KR100397161B1

KR100397161B1 - 전자장치의방열구조

Info

Publication number: KR100397161B1
Application number: KR1019960040055A
Authority: KR
Inventors: 테쯔시 오오타케
Original assignee: 도꼬가부시끼가이샤
Priority date: 1995-10-06
Filing date: 1996-09-14
Publication date: 2004-03-20
Anticipated expiration: 2016-09-14
Also published as: JPH09102685A; KR970025331A; JP2925475B2

Abstract

전자소자의 형식, 탑재상태에 관계없이 확실히 방열할 수 있고, 또한, 조립 공정수 및 비용의 절감을 꾀할 수 있는 전자장치의 방열구조를 제공한다.

전류로를 형성하여, 발열성 전자소자(PH)와 전기적·열적으로 결합되는 충전부 도체패턴(C1)과, 상기 충전부 도체패턴(C1)에 대하여 슬릿형의 간격(절연슬릿부(IS))를 두고 설치되며, 상기 충전부 도체패턴(C1)으로부터 절연슬릿부(IS) 부근의 기판(2)중에 확산되는 전자소자에 발생한 열을 스스로 전달하는 전열용 도체패턴(C2)을 기판(2)상에 형성하고, 실드케이스(1)에 기판(2)을 수납했을 때에 전열용 도체패턴(C2)과 실드케이스(1)를 납땜부착하여, 땜납(SOL)에 의해 2개의 요소를 열적으로 결합한다.

Description

전자장치의 방열구조

본 발명은, 내부에 발열성의 전자소자를 갖는 전자장치에 있어서, 기판의 도체패턴을 전열수단으로 하여 이용한 방열구조에 관한 것이다.

소형화된 전자장치의 일례로서, 하나의 기능회로를 조밀히 정리한 것으로서, 그 기능회로를 패키지에 수납해서 구성한 복합전자부품이 다수 존재한다. 이러한 복합전자부품 중에서도 트랜지스터 등의 발열성 소자를 내부에 갖는 경우에는, 발열성 소자에 발생한 열의 방열대책이 문제가 된다. 이러한 방열대책에는, 패키지의 밖으로 방열하기 위한 방열수단과, 전자소자에 발생한 열을 방열수단으로 전달하는 전열수단이 필요하게 된다. 종래의 복합전자부품으로서는, 패키지용의 실드케이스에 전자소자에 발생한 열을 전달하여, 실드케이스를 방열판으로서 사용하는 것이 많다. 이와 같이 실드케이스를 전자소자의 방열수단으로 이용한 복합전자부품의 종래예로서, 아래와 같은 구조를 갖는 것이 존재한다.

방열대책을 필요로 하는 소자의 종류에 의해서 여러가지 방열구조가 채용되지만, 발열성 소자로서 파워트랜지스터를 상정한 경우, 종래에는 도 7에서 도시된 바와 같은 방열구조가 사용되고 있었다.

도 7에 있어서, 기판(2)에는 각종 전자소자(PE) 및 발열성의 전자소자(PH)(파워트랜지스터)가 탑재되어, 기능회로가 구성되어 있다. 파워트랜지스터(PH)는, 그의 긴 리드에 의해 기판(2)의 표면보다 높은 위치로 들어 올려지고, 또한 본체가 기판(2)과 평행하게 되도록 리드가 구부려지고 있다. 그리고 기판(2)이 실드케이스(1)에 수납되었을 때, 파워트랜지스터(PH)는, 그 본체의 넓은 면이 천정판과 접합하도록 되어 있다.

여기서, 파워트랜지스터(PH)로부터 실드케이스(1)에 열의 전도가 양호하게 행하여지도록 하기 위해서, 파워트랜지스터(PH)와 실드케이스(1)의 사이에 전열성이 높은 접착제를 도포하거나, 또는 나사와 너트에 의해 파워트랜지스터(PH)와 실드케이스(1)를 함께 체결해서 밀착시키는 것이 행하여진다.

이와 같이 도 7에 도시된 방열구조에서는, 파워트랜지스터(PH)에 발생한 열은 직접 실드케이스(1)에 전도되고, 그리고 실드케이스(1)의 외면으로부터 대기중으로 방열이 행하여진다. 또한, 복합전자부품을 베이스기판의 회로패턴에 접속하기위해서 기판(2)에 설치하는 단자핀이나, 실드케이스(1)의 개구부를 막는 케이스덮개에 대해서는 도시를 생략했다. 이하에 설명하는 도면에 대해서도 동일하다.

도 7에 도시한 방열구조에서는, 실드케이스(1)와 파워트랜지스터(PH)를 접속하기 위해서 파워트랜지스터(PH)에 긴 리드가 필요하다. 그러나, 최근에는 면접속형(面接續型)의 소자가 다수 출현하고 있고, 이러한 면접속형의 파워트랜지스터에는 도 7의 방열구조는 맞지 않다. 따라서, 면접속형의 파워트랜지스터에 대해서는 도 8에 도시된 바와 같은 방열을 위한 구조가 제안되어 있다.

도 8에 있어서, 기판(2)의 표면에는 전류로를 형성하는 도체패턴(C1)이 존재하고, 그 도체패턴(C1) 상에 파워트랜지스터(PH)가 탑재되고, 도체패턴(C1)과 파워트랜지스터(PH)의 집전기(하면금속부)가 전기적으로 접속되어 있다.

기판(2)을 실드케이스(1)에 수납하는데 있어서는, 파워트랜지스터(PH)와 실드케이스(1)의 천정판의 사이에 탄성을 갖는 전열부품(4)을 끼운다. 그렇게 하면, 전열부품(4)은 자신이 갖는 복원력에 의해서 파워트랜지스터(PH) 및 실드케이스(1)의 천정판과 밀착한다.

이와 같이 도 8에 도시된 방열구조에서는, 파워트랜지스터(PH)에 발생한 열은, 전열부품(4)을 통하여 실드케이스(1)에 전도되고, 실드케이스(1)의 외면으로부터 대기중으로 방열된다.

그리고, 면접속형의 파워트랜지스터에 적용할 수 있는 다른 방열구조로서는, 파워트랜지스터가 탑재되는 기판에 절연성과 열전도성이 높은 재질을 사용하는 것도 존재한다(도시하지 않음). 이 경우에는, 파워트랜지스터(PH)에 발생한 열은 도체패턴을 통해 기판으로 전해지고, 이어서 기판으로부터 실드케이스로 전도되고, 실드케이스의 외면으로부터 방열이 행하여지게 된다.

먼저, 도 7에 도시된 방열구조에서는, 파워트랜지스터(PH)와 실드케이스(1)의 사이에 양호한 열전도를 얻기 위해서, 이하의 점에 관해서 고려하여야 한다. 첫째로, 파워트랜지스터에 긴 리드가 필요하게 된다. 둘째로, 파워트랜지스터(PH)와 실드케이스(1)의 접촉면이 평행하게 접합되도록, 파워트랜지스터(PH)의 리드의 부착길이와 굴곡위치를 정확히 설정할 필요가 있다. 셋째로, 나사와 너트에 의해 체결되는 경우에, 파워트랜지스터(PH)와 실드케이스(1)에 설치되어 있는 나사를 삽입하기 위한 관통구멍의 위치를 정확하게 맞추지 않으면 안된다.

실제의 기계가공에 있어서는, 접합이나 굴곡가공에 대해서 다른 기계가공(예를 들면 절삭가공)에 비하여 높은 가공정밀도를 얻는 것이 곤란하다.

그러나, 도 7에 도시된 방열구조에서는, 상기 조건을 만족하기 위해 접합 또는 굴곡가공에 높은 가공정밀도가 요구된다. 또한, 접착제 또은 나사, 너트 등의 재료·부품을 필요로 하기 때문에, 비용 및 조립공정수가 증가하고 있었다.

다음에, 도 8에 도시된 방열구조에서는, 독립적인 부품인 전열부품(4)이 필요하기 때문에, 전열부품(4)을 얻는 것이 비용 및 조립공정수를 증가시킨다.

또한, 실제의 제품제조에 있어서는, 탄성을 갖는 전열부품(4)은, 완성시에 실드케이스(1)와 파워트랜지스터(PH)에 자신의 복원력에 의해 밀착한다. 그러나 조립시에는, 어느 한쪽의 단면을 실드케이스(1) 또은 파워트랜지스터(PH)에 고정해 놓을 필요가 있다. 통상적으로는 실드케이스(1)측에 고정된다. 여기서, 발열성의 전자소자가 면접속형인 경우에는, 소자를 기판상으로 탑재하거나 납땜부착을 행할 때에 위치어긋남 등이 종종 발생한다. 이러한 위치어긋남 등이 극단적인 경우에는,실드케이스(1)에 고정된 전열부품(4)과 파워트랜지스터(1)의 사이의 접촉이 충분히 이루어지지 않을 수도 있으므로, 소자의 위치어긋남을 고려하여, 여유가 있는 전열부품(4)을 사용할 필요가 있다. 마지막으로, 절연성과 열전도성이 높은 재질로 이루어진 기판을 사용하는 방열구조에서는, 조립공정수가 증가하지 않는 점에서 다른 방열구조보다 각별히 뛰어나다. 그러나, 그 재질의 특수성에 의해 기판자체의 단가가 높고, 그 때문에 제품전체의 비용상승을 초래하고 있었다.

따라서, 본 발명은 이하의 조건을 만족할 수 있는 전자장치의 방열구조를 제공하는 것을 목적으로 하였다.

첫째로, 발열성 전자소자의 형식에 관계없이 사용가능한 것.

둘째로, 전자소자의 기판상에의 탑재상태(위치어긋남 등)에 관계없이 확실하게 전열·방열할 수 있는 것.

셋째로, 조립공정수의 증가를 강력히 억제시켜, 비용절감을 꾀하는 것.

본 발명은 이들 조건을 만족시키기 위해서, 기판상에 전자소자를 탑재하여 기능회로를 구성하여, 상기 기판을 실드케이스 또은 그와 유사한 상자체에 수납하여 이루어진 전자장치에 있어서, 발열성을 갖는 전자소자의 단자와 전기적, 열적으로 결합된 전류로를 형성하는 제1의 도체패턴, 제1의 도체패턴과 같은 기판면에서 제1의 도체패턴과 슬릿형의 간격을 두고 설치되며, 이 슬릿형의 간격에 의해 제1의 도체패턴과 전기적으로는 절연되지만 열적으로는 결합하고, 제1의 도체패턴으로부터 기판중에 확산하는 전자소자에 발생한 열을 스스로 전달하는 제2의 도체패턴, 제1의 도체패턴과 대향하는 기판면에 설치되어 제1의 도체패턴으로부터 기판중으로확산하는 전자소자에 발생한 열을 스스로 전달하는 제3의 도체패턴 중, 제1의 도체패턴과, 적어도 제2 또은 제3의 도체패턴중의 한쪽을 기판상에 형성하고, 또한 제2 또은 제3의 도체패턴을 방열용 수단과 열적으로 결합시키는 것을 특징으로 한다.

도 1은, 본 발명에 의한 방열구조를 적용한 전자장치의 제1실시예의 개략적인 전체단면도이다.

도 2는, 도 1에 나타낸 제1실시예의 각 도체패턴 부근의 평면도이다.

도 3은, 본 발명에 의한 방열구조를 적용한 전자장치의 제2실시예의 각 도체패턴 부근의 평면도이다.

도 4는, 본 발명에 의한 방열구조를 적용한 전자장치의 제3실시예의 개략적인 전체단면도이다.

도 5는, 본 발명에 의한 방열구조를 적용한 전자장치의 제4실시예의 기판단부 부근의 단면도이다.

도 6은, 본 발명에 의한 방열구조를 적용한 전자장치의 제5실시예의 기판단부 부근의 단면도이다.

도 7은, 종래의 방열구조를 갖는 전자장치의 개략적인 단면도이다.

도 8은, 종래의 방열구조를 갖는 별도의 전자장치의 개략적인 단면도이다.

-도면의주요부분에대한부호의설명-

(1) ---------------- 실드케이스,

(2) ---------------------- 기판,

(3) ---------------- 케이스덮개,

(4) ------------------ 전열부품,

(C1) ---------- 충전부 도체패턴,

(C2,C3) ------- 전열용 도체패턴,

(IS) --------------- 절연슬릿부,

(TH) ----------------- 관통구멍,

(PE) ----------------- 전자소자.

발열성 소자인 파워트랜지스터(PH)의 단자와 전기적으로 접속되는 충전부 도체패턴(C1)은, 파워트랜지스터(PH)와 충분한 열적인 결합을 얻기 위해, 그 접촉면적이 커지도록 기판상에 형성한다.

제1의 실시형태에서는, 상기 충전부 도체패턴(C1)과 가는 슬릿형의 간격(절연슬릿부(IS))을 두고 기판의 단부까지 연장되는 전열용 도체패턴(C2)을 설치하고, 상기 전열용 도체패턴(C2)을 기판단부에서 실드케이스(1)에 납땜부착한다. 또, 절연슬릿부(IS)를 사이에 둔, 충전부 도체패턴(C1)과 전열용 도체패턴(C2)에서 대향하는 부분의 가장자리는 그 전체 길이가 길수록 충전부 도체패턴(C1)으로부터 전열용 도체패턴(C2)으로의 전열이 충분히 행해지도록 되므로, 서로 맞물리는 요철형상으로 하거나, 충전부 도체패턴(C1)을 전열용 도체패턴(C2)으로 둘러싸도록 또는 반쯤 둘러싸도록 하는 것이 바람직하다.

제2의 실시형태에서는, 충전부 도체패턴(C1)과 대향하는 기판표면에, 충전부 도체패턴(C1)에 대향하는 위치로부터 기판의 단부를 향해 연장되는 전열용 도체패턴(C3)을 설치하여, 상기 전열용 도체패턴(C3)을 기판단부로 실드케이스(1)에 납땜부착한다.

다른 실시형태에서는, 상술한 전열용 도체패턴(C2) 또은 도체패턴(C3)의 사이에 열적인 결합을 얻기 위해서, 실드케이스(l) 혹은 케이스덮개(3)에 수열판(受熱板)을 설치한다.

(발명의 바람직한 실시예)

조립공정수의 증가를 강력히 억제하고, 비용절감을 꾀할 수 있도록 한, 본 발명에 의한 방열구조를 적용한 전자장치(복합전자부품)의 제1실시예의 개략을 도 1 및 도 2에 나타내었다. 또, 도 1은 전자장치 전체의 단면도이고, 도 2는 각 도체패턴 부근의 평면도이다.

도 1에 있어서, 기판(2)에는 충전부 도체패턴(C1), 전열용 도체패턴(C2), 그 밖의 도체패턴이 형성되어 있고, 그 위에 각종 전자소자(PE) 및 파워트랜지스터(PH)(발열성소자)가 탑재되어 기능회로가 구성되어 있다.

여기서 파워트랜지스터(PH)는, 그 본체의 넓은 면이 충전부 도체패턴(C1)에 접합하도록 탑재되어, 그의 집전기 단자(본체하부금속판)가 충전부 도체패턴(C1)에 납땜에 의해서 전기적으로 접속된다. 충전부 도체패턴(C1)은 파워트랜지스터(PH)와 충분한 열적결합이 이루어지도록 파워트랜지스터(PH)의 접합면과 동등이상의 넓은 면적을 가지고 있고, 또한 전류로를 형성하여 그 일부가 다른 전자소자로 연장되고 있다. 그리고 상기 충전부 도체패턴(C1)에 대하여 슬릿형의 간격(절연슬릿부(IS))을 두고 설치되며, 그 일부가 기판의 끝(기판단부)까지 연기되는 전열용 도체패턴(C2)이 형성되어 있다. 상기 기판(2)을 실드케이스(1)에 수납할 때는, 실드케이스(1)의 측벽에 설치한 기판받이(1-b) 및 걸림돌기(1-a)에 의해 기판(2)의 수납위치의 고정·유지를 행한다. 그리고 기판단부에 있어서 실드케이스(1)의 측벽과 전열용 도체패턴(C2)을 납땜하여, 납땜(SOL)에 의해 상기 2요소 사이를 열적으로 결합시킨다.

이러한 구성으로 한 경우, 파워트랜지스터(PH)에 발생한 열은, 집전기 단자가 납땜되어, 그의 일면이 접합하고 있는 충전부 도체패턴(C1)에 전도하여, 충전부 도체패턴(C1)으로부터 기판(2)안으로 확산된다. 그리고 전열용 도체패턴(C2)은, 기판(2)의 절연슬릿부(IS) 부근에 확산된 열을 스스로 전달하고, 또한 그 열을 땜납(SOL)을 통해서 실드케이스(1)에 전도한다. 이것에 의해, 파워트랜지스터(PH)에 발생한 열은, 실드케이스(1)의 외면으로부터 대기중으로 방열된다.

일반적으로 회로 중의 트랜지스터의 집전기는, 항상 접지전위인 것은 아니고, 소정 전압의 교류전위를 갖는 것이 많다. 그 때문에, 땜납(SOL)에 의한 실드케이스(1)와 전기적으로 접속상태에 있는 전열용 도체패턴(C2)은 충전부 도체패턴(C1)에 대해서 절연슬릿부(IS)에 의해 충분히 절연할 필요가 있다. 그러나, 충전부 도체패턴(C1)으로부터 전열용 도체패턴(C2)으로의 전열작용을 고려하면, 절연슬릿부(IS)의 폭은 극히 작은 것이 바람직하다. 따라서, 절연슬릿부(IS)의 폭은 전열작용과 절연기능의 균형을 고려하여 결정되지만, 실용적으로는, 그 폭은 최대 기판 두께의 2배가 한도라고 생각된다.

충전부 도체패턴(C1)으로부터 전열용 도체패턴(C2)으로의 전열작용을 높이기 위해서는, 절연슬릿부(IS)의 폭을 작게 하는 것 외에, 충전부 도체패턴(C1)과 전열용 도체패턴(C2)에서 대향하는 각각의 테두리의 길이를 크게 하는 것에 의해서도 달성할 수 있다.

도 2에 있어서, 충전부 도체패턴(C1)과 전열용 도체패턴(C2)은, 그 대향하는 각각의 테두리가 파도형상으로, 그 파도형상의 테두리가 서로 맞물리도록 형성되어 있다. 이러한 형상으로 하는 것에 의해, 대향하는 각각의 테두리의 전체 길이가 길어지고, 충전부 도체패턴(C1)과 전열용 도체패턴(C2)의 면적이 작게 되어도 전열작용을 향상시키는 것이 가능하게 된다.

또한, 도 2에서는 충전부 도체패턴(C1)과 전열용 도체패턴(C2)에서 대향하는 각각의 테두리를 파도형상으로 하고 있지만, 부정형(不定形), 방추형, 스텝형 또는 계단형 등, 여러가지 응용예가 고려된다. 전자소자의 발열량이 적고, 큰 방열효과가 요구되지 않는 경우에는, 대향하는 각각의 테두리를 직선형으로 해도 상관없다.

도 3에는, 본 발명에 의한 방열구조를 적용한 전자장치의 제2실시예를 나타낸다. 또한, 도 3은 도 2와 마찬가지로 각 도체패턴 부근의 평면도를 나타내고 있다.

도 3의 실시예에서는, 충전부 도체패턴(C1)은 コ자형으로 형성된 전열용 도체패턴(C2)에 의해서 반쯤 둘러싸여 있고, 기판(2)상의 배선 공간에 여유가 있는 경우에는 전열작용을 높이는 수단으로서 대단히 유효하다. 즉 이러한 형태의 구조에서는, 대향하는 각각의 테두리의 전체길이가 길게 되는 것과 동시에, 충전부 도체패턴(C1)으로부터 기판(2)으로 확산하는 열을 효율적으로 전열용 도체패턴(C2)으로 전달하는 것이 가능하게 된다. 또한, 도 3에서는 전열용 도체패턴(C2)을 コ자형으로 해서 충전부 도체패턴(C1)을 반쯤 둘러싸고 있지만, 이것에 한정되는 것이 아니고, 예를 들면 완전히 둘러싸는 형상으로 해도 좋고, 또한 복수의 전열용 도체패턴을 충전부 도체패턴의 주위에 배치하도록 하여도 좋다.

도 4에는 본 발명에 의한 방열구조를 적용한 전자장치의 제3실시예(단면)를 나타낸다.

도 4에 있어서, 기판(2)의 한쪽 면에 파워트랜지스터(PH)가 탑재된 충전부 도체패턴(C1)이 형성되어 있고, 다른쪽 면에는 기판(2)의 끝으로부터 거의 충전부 도체패턴(C1)에 대향하는 위치까지 연장되는 전열용 도체패턴(C3)이 형성되어 있다. 그리하여, 상기 기판(2)을 실드케이스(1)내에 수납하였을 때에, 기판(2)의 단부에 있어서 실드케이스(1)와 전열용 도체패턴(C3)을 납땜하여, 상기 2요소 사이를 열적으로 결합하고 있다.

이러한 구성으로 한 경우, 파워트랜지스터(PH)에 발생한 열은 충전부 도체패턴(C1)에 먼저 전해지고, 충전부 도체패턴(C1)으로부터 기판(2)안으로 확산되어 간다. 충전부 도체패턴(C1)과 대향하는 기판면에 형성된 전열용 도체패턴(C3)은, 기판 안에 확산한 열을 스스로 전달하고, 이어서 그 열을 땜납(SOL)을 통해서 실드케이스(1)에 전열한다. 이것에 의해, 파워트랜지스터(PH)에 발생한 열은 실드케이스(1)의 외면으로부터 대기중으로 방열된다.

또, 기판(2)상의 배선공간이 허용하는 범위에서, 전열용 도체패턴(C3)은 충전부 도체패턴(C1)에 대향하는 위치 전체까지 넓게 형성하는 편이 효율적인 전열작용을 할 수 있다. 또한, 도 1의 전열용 도체패턴 (C2)과 도 4의 전열용 도체패턴(C3)을 병용하면, 더욱 전열작용의 향상을 기대할 수 있다.

도 1로부터 도 4까지의 본 발명의 실시예에 있어서는, 전열용 도체패턴(C2)또은 전열용 도체패턴(C3)과 실드케이스(1)의 사이를 열적으로 결합시키는 수단으로서, 땜납을 사용한 경우에 관해서 설명을 하였다. 땜납을 사용하는 것이, 가장 공정수 및 비용을 줄이는 수단이기는 하지만, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같은 구조에 의해서 전열용 도체패턴(C2) 또는 전열용 도체패턴(C3)과 실드케이스(1)를 열적으로 결합하는 것도 고려된다.

도 5는, 본 발명에 의한 방열구조를 적용한 전자장치의 제4실시예(단면)이다. 실드케이스(1)에는, 그 측벽의 일부를 길게 잘라내고, 측벽을 따라서 구부린 후, 그 중간을 천정판과 평행하게 구부려 형성하여 기판받이를 겸용하는 혀형상의 수열판(1-c)을 설치한 구조로 되어있다. 기판(2)을 실드케이스(1)에 수납할 때, 혀형상 수열판(1-c)과 기판(2)상의 전열용 도체패턴(C2)이 접합하도록 이루어짐으로서 전열용 도체패턴(C2)으로부터 실드케이스(1)로 전열이 행해진다.

또한, 도 6은 본 발명에 의한 방열구조를 적용한 전자장치의 제5실시예(단면)이고, 실드케이스(1)의 개구부에 끼워맞춰지는 케이스덮개(3)에는, 그 측벽의 일부의 상단부를, 바닥판에 평행히 구부려 형성한 수열판(3-a)을 설치한 구조로 되어 있다. 기판(2)을 실드케이스(1)에 수납하여, 실드케이스(1)의 개구부에 케이스덮개(3)를 끼워맞출 때, 수열판(3-a)과 기판(2)상의 전열용 도체패턴(C3)이 접합하도록 이루어짐으로써, 전열용 도체패턴(C2)으로부터 관통구멍(TH) 및 전열용 도체패턴(C3)을 통해, 케이스덮개(3), 실드케이스(1)로 열전도가 행하여진다.

또한, 도 5 및 도 6에 도시된 혀형상의 수열판(1-c) 및 수열판(3-a)은, 각각 도 1∼도 4에 도시된 형상 및 구조의 전열용 도체패턴(C2) 및 전열용 도체패턴(C3)을 갖는 기판에 대해서도 적용할 수 있다는 것은 당연하다. 지금까지 설명한, 본 발명에 의한 방열구조의 실시예에서는, 적용하는 전자장치로서 복합전자부품을 채택하고 있지만, 이에 한정되지 않고, 방열대책을 필요로 하는 다른 전자장치에도 적용할 수 있는 것이다. 또한, 발열성을 갖는 전자소자로서는 파워트랜지스터를 상정하였지만, 다른 전자소자, 예를 들면 IC, 다른 반도체소자, 저항성소자 등에도 용이하게 이용할 수 있고, 본 실시예에 한정되지는 않는다.

본 발명에 의한 방열구조는, 전자소자와 전기적 및 열적으로 접속된 충전부 도체패턴에 전해지고 상기 충전부 도체패턴으로부터 기판안으로 확산되는 열을 전열용 도체패턴에 전달하고, 전열용 도체패턴으로부터 방열수단에 열을 전도하는 것에 의해 방열을 행하도록 한 것이다. 이것에 의해, 발열성을 갖는 전자소자의 형상에 따르지 않고, 예를 들면 면접속형의 소자라도 방열하는 것이 가능해지고, 또한, 전자소자의 탑재상태(위치어긋남 등)에 관계없이 확실한 방열이 가능해진다.

또한, 전열용 도체패턴은 기판의 회로패턴의 제작시에 동시에 형성되기 때문에, 제품제조에 있어서 공정수 및 비용의 증가가 없고, 전열용 도체패턴과 실드케이스를 열적으로 결합하는 수단에 대해서도 땜납을 사용하면 조립공정수나 비용의 증가가 거의 발생하지 않는다. 그 때문에, 대단히 저렴한 비용으로 전자장치의 방열을 행하는 것이 가능하다. 또한 부수적으로는, 발열성 전자소자와 방열수단의 사이에 전열불량을 야기하는 요인 (위치어긋남 등)이 없어지기 때문에, 조립작업이 용이해지고, 불량율이 낮아져서, 실질적으로 비용절감에 기여한다.

Claims

기판상에 전자소자를 탑재하여 기능회로를 구성하여, 상기 기판을 실드케이스 또은 그와 유사한 상자체에 수납하여 이루어진 전자장치에 있어서,

발열성을 갖는 전자소자의 단자와 전기적 및 열적으로 결합된 전류로를 형성하는 제1의 도체패턴 및, 상기 제1의 도체패턴과 동일한 기판면에 상기 제1의 도체패턴과 슬릿형의 간격을 두고 설치되며, 상기 슬릿형의 간격에 의해 상기 제1의 도체패턴과 전기적으로는 절연되지만 열적으로는 결합하여, 상기 제1의 도체패턴으로부터 기판안으로 확산되는 상기 전자소자에 발생한 열을 스스로 전달하는 제2의 도체패턴을 기판상에 형성하고,

또한 상기 제2의 도체패턴과 방열용 수단을 열적으로 결합하여 이루어진 것을 특징을 하는 전자장치의 방열구조.
제1항에 있어서, 상기 제1의 도체패턴과 상기 제2의 도체패턴에서 대향하는 각각의 테두리를 서로 맞물리는 요철형으로 한 것을 특징으로 하는 전자장치의 방열구조.
제1항에 있어서, 상기 제1의 도체패턴을 둘러싸도록 또은 반쯤둘러싸도록 상기 제2의 도체패턴을 형성한 것을 특징으로 하는 전자장치의 방열구조.
제2항 또는 제3항에 있어서, 실드케이스를 상기 방열용 수단으로서 사용하는 것을 특징으로 하는 전자장치의 방열구조.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 제2의 도체패턴과 상기 방열용 수단을 납땜하는 것에 의해, 상기 제2의 도체패턴과 상기 방열용 수단을 열적으로 결합하는 것을 특징으로 하는 전자장치의 방열구조.
제1항에 있어서, 실드케이스를 상기 방열용 수단으로서 사용하는 것을 특징으로 하는 전자장치의 방열구조.
제6항에 있어서, 상기 실드케이스에 수납한 기판과 평행이 되도록, 상기 실드케이스에 일체적으로 형성한 혀(舌)형상의 수열판을 설치하여, 상기 수열판과 상기 제2의 도체패턴을 접합하는 것에 의해 상기 실드케이스와 상기 제2의 도체패턴을 열적으로 결합하는 것을 특징으로 하는 전자장치의 방열구조.
제6항에 있어서, 상기 실드케이스의 개구부에 끼워 맞춰지는 케이스덮개에 상기 실드케이스에 수납한 기판과 평행이 되도록 상기 케이스덮개의 측벽에 일체적으로 형성한 수열판을 설치하고, 상기 수열판과 상기 제2의 도체패턴을 접합하는 것에 의해, 상기 실드케이스와 상기 제2의 도체패턴을 열적으로 결합하는 것을 특징으로 하는 전자장치의 방열구조.
기판상에 전자소자를 탑재하여 기능회로를 구성하고, 상기 기판을 실드케이스 또는 그와 유사한 상자체에 수납하여 이루어진 전자장치에 있어서,

발열성을 갖는 전자소자의 단자와 전기적 및 열적으로 결합된 전류로를 기판상에 형성하는 제1의 도체패턴;

상기 제1의 도체패턴과 동일한 기판면에 상기 제1의 도체패턴과 슬릿형의 간격을 두고 설치되며, 상기 슬릿형의 간격에 의해 상기 제1의 도체패턴과 적기적으로는 절연되지만 열적으로는 결합하여, 상기 제1의 도체패턴으로부터 기판안으로 확산되는 상기 전자소자에 발생한 열을 스스로 전달하는 제2의 도체패턴; 및

상기 제1의 도체패턴과 상기 제2의 도체패턴이 설치된 면과 대향하는 기판면에, 기판의 단부 부근에 설치된 도체패턴 또는 관통구멍에 의해 상기 제2의 도체패턴과 전기적 및 열적으로 결합한 보조 도체패턴을 형성하고,

상기 보조 도체패턴과 상기 방열수단을 열적으로 결합하여 이루어진 전자장치의 방열구조.
제9항에 있어서, 실드케이스를 상기 방열용 수단으로서 이용하는 것을 특징으로 하는 전자장치의 방열구조.
제9항에 있어서, 상기 보조 도체패턴과 상기 방열용 수단을 납땜하는 것에 의해, 상기 보조 도체패턴과 상기 방열용 수단을 열적으로 결합하는 것을 특징으로하는 전자장치의 방열구조.
기판상에 전자소자를 탑재하여 기능회로를 구성하고, 상기 기판을 실드케이스 또는 그와 유사한 상자체에 수납하여 이루어진 전자장치에 있어서,

기판상에, 발열성을 갖는 전자소자의 단자와 전기적 및 열적으로 결합된 전류로를 형성하는 제1의 도체패턴; 및 상기 제1의 도체패턴과 대향하는 기판면에 설치되고, 상기 제1의 도체패턴으로부터 기판안으로 확산되는 상기 전자소자에 발생한 열을 스스로 전달하는 제3의 도체패턴을 형성하고,

상기 제3의 도체패턴과 방열용 수단을 열적으로 결합하여 이루어진 전자장치의 방열구조.
제12항에 있어서, 실드케이스를 상기 방열용 수단으로서 이용하는 것을 특징으로 하는 전자장치의 방열구조.
제12항에 있어서, 상기 제3의 도체패턴과 상기 방열용 수단을 납땜하는 것에 의해, 상기 제3의 도체패턴과 상기 방열용 수단을 열적으로 결합하는 것을 특징으로 하는 전자장치의 방열구조.
제13항에 있어서, 상기 실드케이스에 수납한 기판과 평행이 되도록 상기 실리케이스에 일체적으로 형성한 혀형상의 수열판을 설치하고, 상기 수열판과 상기제3의 도체패턴을 접합하는 것에 의해 상기 실드케이스와 상기 제3의 도체패턴을 열적으로 결합하는 것을 특징으로 하는 전자장치의 방열구조.
제13항에 있어서, 상기 실드케이스의 개구부에 끼워 맞춰지는 케이스덮개에 상기 실드케이스에 수납한 기판과 평행이 되도록 상기 케이스덮개의 측벽에 일체적을 형성한 수열판을 설치하고, 상기 수열판과 상기 제3의 도체패턴을 접합하는 것에 의해 상기 실드케이스와 상기 제3의 도체패턴을 열적으로 결합하는 것을 특징으로 하는 전자장치의 방열구조.