JPH10173298A - 電子機器 - Google Patents
電子機器Info
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- JPH10173298A JPH10173298A JP32985896A JP32985896A JPH10173298A JP H10173298 A JPH10173298 A JP H10173298A JP 32985896 A JP32985896 A JP 32985896A JP 32985896 A JP32985896 A JP 32985896A JP H10173298 A JPH10173298 A JP H10173298A
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- heat generating
- substrate
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-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/0201—Thermal arrangements, e.g. for cooling, heating or preventing overheating
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/18—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components
- H05K1/181—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components associated with surface mounted components
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
- Structure Of Printed Boards (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】熱伝導率の大きい熱良導基板を用いて、高発熱
部品の発熱を熱に強い低発熱部品、実装基板の非発熱部
分あるいはケースへ逃がすことにより、高発熱部品の放
熱効果を向上させた電子機器を提供する。 【解決手段】実装基板１に実装されている高発熱部品Ｓ
ｗ、Ｄｆ、Ｄｓと熱に強い低発熱部品Ｔとの間、あるい
は高発熱部品Ｓｗと実装基板１の非発熱部分のランド４
との間に、実装基板１に対し熱伝導率の大きい熱良導基
板２、３、４を接続したことを特徴とする電子機器。
部品の発熱を熱に強い低発熱部品、実装基板の非発熱部
分あるいはケースへ逃がすことにより、高発熱部品の放
熱効果を向上させた電子機器を提供する。 【解決手段】実装基板１に実装されている高発熱部品Ｓ
ｗ、Ｄｆ、Ｄｓと熱に強い低発熱部品Ｔとの間、あるい
は高発熱部品Ｓｗと実装基板１の非発熱部分のランド４
との間に、実装基板１に対し熱伝導率の大きい熱良導基
板２、３、４を接続したことを特徴とする電子機器。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱伝導率の大きい
熱良導基板を熱媒体として用い、高い発熱部品の発熱を
熱放散する電子機器に関する。
熱良導基板を熱媒体として用い、高い発熱部品の発熱を
熱放散する電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の電子機器として、ＤＣ−ＤＣコン
バータを例にとり説明する。図４はＤＣ−ＤＣコンバー
タの一例を示す回路である。この回路は、フォワード方
式のスイッチング電源回路で、フィードバックループに
接続されたコントロール回路の制御により、直流電源電
圧Ｖをスイッチング素子Ｓｗでスイッチングし、このス
イッチング電圧をトランスＴにより昇圧または降圧して
整流ダイオードＤｓで整流してコンデンサＣに充電す
る。スイッチング素子Ｓｗがオフになったときチョーク
Ｃｈに蓄積されている電磁エネルギーを逆起電力として
フライフォイールダイオードＤｆで放電させる。また、
コンデンサＣの電圧をコントロール回路により検知し
て、スイッチング素子Ｓｗのスイッチング周波数あるい
はスイッチング時間を制御して、定電圧を得るというも
のである。
バータを例にとり説明する。図４はＤＣ−ＤＣコンバー
タの一例を示す回路である。この回路は、フォワード方
式のスイッチング電源回路で、フィードバックループに
接続されたコントロール回路の制御により、直流電源電
圧Ｖをスイッチング素子Ｓｗでスイッチングし、このス
イッチング電圧をトランスＴにより昇圧または降圧して
整流ダイオードＤｓで整流してコンデンサＣに充電す
る。スイッチング素子Ｓｗがオフになったときチョーク
Ｃｈに蓄積されている電磁エネルギーを逆起電力として
フライフォイールダイオードＤｆで放電させる。また、
コンデンサＣの電圧をコントロール回路により検知し
て、スイッチング素子Ｓｗのスイッチング周波数あるい
はスイッチング時間を制御して、定電圧を得るというも
のである。
【０００３】図４に示す回路において、コンデンサＣ、
抵抗Ｒなどの受動素子に比べて自己発熱の大きい高発熱
部品としては、スイッチング素子Ｓｗ、整流ダイオード
Ｄｓ、フライフォイールダイオードＤｆがある。トラン
スＴあるいはチョークコイルＣｈは発熱するが前記回路
部品に比べて発熱温度の低い低発熱部品となる。
抵抗Ｒなどの受動素子に比べて自己発熱の大きい高発熱
部品としては、スイッチング素子Ｓｗ、整流ダイオード
Ｄｓ、フライフォイールダイオードＤｆがある。トラン
スＴあるいはチョークコイルＣｈは発熱するが前記回路
部品に比べて発熱温度の低い低発熱部品となる。
【０００４】これらの自己発熱する高発熱部品および低
発熱部品は、例えば、図５に示されるようなレイアウト
により樹脂基板１に実装される。即ち、樹脂基板１の中
央部にトランスＴが配置され、その左側にスイッチング
素子Ｓｗが、右側に整流ダイオードＤｓおよびフライフ
ォイールダイオードＤｆが一定の間隔をおいて配置され
ている。なお、ｒ１〜ｒ８はこれらの発熱部品が樹脂基
板１に実装されるランドである。
発熱部品は、例えば、図５に示されるようなレイアウト
により樹脂基板１に実装される。即ち、樹脂基板１の中
央部にトランスＴが配置され、その左側にスイッチング
素子Ｓｗが、右側に整流ダイオードＤｓおよびフライフ
ォイールダイオードＤｆが一定の間隔をおいて配置され
ている。なお、ｒ１〜ｒ８はこれらの発熱部品が樹脂基
板１に実装されるランドである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ＤＣ−ＤＣコンバータにおいては、実装基板１が熱伝導
率の小さい、即ち熱抵抗の大きい樹脂基板よりなるの
で、自己発熱部品の発熱が実装基板１を介して周囲に拡
散せずに自己の実装領域にこもっている。
ＤＣ−ＤＣコンバータにおいては、実装基板１が熱伝導
率の小さい、即ち熱抵抗の大きい樹脂基板よりなるの
で、自己発熱部品の発熱が実装基板１を介して周囲に拡
散せずに自己の実装領域にこもっている。
【０００６】したがって、高発熱部品が、高温状態に置
かれ、かつ、許容温度を越えることもある。そして、自
己発熱部品の実装されている基板領域が、温度に高低の
ある温度分布となっている。そのため、高発熱部品が、
熱ストレスを受け、特性劣化、短期寿命につながってい
た。
かれ、かつ、許容温度を越えることもある。そして、自
己発熱部品の実装されている基板領域が、温度に高低の
ある温度分布となっている。そのため、高発熱部品が、
熱ストレスを受け、特性劣化、短期寿命につながってい
た。
【０００７】この解決策として、実装基板を大きくして
高発熱部品の実装されるランドの面積を大きくすること
も考えられるが、実装基板の熱抵抗が大きいので、基板
を介する伝導により発熱温度を低減する効果は小さい。
実装基板が大きくなるという問題もある。
高発熱部品の実装されるランドの面積を大きくすること
も考えられるが、実装基板の熱抵抗が大きいので、基板
を介する伝導により発熱温度を低減する効果は小さい。
実装基板が大きくなるという問題もある。
【０００８】また、別の対策として、発熱部品のランド
またはパターン上から金属片を用いて金属ケースに熱を
逃がすことも考えられるが、電位の違いによってケーシ
ング時に金属ケースに電気絶縁をする必要がある。
またはパターン上から金属片を用いて金属ケースに熱を
逃がすことも考えられるが、電位の違いによってケーシ
ング時に金属ケースに電気絶縁をする必要がある。
【０００９】そこで、本発明は、熱伝導率の大きい熱良
導基板を用いて、高発熱部品の発熱を熱に強い低発熱部
品、実装基板の非発熱部分あるいはケースへ逃がすこと
により、高発熱部品の放熱効果を向上させたＤＣ−ＤＣ
コンバータなどの電子機器を提供することを目的とす
る。
導基板を用いて、高発熱部品の発熱を熱に強い低発熱部
品、実装基板の非発熱部分あるいはケースへ逃がすこと
により、高発熱部品の放熱効果を向上させたＤＣ−ＤＣ
コンバータなどの電子機器を提供することを目的とす
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、実装基板に実装されている高発熱部品と熱に強い低
発熱部品との間、あるいは前記高発熱部品と前記実装基
板の非発熱部分との間に、前記実装基板に対し熱伝導率
の大きい熱良導基板をこれに設けた電極により接続した
ものである。
は、実装基板に実装されている高発熱部品と熱に強い低
発熱部品との間、あるいは前記高発熱部品と前記実装基
板の非発熱部分との間に、前記実装基板に対し熱伝導率
の大きい熱良導基板をこれに設けた電極により接続した
ものである。
【００１１】この発明は、例えば、ＤＣ−ＤＣコンバー
タにおいて、スイッチング素子、整流ダイオード、フラ
イフォイールダイオードなどの高発熱部品のランドと、
例えば、スイッチングトランスなどの熱に強い低発熱部
品のランドまたは実装基板の非発熱部分に形成したラン
ドとの間に、熱伝導率の大きいアルミナ磁器、窒化アル
ミなどの熱良導基板をこれに形成した放熱用の電極によ
り接続する。そして、高発熱部品の熱を熱良導基板を媒
体として低発熱部品あるいは非発熱部分に分散させて、
高発熱部品の高い発熱を放熱して低減する。この熱伝導
率の大きい熱良導基板は、発熱部品間の高低の発熱温度
を平均化して温度差をなくすと同時に、それ自身放熱板
としても機能する。請求項２に記載の発明は、前記請求
項１に記載の電子機器を放熱ガイドが設けられたケース
に収納し、熱良導基板を前記放熱ガイドに接続したもの
である。
タにおいて、スイッチング素子、整流ダイオード、フラ
イフォイールダイオードなどの高発熱部品のランドと、
例えば、スイッチングトランスなどの熱に強い低発熱部
品のランドまたは実装基板の非発熱部分に形成したラン
ドとの間に、熱伝導率の大きいアルミナ磁器、窒化アル
ミなどの熱良導基板をこれに形成した放熱用の電極によ
り接続する。そして、高発熱部品の熱を熱良導基板を媒
体として低発熱部品あるいは非発熱部分に分散させて、
高発熱部品の高い発熱を放熱して低減する。この熱伝導
率の大きい熱良導基板は、発熱部品間の高低の発熱温度
を平均化して温度差をなくすと同時に、それ自身放熱板
としても機能する。請求項２に記載の発明は、前記請求
項１に記載の電子機器を放熱ガイドが設けられたケース
に収納し、熱良導基板を前記放熱ガイドに接続したもの
である。
【００１２】この発明は、発熱部品の発熱が熱良導基板
に伝導し、更にこの熱良導基板の熱が放熱ガイドを経由
してケースに伝導し、該ケースにおいて放熱することに
より発熱部品の発熱温度を更に低減し、放熱効果を向上
させることができる。
に伝導し、更にこの熱良導基板の熱が放熱ガイドを経由
してケースに伝導し、該ケースにおいて放熱することに
より発熱部品の発熱温度を更に低減し、放熱効果を向上
させることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の電子機器の一つ
の実施例としてＤＣ−ＤＣコンバータについて図面を参
照して説明する。
の実施例としてＤＣ−ＤＣコンバータについて図面を参
照して説明する。
【００１４】本実施例は、従来のＤＣ−ＤＣコンバータ
の改良に関するもので、図４に従来例として参照したＤ
Ｃ−ＤＣコンバータ回路およびこの図４に示す自己発熱
する回路部品を実装基板に実装した図５を援用すること
にして、同一構成部分には同一番号を付してその説明を
省略する。
の改良に関するもので、図４に従来例として参照したＤ
Ｃ−ＤＣコンバータ回路およびこの図４に示す自己発熱
する回路部品を実装基板に実装した図５を援用すること
にして、同一構成部分には同一番号を付してその説明を
省略する。
【００１５】図１および図２は本発明の第１実施例を示
すもので、スイッチング素子Ｓｗ、整流ダイオードＤ
ｓ、フライフォイールダイオードＤｆの高発熱部品、お
よびトランスＴなどの低発熱部品は、図５に示す従来例
と同様に、実装基板１に配置されて実装されている。
２、３、４は実装基板１に対し熱伝導率の大きいアルミ
ナ磁器、窒化アルミなどよりなる熱良導基板である。熱
良導基板２の裏面には、破線で示すように、フライフォ
イールダイオードＤｆのランドｒ２、整流ダイオードＤ
ｓのランドｒ４およびトランスＴのランドｒ５に対応す
る部位に、放熱用の電極ｅ２、ｅ４、ｅ５がそれぞれ形
成されて、半田により接続されている。
すもので、スイッチング素子Ｓｗ、整流ダイオードＤ
ｓ、フライフォイールダイオードＤｆの高発熱部品、お
よびトランスＴなどの低発熱部品は、図５に示す従来例
と同様に、実装基板１に配置されて実装されている。
２、３、４は実装基板１に対し熱伝導率の大きいアルミ
ナ磁器、窒化アルミなどよりなる熱良導基板である。熱
良導基板２の裏面には、破線で示すように、フライフォ
イールダイオードＤｆのランドｒ２、整流ダイオードＤ
ｓのランドｒ４およびトランスＴのランドｒ５に対応す
る部位に、放熱用の電極ｅ２、ｅ４、ｅ５がそれぞれ形
成されて、半田により接続されている。
【００１６】また、熱良導基板３の裏面には、トランス
Ｔのランドｒ６、スイッチング素子Ｓｗのランドｒ７に
対応する部位に、および熱良導基板４の裏面には、スイ
ッチング素子Ｓｗのランドｒ８、実装基板１の非発熱部
分に設けたランドｒ９に対応する部位に、電極ｅ６、ｅ
７、ｅ８、ｅ９がそれぞれ形成されて、半田により接続
されている。
Ｔのランドｒ６、スイッチング素子Ｓｗのランドｒ７に
対応する部位に、および熱良導基板４の裏面には、スイ
ッチング素子Ｓｗのランドｒ８、実装基板１の非発熱部
分に設けたランドｒ９に対応する部位に、電極ｅ６、ｅ
７、ｅ８、ｅ９がそれぞれ形成されて、半田により接続
されている。
【００１７】熱良導基板２は、フライフォイールダイオ
ードＤｆおよび整流ダイオードＤｓの高熱を低発熱のト
ランスＴなどの方に分散させるものである。
ードＤｆおよび整流ダイオードＤｓの高熱を低発熱のト
ランスＴなどの方に分散させるものである。
【００１８】また、熱良導基板３は、スイッチング素子
Ｓｗの高熱を低発熱のトランスＴなどの方に分散させる
ものである。
Ｓｗの高熱を低発熱のトランスＴなどの方に分散させる
ものである。
【００１９】更に、熱良導基板４は、スイッチング素子
Ｓｗの高発熱を実装基板１の非発熱部分のランドに分散
させるものである。なお、熱良導基板２、３、４はリフ
ローなどにより、回路部品と一緒に半田づけされる。
Ｓｗの高発熱を実装基板１の非発熱部分のランドに分散
させるものである。なお、熱良導基板２、３、４はリフ
ローなどにより、回路部品と一緒に半田づけされる。
【００２０】これらの熱良導基板２、３、４は、熱移動
の媒体ともなるが、放熱板としても機能することにな
る。また、これらの熱良導基板２、３、４により接続さ
れている発熱部品間の熱が平均化することになる。
の媒体ともなるが、放熱板としても機能することにな
る。また、これらの熱良導基板２、３、４により接続さ
れている発熱部品間の熱が平均化することになる。
【００２１】つぎに、図３を参照して本発明の第２実施
例について説明する。本実施例は、図１および図２に示
すＤＣ−ＤＣコンバータをアルミケース５の中に収納し
たものである。５ａ、５ｂは、アルミケース５の天面か
ら下方に垂下する放熱ガイドで、プレスなどによりアル
ミケース５と一体に形成される。そして、放熱ガイド５
ａ、５ｂの先端は、熱良導基板２、３の上に形成した放
熱用の電極にそれぞれ半田づけされる。
例について説明する。本実施例は、図１および図２に示
すＤＣ−ＤＣコンバータをアルミケース５の中に収納し
たものである。５ａ、５ｂは、アルミケース５の天面か
ら下方に垂下する放熱ガイドで、プレスなどによりアル
ミケース５と一体に形成される。そして、放熱ガイド５
ａ、５ｂの先端は、熱良導基板２、３の上に形成した放
熱用の電極にそれぞれ半田づけされる。
【００２２】本実施例においては、熱良導基板２、３の
熱が、これらの放熱ガイド５ａ、５ｂを介してケース５
に伝達して、ケース５の表面から放散するので、放熱効
果を向上させることができる。また、本実施例において
は、ケース５および放熱ガイド５ａ、５ｂがアルミニゥ
−ムの金属でできているが、熱良導基板２、３が電気的
絶縁体であるので、従来必要であった絶縁シートは不要
となる。
熱が、これらの放熱ガイド５ａ、５ｂを介してケース５
に伝達して、ケース５の表面から放散するので、放熱効
果を向上させることができる。また、本実施例において
は、ケース５および放熱ガイド５ａ、５ｂがアルミニゥ
−ムの金属でできているが、熱良導基板２、３が電気的
絶縁体であるので、従来必要であった絶縁シートは不要
となる。
【００２３】
【発明の効果】請求項１に記載の発明は、高発熱部品の
発熱を熱伝導度の大きい熱良導基板を介して低温度領域
に伝導させ、かつ、該熱良導基板の放熱作用を利用し
て、高発熱部品の発熱温度を許容温度以下に低減して、
高発熱部品の動作を安定させ、かつ、寿命を延長させる
ことができる。
発熱を熱伝導度の大きい熱良導基板を介して低温度領域
に伝導させ、かつ、該熱良導基板の放熱作用を利用し
て、高発熱部品の発熱温度を許容温度以下に低減して、
高発熱部品の動作を安定させ、かつ、寿命を延長させる
ことができる。
【００２４】また、本発明は、熱伝導率の大きい熱良導
基板を熱伝導媒体として使用しているので、発熱部品の
ランド間に、放熱用の電極の形成された熱良導基板を接
続しても、従来必要であった電気的絶縁シートを必要と
しない。
基板を熱伝導媒体として使用しているので、発熱部品の
ランド間に、放熱用の電極の形成された熱良導基板を接
続しても、従来必要であった電気的絶縁シートを必要と
しない。
【００２５】また、本発明は、熱伝導媒体としての熱良
導基板を用いることにより、放熱作用が向上するので、
従来電子機器に比べて実装基板を小さくしても、従来電
子機器と同様の放熱効果を得ることができる。
導基板を用いることにより、放熱作用が向上するので、
従来電子機器に比べて実装基板を小さくしても、従来電
子機器と同様の放熱効果を得ることができる。
【００２６】請求項２に記載の発明は、発熱部品の発熱
が熱良導基板に伝導し、更にこの熱良導基板の熱が放熱
ガイドを経由してケースに伝導して、該ケースにおいて
放散するので、発熱部品の発熱温度を更に低減し、放熱
効果を向上させることができる。
が熱良導基板に伝導し、更にこの熱良導基板の熱が放熱
ガイドを経由してケースに伝導して、該ケースにおいて
放散するので、発熱部品の発熱温度を更に低減し、放熱
効果を向上させることができる。
【図１】 本発明の電子機器の第１実施例における発熱
部分の実装基板の平面図
部分の実装基板の平面図
【図２】 図１の正面図
【図３】 本発明の電子機器の第２実施例におけるケー
シングされた発熱部分の実装基板の断面形態図
シングされた発熱部分の実装基板の断面形態図
【図４】 ＤＣ−ＤＣコンバータ回路図
【図５】 従来の電子機器における発熱部品を実装した
実装基板の平面図
実装基板の平面図
１ 実装基板 ２、３、４ 熱良導基板 ５ ケース ５ａ、５ｂ 放熱ガイド ｒ１〜ｒ９ ランド ｅ２、ｅ４〜ｅ９ 電極
Claims (2)
- 【請求項１】 実装基板に実装されている高発熱部品と
熱に強い低発熱部品との間、あるいは前記高発熱部品と
前記実装基板の非発熱部分との間に、前記実装基板に対
し熱伝導率の大きい熱良導基板を熱結合したことを特徴
とする電子機器。 - 【請求項２】 前記請求項１に記載の電子機器を放熱ガ
イドが設けられたケースに収納し、熱良導基板を前記放
熱ガイドに熱結合したことを特徴とする電子機器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32985896A JPH10173298A (ja) | 1996-12-10 | 1996-12-10 | 電子機器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32985896A JPH10173298A (ja) | 1996-12-10 | 1996-12-10 | 電子機器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10173298A true JPH10173298A (ja) | 1998-06-26 |
Family
ID=18226028
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32985896A Pending JPH10173298A (ja) | 1996-12-10 | 1996-12-10 | 電子機器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10173298A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001020955A1 (en) * | 1999-09-13 | 2001-03-22 | Commergy Technologies Limited | A printed circuit board assembly |
| JP2007258506A (ja) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Mitsubishi Electric Corp | 高熱伝導プリント配線板 |
| JP2013228177A (ja) * | 2012-04-27 | 2013-11-07 | Noritz Corp | 燃焼装置 |
-
1996
- 1996-12-10 JP JP32985896A patent/JPH10173298A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001020955A1 (en) * | 1999-09-13 | 2001-03-22 | Commergy Technologies Limited | A printed circuit board assembly |
| JP2007258506A (ja) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Mitsubishi Electric Corp | 高熱伝導プリント配線板 |
| JP4540630B2 (ja) * | 2006-03-24 | 2010-09-08 | 三菱電機株式会社 | 高熱伝導プリント配線板 |
| JP2013228177A (ja) * | 2012-04-27 | 2013-11-07 | Noritz Corp | 燃焼装置 |
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