JP2015082282A

JP2015082282A - 電子機器

Info

Publication number: JP2015082282A
Application number: JP2013221025A
Authority: JP
Inventors: 雄大大原; Yuta Ohara
Original assignee: Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 2013-10-24
Filing date: 2013-10-24
Publication date: 2015-04-27

Abstract

【課題】基板に配置された電子部品に放熱シートを重ね、部材を用いて基板方向に押さえて固定する場合に、電子部品および基板を保護する。【解決手段】基板上に配置された冷却対象の電子部品を備えた電子機器であって、電子部品と接触し、電子部品の上面全体を覆う放熱シートと、放熱シートの上面内部で、かつ電子部品と重ならない位置で放熱シートと接触し、放熱シートを基板方向に押さえる押さえ部とを備えた電子機器。押さえ部は、基板に固定され、基板の上空間を覆う金属部品の一部に形成することができる。【選択図】図１

Description

本発明は、電子機器に関し、特に、基板上に配置された電子部品の熱対策に関する。

電子機器では、プリント基板上に多くの電子部品が配置されているが、電子部品の中には、ＣＰＵ、ＭＰＵ等の集積回路のように動作することにより発熱する部品がある。このような電子部品では安全面に加え、熱による信頼性の低下、寿命の短縮化等を防ぐために放熱等の熱対策が必要となる。

熱対策のために用いられる部品としては、ヒートシンク、冷却ファン等が代表的であるが、近年では、熱伝導性の高いシリコンゴム等を用いたゲル状の放熱シートを用いることも多くなっている。放熱シートは、加工が容易であることに加え、柔軟性が高いため、電子部品の凹凸形状への追従性が高く、効果的な熱対策を施すことができる。

放熱部品として放熱シートを用いる場合には、放熱シートを単独で電子部品に重ねて用いることもできるが、電子部品に重ねた放熱シートを金属カバー等の他の部材にも接触させ、電子部品の熱を効率的に伝達し拡散させることが広く行なわれている。

特開２００８−２８２０７４号公報

電子部品に重ねた放熱シートを他の部材にも接触させて放熱効果を高める場合、放熱シートにさらに他の部材を重ねることになる。このとき、電子部品から放熱シート、そして放熱シートから他の部材へと効果的に熱を伝導させるためには、放熱シートを電子部品と他の部材との間で固定するとともに、それぞれの接触領域での密着性を高める必要がある。

そこで、図８（ａ）に示すように、基板３１０上に配置された電子部品３２０に重ねられた放熱シート３３０を、クランプ材３４０で押さえつけて固定するようにすることが考えられる。この場合、電子部品３２０の熱は、放熱シート３３０からクランプ材３４０に伝導することになる。

また、図８（ｂ）に示すように、基板３１０のカバーとして用いている金属カバー部品３５０の一部を加工し、支持部３５２と押さえ部３５１とをＬ字型に形成して、押さえ部３５１で電子部品３２０に重ねられた放熱シート３３０を押さえつけて固定するようにすることも考えられる。この場合、電子部品３２０の熱は、放熱シート３３０から金属カバー部品３５０に伝導することになる。

金属カバー部品３５０は、例えば、アルミニウムで形成され、基板３１０上の回路のノイズを減らす目的や、静電気対策用のグラウンドとして従来から用いられることが多く、そのような金属カバー部品３５０を放熱シート３３０の押さえ用の部材として流用するとで、追加部品を用いることなく、放熱シート３３０を用いた熱対策の効果を高めることができる。

このように、押さえ用の部材（３４０、３５１）を用いて電子部品３２０に重ねられた放熱シート３３０を押さえつけることにより、放熱シート３３０を電子部品３２０と押さえ用の部材（３４０、３５１）との間で固定するとともに、密着性を高めて熱対策の効果を高めることができる。

しかしながら、押さえ用の部材（３４０、３５１）により、電子部品３２０には、放熱シート３３０を介して基板３１０方向の力が常に加えられることになる。このため、電子部品３２０および基板３１０の電子部品３２０装着領域周辺に変形やゆがみ等の悪影響を及ぼすおそれがある。

そこで、本発明は、基板に配置された電子部品に放熱シートを重ね、部材を用いて基板方向に押さえて固定する場合に、電子部品および基板を保護することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の電子機器は、基板上に配置された冷却対象の電子部品を備えた電子機器であって、前記電子部品と接触し、前記電子部品の上面全体を覆う放熱シートと、前記放熱シートの上面内部で、かつ前記電子部品と重ならない位置で前記放熱シートと接触し、前記放熱シートを前記基板方向に押さえる押さえ部と、を備えたことを特徴とする。
ここで、前記押さえ部は、前記基板に固定され、前記基板の上空間を覆う金属部品の一部に形成することができる。
また、前記押さえ部は、枠状に形成され、枠内に前記電子部品が収まるようにしてもよい。

本発明によれば、板に配置された電子部品に放熱シートを重ね、部材を用いて基板方向に押さえて固定する場合に、電子部品および基板を保護することができる。

本実施形態に係る電子機器の放熱機構について説明する図である。電子部品と押さえ部と放熱シートの位置関係を上方から見た図である。電子機器の構成例を示す図である。電子機器の側面図である。電子機器の断面図である。電子機器の透視斜視図である。押さえ部の変形例を説明する図である。基板上に配置された電子部品に重ねられた放熱シートを押さえる部材例を説明する図である。

本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る電子機器１００の放熱機構について説明する図である。

本図に示すように、電子機器１００の基板１１０には、冷却対象である電子部品１２０が配置されている。電子部品１２０の上面には、電子部品１２０と接触し、電子部品１２０の上面全体を覆う放熱シート１３０が重ねられている。

そして、放熱シート１３０は、基板１１０の上空間を覆う金属カバー部品１４０の一部として加工された押さえ部１４１によって、基板１１０方向に押さえつけられている。

金属カバー部品１４０は、基板１１０に固定され、その一部が、基板１１０の方向に９０度に折り曲げられて支持部１４２となり、さらに基板１１０と平行になるように９０度に折り曲げられて押さえ部１４１を形成している。

押さえ部１４１により放熱シート１３０を基板１１０の方向に押さえつけているため、放熱シート１３０が固定されるとともに、金属カバー部品１４０と放熱シート１３０、放熱シート１３０と電子部品１２０との接触領域における密着度が高められ、電子部品１２０の放熱効果を高めることができる。

本実施形態において、押さえ部１４１は、基板１１０の上面方向から見ると、図２に示すように、矩形の枠状に加工されている。そして、押さえ部１４１の枠は、放熱シート１３０の上面内部で、かつ電子部品１２０と重ならない位置で放熱シート１３０と接触するようになっている。

このように、押さえ部１４１の枠が電子部品１２０と重ならない位置で放熱シート１３０を押し込むようになっているため、放熱シート１３０における電子部品１２０の上面領域は、押さえ部１４１により直接的に基板１１０方向に押し込まれることはない。さらに、放熱シート１３０の枠内部分は、圧縮されずに電子部品１２０に沿って上方に撓むことができる。このため、電子部品１２０に対して基板１１０方向に働く力が緩和され、電子部品１２０や基板１１０の電子部品１２０装着領域周辺を保護することができる。

押さえ部１４１枠と放熱シート１３０と電子部品１２０との関係は、放熱シート１３０が電子部品１２０の上面全面を覆い、押さえ部１４１が電子部品１２０と重ならない位置で放熱シート１３０を押さえる関係であればよい。このため板金曲げ公差、基板厚さ公差等の各種寸法公差を緩和することができる。

なお、押さえ部１４１は、必ずしも金属カバー部品１４０の一部として構成する必要はない。例えば、独立した押さえ用部材として構成してもよい。また、金属以外にも、例えば、セラミック等で構成してもよい。

図３は、本発明の電子機器１００の構成例を示す図である。本図の例では、基板１１０上に冷却対象の電子部品（図示せず）が配置され、その上面全面を放熱シート１３０が覆い、放熱シート１３０は、金属カバー部品１４０の一部を加工した枠状の押さえ部１４１により基板１１０方向に押さえつけられている。

金属カバー部品１４０は、基板１１０の上空間を覆う状態で基板１１０に固定されている。金属カバー部品１４０は、基板１１０のグラウンドと接触しており、電子機器１００のノイズ対策、静電気対策としても用いられている。

図４の側面図に示すように、放熱シート１３０は、電子部品１２０に対して十分大きく、電子部品１２０の上面全体を、余裕をもって覆うようにしている。そして、金属カバー部品１４０の一部を加工した枠状の押さえ部１４１が、電子部品１２０と重ならない位置で放熱シート１３０を押さえている。

図５の断面図、図６の透視斜視図に示すように、金属カバー部品１４０の一部が、基板１１０の方向に９０度に折り曲げられて支持部１４２となり、さらに基板１１０と平行になるように９０度に折り曲げられて押さえ部１４１を形成している。押さえ部１４１は、１８０度反対方向に折り曲げられていてもよい。

なお、押さえ部１４１は、放熱シート１３０の内部で、かつ電子部品１２０と重ならない位置で放熱シート１３０と接触する条件を満たしておれば、矩形の枠状に限られない。例えば、図７（ａ）に示すように、枠の一部を欠いた形状としたり、図７（ｂ）に示すように、矩形等の外形に、円形等の内枠が形成された形状等としてもよい。

以上説明したように、本実施形態の電子機器１００によれば、基板１１０に配置された電子部品１２０に放熱シート１３０を重ね、部材を用いて基板１１０の方向に押さえて固定する場合に、電子部品１２０および基板１１０を保護することができる。

１００…電子機器
１１０…基板
１２０…電子部品
１３０…放熱シート
１４０…金属カバー部品
１４１…押さえ部
１４２…支持部

Claims

基板上に配置された冷却対象の電子部品を備えた電子機器であって、
前記電子部品と接触し、前記電子部品の上面全体を覆う放熱シートと、
前記放熱シートの上面内部で、かつ前記電子部品と重ならない位置で前記放熱シートと接触し、前記放熱シートを前記基板方向に押さえる押さえ部と、を備えたことを特徴とする電子機器。
前記押さえ部は、前記基板に固定され、前記基板の上空間を覆う金属部品の一部に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
前記押さえ部は、枠状に形成され、枠内に前記電子部品が収まることを特徴とする請求項１または２に記載の電子機器。