JPH11145656A - 回路基板の放熱方法及び回路基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、配線回路パターンを形成した金属
板に対して回路基板に発熱する部品が実装された場合
に、放熱用の金属板を回路基板の下側に配置することに
よって、放熱効率をよくし、回路基板のサイズを縮小し
部品を高密度に実装することを目的とする。 【解決手段】 回路基板の下側に放熱用の金属板を配置
し、回路基板に穴を設けて発熱す部品を通過させて金属
板と接合し熱を伝えてシャーシフレームと一体となって
いるので熱容量を大きくして冷却効果を高めたことと更
に外装が金属でできている場合、シャーシフレームと外
装を接合させて熱を外側の外装ケースに逃がすような構
造にしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、配線回路パターン
を形成した金属板を、絶縁性樹脂でモールドしてなる回
路基板における放熱方法及び回路基板に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、回路基板の放熱方法としては、図
５に示すものが一般的である。図５において、１は発熱
するＩＣ 、３は回路基板、９は放熱フィンである。回
路基板３に、発熱するＩＣ１が実装されている場合、発
熱するＩＣ１には放熱フィン９が取り付けられる。発熱
するＩＣ１の熱は、放熱フィン９に伝わり空気中に熱を
伝達されることによって冷却される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の回路基板の
放熱方法では、回路基板３の上に放熱フィン９が実装さ
れているので、大きな実装面積を必要とし、かつ放熱フ
ィン９のコストがかかっていた。絶縁性樹脂でモールド
してなる回路基板３で同様の方法をとると、従来の回路
基板では配線パターンは、表面に露出していたので、発
熱するＩＣのリード部分からの熱を回路基板で冷却する
ことができたが、絶縁性樹脂でモールドされた回路基板
では部品から発生する熱が、配線パターンを伝わり、基
板の表面から放熱しないため、リード部分の温度が上昇
するので半田接続の信頼性を確保するためには、発熱す
るＩＣ等の部品から直接熱を逃がす必要がある。このた
め、従来よりも更に大きな放熱フィンが必要となる。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の回路基板の放熱方法は、配線パターンを形
成した金属板を、絶縁性樹脂でモールドしてなる回路基
板において、前記回路基板の下側に放熱用の金属板を配
置し、前記回路基板に穴を設けて、発熱する部品と放熱
用の金属板を接合できるようにして、発熱するＩＣの熱
を専ら放熱用の金属板に逃がすことができるようにした
こと及び外装キャビネットが金属で形成されているキャ
ビネットの場合、放熱用の金属板を外装キャビネットと
接合し熱をセットの外に逃がすことができるようにした
ことを特徴としたものである。

【０００５】従来の回路基板に実装された発熱する部品
に取り付ける放熱フィンの形状が大きいために回路基板
の実装面積が大きくなっていたが、本発明によれば、放
熱フィンを下側に配置させたことによる放熱方法によ
り、回路基板に放熱フィンを実装しなくてもよいので、
回路基板のサイズを小さくすることができる。又、これ
によりコストダウンを図れるとともに、放熱部品も削減
することができるため、品質信頼性が向上する。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、配線回路パターンを形成した金属板を、絶縁性樹脂
でモールドしてなる回路基板において、回路基板に穴を
設けて、発熱する部品と放熱用の金属板を接合できるよ
うにして、発熱するＩＣの熱を専ら放熱用の金属板に逃
がすことができるようにしたことを特徴とする。本発明
の請求項２に記載の発明は、請求項１と同様に回路基板
に穴を設けて、発熱する部品と放熱用の金属板を接合す
る際に放熱用の金属板を切り起こして、切り起こし部分
を穴から貫通させたことを特徴とする。

【０００７】本発明の請求項３に記載の発明は、請求項
１及び請求項２と同様に回路基板に穴を設けて、発熱す
る部品と放熱用の金属板を接合する方式において、最初
から部品を実装する前に穴を設けると実装する時にデイ
ップ半田の場合基板の表側に半田が飛散する恐れがある
ので、部品を実装した後容易に切り取れるように切り込
み用の溝を設けたことを特徴とする。

【０００８】本発明の請求項４に記載の発明は、外装が
金属で形成されているキャビネットの場合において、請
求項１及び請求項２と同様に、発熱する部品と放熱用の
金属板を接合して熱を逃がし、更に放熱用の金属板に伝
わった熱を外装と接合し熱をセットの外に逃がすことが
できるようにしたことを特徴とする。以下に、本発明の
実施の形態における回路基板接続方法およびそれを用い
た回路基板について、図面を用いて説明する。

【０００９】（実施の形態１）図１は、本発明の一実施
の形態における回路基板の断面図を示す。本発明の第１
実施例によれば、プリント配線された回路基板３又は、
配線回路パターンを形成した金属板を、絶縁性樹脂でモ
ールドして形成された回路基板３において、発熱するＩ
Ｃ１が放熱用金属板２を前面的に接触できるようにリー
ドを折り曲げて実装されている。発熱するＩＣ１の下側
には穴があり、放熱用金属板２において、穴よりも一回
り小さいサイズの突起を設けて発熱するＩＣ１と接合さ
せている。これにより、発熱するＩＣ１から発生する熱
を放熱用金属板２に伝えることが可能となる。

【００１０】放熱用金属板２は、回路基板３を支持する
シャーシフレーム６と一体となった構造を有しているの
で、放熱用金属板２に伝わった熱を更にシャーシフレー
ム６に逃がすことができるので熱容量を大きくすること
が可能となる。これらの熱容量を大きくできる効果によ
り従来の放熱フィンと同等の冷却効果を持たせることが
可能となる。従来は放熱フィンを基板の表側に実装して
いたため、放熱フィンの実装面積が回路基板に占める割
合が大きく基板サイズの小型化ができなかったが、本発
明の実装形態により、放熱フィンを基板に実装しなくて
も済むので、基板サイズの小型化が可能となる。

【００１１】図１において、プリント配線された回路基
板３又は回路基板３及び放熱用金属板２にも放熱孔４を
設けることによって、対流の流れを改善し、温度上昇し
た放熱用金属板２と回路基板３との空間に熱がこもるの
を防ぎ全体的に効率良く冷却することが可能となる。

【００１２】（実施の形態２）図２は、本発明の一実施
の形態における金属板を切り起こした場合の回路基板の
断面図を示す。本発明の第２実施例によれば、プリント
配線された回路基板３又は配線回路パターンを形成した
金属板を、絶縁性樹脂でモールドしてなる回路基板３に
発熱するＩＣ１は従来通り立った状態で実装されてい
る。発熱するＩＣ１の下側周辺には穴があり、放熱用金
属板２の一部分を切り起こして、穴を貫通させて回路基
板３の表側に出るようにして、発熱するＩＣ１と接合が
できるようにした。発熱するＩＣ１の発熱量が著しい場
合回路基板３の下側に放熱用金属板２を配置すると局部
的に温度上昇が発生し、回路基板３も温度が上昇し、そ
れに伴って部品温度も上昇する可能性があるので、ＩＣ
で発生した熱をできるだけすみやかに効率良く逃がすた
めには、回路基板３の上側にも放熱用金属板２を配置す
る必要がある。

【００１３】本発明によれば、放熱用金属板２はシャー
シフレーム６も兼用しているため、熱容量が大きく、本
発明の第２実施例の形態となっても、従来の放熱フィン
のサイズよりも小さい形状で同じ冷却効果が得られるの
で、基板サイズの小型化が可能となる。又、図２におい
て、本発明の第１実施例と同様回路基板３及び放熱用金
属板２にも放熱孔４を設けることによって、対流の流れ
を改善し、温度上昇した放熱用金属板２と回路基板３と
の空間に熱がこもるのを防ぎ全体的に効率良く冷却する
ことが可能となる。

【００１４】（実施の形態３）図３は、本発明の一実施
の形態における回路基板に溝を設けた回路基板の斜視図
を示す。本発明の第３実施例によれば、プリント配線さ
れた回路基板３又は配線回路パターンを形成した金属板
を、絶縁性樹脂でモールドしてなる回路基板３に部品を
実装する際に、あらかじめ回路基板３に穴を設けてある
と、デイップ半田槽を通す時に回路基板３の表側に半田
が飛散し、パターンのショートの原因となる可能性があ
る。従って、部品を実装した後で穴を形成できるように
切込み溝５を設けて一部分のみつながった状態にしてお
き、部品が実装された後で、力を加えて容易に割って削
除できるようにした。

【００１５】（実施の形態４）図４は、本発明の一実施
の形態における回路基板のＩＣの熱を外装に伝熱させた
状態を示した断面図を示す。本発明の第４実施例によれ
ば、プリント配線された回路基板３又は配線回路パター
ンを形成した金属板を、絶縁性樹脂でモールドしてなる
回路基板３に実装された発熱するＩＣ１と放熱用金属板
２を接合させて発熱するＩＣ１からの熱を放熱用金属板
２に伝えて放熱する方法において、放熱用金属板２は、
シャーシフレーム６と一体になっているので熱容量は従
来の放熱フィンよりも十分大きい。外装が金属でできて
いるようなセットでは、シャーシフレーム６と外装キャ
ビ７と接触させることにより、更に放熱効果が良くな
る。図４において、発熱するＩＣ１から熱を奪った放熱
用金属板２は、シャーシフレーム６全体に熱を伝えてい
く。

【００１６】シャーシフレーム６と金属製の外装キャビ
７との間には、熱伝導性シート８を設置し、表面の状態
が良好でなくても熱伝導性シート８により効率良く熱を
伝えてそして外装キャビを通じてセット外部放熱するこ
とができるので、金属キャビのメリットを最大限に生か
すことが可能となる。尚、熱伝導性シート８は、電気的
には絶縁特性を有しているので電源回路のグランドが直
接外側の外装キャビネット７に導通することがないの
で、電気的にも安全を確保することができる。

【００１７】

【発明の効果】以上のように本発明の回路基板の放熱方
法およびそれを用いた回路基板によれば、従来タイプの
放熱フィンを不要にし、コストダウンを図れるととも
に、回路基板に実装する部品が減少するため、実装密度
が向上し基板サイズを縮小することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態における回路基板の断面
図

【図２】本発明の一実施の形態における金属板を切り起
こした場合の回路基板の断面図

【図３】本発明の一実施の形態における回路基板に溝を
設けた回路基板の斜視図

【図４】本発明の一実施の形態における回路基板のＩＣ
の熱を外装に伝熱させた状態を示した断面図

【図５】従来の放熱フィンを設置した回路基板の斜視図

【符号の説明】

１ 発熱するＩＣ ２ 放熱用金属板 ３ 回路基板 ４ 放熱孔 ５ 切込み溝 ６ シャーシフレーム ７ 外装キャビ ８ 熱伝導性シート ９ 放熱フィン

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プリント配線された回路基板又は配線回
   路パターンを形成した金属板を、絶縁性樹脂でモールド
   して形成された回路基板において、前記回路基板に実装
   された発熱する部品を放熱するために穴を有し、前記部
   品を穴を通過させて、回路基板の下側に設けた放熱用の
   金属板に取り付けたことと回路基板を支持する金属製の
   シャーシフレームと放熱用の金属板が一体となったこと
   を特徴とする回路基板の放熱方法。
2. 【請求項２】 前記記載の回路基板に実装された発熱す
   る部品を、放熱用の金属板の一部分を切りおこした部分
   に前記記載の回路基板に設けた穴を通過させることによ
   って取り付けたことを特徴とする請求項１記載の回路基
   板の放熱方法。
3. 【請求項３】 請求項１記載の回路基板に前期部品を通
   過させるための穴を形成するためにあらかじめ切り込ん
   で溝を形成して割って落とし易くしたことを特徴とする
   回路基板。
4. 【請求項４】 請求項１記載の回路基板を収納する外装
   ケースが金属製である装置において、回路基板を支持す
   るフレームと一体となった放熱用の金属板を金属製の外
   装ケースに密着させて熱を逃がすことができるようにし
   たことを特徴とする放熱方法。