図。
【図２６】 半田付前後の貝殻状部の拡大斜視図。
【図２７】 半田付前後の貝殻状部の拡大斜視図。
【図２８】 貝殻状部形成時の拡大平面図。
【図２９】 貝殻状部形成時の拡大平面図。
【図３０】 貝殻状部の他の形状の平面図。
【図３１】 貝殻状部の他の形状の平面図。
【図３２】 貝殻状部の他の形状の平面図。
【符号の説明】
１１ パッケージ １２ リード線 １３ 電力消費電気部品 １５ 熱伝導ベースプレート １５ａ 会合溝部 １５ｂ ポケット部 １７ プリント回路板（ＰＣＢ） １７Ｌ 下面 １７Ｕ 上面 １７ａ 舌部 １９ 絶縁シート ２１ インダクタ コア２１ｂ フェライトコア ２１ａ,２３ａ,２３b 巻線 ２３ 変圧器 ２５,２５a,２５b ピン ２５ｃ 基部 ２５ｄ 上肩部 ２７ ケース ２７ａ 上壁 ２７ｂ 側壁 ２７ｃ 段部 ２７ｄ 傾斜部 ２７ｅ 終端部 ２７ｆ 孔 ２９，２９’ フェンス ２９ａ スロット ２９e,２９b リンク ２９ｃ 分離自在部分 ２９ｄ 屈曲部 ３０ スタッド ３１ リッジ部 ３３，３９ 溝部 ３５ 膜 ３７ オーリング ４１ 熱可塑性ワッシャ ４３ 凹部 ４５，４５a 孔部 ４７ 貫通孔 ４９ 歯部 ５１ 傾斜面 ５３ 導電トレース ５７ 外部回路板 ５７ａ,５７ｂ 孔 ５７ｃ 大矩形孔 ５９ フェライトリング ６１ 内溝ネジベース ６２ 外溝ネジベース ６３ 会合ネジ ６４ ナット ６７ 半導体ダイ ６９ 電気絶縁サブストレート ７０ 接着剤 ７１ 導電パッド ７３ ボンド線材 ７５ 端子 ７７ 導電配線 ７９，８５ 半田 ８１ 加熱板 ８３ 貝殻状部 ８４ 蓋部 ８７ 接合部 ８８，２１３ サブストレート ８９a,８９b,８９c 孔 ３１ ９３ テール部 ９５ 縁部 ９７ 銅メッキ部 １００ スロット ２２２ 部品

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ベースプレートと、 前記ベースプレートに近接して平行であって、導電材料
    でメッキされかつ縁部に形成された貝殻状部を備えた回
    路板と、 電力消費面及び電気接続をなすパッドを含む電気部品
    と、からなり、 前記電気部品が前記電力消費面により前記ベースプレー
    トに接触して載置されて前記パッドが前記導電材料に電
    気接続されていることを特徴とする構造。
  2. 【請求項２】 前記貝殻状部が形成された縁部が前記回
    路板の開口内にあることを特徴とする請求項１記載の構
    造。
  3. 【請求項３】 前記電気部品は開口に座する装置を含む
    ことを特徴とする請求項１記載の構造。
  4. 【請求項４】 前記貝殻状部は円柱の一部をなす縁部を
    有する凹部を有することを特徴とする請求項１記載の構
    造。
  5. 【請求項５】 前記貝殻状部はスロット形状縁部を有す
    る凹部を有することを特徴とする請求項１記載の構造。
  6. 【請求項６】 半田は前記パッドを前記貝殻状部に接続
    することを特徴とする請求項１記載の構造。
  7. 【請求項７】 前記半田は前記パッド及び前記貝殻状部
    間に細い帯状部を形成することを特徴とする請求項６記
    載の構造。
  8. 【請求項８】 前記導電材料は金属からなることを特徴
    とする請求項１記載の構造。
  9. 【請求項９】 ベースプレートと、 前記ベースプレートに近接して平行であって、導電材料
    でメッキされかつ縁部に形成され金属メッキされた貝殻
    状部を備えた回路板と、 電力消費面及び電気接続をなすパッドを含む電気部品
    と、からなり、 前記電気部品が前記電力消費面により前記ベースプレー
    トに接触して載置されて前記パッドが硬化半田の細い帯
    状部によって前記導電材料に電気接続されていることを
    特徴とする構造。
  10. 【請求項１０】 接触パッドを有する電力消費部品を載
    置する方法であって、 ベースプレート上に部品を載置する工程と、 開口を有する回路板を前記部品上に配置して、電力消費
    部品の少なくとも１部分を開口に置き、前記開口の縁部
    にメッキされた貝殻状部を形成する工程と、 パッドを前記貝殻状部へ半田付する工程とを含むことを
    特徴とする方法。
  11. 【請求項１１】 前記貝殻状部は前記開口の縁部に形成
    される工程は、 前記回路板内に孔を形成する工程と、 前記導電材料を前記孔の内壁へ当接する工程と、 前記開口が前記孔の一部分を消費し、前記孔の一部分が
    前記貝殻状部を形成する開口によって消費されないよう
    に、前記回路板へ開口を形成する工程とを含むことを特
    徴とする請求項１０記載の方法。
  12. 【請求項１２】 前記貝殻状部は円柱の一部をなす縁部
    を有する凹部を有することを特徴とする請求項１０記載
    の方法。
  13. 【請求項１３】 前記貝殻状部はスッロット形状縁部を
    有する凹部を有することを特徴とする請求項１０記載の
    方法。
  14. 【請求項１４】 前記導電材料は金属からなることを特
    徴とする請求項１０記載の方法。
  15. 【請求項１５】 前記パッドを前記貝殻状部へ半田付す
    る工程は前記パッド及び貝殻状部間に硬化した半田の細
    い帯状部を形成する工程を含むことを特徴とする請求項
    １０記載の方法。
JP29300095A 1994-11-10 1995-11-10 電気部品パッケージ Expired - Fee Related JP3272587B2 (ja)

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