JP2008042052A - Circuit board - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プリント基板に形成された複数の導体パターンのうちいずれかに形成された各部品取付部に複数の回路構成部品が実装された回路基板に関する。 The present invention relates to a circuit board in which a plurality of circuit components are mounted on each component mounting portion formed in any of a plurality of conductor patterns formed on a printed board.
この種の回路基板としては、特許文献1に示されているものが知られている。この回路基板においては、特許文献1の図4に示されているように、発熱量の大きいトランジスタTrのコレクタが接続される銅箔パターン5と銅箔パターン11との間に抵抗Raを接続し、この抵抗Raを放熱経路として、銅箔パターン11が接続するグランドライン9に放熱するようになっている。このとき、抵抗Raのインピーダンスを十分大きなものとして、その消費電力が小さくなるようにする。 As this type of circuit board, the one shown in Patent Document 1 is known. In this circuit board, as shown in FIG. 4 of Patent Document 1, a resistor Ra is connected between the copper foil pattern 5 and the copper foil pattern 11 to which the collector of the transistor Tr having a large heat generation amount is connected. The resistor Ra is used as a heat dissipation path to dissipate heat to the ground line 9 to which the copper foil pattern 11 is connected. At this time, the impedance of the resistor Ra is made sufficiently large so that the power consumption is reduced.
これによれば、発熱部品の発熱部に回路部品を接続し、この回路部品を放熱経路とすることによって、通常の実装部品と同時に実装可能であるため、発熱部品の放熱効果を得るために特別な部品を設ける場合のように、別の生産工程を必要とすることがない。そのため、このような電子回路装置にかかるコストを抑制することができる。又、その放熱先をその面積的にも大きく、又、電子回路装置をカバーする筺体に半田付けされるグランドライン又は電源供給ラインとすることによって、より大きな放熱効果を得ることができる。
上述した特許文献1に記載の回路基板においては、放熱先であるグランドラインや電源供給ラインへの放熱経路として回路部品を使用している。しかし、回路部品は小さいため熱伝導の律速部となってしまうので、十分な熱伝導がなされないおそれがあった。また、抵抗Raとしてインピーダンスを十分大きなものを使用する前提で回路設計がなされている場合には、抵抗Raが故障した場合、回路装置の作動に影響を及ぼすおそれがあった。 In the circuit board described in Patent Document 1 described above, circuit components are used as a heat radiation path to a ground line or a power supply line as a heat radiation destination. However, since the circuit component is small, it becomes a rate limiting part for heat conduction, and there is a possibility that sufficient heat conduction may not be performed. In addition, when the circuit design is made on the assumption that the resistor Ra has a sufficiently large impedance, the operation of the circuit device may be affected if the resistor Ra fails.
本発明は、上述した各問題を解消するためになされたもので、回路基板において、回路基板の作動に影響を及ぼすことなく、放熱効果を向上させることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to improve a heat dissipation effect in a circuit board without affecting the operation of the circuit board.
上記の課題を解決するため、請求項1に係る発明の構成上の特徴は、プリント基板に形成された複数の導体パターンのうちいずれかに形成された各部品取付部に複数の回路構成部品が実装された回路基板において、部品搭載装置を使用して搭載可能な1つまたは複数の放熱用部品が、導体パターンのうち所定の導体パターンの部品取付部以外の部位に該導体パターンの範囲内に収まるように実装されたことである。 In order to solve the above-mentioned problem, the structural feature of the invention according to claim 1 is that a plurality of circuit components are provided in each component mounting portion formed in any one of the plurality of conductor patterns formed on the printed circuit board. In the mounted circuit board, one or a plurality of heat dissipating components that can be mounted using the component mounting device are within the range of the conductor pattern in a portion of the conductor pattern other than the component mounting portion of the predetermined conductor pattern. It was implemented to fit.
請求項2に係る発明の構成上の特徴は、請求項1において、放熱用部品はセラミックス製チップ部品であることである。 The structural feature of the invention according to claim 2 is that, in claim 1, the heat dissipation component is a ceramic chip component.
請求項3に係る発明の構成上の特徴は、請求項1において、放熱用部品は構造に金属材を使用しているチップ部品であることである。 The structural feature of the invention according to claim 3 is that, in claim 1, the heat dissipating part is a chip part using a metal material for the structure.
請求項4に係る発明の構成上の特徴は、請求項1乃至請求項3の何れか一項において、所定の導体パターンは、発熱部品が実装された部品取付部と電気的に接続された導体パターンであることである。 According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the predetermined conductor pattern is a conductor electrically connected to a component mounting portion on which a heat generating component is mounted. It is a pattern.
請求項5に係る発明の構成上の特徴は、請求項4において、所定の導体パターンは、発熱部品が実装されている面の裏面に形成されていることである。 The structural feature of the invention according to claim 5 is that, in claim 4, the predetermined conductor pattern is formed on the back surface of the surface on which the heat generating component is mounted.
請求項6に係る発明の構成上の特徴は、請求項1乃至請求項5の何れか一項において、所定の導体パターンは、プリント基板における回路を構成するものであることである。 The structural feature of the invention according to claim 6 is that in any one of claims 1 to 5, the predetermined conductor pattern constitutes a circuit on a printed circuit board.
請求項7に係る発明の構成上の特徴は、請求項1乃至請求項6の何れか一項において、回路構成部品が複数種類ある場合、そのなかから放熱用部品として適当なものを選択してそれを実装することである。 The structural feature of the invention according to claim 7 is that, in the case where there are a plurality of types of circuit components in any one of claims 1 to 6, an appropriate one is selected as a component for heat dissipation. Is to implement it.
上記のように構成した請求項1に係る発明においては、1つまたは複数の放熱用部品が、所定の導体パターンに実装されているので、放熱用部品によって当該導体パターン上の大気に対する熱伝導経路すなわち放熱経路(放熱面積)を増大させることができる。これにより、放熱効果を向上させることができる。また、導体パターンに沿って熱が伝導する熱伝導経路の体積は放熱用部品の搭載分だけ増加するので、温度が上昇しにくくなる。さらに、導体パターンに沿って電流が流れる場合、導体パターンおよび放熱用部品の電流の流れる部分の体積(断面積)が増加するので、通電に伴う発熱量自体を低減することができる。 In the invention according to claim 1 configured as described above, since one or a plurality of heat dissipating parts are mounted on a predetermined conductor pattern, the heat conducting path to the atmosphere on the conductor pattern by the heat dissipating parts. That is, the heat radiation path (heat radiation area) can be increased. Thereby, the heat dissipation effect can be improved. Further, the volume of the heat conduction path through which heat is conducted along the conductor pattern is increased by the amount of the heat dissipating component, so that the temperature is hardly increased. Furthermore, when a current flows along the conductor pattern, the volume (cross-sectional area) of the portion through which the current flows in the conductor pattern and the heat dissipating component increases, so the amount of heat generated by energization can be reduced.
放熱用部品としてチップ抵抗、チップコンデンサを使用した場合、放熱用部品は1つの導体パターンの範囲内に収まるように実装されているので、チップ抵抗、チップコンデンサは同電位間に接続されるため、放熱用部品を導体パターンに設けても当該回路基板の作動には何ら影響を与えない。また、放熱用部品が故障しても当該回路基板の作動には何ら影響を与えない。したがって、回路基板において、回路基板の作動に影響を及ぼすことなく、放熱効果を向上させることができる。 When chip resistors and chip capacitors are used as heat dissipation components, since the heat dissipation components are mounted so as to be within the range of one conductor pattern, the chip resistors and chip capacitors are connected between the same potential. Even if the heat radiation component is provided on the conductor pattern, the operation of the circuit board is not affected at all. Further, even if the heat dissipating component breaks down, it does not affect the operation of the circuit board. Therefore, in the circuit board, the heat radiation effect can be improved without affecting the operation of the circuit board.
さらに、放熱用部品は部品搭載装置によってプリント基板に実装されるので、特別な工程を経ることなく、手間なく容易に、かつ確実に放熱用部品を実装することができる。 Further, since the heat dissipating component is mounted on the printed board by the component mounting apparatus, the heat dissipating component can be easily and surely mounted without any trouble and without any special process.
上記のように構成した請求項2に係る発明においては、請求項1に係る発明において、放熱用部品はセラミックス製チップ部品であるので、ヒートシンクなどの比較的高価な放熱用部品を使用することなく、安価な部品を使用して十分な放熱効果を得ることができる。 In the invention according to claim 2 configured as described above, in the invention according to claim 1, since the heat dissipation component is a ceramic chip component, a relatively expensive heat dissipation component such as a heat sink is not used. Sufficient heat dissipation effect can be obtained by using inexpensive parts.
上記のように構成した請求項3に係る発明においては、請求項1において、放熱用部品は構造に金属材を使用しているチップ部品(例えばチップコンデンサ)であるので、前述した請求項2に係る発明の作用・効果に加えて、放熱性をより向上させることができる。 In the invention according to claim 3 configured as described above, in claim 1, since the heat dissipating component is a chip component (for example, a chip capacitor) using a metal material for the structure, In addition to the functions and effects of the invention, the heat dissipation can be further improved.
上記のように構成した請求項4に係る発明においては、請求項1乃至請求項3の何れか一項に係る発明において、所定の導体パターンは、発熱部品が実装された部品取付部と電気的に接続された導体パターンであるので、所定の導体パターンに設けた放熱用部品によって発熱部品の熱を確実かつすみやかに放熱することができる。 In the invention according to claim 4 configured as described above, in the invention according to any one of claims 1 to 3, the predetermined conductor pattern is electrically connected to a component mounting portion on which a heat-generating component is mounted. Therefore, the heat of the heat generating component can be reliably and promptly radiated by the heat radiating component provided in the predetermined conductor pattern.
上記のように構成した請求項5に係る発明においては、請求項4に係る発明において、所定の導体パターンは、発熱部品が実装されている面の裏面に形成されているので、実装されている面だけでなく裏面も使用することにより、より効率よく放熱することができる。すなわち、省スペース化を図るとともに高い放熱効果も得ることができる。 In the invention according to claim 5 configured as described above, in the invention according to claim 4, the predetermined conductor pattern is mounted because it is formed on the back surface of the surface on which the heat generating component is mounted. By using not only the surface but also the back surface, heat can be radiated more efficiently. That is, space saving and high heat dissipation effect can be obtained.
上記のように構成した請求項6に係る発明においては、請求項1乃至請求項5の何れか一項に係る発明において、所定の導体パターンは、放熱用部品を搭載する目的をもってのみ形成された専用の導体パターンでなく、プリント基板における回路を構成するものであるので、その回路を構成する導体パターンをそのまま利用して少ない変更(例えばレジストのスクリーンマスクを変更)により効率のよい放熱効果を得ることができる。 In the invention according to claim 6 configured as described above, in the invention according to any one of claims 1 to 5, the predetermined conductor pattern is formed only for the purpose of mounting the heat dissipating component. Since a circuit on a printed circuit board is used instead of a dedicated conductor pattern, an efficient heat radiation effect can be obtained by using the conductor pattern constituting the circuit as it is and by making a small change (for example, changing a resist screen mask). be able to.
上記のように構成した請求項7に係る発明においては、請求項1乃至請求項6の何れか一項に係る発明において、回路構成部品が複数種類ある場合、そのなかから放熱用部品として適当なものを選択してそれを実装するので、ヒートシンクなどの比較的高価な放熱用部品を使用することなく、元々プリント基板に実装している回路構成部品を使用することができるので、安価にて十分な放熱効果を得ることができる。また、部品搭載装置(例えばチップマウンタ)を使用して回路基板を製造する際には、余計なパーツカセットを使用しなくてよいので、準備工程において手間がかからないようになる。したがって、コスト低減・工数低減を図ることができる。 In the invention according to claim 7 configured as described above, in the invention according to any one of claims 1 to 6, when there are a plurality of types of circuit components, it is suitable as a component for heat dissipation. Since it is selected and mounted, circuit components originally mounted on a printed circuit board can be used without using relatively expensive heat-dissipating components such as a heat sink. Heat dissipation effect can be obtained. Further, when a circuit board is manufactured using a component mounting apparatus (for example, a chip mounter), it is not necessary to use an extra parts cassette, so that labor is not required in the preparation process. Therefore, cost reduction and man-hour reduction can be achieved.
1)第1実施形態
以下、本発明による回路基板の第1実施形態について図面を参照して説明する。第1実施形態は、発熱部品がICである場合を例に挙げて説明する。図1(a)は、プリント基板20に回路構成部品30、放熱用部品40が実装された回路基板10の上面(ICが実装される面)を示す上面図であり、図1(b)は、回路基板10の下面を示す下面図である。図2(a)は、プリント基板20の上面を示す上面図であり、図2(b)は、プリント基板20の下面を示す下面図である。図3は回路基板の断面図である。
1) First Embodiment Hereinafter, a first embodiment of a circuit board according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the first embodiment, a case where the heat generating component is an IC will be described as an example. FIG. 1A is a top view showing an upper surface (surface on which an IC is mounted) of the
回路基板10は、プリント基板20に回路構成部品30が実装されたものである。プリント基板20は絶縁性部材(例えば、ガラス基材エポキシ樹脂、紙基材フェノール樹脂など)で形成された基材21と、基材21の表面に導電性部材(例えば銅箔)で形成された複数の導体パターン22から構成されている。プリント基板20は、部品取付部23、スルーホール24、テスト用パッド(図示省略)など被覆を要さない部位を除いて、絶縁性薄膜50(例えばソルダレジスト)で覆われている。そして、プリント基板20の各部品取付部23には、複数の回路構成部品30が実装されている。なお、実装とは回路構成部品30がプリント基板20の導体パターン20の部品取付部23に半田付けにて取り付けられることをいう。
The
導体パターン22は、導体パターン22の一部に回路構成部品30が実装される部品取付部23が形成されたもの、導体パターン22の一部に裏の導体パターンと接続するためのスルーホール24が形成されたもの、部品取付部23が形成されていないもの、スルーホール24が形成されていないものなどがある。
The
本実施形態においては、図2に示すように、導体パターン22として各導体パターン22a〜22eがある。導体パターン22aは、IC31の各リード31aがそれぞれ半田付けされる部品取付部23aが一端に形成された導体パターンである。導体パターン22aの他端には、スルーホール24aが形成されたり、他の部品取付部が形成されたりしている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, there are
また、導体パターン22bは、IC31の金属板31bが半田付けされる長方形状に形成された部品取付部23bを有する導体パターンである。導体パターン22bは、部品取付部23bの角部から延在された拡張部22b1を有している。拡張部22b1は、グランドラインに接続されるとともに、放熱機能を有する。
The
導体パターン22bは、複数のスルーホール24bを介して裏面に形成された導体パターン22cに接続されている。導体パターン22cは幅広に形成されており、放熱機能を有するとともに、グランドラインとしても機能する。拡張部22b1および導体パターン22cは、放熱用部品40に比べて広いものである。
The
導体パターン22dは、抵抗32の各電極32bがそれぞれ半田付けされる部品取付部23dが一端に形成された導体パターンである。導体パターン22dの他端には、スルーホールが形成されたり、他の部品用の部品取付部が形成されたりしている。
The
導体パターン22eは、コンデンサ33の各電極33bがそれぞれ半田付けされる部品取付部23eが一端に形成された導体パターンである。導体パターン22eの他端には、スルーホールが形成されたり、他の部品用の部品取付部が形成されたりしている。
The
回路構成部品30としては、IC(集積回路)31、抵抗32、コンデンサ33、図示しないダイオード、トランジスタなどがある。図1には、実装されている回路構成部品30のなかでIC31、抵抗32、コンデンサ33、放熱用部品40が示されている。また、回路構成部品30は、電子回路を構成(形成)するうえで電気的な機能を発揮する部品のことをいい、後述する放熱機能を主とする放熱用部品40とは使用用途が異なるものである。
Examples of the
IC31は、各種センサ(例えば、車両に備えられ車輪の速度を検出する車輪速度センサ)から信号を入力したり、基準電圧を生成したりといった処理をするものであり、処理能力も大きく処理負担が大きいので発熱する。このIC31は発熱部品である。また、IC31は、QFP(quad flat package)タイプのICであり、方形状に形成されている。4辺からは複数のリード31a(端子)が突出して設けられている。底面には放熱用の金属板31bが設けられている。
The
抵抗32は、いわゆるチップ抵抗(チップ部品)であり、図4に示すような構造をしている。抵抗32は、セラミックスを支持体とした直方体に形成された本体32aと、本体32aの両端部を覆うように密着された断面コ字状の一対の電極32b,32bと、一対の電極32b,32bの間の本体32aの表面に配設されて両電極32b,32bを接続する抵抗体(抵抗皮膜)32cとを備えている。本体32aは絶縁部材で被覆されている。抵抗体(抵抗皮膜)32cは金属材で形成されており、抵抗体(抵抗皮膜)32cの形状・寸法により抵抗値が設定されている。なお、抵抗体32cの金属材は一般的にセラミックスより熱伝導性がよいものである。大きさは、1.0×0.5×0.4(mm)、1.6×0.8×0.5(mm)、2.0×1.25×0.55(mm)、3.2×1.6×0.6(mm)などがある。
The
コンデンサ33は、例えば積層チップコンデンサ(チップ部品)であり、図5に示すような構造をしている。コンデンサ33は、セラミックスを誘電体とした直方体に形成された本体33aと、本体33aの両端部を覆うように密着された断面コ字状の一対の電極33b,33bと、両電極33bからそれぞれ本体33a内に延設され距離をおいて重なるように互いに平行に配設される複数の金属板33cを備えている。このように、コンデンサ33は、構造に金属材を使用しているチップ部品である。なお、金属板33cの金属材は一般的にセラミックスより熱伝導性がよいものである。本体33aは絶縁部材で被覆されている。大きさは、縦×横が0.4×0.2(mm)、0.6×0.3(mm)、1.0×0.5(mm)などであり、高さが0.2(mm)、0.5(mm)、1.0(mm)などである。なお、コンデンサ33は誘電体としてセラミックス以外の材料で形成されるものもある。
The
これらIC31、抵抗32およびコンデンサ33は、部品搭載装置(例えばチップマウンタ)によってプリント基板20に搭載可能な部品である。部品搭載装置は、プリント基板の所定位置(部品取付部23)に所定の部品を取り付ける作業を行う自動機械である。すなわち、部品搭載装置は、移載ヘッドのノズルで部品を真空吸着し、部品を搭載場所に位置合せしたうえで、ノズルを降下させて部品を搭載場所に着地させる。このように回路構成部品30が搭載されたプリント基板は、加熱炉へ送られて加熱され、回路構成部品30の端子が部品取付部23に半田付けされる。
The
このように構成された回路基板10には、1つまたは複数の放熱用部品40が実装されている。放熱用部品40は、部品搭載装置を使用して搭載可能な部品である。この放熱用部品40はセラミックス製チップ部品であることが好ましい。例えば、上述したチップ抵抗32、チップコンデンサ33、ダイオード、トランジスタなどである。また、放熱用部品40は構造に金属材を使用しているチップ部品であることが好ましい。例えば、上述したチップコンデンサ33、チップ抵抗32である。また、放熱用部品40は、プリント基板20に搭載される回路構成部品30のなかから選択された適当なものであることが好ましい。この場合、放熱性・コスト・部品の大きさなどを考慮して選択すればよい。
One or a plurality of
放熱用部品40は、上述した複数の導体パターン22のうち所定の導体パターンの部品取付部23以外の部位に該導体パターン22の範囲内に収まるように実装されている。所定の導体パターンは、放熱用部品40を搭載可能な広さを有する導体パターンのことである。本実施形態においては、導体パターン22bの拡張部22b1および導体パターン22cが所定の導体パターンである。両導体パターン22b、22cは、放熱用部品40を搭載可能な十分な広さを有しているからである。
The
導体パターン22bにおいては、複数(8個)の放熱用部品40は、部品取付部23b以外の部位すなわち拡張部22b1に実装されている。導体パターン22cにおいては、部品取付部が設けられていないので、放熱用部品40は、導体パターン22c内に実装されている。放熱用部品40は、12個である。また、これら所定の導体パターン22b,22cには、放熱用部品40を取り付けるために、その取付部にソルダレジストが形成されていない。
In the
また、放熱面積については、例えば、放熱用部材40としてチップ抵抗(1.6×0.8×0.45(mm)のサイズ)を採用した場合、放熱面積はチップ抵抗を設けない場合に比べて一個当たり約2.6mm2増加する。これは、チップ抵抗の側面の面積(=(2×(縦+横))×高さ)=((2×(1.6+0.8))×0.45)=2.16mm2)に、はんだフィレット55の三角状の側面の面積(=(2×(2×((高さ×高さ)/2)))=(2×(2×((0.45×0.45)/2)))=0.405mm2)を加算して得た値である。したがって、例えば1cm2の導体パターンに前記チップ抵抗を10個搭載した場合、放熱面積はチップ抵抗を設けない場合の放熱面積である100mm2に対して26mm2(=2.6mm2×10)だけ広い126mm2となる。このように、放熱用部品40は、放熱面積を稼ぐためにある程度の高さは必要である。
As for the heat radiation area, for example, when a chip resistor (size of 1.6 × 0.8 × 0.45 (mm)) is adopted as the
放熱用部品40が所定の導体パターンの範囲内に収まるように実装されているとは、隣接されている互いに分離している他の導体パターンと所定の導体パターンとを接続するように実装されないことを意味する。
The fact that the
上記所定の導体パターン22b,22cは、放熱用部品40を搭載する目的をもってのみ形成された専用の導体パターンでなく、プリント基板20における回路を構成するものである。このような導体パターンに放熱用部品40を取り付けるための取付部を形成するには、プリント基板をレジスト処理する際に、放熱用部品40の取付部(部品取付部23、スルーホール24、テスト用パッドなど被覆を要さない部位も含めて)を除いてレジストを塗布すればよい。このように、簡単な設計変更で既設の導体パターンに放熱用部品が実装可能となる。
The
2)第2実施形態
以下、本発明による回路基板の第2実施形態について図面を参照して説明する。第2実施形態は、発熱部品がスイッチング素子である場合を例に挙げて説明する。図6(a)は、プリント基板120に回路構成部品30、放熱用部品40が実装された回路基板110の上面(スイッチング素子が実装される面)を示す上面図であり、図6(b)は、回路基板10の下面を示す下面図である。図7(a)は、プリント基板120の上面を示す上面図であり、図7(b)は、プリント基板120の下面を示す下面図である。
2) Second Embodiment Hereinafter, a second embodiment of a circuit board according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the second embodiment, a case where the heat generating component is a switching element will be described as an example. FIG. 6A is a top view showing an upper surface (surface on which a switching element is mounted) of the
なお、回路基板110およびプリント基板120は、基本的には回路基板10およびプリント基板20と同様な構造であり、導体パターンの形状、搭載される部品の種類、個数が異なるものである。図6には、実装されている回路構成部品30のなかでスイッチング素子35、放熱用部品40が示されており、他の部品(IC、抵抗、コンデンサなど)は省略している。図7も図6に対応して示されている。
The
スイッチング素子35(本実施形態においては4個)は、FET(電界効果型トランジスタ)であり、回路構成部品30の1つである。スイッチング素子35は発熱部品である。このスイッチング素子35は、NチャンネルMOSFETであり、直流電源に接続されるドレイン電極35aと、接地される(グランドラインに接続される)ソース電極35bと、制御信号であるオン・オフ信号が入力されるゲート電極35cを備えている。ドレイン電極35aは底面に設けられた金属板であり、放熱性を向上させるため幅広に形成されている。ソース電極35bおよびゲート電極35cは、突出して設けられたリード(端子)である。このスイッチング素子35も、上述した部品搭載装置(例えばチップマウンタ)によってプリント基板20に搭載可能な部品である。
The switching elements 35 (four in the present embodiment) are FETs (field effect transistors) and are one of the
回路基板110は、プリント基板120に回路構成部品30(スイッチング素子35)および放熱用部品40が実装されたものである。プリント基板120は基材21と、基材21の表面に導電性部材(例えば銅箔)で形成された複数の導体パターン122から構成されている。
The
本実施形態においては、図7に示すように、導体パターン122として各導体パターン122a〜122dがある。導体パターン122aは、スイッチング素子35のドレイン電極35aが半田付けされる部品取付部123aが一端に形成された導体パターンである。導体パターン122aの他端には、スルーホール124aが形成されている。導体パターン122aは図示しない電源(直流電源)に接続される電源ラインとして機能するとともに、放熱機能を有する。
In the present embodiment, as shown in FIG. 7, there are
導体パターン122aは、複数のスルーホール124bを介して裏面に形成された導体パターン122bに接続されている。導体パターン122bは幅広に形成されており、放熱機能を有するとともに、電源ラインとしても機能する。導体パターン122aは放熱用部品40が搭載可能な幅を有しており、導体パターン122bは、放熱用部品40に比べて広いものである。
The
導体パターン122cは、スイッチング素子35のソース電極35bが半田付けされる部品取付部123cが一部に形成された導体パターンである。導体パターン122cはグランドラインとして機能する。導体パターン122dは、スイッチング素子35のゲート電極35cが半田付けされる部品取付部123dが一端に形成された導体パターンである。導体パターン122dの他端には、スルーホール124dが形成されたり、他の部品用の部品取付部が形成されたりしている。
The
放熱用部品40は、所定の導体パターン122a(放熱用部品40が搭載可能なもののみ),122bに実装されている。これら導体パターン122a,122bは、プリント基板120における回路を構成するものである。
The
上述した説明から明らかなように、各実施形態によれば、1つまたは複数の放熱用部品40が、所定の導体パターン22b,22c,122a,122bに実装されているので、放熱用部品40によって当該導体パターン22b,22c,122a,122b上の大気に対する熱伝導経路すなわち放熱経路(放熱面積)を増大させることができる。これにより、放熱効果を向上させることができる。また、導体パターン22b,22c,122a,122bに沿って熱が伝導する熱伝導経路の体積は放熱用部品40の搭載分だけ増加するので、各熱伝導経路の温度が上昇しにくくなる。さらに、導体パターン22b,22c,122a,122bに沿って電流が流れる場合、導体パターン22b,22c,122a,122bおよび放熱用部品40の電流の流れる部分の体積(断面積)が増加するので、通電に伴う発熱量自体を低減することができる。
As is clear from the above description, according to each embodiment, one or a plurality of
また、放熱用部品40としてチップ抵抗32、チップコンデンサ33を使用した場合、放熱用部品40は1つの導体パターンの範囲内に収まるように実装されているので、チップ抵抗32、チップコンデンサ33は同電位間に接続されるため、放熱用部品40を同一導体パターンに設けても当該回路基板の作動には何ら影響を与えない。また、放熱用部品40が故障しても当該回路基板の作動には何ら影響を与えない。したがって、回路基板において、回路基板の作動に影響を及ぼすことなく、放熱効果を向上させることができる。
Further, when the
さらに、放熱用部品40は部品搭載装置によってプリント基板20(120)に実装されるので、特別な工程を経ることなく、手間なく容易に、かつ確実に放熱用部品を実装することができる。
Furthermore, since the
また、放熱用部品40はセラミックス製チップ部品であるので、ヒートシンクなどの比較的高価な放熱用部品を使用することなく、安価な部品を使用して十分な放熱効果を得ることができる。また、ヒートシンクなどの比較的重量のある部品を使用することなく、軽量化を図ることができる。
Further, since the
また、放熱用部品40は構造に金属材を使用しているチップ部品(例えばチップコンデンサ、チップ抵抗)である場合には、セラミックス製チップ部品を使用する場合の作用・効果に加えて、セラミックスより熱伝導性のよい金属材が含まれているので、放熱性をより向上させることができる。
In addition, in the case where the
また、所定の導体パターン22b,22c,122a,122bは、発熱部品(IC31、スイッチング素子35)が実装された部品取付部(23bまたは35a)と電気的に接続された導体パターンであるので、所定の導体パターン22b,22c,122a,122bに設けた放熱用部品40によって発熱部品の熱を確実かつすみやかに放熱することができる。
Further, the
また、所定の導体パターン22c,122bは、発熱部品(IC31、スイッチング素子35)が実装されている面とその裏面の両面に形成されている。すなわち、このように実装されている面だけでなく裏面も使用することにより、より効率よく放熱することができる。すなわち、省スペース化を図るとともに高い放熱効果も得ることができる。
Further, the
また、所定の導体パターン22b,22c,122a,122bは、放熱用部品40を搭載する目的をもってのみ形成された専用の導体パターンでなく、プリント基板20,120における回路を構成するものであるので、その回路を構成する導体パターンをそのまま利用して少ない変更(例えばレジストのスクリーンマスクを変更)により効率のよい放熱効果を得ることができる。また、回路を構成する導体パターンを放熱用部品40の搭載用として流用することができるので、放熱効果の維持または向上を図りながらプリント基板の面積を小さくすることができる。
Further, the
また、回路構成部品30が複数種類ある場合、そのなかから放熱用部品40として適当なものを選択してそれを実装するので、ヒートシンクなどの比較的高価な放熱用部品を使用することなく、元々プリント基板20(120)に実装している回路構成部品30を使用することができるので、安価にて十分な放熱効果を得ることができる。また、部品搭載装置(例えばチップマウンタ)を使用して回路基板を製造する際には、余計なパーツカセットを使用しなくてよいので、準備工程において手間がかからないようになる。したがって、コスト低減・工数低減を図ることができる。
In addition, when there are a plurality of types of
また、所定の導体パターンは、発熱部品(例えばIC31)が実装された部品取付部23bと電気的に接続されていない導体パターンでもよい。例えばノイズ防止(シールド)機能を主として有する導体パターンや、部品間を接続する配線機能を主として有する導体パターンが所定の導体パターンとなりうる。この場合、発熱部品に対する放熱効率は低下するが、回路基板としては放熱効果を維持することができる。
Further, the predetermined conductor pattern may be a conductor pattern that is not electrically connected to the
また、放熱用部品40を搭載する代わりに、ハンダで凸部を形成することも考えられるが、この場合、ある程度の高さの凸部を形成するためには、回路構成部品30用のクリームハンダ塗布用スクリーンより厚いクリームハンダ塗布用スクリーンも必要となって工程が増えたり、一定形状の凸部を形成するための管理(クリームハンダの量、成分などの管理)が必要となるなどの問題が生じる。したがって、既にある実装用部品を使用するほうが工程上、品質上有利である。
Further, instead of mounting the
10,110…回路基板、20,120…プリント基板、21…基材、22,22a〜22e,122,122a〜122d…導体パターン、22b,22c,122a,122b…所定の導体パターン、23,23a〜23e,123,123a〜123d…部品取付部、24,24a,24b,124,124a,124b…スルーホール、30…回路構成部品、31…IC、32…抵抗、33…コンデンサ、35…スイッチング素子、40…放熱用部品、50…絶縁性薄膜、55…フィレット。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,110 ... Circuit board, 20, 120 ... Printed circuit board, 21 ... Base material, 22, 22a-22e, 122, 122a-122d ... Conductor pattern, 22b, 22c, 122a, 122b ... Predetermined conductor pattern, 23, 23a ˜23e, 123, 123a˜123d, component mounting portion, 24, 24a, 24b, 124, 124a, 124b, through hole, 30, circuit component, 31, IC, 32, resistor, 33, capacitor, 35, switching element , 40 ... heat dissipation component, 50 ... insulating thin film, 55 ... fillet.
Claims (7)
部品搭載装置を使用して搭載可能な1つまたは複数の放熱用部品(40)が、前記導体パターンのうち所定の導体パターン(22b,22c,122a,122b)の前記部品取付部以外の部位に該導体パターンの範囲内に収まるように実装されたことを特徴とする回路基板。 A plurality of circuit components (30) are mounted on the component mounting portions (23, 123) formed on any of the plurality of conductor patterns (22, 122) formed on the printed circuit board (20, 120). In the circuit board (10, 110),
One or a plurality of heat dissipating components (40) that can be mounted using the component mounting apparatus are located in a portion other than the component mounting portion of the predetermined conductor pattern (22b, 22c, 122a, 122b) among the conductor patterns. A circuit board mounted so as to be within the range of the conductor pattern.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US20110013366A1 (en) * | 2009-07-16 | 2011-01-20 | Abb Research Ltd | Electronic circuit board with a thermal capacitor |
JP2017204589A (en) * | 2016-05-12 | 2017-11-16 | イリソ電子工業株式会社 | Heat dissipation chip and heat dissipation structure |
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2006
- 2006-08-09 JP JP2006216624A patent/JP2008042052A/en active Pending
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