JP2006024949A - 電子アセンブリ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ヒートシンクを備えた電子アセンブリは、本質的に、印刷回路(1)と、熱絶縁および/または電気絶縁の働きをし、ヒートシンク(2、5、6)を有するハウジング(3、4)とを備えている。このヒートシンクは、印刷回路の少なくとも1つの面と、ハウジング面との間に挿入される。前記ヒートシンクは、この印刷回路面の大部分の上を延び、一方では、このヒートシンクを印刷回路に固定するための粘着面と、他方では、このヒートシンクをハウジング面に固定するための粘着面とを備えている。
【選択図】図1
Description
−このアセンブリは、複合界面層およびハウジング本体に印刷回路を固定するための、印刷回路の導電区域に関連して配設された少なくとも1つの相補的な固定要素を備え、
−この固定要素は、一方では複合界面層の孔と協働し、他方では印刷回路の孔と協働し、
−この固定要素は、ハウジング本体底部の1つの面に固定された、ハウジング本体底面上の突起様のスタッドからなり、このスタッドは、ツールの動作により変形して、ハウジング本体、複合界面層、および印刷回路を合わせて固定するようになっており、
−この固定要素は、印刷回路の電気結線線図上の導電接地要素に電気的に接触しており、
−複合界面層は、上から下に、
−複合界面層を、印刷回路の一方の面の大部分に結合する第1粘着層と、
−電気絶縁体層と、
−複合界面層を、対向するハウジング本体の面の大部分に結合する第2粘着層とを備え、
−複合界面層は、熱伝導材料の層をも備え、
−これらの層の少なくとも1つは、少なくとも、電気絶縁性、または熱伝導性、または粘着性のものであり、
−固定スタッド上部の上側部分は、
−導電区域と電気的に接地接触させ、
−複合層およびハウジングの底面の上で印刷回路を機械的に接合させ、
−印刷回路とハウジングの間の空気スペースをなくすことによって熱結合を実現して放熱器として働くように構成され、
−印刷回路は、ある程度の機械的剛性を有し、固定スタッドとハウジング底面形状の相互構成により恒久的な接合力が生じ、この接合力自体により、印刷回路全体に変形張力が生じて、印刷回路がハウジング本体の底面に押し付けられるようになっており、
−ハウジング底面の形状は凹状であって、固定スタッドは、ハウジング(3)の底面の中央に配設され、
−粘着層(5、6)を生成するための粘着剤は、好ましくはアクリル塊から生成され、
−電気絶縁体層は、放熱機能を満足に発揮するように、熱抵抗が十分に低く、
−電気絶縁体層は、ポリエステル、PEN(ポリエチレンナフタレート)、またはポリイミドからなっており、
−複合界面層は、印刷回路の少なくとも1つの縁部より先に突出するか、あるいは、この縁部に少なくとも接するように寸法設定されており、
−複合界面層の寸法は、印刷回路の寸法よりも大きく、それによって複合界面層の縁部は、印刷回路の厚い縁部より先に突出し、この縁部に結合することができるようになっており、
−印刷回路の一方の面とハウジング底部の一方の面の間に挿入された複合界面層は、導電金属の薄い層、導電ポリマー材料製の被膜、または所定のパターンを有する薄い導電格子によって生成された導電層をも備え、
−この導電層は、電磁干渉から保護するために基準電位に電気的に接続され、
−印刷回路は、ろう付け材または導電粘着剤によって、ビア(via)の形態で金属化された印刷回路内の孔と協働する少なくとも1つの電力用集積回路を有し、
−このビアは、全体的に形状が円筒形であり、孔の厚さの境界となっている円筒形本体によって、互いに結合した上側頭部の上端および下側頭部の下端で終端し、
−このアセンブリは、熱流が加えられてろう付けスラグまたは導電粘着剤のスラグが溶解する場合、溶解したハンダまたは導電粘着剤の流れを妨げる栓が構成されるように孔を遮断する傾向を有する薄い層を備え、
−この薄い層は、印刷回路を保護するラッカーであり、
−ハウジングは、相互結線構成に属し、かつ印刷回路上の接地電気回路に接続された導電パッドに密接に接触する支持部を備えた少なくとも1つの可撓性アームを有する閉鎖カバーを備え、このカバーとハウジング本体は導電材料で生成され、可撓性アームの可撓性は、印刷回路および複合界面層からなるアセンブリを、ハウジングの凹んだ底面などの底面上で接合させるように制御される。
−印刷回路上に、電気コンポーネントを取り付け、電気結線パターンを配置し、次いで、この印刷回路の中央区域に孔を設け、この印刷回路の上面に導電性のトラックまたは区域を形成して、上記結線パターンと電気的に接地させることを可能にするステップと、
−ハウジングの底面の孔に固定スタッドを通すことによって、ハウジングの底面上に複合界面層を生成するステップと、
−前記の孔によって、固定スタッドが取り囲まれるように、この印刷回路を、ハウジング本体の開口の上に差し出すステップと、
−ハウジングの開口を通して、変形ツールを挿入し、印刷回路上の導電接地区域の上で、固定スタッドの上部を変形させることにより恒久的な結合を行わせるステップとを含むことを特徴とする。
−複合界面層と、印刷回路1の一方の面の大部分とを結合する第1粘着層5、
−電気絶縁体層2、および、
−複合界面層と、対向するハウジング本体3の面の大部分とを結合する第2粘着層6を備える複合要素であり、この層は、上記機能の一部を、それ自体で満足することができる。
−導電区域12と電気的に接触され、
−複合界面層およびハウジング3の底面の上で、印刷回路1は機械的に接合され、
−印刷回路1とハウジング3の間の空気スペースをなくして、熱結合を実現し、放熱器として働くようになる。
−すべての表面が互いに接合し得る恒久的な変形が得られ、
−適切な熱結合が得られる。
−印刷回路32自体と、
−粘着被膜34と、
−熱伝導層36と、
−粘着被膜38と、
−熱伝導および電気絶縁用の材料からなる層40と、
−粘着被膜42と、
ーハウジング底部の接触面44とからなる連続アセンブリとを示している。
−まず第1に、上側フランジ70と下側フランジ76、特に下側フランジ76は、粘着被膜58、電気絶縁/熱伝導層65、およびハウジング64の底面に接触する第2粘着被膜62からなる複合界面層を変形させる傾向をもつ厚さになる。したがって、温度が高い区域における印刷回路面と界面層の間の良好な熱結合がもはや行われない。
−次に、このサーマルビアは、その円筒形の胴部72の内部は中空であるが、印刷回路自体の上の集積回路50のハウジングと良好に熱接触させ、かつ機械的に固定するために、サーマルビアの各部70、72、および76上にろう付けスラグ66を被着させる方法は知られている。こうすると、ハンダ熱流を適用することによって、ハンダ66が溶解し、集積回路ハウジング50の底面をビアの表面にハンダ付けすることができる。しかし、このタイプの設計では、ハンダが、円筒形ビア72の内部に流れる傾向があり、そのため、高温の材料からの流体が、特に、第1粘着被膜65に接触し、次いで、絶縁層62に孔を開ける恐れがある。
2 複合界面層、電気絶縁体層、熱伝導層
3 放熱支持部、ハウジング本体、ケーシング本体
4 上部カバー
5 複合界面層、第1粘着層
6 複合界面層、第2粘着層
7 支柱
8 孔
9 固定要素、固定スタッド、ハウジング底部
10 孔
11 孔
12 導電接地区域、導電トラック
20 固定スタッド、支柱
21 接地トラック
22 印刷回路
23 第2粘着層
24 絶縁層
25 第1粘着層
26 垂直側面
27 凹んだ底面
28 円錐形
29 変形ツール
32 印刷回路
34 粘着被膜
36 熱伝導層
38 粘着被膜
40 熱伝導/電気絶縁材料層
42 粘着被膜
44 ハウジング底部接触面
50 電力用集積回路
52 ラグ
54 導電パッド
56 印刷回路
58 第1粘着被膜
62 第2粘着被膜
64 ハウジング
65 電気絶縁/熱伝導層
66 ろう付けスラグ、ハンダ、導電粘着剤
68 熱分解被膜
70 上側フランジ
72 胴部
76 下側フランジ
80 カバー
82 側面、本体、垂直縁部
84 可撓性アーム
86 支持部、接合部
88 導電パッド
90 底面、本体
92 固定手段
94 印刷回路
96 複合界面層
Claims (25)
- ヒートシンクを備える電子アセンブリであって、印刷回路(1;22;32;56;94)と、熱伝導または電気絶縁の働きをし、複合界面層(2、5、6;23〜25;34〜42;58〜62;96)を有するハウジング(3、4;26、27;44;64;80、82、90)とを備える電子アセンブリにおいて、前記複合界面層は、前記印刷回路の少なくとも1つの面と、前記ハウジングの面との間に挿入され、前記複合界面層は、前記印刷回路面の大部分の上を延び、一方では、前記界面層を前記印刷回路に固定するための粘着面と、他方では、前記界面層を前記ハウジング面に固定するための粘着面とを備えることを特徴とする電子アセンブリ。
- 前記複合界面層(2、5、6)および前記ハウジング本体(3)に前記印刷回路(1)を固定するための、前記印刷回路(1)の導電区域に関連づけて配設された、少なくとも1つの相補的な固定要素(9)を備えていることを特徴とする、請求項1に記載のアセンブリ。
- 前記固定要素(9)は、一方では、前記複合界面層(2、5、6)の孔(10)と協働し、他方では、前記印刷回路(1)の孔(11)と協働することを特徴とする、請求項2に記載のアセンブリ。
- 前記固定要素(9)は、前記ハウジング本体(3)の底面に固定された、前記ハウジング本体(3)の底面上の突起様のスタッドからなり、前記スタッドは、ツールの動作により変形して、前記ハウジング本体(3)、前記複合界面層(2、5、6)、および前記印刷回路(1)を合わせて固定するように形成されていることを特徴とする、請求項2または3に記載のアセンブリ。
- 前記固定要素(9)は、前記印刷回路(1;22)の電気結線パターン上の導電接地要素(12;21)に、電気的に接触していることを特徴とする、請求項1に記載のアセンブリ。
- 前記複合界面層(2、5、6)は、上から下に、
−前記複合層(2、5、6)を、前記印刷回路(1)の面の大部分に固定する第1粘着層(5)と、
−電気絶縁体層(2)と、
−前記複合界面層(2、5、6)を、対向する前記ハウジング本体(3)の面の大部分に固定する第2粘着層(6)と
を備えていることを特徴とする、請求項1に記載のアセンブリ。 - 前記複合界面層は、熱伝導材料の層をも備えていることを特徴とする、請求項6に記載のアセンブリ。
- 前記層の少なくとも1つは、少なくとも電気絶縁性、または少なくとも熱伝導性、または少なくとも粘着性のものであることを特徴とする、請求項6または7に記載のアセンブリ。
- 前記固定スタッド(9)の上部の上側部分は、
前記導電区域(12)と電気的に接地接触させ、
前記複合界面層(2、5、6)および前記ハウジング(3)の底面の上で前記印刷回路(1)を機械的に接合させ、
前記印刷回路(1)と前記ハウジング(3)の間の空気スペースをなくすことによって熱結合を実現して放熱器として働くように構成されていることを特徴とする、請求項5に記載のアセンブリ。 - 前記印刷回路(1)は、ある程度の機械的剛性を有し、前記固定スタッド(9)と前記ハウジング(3)の底面形状の相互構成により恒久的な接合力が生じ、前記接合力自体により前記印刷回路全体に変形張力が生じ、前記印刷回路(1)が前記ハウジング(3)の前記底面に押し付けられるようになっていることを特徴とする、請求項9に記載のアセンブリ。
- 前記ハウジング(3)の底面の形状は凹面であり、前記固定スタッド(9)は、前記ハウジング(3)の前記底面の中央に配設されていることを特徴とする、請求項10に記載のアセンブリ。
- 前記粘着層(5、6)を生成するのに使用する粘着剤は、アクリル塊からなっていることを特徴とする、請求項6〜8のいずれかに記載のアセンブリ。
- 前記電気絶縁体層(2)は、放熱機能を満足するのに熱抵抗が十分に低いことを特徴とする、請求項6〜8のいずれか、または12に記載のアセンブリ。
- 前記電気絶縁体層(2)は、PEN(ポリエチレンナフタレート)またはポリイミド製のポリエステルであることを特徴とする、請求項13に記載のアセンブリ。
- 前記複合界面層(2、5、6)は、前記印刷回路(1)の少なくとも1つの縁部より先に突出するか、あるいは、前記縁部に少なくとも接するように寸法設定されることを特徴とする、請求項6〜8のいずれか、あるいは12または13に記載のアセンブリ。
- 前記複合界面層の寸法は、前記印刷回路(22)の寸法よりも大きく、それによって前記複合界面層の縁部は、前記印刷回路(22)の厚い縁部より先に突出し、前記縁部に結合することができることを特徴とする、請求項11または15に記載のアセンブリ。
- 前記印刷回路の面と前記ハウジング底部の面の間に挿入された前記複合界面層(2、5、6)は、さらに、導電金属の薄い層、導電ポリマー材料製の被膜、または所定のパターンを有する薄い導電格子によって生成された導電層も備えていることを特徴とする、請求項1〜16のいずれかに記載のアセンブリ。
- 前記導電層は、電磁干渉から保護するために、基準電位に電気的に接続されていることを特徴とする、請求項17に記載のアセンブリ。
- 前記印刷回路(56)は、ろう付け要素または導電粘着剤によって、ビアの形態で金属化された前記印刷回路(56)内の孔と協働する少なくとも1つの電力用集積回路(50)を備えていることを特徴とする、請求項1〜18のいずれかに記載のアセンブリ。
- 前記ビアは、全体的に形状が円筒形であり、前記孔の厚さの境界となっている円筒形胴部(72)によって、互いに結合した上側フランジ(70)の上端および下側フランジ(76)の下端で終端していることを特徴とする、請求項19に記載のアセンブリ。
- 熱流が加えられてろう付けスラグまたは導電粘着剤(66)のスラグが溶解する場合、前記溶解したハンダまたは導電粘着剤の流れを妨げる栓が構成されるように、前記胴部(72)を遮断しうる薄い層(68)を備えていることを特徴とする、請求項20に記載のアセンブリ。
- 前記薄い層は、前記印刷回路を保護するラッカーであることを特徴とする、請求項21に記載のアセンブリ。
- 前記ハウジングは、前記相互結線パターンに属し、かつ前記印刷回路(94)上の前記接地電気回路に接続された導電パッド(88)に密接に接触する接合部(86)を備える少なくとも1つの可撓性アーム(84)を有する閉鎖カバー(80)を備え、前記カバーと、前記ハウジング本体(82、90)は、導電材料から形成され、前記可撓性アームの可撓性は、前記印刷回路(94)および前記複合界面層(96)からなる前記アセンブリを、前記ハウジングの凹んだ底面などの前記底面(90)上で接合させるのに関与するように制御されることを特徴とする、請求項1〜22のいずれかに記載のアセンブリ。
- 自動車のヘッドライト用の放電ランプ制御モジュールなどの電子モジュールを製造する方法であって、次のステップを含む方法。
−印刷回路(1)上に、電気コンポーネントを取り付け、電気結線パターンを配置し、次いで、前記印刷回路(1)に孔(11)を、前記印刷回路(1)の中央区域に設け、前記印刷回路(1)の上面に導電性のトラックまたは区域(12)を生成させて、前記結線パターンと電気的に接地させるステップと、
−ハウジングの底面の孔(10)に固定スタッド(9)を通すことによって、前記孔(10)の上に、複合界面層(2、5,6)を生成させるステップと、
−前記孔(11)が前記固定スタッド(9)を取り囲むように、前記印刷回路(1)をハウジング本体(3)の開口の上にもたらすステップと、
−前記ハウジング(3)の開口へ変形用ツールを挿入し、前記印刷回路(1)上の前記導電接地区域(12)の上で、前記固定スタッド(9)の上部を変形させることにより、恒久的な結合を行わせるステップ。 - 自動車のヘッドライト用の放電ランプ制御モジュールなどの電気モジュールであって、2つの粘着層を含む複合界面層を有するヒートシンクを備える少なくとも1つのアセンブリを備えていることを特徴とする、電気モジュール。
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