JP5502011B2 - 電子部品の放熱構造 - Google Patents

Description

本発明は、電子部品の放熱構造に関するものである。

例えば特許文献１では、太陽光発電システムのパワーコンディショナである系統連系インバータ装置が開示されている。太陽光発電システムのパワーコンディショナの変換効率は、現在９７．５％を実現しているものもあり、これ以上の効率アップは極めて難しいとされている。

ところで、電源装置や発電システムで用いられるリアクトル（直流リアクトル、交流リアクトル）は、通電により発熱する。この発熱するリアクトルについて放熱対策を怠ると電力損失が大きくなる。

すなわち、特許文献１の図２において、リアクトル５１，１２について放熱対策を施せば、太陽光発電システムのパワーコンディショナの変換効率の更なる効率アップが期待できる。この場合の放熱対策は、リアクトル５１とリアクトル１２とについてそれぞれ個別に行うことになる。

特許第３６１８９０２号公報

特許文献１の図２に示されるようなリアクトルについての放熱対策としては、次のような点に留意する必要がある。

電子部品の放熱構造としては、電子部品にヒートシンクを取り付けるのが一般的であるが、ヒートシンクは金属製であるから、リアクトルとヒートシンクとの間に絶縁材が必要である。そのとき、絶縁材としては一般的な基板でよいが、その基板がリアクトルの放熱性を悪くしないように工夫する必要がある。

また、リアクトルを基板に密着させる接着剤は、予め基板に所定量塗布しておくが、その塗布量が少ないとリアクトルの放熱性を悪くするので、適切な接着剤塗布量を予め確定できる工夫が必要である。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、既存の基板に接着剤の塗布量を規定して発熱電子部品を接着固定し所定の放熱効果を期待できる電子部品の放熱構造を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、ヒートシンクと、前記ヒートシンクが裏面に固定された基板とで構成され、前記基板の表面において、搭載する発熱電子部品が接触する外周囲から外へ所定の絶縁距離を置いて前記外周囲を囲む境界線を定め、前記境界線の外側全面にのみ銅箔パターンが施され、前記境界線の内側全面は基板表面が露出し、前記外周囲の内側基板表面に接着剤を盛り付ける場所と塗布量を指定する盛り付け目安がシルク印刷されていることを特徴とする。

本発明によれば、発熱電子部品の熱を基板表面に設けた銅箔パターンに伝達するので、放熱がヒートシンクだけでなく、銅箔パターンでも行われるので、放熱性が向上する。発熱する電子部品の放熱処理を個別に行う放熱構造を、既存の基板を利用し、接着剤の塗布量を規定して構成することができるという効果を奏する。

図１は、本発明の一実施の形態による電子部品の放熱構造で用いる基板の構成を示す平面図である。 図２は、図１に示す基板を用いた放熱構造の構成および放熱の様子を説明する断面図である。

以下に、本発明にかかる電子部品の放熱構造の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

図１は、本発明の一実施の形態による電子部品の放熱構造で用いる基板の構成を示す平面図である。図２は、図１に示す基板を用いた放熱構造の構成および放熱の様子を説明する断面図である。なお、説明の便宜から、発熱電子部品は、背景・課題で示したリアクトルであるとして説明する。

図１と図２において、基板１は、一般に用いられている回路基板であり、単層基板であるか多層基板であるかは問わない。この基板１の裏面には、ヒートシンク２が固定されている。

基板１の表面では、境界円３を基準に、この境界円３の外側全面に銅箔パターン４が施され、この境界円３の内側は銅箔パターン無しであり、盛り付け目安５がシルク印刷されている。

境界円３は、ドーナツ状をしているリアクトル６の接触外周囲７の外側に絶縁距離８だけ離れた位置に定められている。また、盛り付け目安５は、リアクトル６の接触外周囲７の内側に位置決めされている。

盛り付け目安５は、接着剤９を予め盛り付けしておく場所である。盛り付け目安５に予め盛り付けしておく接着剤９の量は、リアクトル６を盛り付け目安５に載せたとき、接着剤９がリアクトル６のドーナツ穴１０を埋めるとともに、絶縁距離８を跨いで銅箔パターン４に到達できる程度の量である。盛り付け目安５の大きさは、その大きさ一杯に接着剤９を盛り付けると、上記した必要量の接着剤９を塗布できる大きさになっている。

以上の構成において、図２に示すように、リアクトル６で発生した熱は、接着剤９に伝達される。そして、接着剤９に伝達される熱は、リアクトル６の配置場所では直接基板１に伝達され、リアクトル６の配置場所から離れた所では銅箔パターン４を介して基板１へ伝達され、基板１からヒートシンク２へ伝達される。

そのとき、基板１の表面では、比較的広い範囲を熱伝導の優れた銅箔パターン４で被覆してあるので、放熱は、ヒートシンク２だけでなく、銅箔パターン４でも行われる。よって、放熱性を向上させることができる。

したがって、太陽光発電システムのパワーコンディショナに通常使用されている直流リアクトルや交流リアクトルに以上説明した放熱構造を適用すれば、その直流リアクトルや交流リアクトルでの電力損失を減らすことが可能になるので、システム全体の変換効率をアップさせることができる。

なお、リアクトルの放熱について説明したが、本実施の形態は、他の発熱電子部品にも同様に適用できることは言うまでもない。

このように、発熱する電子部品の放熱処理を個別に行う放熱構造を、既存の基板を利用し、接着剤の塗布量を規定して構成することができる。

以上のように、本発明にかかる電子部品の放熱構造は、既存の基板に接着剤の塗布量を規定して発熱電子部品を接着固定し所定の放熱効果を期待できる電子部品の放熱構造として有用であり、特に、太陽光発電システムのパワーコンディショナに使用されている直流リアクトルや交流リアクトルでの電力損失を減らしシステム全体の効率アップを図るのに適している。

１ 基板
２ ヒートシンク
３ 境界円
４ 銅箔パターン
５ 盛り付け目安
６ リアクトル（発熱電子部品）
７ リアクトルの接触外周囲
８ 絶縁距離
９ 接着剤
１０ 穴

Claims (2)

1. ヒートシンクと、
   前記ヒートシンクが裏面に固定された基板とで構成され、
   前記基板の表面において、
   搭載する発熱電子部品が接触する外周囲から外へ所定の絶縁距離を置いて前記外周囲を囲む境界線を定め、前記境界線の外側全面にのみ銅箔パターンが施され、前記境界線の内側全面は基板表面が露出し、前記外周囲の内側基板表面に接着剤を盛り付ける場所と塗布量を指定する盛り付け目安がシルク印刷されている
   ことを特徴とする電子部品の放熱構造。
2. 前記盛り付け目安の大きさは、
   前記発熱電子部品を載置したとき、前記接着剤が前記絶縁距離を跨いで前記銅箔パターンに到達できる程度の量を塗布できる大きさである
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子部品の放熱構造。