(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
片面にＤＩＰ（Ｄｕａｌ  Ｉｎｌｉｎｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）タイプの電子回路と複数の表面実装タイプの電子部品を実装したプリント配線基板と、
上記プリント配線基板の電子部品が実装されない面に取付けられ、上記ＤＩＰタイプの電子部品のリード部が干渉しないようにきりぬき部を有し、かつ、上記プリント配線基板と接する面の当該きりぬき部を有さない部分には上記各電子部品の真下にそれぞれ電子部品の底面と同等の面積の複数の突起部を有するヒートシンクと、
上記プリント配線基板と上記ヒートシンクの間に充填されて両者を接着する熱伝導の良い常温硬化型接着剤と、
上記プリント配線基板の縁部周辺で上記ヒートシンクを結合するための結合部材とを具備し、
上記ヒートシンクの突起部と上記プリント配線基板との間に気泡が介在しないように接着されたことを特徴とするヒートシンク付プリント配線基板。
【請求項２】
片面にＤＩＰ（Ｄｕａｌ  Ｉｎｌｉｎｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）タイプの電子回路と複数の表面実装タイプの電子部品を実装したプリント配線基板と、
上記プリント配線基板の電子部品が実装されない面に取付けられ、上記ＤＩＰタイプの電子部品のリード部が干渉しないようにきりぬき部を有し、かつ、上記プリント配線基板と接する面の当該きりぬき部を有さない部分には上記各電子部品の真下にそれぞれ電子部品の底面と同等の面積の複数の突起部を有するヒートシンクと、
上記ヒートシンク側から実装する発熱量の大きいＤＩＰタイプの電子部品と、
上記プリント配線基板と上記ヒートシンクの間に充填されて両者を接着する熱伝導の良い常温硬化型接着剤と、
上記プリント配線基板と上記ヒートシンクを結合するための結合部材とを具備し、
上記ヒートシンクの突起部と上記プリント配線基板との間に気泡が介在しないように接着されたことを特徴とするヒートシンク付プリント配線基板。
【請求項３】
片面に発熱量の大きいＤＩＰ（Ｄｕａｌ  Ｉｎｌｉｎｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）タイプの電子回路と複数の表面実装タイプの電子部品を実装し、その反対面に発熱量の小さいチップ部品を実装したプリント配線基板と、
上記プリント配線基板の発熱量の小さいチップ部品が実装されている面に取付けられ、上記発熱量の小さいチップ部品及び上記ＤＩＰタイプの電子部品のリード部がそれぞれ干渉しないようにきりぬき部を有し、かつ、上記プリント配線基板と接する面の当該きりぬき部を有さない部分には上記各電子部品の真下にそれぞれ電子部品の底面と同等の面積の突起部を有するヒートシンクと、
上記プリント配線基板と上記ヒートシンクの間に充填されて両者を接着する熱伝導の良い常温硬化型接着剤と、
上記プリント配線基板縁部周辺で上記ヒートシンクを結合するための結合部材とを具備し、
上記ヒートシンクの突起部と上記プリント配線基板との間に気泡が介在しないように接着されたことを特徴とするヒートシンク付プリント配線基板。
【請求項４】
上記ヒートシンクは、上記電子部品と上記プリント配線基板の間に取付けられ、上記電子部品の熱を熱交換部に導く為の放熱経路が遮断されないように上記放熱経路と直角方向に分割されたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のヒートシンク付プリント配線基板。
【請求項５】
上記ヒートシンクは、上記電子部品と上記プリント配線基板の間に取付けられ、上記電子部品の熱を熱交換部に導く為の放熱経路が遮断されないように上記放熱経路と直角方向に分割し、かつ、上記電子部品が接触する部分に溝を有したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のヒートシンク付プリント配線基板。
【請求項６】
片面にＤＩＰ（Ｄｕａｌ  Ｉｎｌｉｎｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）タイプの電子回路と複数の表面実装タイプの電子部品を実装し、上記電子部品が実装されない面には上記電子部品の真下にそれぞれ電子部品の底面と同等の面積で、かつ上記電子部品と電気接続されていない導体パターンで作られた複数の突起部を有するプリント配線基板と、
上記プリント配線基板の上記電子部品が実装されない面に取付けられ、上記ＤＩＰタイプの電子部品のリード部が干渉しないようにきりぬき部を有したヒートシンクと、
上記プリント配線基板と上記ヒートシンクの間に充填されて両者を接着する熱伝導の良い常温硬化型接着剤と、
上記プリント配線基板の縁部周辺で上記ヒートシンクを結合するための結合部材とを具備し、
上記プリント配線基板の突起部と上記ヒートシンクとの間に気泡が介在しないように接着されたことを特徴とするヒートシンク付プリント配線基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、プリント配線基板に実装した電子部品から発生する熱を冷却装置に効率良く伝えるための構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に航空機搭載用電子機器のプリント配線基板は、高機能、高性能が要求されることから高密度、高発熱化が進んできている。また、高信頼性も求められていることから冷却方式は、一般的な大型計算機で用いられている直接電子部品に冷却空気を当てる直接冷却方式を用いず、電子部品で発生した熱をヒートシンクに伝え、さらにヒートシンクから専用の熱交換部へ伝えることにより冷却する間接冷却方式を採用している。ここで、直接冷却方式が間接冷却方式より信頼性が劣るのは、冷却空気には多少のゴミ、ほこり、水分、塩分等が含まれており、直接この冷却空気を電子部品に当てると錆び、電食等が起こり、故障の原因になるからである。
【０００３】
図１７に従来のＤＩＰ（Ｄｕａｌ  Ｉｎｌｉｎｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）タイプの電子部品を実装したヒートシンク付プリント配線基板の斜視図を示す。図１８は図１７の断面を示す。図において１は熱伝導の良いＡｌやＦｅ等の金属でできたヒートシンク、２はＤＩＰタイプの電子部品３を実装したプリント配線基板、４はヒートシンク１を熱交換部５の溝に密着させるためのカードロックリテイナ、６はヒートシンク１とプリント配線基板２を接着する熱伝導率の良いヒートプレス用接着剤、７はＤＩＰタイプの電子部品３とヒートシンク１を接着する熱伝導率の良い接着剤、１０は放熱経路を示す。
【０００４】
また図１９に従来の表面実装タイプの電子部品を実装したヒートシンク付プリント配線基板の斜視図を示す。図２０は図１９の断面を示す。図において８は表面実装タイプの電子部品、９は表面実装タイプの電子部品８とプリント配線基板２を接着する熱伝導率の良い接着剤を示す。その他はＤＩＰタイプの電子部品を実装したヒートシンク付プリント配線基板の内容と同一である。
【０００５】
ここで、ヒートシンク１とプリント配線基板２の接着は、例えば−５０〜＋１２０°Ｃの環境温度や高湿度、高い外荷重をクリアにすることが要求されている。また、高い放熱効率も要求されているため、通常平面と平面を常温硬化型の接着剤で接着した時に発生する断熱効果の大きい気泡を放熱経路から無くさなければならない。これらのことからエポキシ系のヒートプレス接着剤を選定している。
【０００６】
次に、放熱経路を表面実装タイプの電子部品を実装したプリント配線基板を例にとり示す。図２０において１０は放熱経路を示す。表面実装タイプの電子部品８で発熱した熱は接着剤９を介しプリント配線基板２に伝わり、さらに、ヒートプレス用接着剤６を介しヒートシンク１に伝わり、ヒートシンク１に取付けたカードロックリテイナ４により、ヒートシンク１を熱交換部５に密着させることができるので、ヒートシンク１から熱交換部５へ熱を効率良く伝え放熱することができる。
【０００７】
また次に、ＤＩＰ／表面実装タイプの電子部品３、８を実装したヒートシンク付きプリント配線基板の実装プロセスを図２１に示す。まず、ＤＩＰタイプの電子部品３の実装を説明する。プリント配線基板２とヒートシンク１をヒートプレス接着（Ｓ１）する。次にＤＩＰタイプの電子部品３を自動／手挿入（Ｓ２）し、フローはんだ付け（Ｓ３）を行い、その後洗浄（Ｓ４）をする。次にフローはんだ付け（Ｓ３）で実装できなかった電子部品を後付け（Ｓ５）し、電気試験（Ｓ６）を行う。この電気試験（Ｓ６）において電気性能が満足すれば完了である。一方、電気性能が満足できなければ満足するまで電子部品の交換やパターンカット、ジャンパ配線（Ｓ７）を実施し電気試験（Ｓ６）を繰り返し行う。次に、表面実装タイプの電子部品８の実装を説明する。表面実装タイプの電子部品８の実装は、上記ＤＩＰタイプの電子部品３の実装の説明において、ＤＩＰタイプの電子部品３の自動／手挿入（Ｓ２）を表面実装タイプの電子部品８の自動／手挿入（Ｓ８）に、また、フローはんだ付け（Ｓ３）をリフローはんだ付け（Ｓ９）にそれぞれ置き換えたものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来のヒートシンク付プリント配線基板は以上のように構成されており次に示すような課題を有していた。ヒートシンク１とプリント配線基板２の接着はＤＩＰ／表面実装タイプの電子部品３、８等の耐熱温度より高い温度で行われるヒートプレス接着のため、ＤＩＰ／表面実装タイプの電子部品３、８の実装はヒートシンク１とプリント配線基板２のヒートプレス接着後という制約があった。これに伴い、ＡｌやＦｅ等で作られたヒートシンク１は熱伝導性が良いため、電子部品のプリント配線基板２へのはんだ付け時のはんだを溶かす熱がヒートシンク１に奪われ、はんだ付け作業の作業性を悪くし、さらにＤＩＰ／表面実装タイプの電子部品３、８に、より多くの熱を加える結果となりＤＩＰ／表面実装タイプの電子部品３、８の信頼性の低下を招くという問題があった。また、プリント配線基板２において性能向上のためパターンカットやジャンパ配線等を実施するにあたり、片面にヒートシンク１が接着されているため、作業性が悪いという問題があった。またさらに、ヒートシンク付プリント配線基板において、表面実装タイプの電子部品８のはんだ付けはリフローはんだ付けで行い、ＤＩＰタイプの電子部品３はフローはんだ付けで行っているが、ヒートシンク１がプリント配線基板２に取付けているためリフロー／フローはんだ付けの連続した作業が難しくＤＩＰ／表面実装タイプの電子部品３、８の混在が難しいという問題があった。
【０００９】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、電子部品のはんだ付け作業性を向上させ、かつ、電子部品の信頼性向上を図ることができ、また、ＤＩＰ／表面実装タイプの電子部品の混在が容易にできることを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明による実施例１のヒートシンク付プリント配線基板は、ＤＩＰ／表面実装タイプの電子部品を予めプリント配線基板の片面に実装し、後から常温硬化型接着剤でヒートシンクを接着することによりはんだ付け作業性と電子部品の信頼性を向上させたものである。また、ヒートシンクには、ＤＩＰタイプの電子部品のリード部が干渉しないようにきりぬき部を設け、さらに、プリント配線基板と接する面に電子部品の底面積と同等で、かつ、０．１〜０．２ｍｍ程度の突起部を有することでＤＩＰタイプ／表面実装タイプの電子部品の混在を容易にし、放熱効率を向上させたものである。また、プリント配線基板とヒートシンクを常温硬化型接着剤にて接着した後にねじにより固定することで接着強度を補うことができる。
【００１１】
また、この発明による実施例２のヒートシンク付プリント配線基板は、実施例１のものに加えて、特に発熱量の大きいＤＩＰタイプの電子部品をヒートシンクとプリント配線基板接着後にヒートシンク側から実装することにより放熱効率を向上させたものである。
【００１２】
この発明による実施例３のヒートシンク付プリント配線基板は、実施例１のものに加えて、特に発熱量の小さいチップ部品をプリント配線基板の反対面に実装し、ヒートシンクにそのチップ部品が干渉しないようにきりぬき部を設けることにより実装密度を高くするものである。
【００１３】
また、この発明による実施例４のヒートシンク付プリント配線基板は、ＤＩＰ／表面実装タイプの電子部品がヒートシンクを跨ぎ、かつ、接触するように予めプリント配線基板の片側に実装し、後から分割したヒートシンクを電子部品とプリント配線基板の間に挿入し常温硬化型接着剤で接着することによりはんだ付け作業性と電子部品の信頼性を向上させ、さらに、放熱効率も向上させたものである。また、プリント配線基板とヒートシンクを常温硬化型接着剤にて接着した後にねじにより固定することで接着強度を補うことができる。
【００１４】
この発明による実施例５のヒートシンク付プリント配線基板は、実施例４のものに加えて、ヒートシンクに電子部品が接触する部分に溝を設け、その溝に接着剤を流しこむことにより、さらに、放熱効率を向上させたものである。
【００１５】
また、この発明による実施例６のヒートシンク付プリント配線基板は、ＤＩＰ／表面実装タイプの電子部品を予めプリント配線基板の片側に実装し、後から常温硬化型接着剤でヒートシンクを接着することによりはんだ付け作業性と電子部品の信頼性を向上させたものである。また、ヒートシンクにはＤＩＰタイプの電子部品のリード部が干渉しないようにきりぬき部を設けることでＤＩＰ／表面実装タイプの電子部品の混在を容易にさせるものである。また、プリント配線基板には、ヒートシンクと接する面に電子部品の底面積と同等で、かつ、０．１ｍｍ程度の突起部を有することで放熱効率も向上させたものである。また、プリント配線基板とヒートシンクを常温硬化型接着剤にて接着した後にねじにより固定することで接着強度を補うことができる。
【００１６】
この発明による実施例７のヒートシンク付プリント配線基板は、ＤＩＰ／表面実装タイプの電子部品を予めプリント配線基板の片側に実装し、後から電子部品の底面積と同等で０．２ｍｍ程度の厚みで接着できるようなテンプレート等の治工具を用いて常温硬化型接着剤を塗布しヒートシンクを接着することによりはんだ付け作業性と電子部品の信頼性を向上させたものである。また、プリント配線基板とヒートシンクを常温硬化型接着剤にて接着した後にねじにより固定することで接着強度を補うことができる。
【００１７】
また、この発明による実施例８のヒートシンク付プリント配線基板は、実施例１の常温硬化型接着剤をサーマルシートに変え、ヒートシンクとプリント配線基板の間にはさみ、さらに、ねじにより固定したことにより放熱効率を維持すると共に組立性を容易にすることができるものである。
【００１８】
【作用】
この発明において、プリント配線基板の電気性能が満足する段階まで完成度が上がった時点で、プリント配線基板とヒートシンクを常温硬化型接着剤を用いて接着を行うことにより、次に示す利点を有している。まず、電子部品はプリント配線基板にヒートシンクを接着する前に実装することができるので、はんだ付け時に、ヒートシンクへ熱が奪われるということが無くなり接着作業性と電子部品の信頼性の向上が図れ、さらに、パターンカットやジャンパ配線、電子部品交換等の作業性も向上する。また、ヒートシンク部にＤＩＰタイプの電子部品のリード部が干渉しないようにきりぬき部を有することで、ＤＩＰ／表面実装タイプの電子部品の混在が容易となる。
また、通常平面と平面を接着する場合、接着層に発生する断熱効果の大きい気泡は、プリント配線基板と接する側のヒートシンクに電子部品の真下で、かつ、その底面と同等の面積で０．１〜０．２ｍｍ程度の突起部を設けたことにより、排斥される確率が大きくなり、放熱経路が確保される。またさらに、ヒートシンクが突起した部分において熱伝導率の小さい接着層が薄くなり、反対に熱伝導率の大きいヒートシンクが近づくため放熱効率を向上させることができる。
【００１９】
またこの発明の実施例２においては、発熱量が大きいＤＩＰタイプの電子部品をヒートシンク側から実装することにより放熱効率を向上させることができる。
【００２０】
この発明の実施例３においては、発熱量の小さいチップ部品をヒートシンク側に実装し、さらに、ヒートシンクにそのチップ部品が干渉しないようにきりぬき部を設けることにより実装密度を上げることができる。
【００２１】
またこの発明の実施例４においては、ヒートシンクを分割したことにより、プリント配線基板に電子部品を実装した後にプリント配線基板と電子部品の間にヒートシンクを挿入し接着することができる。このことにより、電子部品はヒートシンクを跨いだ形で実装されるので、直接電子部品がヒートシンクに接触することになり、放熱効率を向上させることができる。
【００２２】
この発明の実施例５においては、ヒートシンクを分割したことにより、プリント配線基板に電子部品を実装した後にプリント配線基板と電子部品の間にヒートシンクを挿入し接着することができる。また、ヒートシンクに接着剤を流しこめる溝を設けたことにより、ヒートシンク接着後にこの溝に熱伝導率の良い接着剤を流し込みヒートシンクと電子部品の隙間を埋めることができる。これらのことにより、電子部品はヒートシンクを跨いだ形で実装され、さらに、ヒートシンクと電子部品の隙間を熱伝導の良い接着剤を介在することができるため放熱効率をさらに向上させることができる。
【００２３】
またこの発明の実施例６においては、ヒートシンクと接する側のプリント配線基板に電子部品の真下で、かつ、その底面積と同等の面積で０．１ｍｍ程度の突起した電気接続されていないＣｕやＡｌ等のパターンの突起部を設けたことにより、ヒートシンクに電子部品の真下で、かつ、その底面積と同等の面積で０．１〜０．２ｍｍ程度の突起部を設ける加工が無くなり、加工性が向上し、さらに、通常平面と平面を接着する時発生する断熱効果の大きい気泡を排斥することができ、またさらに、プリント配線基板が突起した部分において熱伝導率の小さい接着層が薄くなり、反対に熱伝導率の大きいＣｕやＡｌ等のパターンの突起部がヒートシンクに近づくため放熱効率を向上させることができる。
【００２４】
この発明の実施例７においては、プリント配線基板とヒートシンクの間に電子部品の真下で、かつ、その底面積と同等の面積で０．２ｍｍ程度の接着層が確保できるようにテンプレート等の治工具を用いて熱伝導の良い常温効果型接着剤を塗布することにより、ヒートシンクやプリント配線基板に電子部品の真下で、かつ、その底面積と同等の面積で０．１ｍｍ程度の突起部を設ける加工が無くなり、加工性や製造性を向上させることができ、さらに、通常平面と平面を接着する時発生する断熱効果の大きい気泡を、接着剤自身を潰すことにより排斥することができるので必要な放熱経路が確保され、放熱効率を向上させることができる。
【００２５】
またこの発明の実施例８においては、プリント配線基板とヒートシンクの間にサーマルシートをはさみ、さらに、ねじで固定することにより、どの時点においてもプリント配線基板とヒートシンクは分離することができる。このことにより、電子部品はプリント配線基板にヒートシンクを取付けない状態で実装することができるので、はんだ付け時に、ヒートシンクへ熱が奪われるということが無くなり、組立作業性と電子部品の信頼性の向上が図れ、さらに、パターンカットやジャンパ配線、電子部品交換等の作業性も向上し、またさらに、プリント配線基板とヒートシンクの間の隙間は熱伝導の良いサーマルシートにより無くなるので放熱効率を向上させることができる。また、ヒートシンクとサーマルシートにＤＩＰタイプの電子部品のリード部が干渉しないようにきりぬき部を有することで、ＤＩＰ／表面実装タイプの電子部品の混在が容易となる。
【００２６】
【実施例】
実施例１．
図１は本発明によるプリント配線基板の実施例１を示す組立図であり図２は図１における組立後の断面図であり、１〜５，７〜１０は上記従来のプリント配線基板とまったく同一のものである。図において１１はプリント配線基板２とヒートシンク１を接着するための常温硬化型接着剤、１２はヒートシンク１上にプリント配線基板２と接する面で、ＤＩＰタイプの電子部品３や表面実装タイプ電子部品８の真下にそれぞれ電子部品の底面と同等の面積で０．１〜０．２ｍｍ程度突起した突起部である。１３はヒートシンク１上にプリント配線基板２に実装したＤＩＰタイプの電子部品３のリード部１４と干渉しないようにきりかいたきりぬき部、１５はヒートシンク１とプリント配線基板２を固定するためのねじでありワッシャフラット１６と共に用いられる。
【００２７】
図３〜５は常温硬化型接着剤１１でヒートシンク１とプリント配線基板２を接着した時に断熱効果の大きい気泡１７が発生する様子と、ヒートシンク１上に設けた突起部１２によって断熱効果の大きい気泡１７が排斥されＤＩＰタイプの電子部品３や表面実装タイプ電子部品８の真下に気泡１７が発生しない様子を示したものである。
【００２８】
図６にこの発明の実装プロセスを示す。図の簡単な説明をすると、プリント配線基板２に表面実装タイプの電子部品８を自動／手装着（Ｓ８）しリフローはんだ付け（Ｓ９）を実施し、続いてＤＩＰタイプの電子部品３を自動／手装着（Ｓ２）しフローはんだ付け（Ｓ３）を実施する。電子部品等の実装が完了した後に洗浄（Ｓ４）を行う。次にプリント配線基板２とヒートシンク１をねじ１５とワッシャフラット１６により固定（Ｓ１０）し電気試験（Ｓ６）を実施する。この時、ヒートシンク１を取付けていることと、設計温度条件に比べ電気試験（Ｓ６）実施時の周囲温度が２０〜４０°Ｃ低いことで電子部品の信頼性を低下させたり壊したりすることがない。この電気試験（Ｓ６）において電気性能が満足すれば、プリント配線基板２とヒートシンク１を固定していたねじ１５とワッシャフラット１６を外し、常温硬化型接着剤１１とねじ１５とワッシャフラット１６により接着／ねじ止め（Ｓ１１）し完了である。一方、電気性能が満足しなければ満足するまで、プリント配線基板２とヒートシンク１を固定していたねじ１５とワッシャフラット１６を外し（Ｓ１２）、電子部品の交換やパターンカット、ジャンパ配線（Ｓ７）を実施し、また、プリント配線基板２とヒートシンク１をねじ１５とワッシャフラット１６により固定（Ｓ１０）し電気試験（Ｓ６）を繰り返し行う。
【００２９】
上記のように構成されたヒートシンク付きプリント配線基板において、プリント配線基板の完成度が電気性能が満足する段階まで上がった時点で、プリント配線基板２にヒートシンク１を常温硬化型接着剤１１を用いて接着を行うことにより、次に示す利点を有している。まず、ＤＩＰ／表面実装タイプの電子部品３、８はプリント配線基板２にヒートシンク１を接着する前に実装することができるので、はんだ付け時にヒートシンク１へ熱が奪われるということが無くなり接着作業性とＤＩＰ／表面実装タイプの電子部品３、８の信頼性の向上が図れ、さらに、パターンカットやジャンパ配線、電子部品交換等の作業性も向上する。また、ヒートシンク部にＤＩＰタイプの電子部品３のリード部１４が干渉しないようにきりぬき部１３を有することで、ＤＩＰ／表面実装タイプの電子部品３、８の混在が容易となる。
【００３０】
また、通常平面と平面を接着する場合、接着層に発生する断熱効果の大きい気泡１７は、プリント配線基板２と接する側のヒートシンク１にＤＩＰ／表面実装タイプの電子部品３、８の真下にそれぞれ電子部品の底面と同等の面積で０．１〜０．２ｍｍ程度の突起部１２を設けたことにより、排斥される確率が大きくなり、放熱経路１０が確保され、またさらに、ヒートシンク１の突起部１２において熱伝導率の小さい接着層が薄くなり、反対に熱伝導率の大きいヒートシンク１の突起部１２が近づくため放熱効率を向上させることができる。
【００３１】
実施例２．
図７はこの発明によるヒートシンク付きプリント配線基板の第２の実施例を示す断面図である。図７において１３は発熱量の大きいＤＩＰタイプの電子部品１８をヒートシンク１側から実装でき、かつ、発熱量の大きいＤＩＰタイプの電子部品１８のリード部１４と干渉しないようにヒートシンク１に設けたきりぬき部である。
【００３２】
上記のように構成されたヒートシンク付きプリント配線基板において、発熱量の大きいＤＩＰタイプの電子部品１８をヒートシンク１側から実装できるように、発熱量の大きいＤＩＰタイプの電子部品１８のリード部１４と干渉しないようにヒートシンク１にきりぬき部１３を設けたことにより、少数で発熱の大きいＤＩＰタイプの電子部品１８を熱伝導率の低いプリント配線基板２を介さずに直接ヒートシンク１へ放熱することができるので、放熱効率を向上することができ、また、少数で発熱の大きいＤＩＰタイプの電子部品１８の放熱構造を別に設けなくて済む。但し、この発熱量の大きいＤＩＰタイプの電子部品１８の実装ははんだごて等を用いる方法になる。
【００３３】
実施例３．
図８はこの発明によるヒートシンク付きプリント配線基板の第３の実施例を示す断面図である。図において１３は発熱量の小さいチップ部品１９をヒートシンク１側に実装でき、かつ、チップ部品１９と干渉しないようにヒートシンク１に設けたきりぬき部である。
【００３４】
上記のように構成されたヒートシンク付きプリント配線基板において、発熱量の小さいチップ部品１９をヒートシンク１側に実装でき、かつ、チップ部品１９と干渉しないようにヒートシンク１にきりぬき部１３を設けたことにより、放熱を期待しない発熱量の小さいチップ部品１９をヒートシンク１側に実装することができるので実装密度を上げることができる。
【００３５】
実施例４．
図９はこの発明によるヒートシンク付きプリント配線基板の第４の実施例を示す組立図である。図９において２０はプリント配線基板２上で放熱経路が遮断されないように上記放熱経路と直角方向に分割したヒートシンクである。また、ＤＩＰ／表面実装タイプの電子部品３、８はヒートシンク２０を跨ぎ、かつ、ヒートシンク２０に接触するように予めプリント配線基板２の片面に実装され、後から分割したヒートシンク２０をＤＩＰ／表面実装タイプの電子部品３、８とプリント配線基板２の間に挿入し常温硬化型接着剤１１で接着するものである。
【００３６】
上記のように構成されたヒートシンク付きプリント配線基板において、ＤＩＰ／表面実装タイプの電子部品３、８をヒートシンク２０を跨ぎ、かつ、接触するように予めプリント配線基板２の片面に実装し、後から分割したヒートシンク２０をＤＩＰ／表面実装タイプの電子部品３、８とプリント配線基板２の間に挿入し常温硬化型接着剤１１で接着することにより、ＤＩＰ／表面実装タイプの電子部品３、８はプリント配線基板２にヒートシンク２０を接着する前に実装するので、はんだ付け時に、ヒートシンク２０へ熱が奪われることがなくなり、接着作業性とＤＩＰ／表面実装タイプの電子部品３、８の信頼性の向上が図れ、さらに，ＤＩＰ／表面実装タイプの電子部品３、８とヒートシンク２０を直接接触することができるので放熱効率を向上させることができる。
【００３７】
実施例５．
図１０はこの発明によるヒートシンク付きプリント配線基板の第５の実施例の一部を示す斜視図であり、図１１はＤＩＰタイプの電子部品３がヒートシンク２０を跨いだ状態の断面図を示す。図において２０はプリント配線基板上で放熱経路が遮断されないように上記放熱経路と直角方向に分割したヒートシンクである。また、ＤＩＰ／表面実装タイプの電子部品３、８をヒートシンク２０を跨ぎ、かつ、接触するように予めプリント配線基板２の片面に実装し、後から分割したヒートシンク２０をＤＩＰ／表面実装タイプの電子部品３、８とプリント配線基板２の間に挿入し常温硬化型接着剤１１で接着するものである。また、ヒートシンク２０のＤＩＰ／表面実装タイプの電子部品３、８と接触する部分に接着剤を流し込むことができる溝２１を設け、さらに、熱伝導率の良い接着剤７を塗布することにより、ヒートシンク２０とＤＩＰ／表面実装タイプの電子部品３、８の間に隙間をなくすことができる。
【００３８】
上記のように構成されたヒートシンク付きプリント配線基板において、ＤＩＰ／表面実装タイプの電子部品３、８をヒートシンク２０を跨ぎ、かつ、接触するように予めプリント配線基板２の片面に実装し、後から分割したヒートシンク２０を常温硬化型接着剤１１で接着することにより、ＤＩＰ／表面実装タイプの電子部品３、８はプリント配線基板２にヒートシンク２０を接着する前に実装するので、はんだ付け時に、ヒートシンク２０へ熱が奪われることがなくなり、接着作業性とＤＩＰ／表面実装タイプの電子部品３、８の信頼性の向上が図れる。また、ＤＩＰ／表面実装タイプの電子部品３、８とヒートシンク２０を直接接触することができ、さらに、ヒートシンク２０にＤＩＰ／表面実装タイプの電子部品３、８との隙間に接着剤７が流し込めるように溝２１を設けることで、プリント配線基板２とＤＩＰ／表面実装タイプの電子部品３、８を実装し、さらに、ヒートシンク２０を取付けた後、この溝２１に接着剤７を流し込むことができる。このことにより、ヒートシンク２０とＤＩＰ／表面実装タイプの電子部品３、８の隙間を埋めることができるので放熱効率を向上させることができる。
【００３９】
実施例６．
図１２はこの発明によるヒートシンク付きプリント配線基板の第６の実施例を示す断面図である。図１２において２２はヒートシンク１と接する側のプリント配線基板１にＤＩＰ／表面実装タイプの電子部品３、８の真下にそれぞれ電子部品の底面積と同等の面積で０．１ｍｍ程度突起した、上記電子部品と電気接続されていないＣｕやＡｌ等のパターンで作られた突起部である。
【００４０】
上記のように構成されたヒートシンク付きプリント配線基板において、ヒートシンクに電子部品の真下にそれぞれ電子部品の底面積と同等の面積で０．１〜０．２ｍｍ程度の突起部を付ける加工が無くなり、加工性が向上し低コスト化が図れる。さらに、通常平面と平面を接着する場合、接着層に発生する断熱効果の大きい気泡１７は、ヒートシンク１と接するプリント配線基板２にＤＩＰ／表面実装タイプの電子部品３、８の真下それぞれ電子部品の底面と同等の面積で０．１ｍｍ程度の突起部２２を設けたことにより、排斥される確率が大きくなり、放熱経路１０が確保され、またさらに、プリント配線基板２の突起部２２において熱伝導率の小さい接着層が薄くなり、反対に熱伝導率の大きいプリント配線基板２の突起部２２が近づくため放熱効率を向上させることができる。
【００４１】
実施例７．
図１３はこの発明によるヒートシンク付きプリント配線基板の第７の実施例を示す組立図であり図１４は図１３における組立後の断面図である。図において２３はプリント配線基板２とヒートシンク１の間にＤＩＰ／表面実装タイプの電子部品３、８の真下にそれぞれ電子部品の底面積と同等の面積で０．２ｍｍ程度の接着層が確保できるようにきりぬき穴を設けたステンレスや樹脂の薄板のテンプレートである。１１はテンプレート２３のきりぬき穴により０．２ｍｍ程度の厚さに成形された常温硬化型接着剤であり、この常温硬化型接着剤１１を塗布することにより、必要な放熱経路１０を確保することができる。
【００４２】
上記のように構成されたヒートシンク付きプリント配線基板において、ヒートシンク１とプリント配線基板２の間にＤＩＰ／表面実装タイプの電子部品３、８の真下にそれぞれ電子部品の底面と同等の面積で０．２ｍｍ程度の厚さが確保できるようにつくられたテンプレート２３のきりぬき部により成形した常温硬化型接着剤１１を塗布することにより、ヒートシンク１やプリント配線基板２に電子部品の真下にそれぞれ電子部品の底面積と同等の面積で０．１ｍｍ程度の突起部１２、２２を付ける加工が無くなり、加工性や製造性を向上させることができ、さらに、通常平面と平面を接着する時発生する断熱効果の大きい気泡１７を常温硬化型接着剤１１自身を潰すことにより必要な放熱経路１０から排斥することができるため放熱効率を向上させることができる。
【００４３】
実施例８．
図１５はこの発明によるヒートシンク付きプリント配線基板の第８の実施例を示す組立図であり図１６は図１５における組立後の断面図である。図において２４はプリント配線基板２とヒートシンク１の間に取付けたサーマルシートである。
【００４４】
上記のように構成されたヒートシンク付きプリント配線基板において、ヒートシンク１とプリント配線基板２の間にサーマルシート２４をはさみ、さらに、ねじで固定することにより、どの時点においても、ヒートシンク１とプリント配線基板２は分離することができる。このことにより、ＤＩＰ／表面実装タイプの電子部品３、８はプリント配線基板２にヒートシンク１を取付けない状態で実装することができるので、はんだ付け時に、ヒートシンク１へ熱が奪われるということが無くなり接着作業性とＤＩＰ／表面実装タイプの電子部品３、８の信頼性の向上が図れ、さらに、パターンカットやジャンパ配線、電子部品の交換等の作業性も向上し、またさらに、ヒートシンク１とプリント配線基板２の間の隙間は熱伝導の良いサーマルシート２４により無くなるので放熱効率を向上させることができる。また、ヒートシンク１とサーマルシート２４にＤＩＰタイプの電子部品３のリード部１４が干渉しないようにきりぬき部１３を設けることで、ＤＩＰ／表面実装タイプの電子部品３、８の混在が容易となる。
【００４５】
【発明の効果】
この発明は以上説明したとおりプリント配線基板とヒートシンクを接着する接着剤を常温硬化型接着剤にすることにより、プリント配線基板にヒートシンクを接着する前に電子部品を実装することができるので、はんだ付け時に、ヒートシンクへ熱が奪われることが無くなり接着作業性と電子部品の信頼性が向上し、また、ヒートシンクにＤＩＰタイプの電子部品のリード部が干渉しないようにきりかき部を設けることにより、ＤＩＰ／表面実装タイプの電子部品の混在が容易となり、またさらに、ヒートシンクに０．１〜０．２ｍｍ程度の突起部を設けたことにより、プリント配線基板とヒートシンクの間の接着層に発生する断熱効果の大きい気泡を排斥することと、接着層が薄くなることができ、放熱効率を向上することができる。
【００４６】
またこの発明によれば、発熱量の大きいＤＩＰタイプの電子部品をヒートシンク側から実装できるように、ヒートシンクにＤＩＰタイプの電子部品のリード部と干渉しないようなきりぬき部を設けたことにより、少数で発熱量の大きいＤＩＰタイプの電子部品を熱伝導率の低いプリント配線基板を介さずに直接ヒートシンクへ放熱することができるので、放熱効率を向上させることができる。
【００４７】
またこの発明によれば、ヒートシンクにチップ部品と干渉しないようなきりぬき部を設けることにより、プリント配線基板のヒートシンクに接する面に発熱量の小さいチップ部品が実装できるので、実装密度を上げることができる。
【００４８】
さらにこの発明によれば、ヒートシンクを分割し、ＤＩＰ／表面実装タイプの電子部品がヒートシンクを跨ぎ、かつ、接触するように予めプリント配線基板の片面に実装し、後から分割したヒートシンクを常温硬化型接着剤で接着することにより、ＤＩＰ／表面実装タイプの電子部品はプリント配線基板にヒートシンクを接着する前に実装できるので、はんだ付け時に発生しているヒートシンクへ熱が奪われることがなくなり、接着作業性と電子部品の信頼性の向上ができ、さらに、ＤＩＰ／表面実装タイプの電子部品が直接ヒートシンクに接触することができるので放熱効率を向上させることができる。
【００４９】
またこの発明によれば、ヒートシンクを分割し、ＤＩＰ／表面実装タイプの電子部品をヒートシンクを跨ぎ、かつ、接触するように予めプリント配線基板の片面に実装し、後から分割したヒートシンクを常温硬化型接着剤で接着することにより、ＤＩＰ／表面実装タイプの電子部品はプリント配線基板にヒートシンクを接着する前に実装できるので、はんだ付け時に、ヒートシンクへ熱が奪われることがなくなり、接着作業性とＤＩＰ／表面実装タイプの電子部品の信頼性の向上が図れる。また、ＤＩＰ／表面実装タイプの電子部品とヒートシンクを直接接触することができ、さらに、ヒートシンクにＤＩＰ／表面実装タイプの電子部品の隙間を接着剤で流し込めるような溝を設けることで、ＤＩＰ／表面実装タイプの電子部品実装後のプリント配線基板と、ヒートシンクを取付けた後に、この溝に接着剤７を流し込むことができる。このことにより、ヒートシンクとＤＩＰ／表面実装タイプの電子部品の隙間を埋めることができるので放熱効率をさらに向上させることができる。
【００５０】
またこの発明によれば、ヒートシンクに電子部品の真下にそれぞれ電子部品の底面と同等の面積で０．１ｍｍ程度の突起部を設ける加工が無くなり、加工性が向上し、さらに、通常平面と平面を接着する場合、接着層に発生する断熱効果の大きい気泡は、ヒートシンクと接するプリント配線基板にＤＩＰ／表面実装タイプの電子部品の真下にそれぞれ電子部品の底面と同等の面積で０．１ｍｍ程度の突起部を設けたことにより、排斥される確率が大きくなり、放熱経路が確保され、またさらに、プリント配線基板の突起部において熱伝導率の小さい接着層が薄くなり、反対に熱伝導率の大きいプリント配線基板の突起部が近づくため放熱効率を向上させることができる。
【００５１】
またこの発明によれば、ヒートシンクとプリント配線基板の間にＤＩＰ／表面実装タイプの電子部品の真下にそれぞれ電子部品の底面と同等の面積で０．２ｍｍ程度の厚さが確保できるようにつくられたテンプレートにより成形した常温硬化型接着剤を塗布することにより、ヒートシンクやプリント配線基板に電子部品の真下にそれぞれ電子部品の底面積と同等の面積で０．１ｍｍ程度の突起部を設ける加工が無くなり、加工性や製造性を向上させることができ、さらに、通常平面と平面を接着する時発生する断熱効果の大きい気泡は常温硬化型接着剤自身を潰すことにより放熱経路から排斥することができるので必要な放熱経路が確保され、放熱効率を向上させることができる。
【００５２】
またこの発明によれば、ヒートシンクとプリント配線基板の間にサーマルシートをはさみ、さらに、ねじで固定することにより、どの時点においてもプリント配線基板とヒートシンクは分離することができる。このことにより、電子部品はプリント配線基板にヒートシンクを取付けない状態で実装することができるので、はんだ付け時に、ヒートシンクへ熱が奪われるということが無くなり組立作業性と電子部品の信頼性の向上が図れ、さらに、パターンカットやジャンパ配線、電子部品の交換等の作業性も向上し、またさらに、ヒートシンクとプリント配線基板の間の隙間は熱伝導の良いサーマルシートにより無くなるので放熱効率を向上させることができる。また、ヒートシンクとサーマルシートにＤＩＰタイプの電子部品のリード部が干渉しないようにきりぬき部を設けることで、ＤＩＰ／表面実装タイプの電子部品の混在が容易にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施例によるヒートシンク付きプリント配線基板を示す組立図である。
【図２】図１における組立後の断面図である。
【図３】この発明の第１の実施例によるヒートシンクを常温硬化型接着剤を塗布したプリント配線基板に近付けた状態であり気泡ができる様子を示した図である。
【図４】この発明の第１の実施例によるヒートシンクを常温硬化型接着剤を塗布したプリント配線基板に接触した状態であり気泡ができる様子を示した図である。
【図５】この発明の第１の実施例によるヒートシンクを常温硬化型接着剤を塗布したプリント配線基板に接着した状態であり気泡ができる様子を示した図である。
【図６】この発明の第１の実施例によるヒートシンク付きプリント配線基板の実装プロセスを示す図である。
【図７】この発明の第２の実施例によるヒートシンク付きプリント配線基板の断面図を示す図である。
【図８】この発明の第３の実施例によるヒートシンク付きプリント配線基板の断面図を示す図である。
【図９】この発明の第４の実施例によるヒートシンク付きプリント配線基板を示す組立図である。
【図１０】この発明の第５の実施例によるヒートシンク付きプリント配線基板を示す斜視図である。
【図１１】この発明の第５の実施例によるヒートシンク付きプリント配線基板を示す断面図である。
【図１２】この発明の第６の実施例によるヒートシンク付きプリント配線基板を示す断面図である。
【図１３】この発明の第７の実施例によるヒートシンク付きプリント配線基板を示す組立図である。
【図１４】図１３の組立後の断面図である。
【図１５】この発明の第８の実施例によるヒートシンク付きプリント配線基板を示す組立図である。
【図１６】図１５の組立後の断面図である。
【図１７】従来のＤＩＰタイプの電子部品を実装したヒートシンク付きプリント配線基板を示す斜視図である。
【図１８】図１７における断面図である。
【図１９】従来のＤＩＰタイプの電子部品を実装したヒートシンク付きプリント配線基板を示す斜視図である。
【図２０】図１９における断面図である。
【図２１】従来のヒートシンク付きプリント配線基板の実装プロセスを示す図である。
【符号の説明】
１  ヒートシンク、２  プリント配線基板、３  ＤＩＰタイプの電子部品、４カードロックリテイナ、５  熱交換部、６  ヒートプレス用接着剤、７  接着剤、８  表面実装タイプの電子部品、９  接着剤、１０  放熱経路、１１  常温硬化型接着剤、１２  突起部、１３  きりぬき部、１４  リード部、１５  ねじ、１６  ワッシャフラット、１７  気泡、１８  発熱量の大きいＤＩＰタイプの電子部品、１９  チップ部品、２０  ヒートシンク、２１  接着剤塗布用溝、２２  突起部、２３  テンプレート、２４  サーマルシート。
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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