JP2012142391A - 電気機器および電気機器の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】放熱性能を向上させるとともに、製造コストの増加を防ぐことが可能な電気機器および電気機器の製造方法を提供する。
【解決手段】電気機器２０１において、放熱体１１における基板１と対向する対向部２１のうち、電気部品４および電気部品４の周辺領域に対応する第２主表面ＳＦ２における第１の領域Ａ１、ならびに固定用部材３および固定用部材３の周辺領域に対応する第２主表面ＳＦ２における第２の領域Ａ２と接触する接触部分２２は、対向部２１における他の部分と比べて隆起しており、接触部分２２における第１の領域Ａ１および第２の領域Ａ２との接触面の扁平度合いは、対向部２１における他の表面と比べて高い。
【選択図】図５

Description

本発明は、電気機器および電気機器の製造方法に関し、特に、放熱体を備えた電気機器、および当該電気機器の製造方法に関する。

電気機器の放熱対策の一例として、たとえば、特開平１１−１９５８８９号公報（特許文献１）には、以下のような技術が開示されている。すなわち、プリント基板に実装される電子部品の放熱を行なうためにプリント基板に取り付けられるプリント基板用放熱部品であって、プリント基板のリード挿入穴に挿通され電子部品のリードとともにプリント基板にはんだ付けされる取付部と、この取付部と一体で基板面から立ち上がった放熱部とを備える。

特開平１１−１９５８８９号公報

ここで、パワーデバイスの実装構造を考える。パワーデバイスは発熱度合いが大きいことから、たとえば、パワーデバイスを実装した基板と放熱体とを接触させ、両者をネジで固定することによって放熱を行なう構造が考えられる。

しかしながら、このような実装構造では、放熱体の平坦度が低い場合には、基板と放熱体とが接触する部分が少なくなることから、十分な放熱効果が得られなくなる。その一方で、放熱体において平坦度を高くする面積を大きくするほど、表面加工コストが増加してしまう。

そして、特許文献１には、このような問題点を解決するための構成は開示されていない。

この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、放熱性能を向上させるとともに、製造コストの増加を防ぐことが可能な電気機器および電気機器の製造方法を提供することである。

（１）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる電気機器は、第１主表面および第２主表面を有し、上記第１主表面に電気部品が取り付けられた基板と、放熱体と、上記基板の第１主表面から第２主表面へ貫通し、上記放熱体に挿通することにより、上記基板の第２主表面と上記放熱体とを接触させた状態で固定する固定用部材とを備える電気機器であって、上記放熱体における上記基板と対向する対向部のうち、上記電気部品および上記電気部品の周辺領域に対応する上記第２主表面における第１の領域、ならびに上記固定用部材および上記固定用部材の周辺領域に対応する上記第２主表面における第２の領域と接触する接触部分は、上記対向部における他の部分と比べて隆起しており、上記接触部分における上記第１の領域および上記第２の領域との接触面の扁平度合いは、上記対向部における他の表面と比べて高い。

このような構成により、低い表面加工コストと高い放熱効果とを両立することが可能となる。すなわち、扁平度合いを高くする面積を最小限にするとともに、十分な放熱効果を得ることができる。したがって、放熱性能を向上させるとともに、製造コストの増加を防ぐことができる。また、電気部品およびその周辺領域に対応する基板の部分、ならびに固定用部材およびその周辺領域に対応する基板の部分と、放熱体とを接触させることにより、上記２つの部分のいずれかと放熱体とを接触させる構成と比べて、放熱性能を向上させることができる。

（２）またこの発明の別の局面に係わる電気機器は、第１主表面および第２主表面を有し、電気部品が取り付けられた基板と、放熱体と、上記基板の第１主表面から第２主表面へ貫通し、上記放熱体に挿通することにより、上記基板と上記放熱体とを固定する固定用部材とを備える電気機器であって、上記電気部品は、上記基板の上記第２主表面から突出し、突出部分の先端において上記放熱体と接触しているか、または上記電気部品と上記放熱体との間に設けられた第１の放熱用部材を介して上記放熱体と接触しており、上記放熱体において、上記電気部品または上記第１の放熱用部材と接触する接触面の扁平度合いは、上記基板と対向する対向部における他の表面と比べて高い。

このような構成により、低い表面加工コストと高い放熱効果とを両立することが可能となる。すなわち、扁平度合いを高くする面積を最小限にするとともに、十分な放熱効果を得ることができる。したがって、放熱性能を向上させるとともに、製造コストの増加を防ぐことができる。また、放熱体において、電気部品または第１の放熱用部材に対応する部分のみ扁平度合いを高くすればよいため、表面加工コストを低減することができる。また、電気部品からの熱が直接または第１の放熱用部材を介して放熱体へ伝わることから、固定用部材から放熱体への熱伝導を促進する構成の必要性が低くなる。

（３）好ましくは、上記固定用部材は、上記基板と上記放熱体との間において上記基板および上記放熱体と密着する第２の放熱用部材を挿通して上記放熱体に達しており、上記放熱体において、上記電気部品または上記第１の放熱用部材と接触する接触面、および上記第２の放熱用部材と接触する接触面の扁平度合いは、上記対向部における他の表面と比べて高い。

このように、第２の放熱用部材を設け、放熱体において第２の放熱用部材と接触する接触面の扁平度合いを高くすることにより、電気部品から放熱体への熱伝導を促進することができるため、放熱効果をさらに高めることができる。

（４）好ましくは、上記対向部のうち、上記固定用部材および上記固定用部材の周辺領域に対応する上記第２主表面における部材領域と接触する接触部分は、上記対向部における他の部分と比べて隆起しており、上記放熱体において、上記電気部品または上記第１の放熱用部材と接触する接触面の扁平度合い、および上記接触部分における上記部材領域との接触面の扁平度合いは、上記対向部における他の表面と比べて高い。

このような構成により、低い表面加工コストと高い放熱効果とを両立することが可能となる。すなわち、扁平度合いを高くする面積を最小限にするとともに、十分な放熱効果を得ることができる。したがって、放熱性能を向上させるとともに、製造コストの増加を防ぐことができる。また、電気部品または放熱用部材、ならびに固定用部材およびその周辺領域に対応する基板の部分と、放熱体とを接触させることにより、電気部品または放熱用部材、ならびに固定用部材およびその周辺領域に対応する基板の部分のいずれかと放熱体とを接触させる構成と比べて、放熱性能を向上させることができる。

（５）またこの発明の別の局面に係わる電気機器は、第１主表面および第２主表面を有し、上記第１主表面に電気部品が取り付けられた基板と、放熱体と、上記基板の第１主表面から第２主表面へ貫通し、上記放熱体に挿通することにより、上記基板の第２主表面と上記放熱体とを接触させた状態で固定する固定用部材とを備える電気機器であって、上記放熱体における上記基板と対向する対向部のうち、上記電気部品および上記電気部品の周辺領域に対応する上記第２主表面における部品領域と接触する接触部分は、上記対向部における他の部分と比べて隆起しており、上記固定用部材は、上記基板と上記放熱体との間において上記基板および上記放熱体と密着する放熱用部材を挿通して上記放熱体に達しており、上記接触部分における上記部品領域との接触面の扁平度合い、および上記放熱体において上記放熱用部材と接触する接触面の扁平度合いは、上記対向部における他の表面と比べて高い。

このような構成により、低い表面加工コストと高い放熱効果とを両立することが可能となる。すなわち、隆起した接触部分の扁平度合いを高くすることにより、放熱効果が特に大きくなる箇所において基板と放熱体との接触性を高める。また、第２の放熱用部材を設け、放熱体において第２の放熱用部材と接触する接触面の扁平度合いを高くすることにより、電気部品から放熱体への熱伝導を促進することができるため、放熱効果を高めることができる。これにより、扁平度合いを高くする面積を最小限にするとともに、十分な放熱効果を得ることができる。したがって、放熱性能を向上させるとともに、製造コストの増加を防ぐことができる。

（６）好ましくは、上記電気部品は、上記固定用部材の近傍に取り付けられている。

このような構成により、放熱体との接触性の高い領域に電気部品を配置し、また、電気部品から発する熱を固定用部材経由で放熱体へ伝導させることができるため、放熱効果をさらに高めることができる。

（７）好ましくは、上記電気機器は、無線信号を増幅するための増幅器を上記電気部品として備える無線通信装置である。

このような構成により、無線通信装置において特に高熱となる増幅器の放熱対策を適切に施すことができる。

（８）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる電気機器の製造方法は、第１主表面および第２主表面を有し、上記第１主表面に電気部品が取り付けられる基板、および上記基板の第１主表面から第２主表面へ貫通させるための固定用部材を準備するステップと、上記基板と対向する対向部のうち、上記電気部品および上記電気部品の周辺領域に対応する上記第２主表面における第１の領域、ならびに上記固定用部材および上記固定用部材の周辺領域に対応する上記第２主表面における第２の領域と接触させる接触部分が、上記対向部における他の部分と比べて隆起する放熱体を鋳造するステップと、上記接触部分における上記第１の領域および上記第２の領域との接触面の扁平度合いが、上記対向部における他の表面と比べて高くなるように上記放熱体を加工するステップと、上記固定用部材を上記基板の第１主表面から第２主表面へ貫通させて上記放熱体に挿通することにより、上記基板の第２主表面と上記放熱体とを接触させた状態で固定するステップとを含む。

このような構成により、低い表面加工コストと高い放熱効果とを両立することが可能となる。すなわち、扁平度合いを高くする面積を最小限にするとともに、十分な放熱効果を得ることができる。したがって、放熱性能を向上させるとともに、製造コストの増加を防ぐことができる。また、基板において、電気部品およびその周辺領域に対応する部分、ならびに固定用部材およびその周辺領域に対応する部分と、放熱体とを接触させることにより、上記２つの部分のいずれかと放熱体とを接触させる構成と比べて、放熱性能を向上させることができる。

（９）またこの発明の別の局面に係わる電気機器の製造方法は、第１主表面および第２主表面を有し、電気部品が取り付けられる基板、および上記基板の第１主表面から第２主表面へ貫通させるための固定用部材を準備するステップと、上記電気部品を、上記基板の上記第２主表面から突出させ、突出部分の先端において上記放熱体と接触させるか、または上記電気部品と上記放熱体との間に設けられた放熱用部材を介して上記放熱体と接触させるステップと、上記固定用部材を上記基板の第１主表面から第２主表面へ貫通させて上記放熱体に挿通することにより、上記基板の第２主表面および上記電気部品と、上記放熱体とを固定するステップと、上記電気部品を接触させるステップおよび上記固定用部材を用いて固定するステップの前に、上記対向部において上記電気部品または上記放熱用部材と接触する接触面の扁平度合いが、上記対向部における他の表面と比べて高くなるように上記放熱体を加工するステップとを含む。

このような構成により、低い表面加工コストと高い放熱効果とを両立することが可能となる。すなわち、扁平度合いを高くする面積を最小限にするとともに、十分な放熱効果を得ることができる。したがって、放熱性能を向上させるとともに、製造コストの増加を防ぐことができる。また、放熱体において、電気部品または放熱用部材に対応する部分のみ扁平度合いを高くすればよいため、表面加工コストを低減することができる。また、電気部品からの熱が直接または放熱用部材を介して放熱体へ伝わることから、固定用部材から放熱体への熱伝導を促進する構成の必要性が低くなる。

本発明によれば、放熱性能を向上させるとともに、製造コストの増加を防ぐことができる。

本発明の第１の実施の形態に係る電気機器の構成を示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係るリモートラジオヘッドの機能ブロック図である。 本発明の第１の実施の形態に係る電気機器の比較例の実装構造を示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係る電気機器の実装構造を示す斜視図である。 本発明の第１の実施の形態に係る電気機器の実装構造を示す断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る電気機器を製造する際の手順を定めたフローチャートである。 本発明の第１の実施の形態に係る電気機器の比較例１における放熱体の表面加工の方法を示す断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る電気機器の比較例２における放熱体の表面加工の方法を示す断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る電気機器における放熱体の表面加工の方法を示す断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る電気機器の変形例の実装構造を示す断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る電気機器の実装構造を示す断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る電気機器を製造する際の手順を定めたフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態に係る電気機器の変形例の実装構造を示す断面図である。 本発明の第３の実施の形態に係る電気機器の実装構造を示す断面図である。 本発明の第３の実施の形態に係る電気機器を製造する際の手順を定めたフローチャートである。 本発明の第４の実施の形態に係る電気機器の実装構造を示す断面図である。 本発明の第４の実施の形態に係る電気機器を製造する際の手順を定めたフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る電気機器の構成を示す図である。

図１を参照して、電気機器２０１は、たとえば無線通信装置であり、１または複数のリモートラジオヘッド（ＲＲＨ）１０１と、本体装置１０２とを備える。

リモートラジオヘッド１０１は、移動体通信において用いられる無線基地局装置から、無線信号の送受信を行なう部分を独立させた装置である。リモートラジオヘッド１０１は、ビルの屋上等に設置されたアンテナポール１０４に取り付けられる。また、このアンテナポール１０４にアンテナ１０３が取り付けられる。

リモートラジオヘッド１０１は、アンテナ１０３経由で無線端末装置３０１から受信した無線信号をデジタル信号に変換し、光ファイバ１０５経由で本体装置１０２へ出力する。また、リモートラジオヘッド１０１は、光ファイバ１０５経由で本体装置１０２から受けたデジタル信号を無線信号に変換し、アンテナ１０３経由で無線端末装置３０１へ送信する。

図２は、本発明の第１の実施の形態に係るリモートラジオヘッドの機能ブロック図である。

図２を参照して、リモートラジオヘッド１０１は、信号処理部８１と、無線送信部７１と、無線受信部７２と、送受信フィルタ８６とを備える。無線送信部７１は、デジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ）８２と、変調器８３と、ドライバアンプ８４と、パワーアンプ８５と、発振器８７とを含む。無線受信部７２は、受信アンプ８９，９０と、ミキサ９１と、ＢＰＦ（Band Pass Filter）９２と、アナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）９３と、発振器９４とを含む。信号処理部８１は、たとえばＤＳＰ（Digital Signal Processor）である。

信号処理部８１は、光ファイバ１０５経由で本体装置１０２から受けたデジタル信号に対して信号処理を行い、無線送信部７１へ出力する。

無線送信部７１は、信号処理部８１から受けたデジタル信号をアナログ信号に変換し、変換したアナログ信号を無線信号すなわちＲＦ（Radio Frequency）帯の信号に変換して無線端末装置３０１へ送信する。

無線受信部７２は、無線端末装置３０１から無線信号を受信してＩＦ（Intermediate Frequency）信号に変換し、変換したＩＦ信号をデジタル信号に変換して信号処理部８１へ出力する。

信号処理部８１は、無線受信部７２から受けたデジタル信号に対して種々の信号処理を行い、光ファイバ１０５経由で本体装置１０２へ出力する。

より詳細には、信号処理部８１は、本体装置１０２から受けたデジタル信号をデジタル／アナログ変換器８２へ出力する。

デジタル／アナログ変換器８２は、信号処理部８１から受けたデジタル信号をアナログ信号に変換し、変調器８３へ出力する。

発振器８７は、局部発振信号を生成して変調器８３へ出力する。変調器８３は、デジタル／アナログ変換器８２から受けたベースバンドのアナログ信号と発振器８７から受けた局部発振信号とを乗算することにより、デジタル／アナログ変換器８２から受けたアナログ信号をたとえば直交変調して無線信号に変換し、ドライバアンプ８４へ出力する。

ドライバアンプ８４は、変調器８３から受けた無線信号を増幅し、パワーアンプ８５へ出力する。

パワーアンプ８５は、ドライバアンプ８４から受けた無線信号をさらに増幅する。パワーアンプ８５によって増幅された無線信号は、送受信フィルタ８６およびアンテナ１０３を介して無線端末装置３０１へ送信される。

送受信フィルタ８６は、パワーアンプ８５から受けた無線信号から不要信号を除去してアンテナ１０３へ出力する。また、送受信フィルタ８６は、アンテナ１０３から受けた無線信号のノイズを除去して受信アンプ８９へ出力する。送受信フィルタ８６は、たとえばバンドパスフィルタであり、受けた無線信号の周波数成分のうち、所定の周波数帯域外の成分を減衰させた信号を出力する。

受信アンプ８９は、たとえばＬＮＡ（Low Noise Amplifier）であり、アンテナ１０３および送受信フィルタ８６を介して無線端末装置３０１から無線信号を受信し、受信した無線信号を増幅して受信アンプ９０へ出力する。

受信アンプ９０は、たとえばＬＮＡであり、受信アンプ８９から受けた無線信号をさらに増幅してミキサ９１へ出力する。

発振器９４は、局部発振信号を生成してミキサ９１へ出力する。ミキサ９１は、受信アンプ９０から受けた無線信号と発振器９４から受けた局部発振信号とを乗算することにより、受信アンプ９０から受けた無線信号をＩＦ信号に変換し、バンドパスフィルタ９２へ出力する。

バンドパスフィルタ９２は、ミキサ９１から受けたＩＦ信号の周波数成分のうち、所定の周波数帯域外の成分を減衰させた信号をアナログ／デジタル変換器９３へ出力する。

アナログ／デジタル変換器９３は、バンドパスフィルタ９２から受けたＩＦ信号をデジタル信号に変換し、信号処理部８１へ出力する。

信号処理部８１は、アナログ／デジタル変換器９３から受けたＩＦ帯のデジタル信号をたとえば直交復調してベースバンドのデジタル信号に変換し、光ファイバ１０５経由で本体装置１０２へ出力する。

図３は、本発明の第１の実施の形態に係る電気機器の比較例の実装構造を示す図である。

図３を参照して、電気機器２００は、プリント基板１と、放熱体２と、固定用部材３と、電気部品４とを備える。

電気部品４は、たとえば図２に示すパワーアンプ８５である。固定用部材３は、たとえばネジである。

プリント基板１および放熱体２には、ネジ穴５および６がそれぞれ設けられている。固定用部材３は、ネジ穴５を通ってプリント基板１を貫通し、放熱体２におけるネジ穴６に挿通されることにより、プリント基板１および放熱体２を接触させた状態で固定する。

このように、電気機器２００では、電気部品４を実装したプリント基板１と放熱体２とを接触させ、両者をネジで固定することによって放熱を行なう。

このような実装構造では、放熱体２におけるプリント基板１との接触面の平坦度すなわち扁平度合いが低い場合には、プリント基板１と放熱体２とが接触する部分が少なくなることから、十分な放熱効果が得られなくなる。その一方で、上記接触面において扁平度合いを高くする面積を大きくするほど、表面加工コストが増加してしまう。

そこで、本発明の第１の実施の形態に係る電気機器では、以下のような実装構造を採用することにより、上記問題点を解決する。以下、図３と同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

図４は、本発明の第１の実施の形態に係る電気機器の実装構造を示す斜視図である。図５は、本発明の第１の実施の形態に係る電気機器の実装構造を示す断面図である。

図４を参照して、電気機器２０１は、プリント基板１と、放熱体１１と、固定用部材３と、電気部品４とを備える。

プリント基板１は、主表面ＳＦ１および主表面ＳＦ２を有し、主表面ＳＦ１に電気部品４が取り付けられる。

固定用部材３は、プリント基板１の主表面ＳＦ１から主表面ＳＦ２へ貫通し、放熱体１１に挿通することにより、プリント基板１の主表面ＳＦ２と放熱体１１とを接触させた状態で固定する。

放熱体１１におけるプリント基板１と対向する対向部２１のうち、電気部品４およびその周辺領域に対応する主表面ＳＦ２における部品領域Ａ１、ならびに固定用部材３およびその周辺領域に対応する主表面ＳＦ２におけるネジ領域Ａ２と接触する接触部分２２は、対向部２１における他の部分と比べて隆起している。ネジ領域Ａ２は、たとえば、ネジである固定用部材３、およびワッシャ７に対応する領域である。

そして、接触部分２２における部品領域Ａ１およびネジ領域Ａ２との接触面の扁平度合いは、対向部２１における他の表面と比べて高い。

また、ネジ穴５およびネジ穴６近傍では、プリント基板１と放熱体１１との接触性が最も高くなる。また、固定用部材３自身がプリント基板１から放熱体１１への熱伝導を促進する。このため、ネジ穴５およびネジ穴６近傍では、放熱効果が顕著に大きくなる。

ここで、電気機器２０１では、電気部品４は、固定用部材３の近傍に取り付けられている。すなわち、電気機器２０１では、ネジ穴を、構造上必要な部分に加えて、電気部品４の近傍に設ける。このような構成により、放熱効果をさらに高めることができる。

図６は、本発明の第１の実施の形態に係る電気機器を製造する際の手順を定めたフローチャートである。

図６を参照して、まず、主表面ＳＦ１および主表面ＳＦ２を有し、主表面ＳＦ１に電気部品４が取り付けられるプリント基板１を準備する。また、プリント基板１の主表面ＳＦ１から主表面ＳＦ２へ貫通させるための固定用部材３を準備する（ステップＳ１）。

次に、プリント基板１と対向する対向部２１のうち、電気部品４およびその周辺領域に対応する主表面ＳＦ２における部品領域Ａ１、ならびに固定用部材３およびその周辺領域に対応する主表面ＳＦ２におけるネジ領域Ａ２と接触させる接触部分２２が、対向部２１における他の部分と比べて隆起する放熱体１１を鋳造する（ステップＳ２）。

次に、接触部分２２における部品領域Ａ１およびネジ領域Ａ２との接触面の扁平度合いが、対向部２１における他の表面と比べて高くなるように放熱体１１を加工する（ステップＳ３）。

次に、固定用部材３をプリント基板１の主表面ＳＦ１から主表面ＳＦ２へ貫通させて放熱体１１に挿通することにより、プリント基板１の主表面ＳＦ２と放熱体１１とを接触させた状態で固定する（ステップＳ４）。

図７は、本発明の第１の実施の形態に係る電気機器の比較例１における放熱体の表面加工の方法を示す断面図である。

図７を参照して、電気機器２００において、放熱性能を向上させるために、対向部２１の全体に対して表面加工を行なうことが考えられる。しかしながら、このような方法では、表面加工コストが増加してしまう。

図８は、本発明の第１の実施の形態に係る電気機器の比較例２における放熱体の表面加工の方法を示す断面図である。

図８を参照して、電気機器２００において、加工コストを低減するために、放熱体２のうち、電気部品４または固定用部材３に対応する部分のみ表面加工を行なうことが考えられる。しかしながら、このような表面加工を行なった部分Ｐ１は、他の周辺部分Ｐ２と比べて低くなることから、部分Ｐ１において、放熱体２とプリント基板１とを接触させること自体が困難となってしまう。

図９は、本発明の第１の実施の形態に係る電気機器における放熱体の表面加工の方法を示す断面図である。

図９を参照して、電気機器２０１において、対向部２１のうち、対向部２１における他の部分と比べて隆起した接触部分２２に対して、研削および研磨等の表面加工を行なうことにより、接触部分２２の表面の扁平度合いを高める。この表面加工により、接触部分２２は加工前と比べて低くなるが、接触部分２２はもともと対向部２１における他の部分と比べて隆起していることから、接触部分２２とプリント基板１とを密着させることが可能である。

図１０は、本発明の第１の実施の形態に係る電気機器の変形例の実装構造を示す断面図である。

図１０を参照して、領域Ａ１および領域Ａ２の両方と接触し、かつ対向部２１における他の部分と比べて隆起する接触部分２２が設けられる構成に限らず、領域Ａ１と接触する接触部分２３および領域Ａ２と接触する接触部分２４が別個に設けられる構成であってもよい。

ところで、パワーデバイスを実装した基板と放熱体とを接触させ、両者をネジで固定することによって放熱を行なう構造では、放熱体の平坦度が低い場合には、基板と放熱体とが接触する部分が少なくなることから、十分な放熱効果が得られなくなる。その一方で、放熱体において平坦度を高くする面積を大きくするほど、表面加工コストが増加してしまう。

これに対して、本発明の第１の実施の形態に係る電気機器では、固定用部材３は、プリント基板１の主表面ＳＦ１から主表面ＳＦ２へ貫通し、放熱体１１に挿通することにより、プリント基板１の主表面ＳＦ２と放熱体１１とを接触させた状態で固定する。放熱体１１におけるプリント基板１と対向する対向部２１のうち、電気部品４およびその周辺領域に対応する主表面ＳＦ２における部品領域Ａ１、ならびに固定用部材３およびその周辺領域に対応する主表面ＳＦ２におけるネジ領域Ａ２と接触する接触部分２２は、対向部２１における他の部分と比べて隆起している。そして、接触部分２２における部品領域Ａ１およびネジ領域Ａ２との接触面の扁平度合いは、対向部２１における他の表面と比べて高い。

すなわち、本発明の第１の実施の形態では、対向部２１のうち、ネジ穴近傍およびパワーデバイス近傍のみが隆起するように放熱体１１を鋳造して製作する。そして、隆起した接触部分２２のみ扁平度合いを高くすることにより、放熱効果が特に大きくなる箇所においてプリント基板１と放熱体１１との接触性を高める。

このような構成により、低い表面加工コストと高い放熱効果とを両立することが可能となる。すなわち、扁平度合いを高くする面積を最小限にするとともに、十分な放熱効果を得ることができる。

したがって、本発明の第１の実施の形態に係る電気機器では、放熱性能を向上させるとともに、製造コストの増加を防ぐことができる。

また、本発明の第１の実施の形態に係る電気機器では、電気部品４は、固定用部材３の近傍に取り付けられている。

このような構成により、放熱体１１との接触性の高い領域に電気部品４を配置し、また、電気部品４から発する熱を固定用部材３経由で放熱体１１へ伝導させることができるため、放熱効果をさらに高めることができる。

また、本発明の第１の実施の形態に係る電気機器は、無線信号を増幅するためのパワーアンプ８５等の増幅器を電気部品４として備える無線通信装置である。

このような構成により、無線通信装置において特に高熱となる増幅器の放熱対策を適切に施すことができる。

次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

＜第２の実施の形態＞
本実施の形態は、第１の実施の形態に係る電気機器と比べて放熱構造を変更した電気機器に関する。以下で説明する内容以外は第１の実施の形態に係る電気機器と同様である。

図１１は、本発明の第２の実施の形態に係る電気機器の実装構造を示す断面図である。

図１１を参照して、電気機器２０２は、本発明の第１の実施の形態に係る電気機器と比べて、さらに、放熱用部材３３を備え、放熱体１１の代わりに放熱体１２を備える。

プリント基板１は、主表面ＳＦ１および主表面ＳＦ２を有し、電気部品４が取り付けられる。

固定用部材３は、プリント基板１の主表面ＳＦ１から主表面ＳＦ２へ貫通し、放熱体１２に挿通することにより、プリント基板１と放熱体１２とを互いに間隔を隔てた状態で固定する。固定用部材３は、プリント基板１と放熱体１２との間においてプリント基板１および放熱体１２と密着する放熱用部材３３を挿通して放熱体１２に達している。

電気部品４は、プリント基板１の主表面ＳＦ２から突出し、突出部分の先端において放熱体１２と接触している。

放熱体１２において、電気部品４と接触する接触面の扁平度合い、および放熱用部材３３と接触する接触面の扁平度合いは、プリント基板１と対向する対向部２１における他の表面と比べて高い。

図１２は、本発明の第２の実施の形態に係る電気機器を製造する際の手順を定めたフローチャートである。

図１２を参照して、まず、主表面ＳＦ１および主表面ＳＦ２を有し、電気部品４が取り付けられるプリント基板１、放熱体１２、固定用部材３、および放熱用部材３３を準備する（ステップＳ１１）。

次に、放熱体１２において、電気部品４または放熱用部材３２と接触する接触面の扁平度合い、および放熱用部材３３と接触する接触面の扁平度合いが、プリント基板１と対向する対向部２１における他の表面と比べて高くなるように放熱体１２を加工する（ステップＳ１２）。

次に、電気部品４を、プリント基板１の主表面ＳＦ２から突出させ、突出部分の先端において放熱体１２と接触させる（ステップＳ１３）。

次に、固定用部材３を、プリント基板１の主表面ＳＦ１から主表面ＳＦ２へ貫通させ、放熱用部材３３を介して放熱体１２に挿通することにより、プリント基板１と放熱体１２とを互いに間隔を隔てた状態で固定する（ステップＳ１４）。

図１３は、本発明の第２の実施の形態に係る電気機器の変形例の実装構造を示す断面図である。

図１３を参照して、この電気機器２０２は、さらに、放熱用部材３２を備える。図１１に示すように電気部品４を直接放熱体１２と接触させる構成に限らず、電気部品４を、電気部品４と放熱体１２との間に設けられた放熱用部材３２を介して放熱体１２と接触させる構成であってもよい。

この場合、放熱体１２において、放熱用部材３２と接触する接触面の扁平度合い、および放熱用部材３３と接触する接触面の扁平度合いは、プリント基板１と対向する対向部２１における他の表面と比べて高い。

その他の構成および動作は第１の実施の形態に係る電気機器と同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。

以上のように、本発明の第２の実施の形態に係る電気機器では、固定用部材３は、プリント基板１の主表面ＳＦ１から主表面ＳＦ２へ貫通し、放熱体１２に挿通することにより、プリント基板１と放熱体１２とを固定する。電気部品４は、プリント基板１の主表面ＳＦ２から突出し、突出部分の先端において放熱体１２と接触している。あるいは、電気部品４は、電気部品４と放熱体１２との間に設けられた放熱用部材３２を介して放熱体１２と接触している。そして、放熱体１２において、電気部品４または放熱用部材３２と接触する接触面の扁平度合いは、プリント基板１と対向する対向部２１における他の表面と比べて高い。

すなわち、本発明の第２の実施の形態では、放熱体１２において、電気部品４または放熱用部材３２と接触する接触面の扁平度合いを高くすることにより、放熱効果が特に大きくなる箇所においてプリント基板１と放熱体１２との接触性を高める。

このような構成により、本発明の第１の実施の形態に係る電気機器と同様に、放熱性能を向上させるとともに、製造コストの増加を防ぐことができる。

また、本発明の第２の実施の形態に係る電気機器では、固定用部材３は、プリント基板１と放熱体１２との間においてプリント基板１および放熱体１２と密着する放熱用部材３３を挿通して放熱体１２に達している。そして、放熱体１２において、電気部品４または放熱用部材３２と接触する接触面、および放熱用部材３３と接触する接触面の扁平度合いは、対向部２１における他の表面と比べて高い。

このように、放熱用部材３３を設け、放熱体１２において放熱用部材３３と接触する接触面の扁平度合いを高くすることにより、電気部品４から放熱体１２への熱伝導を促進することができるため、放熱効果をさらに高めることができる。

なお、図１３において、放熱用部材３２は、放熱体１２と電気部品４との間に位置していればよく、一方端部が放熱体１２と接触していればよい。たとえば、プリント基板１の主表面ＳＦ２から突出した電気部品４と、放熱体１２との間に設けられてもよいし、プリント基板１の内部に放熱用部材３２の他方端部が位置してもよいし、放熱用部材３２の他方端部が主表面ＳＦ１から突出していてもよい。

また、本発明の第２の実施の形態に係る電気機器では、電気部品４からの熱が直接または放熱用部材３２を介して放熱体１２へ伝わることから、放熱用部材３３の代わりに、放熱性の低い何らかの部材を設ける構成であってもよい。

次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

＜第３の実施の形態＞
本実施の形態は、第１の実施の形態に係る電気機器と比べて放熱構造を変更した電気機器に関する。以下で説明する内容以外は第１の実施の形態に係る電気機器と同様である。

図１４は、本発明の第３の実施の形態に係る電気機器の実装構造を示す断面図である。

図１４を参照して、電気機器２０３は、本発明の第１の実施の形態に係る電気機器と比べて、さらに、放熱用部材３３を備え、放熱体１１の代わりに放熱体１３を備える。

プリント基板１は、主表面ＳＦ１および主表面ＳＦ２を有し、主表面ＳＦ１に電気部品４が取り付けられる。

固定用部材３は、プリント基板１の主表面ＳＦ１から主表面ＳＦ２へ貫通し、放熱体１３に挿通することにより、プリント基板１の主表面ＳＦ２と放熱体１３とを接触させた状態で固定する。固定用部材３は、プリント基板１と放熱体１３との間においてプリント基板１および放熱体１３と密着する放熱用部材３３を挿通して放熱体１３に達している。

放熱体１３におけるプリント基板１と対向する対向部２１のうち、電気部品４およびその周辺領域に対応する主表面ＳＦ２における部品領域Ａ１と接触する接触部分２２は、対向部２１における他の部分と比べて隆起している。

接触部分２２における部品領域Ａ１との接触面の扁平度合い、および放熱体１３において放熱用部材３３と接触する接触面は、対向部２１における他の表面と比べて高い。

図１５は、本発明の第３の実施の形態に係る電気機器を製造する際の手順を定めたフローチャートである。

図１５を参照して、まず、主表面ＳＦ１および主表面ＳＦ２を有し、主表面ＳＦ１に電気部品４が取り付けられるプリント基板１、放熱体１３、固定用部材３、および放熱用部材３３を準備する（ステップＳ２１）。

次に、プリント基板１と対向する対向部２１のうち、電気部品４およびその周辺領域に対応する主表面ＳＦ２における部品領域Ａ１と接触する接触部分２２が、対向部２１における他の部分と比べて隆起する放熱体１３を鋳造する（ステップＳ２２）。

次に、接触部分２２における部品領域Ａ１との接触面の扁平度合い、および放熱体１３において放熱用部材３３と接触する接触面が、対向部２１における他の表面と比べて高くなるように放熱体１３を加工する（ステップＳ２３）。

次に、固定用部材３をプリント基板１の主表面ＳＦ１から主表面ＳＦ２へ貫通させて放熱用部材３３を介して放熱体１３に挿通することにより、プリント基板１の主表面ＳＦ２と放熱体１３とを接触させた状態で固定する（ステップＳ２４）。

その他の構成および動作は第１の実施の形態に係る電気機器と同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。

以上のように、本発明の第３の実施の形態に係る電気機器では、固定用部材３は、プリント基板１の主表面ＳＦ１から主表面ＳＦ２へ貫通し、放熱体１３に挿通することにより、プリント基板１の主表面ＳＦ２と放熱体１３とを固定する。放熱体１３におけるプリント基板１と対向する対向部２１のうち、電気部品４およびその周辺領域に対応する主表面ＳＦ２における部品領域Ａ１と接触する接触部分２２は、対向部２１における他の部分と比べて隆起している。そして、接触部分２２における部品領域Ａ１との接触面の扁平度合いは、対向部２１における他の表面と比べて高い。

すなわち、本発明の第３の実施の形態では、対向部２１のうち、パワーデバイス近傍のみが隆起するように放熱体１３を鋳造して製作する。そして、隆起した接触部分２２の扁平度合いを高くすることにより、放熱効果が特に大きくなる箇所においてプリント基板１と放熱体１３との接触性を高める。

また、本発明の第３の実施の形態に係る電気機器では、固定用部材３は、プリント基板１と放熱体１３との間においてプリント基板１および放熱体１３と密着する放熱用部材３３を挿通して放熱体１３に達している。そして、接触部分における部品領域Ａ１との接触面の扁平度合い、および放熱体１３において放熱用部材３３と接触する接触面の扁平度合いは、対向部２１における他の表面と比べて高い。

このように、放熱用部材３３を設け、放熱体１３において放熱用部材３３と接触する接触面の扁平度合いを高くすることにより、電気部品４から放熱体１３への熱伝導を促進することができるため、放熱効果を高めることができる。

したがって、本発明の第３の実施の形態に係る電気機器では、本発明の第１の実施の形態に係る電気機器と同様に、放熱性能を向上させるとともに、製造コストの増加を防ぐことができる。

次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

＜第４の実施の形態＞
本実施の形態は、第１の実施の形態に係る電気機器と比べて放熱構造を変更した電気機器に関する。以下で説明する内容以外は第１の実施の形態に係る電気機器と同様である。

図１６は、本発明の第４の実施の形態に係る電気機器の実装構造を示す断面図である。

図１６を参照して、電気機器２０４は、本発明の第１の実施の形態に係る電気機器と比べて、放熱体１１の代わりに放熱体１４を備える。

プリント基板１は、主表面ＳＦ１および主表面ＳＦ２を有し、電気部品４が取り付けられる。

固定用部材３は、プリント基板１の主表面ＳＦ１から主表面ＳＦ２へ貫通し、放熱体１４に挿通することにより、プリント基板１の主表面ＳＦ２と放熱体１４とを接触させた状態で固定する。

放熱体１４におけるプリント基板１と対向する対向部２１のうち、固定用部材３およびその周辺領域に対応する主表面ＳＦ２におけるネジ領域Ａ２と接触する接触部分２２は、対向部２１における他の部分と比べて隆起している。

電気部品４は、プリント基板１の主表面ＳＦ２から突出し、突出部分の先端において放熱体１４と接触している。なお、本発明の第１の実施の形態に係る電気機器の変形例と同様に、電気部品４と放熱体１４との間に設けられた放熱用部材３２を介して電気部品４と放熱体１４とを接触させてもよい。

接触部分２２におけるネジ領域Ａ２との接触面の扁平度合い、および対向部２１において電気部品４または放熱用部材３２と接触する接触面の扁平度合いは、対向部２１における他の表面と比べて高い。

図１７は、本発明の第４の実施の形態に係る電気機器を製造する際の手順を定めたフローチャートである。

図１７を参照して、まず、主表面ＳＦ１および主表面ＳＦ２を有し、電気部品４が取り付けられるプリント基板１、放熱体１４、およびプリント基板１の主表面ＳＦ１から主表面ＳＦ２へ貫通させるための固定用部材３を準備する（ステップＳ３１）。

次に、プリント基板１と対向する対向部２１のうち、固定用部材３およびその周辺領域に対応する主表面ＳＦ２におけるネジ領域Ａ２と接触する接触部分２２が、対向部２１における他の部分と比べて隆起する放熱体１４を鋳造する（ステップＳ３２）。

次に、接触部分２２におけるネジ領域Ａ２との接触面の扁平度合い、および対向部２１において電気部品４または放熱用部材３２と接触する接触面の扁平度合いが、対向部２１における他の表面と比べて高くなるように放熱体１４を加工する（ステップＳ３３）。

次に、電気部品４を、プリント基板１の主表面ＳＦ２から突出させ、突出部分の先端において放熱体１４と接触させるか、または電気部品４と放熱体１４との間に設けられた放熱用部材３２を介して放熱体１４と接触させる（ステップＳ３４）。

次に、固定用部材３をプリント基板１の主表面ＳＦ１から主表面ＳＦ２へ貫通させて放熱体１４に挿通することにより、プリント基板１の主表面ＳＦ２および電気部品４と、放熱体１４とを接触させた状態で固定する（ステップＳ３５）。

その他の構成および動作は第１の実施の形態に係る電気機器と同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。

以上のように、本発明の第４の実施の形態に係る電気機器では、固定用部材３は、プリント基板１の主表面ＳＦ１から主表面ＳＦ２へ貫通し、放熱体１４に挿通することにより、プリント基板１の主表面ＳＦ２と放熱体１４とを接触させた状態で固定する。放熱体１４におけるプリント基板１と対向する対向部２１のうち、固定用部材３およびその周辺領域に対応する主表面ＳＦ２におけるネジ領域Ａ２と接触する接触部分２２は、対向部２１における他の部分と比べて隆起している。電気部品４は、プリント基板１の主表面ＳＦ２から突出し、突出部分の先端において放熱体１４と接触しているか、または電気部品４と放熱体１４との間に設けられた放熱用部材３２を介して放熱体１４と接触している。そして、接触部分２２におけるネジ領域Ａ２との接触面の扁平度合い、および対向部２１において電気部品４または放熱用部材３２と接触する接触面の扁平度合いは、対向部２１における他の表面と比べて高い。

すなわち、本発明の第１の実施の形態では、対向部２１のうち、ネジ穴近傍のみが隆起するように放熱体１４を鋳造して製作する。そして、放熱体１４において、隆起した接触部分２２、および電気部品４または放熱用部材３２と接触する接触面のみ扁平度合いを高くすることにより、放熱効果が特に大きくなる箇所においてプリント基板１と放熱体１４との接触性を高める。

このような構成により、本発明の第１の実施の形態に係る電気機器と同様に、放熱性能を向上させるとともに、製造コストの増加を防ぐことができる。

上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ プリント基板
２ 放熱体
３ 固定用部材
４ 電気部品
７ ワッシャ
１１，１２，１３，１４ 放熱体
２１ 対向部
２２ 接触部分
３２，３３ 放熱用部材
７１ 無線送信部
７２ 無線受信部
８１ 信号処理部
８２ デジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ）
８３ 変調器
８４ ドライバアンプ
８５ パワーアンプ
８６ 送受信フィルタ
８７ 発振器
８９，９０ 受信アンプ
９１ ミキサ
９２ ＢＰＦ
９３ アナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）
９４ 発振器
１０１ リモートラジオヘッド
１０２ 本体装置
１０３ アンテナ
１０４ アンテナポール
２０１，２０２，２０３，２０４ 電気機器
Ａ１ 部品領域
Ａ２ ネジ領域
ＳＦ１，ＳＦ２ 主表面

Claims (9)

1. 第１主表面および第２主表面を有し、前記第１主表面に電気部品が取り付けられた基板と、
   放熱体と、
   前記基板の第１主表面から第２主表面へ貫通し、前記放熱体に挿通することにより、前記基板の第２主表面と前記放熱体とを接触させた状態で固定する固定用部材とを備える電気機器であって、
   前記放熱体における前記基板と対向する対向部のうち、前記電気部品および前記電気部品の周辺領域に対応する前記第２主表面における第１の領域、ならびに前記固定用部材および前記固定用部材の周辺領域に対応する前記第２主表面における第２の領域と接触する接触部分は、前記対向部における他の部分と比べて隆起しており、
   前記接触部分における前記第１の領域および前記第２の領域との接触面の扁平度合いは、前記対向部における他の表面と比べて高い、電気機器。
2. 第１主表面および第２主表面を有し、電気部品が取り付けられた基板と、
   放熱体と、
   前記基板の第１主表面から第２主表面へ貫通し、前記放熱体に挿通することにより、前記基板と前記放熱体とを固定する固定用部材とを備える電気機器であって、
   前記電気部品は、前記基板の前記第２主表面から突出し、突出部分の先端において前記放熱体と接触しているか、または前記電気部品と前記放熱体との間に設けられた第１の放熱用部材を介して前記放熱体と接触しており、
   前記放熱体において、前記電気部品または前記第１の放熱用部材と接触する接触面の扁平度合いは、前記基板と対向する対向部における他の表面と比べて高い、電気機器。
3. 前記固定用部材は、前記基板と前記放熱体との間において前記基板および前記放熱体と密着する第２の放熱用部材を挿通して前記放熱体に達しており、
   前記放熱体において、前記電気部品または前記第１の放熱用部材と接触する接触面、および前記第２の放熱用部材と接触する接触面の扁平度合いは、前記対向部における他の表面と比べて高い、請求項２に記載の電気機器。
4. 前記対向部のうち、前記固定用部材および前記固定用部材の周辺領域に対応する前記第２主表面における部材領域と接触する接触部分は、前記対向部における他の部分と比べて隆起しており、
   前記放熱体において、前記電気部品または前記第１の放熱用部材と接触する接触面の扁平度合い、および前記接触部分における前記部材領域との接触面の扁平度合いは、前記対向部における他の表面と比べて高い、請求項２に記載の電気機器。
5. 第１主表面および第２主表面を有し、前記第１主表面に電気部品が取り付けられた基板と、
   放熱体と、
   前記基板の第１主表面から第２主表面へ貫通し、前記放熱体に挿通することにより、前記基板の第２主表面と前記放熱体とを接触させた状態で固定する固定用部材とを備える電気機器であって、
   前記放熱体における前記基板と対向する対向部のうち、前記電気部品および前記電気部品の周辺領域に対応する前記第２主表面における部品領域と接触する接触部分は、前記対向部における他の部分と比べて隆起しており、
   前記固定用部材は、前記基板と前記放熱体との間において前記基板および前記放熱体と密着する放熱用部材を挿通して前記放熱体に達しており、
   前記接触部分における前記部品領域との接触面の扁平度合い、および前記放熱体において前記放熱用部材と接触する接触面の扁平度合いは、前記対向部における他の表面と比べて高い、電気機器。
6. 前記電気部品は、前記固定用部材の近傍に取り付けられている、請求項１から５のいずれか１項に記載の電気機器。
7. 前記電気機器は、無線信号を増幅するための増幅器を前記電気部品として備える無線通信装置である、請求項１から６のいずれか１項に記載の電気機器。
8. 第１主表面および第２主表面を有し、前記第１主表面に電気部品が取り付けられる基板、および前記基板の第１主表面から第２主表面へ貫通させるための固定用部材を準備するステップと、
   前記基板と対向する対向部のうち、前記電気部品および前記電気部品の周辺領域に対応する前記第２主表面における第１の領域、ならびに前記固定用部材および前記固定用部材の周辺領域に対応する前記第２主表面における第２の領域と接触させる接触部分が、前記対向部における他の部分と比べて隆起する放熱体を鋳造するステップと、
   前記接触部分における前記第１の領域および前記第２の領域との接触面の扁平度合いが、前記対向部における他の表面と比べて高くなるように前記放熱体を加工するステップと、
   前記固定用部材を前記基板の第１主表面から第２主表面へ貫通させて前記放熱体に挿通することにより、前記基板の第２主表面と前記放熱体とを接触させた状態で固定するステップとを含む、電気機器の製造方法。
9. 第１主表面および第２主表面を有し、電気部品が取り付けられる基板、および前記基板の第１主表面から第２主表面へ貫通させるための固定用部材を準備するステップと、
   前記電気部品を、前記基板の前記第２主表面から突出させ、突出部分の先端において前記放熱体と接触させるか、または前記電気部品と前記放熱体との間に設けられた放熱用部材を介して前記放熱体と接触させるステップと、
   前記固定用部材を前記基板の第１主表面から第２主表面へ貫通させて前記放熱体に挿通することにより、前記基板の第２主表面および前記電気部品と、前記放熱体とを固定するステップと、
   前記電気部品を接触させるステップおよび前記固定用部材を用いて固定するステップの前に、前記対向部において前記電気部品または前記放熱用部材と接触する接触面の扁平度合いが、前記対向部における他の表面と比べて高くなるように前記放熱体を加工するステップとを含む、電気機器の製造方法。

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