JP2003115564A - 電子回路装置 - Google Patents
電子回路装置Info
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- JP2003115564A JP2003115564A JP2001308006A JP2001308006A JP2003115564A JP 2003115564 A JP2003115564 A JP 2003115564A JP 2001308006 A JP2001308006 A JP 2001308006A JP 2001308006 A JP2001308006 A JP 2001308006A JP 2003115564 A JP2003115564 A JP 2003115564A
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- H10W90/724—
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- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
板の場合における内層の設計に制約を生じない放熱構造
を提供する。 【解決手段】 半導体デバイス3からの熱は、外層6か
ら熱伝導部材11を経由してケース5に伝導し、大気中
に放射される。半導体デバイス3からの熱を逃がすため
の構造が、基板2における発熱部品実装面である図中上
面側に設けられるので、発熱部品実装面と反対側の面
(基板2の下面)の設計や、多層基板である基板2の内
層の設計、とくに回路パターンの形状や実装部品の配置
に制約を生じない。
Description
発熱部品を放熱させる機能を備えた電子回路装置に関す
る。
部品を放熱させるための構造としては、例えば特開平9
−55459号公報に種々のものが提案されている。こ
れらのうち代表的な態様では、図11に示すとおり、所
定の位置にサーマルビアホール101が設けられた基板
102と、基板102のサーマルビアホール101を設
けた位置に実装された発熱部品103と、基板102の
発熱部品実装面と反対側に設置された放熱部材104と
を備えている。サーマルビアホール101は、めっきス
ルーホールに樹脂や銅を充填して形成している。この構
造では、発熱部品102からの熱はサーマルビアホール
101および放熱部材104を通じてケース105に伝
導し、空気中に放射される。
基板102にサーマルビアホール101を設けるため、
発熱部品実装面と反対側に他の部品を実装できない上、
多層基板の場合には内層のパターン設計に制約が生じ
る。またサーマルビアホール101の形成には樹脂や銅
の充填が必要で、製造コストや工数が増えてしまう。
反対側の面の設計や多層基板の場合における内層の設計
に制約を生じない放熱構造を提供することにある。
品を実装した基板と、該基板を収容するケースとを備え
た電子回路装置であって、前記基板における発熱部品実
装面の表層の導体層と前記ケースとに接する熱伝導部材
を更に備えた電子回路装置である。
おける発熱部品実装面の表層の導体層と、基板を収容す
るケースとに接し、これにより発熱部品からの熱を導体
層からケースに伝導するので、発熱部品実装面と反対側
の面の設計や多層基板の場合における内層の設計に制約
を生じない。
装置であって、前記発熱部品が前記導体層にろう付けさ
れていることを特徴とする電子回路装置である。
う付けされているので、発熱部品から導体層への熱伝導
を効率よく実行できる。
の電子回路装置であって、前記熱伝導部材が、表面実装
型素子であることを特徴とする電子回路装置である。
導部材として利用するので、部品点数が増加しない。
の電子回路装置であって、前記熱伝導部材が、弾性体か
らなることを特徴とする電子回路装置である。
部材が、導体層およびケースの少なくともいずれか一方
と弾発的に接触するので、寸法誤差を許容して安定した
熱伝導を確保できる。
本発明の電子回路装置であって、前記熱伝導部材が、溶
融性材料からなることを特徴とする電子回路装置であ
る。
ので、可塑性に富み形状の自由度が高い。
装置であって、前記溶融性材料が、半田であることを特
徴とする電子回路装置である。
たので、半田を用いる部品実装のための設備を熱伝導部
材の形成に利用でき好適である。
本発明の電子回路装置であって、前記熱伝導部材が、前
記ケースと一体的に形成された突片であることを特徴と
する電子回路装置である。
された突片により熱伝導部材を構成するので、ケースと
突片とがあらかじめ相対的に位置決めされた状態でケー
スを基板に組み付けることができ、組立工数を減少でき
る。
装置であって、前記突片が、前記ケースの一部を切り込
みに沿って前記基板に向け陥没状に屈曲してなることを
特徴とする電子回路装置である。
を、ケースの一部を切り込みに沿って基板に向け陥没状
に屈曲することで形成できるので、製造が容易で部品数
も少ない上、ケースの外側から突片の外周を基板に半田
付けする加工もでき、工程の自由度が高い。
説明する。図1において、本発明の第1実施形態に係る
電子回路装置1は、高周波回路モジュールであり、基板
2に電源増幅器やCPUなどの半導体デバイス3,4を
実装し、半導体デバイス3の外側を、ニッケルクラッド
ステンレス材のケース5で覆ったものである。
の表面には銅箔からなる導体層である外層6が形成され
ている。外層6のうち、実装時に半導体デバイス3に覆
われるべき部分の外側には、放熱エリア6aが形成され
ている。
ケージ部品であり、その下面に電極となる導体層7,
8,9が形成されている。導体層8は半導体デバイス3
内のチップ(図示せず)の真下に形成された放熱用端子
であり、導体層9はグランド端子である。導体層7,
8,9は、ろう材10により外層6に固定される。ろう
材10としては銀ペースト、銅ペーストまたは半田など
の公知の材料を使用できる。
は、熱伝導部材11が、ろう材12により固定されてい
る。熱伝導部材11は角柱状の金属ブロックである。熱
伝導部材11の上面はケース5の下面(内面)に、ケー
ス5の弾発力により密接する。
て、いま回路が動作すると、半導体デバイス3からの熱
が、外層6の放熱エリア6aから、熱伝導部材11を経
由してケース5に伝導し、大気中に放射される。このよ
うに第1実施形態では、半導体デバイス3からの熱を逃
がすための構造が、基板2における発熱部品実装面であ
る図中上面側に設けられるので、発熱部品実装面と反対
側の面(基板2の下面)の設計や、多層基板である基板
2の内層の設計、とくに回路パターンの形状や実装部品
の配置に制約を生じない。
半導体デバイス3が、外層6にろう材10によりろう付
けされているので、半導体デバイス3から外層6への熱
伝導を効率よく実行できる。
の上面がケース5の下面(内面)に、ケース5の弾発力
により密接することとしたが、このような構成に代え
て、図3に示すように、熱伝導部材11の上面とケース
5の下面とを、ろう材13により固定することとしても
よい。また、ろう材13に代えて樹脂系の接着剤を用い
てもよい。また、図4に示すように、ネジ孔23を有す
る熱伝導部材21を使用し、その上面とケース5とをネ
ジ22により結合する構成としてもよい。これらの構成
によれば、熱伝導部材11とケース5との間の熱伝導を
一層確実にでき、また組立後のケース5の残留応力を抑
制できるため装置の変形を避け耐久性を向上できる。さ
らに、熱伝導部材21の上面の周囲にフランジ24を形
成すれば、ケース5との接触面積の増大により熱伝導効
率を向上でき好適である。
として角柱状の金属ブロックを利用したが、本発明にお
ける熱伝導部材は角柱状のほか、円柱状などの他の任意
の形状を選択できる。また、熱伝導部材を中空にすると
共に、その中空部に対応するケース5の位置に通孔を設
けることにより、熱伝導部材をよく空冷することも可能
である。
ース5への熱伝導のための専用の部材である熱伝導部材
11を使用したが、このような構成に代えて、他の用途
をもった部材を熱伝導部材として利用してもよい。すな
わち、図5に示すように、チップ抵抗、チップコンデン
サ、チップインダクタなどの表面実装型素子31の接地
端子31aを、放熱エリア6aに半田付けすると共に、
接地端子31aの上面をケース5に密接させる構成とし
てもよい。このような構成によれば、表面実装型素子3
1を熱伝導部材として利用するので、部品点数が増加し
ないという利点がある。なお、この変形例の場合には、
他方の端子31bの上面がケース5に接して短絡しない
ように、図示のとおり接地端子31aと接するケース5
の部分に凹部5aを形成するのが好適であるが、このよ
うな凹部5aを形成する構成に代えて、他方の端子31
bの上面に絶縁被膜を形成する構成としてもよい。
る金属片を用いるのも好適である。すなわち、図6に示
すように、金属製のコイルバネの下端を、放熱エリア6
aにろう付けなどにより固着し、その状態でケース5を
組み付けることにより、コイルバネ41の上端をケース
5の下面(内面)に密着させる。このような構成によれ
ば、弾性体からなる熱伝導部材としてのコイルバネ41
が、ケース5と弾発的に接触するので、寸法誤差を許容
して安定した熱伝導を確保できる。なお、弾性を有する
金属片としては、線材からなるコイルバネ41のほか、
板バネ材からなるクリップを使用してもよく、同様の効
果が得られる。また、金属片をケース5の下面(内面)
に、ろう付けなどにより固着することとしてもよく、ま
た金属片を放熱エリア6aおよびケース5の両者に固着
することとしてもよいものであって、いずれも同様の効
果が得られる。
7に示される第2実施形態は、熱伝導部材として半田を
用いたものである。すなわち、放熱エリア6aに半田ボ
ール51を熱溶融状態で固着し、これを冷却固化する。
半田ボール51の上面はケース5に密接する。なお、第
2実施形態の残余の構成は、上記第1実施形態のものと
同様であるので、同一符号を付してその詳細な説明は省
略する。
形成に溶融性材料を用いるので、可塑性に富み形状の自
由度が高い上、とくに半田を用いるので、半田を用いる
部品実装のための設備を熱伝導部材の形成に利用でき好
適である。
8に示される第3実施形態は、熱伝導部材として、ケー
ス5と一体的に形成された突片61を用いたものであ
る。すなわち、ケース5の一部に平面視U字形の切り込
み5bを形成し、この切り込み5bによって形成される
突片61を、基板2に向け陥没状に屈曲し、突片61の
先端部を放熱エリア6aに半田62により結合する。な
お、第3実施形態の残余の構成は、上記第1実施形態の
ものと同様であるので、同一符号を付してその詳細な説
明は省略する。
に形成された突片61により熱伝導部材を構成するの
で、ケース5と突片61とがあらかじめ相対的に位置決
めされた状態でケース5を基板2に組み付けることがで
き、組立工数を減少できる。また、突片61を、ケース
5の一部を切り込み5bに沿って基板2に向け陥没状に
屈曲することで形成できるので、製造が容易で部品数も
少ない上、ケース5の外側(図8における上側)から突
片61の外周を基板2に半田付けする加工もでき、工程
の自由度が高い。
を考えることができる。例えば、図9に示すように、切
り込み5cに沿って互い対向する2つの突片71を形成
する構成とすれば、半田付けされる面積の増大により強
度を向上できる上、2つの突片71の先端部の上側に形
成される空間を大きくとれるので、半田付けの際の作業
性が良いという利点がある。また、図10に示されるよ
うに、ケース5の一部を切り込み5dに沿ってプレス加
工により没入させてなる突片81の中腹を、基板2の放
熱エリア6aに形成された半田ボール82の上面に、突
片81の可撓性により弾発的に接触させる構成とすれ
ば、半田付けによらずに突片81と放熱エリア6aとの
間の熱伝導を得ることができ好適である。
a、熱伝導部材およびケース5をいずれも導体とし、か
つ放熱エリア6aがグランド端子と導通することとした
ので、共通の部材により電気的な接地(ケースグラン
ド)と熱伝導とを得ることができる利点があるが、放熱
エリア6aは半導体デバイス3の他の端子と導通してい
ることとしてもよい。またケース5や熱伝導部材は導体
でなくてもよく、高熱伝導性の樹脂などの他の材料を用
いることも可能である。また表面実装型素子を用いる場
合において熱伝導部材として用いられる部分の一部また
は全部を弾性体とすることも可能である。また熱伝導部
材として溶融性材料を用いる場合には、半田その他のろ
う材のような熱溶融性の材料のほか熱硬化性の材料を使
用することもでき、また硬化状態で弾発性をもつ材料を
用いてもよく、このような態様も本発明の範疇に属する
ものである。
は、熱伝導部材が、基板における発熱部品実装面の表層
の導体層と、基板を収容するケースとに接し、これによ
り発熱部品からの熱を導体層からケースに伝導するの
で、発熱部品実装面と反対側の面の設計や多層基板の場
合における内層の設計に制約を生じない。
う付けされているので、発熱部品から導体層への熱伝導
を効率よく実行できる。
導部材として利用するので、部品点数が増加しない。
部材が、導体層およびケースの少なくともいずれか一方
と弾発的に接触するので、寸法誤差を許容して安定した
熱伝導を確保できる。
ので、可塑性に富み形状の自由度が高い。
たので、半田を用いる部品実装のための設備を熱伝導部
材の形成に利用でき好適である。
された突片により熱伝導部材を構成するので、ケースと
突片とがあらかじめ相対的に位置決めされた状態でケー
スを基板に組み付けることができ、組立工数を減少でき
る。
を、ケースの一部を切り込みに沿って基板に向け陥没状
に屈曲することで形成できるので、製造が容易で部品数
も少ない上、ケースの外側から突片の外周を基板に半田
付けする加工もでき、工程の自由度が高いという効果を
奏する。
ある。
ある。
図である。
図である。
図である。
ある。
面図である。
る。
デバイス、5,105ケース、6 外層、6a 放熱エ
リア、7,8,9 導体層、10,12,13 ろう
材、11,21 熱伝導部材、31 表面実装型素子、
31a 接地端子、41 コイルバネ、51,62,8
2 半田ボール、61,71,81 突片。
Claims (8)
- 【請求項1】 発熱部品を実装した基板と、該基板を収
容するケースとを備えた電子回路装置であって、 前記基板における発熱部品実装面の表層の導体層と前記
ケースとに接する熱伝導部材を更に備えた電子回路装
置。 - 【請求項2】 請求項1に記載の電子回路装置であっ
て、 前記発熱部品が前記導体層にろう付けされていることを
特徴とする電子回路装置。 - 【請求項3】 請求項1または2に記載の電子回路装置
であって、 前記熱伝導部材が、表面実装型素子であることを特徴と
する電子回路装置。 - 【請求項4】 請求項1ないし3のいずれかに記載の電
子回路装置であって、 前記熱伝導部材が、弾性体からなることを特徴とする電
子回路装置。 - 【請求項5】 請求項1、2または4に記載の電子回路
装置であって、 前記熱伝導部材が、溶融性材料からなることを特徴とす
る電子回路装置。 - 【請求項6】 請求項5に記載の電子回路装置であっ
て、 前記溶融性材料が、半田であることを特徴とする電子回
路装置。 - 【請求項7】 請求項1、2または4に記載の電子回路
装置であって、 前記熱伝導部材が、前記ケースと一体的に形成された突
片であることを特徴とする電子回路装置。 - 【請求項8】 請求項7に記載の電子回路装置であっ
て、 前記突片が、前記ケースの一部を切り込みに沿って前記
基板に向け陥没状に屈曲してなることを特徴とする電子
回路装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001308006A JP2003115564A (ja) | 2001-10-03 | 2001-10-03 | 電子回路装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001308006A JP2003115564A (ja) | 2001-10-03 | 2001-10-03 | 電子回路装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003115564A true JP2003115564A (ja) | 2003-04-18 |
Family
ID=19127374
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001308006A Pending JP2003115564A (ja) | 2001-10-03 | 2001-10-03 | 電子回路装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003115564A (ja) |
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-
2001
- 2001-10-03 JP JP2001308006A patent/JP2003115564A/ja active Pending
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| WO2017208309A1 (ja) * | 2016-05-30 | 2017-12-07 | 三菱電機株式会社 | 電子モジュールおよび電子モジュールの製造方法 |
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