KR100808356B1 - 부품 실장 기판 구조와 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

과제
부품 실장 기판에 실장된 실장 부품중, 저내열 발열부품 자신의 방열 기능을 향상시킴과 함께, 저내열 발열부품과 고내열 발열부품 및 비발열부품의 열차단을 시행한다.
해결 수단
리드 프레임 기판(1)에 있어서, 저내열 발열 부품(4A)이 실장된 저내열 발열부품 실장부위(7)에, 열전도성이 비교적 높은 수지에 의해 형성하는 방열벽 부재(10)를 마련함과 함께, 고내열 발열부품을 실장하는 고내열 발열부품 실장부위(7) 및 비발열 부품(5)을 실장하는 비발열부품 실장부위(9)에, 열전도성이 비교적 낮은 수지에 의해 열차단벽 부재(11)를 마련하고, 저내열 발열부품 실장부위(7)와, 고내열 발열부품 실장부위(8) 및 비발열부품 실장부위(9)의 열차단을 행함과 함께, 저내열 발열 부품(4A)의 방열 기능을 높였다.
부품 실장 기판

Description

부품 실장 기판 구조와 그 제조 방법{STRUCTURE OF COMPONENT MOUNTING BOARD AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
도 1은 본 발명에 관한 부품 실장 기판 구조에서의 실시의 형태를 채용한 리드 프레임 기판의 윗면에서 묘화한 평면도.
도 2는 본 발명의 실시예 1에 있어서의 도 1의 A-A선에 따른 단면도.
도 3은 본 발명의 실시예 2에 있어서의 도 1의 A-A선에 따른 단면도.
도 4는 본 발명의 실시예 3에 있어서의 도 1의 A-A선에 따른 단면도.
도 5는 본 발명의 실시예 4에 있어서의 도 1의 A-A선에 따른 단면도.
도 6은 본 발명의 실시예 5에 있어서의 도 1의 A-A선에 따른 단면도.
도 7은 본 발명의 실시예 6에 있어서의 도 1의 A-A선에 따른 단면도.
도 8은 본 발명의 실시예 7에 있어서의 주요부 단면도.
도 9는 본 발명의 실시의 형태를 인쇄 배선 기판에 채용한 경우의 본 발명의 실시예 8에 있어서의 주요부 단면도.
도 10은 본 발명의 실시의 형태를 인쇄 배선 기판에 채용한 경우의 본 발명의 실시예 9에 있어서의 주요부 단면도.
도 11은 본 발명의 실시의 형태를 인쇄 배선 기판에 채용한 경우의 본 발명의 실시예 10에 있어서의 주요부 단면도.
도 12는 본 발명의 실시의 형태를 인쇄 배선 기판에 채용한 경우의 본 발명의 실시예 11에 있어서의 주요부 단면도.
도 13은 본 발명의 실시의 형태를 인쇄 배선 기판에 채용한 경우의 본 발명의 실시예 12에 있어서의 주요부 단면도.
도 14a은 도 2에 있어서의 본 발명의 실시예 1에 있어서의 리드 프레임 기판에 방열 부재층을 형성하여 제조하기 전단계의 리드 프레임 기판의 주요부 단면도.
도 14b는 도 14a에 도시한 리드 프레임 기판에 방열 부재층을 형성하는 공정을 도시한 리드 프레임 기판의 주요부 단면도.
도 15a은 도 4에 있어서의 본 발명의 실시예 3에 있어서의 리드 프레임 기판에 방열 부재층 및 열차단 부재층을 형성하여 제조하는 리드 프레임 기판의 주요부 단면도.
도 15b는 도 15a에 도시한 제조 방법에 의해 제조된 리드 프레임 기판의 주요부 단면도.
도 16a은 도 4에 있어서의 본 발명의 실시예 3에 있어서의 리드 프레임 기판에 방열 부재층을 형성하여 제조하기 전단계의 리드 프레임 기판의 주요부 단면도.
도 16b는 도 16a에 도시한 리드 프레임 기판에 방열 부재층을 형성하여 제조하는 공정을 도시한 설명도.
도 16c은 도 16b의 공정에 의해 제조된 리드 프레임 기판의 주요부 단면도.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)
1 : 리드 프레임 기판(부품 실장 기판)
4 : 발열 부품
4A : 저내열 발열 부품
4B : 고내열 발열 부품
5 : 비발열 부품
5A : 저내열 비발열 부품
5B : 고내열 비발열 부품
7 : 저내열 발열부품 실장부위
8 : 고내열 발열부품 실장부위
9 : 비발열부품 실장부위
10 : 방열 부재층
11 : 열차단 부재층
12 : 방열판
12A : 방열 핀
13 : 전자기기 몸체
19 : 간이 금형
20 : 인쇄 배선 기판
S : 간극
기술 분야
본 발명은, 스위칭 전원이나 온도 조절기 등의 전자기기의 발열 부품, 예를 들면 발열 소자로부터 발열된 열을 효율적으로 방열(放熱)시킴과 함께, 해당 발열부품이 발열한 열을 부품 실장(實裝) 기판을 통하여 다른 부품에 영향을 미치지 않도록 구성한 방열 또는 열차단 기능을 갖는 부품 실장 기판 구조와 그 제조 방법에 관한 것이다.
배경 기술
온도 조절기 등의 전자기기의 개발에서는, 보다 고기능의 것을 만드는 것을 목적으로 하여 연구가 행하여지고 있고, 그 중에서, 전자기기를 보다 소형화, 고성능화 하는데 장애로 되어 있는 것은 열(熱)대책이다.
이와 같은 전자기기에서의 열대책이란, 한편으로는, 전자기기의 고기능화에 의해 전자기기의 소비 전력이 상승하고, 이에 수반하여 전자부품의 온도가 상승하여 전자부품의 내열(耐熱) 제한 온도를 초과하는, 환언하면, 소정의 성능을 낼 수 없게 되어 버린다는 과제가 있고, 다른 한편으로는, 전자기기의 소형화가 요청되고 있는 가운데, 같은 양의 열을 더 작은 체적에서 방열하여야 하게 되고, 기기 내에 열이 가득 차기 쉬워져서 전자부품의 온도가 상승하고, 전자부품의 내열 제한 온도를 초과한다는 과제가 있다.
또한, 온도 조절기와 같은 전자기기에서는, 그 전원부분 등이 가장 발열량이 큼에도 불구하고, 전원부분에는 발열량이 큰 부품이 복수 사용되고 있다. 이 때문에, 부품 사이의 열의 영향을 없애기 위해 부품 사이의 거리를 둘 필요가 있고, 이 결과로서, 전자부품의 소형화를 행하는 것이 어렵고, 또한, 발열량이 큰 복수의 부품 전부에 열대책을 행하는 제조 공정이 복잡하게 되어, 생산 효율상의 장애로 되어 있다.
그래서, 발열부품이 발열한 열을 다른 실장 부품에 영향을 주지 않게 하기 위해, 부품 실장 기판상에서의 열차단을 어떻게 생산 효율이 좋으며 게다가 소형으로 하는 것을 동시에 달성하는지가 금후의 과제이고, 또한, 부품 실장 기판의 모듈화가 널리 행하여지고 있는 가운데, 이 모듈화에 있어서도, 역시 방열 기능을 어떻게 제어하느냐의 관점에서 부품 실장 기판의 개발이 요망되고 있다.
그리고, 상기한 전자부품을 부품 실장 기판에 실장하여 모듈화함에 의해 사용하는 경우, 현재 이 부품 실장 기판으로서, 인쇄 배선 기판 및 리드 프레임 기판이 많이 사용되고 있다.
인쇄 배선 기판은, 주지하는 바와 같이, 한 종류의 수지에 의해 형성한 수지 기판의 표면에 구리판 등의 금속 박판을 적층하고, 이 금속 박판에 회로 패턴 등을 인쇄하여 구성하는 것이다.
그리고, 이와 같은 인쇄 배선 기판을 사용한 종래의 발열부품(발열 소자)의 방열구조로서는, 인쇄 배선 기판에 실장된 발열부품마다 개별적으로 방열기를 마련함에 의해, 개개의 발열 소자의 열을 각 방열기에 의해 별개로 방열하도록 구성한 것이 있다.
즉, 전자부품 실장예에서는, 인쇄 배선 기판에 관통구멍과 복수의 나사구멍을 마련함과 함께, 인쇄 배선 기판의 한쪽의 면에 관통구멍에 상응하여 발열 소자 를 실장하고, 또한, 방열기에는 투과구멍을 갖는 돌기부와 나사 계지구멍을 마련하고, 관통구멍에 돌기부를 삽입하여 방열기를 발열 소자의 위치에 상응하여 인쇄 배선 기판에 배설하고, 그리고, 나사구멍을 통하여 삽입된 나사를 나사 계지구멍에 계지함으로써 방열기를 인쇄 배선 기판에 부착하고, 투과구멍을 통하여 열전도성 접착제를 돌기부와 발열 소자의 소자 패키지 사이의 간극(間隙)에, 예를 들면 주입기에 의해 충전한 것이 있다(특허 문헌 1 참조).
특허 문헌 1 : 일본 실개평06-45393호 공보.
또한, 상기한 리드 프레임 기판은, 기판 그 자체를 구리판 또는 알루미늄판 등의 금속 박판으로 구성하고, 이 금속 박판을 프레스 등에 의해 타발(打拔)하여 일체적으로 회로 패턴이나 접속단자를 마련하고, 회로 패턴상에 실장 부품을 납솔더링한 후, 회로 패턴 및 실장 부품을 1종류의 절연 수지로 구성한 절연 수지층에 의해 밀봉하여 구성하는 것이다.
그리고, 이와 같은 리드 프레임 기판을 사용한 종래의 발열부품(발열 소자)의 방열구조로서는, 리드 프레임 기판 자체의 고방열 기능을 이용하여, 방열 기능을 높이기 위해 구성함과 함께, 요컨대, 상기한 인쇄 배선 기판과 마찬가지로, 리드 프레임 기판에 실장된 발열부품마다 개별적으로 방열기를 마련함에 의해, 개개의 발열 소자의 열을 각 방열기에 의해 별개로 방열하도록 구성한 것이 있다.
특허 문헌 2 : 일본 특개2003-347509호 공보
특허 문헌 3 : 일본 특개2003-243562호 공보.
따라서, 상기 종래의 기술에서는, 수지 기판을 토대로 하여 구성하는 인쇄 배선 기판이라고 하여도, 또한, 금속 박판에 절연 수지로 밀봉하여 구성하는 리드 프레임 기판이라고 하여도, 어느 부품 실장 기판에 있어서도, 1종류의 수지를 사용하여 회로 패턴 사이 등의 절연을 행하고 있고, 나아가서는 스스로 발열하는 발열부품을 발열 온도에 관계없이 일률적으로 취급하고, 이들 발열부품마다 개별적으로 방열기를 마련하여, 개개의 발열 소자의 열을 각 방열기에 의해 별개로 방열하도록 구성하고 있을 뿐이었다.
그러나, 부품 실장 기판에 실장 부품을 실장하여 구성되는 전자기기에서의 열 문제에서는, 발열부품 각각이 발하는 열을 개별적으로 대책을 세워 각 발열부품의 내열 제한 온도를 초과하는 일 없이 설계 관리할 필요가 있는 것도 물론이지만, 이것만으로는 열 문제를 완전히 해결할 수 없다.
왜냐하면, 예를 들어, 발열부품이 스스로 발열한 열은, 그것 자신뿐만 아니라 다른 실장 부품에도 영향을 미치는 것도 고려되어야 한다.
그래서, 종래의 다른 기술에서는, 상기한 점을 감안하여 부품 실장 기판에서의 발열이 큰 CPU 등의 전자부품의 탑재 영역과, 촬상 광학계 및 고체 촬상 소자가 탑재되어 있는 탑재 영역을 노치에 의해 구분하고, 노치에 금속 부재를 삽입함에 의해, CPU 등의 전자부품으로부터의 열을 노치에 삽입한 금속 부재에 의해 흡수하고, 방산하고자 하는 기술이나, 전자기기 몸체 내를 매트릭스로 구획하고, 내장물을 속성치(발열도, 내열성, 치명도)에 의해 치환하여 간이 계산하고, 그 결과를 과거의 채용 실적과 비교하여, 전자기기 몸체 내에서의 내장물 배치가 결정된다는 기 술이 알려져 있다(특허 문헌 4 및 특허 문헌 5 참조).
특허 문헌 4 : 일본 특개평8-237525호 공보
특허 문헌 5 : 일본 특개평9-230963호 공보.
그러나, 어느 종래 기술이나, 발열부품과 그렇지 않은 전자부품을 구별하여, 부품 실장 기판상 또는 전자기기 몸체 내에서 그 배치를 설계하려고 하는 것이며, 최근에서와 같은 고밀도 실장이 요구되고 있는 중에서, 서로 기능적으로 관련이 있는 실장 부품을, 열적 성질이 다르다고 하여 부품 실장 기판이나 전자기기 몸체 내에 다른 실장 에어리어에 배치하는 것 자체도 한계가 나타나는 것이 명백하다.
또한, 상기 종래 기술에서는, 발열부품마다 개별적으로 취급하고 각각에 방열구조를 시행하여, 열대책으로 하는 단계를 벗어나고 있다고는 할 수 없으며, 그리고, 발열부품끼리를 통합하여 하나의 에어리어에 실장하는 경우에는, 하나의 발열부품으로부터 발열된 열이 부품 실장 기판 등을 통하여 다른 발열부품에 영향을 미치는 점에 관해서는 전혀 고려되어 있지 않다고 할 수 있다.
이러한 가운데, 본원 발명자들은, 실장 부품의 부품 실장 기판상에서의 배치에 의해 열대책을 시행하는 것이 아니라, 부품 실장 기판에 실장되는 실장 부품에서는, 스스로 큰 열을 발하는 즉 큰 자기(自己) 발열 특성을 갖는 발열부품과 자기 발열 특성이 없거나 또는 거의 자기 발열 특성을 갖지 않는 비(非)발열부품을 구별하여 취급하는 것에 더하여, 이들의 발열부품 및 비발열부품에는 그것 자체의 성질상, 내열 제한 온도에 고저의 차이가 있는 것에 착안한 것이다.
즉, 발열부품이, 저내열 발열부품과 고내열 발열부품으로 나누어지고, 비발 열부품도, 저내열 비발열부품과 고내열 발열부품으로 나누어지는 것에 감안하였을 때, 발열부품의 방열구조로서, 종래의 발열부품의 방열구조와 같이, 발열부품을 각각 개별적으로 마련한 방열기에 의해 방열시키는 구성만을 고려하는 것이 아니라, 고내열 발열부품이 발한 열을 예를 들면 부품 실장 기판을 통하여 저내열 발열부품에 영향을 미치거나, 저내열 발열부품이 발한 열을 예를 들면 부품 실장 기판을 통하여 저내열 비발열부품에 영향을 미치는 것을 고려하여야 할 것이라고 생각한 것이다.
그리고, 이와 같은 고밀도 실장에 의해 구성되는 부품 실장 기판이, 인쇄 배선 기판인 경우는 물론이지만, 특히 리드 프레임 기판인 경우에는, 발열부품이 발열한 열이 리드 프레임 기판을 전달하여, 그 밖의 실장 부품에 영향을 미치기 쉬워진다고 할 수 있는 것이다.
그래서, 본 발명은 이러한 종래의 과제를 개선하기 위해 고안된 것으로, 부품 실장 기판에 실장되는 실장 부품을, 자기 발열 특성을 갖는 부품인지, 또는 자기 발열 특성이 없거나 또는 자기 발열 특성을 거의 갖지 않는 부품인지로, 발열부품과 비발열부품으로 나누는 것에 더하여, 또한 이들을 내열 제한 온도의 고저에 의해 나눔으로써, 각종의 실장 부품을 별도 취급으로 하여, 가장 열 영향이 큰 저내열 발열부품에 그 자체가 발열한 열에 의해 영향을 받지 않고, 또한 비발열부품에도 영향을 주지 않게 함과 함께, 고내열 발열부품이 발열한 열이 저내열 발열부품에 영향을 미치지 않도록 하고, 발열부품 특히 저내열 발열부품이 발열한 열을 주위에의 열 영향이 없는 곳으로 효율적으로 유도하여 방열시키고, 또는 전달된 열 을 차단하도록 하여, 모든 실장 부품이 내열 제한 온도 이상이 되지 않도록 한 방열 기능 또는 열차단 기능을 갖는 부품 실장 기판 구조를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
또한, 본 발명의 제 2의 목적으로 하는 점은, 부품 실장 기판에 실장되는 실장 부품을, 자기 발열 특성을 갖는 부품인지, 또는 자기 발열 특성이 없거나 또는 자기 발열 특성이 거의 갖지 않는 부품인지로, 발열부품과 비발열부품으로 나누는 것에 더하여, 또한 이들을 내열 제한 온도의 고저에 의해 나눔으로써, 각종의 실장 부품을 별도 취급으로 하고, 가장 열 영향이 큰 저내열 발열부품에 그 자체가 발열한 열에 의해 영향을 받지 않고, 또한 비발열부품에도 영향을 주지 않도록 함과 함께, 고내열 발열부품이 발열한 열이 저내열 발열부품에 영향을 미치지 않도록 하고, 발열부품 특히 저내열 발열부품이 발열한 열을 주위에의 열 영향이 없는 곳으로 효율적으로 유도하여 방열시켜서, 모든 실장 부품이 내열 제한 온도 이상이 되지 않도록 한 부품 실장 기판 구조를, 인쇄 배선 기판 또는 리드 프레임 기판 등 부품 실장 기판에 따른 방열구조를 범용성을 가지고 염가이고 게다가 부착 생산성을 향상시킨 부품 실장 기판 구조의 제조 방법을 제공하는 것이다.
과제를 해결하기 위한 수단
상기한 제 1의 목적을 달성하기 위해, 청구항 제 1항에 기재된 본 발명에 관한 부품 실장 기판 구조는, 부품 실장 기판에 실장하는 실장 부품을, 큰 자기 발열 특성을 갖는 발열부품과 자기 발열 특성이 없거나 또는 자기 발열 특성을 거의 갖 지 않은 비발열부품으로 구성함과 함께, 또한 상기 발열부품이 내열 제한 온도의 고저에 의해 저내열 발열부품과 고내열 발열부품으로 구분하고, 마찬가지로, 상기 비발열부품이 내열 제한 온도의 고저에 의해 저내열 비발열부품과 고내열 비발열부품으로 구분하여 구성하고, 상기 저내열 발열부품이 실장된 저내열 발열부품 실장부위와, 상기 고내열 발열부품이 실장된 고내열 발열부품 실장부위와, 상기 저내열 비발열부품이 실장된 저내열 비발열부품 실장부위와, 상기 고내열 비발열부품이 실장된 고내열 비발열부품 실장부위의 사이를, 수지층을 개재(介在)시킴으로 방열 또는 열차단을 행하도록 구성한 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 의해, 저내열 발열부품 실장부위, 고내열 발열부품 실장부위, 저내열 비발열부품 실장부위 및 고내열 비발열부품 실장부위의 사이를, 수지를 이용하여 방열 또는 열차단을 행하도록 구성함에 의해, 해당 수지가 방열 부재층으로서 기능함과 함께 열차단층으로서도 기능하게 되어, 저내열 발열부품이 발열하는 열의 약간의 부분이 부품 실장 기판에 전해지지만, 부품 실장 기판에 전해진 열도 예를 들면 전자기기 몸체 등의 주위에의 열 영향이 없는 곳으로 효율적으로 유도하여 방열시킬 수 있고, 특히 저내열 비발열부품까지 영향을 주게 하는 일이 없다.
상기한 제 1의 목적을 달성하기 위해, 청구항 제 2항에 기재된 본 발명에 관한 부품 실장 기판 구조는, 청구항 제 1항에 기재된 저내열 발열부품이, 소비 전력이 1W 이상이고 내열 제한 저온도 부품인, 트랜지스터, 다이오드, 서미스터, 트랜스, 코일로 구성하고 있고, 청구항 제 3항에 기재된 본 발명에 관한 방열 기능을 가진 부품 실장 기판 구조는, 청구항 제 1항에 기재된 고내열 발열부품이, 소비 전 력이 0.5W 이하이고 내열 제한 온도가 높은 부품인, 칩 저항으로 구성하고 있고, 청구항 제 4항에 기재된 본 발명에 관한 방열 기능을 가진 부품 실장 기판 구조는, 청구항 제 1항에 기재된 저내열 비발열부품이, 내열 제한 온도가 낮고 저온도 환경하에서의 사용이 필요한 부품인, 알루미늄 전해 콘덴서로 구성하고 있고, 또한, 청구항 제 5항에 기재된 본 발명에 관한 방열 기능을 가진 부품 실장 기판 구조는, 청구항 제 1항에 기재된 고내열 비발열부품이, 내열 제한 온도가 높은 부품인, 칩 콘덴서로 구성한 것을 특징으로 하는 것이다.
이러한 구성에 의해, 저내열 발열 부품, 고내열 발열 부품, 저내열 비발열부품 및 고내열 비발열부품에 각각 해당하는 부품을 명확히 하여, 부품 실장 기판상에 실장함에 의해, 수지에 의한 방열 또는 열차단을 확실하게 행할 수 있고, 수지 재료의 선택을 간단하게 할 수 있다.
상기한 제 1의 목적을 달성하기 위해, 청구항 제 6항에 기재된 본 발명에 관한 부품 실장 기판 구조는, 청구항 제 1항 내지 제 5항중 어느 한 항에 기재된 수지층이, 방열 부재층 및 열차단 부재층으로 구성하는 것을 특징으로 하는 것이다.
이러한 구성에 의해, 실장 부품으로부터 발열하는 열을 방열 부재층에 의해 확실하게 방열함과 함께, 열차단 부재층에 의해 다른 것으로부터 주어진 열을 확실하게 차단할 수 있게 된다.
상기한 제 1의 목적을 달성하기 위해, 청구항 제 7항에 기재된 본 발명에 관한 부품 실장 기판 구조는, 청구항 제 6항에 기재된 방열 부재층의 열전도율이 0.8 내지 6.0W/m.K의 수지에 의해 구성한 것이고, 청구항 제 8항에 기재된 본 발명에 관한 방열 기능을 가진 부품 실장 기판 구조는, 청구항 제 6항에 기재된 방열 부재층의 열전도율이 1.5 내지 6.0W/m.K의 수지에 의해 구성한 것이고, 청구항 제 9항에 기재된 부품 실장 기판 구조는, 청구항 제 6항에 기재된 열차단 부재층의 열전도율이 0.1 내지 0.8W/m.K의 수지에 의해 구성한 것이고, 청구항 제 10항에 기재된 부품 실장 기판 구조는, 청구항 제 6항에 기재된 열차단 부재층의 열전도율이 0.1 내지 0.5W/m.K의 수지에 의해 구성한 것이다.
이러한 구성에 의해, 방열 부재층 및 열차단 부재층으로서 사용하는 수지에서 열전도율을 수치적으로 구체적으로 설정함에 의해, 수지 재료의 선택이 용이하고 명확하게 되고, 실장 부품으로부터 발열하는 열을 방열 부재층에 의해 확실하게 방열함과 함께, 열차단 부재층에 의해 다른 것으로부터 주어진 열을 확실하게 차단할 수 있게 된다.
상기한 제 1의 목적을 달성하기 위해, 청구항 제 11항에 기재된 본 발명에 관한 부품 실장 기판 구조는, 청구항 제 1항 내지 제 10항중 어느 한 항에 기재된 발명에서, 상기 저내열 발열부품 실장부위에, 열전도성이 비교적 높은 수지에 의해 형성하는 방열 부재층을 마련하고, 해당 방열 부재층에 의해, 상기 저내열 발열부품 실장부위와, 상기 고내열 발열부품 실장부위와, 상기 저내열 비발열부품 실장부위와, 상기 고내열 비발열부품 실장부위의 사이를 방열 또는 열차단하도록 구성한 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 의해, 방열 부재층에 의해, 저내열 발열부품이 발한 열을 효율적으로 방열시켜서, 저내열 비발열부품 및 고내열 비발열부품 또는 고내열 발열 부품에 영향을 주지 않도록 할 수 있다.
또한, 청구항 제 12항에 기재된 본 발명에 관한 부품 실장 기판 구조는, 청구항 제 1항 내지 제 10항중 어느 한 항에 기재된 상기 저내열 발열부품 실장부위에, 열전도성이 비교적 높은 수지에 의해 형성하는 방열 부재층을 마련함과 함께, 상기 고내열 발열부품 실장부위, 상기 저내열 비발열부품 실장부위 및 상기 고내열 비발열부품 실장부위에, 열전도성이 비교적 낮은 수지로 구성하는 열차단 부재층을 마련하고, 상기 방열 부재층 및 상기 열차단 부재층에 의해, 상기 저내열 발열부품 실장부위와, 상기 고내열 발열부품 실장부위와, 상기 저내열 비발열부품 실장부위와, 상기 고내열 비발열부품 실장부위의 사이를 방열 또는 열차단하도록 구성한 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 의해서, 방열 부재층에 의해 저내열 발열부품이 발한 열을 효율적으로 방열시켜서, 저내열 비발열부품 및 고내열 비발열부품 또는 고내열 발열부품에 영향을 주지 않도록 함과 함께, 방열 부재층에 의해 완전히 방열되지 않은 열을 열차단 부재층에 의해 차단하고, 해당 열이 저내열 비발열부품 및 고내열 비발열부품 또는 고내열 발열부품에 까지 미치지 않도록 할 수 있다.
또한, 청구항 제 13항에 기재된 본 발명에 관한 부품 실장 기판 구조는, 청구항 제 1항 내지 제 10항중 어느 한 항에 기재된 상기 저내열 발열부품 실장부위에, 열전도성이 비교적 높은 수지에 의해 형성하는 방열 부재층을 마련함과 함께, 상기 저내열 비발열부품 실장부위에, 열전도성이 비교적 낮은 수지로 구성하는 열차단 부재층을 마련하고, 상기 방열 부재층 및 상기 열차단 부재층에 의해, 상기 저내열 발열부품 실장부위와 상기 고내열 발열부품 실장부위와 상기 저내열 비발열부품 실장부위와 상기 고내열 비발열부품 실장부위의 사이를 방열 또는 열차단하도록 구성한 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 의해서, 방열 부재층에 의해 저내열 발열부품이 발한 열을 효율적으로 방열시켜서, 저내열 비발열부품 또는 고내열 비발열부품에 영향을 주지 않도록 함과 함께, 방열 부재층에 의해 완전히 방열되지 않은 열을 열차단 부재층에 의해 차단하고, 해당 열이 저내열 비발열부품에 까지 미치지 않도록 할 수 있다.
또한, 청구항 제 14항에 기재된 본 발명에 관한 부품 실장 기판 구조는, 청구항 제 1항 내지 제 10항중 어느 한 항에 기재된 상기 저내열 발열부품 실장부위와 상기 고내열 발열부품 실장부위에, 열전도성이 비교적 높은 수지에 의해 형성하는 방열 부재층을 마련함과 함께, 상기 저내열 비발열부품 실장부위와 상기 고내열 비발열부품 실장부위에, 열전도성이 비교적 낮은 수지로 구성하는 열차단 부재층을 마련하고, 상기 방열 부재층 및 상기 열차단 부재층에 의해, 상기 저내열 발열부품 실장부위와 상기 고내열 발열부품 실장부위와 상기 저내열 비발열부품 실장부위와 상기 고내열 비발열부품 실장부위와의 사이를 방열 또는 열차단하도록 구성한 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 의해서, 방열 부재층에 의해 저내열 발열부품 및 고내열 발열부품이 발한 열을 효율적으로 방열시켜서, 저내열 비발열부품 및 고내열 비발열부품에 영향을 주지 않도록 함과 함께, 방열 부재층에 의해 완전히 방열되지 않은 열 을 열차단 부재층에 의해 차단하고, 해당 열이 저내열 비발열부품 및 고내열 비발열부품에 까지 미치지 않도록 할 수 있다.
또한, 청구항 제 15항에 기재된 본 발명에 관한 부품 실장 기판 구조는, 청구항 제 1항 내지 제 10항중 어느 한 항에 기재된 상기 저내열 발열부품 실장부위와 상기 고내열 발열부품 실장부위에, 열전도성이 비교적 높은 수지에 의해 형성하는 방열 부재층을 마련함과 함께, 상기 저내열 비발열부품 실장부위에, 열전도성이 비교적 낮은 수지로 구성하는 열차단 부재층을 마련하고, 상기 방열 부재층 및 상기 열차단 부재층에 의해, 상기 저내열 발열부품 실장부위 및 상기 고내열 발열부품 실장부위와, 상기 저내열 비발열부품 실장부위 및 상기 고내열 비발열부품 실장부위의 사이를 방열 또는 열차단하도록 구성한 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 의해서, 방열 부재층에 의해 저내열 발열부품 및 고내열 발열부품이 발한 열을 넓은 면적으로 효율적으로 방열시켜서, 저내열 비발열부품 및 고내열 비발열부품에 영향을 주지 않도록 함과 함께, 방열 부재층에 의해 완전히 방열되지 않은 열을 열차단 부재층에 의해 차단하고, 해당 열이 저내열 비발열부품에 까지 미치지 않도록 할 수 있다.
또한, 청구항 제 16항에 기재된 본 발명에 관한 부품 실장 기판 구조는, 상기 부품 실장 기판상에서, 상기 방열 부재층과 상기 열차단 부재층이 간극을 두고 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 의해, 부품 실장 기판상에서의 방열 부재층과 열차단 부재층의 사이에 간극을 둠으로써, 방열 부재층과 열차단 부재층 사이의 열차단을 확실한 것으로 하고, 고내열 발열부품이 발열한 열이 저내열 발열부품에 영향을 미치지 않게 보호할 수 있다.
또한, 청구항 제 17항에 기재된 본 발명에 관한 부품 실장 기판 구조는, 청구항 제 6항 내지 제 16항중 어느 한 항에 기재된 방열 부재층을 부품 실장 기판을 수용하는 전자기기 몸체에 밀착 설치한 것을 특징으로 하는 것이다.
이러한 구성에 의해, 방열 부재층에 전해진 열이 열용량이 큰 전자기기 몸체를 통하여 확산된 기능도 발휘하기 때문에, 저내열 발열부품이 발열한 열을 전자기기 몸체를 통하여 주위에의 열 영향이 없는 곳으로 효율적으로 유도하고 방열시킬 수 있다.
또한, 청구항 제 18항에 기재된 본 발명에 관한 부품 실장 기판 구조는, 청구항 제 6항 내지 제 17항중 어느 한 항에 기재된 방열 부재층에 대응하는 부위에, 방열 부재층과는 별도 구성의 방열판을 마련한 것을 특징으로 하는 것이다.
이러한 구성에 의해, 방열 부재층에 전해진 발열부품으로부터의 열은, 방열 부재층 자신이 방열하는 것에 더하여, 방열 부재층에 대응하여 부품 실장 기판에 마련된 방열판을 통하여 공기중으로 방열함에 의해, 보다 높은 방열 효과를 얻을 수 있다.
또한, 청구항 제 19항에 기재된 본 발명에 관한 부품 실장 기판 구조는, 청구항 제 18항에 기재된 방열판이 발열부품의 발열량에 따른 표면적을 갖도록 구성한 것을 특징으로 하는 것이다.
이러한 구성에 의해, 발열부품의 발열량에 따라 방열판을 선택하고 있기 때 문에, 높은 방열 효과를 얻을 수 있다.
또한, 청구항 제 20항에 기재된 본 발명에 관한 부품 실장 기판 구조는, 청구항 제 18항 또는 제 19항에 기재된 방열판이 방열용 핀을 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.
이러한 구성에 의해, 복수의 발열부품의 열은, 방열 부재층 자신이 방열하는 것에 더하여, 방열 부재층에 대응하여 부품 실장 기판에 마련된 방열 핀을 이용하여 공기중으로 방열함에 의해, 더 높은 방열 효과를 얻을 수 있다.
또한, 청구항 제 21항에 기재된 본 발명에 관한 부품 실장 기판 구조는, 청구항 제 18항 내지 제 20항중 어느 한 항에 기재된 방열판이 방열 부재층에 일체로 성형된 것을 특징으로 하는 것이다.
이러한 구성에 의해, 부품 실장 기판상에 방열 부재층의 형성 공정에서, 동시에 방열판을 형성할 수 있기 때문에, 생산성 향상에 기여하게 된다.
또한, 상기한 제 2의 목적을 달성하기 위해, 청구항 제 22항에 기재된 본 발명에 관한 부품 실장 기판 구조의 제조 방법은, 부품 실장 기판에 실장하는 실장 부품을, 발열부품과 비발열부품으로 구성함과 함께, 또한 상기 발열부품을 내열 제한 온도의 고저에 의해 저내열 발열부품과 고내열 발열부품으로 구성하는 경우, 상기 부품 실장 기판에서의 상기 저내열 발열부품을 실장하는 저내열 발열부품 실장부위에 열전도성이 비교적 높은 수지로 구성하는 방열 부재층을 마련함과 함께, 상기 부품 실장 기판에서의 상기 고내열 발열부품을 실장하는 고내열 발열부품 실장부위 또는 상기 비발열부품을 실장하는 비발열부품 실장부위에 열전도성이 비교적 낮은 수지로 구성하는 열차단 부재층을 마련하고, 상기 저내열 발열부품 실장부위와 고내열 발열부품 실장부위 또는 상기 비발열부품 실장부위를 방열 또는 열차단하여 구성하는데 있어서, 우선, 상기 부품 실장 기판에서의 저내열 발열부품 실장부위에, 열전도성이 비교적 높은 수지를 적층하여, 상기 방열 부재층을 형성하고, 다음에, 상기 부품 실장 기판에서의 상기 고내열 발열부품 실장부위에 열전도성이 비교적 낮은 수지를 적층하고, 상기 열차단 부재층을 형성하도록 하여, 상기 부품 실장 기판상에 상기 방열 부재층 및 상기 열차단 부재층을 형성한 것을 특징으로 하는 것이다.
이러한 구성에 의해, 부품 실장 기판에 따른 방열 또는 열차단 구조를 범용성을 가지고 염가이고 더구나 부착 생산성을 향상시킬 수 있다. 방열 또는 열차단 구조를 갖는 부품 실장 기판 구조를 염가로 제조할 수 있다.
또한, 상기한 제 2의 목적을 달성하기 위해, 청구항 제 23항에 기재된 본 발명에 관한 부품 실장 기판 구조의 제조 방법은, 부품 실장 기판에 실장하는 실장 부품을, 발열부품과 비발열부품으로 구성함과 함께, 또한 상기 발열부품을 내열 제한 온도의 고저에 의해 저내열 발열부품과 고내열 발열부품으로 구성하는 경우, 상기 부품 실장 기판에서의 상기 저내열 발열부품을 실장하는 저내열 발열부품 실장부위에 열전도성이 비교적 높은 수지로 구성하는 방열 부재층을 마련함과 함께, 상기 부품 실장 기판에서의 상기 고내열 발열부품을 실장하는 고내열 발열부품 실장부위 또는 상기 비발열부품을 실장하는 비발열부품 실장부위에 열전도성이 비교적 낮은 수지로 구성하는 열차단 부재를 마련하고, 상기 저내열 발열부품 실장부위와 고내열 발열부품 실장부위 또는 상기 비발열부품 실장부위를 방열 또는 열차단하여 구성하는데 있어서, 우선, 상기 부품 실장 기판에서의 상기 고내열 발열부품 실장부위에 열전도성이 비교적 낮은 수지를 부착하여, 상기 열차단층을 형성하고, 다음에, 상기 부품 실장 기판에서의 저내열 발열부품 실장부위에, 열전도성이 비교적 높은 수지를 부착하여, 상기 방열 부재층을 형성하도록 하여, 상기 부품 실장 기판상에 상기 방열 부재층 및 상기 열차단 부재층을 형성한 것을 특징으로 하는 것이다.
이러한 구성에 의해, 부품 실장 기판에 따른 방열 또는 열차단 구조를 범용성을 가지고 염가이고 더구나 부착 생산성을 향상시킬 수 있고, 방열 또는 열차단 구조를 갖는 부품 실장 기판 구조를 염가로 제조할 수 있다.
또한, 상기한 제 2의 목적을 달성하기 위해, 청구항 제 24항에 기재된 본 발명에 관한 부품 실장 기판 구조의 제조 방법은, 부품 실장 기판에 실장하는 실장 부품을, 발열부품과 비발열부품으로 구성함과 함께, 또한 상기 발열부품을 내열 제한 온도의 고저에 의해 저내열 발열부품과 고내열 발열부품으로 구성하는 경우, 상기 부품 실장 기판에서의 상기 저내열 발열부품을 실장하는 저내열 발열부품 실장부위에 열전도성이 비교적 높은 수지로 구성하는 방열 부재층을 마련함과 함께, 상기 부품 실장 기판에서의 상기 고내열 발열부품을 실장하는 고내열 발열부품 실장부위 또는 상기 비발열부품을 실장하는 비발열부품 실장부위에 열전도성이 비교적 낮은 수지로 구성하는 열차단 부재층을 마련하고, 상기 저내열 발열부품 실장부위와 고내열 발열부품 실장부위 또는 상기 비발열부품 실장부위를 방열 또는 열차단 하여 구성하는데 있어서, 상기 부품 실장 기판에서의 저내열 발열부품 실장부위에, 성형기에서의 한쪽의 노즐로부터 열전도성이 비교적 높은 수지를 사출하여, 상기 부품 실장 기판에서의 상기 저내열 발열부품 실장부위에 상기 방열 부재층을 형성하는 동시에, 상기 부품 실장 기판에서의 고내열 발열부품 실장부위에, 성형기에서의 다른쪽의 노즐로부터 열전도성이 비교적 낮은 수지를 사출하여, 상기 부품 실장 기판에서의 상기 고내열 발열부품 실장부위에 상기 열차단 부재층을 형성한 것을 특징으로 하는 것이다.
이러한 구성에 의해, 부품 실장 기판에 따른 방열 또는 열차단 구조를 가진 부품 실장 기판 구조를 범용성을 가지고 염가이고 더구나 부착 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기한 제 2의 목적을 달성하기 위해, 청구항 제 25항에 기재된 본 발명에 관한 부품 실장 기판 구조의 제조 방법은, 부품 실장 기판에 실장하는 실장 부품을, 발열부품과 비발열부품으로 구성함과 함께, 또한 상기 발열부품을 내열 제한 온도의 고저에 의해 저내열 발열부품과 고내열 발열부품으로 구성하는 경우, 상기 부품 실장 기판에서의 상기 저내열 발열부품을 실장하는 저내열 발열부품 실장부위에 열전도성이 비교적 높은 수지로 구성하는 방열 부재층을 마련함과 함께, 상기 부품 실장 기판에서의 상기 고내열 발열부품을 실장하는 고내열 발열부품 실장부위 또는 상기 비발열부품을 실장하는 비발열부품 실장부위에 열전도성이 비교적 낮은 수지로 구성하는 열차단 부재층을 마련하고, 상기 저내열 발열부품 실장부위와 고내열 발열부품 실장부위 또는 상기 비발열부품 실장부위를 방열 또는 열차단 하여 구성하는데 있어서, 적어도, 상기 저내열 부품 실장부위를, 간이 금형에 의해 둘러싼 후에, 해당 상기 저내열 부품 실장부위에 열전도성이 비교적 높은 수지를 충전하여, 상기 방열 부재층을 형성하도록 한 것을 특징으로 하는 것이다.
이러한 구성에 의해, 부품 실장 기판에 따른 방열 또는 열차단 구조를 가진 부품 실장 기판 구조를 범용성을 가지고 염가이고 더구나 부착 생산성을 향상시킬 수 있다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
본 발명의 실시의 형태를, 도면을 참조하여 상세히 기술한다.
우선, 도 1을 이용하여, 본 발명의 실시의 형태를 리드 프레임 기판에 채용한 경우를 설명한다. 도 1은, 리드 프레임 기판의 부품 실장면에서 묘화한 평면도이다.
도 1에서, 리드 프레임 기판(1)은, 알루미늄판 또는 구리판 등의 금속 박판을 회로 패턴 형상으로 타발(打拔)함에 의해 형성하고, 상기 회로 패턴에 후술하는 복수의 전자부품으로 이루어지는 실장 부품을 실장함과 함께, 이들 전자부품의 일부를 절연성의 수지층(2)을 이용하여 수지 밀봉함에 의해, 수지 밀봉 기판(3)을 구성하고 있다.
상기 실장 부품은, 그것 자신이 큰 자기 발열 특성을 갖는 발열 부품(4)과 스스로는 열을 발하지 않거나 또는 자기 발열 특성을 거의 갖지 않는 비발열 부품(5)으로 구성하고 있다.
발열 부품(4)은, 또한 내열 제한 온도의 고저에 의해, 온도 제한이 엄격한 부품인 저내열 발열 부품(4A)과 온도 제한이 느슨한 부품인 고내열 발열 부품(4B)으로 나눌 수 있고, 저내열 발열 부품(4A)에는, 예를 들면 전원 회로로서는, 소비 전력이 1W 이상으로 크고 부품 내열이 130℃ 정도의 트랜스(4A-1) 또는 도시하지 않은 코일, 또한 정크션부 내열이 150℃ 정도의 반도체 예를 들면 트랜지스터(4A-2) 또는 고밀도 집적회로(4A-3) 등이 있고, 고내열 발열 부품(4B)으로서는, 예를 들면 전원 회로로서는, 소비 전력이 0.5W 이하로 작고 고내열 온도가 125℃ 또는 155℃로 높은 칩 저항(4B-1) 등이 있다.
비발열 부품(5)은, 역시 내열 제한 온도의 고저에 의해, 저내열 비발열 부품(5A)과 고내열 비발열 부품(5B)으로 나눌 수 있고, 저내열 비발열 부품(5A)에는, 예를 들면 전원 회로로서는, 내열 온도가 85℃ 또는 105℃이지만 저온 환경하에서의 사용이 필요한 알루미늄 전해 콘덴서(5A-1)가 있고, 고내열 비발열 부품(5B)에는, 예를 들면 전원 회로로서는, 내열 온도가 85℃ 또는 125℃이지만 저온 환경하에서의 사용을 필요로 하지 않는 칩 콘덴서(5B-1)가 있다.
실장 부품중, 트랜스(4A-1)를 제외하고, 트랜지스터(4A-2) 또는 고밀도 집적회로(4A-3), 칩 저항(4B-1), 알루미늄 전해 콘덴서(5A-1) 또는 칩 콘덴서(5B-1) 등의 실장 부품은, 리드 프레임 기판(1)의 회로 패턴에 미리 실장되고, 그 후, 수지층(2)에 의해 수지 밀봉되는 것이고, 트랜스(4A-1)는, 리드 프레임 기판(1)에 수지층(2)에 의해 수지 밀봉한 후에, 스루홀(6)을 이용하여, 회로 패턴에 실장하도록 되어 있다.
그리고, 리드 프레임 기판(1)의 후술한 부품 실장면(1A)은, 트랜스(4A-1), 트랜지스터(4A-2) 또는 고밀도 집적회로(4A-3) 등의 저내열 발열 부품(4A)을 실장하는 저내열 발열부품 실장부위(7)와, 칩 저항(4B-1) 등의 고내열 발열 부품(4B)을 실장하는 고내열 발열부품 실장부위(8)와, 알루미늄 전해 콘덴서(5A-1)나 칩 콘덴서(5B-1) 등의 비발열 부품(5)을 실장하는 비발열부품 실장부위(9)로 나눌 수 있다.
저내열 발열부품 실장부위(7)에는, 열전도성이 비교적 높은 수지에 의해 형성하는 방열 부재층(10)을 형성하고, 고내열 발열부품 실장부위(8)와 비발열부품 실장부위(9)에는, 열전도성이 비교적 낮은 수지에 의해 형성하는 열차단 부재층(11)에 의해 수지층(2)을 구성하고 있다.
이러한 구성에서, 저내열 발열 부품(4A)인 트랜스(4A-1), 트랜지스터(4A-2), 고밀도 집적회로(4A-3)로부터 발열된 열은, 대부분이 열전도성이 비교적 높은 수지로 구성하는 방열 부재층(10) 전체로 확산하여 방열된다. 따라서, 방열 부재층(10)은, 리드 프레임 기판(1)상에서의 고내열 발열 부품인 칩 저항(4B-1) 및 비발열 부품(5), 특히 저내열 비발열 부품(5A)인 알루미늄 전해 콘덴서(5A-1)에 대해, 저내열 발열 부품(4A)이 발한 열을 차단하는 열 차폐벽이라고도 할 수 있는 기능을 다하는 것이고, 저내열 발열 부품(4A)이 발열하는 열의 약간의 부분이 리드 프레임 기판(1)에 전해지지만, 리드 프레임 기판에 전해진 열도 예를 들면 후술하는 전자기기 몸체 등의 주위에의 열 영향이 없는 곳으로 효율적으로 유도하고 방열시킬 수 있고, 특히, 알루미늄 전해 콘덴서(5A-1) 등의 저내열 비발열 부품(5A)까지 영향을 주게 하는 일이 없다.
또한, 열차단 부재층(11)은, 리드 프레임 기판(1)에서의 고내열 발열부품 실장부위(8)와 저내열 발열부품 실장부위(7)를 열차단하게 되어, 고내열 발열 부품(4B)인 칩 저항(4B-1)이 발열한 열이 저내열 발열 부품(4A)인 트랜스(4A-1), 트랜지스터(4A-2) 또는 고밀도 집적회로(4A-3) 등에 영향이 미치지 않도록 보호할 수 있다.
또한, 열차단 부재층(11)은, 리드 프레임 기판(1)에서의 비발열부품 실장부위(9)와 저내열 발열부품 실장부위(7)를 열차단하게 되어, 저내열 발열 부품(4A)인 트랜스(4A-1), 트랜지스터(4A-2) 또는 고밀도 집적회로(4A-3) 등이 발열한 열이 비발열 부품(5), 특히, 저내열 비발열 부품(5A)인 알루미늄 전해 콘덴서(5A-1) 등에 영향이 미치지 않도록 보호할 수 있다.
이렇게 하여, 본 발명에 관한 실시의 형태에서, 부품 실장 기판 구조는 표 1과 같이 구성한 것으로 된다.
[표 1]
발열 부품(4) 비발열 부품(5)
저내열 부품 (온도 제한이 엄격한 부품) 저내열 발열 부품(4A) 트랜스(4A-1) 트랜지스터(4A-2) 고밀도 집적회로(4A-3) 저내열 비발열 부품(5A) 알루미늄 전해 콘덴서(5A-1)
고내열 부품 (온도 제한이 느슨한 부품) 고내열 발열 부품(4B) 칩 저항(4B-1) 고내열 비발열 부품(5B) 칩 콘덴서(5B-1)
즉, 리드 프레임 기판(1)에 실장되는 실장 부품을, 우선, 발열 부품(4) 및 비발열 부품(5)으로 구별하고, 이들을 또한, 내열 제한 온도의 고저에 의해 나누어, 저내열 발열 부품(4A), 고내열 발열 부품(4B), 저내열 비발열 부품(5A) 및 고내열 비발열 부품(5B)으로 되고, 방열 부재층(10)에 의해, 저내열 발열 부품(4A)이 발열한 열을 효율적으로 방열함에 의해, 저내열 발열 부품(4A) 자체 및 저내열 발열 부품(4A)이 발한 열로부터 특히 저내열 비발열 부품(5A)을 보호함과 함께, 열차단 부재층(11)에 의해, 특히, 고내열 발열 부품(4B)이 발한 열이 저내열 발열 부품(4A)에 미치지 않도록 하여 보호하고 있는 것이다.
따라서, 결국은 저내열 발열 부품(4A)과 고내열 발열 부품(4B) 및 저내열 비발열 부품(5A)의 사이에 열차단벽이 형성된 것으로 되고, 고내열 발열 부품(4B), 저내열 비발열 부품(5A) 및 고내열 비발열 부품(5B)의 사이는, 열차단 부재층(11)에 의해 열차단되는 것으로 되는 것이지만, 또한, 고내열 발열 부품(4B), 저내열 비발열 부품(5A) 또는 고내열 비발열 부품(5B)의 사이를 각각 열전도성이 다른 수지에 의해 형성하는 열차단벽을 이용하여 열차단하는 것도 고려된다.
상기의 고안에 의거하면, 본 발명의 실시의 형태로서, 다음에 기재한 5개의 패턴이 있다.
(1) 리드 프레임 기판(1)에서, 저내열 발열 부품(4A)을 실장하는 저내열 발열부품 실장부위만으로 방열 부재층(10)을 시행한 경우.
(2) 리드 프레임 기판(1)에서, 저내열 발열부품을 실장하는 저내열 발열부품 실장부위만으로 방열 부재층(10)을 시행함과 함께, 고내열 발열 부품(4B)을 실장하는 고내열 발열부품 실장부위, 저내열 비발열 부품(5A)을 실장하는 저내열 비발열부품 실장부위 및 고내열 비발열 부품(5B)을 실장하는 고내열 비발열부품 실장부위에는, 열차단 부재층(11)을 시행한 경우.
(3) 리드 프레임 기판에서, 저내열 발열부품을 실장하는 저내열 발열부품 실 장부위에 방열 부재층(10)을 시행함과 함께, 저내열 비발열 부품(5A)을 실장하는 저내열 비발열부품 실장부위에는 열차단 부재층(11)을 시행하는 경우.
(4) 리드 프레임 기판(1)에서, 저내열 발열부품을 실장하는 저내열 발열부품 실장부위 및 고내열 발열부품을 실장하는 고내열 발열부품 실장부위에 방열 부재층(10)을 시행함과 함께, 저내열 비발열 부품(5A)을 실장하는 저내열 비발열부품 실장부위 및 고내열 비발열 부품(5B)을 실장하는 고내열 비발열부품 실장부위에는 열차단 부재층(11)을 시행하는 경우.
(5) 리드 프레임 기판(1)에서, 저내열 발열부품을 실장하는 저내열 발열부품 실장부위 및 고내열 발열부품을 실장하는 고내열 발열부품 실장부위에 방열 부재층(10)을 시행함과 함께, 저내열 비발열 부품(5A)을 실장하는 저내열 비발열부품 실장부위만으로 열차단 부재층(11)을 시행하는 경우.
상기한 5패턴중, (1)패턴에 있어서는, 방열 부재층(10)에 의해 저내열 발열부품이 발한 열을 효율적으로 방열시켜, 저내열 비발열부품 및 고내열 비발열부품 또는 고내열 발열부품에 영향을 주지 않도록 할 수 있다.
또한, (2)패턴에서는, 방열 부재층(10)에 의해 저내열 발열부품이 발한 열을 효율적으로 방열시켜, 저내열 비발열부품 및 고내열 비발열부품 또는 고내열 발열부품에 영향을 주지 않도록 함과 함께, 방열 부재층(10)에 의해 완전히 방열되지 않은 열을 열차단 부재층에 의해 차단하고, 해당 열이 저내열 비발열부품 및 고내열 비발열부품 또는 고내열 발열부품에 까지 미치지 않도록 할 수 있다.
또한, (3)패턴에서는, 방열 부재층(10)에 의해 저내열 발열 부품(4A)이 발한 열을 효율적으로 방열시켜, 저내열 비발열 부품(5A) 또는 고내열 비발열 부품(5B)에 영향을 주지 않도록 함과 함께, 방열 부재층(10)에 의해 완전히 방열되지 않은 열을 열차단 부재층(11)에 의해 차단하여, 해당 열이 저내열 비발열 부품(5A)에 까지 미치지 않도록 할 수 있다.
또한, (4)패턴에서는, 방열 부재층(10)에 의해 저내열 발열 부품(4A) 및 고내열 발열 부품(4B)이 발한 열을 효율적으로 방열시켜, 저내열 비발열 부품(5A) 및 고내열 비발열 부품(5B)에 영향을 주지 않도록 함과 함께, 방열 부재층(10)에 의해 완전히 방열되지 않은 열을 열차단 부재층(11)에 의해 차단하여, 해당 열이 저내열 비발열 부품(5A) 및 고내열 비발열 부품(5B)에 까지 미치지 않도록 할 수 있다.
또한, (5)패턴에서는, 방열 부재층(10)에 의해 저내열 발열 부품(4A) 및 고내열 발열 부품(4B)이 발한 열을 넓은 면적에서 효율적으로 방열시켜, 저내열 비발열 부품(5A) 및 고내열 비발열 부품(5B)에 영향을 주지 않도록 함과 함께, 방열 부재층(10)에 의해 완전히 방열되지 않은 열을 열차단 부재층(11)에 의해 차단하여, 해당 열이 저내열 비발열 부품(4A)에 까지 미치지 않도록 할 수 있다.
상기한 본 발명에 관한 5패턴의 실시의 형태는, 리드 프레임 기판(1)에 적용한 경우에 관해 설명하였지만, 마찬가지의 패턴의 실시의 형태는, 인쇄 배선 기판 등 다른 부품 실장 기판에도 적용할 수 있는 것이다.
그리고, 방열 부재층(10)은, 열전도율이 높은 수지, 예를 들면, 0.8 내지 6.0W/m.K(와트/미터·켈빈)의 수지에 열전도율을 높이기 위해 알루미늄이나 실리카와 같은 열전도 필러를 포함한 재료에 의해 구성되어 있다.
또한, 열차단 부재층(11)은, 열전도율이 낮은 수지, 예를 들면, 0.1 내지 0.8W/m.K(와트/미터·켈빈)의 수지에 열전도 필러가 미량 포함되거나 또는 포함되지 않은 재료에 의해 구성되어 있다.
다음에, 본 발명의 실시예에 관해 설명한다.
(실시예 1)
다음에, 도 2에 도시한 본 발명의 실시예 1에 관해 설명한다.
도 2에서, 리드 프레임 기판(1)에는, 저내열 발열 부품(4A)인 트랜지스터(4A-2)와 저내열 비발열 부품(5A)인 알루미늄 전해 콘덴서(5A-1)가 실장되어 있고, 리드 프레임 기판(1)의 부품 실장면(1A) 및 그 이면(1B)에서의 트랜지스터(4A-2)를 실장하는 저내열 발열부품 실장부위(7)에는, 열전도성이 비교적 높은 수지에 의해 형성하는 방열 부재층(10)이 형성되어 수지층(2)을 구성함과 함께, 리드 프레임 기판(1)의 부품 실장면(1A) 및 그 이면(1B)에서의 알루미늄 전해 콘덴서(5A-1)를 실장하는 비발열부품 실장부위(9)(또는, 고내열 발열부품 실장부위(8))에는, 열전도성이 비교적 높은 수지에 의해 형성하는 열차단 부재층(11)이 형성되어 수지층(2)을 구성하고 있다.
방열 부재층(10)과 열차단 부재층(11)은, 서로 그 단부(端部)에서 간극 없이 접촉하고 있다.
방열 부재층(10)의 리드 프레임 기판(1)의 부품 실장면(1A)측에는, 트랜지스터(4A-2)의 리드 각편(脚片)(4A-2a)이 밀착 삽통(揷通)하고 있고, 리드 각편(4A-2a)의 선단(先端)부는 방열 부재층(10)의 리드 프레임 기판(1)의 이면(1B)에서 형 성된 구멍부(4A-2b)에 위치하고 있고, 구멍부(4A-2b) 내에도 방열 부재층(10)의 일부(10a)가 들어가 있다.
열차단 부재층(11)의 리드 프레임 기판(1)의 부품 실장면(1A)측에는, 알루미늄 전해 콘덴서(5A-1)(또는, 칩 콘덴서(5B-1))의 리드 각편(5A-1a)이 밀착 삽통하고 있고, 리드 각편(5A-1a)의 선단부는 열차단 부재층(11)의 리드 프레임 기판(1)의 이면(1B)에서 형성된 구멍부(5A-1b)에 위치하고 있고, 구멍부(5A-1b) 내에도 열차단 부재층의 일부(11a)가 들어가 있다.
이러한 구성에서, 저내열 발열 부품(4A)인 트랜지스터(4A-2)로부터 발열된 열은, 대부분이 열전도성이 비교적 높은 수지로 구성하는 방열 부재층(10) 전체로 확산하여 방열된다.
따라서, 방열 부재층(10)은, 리드 프레임 기판(1)상에서의 저내열 비발열 부품(5A)인 알루미늄 전해 콘덴서(5A-1)에 대해, 트랜지스터(4A-2)가 발한 열을 차단하는 열 차폐벽이라고도 해야 할 기능을 다하는 것으로서, 트랜지스터(4A-2)가 발열한 열의 약간의 부분이 리드 프레임 기판(1)에 전해지지만, 리드 프레임 기판(1)에 전해진 열도 예를 들면 후술하는 전자기기 몸체 등의 주위에의 열 영향이 없는 곳으로 효율적으로 유도하고 방열시킬 수 있고, 특히, 알루미늄 전해 콘덴서(5A-1) 등의 저내열 비발열부품까지 영향을 주게 하는 일이 없다.
또한, 상기 실시예 1에서, 알루미늄 전해 콘덴서(5A-1)에 대신하여, 고내열 발열 부품(4B)인, 예를 들면 칩 저항(4B-1)을 실장하는 경우에는, 열차단 부재층(11)은, 리드 프레임 기판(1)에서의 고내열 발열부품 실장부위(8)와 저내열 발열 부품 실장부위(7)를 열차단하게 되어, 고내열 발열 부품(4B)인 칩 저항(4B-1)이 발열한 열을 저내열 발열 부품(4A)인 트랜지스터(4A-2)에 영향을 미치지 않게 보호할 수 있다.
(실시예 2)
도 3은 본 발명에 관한 실시예 2를 도시하고 있다.
이 실시예 2는, 실시예 1의 변형 예로서, 실시예 1의 경우에 비교하여, 방열 부재층(10) 및 열차단 부재층(11)을 두껍게 형성하여, 트랜지스터(4A-2)의 리드 각편(4A-2a) 또는 알루미늄 전해 콘덴서(5A-1)의 리드 각편(5A-1a)이 방열 부재층(10) 및 열차단 부재층(11)의 하면부측으로부터 돌출하지 않도록 하며, 게다가 방열 부재층(10) 및 열차단 부재층(11)의 하면부를 전자기기 몸체(13)에 밀착시킨 상태에서 구성한 점이 상위(相違)하고, 전자기기 몸체(13)에 의해서도, 방열 기능을 담당하여, 효율 좋은 방열 작용을 의도한 것이다.
또한, 방열 부재층(10) 및 열차단 부재층(11) 또는 전기기기 몸체(13)에서의 서로의 표면 거칠기나 휘어짐 등이 발생하고, 서로의 밀착이 불완전하여 열전도가 방해될 우려가 있는 경우에는, 방열 부재층(10) 및 열차단 부재층(11)과 전기기기 몸체(13) 사이에, 열전도성이 좋은 겔을 도포 개재시킴에 의해, 양자 사이의 간극을 메워 원활한 열전도를 다하도록 구성하면 좋다.
(실시예 3)
도 4는 본 발명에 관한 실시예 3을 도시하고 있다.
상기 실시예 1에서는, 방열 부재층(10)과 열차단 부재층(11)의 단부끼리를 간극 없이 접촉시킨 구성을 채택하고 있지만, 도 4에 도시된 실시예 3에서는, 방열 부재층(10)과 열차단 부재층(11)의 단부끼리는, 간극(S)을 비우고 서로 이간(離間)하여 구성하고 있는 점에서 다르고, 그 밖의 구성은 같다.
이러한 구성에 의해, 리드 프레임 기판(1)상에서의 방열 부재층(10)과 열차단 부재층(11)의 사이에 간극(S)을 둠으로써, 방열 부재층(10)과 열차단 부재층(11) 사이의 열차단을 확실한 것으로 하여, 고내열 발열 부품(4B)인 칩 저항(4B-1)이 발열한 열이 저내열 발열 부품(4A)인 트랜지스터(4A-2)에 영향이 미치지 않도록 보호할 수 있다.
(실시예 4)
도 5는 본 발명에 관한 실시예 4를 도시하고 있다.
이 실시예 4는, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 실시예 3의 변형이라고도 할 수 있는 것이며, 방열 부재층(10)중, 리드 프레임 기판(1)의 이면(1B)측에 마련한 방열 부재층(10)에, 방열 핀(12A)을 갖는 방열판(12)을 일체로 형성하고, 방열판(12) 내에 트랜지스터(4A-2)의 리드 각편(4A-2a)이 포위되고, 결과적으로 실시예에서의 구멍부(4A-2b)를 폐지한 점 외는, 상기 실시예 2와 같은 구성을 갖고 있다.
방열판(12)은, 트랜지스터(4A-2)의 발열량에 따른 표면적을 가지고 구성되어 있다.
이 점, 트랜지스터(4A-2) 이외의 저내열 발열 부품(4A)용의 방열판(도시 생략)도 마찬가지로 그 표면적이 선택된다.
실시예 4에 의하면, 방열 부재층(10)에 전해진 저내열 발열 부품(4A)인 트랜 지스터(4A-2)로부터의 열은, 방열 부재층(10) 자신이 방열하는 것에 더하여, 방열 부재층(10)에 대응하여 방열판(12)을 통하여 공기중으로 방열함에 의해, 보다 높은 방열 효과를 얻을 수 있다.
또한, 실시예 4에 관한 구성에 의해, 트랜지스터(4A-2) 등의 저내열 발열 부품(4A)의 발열량에 따라 방열판(12)의 표면적을 선택하고 있기 때문에, 높은 방열 효과를 얻을 수 있다.
또한, 실시예 4에 관한 구성에 의해, 트랜지스터(4A-2) 등의 저내열 발열 부품(4A)의 열은, 방열 부재층(10) 자신이 방열하는 것에 더하여, 방열판(12)에 마련한 방열 핀(12A)이 더욱 방열 면적을 확대하여, 저내열 발열 부품(4A)에 의해 공기중으로 방열함에 의해, 더욱 높은 방열 효과를 얻을 수 있다.
또한, 실시예 4에서는, 방열판(12)은 방열 부재층(10)에 일체로 형성함에 의해, 리드 프레임 기판(1)상에 방열 부재층(10)의 형성 공정에서 동시에 방열판(12)을 형성할 수 있기 때문에, 생산성 향상에 기여하는 것이 되지만, 이것으로 한정하지 않고, 별체(別體)로 형성한 방열판(12)을 방열 부재층(10)에 장착하도록 하여도 좋다.
(실시예 5)
도 6은 본 발명에 관한 실시예 5를 도시한 것이다.
이 실시예 5는, 상기 실시예 3에서의 방열 부재층(10)을 두껍게 형성하여, 리드 프레임 기판(1)을 수용하는 전자기기 몸체(13)에 밀착 설치한 것이고, 그 밖의 구성은 실시예 2와 같은 구성을 갖는다.
이러한 구성에 의해, 방열 부재층(10)에 전해진 열이 열용량이 큰 전자기기 몸체(13)를 통하여 확산된 기능도 발휘하기 때문에, 저내열 발열 부품(4A)인 트랜지스터(4A-2)가 발열한 열을 전자기기 몸체(13)를 통하여 주위에의 열 영향이 없는 곳으로 효율적으로 유도하고 방열시킬 수 있다.
(실시예 6)
도 7은 본 발명에 관한 실시예 6을 도시한 것이다.
실시예 6을 도시한 도 7에서, 리드 프레임 기판(1)에는, 저내열 발열 부품(4A)인 트랜스(4A-1) 및 트랜지스터(4A-2)와 저내열 비발열 부품(5A)인 알루미늄 전해 콘덴서(5A-1)가 실장되어 있고, 리드 프레임 기판(1)의 부품 실장면(1A) 및 그 이면(1B)에서의 트랜스(4A-1) 및 트랜지스터(4A-2)를 실장하는 저내열 발열부품 실장부위(7)에는, 열전도성이 비교적 높은 수지에 의해 형성하는 방열 부재층(10)이 형성되어, 수지층(2)을 구성함과 함께, 리드 프레임 기판(1)의 부품 실장면(1A) 및 그 이면(1B)에서의 알루미늄 전해 콘덴서(5A-1)를 실장하는 비발열부품 실장부위(9)(또는, 고내열 발열부품 실장부위(8))에는, 열전도성이 비교적 높은 수지에 의해 형성하는 열차단 부재층(11)이 형성되고, 수지층(2)을 구성하고 있다.
방열 부재층(10)과 열차단 부재층(11)은, 그 단부끼리를 리드 프레임 기판(1)의 표리상에서, 간극(S)을 비우고 서로 이간시켜 배설되어 있다.
또한, 트랜스(4A-1)의 리드 각편(4A-1a)은, 부품 실장면(1A)에서의 방열 부재층(10) 내로 들어가 있고, 리드 프레임 기판(1)에 밀착 삽통하고, 리드 각편(4A-1a)의 선단부가 방열 부재층(10)의 리드 프레임 기판(1)의 이면(1B)에서 형성된 구 멍부(4A-1b) 내에 위치하고 있고, 구멍부(4A-1b) 내에도 방열 부재층(10a)이 들어가 있다.
표면 실장 부품인 트랜지스터(4A-2)는, 그 전체가 방열 부재층(10)에 의해 수지 밀봉되고, 리드 각편(4A-2a)이 방열 부재층(10)에 들어가 부품 실장면(1A)측에 실장되어 있다.
방열 부재층(10)은, 트랜지스터(4A-2)의 상부가 일반면보다 약간 돌출한 상태로 형성되어 있다.
알루미늄 전해 콘덴서(5A-1)(또는, 칩 콘덴서(5B-1))의 리드 각편(5a-1a)은, 부품 실장면(1A)상에서의 열차단 부재층(11) 내로 들어가 있고, 리드 프레임 기판(1)을 밀착 삽통하고 있고, 리드 각편(5A-1a)의 선단부가, 열차단 부재층(11)의 리드 프레임 기판(1)의 이면(1B)에서 형성된 구멍부(5A-1b) 내에 위치하고, 구멍부(5A-1b) 내에도 열차단 부재층(11a)이 들어가 있다.
이러한 구성에서, 저내열 발열 부품(4A)인 트랜지스터(4A-2)로부터 발열된 열은, 대부분이 열전도성이 비교적 높은 수지로 구성하는 방열 부재층(10) 전체로 확산하여 방열된다.
따라서, 방열 부재층(10)은 리드 프레임 기판(1)상에서의 저내열 비발열 부품(5A)인 알루미늄 전해 콘덴서(5A-1)에 대해, 트랜스(4A-1) 또는 트랜지스터(4A-2)가 발한 열을 차단하는 열 차폐벽이라고도 할 수 있는 기능을 다하는 것이고, 트랜스(4A-1) 또는 트랜지스터(4A-2)가 발열하는 열의 약간의 부분이 리드 프레임 기판(1)에 전해지지만, 리드 프레임 기판(1)에 전해진 열도 예를 들면 후술하는 전자 기기 몸체 등의 주위에의 열 영향이 없는 곳으로 효율적으로 유도하고 방열시킬 수 있고, 아울러, 열차단 부재층(11)에 의해, 트랜스(4A-1) 또는 트랜지스터(4A-2)가 발생한 열이 차단되게 되고, 알루미늄 전해 콘덴서(5A-1) 등의 저내열 비발열부품까지 영향을 주는 일이 없다.
그리고, 실시예 6에서는, 트랜지스터(4A-1)는 전체를 방열 부재층(10)에 의해 수지 밀봉함에 의해 방열 효과를 더욱 높일 수 있다.
또한, 실시예 6에서는, 리드 프레임 기판(1)상에서의 방열 부재층(10)과 열차단 부재층(11)의 사이에 간극(S)을 둠으로써, 방열 부재층(10)과 열차단 부재층(11) 사이의 열차단을 확실한 것으로 하고 있고, 고내열 발열 부품(4B)인 칩 저항(4B-1)이 발열한 열이 저내열 발열 부품(4A)인 트랜스(4A-1) 또는 트랜지스터(4A-2)에 영향이 미치지 않도록 보호할 수 있다.
(실시예 7)
도 8은 본 발명에 관한 실시예 7을 도시하고 있고, 트랜스(4A-1)를 방열 부재층(10)에 밀착 실장하는 실시예이다.
즉, 실시예 7을 도시한 도 8에서, 예를 들면, 트랜스(4A-1)는, 리드 각편(4A-1a)의 선단부가, 방열 부재층(10)의 리드 프레임 기판(1)의 이면(1B)에서 형성된 구멍부(4A-1b) 내에 위치하고 있고, 구멍부(4A-1b) 내에도 방열 부재층(10a)이 들어가 있는 점이, 상기 실시예 5와 마찬가지이다.
또한, 실시예 7에서는, 트랜스(4A-1)는, 방열 부재층(10)을 통하여 리드 프레임 기판(1)에 실장하는 경우, 그 일부를 방열 부재층(10)에 돌출부(10a)에 방열 겔 층(10A)을 개재시켜 매설하여 구성하고 있다.
이러한 구성에서, 트랜스(4A-1)는, 방열 겔 층(10A)을 통하여 방열 부재층(10) 내에 매설되어 있는 결과, 방열 부재층(10)에 밀착하는 것으로 된다.
따라서, 도 7에 도시한 실시예 6과 같이, 트랜스(4A-1)의 본체측을 방열 부재층(10)에 대해 밀착시키지 않는 경우에 비하여, 실시예 7의 경우에는, 트랜스(4A-1)가 방열 부재층(10)에 밀착하고 있고, 게다가 방열 겔 층(10A)이 개재하여 있기 때문에, 방열 부재층(10)에 의한 트랜스(4A-1)로부터 발하여지는 열에 대한 방열 효과를 더욱 높일 수 있다.
도 9 내지 도 13은, 부품 실장 기판으로서 인쇄 배선 기판을 사용한 본 발명에 관한 실시예 8 내지 12를 도시한 것이다.
(실시예 8)
도 9에 도시한 실시예 8에 의하면, 인쇄 배선 기판(20)은, 열전도성이 비교적 낮은 수지에 의해 형성함에 의해, 그 자신으로서 열차단 부재층(11)을 구성하고 있다.
인쇄 배선 기판(20)에는, 관통구멍(21)이 형성되어 있고, 관통구멍(21)에는, 인쇄 배선 기판(20)의 이면(20B)측에 형성된 방열 부재층(10)이 삽통하고 있고, 방열 부재층(10)은 인쇄 배선 기판(20)의 부품 실장면(20A)에 까지 연재(延在)되고, 저내열 발열부품 실장부위(7)를 형성하고 있다.
저내열 발열부품 실장부위(7)에는, 표면 실장 부품인 저내열 발열 부품(4A)이 밀착 실장되어 있다.
따라서, 인쇄 배선 기판(20)에서의 방열 부재층(10)이 형성되지 않은 부품 실장면(20A)은, 도시하지 않은 고내열 발열부품 또는 비발열부품이 실장되어 있는 것으로 된다.
그리고, 실시예 8에 의하면, 방열 부재층(10)은, 인쇄 배선 기판(20)상에서의 저내열 발열 부품(4A)이 발열한 열을 확산하여 방열할 수 있음과 함께, 특히, 저내열 비발열부품에 대해, 저내열 발열 부품(4A)이 발열한 열을 차단하는 열 차폐벽이라고도 할 수 있는 기능을 다할 수 있고, 전자기기 몸체 등의 주위에의 열 영향이 없는 곳으로 효율적으로 유도하고 방열시킬 수 있고, 특히 인쇄 배선 기판(20) 상의 저내열 비발열부품까지 영향을 주게 하는 일이 없다.
또한, 열차단 부재층으로서의 인쇄 배선 기판(20)은, 이것에 실장된 고내열 발열부품 실장부위와 저내열 발열부품 실장부위를 열차단하게 되어, 고내열 발열부품이 발열한 열을, 저내열 발열 부품(4A)에 영향이 미치지 않도록 보호할 수 있다.
(실시예 9)
도 10에 도시한 실시예 9에 의하면, 상기 실시예 8의 방열 부재층(10)에 있어서의 인쇄 배선 기판(20)의 이면(20B)측에 있어서, 방열판(12)에 방열 핀(12A)을 마련하여 방열 면적을 크게 한 것이며, 방열판(12)에 의해 저내열 발열 부품(4A)이 발열한 열을 더욱 효율적으로 방열할 수 있다.
(실시예 10)
도 11에 도시한 실시예 10에 의하면, 상기 실시예 6의 방열 부재층(10)과 저내열 발열 부품(4A)을 열전도성 접착제층(22)을 개재시켜, 밀착 실장하는 것이고, 저내열 발열 부품(4A)이 발열한 열을 방열 부재층(10)에 더욱 전달하기 쉽게 하여, 방열 부재층(10)의 방열 효과를 높인 것이다.
(실시예 11)
도 12에 도시한 실시예 11에 의하면, 도 2에 도시한 실시예 1의 변형예로서, 저내열 비발열 부품(5A)(또는 고내열 발열 부품(4B))인 알루미늄 전해 콘덴서(5A-1)(또는, 칩 저항(4B-1))을 삽입 부품을 사용한 점이 같지만, 저내열 발열 부품(4A)인 트랜지스터(4A-2)에 관해, 표면 실장 부품을 사용한 점이 다르다.
그리고, 표면 실장 부품인 트랜지스터(4A-2)는, 리드 프레임 기판(1)에 표면 실장된 후, 열전도성이 비교적 높은 수지에 의해 형성하는 방열 부재층(10)에 의해 전체가 수지 밀봉되어 있다.
따라서, 방열 부재층(10)은, 리드 프레임 기판(1)상에서의 저내열 비발열 부품(5A)인 알루미늄 전해 콘덴서(5A-1)에 대해, 트랜지스터(4A-2)가 발한 열을 차단하는 열 차폐벽이라고도 할 수 있는 기능을 다한 것이고, 트랜지스터(4A-2)가 발열하는 열의 약간의 부분이 리드 프레임 기판(1)에 전해지지만, 리드 프레임 기판(1)에 전해진 열도 예를 들면 후술하는 전자기기 몸체 등의 주위에의 열 영향이 없는 곳으로 효율적으로 유도하고 방열시킬 수 있고, 특히 알루미늄 전해 콘덴서(5A-1) 등의 저내열 비발열 부품(5A)까지 영향을 주게 하는 일이 없다.
또한, 상기 실시예 11에서, 알루미늄 전해 콘덴서(5A-1)에 대신하여, 고내열 발열 부품(4B)인, 예를 들면 칩 저항(4B-1)을 실장한 경우에는, 열차단 부재층(11)은, 리드 프레임 기판(1)에서의 고내열 발열부품 실장부위(8)와 저내열 발열부품 실장부위(7)를 열차단하게 되어, 고내열 발열 부품(4B)인 칩 저항(4B-1)이 발열한 열을, 저내열 발열 부품(4A)인 트랜지스터(4A-2)에 영향이 미치지 않도록 보호할 수 있다.
(실시예 12)
도 13에 도시한 실시예 12에 의하면, 상기 실시예 11에서는, 표면 실장 부품인 트랜지스터(4A-2)의 전체를 방열 부재층(10)에 의해 수지 밀봉하고 있음에 대해, 트랜지스터(4A-2)의 표면 예를 들면 상면부를 표출시킨 상태에서 방열 부재층(10)에 의해 수지 밀봉하고 있는 점이 다르다.
상기 실시예 12에 의하면, 트랜지스터(4A-2)의 방열을, 방열 부재층(10)을 통하여 행할 뿐만 아니라, 공냉(空冷) 기능도 더한 것이다.
또한, 상기 실시예 11 및 12에서는, 저내열 비발열 부품(5A)인 알루미늄 전해 콘덴서(5A-1)(또는, 고내열 발열 부품(4B) 예를 들면 칩 저항(4B-1))에 관해, 삽입 부품을 사용하였지만, 이것으로 한정되는 것이 아니고, 표면 실장 부품이라도 좋다.
다음에, 도 14a 내지 도 16c을 이용하여, 본 발명에 관한 부품 실장 기판 구조의 제조 방법에 관해 설명한다.
도 14a 및 도 14b는, 상기 실시예 1의 제조 방법의 한 예를 도시한 것이다.
이에 의하면, 우선, 도 14a에 도시한 바와 같이, 미리 리드 프레임 기판(1)에서의 고내열 발열부품 실장부위(8) 및 비발열부품 실장부위(9)에 상당하는 부분에, 도시 외의 방법에 의해, 열전도성이 비교적 낮은 수지를 적층함에 의해 열차단 부재층(11)을 형성하여 두고, 다음에, 도 14b에 도시한 바와 같이, 리드 프레임 기판(1)에서의 저내열 발열부품 실장부위(7)에 상당하는 부분에, 열전도성이 비교적 높은 수지를 매입 적층함에 의해 방열 부재층(10)을 형성한 것이다.
또한, 상기 제조 방법에서는, 리드 프레임 기판(1)에 미리 열차단 부재층(11)을 적층한 후, 방열 부재층(10)을 매입 적층하였지만, 이것으로 한정되는 것이 아니고, 방열 부재층(10)을 형성한 후에, 열차단 부재층(11)을 형성하도록 하여도 좋다.
도 15a 내지 도 15b는, 상기 실시예 3의 제조 방법의 한 예를 도시한 것이다.
이에 의하면, 도 15a에 도시한 바와 같이, 리드 프레임 기판(1)을 금형(14)의 캐비티(15A) 내에 인서트하여 둠과 함께, 격벽(15, 16)에 의해, 리드 프레임 기판(1)에서의 저내열 발열부품 실장부위(7)에 대응하는 제 1의 분실(分室) 캐비티(15A-1)와 고내열 발열부품 실장부위(8) 또는 비발열부품 실장부위(9)에 대응하는 제 2의 분실 캐비티(15A-2)를 구획하여 두고, 캐비티(15A)에서의 저내열 발열부품 실장부위(7)에 대응하는 제 1의 분실 캐비티(15A-1) 내에, 제 1의 성형기 실린더(17)로부터 열전도성이 비교적 높은 수지를 주입하는 동시에, 캐비티(15A)에서의 고내열 발열부품 실장부위(8) 또는 비발열부품 실장부위(9)에 대응하는 제 2의 분실 캐비티(15A-2) 내에, 제 2의 성형기 실린더(18)로부터 열전도성이 비교적 낮은 수지를 주입하고 있다.
이 결과, 도 15b에 도시한 바와 같은, 리드 프레임 기판(1)상에서, 방열 부 재층(10)과 열차단 부재층(11)이 서로 간극(S)을 갖고 배치되게 된다.
또한, 상기 제 1의 성형기 실린더(17)와 제 2의 성형기 실린더(18)의 수지 주입 공정을 동시에 행하는 것으로 한정되지 않고, 서로 시간차를 마련하고, 행하여도 좋다.
도 16a 내지 도 16c은, 상기 도 14a 및 도 14b에 도시한 제조 방법의 변형예를 간이 금형을 사용하여 제조하는 제조 방법의 한 예를 도시한 것이다.
이에 의하면, 우선, 도 16a에 도시한 바와 같이, 미리 리드 프레임 기판(1)에서의 고내열 발열부품 실장부위(8) 및 비발열부품 실장부위(9)에 상당하는 부분에, 도시 외의 방법에 의해, 열전도성이 비교적 낮은 수지를 적층함에 의해 열차단 부재층(11)을 형성하여 둠과 함께, 리드 프레임 기판(1)에서의 저내열 발열부품 실장부위(7)에 저내열 발열 부품(4A)을 실장하여 둔다.
다음에, 리드 프레임 기판(1)의 부품 실장면(1A)측 및 이면(1B)측에서의 저내열 발열부품 실장부위(7)에 상당하는 부분에 캐비티(19A)를 형성하기 위해, 도 16b에 도시한 바와 같이, 간이 금형(19)을 부품 실장면(1A)측의 열차단 부재층(11)의 단부(端部)의 최대한의 위치에 댄다.
이 후, 간이 금형(19)의 캐비티(19A) 내에, 성형기 실린더(19B)로부터 열전도성이 비교적 높은 수지를 주입함에 의해, 도 16c에 도시한 방열 부재층(10)을 적층 형성한 것이다.
또한, 리드 프레임 기판(1)상에 열차단 부재층(11)을 적층 형성하는 경우도, 간이 금형을 사용하여도 좋다.
이상의 도 14a 내지 도 16c에 도시한 제조 방법에 의하면, 리드 프레임 기판(1)에 따른 방열구조를 범용성을 가지고 염가이고 더구나 부착 생산성을 향상시킬 수 있는 것으로 되고, 해당 제조 방법은, 리드 프레임 기판(1)뿐만 아니라, 인쇄 배선 기판의 제조 방법에도 적용할 수 있다.
산업상의 이용 가능성
본 발명에 관한 부품 실장 기판 구조는, 저내열 발열부품 실장부위, 고내열 발열부품 실장부위, 저내열 비발열부품 실장부위 및 고내열 비발열부품 실장부위의 사이를, 수지를 이용하여 방열 또는 열차단을 행하도록 구성함에 의해, 해당 수지가 방열 부재층으로서 기능함과 함께 열차단층으로서도 기능하게 되어, 저내열 발열부품이 발열한 열의 약간의 부분이 부품 실장 기판에 전해지지만, 부품 실장 기판에 전해진 열도 예를 들면 전자기기 몸체 등의 주위에의 열 영향이 없는 곳으로 효율적으로 유도하고 방열시킬 수 있고, 특히, 저내열 비발열부품까지 영향을 주는 일이 없고, 인쇄 배선 기판 또는 리드 프레임 기판 등 부품 실장 기판에 따른 방열 또는 열차단 구조를 가진 부품 실장 기판 구조를 범용성을 가지고 염가이고 더구나 부착 생산성을 향상시킬 수 있기 때문에, 스위칭 전원이나 온도 조절기 등의 전자기기의 부품 실장 기판 구조 및 이 부품 실장 기판 구조의 제조 방법 등에 유용하다.
본 발명에 관한 부품 실장 기판 구조에 의하면, 저내열 발열부품 실장부위, 고내열 발열부품 실장부위, 저내열 비발열부품 실장부위 및 고내열 비발열부품 실 장부위의 사이를, 수지를 이용하여 방열 또는 열차단을 행하도록 구성함에 의해, 해당 수지가 방열 부재층으로서 기능함과 함께 열차단층으로서도 기능하게 되어, 저내열 발열부품이 발열한 열의 약간의 부분이 부품 실장 기판에 전해지지만, 부품 실장 기판에 전해진 열도 예를 들면 전자기기 몸체 등의 주위에의 열 영향이 없는 곳으로 효율적으로 유도하고 방열시킬 수 있고, 특히 저내열 비발열부품까지 영향을 주게 하는 일이 없다.
또한, 본 발명에 관한 부품 실장 기판 구조의 제조 방법에 의하면, 인쇄 배선 기판 또는 리드 프레임 기판 등 부품 실장 기판에 따른 방열 또는 열차단 구조를 가진 부품 실장 기판 구조를 범용성을 가지고 염가이고 더구나 부착 생산성을 향상시킬 수 있다.

Claims (25)

  1. 부품 실장 기판에 실장하는 실장 부품을, 큰 자기 발열 특성을 갖는 발열부품과 자기 발열 특성이 없거나 또는 자기 발열 특성을 거의 갖지 않는 비발열부품으로 구성함과 함께, 또한 상기 발열부품은 내열 제한 온도의 고저에 의해 저내열 발열부품과 고내열 발열부품으로 구분하고, 마찬가지로, 상기 비발열부품은 내열 제한 온도의 고저에 의해 저내열 비발열부품과 고내열 비발열부품으로 구분하여 구성하고, 상기 저내열 발열부품이 실장된 저내열 발열부품 실장부위와, 상기 고내열 발열부품이 실장된 고내열 발열부품 실장부위와, 상기 저내열 비발열부품이 실장된 저내열 비발열부품 실장부위와, 상기 고내열 비발열부품이 실장된 고내열 비발열부품 실장부위의 사이를, 수지층을 개재시킴으로 방열 또는 열차단을 행하도록 구성한 것을 특징으로 하는 부품 실장 기판 구조.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 저내열 발열부품이, 소비 전력이 1W 이상이고 내열 제한 온도가 낮은 부품인, 트랜지스터, 다이오드, 서미스터, 트랜스, 코일로 구성한 것을 특징으로 하는 부품 실장 기판 구조.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 고내열 발열부품이, 소비 전력이 0.5W 이하이고 내열 제한 온도가 높은 부품인, 칩 저항으로 구성한 것을 특징으로 하는 부품 실장 기판 구조.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 저내열 비발열부품이, 내열 제한 온도가 낮고 온도가 낮은 환경하에서의 사용이 필요한 부품인, 알루미늄 전해 콘덴서로 구성한 것을 특징으로 하는 부품 실장 기판 구조.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 고내열 비발열부품이, 내열 제한 온도가 높은 부품인, 칩 콘덴서로 구성한 것을 특징으로 하는 부품 실장 기판 구조.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 수지층은, 방열 부재층 및 열차단 부재층으로 구성한 것을 특징으로 하는 부품 실장 기판 구조.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 방열 부재층은, 열전도율이 0.8 내지 6.0W/m.K의 수지에 의해 구성한 것을 특징으로 하는 부품 실장 기판 구조.
  8. 삭제
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 열차단 부재층은, 열전도율이 0.1 내지 0.8W/m.K의 수지에 의해 구성한 것을 특징으로 하는 부품 실장 기판 구조.
  10. 삭제
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 저내열 발열부품 실장부위에, 열전도성이 비교적 높은 수지에 의해 형성하는 방열 부재층을 마련하고, 해당 방열 부재층에 의해, 상기 저내열 발열부품 실장부위와, 상기 고내열 발열부품 실장부위와, 상기 저내열 비발열부품 실장부위와, 상기 고내열 비발열부품 실장부위의 사이를 방열 또는 열차단하도록 구성한 것을 특징으로 하는 부품 실장 기판 구조.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 저내열 발열부품 실장부위에, 열전도성이 비교적 높은 수지에 의해 형 성하는 방열 부재층을 마련함과 함께, 상기 고내열 발열부품 실장부위, 상기 저내열 비발열부품 실장부위 및 상기 고내열 비발열부품 실장부위에, 열전도성이 비교적 낮은 수지로 구성하는 열차단 부재층을 마련하고, 상기 방열 부재층 및 상기 열차단 부재층에 의해, 상기 저내열 발열부품 실장부위와, 상기 고내열 발열부품 실장부위와, 상기 저내열 비발열부품 실장부위와, 상기 고내열 비발열부품 실장부위의 사이를 방열 또는 열차단하도록 구성한 것을 특징으로 하는 부품 실장 기판 구조.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 저내열 발열부품 실장부위에, 열전도성이 비교적 높은 수지에 의해 형성하는 방열 부재층을 마련함과 함께, 상기 저내열 비발열부품 실장부위에, 열전도성이 비교적 낮은 수지로 구성하는 열차단 부재층을 마련하고, 상기 방열 부재층 및 상기 열차단 부재층에 의해, 상기 저내열 발열부품 실장부위와 상기 고내열 발열부품 실장부위와 상기 저내열 비발열부품 실장부위와 상기 고내열 비발열부품 실장부위의 사이를 방열 또는 열차단하도록 구성한 것을 특징으로 하는 부품 실장 기판 구조.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 저내열 발열부품 실장부위와 상기 고내열 발열부품 실장부위에, 열전도성이 비교적 높은 수지에 의해 형성하는 방열 부재층을 마련함과 함께, 상기 저내 열 비발열부품 실장부위와 상기 고내열 비발열부품 실장부위에, 열전도성이 비교적 낮은 수지로 구성하는 열차단 부재층을 마련하고, 상기 방열 부재층 및 상기 열차단 부재층에 의해, 상기 저내열 발열부품 실장부위와 상기 고내열 발열부품 실장부위와 상기 저내열 비발열부품 실장부위와 상기 고내열 비발열부품 실장부위의 사이를 방열 또는 열차단하도록 구성한 것을 특징으로 하는 부품 실장 기판 구조.
  15. 제 1항에 있어서,
    상기 저내열 발열부품 실장부위와 상기 고내열 발열부품 실장부위에, 열전도성이 비교적 높은 수지에 의해 형성하는 방열 부재층을 마련함과 함께, 상기 저내열 비발열부품 실장부위에, 열전도성이 비교적 낮은 수지로 구성하는 열차단 부재층을 마련하고, 상기 방열 부재층 및 상기 열차단 부재층에 의해, 상기 저내열 발열부품 실장부위 및 상기 고내열 발열부품 실장부위와, 상기 저내열 비발열부품 실장부위 및 상기 고내열 비발열부품 실장부위의 사이를 방열 또는 열차단하도록 구성한 것을 특징으로 하는 부품 실장 기판 구조.
  16. 제 12항 내지 제 15항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 부품 실장 기판상에서, 상기 방열 부재층과 상기 열차단 부재층이 간극을 두고 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 부품 실장 기판 구조.
  17. 제 6항에 있어서,
    상기 방열 부재층을, 상기 부품 실장 기판을 수용하는 전자기기 몸체에 밀착 설치한 것을 특징으로 하는 부품 실장 기판 구조.
  18. 제 6항에 있어서,
    상기 부품 실장 기판에서의 상기 방열 부재층에 대응하는 부위에, 상기 방열 부재층과는 별도 구성의 방열판을 마련하도록 한 것을 특징으로 하는 부품 실장 기판 구조.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 방열판은, 상기 발열부품의 발열량에 따른 표면적을 갖도록 구성한 것을 특징으로 하는 부품 실장 기판 구조.
  20. 제 18항에 있어서,
    상기 방열판은, 방열 핀을 갖는 것을 특징으로 하는 부품 실장 기판 구조.
  21. 제 18항에 있어서,
    상기 방열판은, 상기 방열 부재층에 일체로 성형된 것을 특징으로 하는 부품 실장 기판 구조.
  22. 부품 실장 기판에 실장하는 실장 부품을, 큰 자기 발열 특성을 갖는 발열부 품과 자기 발열 특성이 없거나 또는 자기 발열 특성이 거의 없는 비발열부품으로 구성함과 함께, 또한 상기 발열부품을 내열 제한 온도의 고저에 의해 저내열 발열부품과 고내열 발열부품으로 구성하는 경우, 상기 부품 실장 기판에서의 상기 저내열 발열부품을 실장하는 저내열 발열부품 실장부위에 열전도성이 비교적 높은 수지로 구성하는 방열 부재층을 마련함과 함께, 상기 부품 실장 기판에서의 상기 고내열 발열부품을 실장하는 고내열 발열부품 실장부위 또는 상기 비발열부품을 실장하는 비발열부품 실장부위에 열전도성이 비교적 낮은 수지로 구성하는 열차단 부재층을 마련하고, 상기 저내열 발열부품 실장부위와 고내열 발열부품 실장부위 또는 상기 비발열부품 실장부위를 방열 또는 열차단하여 구성하는데 있어서, 우선, 상기 부품 실장 기판에서의 저내열 발열부품 실장부위에, 열전도성이 비교적 높은 수지에 의해, 상기 방열 부재층을 형성하고, 다음에, 상기 부품 실장 기판에서의 상기 고내열 발열부품 실장부위에 열전도성이 비교적 낮은 수지에 의해, 상기 열차단 부재층을 형성하도록 하여, 상기 부품 실장 기판상에 상기 방열 부재층 및 상기 열차단 부재층을 형성한 것을 특징으로 하는 부품 실장 기판 구조의 제조 방법.
  23. 부품 실장 기판에 실장하는 실장 부품을, 발열부품과 비발열부품으로 구성함과 함께, 또한 상기 발열부품을 내열 제한 온도의 고저에 의해 저내열 발열부품과 고내열 발열부품으로 구성하는 경우, 상기 부품 실장 기판에서의 상기 저내열 발열부품을 실장하는 저내열 발열부품 실장부위에 열전도성이 비교적 높은 수지로 구성하는 방열 부재층을 마련함과 함께, 상기 부품 실장 기판에서의 상기 고내열 발열 부품을 실장하는 고내열 발열부품 실장부위 또는 상기 비발열부품을 실장하는 비발열부품 실장부위에 열전도성이 비교적 낮은 수지로 구성하는 열차단 부재층을 마련하고, 상기 저내열 발열부품 실장부위와 고내열 발열부품 실장부위 또는 상기 비발열부품 실장부위를 방열 또는 열차단하여 구성하는데 있어서, 우선, 상기 부품 실장 기판에서의 상기 고내열 발열부품 실장부위에 열전도성이 비교적 낮은 수지에 의해, 상기 열차단 부재층을 형성하고, 다음에, 상기 부품 실장 기판에서의 저내열 발열부품 실장부위에, 열전도성이 비교적 높은 수지에 의해, 상기 방열 부재층을 형성하도록 하여, 상기 부품 실장 기판상에 상기 방열 부재층 및 상기 열차단 부재층을 형성한 것을 특징으로 하는 부품 실장 기판 구조의 제조 방법.
  24. 부품 실장 기판에 실장하는 실장 부품을, 발열부품과 비발열부품으로 구성함과 함께, 또한 상기 발열부품을 내열 제한 온도의 고저에 의해 저내열 발열부품과 고내열 발열부품으로 구성하는 경우, 상기 부품 실장 기판에서의 상기 저내열 발열부품을 실장하는 저내열 발열부품 실장부위에 열전도성이 비교적 높은 수지로 구성하는 방열 부재층을 마련함과 함께, 상기 부품 실장 기판에서의 상기 고내열 발열부품을 실장하는 고내열 발열부품 실장부위 또는 상기 비발열부품을 실장하는 비발열부품 실장부위에 열전도성이 비교적 낮은 수지로 구성하는 열차단 부재층을 마련하고, 상기 저내열 발열부품 실장부위와 고내열 발열부품 실장부위 또는 상기 비발열부품 실장부위를 방열 또는 열차단하여 구성하는데 있어서, 상기 부품 실장 기판에서의 저내열 발열부품 실장부위에, 성형기에서의 한쪽의 노즐로부터 열전도성이 비교적 높은 수지를 사출하여, 상기 부품 실장 기판에서의 상기 저내열 발열부품 실장부위에 상기 방열 부재층을 형성하는 동시에, 상기 부품 실장 기판에서의 고내열 발열부품 실장부위에, 성형기에서의 다른쪽의 노즐로부터 열전도성이 비교적 낮은 수지를 사출하여, 상기 부품 실장 기판에서의 상기 고내열 발열부품 실장부위에 상기 열차단 부재층을 형성한 것을 특징으로 하는 부품 실장 기판 구조의 제조 방법.
  25. 부품 실장 기판에 실장하는 실장 부품을, 발열부품과 비발열부품으로 구성함과 함께, 또한 상기 발열부품을 내열 제한 온도의 고저에 의해 저내열 발열부품과 고내열 발열부품으로 구성하는 경우, 상기 부품 실장 기판에서의 상기 저내열 발열부품을 실장하는 저내열 발열부품 실장부위에 열전도성이 비교적 높은 수지로 구성하는 방열 부재층을 마련함과 함께, 상기 부품 실장 기판에서의 상기 고내열 발열부품을 실장하는 고내열 발열부품 실장부위 또는 상기 비발열부품을 실장하는 비발열부품 실장부위에 열전도성이 비교적 낮은 수지로 구성하는 열차단 부재층을 마련하고, 상기 저내열 발열부품 실장부위와 고내열 발열부품 실장부위 또는 상기 비발열부품 실장부위를 방열 또는 열차단하여 구성하는데 있어서, 적어도, 상기 저내열 발열부품 실장부위를 간이 금형에 의해 둘러싼 후에, 해당 상기 저내열 발열부품 실장부위에 열전도성이 비교적 높은 수지를 충전하여, 상기 방열 부재층을 형성하도록 한 것을 특징으로 하는 부품 실장 기판 구조의 제조 방법.
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