JP7724105B2 - Circuit Boards and Electronic Devices - Google Patents

Circuit Boards and Electronic Devices

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Description

本発明は、回路基板および回路基板を備える電子機器に関する。 The present invention relates to a circuit board and an electronic device equipped with the circuit board.

従来から、発熱量が大きいスイッチング素子(バイポーラトランジスタ、電界効果トランジスタ(Field Effect Transistor: FET))などの発熱素子を搭載した、インバータ回路やモータ駆動回路のための回路基板を含む電子機器において、放熱性を高める技術が知られている。たとえば、特許文献1は、放熱性を向上させることができる制御装置を開示する。その制御装置は、全面にレジストが被膜された回路基板と、回路基板に実装されるスイッチング素子と、回路基板が支持されるホルダと、を備える。ホルダは、回路基板と対向する部分にヒートシンクとして機能する部分を有し、ヒートシンク部分は回路基板に近接して設けられる。回路基板は、スイッチング素子が実装される第1面とは反対側の第2面で、かつスイッチング素子が実装されている箇所に対応する箇所に形成されレジストが除去されるレジスト除去部を有し、レジスト除去部とホルダとが絶縁性と熱伝導性を有する接着剤を介して接続されている。これにより、スイッチング素子で発生した熱は、レジスト除去部とホルダを介して外部へ放熱される。 Conventionally, techniques for improving heat dissipation have been known for electronic devices that include circuit boards for inverter circuits or motor drive circuits, which are equipped with heat-generating elements such as switching elements (bipolar transistors, field effect transistors (FETs)) that generate a large amount of heat. For example, Patent Document 1 discloses a control device that can improve heat dissipation. The control device includes a circuit board whose entire surface is coated with resist, switching elements mounted on the circuit board, and a holder that supports the circuit board. The holder has a portion that functions as a heat sink facing the circuit board, and the heat sink portion is located adjacent to the circuit board. The circuit board has a resist-removed portion on its second surface, opposite the first surface on which the switching elements are mounted, formed in a location corresponding to the location where the switching elements are mounted, where the resist is removed. The resist-removed portion and the holder are connected via an insulating and thermally conductive adhesive. This allows heat generated by the switching elements to be dissipated to the outside via the resist-removed portion and the holder.

特開2020-136534号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2020-136534

インバータ回路などに使用される回路基板として、高集積化のために、複数の配線層を絶縁層と積層した多層基板が用いられることがある。このような多層基板は、表面側の最表層の配線層と、裏面側の最表層の配線層とを電気的、熱的に接続するスルーホールを有する。このようなスルーホールは、回路基板の表面および裏面において、開口を有し、配線層を接続するためのメッキ層が露出している。このような多層基板において、従来技術のような構成をとる場合、レジスト除去部以外のスルーホールとホルダの絶縁性を確保するため、スルーホールの開口を有する領域にも絶縁性を有する部材をホルダのヒートシンクとの間に設ける必要があった。しかしながら、回路基板とホルダのヒートシンクとの間に配置される部材を増加させると、回路基板を固定する際に部材から回路基板にかかる応力により回路基板の耐久性に影響を与える。 For circuit boards used in inverter circuits and the like, multilayer boards with multiple wiring layers laminated with insulating layers are sometimes used to achieve high integration. Such multilayer boards have through holes that electrically and thermally connect the topmost wiring layer on the front side to the topmost wiring layer on the back side. These through holes have openings on the front and back sides of the circuit board, exposing the plating layer that connects the wiring layers. When such multilayer boards are configured as in the prior art, it is necessary to provide insulating material between the through-hole openings and the holder heat sink in areas other than the resist-removed areas to ensure insulation between the through-holes and the holder. However, increasing the number of materials placed between the circuit board and the holder heat sink affects the durability of the circuit board due to the stress applied to the circuit board by the materials when the circuit board is secured.

上記の課題にかんがみて、本発明に係る回路基板、および回路基板を備える電子機器は、スルーホールを有する多層基板であって、発熱素子から発生した熱の放熱性を向上しつつ、絶縁性の低下を抑制することを可能とする。 In consideration of the above issues, the circuit board and electronic device equipped with the circuit board according to the present invention are multilayer boards with through holes, which improve the heat dissipation properties of heat generated by heat-generating elements while suppressing a decrease in insulation properties.

上記課題を解決するための回路基板の一の形態は、回路基板の第1面側の最表層である第1配線層と前記回路基板の前記第1面と反対の第2面側の最表層である第2配線層とを含む複数の配線層と、前記第2配線層より前記第2面側に設けられる表面絶縁層を含み、前記複数の配線層と積層配置される複数の絶縁層と、前記複数の配線層のうち前記第1配線層と前記第2配線層とを含む2以上の配線層を接続し、前記第1配線層および前記第2配線層にそれぞれ開口を有する複数のスルーホールと、前記回路基板の前記第1面に配置される発熱素子と、を有し、前記表面絶縁層は、ヒートシンクと対向するための前記第2面の第1領域のうち前記第1面に配置された前記発熱素子の所定の部分に対応する前記第2面の第2領域において、前記第2配線層と前記開口が前記表面絶縁層に覆われず、かつ、前記第1領域のうち前記第2領域でない第3領域において、前記第2配線層と前記開口とが前記表面絶縁層によって覆われ、かつ、前記第2面のうち、前記第1領域でない第4領域に設けられたスルーホールの前記第2面側の開口が前記絶縁層によって覆われる、ように設けられることを特徴とする。 One form of circuit board for solving the above problem includes a plurality of wiring layers including a first wiring layer that is an outermost layer on a first surface side of the circuit board and a second wiring layer that is an outermost layer on a second surface side of the circuit board opposite the first surface, a plurality of insulating layers including a surface insulating layer provided on the second surface side of the second wiring layer and stacked with the plurality of wiring layers, a plurality of through holes that connect two or more wiring layers including the first wiring layer and the second wiring layer among the plurality of wiring layers and have openings in the first wiring layer and the second wiring layer, respectively, and a heat generating element that is disposed on the first surface of the circuit board. and the surface insulating layer is arranged so that in a second region of the second surface corresponding to a predetermined portion of the heat generating element arranged on the first surface within a first region of the second surface for facing a heat sink, the second wiring layer and the opening are not covered by the surface insulating layer, and in a third region of the first region that is not the second region, the second wiring layer and the opening are covered by the surface insulating layer , and the opening on the second surface side of a through hole provided in a fourth region of the second surface that is not the first region is covered by the insulating layer .

さらに、上記課題を解決するために、本発明に係る電子機器の一の形態は、上記の回路基板と、ヒートシンクと、回路基板とヒートシンクとの間を熱的に接続する熱伝導部材と、を有することを特徴とする。 Furthermore, in order to solve the above problem, one embodiment of the electronic device according to the present invention is characterized by having the above-mentioned circuit board, a heat sink, and a thermally conductive member that thermally connects the circuit board and the heat sink.

以上説明したように、本発明によれば、スルーホールを有する多層基板であって、発熱素子から発生した熱の放熱性を向上しつつ、絶縁性の低下を抑制することが可能な回路基板、およびその回路基板を備える電子機器を提供することができる。 As described above, the present invention provides a circuit board that is a multilayer substrate with through holes and that can improve the heat dissipation properties of heat generated by heat-generating elements while suppressing a decrease in insulation properties, as well as an electronic device that includes such a circuit board.

本発明に係る第一実施例の電子機器の展開斜視図である。1 is an exploded perspective view of an electronic device according to a first embodiment of the present invention; 本発明に係る第一実施例の回路基板を表面側から見た平面図である。1 is a plan view of a circuit board according to a first embodiment of the present invention, viewed from the front surface side. 本発明に係る第一実施例の回路基板を、スイッチング素子を透視して表面側から見た平面図である。1 is a plan view of a circuit board according to a first embodiment of the present invention, seen from the front surface side with a switching element seen through; 本発明に係る第一実施例の回路基板を裏面側から見た底面図である。FIG. 2 is a bottom view of the circuit board of the first embodiment according to the present invention, as viewed from the rear surface side. 本発明に係る第一実施例の回路基板の断面図である。1 is a cross-sectional view of a circuit board according to a first embodiment of the present invention. 本発明に係る第二実施例の回路基板の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of a circuit board according to a second embodiment of the present invention. 本発明に係る第三実施例の回路基板の断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view of a circuit board according to a third embodiment of the present invention. 従来技術の電子機器の展開斜視図である。FIG. 1 is an exploded perspective view of an electronic device according to the prior art. 従来技術の電子機器(一部)と回路基板の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a part of an electronic device and a circuit board according to the prior art.

以下では、図面を参照しながら、本発明に係る実施例について説明する。以下では、本発明に係る回路基板および回路基板を有する電子機器として、電動パワーステアリング装置におけるモータ制御ユニット(いわゆるElectronic Control Unit、ECU)を内蔵した電子機器を例として説明する。電動パワーステアリング装置は、車両における操舵を制御または補助するための装置である。電動パワーステアリング装置におけるECUは、運転手が操作するハンドルのトルクの検知結果に応じた力をモータに発生させるように制御する。モータから発生された力は、ギアを介してタイヤの傾きを制御するラックに伝達され、ステアリングを補助する力として作用する。なお、ECUの機能は、上述の機能に限らず、電動パワーステアリング装置を制御するための既知の制御を実行可能である。回路基板は、モータ駆動制御回路を含む回路基板である。また、本発明に係る回路基板は、電動パワーステアリング装置におけるモータ制御ユニットに限らず、車両のパワーウィンドウシステムのモータ制御ユニットに用いられる回路基板など、種々の回路基板に適用可能である。以下では、ECUとして機能する回路基板と、当該回路基板を収容する筐体と、からなる電子機器について説明する。なお、筐体は、少なくとも一部が金属で形成され、回路基板の熱を外部に伝えて回路基板の冷却を図るヒートシンクを有する。 The following describes an embodiment of the present invention with reference to the drawings. The following describes an example of an electronic device incorporating a motor control unit (so-called Electronic Control Unit, ECU) for an electric power steering device as an example of a circuit board and an electronic device having the circuit board according to the present invention. An electric power steering device is a device for controlling or assisting steering in a vehicle. The ECU in the electric power steering device controls the motor to generate a force corresponding to the detected torque of the steering wheel operated by the driver. The force generated by the motor is transmitted via a gear to a rack that controls the tilt of the tires, and acts as a force to assist steering. Note that the functions of the ECU are not limited to those described above and can also perform known controls for controlling an electric power steering device. The circuit board includes a motor drive control circuit. Furthermore, the circuit board according to the present invention is not limited to motor control units in electric power steering devices, but can also be applied to various other circuit boards, such as circuit boards used in motor control units for vehicle power window systems. The following describes an electronic device comprising a circuit board that functions as an ECU and a housing that houses the circuit board. The housing is at least partially made of metal and has a heat sink that transfers heat from the circuit board to the outside to cool the circuit board.

はじめに、従来技術における回路基板10Zと電子機器100Zを説明する。図8は、従来技術における電子機器100Zの全体構成を示す模式図である。また、図9は、電子機器100Zにおける回路基板10Zの設置状態を示す断面図である。回路基板10Zは、基体21とカバー部材22とによって構成される筐体20に収容される。電子機器100Zは、回路基板10Zと、回路基板10Zを支持する基体21と一体成型されたヒートシンク211と、回路基板10Zとヒートシンク211との間を熱的に接続する熱伝導部材30と、を有する。熱伝導部材30は、密着させる接着性のある素材(接着剤)であるとする。また、熱伝導部材30は、回路基板10Zと、ヒートシンク211との間の電気的な絶縁性を確保するため、いわゆる絶縁性を有する部材が用いられる。熱伝導部材30は、回路基板10Zとヒートシンク211との間の空間全体に充填される。回路基板10Zは、発熱量が大きい半導体スイッチング素子16を表面に搭載する。 First, a circuit board 10Z and an electronic device 100Z according to the prior art will be described. FIG. 8 is a schematic diagram showing the overall configuration of an electronic device 100Z according to the prior art. FIG. 9 is a cross-sectional view showing the installation state of the circuit board 10Z in the electronic device 100Z. The circuit board 10Z is housed in a housing 20 composed of a base 21 and a cover member 22. The electronic device 100Z includes a circuit board 10Z, a heat sink 211 integrally molded with the base 21 that supports the circuit board 10Z, and a thermally conductive member 30 that thermally connects the circuit board 10Z and the heat sink 211. The thermally conductive member 30 is an adhesive material (adhesive) that provides close contact. Furthermore, a so-called insulating material is used for the thermally conductive member 30 to ensure electrical insulation between the circuit board 10Z and the heat sink 211. The thermally conductive member 30 fills the entire space between the circuit board 10Z and the heat sink 211. The circuit board 10Z has a semiconductor switching element 16, which generates a large amount of heat, mounted on its surface.

また、回路基板10Zは、絶縁体である基材IBと導電体である銅箔CBが積層して構成される多層基板であり、表面側の最表層の配線層と、裏面側の最表層の配線層とを含む複数の配線層を電気的、熱的に接続する中空のスルーホールを有する。スルーホールは、銅箔(配線層)CBと機材(絶縁層)IBとが積層された多層基板への穴あけ工程がなされ、さらに、複数の配線層をスルーホールで接続するメッキ層を形成するメッキ処理工程がなされたのち、最表層の配線層の絶縁を確保するレジスト層(表面絶縁層)の形成工程が実行されて作成される。このとき、穴あけ工程で形成されたスルーホールは中空構造であるため、レジスト材料から構成されるレジスト層の形成工程において、スルーホールの端部開口を十分に覆うことができないことがあった。 The circuit board 10Z is a multilayer board constructed by laminating an insulating base material IB and a conductive copper foil CB, and has hollow through holes that electrically and thermally connect multiple wiring layers, including the top wiring layer on the front side and the top wiring layer on the back side. The through holes are created by drilling a multilayer board in which copper foil (wiring layer) CB and substrate (insulating layer) IB are laminated, followed by a plating process to form a plated layer that connects the multiple wiring layers with the through holes, and then a process to form a resist layer (surface insulating layer) that ensures insulation of the top wiring layer. Because the through holes formed in the drilling process have a hollow structure, the process of forming a resist layer made of resist material sometimes fails to adequately cover the end openings of the through holes.

また、半導体スイッチング素子16が配置される放熱領域では、回路基板10Zの表面および裏面ともにレジスト層を除去し、メッキ層MBが露出するようにレジスト除去部を形成する。回路基板10Zの表面のレジスト除去部に半導体スイッチング素子16を直接メッキ層MBに配置する。半導体スイッチング素子16が発生させた熱は、熱伝導性の高い、金属で形成されたメッキ層MBから、スルーホールの側面、裏面側のレジスト除去部、および熱伝導部材30を介してヒートシンク211に伝わる経路によって放熱される。これにより、半導体スイッチング素子16が発生された熱を効率的に放熱することが可能となる。 In addition, in the heat dissipation area where the semiconductor switching elements 16 are located, the resist layer is removed from both the front and back surfaces of the circuit board 10Z, forming a resist-removed area that exposes the plated layer MB. The semiconductor switching elements 16 are placed directly on the plated layer MB in the resist-removed area on the front surface of the circuit board 10Z. Heat generated by the semiconductor switching elements 16 is dissipated from the highly thermally conductive plated layer MB, which is made of metal, via the side of the through-hole, the resist-removed area on the back surface, and the thermally conductive member 30 to the heat sink 211. This allows the heat generated by the semiconductor switching elements 16 to be dissipated efficiently.

一方で、回路基板10Zとヒートシンク211との間の空間の全体に熱伝導部材30を充填した場合、回路基板10Zを基体21にねじによって固定する際に、熱伝導部材30が挟まり回路基板10Zに応力が発生し、回路基板10Zの耐久性に影響を与えてしまうという課題があった。しかしながら、レジスト除去部以外で熱伝導部材30の塗布量を減らした場合、レジスト除去部以外の領域に存在するスルーホールの端部開口からメッキ部分が露出し、ヒートシンク211との絶縁性を損なう場合があった。 On the other hand, if the thermally conductive member 30 is filled in the entire space between the circuit board 10Z and the heat sink 211, the thermally conductive member 30 can get caught when the circuit board 10Z is fixed to the base 21 with screws, causing stress on the circuit board 10Z and affecting the durability of the circuit board 10Z. However, if the amount of thermally conductive member 30 applied is reduced in areas other than the resist-removed areas, the plated portion can become exposed from the end openings of the through-holes in areas other than the resist-removed areas, potentially compromising insulation from the heat sink 211.

レジスト除去部以外に設けられたスルーホールとヒートシンク211との絶縁性を確保するために、ヒートシンク211に溝を形成する加工などを施して、ヒートシンク211と回路基板10Z間の距離を開けた場合、ヒートシンク211の加工によりバリが発生したり、コストが増えたりするなどの課題があった。 In order to ensure insulation between the heat sink 211 and the through holes provided in areas other than the resist-removed area, processing such as forming grooves in the heat sink 211 increases the distance between the heat sink 211 and the circuit board 10Z, but this can lead to issues such as burrs being generated by processing the heat sink 211 and increased costs.

<第一実施例>
図1乃至図5を参照し、本実施例における回路基板10と、回路基板10を有する電子機器100を説明する。電子機器100は、図1に示すように、筐体20と、筐体20の中に収容される回路基板10から構成される。筐体20は、回路基板10を支持する基体21と、基体21の縁に嵌り込むカバー部材22とによって構成される。基体21は、内面の底部に一体成型されたヒートシンク211を有する。これにより、電子機器100は、回路基板10で発生する熱の放熱性に優れた筐体と共に提供できる。なお、本実施例では、ヒートシンク211は基体21と一体成型されているが、これに限定されず、基体に設けられた開口を通して筐体の外部から内部に挿入された別体のヒートシンクであってもよい。なお、筐体20には、基体21の内面に回路基板10を取り付けるための雌ねじが適宜設けられる。
<First Example>
1 to 5 , a circuit board 10 and an electronic device 100 including the circuit board 10 according to this embodiment will be described. As shown in FIG. 1 , the electronic device 100 includes a housing 20 and the circuit board 10 housed within the housing 20. The housing 20 includes a base 21 that supports the circuit board 10 and a cover member 22 that fits around the edge of the base 21. The base 21 has a heat sink 211 integrally molded into the bottom of its inner surface. This allows the electronic device 100 to be provided with a housing that has excellent heat dissipation capabilities for heat generated by the circuit board 10. While the heat sink 211 is integrally molded with the base 21 in this embodiment, this is not a limitation and the heat sink 211 may be a separate heat sink inserted from the outside of the housing into the interior through an opening in the base. The housing 20 is appropriately provided with female threads for attaching the circuit board 10 to the inner surface of the base 21.

回路基板10は、基体21とは反対側の表(おもて)面F1に半導体スイッチング素子16が複数実装されている。回路基板10はねじで数か所基体21に取り付けられ、ヒートシンク211は、取り付けられた回路基板10上に配置された半導体スイッチング素子16に対応する位置に設けられる。詳細は後述するが、たとえば、回路基板10のヒートシンク211に対向する裏面F2において、ある半導体スイッチング素子16aに対応する領域でレジスト層(表面絶縁層)がなく、それに対応した位置に熱伝導部材30が設けられることで、半導体スイッチング素子16の熱を効率的に放熱するとともに、絶縁性の低下を抑制する。 The circuit board 10 has multiple semiconductor switching elements 16 mounted on its front surface F1, the side opposite the base 21. The circuit board 10 is attached to the base 21 with screws at several locations, and a heat sink 211 is provided in a position corresponding to the semiconductor switching elements 16 arranged on the attached circuit board 10. As will be described in more detail below, for example, on the back surface F2 of the circuit board 10 facing the heat sink 211, there is no resist layer (surface insulating layer) in the area corresponding to a certain semiconductor switching element 16a, and a thermal conductive member 30 is provided in the corresponding position, thereby efficiently dissipating heat from the semiconductor switching element 16 and preventing a decrease in insulation.

なお、電子機器100は、回路基板10と、ヒートシンク211と、回路基板10とヒートシンク211との間を熱的に接続する熱伝導部材30と、を含むが、基体21の底面や側面に接続されるコネクタや端子台などを適宜含む。回路基板10は、これらのコネクタなどを介して外部のモータと電気的に接続され、半導体スイッチング素子16によりモータを駆動するための制御回路が実装されている。これにより、放熱性および絶縁性に優れた半導体スイッチング素子16を用いたモータ駆動制御回路を含む回路基板10を提供できる。電子機器100および回路基板10は、もちろんこれに限定されず、発熱素子が実装される回路基板、この回路基板を含む電子機器のすべてに使用され得る。 The electronic device 100 includes a circuit board 10, a heat sink 211, and a thermally conductive member 30 that thermally connects the circuit board 10 and the heat sink 211, and may also include connectors and terminal blocks that are connected to the bottom and side surfaces of the base 21 as appropriate. The circuit board 10 is electrically connected to an external motor via these connectors and is equipped with a control circuit for driving the motor using semiconductor switching elements 16. This provides a circuit board 10 that includes a motor drive control circuit using semiconductor switching elements 16 with excellent heat dissipation and insulation properties. The electronic device 100 and circuit board 10 are, of course, not limited to this, and can be used in all circuit boards on which heat-generating elements are mounted, and in all electronic devices that include such circuit boards.

図2は、回路基板10の表側(電子機器100の上側)から見た回路基板10の上面図である。回路基板10は、表面F1に半導体スイッチング素子16が複数実装されていると共に、多数のスルーホール13が半導体スイッチング素子16の直下や周辺に設けられている。たとえば、ある半導体スイッチング素子16aの周囲に二重、三重にスルーホール13が設けられている。図3は、回路基板10の表側(電子機器100の上側)から、半導体スイッチング素子16を透視して示した回路基板10の上面図である。図3に示すように、半導体スイッチング素子16の真下にもスルーホール13が設けられている。スルーホール13は、絶縁体と導電体が複数積層した回路基板10の表面F1と裏面F2とを貫通し、両面に開口を有する。 Figure 2 is a top view of circuit board 10 as viewed from the front side of circuit board 10 (the upper side of electronic device 100). Circuit board 10 has multiple semiconductor switching elements 16 mounted on its front surface F1, and numerous through holes 13 provided directly below and around the semiconductor switching elements 16. For example, double or triple through holes 13 are provided around a certain semiconductor switching element 16a. Figure 3 is a top view of circuit board 10 as viewed from the front side of circuit board 10 (the upper side of electronic device 100), showing the semiconductor switching elements 16 from a perspective. As shown in Figure 3, a through hole 13 is also provided directly below semiconductor switching element 16. The through hole 13 penetrates both the front surface F1 and the back surface F2 of circuit board 10, which is made up of multiple layers of insulators and conductors, and has openings on both sides.

図4は、回路基板10の裏側(電子機器100の下側)から見た回路基板10の下面図である。図4は、基体21と対向する裏面F2を示す。図4において、裏面F2におけるヒートシンク211と対向する領域A1が太一点鎖線で示される。また、本図は、領域A1のうち、表面F1に配置された半導体スイッチング素子16に対応する領域A2を細一点鎖線で示す。領域A2は、本図では一つの半導体スイッチング素子16aに対応した大きさ・範囲を示しているが、これに限定されず、半導体スイッチング素子16aより少し大きな範囲(たとえば、回路基板10の厚さ程度大きい範囲)であってもよいし、半導体スイッチング素子16aの所定の部分(たとえば、発熱量の大きいドレイン端子の部分)のみに対応した領域であってもよい。このように、領域A2を半導体スイッチング素子16の所定の部分に対応させることで、発熱素子の特性に合わせて、最も発熱する領域で高い放熱性を備えることができる。なお、本図では、領域A2は、1つの半導体スイッチング素子16aに対応した一か所のみを示し、他の複数の半導体スイッチング素子16に対応する領域A2は省略している。 Figure 4 is a bottom view of the circuit board 10 as seen from its rear side (the underside of the electronic device 100). Figure 4 shows the rear surface F2 facing the base 21. In Figure 4, the region A1 on the rear surface F2 facing the heat sink 211 is indicated by a thick dashed dotted line. This figure also shows the region A2 of region A1 corresponding to the semiconductor switching element 16 arranged on the front surface F1 by a thin dashed dotted line. While region A2 is shown in this figure to correspond to a single semiconductor switching element 16a, it is not limited to this size and range. It may be slightly larger than the semiconductor switching element 16a (for example, a range larger than the thickness of the circuit board 10), or it may correspond only to a specific portion of the semiconductor switching element 16a (for example, the drain terminal portion, which generates the most heat). By aligning region A2 with a specific portion of the semiconductor switching element 16, high heat dissipation can be achieved in the region that generates the most heat, in accordance with the characteristics of the heat-generating element. Note that in this diagram, only one area A2 corresponding to one semiconductor switching element 16a is shown, and areas A2 corresponding to the other multiple semiconductor switching elements 16 are omitted.

この領域A2では、放熱性を確保するために、熱伝導性の高いスルーホール13の開口端部や裏面F2側における最表層の導電体(配線層)を覆うレジスト層(表面絶縁層)がなく露出している。一方、領域A1のうちの領域A2ではない領域A3では、ヒートシンク211に対して絶縁性を確保するため、スルーホール13の開口端部や裏面F2側における最表層の導電体(配線層)をレジスト層(表面絶縁層)により覆っている。すなわち、レジスト層17は、ヒートシンク211と対向するための裏面F2の領域A1のうち表面F1に配置された半導体スイッチング素子16aの所定の部分に対応する領域A2において、配線層12とスルーホール13の開口端部がレジスト層17に覆われないように設けられる。また、レジスト層17は、領域A1のうち領域A2でない領域A3において、配線層12とスルーホール13の開口端部とがレジスト層17によって覆われるように設けられる。なお、本図は、裏面F2のうちのヒートシンク211と対向しない領域、すなわち領域A1でない領域A4にもスルーホール13が設けられる。 In this region A2, to ensure heat dissipation, the resist layer (surface insulating layer) covering the opening ends of the highly thermally conductive through holes 13 and the outermost conductor (wiring layer) on the back surface F2 side is not present and is exposed. Meanwhile, in region A3 of region A1, which is not region A2, the opening ends of the through holes 13 and the outermost conductor (wiring layer) on the back surface F2 side are covered with a resist layer (surface insulating layer) to ensure insulation from the heat sink 211. That is, in region A2 of region A1 on the back surface F2, which faces the heat sink 211 and corresponds to a predetermined portion of the semiconductor switching element 16a arranged on the front surface F1, the resist layer 17 is provided so that the wiring layer 12 and the opening ends of the through holes 13 are not covered by the resist layer 17. Furthermore, in region A3 of region A1, which is not region A2, the resist layer 17 is provided so that the wiring layer 12 and the opening ends of the through holes 13 are covered by the resist layer 17. In this figure, through holes 13 are also provided in the area of the back surface F2 that does not face the heat sink 211, i.e., area A4, which is not area A1.

図5は、ある半導体スイッチング素子16aの近傍における、回路基板10、熱伝導部材30、ヒートシンク211の断面を示す。回路基板10は、絶縁体である基材IBと導電体である銅箔CBが積層した多層の基板であり、表面F1側の最も表層に位置する銅箔CBである配線層11と、裏面F2側の最も表層に位置する銅箔CBである配線層12とを含む。なお、配線層11は、表面F1側の最も表層に位置する銅箔CBと表面F1側に形成されたメッキ層MBとを含む。同様に、配線層11は、裏面F2側の最も表層に位置する銅箔CBと表面F1側に形成されたメッキ層MBとを含む。スルーホール13は、いずれの領域においても複数形成され、配線層11と配線層12とを含む2以上の配線層を接続し、配線層11および配線層12にそれぞれ開口131を有する。本図では、領域A2に2つのスルーホール13が、領域A3に2つのスルーホール13が設けられていることが示されている。 Figure 5 shows a cross section of the circuit board 10, thermally conductive member 30, and heat sink 211 near a semiconductor switching element 16a. The circuit board 10 is a multilayer substrate formed by laminating an insulating substrate IB and a conductive copper foil CB. It includes wiring layer 11, which is the topmost copper foil CB on the front surface F1 side, and wiring layer 12, which is the topmost copper foil CB on the back surface F2 side. Note that wiring layer 11 includes the topmost copper foil CB on the front surface F1 side and a plating layer MB formed on the front surface F1 side. Similarly, wiring layer 11 includes the topmost copper foil CB on the back surface F2 side and a plating layer MB formed on the front surface F1 side. Multiple through holes 13 are formed in each region, connecting two or more wiring layers, including wiring layer 11 and wiring layer 12, with openings 131 in wiring layer 11 and wiring layer 12, respectively. This diagram shows that two through holes 13 are provided in area A2 and two through holes 13 are provided in area A3.

半導体スイッチング素子16aは、表面F1に配置され、その配置された部分の回路基板10の表面にはレジスト層17は無く、熱伝導性の高いメッキ層MBやスルーホール13の開口端部が露出し、それ以外の部分はレジスト層17が形成されている。すなわち、回路基板10の表面F1のうち、半導体スイッチング素子16aが設けられる領域は、レジスト層17が設けられない領域(レジスト除去領域)である。半導体スイッチング素子16aが配置された位置に対応する裏面F2の領域A2には、レジスト層17は無く、熱伝導性の高い熱伝導部材30が接する。すなわち、回路基板10の裏面F2のうち、領域A2は、レジスト層17が設けられない領域(レジスト除去領域)である。一方で、ヒートシンク211に対して絶縁性を確保するため領域A3はレジスト層17が形成されている。領域A3は熱を発生する半導体スイッチング素子16aから基板と並行方向に十分離れた領域であるから、領域A3のスルーホール13は放熱への寄与度が小さいといえる。したがって、領域A3のスルーホール13の開口端部を絶縁性のレジスト層17で覆うことにより、ヒートシンク211との間の絶縁性が確保される一方で、半導体スイッチング素子16aの放熱性への影響は抑制される。 The semiconductor switching element 16a is located on the front surface F1 of the circuit board 10. The resist layer 17 is absent from the surface where the semiconductor switching element 16a is located. The highly thermally conductive plating layer MB and the open ends of the through-holes 13 are exposed, while the resist layer 17 is present in the remaining areas. That is, the area of the front surface F1 of the circuit board 10 where the semiconductor switching element 16a is located is a region where the resist layer 17 is absent (a resist-removed region). The area A2 on the back surface F2 corresponding to the location of the semiconductor switching element 16a is absent from the resist layer 17 and is in contact with the highly thermally conductive thermal conductive member 30. That is, the area A2 on the back surface F2 of the circuit board 10 is a region where the resist layer 17 is absent (a resist-removed region). On the other hand, the resist layer 17 is present in the area A3 to ensure insulation from the heat sink 211. Because the area A3 is sufficiently distant from the heat-generating semiconductor switching element 16a in the direction parallel to the board, the through-holes 13 in the area A3 contribute little to heat dissipation. Therefore, by covering the open ends of the through holes 13 in area A3 with an insulating resist layer 17, insulation between the heat sink 211 is ensured while minimizing the impact on the heat dissipation of the semiconductor switching elements 16a.

このように、回路基板10では、ヒートシンク211と対向する裏面F2の領域A1のうち、表面F1に配置された半導体スイッチング素子16aの所定の部分(本図では半導体スイッチング素子16aの全体)に対応する裏面F2の領域A2において、配線層12と開口131が露出し、領域A1のうち、領域A2でない領域A3において、配線層12と開口131とがレジスト層17(表面絶縁層)によって覆われている。 In this way, in the circuit board 10, in the region A1 on the back surface F2 facing the heat sink 211, the wiring layer 12 and opening 131 are exposed in the region A2 on the back surface F2 that corresponds to a predetermined portion of the semiconductor switching element 16a arranged on the front surface F1 (in this figure, the entire semiconductor switching element 16a), and in the region A3 of the region A1 that is not region A2, the wiring layer 12 and opening 131 are covered by the resist layer 17 (surface insulating layer).

上述の回路基板によれば、半導体スイッチング素子16から発生した熱の放熱性を向上しつつ、絶縁性の低下を抑制することが可能な回路基板10を提供することができる。具体的には、熱伝導部材30は、裏面F2の領域A1のうち、レジスト層17が無い領域A2を覆うように設けられ、回路基板10とヒートシンク211を熱的に接続する。これにより、半導体スイッチング素子16aから発生した熱が、熱伝導性の高い回路基板10の表面F1のメッキ層MB、スルーホール13の開口端部および側面、熱伝導部材30、ヒートシンク211を通じて効率的に放熱されるとともに、レジスト層17が無いことによる絶縁性の低下を抑制することが可能な電子機器100を提供することができる。一方で、領域A3はスルーホール13の開口端部をレジスト層17で覆っていることにより、熱伝導部材30を領域A3とヒートシンク211との間に設けなくとも、ヒートシンク211に対する絶縁性を確保することができる。したがって、熱伝導部材30をヒートシンク211と対向する領域のうち放熱の寄与度が高い領域A2のみに設け、回路基板とヒートシンク211との間に設ける絶縁性の部材(熱伝導部材30)の量を低減することが可能となる。これにより、熱伝導部材30による回路基板10への応力を最小化し、回路基板10の耐久性の低下を抑制することが可能となる。 The above-described circuit board provides a circuit board 10 that can improve heat dissipation from the semiconductor switching elements 16 while suppressing degradation of insulation. Specifically, the thermally conductive member 30 is disposed to cover the area A2 of the back surface F2 where the resist layer 17 is not present, thermally connecting the circuit board 10 to the heat sink 211. This allows the heat generated by the semiconductor switching elements 16a to be efficiently dissipated through the highly thermally conductive plating layer MB on the front surface F1 of the circuit board 10, the opening ends and side surfaces of the through holes 13, the thermally conductive member 30, and the heat sink 211, while suppressing degradation of insulation due to the absence of the resist layer 17. Meanwhile, since the opening ends of the through holes 13 in the area A3 are covered with the resist layer 17, insulation from the heat sink 211 can be ensured without disposing the thermally conductive member 30 between the area A3 and the heat sink 211. Therefore, by providing the thermally conductive member 30 only in the area A2 facing the heat sink 211, which contributes greatly to heat dissipation, it is possible to reduce the amount of insulating material (thermally conductive member 30) provided between the circuit board and the heat sink 211. This minimizes the stress on the circuit board 10 caused by the thermally conductive member 30, and prevents a decrease in the durability of the circuit board 10.

次に、領域A3のスルーホールの裏面F2側の開口をレジスト層で覆うための回路基板形成方法について、説明する。上述したように、スルーホールの形成は、絶縁性を有する基材IBと銅箔CB(配線層)とを交互に積層した基板に対して、スルーホール形成位置に開口部を形成し、次に、配線層の間の接続のためのメッキ層MBが形成される。レジスト層をスルーホールの開口131を覆うように形成するために、領域A3のスルーホールに対応する開口部に対して、絶縁性の樹脂材14を充填する工程を実行する。領域A3のスルーホールの内部に樹脂材14が充填された状態で、レジスト層の形成プロセスを実行すると、領域A3のスルーホールの開口部の上層にレジスト層が形成される。樹脂材14は後工程で開口部から除去してもよいし、そのまま開口部に充填されていてもよい。領域A3のスルーホール13に絶縁性樹脂材14が充填されることで、スルーホール13の開口部が埋まった状態でレジスト層が形成されることから、スルーホール13の開口をより確実にレジスト層で被覆することが可能となる。したがって、領域A3での絶縁性を確実にすることができる。なお、領域A3に設けられるスルーホール13の中空の部分には熱伝導性材料を充填してもよい。これによれば、領域A3のスルーホール13の放熱効果を高くすることができる。 Next, we will explain a circuit board formation method for covering the openings on the back surface F2 side of the through-holes in region A3 with a resist layer. As described above, through-hole formation involves forming openings at the through-hole formation positions in a substrate consisting of alternating insulating substrates IB and copper foils CB (wiring layers). Next, a plating layer MB is formed to connect the wiring layers. To form a resist layer covering the through-hole openings 131, a process is performed in which an insulating resin material 14 is filled into the openings corresponding to the through-holes in region A3. When the resist layer formation process is performed with the resin material 14 filled inside the through-holes in region A3, a resist layer is formed over the openings of the through-holes in region A3. The resin material 14 may be removed from the openings in a later process, or it may remain in the openings as is. Filling the through-holes 13 in region A3 with the insulating resin material 14 forms a resist layer with the openings of the through-holes 13 filled, thereby enabling the openings of the through-holes 13 to be more reliably covered with the resist layer. This ensures reliable insulation in region A3. The hollow portions of the through holes 13 in area A3 may be filled with a thermally conductive material. This can improve the heat dissipation effect of the through holes 13 in area A3.

また、領域A4に設けられたスルーホール13についても、上述の例と同様に、少なくとも裏面F2側において、開口がレジスト層で覆われていることが好ましい。ヒートシンク211に対向しない領域A4のスルーホール13の開口131がレジスト層17で覆われることで、基体21に対する絶縁性を向上させることができる。なお、領域A4に設けられたスルーホール13の内部に、絶縁性樹脂材14を充填してもよい。これにより、領域A4のスルーホール13の開口をより確実にレジスト層で被覆することが可能となる。また、領域A2に設けられたスルーホール13の内部にも、絶縁性樹脂材14を充填してもよい。領域A2のスルーホール13の内部を絶縁性樹脂材14で充填することにより、回路基板10を筐体20へ組付ける際に、スルーホール13の内部へのコンタミネーションを抑制することが可能となる。 Furthermore, as in the above example, it is preferable that the openings of the through holes 13 provided in region A4 are covered with a resist layer at least on the back surface F2 side. Covering the openings 131 of the through holes 13 in region A4 that do not face the heat sink 211 with a resist layer 17 improves insulation from the base 21. The interiors of the through holes 13 provided in region A4 may also be filled with insulating resin material 14. This makes it possible to more reliably cover the openings of the through holes 13 in region A4 with the resist layer. The interiors of the through holes 13 provided in region A2 may also be filled with insulating resin material 14. Filling the interiors of the through holes 13 in region A2 with insulating resin material 14 makes it possible to suppress contamination inside the through holes 13 when assembling the circuit board 10 to the housing 20.

<第二実施例>
図6を参照し、本実施例における回路基板10Aを説明する。第二実施例における回路基板10Aは、領域A2に設けられたスルーホール13の内部の中空の部分に熱伝導性材料15が充填されていることを特徴とする。なお、重複記載を避けるため上記実施例と同じ構成要素には同じ符号を付し、説明を省略する。回路基板10Aは、筐体20に収容され、基体21とは反対側の表面F1に半導体スイッチング素子16が複数実装された多層の基板である。筐体20のヒートシンク211は、半導体スイッチング素子16に対応する位置に設けられ、回路基板10Aで発生する熱は、回路基板10Aとヒートシンク211との間を熱的に接続する熱伝導部材30を介して放熱される。
<Second Example>
A circuit board 10A according to this embodiment will be described with reference to FIG. 6 . The circuit board 10A according to this embodiment is characterized in that the hollow interior portions of the through holes 13 provided in the region A2 are filled with a thermally conductive material 15. To avoid repetition, the same components as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and their description will be omitted. The circuit board 10A is housed in a housing 20 and is a multilayer board on which a plurality of semiconductor switching elements 16 are mounted on the surface F1 opposite the base 21. A heat sink 211 of the housing 20 is provided at a position corresponding to the semiconductor switching elements 16, and heat generated by the circuit board 10A is dissipated via a thermally conductive member 30 that thermally connects the circuit board 10A and the heat sink 211.

回路基板10Aは、表面F1に半導体スイッチング素子16が複数実装されていると共に、多数のスルーホール13が半導体スイッチング素子16の直下や周辺に設けられている。回路基板10Aの裏面F2は、ヒートシンク211と対向する領域A1、領域A1のうち表面F1に配置された半導体スイッチング素子16に対応する領域A2、領域A1のうち領域A2でない領域A3、裏面F2のうち領域A1でない領域A4を有する。 The circuit board 10A has multiple semiconductor switching elements 16 mounted on its front surface F1, and numerous through holes 13 provided directly below and around the semiconductor switching elements 16. The back surface F2 of the circuit board 10A has an area A1 facing the heat sink 211, an area A2 within area A1 that corresponds to the semiconductor switching elements 16 arranged on the front surface F1, an area A3 within area A1 that is not area A2, and an area A4 within the back surface F2 that is not area A1.

回路基板10Aは、基材IBと銅箔CBが積層配置され、表面F1側の最も表層に位置する銅箔CBである配線層11と、裏面F2側の最も表層に位置する銅箔CBである配線層12とを含む。なお、配線層11は、表面F1側の最も表層に位置する銅箔CBと表面F1側に形成されたメッキ層MBとを含む。同様に、配線層11は、裏面F2側の最も表層に位置する銅箔CBと表面F1側に形成されたメッキ層MBとを含む。スルーホール13は、複数形成され、配線層11と配線層12とを含む2以上の配線層を接続し、配線層11および配線層12にそれぞれ開口131を有する。 The circuit board 10A is formed by laminating a substrate IB and copper foil CB, and includes wiring layer 11, which is the copper foil CB located on the surface F1 side, and wiring layer 12, which is the copper foil CB located on the back surface F2 side. Wiring layer 11 includes the copper foil CB located on the surface F1 side and a plating layer MB formed on the surface F1 side. Similarly, wiring layer 11 includes the copper foil CB located on the back surface F2 side and a plating layer MB formed on the surface F1 side. Multiple through holes 13 are formed, connecting two or more wiring layers including wiring layer 11 and wiring layer 12, with openings 131 formed in wiring layer 11 and wiring layer 12, respectively.

半導体スイッチング素子16aが配置された表面F1の部分にはレジスト層17は無く、熱伝導性の高いメッキ層MBやスルーホール13の開口端部が露出し、それ以外の部分はレジスト層17が形成されている。半導体スイッチング素子16aが配置された位置に対応する裏面F2は、同様にレジスト層17は無く、熱伝導性の高い熱伝導部材30が直接接しており、ヒートシンク211に対して絶縁性を確保するため領域A3はレジスト層17が形成されている。 The resist layer 17 is absent on the front surface F1 where the semiconductor switching element 16a is located, leaving the highly thermally conductive plating layer MB and the open ends of the through holes 13 exposed, with the resist layer 17 remaining in the rest of the surface. The back surface F2, corresponding to the position where the semiconductor switching element 16a is located, similarly does not have the resist layer 17, but is in direct contact with the highly thermally conductive heat conduction member 30, and a resist layer 17 is formed in region A3 to ensure insulation from the heat sink 211.

これによれば、ヒートシンク211と対向する領域A1のうち、半導体スイッチング素子16aに対応する領域A2において、高い熱伝導性と導電性を有する配線層12と開口131が露出し、領域A3において配線層12と開口131とがレジスト層17によって覆われることで、半導体スイッチング素子16から発生した熱の放熱性を向上しつつ、絶縁性の低下を抑制することが可能な回路基板10Aを提供することができる。 As a result, in the region A2 of the region A1 facing the heat sink 211, which corresponds to the semiconductor switching element 16a, the wiring layer 12 and opening 131, which have high thermal conductivity and electrical conductivity, are exposed, and in the region A3, the wiring layer 12 and opening 131 are covered with the resist layer 17, thereby providing a circuit board 10A that can improve the dissipation of heat generated by the semiconductor switching element 16 while suppressing a decrease in insulation properties.

また、領域A2に設けられたスルーホール13の内部の中空の部分には熱伝導性材料15が充填されている。これにより、スルーホール13が中空(空気)である場合に比べ、領域A2のスルーホール13の放熱効果を高くすることができる。ここで、熱伝導性材料15は、例えば、金属性材料からなるフィラーを含有し、熱伝導性を高めた材料である。なお、熱伝導性材料15は、熱伝導部材30と同様、熱伝導性の高い材料から構成されればよく、上述の例に限らない。また、第一実施例と同様に、領域A3に設けられたスルーホール13の内部はその中空の部分に絶縁性の樹脂材14が充填されていてもよい。領域A3のスルーホール13の中空部分に樹脂材14を充填しておくことによって、スルーホール13の開口部が埋まった状態でレジスト層が形成されることから、スルーホール13の開口をより確実にレジスト層で被覆することが可能となる。したがって、領域A3での絶縁性を確実にすることができるようにしてもよい。 The hollow interior portions of the through-holes 13 in region A2 are filled with a thermally conductive material 15. This improves the heat dissipation effect of the through-holes 13 in region A2 compared to when the through-holes 13 are hollow (air). The thermally conductive material 15 contains, for example, a metallic filler to enhance thermal conductivity. Similar to the thermal conductive member 30, the thermally conductive material 15 may be made of any material with high thermal conductivity, and is not limited to the above example. As with the first embodiment, the hollow interior portions of the through-holes 13 in region A3 may be filled with an insulating resin material 14. By filling the hollow interior portions of the through-holes 13 in region A3 with resin material 14, a resist layer is formed with the openings of the through-holes 13 filled, allowing the openings of the through-holes 13 to be more reliably covered with the resist layer. This may ensure reliable insulation in region A3.

なお、領域A3のスルーホールの内部は中空であってもよい。領域A3に設けられたスルーホール13の内部はその中空の部分に、領域A2に設けられたスルーホール13と同様に熱伝導性材料15が充填されてもよい。これにより、領域A3のスルーホール13においても放熱効果を高くすることができる。 The through holes in region A3 may be hollow. The hollow portions of the through holes 13 in region A3 may be filled with thermally conductive material 15, similar to the through holes 13 in region A2. This allows the heat dissipation effect of the through holes 13 in region A3 to be improved.

<第三実施例>
図7を参照し、本実施例における回路基板10Bを説明する。第三実施例における回路基板10Bは、領域A3および領域A4に設けられたスルーホール13の内部に絶縁性の樹脂材14が充填されていることを特徴とする。なお、重複記載を避けるため上記実施例と同じ構成要素には同じ符号を付し、説明を省略する。回路基板10Bは、筐体20に収容され、基体21とは反対側の表面F1に半導体スイッチング素子16が複数実装された多層の基板である。筐体20のヒートシンク211は、半導体スイッチング素子16に対応する位置に設けられ、回路基板10Bで発生する熱は、回路基板10Bとヒートシンク211との間を熱的に接続する熱伝導部材30を介して放熱される。
<Third Example>
A circuit board 10B according to the third embodiment will be described with reference to FIG. 7 . The circuit board 10B according to the third embodiment is characterized in that the through holes 13 formed in the regions A3 and A4 are filled with an insulating resin material 14. To avoid duplication, the same components as those in the above embodiments are designated by the same reference numerals and will not be described again. The circuit board 10B is housed in a housing 20 and is a multilayer board on which a plurality of semiconductor switching elements 16 are mounted on the surface F1 opposite the base 21. A heat sink 211 of the housing 20 is provided at a position corresponding to the semiconductor switching elements 16, and heat generated by the circuit board 10B is dissipated via a thermally conductive member 30 that thermally connects the circuit board 10B to the heat sink 211.

回路基板10Bは、表面F1に半導体スイッチング素子16が複数実装されていると共に、多数のスルーホール13が半導体スイッチング素子16の直下や周辺に設けられている。回路基板10Bの裏面F2は、ヒートシンク211と対向する領域A1、領域A1のうち表面F1に配置された半導体スイッチング素子16に対応する領域A2、領域A1のうち第2領域でない領域A3、裏面F2のうち領域A1でない(ヒートシンク211に対向しない)領域A4に分かれている。 The circuit board 10B has multiple semiconductor switching elements 16 mounted on its front surface F1, and numerous through holes 13 provided directly below and around the semiconductor switching elements 16. The back surface F2 of the circuit board 10B is divided into an area A1 facing the heat sink 211, an area A2 within area A1 that corresponds to the semiconductor switching elements 16 arranged on the front surface F1, an area A3 within area A1 that is not the second area, and an area A4 within the back surface F2 that is not area A1 (and does not face the heat sink 211).

回路基板10Bは、基材IBと銅箔CBが積層配置され、表面F1側の最も表層に位置する銅箔CBである配線層11と、裏面F2側の最も表層に位置する銅箔CBである配線層12とを含む。なお、配線層11は、表面F1側の最も表層に位置する銅箔CBと表面F1側に形成されたメッキ層MBとを含む。同様に、配線層11は、裏面F2側の最も表層に位置する銅箔CBと表面F1側に形成されたメッキ層MBとを含む。スルーホール13は、複数形成され、配線層11と配線層12とを含む2以上の配線層を接続し、配線層11および配線層12にそれぞれ開口131を有する。 Circuit board 10B is formed by laminating a substrate IB and copper foil CB, and includes wiring layer 11, which is the copper foil CB located on the surface F1 side, and wiring layer 12, which is the copper foil CB located on the back surface F2 side. Wiring layer 11 includes the copper foil CB located on the surface F1 side and a plating layer MB formed on the surface F1 side. Similarly, wiring layer 11 includes the copper foil CB located on the back surface F2 side and a plating layer MB formed on the surface F1 side. Multiple through holes 13 are formed, connecting two or more wiring layers including wiring layer 11 and wiring layer 12, and wiring layer 11 and wiring layer 12 each have an opening 131.

半導体スイッチング素子16aが配置された表面F1の部分にはレジスト層17は無く、熱伝導性の高いメッキ層MBやスルーホール13の開口端部が露出し、それ以外の部分はレジスト層17が形成されている。半導体スイッチング素子16aが配置された位置に対応する裏面F2の領域A2は、同様にレジスト層17は無く、熱伝導性の高い熱伝導部材30が直接接している。また、領域A3および領域A4では、ヒートシンク211および基体21に対して絶縁性を確保するためレジスト層17が形成されている。 The resist layer 17 is absent in the portion of the front surface F1 where the semiconductor switching element 16a is located, leaving the highly thermally conductive plating layer MB and the open end of the through hole 13 exposed, with the resist layer 17 formed in other areas. Similarly, the resist layer 17 is absent in area A2 on the back surface F2, which corresponds to the position where the semiconductor switching element 16a is located, and the highly thermally conductive heat conduction member 30 is in direct contact with it. Furthermore, in areas A3 and A4, the resist layer 17 is formed to ensure insulation from the heat sink 211 and base 21.

これによれば、半導体スイッチング素子16aに対応するヒートシンク211と対向する領域A2において、高い熱伝導性と導電性を有する配線層12と開口131が露出し、領域A2でない領域A3および領域A4において配線層12と開口131とがレジスト層17によって覆われることで、半導体スイッチング素子16から発生した熱の放熱性を向上しつつ、絶縁性の低下を抑制することが可能な回路基板10Bを提供することができる。 As a result, the wiring layer 12 and opening 131, which have high thermal conductivity and electrical conductivity, are exposed in region A2, which faces the heat sink 211 corresponding to the semiconductor switching element 16a, and the wiring layer 12 and opening 131 are covered with the resist layer 17 in regions A3 and A4 outside region A2. This allows for the provision of a circuit board 10B that can improve the dissipation of heat generated by the semiconductor switching element 16 while suppressing a decrease in insulation properties.

また、領域A2に設けられたスルーホール13は充填物を有さず中空部分132を有し、領域A3および領域A4に設けられたスルーホール13の内部はその中空の部分に絶縁性の樹脂材14が充填されている。このように、領域A3および領域A4のスルーホール13に絶縁性樹脂材14が充填されることで、スルーホール13の開口部が埋まった状態でレジスト層が形成されることから、スルーホール13の開口をより確実にレジスト層で被覆することが可能となる。したがって、領域A3および領域A4での絶縁性を確実にすることができる。 Furthermore, the through holes 13 in area A2 have no filler and have hollow portions 132, while the through holes 13 in areas A3 and A4 have their hollow portions filled with insulating resin material 14. In this way, by filling the through holes 13 in areas A3 and A4 with insulating resin material 14, a resist layer is formed with the openings of the through holes 13 filled, making it possible to more reliably cover the openings of the through holes 13 with the resist layer. This ensures reliable insulation in areas A3 and A4.

なお、本発明は、例示した実施例に限定するものではなく、特許請求の範囲の各項に記載された内容から逸脱しない範囲の構成による実施が可能である。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。 The present invention is not limited to the illustrated examples, but can be implemented in configurations that do not deviate from the scope of the claims. In other words, while the present invention has been particularly illustrated and described primarily with reference to specific embodiments, those skilled in the art can make various modifications to the above-described embodiments in terms of quantity and other details without departing from the scope of the technical concept and purpose of the present invention.

100 電子機器
10 回路基板
11 配線層
12 配線層
13 スルーホール
131 開口
132 中空部分
14 樹脂材
15 熱伝導性材料
16 半導体スイッチング素子(発熱素子)
17 レジスト層(表面絶縁層)
IB 基材(絶縁体)
CB 銅箔(導電体)
MB メッキ層
F1 表面
F2 裏面
A1 領域
A2 領域
A3 領域
A4 領域
20 筐体
21 基体
211 ヒートシンク
22 カバー部材
30 熱伝導部材
REFERENCE SIGNS LIST 100 Electronic device 10 Circuit board 11 Wiring layer 12 Wiring layer 13 Through hole 131 Opening 132 Hollow portion 14 Resin material 15 Thermally conductive material 16 Semiconductor switching element (heat generating element)
17 Resist layer (surface insulating layer)
IB Base material (insulator)
CB copper foil (conductor)
MB: plating layer F1: front surface F2: back surface A1: area A2: area A3: area A4: area 20: housing 21: base 211: heat sink 22: cover member 30: thermally conductive member

Claims (9)

回路基板の第1面側の最表層である第1配線層と前記回路基板の前記第1面と反対の第2面側の最表層である第2配線層とを含む複数の配線層と、
前記第2配線層より前記第2面側に設けられる表面絶縁層を含み、前記複数の配線層と積層配置される複数の絶縁層と、
前記複数の配線層のうち前記第1配線層と前記第2配線層とを含む2以上の配線層を接続し、前記第1配線層および前記第2配線層にそれぞれ開口を有する複数のスルーホールと、
前記回路基板の前記第1面に配置される発熱素子と、
を有し、
前記表面絶縁層は、
ヒートシンクと対向するための前記第2面の第1領域のうち前記第1面に配置された前記発熱素子の所定の部分に対応する前記第2面の第2領域において、前記第2配線層と前記開口が前記表面絶縁層に覆われず、かつ、前記第1領域のうち前記第2領域でない第3領域において、前記第2配線層と前記開口とが前記表面絶縁層によって覆われ、かつ、前記第2面のうち、前記第1領域でない第4領域に設けられたスルーホールの前記第2面側の開口が前記絶縁層によって覆われる、ように設けられることを特徴とする回路基板。
a plurality of wiring layers including a first wiring layer that is the outermost layer on a first surface side of the circuit board and a second wiring layer that is the outermost layer on a second surface side opposite to the first surface of the circuit board;
a surface insulating layer provided on the second surface side of the second wiring layer, and a plurality of insulating layers stacked on the plurality of wiring layers;
a plurality of through holes that connect two or more wiring layers including the first wiring layer and the second wiring layer among the plurality of wiring layers, and have openings in the first wiring layer and the second wiring layer, respectively;
a heat generating element disposed on the first surface of the circuit board;
and
The surface insulating layer is
a first region of the second surface facing a heat sink, the second wiring layer and the opening are not covered by the surface insulating layer in a second region of the second surface corresponding to a predetermined portion of the heat generating element arranged on the first surface, the second wiring layer and the opening are covered by the surface insulating layer in a third region of the first region that is not the second region, and the opening on the second surface side of a through hole provided in a fourth region of the second surface that is not the first region is covered by the insulating layer .
前記第3領域に設けられるスルーホールの中空部分に充填された絶縁性の樹脂材をさらに有することを特徴とする請求項1に記載の回路基板。 The circuit board according to claim 1, further comprising an insulating resin material filled in the hollow portion of the through hole provided in the third region. 前記第3領域に設けられるスルーホールの中空部分に充填された熱伝導性材料をさらに有することを特徴とする請求項1に記載の回路基板。 The circuit board of claim 1, further comprising a thermally conductive material filled in the hollow portion of the through hole provided in the third region. 前記発熱素子は半導体スイッチング素子であり、前記所定の部分は前記半導体スイッチング素子のドレイン端子を含む部分であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の回路基板。 The circuit board described in any one of claims 1 to 3, characterized in that the heat-generating element is a semiconductor switching element, and the predetermined portion is a portion including a drain terminal of the semiconductor switching element. 前記第2領域に設けられるスルーホールの中空部分に充填された熱伝導性材料をさらに有することを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載の回路基板。 5. The circuit board according to claim 1 , further comprising a thermally conductive material filled in a hollow portion of a through hole provided in the second region. 前記回路基板は、モータを駆動するための制御回路が実装された回路基板であって、
前記発熱素子は、前記モータを駆動するための半導体スイッチング素子であることを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載の回路基板。
the circuit board is a circuit board on which a control circuit for driving a motor is mounted,
6. The circuit board according to claim 1 , wherein the heat generating element is a semiconductor switching element for driving the motor.
請求項1乃至のいずれか1項に記載の回路基板と、
前記ヒートシンクと、
前記回路基板と前記ヒートシンクとの間を熱的に接続する熱伝導部材と、
を有する電子機器。
The circuit board according to any one of claims 1 to 6 ;
the heat sink;
a thermally conductive member that thermally connects the circuit board and the heat sink;
An electronic device having:
前記熱伝導部材は、前記回路基板の前記第2面の前記第1領域のうち、少なくとも前記第2領域を覆うように設けられることを特徴とする請求項に記載の電子機器。 The electronic device according to claim 7 , wherein the heat conducting member is provided so as to cover at least the second region of the first region on the second surface of the circuit board. 前記ヒートシンクは、前記回路基板を支持する基体と一体成型され、
前記回路基板は前記基体とカバー部材とによって収容されることを特徴とする請求項7または8に記載の電子機器。
the heat sink is integrally molded with a base that supports the circuit board;
9. The electronic device according to claim 7 , wherein the circuit board is housed by the base and a cover member.
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