JP3667130B2 - Wiring board module - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パワートランジスタ等のパワー素子などの発熱性電子部品とともに、アルミニウム電解コンデンサなどの熱に弱い非発熱性電子部品を具備する配線基板モジュールの改良に関する。
【0002】
【従来技術】
従来から、セラミックまたは有機樹脂などからなる絶縁基板の表面に、IC素子等の半導体素子とともに、コンデンサ、抵抗素子などの電子部品を搭載した配線基板モジュールが知られている。最近に至って、これらの配線基板モジュールに搭載される電子部品の高精度化等に伴い、例えば、IC素子などの半導体素子はそれ自体の作動時の発熱量が増大する傾向にあり、それに伴い、その熱によって、熱に弱いその他の電子部品の作動状態に悪影響を及ぼすことから、これらの発生した熱をいかに効率的に放熱するかが大きな課題となっている。
【0003】
そこで、従来から用いられる一般的なモジュールの構造を図3の概略断面図に示した。図3のモジュールaによれば、絶縁基板21の表面に配線回路22が形成された配線基板23の表面に、パワートランジスタ等のパワー素子24、抵抗素子25、コンデンサ26などの電子部品が実装されている。そして、このように各種の電気部品が搭載された配線基板23は、放熱性の高い金属製ケース27に対して高熱伝導性樹脂などの接着剤28によって接合されている。また、アルミニウム電解コンデンサ29などの大型で且つ熱に弱い電子部品は、金属製ケース27内の配線基板23接合部の周囲に、金属製ケース27に断熱性の樹脂30を介して搭載され、断熱製樹脂30の一部に形成された配線回路31を介して、配線基板a側の配線回路22とワイヤーボンディング32などによって結線されている。また、金属製ケース27は、放熱フィン33と一体化されている。さらに、パワー素子24などの発熱性電子部品搭載部には、サーマルビア34が形成される場合もある。
【0004】
かかる構造によれば、発熱性を有するパワー素子24から発生した熱は、絶縁基板21やサーマルビア34、高熱伝導性樹脂などの接着剤28を経由して金属製ケース27に伝熱され、さらに金属製ケース27から放熱フィン33に伝熱され、大気に放出される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記モジュール構造においては、熱に弱いアルミニウム電解コンデンサ29などの電子部品は、断熱性樹脂30によって断熱されているものの、コンデンサ29自体は、断熱性樹脂30とともに、高熱伝導性を有するケース27内に収納されているために、パワー素子24から発生した熱が放熱フィン33まで伝熱される過程で、金属製ケース27内を熱が伝わり、コンデンサ30および断熱性樹脂の周囲に熱の淀みが発生するために、その熱によってコンデンサ30の温度が上昇して、コンデンサの作動保証温度以上となるなどの問題があり、従来の放熱構造では、十分な放熱がなされていないのが現状であった。
【0006】
従って、本発明は、パワー素子などの発熱性電子部品とともに、アルミニウム電解コンデンサなどの熱に弱い電子部品を兼ね備えた配線基板モジュールにおいて、発熱性電子部品から発生した熱による熱に弱い電子部品への影響を抑制したモジュールを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の配線基板モジュールは、絶縁基板の表面に配線回路が形成され、且つパワートランジスタなどの発熱性電子部品が搭載された配線基板を収納した金属製ケースと、電解コンデンサなどの熱に弱い非発熱性電子部品を収納した樹脂製ケースとを具備し、前記放熱性ケースと前記樹脂製ケースとが一体的に結合されており、前記結合部において、前記非発熱性電子部品と前記配線基板の回路とを結線したことを特徴とするものである。
【0008】
なお、かかるモジュールにおいては、前記金属製ケース内の前記配線基板を収納した空間と、前記樹脂製ケース内の非発熱性電子部品を収納した空間とを壁体によって区切ること、さらには、前記金属製ケースには放熱フィンを接合することが望ましい。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を示す図1、図2をもとに説明する。図1、図2は、本発明の実施の形態における配線基板モジュールの概略断面図である。
【0010】
図1、図2の配線基板モジュールAによれば、絶縁基板1の表面に適当な導体材料によって配線回路2が形成された配線基板3を具備し、その基板3表面には、少なくとも発熱性電子部品4が搭載されている。上記発熱性電子部品4は、絶縁基板1の表面に被着形成された配線回路2に対して、Agペーストや半田ペースト等によって実装されている。そして、絶縁基板1の発熱性電子部品4の搭載部直下には、基板の表面から裏面にまで貫通するように伝熱用ビアホール導体、いわゆるサーマルビア5が形成されており、発熱性電子部品4の搭載部直下の配線回路2は、このサーマルビア5と接続されている。
【0011】
また、配線基板2の表面には、比較的高い耐熱温度を有する電子部品として、セラミックコンデンサ6、セラミック抵抗素子7などの電子部品が搭載されている。なお、発熱性電子部品4としては、パワー素子、ハイブリッドIC素子、パワートランジスタ、パワー抵抗素子の群から選ばれる少なくとも1種が挙げられる。
【0012】
そして、この配線基板2は、放熱性に優れた銅、アルミニウム、あるいはそれらを含む合金のうちの1種からなる金属製ケース8内に収納され、金属製ケース8内の底壁に熱伝導性に優れたシリコーン系樹脂、アセチレン系樹脂、ピロール系樹脂などからなる接着剤9を介して接合することにより収納されている。
【0013】
一方、配線基板モジュールA内には、耐熱性が低い非発熱性電子部品10として、アルミニウム電解コンデンサなどの電解コンデンサ、発振器のうちの少なくとも1種を搭載する。これらの耐熱性の低い電子部品10としては、特に作動保証温度が125℃以下のものが挙げられる。
【0014】
このような非発熱性電子部品10は、断熱性樹脂からなるケース11内に収納されており、この樹脂製ケース11は、金属製ケース8の側面にて接着剤12によって一体化されている。なお、樹脂製ケース11と金属製ケース8との一体化の方法としては、接着剤12の他に、ネジ止め、かしめなど周知の固定方法を採用し得る。用いられる断熱性有機樹脂としては、ポリブチルレテフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、変性ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリフェニレンサルファイト樹脂などが挙げられ、これらの中でもポリブチルテレフタレート樹脂が望ましい。
【0015】
また、この樹脂製ケース11には、非発熱性電子部品10と電気的に接続された配線回路13が形成されており、ケース11の金属製ケース8内に収納された配線基板3と対向する部分にまで形成されている。
【0016】
そして、この配線回路13は、金属製ケース8内に収納された配線基板3表面の配線回路2と、ワイヤーボンディング、リボンなどの導電性接続部材14によって電気的に接続されている。
【0017】
そして、発熱性電子部品4を搭載した配線基板3を収納する金属製ケース8は、金属製蓋体15a、非発熱性電子部品10を収納した断熱性樹脂製ケース11は、樹脂製の蓋体15bによってそれぞれ密閉されている。
【0018】
なお、この金属製ケース8と、断熱性樹脂製ケース11とは、異なる蓋体によって密閉収納することが最も望ましいが、金属製の蓋体によって全体を密閉することも可能である。
【0019】
本発明によれば、上記のように、発熱性電子部品4を搭載した配線基板3を放熱性の高い金属製ケース8内に収納することにより、発熱性電子部品4から発生した熱を効率的に放熱することができる。また、非発熱性電子部品9を発熱性電子部品4とは独立した断熱性樹脂製ケース10内に収納することにより、従来のような金属製ケース5を経由して発熱性電子部品4から発生した熱が熱に弱い非発熱性電子部品9まで伝達されるのを防止することができる結果、非発熱性電子部品9周囲における熱の淀みなどの発生を防止し、非発熱性電子部品の動作の安定性を確保することができる。
【0020】
また、本発明の配線基板モジュールによれば、発熱性電子部品4から発生した熱の非発熱性電子部品9への影響を抑制するために、図1に示すように、金属製ケース8内の配線基板3を収納した空間aと、断熱性樹脂製ケース11内の非発熱性電子部品10を収納した空間bとを、断熱性樹脂からなる壁体16によって区切ることが望ましい。
【0021】
さらに、発熱性電子部品4から発生した熱を効率的に大気中に放熱するために、金属製ケース8に対しては、放熱フィン17を接合することによって、さらに、発熱性電子部品4から発生した熱の非発熱性電子部品10への影響を抑制することができる。
【0022】
また、発熱性電子部品4から発生した熱の放熱性を高めるために、金属製ケース8内の空間aに熱伝導性樹脂18、例えば、シリコーングリス等のゲル状の樹脂からなる熱伝導性ゲル状樹脂を充填することもできる。この放熱ゲルは、配線基板3の表面に搭載された発熱性電子部品4から発生した熱を放熱ゲルを介して金属製ケース8に伝達することができる。また、放熱ゲルは、弾性を有するので、基板3表面に実装される電子部品に影響を与えることがなく、電子部品が脱落したり配線が切断されたりするのを防止することができる。
【0023】
配線基板3における絶縁基板1は、エポキシ樹脂などの有機樹脂や、Al2 O3 、Si3 N4 、AlNなどの絶縁性セラミック焼結体から構成されるが、特に、自動車回路基板などのように、過酷な使用条件化での耐久性を考慮した場合、上記セラミック焼結体からなるのが望ましい。
【0024】
また、配線回路2は、銅、銀、金、あるいはこれらを含む合金などの高熱伝導性金属によって構成することが望ましいが、絶縁基板1が、Al2 O3 、Si3 N4 、AlNなどのセラミック焼結体からなり、これらの焼結体と同時焼成によって形成する場合には、W、Moなどの高融点金属から構成される。
【0025】
また、絶縁基板1の表面の配線回路2は、Al2 O3 、Si3 N4 、AlNなどのセラミック焼結体に対しても、例えば、銅ペーストを印刷塗布した後、800〜1100℃で焼き付け処理することによっても形成することができる。
【0026】
サーマルビア5は、絶縁基板1がセラミック材料からなる場合、未焼成のグリーンシートにマイクロドリル等によって孔あけした後、その孔内に金属ペーストを充填し、所望により複数のグリーンシートを積層した後、グリーンシートと同時焼成することにより形成することができる。このサーマルビア5も絶縁基板1が前記セラミック焼結体から構成され、基板と同時焼成して形成する場合には、W、Moなどの高融点金属によって形成する必要がある。
【0027】
【実施例】
本発明の効果を確認するに際し、まず、Al2 O3 を主成分とする粉末原料に、有機バインダ、可塑剤、溶剤等を添加して混合し、ドクターブレード法によって、セラミックグリーンシートを成形した。次に、該セラミックグリーンシートの所定の位置に孔あけ加工法によって所定の直径の図示しないスルーホール及び伝熱用ビアホールを形成した。続いて、タングステン(W)を主成分とする粉末原料に、有機バインダ、可塑剤、溶剤等を添加し、混合して得た金属ペーストを配線回路パターンに印刷した。また、前記スルーホール及び伝熱用ビアホールには、前記金属ペーストを充填した。
【0028】
このような方法を繰り返し、前記配線回路、スルーホール及び伝熱用ビアホールが形成されたセラミックグリーンシートを複数枚形成する。
【0029】
次に、各セラミックグリーンシートを、配線回路、スルーホール及び伝熱用ビアホール5が電気的及び熱的に接続されるように位置合わせをして積層し、水素(H2 )、窒素(N2 )等の還元性雰囲気下において焼成することによって、配線基板を形成した。
【0030】
その後、電子部品実装時のダイペーストの接着性、はんだ濡れ性を改善するために、配線回路にニッケル(Ni)めっき層を形成し、さらにめっき層の上に金(Au)めっきを施した。
【0031】
続いて、前記配線基板の配線回路上に銀(Ag)ペーストのダイペーストを介してICチップのベアチップを取り付け、アルミニウム線を使用するワイヤボンディングによって結線を行った後、エポキシ系の樹脂又はシリコン系の樹脂によって封止を行った。
【0032】
一方、配線基板の他の表面の配線回路にはんだを塗布し、コンデンサや抵抗部品を搭載して、リフロー炉内において配線基板Aを通すことによって、各電子部品を配線基板表面にはんだ実装した。
【0033】
このようにして、電子部品を搭載された配線基板Aをアルミニウムからなる金属製ケースにシリコーン系樹脂からなる接着剤を用いて固定した。一方、ポリブチルテレフタレート樹脂からなる樹脂ケースを前記金属製ケースに対して、シリコーン系樹脂からなる接着剤を用いて接合し一体化した。そして、樹脂ケース内にアルミニウム電解コンデンサを収納し、コンデンサの接続パッドと、樹脂ケース内に設けられた燐青銅リードからなる電気回路とを抵抗溶接法で接続した。その後、樹脂ケースに形成されたパッドと、配線基板のパッドとをアルミニウムワイヤによってワイヤボンディング法で接続した。そして、アルミニウムからなる蓋体によって金属製ケースおよび樹脂ケースの開口部を封止した。
【0034】
このようにして作製した配線基板モジュールについて評価を行った。アルミナ絶縁基板の表面にタングステンからなる配線回路が形成された配線基板に、発熱性電子部品の代わりに、ヒータ状のチップを実装し、Auリボン及び半田を用いて配線回路と結線を行った。そして、この配線基板をアルミニウムからなるケース(配線基板実装部の厚み5mm)にシリコーン系樹脂からなる接着剤を用いて接着した。
【0035】
また、アルミニウム電解コンデンサを搭載する樹脂ケースとして、ポリブチルテレフタレート樹脂を使用した。
【0036】
各発熱性電子部品を想定して、ヒータチップを所定の発熱量で発熱させた後、チップ自体の温度とアルミニウム電解コンデンサの温度をそれぞれ熱電対で測定し、その結果を表1に示した。
【0037】
また、他の実施例として、図1、図2のモジュール構造において、金属製ケースをアルミニウム製蓋体により、樹脂製ケースをPBT樹脂からなる蓋体によってそれぞれ別体で密閉したもの、金属製ケース内の空間にシリコン樹脂からなるゲルを充填したもの、壁体を除去したものを種々の組み合わせで作製した。
【0038】
また、比較例として、図3の構造のモジュール(No.8)、図3のモジュールにおいて金属製ケースの厚みを20mmに厚くしたもの(No.7)、図3のモジュールにおいて発熱性電子部品の搭載箇所を電解コンデンサ設置部から最も離れた箇所に実装したモジュール(No.6)についても同様に測定を行った。
【0039】
なお、発熱性電子部品においては150℃以下、アルミニウム電解コンデンサにおいては125℃以下が作動保証温度である。よって、発熱性電子部品においては、150℃、アルミニウム電解コンデンサにおいては125℃を限界温度として評価を行った。
【0040】
【表1】
【0041】
表1から明らかなように、アルミニウム電解コンデンサを金属製ケース内に配線基板とともに収納した場合、発熱性電子部品を最も離間させた場合においても、発熱性電子部品温度が140℃で、アルミニウム電解コンデンサの温度は127℃となり、動作保証温度を2℃超えてしまった。
【0042】
また、アルミニウムケースの厚みを20mmにした場合において、発熱性電子部品温度が136℃で、アルミニウム電解コンデンサの温度は126℃となり、動作保証温度を1℃超えてしまった。
【0043】
また、アルミニウム電解コンデンサを金属製ケース内に配線基板とともに収納した場合、発熱性電子部品を最も離間させた場合においても、発熱性電子部品温度が139℃の時、アルミニウム電解コンデンサの温度は126℃となり、作動保証温度を1℃超えてしまった。
【0044】
これに対して、本発明では、発熱性電子部品の温度が147℃以上の場合であっても、アルミニウム電解コンデンサの温度は、120℃以下であって、作動保証温度を5℃以上下回る結果となった。
【0045】
また、シリコンゲルを充填した場合、充填しない場合に比較して、発熱性電子部品の放熱性を高めることができ、また、蓋体を別体化することにより、電解コンデンサの温度を低下させることができ、さらに壁体によって発熱性部品を収納するキャビティと電解コンデンサを収納するキャビティとを分離することにより、電解コンデンサの温度上昇を抑制できることがわかった。
【0046】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明の配線基板モジュールによれば、発熱性電子部品を搭載した配線基板を放熱性の高い金属製ケース内に収納し、また、熱に弱い非発熱性電子部品を発熱性電子部品とは独立した断熱性樹脂製ケース内に収納することにより、発熱性電子部品から発生した熱が熱に弱い非発熱性電子部品まで伝達されるのを防止することができ、非発熱性電子部品周囲における熱の淀みなどの発生を防止し、発熱性電子部品および非発熱性電子部品の動作の安定性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態における配線基板モジュールの概略断面図である。
【図2】本発明の実施の形態における配線基板モジュールの概略平面図である。
【図3】従来の配線基板モジュールの概略断面図である。
【符号の説明】
A 配線基板モジュール
1 絶縁基板
2 配線回路
3 配線基板
4 発熱性電子部品
8 金属製ケース
10 非発熱性電子部品
11 樹脂製ケース
15a,15b 蓋体
16 壁体
a,b 空間
17 放熱フィン
18 熱伝導性ゲル状樹脂[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an improvement in a wiring board module including a heat-generating electronic component such as a power element such as a power transistor and a heat-resistant non-heat-generating electronic component such as an aluminum electrolytic capacitor.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a wiring board module is known in which electronic components such as capacitors and resistance elements are mounted on a surface of an insulating substrate made of ceramic or organic resin together with semiconductor elements such as IC elements. Recently, with increasing precision of electronic components mounted on these wiring board modules, for example, semiconductor elements such as IC elements tend to increase the amount of heat generated during their operation, and accordingly, Since the heat adversely affects the operating state of other electronic components that are vulnerable to heat, how to efficiently dissipate the generated heat is a major issue.
[0003]
Therefore, the structure of a general module conventionally used is shown in the schematic sectional view of FIG. According to module a in FIG. 3, electronic components such as a power element 24 such as a power transistor, a
[0004]
According to such a structure, heat generated from the heat-generating power element 24 is transferred to the metal case 27 via the
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the module structure, although the electronic components such as the aluminum
[0006]
Therefore, the present invention provides a wiring board module having both heat-generating electronic components such as power elements and heat-sensitive electronic components such as aluminum electrolytic capacitors. It aims at providing the module which suppressed the influence.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The wiring board module according to the present invention includes a metal case in which a wiring circuit is formed on the surface of an insulating substrate and a wiring board on which a heat-generating electronic component such as a power transistor is mounted, and a non-sensitive to heat such as an electrolytic capacitor. A resin case containing heat-generating electronic components, wherein the heat-dissipating case and the resin case are integrally coupled, and the non-heat-generating electronic component and the wiring board The circuit is connected to a circuit.
[0008]
In such a module, the space in which the wiring board is stored in the metal case and the space in which the non-heat generating electronic component is stored in the resin case are separated by a wall, and further, the metal It is desirable to join radiating fins to the case.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A description will be given below with reference to FIGS. 1 and 2 showing an embodiment of the present invention. 1 and 2 are schematic cross-sectional views of a wiring board module according to an embodiment of the present invention.
[0010]
The wiring board module A shown in FIGS. 1 and 2 includes the wiring board 3 on which the
[0011]
On the surface of the
[0012]
The
[0013]
On the other hand, in the wiring board module A, at least one of an electrolytic capacitor such as an aluminum electrolytic capacitor and an oscillator is mounted as the non-heat generating
[0014]
Such a non-heat-generating
[0015]
The
[0016]
The
[0017]
The
[0018]
The
[0019]
According to the present invention, as described above, the wiring board 3 on which the heat generating electronic component 4 is mounted is housed in the
[0020]
Further, according to the wiring board module of the present invention, in order to suppress the influence of the heat generated from the heat-generating electronic component 4 on the non-heat-generating
[0021]
Furthermore, in order to efficiently dissipate the heat generated from the heat generating electronic component 4 into the atmosphere, the heat generating electronic component 4 is further generated by joining the heat dissipating fins 17 to the
[0022]
Further, in order to enhance the heat dissipation of the heat generated from the heat-generating electronic component 4, a heat conductive gel made of a heat
[0023]
The insulating substrate 1 in the wiring board 3 is composed of an organic resin such as an epoxy resin, or an insulating ceramic sintered body such as Al 2 O 3 , Si 3 N 4 , or AlN. In addition, when considering durability under severe use conditions, the ceramic sintered body is preferably used.
[0024]
The
[0025]
Further, the
[0026]
When the insulating substrate 1 is made of a ceramic material, the thermal via 5 is formed by punching an unfired green sheet with a micro drill or the like, filling a metal paste into the hole, and laminating a plurality of green sheets as desired. It can be formed by co-firing with a green sheet. The thermal via 5 also needs to be formed of a refractory metal such as W or Mo when the insulating substrate 1 is made of the ceramic sintered body and is formed by simultaneous firing with the substrate.
[0027]
【Example】
In confirming the effect of the present invention, first, an organic binder, a plasticizer, a solvent, and the like were added to and mixed with a powder raw material mainly composed of Al 2 O 3 , and a ceramic green sheet was formed by a doctor blade method. . Next, through holes and heat transfer via holes (not shown) having a predetermined diameter were formed at predetermined positions of the ceramic green sheet by a drilling method. Subsequently, an organic binder, a plasticizer, a solvent, and the like were added to a powder raw material containing tungsten (W) as a main component, and a metal paste obtained by mixing was printed on a wiring circuit pattern. The metal paste was filled in the through hole and the heat transfer via hole.
[0028]
Such a method is repeated to form a plurality of ceramic green sheets on which the wiring circuit, the through holes, and the heat transfer via holes are formed.
[0029]
Next, the ceramic green sheets are aligned and laminated so that the wiring circuit, the through hole, and the heat transfer via hole 5 are electrically and thermally connected, and hydrogen (H 2 ), nitrogen (N 2 ) are stacked. The wiring substrate was formed by firing in a reducing atmosphere such as).
[0030]
Thereafter, in order to improve the adhesion and solder wettability of the die paste when mounting electronic components, a nickel (Ni) plating layer was formed on the wiring circuit, and gold (Au) plating was further applied on the plating layer.
[0031]
Subsequently, a bare chip of an IC chip is attached to the wiring circuit of the wiring board via a die paste of silver (Ag) paste and connected by wire bonding using an aluminum wire, and then an epoxy-based resin or a silicon-based resin Sealing was performed using a resin.
[0032]
On the other hand, solder was applied to the wiring circuit on the other surface of the wiring board, capacitors and resistance components were mounted, and each electronic component was solder mounted on the wiring board surface by passing the wiring board A in a reflow furnace.
[0033]
In this way, the wiring board A on which electronic components were mounted was fixed to a metal case made of aluminum using an adhesive made of a silicone resin. On the other hand, a resin case made of polybutyl terephthalate resin was joined and integrated with the metal case using an adhesive made of silicone resin. Then, an aluminum electrolytic capacitor was housed in the resin case, and a connection pad of the capacitor and an electric circuit made of phosphor bronze leads provided in the resin case were connected by resistance welding. Thereafter, the pad formed on the resin case and the pad of the wiring board were connected by an aluminum wire by a wire bonding method. And the opening part of a metal case and a resin case was sealed with the cover body which consists of aluminum.
[0034]
The wiring board module produced in this way was evaluated. A heater-like chip was mounted on the wiring board on which the wiring circuit made of tungsten was formed on the surface of the alumina insulating substrate instead of the heat-generating electronic component, and the wiring circuit was connected using Au ribbon and solder. This wiring board was bonded to a case made of aluminum (wiring board mounting portion thickness 5 mm) using an adhesive made of silicone resin.
[0035]
Moreover, polybutyl terephthalate resin was used as a resin case for mounting an aluminum electrolytic capacitor.
[0036]
Assuming each heat-generating electronic component, the heater chip was heated with a predetermined calorific value, and then the temperature of the chip itself and the temperature of the aluminum electrolytic capacitor were measured with thermocouples. The results are shown in Table 1.
[0037]
As another embodiment, in the module structure shown in FIGS. 1 and 2, a metal case is sealed with an aluminum lid, and a resin case is sealed with a lid made of PBT resin. The inner space filled with a gel made of silicon resin and the wall removed were produced in various combinations.
[0038]
Further, as a comparative example, the module having the structure of FIG. 3 (No. 8), the module of FIG. 3 having a metal case with a thickness of 20 mm (No. 7), and the module of FIG. The same measurement was performed on the module (No. 6) mounted at the place farthest from the electrolytic capacitor installation portion.
[0039]
Note that the operation guaranteed temperature is 150 ° C. or lower for heat-generating electronic components and 125 ° C. or lower for aluminum electrolytic capacitors. Therefore, the evaluation was performed using 150 ° C. for the exothermic electronic component and 125 ° C. for the aluminum electrolytic capacitor.
[0040]
[Table 1]
[0041]
As is apparent from Table 1, when the aluminum electrolytic capacitor is housed in the metal case together with the wiring board, the temperature of the exothermic electronic component is 140 ° C. even when the exothermic electronic component is farthest away. The temperature was 127 ° C., exceeding the operation guarantee temperature by 2 ° C.
[0042]
Further, when the thickness of the aluminum case was 20 mm, the temperature of the heat-generating electronic component was 136 ° C., the temperature of the aluminum electrolytic capacitor was 126 ° C., and the guaranteed operating temperature was exceeded by 1 ° C.
[0043]
Further, when the aluminum electrolytic capacitor is housed in the metal case together with the wiring board, the temperature of the aluminum electrolytic capacitor is 126 ° C. when the temperature of the heat generating electronic component is 139 ° C. even when the heat generating electronic component is most separated. As a result, the guaranteed operating temperature exceeded 1 ° C.
[0044]
On the other hand, in the present invention, even when the temperature of the heat-generating electronic component is 147 ° C. or higher, the temperature of the aluminum electrolytic capacitor is 120 ° C. or lower, which is lower than the operation guarantee temperature by 5 ° C. or higher. became.
[0045]
Also, when filled with silicon gel, the heat dissipation of the heat-generating electronic components can be improved compared to when not filled, and the temperature of the electrolytic capacitor can be lowered by separating the lid. Further, it was found that the temperature rise of the electrolytic capacitor can be suppressed by separating the cavity containing the exothermic component and the cavity containing the electrolytic capacitor by the wall body.
[0046]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the wiring board module of the present invention, the wiring board on which the heat generating electronic component is mounted is housed in a metal case having high heat dissipation, and the non-heat generating electronic component that is vulnerable to heat is generated. The heat generated from the heat-generating electronic component can be prevented from being transferred to the heat-resistant non-heat-generating electronic component by storing it in a heat-insulating resin case that is independent from the heat-generating electronic component. The occurrence of heat stagnation around the heat-generating electronic component can be prevented, and the stability of the operation of the heat-generating electronic component and the non-heat-generating electronic component can be ensured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a wiring board module in an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic plan view of the wiring board module in the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a conventional wiring board module.
[Explanation of symbols]
A Wiring board module 1 Insulating
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