JP2007109866A

JP2007109866A - 電子機器における発熱部品の放熱構造

Info

Publication number: JP2007109866A
Application number: JP2005298921A
Authority: JP
Inventors: Akihide Adachi; 明秀安達
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2005-10-13
Filing date: 2005-10-13
Publication date: 2007-04-26

Abstract

【課題】放熱効果が良好で、シリコン樹脂の広がりの小さい電子機器における発熱部品の放熱構造を提供すること。
【解決手段】本発明の電子機器における発熱部品の放熱構造は、絶縁層４が絶縁基板１の下面に設けられると共に、この絶縁層４には、発熱部品３の下面に対向した状態で、絶縁層４の除去部からなる係留部５が設けられ、係留部５内には、絶縁基板１と放熱部材７に密着した状態でシリコン樹脂６が係留されると共に、放熱部材７の上面が絶縁層４に密着したため、発熱部品３の熱は、シリコン樹脂６と絶縁層４を介して広い面積で放熱部材７に伝達されて、放熱効果の良好なものが得られる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＣＡＴＶに使用されるアップコンバータ等に適用して好適な電子機器における発熱部品の放熱構造に関するものである。

従来の電子機器における発熱部品の放熱構造の図面を説明すると、図４は従来の電子機器における発熱部品の放熱構造に係る要部断面図であり、次に、従来の電子機器における発熱部品の放熱構造に係る構成を図４に基づいて説明すると、絶縁基板５１には、サーマルビアホール５１ａが設けられると共に、絶縁基板５１の上面に設けられた配線パターン５２には、発熱部品５３を含む種々の電子部品５４が搭載されて、所望の電気回路が形成されている。

この発熱部品５３は、サーマルビアホール５１ａ上に位置して、発熱部品５３の下面がサーマルビアホール５１ａ内に充填された銀ペースト５５に接触すると共に、発熱部品５３の上面がモールド樹脂５６によって被覆されており、また、板状の放熱部材５７は、絶縁基板５１の下面から間隔（空隙部）を持って配設されると共に、熱伝導性の高い充填材５８が絶縁基板５１の下面と放熱部材５７の上面との間に設けられ、この充填材５８は、絶縁基板５１の下面、放熱部材５７の上面、及び銀ペースト５５に密着し、そして、発熱部品５３の熱は、局部的に充填材５８を介して放熱部材５７から放熱するようになって、従来の電子機器における発熱部品の放熱構造が形成されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平９−５５４５９号公報（第４−第５頁、図１）

しかし、従来の電子機器における発熱部品の放熱構造は、充填材５８が絶縁基板５１の下面と放熱部材５７の上面との間に設けられ、この充填材５８によって、発熱部品５３の熱が局部的に放熱部材５７から放熱するようになっているため、放熱効果が悪くなるばかりか、充填材５８が絶縁基板５１と放熱部材５７との間の空隙部に介在されたものであるため、充填材５８が横方向に広がり易くなって、絶縁基板５１や放熱部材５７との間の充填材の密着面積が小さくなるという問題がある。

本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、放熱効果が良好で、シリコン樹脂の広がりの小さい電子機器における発熱部品の放熱構造を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明の第１の解決手段として、配線パターンが上面に設けられた絶縁基板と、前記配線パターンに接続された状態で、前記絶縁基板の上面に配設された発熱部品と、前記絶縁基板の下面に配置された板状の放熱部材とを備え、前記絶縁基板の下面には、絶縁層が設けられると共に、この絶縁層には、前記発熱部品の下面に対向した状態で、前記絶縁層の除去部からなる係留部が設けられ、前記係留部内には、前記絶縁基板と前記放熱部材に密着した状態でシリコン樹脂が係留されると共に、前記放熱部材の上面が前記絶縁層に密着した構成とした。

また、第２の解決手段として、前記絶縁層がレジスト、或いはシルクで形成された構成とした。

また、第３の解決手段として、配線パターンが上面に設けられた絶縁基板と、前記配線パターンに接続された状態で、前記絶縁基板の上面に配設された発熱部品と、前記絶縁基板の下面に配置された板状の放熱部材とを備え、前記放熱部材の上面には、前記発熱部品の下面に対向した状態で、凹部からなる係留部が設けられ、前記係留部内には、前記絶縁基板と前記放熱部材に密着した状態でシリコン樹脂が係留されると共に、前記放熱部材の上面が前記絶縁基板の下面に密着した構成とした。

また、第４の解決手段として、前記発熱部品の下面に対向する前記絶縁基板の上面、及び下面には、上、下導電パターンが設けられ、前記上、下導電パターンが位置する前記絶縁基板には、１個、或いは複数個のサーマルビアホールが設けられると共に、前記サーマルビアホール内には、前記上、下導電パターンを繋ぐ電極、又は／及び導電体が設けられ、前記発熱部品の下面が前記上導電パターンに接触すると共に、前記シリコン樹脂が前記下導電パターンに接触した構成とした。

また、第５の解決手段として、前記放熱部材が板状のアルミ材で形成された構成とした。

本発明の電子機器における発熱部品の放熱構造は、絶縁層が絶縁基板の下面に設けられると共に、この絶縁層には、発熱部品の下面に対向した状態で、絶縁層の除去部からなる係留部が設けられ、係留部内には、絶縁基板と放熱部材に密着した状態でシリコン樹脂が係留されると共に、放熱部材の上面が絶縁層に密着したため、発熱部品の熱は、シリコン樹脂と絶縁層を介して広い面積で放熱部材に伝達されて、放熱効果が良好になると共に、シリコン樹脂が係留部内に係留されることによって、シリコン樹脂の広がりが抑えられ、従って、絶縁基板や放熱部材との間のシリコン樹脂の密着面積を広く維持できる。

また、絶縁層がレジスト、或いはシルクで形成されたため、絶縁層の材料費が安く、形成の容易なものが得られる。

また、本発明の電子機器における発熱部品の放熱構造において、放熱部材の上面には、発熱部品の下面に対向した状態で、凹部からなる係留部が設けられ、係留部内には、絶縁基板と放熱部材に密着した状態でシリコン樹脂が係留されると共に、放熱部材の上面が絶縁基板の下面に密着したため、発熱部品の熱は、シリコン樹脂と絶縁基板の下面を介して広い面積で放熱部材に伝達されて、放熱効果が良好になると共に、シリコン樹脂が係留部内に係留されることによって、シリコン樹脂の広がりが抑えられ、従って、絶縁基板や放熱部材との間のシリコン樹脂の密着面積を広く維持できる。

また、発熱部品の下面に対向する絶縁基板の上面、及び下面には、上、下導電パターンが設けられ、上、下導電パターンが位置する絶縁基板には、１個、或いは複数個のサーマルビアホールが設けられると共に、サーマルビアホール内には、上、下導電パターンを繋ぐ電極、又は／及び導電体が設けられ、発熱部品の下面が上導電パターンに接触すると共に、シリコン樹脂が下導電パターンに接触したため、上、下導電パターンや電極、又は／及び導電体の存在によって、シリコン樹脂への発熱部品からの熱伝導が良くなって、放熱効果を高めることができると共に、発熱部品の下面から放熱部材へのアース（接地）を容易に行うことができる。

また、放熱部材が板状のアルミ材で形成されたため、熱伝導が良くなって、放熱効果を高めることができる。

発明の実施の形態について図面を参照して説明すると、図１は本発明の電子機器における発熱部品の放熱構造の第１実施例に係る要部断面図、図２は本発明の電子機器における発熱部品の放熱構造の第２実施例に係る要部断面図、図３は本発明の電子機器における発熱部品の放熱構造の第３実施例に係る要部断面図であり、次に、本発明の電子機器における発熱部品の放熱構造の第１実施例に係る構成を図１に基づいて説明すると、絶縁基板１の上面には、配線パター２が設けられ、この配線パターン２には、半導体部品等からなる複数の発熱部品３を含む種々の電子部品（図示せず）が搭載されて、所望の電気回路が形成されている。この発熱部品３は、本体部３ａと、本体部３ａから外方に突出した複数の端子３ｂを有し、発熱部品３は、本体部３ａの下面が絶縁基板１の上面に当接した状態で、端子３ｂが配線パターン２に接続されている。

絶縁基板１の下面には、レジストやシルク等からなる絶縁層４が設けられ、この絶縁層４には、発熱部品３の本体部３ａの下面に対向した状態で、絶縁層４の除去部からなる係留部（凹部）５が設けられ、この係留部５内には、熱伝導性の高いシリコン樹脂６が絶縁基板１の下面に密着された状態で係留されると共に、絶縁層４とシリコン樹脂６は、同じ厚さで形成されている。

熱伝導性の高いアルミ材等からなる板状の放熱部材７は、絶縁基板１の下面側で、上面が絶縁層４とシリコン樹脂６に密着した状態で配設され、放熱部材７が広い面積で絶縁基板１の下面側に密着されており、そして、発熱部品３の熱は、絶縁層４とシリコン樹脂６の広い面積を介して放熱部材５７から放熱するようになって、本発明の電子機器における発熱部品の放熱構造が形成されている。

また、図２は本発明の電子機器における発熱部品の放熱構造の第２実施例を示し、この第２実施例について説明すると、絶縁基板１には、発熱部品３の本体部３ａの下面が位置する箇所に、複数のサーマルビアホール１ａが設けられると共に、本体部３ａの下面に対向する絶縁基板１の上、下面には、上、下導電パターン８ａ、８ｂが設けられ、また、サーマルビアホール１ａ内には、上、下導電パターン８ａ、８ｂを繋ぎ、メッキ等によって内壁に形成された電極９と、サーマルビアホール１ａ内に充填された導電体１０が設けられている。

そして、上導電パターン８ａと導電体１０は、発熱部品３の本体部３ａの下面に当接すると共に、下導電パターン８ｂと導電体１０は、シリコン樹脂６に当接して、上、下導電パターン８ａ、８ｂや電極９，及び導電体１０の存在によって、シリコン樹脂６への発熱部品３からの熱伝導が良くなって、放熱効果を高めることができると共に、発熱部品３の下面から放熱部材７へのアース（接地）を容易に行うことができる。その他の構成は、上記の第１実施例と同様の構成を有し、同一部品に同一番号を付し、ここではその説明を省略する。

なお、この実施例では、電極９と導電体１０の双方を用いたもので説明したが、電極９と導電体１０の何れか一方を用いたものでも良い。

また、図３は本発明の電子機器における発熱部品の放熱構造の第３実施例を示し、この第３実施例について説明すると、前記第２実施例における絶縁層４を無くすると共に、放熱部材７の上面には、シリコン樹脂６を係留するための凹部からなる係留部５が設けられ、係留部５内に係留されたシリコン樹脂６が絶縁基板１の下面と放熱部材７の上面に密着すると共に、放熱部材７の上面がシリコン樹脂６を除く箇所で絶縁基板１の下面に密着した状態となっており、その他の構成は、上記の第２実施例と同様の構成を有し、同一部品に同一番号を付し、ここではその説明を省略する。

本発明の電子機器における発熱部品の放熱構造の第１実施例に係る要部断面図である。本発明の電子機器における発熱部品の放熱構造の第２実施例に係る要部断面図である。本発明の電子機器における発熱部品の放熱構造の第３実施例に係る要部断面図である。従来の電子機器における発熱部品の放熱構造に係る要部断面図である。

符号の説明

１絶縁基板
１ａサーマルビアホール
２配線パターン
３発熱部品
３ａ本体部
３ｂ端子
４絶縁層
５係留部
６シリコン樹脂
７放熱部材
８ａ上導電パターン
８ｂ下導電パターン
９電極
１０導電体

Claims

配線パターンが上面に設けられた絶縁基板と、前記配線パターンに接続された状態で、前記絶縁基板の上面に配設された発熱部品と、前記絶縁基板の下面に配置された板状の放熱部材とを備え、前記絶縁基板の下面には、絶縁層が設けられると共に、この絶縁層には、前記発熱部品の下面に対向した状態で、前記絶縁層の除去部からなる係留部が設けられ、前記係留部内には、前記絶縁基板と前記放熱部材に密着した状態でシリコン樹脂が係留されると共に、前記放熱部材の上面が前記絶縁層に密着したことを特徴とする電子機器における発熱部品の放熱構造。
前記絶縁層がレジスト、或いはシルクで形成されたことを特徴とする請求項１記載の電子機器における発熱部品の放熱構造。
配線パターンが上面に設けられた絶縁基板と、前記配線パターンに接続された状態で、前記絶縁基板の上面に配設された発熱部品と、前記絶縁基板の下面に配置された板状の放熱部材とを備え、前記放熱部材の上面には、前記発熱部品の下面に対向した状態で、凹部からなる係留部が設けられ、前記係留部内には、前記絶縁基板と前記放熱部材に密着した状態でシリコン樹脂が係留されると共に、前記放熱部材の上面が前記絶縁基板の下面に密着したことを特徴とする電子機器における発熱部品の放熱構造。
前記発熱部品の下面に対向する前記絶縁基板の上面、及び下面には、上、下導電パターンが設けられ、前記上、下導電パターンが位置する前記絶縁基板には、１個、或いは複数個のサーマルビアホールが設けられると共に、前記サーマルビアホール内には、前記上、下導電パターンを繋ぐ電極、又は／及び導電体が設けられ、前記発熱部品の下面が前記上導電パターンに接触すると共に、前記シリコン樹脂が前記下導電パターンに接触したことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の電子機器における発熱部品の放熱構造。
前記放熱部材が板状のアルミ材で形成されたことを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の電子機器における発熱部品の放熱構造。