JP2005260165A - 電子機器 - Google Patents

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Abstract

【課題】熱的な接合材にボイドを入りにくくして放熱性に優れた電子機器を提供する。
【解決手段】回路基板２０に実装した電子部品２４，２５を支持板１０の凹部１１，１２に収容した状態で回路基板２０と支持板１０とが重ねて配置されている。電子部品２４，２５の背面と支持板１０の凹部１１，１２の底面との間に半田３３，３４が介在されている。支持板１０にはガス抜き用の溝１３ｂ，１４ｄが設けられている。支持板１０の上面には、回路基板２０を浮かせて支持する突起１５ａ，１５ｄが設けられている。
【選択図】 図１

Description

本発明は電子機器に係り、特に放熱構造を有する電子機器に関するものである。
電子機器の放熱構造として、支持板の上に、電子部品を実装した回路基板を設置した構造が、例えば特許文献１において開示されている。当該特許文献においては、支持板を構成するセラミック体が多孔性の部材からなり、当該部材の中空室が金属物質によって溶浸されている。また、このセラミック体の両面が金属にて被覆され、この金属被覆部に形成した凹部に、回路基板に実装した電子部品を収容している。さらに、電子部品が凹部に熱伝導性接着剤により固定されている。
特表２００１−５１６９７２号公報
しかしながら、このように凹部に電子部品を収容し熱的な接合材を介して電子部品の熱を支持板側に放熱させる構造を採った場合、熱的な接合材にボイドが入り、電子部品で発生した熱を効果的に支持板側に放熱させることが困難となってしまう。具体的には、例えば、機器の組み立て時に、支持板の凹部に、回路基板に実装した電子部品を収容して熱的な接合材により電子部品を凹部に固定する工程において、熱的な接合材から発生するガスが凹部に溜まり熱的な接合材がボイドを多く含み、そのボイドが妨げとなって、電子部品で発生した熱を効果的に支持板に放熱させることが困難となってしまう。
そこで、本発明の目的は、熱的な接合材にボイドを入りにくくして放熱性に優れた電子機器を提供することにある。
請求項１に記載の電子機器は、支持板に、一端が凹部の内面に開口するとともに他端が回路基板の配置領域よりも外方において開口する連通路を設けたことを特徴としている。よって、支持板の凹部内において発生したガスが支持板に設けた連通路を通して凹部の外に逃がされる。これにより、熱的な接合材内にボイドが生じにくくなり、高放熱化を促進することができる。
請求項２に記載の電子機器は、支持板における回路基板と対向する面に、回路基板を浮かせて支持する突起を設けたことを特徴としている。よって、突起により支持板と回路基板との間にガス抜き通路が形成され、支持板の凹部内において発生したガスが当該ガス抜き通路を通して凹部の外に逃がされる。これにより、熱的な接合材内にボイドが生じにくくなり、高放熱化を促進することができる。
請求項３に記載の電子機器は、支持板に、一端が凹部の内面に開口するとともに他端が回路基板の配置領域よりも外方において開口する連通路を設け、さらに、支持板における回路基板と対向する面に、回路基板を浮かせて支持する突起を設けたことを特徴としている。よって、支持板の凹部内において発生したガスが支持板に設けた連通路を通して凹部の外に逃がされる。また、突起により支持板と回路基板との間にガス抜き通路が形成され、支持板の凹部内において発生したガスが当該ガス抜き通路を通して凹部の外に逃がされる。これらにより、熱的な接合材内にボイドが生じにくくなり、高放熱化を促進することができる。
請求項４に記載のように、請求項１または３に記載の電子機器において前記連通路は、前記支持板における前記回路基板と対向する面に形成した溝であると、連通路を容易に設けることができる。
請求項５に記載のように、請求項２または３に記載の電子機器において突起は錐体であること、突起と回路基板との間に異物が挟まりにくくなり回路基板を浮かせて支持する際の高さを一定にすることができる。
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１，２には、本実施の形態における電子機器の縦断面図を示す。この図１，２に示すように、支持板１０の上には、各種の電子部品を搭載した回路基板２０が配置されるとともに、カバー３１によって回路基板２０を覆っている。カバー３１を取り外した状態での平面図を図３に示す。図３のＡ−Ａ線での縦断面図が図１であり、図３のＢ−Ｂ線での縦断面図が図２である。本電子機器は、車載の自動変速機に内蔵される電子制御装置（ＥＣＵ）であり、小型・高耐熱・高信頼な仕様となっている。
図４には、回路基板２０および当該回路基板２０に実装される電子部品を示す。
図４において回路基板２０として多層セラミックス基板を用いており、多層セラミックス基板はアルミナを母材としている。この回路基板２０（多層セラミックス基板）の上面には電子部品２１，２２，２３が図３に示す位置に配置され、図４のごとく半田２８により電極が回路基板２０に接合されている。図４において、電子部品２１，２２は積層セラミックチップコンデンサであり、電子部品２３はチップが樹脂モールドされたモールド部品である。
また、図４の回路基板２０の下面（裏面）には電子部品２４，２５が図３に示す位置に配置されている。詳しくは、図３において、回路基板２０の中央部に電子部品２４が配置されるとともに電子部品２４の右側に電子部品２５が配置されている。電子部品２５は集積回路チップであり、電子部品２４は高集積回路チップである。この電子部品２４，２５が回路基板２０にフリップチップ実装されている。図４では、電子部品２４は半田バンプ２４ａで実装されている状態を示し、電子部品２５は金バンプ２５ａで実装されている状態を示している。さらに、図４の電子部品２４，２５と回路基板２０との間にはアンダーフィル材２６が配置されている。
また、図４の回路基板２０（多層セラミックス基板）の下面には凹部２７が形成され、この凹部２７には後記する外部接続端子（ピン）１７の先端が挿入されることになる。ここで、凹部２７の内径Ｄ１は外部接続端子１７の外径Ｄ２よりも十分大きくなっている（Ｄ１＞Ｄ２）。凹部２７の深さＬ１は０．１〜０．４ｍｍである。凹部２７および外部接続端子１７は４つ設けられている（図３参照）。
図５には、支持板（支持ベース）１０を示す。図５において、支持板１０は全体構成として四角板状をなしている。支持板１０の厚さｔ１は約１．５ｍｍであり、好ましい範囲は０．５〜２．０ｍｍであり、より好ましい範囲は、１．２〜１．８ｍｍである。この支持板１０は金属製、特に、鉄製である。
また、図５の支持板１０の上面外周部には段差部１８が形成され、段差部１８にカバー３１（図１，２参照）が嵌合する。また、図５の支持板１０の上面には凹部１１，１２が形成され、凹部１１は図４の電子部品２４を収容するためのものであり、凹部１２は図４の電子部品２５を収容するためのものである。つまり、図２に示すように、支持板１０の上に回路基板（多層セラミックス基板）２０を搭載した状態において、支持板１０の凹部１１に電子部品２４が収容されるとともに支持板１０の凹部１２に電子部品２５が収容される。ここで、支持板１０の凹部１１，１２は電子部品２４，２５を収容可能なサイズであればよく、凹部１１，１２は電子部品２４，２５よりも若干大きくなっている。
さらに、電子部品２４の背面（図２での下面）と凹部１１の底面とは、半田３３により接合されている。同様に、電子部品２５の背面（図２での下面）と凹部１２の底面とは、半田３４により接合されている。この熱伝導性接合材としての半田３３，３４により電子部品２４，２５の背面と支持板１０の凹部１１，１２の底面とが熱的に接続されている。即ち、半田３３，３４は熱的な接合材である。
このように、図２に示すごとく、回路基板２０に実装した電子部品２４，２５を支持板１０の凹部１１，１２に収容した状態で回路基板２０と支持板１０とが重ねて配置されるとともに、電子部品２４，２５の背面と支持板１０の凹部１１，１２の底面との間に熱伝導性接合材（熱的な接合材）としての半田３３，３４が介在されている。これにより電子部品２４，２５で発生した熱は半田３３，３４を通して支持板１０側に逃がされる（放熱される）。
さらに、図５の支持板１０には貫通孔１６が４つ形成され、この貫通孔１６の内部には外部接続端子１７が支持板１０を貫通するように挿入され、ガラス材３２によりシールされた状態で固定されている。より詳しくは、支持板１０の貫通孔１６にガラス管（３２）を挿入するとともにガラス管（３２）内に外部接続端子１７を挿入し、この状態で、４００℃に加熱することにより支持板１０の貫通孔１６に外部接続端子１７がガラス材３２にて固定される。このようにして支持板１０は、貫通孔１６を有し、貫通孔１６において外部接続端子１７を絶縁した状態で一体化して支持している。
図５において、支持板１０の上面には、溝１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄが形成され、この溝１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄは凹部１１から延び、回路基板２０の配置領域Ｚ１よりも外側にまで延設されている。より詳しくは、平面形状として四角形状をなす凹部１１における各辺から各溝１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄが延びている。各溝１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄの深さｄ１と凹部１１の深さは同じであり、より具体的には、各溝１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄの深さｄ１は０．２５〜１．０ｍｍである。
同様に、図５において支持板１０の上面には、溝１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄが形成され、この溝１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄは凹部１２から延び、回路基板２０の配置領域Ｚ１よりも外側にまで延設されている。より詳しくは、平面形状として四角形状をなす凹部１２における各辺から各溝１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄが延びている。各溝１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄの深さｄ２と凹部１２の深さは同じであり、より具体的には、各溝１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄの深さｄ２は０．２５〜１．０ｍｍである。
これらの溝１３ａ〜１３ｄ，１４ａ〜１４ｄにより、図３に示すように、一端が凹部１１，１２の内面に開口するとともに他端が回路基板２０の配置領域よりも外方において開口する連通路が構成されている。
さらに、図５において支持板１０の上面における四隅には四角錐状の突起１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄが形成されている。この４つの突起１５ａ〜１５ｄの設置位置は四角板状の回路基板２０の四隅に対応している。各突起１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄは同形同寸法である。突起１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄはその高さＨ１が、０．１〜０．５ｍｍである。そして、図２において、この突起１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄの上端に接するように回路基板２０が配置されている。このようにして、支持板１０上において突起１５ａ〜１５ｄにより回路基板２０が浮いた状態で支持されている。
図２において、支持板１０に一体化された外部接続端子１７の上端部は回路基板２０の凹部２７に挿入され、導電性接合材としての半田２９により接合されている。さらに、支持板１０と回路基板２０との間には接着剤３０が配置されている。
次に、電子機器である電子制御装置の製造方法（組み立て方法）を、図６〜図１１および図１，２を用いて説明する。
まず、図６に示すように、回路基板２０に電子部品２４，２５を実装するとともに回路基板２０の凹部２７に半田２９ａを充填する。また、外部接続端子１７を一体化した支持板１０における凹部１１，１２の底面に半田３３ａ，３４ａを配置する。なお、凹部１１，１２の底面に半田３３ａ，３４ａを配置したが、これに代わり、電子部品２４，２５の背面に半田３３ａ，３４ａを配置してもよい。
ここで、電子部品２４，２５の背面と、支持板１０の凹部１１，１２の底面とは、予め、半田３３ａ，３４ａの濡れ性を良くするための表面処理を施すようにする。具体的には、電子部品２４，２５の背面と、支持板１０の凹部１１，１２の底面とを、銅（Ｃｕ）の蒸着膜で被覆する。
そして、図７に示すように、支持板１０の上に回路基板２０を搭載する。このとき、外部接続端子１７の上端部が回路基板２０の凹部２７に挿入される。また、支持板１０上において突起１５ａ〜１５ｄにより回路基板２０が浮いた状態となる。さらに、図８は、このときの図３のＡ−Ａ線での縦断面に対応する図であり、余剰な半田３３ａ，３４ａが溝１３ａ〜１３ｄ，１４ａ〜１４ｄに逃がされる。ここで、溝１３ａ〜１３ｄと凹部１１の深さは同じであり、また、溝１４ａ〜１４ｄと凹部１２の深さは同じであり、余剰な半田３３ａ，３４ａを溝１３ａ〜１３ｄ，１４ａ〜１４ｄに逃がしやすい。さらに、電子部品収容のための凹部１１，１２の４辺方向に溝１３ａ〜１３ｄ，１４ａ〜１４ｄが形成されているため、これよっても余剰な半田３３ａ，３４ａを逃がしやすい。
引き続き、図９に示すように、回路基板２０の上面に半田２８ａを塗布し、電子部品２１，２２，２３を載せる。この状態においては、支持板１０の上面に設けた突起１５ａ〜１５ｄにより支持板１０と回路基板２０との間にガス抜き通路が形成されるとともに、図３に示すように、支持板１０に設けた溝１３ａ〜１３ｄ，１４ａ〜１４ｄは、その一端が凹部１１，１２の内面に開口するとともに他端が回路基板２０の配置領域Ｚ１よりも外方において開口している。
そして、この状態で半田リフロー炉に入れて２３０℃〜２４０℃に加熱される時間を３０秒〜６０秒を確保する。これにより、外部接続端子１７と電子部品２１〜２５と回路基板２０の接合が一括して行われる。この一括接合の際に、図１０に示すように、支持板１０の凹部１１，１２において半田３３ａ，３４ａからガスが発生する。このガスは溝１３ａ〜１３ｄ，１４ａ〜１４ｄ、および、突起１５ａ〜１５ｄにより形成された支持板１０と回路基板２０の間の隙間を通って外部に排出される。
その後、図１１に示すように、支持板１０と回路基板２０との間の隙間に接着剤３０を注入して硬化することにより両者を接着する。これにより、支持板１０に回路基板２０が十分に固定される。
最後に、図１，２に示すように、支持板１０の段差部１８にカバー３１を嵌めて接合する。
このようにして、電気機器である電子制御装置を組み立るべく、支持板１０に対し外部接続端子１７と電子部品２１〜２５と回路基板２０とを接合する方法として次の工程を有している。回路基板２０に形成した凹部２７に電気的な接合材としての半田２９ａを塗布するとともに支持板１０の凹部１１，１２に熱的な接合材としての半田３３ａ，３４ａを配置する（第１工程）。回路基板２０を支持板１０に搭載する（第２工程）。回路基板２０の表面に電気的な接合材としての半田２８ａを塗布するとともに電子部品２１〜２３を搭載する（第３工程）。外部接続端子１７と電子部品２１〜２５と回路基板２０の接合を一括して行う（第４工程）。支持板１０に回路基板２０を十分に固定するために接着剤３０をその隙間に注入するとともに硬化する（第５工程）。よって、工程数を削減できるため、低コスト化に有効である。また、支持板１０と回路基板２０の間に接着剤３０を注入／硬化することで、異物が入り込むこともない。また、電気的，熱的な接合材としての半田２８ａ，２９ａ，３３ａ，３４ａを溶融固化させた後に、接着剤３０を注入するために、半田２８ａ，２９ａ，３３ａ，３４ａと接着剤３０が混ざり合うことなく、それぞれ、所定の機能を発揮する。また、一括接合を行った後に、接着剤３０を注入／硬化させるため、後から異物が入り込むことは無くなる。
また、構造において、ガス抜き溝１３ａ〜１３ｄ，１４ａ〜１４ｄを通した経路、および、突起１５ａ〜１５ｄにより形成した支持板１０と回路基板２０の間の隙間を通して、半田３３ａ，３４ａから発生するガスを逃がすことで、接合部内に生じるボイドを低減させられるため、高放熱化に有利である。また、ガス抜き溝１３ａ〜１３ｄ，１４ａ〜１４ｄから余剰な半田３３ａ，３４ａを逃がすことで、安定した製造が可能になる。また、電子機器である電子制御装置（回路ユニット）を小形化できる。また、回路基板２０を浮かせて支持する突起１５ａ〜１５ｄを有することで、回路基板２０と支持板１０を平行に組みつけられるため、安定した製造が可能となる。
また、支持板１０は鉄製である。よって、鉄製支持板１０においては熱膨張係数が約１２ｐｐｍ／℃であり、回路基板（アルミナ製基板）２０の熱膨張係数７ｐｐｍ／℃に近づけることができる。つまり、支持板（１０）としてアルミを用いた場合には熱膨張係数が約２４ｐｐｍ／℃であり、回路基板（アルミナ製基板）２０との熱膨張係数の差が大きくなるが、鉄製の支持板１０を用いることにより、回路基板（アルミナ製基板）２０の熱膨張係数７ｐｐｍ／℃に近づけることができる。
以上のように、本実施形態は下記の特徴を有している。
（１）図５に示すように、支持板１０に、一端が凹部１１，１２の内面に開口するとともに他端が回路基板２０の配置領域Ｚ１よりも外方において開口するガス抜き溝（連通路）１３ａ〜１３ｄ，１４ａ〜１４ｄを設け、さらに、支持板１０における回路基板２０と対向する面に、回路基板２０を浮かせて支持する突起１５ａ〜１５ｄを設けた。よって、図９に示すように、電子機器である電子制御装置の組み立て時に、支持板１０の凹部１１，１２に回路基板２０に実装した電子部品２４，２５を収容して電子部品２４，２５の背面と凹部１１，１２の底面の間に配した熱的な接合材としての半田３３ａ，３４ａを加熱溶融する際において、図１０に示すように、半田３３ａ，３４ａから発生したガスが支持板１０に設けた溝（連通路）１３ａ〜１３ｄ，１４ａ〜１４ｄを通して凹部１１，１２の外に逃がされる。これにより、半田３３，３４内にボイドが生じにくくなり、高放熱化を促進することができる。また、突起１５ａ〜１５ｄにより支持板１０と回路基板２０との間にガス抜き通路が形成され、半田３３ａ，３４ａから発生したガスが当該ガス抜き通路を通して凹部１１，１２の外に逃がされる。これによっても、半田３３，３４内にボイドが生じにくくなり、高放熱化を促進することができる。
このようにして、回路基板２０に実装した電子部品２４，２５を支持板１０の凹部１１，１２に収容して電子部品２４，２５の背面と凹部１１，１２の底面とを熱的な接合材としての半田３３，３４により接合する際に半田３３，３４にボイドを入りにくくして放熱性に優れた電子機器（電子制御装置）を提供することができる。また、特許文献１のようなセラミック体の両面を金属にて被覆した構造の支持板においては支持板自体のコストが高くなってしまうが、本実施形態においては、セラミック体の両面を金属にて被覆した構造の支持板を使用することなく電子部品で発生した熱を効率よく支持板１０に放熱させることができる。
（２）前記連通路は、支持板１０における回路基板２０と対向する面に形成した溝１３ａ〜１３ｄ，１４ａ〜１４ｄであるので、連通路を容易に設けることができる。
（３）溝１３ａ〜１３ｄ，１４ａ〜１４ｄは凹部１１，１２と同じ深さであるので、余剰な半田３３ａ，３４ａを溝に容易に逃がすことができる。
（４）突起１５ａ〜１５ｄは錐体であるので、突起１５ａ〜１５ｄと回路基板２０との間に異物が挟まりにくくなり回路基板２０を浮かせて支持する際の高さを一定にすることができる。
（５）図２において支持板１０は鉄製であり、これにより、回路基板２０との熱膨張率差を小さくすることができ、外部接続端子１７における電極接合部に作用する応力が小さくなるため、熱衝撃に対する電極接合信頼性を確保する上で好ましい。
（６）電子部品２４，２５の背面と、支持板１０の凹部１１，１２の底面とは、熱的な接合材としての半田３３ａ，３４ａの濡れ性を良くするための表面処理を施すようにする。これにより、半田３３ａ，３４ａが有効に、裏面実装した電子部品２４，２５と支持板１０を接合するために、電子部品２４，２５の電極接合部（バンプ２４ａ，２５ａの接合部）に作用する応力が小さくなり、熱衝撃に対する電極接合信頼性を確保する上で好ましい。また、余剰な半田が有効に濡れ広がる。
（７）図５のように、支持板１０は、貫通孔１６を有し、貫通孔１６において外部接続端子１７を絶縁した状態で一体化して支持してなるものである。よって、支持板１０に一体化されている外部接続端子１７を使用することで、回路基板２０との接合工程を簡略できるため、製造工程の簡素化を図ることができ、これにより低コスト化を図る上で有利となる。
（８）図４に示すように、回路基板２０は、支持板１０と対向する面に凹部２７を有し、図２に示すように凹部２７において外部接続端子１７の端部を収容し、かつ、電気的な接合材である半田２９にて外部接続端子１７を電気的に接続してなるものである。よって、回路基板２０の凹部２７のサイズを外部接続端子１７のサイズよりも十分大きくすることにより外部接続端子１７の位置精度が劣っていても高度な位置合わせが不要となり、製造安定性が向上し、更には、低コスト化に有効である。
（９）図５のように支持板１０の厚みｔ１が、０．５〜２．０ｍｍであることで、搭載環境への耐振動性が確保できる。
（１０）図５のように突起１５ａ〜１５ｄの高さＨ１が、０．１〜０．５ｍｍであることで、熱的な接合材としての半田３３ａ，３４ａから発生するガスを有効に逃がすため、放熱性に優れる構造が得られる。
（１１）図５のようにガス抜き溝１３ａ〜１３ｄ，１４ａ〜１４ｄの深さｄ１，ｄ２を、０．２５〜１．０ｍｍとすることで、余剰な半田３３ａ，３４ａが有効に濡れ広がっていくため、安定製造性と出来栄え品質が向上する。
（１２）図４のように回路基板２０における外部接続端子１７の先端部を収容する凹部２７の深さＬ１を、０．１〜０．４ｍｍとすることにより、外部接続端子１７との接合面積が大きくなり、該接合部に作用する応力が小さくなるため、熱衝撃に対する接合信頼性が向上する。
以下、応用例を説明する。
図５における溝１３ａ〜１３ｄ，１４ａ〜１４ｄに代わり図１２に示す溝４０，４１を設けてもよい。図１２において、凹部１１に対するガス抜き溝（連通路）４０は凹部１１と同一深さ、同一幅であり、凹部１２に対するガス抜き溝（連通路）４１は凹部１２と同一深さ、同一幅である。つまり、溝４０，４１を、電子部品２４，２５が占有する領域を包含するように形成している。このように、溝４０，４１は凹部１１，１２と同一深さ、同一幅であるので、余剰な半田３３ａ，３４ａを溝４０，４１に更に容易に逃がすことができる。図１２においては溝４０の幅（凹部１１の幅）と溝４１の幅（凹部１２の幅）は同一である。なお、ガス抜き溝４０，４１は回路基板２０の支持板１０への固定が十分であるためにはその面積は小さい方が好ましい。
また、図１に代わり図１３に示すようにしてもよい。つまり、図１における突起１５ａ〜１５ｄを設けずに、図１３のように支持板１０の上面に直接、回路基板２０を接触させて、図１４に示すように、ガス抜き用の溝１３ａ〜１３ｄにて組み立て時に半田３３ａ，３４ａからのガスを抜くようにしてもよい。
このように、支持板１０に、一端が凹部１１，１２の内面に開口するとともに他端が回路基板２０の配置領域Ｚ１よりも外方において開口する溝（連通路）１３ａ〜１３ｄ，１４ａ〜１４ｄを設ける。よって、電子機器である電子制御装置の組み立て時に、支持板１０の凹部１１，１２に回路基板２０に実装した電子部品２４，２５を収容して電子部品２４，２５の背面と凹部１１，１２の底面の間に配した半田３３ａ，３４ａを加熱溶融する際において、半田３３ａ，３４ａから発生したガスが支持板１０に設けた溝（連通路）１３ａ〜１３ｄ，１４ａ〜１４ｄを通して凹部１１，１２の外に逃がされる。これにより、半田３３，３４内にボイドが生じにくくなり、高放熱化を促進することができる。
また、図１に代わり図１５に示すようにしてもよい。つまり、図１におけるガス抜き用の溝１３ａ〜１３ｄ，１４ａ〜１４ｄを設けずに、図１５に示すように支持板１０の上面に回路基板２０を突起１５ａ〜１５ｄにより浮かした状態で配置し、図１６に示すように、突起１５ａ〜１５ｄにて支持板１０と回路基板２０との間に形成された空間を通して組み立て時に半田３３ａ，３４ａからのガスを抜くようにしてもよい。
このように、支持板１０における回路基板２０と対向する面に、回路基板２０を浮かせて支持する突起１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄを設ける。よって、電子機器である電子制御装置の組み立て時に、支持板１０の凹部１１，１２に回路基板２０に実装した電子部品２４，２５を収容して電子部品２４，２５の背面と凹部１１，１２の底面の間に配した半田３３ａ，３４ａを加熱溶融する際において、突起１５ａ〜１５ｄにより支持板１０と回路基板２０との間にガス抜き通路が形成され、半田３３ａ，３４ａから発生したガスが当該ガス抜き通路を通して凹部１１，１２の外に逃がされる。これにより、半田３３，３４内にボイドが生じにくくなり、高放熱化を促進することができる。
また、ガス抜き用の溝１３ａ〜１３ｄ，１４ａ〜１４ｄの代わりに貫通孔（連通孔）を用いてもよい。要は、一端が凹部１１，１２の内面に開口するとともに他端が回路基板２０の配置領域Ｚ１よりも外方において開口していればよい。
また、突起１５ａ〜１５ｄは四角錐であったが、これに限ることなく、他の角錐あるいは円錐、あるいは円柱等の柱状であってもよい。突起１５ａ〜１５ｄは四角板状の回路基板２０の四隅に対応する位置に４つ設けたが、これ以上設けてもよい。
また、電気的，熱的な接合材として半田２８，２９，３３，３４を用いたが、半田の代わりに導電性接着剤（通称、Ａｇペースト）を用いてもよい。さらに、電子部品２４，２５の背面と支持板１０の凹部１１，１２の底面との間に介在させる熱的な接合材として、シリコン系熱伝導性ゲルを使用してもよく（詳しくは図２での符号２８，２９で示す部材として半田または導電性接着剤を用いるとともに符号３３，３４で示す部材としてシリコン系熱伝導性ゲルを用いる）、要は、電子部品２４，２５の背面と支持板１０の凹部１１，１２の底面との間に熱伝導性に優れる物質を介在させればよい。シリコン系熱伝導性ゲルを使用した場合、電子機器が１００℃以上の高温雰囲気下になった際に、ゲル内部からガス（水蒸気等）が発生し、これがゲル内にボイドとして入ろうとするが当該ガスを有効に逃がすことができる。
このようにして広義には、支持板１０の凹部１１内において発生したガスが、支持板１０に設けた連通路（１３ａ〜１３ａ，１４ａ〜１４ｄ）、または、突起１５ａ〜１５ｄにより支持板１０と回路基板２０との間に形成したガス抜き通路を通して凹部１１の外に逃がされる。これにより、熱的な接合材内にボイドが生じにくくなり、高放熱化を促進することができる。
本実施形態における電子機器の縦断面図。 本実施形態における電子機器の縦断面図。 本実施形態における電子機器の平面図。 電子部品を搭載した回路基板の縦断面図。 支持板を示す平面および縦断面図。 本実施形態における電子機器の組み立て方法を説明する縦断面図。 本実施形態における電子機器の組み立て方法を説明する縦断面図。 本実施形態における電子機器の組み立て方法を説明する縦断面図。 本実施形態における電子機器の組み立て方法を説明する縦断面図。 本実施形態における電子機器の組み立て方法を説明する縦断面図。 本実施形態における電子機器の組み立て方法を説明する縦断面図。 別例の電子機器における支持板の平面および縦断面図。 他の別例の電子機器の縦断面図。 他の別例の電子機器の組み立て方法を説明する縦断面図。 他の別例の電子機器の縦断面図。 他の別例の電子機器の組み立て方法を説明する縦断面図。
符号の説明
１０…支持板、１１…凹部、１２…凹部、１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ…溝、１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ…溝、１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ…突起、２０…回路基板、２４…電子部品、２５…電子部品、３３…半田、３３ａ…半田、３４…半田、３４ａ…半田。

Claims (5)

  1. 回路基板（２０）に実装した電子部品（２４，２５）を支持板（１０）の凹部（１１，１２）に収容した状態で前記回路基板（２０）と前記支持板（１０）とを重ねて配置するとともに、前記電子部品（２４，２５）の背面と前記支持板（１０）の凹部（１１，１２）の底面との間に熱的な接合材（３３，３４）を介在させた電子機器において、
    前記支持板（１０）に、一端が前記凹部（１１，１２）の内面に開口するとともに他端が前記回路基板（２０）の配置領域（Ｚ１）よりも外方において開口する連通路（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ）を設けたことを特徴とする電子機器。
  2. 回路基板（２０）に実装した電子部品（２４，２５）を支持板（１０）の凹部（１１，１２）に収容した状態で前記回路基板（２０）と前記支持板（１０）とを重ねて配置するとともに、前記電子部品（２４，２５）の背面と前記支持板（１０）の凹部（１１，１２）の底面との間に熱的な接合材（３３，３４）を介在させた電子機器において、
    前記支持板（１０）における前記回路基板（２０）と対向する面に、前記回路基板（２０）を浮かせて支持する突起（１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ）を設けたことを特徴とする電子機器。
  3. 回路基板（２０）に実装した電子部品（２４，２５）を支持板（１０）の凹部（１１，１２）に収容した状態で前記回路基板（２０）と前記支持板（１０）とを重ねて配置するとともに、前記電子部品（２４，２５）の背面と前記支持板（１０）の凹部（１１，１２）の底面との間に熱的な接合材（３３，３４）を介在させた電子機器において、
    前記支持板（１０）に、一端が前記凹部（１１，１２）の内面に開口するとともに他端が前記回路基板（２０）の配置領域（Ｚ１）よりも外方において開口する連通路（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ）を設け、さらに、前記支持板（１０）における前記回路基板（２０）と対向する面に、前記回路基板（２０）を浮かせて支持する突起（１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ）を設けたことを特徴とする電子機器。
  4. 前記連通路（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ）は、前記支持板（１０）における前記回路基板（２０）と対向する面に形成した溝であることを特徴とする請求項１または３に記載の電子機器。
  5. 前記突起（１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ）は錐体であることを特徴とする請求項２または３に記載の電子機器。
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