(57)【要約】【課題】    回路素子の放熱特性を維持しつつ、回路素子が装着される装着領域を十分に確保できかつ、配線パターンの設計の自由度を向上できるプリント配線基板、および電子機器を提供する。【解決手段】プリント配線基板は、当該プリント配線基板の表面に設けられ、回路素子が装着される装着領域１１Ａを有する熱伝導性部材からなる表面側放熱パターン１１と、当該プリント配線基板の表面に穿設され、内壁に銅箔１３Ａが被覆される複数のスルーホール１３とを備える。そして、スルーホール１３は、表面側放熱パターン１１の装着領域１１Ａを囲むように形成され、表面側放熱パターン１１と熱伝達可能に接続されている。【選択図】 図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路素子が実装されるプリント配線基板であって、
当該プリント配線基板の表面に設けられ、前記回路素子が装着される装着領域を有する熱伝導性部材からなる表面側放熱パターンと、
当該プリント配線基板の表面に穿設され、内壁に熱伝導性部材が被覆される複数のスルーホールとを備え、
前記スルーホールは、前記表面側放熱パターンの前記装着領域を囲むように形成され、前記表面側放熱パターンと熱伝達可能に接続されていることを特徴とするプリント配線基板。
【請求項２】
請求項１に記載のプリント配線基板において、
当該プリント配線基板は、多層基板で構成され、内部に内層放熱パターンを備え、
前記スルーホールは、当該プリント配線基板の表面から前記内層放熱パターン、あるいは裏面まで穿設され、前記表面側放熱パターンおよび前記内層放熱パターンを熱伝達可能に接続することを特徴とするプリント配線基板。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のプリント配線基板において、
当該プリント配線基板の裏面に設けられ、熱伝導性部材からなる裏面側放熱パターンを備え、
前記スルーホールは、当該プリント配線基板の表面から裏面まで穿設され、前記表面側放熱パターンおよび前記裏面側放熱パターンを熱伝達可能に接続することを特徴とするプリント配線基板。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載のプリント配線基板において、
前記スルーホールは、前記表面側放熱パターンにおける装着領域を除く領域に形成され、
当該プリント配線基板の表面には、前記スルーホールの開口部分を被覆する被覆部材が設けられていることを特徴とするプリント配線基板。
【請求項５】
複数の回路素子と、請求項１から請求項４のいずれかに記載のプリント配線基板とを備えてい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、プリント配線基板、および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンピュータをはじめとする各種電子機器においては、高速化および小型化の進展により、プリント配線基板上にＩＣ（Integrated Circuit）等の多数の回路素子が高密度で実装されている。このため、このプリント配線基板上に実装された多数の回路素子の放熱処理が重要な問題となっており、回路素子に生じる熱の放熱構造を備えたプリント配線基板が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
このプリント配線基板では、回路素子が実装されるパターン面の表面および裏面に、金属箔を被覆してなる放熱層が形成され、表面側に形成された放熱層に回路素子のパッケージ底面をハンダ等により固定させることにより、該回路素子に生じる熱を放熱層に放熱している。また、これら両面の放熱層は、プリント配線基板の表裏面にかけて穿設されたスルーホールにより熱伝達可能に接続されており、回路素子から表面側の放熱層に伝達された熱は、スルーホールを介して裏面側の放熱層へと伝達される。
そして、このスルーホールは、表面側の放熱層から裏面側の放熱層へと熱伝達を良好にするため、すなわち、回路素子の放熱特性を良好にするために、各放熱層の面内に高密度に形成されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１４８６９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載のプリント配線基板では、スルーホールが各放熱層の面内に高密度に形成されているので、以下のような不具合が生じてしまう。
すなわち、表面側の放熱層において、回路素子が装着される装着領域にスルーホールが形成されることとなるので、ハンダにより回路素子を放熱層に固定した際には、スルーホールを介してハンダがプリント配線基板の裏面側に流出しやすい。
また、装着領域に形成されるスルーホールにより、表面側の放熱層と回路素子との接着面積が減少してしまい、プリント配線基板への回路素子の固定を安定に実施できない。
さらに、プリント配線基板を多層基板にて構成した場合、すなわち、内層に配線パターンを設ける場合には、スルーホールにより装着領域の下部に該配線パターンを形成できない。このため、プリント配線基板における配線パターンの設計の自由度が制限されてしまう。
【０００５】
本発明の目的は、このような問題点に鑑みて、回路素子の放熱特性を維持しつつ、回路素子が装着される装着領域を十分に確保できかつ、配線パターンの設計の自由度を向上できるプリント配線基板、および電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のプリント配線基板は、回路素子が実装されるプリント配線基板であって、当該プリント配線基板の表面に設けられ、前記回路素子が装着される装着領域を有する熱伝導性部材からなる表面側放熱パターンと、当該プリント配線基板の表面に穿設され、内壁に熱伝導性部材が被覆される複数のスルーホールとを備え、前記スルーホールは、前記表面側放熱パターンの前記装着領域を囲むように形成され、前記表面側放熱パターンと熱伝達可能に接続されていることを特徴とする。
ここで、表面側放熱パターンとしては、実装される回路素子の形状に対応して形成すればよく、その形状は特に限定されない。
また、スルーホールとしては、表面から内部に向けて穿設された構成とすればよく、例えば、表面から裏面にかけて貫通していない構成も含むものとする。
さらに、スルーホールとしては、表面側放熱パターンと熱伝達可能に接続していればよく、例えば、表面側放熱パターンにおける装着領域を除く領域に形成する構成としてもよく、また、表面側放熱パターン以外のプリント配線基板の領域に形成し、該表面側放熱パターンと熱伝達可能に形成する構成としてもよい。
【０００７】
本発明によれば、複数のスルーホールが表面側放熱パターンの装着領域を囲むように形成されているので、従来のような装着領域にスルーホールが形成された構成と比較して、回路素子と表面側放熱パターンの装着領域との接着面積を十分に確保でき、回路素子のプリント配線基板への固定状態を良好に維持できる。また、ハンダ等により回路素子と表面側放熱パターンの装着領域とを固定する場合であっても、スルーホールを介してハンダ等が裏面側に流出することも回避できる。
また、プリント配線基板を多層基板として構成する場合には、複数のスルーホール間の距離寸法を内層の配線パターンが形成可能な距離寸法となるように形成すれば、装着領域の下部にも該内層の配線パターンを形成することが可能となり、プリント配線基板に形成する配線パターンの設計の自由度を向上できる。
さらに、スルーホールは、表面側放熱パターンと熱伝達可能に接続されているので、例えば、裏面側に放熱パターンを設け、スルーホールと裏面側の放熱パターンとを熱伝達可能に接続しておけば、回路素子から表面側放熱パターンに伝達された熱をスルーホールを介して、裏面側の放熱パターンに放熱できる。また、例えば、プリント配線基板を多層基板で構成し、内部に内層放熱パターンを設け、スルーホールと内層放熱パターンとを熱伝達可能に接続しておけば、回路素子から表面側放熱パターンに伝達された熱をスルーホールを介して、内層放熱パターンに放熱できる。
したがって、本発明のプリント配線基板によれば、回路素子の放熱特性を維持しつつ、、回路素子が装着される装着領域を十分に確保できかつ、配線パターンの設計の自由度を向上でき、本発明の目的を達成できる。
【０００８】
本発明のプリント配線基板では、当該プリント配線基板は、多層基板で構成され、内部に内層放熱パターンを備え、前記スルーホールは、当該プリント配線基板の表面から前記内層放熱パターン、あるいは裏面まで穿設され、前記表面側放熱パターンおよび前記内層放熱パターンを熱伝達可能に接続することが好ましい。
ここで、内層放熱パターンとしては、例えば、プリント配線基板の接地電位となるＧＮＤ配線パターンを採用できる。
本発明によれば、スルーホールは、プリント配線基板の表面から内層放熱パターン、あるいは裏面まで穿設され、表面側放熱パターンおよび内層放熱パターンを熱伝達可能に接続するので、回路素子から表面側放熱パターンに伝達された熱をスルーホールを介して内層放熱パターンに良好に伝達できる。
また、例えば、スルーホールをプリント配線基板の表面から裏面まで貫通することなく、内層放熱パターンまで穿設した場合には、ハンダ等により回路素子を表面側放熱パターンの装着領域に固定した場合でも、ハンダ等が裏面側に流出することを確実に回避できる。
【０００９】
本発明のプリント配線基板では、当該プリント配線基板の裏面に設けられ、熱伝導性部材からなる裏面側放熱パターンを備え、前記スルーホールは、当該プリント配線基板の表面から裏面まで穿設され、前記表面側放熱パターンおよび前記裏面側放熱パターンを熱伝達可能に接続することが好ましい。
ここで、裏面側放熱パターンとしては、その形状および寸法は特に限定されないが、スルーホールと熱伝達可能に接続すればよい。例えば、裏面側放熱パターンの面内にスルーホールが形成される構成としてもよく、裏面側放熱パターンを囲むようにスルーホールが形成され、裏面側放熱パターンとスルーホールとが熱伝達可能に接続する構成としてもよい。
本発明によれば、スルーホールは、プリント配線基板の表面から裏面まで穿設され、表面側放熱パターンおよび裏面側放熱パターンを熱伝達可能に接続するので、回路素子から表面側放熱パターンに伝達された熱をスルーホールを介して裏面側放熱パターンに良好に伝達できる。
また、プリント配線基板を多層基板にて構成し、内部に内層放熱パターンを設け、スルーホールを裏面側放熱パターンの他、内層放熱パターンとも熱伝達可能に接続する構成とすれば、回路素子から表面側放熱パターンに伝達された熱をスルーホールを介して内層放熱パターンおよび裏面側放熱パターンの双方に放熱でき、回路素子の放熱特性の向上が図れる。
【００１０】
本発明のプリント配線基板では、前記スルーホールは、前記表面側放熱パターンにおける装着領域を除く領域に形成され、当該プリント配線基板の表面には、前記スルーホールの開口部分を被覆する被覆部材が設けられていることが好ましい。
ここで、被覆部材としては、例えば、レジスト等の感光剤等を採用できる。
本発明によれば、スルーホールは、表面側放熱パターンにおける装着領域を除く領域に形成されているので、スルーホールと表面側放熱パターンとを確実に接続でき、表面側放熱パターンからスルーホールへの熱伝達特性を良好にすることができる。
また、プリント配線基板の表面には、スルーホールの開口部分を被覆する被覆部材が設けられているので、ハンダ等により回路素子を表面側放熱パターンの装着領域に固定した場合でも、被覆部材によりスルーホール内にハンダ等が流入することを回避できる。したがって、スルーホールがプリント配線基板の表面から裏面まで穿設されている場合であっても、スルーホールを介してハンダ等が裏面側に流出することを回避できる。
【００１１】
本発明の電子機器は、複数の回路素子と、上述したプリント配線基板とを備えていることを特徴とする。
本発明によれば、電子機器は、上述したプリント配線基板を備えているので、上述したプリント配線基板と同様の作用・効果を享受できる。
また、電子機器は、各回路素子に生じる熱を良好に放熱できるプリント配線基板を備えているので、回路素子の熱劣化を回避でき、当該電子機器の駆動状態を良好に維持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、電子機器に搭載されるプリント配線基板１の表面側の一部を示す分解斜視図である。なお、図１では、回路素子２Ａが装着されるプリント配線基板１の表面側の構造のみが図示されているが、他の回路素子２が装着される領域にも略同様の構造が形成されているものとする。
図２は、プリント配線基板１の裏面側の一部を示す斜視図である。
プリント配線基板１は、例えば、ガラスエポキシ樹脂等の絶縁性基板を複数枚重ねて張り合わされた多層基板で構成され、その表面、裏面、および内層には、銅箔等により配線パターンが形成されている。そして、このプリント配線基板１には、図１に示すように、パワートランジスタやロジックＩＣなどの複数の回路素子２が実装され、プリント配線基板１の配線パターンとともに電子回路を構成する。
【００１３】
このプリント配線基板１において、表面側には、図１に示すように、回路素子２がハンダ等により接着固定され、回路素子２に生じる熱を放熱する表面側放熱パターン１１が形成されている。
表面側放熱パターン１１は、銅箔等により構成され、装着される回路素子２の形状に応じて形成されており、例えば、図１に示す回路素子２Ａの形状に応じて略矩形状に形成されている。そして、この表面側放熱パターン１１の内側の矩形領域は、回路素子２のパッケージ裏面に設けられた金属製の板体からなる放熱パッド２Ａ１（図４参照）がハンダ等により接着される装着領域１１Ａとなる。この装着領域１１Ａは回路素子２の放熱パッド２Ａ１と同一の形状を有し、すなわち、表面側放熱パターン１１は、放熱パッド２Ａ１（図４参照）よりも大きい寸法を有する。
また、このプリント配線基板１において、裏面側には、図２に示すように、回路素子２に生じる熱を放熱する裏面側放熱パターン１２が形成されている。
この裏面側放熱パターン１２は、表面側放熱パターン１１と同様に銅箔等により構成され、形状も表面側放熱パターン１１と略同様に形成されている。
さらに、このプリント配線基板１において、表面側放熱パターン１１および裏面側放熱パターン１２を貫通して複数のスルーホール１３が穿設されている。
【００１４】
図３は、スルーホール１３の形成位置を示す平面図である。具体的に、図３は、表面側放熱パターン１１を上方から見た平面図である。
スルーホール１３は、プリント配線基板１の表裏面を貫通する孔であり、この孔の内壁には、銅箔１３Ａが被覆されている。そして、このスルーホール１３は、図３に示すように、表面側放熱パターン１１における装着領域１１Ａを囲むように形成される。なお、スルーホール１３間の距離寸法Ｄは、特に限定されないが、例えば、内層放熱パターン１４Ａ（図４参照）とは異なる信号または電源接続用の内層の配線パターン１４Ｂ（図４参照）が装着領域１１Ａの下部に形成可能な距離寸法であることが好ましい。
このスルーホール１３を設けることにより、該スルーホール１３の内壁の銅箔１３Ａと表面側放熱パターン１１とが熱伝達可能に接続するとともに、図２に示すように、銅箔１３Ａと裏面側放熱パターン１２とが熱伝達可能に接続される。また、スルーホール１３の銅箔１３Ａは、内層放熱パターン１４Ａ（図４参照）とも熱伝達可能に接続される。なお、スルーホール１３と熱伝達可能に接続する内層放熱パターン１４Ａは、プリント配線基板１の接地電位となるＧＮＤ配線パターンである。
【００１５】
図４は、回路素子２Ａがプリント配線基板１に実装された状態を示す断面図である。
回路素子２Ａをプリント配線基板１に実装する場合には、図３および図４に示すように、表面側放熱パターン１１における装着領域１１Ａ以外のスルーホール１３が形成される矩形枠領域１１Ｂ（図３）に被覆部材としてのレジスト１５（図４）を塗布しておく。そして、回路素子２Ａの端子がプリント配線基板１の表面側に形成された配線パターンと導通状態となる位置で、回路素子２Ａのパッケージ裏面に設けられた放熱パッド２Ａ１と表面側放熱パターン１１における装着領域１１Ａとをハンダ１６にて接着固定する。
【００１６】
このような状態において、回路素子２Ａが駆動し、該回路素子２Ａに熱が生じると、パッケージ裏面の放熱パッド２Ａ１からプリント配線基板１の表面側放熱パターン１１へと回路素子２Ａに生じた熱が伝達される。
放熱パッド２Ａ１から伝達される熱は、表面側放熱パターン１１の面内において、装着領域１１Ａから外側に拡がるように伝達され、スルーホール１３の銅箔１３Ａに達する。スルーホール１３の銅箔１３Ａに伝達された熱は、主に内層放熱パターン１４Ａに伝達されるとともに、裏面側放熱パターン１２に伝達される。
上述のように、回路素子２Ａで生じた熱は、プリント配線基板１に良好に熱伝達される。
【００１７】
以上のように本実施形態においては、複数のスルーホール１３が表面側放熱パターン１１の装着領域１１Ａを囲むように形成されているので、従来のような装着領域にスルーホールが形成された構成と比較して、回路素子２（２Ａ）と表面側放熱パターン１１の装着領域１１Ａとの接着面積を十分に確保でき、回路素子２（２Ａ）のプリント配線基板１への固定状態を良好に維持できる。また、ハンダ１６により回路素子２（２Ａ）と表面側放熱パターン１１の装着領域１１Ａとを固定しても、スルーホール１３を介してハンダ１６が裏面側に流出することも回避できる。
【００１８】
また、複数のスルーホール１３を、各スルーホール１３間に内層の配線パターン１４Ｂが形成可能となる距離寸法Ｄで形成することで、装着領域１１Ａの下部にも内層の配線パターン１４Ｂを形成することが可能となり、プリント配線基板１に形成する配線パターン１４Ｂの設計の自由度が向上する。
【００１９】
さらに、スルーホール１３は、プリント配線基板１の表裏面を貫通するように穿設され、表面側放熱パターン１１、内層放熱パターン１４Ａ、および裏面側放熱パターン１２を熱伝達可能に接続するので、回路素子２（２Ａ）にて生じた熱を、表面側放熱パターン１１〜スルーホール１３〜内層放熱パターン１４Ａ、および、表面側放熱パターン１１〜スルーホール１３〜裏面側放熱パターン１２の双方の熱伝達経路を辿って放熱することができ、回路素子２（２Ａ）の放熱特性の向上が図れる。
【００２０】
さらにまた、スルーホール１３は、表面側放熱パターン１１における装着領域１１Ａを除く矩形枠領域１１Ｂ、および裏面側放熱パターン１２内に形成されているので、スルーホール１３と、表面側放熱パターン１１および裏面側放熱パターン１２とを確実に接続でき、表面側放熱パターン１１からスルーホール１３、およびスルーホール１３から裏面側放熱パターン１２への熱伝達特性を良好にすることができる。
【００２１】
また、表面側放熱パターン１１における矩形枠領域１１Ｂには、スルーホール１３の開口部分を被覆するレジスト１５が塗布されるので、ハンダ１６により回路素子２（２Ａ）を表面側放熱パターン１１の装着領域１１Ａに固定しても、レジスト１５によりスルーホール１３内にハンダ１６が流入することを確実に回避できる。したがって、スルーホール１３を介してハンダ１６が裏面側に流出することを確実に回避できる。
【００２２】
そして、このプリント配線基板１が搭載される電子機器は、該プリント配線基板１により各回路素子２に生じる熱を良好に放熱できるので、各回路素子２の熱劣化を回避でき、当該電子機器の駆動状態を良好に維持できる。
【００２３】
以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並びに設計の変更が可能である。
前記実施形態では、スルーホール１３は、プリント配線基板１の表裏面を貫通するように穿設されていたが、これに限らず、例えば、プリント配線基板１の表面側から内層放熱パターン１４Ａまで穿設された構成としてもよい。この場合には、プリント配線基板１の裏面側放熱パターン１２を省略可能となる。
前記実施形態では、プリント配線基板１は、多層基板にて構成されていたが、これに限らず、例えば、表面に表面側放熱パターン１１、裏面に裏面側放熱パターン１２が形成された両面基板にて構成してもよい。この場合には、複数のスルーホール１３間の距離寸法Ｄを考慮して形成しなくてもよく、スルーホール１３を形成する際の設計の自由度が向上する。
【００２４】
前記実施形態では、スルーホール１３は、表面側放熱パターン１１における装着領域１１Ａを除く矩形枠領域１１Ｂ、および裏面側放熱パターン１２内に形成されていたが、これに限らず、表面側放熱パターン１１または裏面側放熱パターン１２と熱伝達可能に接続していればよい。例えば、スルーホール１３を、表面側放熱パターン１１または裏面側放熱パターン１２以外のプリント配線基板１の領域に形成し、表面側放熱パターン１１または裏面側放熱パターン１２と熱伝達可能に接続する構成としてもよい。
前記実施形態では、被覆部材としてレジストを採用したが、これに限らず、例えば絶縁性の他の部材を採用してもよい。
前記実施形態では、スルーホール１３の内壁のみに熱伝導性部材である銅箔１３Ａが被覆される構成としたが、これに限らず、スルーホール１３内を充填するように金属等の熱伝導性部材を設けてもよい。
【００２５】
本発明を実施するための最良の構成などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
したがって、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部若しくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明のプリント配線基板は、回路素子の放熱特性を維持しつつ、回路素子が装着される装着領域を十分に確保できかつ、配線パターンの設計の自由度を向上できるため、種々の電子機器に用いられるプリント配線基板として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本実施形態における複数の回路素子が実装されるプリント配線基板の表面側の一部を示す分解斜視図。
【図２】前記実施形態におけるプリント配線基板の裏面側の一部を示す斜視図。
【図３】前記実施形態におけるスルーホールの形成位置を示す平面図。
【図４】前記実施形態における回路素子がプリント配線基板に実装された状態を示す断面図。
【符号の説明】
【００２８】
１・・・プリント配線基板、２，２Ａ・・・回路素子、１１・・・表面側放熱パターン、１１Ａ・・・装着領域、１１Ｂ・・・矩形枠領域（装着領域を除く領域）、１２・・・裏面側放熱パターン、１３・・・スルーホール、１３Ａ・・・銅箔（熱伝導性部材）、１４Ａ・・・内層放熱パターン、１５・・・レジスト（被覆部材）。
【図１】
2005123432.tif 000003
【図２】
2005123432.tif 000004
【図３】
2005123432.tif 000005
【図４】
2005123432.tif 000006