(57)【要約】      （修正有）【課題】従来は、発熱部品を積層プリント基板の表層に実装し、積層プリント基板の表層材を経由して、内層のヒートパイプに熱を逃がす構造である。通常、積層プリント基板の表層に用いられる材料は、内層のヒートパイプの材料に対し、熱伝達率が非常に低いという問題があった。【解決手段】積層プリント基板の放熱構造は、内層に構成された熱伝達率の高い材料２１の一部を、積層プリント基板の表層の一部に直接露出させ、この部分に発熱素子１２を実装可能な構造とする。【効果】本発明によれば、発熱素子の熱を、効率よく、効果的に、かつ容易に放熱できる積層プリント基板の放熱構造を提供できる。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層基板において、熱伝達率の高い材料を積層基板内部に設置されており、前記熱抵抗の低い材料の一部が積層基板の表面の一部から露出し、かつ前記露出部に電子部品が実装可能な構造を持つことを特徴とする積層プリント基板の構造。
【請求項２】
請求項１において、前記積層基板を、金属など熱伝達率が高くかつ必要充分な強度をもつ材料で構成された筐体に、ネジなどの固定部材を用いて積層基板を筐体に固定することが可能であることを特徴とする積層プリント基板の構造。
【請求項３】
請求項１において、熱伝達率が高い材料の上部に実装された電子部品が発熱した場合、前記熱抵抗が低い材料を経由して、前記積層基板の外部に充分放熱しうることを特徴とする積層プリント基板の構造。
【請求項４】
請求項２において、熱伝達率が高い材料の上部に実装された電子部品が発熱した場合、前記熱抵抗が低い材料、およびネジなどの固定部材を経由して、筐体まで効率よく熱を伝達することが可能であることを特徴とする積層プリント基板の構造。
【請求項５】
請求項１において、熱抵抗が低い材料を積層基板の内部に設置することで、積層基板表面、裏面の部品実装面積を損なうことなく、高い放熱性を確保することが可能であることを特徴とする積層プリント基板の構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、積層プリント基板の構造に関し、特に積層プリント基板上に実装する電子部品の放熱を効率よく容易に行う技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術は、例えば、特開２０００−１３８４８５のように、積層プリント基板の内部にヒートパイプを内蔵しておき、積層プリント基板上に発熱部品を実装したとき、熱を積層プリント基板表層材→積層プリント基板内装のヒートパイプ→放熱部へ伝達する構成であった。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−１３８４８５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術は、発熱部品を積層プリント基板の表層に実装し、積層プリント基板の表層材を経由して、内層のヒートパイプに熱を逃がす構造である。通常、積層プリント基板の表層に用いられる材料は、内層のヒートパイプの材料に対し、熱伝達率が非常に低い。
【０００５】
したがって、積層プリント基板に実装される発熱部品の熱を効率よく効果的に放熱することができない。本発明の目的は、効率よく、効果的に、かつ容易に放熱できる積層プリント基板の放熱構造を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の積層プリント基板の放熱構造は、内層に構成された熱伝達率の高い材料の一部を、積層プリント基板の表層の一部に直接露出させ、この部分に発熱素子を実装することで、効率よく、効果的に、かつ容易に放熱できる積層プリント基板の放熱構造を提供できる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、実施例を図１，図２より説明する。
【０００８】
図１及び図２は積層プリント基板の放熱構造の一実施例である。
【０００９】
図１は、構成を示す。図２は、図１の構成図を示す。
【００１０】
積層プリント基板１１は、表面にパターン配線および部品実装可能な表層シート２２と、パターン配線が可能な内層シート２３と、前記内層シートと同一層に構成されており、かつ前記表層シート２２の一部から直接露出しており、かつ熱伝導率が高い材料で構成された構造物である熱伝導材２１と、裏面にパターン配線および部品実装可能な裏層シート２４から構成されており、各々のシートが充分な強度で接着されて構成されている。
【００１１】
また、発熱する電子部品２１は、前記積層プリント基板１１の表層シート２２の一部から露出している熱伝導材２１に直接実装可能な構成となっている。
【００１２】
例えば、特開２０００−１３８４８５に見られるような従来技術においては、積層プリント基板の内層部に熱伝導率の高い材料をガラエポ等で構成された配線用シート材で挟み込む構成である。
【００１３】
発熱する電子部品を配線用シート材上に実装したとき、熱は、まず、ガラエポ等で構成された配線用シート材に伝わり、次に内層に構成された熱伝導率の高い材料へ伝わり放熱される。
【００１４】
しかし、通常、ガラエポ等で構成される配線用シート材の熱伝導率は内層に構成された高熱伝導率材に対し、著しく低い。
【００１５】
従って、効率良く発熱する電子部品の熱を放熱することを目的として、せっかく積層プリント基板の内層に高熱伝導率材を挟み込んでも、効率良く放熱できているとは言えない。
【００１６】
しかしながら、本実施例によれば、前記熱伝導材２１が前記表層シート２２の一部から露出しいることを特徴とし、この露出部に直接発熱する電子部品２１を実装できる構成のため、効率良く発熱する電子部品２１の熱を放熱することが可能である。
【００１７】
次に他の実施例を図３，図４より説明する。
【００１８】
図３及び図４は積層プリント基板の放熱構造の他の実施例である。
【００１９】
図３は、構成を示す。図４は、図３の構成図を示す。
【００２０】
前述のとおり、積層プリント基板１１は、表面にパターン配線および部品実装可能な表層シート２２と、パターン配線が可能な内層シート２３と、前記内層シートと同一層に構成されており、かつ前記表層シート２２の一部から直接露出しており、かつ熱伝導率が高い材料で構成された構造物である熱伝導材２１と、裏面にパターン配線および部品実装可能な裏層シート２４から構成されており、各々のシートが充分な強度で接着されて構成されている。発熱する電子部品２１は、前記積層プリント基板１１の表層シート２２の一部から露出している熱伝導材２１に直接実装可能な構成となっている。
【００２１】
また、前記積層プリント基板１１は、金属等で構成される筐体３１に、金属等で構成されるネジ３２で取り付けられる構成となっている。
【００２２】
以上によれば、発熱する電子部品２１で発生した熱は、熱伝導材２１を伝わり、次に金属等で構成されたネジ３２を伝わり、最後に、金属等で構成される筐体３１に伝わる。
【００２３】
前記金属等で構成されたネジ３２、および金属等で構成された筐体３１は熱抵抗の低い材料で構成されているため、電子部品２１で発生した熱を効率よく外部へ放熱することができる。本実施例においては、前記積層プリント基板１１を取り付ける筐体３１を金属、また、積層プリント基板１１と筐体３１を機械的に結合するネジ３２を金属としたが、金属以外の熱抵抗が小さい材料、すなわち、熱を効率よく伝える材料を用いても同じ効果を得ることができることは言うまでもない。
【００２４】
具体的な熱の流れを図５を用いて説明する。
【００２５】
他の実装部品５２ａから５２ｆは積層プリント基板１１の表面に実装する構成となっている。また、熱経路１２ａから１２ｇは発熱する電子部品２１で発生した熱の流れを示す。また、金属等で構成される筐体３１は、金属ブロック５１の上に置かれるものとする。
【００２６】
発熱する電子部品２１で発生した熱は、まず、前記発熱する電子部品２１が直接接触している熱伝導材２１に熱経路１２ａ，熱経路１２ｂのように伝わる。次に、積層プリント基板１１と金属等で構成される筐体３１を機械的に結合する金属等で構成されるネジ３２に伝わる。前記ネジ３２は、積層プリント基板１１の内層基板である熱伝導材２１と直接接触しているので、熱経路１２ｃのように熱が伝わる。次に、前記ネジ３２は、筐体３１とも機械的に結合されているため、熱経路１２ｄのように熱が伝わる。最後に筐体３１は、金属ブロック５１の上におかれているため、熱経路１２ｅ，１２ｆ，１２ｇのように熱は前記金属ブロック５１に放熱される。
【００２７】
積層プリント基板１１を構成している他の要素である表層シート２２，内層シート２３，裏層シート２４は、通常樹脂材料で構成されるため、熱抵抗が高く、熱は伝わりにくいため、発熱する電子部品２１で発生した熱は、前記表層シート２２，内層シート２３，裏層シート２４へはほとんど伝わらず、前述した熱経路１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，１２ｆ，１２ｇのように伝わる。
【００２８】
通常最終的に熱を伝える金属ブロック５１の熱容量は非常に大きいので、発熱する電子部品２１で発生した熱のほとんどが、前記金属ブロック５１へ流れ込むため、前記発熱する電子部品２１で発生した熱を効率よく放熱できる。
【００２９】
本実施例においては、発熱する電子部品２１で発生した熱を最終的に金属ブロック５１に放熱するという一実施例について説明したが、最終的な放熱先は、金属だけではなく、例えば、水，空気等であっても金属ブロック５１と同じように充分効率よく放熱できることは言うまでもない。
【００３０】
また、最終的な放熱先を、水や空気とした場合、放熱の対象を対流させたり循環させたりすることで、より、効果的に放熱できるのは言うまでもない。
【００３１】
また、熱伝導材２１を積層プリント基板１１の内層、すなわち、表層シート２２と裏層シート２４で挟み込む構成となっているため、発熱する電子部品２１を実装している面の裏側においても他の電子部品５２ｅ，５２ｆ等を実装することが可能となる。したがって、実施例によれば、他の電子部品の実装性を阻害することなく、発熱する電子部品２１を実装し、かつ、充分な放熱効果を得ることが可能であるといえる。
【００３２】
また、積層プリント基板の放熱構造は、内層に構成された熱伝達率の高い材料の一部を、積層プリント基板の表層の一部に直接露出させ、この部分に発熱素子を実装することで、効率よく、効果的に、かつ容易に放熱できる積層プリント基板の放熱構造を提供することができる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明によれば、効率よく、効果的に、かつ容易に放熱できる積層プリント基板の放熱構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】制御装置の一実施例を示す構成図である。
【図２】制御装置の構成を示す図である。
【図３】制御装置の構成を示す図である。
【図４】制御装置の構成を示す図である。
【図５】制御装置の熱伝達の様子を示す図である。
【符号の説明】
１１…積層プリント基板（積層基板）、１２…発熱する電子部品、１２ａ〜
１２ｇ…熱経路、２１…電子部品（熱伝導材）、２２…表層シート、２３…内層シート、２４…裏層シート、３１…筐体、５１…金属ブロック。
【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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