JP2011071550A - 電子装置 - Google Patents

Abstract

【課題】発熱素子が実装された基板を伝熱グリースを介して放熱体に搭載し、伝熱グリースを介して基板から放熱体への放熱を図るようにした電子装置において、基板を放熱体にねじ止めすることなく放熱体に固定できるようにする。
【解決手段】表面１１に発熱素子２０が設けられた基板１０と、放熱体３０とを備え、基板１０の裏面１２を放熱体３０に対向させた状態で、放熱体３０上に基板１０が搭載されており、基板１０の裏面１２と放熱体３０との対向間隔には、伝熱グリース４０が介在しており、基板１０と放熱体３０とを、基板１０の外周端部１３に位置する接着剤５０により接合している。
【選択図】図１

Description

本発明は、発熱素子が実装された基板を伝熱グリースを介して放熱体に搭載してなり、伝熱グリースを介して基板から放熱体への放熱を図るようにした電子装置に関する。

一般に、この種の電子装置は、セラミック基板などの基板に、パワー素子などの発熱素子を搭載し、この基板の表裏両面のうちの一方の面を、放熱性を有する放熱体に対向させた状態で、放熱体の上に、基板を搭載してなる。ここで、一般には、基板の一方の面と放熱体との対向間隔には、シリコーン系接着剤などの接着剤を介在させ、当該接着剤により固定している。

しかしながら、このような構成では、接着剤の熱伝導率が良好ではなく、発熱素子などにより発生する基板の熱を放熱体を介して十分に放熱することができない、という問題があった。

そこで、基板の一方の面と放熱体との対向間隔に、シリコーン系樹脂などよりなる伝熱性を有する伝熱グリースを介在させた状態で、基板を放熱体上に搭載し、伝熱グリースを介して基板から放熱体へ放熱を行うようにしたものが提案されている（特許文献１参照）。ここで、このものでは、伝熱グリースでは基板の放熱体への固定が不十分であるため、基板と放熱体とをねじ止めにより固定している。

特開２０００−１７４１９６号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載されている従来の電子装置では、基板をねじ止めするために、基板にねじ穴を穴あけ加工する必要があり、この穴あけ加工の手間がかかる。また、基板が加工性に乏しいセラミック基板などの場合には、穴あけ加工による基板の割れが発生しやすい。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、発熱素子が実装された基板を伝熱グリースを介して放熱体に搭載してなり、伝熱グリースを介して基板から放熱体への放熱を図るようにした電子装置において、基板を放熱体にねじ止めすることなく放熱体に固定できるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、基板（１０）と放熱体（３０）とを、伝熱グリース（４０）が介在する以外の部位にて、接着剤（５０）を介して接合したことを、第１の特徴とする。

それによれば、伝熱グリース（４０）が位置する部位以外の部位にて、基板（１０）と放熱体（３０）との間を、接着剤（５０）を介して接合するため、基板（１０）を放熱体（３０）にねじ止めすることなく放熱体（３０）に固定することができる。

ここで、接着剤（５０）としては、基板（１０）の表裏両面（１１、１２）の外周に位置する外周端部（１３）に位置し、当該基板（１０）の外周端部（１３）と放熱体（３０）とが接着剤（５０）により接合されているものにできる。

さらに、この場合、接着剤（５０）を、伝熱グリース（４０）を取り囲むように基板（１０）の外周端部（１３）の全周に位置させ、接着剤（５０）により、基板（１０）の一方の面（１１、１２）と放熱体（３０）との対向間隔にて伝熱グリース（４０）を封止するようにすれば、伝熱グリース（４０）の漏れ防止が可能となる。

また、この場合、放熱体（３０）の表面において基板（１０）の一方の面（１２）と対向する部位の外側の部位を、当該対向する部位よりも突出した突出部（３１）として構成し、基板（１０）の一方の面（１２）と平行な面方向において、突出部（３１）の側面と基板（１０）の外周端部（１３）とを対向させ、これら対向する突出部（３１）の側面と基板（１０）の外周端部（１３）との間をつなぐように、接着剤（５０）を設けるようにすればよい。

また、上記第１の特徴を有する電子装置において、接着剤（５０）を、基板（１０）の一方の面（１１、１２）と放熱体（３０）との対向間隔に介在させ、基板（１０）と放熱体（３０）とを接着剤（５０）により接合すれば、基板（１０）の一方の面（１１、１２）と放熱体（３０）との対向間隔において、接着剤（５０）による基板（１０）の支持がなされる。

本発明は、放熱体（３０）の表面において基板（１０）の一方の面（１１、１２）と対向する部位の外側の部位を、当該対向する部位よりも突出した突出部（３１）として構成し、この突出部（３１）の側面を、基板（１０）の表裏両面（１１、１２）の外周に位置する外周端部（１３）と対向させ、突出部（３１）の側面とこれに対向する基板（１０）の外周端部（１３）とを、弾性を有する弾性部材（７０）を介して接触させ、この弾性部材（７０）の弾性力によって押し付け合うことにより基板（１０）が放熱体（３０）に固定されるようにしたことを、第２の特徴とする。

このように、基板（１０）の外周端部（１３）と突出部（３１）の側面とを、弾性部材（７０）を介して接触させることで、基板（１０）と放熱体（３０）とが押し合う形で固定されるため、基板（１０）を放熱体（３０）にねじ止めすることなく放熱体（３０）に固定することができる。

この場合、弾性部材（７０）は、基板（１０）の外周端部（１３）の全周を取り囲む環状をなすものにできる。

また、上記第１〜第２の特徴を有する電子装置においては、放熱体（３０）の表面において基板（１０）の一方の面（１１、１２）と対向する部位を、基板（１０）側へ凸となった凸部（３４）を有する形状とし、この凸部（３４）により基板（１０）を支持するようにしてもよい。

それによれば、凸部（３４）の支持による基板（１０）の傾きの防止が可能となり、基板（１０）と放熱体（３０）との間に介在する伝熱グリース（４０）の厚さを適切に制御することが可能となる。また、この凸部（３４）を介した基板（１０）の放熱も可能となる。

また、この場合において、発熱素子（２０）が、基板（１０）の表裏両面（１１、１２）のうち放熱体（３０）に対向する一方の面（１２）とは反対側の他方の面（１１）に設けられているとき、凸部（３４）を、基板（１０）の一方の面（１２）側にて発熱素子（２０）の直下に位置させれば、発熱素子（２０）からの熱が凸部（３４）に伝わりやすく、凸部（３４）を介した放熱性が向上する。

また、上記第１〜第２の特徴を有する電子装置において、基板（１０）の一方の面（１１、１２）を凹凸形状とし、放熱体（３０）の表面において基板（１０）の一方の面（１１、１２）と対向する部位を、基板（１０）側の凹凸形状とかみ合うような凹凸形状とする。

そして、基板（１０）の一方の面（１１、１２）と放熱体（３０）との対向間隔において、基板（１０）側の凹凸と放熱体（３０）側の凹凸とをかみ合わせることにより、基板（１０）と放熱体（３０）との位置ずれを防止するようにすれば、基板（１０）と放熱体（３０）との位置精度が向上する。

また、上記第１〜第２の特徴を有する電子装置において、放熱体（３０）の表面において基板（１０）の一方の面（１２）と対向する部位の外側の部位に、上方に向かって拡がるように傾斜したテーパ面（３２）を設け、基板（１０）の表裏両面（１１、１２）の外周に位置する外周端部（１３）が前記テーパ面（３２）に当たることで、基板（１０）の放熱体（３０）に対する位置ずれを防止するようにすれば、基板（１０）を放熱体（３０）の上に搭載するにあたって、位置精度に優れた搭載が可能となる。

また、上記第１〜第２の特徴を有する電子装置において、放熱体（３０）の表面において基板（１０）の一方の面（１１、１２）と対向する部位の外側の部位に、溝形状をなす受け溝（３３）を設け、基板（１０）の一方の面（１１、１２）と放熱体（３０）との対向間隔からはみ出した伝熱グリース（４０）を、受け溝（３３）にて受けるようにすれば、基板（１０）と放熱体（３０）との対向間隔からはみ出た伝熱グリース（４０）が、基板（１０）の上へ這い上がるのを防止できる。

また、上記第１〜第２の特徴を有する電子装置において、発熱素子（２０）を、放熱体（３０）に対向する基板（１０）の一方の面（１１、１２）に設け、伝熱グリース（４０）に直接接するようにしてもよい。それによれば、発熱素子（２０）の放熱性の向上が期待できる。

なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

本発明の第１実施形態に係る電子装置の構成を示す図であり、（ａ）は概略断面図、（ｂ）は（ａ）の上面図である。 第１実施形態の伝熱グリースの構成を模式的に示す図である。 図１における基板の外周端部近傍の拡大断面図である。 放熱体における凸部の詳細形状を示す図であり、（ａ）は基板の表面側の部分拡大平面図、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ概略断面図である。 本発明の第２実施形態に係る電子装置の概略断面図である。 本発明の第３実施形態に係る電子装置の概略断面図である。 本発明の第４実施形態に係る電子装置の概略断面図である。 本発明の第５実施形態に係る電子装置の概略断面図である。 本発明の第６実施形態に係る電子装置の概略断面図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る電子装置１００の構成を示す図であり、（ａ）は概略断面図、（ｂ）は（ａ）の上面図である。なお、図１において（ｂ）では凸部３４の数などを（ａ）に対して簡略化してある。

本実施形態の電子装置１００において、基板１０は板状をなすものであり、セラミック基板やプリント基板などの配線基板、あるいはリードフレームなどである。ここで、図１（ａ）において、基板１０の上面１１が基板１０の表面１１であり、下面１２が基板１０の裏面１２である。

基板１０の表面１１には、発熱素子２０が設けられている。ここでは、発熱素子２０は複数個設けられている。この発熱素子２０は、作動時に発熱するもので基板１０に実装できるものであれば、特に限定されるものではないが、たとえば、ＭＯＳトランジスタやＩＧＢＴなどのパワー素子、マイコン素子、コンデンサ、抵抗、フリップチップなどが挙げられる。

このような発熱素子２０は、基板１０の表面１１に対して、図示しないが、はんだやＡｇペースト、導電性接着剤あるいはボンディングワイヤなどにより、固定され、基板１０と発熱素子２０とは電気的に接続されている。

そして、ここでは基板１０の表裏両面１１、１２のうちの裏面１２を放熱体３０に対向させた状態で、放熱体３０上に基板１０が搭載されている。つまり、本実施形態では、基板１０の表裏両面１１、１２のうち放熱体３０と対向する一方の面は、基板１０の裏面１２である。

この放熱体３０は、たとえば自動車のＥＣＵの筐体などであり、基板１０からの熱を放熱する放熱性に優れたものである。このような放熱体３０の材質としては、アルミニウム、銅、鉄、ニッケル、およびモリブデンなどが挙げられる。そして、この放熱体３０は、たとえばプレス加工や切削加工などによって、図１に示されるような形状に加工されたものである。

そして、基板１０の裏面１２と放熱体３０との対向間隔には、伝熱性を有する伝熱グリース４０（図１（ａ）中、点ハッチングにて図示）が介在している。この伝熱グリース４０は一般的なものであり、その特性については後述するが、たとえばシリコーン系樹脂に伝熱性を有するフィラーを混合させてなるものである。そして、この伝熱グリース４０を介して基板１０から放熱体３０へ放熱を行うようにしている。

このように、本実施形態の電子装置１００は、発熱素子２０が実装された基板１０を伝熱グリース４０を介して放熱体３０に搭載してなり、伝熱グリース４０を介して基板１０から放熱体３０への放熱を図るようにしている。

さらに、電子装置１００においては、基板１０と放熱体３０とは、伝熱グリース４０が介在する以外の部位にて、接着剤５０を介して接合されている。この接着剤５０は、たとえばシリコーン系樹脂やエポキシ系樹脂などよりなるものであるが、低弾性であるという点から、シリコーン系接着剤が望ましい。

本実施形態では、接着剤５０は、基板１０の表裏両面１１、１２の外周に位置する外周端部１３に位置している。ここでは、図１（ｂ）に示されるように、接着剤５０は基板１０の外周端部１３の全周に位置し、基板１０の裏面１２と放熱体３０との対向間隔に位置する伝熱グリース４０を取り囲んでいる。

また、放熱体３０の表面において基板１０の裏面１２と対向する部位の外側の部位は、当該対向する部位よりも突出した突出部３１となっている。この突出部３１は、基板１０の外周端部１３の外側を取り巻くように当該外周端部１３の全周囲に形成されている。そして、基板３０の裏面１２と平行な面方向（図１（ａ）中の左右方向）において、突出部３１の側面と基板１０の外周端部１３とが対向している。

そして、図１に示されるように、接着剤５０は、これら対向する突出部３１の側面と前記基板１０の外周端部１３との間をつなぐように、つまり当該間を橋渡しするように設けられている。それにより、基板１０の外周端部１３と放熱体３０とが、接着剤５０により接合されている。

また、本実施形態では、接着剤５０は、基板１０の外周端部１３の全周を放熱体３０に接合しているため、伝熱グリース４０は、基板１０の裏面１２と放熱体３０との対向間隔にて接着剤５０により封止されている。

また、図１に示されるように、放熱体３０の表面において基板１０の裏面１２と対向する部位の外側の部位には、放熱体３０の上方に向かって拡がるように傾斜したテーパ面３２が設けられている。

ここでは、図１（ｂ）に示されるように、テーパ面３２は、放熱体３０の表面から基板１０の外周を取り巻くように突出する壁の側面として構成されており、基板１０の外周端部１３の全周囲に設けられている。

そして、基板１０の外周端部３１がテーパ面３２に当たることにより、基板１０は、その裏面１２と平行な面方向への動きが抑制されており、基板１０の放熱体３０に対する位置ずれが防止されるようになっている。

また、図１に示されるように、放熱体３０の表面において基板１０の裏面１２と対向する部位の外側の部位には、溝形状をなす受け溝３３が設けられている。本実施形態では、この受け溝３３は、放熱体３０の表面において、上記テーパ面３２を構成する壁部と突出部３１との間の溝として形成されている。

ここでは、受け溝３３は、テーパ面３２および突出部３１と同様に、基板１０の外周端部１３の全周囲に設けられている。そして、基板１０の裏面１２と放熱体３０との対向間隔からはみ出した伝熱グリース４０が、受け溝３３に受けられるようになっている。また、本実施形態では、図１に示されるように、この受け溝３３に受けられている伝熱グリース４０も接着剤５０により封止されている。

また、本実施形態においては、放熱体３０の表面において基板１０の裏面１２と対向する部位は、基板１０側へ凸となった凸部３４を有する形状となっており、この凸部３４により基板１０が支持されている。

ここでは、凸部３４は四角柱形状をなしており、基板１０の全面に渡って複数個設けられている。また、図１（ａ）に示されるように、凸部３４の先端部と基板１０の裏面１２との間には、伝熱グリース４０が薄く介在している。これにより、基板１０と凸部３４との間の熱的接触は良好となっており、基板１０から凸部３４への放熱経路は、十分に確保されている。

また、発熱素子２０は、基板１０の表裏両面１１、１２のうち放熱体３０に対向する裏面１２とは反対側の表面１１に設けられているが、図１に示されるように、各発熱素子２０は、当該表面１１において凸部３４と重なる位置に配置されている。

つまり、凸部３４は、基板１０の裏面１２側にて発熱素子２０の直下に位置しており、発熱素子２０から凸部３４を介した放熱が可能となっている。なお、図１に示されるように、すべての凸部３４の上に発熱素子２０が存在している必要はない。逆に言えば、基板１０と放熱体３０との対向間隔において伝熱グリース４０のみ存在した構成では、基板１０が放熱体３０側へ沈み込む可能性があるが、凸部３４によって基板１０を支持できる程度に、当該対向間隔に凸部３４が配置されていればよい。

ここで、伝熱グリース４０の材質や配置、凸部３４の構成などについて、さらに、図２〜図４を参照して述べる。図２は、本実施形態の伝熱グリース４０の構成を模式的に示す図である。

本実施形態の伝熱グリース４０は、シリコーン系樹脂４１中に伝熱性を有するフィラー４２を混合させてなる。より具体的には、フィラー４２としては、Ａｌ2Ｏ3やＺｎＯやＡｌＮなどからなる燐片粉または球状粉及びそれらの混合物であり、サイズは１〜１００μｍ程度である。そして、伝熱グリース４０のペースト特性は、たとえば熱伝導率：２．０〜６．０Ｗ／ｍｋ、比重（２３℃）：２．５〜３．０、体積抵抗率：１０×６ＭΩ以上程度のものである。

また、図３は、基板１０の外周端部１３近傍の拡大断面図である。この図３に示される伝熱グリース４０の厚さＧ１は、たとえば２０μｍ〜２００μｍ程度である。また、図３に示される伝熱グリース４０の上面と基板１０の表面１１との距離Ｇ２すなわち伝熱グリース４０の這い上がり量Ｇ２は、２００μｍ以上を確保する。

また、図４は、放熱体３０における凸部３４のより詳細な形状を示す図であり、（ａ）は基板１０の表面１１側の部分拡大平面図、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ一点鎖線に沿った概略断面図である。

本実施形態では、上述したように、凸部３４は発熱素子２０の直下に配置されている。ここで、発熱素子２０は１辺の長さがｍの正方形、凸部３４の先端部は１辺の長さがＬの正方形であるものとする。また、凸部３４の高さをＨ、基板１０の厚さをＴとする。

この場合、発熱素子２０の面積はｍ2であり、凸部３４の先端部の面積はＬ2である。ここで、発熱素子２０から凸部３４を介した放熱性を考慮すると、凸部３４の先端部の面積は発熱素子２０の面積と同程度以上であることが好ましい。

また、発熱素子２０からの熱の拡散を考えると、この熱は、図４（ｂ）において発熱素子２０からその下方へ斜め４５度に広がって拡散していく。これを考慮すると、凸部３４の先端部の１辺の長さＬは、次の数式１に示される関係を満足することが望ましい。

（数１）
Ｌ≧ｍ＋２（Ｔ＋Ｈ）
また、すべての凸部３４の先端部と基板１０との接触面積（実際には薄い伝熱グリース４０を介した接触面積）は、基板１０の面積の３％以上であることが望ましい。

このような本実施形態の電子装置１００は、放熱体３０の上に伝熱グリース４０を配置し、発熱素子２０が実装された基板１０を、発熱素子２０とは反対側の裏面１２が放熱体３０に対向した状態で放熱体３０の上に搭載した後、基板１０の外周端部１３に接着剤５０を配設し、これを硬化させることにより製造される。

それによって、本実施形態では、基板１０の裏面１２と放熱体３０との対向間隔に、伝熱性を有する伝熱グリース４０が介在し、伝熱グリース４０を介して基板１０から放熱体３０へ放熱を行うようにし、さらに、伝熱グリース４０が位置する部位以外の部位にて、基板１０と放熱体３０との間を、接着剤５０を介して接合してなる電子装置１００が提供される。

つまり、本実施形態によれば、言い換えるならば、基板１０と放熱体３０との間を、伝熱グリース４０を介して放熱を行う放熱領域と、接着剤５０を介して固定を行う接着領域とに部分的に分けた構成としている。

そのため、本実施形態によれば、基板１０と放熱体３０との間にて放熱領域によって伝熱グリース４０を介して放熱を行い、接着領域によって接着剤５０を介した固定を行うことができる。こうして、本実施形態によれば、基板１０を放熱体３０にねじ止めすることなく放熱体３０に固定することができる。

また、本実施形態では、接着剤５０を、伝熱グリース４０を取り囲むように基板１０の外周端部１３の全周に位置させることにより、伝熱グリース４０を、基板１０の裏面１２と放熱体３０との対向間隔にて封止しているため、伝熱グリース４０の漏れが防止されている。

言い換えれば、本実施形態では、上記接着領域を基板１０の外周端部１３に位置させ、上記放熱領域を基板１０の内周側すなわち当該接着領域の内側に位置させており、当該接着領域により当該放熱領域を封止している。

また、本実施形態では、放熱体３０の表面にテーパ面３２を設け、基板１０の外周端部３１をテーパ面３２に当てることにより、基板１０の放熱体３０に対する位置ずれを防止しているため、基板１０の放熱体３０上への搭載を、位置精度に優れたものにできる。

また、本実施形態では、放熱体３０の表面に受け溝３３を設け、基板１０の裏面１２と放熱体３０との対向間隔からはみ出した伝熱グリース４０を、受け溝３３に受けるようにしているため、当該対向間隔からはみ出た伝熱グリース４０が、基板１０の上、本実施形態では基板１０の表面１１上へ這い上がるのを防止できる。

また、本実施形態では、放熱体３０の表面に凸部３４を設け、この凸部３４により基板１０を支持しているため、基板１０の傾きの防止が可能となる。その結果、基板１０と放熱体３０との間に介在する伝熱グリース４０の厚さを適切に制御することができる。また、この凸部３４を介した基板１０の放熱も可能となる。

特に、本実施形態では、発熱素子２０を基板１０の表面１１に設けており、凸部３４を、基板１０の裏面１２側にて発熱素子２０の直下に位置させているため、発熱素子２０からの熱が凸部３４に伝わりやすく、凸部３４を介した放熱性が向上する。

（第２実施形態）
図５は、本発明の第２実施形態に係る電子装置２００の概略断面構成を示す図である。ここでは、上記第１実施形態との相違点を中心に述べる。

上記実施形態では、接着剤５０は、基板１０の外周端部１３に位置させ、基板１０の裏面１２と放熱体３０との対向間隔には設けなかったが、本実施形態の電子装置２００では、図５に示されるように、接着剤５０を当該対向間隔に介在させ、この対向間隔にて基板１０と放熱体３０とを接合している。

この場合、基板１０の裏面１２と放熱体３０との対向間隔を、伝熱グリース４０が存在する部位と、接着剤５０が存在する部位とに分けている。そして、当該対向間隔において、接着剤５０による基板１０の支持がなされる。

このような伝熱グリース４０および接着剤５０の配置は、印刷や転写などの手法を用いて、基板１０の裏面１２およびこれに対向する放熱体３０の部位のうち、いずれか一方に伝熱グリース４０を設け、他方に接着剤５０を設けた後、基板１０を放熱体３０上に搭載することで実現できる。

この場合も、伝熱グリース４０が位置する部位以外の部位にて、基板１０と放熱体３０との間を、接着剤５０を介して接合するため、基板１０を放熱体３０にねじ止めすることなく放熱体３０に固定することができる。

なお、図５に示される例では、接着剤５０は基板１０の外周端部１３にも一部設けられ、放熱体３０の突出部３１と接合されているが、本実施形態においては、接着剤５０は、基板１０の裏面１２と放熱体３０との対向間隔のみでもよく、基板１０の外周端部１３には設けなくてもよい。

また、図５では、上記第１実施形態に示したテーパ面３２、受け溝３３、凸部３４が省略されているが、本第２実施形態においても、必要に応じて、これら各部３２〜３４を備えた構成であってもよい。たとえば、図５において基板１０の外周端部１３に接着剤５０を設けない場合などに、テーパ面３２、受け溝３３は有効である。

（第３実施形態）
図６は、本発明の第３実施形態に係る電子装置３００の概略断面構成を示す図である。ここでは、上記第１実施形態との相違点を中心に述べる。

上記第１実施形態では、発熱素子２０は、基板１０の表裏両面１１、１２のうち放熱体３０に対向する裏面１２とは反対側の表面１１に設けられていた。ここで、本実施形態の電子装置３００では、図６に示されるように、基板１０の表面１１を放熱体３０に対向させて、基板１０を放熱体３０上に搭載している。

つまり、本実施形態では、発熱素子２０は、放熱体３０に対向する基板１０の一方の面である表面１１に設けられており、伝熱グリース４０に直接接している。発熱素子２０を伝熱グリース４０に直接接するようにしているため、発熱素子２０の放熱性の向上が可能となる。

また、本実施形態においても、上記第１実施形態と同様、基板１０と放熱体３０との間を、基板１０の外周端部１３にて接着剤５０を介して接合しているため、基板１０を放熱体３０にねじ止めすることなく放熱体３０に固定することができる。

なお、図６では、基板１０の表面１１を放熱体３０に対向させ、この表面１１に発熱素子２０を搭載している場合を示しているが、基板１０の裏面１２を放熱体３０に対向させ、この裏面１２に発熱素子２０を搭載してもよい。要は、本実施形態では、発熱素子２０が、放熱体３０に対向する基板１０の面に設けられて伝熱グリース４０に直接接していればよい。

また、本第３実施形態においても、必要に応じて、上記第１実施形態に示したテーパ面３２、受け溝３３、凸部３４を備えた構成であってもよい。また、上記第２実施形態と同様に、基板１０と放熱体３０との対向間隔に接着剤５０を設けた構成を採用することも可能である。ここで、本実施形態では、当該対向間隔に凸部３４や接着剤５０を設ける場合、発熱素子２０に当たらない位置に設けることはもちろんである。

（第４実施形態）
図７は、本発明の第４実施形態に係る電子装置４００の概略断面構成を示す図である。ここでは、上記第１実施形態との相違点を中心に述べる。

本実施形態では、基板１０の裏面１２と放熱体３０との対向間隔において、基板１０を支持する上記凸部３４を廃止し、代わりに、基板１０の裏面１２を凹凸形状とし、放熱体３０の表面において基板１０の裏面１２と対向する部位を、基板１０側の凹凸形状とかみ合うような凹凸形状としている。このような凹凸形状は、プレス、切削、エッチングなどにより形成可能である。

そして、基板１０の裏面１２と放熱体３０との対向間隔において、基板１０側の凹凸と放熱体３０側の凹凸とがかみ合わされることにより、基板１０と放熱体３０との位置ずれが防止されている。それにより、本実施形態では、基板１０と放熱体３０との位置精度が向上する。

また、本実施形態においても、上記第１実施形態と同様、基板１０と放熱体３０との間を、基板１０の外周端部１３にて接着剤５０を介して接合しており、基板１０を放熱体３０にねじ止めすることなく放熱体３０に固定することができる。また、上記かみ合った凹凸の間には伝熱グリース４０が介在しているため、放熱も良好に行われる。

なお、本第４実施形態においては、必要に応じて、上記第１実施形態に示したテーパ面３２、受け溝３３を備えた構成であってもよい。また、上記第２実施形態と同様に、基板１０と放熱体３０との対向間隔に接着剤５０を設けた構成を採用することも可能である。この場合、かみ合った凹凸の間に位置する伝熱グリース４０の一部を接着剤５０に置き換えてやればよい。

また、本第４実施形態において、基板１０と放熱体３０との対向間隔の全体が、かみ合った凹凸により構成されていなくてもよく、当該対向間隔の一部は平坦な対向面同士により構成されていてもよい。そのため、このような平坦な部位を利用して、本実施形態においても、上記第３実施形態と同様に、放熱体３０と対向する基板１０の裏面１２に発熱素子２０を搭載してもよい。

（第５実施形態）
図８は、本発明の第５実施形態に係る電子装置５００の概略断面構成を示す図である。上記した各実施形態では、基板１０と放熱体３０とは、伝熱グリース４０が介在する以外の部位にて、接着剤５０を介して接合されていた。

それに対して、本実施形態は、基板１０と放熱体３０とを、伝熱グリース４０が介在する以外の部位にて、互いの係止により接合したものである。つまり、本実施形態は、上記の各実施形態において、接着剤５０を廃止し、その代わりに係止部６０を設けたものである。ここでは、この本実施形態独自の部分を中心に述べる。

図８に示されるように、本実施形態の電子装置５００においては、放熱体３０には、基板１０の外周端部１３にひっかかって固定される係止部６０が設けられている。ここでは、係止部６０は、金属などよりなる放熱体３０のうち基板１０の外周に位置する部位を、爪状に成形してなるものである。

そして、係止部６０を図８中の破線に示す状態にして、基板１０を放熱体３０の上に、伝熱グリース４０を介して搭載した後、この係止部６０を折り曲げて、図８中の実線の状態とする。それにより、係止部６０が基板１０の外周端部１３を含む基板１０の周辺部にひっかかる。

具体的には、図８に示されるように、係止部６０が基板１０の外周端部１３を上から押さえつけた状態となり、図８中の上下方向すなわち基板１０の表裏面１１、１２と垂直な方向にて、基板１０と係止部６０とが引っかかった状態となる。そのため、基板１０は放熱体３０に固定された状態となる。

本実施形態によれば、伝熱グリース４０が位置する部位以外の部位にて、基板１０と放熱体３０とを、係止部６０による引っかかりにて固定するため、基板１０を放熱体３０にねじ止めすることなく放熱体３０に固定することができる。

なお、本第５実施形態においては、上記接着剤５０を係止部６０に置き換えた構成であるため、必要に応じて、上記の各実施形態に示したようなテーパ面３２、受け溝３３、凸部３４、基板１０における放熱体３０側の面への発熱素子２０の搭載、あるいは、凹凸のかみ合いなどの構成を採用できる。

（第６実施形態）
図９は、本発明の第６実施形態に係る電子装置６００の概略断面構成を示す図である。本実施形態も、上記第５実施形態と同様、上記接着剤５０を用いずに、ねじ止め以外の方法にて、基板１０と放熱体３０とを、伝熱グリース４０が介在する以外の部位にて接合するものである。

図９に示されるように、本実施形態は、上記図１にも示した突出部３１を利用する。この突出部３１は、放熱体３０の表面において基板１０の裏面１２と対向する部位の外側の部位に設けられ、当該対向する部位よりも突出したものである。そして、この突出部３１の側面は、基板１０の外周端部１３と対向している。

そして、本実施形態においては、突出部３１の側面とこれに対向する基板１０の外周端部１３とが、弾性を有する弾性部材７０を介して接触している。ここでは、弾性部材７０は、基板１０の外周端部１３の全周を取り囲む環状をなすものである。具体的には、弾性部材７０としては、ゴム製のＯリングを用い、このＯリングを基板１０の外周端部１３にはめ込んだものにできる。

このように、基板１０の外周端部１３と放熱体３０の突出部３１との間に、弾性部材７０を介在させることで、弾性部材７０の弾性力によって両者が互いに押し付け合い、それによって、基板１０が放熱体３０に固定されている。つまり、基板１０が突出部３１の内周側に弾性部材７０を介して圧入されて固定された状態となっている。

このように、本実施形態によれば、基板１０と放熱体３０とを、伝熱グリース４０が位置する部位以外の部位にて、弾性部材７０を介して固定できるため、基板１０を放熱体３０にねじ止めすることなく放熱体３０に固定することができる。

なお、弾性部材７０は、基板１０の外周端部１３の全周を取り囲む環状をなすものでなくてもよく、弾性部材７０の弾性力によって基板１０と放熱体３０とが押し付け合うことにより固定されるならば、基板１０の外周端部１３の周囲において部分的に設けられたものであってもよい。

また、本第６実施形態においては、上記接着剤５０を弾性部材７０に置き換えた構成であるため、必要に応じて、上記の各実施形態に示したようなテーパ面３２、受け溝３３、凸部３４、基板１０における放熱体３０側の面への発熱素子２０の搭載、あるいは、凹凸のかみ合いなどの構成を採用できる。

（他の実施形態）
なお、接着剤５０の位置については、伝熱グリース４０を介して放熱可能な状態で基板１０と放熱体３０とを接合できるならば、上記した各実施形態に示した位置に限定されるものではない。

また、接着剤５０や伝熱グリース４０の材質についても、上記した各実施形態に示した例に限定されるものではなく、それぞれ接合機能、伝熱機能が確保されていれば、それ以外のものであってもよい。

また、接着剤５０を、基板１０の表裏両面１１、１２の外周に位置する外周端部１３に位置させ、当該外周端部１３にて放熱体３０と接合する場合、上記図１に示したように、接着剤５０を基板１０の外周端部１３の全周に位置させることは必ずしも必要ではなく、当該外周端部１３の一部を接着剤５０で接合するものであってもよい。

また、基板１０の外周端部１３と放熱体３０とを接着剤５０によって接合する場合、上記図１に示したように、放熱体３０に設けられた突出部３１と基板１０の外周端部１３とを接着剤５０で接合する例以外にも、種々の形態が可能である。つまり、上記突出部３１を設けなくても、基板１０の外周端部１３とその近傍に位置する放熱体３０の部分とを、接着剤５０でつなぐことにより、両者の接合は可能である。

また、上記図１に示した電子装置１００において、テーパ面３２や受け溝３３は、基板１０の外周端部１３の全周囲に設けられているが、必要に応じて基板１０の外周端部１３の周囲において部分的に設けられたものでもよい。さらには、上記図１において、これらテーパ面３２や受け溝３３を、まったく設けずに省略した構成であってもよい。

また、放熱体３０に設けられ基板１０を支持する凸部３４の配置構成は、上記図１（ｂ）に示されるパターン以外にも、基板１０の傾きを防止可能すべく支持できるものであればよい。また、その形状や大きさ、数などは適宜変更可能である。さらに、場合によっては、凸部３４は発熱素子２０の直下に配置されていなくてもよく、凸部３４と発熱素子２０とがずれていてもよい。

さらに、上記放熱体３０に設けられた突出部３１、テーパ面３２、受け溝３３、および凸部３４は、上記図１に示される電子装置１００のように、これら各部３１〜３４のすべてが放熱体３０に設けられていてもよいが、必要に応じて、これら各部３１〜３４の一部のみを設けてもよいし、全部を省略してもよい。

また、基板１０に設けられる発熱素子２０は、基板１０の表裏両面１１、１２の両方に設けられていてもよく、さらには、基板１０の内部に埋設されたものであってもよい。発熱素子２０が基板１０の表裏両面１１、１２に設けられている場合には、基板１０のうち放熱体３０と対向させる面では、当該面に設けられている発熱素子２０に対して、放熱体３０の凸部３４などが当たらないように配置する。

１０ 基板
１1 基板の表面
１２ 基板の裏面
１３ 基板の表裏両面の外周に位置する外周端部
２０ 発熱素子、
３０ 放熱体、
３１ 放熱体の突出部
３２ 放熱体のテーパ面
３３ 放熱体の受け溝
３４ 放熱体の凸部
４０ 伝熱グリース
５０ 接着剤
６０ 係止部
７０ 弾性部材

Claims (15)

1. 発熱素子（２０）が設けられた基板（１０）と、
   放熱性を有する放熱体（３０）と、を備え、
   前記基板（１０）の表裏両面（１１、１２）のうちの一方の面（１１、１２）を前記放熱体（３０）に対向させた状態で、前記放熱体（３０）上に前記基板（１０）が搭載されており、
   前記基板（１０）の前記一方の面（１１、１２）と前記放熱体（３０）との対向間隔には、伝熱性を有する伝熱グリース（４０）が介在しており、
   前記伝熱グリース（４０）を介して前記基板（１０）から前記放熱体（３０）へ放熱を行うようにした電子装置において、
   前記基板（１０）と前記放熱体（３０）とは、前記伝熱グリース（４０）が介在する以外の部位にて、接着剤（５０）を介して接合されていることを特徴とする電子装置。
2. 前記接着剤（５０）はシリコーン系樹脂よりなるものであることを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
3. 前記伝熱グリース（４０）は、シリコーン系樹脂中に伝熱性を有するフィラーを混合させてなるものであることを特徴とする請求項１または２に記載の電子装置。
4. 前記接着剤（５０）は、前記基板（１０）の前記表裏両面（１１、１２）の外周に位置する外周端部（１３）に位置しており、
   当該基板（１０）の外周端部（１３）と前記放熱体（３０）とが、前記接着剤（５０）により接合されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の電子装置。
5. 前記接着剤（５０）は、前記伝熱グリース（４０）を取り囲むように前記基板（１０）の前記外周端部（１３）の全周に位置しており、
   前記接着剤（５０）により、前記伝熱グリース（４０）は、前記基板（１０）の前記一方の面（１１、１２）と前記放熱体（３０）との対向間隔にて封止されていることを特徴とする請求項４に記載の電子装置。
6. 前記放熱体（３０）の表面において前記基板（１０）の前記一方の面（１２）と対向する部位の外側の部位は、当該対向する部位よりも突出した突出部（３１）となっており、
   前記基板（１０）の前記一方の面（１２）と平行な面方向において、前記突出部（３１）の側面と前記基板（１０）の外周端部（１３）とが対向しており、
   これら対向する突出部（３１）の側面と前記基板（１０）の外周端部（１３）との間をつなぐように前記接着剤（５０）が設けられていることを特徴とする請求項４または５に記載の電子装置。
7. 前記接着剤（５０）は、前記基板（１０）の前記一方の面（１１、１２）と前記放熱体（３０）との対向間隔に介在しており、前記基板（１０）と前記放熱体（３０）とを接合していることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の電子装置。
8. 発熱素子（２０）が設けられた基板（１０）と、
   放熱性を有する放熱体（３０）と、を備え、
   前記基板（１０）の表裏両面（１１、１２）のうちの一方の面（１１、１２）を前記放熱体（３０）に対向させた状態で、前記放熱体（３０）上に前記基板（１０）が搭載されており、
   前記基板（１０）の前記一方の面（１１、１２）と前記放熱体（３０）との対向間隔には、伝熱性を有する伝熱グリース（４０）が介在しており、
   前記伝熱グリース（４０）を介して前記基板（１０）から前記放熱体（３０）へ放熱を行うようにした電子装置において、
   前記放熱体（３０）の表面において前記基板（１０）の前記一方の面（１１、１２）と対向する部位の外側の部位は、当該対向する部位よりも突出した突出部（３１）となっており、
   この突出部（３１）の側面は、前記基板（１０）の前記表裏両面（１１、１２）の外周に位置する外周端部（１３）と対向しており、
   前記突出部（３１）の側面とこれに対向する前記基板（１０）の前記外周端部（１３）とが、弾性を有する弾性部材（７０）を介して接触するとともに、この弾性部材（７０）の弾性力によって押し付け合うことにより、前記基板（１０）が前記放熱体（３０）に固定されていることを特徴とする電子装置。
9. 前記弾性部材（７０）は、前記基板（１０）の前記外周端部（１３）の全周を取り囲む環状をなすものであることを特徴とする請求項８に記載の電子装置。
10. 前記放熱体（３０）の表面において前記基板（１０）の前記一方の面（１１、１２）と対向する部位は、前記基板（１０）側へ凸となった凸部（３４）を有する形状となっており、この凸部（３４）により前記基板（１０）が支持されていることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１つに記載の電子装置。
11. 前記基板（１０）の前記一方の面（１１、１２）は、凹凸形状となっており、前記放熱体（３０）の表面において前記基板（１０）の前記一方の面（１１、１２）と対向する部位は、前記基板（１０）の前記一方の面（１１、１２）の凹凸形状とかみ合うような凹凸形状となっており、
    前記基板（１０）の前記一方の面（１１、１２）と前記放熱体（３０）との対向間隔において、前記基板（１０）側の凹凸と前記放熱体（３０）側の凹凸とがかみ合わされることにより、前記基板（１０）と前記放熱体（３０）との位置ずれが防止されるようになっていることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１つに記載の電子装置。
12. 前記放熱体（３０）の表面において前記基板（１０）の前記一方の面（１２）と対向する部位の外側の部位には、上方に向かって拡がるように傾斜したテーパ面（３２）が設けられており、
    前記基板（１０）の前記表裏両面（１１、１２）の外周に位置する外周端部（３１）が前記テーパ面（３２）に当たることにより、前記基板（１０）の前記放熱体（３０）に対する位置ずれが防止されるようになっていることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか１つに記載の電子装置。
13. 前記放熱体（３０）の表面において前記基板（１０）の前記一方の面（１１、１２）と対向する部位の外側の部位には、溝形状をなす受け溝（３３）が設けられ、
    前記基板（１０）の前記一方の面（１１、１２）と前記放熱体（３０）との対向間隔からはみ出した前記伝熱グリース（４０）が、前記受け溝（３３）に受けられるようになっていることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか１つに記載の電子装置。
14. 前記発熱素子（２０）は、前記基板（１０）の前記表裏両面（１１、１２）のうち前記放熱体（３０）に対向する前記一方の面（１２）とは反対側の他方の面（１１）に設けられており、
    前記凸部（３４）は、前記基板（１０）の前記一方の面（１２）側にて前記発熱素子（２０）の直下に位置していることを特徴とする請求項１０に記載の電子装置。
15. 前記発熱素子（２０）は、前記放熱体（３０）に対向する前記基板（１０）の前記一方の面（１１、１２）に設けられており、
    前記発熱素子（２０）は、前記伝熱グリース（４０）に直接接していることを特徴とする請求項１ないし１３のいずれか１つに記載の電子装置。

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