JP2003304039A - Electric circuit board - Google Patents
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Landscapes
- Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)
- Structure Of Printed Boards (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、リードフレームを
樹脂成形して形成するリードフレーム基板に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lead frame substrate formed by resin molding a lead frame.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来よりプリント基板に表面素子を実装
するＳＭＤ実装（表面実装）は一般的に行われている。
しかしながら、プリント基板の放熱性が悪いために多量
の熱を発生するパワー素子を実装する場合、基板裏面に
放熱フィンを取り付ける必要がある。このため、コスト
高、基板大型化の原因となっていた。また、外部との電
気的接続のためにプリント基板にコネクタ端子を設ける
必要があり、組み付け工程が増大していた。2. Description of the Related Art Conventionally, SMD mounting (surface mounting) for mounting surface elements on a printed circuit board has been generally performed.
However, when mounting a power element that generates a large amount of heat because the heat dissipation of the printed circuit board is poor, it is necessary to attach a heat dissipation fin to the back surface of the board. Therefore, it has been a cause of high cost and large-sized substrate. Further, it is necessary to provide a connector terminal on the printed board for electrical connection with the outside, and the assembling process is increased.
【０００３】次に、図８に基づいてリードフレームと樹
脂部とからなるリードフレーム基板について説明する。
図８はリードフレーム基板Ｊ１０に素子Ｊ２０〜Ｊ２２
を実装した状態を示す側面図である。図８に示すように
リードフレーム基板Ｊ１０には、一般的な使用例として
リード型の電子部品Ｊ２０〜Ｊ２２が実装される。Next, a lead frame substrate including a lead frame and a resin portion will be described with reference to FIG.
FIG. 8 shows elements J20 to J22 on a lead frame substrate J10.
It is a side view which shows the state which mounted. As shown in FIG. 8, lead-type electronic components J20 to J22 are mounted on the lead frame substrate J10 as a general use example.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、リード
フレーム基板Ｊ１０では電子部品Ｊ２０〜Ｊ２２を実装
する電極部Ｊ１１ａが基板表面に対して凹形状となって
いるため、表面実装型の電子部品を実装することができ
ない。すなわち、基板表面にクリームハンダを印刷する
には、印刷面が平面でなくてはならないため、電極部Ｊ
１１ａが凹形状の基板Ｊ１０にはクリームハンダ印刷を
行うことができない。さらに、抵抗、コンデンサ、トラ
ンジスタといった小型の表面実装型の電子部品はリード
が外部に引き出されていないため、凹形状の電極部Ｊ１
１ａに配置することも不可能である。上記理由によっ
て、リードフレーム基板の小型化を図ることが困難であ
るという問題がある。However, in the lead frame substrate J10, since the electrode portion J11a for mounting the electronic components J20 to J22 has a concave shape with respect to the substrate surface, the surface mount type electronic component is mounted. I can't. That is, in order to print the cream solder on the surface of the substrate, the printing surface must be a flat surface.
Cream solder printing cannot be performed on the substrate J10 having a concave portion 11a. Further, in the case of small surface mount type electronic components such as resistors, capacitors and transistors, the leads are not drawn out to the outside, and therefore the concave electrode portion J1 is used.
It is also impossible to place it in 1a. For the above reason, it is difficult to reduce the size of the lead frame substrate.
【０００５】本発明は、上記点に鑑み、リードフレーム
基板に表面実装型の電子部品を実装可能として小型化す
ることを目的とし、さらに放熱性を確保することを他の
目的とする。In view of the above points, the present invention has an object to mount a surface mount type electronic component on a lead frame substrate and to reduce the size thereof, and further to secure heat dissipation.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明では、電極部（１１ａ）を備
えたリードフレーム（１１）と樹脂部（１２）とを有
し、樹脂成形により形成されている電気回路基板におい
て、リードフレームは樹脂部の内部で段差部を設けてお
り、段差部が樹脂部の表面から露出しており、段差部の
うち樹脂部から露出している部位により電極部が形成さ
れていることを特徴としている。In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to claim 1 has a lead frame (11) having an electrode portion (11a) and a resin portion (12). In the electric circuit board formed by molding, the lead frame has a stepped portion inside the resin portion, the stepped portion is exposed from the surface of the resin portion, and is exposed from the resin portion of the stepped portion. It is characterized in that the electrode portion is formed by the portions.
【０００７】このような構成により、表面実装に必要な
クリームハンダをリードフレーム基板表面に印刷するこ
とが可能となる。これにより、リードフレーム基板に電
子部品を表面実装することが可能となり、小型化するこ
とができる。また、リードフレームは、通常のプリント
基板のパターン電極に比べて非常に厚いので、リードフ
レーム自体が放熱板としての役割を果たし、放熱性を確
保することができる。With such a structure, cream solder necessary for surface mounting can be printed on the surface of the lead frame substrate. As a result, the electronic component can be surface-mounted on the lead frame substrate, and the size can be reduced. In addition, since the lead frame is much thicker than the pattern electrode of a normal printed circuit board, the lead frame itself serves as a heat dissipation plate, and heat dissipation can be ensured.
【０００８】具体的には、請求項２に記載の発明のよう
に、リードフレームを樹脂部の内部で折り曲げること
で、段差部と電極部とを形成することができる。Specifically, as in the second aspect of the invention, the step portion and the electrode portion can be formed by bending the lead frame inside the resin portion.
【０００９】また、請求項３に記載の発明では、電極部
は、樹脂部の表面と略同一面に形成されていることを特
徴としている。なお、ここでいう「略同一面」とは、電
極部が樹脂表面と完全に同一面の場合に限らず、クリー
ムハンダを印刷でき、その上に表面実装素子を配置する
ことができる範囲であれば、電極部が樹脂表面に対して
若干凹凸している場合も含む。Further, the invention according to claim 3 is characterized in that the electrode portion is formed substantially flush with the surface of the resin portion. The "substantially the same surface" as used herein is not limited to the case where the electrode portion is completely on the same surface as the resin surface, and may be a range in which cream solder can be printed and the surface mount element can be arranged thereon. For example, the case where the electrode part is slightly uneven with respect to the resin surface is also included.
【００１０】また、リードフレーム基板の表面にクリー
ムハンダを印刷することができるので、請求項４に記載
の発明のように、電極部の上に表面実装型の素子を実装
することができる。さらに、放熱性を確保することがで
きるので、請求項５に記載の発明のように、表面実装型
の素子としてパワー素子を好適に用いることができる。Further, since the cream solder can be printed on the surface of the lead frame substrate, it is possible to mount the surface mount type element on the electrode portion as in the invention described in claim 4. Further, since heat dissipation can be secured, the power element can be preferably used as the surface mount type element as in the invention according to the fifth aspect.
【００１１】また、請求項６に記載の発明では、リード
フレームは折り曲げられ、外部回路との接続のための端
子（１１ｃ）を形成していることを特徴としている。こ
れにより、外部接続端子を新たに設ける必要がなくな
り、部品数および工数を削減することができる。なお、
リードフレームは、樹脂部の外部で折り曲げられていて
もよく、樹脂部の内部で折り曲げられていてもよい。The invention according to claim 6 is characterized in that the lead frame is bent to form a terminal (11c) for connection with an external circuit. As a result, it is not necessary to newly provide an external connection terminal, and the number of parts and man-hours can be reduced. In addition,
The lead frame may be bent outside the resin portion, or may be bent inside the resin portion.
【００１２】また、請求項７に記載の発明では、リード
フレームは、樹脂部の内部で繰り返し折り曲げられ複数
の電極部を形成していることを特徴としている。これに
より、リードフレームの面積が増加するため、更に放熱
性を向上させることができる。Further, the invention according to claim 7 is characterized in that the lead frame is repeatedly bent inside the resin portion to form a plurality of electrode portions. As a result, the area of the lead frame is increased, and the heat dissipation can be further improved.
【００１３】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すも
のである。The reference numerals in parentheses of the above-mentioned means indicate the correspondence with the specific means described in the embodiments described later.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て図１〜図４に基づいて説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
【００１５】図１は、本実施形態のリードフレーム基板
１０に、表面実装型の素子である電子部品２０〜２４を
搭載した状態を示す平面図である。リードフレーム基板
１０には、パワー素子２０、抵抗２１、コンデンサ２
２、ダイオード２３、トランジスタ２４が表面実装され
ている。パワー素子２０は、例えばパワートランジス
タ、パワーダイオード、ＩＧＢＴ等の大電流を扱う素子
である。FIG. 1 is a plan view showing a state in which electronic components 20 to 24, which are surface mount elements, are mounted on the lead frame substrate 10 of this embodiment. The lead frame substrate 10 includes a power element 20, a resistor 21, and a capacitor 2.
2, the diode 23, and the transistor 24 are surface-mounted. The power element 20 is an element that handles a large current, such as a power transistor, a power diode, or an IGBT.
【００１６】図２は、本実施形態のリードフレーム基板
１０の平面図であり、図３は図２のＡ−Ａ断面図であ
る。FIG. 2 is a plan view of the lead frame substrate 10 of this embodiment, and FIG. 3 is a sectional view taken along the line AA of FIG.
【００１７】図２に示すように、リードフレーム基板１
０は、電気回路パターンを構成するリードフレーム１１
とモールド樹脂からなる樹脂部１２とから構成されてい
る。リードフレーム１１としては例えば銅や黄銅といっ
た銅系金属を用いることができ、樹脂部１２としては例
えば耐熱性樹脂であるＰＰＳを用いることができる。リ
ードフレーム基板１０は、リードフレーム１１をモール
ド樹脂によりインサート成形あるいはアウトサート成形
して製造される。As shown in FIG. 2, the lead frame substrate 1
0 is a lead frame 11 forming an electric circuit pattern
And a resin portion 12 made of molding resin. The lead frame 11 may be made of copper-based metal such as copper or brass, and the resin portion 12 may be made of heat-resistant resin PPS, for example. The lead frame substrate 10 is manufactured by insert molding or outsert molding the lead frame 11 with a molding resin.
【００１８】リードフレーム１１の所定の部位は、電子
部品が実装される電極部（ランド）１１ａを形成してい
る。異なるリードフレーム１１から形成される異電位の
電極部１１ａ同士は、樹脂部１２により絶縁されてい
る。A predetermined portion of the lead frame 11 forms an electrode portion (land) 11a on which an electronic component is mounted. The resin portions 12 insulate the electrode portions 11 a of different potentials formed from different lead frames 11 from each other.
【００１９】図３に示すように、リードフレーム１１は
樹脂部１２内部にて折り曲げられ、段差部１１ｂが形成
されている。この段差部１１ｂの一部が樹脂部１２の表
面から露出しており、段差部１１ｂのうち樹脂部１２か
ら露出している部位により電極部１１ａが形成されてい
る。電極部１１ａは、樹脂部１２表面と同一面となるよ
うに、リードフレーム１１の他の部位より樹脂部１２の
電極側厚み分だけオフセットしている。As shown in FIG. 3, the lead frame 11 is bent inside the resin portion 12 to form a step portion 11b. A part of the step portion 11b is exposed from the surface of the resin portion 12, and the electrode portion 11a is formed by the portion of the step portion 11b exposed from the resin portion 12. The electrode portion 11a is offset from the other parts of the lead frame 11 by the thickness of the resin portion 12 on the electrode side so as to be flush with the surface of the resin portion 12.
【００２０】このように、リードフレーム１１に段差部
１１ｂを設け、樹脂部１２表面と面一な電極部１１ａを
形成することで、表面実装に必要なクリームハンダを基
板１０表面に印刷することができる。従って、本実施形
態のリードフレーム基板１０を用いることで、従来のリ
ード型の電子部品に加えて表面実装型の電子部品を実装
することができ、小型化することができる。As described above, by providing the step portion 11b on the lead frame 11 and forming the electrode portion 11a flush with the surface of the resin portion 12, the cream solder necessary for surface mounting can be printed on the surface of the substrate 10. it can. Therefore, by using the lead frame substrate 10 of the present embodiment, surface mount type electronic components can be mounted in addition to the conventional lead type electronic components, and the size can be reduced.
【００２１】また、本実施形態のリードフレーム基板１
０は表面が平坦であり、通常のプリント基板と同等に扱
うことができる。このため、リードフレーム基板１０に
表面実装を行うために特別な設備を必要とせず、既存の
表面実装工程を用いることができる。Further, the lead frame substrate 1 of this embodiment
0 has a flat surface and can be handled in the same manner as a normal printed circuit board. Therefore, no special equipment is required to perform surface mounting on the lead frame substrate 10, and the existing surface mounting process can be used.
【００２２】また、リードフレーム１１の厚み（４００
μｍ程度）は、通常のプリント基板の電極の厚み（３５
〜７０μｍ程度）に比べて非常に厚く、リードフレーム
１１自体が放熱板としての役割を果たす。すなわち、電
子部品２０〜２４で発生した熱は、電極部１１ａからリ
ードフレーム１１を介して基板１０の外部に放出される
ので、放熱性を確保することができる。The thickness of the lead frame 11 (400
(μm) is the thickness of the electrode of a normal printed circuit board (35
The lead frame 11 itself plays a role as a heat sink. That is, the heat generated in the electronic components 20 to 24 is radiated from the electrode portion 11a to the outside of the substrate 10 via the lead frame 11, so that the heat dissipation can be secured.
【００２３】これにより、基板裏面に取り付ける放熱フ
ィンを省略することができ、あるいは放熱フィンの容量
を小さくすることができ、コスト的なメリットがある。
また、発熱量の大きなパワー素子２０を実装する場合に
おいても、好適に用いることができる。As a result, the radiation fins attached to the back surface of the substrate can be omitted, or the capacitance of the radiation fins can be reduced, which has a cost advantage.
Further, it can be preferably used even when the power element 20 that generates a large amount of heat is mounted.
【００２４】なお、電極部１１ａは樹脂部１２の表面と
完全に面一である必要はなく、クリームハンダを印刷で
き、その上に表面実装型の電子部品２０〜２４を配置す
ることができる範囲であれば、電極部１１ａは樹脂部１
２表面に対して若干凹凸していてもよい。例えば、基板
１０の部分断面を示す図４のように、電極１１ａ表面と
樹脂部１２表面との間に多少の段差が形成されていても
よい。The electrode portion 11a does not have to be completely flush with the surface of the resin portion 12, and cream solder can be printed on the surface of the surface mount type electronic components 20 to 24. If so, the electrode portion 11a is the resin portion 1
2 The surface may be slightly uneven. For example, as shown in FIG. 4 showing a partial cross section of the substrate 10, some level difference may be formed between the surface of the electrode 11a and the surface of the resin portion 12.
【００２５】（他の実施形態）上記実施形態は、以下の
ように種々変形可能である。(Other Embodiments) The above embodiment can be variously modified as follows.
【００２６】図５の側面図に示すように、リードフレー
ム１１を折り曲げて外部接続端子１１ｃを形成すること
により、外部接続端子を新たに設ける必要がなくなる。
これにより、部品数、工数を低減することができ、一層
の低コストが期待できる。As shown in the side view of FIG. 5, by bending the lead frame 11 to form the external connection terminal 11c, it is not necessary to newly provide the external connection terminal.
As a result, the number of parts and man-hours can be reduced, and further lower cost can be expected.
【００２７】また、外部接続端子１１ｃを形成するため
にリードフレーム１１を折り曲げる位置は、図５に示す
ように樹脂部１２の外部に限らず、図６に示すようにリ
ードフレーム１１を樹脂部１２内部で折り曲げて外部接
続端子１１ｃを形成してもよい。さらに、図５、図６で
は基板１０の電子部品２０〜２４搭載面の反対側にリー
ドフレーム１１を折り曲げた例を示したが、基板１０の
電子部品２０〜２４搭載面側にリードフレーム１１を折
り曲げて外部接続端子１１ｃを形成してもよい。The position at which the lead frame 11 is bent to form the external connection terminal 11c is not limited to the outside of the resin portion 12 as shown in FIG. You may bend inside and you may form the external connection terminal 11c. 5 and 6 show the example in which the lead frame 11 is bent on the opposite side of the electronic component 20 to 24 mounting surface of the substrate 10, the lead frame 11 is attached to the electronic component 20 to 24 mounting surface side of the substrate 10. The external connection terminal 11c may be formed by bending.
【００２８】また、図７の側面図に示すように、リード
フレーム基板１０を外部接続端子１４を備えるケース１
３に取り付けてもよく、さらに実装面の裏面側に放熱フ
ィン１５を設けてもよい。図７の例では、リードフレー
ム１１の端部と各端子１４とが例えば溶接され、基板１
０がケース１３に固定されている。また、放熱フィン１
５は接着剤又はカシメ等によりケース１３に固定されて
いる。さらに放熱フィン１５は、接着剤等により基板１
０にも固定されている。放熱フィン１５における基板１
０と接触する面には例えば突起部が形成されており、こ
の突起部が樹脂部１２内部でリードフレーム１１と接触
している。パワー素子２０で発生した熱はリードフレー
ム１１を介して放熱フィン１５に伝えられる。これによ
り、放熱フィン１５にて放熱性をより向上させることが
でき、発熱量の大きい素子を実装した場合に有効であ
る。また、放熱フィン１５に代えて、カバーを設けるよ
うに構成してもよい。Further, as shown in the side view of FIG. 7, the lead frame substrate 10 is provided with the external connection terminal 14 in the case 1
3 may be attached, and the radiation fin 15 may be provided on the back surface side of the mounting surface. In the example of FIG. 7, the end portion of the lead frame 11 and each terminal 14 are welded, for example, and the substrate 1
0 is fixed to the case 13. Also, the radiation fin 1
5 is fixed to the case 13 by an adhesive or caulking. Further, the radiation fins 15 are formed on the substrate 1 with an adhesive or the like.
It is fixed at 0. Substrate 1 in heat dissipation fin 15
For example, a protrusion is formed on the surface that contacts 0, and the protrusion contacts the lead frame 11 inside the resin portion 12. The heat generated in the power element 20 is transferred to the heat radiation fin 15 via the lead frame 11. As a result, the heat radiation performance can be further improved by the heat radiation fins 15, which is effective when an element having a large heat generation amount is mounted. Further, instead of the heat radiation fins 15, a cover may be provided.
【００２９】また、リードフレーム基板１０と放熱フィ
ン１５との電気的な絶縁が必要な場合は、互いの接触部
に絶縁処理を施してもよい。例えば、リードフレーム基
板１０と放熱フィン１５との間に熱伝導性に優れた冷却
シート、絶縁薄膜、または絶縁性接着剤等を介して接触
させるようにして絶縁処理してもよい。When electrical insulation between the lead frame substrate 10 and the heat radiation fins 15 is required, the contact portions between them may be subjected to an insulation treatment. For example, the lead frame substrate 10 and the radiating fins 15 may be insulated by bringing them into contact with each other through a cooling sheet having excellent thermal conductivity, an insulating thin film, an insulating adhesive, or the like.
【００３０】また、上記実施形態では、リードフレーム
１１を折り曲げることで樹脂部１２表面からリードフレ
ーム１１の一部を露出させ、電極部１１ａを形成した
が、リードフレーム１１を折り曲げる場合に限らず、例
えばリードフレームに突起部を設け、このような突起部
により電極部１１ａを形成してもよい。In the above embodiment, the lead frame 11 is bent to expose a part of the lead frame 11 from the surface of the resin portion 12 to form the electrode portion 11a. However, the present invention is not limited to the case of bending the lead frame 11. For example, a protrusion may be provided on the lead frame, and the electrode 11a may be formed by such a protrusion.
【図１】上記実施形態のリードフレーム基板に電子部品
を実装した状態を示す平面図である。FIG. 1 is a plan view showing a state where electronic components are mounted on a lead frame substrate of the above embodiment.
【図２】上記実施形態のリードフレーム基板の平面図で
ある。FIG. 2 is a plan view of the lead frame substrate of the above embodiment.
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。3 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.
【図４】リードフレーム基板の変形例を示す側面図であ
る。FIG. 4 is a side view showing a modified example of the lead frame substrate.
【図５】リードフレーム基板の変形例を示す側面図であ
る。FIG. 5 is a side view showing a modified example of the lead frame substrate.
【図６】リードフレーム基板の変形例を示す側面図であ
る。FIG. 6 is a side view showing a modified example of the lead frame substrate.
【図７】リードフレーム基板の変形例を示す側面図であ
る。FIG. 7 is a side view showing a modified example of the lead frame substrate.
【図８】従来技術のリードフレーム基板を示す側面図で
ある。FIG. 8 is a side view showing a conventional lead frame substrate.
１０…リードフレーム基板、１１…リードフレーム、１
１ａ…電極部、１１ｂ…段差部、１１ｃ…外部接続端
子、１２…樹脂部、２０〜２４…電子部品。10 ... Lead frame substrate, 11 ... Lead frame, 1
1a ... electrode part, 11b ... step part, 11c ... external connection terminal, 12 ... resin part, 20-24 ... electronic parts.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5E336 AA04 AA11 BB05 BB15 BC34 CC01 CC31 CC52 CC53 CC55 CC56 EE01 GG03 5E338 AA05 AA16 BB63 CC08 CD01 EE02 EE22 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page F term (reference) 5E336 AA04 AA11 BB05 BB15 BC34 CC01 CC31 CC52 CC53 CC55 CC56 EE01 GG03 5E338 AA05 AA16 BB63 CC08 CD01 EE02 EE22
Claims (7)
ム（１１）と樹脂部（１２）とを有し、樹脂成形により
形成されている電気回路基板において、 前記リードフレームは前記樹脂部の内部で段差部（１１
ｂ）を設けており、前記段差部の少なくとも一部が前記
樹脂部の表面から露出しており、前記段差部のうち前記
樹脂部から露出している部位により前記電極部が形成さ
れていることを特徴とする電気回路基板。1. An electric circuit board having a lead frame (11) having an electrode portion (11a) and a resin portion (12), which is formed by resin molding, wherein the lead frame is inside the resin portion. At the step (11
b) is provided, at least a part of the step portion is exposed from the surface of the resin portion, and the electrode portion is formed by a portion of the step portion exposed from the resin portion. An electric circuit board characterized by.
部で折り曲げられており、前記段差部と前記電極部とを
形成していることを特徴とする請求項１に記載の電気回
路基板。2. The electric circuit board according to claim 1, wherein the lead frame is bent inside the resin portion and forms the step portion and the electrode portion.
一面に形成されていることを特徴とする請求項１または
２に記載の電気回路基板。3. The electric circuit board according to claim 1, wherein the electrode portion is formed on substantially the same surface as the surface of the resin portion.
が実装されていることを特徴とする請求項１ないし３の
いずれか１つに記載の電気回路基板。4. The electric circuit board according to claim 1, wherein a surface mounting type element is mounted on the electrode portion.
あることを特徴とする請求項４に記載の電気回路基板。5. The electric circuit board according to claim 4, wherein the surface mount device is a power device.
部回路との接続のための端子（１１ｃ）を形成している
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記
載の電気回路基板。6. The electric circuit board according to claim 1, wherein the lead frame is bent to form a terminal (11c) for connection with an external circuit. .
部で繰り返し折り曲げられ複数の前記電極部を形成して
いることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つ
に記載の電気回路基板。7. The electric circuit board according to claim 1, wherein the lead frame is repeatedly bent inside the resin portion to form a plurality of the electrode portions. .
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|---|
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-
2003
- 2003-01-27 JP JP2003017666A patent/JP2003304039A/en active Pending
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