JP2009176990A

JP2009176990A - 電子機器ユニット

Info

Publication number: JP2009176990A
Application number: JP2008014613A
Authority: JP
Inventors: Norihisa Matsuda; 典久松田
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2008-01-25
Filing date: 2008-01-25
Publication date: 2009-08-06

Abstract

【課題】電子機器ユニットに衝撃や振動が加わった場合に、電子機器ユニットに実装されたデバイスの接合部にストレスが集中しやすく、接合信頼性の向上を阻害するものであった。
【解決手段】配線パターンを有した実装用基板９と、この実装用基板９に実装した発熱部品１０、１１と、この発熱部品１０、１１の天面１２、１３に第１の主面を密着させた伝熱弾性体１４、１５と、伝熱弾性体１４、１５の第２の主面を密着させた金属板１６とを備え、金属板１６は実装用基板９に対して平行な位置関係に設けた電子機器ユニット。
【選択図】図１

Description

本発明は、各種電子機器に使用される電子機器ユニットに関するものである。

従来の電子機器ユニットの側面図を図５に示す。図５に示す従来の電子機器ユニット１はプリント配線基板２に実装したコイル部品３やＦＥＴ４などの発熱部品で発生した熱を放熱するために、コイル部品３やＦＥＴ４のプリント配線基板２への実装側とは反対側にあたる天面に、固定用媒体５を介して放熱フィン６を装着させているものであった。

なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては例えば特許文献１知られている。
特開平６−１７７３２０号公報

従来の電子機器ユニット１は、発熱部品の発熱量に応じて放熱フィン６の表面積や大きさを設定していたため、例えばＦＥＴ４のような比較の上で小さな発熱部品が大きな発熱量を有する場合などにおいては、小さな発熱部品に大きな放熱フィン６を装着するなどの対策が採られていた。

しかしながら、ＦＥＴ４などの小さなデバイスの天面に重量物となる放熱フィン６が装着されることにより、電子機器ユニット１に振動や衝撃力が加わった際には、ＦＥＴ４のプリント配線基板２へのはんだ接合部７にストレスが集中して加わり易い構造となっているものであった。

そこで、本発明は電子機器ユニットに使用されるデバイスの実装部に加わるストレスの低減を目的とするものである。

そしてこの目的を達成するために、配線パターンを有した実装用基板と、
この実装用基板に実装した発熱部品と、
この発熱部品の天面に第１の主面を密着させた伝熱弾性体と、
前記伝熱弾性体の第２の主面を密着させた金属板とを備え、
前記金属板は前記実装用基板に対して平行な位置関係に設けた
ことを特徴としたものである。

本発明によれば、発熱部品を実装用基板と金属板とによって伝熱弾性体を介して固定することにより、放熱性の実現とともに、発熱部品の実装部にストレスが加わり難くすることができるものである。

（第一の実施形態）
以下、本発明の第一の実施形態における電子機器ユニットを図面を用いて説明する。

図１の側面図に示すように、電子機器ユニット８は実装用配線基板９にコイル部品１０や半導体部品１１等の発熱部品を実装している。そして、実装側とは反対側となるコイル部品天面１２や半導体部品天面１３に、伝熱弾性体１４、１５の一方の面を密着させ、その一方の面の裏面となる他方の面には放熱金属板１６を密着させている。さらに、実装用配線基板９と放熱金属板１６とは、ほぼ平行となる位置関係としている。また、実装用配線基板９と放熱金属板１６とは、それぞれが平行な位置関係を維持するために、固定ピン１７によって支持されている。

本発明の構成によれば、コイル部品１０や半導体部品１１と放熱金属板１６との間には伝熱弾性体１４、１５を密着させて挟んだ状態で配置していることにより、実装用配線基板９や放熱金属板１６に衝撃が加わった場合においても、この衝撃によるストレスはコイル部品１０や半導体部品１１と実装用配線基板９との接合部１８、１９には加わり難くすることができ、接合部１８、１９の接合信頼性を向上させることが可能となる。つまり、コイル部品天面１２や半導体部品天面１３に密着しているのは伝熱弾性体１４、１５であるため、衝撃時に生じるコイル部品１０や半導体部品１１と伝熱弾性体１４、１５との位置関係の変化による応力を吸収するものである。当然ながら、伝熱弾性体１４、１５と放熱金属板１６との間に生じる応力も吸収するものでもある。また、伝熱弾性体１４、１５はそれぞれ個別にコイル部品１０や半導体部品１１に接しているため、伝熱弾性体１４、１５がコイル部品１０や半導体部品１１を押圧する力を、伝熱弾性体１４、１５の厚みや材質を必要に応じて個別に変化させることでそれぞれ適当な状態に調整することが可能となる。ここで、伝熱弾性体１４とコイル部品１０との密着状態は図２の断面図に示すように、伝熱弾性体１４と導体２０との接触が少ない状態（伝熱弾性体１４の一方の面が点線２１である状態）であっても、放熱性や固定に関する機能を有するものである。しかしながら、伝熱弾性体１４の一方の面２２が導体２０において断面２３の半分程度もしくはそれ以上が埋没する密着度が得られる弾性を有する伝熱弾性体１４を使用することにより、より大きな放熱性を得ることが可能となる。

また、図１に示す実装用配線基板９と放熱金属板１６とを平行な位置関係とすることにより、衝撃や振動が電子機器ユニット８に加わっても、その力はそれぞれの固定ピン１７に概ね均等に分散されやすくなり、よってコイル部品１０や半導体部品１１等に対しても特定のデバイスに応力が集中することを避けることができる。よって、実装用配線基板９との接合部１８、１９の接合信頼性向上が可能となる。ここで、固定ピン１７は弾性を有する材質であっても構わない。この場合、伝熱弾性体１４、１５の弾性を固定ピン１７の弾性よりも大きくすることで衝撃や振動が電子機器ユニット８に加わっても、先ず第１の段階で衝撃のある割合を固定ピン１７の弾性により吸収したうえで、第２の段階で伝熱弾性体１４、１５と放熱金属板１６との間に生じる応力を吸収する。これによってもまた、衝撃によるストレスはコイル部品１０や半導体部品１１と実装用配線基板９との接合部１８、１９には加わり難くすることができ、接合部１８、１９の接合信頼性を向上させることが可能となる。

また、図３に示すように伝熱弾性体１４、１５を弾性が大きな材質とすることにより、コイル部品１０や半導体部品１１に対して伝熱弾性体１４、１５を密着させる部分が、コイル部品天面１２や半導体部品天面１３のみならず、コイル部品１０や半導体部品１１の側面で天面側も密着することとなり、放熱効率を上昇させることが可能となる。

また、コイル部品１０や半導体部品１１をほぼ均等な力で押圧する方法としては、図４に示すように放熱金属板１６と伝熱弾性体１４、１５とは、伝熱層２４、２５を介して配置させるものが好ましい。つまり、伝熱弾性体１４、１５の上面側と伝熱層２４、２５の下面側とを密着させ、さらに伝熱層２４、２５の上面側に放熱金属板１６を密着させるものである。これにより、伝熱層２４、２５それぞれの厚みを調整することにより、伝熱弾性体１４、１５の厚みを均等にすることが可能となる。

よって、伝熱弾性体１４、１５がコイル部品１０や半導体部品１１を押圧する力がほぼ均等となるため、電子機器ユニット８に加わった衝撃や振動による応力が、特定のコイル部品１０や半導体部品１１に集中することを避けることができる。よって、実装用配線基板９との接合部１８、１９の接合信頼性向上が可能となる。

本発明の電子機器ユニットは、振動や衝撃をデバイスの接合部へ応力として伝わることを低減する効果を有し、各種電子機器において有用である。

本発明の一実施形態における電子機器ユニットの第１の側面図本発明の一実施形態における電子機器ユニットの局部断面図本発明の一実施形態における電子機器ユニットの第２の側面図本発明の一実施形態における電子機器ユニットの第３の側面図従来の電子機器ユニットの側面図

符号の説明

８電子機器ユニット
１０コイル部品
１１半導体部品
１２コイル部品天面
１３半導体部品天面
１４、１５伝熱弾性体
１６放熱金属板
１７固定ピン

Claims

配線パターンを有した実装用基板と、
この実装用基板に実装した発熱部品と、
この発熱部品の天面に第１の主面を密着させた伝熱弾性体と、
前記伝熱弾性体の第２の主面を密着させた金属板とを備え、
前記金属板は前記実装用基板に対して平行な位置関係に設けた
電子機器ユニット。
発熱部品の天面と側面の一部とに第１の主面を密着させた伝熱弾性体を備えた
請求項１に記載の電子機器ユニット。
伝熱弾性体と金属板とは伝熱層を介して配置した
請求項１もしくは請求項２に記載の電子機器ユニット。