JP2011077578A

JP2011077578A - チューナモジュール

Info

Publication number: JP2011077578A
Application number: JP2009223791A
Authority: JP
Inventors: Naoto Kondo; 直人近藤; Takumi Suzuki; 卓己鈴木
Original assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Current assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Priority date: 2009-09-29
Filing date: 2009-09-29
Publication date: 2011-04-14
Also published as: US20110075375A1

Abstract

【課題】熱伝導シートの盛上りを防止すると共に、熱伝導シートの有無を容易に確認すること。
【解決手段】チューナモジュール（１００）は、回路基板（２０）と、アンテナ装置で受信された高周波の受信信号を復調して音声信号を出力するために、回路基板上に実装された電子部品（２２）と、回路基板と電子部品とを収納する金属ケース（１０）と、電子部品と金属ケースとの間に配置された熱伝導シート（３２）とを含む。熱伝導シート（３２）は、電子部品（２２）の外形と実質的に等しいか僅かに小さい寸法を持つ。金属ケース（１０）には、電子部品の外周形状に沿うように、少なくとも１つのスリット状穴(１１１)が形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、ラジオ受信機用のチューナモジュールに関し、特に、人工衛星からの電波（以下「衛星波」とも呼ぶ）または地上での電波（以下「地上波」とも呼ぶ）を受信してデジタルラジオ放送を聴取することが可能な車載用デジタルラジオ受信機に適したチューナモジュールに関する。

ＳＤＡＲＳ（Satellite Digital Audio Radio Service）とは、米国における衛星（以下、「ＳＤＡＲＳ衛星」と呼ぶ）を使用したデジタル放送によるサービスである。すなわち、米国においては、ＳＤＡＲＳ衛星からの衛星波または地上波を受信して、デジタルラジオ放送を聴取可能にしたデジタルラジオ受信機が開発され、実用化されている。現在、米国では、ＸＭとシリウスという２つの放送局が計２５０チャネル以上のラジオ番組を全国に提供している。このデジタルラジオ受信機は、一般には、自動車等の移動体（移動局）に搭載され、周波数が約２．３ＧＨｚ帯の電波（ＳＤＡＲＳ信号）を受信してラジオ放送を聴取することが可能である。すなわち、デジタルラジオ受信機は、モバイル放送を聴取することが可能なラジオ受信機である。受信電波（ＳＤＡＲＳ信号）の周波数が約２．３ＧＨｚ帯なので、そのときの受信波長（共振波長）λは約１２８ｍｍである。尚、地上波は、衛星波を一旦、地球局で受信した後、周波数を若干シフトし、直線偏波で再送信したものである。すなわち、衛星波は円偏波であるのに対して、地上波は直線偏波である。ＳＤＡＲＳ用アンテナとして、パッチアンテナのような平面アンテナが使用される。

ＸＭ衛星ラジオ用アンテナ装置は、静止衛星２基より円偏波電波を受信し、不感地帯では地上直線偏波設備により電波を受信する。一方、シリウス衛星ラジオ用アンテナ装置は、周回衛星３基（シンクロ型）より円偏波電波を受信し、不感地帯では地上直線偏波設備により電波を受信する。

このようにデジタルラジオ放送では、約２．３ＧＨｚ帯の周波数の電波（ＳＤＡＲＳ信号）が使用されるので、そのＳＤＡＲＳ信号を受信するアンテナ装置は、室外に設置される場合が多い。従って、デジタルラジオ受信機を自動車等の移動体（移動局）に搭載するには、そのアンテナ装置を移動体（移動局）の屋根に取り付けられる場合が多い。

このような自動車用アンテナと自動車の室内に設置される受信機本体（ヘッドユニット）とは、延長ケーブルを介して電気的に接続される。ヘッドユニットは外部機器として動作する。

この種の衛星波または地上波を受信する受信システムは、アンテナ部（アンテナ装置）とチューナ部（衛星ラジオ受信モジュール）とを含む。アンテナ部（アンテナ装置）は衛星波または地上波を受信して高周波の受信信号を出力する。チューナ部（衛星ラジオ受信モジュール）は受信信号を復調して音声信号を出力する。

このようなチューナを構成する電子部品は、通常、プリント配線基板に実装されてシールドを兼ねる金属ケースに収容される（例えば、特許文献１参照）。

図５を参照して、衛星デジタル受信モジュールの構成の一例について説明する。衛星デジタルラジオ受信モジュールは、アンテナ１０１、チューナ部１０２、信号復調部１０３、チャンネル復調部１０４、音声デコーダ１０５、データデコータ１０６、制御部１０７、および操作部１０８を有する（例えば、特許文献２参照）。

ところで、チューナを構成する電子部品にはＩＣ部品も含まれており、このＩＣ部品から熱が発生する。ＩＣ部品で発生した熱を良好に外部へ放熱させるために、電子部品（ＩＣ部品）と金属ケースとの間に熱伝導シート（伝熱シート）を配置したチューナモジュールが提案されている（例えば、特許文献３参照）。このような熱伝導シート（伝熱シート）としては、例えば、熱伝導性の良好なシリコーンゴムが使用される。

一方、熱伝導シート（伝熱シート）の貼り忘れを確認（防止）するために、金属ケースに覗き穴を設けることが行われている。例えば、特許文献４は、伝熱シートを放熱部材に装着する際の位置ずれを抑えると共に、伝熱シートの有無を容易に確認することができる表示装置を開示している。特許文献４では、その実施例として、伝熱シートの少なくとも対角に対応した放熱部材の箇所に貫通部として丸穴を設けている。

特開平６−２０９２６８号公報特開２００２−３４４３３５号公報特開２００７−１９４８３０号公報特開２００６−３３０５８７号公報（図２）

前述したように、熱伝導シート（伝熱シート）としては、熱伝導性の良好なシリコーンゴムが使用される。一方、電子部品（ＩＣ部品）と金属ケースとの間に熱伝導シート（伝熱シート）を配置する場合、熱伝導シート（伝熱シート）は、金属ケースと電子部品（ＩＣ部品）とで押圧された状態で挟まれる。シリコーンゴムは弾性体であるので、上記押圧によって熱伝導シート（伝熱シート）は伸びることになる。

その結果、上記特許文献４に記載されているように、熱伝導シート（伝熱シート）の少なくとも対角に対応した、金属ケース箇所に貫通部（丸穴）を設けた場合、その貫通部（丸穴）から熱伝導シート（伝熱シート）が盛り上がってくる恐れがある。

したがって、本発明の課題は、熱伝導シートの盛上りを防止すると共に、熱伝導シートの有無を容易に確認することができる、チューナモジュールを提供することある。

本発明の他の課題は、熱伝導シートを金属ケースに貼り付ける際の位置ずれを抑えることができる、チューナモジュールを提供することにある。

本発明によれば、回路基板（２０）と、アンテナ装置で受信された高周波の受信信号を復調して音声信号を出力するために、前記回路基板上に実装された電子部品（２２）と、前記回路基板と前記電子部品とを収納する金属ケース（１０）と、前記電子部品と前記金属ケースとの間に配置された熱伝導シート（３２）とを有するチューナモジュール（１００）であって、前記熱伝導シート（３２）は、前記電子部品（２２）の外形と実質的に等しいか僅かに小さい寸法を持ち、前記金属ケース（１０）には、前記電子部品の外周形状に沿うように、少なくとも１つのスリット状穴(１１１)が形成されていることを特徴とするチューナモジュールが得られる。

上記チューナモジュールにおいて、前記スリット状穴(１１１)が互いに対向する位置に、少なくとも２つ形成されていることが望ましい。前記電子部品（２２）は、直方体形状をしていてよい。この場合、前記スリット状穴（１１１）は、前記電子部品（２２）の角部と対応する位置に配置されていることが好ましい。前記スリット状穴（１１１）の数は、４であってよい。各スリット状穴（１１１）がＬ字形状をしていることが望ましい。前記熱伝導シート（３２）はシリコーンゴムから成ることが好ましい。

尚、上記括弧内の符号は、本発明の理解を容易にするために付したものであり、一例にすぎず、これらに限定されないのは勿論である。

本発明では、電子部品と金属ケースとの間に配置された熱伝導シートが、電子部品の外形と実質的に等しいか僅かに小さい寸法を持ち、金属ケースに、電子部品の外周形状に沿うように、少なくとも１つのスリット状穴を形成したので、熱伝導シートの盛上りを防止すると共に、熱伝導シートの有無を容易に確認することができる。

本発明の一実施の形態に係るチューナモジュールの平面図である。図１に示したチューナモジュールの正面断面図である。図２の主要部を拡大して示すチューナモジュールの要部拡大断面図である。図１に示したチューナモジュールを構成している電子部品を実装しているプリント配線基板（回路基板）を示す図で、（ａ）はプリント配線基板（回路基板）を上面側から見た平面図であり、（ｂ）はプリント配線基板（回路基板）を下面側から見た底面図である。デジタルラジオ受信機の一例として衛星ラジオ受信モジュールの構成を示すブロック図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１乃至図３を参照して、本発明の一実施の形態に係るチューナモジュール１００について説明する。図１はチューナモジュール１００の平面図である。図２はチューナモジュール１００の正面断面図である。図３は図２の主要部を拡大して示すチューナモジュール１００の要部拡大断面図である。

ここでは、図１及び図２に示されるように、直交座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を使用している。図１及び図２に示した状態では、Ｘ軸方向は前後方向（奥行き方向）であり、Ｙ軸方向は左右方向（横方向）であり、Ｚ軸方向は上下方向（高さ方向）である。

図示のチューナモジュール１００は、カーステレオのメイン基板の主面上に横型に設置される（伏せ形取り付けの）例を示している。しかしながら、本発明は、チューナモジュールをカーステレオのメイン基板の主面上に縦型に設置される（縦形取り付けの）場合にも適用可能なのは勿論である。

車載用デジタルラジオ受信機の構成要素のうち、チューナ部と復調部、音声デコーダ部、データデコーダ部およびこれらを制御するコントローラが１つのプリント配線基板（回路基板）２０に実装され、このプリント配線基板（回路基板）２０が金属ケース（後述する）に収容される場合について示している。このような構成をここでは「チューナモジュール」と呼ぶ。

チューナモジュール１００は、後述する金属ケース（板金ケース；シールドケース）１０とプリント配線基板（回路基板）２０とを有する。金属ケース（板金ケース；シールドケース）１０は、第１のケース１１及び第２のケース１２から成る。チューナモジュール１００は、をカーステレオの水平方向に延在するメイン基板の主面上に横置きで設置されるタイプなので、第１のケース１１はアッパーケースと呼ばれ、第２のケース１２はロアーケースと呼ばれる。

尚、チューナモジュール１００が縦置きの場合、第１のケース１１はフロントケースとして、第２のケース１２はリアケースとして、それぞれ用いられる。

図示の例では、アッパーケース１１、ロアーケース１２とも、金属板の折り曲げによって作られる。

アッパーケース１１は、実質的に底板部（下板部）が無い箱型をしている。すなわち、アッパーケース１１は、実質的に前後方向Ｘおよび左右方向Ｙで規定されるＸ−Ｙ平面と平行に延在する上板部１１ａを持つ。アッパーケース１１は、互いに前後方向Ｘで対向する前板部１１ｂおよび後板部（背板部）１１ｃと、互いに左右方向Ｙで対向する右板部１１ｄおよび左板部１１ｅとを持つ。

一方、ロアーケース１２は、実質的に上板部が無い箱型をしている。すなわち、ロアーケース１２は、実質的に前後方向Ｘおよび左右方向Ｙで規定されるＸ−Ｙ平面と平行に延在する底板部（下板部）１２ａを持つ。ロアーケース１２は、互いに前後方向Ｘで対向する前板部（図示せず）および後板部（図示せず）と、互いに左右方向Ｙで対向する右板部１２ｄおよび左板部１２ｅとを持つ。

プリント配線基板（回路基板）２０は、外部との電気的接続が必要な部分（後述する）を除いて、アッパーケース１１とロアーケース１２との間の空間に収容され、シールドが実現される。図示の例では、図２に示されるように、プリント配線基板（回路基板）２０は、ロアーケース１２に挟まれた状態で固定されている。

図４は、チューナモジュール１００を構成している回路部品（電子部品）を実装しているプリント配線基板（回路基板）２０を示す図である。図４において、（ａ）はプリント配線基板（回路基板）２０を上面側から見た平面図であり、（ｂ）はプリント配線基板（回路基板）２０を下面側から見た底面図である。

プリント配線基板（回路基板）２０は、前後方向Ｘおよび左右方向Ｙで規定されるＸ−Ｙ平面と平行に延在する略矩形の平板状をしている。プリント配線基板（回路基板）２０は、互いに上下方向Ｚで対向する上面２０ａおよび下面（底面）２０ｂを持つ。プリント配線基板（回路基板）２０は、互いに左右方向Ｙで対向する右辺２０ｃおよび左辺２０ｄと、互いに前後方向Ｘで対向する前辺２０ｅおよび後辺（背辺）２０ｆを持つ。プリント配線基板（回路基板）２０の上面２０ａ側にアッパーケース１１が配置され、下面（底面）２０ｂ側にロアーケース１２が配置されている。

図４（ａ）に示されるように、プリント配線基板（回路基板）２０の上面２０ａには、チューナ部の主要構成部品である第１のＩＣ部品２１及び復調部の主要構成部品である第２のＩＣ部品２２が実装されている。一方、図４（ｂ）に示されるように、プリント配線基板（回路基板）２０の下面（底面）２０ｂには、メモリの主要構成部品である第３のＩＣ部品２３が実装されている。

すなわち、プリント配線基板（回路基板）２０には、アンテナ装置（図示せず）で受信された高周波の受信信号を復調して音声信号を出力するための電子部品として、第１乃至第３のＩＣ部品２１〜２３が実装されている。第２のＩＣ部品２２は、図４（ａ）から明らかなように、直方体形状をしている。第３のＩＣ部品２３も、図４（ｂ）から明らかなように、直方体形状をしている。

図２および図３に示されるように、第２のＩＣ部品２２の上面（ここでは全面）、あるいはこれに対応する金属ケース１０の内面（アッパーケース１１の上板部１１ａの内壁）に熱伝導シート３２を貼着している。熱伝導シート３２は、熱伝導を良くするために第２のＩＣ部品２２とアッパーケース１１の上板部１１ａの内壁とに面接触により密着させるようにしている。熱伝導シート３２の材料としては、例えばシリコーンゴム、アクリルゴム、黒鉛等が挙げられる。

図示はしないが、第３のＩＣ部品２３の上面（ここでは全面）、あるいはこれに対応する金属ケース１０の内面（ロアーケース１２の底板部１２ａの内壁）に熱伝導シートを貼着している。

尚、図２および図３は、熱伝導シート３２が、金属ケース１０（アッパーケース１１）と第２のＩＣ部品（電子部品）２２とで押圧されて挟まれた状態を示している。従って、図２および図３の状態では、上記押圧によって熱伝導シート３２が伸びている。

この押圧前の状態においては、熱伝導シート３２は、第２のＩＣ部品（電子部品）２２の外形と実質的に等しいか僅かに小さい寸法を持っていることに注意されたい。

第３のＩＣ部品２３の上面に貼着されている熱伝導シート（図示せず）も、押圧前の状態においては、第３のＩＣ部品（電子部品）２３の外形と実質的に等しいか僅かに小さい寸法を持っていることに注意されたい。

図２に示されるように、プリント配線基板（回路基板）２０の下面（底面）２０ｂには、その後辺（背辺）２０ｆ側に、メイン基板（図示せず）の配線パターンに対して差し込まれるコネクタピン２５が取り付けられる。ロアーケース１２の底板部（下板部）１２ａは、このコネクタピン２５の設置位置と対応する背板部の位置に、矩形のコネクタ用切欠き部１２ａ−１を持つ。

また、図４（ａ）に示されるように、プリント配線基板（回路基板）２０は、左奥角部に、アンテナ装置（図示せず）からの高周波（ＲＦ）の受信信号を入力するためのＲＦ入力部２０１を持つ。一方、図２に示されるように、アッパーケース１１の上板部１１ａは、このＲＦ入力部２０１と対応する左板部１１ｅの位置に、矩形の切欠き部１１ａ−１を持つ。ＲＦ入力部２０１には、ＲＦコネクタ３０が接続される。

ＲＦコネクタ３０は、チューナモジュール１００の左下方（すなわち、左板部１１ｅに近接した位置）で、左方向に突出した状態で、チューナモジュール１００に取り付けられている。

図１に示されるように、金属ケース１０のアッパーケース１１の上板部１１ａには、第２のＩＣ部品（電子部品）２２の外形形状に沿うように、４つのスリット状穴１１１が形成されている。４つのスリット状穴１１１は、第２のＩＣ部品（電子部品）２２の角部と対応する位置に、４つのスリット状穴１１１によって囲まれる領域１１２が第２のＩＣ部品（電子部品）２２とほぼ同じとなるように配置されている。各スリット状穴１１１はＬ字形状をしている。

換言すれば、図３に示されるように、熱伝導シート３２の反発力を、プリント配線基板（回路基板）２０に搭載している第２のＩＣ部品（電子部品）２２の外周部へ分散させるように、第２のＩＣ部品（電子部品）２２の外周形状に沿って、Ｌ字形状の４つのスリット状穴１１１を金属ケース１０（アッパーケース１１）に形成している。これにより、図３に示されるように、熱伝導シート３２の反発力が矢印方向へ分散する。

このように、本実施の形態では、金属ケース１０に、電子部品２２の外形形状に沿うように、Ｌ字形状の４つのスリット状穴１１１を形成し、４つのスリット状穴１１１で囲まれる領域１１２が第２のＩＣ部品（電子部品）２２の外形形状とほぼ同等となるようにしたので、金属ケース１０の押圧によって熱伝導シート３２がスリット状穴１１１から盛り上がってくるのを防ぐことができる。何故なら、非押圧時に、熱伝導シート３２は、電子部品２２の外形と実質的に等しいか僅かに小さい寸法を持っているからである。一方、上記金属ケース１０の押圧によって、図３に示されるように、熱伝導シート３２が伸びるので、スリット状穴１１１を介して熱伝導シート３２の有無を目視によって容易に確認することができる。したがって、チューナモジュール１００の組立後でも、熱伝導シート３２の貼り忘れを確認（防止）することができる。

更に、Ｌ字形状の４つのスリット状穴１１１を電子部品２２の角部と対応する位置に配置し、４つのスリット状穴１１１で囲まれる領域１１２が第２のＩＣ部品（電子部品）２２の外形形状とほぼ同等となるようにしたので、熱伝導シート３２を金属ケース１０（アッパーケース１１）の上板部１１ａの内壁に貼る際に、左右、前後、斜めのいずれの方向であっても貼付位置のずれを極力抑えることができる。これにより、電子部品２２に対する熱伝導シート３２の位置ずれを抑えることができる。

同様に、図示はしないが、金属ケース１０のロアーケース１２の底板部１２ａには、第３のＩＣ部品（電子部品）２３の外形形状に沿うように、４つのスリット状穴が形成されている。これら４つのスリット状穴は、第３のＩＣ部品（電子部品）２３の角部と対応する位置に配置されている。各スリット状穴はＬ字形状をしている。

以上、本発明について好ましい実施の形態によって説明してきたが、本発明は上述した実施の形態に限定しないのは勿論である。例えば、上記実施の形態では、金属ケースに、電子部品の外周形状に沿うように、Ｌ字形状の４つのスリット状穴を形成しているが、スリット状穴の形状や個数はこれに限定されないのは勿論である。例えば、スリット状穴を互いに対向する位置に、少なくとも２つ形成してもよい。スリット状穴も、直線形状であっても良い。熱伝導シートの貼り忘れを確認するだけなら、１つのスリットを設けてるだけでもよい。また、上記実施の形態では、スリット状穴を電子部品の角部に対応する位置に配置しているが、スリット状穴の配置位置もこれに限定されないのは勿論である。とにかく、金属ケースに、電子部品の外形形状に沿うように、少なくとも１つのスリット状穴を形成すれば良い。

本発明は、特に小型化が要求される車載用デジタルラジオ受信機におけるチューナ装置に適しているが、電子部品を使用していることで放熱が要求されるラジオ受信機全般に適用できることは言うまでも無い。

１０金属ケース
１１アッパーケース（第１のケース）
１１１スリット状穴
１２ロアーケース（第２のケース）
２０プリント配線基板（回路基板）
２２電子部品（ＩＣ部品）
３２熱伝導シート
１００チューナモジュール

Claims

回路基板と、アンテナ装置で受信された高周波の受信信号を復調して音声信号を出力するために、前記回路基板上に実装された電子部品と、前記回路基板と前記電子部品とを収納する金属ケースと、前記電子部品と前記金属ケースとの間に配置された熱伝導シートとを有するチューナモジュールであって、
前記熱伝導シートは、前記電子部品の外形と実質的に等しいか僅かに小さい寸法を持ち、
前記金属ケースには、前記電子部品の外周形状に沿うように、少なくとも１つのスリット状穴が形成されていることを特徴とするチューナモジュール。
前記スリット状穴が互いに対向する位置に、少なくとも２つ形成されている、請求項１に記載のチューナモジュール。
前記電子部品は、直方体形状をしており、
前記スリット状穴は、前記電子部品の角部と対応する位置に配置されている、請求項１又は２に記載のチューナモジュール。
前記スリット状穴の数が４である、請求項３に記載のチューナモジュール。
各スリット状穴がＬ字形状をしている、請求項３又は４に記載のチューナモジュール。
前記熱伝導シートはシリコーンゴムから成る、請求項１乃至５のいずれか１つに記載のチューナモジュール。