JP6258119B2 - 電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、気密性のハウジングを備えた電子機器に係り、さらに詳しくは、ハウジング外に放熱するためのヒートシンクを備えた気密性のハウジングの改良に関する。

水、溶剤、油など液状物質が気化し、あるいは、ミストとして浮遊する雰囲気中で使用される電子機器は、これらの液状物質が、電気回路をショートさせるおそれがある。このため、このような環境下で使用される電子機器は、信頼性確保のために、気密性のハウジングが用いられる。このような気密性のハウジングを使用した場合、外気で冷却されるヒートシンクを設けて、ハウジング内で発生する熱を外部へ放出する必要がある。しかしながら、ヒートシンクを設けることによってハウジングの気密性が低下し、電子機器の信頼性が低下する場合があった（例えば、特許文献１）。

例えば、左右方向において放熱面を互いに対向させて一対のヒートシンクを配置し、当該ヒートシンクの上端面及び下端面を一対の回路基板にそれぞれ固定し、一対のヒートシンク及び一対の回路基板によって囲まれたダクトをハウジング内に形成し、当該ダクト内に外気を導入すれば、装置全体を小型化することができる。しかしながら、回路基板にヒートシンクを精度良く取り付け、回路基板及びヒートシンクの間に隙間が生じないように製造したとしても、その後のヒートサイクルによって、僅かな隙間が生じてしまうという問題があった。

回路基板は、ガラスエポキシなどの樹脂からなる一方、ヒートシンクは、アルミなどの金属からなり、両者の熱膨張率は大きく異なっている。しかも、ヒートシンクは、電子機器の動作中は高温になる一方、停止中は室温になるという激しい温度変化を繰り返している。このようなヒートサイクルにより、熱膨張率の異なるヒートシンクと回路基板の間に隙間が生じると考えられる。

この様にして回路基板とヒートシンクの間に僅かな隙間が生じた場合、毛細管現象により、当該隙間を通って外部の液状物質がハウジング内に侵入し、電気回路のショートが発生する。特に、ヒートシンクの近傍には、発熱量の多い電子部品が配置されている。このような電子部品は、高電圧が印加され、あるいは、大電流が流れる部品であることから、簡易的な絶縁対策を行ったとしても、外部から侵入した液状物質が付着すれば、ショートが生じてしまうという問題があった。

特開２００７−１２３７６３号公報

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、気密性のハウジングを備えた電子機器の信頼性を向上させることを目的とする。また、信頼性を向上させるとともに、小型化することを目的とする。さらに、信頼性を向上させるとともに、安価に提供することを目的とする。

特に、本発明は、回路基板と、当該回路基板に取り付けられたヒートシンクとを利用して気密性のハウジングを構成する電子機器を提供することを目的とする。

第１の本発明による電子機器は、前後方向に延び、両端が開放されたダクトがハウジング内に形成され、上記ダクトを除く上記ハウジング内に密閉空間が形成された電子機器において、フィンが形成された上記ダクト側の放熱面、その反対側の部品取付面、及び、上記放熱面及び上記部品取付面と交差し、前後方向に細長い形状からなる固定面を有するヒートシンクと、上記部品取付面に接触する電子部品と、上記ヒートシンク及び上記電子部品が取り付けられ、上記ヒートシンクとともに上記ダクトの少なくとも一部を構成する回路基板とを備え、上記回路基板上には、上記ヒートシンクが配置されるヒートシンク領域と、上記ヒートシンク領域に隣接し、上記電子部品が配置される部品配置領域とを有するとともに、凸状パターンからなるシールドパターンが形成され、上記シールドパターンは、上記ヒートシンク領域の短手方向の幅よりも十分に狭い幅を有し、上記ヒートシンク領域内において前後方向に延び、上記部品配置領域の両端よりも外側に達するように構成される。

ヒートシンク及び回路基板がダクトの一部を形成することにより、装置全体を小型化することができる。また、シールドパターンは、ヒートシンク領域の短手方向の幅よりも十分に狭い幅を有する凸状パターンからなるため、ヒートシンクの固定面は、シールドパターンと略線接触している状態で回路基板に取り付けられる。このため、回路基板及びヒートシンクの締結力をシールドパターンに集中させることができ、回路基板及びヒートシンクの隙間を介して、外部の液状物質が密閉空間内に侵入するのを抑制することができる。従って、装置の信頼性を向上させることができるとともに、比較的高価なシリコンゴムなどを用いて隙間をシールする場合に比べ、製造コストを低減することができる。さらに、シールドパターンが、ヒートシンク領域内において前後方向に延び、部品配置領域の両端よりも外側まで形成されることにより、外部の液状物質が密閉空間に侵入することがあったとしても、部品配置領域に向かって侵入するのを防止することができ、信頼性を更に向上させることができる。

第２の本発明による電子機器は、上記構成に加えて、上記回路基板上には、２以上の上記シールドパターンが形成されている。このような構成を採用することにより、ハウジングを構成する回路基板及びヒートシンクの隙間を介して、外部の液状物質がハウジングの密閉空間内に侵入するのを効果的に防止又は抑制することができる。

第３の本発明による電子機器は、上記構成に加えて、上記ヒートシンクが、上記回路基板を貫通する締結具により、上記回路基板に取り付けられ、上記締結具が、上記シールドパターンの間に配置されている。このような構成を採用することにより、２以上のシールドパターンに対し、第１回路基板及びヒートシンクの締結力を均等に集中させることができる。このため、ハウジングを構成する回路基板及びヒートシンクの隙間を介して、外部の液状物質がハウジングの密閉空間内に侵入するのを効果的に防止又は抑制することができる。

第４の本発明による電子機器は、上記構成に加えて、上記回路基板上には、３以上の上記シールドパターンが形成され、隣接するシールドパターンの間隔は、上記部品取付面に近づくほど狭くなる。このような構成により、隣接するシールドパターン間に滞留することができる液状物質の量が、部品取付面から離れるほど多くなるように構成することができる。このため、より外側のシールドパターン間において液状物質が溢れて、より内側のシールドパターン間に送り込まれるのを防止することができる。

第５の本発明による電子機器は、上記構成に加えて、上記シールドパターンが、前後方向における上記部品配置領域の両端よりも外側において、上記部品取付面と交差するように構成される。この様な構成を採用することにより、回路基板上において、シールドパターンよりも外側から侵入した液状物質が、シールドパターンを回り込んで、部品配置領域に到達するのを抑制することができる。

第６の本発明による電子機器は、上記構成に加えて、上記ダクトが、左右方向において互いに対向する一対の上記ヒートシンクと、上下方向において互いに対向する上記回路基板と天面とによって構成され、上記ヒートシンクは、上下方向において互いに反対側となる一対の固定面を有し、一方の固定面が、上記シールドパターンを挟んで上記回路基板と対向し、他方の上記固定面が、上記天面と対向するように構成される。

この様な構成を採用することにより、左右方向において互いに対向する一対のヒートシンクと、上下方向において互いに対向する回路基板及び天面とにより、ダクトを構成することができ、装置を小型化することができる。なお、天面は、回路基板であってもよいし、回路基板でなくてもよい。

第７の本発明による電子機器は、上記構成に加えて、上記ダクトが、左右方向において互いに対向する一対の上記ヒートシンクと、上下方向において互いに対向する一対の上記回路基板とによって構成され、上記ヒートシンクは、上下方向において互いに反対側となる一対の固定面を有し、一方の上記固定面は、上記シールドパターンを挟んで一方の上記回路基板と対向し、他方の上記固定面は、上記シールドパターンを挟んで他方の上記回路基板と対向するように構成される。

この様な構成を採用することにより、左右方向において互いに対向する一対のヒートシンクと、上下方向において互いに対向する一対の回路基板とにより、ダクトを構成することができ、装置を小型化することができる。

本発明によれば、気密性のハウジングを備えた電子機器の信頼性を向上させることができる。また、信頼性を向上させるとともに、安価に提供することができる。

特に、本発明によれば、回路基板と、当該回路基板に取り付けられたヒートシンクとを利用して気密性のハウジングを構成する電子機器を提供することができる。

本発明の実施の形態１による電子機器１００の一構成例を示した外観斜視図である。 ハウジング１の一部を破断させて電子機器１００の内部を示した斜視図である。 電子機器１００を図１のＡ−Ａ切断線により切断したときの断面図である。 電子機器１００を図３のＢ−Ｂ切断線により切断したときの断面図である。 第１回路基板３Ａの一構成例を示した図である。 第２回路基板３Ｂの一構成例を示した図である。 シールドパターン７１Ａ，７２Ａ，７１Ｂ，７２Ｂによる液体侵入防止の効果に関する説明図である。 本発明の実施の形態２による電子機器の一構成例を示した図である。 本発明の実施の形態３による電子機器の一構成例を示した図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。本明細書では、便宜上、鉛直方向、水平方向、前後方向、あるいは、上下左右の各方向を用いて説明するが、本発明による電子機器の使用時における姿勢を限定するものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１による電子機器１００の一構成例を示した外観斜視図である。電子機器１００は、湿潤環境下において使用される装置、例えば、めっき処理用電源装置であり、気密性のハウジング１と、冷却用のダクト２とを備えている。

ハウジング１は、電子機器１００の筐体であり、外気の侵入を防止する気密性を有している。このため、電子機器１００は、湿潤環境下で使用することができる。本明細書における湿潤環境とは、水、油、溶剤などの液状物質が気化した雰囲気や、ミスト状になって浮遊する雰囲気からなる環境をいう。このような湿潤環境下では、回路基板、電子部品などに液状物質が付着し、電気回路のショートが発生するおそれがある。このため、気密性のハウジング１を用いて、外気がハウジング１の内部に侵入するのを防止又は抑制することにより、電子機器１００の信頼性が確保される。

ダクト２は、ハウジング１内で発生した熱をハウジング１外へ排出する電子機器１００の冷却機構である。ダクト２は、ハウジング１内に形成された前後方向に延びる空間であり、両端に通気口２０が形成され、当該空間内に外気を流通させることができる。つまり、ハウジング１内の空間は、外気が導入されるダクト２と、ダクト２を除く密閉空間とに区分され、密閉空間内には外気が侵入しないように構成されている。

ダクト２は、一対のヒートシンク４１，４２を備え、当該ヒートシンク４１，４２を介して、密閉空間内の熱が外部へ放出される。例えば、ハウジング１が直方体であれば、その対向する側面に通気口２０がそれぞれ形成され、これらの通気口２０を繋ぐ空間としてダクト２が形成される。このようなダクト２を設け、ダクト２内に外気を流通させることにより、効率的に排熱を行うことができる。

図２〜図４は、図１の電子機器１００の内部構成の一例を示した図である。図２は、ハウジング１の一部を破断させて電子機器１００の内部を示した斜視図である。図３は、電子機器１００を図１のＡ−Ａ切断線により切断したときの断面図である。図４は、電子機器１００を図３のＢ−Ｂ切断線により切断したときの断面図である。

電子機器１００は、直方体状のアウトラインフレーム１０からなるハウジング１を備え、アウトラインフレーム１０の前面及び背面には、一対の通気口２０がそれぞれ形成されている。これらの通気口２０には、格子状又は網状の通気口カバー（不図示）がそれぞれ取り付けられている。

ダクト２は、第１回路基板３Ａ、第２回路基板３Ｂ、第１ヒートシンク４１及び第２ヒートシンク４２により構成され、ハウジング１内に形成されたダクトフレーム１１に密着して固定されている。ダクト２の背面側には、冷却ファン１２と通気口カバーが設けられ、前面側には通気口カバーが設けられ、冷却ファン１２の作用により、通気口２０を介して、ダクト２内を冷却用の外気が通過するように構成される。ダクト２の側面は、第１ヒートシンク４１及び第２ヒートシンク４２からなり、ダクト２の底面は第１回路基板３Ａで構成され、天面は第２回路基板３Ｂで構成されている。

ダクト２と密閉空間とは、隙間なく区画されているため、外気は、通気口２０を介してダクト２内を通過することができるが、密閉空間内には入り込まないようになっている。このため、密閉空間が外気に晒されることはなく、電子機器１００を湿潤環境下で使用することができる。この様にして、回路基板３Ａ，３Ｂ及びヒートシンク４１，４２をダクト２の一部として使用することにより、部品点数の削減及び装置全体の小型化を図ることができる。なお、アウトラインフレーム１０及びダクトフレーム１１は、金属製であることが望ましいが、樹脂製であってもよい。

アウトラインフレーム１０は、ハウジングの外形に相当する構造部材であり、一対の通気口２０が形成されている。例えば、互いに対向する側面に略矩形の通気口２０がそれぞれ形成された直方体からなる。ダクトフレーム１１は、ダクト２内の通気口２０の近傍に配置された構造部材であり、第１ヒートシンク４１及び第２ヒートシンク４２をアウトラインフレーム１０と連結する。アウトラインフレーム１０及びダクトフレーム１１は、金属製であることが望ましいが、樹脂製であってもよい。

ダクト２は、鉛直方向において互いに対向する一対の回路基板３Ａ，３Ｂと、水平方向において互いに対向する一対のヒートシンク４１，４２とによって囲まれた断面を有する。一方、通気口２０近傍の両端部では、一対の回路基板３Ａ，３Ｂと、水平方向において対向する一対のダクトフレーム１１とによって囲まれた断面を有する。ダクトフレーム１１は、回路基板３Ａ，３Ｂ及びヒートシンク４１，４２と密着することにより、密閉空間内に外気が侵入するのを防止する気密性を保つのに用いられている。

第１回路基板３Ａは、ヒートシンク４１，４２の下方に水平方向に配置され、第２回路基板３Ｂは、ヒートシンク４１，４２の上方に水平方向に配置されている。第１回路基板３Ａ及び第２回路基板３Ｂとして、例えば、略矩形の平板形状を有し、ガラスエポキシを主成分とするプリント基板が用いられる。また、前述のように、第１回路基板３Ａ及び第２回路基板３Ｂは、その一部がハウジング１内のダクト２を構成する。つまり、第１回路基板３Ａ及び第２回路基板３Ｂのうち、ダクトフレーム１１及びヒートシンク４１，４２の内側の領域は、ダクト２の底面及び天面として用いられ、ダクト２の内側に相当する領域は外気に晒されている。このため、第１回路基板３Ａ及び第２回路基板３Ｂのうち、ダクト２の内側の外気に晒される領域の表層部には回路パターンが形成されておらず、液状物質によるショートの発生を防止している。また、第１回路基板３Ａ及び第２回路基板３Ｂのうち、ダクト２の外面を構成する領域と、ダクト２を構成していない領域とは、ハウジング１の密閉空間内に配置されている。

第１ヒートシンク４１及び第２ヒートシンク４２は、固定面としての上端面及び下端面を有し、下端面が第１回路基板３Ａに取り付けられ、上端面が第２回路基板３Ｂに取り付けられている。ヒートシンク４１，４２と、回路基板３Ａ，３Ｂとは、それぞれ螺子などの締結具５１Ａ，５１Ｂ，５２Ａ，５２Ｂを用いて固定される。ヒートシンク４１，４２は、いずれも外気の流通方向、つまり、図２における前後方向を長手方向とし、当該前後方向の端面４１０，４２０をダクト２内において露出させている。また、図２の左右方向において互いに対向するダクト２の内面を構成する放熱面４１３，４２３と、ダクト２の外面を構成する部品取付面４１４，４２４とを有する。

放熱面４１３，４２３は、ヒートシンク４１，４２のダクト２側の側面（内側面）であり、水平方向に張り出した多数の放熱フィンによって構成され、ダクト２の内壁を構成している。また、放熱面４１３，４２３は、ダクト２内において間隔をあけて対向するように配置されている。

部品取付面４１４，４２４は、ヒートシンク４１，４２の密閉空間側の側面（外側面）であり、ハウジング１の密閉空間内に配置されている。そして、電子部品６のパッケージの放熱面が部品取付面４１４，４２４に沿って接触するように、電子部品６が回路基板３Ａ，３Ｂに実装されている。電子部品６は、クリップや螺子などを用いて部品取付面４１４，４２４に固定することができる。また、部品取付面４１４，４２４の前後方向の両端は、螺子などの締結具１１ｎを用いて、ダクトフレーム１１に密着して連結され、ダクト２内の外気が密閉空間内に入り込まないように構成されている。つまり、電子部品６は、ハウジング１の密閉空間内に取り付けられている。

冷却ファン１２は、一方の通気口２０から他方の通気口２０へダクト２を貫通する気流を生成する手段である。冷却ファン１２は、例えば、ダクト２内の一方の通気口２０に設けられ、密閉空間内に外気が侵入しないようにダクト２に密着して配置されている。また、図示しないが、冷却ファン１２とアウトラインフレーム１０の背面との間には、通気口カバーが隙間なく取り付けられ、ダクト２の前面側とアウトラインフレーム１０の前面との間には、通気口カバーが隙間なく取り付けられている。

図５は、第１回路基板３Ａの一構成例を示した図であり、第１回路基板３Ａを上方から平面視したときの様子が示されている。第１回路基板３Ａには、第１ヒートシンク４１が取り付けられるヒートシンク領域４１Ａと、第２ヒートシンク４２が取り付けられるヒートシンク領域４２Ａと、１又は２以上の電子部品６を配置する部品配置領域６Ａとが形成されている。

ヒートシンク領域４１Ａは、第１ヒートシンク４１が配置される第１回路基板３Ａ上の領域である。ヒートシンク領域４１Ａは、第１ヒートシンク４１の下端面に対応する領域であり、第１ヒートシンク４１を固定するための螺子穴が形成されている。例えば、図２の前後方向を長手方向、図２の左右方向を短手方向とする細長い矩形領域からなり、２以上の螺子穴が当該長手方向に配置されている。

ヒートシンク領域４２Ａは、第２ヒートシンク４２が配置される第１回路基板３Ａ上の領域である。ヒートシンク領域４２Ａは、第２ヒートシンク４２の下端面に対応する領域であり、第２ヒートシンク４２を固定するための螺子穴が形成されている。例えば、図２の前後方向を長手方向、図２の左右方向を短手方向とする細長い矩形領域からなり、２以上の螺子穴が当該長手方向に配置されている。

部品配置領域６Ａは、１又は２以上の電子部品６が配置される第１回路基板３Ａ上の領域であり、ヒートシンク領域４１Ａに隣接する。つまり、第１ヒートシンク４１の部品取付面４１４と隣接する領域であり、例えば、部品取付面４１４に沿って延びる細長い領域として形成される。また、部品配置領域６Ａ内には、電子部品６の電極端子を接続するための電極又はスルーホールが形成されている。図示したように、本実施の形態では、第１回路基板３Ａには、第１ヒートシンク４１に隣接する領域にのみ部品配置領域６Ａが形成され、第１回路基板３Ａの第２ヒートシンク４２に隣接する領域には、回路が存在していない。ただし、必要に応じて第２ヒートシンク４２に隣接する領域にも、回路を形成しても良い。

シールドパターン７１Ａ，７２Ａは、第１回路基板３Ａの上面に形成された幅の狭い凸部であり、平面視すれば細長い形状を有する。このようなシールドパターン７１Ａ，７２Ａを設けることにより、外部の液状物質が、第１回路基板３Ａと、ヒートシンク４１，４２との隙間を通って、密閉空間内に侵入するのを防止又は抑制することができる。また、密閉空間内に侵入した液状物質を部品配置領域６Ａから遠ざけ、ショートの発生を防止することができる。

図６は、第２回路基板３Ｂの一構成例を示した図であり、第２回路基板３Ｂを下方から平面視したときの様子が示されている。第２回路基板３Ｂには、第２ヒートシンク４２が取り付けられるヒートシンク領域４２Ｂと、第１ヒートシンク４１が取り付けられるヒートシンク領域４１Ｂと、１又は２以上の電子部品６を配置する部品配置領域６Ｂとが形成されている。

ヒートシンク領域４２Ｂは、第２ヒートシンク４２が配置される第２回路基板３Ｂ上の領域である。つまり、ヒートシンク領域４２Ｂは、第２ヒートシンク４２の上端面に対応する領域であり、第２ヒートシンク４２を固定するための螺子穴が形成されている。例えば、図２の前後方向を長手方向、図２の左右方向を短手方向とする細長い矩形領域からなり、２以上の螺子穴が当該長手方向に配置されている。

ヒートシンク領域４１Ｂは、第１ヒートシンク４１が配置される第２回路基板３Ｂ上の領域である。つまり、ヒートシンク領域４１Ｂは、第１ヒートシンク４１の上端面に対応する領域であり、第１ヒートシンク４１を固定するための螺子穴が形成されている。例えば、図２の前後方向を長手方向、図２の左右方向を短手方向とする細長い矩形領域からなり、２以上の螺子穴が当該長手方向に配置されている。

部品配置領域６Ｂは、１又は２以上の電子部品６が配置される第２回路基板３Ｂ上の領域であり、ヒートシンク領域４２Ｂに隣接する。つまり、第２ヒートシンク４２の部品取付面４２４と隣接する領域であり、例えば、部品取付面４２４に沿って延びる細長い領域として形成される。また、部品配置領域６Ｂ内には、電子部品６の電極端子を接続するための電極又はスルーホールが形成されている。

シールドパターン７１Ｂ，７２Ｂは、第２回路基板３Ｂの下面に形成された幅の狭い凸部であり、平面視すれば細長い形状を有する。このようなシールドパターン７１Ｂ，７２Ｂを設けることにより、外部の液状物質が、第２回路基板３Ｂと、ヒートシンク４１，４２との隙間を通って、密閉空間内に侵入するのを防止又は抑制することができる。また、密閉空間内に侵入した液状物質を部品配置領域６Ｂから遠ざけ、ショートの発生を防止することができる。

図７は、シールドパターン７１Ａ，７２Ａ，７１Ｂ，７２Ｂによる液体侵入防止の効果に関する説明図である。シールドパターンは、回路基板上の他のパターンと同様に銅箔で形成された配線パターンであり、他の配線パターンとは電気的に分離され、電圧が印加されない配線パターンである。また、銅箔で形成されていることから、ガラス・エポキシ等からなる回路基板の基材と比較すれば、ヒートシンク４１，４２と熱膨張率が近い。なお、シールドパターンの厚みが充分で、ヒートシンク４１，４２との熱膨張率が近ければ、シールドパターン上に絶縁のためのレジスト膜を形成しても良い。

図７に示した通り、ヒートシンク４１，４２は、締結具５１Ａ，５１Ｂ，５２Ａ，５２Ｂにより、回路基板３Ａ，３Ｂに固定される。このとき、ヒートシンク４１，４２の下端面及び上端面は、各シールドパターン７１Ａ，７２Ａ，７１Ｂ，７２Ｂと対向する。各シールドパターン７１Ａ，７２Ａ，７１Ｂ，７２Ｂは幅の狭い凸状であるため、ヒートシンク４１，４２の下端面と上端面は、シールドパターン７１Ａ，７２Ａ，７１Ｂ，７２Ｂと線接触に近い状況で対向することになる。このため、締結具５１Ａ，５１Ｂ，５２Ａ，５２Ｂによる締結力をシールドパターン７１Ａ，７２Ａ，７１Ｂ，７２Ｂに集中させることができ、ヒートサイクルが繰り返された場合であっても、シールドパターン７１Ａ，７２Ａ，７１Ｂ，７２Ｂと、ヒートシンク４１，４２との間に隙間が生じにくい。その結果、毛細管現象により、外部の液状物質が上記隙間を通って、密閉空間内に侵入するのを抑制することができる。以下では、各シールドパターン７１Ａ，７２Ａ，７１Ｂ，７２Ｂの効果について順に説明する。

（１）シールドパターン７１Ａ
図５に示した通り、シールドパターン７１Ａは、部品取付面４１４と対向する取付面対向部８１と、取付面対向部８１の両端を密閉空間内に引き込む引込部８２と、引込部８２を第１回路基板３Ａの周縁部へつなげる終端部８３とを有する。

取付面対向部８１は、ヒートシンク領域４１Ａ内において、部品取付面４１４に沿って延びる細長い形状、例えば、直線形状からなる。取付面対向部８１は、ヒートシンク領域４１Ａの短手方向よりも狭い幅を有し、ヒートシンク領域４１Ａの長手方向において部品配置領域６Ａの両端よりも外側まで延びている。シールドパターン７１Ａの幅を狭くすることにより、第１回路基板３Ａ及び第１ヒートシンク４１の締結力をシールドパターン７１Ａに集中させることができる。また、ダクト２側から見て、部品配置領域６Ａの全体をシールドパターン７１Ａで覆うことにより、ダクト２内の液状物質が部品配置領域６Ａに向かって侵入するのを防止することができる。

引込部８２は、取付面対向部８１の両端から密閉空間内へ延びる細長い形状、例えば直線形状からなる。つまり、引込部８２は、ヒートシンク領域４１Ａの短手方向に延び、ヒートシンク４１の部品取付面４１４と交差する。取付面対向部８１の両端をヒートシンク領域４１Ａ内において屈曲させ、密閉空間内へ引き込むことにより、部品配置領域６Ａの両端の外側にもシールドパターン７１Ａを配置することができる。

取付面対向部８１は、ヒートシンク領域４Ａの端部に達していないため、外部の液状物質が、ヒートシンク領域４１Ａの両端を通って、密閉空間内に侵入する可能性がある。このため、引込部８２を設けることにより、液状物質が、ヒートシンク領域４１Ａの長手方向から取付面対向部８１を回り込むことによって部品配置領域６Ａに到達するのを防止することができる。なお、密閉空間内に侵入した液状物質は、その表面張力により、第１回路基板３Ａの表面に沿って移動するため、シールドパターン７１Ａは、密閉空間内においても、液状物質の障壁として機能する。

終端部８３は、密閉空間内の引込部８２をヒートシンク領域４１Ａの長手方向に屈曲させ、部品取付面４１４と略平行に延び、第１回路基板３Ａの周縁部に到達する。ヒートシンク領域４Ａの両端を通って密閉空間内に侵入した液状物質は、表面張力によって、第１回路基板３Ａの表面を移動している限り、引込部８２及び終端部８３を越えることができない。このため、僅かな液状物質が密閉空間内に侵入したとしても、第１回路基板３Ａ上におけるシールドパターン７１Ａよりも右側の領域に到達するのを防止している。

シールドパターン７１Ａよりも右側の領域内、つまり、ダクト２から見てシールドパターン７１Ａよりも遠い第１回路基板３Ａ上の領域内には、図示しない回路素子や配線パターンが設けられている。このため、終端部８３を設けて、シールドパターン７１Ａを第１回路基板３Ａの周縁部まで到達させることにより、侵入した液状物質が、これらの回路素子や配線パターンに到達するのを防止することができる。少なくとも、終端部８３が部品配置領域６Ａを横切ることなく、第１回路基板３Ａの周縁部に到達するように形成されていれば、密閉空間内に侵入した液状物質が部品配置領域６Ａに到達するのを防止することができる。

なお、本実施の形態では、第１ヒートシンク４１からアウトラインフレーム１０の右側面までの距離が長く、第１回路基板３Ａは、第１ヒートシンク４１よりも右側に広い面積を有しているため、密閉領域内に進入した液状物質が、第１回路基板３Ａ上で広がらないように終端部８３が設けられている。しかしながら、第１ヒートシンク４１からアウトラインフレーム１０の右側面までの距離が短ければ、終端部８３を省略し、引込部８２を第１回路基板３Ａの右端まで延長するように構成することもできる。

（２）シールドパターン７２Ａ
図５に示した通り、シールドパターン７２Ａは、部品取付面４２４と対向する取付面対向部８１と、取付面対向部８１の両端を密閉空間内に引き込む引込部８２とを有する。

取付面対向部８１は、ヒートシンク領域４２Ａ内において、部品取付面４２４に沿って延びる細長い形状、例えば、直線形状からなる。取付面対向部８１は、ヒートシンク領域４２Ａの短手方向よりも狭い幅を有し、ヒートシンク領域４２Ａの長手方向の両端付近まで延びているが、当該両端には到達しないように形成される。シールドパターン７２Ａの幅を狭くすることにより、第１回路基板３Ａ及び第２ヒートシンク４２の間の圧力をシールドパターン７２Ａに集中させることができる。

引込部８２は、取付面対向部８１の両端から第１回路基板３Ａの左端部まで、密閉空間内へ延びる。つまり、引込部８２は、ヒートシンク領域４２Ａの短手方向に延び、ヒートシンク４２の部品取付面４２４と交差する。更に、引込部８２は、第１回路基板３Ａの周縁部まで延びる。このため、僅かな液状物質が、取付面対向部８１の両端よりも外側を通って密閉空間内に侵入した場合であっても、シールドパターン７２Ａが障壁となり、第２ヒートシンク４２からシールドパターン７２Ａよりも遠い第１回路基板３Ａ上の領域に到達するのを防止できる。

なお、本実施の形態では、第２ヒートシンク２からアウトラインフレーム１０の左側面までの距離が短く、第１回路基板３Ａは、第１ヒートシンク４２よりも左側に狭い面積しか有していないため、終端部８３を設けることなく、引込部８２が第１回路基板３Ａの周縁部まで直線的に延びている。しかしながら、シールドパターン７１Ａと同様にして、ヒートシンク領域４２Ａの長手方向に延びる終端部８３を形成すれば、同様の効果を得ることができる。

また、本実施の形態の場合には、第１回路基板３Ａ上における第２ヒートシンク４２よりも左側の領域内、つまり、第２ヒートシンク４２と、アウトラインフレーム１０の左側面とにより挟まれた第１回路基板３Ａ上の領域内には、回路素子や回路パターンが存在しない。このため、引込部８２を備えることなく、一本の直線状の取付面対向部８１のみでシールドパターン７２Ａを構成してもよい。

（３）シールドパターン７１Ｂ，７２Ｂ
シールドパターン７１Ｂ，７２Ｂは、シールドパターン７１Ａ，７２Ａと同様の構成であるため、詳細な説明を省略する。また、第２回路基板３Ｂ上にシールドパターン７１Ｂ，７２Ｂを設けることにより、シールドパターン７１Ａ，７２Ａと同様の効果、すなわち、外部の液状物質が密閉空間内に侵入するのを抑制することができる。

なお、ダクト２内の液状物質は、重力の作用により下方へ移動することから、ダクト２から密閉空間への液状物質の侵入は、主として、下側に配置された第１回路基板３Ａと、ヒートシンク４１，４２との隙間を介して発生すると考えられる。従って、上側に配置された第２回路基板３Ｂに形成されるシールドパターン７１Ｂ，７２Ｂは、引込部８２及び終端部８３を備えず、一本の直線状の取付面対向部８１のみで構成されるものであってもよい。

実施の形態２．
実施の形態１では、シールドパターン７１Ａ，７２Ａ，７１Ｂ，７２Ｂとして、同一のヒートシンク領域内に１本の取付面対向部８１が形成される例について説明した。これに対し、本実施の形態では、同一のヒートシンク領域内に２本の取付面対向部８１１，８１２が形成される場合について説明する。

図８は、本発明の実施の形態２による電子機器１００の一構成例を示した図であり、図５と同様にして、第１回路基板３Ａを上方から平面視したときの様子が示されている。第１回路基板３Ａ上には、シールドパターン７３，７４が形成されている。シールドパターン７３，７４を図５のシールドパターン７１Ａ，７２Ａ（実施の形態１）と比較すれば、いずれも２本の取付面対向部８１１，８１２を有する点でのみ異なる。

シールドパターン７３を構成する２本の取付面対向部８１１，８１２は、いずれもヒートシンク領域４１Ａ内において、ヒートシンク４１の部品取付面４１４に沿って延びる細長い形状、例えば、直線形状を有する。このような構成を採用することにより、ダクト２側から見て、部品配置領域６Ａの全体を２本の取付面対向部８１１，８１２で覆うことができる。このため、外部の液状物質は、２本の取付面対向部８１１，８１２を越えなければ、部品配置領域６Ａに到達することができない。従って、部品配置領域６Ａ内におけるショートの発生をより確実に防止することができる。

また、取付面対向部８１１，８１２の両端は、共通の引込部８２に接続され、一対の取付面対向部８１１，８１２と一対の引込部８２で囲まれた閉領域８５が、ヒートシンク領域４１Ａ内に形成される。このため、外側の取付面対向部８１１を越えた液状物質が、上記閉領域８５内にトラップされる。このため、内側の取付面対向部８１２の両側を回り込んで、ハウジング１内に侵入するのを抑制することができる。

また、締結具５１Ａが、取付面対向部８１１，８１２の間に配置されている。このため、取付面対向部８１１，８１２に対し、締結力を均等に分散することができるので、液状物質の侵入をより効果的に防止することができる。

なお、シールドパターン７４についても全く同様であるため、重複する説明を省略する。また、図示しないが第２回路基板３Ｂのシールドパターンについても、同様の構成を採用することができる。

本実施の形態による電子機器１００は、シールドパターン７３として、２以上の取付面対向部８１１，８１２が第１回路基板３Ａ上に形成される。このような構成を採用することにより、ハウジング１を構成する第１回路基板３Ａ及びヒートシンク４１の隙間から、ハウジング１内に液状物質が侵入するのを効果的に防止又は抑制することができる。

また、本実施の形態による電子機器１００は、ヒートシンク４１が、第１回路基板３Ａを貫通する締結具５１Ａにより、回路基板３Ａに取り付けられ、締結具５１Ａが、シールドパターン７３を構成する取付面対向部８１１，８１２の間に配置されている。このような構成を採用することにより、２以上の取付面対向部８１１，８１２に対し、第１回路基板３Ａ及びヒートシンク４１の締結力を均等に集中させることができる。このため、ハウジング内のダクト２を構成する第１回路基板３Ａ及びヒートシンク４１の隙間から、ハウジング１内に液状物質が侵入するのを効果的に防止又は抑制することができる。

実施の形態３．
実施の形態２では、同一のヒートシンク領域内に２本の取付面対向部８１１，８１２が形成される例について説明した。これに対し、本実施の形態では、同一のヒートシンク領域内に３本の取付面対向部８１１〜８１３が形成される例について説明する。

図９は、本発明の実施の形態３による電子機器の一構成例を示した図であり、図８と同様にして、第１回路基板３Ａを上方から平面視したときの様子が示されている。第１回路基板３Ａ上には、シールドパターン７５，７６が形成されている。シールドパターン７５，７６を図８のシールドパターン７３，７４（実施の形態２）と比較すれば、３本の取付面対向部８１１〜８１３を有する点でのみ異なる。

シールドパターン７５を構成する３本の取付面対向部８１１〜８１３は、いずれもヒートシンク領域４１Ａ内において、ヒートシンク４１の部品取付面４１４に沿って延びる細長い形状、例えば、直線形状を有する。このような構成を採用することにより、外部の液状物質は、３本の取付面対向部８１１〜８１３を越えなければ、部品配置領域６Ａに到達することができない。従って、液状物質が、ダクト２から部品配置領域６Ａへ侵入するのをより確実に防止することができる。

また、３本の取付面対向部８１１〜８１３の両端は、共通の引込部８２に接続され、ヒートシンク領域４１Ａ内には、２つの閉領域８５，８６が形成される。閉領域８５は、取付面対向部８１１，８１２及び引込部８２によって囲まれた領域であり、閉領域８６は、取付面対向部８１２，８１３及び引込部８２によって囲まれた領域である。このような構成により、外側の取付面対向部８１１を越えた液状物質は、閉領域８５にトラップされる。従って、当該液状物質が、より内側の取付面対向部８１２，８１３の両側を回り込んで、ハウジング１内に侵入するのを抑制することができる。また、さらに取付面対向部８１２を越えた液状物質は、閉領域８６にトラップされる。従って、当該液状物質が、より内側の取付面対向部８１３の両側を回り込んで、ハウジング１内に侵入するのを抑制することができる。

隣接する取付面対向部８１１〜８１３の間隔は、部品取付面に近づくほど狭くなっていることが望ましい。より外側の閉領域８５の方が液状物質がより侵入しやすいため、より内側の閉領域８６よりも広い面積を確保することにより、より多くの液状物質をより安全にトラップすることができる。

締結具５１Ａは、取付面対向部８１１〜８１３で挟まれたいずれかの閉領域８５，８６に配置されている。このため、取付面対向部８１１〜８１３に対し、締結力が均等に分散され、液状物質の侵入をより効果的に防止することができる。特に、締結具５１Ａが、最も外側の閉領域８５に配置されることが望ましい。

なお、シールドパターン７６についても全く同様であるため、重複する説明を省略する。また、図示しないが第２回路基板３Ｂのシールドパターンについても、同様の構成を採用することができる。

本実施の形態による電子機器１００は、第１回路基板３Ａ上に、シールドパターン７５を構成する３以上の取付面対向部８１１〜８１３が形成され、隣接する取付面対向部８１１〜８１３の間隔は、部品取付面４１４に近づくほど狭くなる。このような構成により、隣接する取付面対向部８１１〜８１３間に滞留することができる液状物質の量が、部品取付面４１４から離れるほど多くなるように構成することができる。このため、より外側の取付面対向部８１１，８１２間において液状物質が溢れて、より内側の取付面対向部８１２，８１３間に送り込まれるのを防止することができる。

なお、上記実施の形態では、同一のヒートシンク領域内に１〜３本の取付面対向部８１１〜８１３が形成される場合について説明したが、本発明は、このような場合のみに限定されない。つまり、同一のヒートシンク領域内に４本以上の取付面対向部８１を形成するものであってもよい。

また、上記実施の形態では、シールドパターン７１Ａ，７１Ｂ，７２Ａ，７２Ｂ，７３〜７６が、引込部８２や終端部８３を備える例について説明したが、本発明は、このような場合のみに限定されない。例えば、引込部８２及び終端部８３を有しない構成であってもよい。さらに、引込部８２、終端部８３を複数形成し、これらを適宜組み合わせることもできる。

また、上記実施の形態では、ダクト２が、一対のヒートシンク４１，４２と、一対の回路基板３Ａ，３Ｂとによって構成される例について説明したが、本発明が適用される電子機器は、このような構成のみに限定されない。すなわち、ダクト２が、少なくとも一つのヒートシンク４１と、当該ヒートシンク４１が固定された少なくとも一つの回路基板３Ａとによって構成される電子機器にも本発明を適用することができる。

例えば、第２回路基板３Ｂに代えて、ダクト２の天面を板金で構成し、当該板金をヒートシンク４１，４２に溶接するなどして固定した電子機器にも本発明を適用することができる。また、第２ヒートシンク４２に代えて、ダクト２の左側面を板金で構成し、当該板金及び回路基板３Ａ，３Ｂの隙間をシリコンゴムなどでシールした電子機器にも本発明を適用することができる。さらに、ダクト２の天面及び左側面をともに板金で構成した電子機器にも本発明を適用することができる。

１ ハウジング
１０ アウトラインフレーム
１１ ダクトフレーム
１１ｎ 締結具
１２ 冷却ファン
２ ダクト
２０ 通気口
３Ａ，３Ｂ 回路基板
４１，４２ ヒートシンク
４１Ａ，４１Ｂ，４２Ａ，４２Ｂ ヒートシンク領域
４１０，４２０ 端面
４１３，４２３ 放熱面
４１４，４２４ 部品取付面
５１Ａ，５１Ｂ，５２Ａ，５２Ｂ 締結具
６ 電子部品
６Ａ，６Ｂ 部品配置領域
７１Ａ，７１Ｂ，７２Ａ，７２Ｂ，７３〜７６ シールドパターン
８１，８１１〜８１３ 取付面対向部
８２ 引込部
８３ 終端部
８５，８６ 閉領域
１００ 電子機器

Claims (7)

1. 前後方向に延び、両端が開放されたダクトがハウジング内に形成され、上記ダクトを除く上記ハウジング内に密閉空間が形成された電子機器において、
   フィンが形成された上記ダクト側の放熱面、その反対側の部品取付面、及び、上記放熱面及び上記部品取付面と交差し、前後方向に細長い形状からなる固定面を有するヒートシンクと、
   上記部品取付面に接触する電子部品と、
   上記ヒートシンク及び上記電子部品が取り付けられ、上記ヒートシンクとともに上記ダクトの少なくとも一部を構成する回路基板とを備え、
   上記回路基板上には、上記ヒートシンクが配置されるヒートシンク領域と、上記ヒートシンク領域に隣接し、上記電子部品が配置される部品配置領域とを有するとともに、凸状パターンからなるシールドパターンが形成され、
   上記シールドパターンは、上記ヒートシンク領域の短手方向の幅よりも十分に狭い幅を有し、上記ヒートシンク領域内において前後方向に延び、上記部品配置領域の両端よりも外側に達することを特徴とする電子機器。
2. 上記回路基板上には、２以上の上記シールドパターンが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。
3. 上記ヒートシンクは、上記回路基板を貫通する締結具により、上記回路基板に取り付けられ、
   上記締結具は、上記シールドパターン間に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の電子機器。
4. 上記回路基板上には、３以上の上記シールドパターンが形成され、
   隣接するシールドパターンの間隔は、上記部品取付面に近づくほど狭くなることを特徴とする請求項２又は３に記載の電子機器。
5. 上記シールドパターンは、前後方向における上記部品配置領域の両端よりも外側において、上記部品取付面と交差することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の電子機器。
6. 上記ダクトは、左右方向において互いに対向する一対の上記ヒートシンクと、上下方向において互いに対向する上記回路基板と天面とによって構成され、
   上記ヒートシンクは、上下方向において互いに反対側となる一対の固定面を有し、一方の固定面は、上記シールドパターンを挟んで上記回路基板と対向し、他方の上記固定面は、上記天面と対向することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の電子機器。
7. 上記ダクトは、左右方向において互いに対向する一対の上記ヒートシンクと、上下方向において互いに対向する一対の上記回路基板とによって構成され、
   上記ヒートシンクは、上下方向において互いに反対側となる一対の固定面を有し、一方の上記固定面は、上記シールドパターンを挟んで一方の上記回路基板と対向し、他方の上記固定面は、上記シールドパターンを挟んで他方の上記回路基板と対向することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の電子機器。

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