JP2007234675A

JP2007234675A - 電子装置

Info

Publication number: JP2007234675A
Application number: JP2006051182A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Ito; 淳伊藤; Takayoshi Honda; 隆芳本多
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2006-02-27
Filing date: 2006-02-27
Publication date: 2007-09-13

Abstract

【課題】プリント基板の温度上昇を抑制することができる電子装置を提供すること。
【解決手段】電子部品３２０におけるＩＣチップ３２３を内部に備える本体部３２６から露出する端子部３２４をプリント基板上に設けられた端子部３２４に対応するランド３１１に電気的に接続すると共に、本体部３２６おけるプリント基板３１０と対向する面から露出する補強部３２１とプリント基板３１０とを機械的に接続することによって、電子部品３２０ａをプリント基板３１０に表面実装してなる電子装置１００であって、電子部品３２０ａがプリント基板３１０に表面実装された状態において、補強部３２１に対向する領域の少なくとも一部に本体部３２６からプリント基板３１０への熱伝達を抑制する伝熱抑制部４００ａが構成される。
【選択図】図３

Description

本発明は、電子装置に関するものである。

従来、熱を発生する電子部品を備える電子装置として特許文献１に示すものがあった。

特許文献１に示す電子装置は、筐体（ケース，カバー）、電子部品、プリント基板、熱伝達材などを備える。プリント基板は、ケースとカバーとによって筐体内に収納される。また、プリント基板は、電子部品の搭載面と反搭載面とプリント基板の内部に、銅箔からなる熱伝達薄膜層が、熱的に分離されて複数形成されている。カバーには、カバーの底部から電子部品の搭載位置に向けて突出部が設けられている。突出部の先端面と、電子部品の搭載位置（即ち電子部品の投影領域）に対応するプリント基板の反搭載面との間に、先端面及び反搭載面と接して、柔軟性を有する半固体の熱伝達材が配置されている。そして、特許文献１に示す電子装置は、電子部品が動作することによって発生した熱を熱伝達材を介してプリント基板、筐体に伝熱させて電子部品の温度を低減することができる。
特開２００３−２８９５７８号公報

しかしながら、特許文献１に示す電子装置の場合、プリント基板が電子部品から伝熱される熱を受けることによって、プリント基板自体の温度が上昇し、プリント基板に実装されている他の低耐熱性の電子部品などに悪影響を及ぼす可能性があった。

本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、プリント基板の温度上昇を抑制することができる電子装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１に記載の電子装置は、電子部品におけるＩＣチップを内部に備える本体部から露出する端子部をプリント基板上に設けられた端子部に対応するランドに電気的に接続すると共に、本体部おけるプリント基板と対向する面から露出する補強部とプリント基板とを機械的に接続することによって、電子部品をプリント基板に表面実装してなる電子装置であって、電子部品が前記プリント基板に表面実装された状態において、補強部に対向する領域の少なくとも一部に本体部からプリント基板への熱伝達を抑制する伝熱抑制部が構成されることを特徴とするものである。

このように、電子部品がプリント基板に表面実装された状態において、電子部品の補強部に対向する領域の少なくとも一部に本体部からプリント基板への熱伝達を抑制する伝熱抑制部を備えることによって、電子部品（本体部）によって発生した熱がプリント基板へ伝熱するのを抑制することができるので、プリント基板の温度上昇を抑制することができる。

また、請求項２に示すように、伝熱抑制部は、空間部を含むことによっても、電子部品（本体部）によって発生した熱は、空間部に熱伝達され、プリント基板への熱伝達を抑制することができる。さらに、空間部は、請求項３に示すように、電子部品の周囲と連通する空気通路を備えることによって、電子部品（本体部）によって発生した熱を空気に熱伝達して空気通路を通して逃がすことができるので、プリント基板への熱伝達をより一層抑制することができる。

また、請求項４に示すように、プリント基板は、補強部に対向する領域に部分的に配置される補強ランドを備え、補強部は、接続部材を介して補強ランドと接続されるものである場合、この補強ランドの周囲空間部を伝熱抑制部とすることもできる。

また、請求項５に示すように、伝熱抑制部は、補強部とプリント基板とを機械的に接続可能な低熱伝達性部材の接着材を含むこともできる。

また、補強部に対向する領域の少なくとも一部に伝熱抑制部を設けることによって、ＩＣチップに対応する部位の導電性部材が減少することがある。このように、ＩＣチップに対応する部位の導電性部材が減少すると、ＩＣチップの放射ノイズによって電子装置自体に悪影響が生じる可能性がありうる。しかしながら、請求項６に示すように、プリント基板は、少なくともＩＣチップに対応する部位に導電性パターンを備えることによってＩＣチップの放射ノイズを低減することができる。

また、電子部品から熱が発生する場合、ＩＣチップに対応する部位に熱が伝達されやすい。そこで、請求項７に示すように、伝熱抑制部は、少なくともＩＣチップに対応する部位を含む領域に設けることによって、効率的にプリント基板への熱の伝達を抑制することができる。

また、請求項８に記載の電子装置では、伝熱抑制部は、プリント基板におけるＩＣチップに対応する部位とは異なる部位であり、プリント基板の電子部品が表面実装される実装面からその裏面に形成される貫通穴を含むことを特徴とするものである。

このように、伝熱抑制部は、プリント基板におけるＩＣチップに対応する部位とは異なる部位であり、プリント基板の電子部品が表面実装される実装面からその裏面に形成される貫通穴を含むこともできる。

また、請求項９に示すように、伝熱抑制部は、プリント基板におけるＩＣチップに対応する部位であり、プリント基板の電子部品が表面実装される実装面からその裏面に形成される貫通穴を含むことによって、効率的にプリント基板への熱の伝達を抑制することができる。

また、伝熱抑制部として、プリント基板におけるＩＣチップに対応する部位であり、プリント基板の電子部品が表面実装される実装面からその裏面に形成される貫通穴を含む場合、請求項１０に示すように、プリント基板は、少なくともＩＣチップに対応する部位とは異なる領域に導電性パターンを備えることによって、ＩＣチップの放射ノイズを低減することができる。

また、電子部品としては、請求項１１に示すように、ＱＦＮとすることができる。

また、請求項１２に記載の電子装置では、電子部品におけるＩＣチップを内部に備える本体部から露出する端子部をプリント基板上に設けられた端子部に対応するランドに電気的に接続すると共に、本体部おける前記プリント基板と対向する面から露出する補強部を接続部材を介してプリント基板上に設けられた補強部に対応する補強ランドに機械的に接続することによって、電子部品をプリント基板に表面実装してなる回路基板を放熱部材からなる筐体に収納してなる電子装置であって、プリント基板は、補強ランドに熱伝達部材を介して接続される熱伝達パターンを備え、筐体と熱伝達パターンとを接続する熱伝達柱を備えることを特徴とするものである。

このように、プリント基板に設けられる補強ランドに熱伝達部材を介して接続される熱伝達パターンと筐体とを接続する熱伝達柱を備えることによって、電子部品から発生した熱を補強ランド、熱伝達部材、熱伝達パターン、熱伝達柱を介して筐体へと逃がすことができるので、プリント基板自体の温度上昇を抑制することができる
また、熱伝達柱としては、請求項１３及び請求項１４に示すように、筐体と同じ放熱部材、放熱ゲルとすることができる。

また、電子部品におけるプリント基板への実装面の反対面と筐体との間には、放熱ゲルが設けられる場合、請求項１５に示すように、熱伝達柱は、電子部品と筐体との間に設けられる放熱ゲルと離間した状態で設けることによって、電子部品と筐体との間に設けられる放熱ゲルと熱伝達柱との間で熱が伝達されるのを抑制することができる。したがって、電子部品（本体部）によって発生した熱は、効率的に筐体に逃がすことができるので、プリント基板自体の温度上昇を抑制することができる。

また、請求項１６に記載の電子装置では、熱伝達柱は、複数の電子部品と接続されることを特徴とするものである。

このように、熱伝達柱に複数の電子部品を接続することによって、各電子部品に熱伝達柱を設ける場合に比べて、プリント基板における実装面積を広くすることができる。また、熱伝達柱に複数の電子部品を接続することによって、放熱箇所を一箇所にまとめることができるので配線効率を向上できる。

また、請求項１７に示すように、熱伝達パターンは、プリント基板における電子部品が実装される実装面の近傍に配置することによって、電子部品から発生した熱がプリント基板の広範囲に広がることを抑制することができる。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。

（第１の実施の形態）
まず、第１の実施の形態について説明する。図１は、本発明における電子装置の概略構成を説明するための、組み付け前の状態を示す分解図である。図２は、本発明における電子装置のＱＦＮの構成を説明するための断面図である。図３は、本発明の第１の実施の形態における電子装置の電子部品付近を説明するための拡大図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は透視図であり、（ｃ）は断面図である。なお、本発明の電子装置は、車両のエンジンＥＣＵ（Electric Control Unit）を構成する電子制御装置に適用して好適なものである。

図１に示すように、電子装置１００は、筐体２００と、その筐体２００内に収容される回路基板３００とにより構成される。

筐体２００は、例えばアルミニウム、鉄等の金属材料からなり、一方が開放された箱状のケース２１０と、ケース２１０の開放面を閉塞する略矩形板状の底の浅いカバー２２０とにより構成される。そして、ケース２１０とカバー２２０とを組み付けることで、回路基板３００を収容する内部空間を有した筐体２００を構成する。本実施形態においては、螺子締結によって、ケース２１０とカバー２２０が固定されるよう構成されている。尚、筐体２００はケース２１０とカバー２２０の２つの部材から構成されるものに限定されない。１つの部材から構成されても良いし、３つ以上の部材から構成されても良い。

回路基板３００は、ランド３１１、図示されない配線、配線間を接続するビアホール等が形成されてなるプリント基板３１０に、マイコン、パワートランジスタ、抵抗、コンデンサ等の電子部品３２０と入出力部（外部接続端子）としてのコネクタ３３０を実装してなるものである。プリント基板３１０の構成材料としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、セラミック、ガラス（例えばガラス布）と樹脂との複合体等の公知材料を適用することができる。

コネクタ３３０は、導電性材料からなり、一端がプリント基板３１０の表面に実装されて他端が筐体２００外に露出される端子３３１を、絶縁材料（例えば合成樹脂）からなるハウジング３３２に複数配設してなる表面実装型のコネクタである。このコネクタ３３０は、筐体２００（本実施形態においてはケース２１０）に、コネクタ３３０に対応したコネクタ用切り欠き部（図示略）が設けられており、回路基板３００を収容するようにケース２１０とカバー２２０を螺子締結した状態で、コネクタ３３０の一部が筐体２００内に収容され、残りの部分が筐体２００外に露出される。

複数の端子３３１は、例えば金属板を打ち抜いて形成された所謂打ち抜き端子であり、互いに干渉しないようにハウジング３３２に一部が埋設固定されている。端子３３１のプリント基板３１０に実装される側は、ハウジング３３２の一側面からプリント基板３１０に略平行に突出し、下方（プリント基板３１０側）に折曲されている。そして、折曲された部位の先端領域がプリント基板３１０と略平行となるように折曲され、プリント基板３１０に設けられたランドとの接合部として構成されている。なお、本実施形態においては、複数の端子３３１が、ハウジング３３２に対して１列配置され、プリント基板３１０に対して接合部が一列配置される態様を示した。しかしながら、端子３３１の配置は上記例に限定されるものではない。

また、電子部品３２０としては、図２で示す表面実装型のＱＦＮ（電子部品）３２０ａが含まれる。このＱＦＮ３２０ａは、補強部３２１、接着剤３２２、ＩＣチップ３２３、複数の端子部３２４、リード３２５、本体部３２６などを備える。ＩＣチップ３２３は、接着剤３２２を介して補強部３２１に機械的に接続され、ＩＣチップ３２３の電極（図示せず）と端子部３２４とがリード３２５で電気的に接続されている。このＱＦＮ３２０ａは、ＩＣチップ３２３、接着剤３２２、補強部３２１の一部、端子部３２４の一部、リード３２５が樹脂モールドされて本体部３２６をなすものである。そして、補強部３２１の一部と端子部３２４の一部とが本体部３２６から露出している。なお、通常、補強部３２１は、プリント基板３１０との接続強度を保持すると共に、ＱＦＮ３２０ａ（ＩＣチップ３２３）が動作することによって発生した熱をプリント基板３１０側に逃がすためのものである。

次に、本発明の特徴部分であるＱＦＮ３２０ａの実装部分について説明する。

プリント基板３１０におけるＱＦＮ３２０ａの実装領域には、図３（ａ）（ｂ）に示すように、複数のランド３１１と複数の補強ランド３１２とが形成される。複数のランド３１１は、銅箔などの導電性部材からなり、ＱＦＮ３２０ａの本体部から露出した端子部３２４に対応するようにそれぞれ離間して形成されている。また、ランド３１１は、図示しない配線に電気的に接続される。

補強ランド３１２は、ＱＦＮ３２０ａのプリント基板３１０に対する接続強度を保つためのものであり、ランド３１１と同様に銅箔などの導電性部材からなり、補強ランド３１２を周囲と電気的に絶縁するために周囲にソルダーレジスト３１３が形成されている。この補強ランド３１２は、伝熱抑制部４００ａを構成するために、ＱＦＮ３２０の補強部３２１に対向する領域に部分的に形成される。例えば、補強ランド３１２は、図３（ｂ）に示すように、格子状に配置することによって、ＱＦＮ３２０の補強部３２１に対向する領域に部分的に形成する。また、補強ランド３１２及びソルダーレジスト３１３は、ランド３１１と離間して設けられる。

そして、表面実装型の電子部品であるＱＦＮ３２０ａは、本体部３２６から露出した端子部３２４とランド３１１とを電気的に接続すると共に、本体部３２６から露出した補強部３２１と補強ランド３１２とを半田材３１４を介して機械的に接続することによって、プリント基板３１０に表面実装される。

通常、ＱＦＮの補強部は、プリント基板に対する接続強度を保持するとともに、ＱＦＮ（内蔵されるＩＣチップ）が動作することによって発生した熱をプリント基板側に逃がす役割を担っている。また、プリント基板における補強ランドは、補強部との接触面積を広くしてＱＦＮとの接続強度及び放熱性を向上させるために、補強部に対応した形状のベタパターンとするものである。

しかしながら、プリント基板がＱＦＮから伝熱される熱を受けることによって、プリント基板自体の温度が上昇し、プリント基板に実装されている他の低耐熱性の電子部品などに悪影響を及ぼす可能性があった。

また、近年においては、エンジンＥＣＵなどの電子装置に対する高機能化、小型化の要望に対応するために、プリント基板への実装部品の増加、プリント基板の小型化に伴う実装密度の増大などが必要となっている。このように、プリント基板への実装部品が増加したり、プリント基板の小型化に伴って実装密度が増大したりすると、電子部品間の間隔が狭くなり電子部品間での貰い熱が発生するなどによってプリント基板の温度は、より一層上昇する可能性がある。

そこで、本実施の形態においては、プリント基板３１０の温度上昇を抑制するために、伝熱抑制部４００ａを備える。伝熱抑制部４００ａは、ＱＦＮ３２０ａがプリント基板３１０に表面実装された状態において、ＱＦＮ３２１ａの補強部３２１に対向する領域の少なくとも一部に構成される。この伝熱抑制部４００ａを構成するために、補強ランド３１２は、ＱＦＮ３２０の補強部３２１に対向する領域に部分的に形成する。

図３（ｂ）（ｃ）に示すように、補強ランド３１２をＱＦＮ３２０の補強部３２１に対向する領域に部分的に形成することによって、ＱＦＮ３２０ａをプリント基板３１０に表面実装した状態において、ＱＦＮ３２０ａとプリント基板３１０との間に部分的に隙間（空間・補強ランド３１２の周囲空間）を形成し、この隙間（空間・補強ランド３１２の周囲空間）を伝熱抑制部４００ａとして構成する。すなわち、伝熱抑制部４００ａは、補強ランド３１２をＱＦＮ３２０の補強部３２１に対向する領域に部分的に形成することによって構成された空気絶縁部である。

さらに、各ランド３１１間、補強ランド３１２及びソルダーレジスト３１３とランド３１１との間を離間して設けることによって、ＱＦＮ３２０ａをプリント基板３１０に表面実装した状態において、伝熱抑制部４００ａである隙間（空間・補強ランド３１２の周囲空間）とＱＦＮ３２０ａの周囲とを連通する空気通路４０１を形成する。

このように、ＱＦＮ３２０ａをプリント基板３１０に表面実装した状態において、ＱＦＮ３２１ａの補強部３２１に対向する領域に伝熱抑制部４００ａを形成することによって、本体部３２６によって発生した熱、すなわちＱＦＮ３２０ａ（内蔵されるＩＣチップ３２３）が動作することによって発生した熱がプリント基板３１０側に達することを低減することができるので、プリント基板３１０の温度上昇を抑制することができる。

さらに、補強ランド３１２をＱＦＮ３２１ａの補強部３２１に対向する領域に部分的に形成しているため、ＱＦＮ３２０ａとプリント基板３１０との接続強度を極端に低下させることなく、プリント基板３１０の温度上昇を抑制させることができる。

また、ＱＦＮ３２０ａをプリント基板３１０に表面実装した状態において、伝熱抑制部４００ａである隙間とＱＦＮ３２０ａの周囲とを連通する空気通路４０１を形成することによって、本体部３２６によって発生した熱、すなわちＱＦＮ３２０ａが動作することによって発生した熱を空気に熱伝達して空気通路４０１を通して逃がすことができる。したがって、ＱＦＮ３２０ａが動作することによって発生した熱がプリント基板３１０へ熱伝達されることをより一層抑制することができるので、プリント基板３１０の温度上昇をより一層抑制させることができる。

また、ＩＣチップ３２３が動作することによって発生した熱は、ＩＣチップ３２３に対応する部位、すなわちＩＣチップ３２３の近傍に伝達されやすいものである。したがって、伝熱抑制部４００ａは、少なくともＩＣチップ３２３の真下など、ＩＣチップ３２３に対応する位置に設けることによって、効率的にプリント基板３１０への熱の伝達を抑制することができる。すなわち、ＩＣチップ３２３の真下などの領域（ＩＣチップ３２３に対応する位置）には、補強ランド３１２を設けないようにする。

なお、本実施の形態においては、電子部品としてＱＦＮ３２０ａを用いて説明したが本発明はこれに限定されるものではない。電子部品におけるＩＣチップを内部に備える本体部から露出する端子部をプリント基板上に設けられた端子部に対応するランドに電気的に接続すると共に、本体部おけるプリント基板と対向する面から露出する補強部とプリント基板とを機械的に接続することによって、プリント基板に表面実装してなる電子部品であれば本発明の目的を達成できるものである。

（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図４は、本発明の第２の実施の形態における電子装置の電子部品付近を説明するための拡大図であり、（ａ）は透視図であり、（ｂ）は断面図である。

第２の実施の形態における電子装置１００は、上述の第１の実施の形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分についての詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。第２の実施の形態において、上述の第１の実施の形態と異なる点は
伝熱抑制部をプリント基板３１０に設けた点である。

図４（ａ）（ｂ）に示すように、伝熱抑制部４００ｂは、補強部３２１に対向する領域の少なくとも一部に、プリント基板３１０におけるＱＦＮ３２０ａが表面実装される実装面からその裏面に達する貫通穴を設けることによって構成される。また、この伝熱抑制部４００ｂは、ＱＦＮ３２０ａとプリント基板３１０との間に部分的に形成する隙間（空間・補強ランド３１２の周囲空間）からなる伝熱抑制部４００ａと連通する。

このように、プリント基板３１０におけるＱＦＮ３２０ａが表面実装される実装面からその裏面に達する貫通穴を伝熱抑制部４００ｂとすることによっても、本体部３２６によって発生した熱、すなわちＱＦＮ３２０ａ（内蔵されるＩＣチップ３２３）が動作することによって発生した熱がプリント基板３１０に達することを低減することができるので、プリント基板３１０の温度上昇を抑制することができる。

また、伝熱抑制部４００ｂを伝熱抑制部４００ａと連通させることによって、本体部３２６によって発生した熱、すなわちＱＦＮ３２０ａ（内蔵されるＩＣチップ３２３）が動作することによって発生した熱を空気通路４０１に逃がすのに加えて、伝熱抑制部４００ｂからも逃がすことができるので好ましい。

また、ＩＣチップ３２３が動作することによって発生した熱は、ＩＣチップ３２３に対応する部位、すなわちＩＣチップ３２３の近傍（真下など）に伝達されやすいものである。したがって、伝熱抑制部４００ｂは、ＩＣチップ３２３の真下など、ＩＣチップ３２３に対応する位置に設けることによって、効率的にプリント基板３１０への熱の伝達を抑制することができる。すなわち、プリント基板３１０のＩＣチップ３２３の真下などの領域（ＩＣチップ３２３に対応する位置）に貫通穴を設ける。

（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。図５は、本発明の第３の実施の形態における電子装置の電子部品付近を説明するための拡大図であり、（ａ）は透視図であり、（ｂ）は断面図である。

第３の実施の形態における電子装置１００は、上述の実施の形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分についての詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。第３の実施の形態において、上述の実施の形態と異なる点は導電性パターン３１５を設けた点である。

上述の実施の形態で説明したように、ＩＣチップ３２３の真下など、ＱＦＮ３２１ａの補強部３２１に対向する領域に伝熱抑制部４００ａを形成する場合、ＱＦＮ３２０ａ（ＩＣチップ３２３）とプリント基板３１０との間の銅箔部などの導電性部材が（補強ランド３１２）少なくなる。このように、ＱＦＮ３２０ａ（ＩＣチップ３２３）とプリント基板３１０との間の銅箔部などの導電性部材が少なくなると、ＱＦＮ３２０ａ（ＩＣチップ３２３）の放射ノイズによって悪影響を及ぼす可能性がある。

そこで、本実施の形態においては、図５（ａ）（ｂ）に示すように、ＱＦＮ３２１ａの補強部３２１に対向する領域における、少なくともＩＣチップ３２３に対応する部位に銅箔などからなる導電性パターン３１５を設ける。この導電性パターン３１５は、図示しないＧＮＤに電気的に接続されており、プリント基板３１０と接する面以外をレジスト３１６で覆う。

このように、少なくともＩＣチップ３２３に対応する部位に導電性パターンを設けることによってＱＦＮ３２０ａ（ＩＣチップ３２３）の放射ノイズを低減することができるので好ましい。

（変形例１）
また、変形例１として、上記第２の実施の形態に示すように、プリント基板３１０にあけた貫通穴からなる伝熱抑制部４００ｂと組み合わせて実施することも可能である。図６は、本発明の第３の実施の形態の変形例１における電子装置の電子部品付近を説明するための透視図である。

プリント基板３１０にあけた貫通穴からなる伝熱抑制部４００ｂと組み合わせて実施する場合、導電性パターン３１５は、この伝熱抑制部４００ｂの形成位置とは異なる位置に設けるとよい。すなわち、図６に示すように、プリント基板３１０のＩＣチップ３２３の真下以外の領域に伝熱抑制部４００ｂ（貫通穴）を設ける場合は、ＩＣチップ３２３の真下など、ＩＣチップ３２３に対応する位置に導電性パターン３１５を設ける。

（変形例２）
また、プリント基板３１０にあけた貫通穴からなる伝熱抑制部４００ｂと組み合わせて実施する場合、変形例２に示すように、導電性パターン３１５は、この伝熱抑制部４００ｂの形成位置とは異なる位置に設けるとよい。図７は、本発明の第３の実施の形態の変形例２における電子装置の電子部品付近を説明するための透視図である。

すなわち、図７に示すように、プリント基板３１０のＩＣチップ３２３の真下など、ＩＣチップ３２３に対応する位置に伝熱抑制部４００ｂ（貫通穴）を設ける場合は、その伝熱抑制部４００ｂの周囲に導電性パターン３１５を設ける。

（第４の実施の形態）
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。図８は、本発明の第４の実施の形態における電子装置の電子部品付近を説明するための拡大図であり、（ａ）は透視図であり、（ｂ）は断面図である。

第４の実施の形態における電子装置１００は、上述の実施の形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分についての詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。第４の実施の形態において、上述の実施の形態と異なる点は
伝熱抑制部として低熱伝達性部材を用いる点である。

図８（ａ）（ｂ）に示すように、補強部３２１に対向する領域の少なくとも一部に、ＱＦＮ３２０ａとプリント基板３１０とを機械的に接続すると共に、本体部３２６によって発生した熱、すなわちＱＦＮ３２０ａ（内蔵されるＩＣチップ３２３）が動作することによって発生した熱がプリント基板３１０に熱伝達されることを防止するシリコーン接着材などの低熱伝達性部材からなる伝熱抑制部４００ｃを設ける。

このように、補強部３２１に対向する領域の少なくとも一部に、シリコーン接着材などの低熱伝達性部材からなる伝熱抑制部４００ｃを設けることによっても、本体部３２６によって発生した熱、すなわちＱＦＮ３２０ａ（内蔵されるＩＣチップ３２３）が動作することによって発生した熱がプリント基板３１０に達することを低減することができるので、プリント基板３１０の温度上昇を抑制することができる。

また、伝熱抑制部４００ｃとしてシリコーン接着材を用いる場合に関しても、図８（ｂ）に示すように、少なくともＩＣチップ３２３に対応する部位に銅箔などからなる導電性パターン３１５を設けることによってＱＦＮ３２０ａ（ＩＣチップ３２３）の放射ノイズを低減することができるので好ましい。

（第５の実施の形態）
次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。図９は、本発明の第５の実施の形態における電子装置の電子部品付近を説明するための断面図である。

第５の実施の形態における電子装置１００は、上述の実施の形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分についての詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。第５の実施の形態において、上述の実施の形態と異なる点は熱伝達柱２１０ｂ、熱伝達パターン５００を用いる点である。

本実施の形態における電子装置１００は、ケース２１０に放熱突起２１０ａ、熱伝達柱２１０ｂを備える。放熱突起２１０ａ及び熱伝達柱２１０ｂは、本体部３２６によって発生した熱、すなわちＱＦＮ３２０ａ（内蔵されるＩＣチップ３２３）が動作することによって発生した熱を効率的に放熱するための部材である。

プリント基板３１０は、絶縁部材を介して銅箔などからなる複数の配線パターン３１０ａを積層してなるものである。さらに、プリント基板３１０は、銀などの導電性ペーストが充填されたヴィア（熱伝達部材）３１０ｂを介して補強ランド３１２と接続される銅箔などからなる熱伝達パターン５００を備える。この熱伝達パターン５００は、ヴィア３１０ｂを介して補強ランド３１２と接続されると共に、ヴィア３１０ｂを介してケース２１０に形成された熱伝達柱２１０ｂとも接続される。また、補強ランド３１２は、上記第１の実施の形態にて説明したように、部分的に設けるようにしても良いし、補強部３２１に対応する領域に全体的に設けるようにしてもよい。

このように構成された電子装置１００においては、補強ランド３１２、ヴィア３１０ｂ、熱伝達パターン５００、ヴィア３１０ｂ、熱伝達柱２１０ｂ（筐体２００）という熱伝達経路が形成される。すなわち、本体部３２６によって発生した熱、すなわちＱＦＮ３２０ａ（内蔵されるＩＣチップ３２３）が動作することによって発生した熱は、熱伝達経路（補強ランド３１２、ヴィア３１０ｂ、熱伝達パターン５００、ヴィア３１０ｂ、熱伝達柱２１０ｂを熱伝達して筐体２００に逃がすことができる。したがって、プリント基板自体の温度上昇を抑制することができる。

なお、本実施の形態においては、本体部３２６によって発生した熱、すなわちＱＦＮ３２０ａ（内蔵されるＩＣチップ３２３）が動作することによって発生した熱を筐体２００（ケース２１０）に逃がすものであるため伝熱抑制部を設ける必要はない。

ただし、本実施の形態における電子装置１００に伝熱抑制部を設けることによって、本体部３２６によって発生した熱、すなわちＱＦＮ３２０ａ（内蔵されるＩＣチップ３２３）が動作することによって発生した熱がプリント基板３１０に熱伝達されるのを抑制すると共に、発生した熱を筐体２００（ケース２１０）に逃がすこともできるので好ましい。

また、熱伝達パターン５００は、プリント基板３１０におけるＱＦＮ３２０ａが実装される実装面の近傍に配置することによって、ＱＦＮ３２０ａから発生した熱がプリント基板の３１０の広範囲に広がることを抑制することができるので好ましい。

（第６の実施の形態）
次に、本発明の第６の実施の形態について説明する。図１０は、本発明の第６の実施の形態における電子装置の電子部品付近を説明するための断面図である。

第６の実施の形態における電子装置１００は、上述の実施の形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分についての詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。第６の実施の形態において、上述の実施の形態と異なる点は熱伝達柱を放熱ゲルで設けた点である。

本実施の形態における電子装置１００は、ケース２１０とＱＦＮ３２０ａとの間に放熱ゲルからなる放熱突起２１０ｃ、ケース２１０とプリント基板３１０との間に放熱ゲルからなる熱伝達柱２１０ｄを備える。この放熱突起２１０ｃと熱伝達柱２１０ｄは、接続されている。

放熱突起２１０ｃは、ＱＦＮ３２０ａと接続され、本体部３２６によって発生した熱、すなわちＱＦＮ３２０ａ（内蔵されるＩＣチップ３２３）が動作することによって発生した熱を効率的に放熱するための部材である。また、熱伝達柱２１０ｄは、プリント基板３１０に形成された銀などの導電性ペーストが充填されたヴィア（熱伝達部材）３１０ｂを介して銅箔などからなる熱伝達パターン５００と接続される。

このように放熱突起２１０ｃ、熱伝達柱２１０ｄに放熱ゲルを用いた場合でもあっても、本体部３２６によって発生した熱、すなわちＱＦＮ３２０ａ（内蔵されるＩＣチップ３２３）が動作することによって発生した熱は、放熱突起２１０ｃ、及び熱伝達経路（補強ランド３１２、ヴィア３１０ｂ、熱伝達パターン５００、ヴィア３１０ｂ、熱伝達柱２１０ｂを熱伝達して筐体２００に逃がすことができる。したがって、プリント基板自体の温度上昇を抑制することができる。

（第７の実施の形態）
次に、本発明の第７の実施の形態について説明する。図１１は、本発明の第７の実施の形態における電子装置の電子部品付近を説明するための断面図である。

第７の実施の形態における電子装置１００は、上述の実施の形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分についての詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。第７の実施の形態において、上述の実施の形態と異なる点は放熱突起２１０ｃと熱伝達柱２１０ｄを離間する点である。

本実施の形態における電子装置１００は、ケース２１０とＱＦＮ３２０ａとの間に放熱ゲルからなる放熱突起２１０ｃ、ケース２１０とプリント基板３１０との間に放熱ゲルからなる熱伝達柱２１０ｄを備える。そしてこの放熱突起２１０ｃと熱伝達柱２１０ｄとは、離間した状態で設けられる。

このように放熱突起２１０ｃと熱伝達柱２１０ｄとは、離間した状態で設けることによって、ＱＦＮ３２０ａと筐体２００（ケース２１０）との間に設けられる放熱突起２１０ｃ（放熱ゲル）と熱伝達柱２１０ｄ（放熱ゲル）との間での熱の伝達を抑制することができる。このように放熱突起２１０ｃと熱伝達柱２１０ｄとの間での熱の伝達を抑制することによって、ＱＦＮ３２０ａから放熱突起２１０ｃ、熱伝達柱２１０ｄのそれぞれに伝達された熱がプリント基板３１０に戻るような不具合も低減することができる。したがって、本体部３２６によって発生した熱、すなわちＱＦＮ３２０ａ（内蔵されるＩＣチップ３２３）が動作することによって発生した熱は、効率的に筐体２００に逃がすことができるので、プリント基板３１０自体の温度上昇を抑制することができる。

（第８の実施の形態）
次に、本発明の第８の実施の形態について説明する。図１２は、本発明の第８の実施の形態における電子装置の電子部品付近を説明するための断面図である。

第８の実施の形態における電子装置１００は、上述の実施の形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分についての詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。第８の実施の形態において、上述の実施の形態と異なる点は熱伝達柱に複数のＱＦＮ３２０ａを接続する点である。

本実施の形態における電子装置１００は、複数のＱＦＮ３２０ａに共通に接続される熱伝達柱２１０ｄを備える。すなわち、プリント基板３１０は、複数のＱＦＮ３２０ａが一つの熱伝達柱２１０ｄに接続されるように、熱伝達パターン５００、ヴィア３１０ｂを備える。

このように、熱伝達柱２１０ｄに複数のＱＦＮ３２０ａを接続することによって、各ＱＦＮ３２０ａに熱伝達柱２１０ｄを設ける場合に比べて、プリント基板３１０における実装面積を広くすることができる。また、熱伝達柱２１０ｄに複数のＱＦＮ３２０ａを接続することによって、放熱箇所を一箇所にまとめることができるので配線効率を向上できる。

なお、上記第１乃至第８の実施の形態は、それぞれ個別で実施することに加えて、それぞれの実施の形態を適宜組み合わせて実施することも可能である。

本発明における電子装置の概略構成を説明するための、組み付け前の状態を示す分解図である。本発明における電子装置のＱＦＮの構成を説明するための断面図である。本発明の第１の実施の形態における電子装置の電子部品付近を説明するための拡大図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は透視図であり、（ｃ）は断面図である。本発明の第２の実施の形態における電子装置の電子部品付近を説明するための拡大図であり、（ａ）は透視図であり、（ｂ）は断面図である。本発明の第３の実施の形態における電子装置の電子部品付近を説明するための拡大図であり、（ａ）は透視図であり、（ｂ）は断面図である。本発明の第３の実施の形態の変形例１における電子装置の電子部品付近を説明するための透視図である。本発明の第３の実施の形態の変形例２における電子装置の電子部品付近を説明するための透視図である。本発明の第４の実施の形態における電子装置の電子部品付近を説明するための拡大図であり、（ａ）は透視図であり、（ｂ）は断面図である。本発明の第５の実施の形態における電子装置の電子部品付近を説明するための断面図である。本発明の第６の実施の形態における電子装置の電子部品付近を説明するための断面図である。本発明の第７の実施の形態における電子装置の電子部品付近を説明するための断面図である。本発明の第８の実施の形態における電子装置の電子部品付近を説明するための断面図である。

符号の説明

１００電子装置、２００筐体、２１０ケース、２２０カバー、２１０ａ放熱突起、２１０ｄ熱伝達柱、２１０ｃ放熱突起、２１０ｄ熱伝達柱、３００回路基板、３１０プリント基板、３１０ａ配線パターン、３１０ｂヴィア（熱伝達部材）、３１１ランド、３１２補強ランド、３１３ソルダーレジスト、３１４半田材、３１５導電性パターン、３１６レジスト、３２０電子部品、３２０ａＱＦＮ、３２１補強部、３２２接着剤、３２３ＩＣチップ、３２４端子部、３２５リード、３２６本体部、３３０コネクタ、３３１端子、３３２コネクタハウジング、４００ａ〜ｃ伝熱抑制部、４０１空気通路、５００熱伝達パターン

Claims

電子部品におけるＩＣチップを内部に備える本体部から露出する端子部をプリント基板上に設けられた当該端子部に対応するランドに電気的に接続すると共に、前記本体部おける前記プリント基板と対向する面から露出する補強部と当該プリント基板とを機械的に接続することによって、前記電子部品を前記プリント基板に表面実装してなる電子装置であって、
前記電子部品が前記プリント基板に表面実装された状態において、前記補強部に対向する領域の少なくとも一部に前記本体部から前記プリント基板への熱伝達を抑制する伝熱抑制部が構成されることを特徴とする電子装置。
前記伝熱抑制部は、空間部を含むことを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
前記空間部は、前記電子部品の周囲と連通する空気通路を備えることを特徴とする請求項２に記載の電子装置。
前記プリント基板は、前記補強部に対向する領域に部分的に配置される補強ランドを備え、前記補強部は、接続部材を介して前記補強ランドと接続されるものであり、前記伝熱抑制部は、前記補強ランドの周囲空間部を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の電子装置。
前記伝熱抑制部は、前記補強部と前記プリント基板とを機械的に接続可能な低熱伝達性部材の接着材を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の電子装置。
前記プリント基板は、少なくとも前記ＩＣチップに対応する部位に導電性パターンを備えることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の電子装置。
前記伝熱抑制部は、少なくとも前記ＩＣチップに対応する部位を含む領域に設けられることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の電子装置。
前記伝熱抑制部は、前記プリント基板における前記ＩＣチップに対応する部位とは異なる部位であり、当該プリント基板の前記電子部品が表面実装される実装面からその裏面に形成される貫通穴を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の電子装置。
前記伝熱抑制部は、前記プリント基板における前記ＩＣチップに対応する部位であり、当該プリント基板の前記電子部品が表面実装される実装面からその裏面に形成される貫通穴を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の電子装置。
前記プリント基板は、少なくとも前記ＩＣチップに対応する部位とは異なる領域に導電性パターンを備えることを特徴とする請求項９に記載の電子装置。
前記電子部品は、ＱＦＮであることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の電子装置。
電子部品におけるＩＣチップを内部に備える本体部から露出する端子部をプリント基板上に設けられた当該端子部に対応するランドに電気的に接続すると共に、前記本体部おける前記プリント基板と対向する面から露出する補強部を接続部材を介して当該プリント基板上に設けられた当該補強部に対応する補強ランドに機械的に接続することによって、前記電子部品を前記プリント基板に表面実装してなる回路基板を放熱部材からなる筐体に収納してなる電子装置であって、
前記プリント基板は、前記補強ランドに熱伝達部材を介して接続される熱伝達パターンを備え、
前記筐体と前記熱伝達パターンとを接続する熱伝達柱を備えることを特徴とする電子装置。
前記熱伝達柱は、前記筐体と同じ放熱部材からなることを特徴とする請求項１２に記載の電子装置。
前記熱伝達柱は、放熱ゲルからなることを特徴とする請求項１２に記載の電子装置。
前記電子部品における前記プリント基板への実装面の反対面と前記筐体との間には、放熱ゲルが設けられるものであり、前記熱伝達柱は、前記電子部品と前記筐体との間に設けられる放熱ゲルと離間した状態で設けられることを特徴とする請求項１２乃至請求項１４のいずれかに記載の電子装置。
前記熱伝達柱は、複数の前記電子部品と接続されることを特徴とする請求項１２乃至請求項１５のいずれかに記載の電子装置。
前記熱伝達パターンは、前記プリント基板における前記電子部品が実装される実装面の近傍に配置されることを特徴とする請求項１２乃至請求項１６のいずれかに記載の電子装置。