JP2002094196A - プリント配線板の電子部品放熱構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】電力損失により電子部品から発生する熱の放熱
効果を高め当該電子部品の温度上昇を抑制することによ
り、電子部品の故障の要因を低減させ耐久性、信頼性の
向上を図る。 【解決手段】電気機器のプリント配線板１のランド１０
上に半田１１を載せて発熱する電子部品２を取付け、電
子部品をパターン１３で配線するプリント配線板の電子
部品放熱構造であって、ランドに放熱用パターン１２を
設け、放熱用パターンの表面積をランドの表面積の２〜
４倍に設定することにより、電子部品から発生する熱を
放熱パターンに伝達させ放熱効果を高める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はプリント配線板の電
子部品放熱構造に係り、特に電力損失により電子部品か
ら発生する熱の放熱効果を高めたプリント配線板の電子
部品放熱構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、図４の構造図に示すプリント
配線板の電子部品取付構造が提案されている。

【０００３】図４の構造図において、熱伝導性を有する
基板材料からなる電気機器のプリント配線板１０１の電
子部品が実装される面には、当該電子部品の接続または
取付けのために用いられ銅箔からなるランド、ここでは
２つのランド１１０、１１０が形成されており、このラ
ンド１１０、１１０上には、放熱の必要性を有する電子
部品１０２の電極が半田１１１、１１１で取付けられて
いる。また、ランド１１０、１１０は、銅箔からなりレ
ジストが塗布されたパターン１１２、１１２を介して、
電子部品１０２とは異なる他の電子部品の電極が半田で
取付けられた他のランドにそれぞれ配線されている（図
示せず）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
をなすプリント配線板の電子部品取付構造では、電力損
失により電子部品１０２から発生する熱を放熱させるた
めの有効的な放熱手段が備えられておらず、電子部品１
０２の温度（部品温度）が上昇することにより、電子部
品１０２の故障の要因となる難点があった。

【０００５】本発明は、上述の難点を解消するためにな
されたもので、電力損失により電子部品から発生する熱
の放熱効果を高め当該電子部品の温度上昇を抑制するこ
とにより、電子部品の故障の要因を低減させ耐久性、信
頼性の向上を図るプリント配線板の電子部品放熱構造を
提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るため、本発明によるプリント配線板の電子部品放熱構
造は、電気機器のプリント配線板のランド上に半田を載
せて発熱する電子部品を取付け、電子部品をパターンで
配線するプリント配線板の電子部品放熱構造であって、
ランドに放熱用パターンを設け、放熱用パターンの表面
積をランドの表面積の２〜４倍に設定することにより、
電子部品から発生する熱を放熱用パターンに伝達させ放
熱効果を高めることを特徴としている。

【０００７】また、本発明によるプリント配線板の電子
部品構造は、電気機器のプリント配線板のランド上に半
田を載せて発熱する電子部品を取付け、電子部品をパタ
ーンで配線するプリント配線板の電子部品放熱構造であ
って、プリント配線板の電子部品を取付けるランドとは
別個に放熱用パターンを設け、ランドをパターンで放熱
用パターンに配線することにより、電子部品から発生す
る熱を放熱用パターンに伝達させ放熱効果を高めること
を特徴としている。

【０００８】また、本発明によるプリント配線板の電子
部品放熱構造は、電気機器のプリント配線板のランド上
に半田を載せて発熱する電子部品を取付け、電子部品を
パターンで配線するプリント配線板の電子部品放熱構造
であって、プリント配線板のパターンにスルーホールを
設け、プリント配線板の裏面に放熱用パターンを設け、
ランドをパターンからスルーホールを介して放熱用パタ
ーンに接続することにより、電子部品から発生する熱を
放熱用パターンに伝達させ放熱効果を高めることを特徴
としている。

【０００９】このような本発明のプリント配線板の電子
部品放熱構造によれば、電力損失により電子部品から発
生する熱は、電子部品が実装されるプリント配線板の表
面または裏面に形成した放熱用パターンに伝達され、こ
の放熱用パターンから大気中に効率よく放熱させること
ができる。これにより、電子部品の異常な温度上昇は抑
制され、電子部品の故障の要因を低減でき耐久性、信頼
性が向上する。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明によるプリント配線
板の電子部品放熱構造を適用した好ましい形態の実施例
について、図面を参照して説明する。

【００１１】図１は、本発明の第１の実施例によるプリ
ント配線板の電子部品放熱構造を示す構造図であり、熱
伝導性を有する基板材料、例えば複合エポキシ樹脂積層
板（ＣＥＭ−３）、ガラスエポキシ材等からなる電気機
器のプリント配線板１の電子部品が実装される面（以
下、表面と称す）には、当該電子部品の接続または取付
けのために用いられ銅箔（電解銅箔または圧延銅箔）か
らなるランド、ここでは２つのランド１０、１０が形成
されており、このランド１０、１０上には、放熱の必要
性を有する半導体素子、例えば抵抗、コンデンサ、パワ
ー素子等からなる電子部品２の電極が半田１１、１１で
取付けらている。また、ランド１０、１０には、電力損
失により電子部品２から発生する熱を放熱させるために
用いられ銅箔からなる放熱用パターン１２、１２が接触
するように設けられている。さらに、放熱用パターン１
２、１２は、銅箔からなりレジストが塗布されたパター
ン（以下、配線用パターンと称す）１３、１３を介し
て、電子部品２とは異なる他の電子部品の電極が半田で
取付けられた他のランドに接触した状態で設けられる他
の放熱用パターンにそれぞれ配線されている（図示せ
ず）。尚、放熱用パターン１２、１２の表面積は、ラン
ド１０、１０の表面積の２〜４倍に設定されている。

【００１２】このような本発明の第１の実施例によるプ
リント配線板の電子部品放熱構造において、電力損失に
より電子部品２から発生した熱は、プリント配線板１の
表面に形成され電子部品２の電極が半田１１、１１で取
付けられたランド１０、１０を介して、ランド１０、１
０に接触した状態で設けられた放熱用パターン１２、１
２にそれぞれ伝達され、放熱用パターン１２、１２から
大気中に放熱される。また、放熱用パターン１２、１２
の表面積は、ランド１０、１０の表面積の２〜４倍に設
定されていることにより、有効な放熱手段が備えられて
いない従来例と比較して、電子部品２の温度（部品温
度）を、例えば２０〜５０℃下げることが可能となり、
電力損失により電子部品２から発生した熱を効率よく大
気中に放熱でき、電子部品２の異常な温度上昇は抑制さ
れる。

【００１３】また、電力損失により電子部品２から発生
した熱は、放熱用パターン１２、１２を配線する配線用
パターン１３、１３を介して他の放熱用パターン（図示
せず）にそれぞれ伝達され、プリント配線板１の表面全
体に拡散させることができる。これにより、電子部品２
のみならず他の電子部品（図示せず）の温度上昇も抑制
され、電子部品（他の電子部品を含む）２の故障の要因
を低減でき耐久性、信頼性が向上する。

【００１４】次に、電力損失により電子部品から発生す
る熱の放熱効果を向上させた第１の実施例と同様な効果
を奏するプリント配線板の電子部品放熱構造の他の実施
例を、本発明の第２の実施例として、以下、図２の構造
図を参照して説明する。

【００１５】図２の構造図において、熱伝導性を有する
基板材料、本発明の第１の実施例と同様な例えば複合エ
ポキシ樹脂積層板（ＣＥＭ−３）、ガラスエポキシ材等
からなる電気機器のプリント配線板２１の表面には、当
該電子部品の接続または取付けのために用いられ銅箔か
らなるランド、ここでは２つのランド３０、３０と、電
力損失により電子部品２２から発生する熱を放熱させる
ために用いられ銅箔からなる放熱用パターン３２、３２
とが別個に形成されている。また、ランド３０、３０と
放熱用パターン３２、３２とは、銅箔からなりレジスト
が塗布されたパターン（以下、配線用パターン）３３、
３３でそれぞれ配線されている。また、ランド３０、３
０上には、放熱の必要性を有する半導体素子、本発明の
第１の実施例と同等な例えば抵抗、コンデンサ、パワー
素子等からなる電子部品２２の電極が半田３１、３１で
取付けらている。さらに、放熱用パターン３２、３２に
は、配線用パターン３４、３４を介して他の放熱用パタ
ーンが配線されており、他の放熱用パターンは、電子部
品２２とは異なる他の電子部品の電極が半田で取り付け
られた他のランドに他の配線用パターンで配線されてい
る（図示せず）。

【００１６】このような本発明の第２の実施例によるプ
リント配線板の電子部品放熱構造において、電力損失に
より電子部品２２から発生した熱は、プリント配線板２
１の表面に形成され電子部品２２の電極が半田３１、３
１で取付けられたランド３０、３０、配線用パターン３
３、３３を介して放熱用パターン３２、３２にそれぞれ
伝達され、放熱用パターン３２、３２から大気中に放熱
される。これにより、有効な放熱手段が備えられていな
い従来例と比較して、電子部品２２の温度（部品温度）
を、例えば２０〜５０℃下げることが可能となり、電力
損失により電子部品２２から発生した熱を効率よく大気
中に放熱でき、電子部品２２の異常な温度上昇は抑制さ
れる。

【００１７】また、電力損失により電子部品２２から発
生した熱は、放熱用パターン３２、３２を配線する配線
用パターン３４、３４を介して他の放熱用パターン（図
示せず）にそれぞれ伝達され、プリント配線板２１の表
面全体に拡散させることができる。これにより、電子部
品２２のみならず他の電子部品（図示せず）の温度上昇
も抑制され、電子部品（他の電子部品を含む）２２の故
障の要因を低減でき耐久性、信頼性が向上する。

【００１８】次に、電力損失により電子部品から発生す
る熱の放熱効果を向上させた第１、第２の実施例と同様
な効果を奏するプリント配線板の電子部品放熱構造の他
の実施例を、本発明の第３の実施例として、以下、図３
の構造図を参照して説明する。

【００１９】図３の構造図において、熱伝導性を有する
基板材料、本発明の第１、第２の実施例と同様な例えば
複合エポキシ樹脂積層板（ＣＥＭ−３）、ガラスエポキ
シ材等からなる電気機器のプリント配線板４１の表面に
は、当該電子部品の接続または取付けのために用いられ
銅箔からなるランド、ここでは２つのランド５０、５０
が形成されており、このランド５０、５０上には、放熱
の必要性を有する半導体素子、本発明の第１、第２の実
施例と同様な例えば抵抗、コンデンサ、パワー素子等か
らなる電子部品４２の電極が半田５１、５１で取付けら
れている。また、ランド５０、５０は、銅箔からなりレ
ジストが塗布されたパターン（以下、配線用パターンと
称す）５３、５３を介して、電子部品４２とは異なる他
の電子部品の電極が半田で取付けられた他のランドにそ
れぞれ配線されている（図示せず）。さらに、配線用パ
ターン５３、５３には、電力損失により電子部品４２か
ら発生する熱を放熱させるために用いられプリント配線
板５１の裏面に形成される銅箔からなる放熱用パターン
５２、５２とランド（他のランドを含む）５０、５０と
を接続するための内壁にめっき、例えば銅めっきが施さ
れたスルーホール５４、５４がそれぞれ穿設されてい
る。

【００２０】このような本発明の第３の実施例によるプ
リント配線板の電子部品放熱構造において、電力損失に
より電子部品４２から発生した熱は、プリント配線板４
１の表面に形成され電子部品４２の電極が半田５１、５
１で取付けられたランド５０、５０、配線用パターン５
３、５３、配線用パターン５３、５３にそれぞれ穿設さ
れたスルーホール５４、５４、プリント配線板４１を介
して、プリント配線板４１の裏面に形成された放熱用パ
ターン５２、５２にそれぞれ伝達され、放熱用パターン
５２、５２から大気中に放熱される。これにより、有効
な放熱手段が備えられていない従来と比較して、電子部
品４２の温度（部品温度）を、例えば２０〜５０℃下げ
ることが可能となり、電力損失により電子部品４２から
発生した熱を効率よく大気中に放熱でき、電子部品４２
のみならず他の電子部品（図示せず）の異常な温度上昇
は抑制され、電子部品（他の電子部品を含む）４２の故
障の要因を低減でき耐久性、信頼性が向上する。

【００２１】尚、上述の各実施例では、電力損失により
電子部品から発生される熱の放熱効果を高めるために用
いる放熱用パターンを、プリント配線板１の表面に形成
されるランド１０、１０に接触するように設けられた放
熱用パターン１２、１２（第１の実施例）、プリント配
線板２１の表面にランド３０、３０とは別個に形成され
た放熱用パターン３２、３２（第２の実施例）、プリン
ト配線板４１の裏面に形成された放熱用パターン５２、
５２（第３の実施例）として異なる態様で用いたが、こ
れら実施例で用いられた各種放熱用パターンを、複合的
に用いることにより、電力損失により電子部品から発生
した熱を、プリント配線板の表面、裏面問わず当該配線
板全体に拡散させることができ、放熱効果がさらに高め
られる（詳述せず）。

【００２２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のプリント配線板の電子部品放熱構造によれば、電力損
失により電子部品から発生する熱は、電子部品が実装さ
れるプリント配線板の表面または裏面に形成した放熱用
パターンに伝達され、この放熱用パターンから大気中に
効率よく放熱させることができる。これにより、電子部
品の異常な温度上昇は抑制され、電子部品の故障の要因
を低減でき耐久性、信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例によるプリント配線板の
電子部品放熱構造を示す構造図である。

【図２】本発明の第２の実施例によるプリント配線板の
電子部品放熱構造を示す構造図である。

【図３】本発明の第３の実施例によるプリント配線板の
電子部品放熱構造を示す構造図である。

【図４】従来例をなすプリント配線板の電子部品取付構
造を示す構造図である。

【符号の説明】

１、２１、４１・・・・・電子機器のプリント配線板 ２、２２、４２・・・・・電子部品 １０、３０、５０・・・・・ランド １１、３１、５１・・・・・半田 １２、３２、５２・・・・・放熱用パターン １３、３３、３４、５３・・・・・パターン（配線用パター
ン） ５４・・・・・スルーホール

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電気機器のプリント配線板（１）のランド
   （１０）上に半田（１１）を載せて発熱する電子部品
   （２）を取付け、前記電子部品をパターン（１３）で配
   線するプリント配線板の電子部品放熱構造であって、 前記ランドに放熱用パターン（１２）を設け、前記放熱
   用パターンの表面積を前記ランドの表面積の２〜４倍に
   設定することにより、前記電子部品から発生する熱を前
   記放熱用パターンに伝達させ放熱効果を高めることを特
   徴とするプリント配線板の電子部品放熱構造。
2. 【請求項２】電気機器のプリント配線板（２１）のラン
   ド（３０）上に半田（３１）を載せて発熱する電子部品
   （２２）を取付け、前記電子部品をパターン（３３、３
   ４）で配線するプリント配線板の電子部品放熱構造であ
   って、 前記プリント配線板の前記電子部品を取付けるランドと
   は別個に放熱用パターン（３２）を設け、前記ランドを
   前記パターンで前記放熱用パターンに配線することによ
   り、前記電子部品から発生する熱を前記放熱用パターン
   に伝達させ放熱効果を高めることを特徴とするプリント
   配線板の電子部品放熱構造。
3. 【請求項３】電気機器のプリント配線板（４１）のラン
   ド（５０）上に半田（５１）を載せて発熱する電子部品
   （４２）を取付け、前記電子部品をパターン（５３）で
   配線するプリント配線板の電子部品放熱構造であって、 前記プリント配線板の前記パターンにスルーホール（５
   ４）を設け、前記プリント配線板の裏面に放熱用パター
   ン（５２）を設け、前記ランドを前記パターンから前記
   スルーホールを介して前記放熱用パターンに接続するこ
   とにより、前記電子部品から発生する熱を前記放熱用パ
   ターンに伝達させ放熱効果を高めることを特徴とするプ
   リント配線板電子部品放熱構造。