電子部品の放熱構造

【目的】放熱板を大型化したりプリント配線板にベタに形成されるランドの面積を大きして放熱面積を確保することなく、電子部品の効果的な放熱を得ることを目的とする。
【構成】プリント配線板１のパワー・トランジスタ２の実装面１ａに第１のベタランド３を形成するとともに、非実装面１ｂに第２のベタランド４を形成した。プリント配線板１に銅メッキ層６を有する複数個のスルーホール５を第１及び第２のベタランド３，４と接続して形成し、第１のベタランド３にパワー・トランジスタ２をリベット８によって載置固定した。

【考案の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本考案は半導体素子や抵抗等の電子部品から発生する熱を放散するための放熱構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、パワー・トランジスタ等の半導体素子や抵抗等の電子部品から発生する熱を放散するための放熱構造としては、電子部品にアルミニウム製等からなる放熱板を取付けた構造が広く用いられている。又、放熱板による放熱効果のみならず、図４，図５に示すように、電子部品を実装するプリント配線板を利用した放熱構造も提案されている。
【０００３】
この図において、半導体素子（例えば、パワー・トランジスタ、ＦＥＴ等）２０はアルミニウム製で一対の側壁２１ａを備えた略箱型の放熱板２１に搭載されている。そして、半導体素子２０は放熱板２１がプリント配線板２２にベタに形成されたランド（以下、ベタランドという）２３に載置された状態でピン実装されている。このベタランド２３はプリント配線板２２の配線パターンと同じ銅箔で、放熱板２１の接触部分の面積とほぼ同じ面積にベタに形成されている。なお、半導体素子２０はプリント配線板２２にリベット２４によって固定されている。従って、上記のように構成された放熱構造おいては、半導体素子２０から発生する熱が放熱板２１の側壁２１ａ及び放熱板２１と接触しているベタランド２３から放散される。
【０００４】
【考案が解決しようとする課題】
ところが、上記した各電子部品の放熱構造においては、半導体素子が大きな電力を消費する場合には発生する熱量も多いので放熱板を大型化したり、ベタランド２３の面積を大きくする必要がある。このため、半導体素子を実装する際に放熱板やベタランド２３がプリント配線板に占める割合が多くなって、プリント配線板における他部品の実装面積が少なくなるという問題点がある。
【０００５】
又、発生する熱量が少ない電子部品に対しても放熱板を設けているため、その放熱板の面積がプリント配線板の他部品の実装面積に影響するという問題点もある。
【０００６】
本考案は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は放熱板を大型化したりプリント配線板にベタに形成されるランドの面積を大きして放熱面積を確保することなく、効果的な放熱を得ることができる電子部品の放熱構造を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため本考案は、プリント配線板に実装される電子部品の放熱構造であって、前記プリント配線板の電子部品の実装面にランドをベタに形成するとともに、プリント配線板に熱伝導性を有する複数個のスルーホールを前記ランドと接続して形成し、前記ランドに前記電子部品を載置した。又、前記ランドはプリント配線板の両面にベタに形成され、かつスルーホールを介して接続されていてもよい。
【０００８】
【作用】
本考案によればプリント配線板の実装面にベタに形成されたランドに電子部品が載置された状態で熱が発生すると、その熱はランドから放散されるとともに、ランドを介して複数のスルーホールの内壁から放散される。従って、スルーホールの内壁全体の面積によって放熱（空気接触）面積が増して放熱量が増えるので、電子部品の発熱量が多くても放熱板を大型化したりランドの面積を大きくして放熱面積を確保することなく、効果的な放熱が得られる。この結果、電子部品とほぼ同じ狭い面積での放熱が可能となり、プリント配線板における他部品の実装面積が少なくなることがなくなる。又、発生する熱量が少ない電子部品に対して放熱板を設けなくても放熱効果が得られるので、放熱板の面積がプリント配線板の他部品の実装面積に影響することがなくなる。
【０００９】
又、ランドをプリント配線板の両面にベタに形成し、かつスルーホールを介して接続したことによって、電子部品から発生した熱が一方のランド及びスルーホールを介して他方のランドから放散される。従って、放熱面積がさらに増して、より効果的な放熱が得られる。
【００１０】
【実施例】
以下、本考案をパワー・トランジスタの放熱構造に具体化した一実施例を図１〜図３に従って説明する。
【００１１】
図１〜図３に示すように、プリント配線板１の電子部品としてのパワー・トランジスタ２を実装する面１ａには、第１のランド３がベタに形成されている。又、プリント配線板１の非実装面（半田面）１ｂの第１のランド（以下、第１のベタランドという）３と対向する位置には、第２のランド（以下、第２のベタランドという）４が同様にベタに形成されている。第１及び第２のベタランド３，４は銅箔よりなり、パワー・トランジスタ２の底面の面積よりも若干大きな面積を有する矩形状に形成されている。
【００１２】
前記第１及び第２のベタランド３，４の間のプリント配線板１には、複数個（この場合、４０個）のスルーホール５が貫通して形成されており、両ベタランド３，４はスルーホール５の銅メッキ層６を介して電気的に接続されている。各スルーホールの内径は１ｍｍφとなっており、その各スルーホール５の内壁５ａの合計面積は、第１及び第２のベタランド３，４の一枚の面積とほぼ同じとなっている。
【００１３】
前記パワー・トランジスタ２のリード２ａは図２に示すプリント配線板１の部品実装孔７に挿入された状態で半田付けされている。又、パワー・トランジスタ２はリード２ａが屈曲し、前記第１のベタランド３と接触した状態で載置されている。そして、パワー・トランジスタ２はプリント配線板１のリベット挿通孔（図示せず）に挿通されたリベット８によって、そのプリント配線板１にかしめ着されている。
【００１４】
上記のように構成されたパワー・トランジスタ２の放熱構造では、トランジスタ２から熱が発生すると、その熱は第１のベタランド３から放散されるとともに、第１のベタランド３を介して複数のスルーホール５の内壁５ａから放散される。更に、熱は第１のベタランド３及びスルーホール５の銅メッキ層６を介して第２のベタランド４から放散される。又、熱はリベット８を介して第２のベタランド４からも一部放散される。
【００１５】
上記した各スルーホール５の内壁５ａ全体の面積によって放熱（空気接触）面積が第１のベタランド３のみの場合よりも増し、第２のベタランド４を設けたことによって、さらに放熱面積が増す。従って、放熱量が増してパワー・トランジスタ２の発熱量が多くても、放熱板を大型化したりベタランドの面積を大きくして放熱面積を確保することなく、効果的な放熱を得ることができる。この結果、パワー・トランジスタ２とほぼ同じ狭い面積での放熱が可能となり、プリント配線板１における他部品の実装面積が少なくなることがなくなる。又、発生する熱量が少ない電子部品に対して放熱板を設けなくても放熱効果が得られるので、放熱板の面積がプリント配線板の他部品の実装面積に影響することがなくなる。
【００１６】
更に、第１及び第２のベタランド３，４がスルーホール５を介して電気的に接続されているので、両ベタランド３，４を導体回路として利用することができる。
【００１７】
なお、本考案は上記実施例のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で例えば、以下のようにしてもよい。
（１）スルーホール５の数及び内径を第１及び第２のベタランド３，４の大きさに応じて変更してもよい。
【００１８】
（２）第２のベタランド４を形成せずに、第１のベタランド３のみをプリント配線板１の実装面１ａに形成してもよい。
（３）この放熱構造をパワー・トランジスタ２以外の他のＦＥＴ等の半導体素子や抵抗等の電子部品に適用してもよい。
【００１９】
（４）パワー・トランジスタ２に放熱板を設けてプリント配線板１に実装してもよい。このような構成にすれば、放熱効果を更に向上することができる。
（５）リベット８の代わりに金属製や樹脂製のネジによってパワー・トランジスタ２をプリント配線板１に固定してもよい。又、リベット８やネジによる固定でなく、エポキシ樹脂等からなる接着剤を第１のベタランド３に塗布して、パワー・トランジスタ２を接着するようにしてもよい。この場合、放熱効果を得るために、接着剤を薄く塗布するのが好ましい。
【００２０】
（６）パワー・トランジスタ２を第１のベタランド３に載置する際に、両者の間に、熱伝導性の良いシリコングリスやシリコンゴム等の絶縁材を介在させてもよい。このようにすれば、放熱効果を維持しながらパワー・トランジスタ２と第１のベタランド３との絶縁を図る場合に好適となる。
【００２１】
（７）スルーホール５の内壁５ａに別のメッキ層を形成してもよい。なお、スルーホール５を半田等によって封止して放熱させるようにしてもよいが、内壁５ａからの放熱効果が得られなくなるので、あまり好ましくない。
【００２２】
【考案の効果】
以上詳述したように本考案によれば、放熱板を大型化したりプリント配線板にベタに形成されるランドの面積を大きして放熱面積を確保することなく、電子部品の効果的な放熱を得ることができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本考案の実施例のパワー・トランジスタの放熱構造を示す概略側断面図である。
【図２】同じく、パワー・トランジスタの放熱構造を示す概略平面図である。
【図３】同じく、パワー・トランジスタの放熱構造を示す概略底面図である。
【図４】従来例の半導体素子の放熱構造を示す一部切欠き概略側断面図である。
【図５】同じく、半導体素子の放熱構造を示す概略平面図である。
【符号の説明】
１…プリント配線板、１ａ…実装面、２…電子部品としてのパワー・トランジスタ、３…第１のベタランド、４…第２のベタランド、５…スルーホール。

【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】プリント配線板に実装される電子部品の放熱構造であって、前記プリント配線板の電子部品の実装面にランドをベタに形成するとともに、プリント配線板に熱伝導性を有する複数個のスルーホールを前記ランドと接続して形成し、前記ランドに前記電子部品を載置したことを特徴とする電子部品の放熱構造。
【請求項２】前記ランドはプリント配線板の両面にベタに形成され、かつ前記スルーホールを介して接続されていることを特徴とする請求項１記載の電子部品の放熱構造。

【図１】