JP3068488B2 - プリント基板 - Google Patents

プリント基板

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JP3068488B2
JP3068488B2 JP9058817A JP5881797A JP3068488B2 JP 3068488 B2 JP3068488 B2 JP 3068488B2 JP 9058817 A JP9058817 A JP 9058817A JP 5881797 A JP5881797 A JP 5881797A JP 3068488 B2 JP3068488 B2 JP 3068488B2
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博明 綿貫
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米沢日本電気株式会社
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    • H05K1/02—Details
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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    • H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
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  • Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)
  • Structure Of Printed Boards (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プリント基板に関
し、特にコンピュータ装置等の電子装置に用いられ発熱
する部品を搭載するプリント基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のプリント基板は、例えば
実開平１−９３７９２号に示されるように、実装される
発熱部品からの熱伝導経路を遮断する対策が備えられて
いる。
【０００３】図４は、従来のプリント基板を示す平面図
である。
【０００４】プリント基板５１を、発熱部品であるメイ
ン電源トランス５４が実装される高熱領域Ａと、温度の
上昇に対して特性が過敏な電解コンデンサ５５、ＩＣ５
７、サブ電源トランス５６が実装される領域Ｂとに区分
し、これらの領域の間に断熱スリット５８が形成されて
いる。また、プリント基板５１の側辺に領域Ａ，Ｂの両
方にまたがってヒートシンク５３取り付けられ、発熱部
品であるパワートランジスタ５２も印刷配線板５１の領
域Ａ，Ｂの両方にまたがって、熱を放熱するヒートシン
ク５３に接して実装されている。
【０００５】高熱領域Ａで生じる熱は断熱スリット５８
によって印刷配線板１の領域Ｂへの伝導を遮断され、領
域Ｂは高温化が防止される。また、高熱領域Ａにおいて
生じるメイン電源トランス５４及びパワートランジスタ
５２の熱はヒートシンク５３によって放熱される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】第１の問題点は、メイ
ン電源トランス等の発熱部品の放熱効果が少ないという
ことである。そのため発熱部品から熱に弱い電子部品を
十分に離さなければならず、プリント基板の面積が大き
くなり、ノート型パーソナルコンピュータ等の小型の装
置に適用することがきわめて困難である。
【０００７】その理由は、ヒートシンク５３をプリント
基板５１の側辺に設けていることにある。
【０００８】第２の問題点は、プリント基板５１の印刷
配線設計における配線効率が非常に悪いということであ
る。その結果、プリント基板の面積及び層数が増加し装
置の小型軽量化が不可能となるという問題点が生じる。
【０００９】その理由は、断熱スリット５８によって高
熱領域Ａから領域Ｂに接続するパターン配線を引き出す
エリアが削られることにある。例えば、高熱領域Ａに多
ピンの集積回路からなるＣＰＵを搭載した場合は、ＣＰ
Ｕに接続するパターン配線は断熱スリットの間の狭い部
分を通さなければならない。
【００１０】本発明の目的は、搭載される発熱部品から
の熱を他の搭載電子部品や周囲に伝導しない熱伝導遮断
部を設けたプリント基板を提供することにある。
【００１１】本発明の目的は、プリント基板の設計にお
いて熱伝導遮断部がパターン配線にネックとならないプ
リント基板を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明のプリント基板
は、搭載する発熱部品の発熱部が固定される高熱領域を
囲む熱伝導遮断部と，この熱伝導遮断部の囲みの外側に
前記発熱部品のリードが接続されるパッドを設けたこと
を特徴とし、前記熱伝導遮断部が長穴または列設された
複数の穴とすることができる。また、上述のプリント基
板は、望ましくは、前記高熱領域に設けられたサーマル
ビアと，このサーマルビアに接続し両面に設けられたサ
ーマルランドとを備え，一方の面の前記サーマルランド
に前記発熱部が熱的に接続され，他方の面の前記サーマ
ルランドにヒートシンクが熱的に接続されるようにす
る。
【００１３】上記のように、プリント基板上に設けられ
た長穴等の熱伝導遮断部によってＣＰＵ等の発熱部品が
実装されている高熱領域に熱が集中するため、発熱部品
から生じる熱がプリント基板を介して他の搭載電子部品
に熱伝導されることを防止することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】図１及び図２はそれぞれ本発明の第１の実
施の形態の分解斜視図及びＣＣ断面図である。プリント
基板１にＴＣＰ（テープキャリアパッケージ）型の半導
体集積回路からなるＣＰＵ（発熱電子部品）６と熱に弱
い半導体集積回路８等が同時に実装されているプリント
基板１のＣＰＵ６の発熱部９が接する部分（高熱領域）
を囲むように熱伝導を遮断する長穴５を設け、長穴５を
境にしてＣＰＵ６と半導体集積回路８等を別々の領域に
実装させたものである。プリント基板１の発熱部９が接
する部分には複数のサーマルビア（ＶＩＡ）４が形成さ
れ、両面にサーマルランド２が設けられている。ＣＰＵ
６の発熱部９が接触するサーマルランド２上には、熱を
伝え易くするための熱伝導樹脂３が塗布されている。プ
リント基板１のＣＰＵ６が搭載された面の反対側の面の
サーマルランド２にはヒートシンク７がはんだ等により
接着されている。プリント基板１上のＣＰＵ６のリード
１２が接続されるパッド１１は長穴５の外側に配置され
ている。
【００１６】サーマルビア４は、プリント基板１に設け
た貫通穴の内面に熱伝導材料となる銅メッキ等を設けた
もの、又は貫通穴内に熱伝導材料を充填したものであ
る。サーマルランド２はプリント基板１の表面にサーマ
ルビア４に接続して設けられた銅膜等の熱伝導材料膜で
複数のサーマルビア４が設けられた部分全面を熱伝導材
料膜で覆うようにしてもよいし、各サーマルビア４を１
つずつ囲むような熱伝導材料膜を設けるようにしてもよ
い。
【００１７】発熱電子部品であるＣＰＵ６の発熱部９は
プリント基板１に形成されているサーマルランド２上に
熱伝導樹脂３をはさみこんで接着され、さらに長穴５に
囲まれれうように実装されている。ＣＰＵ６の作動時に
おいて発熱部９の熱は熱伝導樹脂３を伝わりサーマルラ
ンド２へ達し、サーマルビア４を介してプリント基板１
の上面へ伝導されヒートシンク７より放熱される。
【００１８】プリント基板１は長穴５を境にして、ＣＰ
Ｕ６の発熱部９が実装されている領域と半導体集積回路
８等が実装されている領域が分離され、ＣＰＵ６から生
じる熱がプリント基板１を介して半導体集積回路８の実
装部へ伝導されることを防止することができる。
【００１９】つまり、ＣＰＵ６の発熱部９が接するプリ
ント基板１の領域に熱が集中しその部分の温度は上昇す
るが、長穴５で分離された半導体集積回路８が実装され
ているプリント基板１の領域は、温度上昇が小さくなる
ため、ＣＰＵ６の作動時において発熱を伴う電子部品
と、熱に弱い半導体集積回路８とを小さい基板面積に実
装することが可能となり、プリント基板１への高密度部
品実装を行うことができる。さらに、発熱部９を囲むよ
うに長穴５が設けられており、ＣＰＵ６のリード１２が
接続されるパッド１１が長穴５より外側に設けられ、Ｃ
ＰＵ６と半導体集積回路８を接続するプリント基板１上
のパターン配線はパッド１１と半導体集積回路８との間
に設ければよいので、長穴５による境界を越えて設ける
必要がなく、長穴５がパターン配線のネックとならず、
配線効率を良くすることができる。
【００２０】図３は、本発明の第２の実施の形態のプリ
ント基板２１の部分平面図である。
【００２１】図１に示した実施の形態においては、熱伝
導を遮断するためにプリント基板に長穴５を設けたが、
本実施の形態では、長穴の代わりに複数の小孔１０を発
熱部を囲むように並べて設けてある。
【００２２】図３において、プリント基板２１の搭載さ
れるＣＰＵ（図示略）の発熱部が接する部分を囲むよう
に複数の小孔１０が並設され、その発熱部が接する部分
には複数のサーマルビア４が設けられ、複数の小孔１０
が囲む内側にはプリント基板２１の両面にサーマルラン
ド２が設けられている。プリント基板２１の複数の小孔
１０の列の外側にＣＰＵのリードが接続されるパッド１
１が列設されている。図示していないが、プリント基板
２１のＣＰＵが搭載される面の反対側の面のサーマルラ
ンドにはヒートシンクが接着される。
【００２３】図１に示すようにプリント基板に長穴を設
ける場合は、プリント基板の強度が低下するが、図３の
ように長穴の代わりに複数の小穴とすることによりプリ
ント基板の強度の低下を少くすることができる。
【００２４】また、プリント基板に長穴を設けるために
は、金型により打抜く等の製造工程が必要となるが、図
３のような複数の小穴はドリル加工等により簡単に設け
ることができる。
【００２５】なお、ＣＰＵ等の発熱部品の発熱部を熱伝
導樹脂を介さず直かにサーマルランドに密着させるよう
にしてもよい。また、ヒートシンクもサーマルランドに
はんだ付けせずに、熱伝導樹脂を介して又は直かにサー
マルサンドに接するようにしてもよい。
【００２６】
【発明の効果】第１の効果は、パターン配線を効率良く
設けることができ、発熱部品と熱に弱い電子部品とを小
さい面積のプリント基板上に実装可能であることであ
る。このため、ノート型パーソナルコンピュータのよう
な小型装置にも適用できる。
【００２７】その理由は、プリント基板の熱遮断部が囲
む高熱領域の外側に発熱部品のリードが接続されるパッ
ドを設けた為である。
【００２８】第２の効果は、発熱部品の放熱効果が大き
いことである。
【００２９】その理由は、プリント基板の発熱部品の発
熱部が対向する高熱領域にサーマルビア及びサーマルラ
ンドを設け、発熱部品とは反対側の面にヒートシンクを
取り付けたためである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態のプリント基板を示
す分解斜視図である。
【図２】図１のＣ−Ｃ断面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態のプリント基板の部
分平面図である。
【図４】従来のプリント基板の平面図である。
【符号の説明】
１ プリント基板 ２ サーマルランド ３ 熱伝導樹脂 ４ サーマルビア ５ 長穴 ６ ＣＰＵ ７ ヒートシンク ８ 半導体集積回路 ９ 発熱部 １０ 小孔 １１ パッド １２ リード
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H05K 1/02 H05K 1/18

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 搭載する発熱部品の発熱部が固定される
    高熱領域を囲む熱伝導遮断部と，この熱伝導遮断部の囲
    みの外側に前記発熱部品のリードが接続されるパッドを
    設けたことを特徴とするプリント基板。
  2. 【請求項２】 前記熱電動遮断部が長穴であることを特
    徴とする請求項１記載プリント基板。
  3. 【請求項３】 前記熱伝導遮断部が列設された複数の穴
    であることを特徴とする請求項１記載のプリント基板。
  4. 【請求項４】 前記高熱領域に設けられたサーマルビア
    と，このサーマルビアに接続し両面に設けられたサーマ
    ルランドとを備え，一方の面の前記サーマルランドに前
    記発熱部が熱的に接続され，他方の面の前記サーマルラ
    ンドにヒートシンクが熱的に接続されたことを特徴とす
    る請求項１，２又は３記載のプリント基板。
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