CN1336792A - 配有电子电路基板的电子装置 - Google Patents

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Abstract

提供价格低、安装密度高、散热特性和可靠性良好的配有电子电路基板的电子装置。由在内层中形成布线图形和接地图形的树脂制的布线基板来构成电子电路基板,而且,在该电子电路基板的发热部件的安装部正下方设有与接地图形连接的多个通孔,此外,在保护装入电子电路基板的外壳中设有与电子电路基板的背面上的通孔配置部接触的突起面部,在电子电路基板的背面和外壳之间构成确保用于安装电气及电子部件的空间。

Description

配有电子电路基板的电子装置
本发明涉及配有电子电路基板的电子装置，特别涉及安装发热部件的小型的配有电子电路基板的电子装置。再有，作为该小型的配有电子电路基板的电子装置的一例，有将光信号变换为电信号来进行数据传输的光发送接收器等。
近年来，伴随着电子部件的小型化、高集成化技术的发展，以光发送接收器为代表的配有电子电路基板的电子装置的小型化迅速发展，随着配有电子电路基板的电子装置的小型化，发热密度的增加开始成为不可忽视的问题。而且，因电子部件的高集成化有配有电子电路基板的电子装置内的发热分布向特定地方集中的倾向，可以预见这种倾向会进一步增强。鉴于因这样的配有电子电路基板的电子装置的小型化导致今后的进一步的发热密度的增加和发热分布的集中，期望开发散热特性更良好的配有电子电路基板的电子装置。
以往，在如上述发热密度增加，发热分布集中的配有电子电路基板的电子装置进行散热时情况下，一般来说，基板材料使用导热性和电气特性良好的陶瓷基板，而且，通过粘结材料使基板的整个背面接触外壳来安装。
作为这样的现有配有电子电路基板的电子装置，例如配有图5所示的结构。
在图5中，1是功率晶体管等发热性电子部件那样的发热部件，2是由将该发热部件1安装在表面上的陶瓷基板构成的电子电路基板，3是装入保护电子电路基板2的外壳，该外壳3的上方为了用于取存电子电路基板2而被开放。4是用于将电子电路基板固定在外壳3上的粘结材料，5是覆盖外壳3的所述开口部的盖。
在这样构成的现有的配有电子电路基板的电子装置中，发热部件1产生的热被扩散到导热性良好的陶瓷基板构成的整个电子电路基板2上，扩散的热量经由粘结材料4向外壳3传热。向外壳3传递的热向外部散热，而外壳3具有散热器的作用。
这种情况下，作为电子电路基板2，通过使用导热性良好的陶瓷基板，将发热部件产生的热扩散到整个基板，扩散的热从与外壳3接触的电子电路基板2的整个背面向兼备散热器效果的外壳3散热，所以高效率地散热。
但是，在如上述构成的配有电子电路基板的电子装置中，电子电路基板6的材料使用陶瓷基板，并且，必须将电子电路基板6的整个背面与外壳3接触来安装，所以存在安装密度下降的问题。即，在小型化的配有电子电路基板的电子装置中安装发热部件1的情况下，一般来说，根据上述那样的散热必要性，基板材料使用导热性良好的陶瓷材料，并且，使电子电路基板2的整个背面与外壳3接触来安装。因此，在电子电路基板6的背面通常不安装电气及电子部件。再有，在假设重视安装密度，将电气及电子部件还安装在电子电路基板2的背面上的情况下，由于将陶瓷基板与外壳3浮量地安装，所以陶瓷的强度经受不住振动、冲击等使用环境，在陶瓷基板上产生划伤等。于是，在现有的情况下，电气及电子部件的安装仅限于电子电路基板2的单面，存在部件安装密度减半这样的问题。
此外，由于电子电路基板6的材料必须使用部件价格昂贵的陶瓷材料，所以还存在产品价格上升这样的问题。
本发明为了解决这些问题而提出，目的在于提供价格低、安装密度高、散热特性和可靠性良好的配有电子电路基板的电子装置。
本发明第一方面的配有电子电路基板的电子装置由在内层形成布线图形和接地图形的树脂制布线基板构成，而且，在该电子电路基板的发热部件的安装部正下方设有与接地图形连接的多个通孔；此外，在保护装入电子电路基板的外壳中设有与电子电路基板背面的通孔配置部分接触的突起面部，在电子电路基板的背面和外壳之间有可确保用于安装发热低的电气及电子部件的空间。
此外，本发明第二方面的配有电子电路基板的电子装置由在内层形成布线图形和接地图形的树脂制布线基板构成，而且，在该电子电路基板的发热部件的安装部正下方设有与接地图形不连接的多个通孔；此外，在该电子电路基板的表面和背面上形成对置的隔热沟，使得可包围发热部件，另一方面，在保护装入电子电路基板的外壳中设有与电子电路基板背面的通孔配置部分接触的突起面部，在电子电路基板的背面和外壳之间有可确保用于安装发热低的电气及电子部件的空间。
此外，本发明第三方面的配有电子电路基板的电子装置如下所述：在本发明第一或第二方面的配有电子电路基板的电子装置中，在多个通孔的内部填充由导热性高的材料组成的填充材料，并且，在外壳的突起面部和电子电路基板背面的通孔配置部分之间的接触部分上夹入导热性高的材料组成的散热油脂。
再有，在本发明中，发热部件指功率晶体管等那样的发热量大的电气及电子部件，此外，发热性低的电气及电子部件指与该发热部件相比发热量小的电气及电子部件。
图1是本发明实施例1的配有电子电路基板的电子装置的示意结构图。
图2是本发明实施例2的配有电子电路基板的电子装置的示意结构图。
图3是本发明实施例3的配有电子电路基板的电子装置的示意结构图。
图4是图3所示的电子电路基板的平面图。
图5是表示现有的配有电子电路基板的电子装置一例的示意结构图。
实施例1
参照图1来说明实施例1。图1是实施例1的配有电子电路基板的电子装置的示意结构图，与现有结构相同的部分附以相同的符号，简化其说明。
在图1中，6是树脂制的布线基板组成的电子电路基板，7是在该电子电路基板6的内层形成的布线图形，8是在同一电子电路基板6的内层形成的接地图形。9是在发热部件1的安装部正下方设置的多个通孔，在电子电路基板6内通过将上述接地图形贯通来与该接地图形8连接。10是使外壳3的一部分突出，作为外壳3的一部分形成的散热突起面部。所述电子电路基板6被这样配置，使得其背面的通孔9的配置部分接触到散热突起面部10上。11是在电子电路基板6的背面和外壳3的散热突起面部10周围的表面之间形成的空间。再有，该空间11有可以将发热低的电气及电子部件安装在电子电路基板6的背面上的大小。
因此，在本实施例1中，发热部件1产生的热经由发热部件1的安装部分正下方设置的通孔9通过与通孔9接触的散热突起面部10传热到整个外壳3，从兼备散热器效果的外壳3向外界散热。此外，通过将通孔9与电子电路基板6内层形成的接地图形8连接，可以将发热部件1产生的热扩散到整个电子电路基板6。
此外，由于可以仅使电子电路基板6的背面的一部分与外壳3接触来进行发热部件1的散热，所以即使在电子电路基板6的背面也可以安装发热低的电气及电子部件，可以将部件安装密度提高到现有的2倍左右，此外，作为电子电路基板6，通过使用低价的玻璃环氧树脂等树脂制的布线基板，而不使用高价的陶瓷基板，可以获得与现有品相同以上的散热效果。
因此，根据该实施例1，可以实现安装密度高、价格低、散热特性良好的配有电子电路基板的电子装置。
实施例2
下面，参照图2来说明实施例2。图2是将本发明的实施例1进一步改进的实施例2的配有电子电路基板的电子装置的示意结构图，与实施例1相同的部分附以相同的符号，省略其说明。
在图2中，12是填充在通孔9内部的填充材料，由铜等导热性高的材料组成。13是在电子电路基板6背面的通孔9的配置部分和外壳3的散热突起面部10之间的接触面上涂敷的散热油脂，由导热性高的材料构成。再有，其它结构与实施例1相同。
在以上这样构成的配有电子电路基板的电子装置中，通过在通孔9内部填充的填充材料12、电子电路基板6背面的通孔9的配置部分和散热突起面部10之间的接触部分夹入散热油脂13，可以将发热部件1产生的热大量地传递到外壳3。
因此，根据该实施例2，不仅有与上述实施例1相同的效果，还有可以实现散热特性良好的配有电子电路基板的电子装置这样的效果。
实施例3
下面，参照图3和图4来说明实施例3。图3是将本发明的实施例2进一步改进的实施例3的配有电子电路基板的电子装置的示意结构图，图4是本实施例3的电子电路基板的部分平面图。再有，与实施例2相同的部分附以相同的符号，省略其说明。
首先，具体地说明上述的改进点。上述实施例2的情况与现状和实施例1的情况相同，但通过将发热部件1产生的热扩散到整个电子电路基板6来使整个电子电路基板6变热，对于在该电子电路基板6上安装的其它电子部件存在产生热应力的危险。特别是将温度变化敏感的电子部件安装在发热部件周边的情况下，这种危险更大。实施例3进一步改进实施例2中的这样的问题。
在图3和图4中，14是在电子电路基板6的表面形成的剖面V字形的凹槽组成的隔热沟，以略正方形来形成，使得构成略正方形的平面形状来包围发热部件1的周围。此外，15是在电子电路基板6的背面形成的隔热沟，与上述隔热沟14同样，由剖面V字形的凹槽来形成，并且在与上述隔热沟14相对的位置上形成略正方形。
此外，接地图形8的通孔9的配置部分被切除，使得与通孔9不连接。再有，其他的结构与实施例2相同。
在如以上构成的配有电子电路基板的电子装置中，通孔9和接地图形8不连接，而且，通过在电子电路基板6的表面和背面设有对置的隔热沟14、15，使得包围发热部件1，从而发热部件1产生的热通过通孔9被传递到外壳3，而不传递到接地图形8。此外，由于对树脂基板传递的热通过包围发热部件1的隔热沟14和基板背面的隔热沟15也被阻断，所以通过通孔9和外壳3可靠地进行发热部件的散热，并且可以减少从发热部件1对发热部件1周围的电子部件产生的热应力。
因此，根据该实施例3，不仅有与上述实施例2同样的效果，而且由于在发热部件1的周边安装电气及电子部件时的制约被进一步缓和，所以还具有可以实现小型且价格低的配有电子电路基板的电子装置的效果。
接着，说明上述第3实施例的变形例。上述实施例3说明了对实施例2的改进，而在该实施例3中，与实施例1的情况相同，也可以不进行对通孔9内填充导热性良好的材料组成的填充材料12、以及对在电子电路基板6背面的通孔9的配置部分和散热用突起面部分10之间的接触面夹入散热油脂。
而且，在该情况下，通过不施加填充材料12和散热油脂13，可以简化结构，但难以阻止散热特性的若干下降。
根据第1发明，通过在内层形成布线图形和接地图形的树脂制的布线基板来构成电子电路基板，而且在该电子电路基板的安装部正下方设有与接地图形连接的多个通孔，此外，在保护且装有电子电路基板的外壳中设有与电子电路基板的背面的通孔配置部接触的突起面部，可确保在电子电路基板的背面和外壳之间用于安装发热低的电气及电子部件的空间，所以仅使电子电路基板背面的一部分接触外壳，可以进行发热部件的散热，在电子电路基板背面也可以安装电气及电子部件，可以将部件安装密度提高到现有的2倍左右。
此外，通过使用低价的玻璃环氧树脂等树脂制的布线基板，而不使用高价的陶瓷基板，可以获得与现有品相同以上的散热效果。
因此，根据该本发明第一方面，可以实现安装密度高、价格低、散热特性良好的配有电子电路基板的电子装置。
此外，根据本发明第二方面，通过在内层形成布线图形和接地图形的树脂制的布线基板来构成电子电路基板，而且在该电子电路基板的安装部正下方设有与接地图形不连接的多个通孔，此外，在该电子电路基板的表面和背面形成相对的隔热沟，以便包围电气及电子部件，另一方面，在保护且装有电子电路基板的外壳中设有与电子电路基板的背面的通孔配置部接触的突起面部，使得在电子电路基板的背面和外壳之间可确保用于安装电气及电子部件的空间，所以与上述本发明第一方面一样，尽量使电子电路基板背面的一部分接触外壳，可以进行发热部件的散热，在电子电路基板背面也可以安装电气及电子部件，可以将部件安装密度提高到现有的2倍左右。此外，发热部件产生的热经接地图形而不扩大到整个布线基板，此外，传递到树脂基板的热还通过包围发热部件的隔热沟和基板背面的隔热沟被阻断。其结果，能够可靠地进行发热部件的散热，并且可以减少从发热部件对周围的电气及电子部件产生的热应力，对温度变化敏感的电子部件也可以安装到发热部件周边。
因此，根据该发明第二方面，可以进一步实现小型化的并且价格低的配有电子电路基板的电子装置。
此外，根据本发明第三方面，在本发明第一或第二方面的配有电子电路基板的电子装置中，将导热性高的材料组成的填充材料填充到通孔的内部，并且在外壳的突起表面部和电子电路基板背面的通孔配置部之间的接触部分上夹入导热性高的材料组成的散热油脂，所以不仅可以获得与上述本发明第一或第二方面相同的效果，还可以将发热部件产生的热大量地传递到外壳。
因此，根据该本发明第三方面，可以实现散热特性良好的配有电子电路基板的电子装置。

Claims (3)

1.一种配有电子电路基板的电子装置，由安装发热部件的电子电路基板、配有用于装入该电子电路基板的开口部并且保护装入所述电子电路基板的外壳、以及封闭该外壳的开口部的盖组成，其特征在于：所述电子电路基板由在内层形成布线图形和接地图形的树脂制布线基板构成，在所述发热部件的安装部正下方形成与接地图形连接的多个通孔；
此外，所述外壳有与所述电子电路基板背面的所述通孔配置部分接触的突起面部，在该突起面部以外的部分外壳与所述电子电路基板的背面之间，形成可确保用于将发热低的电气及电子部件可安装在所述电子电路基板的背面上的空间。
2.一种配有电子电路基板的电子装置，由安装发热部件的电子电路基板、配有用于装入该电子电路基板的开口部并且保护装入所述电子电路基板的外壳、以及封闭该外壳的开口部的盖组成，其特征在于：所述电子电路基板由在内层形成布线图形和接地图形的树脂制布线基板构成，在所述发热部件的安装部正下方形成与接地图形不连接的多个通孔，而且，在安装所述发热部件的基板表面上形成可包围该发热部件的凹槽组成的隔热沟，此外，在该基板的背面与所述基板表面的隔热沟对置的位置上也形成凹槽组成的隔热沟；
此外，所述外壳有与所述电子电路基板背面的所述通孔配置部分接触的突起面部，在该突起面部以外的部分外壳与所述电子电路基板的背面之间，形成可确保用于将发热低的电气及电子部件可安装在所述电子电路基板的背面上的空间。
3.如权利要求1或2所述的配有电子电路基板的电子装置，其特征在于，在所述多个通孔的内部填充由导热性高的材料组成的填充材料，并且，在所述外壳的突起面部和所述电子电路基板背面的通孔配置部分之间的接触部分上夹入导热性高的材料组成的散热油脂。
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