(57)【要約】【課題】簡易な構成で実装部品の放熱を効果的に行うことの出来る回路基板に実装する実装部品の放熱構造を提供する。【解決手段】回路基板に実装する実装部品の放熱構造は、回路基板と、回路基板に実装された実装部品と、を備える。回路基板には、実装部品と重なる位置にあって回路基板を貫通させた放熱部が形成されている。実装部品は、放熱部から外方へ臨んでいる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板と、
前記回路基板に実装された実装部品と、を備え、
前記回路基板には、前記実装部品と重なる位置にあって前記回路基板を貫通させた放熱部が形成され、
前記実装部品は、前記放熱部から外方を臨んでいる回路基板に実装する実装部品の放熱構造。
【請求項２】
前記実装部品は、前記回路基板の厚み方向に対して前記放熱部の途中部分まで挿入されている請求項１に記載の回路基板に実装する実装部品の放熱構造。
【請求項３】
前記回路基板にあって、前記放熱部の周囲には前記回路基板を貫通する複数のスルーホールが形成されている請求項１又は２に記載の回路基板に実装する実装部品の放熱構造。
【請求項４】
前記実装部品と前記放熱部の周囲の少なくとも一部との間に、前記回路基板の面に対して直角方向へ延びる仕切部材が設けられている請求項１から３のいずれか一項に記載の回路基板に実装する実装部品の放熱構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、回路基板に実装する実装部品の放熱構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、回路基板に対する実装部品の取り付けは、実装部品を回路基板上に配置し、実装部品から延び出るリードを回路基板に対してはんだ等により固定することで行われている。このような構成において、実装部品は、回路基板の面に対向して設けられているため、実装部品と回路基板との間に、実装部品から生じた熱がこもり易い。この場合、実装部品から生じた熱を放熱するため、実装部品には、例えば回路基板と反対側部分に放熱フィルムや放熱フィンが設けられる。
【０００３】
しかし、放熱フィルムや放熱フィンを設ける従来構成においては、これら放熱フィルムや放熱フィン等を設けることによる部品点数の増加や設計上の制約が生じていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１３５２４７号公報
【特許文献２】特開２００８−０２８２５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、簡易な構成で実装部品の放熱を効果的に行うことの出来る回路基板に実装する実装部品の放熱構造を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本実施形態の回路基板に実装する実装部品の放熱構造は、回路基板と、前記回路基板に実装された実装部品と、を備える。前記回路基板には、前記実装部品と重なる位置にあって前記回路基板を貫通させた放熱部が形成されている。前記実装部品は、前記放熱部から外方を臨んでいる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第一実施形態による回路基板に実装する実装部品の放熱構造を示す斜視図
【図２】図１のＸ２−Ｘ２線に沿う従断面図
【図３】第二実施形態による図１相当図
【図４】図３のＸ４−Ｘ４線に沿う相当図
【図５】第三実施形態による図１相当図
【図６】第四実施形態による回路基板に実装する実装部品の放熱構造を示す斜視図
【図７】図６のＸ７−Ｘ７線に沿う従断面図
【図８】第五実施形態による図６相当図
【図９】図８のＸ９−Ｘ９線に沿う従断面図
【図１０】第六実施形態による回路基板に実装する実装部品の放熱構造を示す斜視図
【図１１】図１０のＸ１１−Ｘ１１線に沿う従断面図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、複数の実施形態による回路基板に実装する実装部品の放熱構造について、図面を参照して説明する。なお、各実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
【０００９】
（第一実施形態）
第一実施形態について、図１及び図２を参照して説明する。図１及び図２に示す回路１０は、例えばパワーエレクトロニクス機器等に用いられる比較的消費電力が大きい電気回路である。回路１０は、回路基板２０上に複数の実装部品及び配線パターンを備えて構成されている。図１及び図２は、回路１０に設けられた複数の実装部品のうち、比較的発熱が多い実装部品３０の周辺を示している。この実装部品３０は、例えば抵抗器などである。
【００１０】
実装部品３０は、一方向へ長い直方体状に構成され、回路基板２０に実装されている。実装部品３０において、回路基板２０側の面を第一面３２とし、回路基板２０と反対側の面を第二面３３とする。実装部品３０は、２本のリード３１を有している。リード３１は、実装部品３０の長手方向の両端部から、回路基板２０に平行に延び出た後、回路基板２０側へ折り曲げられ、回路基板２０に形成されたスルーホール２１に挿入されている。
【００１１】
リード３１の先端部は、スルーホール２１を通って回路基板２０を貫き、実装部品３０と反対側へ突出している。そして、リード３１の先端部は、はんだ２２によって、回路基板２０に固定されている。これにより、実装部品３０は、回路基板２０に対して固定されるとともに、回路基板２０に形成された配線パターンに電気的に接続されている。
【００１２】
回路基板２０には、放熱部として放熱用穴２３が形成されている。放熱用穴２３は、実装部品３０の一部分、この場合、第一面３２を外方へ臨ませるためのものである。放熱用穴２３は、実装部品３０と重なる位置にあって、回路基板２０を矩形状に貫通して形成されている。放熱用穴２３は、回路基板２０上に投影された実装部品３０の形状よりもやや大きい。そのため、実装部品３０は、放熱用穴２３から実装部品３０が取り付けられた側とは反対側を臨んでいる。すなわち、回路基板２０に対して実装部品３０と反対側、つまり回路基板２０を挟んで実装部品３０を見た場合、実装部品３０の第一面３２の略全体が見える。
【００１３】
これによれば、実装部品３０について、熱が比較的こもりやすい回路基板２０側つまり第一面３２側は、放熱用穴２３を介して露出している。そのため、実装部品３０に発生した熱は、第二面３３側からのみならず、第一面３２側からも放熱される。したがって、実装部品３０に放熱フィルムや放熱フィン等を設けることなく簡易な構成によって、実装部品３０の放熱を効果的に行うことが出来る。その結果、回路基板２０に設けられた実装部品３０以外の部品に対し、実装部品３０で生じた熱の影響を低減することが出来る。
【００１４】
（第二実施形態）
第二実施形態について、図３及び図４を参照して説明する。第二実施形態において、実装部品３０は、回路基板２０の厚み方向に対して、放熱用穴２３の途中部分まで挿入されている。すなわち、実装部品３０は、回路基板２０の厚み方向に対して、放熱用穴２３の途中部分まで沈み込んだ状態で、回路基板２０に設けられている。この場合、実装部品３０の第一面３２は、回路基板２０を挟んで一方側を臨んでおり、第二面３３は、回路基板２０を挟んで他方側を臨んでいる。つまり、実装部品３０は、回路基板２０を貫いて、一方側から他方側へ突き出されている。
【００１５】
これによれば、実装部品３０は、放熱される実装部品３０の両側の面、すなわち第一面３２及び第二面３３が、それぞれ回路基板２０から離されて露出している。そのため、第一面３２及び第二面３３からの放熱効果が向上するとともに、回路基板２０に設けられた実装部品３０以外の部品に対し、実装部品３０で生じた熱の影響を効果的に低減することが出来る。さらに、本実施形態によれば、回路基板２０の面に対して実装部品３０が突出する高さ寸法を低減することが出来る。したがって、回路１０を全体として小型化することが出来る。
【００１６】
（第三実施形態）
第三実施形態について、図５を参照して説明する。第三実施形態において、回路基板２０には、放熱用穴２３の周辺に複数のスルーホール２４が形成されている。スルーホール２４は、放熱用穴２３よりも十分に小さく、回路基板２０を貫いて形成されている。この場合、スルーホール２４の内側面には、メッキ等によって金属層が形成されている。また、回路基板２０の両面におけるスルーホール２４の周囲には、金属層が形成されている。これにより、スルーホール２４は、回路基板２０の両面を電気的に接続する。また、この場合、複数のスルーホール２４のうち、全部又は一部は、図示しない回路基板２０上の配線パターンと電気的に接続されている。
【００１７】
これによれば、実装部品３０から生じて、その周囲の回路基板２０に伝わった熱は、スルーホール２４の内側面から放熱される。つまり、複数のスルーホール２４により、実装部品３０の周囲における回路基板２０について、放熱面積を増大させることが出来る。また、実装部品３０の周囲にある配線パターンに伝わった熱も、スルーホール２４から放熱される。これらの結果、簡易な構成において、実装部品３０の放熱をさらに効果的に行うことが出来る。
【００１８】
（第四実施形態）
第四実施形態について、図６及び図７を参照して説明する。第四実施形態において、回路基板２０には、放熱用穴２３に換えて、放熱部としての切欠き２５が形成されている。切欠き２５は、回路基板２０の一端部を開放するような矩形状に回路基板２０を貫いて形成されている。つまり、切欠き２５は、回路基板２０の一端部を切り欠いて形成されている。切欠き２５の長手方向の寸法は、実装部品３０の長手方向の寸法よりもやや小さい。また、切欠き２５の短手方向の寸法は、実装部品３０の短手方向の寸法よりもやや大きい。この場合、切欠き２５は、実装部品３０が通らない寸法に形成されている。
【００１９】
実装部品３０と切欠き２５の周囲の少なくとも一部との間には、仕切部材として仕切板４０が設けられている。すなわち、仕切板４０は、実装部品３０と切欠き２５の長手方向の辺部との間に設けられている。仕切板４０は、例えば合成樹脂製の板材であって、回路基板２０が取り付けられる図示しない基台等に設けられている。仕切板４０は、切欠き２５に通されて、回路基板２０の面に対して直角方向へ延びるようにして設けられている。仕切板の端部４１は、回路基板２０の面から突出している。なお、この場合、「回路基板２０の面に対して直角方向へ延びる」とは、厳密に直角であることを要さず、製造上の誤差を許容するものであって多少傾いていてもよい。
【００２０】
これによれば、上記第一実施形態と同様の作用効果が得られる。さらに、これによれば、実装部品３０で生じた熱は、仕切板４０によって遮断される。そのため、実装部品３０で生じた熱が、その周辺の回路基板２０へ伝わることを抑制することが出来る。その結果、回路基板２０に設けられた実装部品３０以外の部品に対し、実装部品３０で生じた熱の影響をさらに効果的に低減することが出来る。
なお、仕切板４０と実装部品３０とは直接接触せずに、仕切板４０と実装部品３０との間に隙間が形成されていることが好ましい。これにより、実装部品３０からの熱は、仕切板４０と実装部品３０との間の空気層によって遮断され、断熱効果が向上する。
【００２１】
（第五実施形態）
第五実施形態について、図８及び図９を参照して説明する。第五実施形態において、回路基板２０には、第四実施形態の切欠き２５に換えて、放熱部としての切欠き２６が形成されている。切欠き２６の短手方向の寸法は、第四実施形態の切欠き２５と同等である。一方、切欠き２６の長手方向の寸法は、実装部品３０の長手方向の寸法よりもやや大きい。そして、実装部品３０は、切欠き２６に通されて設けられている。つまり、第五実施形態において、実装部品３０は、回路基板２０の厚み方向に対して、切欠き２６の途中部分まで通されている。すなわち、実装部品３０は、回路基板２０の厚み方向に対して、切欠き２６の途中部分まで沈み込んだ状態で、回路基板２０に設けられている。この場合、仕切板の端部４１は、実装部品３０の第一面３２に比べて、回路基板２０から離れた位置にある。
【００２２】
これによれば、上記第四実施形態の作用効果に加えて、上記第二実施形態の作用効果も得られる。すなわち、回路基板２０に設けられた実装部品３０以外の部品に対し、実装部品３０で生じた熱の影響をさらに効果的に低減することが出来るとともに、回路１０を全体として小型化することが出来る。
【００２３】
（第六実施形態）
第六実施形態について、図１０及び図１１を参照して説明する。第六実施形態では、上記第二実施形態の構成に加えて、仕切部材として、仕切枠５０が設けられている。仕切枠５０は、仕切板４０と同様に合成樹脂製であって、矩形の筒状に構成されている。仕切枠５０の外側形状は、放熱用穴２３の内側形状よりもやや小さい。また、仕切枠５０の内側形状は、実装部品３０の外側形状よりもやや大きい。この場合、仕切枠５０は、放熱用穴２３の途中部分まで通された状態で、実装部品３０の外側を囲っている。
【００２４】
また、仕切枠５０の長手方向の両端面には、仕切枠５０の外側と内側とを繋ぐ穴部５１が形成されている。穴部５１は、一方の端部、この場合、回路基板２０と反対側へ向かって開放されている。実装部品３０のリード３１は、この穴部５１を通って、仕切枠５０の外方へ出されている。
【００２５】
これによれば、上記第五実施形態の作用効果と同様の作用効果が得られる。さらに、実装部品３０は、仕切枠５０によって周囲を囲まれている。そのため、実装部品３０で生じた熱は、周囲の仕切枠５０によって遮断される。したがって、実装部品３０で生じた熱が、その周辺の回路基板２０へ伝わることをさらに効果的に抑制することが出来る。
なお、実装部品３０は、抵抗器に限られず、例えば半導体部品等でも良い。
【００２６】
以上説明した実施形態によれば、回路基板に実装する実装部品の放熱構造は、回路基板と、回路基板に実装された実装部品と、を備える。回路基板には、実装部品と重なる位置にあって回路基板を貫通させた放熱部が形成されている。実装部品は、放熱部から外方を臨んでいる。これによれば、実装部品に発生した熱は、実装部品における回路基板側、及び回路基板と反対側の両部分から放熱される。したがって、実装部品に放熱フィルムや放熱フィン等を設けることなく簡易な構成によって、実装部品の放熱を効果的に行うことが出来る。その結果、回路基板に設けられた実装部品以外の部品に対し、実装部品で生じた熱の影響を低減することが出来る。
【００２７】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変更は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００２８】
図面中、１０は回路、２０は回路基板、２３は放熱用穴（放熱部）、２４はスルーホール、２５は切欠き（放熱部）、３０は実装部品、４０は仕切板（仕切部材）、５０は仕切枠（仕切部材）を示す。
【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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