JP2022169873A - circuit device - Google Patents

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達章 石川
Tatsuaki Ishikawa
信久 長野
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Abstract

To provide a circuit device which can be improved in heat dissipation property and can be miniaturized.SOLUTION: A circuit device 1 includes: a placoid substrate 2 having a first surface 2a and a second surface 2b facing the first surface; a first electronic component 4 mounted on the first surface of the substrate; a first heat transfer pad 2a2 provided between the first surface and the first electronic component and including a membranous metal; a joint portion 6 provided between the first heat transfer pad and the first electronic component; a heat sink 5 provided between the joint portion and the first electronic component; a second electronic component 3 mounted on the second side of the substrate; a second heat transfer pad 2b2 provided between the second surface and the second electronic component and including the membranous metal; and a heat transfer pillar 2c which penetrates between the first surface and the second surface of the substrate, has one end connected to the first heat transfer pad, the other end connected to the second heat transfer pad, and includes a metal. The first electronic component, the heat sink, and the second electronic component overlap each other when viewed from the direction perpendicular to the first surface.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明の実施形態は、回路装置に関する。 Embodiments of the present invention relate to circuit devices.

回路装置は、基板と、基板の面に設けられた電子部品(電気部品などと称される場合もある)と、を備えている。電子部品には、通電時に発熱するものがある。また、電子部品には、温度によって特性が変わったり、寿命が短くなったりするものがある。近年においては、回路装置の小型化が求められており、電子部品が近接して設けられるため、回路装置の放熱性の向上が望まれている。 A circuit device includes a substrate and electronic components (also called electrical components) provided on the surface of the substrate. Some electronic components generate heat when energized. In addition, some electronic components change their characteristics or shorten their life depending on the temperature. In recent years, there has been a demand for miniaturization of circuit devices, and since electronic components are provided close to each other, it is desired to improve the heat dissipation properties of circuit devices.

一般的に、放熱手段としては、複数のフィンを有するヒートシンクが用いられている。しかしながら、複数のフィンを有するヒートシンクは、電子部品などに比べて大型の部品となるため、ヒートシンクを基板の面に設けると回路装置の小型化が困難となる。
この場合、電子部品毎に小型のヒートシンクを設けることも考えられるが、ヒートシンクに取り付けることが難しい電子部品もある。また、複数のヒートシンクが必要となるため、製造コストが増大するおそれがある。
Generally, a heat sink having a plurality of fins is used as heat dissipation means. However, since a heat sink having a plurality of fins is a large component compared to electronic components, etc., it is difficult to miniaturize the circuit device if the heat sink is provided on the surface of the substrate.
In this case, it is conceivable to provide a small heat sink for each electronic component, but some electronic components are difficult to attach to the heat sink. Moreover, since a plurality of heat sinks are required, the manufacturing cost may increase.

また、基板の面に設けられたパターンに放熱パッドを設けたり、パターンの面積を大きくしたりして、パターンを介した放熱を行う場合もある。しかしながら、この様にすると、基板の面積が大きくなるので、回路装置の小型化が困難となる。 In some cases, the pattern provided on the surface of the substrate is provided with a heat dissipation pad or the pattern area is enlarged to dissipate heat through the pattern. However, this method increases the area of the substrate, making it difficult to reduce the size of the circuit device.

そこで、放熱性の向上と、小型化を図ることができる回路装置の開発が望まれていた。 Therefore, development of a circuit device capable of improving heat dissipation and reducing the size has been desired.

実開平06-11389号公報Japanese Utility Model Laid-Open No. 06-11389

本発明が解決しようとする課題は、放熱性の向上と、小型化を図ることができる回路装置を提供することである。 A problem to be solved by the present invention is to provide a circuit device that can improve heat dissipation and can be miniaturized.

実施形態に係る回路装置は、第1の面と、前記第1の面に対向する第2の面と、を有し、板状を呈する基板と;前記基板の前記第1の面側に設けられた第1の電子部品と;前記第1の面と、前記第1の電子部品と、の間に設けられ、金属を含み、膜状を呈する第1の伝熱パッドと;前記第1の伝熱パッドと、前記第1の電子部品と、の間に設けられた接合部と;前記接合部と、前記第1の電子部品と、の間に設けられた放熱部と;前記基板の前記第2の面側に設けられた第2の電子部品と;前記第2の面と、前記第2の電子部品と、の間に設けられ、金属を含み、膜状を呈する第2の伝熱パッドと;前記基板の、前記第1の面と前記第2の面との間を貫通し、金属を含み、一方の端部が前記第1の伝熱パッドと接続され、他方の端部が前記第2の伝熱パッドと接続された伝熱ピラーと;を具備している。前記第1の面に垂直な方向から見た場合に、前記第1の電子部品、前記放熱部、および前記第2の電子部品が重なっている。 A circuit device according to an embodiment includes: a plate-shaped substrate having a first surface and a second surface facing the first surface; a first electronic component provided; a first heat transfer pad that is provided between the first surface and the first electronic component and contains a metal and has a film shape; a joint portion provided between a heat transfer pad and the first electronic component; a heat dissipation portion provided between the joint portion and the first electronic component; a second electronic component provided on the second surface side; and a second heat transfer member provided between the second surface and the second electronic component, containing a metal, and having a film shape. a pad; penetrating between the first surface and the second surface of the substrate and containing a metal, one end of which is connected to the first heat transfer pad and the other end of which is connected to the first heat transfer pad; a heat transfer pillar connected with the second heat transfer pad; When viewed from a direction perpendicular to the first surface, the first electronic component, the heat radiating section, and the second electronic component overlap each other.

本発明の実施形態によれば、放熱性の向上と、小型化を図ることができる回路装置を提供することができる。 According to the embodiments of the present invention, it is possible to provide a circuit device that can improve heat dissipation and can be miniaturized.

本実施の形態に係る回路装置を例示するための模式図である。1 is a schematic diagram for illustrating a circuit device according to an embodiment; FIG. 他の実施形態に係る回路装置を例示するための模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram for illustrating a circuit device according to another embodiment; (a)、(b)は、放熱部を例示するための模式図である。(a), (b) is a schematic diagram for illustrating a thermal radiation part.

以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。 Hereinafter, embodiments will be illustrated with reference to the drawings. In addition, in each drawing, the same reference numerals are given to the same constituent elements, and detailed description thereof will be omitted as appropriate.

図1は、本実施の形態に係る回路装置1を例示するための模式図である。
図1に示すように、回路装置1は、例えば、基板2、電子部品3(第2の電子部品の一例に相当する)、電子部品4(第1の電子部品の一例に相当する)、放熱部5、接合部6、および冷却部7を備えている。
FIG. 1 is a schematic diagram for illustrating a circuit device 1 according to this embodiment.
As shown in FIG. 1, the circuit device 1 includes, for example, a substrate 2, an electronic component 3 (corresponding to an example of a second electronic component), an electronic component 4 (corresponding to an example of a first electronic component), a heat dissipation It comprises a section 5 , a joint section 6 and a cooling section 7 .

基板2は、板状を呈している。基板2は、面2a(第1の面の一例に相当する)と、面2aに対向する面2b(第2の面の一例に相当する)と、を有している。基板2の平面形状には特に限定はない。基板2の平面形状は、例えば、四角形とすることができる。基板2の平面寸法は、回路装置1の仕様、電子部品3および電子部品4の数や配置などに応じて適宜変更することができる。なお、平面寸法は、基板2の面2a(面2b)に垂直な方向から見た場合の寸法である。
また、基板2は、単層構造を有するものであってもよいし、多層構造を有するものであってもよい。
The substrate 2 has a plate shape. The substrate 2 has a surface 2a (corresponding to an example of a first surface) and a surface 2b (corresponding to an example of a second surface) facing the surface 2a. The planar shape of the substrate 2 is not particularly limited. The planar shape of the substrate 2 can be, for example, a square. The planar dimension of the substrate 2 can be appropriately changed according to the specifications of the circuit device 1, the number and arrangement of the electronic components 3 and 4, and the like. Note that the planar dimension is a dimension when viewed from a direction perpendicular to the surface 2a (surface 2b) of the substrate 2. As shown in FIG.
Further, the substrate 2 may have a single layer structure or may have a multilayer structure.

基板2の材料には特に限定はない。基板2の材料は、例えば、セラミックス(例えば、酸化アルミニウムや窒化アルミニウムなど)などの無機材料、紙フェノールやガラスエポキシなどの有機材料とすることができる。また、基板2は、金属板の表面を絶縁性材料で被覆したメタルコア基板であってもよい。 The material of the substrate 2 is not particularly limited. The material of the substrate 2 can be, for example, an inorganic material such as ceramics (for example, aluminum oxide or aluminum nitride) or an organic material such as paper phenol or glass epoxy. Alternatively, the substrate 2 may be a metal core substrate in which the surface of a metal plate is coated with an insulating material.

ただし、セラミックスやメタルコア基板などは熱伝導率が高く放熱性に優れるが、ガラスエポキシなどの有機材料に比べて高価である。また、基板2の大きさが大きくなると、製造コストがさらに増大する。そのため、低コスト化や汎用性などを考慮すると、ガラスエポキシなどの有機材料を用いて基板2を形成することが好ましい。 Although ceramics and metal core substrates have high thermal conductivity and excellent heat dissipation, they are more expensive than organic materials such as glass epoxy. Moreover, as the size of the substrate 2 increases, the manufacturing cost further increases. Therefore, considering cost reduction and versatility, it is preferable to form the substrate 2 using an organic material such as glass epoxy.

基板2の面2aには、例えば、配線パターン2a1が設けられている。伝熱パッド2a2(第1の伝熱パッドの一例に相当する)は、基板2の面2aと、電子部品4との間に設けられている。例えば、伝熱パッド2a2は、基板2の面2aの放熱部5が接続される領域に設けられている。伝熱パッド2a2は、膜状を呈している。伝熱パッド2a2の平面寸法は、放熱部5のベース5aの平面寸法よりも大きくすることが好ましい。なお、伝熱パッド2a2は、配線パターン2a1と電気的に接続されていてもよいし、電気的に接続されていなくてもよい。 A surface 2a of the substrate 2 is provided with, for example, a wiring pattern 2a1. A heat transfer pad 2 a 2 (corresponding to an example of a first heat transfer pad) is provided between the surface 2 a of the substrate 2 and the electronic component 4 . For example, the heat transfer pad 2a2 is provided in a region of the surface 2a of the substrate 2 to which the heat dissipation portion 5 is connected. The heat transfer pad 2a2 has a film shape. It is preferable that the planar dimension of the heat transfer pad 2 a 2 is larger than the planar dimension of the base 5 a of the heat radiating section 5 . Heat transfer pad 2a2 may or may not be electrically connected to wiring pattern 2a1.

基板2の面2bには、例えば、配線パターン2b1が設けられている。伝熱パッド2b2(第2の伝熱パッドの一例に相当する)は、基板2の面2bと、電子部品3との間に設けられている。例えば、伝熱パッド2b2は、基板2の面2bの、放熱伝熱パッド2a2と対向する位置に設けられている。伝熱パッド2b2は、膜状を呈している。伝熱パッド2b2の平面寸法は、例えば、伝熱パッド2a2の平面寸法と同程度とすることができる。伝熱パッド2b2は、配線パターン2b1と電気的に接続されていてもよいし、電気的に接続されていなくてもよい。 A wiring pattern 2b1 is provided on the surface 2b of the substrate 2, for example. Heat transfer pad 2 b 2 (corresponding to an example of a second heat transfer pad) is provided between surface 2 b of substrate 2 and electronic component 3 . For example, the heat transfer pad 2b2 is provided on the surface 2b of the substrate 2 at a position facing the heat dissipation heat transfer pad 2a2. The heat transfer pad 2b2 has a film shape. The planar dimension of the heat transfer pad 2b2 can be, for example, approximately the same as the planar dimension of the heat transfer pad 2a2. Heat transfer pad 2b2 may or may not be electrically connected to wiring pattern 2b1.

図1に示すように、伝熱パッド2b2には、放熱を行う電子部品3が実装される。一般的な実装パッドは、電子部品3との電気的な接続ができれば良いため、平面寸法を大きくする必要がない。しかしながら、伝熱パッド2b2は、電子部品3において発生した熱の伝熱(放熱)を行うため、一般的な実装パッドに比べて平面寸法が大きくなっている。なお、伝熱パッド2b2は、電子部品3との電気的な接続を行う実装パッドの機能を有していてもよい。 As shown in FIG. 1, an electronic component 3 that dissipates heat is mounted on the heat transfer pad 2b2. A general mounting pad need only be electrically connected to the electronic component 3, so it is not necessary to increase the planar dimensions. However, since the heat transfer pad 2b2 conducts heat transfer (heat dissipation) of the heat generated in the electronic component 3, the plane dimension thereof is larger than that of a general mounting pad. Note that the heat transfer pad 2b2 may have the function of a mounting pad for electrical connection with the electronic component 3. FIG.

また、基板2には、厚み方向を貫通する伝熱ピラー2cが設けられている。すなわち、伝熱ピラー2cは、基板2の、面2aと面2bとの間を貫通している。伝熱ピラー2cの一方の端部は伝熱パッド2a2と接続されている。伝熱ピラー2cの他方の端部は伝熱パッド2b2と接続されている。電子部品3において発生した熱は、伝熱パッド2b2および伝熱ピラー2cを介して伝熱パッド2a2に伝わる。伝熱パッド2a2に伝わった熱は、接合部6を介して放熱部5に伝わり、放熱部5から外部に放熱される。 Further, the substrate 2 is provided with heat transfer pillars 2c penetrating in the thickness direction. That is, the heat transfer pillar 2c penetrates the substrate 2 between the surface 2a and the surface 2b. One end of the heat transfer pillar 2c is connected to the heat transfer pad 2a2. The other end of heat transfer pillar 2c is connected to heat transfer pad 2b2. The heat generated in the electronic component 3 is transferred to the heat transfer pad 2a2 via the heat transfer pad 2b2 and the heat transfer pillar 2c. The heat transmitted to the heat transfer pad 2a2 is transmitted to the heat radiation portion 5 via the joint portion 6, and is radiated from the heat radiation portion 5 to the outside.

伝熱ピラー2cは少なくとも1つ設けられていればよいが、複数の伝熱ピラー2cが設けられていれば、電子部品3において発生した熱を放熱部5に伝えるのが容易となる。
基板2の面2a(面2b)に垂直な方向から見た場合に、伝熱ピラー2cは、電子部品3と放熱部5とが重なる位置に設けることが好ましい。この様にすれば、電子部品3において発生した熱を、効率よく放熱部5に伝えることができる。
At least one heat transfer pillar 2c may be provided.
It is preferable that the heat transfer pillar 2c is provided at a position where the electronic component 3 and the heat radiating portion 5 overlap when viewed from a direction perpendicular to the surface 2a (surface 2b) of the substrate 2. FIG. By doing so, the heat generated in the electronic component 3 can be efficiently transferred to the heat radiating portion 5 .

配線パターン2a1、伝熱パッド2a2、配線パターン2b1、伝熱パッド2b2、および伝熱ピラー2cは、金属を含んでいる。例えば、これらは、銀を主成分とする材料や、銅を主成分とする材料などから形成することができる。例えば、これらは、メッキ法などを用いて形成することができる。 Wiring pattern 2a1, heat transfer pad 2a2, wiring pattern 2b1, heat transfer pad 2b2, and heat transfer pillar 2c contain metal. For example, they can be formed from a silver-based material, a copper-based material, or the like. For example, these can be formed using a plating method or the like.

電子部品3は、基板2の面2b側に設けられている。電子部品3は、例えば、受動素子または能動素子とすることができる。受動素子は、例えば、抵抗、コンデンサ、コイルなどである。能動素子は、例えば、トランジスタなどのスイッチング素子、ダイオードなどの整流素子、発光ダイオードやレーザダイオードなどの発光素子、集積回路などである。 The electronic component 3 is provided on the surface 2 b side of the substrate 2 . The electronic component 3 can be, for example, a passive device or an active device. Passive elements are, for example, resistors, capacitors, coils, and the like. Examples of active elements include switching elements such as transistors, rectifying elements such as diodes, light emitting elements such as light emitting diodes and laser diodes, and integrated circuits.

一般的には、能動素子において発生する熱は、受動素子において発生する熱よりも多い。そのため、基板2の面2bに、受動素子と能動素子が設けられる場合には、能動素子を伝熱パッド2b2に実装し、受動素子を配線パターン2b1の実装パッドに実装することができる。ただし、受動素子であっても発熱量が多い場合には、当該受動素子を伝熱パッド2b2に実装してもよい。例えば、基板2の面2bに複数種類の電子部品3が設けられる場合には、最も発熱量が多い電子部品3を伝熱パッド2b2に実装することができる。 In general, more heat is generated in active devices than in passive devices. Therefore, when a passive element and an active element are provided on the surface 2b of the substrate 2, the active element can be mounted on the heat transfer pad 2b2 and the passive element can be mounted on the mounting pad of the wiring pattern 2b1. However, if the passive element generates a large amount of heat, the passive element may be mounted on the heat transfer pad 2b2. For example, when multiple types of electronic components 3 are provided on the surface 2b of the substrate 2, the electronic component 3 that generates the most heat can be mounted on the heat transfer pad 2b2.

電子部品3は、表面実装型の電子部品であってもよいし、リード線を有する電子部品であってもよいし、COB(Chip On Board)により実装されるチップ状の電子部品であってもよい。ただし、表面実装型の電子部品およびチップ状の電子部品とすれば、リード線を有する電子部品に比べて、伝熱パッド2b2との密着性を高めることができる。そのため、伝熱パッド2b2に実装する電子部品3は、表面実装型の電子部品またはチップ状の電子部品とすることが好ましい。この様にすれば、電子部品3において発生した熱を、効率よく放熱部5に伝えることができる。 The electronic component 3 may be a surface-mounted electronic component, an electronic component having lead wires, or a chip-like electronic component mounted by a COB (Chip On Board). good. However, if surface-mounted electronic components and chip-shaped electronic components are used, the adhesion to heat transfer pads 2b2 can be enhanced compared to electronic components having lead wires. Therefore, the electronic component 3 to be mounted on the heat transfer pad 2b2 is preferably a surface-mounted electronic component or a chip-like electronic component. By doing so, the heat generated in the electronic component 3 can be efficiently transferred to the heat radiating portion 5 .

電子部品4は、基板2の面2a側に設けられている。電子部品4は、例えば、トランス、リレー、電源モジュール、タイミングデバイスなどとすることができる。図1に示すように、電子部品4は、放熱部5のベース5aに設けることができる。電子部品4は、例えば、ベース5aにネジ止めしたり、半田付けしたり、熱伝導率の高い接着剤を用いて接着したりすることができる。熱伝導率の高い接着剤は、例えば、無機材料を用いたフィラーが混合された接着剤とすることができる。無機材料は、熱伝導率の高い材料(例えば、酸化アルミニウムや窒化アルミニウムなどのセラミックス)とすることが好ましい。接着剤の熱伝導率は、例えば、0.5W/(m・K)以上、10W/(m・K)以下とすることができる。 The electronic component 4 is provided on the side of the surface 2 a of the substrate 2 . The electronic component 4 can be, for example, a transformer, a relay, a power supply module, a timing device, or the like. As shown in FIG. 1, the electronic component 4 can be provided on the base 5a of the heat radiating section 5. As shown in FIG. The electronic component 4 can be, for example, screwed to the base 5a, soldered, or bonded using an adhesive with high thermal conductivity. The adhesive with high thermal conductivity can be, for example, an adhesive mixed with a filler using an inorganic material. The inorganic material is preferably a material with high thermal conductivity (for example, ceramics such as aluminum oxide and aluminum nitride). The thermal conductivity of the adhesive can be, for example, 0.5 W/(m·K) or more and 10 W/(m·K) or less.

電子部品4は、例えば、配線などを介して、配線パターン2a1と電気的に接続することができる。なお、基板2の面2aに複数種類の電子部品4が設けられる場合には、最も発熱量が多い電子部品4をベース5aの上に設けることができる。 The electronic component 4 can be electrically connected to the wiring pattern 2a1 via wiring or the like, for example. When a plurality of types of electronic components 4 are provided on the surface 2a of the substrate 2, the electronic component 4 that generates the most heat can be provided on the base 5a.

なお、以上においては、電子部品3と電子部品4が異なる場合を説明したが、電子部品3と電子部品4は同じであってもよい。例えば、電子部品3と電子部品4は、受動素子、能動素子、トランス、リレー、電源モジュール、タイミングデバイスなどであってもよい。例えば、伝熱パッド2b2にトランジスタを実装し、放熱部5のベース5aにトランジスタを設けてもよい。 In addition, although the case where the electronic component 3 and the electronic component 4 differ is demonstrated above, the electronic component 3 and the electronic component 4 may be the same. For example, electronic component 3 and electronic component 4 may be passive devices, active devices, transformers, relays, power supply modules, timing devices, and the like. For example, a transistor may be mounted on the heat transfer pad 2 b 2 and the transistor may be provided on the base 5 a of the heat dissipation section 5 .

すなわち、基板2の面2b側に設けられる電子部品3のうち、最も発熱量が多い電子部品を伝熱パッド2b2の上に設け、基板2の面2a側に設けられる電子部品4のうち、最も発熱量が多い電子部品をベース5aの上に設ければよい。 That is, among the electronic components 3 provided on the surface 2b side of the substrate 2, the electronic component that generates the most heat is provided on the heat transfer pad 2b2, and among the electronic components 4 provided on the surface 2a side of the substrate 2, the An electronic component that generates a large amount of heat may be provided on the base 5a.

放熱部5は、接合部6と、電子部品4との間に設けられている。
放熱部5は、例えば、ベース5a、および、フィン5bを有する。
ベース5aは、板状を呈し、伝熱パッド2a2と、電子部品4との間に設けられている。例えば、ベース5aは、伝熱パッド2a2の上に、接合部6を介して設けられている。
フィン5bは、板状を呈し、ベース5aの一方の周縁に設けられている。フィン5bは、ベース5aと交差している。フィン5bは、伝熱パッド2a2側とは反対側に延びている。基板2の面2aとフィン5bの頂部との間の距離H1は、基板2の面2aと電子部品4の頂部との間の距離H2よりも小さい。この様にすれば、回路装置1の、基板2の面2aに垂直な方向における寸法が大きくなるのを抑制することができる。
The heat dissipation portion 5 is provided between the joint portion 6 and the electronic component 4 .
The radiator 5 has, for example, a base 5a and fins 5b.
The base 5 a has a plate shape and is provided between the heat transfer pad 2 a 2 and the electronic component 4 . For example, the base 5a is provided on the heat transfer pad 2a2 via the joint 6. As shown in FIG.
The fin 5b has a plate shape and is provided on one peripheral edge of the base 5a. The fin 5b intersects the base 5a. The fins 5b extend to the side opposite to the heat transfer pad 2a2 side. The distance H1 between the surface 2a of the substrate 2 and the top of the fins 5b is smaller than the distance H2 between the surface 2a of the substrate 2 and the top of the electronic component 4. FIG. By doing so, it is possible to prevent the dimension of the circuit device 1 in the direction perpendicular to the surface 2a of the substrate 2 from increasing.

また、電子部品4とフィン5bとの間には隙間を設けることができる。一般的に、電子部品4の底部(設置側の端部)には絶縁処理が施されているが、電子部品4の側部には絶縁処理が施されていない場合がある。電子部品4とフィン5bとの間に隙間が設けられていれば、電子部品4とフィン5bが短絡するのを抑制することができる。 Further, a gap can be provided between the electronic component 4 and the fins 5b. In general, the bottom of the electronic component 4 (the end on the installation side) is insulated, but the side of the electronic component 4 may not be insulated. If a gap is provided between the electronic component 4 and the fins 5b, it is possible to suppress short-circuiting between the electronic component 4 and the fins 5b.

ベース5a、およびフィン5bは、一体に形成することができる。放熱部5は、例えば、板材を曲げ加工したり、板材を溶接したり、ダイカスト法などを用いて成形したりすることができる。
放熱部5は、熱伝導率の高い材料を用いて形成される。放熱部5は、例えば、アルミニウム合金、銅合金などの金属を含むことができる。
The base 5a and the fins 5b can be integrally formed. The heat radiating portion 5 can be formed by, for example, bending a plate material, welding a plate material, or using a die casting method or the like.
The heat radiating portion 5 is formed using a material with high thermal conductivity. The heat radiation part 5 can contain metals, such as an aluminum alloy and a copper alloy, for example.

接合部6は、伝熱パッド2a2と、電子部品4との間に設けられている。例えば、接合部6は、放熱部5のベース5aと、伝熱パッド2a2との間に設けられている。接合部6は、ベース5aと伝熱パッド2a2を、機械的および熱的に接合する。接合部6は、絶縁性と高い熱伝導性を有することが好ましい。接合部6は、例えば、熱伝導性両面テープなどとすることができる。また、接合部6は、例えば、前述した熱伝導率の高い接着剤が硬化することで形成されたものとすることもできる。 The joint portion 6 is provided between the heat transfer pad 2 a 2 and the electronic component 4 . For example, the joint portion 6 is provided between the base 5a of the heat dissipation portion 5 and the heat transfer pad 2a2. The joint portion 6 mechanically and thermally joins the base 5a and the heat transfer pad 2a2. The joint 6 preferably has insulating properties and high thermal conductivity. The joining portion 6 can be, for example, a thermally conductive double-sided tape. Also, the joint portion 6 may be formed by curing the above-described adhesive having high thermal conductivity, for example.

冷却部7は、主に、放熱部5のフィン5bを冷却する。例えば、冷却部7は、フィン5bに向けて空気を送風するファンとすることができる。ファンの種類には特に限定がないが、プロペラファンとすれば、送風量を多くすることができる。 The cooling part 7 mainly cools the fins 5 b of the heat radiating part 5 . For example, the cooling unit 7 can be a fan that blows air toward the fins 5b. The type of fan is not particularly limited, but if a propeller fan is used, the amount of air blown can be increased.

また、放熱部5に流路を設け、冷却部7により流路に冷媒を流すこともできる。すなわち、冷却部7は空冷式の冷却器であってもよいし、液冷式の冷却器であってもよい。
冷却部7が空冷式や液冷式の冷却器の場合には、回路装置1が収納される筐体などに冷却部7を設けることができる。
Alternatively, a flow path may be provided in the heat radiating section 5 and the coolant may flow through the flow path by the cooling section 7 . That is, the cooling unit 7 may be an air-cooled cooler or a liquid-cooled cooler.
When the cooling unit 7 is an air-cooled or liquid-cooled cooler, the cooling unit 7 can be provided in a housing or the like in which the circuit device 1 is accommodated.

また、冷却部7はペルチェ素子とすることもできる。冷却部7がペルチェ素子の場合には、例えば、冷却部7をフィン5bに設けることができる。
なお、冷却部7は必ずしも必要ではなく、例えば、放熱部5から放熱される熱量が少ない場合には省くこともできる。
Also, the cooling unit 7 can be a Peltier element. When the cooling part 7 is a Peltier element, for example, the cooling part 7 can be provided in the fins 5b.
The cooling unit 7 is not necessarily required, and can be omitted, for example, when the amount of heat radiated from the heat radiating unit 5 is small.

本実施の形態に係る回路装置1においては、基板2の面2a(面2b)に垂直な方向から見た場合に、伝熱パッド2a2、伝熱パッド2b2、電子部品3、電子部品4、および放熱部5が、互いに重なる位置に設けられている。
そのため、発熱源である電子部品3および電子部品4と、放熱手段である放熱部5と、の間の伝熱距離を短くすることができるので、放熱性の向上を図ることができる。
In circuit device 1 according to the present embodiment, when viewed from a direction perpendicular to surface 2a (surface 2b) of substrate 2, heat transfer pad 2a2, heat transfer pad 2b2, electronic component 3, electronic component 4, and The heat radiating portions 5 are provided at positions overlapping each other.
Therefore, the heat transfer distance between the electronic component 3 and the electronic component 4, which are heat sources, and the heat radiating section 5, which is heat radiating means, can be shortened, so that heat radiation can be improved.

また、基板2の面2a(面2b)に垂直な方向から見た場合に、電子部品3、電子部品4、および放熱部5が、互いに重なる位置に設けられていれば、回路装置1の小型化を図ることができる。
以上に説明した様に、本実施の形態に係る回路装置1とすれば、放熱性の向上と、小型化を図ることができる。
Further, if the electronic component 3, the electronic component 4, and the heat radiating section 5 are provided at positions that overlap each other when viewed from a direction perpendicular to the surface 2a (surface 2b) of the substrate 2, the circuit device 1 can be made smaller. can be improved.
As described above, with the circuit device 1 according to the present embodiment, it is possible to improve heat dissipation and reduce the size.

この場合、電子部品3が基板2の面2b側において最も発熱量が多く、電子部品4が基板2の面2a側において最も発熱量が多ければ、回路装置1の放熱性を効果的に向上させることができる。 In this case, if the electronic component 3 generates the most heat on the surface 2b side of the substrate 2 and the electronic component 4 generates the most heat on the surface 2a side of the substrate 2, the heat dissipation of the circuit device 1 is effectively improved. be able to.

図2は、他の実施形態に係る回路装置1aを例示するための模式図である。
図2に示すように、回路装置1aは、例えば、基板2、電子部品3、電子部品4、放熱部15、接合部6、および冷却部7を備えている。
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a circuit device 1a according to another embodiment.
As shown in FIG. 2, the circuit device 1a includes, for example, a substrate 2, electronic components 3, electronic components 4, a heat radiating section 15, a joint section 6, and a cooling section .

図3(a)、(b)は、放熱部15を例示するための模式図である。
図3(a)は、図2における放熱部15をA方向から見た模式側面図である。
図3(b)は、図2における放熱部15をB方向から見た模式平面図である。
図3(a)、(b)に示すように、放熱部15は、例えば、ベース5a、および、一対のフィン5bを有する。一対のフィン5bは互いに対向する位置に設けられている。例えば、一対のフィン5bのそれぞれは、ベース5aの互いに対向する周縁に設けられている。一対のフィン5bが互いに対向する位置に設けられていれば、放熱部15の内側を気流が通過しやすくなるので、放熱性を向上させることができる。
FIGS. 3A and 3B are schematic diagrams for illustrating the heat radiating section 15. FIG.
FIG. 3(a) is a schematic side view of the heat radiating portion 15 in FIG. 2 as viewed from direction A. FIG.
FIG. 3(b) is a schematic plan view of the heat radiating portion 15 in FIG. 2 as viewed from the direction B. FIG.
As shown in FIGS. 3A and 3B, the radiator 15 has, for example, a base 5a and a pair of fins 5b. The pair of fins 5b are provided at positions facing each other. For example, each of the pair of fins 5b is provided on the periphery of the base 5a facing each other. If the pair of fins 5b are provided at positions facing each other, the airflow can easily pass through the inside of the heat radiating portion 15, so heat radiation can be improved.

基板2の面2aと一方のフィン5bの頂部との間の距離H1は、基板2の面2aと他方のフィン5bの頂部との間の距離と同じであってもよいし、異なっていてもよい。ただし、これらの距離は、基板2の面2aと電子部品4の頂部との間の距離H2よりも小さい。この様にすれば、回路装置1aの、基板2の面2aに垂直な方向における寸法が大きくなるのを抑制することができる。 The distance H1 between the surface 2a of the substrate 2 and the top of one fin 5b may be the same as or different from the distance between the surface 2a of the substrate 2 and the top of the other fin 5b. good. However, these distances are smaller than the distance H2 between the surface 2 a of the substrate 2 and the top of the electronic component 4 . By doing so, it is possible to prevent the dimension of the circuit device 1a in the direction perpendicular to the surface 2a of the substrate 2 from increasing.

ベース5a、および一対のフィン5bは、一体に形成することができる。放熱部15は、例えば、板材を曲げ加工したり、板材を溶接したり、ダイカスト法などを用いて成形したりすることができる。
放熱部15は、熱伝導率の高い材料を用いて形成される。放熱部15は、例えば、アルミニウム合金、銅合金などの金属を含むことができる。
The base 5a and the pair of fins 5b can be integrally formed. The heat radiating portion 15 can be formed by, for example, bending a plate material, welding a plate material, or using a die casting method.
The heat radiating portion 15 is formed using a material with high thermal conductivity. The heat radiation part 15 can contain metals, such as an aluminum alloy and a copper alloy, for example.

本実施の形態に係る回路装置1aにおいては、基板2の面2a(面2b)に垂直な方向から見た場合に、伝熱パッド2a2、伝熱パッド2b2、電子部品3、電子部品4、および放熱部15が、互いに重なる位置に設けられている。そのため、前述した回路装置1の場合と同様に、放熱性の向上と、小型化を図ることができる。 In the circuit device 1a according to the present embodiment, when viewed from a direction perpendicular to the surface 2a (surface 2b) of the substrate 2, the heat transfer pad 2a2, the heat transfer pad 2b2, the electronic component 3, the electronic component 4, and The heat radiating portions 15 are provided at positions overlapping each other. Therefore, as in the case of the circuit device 1 described above, it is possible to improve heat dissipation and reduce the size.

この場合、電子部品3が基板2の面2b側において最も発熱量が多く、電子部品4が基板2の面2a側において最も発熱量が多ければ、放熱性を効果的に向上させることができる。
また、放熱部15には、一対のフィン5bが設けられているので、放熱性の更なる向上を図ることができる。
In this case, if the electronic component 3 generates the most heat on the surface 2b side of the substrate 2 and the electronic component 4 generates the most heat on the surface 2a side of the substrate 2, heat dissipation can be effectively improved.
Further, since the heat dissipation portion 15 is provided with a pair of fins 5b, it is possible to further improve heat dissipation.

以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。 Although some embodiments of the present invention have been illustrated above, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, changes, etc. can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are included in the scope of the invention described in the claims and equivalents thereof. Moreover, each of the above-described embodiments can be implemented in combination with each other.

1 回路装置、2 基板、2a 面、2a1 配線パターン、2a2 伝熱パッド、2b 面、2b1 配線パターン、2b2 伝熱パッド、2c 伝熱ピラー、3 電子部品、4 電子部品、5 放熱部、5a ベース、5b フィン、6 接合部、7 冷却部、15 放熱部 1 circuit device 2 substrate 2a surface 2a1 wiring pattern 2a2 heat transfer pad 2b surface 2b1 wiring pattern 2b2 heat transfer pad 2c heat transfer pillar 3 electronic component 4 electronic component 5 radiator 5a base , 5b fin, 6 junction, 7 cooling part, 15 heat dissipation part

Claims (3)

第1の面と、前記第1の面に対向する第2の面と、を有し、板状を呈する基板と;
前記基板の前記第1の面側に設けられた第1の電子部品と;
前記第1の面と、前記第1の電子部品と、の間に設けられ、金属を含み、膜状を呈する第1の伝熱パッドと;
前記第1の伝熱パッドと、前記第1の電子部品と、の間に設けられた接合部と;
前記接合部と、前記第1の電子部品と、の間に設けられた放熱部と;
前記基板の前記第2の面側に設けられた第2の電子部品と;
前記第2の面と、前記第2の電子部品と、の間に設けられ、金属を含み、膜状を呈する第2の伝熱パッドと;
前記基板の、前記第1の面と前記第2の面との間を貫通し、金属を含み、一方の端部が前記第1の伝熱パッドと接続され、他方の端部が前記第2の伝熱パッドと接続された伝熱ピラーと;
を具備し、
前記第1の面に垂直な方向から見た場合に、前記第1の電子部品、前記放熱部、および前記第2の電子部品が重なっている回路装置。
a plate-like substrate having a first surface and a second surface facing the first surface;
a first electronic component provided on the first surface side of the substrate;
a first heat transfer pad provided between the first surface and the first electronic component, containing a metal, and having a film shape;
a joint provided between the first heat transfer pad and the first electronic component;
a heat radiating portion provided between the joint portion and the first electronic component;
a second electronic component provided on the second surface side of the substrate;
a second heat transfer pad provided between the second surface and the second electronic component, containing a metal, and having a film shape;
The substrate penetrates between the first surface and the second surface, contains a metal, has one end connected to the first heat transfer pad, and has the other end connected to the second heat transfer pad. a heat transfer pillar connected to the heat transfer pad of;
and
A circuit device in which the first electronic component, the heat radiating section, and the second electronic component overlap when viewed from a direction perpendicular to the first surface.
前記放熱部は、金属を含み、
前記第1の伝熱パッドと、前記第1の電子部品と、の間に設けられ、板状を呈するベースと;
前記ベースと交差し、前記第1の伝熱パッド側とは反対側に延びるフィンと;
を有する請求項1記載の回路装置。
The heat dissipation part contains metal,
a plate-shaped base provided between the first heat transfer pad and the first electronic component;
a fin that intersects the base and extends opposite to the first heat transfer pad;
2. The circuit device according to claim 1, comprising:
前記フィンを冷却する冷却部をさらに具備した請求項2記載の回路装置。 3. The circuit device according to claim 2, further comprising a cooling part for cooling said fins.
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