JP2010109036A - Printed circuit board and circuit device - Google Patents

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JP2010109036A JP2008277892A JP2008277892A JP2010109036A JP 2010109036 A JP2010109036 A JP 2010109036A JP 2008277892 A JP2008277892 A JP 2008277892A JP 2008277892 A JP2008277892 A JP 2008277892A JP 2010109036 A JP2010109036 A JP 2010109036A
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heating element
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Kiminori Ozaki
公教 尾崎
Sadanori Suzuki
定典 鈴木
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a printed circuit board and a circuit device for reducing warp and weight of the board and improving heat radiating property. <P>SOLUTION: The printed circuit board includes a flat circuit board material 11, a through-hole 16 formed to the circuit board material 11, a copper chip 17 as a heat conductive member provided within the through-hole 16, wiring patterns 12, 13 formed on both surfaces of the circuit board material 11, and a heat generating element 14 mounted on the wiring pattern 12 at the front surface side as the one surface of the circuit board material 11. In the wiring pattern 13 at the rear surface side as the other surface of the circuit board material 11, a part provided opposed to the heat generating element 14 is formed thicker than the other part and the copper chip 17 is thermally connected to both heat generating element 14 and the thick wiring pattern 13a. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

この発明は、プリント基板及び回路装置に関するものである。   The present invention relates to a printed circuit board and a circuit device.

特許文献1で開示された従来技術においては、金属ベース上にフィラー入り接着性絶縁層が設けられ、その上に多層回路基板が設けられている。多層回路基板は、配線板の表面に薄手の回路導体を形成し、裏側に厚手の回路導体を形成したものである。そして、表面の薄手の回路導体の発熱部品が搭載される部位が、スルーホールにより裏側の厚手の回路導体に接続されている。
このように構成されていることにより、発熱部品からの熱は表面の薄手の回路導体からスルーホールを介して裏側の厚手の回路導体へ伝わり、この厚手の回路導体から接着性絶縁層を介して金属ベースに伝わることにより良好に放熱されるとしている。
特開平9−36553号公報(第3〜4頁、図1)
In the prior art disclosed in Patent Document 1, an adhesive insulating layer containing a filler is provided on a metal base, and a multilayer circuit board is provided thereon. The multilayer circuit board has a thin circuit conductor formed on the surface of the wiring board and a thick circuit conductor formed on the back side. And the site | part in which the heat-emitting component of the thin circuit conductor of a surface is mounted is connected to the thick circuit conductor of the back side by the through hole.
With this configuration, heat from the heat generating component is transferred from the thin circuit conductor on the surface to the thick circuit conductor on the back side through the through hole, and from the thick circuit conductor through the adhesive insulating layer. It is said that heat is dissipated well by being transmitted to the metal base.
Japanese Patent Laid-Open No. 9-36553 (pages 3 to 4, FIG. 1)

しかし、特許文献1で開示された金属ベース多層回路基板において、厚手の回路導体は配線板の裏側全面に設けられているので、高温条件下では配線板と回路導体との熱膨張率の差によって多層回路基板の反りが発生する問題がある。また、厚手の回路導体を裏側全面に形成する必要があるので、回路基板が重くなってしまう問題がある。   However, in the metal-based multilayer circuit board disclosed in Patent Document 1, since the thick circuit conductor is provided on the entire back side of the wiring board, it is caused by a difference in thermal expansion coefficient between the wiring board and the circuit conductor under high temperature conditions. There is a problem of warping of the multilayer circuit board. Further, since it is necessary to form a thick circuit conductor on the entire back side, there is a problem that the circuit board becomes heavy.

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、回路基板の反りと重量の低減を図ることができると共に、放熱性の改善が可能なプリント基板及び回路装置の提供にある。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a printed circuit board and a circuit device capable of reducing warpage and weight of the circuit board and improving heat dissipation. It is in.

上記課題を達成するため、請求項1記載の発明は、プリント基板において、平板状の基材と、該基材に形成されたスルーホールと、該スルーホール内に設けられた熱伝導性部材と、前記基材の両面に形成された配線パターンとを有し、前記基材の一方面の配線パターンには発熱素子を搭載する搭載部が形成され、前記基材の他方面の配線パターンには、他の部分よりも厚く形成された厚膜部が形成されており、前記搭載部の少なくとも一部と前記厚膜部の少なくとも一部とが前記基材を挟んで対向するとともに、前記熱伝導性部材が、前記搭載部の前記厚膜部と対向する部分及び前記厚膜部の前記搭載部と対向する部分の
両方に熱的に接続されていることを特徴とする。なお、本発明におけるスルーホールとは、基材の一方面の配線パターンと他方面の配線パターンとの間に形成される中空の孔のことを指し、内面がメッキ処理されていないものも含む。また、搭載部とは配線パターンにおける発熱素子の搭載される場所のことをいう。
請求項1記載の発明によれば、基材の他方面の配線パターンには、他の部分よりも厚く形成された厚膜部が形成されているので、配線パターン全面の厚さを厚く形成する場合と比較して、基板の反りと重量を低減することができる。また、発熱素子の搭載部の少なくとも一部と厚膜部の少なくとも一部とが基材を挟んで対向するとともに、熱伝導性部材が、搭載部の厚膜部と対向する部分及び厚膜部の搭載部と対向する部分の両方に熱的に接続されていることにより、搭載部に発熱素子が搭載されている場合には、発熱素子で発生した熱を熱伝導性部材を介して厚膜部へ速やかに伝達することができ、放熱性を改善することができる。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a printed circuit board, in which a flat base material, a through hole formed in the base material, and a heat conductive member provided in the through hole are provided. A wiring pattern formed on both surfaces of the substrate, a mounting portion for mounting a heating element is formed on the wiring pattern on one surface of the substrate, and the wiring pattern on the other surface of the substrate A thick film part formed thicker than other parts is formed, and at least a part of the mounting part and at least a part of the thick film part are opposed to each other with the substrate interposed therebetween, and the heat conduction The conductive member is thermally connected to both the portion of the mounting portion that faces the thick film portion and the portion of the thick film portion that faces the mounting portion. In addition, the through hole in this invention refers to the hollow hole formed between the wiring pattern of the one side of a base material, and the wiring pattern of the other side, and the thing by which the inner surface is not plated is also included. The mounting portion refers to a place where the heating element is mounted in the wiring pattern.
According to the first aspect of the present invention, the wiring pattern on the other surface of the base material is formed with a thicker film portion formed thicker than the other portions, so that the entire thickness of the wiring pattern is formed. Compared to the case, warpage and weight of the substrate can be reduced. In addition, at least a part of the mounting portion of the heating element and at least a part of the thick film portion are opposed to each other with the base material interposed therebetween, and the heat conductive member is a portion facing the thick film portion of the mounting portion and the thick film portion When the heat generating element is mounted on the mounting part by thermally connecting to both the mounting part and the part facing the thick part, the heat generated by the heat generating element is thickened via the heat conductive member. Can be quickly transmitted to the part, and heat dissipation can be improved.

請求項2記載の発明は、請求項1に記載のプリント基板において、前記厚膜部は前記基材の他方面の配線パターンの他の部分より厚く形成されていることを特徴とする。
請求項2記載の発明によれば、基材の他方面の配線パターンには他の部分より厚く形成された厚膜部と、厚膜部より薄く形成された部分とが存在することになり、基材の他方面の配線パターン全面の厚さを厚く形成する場合と比較して、基板の反りと重量を低減することができる。
According to a second aspect of the present invention, in the printed circuit board according to the first aspect, the thick film portion is formed thicker than other portions of the wiring pattern on the other surface of the base material.
According to the invention of claim 2, the wiring pattern on the other side of the substrate has a thick film part formed thicker than the other part and a part formed thinner than the thick film part, Compared with the case where the entire thickness of the wiring pattern on the other side of the substrate is formed thicker, the warpage and weight of the substrate can be reduced.

請求項3記載の発明は、回路装置において、平板状の基材と、該基材に形成されたスルーホールと、該スルーホール内に設けられた熱伝導性部材と、前記基材の両面に形成された配線パターンと、前記基材の一方面の配線パターンに搭載される発熱素子とを有し、前記基材の他方面の配線パターンのうち、前記発熱素子と対向する部分の少なくとも一部の厚さが他の部分の厚さよりも厚く形成された厚膜部が形成されており、前記熱伝導性部材が、前記発熱素子及び前記厚膜部の前記発熱素子と対向する部分の両方に熱的に接続されていることを特徴とする。なお、本発明における発熱素子とは、電力制御用のパワー素子や受動素子など比較的大電流が流れ発熱量の大きい素子をいう。
請求項3記載の発明によれば、請求項1及び請求項2と同等の効果を得ることができる。
According to a third aspect of the present invention, in the circuit device, a flat substrate, a through hole formed in the substrate, a heat conductive member provided in the through hole, and both surfaces of the substrate The wiring pattern formed and a heating element mounted on the wiring pattern on one side of the base material, and at least a part of the portion facing the heating element in the wiring pattern on the other side of the base material A thick film portion formed to be thicker than the thickness of the other portion is formed, and the thermally conductive member is formed on both the heating element and the portion of the thick film portion facing the heating element. It is characterized by being thermally connected. The heating element in the present invention refers to an element that generates a large amount of heat through a relatively large current, such as a power element for power control or a passive element.
According to the invention described in claim 3, the same effects as in claims 1 and 2 can be obtained.

請求項4記載の発明は、請求項3に記載の回路装置において、前記厚膜部は、放熱部材に接続されていることを特徴とする。
請求項4記載の発明によれば、発熱素子で発生した熱は熱伝導性部材を通って厚膜部に伝達され、厚膜部と接続された放熱部材へ伝わるので、基板の放熱性の改善が可能である。
According to a fourth aspect of the present invention, in the circuit device according to the third aspect, the thick film portion is connected to a heat radiating member.
According to the fourth aspect of the present invention, the heat generated by the heat generating element is transmitted to the thick film portion through the heat conductive member, and is transmitted to the heat radiating member connected to the thick film portion. Is possible.

請求項5記載の発明は、請求項4に記載の回路装置において、前記放熱部材への接続は、絶縁性で且つ熱伝導性を有する熱伝導性シートを介して前記放熱部材に接続されていることを特徴とする。
請求項5記載の発明によれば、絶縁性で且つ熱伝導性を有する熱伝導性シートを介して放熱部材に接続されているので、電気絶縁性を維持しつつ、配線パターンに伝達された熱を速やかに放熱部材へ伝えることができる。
According to a fifth aspect of the present invention, in the circuit device according to the fourth aspect, the connection to the heat radiating member is connected to the heat radiating member via a heat conductive sheet that is insulative and thermally conductive. It is characterized by that.
According to the invention described in claim 5, since it is connected to the heat radiating member via the heat conductive sheet having insulation and heat conductivity, the heat transmitted to the wiring pattern while maintaining the electric insulation. Can be promptly transmitted to the heat radiating member.

請求項6記載の発明は、請求項3〜5のいずれか一項に記載の回路装置において、前記基材の一方面の配線パターンは、前記厚膜部の厚さより薄く形成され、前記基材の一方面の配線パターンのうち前記厚膜部に対向する部分以外の部分に非発熱素子を搭載することを特徴とする。
請求項6記載の発明によれば、基材の一方面の配線パターンのうち厚膜部に対向する部分以外の部分に非発熱素子を搭載することができるので、非発熱素子を搭載するための基板を別途設ける必要がなく、コスト及び設置スペースを削減可能である。また、厚膜部に対向する部分以外の厚さの薄い部分に非発熱素子が搭載されているので、厚さの薄い部分の熱抵抗は高いため、厚膜部から非発熱素子への熱の伝達を抑えることができる。したがって、非発熱素子の温度上昇を防ぐことができる。なお、本発明における非発熱素子とは、信号制御用のICや受動素子など比較的小電力で発熱量の少ない素子をいう。
According to a sixth aspect of the present invention, in the circuit device according to any one of the third to fifth aspects, the wiring pattern on one surface of the base material is formed thinner than the thickness of the thick film portion, and the base material A non-heat-generating element is mounted on a portion other than the portion facing the thick film portion of the wiring pattern on one side.
According to the sixth aspect of the present invention, the non-heat generating element can be mounted on a portion other than the portion facing the thick film portion of the wiring pattern on one side of the base material. There is no need to provide a separate substrate, and cost and installation space can be reduced. In addition, since the non-heat-generating element is mounted on the thin part other than the part facing the thick film part, the heat resistance of the thin part is high, so the heat from the thick film part to the non-heat-generating element is high. Transmission can be suppressed. Therefore, the temperature rise of the non-heat generating element can be prevented. In addition, the non-heat generating element in the present invention refers to an element with a relatively small power and a small amount of heat generation, such as a signal control IC or a passive element.

請求項7記載の発明は、請求項3〜5のいずれか一項に記載の回路装置において、前記基材の一方面の配線パターンのうち、前記厚膜部と対向する部分の厚さは他の部分の厚さより厚く形成され、前記基材の一方面の配線パターンのうち前記厚膜部と対向する部分以外の部分に非発熱素子を搭載することを特徴とする。
請求項7記載の発明によれば、厚膜部と対向する部分の厚さは他の部分の厚さより厚く形成され、この厚く形成された部分に発熱素子が搭載されているので、厚さの厚い部分を介して放熱性を向上することができる。また、厚膜部に対向する部分以外の厚さの薄い部分に非発熱素子が搭載されているので、厚さの薄い部分の熱抵抗は高いため、厚膜部から非発熱素子への熱の伝達を抑えることができる。したがって、非発熱素子の温度上昇を防ぐことができる。
A seventh aspect of the present invention is the circuit device according to any one of the third to fifth aspects, wherein the thickness of the portion facing the thick film portion of the wiring pattern on one side of the base material is other. The non-heat-generating element is mounted on a portion other than the portion facing the thick film portion of the wiring pattern on one side of the base material.
According to the seventh aspect of the present invention, the thickness of the portion facing the thick film portion is formed to be thicker than the thickness of the other portion, and the heating element is mounted on the thickly formed portion. Heat dissipation can be improved through the thick part. In addition, since the non-heat-generating element is mounted on the thin part other than the part facing the thick film part, the heat resistance of the thin part is high, so the heat from the thick film part to the non-heat-generating element is high. Transmission can be suppressed. Therefore, the temperature rise of the non-heat generating element can be prevented.

本発明によれば、基板上の配線パターンの一部の厚さを厚く形成することにより、基板の反りと重量の低減を図ることができると共に、放熱性を改善することができる。   According to the present invention, by forming a part of the wiring pattern on the substrate thick, it is possible to reduce the warpage and weight of the substrate and improve the heat dissipation.

(第1の実施形態)
以下、第1の実施形態に係る回路装置について、図1〜図3に基づいて説明する。なお、図1は、回路装置の構成を模式的に示したものであり、一部の寸法を誇張して分かり易く図示しており、実際の寸法とは異なっている。
図1に示すように、回路装置10は、基材としてのエポキシ樹脂などからなる平板状で絶縁性の回路基材11を備え、回路基材11の一方面である表側及び他方面である裏側には導電性の配線パターン12及び13a、13bが形成されている。表側に形成された配線パターン12上にはパワー素子などの発熱素子14及び制御ICなどの非発熱素子15が半田により接合されている。本実施形態では、発熱素子14に隣接して非発熱素子15が同一基板上に設けられている。なお、配線パターン12上における発熱素子14が搭載されている場所が発熱素子14の搭載部に相当する。
(First embodiment)
Hereinafter, the circuit device according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 schematically shows a configuration of a circuit device, and some dimensions are exaggerated for easy understanding, and are different from actual dimensions.
As shown in FIG. 1, the circuit device 10 includes a flat and insulating circuit base material 11 made of an epoxy resin or the like as a base material, and a front side that is one side of the circuit base material 11 and a back side that is the other side. Conductive wiring patterns 12 and 13a, 13b are formed in the. On the wiring pattern 12 formed on the front side, a heating element 14 such as a power element and a non-heating element 15 such as a control IC are joined by solder. In the present embodiment, the non-heating element 15 is provided on the same substrate adjacent to the heating element 14. A place where the heating element 14 is mounted on the wiring pattern 12 corresponds to a mounting portion of the heating element 14.

そして、回路基材11の発熱素子14に対向する裏側には、厚膜部に相当する厚さの厚い(厚膜の)配線パターン13aが形成され、回路基材11の非発熱素子15に対向する裏側には、厚さの薄い(薄膜の)配線パターン13bが形成されている。この実施形態では、配線パターン13aと配線パターン13bとは接続された状態にある。
なお、表側の配線パターン12は薄膜のパターンである。配線パターン12、13a、13bは、いずれも銅箔をエッチング加工することで、回路基材11の表側及び裏側に所望の形状に形成される。
A thick (thick film) wiring pattern 13 a corresponding to the thick film portion is formed on the back side of the circuit substrate 11 facing the heating element 14, and faces the non-heating element 15 of the circuit substrate 11. A thin (thin film) wiring pattern 13b is formed on the back side. In this embodiment, the wiring pattern 13a and the wiring pattern 13b are in a connected state.
The front wiring pattern 12 is a thin film pattern. The wiring patterns 12, 13 a, and 13 b are each formed in a desired shape on the front side and the back side of the circuit substrate 11 by etching the copper foil.

回路基材11上に搭載される発熱素子14の直下の回路基材11には、断面丸孔状で大径のスルーホール16が貫通形成され、スルーホール16内には熱伝導性部材に相当する円柱状の銅チップ17が嵌め込み固定されている。銅チップ17がスルーホール16に嵌め込まれた状態において、銅チップ17の表側及び裏側は回路基材11の表側及び裏側と面一に形成されている。この面一の表側及び裏側に配線パターン12及び13aが形成されている。このため、発熱素子14が接合された表側の配線パターン12と、裏側の配線パターン13aとは銅チップ17を介して接続されている。
また、図1に示すように、厚膜の配線パターン13aは、銅チップ17と対向する部分だけでなく、銅チップ17と対向する部分から外側に拡張して形成されている。
The circuit substrate 11 directly below the heating element 14 mounted on the circuit substrate 11 is formed with a large-diameter through-hole 16 having a circular cross section and corresponding to a heat conductive member in the through-hole 16. A cylindrical copper chip 17 is fitted and fixed. In a state where the copper chip 17 is fitted into the through hole 16, the front side and the back side of the copper chip 17 are formed flush with the front side and the back side of the circuit substrate 11. Wiring patterns 12 and 13a are formed on the front side and the back side. For this reason, the wiring pattern 12 on the front side to which the heating element 14 is bonded and the wiring pattern 13a on the back side are connected via the copper chip 17.
Further, as shown in FIG. 1, the thick wiring pattern 13 a is formed not only from the portion facing the copper chip 17 but also from the portion facing the copper chip 17 to the outside.

回路基材11上に搭載される非発熱素子15の直下の回路基材11には、断面丸孔状で小径のスルーホール18が貫通形成され、スルーホール18内には銅メッキが施されている。このことにより非発熱素子15が接続された表側の配線パターン12と、裏側の配線パターン13bとはスルーホール18を介して接続されている。   The circuit substrate 11 directly below the non-heat generating element 15 mounted on the circuit substrate 11 is formed with a through hole 18 having a small cross-sectional shape and a small diameter, and copper plating is applied to the through hole 18. Yes. Thus, the front-side wiring pattern 12 to which the non-heat generating element 15 is connected and the back-side wiring pattern 13b are connected via the through hole 18.

このように、裏側の配線パターン13のうち、発熱素子14に対向する部分の配線パターン13aの厚さが他の部分の配線パターン13bの厚さより厚く形成されている。
この厚膜の配線パターン13aは、絶縁性で且つ熱伝導性を有する熱伝導性シート19を介して金属製の放熱部材20に接続されている。なお、熱伝導性シート19は弾力性を有する樹脂などの材料により形成されている。
発熱素子14で発生した熱は、表側の配線パターン12及び銅チップ17を介して裏側の配線パターン13aに伝導され、熱伝導性シート19を通って放熱部材20に放熱される。
Thus, the thickness of the wiring pattern 13a in the portion facing the heat generating element 14 in the backside wiring pattern 13 is thicker than the thickness of the wiring pattern 13b in the other portion.
This thick film wiring pattern 13a is connected to a metal heat radiating member 20 via a heat conductive sheet 19 that is insulative and heat conductive. The heat conductive sheet 19 is formed of a material such as an elastic resin.
The heat generated in the heat generating element 14 is conducted to the back side wiring pattern 13 a through the front side wiring pattern 12 and the copper chip 17, and is radiated to the heat radiating member 20 through the heat conductive sheet 19.

次に、回路装置10の製造手順について図2に基づき説明を行う。
先ずS101にて回路基材11にドリル工具でスルーホール16、18を貫通形成する。なお、スルーホール16の形成は大径のドリル工具を使用し、スルーホール18の形成は小径のドリル工具を使用して行う。
次にS102にてスルーホール16に銅チップ17を嵌め込み固定する。この場合、スルーホール16の内径寸法に対し銅チップ17の外径寸法をやや大きくとって、銅チップ17をスルーホール16に嵌め込み、銅チップ17の表側及び裏側が回路基材11の表側及び裏側と面一となるように固定される。
Next, the manufacturing procedure of the circuit device 10 will be described with reference to FIG.
First, in S101, the through holes 16 and 18 are formed through the circuit substrate 11 with a drill tool. The through hole 16 is formed using a large diameter drill tool, and the through hole 18 is formed using a small diameter drill tool.
Next, the copper chip 17 is fitted and fixed to the through hole 16 in S102. In this case, the outer diameter of the copper chip 17 is slightly larger than the inner diameter of the through hole 16, and the copper chip 17 is fitted into the through hole 16. The front side and the back side of the copper chip 17 are the front side and the back side of the circuit substrate 11. And fixed to be flush with each other.

次にS103にてスルーホール16に銅チップ17を嵌め込んだ状態で、表側及び裏側全面に銅メッキ処理を施す。裏側は表側よりも更に厚く銅メッキ処理を施す。これにより、銅チップ17両端面は銅メッキ層と接続される。また、スルーホール18内にも銅メッキ処理を施す。
次にS104にて回路基材11表側に、エッチングによる薄膜の配線パターン12を形成する。銅チップ17上に形成される配線パターン12は銅チップ17と接続された状態にあり、スルーホール18上に形成される配線パターン12はスルーホール18と接続された状態にある。
Next, with the copper chip 17 fitted in the through-hole 16 in S103, the entire front side and back side are subjected to copper plating. The back side is thicker than the front side. Thereby, both end surfaces of the copper chip 17 are connected to the copper plating layer. Further, the copper plating process is also performed in the through hole 18.
Next, in S104, a thin wiring pattern 12 is formed on the front side of the circuit substrate 11 by etching. The wiring pattern 12 formed on the copper chip 17 is connected to the copper chip 17, and the wiring pattern 12 formed on the through hole 18 is connected to the through hole 18.

回路基材11裏側への配線パターン13a、13bの形成は、S105及びS106の2工程で行われる。
まずS105にて回路基材11裏側に、配線パターン13aの部分にマスクをかけて配線パターン13bの厚さまでエッチング処理を行い、厚膜パターン及び薄膜を形成する。
そして、更にS106にて配線パターン13a、13bの部分にマスクをかけて回路基材11裏側を再度エッチング処理を行う。その結果、回路基材11裏側には、厚膜の配線パターン13aと、薄膜の配線パターン13bとがそれぞれ形成される。銅チップ17下に形成される配線パターン13aは銅チップ17と接続された状態にあり、スルーホール18下に形成される配線パターン13bはスルーホール18と接続された状態にある。
The formation of the wiring patterns 13a and 13b on the back side of the circuit substrate 11 is performed in two steps S105 and S106.
First, in S105, a mask is applied to the wiring pattern 13a on the back side of the circuit substrate 11, and etching is performed to the thickness of the wiring pattern 13b to form a thick film pattern and a thin film.
In step S106, the wiring patterns 13a and 13b are masked and the back side of the circuit substrate 11 is etched again. As a result, a thick film wiring pattern 13a and a thin film wiring pattern 13b are formed on the back side of the circuit base material 11, respectively. The wiring pattern 13 a formed under the copper chip 17 is connected to the copper chip 17, and the wiring pattern 13 b formed under the through hole 18 is connected to the through hole 18.

次にS107にて銅チップ17上の配線パターン12上に発熱素子14を半田を介して配置し、スルーホール18上の配線パターン12上に非発熱素子15を半田を介して配置して、リフロー炉内にて所定温度で加熱することにより発熱素子14及び非発熱素子15を一括して半田接合させる。
次にS108にて裏側の厚膜の配線パターン13aと放熱部材20との間に熱伝導性シート19を介在させて、回路基材11を放熱部材20に図示しないネジにより固定する。その結果、配線パターン13aは熱伝導性シート19を介して放熱部材20に接続されている。
Next, in S107, the heating element 14 is disposed on the wiring pattern 12 on the copper chip 17 via solder, and the non-heating element 15 is disposed on the wiring pattern 12 on the through hole 18 via solder. The heating element 14 and the non-heating element 15 are soldered together by heating at a predetermined temperature in the furnace.
In step S108, the circuit board 11 is fixed to the heat radiating member 20 with screws (not shown) by interposing the heat conductive sheet 19 between the thick wiring pattern 13a on the back side and the heat radiating member 20. As a result, the wiring pattern 13 a is connected to the heat radiating member 20 through the heat conductive sheet 19.

次に、上記構成を有する回路装置10について図3に基づき作用説明を行う。
パワー素子など発熱素子14は、動作すると大量の熱を発生する。図3(a)に示すように、発熱素子14で発生した熱は、矢印21で示す如く、配線パターン12を介して銅チップ17に伝達され、銅チップ17と接続された裏側の配線パターン13aに伝達される。
裏側の配線パターン13aに伝達された熱は、矢印22で示すように、熱伝導性シート19を介して放熱部材20に伝えられる。
ところで、配線パターン13aは厚膜で形成されているので、配線パターン13a自体の熱容量を高めることができるため、銅チップ17からの熱を効果的に配線パターン13aに吸収することができるとともに、配線パターン13aを通る熱の伝達経路の断面積が広くなり、配線パターン13aに伝達された熱の一部は、配線パターン13a内を回路基材11の基材面と平行な矢印23で示す方向へ効果的に拡散して伝達される。
そして、配線パターン13a内を拡散して伝達された熱は、矢印24で示すように、熱伝導性シート19を介して放熱部材20に放熱される。
Next, the operation of the circuit device 10 having the above configuration will be described with reference to FIG.
When the heating element 14 such as a power element operates, it generates a large amount of heat. As shown in FIG. 3A, the heat generated in the heating element 14 is transmitted to the copper chip 17 through the wiring pattern 12 as shown by the arrow 21, and the wiring pattern 13 a on the back side connected to the copper chip 17. Is transmitted to.
The heat transferred to the wiring pattern 13 a on the back side is transferred to the heat radiating member 20 through the heat conductive sheet 19 as indicated by an arrow 22.
By the way, since the wiring pattern 13a is formed of a thick film, the heat capacity of the wiring pattern 13a itself can be increased, so that the heat from the copper chip 17 can be effectively absorbed into the wiring pattern 13a, and The cross-sectional area of the heat transfer path passing through the pattern 13a is widened, and a part of the heat transferred to the wiring pattern 13a is in the direction indicated by the arrow 23 parallel to the substrate surface of the circuit substrate 11 in the wiring pattern 13a. Effectively spread and transmitted.
Then, the heat transmitted by diffusing in the wiring pattern 13 a is radiated to the heat radiating member 20 through the heat conductive sheet 19 as indicated by an arrow 24.

一方、図3(b)で示す比較例では、裏側の配線パターン13cが薄膜で形成されており、それ以外の構成は上記構成と同等である。
この場合には、裏側の配線パターン13cに伝達された熱は、矢印26で示すように、熱伝導性シート19を介して放熱部材20に伝えられる。
ところで、配線パターン13cは薄膜で形成されているので、配線パターン13cに伝達された熱の一部は、配線パターン13c内を回路基材11の基材面と平行な矢印27で示す方向へ拡散して伝達されるが、配線パターン13cが薄膜であるがゆえに熱容量が小さく、また基材面と平行な方向への熱の伝達経路も矢印27で示すように狭く、図3(a)で示す形態に比べて熱抵抗が高いため、発熱素子14から放熱部材20に伝わる熱の量は図3(a)で示す形態に比べて少量である。
On the other hand, in the comparative example shown in FIG. 3B, the wiring pattern 13c on the back side is formed of a thin film, and the other configuration is the same as the above configuration.
In this case, the heat transferred to the wiring pattern 13 c on the back side is transferred to the heat radiating member 20 through the heat conductive sheet 19 as indicated by an arrow 26.
By the way, since the wiring pattern 13c is formed of a thin film, a part of the heat transferred to the wiring pattern 13c diffuses in the direction indicated by the arrow 27 parallel to the substrate surface of the circuit substrate 11 in the wiring pattern 13c. However, since the wiring pattern 13c is a thin film, the heat capacity is small, and the heat transmission path in the direction parallel to the substrate surface is narrow as shown by the arrow 27, and is shown in FIG. Since the thermal resistance is higher than that of the form, the amount of heat transferred from the heating element 14 to the heat radiating member 20 is small compared to the form shown in FIG.

このように、図3(a)で示す第1の実施形態では、裏側の配線パターン13aが厚膜で形成されていることにより効果的に熱を拡散させて、広い面積で熱伝導性シート19を介して放熱部材20に放熱させることができる。すなわち、配線パターン13aにおける基材面と平行な方向への熱の伝達経路の断面積を拡張することによって、発熱素子14〜放熱部材20間の熱抵抗を小さくすることができ、放熱性の改善を図ることができる。
一方、配線パターン13aに隣接して形成された薄膜の配線パターン13bでは、熱容量は小さく熱抵抗が高い。従って、配線パターン13bと接続された非発熱素子15への熱伝導を抑制することが可能である。
As described above, in the first embodiment shown in FIG. 3A, the back side wiring pattern 13a is formed of a thick film, so that heat is effectively diffused, and the heat conductive sheet 19 has a large area. The heat radiating member 20 can dissipate heat via That is, by expanding the cross-sectional area of the heat transfer path in the direction parallel to the substrate surface in the wiring pattern 13a, the thermal resistance between the heat generating element 14 and the heat radiating member 20 can be reduced, and the heat dissipation is improved. Can be achieved.
On the other hand, the thin-film wiring pattern 13b formed adjacent to the wiring pattern 13a has a small heat capacity and a high thermal resistance. Therefore, heat conduction to the non-heat generating element 15 connected to the wiring pattern 13b can be suppressed.

また、回路基材11の裏側に形成される配線パターン13のうち、発熱素子14と対向する部分の厚さが他の部分の厚さより厚く形成されている。裏側の配線パターン13全面の厚さが従来技術のように厚く形成されている場合には、回路基材11と配線パターン13との熱膨張率の差によって基板の反りが発生する恐れがあるが、裏側の配線パターン13の一部が厚いだけなので、基板の反りを低減可能である。   Further, in the wiring pattern 13 formed on the back side of the circuit substrate 11, the thickness of the portion facing the heating element 14 is formed to be thicker than the thickness of the other portions. When the thickness of the entire wiring pattern 13 on the back side is formed thick as in the prior art, there is a risk that the substrate warps due to the difference in thermal expansion coefficient between the circuit substrate 11 and the wiring pattern 13. Since only a part of the wiring pattern 13 on the back side is thick, the warpage of the substrate can be reduced.

この第1の実施形態に係る回路装置10によれば以下の効果を奏する。
(1)回路基材11の裏側に形成される配線パターン13のうち、発熱素子14と対向する部分の厚さが他の部分の厚さより厚く形成されているので、裏側の配線パターン13全面の厚さを厚く形成する場合と比較して、基板の反りを小さくすることができると共に、基板の重量を低減可能である。
(2)回路基材11上に搭載される発熱素子14の直下の回路基材11には、スルーホール16が貫通形成され、スルーホール16内には銅チップ17が嵌め込み固定されている。そして、回路基材11の裏側に形成される配線パターン13のうち、発熱素子14と対向する部分の配線パターン13aの厚さが厚膜で形成されている。従って、配線パターン13a自体の熱容量を高めると共に、配線パターン13aを通る熱の伝達経路の断面積を増大させて熱抵抗を減らすことができるため、発熱素子14で発生した熱は、表側の配線パターン12及び銅チップ17を介して裏側の配線パターン13aに速やかに吸収及び伝達され、配線パターン13a内に拡散された上で、広い面積で熱伝導性シート19を介して放熱部材20に効果的に放熱させることができる。よって、放熱部材20への放熱面積を拡張することによって、発熱素子14〜放熱部材20間の熱抵抗を小さくすることができ、放熱性の改善を図れる。
(3)回路基材11を放熱部材20に取り付ける時、回路基材11の裏側の配線パターン13aと放熱部材20との間に弾力性を有する熱伝導性シート19を介在させて取り付け固定されるので、回路基材11と放熱部材20との密着性を向上でき、放熱効果を一層改善可能である。
(4)回路基材11上に発熱素子14に加えて非発熱素子15を搭載可能なので、非発熱素子15を搭載するための基板を新規に設ける必要がなく、コスト及び設置スペースの削減が可能である。
(5)非発熱素子15は薄膜の配線パターン13bと接続して搭載されているので、配線パターン13bを介しての熱伝達が抑えられ非発熱素子15の温度上昇を防ぐことができる。
The circuit device 10 according to the first embodiment has the following effects.
(1) Of the wiring pattern 13 formed on the back side of the circuit substrate 11, the thickness of the portion facing the heating element 14 is formed to be thicker than the thickness of the other portions. Compared with the case where the thickness is increased, the warpage of the substrate can be reduced and the weight of the substrate can be reduced.
(2) A through hole 16 is formed through the circuit substrate 11 directly below the heating element 14 mounted on the circuit substrate 11, and a copper chip 17 is fitted and fixed in the through hole 16. Of the wiring pattern 13 formed on the back side of the circuit substrate 11, the thickness of the wiring pattern 13a at the portion facing the heating element 14 is formed as a thick film. Therefore, the heat capacity of the wiring pattern 13a itself can be increased and the thermal resistance can be reduced by increasing the cross-sectional area of the heat transfer path passing through the wiring pattern 13a. 12 is quickly absorbed and transmitted to the wiring pattern 13a on the back side through the copper chip 17 and the copper chip 17, and after being diffused in the wiring pattern 13a, it is effectively applied to the heat radiation member 20 through the heat conductive sheet 19 in a large area. Heat can be dissipated. Therefore, by expanding the heat radiation area to the heat radiating member 20, the thermal resistance between the heat generating element 14 and the heat radiating member 20 can be reduced, and the heat dissipation can be improved.
(3) When the circuit substrate 11 is attached to the heat radiating member 20, the heat conductive sheet 19 having elasticity is interposed between the wiring pattern 13 a on the back side of the circuit substrate 11 and the heat radiating member 20. Therefore, the adhesiveness between the circuit substrate 11 and the heat dissipation member 20 can be improved, and the heat dissipation effect can be further improved.
(4) Since the non-heat generating element 15 can be mounted on the circuit base material 11 in addition to the heat generating element 14, it is not necessary to newly provide a substrate for mounting the non-heat generating element 15, and cost and installation space can be reduced. It is.
(5) Since the non-heat generating element 15 is mounted in connection with the thin-film wiring pattern 13b, heat transfer through the wiring pattern 13b is suppressed, and the temperature rise of the non-heating element 15 can be prevented.

(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態に係る回路装置30を図4に基づいて説明する。
この実施形態は、第1の実施形態における銅チップ17の形状を変更したものであり、その他の構成は共通である。
従って、ここでは説明の便宜上、先の説明で用いた符号を一部共通して用い、共通する構成についてはその説明を省略し、変更した個所のみ説明を行う。
(Second Embodiment)
Next, the circuit device 30 according to the second embodiment will be described with reference to FIG.
In this embodiment, the shape of the copper chip 17 in the first embodiment is changed, and other configurations are common.
Therefore, here, for convenience of explanation, some of the reference numerals used in the previous explanation are used in common, explanation of common configurations is omitted, and only the changed parts are explained.

図4に示すように、銅チップ33がスルーホール16に嵌め込まれた状態において、銅チップ33の表側は回路基材31の表側と面一に形成されているが、銅チップ33の裏側は回路基材31の裏側より突出して形成されている。この突出した銅チップ33の周囲に厚膜の配線パターン32aが形成されている。銅チップ33の裏側への突出量は、配線パターン32aの膜厚と同等となるように予め回路基材31より突出して形成されており、突出した銅チップ33の周囲に配線パターン32aが銅メッキ及びエッチングにより形成された時、同じ高さとなるようになっている。また、薄膜の配線パターン32bは第1の実施形態における配線パターン13bと同様に形成されている。   As shown in FIG. 4, in the state where the copper chip 33 is fitted in the through hole 16, the front side of the copper chip 33 is formed flush with the front side of the circuit substrate 31, but the back side of the copper chip 33 is a circuit. It is formed to protrude from the back side of the base material 31. A thick wiring pattern 32 a is formed around the protruding copper chip 33. The amount of protrusion to the back side of the copper chip 33 is formed so as to protrude from the circuit base 31 in advance so as to be equal to the film thickness of the wiring pattern 32a, and the wiring pattern 32a is plated with copper around the protruding copper chip 33. And when it is formed by etching, it has the same height. The thin wiring pattern 32b is formed in the same manner as the wiring pattern 13b in the first embodiment.

このように、銅チップ33が裏側に突出して設けられていることにより、銅チップ33と配線パターン32aとの接触面積を大きくすることができ、銅チップ33と配線パターン32aとを確実に接合可能である。また、銅チップ33と放熱部材20とは、熱伝導性シート19を介して直接接続されているので、発熱素子14から銅チップ33を通って伝達された熱の一部は、銅チップ33と配線パターン32aとの接合部分を介さずに熱伝導性シート19を介して放熱部材20に直接伝えることができ、接合部分の接合不良などによる熱抵抗の増大があった場合でも、放熱性の向上を図れる。
それ以外については、第1の実施形態と同等の作用効果を得ることができるので、説明を省略する。
Thus, by providing the copper chip 33 protruding on the back side, the contact area between the copper chip 33 and the wiring pattern 32a can be increased, and the copper chip 33 and the wiring pattern 32a can be reliably bonded. It is. Further, since the copper chip 33 and the heat radiating member 20 are directly connected via the thermal conductive sheet 19, a part of the heat transferred from the heating element 14 through the copper chip 33 is connected to the copper chip 33. It can be directly transmitted to the heat dissipation member 20 via the thermal conductive sheet 19 without passing through the joint portion with the wiring pattern 32a, and even when the thermal resistance is increased due to the joint failure of the joint portion, the heat dissipation is improved. Can be planned.
About other than that, since an effect equivalent to 1st Embodiment can be acquired, description is abbreviate | omitted.

(第3の実施形態)
次に、第3の実施形態に係る回路装置40を図5に基づいて説明する。
この実施形態は、第1の実施形態における表面の配線パターン12の形状を変更したものであり、その他の構成は共通である。
従って、ここでは説明の便宜上、先の説明で用いた符号を一部共通して用い、共通する構成についてはその説明を省略し、変更した個所のみ説明を行う。
(Third embodiment)
Next, a circuit device 40 according to a third embodiment will be described with reference to FIG.
In this embodiment, the shape of the surface wiring pattern 12 in the first embodiment is changed, and other configurations are common.
Therefore, here, for convenience of explanation, some of the reference numerals used in the previous explanation are used in common, explanation of common configurations is omitted, and only the changed parts are explained.

図5に示すように、回路基材41の表側に形成される配線パターン42は、厚さの異なる2種類の配線パターン42a、42bからなり、厚膜の配線パターン42a上に発熱素子14が搭載され、薄膜の配線パターン42b上に非発熱素子15が搭載されている。そして、回路基材41の裏側に形成される配線パターン13のうち、薄膜の配線パターン13b上には非発熱素子15が搭載されている。   As shown in FIG. 5, the wiring pattern 42 formed on the front side of the circuit substrate 41 is composed of two types of wiring patterns 42a and 42b having different thicknesses, and the heating element 14 is mounted on the thick wiring pattern 42a. The non-heat generating element 15 is mounted on the thin film wiring pattern 42b. Of the wiring pattern 13 formed on the back side of the circuit substrate 41, the non-heat generating element 15 is mounted on the thin-film wiring pattern 13b.

このように、回路基材41の両面に厚さの異なる2種類の配線パターンを形成し、発熱素子14と接合された表側の配線パターン42aが厚膜で形成されているので、発熱素子14で発生した熱は配線パターン42a及び銅チップ17を介して裏側の配線パターン13aに伝達されると同時に、表側の配線パターン42a内を回路基材41の基材面と平行な矢印43で示す方向へ拡散して伝達される。そして、配線パターン42a内を拡散して伝達された熱の一部は外気に直接放熱されるので、発熱素子14の放熱性を高めることができる。
また、回路基材41表側の薄膜の配線パターン42bに加えて、裏側の薄膜の配線パターン13b上にも非発熱素子15が搭載可能なので、基板サイズを一層小型化できる。
それ以外については、第1の実施形態と同等の作用効果を得ることができるので、説明を省略する。
In this way, two types of wiring patterns having different thicknesses are formed on both surfaces of the circuit substrate 41, and the front-side wiring pattern 42a joined to the heating element 14 is formed of a thick film. The generated heat is transmitted to the wiring pattern 13a on the back side through the wiring pattern 42a and the copper chip 17, and at the same time, the inside of the wiring pattern 42a on the front side is directed in the direction indicated by the arrow 43 parallel to the substrate surface of the circuit substrate 41. Spread and transmitted. And since a part of the heat diffused and transmitted in the wiring pattern 42a is directly radiated to the outside air, the heat dissipation of the heating element 14 can be improved.
Further, since the non-heat generating element 15 can be mounted on the thin film wiring pattern 13b on the back side in addition to the thin film wiring pattern 42b on the front side of the circuit substrate 41, the substrate size can be further reduced.
About other than that, since an effect equivalent to 1st Embodiment can be acquired, description is abbreviate | omitted.

(第4の実施形態)
次に、第4の実施形態に係る回路装置50を図6及び図7に基づいて説明する。
この実施形態は、第1の実施形態における回路装置10の製造手順を変更したものである。
従って、ここでは説明の便宜上、先の説明で用いた符号を一部共通して用い、共通する構成についてはその説明を省略し、変更した個所のみ説明を行う。
(Fourth embodiment)
Next, a circuit device 50 according to a fourth embodiment will be described with reference to FIGS.
In this embodiment, the manufacturing procedure of the circuit device 10 in the first embodiment is changed.
Therefore, here, for convenience of explanation, some of the reference numerals used in the previous explanation are used in common, explanation of common configurations is omitted, and only the changed parts are explained.

図6に示すように、回路装置50では、スルーホール16がメッキコーティングされ、回路基材51の表面及び裏面に配線パターン52、53aが形成されてから、銅チップ55が嵌め込み固定される。スルーホール16の内面にはメッキ層54が形成され、表面及び裏面の配線パターン52、53aは、メッキ層54を介して接続されている。
銅チップ55がスルーホール16に嵌め込まれた状態において、銅チップ55の表側及び裏側は回路基材51の表面及び裏面の配線パターン52、53aと面一となるように形成されている。面一に形成された銅チップ55の表側及び配線パターン52上に発熱素子14が半田接合され、面一に形成された銅チップ55の裏側及び配線パターン53a上に熱伝導性シート19を介して放熱部材20が取り付け固定されている。
As shown in FIG. 6, in the circuit device 50, the through-hole 16 is plated and the wiring patterns 52 and 53 a are formed on the front and back surfaces of the circuit substrate 51, and then the copper chip 55 is fitted and fixed. A plated layer 54 is formed on the inner surface of the through hole 16, and the wiring patterns 52, 53 a on the front and back surfaces are connected via the plated layer 54.
In a state where the copper chip 55 is fitted in the through hole 16, the front side and the back side of the copper chip 55 are formed so as to be flush with the wiring patterns 52 and 53 a on the front surface and the back surface of the circuit substrate 51. The heating element 14 is soldered to the front side of the copper chip 55 and the wiring pattern 52 formed on the same surface, and the heat conductive sheet 19 is interposed on the back side of the copper chip 55 and the wiring pattern 53a formed on the same surface. The heat radiating member 20 is attached and fixed.

図7に示すように、回路装置50の製造手順は、S201にて回路基材51にドリル工具でスルーホール16、18を貫通形成したのち、次にS202にて、スルーホール16に銅チップ55を嵌め込まない状態で、表側及び裏側全面に銅メッキ処理を施す。この時、スルーホール16にはメッキ層54が形成される。次にS203にて回路基材51表側に、エッチングによる薄膜の配線パターン52を形成し、次にS204及びS205の2工程で回路基材11裏側へ配線パターン53a、53bを形成する。
そして、S206にてスルーホール16に銅チップ55を嵌め込み固定する。この場合、銅チップ55の表側及び裏側が回路基材51の表面及び裏面の配線パターン52、53aと面一となるように固定される。なお、銅チップ55の高さ寸法は、表面及び裏面の配線パターン52、53aの膜厚を考慮した寸法に予め設定されている。
As shown in FIG. 7, the manufacturing procedure of the circuit device 50 is as follows. After the through holes 16 and 18 are formed through the circuit substrate 51 with a drill tool in S201, the copper chip 55 is inserted into the through hole 16 in S202. Copper plating is applied to the entire surface of the front side and the back side without fitting. At this time, the plated layer 54 is formed in the through hole 16. Next, in S203, a thin wiring pattern 52 is formed on the front side of the circuit substrate 51 by etching, and then wiring patterns 53a and 53b are formed on the back side of the circuit substrate 11 in two steps S204 and S205.
In S206, the copper chip 55 is fitted into the through hole 16 and fixed. In this case, the front and back sides of the copper chip 55 are fixed so as to be flush with the wiring patterns 52 and 53a on the front and back surfaces of the circuit substrate 51. The height dimension of the copper chip 55 is set in advance in consideration of the film thickness of the wiring patterns 52 and 53a on the front surface and the back surface.

次にS207にて銅チップ55の表側及び配線パターン52上に発熱素子14を半田を介して接合させる。次にS208にて銅チップ55の裏側及び厚膜の配線パターン53aと放熱部材20との間に熱伝導性シート19を介在させて、回路基材51を放熱部材20に図示しないネジにより固定する。その結果、銅チップ55及び配線パターン53aは熱伝導性シート19を介して放熱部材20に接続されている。   Next, in S207, the heating element 14 is joined to the front side of the copper chip 55 and the wiring pattern 52 via solder. Next, in step S <b> 208, the circuit board 51 is fixed to the heat radiating member 20 with screws (not shown) by interposing the heat conductive sheet 19 between the back side of the copper chip 55 and the thick wiring pattern 53 a and the heat radiating member 20. . As a result, the copper chip 55 and the wiring pattern 53 a are connected to the heat radiating member 20 through the heat conductive sheet 19.

このように、この実施形態では、スルーホール16の内面にメッキ層54が形成され、その上に銅チップ55を表面及び裏面の膜厚分だけ突出させて嵌め込み固定されているので、発熱素子14で発生した熱は銅チップ55及びメッキ層54を介して裏側の配線パターン53a及び熱伝導性シート19に伝達することができ、発熱素子14の放熱性を更に高めることができる。   As described above, in this embodiment, the plated layer 54 is formed on the inner surface of the through hole 16, and the copper chip 55 is protruded and fixed by the film thickness of the front surface and the back surface. The heat generated in step 1 can be transmitted to the wiring pattern 53a on the back side and the heat conductive sheet 19 through the copper chip 55 and the plating layer 54, and the heat dissipation of the heat generating element 14 can be further improved.

なお、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能であり、例えば、次のように変更しても良い。
○ 第1〜第4の実施形態では、スルーホール16内に設けられる熱伝導性部材として銅チップ17、33、55として説明したが、銅ペーストでもよく、また、その他銅以外の金属材料或いは、導電性のフィラーを含んだ導電性の樹脂部材としても良い。
○ 第1〜第4の実施形態では、回路基材11、31、41、51として一層構成として説明したが多層構成であっても良い。
○ 第1〜第4の実施形態では、スルーホール16の断面形状を丸孔としたが、矩形孔でもよく、また、不定形孔でも良い。この場合には、スルーホール16に嵌め込まれる銅チップの外形形状は、矩形の角柱或いは、不定形の角柱となる。
○ 第1〜第2の実施形態では、表側の配線パターン12上に発熱素子14を接合させるとして説明したが、配線パターン12を介さないで銅チップ17、33上に直接発熱素子14を接合させても良い。
○ 第1の実施形態では、厚膜の配線パターン13aが銅チップ17と対向する部分だけでなく、銅チップ17と対向する部分から外側に拡張して形成されているとして説明したが、銅チップ17と対向する部分のみが厚膜で形成されていてもよく、また、銅チップ17と対向する部分の一部のみが厚膜で形成されていても良い。
○ 第1〜第4の実施形態では、裏面に形成される厚膜の配線パターン13a、32a、53aと薄膜の配線パターン13b、32b、53bとはそれぞれ接続された状態にあるとして説明したが、接続されておらずに別々に形成されていても良い。
○ 第4の実施形態では、銅チップ55の表側及び裏側が回路基材51の表面及び裏面の配線パターン52、53aと面一となるように形成されているとして説明したが、銅チップ55の表側及び裏側が回路基材51の表側及び裏側と面一となるように形成し、発熱素子14と銅チップとの間及び銅チップと熱伝導性シート19との間にメッキ処理等により導電部材を埋めこんで該導電部材が配線パターン52、53aと面一になるように形成しても良い。
○ 第1〜第2の実施形態では、表側の配線パターン12と裏側の配線パターン13aとが銅チップ17、33を介して電気的及び熱的に接続されているとして説明したがこれに限定されるものではなくて、銅チップ17、33を介して発熱素子14と厚膜の配線パターン13aとが熱的に接続されておれば、これ以外の構成としても良い。例えば、表側の配線パターン12は銅チップ17、33と接続されていない構成としてもよく、また、銅チップ17、33に代えて絶縁性で且つ熱伝導性を有する部材としても良い。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible within the scope of the spirit of the invention. For example, the following modifications may be made.
In the first to fourth embodiments, the copper chips 17, 33, 55 have been described as the heat conductive members provided in the through holes 16, but copper paste may be used, and other metal materials other than copper, It is good also as a conductive resin member containing a conductive filler.
In the first to fourth embodiments, the circuit base materials 11, 31, 41, 51 have been described as a single layer configuration, but a multilayer configuration may be used.
In the first to fourth embodiments, the cross-sectional shape of the through hole 16 is a round hole, but it may be a rectangular hole or an irregular hole. In this case, the outer shape of the copper chip fitted into the through hole 16 is a rectangular prism or an irregular prism.
In the first and second embodiments, the heating element 14 is described as being bonded on the front wiring pattern 12, but the heating element 14 is bonded directly on the copper chips 17 and 33 without the wiring pattern 12 being interposed. May be.
In the first embodiment, it has been described that the thick wiring pattern 13a is formed not only from the portion facing the copper chip 17 but also from the portion facing the copper chip 17 to the outside. Only a portion facing 17 may be formed of a thick film, or only a portion of a portion facing copper chip 17 may be formed of a thick film.
In the first to fourth embodiments, the thick wiring patterns 13a, 32a, 53a formed on the back surface and the thin wiring patterns 13b, 32b, 53b are described as being connected to each other. It may be formed separately without being connected.
In the fourth embodiment, it has been described that the front side and the back side of the copper chip 55 are formed so as to be flush with the front and back wiring patterns 52 and 53a of the circuit substrate 51. The front side and the back side are formed so as to be flush with the front side and the back side of the circuit base 51, and the conductive member is formed by plating or the like between the heating element 14 and the copper chip and between the copper chip and the heat conductive sheet 19. The conductive member may be formed so as to be flush with the wiring patterns 52 and 53a.
In the first and second embodiments, the front side wiring pattern 12 and the back side wiring pattern 13a have been described as being electrically and thermally connected via the copper chips 17 and 33, but the present invention is not limited to this. However, the heat generating element 14 and the thick wiring pattern 13a may be thermally connected via the copper chips 17 and 33, and other configurations may be employed. For example, the wiring pattern 12 on the front side may be configured not to be connected to the copper chips 17 and 33, or may be an insulating and thermally conductive member instead of the copper chips 17 and 33.

第1の実施形態に係る回路装置の概略構成を示す断面図である。1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a circuit device according to a first embodiment. 第1の実施形態に係る回路装置の製造手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the manufacture procedure of the circuit device which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る回路装置の作用説明用の模式図である。(a)第1の実施形態の模式図、(b)比較例の模式図。It is a schematic diagram for explaining the operation of the circuit device according to the first embodiment. (A) The schematic diagram of 1st Embodiment, (b) The schematic diagram of a comparative example. 第2の実施形態に係る回路装置の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the circuit apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第3の実施形態に係る回路装置の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the circuit apparatus which concerns on 3rd Embodiment. 第4の実施形態に係る回路装置の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the circuit apparatus which concerns on 4th Embodiment. 第4の実施形態に係る回路装置の製造手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the manufacture procedure of the circuit device which concerns on 4th Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

10、30、40、50 回路装置
11、31、41、51 回路基材
12、42(42a、42b)、52 表側の配線パターン
13(13a、13b)、32(32a、32b)、53(53a、53b) 裏側の配線パターン
12、13b、32b、42b、52、53b 薄膜の配線パターン
13a、32a、42a、53a 厚膜の配線パターン
14 発熱素子
15 非発熱素子
16、18 スルーホール
17、33、55 銅チップ
19 熱伝導性シート
20 放熱部材
10, 30, 40, 50 Circuit devices 11, 31, 41, 51 Circuit base materials 12, 42 (42a, 42b), 52 Front side wiring patterns 13 (13a, 13b), 32 (32a, 32b), 53 (53a) 53b) Back side wiring patterns 12, 13b, 32b, 42b, 52, 53b Thin wiring pattern 13a, 32a, 42a, 53a Thick film wiring pattern 14 Heating element 15 Non-heating element 16, 18 Through hole 17, 33, 55 Copper Chip 19 Thermal Conductive Sheet 20 Heat Dissipation Member

Claims (7)

平板状の基材と、該基材に形成されたスルーホールと、該スルーホール内に設けられた熱伝導性部材と、前記基材の両面に形成された配線パターンとを有し、
前記基材の一方面の配線パターンには発熱素子を搭載する搭載部が形成され、前記基材の他方面の配線パターンには、他の部分よりも厚く形成された厚膜部が形成されており、
前記搭載部の少なくとも一部と前記厚膜部の少なくとも一部とが前記基材を挟んで対向するとともに、前記熱伝導性部材が、前記搭載部の前記厚膜部と対向する部分及び前記厚膜部の前記搭載部と対向する部分の両方に熱的に接続されていることを特徴とするプリント基板。
A flat substrate, a through hole formed in the substrate, a thermally conductive member provided in the through hole, and a wiring pattern formed on both surfaces of the substrate;
A mounting portion for mounting a heating element is formed on the wiring pattern on one surface of the base material, and a thick film portion formed thicker than the other portion is formed on the wiring pattern on the other surface of the base material. And
At least a part of the mounting part and at least a part of the thick film part are opposed to each other with the base material interposed therebetween, and the thermally conductive member is a part of the mounting part that faces the thick film part and the thickness. A printed circuit board characterized in that it is thermally connected to both the part of the film part facing the mounting part.
前記厚膜部は前記基材の他方面の配線パターンの他の部分より厚く形成されていることを特徴とする請求項1に記載のプリント基板。 The printed circuit board according to claim 1, wherein the thick film portion is formed thicker than other portions of the wiring pattern on the other surface of the base material. 平板状の基材と、該基材に形成されたスルーホールと、該スルーホール内に設けられた熱伝導性部材と、前記基材の両面に形成された配線パターンと、前記基材の一方面の配線パターンに搭載される発熱素子とを有し、
前記基材の他方面の配線パターンのうち、前記発熱素子と対向する部分の少なくとも一部の厚さが他の部分の厚さよりも厚く形成された厚膜部が形成されており、
前記熱伝導性部材が、前記発熱素子及び前記厚膜部の前記発熱素子と対向する部分の両方に熱的に接続されていることを特徴とする回路装置。
A flat substrate, a through hole formed in the substrate, a heat conductive member provided in the through hole, a wiring pattern formed on both surfaces of the substrate, and one of the substrates A heating element mounted on the wiring pattern in the direction,
Of the wiring pattern on the other side of the base material, a thick film part is formed in which the thickness of at least a part of the part facing the heating element is thicker than the thickness of the other part,
The circuit device, wherein the thermal conductive member is thermally connected to both the heating element and a portion of the thick film portion facing the heating element.
前記厚膜部は、放熱部材に接続されていることを特徴とする請求項3に記載の回路装置。 The circuit device according to claim 3, wherein the thick film portion is connected to a heat dissipation member. 前記放熱部材への接続は、絶縁性で且つ熱伝導性を有する熱伝導性シートを介して前記放熱部材に接続されていることを特徴とする請求項4に記載の回路装置。 The circuit device according to claim 4, wherein the connection to the heat radiating member is connected to the heat radiating member through a heat conductive sheet that is insulative and thermally conductive. 前記基材の一方面の配線パターンは、前記厚膜部の厚さより薄く形成され、前記基材の一方面の配線パターンのうち前記厚膜部に対向する部分以外の部分に非発熱素子を搭載することを特徴とする請求項3〜5のいずれか一項に記載の回路装置。 The wiring pattern on one side of the substrate is formed thinner than the thickness of the thick film portion, and a non-heat generating element is mounted on a portion other than the portion facing the thick film portion of the wiring pattern on the one surface of the substrate. The circuit device according to claim 3, wherein the circuit device is a circuit device. 前記基材の一方面の配線パターンのうち、前記厚膜部と対向する部分の厚さは他の部分の厚さより厚く形成され、前記基材の一方面の配線パターンのうち前記厚膜部と対向する部分以外の部分に非発熱素子を搭載することを特徴とする請求項3〜5のいずれか一項に記載の回路装置。 Of the wiring pattern on one side of the base material, the portion facing the thick film portion is formed thicker than the thickness of the other portion, and the thick film portion of the wiring pattern on one side of the base material The circuit device according to any one of claims 3 to 5, wherein a non-heat generating element is mounted on a portion other than the facing portion.
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