JPH0617246U - 基板の固定構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 基板と放熱板を樹脂により接着する基板構造
において、コストを上げずに基板と放熱板を接着する樹
脂層の厚さを一定にする。 【構成】 絶縁フィラーの大きさを全て同一にし、基板
と放熱板間にこの絶縁フィラーを挟持するよう構成した
基板構造。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、樹脂によって金属製の放熱板に基板を接着固定する、基板の固定構 造に関する。

【０００２】

【従来技術】

従来、接着性のある樹脂を用いて放熱板に基板を接着することが、例えば特開 平２−１４５５７号公報等で知られている。これを図２を用いて説明する。図２ は基板を搭載した放熱板の断面図で、２１は金属製の放熱板、２２は図示せぬ配 線パターンや電子部品等を搭載した基板である。接着材である樹脂２３は基板２ ２と放熱板２１との間に介入されており、この樹脂の硬化により、基板２２と放 熱板２１とを接続する。

【０００３】 電子部品から発生する熱を、基板２２から樹脂２３を介して放熱板２１へ発散 させる必要があるが、一般に樹脂２３は放熱性が悪いため、樹脂２３内に熱伝導 性のよい絶縁フィラー２３１を複数個混入して樹脂２３全体の放熱性を高めるよ うにしている。 尚、この絶縁フィラー２３１の大きさは数ミクロン程度のものであるが、各絶 縁フィラー２３１の大きさ、形状等は不均一で統一されていない。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

基板２２を放熱板２１に接着するには、まず放熱板２１上に樹脂２３を塗布し た後、作業者が基板２２をこの樹脂２３に対して軽く押し付け、張りつけるよう にしている。このようにして基板を接着した放熱板を一つの部品とするのである が、実際には樹脂２３の塗布量や基板張りつけ時の押圧力のばらつきにより、樹 脂２３の厚さＬ（図２で示す）はその部品毎に大きく異なってしまう。従って、 樹脂２３の厚さＬが小さすぎると、基板２２の接着性が弱まり、基板２２が剥が れてしまう問題を生ずることがある。一方、樹脂２３の厚さＬが大きすぎると、 基板２２からの熱が放熱板２１に伝わりにくくなり、その結果電子部品が過熱し て焼損してしまう恐れがある。従って、厚さＬに対してはその最適な値がすべて の製品に対して共通に設定されることが必要である。尚、塗布量の設定や基板の 張りつけを自動機器で行ない、厚さＬを一定にすることが考えられるが、自動機 器を設ける分コストがかかってしまう。

【０００５】 更に基板２２の樹脂２３の接着面（すなわち裏面）にも配線パターンがある場 合には次のような問題も発生する。すなわち、樹脂２３の塗布量が少なく、しか も基板２２の樹脂２３に対する押圧力が強いと配線パターンと金属製である放熱 板２１とが直接接触し、該パターンがショートしてしまうことになる。そこでこ れを防止するために基板２２と放熱板２１との間にフィルム状の絶縁シートを介 入して配線パターンと放熱板２１との接触を防ぐことが考えられるが、絶縁シー トを装着するための工程が増え、またシートを設ける分コストがかかる問題を生 じてしまう。

【０００６】 本考案は、コストをかけずに、しかも樹脂の厚さを全ての部品に対してばらつ きなく一定にしようとするものである。

【０００７】

【問題を解決するための手段】

上記課題を解決するために、本考案は、金属製の放熱板上に複数の絶縁体が含 まれた樹脂が塗布され、該樹脂上に基板が搭載されて金属製の放熱板に基板を接 着固定する基板の固定構造において、前記各絶縁体の大きさを同一にし、前記放 熱板と前記基板との間に該絶縁体を挟持したことを特徴とする。

【０００８】

【作用】

絶縁体の大きさを全て同一とし、該絶縁体を放熱板と基板との間に挟むように すると、絶縁体の大きさが樹脂の厚さとなる。この絶縁体の大きさは全て同じで あるので、各部品における樹脂の厚さは統一される。この絶縁体の大きさを放熱 、接着性のバランスを考えて最適な値に設定してやればよい。また基板の裏面に 配線パターンがある場合においても、絶縁体の介入により、配線パターンは金属 製の放熱板には接触せずパターンのショートを防止することができる。この絶縁 体は従来より利用されているので、絶縁シート等の専用手段を新たに設けなくて 良く、コストを低減することができる。

【０００９】

【実施例】

図１は本考案の一実施例を示す基板を固定した放熱板の断面図である。本例で は両面に配線パターンを実装した基板に適用している。 １はアルミ製の放熱板、２はその表面に配線パターン２２、裏面に配線パター ン２３を有した基板（セラミック）である。また基板２の表面には配線パターン ２２と接続した電子部品２１が実装されている。３は接着材であるエポキシ樹脂 で、その内部には絶縁体である球形の絶縁フィラー３１が複数個混入されている 。絶縁フィラー３１は熱伝導性がよく、例えば酸化ケイ素（ＳｉＯ₂ ）からなる 。

【００１０】 基板２と放熱板１間に樹脂３が介入されており、この樹脂３の硬化により基板 ２が放熱板１に接着されるが、この基板２と放熱板１間に複数の絶縁フィラー３ １が挟持されている。すなわち、絶縁フィラー３１の殆どはその底部が放熱板１ と接触しており、またその上部が基板２裏面の配線パターン２３と接触している 。放熱板１は各絶縁フィラー３１の直径は全て同じで、その大きさは約５０ミク ロンである。尚、絶縁フィラー３１は前工程にて予め作成され、これを樹脂３に 混入しておくのであるが、この絶縁フィラー３１の大きさを同じにするには、前 工程にて、ろ過器を利用して５０ミクロン程度のものだけ集めてやればよい。

【００１１】 従って、基板２と放熱板１間の距離、すなわち樹脂３の厚さＬ（図１で示す） はこの絶縁フィラー３１の直径に依存することになる。本例ではこの絶縁フィラ ー３１の直径を５０ミクロンとしたが、これは基板２の放熱性、接続性のバラン スを考慮して最適な値に設定されたものである。従って、樹脂の厚さＬも約５０ ミクロンとなり、基板２の放熱性，接続性共に良い状態となる。

【００１２】 次に基板２の接着方法を説明する。 粘性の液体状である樹脂３は絶縁フィラー３１が混入されてガラスケース等に 収められているが、この樹脂３を攪拌し、樹脂３内の絶縁フィラー３１を均等に 拡散させるようにしておく。そしてこの樹脂３を、スクリーン印刷等により放熱 板１上に供給する。

【００１３】 次にこの樹脂３上に、電子部品２１を搭載した基板２を載せるのであるが、作 業者がこの基板２を樹脂３に対して軽く押し込むと、その押し込む途中で基板２ 裏面のパターン２３と絶縁フィラー３１とが係合し基板２は止まる（裏面のパタ ーン２３が放熱板１と接触しない）ので、この時押し込み作業を終了する。 次に樹脂３上に基板２を載せたものを熱処理にて加熱し、樹脂３を硬化させる 。これにより、基板２を放熱板１に接着固定させる。このようにして基板２を固 定した放熱板１をベースにして１つの部品、例えば電源モジュールとして図示せ ぬマザーボード等に固定する。

【００１４】 以上のようにしてこの部品と同じものを複数作成するのであるが、絶縁フィラ ー３１は全て同じ大きさであり、且つ樹脂３の厚さＬはこの絶縁フィラー３１の 大きさに依存（すなわちほぼ等しくなる）ので、これら作成した各製品における 樹脂３の厚さは全て同じで統一されることになる。また従来より使用されている 放熱用の絶縁フィラー３１を、パターン２３と放熱板１との絶縁手段と兼用して いるので、従来のように絶縁シートのような専用部材を新たに設ける必要はなく 、そのための新たな工程やコストを必要としない。

【００１５】 尚、本例における部品を電源モジュールとしたが、これに限らず、その他セン サ等にも適用できる。また本例では裏面にも配線パターンがある基板を適用した が、裏面に配線パターンがない基板を適用した場合でも、樹脂の厚さを全ての部 品に対し同一にすることができる。

【００１６】

【考案の効果】

以上、本考案によれば、コストをかけずに、しかも樹脂の厚さを全ての部品に 対してばらつきなく一定にすることができ、基板の放熱性と接着性のバランスを 最適なものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一例を示す基板を固定した放熱板の断
面図

【図２】従来例を示す基板を固定した放熱板の断面図

【符号の説明】

１・・・放熱板 ２・・・基板 ３・・・樹脂 ３１・・・絶縁フィラー

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属製の放熱板上に複数の絶縁体が含ま
   れた樹脂が塗布され、該樹脂上に基板が搭載されて金属
   製の放熱板に基板を接着固定する基板の固定構造におい
   て、前記各絶縁体の大きさを同一にし、前記放熱板と前
   記基板との間に該絶縁体を挟持したことを特徴とする基
   板の固定構造。