JP2017112144A - 電子装置、熱伝導部材、及び電子装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板の部品面の反対側にチップ型の電子部品が設置される場合も、基板の熱を放熱部材に伝える熱伝導部材と基板との間の接触面積が減少するのを抑制して放熱効果を維持できる電子装置を提供する。【解決手段】電子装置は、基板と、基板に設置された電子部品と、電子部品を覆う面に複数のスリットを有し、基板に接している弾性変形可能な熱伝導部材と、熱伝導部材に接して基板から伝えられた熱を放出する放熱部材と、を備える。【選択図】図８

Description

本発明は、電子装置、熱伝導部材、及び電子装置の製造方法に関する。

近年、電子装置には、高速で動作するプロセッサのような高発熱性の電子部品が実装される場合が多い。電子部品に自己放熱性を持たせるのは困難であるため、電子部品に放熱効果を向上させる別個の手段を付加する手法が一般的に採用されている。このような電子装置内の電子部品の放熱構造については種々の関連技術が開示されている。プリント配線板に実装された電子部品の放熱手段として、電子部品パッケージの表面に放熱フィンを取り付ける手法が一般的に採用されている。ところが、放熱フィンは電子部品よりも大きい寸法を有しうるので、電子装置の構造によっては、放熱フィンの設置スペースを確保することができない。そこで、プリント配線板における部品実装面の反対面に熱伝導シートを装着し、その熱伝導シートを介して放熱板ないし電子装置の筐体から放熱する構造が採用される場合がある。

ところで、プリント配線板における部品実装面の反対面には、抵抗器やコンデンサ等のチップ型の電子部品が実装されることが多い。特に、部品実装面側の電子部品が近年多く見られる表面実装型であり、かつパッケージ形状がＢＧＡである場合には、部品直下に多数の端子が存在するので、プリント配線板の反対面側には多数のチップ部品が実装されることが多い。ＢＧＡは「Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ」の略称である。図１は、関連技術の電子装置におけるプリント配線板３４０及びその近傍を示す概略図である。図１を参照すると、プリント配線板３４０の部品実装面３４０Ｌには、複数のＢＧＡ端子３１０Ａを有する表面実装部品３１０が実装されており、反対面３４０Ｕには、複数のチップ部品３２０が実装されている。そして、熱伝導シート４００は、その下面４００Ｌがプリント配線板３４０の反対面３４０Ｕに押し当てられた状態で、プリント配線板３４０の上方に位置する放熱板５００とプリント配線板３４０との間に設置される。

特開２００２−５０７２４号公報 特開平２−１６６７５５号公報 特開２００１−１６２７０３号公報

ところが、チップ部品３２０の実装間隔が狭い箇所では、図１中の破線で囲んだ部分に示すように、熱伝導シート４００の下面４００Ｌがプリント配線板３４０まで到達していない。そのため、プリント配線板３４０の反対面３４０Ｕにチップ部品３２０が存在しない場合と比較して、図１に示した電子装置では熱伝導シート４００とプリント配線板３４０の接触面積が小さくなる。そのため、図１に示した電子装置では、放熱板５００による表面実装部品３１０の十分な放熱効果を得ることができない。プリント配線板３４０に熱伝導シート４００を装着する代わりに、例えばシリコングリス等の熱伝導材料を塗着する手法も考えられるが、製造時に塗着量を管理する必要が生じるほか、修理時には熱伝導材料を除去する必要が生じるので、作業性が著しく損なわれる。

本出願の目的は、基板における発熱部品の実装面の反対面にチップ型の電子部品が設置される場合も、基板の熱を放熱部材に伝える熱伝導部材と基板との間の接触面積が減少するのを抑制して十分な放熱効果を達成できる電子装置を提供することである。

実施形態の一観点によれば、基板と、基板に設置された電子部品と、電子部品を覆う面に複数のスリットを有し、基板に接している弾性変形可能な熱伝導部材と、熱伝導部材に接して基板から伝えられた熱を放出する放熱部材と、を備えた、電子装置が提供される。

開示の電子装置によれば、弾性を有する熱伝導部材が電子部品を覆う面に複数のスリットを有するので、熱伝導部材と基板との間の接触面積を増加させることができる。従って、開示の電子装置によれば、基板における発熱部品の実装面の反対面にチップ型の電子部品が設置される場合も、放熱部品による発熱部品の十分な放熱効果を得ることができる。

図１は、関連技術の電子装置におけるプリント配線板及びその近傍を示す概略図である。 図２は、本出願の１つの実施例による電子装置を示す斜視図である。 図３は、図２に示した電子装置における１つのプラグインユニットの分解斜視図である。 図４は、図３に示したプラグインユニットを矢印Ａ方向に見た矢視図である。 図５は、図４に示したプラグインユニットの組み立て後の部分拡大図である。 図６Ａは、開示のプラグインユニットにおける熱伝導シートの下面を見た斜視図である。 図６Ｂは、開示のプラグインユニットにおける熱伝導シートの上面を見た斜視図である。 図７は、図５に示したプラグインユニットの部分拡大図である。 図８は、図７に示したプラグインユニットの縦断面図である。 図９Ａは、図８に示したプラグインユニットにおけるプリント配線板の一部を示す上面図である。 図９Ｂは、図８に示したプラグインユニットにおけるプリント配線板の一部を示す縦断面図である。 図９Ｃは、図８に示したプラグインユニットにおけるプリント配線板の一部を示す下面図である。 図１０Ａは、開示の熱伝導シートがハンダ面に設置された状態を示すプリント配線板の上面図である。 図１０Ｂは、開示の熱伝導シートがハンダ面に設置された状態を示すプリント配線板の下面図である。 図１１は、図１０Ａに示したハンダ面側の電子部品の配列の第１変形例である。 図１２は、図１０Ａに示したハンダ面側の電子部品の配列の第２変形例である。 図１３は、図１０Ａに示したハンダ面側の電子部品の配列の第３変形例である。 図１４は、図９Ａ中の破線で囲まれた部分の拡大図である。 図１５は、図１に示した関連技術の電子装置におけるプリント配線板（ハンダ面）の一部分を示す、図９Ａに対応する拡大図である。 図１６は、開示の熱伝導シートの変形例を示す下面図である。

以下、添付図面を参照して、本開示の技術による電子装置の実施の形態を、具体的な実施例に基づいて詳細に説明する。図２は、本出願の１つの実施例による電子装置Ｅを示す斜視図である。本実施例による電子装置Ｅは、プリント配線板に実装された複数の電子部品を有するプラグインユニット１と、プラグインユニット１を搭載可能なシャーシケース２と、を含んでいる。つまり、プラグインユニット１は、シャーシケース２に搭載されることによって特定の機能を有する電子装置Ｅを形成するようになっている。シャーシケース２は同一の機能を有する複数のプラグインユニット１を搭載することもできるし、異なる機能を有する複数のプラグインユニット１を搭載することもできる。プラグインユニット１及びシャーシケース２は規定の寸法関係に準拠した互換性のある構造を有するので、シャーシケース２に搭載されるプラグインユニット１の組み合わせは自由に変更可能である。

図３は、図２に示した電子装置Ｅにおける１つのプラグインユニット１の分解斜視図である。図４は、図３に示したプラグインユニット１を矢印Ａ方向に見た矢視図である。図３及び図４を参照すると、開示のプラグインユニット１は、ベースカード２０及びメザニンカード３０を含んでいる。具体的に言うと、開示のプラグインユニット１は、プリント配線板上に複数の電子部品を実装して形成した２つのプリント回路板（すなわち、ベースカード２０及びメザニンカード３０）を組み合わせたスタック構造を有している。さらに、開示のプラグインユニット１は、ベースカード２０のメザニンカード３０との対向面の反対側でベースカード２０を支持するパネルカバー６１を有している。さらに、開示のプラグインユニット１は、メザニンカード３０のベースカード２０との対向面の反対側に取り付けられた放熱カバー５０と、メザニンカード３０と放熱カバー５０との間に配置された熱伝導シート４０と、を有している。

図４を参照すると、開示のベースカード２０は、プリント配線板２４と、プリント配線板２４の上面２４Ｕに実装された電子部品２１Ａ，２１Ｂと、を備えている。ベースカード２０のプリント配線板２４の上面２４Ｕはメザニンカード３０に対向しており、プリント配線板２４の下面２４Ｌはパネルカバー６１に対向している。また、開示のメザニンカード３０は、プリント配線板３４と、プリント配線板３４の下面３４Ｌに実装された１つの電子部品３１と、プリント配線板３４の上面３４Ｕに実装された複数の電子部品３２と、を備えている。以下では、メザニンカード３０のプリント配線板３４の下面３４Ｌを「部品面３４Ｌ」と称し、上面３４Ｕを「ハンダ面３４Ｕ」と称することがある。プリント配線板３４のハンダ面３４Ｕは放熱カバー５０に対向しており、部品面３４Ｌはベースカード２０に対向している。開示のメザニンカード３０のプリント配線板３４は、本出願に係る電子装置における基板の一例である。

メザニンカード３０の部品面３４Ｌ側の電子部品３１は表面実装型のＢＧＡパッケージであり、ハンダ面３４Ｕ側の電子部品３２はチップ部品である。ただし、メザニンカード３０の各面に実装された電子部品３１，３２の形態が図示した例のみに限定されることはない。同様に、ベースカード２０に実装された電子部品２１Ａ，２１Ｂの形態が図示した例のみに限定されることはない。開示のベースカード２０に実装された電子部品２１Ａ，２１Ｂは、例えば、電源モジュール及び電解コンデンサのような比較的大型の実装部品である。

ベースカード２０とメザニンカード３０との間には、上端及び下端に雌ネジ７１Ｆ及び雄ネジ７１Ｍをそれぞれ有する柱形状のスペーサ７１が複数設置されている。ベースカード２０のプリント配線板２４には、スペーサ７１の雄ネジ７１Ｍ又は後述する固定ネジ７３が通される複数の孔２４Ｈが設けられている。メザニンカード３０のプリント配線板３４及び放熱カバー５０には、後述する固定ネジ７２が通される複数の孔３４Ｈ，５０Ｈがそれぞれ設けられている。各スペーサ７１の雄ネジ７１Ｍは、ベースカード２０の孔２４Ｈに通された状態で、パネルカバー６１に設けられたボス６２にネジ留めされる。さらに、ベースカード２０の残りの孔２４Ｈには固定ネジ７３が通され、固定ネジ７３はパネルカバー６１に設けられた他のボス６２に留められる。

図３及び図４を参照すると、メザニンカード３０及び放熱カバー５０は、複数の固定ネジ７２によって複数のスペーサ７１に取り付けられる。具体的に言うと、各固定ネジ７２は、放熱カバー５０の孔５０Ｈとメザニンカード３０の孔３４Ｈに順に通された状態で、対応するスペーサ７１の雌ネジ７１Ｆに留められる。つまり、各スペーサ７１の雄ネジ７１Ｍを対応するボス６２にネジ留めし、各固定ネジ７３を対応するボス６２にネジ留めし、さらに、各固定ネジ７２を対応するスペーサ７１の雌ネジ７１Ｆにネジ留めすると、プラグインユニット１の組み立てが完了する。

図５は、図４に示したプラグインユニット１の組み立て後の部分拡大図である。図５に示すように、ベースカード２０及びメザニンカード３０のプリント配線板２４，３４は互いに平行に設置されている。そして、ベースカード２０の上面２４Ｕ側の電子部品２１Ａとメザニンカード３０の下面側（部品面３４Ｌ側）の電子部品３１は、２つのカード２０，３０の積層方向において離間している。ベースカード２０側のスタックコネクタ２２はメザニンカード３０側のスタックコネクタ３３と電気的に結合される。これにより２つのカード２０，３０間の信号接続が確立される。さらに、２つのスタックコネクタ２２，３３を介してベースカード２０からメザニンカード３０への電力供給が行われる。

メザニンカード３０の上方には、熱伝導性の高い材料で作られた放熱カバー５０が取り付けられている。開示の放熱カバー５０は、本出願に係る電子装置における放熱部材の一例である。そして、メザニンカード３０のハンダ面３４Ｕと放熱カバー５０の内面５０Ｉとの間には、熱伝導性の高い材料で作られた熱伝導シート４０が設置されている。開示の熱伝導シート４０は、本出願に係る電子装置における熱伝導部材の一例である。組み立て後のプラグインユニット１では、熱伝導シート４０の上面４０Ｕが放熱カバー５０の内面５０Ｉに接触しており、熱伝導シート４０の下面４０Ｌがメザニンカード３０のハンダ面３４Ｕに接触している。これにより、メザニンカード３０の部品面３４Ｌ側の電子部品３１の熱が、プリント配線板３４及び熱伝導シート４０を介して放熱カバー５０に伝えられ、放熱カバー５０によってプラグインユニット１から放出される。なお、熱伝導シート４０の上面４０Ｕは粘着性であり下面４０Ｌは非粘着性であることが好ましい。これにより、熱伝導シート４０が放熱カバー５０の内面５０Ｉに固着するので、放熱カバー５０の取り外し時に熱伝導シート４０をメザニンカード３０のハンダ面３４Ｕから容易に分離することができる。

開示の熱伝導シート４０は、熱伝導性に加えて適度な弾性を有している。例えば、熱伝導シート４０はシリコン材料から作ることができる。図６Ａ及び図６Ｂは、いずれも開示のプラグインユニット１における熱伝導シート４０を示す斜視図である。図６Ａは、図５に示したプラグインユニット１における熱伝導シート４０の下面４０Ｌを見た図であり、図６Ｂは、同じ熱伝導シート４０の上面４０Ｕを見た図である。熱伝導シート４０の下面４０Ｌには、複数の分割領域４２を画定するように配列された複数のスリット４１が形成されている。特に、熱伝導シート４０の下面４０Ｌには、格子状に配列された複数のスリット４１が形成されている。つまり、隣り合うスリット４１の間隔は、熱伝導シート４０の下面４０Ｌの全域にわたって均一である。開示のプラグインユニット１によれば、弾性を有する熱伝導シート４０が、電子部品を覆う下面４０Ｌに複数のスリット４１を有するので、熱伝導シート４０とプリント配線板３４との間の接触面積を増加させることができる。

図７は、図５に示したプラグインユニット１の部分拡大図である。図７では、図５に示したプラグインユニット１のメザニンカード３０及びその近傍を拡大している。図７に示すように、熱伝導シート４０の下面４０Ｌに垂直な方向における各スリット４１の深さＤは、プリント配線板３４のハンダ面３４Ｕに垂直な方向における各電子部品３２の高さｈよりも十分に大きい。各スリット４１の深さＤは熱伝導シート４０の下面４０Ｌの全域にわたって均一である必要は無く、下面４０Ｌ内の領域ごとに変更されてもよい。上述した通り、熱伝導シート４０は適度な弾性を有する材料から作られている。そのため、複数のスリット４１によって区画された複数の分割領域４２のうちの電子部品３２に当接する分割領域４２ａは、電子部品３２からの押圧力によってハンダ面３４Ｕに垂直な方向に弾性圧縮されている。他方、複数の分割領域４２のうちの電子部品３２に当接しない分割領域４２は、電子部品３２からの押圧力によって弾性圧縮されることなく、プリント配線板３４のハンダ面３４Ｕに密着している。

図１に示した関連技術の電子装置では、熱伝導シート４００の下面４００Ｌが各チップ部品３２０によって上向きに押圧された結果、下面４００Ｌと各チップ部品３２０の当接部分だけでなく、その周辺部分もプリント配線板３４０から離間している。そのため、関連技術の電子装置では、熱伝導シート４００とプリント配線板３４０の接触面積が、反対面３４０Ｕ側のチップ部品３２０が存在しない場合と比較して大幅に減少していた。これに対して、開示の熱伝導シート４０によれば、電子部品３２に当接する分割領域４２ａを除く全ての分割領域４２をプリント配線板３４のハンダ面３４Ｕに密着させることができる（図７を参照）。従って、本実施例の電子装置Ｅによれば、プリント配線板３４のハンダ面３４Ｕ上の電子部品３２が狭い間隔で配置された箇所においても、熱伝導シート４０とハンダ面３４Ｕの接触面積が大きく減少することはない。

図８は、図７に示したプラグインユニット１の縦断面図である。図８では、図７に示したプラグインユニット１におけるメザニンカード３０の一部分及びその近傍を拡大している。図８に示したメザニンカード３０において、部品面３４Ｌ側の電子部品３１の各ＢＧＡ端子３１Ａは、部品面３４Ｌに設けられたフットプリント３０Ａを介して引き出しビア３０Ｂに接続されている。そして、各引き出しビア３０Ｂは、プリント配線板３４の部品面３４Ｌとハンダ面３４Ｕとの間を連通している。部品面３４Ｌ側の電子部品３１が発生した熱は、電子部品３１のパッケージ表面から放出されるだけでなく、ＢＧＡ端子３１Ａ及び引き出しビア３０Ｂを介してプリント配線板３４のハンダ面３４Ｕに伝えられる。そして、プリント配線板３４のハンダ面３４Ｕには、熱伝導シート４０の複数の分割領域４２のうちの、ハンダ面３４Ｕ側の電子部品３２に当接する分割領域４２ａを除く全ての分割領域４２が密着している。従って、部品面３４Ｌ側の電子部品３１が発生した熱の一部は、ＢＧＡ端子３１Ａ、引き出しビア３０Ｂ、及び熱伝導シート４０を順に通って放熱カバー５０に伝えられ、放熱カバー５０によってプラグインユニット１の外部に放出される。

続いて、開示のプリント配線板３４におけるＢＧＡ端子用のフットプリント３０Ａ、引き出しビア３０Ｂ、及びチップ型の電子部品３２用のフットプリントの位置関係について説明する。図９Ａは、図８に示したプラグインユニット１におけるプリント配線板３４の一部を示す上面図である。つまり、図９Ａは、開示のプリント配線板３４のハンダ面３４Ｕを示している。図９Ｂは、図８に示したプラグインユニット１におけるプリント配線板３４の一部を示す縦断面図である。図９Ｃは、図８に示したプラグインユニット１におけるプリント配線板３４の一部を示す下面図である。つまり、図９Ｃは、開示のプリント配線板３４の部品面３４Ｌを示している。

図９Ｃを参照すると、プリント配線板の部品面３４Ｌには、表面実装部品の複数のＢＧＡ端子を実装するための複数のフットプリント３０Ａが設けられており、各フットプリント３０Ａは１つの引き出しビア３０Ｂに接続されている。複数のフットプリント３０Ａは、図９Ｃ中の矢印Ａ９１で表されるプリンタ配線板の幅方向、及び矢印Ａ９２で表されるプリンタ配線板の長さ方向の両方向に沿って配列されている。或るフットプリント３０Ａに対応する引き出しビア３０Ｂは、同フットプリント３０Ａと、幅方向及び長さ方向の両方向に対して４５°傾斜した方向において同フットプリント３０Ａに隣接する他のフットプリント３０Ａと、の中間点に配置されている。上記の傾斜方向が図９Ｃ中の矢印Ａ９３で表されている。

幅方向及び長さ方向の各方向に隣接するフットプリント３０Ａ間のピッチはｐ１であり、幅方向及び長さ方向の各方向に隣接する引き出しビア３０Ｂ間のピッチはｐ２である。そして、フットプリント３０Ａ間のピッチｐ１は、引き出しビア３０Ｂ間のピッチｐ２と等しい（ｐ１＝ｐ２）。図９Ｂを参照すると、各引き出しビア３０Ｂは貫通ビアであり、プリント配線板３４の両面３４Ｌ，３４Ｕのランド３０Ｄ，３０Ｅ間をスルーホール接続している。図９Ａを参照すると、プリント配線板３４のハンダ面３４Ｕには、引き出しビア３０Ｂのランド３０Ｅと、チップ部品用のフットプリント３０Ｃと、が設けられている。プリント配線板３４のハンダ面３４Ｕにおいて、各引き出しビア３０Ｂは、ランド３０Ｅ又はフットプリント３０Ｃに接続されている。ハンダ面３４Ｕにおける引き出しビア３０Ｂ間のピッチｐ２は、部品面３４Ｌにおける引き出しビア３０Ｂ間のピッチｐ２と等しい。

続いて、熱伝導シート４０の複数のスリット４１、プリント配線板３４のハンダ面３４Ｕ側の複数の電子部品３２、及び部品面３４Ｌ側の複数のＢＧＡ端子３１Ａの位置関係について説明する。図１０Ａは、開示の熱伝導シート４０がハンダ面３４Ｕに装着された状態を示すプリント配線板３４の上面図である。便宜上、図１０Ａでは、熱伝導シート４０を透過してハンダ面３４Ｕ上の引き出しビア３０Ｂ及び電子部品３２を示している。図１０Ｂは、開示の熱伝導シート４０がハンダ面３４Ｕに装着された状態を示すプリント配線板３４の下面図である。便宜上、図１０Ｂでは、部品面３４Ｌ側の電子部品３１のＢＧＡ端子３１Ａ以外の部分を省略している。

図１０Ａを参照すると、熱伝導シート４０の隣接するスリット４１間のピッチｐ４は、隣接する引き出しビア３０Ｂ間のピッチｐ２と等しい（ｐ４＝ｐ２）。図１０Ａ及び図１０Ｂを参照すると、ＢＧＡ端子３１Ａ間のピッチｐ３は、図示を省略した部品面３４Ｌ側のフットプリント３０Ａ間のピッチｐ１と等しく（ｐ３＝ｐ１）。ＢＧＡ端子３１Ａ間のピッチｐ３は、引き出しビア３０Ｂ間のピッチｐ２とも等しい（ｐ３＝ｐ２）。そして、図示を省略したハンダ面３４Ｕ側のフットプリント３０Ｃは、幾つかの引き出しビア３０Ｂの直上に設けられているので、ハンダ面３４Ｕに実装可能なチップ部品のサイズは、ＢＧＡ端子３１Ａ間のピッチｐ３に依存する。例えば、ＢＧＡ端子３１Ａ間のピッチｐ３が１．０ｍｍである場合には、ハンダ面３４Ｕ側のチップ部品のサイズを１００５サイズ（１ｍｍ×０．５ｍｍ）に統一するのが一般的な手法である。

上述した通り、プラグインユニット１では、ハンダ面３４Ｕ側の電子部品３２に当接する分割領域４２ａを除く全ての分割領域４２がハンダ面３４Ｕに密着するので、熱伝導シート４０とプリント配線板３４の接触面積を増加させることができる（図８を参照）。特に、図１０Ａ及び図１０Ｂに示した例では、熱伝導シート４０のスリット４１間のピッチｐ４が、ＢＧＡ端子３１Ａ間のピッチｐ３及び引き出しビア３０Ｂ間のピッチｐ２と等しくされている（ｐ４＝ｐ３＝ｐ２）。

図１１〜図１３は、図１０Ａに示したハンダ面３４Ｕ側の電子部品３２の配列の第１〜第３変形例を示す上面図である。図１１及び図１２には、図１０Ａに示した例から電子部品３２の個数を変更せずに配置のみを変更した例が示されている。図１３には、図１０Ａに示した例から電子部品３２の配置及び個数の両方を変更した例が示されている。図１１〜図１３に示すように、スリット４１間のピッチｐ４が引き出しビア３０Ｂ間のピッチｐ２と等しければ、複数の電子部品３２の配列が変更されても、個々の電子部品３２とそれに当接する分割領域４２との間の位置関係が変化することはない。従って、開示のプラグインユニットによれば、ハンダ面３４Ｕ側の電子部品３２の配列が変更された場合も共通の熱伝導シート４０を使用することができる。さらに、ＢＧＡ端子３１Ａ間のピッチｐ３が共通であれば、部品面３４Ｌ側の電子部品３１の種類が変更された場合も共通の熱伝導シート４０を使用することができる（図１０Ｂを参照）。

続いて、開示のプラグインユニット１によって達成される、熱伝導シート４０とプリント配線板３４の接触面積の増加量について説明する。図１４は、図９Ａ中の破線で囲まれた部分の拡大図であり、図１４中のハッチング部分は、プリント配線板（ハンダ面３４Ｕ）の熱伝導シートとの密着部分を表している。便宜上、図１４ではチップ部品用のフットプリント３０Ｃを省略している。先ず、図１４に示したチップ型の電子部品３２と、同電子部品３２に当接する熱伝導シートの２つの分割領域４２１，４２２と、の間の接触面積Ａ１は、電子部品３２自体の面積と等しい。ここで、図１４に示した電子部品３２の縦方向の寸法ｗ１を１．０ｍｍとし、横方向の寸法ｄ１を０．５ｍｍとすると、上記の接触面積Ａ１は１．０×０．５＝０．５ｍｍ²となる。

次に、図１４に示した２つの引き出しビア３０Ｂを含むハンダ面３４Ｕの領域と、同領域に対応する２つの分割領域４２３，４２４と、の間の接触面積Ａ２は、２つの分割領域４２３，４２４の合計の面積と等しい。その理由は、図中左側の分割領域４２１，４２２と右側の分割領域４２３，４２４との間のスリット４１の作用により、電子部品３２からの押圧力が左側の分割領域４２１，４２２のみに加わり、右側の分割領域４２３，４２４には加わらないからである。つまり、図中右側の分割領域４２３，４２４では、熱伝導シートが電子部品３２からの押圧力を受けないのでハンダ面３４Ｕに密着することができる。ここで、熱伝導シートのスリット４１間のピッチｐ４を１．０ｍｍとすると、上記の接触面積Ａ２は１．０×１．０×２＝２．０ｍｍ²となる。従って、図１４Ａ中の２つのハッチング部分の合計の面積（Ａ１＋Ａ２）は０．５ｍｍ²＋２．０ｍｍ²＝２．５ｍｍ²となる。

図１５は、図１に示した関連技術の電子装置におけるプリント配線板（反対面３４０Ｕ）の一部分を示す、図９Ａに対応する拡大図である。図１５中のハッチング部分は、プリント配線板（反対面３４０Ｕ）と熱伝導シートとの密着部分を表している。図１５に示すように、反対面３４０Ｕと熱伝導シートとの密着部分の面積Ａ０は、電子部品３２０自体の面積と等しい。その理由は、熱伝導シートの電子部品３２０との当接箇所が電子部品３２０から押圧力を受けて圧縮されるのに伴い、当接箇所の周辺部分も当接箇所と一緒に持ち上がられるからである（図１を参照）。そのため、熱伝導シートは、図１５に示した２つの引き出しビア３００Ｂを含む反対面３４０Ｕの領域には接触しない。ここで、図１５に示した電子部品３２０の縦方向の寸法ｗ１を１．０ｍｍとし、横方向の寸法ｄ１を０．５ｍｍとすると、図１５中のハッチング部分の面積（Ａ０）は１．０×０．５＝０．５ｍｍ²となる。従って、本実施例の電子装置によると、プリント配線板３４と熱伝導シート４０との間の接触面積が、関連技術の電子装置による接触面積の５倍になる（２．５ｍｍ²／０．５ｍｍ²＝５）。

続いて、本実施例の電子装置の製造方法について説明する。図３及び図４等を参照すると、開示の電子装置Ｅの製造方法は、熱伝導シート４０の下面４０Ｌをプリント配線板３４のハンダ面３４Ｕに当接させて、熱伝導シート４０をプリント配線板３４に装着する工程を含んでいる。この工程を以下ではプリント配線板３４の装着工程と称することがある。プリント配線板３４の装着工程は、下記（ｉ）〜（ｉｉｉ）に示す工程を含んでいる。
（ｉ）熱伝導シート４０をプリント配線板３４のハンダ面３４Ｕと平行な仮想平面内で位置決めする。
（ｉｉ）熱伝導シート４０をプリント配線板３４に向かって移動させることにより熱伝導シート４０の下面４０Ｌをプリント配線板３４のハンダ面３４Ｕに当接させる。
（ｉｉｉ）熱伝導シート４０をプリント配線板３４に対して固定する。

上記（ｉ）に示した工程では、熱伝導シート４０の複数の分割領域４２の各々が、ハンダ面３４Ｕ側の引き出しビア３０Ｂ又は電子部品３２と対向するように、熱伝導シート４０がプリント配線板３４に対して位置決めされる（図８等を参照）。上記（ｉｉ）に示した工程では、複数の分割領域４２のうちの、ハンダ面３４Ｕ側の電子部品３２に対向する領域４２ａのみを電子部品３２からの押圧力で弾性圧縮させ、残りの分割領域４２をハンダ面３４Ｕに密着させる（図８等を参照）。上記（ｉｉｉ）に示した工程は、放熱カバー５０及びプリント配線板３４を複数の固定ネジ７２で複数のスペーサ７１に取り付けることを含んでいる（図３及び図４を参照）。固定ネジ７２による取り付け後は、熱伝導シート４０が放熱カバー５０の内面５０Ｉとプリント配線板３４のハンダ面３４Ｕとの間に挟まれた状態で、プリント配線板３４に対して固定される（図７等を参照）。従って、上記（ｉｉｉ）に示した工程では、熱伝導シート４０の放熱カバー５０への取り付けも同時に行われる。熱伝導シート４０の上面４０Ｕは放熱カバー５０の内面５０Ｉに粘着されることが好ましい。

本出願に係る電子装置は、図２〜図１４に示した実施例のみに限定されるものではない。例えば、図２〜図４等に示した実施例ではプラグイン構造を有する電子装置を採用しているが、本出願に係る電子装置の構造がこれに限定されることはない。例えば、本出願に係る電子装置は、プリント配線板がシャーシケース内に固定的に取り付けられたボックス構造を有していてもよい。また、電子装置に搭載される複数のプリント配線板は、図３及び図４等に示したスタック構造を有している必要は無く、並列に実装された複数のプリント配線板が電子装置に搭載されていてもよい。或いは、単一のプリント配線板のみが電子装置に搭載されていてもよい。

図８及び図９Ａ〜図９Ｃ等に示した実施例では、斜め方向に隣接するフットプリント３０Ａ間に設けられた引き出しビア３０Ｂを有するプリント配線板３４が採用されているが、本実施例の電子装置のプリント配線板３４はこれとは異なる形態を有してもよい。例えば、プリント配線板３４は、ＢＧＡ端子用のフットプリントに貫通スルーホール（ＣＯＨ：Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｈｏｌｅ）が直接形成された構造を有してもよい。

図１０Ａ及び図１０Ｂ等に示した熱伝導シート４０では、複数のスリット４１が均等なピッチＰ４で配列されており、スリット４１間のピッチｐ４が引き出しビア３０Ｂ間のピッチｐ２と等しくされている（ｐ４＝ｐ２）。ただし、スリット４１間のピッチｐ４は引き出しビア３０Ｂ間のピッチｐ２より大きくてもよいし、ピッチｐ２より小さくてもよい。特に、スリット４１間のピッチｐ４が引き出しビア３０Ｂ間のピッチｐ２より小さい場合には、熱伝導シート４０とプリント配線板３４との間の密着性をさらに向上させることができる。或いは、スリット４１間のピッチｐ４を熱伝導シート４０の下面４０Ｌ内の領域ごとに変化させることもできる。図９Ｂ及び図９Ｃ等を参照して説明した通り、引き出しビア３０Ｂ間のピッチｐ２は、部品面３４Ｌ側のフットプリント３０Ａ間のピッチｐ１（すなわち、ＢＧＡ端子３１Ａ間のピッチ）と等しい。

図６Ａを参照すると、開示の熱伝導シート４０は、格子状のスリット４１によって画定された矩形状の分割領域４２を有している。ただし、各分割領域４２は三角形又は任意の他の形状を有してもよい。図１６は、開示の熱伝導シート４０の変形例を示す下面図である。図１６に示した熱伝導シート４０は、図６Ａに示した直交する２方向のスリット４１に加えて、矩形状の領域の対角線に沿って延びるスリット４１をさらに含んでいる。つまり、図１６に示した熱伝導シート４０は、３方向のスリット４１によって画定された三角形の分割領域４２を有している。このように熱伝導シート４０の分割領域４２を細分化することによって、ハンダ面側のチップ部品の寸法及び形状等によらず、熱伝導シート４０のハンダ面への密着性を向上させることができる。

本実施例の電子装置において、熱伝導シート４０の全体的な形状が図６Ａ及び図６Ｂ等に示した例に限定されることはなく、熱伝導シート４０の下面４０Ｌの形状は、正方形ではなく、長方形又は他の任意の形状であってもよい。また、図７及び図８等の例に従ってプリント配線板３４に単一の熱伝導シート４０を装着する代わりに、プリント配線板３４に複数の熱伝導シートを並列に装着することもできる。この場合には単一の熱伝導シート４０を切断することによって複数の熱伝導シート４０を形成してもよいし、スリット４１間のピッチｐ４が異なる複数種類の熱伝導シート４０を同時に使用してもよい。なお、プリント配線板３４の部品面３４Ｌに複数種類の電子部品３１が同時に実装される場合も、ＢＧＡ端子３１Ａ間のピッチが共通であれば、それら電子部品３１に対して同一の熱伝導シート４０を適用することができる。

以上、本出願を特にその好ましい実施の形態を参照して詳細に説明した。本出願の容易な理解のために、本出願の具体的な形態を以下に付記する。

（付記１） 基板と、
前記基板に設置された電子部品と、
前記電子部品を覆う面に複数のスリットを有し、前記基板に接している弾性変形可能な熱伝導部材と、
前記熱伝導部材に接して前記基板から伝えられた熱を放出する放熱部材と、を備えた電子装置。

（付記２） 前記複数のスリットが格子状に設けられており、
前記複数のスリットによって区画された前記熱伝導部材の複数の分割領域のうちの、前記電子部品に対向する領域が前記電子部品からの押圧力で弾性的に圧縮されており、前記電子部品に対向しない領域が前記基板に密着している、付記１に記載の電子装置。
（付記３） 前記熱伝導部材の前記面に垂直な方向における前記複数のスリットの深さが、前記基板上の前記電子部品の設置面に垂直な方向における前記電子部品の高さよりも大きく形成されている、付記１または２に記載の電子装置。
（付記４） 規則的に配列された複数の端子を有し、前記基板における前記電子部品の設置面と反対の面に実装された発熱部品をさらに備え、
前記複数のスリットの間隔が、前記複数の端子の間隔と同じか又は前記複数の端子の間隔よりも小さく形成されている、付記１〜３のいずれかに記載の電子装置。

（付記５） 前記発熱部品がＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）パッケージ部品である、付記４に記載の電子装置。
（付記６） 前記基板は、前記複数の端子と同様に配列された複数の引き出しビアを有し、
前記電子部品は、前記複数の引き出しビアのいずれかに対向して設置されている、付記４または５に記載の電子装置。
（付記７） 前記熱伝導部材がシリコン材料で作られている、付記１〜６のいずれかに記載の電子装置。

（付記８） 電子部品が設置された基板に取り付けられ、前記基板の熱を放熱部材に伝える熱伝導部材であって、
前記基板における前記電子部品の設置面に接触可能であり複数のスリットが設けられた面を有し、
前記複数のスリットによって区画された前記熱伝導部材の複数の分割領域のうちの、前記電子部品に対向する領域は前記電子部品からの押圧力で弾性的に圧縮可能に形成されており、前記電子部品に対向しない領域は前記基板に密着可能に形成されている、熱伝導部材。

（付記９） 電子装置の製造方法であって、
前記電子装置は、基板と、前記基板に設置された電子部品と、前記電子部品を覆うように前記基板に取り付けられた弾性変形可能な熱伝導部材と、前記熱伝導部材に取り付けられ、前記熱伝導部材を介して前記基板から伝えられた熱を放出する放熱部材と、を備え、
前記熱伝導部材の前記基板との対向面には複数のスリットが設けられており、
前記熱伝導部材の前記対向面を前記基板に当接させることによって、前記複数のスリットで区画された前記熱伝導部材の複数の分割領域のうちの、前記電子部品に対向する領域を前記電子部品からの押圧力で弾性的に圧縮させ、かつ、前記電子部品に対向しない領域を前記基板に密着させることを含む、製造方法。

１ プラグインユニット
２ シャーシケース
２０ ベースカード
２１Ａ，２２Ｂ 電子部品
２４，３４ プリント配線板
３０ メザニンカード
３０Ａ，３０Ｃ フットプリント
３０Ｂ 引き出しビア
３１ 電子部品（表面実装型）
３１Ａ ＢＧＡ端子
３２ 電子部品（チップ型）
３４ プリント配線板
３４Ｌ 部品面
３４Ｕ ハンダ面
４０ 熱伝導部材
４１ スリット
４２ 分割領域
５０ 放熱カバー
６１ パネルカバー
７１ スペーサ
７２ 固定ネジ
Ｅ 電子装置
ｐ１〜ｐ４ ピッチ

Claims (6)

1. 基板と、
   前記基板に設置された電子部品と、
   前記電子部品を覆う面に複数のスリットを有し、前記基板に接している弾性変形可能な熱伝導部材と、
   前記熱伝導部材に接して前記基板から伝えられた熱を放出する放熱部材と、を備えた電子装置。
2. 前記複数のスリットが格子状に設けられており、
   前記複数のスリットによって区画された前記熱伝導部材の複数の分割領域のうちの、前記電子部品に対向する領域が前記電子部品からの押圧力で弾性的に圧縮されており、前記電子部品に対向しない領域が前記基板に密着している、請求項１に記載の電子装置。
3. 前記熱伝導部材の前記面に垂直な方向における前記複数のスリットの深さが、前記基板上の前記電子部品の設置面に垂直な方向における前記電子部品の高さよりも大きく形成されている、請求項１または２に記載の電子装置。
4. 規則的に配列された複数の端子を有し、前記基板における前記電子部品の設置面と反対の面に実装された発熱部品をさらに備え、
   前記複数のスリットの間隔が、前記複数の端子の間隔と同じか又は前記複数の端子の間隔よりも小さく形成されている、請求項１〜３のいずれか１つに記載の電子装置。
5. 電子部品が設置された基板に取り付けられ、前記基板の熱を放熱部材に伝える熱伝導部材であって、
   前記基板における前記電子部品の設置面に接触可能であり複数のスリットが設けられた面を有し、
   前記複数のスリットによって区画された前記熱伝導部材の複数の分割領域のうちの、前記電子部品に対向する領域は前記電子部品からの押圧力で弾性的に圧縮可能に形成されており、前記電子部品に対向しない領域は前記基板に密着可能に形成されている、熱伝導部材。
6. 電子装置の製造方法であって、
   前記電子装置は、基板と、前記基板に設置された電子部品と、前記電子部品を覆うように前記基板に取り付けられた弾性変形可能な熱伝導部材と、前記熱伝導部材に取り付けられ、前記熱伝導部材を介して前記基板から伝えられた熱を放出する放熱部材と、を備え、
   前記熱伝導部材の前記基板との対向面には複数のスリットが設けられており、
   前記熱伝導部材の前記対向面を前記基板に当接させることによって、前記複数のスリットで区画された前記熱伝導部材の複数の分割領域のうちの、前記電子部品に対向する領域を前記電子部品からの押圧力で弾性的に圧縮させ、かつ、前記電子部品に対向しない領域を前記基板に密着させることを含む、製造方法。

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