JPH098482A - スイッチング素子の放熱方法 - Google Patents

スイッチング素子の放熱方法

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JPH098482A
JPH098482A JP15144295A JP15144295A JPH098482A JP H098482 A JPH098482 A JP H098482A JP 15144295 A JP15144295 A JP 15144295A JP 15144295 A JP15144295 A JP 15144295A JP H098482 A JPH098482 A JP H098482A
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    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0201Thermal arrangements, e.g. for cooling, heating or preventing overheating
    • HELECTRICITY
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    • H05K1/02Details
    • H05K1/0296Conductive pattern lay-out details not covered by sub groups H05K1/02 - H05K1/0295
    • H05K1/0298Multilayer circuits

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  • Switch Cases, Indication, And Locking (AREA)
  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
  • Structure Of Printed Boards (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 放熱手段の基板表面上のスペース占領を無く
し、さらに基板表面上の実装密度を向上させて、基板の
小型化を実現することを目的とする。 【構成】 スイッチング電源が構成される基板における
スイッチング素子の放熱方法において、基板1の表面に
形成した表面銅箔層2にスイッチング素子4の裏面を接
続し、該表面銅箔層2に複数個のスルーホール11を形
成し、該スルーホール11と接続する放熱用銅箔層12
を、前記表面銅箔層2と基板の裏面に形成した裏面銅箔
層3の間の基板内部に形成し、前記表面銅箔層2と放熱
用銅箔層12との間、及び裏面銅箔層3と放熱用銅箔層
12との間のいずれか一方もしくは両方に前記放熱用銅
箔層12より一回り大きな面積の遮蔽用銅箔層13,1
4を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、スイッチング電源が構
成される基板におけるスイッチング素子の放熱方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来、スイッチング電源が構成される基
板には、通常の両面スルーホール基板が使用され、前記
両面スルーホール基板の表面に例えばパワーMOSFE
Tなどのスイッチング素子を表面実装法で実装してい
た。そして、表面実装されたスイッチング素子の放熱
は、実装時の銅箔部分を広く取り、スイッチング素子よ
り発生する熱を該銅箔部分に伝達させて放散させてい
た。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の方法では、発生する熱を効率よく放散させるた
めに、銅箔部分を広く取る必要があり、基板の小型化の
障害となるという問題があった。また、これらスイッチ
ング素子は高速でオン・オフを繰り返し、その電極電位
は0〜数100Vで変動している。従って、スイッチン
グ素子実装部の周辺、特に裏面側に与える電気的影響は
大きく、微小信号を扱う回路に容量結合によって有害な
ノイズが浸入し、回路が異常動作を生ずることがある。
そのため、スイッチング素子の周辺またはその裏面、さ
らには放熱のために広く取った銅箔部分の周辺またはそ
の裏面に相対する位置は小信号回路用の実装スペースと
して利用出来ず、基板の小型化の障害となるという問題
があった。
【0004】本発明は、以上の問題点に鑑み、基板表面
から放熱に係わる銅箔部分を排除する構成を得て、放熱
手段の基板表面上のスペース占領を無くし、基板表面上
のスペースの縮小をして、基板の小型化を実現すること
を目的とする。本発明は、さらに、放熱手段近傍の実装
面に小信号回路部品の実装が出来る構成を得て、基板表
面上の実装密度を向上させて、基板の小型化を実現する
ことを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、放熱手段を基板内部に設けるようにす
る。さらに、本発明は、上記放熱手段の電気的影響を回
路実装面に対し遮蔽するようにする。
【0006】すなわち、本発明は、スイッチング電源が
構成される基板におけるスイッチング素子の放熱方法に
おいて、基板の表面に形成した表面銅箔層にスイッチン
グ素子の裏面を接続し、該表面銅箔層に複数個のスルー
ホールを形成し、該スルーホールと接続する放熱用銅箔
層を、前記表面銅箔層と基板の裏面に形成した裏面銅箔
層の間の基板内部に形成し、前記表面銅箔層と放熱用銅
箔層との間、及び裏面銅箔層と放熱用銅箔層との間のい
ずれか一方もしくは両方に前記放熱用銅箔層より一回り
大きな面積の遮蔽用銅箔層を形成することを特徴とす
る。
【0007】
【作用】上記構成の本発明によれば、スイッチング素子
より発生した熱はスイッチング素子の裏面を接続した表
面銅箔層から該表面銅箔層に形成したスルーホールを伝
達して、該スルーホールに接続した基板内部の放熱用銅
箔層に伝達し、該放熱用銅箔層において基板の周囲およ
び表裏面に放散することができる。したがって、放熱用
銅箔層を基板の実装面から排除しつつ、放熱を果たすこ
とができる。
【0008】このとき、スイッチング素子の電気的影響
は熱と同様に、前記放熱用銅箔層に伝達されるが、前記
表面銅箔層と放熱用銅箔層との間、及び裏面銅箔層と放
熱用銅箔層との間のいずれか一方もしくは両方に形成し
た前記放熱用銅箔層より一回り大きな面積の遮蔽用銅箔
層により遮蔽することができる。したがって、小信号回
路部品は遮蔽用銅箔層に遮蔽されている面に自由に実装
することができる。
【0009】
【実施例】以下図面に従って実施例を説明する。図1は
本発明の一実施例を示す側断面図であり、これは本発明
の方法を5層のガラスエポキシ基板に応用した場合を示
している。図において、1は五層のガラスエポキシ基板
(以下基板とする)、2は第1の部品実装面である基板
表面に形成した表面銅箔層、3は第2の部品実装面であ
る裏面に形成した裏面銅箔層であり、該表面銅箔層2と
裏面銅箔層3は回路パタンである。
【0010】4はスイッチング素子であり、表面銅箔層
2に裏面を実装してある。5,6はミニモールドトラン
ジスタ、7,8はチップコンデンサ、9,10はチップ
抵抗であり、それぞれ表面銅箔層2と裏面銅箔層3に実
装してある。11は表面銅箔層2のスイッチング素子4
の実装部に形成したスルーホール、12は該スルーホー
ルと接続する放熱用銅箔層であり、該放熱用銅箔層12
は前記表面銅箔層2と裏面銅箔層3の間の基板内部に形
成したベタパタンである。
【0011】13は表側の遮蔽用銅箔層、14は裏側の
遮蔽用銅箔層であり、該表側の遮蔽用銅箔層13は前記
表面銅箔層2と放熱用銅箔層12との間に設けたベタパ
タン、該裏側の遮蔽用銅箔層14は前記裏面銅箔層3と
放熱用銅箔層12との間に設けたベタパタンであり、こ
れら表側の遮蔽用銅箔層13と裏側の遮蔽用銅箔層14
は前記放熱用銅箔層12より一回り以上大きな面積と
し、回路内の交流的に見てアースとなる電位に接続す
る。
【0012】以上の構成による本実施例の作用を、以下
に説明する。まず、スイッチング素子4から発生する大
量の熱は、スイッチング素子の裏面を接続した表面銅箔
層2に伝わるが、表面銅箔層2における実装部の銅箔面
積が小さいため周囲に拡がることなくスルーホール11
を通じて、十分な面積を有する基板内部の放熱用銅箔層
12に伝達し、基板1の周辺および表裏面に効果的に放
散される。
【0013】また、放熱用銅箔層12の電位は高電圧で
変動するスイッチング素子4の電極電圧同様に変動して
しまうが、その両側には交流的なアース電位に接続され
た表側の遮蔽用銅箔層13および裏側の遮蔽用銅箔層1
4が位置するため、部品実装面である表面銅箔層2およ
び裏面銅箔層3に対し何ら影響を及ぼすことは無い。し
たがって、表面銅箔層2および裏面銅箔層3には小信号
回路部品を自由に実装することが可能となる。
【0014】なお、本実施例では、遮蔽用銅箔層を遮蔽
用銅箔層の表側および裏側の両方に配置して、密な両面
実装を果たしたが、これに限るものではなく、本発明の
方法を適用する基板の小信号回路部品の実装状態に応じ
て、表側および裏側のいずれか一方のみの配置を選択し
ても良い。
【0015】
【発明の効果】以上詳細に説明したごとく、本発明は、
スイッチング電源が構成される基板におけるスイッチン
グ素子の放熱方法において、基板の表面に形成した表面
銅箔層にスイッチング素子の裏面を接続し、該表面銅箔
層に複数個のスルーホールを形成し、該スルーホールと
接続する放熱用銅箔層を、前記表面銅箔層と基板の裏面
に形成した裏面銅箔層の間の基板内部に形成したので、
放熱手段を基板内部に設けることができる。
【0016】これにより、基板表面から放熱に係わる銅
箔部分を排除することが可能となり、放熱手段の基板表
面上のスペース占領を無くし、基板表面上のスペースの
縮小をして、基板の小型化を実現するという効果があ
る。さらに、本発明は、前記表面銅箔層と放熱用銅箔層
との間、及び裏面銅箔層と放熱用銅箔層との間のいずれ
か一方もしくは両方に前記放熱用銅箔層より一回り大き
な面積の遮蔽用銅箔層を形成するので、上記放熱手段の
電気的影響を回路実装面に対し遮蔽することができる。
【0017】これにより、放熱手段近傍の実装面に小信
号回路部品の実装が可能となり、基板表面上の実装密度
を向上させて、基板の小型化を実現するという効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す側断面図である。
【符号の説明】
1 基板 2 表面銅箔層 3 裏面銅箔層 4 スイッチング素子 11 スルーホール 12 放熱用銅箔層 13 表側の遮蔽用銅箔層 14 裏側の遮蔽用銅箔層

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スイッチング電源が構成される基板にお
    けるスイッチング素子の放熱方法において、 基板の表面に形成した表面銅箔層にスイッチング素子の
    裏面を接続し、 該表面銅箔層に複数個のスルーホールを形成し、 該スルーホールと接続する放熱用銅箔層を、前記表面銅
    箔層と基板の裏面に形成した裏面銅箔層の間の基板内部
    に形成し、 前記表面銅箔層と放熱用銅箔層との間、及び裏面銅箔層
    と放熱用銅箔層との間のいずれか一方もしくは両方に前
    記放熱用銅箔層より一回り大きな面積の遮蔽用銅箔層を
    形成することを特徴とするスイッチング素子の放熱方
    法。
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