(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線パターンを形成したプリント基板上に電子部品を実装して構成された電子機器において、
一端が配線パターンにおける電子部品のＧＮＤ端子との接続部分であるランド部を介して前記電子部品のＧＮＤ端子に接続され、他端がプリント基板を本体の熱伝導性フレームに固定する固定ピンに接続し、中間部が前記熱伝導性フレームに接触する高熱伝導性材料のジャンパ線を配置したことを特徴とする電子機器の放熱構造。
【請求項２】
前記ジャンパ線の他端は、複数の前記固定ピンのうちでＩＣのＧＮＤ端子から最も離れた固定ピンに接続したことを特徴とする請求項１に記載の電子機器の放熱構造。
【請求項３】
前記プリント基板を複数積層して多層構造とし、前記ジャンパ線は、一端側において各プリント基板の配線パターンにおける電子部品のＧＮＤ端子との接続部分であるランド部に接続され、他端を複数の前記プリント基板を貫通する単一の固定ピンに接続したことを特徴とする請求項１又は２に記載の電子機器の放熱構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ＩＣ、ＬＳＩ及びパワートランジスタ等の半導体部品のように発熱量の大きな電子部品が配線パターンを形成したプリント基板に実装された電子機器に関し、特に、電子部品において発生した熱を外部に放熱する電子機器の放熱構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体部品のように発熱量の大きな電子部品を配線パターンを形成したプリント基板に実装した電子機器では、各電子部品を安定して動作させるために電子部品において発生した熱を外部に放熱する必要がある。一方、電子部品において発生した熱を電子部品に接触させた放熱器によって外部に放熱することとすると、電子部品と放熱器との接触状態を保持するためにグリスを塗布する作業が必要になるとともに、電子部品に接触させつつ放熱器を半田付けにより固定しなければならず、電子機器の組立作業が煩雑化する。
【０００３】
そこで、従来の電子機器の放熱構造として、特開平１１−４５９６６号公報には、図９及び図１０に示すように、発熱体であるＩＣ等の電子部品１０３を実装したプリント基板１０１に、放熱器１０４を配線パターン１０２の一部に接続させて取り付けた構成が開示されている。この構成により、電子部品１０３に発生した熱は配線パターン１０２を経由して放熱器１０４から放熱する。この放熱器１０４は、プリント基板１０１上に単独で取り付けられるため、電子部品１０３に直接接触させる必要がない。したがって、電子部品１０３と放熱器１０４との接触状態を保持するためにグリスを塗布する作業が不要になるとともに、電子部品１０３に接触させつつ放熱器１０４を半田付けにより固定する必要もなく、電子機器１０３の組立作業を容易化することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平１１−４５９６６号公報に開示された構成は、プリント基板に放熱器を取り付ける点ではそれまでの電子機器と同じであり、放熱のためのみに別部品である放熱器が不可欠で、これをプリント基板に取り付けるための作業も必要となるため、部品コストの低廉化や組立作業の簡略化を実現することができない問題があった。
【０００５】
この発明の目的は、プリント基板に実装された電子部品において発生した熱を別部品である放熱器を用いることなく確実に放熱することができるようにし、部品コストの低廉化や組立作業の簡略化を実現できる電子機器の放熱構造を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記の課題を解決するための手段として、以下の構成を備えている。
【０００７】
(1) 配線パターンを形成したプリント基板上に電子部品を実装して構成された電子機器において、
一端が配線パターンにおける電子部品のＧＮＤ端子との接続部分であるランド部を介して前記電子部品のＧＮＤ端子に接続され、他端がプリント基板を本体の熱伝導性フレームに固定する固定ピンに接続し、中間部が前記熱伝導性フレームに接触する高熱伝導性材料のジャンパ線を配置したことを特徴とする。
【０００８】
この構成においては、電子部品において発生した後に配線パターンに伝導した熱が、高熱伝導性材料のジャンパ線を介して熱伝導性フレームに効率よく伝導する。また、電子部品において発生した熱がＧＮＤ端子から配線パターンを介して最短距離でジャンパ線に伝導し、電子部品において発生した熱がより効率よく熱伝導部材に伝導する。
【０００９】
(2) 前記ジャンパ線の他端は、複数の前記固定ピンのうちでＩＣのＧＮＤ端子から最も離れた固定ピンに接続したことを特徴とする。
【００１０】
この構成においては、一端をＩＣのＧＮＤ端子に接続したジャンパ線の他端が、複数の固定ピンのうちでＩＣのＧＮＤ端子から最も離れた固定ピンに接続される。したがって、熱伝導部材による放熱量が大きくなる。
【００１１】
(3) 前記プリント基板を複数積層して多層構造とし、前記ジャンパ線は、一端側において各プリント基板の配線パターンにおける電子部品のＧＮＤ端子との接続部分であるランド部に接続され、他端を複数の前記プリント基板を貫通する単一の固定ピンに接続したことを特徴とする。
【００１２】
この構成においては、多層プリント基板を構成する各プリント基板に形成されている配線パターンにおける電子部品のＧＮＤ端子との接続部分同士が固定ピンによって接続される。したがって、各プリント基板に実装されている電子部品において発生した熱が各プリント基板間に配置された固定ピン及びジャンパ線を経由して共通の熱伝導性フレームから放熱される。
【００２３】
図１は、電子機器のプリント基板の平面図である。プリント基板１の上面には、導電性材料により配線パターン２が形成されており、高熱を発生する電子部品であるＩＣ３がコンデンサや抵抗等の他の電子部品４とともに実装されている。配線パターン２は、プリント基板１上でＩＣ３から延出した複数の端子３１のうち所定の端子を他の端子又は他の電子部品４に電気的に接続するように形成されている。
【００２４】
詳細には、プリント基板１上において、配線パターン２の上面は一部を除いてレジスト膜によって被覆されており、配線パターン２において上面がレジスト膜によって被覆されていない部分がＩＣ３の端子３１との接続に使用されるランド部にされている。即ち、配線パターン２のランド部は、その上面に載置されたＩＣ３の端子３１と半田付けされる。
【００２５】
配線パターン２は、プリント基板１の上面における周縁部に全周にわたって形成されたアースライン２１、及び、このアースライン２１とＩＣ３のＧＮＤ端子３１ａとの間に配置された所定面積の放熱エリア２２を含む。
【００２６】
図２は、上記プリント基板において放熱エリアが形成されている部分の側面断面図である。プリント基板１の上面においてＩＣ３が実装される部分にはレジスト膜５が形成されており、このレジスト膜５の上面にＩＣ３が載置される。一方、配線パターン２においてＩＣ３のＧＮＤ端子３１ａとアースライン２１とを接続する放熱エリア２２の上面にはレジスト膜は形成されておらず、放熱エリア２２の一部がランド部２３としてＩＣ３のＧＮＤ端子３１ａの接続に用いられる。即ち、放熱エリア２２の一部にＩＣ３のＧＮＤ端子３１ａが半田６により電気的な接続状態を維持して固定される。なお、レジスト膜５は、半田がＩＣ３とプリント基板１の上面との間に流れ込むのを防止する。
【００２７】
ＩＣ３のＧＮＤ端子３１ａが接続されるランド部２３を含む放熱エリア２２は、配線パターン２における他の部分よりも面積が拡大されているとともに、上面に開放している。したがって、ＩＣ３において発生した熱は、ＧＮＤ端子３１ａから放熱エリア２２に伝導した後に放熱エリア２２において外部に放熱され、電子部品を実装したプリント基板１が高温化することによる電子部品の動作不良、プリント基板１の変形、及び、ノイズの発生等の不具合を確実に防止することができる。このため、ＩＣ３において発生した熱を放熱するための放熱器を別途備える必要がなく、コストの低廉化及び組立作業の簡略化を実現できる。
【００２８】
なお、放熱エリア２２の面積はＩＣ３における発熱量に応じて拡縮することができる。
【００２９】
また、この実施形態に示すように、アースライン２１が放熱エリア２２に連続して形成されている場合には、放熱エリア２２に伝導した熱の一部がアースライン２１から放熱され、アースライン２１を含めて放熱エリアとすることができる。
【００３０】
図３は、この発明の実施形態に係る放熱構造を適用した電子機器のプリント基板の平面図である。また、図４は、同プリント基板における要部の側面断面図である。この実施形態に係るプリント基板１０では、図１及び図２に示した第１の実施形態に係るプリント基板１の放熱エリア２２に代えてジャンパ線７を備えている。即ち、プリント基板１０は、中間部が電子機器本体の熱伝導性フレーム８に接触する高熱伝導性材料のジャンパ線７の端部を、配線パターン２のランド部２３を介してＩＣ３のＧＮＤ端子３１ａに接続したものである。この例では、プリント基板１０に実装された２個のＩＣ３のＧＮＤ端子３１ａのそれぞれに、ジャンパ線７の両端部を接続している。
【００３１】
この構成により、ＩＣ３において発生した熱は、ＧＮＤ端子３１ａ、ランド部２３及びジャンパ線７をこの順に経由して熱伝導性フレーム８に伝導し、この間にジャンパ線７から放熱されるとともに、熱伝導性フレーム８に拡散して外部に放熱される。したがって、ＩＣ３において発生した熱によって電子部品を実装したプリント基板１が高温化することによる電子部品の動作不良、プリント基板１の変形、及び、ノイズの発生等の不具合を確実に防止することができる。このため、ＩＣ３において発生した熱を放熱するための放熱器を別途備える必要がなく、コストの低廉化及び組立作業の簡略化を実現できる。
【００３３】
また、図５及び図６に示すように、一端が配線パターン２のランド部２３を介してＩＣ３のＧＮＤ端子３１ａに接続された高熱伝導性材料のジャンパ線７の他端を、電子機器本体にプリント基板１０を固定するための固定ピン９に接続するようにしてもよい。この場合、ジャンパ線７による放熱量を大きくするために、ジャンパ線７の他端を、プリント基板１０が備える複数の固定ピン９のうち、ジャンパ線７の一端に接続されたＩＣ３のＧＮＤ端子３１ａから最も離れた固定ピン９に接続することが望ましい。この場合にも、ＩＣ３における発熱量とジャンパ線７における放熱量とに応じて、ジャンパ線７の中間部を熱伝導性フレーム８に選択的に接触させることができる。
【００３４】
さらに、図７に示すように、複数枚のプリント基板１０が積層して配置された多層プリント基板においては、各プリント基板１０におけるＩＣ３のＧＮＤ端子３１ａを接続した配線パターン２のランド部２３間を熱伝導体１１によって接続し、最下部のプリント基板１０の下面においてＩＣ３のＧＮＤ端子３１ａを接続した配線パターン２のランド部２３と固定ピン９との間にジャンパ線７を配置することができる。この構成により、各プリント基板１０に実装されたＩＣ３において発生した熱をＧＮＤ端子３１ａ、ランド部２３及び熱導電体１１を介して最下部のプリント基板１０のランド部２３に伝導し、ジャンパ線７から放熱することができる。この場合にも、ＩＣ３における発熱量とジャンパ線７における放熱量とに応じて、ジャンパ線７の中間部を熱伝導性フレーム８に選択的に接触させることができる。
【００３５】
加えて、図８に示すように、プリント基板１０を貫通してＩＣ３のＧＮＤ端子３１ａが接続されている配線パターン２のランド部２３に一端が接触するハーネス１２を、他端を電子機器本体のフレーム８自体、又は、フレーム８に取り付けられた熱伝導性板金１３に接触させて配置することもできる。この構成により、ＩＣ３において発生した熱をＧＮＤ端子３１ａ、ランド部２３及びハーネス１２を介してフレーム８又は熱伝導性板金１３に伝導させ、フレーム８又は熱伝導性板金１３から放熱することができる。
【００３６】
【発明の効果】
この発明によれば、以下の効果を奏することができる。
【００３７】
(1) 電子部品において発生した後に配線パターンに伝導した熱を、高熱伝導性材料のジャンパ線を介して熱伝導性フレームに効率よく伝導させて、電子部品において発生した熱を熱伝導性フレームから効率よく外部に放熱することができ、高温化による電子部品の動作不良、変形、及びノイズの発生等を確実に防止することができる。
また、電子部品において発生した熱をＧＮＤ端子から配線パターンを介して最短距離でジャンパ線に伝導させることができ、電子部品において発生した熱をより効率よくジャンパ線に伝導させて、電子部品において発生した熱を放熱部材からより効率よく外部に放熱することができ、高温化による電子部品の動作不良、変形、及びノイズの発生等をさらに確実に防止できる。
【００３８】
(2) 一端をＩＣのＧＮＤ端子に接続したジャンパ線の他端を、複数の固定ピンのうちでＩＣのＧＮＤ端子から最も離れた固定ピンに接続することにより、ジャンパ線による放熱量を大きくすることができる。
【００３９】
(3) 多層プリント基板を構成する各プリント基板に形成されている配線パターンにおける電子部品のＧＮＤ端子との接続部分同士を固定ピンによって接続することにより、各プリント基板に実装されている電子部品において発生した熱を各プリント基板間に配置された固定ピン及びジャンパ線を経由して共通の熱伝導性フレームから放熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態に係る放熱構造を適用した電子機器のプリント基板の平面図である。
【図２】上記プリント基板において放熱エリアが形成されている部分の側面断面図である。
【図３】この発明の第２の実施形態に係る放熱構造を適用した電子機器のプリント基板を示す平面図である。
【図４】上記プリント基板の要部の構成を示す側面図である。
【図５】この発明の第３の実施形態に係る放熱構造を適用した電子機器のプリント基板を示す平面図である。
【図６】上記プリント基板の要部の構成を示す側面図である。
【図７】この発明の第４の実施形態に係る放熱構造を適用した電子機器のプリント基板を示す側面図である。
【図８】この発明の第５の実施形態に係る放熱構造を適用した電子機器のプリント基板を示す側面図である。
【図９】従来の放熱構造を有するプリント基板の平面図である。
【図１０】同従来の放熱構造を有するプリント基板の側面断面図である。
【符号の説明】
１，１０−プリント基板
２−配線パターン
３−ＩＣ
４−電子部品
５−レジスト膜
６−半田
７−ジャンプ線
８−フレーム
９−固定ピン
１１−熱導電体
１２−ハーネス
１３−熱伝導性板金
２２−放熱エリア
２３−ランド部
３１−ＧＮＤ端子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003715190.tif 000008
【図８】
0003715190.tif 000009
【図９】
0003715190.tif 000010
【図１０】
0003715190.tif 000011