JP2004281643A - 放熱構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、発熱素子または冷却する必要のある素子を基板に実装する場合、熱伝導性の高い材質を基板に組み込むことにより、離れた場所で放熱が可能となる放熱装置に関するものである。
【解決手段】基板上に発熱素子を囲むようにケースが設けられ、該ケースの上から、前記発熱体を覆うように蓋が取り付けられ、前記発熱素子が放熱用パターンに接続された発熱素子放熱構造において、前記放熱用パターンは前記ケース及び蓋により覆われた部分から外の基板上に延伸されたことを特徴とする。
【選択図】 図１
【解決手段】基板上に発熱素子を囲むようにケースが設けられ、該ケースの上から、前記発熱体を覆うように蓋が取り付けられ、前記発熱素子が放熱用パターンに接続された発熱素子放熱構造において、前記放熱用パターンは前記ケース及び蓋により覆われた部分から外の基板上に延伸されたことを特徴とする。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は発熱素子または冷却する必要のある素子を基板に実装する場合、熱伝導性の高い材質を基板に組み込むことにより離れた場所で放熱が可能となる放熱装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の放熱装置を図５に示す。１は例えばフラットパッケージＩＣ、パワートランジスタ等の発熱素子、１５は該発熱素子１の実装パッド１４がある放熱用パターン、２は該発熱素子１と該放熱用パターン８とその他の部品を囲うケース、３は該ケース２の蓋、５は基板である。本放熱装置において該発熱素子１が発熱すると該実装パット１４のある該放熱用パターン１５を介して空気中に放熱される。本放熱装置では該発熱素子１の発熱量が大きくなると該放熱用パターン１５を拡張する必要があり、他の部品の実装面積が小さくなるため、該発熱素子１周辺では高密度実装が不可能となる。また、該ケース２と該ふた３を用いる場合、該放熱用パターン１５周辺の空気が該ケース２の外気と遮断されるため、該ケース２の内部温度が上昇し、該放熱用パターン７の放熱効果が低下し、ケース内部にある他の部品の特性が劣化する。
【０００３】
また、別の従来技術として、部品点数を少なくし、効果的な放熱を可能とし、高密度実装を可能とし、機器の小型化、コストの低減を図ると共に防塵効果の高い電子機器放熱構造も存在する（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−５７４８１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、従来技術の問題点となる発熱素子の発熱量が大きくなると発熱素子の実装されているパターンが拡張され、他の部品の実装面積が小さくなることにより高密度実装が不可能となる問題と、発熱素子をケースで囲うことによりケース内部の温度上昇を生じ、発熱素子の実装されているパターンの放熱効果が低下し、ケース内部にある他の部品の特性が劣化する問題を解決することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の請求項１に記載された発明は、基板上に発熱素子を囲むようにケースが設けられ、該ケースの上から、前記発熱体を覆うように蓋が取り付けられ、前記発熱素子が放熱用パターンに接続された発熱素子放熱構造において、前記放熱用パターンは前記ケース及び蓋により覆われた部分から外の基板上に延伸前記ケース及び蓋により覆われた部分から外で放熱することを特徴とする。
【０００７】
更に、請求項２記載の発明は、基板上に発熱素子を囲むようにケースが設けられ、該ケースの上から、前記発熱体を覆うように蓋が取り付けられ、前記発熱素子が放熱用パターンに接続された発熱素子放熱構造において、前記放熱用パターンは前記ケース及び蓋により覆われた部分から外の基板上に延伸され、更に、前記放熱用パターン上にヒートシンクを設け前記ケース及び蓋に覆われた部分から外での放熱効果を高めたことたことを特徴とする。
【０００８】
【発明の構成及び作用】
本発明は、発熱素子から離れた場所で放熱が可能となれば上記問題点を解決することができる。
上記の目的を達成するため、本発明では図１に示すように、基板５上に発熱素子１が実装されるパターン４はアルミニウムや銅等の熱伝導性の高い材質で構成され、該発熱素子１と接触する部分は該発熱素子１の実装パットと同一寸法以上の大きさで該発熱素子１と該実装パターン４とその他の部品を囲うケース２の外に該実装パターン４の一部を伸ばし、空きパターン６を形成している。該発熱素子１で発生した熱は該実装パターン４に伝わり、該ケース２の外の該空きパターン６まで伝わり、該空きパターン６で放熱される。
【０００９】
このような構成により、発熱素子の発熱量が大きくなっても発熱素子の実装されているパターンを拡張せず、他の部品の実装面積も変わらないため高密度実装が可能となる。また、発熱素子をケースで囲ってもケース内部の温度上昇を生じず、放熱も良好となりケース内部にある他の部品も特性が変化しない放熱装置が実現できる。
【００１０】
また、図２に示すように、基板５上に発熱素子１が実装されるパターン７はアルミニウムや銅等の熱伝導性の高い材質で構成され、該発熱素子１と接触する部分は該発熱素子１の実装パットと同一寸法以上の大きさで該発熱素子１と該実装パターン７とその他の部品を囲うケース２の外に該実装パターン７の一部が伸びてヒートシンク８が接続しているパターン７と接続している。該発熱素子１で発生した熱は該実装パターン７に伝わり、該ケース２の外の該ヒートシンクが接続しているパターン８まで伝わり、ヒートシンクで放熱される。
このように、更にヒートシンクを付加することにより、更なる放熱効果を得ることが可能となる。
【００１１】
次に、多層基板に応用した場合の例を図３に示す。図に示すように多層基板１６上に発熱素子１の実装パットと同一寸法以上の大きさのパターン９と該パターン９と異なる層に熱伝導性の高い材質、例えば、アルミニウム、銅等の金属材料で構成されたパターン１１と空きパターン１３が形成され、該パターン９と該パターン１１はブラインドビア１０で接続され、該パターン１１と該パターン１３はスルーホール１２で接続される。該発熱素子１で発生した熱は該発熱素子１が実装される該パターン９に伝わり、該ブラインドビア１０を介し、該パターン１１に伝わり、該スルーホール１２を介し、該空きパターン１３で放熱される。
【００１２】
このような構成により、発熱素子の発熱量が大きくなっても発熱素子の実装されているパターンを拡張せず、他の部品の実装面積も変わらないため高密度実装が可能となる。また、発熱素子をケースで囲ってもケース内部の温度上昇を生じず、放熱も良好となりケース内部にある他の部品も特性が変化しない放熱装置が実現できる。
【００１３】
また、図４に示すように発熱素子１の実装パットと同一寸法以上の大きさのパターン９と該パターン９と異なる層に熱伝導性の高い材質で構成されたパターン１１とヒートシンクが接続しているパターン８が形成され、該パターン９と該パターン１１はブラインドビア１０で接続され、該パターン１１と該パターン８はスルーホールで接続される。該発熱素子１で発生した熱は該発熱素子１が実装される該パターン９に伝わり、該ブラインドビア１０を介し、該パターン１１に伝わり、スルーホールを介し、該パターン８で放熱される。
【００１４】
【発明の効果】
本発明を実施することにより、発熱素子の発熱量が大きくなっても発熱素子の実装されているパターンを拡張せず、他の部品の実装面積も変わらないため高密度実装が可能となる。また、発熱素子をケースで囲ってもケース内部の温度上昇を生じず、放熱も良好となりケース内部にある他の部品も特性が変化しない放熱装置ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１
【図２】本発明の実施例２
【図３】本発明の実施例３
【図４】本発明の実施例４
【図５】従来の技術
【符号の説明】
１・・発熱素子、 ２・・ケース、 ３・・ふた、 ４・・パターン、
５・・基板、 ６・・空きパターン、 ７・・パターン
【発明の属する技術分野】
本発明は発熱素子または冷却する必要のある素子を基板に実装する場合、熱伝導性の高い材質を基板に組み込むことにより離れた場所で放熱が可能となる放熱装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の放熱装置を図５に示す。１は例えばフラットパッケージＩＣ、パワートランジスタ等の発熱素子、１５は該発熱素子１の実装パッド１４がある放熱用パターン、２は該発熱素子１と該放熱用パターン８とその他の部品を囲うケース、３は該ケース２の蓋、５は基板である。本放熱装置において該発熱素子１が発熱すると該実装パット１４のある該放熱用パターン１５を介して空気中に放熱される。本放熱装置では該発熱素子１の発熱量が大きくなると該放熱用パターン１５を拡張する必要があり、他の部品の実装面積が小さくなるため、該発熱素子１周辺では高密度実装が不可能となる。また、該ケース２と該ふた３を用いる場合、該放熱用パターン１５周辺の空気が該ケース２の外気と遮断されるため、該ケース２の内部温度が上昇し、該放熱用パターン７の放熱効果が低下し、ケース内部にある他の部品の特性が劣化する。
【０００３】
また、別の従来技術として、部品点数を少なくし、効果的な放熱を可能とし、高密度実装を可能とし、機器の小型化、コストの低減を図ると共に防塵効果の高い電子機器放熱構造も存在する（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−５７４８１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、従来技術の問題点となる発熱素子の発熱量が大きくなると発熱素子の実装されているパターンが拡張され、他の部品の実装面積が小さくなることにより高密度実装が不可能となる問題と、発熱素子をケースで囲うことによりケース内部の温度上昇を生じ、発熱素子の実装されているパターンの放熱効果が低下し、ケース内部にある他の部品の特性が劣化する問題を解決することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の請求項１に記載された発明は、基板上に発熱素子を囲むようにケースが設けられ、該ケースの上から、前記発熱体を覆うように蓋が取り付けられ、前記発熱素子が放熱用パターンに接続された発熱素子放熱構造において、前記放熱用パターンは前記ケース及び蓋により覆われた部分から外の基板上に延伸前記ケース及び蓋により覆われた部分から外で放熱することを特徴とする。
【０００７】
更に、請求項２記載の発明は、基板上に発熱素子を囲むようにケースが設けられ、該ケースの上から、前記発熱体を覆うように蓋が取り付けられ、前記発熱素子が放熱用パターンに接続された発熱素子放熱構造において、前記放熱用パターンは前記ケース及び蓋により覆われた部分から外の基板上に延伸され、更に、前記放熱用パターン上にヒートシンクを設け前記ケース及び蓋に覆われた部分から外での放熱効果を高めたことたことを特徴とする。
【０００８】
【発明の構成及び作用】
本発明は、発熱素子から離れた場所で放熱が可能となれば上記問題点を解決することができる。
上記の目的を達成するため、本発明では図１に示すように、基板５上に発熱素子１が実装されるパターン４はアルミニウムや銅等の熱伝導性の高い材質で構成され、該発熱素子１と接触する部分は該発熱素子１の実装パットと同一寸法以上の大きさで該発熱素子１と該実装パターン４とその他の部品を囲うケース２の外に該実装パターン４の一部を伸ばし、空きパターン６を形成している。該発熱素子１で発生した熱は該実装パターン４に伝わり、該ケース２の外の該空きパターン６まで伝わり、該空きパターン６で放熱される。
【０００９】
このような構成により、発熱素子の発熱量が大きくなっても発熱素子の実装されているパターンを拡張せず、他の部品の実装面積も変わらないため高密度実装が可能となる。また、発熱素子をケースで囲ってもケース内部の温度上昇を生じず、放熱も良好となりケース内部にある他の部品も特性が変化しない放熱装置が実現できる。
【００１０】
また、図２に示すように、基板５上に発熱素子１が実装されるパターン７はアルミニウムや銅等の熱伝導性の高い材質で構成され、該発熱素子１と接触する部分は該発熱素子１の実装パットと同一寸法以上の大きさで該発熱素子１と該実装パターン７とその他の部品を囲うケース２の外に該実装パターン７の一部が伸びてヒートシンク８が接続しているパターン７と接続している。該発熱素子１で発生した熱は該実装パターン７に伝わり、該ケース２の外の該ヒートシンクが接続しているパターン８まで伝わり、ヒートシンクで放熱される。
このように、更にヒートシンクを付加することにより、更なる放熱効果を得ることが可能となる。
【００１１】
次に、多層基板に応用した場合の例を図３に示す。図に示すように多層基板１６上に発熱素子１の実装パットと同一寸法以上の大きさのパターン９と該パターン９と異なる層に熱伝導性の高い材質、例えば、アルミニウム、銅等の金属材料で構成されたパターン１１と空きパターン１３が形成され、該パターン９と該パターン１１はブラインドビア１０で接続され、該パターン１１と該パターン１３はスルーホール１２で接続される。該発熱素子１で発生した熱は該発熱素子１が実装される該パターン９に伝わり、該ブラインドビア１０を介し、該パターン１１に伝わり、該スルーホール１２を介し、該空きパターン１３で放熱される。
【００１２】
このような構成により、発熱素子の発熱量が大きくなっても発熱素子の実装されているパターンを拡張せず、他の部品の実装面積も変わらないため高密度実装が可能となる。また、発熱素子をケースで囲ってもケース内部の温度上昇を生じず、放熱も良好となりケース内部にある他の部品も特性が変化しない放熱装置が実現できる。
【００１３】
また、図４に示すように発熱素子１の実装パットと同一寸法以上の大きさのパターン９と該パターン９と異なる層に熱伝導性の高い材質で構成されたパターン１１とヒートシンクが接続しているパターン８が形成され、該パターン９と該パターン１１はブラインドビア１０で接続され、該パターン１１と該パターン８はスルーホールで接続される。該発熱素子１で発生した熱は該発熱素子１が実装される該パターン９に伝わり、該ブラインドビア１０を介し、該パターン１１に伝わり、スルーホールを介し、該パターン８で放熱される。
【００１４】
【発明の効果】
本発明を実施することにより、発熱素子の発熱量が大きくなっても発熱素子の実装されているパターンを拡張せず、他の部品の実装面積も変わらないため高密度実装が可能となる。また、発熱素子をケースで囲ってもケース内部の温度上昇を生じず、放熱も良好となりケース内部にある他の部品も特性が変化しない放熱装置ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１
【図２】本発明の実施例２
【図３】本発明の実施例３
【図４】本発明の実施例４
【図５】従来の技術
【符号の説明】
１・・発熱素子、 ２・・ケース、 ３・・ふた、 ４・・パターン、
５・・基板、 ６・・空きパターン、 ７・・パターン
Claims (2)
- 基板上に発熱素子を囲むようにケースが設けられ、該ケースの上から、前記発熱体を覆うように蓋が取り付けられ、前記発熱素子が放熱用パターンに接続された発熱素子放熱構造において、前記放熱用パターンは前記ケース及び蓋により覆われた部分から外の基板上に延伸され、前記ケース及び蓋により覆われた部分から外で放熱することを特徴とする放熱構造。
- 基板上に発熱素子を囲むようにケースが設けられ、該ケースの上から、前記発熱体を覆うように蓋が取り付けられ、前記発熱素子が放熱用パターンに接続された発熱素子放熱構造において、前記放熱用パターンは前記ケース及び蓋により覆われた部分から外の基板上に延伸され、更に、前記放熱用パターン上にヒートシンクを設けことを特徴とする放熱構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003069905A JP2004281643A (ja) | 2003-03-14 | 2003-03-14 | 放熱構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003069905A JP2004281643A (ja) | 2003-03-14 | 2003-03-14 | 放熱構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004281643A true JP2004281643A (ja) | 2004-10-07 |
Family
ID=33286791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003069905A Pending JP2004281643A (ja) | 2003-03-14 | 2003-03-14 | 放熱構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004281643A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008226936A (ja) * | 2007-03-09 | 2008-09-25 | Mitsubishi Electric Corp | 電子部品実装装置 |
| WO2020061920A1 (zh) * | 2018-09-27 | 2020-04-02 | 西门子（中国）有限公司 | 电路板散热系统、电路板以及机器人关节 |
-
2003
- 2003-03-14 JP JP2003069905A patent/JP2004281643A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008226936A (ja) * | 2007-03-09 | 2008-09-25 | Mitsubishi Electric Corp | 電子部品実装装置 |
| WO2020061920A1 (zh) * | 2018-09-27 | 2020-04-02 | 西门子（中国）有限公司 | 电路板散热系统、电路板以及机器人关节 |
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