JP2004228496A

JP2004228496A - Fixing structure of circuit board, and electronic apparatus

Info

Publication number: JP2004228496A
Application number: JP2003017472A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Nagata; 守永田; Yoshihiko Miyake; 良彦三宅; Yukiko Kobayashi; 由紀子小林; Masao Kayaba; 正男榧場
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2003-01-27
Filing date: 2003-01-27
Publication date: 2004-08-12

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fixing structure of circuit board which enables a circuit board to be fixed to a housing, without causing wasteful spaces to be generated, and to provide an electronic apparatus. <P>SOLUTION: At least a fixing part 24b, with respect to a housing 22a among the circuit board 21 stored in housings 22a, 22b, is formed of a thermoplastic resin. The fixing part 24b is brought into direct contact with the inner surface of the housing 22a, and thermoplastic resin is made to adhere. A heat radiator 26 is provided on an insulating layer 24c, constituting the surface on the opposite side of the fixing part 24b, and the heat radiator 26 is connected to the inner surface of the housing 22b. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、筐体に対する回路基板の取付構造及びこの取付構造を採用する電子機器に関し、更に詳しくは、回路基板の絶縁層として用いられている熱可塑性樹脂の接着性を利用して回路基板を筐体に対して取り付けた回路基板の取付構造及び電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電子機器は筐体内に回路基板を内蔵しており、その回路基板の取付構造としては、例えば特許文献１に示すものがある。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２４４６４５号公報
【０００４】
これについて図７を参照して説明すると、筐体３の底部内面にはビス止め用のボス部４が突設されており、回路基板５にはビス６が貫通する貫通孔が形成されている。ビス６が回路基板５を貫いてボス部４に締結されることで回路基板５は筐体３に対して固定される。操作パネル２は回路基板５を覆うようにして筐体３に取り付けられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例では、ビス止め用のボス部４の高さ分だけ、筐体３の底部内面と回路基板５との間に隙間が形成される。このことが筐体３内に無駄なスペースを生じさせ、電子機器の薄型化を推し進めるうえでの妨げの一つになっていた。また、回路基板５と筐体３底部内面との間の空気の層が断熱材として機能し、回路基板５の発熱によって筐体３の内部に熱がこもるという問題もある。
【０００６】
本発明は上述の問題に鑑みてなされ、その目的とするところは、無駄なスペースを生じさせることなく回路基板を筐体に対して取り付けることができる回路基板の取付構造及び電子機器を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の回路基板の取付構造では、筐体内に収容される回路基板のうち少なくとも筐体に対する取付部が熱可塑性樹脂でなり、その取付部を筐体内面に直接接触させ熱可塑性樹脂を接着させた。
【０００８】
これにより、回路基板と筐体とが密着して一体的構造体となっており、筐体と回路基板との間の無効空間をなくせ、更に次行程などへ回路基板と筐体とを別々に供給するのではなく一体的構造体として供給することができ、組み立て作業性などが向上する。
【０００９】
熱可塑性樹脂でなる取付部の接着方法としては、取付部を筐体に対して圧接した状態で加熱する熱圧着や、プラズマ雰囲気中で取付部を筐体に対して圧接させるプラズマ圧着などを用いることができる。
【００１０】
また、本発明の回路基板の取付構造では、回路基板にその内層から取付部に臨む放熱用ホールを設け、その放熱用ホールに伝熱材を充填させた。
【００１１】
これにより、伝熱材を介して回路基板内部の熱を筐体まで逃がすことができる放熱経路が構成される。筐体に伝わった熱は筐体で拡散されて筐体の外部に放熱される。
【００１２】
放熱経路の構成としては、例えばバインダ樹脂中に金属粒子などを分散させた導電ペーストを伝熱材として印刷法などで放熱用ホールに充填させる構成や、放熱用ホールをめっき法によって金属を析出させて充填する構成、あるいはその他カーボンなどの伝熱材を印刷法などで放熱用ホールに充填する構成などが挙げられる。
【００１３】
また、本発明の回路基板の取付構造では、回路基板の取付部を除いた部分に放熱体を設け、その放熱体を筐体内面に接続させた。
【００１４】
これにより、回路基板から発生する熱を放熱体に拡散させて回路基板の過熱を抑制することができる。放熱体としては、例えば板状の金属、あるいは箔状の金属、高分子フィルムを熱分解によりグラファイト化させるグラファイトシートなどのように熱伝導性の高いものを用いるのが好ましい。
【００１５】
また、金属などのように導電性を有する放熱体であれば、回路基板を外部の電磁ノイズから保護する、あるいは回路基板から外部に放射される電磁ノイズを遮断する電磁シールド効果も得られる。なお、筐体自体を金属などのような熱伝導性に優れた材質とし、この筐体に回路基板の取付部を接触させれば筐体自体が放熱体としての機能も果たす。
【００１６】
また、放熱体としては、その他に、冷却液循環用チューブを内蔵した水冷ジャケットなどを用いれば回路基板の過熱抑制に著しい効果が得られる。この場合、筐体内には、冷却液を循環させる小型ポンプや冷却液を補給するタンクなどが水冷ジャケットと合わせて備えられる。
【００１７】
また、本発明の回路基板の取付構造では、筐体のうち放熱体が接続される部分を、熱を受けて変色する示温材で構成した。
【００１８】
示温材は、ある特定の温度で外観に明瞭な変色を生じるような物質、あるいはその物質を塗布したラベルなどであり、その変色状態を観察することにより使用者に対して視覚的に回路基板及び筐体の温度上昇の注意を促すことができる。
【００１９】
例えば、温度によって結晶形が転移しそれによって色相が異なる金属錯塩や、温度によって螺旋ピッチが異なる螺旋状コレステリック液晶体、電子授受に伴って色相変化するロイコ染料と電子受容性物質と熱溶融性物質とからなる組成物などが示温材の一例として挙げられる。
【００２０】
また、示温材としては、ある温度で色が変化すると元に戻らない不可逆性のものと、温度変化に応じて何回でも色が変化する可逆性のものとがあるがどちらでも用いることができる。可逆性示温材であれば、高温状態から安全な温度まで下がったことを使用者に知らせることができる。
【００２１】
また、本発明の回路基板の取付構造では、回路基板に、その内層から放熱体に臨む放熱用ホールを設け、その放熱用ホールに伝熱材を充填させた。
【００２２】
これにより、伝熱材を介して回路基板内部の熱を放熱体まで逃がすことができ回路基板の過熱を抑制することができる。
【００２３】
また、本発明の電子機器は、筐体とこの筐体内に収容される回路基板とを備え、回路基板は上述した取付構造でもって筐体に対して取り付けられている。
【００２４】
これにより、回路基板と筐体とが密着して一体的構造体となっており、筐体と回路基板との間の無効空間をなくせ、電子機器の薄型化が図れる。
【００２５】
本発明で電子機器とは、回路基板以外にも、例えば回路基板に入力信号を与える入力機器や、回路基板の出力を受ける出力機器などを備え、具体的には、ノートブック型コンピュータ、携帯電話機、ＰＤＡ（ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｔ）、携帯型オーディオ機器、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラなどが一例として挙げられる。
【００２６】
熱可塑性樹脂としては、液晶ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン、ポリサルフォン、ポリエーテルイミド、ポリフェニルエーテル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリテトラフルオロエチレンなどが一例として挙げることができる。また単体樹脂に限らず、複数の樹脂からなる樹脂複合体や上記樹脂に充填材や添加剤などを加えたものでもよい。
【００２７】
筐体の材質としては、ポリカーボネート、ＡＢＳ樹脂、ＦＲＰ（ｆｉｂｅｒｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｐｌａｓｔｉｃ）、生分解プラスチックなどのプラスチック材料や、アルミニウム、マグネシウムなどの金属材料、更には複数のプラスチック材料からなるプラスチック複合体、複数の金属材料からなる合金体、プラスチックと金属との複合体などが挙げられる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２９】
（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態による回路基板の取付構造及びこの取付構造を採用した電子機器を示す。
【００３０】
本実施の形態における電子機器１０は例えば情報処理装置に装着されデータの送受信を行う通信カードである。電子機器１０は、扁平箱状の１対の筐体１２ａ、１２ｂと、これら筐体１２ａ、１２ｂの内部に収容される回路基板１１とから構成される。図示では、上側の筐体１２ｂを取り外した状態で示している。
【００３１】
回路基板１１は下側の筐体１２ａの底部内面に取り付けられている。その回路基板１１の構成について説明すると、熱可塑性樹脂でなる絶縁層１４に配線（図示省略）が形成され更にその配線と接続する部品１３ａ、１３ｂが実装されて構成される。部品１３ａは例えば半導体パッケージ部品、部品１３ｂは例えばアンテナ部品である。
【００３２】
筐体１２ａに対する取付部である回路基板１１の裏面には部品は実装されておらず平坦な絶縁層１４となっている。その裏面を筐体１２ａの底部内面に圧接させた状態で回路基板１１を加熱すると、熱可塑性樹脂でなる絶縁層１４が軟化して接着性が生じ筐体１２ａに接着される。これにより、回路基板１１は筐体１２ａに固定され両者の一体的構造体が得られる。
【００３３】
筐体１２ａの材質は、樹脂、金属、セラミックなどである。筐体１２ａに対する取付部となる回路基板１１の絶縁層１４裏面が熱可塑性樹脂で構成されるので、筐体１２ａの材質に関係なく回路基板１１を筐体１２ａに接着させることが可能である。
【００３４】
本実施の形態によれば、筐体１２ａ底部内面との間に無駄な隙間を形成することなく回路基板１１を筐体１２ａに対して取り付けることができるので、この取付構造を採用した電子機器１０の薄型化が図れる。
【００３５】
また、回路基板１１の取り付けに際しては熱を加えて圧着するだけであるので組み立てが容易になる。更にビス止め用のボス部を筐体１２ａ側に形成したり、ビス止め用の貫通孔を回路基板１１に形成する必要もなく構造を簡単にできる。もちろんビスも不要となり部品点数を少なくできる。
【００３６】
更に、回路基板１１が筐体１２ａに直接接触しているので筐体１２ａを放熱体として機能させることができる。すなわち、部品動作時の発熱に起因する回路基板１１の発熱を、空気の層に遮断されずに筐体１２ａに伝えて筐体１２ａから外部に放散させることが可能となる。特に、筐体１２ａが熱伝導率のよい金属などで構成されれば放熱効果は高くなる。これにより、筐体１２ａ、１２ｂで構成される内部空間に熱がこもることが抑制され、部品１３ａ、１３ｂの過熱を抑制して故障や誤動作を防げる。
【００３７】
（第２の実施の形態）
図３は第２の実施の形態による回路基板の取付構造及びこの取付構造を採用した電子機器を示す。
【００３８】
本実施の形態における電子機器６０は例えばネットワーク間でのデータの中継処理を行う中継器である。電子機器６０は箱状の筐体６２とこの筐体６２の内部に収容される回路基板６１とから構成される。
【００３９】
電子機器６０は縦置きされており、回路基板６１は筐体６２の一側面（図示では左側面）に取り付けられている。その回路基板６１の構成について説明すると、熱可塑性樹脂でなる絶縁層６４に配線（図示省略）が形成され更にその配線と接続する部品６３ａ、６３ｂ、６３ｃが実装されて構成される。部品６３ａは例えば半導体パッケージ部品、部品６３ｂは例えばコンデンサ部品、部品６３ｃは例えば電池である。
【００４０】
回路基板６１の裏面には部品は実装されておらず平坦な絶縁層６４となっている。この裏面が筐体６２に対する取付部となり、その取付部を筐体６２の側面に圧接させた状態で回路基板６１を加熱すると、熱可塑性樹脂でなる絶縁層６４が軟化して接着性が生じ、回路基板６１が筐体６２に接着される。これにより、回路基板６１は筐体６２に固定され両者の一体的構造体が得られる。
【００４１】
本実施の形態においても、筐体６２側面とこの側面に接着される回路基板６１の取付部との間に無駄な隙間を形成することなく回路基板６１を筐体６２に対して取り付けることができるので、この取付構造を採用した電子機器６０の薄型化が図れる。
【００４２】
また、回路基板６１の取り付けに際しては熱を加えて圧着するだけであるので組み立てが容易になる。その他、構造を簡単にできる、部品点数を少なくできるなど第１の実施の形態と同様な効果が得られる。
【００４３】
更に、回路基板６１が筐体６２に直接接触しているので筐体６２を放熱体として機能させることができる。すなわち、部品動作時の発熱に起因する回路基板６１の発熱を、空気の層に遮断されずに筐体６２に伝えて筐体から外部に放散させることが可能となる。特に、筐体６２が熱伝導率のよい金属などで構成されれば放熱効果は高くなる。これにより、筐体６２内に熱がこもることが抑制され、部品の過熱を抑制して故障や誤動作を防げる。
【００４４】
（第３の実施の形態）
図２は、第３の実施の形態による回路基板の取付構造の断面図を示す。
【００４５】
筐体２２ａは図１に示した電子機器の筐体１２ａに相当し、筐体２２ｂは同電子機器の筐体１２ｂに相当する。本実施の形態においては、筐体２２ａ、２２ｂ内に収容される回路基板２１の表面及び裏面には、配線及び部品は存在せず全て内層に配線及び部品を有する。具体的には、第１の配線２５ａと第２の配線２５ｂの２層の内層配線を有し、これら内層配線に接続する部品２３ａ、２３ｂを内蔵している。また、層間接続のためにビアホール２８が形成され、このビアホール２８に導電ペースト２９が充填されている。
【００４６】
各配線間を絶縁する絶縁層２４（絶縁層２４ａ、２４ｂ、２４ｃを含む）は熱可塑性樹脂でなる。
【００４７】
このような回路基板２１は、各層を順次積層させていくビルドアップ法、あるいは、各層を一括して積層する方法などで作製される。部品２３ａはチップ抵抗やチップコンデンサなどの受動部品であり、絶縁層２４の成形時に絶縁層２４内に埋め込まれる、あるいは各層の積層プレス時に上下の絶縁層２４間で挟まれることで埋め込まれる。
【００４８】
部品２３ｂは例えば半導体チップであり、中空部２７内に実装されている。例えば、先に絶縁層２４ｂ上の第２の配線２５ｂに部品２３ｂを実装した後、凹所を形成した絶縁層２４ａを絶縁層２４ｂに重ねることで部品２３ｂが中空部２７に内蔵される。
【００４９】
回路基板２１の裏面を構成する絶縁層２４ｂは筐体２２ａに対する取付部となる。絶縁層２４ｂ裏面を筐体２２ａの内面に圧接させた状態で回路基板２１を加熱すると、熱可塑性樹脂でなる絶縁層２４ｂが軟化して接着性が生じ筐体２２ａに接着される。これにより、回路基板２１は筐体２２ａに固定され両者の一体的構造体が得られる。
【００５０】
また、回路基板２１の表面を構成する絶縁層２４ｃには放熱体２６が接着されている。放熱体２６は例えば金属箔や金属板である。絶縁層２４ｃの表面に放熱体２６を圧接させた状態で回路基板２１を加熱して、熱可塑性樹脂でなる絶縁層２４ｃを軟化させて接着性をもたせることで放熱体２６が接着される。また、放熱体２６は上側の筐体２２ｂと接している。したがって、回路基板２１と上側筐体２２ｂとの間に放熱体２６が挟まれた構成となっている。なお、回路基板２１と筐体２２ａとの熱圧着及び回路基板２１と放熱体２６との熱圧着を同時に行ってもよい。
【００５１】
このような構成の本実施の形態においては、筐体２２ａ、２２ｂが例えばプラスチック材料でなり放熱性がそれほど優れていなくても、熱伝導性に優れた放熱体２６に回路基板２１からの熱を逃がして拡散させることができ、回路基板２１の過熱を抑制することができる。
【００５２】
なお、本実施の形態においても、筐体２２ａとの間に無駄な隙間を形成することなく回路基板２１を筐体２２ａに対して取り付けることができるので薄型化が図れる。また、回路基板２１の取り付けに際しては熱を加えて圧着するだけであるので組み立てが容易になる。その他、構造を簡単にできる、部品点数を少なくできるなど上述した他の実施の形態と同様な効果が得られる。
【００５３】
（第４の実施の形態）
図４は、第４の実施の形態による回路基板の取付構造の断面図を示す。
【００５４】
図３に示した電子機器の筐体６２に相当する筐体３２内に収容される回路基板３１はその表面及び内部に配線及び部品を有する。筐体３２に対する取付部である絶縁層３４ｂ裏面には配線及び部品は存在しない。
【００５５】
絶縁層３４ｂと反対側の表面には第１の配線３５ａが形成され、第２の配線３５ｂと第３の配線３５ｃの２層の配線は内層に形成され、これら各配線に接続する部品３３ａ、３３ｂが表面及び内部に実装されている。また、層間接続のためにビアホール３８が形成され、このビアホール３８に導電ペースト３９が充填されている。
【００５６】
各配線間を絶縁する絶縁層３４（絶縁層３４ａ、３４ｂを含む）は熱可塑性樹脂でなる。
【００５７】
このような回路基板３１は、各層を順次積層させていくビルドアップ法、あるいは、各層を一括して積層する方法などで作製される。部品３３ａはチップ抵抗やチップコンデンサなどの受動部品であり、内部に実装されるものについては絶縁層３４の成形時に絶縁層３４内に埋め込まれる、あるいは各層の積層プレス時に上下の絶縁層３４間で挟まれることで埋め込まれる。
【００５８】
部品３３ｂは例えば半導体チップであり、中空部３７内に実装されている。例えば、先に絶縁層３４ｂ上の第３の配線３５ｃに部品３３ｂを実装した後、凹所を形成した絶縁層３４ａを絶縁層３４ｂに重ねることで部品３３ｂが中空部３７に内蔵される。
【００５９】
回路基板３１の絶縁層３４ｂは筐体３２に対する取付部であり、絶縁層３４ｂ裏面を筐体３２の側部内面に圧接させた状態で回路基板３１を加熱すると、熱可塑性樹脂でなる絶縁層３４ｂが軟化して接着性が生じ筐体３２の側部内面に接着される。これにより、回路基板３１は筐体３２に固定され両者の一体的構造体が得られる。
【００６０】
また、本実施の形態では、回路基板３１の側端面に放熱体３６が接着されている。放熱体３６は例えば金属箔や金属板である。回路基板３１の側端面に放熱体３６を圧接させた状態で回路基板３１を加熱して、熱可塑性樹脂でなる絶縁層３４を軟化させて接着性をもたせることで放熱体３６が接着される。また、放熱体３６は筐体３２の底部内面と接している。
【００６１】
このような構成の本実施の形態においては、筐体３２が例えばプラスチック材料でなり放熱性がそれほど優れていなくても、熱伝導性に優れた放熱体３６に回路基板３１からの熱を逃がして拡散させることができ、回路基板３１の過熱を抑制することができる。
【００６２】
なお、本実施の形態においても、筐体３２との間に無駄な隙間を形成することなく回路基板３１を筐体３２に対して取り付けることができるので薄型化が図れる。また、回路基板３１の取り付けに際しては熱を加えて圧着するだけであるので組み立てが容易になる。その他、構造を簡単にできる、部品点数を少なくできるなど上述した他の実施の形態と同様な効果が得られる。
【００６３】
（第５の実施の形態）
図５は、第５の実施の形態による回路基板の取付構造の断面図を示す。
【００６４】
図３に示した電子機器の筐体６２に相当する筐体４２内に収容される回路基板４１は、内部に配線及び部品を有する。具体的には、第１の配線４５ａと第２の配線４５ｂの２層の内層配線を有し、これら内層配線に接続する部品４３ａ、４３ｂを内蔵している。また、層間接続のためにビアホール４８が形成され、このビアホール４８に導電ペースト４９が充填されている。
【００６５】
各配線間を絶縁する絶縁層４４（絶縁層４４ａ、絶縁層４４ｂ、絶縁層４４ｃを含む）は熱可塑性樹脂でなる。
【００６６】
また、本実施の形態では放熱用ホール５０が回路基板４１内に形成され、その放熱用ホール５０には伝熱材５１が充填されている。伝熱材５１は例えば導電ペーストである。放熱用ホール５０の形成及び伝熱材５１の充填工程は、上記ビアホール４８の形成及び導電ペースト４９の充填工程と同工程にて行うことができる。
【００６７】
放熱用ホール５０の一端側は、部品４３ａの電極部以外の部分や、部品４３ｂが内蔵された中空部４７に通じ、他端側は回路基板４１の筐体４２に対する取付部である絶縁層４４ｃ表面に通じている。したがって、伝熱材５１を介して、部品４３ａの電極部以外の部分と筐体４２の側部内面とがつながれ、更に、部品４３ｂが内蔵された中空部４７と筐体４２の側部内面とがつながれている。伝熱材５１は、各部品４３ａ、４３ｂの電極部や配線４５ａ、４５ｂとは接続されておらず回路基板４１の回路としては機能しない。
【００６８】
このような回路基板４１は、各層を順次積層させていくビルドアップ法、あるいは、各層を一括して積層する方法などで作製される。部品４３ａはチップ抵抗やチップコンデンサなどの受動部品であり、絶縁層４４の成形時に絶縁層４４内に埋め込まれる、あるいは各層の積層プレス時に上下の絶縁層４４間で挟まれることで埋め込まれる。
【００６９】
部品４３ｂは例えば半導体チップであり、中空部４７内に実装されている。例えば、先に絶縁層４４ｂ上の第２の配線４５ｂに部品４３ｂを実装した後、凹所を形成した絶縁層４４ａを絶縁層４４ｂに重ねることで部品４３ｂが中空部４７に内蔵される。
【００７０】
筐体４２に対する回路基板４１の取付部である絶縁層４４ｃを筐体４２の側部内面に圧接させた状態で回路基板４１を加熱すると、熱可塑性樹脂でなる絶縁層４４ｃが軟化して接着性が生じ筐体４２の側部内面に接着される。これにより、回路基板４１は筐体４２に固定され両者の一体的構造体が得られる。
【００７１】
また、本実施の形態においては、熱可塑性樹脂でなる絶縁層４４に比べて熱伝導性に優れた伝熱材５１を介して、各部品４３ａ、４３ｂで発生する熱を筐体４２の側部に逃がして拡散させることができ、部品４３ａ、４３ｂや回路基板４１の過熱を抑制することができる。
【００７２】
更に、放熱用ホール５０及び伝熱材５１が接続する筐体４２の側部外側には、フィン４２ａが形成されて放熱面積を大きくしており、回路基板４１から筐体４２側部に伝熱した熱を効率良く放散させることができる。
【００７３】
なお、本実施の形態においても、筐体４２との間に無駄な隙間を形成することなく回路基板４１を筐体４２に対して取り付けることができるので薄型化が図れる。また、回路基板４１の取り付けに際しては熱を加えて圧着するだけであるので組み立てが容易になる。その他、構造を簡単にできる、部品点数を少なくできるなど上述した他の実施の形態と同様な効果が得られる。
【００７４】
（第６の実施の形態）
図６は、第６の実施の形態による回路基板の取付構造の断面図を示す。
【００７５】
本実施の形態において、箱状の筐体５４の底部内面に取り付けられる回路基板４１は、内層に配線及び部品を有する。具体的には、第１の配線４５ａと第２の配線４５ｂの２層の内層配線を有し、これら内層配線に接続する部品４３ａ、４３ｂを内蔵している。また、層間接続のためにビアホール４８が形成され、このビアホール４８に導電ペースト４９が充填されている。
【００７６】
各配線間を絶縁する絶縁層４４（絶縁層４４ａ、絶縁層４４ｂを含む）は熱可塑性樹脂でなる。
【００７７】
回路基板４１は、各層を順次積層させていくビルドアップ法、あるいは、各層を一括して積層する方法などで作製される。部品４３ａはチップ抵抗やチップコンデンサなどの受動部品であり、絶縁層４４の成形時に絶縁層４４内に埋め込まれる、あるいは各層の積層プレス時に上下の絶縁層４４間で挟まれることで埋め込まれる。
【００７８】
部品４３ｂは例えば半導体チップであり、中空部４７内に実装されている。例えば、先に絶縁層４４ｂ上の第２の配線４５ｂに部品４３ｂを実装した後、凹所を形成した絶縁層４４ａを絶縁層４４ｂに重ねることで部品４３ｂが中空部４７に内蔵される。
【００７９】
筐体５４に対する回路基板４１の取付部である絶縁層４４ｂ裏面を筐体５４の底部内面に圧接させた状態で回路基板４１を加熱すると、熱可塑性樹脂でなる絶縁層４４ｂが軟化して接着性が生じ筐体５４の底部内面に接着される。これにより、回路基板４１は筐体５４に固定され両者の一体的構造体が得られる。
【００８０】
また、回路基板４１の表面には、Ｌ字形状の放熱体５３の水平部が接着されている。放熱体５３は例えば金属板である。回路基板４１の表面に放熱体５３の水平部を圧接させた状態で回路基板４１を加熱して、熱可塑性樹脂でなる絶縁層４４を軟化させて接着性をもたせることで放熱体５３が接着される。
【００８１】
また、本実施の形態では放熱用ホール５０が回路基板４１内に形成され、その放熱用ホール５０には伝熱材５１が充填されている。伝熱材５１は例えば導電ペーストである。放熱用ホール５０の形成及び伝熱材５１の充填工程は、上記ビアホール４８の形成及び導電ペースト４９の充填工程と同工程にて行うことができる。
【００８２】
放熱用ホール５０の一端側は、部品４３ａの電極部以外の部分や、部品４３ｂが内蔵された中空部４７に通じ、他端側は回路基板４１表面に接着された放熱体５３に通じている。したがって、伝熱材５１を介して、部品４３ａの電極部以外の部分と放熱体５３とがつながれ、更に、部品４３ｂが内蔵された中空部４７と放熱体５３とがつながれている。伝熱材５１は、各部品４３ａ、４３ｂの電極部や配線４５ａ、４５ｂとは接続されておらず回路基板４１の回路としては機能しない。
【００８３】
放熱体５３の垂直部は筐体５４の側部に設けられた示温材５５と接している。したがって、回路基板４１の内部で発生した熱は、放熱用ホール５０に充填された伝熱材５１と、この伝熱材５１に接続する放熱体５３を介して示温材５５へと伝熱可能となっている。
【００８４】
示温材５５は、例えば、金属錯塩結晶などの示温顔料を混合した樹脂材料であり、金型内で筐体５４の材料が半硬化の状態で示温材５５を注入して筐体５４と一体成形される。あるいは、例えば日油技研工業株式会社製のサーモラベル（商品名）を示温材として用いて、これを示温材５５の代わりに筐体５４の側部外面に貼り付けてもよい。
【００８５】
本実施の形態では、熱可塑性樹脂でなる絶縁層４４に比べて熱伝導性に優れた伝熱材５１を介して、各部品４３ａ、４３ｂで発生する熱を放熱体５３及び筐体５４に逃がして拡散させることができ、部品４３ａ、４３ｂや回路基板４１の過熱を抑制することができる。
【００８６】
更に、放熱体５３からの伝熱を受けて温度が上昇することで変色する示温材５５によって、筐体５４の過熱を使用者などに視覚的に認識させて注意を促すことができる。あるいは、部品４３ａ、４３ｂや回路基板４１の過熱を判断する指標としても利用でき、故障や誤動作の起こる前に電子機器の動作を一時休止させるなどの対策をとることができる。
【００８７】
また、放熱体５３をＬ字形状にすることで、回路基板４１からの熱を筐体５４の側部へと伝熱するようにしたので、示温材５５の変色を筐体５４の底部ではなく側部という視認可能な位置にて確認できる。
【００８８】
なお、本実施の形態においても、筐体５４との間に無駄な隙間を形成することなく回路基板４１を筐体５４に対して取り付けることができるので薄型化が図れる。また、回路基板４１の取り付けに際しては熱を加えて圧着するだけであるので組み立てが容易になる。その他、構造を簡単にできる、部品点数を少なくできるなど上述した他の実施の形態と同様な効果が得られる。
【００８９】
以上、本発明の各実施の形態について説明したが、勿論、本発明はこれらに限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
【００９０】
上記各実施の形態の回路基板において、少なくとも筐体に対する取付部が熱可塑性樹脂で構成されていればよく、取付部以外の部分は熱硬化性樹脂などであってもよい。
【００９１】
上記各実施の形態において、各回路基板に形成される配線は単層であってもよいし、あるいは上記各実施の形態で示した層数以上であってもよい。なお、配線材料としては例えば銅や銀、金、アルミニウムなどの金属が用いられる。
【００９２】
回路基板は、リジッド構造、フレキシブル構造、フレキシブル構造とリジッド構造が複合されたものを用いることができる。
【００９３】
上記各実施の形態において、凹所を形成した絶縁層を部品２３ｂ、３３ｂ、４３ｂに重ねることで部品２３ｂ、３３ｂ、４３ｂは、それぞれ中空部２７、３７、４７に内蔵されるとしたが、これに限らず、部品２３ｂ、３３ｂ、４３ｂの平面寸法とほぼ同じかわずかに大きい貫通孔を形成した絶縁層を、その貫通孔を部品２３ｂ、３３ｂ、４３ｂ位置に対応させて重ねることで、絶縁層中に部品２３ｂ、３３ｂ、４３ｂを内蔵させるようにしてもよい。
【００９４】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、筐体内に収容される回路基板のうち少なくとも筐体に対する取付部が熱可塑性樹脂でなり、その取付部を筐体内面に直接接触させ熱可塑性樹脂を接着させたので、筐体と回路基板との間の無効空間をなくせ電子機器の薄型化を図れる。また、筐体を通じて、回路基板で発生する熱が放散しやすくなり、回路基板や部品の過熱を抑制して信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による電子機器において上側の筐体を外した状態の斜視図である。
【図２】本発明の第３の実施の形態による回路基板の取付構造を示す断面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態による電子機器の部分破断斜視図である。
【図４】本発明の第４の実施の形態による回路基板の取付構造を示す断面図である。
【図５】本発明の第５の実施の形態による回路基板の取付構造を示す断面図である。
【図６】本発明の第６の実施の形態による回路基板の取付構造を示す断面図である。
【図７】従来例の電子機器の分解斜視図である。
【符号の説明】
１０…電子機器、１１…回路基板、１２ａ，１２ｂ…筐体、１３ａ，１３ｂ…部品、１４…絶縁層、２１…回路基板、２２ａ，２２ｂ…筐体、２３ａ，２３ｂ…部品、２４…絶縁層、２５ａ，２５ｂ…配線、２６…放熱体、３１…回路基板、３２…筐体、３３ａ，３３ｂ…部品、３４…絶縁層、３５ａ，３５ｂ，３５ｃ…配線、３６…放熱体、４１…回路基板、４２…筐体、４３ａ，４３ｂ…部品、４４…絶縁層、４５ａ，４５ｂ…配線、５０…放熱用ホール、５１…伝熱材、５３…放熱体、５４…筐体、５５…示温材、６０…電子機器、６１…回路基板、６２…筐体、６３ａ〜６３ｃ…部品、６４…絶縁層。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a mounting structure of a circuit board to a housing and an electronic device employing the mounting structure, and more particularly, to a circuit board utilizing the adhesiveness of a thermoplastic resin used as an insulating layer of the circuit board. The present invention relates to a mounting structure of a circuit board mounted on a housing and an electronic device.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In general, an electronic device has a circuit board built in a housing, and a mounting structure of the circuit board is disclosed in, for example, Patent Document 1.
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2001-244645 A
[0004]
This will be described with reference to FIG. 7. A boss 4 for screwing is provided on the inner surface of the bottom of the housing 3, and a through hole through which the screw 6 passes is formed in the circuit board 5. . The circuit board 5 is fixed to the housing 3 by fastening the screw 6 to the boss portion 4 through the circuit board 5. The operation panel 2 is attached to the housing 3 so as to cover the circuit board 5.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the above conventional example, a gap is formed between the inner surface of the bottom of the housing 3 and the circuit board 5 by the height of the boss 4 for screwing. This creates a useless space in the housing 3 and has been one of the obstacles in promoting a reduction in the thickness of the electronic device. Further, there is a problem that a layer of air between the circuit board 5 and the inner surface of the bottom of the housing 3 functions as a heat insulating material, and heat is generated inside the housing 3 due to heat generated by the circuit board 5.
[0006]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a circuit board mounting structure and an electronic device capable of mounting a circuit board to a housing without generating useless space. It is in.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In the circuit board mounting structure of the present invention, at least the mounting portion of the circuit board housed in the housing to the housing is made of a thermoplastic resin, and the mounting portion is brought into direct contact with the inner surface of the housing to adhere the thermoplastic resin. Was.
[0008]
As a result, the circuit board and the housing are in close contact with each other to form an integral structure, eliminating the ineffective space between the housing and the circuit board, and further separating the circuit board and the housing separately for the next step. Instead of supplying, it can be supplied as an integrated structure, and assembling workability is improved.
[0009]
As a method of bonding the mounting portion made of a thermoplastic resin, thermocompression bonding in which the mounting portion is heated while being pressed against the housing, plasma compression bonding in which the mounting portion is pressed against the housing in a plasma atmosphere, or the like is used. be able to.
[0010]
Further, in the circuit board mounting structure of the present invention, the circuit board is provided with a heat radiating hole facing the mounting portion from the inner layer, and the heat radiating hole is filled with a heat transfer material.
[0011]
Thus, a heat dissipation path is provided that allows heat inside the circuit board to escape to the housing via the heat transfer material. The heat transmitted to the housing is diffused by the housing and radiated outside the housing.
[0012]
As a configuration of the heat radiation path, for example, a conductive paste in which metal particles or the like are dispersed in a binder resin is filled as a heat transfer material in a heat radiation hole by a printing method or the like, or a metal is deposited by plating a heat radiation hole. Or a structure in which a heat transfer material such as carbon is filled in a heat dissipation hole by a printing method or the like.
[0013]
In the circuit board mounting structure of the present invention, a heat radiator is provided in a portion other than the mounting portion of the circuit board, and the heat radiator is connected to the inner surface of the housing.
[0014]
Thereby, the heat generated from the circuit board can be diffused to the radiator, thereby suppressing overheating of the circuit board. As the radiator, it is preferable to use a plate-shaped metal, a foil-shaped metal, or a material having high thermal conductivity such as a graphite sheet for converting a polymer film into graphite by thermal decomposition.
[0015]
Further, a conductive heat radiator such as a metal can provide an electromagnetic shielding effect of protecting the circuit board from external electromagnetic noise or blocking electromagnetic noise radiated from the circuit board to the outside. If the housing itself is made of a material having excellent thermal conductivity such as metal and the mounting portion of the circuit board is brought into contact with the housing, the housing itself also functions as a heat radiator.
[0016]
If a water cooling jacket or the like having a cooling liquid circulation tube built therein is used as the radiator, a remarkable effect of suppressing overheating of the circuit board can be obtained. In this case, a small pump for circulating the cooling liquid, a tank for supplying the cooling liquid, and the like are provided in the housing together with the water cooling jacket.
[0017]
Further, in the circuit board mounting structure of the present invention, a portion of the housing to which the heat radiator is connected is formed of a temperature indicating material that changes color by receiving heat.
[0018]
The temperature indicating material is a substance that causes a clear discoloration in appearance at a specific temperature, or a label coated with the substance, and by observing the discoloration state, the circuit board and the user are visually recognized by the user. This can call attention to a rise in the temperature of the housing.
[0019]
For example, a metal complex salt whose crystal form changes according to temperature and thus the hue varies depending on the temperature, a helical cholesteric liquid crystal body whose helical pitch varies depending on the temperature, a leuco dye, an electron accepting substance, and a thermofusible substance whose hue changes with electron transfer And the like are examples of the temperature indicating material.
[0020]
Further, as the temperature indicating material, there is an irreversible material that does not return to its original state when the color changes at a certain temperature, and a reversible material that changes the color any number of times according to the temperature change, and either can be used. . With a reversible temperature indicator, the user can be notified that the temperature has dropped from a high temperature state to a safe temperature.
[0021]
Further, in the circuit board mounting structure of the present invention, the circuit board is provided with a heat radiating hole facing the heat radiator from its inner layer, and the heat radiating hole is filled with the heat transfer material.
[0022]
Thereby, the heat inside the circuit board can be released to the radiator through the heat transfer material, and overheating of the circuit board can be suppressed.
[0023]
Further, an electronic apparatus of the present invention includes a housing and a circuit board housed in the housing, and the circuit board is mounted on the housing by the above-described mounting structure.
[0024]
As a result, the circuit board and the housing are in close contact with each other to form an integral structure, so that an ineffective space between the housing and the circuit board can be eliminated, and the electronic device can be made thinner.
[0025]
In the present invention, the electronic device includes, in addition to the circuit board, for example, an input device that supplies an input signal to the circuit board, an output device that receives an output of the circuit board, and more specifically, a notebook computer, a mobile phone, and the like. , A PDA (Personal Digital Assistant), a portable audio device, a digital still camera, a video camera, and the like.
[0026]
Examples of the thermoplastic resin include a liquid crystal polymer, polyetheretherketone, polysulfone, polyetherimide, polyphenylether, polyethylene, polypropylene, polyester, and polytetrafluoroethylene. The resin is not limited to a single resin, but may be a resin composite composed of a plurality of resins, or a resin obtained by adding a filler or an additive to the above resin.
[0027]
Examples of the material of the housing include a plastic material such as polycarbonate, ABS resin, fiber-reinforced plastic (FRP), biodegradable plastic, a metal material such as aluminum and magnesium, and a plastic composite made of a plurality of plastic materials. Examples include alloys made of metal materials, composites of plastic and metal, and the like.
[0028]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0029]
(First Embodiment)
FIG. 1 shows a circuit board mounting structure according to a first embodiment of the present invention and an electronic device employing the mounting structure.
[0030]
The electronic device 10 according to the present embodiment is, for example, a communication card mounted on an information processing device and transmitting and receiving data. The electronic device 10 includes a pair of flat box-shaped housings 12a and 12b, and a circuit board 11 housed inside the housings 12a and 12b. In the figure, the upper housing 12b is shown removed.
[0031]
The circuit board 11 is attached to the bottom inner surface of the lower housing 12a. Describing the configuration of the circuit board 11, a wiring (not shown) is formed on an insulating layer 14 made of a thermoplastic resin, and components 13a and 13b connected to the wiring are mounted. The component 13a is, for example, a semiconductor package component, and the component 13b is, for example, an antenna component.
[0032]
No components are mounted on the back surface of the circuit board 11, which is an attachment portion for the housing 12a, and the flat insulating layer 14 is formed. When the circuit board 11 is heated in a state where the back surface thereof is pressed against the inner surface of the bottom of the housing 12a, the insulating layer 14 made of a thermoplastic resin is softened to have an adhesive property and is adhered to the housing 12a. Thereby, the circuit board 11 is fixed to the housing 12a, and an integrated structure of both is obtained.
[0033]
The material of the housing 12a is resin, metal, ceramic, or the like. Since the back surface of the insulating layer 14 of the circuit board 11 serving as a mounting portion for the housing 12a is made of a thermoplastic resin, the circuit board 11 can be adhered to the housing 12a regardless of the material of the housing 12a.
[0034]
According to the present embodiment, the circuit board 11 can be attached to the housing 12a without forming a useless gap between the circuit board 11 and the bottom inner surface of the housing 12a. Can be made thinner.
[0035]
In addition, when the circuit board 11 is attached, it is only necessary to apply heat and crimp, so that the assembly becomes easy. Further, it is not necessary to form a boss portion for screwing on the side of the housing 12a or to form a through hole for screwing in the circuit board 11, thereby simplifying the structure. Of course, screws are not required, and the number of parts can be reduced.
[0036]
Furthermore, since the circuit board 11 is in direct contact with the housing 12a, the housing 12a can function as a radiator. That is, it is possible to transmit the heat generated by the circuit board 11 due to the heat generated during the operation of the components to the housing 12a without being blocked by the air layer and to radiate the heat from the housing 12a to the outside. In particular, if the housing 12a is made of a metal having a good thermal conductivity, the heat radiation effect is enhanced. This suppresses the accumulation of heat in the internal space formed by the housings 12a and 12b, and suppresses overheating of the components 13a and 13b, thereby preventing a failure or malfunction.
[0037]
(Second embodiment)
FIG. 3 shows a circuit board mounting structure according to a second embodiment and an electronic device employing the mounting structure.
[0038]
The electronic device 60 in the present embodiment is, for example, a repeater that performs a process of relaying data between networks. The electronic device 60 includes a box-shaped housing 62 and a circuit board 61 housed inside the housing 62.
[0039]
The electronic device 60 is placed vertically, and the circuit board 61 is attached to one side surface (left side in the figure) of the housing 62. Describing the configuration of the circuit board 61, a wiring (not shown) is formed on an insulating layer 64 made of a thermoplastic resin, and components 63a, 63b, 63c connected to the wiring are mounted. The component 63a is, for example, a semiconductor package component, the component 63b is, for example, a capacitor component, and the component 63c is, for example, a battery.
[0040]
No components are mounted on the back surface of the circuit board 61, and the circuit board 61 is a flat insulating layer 64. This back surface serves as a mounting portion for the housing 62, and when the circuit board 61 is heated in a state where the mounting portion is pressed against the side surface of the housing 62, the insulating layer 64 made of a thermoplastic resin is softened and adhesiveness is generated, The circuit board 61 is bonded to the housing 62. Thus, the circuit board 61 is fixed to the housing 62, and an integrated structure of both is obtained.
[0041]
Also in the present embodiment, the circuit board 61 can be mounted on the housing 62 without forming a useless gap between the side surface of the housing 62 and the mounting portion of the circuit board 61 adhered to this side surface. Therefore, the thickness of the electronic device 60 employing this mounting structure can be reduced.
[0042]
In addition, when the circuit board 61 is attached, it is only necessary to apply heat and press the circuit board 61, so that the assembly becomes easy. In addition, effects similar to those of the first embodiment can be obtained, such as simplification of the structure and reduction of the number of parts.
[0043]
Furthermore, since the circuit board 61 is in direct contact with the housing 62, the housing 62 can function as a radiator. That is, heat generated by the circuit board 61 due to heat generated during component operation can be transmitted to the housing 62 without being blocked by the air layer, and can be radiated from the housing to the outside. In particular, when the housing 62 is made of a metal having a good thermal conductivity, the heat radiation effect is enhanced. This suppresses the accumulation of heat in the housing 62 and suppresses overheating of components, thereby preventing failure and malfunction.
[0044]
(Third embodiment)
FIG. 2 is a sectional view of a circuit board mounting structure according to a third embodiment.
[0045]
The housing 22a corresponds to the housing 12a of the electronic device illustrated in FIG. 1, and the housing 22b corresponds to the housing 12b of the electronic device. In the present embodiment, wiring and components are not present on the front and back surfaces of the circuit board 21 housed in the housings 22a and 22b, and all have wiring and components in the inner layer. Specifically, it has two layers of inner layer wiring of a first wiring 25a and a second wiring 25b, and includes components 23a and 23b connected to these inner layer wirings. A via hole 28 is formed for interlayer connection, and the via hole 28 is filled with a conductive paste 29.
[0046]
The insulating layer 24 (including the insulating layers 24a, 24b, and 24c) that insulates each wiring is made of a thermoplastic resin.
[0047]
Such a circuit board 21 is manufactured by a build-up method in which the respective layers are sequentially stacked, a method in which the respective layers are collectively stacked, or the like. The component 23a is a passive component such as a chip resistor or a chip capacitor, and is embedded in the insulating layer 24 when the insulating layer 24 is formed, or is embedded between the upper and lower insulating layers 24 when each layer is laminated and pressed.
[0048]
The component 23b is, for example, a semiconductor chip, and is mounted in the hollow portion 27. For example, after the component 23b is mounted on the second wiring 25b on the insulating layer 24b first, the component 23b is built in the hollow portion 27 by overlapping the insulating layer 24a having the recess with the insulating layer 24b.
[0049]
The insulating layer 24b constituting the back surface of the circuit board 21 serves as a mounting portion for the housing 22a. When the circuit board 21 is heated in a state where the back surface of the insulating layer 24b is pressed against the inner surface of the housing 22a, the insulating layer 24b made of a thermoplastic resin is softened to have adhesiveness and adhere to the housing 22a. Thereby, the circuit board 21 is fixed to the housing 22a, and an integrated structure of both is obtained.
[0050]
Further, a heat radiator 26 is adhered to the insulating layer 24c constituting the surface of the circuit board 21. The radiator 26 is, for example, a metal foil or a metal plate. The circuit board 21 is heated while the radiator 26 is pressed against the surface of the insulating layer 24c, and the insulating layer 24c made of a thermoplastic resin is softened to have an adhesive property, whereby the radiator 26 is bonded. The radiator 26 is in contact with the upper housing 22b. Therefore, the heat radiator 26 is sandwiched between the circuit board 21 and the upper housing 22b. The thermocompression bonding between the circuit board 21 and the housing 22a and the thermocompression bonding between the circuit board 21 and the radiator 26 may be performed simultaneously.
[0051]
In the present embodiment having such a configuration, even if the housings 22a and 22b are made of, for example, a plastic material and the heat dissipation is not so excellent, the heat from the circuit board 21 is transferred to the heat radiator 26 having excellent heat conductivity. It is possible to escape and diffuse, and it is possible to suppress overheating of the circuit board 21.
[0052]
Also in the present embodiment, the circuit board 21 can be attached to the housing 22a without forming a useless gap with the housing 22a, so that the thickness can be reduced. In addition, when the circuit board 21 is attached, it is only necessary to apply heat and crimp, so that the assembly is easy. In addition, effects similar to those of the other embodiments described above can be obtained, for example, the structure can be simplified and the number of parts can be reduced.
[0053]
(Fourth embodiment)
FIG. 4 is a sectional view of a circuit board mounting structure according to a fourth embodiment.
[0054]
The circuit board 31 housed in the housing 32 corresponding to the housing 62 of the electronic device shown in FIG. 3 has wiring and components on its surface and inside. There are no wires or components on the back surface of the insulating layer 34b, which is a mounting portion for the housing 32.
[0055]
A first wiring 35a is formed on the surface on the side opposite to the insulating layer 34b, and two wirings of a second wiring 35b and a third wiring 35c are formed in an inner layer, and components 33a connected to these wirings are provided. 33b is mounted on the surface and inside. Further, a via hole 38 is formed for interlayer connection, and the via hole 38 is filled with a conductive paste 39.
[0056]
The insulating layer 34 (including the insulating layers 34a and 34b) that insulates each wiring is made of a thermoplastic resin.
[0057]
Such a circuit board 31 is manufactured by a build-up method in which each layer is sequentially stacked, a method in which each layer is collectively stacked, or the like. The component 33a is a passive component such as a chip resistor or a chip capacitor. For components mounted inside, the component 33a is embedded in the insulating layer 34 when the insulating layer 34 is formed, or between the upper and lower insulating layers 34 when each layer is laminated and pressed. It is embedded by being sandwiched.
[0058]
The component 33b is, for example, a semiconductor chip, and is mounted in the hollow portion 37. For example, after the component 33b is mounted on the third wiring 35c on the insulating layer 34b, the component 33b is built in the hollow portion 37 by overlapping the insulating layer 34a having the recess with the insulating layer 34b.
[0059]
The insulating layer 34b of the circuit board 31 is a mounting portion for the housing 32. When the circuit board 31 is heated with the back surface of the insulating layer 34b pressed against the inner surface of the side of the housing 32, the insulating layer 34b made of a thermoplastic resin is formed. Is softened to form an adhesive property, and is adhered to the inner surface of the side of the housing 32. Thereby, the circuit board 31 is fixed to the housing 32, and an integrated structure of both is obtained.
[0060]
Further, in the present embodiment, the heat radiator 36 is bonded to the side end surface of the circuit board 31. The radiator 36 is, for example, a metal foil or a metal plate. The circuit board 31 is heated in a state where the heat radiator 36 is pressed against the side end surface of the circuit board 31 to soften the insulating layer 34 made of a thermoplastic resin to have an adhesive property, so that the heat radiator 36 is bonded. The radiator 36 is in contact with the bottom inner surface of the housing 32.
[0061]
In the present embodiment having such a configuration, even if the housing 32 is made of, for example, a plastic material and the heat dissipation is not so excellent, the heat from the circuit board 31 is released to the heat radiator 36 having excellent heat conductivity. It can be diffused, and overheating of the circuit board 31 can be suppressed.
[0062]
Also in the present embodiment, the circuit board 31 can be attached to the housing 32 without forming a useless gap between the circuit board 31 and the housing 32, so that the thickness can be reduced. In addition, when the circuit board 31 is attached, it is only necessary to apply heat and crimp, so that the assembly becomes easy. In addition, effects similar to those of the other embodiments described above can be obtained, for example, the structure can be simplified and the number of parts can be reduced.
[0063]
(Fifth embodiment)
FIG. 5 is a sectional view of a circuit board mounting structure according to a fifth embodiment.
[0064]
The circuit board 41 accommodated in the housing 42 corresponding to the housing 62 of the electronic device illustrated in FIG. 3 has wiring and components inside. Specifically, it has two layers of inner layer wiring, a first wiring 45a and a second wiring 45b, and has built-in components 43a and 43b connected to these inner layer wirings. A via hole 48 is formed for interlayer connection, and the via hole 48 is filled with a conductive paste 49.
[0065]
The insulating layer 44 (including the insulating layer 44a, the insulating layer 44b, and the insulating layer 44c) that insulates each wiring is made of a thermoplastic resin.
[0066]
Further, in the present embodiment, the heat dissipation hole 50 is formed in the circuit board 41, and the heat dissipation hole 50 is filled with the heat transfer material 51. The heat transfer material 51 is, for example, a conductive paste. The process of forming the heat dissipation hole 50 and filling the heat transfer material 51 can be performed in the same process as the process of forming the via hole 48 and filling the conductive paste 49.
[0067]
One end of the heat radiation hole 50 communicates with a portion other than the electrode portion of the component 43a and the hollow portion 47 in which the component 43b is built, and the other end thereof is an insulating layer 44c serving as a mounting portion for the housing 42 of the circuit board 41. Leads to the surface. Therefore, the portion other than the electrode portion of the component 43a and the inner surface of the side of the housing 42 are connected via the heat transfer material 51, and the hollow portion 47 in which the component 43b is built and the inner surface of the side of the housing 42 are further connected. Are connected. The heat transfer material 51 is not connected to the electrodes of the components 43a and 43b and the wires 45a and 45b, and does not function as a circuit of the circuit board 41.
[0068]
Such a circuit board 41 is manufactured by a build-up method in which respective layers are sequentially stacked, a method in which respective layers are collectively stacked, or the like. The component 43a is a passive component such as a chip resistor or a chip capacitor, and is embedded in the insulating layer 44 when the insulating layer 44 is formed, or is embedded between the upper and lower insulating layers 44 when each layer is laminated and pressed.
[0069]
The component 43b is, for example, a semiconductor chip, and is mounted in the hollow portion 47. For example, after the component 43b is mounted on the second wiring 45b on the insulating layer 44b first, the component 43b is built in the hollow portion 47 by overlapping the insulating layer 44a having the recess with the insulating layer 44b.
[0070]
When the circuit board 41 is heated in a state where the insulating layer 44c, which is a mounting portion of the circuit board 41 to the housing 42, is pressed against the inner surface of the side of the housing 42, the insulating layer 44c made of a thermoplastic resin is softened and adheres. Occurs and is adhered to the inner surface of the side of the housing 42. Thereby, the circuit board 41 is fixed to the housing 42, and an integrated structure of both is obtained.
[0071]
Further, in the present embodiment, heat generated in each of the components 43a and 43b is transferred to the side portion of the housing 42 through the heat transfer material 51 having a higher thermal conductivity than the insulating layer 44 made of a thermoplastic resin. The components 43a and 43b and the circuit board 41 can be prevented from overheating.
[0072]
Further, fins 42a are formed outside the side of the housing 42 to which the heat radiating hole 50 and the heat transfer material 51 are connected to increase the heat radiating area, so that heat is transferred from the circuit board 41 to the side of the housing 42. The generated heat can be efficiently dissipated.
[0073]
Also in the present embodiment, the circuit board 41 can be attached to the housing 42 without forming a useless gap between itself and the housing 42, so that the thickness can be reduced. In addition, when the circuit board 41 is attached, it is only necessary to apply heat and press the circuit board 41, so that the assembly becomes easy. In addition, effects similar to those of the other embodiments described above can be obtained, for example, the structure can be simplified and the number of parts can be reduced.
[0074]
(Sixth embodiment)
FIG. 6 is a sectional view of a circuit board mounting structure according to a sixth embodiment.
[0075]
In the present embodiment, the circuit board 41 attached to the bottom inner surface of the box-shaped housing 54 has wirings and components in an inner layer. Specifically, it has two layers of inner layer wiring, a first wiring 45a and a second wiring 45b, and has built-in components 43a and 43b connected to these inner layer wirings. A via hole 48 is formed for interlayer connection, and the via hole 48 is filled with a conductive paste 49.
[0076]
The insulating layer 44 (including the insulating layer 44a and the insulating layer 44b) that insulates each wiring is made of a thermoplastic resin.
[0077]
The circuit board 41 is manufactured by a build-up method in which layers are sequentially stacked, a method in which layers are collectively stacked, or the like. The component 43a is a passive component such as a chip resistor or a chip capacitor, and is embedded in the insulating layer 44 when the insulating layer 44 is formed, or is embedded between the upper and lower insulating layers 44 when each layer is laminated and pressed.
[0078]
The component 43b is, for example, a semiconductor chip, and is mounted in the hollow portion 47. For example, after the component 43b is mounted on the second wiring 45b on the insulating layer 44b first, the component 43b is built in the hollow portion 47 by overlapping the insulating layer 44a having the recess with the insulating layer 44b.
[0079]
When the circuit board 41 is heated in a state where the back surface of the insulating layer 44b, which is the attachment portion of the circuit board 41 to the housing 54, is pressed against the inner surface of the bottom of the housing 54, the insulating layer 44b made of a thermoplastic resin is softened and adheres. Occurs and is adhered to the bottom inner surface of the housing 54. Thereby, the circuit board 41 is fixed to the housing 54, and an integrated structure of both is obtained.
[0080]
A horizontal portion of an L-shaped radiator 53 is adhered to the surface of the circuit board 41. The radiator 53 is, for example, a metal plate. The circuit board 41 is heated in a state where the horizontal portion of the heat radiator 53 is pressed against the surface of the circuit board 41 to soften the insulating layer 44 made of a thermoplastic resin to have an adhesive property, so that the heat radiator 53 is bonded. You.
[0081]
Further, in the present embodiment, the heat dissipation hole 50 is formed in the circuit board 41, and the heat dissipation hole 50 is filled with the heat transfer material 51. The heat transfer material 51 is, for example, a conductive paste. The process of forming the heat dissipation hole 50 and filling the heat transfer material 51 can be performed in the same process as the process of forming the via hole 48 and filling the conductive paste 49.
[0082]
One end of the heat dissipation hole 50 communicates with a portion other than the electrode portion of the component 43a and the hollow portion 47 in which the component 43b is built, and the other end communicates with a heat radiator 53 adhered to the surface of the circuit board 41. . Therefore, the portion other than the electrode portion of the component 43a is connected to the heat radiator 53 via the heat transfer material 51, and further, the hollow portion 47 in which the component 43b is built and the heat radiator 53 are connected. The heat transfer material 51 is not connected to the electrodes of the components 43a and 43b and the wires 45a and 45b, and does not function as a circuit of the circuit board 41.
[0083]
The vertical portion of the heat radiator 53 is in contact with a temperature indicator 55 provided on the side of the housing 54. Therefore, the heat generated inside the circuit board 41 can be transferred to the temperature indicating material 55 via the heat transfer material 51 filled in the heat dissipation hole 50 and the heat radiator 53 connected to the heat transfer material 51. Has become.
[0084]
The temperature indicating material 55 is, for example, a resin material mixed with a temperature indicating pigment such as a metal complex salt crystal. The temperature indicating material 55 is injected into the mold while the material of the housing 54 is in a semi-cured state, and is integrally formed with the housing 54. Is done. Alternatively, for example, a thermo label (trade name) manufactured by NOF Engineering Co., Ltd. may be used as a temperature indicating material, and the thermo label may be attached to the outer side surface of the housing 54 instead of the temperature indicating material 55.
[0085]
In the present embodiment, heat generated in each of the components 43a and 43b is released to the radiator 53 and the housing 54 via the heat transfer material 51 having a higher thermal conductivity than the insulating layer 44 made of a thermoplastic resin. And the components 43a, 43b and the circuit board 41 can be prevented from overheating.
[0086]
Furthermore, the user can visually recognize the overheating of the housing 54 by the temperature indicating material 55 that changes color when the temperature rises in response to the heat transfer from the heat radiator 53, thereby calling attention. Alternatively, it can also be used as an index for determining overheating of the components 43a and 43b and the circuit board 41, and can take measures such as temporarily suspending the operation of the electronic device before a failure or malfunction occurs.
[0087]
Further, since the heat radiator 53 is formed in an L-shape, the heat from the circuit board 41 is transferred to the side of the housing 54, so that the discoloration of the temperature indicator 55 does not occur at the bottom of the housing 54. It can be confirmed at a visible position on the side.
[0088]
Also in the present embodiment, the circuit board 41 can be attached to the housing 54 without forming a useless gap with the housing 54, so that the thickness can be reduced. In addition, when the circuit board 41 is attached, it is only necessary to apply heat and press the circuit board 41, so that the assembly becomes easy. In addition, effects similar to those of the other embodiments described above can be obtained, for example, the structure can be simplified and the number of parts can be reduced.
[0089]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is, of course, not limited to these, and various modifications can be made based on the technical idea of the present invention.
[0090]
In the circuit board of each of the above-described embodiments, at least the attachment portion to the housing may be made of a thermoplastic resin, and the portion other than the attachment portion may be a thermosetting resin or the like.
[0091]
In each of the above embodiments, the wiring formed on each circuit board may be a single layer, or may be more than the number of layers shown in each of the above embodiments. As the wiring material, for example, a metal such as copper, silver, gold, or aluminum is used.
[0092]
As the circuit board, a rigid structure, a flexible structure, or a combination of a flexible structure and a rigid structure can be used.
[0093]
In each of the above embodiments, the components 23b, 33b, and 43b are embedded in the hollow portions 27, 37, and 47, respectively, by overlapping the insulating layers having the recesses with the components 23b, 33b, and 43b. Not limited to this, the insulating layer formed with a through hole substantially the same as or slightly larger than the plane dimensions of the components 23b, 33b, and 43b is overlapped with the through holes corresponding to the positions of the components 23b, 33b, and 43b to form an insulating layer. The components 23b, 33b, 43b may be built therein.
[0094]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, at least the mounting portion of the circuit board housed in the housing to the housing is made of a thermoplastic resin, and the mounting portion is brought into direct contact with the inner surface of the housing to bond the thermoplastic resin. As a result, an ineffective space between the housing and the circuit board can be eliminated, and the electronic device can be made thinner. Further, heat generated in the circuit board is easily dissipated through the housing, and overheating of the circuit board and components can be suppressed, and reliability can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exemplary perspective view of an electronic device according to a first embodiment of the present invention with an upper housing removed;
FIG. 2 is a sectional view showing a circuit board mounting structure according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a partially broken perspective view of an electronic device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a sectional view showing a circuit board mounting structure according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a sectional view showing a circuit board mounting structure according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a sectional view illustrating a circuit board mounting structure according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an exploded perspective view of a conventional electronic device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Electronic equipment, 11 ... Circuit board, 12a, 12b ... Case, 13a, 13b ... Parts, 14 ... Insulation layer, 21 ... Circuit board, 22a, 22b ... Case, 23a, 23b ... Parts, 24 ... Insulation layer , 25a, 25b wiring, 26 radiator, 31 circuit board, 32 housing, 33a, 33b parts, 34 insulating layer, 35a, 35b, 35c wiring, 36 radiator, 41 circuit board , 42 ... housing, 43a, 43b ... parts, 44 ... insulating layer, 45a, 45b ... wiring, 50 ... heat dissipation hole, 51 ... heat transfer material, 53 ... heat radiator, 54 ... housing, 55 ... temperature indicating material, Reference numeral 60 denotes an electronic device, 61 denotes a circuit board, 62 denotes a housing, 63a to 63c denotes components, and 64 denotes an insulating layer.

Claims

A mounting structure for a circuit board housed in a housing,
At least the mounting portion for the housing of the circuit board is made of a thermoplastic resin,
A mounting structure for a circuit board, wherein the mounting portion is brought into direct contact with the inner surface of the housing to bond the thermoplastic resin.

2. The mounting structure for a circuit board according to claim 1, wherein a heat-dissipating hole facing the mounting portion from an inner layer is provided in the circuit board, and the heat-dissipating hole is filled with a heat transfer material.

The circuit board mounting structure according to claim 1, wherein a heat radiator is provided in a portion of the circuit board other than the mounting portion, and the heat radiator is connected to the inner surface of the housing.

The circuit board mounting structure according to claim 3, wherein a portion of the housing to which the heat radiator is connected is formed of a temperature indicating material that changes color by receiving heat.

4. The mounting structure for a circuit board according to claim 3, wherein the circuit board has a heat dissipation hole facing the heat radiator from an inner layer thereof, and the heat dissipation hole is filled with a heat transfer material.

An electronic apparatus employing the circuit board mounting structure according to claim 1.