JP5036985B2 - 電子アセンブリ - Google Patents
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Description
−このアセンブリは、複合界面層およびハウジング本体に印刷回路を固定するための、印刷回路の導電区域に関連して配設された少なくとも1つの相補的な固定要素を備え、
−この固定要素は、一方では複合界面層の孔と協働し、他方では印刷回路の孔と協働し、
−この固定要素は、ハウジング本体底部の1つの面に固定された、ハウジング本体底面上の突起様のスタッドからなり、このスタッドは、ツールの動作により変形して、ハウジング本体、複合界面層、および印刷回路を合わせて固定するようになっており、
−この固定要素は、印刷回路の電気結線線図上の導電接地要素に電気的に接触しており、
−複合界面層は、上から下に、
−複合界面層を、印刷回路の一方の面の大部分に結合する第1粘着層と、
−電気絶縁体層と、
−複合界面層を、対向するハウジング本体の面の大部分に結合する第2粘着層とを備え、
−複合界面層は、熱伝導材料の層をも備え、
−これらの層の少なくとも1つは、少なくとも、電気絶縁性、または熱伝導性、または粘着性のものであり、
−固定スタッド上部の上側部分は、
−導電区域と電気的に接地接触させ、
−複合層およびハウジングの底面の上で印刷回路を機械的に接合させ、
−印刷回路とハウジングの間の空気スペースをなくすことによって熱結合を実現して放熱器として働くように構成され、
−印刷回路は、ある程度の機械的剛性を有し、固定スタッドとハウジング底面形状の相互構成により恒久的な接合力が生じ、この接合力自体により、印刷回路全体に変形張力が生じて、印刷回路がハウジング本体の底面に押し付けられるようになっており、
−ハウジング底面の形状は凹状であって、固定スタッドは、ハウジング(3)の底面の中央に配設され、
−粘着層(5、6)を生成するための粘着剤は、好ましくはアクリル塊から生成され、
−電気絶縁体層は、放熱機能を満足に発揮するように、熱抵抗が十分に低く、
−電気絶縁体層は、ポリエステル、PEN(ポリエチレンナフタレート)、またはポリイミドからなっており、
−複合界面層は、印刷回路の少なくとも1つの縁部より先に突出するか、あるいは、この縁部に少なくとも接するように寸法設定されており、
−複合界面層の寸法は、印刷回路の寸法よりも大きく、それによって複合界面層の縁部は、印刷回路の厚い縁部より先に突出し、この縁部に結合することができるようになっており、
−印刷回路の一方の面とハウジング底部の一方の面の間に挿入された複合界面層は、導電金属の薄い層、導電ポリマー材料製の被膜、または所定のパターンを有する薄い導電格子によって生成された導電層をも備え、
−この導電層は、電磁干渉から保護するために基準電位に電気的に接続され、
−印刷回路は、ろう付け材または導電粘着剤によって、ビア(via)の形態で金属化された印刷回路内の孔と協働する少なくとも1つの電力用集積回路を有し、
−このビアは、全体的に形状が円筒形であり、孔の厚さの境界となっている円筒形本体によって、互いに結合した上側頭部の上端および下側頭部の下端で終端し、
−このアセンブリは、熱流が加えられてろう付けスラグまたは導電粘着剤のスラグが溶解する場合、溶解したハンダまたは導電粘着剤の流れを妨げる栓が構成されるように孔を遮断する傾向を有する薄い層を備え、
−この薄い層は、印刷回路を保護するラッカーであり、
−ハウジングは、相互結線構成に属し、かつ印刷回路上の接地電気回路に接続された導電パッドに密接に接触する支持部を備えた少なくとも1つの可撓性アームを有する閉鎖カバーを備え、このカバーとハウジング本体は導電材料で生成され、可撓性アームの可撓性は、印刷回路および複合界面層からなるアセンブリを、ハウジングの凹んだ底面などの底面上で接合させるように制御される。
−印刷回路上に、電気コンポーネントを取り付け、電気結線パターンを配置し、次いで、この印刷回路の中央区域に孔を設け、この印刷回路の上面に導電性のトラックまたは区域を形成して、上記結線パターンと電気的に接地させることを可能にするステップと、
−ハウジングの底面の孔に固定スタッドを通すことによって、ハウジングの底面上に複合界面層を生成するステップと、
−前記の孔によって、固定スタッドが取り囲まれるように、この印刷回路を、ハウジング本体の開口の上に差し出すステップと、
−ハウジングの開口を通して、変形ツールを挿入し、印刷回路上の導電接地区域の上で、固定スタッドの上部を変形させることにより恒久的な結合を行わせるステップとを含むことを特徴とする。
−複合界面層と、印刷回路1の一方の面の大部分とを結合する第1粘着層5、
−電気絶縁体層2、および、
−複合界面層と、対向するハウジング本体3の面の大部分とを結合する第2粘着層6を備える複合要素であり、この層は、上記機能の一部を、それ自体で満足することができる。
−導電区域12と電気的に接触され、
−複合界面層およびハウジング3の底面の上で、印刷回路1は機械的に接合され、
−印刷回路1とハウジング3の間の空気スペースをなくして、熱結合を実現し、放熱器として働くようになる。
−すべての表面が互いに接合し得る恒久的な変形が得られ、
−適切な熱結合が得られる。
−印刷回路32自体と、
−粘着被膜34と、
−熱伝導層36と、
−粘着被膜38と、
−熱伝導および電気絶縁用の材料からなる層40と、
−粘着被膜42と、
ーハウジング底部の接触面44とからなる連続アセンブリとを示している。
−まず第1に、上側フランジ70と下側フランジ76、特に下側フランジ76は、粘着被膜58、電気絶縁/熱伝導層65、およびハウジング64の底面に接触する第2粘着被膜62からなる複合界面層を変形させる傾向をもつ厚さになる。したがって、温度が高い区域における印刷回路面と界面層の間の良好な熱結合がもはや行われない。
−次に、このサーマルビアは、その円筒形の胴部72の内部は中空であるが、印刷回路自体の上の集積回路50のハウジングと良好に熱接触させ、かつ機械的に固定するために、サーマルビアの各部70、72、および76上にろう付けスラグ66を被着させる方法は知られている。こうすると、ハンダ熱流を適用することによって、ハンダ66が溶解し、集積回路ハウジング50の底面をビアの表面にハンダ付けすることができる。しかし、このタイプの設計では、ハンダが、円筒形ビア72の内部に流れる傾向があり、そのため、高温の材料からの流体が、特に、第1粘着被膜65に接触し、次いで、絶縁層62に孔を開ける恐れがある。
2 複合界面層、電気絶縁体層、熱伝導層
3 放熱支持部、ハウジング本体、ケーシング本体
4 上部カバー
5 複合界面層、第1粘着層
6 複合界面層、第2粘着層
7 支柱
8 孔
9 固定要素、固定スタッド、ハウジング底部
10 孔
11 孔
12 導電接地区域、導電トラック
20 固定スタッド、支柱
21 接地トラック
22 印刷回路
23 第2粘着層
24 絶縁層
25 第1粘着層
26 垂直側面
27 凹んだ底面
28 円錐形
29 変形ツール
32 印刷回路
34 粘着被膜
36 熱伝導層
38 粘着被膜
40 熱伝導/電気絶縁材料層
42 粘着被膜
44 ハウジング底部接触面
50 電力用集積回路
52 ラグ
54 導電パッド
56 印刷回路
58 第1粘着被膜
62 第2粘着被膜
64 ハウジング
65 電気絶縁/熱伝導層
66 ろう付けスラグ、ハンダ、導電粘着剤
68 熱分解被膜
70 上側フランジ
72 胴部
76 下側フランジ
80 カバー
82 側面、本体、垂直縁部
84 可撓性アーム
86 支持部、接合部
88 導電パッド
90 底面、本体
92 固定手段
94 印刷回路
96 複合界面層
Claims (21)
- ヒートシンクを含む電子アセンブリであって、印刷回路(1;22;32;56;94)と、熱伝導および電気絶縁の働きをし、複合界面層(2、5、6;23〜25;34〜42;58〜62;96)を有するハウジング(3、4;26、27;44;64;80、82、90)とを備える電子アセンブリにおいて、
前記複合界面層は、前記印刷回路の少なくとも1つの面と、前記ハウジングの面との間に挿入され、前記複合界面層は、前記印刷回路面の上を延び、第1粘着層(5)と、電気絶縁層(2)と、第2粘着層(6)を備え、第1粘着層(5)は、複合界面層(2、5、6)が印刷回路(1)の面と一体的になるのを可能にし、電気絶縁層(2)は、放熱機能を充足する程度に低い熱抵抗を有し、第2粘着層(6)は、複合界面層(2、5、6)がハウジング(3)の本体の対向する面と一体的になるのを可能にし、
前記アセンブリは、少なくとも1つの相補的な固定要素(9)を備え、前記固定要素(9)は、ハウジング(3)の本体の底面に固定され、また複合界面層の孔および印刷回路の孔を通り、前記固定要素(9)は、印刷回路(1)が複合界面層(2、5、6)およびハウジング(3)の本体と一体的になるようにし、
印刷回路(1)は、所定の機械的強度を有し、
前記固定要素(9)の上部の上側部分を変形させて、
前記印刷回路(1)の導電区域(12)に、電気的に接地させるために電気的に接触させ、
複合界面層(2、5、6)およびハウジング(3)の底面の上で印刷回路(1)を機械的に接合させ、
前記印刷回路(1)と前記ハウジング(3)の間の空気スペースを除去することによって熱結合を確実にして、放熱器として働くように構成され、
前記固定要素(9)と前記ハウジング(3)の底面形状の両者の構成とあいまって安定的な接合力が生じ、前記接合力は、印刷回路(1)全体の変形張力を増大させ、前記変形張力がハウジング(3)の本体の底面におよぶことを特徴とする電子アセンブリ。 - 相補的な固定要素(9)は、印刷回路(1)の導電区域に関連づけて配設されていることを特徴とする、請求項1に記載のアセンブリ。
- 固定要素(9)は、一方では、複合界面層(2、5、6)の孔(10)と協働し、他方では、印刷回路(1)の孔(11)と協働することを特徴とする、請求項2に記載のアセンブリ。
- 固定要素(9)は、スタッドからなり、前記スタッドは、ハウジング(3)の本体の底部上の突出物のように、ハウジング(3)の本体の底面と一体的であり、ツールの動作により変形して、ハウジング(3)の本体、複合界面層(2、5、6)、および印刷回路(1)が、一体的になっていることを特徴とする、請求項2または3に記載のアセンブリ。
- 固定要素(9)は、印刷回路(1;22)の電気接続パターンに接地するための導電要素(12;21)と、電気的に接続されていることを特徴とする、請求項1に記載のアセンブリ。
- 複合界面層は、さらに、熱伝導材料の層を備えていることを特徴とする、請求項1に記載のアセンブリ。
- 前記複合界面層の少なくとも1つの層は、同時に、少なくとも、電気絶縁性、および/または熱伝導性、および/または粘着性のものであることを特徴とする、請求項1または6に記載のアセンブリ。
- 固定要素(9)は、スタッドからなり、前記スタッドの上部は、
前記印刷回路(1)の導電区域(12)に、電気的に接地させるために電気的に接触させ、
複合界面層(2、5、6)およびハウジング(3)の底部の上で印刷回路(1)を機械的に接合させ、
前記印刷回路(1)と前記ハウジング(3)の間の空気スペースを除去することによって熱結合を確実にして、放熱器として働くように、構成されていることを特徴とする、請求項5に記載のアセンブリ。 - ハウジング(3)の底部は、凹状の形状を有しており、スタッドからなる固定要素(9)は、前記ハウジング(3)の底部の中央に配設されていることを特徴とする、請求項1に記載のアセンブリ。
- 粘着層(5、6)を生成するのに使用する粘着剤は、アクリル塊からなっていることを特徴とする、請求項1に記載のアセンブリ。
- 電気絶縁層(2)は、ポリエステル、ポリエチレンナフタレート(PEN)、またはポリイミドからなることを特徴とする、請求項1に記載のアセンブリ。
- 複合界面層(2、5、6)は、印刷回路(1)の少なくとも1つの縁部より先に突出するか、または前記縁部に少なくとも接するサイズであることを特徴とする、請求項1〜11のいずれか1項に記載のアセンブリ。
- 複合界面層のサイズは、印刷回路(22)のサイズよりも大きく、それによって前記複合界面層の縁部は、前記印刷回路(22)の厚さより先に突出し、前記厚さ方向に接着することができることを特徴とする、請求項9または12に記載のアセンブリ。
- 印刷回路の面とハウジングの底面の間に挿入された前記複合界面層(2、5、6)は、さらに、導電層を備え、前記導電層は、導電金属の薄層、導電ポリマー材料製の被膜、または所定のパターンを有する導電格子によって生成された導電層を備えていることを特徴とする、請求項1〜13のいずれか1項に記載のアセンブリ。
- 前記導電層は、電磁波による障害からの保護を確実にするために、基準電位に電気的に接続されていることを特徴とする、請求項14に記載のアセンブリ。
- 印刷回路(56)は、はんだ付け要素または導電粘着剤によって、前記印刷回路(56)内の孔と協働する少なくとも1つの電力用集積回路(50)を支持し、ビアの形態で金属化されていることを特徴とする、請求項1〜15のいずれかに記載のアセンブリ。
- 前記ビアは、全体的に形状が円筒形であり、上端が上側フランジ(70)、下端が下側フランジ(76)で終端し、開口部の厚さを画する円筒形胴部(72)によって、上側フランジ(70)と下側フランジ(76)が互いに接続されていることを特徴とする、請求項16に記載のアセンブリ。
- 薄層(68)を備え、前記薄層(68)は、ハンダのペレットまたは導電粘着剤(66)が溶解する熱流が加えられている間、溶解したハンダまたは導電粘着剤の漏れを妨げる栓を構成するように、前記開口部(72)を遮断しうることを特徴とする、請求項17に記載のアセンブリ。
- 前記薄層は、印刷回路を保護するラッカーであることを特徴とする、請求項18に記載のアセンブリ。
- ハウジングは、閉鎖カバー(80)を備え、前記閉鎖カバー(80)は、接合部(86)を有する少なくとも1つの可撓性アーム(84)を備え、前記接合部(86)は、導電パッド(88)に当接し、前記導電パッド(88)は、相互結線パターンに属し、かつ印刷回路(94)上の電気接地回路に接続され、前記閉鎖カバー(80)と、前記ハウジングの本体(82、90)は、導電材料から形成され、前記可撓性アームは、調節された可撓性を有し、前記可撓性は、印刷回路(94)および複合界面層(96)からなるアセンブリを、ハウジングの凹んだ底面のような底部(90)上に接合させるのに関与することを特徴とする、請求項1〜19のいずれか1項に記載のアセンブリ。
- 自動車のヘッドライト用の放電ランプ制御モジュールなどの電気モジュールであって、請求項1〜20のいずれか1項に記載の、2つの粘着層を含む複合界面層を有するヒートシンクを備える少なくとも1つのアセンブリを備えていることを特徴とする電気モジュール。
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