JP2014179523A

JP2014179523A - 基板ユニット

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Publication number: JP2014179523A
Application number: JP2013053562A
Authority: JP
Inventors: Hiroki Matsushita; 大貴松下; Shinji Kubo; 真二久保
Original assignee: Nidec Elesys Corp
Current assignee: Nidec Elesys Corp
Priority date: 2013-03-15
Filing date: 2013-03-15
Publication date: 2014-09-25

Abstract

【課題】発熱部品から発生した熱が効率よく放熱して発熱部品の過熱を防止できるとともに、信頼性かつ汎用性に優れた低コストな基板ユニットを提供する。
【解決手段】複数の配線パターン１４を有する基板１０と、基板１０の第一主面１１上に実装される発熱部品５ａと、第一主面１１上に実装される金属チップ２０と、を備え、金属チップ２０と発熱部品５ａとは、配線パターン１４上に実装されるとともに、配線パターン１４を介して互いに接続されていることを特徴としている。
【選択図】図２

Description

この発明は、基板ユニットに関するものである。

電子部品の中でも、特にトランジスタやＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄｅｆｆｅｃｔｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、ＩＣ（ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）、シャント抵抗等（以下、「発熱部品」という。）は、通電によって著しく発熱することが知られている。また、近年、電子機器の小型化および高密度化にともなって、電子機器の基板上に実装される発熱部品の実装密度が高くなるとともに、発熱部品が高温化する傾向にある。発熱部品の温度が上昇し、熱定格を越えた場合には、発熱部品の信頼性および性能の維持ができない。したがって、基板に実装された発熱部品の熱対策が必要とされる。

例えば、特許文献１には、絶縁基材上に形成したダイパッドに電子部品（発熱部品）を搭載し、ダイパッドの下側に位置する絶縁基材に、ダイパッドと、ダイパッドとは反対側に位置する導体部とを熱的に接続する熱接続部を形成した電子部品搭載用基板が記載されている。特許文献１によれば、電子部品が生じた熱を各熱接続部を介して電子部品とは反対側に位置する導電部に伝導させることができるため、放熱性に優れたものとすることができるとされている。

また、一般に、発熱部品自体の熱対策として、例えば、発熱部品が高温化でも性能を維持できるように発熱部品そのものを許容損失の大きい部品に変更する方法や、抵抗値の小さい発熱部品に変更することにより発熱量を抑制する方法等が知られている。
また、一般に、発熱部品とヒートシンクとを近接配置したり、発熱部品が実装される配線パターンとヒートシンクとを近接配置したりすることにより、発熱部品とヒートシンクとの間の熱抵抗率を低下させて、ヒートシンクから効率よく放熱する方法が知られている。

特開平４−１０５３９６号公報

しかしながら、従来技術にあっては、以下のような問題がある。
特許文献１に記載の技術にあっては、その適用がスルーホールを有する基板に限定されるため、汎用性に乏しい。
また、発熱部品そのものを許容損失の大きい部品に変更したり、抵抗値の小さい発熱部品に変更したりする場合には、発熱部品のコストアップが問題となる。
また、発熱部品とヒートシンクとを近接配置したり、配線パターンとヒートシンクとを近接配置したりする場合には、電子機器に振動や衝撃等が加わった際に、発熱部品とヒートシンクまたは配線パターンとが接触し、配線パターンを損傷するおそれがあり、また電位変化による特性変化を招くおそれがある。
したがって、いずれの従来技術においても、基板に実装された発熱部品の熱対策という点で、課題が残されている。

そこで、本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、発熱部品から発生した熱が効率よく放熱して発熱部品の過熱を防止できるとともに、信頼性かつ汎用性に優れた低コストな基板ユニットの提供を課題とする。

上記の課題を解決するため、本発明の基板ユニットは、複数の配線パターンを有する基板と、前記基板の少なくとも第一主面上に実装される発熱部品と、前記第一主面および前記第一主面とは反対側の第二主面の少なくともいずれかの主面上に実装される金属チップと、を備え、前記金属チップと前記発熱部品とは、それぞれ前記配線パターン上に実装されるとともに、前記配線パターンを介して互いに接続されていることを特徴としている。

本発明によれば、金属チップと発熱部品とは、配線パターンを介して互いに接続されているので、発熱部品から発生した熱は、金属チップを介して例えばヒートシンクや空気等の放熱対象物に伝導することができる。すなわち、従来技術に比べて、配線パターンを介して放熱対象物に伝導する熱伝導経路に加えて、配線パターンおよび金属チップを介して放熱対象物に伝導する熱伝導経路を設けることができるので、金属チップと放熱対象物との間の熱抵抗率を低下させることができる。したがって、発熱部品から発生した熱が効率よく放熱して、発熱部品の過熱を防止できる。
また、金属チップの表面にメッキを施すことにより、ハンダの濡れ性を確保して基板に簡単に実装できる。しかも、金属チップは、配線パターン上に実装されているので、振動や衝撃等が加わった際に配線パターンが損傷する事や、電位変化による特性変化を防止できるとともに、金属チップと配線パターンとの接触を考慮して絶縁処理等を施す必要もない。また、配線パターンに金属チップを実装することにより、基板の層数や種類、スルーホールの有無等に関わらず、種々の基板に広く本発明を適用できる。したがって、信頼性かつ汎用性に優れた低コストな基板ユニットとすることができる。

また、前記発熱部品および前記金属チップは、複数の前記配線パターンのうち前記第一主面に形成された第一主面配線パターン上に実装されていることを特徴としている。

本発明によれば、発熱部品および金属チップは、第一主面に形成された第一主面配線パターン上に実装されているので、発熱部品から発生した熱が、基板の第一主面側から効率よく放熱できる。

また、前記発熱部品は、複数の前記配線パターンのうち前記第一主面に形成された第一主面配線パターン上に実装され、前記金属チップは、複数の前記配線パターンのうち前記第二主面に形成された第二主面配線パターン上に実装されていることを特徴としている。

本発明によれば、発熱部品が第一主面配線パターン上に実装され、金属チップが第二主面配線パターン上に実装されているので、第一主面側で発熱部品から発生した熱が、第二主面側の金属チップに伝導し、第二主面側から効率よく放熱できる。

また、前記基板には、前記第一主面と前記第二主面とを連通するスルーホールが設けられ、前記スルーホールの内周面には、導通用金属膜が成膜され、前記導通用金属膜は、前記第一主面配線パターンと前記第二主面配線パターンとを接続することを特徴としている。

本発明によれば、スルーホールの内周面には導通用金属膜が成膜されており、導通用金属膜が第一主面配線パターンと第二主面配線パターンとを接続しているので、第一主面側と第二主面側とを接続する熱伝導経路を、スルーホールの導通用金属膜を介して最短で形成することができる。これにより、熱伝導経路の熱抵抗率を低下させることができるので、第一主面側で発熱部品から発生した熱が、第二主面側の金属チップに効率よく伝導することができる。

また、前記スルーホール内には、熱伝導用充填部材が充填されていることを特徴としている。

本発明によれば、スルーホール内に熱伝導用充填部材を充填することで、スルーホール内に空気が存在する場合よりも、熱伝導経路の熱抵抗率をさらに低下させることができる。したがって、第一主面側で発熱部品から発生した熱が、第二主面側の金属チップに効率よく伝導することができる。

また、前記金属チップは、熱伝導材料を介してヒートシンクに接続されていることを特徴としている。

本発明によれば、金属チップは、熱伝導材料を介してヒートシンクに接続されているので、発熱部品から発生した熱が、金属チップを介してヒートシンクに確実に伝導できるとともに、ヒートシンクから効率よく放熱できる。

第一実施形態に係る基板ユニットの平面図である。図１のＡ−Ａ線に沿った側面断面図である。第二実施形態に係る基板ユニットの側面断面図である。第三実施形態に係る基板ユニットの側面断面図である。その他の実施形態に係る基板ユニットの側面断面図である。

以下、第一実施形態に係る基板ユニットについて、図面を参照して説明をする。なお、各図では、各部材の構造をわかりやすくするため、各部材の寸法を現実のものから適宜変更して描いている。
図１は、第一実施形態に係る基板ユニット１の平面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ線に沿った側面断面図である。なお、図１では、分かりやすくするために、ヒートシンク７を二点鎖線で図示している。
図１に示すように、本実施形態に係る基板ユニット１は、主に基板１０と、発熱部品５ａと、金属チップ２０と、ヒートシンク７と、を備えている。基板１０と、発熱部品５ａと、金属チップ２０と、ヒートシンク７とは、発熱部品から発生する熱を放熱する発熱部品放熱構造２を形成している。

図２に示すように、基板１０は、例えばガラスエポキシ等の絶縁材料により形成されたいわゆるプリント基板である。基板１０の第一主面１１（図２における下側の主面）および第二主面１２（図２における上側の主面）上には、複数の配線パターン１４が配索されている。
配線パターン１４は、例えば銅等がパターニングおよび成膜されて形成されており、基板１０の第一主面１１上に形成された第一主面配線パターン１４ａと、基板１０の第二主面１２上に形成された第二主面配線パターン１４ｂとを含む。

また、基板１０は、基板１０の第一主面１１と第二主面１２とを連通するスルーホール１６を有している。スルーホール１６の内周面１６ａには、導通用金属膜１４ｃが成膜されている。導通用金属膜１４ｃは、例えば銅等がパターニングおよび成膜されて形成されており、第一主面配線パターン１４ａと第二主面配線パターン１４ｂとを電気的に接続している。

基板１０の第一主面１１および第二主面１２上には、電子部品５が複数実装されている。電子部品５は、例えばトランジスタやＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄｅｆｆｅｃｔｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、ＩＣ（ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）、シャント抵抗等、通電により発熱する発熱部品５ａを含んでいる。電子部品５は、第一主面１１および第二主面１２の表面に配索された配線パターン１４上に、例えば表面実装技術（ＳｕｒｆａｃｅＭｏｕｎｔＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ：ＳＭＴ）によって、ハンダ６等を介して実装されている。本実施形態では、発熱部品５ａは、第一主面配線パターン１４ａ上にハンダ６を介して実装されている。

金属チップ２０は、例えば銅やアルミニウム等の熱抵抗率の低い金属材料により、平板状に形成されている。金属チップ２０の厚さは、例えば発熱部品５ａと同等の厚さとなっている。これにより、基板１０の第一主面配線パターン１４ａ上に金属チップ２０を実装したとき、発熱部品５ａの基板１０側とは反対側の主面と、金属チップ２０の基板１０側とは反対側の主面とが略面一となる。また、第一主面１１側から見たときの金属チップ２０の外形は、例えば発熱部品５ａの外形よりも大きくなっている。

金属チップ２０は、発熱部品５ａと離間した位置において、第一主面配線パターン１４ａ上にハンダ６を介して実装されている。これにより、金属チップ２０と発熱部品５ａとは、それぞれ第一主面配線パターン１４ａ上に実装されるとともに、第一主面配線パターン１４ａを介して互いに接続されている。なお、金属チップ２０の表面には、スズメッキや亜鉛メッキ等のメッキ処理が施されている。これにより、金属チップ２０の表面においてハンダ６の良好な濡れ性を確保できるので、配線パターン１４（本実施形態では第一主面配線パターン１４ａ）上に確実に実装できる。

ヒートシンク７は、例えば銅やアルミニウム等の熱抵抗率の低い金属材料により、直方体状に形成されている。なお、図示は省略するが、ヒートシンク７の外表面にフィンを設けてもよい。これにより、ヒートシンク７の表面積を広く確保できるので、良好な放熱性を確保できる。
図１に示すように、基板１０の第一主面１１側からヒートシンク７を見たとき、ヒートシンク７の外形は、金属チップ２０および発熱部品５ａの外形よりも十分に大きくなっている。これにより、ヒートシンク７は、複数の金属チップ２０および発熱部品５ａを覆うように配置できる。

図２に示すように、ヒートシンク７は、基板１０の第一主面１１側において、発熱部品５ａの基板１０側とは反対側の主面および金属チップ２０の基板１０側とは反対側の主面に接続されている。
ここで、ヒートシンク７と、発熱部品５ａおよび金属チップ２０とは、熱伝導材料９を介して接続されている。熱伝導材料９は、例えばゲル状のシリコン樹脂等を主成分とした熱伝導グリスであり、いわゆるサーマルインターフェースマテリアル（ＴｈｅｒｍａｌＩｎｔｅｒｆａｃｅＭａｔｅｒｉａｌ：ＴＩＭ）である。なお、熱伝導材料９は、ゲル状のシリコン樹脂等を主成分とした熱伝導グリスに限定されることはなく、例えばシリコン樹脂等やカーボン等を主成分とするゴム状のシート部材であってもよい。

続いて、上述のように構成された第一実施形態に係る基板ユニット１の作用について説明する。
例えばＦＥＴ等の発熱部品５ａに電流が通電されると、発熱部品５ａが発熱する。
発熱部品５ａから発生した熱は、熱伝導材料９、ヒートシンク７の順に伝導してヒートシンク７から放熱する第一の熱伝導経路Ｒａ、発熱部品５ａ側のハンダ６、第一主面配線パターン１４ａの順に伝導して第一主面配線パターン１４ａから放熱する第二の熱伝導経路Ｒｂ、および発熱部品５ａの表面から放熱する第三の熱伝導経路Ｒｃを介して放熱する。

ここで、本実施形態では、金属チップ２０と発熱部品５ａとは、それぞれ第一主面配線パターン１４ａ上に実装されるとともに、第一主面配線パターン１４ａを介して互いに接続されている。したがって、発熱部品５ａから発生した熱は、上記第一の熱伝導経路Ｒａ、第二の熱伝導経路Ｒｂおよび第三の熱伝導経路Ｒｃに加えて、発熱部品５ａ側のハンダ６、第一主面配線パターン１４ａ、金属チップ２０側のハンダ６、金属チップ２０の順に伝導して金属チップ２０の表面から放熱する第四の熱伝導経路Ｒｄ、および発熱部品５ａ側のハンダ６、第一主面配線パターン１４ａ、金属チップ２０側のハンダ６、金属チップ２０、熱伝導材料９、ヒートシンク７の順に伝導してヒートシンク７の表面から放熱する第五の熱伝導経路Ｒｅを介して放熱する。このように、基板１０の第一主面配線パターン１４ａ上に実装される金属チップ２０を備えることで、複数の熱伝導経路を設けることができる。なお、図２においては、各熱伝導経路Ｒａ〜Ｒｅの一部を矢印にて模式的に図示している。

本実施形態によれば、金属チップ２０と発熱部品５ａとは、第一主面配線パターン１４ａを介して互いに接続されているので、発熱部品５ａから発生した熱は、金属チップ２０を介して例えばヒートシンク７や空気等の放熱対象物に伝導することができる。すなわち、従来技術に比べて、第一主面配線パターン１４ａを介して放熱対象物に伝導する第一の熱伝導経路Ｒａ、第二の熱伝導経路Ｒｂおよび発熱部品５ａの表面から放熱する第三の熱伝導経路Ｒｃに加えて、第一主面配線パターン１４ａおよび金属チップ２０を介して放熱対象物に伝導する第四の熱伝導経路Ｒｄおよび第五の熱伝導経路Ｒｅを設けることができるので、金属チップ２０と放熱対象物との間の熱抵抗率を低下させることができる。したがって、発熱部品５ａから発生した熱が効率よく放熱して、発熱部品５ａの過熱を防止できる。
また、金属チップ２０の表面にメッキを施すことにより、ハンダ６の濡れ性を確保して基板１０に簡単に実装できる。しかも、金属チップ２０は、第一主面配線パターン１４ａ上に実装されているので、振動や衝撃等が加わった際に第一主面配線パターン１４ａが損傷する事や、電位変化による特性変化を防止できるとともに、金属チップ２０と第一主面配線パターン１４ａとの接触を考慮して絶縁処理等を施す必要もない。また、第一主面配線パターン１４ａに金属チップ２０を実装することにより、基板１０の層数や種類、スルーホール１６の有無等に関わらず、種々の基板に広く本発明を適用できる。したがって、信頼性かつ汎用性に優れた低コストな基板ユニット１とすることができる。

また、発熱部品５ａおよび金属チップ２０は、第一主面１１に形成された第一主面配線パターン１４ａ上に実装されているので、発熱部品５ａから発生した熱が、基板１０の第一主面１１側から効率よく放熱できる。

また、金属チップ２０は、熱伝導材料９を介してヒートシンク７に接続されているので、発熱部品５ａから発生した熱が、金属チップ２０を介してヒートシンク７に確実に伝導できるとともに、ヒートシンク７から効率よく放熱できる。

（第二実施形態）
図３は、第二実施形態に係る基板ユニット１の側面断面図である。
第一実施形態に係る基板ユニット１は、発熱部品５ａおよび金属チップ２０が第一主面配線パターン１４ａ上に実装されて形成されていた（図２参照）。
これに対して、第二実施形態に係る基板ユニット１は、図３に示すように、発熱部品５ａが第一主面配線パターン１４ａ上に実装され、金属チップ２０が第二主面配線パターン１４ｂ上に実装されている点で、第一実施形態とは異なっている。なお、以下では、第一実施形態と同様の構成部分については説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。

基板１０は、基板１０の第一主面１１と第二主面１２とを連通するスルーホール１６を複数（本実施形態では、例えば三本）有している。スルーホール１６の内周面１６ａには、導通用金属膜１４ｃが成膜されている。導通用金属膜１４ｃは、第一主面配線パターン１４ａと第二主面配線パターン１４ｂとを電気的に接続している。
基板１０の第一主面配線パターン１４ａ上には、ハンダ６を介して発熱部品５ａが実装されている。発熱部品５ａは、スルーホール１６の第一主面１１側の開口を閉塞するように実装されている。
基板１０の第二主面配線パターン１４ｂ上には、ハンダ６を介して金属チップ２０が実装されている。金属チップ２０は、スルーホール１６の第二主面１２側の開口を閉塞するように実装されている。

続いて、上述のように構成された第二実施形態に係る基板ユニット１の作用について説明する。
発熱部品５ａから発生した熱は、発熱部品５ａ側のハンダ６、第一主面配線パターン１４ａの順に伝導して第一主面配線パターン１４ａの表面から放熱する第一の熱伝導経路Ｒａ、および発熱部品５ａの表面から放熱する第二の熱伝導経路Ｒｂを介して放熱する。

ここで、第二実施形態では、発熱部品５ａは、第一主面配線パターン１４ａ上に実装され、金属チップ２０は、第二主面配線パターン１４ｂ上に実装されており、スルーホール１６の導通用金属膜１４ｃは、第一主面配線パターン１４ａと第二主面配線パターン１４ｂとを接続している。したがって、発熱部品５ａから発生した熱は、上記第一の熱伝導経路Ｒａおよび第二の熱伝導経路Ｒｂに加えて、発熱部品５ａ側のハンダ６、第一主面配線パターン１４ａ、スルーホール１６の導通用金属膜１４ｃ、第二主面配線パターン１４ｂの順に伝導して第二主面配線パターン１４ｂの表面から放熱する第三の熱伝導経路Ｒｃ、および発熱部品５ａ側のハンダ６、第一主面配線パターン１４ａ、スルーホール１６の導通用金属膜１４ｃ、第二主面配線パターン１４ｂ、金属チップ２０側のハンダ６、金属チップ２０の順に伝導して金属チップ２０の表面から放熱する第四の熱伝導経路Ｒｄを介して放熱する。このように、基板１０の第一主面配線パターン１４ａ上に実装される発熱部品５ａと、基板１０の第二主面配線パターン１４ｂ上に実装される金属チップ２０と、を備えるとともに、スルーホール１６の導通用金属膜１４ｃにより第一主面配線パターン１４ａと第二主面配線パターン１４ｂとを接続することで、複数の熱伝導経路を設けることができる。なお、図３においては、各熱伝導経路Ｒａ〜Ｒｄの一部を矢印にて模式的に図示している。

第二実施形態によれば、発熱部品５ａが第一主面配線パターン１４ａ上に実装され、金属チップ２０が第二主面配線パターン１４ｂ上に実装されているので、第一主面１１側で発熱部品５ａから発生した熱が、第二主面１２側の金属チップ２０に伝導し、第二主面１２側から効率よく放熱できる。

また、スルーホール１６の内周面１６ａには導通用金属膜１４ｃが成膜されており、導通用金属膜１４ｃが第一主面配線パターン１４ａと第二主面配線パターン１４ｂとを接続しているので、第一主面１１側と第二主面１２側とを接続する第三の熱伝導経路Ｒｃおよび第四の熱伝導経路Ｒｄを、スルーホール１６の導通用金属膜１４ｃを介して最短で形成することができる。これにより、熱伝導経路の熱抵抗率を低下させることができるので、第一主面１１側で発熱部品５ａから発生した熱が、第二主面１２側の金属チップ２０に効率よく伝導することができる。

（第三実施形態）
図４は、第三実施形態に係る基板ユニット１の側面断面図である。
第一実施形態に係る基板ユニット１は、発熱部品５ａおよび金属チップ２０が第一主面配線パターン１４ａ上に実装されて形成されていた（図２参照）。また、第二実施形態に係る基板ユニット１は、発熱部品５ａが第一主面配線パターン１４ａ上に実装され、金属チップ２０が第二主面配線パターン１４ｂ上に実装されているとともに、スルーホール１６の導通用金属膜１４ｃにより第一主面配線パターン１４ａと第二主面配線パターン１４ｂとを接続していた（図３参照）。
これに対して、第三実施形態に係る基板ユニット１は、図４に示すように、発熱部品５ａが第一主面配線パターン１４ａ上に実装され、金属チップ２０が第二主面配線パターン１４ｂ上に実装されているとともに、スルーホール１６内に熱伝導用充填部材２２が充填されている点で、第一実施形態および第二実施形態とは異なっている。なお、以下では、第一実施形態および第二実施形態と同様の構成部分については説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。

基板１０は、基板１０の第一主面１１と第二主面１２とを連通するスルーホール１６を複数（本実施形態では、例えば三本）有している。スルーホール１６内には、熱伝導用充填部材２２が充填されている。熱伝導用充填部材２２は、例えば金属材料であれば特に限定されることはないが、とりわけハンダ６と同一の金属材料が好適である。これにより、基板ユニット１の製造工程において、基板１０の第一主面１１および第二主面１２にハンダ６を例えばスキージ等で塗布する際に、同じ工程でスルーホール１６内に熱伝導用充填部材２２を充填できる。

続いて、上述のように構成された第三実施形態に係る基板ユニット１の作用について説明する。
発熱部品５ａから発生した熱は、発熱部品５ａ側のハンダ６、第一主面配線パターン１４ａの順に伝導して第一主面配線パターン１４ａの表面から放熱する第一の熱伝導経路Ｒａ、および発熱部品５ａの表面から放熱する第二の熱伝導経路Ｒｂを介して放熱する。

ここで、第三実施形態では、発熱部品５ａは、第一主面配線パターン１４ａ上に実装され、金属チップ２０は、第二主面配線パターン１４ｂ上に実装され、スルーホール１６の導通用金属膜１４ｃおよび熱伝導用充填部材２２は、第一主面配線パターン１４ａと第二主面配線パターン１４ｂとを接続している。したがって、発熱部品５ａから発生した熱は、上記第一の熱伝導経路Ｒａ、第二の熱伝導経路Ｒｂに加えて、発熱部品５ａ側のハンダ６、第一主面配線パターン１４ａ、スルーホール１６の導通用金属膜１４ｃと熱伝導用充填部材２２、第二主面配線パターン１４ｂの順に伝導して第二主面配線パターン１４ｂの表面から放熱する第三の熱伝導経路Ｒｃ、および発熱部品５ａ側のハンダ６、第一主面配線パターン１４ａ、スルーホール１６の導通用金属膜１４ｃと熱伝導用充填部材２２、第二主面配線パターン１４ｂ、金属チップ２０側のハンダ６、金属チップ２０の順に伝導して金属チップ２０の表面から放熱する第四の熱伝導経路Ｒｄを介して放熱する。このように、基板１０の第一主面配線パターン１４ａ上に実装される発熱部品５ａと、基板１０の第二主面配線パターン１４ｂ上に実装される金属チップ２０と、を備えるとともに、スルーホール１６の導通用金属膜１４ｃおよび熱伝導用充填部材２２により第一主面配線パターン１４ａと第二主面配線パターン１４ｂとを接続することで、複数の熱伝導経路を設けることができる。なお、図４においては、各熱伝導経路Ｒａ〜Ｒｄの一部を矢印にて模式的に図示している。

第三実施形態によれば、スルーホール１６内に熱伝導用充填部材２２を充填することで、スルーホール１６内に空気が存在する場合よりも、熱伝導経路の熱抵抗率をさらに低下させることができる。したがって、第一主面１１側で発熱部品５ａから発生した熱が、第二主面１２側の金属チップ２０に効率よく伝導することができる。

なお、この発明の技術範囲は上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

基板１０や、配線パターン１４、発熱部品５ａ、金属チップ２０、ヒートシンク７、熱伝導材料９、熱伝導用充填部材２２、スルーホール１６等の形状や材質、個数等は、各実施形態に限定されない。

各実施形態では、基板１０の両主面に配線パターン１４が形成された、いわゆる両面基板を例に説明をしたが、基板１０の種類は各実施形態に限定されない。例えば、基板の片側主面のみに配線パターンが形成されたいわゆる片面基板や、基板内にも配線パターンが形成されたいわゆる多層基板にも本発明を適用できる。

図５は、その他の実施形態に係る基板ユニット１の側面断面図である。
各実施形態に係る基板ユニット１の発熱部品放熱構造２をそれぞれ任意に組み合わせてもよい。例えば、図５に示すように、第一実施形態と第三実施形態とを組み合わせ、基板１０の第一主面配線パターン１４ａ上に実装される発熱部品５ａと、基板１０の第二主面配線パターン１４ｂ上に実装される金属チップ２０と、を備え、スルーホール１６の導通用金属膜１４ｃおよび熱伝導用充填部材２２により第一主面配線パターン１４ａと第二主面配線パターン１４ｂとを接続するとともに、熱伝導材料９を介して発熱部品５ａにヒートシンク７を接続してもよい。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。

１基板ユニット
７ヒートシンク
１０基板
１１第一主面
１２第二主面
１４配線パターン
１４ａ第一主面配線パターン
１４ｂ第二主面配線パターン
１４ｃ導通用金属膜
１６スルーホール
１６ａ内周面
２０金属チップ
２２熱伝導用充填部材

Claims

複数の配線パターンを有する基板と、
前記基板の少なくとも第一主面上に実装される発熱部品と、
前記第一主面および前記第一主面とは反対側の第二主面の少なくともいずれかの主面上に実装される金属チップと、
を備え、
前記金属チップと前記発熱部品とは、それぞれ前記配線パターン上に実装されるとともに、前記配線パターンを介して互いに接続されていることを特徴とする基板ユニット。
請求項１に記載の基板ユニットであって、
前記発熱部品および前記金属チップは、複数の前記配線パターンのうち前記第一主面に形成された第一主面配線パターン上に実装されていることを特徴とする基板ユニット。
請求項１に記載の基板ユニットであって、
前記発熱部品は、複数の前記配線パターンのうち前記第一主面に形成された第一主面配線パターン上に実装され、前記金属チップは、複数の前記配線パターンのうち前記第二主面に形成された第二主面配線パターン上に実装されていることを特徴とする基板ユニット。
請求項３に記載の基板ユニットであって、
前記基板には、前記第一主面と前記第二主面とを連通するスルーホールが設けられ、
前記スルーホールの内周面には、導通用金属膜が成膜され、
前記導通用金属膜は、前記第一主面配線パターンと前記第二主面配線パターンとを接続することを特徴とする基板ユニット。
請求項４に記載の基板ユニットであって、
前記スルーホール内には、熱伝導用充填部材が充填されていることを特徴とする基板ユニット。
請求項１から５のいずれか１項に記載の基板ユニットであって、
前記金属チップは、熱伝導材料を介してヒートシンクに接続されていることを特徴とする基板ユニット。