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JP2017103340A - 回路基板の取付構造 - Google Patents

回路基板の取付構造 Download PDF

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JP2017103340A JP2015235204A JP2015235204A JP2017103340A JP 2017103340 A JP2017103340 A JP 2017103340A JP 2015235204 A JP2015235204 A JP 2015235204A JP 2015235204 A JP2015235204 A JP 2015235204A JP 2017103340 A JP2017103340 A JP 2017103340A
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Abstract

【課題】 放熱性能を向上させて回路基板に実装されている各種電子部品の健全性の維持を図ることができる制御回路基板の取付構造を提供すること。【解決手段】 少なくとも表面と裏面の何れか一方に銅箔パターンを備える回路基板の取付構造において、上記回路基板に複数の発熱電子部品を実装し、上記回路基板に上記銅箔パターンの上記発熱電子部品の放熱板又は電極が実装されたパッド及び/又は上記発熱電子部品の放熱板又は電極が実装されたパッドと導通された放熱パッドを露出させ、上記露出されたパッド及び/又は放熱パッドに熱伝導性絶縁シートを貼り付け、上記回路基板を上記熱伝導性絶縁シートを介して筐体の内面に押圧・設置するようにしたもの。【選択図】 図1

Description

本発明は、例えば、アクチュエータのコントローラ内に内装される回路基板の取付構造に係り、特に、放熱性能を向上させて回路基板に実装されている各種電子部品の健全性の維持を図ることができるように工夫したものに関する。
スイッチング素子等の発熱電子部品を実装した回路基板の取付構造であって、特に、放熱の為の構成を開示するものとして、例えば、特許文献1、特許文献2、特許文献3、特許文献4、等がある。
まず、特許文献1に記載された発明による放熱部材及び放熱電子部品によると、ICチップの表面に放熱シートを介してアルミ箔を設置し、そのアルミ箔を介して大気中に放熱するようにしている。
次に、特許文献2に記載された発明による放熱部品及び電子機器の場合には、
半導体デバイスの表面に放熱シートを設置しその上にフィンを備えた放熱部品を設置する。そして、半導体デバイスから発せられた熱を放熱シート及び放熱部品を介して大気に放出するようにしている。
次に、特許文献3に記載された考案による電子部品の取付け構造の場合には、基板に実装された電子部品をケース蓋にねじにより固定している。そして、電子部品から発せられた熱はケース蓋に直接、又は、ねじを介して伝導されて放出される。
さらに、特許文献4に記載された発明による制御装置の冷却構造の場合には、半導体モジュールから発せられた熱はネジを介してシャーシに伝導されて放出されるように構成されている。
特開2001−110955号公報 特開2008−243999号公報 実開平5−93091号公報 実開平5−4585号公報
上記従来の構成によると次のような問題があった。
すなわち、上記特許文献1〜特許文献4に記載されている放熱構造は、何れも、基本的には発熱電子部品で発生した熱を放熱シートやネジを介して筐体に伝導させて放熱する構成になっているが、何れの場合も決して十分とはいえず、その改良が要求されていた。
本発明はこのような点に基づいてなされたものでその目的とするところは、放熱性能を向上させて回路基板に実装されている各種電子部品の健全性の維持を図ることができる回路基板の取付構造を提供することにある。
上記目的を達成するべく本願発明の請求項1による回路基板の取付構造は、少なくとも表面と裏面の何れか一方に銅箔パターンを備える回路基板の取付構造において、上記回路基板に複数の発熱電子部品を実装し、上記回路基板に上記銅箔パターンの上記発熱電子部品の放熱板又は電極が実装されたパッド及び/又は上記発熱電子部品の放熱板又は電極が実装されたパッドと導通された放熱パッドを露出させ、上記露出されたパッド及び/又は放熱パッドに熱伝導性絶縁シートを貼り付け、上記回路基板を上記熱伝導性絶縁シートを介して筐体の内面に押圧・設置するようにしたことを特徴とするものである。
また、請求項2による回路基板の取付構造は、請求項1記載の回路基板の取付構造において、上記銅箔パターンは上記回路基板の表面と裏面のそれぞれに備えられており、上記回路基板の表面に複数の発熱電子部品を集合・実装し、上記回路基板の裏面であって上記発熱電子部品が実装されたパッドに対応する部位において上記放熱パッドを露出させ、上記発熱電子部品が半田付けされたパッドと上記露出された放熱パッドをスルーホールを介して電気的に導通させたことを特徴とするものである。
また、請求項3による回路基板の取付構造は、請求項2記載の回路基板の取付構造において、上記スルーホール内に導電性材料を充填するようにしたことを特徴とするものである。
また、請求項4による回路基板の取付構造は、請求項1〜請求項3の何れかに記載の回路基板の取付構造において、上記回路基板は上記筐体に締結部材によって締結・固定され、上記熱伝導性絶縁シートは上記回路基板の締結・固定部に寄った位置に配置されていることを特徴とするものである。
また、請求項5による回路基板の取付構造は、請求項2又は請求項3記載の回路基板の取付構造において、上記回路基板はグラウンド層を備えた多層構造をなしていて、上記放熱パッドは上記グラウンド層に導通されていることを特徴とするものである。
また、請求項6による回路基板の取付構造は、請求項1〜請求項5の何れかに記載の回路基板の取付構造において、上記発熱電子部品はスイッチング素子であることを特徴とするものである。
また、請求項7による回路基板の取付構造は、請求項1〜請求項5の何れかに記載の回路基板の取付構造において、上記発熱電子部品はスイッチング素子とインダクションコイルであることを特徴とするものである。
また、請求項8による回路基板の取付構造は、請求項6又は請求項7記載の回路基板の取付構造において、上記スイッチング素子は電界効果トランジスタであることを特徴とするものである。
また、請求項9による回路基板の取付構造は、請求項1〜請求項8の何れかに記載の回路基板の取付構造において、上記複数個のスイッチング素子に対して等距離の位置に温度センサが実装されていることを特徴とするものである。
また、請求項10による回路基板の取付構造は、請求項1〜請求項9の何れかに記載の回路基板の取付構造において、上記筐体はコントローラの筐体であることを特徴とするものである。
また、請求項11による回路基板の取付構造は、請求項1〜請求項10の何れかに記載の回路基板の取付構造において、上記筐体はコントローラ内装型のアクチュエータの筐体であることを特徴とするものである。
以上述べたように、本願発明の請求項1による回路基板の取付構造によると、
少なくとも表面と裏面の何れか一方に銅箔パターンを備える回路基板の取付構造において、上記回路基板に複数の発熱電子部品を実装し、上記回路基板に上記銅箔パターンの上記発熱電子部品の放熱板又は電極が実装されたパッド及び/又は上記発熱電子部品の放熱板又は電極が実装されたパッドと導通された放熱パッドを露出させ、上記露出されたパッド及び/又は放熱パッドに熱伝導性絶縁シートを貼り付け、上記回路基板を上記熱伝導性絶縁シートを介して筐体の内面に押圧・設置するようにしたので、上記発熱電子部品から発生される熱を上記発熱電子部品の放熱板又は電極が実装されたパッドや上記放熱パッド及び上記熱伝導性絶縁シートを介して上記筐体側に効率よく放出させることができ、これにより上記発熱電子部品の発熱による温度の上昇を緩やかにして、上記発熱電子部品が破壊される温度に達する前に、例えば、上記発熱電子部品の動作を停止させて、確実に上記発熱電子部品を保護し、上記発熱電子部品の健全性の維持を図ることができる。
また、請求項2による回路基板の取付構造によると、請求項1記載の回路基板の取付構造において、上記銅箔パターンは上記回路基板の表面と裏面のそれぞれに備えられており、上記回路基板の表面に複数の発熱電子部品を集合・実装し、上記回路基板の裏面であって上記発熱電子部品が実装されたパッドに対応する部位において上記放熱パッドを露出させ、上記発熱電子部品が実装されたパッドと上記露出された放熱パッドをスルーホールを介して電気的に導通させたので、上記発熱電子部品を実装した面と反対側の面に上記熱伝導性絶縁シートを貼り付ける場合でも、上記発熱電子部品から発生される熱を効率よく放出させることができる。
また、請求項3による回路基板の取付構造によると、請求項2記載の回路基板の取付構造において、上記スルーホール内に導電性材料を充填するようにしたので、上記スルーホール内の導電性材料を介して、より効果的に熱を伝導させることができる。
また、請求項4による回路基板の取付構造によると、請求項1〜請求項3の何れかに記載の回路基板の取付構造において、上記回路基板は上記筐体に締結部材によって締結・固定され、上記熱伝導性絶縁シートは上記回路基板の締結・固定部に寄った位置に配置されているので、上記熱伝導性絶縁シートをより高い圧力で上記筐体に押し当てることができ、これにより、より効果的に熱を放出させることができる。
また、請求項5による回路基板の取付構造によると、請求項2又は請求項3記載の回路基板の取付構造において、上記回路基板はグラウンド層を備えた多層構造をなしていて、上記放熱パッドは上記グラウンド層に導通されているので、上記グラウンド層からも効果的に熱を放出させることができる。
また、請求項6による回路基板の取付構造によると、請求項1〜請求項5の何れかに記載の回路基板の取付構造において、上記発熱電子部品はスイッチング素子であるので、上記スイッチング素子を熱による破壊から確実に保護することができる。
また、請求項7による回路基板の取付構造によると、請求項1〜請求項5の何れかに記載の回路基板の取付構造において、上記発熱電子部品はスイッチング素子とインダクションコイルであるので、上記スイッチング素子とインダクションコイルを熱による破壊から確実に保護することができる。
また、請求項8による回路基板の取付構造によると、請求項6又は請求項7記載の回路基板の取付構造において、上記スイッチング素子は電界効果トランジスタであるので、上記電界効果トランジスタを熱による破壊から確実に保護することができる。
また、請求項9による回路基板の取付構造によると、請求項1〜請求項8の何れかに記載の回路基板の取付構造において、上記複数個のスイッチング素子に対して等距離の位置に温度センサが実装されているので、どのスイッチング素子についても確実に温度を検出することができる。
また、請求項10による回路基板の取付構造によると、請求項1〜請求項9の何れかに記載の回路基板の取付構造において、上記筐体はコントローラの筐体であるので、上記コントローラについて、上記発熱素子を熱による破壊から保護することができる。
また、請求項11による回路基板の取付構造によると、請求項1〜請求項10の何れかに記載の回路基板の取付構造において、上記筐体はコントローラ内装型のアクチュエータの筐体であるので、上記コントローラ内装型のアクチュエータについて、上記発熱素子を熱による破壊から保護することができる。
本発明の第1の実施の形態を示す図で、図1(a)は回路基板をコントローラの筐体のベースフレームに取り付けた状態を示す正面図、図1(b)は回路基板をコントローラの筐体のベースフレームに取り付けた状態を示す平面図、図1(c)は図1(b)のIc−Ic断面図、図1(d)は図1(c)のId部分の拡大図である。 本発明の第1の実施の形態を示す図で、コントローラの筐体のベースフレームを示す斜視図である。 本発明の第1の実施の形態を示す図で、電界効果トランジスタとインダクションコイルが実装される回路基板の表面の一部を示す平面図である。 本発明の第1の実施の形態を示す図で、図3に示す回路基板の表面の一部の裏側を示す裏面図である。 本発明の第1の実施の形態を示す図で、図5(a)は図3のVa−Va断面図、図5(b)は半田充填工程の第1工程を模式的に示す断面図、図5(c)は半田充填工程の第2工程を模式的に示す断面図である。 本発明の第1の実施の形態を示す図で、横軸に発熱素子からの距離をとり縦軸に温度をとり、上記発熱素子からの距離と温度との関係を示したグラフである。 本発明の第2の実施の形態を示す図で、回路基板の表面の一部を示す平面図である。 本発明の第2の実施の形態を示す図で、図7に示す回路基板の表面の一部の裏側を示す裏面図である。 本発明の第2の実施の形態を示す図で、図7に示す回路基板の表面の一部に発熱電子部品と温度センサを実装した状態を示す平面図である。 本発明の第3の実施の形態を示す図で、回路基板の表面の一部を示す平面図である。 本発明の第3の実施の形態を示す図で、図10に示す回路基板の表面の一部の裏側を示す裏面図である。
以下、図1〜図6を参照して、本発明の第1の実施の形態による回路基板の取付構造について説明する。この第1の実施の形態は、回路基板をアクチュエータの制御に用いられるコントローラの筐体に取り付けた場合を例に挙げて示すものである。
まず、図1(a)〜図1(c)に示すように、ベースフレーム1があり、このベースフレーム1は、上記コントローラの筐体の一部であって、例えば、ダイカスト製の部材である。上記ベースフレーム1は、図2に示すように、略板状の基部3と、この基部3の端から立設された放熱部5とから構成されている。
なお、図2はベースフレーム1を内側から視た斜視図である。
上記基部3の一端側(図2中左上側)には、回路基板締結・固定部7が設けられている。この回路基板締結・固定部7には、回路基板締結・固定用貫通孔9が内外方向(図2中左下から右上に向かう方向)に延長・形成されている。上記回路基板締結・固定部7の近傍には、回路基板位置決め用凸部11が設けられている。
また、上記基部3の他端側(図2中右下側)には、回路基板締結・固定部13が設けられている。この回路基板締結・固定部13には、回路基板締結・固定用貫通孔15が内外方向(図2中左下から右上に向かう方向)に延長・形成されている。上記回路基板締結・固定部13の近傍には、回路基板位置決め用凸部17が設けられている。
また、上記基部3の内側端(図2中左下端側)には、取付用係合部19が設けられている。上記ベースフレーム1は、この取付用係合部19を介してコントローラの筐体の他の部分に取り付けられる。
また、上記基部3の一端側(図2中左上側)には、固定用貫通孔21が形成されており、他端側(図2中右下側)には、固定用凹部23が形成されている。上記ベースフレーム1は、これら固定用貫通孔21と固定用凹部23に図示しないボルトを通してコントローラの筐体の他の部分に螺合することにより固定される。
また、上記放熱部5の基端側(図2中下側)であって、上記回路基板締結・固定部13側(図2中右側)には、熱伝導性絶縁シート当接部25が内側に向けて突設されている。
また、図1(c)に示すように、上記放熱部5の外側面(図1(c)中右側)には、複数(この第1の実施の形態では10個)の放熱フィン27が突出・形成されている。
また、図1(b)〜図1(d)に示すように、上記熱伝導性絶縁シート当接部25には、熱伝導性絶縁シート31が設置されている。この熱伝導性絶縁シート31は、例えば、シリコンゴム製のシート状の部材であり、一例として、富士高分子工業株式会社製のサーコン(商品名)が挙げられる。
図1(a)〜図1(d)に示すように、上記ベースフレーム1の内側には、回路基板33が取り付けられる。この回路基板33は、例えば、4層基板であり、表面と裏面、及び、内部の2層に、銅箔パターンが設けられている。また、上記内部の2層のうちの一方が、グラウンド(GND)層となっている。また、図1(a)に示すように、上記回路基板33の一端側(図1(a)中左側)には締結・固定用貫通孔35が形成されており、他端側(図1(a)中右側)には締結・固定用貫通孔37が形成されている。
上記回路基板33は、上記締結・固定用貫通孔35を上記ベースフレーム1の回路基板締結・固定用貫通孔9に合わせ、且つ、上記締結・固定用貫通孔37を上記ベースフレーム1の回路基板締結・固定用貫通孔15に合わせる位置に実装される。
なお、上記回路基板33の図1(a)中下側の隅を回路基板位置決め用凸部11、17に当接させることで、上記回路基板33の位置決めがされる。
そして、上記回路基板33は、上記締結・固定用貫通孔35と回路基板締結・固定用貫通孔9に図示しないボルトを通し、且つ、上記締結・固定用貫通孔37と回路基板締結・固定用貫通孔15に図示しない別のボルトを通し、反対側に配置される図示しないナットに螺合することにより、上記ベースフレーム1に固定される。
また、上記熱伝導性絶縁シート31は、上記回路基板33と上記ベースフレーム1の熱伝導性絶縁シート当接部25との間に圧縮された状態で介挿されている。
上記回路基板33の表面(図1(a)中紙面垂直方向手前側の面)側であって、締結・固定用貫通孔37側(図1(a)中右下側)には、図3に示すように、電界効果トランジスタ放熱板用パッド41a、41b、41c、41dが、図3中左側から右側に向かって一列に設けられている。この電界効果トランジスタ放熱板用パッド41aは上記回路基板33の表面(図1(b)中下側の面)に露出した銅箔パターンである。
上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド41aの上端側(図3中上側)には、複数(この第1の実施の形態の場合は5個)のスルーホール43、43、43、43、43が形成されている。また、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド41aの上端側(図3中上側)は、上記スルーホール43、43、43、43、43の縁部を除いてレジスト45で覆われている。
また、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド41aの図3中上側には、ソース側電極用パッド47とドレイン側電極用パッド49が設けられている。このソース側電極用パッド47とドレイン側電極用パッド49も、上記回路基板33の表面(図1(b)中下側の面)に露出した銅箔パターンである。
また、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド41bも上記回路基板33の表面(図1(b)中下側の面)に露出した銅箔パターンである。上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド41bの上端側(図3中上側)には、複数(この第1の実施の形態の場合は5個)のスルーホール51、51、51、51、51が形成されている。また、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド41bの上端側(図3中上側)は、上記スルーホール51、51、51、51、51の縁部を除いてレジスト53で覆われている。また、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド41bの図3中上側には、ソース側電極用パッド55とドレイン側電極用パッド57が設けられている。このソース側電極用パッド55とドレイン側電極用パッド57も、上記回路基板33の表面(図1(b)中下側の面)に露出した銅箔パターンである。
また、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド41cも上記回路基板33の表面(図1(b)中下側の面)に露出した銅箔パターンである。上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド41cの上端側(図3中上側)には、複数(この第1の実施の形態の場合は5個)のスルーホール59、59、59、59、59が形成されている。また、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド41cの上端側(図3中上側)は、上記スルーホール59、59、59、59、59の縁部を除いてレジスト61で覆われている。また、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド41cの図3中上側には、ソース側電極用パッド63とドレイン側電極用パッド65が設けられている。このソース側電極用パッド63とドレイン側電極用パッド65も、上記回路基板33の表面(図1(b)中下側の面)に露出した銅箔パターンである。
また、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド41dも上記回路基板33の表面(図1(b)中下側の面)に露出した銅箔パターンである。上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド41dの上端側(図3中上側)には、複数(この第1の実施の形態の場合は5個)のスルーホール67、67、67、67、67が形成されている。また、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド41dの上端側(図3中上側)は、上記スルーホール67、67、67、67、67の縁部を除いてレジスト69で覆われている。また、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド41dの図3中上側には、ソース側電極用パッド71とドレイン側電極用パッド73が設けられている。このソース側電極用パッド71とドレイン側電極用パッド73も、上記回路基板33の表面(図1(b)中下側の面)に露出した銅箔パターンである。
また、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド41aの図3中左側には、インダクションコイル第1電極用パッド81とインダクションコイル第2電極用パッド83が設けられている。これらインダクションコイル第1電極用パッド81とインダクションコイル第2電極用パッド83も、上記回路基板33の表面(図1(b)中下側の面)に露出した銅箔パターンである。上記インダクションコイル第1電極用パッド81の図3中左側には複数(この第1の実施の形態の場合は6個)のスルーホール85、85、85、85、85、85が形成されている。また、上記インダクションコイル第1電極用パッド81の図3中左側は、上記スルーホール85、85、85、85、85、85の縁部を除いてレジスト87で覆われている。
上記インダクションコイル第1電極用パッド81の図3中左側には、電界効果トランジスタ放熱板用パッド91が設けられている。この電界効果トランジスタ放熱板用パッド91は上記回路基板33の表面(図1(b)中下側の面)に露出した銅箔パターンである。上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド91の図3中左端側には、複数(この第1の実施の形態の場合は5個)のスルーホール93、93、93、93、93が形成されている。また、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド91の図3中左端側は、上記スルーホール93、93、93、93、93の縁部を除いてレジスト95で覆われている。また、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド91の図3中上側には、ソース側電極用パッド97とドレイン側電極用パッド99が設けられている。このソース側電極用パッド97とドレイン側電極用パッド99も、上記回路基板33の表面(図1(b)中下側の面)に露出した銅箔パターンである。
また、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド41a、41bの間には、第1温度センサ用配線パターン97aが設けられている。また、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド41c、41dの間には、第2温度センサ用配線パターン97bが設けられている。これら第1温度センサ用配線パターン97a及び第2温度センサ用配線パターン97bも上記回路基板33の表面(図1(b)中下側の面)に露出した銅箔パターンである。
また、上記回路基板33の裏面(図1(a)中紙面垂直方向奥側の面)側であって、締結・固定用貫通孔37側(図1(a)中右下側)には、図4に示すように、放熱パッド101a、101b、101c、101dが、上記回路基板33の幅方向(図4中左右方向)に一列に設けられている。上記放熱パッド101aは上記回路基板33の表面(図1(b)中上側の面)の上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド41aに対応した位置に露出した銅箔パターンである。上記放熱パッド101aの上端側(図4中上側)には、既に説明した上記スルーホール43、43、43、43、43が開口されている。
なお、上記スルーホール43、43、43、43、43の内周面にも銅箔があり、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド41aと上記放熱パッド101a、及び、前記した回路基板33内のグラウンド(GND)層は上記スルーホール43、43、43、43、43を介して導通されている。
また、図5(a)に示すように、上記スルーホール43、43、43、43、43内には、導電性材料としての半田102が充填されている。この半田102は、次のようにして充填される。
まず、半田充填工程の第1工程について説明する。図5(b)に示すように、回路基板33の図5(b)中上側にメタルマスク100を設置する。このメタルマスク100には、上記スルーホール43の図5(a)中上側に配置・形成された開口部100aがある。
次に、上記メタルマスク100の図5(b)中上側に、フラックスに半田102を微粒子状に分散させたペースト半田105を、図示しないスキージを用いて塗布する。図5(b)に示すように、上記塗布されたペースト半田105は、上記メタルマスク100の開口部100a内に入り込み、上記スルーホール43の縁部まで到達する。
次に、半田充填工程の第2工程について説明する。ここでは、上記回路基板33、上記メタルマスク100、上記ペースト半田105を図示しないリフロー炉に入れて加熱する。上記ペースト半田105は溶解し、図5(c)に示すように、上記スルーホール43内に流れ込む。このとき、上記ペースト半田105中のフラックスは蒸発し、半田102のみが残留する。
その後、上記回路基板33と上記半田102を冷却する。
なお、図5(a)、図5(b)、図5(c)では、上記回路基板33の内部の層については省略している。また、図3、及び、図4では、上記半田102を図示していない。
また、前記したように、上記回路基板33の表面側の上記スルーホール43、43、43、43、43の縁部はレジスト45で覆われていないため、銅箔が露出しており、上記スルーホール43、43、43、43、43の縁部には半田102が付着し易くなっており、これにより、上記半田102が上記スルーホール43、43、43、43、43内に入り込み易くなっている。
また、上記スルーホール43、43、43、43、43の縁部のレジスト45で覆われていない部分の径は、通常より大きめに設定されている。例えば、通常、上記スルーホール43の径がφ1とすると、上記スルーホール43の縁部のレジスト45で覆われていない部分の径はφ1.1程度であるが、この第1の実施の形態の場合は、上記スルーホール43の縁部のレジスト45で覆われていない部分の径をφ1.3と設定している。これによって、上記スルーホール43の縁部に上記半田102が付着しやすい部分を大きく確保していて、上記スルーホール43内に上記半田102が入り込みやすくなっている。
また、上記放熱パッド101bは上記回路基板33の表面(図1(b)中上側の面)の上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド41bに対応した位置に露出した銅箔パターンである。上記放熱パッド101bの上端側(図4中上側)には、既に説明した上記スルーホール51、51、51、51、51が開口されている。上記スルーホール51、51、51、51、51の内周面にも銅箔があり、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド41bと上記放熱パッド101b、及び、前記した回路基板33内のグラウンド(GND)層はこれらスルーホール51、51、51、51、51を介して導通されている。上記スルーホール51、51、51、51、51内にも、図示しない半田が充填されている。
また、上記放熱パッド101cは上記回路基板33の表面(図1(b)中上側の面)の上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド41cに対応した位置に露出した銅箔パターンである。上記放熱パッド101cの上端側(図4中上側)には、既に説明した上記スルーホール59、59、59、59、59が開口されている。上記スルーホール59、59、59、59、59の内周面にも銅箔があり、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド41cと上記放熱パッド101c、及び、前記した回路基板33内のグラウンド(GND)層はこれらスルーホール59、59、59、59、59を介して導通されている。上記スルーホール59、59、59、59、59内にも、図示しない半田が充填されている。
また、上記放熱パッド101dは上記回路基板33の表面(図1(b)中上側の面)の上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド41dに対応した位置に露出した銅箔パターンである。上記放熱パッド101cの上端側(図4中上側)には、既に説明した上記スルーホール67、67、67、67、67が開口されている。上記スルーホール67、67、67、67、67の内周面にも銅箔があり、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド41dと上記放熱パッド101d、及び、前記した回路基板33内のグラウンド(GND)層はこれらスルーホール67、67、67、67、67を介して導通されている。上記スルーホール67、67、67、67、67内にも、図示しない半田が充填されている。
また、上記放熱パッド101aの図4中右側には、放熱パッド103が設置されている。この放熱パッド103は、上記回路基板33の表面(図1(b)中上側の面)の上記インダクションコイル第1電極用パッド81と上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド91に対応した位置に露出した銅箔パターンである。上記放熱パッド103の図4中左右方向中央には、既に説明した上記スルーホール85、85、85、85、85、85が開口されており、上記放熱パッド103の図4中右端側には、既に説明した上記スルーホール93、93、93、93、93が開口されている。上記スルーホール85、85、85、85、85、85と上記スルーホール93、93、93、93、93の内周面にも銅箔がある。上記インダクションコイル第1電極用パッド81と上記放熱パッド103、及び、前記した回路基板33内のグラウンド(GND)層は、これらスルーホール85、85、85、85、85、85を介して、導通されている。また、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド91は、これらスルーホール93、93、93、93、93を介して、上記放熱パッド103に導通されている。また、上記スルーホール85、85、85、85、85、85と上記スルーホール93、93、93、93、93内にも、図示しない半田が充填されている。
また、図1(a)に示すように、上記回路基板33の表面(図1(a)中紙面垂直方向手前側の面)には、発熱電子部品として、電界効果トランジスタ(FET:Field Effect Transistor)111a、111b、111c、111dが実装されている。上記電界効果トランジスタ111a、111b、111c、111dは、図示しないコントローラの制御対象であるアクチュエータ(図示せず)のモータを制御するスイッチング素子であり、大きな電流が流されるため発熱し易い電子部品である。
上記電界効果トランジスタ111aは、例えば、耐熱樹脂製のパッケージ113を備えていて、このパッケージ113内に図示しない半導体チップが内装されている。また、上記パッケージ113の図1(a)中下側には放熱板115が設置されている。この放熱板115は、例えば、鉄とニッケルの合金から成り、上記電界効果トランジスタ111aから発生した熱を放出するためのものである。また、上記パッケージ113の図1(a)中左上側にはソース側電極117が設置されており、上記パッケージ113の図1(a)中右上側にはドレイン側電極119が設置されている。
また、上記電界効果トランジスタ111bも、上記電界効果トランジスタ111aと同様に、パッケージ121、図示しない半導体チップ、放熱板123、ソース側電極125、ドレイン側電極127から構成されている。
また、上記電界効果トランジスタ111cも、上記電界効果トランジスタ111aと同様に、パッケージ129、図示しない半導体チップ、放熱板131、ソース側電極133、ドレイン側電極135から構成されている。
また、上記電界効果トランジスタ111dも、上記電界効果トランジスタ111aと同様に、パッケージ137、図示しない半導体チップ、放熱板139、ソース側電極141、ドレイン側電極143から構成されている。
上記電界効果トランジスタ111aの上記放熱板115は、電界効果トランジスタ放熱板用パッド41aに半田付けされており、上記ソース側電極117はソース側電極用パッド47に半田付けされており、上記ドレイン側電極119はドレイン側電極用パッド49に半田付けされている。
また、上記電界効果トランジスタ111bの上記放熱板123は、電界効果トランジスタ放熱板用パッド41bに半田付けされており、上記ソース側電極125はソース側電極用パッド55に半田付けされており、上記ドレイン側電極127はドレイン側電極用パッド57に半田付けされている。
また、上記電界効果トランジスタ111cの上記放熱板131は、電界効果トランジスタ放熱板用パッド41cに半田付けされており、上記ソース側電極133はソース側電極用パッド63に半田付けされており、上記ドレイン側電極135はドレイン側電極用パッド65に半田付けされている。
また、上記電界効果トランジスタ111dの上記放熱板139は、電界効果トランジスタ放熱板用パッド41dに半田付けされており、上記ソース側電極141はソース側電極用パッド71に半田付けされており、上記ドレイン側電極143はドレイン側電極用パッド73に半田付けされている。
また、図1(a)に示すように、上記回路基板33の表面(図1(a)中紙面垂直方向手前側の面)であって、上記電界効果トランジスタ111aの図1中左側には、インダクションコイル145が実装されている。このインダクションコイル145は、電圧を変換する際に用いられ、同じく発熱し易い部品である。上記インダクションコイル145は、コイル本体147と、第1電極149と第2電極151とから構成されている。上記第1電極149はインダクションコイル第1電極用パッド81に半田付けされており、上記第2電極151はインダクションコイル第2電極用パッド83に半田付けされている。
また、図1(a)に示すように、上記回路基板33の表面(図1(a)中紙面垂直方向手前側の面)であって、上記インダクションコイル145の図1中左側には、電界効果トランジスタ155が実装されている。この電界効果トランジスタ155もスイッチング素子であり、上記電界効果トランジスタ111aと同様に、パッケージ157、図示しない半導体チップ、放熱板159、ソース側電極161、ドレイン側電極163から構成されている。
上記電界効果トランジスタ155の上記放熱板159は、電界効果トランジスタ放熱板用パッド91に半田付けされており、上記ソース側電極161はソース側電極用パッド97に半田付けされており、上記ドレイン側電極163はドレイン側電極用パッド99に半田付けされている。
また、熱伝導性絶縁シート31は、放熱パッド101a、101b、101c、101d、103に当接されるように配置されている。
また、上記電界効果トランジスタ111aと上記電界効果トランジスタ111bの間には、第1温度センサ171aが実装されており、上記電界効果トランジスタ111cと上記電界効果トランジスタ111dの間には、第2温度センサ171bが実装されている。上記第1温度センサ171aの図示しない電極は、第1温度センサ用配線パターン97aに半田付けされており、上記第2温度センサ171bの図示しない電極は、第2温度センサ用配線パターン97bに半田付けされている。上記第1温度センサ171aによって上記電界効果トランジスタ111aと上記電界効果トランジスタ111bの温度を監視し、上記第2温度センサ171bによって上記電界効果トランジスタ111cと上記電界効果トランジスタ111dの温度を監視し、それらの検出された温度に基づいて、図示しないコントローラを制御することにより、アクチュエータを適宜停止させて、上記電界効果トランジスタ111a、111b、111c、111dの自身の発熱及び外部からの熱による破損を防止している。
また、上記第1温度センサ171aは、その中心が、上記電界効果トランジスタ111aの放熱板115が半田付けされる電界効果トランジスタ放熱板用パッド41a、及び上記電界効果トランジスタ111bの放熱板123が半田付けされる電界効果トランジスタ放熱板用パッド41bの端部から等距離であって、5mm以内の位置に位置するように設置されている。
同様に、上記第2温度センサ171bは、その中心が、上記電界効果トランジスタ111cの放熱板131が半田付けされる電界効果トランジスタ放熱板用パッド41c及び、上記電界効果トランジスタ111dの放熱板139が半田付けされる電界効果トランジスタ放熱板用パッド41dの端部から等距離であって、5mm以内の位置に位置するように設置されている。
このような位置に、上記第1温度センサ171aと上記第2温度センサ171bを設置することで、上記第1温度センサ171aによって、上記電界効果トランジスタ111a及び上記電界効果トランジスタ111bの発熱による温度変化が確実に検出され、上記第2温度センサ171bによって、上記電界効果トランジスタ111c及び上記電界効果トランジスタ111dの発熱による温度変化が確実に検出される。
なお、本件特許出願人は上記作用・効果を確認するべく次のような条件で熱解析を行った。まず、50mm×50mmの基板の中央に熱源となる電子部品としての3mm×3mmの抵抗を設置し、0.5Wで発熱させたと仮定する。その状態で上記電気抵抗の中心を通る直線上の複数の場所での温度を算出した。その結果を図6に示す。
図6は、横軸に上記電気抵抗の中心からの距離をとるとともに縦軸に測定温度をとり、上記電気抵抗の中心からの距離と測定温度との関係を示したグラフである。
上記図6のグラフによると、上記電気抵抗の中心の温度が45℃程度であるのに対して、測定位置が電気抵抗の中心からの離れれば離れる程、温度は下がっていく。例えば、上記電気抵抗の中心から5mm離れた場所の温度は39℃程度であった。位置がそれ以上離れると、その温度は電気抵抗の中心の温度に対して大きく低下してしまう。そこで、この第1の実施の形態では、発熱中心から5mm以内の位置に、上記第1温度センサ171aと上記第2温度センサ171bを設置するようにしている。
ところで、この第1の実施の形態では、電界効果トランジスタ111aの放熱板115が電界効果トランジスタ放熱板用パッド41aに半田付けされているので、この電界効果トランジスタ放熱板用パッド41aの温度が上記電界効果トランジスタ111aの熱源温度と略同じであると考えられる。電界効果トランジスタ111bについても同様であり、電界効果トランジスタ放熱板用パッド41bの温度が上記電界効果トランジスタ111bの熱源温度と略同じであると考えられる。
そこで、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド41aと上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド41bの端から5mm以内の位置に、第1温度センサ171aの中心が位置するようにしている。同様に、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド41cと上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド41dの端から5mm以内の位置に、第2温度センサ171bの中心が位置するようにしている。
このように設定することにより、例えば、高温雰囲気中であっても、そのような高温雰囲気に影響されることなく所望の制御を行うことができる。
因みに、高温雰囲気中において、第1温度センサ171a、第2温度センサ171bを、5mmよりも大きく離間した場所に設置した場合には、上記電界効果トランジスタ111a、111b、111c、111d自体の温度は破損するような温度にまで上昇していないにもかかわらず、高温雰囲気の影響を受けて、第1温度センサ171a、第2温度センサ171bの検出温度が所定の設定温度に達してしまい、その結果、アクチュエータが不必要に停止されてしまうという不具合が発生することが予想される。
次に、この第1の実施の形態による作用について説明する。
まず、コントローラによってアクチュエータが制御される。その際、電界効果トランジスタ111a、111b、111c、111dやインダクションコイル145、電界効果トランジスタ155に大きな電流が流れ、上記電界効果トランジスタ111a、111b、111c、111d、上記インダクションコイル145、上記電界効果トランジスタ155が発熱する。
上記電界効果トランジスタ111aから発生した熱は、放熱板115を介して電界効果トランジスタ放熱板用パッド41aに伝達され、スルーホール43、43、43、43、43を介して放熱パッド101aに伝達される。また、上記回路基板33全体から、内部のグラウンド(GND)層に熱が伝達されるが、このグラウンド(GND)層の熱も、上記スルーホール43、43、43、43、43を介して上記放熱パッド101aに伝達される。上記放熱パッド101aに伝達された熱は、更に熱伝導性絶縁シート31を介してベースフレーム1に伝達され、複数の放熱フィン27を介して外部に放出される。
上記電界効果トランジスタ111bから発生した熱は、電界効果トランジスタ放熱板用パッド41bに伝達され、スルーホール51、51、51、51、51を介して放熱パッド101bに伝達される。また、上記回路基板33内部のグラウンド(GND)層の熱も、上記スルーホール51、51、51、51、51を介して上記放熱パッド101bに伝達される。上記放熱パッド101bに伝達された熱は、更に熱伝導性絶縁シート31を介して、ベースフレーム1に伝達され、複数の放熱フィン27を介して外部に放出される。
上記電界効果トランジスタ111cから発生した熱は、電界効果トランジスタ放熱板用パッド41cに伝達され、スルーホール59、59、59、59、59を介して放熱パッド101cに伝達される。また、上記回路基板33内部のグラウンド(GND)層の熱も、上記スルーホール59、59、59、59、59を介して上記放熱パッド101cに伝達される。上記放熱パッド101cに伝達された熱は、更に熱伝導性絶縁シート31を介して、ベースフレーム1に伝達され、複数の放熱フィン27を介して外部に放出される。
上記電界効果トランジスタ111dから発生した熱は、電界効果トランジスタ放熱板用パッド41dに伝達され、スルーホール67、67、67、67、67を介して放熱パッド101dに伝達される。また、上記回路基板33内部のグラウンド(GND)層の熱も、上記スルーホール67、67、67、67、67を介して上記放熱パッド101dに伝達される。上記放熱パッド101dに伝達された熱は、更に熱伝導性絶縁シート31を介して、ベースフレーム1に伝達され、複数の放熱フィン27を介して外部に放出される。
上記インダクションコイル145から発生した熱は、インダクションコイル第1電極用パッド81に伝達され、スルーホール85、85、85、85、85、85を介して放熱パッド103に伝達される。また、上記回路基板33内部のグラウンド(GND)層の熱も、上記スルーホール85、85、85、85、85、85を介して上記放熱パッド103に伝達される。上記放熱パッド103に伝達された熱は、更に熱伝導性絶縁シート31を介して、ベースフレーム1に伝達され、複数の放熱フィン27を介して外部に放出される。
上記電界効果トランジスタ155から発生した熱は、電界効果トランジスタ放熱板用パッド91に伝達され、スルーホール93、93、93、93、93を介して放熱パッド103に伝達される。この放熱パッド103に伝達された熱は、更に熱伝導性絶縁シート31を介して、ベースフレーム1に伝達され、複数の放熱フィン27を介して外部に放出される。
このような放熱により、電界効果トランジスタ111a、111b、111c、111dやインダクションコイル145、電界効果トランジスタ155の急激な温度上昇が抑えられる。
上記電界効果トランジスタ111a、111bの温度は第1温度センサ171aによって検出され、上記電界効果トランジスタ111c、111dの温度は第2温度センサ171bによって検出される。そして、上記電界効果トランジスタ111a、111b、111c、111dの温度が、上記電界効果トランジスタ111a、111b、111c、111dが破損してしまう温度に至る前に、アクチュエータを停止させ、上記電界効果トランジスタ111a、111b、111c、111dの発熱に起因した破損を未然に防止している。
なお、電界効果トランジスタ155やインダクションコイル145については、上記電界効果トランジスタ111a、111b、111c、111dほどの発熱はなく、上記電界効果トランジスタ111a、111b、111c、111dが破損してしまう温度に至る前に、アクチュエータを停止させれば、その健全性は確実に維持される。
次に、この第1の実施の形態による効果について説明する。
まず、放熱性能を大幅に向上させることができる。例えば、電界効果トランジスタ111aを例に挙げると、回路基板33の表面(図3中紙面垂直方向手前側の面)に放熱板115が半田付けされる電界効果トランジスタ放熱板用パッド41aが設けられており、上記回路基板33の裏面(図4中紙面垂直方向手前側の面)に放熱パッド101aが設けられていて、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド41aと上記放熱パッド101aとが、スルーホール43、43、43、43、43によって導通されていて、上記放熱パッド101aが熱伝導性絶縁シート31に当接されており、この熱伝導性絶縁シート31がベースフレーム1に当接されているので、上記電界効果トランジスタ111aから発生した熱を効率よく放出させることができる。これにより上記電界効果トランジスタ111aの発熱による温度の上昇を緩やかにして、上記電界効果トランジスタ111aが破壊される温度に達する前に、例えば、上記電界効果トランジスタ111aの動作を停止させて、確実に上記電界効果トランジスタ111aを保護し、上記電界効果トランジスタ111aの健全性の維持を図ることができる。
また、電界効果トランジスタ111b、111c、111d、155、インダクションコイル145についても同様である。
また、効果的に放熱されるため、電界効果トランジスタ111a、111b、111c、111dの温度のバラツキを小さくすることができ、第1温度センサ171aによって上記電界効果トランジスタ111a、111bの正確な温度を検出できると共に、第2温度センサ171bによって、上記電界効果トランジスタ111c、111dの正確な温度を検出できる。
また、上記スルーホール43、43、43、43、43には、半田102が充填されており、上記スルーホール51、51、51、51、51、上記スルーホール59、59、59、59、59、上記スルーホール67、67、67、67、67、上記スルーホール85、85、85、85、85、85、上記スルーホール93、93、93、93、93にも、図示しない半田が充填されているため、スルーホールを介しての熱伝導が効率良く行われることになり、より効果的に熱を放出させることができる。
また、上記スルーホール43等は、上記回路基板33内部のグラウンド(GND)層に導通されているので、上記グラウンド(GND)層の熱も上記スルーホール43等を介して上記放熱パッド101a等に伝達させることで、より効果的に放出させることができる。
また、ボルト及びナットによって上記回路基板33を上記ベースフレーム1に締結・固定するようにしているので、熱伝導性絶縁シート31が高い圧力で上記ベースフレーム1に圧接されることになり、それによって、熱伝導性絶縁シート31を介しての熱伝導が効率良く行われることになり、より効果的に熱を放出させることができる。
また、第1温度センサ171aは、その中心が電界効果トランジスタ放熱板用パッド41a及び電界効果トランジスタ放熱板用パッド41bの端から等距離であって、5mm以内の位置に位置するように設置されており、同様に、第2温度センサ171bも、その中心が電界効果トランジスタ放熱板用パッド41c及び電界効果トランジスタ放熱板用パッド41dの端から等距離であって、5mm以内の位置に位置するように設置されているため、上記電界効果トランジスタ111a、111b、111c、111d自体の実温度に対して大きくずれることなく検出することができ、それによって、所望の制御を高い精度で行うことができる。例えば、高温雰囲気中であっても高温雰囲気の影響を受けることなく、制御することができる。
次に、図7〜図9を参照しながら、本発明の第2の実施の形態による回路基板201の取付構造を説明する。
図7に示すように、上記回路基板201の表面(図7中紙面垂直方向手前側の面)であって、図7中左下側には、電界効果トランジスタ放熱板用パッド203a、203b、203c、203dが、上記回路基板201の図7中左側から右側に向かって一列に設けられている。上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド203aは上記回路基板201の表面(図7中紙面垂直方向手前側の面)に露出された銅箔パターンである。上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド203aの上端側(図7中上側)には、複数(この第2の実施の形態の場合は5個)のスルーホール205、205、205、205、205が形成されている。
また、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド203aの上端側(図7中上側)は、上記スルーホール205、205、205、205、205の縁部を除いてレジスト207で覆われている。
また、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド203aの図7中上側には、ソース側電極用パッド209とドレイン側電極用パッド211が設けられている。このソース側電極用パッド209とドレイン側電極用パッド211も、上記回路基板201の表面(図7中紙面垂直方向手前側の面)に露出された銅箔パターンである。
また、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド203bも上記回路基板201の表面(図7中紙面垂直方向手前側の面)に露出された銅箔パターンである。上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド203bの上端側(図7中上側)には、複数(この第2の実施の形態の場合は5個)のスルーホール213、213、213、213、213が形成されている。また、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド203bの上端側(図7中上側)は、上記スルーホール213、213、213、213、213の縁部を除いてレジスト215で覆われている。また、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド203bの図7中上側には、ソース側電極用パッド217とドレイン側電極用パッド219が設けられている。このソース側電極用パッド217とドレイン側電極用パッド219も、上記回路基板201の表面(図7中紙面垂直方向手前側の面)に露出された銅箔パターンである。
また、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド203cも上記回路基板33の表面(図7中紙面垂直方向手前側の面)に露出された銅箔パターンである。上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド203cの上端側(図7中上側)には、複数(この第2の実施の形態の場合は5個)のスルーホール221、221、221、221、221が形成されている。また、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド203cの上端側(図7中上側)は、上記スルーホール221、221、221、221、221の縁部を除いてレジスト223で覆われている。また、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド203cの図7中上側には、ソース側電極用パッド225とドレイン側電極用パッド227が設けられている。このソース側電極用パッド225とドレイン側電極用パッド227も、上記回路基板201の表面(図7中紙面垂直方向手前側の面)に露出された銅箔パターンである。
また、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド203dも上記回路基板201の表面(図7中紙面垂直方向手前側の面)に露出された銅箔パターンである。上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド203dの上端側(図7中上側)には、複数(この第2の実施の形態の場合は5個)のスルーホール229、229、229、229、229が形成されている。また、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド203dの上端側(図7中上側)は、上記スルーホール229、229、229、229、229の縁部を除いてレジスト231で覆われている。また、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド203dの図7中上側には、ソース側電極用パッド233とドレイン側電極用パッド235が設けられている。このソース側電極用パッド233とドレイン側電極用パッド235も、上記回路基板201の表面(図7中紙面垂直方向手前側の面)に露出された銅箔パターンである。
また、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド203dの図7右側には、インダクションコイル第1電極用パッド237とインダクションコイル第2電極用パッド239が設けられている。これらインダクションコイル第1電極用パッド237とインダクションコイル第2電極用パッド239も、上記回路基板201の表面(図7中紙面垂直方向手前側の面)に露出された銅箔パターンである。
上記インダクションコイル第2電極用パッド239の図7中右側には、電界効果トランジスタ放熱板用パッド245が設けられている。この電界効果トランジスタ放熱板用パッド245も上記回路基板201の表面(図7中紙面垂直方向手前側の面)に露出された銅箔パターンである。上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド245の図7中上側には、複数(この第2の実施の形態の場合は5個)のスルーホール247、247、247、247、247が形成されている。また、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド245の図7中上端側は、上記スルーホール247、247、247、247、247の縁部を除いてレジスト249で覆われている。また、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド245の図7中上側には、ソース側電極用パッド251とドレイン側電極用パッド253が設けられている。このソース側電極用パッド251とドレイン側電極用パッド253も、上記回路基板201の表面(図7中紙面垂直方向手前側の面)に露出された銅箔パターンである。
また、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド203a、203bの間であって上記回路基板201の外周側(図7中下側)には、第1温度センサ用配線パターン255aが設けられている。この第1温度センサ用配線パターン255aも上記回路基板201の表面(図7中紙面垂直方向手前側の面)に露出された銅箔パターンである。
また、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド203c、203dの間であって上記回路基板201の外周側(図7中下側)には、第2温度センサ用配線パターン255bが設けられている。この第2温度センサ用配線パターン255bも上記回路基板201の表面(図7中紙面垂直方向手前側の面)に露出された銅箔パターンである。
また、図8に示すように、上記回路基板201の裏面(図8中紙面垂直方向手前側の面)には、放熱パッド261a、261b、261c、261dが、上記回路基板201の幅方向(図8中左右方向)に一列に設けられている。
上記放熱パッド261aは上記回路基板201の裏面(図8中紙面垂直方向奥側の面)の上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド203aに対応した位置に露出された銅箔パターンである。上記放熱パッド261aの上端側(図8中上側)には、上記スルーホール205、205、205、205、205が開口されている。上記スルーホール205、205、205、205、205の内周面にも銅箔があり、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド203aと上記放熱パッド261a、及び、回路基板201内のグラウンド(GND)層が導通されている。また、上記スルーホール205、205、205、205、205内には、図示しない半田が充填されている。
また、上記放熱パッド261bは上記回路基板201の表面(図8中紙面垂直方向奥側の面)の上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド203bに対応した位置に露出された銅箔パターンである。上記放熱パッド261bの上端側(図8中上側)には、上記スルーホール213、213、213、213、213が開口されている。上記スルーホール213、213、213、213、213の内周面にも銅箔パターンがあり、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド203bと上記放熱パッド261b、及び、回路基板201内のグラウンド(GND)層が導通されている。上記スルーホール213、213、213、213、213内にも、図示しない半田が充填されている。
また、上記放熱パッド261cは上記回路基板201の表面(図8中紙面垂直方向奥側の面)の上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド203cに対応した位置に露出された銅箔パターンである。上記放熱パッド261cの上端側(図8中上側)には、上記スルーホール221、221、221、221、221が開口されている。上記スルーホール221、221、221、221、221の内周面にも銅箔があり、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド203cと上記放熱パッド261c、及び、回路基板201内のグラウンド(GND)層が導通されている。上記スルーホール221、221、221、221、221内にも、図示しない半田が充填されている。
また、上記放熱パッド261dは上記回路基板201の表面(図8中紙面垂直方向奥側の面)の上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド203dに対応した位置に露出された銅箔パターンである。上記放熱パッド261cの上端側(図8中上側)には、上記スルーホール229、229、229、229、229が開口されている。上記スルーホール229、229、229、229、229の内周面にも銅箔があり、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド203dと上記放熱パッド261d、及び、回路基板201内のグラウンド(GND)層が導通されている。上記スルーホール229、229、229、229、229内にも、図示しない半田が充填されている。
また、上記放熱パッド261dの図8中左側には、放熱パッド263が設置されている。この放熱パッド263は、上記回路基板201の表面(図8中紙面垂直方向奥側の面)の上記インダクションコイル第2電極用パッド239に対応した位置に露出された銅箔パターンである。
また、上記放熱パッド263の図8中左側には、放熱パッド265が設置されている。この放熱パッド265は、上記回路基板201の表面(図8中紙面垂直方向奥側の面)の上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド245に対応した位置に露出された銅箔パターンである。上記放熱パッド265の図8中上側には上記スルーホール247、247、247、247、247が開口されている。上記スルーホール247、247、247、247、247の内周面にも銅箔があり、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド245と上記放熱パッド265、及び、回路基板201内のグラウンド(GND)層が上記スルーホール247、247、247、247、247を介して導通されている。上記スルーホール247、247、247、247、247内にも、図示しない半田が充填されている。
また、図9に示すように、回路基板201の表面(図9中紙面垂直方向手前側の面)には、電界効果トランジスタ271a、271b、271c、273と、インダクションコイル275と、第1温度センサ277aと、第2温度センサ277bが実装されている。上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド203aに上記電界効果トランジスタ271aの放熱板279aが半田付けされ、ソース側電極用パッド209に上記電界効果トランジスタ271aのソース側電極279bが半田付けされ、ドレイン側電極用パッド211に上記電界効果トランジスタ271aのドレイン側電極279cが半田付けされる。
また、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド203bに上記電界効果トランジスタ271bの放熱板281aが半田付けされ、ソース側電極用パッド217に上記電界効果トランジスタ271bのソース側電極281bが半田付けされ、ドレイン側電極用パッド219に上記電界効果トランジスタ271bのドレイン側電極281cが半田付けされる。
また、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド203cに上記電界効果トランジスタ271cの放熱板283aが半田付けされ、ソース側電極用パッド225に上記電界効果トランジスタ271cのソース側電極283bが半田付けされ、ドレイン側電極用パッド227に上記電界効果トランジスタ271cのドレイン側電極283cが半田付けされる。
また、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド203dに上記電界効果トランジスタ271dの放熱板285aが半田付けされ、ソース側電極用パッド233に上記電界効果トランジスタ271dのソース側電極285bが半田付けされ、ドレイン側電極用パッド235に上記電界効果トランジスタ271dのドレイン側電極285cが半田付けされる。
また、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド245に上記電界効果トランジスタ273の放熱板287aが半田付けされ、ソース側電極用パッド251に上記電界効果トランジスタ273のソース側電極287bが半田付けされ、ドレイン側電極用パッド253に上記電界効果トランジスタ273のドレイン側電極287cが半田付けされる。
また、上記インダクションコイル第1電極用パッド237には上記インダクションコイル275の図示しない第1電極が半田付けされ、上記インダクションコイル第2電極用パッド239には上記インダクションコイル275の図示しない第2電極が半田付けされる。
また、第1温度センサ用配線パターン255aに上記第1温度センサ277aが実装され、第2温度センサ用配線パターン255bに上記第2温度センサ277bが実装される。
また、上記第1温度センサ277aは、その中心が上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド203aの端と上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド203bの端から等距離であって、5mm以内の位置に位置するようにに設置されている。
また、上記第2温度センサ277bも、その中心が上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド203cの端と上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド203dの端から等距離であって、5mm以内の位置に位置するように設置されている。
また、上記第1温度センサ277aは、図9に示すように、その外筐の外形が略四角形を成しており、その一角を電界効果トランジスタ271aと電界効果トランジスタ271bの間に差し込むように設置されていて、電界効果トランジスタ271aと電界効果トランジスタ271bに対してより接近した状態で設置されている。ここで、図9に示すように、上記電界効果トランジスタ271aの放熱板279aと上記電界効果トランジスタ271bの放熱板281aの角は切り欠かれており、上記第1温度センサ277aを、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド203aや上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド203bに近接させて設置しても干渉しないようになっている。
同様に、上記第2温度センサ277bも、図9に示すように、その外筐の外形が略四角形を成しており、その一角を電界効果トランジスタ271cと電界効果トランジスタ271dの間に差し込むように設置されていて、電界効果トランジスタ271cと電界効果トランジスタ271dに対してより接近した状態で設置されている。ここで、上記電界効果トランジスタ271cの放熱板283aと上記電界効果トランジスタ271dの放熱板285aの角は切り欠かれており、上記第2温度センサ277bを、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド203cや上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド203dに近接させて設置しても干渉しないようになっている。
また、図示しない熱伝導性絶縁シートは、上記放熱パッド261a、261b、261c、261d、263、265に当接された状態で、上記回路基板201と図示しない筐体のベースフレームとの間に介挿されることになる。
この第2の実施の形態の場合も、前記第1の実施の形態の場合と同様の作用・効果を奏することができる。
また、上記第1温度センサ277aを、その一角を電界効果トランジスタ271aと電界効果トランジスタ271bの間に差し込むようにして、電界効果トランジスタ271aと電界効果トランジスタ271bに対してより接近した位置に設置されており、同様に、上記第2温度センサ277bも、その一角を電界効果トランジスタ271cと電界効果トランジスタ271dの間に差し込むようにして、電界効果トランジスタ271cと電界効果トランジスタ271dに対してより接近した状態で設置されているので、電界効果トランジスタ271aと電界効果トランジスタ271bの温度、電界効果トランジスタ271cと電界効果トランジスタ271dの温度を小さなずれで検出することができ、例えば、高温雰囲気中で使用されるような場合にも、それらに影響されることなく高い精度で制御することができる。
次に、図10及び図11を参照しながら、本発明の第3の実施の形態による回路基板301の取付構造を説明する。
図10に示すように、上記回路基板301の表面(図10中紙面垂直方向手前側の面)であって、図10中左側には、電界効果トランジスタ放熱板用パッド303a、303b、303c、303dが、縦・横二列に設けられている。上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド303aは上記回路基板301の表面(図10中紙面垂直方向手前側の面)に露出した銅箔パターンである。上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド303aの上端側(図7中上側)には、複数(この第3の実施の形態の場合は5個)のスルーホール305、305、305、305、305が形成されている。
また、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド303aの上端側(図10中上側)は、上記スルーホール305、305、305、305、305の縁部を除いてレジスト307で覆われている。また、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド303aの図10中上側には、ソース側電極用パッド309とドレイン側電極用パッド311が設けられている。このソース側電極用パッド309とドレイン側電極用パッド311も、上記回路基板301の表面(図10中紙面垂直方向手前側の面)に露出した銅箔パターンである。
また、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド303bも上記回路基板301の表面(図10中紙面垂直方向手前側の面)に露出した銅箔パターンである。上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド303bの下端側(図10中下側)には、複数(この第3の実施の形態の場合は5個)のスルーホール313、313、313、313、313が形成されている。また、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド303bの上端側(図10中上側)は、上記スルーホール313、313、313、313、313の縁部を除いてレジスト315で覆われている。また、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド303bの図10中下側には、ソース側電極用パッド317とドレイン側電極用パッド319が設けられている。このソース側電極用パッド317とドレイン側電極用パッド319も、上記回路基板301の表面(図10中紙面垂直方向手前側の面)に露出した銅箔パターンである。
また、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド303cも上記回路基板33の表面(図10中紙面垂直方向手前側の面)に露出した銅箔パターンである。上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド303cの下端側(図10中下側)には、複数(この第3の実施の形態の場合は5個)のスルーホール321、321、321、321、321が形成されている。また、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド303cの下端側(図10中下側)は、上記スルーホール321、321、321、321、321の縁部を除いてレジスト323で覆われている。また、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド303cの図10中下側には、ソース側電極用パッド325とドレイン側電極用パッド327が設けられている。このソース側電極用パッド325とドレイン側電極用パッド327も、上記回路基板301の表面(図10中紙面垂直方向手前側の面)に露出した銅箔パターンである。
また、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド303dも上記回路基板301の表面(図10中紙面垂直方向手前側の面)に露出した銅箔パターンである。上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド303dの上端側(図10中上側)には、複数(この第3の実施の形態の場合は5個)のスルーホール329、329、329、329、329が形成されている。また、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド303dの上端側(図10中上側)は、上記スルーホール329、329、329、329、329の縁部を除いてレジスト331で覆われている。また、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド303dの図10中上側には、ソース側電極用パッド333とドレイン側電極用パッド335が設けられている。このソース側電極用パッド333とドレイン側電極用パッド335も、上記回路基板301の表面(図10中紙面垂直方向手前側の面)に露出した銅箔パターンである。
また、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド303cの図10右側には、インダクションコイル第1電極用パッド337とインダクションコイル第2電極用パッド339が設けられている。これらインダクションコイル第1電極用パッド337とインダクションコイル第2電極用パッド339も、上記回路基板301の表面(図10中紙面垂直方向手前側の面)に露出した銅箔パターンである。上記インダクションコイル第1電極用パッド337の図10中上側には複数(この第3の実施の形態の場合は6個)のスルーホール341、341、341、341、341、341が形成されている。また、上記インダクションコイル第1電極用パッド337の図10中上側は、上記スルーホール341、341、341、341、341、341の縁部を除いてレジスト343で覆われている。
また、上記インダクションコイル第2電極用パッド339の図10中上側にも複数(この第3の実施の形態では3個)のスルーホール340、340、340が形成されている。上記インダクションコイル第2電極用パッド339の図10中上側は、上記スルーホール340、340、340の縁部を除いてレジスト342で覆われている。
上記インダクションコイル第2電極用パッド337の図10中上側には、電界効果トランジスタ放熱板用パッド345が設けられている。この電界効果トランジスタ放熱板用パッド345は上記回路基板301の表面(図10中紙面垂直方向手前側の面)に露出した銅箔パターンである。上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド345の図10中上側には、複数(この第3の実施の形態の場合は5個)のスルーホール347、347、347、347、347が形成されている。また、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド345の図7中上端側は、上記スルーホール347、347、347、347、347の縁部を除いてレジスト349で覆われている。また、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド345の図10中上側には、ソース側電極用パッド351とドレイン側電極用パッド353が設けられている。このソース側電極用パッド351とドレイン側電極用パッド353も、上記回路基板301の表面(図10中紙面垂直方向手前側の面)に露出した銅箔パターンである。
また、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド303a、303b、303c、303dに囲まれた場所には、温度センサ用配線パターン355が設けられている。この温度センサ用配線パターン355も上記回路基板301の表面(図10中紙面垂直方向手前側の面)に露出した銅箔パターンである。
また、図11に示すように、上記回路基板301の裏面(図11中紙面垂直方向手前側の面)には、放熱パッド361a、361b、361c、361dが、縦・横二列に設けられている。上記放熱パッド361aは上記回路基板301の裏面(図11中紙面垂直方向奥側の面)の上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド303aに対応した位置に露出した銅箔パターンである。上記放熱パッド361aの上端側(図11中上側)には、上記スルーホール305、305、305、305、305が開口されている。上記スルーホール305、305、305、305、305の内周面にも銅箔があり、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド303aと上記放熱パッド361a、及び、回路基板301内のグラウンド(GND)層が導通されている。
また、上記スルーホール305、305、305、305、305内には、図示しない半田が充填されている。
また、上記放熱パッド361bは上記回路基板301の表面(図11中紙面垂直方向奥側の面)の上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド303bに対応した位置に露出した銅箔パターンである。上記放熱パッド361bの下端側(図11中下側)には、上記スルーホール313、313、313、313、313が開口されている。上記スルーホール313、313、313、313、313の内周面にも銅箔があり、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド303bと上記放熱パッド361b、及び、回路基板301内のグラウンド(GND)層が導通されている。上記スルーホール313、313、313、313、313内にも、図示しない半田が充填されている。
また、上記放熱パッド361cは上記回路基板301の表面(図11中紙面垂直方向奥側の面)の上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド303cに対応した位置に露出した銅箔パターンである。上記放熱パッド361cの下端側(図11中下側)には、上記スルーホール321、321、321、321、321が開口されている。上記スルーホール321、321、321、321、321の内周面にも銅箔があり、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド303cと上記放熱パッド361c、及び、回路基板301内のグラウンド(GND)層が導通されている。上記スルーホール321、321、321、321、321内にも、図示しない半田が充填されている。
また、上記放熱パッド361dは上記回路基板301の表面(図11中紙面垂直方向奥側の面)の上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド303dに対応した位置に露出した銅箔パターンである。上記放熱パッド361cの上端側(図11中上側)には、上記スルーホール329、329、329、329、329が開口されている。上記スルーホール329、329、329、329、329の内周面にも銅箔があり、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド303dと上記放熱パッド361d、及び、回路基板301内のグラウンド(GND)層が導通されている。上記スルーホール329、329、329、329、329内にも、図示しない半田が充填されている。
また、上記放熱パッド361dの図11中左側には、放熱パッド363が設置されている。この放熱パッド363は、上記回路基板301の表面(図11中紙面垂直方向奥側の面)の上記インダクションコイル第1電極用パッド337と電界効果トランジスタ放熱板用パッド345に対応した位置に露出した銅箔パターンである。上記放熱パッド363の中央には上記スルーホール341、341、341、341、341、341、347、347、347、347、347が開口されている。上記スルーホール341、341、341、341、341、341、347、347、347、347、347の内周面にも銅箔があり、上記インダクションコイル第1電極用パッド337、電界効果トランジスタ放熱板用パッド345、上記放熱パッド363、及び、回路基板301内のグラウンド(GND)層が上記スルーホール341、341、341、341、341、341、347、347、347、347、347を介して導通されている。上記スルーホール341、341、341、341、341、341、347、347、347、347、347内にも、図示しない半田が充填されている。
また、上記放熱パッド363の図11中左側には、放熱パッド365が設置されている。この放熱パッド365は、上記回路基板301の表面(図11中紙面垂直方向奥側の面)の上記インダクションコイル第2電極用パッド339に対応した位置に露出した銅箔パターンである。上記放熱パッド365の図11中上側には上記スルーホール340、340、340が開口されている。上記スルーホール340、340、340の内周面にも銅箔があり、上記インダクションコイル第2電極用パッド339と上記放熱パッド365、及び、回路基板301内のグラウンド(GND)層が導通されている。上記スルーホール340、340、340内にも、図示しない半田が充填されている。
また、上記放熱パッド365の図11中上側にも、放熱パッド366が設置されている。この放熱パッド366も、上記回路基板301の裏面(図11中紙面垂直方向手前側の面)に露出した銅箔パターンである。
また、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド303aに図示しない電界効果トランジスタの放熱板が半田付けされ、ソース側電極用パッド309に上記図示しない電界効果トランジスタのソース側電極が半田付けされ、ドレイン側電極用パッド311に上記図示しない電界効果トランジスタのドレイン側電極が半田付けされる。
また、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド303bに図示しない電界効果トランジスタの放熱板が半田付けされ、ソース側電極用パッド317に上記図示しない電界効果トランジスタのソース側電極が半田付けされ、ドレイン側電極用パッド319に上記図示しない電界効果トランジスタのドレイン側電極が半田付けされる。
また、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド303cに図示しない電界効果トランジスタの放熱板が半田付けされ、ソース側電極用パッド325に上記図示しない電界効果トランジスタのソース側電極が半田付けされ、ドレイン側電極用パッド327に上記図示しない電界効果トランジスタのドレイン側電極が半田付けされる。
また、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド303dに図示しない電界効果トランジスタの放熱板が半田付けされ、ソース側電極用パッド333に上記図示しない電界効果トランジスタのソース側電極が半田付けされ、ドレイン側電極用パッド335に上記図示しない電界効果トランジスタのドレイン側電極が半田付けされる。
また、温度センサ用配線パターン355に図示しない温度センサが実装される。
また、上記温度センサは、その中心が上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド303aの端、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド303bの端、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド303cの端、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッド303dの端、から等距離であって、5mm以内の位置に位置するように設置されている。
また、図示しない熱伝導性絶縁シートが、上記放熱パッド361a、361b、361c、361d、363、365、366に当接された状態で、上記回路基板301と図示しない筐体のベースフレームの間に介挿される。
この第3の実施の形態の場合は、前記した第1の実施の形態の場合と同様の作用・効果を得ることができる。
また、4個の電界効果トランジスタを縦・横二列に設置するようにしたので、1個の温度センサで事足りることになり、構成の簡略化を図ることができる。
次に、第4の実施の形態を説明する。
この第4の実施の形態の場合は、回路基板の裏面側に、発熱電子部品としての電界効果トランジスタが実装されている。この電界効果トランジスタの放熱板は、裏面側の銅箔パターンの一部である電界効果トランジスタ放熱板用パッドに半田付けされている。この電界効果トランジスタ放熱板用パッドは、同じく上記回路基板の裏面側に設けられた放熱パッドに導通されている。この放熱パッドに熱伝導性絶縁シートを貼り付け、この熱伝導性絶縁シートを、筐体のベースフレームに押し付けるようにして、上記回路基板を筐体に設置する。
このようにすることで、上記電界効果トランジスタから発生した熱が、上記放熱パッドと上記熱伝導性絶縁シートと介して上記筐体に伝達され、上記筐体外部に放出される。
この場合も、前記第1〜第3の実施の形態の場合と同様の効果を奏することができる。
なお、この実施の形態では上記放熱パッドに熱伝導性絶縁シートを貼り付けたが、電界効果トランジスタ放熱板用パッドの一部も露出しており、上記放熱パッドとこの電界効果トランジスタ放熱板用パッドの一部の両方に、熱伝導性絶縁シートを貼り付けるようにする場合も考えられる。
次に、第5の実施の形態を説明する。
この第5の実施の形態の場合は、回路基板の裏面側に、発熱電子部品としての電界効果トランジスタが実装されている。この電界効果トランジスタの放熱板は、裏面側の銅箔パターンの一部である電界効果トランジスタ放熱板用パッドに半田付けされている。この電界効果トランジスタ放熱板用パッドは、上記電界効果トランジスタの放熱板の外形よりも大きいものであり、上記電界効果トランジスタの放熱板が半田付けされても、その一部が露出された状態になっている。この電界効果トランジスタ放熱板用パッドの露出された部位に熱伝導性絶縁シートを貼り付け、この熱伝導性絶縁シートを、筐体のベースフレームに押し付けるようにして、上記回路基板を筐体に設置する。
このようにすることで、上記電界効果トランジスタから発生した熱が、上記電界効果トランジスタ放熱板用パッドと上記熱伝導性絶縁シートと介して上記筐体に伝達され、上記筐体外部に放出される。
この場合も、前記第1〜第4の実施の形態の場合と同様の効果を奏することができる。
なお、本発明は前記第1〜第5の実施の形態に限定されない。
まず、発熱電子部品としては、電界効果トランジスタ、インダクションコイルに限定されるものではなく、他の発熱電子部品であってもよい。
また、発熱電子部品の数や配置については様々な場合が考えられ、放熱パッドの数や配置もそれに対応させて様々な場合が考えられる。
また、回路基板も4層に限定されるものでなく、表裏何れかのみに銅箔パターンが設けられた単層、表裏両面に銅箔パターンが設けられた2層、その他、3層、5層以上のものであってもよい。
また、前記第1〜第5の実施の形態の場合は、スルーホールに導電性材料としての半田を充填したが、例えば、銅等の導電性材料を充填することも考えられる。
また、前記第1〜第5の実施の形態の場合は、アクチュエータの制御に用いられるコントローラの筐体に回路基板を取り付ける場合を例に挙げて説明したが、コントローラ内装型のアクチュエータの筐体に回路基板を取り付ける場合にも同様に適用可能である。
その他、図示した構成は一例であり様々な場合が考えられる。
本発明は、例えば、アクチュエータのコントローラの制御回路基板の取付構造に係り、特に、放熱性能を向上させて回路基板に実装されている各種電子部品の健全性の維持を図ることができるように工夫したものに関し、特に、産業用ロボットに用いられるアクチュエータのコントローラに好適である。
31 熱伝導性絶縁シート
33 回路基板
41a 電界効果トランジスタ放熱板用パッド
41b 電界効果トランジスタ放熱板用パッド
41c 電界効果トランジスタ放熱板用パッド
41d 電界効果トランジスタ放熱板用パッド
43 スルーホール
51 スルーホール
59 スルーホール
67 スルーホール
81 インダクションコイル第1電極用パッド
85 スルーホール
91 電界効果トランジスタ放熱板用パッド
93 スルーホール
101a 放熱パッド
101b 放熱パッド
101c 放熱パッド
101d 放熱パッド
102 半田
103 放熱パッド(銅箔)
111a 電界効果トランジスタ(発熱電子部品)
111b 電界効果トランジスタ(発熱電子部品)
111c 電界効果トランジスタ(発熱電子部品)
111d 電界効果トランジスタ(発熱電子部品)
145 インダクションコイル(発熱電子部品)
155 電界効果トランジスタ(発熱電子部品)
201 回路基板
203a 電界効果トランジスタ放熱板用パッド
203b 電界効果トランジスタ放熱板用パッド
203c 電界効果トランジスタ放熱板用パッド
203d 電界効果トランジスタ放熱板用パッド
205 スルーホール
213 スルーホール
221 スルーホール
229 スルーホール
245 電界効果トランジスタ放熱板用パッド
247 スルーホール
261a 放熱パッド
261b 放熱パッド
261c 放熱パッド
261d 放熱パッド
265 放熱パッド
271a 電界効果トランジスタ(発熱電子部品)
271b 電界効果トランジスタ(発熱電子部品)
271c 電界効果トランジスタ(発熱電子部品)
271d 電界効果トランジスタ(発熱電子部品)
273 電界効果トランジスタ(発熱電子部品)
301 回路基板
303a 電界効果トランジスタ放熱板用パッド
303b 電界効果トランジスタ放熱板用パッド
303c 電界効果トランジスタ放熱板用パッド
303d 電界効果トランジスタ放熱板用パッド
305 スルーホール
313 スルーホール
321 スルーホール
329 スルーホール
337 インダクションコイル第1電極用パッド
339 インダクションコイル第2電極用パッド
340 スルーホール
341 スルーホール
345 電界効果トランジスタ放熱板用パッド
347 スルーホール
361a 放熱パッド
361b 放熱パッド
361c 放熱パッド
361d 放熱パッド
363 放熱パッド
365 放熱パッド

Claims (11)

  1. 少なくとも表面と裏面の何れか一方に銅箔パターンを備える回路基板の取付構造において、
    上記回路基板に複数の発熱電子部品を実装し、
    上記回路基板に上記銅箔パターンの上記発熱電子部品の放熱板又は電極が実装されたパッド及び/又は上記発熱電子部品の放熱板又は電極が実装されたパッドと導通された放熱パッドを露出させ、
    上記露出されたパッド及び/又は放熱パッドに熱伝導性絶縁シートを貼り付け、
    上記回路基板を上記熱伝導性絶縁シートを介して筐体の内面に押圧・設置するようにしたことを特徴とする回路基板の取付構造。
  2. 請求項1記載の回路基板の取付構造において、
    上記銅箔パターンは上記回路基板の表面と裏面のそれぞれに備えられており、
    上記回路基板の表面に複数の発熱電子部品を集合・実装し、
    上記回路基板の裏面であって上記発熱電子部品が実装されたパッドに対応する部位において上記放熱パッドを露出させ、
    上記発熱電子部品が実装されたパッドと上記露出された放熱パッドをスルーホールを介して電気的に導通させたことを特徴とする回路基板の取付構造。
  3. 請求項2記載の回路基板の取付構造において、
    上記スルーホール内に導電性材料を充填するようにしたことを特徴とする回路基板の取付構造。
  4. 請求項1〜請求項3の何れかに記載の回路基板の取付構造において、
    上記回路基板は上記筐体に締結部材によって締結・固定され、
    上記熱伝導性絶縁シートは上記回路基板の締結・固定部に寄った位置に配置されていることを特徴とする回路基板の取付構造。
  5. 請求項2又は請求項3記載の回路基板の取付構造において、
    上記回路基板はグラウンド層を備えた多層構造をなしていて、上記放熱パッドは上記グラウンド層に導通されていることを特徴とする回路基板の取付構造。
  6. 請求項1〜請求項5の何れかに記載の回路基板の取付構造において、
    上記発熱電子部品はスイッチング素子であることを特徴とする回路基板の取付構造。
  7. 請求項1〜請求項5の何れかに記載の回路基板の取付構造において、
    上記発熱電子部品はスイッチング素子とインダクションコイルであることを特徴とする回路基板の取付構造。
  8. 請求項6又は請求項7記載の回路基板の取付構造において、
    上記スイッチング素子は電界効果トランジスタであることを特徴とする回路基板の取付構造。
  9. 請求項1〜請求項8の何れかに記載の回路基板の取付構造において、
    上記複数個のスイッチング素子に対して等距離の位置に温度センサが実装されていることを特徴とする回路基板の取付構造。
  10. 請求項1〜請求項9の何れかに記載の回路基板の取付構造において、
    上記筐体はコントローラの筐体であることを特徴とする回路基板の取付構造。
  11. 請求項1〜請求項10の何れかに記載の回路基板の取付構造において、
    上記筐体はコントローラ内装型のアクチュエータの筐体であることを特徴とする回路基板の取付構造。
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