JPH10270810A - 部品実装用基板およびその製造方法 - Google Patents

部品実装用基板およびその製造方法

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JPH10270810A
JPH10270810A JP7636097A JP7636097A JPH10270810A JP H10270810 A JPH10270810 A JP H10270810A JP 7636097 A JP7636097 A JP 7636097A JP 7636097 A JP7636097 A JP 7636097A JP H10270810 A JPH10270810 A JP H10270810A
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    • H05K3/20—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern by affixing prefabricated conductor pattern
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 放熱器の別途供給なく実装部品からの発生熱
が放熱できるとともに、部品点数を削減し部品実装工程
の作業性が改善でき、さらに機械的振動に対する信頼性
が向上できる部品実装用基板およびその製造方法を提供
する。 【解決手段】 金属製の基板により配線用パターン部１
００と一体的に成形した金属板部１０２ａを配線用パタ
ーン部１００面から曲げ起こして作成した放熱用金属板
部１０２を、配線用パターン部１００への実装部品であ
る電子部品１０１の内の大容量トランジスタなどが作動
中に発生する発生熱を放熱するための放熱器として利用
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子等の電
子部品を実装するための部品実装用基板およびその製造
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、テレビ受信機などの家電製品
を含む電子機器では、金属製の基板からなる配線用パタ
ーン部を有する部品実装用基板を用いて、その配線用パ
ターン部に電子回路に対応させて電子部品を実装して金
属立体配線モジュールを形成し、その金属立体配線モジ
ュールを絶縁基板上に貼り付けて構成した電子回路基板
が広く利用されている。
【０００３】上記のように金属立体配線モジュールを形
成する際に用いる従来の部品実装用基板について、その
使用状態を示す一構成例を挙げて説明する。図６は従来
の部品実装用基板の使用状態の一例を示す構成図であ
る。図６において、金属製の平面基板で作成した配線用
パターン部６０を有する部品実装用基板６１を用い、そ
の部品実装用基板６１上に、例えばテレビ受信機などの
電子回路を構成する複数の電子部品６２を実装し、それ
らの電子部品６２間を部品実装用基板６１上の配線用パ
ターン部６０で接続して配線することにより、金属立体
配線モジュール６３を形成し、その金属立体配線モジュ
ール６３を絶縁基板６４上に貼り付けて電子回路基板６
５を構成している。このようにして部品実装用基板６１
上に実装された複数の電子部品６２のうち、作動中に熱
を発生するような例えば大容量トランジスタなどの電子
部品６２ｈに対しては、その発生熱を放熱するために、
この電子部品６２ｈの発生熱に対応した放熱容量をもつ
放熱器６６を、当該電子部品６２ｈに取り付けビス６７
や接着剤により取り付けて用いている。
【０００４】なお、部品実装用基板６１の配線用パター
ン部６０は、金属製の平面基板を用いて、例えば打ち抜
き工法などにより作成される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな従来の部品実装用基板では、作動中に熱を発生する
ような実装部品である大容量トランジスタなどの電子部
品６２ｈに対しては、その発生熱を放熱するために、こ
の部品実装用基板６１とは別部品であり当該電子部品６
２ｈの発生熱に対応した放熱容量をもつ放熱器を当該電
子部品６２ｈに取り付けて用いる必要があり、このよう
な電子部品６２ｈの実装数に応じて多くの放熱器６６を
部品実装用基板６１に対して別途供給しなければならな
いという問題点を有していた。
【０００６】そのため、生産品の構成部品としての点数
が増加し、生産工程において、部品実装に必要な工数の
増大や部品実装工程における作業性の悪化および部品管
理の繁雑化などにより、生産工程全体の作業工数も増大
しその作業効率が低下するという問題点も有していた。
【０００７】また、この部品実装用基板６１に対して放
熱器６６が別部品として別途供給され、これらの放熱器
６６の固定方法としては、放熱器６６を取り付けビス６
７や接着剤などにより当該電子部品６２ｈのみに固定す
るか当該電子部品６２ｈおよび部品実装用基板６１の両
方に固定するかなどがあるが、機械的な振動など外力に
対して、前者の場合は当該電子部品６２ｈの破損につな
がり、後者の場合でも、その固定力が時間経過と共に弱
くなり、結果的に、生産品の機械的振動に対する信頼性
が低下するという問題点をも有していた。
【０００８】本発明は、上記従来の問題点を解決するも
ので、実装部品内における発生熱を、その放熱のための
部品である放熱器を別途供給して用いることなく且つそ
の放熱効果の低下を抑えて放熱することができるととも
に、部品点数を削減し部品実装工程における作業性を改
善することができ、さらに機械的振動に対する信頼性を
向上することができる部品実装用基板およびその製造方
法を提供する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明の部品実装用基板およびその製造方法は、
金属製の基板により配線用パターン部と一体的に成形し
て配線用パターン部面から曲げ起こした金属板部を、配
線用パターン部への実装部品内における発生熱を放熱す
るための放熱器として利用可能とすることを特徴とす
る。
【００１０】以上により、実装部品内における発生熱
を、その放熱のための部品である放熱器を別途供給して
用いることなく且つその放熱効果の低下を抑えて放熱す
ることができるとともに、部品点数を削減し部品実装工
程における作業性を改善することができ、さらに機械的
振動に対する信頼性を向上することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の部品実
装用基板は、金属製の基板により形成された配線用パタ
ーン部を有し、その配線用パターン部に電子回路を構成
する複数の電子部品が実装され、それらの電子部品間を
前記配線用パターン部により接続して配線する部品実装
用基板であって、前記配線用パターン部を形成する金属
製基板により、前記配線用パターン部と一体的に成形し
た金属板部を備え、前記金属板部を、前記配線用パター
ン部面に対する曲げ起こし加工により、作動中に発熱す
る前記電子部品の放熱用として用いられるように構成す
る。
【００１２】請求項２に記載の部品実装用基板は、請求
項１に記載の曲げ起こし状態の金属板部に、その放熱対
象である電子部品に対する放熱効果を増大させるよう
に、前記金属板部をさらに屈曲させてフィン形状の折り
曲げ部を形成した構成とする。
【００１３】請求項３に記載の部品実装用基板は、請求
項１に記載の曲げ起こし状態の金属板部に、その放熱対
象である電子部品に対する放熱効果を増大させるよう
に、前記金属板部とは別部材で形成した複数のフィン状
体を取り付けた構成とする。
【００１４】請求項４に記載の部品実装用基板は、請求
項１に記載の曲げ起こし状態の金属板部に、その放熱対
象である電子部品に対する放熱効果を増大させるよう
に、前記金属板部とは別部材で形成した複数のピン状体
を取り付けた構成とする。
【００１５】請求項５に記載の部品実装用基板は、請求
項２に記載の曲げ起こし状態の金属板部に、その放熱対
象である電子部品に対する放熱効果を増大させるよう
に、前記金属板部とは別部材で折り曲げ加工により形成
したフィン形状の折り曲げ部を有する折り曲げフィンを
取り付けた構成とする。
【００１６】請求項６に記載の部品実装用基板の製造方
法は、金属製の基板により、電子回路を構成する複数の
電子部品が実装され前記複数の電子部品間を接続して配
線する配線用パターン部を形成するに際し、作動中に発
熱する前記電子部品の放熱用として用いるために、前記
配線用パターン部面に対して曲げ起こし加工される金属
板部を、前記金属製基板により前記配線用パターン部と
一体的に成形する方法とする。
【００１７】請求項７に記載の部品実装用基板の製造方
法は、請求項６に記載の金属板部を曲げ起こし状態と
し、その金属板部の放熱対象である電子部品に対する放
熱効果を増大させるように、前記金属板部をさらに屈曲
させてフィン形状の折り曲げ部を前記金属板部に形成す
る方法とする。
【００１８】請求項８に記載の部品実装用基板の製造方
法は、請求項６に記載の金属板部を曲げ起こし状態と
し、その金属板部の放熱対象である電子部品に対する放
熱効果を増大させるように、前記金属板部とは別部材で
形成した複数のフィン状体を前記金属板部に取り付ける
方法とする。
【００１９】請求項９に記載の部品実装用基板の製造方
法は、請求項６に記載の金属板部を曲げ起こし状態と
し、その金属板部の放熱対象である電子部品に対する放
熱効果を増大させるように、前記金属板部とは別部材で
形成した複数のピン状体を前記金属板部に取り付ける方
法とする。
【００２０】請求項１０に記載の部品実装用基板の製造
方法は、請求項７に記載の金属板部を曲げ起こし状態と
し、その金属板部の放熱対象である電子部品に対する放
熱効果を増大させるように、前記金属板部とは別部材で
折り曲げ加工により形成したフィン形状の折り曲げ部を
有する折り曲げフィンを前記金属板部に取り付ける方法
とする。
【００２１】これらの構成および方法によると、金属製
の基板により配線用パターン部と一体的に成形して配線
用パターン部面から曲げ起こした金属板部を、配線用パ
ターン部への実装部品内における発生熱を放熱するため
の放熱器として利用可能とする。
【００２２】以下、本発明の実施の形態を示す部品実装
用基板およびその製造方法について、図面を参照しなが
ら具体的に説明する。図１は本実施の形態の部品実装用
基板を用いた金属立体配線モジュールの構成を示す斜視
図である。図１に示すように、この金属立体配線モジュ
ールに用いられる部品実装用基板Ｋ１は、金属製の基板
により形成された配線用パターン部１００を有し、その
配線用パターン部１００に電子回路を構成する複数の電
子部品１０１が実装され、それらの電子部品１０１間を
金属製の配線用パターン部１００により接続して配線す
るように構成されている。そして、この部品実装用基板
Ｋ１は、配線用パターン部１００を形成する基板と同一
の金属製基板により、配線用パターン部１００と一体的
に成形した金属板部１０２ａを備えており、その金属板
部１０２ａは、配線用パターン部１００面に対して矢印
Ｙ１で示すように曲げ起こし加工することにより、複数
の電子部品１０１のうち作動中に発熱する大容量トラン
ジスタなどの電子部品の放熱用である放熱用金属板部１
０２として用いられる。
【００２３】以上のように構成される部品実装用基板Ｋ
１は、金属製の基板により、複数の電子部品１０１が実
装される配線用パターン部１００を形成する際に、上記
の大容量トランジスタなどの放熱用である放熱用金属板
部１０２として用いるために配線用パターン部１００面
から曲げ起こし加工される金属板部１０２ａを、配線用
パターン部１００と一体的に成形する方法を用いて製造
される。
【００２４】以上のようにして製造された部品実装用基
板Ｋ１において、その配線用パターン部１００などの必
要な部分に補強用シート１０３を貼り付けた状態で半田
印刷し、その後、配線用パターン部１００面の半田印刷
部分に電子部品１０１を自動装着して実装し、金属板部
１０２ａを矢印Ｙ１に示すように折り曲げ加工すること
により、図１に示すような金属立体配線モジュールが製
造される。
【００２５】図１に示す金属立体配線モジュールの具体
的な製造方法について、その製造工程の一例を用いて以
下に説明する。図２は本実施の形態の部品実装用基板を
用いた金属立体配線モジュールの製造方法の一例を示す
工程説明図であり、図３は図２に示す製造工程のＡ点に
おける部品実装用基板Ｋ１の平面図である。ただし、図
２に示す全ての製造工程により、そのＢ点である最終点
では通常、図１に示すように、すでに配線用パターン部
１００に複数の電子部品１０１が実装された状態の金属
立体配線モジュールが製造される。
【００２６】図２に示すように、全製造工程の前半であ
る部品実装用基板Ｋ１の製造工程において、ステップ＃
１では、ロール状に巻かれた金属製の原板２０２に対し
て、図１に示す配線用パターン部１００として必要な配
線パターンが形成されるように打ち抜き加工する。この
打ち抜きの際に、金属板部１０２ａも配線用パターン部
１００と同時に一体的に成形する。また、このステップ
では、配線用パターン部１００の各配線パターンがばら
けないように、それらの配線パターン間および配線用パ
ターン部１００と外周部２００との間につなぎ部２０１
を形成する。ここでは、金属製の原板２０２として、例
えば、板幅が２〜７ｃｍで板厚が０．１〜０．５ｍｍの
リン青銅などが用いられる。
【００２７】ステップ＃２では、ロール状に巻かれた樹
脂製のシート２０３を、ステップ＃１で打ち抜いた配線
用パターン部１００を覆う補強用シート１０３として、
配線用パターン部１００面に貼り付ける。ここでは、樹
脂製シート２０３として、例えば、絶縁抵抗が１０10オ
ームを超え耐熱が２６０℃×３０秒を超え厚みが０．０
５ｍｍ未満で紙基材により形成され、ＵＶ光や熱などの
照射により硬化するＵＶ・熱硬化樹脂などが用いられ
る。
【００２８】ステップ＃３では、ステップ＃１で形成し
たつなぎ部２０１を切断して、配線用パターン部１００
を外周部２００から分離し、部品実装用基板Ｋ１の原形
を作成し、ステップ＃４では、ステップ＃２で補強用シ
ート１０３として配線用パターン部１００面に貼り付け
た樹脂製シート２０３を、さらに圧着した後にＵＶ光や
熱などを照射して硬化させる。
【００２９】このようにして進められた製造工程におけ
るＡ点では、図３に示すように、配線用パターン部１０
０および金属板部１０２ａに補強用シート１０３が貼り
付けられた部品実装用基板Ｋ１が製造され、次に、全製
造工程の後半である部品実装工程に進められる。
【００３０】この部品実装工程において、ステップ＃５
では、配線用パターン部１００に対して、その必要箇所
に電子部品１０１を配線用パターン部１００面に接着す
るための導電性接着剤やクリーム半田などを印刷し、ス
テップ＃６では、配線用パターン部１００に対して、そ
の配線パターン面に電子部品１０１を装着することによ
り、それらの電子部品１０１を、ステップ＃５で印刷し
た導電性接着剤やクリーム半田などによって接着して実
装する。ここでは、電子部品１０１の装着装置として、
例えば、電子部品１０１を一点毎に装着するロボットタ
イプ装着装置や電子部品１０１を何点か一括して装着す
る一括装着装置などが用いられる。
【００３１】ステップ＃７では、ステップ＃６で電子部
品１０１を実装した部品実装用基板Ｋ１に対して、加熱
することによりリフローを行い、ステップ＃５で印刷し
た導電性接着剤を硬化させたりクリーム半田を溶融させ
て、ステップ＃６で実装した電子部品１０１を配線用パ
ターン部１００に固着する。ここでは、部品実装用基板
Ｋ１への加熱方式として、例えば、瞬間リフロー用のプ
リヒートレス方式やトラブル時の焼け防止用の瞬間加熱
停止方式や赤外線により部分的に加熱する赤外線部分加
熱方式などが用いられる。
【００３２】ステップ＃８では、ステップ＃７でのリフ
ローが終了した部品実装用基板Ｋ１の金属板部１０２ａ
に対して曲げ起こし加工して、配線用パターン部１００
と一体構造の放熱用金属板部１０２を形成する。
【００３３】このようにして、図１に示す金属立体配線
モジュールが製造される。以上のようにして製造される
金属立体配線モジュールの使用状態について、その使用
状態例を用いて以下に説明する。
【００３４】図４は本実施の形態の部品実装用基板を用
いた金属立体配線モジュールにおける放熱用金属板部の
形状を示す断面構成図である。図４（ｂ）に示すよう
に、放熱用金属板部１０２は、部品実装用基板Ｋ１の構
成要素である配線用パターン部１００と一体的に成形さ
れた金属板部１０２ａを矢印Ｙ２のように曲げ起こしし
て形成される。
【００３５】このようにして形成された放熱用金属板部
１０２を有する部品実装用基板Ｋ１に対して、図２に示
す製造工程の部品実装工程に従って電子部品実装などが
行われ、最終的に製造された金属立体配線モジュール
は、図４（ａ）に示すように、絶縁基板４００に貼り付
けられて電子回路基板Ｋ２を構成する。
【００３６】この電子回路基板Ｋ２において、その放熱
用金属板部１０２には、図４（ａ）に示すように、放熱
対象である例えば作動中の発熱量の大きな大容量トラン
ジスタなどの電子部品１０１ｈが、放熱用金属板部１０
２の表面に密着するように、取り付けビス４０１などに
よって取り付けられる。
【００３７】以上により、実装部品内における発生熱
を、その放熱のための部品である放熱器を別途供給して
用いることなく且つその放熱効果の低下を抑えて放熱す
ることができるとともに、部品点数を削減し部品実装工
程における作業性を改善することができ、さらに機械的
振動に対する信頼性を向上することができる。
【００３８】なお、上記の実施の形態の部品実装用基板
において、図５（ａ）に示すように、配線用パターン部
５００から曲げ起こしした放熱用金属板部５０１に、そ
の放熱用金属板部５０１とは別部材で形成した複数のフ
ィン状体５０２を取り付けることにより、それらの放熱
対象である電子部品に対する放熱効果を増大させること
ができる。この複数のフィン状体５０２は、放熱用金属
板部５０１と同様な放熱効果を有する金属であれば、放
熱用金属板部５０１と同種金属でも異種金属でもどちら
でもよく、それらの取り付け方法としては、例えば半田
付けや溶接や接着剤による接着などが挙げられ、放熱用
金属板部５０１およびフィン状体５０２の材料の組み合
わせによって適切な方法を用いればよい。
【００３９】また、図５（ｂ）に示すように、配線用パ
ターン部５０３から曲げ起こしした放熱用金属板部５０
４に、その放熱用金属板部５０４を折り曲げ加工により
さらに屈曲させてフィン形状の折り曲げ部５０５を形成
することにより、それらの放熱対象である電子部品に対
する放熱効果を増大させることができる。
【００４０】また、図５（ｃ）に示すように、配線用パ
ターン部５０６から曲げ起こしした放熱用金属板部５０
７に、その放熱用金属板部５０７とは別部材で形成した
複数のピン状体５０８を取り付けることにより、それら
の放熱対象である電子部品に対する放熱効果を増大させ
ることができる。この複数のピン状体５０８は、放熱用
金属板部５０７と同様な放熱効果を有する金属であれ
ば、放熱用金属板部５０７と同種金属でも異種金属でも
どちらでもよく、それらの取り付け方法としては、例え
ば半田付けや溶接や接着剤による接着やねじによるねじ
込みなどが挙げられ、放熱用金属板部５０７およびピン
状体５０８の材料の組み合わせによって適切な方法を用
いればよい。
【００４１】また、図５（ｄ）に示すように、図５
（ｂ）のように構成した放熱用金属板部５０４に、その
放熱用金属板部５０４とは別部材で折り曲げ加工により
形成したフィン形状の折り曲げ部５０９を有する折り曲
げフィン５１０を取り付けることにより、それらの放熱
対象である電子部品に対する放熱効果を増大させること
ができる。この折り曲げフィン５１０は、放熱用金属板
部５０４と同様な放熱効果を有する金属であれば、放熱
用金属板部５０４と同種金属でも異種金属でもどちらで
もよく、それらの取り付け方法としては、例えば半田付
けや溶接や接着剤による接着などが挙げられ、放熱用金
属板部５０４および折り曲げフィン５１０の材料の組み
合わせによって適切な方法を用いればよい。
【００４２】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、金属製の
基板により配線用パターン部と一体的に成形して配線用
パターン部面から曲げ起こした金属板部を、配線用パタ
ーン部への実装部品内における発生熱を放熱するための
放熱器として利用することができる。
【００４３】そのため、実装部品内における発生熱を、
その放熱のための部品である放熱器を別途供給して用い
ることなく且つその放熱効果の低下を抑えて放熱するこ
とができるとともに、部品点数を削減し部品実装工程に
おける作業性を改善することができ、さらに機械的振動
に対する信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の部品実装用基板の構成を
示す斜視図
【図２】同実施の形態の部品実装用基板の製造工程を示
す工程説明図
【図３】同実施の形態の製造工程により製造される部品
実装用基板の形状図
【図４】同実施の形態における放熱用金属板部の形状図
【図５】別の実施の形態の部品実装用基板における放熱
用金属板部の形状図
【図６】従来の部品実装用基板の使用状態例を示す説明
図
【符号の説明】
１００ 配線用パターン部 １０２ 放熱用金属板部 １０２ａ 金属板部

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 金属製の基板により形成された配線用パ
    ターン部を有し、その配線用パターン部に電子回路を構
    成する複数の電子部品が実装され、それらの電子部品間
    を前記配線用パターン部により接続して配線する部品実
    装用基板であって、前記配線用パターン部を形成する金
    属製基板により、前記配線用パターン部と一体的に成形
    した金属板部を備え、前記金属板部を、前記配線用パタ
    ーン部面に対する曲げ起こし加工により、作動中に発熱
    する前記電子部品の放熱用として用いられるように構成
    した部品実装用基板。
  2. 【請求項２】 曲げ起こし状態の金属板部に、その放熱
    対象である電子部品に対する放熱効果を増大させるよう
    に、前記金属板部をさらに屈曲させてフィン形状の折り
    曲げ部を形成した請求項１に記載の部品実装用基板。
  3. 【請求項３】 曲げ起こし状態の金属板部に、その放熱
    対象である電子部品に対する放熱効果を増大させるよう
    に、前記金属板部とは別部材で形成した複数のフィン状
    体を取り付けた請求項１に記載の部品実装用基板。
  4. 【請求項４】 曲げ起こし状態の金属板部に、その放熱
    対象である電子部品に対する放熱効果を増大させるよう
    に、前記金属板部とは別部材で形成した複数のピン状体
    を取り付けた請求項１に記載の部品実装用基板。
  5. 【請求項５】 曲げ起こし状態の金属板部に、その放熱
    対象である電子部品に対する放熱効果を増大させるよう
    に、前記金属板部とは別部材で折り曲げ加工により形成
    したフィン形状の折り曲げ部を有する折り曲げフィンを
    取り付けた請求項２に記載の部品実装用基板。
  6. 【請求項６】 金属製の基板により、電子回路を構成す
    る複数の電子部品が実装され前記複数の電子部品間を接
    続して配線する配線用パターン部を形成するに際し、作
    動中に発熱する前記電子部品の放熱用として用いるため
    に、前記配線用パターン部面に対して曲げ起こし加工さ
    れる金属板部を、前記金属製基板により前記配線用パタ
    ーン部と一体的に成形する部品実装用基板の製造方法。
  7. 【請求項７】 金属板部を曲げ起こし状態とし、その金
    属板部の放熱対象である電子部品に対する放熱効果を増
    大させるように、前記金属板部をさらに屈曲させてフィ
    ン形状の折り曲げ部を前記金属板部に形成する請求項６
    に記載の部品実装用基板の製造方法。
  8. 【請求項８】 金属板部を曲げ起こし状態とし、その金
    属板部の放熱対象である電子部品に対する放熱効果を増
    大させるように、前記金属板部とは別部材で形成した複
    数のフィン状体を前記金属板部に取り付ける請求項６に
    記載の部品実装用基板の製造方法。
  9. 【請求項９】 金属板部を曲げ起こし状態とし、その金
    属板部の放熱対象である電子部品に対する放熱効果を増
    大させるように、前記金属板部とは別部材で形成した複
    数のピン状体を前記金属板部に取り付ける請求項６に記
    載の部品実装用基板の製造方法。
  10. 【請求項１０】 金属板部を曲げ起こし状態とし、その
    金属板部の放熱対象である電子部品に対する放熱効果を
    増大させるように、前記金属板部とは別部材で折り曲げ
    加工により形成したフィン形状の折り曲げ部を有する折
    り曲げフィンを前記金属板部に取り付ける請求項７に記
    載の部品実装用基板の製造方法。
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