JP2021174847A - Electronic device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子機器に関する。 The present invention relates to electronic devices.
従来より、電子機器の多機能化及び高性能化に伴い、電子機器に搭載される電子部品の高性能化及び高速化が進んでおり、消費電力の増加も見込まれている。例えば特許文献1には、電子部品の放熱性を向上させるために、電子部品から発せられた熱を放熱部材を介してヒートシンクに伝達させる構成が開示されている。又、例えば特許文献2には、EMC(Electromagnetic Compatibility)対策と電子部品の放熱性の向上とを両立させるために、シールド部材を用いて電子部品の放熱用のリッドからプリント基板まで接続させる構成が開示されている。
Conventionally, along with the multifunctionalization and high performance of electronic devices, the high performance and high speed of electronic components mounted on the electronic devices have been advanced, and the power consumption is expected to increase. For example,
電子部品の放熱性を向上させる手段として、ファン、ヒートシンク、放熱部材があり、これらの手段を改善することが考えられる。ファンについては、冷却性能を向上させようとすると、モータの消費電力や駆動音の増大が懸念されるので、ファンを改善する手法は採用し難い。ヒートシンクについては、熱伝達性能を向上させようとすると、ヒートシンクの面積や放熱フィンの枚数等の設計要件により最適化せざるを得ないので、ヒートシンクを改善する手法では限界がある。放熱部材については、材料の高熱伝導化が検討されるが、高価であったりヒートシンクとの界面熱抵抗が大きかったりする等の問題が懸念され、放熱部材を改善する手法も採用し難い。 There are a fan, a heat sink, and a heat radiating member as means for improving the heat radiating property of the electronic component, and it is conceivable to improve these means. As for the fan, if it is attempted to improve the cooling performance, there is a concern that the power consumption of the motor and the driving noise will increase, so it is difficult to adopt a method for improving the fan. As for the heat sink, in order to improve the heat transfer performance, it is necessary to optimize it according to the design requirements such as the area of the heat sink and the number of heat radiation fins, so there is a limit to the method for improving the heat sink. As for the heat radiating member, high thermal conductivity of the material is considered, but there are concerns about problems such as high cost and high interfacial thermal resistance with the heat sink, and it is difficult to adopt a method for improving the heat radiating member.
このような事情から、ファン、ヒートシンク、放熱部材を個別の要素ではなく、全体で考え、電子部品から発せられた熱を如何にしてヒートシンクまで伝達させ、電子部品からヒートシンクまでの熱抵抗を如何にして低減させるかが課題となる。一般的に熱抵抗は電気抵抗と同様に材料の熱伝導率と厚さに比例し、面積に反比例する。そのため、熱抵抗を低減させるには、放熱部材の厚さを小さくするか又は面積を広げることが有効である。 Under these circumstances, consider the fan, heat sink, and heat dissipation member as a whole, not as individual elements, how to transfer the heat generated from the electronic components to the heat sink, and how to reduce the thermal resistance from the electronic components to the heat sink. The issue is how to reduce it. In general, thermal resistance, like electrical resistance, is proportional to the thermal conductivity and thickness of the material and inversely proportional to the area. Therefore, in order to reduce the thermal resistance, it is effective to reduce the thickness of the heat radiating member or increase the area.
放熱部材の厚さについては、ヒートシンクに下方向への加圧力を作用させて放熱部材の厚さを小さくする手法があるが、その場合、電子部品のはんだバンプに応力が加わり、クラックが発生したり破断したりすることが懸念される。又、放熱部材の面積については、電子部品のサイズが決まっているので、広げられる面積に限界がある。そこで、電子部品に金属製のヒートスプレッダを取り付けることで、放熱面積を広げる手法が想定される。 Regarding the thickness of the heat dissipation member, there is a method of reducing the thickness of the heat dissipation member by applying downward pressure to the heat sink, but in that case, stress is applied to the solder bumps of the electronic components and cracks occur. There is a concern that it may break or break. Further, regarding the area of the heat radiating member, since the size of the electronic component is fixed, there is a limit to the area that can be expanded. Therefore, a method of expanding the heat dissipation area by attaching a metal heat spreader to the electronic component is envisioned.
一方、EMC対策については、電子部品の高性能化及び高速化に伴って微細な配線が必要になってきており、プリント基板の表層にも配線を引き回さざるを得なくなってきている。そのため、電子部品だけをシールドするだけでなく、電子部品と周囲の微細配線も含めた領域をシールドする必要があり、電子部品と周囲の微細配線も含めた領域を覆うリッドをヒートスプレッダとして活用する構成が想定される。尚、シールドのためにはリッドは接地されている必要がある。又、リッドをヒートスプレッダとして活用する構成では、放熱を必要とする放熱対象の電子部品とリッドとの間に第1放熱部材が設けられ、リッドとヒートシンクとの間に第2放熱部材が設けられる構成となる。 On the other hand, as for EMC countermeasures, fine wiring is required as the performance and speed of electronic components are increased, and wiring must be routed to the surface layer of the printed circuit board. Therefore, it is necessary not only to shield only the electronic components but also to shield the area including the electronic components and the surrounding fine wiring, and the lid covering the area including the electronic components and the surrounding fine wiring is used as a heat spreader. Is assumed. The lid must be grounded for the shield. Further, in the configuration in which the lid is used as a heat spreader, a first heat radiating member is provided between the electronic component to be radiated and the lid needs to dissipate heat, and a second heat radiating member is provided between the lid and the heat sink. It becomes.
ところで、プリント基板上に複数の電子部品が実装されている場合には、その複数の電子部品を覆うようにリッドが設けられる。この場合、複数の電子部品の高さが等しいとは限らず、高さが異なる場合があり、放熱対象の電子部品の高さが複数の電子部品の中で最大であるとは限らない。放熱対象の電子部品の高さが他の電子部品よりも低いと、放熱対象の電子部品とリッドとの間に設けられる第1放熱部材の厚さがある程度まで厚くなり、放熱性が悪化する虞がある。又、放熱対象の電子部品が一つとは限らないので、第1放熱部材の厚さにばらつきが発生することでも、放熱性が悪化する虞がある。このような事情から、プリント基板上に高さが異なる複数の電子部品が実装される構成において、複数の電子部品からの輻射ノイズを適切に抑制すると共に、放熱性を適切に向上させる構成が望まれている。 By the way, when a plurality of electronic components are mounted on a printed circuit board, a lid is provided so as to cover the plurality of electronic components. In this case, the heights of the plurality of electronic components are not always the same, the heights may differ, and the height of the electronic components to be dissipated is not always the maximum among the plurality of electronic components. If the height of the electronic component to be radiated is lower than that of other electronic components, the thickness of the first heat radiating member provided between the electronic component to be radiated and the lid becomes thick to some extent, and the heat radiating property may be deteriorated. There is. Further, since the number of electronic components to be radiated is not limited to one, the heat radiating property may be deteriorated even if the thickness of the first heat radiating member varies. Under these circumstances, in a configuration in which a plurality of electronic components having different heights are mounted on a printed circuit board, it is desired to appropriately suppress radiation noise from the plurality of electronic components and appropriately improve heat dissipation. It is rare.
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、プリント基板上に高さが異なる複数の電子部品が実装される構成において、複数の電子部品からの輻射ノイズを適切に抑制すると共に、放熱性を適切に向上させることができる電子機器を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to appropriately remove radiation noise from a plurality of electronic components in a configuration in which a plurality of electronic components having different heights are mounted on a printed circuit board. An object of the present invention is to provide an electronic device capable of suppressing heat dissipation and appropriately improving heat dissipation.
請求項1に記載した発明によれば、プリント基板(2)と、プリント基板上に実装され、高さが異なる複数の電子部品(3〜5)と、金属材料から構成され、複数の電子部品を覆うと共にプリント基板に対して接地されているリッド(6,32)と、複数の電子部品のうち少なくとも1つ以上の放熱対象の電子部品とリッドとの間に設けられている第1放熱部材(16)と、リッドの上方に設けられているヒートシンク(7)と、リッドとヒートシンクとの間に設けられている第2放熱部材(19)と、を備える。リッドの上面部は、複数の電子部品の高さに合わせて段差を有する形状である。
According to the invention described in
プリント基板に対してリッドが接地される構成としたので、複数の電子部品から放射された電磁波によりリッドにノイズ電流が誘起されたとしても、その誘起されたノイズ電流が接地部分に排出されることで、輻射ノイズを抑制することができる。リッドの上面部が複数の電子部品の高さに合わせて段差を有する形状であるので、放熱対象の電子部品の高さが他の電子部品よりも低い場合でも、その放熱対象の電子部品とリッドとの距離を狭めるように段差を形成することで、第1放熱部材の厚さを抑えることができ、放熱性の悪化を未然に回避することができる。これにより、プリント基板上に高さが異なる複数の電子部品が実装される構成において、複数の電子部品からの輻射ノイズを適切に抑制すると共に、放熱性を適切に向上させることができる。 Since the lid is grounded to the printed circuit board, even if noise current is induced in the lid by electromagnetic waves radiated from multiple electronic components, the induced noise current is discharged to the grounded part. Therefore, radiation noise can be suppressed. Since the upper surface of the lid has a stepped shape according to the height of a plurality of electronic components, even if the height of the electronic component to be radiated is lower than that of other electronic components, the electronic component and the lid to be radiated are radiated. By forming a step so as to narrow the distance between the two, the thickness of the first heat radiating member can be suppressed, and deterioration of heat radiating property can be avoided in advance. As a result, in a configuration in which a plurality of electronic components having different heights are mounted on the printed circuit board, radiation noise from the plurality of electronic components can be appropriately suppressed and heat dissipation can be appropriately improved.
請求項2に記載した発明によれば、第1プリント基板(62)と、第1プリント基板上に実装されている第2プリント基板(63)と、第2プリント基板上に実装され、高さが異なる複数の電子部品(3〜5)と、金属材料から構成され、複数の電子部品を覆うと共に第2プリント基板に対して接地されているリッド(6,32)と、複数の電子部品のうち少なくとも1つ以上の放熱対象の電子部品とリッドとの間に設けられている第1放熱部材(16)と、リッドの上方に設けられているヒートシンク(7)と、リッドとヒートシンクとの間に設けられている第2放熱部材(19)と、を備える。リッドの上面部は、複数の電子部品の高さに合わせて段差を有する形状である。 According to the invention described in claim 2, the first printed circuit board (62), the second printed circuit board (63) mounted on the first printed circuit board, and the height of the second printed circuit board mounted on the second printed circuit board. A lid (6,32) composed of a plurality of electronic components (3 to 5) and a metal material, which covers the plurality of electronic components and is grounded to a second printed circuit board, and a plurality of electronic components. Between the first heat radiating member (16) provided between at least one or more electronic components to be radiated and the lid, the heat sink (7) provided above the lid, and the lid and the heat sink. The second heat radiating member (19) provided in the above is provided. The upper surface of the lid has a shape having a step according to the height of a plurality of electronic components.
第2プリント基板に対してリッドが接地される構成としたので、複数の電子部品から放射された電磁波によりリッドにノイズ電流が誘起されたとしても、その誘起されたノイズ電流が接地部分に排出されることで、輻射ノイズを抑制することができる。リッドの上面部が複数の電子部品の高さに合わせて段差を有する形状であるので、放熱対象の電子部品の高さが他の電子部品よりも低い場合でも、その放熱対象の電子部品とリッドとの距離を狭めるように段差を形成することで、第1放熱部材の厚さを抑えることができ、放熱性の悪化を未然に回避することができる。これにより、第1プリント基板上に第2プリント基板が実装され、第2プリント基板上に高さが異なる複数の電子部品が実装される構成においても、複数の電子部品からの輻射ノイズを適切に抑制すると共に、放熱性を適切に向上させることができる。 Since the lid is grounded to the second printed circuit board, even if a noise current is induced in the lid by electromagnetic waves radiated from a plurality of electronic components, the induced noise current is discharged to the grounded portion. By doing so, radiation noise can be suppressed. Since the upper surface of the lid has a stepped shape according to the height of a plurality of electronic components, even if the height of the electronic component to be radiated is lower than that of other electronic components, the electronic component and the lid to be radiated are radiated. By forming a step so as to narrow the distance between the two, the thickness of the first heat radiating member can be suppressed, and deterioration of heat radiating property can be avoided in advance. As a result, even in a configuration in which the second printed circuit board is mounted on the first printed circuit board and a plurality of electronic components having different heights are mounted on the second printed circuit board, radiation noise from the plurality of electronic components can be appropriately generated. While suppressing it, the heat dissipation can be appropriately improved.
請求項3に記載した発明によれば、第1プリント基板(72)と、第1プリント基板上に実装されている第2プリント基板(73)と、第2プリント基板上に実装され、高さが異なる複数の電子部品(3〜5)と、金属材料から構成され、複数の電子部品を覆うと共に第1プリント基板に対して接地されているリッド(6,32)と、複数の電子部品のうち少なくとも1つ以上の放熱対象の電子部品とリッドとの間に設けられている第1放熱部材(16)と、リッドの上方に設けられているヒートシンク(7)と、リッドとヒートシンクとの間に設けられている第2放熱部材(19)と、を備える。リッドの上面部は、複数の電子部品の高さに合わせて段差を有する形状である。
According to the invention described in
第1プリント基板に対してリッドが接地される構成としたので、複数の電子部品から放射された電磁波によりリッドにノイズ電流が誘起されたとしても、その誘起されたノイズ電流が接地部分に排出されることで、輻射ノイズを抑制することができる。リッドの上面部が複数の電子部品の高さに合わせて段差を有する形状であるので、放熱対象の電子部品の高さが他の電子部品よりも低い場合でも、その放熱対象の電子部品とリッドとの距離を狭めるように段差を形成することで、第1放熱部材の厚さを抑えることができ、放熱性の悪化を未然に回避することができる。これにより、請求項2に記載した発明と同様に、第1プリント基板上に第2プリント基板が実装され、第2プリント基板上に高さが異なる複数の電子部品が実装される構成においても、複数の電子部品からの輻射ノイズを適切に抑制すると共に、放熱性を適切に向上させることができる。 Since the lid is grounded to the first printed circuit board, even if a noise current is induced in the lid by electromagnetic waves radiated from a plurality of electronic components, the induced noise current is discharged to the grounded portion. By doing so, radiation noise can be suppressed. Since the upper surface of the lid has a stepped shape according to the height of a plurality of electronic components, even if the height of the electronic component to be radiated is lower than that of other electronic components, the electronic component and the lid to be radiated are radiated. By forming a step so as to narrow the distance between the two, the thickness of the first heat radiating member can be suppressed, and deterioration of heat radiating property can be avoided in advance. As a result, similarly to the invention described in claim 2, even in a configuration in which the second printed circuit board is mounted on the first printed circuit board and a plurality of electronic components having different heights are mounted on the second printed circuit board. It is possible to appropriately suppress radiation noise from a plurality of electronic components and appropriately improve heat dissipation.
以下、電子機器の幾つかの実施形態について図面を参照して説明する。以下に示す各実施形態において、先行する実施形態で説明した内容に対応する部分には同一の参照符号を付し、重複する説明を省略することがある。尚、図1等においてA1方向を上方とすると共にA2方向を下方として説明する。 Hereinafter, some embodiments of the electronic device will be described with reference to the drawings. In each of the following embodiments, the same reference numerals may be given to the parts corresponding to the contents described in the preceding embodiments, and duplicate description may be omitted. In addition, in FIG. 1 and the like, the A1 direction will be described as upward and the A2 direction will be described as downward.
(第1実施形態)
第1実施形態について図1から図6を参照して説明する。図2は図1中のX1−X2方向に沿う横断平面を示す。電子機器1は、例えば車両に搭載される車載用の電子機器であり、プリント基板2と、プリント基板2上に実装されている複数(本実施形態では3個)の電子部品3〜5と、リッド6と、ヒートシンク7とを備える。電子部品3〜5は、例えばボールグリッドアレイパッケージ型(BGA型)の半導体素子であり、半導体チップとパッケージ基板とがボンディングワイヤにより電気的に接続され、パッケージ基板の上面側に対する樹脂モールドにより全体として薄形矩形状のパッケージとして形成されている。
(First Embodiment)
The first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 6. FIG. 2 shows a cross-sectional plane along the X1-X2 direction in FIG. The
電子部品3〜5において、パッケージ基板の実装面(図1では下面)には多数のはんだボールによりはんだバンプ8〜10が設けられている。はんだボールは、例えば錫、銀、銅等の合金を用いた無鉛はんだを適用することができる。本実施形態では、電子部品3は例えばSoC(System on Chip)であり、電子部品4は例えば電源IC(Integrated Circuit)であり、電子部品5は例えばメモリ素子である。電子部品3と電子部品4は、プリント基板2の表面で配線11により電気的に接続されている。電子部品3と電子部品5は、プリント基板2の表面で配線12により電気的に接続されている。電子部品3〜5がプリント基板2上に実装されている状態では、電子部品3の高さは電子部品4,5の高さよりも低い。又、電子部品3の発熱量は電子部品4,5の発熱量よりも大きい。本実施形態では、電子部品3が、放熱を必要とする放熱対象の電子部品である。
In the
プリント基板2は、例えばガラス繊維を含有したエポキシ樹脂等の絶縁基材が多層に積層されている多層基板であり、その表面及び層間に導体パターンが形成されていると共に、層間にグランドパターンが形成されている。プリント基板2の表面には、上記した電子部品3〜5のはんだバンプ8〜10に対応し、電子部品3〜5がはんだ接合されるための導通用のランドが設けられていると共に、リッド6が接地されるための接地用のランドが設けられている。又、プリント基板2の表面には、導通用のランド及び接地用のランドを除く部分を覆うようにソルダーレジスト層が設けられている。ソルダーレジスト層は、プリント基板2の表面において導体パターンや絶縁基材を保護すると共に、導通用のランド及び接地用のランドを露出させる最外層として形成されている。導通用のランド及び接地用のランド上には、印刷用のマスクを用いてはんだペーストが印刷されることにより印刷体が設けられている。又、接地用のランドは、ビアを介してグランドパターンと導通している。
The printed circuit board 2 is a multilayer substrate in which insulating substrates such as epoxy resin containing glass fibers are laminated in multiple layers, and a conductor pattern is formed on the surface and between layers thereof, and a ground pattern is formed between the layers. Has been done. The surface of the printed circuit board 2 is provided with a land for conduction for solder-bonding the
電子部品3〜5をプリント基板2に実装する工程では、電子部品3〜5のはんだバンプ8〜10を導通用のランドに対して位置合わせして重ね、温度制御しながら加熱し、はんだ接合を行う。この加熱は、図示しないリフロー炉を通して行う。はんだペーストである印刷体とはんだバンプ8〜10とが溶融されて一体化され、その後に冷却され、はんだが固化してはんだ接合部が形成されることで、電子部品3〜5がプリント基板2に対してはんだバンプ8〜10を介して電気的及び物理的に接続される。
In the process of mounting the
リッド6は、電子部品3〜5及び配線11,12を上方から覆うように設けられている。リッド6は、例えばアルミニウムや銅等の金属材料から構成され、上面部13と側面部14とから形成される中空部15を有する凹形状である。即ち、電子部品3〜5は中空部15に収容されている。ここで、図2にも示すように、上面部13は、電子部品3〜5の高さに合わせて段差を有する形状である。即ち、上面部13は、電子部品4,5よりも高さが低い電子部品3の直上に対応する部分が下方に凹んでいることで、電子部品3の直上に対応する下段部13aと、電子部品4,5の直上に対応する上段部13bとを有する形状である。
The
電子部品3とリッド6の上面部13にあって下段部13aとの間には第1放熱部材16が設けられている。即ち、本実施形態では、電子部品3〜5の中で発熱量が最大である電子部品3とリッド6との間に第1放熱部材16が設けられている。第1放熱部材16は、例えばシート状に成形されている放熱ゲルである。第1放熱部材16が設けられていることで、電子部品3から発せられた熱の殆どは、第1放熱部材16に直接伝わり、第1放熱部材16からリッド6の上面部13に伝わる。
A first
リッド6をプリント基板2に実装する工程では、リッド6の側面部14の下端部を接地用のランドに対して位置合わせして重ね、温度制御しながら加熱し、はんだ接合を行う。はんだが固化してはんだ接合部が形成されることで、リッド6がプリント基板2に対して物理的に接続されると共に接地される。リッド6がプリント基板2に実装された状態では、リッド6の上面部13の面方向とプリント基板2の面方向とが略平行となる。
In the step of mounting the
ヒートシンク7は、リッド6の上方に設けられている。ヒートシンク7は、例えばアルミニウムや銅等の金属材料から構成され、ベースプレート17と、複数枚の放熱フィン18とを有する。ベースプレート17は、リッド6の上面部13の面方向に広がる平板形状である。放熱フィン18は、それぞれ薄板形状の放熱板であり、ベースプレート17から垂直方向に立設されて相互に略平行に配列されており、隣接する同士の間に通気路を区画形成している。
The
リッド6の上面部13とヒートシンク7のベースプレート17との間には第2放熱部材19が設けられている。第2放熱部材19は、第1放熱部材16と同様に、例えばシート状に成形されている放熱ゲルである。第2放熱部材19は、上記したようにリッド6の上面部13が段差を有する形状であることから、リッド6の上面部13の形状に合わせて電子部品3の直上に対応する部分が下方に凹んでおり、段差を有する形状である。即ち、第2放熱部材19は、平面方向において厚さが均一である。第2放熱部材19が設けられていることで、電子部品3から第1放熱部材16を介してリッド6に伝わった熱の殆どは、第2放熱部材19に直接伝わり、第2放熱部材19からベースプレート17に伝わる。そして、ベースプレート17に伝わった熱の殆どは、放熱フィン18に伝わり、放熱フィン18から拡散される。尚、ヒートシンク7のベースプレート17は、第2放熱部材19が段差を有する形状であることから、平面方向において厚さが不均一である。即ち、ベースプレート17は、上面部13の下段部13aに対応する部分が相対的に厚く、上面部13の上段部13bに対応する部分が相対的に薄くなっている。
A second
ヒートシンク7は、締結部材20によりプリント基板2に対して固定されている。締結部材20は、ボルト21、スプリング22及びナット23等を含み、例えばヒートシンク4におけるベースプレート17の四隅に配置されている。ベースプレート17の四隅には、ボルト21を挿通させる貫通孔24が設けられている。又、プリント基板2の四隅にも、ベースプレート17の貫通孔24と対応し、ボルト21を挿通させる貫通孔25が設けられている。プリント基板2の裏面側にはボルスタープレート26が配置されている。ボルト21の一端側(図1では下端側)は、打ち込みネジ等の固定具27を介してボルスタープレート26に連結されている。ボルト21の他端側(図1では上端側)は、ナット23及びスプリング22が装着されており、ナット23が締め付けられることでスプリング22が圧縮される。この場合、スプリング22の復元力によりヒートシンク7がプリント基板2側に押し付けられる。即ち、ヒートシンク7がプリント基板2に対して締結部材20により締結され、ヒートシンク7にプリント基板2側への加圧力が作用する状態で、ヒートシンク7がプリント基板2に対して固定されている。
The
上記した構成では、リッド6の上面部13が段差を有する形状であることで、電子部品3〜5の中で発熱量が最大である電子部品3とリッド6の上面部13との距離を狭めており、電子部品3とリッド6との間の第1放熱部材16の厚さを抑えている。即ち、電子部品3〜5の中で高さが最大の電子部品に合わせてリッド6の高さが設計されるので、リッド6の上面部13が段差を有しない形状では、電子部品3とリッド6の上面部13との距離が広くなる。そうなると、電子部品3とリッド6との間の第1放熱部材16の厚さがある程度まで厚くなり、放熱性が悪化する虞がある。これに対し、本実施形態では、リッド6の上面部13が段差を有する形状とし、第1放熱部材16の厚さを抑えることで、放熱性の悪化を未然に回避している。
In the above configuration, since the
第1実施形態によれば、以下に示す作用効果を得ることができる。電子装置1において、プリント基板2に対してリッド6が接地される構成としたので、電子部品3〜5から放射された電磁波によりリッド6にノイズ電流が誘起されたとしても、その誘起されたノイズ電流が接地部分に排出されることで、輻射ノイズを抑制することができる。リッド6の上面部13が段差を有する形状であるので、放熱対象の電子部品3の高さが他の電子部品4,5よりも低い場合でも、その放熱対象の電子部品3とリッド6との距離を狭めるように段差を形成することで、第1放熱部材16の厚さを抑えることができ、放熱性の悪化を未然に回避することができる。これにより、プリント基板2上に高さが異なる複数の電子部品3〜5が実装される構成において、複数の電子部品3〜5からの輻射ノイズを適切に抑制すると共に、放熱性を適切に向上させることができる。この場合、リッド6の上面部13の一部が下方に凹んでいることで段差を有する形状としたので、別部材を追加せずに段差を形成することができる。
According to the first embodiment, the following effects can be obtained. Since the
以上は、複数の電子部品3〜5の中で高さが最小であり且つ平面方向において中央側に実装されている電子部品3が放熱対象である場合を例示したが、放熱対象の電子部品の個数や実装箇所はどのような態様であっても良い。即ち、放熱対象の電子部品の個数や実装箇所に応じてリッド6の上面部13が段差を有する形状であれば良い。
In the above, the case where the height is the smallest among the plurality of
図3に示すように、平面方向において中央側に実装されている電子部品3と端側に実装されている電子部品5とが放熱対象であれば、電子部品3とリッド6との間に第1放熱部材16が設けられると共に、電子部品5とリッド6との間にも第1放熱部材16が設けられる構成であれば良い。この場合、上面部13において、電子部品3とリッド6との間に設けられる第1放熱部材16の厚さと、電子部品5とリッド6との間に設けられる第1放熱部材16の厚さとが等しくなるような段差を有する形状であれば良い。電子部品3とリッド6との間に設けられる第1放熱部材16の厚さと、電子部品5とリッド6との間に設けられる第1放熱部材16の厚さとが等しいことで、第1放熱部材16の厚さのばらつきの発生を未然に回避することができ、放熱性の悪化をより適切に回避することができる。この場合、電子部品3とリッド6との間に設けられる第1放熱部材16の厚さと、電子部品5とリッド6との間に設けられる第1放熱部材16の厚さとが等しいとは、両者が完全に等しい場合だけでなく、両者が完全には等しくなく多少の差がある場合も意味する。以下についても同様である。
As shown in FIG. 3, if the
図4に示すように、平面方向において中央側に実装されている電子部品3と端側に実装されている電子部品5とが放熱対象であり、電子部品5の高さが電子部品3の高さよりも低ければ、上面部13において、電子部品5の直上に対応する部分が下方に凹んでいることで、電子部品5の直上に対応する下段部13aと、電子部品3,4の直上に対応する上段部13bとを有する形状であれば良い。この場合も、上面部13において、電子部品3とリッド6との間に設けられる第1放熱部材16の厚さと、電子部品5とリッド6との間に設けられる第1放熱部材16の厚さとが等しくなるような段差を有する形状であれば良い。
As shown in FIG. 4, the
図5及び図6に示すように、上面部13において、下方に凹んでいる箇所が複数であっても良い。即ち、電子部品3,5が放熱対象であり、放熱対象でない電子部品4の高さが最大であれば、上面部13において、電子部品3の直上に対応する部分と電子部品5の直上に対応する部分との2箇所が下方に凹んでいることで、電子部品3の直上に対応する第1下段部13cと、電子部品5の直上に対応する第2下段部13dとを有する形状であれば良い。リッド6の上面部13が複数の段差を有する形状とすることで、放熱対象の電子部品が複数であっても適切に対応することができる。
As shown in FIGS. 5 and 6, there may be a plurality of downwardly recessed portions on the
(第2実施形態)
第2実施形態について図7から図10を参照して説明する。第2実施形態は、リッドの上面部の構成が前述した第1実施形態と異なる。電子機器31は、第1実施形態で説明した電子機器1からリッドのみが異なり、その他の部分は電子機器1と同等である。電子機器31において、リッド32は、上面部33と側面部34とから形成される中空部35を有する凹形状である。上面部33は、電子部品4,5よりも高さが低い電子部品3の直上に対応する部分の下方側に突起部材36が接合されていることで、電子部品3の直上に対応する下段部33aと、電子部品4,5の直上に対応する上段部33bとを有する形状であり、段差を有する形状である。即ち、突起部材36は、上面部33に接合されているこことでリッド32と一体化されている。突起部材36は、リッド32と同等の材質であり、例えばアルミニウムや銅等の金属材料から構成されている。
(Second Embodiment)
The second embodiment will be described with reference to FIGS. 7 to 10. In the second embodiment, the configuration of the upper surface portion of the lid is different from that of the first embodiment described above. The
上記した構成では、リッド32の上面部33が段差を有する形状であることで、第1実施形態と同様に、電子部品3〜5の中で発熱量が最大である電子部品3とリッド6の上面部33との距離を狭めており、電子部品3とリッド32との間の第1放熱部材16の厚さを抑えている。
In the above configuration, since the
第2実施形態によれば、第1実施形態と同様の作用効果を得ることができる。即ち、電子装置21において、プリント基板2にリッド32が接地される構成としたので、電子部品3〜5から放射された電磁波によりリッド32にノイズ電流が誘起されたとしても、その誘起されたノイズ電流が接地部分に排出されることで、輻射ノイズを抑制することができる。リッド32の上面部33が段差を有する形状であるので、放熱対象の電子部品3の高さが他の電子部品4,5よりも低い場合でも、その放熱対象の電子部品3とリッド32との距離を狭めるように段差を形成することで、第1放熱部材16の厚さを抑えることができ、放熱性の悪化を未然に回避することができる。これにより、プリント基板2上に高さが異なる複数の電子部品3〜5が実装される構成において、複数の電子部品3〜5からの輻射ノイズを適切に抑制すると共に、放熱性を適切に向上させることができる。この場合、突起部材36が接合されていることで段差を有する形状としたので、リッド32の上面部33の一部を凹ませずに段差を形成することができる。リッド32の上面部33の一部を凹ませると、その段差の境界部分でストレスが発生する虞があるが、リッド32の上面部33を平面のままとすることで、そのようなストレスが発生する虞を未然に回避することができる。
According to the second embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. That is, since the
この場合も、放熱対象の電子部品の個数や実装箇所に応じてリッド32の上面部33が段差を有する形状であれば良い。図8に示すように、平面方向において中央側に実装されている電子部品3と端側に実装されている電子部品5とが放熱対象であれば、電子部品3とリッド32との間に第1放熱部材16が設けられると共に、電子部品5とリッド32との間にも第1放熱部材16が設けられる構成であれば良い。この場合、上面部33において、電子部品3と突起部材36との間に設けられる第1放熱部材16の厚さと、電子部品5とリッド32との間に設けられる第1放熱部材16の厚さとが等しくなるような段差を有する形状であれば良い。
Also in this case, the
図9に示すように、平面方向において中央側に実装されている電子部品3と端側に実装されている電子部品5とが放熱対象であり、電子部品5の高さが電子部品3の高さよりも低ければ、上面部33において、電子部品5の直上に対応する部分の下方側に突起部材36が接合されていることで、電子部品5の直上に対応する下段部33aと、電子部品3,4の直上に対応する上段部33bとを有する形状であれば良い。この場合も、上面部33において、電子部品3とリッド32との間に設けられる第1放熱部材16の厚さと、電子部品5とリッド32との間に設けられる第1放熱部材16の厚さとが等しくなるような段差を有する形状であれば良い。
As shown in FIG. 9, the
図10に示すように、上面部33において、下方側に突起部材36が接合されている箇所が複数であっても良い。即ち、電子部品3,5が放熱対象であり、放熱対象でない電子部品4の高さが最大であれば、上面部33において、電子部品3の直上に対応する部分と電子部品5の直上に対応する部分との2箇所の下方側に突起部材36が接合されていることで、電子部品3の直上に対応する第1下段部33cと、電子部品5の直上に対応する第2下段部33dとを有する形状であれば良い。
As shown in FIG. 10, in the
(第3実施形態)
第3実施形態について図11から図13を参照して説明する。図12は図11中のX1−X2方向に沿う横断平面を示す。第3実施形態は、プリント基板2上に実装されている複数の電子部品の中で高さが最大である電子部品において、背面部に導通電極が露出している点が前述した第1実施形態と異なる。電子機器41は、第1実施形態の図1及び図2で説明した電子機器1から電子部品の構成が異なり、その他の部分は電子機器1と同等である。電子機器41において、プリント基板2上には複数の電子部品3〜5に加えて電子部品42が実装されている。電子部品42は、例えばチップコンデンサであり、その上面部である背面部に導通電極43が露出している。電子部品42とリッド6との間には絶縁部材44が設けられている。電子部品42の背面部に導通電極43が露出している構成では、その導通電極43とリッド6との距離が近いと、導通電極43とリッド6との間でショートが発生する虞がある。これに対し、本実施形態では、電子部品42とリッド6との間に絶縁部材44が設けられていることで、ショートの発生を未然に回避している。
(Third Embodiment)
The third embodiment will be described with reference to FIGS. 11 to 13. FIG. 12 shows a cross-sectional plane along the X1-X2 direction in FIG. The third embodiment is the first embodiment described above in that the conduction electrode is exposed on the back surface of the electronic component having the maximum height among the plurality of electronic components mounted on the printed circuit board 2. Different from. The
第3実施形態によれば、複数の電子部品3〜5,42からの輻射ノイズを適切に抑制すると共に、放熱性を適切に向上させることに加え、ショートの発生を未然に回避することができる。第1実施形態で説明した他の構成についても同様であり、図13に示すように、第1実施形態の例えば図5及び図6で説明した構成に電子部品42が追加されている構成でも同様である。
According to the third embodiment, radiation noise from a plurality of
(第4実施形態)
第4実施形態について図14から図15を参照して説明する。第4実施形態は、プリント基板2上に実装されている複数の電子部品の中で高さが最大である電子部品において、背面部に導通電極が露出している点が前述した第2実施形態と異なる。電子機器51は、第2実施形態の図7で説明した電子機器31から電子部品の構成が異なり、その他の部分は電子機器31と同等である。電子機器51において、プリント基板2上には複数の電子部品3〜5に加えて電子部品42が実装されている。この場合も、電子部品42とリッド6との間には絶縁部材44が設けられている。
(Fourth Embodiment)
The fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 14 to 15. The fourth embodiment is the second embodiment described above in that the conduction electrode is exposed on the back surface of the electronic component having the maximum height among the plurality of electronic components mounted on the printed circuit board 2. Different from. The
第4実施形態によれば、複数の電子部品3〜5,42からの輻射ノイズを適切に抑制すると共に、放熱性を適切に向上させることに加え、ショートの発生を未然に回避することができる。第2実施形態で説明した他の構成についても同様であり、図15に示すように、第2実施形態の例えば図10で説明した構成に電子部品42が追加されている構成でも同様である。
According to the fourth embodiment, it is possible to appropriately suppress radiation noise from a plurality of
(第5実施形態)
第5実施形態について図16から図17を参照して説明する。図17は図16中のX1−X2方向に沿う横断平面を示す。第5実施形態は、第1プリント基板上に第2プリント基板が実装され、第2プリント基板上に前述した第1実施形態と同等の構成が実装されている点で前述した第1実施形態と異なる。第1プリント基板はマザー基板として機能し、第2プリント基板はモジュール基板として機能する。
(Fifth Embodiment)
A fifth embodiment will be described with reference to FIGS. 16 to 17. FIG. 17 shows a cross-sectional plane along the X1-X2 direction in FIG. The fifth embodiment is the same as the first embodiment described above in that the second printed circuit board is mounted on the first printed circuit board and the same configuration as that of the first embodiment described above is mounted on the second printed circuit board. different. The first printed circuit board functions as a mother board, and the second printed circuit board functions as a module board.
電子機器61は、平板形状の第1プリント基板62と、第1プリント基板62上に実装されている平板形状の第2プリント基板63とを備える。第2プリント基板63は、第1実施形態で説明したプリント基板2と同等であり、第2プリント基板63上には第1実施形態で説明した電子部品3〜5、リッド6、ヒートシンク7、第1放熱部材16及び第2放熱部材19等が実装されている。リッド6は、第2プリント基板63に対して物理的に接続されていると共に接地されている。又、第2プリント基板63は、第1プリント基板62に対してはんだバンプ64を介して電気的及び物理的に接続されている。ヒートシンク7は、締結部材20により第1プリント基板62に対して固定されている。
The
第5実施形態によれば、電子装置61において、第1プリント基板62上に第2プリント基板63が実装され、リッド6が第2プリント基板63に対して物理的に接続されていると共に接地されている構成においても、第1実施形態と同様の作用効果を得ることができる。第2プリント基板63上に第1実施形態で説明した他の構成や第2実施形態で説明した構成が実装されている構成でも同様である。
According to the fifth embodiment, in the
(第6実施形態)
第6実施形態について図18から図19を参照して説明する。図19は図18中のX1−X2方向に沿う横断平面を示す。第6実施形態は、リッドが第1プリント基板に対して接地されている点で前述した第5実施形態と異なる。電子機器71は、平板形状の第1プリント基板72と、第1プリント基板72上に実装されている平板形状の第2プリント基板73とを備える。第2プリント基板73は、リッドが物理的に接続されておらず且つ接地されていない点を除いては第5実施形態で説明したプリント基板63と同等であり、第2プリント基板73上には第1実施形態で説明した電子部品3〜5、リッド6、ヒートシンク7、第1放熱部材16及び第2放熱部材19等が実装されている。リッド6は、第1プリント基板72に対して物理的に接続されていると共に接地されている。又、第2プリント基板73は、第1プリント基板72に対してはんだバンプ74を介して電気的及び物理的に接続されている。ヒートシンク7は、締結部材20により第1プリント基板72に対して固定されている。
(Sixth Embodiment)
The sixth embodiment will be described with reference to FIGS. 18 to 19. FIG. 19 shows a cross-sectional plane along the X1-X2 direction in FIG. The sixth embodiment is different from the fifth embodiment described above in that the lid is grounded to the first printed circuit board. The
第6実施形態によれば、電子装置71において、第1プリント基板72上に第2プリント基板73が実装され、リッド6が第1プリント基板72に対して物理的に接続されていると共に接地されている構成においても、第1実施形態と同様の作用効果を得ることができる。第2プリント基板73上に第1実施形態で説明した他の構成や第2実施形態で説明した構成が実装されている構成でも同様である。
According to the sixth embodiment, in the
(その他の実施形態)
本開示は、実施例に準拠して記述されたが、当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、更には、それらに一要素のみ、それ以上、或いはそれ以下を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。
(Other embodiments)
The present disclosure has been described in accordance with the examples, but it is understood that the present disclosure is not limited to the examples and structures. The present disclosure also includes various modifications and modifications within a uniform range. In addition, various combinations and forms, as well as other combinations and forms containing only one element, more or less, are also within the scope of the present disclosure.
第1実施形態から第4実施形態において、プリント基板2に実装されている電子部品の個数や配置態様は例示した以外でも良い。第5実施形態から第6実施形態において、第1プリント基板62,72に実装されている第2プリント基板63,73の個数や配置態様、第2プリント基板63,73に実装されている電子部品の個数や配置態様は例示した以外でも良い。第6実施形態において、1つのリッドが複数の第2プリント基板63,73を覆う構成でも良い。
In the first to fourth embodiments, the number and arrangement of electronic components mounted on the printed circuit board 2 may be other than those illustrated. In the fifth to sixth embodiments, the number and arrangement of the second printed
リッド6,32の上面部において、放熱対象の電子部品の直上に対応する部分が下方に凹む構成と、放熱対象の電子部品の直上に対応する部分の下方側に突起部材が設けられる構成とが共存していても良い。
On the upper surfaces of the
複数の放熱対象の電子部品の高さが等しく、それらの高さが等しい放熱対象の電子部品が隣接して設けられている場合に、リッド6,32の上面部において、それらの複数の放熱対象の電子部品に共通して下段部を有する形状であっても良い。
When the heights of a plurality of electronic components to be radiated are equal and the electronic components to be radiated having the same height are provided adjacent to each other, the plurality of heat radiating targets are provided on the upper surfaces of the
リッド6,32がプリント基板2や第2プリント基板62,72に対してはんだ接合により接地される構成を例示したが、リッド6,32がプリント基板2,62,72に対して導電性接着剤等により接地されても良いし、ヒートシンク72がプリント基板2,62,72に対して締結される際の加圧力を利用して接地されても良い。
Although the configuration in which the
図面中、1,31,41,51,61,71は電子機器、2はプリント基板、3〜5,42は電子部品、6,32はリッド、7はヒートシンク、16は第1放熱部材、19は第2放熱部材、44は絶縁部材、62,72は第1プリント基板、63,73は第2プリント基板である。 In the drawings, 1, 31, 41, 51, 61, 71 are electronic devices, 2 is a printed circuit board, 3 to 5, 42 are electronic components, 6, 32 are lids, 7 is a heat sink, 16 is a first heat dissipation member, 19 Is a second heat-dissipating member, 44 is an insulating member, 62 and 72 are first printed circuit boards, and 63 and 73 are second printed circuit boards.
Claims (8)
前記プリント基板上に実装され、高さが異なる複数の電子部品(3〜5)と、
金属材料から構成され、前記複数の電子部品を覆うと共に前記プリント基板に対して接地されているリッド(6,32)と、
前記複数の電子部品のうち少なくとも1つ以上の放熱対象の電子部品と前記リッドとの間に設けられている第1放熱部材(16)と、
前記リッドの上方に設けられているヒートシンク(7)と、
前記リッドと前記ヒートシンクとの間に設けられている第2放熱部材(19)と、を備え、
前記リッドの上面部は、前記複数の電子部品の高さに合わせて段差を有する形状である電子機器(1,31,41,51)。 Printed circuit board (2) and
A plurality of electronic components (3 to 5) mounted on the printed circuit board and having different heights.
A lid (6,32) made of a metal material, which covers the plurality of electronic components and is grounded to the printed circuit board.
A first heat radiating member (16) provided between at least one or more heat radiating electronic components among the plurality of electronic components and the lid, and
A heat sink (7) provided above the lid and
A second heat radiating member (19) provided between the lid and the heat sink is provided.
The upper surface of the lid is an electronic device (1,31,41,51) having a shape having a step according to the height of the plurality of electronic components.
前記第1プリント基板上に実装されている第2プリント基板(63)と、
前記第2プリント基板上に実装され、高さが異なる複数の電子部品(3〜5)と、
金属材料から構成され、前記複数の電子部品を覆うと共に前記第2プリント基板に対して接地されているリッド(6,32)と、
前記複数の電子部品のうち少なくとも1つ以上の放熱対象の電子部品と前記リッドとの間に設けられている第1放熱部材(16)と、
前記リッドの上方に設けられているヒートシンク(7)と、
前記リッドと前記ヒートシンクとの間に設けられている第2放熱部材(19)と、を備え、
前記リッドの上面部は、前記複数の電子部品の高さに合わせて段差を有する形状である電子機器(61)。 With the first printed circuit board (62)
The second printed circuit board (63) mounted on the first printed circuit board and
A plurality of electronic components (3 to 5) mounted on the second printed circuit board and having different heights.
A lid (6, 32) made of a metal material, which covers the plurality of electronic components and is grounded to the second printed circuit board.
A first heat radiating member (16) provided between at least one or more heat radiating electronic components among the plurality of electronic components and the lid, and
A heat sink (7) provided above the lid and
A second heat radiating member (19) provided between the lid and the heat sink is provided.
The upper surface of the lid is an electronic device (61) having a shape having a step according to the height of the plurality of electronic components.
前記第1プリント基板上に実装されている第2プリント基板(73)と、
前記第2プリント基板上に実装され、高さが異なる複数の電子部品(3〜5)と、
金属材料から構成され、前記複数の電子部品を覆うと共に前記第1プリント基板に対して接地されているリッド(6,32)と、
前記複数の電子部品のうち少なくとも1つ以上の放熱対象の電子部品と前記リッドとの間に設けられている第1放熱部材(16)と、
前記リッドの上方に設けられているヒートシンク(7)と、
前記リッドと前記ヒートシンクとの間に設けられている第2放熱部材(19)と、を備え、
前記リッドの上面部は、前記複数の電子部品の高さに合わせて段差を有する形状である電子機器(71)。 With the first printed circuit board (72)
The second printed circuit board (73) mounted on the first printed circuit board and
A plurality of electronic components (3 to 5) mounted on the second printed circuit board and having different heights.
A lid (6, 32) made of a metal material, which covers the plurality of electronic components and is grounded to the first printed circuit board.
A first heat radiating member (16) provided between at least one or more heat radiating electronic components among the plurality of electronic components and the lid, and
A heat sink (7) provided above the lid and
A second heat radiating member (19) provided between the lid and the heat sink is provided.
The upper surface of the lid is an electronic device (71) having a shape having a step according to the height of the plurality of electronic components.
前記リッドの上面部は、前記複数の放熱対象の電子部品の高さに合わせて複数の段差を有する形状である請求項1から5の何れか一項に記載した電子機器。 A plurality of electronic components having different heights are the electronic components to be dissipated.
The electronic device according to any one of claims 1 to 5, wherein the upper surface portion of the lid has a shape having a plurality of steps according to the heights of the plurality of electronic components to be radiated.
前記複数の放熱対象の電子部品に対応する複数の第1放熱部材は、厚さが等しく構成されている請求項1から6の何れか一項に記載した電子機器。 A plurality of electronic components having different heights are the electronic components to be dissipated.
The electronic device according to any one of claims 1 to 6, wherein the plurality of first heat radiating members corresponding to the plurality of electronic components to be radiated have the same thickness.
前記リッドと前記導通電極との間に設けられている絶縁部材(44)を備える請求項1から7の何れか一項に記載した電子機器。 The plurality of electronic components include an electronic component (42) whose conduction electrode is exposed on the back surface thereof.
The electronic device according to any one of claims 1 to 7, further comprising an insulating member (44) provided between the lid and the conduction electrode.
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