JP2791996B2

JP2791996B2 - フィン付き電子部品搭載用基板

Info

Publication number: JP2791996B2
Application number: JP2092536A
Authority: JP
Inventors: 昌留高田; 直人石田
Original assignee: Ibiden Co Ltd
Current assignee: Ibiden Co Ltd
Priority date: 1990-04-06
Filing date: 1990-04-06
Publication date: 1998-08-27
Anticipated expiration: 2013-08-27
Also published as: JPH03290985A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は，電子部品から発生する熱を放散するための
フィンを取り付けた，電子部品搭載用基板，特に放熱板
とフィンとの接続構造に関する。

〔従来技術〕

従来，フィンを取り付けた電子部品搭載用基板（以下
基板ともいう）は，第７図に示すごとく，絶縁基材９の
略中央部に配設した放熱板８に，フィン３を接合したも
のである。

即ち，上記フィン３は，絶縁基材９に設けた凹所90内
に放熱板８を配設し，該放熱板８の上面80に配設されて
いる。また，該フィン３は，フィン本体30と脚部31とよ
りなる。

また，上記放熱板８は，その下面の略中央部に設けた
凹部50内に，電子部品５を搭載している。そして，該放
熱板８は，その下面側の接合層82が上記絶縁基材９に接
着されている。また，上記電子部品５は，ワイヤーボン
ディング51により，絶縁基材９上に配設した導体回路91
に接続されている。また，該電子部品５は，その周縁部
を金属キャップ52により覆われている。

また，上記絶縁基材９に設けたスルーホール93内に
は，リードピン４が嵌挿されている。なお，符号94はレ
ジスト膜,96は金属メッキ層である。

そして、上記電子部品５に通電が行われた場合には、
該電子部品５より発熱する熱は，上記放熱板８及びフィ
ン３より放熱される。

また，上記絶縁基材９の厚みは２〜3mm位である。ま
た，放熱板８は，上記絶縁基材９の半分ほどの厚みであ
る。そして，該絶縁基材９には放熱板８の平面形状とほ
ぼ同じか，それよりも大きいフィン３を取り付けなけれ
ばならない。また，放熱板８は，例えば2cm×2cmという
小さい金属板である。

ところで，上記放熱板８の上面80に上記フィン３を取
り付けるに当たっては，放熱板８にネジ部を設け，該ネ
ジ部にフィン３の脚部31を螺着する。

即ち，第８図に示すごとく，放熱板８の上面80の略中
央部分にネジ部85を設ける。該ネジ部85は，切削加工に
より，放熱板８の一体加工して形成される。そして，放
熱板８にフィン３を取り付けるに当たっては，上記ネジ
部85に，第10図に示すフィン３の脚部31のメネジ部32を
螺着する。

また，他の方法としては，第９図に示すごとく，放熱
板８の上面80に半田，シリコン系接着剤等の良熱伝導性
接着剤75を用いて，スタッド７の基台71の下面を接着固
定する。また，該スタッド７は，ネジ部70と基台71とよ
りなる。ネジ部70には前記フィン３のメネジ部32を螺着
する。

〔解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来技術には，次の問題点を有す
る。

即ち、第８図に示すごとく，放熱板８とネジ部85と
を，切削加工により一体加工する方法は，相当の加工技
術を要すると共に材料に無駄が多く，コストが高い。

また、第９図に示すごとく，放熱板８にスタッド７の
基台71を接着固定する方法は，接着面積が小さいため
に，その接合強度が小さい。

本発明は，上記従来の問題点に鑑みてなされたもの
で，放熱板とスタッドの接合強度が大きく，熱放散性に
優れた電子部品搭載用基板を提供しようとするものであ
る。

〔課題の解決手段〕

本発明は，絶縁基材に電子部品搭載用凹部を有する放
熱板を設け，該放熱板における上記電気部品搭載用凹部
の反対側の面にはフィン取付用のスタッドを固定してな
り，また，上記スタッドは，その基台の側面が半田を介
して上記放熱板に接合されており，かつ該スタッドはフィンを螺着するためのネジ部を有
していることを特徴とするフィン付き電子部品搭載用基
板にある。

本発明において最も注目すべきことは，放熱板にスタ
ッドを取付けるに当たり，該スタッドの基台の側面を半
田により放熱板に接合したことである。

上記放熱板，スタッドは，銅又はアルミニウムなどの
良熱伝導体により構成する。また，スタッドは，基台の
上方にネジ部よりなるフィン取付部を有する。

また，上記スタッドは放熱板と別工程で作る。

また，上記基台の側面に半田を接合するに当たって
は，基台の側面より少し離れた位置に枠を配置し，基台
側面と枠との間に半田を充填することもできる（第２
図，第３図参照）。これにより，半田接合時の半田流れ
を防止できる。上記枠は，合成樹脂，セラミック等で作
製する。なお，該枠は，基台の半田接合後取り外しても
良い。

また，スタッドの基台は，その上面を弧状面とするこ
ともできる（第５図）。これにより，基台の接合が一層
強くなる。また，基台の上方には鍔を設けることもでき
る（第６図）。これにより，半田接合時に，上方のネジ
部に溶接半田が飛散することを防止することができる。

また，スタッドを放熱板に半田接合するに先立って，
接着剤によりスタッドの基台裏面を放熱板に対して予め
仮接合しておくことが好ましい。これにより，スタッド
の取付位置の位置決めができる。また，この接着剤とし
ては，シリコン系接着剤等の良熱伝導性の接着剤を用い
ることが好ましい。

〔作用及び効果〕

本発明においては、放熱板に対して，スタッドの基台
がその側面において，半田により接合されている。その
ため，基台は，その周囲が半田により包囲され，また半
田は放熱板に強固に接合している。そのため，スタッド
と放熱板との接合強度が高い。

また，基台側面に半田が存在するので，放熱板とスタ
ッドとの間の熱伝導は，基台とその周囲の半田の両者に
おいて行われる。また，上記スタッドは，放熱板におい
て上記電子部品搭載用凹部の反対側の面に設けてある。
そのため，電子部品搭載用凹部内に設けた電子部品の熱
は放熱板内を通って直ちにスタッドを介してフィンに伝
達される。それ故，電子部品の熱を効率的に放熱するこ
とができる。その結果，放熱板よりフィンへの熱伝導性
が向上し，熱放散性に優れることになる。

したがって，本発明によれば，放熱板とスタッドとの
接着強度が大きく，熱放散性に優れた電子部品搭載用基
盤を提供することができる。

〔実施例〕

第１実施例本発明の実施例にかかる電子部品搭載用基板につき，
第１図〜第４図を用いて説明する。

即ち，本例の電子部品搭載用基板は，第１図に示すご
とく，絶縁基材９に放熱板１を設け，該放熱板１にフィ
ン３取付用のスタッド２を固定してなる。

また，放熱板１は，電子部品５を搭載するための電子
部品搭載用凹部を有している。そして，該電子部品搭載
用凹部の反対側の面に，上記スタッド２を固定してあ
る。

スタッド２は，第２図，第３図に示すごとく，その基
台22の側面が半田15により，放熱板１に接合されてい
る。上記スタッド２は，ネジ部21と基台22とよりなる
（第４図）、また，該半田15の外周には円形枠16が配設
してある。

また，上記円形枠16と基台22との間には半田充填部分
がある。また，基台22と放熱板１との間には，良熱伝導
性の接着剤19により接合されている。

上記放熱板１スタッド２を取付けるに当たっては，放
熱板１の上面に接着剤19を介してスタッド２の基台22を
仮固定する。次いで、基台22の外側に若干の間隙を有し
て円形枠16と配置する。その後，該円形枠16と基台22側
面との間に溶融した半田15を流し込み，冷却する。

これにより，基台22と放熱板１と円形枠16とが，半田
15により一体的に固着される。また，円形枠16と放熱板
１との間にも半田15が侵入して，両者を固着している。
上記において，基台22は直径5mm,高さ1mm,円形枠16は内
径7mm,外径9mmであった。また，円形枠としてはアルミ
ニウム材を，良熱伝導性接着剤としては，エポキシ樹脂
を用いた。

また、フィン３は，第１図に示すごとく，フィン本体
30と，脚部31と，該脚部31に設けたメネジ部32とを有す
る。そして，上記放熱板１に接合したスタッド２のネジ
部21に対して，上記ファン３の脚部31を螺着し，フィン
を取付ける（第１図）、それ以外は前記従来技術（第７
図）と同様である。

本例においては，第２図及び第３図に示すごとく，ス
タッド２の基台22側面が半田15により包囲されて，放熱
板１に接合されている。それ故，放熱板１とスタッド２
の接合強度が大きくなる。

また，基台22の側面に半田15が存在するので，放熱板
１とスタッド２との間伝熱は，基台22及びその周囲の半
田15更には円形枠16により行われる。それ故，放熱板１
よりフィン３への熱伝導性が向上し，熱放散性に優れる
こととなる。

また，本例では，基台22は，上記良熱伝導性接着剤に
より，放熱板１に仮固定したので，スタッドの接合位置
決めが容易である。また，基台22の裏面と放熱板との間
の熱伝導性も向上する。また，上記スタッド２は，放熱
板１において，上記電子部品搭載用凹部の反対側の面に
設けてある。そのため，電子部品搭載用凹部内に配設し
た電子部品５の熱は，放熱板１内を通って直ちにスタッ
ド２を介してフィン３に伝達される。それ故，電子部品
５の熱を効果的に放熱することができる。

第２実施例本例にかかる電子部品搭載用基板につき，第５図を用
いて説明する。

即ち，本例の基板は，第４図に示すごとく，上記第１
実施例におけるスタッド２の基台を弧状基台23としたも
のである。即ち，該スタッド２は，基台23の側面ないし
上面が球面状を有している。そして，該基台23の側面な
いし上面を半田15により覆って，放熱板１に固定してあ
る。

その他の構成は，上記第１実施例と同様である。

本例においては，スタッド２の基台22が，その上面か
ら側面にかけて半田15により覆われて放熱板１に接合さ
れている。

それ故，基台の接合が一層強固になる。また，第１実
施例と同様の効果を有する。

第３実施例本例にかかる電子部品搭載用基板につき，第６図を用
いて説明する。

本例は，上記第２実施例に示したスタッド２におい
て，ネジ部21と弧状基台23との間に，鍔24を設けたもの
である。

そして，放熱板１上へのスタッド２の固着に当たって
は，第２実施例と同様に，弧状基板23の上面から側面に
かけて半田15により覆い，これを放熱板１に固着する。

本例においても，第２実施例と同様の効果を有する。
また，弧状基台23上方には，ネジ部21との間に鍔24を設
けてあるので，半田付け時に溶融半田がネジ部に付着す
ることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は第１実施例の電子部品搭載用基板を示
し，第１図はその断面図，第２図は放熱板とスタッドと
の接合部の断面図，第３図は第２図のＡ−Ａ矢視断面
図，第４図はスタッドの斜視図，第５図は第２実施例に
おける放熱板とスタッドとの断面図，第６図は第３実施
例のにおける放熱板とスタッドとの断面図，第７図〜第
10図は従来の電子部品搭載用基板を示し，第７図はその
断面図，第８図及び第９図は放熱板の側面図，第10図は
フィンの一部断面側面図である。 1,8……放熱板， 15……半田，２……スタッド， 21……ネジ部， 22……基台，３……フィン， 32……メネジ部，５……電子部品，

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H05K 1/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁基材に電子部品搭載用凹部を有する放
熱板を設け，該放熱板における上記電子部品搭載用凹部
の反対側の面にはフィン取付用のスタッドを固定してな
り，また，上記スタッドは，その基台の側面が半田を介して
上記放熱板に接合されており，かつ該スタッドはフィンを螺着するためのネジ部を有し
ていることを特徴とするフィン付き電子部品搭載用基
板。