JPH06267602A - パワーデバイス実装回路基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 パワーデバイス３の出力端子をピン端子９、
入力端子をタブ端子１１で構成し、回路基板１側にピン
端子９が挿抜可能な円筒端子２１とタブ端子１１が挿抜
可能なファストン端子３３を固定し、ピン端子９を円筒
端子２１に、タブ端子１１をファストン端子３３に一括
挿入することによりパワーデバイス３を回路基板１に実
装した。 【効果】 パワーデバイスの出力端子、入力端子とも一
括して回路基板に差込み接続できるので、パワーデバイ
スの実装がきわめて簡単に行える。差込み接続方式であ
るから、長期間を経てもゆるみが生じるおそれがなく、
またスキルによる品質のバラツキが出ることもなく、信
頼性が高い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＩＧＢＴ（絶縁バイポ
ーラトランジスタ）などのパワーデバイスの回路基板へ
の実装構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】パワーデバイスは電源系の増幅回路ある
いはモーター制御用のインバーター等に使用されるもの
で、パワー用の大電流が流れる出力端子と制御用の小電
流が流れる入力端子とを有している。従来、出力端子は
一般にネジ端子で構成され、入力端子はタブ端子で構成
されている。

【０００３】パワーデバイスは一般に大きな放熱フィン
を背負うことから、これを回路基板に実装する場合に
は、通常の電子部品を実装する面とは反対側の面（半田
面）に実装される。このときパワーデバイスのネジ端子
はネジ締めにより、タブ端子（板状端子）は半田付けに
より回路基板の導体と接続される。なおネジ端子は、回
路基板を直に締め付けると回路基板にクラック（スルー
ホール破壊）が生じることから、回路基板の導体に金具
を半田付けし、その金具を締付ける方式としている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のパ
ワーデバイス実装構造には次のような問題がある。ネジ
端子による締付け接続は長期的には振動、温度変化等に
よりゆるみが生じやすく、ルーズコンタクトを誘発する
危険性がある。またタブ端子の半田付け接続は、パワー
デバイスの熱容量が大きいため半田付けの際に熱が吸収
されやすく、半田付け作業が難しいので、作業者のスキ
ルにより品質の差が生じやすい。さらにネジ締めと半田
付けが必要であるため組立が面倒である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記のような
課題を解決したパワーデバイス実装回路基板を提供する
もので、その構成は、パワーデバイスの出力端子をピン
端子、入力端子をタブ端子で構成し、回路基板側に前記
ピン端子が挿抜可能な円筒端子と前記タブ端子が挿抜可
能なファストン端子を固定し、前記ピン端子を円筒端子
に、タブ端子をファストン端子に一括挿入することによ
りパワーデバイスを回路基板に実装したことを特徴とす
るものである。

【０００６】

【作用】このような実装構造にすると、パワーデバイス
の出力端子、入力端子とも差込み接続方式であるため，
実装作業がきわめて簡単になり、スキルによる品質のバ
ラツキが出ることがなく、しかも長期間を経てもゆるみ
が生じるおそれがなくなる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。図１および図２は本発明の一実施例を示す
もので、図１は回路基板１にパワーデバイス３を実装す
る前の状態、図２は回路基板１にパワーデバイス３を実
装した後の状態を示している。

【０００８】パワーデバイス３の背面には大きな放熱フ
ィン５がネジ７により取り付けられている。またパワー
デバイス３の回路基板１と対向する面には、出力端子と
しての円柱状のピン端子９と、入力端子としてのタブ端
子１１がそれぞれ直立させてある。

【０００９】一方、回路基板１には、パワーデバイス３
を実装する前に図１に示すように各種部品１３を実装し
ておく。部品１３の実装は、部品１３のリードを回路基
板１のスルーホールに挿入し、部品搭載面と反対側の面
で半田付けすることにより行われている。これらの部品
１３を実装する際に、回路基板１には出力端子用コネク
タ１５と入力端子用コネクタ１７が同時に実装される。

【００１０】出力端子用コネクタ１５はプラスチック製
ハウジング１９に円筒端子２１を組み込んだものであ
る。円筒端子２１は図３のような外観で、台座２３およ
び脚部２５が一体に形成されているものである。脚部２
５は回路基板１のスルーホールに挿入され、他の部品の
リードと共に回路基板に半田付けされる。また円筒端子
２１の内部にはピン端子９と弾性的に接触する弾性イン
ナーリング２７が装着されている。弾性インナーリング
２７の形状は例えば図４に示すようなものである。

【００１１】円筒端子２１は無酸素銅をパンチプレスに
て加工し、表面に錫またはニッケルメッキを施すことに
より製作される。弾性インナーリング２７はバネ用銅合
金（ベリリウム銅など）をパンチプレス後、円筒状に成
形し、表面に錫またはニッケルメッキを施すことにより
製作される。

【００１２】またハウジング１９にはフック部２９が形
成されており、このフック部２９を回路基板１の半田面
側に引っ掛けることにより、半田付けのため回路基板１
を半田槽にディップしたときにコネクタ１５が浮き上が
るのを防止する。

【００１３】一方、入力端子用コネクタ１７は、例えば
図５に示すようにプラスチック製ハウジング３１にファ
ストン端子３３を組み込んだものである。

【００１４】出力端子用コネクタ１５および入力端子用
コネクタ１７を回路基板１に半田付け実装するときに、
円筒端子２１およびファストン端子３３がフラックス等
により汚染されないようにするため、回路基板１の半田
面には図１に示すようにストリッパブルレジスト３５が
張り付けられる。このストリッパブルレジスト３５は、
半田槽を通過した後、パワーデバイス３を実装する前に
剥がされる。

【００１５】図１に示すように、回路基板１に各種部品
１３と共に出力端子用コネクタ１５および入力端子用コ
ネクタ１７を実装し、パワーデバイス３に出力端子とし
てのピン端子９および入力端子としてのタブ端子１１を
立てておけば、回路基板１へのパワーデバイス３の実装
は、円筒端子２１にピン端子９を、ファストン端子３３
にタブ端子１１を挿入するだけで極めて簡単に行うこと
ができる。特にタブ端子１１の高さをピン端子９の高さ
より若干低くし、ピン端子９をガイドピンとしてタブ端
子１１の挿入を行うようにすれば、挿入作業がより簡単
になる。パワーデバイス３を実装した回路基板１は図２
のようになる。この構成により以下の負荷電流への対応
が可能である。

【００１６】

【表１】

【００１７】また円筒端子２１とピン端子９、ファスト
ン端子３３とタブ端子１１は挿抜可能であるから、何等
かの原因で一部の部品を交換する必要が生じたとき等に
は、パワーデバイス３を回路基板１から取り外して部品
交換作業を行うことができ、作業性がよい。

【００１８】なお本発明の方法では、ピン端子の数が多
くなると挿抜力が大きくなり、パワーデバイス着脱の作
業性がわるくなるので、その場合は、回路基板およびパ
ワーデバイスの一方に雄ネジを回転自在に取り付け、他
方に雌ネジを固定して、ネジの締め込み、締め戻しによ
りピン端子の挿抜を行うようにするとよい。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、パ
ワーデバイスの出力端子、入力端子とも一括して回路基
板に差込み接続できるので、パワーデバイスの実装がき
わめて簡単に行える。また差込み接続方式であるから、
長期間を経てもゆるみが生じるおそれがなく、またスキ
ルによる品質のバラツキが出ることもないので、信頼性
の高いパワーデバイスの実装状態を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例で、回路基板にパワーデバ
イスを実装する前の状態を示す断面図。

【図２】 本発明の一実施例で、回路基板にパワーデバ
イスを実装した後の状態を示す断面図。

【図３】 本発明に使用される円筒端子の一例を示す斜
視図。

【図４】 図３の円筒端子の中に装着される弾性インナ
ーリングの斜視図。

【図５】 本発明の一実施例におけるタブ端子とファス
トン端子の関係を示す斜視図。

【符号の説明】

１：回路基板 ３：パワーデバイス
５：放熱フィン ９：ピン端子 １１：タブ端子
１３：部品 １５：出力端子用コネクタ １７：入力端子用コネク
タ １９：ハウジング ２１：円筒端子 ２７：弾性インナーリン
グ ３１：ハウジング ３３：ファストン端子

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】パワーデバイスの出力端子をピン端子、入
   力端子をタブ端子で構成し、回路基板側に前記ピン端子
   が挿抜可能な円筒端子と前記タブ端子が挿抜可能なファ
   ストン（登録商標）端子を固定し、前記ピン端子を円筒
   端子に、タブ端子をファストン端子に一括挿入すること
   によりパワーデバイスを回路基板に実装したことを特徴
   とするパワーデバイス実装回路基板。