JP2004226575A - Wiring board, electronic equipment, and led display - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、絶縁性基板上に搭載された電子回路部品の温度制御が可能な配線基板、この配線基板を用いた電子機器およびLEDディスプレイに関する。
【0002】
【従来の技術】
通常、半導体デバイスなどの電子回路部品には、使用に適した温度範囲として推奨動作温度範囲が定められている。このような推奨動作温度範囲が定められている理由は、例えば摂氏0度以下などの低温で正常に動作できなくなるからである。特に、例えばLEDディスプレイなどでディスプレイ制御用ICとして用いられる高性能なプログラマブルロジックデバイス(PLD)などの電子回路部品では、推奨動作温度範囲から外れた低温時に正常動作できなくなる。
【0003】
このため、高性能なPLDなどを用いた電子機器において、摂氏0度以下になる寒冷地で使用されるものについては、例えば個々の電子回路部品に対して例えば摂氏0度以下の特別な状態で動作確認を行って正常動作するもののみ選択するか、または、電子回路部品を搭載したプリント配線基板が組み込まれた電子機器内部にヒータを設けて、ヒータにより加熱を行うかである。
【0004】
しかしながら、上述したように、個々の半導体デバイスに対して動作確認を行う場合には、寒冷地用に特別な状態で動作確認を行い、それに適合した半導体デバイスを用意する必要があり、電子機器が高価になるという問題がある。
【0005】
また、電子機器内部にヒータを設けて電子機器を加熱する場合には、低温時に加熱が必要な電子回路部品が、電子機器内の一部の電子回路部品のみであっても、電子機器内部を全体的に加熱するため、電力効率が極めて悪くなるという問題がある。さらに、電子機器内の電子回路部品周辺の雰囲気が所定温度になるまでに時間がかかるという問題もある。
【0006】
このため、特許文献1(特開2000−188171号公報)には電子回路部品の温度制御装置が提案されている。この温度制御装置では、プリント配線基板の電子回路部品搭載面(表面側)と反対面(裏面側)とにそれぞれ銅パターンが形成され、これらの表面と裏面の各銅パターン間をスルーホールを介して電気的に接続している。この銅パターンを熱損失により加熱するパワートランジスタと、温度が所定温度以下になったことを検出してスイッチング動作する感熱スイッチ手段とを裏面側の銅パターン上に実装している。この温度制御装置により、温度が所定温度以下になったときに感熱スイッチ手段を動作させてパワートランジスタをオン状態とし、その熱損失によってパワートランジスタにて熱を発生させる。この熱は、スルーホールを介して裏面側の銅パターンから表面側の銅パターンに熱伝導する。このため、電子回路部品のリード直下に設けられた銅パターンによって所望の電子回路部品だけを選択的に効率良く加熱することができる。これによって、上記従来の構成に比べて電力効率が良く、推奨動作温度範囲内の所定温度までより早く温度上昇させることができる。
【0007】
【特許文献1】
特開2000−188171号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の電子回路部品の温度制御装置では、所望の電子回路部品だけを選択的に効率良く加熱することができるものの、パワートランジスタからの熱は空気中にも放熱するため、空気中に放出された熱は所望の電子回路部品の加熱に寄与しにくく、その意味では加熱効率が良くないという問題を有していた。
【0009】
本発明は、上記従来の問題を解決するもので、低温時に加熱を必要とする所望の電子回路部品の温度を、選択的に短時間でかつ更なる高加熱効率で推奨動作温度範囲内に加熱上昇させることができる配線基板、これを用いた電子機器およびLEDディスプレイを提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明の配線基板は、所定の推奨動作温度範囲を有する電子回路部品が絶縁性基板上に搭載された配線基板において、電子回路部品の温度を所定の推奨動作温度範囲内に制御する温度制御手段を、電子回路部品が搭載された基板面側に備えており、そのことにより上記目的が達成される。
【0011】
また、好ましくは、本発明の配線基板における温度制御手段は、電子回路部品の近傍位置に、電力供給されて発熱する発熱体と、発熱体への電力供給を制御する感熱スイッチ手段とを有している。
【0012】
さらに、好ましくは、本発明の配線基板における発熱体は、電子回路部品と電気的に接続されたグランド用ラインに熱伝導可能に接して配置されている。
【0013】
またまた、好ましくは、本発明の配線基板における発熱体は、電子回路部品の周囲近傍位置に均等に設けられている。
【0014】
さらに、好ましくは、本発明の配線基板における感熱スイッチ手段は感熱素子とスイッチ手段を有し、スイッチ手段はトランジスタであり、感熱素子からの出力に基づいて、トランジスタを駆動する駆動電圧を出力可能とするバイアス手段を更に有し、感熱素子によって周囲温度が所定の第1温度以下であると検出されたときに、トランジスタを介して発熱体に電力供給し、感熱素子によって周囲温度が所定の第2温度以上であると検出されたときに、トランジスタを介した発熱体への電力供給を遮断する。また、好ましくは、本発明の配線基板における感熱スイッチ手段は、電子回路部品の周囲温度を検知する感熱素子と、この感熱素子からの出力に基づいてオン・オフ制御するスイッチ手段とを有し、このスイッチ手段はトランジスタであり、この感熱素子からの出力に基づいて、トランジスタを駆動する駆動電圧を出力可能とするバイアス手段を更に有し、感熱素子によって周囲温度が所定の第1温度以下であると検出されたときに、トランジスタを介して発熱体に電力供給し、感熱素子によって周囲温度が所定の第2温度以上であると検出されたときに、トランジスタを介した発熱体への電力供給を遮断する。
【0015】
さらに、好ましくは、本発明の配線基板において、電子回路部品および周囲温度制御手段を少なくとも覆う保温用カバーを更に有している。
【0016】
さらに、好ましくは、本発明の配線基板における保温用カバーの材質はポリカーボネイト樹脂からなる。
【0017】
さらに、好ましくは、本発明の配線基板における保温用カバーは、空気層が間に挟まれた2層構造からなる。
【0018】
さらに、好ましくは、本発明の配線基板における保温用カバーの内側に植毛が施されている。
【0019】
次に、本発明の電子機器は、上記上記の配線基板を備えており、そのことにより上記目的が達成される。
【0020】
また、本発明のLEDディスプレイは、上記配線基板を、LEDパネルを駆動制御する制御回路基板として用いており、そのことにより上記目的が達成される。また、本発明のLEDディスプレイは、前記電子回路部品がディスプレイ制御用ICである請求項1記載の配線基板を、LEDパネルを駆動制御する制御回路基板として用いており、そのことにより上記目的が達成される。
【0021】
上記構成により、以下、本発明の作用について説明する。
【0022】
本発明においては、例えばLEDディスプレイの制御用ICであるPLDなどのように、低温時に加熱を必要とする電子回路部品が搭載された配線基板において、その電子回路部品が搭載された基板面側に発熱体が設けられている。この発熱体は、電子回路部品と電気的に接続されたグランド用ラインに接して設けられている。そのグランド用ラインおよび電子回路部品のリードを介して発熱体からの熱を伝導させている。また、発熱体から空気中に放熱した熱も電子回路部品の周囲温度上昇に寄与している。したがって、所定の電子回路部品を選択的に所望の推奨動作温度範囲までより短時間でかつより効率良く加熱することが可能となる。また、加熱が必要とされる電子回路部品および周囲温度制御手段(発熱体および感熱スイッチ手段を含む)の周囲が保温用カバーで覆われており、保温用カバーの周囲に熱が逃げ難いため、加熱効率をいっそう向上させることができて、より少ない消費電力で電子回路部品を所望の推奨動作温度範囲内まで短時間で加熱することができる。
【0023】
また、保温用カバー内に周囲温度制御手段を設けることによって、周囲温度制御手段にて保温用カバー内の温度が所定温度以下になったときに発熱体に電力を供給して発熱させ、電子回路部品を所望の推奨動作温度範囲内まで短時間で加熱することができる。また、保温用カバー内の温度が所定温度以上になったときには発熱体に供給される電力を遮断して発熱を停止させることができる。これによって、電子回路部品を所望の推奨動作温度範囲内に保つことができる。加熱に必要な熱は、発熱体(例えば抵抗素子やトランジスタなど)に供給される電圧によって任意に設定することが可能である。
【0024】
保温用カバーの材料としては、耐熱性、コストなどを考慮すると、ポリカーボネイト樹脂を用いることが好ましい。また、保温用カバーの外部と内部の温度の隔離を確実に行うために、空気層を間に挟んだ2層構造とすることによって、保温性をいっそう向上させることができる。また、保温用カバーの内側に植毛を施すことによっても、保温性をいっそう向上させることもできる。
【0025】
発熱体は、電子回路部品の周囲4方向の近傍位置など、電子回路部品の周囲に均等に複数を設けることによって、周囲温度のばらつきを少なくすることができる。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明のプリント配線基板の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【0027】
図1は、本発明のプリント配線基板の実施形態の概略構成例を模式的に示す断面図であり、図2は図1のプリント配線基板の上面図である。
【0028】
図1および図2において、本発明のプリント配線基板10は、基板1と、この基板1上に設けられ、PLDなどのように氷点下などの低温では正常な動作が得られず、加熱を必要とする所定の推奨動作温度範囲を有する電子回路部品2と、基板1上に設けられ、所定の推奨動作温度範囲内に電子回路部品2の温度を制御する温度制御手段と、これらの電子回路部品2および周囲温度制御手段を覆う保温用カバー5とを有している。
【0029】
電子回路部品2は、例えばプログラマブルロジックデバイス(PLD)などであり、所定の推奨動作温度範囲を維持するために加熱を必要とする。
【0030】
周囲温度制御手段は、その電子回路部品2の搭載基板面側において、その電子回路部品2の近傍位置に、電力供給されて発熱する抵抗素子などの発熱体3と、この発熱体3への電力供給を制御する感熱スイッチ手段4とを有している。
【0031】
発熱体3は、電子回路部品2のリード2aと電気的に接続された銅箔(銅パターン)などからなるグランド用ライン(GNDライン)6上に熱伝導可能に接して1個または複数個の例えば抵抗素子が実装されており、GNDライン6およびリード2aを介して電子回路部品2を加熱するようになっている。また、発熱体3からの空気中への放熱も電離回路部品2の加熱に寄与している。
【0032】
図2の例では、電子回路部品2の周囲4方向にそれぞれ各発熱体3が配設されている。このように、発熱体3を電子回路部品2の周囲に均等に複数個配置することによって、特定のエリア(基板一面側エリア内であって電子回路部品2の周囲エリア)を、温度むらを少なくして均等に加熱することができる。
【0033】
感熱スイッチ手段4は、保温用カバー5内に少なくとも一つ設けられており、周囲温度を検知し、その検知した周囲温度に基いて複数の発熱体3のそれぞれに対する電力供給・遮断を制御する。
【0034】
図3は、図1の発熱体3および感熱スイッチ手段4の要部構成例を示す回路図である。
【0035】
図3において、感熱スイッチ手段4は、周囲温度に応じた出力変化により周囲温度を検知する感熱素子4aと、この感熱素子4aからの出力に応じてバイアス駆動出力を出力するコンパレータ手段を含むバイアス手段4bと、バイアス手段4bからのバイアス駆動出力を制御端子に出力することにより駆動制御されるパワートランジスタ4cとを有し、感熱素子4aの出力に基づいて駆動制御されるパワートランジスタ4cを介して電源から電力が発熱体3に供給・遮断される。感熱素子4aとしては、例えばサーミスタや熱伝対などを用いることができる。
【0036】
上記構成において、感熱素子4aによって保温用カバー5内の温度が所定の第1温度以下(例えば摂氏零度以下)であると検出されると、バイアス手段4bは、パワートランジスタ4cの制御端子に、感熱素子4aからの出力に応じた所定のバイアス駆動出力(バイアス電圧)を印加する。これによって、パワートランジスタ4cがオン状態となって発熱体3に電源からの電力が供給され、発熱体3が発熱して電子回路部品2への加熱が開始される。
【0037】
また、感熱素子4aによって保温用カバー5内の温度が所定の第2温度以上(所定の第1温度≦所定の第2温度)であると検出されると、バイアス手段4bからパワートランジスタ4cへのバイアス電圧(コンパレータ手段からの出力)の印加が停止される。これによって、パワートランジスタ4cがオフ状態となって電源から発熱体3への電力が遮断されて、発熱体3は発熱しなくなる。このために電子回路部品2への加熱は停止される。このように、第1温度および第2温度は、所定のヒステリシスを持たせて設定されている。即ち、第1温度よりも第2温度がヒステリシス分だけ高く設定されることになる。
【0038】
LEDディスプレイなどの電子機器において、電子回路部品は、機器全体と比較して熱容量や時定数が非常に小さい。また、低温時に加熱を必要とする電子回路部品2は、プリント配線基板10に実装されている全部品のうちの一部であることが多い。したがって、低温時に加熱が必要な電子回路部品がある場合に、従来のように、電子機器全体を加熱すると電力効率が極めて悪くなる。
【0039】
そこで、本実施形態では、動作温度範囲が狭く、温度管理を行うことが必要な電子回路部品2のみを集めて、その電子回路部品2のリードと電気的に接続されたGNDライン6に接した状態で発熱体3を実装し、必要な部分(電子回路部品2)だけを選択的に加熱する。このとき、発熱体3から空気層への放熱を防ぐため、該当する部分を保温用カバー5により覆って外気から遮断している。
【0040】
例えばLEDディスプレイを屋外で表示機器として使用する場合には、最低温度−40℃から最高温度100℃などの広い温度範囲で使用されていること、およびコストなどを考慮すると、保温用カバー5の材質としては耐熱性の高いポリカーボネイト樹脂を用いることが最適である。
【0041】
さらに、図4に示すように、保温用カバー5を、空気層が間に挟まれた2層構造とすることにより、保温用カバー5の断熱性能を向上させることができる。または、保温用カバー5の内側に植毛(図示せず)を施すことによっても、保温用カバー5近傍において空気層の対流を防ぐことができるため、カバー5の断熱性能を向上することができる。
【0042】
図5は、本実施形態のプリント配線基板において、発熱体3の消費電力と電子回路部品2および基板1の温度上昇との関係を示すグラフである。図5の縦軸は温度上昇(ΔT℃)を示し、横軸は消費電力Wを示している。また、図5中、○で示す点を結ぶ実線は電子回路部品2の温度上昇を示し、×で示す点を結ぶ点線は基板1の基板温度上昇を示している。これらはほぼ同等に推移している。
【0043】
図5に示すように、発熱体3の消費電力が4.2Wで15℃程度、6.0Wで20℃程度、電子回路部品2の温度を上昇させることができており、従来の場合に比べて少ない消費電力により、短時間で効率良く所望の動作温度範囲まで電子回路部品2を加熱することができることが判る。
【0044】
本実施形態のプリント配線基板10において、電子回路部品2としてディスプレイ制御用ICであるPLDを搭載し、LEDディスプレイの制御基板を構成したところ、通常のLEDディスプレイの制御基板では最低動作温度が摂氏0℃までであるところを、摂氏−40℃まで良好に表示させることが可能となった。
【0045】
以上のように、本発明の各実施形態によれば、基板1の電子回路部品2搭載面側に、発熱体3と感熱スイッチ手段4とを搭載する。発熱体3は、電子回路部品2用のGNDライン6と接して配置され、GNDライン6を介して電子回路部品2を所定の動作温度範囲まで効率良く加熱する。感熱スイッチ手段4は、保温用カバー5内の温度が所定温度以下になると発熱体3に電力を供給して発熱させ、保温用カバー5内の温度が所定温度以上になると発熱体3への電力を遮断することにより、電子回路部品2を所望の推奨動作温度範囲に保つことができる。加熱が必要とされる電子回路部品2、発熱体3および加熱スイッチ4の周囲は保温用カバー5で覆われており、保温用カバー5の周囲に熱が逃げないため、加熱効率をいっそう向上させることができる。
【0046】
なお、上記各実施形態では、保温用カバー5を用いたが、保温用カバー5を用いない場合にも、温度制御手段を電子回路部品2と同一基板面側に配置することによって、発熱体3から空気中に放熱した熱も電子回路部品2の周囲温度上昇に寄与するので、従来技術に比べて高加熱効率の本発明の効果を得ることができる。
【0047】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、従来の電子機器のように機器内にヒータを設ける必要がなく、推奨動作温度範囲よりも低温時に加熱が必要な電子回路部品の同一基板側近傍位置において発熱体を発熱させることによって、配線基板上のグランド用パターンから当該電子回路部品のリード、および空気層を介して当該電子回路部品を所望の推奨動作温度範囲まで短時間に効率良く加熱することができる。また、電子回路部品の周囲を保温用カバーにより覆っているため、熱が保温用カバーから外部に逃げ難く、加熱に要する消費電力を少なくすることができる。加熱に必要な熱量は、発熱体に供給される例えば電源電圧により任意に設定することができる。
【0048】
本発明の配線基板を制御基板として用いたLEDディスプレイでは、極寒冷地である北海道のように摂氏−40℃になる地域でも消費電力を最小限にして良好な表示が可能となり、非常に有効である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のプリント配線基板の実施形態の概略構成例を模式的に示す断面図である。
【図2】図1のプリント配線基板の上面図である。
【図3】図1の発熱体および感熱スイッチ手段の要部構成例を示す回路図である。
【図4】本実施形態のプリント配線基板の他の構成例を示す断面図である。
【図5】本実施形態のプリント配線基板において、発熱体3の消費電力と電子回路部品2および基板1の温度上昇との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
1 基板
2 電子回路部品
2a リード
3 発熱体
4 感熱スイッチ手段
4a 感熱素子
4b バイアス手段
4c パワートランジスタ(スイッチ手段)
5 保温用カバー
6 GNDパターン[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a wiring board capable of controlling the temperature of an electronic circuit component mounted on an insulating substrate, an electronic device using the wiring board, and an LED display.
[0002]
[Prior art]
Normally, a recommended operating temperature range is determined for electronic circuit components such as semiconductor devices as a temperature range suitable for use. The reason why such a recommended operating temperature range is set is that normal operation cannot be performed at a low temperature such as 0 ° C. or less. In particular, electronic circuit components such as high-performance programmable logic devices (PLDs) used as display control ICs in LED displays, for example, cannot operate normally at low temperatures outside the recommended operating temperature range.
[0003]
For this reason, in an electronic device using a high-performance PLD or the like, in a cold region where the temperature is 0 degrees Celsius or less, for example, individual electronic circuit components are placed in a special state at a temperature of 0 degrees Celsius or less. Either the operation is confirmed and only the one that normally operates is selected, or a heater is provided inside an electronic device in which a printed wiring board on which electronic circuit components are mounted is incorporated, and heating is performed by the heater.
[0004]
However, as described above, when confirming the operation of each semiconductor device, it is necessary to confirm the operation in a special state for a cold region, and prepare a semiconductor device suitable for it, and the There is a problem that it becomes expensive.
[0005]
In addition, when a heater is provided inside an electronic device to heat the electronic device, even if only electronic circuit components that need to be heated at a low temperature are part of the electronic device, the inside of the electronic device may be heated. There is a problem that the power efficiency becomes extremely poor because of the overall heating. Further, there is a problem that it takes time until the atmosphere around the electronic circuit components in the electronic device reaches a predetermined temperature.
[0006]
For this reason, Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-188171) proposes a temperature control device for electronic circuit components. In this temperature control device, copper patterns are formed on the electronic circuit component mounting surface (front surface side) and the opposite surface (rear surface side) of the printed wiring board, respectively. Connected electrically. A power transistor that heats the copper pattern by heat loss and a thermal switch that performs a switching operation by detecting that the temperature has fallen below a predetermined temperature are mounted on the copper pattern on the back side. With this temperature control device, when the temperature becomes equal to or lower than the predetermined temperature, the thermal switch is operated to turn on the power transistor, and the power transistor generates heat by the heat loss. This heat is conducted from the copper pattern on the back side to the copper pattern on the front side via the through holes. Therefore, only the desired electronic circuit component can be selectively and efficiently heated by the copper pattern provided immediately below the lead of the electronic circuit component. As a result, the power efficiency is higher than in the above-described conventional configuration, and the temperature can be raised more quickly to a predetermined temperature within the recommended operating temperature range.
[0007]
[Patent Document 1]
JP 2000-188171 A
[Problems to be solved by the invention]
In the above-described conventional temperature control device for electronic circuit components, only the desired electronic circuit components can be selectively and efficiently heated, but the heat from the power transistor is also radiated into the air, so that the heat is released into the air. The heat does not easily contribute to the heating of the desired electronic circuit component, and in that sense, the heating efficiency is not good.
[0009]
The present invention solves the above-mentioned conventional problem, and selectively heats the temperature of a desired electronic circuit component requiring heating at a low temperature within a recommended operating temperature range with a short heating time and further higher heating efficiency. It is an object to provide a wiring board that can be raised, an electronic device and an LED display using the same.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The wiring board of the present invention is a temperature control means for controlling the temperature of an electronic circuit component within a predetermined recommended operating temperature range in a wiring board on which an electronic circuit component having a predetermined recommended operating temperature range is mounted on an insulating substrate. Is provided on the substrate surface side on which the electronic circuit components are mounted, thereby achieving the above object.
[0011]
Further, preferably, the temperature control means in the wiring board of the present invention has a heating element which is supplied with electric power and generates heat, and a heat-sensitive switch means which controls power supply to the heating element, in a position near the electronic circuit component. ing.
[0012]
Still preferably, in a wiring board according to the present invention, the heating element is disposed so as to be able to conduct heat to a ground line electrically connected to the electronic circuit component.
[0013]
Also, preferably, the heating element in the wiring board of the present invention is uniformly provided at a position near the periphery of the electronic circuit component.
[0014]
Still preferably, in a wiring board according to the present invention, the heat-sensitive switch means has a heat-sensitive element and a switch means, and the switch means is a transistor, and can output a drive voltage for driving the transistor based on an output from the heat-sensitive element. And a power supply to the heating element via the transistor when the ambient temperature is detected to be lower than the predetermined first temperature by the thermal element, and the ambient temperature is controlled to the predetermined second temperature by the thermal element. When it is detected that the temperature is equal to or higher than the temperature, the power supply to the heating element via the transistor is cut off. Preferably, the heat-sensitive switch means in the wiring board of the present invention has a heat-sensitive element for detecting an ambient temperature of the electronic circuit component, and a switch means for on / off control based on an output from the heat-sensitive element, The switch means is a transistor, and further includes bias means for outputting a drive voltage for driving the transistor based on the output from the thermal element, and the ambient temperature is equal to or lower than a predetermined first temperature by the thermal element. Is detected, the power is supplied to the heating element via the transistor, and when the ambient temperature is detected by the thermal element to be equal to or higher than the second predetermined temperature, the power is supplied to the heating element via the transistor. Cut off.
[0015]
More preferably, the wiring board of the present invention further includes a heat retaining cover that covers at least the electronic circuit components and the ambient temperature control unit.
[0016]
Further, preferably, the material of the heat retaining cover in the wiring board of the present invention is made of polycarbonate resin.
[0017]
Still preferably, in the wiring board of the present invention, the heat insulating cover has a two-layer structure in which an air layer is interposed therebetween.
[0018]
Further, preferably, the wiring board of the present invention is provided with flocks inside the heat retaining cover.
[0019]
Next, an electronic device according to the present invention includes the above-described wiring board, thereby achieving the above object.
[0020]
Further, the LED display of the present invention uses the wiring board as a control circuit board for controlling the driving of the LED panel, thereby achieving the above object. Further, in the LED display of the present invention, the wiring board according to claim 1, wherein the electronic circuit component is a display control IC, is used as a control circuit board for driving and controlling an LED panel. Is done.
[0021]
The operation of the present invention having the above configuration will be described below.
[0022]
In the present invention, for example, a wiring board on which an electronic circuit component requiring heating at a low temperature is mounted, such as a PLD which is a control IC for an LED display, is mounted on the board surface side on which the electronic circuit component is mounted. A heating element is provided. The heating element is provided in contact with a ground line electrically connected to the electronic circuit component. Heat from the heating element is conducted through the ground line and the leads of the electronic circuit components. Further, the heat radiated into the air from the heating element also contributes to an increase in the ambient temperature of the electronic circuit component. Accordingly, it is possible to selectively heat a predetermined electronic circuit component to a desired recommended operating temperature range in a shorter time and more efficiently. In addition, the surroundings of the electronic circuit components and the surrounding temperature control means (including the heating element and the heat-sensitive switch means) that need to be heated are covered with a heat insulating cover, and heat is hard to escape around the heat insulating cover. The heating efficiency can be further improved, and the electronic circuit component can be heated within the desired recommended operating temperature range in a short time with less power consumption.
[0023]
Also, by providing ambient temperature control means in the heat retaining cover, when the temperature in the heat retaining cover falls below a predetermined temperature by the ambient temperature control means, power is supplied to the heating element to generate heat, and the electronic circuit is heated. The component can be heated in a short time to within the desired recommended operating temperature range. Further, when the temperature inside the heat retaining cover becomes equal to or higher than the predetermined temperature, the power supplied to the heating element can be cut off to stop the heat generation. Thus, the electronic circuit components can be kept within a desired recommended operating temperature range. Heat required for heating can be arbitrarily set by a voltage supplied to a heating element (for example, a resistance element or a transistor).
[0024]
As a material for the heat retaining cover, it is preferable to use a polycarbonate resin in consideration of heat resistance, cost, and the like. Further, in order to surely isolate the temperature between the outside and the inside of the heat insulating cover, the heat insulating property can be further improved by adopting a two-layer structure with an air layer interposed therebetween. Also, the heat retention can be further improved by implanting the hair inside the heat retention cover.
[0025]
By providing a plurality of heating elements evenly around the electronic circuit component, such as at positions near four directions around the electronic circuit component, variations in the ambient temperature can be reduced.
[0026]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the printed wiring board of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0027]
FIG. 1 is a sectional view schematically showing a schematic configuration example of an embodiment of a printed wiring board of the present invention, and FIG. 2 is a top view of the printed wiring board of FIG.
[0028]
1 and 2, the printed
[0029]
The
[0030]
Ambient temperature control means includes a
[0031]
The
[0032]
In the example of FIG. 2, each
[0033]
The thermal switch means 4 is provided at least one inside the
[0034]
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration example of a main part of the
[0035]
In FIG. 3, a thermal switch means 4 includes a
[0036]
In the above configuration, when the temperature inside the
[0037]
Further, when the temperature inside the
[0038]
In an electronic device such as an LED display, an electronic circuit component has a very small heat capacity and time constant as compared with the entire device. The
[0039]
Therefore, in the present embodiment, only the
[0040]
For example, when an LED display is used outdoors as a display device, considering that the LED display is used in a wide temperature range such as a minimum temperature of −40 ° C. to a maximum temperature of 100 ° C. and costs, etc., the material of the
[0041]
Furthermore, as shown in FIG. 4, the
[0042]
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the power consumption of the
[0043]
As shown in FIG. 5, the power consumption of the
[0044]
In the printed
[0045]
As described above, according to each embodiment of the present invention, the
[0046]
In each of the above embodiments, the
[0047]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is not necessary to provide a heater in a device as in a conventional electronic device, and at a position near the same substrate side of an electronic circuit component that needs to be heated at a temperature lower than a recommended operating temperature range. By causing the heating element to generate heat, the electronic circuit component can be efficiently heated to a desired recommended operating temperature range from the ground pattern on the wiring board to the desired recommended operating temperature range via the lead of the electronic circuit component and the air layer. it can. In addition, since the periphery of the electronic circuit component is covered by the heat retaining cover, heat hardly escapes from the heat retaining cover to the outside, and the power consumption required for heating can be reduced. The amount of heat required for heating can be arbitrarily set by, for example, a power supply voltage supplied to the heating element.
[0048]
In an LED display using the wiring board of the present invention as a control board, excellent display is possible with minimum power consumption even in an area where the temperature is -40 ° C, such as Hokkaido, which is an extremely cold region, and it is very effective. is there.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically illustrating a schematic configuration example of an embodiment of a printed wiring board of the present invention.
FIG. 2 is a top view of the printed wiring board of FIG. 1;
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration example of a main part of a heating element and a thermal switch of FIG. 1;
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating another configuration example of the printed wiring board of the present embodiment.
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the power consumption of the
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
5
Claims (11)
該スイッチ手段はトランジスタであり、該感熱素子からの出力に基づいて、該トランジスタを駆動する駆動電圧を出力可能とするバイアス手段を更に有し、該感熱素子によって前記周囲温度が所定の第1温度以下であると検出されたときに、該トランジスタを介して前記発熱体に電力供給し、該感熱素子によって周囲温度が所定の第2温度以上であると検出されたときに、該トランジスタを介した前記発熱体への電力供給を遮断する請求項2記載の配線基板。The thermal switch means has a thermal element and a switch means,
The switch means is a transistor, and further includes bias means capable of outputting a drive voltage for driving the transistor based on an output from the thermosensitive element, wherein the ambient temperature is set to a predetermined first temperature by the thermosensitive element. When it is detected that the temperature is below, power is supplied to the heating element through the transistor, and when it is detected that the ambient temperature is equal to or higher than a predetermined second temperature by the thermal element, the power is supplied through the transistor. The wiring board according to claim 2, wherein power supply to the heating element is cut off.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101109667B1 (en) | 2008-12-22 | 2012-01-31 | 한국전자통신연구원 | The package of power device having enhanced heat dissipation |
JP2013164901A (en) * | 2012-02-09 | 2013-08-22 | Kawaden:Kk | Dew condensation prevention heater |
JP2015046731A (en) * | 2013-08-28 | 2015-03-12 | キヤノン株式会社 | Imaging device having heat generator |
JP2016126151A (en) * | 2014-12-26 | 2016-07-11 | 日亜化学工業株式会社 | Display device and display |
-
2003
- 2003-01-21 JP JP2003012902A patent/JP2004226575A/en active Pending
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