特開2017-5135IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

電子部品実装基板の放熱設計方法およびプログラム

要約特許出願時に添付された[要約書]

【課題】電子部品実装基板の温度ムラの問題を解決することができる電子部品実装基板の放熱設計方法及びプログラムを提供する。
【解決手段】基板及び基板上に集積実装された多数個の半導体素子を備える電子部品実装基板の設計方法において、設計パラメータが、基板温度分布、基板面方向熱伝導率、基板厚さ方向熱伝導率、基板サイズ、基板厚さ、被冷却体サイズ、入熱量及び総括伝熱係数を含み、前記設計パラメータの中から選択された一の未知パラメータを除く設計パラメータに値を入力し、基板の温度分布及び温度ムラを算出する。
【選択図】図3

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

電子部品実装基板の放熱設計においては、基板サイズ、入熱量、熱源サイズ(実装エリア)、許容される温度不均一性、基板の熱伝導率、基板冷却条件、ピーク温度等の設計パラメータを考慮する必要がある。しかしながら、これら設計パラメータの最適化を図るためには、複雑な計算を繰り返し行う必要があり、多大な労力を要していた。
未知のパラメータがある中で、基板の温度ムラを一定の範囲に抑えるための放熱設計を迅速に行うことのニーズがあるが、このニーズを解決するための設計手法はこれまで提案されていない。 そこで、本発明は、電子部品実装基板の温度ムラの問題を解決することができる電子部品実装基板の放熱設計方法およびプログラムを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

第1の発明は、基板および基板上に集積実装された多数個の半導体素子を備える電子部品実装基板の設計方法において、設計パラメータが、基板温度分布、基板面方向熱伝導率、基板厚さ方向熱伝導率、基板サイズ、基板厚さ、被冷却体サイズ、入熱量、および総括伝熱係数を含み、前記設計パラメータの中から選択された一の未知パラメータを除く設計パラメータに値を入力し、下記式1により算出される前記基板のビオ数Bir、計算・・・ 続きを知財ポータルサイト IP Force にログインして見る
【発明の効果】
本発明によれば、電子部品実装基板の温度ムラを一定の範囲に抑えるための放熱設計を迅速に行うことが可能となる。

この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】LED照明モジュールを熱的評価する場合の構成図である。

【図2】熱設計プログラムの入出力画面を示す図である。

【図3】熱設計プログラムの処理のフローチャートである。

【図4】熱設計プログラムの計算処理の詳細なフローチャートである。

【図5】実施例1および2に係るLED照明モジュールの上面図である。

【図6】実施例1および2に係るLED照明モジュールの断面図である。

【図7】実施例1および2に係るLED照明モジュールのLEDチップの実装パターンを表す図である。

【図8】実施例1に係るLED照明モジュールの基板の温度分布を実測した結果を示す図である。

【図9】実施例1および2に係るLED照明モジュールの基板の温度分布の解析解と実測結果を比較したグラフである。

【図10】実施例3に係る水中高輝度LED照明の(a)斜視図、(b)平面図、(c)断面図である。

【図11】実施例3に係る水中高輝度LED照明の受熱部および基板の(a)上面図、(b)側面図、(c)下面図である。

【図12】実施例3に係る水中高輝度LED照明の温度ムラのシミュレーション結果である。

選択図 図3出願人が指定した本件の代表的な図

1 LED照明モジュール   10 実装領域   11 LEDチップ   12、12a、12b 配線   13、13a、13b 外部電極端子   14 ワイヤ   15 保護ダイオード   20 基板   20B 裏面   21 無機系白色絶縁層   22 ダム材   23 透光性樹脂   24 無機系白色絶縁層   30〜33 液冷クーラー   30 金属ブロック   30A 表面   31 循環流路   32 入口   33 出口   40 入出力画面   41 設計パラメータ名称欄   42 設計パラメータ入出力欄   43 設定欄   44 計算結果表示欄   45 計算実行ボタン   60 水中高輝度LED照明装置   61 筐体   61a 受熱部   61b 側面部   61c フィン   61d キャップ部   61e ソケット部   62 基板   63 レンズ   64 Oリング   65 開口穴   66 実装領域

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