JP2001135921A - 電子部品の実装構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低コストで放熱効率を大幅に向上でき、しか
もコンパクトな電子部品の実装構造を提供する。 【解決手段】 絶縁基板２の裏面に所定パターンの配線
パターン３Ａ，３Ｂ，３Ｃが形成され、これら配線パタ
ーン３Ａ，３Ｂ，３Ｃのみが露呈するように絶縁基板２
の裏面にレジスト層５が形成された配線板１に、電子部
品６の接続端子７が配線パターン３Ａ，３Ｂ，３Ｃの露
呈面全体に付着させた半田８により半田付けされると共
に、配線板１が外装ケース９内に充填された封止樹脂１
１内に配置されている。このような構成としたことによ
り、配線板１を外装ケース９内で封止樹脂１１で封止す
ることで、低コストにして放熱性を大幅に向上すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、電子コン
トロールユニット（ＥＣＵ）等に適用される各種トラン
ジスタやリレー等の発熱を伴う電子部品の実装構造に関
し、さらに詳しくは、電子部品を実装した配線板の放熱
構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子部品の発熱対策を施した基板
技術として、特開平７−７２５０号公報に開示された技
術が知られている。この従来技術は、電子部品から発生
する熱を放散させるために、電子部品を接続する配線板
パターンを広く設定し、この配線板パターンに六角形状
のランド部に半田付けを行うことで、表面積を増大させ
て空気中へ放熱させる放熱効率を向上させている。具体
的には、プリント配線板の一方の表面に形成された銅箔
に、電子部品の端子を半田付けするためのランド部がレ
ジストで囲まれるように形成され、このランド部以外の
広い銅箔面にレジストで囲まれた複数の放熱ランド部が
形成されている。そして、これら複数の放熱ランド部の
それぞれの表面に半田が付着するように形成されてい
る。このため、それぞれの放熱ランド部では、溶融状態
の半田を付着させる際に半田の表面張力を増大させ、個
々の放熱ランド部に付着する半田の厚みが厚くなり、放
熱を行う表面積を増大させている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年は
電子コントロールユニットの小型化への要求が強く、ま
た増大する発熱への対応をするには、限られた基板面積
の中で空気中へ放熱させるための広い放熱用パターンを
確保することが困難になっており、さらに効率の高い放
熱構造が要求されている。

【０００４】そこで、本発明は、低コストで放熱効率を
大幅に向上でき、しかもコンパクトな電子部品の実装構
造を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
絶縁基板の表面に所定パターンの配線パターンが形成さ
れ、且つ前記配線パターンのみが露呈するように前記絶
縁基板の表面にレジスト層が形成された配線板に、電子
部品の接続端子が前記配線パターンの露呈面全体に付着
させた半田により半田付けされると共に、前記配線板が
外装ケース内に充填された封止樹脂内に配置されている
ことを特徴とする。

【０００６】このような構成の請求項１記載の発明で
は、配線パターンの略全面を露呈させることができるた
め、半田付けを行うことにより封止樹脂（ポッティング
剤）と密着する表面積が増え、発熱を行う電子部品から
外装ケースまでの熱伝導が良くなり、放熱効率を向上さ
せることができる。また、外装ケース内に配線板を配置
した状態で封止樹脂を注入するだけで構成されるため、
製造コストのを低く抑えることができる。

【０００７】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の電子部品の実装構造であって、前記封止樹脂は熱伝
導性の高いフィラーを含むことを特徴とする。

【０００８】したがって、請求項２記載の発明では、請
求項１記載の発明の作用に加えて、封止樹脂部分の熱伝
導性が高くなるため、配線パターンからの熱を外装ケー
ス側へ良好に伝導させることができ、さらに放熱効率を
高めることができる。

【０００９】さらに、請求項３記載の発明は、請求項１
又は請求項２に記載にされた電子部品の実装構造であっ
て、前記封止樹脂は熱伝導性の高い樹脂で形成されてい
ることを特徴とする。

【００１０】したがって、請求項３記載の発明は、請求
項１及び請求項２に記載の発明の作用に加えて、封止樹
脂自体の熱伝導性を高めることでより放熱効率を高める
ことができる。熱伝導性の良い封止樹脂としては、例え
ばウレタン樹脂、シリコン樹脂、エポキシ樹脂などを挙
げることができる。

【００１１】また、請求項４記載の発明は、請求項１乃
至請求項３のいずれかに記載の電子部品の実装構造であ
って、前記外装ケースは金属材料で形成されていること
を特徴とする。

【００１２】したがって、請求項４記載の発明では、請
求項１〜請求項３に記載の発明の作用に加えて、外装ケ
ースを金属材料で形成することにより、封止樹脂からの
熱伝導性を高めると共に、放熱効率を高めることができ
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る電子部品の実
装構造の詳細を図面に示す実施形態に基づいて説明す
る。

【００１４】図１は本実施形態における電子部品を実装
する配線板１を示す底面図、図２は電子部品を配線板１
に実装した状態を示す断面図、図３は電子部品が実装さ
れた配線板１を外装ケースに収納してポッティング剤で
封止する工程を示す斜視図、図４は本実施形態の電子部
品の実装構造を示す断面図である。

【００１５】図１に示すように、配線板１には絶縁基板
２の裏面側に所定の配線パターン３Ａ，３Ｂ，３Ｃが形
成されている。また、それぞれの配線パターン３Ａ，３
Ｂ，３Ｃの所定位置には、これら配線パターン３Ａ，３
Ｂ，３Ｃ及び絶縁基板２を貫通する端子挿通口４が形成
されている。さらに、絶縁基板２の裏面側には、それぞ
れの配線パターン３Ａ，３Ｂ，３Ｃのみが露呈するよう
にレジスト層５が塗布されている。尚、このレジスト層
５は、印刷法，フォトリソグラフィー法等の各種の形成
方法により形成することができる。

【００１６】このような配線板１に対して電子部品６
は、図２に示すように、接続端子７が絶縁基板２の表面
側から端子挿通口４に挿通され、配線パターン３Ａ，３
Ｂ，３Ｃを貫通して裏面側へ突出した状態で、該配線パ
ターン３Ａ，３Ｂ，３Ｃに半田付けされている。本実施
形態では、半田付けの方法は、溶融した状態の半田を入
れた半田槽（図示省略）に、接続端子７が端子挿通口４
に挿通された状態の配線板１の裏面側を浸漬させて、半
田８を配線パターン３Ａ，３Ｂ，３Ｃの露呈した領域全
体に付着させている。

【００１７】尚、本実施形態では、半田槽に配線板１を
浸ける方法で半田付けを行ったが、それぞれの配線パタ
ーン３Ａ，３Ｂ，３Ｃに半田を盛る方法を行ってもよ
い。また、図示しないが、配線板１には基板から導出す
る接続配線が接続されている。

【００１８】上記したように電子部品６が実装された配
線板１は、図３に示すように、電子部品６が上に位置す
るように外装ケース９内に収納され、図示しない位置決
め・保持手段にて所定の位置に仮固定されている。この
とき、接続配線は外装ケース９から外側へ導出されてい
る。

【００１９】そして、図３に示すように、ポッティング
用樹脂を流出させる樹脂供給装置１０を用いて、例えば
ウレタン樹脂，シリコン樹脂，エポキシ樹脂等の封止樹
脂１１を外装ケース９内の所定高さまで注入して硬化さ
せることにより、図４に示すような実装構造を形成する
ことができる。即ち、本実施形態では、絶縁基板２の一
方の表面（裏面）に所定パターンの配線パターン３Ａ，
３Ｂ，３Ｃがそれぞれ形成され、且つこれら配線パター
ン３Ａ，３Ｂ，３Ｃのみが露呈するように絶縁基板２の
裏面にレジスト層５が形成された配線板１に、電子部品
６の接続端子７が配線パターン３Ａ，３Ｂ，３Ｃの露呈
面全体に付着させた半田８により半田付けされると共
に、この配線板１が外装ケース９内に充填された封止樹
脂１１内に配置されている。

【００２０】本実施形態の電子部品の実装構造は、図４
に示すように、電子部品６が接続・実装された配線板１
が外装ケース９内で封止樹脂１１により封止されている
ものであり、電子部品６で発生した熱が接続端子７を介
して伝達された配線板１の配線パターン３Ａ，３Ｂ，３
Ｃの熱を、半田８と封止樹脂１１を介して外装ケース９
へ伝達して大面積での放熱が可能となる。

【００２１】また、本実施形態では、電子部品６の接続
端子７及び配線板１の全体と、電子部品６の下部とが封
止樹脂１１で封止されるため、配線板１の防水性及び防
湿性を高めることができる。さらに、本実施形態では、
接続端子７と配線パターン３Ａ，３Ｂ，３Ｃとを接続す
る半田８を封止樹脂１１で封止しているため、半田付け
部分を保護する作用がある。

【００２２】特に、本実施形態では、それぞれの配線パ
ターン３Ａ，３Ｂ，３Ｃの略全面が露呈するようにレジ
スト層５で該配線パターン３Ａ，３Ｂ，３Ｃを取り囲む
ように画成しているため（所謂レジスト抜きしているた
め）、配線パターン３Ａ，３Ｂ，３Ｃを微細化・集積化
させた場合でも、配線パターンの面積を最大限にヒート
シンクとして利用することができる。

【００２３】また、配線パターン３Ａ，３Ｂ，３Ｃでの
熱を半田８及び封止樹脂１１を介して外装ケース９へ伝
達させるため、従来のように空気中を伝達させる構造に
比較して熱の伝達効率が高く、放熱性を大幅に高めるこ
とができる。加えて、電子部品６での発熱は、従来と同
様に空気中を介しても放熱させることができるため、実
装構造全体としての放熱特性は大幅に高くなる。

【００２４】さらに、本実施形態では、電子部品６の接
続端子７を配線板１の裏面側へ突出させることで、半田
付けされた半田８の厚みを全体的に厚く盛り上がったも
のにできるため、封止樹脂１１と接触する半田８の表面
積を大きくすることができ、熱の伝達性を高めることが
できる。

【００２５】以上、実施形態について説明したが、本発
明はこれに限定されるものではなく、構成の要旨に付随
する各種の変更が可能である。

【００２６】例えば、上記した実施形態では、配線板１
を封止樹脂１１を介在して外装ケース９に収納したが、
図５に示すように、封止樹脂１１中に熱伝導性の良好な
フィラー１２を混入させて、半田８と外装ケース９との
間の熱伝導効率をさらに高める構成としてもよい。ま
た、外装ケース９の構成材料としては、放熱性の高い金
属を採用することもでき、加えて外装ケース９の外側面
に放熱効率をさらに高める放熱用リブを形成しても勿論
よい。

【００２７】また、上記した実施形態では、電子部品６
の上部が空気に晒される構造であるが、電子部品６全体
を封止樹脂１１で封止される構成とすることもできる。

【００２８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１記載の発明によれば、配線パターンの略全面を露呈さ
せることができるため、半田付けを行うことにより封止
樹脂（ポッティング剤）と密着する表面積が増え、発熱
を行う電子部品から外装ケースまでの熱伝導が良くな
り、放熱効率を向上させる効果がある。また、配線板を
封止樹脂で封止しているため、配線板の防水性並びに防
湿性を高める効果がある。さらに、外装ケース内に配線
板を配置した状態で封止樹脂を注入するだけで構成され
るため、製造コストのを低く抑えることができる。

【００２９】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の発明の効果に加えて、封止樹脂部分の熱伝導性が高
くなるため、配線パターンからの熱を外装ケース側へ良
好に伝導させることができ、さらに放熱効率を高めるこ
と効果がある。

【００３０】請求項３記載の発明によれば、請求項１及
び請求項２に記載の発明の効果に加えて、封止樹脂自体
の熱伝導性を高めることでより放熱効率を高める効果を
奏する。

【００３１】請求項４記載の発明によれば、請求項１〜
３に記載の発明の効果に加えて、外装ケースを金属材料
で形成することにより、封止樹脂からの熱伝導性を高め
ると共に、放熱効率を高める効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電子部品の実装構造の実施形態に
おける配線板を示す底面図である。

【図２】本発明の実施形態を示す断面図である。

【図３】本発明の実施形態におけるポッティング工程を
示す斜視図である。

【図４】本発明の実施形態の電子部品の実装構造を示す
断面図である。

【図５】本発明の実施形態の変形例を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 配線板 ２ 絶縁基板 ３Ａ，３Ｂ，３Ｃ 配線パターン ５ レジスト層 ６ 電子部品 ７ 接続端子 ８ 半田 ９ 外装ケース １１ 封止樹脂 １２ フィラー

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁基板の表面に所定パターンの配線パ
   ターンが形成され、且つ前記配線パターンのみが露呈す
   るように前記絶縁基板の表面にレジスト層が形成された
   配線板に、電子部品の接続端子が前記配線パターンの露
   呈面全体に付着させた半田により半田付けされると共
   に、前記配線板が外装ケース内に充填された封止樹脂内
   に配置されていることを特徴とする電子部品の実装構
   造。
2. 【請求項２】 請求項１記載の電子部品の実装構造であ
   って、 前記封止樹脂は熱伝導性の高いフィラーを含むことを特
   徴とする電子部品の実装構造。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載にされた電
   子部品の実装構造であって、 前記封止樹脂は熱伝導性の高い樹脂で形成されているこ
   とを特徴とする電子部品の実装構造。
4. 【請求項４】 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載
   の電子部品の実装構造であって、 前記外装ケースは金属材料で形成されていることを特徴
   とする電子部品の実装構造。