(57)【要約】【課題】  パッケージングされたチップ本体を、ペルチェ素子を利用して効率的に冷却することができると共に、ペルチェ素子の補強及びチップ本体を結露から防止して信頼性の向上化を図ること。【解決手段】  内部が密閉された箱状のパッケージ１０と、該パッケージ１０の底板１０ａ上に載置されてパッケージ１０内に収納されたチップ本体１１と、該チップ本体１１に電気的に接続されると共にパッケージ１０外に露出した接続端子１２と、パッケージ１０の底板１０ａに対向配置された板状の放熱板１３と、該放熱板１３とパッケージ１０の底板１０ａとの間に配され、底板１０ａに冷却面１４が接着されると共に放熱板１３の一方の面１３ａに放熱面１５が接着されたペルチェ素子１６と、該ペルチェ素子１６を少なくとも挟んで、パッケージ１０の底板１０ａと放熱板１３との間を固定する固定部１７とを備えている封止型電子部品２及びこれを備える回路基板１を提供する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部が密閉された箱状のパッケージと、該パッケージの底板上に載置されてパッケージ内に収納されたチップ本体と、該チップ本体に電気的に接続されると共にパッケージ外に露出した接続端子とを有する封止型電子部品であって、
前記パッケージの底板に対向配置された板状の放熱板と、
該放熱板と前記パッケージの底板との間に配され、底板に冷却面が接着されると共に放熱板の一方の面に放熱面が接着されたペルチェ素子と、
該ペルチェ素子を少なくとも挟んで、前記パッケージの底板と前記放熱板との間を固定する固定部とを備えていることを特徴とする封止型電子部品。
【請求項２】
請求項１記載の封止型電子部品において、
前記パッケージの底板が、金属製材料により形成されていることを特徴とする封止型電子部品。
【請求項３】
請求項１又は２記載の封止型電子部品において、
前記固定部は、前記ペルチェ素子の周囲を囲むように設けられ、該固定部、前記パッケージの底板及び前記放熱板の一方の面によりペルチェ素子を封止することを特徴とする封止型電子部品。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の封止型電子部品において、
前記接続端子は、前記チップ本体に基端側が電気的に接続され、少なくとも前記パッケージの対向する側面から外方に向けて突出すると共に、先端側が前記底板側に向けて折曲されたリードフレームであり、その先端が前記放熱板の他方の面と略同じ高さになるよう折曲されていることを特徴とする封止型電子部品。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の封止型電子部品と、
該封止型電子部品を表面に載置すると共に、前記接続端子を介して前記チップ本体と電気的に接続可能な回路を有する基板本体とを備えていることを特徴とする回路基板。
【請求項６】
内部が密閉された箱状のパッケージと、該パッケージの底板上に載置されてパッケージ内に収納されたチップ本体と、該チップ本体に基端側が電気的に接続され、少なくともパッケージの対向する側面から外方に向けて突出すると共に先端側が前記底板側に向けて折曲されたリードフレームとを有する封止型電子部品と、
該封止型電子部品を表面に載置すると共に、前記リードフレームを介して前記チップ本体と電気的に接続可能な回路を有する基板本体とを備える回路基板であって、
前記基板本体と前記パッケージの底板との間に配され、底板に冷却面が接着されると共に基板本体の表面に放熱面が接着されたペルチェ素子と、
該ペルチェ素子を少なくとも挟んで、前記パッケージの底板と前記基板本体の表面との間を固定する固定部とを備え、
前記放熱面は、基板本体を介して放熱することを特徴とする回路基板。
【請求項７】
請求項６記載の回路基板において、
前記パッケージの底板が、金属製材料により形成されていることを特徴とする回路基板。
【請求項８】
請求項６又は７記載の回路基板において、
前記固定部は、前記ペルチェ素子の周囲を囲むように設けられ、該固定部、前記パッケージの底板及び前記基板本体の表面によりペルチェ素子を封止することを特徴とする回路基板。
【請求項９】
請求項６から８のいずれか１項に記載の回路基板において、
前記固定部は、前記リードフレーム及び前記パッケージの側面を同時に固定することを特徴とする回路基板。
【請求項１０】
請求項６から９のいずれか１項に記載の回路基板において、
前記基板本体は、その表面に放熱板を有し、
前記放熱面は、前記放熱板に接着され、該放熱板を介して放熱することを特徴とする回路基板。
【請求項１１】
請求項５から１０のいずれか１項に記載の回路基板において、
前記基板本体の回路は、前記ペルチェ素子に電気的に接続可能とされ、該ペルチェ素子に電力供給することを特徴とする回路基板。
【請求項１２】
請求項５から１１のいずれか１項に記載の回路基板を備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パッケージング内に密閉状態で収納されたＩＣチップやＣＣＤ等のチップ本体を有する封止型電子部品及び該封止型電子部品を有する回路基板、さらには該回路基板を有する携帯電話等の電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、技術の進歩及び市場からの要求により、各種様々な電子機器（例えば、デジタルカメラや携帯電話等）の小型化が進んでおり、これに伴い、該電子機器に組み込まれる各種の電子部品の小型化が求められている。そのため、電子部品の放熱が問題点の１つとなっており、放熱に対する様々な対策が考えられている。
特に、図１０に示すように、ＩＣチップやＣＣＤ等のチップ本体４１がパッケージ４２により密閉状態でパッケージングされた電子部品４０については、チップ本体４１から発生した熱がパッケージ４２内部に篭り易く、該チップ本体４１に悪影響を与える恐れがあるので、放熱対策が重要視されている。例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像を行うチップ本体４１の場合には、チップ本体４１の温度が上昇するにしたがい、ノイズが発生し画質を低下させる不都合があった。そのため、放熱が特に必要とされている。
【０００３】
この放熱対策の手段としては、例えば、図１１に示すように、チップ本体４１が載置されるパッケージ４２の底板に、熱伝導率の優れた銅等の金属材料からなる放熱板４３を設け、チップ本体４１から発生された熱を大気に放出するもの等が知られている。しかしながら、熱伝導率の優れた銅からなる放熱板４３を使用したとしても、効率良くチップ本体４１の熱を逃がすことができず、放熱効果の低いものであった。
また、別の方法として、例えば、ファンを用いた空冷による方法や、ヒートシンクを用いて放熱効果を向上させる方法等が知られている。しかしながら、これらの方法では、部品点数が増えるだけでなく、設置スペース等を確保する必要があるので、上述したように電子部品の小型化を図ることができるものではなかった。
【０００４】
そこで、小型化を図ると共に放熱対策も同時に行うことができる方法として、ペルチェ素子を利用したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
この特許文献１に記載された電気部品は、部品本体（チップ本体）が取付られるプリント基板を構成する材料に、ペルチェ素子を利用することで、部品本体を冷却するものである。この方法によれば、部品本体を直接的に冷却することができると共に、ペルチェ素子を利用するので小型化にも対応できるものである。
また、上述した特許文献１記載の電気部品とは異なり、チップ本体に直接ペルチェ素子を取り付けて、チップ本体を冷却する方法等も知られている。
【特許文献１】特開平７−１５３９９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の方法では、以下の課題が残されている。
即ち、特許文献１に記載されているような、プリント基板を構成する材料にペルチェ素子を利用する方法は、製造段階からプリント基板にペルチェ素子を作りこむ必要があるので、製造が困難であり、製造時間や手間のかかるものであった。
【０００６】
また、チップ本体にペルチェ素子を直接取り付ける場合では、ペルチェ素子に無理な荷重をかけてしまい悪影響を与える恐れがあった。即ち、チップ本体を基板に取り付けた際、チップ本体や基板に曲げや圧縮等の荷重が作用すると、その荷重はペルチェ素子に伝達する。ここで、ペルチェ素子は、冷却面及び放熱面となる２枚の基板（アルミナや窒化アルミニウム等の電気絶縁性の基板）の間に、ｐ型熱電材料及びｎ型熱電材料が配されている構成である。この際、ｐ型熱電材料及びｎ型熱電材料は、性能の良い熱電材料であるＢｉ−Ｔｅ系材料やＦｅ−Ｓｉ系材料等を一般的に用いているが、これらの材料は機械的強度が低いという欠点がある。
従って、ペルチェ素子に荷重が伝達すると、該ペルチェ素子は、例えば、変形や割れ等が生じる可能性があり、信頼性を低下させてしまう恐れがあった。また、ペルチェ素子を直接チップ本体に取り付けた場合には、冷却面に発生した結露がチップ本体に悪影響を与え、やはり信頼性を低下させる恐れがあった。
特に、図１０に示すパッケージ４２内に収納されたチップ本体４１に直接的にペルチェ素子を取り付ける場合には、パッケージングする際に、同時にペルチェ素子を取り付ける工程が必要とされるので、製造が困難（複雑化）になり、製造時間や手間のかかるものであった。
【０００７】
本発明は、このような事情に考慮してなされたもので、その目的は、パッケージングされたチップ本体を、ペルチェ素子を利用して効率的に冷却することができると共に、ペルチェ素子の補強及びチップ本体を結露から防止して信頼性の向上化を図り、更に、製造が容易な封止型電子部品及び回路基板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、前記課題を解決するために以下の手段を提供する。
本発明の封止型電子部品は、内部が密閉された箱状のパッケージと、該パッケージの底板上に載置されてパッケージ内に収納されたチップ本体と、該チップ本体に電気的に接続されると共にパッケージ外に露出した接続端子とをとを有する封止型電子部品であって、前記パッケージの底板に対向配置された板状の放熱板と、該放熱板と前記パッケージの底板との間に配され、底板に冷却面が接着されると共に放熱板の一方の面に放熱面が接着されたペルチェ素子と、該ペルチェ素子を少なくとも挟んで、前記パッケージの底板と前記放熱板との間を固定する固定部とを備えていることを特徴とするものである。
【０００９】
この発明に係る封止型電子部品においては、チップ本体が載置されているパッケージの底板に、ペルチェ素子の冷却面が接着されているので、底板を介してチップ本体を冷却することができる。特に、ペルチェ素子を利用するので、騒音等もなく瞬間的な冷却を行って、確実にチップ本体の温度を下げることができる。よって、チップ本体として、例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等を採用したとしても、従来のようにノイズ等が発生することを極力抑えることができる。一方、チップ本体から吸収した熱は、放熱面から放熱板に伝達された後、確実に大気に放熱される。
【００１０】
また、ペルチェ素子は、固定部より固定されたパッケージの底板と放熱板との間に配されているので、例えば、接続端子を介して基板上等に実装したときに、仮にパッケージに対して圧縮や曲げ等の外力が加わったとしても、外力が直接的にペルチェ素子に伝達し難い。つまり、パッケージの底板、放熱板及び固定部は、ペルチェ素子の補強を担っている。従って、ペルチェ素子に曲げや割れ等を生じることを極力防止することができる。このことからも、チップ本体の冷却を確実なものにすることができ、信頼性の向上を図ることができる。
特に、チップ本体を収納するパッケージに対して、後からペルチェ素子、放熱板を固定部によりパッケージの底板に取り付けることが可能なので、製造が容易である。よって、製造時間の短縮化及び製造コストの低減化を図ることができる。
【００１１】
また、本発明の封止型電子部品は、上記本発明の封止型電子部品において、前記パッケージの底板が、金属製材料により形成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
この発明に係る封止型電子部品においては、パッケージの底板が、例えば、導電性の優れた銅等の金属製材料により形成されているので、より効率良くペルチェ素子によりチップ本体を冷却することができると共に、外部からの熱流入を防止する。よって、さらなる信頼性の向上を図ることができる。
【００１３】
また、本発明の封止型電子部品は、上記本発明の封止型電子部品において、前記固定部が、前記ペルチェ素子の周囲を囲むように設けられ、該固定部、前記パッケージの底板及び前記放熱板の一方の面によりペルチェ素子を封止することを特徴とするものである。
【００１４】
この発明に係る封止型電子部品においては、固定部が、ペルチェ素子を囲むように設けられているので、パッケージの底板と放熱板とがより一体的に固定され、より強固となる。従って、ペルチェ素子の強度的な信頼性をより確実なものにすることができる。
更に、固定部、パッケージの底板及び放熱板の一方の面によりペルチェ素子を封止しているので、ペルチェ素子は周囲の大気と接することがない。従って、冷却面及び底板の結露を防止できる。よって、さらなる信頼性の向上を図ることができる。
【００１５】
また、本発明の封止型電子部品は、上記本発明のいずれかに記載の封止型電子部品において、前記接続端子が、前記チップ本体に基端側が電気的に接続され、少なくとも前記パッケージの対向する側面から外方に向けて突出すると共に、先端側が前記底板側に向けて折曲されたリードフレームであり、その先端が前記放熱板の他方の面と略同じ高さになるよう折曲されていることを特徴とするものである。
【００１６】
この発明に係る封止型電子部品においては、リードフレームにより、該封止型電子部品を、例えば、基板上等に載置することができる。この際、基板とパッケージとの間にペルチェ素子を挟んだ状態で載置可能である。特に、リードフレームの先端が、放熱板の他方の面と略同じ高さに設定されているので、放熱板の他方の面が基板上に当接した状態となる。従って、設置面積が増加し、安定した載置状態で載置を行うことができる。
【００１７】
また、本発明の回路基板は、上記本発明のいずれかに記載の封止型電子部品と、該封止型電子部品を表面に載置すると共に、前記接続端子を介して前記チップ本体と電気的に接続可能な回路を有する基板本体とを備えていることを特徴とするものである。
【００１８】
この発明に係る回路基板においては、チップ本体を確実に冷却すると共にペルチェ素子の信頼性が向上した封止型電子部品を備えているので、回路基板全体の信頼性も向上することができる。また、封止型電子部品を低コストで製造できるので、基板本体に複数の封止型電子部品を載置したとしても、低コスト化を図ることができる。
特に、ペルチェ素子を利用するので、封止型電子部品を小型化にでき、その結果、回路基板全体を小型化し易く、各種の電気機器等に採用することができる。
【００１９】
また、本発明の回路基板は、内部が密閉された箱状のパッケージと、該パッケージの底板上に載置されてパッケージ内に収納されたチップ本体と、該チップ本体に基端側が電気的に接続され、少なくともパッケージの対向する側面から外方に向けて突出すると共に先端側が前記底板側に向けて折曲されたリードフレームとを有する封止型電子部品と、該封止型電子部品を表面に載置すると共に、前記リードフレームを介して前記チップ本体と電気的に接続可能な回路を有する基板本体とを備える回路基板であって、前記基板本体と前記パッケージの底板との間に配され、底板に冷却面が接着されると共に基板本体の表面に放熱面が接着されたペルチェ素子と、該ペルチェ素子を少なくとも挟んで、前記パッケージの底板と前記基板本体の表面との間を固定する固定部とを備え、前記放熱面が、基板本体を介して放熱することを特徴とするものである。
【００２０】
この発明に係る回路基板においては、チップ本体が載置されているパッケージの底板に、ペルチェ素子の冷却面が接着されているので、底板を介してチップ本体を冷却することができる。特に、ペルチェ素子を利用するので、騒音等もなく瞬間的な冷却を行って、確実にチップ本体の温度を下げることができる。よって、チップ本体として、例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等を採用したとしても、従来のようにノイズ等が発生することを極力抑えることができる。一方、チップ本体から吸収した熱は、放熱面から基板本体に伝達された後、確実に大気に放熱される。
【００２１】
また、ペルチェ素子は、固定部より固定されたパッケージの底板と基板本体の表面との間に配されているので、基板本体の表面上に載置（実装）されているパッケージに、仮に圧縮や曲げ等の外力が加わったとしても、外力が直接的にペルチェ素子に伝達し難い。つまり、パッケージの底板、基板本体及び固定部は、ペルチェ素子の補強を担っている。従って、ペルチェ素子に曲げや割れ等を生じることを極力防止することができる。このことからも、チップ本体の冷却を確実なものにすることができ、信頼性の向上を図ることができる。
特に、チップ本体を収納するパッケージに対して、後からペルチェ素子をパッケージの底板に取り付けると共に、基板本体の表面に取り付けることができるので、製造が容易である。よって、製造時間の短縮化及び製造コストの低減化を図ることができる。
【００２２】
また、本発明の回路基板は、上記本発明の回路基板において、前記パッケージの底板が、金属製材料により形成されていることを特徴とするものである。
【００２３】
この発明に係る回路基板においては、パッケージの底板が、例えば、導電性の優れた銅等の金属製材料により形成されているので、より効率良くペルチェ素子によりチップ本体を冷却することができると共に、外部からの熱流入を防止する。よって、さらなる信頼性の向上を図ることができる。
【００２４】
また、本発明の回路基板は、上記本発明の回路基板において、前記固定部が、前記ペルチェ素子の周囲を囲むように設けられ、該固定部、前記パッケージの底板及び前記基板本体の表面によりペルチェ素子を封止することを特徴とするものである。
【００２５】
この発明に係る回路基板においては、固定部が、ペルチェ素子を囲むように設けられているので、パッケージの底板と基板本体とがより一体的に固定され、より強固となる。従って、ペルチェ素子の強度的な信頼性をより確実なものにすることができる。
更に、固定部、パッケージの底板及び基板本体の表面によりペルチェ素子を封止しているので、ペルチェ素子は周囲の大気と接することがない。従って、冷却面及び底板の結露を防止できる。よって、さらなる信頼性の向上を図ることができる。
【００２６】
また、本発明の回路基板は、上記本発明のいずれかに記載の回路基板において、前記固定部が、前記リードフレーム及び前記パッケージの側面を同時に固定することを特徴とするものである。
【００２７】
この発明に係る回路基板においては、固定部が、パッケージの底板、パッケージの側面、リードフレーム及び基板本体の表面を、全て一体的に固定するので、より安定して基板本体の表面上にパッケージを固定する。よって、外力がペルチェ素子により伝達し難くなり、さらなる信頼性の向上化が図れる。
【００２８】
また、本発明の回路基板は、上記本発明のいずれかに記載の回路基板において、前記基板本体が、その表面に放熱板を有し、前記放熱面が、前記放熱板に接着され、該放熱板を介して放熱することを特徴とするものである
【００２９】
この発明に係る回路基板においては、ペルチェ素子の放熱面が、放熱板を介して基板本体から放熱を行うので、より効率良く放熱を行うことができる。
【００３０】
また、本発明の回路基板は、上記本発明のいずれかに記載の回路基板において、前記基板本体の回路が、前記ペルチェ素子に電気的に接続可能とされ、該ペルチェ素子に電力供給することを特徴とするものである。
【００３１】
この発明に係る回路基板においては、基板本体の回路を利用してペルチェ素子に電力を供給できるので、配線数を極力減らすことができ、配線等が雑然となることを防止することができる。
【００３２】
また、本発明の電子機器は、上記本発明のいずれかに記載の回路基板を備えることを特徴とするものである。
【００３３】
この発明に係る電子機器においては、低コスト化及び小型化を図ることができると共に、チップ本体を確実に冷却して信頼性が向上した回路基板を備えているので、ＣＣＤ等のチップ本体を搭載したとしても、チップ本体の温度上昇による影響を極力なくして信頼性を向上することができると共に小型化を図ることができる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明に係る封止型電子部品によれば、ペルチェ素子を利用するので、騒音等もなく瞬間的な冷却を行って、確実にチップ本体の温度を下げることができ、チップ本体として、例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等を採用したとしても、従来のようにノイズ等が発生することを極力抑えることができる。
また、パッケージの底板、放熱板及び固定部が、ペルチェ素子の補強を担っているので、パッケージに仮に圧縮等の外力が加わったとしても、ペルチェ素子に曲げや割れ等を生じることを極力防止することができる。よって、チップ本体の冷却を確実なものにすることができ、信頼性の向上を図ることができる。
更に、チップ本体を収納するパッケージに対して、後からペルチェ素子、放熱板を固定部によりパッケージの底板に取り付けることが可能なので、製造が容易である。よって、製造時間の短縮化及び製造コストの低減化を図ることができる。
【００３５】
また、本発明に係る回路基板によれば、チップ本体を確実に冷却すると共にペルチェ素子の信頼性が向上した封止型電子部品を備えているので、回路基板全体の信頼性も向上することができると共に、低コスト化及び小型化を図ることができる。
【００３６】
また、本発明に係る電子機器によれば、チップ本体の温度上昇による影響を極力なくして信頼性を向上することできると共に小型化を図ることができる。
特に、チップ本体としてＣＣＤ等を有し、カメラ機構を備える携帯電話機等を電子機器に採用した場合には、ＣＣＤの温度上昇を効果的に抑えることができるので、温度上昇に起因したノイズの発生を極力抑え、画質の低下をなくすことができる。また、外力が加わったとしても、ペルチェ素子が補強されているので、該ペルチェ素子に外力が伝達され難く、ペルチェ素子の作動を確実にして冷却を妨げることはない。従って、上述したように、信頼性の向上を図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、本発明に係る封止型電子部品、回路基板及び電子機器の第１実施形態を、図１及び図２を参照して説明する。
本実施形態の携帯電話機（電子機器）は、図１及び図２に示す回路基板１と、該回路基板を内部に収納する図示しない筐体と、該筐体に設けられ、後述するパッケージ１０の上板１０ｃに隣接するように配された図示しないレンズ部と、筐体内部に配されて回路基板１に電力を供給する図示しない電源部と、筐体内部に配されてこれら各構成品を総合的に制御する図示しない制御部とを備えている。
【００３８】
上記回路基板１は、図１及び図２に示すように、封止型電子部品２と、該封止型電子部品２を表面に載置すると共に、後述するリードフレーム１２を介してＣＣＤ（チップ本体）１１と電気的に接続可能な基板配線（回路）３を有する基板本体４とを備えている。
【００３９】
上記封止型電子部品２は、内部が密閉された箱状のパッケージ１０と、該パッケージ１０の底板１０ａ上に載置されてパッケージ１０内に収納されたＣＣＤ１１と、該ＣＣＤ１１に電気的に接続されると共にパッケージ１０外に露出、即ち、基端側が電気的に接続され、少なくともパッケージ１０の対向する側面１０ｂから外方に向けて突出すると共に先端側が底板１０ａ側に向けて９０度折曲されたリードフレーム（接続端子）１２と、パッケージ１０の底板１０ａに対向配置された板状の放熱板１３と、該放熱板１３とパッケージ１０の底板１０ａとの間に配され、底板１０ａに冷却面１４が接着されると共に放熱板１３の一方の面１３ａに放熱面１５が接着されたペルチェ素子１６と、該ペルチェ素子１６を少なくとも挟んで、パッケージ１０の底板１０ａと放熱板１３との間を固定する固定部１７とを備えている。
【００４０】
上記パッケージ１０は、上面視矩形状に形成され、また、上板１０ｃがガラス等の透明材料により、側面１０ｂ及び底板１０ａの一部を除く部分がプラスチック等により形成されている。また、本実施形態においては、底板１０ａの一部、具体的には、ＣＣＤ１１が載置されている領域Ｗが、高熱伝導性材料である銅（金属製材料）により形成されている。
上記ＣＣＤ１１は、透明材料からなる上板１０ｃ及び上記レンズ部を介して撮像を行う。このＣＣＤ１１は、ワイヤ２０を介してリードフレーム１２に電気的に接続されている。また、ＣＣＤ１１は、上記制御部によって作動が制御されている。
なお、上記領域Ｗは、ＣＣＤ１１が載置されている部分全体が金属で形成されていることが望ましいが、ＣＣＤ１１が載置されている一部であっても良く、また、プラスチックと金属との積層構造であっても、或いは、全面がプラスチックであっても構わない。
【００４１】
このリードフレーム１２は、基端側がパッケージ１０内に配され、先端側がパッケージ１０内の密閉を維持した状態でパッケージ１０外に突出していると共に途中で９０度折曲されている。この際、先端１２ａが放熱板１３の他方の面（基板本体４との接触面）１３ｂと略同じ高さになるように調整されている。これにより、放熱板１３及びリードフレーム１２の先端１２ａは、共に基板本体４の表面上に当接するようになっている。また、リードフレーム１２の先端１２ａは、基板配線３に“はんだ”２１により電気的に接続されると共に固定されている。
【００４２】
上記ペルチェ素子１６は、アルミナや窒化アルミニウム等の電気絶縁性の一対の基板２５、２６と、該一対の基板２５、２６の間に配されたｐ型熱電材料２７及びｎ型熱電材料２８とを有している。このｐ型熱電材料２７とｎ型熱電材料２８とは、図示しない電極によりＰＮ接合され、直列に電気的接続されている。
また、一対の基板２５、２６のうち、一方の基板２５の表面が上記冷却面１４となっており、他方の基板２６の表面が上記放熱面１５となっている。そして、このペルチェ素子１６は、配線２９を介して上記電源部及び制御部に接続されており、一方の基板２５側が冷却するように、制御部によってｐ型熱電材料２７及びｎ型熱電材料２８に流れる電子の方向が制御されている。
また、このペルチェ素子１６は、シリコンジェル等の熱伝導性グリスや、銀ペーストや、接着剤等によって冷却面１４及び放熱面１５が、それぞれパッケージ１０の底板１０ａ及び放熱板１３の一方の面１３ａに接着されている。これにより、冷却面１４及び放熱面１５は、底板１０ａ及び放熱板１３に確実に面接触した状態となる。
【００４３】
上記放熱板１３は、ペルチェ素子１６の放熱面１５の表面積に比べて、大きな表面積を有するように形成されており、例えば、図２に示すように、パッケージ１０と略同じ大きさの上面視矩形状に形成されている。また、放熱板１３の他方の面１３ｂは、接着剤により基板本体４の表面に接着固定されている。
上記固定部１７は、エポキシやシリコン系の樹脂からなるものであり、本実施形態では、図２に示すように、放熱板１３の４隅の４箇所において、該放熱板１３とパッケージ１０の底板１０ａとを固定している。
【００４４】
次に、このように構成された回路基板１を製造する場合について、説明する。
まず、クリーンルーム内において、パッケージ１０内にＣＣＤ１１を密閉状態で収納すると共に、リードフレーム１２の基端側をＣＣＤ１１に電気的に接続する。次に、ＣＣＤ１１を収納するパッケージ１０の底板１０ａにペルチェ素子１６の冷却面１４を接着すると共に、ペルチェ素子１６の放熱面１５に放熱板１３の一方の面１３ａを接着する。パッケージ１０、ペルチェ素子１６及び放熱板１３の接着後、放熱板１３とパッケージ１０の底板１０ａとを、放熱板１３の４隅において樹脂により固定して固定部１７を形成する。これにより、パッケージ１０の底板１０ａにペルチェ素子１６が接着された封止型電子部品２を製造することができる。
【００４５】
次いで、放熱板１３の他方の面１３ｂに接着剤を塗布した後、基板本体４の表面の所定位置に封止型電子部品２を載置する。この際、リードフレーム１２の先端１２ａは、放熱板１３の他方の面１３ｂと略同じ高さに形成されているので、リードフレーム１２の先端１２ａは基板本体４の表面上に当接した状態となる。そして、このリードフレーム１２の先端１２ａと、基板本体４の基板配線３とを“はんだ”２１により電気的に接続すると共に固定する。
このようにして、回路基板１を製造することができる。
【００４６】
上述したように、本実施形態の封止型電子部品２においては、ＣＣＤ１１が載置されているパッケージ１０の底板１０ａにペルチェ素子１６の冷却面１４が接着されているので、底板１０ａを介してＣＣＤ１１の冷却を行える。特に、ペルチェ素子１６を利用しているので、騒音等もなく瞬間的な冷却を行って、確実にＣＣＤ１１の温度を下げることができる。よって、従来のように温度上昇により発生するＣＣＤ１１のノイズを極力減らすことができる。一方、ＣＣＤ１１から吸収した熱は、放熱面１５から放熱板１３に伝達された後、確実に大気に放熱される。特に、放熱板１３は、ペルチェ素子１６の放熱面１５よりも大きな表面積を有しているので、放熱効果が高い。また、冷却面１４及び放熱面１５は、接着材等によりパッケージ１０の底板１０ａ及び放熱板１３に、それぞれ確実に面接触しているので、効率良く冷却及び放熱が行える。
【００４７】
また、ペルチェ素子１６は、固定部１７により固定されたパッケージ１０の底板１０ａと放熱板１３との間に配されているので、仮にパッケージ１０に圧縮や曲げ等の外力が加わったとしても、外力が直接的にペルチェ素子１６に伝達し難い。つまり、パッケージ１０の底板１０ａ、放熱板１３及び固定部１７は、ペルチェ素子１６の補強を担っている。従って、ペルチェ素子１６に曲げや割れ等を生じることを極力防止することができる。このことからも、ＣＣＤ１１の冷却をより確実なものにでき、信頼性の向上を図ることができる。
また、クリーンルーム内により、ＣＣＤ１１をパッケージ１０内に収納した後、後からペルチェ素子１６及び放熱板１３を固定部１７により取り付けることが可能なので、製造が容易である。よって、製造時間の短縮化及び製造コストの低減化を図ることができる。
【００４８】
また、パッケージ１０の底板１０ａ（一部の領域Ｗ）が、高熱伝導性材料である銅により形成されているので、ＣＣＤ１１の冷却効率を高めると共に、外部からの熱流入を防止できる。よって、更なる信頼性の向上を図ることができる。
また、リードフレーム１２の先端１２ａが、放熱板１３の他方の面１３ｂと略同じ高さで形成されているので、放熱板１３の他方の面１３ｂが基板本体４の表面に当接した状態となる。よって、設置面積が増加し、安定した載置状態を確保することができる。
【００４９】
また、本実施形態の回路基板１によれば、ＣＣＤ１１を確実に冷却すると共にペルチェ素子１６の信頼性が向上した封止型電子部品２を備えているので、回路基板１全体の信頼性も向上することができる。また、封止型電子部品２を低コストで製造できるので、基板本体４に複数の封止型電子部品２を載置したとしても、低コスト化を図ることができる。特に、ペルチェ素子１６を利用するので、封止型電子部品２を小型化にでき、その結果、回路基板１全体を小型化し易い。
【００５０】
更に、本発明に係る携帯電話機によれば、ペルチェ素子１６により、ＣＣＤ１１の温度上昇を効果的に抑えることができるので、温度上昇に起因したノイズの発生を極力抑え、画質の低下をなくすことができる。また、外力が加わったとしても、ペルチェ素子１６が補強されているので、該ペルチェ素子１６に外力が伝達され難く、ペルチェ素子１６の作動を確実にして冷却を妨げることはない。従って、上述したように、小型化と同時に信頼性の向上を図ることができる。
【００５１】
なお、上記第１実施形態においては、リードフレーム１２を、その先端１２ａが放熱板１３の他方の面１３ｂと略同じ高さになるように形成し、放熱板１３を基板本体４に当接させたが、これに限ることはなく、例えば、図３に示すように、リードフレーム１２の先端１２ａを、放熱板１３の他方の面１３ｂより長くなるように形成し、基板本体４上に載置したときに、放熱板１３と基板本体４とが離間するように構成しても構わない。
【００５２】
また、上記第１実施形態においては、放熱板１３をパッケージ１０と略同じ大きさに形成したが、これに限らず、大きさは自由に設定して構わない。例えば、図４に示すように、パッケージ１０を囲む大きさに形成しても構わない。こうすることで、さらに表面積が増加して放熱効果を高めることができるので、より好ましい。なお、この際、放熱板１３を、基板配線３との干渉を防ぐために、基板本体４の表面から若干離間するように変形させれば良い。さらに、この際、放熱板１３の周囲に複数のフィンを形成することで、表面積をさらに増加させることができる。
【００５３】
また、上記第１実施形態においては、固定部１７を放熱板１３の四隅の４箇所に設けた構成にしたが、４箇所に限られず、少なくともペルチェ素子１６を挟んで設けられていれば構わない。例えば、３箇所や６箇所でも構わないし、図５に示すように、固定部１７を、ペルチェ素子１６の周囲を囲むように設け、該固定部１７、パッケージ１０の底板１０ａ及び放熱板１３の一方の面１３ａによりペルチェ素子１６を封止するようにしても構わない。
この場合には、パッケージ１０の底板１０ａと放熱板１３とがより一体的に固定され、より強固な状態となる。従って、ペルチェ素子１６の強度的な信頼性をより確実なものにすることができる。
更には、ペルチェ素子１６を封止しているので、該ペルチェ素子１６は、周囲の大気と接することはない。従って、冷却面１４及びパッケージ１０の底板１０ａの結露を防止できる。よって、さらなる信頼性の向上を図ることができる。
【００５４】
次に、本発明に係る回路基板及び電子機器の第２実施形態について、図６を参照して説明する。なお、第２実施形態において第１実施形態と同一の構成については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第２実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、固定部１７が、パッケージ１０の底板１０ａと放熱板１３の一方の面１３ａとの間を固定していたのに対し、第２実施形態の回路基板３０は、固定部３２が、パッケージ１０の底板１０ａと基板本体４の表面との間を固定する点である。
なお、本実施形態においては、パッケージ１０、ＣＣＤ１１及びリードフレーム１２で、封止型電子部品３１を構成するものとする。
【００５５】
即ち、本実施形態の携帯電話機（電子機器）は、図６に示すように、上記封止型電子部品３１と、基板本体４と、ペルチェ素子１６と、固定部３２とを有する上記回路基板３０を備えている。
また、ペルチェ素子１６は、基板本体４とパッケージ１０の底板１０ａとの間に配され、基板本体４の表面に放熱面１５が接着されるようになっており、該放熱面１５は、基板本体４を介して放熱を行うようになっている。
また、固定部３２は、上述したように、パッケージ１０の底板１０ａと基板本体４の表面との間を、パッケージ１０の四隅の４箇所にて固定するようになっている。
【００５６】
このように構成された回路基板３０においては、ＣＣＤ１１から吸収した熱は、放熱面１５から基板本体４に伝達された後、大気に放熱される。また、本実施形態においては、パッケージ１０の底板１０ａ、基板本体４及び固定部３２が、ペルチェ素子１６の補強を担っている。よって、第１実施形態と同様に、パッケージ１０に圧縮や曲げ等の外力が加わったとしても、外力がペルチェ素子１６に伝わり難く、該ペルチェ素子１６に曲げや割れ等を生じることを極力防止することができる。よって、ＣＣＤ１１の冷却を確実に行うことができ、信頼性の向上を図ることができる。
また、本実施形態の回路基板３０を製造する際も、第１実施形態と同様に、クリーンルーム内でＣＣＤ１１をパッケージ１０内に密閉状態で収納した後に、後からペルチェ素子１６を固定部３２により取り付けることができるので、製造が容易である。従って、製造時間の短縮化及び製造コストの低減化を図ることができる。
【００５７】
なお、上記第２実施形態においては、ペルチェ素子１６の放熱面１５を直接基板本体４の表面に接着したが、例えば、図７に示すように、基板本体４が、その表面に放熱板３３を有し、上記放熱面１５が放熱板３３に接着され、該放熱板３３を介して放熱を行うようにしても構わない。
この放熱板３３は、放熱面１５の表面積よりも大きな表面積を有するように設けられている。こうすることで、表面積が増加するので、放熱効果を高めることができ信頼性の向上に繋がる。
【００５８】
また、上記第２実施形態において、固定部３２を、図５に示す場合と同様に、ペルチェ素子１６の周囲を囲むように形成し、該固定部３２、パッケージ１０の底板１０ａ及び基板本体４の表面によりペルチェ素子１６を封止しても構わない。この場合の作用効果は、図５に示す場合と同様である。
【００５９】
更に、図７に示す回路基板３０においては、固定部３２が、基板本体４の表面とパッケージ１０の底板１０ａとの間を固定したが、例えば、図８に示すように、固定部３２がさらにパッケージ１０の側面１０ｂ及びリードフレーム１２を同時に固定するようにしても構わない。
こうすることで、固定部３２が、パッケージ１０の底板１０ａ、パッケージ１０の側面１０ｂ、リードフレーム１２及び基板本体４の表面を、全て一体的に固定するので、より安定してパッケージ１０を固定する。よって、外力がペルチェ素子１６により伝達し難くなり、さらなる信頼性の向上を図ることができる。
【００６０】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【００６１】
例えば、上記各実施形態においては、電子機器の一例として携帯電話機を採用したが、携帯電話機に限られるものではない。例えば、デジタルカメラ等の電子機器でも構わない。特に、封止されたパッケージ内に密閉状態で配されたチップ本体を有する電子機器であれば構わない。
また、上記各実施形態においては、チップ本体の一例としてＣＣＤを採用したが、ＣＣＤに限られるものではない。例えば、ＣＭＯＳ、ＩＣチップ等でも構わない。
また、パッケージ内にチップ本体（ＣＣＤ）を１つ収納した場合を例にして説明したが、１つに限られず、複数収納しても構わない。この場合は、ペルチェ素子により、一度に全てのチップ本体を冷却しても構わないし、チップ本体の数に応じてペルチェ素子を設け、各チップ本体を冷却しても良い。
また、基板本体に封止型電子部品を複数載置しても構わない。
【００６２】
また、第１実施形態において、リードフレームを利用して封止型電子部品を基板本体上に載置したが、リードフレームに限らず、基板本体の回路と電気的に接続可能な接続端子であれば構わない。例えば、球状の接続端子でも構わない。
また、パッケージと基板本体の間にペルチェ素子が位置するように、封止型電子部品を基板本体に載置したが、これに限られず、基板本体、パッケージ、ペルチェ素子の順に並ぶように、封止型電子部品を基板本体に載置しても構わない。
【００６３】
更に、上記各実施形態において、ペルチェ素子を配線により直接的に携帯電話機の電源部や制御部に電気的に接続したが、例えば、図９に示すように、基板本体４の基板配線３が、ペルチェ素子１６に電気的に接続可能とされ、配線２９を介してペルチェ素子１６に電気的に接続して電力供給するように構成しても構わない。即ち、ペルチェ素子１６を、配線２９及び基板配線３を介して携帯電話機の電源部及び制御部に電気的接続するように構成しても構わない。なお、配線２９を利用しなくても良く、ペルチェ素子１６が基板配線３に電気的に接続されれば良い。
こうすることで、配線数を極力減らすことができ、雑然とした感じをなくし、シンプルに構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明に係る回路基板及び封止型電子部品の第１実施形態を示す断面図である。
【図２】図１に示す断面矢視Ａ−Ａ図である。
【図３】図１に示す回路基板の変形例であって、放熱板と基板本体との間が離間した回路基板の断面図である。
【図４】図１に示す回路基板の変形例であって、放熱板がパッケージを囲んで大きな表面積を有するように形成された回路基板の上面図である。
【図５】図１に示す回路基板の変形例であって、固定部がペルチェ素子の周囲を囲むように形成された回路基板の上面図である。
【図６】本発明に係る回路基板の第２実施形態を示す断面図である。
【図７】図６に示す回路基板の変形例であって、ペルチェ素子の放熱面が放熱板を介して基板本体の表面に接着されている回路基板の断面図である。
【図８】図７に示す回路基板の変形例であって、固定部が、パッケージの底板、パッケージの側面、リードフレーム及び基板本体の表面を、一体的に固定する回路基板の断面図である。
【図９】ペルチェ素子を、配線を介して基板本体の基板配線に電気的に接続した一例を示す図である。
【図１０】チップ本体がパッケージ内に密閉状態で収納された従来の電子部品の一例を示す断面図である。
【図１１】図１０に示す電子部品のパッケージの底板に放熱板を設けた電子部品の断面図である。
【符号の説明】
【００６５】
１、３０    回路基板
２、３１    封止型電子部品
４    基板本体
１０    パッケージ
１０ａ    パッケージの底板
１１    ＣＣＤ（チップ本体）
１２    リードフレーム（接続端子）
１３、３３    放熱板
１４    冷却面
１５    放熱面
１６    ペルチェ素子
１７、３２    固定部
【図１】
2006086306.tif 000003
【図２】
2006086306.tif 000004
【図３】
2006086306.tif 000005
【図４】
2006086306.tif 000006
【図５】
2006086306.tif 000007
【図６】
2006086306.tif 000008
【図７】
2006086306.tif 000009
【図８】
2006086306.tif 000010
【図９】
2006086306.tif 000011
【図１０】
2006086306.tif 000012
【図１１】
2006086306.tif 000013