JP2019165167A - 電子回路モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】 加工が簡単で放熱性及びシールド性が高い電子回路モジュールを提供する。【解決手段】 一実施形態に係る電子回路モジュールは、上面に電子部品を実装された回路基板と、前記電子部品を覆うように前記回路基板に取り付けられたカバーと、を備えた電子回路モジュールであって、前記カバーは、前記回路基板の上面と対向する天板部と、前記天板部の外周の少なくとも一部から下方に延びる側板部と、前記側板部の下端の少なくとも一部から延び、前記電子部品と接触する伝熱部と、を有する。【選択図】 図２

Description

本発明は、電子回路モジュールに関する。

従来、表面（上面）に電子部品を実装された回路基板と、電子部品を覆うように回路基板の上側に取り付けられた金属製のカバーと、を備えた電子回路モジュールが利用されている。この電子回路モジュールでは、電子部品がＩＣ（Integrated Circuit）などの発熱部品である場合、当該電子部品で発生した熱を外部に放熱することが重要となる。電子部品で発生した熱を放熱する方法として、放熱用の金属板を電子部品に接触させる方法や、カバーの天板部を折り曲げて電子部品に接触させる方法が提案されている。

特開２００２−２６１２０８号公報 特開２０００−２２３６３０号公報

しかしながら、前者の方法では、振動等による金属板の位置ずれによって、金属板が電子部品から離間し、電子回路モジュールの放熱性が低下するおそれがあった。また、部品点数が増加し、組み立て加工が煩雑になるという問題もあった。後者の方法では、カバーの天板部に開口部が形成されてしまうため、当該開口部から電磁波が漏えいし、電子回路モジュールのシールド性が低下するという問題があった。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、加工が簡単で放熱性及びシールド性が高い電子回路モジュールを提供することを目的とする。

一実施形態に係る電子回路モジュールは、上面に電子部品を実装された回路基板と、前記電子部品を覆うように前記回路基板に取り付けられたカバーと、を備えた電子回路モジュールであって、前記カバーは、前記回路基板の上面と対向する天板部と、前記天板部の外周の少なくとも一部から下方に延びる側板部と、前記側板部の下端の少なくとも一部から延び、前記電子部品と接触する伝熱部と、を有する。

本発明の各実施形態によれば、加工が簡単で放熱性及びシールド性が高い電子回路モジュールを提供することができる。

電子回路モジュールの一例を示す外観斜視図。 図１の電子回路モジュールのＡ−Ａ線断面図。 図１の電子回路モジュールの部分拡大斜視図。 図１のカバーの展開図。 電子回路モジュールの第１の変形例を示す断面図。 電子回路モジュールの第２の変形例を示す断面図。 電子回路モジュールの第３の変形例を示す断面図。 電子回路モジュールの第４の変形例を示す断面図。 電子回路モジュールの第５の変形例を示す断面図。 電子回路モジュールの第６の変形例に係るカバーを示す展開図。 電子回路モジュールの第７の変形例に係るカバーを示す展開図。 電子回路モジュールの第８の変形例に係るカバーを示す展開図。

以下、本発明の各実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。なお、各実施形態に係る明細書及び図面の記載に関して、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重畳した説明を省略する。

一実施形態に係る電子回路モジュール１００について、図１〜図１２を参照して説明する。本実施形態に係る電子回路モジュール１００は、センサモジュールや通信モジュールなどの、電子部品を備えた任意のモジュールとして利用できる。

図１は、一実施形態に係る電子回路モジュール１００の一例を示す外観斜視図である。図２は、図１の電子回路モジュール１００のＡ−Ａ線断面図である。図３は、図１の電子回路モジュールの部分拡大斜視図である。図１〜図３に示すように、電子回路モジュールは、回路基板１と、電子部品２と、カバー３と、を備える。なお、以下では、回路基板１の表面側を電子回路モジュール１００の上側として説明するが、電子回路モジュール１００の使用時の方向はこれに限られない。

回路基板１は、表面（上面）及び裏面（下面）を有する樹脂製のプリント基板である。回路基板１の表面は実装面となっている。図示省略されているが、回路基板１の表面、裏面、及び内部の少なくとも一部には、配線パターンが形成される。図１の例では、回路基板１は平面視矩形であるが、回路基板１の平面視形状はこれに限られない。回路基板１は、表面の四隅に形成された４つの孔部１１を有する。孔部１１については後述する。

電子部品２は、回路基板１の表面に実装された、動作中に発熱する発熱部品である。電子部品２は、例えば、ＩＣであるが、これに限られない。電子部品２は、電子回路モジュール１００の用途に応じた任意の種類の発熱部品で有り得る。図２の例では、電子部品２は回路基板１の表面に１つ実装されているが、２つ以上実装されてもよい。また、回路基板１の表面には、発熱部品以外の電子部品が実装されていてもよい。

カバー３は、電子部品２の保護と電子回路モジュール１００のシールド性とを目的とした金属部材である。電子回路モジュール１００のシールド性とは、電子部品２からの外部への電磁波の漏えいや、外部から電子部品２への電磁波の侵入を抑制することを意味する。カバー３は、１枚の金属板を加工することにより形成される。カバー３は、平面視略矩形であり、電子部品２を覆うように、回路基板１の表面に取り付けられる。ここでいう略矩形は、矩形、及び矩形の一部を切り欠いた形状を含む。カバー３は、天板部３１と、４つの側板部３２と、４つの脚部３３と、４つの延出部３４と、伝熱部３５と、を有する。

天板部３１は、回路基板１と対向し、電子部品２の上方を覆う、回路基板１と平行な略矩形の板状部分である。天板部３１は、矩形の角を切り欠いた形状（８角形）であり、矩形の辺に対応する４つの辺３１１と、矩形の角に対応する４つの角部３１２と、を有する。すなわち、天板部３１の外周は、４つの辺３１１及び角部３１２により構成される。

側板部３２は、天板部３１の辺３１１から下方に延びる、回路基板１と垂直な略矩形の板状部分である。側板部３２は、４つの辺３１１にそれぞれ設けられるため、カバー３は、４つの側板部３２を有する。４つの側板部３２は、それぞれ下端が回路基板１の表面と接触するように形成される。なお、側板部３２の下端は、回路基板１の表面に半田付けされてもよい。また、側板部３２の下端と回路基板１の表面との間には、電子回路モジュール１００のシールド性に影響を与えない範囲で隙間が設けられていてもよい。

脚部３３は、天板部３１の角部３１２から下方に延びる、回路基板１と垂直な略矩形の板状部分である。脚部３３は、４つの角部３１２にそれぞれ設けられるため、カバー３は、４つの脚部３３を有する。４つの脚部３３は、それぞれ下端が回路基板１の表面と接触するように形成される。

延出部３４は、図３に示すように、脚部３３の下端から下方に延びる部分である。延出部３４は、４つの脚部３３にそれぞれ設けられるため、カバー３は、４つの延出部３４を有する。４つの延出部３４は、それぞれ異なる孔部１１に挿通される。このため、４つの孔部１１は、４つの延出部３４と対応する位置にそれぞれ形成される。４つの延出部３４を、それぞれ対応する孔部１１に挿通した状態で半田付けすることにより、カバー３が回路基板１に取り付けられる。図３の例のように、延出部３４は、孔部１１の内壁と圧接するように形成されるのが好ましい。これにより、延出部３４を孔部１１に挿通するだけで、カバー３を回路基板１に仮止めすることができる。

なお、図３の例では、延出部３４は円形であるが、延出部３４の形状はこれに限られない。延出部３４は、孔部１１に挿通可能な任意の形状で有り得る。また、延出部３４は、脚部３３の下端の代わりに、又は脚部３３の下端と共に、側板部３２の下端に設けられてもよい。

伝熱部３５は、図２に示すように、側板部３２の下端から、カバー３の内側（電子部品２側）に延びる部分であり、電子部品２の少なくとも一部と接触し、電子部品２で発生した熱をカバー３に伝える。伝熱部３５により、電子部品２で発生した熱が、カバー３の全体に拡散し、放熱される。伝熱部３５は、接触部３５１と、支持部３５２と、を有する。

接触部３５１は、電子部品２の一部と接触する板状部分であり、支持部３５２の先端から延びる。図２の例では、接触部３５１は、電子部品２の表面の一部と接触している。接触部３５１と電子部品２との接触面積が大きいほど、電子回路モジュール１００の放熱性が高くなる。このため、接触部３５１は、電子部品２の表面全体と接触しているのが好ましい。また、接触部３５１は、電子部品２の側面と接触していてもよい。

支持部３５２は、カバー３の内側で接触部３５１を支持する部分であり、側板部３２の下端からカバー３の内側に延びる。支持部３５２は、接触部３５１を電子部品２に向かって押圧した状態で支持する。これにより、振動等による接触部３５１の位置ずれによって、接触部３５１が電子部品２から離間することを抑制し、電子回路モジュール１００の放熱性の低下を抑制できる。

図２の例では、支持部３５２は、側板部３２の下端から上方に延びる第１部分３５３と、第１部分３５３の上端から内側に延びる第２部分３５４と、第２部分３５４の先端から内側下方に延びる第３部分３５５と、を有する。接触部３５１は、第３部分３５５の先端から延びている。このような構成により、支持部３５２は、接触部３５１を電子部品２に向かって押圧した状態で支持することができる。しかしながら、支持部３５２の形状は、図２の例に限られない。支持部３５２は、接触部３５１を電子部品２に向かって押圧した状態で支持可能な任意の形状とすることができる。

図４は、図１のカバー３の展開図である。図４の例では、伝熱部３５は、側板部３２の全幅に亘って設けられている。カバー３は、１枚の金属板から、図４の実線で示す形状を切り出し、又は打ち抜き、図４の破線部分を折り曲げることにより形成される。このように、カバー３を１枚の金属板により形成することにより、カバー３に対する伝熱部３５の位置ずれを抑制できる。

以上説明した通り、本実施形態によれば、伝熱部３５が電子部品２で発生した熱を外部に放熱させる。これにより、電子回路モジュール１００の放熱性が向上する。また、接触部３５１が電子部品２に向かって押圧した状態で支持される。これにより、振動等による位置ずれによって接触部３５１が電子部品２から離間することが抑制され、電子回路モジュール１００の放熱性の低下が抑制される。結果として、放熱性が高い電子回路モジュール１００を提供することができる。

また、本実施形態によれば、カバー３の天板部３１、側板部３２、及び脚部３３に開口部が形成されない。これにより、電子回路モジュール１００のシールド性の低下が抑制される。結果として、シールド性が高い電子回路モジュール１００を提供することができる。

また、本実施形態によれば、伝熱部３５はカバー３と一体に形成される。これにより、放熱用の金属板を別途用意する必要がなくなるため、部品点数を削減でき、組み立て加工が簡単になる。

また、本実施形態によれば、カバー３は、脚部３３の下端の一部から下方に延び、回路基板１に設けられた孔部１１に挿入されて孔部１１の内壁と圧接する延出部３４を有する。これにより、延出部３４を孔部１１に挿通するだけで、カバー３を回路基板１に仮止めすることができる。

以下、本実施形態に係る電子回路モジュール１００の変形例について説明する。

図５は、電子回路モジュール１００の第１の変形例を示す断面図である。図５の電子回路モジュール１００は、熱伝導層４を備える。

熱伝導層４は、電子部品２と接触部３５１との間に形成された熱伝導性の層であり、シリコングリスやシリコンゴムなどの弾性又は粘性を有する熱伝導性材料により形成される。熱伝導層４は、電子部品２の表面に熱伝導性材料を塗布した状態でカバー３を回路基板１に取り付けることにより形成されてもよいし、熱伝導性材料を接触部３５１に塗布されたカバー３を回路基板１に取り付けることにより形成されてもよい。熱伝導層４を設けることにより、電子回路モジュール１００に振動が加わった場合等に、接触部３５１と電子部品２との接触を安定させ易くなり、電子回路モジュール１００の放熱をより確実に行うことができる。

図６は、電子回路モジュール１００の第２の変形例を示す断面図である。図６の電子回路モジュール１００は、２つの電子部品２ａ，２ｂを備える。また、カバー３は、２つの伝熱部３５ａ，３５ｂと、を備える。

伝熱部３５ａは、電子部品２ａに接触し、電子部品２ａで発生した熱を放熱する。伝熱部３５ｂは、電子部品２ｂに接触し、電子部品２ｂで発生した熱を放熱する。伝熱部３５ａ，３５ｂは、対向する側板部３２の下端から延びている。このように、複数の伝熱部３５を設けることにより、電子部品２が複数実装されている場合であっても、各電子部品２で発生した熱をそれぞれ放熱することができるため、電子回路モジュール１００の放熱性を高めることができる。

なお、伝熱部３５ａ，３５ｂは、対向する側板部３２ではなく、直交する側板部３２にそれぞれ設けられてもよい。また、カバー３は、３つ以上の伝熱部３５を有してもよい。また、複数の伝熱部３５は、同一の電子部品２にそれぞれ接触するように設けられてもよいし、同一の電子部品２上で重なるように設けられてもよい。

図７は、電子回路モジュール１００の第３の変形例を示す断面図である。図７の電子回路モジュール１００は、カバー３が熱伝導部３５６を有する。

熱伝導部３５６は、接触部３５１の先端から延び、天板部３１に接触する部分である。このような構成により、電子部品２で発生した熱が、熱伝導部３５６を介して、効率的に天板部３１に伝わるため、電子回路モジュール１００の放熱性を高めることができる。

なお、熱伝導部３５６は、天板部３１の代わりに、又は天板部３１と共に、側板部３２に接触するように形成されてもよい。また、熱伝導部３５６を形成する代わりに、又は熱伝導部３５６を形成すると共に、支持部３５２の一部が天板部３１及び側板部３２の少なくとも一方に接触するように形成されてもよい。

図８は、電子回路モジュール１００の第４の変形例を示す断面図である。図８の電子回路モジュール１００は、２つの電子部品２ａ，２ｂを備える。また、カバー３の伝熱部３５は、２つの接触部３５１ａ，３５１ｂを有する。

接触部３５１ａは、電子部品２ａに接触する。接触部３５１ｂは、電子部品２ｂに接触する。接触部３５１ａは、支持部３５２の先端から延び、接触部３５１ｂは、接触部３５１ａの先端から延びる。このように、伝熱部３５に複数の接触部３５１を設けることにより、高さが異なる複数の電子部品２が実装されている場合であっても、各電子部品２で発生した熱をそれぞれ放熱することができるため、電子回路モジュール１００の放熱性を高めることができる。

なお、伝熱部３５は、３つ以上の接触部３５１を有してもよい。また、高さが同じ電子部品２が複数実装されている場合には、１つの接触部３５１が当該複数の電子部品２に接触してもよい。

図９は、電子回路モジュール１００の第５の変形例を示す断面図である。図９の電子回路モジュール１００は、カバー３が蛇腹部３５７を有する。

蛇腹部３５７は、接触部３５１と支持部３５２との間に形成された、上下方向に伸縮可能な蛇腹状の部分である。蛇腹部３５７は支持部３５２の先端から延び、接触部３５１は蛇腹部３５７の下端から延びる。カバー３は、蛇腹部３５７がわずかに縮むように取り付けられる。このような構成により、接触部３５１が蛇腹部３５７によって確実に電子部品２に向かって押圧されるため、振動等による接触部３５１の位置ずれによって、接触部３５１が電子部品２から離間することを抑制することができる。結果として、電子回路モジュール１００の放熱性の低下を抑制できる。

図１０は、電子回路モジュール１００の第６の変形例に係るカバー３を示す展開図である。図１０の構成では、カバー３の伝熱部３５の幅寸法が、側板部３２の幅寸法よりも細くなっている。

このように、伝熱部３５の幅寸法を側板部３２の幅寸法よりも細くすることにより、伝熱部３５の支持部３５２が接触部３５１を押圧する力を弱くして、カバー３を回路基板１から浮き上がり難くすることができる。このような構成は、カバー３の延出部３４と、回路基板１に設けられた孔部１１の内壁と、の圧接が弱い場合に特に効果的である。

図１１は、電子回路モジュール１００の第７の変形例に係るカバー３を示す展開図である。図１１のカバー３は、１つの側板部３２に２つの伝熱部３５ａ，３５ｂが設けられている。

伝熱部３５ａ，３５ｂは、それぞれ異なる電子部品２に接触し、電子部品２で発生した熱を放熱する。伝熱部３５ａ，３５ｂは、いずれも側板部３２の下端の一部から延びる。このように、複数の伝熱部３５を設けることにより、電子部品２が複数実装されている場合であっても、各電子部品２で発生した熱をそれぞれ放熱することができるため、電子回路モジュール１００の放熱性を高めることができる。また、伝熱部３５を側板部３２の下端の一部から延びるように形成することにより、１つの側板部３２に複数の伝熱部３５を設けることができる。また、伝熱部３５を側板部３２の下端の一部から延びるように形成することにより、側板部３２の下端の他の部分に、延出部３４を形成することができる。

図１２は、電子回路モジュール１００の第８の変形例に係るカバー３を示す展開図である。図１２のカバー３は、天板部３１が矩形である。天板部３１が矩形である場合、角部３１２が形成されないため、脚部３３を形成できない。このような場合には、側板部３２の下端を回路基板１の表面に半田付けしたり、側板部３２に延出部３４を形成したりすることにより、カバー３を回路基板１に取り付ければよい。

なお、上記実施形態に挙げた構成等に、その他の要素との組み合わせなど、ここで示した構成に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。

１：回路基板
２，２ａ，２ｂ：電子部品
３：カバー
４：熱伝導層
１１：孔部
３１：天板部
３２：側板部
３３：脚部
３４：延出部
３５，３５ａ，３５ｂ：伝熱部
１００：電子回路モジュール
３５１，３５１ａ，３５１ｂ：接触部
３５２：支持部
３５３：第１部分
３５４：第２部分
３５５：第３部分
３５６：熱伝導部
３５７：蛇腹部

Claims (9)

1. 上面に電子部品を実装された回路基板と、
   前記電子部品を覆うように前記回路基板に取り付けられたカバーと、
   を備えた電子回路モジュールであって、
   前記カバーは、
   前記回路基板の上面と対向する天板部と、
   前記天板部の外周の少なくとも一部から下方に延びる側板部と、
   前記側板部の下端の少なくとも一部から延び、前記電子部品と接触する伝熱部と、
   を有する電子回路モジュール。
2. 前記カバーは、１枚の金属板により形成される
   請求項１に記載の電子回路モジュール。
3. 前記伝熱部と前記電子部品との間に弾性又は粘性を有する熱伝導層が形成される
   請求項１又は請求項２に記載の電子回路モジュール。
4. 前記カバーは、複数の前記伝熱部を有する
   請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の電子回路モジュール。
5. 前記伝熱部は、複数の前記電子部品と接触する
   請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の電子回路モジュール。
6. 前記伝熱部は、前記天板部及び前記側板部の少なくとも一方と接触する
   請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の電子回路モジュール。
7. 前記伝熱部は、蛇腹部を有する
   請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の電子回路モジュール。
8. 前記天板部は、４つの辺及び４つの角部を有し、
   前記カバーは、前記４つの辺からそれぞれ下方に延びる４つの前記側板部と、前記４つの角部からそれぞれ下方に延びる４つの脚部と、を有する
   請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の電子回路モジュール。
9. 前記カバーは、前記脚部の下端の一部から下方に延び、前記回路基板に設けられた孔部に挿入されて前記孔部の内壁と圧接する延出部を有する
   請求項８に記載の電子回路モジュール。

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