JP2008270537A - Heat dissipation arrangement of electronic part - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プリント基板上に実装された発熱部品を含む電子部品の放熱構造に関し、詳しくは放熱効率の向上と組み立て工数の効率化を図った電子部品の放熱構造に関するものである。 The present invention relates to a heat dissipation structure for an electronic component including a heat generating component mounted on a printed circuit board, and more particularly to a heat dissipation structure for an electronic component that improves heat dissipation efficiency and increases the number of assembly steps.
プリント基板に実装された発熱部品の放熱を図った先行技術として、下記の特許文献が知られている。
図2(a,b)はプリント基板に実装された電子部品の放熱機構の従来例を示す要部構成図であり、平面図(a)および図(a)のZ視図(b)である。
これらの図において、1はメインプリント基板(例えばPCBまたはPWB基板)であり、このメインプリント基板の一方の面に同じ高さの発熱部品である2つの巻き線(リアクトル)2が所定の間隔をあけて固定されている。なお、図(a)ではフィン8aを残し第2シールドケース7を取除いた状態を示している。
2A and 2B are main part configuration diagrams showing a conventional example of a heat dissipation mechanism for an electronic component mounted on a printed circuit board, and are a plan view (a) and a Z view (b) of FIG. .
In these drawings, reference numeral 1 denotes a main printed circuit board (for example, a PCB or a PWB board), and two windings (reactors) 2 which are heat generating parts having the same height are provided on one side of the main printed circuit board at a predetermined interval. Open and fixed. In addition, FIG. (A) shows the state where the fins 8a are left and the second shield case 7 is removed.
3は矩形状に形成された例えばアルミニウムなどで形成された第1伝熱シートであり、一方の面が2つの巻き線2の頭部に接触して配置されている。
4は第1シールドケースで第1伝熱シート3に一方の面が密着するように配置され、他方の面は開放状態となっている。そして、この第1シールドケース4の縁部付近はメインプリント基板1側に折り曲げられて端部全体がプリント基板1に接触した状態となっている。
4 is a 1st shield case, it arrange | positions so that one surface may closely_contact | adhere to the 1st heat-transfer sheet |
5はメインプリント基板1の他方の面に取り付けられた5個の半導体素子である、このこの半導体素子5を上方から見た場合、メインプリント基板1を挟んで一部が重なるように配置されている。6は第1伝熱シート3と同様の形状と面積を有する第2伝熱シートで、一方の面が半導体素子5の頭部に接触して配置されている。
Reference numeral 5 denotes five semiconductor elements attached to the other surface of the main printed circuit board 1. When this semiconductor element 5 is viewed from above, the semiconductor printed circuit board 1 is arranged so as to partially overlap the main printed circuit board 1. Yes.
7は第2シールドケースであり、この第2シールドケース7の一方の面には第1シールドケース4と同様に縁部付近がメインプリント基板1側に折り曲げられて端部全体がプリント基板1に接触した状態となっている。8は例えばアルミニウムなどで形成されたフィン8aを有するヒートシンクで、第2シールドケース7の他方の面に接触して固定されている。 Reference numeral 7 denotes a second shield case. Similar to the first shield case 4, one edge of the second shield case 7 is bent in the vicinity of the edge toward the main printed circuit board 1 so that the entire end portion is connected to the printed circuit board 1. They are in contact. Reference numeral 8 denotes a heat sink having fins 8 a made of, for example, aluminum, and is fixed in contact with the other surface of the second shield case 7.
上述の構成において、2つの巻き線(リアクトル)2は電源を構成するトランスであり、このトランス2の頭部の第1伝熱シート3を介して第1シールドケース4に熱を伝熱させ、第1シールドケース4の表面で放熱が行われる。
また、電源回路を構成する半導体素子5からの発熱は第2伝熱シート6を介して第2シールドケース7に熱を伝熱させフィン8aで放熱が行われる。
In the above-described configuration, the two windings (reactors) 2 are transformers constituting a power source, and heat is transferred to the first shield case 4 via the first
Further, the heat generated from the semiconductor element 5 constituting the power supply circuit is transferred to the second shield case 7 through the second
ところで、上述の構成においては、プリント基板の表面温度を所望の値に下げるためには、ヒートシンクサイズを大きくする必要があった。
出願人の実験によれば、巻き線の大きさを13mm程度とした場合、プリント基板における投影面積が、
片面:2,475mm2(=45mm×55mm) 両面合計:4,950 mm2程度
必要だった。
By the way, in the above-described configuration, it is necessary to increase the heat sink size in order to lower the surface temperature of the printed circuit board to a desired value.
According to the applicant's experiment, when the size of the winding is about 13 mm, the projected area on the printed circuit board is
Single side: 2,475 mm 2 (= 45 mm × 55 mm) Total of both sides: About 4,950 mm 2 was necessary.
また第1,第2シールドケースを取り付けるに際しては、メインプリント基板1の両面からアッセンブリしなければならず、メインプリント基板1をその都度、ひっくり返さなければならないという問題があった。 Further, when the first and second shield cases are attached, there is a problem that the main printed board 1 must be assembled from both sides, and the main printed board 1 must be turned over each time.
本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたもので、プリント基板の放熱効率を向上させ、投影面積の縮小と部品点数削減により組み立て工数の効率化を図った電子部品の放熱機構を提供することを目的としている。 The present invention was made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and improved heat dissipation efficiency of the printed circuit board, and heat dissipation of the electronic parts designed to improve assembly man-hours by reducing the projected area and the number of parts. The purpose is to provide a mechanism.
このような課題を達成するための本発明の電子部品の放熱機構の構成は、請求項1においては、
発熱部品を含む複数の電子部品が一方の面に形成されたメタルコア基板と、該メタルコア基板の他方の面に密着して取り付けられた断面コ字状のシールドケースと、メインプリント基板と、からなり、前記断面コ字状のシールドケースで前記電子部品を覆うように前記メインプリント基板に固定したことを特徴とする。
In order to achieve such a problem, the structure of the heat dissipation mechanism of the electronic component of the present invention is as follows.
A metal core board on which one or more electronic parts including a heat generating part are formed, a U-shaped shield case attached in close contact with the other side of the metal core board, and a main printed board The electronic printed circuit board is fixed to the main printed circuit board so as to cover the electronic component with the U-shaped shield case.
請求項2においては、請求項1に記載の電子部品の放熱機構において、
前記断面コ字状のシールドケースで前記電子部品を覆った状態で、前記電子部品の頭部と前記メインプリント基板の表面は所定の空間を有することを特徴とする。
In
The electronic component head and the surface of the main printed circuit board have a predetermined space in a state where the electronic component is covered with the U-shaped shield case.
請求項3においては、請求項1または2に記載の電子部品の放熱機構において、
前記複数の電子部品はモジュール化された電源として機能するように構成したことを特徴とする。
In
The plurality of electronic components are configured to function as a modularized power supply.
以上説明したことから明らかなように本発明によれば、次のような効果がある。
請求項1,2によれば、発熱部品を含む複数の電子部品が一方の面に形成されたメタルコア基板と、メタルコア基板の他方の面に密着して取り付けられた断面コ字状のシールドケースと、メインプリント基板とで構成され、断面コ字状のシールドケースで電子部品を覆うようにメインプリント基板に固定し、電子部品を覆った状態で、電子部品の頭部と前記メインプリント基板の表面に所定の空間を設けたので、
As is apparent from the above description, the present invention has the following effects.
According to
発熱部品がメインプリント基板上に存在しないため、メインプリント基板の表面温度上昇を抑えることができる。
また、半導体素子自身の熱抵抗が低い側を、メタルコア基板を介してシールドケースに伝熱させることができ、シールドケース表面の放熱だけでヒートシンクが不要となり、シールドケースも片面のみとすることができる。
Since there is no heat generating component on the main printed circuit board, an increase in the surface temperature of the main printed circuit board can be suppressed.
In addition, the heat resistance side of the semiconductor element itself can be transferred to the shield case through the metal core substrate, and no heat sink is required by only radiating the surface of the shield case, and the shield case can be only one side. .
またメインプリント基板への投影面積が小さくなり、一方の面側はスペースが空くのでこのスペースに電子回路を形成すれば余裕のある回路構成が可能となる。
実験によれば、投影面積:3,575(=65mmx55mm)となり、従来例に比較して27%の縮小となった。
In addition, since the projected area onto the main printed circuit board is reduced and a space is provided on one surface side, if an electronic circuit is formed in this space, a circuit configuration with a margin can be realized.
According to the experiment, the projection area was 3,575 (= 65 mm × 55 mm), which was 27% reduction compared to the conventional example.
更に、シールドケースの取り付けは、一方の面からのみとなりアッセンブリが容易となった。 Furthermore, the shield case is attached only from one side, making assembly easier.
請求項3によれば、複数の電子部品はモジュール化された電源として機能するように構成したので、電源が壊れたときにそのモジュールだけを容易に交換することができ、保守性の向上を図ることができる。また、モジュールだけの交換で色々な入力電源の要求に応えることが可能となる。 According to the third aspect, since the plurality of electronic components are configured to function as a modularized power source, only the module can be easily replaced when the power source is broken, thereby improving maintainability. be able to. In addition, it is possible to meet various input power requirements by replacing only the module.
図1(a,b)は本発明の実施形態の一例を示す電子部品の放熱機構の要部構成図であり、平面図(a)および図(a)のZ視図(b)である。
図1において、図1の従来例と同一要素には同一符号を付している。
また、巻き線2および半導体素子5は所定の間隔を有してメタルコア基板に取り付けられている。
1A and 1B are main part configuration diagrams of a heat dissipation mechanism for an electronic component showing an example of an embodiment of the present invention, and are a plan view (a) and a Z view (b) in FIG.
In FIG. 1, the same elements as those in the conventional example of FIG.
The
図1(a,b)において、10はメタルコア基板であり、このメタルコア基板10の一方の面には右側に所定の間隔を有して2つの巻き線2が固定され、その左側に5つの半導体素子5が所定の間隔を有して固定されている。
1A and 1B, reference numeral 10 denotes a metal core substrate. Two
メタルコア基板10の他方の面はシールドケース11に密着されており、シールドケース11の縁部付近は約90度に折り曲げられて、2つの巻き線2および5つの半導体素子5を覆って端部がメインプリント基板1に接している。
The other surface of the metal core substrate 10 is in close contact with the shield case 11, and the vicinity of the edge of the shield case 11 is bent at about 90 degrees to cover the two
なお、シールドケース11とメインプリント基板1は通しボルト(図示省略)などにより固定されている。また、メインプリント基板1と巻き線2の頭部との距離(空間H)は巻き線2からの熱がメインプリント基板1に影響を及ぼさない程度にシールドケースの高さが調整されている。
The shield case 11 and the main printed circuit board 1 are fixed by through bolts (not shown) or the like. In addition, the height of the shield case is adjusted so that the distance (space H) between the main printed circuit board 1 and the head of the
上述の構成において、巻き線2および半導体素子5から発生した熱はメタルコア基板10を介してシールドケース11に伝搬し大気中に放出される。
上述の構成によれば、発熱部品がメインプリント基板1上に存在しないため、メインプリント基板の表面温度上昇を抑えることができる。
In the above-described configuration, the heat generated from the winding 2 and the semiconductor element 5 propagates to the shield case 11 through the metal core substrate 10 and is released into the atmosphere.
According to the configuration described above, since no heat generating component is present on the main printed circuit board 1, an increase in the surface temperature of the main printed circuit board can be suppressed.
また、半導体素子自身の熱抵抗が低い側を、メタルコア基板10でシールドケース11に伝熱させることができ、シールドケース表面の放熱だけでヒートシンクが不要となり、シールドケースも片面のみとすることができる。 Further, the semiconductor element itself having a low thermal resistance can be transferred to the shield case 11 by the metal core substrate 10, no heat sink is required only by heat radiation on the shield case surface, and the shield case can be only one side. .
またメインプリント基板への投影面積が小さくなり、一方の面側はスペースが空くのでこのスペースに電子回路を形成すれば余裕のある回路構成が可能となる。
実験によれば、投影面積:3,575(=65mmx55mm)となり、従来例に比較して27%の縮小となった。
In addition, since the projected area onto the main printed circuit board is reduced and a space is provided on one surface side, if an electronic circuit is formed in this space, a circuit configuration with a margin can be realized.
According to the experiment, the projection area was 3,575 (= 65 mm × 55 mm), which was 27% reduction compared to the conventional example.
更に、シールドケースの取り付けは、一方の面からのみとなりアッセンブリが容易となった。また、複数の電子部品はモジュール化された電源として機能するように構成したので、電源が壊れたときにそのモジュールだけを容易に交換することができ、保守性の向上を図ることができる。また、モジュールだけの交換で色々な入力電源の要求に応えることが可能となる。 Furthermore, the shield case is attached only from one side, making assembly easier. In addition, since the plurality of electronic components are configured to function as a modularized power source, only the module can be easily replaced when the power source is broken, thereby improving maintainability. In addition, it is possible to meet various input power requirements by replacing only the module.
なお、以上の説明は、本発明の説明および例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎない。例えば、巻き線や半導体素子の配置や数は図示の例に限ることなく任意である。また、本発明の実施対象は電源としたが電源以外にも適用可能である。
従って本発明は、上記実施例に限定されることなく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、変形を含むものである。
The above description merely shows a specific preferred embodiment for the purpose of explanation and illustration of the present invention. For example, the arrangement and number of windings and semiconductor elements are not limited to the illustrated example, but are arbitrary. Moreover, although the implementation target of the present invention is the power supply, it can be applied to other than the power supply.
Therefore, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes many changes and modifications without departing from the essence thereof.
1 メインプリント基板
2 巻き線(リアクトル)
3 第1伝熱シート
4 第1シールドケース
5 半導体素子
6 第2伝熱シート
7 第2シールドケース
8 ヒートシンク
8a フィン
10 メタルコア基板
11 シールドケース
1 Main printed
3 First Heat Transfer Sheet 4 First Shield Case 5
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007111729A JP2008270537A (en) | 2007-04-20 | 2007-04-20 | Heat dissipation arrangement of electronic part |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104159391A (en) * | 2013-05-15 | 2014-11-19 | 中兴通讯股份有限公司 | Heat dissipation device for terminal, and terminal |
Citations (2)
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JPH08274512A (en) * | 1995-03-30 | 1996-10-18 | Mitsubishi Electric Corp | Microwave semiconductor integrated circuit device |
JP2006041240A (en) * | 2004-07-28 | 2006-02-09 | Yutaka Denki Seisakusho:Kk | Printed wiring board with excellent heat radiation property, its manufacturing method and usage |
-
2007
- 2007-04-20 JP JP2007111729A patent/JP2008270537A/en active Pending
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