CN107114001A - 单元安装装置及电子设备系统 - Google Patents

Abstract

目的在于得到一种薄型且针对向电子部件的电磁波及热的对策优异的单元安装装置(100)，该单元安装装置(100)具有：板状体(1)，其沿第1方向具有相同剖面形状；开口孔(2)，其设置于板状体1的局部；主板(4)，其安装于板状体(1)，在与主板的第2主面之间形成框体空间(3)；以及导热性的电磁波吸收片(5)，其从开口孔侧，安装于在主板(4)的第2主面(4B)安装的电子部件即功率半导体装置(7)的背面。主板(4)具有第1主面(4A)和第2主面(4B)，安装于板状体(1)，该第1主面(4A)具有对电子设备单元进行搭载的单元搭载部，该第2主面(4B)与第1主面(4A)平行。

Description

单元安装装置及电子设备系统

技术领域

本发明涉及单元安装装置及电子设备系统，该单元安装装置能够对多个在框体内部收容基板的电子设备单元进行安装。

背景技术

使用将电子设备单元安装于单元安装装置的电子设备系统，该单元安装装置由主板和对主板及在主板安装的电子设备进行保护的框体构成。在这样的电子设备系统之中的使用了定序器等工业用控制设备的系统中，通过将多个电子设备单元安装于成为主板的基本单元，由此构成电子设备系统。

例如如专利文献1所记载的那样，在移动电话用收发装置等电子设备装置中，在侧板安装电源电路单元、电子电路模块以及多个发送单元而使用。在这样的电子设备系统中，在电子设备单元向单元安装装置的安装构造的稳定性的基础上，还要求由电子电路模块构成的控制设备的散热性。

专利文献1：日本特开平11-204971号公报

发明内容

然而，在上述专利文献1的技术中，装置结构复杂且大型，如果试图小型化则特别存在下述问题，即，不仅散热性不充分，电磁特性也不充分。

另外，在将多个电子部件搭载于主板的正反两面的构造的情况下，在电子部件的电磁特性及散热对策的基础上，在主板背面侧形成的框体空间的薄型化也成为了重要的课题。

本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于得到一种薄型且噪声特性及散热特性优异的单元安装装置。

为了解决上述的课题、实现目的，本发明的特征在于，具有：板状体，其沿第1方向具有相同剖面形状；开口孔，其设置于板状体的局部；主板，其具有第1主面和第2主面，安装于板状体，在第2主面与所述板状体之间形成框体空间，该第1主面具有对电子设备单元进行搭载的单元搭载部，该第2主面与第1主面平行；以及导热性的电磁波吸收片，其从开口孔侧，安装于在主板的第2主面安装的电子部件的背面。

发明的效果

根据本发明，取得下述效果，即，能够得到一种薄型且噪声特性及散热特性优异的单元安装装置。

附图说明

图1是从本发明的实施方式1涉及的单元安装装置的背面侧观察的斜视图。

图2是从背面侧观察将本发明的实施方式1涉及的单元安装装置的盖体卸下后的状态的斜视图。

图3是表示本发明的实施方式1涉及的单元安装装置的图，是图1的A-A剖视图。

图4是表示本发明的实施方式1涉及的单元安装装置的开口孔的周边的要部放大图。

图5是本发明的实施方式1涉及的单元安装装置的要部放大剖视图。

图6是从背面侧观察本发明的实施方式1涉及的单元安装装置的盖体安装工序的斜视图。

图7是表示本发明的实施方式1涉及的单元安装装置的盖体安装工序的图，是图6的A-A剖视图。

图8是从本发明的实施方式1涉及的单元安装装置的正面侧观察的斜视图。

图9是表示将本发明的实施方式1涉及的单元安装装置安装于壁面的状态的剖视图。

图10是表示在本发明的实施方式1涉及的单元安装装置安装有电子设备单元的状态的斜视图。

图11是表示将本发明的实施方式2涉及的单元安装装置安装于壁面的状态的剖视图。

图12是表示将本发明的实施方式3涉及的单元安装装置安装于壁面的状态的剖视图。

具体实施方式

下面，基于附图，对本发明涉及的单元安装装置及电子设备系统的实施方式进行详细说明。此外，本发明不限定于这些实施方式，能够在不脱离其要旨的范围内进行适当的变更。另外，在下面示出的附图中，有时为了容易理解，各层或各部件的比例尺与现实不同，在各附图之间也同样存在该情况。另外，在平面图中，有时为了易于观察附图而不标注阴影线。

实施方式1.

图1是从本发明的实施方式1涉及的单元安装装置的背面侧观察的斜视图，图2是从背面侧观察将该单元安装装置的盖体卸下后的状态的斜视图，图3是图1的A-A剖视图。

本实施方式的单元安装装置100的特征在于，具有：板状体1，其在第1方向上具有相同剖面形状；开口孔2，其设置于板状体1的局部；以及主板4，其安装于板状体1，在其与板状体1的背面部1C之间形成框体空间3。主板4具有：第1主面4A，其具有单元搭载部；以及第2主面4B，其与第1主面4A平行。板状体1是通过挤出成型而形成的铝制的板。此外，在单元搭载部形成连接器20，从而自由插拔电子设备单元300，随图8在后面叙述。在这里，第1方向为长边方向。

板状体1具有背面部1C和在背面部1C的长边方向的2边设置的侧面部1S，在侧面部1S具有用于对主板4的2边进行安装的剖面呈“コ”字状的槽部8a、8b。通过槽部8a、8b而进行板状体1的定位。并且，通过将主板4的相对的长边分别卡合固定于槽部8a、8b，由此板状体1与主板4被固定，在板状体1与主板4之间形成框体空间3。即，在主板4与位于板状体1的背面部1C的内侧的第1主面1A之间形成狭窄的框体空间3，外侧的第2主面1B与对单元安装装置100进行安装的壁面进行抵接。

开口孔2设置于板状体1的背面部1C，以将该开口孔2进行封闭的方式安装有不锈钢制的盖体6。并且，在主板4的第2主面4B即背面侧，作为电子部件而安装有构成可编程逻辑控制器(PLC：Programmable Logic Controller)的功率半导体装置7。构成PLC的功率半导体装置7是散热性高的电子部件。功率半导体装置7是树脂封装型的控制用IC(Semiconductor Integrated Circuit：半导体集成电路)部件，隔着导热性的电磁波吸收片5而与盖体6抵接。

盖体6由铁板构成，如图4所示，可相对于板状体1的背面部1C自由拆装，且为了对开口孔2进行覆盖而具有能够进行卡合的卡合功能。

如图5的要部放大剖视图所示，盖体6是通过对厚度为0.5～5mm左右的铁板进行冲裁加工而形成的，具有由第1凸出片61a和第2凸出片61b构成的剖面呈“コ”字状的凸出部61。另一方面，板状体1在开口孔2的周缘的连续的2个角部处具有台阶部11。通过在第1凸出片61a与第2凸出片61b之间插入台阶部11，从而能够将盖体6的凸出部61与台阶部11进行嵌合，在由盖体6将板状体1的开口孔2封闭的状态下嵌合而固定。第1凸出片61a和第2凸出片61b能够通过在开口孔2的周缘的连续的2个角部设置的台阶部11而实现沿板状体1的长边方向的定位。图5是表示盖体6的凸出部61与开口孔2的周缘的台阶部11嵌合前的状态的要部放大剖视图。

在盖体6的与板状体1的第1主面1A相对的表面处，固接有导热性的电磁波吸收片5。导热性的电磁波吸收片5例如是通过下述方法而得到的，即，在向具有柔软性及弹性的树脂中混合分散了导热性粉末而得到的导热性片的表面形成金属蒸镀层。或者是通过下述方法而得到的，即，将导热性片和向具有柔软性及弹性的树脂中混合分散了扁平金属粉末而得到的电磁波吸收片进行热压接。功率半导体装置7的树脂封装件是由环氧树脂形成的，因此导热性的电磁波吸收片5仅通过按压即可通过粘结性而容易地进行固定。另外，如果对该导热性的电磁波吸收片5施加力则可容易地进行剥离，因此处理性良好。

作为具有柔软性及弹性的树脂而采用硅树脂、环氧树脂、烯烃类树脂、氟树脂等树脂，通过采用导热性高的树脂，从而能够得到弹性模量更高的导热性的电磁波吸收片5。

作为导热性粉末，能够应用氢氧化铝、氢氧化镁、碳酸钙、碳酸镁、氧化钙、氧化镁、氧化铝粉末、氮化铝、氮化硼、碳化硅、结晶二氧化硅、非结晶二氧化硅。

下面，对本实施方式1的单元安装装置的组装方法进行说明。图6及图7是表示盖体6向板状体1的开口孔2的安装工序的斜视图及剖视图。图8是从单元安装装置的正面侧观察该单元安装装置的斜视图。

首先，通过挤出成型而将以铝为主要成分的金属材料成型为板状体1，形成长条的板状体1，该板状体1具有背面部1C和沿背面部1C的2个长边向主板4侧伸长而形成的2个侧面部1S。接下来，将成型后的板状体1切割成预先决定的长度，进行分割。并且，通过冲裁加工，在分割后的各板状体1形成开口孔2以及在开口孔2的周缘处形成台阶部11。开口孔2的形成也可以是在挤出成型时，间歇地将用于形成台阶部11的模具进行插入而同时形成的。

作为主板4，采用在环氧树脂基板的第1及第2主面4A、4B分别形成有电路图案的主板。如图8所示，在形成有电路图案的主板4的第1主面4A的电路图案之上安装连接器20。另一方面，在反面侧即第2主面4B安装功率半导体装置7。

接下来，将主板4滑动插入至在板状体1的长边方向的2边配置的侧面部1S处所分别设置的剖面呈“コ”字状的槽部8a、8b并进行固定，以使得主板4的2边与槽部8a、8b进行卡合。由于板状体1是薄型的金属板，因此具有弹性，能够将滑动插入后的主板4弹性地进行固定。

接下来，如图6及图7所示，将粘贴有导热性的电磁波吸收片5的盖体6安装至板状体1的第2主面1B侧即反面侧。使板状体1的开口孔2周缘的连续的2个角部的台阶部11卡合于在盖体6周缘的连续的2个角部处设置的构成剖面呈“コ”字状的凸出部61的第1凸出片61a和第2凸出片61b之间。并且，以从开口孔2的2个台阶部11的端缘经过的线段为轴，使盖体6向板状体1侧进行转动，使盖体6的固定片62向开口孔2的周缘的剩余的2个角部移动，如图3所示，利用螺丝63将盖体6固定于板状体1。

这样，完成图1所示的单元安装装置100。图8是从主板4的第1主面4A侧观察的斜视图。

按照上述方式形成的单元安装装置100如图9所示，使用未图示的安装钩而安装于壁面200。并且，如图10所示，将电子设备单元300与在主板4的第1主面4A设置的连接器20进行连接器连接，完成电子设备系统。在单元安装装置100的板状体1的侧面部1S，分别设置第1及第2支撑片12a、12b，对电子设备单元300的2个面进行支撑。

在如上所述地得到的电子设备系统中，能够使单元安装装置100薄型化，且能够将在主板4背面设置的功率半导体装置7的热量高效地经由导热性的电磁波吸收片5而散热至盖体6。然后，从盖体6高效地散热至壁面200。即，构成如下构造：不将功率半导体装置7的热量散热至框体空间3的内部，而是使在开口孔2设置的盖体6抵接于单元安装装置100外部的壁面200而进行散热。因此，不将功率半导体装置7的热量通过热辐射而散热至框体内部，而是能够经由导热性的电磁波吸收片5而高效地通过导热而散热至外部的壁面200。因此，能够实现薄型化，且通过压接导热性的电磁波吸收片5，从而使导热性和电磁波抑制效果都进一步地得到提高。

另外，构成框体空间3的板状体1是利用诸如在使用金属材料进行挤出成型之后形成详细形状这样的制造方法而形成的，因此即使单元安装数量不同，模具也可以进行沿用，通用性高，能够实现低成本化。并且，在组装时，将主板4对准图3中的上侧的槽部8a、下侧的槽部8b进行滑动插入之后，将主板4和板状体1进行固定。然后，将粘贴有导热性的电磁波吸收片5的盖体6对准开口孔2及台阶部11进行安装，将板状体1和盖体6进行固定。此时，通过利用第1凸出片61a及第2凸出片61b进行定位，从而能够使主板4与盖体6不接触地进行组装，能够形成薄的框体空间，组装作业性良好。

此外，开口孔的数量及形状、与盖体的卡合构造、导热性的电磁波吸收片、电子部件的数量不限定于所述实施方式，能够适当地进行变更。

另外，板状体的构造也能够适当地进行变更。在本实施方式中，凸出部61设置于在沿板状体1的长边的第1方向上连续的2个角部，但该位置或数量不特别地进行限定，也可以为1个或者大于或等于3个。

实施方式2.

图11是本发明的实施方式2的电子设备系统的剖视图。

本实施方式与实施方式1的电子设备系统的不同点在于不存在盖体6这一点。取代盖体6而采用如下结构，即，将导热性的电磁波吸收片5S夹入至功率半导体装置7与用于对单元安装装置100进行安装的壁面200之间，使电磁波吸收片5S与用于对单元安装装置100进行安装的壁面200直接接触。在本实施方式中，示出功率半导体装置7比实施方式1的情况厚的情况。在该情况下，通过根据功率半导体装置7的高度对电磁波吸收片5S的厚度进行调整，由此也能够进行应对。其他与所述实施方式1相同，因此在这里省略说明。

通过该结构，散热性及电磁波吸收性也是有效的。另外，导热性的电磁波吸收片5S能够紧贴固定于功率半导体装置7的树脂封装件，而不特别地需要粘接剂，因此组装性也极其良好。

并且，由于仅通过对电磁波吸收片5S进行调整，就能够高效地进行安装，而不被所要安装的功率半导体装置7的高度所左右，因此通用性也高。

导热性的电磁波吸收片5S具有与在实施方式1中使用的导热性的电磁波吸收片5相同的组成，只要与功率半导体装置7相匹配地适当进行切割即可，另外也可以叠加成为2层构造、3层构造。

实施方式3.

图12是本发明的实施方式3的电子设备系统的剖视图。

在本实施方式中，与实施方式1的电子设备系统的不同点也在于不存在盖体6这一点。取代盖体6而采用如下结构，即，利用导热性的电磁波吸收罩5P对在开口孔2内安装的功率半导体装置7进行封闭，使导热性的电磁波吸收罩5P与用于对单元安装装置100进行安装的壁面200直接接触。在本实施方式中，功率半导体装置7的高度高，从板状体1的背面部1C的开口孔2凸出。由于功率半导体装置7的高度高，因此是在盖体6的安装困难的情况下有效的结构。其他与所述实施方式1相同，因此在这里省略说明。

通过该结构，散热性及电磁波吸收性也是有效的。另外，组装性也极其良好。

并且，不被所要安装的功率半导体装置7的高度所左右，即使功率半导体装置7从板状体1的背面部1C凸出，电磁波吸收罩5P也能够利用弹性而以有效将开口孔2封闭的方式进行安装。因此，该构造的通用性极高。

导热性的电磁波吸收罩5P具有与在实施方式1中使用的导热性的电磁波吸收片相同的组成，不同点仅在于为了对开口孔2充分地进行覆盖而切割得较大。或者，也可以将与开口孔2的周缘部相当的区域设为薄壁部。

如上所述，根据实施方式1至3的单元安装装置100，由于构成单元安装装置100的框体的板状体1采用挤出成型品，因此即使电子设备单元300的安装数量不同，也可沿用相同模具，只需对进行切割的长度进行调整即可，能够对初期费用进行抑制。

另外，在实施方式1至3的单元安装装置中，对准在主板4安装的电子部件的位置而在板状体1形成开口孔2，在与功率半导体装置7等电子部件之间设置导热性的电磁波吸收片5，由此能够应用于不同大小的电子部件，而无需对板状体1的外形尺寸进行变更。因此，制造容易，且主板4向板状体1的通过滑动组装而实现的组装也变得容易。这样，能够以极其薄型的单元安装装置去除在主板4安装的电子部件的热量，并且遮断电磁波。

通过在盖体6设置的多个凸出部61，能够防止在安装盖体6时对主板4造成损伤。

此外，主板4向板状体1的安装是通过滑动插入而进行的，但在电子部件的高度高而难以进行滑动插入的情况下，通过对板状体1的侧面部1S进行形状加工以使得其具有弹性，从而扩大侧面部1S而将主板4进行插入即可。

另外，通过对导热性的电磁波吸收片的厚度进行调整，由此板状体1的通用性得到提高，能够实现低成本化。

此外，所述实施方式1至3能够应用于具有电源部和运算部的电子设备等，而不限定于可编程逻辑控制器。

另外，在所述实施方式1至3中，通过挤出成型而形成板状体1，但不限定于通过挤出成型而实现的形状加工，通过冲压成型、或者通过将板状体1进行弯折的加工也能够进行成型。

并且，在所述实施方式1至3中，由铝构成板状体1，但不限定于铝，也能够应用被称为SUS301的特殊不锈钢等不锈钢材料等。特殊不锈钢是向铁添加铬或者镍等物质而变得难以生锈的特殊钢之一，作为添加元素也能够应用以铬为基础、以铬-镍为基础等。另外，关于盖体6，除了铁板之外，也可以与板状体1相同地，利用由被称为SUS301的特殊不锈钢构成的不锈钢板、铝等其他导热性良好且耐噪声性高的导电性材料而构成。

以上的实施方式示出的结构表示本发明的内容的一个例子，既能够与其他公知的技术进行组合，也能够在不脱离本发明的主旨的范围内对结构的一部分进行省略、变更。

标号的说明

1板状体，1S侧面部，1C背面部，1A第1主面，1B第2主面，2开口孔，3框体空间，4主板，4A第1主面，4B第2主面，5、5S电磁波吸收片，5P电磁波吸收罩，6盖体，7功率半导体装置，8a、8b槽部，11台阶部，20连接器，61凸出部，61a第1凸出片，61b第2凸出片，62固定片，63螺丝，100单元安装装置，200壁面，300电子设备单元。

Claims (9)

1.一种单元安装装置，其特征在于，具有：

板状体，其沿第1方向具有相同剖面形状；

开口孔，其设置于所述板状体的局部；

主板，其具有第1主面和第2主面，安装于所述板状体，在所述第2主面与所述板状体之间形成框体空间，该第1主面具有对电子设备单元进行搭载的单元搭载部，该第2主面与所述第1主面平行；以及

导热性的电磁波吸收片，其从所述开口孔侧，安装于在所述主板的所述第2主面安装的电子部件的背面。

2.根据权利要求1所述的单元安装装置，其特征在于，

具有盖体，该盖体安装为将所述开口孔封闭，

所述电子部件隔着所述导热性的电磁波吸收片而与所述盖体抵接。

3.根据权利要求2所述的单元安装装置，其特征在于，

所述盖体对所述开口孔进行覆盖，与所述开口孔进行卡合。

4.根据权利要求3所述的单元安装装置，其特征在于，

所述盖体在端部具有剖面呈“コ”字状的凸出部，

并且所述板状体在所述开口孔的周缘具有台阶部，

所述凸出部与所述台阶部进行嵌合。

5.根据权利要求4所述的单元安装装置，其特征在于，

在所述盖体与所述电子部件之间，弹性地固接有所述导热性的电磁波吸收片。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的单元安装装置，其特征在于，

所述板状体为金属制的挤出成型板。

7.根据权利要求6所述的单元安装装置，其特征在于，

所述板状体具有背面部和侧面部，该侧面部从所述背面部的沿所述第1方向相对的2边起朝向所述主板侧配置，

在所述侧面部具有用于对所述主板的2边进行安装的槽部。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的单元安装装置，其特征在于，

所述主板在所述第1主面具有对多个电子设备单元进行安装的安装部。

9.一种电子设备系统，其特征在于，具有：

权利要求1至8中任一项所述的单元安装装置；以及

电子设备单元，其安装于所述主板的所述第1主面。