JP3858311B2 - プリント配線板の放熱構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【技術分野】
本発明は，放熱性に優れたプリント配線板の放熱構造に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来，プリント配線板としては，例えば，図４に示すごとく，基板９１の表面に設けた外層パターン９７１の上に，電子部品９２を固定したものがある。電子部品９２は，電子部品９２と接続された端子９４を，外層パターン９３０と半田付けすることにより接続されている。
【０００３】
また，電子部品９２は，電子部品９２及び基板９１を貫通する取付穴９５にネジ９６１を挿入して，基板９１の他方の表面からナット９６２により締結することにより，基板９１の表面に固定されている。
電子部品９２から発する熱は，基板９１の表面に設けた外層パターン９７１及び櫛歯状のヒートシンク９７２に伝えられ，主にヒートシンク９７２の先端部９７３から外方に放散される。
【０００４】
【解決しようとする課題】
ところで，上記従来のプリント配線板においては，電子部品９２の電気使用量の増加に伴い，放熱性を高めることが要求されている。高い放熱性を得るには，ヒートシンク９７２を広面積に設ける必要がある。
しかし，広面積に設けたヒートシンク９７２は，基板表面における外層パターンの形成可能面積が減少する。このため，ヒートシンクの広面積化は，基板表面における高密度配線，高密度実装化を妨げることとなる。
【０００５】
また，ヒートシンク９７２は櫛歯型であり，その先端部は基板９１の上方に向かって突出している。そのため，ヒートシンクの厚みが櫛歯の高さ分だけ厚くなり，プリント配線板の全体厚みを大きくしている。また，ヒートシンク９７２は，一般に熱伝導性の良い銅が用いられるため，重量が大きく，プリント配線板の軽量化を妨げている。
【０００６】
本発明はかかる従来の問題点に鑑み，プリント配線板の高密度実装化を実現でき，かつ，放熱性に優れ，かつ軽量のプリント配線板の放熱構造を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題の解決手段】
請求項１の発明は，電子部品を半田付けするための外層パターンと，基板の内部に設けた内部伝熱層と，上記外層パターンと上記内部伝熱層との間を接続するバイアホールとを有するプリント配線板，及び該プリント配線板を貫通し機器筐体に上記プリント配線板を固定する金属固定具を有し，
上記内部伝熱層は，上記金属固定具を挿入する固定用穴との間は絶縁されていると共に，上記基板の内部のほぼ全面に形成されたベタパターンであって，電源用パターン又は接地用パターンの役割を果たすよう構成されており，
上記プリント配線板の上記外層パターンは，上記金属固定具及び上記機器筐体との間に介設された電気絶縁材により電気的に絶縁されており，
上記電子部品から発する熱を上記外層パターン，上記バイアホール，上記内部伝熱層，上記電気絶縁材及び上記金属固定具を介して，上記機器筐体へ放熱させるよう構成したことを特徴とするプリント配線板の放熱構造である。
【０００８】
本発明の作用及び効果について説明する。
本発明のプリント配線板は，電子部品から発する熱を，外層パターンに伝え，その後バイアホールにより内部伝熱層に伝達する。内部伝熱層は，基板の内部において，基板を貫通する金属固定具に熱を伝える。金属固定具に伝えられた熱は，機器筐体に伝えられ，ここで放熱される。
【０００９】
また，機器筐体は，一般にプリント配線板よりも大きな表面積を有している。そのため，機器筐体は，筐体としての役割を果たすだけに留まらず，良好な放熱材として働き，効率よく熱を放散させる。
従って，従来例に示したヒートシンク等の放熱部材が不要である。それ故，放熱部材に必要とされた面積分だけ，多くの実装面積を確保でき，外層パターン，電子部品等の高密度実装化が可能である。
また，ヒートシンクを取り除いた分だけ，プリント配線板の軽量化及び小型化を図ることができる。
【００１０】
また，外層パターンと金属固定具との間，及び外層パターンと機器筐体との間には，電気絶縁材が介設されている。そのため，これらの間は，熱の授受だけが行われ，電気の絶縁は確保される。
また，上記内部伝熱層は，熱伝導路としての役割だけでなく，例えば，接地用パターン，電源用パターン等，種々の役割を果たすことができる。
【００１１】
次に，請求項２の発明のように，上記内部伝熱層は，基板側面に設けた断面スルーホールに接続されていることが好ましい。これにより，内部伝熱層に伝えられた熱は，金属固定具及び機器筐体だけでなく，基板の側面に設けた断面スルーホールからも外方に放散させることができる。
【００１２】
また，上記金属固定具は，機器筐体に設けたネジ穴に螺着するネジであることが好ましい。これにより，プリント配線板を機器筐体に対して，容易に，かつ確実に固定することができる。
なお，上記電気絶縁材としては，例えば，ウンモ等の熱伝導性の良い絶縁材等を用いることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態例にかかるプリント配線板の放熱構造について，図１〜図３を用いて説明する。
本例のプリント配線板７は，図１に示すごとく，基板２の表面に設けられ電子部品３を半田付けするための外層パターン１１１と，基板２の内部に設けた内部伝熱層１３と，外層パターン１１１と内部伝熱層１３との間を接続するバイアホール１２１とを有している。プリント配線板７は，基板２を貫通する金属固定具１４により，機器筐体５に固定されている。
【００１４】
外層パターン１１１と金属固定具１４との間，及び外層パターン１１１と機器筐体５との間には，電気絶縁材４を介設している。電気絶縁材４はウンモ等の熱伝導性の良い絶縁材である。
電子部品３から発する熱は，外層パターン１１１，バイアホール１２１，内部伝熱層１３及び金属固定具１４を介して，機器筐体５へ放熱させる。金属固定具１４は，ネジであり，基板２を貫通する固定用穴１２５に挿通されて，機器筐体５に固定したナット５１に螺着されている。
【００１５】
また，内部伝熱層１３は，図３に示すごとく，バイアホール１２１，１２２と接続されている。一方，内部伝熱層１３は，金属固定具１４を挿入する固定用穴１２５との間は，絶縁されている。内部伝熱層１３は，図３に示すごとく，基板２の内部のほぼ全面に形成されていた，ベタパターンである。
内部伝熱層１３は，基板２の側面に設けた断面スルーホール１６に接続されている。
【００１６】
また，基板２の表面に設けた外層パターン１１１は，図２に示すごとく，電子部品３を搭載するとともに，基板２における金属固定具１４の固定部分及び基板２の側面に設けた断面スルーホール１６とも接続されている。
【００１７】
また，図１に示すごとく，プリント配線板７は，基板２における上記外層パターン１１１を設けた側とは反対側にも，外層パターン１１２を設けている。
電子部品３に設けた端子３６は，信号用の外層パターン１１３の端部に設けた部品端子パッド１１４と半田付けにより接続されている。
【００１８】
次に，本例の作用及び効果について説明する。
本例のプリント配線板７は，図１に示すごとく，電子部品３から発する熱を，外層パターン１１１に伝え，その後バイアホール１２１，１２２により内部伝熱層１３に伝達する。内部伝熱層１３は，基板２の内部において，基板２を貫通する金属固定具１４に熱を伝える。金属固定具１４に伝えられた熱は，機器筐体５に伝えられ，ここで放熱される。
【００１９】
また，機器筐体５は，一般にプリント配線板７よりも大きな表面積を有している。そのため，機器筐体５は，筐体としての役割を果たすだけに留まらず，良好な放熱材として働き，効率よく熱を放散させる。
このように，本例のプリント配線板の放熱構造によれば，電子部品３から発する熱を効率よく放熱させることができる。
【００２０】
従って，従来例に示したヒートシンク等の放熱部材が不要である。それ故，放熱部材に必要とされた面積分だけ，多くの実装面積を確保でき，外層パターン，電子部品等の高密度実装化が可能である。
また，ヒートシンクを取り除いた分だけ，プリント配線板の軽量化及び小型化を図ることができる。
【００２１】
また，内部伝熱層１３は，図３に示すごとく，ベタパターンであるため，伝熱面積が大きく，伝熱性に優れている。
また，外層パターン１１１と金属固定具１４との間，及び外層パターン１１１と機器筐体５との間には，電気絶縁材４が介設されている。そのため，これらの間は，熱の授受だけが行われ，電気の絶縁は確保される。
また，内部伝熱層１３は，基板２の側面に設けた断面スルーホール１６に接続されている。そのため，内部伝熱層１３に伝えられた熱は，金属固定具及び機器筐体だけでなく，断面スルーホール１６からも外方に放散させることができる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば，プリント配線板の高密度実装化を実現でき，かつ，放熱性に優れ，かつ軽量のプリント配線板の放熱構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図２に示すＡ−Ａ矢視線に沿って切断したプリント配線板の断面図。
【図２】実施形態例におけるプリント配線板の平面図。
【図３】図１に示すＢ−Ｂ矢視線に沿って切断したプリント配線板の断面図。
【図４】従来例におけるプリント配線板の断面図。
【符号の説明】
１１１〜１１３．．．外層パターン，
１２１，１２２．．．バイアホール，
１２５．．．取付穴，
１３．．．内部伝熱層，
１３１．．．内層パターン，
１４．．．金属固定具，
１６．．．断面スルーホール，
２．．．基板，
３．．．電子部品，
４．．．電気絶縁材，
５．．．機器筐体，
７．．．プリント配線板，
【技術分野】
本発明は，放熱性に優れたプリント配線板の放熱構造に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来，プリント配線板としては，例えば，図４に示すごとく，基板９１の表面に設けた外層パターン９７１の上に，電子部品９２を固定したものがある。電子部品９２は，電子部品９２と接続された端子９４を，外層パターン９３０と半田付けすることにより接続されている。
【０００３】
また，電子部品９２は，電子部品９２及び基板９１を貫通する取付穴９５にネジ９６１を挿入して，基板９１の他方の表面からナット９６２により締結することにより，基板９１の表面に固定されている。
電子部品９２から発する熱は，基板９１の表面に設けた外層パターン９７１及び櫛歯状のヒートシンク９７２に伝えられ，主にヒートシンク９７２の先端部９７３から外方に放散される。
【０００４】
【解決しようとする課題】
ところで，上記従来のプリント配線板においては，電子部品９２の電気使用量の増加に伴い，放熱性を高めることが要求されている。高い放熱性を得るには，ヒートシンク９７２を広面積に設ける必要がある。
しかし，広面積に設けたヒートシンク９７２は，基板表面における外層パターンの形成可能面積が減少する。このため，ヒートシンクの広面積化は，基板表面における高密度配線，高密度実装化を妨げることとなる。
【０００５】
また，ヒートシンク９７２は櫛歯型であり，その先端部は基板９１の上方に向かって突出している。そのため，ヒートシンクの厚みが櫛歯の高さ分だけ厚くなり，プリント配線板の全体厚みを大きくしている。また，ヒートシンク９７２は，一般に熱伝導性の良い銅が用いられるため，重量が大きく，プリント配線板の軽量化を妨げている。
【０００６】
本発明はかかる従来の問題点に鑑み，プリント配線板の高密度実装化を実現でき，かつ，放熱性に優れ，かつ軽量のプリント配線板の放熱構造を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題の解決手段】
請求項１の発明は，電子部品を半田付けするための外層パターンと，基板の内部に設けた内部伝熱層と，上記外層パターンと上記内部伝熱層との間を接続するバイアホールとを有するプリント配線板，及び該プリント配線板を貫通し機器筐体に上記プリント配線板を固定する金属固定具を有し，
上記内部伝熱層は，上記金属固定具を挿入する固定用穴との間は絶縁されていると共に，上記基板の内部のほぼ全面に形成されたベタパターンであって，電源用パターン又は接地用パターンの役割を果たすよう構成されており，
上記プリント配線板の上記外層パターンは，上記金属固定具及び上記機器筐体との間に介設された電気絶縁材により電気的に絶縁されており，
上記電子部品から発する熱を上記外層パターン，上記バイアホール，上記内部伝熱層，上記電気絶縁材及び上記金属固定具を介して，上記機器筐体へ放熱させるよう構成したことを特徴とするプリント配線板の放熱構造である。
【０００８】
本発明の作用及び効果について説明する。
本発明のプリント配線板は，電子部品から発する熱を，外層パターンに伝え，その後バイアホールにより内部伝熱層に伝達する。内部伝熱層は，基板の内部において，基板を貫通する金属固定具に熱を伝える。金属固定具に伝えられた熱は，機器筐体に伝えられ，ここで放熱される。
【０００９】
また，機器筐体は，一般にプリント配線板よりも大きな表面積を有している。そのため，機器筐体は，筐体としての役割を果たすだけに留まらず，良好な放熱材として働き，効率よく熱を放散させる。
従って，従来例に示したヒートシンク等の放熱部材が不要である。それ故，放熱部材に必要とされた面積分だけ，多くの実装面積を確保でき，外層パターン，電子部品等の高密度実装化が可能である。
また，ヒートシンクを取り除いた分だけ，プリント配線板の軽量化及び小型化を図ることができる。
【００１０】
また，外層パターンと金属固定具との間，及び外層パターンと機器筐体との間には，電気絶縁材が介設されている。そのため，これらの間は，熱の授受だけが行われ，電気の絶縁は確保される。
また，上記内部伝熱層は，熱伝導路としての役割だけでなく，例えば，接地用パターン，電源用パターン等，種々の役割を果たすことができる。
【００１１】
次に，請求項２の発明のように，上記内部伝熱層は，基板側面に設けた断面スルーホールに接続されていることが好ましい。これにより，内部伝熱層に伝えられた熱は，金属固定具及び機器筐体だけでなく，基板の側面に設けた断面スルーホールからも外方に放散させることができる。
【００１２】
また，上記金属固定具は，機器筐体に設けたネジ穴に螺着するネジであることが好ましい。これにより，プリント配線板を機器筐体に対して，容易に，かつ確実に固定することができる。
なお，上記電気絶縁材としては，例えば，ウンモ等の熱伝導性の良い絶縁材等を用いることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態例にかかるプリント配線板の放熱構造について，図１〜図３を用いて説明する。
本例のプリント配線板７は，図１に示すごとく，基板２の表面に設けられ電子部品３を半田付けするための外層パターン１１１と，基板２の内部に設けた内部伝熱層１３と，外層パターン１１１と内部伝熱層１３との間を接続するバイアホール１２１とを有している。プリント配線板７は，基板２を貫通する金属固定具１４により，機器筐体５に固定されている。
【００１４】
外層パターン１１１と金属固定具１４との間，及び外層パターン１１１と機器筐体５との間には，電気絶縁材４を介設している。電気絶縁材４はウンモ等の熱伝導性の良い絶縁材である。
電子部品３から発する熱は，外層パターン１１１，バイアホール１２１，内部伝熱層１３及び金属固定具１４を介して，機器筐体５へ放熱させる。金属固定具１４は，ネジであり，基板２を貫通する固定用穴１２５に挿通されて，機器筐体５に固定したナット５１に螺着されている。
【００１５】
また，内部伝熱層１３は，図３に示すごとく，バイアホール１２１，１２２と接続されている。一方，内部伝熱層１３は，金属固定具１４を挿入する固定用穴１２５との間は，絶縁されている。内部伝熱層１３は，図３に示すごとく，基板２の内部のほぼ全面に形成されていた，ベタパターンである。
内部伝熱層１３は，基板２の側面に設けた断面スルーホール１６に接続されている。
【００１６】
また，基板２の表面に設けた外層パターン１１１は，図２に示すごとく，電子部品３を搭載するとともに，基板２における金属固定具１４の固定部分及び基板２の側面に設けた断面スルーホール１６とも接続されている。
【００１７】
また，図１に示すごとく，プリント配線板７は，基板２における上記外層パターン１１１を設けた側とは反対側にも，外層パターン１１２を設けている。
電子部品３に設けた端子３６は，信号用の外層パターン１１３の端部に設けた部品端子パッド１１４と半田付けにより接続されている。
【００１８】
次に，本例の作用及び効果について説明する。
本例のプリント配線板７は，図１に示すごとく，電子部品３から発する熱を，外層パターン１１１に伝え，その後バイアホール１２１，１２２により内部伝熱層１３に伝達する。内部伝熱層１３は，基板２の内部において，基板２を貫通する金属固定具１４に熱を伝える。金属固定具１４に伝えられた熱は，機器筐体５に伝えられ，ここで放熱される。
【００１９】
また，機器筐体５は，一般にプリント配線板７よりも大きな表面積を有している。そのため，機器筐体５は，筐体としての役割を果たすだけに留まらず，良好な放熱材として働き，効率よく熱を放散させる。
このように，本例のプリント配線板の放熱構造によれば，電子部品３から発する熱を効率よく放熱させることができる。
【００２０】
従って，従来例に示したヒートシンク等の放熱部材が不要である。それ故，放熱部材に必要とされた面積分だけ，多くの実装面積を確保でき，外層パターン，電子部品等の高密度実装化が可能である。
また，ヒートシンクを取り除いた分だけ，プリント配線板の軽量化及び小型化を図ることができる。
【００２１】
また，内部伝熱層１３は，図３に示すごとく，ベタパターンであるため，伝熱面積が大きく，伝熱性に優れている。
また，外層パターン１１１と金属固定具１４との間，及び外層パターン１１１と機器筐体５との間には，電気絶縁材４が介設されている。そのため，これらの間は，熱の授受だけが行われ，電気の絶縁は確保される。
また，内部伝熱層１３は，基板２の側面に設けた断面スルーホール１６に接続されている。そのため，内部伝熱層１３に伝えられた熱は，金属固定具及び機器筐体だけでなく，断面スルーホール１６からも外方に放散させることができる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば，プリント配線板の高密度実装化を実現でき，かつ，放熱性に優れ，かつ軽量のプリント配線板の放熱構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図２に示すＡ−Ａ矢視線に沿って切断したプリント配線板の断面図。
【図２】実施形態例におけるプリント配線板の平面図。
【図３】図１に示すＢ−Ｂ矢視線に沿って切断したプリント配線板の断面図。
【図４】従来例におけるプリント配線板の断面図。
【符号の説明】
１１１〜１１３．．．外層パターン，
１２１，１２２．．．バイアホール，
１２５．．．取付穴，
１３．．．内部伝熱層，
１３１．．．内層パターン，
１４．．．金属固定具，
１６．．．断面スルーホール，
２．．．基板，
３．．．電子部品，
４．．．電気絶縁材，
５．．．機器筐体，
７．．．プリント配線板，
Claims (3)
- 電子部品を半田付けするための外層パターンと，基板の内部に設けた内部伝熱層と，上記外層パターンと上記内部伝熱層との間を接続するバイアホールとを有するプリント配線板，及び該プリント配線板を貫通し機器筐体に上記プリント配線板を固定する金属固定具を有し，
上記内部伝熱層は，上記金属固定具を挿入する固定用穴との間は絶縁されていると共に，上記基板の内部のほぼ全面に形成されたベタパターンであって，電源用パターン又は接地用パターンの役割を果たすよう構成されており，
上記プリント配線板の上記外層パターンは，上記金属固定具及び上記機器筐体との間に介設された電気絶縁材により電気的に絶縁されており，
上記電子部品から発する熱を上記外層パターン，上記バイアホール，上記内部伝熱層，上記電気絶縁材及び上記金属固定具を介して，上記機器筐体へ放熱させるよう構成したことを特徴とするプリント配線板の放熱構造。 - 請求項１において，上記内部伝熱層は，基板側面に設けた断面スルーホールに接続されていることを特徴とするプリント配線板の放熱構造。
- 請求項１又は２において，上記電気絶縁材は，ウンモよりなることを特徴とするプリント配線板の放熱構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26556296A JP3858311B2 (ja) | 1996-09-13 | 1996-09-13 | プリント配線板の放熱構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26556296A JP3858311B2 (ja) | 1996-09-13 | 1996-09-13 | プリント配線板の放熱構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1093249A JPH1093249A (ja) | 1998-04-10 |
| JP3858311B2 true JP3858311B2 (ja) | 2006-12-13 |
Family
ID=17418842
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26556296A Expired - Fee Related JP3858311B2 (ja) | 1996-09-13 | 1996-09-13 | プリント配線板の放熱構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP3858311B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JP6025614B2 (ja) * | 2013-03-04 | 2016-11-16 | 三菱電機株式会社 | 発熱部品の放熱構造およびこれを用いたオーディオ装置 |
| JP2023076932A (ja) * | 2021-11-24 | 2023-06-05 | サンデン株式会社 | 熱媒体加熱装置 |
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1996
- 1996-09-13 JP JP26556296A patent/JP3858311B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH1093249A (ja) | 1998-04-10 |
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