JPH08255960A - メタルコア基板 - Google Patents
メタルコア基板Info
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- JPH08255960A JPH08255960A JP5870095A JP5870095A JPH08255960A JP H08255960 A JPH08255960 A JP H08255960A JP 5870095 A JP5870095 A JP 5870095A JP 5870095 A JP5870095 A JP 5870095A JP H08255960 A JPH08255960 A JP H08255960A
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Classifications
-
- 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
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/44—Manufacturing insulated metal core circuits or other insulated electrically conductive core circuits
Landscapes
- Insulated Metal Substrates For Printed Circuits (AREA)
- Structure Of Printed Boards (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 メタルコア基板において、金属製基材の放熱
性を高める。 【構成】 金属製基材１の表面に絶縁層２を形成したの
ち、回路パターン部３を形成する。この回路パターン部
３に、発熱部品を含む回路素子４を実装する。また、金
属製素材１の裏面に、黒色アルマイト層５を形成する。 【効果】 金属製基材１の裏面からの放射率を著しく高
めることができる。このため、従来よりも放射による冷
却効果を充分期待できる。
性を高める。 【構成】 金属製基材１の表面に絶縁層２を形成したの
ち、回路パターン部３を形成する。この回路パターン部
３に、発熱部品を含む回路素子４を実装する。また、金
属製素材１の裏面に、黒色アルマイト層５を形成する。 【効果】 金属製基材１の裏面からの放射率を著しく高
めることができる。このため、従来よりも放射による冷
却効果を充分期待できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、薄型のモジュール電源
などに好適なメタルコア基板に関する。
などに好適なメタルコア基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、この種のメタルコア基板は、特
にＤＣ−ＤＣコンバータなどを内蔵する薄型のモジュー
ル電源などに実用化され、その具体例は実公昭５７−１
３９３６号公報に開示されている。これは、放熱効果を
有するアルミニウムなどの金属製基材の表面に絶縁層を
形成したうえ、プリント配線加工により導電性の回路パ
ターン部を設けて構成されるものであり、回路パターン
部には主として放熱の必要なパワー部品あるいは制御部
品などの複数個の回路素子が高密度に面実装される。
にＤＣ−ＤＣコンバータなどを内蔵する薄型のモジュー
ル電源などに実用化され、その具体例は実公昭５７−１
３９３６号公報に開示されている。これは、放熱効果を
有するアルミニウムなどの金属製基材の表面に絶縁層を
形成したうえ、プリント配線加工により導電性の回路パ
ターン部を設けて構成されるものであり、回路パターン
部には主として放熱の必要なパワー部品あるいは制御部
品などの複数個の回路素子が高密度に面実装される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記メタルコア基板を
利用した電源装置は、金属製基材の裏面すなわち回路素
子を搭載していない非実装面に、放熱フィンなどの放熱
部材を取付けて冷却を行なう場合もあるが、放熱部材を
取付けずに、対流，放射作用によって単独の自然空冷で
冷却を行なう場合もある。ところが、金属製基材たるア
ルミニウム素材の放射率は常温で０．０４程度と極めて
低く、放射による冷却効果が殆ど期待できない。したが
って、回路パターン部に実装される各回路素子の温度上
昇を充分抑制することができなくなり、信頼性が低下し
たり、あるいは、動作周囲温度が狭くなるなどの問題を
発生していた。
利用した電源装置は、金属製基材の裏面すなわち回路素
子を搭載していない非実装面に、放熱フィンなどの放熱
部材を取付けて冷却を行なう場合もあるが、放熱部材を
取付けずに、対流，放射作用によって単独の自然空冷で
冷却を行なう場合もある。ところが、金属製基材たるア
ルミニウム素材の放射率は常温で０．０４程度と極めて
低く、放射による冷却効果が殆ど期待できない。したが
って、回路パターン部に実装される各回路素子の温度上
昇を充分抑制することができなくなり、信頼性が低下し
たり、あるいは、動作周囲温度が狭くなるなどの問題を
発生していた。
【０００４】そこで、本発明は上記問題点に鑑み、金属
製基材の放熱性を高めて、回路素子の温度上昇を充分抑
制できるメタルコア基板を提供することをその目的とす
る。
製基材の放熱性を高めて、回路素子の温度上昇を充分抑
制できるメタルコア基板を提供することをその目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載のメタル
コア基板は、金属製基材の表面に回路素子を実装する回
路パターン部を形成してなるメタルコア基板において、
前記金属製基材の裏面を黒色に形成したものである。
コア基板は、金属製基材の表面に回路素子を実装する回
路パターン部を形成してなるメタルコア基板において、
前記金属製基材の裏面を黒色に形成したものである。
【０００６】また、請求項２に記載のメタルコア基板
は、前記金属性基材をアルミニウム素材により構成し、
このアルミニウム素材の裏面に黒色アルマイト層を形成
したものである。
は、前記金属性基材をアルミニウム素材により構成し、
このアルミニウム素材の裏面に黒色アルマイト層を形成
したものである。
【０００７】
【作用】請求項１の構成により、金属製基材の裏面から
の放射率を著しく高めることができるので、従来よりも
放射による冷却効果を充分期待できる。
の放射率を著しく高めることができるので、従来よりも
放射による冷却効果を充分期待できる。
【０００８】また、請求項２の構成により、塗装処理時
に問題となる金属製基材の剥離や傷付きを一掃できる。
また、アルマイト処理の場合には、表面処理も同時に行
なわれるため、工程数が増えない。
に問題となる金属製基材の剥離や傷付きを一掃できる。
また、アルマイト処理の場合には、表面処理も同時に行
なわれるため、工程数が増えない。
【０００９】
【実施例】以下、添付図面に基づき、モジュール電源に
提供される本発明の一実施例を詳述する。メタルコア基
板の部分断面図を示す図１において、１は金属製基材で
あり、この金属製基材１の表面には絶縁層２が形成され
るとともに、銅などの金属箔をプリント配線加工して得
られた回路パターン部３が形成される。回路パターン部
３の表面には、例えば電源装置を構成するスイッチング
素子などのパワー部品や、スイッチング素子をスイッチ
ング制御する制御用ＩＣなどの制御部品からなる複数の
回路素子４と、外部との電気的接続を可能にする金属性
の接続端子６が複数半田付け実装される。
提供される本発明の一実施例を詳述する。メタルコア基
板の部分断面図を示す図１において、１は金属製基材で
あり、この金属製基材１の表面には絶縁層２が形成され
るとともに、銅などの金属箔をプリント配線加工して得
られた回路パターン部３が形成される。回路パターン部
３の表面には、例えば電源装置を構成するスイッチング
素子などのパワー部品や、スイッチング素子をスイッチ
ング制御する制御用ＩＣなどの制御部品からなる複数の
回路素子４と、外部との電気的接続を可能にする金属性
の接続端子６が複数半田付け実装される。
【００１０】前記金属製基材１はアルミニウム素材から
なり、この金属製基材１の裏面全体には、黒色アルマイ
ト処理により黒色アルマイト層５が形成される。また、
金属製基材１の裏面適所には、これらの接続端子６の機
能を示す白色の表示部７が、シルク印刷により黒色アル
マイト層５上に形成される。
なり、この金属製基材１の裏面全体には、黒色アルマイ
ト処理により黒色アルマイト層５が形成される。また、
金属製基材１の裏面適所には、これらの接続端子６の機
能を示す白色の表示部７が、シルク印刷により黒色アル
マイト層５上に形成される。
【００１１】金属製基材１は厚さ１．５ｍｍ程度に形成
され、アルミニウム素材の他に、例えば銅などの各種金
属素材が用いられる。また、黒色アルマイト層５は基板
全体を極力薄くするために、１０μｍ程度の厚さに形成
することが好ましい。但し、アルミニウム素材以外の場
合には、アルマイト処理の代わりに、黒色の塗装処理な
どが金属製基材１の裏面に対し施される。すなわち、参
照符号５は黒色塗装層となる。この場合、塗装部分が剥
げたり、傷が付きやすいなどの問題が生じるが、金属製
基材１にアルミニウム素材を用い、このアルミニウム素
材の裏面に黒色アルマイト層５を形成すれば、塗装処理
時に問題となる金属製基材１の剥離や傷付きを一掃でき
る。しかも、塗装処理の場合には、金属製素材１を一旦
表面処理してから塗装を行なわなければならず、表面処
理と塗装の２工程を必要とするが、アルマイト処理の場
合には、表面処理も同時に行なわれるため、工程数が増
えないというコスト的な効果もある。
され、アルミニウム素材の他に、例えば銅などの各種金
属素材が用いられる。また、黒色アルマイト層５は基板
全体を極力薄くするために、１０μｍ程度の厚さに形成
することが好ましい。但し、アルミニウム素材以外の場
合には、アルマイト処理の代わりに、黒色の塗装処理な
どが金属製基材１の裏面に対し施される。すなわち、参
照符号５は黒色塗装層となる。この場合、塗装部分が剥
げたり、傷が付きやすいなどの問題が生じるが、金属製
基材１にアルミニウム素材を用い、このアルミニウム素
材の裏面に黒色アルマイト層５を形成すれば、塗装処理
時に問題となる金属製基材１の剥離や傷付きを一掃でき
る。しかも、塗装処理の場合には、金属製素材１を一旦
表面処理してから塗装を行なわなければならず、表面処
理と塗装の２工程を必要とするが、アルマイト処理の場
合には、表面処理も同時に行なわれるため、工程数が増
えないというコスト的な効果もある。
【００１２】一方、絶縁層２は一般的に用いられるエポ
キシ樹脂，ガラスエポキシ樹脂や、アルミナ（酸化アル
ミニウム）を含有したエポキシ樹脂またはガラスエポキ
シ樹脂などの材料が好ましく、いずれも１００μｍ〜１
５０μｍの厚さに形成される。また、回路パターン部３
は周知のプリント配線加工により所望の形状に形成でき
るが、特に本実施例のようなモジュール電源の場合、主
回路に流れる電流容量を考慮して、１００μｍ程度の厚
さに形成する必要がある。
キシ樹脂，ガラスエポキシ樹脂や、アルミナ（酸化アル
ミニウム）を含有したエポキシ樹脂またはガラスエポキ
シ樹脂などの材料が好ましく、いずれも１００μｍ〜１
５０μｍの厚さに形成される。また、回路パターン部３
は周知のプリント配線加工により所望の形状に形成でき
るが、特に本実施例のようなモジュール電源の場合、主
回路に流れる電流容量を考慮して、１００μｍ程度の厚
さに形成する必要がある。
【００１３】上記構成のメタルコア基板は、図２に示す
ように垂直に実装した状態で、金属製基材１の裏面を通
じての対流と放射による自然空冷が行なわれる。この場
合、金属製基材１の裏面を黒色に形成したことにより、
金属製基材１の裏面からの放射率を著しく高めることが
できるので、従来に比べて放射による冷却効果が充分期
待できる。すなわち、回路パターン部３に実装される各
回路素子４の温度上昇を充分抑制することができ、信頼
性の向上並びに動作周囲温度の拡大を図ることが可能と
なる。また、表示部７の背景が金属色ではなくなるた
め、表示部７と金属製基材１とのコントラストも向上
し、デザイン的な美しさも改善される。実施例では、シ
ルク印刷により表示部７を形成したが、レーザーマーカ
などの手法も利用できる。
ように垂直に実装した状態で、金属製基材１の裏面を通
じての対流と放射による自然空冷が行なわれる。この場
合、金属製基材１の裏面を黒色に形成したことにより、
金属製基材１の裏面からの放射率を著しく高めることが
できるので、従来に比べて放射による冷却効果が充分期
待できる。すなわち、回路パターン部３に実装される各
回路素子４の温度上昇を充分抑制することができ、信頼
性の向上並びに動作周囲温度の拡大を図ることが可能と
なる。また、表示部７の背景が金属色ではなくなるた
め、表示部７と金属製基材１とのコントラストも向上
し、デザイン的な美しさも改善される。実施例では、シ
ルク印刷により表示部７を形成したが、レーザーマーカ
などの手法も利用できる。
【００１４】次に、回路素子４を構成する発熱部品が、
どの程度の温度上昇を起こすのかを理論的に詳述する。
図１及び図２に示すメタルコア基板において、回路素子
４の発熱部品が一様に分布していると仮定すると、その
全損失熱量Ｑと温度上昇ΔＴとの関係は、次の数式にて
表せる。
どの程度の温度上昇を起こすのかを理論的に詳述する。
図１及び図２に示すメタルコア基板において、回路素子
４の発熱部品が一様に分布していると仮定すると、その
全損失熱量Ｑと温度上昇ΔＴとの関係は、次の数式にて
表せる。
【００１５】
【数１】
【００１６】但し、上式において、Ｑは発熱部品の全損
失熱量（Ｗ），Ｓは金属製基材１の表面積（ｍ2）、Δ
Ｔは温度上昇（℃）、εは表面放射率、σ＝５．６７×
１０-8 （Ｗ／ｍ2Ｋ4）はステファン−ボルツマン定
数、Ｔは発熱部品の表面温度（℃）、Ｔａは周囲温度
（℃）であり、この周囲温度Ｔａと温度上昇ΔＴとを加
えた値が、表面温度Ｔとなる。また、Ａは筐体すなわち
本実施例では金属製基材１の大きさに依存する係数であ
り、本実施例では、実験値的に５．２を代入して以下計
算を行なう。
失熱量（Ｗ），Ｓは金属製基材１の表面積（ｍ2）、Δ
Ｔは温度上昇（℃）、εは表面放射率、σ＝５．６７×
１０-8 （Ｗ／ｍ2Ｋ4）はステファン−ボルツマン定
数、Ｔは発熱部品の表面温度（℃）、Ｔａは周囲温度
（℃）であり、この周囲温度Ｔａと温度上昇ΔＴとを加
えた値が、表面温度Ｔとなる。また、Ａは筐体すなわち
本実施例では金属製基材１の大きさに依存する係数であ
り、本実施例では、実験値的に５．２を代入して以下計
算を行なう。
【００１７】一例として、金属製基材１の表面積Ｓが
０．００６９６ｍ2（縦１１６ｍｍ、横６０ｍｍとす
る。）、全損失熱量Ｑが７Ｗ，周囲温度Ｔａが２５℃の
場合、白色アルマイト処理の表面放射率ε＝０．２と、
黒色アルマイト処理の表面放射率ε＝０．８とを各々数
式１に代入して計算すると、金属製基材１を白色アルマ
イト処理した場合には、理論上の温度上昇ΔＴが５０．
３℃になるのに対し、金属製基材１を白色アルマイト処
理した場合には、理論上の温度上昇ΔＴが２９．３℃に
抑制される。実際には、表面放射率εが常温で０．７乃
至０．９となるような黒色に金属製素材１の裏面を形成
すれば、放射による冷却効果が充分期待できる。
０．００６９６ｍ2（縦１１６ｍｍ、横６０ｍｍとす
る。）、全損失熱量Ｑが７Ｗ，周囲温度Ｔａが２５℃の
場合、白色アルマイト処理の表面放射率ε＝０．２と、
黒色アルマイト処理の表面放射率ε＝０．８とを各々数
式１に代入して計算すると、金属製基材１を白色アルマ
イト処理した場合には、理論上の温度上昇ΔＴが５０．
３℃になるのに対し、金属製基材１を白色アルマイト処
理した場合には、理論上の温度上昇ΔＴが２９．３℃に
抑制される。実際には、表面放射率εが常温で０．７乃
至０．９となるような黒色に金属製素材１の裏面を形成
すれば、放射による冷却効果が充分期待できる。
【００１８】以上のように上記実施例では、金属製基材
１の表面に回路素子４を実装する回路パターン部３を形
成してなるメタルコア基板において、前記金属製基材１
の裏面を黒色に形成したものであるから、金属製基材１
の放熱性を高めて、回路素子４の温度上昇を充分抑制す
ることが可能となる。しかも、金属製基材１の裏面に表
示部７を形成した場合、表示部７と金属製基材１とのコ
ントラストも向上し、デザイン的な美しさも改善され
る。
１の表面に回路素子４を実装する回路パターン部３を形
成してなるメタルコア基板において、前記金属製基材１
の裏面を黒色に形成したものであるから、金属製基材１
の放熱性を高めて、回路素子４の温度上昇を充分抑制す
ることが可能となる。しかも、金属製基材１の裏面に表
示部７を形成した場合、表示部７と金属製基材１とのコ
ントラストも向上し、デザイン的な美しさも改善され
る。
【００１９】また、このような構成のメタルコア基板に
対し、金属性基材１をアルミニウム素材により構成し、
このアルミニウム素材の裏面に黒色アルマイト層５を形
成すれば、金属製基材１の剥離や傷付きを一掃できると
ともに、工程数を増やすことなく金属製基材１の放熱性
を高めることが可能となる。
対し、金属性基材１をアルミニウム素材により構成し、
このアルミニウム素材の裏面に黒色アルマイト層５を形
成すれば、金属製基材１の剥離や傷付きを一掃できると
ともに、工程数を増やすことなく金属製基材１の放熱性
を高めることが可能となる。
【００２０】本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、本発明の要旨の範囲において種々の変形実施が可
能である。例えば、メタルコア基板を構成する各部の材
質は、実施例に限定されることなく各種のものを適用す
ることができる。
なく、本発明の要旨の範囲において種々の変形実施が可
能である。例えば、メタルコア基板を構成する各部の材
質は、実施例に限定されることなく各種のものを適用す
ることができる。
【００２１】
【発明の効果】請求項１に記載のメタルコア基板は、金
属製基材の表面に回路素子を実装する回路パターン部を
形成してなるメタルコア基板において、前記金属製基材
の裏面を黒色に形成したものであるから、金属製基材の
放熱性を高めて、回路素子の温度上昇を充分抑制できる
メタルコア基板を提供することが可能となる。この場
合、金属製基材の裏面に表示部を形成すると、表示部と
金属製基材とのコントラストも向上し、デザイン的な美
しさも改善される。
属製基材の表面に回路素子を実装する回路パターン部を
形成してなるメタルコア基板において、前記金属製基材
の裏面を黒色に形成したものであるから、金属製基材の
放熱性を高めて、回路素子の温度上昇を充分抑制できる
メタルコア基板を提供することが可能となる。この場
合、金属製基材の裏面に表示部を形成すると、表示部と
金属製基材とのコントラストも向上し、デザイン的な美
しさも改善される。
【００２２】また、請求項２に記載のメタルコア基板
は、請求項１の構成に加え、前記金属性基材をアルミニ
ウム素材により構成し、このアルミニウム素材の裏面に
黒色アルマイト層を形成したものであるから、金属製基
材の剥離や傷付きを一掃できるとともに、工程数を増や
すことなく金属製基材の放熱性を高めることが可能とな
る。
は、請求項１の構成に加え、前記金属性基材をアルミニ
ウム素材により構成し、このアルミニウム素材の裏面に
黒色アルマイト層を形成したものであるから、金属製基
材の剥離や傷付きを一掃できるとともに、工程数を増や
すことなく金属製基材の放熱性を高めることが可能とな
る。
【図１】本発明の一実施例を示すメタルコア基板の一部
断面図である。
断面図である。
【図２】同上メタルコア基板の全体斜視図である。
１ 金属製基材 ３ 回路パターン部 ４ 回路素子 ５ 黒色アルマイト層
Claims (2)
- 【請求項１】 金属製基材の表面に回路素子を実装する
回路パターン部を形成してなるメタルコア基板におい
て、前記金属製基材の裏面を黒色に形成したことを特徴
とするメタルコア基板。 - 【請求項２】 前記金属性基材はアルミニウム素材から
なり、このアルミニウム素材の裏面に黒色アルマイト層
を形成したことを特徴とする請求項１記載のメタルコア
基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5870095A JPH08255960A (ja) | 1995-03-17 | 1995-03-17 | メタルコア基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5870095A JPH08255960A (ja) | 1995-03-17 | 1995-03-17 | メタルコア基板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08255960A true JPH08255960A (ja) | 1996-10-01 |
Family
ID=13091809
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5870095A Pending JPH08255960A (ja) | 1995-03-17 | 1995-03-17 | メタルコア基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08255960A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010278417A (ja) * | 2009-05-28 | 2010-12-09 | Samsung Electro-Mechanics Co Ltd | メタル積層板及びこれを用いた発光ダイオードパッケージの製造方法 |
| JP2015076445A (ja) * | 2013-10-07 | 2015-04-20 | 富士通株式会社 | 放熱器及びその製造方法 |
-
1995
- 1995-03-17 JP JP5870095A patent/JPH08255960A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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