WO2024034578A1 - 基板固定構造 - Google Patents

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WO2024034578A1
WO2024034578A1 PCT/JP2023/028798 JP2023028798W WO2024034578A1 WO 2024034578 A1 WO2024034578 A1 WO 2024034578A1 JP 2023028798 W JP2023028798 W JP 2023028798W WO 2024034578 A1 WO2024034578 A1 WO 2024034578A1
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WO
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substrate
spacer
fixing structure
screw
screw head
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Application number
PCT/JP2023/028798
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English (en)
French (fr)
Inventor
拓哉 中村
Original Assignee
株式会社Ihi
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/40Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/14Mounting supporting structure in casing or on frame or rack
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating

Definitions

  • the present disclosure relates to a substrate fixing structure that fixes a substrate including a heat generating component.
  • Patent Document 1 describes that heat is radiated by attaching a heat sink to a heat generating component.
  • heat may be transferred from a heat generating component to a fixed member such as a casing to which a board is fixed.
  • the substrate may be fixed to the fixed member such that a heat generating component is provided on the upper surface of the substrate and the lower surface of the substrate faces the fixed member.
  • the heat generating component does not face the fixed member, it is necessary to transfer heat from the heat generating component to the fixed member via the substrate.
  • a fixing structure for fixing the substrate to the fixed member it may be difficult to provide a heat transfer structure other than this fixing structure from the viewpoint of space saving.
  • the present disclosure describes a substrate fixing structure that can efficiently transfer heat from a heat generating component to a fixed member while fixing the board to the fixed member.
  • One aspect of the present disclosure is a substrate fixing structure in which a substrate including a heat generating component on a first surface is fixed to a fixed member such that a second surface opposite to the first surface faces the fixed member.
  • the substrate fixing structure includes a first spacer disposed between the second surface of the substrate and the member to be fixed, and a metal screw. The screw is inserted into a board hole provided in the board, and the tip end is attached to the member to be fixed. The screw holds the substrate and the first spacer between the member to be fixed and the screw head. The back side of the flange of the screw head is in contact with the heat generating component.
  • heat can be efficiently transferred from the heat generating component to the fixed member while fixing the substrate to the fixed member.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration of an electronic device to which a substrate fixing structure according to a first embodiment is applied.
  • FIG. 2 is a top view of the circuit board fixing structure of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a sectional view taken along line II-II in FIG. 2.
  • FIG. 4 is a sectional view around the substrate fixing structure according to a modification.
  • FIG. 5 is a top view of the vicinity of the substrate fixing structure according to the second embodiment.
  • FIG. 6 is a sectional view taken along line VI-VI in FIG. 5.
  • One aspect of the present disclosure is a substrate fixing structure in which a substrate including a heat generating component on a first surface is fixed to a fixed member such that a second surface opposite to the first surface faces the fixed member.
  • the substrate fixing structure includes a first spacer disposed between the second surface of the substrate and the member to be fixed, and a metal screw. The screw is inserted into a board hole provided in the board, and the tip end is attached to the member to be fixed. The screw holds the substrate and the first spacer between the member to be fixed and the screw head. The back side of the flange of the screw head is in contact with the heat generating component.
  • the substrate can be fixed to the fixed member using the screws attached to the fixed member. Further, this screw is made of metal, and the back surface of the flange portion of the screw head abuts the heat generating component. Therefore, in this board fixing structure, heat can be transferred from the heat generating component provided on the first surface of the board to the fixed member via the screw. That is, the board fixing structure can transmit heat from the first surface side of the board on which the heat-generating component is provided to the second surface side through the board by using the screws. In this way, the board fixing structure can efficiently transfer (radiate) heat from the heat generating component to the fixed member while fixing the board to the fixed member.
  • the above board fixing structure may further include a heat conductor whose one surface abuts the heat generating component and the other surface abuts the back surface of the flange portion of the screw head.
  • the thermal conductor may have a lower hardness than the screw head. In this case, the heat conductor can be brought into closer contact with the screw head and the heat generating component. The thermal conductor can improve heat transfer between the screw head and the heat generating component. Thereby, the board fixing structure can more efficiently transfer the heat of the heat generating component to the fixed member.
  • the above board fixing structure may further include a second spacer, one end of which faces the collar of the screw head, and the other end of which faces the first surface of the board.
  • the second spacer may be held between the screw head and the first surface of the substrate.
  • the second spacer can ensure a distance between the screw head and the first surface of the substrate even when the screw is tightened.
  • the board fixing structure can suppress excessive compression of the heat generating component by the screw head.
  • the substrate fixing structure can firmly hold the substrate between the screw head and the member to be fixed when the screw is tightened.
  • the above board fixing structure further includes a metal holding plate having one surface in contact with the heat generating component, the other surface in contact with the back surface of the flange of the screw head, and having an outer diameter larger than the screw head. You can leave it there.
  • the holding plate can thermally connect the screw head and the heat generating component even if the screw head cannot directly contact the heat generating component.
  • the board fixing structure can efficiently transmit the heat of the heat generating component to the member to be fixed even when the screw head cannot directly contact the heat generating component.
  • the above board fixing structure may further include a heat conductor whose one surface abuts the heat generating component and the other surface abuts one surface of the presser plate.
  • the thermal conductor may have lower hardness than the holding plate. In this case, the heat conductor can be brought into closer contact with the presser plate and the heat generating component, and the heat transfer between the presser plate and the heat generating component can be improved. Thereby, the board fixing structure can more efficiently transfer the heat of the heat generating component to the fixed member.
  • the above substrate fixing structure may further include a second spacer, one end of which contacts one surface of the holding plate, and the other end of which contacts the first surface of the substrate.
  • the second spacer can ensure a distance between the holding plate and the first surface of the substrate even when the screw is tightened.
  • the board fixing structure can prevent the heat generating component from being excessively compressed by the pressing plate.
  • the substrate fixing structure can firmly hold the substrate between the screw head and the member to be fixed when the screw is tightened.
  • the first spacer may be made of metal.
  • the first spacer may be provided with a through hole through which the threaded portion of the screw is passed.
  • a thread that engages with the threaded portion may be formed on the inner circumferential surface of the through hole.
  • the metal first spacer in addition to the screw, can also be used as a heat transfer path from the heat generating component to the fixed member. Further, since the first spacer and the screw are engaged by the thread, the contact area between the first spacer and the screw increases. Therefore, the substrate fixing structure can efficiently transfer heat between the first spacer and the screw and efficiently transfer heat to the fixed member via the first spacer and the screw.
  • the electronic device D includes a board 2 including a plurality of electronic components (heat generating components) 20, and a housing 3 that houses the board 2.
  • a part of the casing 3 is broken to show the board 2 inside the casing 3.
  • the board 2 is fixed to a casing bottom plate (fixed member) 3 a of the casing 3 by a board fixing structure 1 .
  • the housing bottom plate 3a is a metal block such as a housing or a casing.
  • the surface of the substrate 2 that faces the housing bottom plate 3a is referred to as the second surface 2b.
  • the surface of the substrate 2 opposite to the second surface 2b is defined as a first surface 2a. That is, the first surface 2a does not face the housing bottom plate 3a.
  • a plurality of electronic components 20 are provided on the first surface 2a of the substrate 2.
  • the board 2 is also provided with connectors 21 and the like for connecting wiring and the like to the circuits of the board 2.
  • the board fixing structure 1 fixes the board 2 having the electronic component 20 on the first surface 2a to the casing bottom plate 3a so that the second surface 2b faces the casing bottom plate 3a side.
  • the electronic component 20 generates heat when energized (operated).
  • the board fixing structure 1 guides (radiates) heat generated in the electronic component 20 to the case bottom plate 3a while fixing the board 2 to the case bottom plate 3a.
  • a plurality of substrate fixing structures 1 are provided on the substrate 2 according to the number of electronic components 20.
  • the detailed configuration of one substrate fixing structure 1 among the plurality of substrate fixing structures 1 provided on the substrate 2 will be explained as a representative.
  • the board fixing structure 1 fixes the board 2 to the casing bottom plate 3a while guiding the heat generated by the two electronic components 20 provided on the first surface 2a to the casing bottom plate 3a.
  • the substrate fixing structure 1 for fixing the substrate 2 includes a screw 10, a first spacer 11, a second spacer 12, and a TIM (Thermal Interface Material) 13.
  • the first spacer 11 is arranged between the second surface 2b of the substrate 2 and the housing bottom plate 3a.
  • the first spacer 11 is made of metal.
  • the first spacer 11 has a cylindrical shape.
  • the first spacer 11 is provided with a through hole 11a through which the threaded portion 10b of the screw 10 is passed.
  • a thread 11b that engages with the threaded portion 10b is formed on the inner peripheral surface of the through hole 11a.
  • the first spacer 11 may be a spacer having a hexagonal cylindrical shape, for example.
  • the second spacer 12 is arranged between the first surface 2a of the substrate 2 and the screw head 10a of the screw 10.
  • the second spacer 12 is made of metal.
  • the second spacer 12 has a cylindrical shape.
  • the threaded portion 10b of the screw 10 is passed through the second spacer 12.
  • One end of the second spacer 12 faces the collar portion 10c of the screw head 10a, and the other end of the second spacer 12 faces the first surface 2a of the substrate 2.
  • one end of the second spacer 12 is in contact with the back surface of the collar portion 10c of the screw head 10a (the surface of the collar portion 10c on the substrate 2 side), and the other end of the second spacer 12 is in contact with the first surface 2a of the substrate 2.
  • the screw portion 10b of the screw 10 is inserted into a substrate hole 2h provided in the substrate 2, and the tip of the screw portion 10b is attached to the housing bottom plate 3a.
  • the screw 10 is made of metal.
  • the tip of the threaded portion 10b of the screw 10 is engaged with a threaded hole 3h provided in the housing bottom plate 3a.
  • the screw 10 holds the second spacer 12, the substrate 2, and the first spacer 11 between the screw head 10a and the housing bottom plate 3a.
  • the screw head 10a has a large flange portion 10c.
  • the collar portion 10c is a portion of the screw head 10a that projects outward from the threaded portion 10b.
  • the screw 10 is provided at a position where the electronic component 20 can be covered by the collar portion 10c.
  • Electronic component 20 is located between collar portion 10c and substrate 2. In this way, the installation position of the electronic component 20 and the installation position of the screw 10 on the board 2 are set so that the screw 10 is located near the electronic component 20 that radiates heat.
  • the TIM 13 is arranged between the collar portion 10c of the screw 10 and the electronic component 20.
  • the TIM 13 is made of, for example, a thermal interface material, a thermally conductive sheet, or the like.
  • the TIM 13 has a function as a heat conductor that further improves heat transfer between the electronic component 20 and the collar portion 10c of the screw 10. In other words, the TIM 13 has the function of reducing the contact thermal resistance between the two members (making it easier to transmit heat). More specifically, one surface of the TIM 13 is in contact with the electronic component 20, and the other surface is in contact with the back surface of the collar portion 10c of the screw head 10a.
  • the TIM 13 has lower hardness than the screw head 10a (flange portion 10c). Note that hardness here refers to ease of deformation. Therefore, low hardness means that it is easy to deform.
  • the TIM 13 can come into close contact with the electronic component 20 and can also come into close contact with the collar portion 10c, compared to the case where the collar portion 10c directly contacts the electronic component 20.
  • the TIM 13 can further improve heat transfer between the collar portion 10c and the electronic component 20 than when the collar portion 10c directly contacts the electronic component 20.
  • the back surface of the collar portion 10c of the screw head 10a of the screw 10 is in contact with the electronic component 20 via the TIM 13.
  • the TIM 13 is easily deformed. Therefore, the TIM 13 can be closely attached to the two electronic components 20 even if the heights of the two electronic components 20 are different from each other.
  • Heat generated in the electronic component 20 is transmitted from the collar portion 10c of the screw head 10a to the screw head 10a via the TIM 13, as shown by arrow A1.
  • the heat transferred to the screw head 10a is transferred from the screw head 10a to the threaded portion 10b, as shown by arrows A1 and A2.
  • the heat transferred to the threaded portion 10b is transferred from the threaded portion 10b of the screw 10 to the housing bottom plate 3a, as shown by arrows A2 and A3.
  • the heat generated in the electronic component 20 is transmitted to the housing bottom plate 3a via the TIM 13 and the screws 10, as shown by arrows A1 to A3.
  • the heat generated by the electronic component 20 is also transferred to the substrate 2.
  • the heat transferred to the substrate 2 is transferred from the substrate 2 to the first spacer 11, as shown by arrows A4 and A5.
  • the heat transferred to the first spacer 11 is transferred from the first spacer 11 to the housing bottom plate 3a, as shown by arrows A5 and A3.
  • the second spacer 12 can also serve as a heat transfer path, as indicated by arrow A6.
  • the second spacer 12 is used to transfer heat from the screw head 10a side to the substrate 2 side, and to In some cases, heat is transferred from the screw head 10a to the screw head 10a side.
  • the board 2 can be fixed to the casing bottom plate 3a by the screws 10 attached to the casing bottom plate 3a.
  • the screw 10 has the back surface of the collar portion 10c of the screw head 10a in contact with the electronic component 20, and is made of metal. Therefore, in this board fixing structure 1, heat can be transferred from the electronic component 20 provided on the first surface 2a of the board 2 to the housing bottom plate 3a via the screw 10. That is, by using the screws 10, the board fixing structure 1 can transmit heat from the first surface 2a side of the board 2 provided with the electronic component 20 to the second surface 2b side through the board 2. . In this way, the board fixing structure 1 can efficiently transfer (radiate) heat from the electronic component 20 to the case bottom plate 3a while fixing the board 2 to the case bottom plate 3a.
  • the board fixing structure 1 includes a TIM 13 whose one surface abuts the electronic component 20 and the other surface abuts the back surface of the collar portion 10c of the screw head 10a.
  • the TIM 13 can be brought into close contact with the collar portion 10c of the screw head 10a and the electronic component 20.
  • the TIM 13 can improve heat transfer between the screw head 10a and the electronic component 20. Thereby, the board fixing structure 1 can more efficiently transfer the heat of the electronic component 20 to the housing bottom plate 3a.
  • the substrate fixing structure 1 includes a second spacer 12 arranged between the collar portion 10c of the screw head 10a and the first surface 2a of the substrate 2.
  • the second spacer 12 can ensure the distance between the screw head 10a and the first surface 2a of the substrate 2 even when the screw 10 is tightened.
  • the board fixing structure 1 can suppress excessive compression of the electronic component 20 by the screw head 10a.
  • the board fixing structure 1 can firmly fix the board 2 between the screw head 10a and the casing bottom plate 3a when the screw 10 is tightened.
  • the first spacer 11 is made of metal. Furthermore, a thread 11b is formed on the inner peripheral surface of the through hole 11a of the first spacer 11. The thread 11b of the first spacer 11 engages with the threaded portion 10b of the screw 10.
  • the first metal spacer 11 can also be used as a heat transfer path from the electronic component 20 to the housing bottom plate 3a. Further, since the first spacer 11 and the screw 10 are engaged with each other by the thread, the contact area between the first spacer 11 and the threaded portion 10b of the screw 10 increases. Therefore, the board fixing structure 1 can efficiently transfer heat between the first spacer 11 and the screw 10 and efficiently transfer heat to the housing bottom plate 3a via the first spacer 11 and the screw 10. Can be done.
  • the screw 10 has a shape in which the flange portion 10c of the screw head 10a is large.
  • the substrate fixing structure 1 may include a large diameter washer (holding plate) 10d passed through the threaded portion 10b of the screw 10A.
  • This washer 10d is made of metal.
  • the washer 10d has a larger external shape than the screw head 10a.
  • One surface of the washer 10d contacts the electronic component 20, and the other surface contacts the back surface of the collar portion 10c of the screw head 10a. That is, the back surface of the collar portion 10c of the screw head 10a of the screw 10A is configured to abut against the electronic component 20 via the washer 10d and the TIM 13.
  • the washer 10d can thermally connect the screw head 10a and the electronic component 20 even if the collar portion 10c of the screw head 10a cannot directly contact the electronic component 20.
  • the board fixing structure 1 can efficiently transfer the heat of the electronic component 20 to the housing bottom plate 3a via the washer 10d.
  • the tip of the threaded portion 10b of the screw 10 engages with the threaded hole 3h provided in the housing bottom plate 3a
  • the present invention is not limited to this, and for example, as shown in FIG. 4, the tip of the threaded portion 10b of the screw 10A may be passed through a through hole 3i provided in the housing bottom plate 3a.
  • the screw 10A has a washer 10d, a second spacer 12, a substrate 2, a first spacer 11, and a housing between the screw head 10a and the nut 14 by a nut 14 attached to the tip of the threaded portion 10b.
  • the body sole plate 3a may also be held.
  • the board fixing structure 1A according to the present embodiment fixes the board 2 to the housing bottom plate 3a of the housing 3, similarly to the board fixing structure 1 according to the first embodiment.
  • the same components as those described above will be denoted by the same reference numerals in the drawings, and detailed description thereof will be omitted.
  • the positions of the screws 10B and 10C (the positions of the board holes 2j and 2k) and the position of the electronic component 20 may be far apart. Even in this case, in this board fixing structure 1A, the heat generated in the electronic component 20 can be transmitted to the housing bottom plate 3a via the screws 10B and 10C.
  • the board fixing structure 1A fixes the board 2 to the casing bottom plate 3a while guiding the heat generated by the two electronic components 20 provided on the first surface 2a to the casing bottom plate 3a. do.
  • the substrate fixing structure 1A includes a screw 10B, a screw 10C, a first spacer 11B, a first spacer 11C, a second spacer 12B, a second spacer 12C, a TIM 13, and a holding plate 15.
  • the first spacers 11B and 11C are respectively arranged between the second surface 2b of the substrate 2 and the housing bottom plate 3a.
  • the first spacers 11B and 11c are made of metal.
  • the first spacers 11B and 11C have a cylindrical shape.
  • the first spacer 11B is provided with a through hole 11Ba through which the threaded portion 10b of the screw 10B is passed.
  • a thread 11Bb that engages with the threaded portion 10b of the screw 10B is formed on the inner peripheral surface of the through hole 11Ba.
  • the first spacer 11C is provided with a through hole 11Ca through which the threaded portion 10b of the screw 10C is passed.
  • a thread 11Cb that engages with the threaded portion 10b of the screw 10C is formed on the inner circumferential surface of the through hole 11Ca.
  • the first spacers 11B and 11C may be spacers having a hexagonal cylindrical shape, for example.
  • the holding plate 15 contacts the upper surfaces of the two electronic components 20, and the other surface contacts the back surface of the collar portion 10c of the screw head 10a of the screw 10B and the collar portion 10c of the screw head 10a of the screw 10C. They are in contact with each other on the back side.
  • the holding plate 15 has a larger external shape than the screw head 10a of the screw 10B and the screw head 10a of the screw 10C.
  • the holding plate 15 is made of metal.
  • the holding plate 15 is provided with a through hole 15b and a through hole 15c.
  • the threaded portion 10b of the screw 10B is passed through the through hole 15b of the holding plate 15.
  • the threaded portion 10b of the screw 10C is passed through the through hole 15c of the holding plate 15.
  • the TIM 13 is arranged between the holding plate 15 and the electronic component 20.
  • the TIM 13 has a function as a thermal conductor that further improves heat transfer between the electronic component 20 and the holding plate 15. More specifically, one surface of the TIM 13 is in contact with the electronic component 20, and the other surface is in contact with the holding plate 15. That is, one surface of the holding plate 15 is in contact with the electronic component 20 via the TIM 13.
  • the TIM 13 has a lower hardness than the pressing plate 15.
  • the second spacers 12B and 12C are arranged between the first surface 2a of the substrate 2 and the pressing plate 15, respectively.
  • the second spacers 12B and 12C are each made of metal.
  • the second spacers 12B and 12C each have a cylindrical shape.
  • the threaded portion 10b of the screw 10B is passed through the second spacer 12B.
  • One end of the second spacer 12B is in contact with one surface of the holding plate 15, and the other end of the second spacer 12B is in contact with the first surface 2a of the substrate 2.
  • the threaded portion 10b of the screw 10C is passed through the second spacer 12C.
  • One end of the second spacer 12C is in contact with one surface of the holding plate 15, and the other end of the second spacer 12C is in contact with the first surface 2a of the substrate 2.
  • the screw portion 10b of the screw 10B is inserted into a substrate hole 2j provided in the substrate 2, and the tip of the screw portion 10b is attached to the housing bottom plate 3a.
  • the threaded portion 10b of the screw 10C is inserted into a board hole 2k provided in the board 2, so that the tip of the threaded portion 10b is attached to the housing bottom plate 3a.
  • Screws 10B and 10C are made of metal.
  • the tip of the threaded portion 10b of the screw 10B is engaged with a threaded hole 3j provided in the housing bottom plate 3a.
  • the tip of the threaded portion 10b of the screw 10C engages with a threaded hole 3k provided in the housing bottom plate 3a.
  • the screws 10B and 10C sandwich the holding plate 15, the second spacers 12B and 12C, the substrate 2, and the first spacers 11B and 11C between the screw head 10a and the housing bottom plate 3a.
  • the positions of the screws 10B and 10C are far from the position of the electronic component 20. Even in this case, the board fixing structure 1A transfers the heat generated in the electronic component 20 to the holding plate 15 via the screws 10B and 10C, similarly to the board fixing structure 1 according to the first embodiment. can be transmitted to the housing bottom plate 3a.
  • this board fixing structure 1A similarly to the board fixing structure 1 according to the first embodiment, heat is efficiently transferred from the electronic component 20 to the chassis bottom plate 3a while fixing the board 2 to the chassis bottom plate 3a. It can transmit (radiate heat).
  • the board fixing structure 1A includes a holding plate 15 provided so as to straddle the space between the screws 10B and 10C.
  • the holding plate 15 can thermally connect the screw head 10a and the electronic component 20 even if the collar portion 10c of the screw head 10a cannot directly contact the electronic component 20.
  • the board fixing structure 1A can efficiently transfer the heat of the electronic component 20 to the housing bottom plate 3a via the holding plate 15.
  • the board fixing structure 1A includes a TIM 13 whose one surface abuts the electronic component 20 and the other surface abuts the holding plate 15. In this case, the TIM 13 can be brought into even closer contact with the holding plate 15 and the electronic component 20. The TIM 13 can improve heat transfer between the holding plate 15 and the electronic component 20. Thereby, the board fixing structure 1A can more efficiently transfer the heat of the electronic component 20 to the housing bottom plate 3a.
  • the substrate fixing structure 1A includes second spacers 12B and 12C arranged between the holding plate 15 and the first surface 2a of the substrate 2.
  • the second spacers 12B and 12C can ensure the distance between the screw head 10a and the first surface 2a of the substrate 2 even when the screws 10B and 10C are tightened.
  • the board fixing structure 1A can prevent the electronic component 20 from being excessively compressed by the screw head 10a.
  • the board fixing structure 1A can firmly fix the board 2 between the screw head 10a and the housing bottom plate 3a when the screw 10 is tightened.
  • the first spacers 11B and 11C are each made of metal. Further, a thread 11Bb is formed on the inner peripheral surface of the through hole 11Ba of the first spacer 11B. The thread 11Bb of the first spacer 11B is engaged with the threaded portion 10b of the screw 10B. Similarly, a thread 11Cb is formed on the inner peripheral surface of the through hole 11Ca of the first spacer 11C. The thread 11Cb of the first spacer 11C engages with the threaded portion 10b of the screw 10C. In this case, in the board fixing structure 1A, in addition to the screws 10B and 10C, the metal first spacers 11B and 11C can also be used as a heat transfer path from the electronic component 20 to the housing bottom plate 3a.
  • the board fixing structure 1A efficiently transfers heat between the first spacers 11B and 11C and the screws 10B and 10C, and connects the bottom plate of the casing via the first spacers 11B and 11C and the screws 10B and 10C. Heat can be efficiently transferred to 3a.
  • the second spacers 12, 12B, and 12c may be springs, for example.
  • the second spacer 12 or the like is a spring, it can secure the distance between the screw head 10a and the substrate 2 as described above, and also function as a locking mechanism for the screw 10 or the like.
  • the present disclosure includes the following configurations.
  • the motor rotor of the present disclosure includes: [1] "A board fixing structure in which a board having a heat generating component on a first surface is fixed to the member to be fixed such that the second surface opposite to the first surface faces the member to be fixed," , a first spacer disposed between the second surface of the substrate and the fixed member; a metal screw that is inserted into a board hole provided in the board and whose tip end is attached to the member to be fixed, and clamps the board and the first spacer between the member to be fixed and the screw head; , Equipped with A substrate fixing structure in which a back surface of a flange portion of the screw head is in contact with the heat generating component. ”.
  • the motor rotor of the present disclosure includes: [2] "Further comprising a thermal conductor, one surface of which abuts the heat-generating component and the other surface abuts the back surface of the flange portion of the screw head, The substrate fixing structure according to [1] above, wherein the thermal conductor has a lower hardness than the screw head. ”.
  • the motor rotor of the present disclosure includes: [3] [1] above, further comprising a second spacer having one end abutting the back surface of the collar portion of the screw head and the other end abutting the first surface of the substrate. or the substrate fixing structure described in [2].
  • the motor rotor of the present disclosure includes: [4] "A metal holding plate having one surface in contact with the heat generating component, the other surface in contact with the back surface of the collar portion of the screw head, and having an outer diameter larger than the screw head.
  • the substrate fixing structure according to item [1] above may further include the substrate fixing structure described in [1] above.
  • the motor rotor of the present disclosure includes: [5] "Further comprising a thermal conductor whose one surface abuts the heat generating component and the other surface abuts the one surface of the presser plate," The substrate fixing structure according to [4] above, wherein the thermal conductor has a lower hardness than the pressing plate. ”.
  • the motor rotor of the present disclosure includes: [6] "The above [3] or [5] further comprising a second spacer whose one end abuts the one surface of the presser plate and whose other end abuts the first surface of the substrate.
  • the substrate fixing structure described in ] may also be used.
  • the motor rotor of the present disclosure includes: [7] “The first spacer is made of metal, The first spacer is provided with a through hole through which the threaded portion of the screw is passed, The substrate fixing structure according to any one of [1] to [6] above, wherein a thread that engages with the threaded portion is formed on the inner circumferential surface of the through hole. ”.

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Abstract

基板固定構造は、第1面に発熱部品を備える基板を、第2面が被固定部材側を向くように被固定部材に固定する。第1スペーサは、基板の第2面と被固定部材との間に配置されている。金属製のねじは、基板に設けられた基板孔に差し込まれることによって、先端部が被固定部材に取り付けられている。ねじは、被固定部材とねじ頭部との間で基板及び第1スペーサを挟持する。ねじ頭部のつば部分の裏面は、発熱部品に当接している。

Description

基板固定構造
 本開示は、発熱部品を備える基板を固定する基板固定構造に関する。
 電子部品の小型化や高性能化により、電子部品単体の表面積だけでは放熱量が足りないことがある。このため、発熱部品(発熱する電子部品)から他の部材への積極的な伝熱による熱対策(放熱)が行われている。例えば、特許文献1には、発熱部品にヒートシンクを取り付けることによって、放熱することが記載されている。
実用新案登録第3068039号公報
 例えば、ヒートシンク以外にも、基板が固定される筐体等の被固定部材へ、発熱部品から熱を伝達することが考えられる。しかしながら、基板の上面に発熱部品が設けられ、基板の下面が被固定部材に対向するように基板が被固定部材に固定されていることがある。この場合、発熱部品が被固定部材に対向していないため、発熱部品から基板を介して被固定部材に熱を伝達する必要がある。また、被固定部材に基板を固定する固定構造が設けられているが、省スペース化の観点からこの固定構造以外に伝熱構造を設けることが困難なことがある。
 このため本開示は、基板を被固定部材に固定しつつ発熱部品から被固定部材へ効率よく熱を伝達可能な基板固定構造について説明する。
 本開示一態様は、第1面に発熱部品を備える基板を、第1面に対して反対側の第2面が被固定部材側を向くように被固定部材に固定する基板固定構造である。基板固定構造は、基板の第2面と被固定部材との間に配置された第1スペーサと、金属製のねじと、を備える。ねじは、基板に設けられた基板孔に差し込まれて先端部が被固定部材に取り付けられる。ねじは、被固定部材とねじ頭部との間で基板及び第1スペーサを挟持する。ねじ頭部のつば部分の裏面は、発熱部品に当接している。
 本開示の種々の態様によれば、基板を被固定部材に固定しつつ発熱部品から被固定部材へ効率よく熱を伝達することができる。
図1は、第1実施形態に係る基板固定構造が適用された電子機器の全体構成を示す斜視図である。 図2は、図1の基板固定構造周りの上面図である。 図3は、図2のII-II線に沿った断面図である。 図4は、変形例に係る基板固定構造周りの断面図である。 図5は、第2実施形態に係る基板固定構造周りの上面図である。 図6は、図5のVI-VI線に沿った断面図である。
 本開示の一態様は、第1面に発熱部品を備える基板を、第1面に対して反対側の第2面が被固定部材側を向くように被固定部材に固定する基板固定構造である。基板固定構造は、基板の第2面と被固定部材との間に配置された第1スペーサと、金属製のねじと、を備える。ねじは、基板に設けられた基板孔に差し込まれて先端部が被固定部材に取り付けられる。ねじは、被固定部材とねじ頭部との間で基板及び第1スペーサを挟持する。ねじ頭部のつば部分の裏面は、発熱部品に当接している。
 この基板固定構造では、被固定部材に取り付けられたねじによって、基板を被固定部材に固定することができる。また、このねじは、ねじ頭部のつば部分の裏面が発熱部品に当接し、さらに金属製となっている。このため、この基板固定構造では、基板の第1面に設けられた発熱部品から、ねじを介して被固定部材に熱を伝達することができる。つまり、基板固定構造は、ねじを用いることによって、発熱部品が設けられた基板の第1面側から基板を貫通して第2面側に熱を伝達することができる。このように、基板固定構造は、基板を被固定部材に固定しつつ発熱部品から被固定部材へ効率よく熱を伝達(放熱)することができる。
 上記の基板固定構造は、一方の面が発熱部品に当接し、他方の面がねじ頭部のつば部分の裏面に当接する熱伝導体を更に備えていてもよい。熱伝導体は、ねじ頭部よりも硬度が低くてもよい。この場合、熱伝導体は、ねじ頭部と発熱部品とにより密着することができる。熱伝導体は、ねじ頭部と発熱部品との間の熱伝達性を向上させることができる。これにより、基板固定構造は、発熱部品の熱をより効率よく被固定部材に伝達することができる。
 上記の基板固定構造は、一方の端部がねじ頭部のつば部分と対向し、他方の端部が基板の第1面に対向する第2スペーサを更に備えていてもよい。第2スペーサは、ねじ頭部と基板の第1面との間で挟持されていてもよい。この場合、第2スペーサは、ねじが絞め込まれた場合であっても、ねじ頭部と基板の第1面との距離を確保することができる。これにより、基板固定構造は、発熱部品がねじ頭部によって過剰に圧縮されることを抑制できる。また、基板固定構造は、第2スペーサを備えることによって、ねじが絞め込まれた際に、ねじ頭部と被固定部材との間で基板を強固に挟持できる。
 上記の基板固定構造は、一方の面が発熱部品に当接し、他方の面がねじ頭部のつば部分の裏面に当接し、ねじ頭部よりも大きい外形を有する金属製の押さえ板を更に備えていてもよい。この場合、押さえ板は、ねじ頭部が発熱部品に直接当接できない場合であっても、ねじ頭部と発熱部品とを熱的に接続することができる。これにより、基板固定構造は、ねじ頭部が発熱部品に直接当接できない場合であっても、発熱部品の熱を効率よく被固定部材に伝達することができる。
 上記の基板固定構造は、一方の面が発熱部品に当接し、他方の面が押さえ板の一方の面に当接する熱伝導体を更に備えていてもよい。熱伝導体は、押さえ板よりも硬度が低くてもよい。この場合、熱伝導体は、押さえ板と発熱部品とにより密着することができ、押さえ板と発熱部品との間の熱伝達性を向上させることができる。これにより、基板固定構造は、発熱部品の熱をより効率よく被固定部材に伝達することができる。
 上記の基板固定構造は、一方の端部が押さえ板の一方の面に当接し、他方の端部が基板の第1面に当接する第2スペーサを更に備えていてもよい。この場合、第2スペーサは、ねじが絞め込まれた場合であっても、押さえ板と基板の第1面との距離を確保することができる。これにより、基板固定構造は、発熱部品が押さえ板によって過剰に圧縮されることを抑制できる。また、基板固定構造は、第2スペーサを備えることによって、ねじが絞め込まれた際に、ねじ頭部と被固定部材との間で基板を強固に挟持できる。
 上記の基板固定構造において、第1スペーサは、金属製であってもよい。第1スペーサには、ねじのねじ部が通される貫通孔が設けられていてもよい。貫通孔の内周面には、ねじ部に係合するねじ山が形成されていてもよい。この場合、基板固定構造は、ねじに加えて金属製の第1スペーサも、発熱部品から被固定部材への伝熱経路として用いることができる。また、第1スペーサとねじとがねじ山によって係合しているため、第1スペーサとねじとの接触面積が多くなる。このため、基板固定構造は、第1スペーサとねじとの間で効率よく熱を伝達させつつ、第1スペーサ及びねじを介して被固定部材へ効率よく熱を伝達することができる。
 以下、本開示の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、各図において、同一又は相当する要素同士には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
(第1実施形態)
 まず、基板固定構造の第1実施形態について説明する。図1に示されるように、電子機器Dは、複数の電子部品(発熱部品)20を備える基板2と、基板2を収容する筐体3とを備えている。図1では、筐体3の内部の基板2を示すため、筐体3の一部が破断されている。基板2は、基板固定構造1によって筐体3の筐体底板(被固定部材)3aに固定されている。本実施形態においては、筐体底板3aは、ハウジングやケーシングなどの金属製のブロックとなっている。
 なお、基板2のうち、筐体底板3aに対向する面を第2面2bとする。基板2のうち、第2面2bに対して反対側の面を第1面2aとする。つまり、第1面2aは、筐体底板3aに対向していない。本実施形態において、基板2の第1面2aには、複数の電子部品20が設けられている。また、基板2には、電子部品20以外にも、配線等を基板2の回路に接続するコネクタ21等が設けられている。
 基板固定構造1は、第1面2aに電子部品20を備える基板2を、第2面2bが筐体底板3a側を向くように筐体底板3aに固定する。電子部品20は、通電時(作動時)に発熱する。基板固定構造1は、基板2を筐体底板3aに固定しつつ、電子部品20で発生した熱を筐体底板3aに導く(放熱する)。基板固定構造1は、電子部品20の数に応じて、基板2に対して複数設けられている。以下、基板2に設けられた複数の基板固定構造1のうち、一つの基板固定構造1を代表させて詳細な構成を説明する。
 ここでは、一例として、基板固定構造1が、第1面2aに設けられた2つの電子部品20で生じた熱を筐体底板3aに導きつつ、基板2を筐体底板3aに固定する場合について説明する。図2及び図3に示されるように、基板2を固定する基板固定構造1は、ねじ10、第1スペーサ11、第2スペーサ12、及びTIM(Thermal Interface Material)13を備えている。
 第1スペーサ11は、基板2の第2面2bと筐体底板3aとの間に配置されている。本実施形態において、第1スペーサ11は、金属製である。また、第1スペーサ11は、筒状を呈している。第1スペーサ11には、ねじ10のねじ部10bが通される貫通孔11aが設けられている。この貫通孔11aの内周面には、ねじ部10bに係合するねじ山11bが形成されている。本実施形態において、第1スペーサ11は、例えば六角形の筒状を呈するスペーサであってもよい。
 第2スペーサ12は、基板2の第1面2aとねじ10のねじ頭部10aとの間に配置されている。本実施形態において、第2スペーサ12は、金属製である。また、第2スペーサ12は、筒状を呈している。第2スペーサ12には、ねじ10のねじ部10bが通されている。第2スペーサ12の一方の端部は、ねじ頭部10aのつば部分10cと対向し、第2スペーサ12の他方の端部は、基板2の第1面2aに対向している。本実施形態において、第2スペーサ12の一方の端部は、ねじ頭部10aのつば部分10cの裏面(つば部分10cの基板2側の面)に当接し、第2スペーサ12の他方の端部は、基板2の第1面2aに当接している。
 ねじ10は、基板2に設けられた基板孔2hにねじ部10bが差し込まれて、ねじ部10bの先端部が筐体底板3aに取り付けられている。ねじ10は、金属製である。本実施形態において、ねじ10のねじ部10bの先端部は、筐体底板3aに設けられたねじ孔3hに係合している。ねじ10は、ねじ頭部10aと筐体底板3aの間で、第2スペーサ12、基板2、及び第1スペーサ11を挟持する。
 ここで、本実施形態において、ねじ頭部10aは、つば部分10cが大きい形状となっている。なお、つば部分10cとは、ねじ頭部10aのうち、ねじ部10bから外側に張り出す部分である。ねじ10は、つば部分10cによって、電子部品20を覆うことが可能な位置に設けられている。電子部品20は、つば部分10cと基板2との間に位置している。このように、放熱を行う電子部品20の近傍にねじ10が位置するように、基板2上における電子部品20の設置位置及びねじ10の設置位置が設定されている。
 TIM13は、ねじ10のつば部分10cと電子部品20との間に配置されている。TIM13は、例えば、熱界面材料、熱伝導シート等によって構成されている。TIM13は、電子部品20とねじ10のつば部分10cとの間における熱伝達性をより向上させる熱伝導体としての機能を有する。つまり、TIM13は、2つの部材の接触熱抵抗を減らす(熱を伝わり易くする)機能を有する。より詳細には、TIM13は、一方の面が電子部品20当接し、他方の面がねじ頭部10aのつば部分10cの裏面に当接している。TIM13は、ねじ頭部10a(つば部分10c)よりも硬度が低い。なお、ここでの硬度とは、変形のし易さを表している。このため、硬度が低いこととは、変形し易いことである。
 つまり、TIM13は、つば部分10cが電子部品20に直接当接する場合に比べて、電子部品20と密着することができるとともに、つば部分10cと密着することができる。TIM13は、つば部分10cが電子部品20に直接当接する場合に比べて、つば部分10cと電子部品20との間での熱伝達性をより向上させることができる。このように、ねじ10のねじ頭部10aのつば部分10cの裏面は、TIM13を介して電子部品20に当接している。また、TIM13は、変形し易い。このためTIM13は、2つの電子部品20の高さが互いに異なっていても、2つの電子部品20に密着できる。
 次に、基板2の第1面2a上に設けられた電子部品20の熱を筐体底板3aに導く、熱の伝達経路について、図3を用いて説明する。電子部品20で生じた熱は、矢印A1で示されるように、TIM13を介して、ねじ頭部10aのつば部分10cからねじ頭部10aに伝達される。ねじ頭部10aに伝達された熱は、矢印A1及びA2で示されるように、ねじ頭部10aからねじ部10bに伝達される。ねじ部10bに伝達された熱は、矢印A2及びA3で示されるように、ねじ10のねじ部10bから筐体底板3aに伝達される。このように、電子部品20で生じた熱は、矢印A1~A3で示されるように、TIM13、及びねじ10を介して筐体底板3aに伝達される。
 また、電子部品20で生じた熱は、基板2にも伝達される。基板2に伝達された熱は、矢印A4及びA5で示されるように、基板2から第1スペーサ11に伝達される。第1スペーサ11に伝達された熱は、矢印A5及びA3で示されるように、第1スペーサ11から筐体底板3aに伝達される。
 なお、第2スペーサ12も、矢印A6で示されるように、熱の伝達経路となり得る。ここでは、第2スペーサ12は、TIM13及びねじ頭部10aの温度と基板2の温度との高低差に応じて、ねじ頭部10a側から基板2側へ熱を伝達する場合と、基板2側からねじ頭部10a側へ熱を伝達する場合とがある。
 以上のように、この基板固定構造1では、筐体底板3aに取り付けられたねじ10によって、基板2を筐体底板3aに固定することができる。また、このねじ10は、ねじ頭部10aのつば部分10cの裏面が電子部品20に当接し、さらに金属製となっている。このため、この基板固定構造1では、基板2の第1面2aに設けられた電子部品20から、ねじ10を介して筐体底板3aに熱を伝達することができる。つまり、基板固定構造1は、ねじ10を用いることによって、電子部品20が設けられた基板2の第1面2a側から基板2を貫通して第2面2b側に熱を伝達することができる。このように、基板固定構造1は、基板2を筐体底板3aに固定しつつ電子部品20から筐体底板3aへ効率よく熱を伝達(放熱)することができる。
 基板固定構造1は、一方の面が電子部品20に当接し、他方の面がねじ頭部10aのつば部分10cの裏面に当接するTIM13を備えている。この場合、TIM13は、ねじ頭部10aのつば部分10cと電子部品20とにより密着することができる。TIM13は、ねじ頭部10aと電子部品20との間の熱伝達性を向上させることができる。これにより、基板固定構造1は、電子部品20の熱をより効率よく筐体底板3aに伝達することができる。
 基板固定構造1は、ねじ頭部10aのつば部分10cと基板2の第1面2aとの間に配置された第2スペーサ12を備えている。この場合、第2スペーサ12は、ねじ10が絞め込まれた場合であっても、ねじ頭部10aと基板2の第1面2aとの間隔を確保することができる。これにより、基板固定構造1は、電子部品20がねじ頭部10aによって過剰に圧縮されることを抑制できる。また、基板固定構造1は、第2スペーサ12を備えることによって、ねじ10が絞め込まれた際に、ねじ頭部10aと筐体底板3aとの間で基板2を強固に固定できる。
 第1スペーサ11は、金属製である。また、第1スペーサ11の貫通孔11aの内周面にはねじ山11bが形成されている。第1スペーサ11のねじ山11bは、ねじ10のねじ部10bと係合している。この場合、基板固定構造1は、ねじ10に加えて金属製の第1スペーサ11も、電子部品20から筐体底板3aへの伝熱経路として用いることができる。また、第1スペーサ11とねじ10とがねじ山によって係合しているため、第1スペーサ11とねじ10のねじ部10bとの接触面積が多くなる。このため、基板固定構造1は、第1スペーサ11とねじ10との間で効率よく熱を伝達させつつ、第1スペーサ11及びねじ10を介して筐体底板3aへ効率よく熱を伝達することができる。
 なお、第1実施形態に係る基板固定構造1においてねじ10は、ねじ頭部10aのつば部分10cが大きい形状となっていた。これに限定されず、ねじ10に代えて、図4に示されるように、つば部分10cが小さいねじ10Aが用いられてもよい。この場合、基板固定構造1は、ねじ10Aのねじ部10bに通された大径のワッシャ(押さえ板)10dを備えていてもよい。このワッシャ10dは、金属製である。また、ワッシャ10dは、ねじ頭部10aよりも大きい外形となっている。ワッシャ10dは、一方の面が電子部品20に当接し、他方の面がねじ頭部10aのつば部分10cの裏面に当接する。すなわち、ねじ10Aのねじ頭部10aのつば部分10cの裏面は、ワッシャ10d及びTIM13を介して電子部品20に当接する構成となる。
 この場合、ワッシャ10dは、ねじ頭部10aのつば部分10cが電子部品20に直接当接できない場合であっても、ねじ頭部10aと電子部品20とを熱的に接続することができる。これにより、基板固定構造1は、ワッシャ10dを介して電子部品20の熱を効率よく筐体底板3aに伝達することができる。
 また、上記第1実施形態では、ねじ10のねじ部10bの先端部が筐体底板3aに設けられたねじ孔3hに係合する場合を例に説明した。これに限定されず、例えば、図4に示されるように、ねじ10Aのねじ部10bの先端部が筐体底板3aに設けられた貫通孔3iに通されていてもよい。そして、ねじ10Aは、ねじ部10bの先端部に取り付けられたナット14によって、ねじ頭部10aとナット14との間で、ワッシャ10d、第2スペーサ12、基板2、第1スペーサ11、及び筐体底板3aを挟持してもよい。
(第2実施形態)
 次に、基板固定構造の第2実施形態について説明する。図5及び図6に示されるように、本実施形態に係る基板固定構造1Aは、第1実施形態に係る基板固定構造1と同様に、基板2を筐体3の筐体底板3aに固定する。以下、基板固定構造1Aにおいて、上述した構成要素と同様の構成要素については図面において同一符号を付して詳細な説明を省略する。
 例えば、ねじ10B及び10Cの位置(基板孔2j及び2kの位置)と電子部品20の位置とが離れている場合がある。この場合であっても、この基板固定構造1Aでは、電子部品20で生じた熱をねじ10B及び10Cを介して筐体底板3aに伝達することができる。以下、一例として、基板固定構造1Aが、第1面2aに設けられた2つの電子部品20で生じた熱を筐体底板3aに導きつつ、基板2を筐体底板3aに固定する場合について説明する。
 基板固定構造1Aは、ねじ10B、ねじ10C、第1スペーサ11B、第1スペーサ11C、第2スペーサ12B、第2スペーサ12C、TIM13、及び押さえ板15を備えている。
 第1スペーサ11B及び11Cは、それぞれ、基板2の第2面2bと筐体底板3aとの間に配置されている。本実施形態において、第1スペーサ11B及び11cは、金属製である。また、第1スペーサ11B及び11Cは、筒状を呈している。第1スペーサ11Bには、ねじ10Bのねじ部10bが通される貫通孔11Baが設けられている。この貫通孔11Baの内周面には、ねじ10Bのねじ部10bに係合するねじ山11Bbが形成されている。第1スペーサ11Cには、ねじ10Cのねじ部10bが通される貫通孔11Caが設けられている。この貫通孔11Caの内周面には、ねじ10Cのねじ部10bに係合するねじ山11Cbが形成されている。本実施形態において、第1スペーサ11B及び11Cは、例えば六角形の筒状を呈するスペーサであってもよい。
 押さえ板15は、一方の面が2つの電子部品20の上面に当接し、他方の面がねじ10Bのねじ頭部10aのつば部分10cの裏面及びねじ10Cのねじ頭部10aのつば部分10cの裏面にそれぞれ当接している。押さえ板15は、ねじ10Bのねじ頭部10a及びねじ10Cのねじ頭部10aよりも大きい外形を有している。押さえ板15は、金属製である。
 より詳細には、押さえ板15には、貫通孔15b、及び貫通孔15cが設けられている。押さえ板15の貫通孔15bには、ねじ10Bのねじ部10bが通されている。押さえ板15の貫通孔15cには、ねじ10Cのねじ部10bが通されている。
 TIM13は、押さえ板15と電子部品20との間に配置されている。TIM13は、電子部品20と押さえ板15との間における熱伝達性をより向上させる熱伝導体としての機能を有する。より詳細には、TIM13は、一方の面が電子部品20に当接し、他方の面が押さえ板15に当接している。つまり、押さえ板15の一方の面は、TIM13を介して電子部品20に当接している。TIM13は、押さえ板15よりも硬度が低い。
 第2スペーサ12B及び12Cは、それぞれ基板2の第1面2aと押さえ板15との間に配置されている。本実施形態において、第2スペーサ12B及び12Cは、それぞれ金属製である。また、第2スペーサ12B及び12Cは、それぞれ筒状を呈している。
 第2スペーサ12Bには、ねじ10Bのねじ部10bが通されている。第2スペーサ12Bの一方の端部は、押さえ板15の一方の面に当接し、第2スペーサ12Bの他方の端部は、基板2の第1面2aに当接している。第2スペーサ12Cには、ねじ10Cのねじ部10bが通されている。第2スペーサ12Cの一方の端部は、押さえ板15の一方の面に当接し、第2スペーサ12Cの他方の端部は、基板2の第1面2aに当接している。
 ねじ10Bは、基板2に設けられた基板孔2jにねじ10Bのねじ部10bが差し込まれて、ねじ部10bの先端部が筐体底板3aに取り付けられている。同様に、ねじ10Cは、基板2に設けられた基板孔2kにねじ10Cのねじ部10bが差し込まれることによって、ねじ部10bの先端部が筐体底板3aに取り付けられている。ねじ10B及び10Cは、金属製である。本実施形態において、ねじ10Bのねじ部10bの先端部は、筐体底板3aに設けられたねじ孔3jに係合している。同様に、ねじ10Cのねじ部10bの先端部は、筐体底板3aに設けられたねじ孔3kに係合している。ねじ10B及び10Cは、ねじ頭部10aと筐体底板3aの間で、押さえ板15、第2スペーサ12B及び12C、基板2、並びに第1スペーサ11B及び11Cを挟持する。
 このように、ねじ10B及びねじ10Cの位置と電子部品20の位置とが離れている。この場合であっても、基板固定構造1Aは、第1実施形態に係る基板固定構造1と同様に、電子部品20で生じた熱を押さえ板15に伝達し、さらに、ねじ10B及び10Cを介して筐体底板3aに伝達することができる。
 以上のように、この基板固定構造1Aでは、第1実施形態に係る基板固定構造1と同様に、基板2を筐体底板3aに固定しつつ電子部品20から筐体底板3aへ効率よく熱を伝達(放熱)することができる。
 また、基板固定構造1Aは、ねじ10Bとねじ10Cとの間を跨ぐように設けられた押さえ板15を備えている。この場合、押さえ板15は、ねじ頭部10aのつば部分10cが電子部品20に直接当接できない場合であっても、ねじ頭部10aと電子部品20とを熱的に接続することができる。これにより、基板固定構造1Aは、押さえ板15を介して電子部品20の熱を効率よく筐体底板3aに伝達することができる。
 基板固定構造1Aは、一方の面が電子部品20に当接し、他方の面が押さえ板15に当接するTIM13を備えている。この場合、TIM13は、押さえ板15と電子部品20とに、より一層密着することができる。TIM13は、押さえ板15と電子部品20との間の熱伝達性を向上させることができる。これにより、基板固定構造1Aは、電子部品20の熱をより効率よく筐体底板3aに伝達することができる。
 基板固定構造1Aは、押さえ板15と基板2の第1面2aとの間に配置された第2スペーサ12B及び12Cを備えている。この場合、第2スペーサ12B及び12Cは、ねじ10B及び10Cが絞め込まれた場合であっても、ねじ頭部10aと基板2の第1面2aとの間隔を確保することができる。これにより、基板固定構造1Aは、電子部品20がねじ頭部10aによって過剰に圧縮されることを抑制できる。また、基板固定構造1Aは、第2スペーサ12B及び12Cを備えることによって、ねじ10が絞め込まれた際に、ねじ頭部10aと筐体底板3aとの間で基板2を強固に固定できる。
 第1スペーサ11B及び11Cは、それぞれ金属製である。また、第1スペーサ11Bの貫通孔11Baの内周面にはねじ山11Bbが形成されている。第1スペーサ11Bのねじ山11Bbは、ねじ10Bのねじ部10bと係合している。同様に、第1スペーサ11Cの貫通孔11Caの内周面にはねじ山11Cbが形成されている。第1スペーサ11Cのねじ山11Cbは、ねじ10Cのねじ部10bと係合している。この場合、基板固定構造1Aは、ねじ10B及び10Cに加えて金属製の第1スペーサ11B及び11Cも、電子部品20から筐体底板3aへの伝熱経路として用いることができる。また、第1スペーサ11B及び11Cとねじ10B及び10Cとがそれぞれねじ山によって係合しているため、第1スペーサ11Bとねじ10Bとの接触面積及び第1スペーサ11Cとねじ10Cとの接触面積が多くなる。このため、基板固定構造1Aは、第1スペーサ11B及び11Cとねじ10B及び10Cとの間でそれぞれ効率よく熱を伝達させつつ、第1スペーサ11B及び11C並びにねじ10B及び10Cを介して筐体底板3aへ効率よく熱を伝達することができる。
 なお、第2スペーサ12、12B、及び12cは、例えば、ばねであってもよい。第2スペーサ12等がばねである場合、上述したようにねじ頭部10aと基板2との間隔を確保しつつ、ねじ10等のゆるみ止めとしての機能も奏することができる。
 本開示は、以下の構成を含む。
 本開示のモータロータは、
[1]「第1面に発熱部品を備える基板を、前記第1面に対して反対側の第2面が被固定部材側を向くように前記被固定部材に固定する基板固定構造であって、
 前記基板の前記第2面と前記被固定部材との間に配置された第1スペーサと、
 前記基板に設けられた基板孔に差し込まれて先端部が前記被固定部材に取り付けられ、前記被固定部材とねじ頭部との間で前記基板及び前記第1スペーサを挟持する金属製のねじと、
を備え、
 前記ねじ頭部のつば部分の裏面は、前記発熱部品に当接している、基板固定構造。」である。
 本開示のモータロータは、
[2]「一方の面が前記発熱部品に当接し、他方の面が前記ねじ頭部の前記つば部分の前記裏面に当接する熱伝導体を更に備え、
 前記熱伝導体は、前記ねじ頭部よりも硬度が低い、上記[1]に記載の基板固定構造。」であってもよい。
 本開示のモータロータは、
[3]「一方の端部が前記ねじ頭部の前記つば部分の前記裏面に当接し、他方の端部が前記基板の前記第1面に当接する第2スペーサを更に備える、上記[1]又は[2]に記載の基板固定構造。」であってもよい。
 本開示のモータロータは、
[4]「一方の面が前記発熱部品に当接し、他方の面が前記ねじ頭部の前記つば部分の前記裏面に当接し、前記ねじ頭部よりも大きい外形を有する金属製の押さえ板を更に備える、上記[1]に記載の基板固定構造。」であってもよい。
 本開示のモータロータは、
[5]「一方の面が前記発熱部品に当接し、他方の面が前記押さえ板の前記一方の面に当接する熱伝導体を更に備え、
 前記熱伝導体は、前記押さえ板よりも硬度が低い、上記[4]に記載の基板固定構造。」であってもよい。
 本開示のモータロータは、
[6]「一方の端部が前記押さえ板の前記一方の面に当接し、他方の端部が前記基板の前記第1面に当接する第2スペーサを更に備える、上記[3]又は[5]に記載の基板固定構造。」であってもよい。
 本開示のモータロータは、
[7]「前記第1スペーサは、金属製であり、
 前記第1スペーサには、前記ねじのねじ部が通される貫通孔が設けられ、
 前記貫通孔の内周面には、前記ねじ部に係合するねじ山が形成されている、上記[1]~[6]のいずれかに記載の基板固定構造。」であってもよい。
1,1A 基板固定構造
2 基板
2a 第1面
2b 第2面
2h,2j,2k 基板孔
3a 筐体底板(被固定部材)
10,10B,10C ねじ
10a ねじ頭部
10b ねじ部
10c つば部分
10d ワッシャ(押さえ板)
11,11B,11C 第1スペーサ
11a,11Ba,11Ca 貫通孔
11b,11Bb,11Cb ねじ山
12,12B,12C 第2スペーサ
13 TIM(熱伝導体)
15 押さえ板
20 電子部品(発熱部品)

Claims (7)

  1.  第1面に発熱部品を備える基板を、前記第1面に対して反対側の第2面が被固定部材側を向くように前記被固定部材に固定する基板固定構造であって、
     前記基板の前記第2面と前記被固定部材との間に配置された第1スペーサと、
     前記基板に設けられた基板孔に差し込まれて先端部が前記被固定部材に取り付けられ、前記被固定部材とねじ頭部との間で前記基板及び前記第1スペーサを挟持する金属製のねじと、
    を備え、
     前記ねじ頭部のつば部分の裏面は、前記発熱部品に当接している、基板固定構造。
  2.  一方の面が前記発熱部品に当接し、他方の面が前記ねじ頭部の前記つば部分の前記裏面に当接する熱伝導体を更に備え、
     前記熱伝導体は、前記ねじ頭部よりも硬度が低い、請求項1に記載の基板固定構造。
  3.  一方の端部が前記ねじ頭部の前記つば部分と対向し、他方の端部が前記基板の前記第1面に対向する第2スペーサを更に備え、
     前記第2スペーサは、前記ねじ頭部と前記基板の前記第1面との間で挟持されている、請求項1又は2に記載の基板固定構造。
  4.  一方の面が前記発熱部品に当接し、他方の面が前記ねじ頭部の前記つば部分の前記裏面に当接し、前記ねじ頭部よりも大きい外形を有する金属製の押さえ板を更に備える、請求項1に記載の基板固定構造。
  5.  一方の面が前記発熱部品に当接し、他方の面が前記押さえ板の前記一方の面に当接する熱伝導体を更に備え、
     前記熱伝導体は、前記押さえ板よりも硬度が低い、請求項4に記載の基板固定構造。
  6.  一方の端部が前記押さえ板の前記一方の面に当接し、他方の端部が前記基板の前記第1面に当接する第2スペーサを更に備える、請求項4又は5に記載の基板固定構造。
  7.  前記第1スペーサは、金属製であり、
     前記第1スペーサには、前記ねじのねじ部が通される貫通孔が設けられ、
     前記貫通孔の内周面には、前記ねじ部に係合するねじ山が形成されている、請求項1に記載の基板固定構造。
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