JPH0637200A

JPH0637200A - 電子装置

Info

Publication number: JPH0637200A
Application number: JP18910292A
Authority: JP
Inventors: Iwamichi Kamishiro; 岩道神代; Masahito Numanami; 雅仁沼波
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1992-07-16
Filing date: 1992-07-16
Publication date: 1994-02-10

Abstract

(57)【要約】【目的】高周波増幅モジュールの組立性および実装性
向上。【構成】フランジ７の主面の回路基板取付領域１０に
回路基板１５を半田２０で固定し、かつフランジの両端
を除くフランジ主面部分をパッケージ１６で被った高周
波増幅モジュールにあって、フランジ主面の側縁を打ち
抜きバリ面６ａとして半田の濡れ領域を規定させて回路
基板のずれや半田流出による半田突起発生を防ぎパッケ
ージ取付歩留りを向上させる。実装時取付板に対面する
フランジ裏面において、フランジの両端縁を打ち抜きバ
リ面６ａとし、フランジ中央，両端が前記取付板に接触
するようにすることによって、実装時のネジの締め付け
によるフランジの曲げ応力発生を防止し回路基板の剥離
等を防ぐ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電力増幅モジュール（パ
ワーアンプモジュール）等放熱板としてのフランジを有
する電子装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子装置の一つとして電力増幅回路装置
が知られている。この種の電子装置は、内部で発生した
熱を外部に速やかに放出する必要があることから、放熱
板としてのフランジを有する構造となっている。この種
電子装置として、たとえば、株式会社日立製作所半導体
事業部技術本部発行「ゲイン（ＧＡＩＮ）」１９８８年
９月号Ｐ２３〜Ｐ２５に記載されているように、高周波
パワーＭＯＳＦＥＴモジュール（高周波増幅モジュー
ル）がある。この高周波増幅モジュールは、フランジ
（放熱フランジ）の主面に回路基板を固定し、かつこの
回路基板上に所望の受動部品や能動部品からなる電子部
品を搭載している構造となっている。また、前記電子部
品や回路基板は、パッケージによって封止されている。
また、前記パッケージの両端から突出するフランジ部分
（フランジ両端部分）には、ネジ取り付け用の溝が設け
られ、固定部が形成されている。なお、この高周波増幅
モジュールは、パワーＭＯＳＦＥＴを三段に組み込むこ
とによって出力の向上を図る構造となっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】高周波増幅モジュール
における放熱板としてのフランジ（ヘッダー）は、一般
的にはプレス成型によって製造されている。プレス成型
においては、図８に示すように、素材となる金属板１を
ダイ２上に置き、ポンチ３の打ち抜き動作によってポン
チ３の形状に打ち抜く。成型品は１回のポンチ３の打ち
抜きによって、あるいは複数回のポンチ３の打ち抜きに
よる抜き型としての成型品を得る方法がある。いずれに
しても、成形品４の周縁は、打ち抜きによっていわゆる
ダレ５と称される丸み縁やダレの反対面に現れるバリ６
と称される突起縁が発生する。前記バリ６は、ダイ２と
ポンチ３の平坦面による押し潰しプレス加工によって、
図９に示すようになくなるが、ダレ５はそのまま残留す
ることが多い。なお、この明細書においてダレ面（ダレ
面５ａ），バリ面（バリ面６ａ）なる言葉を使うが、こ
れはプレス成型時にダレが発生した面（縁）またはバリ
が発生した面（縁）を意味し、プレス成型後の押し潰し
プレス加工によってダレやバリが消滅してもそのままダ
レ面５ａ，バリ面６ａとして説明することにする。

【０００４】高周波増幅モジュールにおけるフランジ
は、順送金型による複数回の打ち抜きによって形成され
ている。フランジ７は、図１０に示すように一方向に長
い矩形体となるとともに、その両端にはネジ（固定部
品）が差し込まれる溝９が設けられた形状となってい
る。また、フランジ７の上面中央部分は、回路基板が取
り付けられる領域、すなわちハッチングで示される回路
基板取付領域１０となっている。図１０における白抜き
矢印は、打ち抜き方向１１（以下同様）を示すものであ
り、この結果、図１０に示されるフランジ７は、フラン
ジ７の下面の周縁にダレ５が現れる状態となっている。
このように、ダレ５が下面周縁に現れる状態でフランジ
７を使用して高周波増幅モジュール１２の組立が行われ
た場合、高周波増幅モジュール１２を取付板１３にネジ
１４で締め付け固定する際、フランジ７に応力が加わり
損傷を起こすことがある。すなわち、図１１に示すよう
に、高周波増幅モジュール１２を取付板１３にネジ１４
を用いて固定する場合、フランジ７の両端下部はダレ５
（ダレ面５ａ）があることから、フランジ７の片方をネ
ジ１４で締め付けた際、このダレ５部分が取付板１３に
接触するため、フランジ７の他端が浮き上がってしま
う。したがって、浮き上がったフランジ７の他端をネジ
締めすると、フランジ７に曲げ応力が加わり、たとえば
フランジ７の上面（主面）に固定されている回路基板が
剥離を起こしたりして破損が生じてしまう。なお、図中
１６はパッケージである。

【０００５】そこで、高周波増幅モジュール１２の組立
においては、前記フランジ７は図１２および図１３に示
すように、回路基板１５を固定する面として周縁にダレ
５が現れるダレ面５ａを使用することが多い。このよう
なフランジの使用状態によれば、高周波増幅モジュール
１２の実装時、フランジ７のバリ面６ａが取付板に対面
することから、ネジ締めによってもフランジ７に曲げ応
力が加わることはないが、高周波増幅モジュール１２の
組立時に不都合が生じることが本発明者によってあきら
かにされた。すなわち、高周波増幅モジュール１２の組
立（製造）においては、フランジ７の主面の回路基板取
付領域１０に回路基板１５が固定されるが、この固定
は、本出願人にあっては半田２０で固定している。図１
２に示すように、溶けた半田２０は回路基板取付領域１
０上に広がるが、フランジ７の両側縁では、縁がダレ面
５ａとなっていることから、半田２０の広がった縁が留
まる位置がないため一定し難くなる。この結果、溶けた
半田２０の上に浮かぶ回路基板１５の位置が、矢印に示
すように左右にふらつき、フランジ７に対して一定し難
くなる。高周波増幅モジュール１２の小型化から前記回
路基板１５の幅は、フランジ７の幅と略同一寸法となっ
ていることから、フランジ７に対して一致して重ならな
いことは、前記回路基板１５およびフランジ７を覆うパ
ッケージ１６が取り付け難くなる。図１３では、回路基
板１５がフランジ７の側面からａだけ突出した状態を示
す。また、前記フランジ７に回路基板１５を半田２０で
固定する際、フランジ７の両側縁部分がダレ面５ａとな
っていることから、図１４に示すように、溶けた半田２
０がフランジ７の側面にまで流れ出すこともある。この
ような半田２０の流出は、フランジ７や回路基板１５の
縁から突出する半田突起２１の発生となり、前記同様に
パッケージの取り付け不良を起こす原因となる。

【０００６】本発明の目的は組立歩留りを高くできる電
子装置を提供することにある。

【０００７】本発明の他の目的は、フランジに位置精度
良く回路基板を固定できる電子装置を提供することにあ
る。

【０００８】本発明の他の目的は、取付板への実装時、
フランジに曲げ応力の発生を生じさせることがない電子
装置を提供することにある。本発明の前記ならびにその
ほかの目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付
図面からあきらかになるであろう。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下
記のとおりである。すなわち、本発明の高周波増幅モジ
ュールは、矩形状のフランジと、このフランジの主面に
固定される回路基板と、前記フランジの両端部分に設け
られるネジやリベットが取り付けられる溝を有する固定
部とを有する構造となっているが、前記フランジはプレ
ス成型品であるとともに、少なくとも前記回路基板が取
り付けられる領域のフランジ両側縁部分は打ち抜きバリ
面となり、前記固定部が設けられるフランジ両端のフラ
ンジ裏面部分は打ち抜きバリ面となっている。また、前
記回路基板は前記フランジ主面に半田を介して接合され
ているとともに、前記回路基板の幅は前記フランジの幅
と略一致している構造となっている。

【００１０】

【作用】上記した手段によれば、本発明の高周波増幅モ
ジュールは、フランジの回路基板を取り付ける回路基板
取付領域においては、フランジの両側縁は略直角断面と
なる縁（バリ面）となって前記回路基板取付領域の両側
縁を構成していることから、回路基板をフランジに固定
する半田の濡れ縁が常に一定となるため、半田の表面張
力によるセルフアライメント効果もあって回路基板はフ
ランジに対して常に一致して一定の位置に固定されるこ
とになる。また、回路基板をフランジに固定する半田の
濡れ領域はバリ面による略直角断面となる縁に規定され
ることから、半田はフランジおよび回路基板の両側から
突出しない。これらのことから、フランジおよび回路基
板等を覆うパッケージの取り付けにも支障を来さなくな
る。また、フランジの両端の下面、すなわち取付板に接
触する面はバリ面となっていることから、フランジの一
端をネジで締め付け固定した際、フランジの他端が取付
板の表面から浮き上がるような事もなくなり、実装時に
フランジに曲げ応力が作用することによる不都合は生じ
なくなる。

【００１１】

【実施例】以下図面を参照して本発明の一実施例につい
て説明する。図１は本発明によるフランジの概要を示す
斜視図、図２は同じくフランジの製造方法を示す模式
図、図３は同じくフランジの製造における各工程でのプ
レス打ち抜き状態を示す模式図、図４は本発明による高
周波増幅モジュールの概要を示す断面図、図５は同じく
高周波増幅モジュールの概要を示す斜視図、図６は同じ
く高周波増幅モジュールの組立における回路基板の固定
状態を示す断面図、図７は同じく高周波増幅モジュール
の実装状態を示す正面図である。

【００１２】この実施例では、自動車電話用の高周波増
幅モジュール（パワーアンプモジュール）に本発明を適
用した例について説明する。この高周波増幅モジュール
１２は、図５に示すように、外観的には放熱板を兼ねる
基板（フランジ）７と、このフランジ７の主面に取り付
けられた樹脂からなる矩形状のパッケージ（ケース）１
６と、前記パッケージ１６の一側面（手前側）から突出
する４本のリード２５とからなっている。前記フランジ
７の両端はパッケージ１６から突出しているとともに、
その突出部は固定部２６を構成している。すなわち、前
記フランジ７の両端には、端中央から切り込まれた溝９
を有している。この溝９には、ネジやリベットが挿入さ
れる。たとえば、図７に示すように、高周波増幅モジュ
ール１２を取付板１３に実装する場合、前記固定部２６
の溝９にネジ１４を挿入するとともに、このネジ１４を
取付板１３にあらかじめ設けられたネジ穴にネジ込むこ
とによって高周波増幅モジュール１２を取付板１３に固
定する。

【００１３】この高周波増幅モジュール１２は、前記パ
ッケージ１６内において、図４に示すように前記フラン
ジ７の主面（上面）に高周波回路基板１５が固定されて
いる。この回路基板１５は、セラミック板からなるとと
もに、その主面（上面）には図示しないが配線層が形成
されている。そして、所定部に例えば３個の高周波回路
（パワーＭＯＳＦＥＴ）２７，２８，２９や図示しない
コンデンサ等が固定されている。前記パワーＭＯＳＦＥ
Ｔ２７，２８，２９は図示しないワイヤによって各電極
が前記配線層に接続されている。前記リード２５は、図
５に示すように、たとえば左から右に向かって入力端子
（Ｐ_IN），ゲインコントロール端子（Ｖ_APC），電源端
子（Ｖ_DD），出力端子（Ｐ_OUT）となっている。そし
て、この高周波増幅モジュール１２は、３段増幅回路を
構成することになる。

【００１４】一方、これが本発明の特徴の一つである
が、この高周波増幅モジュール１２のフランジ７は、図
１に示すような形状となっている。すなわちフランジ７
は、金属板を順送金型によって打ち抜いて形成される
が、この際従来のように全て一方向からの打ち抜きだけ
でなく、たとえばフランジ７の両側を形成する打ち抜き
の場合は、図１で示すように下方から上方に向かってポ
ンチを移動させて打ち抜き、フランジ７の両端を形成す
る打ち抜きの場合は、図１で示すように上方から下方に
向かってポンチを移動させて打ち抜く。これにより、フ
ランジ７の両端の固定部２６の下面は、打ち抜きバリ面
６ａとなり、その後のバリ除去によって平坦となる。ま
た、フランジ７の中央部分のハッチングで示す回路基板
取付領域１０もその両側縁が打ち抜きバリ面６ａとなる
ことから、その後のバリ除去処理もあって平坦となる。
また、前記回路基板取付領域１０と固定部２６との間に
は、コイニングによって溝３０が設けられている。この
結果、回路基板取付領域１０の周囲は、シャープな縁と
なり、半田によって回路基板１５を固定する際、半田の
濡れ縁が前記シャープな縁で鮮明に区画されることにな
る。したがって、溶けた半田の上に浮かぶ回路基板１５
は、半田の表面張力によるセルフアライメント効果によ
って常にフランジ７に対して一致し常に一定の位置に固
定されることになる。また、この固定において前記シャ
ープな縁によって半田の濡れ領域が規定されるため、半
田がフランジ７の縁から外方に流れ出て図１４に示すよ
うな前記半田突起２１が形成されることもない。なお、
前記固定部２６にはガイド孔３１が設けられている。

【００１５】つぎに、本発明によるフランジ７の製造方
法、すなわち順送金型によるプレス成型について説明す
る。図２はリールから解き出されたフープ材（素材とな
る金属板）に、順次順送金型（順送プレス）によって打
ち抜きが行われる状態を示すものである。フープ材（金
属板）１は、たとえば右から左に向かって間欠的に移動
し、（ａ）〜（ｇ）なる各ステーションでそれぞれ所望
の打ち抜き加工が施される。打ち抜きは、すなわちポン
チ３は（ａ）〜（ｆ）までの各ステーションでは、図３
に示すように金属板１の上方から下方に向けて移動して
打ち抜きを行い、（ｇ）のステーションでは金属板１の
下方から上方に向けて移動して打ち抜きを行うようにな
っている。これによって、ステーション（ｇ）では、バ
リ面はステーション（ａ）〜ステーション（ｆ）の場合
とは逆の面となる。

【００１６】金属板１は、たとえば２．３ｍｍ厚さの表
面にニッケルメッキを施した銅板となっている。この金
属板１に対して、ステーション（ａ）では、フープ材１
の両側にそれぞれパイロット孔３５が設けられる。ステ
ーション（ｂ）では、固定部２６のガイド孔３１が設け
られる。ステーション（ｃ）では、フランジ７の一側縁
を形成するための細長溝（スリット）３６が設けられ
る。このスリット３６は、前記ガイド孔３１に近接した
フランジ７の一側縁を形成することになる。また、ステ
ーション（ｄ）では、フランジ７の他側縁を形成するた
めの細長溝（スリット）３７が設けられる。このステー
ション（ｃ），（ｄ）における打ち抜きによってフラン
ジ７の両側縁が形成される。そして、図２に示される面
においてフランジ７の両側縁はダレ面５ａとなる。した
がって、図示されないフランジ７の裏面両側縁はバリ面
６ａ（図示しない）となる。ステーション（ｅ）ではコ
イニングが行われて溝３０が形成される。ステーション
（ｆ）では固定部２６における溝９を形成するための長
溝３８が形成される。また、最後のステーション（ｇ）
ではフランジ７の両端縁を形成するための２本の細長溝
（スリット）３９が設けられる。このスリット３９は前
記スリット６，３７に直交するとともに、両端は前記フ
ランジ７の両側縁を形成するスリット３６，３７にそれ
ぞれ到達する。この結果、二点鎖線で示す形状のフラン
ジ７が金属板１から切り離されることになる。

【００１７】本発明の高周波増幅モジュール１２は、前
記のように形成されたフランジ７を用いて製造されてい
る。すなわち、本発明の高周波増幅モジュール１２にお
いて、図６に示すように、回路基板１５は両側縁がバリ
面６ａとなるフランジ７の面を主面として、主面に半田
２０を介して固定されている。この固定作業時、溶けた
半田２０は、図１に示すようにフランジ７の回路基板取
付領域１０一杯に広がるが、この回路基板取付領域１０
を形成する縁は、コイニングによって設けられた溝３０
による縁と、フランジ７の両側のバリ面６ａによる縁と
によって形成され、いずれもダレのように曲面となら
ず、シャープな縁を形成するため、溶けた半田２０はこ
れらの縁ではっきりと区画され半田の濡れ領域が常に一
定する。したがって、図６に示すように、半田２０の表
面張力によるセルフアライメント効果もあり、フランジ
７と略同一の幅を有する回路基板１５が一致して重なっ
てフランジ７に固定されることになる。また、溶けた半
田２０が回路基板取付領域１０の縁から食み出すことが
なくなるため、図６に示すように、フランジ７と回路基
板１５を一体に固定する半田２０が、フランジ７や回路
基板１５の端から突出することもない。この結果、回路
基板１５がフランジ７に対してずれて固定されないこ
と、フランジ７と回路基板１５を固定する半田２０がフ
ランジ７の両側から突出しないことによって、パッケー
ジの取り付けに支障を来さなくなり、組立の歩留りが向
上することになる。

【００１８】本発明の高周波増幅モジュール１２は、図
７に示すように、実装状態において取付板１３に対面す
るフランジ７の両端縁はバリ面６ａとなっている。した
がって、ネジ１４でフランジ７の両端の固定部２６を締
め付け固定した場合、フランジ７はその中央および両端
が取付板１３に密着することから、従来のようにフラン
ジ７の一端側をネジ固定した場合に他端側が浮き上がる
ようなこともなく、実装時にフランジ７に曲げ応力が作
用せず、回路基板１５の剥離等の不都合も生じなくな
る。

【００１９】

【発明の効果】（１）本発明の高周波増幅モジュール
は、構成部品として使用されるフランジがその製造にお
いて、プレス成型時の打ち抜き方向を部分的に選択して
形成されていることから、回路基板を固定する面におい
ては回路基板をフランジに固定する半田の濡れ領域が常
に一定し、回路基板を所定位置に高精度に固定すること
ができるという効果が得られる。

【００２０】（２）上記（１）により、本発明の高周波
増幅モジュールは、フランジに回路基板が半田で固定さ
れる構造となっているが、半田の濡れ領域はフランジの
両側縁では打ち抜きバリ面の縁で規定されるため、半田
がフランジの両側縁から突出しなくなるという効果が得
られる。

【００２１】（３）上記（１）および（２）により、本
発明によれば、高周波増幅モジュールの組立において、
フランジに対して回路基板がずれて固定されないこと、
フランジ側縁に半田突起が発生しないことから、パッケ
ージの取り付けに支障を来さなくなり、組立の歩留りが
向上するという効果が得られる。

【００２２】（４）上記（１）により、本発明の高周波
増幅モジュールは、固定部下面の端、すなわちフランジ
の取付板に対面する面の両端縁が打ち抜きダレ面ではな
く、打ち抜きバリ面となって略直角断面の角部となって
いることから、高周波増幅モジュールを取付板に実装す
る際、一方の固定部をネジによって固定した場合、他端
が浮き上がるようなこともなく、実装時にフランジに曲
げ応力が作用することもないという効果が得られる。こ
れによって、実装時、回路基板がフランジから剥離する
ような不都合も生じなくなる。

【００２３】（５）上記（１）〜（４）により、本発明
によれば、組立歩留りが高くかつ実装性の良い高周波増
幅モジュールを提供することができるという相乗効果が
得られる。

【００２４】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変更可能であることはいうまでもない。

【００２５】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野である高周波
増幅モジュールの技術に適用した場合について説明した
が、それに限定されるものではない。本発明は少なくと
も取付板に固定される放熱性のフランジを有する電子装
置には適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるフランジの概要を示す斜視図であ
る。

【図２】本発明によるフランジの製造方法を示す模式図
である。

【図３】本発明によるフランジの製造における各工程で
のプレス打ち抜き状態を示す模式図である。

【図４】本発明による高周波増幅モジュールの概要を示
す断面図である。

【図５】本発明による高周波増幅モジュールの概要を示
す斜視図である。

【図６】本発明による高周波増幅モジュールの組立にお
ける回路基板の固定状態を示す断面図である。

【図７】本発明による高周波増幅モジュールの実装状態
を示す正面図である。

【図８】プレス成型状態を示す模式図である。

【図９】バリ除去加工後のプレス成型品を示す断面図で
ある。

【図１０】ダレが下縁に現れた状態の従来のフランジの
斜視図である。

【図１１】ダレが下縁に現れたフランジを用いて組み立
てられた従来の高周波増幅モジュールの実装状態を示す
正面図である。

【図１２】ダレが上縁に現れた状態の従来のフランジの
斜視図である。

【図１３】従来のフランジによる回路基板の固定状態を
示す断面図である。

【図１４】従来のフランジによる回路基板固定時の半田
突起発生状態を示す断面図である。

【符号の説明】

１…金属板、２…ダイ、３…ポンチ、４…成形品、５…
ダレ、５ａ…ダレ面、６…バリ、６ａ…バリ面、７…フ
ランジ、９…溝、１０…回路基板取付領域、１１…打ち
抜き方向、１２…高周波増幅モジュール、１３…取付
板、１４…ネジ、１５…回路基板、１６…パッケージ、
２０…半田、２１…半田突起、２５…リード、２６…固
定部、２７，２８，２９…高周波回路、３０…溝、３１
…ガイド孔、３５…パイロット孔、３６，３７，３９…
スリット、３８…長溝。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】矩形状のフランジと、このフランジの主
面に固定される回路基板と、前記フランジの両端部分に
設けられる固定部品が取り付けられる固定部とを有する
電子装置であって、前記フランジはプレス成型品である
とともに、少なくとも前記回路基板が取り付けられる領
域のフランジ主面両側縁部分は打ち抜きバリ面となり、
前記固定部が設けられるフランジ裏面両端縁部分は打ち
抜きバリ面となっていることを特徴とする電子装置。
【請求項２】前記回路基板は前記フランジ主面に半田
を介して接合されているとともに、前記回路基板の幅は
前記フランジの幅と一致していることを特徴とする請求
項１記載の電子装置。