JP7444007B2 - 基板ユニット - Google Patents

Description

本開示は、基板ユニットに関する。

特許文献１は、互いに間隔をあけて積層された第１の回路基板及び第２の回路基板に実装された発熱部品の放熱性を高める技術を開示している。特許文献１に記載の電子ユニットでは、第１の回路基板のはんだ面の外側に放熱板が設けられ、第１の回路基板に実装された発熱部品の熱が放熱板に伝わる。第２の回路基板の部品面の外側に金属ケースが設けられ、第２の回路基板に実装された発熱部品の熱が金属ケースに伝わる。対向する第１の回路基板の部品面と第２の回路基板のはんだ面との間に、放熱シート、熱拡散板及び放熱スペーサが設けられ、第２の回路基板に実装された発熱部品の熱が放熱シート、熱拡散板及び放熱スペーサを介して放熱板に伝わる。

特開２０１１－９５２２号公報

特許文献１に記載の技術では、放熱シート及び熱拡散板が第２の回路基板のはんだ面に全面的に接触するため、絶縁の観点において基板のランド設計が大きく制限される恐れがある。

そこで、基板のランド設計が制限されることを抑制しつつ、回路基板に実装された電子部品の放熱性を高めることができる技術を提供することを目的とする。

本開示の基板ユニットは、互いに間隔をあけて支持された第１回路基板及び第２回路基板を含む基板積層体と、前記第１回路基板に実装された電子部品と、前記第１回路基板の外側から前記基板積層体を覆う第１放熱部材と、前記第２回路基板の外側から前記基板積層体を覆う第２放熱部材と、前記電子部品と前記第１放熱部材とを熱接続する第１伝熱部と、前記電子部品と前記第２回路基板とを熱接続する第２伝熱部と、を備え、前記電子部品の本体は、前記第１回路基板及び前記第２回路基板の間に位置し、前記第２伝熱部は、前記電子部品の前記本体に対応する位置に部分的に設けられている、基板ユニットである。

本開示によれば、基板のランド設計が制限されることを抑制しつつ、回路基板に実装された電子部品の放熱性を高めることができる。

図１は実施形態１にかかる基板ユニットを示す概略断面図である。 図２は実施形態２にかかる基板ユニットを示す概略断面図である。 図３は実施形態３にかかる基板ユニットを示す概略断面図である。 図４は実施形態４にかかる基板ユニットを示す概略断面図である。 図５は実施形態５にかかる基板ユニットを示す概略断面図である。 図６は実施形態６にかかる基板ユニットを示す概略断面図である。 図７は実施形態７にかかる基板ユニットを示す概略断面図である。

［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。

本開示の基板ユニットは、次の通りである。

（１）互いに間隔をあけて支持された第１回路基板及び第２回路基板を含む基板積層体と、前記第１回路基板に実装された電子部品と、前記第１回路基板の外側から前記基板積層体を覆う第１放熱部材と、前記第２回路基板の外側から前記基板積層体を覆う第２放熱部材と、前記電子部品と前記第１放熱部材とを熱接続する第１伝熱部と、前記電子部品と前記第２回路基板とを熱接続する第２伝熱部と、を備え、前記電子部品の本体は、前記第１回路基板及び前記第２回路基板の間に位置し、前記第２伝熱部は、前記電子部品の前記本体に対応する位置に部分的に設けられている、基板ユニットである。電子部品が第１伝熱部及び第２伝熱部によって第１放熱部材及び第２回路基板に熱接続されることによって、電子部品の放熱性が高まる。第２伝熱部が電子部品の本体に対応する位置に部分的に設けられているため、第２伝熱部が設けられることによって、回路基板のランド設計が制限されることを抑制できる。

（２）（１）の基板ユニットにおいて、前記第２伝熱部が前記電子部品と前記第２放熱部材とを熱接続してもよい。電子部品が第２伝熱部によって第２放熱部材に熱接続されることによって、電子部品の放熱性がさらに高まる。

（３）（１）又は（２）の基板ユニットにおいて、前記第２伝熱部は金属部材を有し、前記金属部材は、前記第２回路基板に固定された固定部と、前記第２回路基板よりも前記本体に向けて突出する第１突出部とを有してもよい。これにより、第２伝熱部の熱伝導性が高まる。また、金属部材が第２回路基板に固定されているため、第２回路基板のリフローが可能となる。

（４）（３）の基板ユニットにおいて、前記金属部材は、前記第２回路基板よりも前記第２放熱部材に向けて突出する第２突出部と、前記第１突出部及び前記第２突出部をつなぎ、前記第２回路基板の孔に収まる連結部とを有してもよい。これにより、金属部材が第２放熱部材の近くまで延びることができ、第２伝熱部の熱伝導性がさらに高まる。

（５）（４）の基板ユニットにおいて、前記第２突出部の横断面積が前記連結部の横断面積よりも大きくてもよい。これにより、金属部材と第２放熱部材との対向面積が大きくなり、金属部材と第２放熱部材との熱伝導性が高まる。

（６）（４）の基板ユニットにおいて、前記第１突出部の横断面積が前記連結部の横断面積よりも大きくてもよい。これにより、第２回路基板の第１回路基板に対向する面にリフローが可能となる。

（７）（４）の基板ユニットにおいて、前記第２突出部における横断面積及び前記連結部における横断面積が、前記第１突出部の先端における横断面積よりも小さくてもよい。これにより、第２回路基板における実装可能領域の減少が抑制される。

（８）（３）から（７）のいずれか１つの基板ユニットにおいて、前記第２伝熱部は、前記第１突出部と前記本体との間に介在し、前記金属部材よりも柔軟に形成され、前記第１突出部と前記本体との隙間を埋める柔軟性伝熱部材を有してもよい。これにより、電子部品と金属部材との熱伝導性が高まる。

（９）（１）から（８）のいずれか１つの基板ユニットにおいて、前記第１伝熱部が前記第１回路基板を覆う領域は、前記第２伝熱部が前記第１回路基板を覆う領域よりも広範であってもよい。これにより、第１回路基板と第１放熱部材との熱伝導性が高まる。

［本開示の実施形態の詳細］
本開示の基板ユニットの具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本開示はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

［実施形態１］
以下、実施形態１にかかる基板ユニットについて説明する。図１は実施形態１にかかる基板ユニット１０を示す概略断面図である。

基板ユニット１０は、基板積層体２０と電子部品３０と第１放熱部材４２と第２放熱部材４７と第１伝熱部５０と第２伝熱部６０とを備える。

基板積層体２０は、互いに間隔をあけて支持された第１回路基板２２及び第２回路基板２４を含む。第１回路基板２２及び第２回路基板２４の間に、これらの回路基板２２、２４に実装された部品が収まることができる空間がある。回路基板２２、２４は、リジッド基板であってもよい。回路基板２２、２４は、片面のみの配線パターンを有していてもよいし、両面に有していてもよい。回路基板２２、２４は、多層基板であってもよいが、基板積層体２０は、多層基板そのものではない。

電子部品３０は、第１回路基板２２に実装されている。電子部品３０の本体３２は、第１回路基板２２及び第２回路基板２４の間に位置する。電子部品３０は、基板ユニット１０の用途に応じて適宜実装され、例えばＦＥＴ（Field Effect Transistor）などのスイッチング素子、抵抗、コイル、コンデンサ等を含む。

なお、図１に示す例では、１つの電子部品３０のみ記載されているが、基板ユニット１０は、当該電子部品３０以外に第１回路基板２２、第２回路基板２４に実装された電子部品を備えていてもよいことは言うまでもない。

ここでは第１回路基板２２において、片面のみに電子部品３０が実装される。そして、第１回路基板２２において、電子部品３０が実装される面が第２回路基板２４に向いており、電子部品３０が実装されない面が第１放熱部材４２に向いている。もっとも、第１回路基板２２において、両面に電子部品が実装されてもよい。第２回路基板２４において、片面のみに電子部品が実装されてもよいし、両面に電子部品が実装されてもよい。第２回路基板２４において、片面のみに電子部品が実装される場合、電子部品が実装される面が第１回路基板２２に向いていてもよいし、第２放熱部材４７に向いていてもよい。

第１放熱部材４２及び第２放熱部材４７は互いに反対側から基板積層体２０を覆う。第１放熱部材４２は、第１回路基板２２の外側から基板積層体２０を覆う。第２放熱部材４７は、第２回路基板２４の外側から基板積層体２０を覆う。ここでは、第１放熱部材４２及び第２放熱部材４７は基板ユニット１０を収容する筐体４０の一部である。

筐体４０は、ケース４１とカバー４６とを備える。例えば、ケース４１及びカバー４６は、それぞれアルミニウム、アルミニウム合金、鉄、又は鉄合金などの金属を材料として、あるいは高熱伝導樹脂などの樹脂材料で形成される。

ケース４１に第１回路基板２２及び第２回路基板２４が収容される。ケース４１は、上部が開口する箱状に形成され、底壁４２と側壁４３とを有する。底壁４２が第１放熱部材４２とされる。第１回路基板２２が底壁４２上に配置される。ケース４１には、支持部４４、４５が設けられる。支持部４４は、第１回路基板２２の外縁部を支持する。支持部４５は、第２回路基板２４の外縁部を支持する。第１回路基板２２及び第２回路基板２４がそれぞれ対応する支持部４４、４５に支持されることによって、互いに間隔をあけて支持された状態となる。支持部４４、４５は、底壁４２又は側壁４３から収容空間に向けて突出するように形成される。例えば、第１回路基板２２及び第２回路基板２４は、ねじ止めなどによってそれぞれ対応する支持部４４、４５に固定される。第１回路基板２２及び第２回路基板２４は、ケース４１とは別に設けられたスペーサによって互いに間隔をあけた状態に支持されていてもよい。

カバー４６はケース４１を覆う。カバー４６は上壁４７と側壁４８とを有する。上壁４７が第２放熱部材４７とされる。側壁４３と側壁４８とが突き合わされて筐体４０の内部が閉じられる。底壁４２、上壁４７の外面には、フィンなどが設けられていてもよい。

ここでは、第１回路基板２２と第２回路基板２４との間隔が、第１回路基板２２と底壁４２との間隔よりも大きい。第１回路基板２２と第２回路基板２４との間隔が、第１回路基板２２と底壁４２との間隔と同じかそれよりも小さくてもよい。またここでは、第１回路基板２２と第２回路基板２４との間隔が、第２回路基板２４と上壁４７との間隔よりも大きい。第１回路基板２２と第２回路基板２４との間隔が、第２回路基板２４と上壁４７との間隔と同じかそれよりも小さくてもよい。またここでは、第１回路基板２２と底壁４２との間隔が、第２回路基板２４と上壁４７との間隔よりも小さい。第１回路基板２２と底壁４２との間隔が、第２回路基板２４と上壁４７との間隔と同じかそれよりも大きくてもよい。

第１伝熱部５０は電子部品３０と底壁４２とを熱接続する。本開示において、熱接続するとは、互いに離れて設けられた２つの部分の間の熱伝導率を、空気の熱伝導率よりも高くすることを言う。従って、第１伝熱部５０の熱伝導率は空気の熱伝導率よりも高い。第１伝熱部５０は柔軟性伝熱部材５２とサーマルビア５４の導体とを有する。

柔軟性伝熱部材５２は第１回路基板２２と底壁４２との間に介在する。柔軟性伝熱部材５２は第１回路基板２２と底壁４２との隙間を埋める。柔軟性伝熱部材５２は、例えば、熱伝導グリス（放熱グリスなどとも言う）又は熱伝導シート（放熱シートなどとも言う）などである。柔軟性伝熱部材５２は、シリコーンをベースとしたものであってもよいし、アクリル樹脂などの非シリコーン系材料をベースとしたものであってもよい。柔軟性伝熱部材５２は、絶縁性を有していることが好ましい。柔軟性伝熱部材５２は、第１回路基板２２と底壁４２とに挟まれて、第１回路基板２２と底壁４２との隙間に応じた形状に変形し、第１回路基板２２と底壁４２とに密着する。

第１伝熱部５０の柔軟性伝熱部材５２が第１回路基板２２を覆う領域は、第２伝熱部６０が第１回路基板２２を覆う領域よりも広範である。例えば第１伝熱部５０の柔軟性伝熱部材５２は、第１回路基板２２に全面的に設けられていてもよい。

サーマルビア５４は、第１回路基板２２に形成された貫通孔の内面に、銅箔又ははんだ等が設けられて形成される。サーマルビア５４は第１回路基板２２の一方の面から他方の面に熱を伝わりやすくする。ここでは、サーマルビア５４は、第１回路基板２２のうち本体３２の直下ないし周囲、もしくは両方に形成される。第１回路基板２２のうち本体３２に覆われる部分が、電子部品３０の端子と電気的に接続されるランドとなっており、当該ランドの一部にサーマルビア５４が形成されていてもよい。第１回路基板２２のうちサーマルビア５４が形成された部分において、第１回路基板２２と本体３２との間に柔軟性伝熱部材５２と同様の柔軟性伝熱部材が設けられていてもよい。

第２伝熱部６０は電子部品３０と上壁４７とを熱接続する。第２伝熱部６０の熱伝導率は空気の熱伝導率よりも高い。第２伝熱部６０は、電子部品３０の本体３２に対応する位置に部分的に設けられている。本体３２に対応する位置とは電子部品３０と上壁４７とをできる限り最短で結ぶ経路となるような位置である。ここでは第２伝熱部６０は電子部品３０の真上の位置に設けられる。ここでは第２伝熱部６０は金属部材６２と柔軟性伝熱部材６８、７０とを有する。

金属部材６２は、固定部６３と第１突出部６４とを有する。ここでは金属部材６２は、第２突出部６５と連結部６６とをさらに有する。金属部材６２は、銅、銅合金、アルミニウム又はアルミニウム合金等によって形成される。金属部材６２は、リベットなどとも呼ばれる部材であり、はんだ及び回路基板の配線パターンとは別に設けられる部材である。金属部材６２は、はんだよりも融点が高い。金属部材６２は、回路基板の配線パターンよりも厚肉である。第２回路基板２４において、片面のみに電子部品が実装される場合であって、金属部材６２が第２回路基板２４にはんだ付けされる場合、第２回路基板２４のうち電子部品の実装面にはんだ付けされていると良い。

固定部６３は、第２回路基板２４に固定された部分である。固定部６３は、固定部材を介して固定されてもよい。図１に示す例では、かかる固定部材は、はんだＳＯである。固定部材は、はんだである必要はなく、ねじ、接着剤などであってもよい。金属部材６２がアルミニウム又はアルミニウム合金によって形成される場合であって、金属部材６２がはんだＳＯによって第２回路基板２４に固定される場合、固定部６３として銅又は銅合金によって構成された端子が設けられると良い。固定部６３は、固定部材を介さずに固定されてもよい。固定部６３は、孔への圧入構造、係止構造などであってもよい。

第１突出部６４は、第２回路基板２４よりも本体３２に向けて突出する部分である。第２突出部６５は、第２回路基板２４よりも上壁４７に向けて突出する部分である。ここでは、第２回路基板２４からの第１突出部６４の突出寸法が、第２回路基板２４からの第２突出部６５の突出寸法よりも大きい。第２回路基板２４からの第１突出部６４の突出寸法が、第２回路基板２４からの第２突出部６５の突出寸法と同じかそれよりも小さくてもよい。連結部６６は第１突出部６４及び第２突出部６５をつなぐ部分である。連結部６６は第２回路基板２４の孔に収まる。

ここでは、金属部材６２は、柱状に形成されたボディ部と、ボディ部の外周側に張り出すフランジ部とを有する形状に形成されている。ここでは、フランジ部がボディ部の一端部に設けられている。ボディ部及びフランジ部の外形は、如何なる形状であってもよく、例えば、円形状又は四角形状などであってもよい。ボディ部は第２回路基板２４を貫通している。ボティ部のうちフランジ部が設けられていない側の第１端部を含む部分が第１突出部６４とされる。ボティ部のうちフランジ部が設けられている側の第２端部を含む部分及びフランジ部が第２突出部６５とされる。ボティ部のうち軸方向に沿った中間部が連結部６６とされる。

フランジ部は、第２回路基板２４における連結部６６が通る孔よりも大きく形成されて、フランジ部と第２回路基板２４の表面とが対向する。そして、フランジ部と第２回路基板２４との間にはんだＳＯが設けられて、当該はんだＳＯを介してフランジ部と第２回路基板２４とが固定される。従って、本例では第２突出部６５に固定部６３が設けられる。固定部６３は、直接的に、又ははんだ等を介して間接的に第２回路基板２４のうち上壁４７を向く表面と接している。従って、金属部材６２は、固定部６３において、第２回路基板２４に熱接続される。また、連結部６６は、直接的に、又ははんだ等を介して間接的に、第２回路基板２４の孔の内面と接していてもよい。金属部材６２は、連結部６６の位置において、第２回路基板２４に熱接続されてもよい。

第２突出部６５の横断面積は、連結部６６の横断面積よりも大きい。本開示において、横断面積とは、対象の部材が、底壁４２と上壁４７とを結ぶ方向（ここでは図１の上下方向）に直交する平面で切断されたときの断面の面積を言う。ここでは、第２突出部６５はボディ部及びフランジ部の両方を含み、連結部６６はボディ部及びフランジ部のうちボディ部のみを含むことによって、第２突出部６５の横断面積が連結部６６の横断面積よりも大きい。同様に、第２突出部６５の横断面積は、第１突出部６４の横断面積よりも大きい。

柔軟性伝熱部材６８は、第１突出部６４と本体３２との間に介在する。柔軟性伝熱部材６８は第１突出部６４と本体３２との隙間を埋める。柔軟性伝熱部材７０は、第２突出部６５と上壁４７との間に介在する。柔軟性伝熱部材７０は第２突出部６５と上壁４７との隙間を埋める。柔軟性伝熱部材６８、７０は、第１伝熱部５０における柔軟性伝熱部材５２と同様に、例えば、放熱グリス又は放熱シートなどである。柔軟性伝熱部材６８、７０は、絶縁性を有していることが好ましい。柔軟性伝熱部材６８は、第１突出部６４と本体３２とに挟まれて、第１突出部６４と本体３２との隙間に応じた形状に変形し、第１突出部６４と本体３２とに密着する。柔軟性伝熱部材７０は、第２突出部６５と上壁４７とに挟まれて、第２突出部６５と上壁４７との隙間に応じた形状に変形し、第２突出部６５と上壁４７とに密着する。

電子部品３０で生じた熱の一部は、サーマルビア５４及び柔軟性伝熱部材５２を経由して底壁４２に達する。第１伝熱部５０における柔軟性伝熱部材５２及びサーマルビア５４を電子部品３０の真下の位置に設けると、電子部品３０で生じた熱の一部が底壁４２に達しやすくなり、もって電子部品３０の放熱性が高まる。

電子部品３０で生じた熱の他の一部は、柔軟性伝熱部材６８、金属部材６２を経由して第２回路基板２４に達する。また、電子部品３０で生じた熱の他の一部は、柔軟性伝熱部材６８、金属部材６２及び柔軟性伝熱部材７０を経由して上壁４７に達する。第２伝熱部６０における柔軟性伝熱部材６８、金属部材６２及び柔軟性伝熱部材７０が、電子部品３０の真上の位置に設けられることによって、電子部品３０で生じた熱の他の一部が第２回路基板２４及び上壁４７に達しやすくなり、もって電子部品３０の放熱性が高まる。

＜実施形態１の効果等＞
以上のように構成された基板ユニット１０によると、電子部品３０が第１伝熱部５０及び第２伝熱部６０によって底壁４２及び第２回路基板２４に熱接続されることによって、電子部品３０の放熱性が高まる。第２伝熱部６０が電子部品３０の本体３２に対応する位置に部分的に設けられているため、第２伝熱部６０が設けられることによって、回路基板２２、２４のランド設計が制限されることを抑制できる。さらに第２伝熱部６０が電子部品３０と上壁４７とを熱接続している。これにより、電子部品３０の放熱性がさらに高まる。

また、第２伝熱部６０は金属部材６２を有し、金属部材６２は、第２回路基板２４に固定された固定部６３と、第２回路基板２４よりも本体３２に向けて突出する第１突出部６４とを有する。金属部材６２は、通常、放熱グリス、放熱シートなどよりも高い熱伝導率を有する。これにより、第２伝熱部６０の熱伝導性が高まる。また、金属部材６２が第２回路基板２４に固定されているため、第２回路基板２４のリフローが容易となる。

また、放熱グリス、放熱シートなどの柔軟性伝熱部材は柔軟性を有していることによって、対象に密着しやすい反面、局所的に厚みを大きくした場合に、形態保持性が低下しやすい。このため、第１回路基板２２と第２回路基板２４との間隔が大きい場合に、放熱グリス、放熱シートなどの柔軟性伝熱部材を局所的に設けにくい。これに対して、金属部材６２は、形態保持性が高いため、第１回路基板２２と第２回路基板２４との間隔が大きくても、金属部材６２が本体３２に対応する位置に部分的に設けられた状態が安定しやすい。

また金属部材６２は、第２回路基板２４よりも上壁４７に向けて突出する第２突出部６５と、第１突出部６４及び第２突出部６５をつなぎ、第２回路基板２４の孔に収まる連結部６６とを有する。これにより、金属部材６２が上壁４７の近くまで延びることができ、第２伝熱部６０の熱伝導性がさらに高まる。

また第２突出部６５の横断面積が連結部６６の横断面積よりも大きい。これにより、金属部材６２と上壁４７との対向面積が大きくなり、金属部材６２と上壁４７との熱伝導性が高まる。

また第２伝熱部６０は、第１突出部６４と本体３２との間に介在し、金属部材６２よりも柔軟に形成され、第１突出部６４と本体３２との隙間を埋める柔軟性伝熱部材６８を有する。これにより、電子部品３０と金属部材６２との熱伝導性が高まる。

また第１伝熱部５０が第１回路基板２２を覆う領域は、第２伝熱部６０が第１回路基板２２を覆う領域よりも広範である。これにより、第１回路基板２２と底壁４２との熱伝導性が高まる。

［実施形態２］
実施形態２にかかる基板ユニットについて説明する。図２は実施形態２にかかる基板ユニット１１０を示す概略断面図である。なお、以下の各実施形態の説明において、これまで説明したものと同様構成要素については同一符号を付してその説明を省略する。

基板ユニット１１０において、金属部材１６２の形状が、上記金属部材６２の形状とは異なる。金属部材１６２のうち第２突出部１６５における横断面積及び連結部１６６における横断面積が、第１突出部１６４の先端における横断面積よりも小さい。これにより、第２回路基板２４における実装可能領域の減少が抑制される。

金属部材１６２は、例えば、底板部と底板部の一側部から立ち上がる側板部とを有する形状に形成されている。かかる金属部材１６２は、例えば、平板状の金属板材が中間部で折り曲げられて、Ｌ字状に形成されたものであってもよい。底板部が本体３２に対向配置される。そして、側板部が上壁４７に向けて延びる。側板部は第２回路基板２４を貫通する。ここでは、底板部が第１突出部１６４の先端に相当する。また側板部のうち底板部側の端部が、第１突出部１６４の基端に相当し、反対側の端部が第２突出部１６５に相当し、中間部が連結部１６６に相当する。第２回路基板２４において、側板部が通る孔は、一方に長い長孔とされる。例えば、金属部材１６２と長孔の内面との間にはんだＳＯ等が設けられて、金属部材１６２と第２回路基板２４とが固定される。従って、本例では、連結部１６６に固定部１６３が設けられる。

上壁４７には、第２突出部１６５の先端に対応する部分に凹部４７ｈが形成されている。そして、第２突出部１６５の先端は凹部４７ｈ内に位置する。これにより、第２突出部１６５と上壁４７との対向面積が大きくなり、放熱性が高まる。本例では、金属部材１６２と上壁４７との間の柔軟性伝熱部材１７０は、凹部４７ｈの内面と第２突出部１６５の先端との間に設けられる。

また本例では、第１伝熱部５０はサーマルビア５４に代えて金属部材５６を有する。第１回路基板２２のうち本体３２に覆われる部分に孔が形成されて、金属部材５６が孔に収まっている。図２に示す例では、金属部材５６は孔よりも小さく形成されて、孔の内面と金属部材５６との間に設けられたはんだＳＯを介して第１回路基板２２に固定される。金属部材５６は孔に圧入されてもよい。また金属部材５６は金属部材６２と同様にボディ部及びフランジ部を有していてもよい。このフランジ部が第１回路基板２２よりも底壁４２に向けて突出していてもよい。またこのフランジ部が第１回路基板２２と固定されていてもよい。

本例では、電子部品３０で生じた熱の一部は、金属部材５６及び柔軟性伝熱部材５２を経由して底壁４２に達する。電子部品３０で生じた熱の他の一部は、柔軟性伝熱部材６８、金属部材１６２及び柔軟性伝熱部材１７０を経由して上壁４７に達する。

［実施形態３］
実施形態３にかかる基板ユニットについて説明する。図３は実施形態３にかかる基板ユニット２１０を示す概略断面図である。

基板ユニット２１０において、金属部材２６２の形状が、上記金属部材６２の形状とは異なる。金属部材２６２が第１回路基板２２と第２回路基板２４との間に収まっている。金属部材２６２は、上記金属部材６２から連結部６６及び第２突出部６５が省略された形状とされる。これにより、基板ユニット２１０において、金属部材２６２が第２回路基板２４を貫通しない構成とすることができる。

金属部材２６２は、第１回路基板２２と第２回路基板２４との間隔よりも短尺に形成される。金属部材２６２は、例えば本体３２側の第１端部から第２回路基板２４側の第２端部まで同じ断面が連続する柱状に形成されてもよい。金属部材２６２の第２端部と第２回路基板２４との間にはんだＳＯ等が設けられて、金属部材２６２と第２回路基板２４とが固定される。従って本例では第１突出部２６４の基端に固定部２６３が設けられる。

本例では、柔軟性伝熱部材７０に代えて、第２回路基板２４と上壁４７との間に介在する柔軟性伝熱部材７２が設けられる。なお、第２回路基板２４には、第１突出部２６４の基端に覆われる部分にサーマルビア７４が形成されていてもよい。本例では、電子部品３０で生じた熱の一部は、柔軟性伝熱部材６８、金属部材２６２、はんだＳＯ、サーマルビア７４、及び柔軟性伝熱部材７２を経由して上壁４７に達する。

［実施形態４］
実施形態４にかかる基板ユニットについて説明する。図４は実施形態４にかかる基板ユニット３１０を示す概略断面図である。

基板ユニット３１０において、金属部材６２と第２回路基板２４との固定態様が、上記基板ユニット１０における金属部材６２と第２回路基板２４との固定態様とは異なる。基板ユニット３１０において、金属部材６２と第２回路基板２４とは、ねじＳＣによってねじ止めされて固定されている。

本例の金属部材６２の形状、及び第２回路基板２４と金属部材６２との位置関係は、上記基板ユニット１０における金属部材６２の形状、及び第２回路基板２４と金属部材６２との位置関係と同様である。本例では、金属部材６２のフランジ部及び第２回路基板２４に、それぞれねじＳＣが通る孔が形成される。これらの孔を用いてねじＳＣがねじ止めされる。なお、図４のように、ねじＳＣの頭部が第２回路基板２４の外側に位置する場合、フランジ部の孔に雌ねじが形成されてもよいし、フランジ部の外側にフランジ部とは別にナットが設けられてもよい。また、ねじＳＣの頭部がフランジ部の外側に設けられる場合、第２回路基板２４の外側に第２回路基板２４とは別にナットが設けられるとよい。本例では、電子部品３０で生じた熱の一部は、柔軟性伝熱部材６８、金属部材６２、柔軟性伝熱部材７０を経由して上壁４７に達する。

［実施形態５］
実施形態５にかかる基板ユニットについて説明する。図５は実施形態５にかかる基板ユニット４１０を示す概略断面図である。

基板ユニット４１０において、金属部材４６２の形状が、上記金属部材６２の形状とは異なる。金属部材４６２は、上記基板ユニット３１０における金属部材６２と同様に、ねじＳＣによってねじ止めされて第２回路基板２４に固定されている。金属部材４６２は、上記基板ユニット２１０における金属部材２６２と同様に第２回路基板２４を貫通していない。

金属部材４６２は、第１回路基板２２と第２回路基板２４との間隔よりも短尺に形成される。金属部材４６２の形状は、上記金属部材６２と同様に、ボディ部とフランジ部とを有しつつ、ボディ部が金属部材６２のボディ部よりも短尺な形状とされる。フランジ部及び第２回路基板２４に、それぞれねじＳＣが通る孔が形成される。これらの孔を用いてにねじＳＣがねじ止めされる。金属部材４６２において、第１突出部４６４の基端に固定部４６３が設けられる。なお、図５のように、ねじＳＣの頭部が第２回路基板２４の外側に位置する場合、フランジ部の孔に雌ねじが形成されてもよいし、フランジ部の外側にフランジ部とは別にナットが設けられてもよい。また、ねじＳＣの頭部がフランジ部の外側に設けられる場合、第２回路基板２４の外側に第２回路基板２４とは別にナットが設けられてもよい。

本例では、電子部品３０で生じた熱の一部は、柔軟性伝熱部材６８、金属部材４６２、サーマルビア７４、柔軟性伝熱部材７２を経由して上壁４７に達する。金属部材４６２と第２回路基板２４との間に柔軟性伝熱部材が設けられてもよい。

［実施形態６］
実施形態６にかかる基板ユニットについて説明する。図６は実施形態６にかかる基板ユニット５１０を示す概略断面図である。

基板ユニット５１０において、金属部材５６２の形状が、上記金属部材６２の形状とは異なる。金属部材５６２は、上記基板ユニット３１０における金属部材６２と同様に、第２回路基板２４を貫通しつつ、第２回路基板２４にねじＳＣによってねじ止めされて固定されている。金属部材５６２において、長手方向に沿った中間部の位置にフランジ部が設けられている。フランジ部は第１回路基板２２と第２回路基板２４との間に設けられる。フランジ部及び第２回路基板２４に、それぞれねじが通る孔が形成される。これらの孔を用いてにねじＳＣがねじ止めされる。金属部材５６２において、突出部５６４の基端に固定部５６３が設けられる。なお、図６のように、ねじＳＣの頭部が第２回路基板２４の外側に位置する場合、フランジ部の孔に雌ねじが形成されてもよいし、フランジ部の外側にフランジ部とは別にナットが設けられてもよい。また、ねじＳＣの頭部がフランジ部の外側に設けられる場合、第２回路基板２４の外側に第２回路基板２４とは別にナットが設けられてもよい。

本例では、電子部品３０で生じた熱の一部は、柔軟性伝熱部材６８、金属部材５６２、柔軟性伝熱部材７０を経由して上壁４７に達する。

本例の金属部材５６２が、ねじ止めに代えて、はんだＳＯによって第２回路基板２４に固定されてもよい。この場合、金属部材５６２のうち突出部５６４が第１突出部である。また、金属部材５６２のうち第２回路基板２４の孔に収まる部分が連結部である。また、金属部材５６２のうち第２回路基板２４に対して突出部５６４とは反対側に突出する部分が第２突出部である。この場合、金属部材５６２のうちフランジ部が設けられた部分における横断面積が、連結部の横断面積よりも大きい。従って、第１突出部における横断面積が、連結部の横断面積よりも大きい。これにより、第２回路基板２４の第１回路基板２２に対向する面にリフローが可能となる。

［実施形態７］
実施形態７にかかる基板ユニットについて説明する。図７は実施形態７にかかる基板ユニット６１０を示す概略断面図である。

基板ユニット６１０において、第１回路基板２２に複数の電子部品３０、３４、３６が設けられている。第２伝熱部６０は、電子部品３０に対応する位置のほか、電子部品３４に対応する位置にも設けられている。電子部品３０の第２伝熱部６０と、電子部品３４の第２伝熱部６０とは互いに遊離して設けられる。電子部品３６に対応する位置には第２伝熱部は設けられていない。例えば、電子部品３６は、電子部品３０、３４と比べて、発熱量の小さい電子部品であることが想定される。

第１伝熱部５０は、複数の電子部品３０に対応するように設けられる。第１伝熱部５０は、第２伝熱部６０がそれぞれ設けられる２つの電子部品３０、３４にわたる領域に設けられる。第１伝熱部５０は、第２伝熱部６０が設けられる電子部品３４と、設けられない電子部品３６との２つの電子部品３４、３６にわたる領域に設けられる。

［変形例］
これまで、第２伝熱部が、電子部品３０に対応する位置において、電子部品３０と上壁４７とを熱接続するものとして説明されたが、このことは必須の構成ではない。第２伝熱部が、電子部品３０に対応する位置において、電子部品３０と上壁４７とを熱接続していなくてもよい。例えば、実施形態３において、柔軟性伝熱部材７２が省略されて、電子部品３０に対応する位置において、第２伝熱部における金属部材２６２が電子部品３０と第２回路基板２４とを熱接続しつつ、第２伝熱部が電子部品３０と上壁４７とを熱接続していなくてもよい。

またこれまで、第２伝熱部が金属部材を備えるものとして説明されたが、このことは必須の構成ではない。第２伝熱部が金属部材を備えていなくてもよい。この場合、第２伝熱部は、柔軟性伝熱部材によって構成されていてもよい。

またこれまで、第２伝熱部６０は、柔軟性伝熱部材６８を有するものとして説明されたが、このことは必須の構成ではない。金属部材６２が直接的に本体３２に接していてもよい。

またこれまで、第１伝熱部５０が第１回路基板２２を覆う領域は、第２伝熱部６０が第１回路基板２２を覆う領域よりも広範であるものとして説明されたが、このことは必須の構成ではない。第１伝熱部５０が第１回路基板２２を覆う領域は、第２伝熱部６０が第１回路基板２２を覆う領域と同じかそれよりも狭小であってもよい。

なお、上記各実施形態及び各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わせることができる。

１０、１１０、２１０、３１０、４１０、５１０、６１０ 基板ユニット
２０ 基板積層体
２２ 第１回路基板
２４ 第２回路基板
３０、３４、３６ 電子部品
３２ 本体
４０ 筐体
４１ ケース
４２ 底壁（第１放熱部材）
４３ 側壁
４４、４５ 支持部
４６ カバー
４７ 上壁（第２放熱部材）
４７ｈ 凹部
４８ 側壁
５０ 第１伝熱部
５２ 柔軟性伝熱部材
５４ サーマルビア
５６ 金属部材
６０ 第２伝熱部
６２、１６２、２６２、３６２、４６２、５６２ 金属部材
６３、１６３、２６３、４６３、５６３ 固定部
６４、１６４、２６４、４６４ 第１突出部
６５、１６５ 第２突出部
６６、１６６ 連結部
６８、７０、７２、１７０ 柔軟性伝熱部材
７４ サーマルビア
ＳＯ はんだ
ＳＣ ねじ

Claims (9)

1. 互いに間隔をあけて支持された第１回路基板及び第２回路基板を含む基板積層体と、
   前記第１回路基板に実装された電子部品と、
   前記第１回路基板の外側から前記基板積層体を覆う第１放熱部材と、
   前記第２回路基板の外側から前記基板積層体を覆う第２放熱部材と、
   前記電子部品と前記第１放熱部材とを熱接続する第１伝熱部と、
   前記電子部品と前記第２回路基板とを熱接続する第２伝熱部と、
   を備え、
   前記電子部品の本体は、前記第１回路基板及び前記第２回路基板の間に位置し、
   前記第２伝熱部は、前記電子部品の前記本体に対応する位置に部分的に設けられており、
   前記第２伝熱部は金属部材を有し、
   前記金属部材は、前記第２回路基板に固定された固定部と、前記第２回路基板よりも前記本体に向けて突出する第１突出部とを有し、
   前記第１突出部は、前記電子部品と固定されていない、基板ユニット。
2. 請求項１に記載の基板ユニットであって、
   前記金属部材は、前記第２回路基板よりも前記第２放熱部材に向けて突出する第２突出部と、前記第１突出部及び前記第２突出部をつなぎ、前記第２回路基板の孔に収まる連結部とを有する、基板ユニット。
3. 請求項２に記載の基板ユニットであって、
   前記第２突出部の横断面積が前記連結部の横断面積よりも大きい、基板ユニット。
4. 請求項２に記載の基板ユニットであって、
   前記第１突出部の横断面積が前記連結部の横断面積よりも大きい、基板ユニット。
5. 請求項２に記載の基板ユニットであって、
   前記第２突出部における横断面積及び前記連結部における横断面積が、前記第１突出部の先端における横断面積よりも小さい、基板ユニット。
6. 請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の基板ユニットであって、
   前記第２伝熱部は、前記第１突出部と前記本体との間に介在し、前記金属部材よりも柔軟に形成され、前記第１突出部と前記本体との隙間を埋める柔軟性伝熱部材を有する、基板ユニット。
7. 請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の基板ユニットであって、
   前記第１伝熱部が前記第１回路基板を覆う領域は、前記第２伝熱部が前記第１回路基板を覆う領域よりも広範である、基板ユニット。
8. 互いに間隔をあけて支持された第１回路基板及び第２回路基板を含む基板積層体と、
   前記第１回路基板に実装された電子部品と、
   前記第１回路基板の外側から前記基板積層体を覆いつつ前記第１回路基板及び前記第２回路基板を支持する第１放熱部材と、
   前記第２回路基板と積層方向に離れた外側から前記基板積層体を覆う第２放熱部材と、
   前記電子部品と前記第１放熱部材とを熱接続する第１伝熱部と、
   前記電子部品と前記第２回路基板とを熱接続する第２伝熱部と、
   を備え、
   前記電子部品の本体は、前記第１回路基板及び前記第２回路基板の間に位置し、
   前記第２伝熱部は、前記電子部品の前記本体に対応する位置に部分的に設けられて、前記電子部品と前記第２放熱部材とを熱接続する、基板ユニット。
9. 請求項８に記載の基板ユニットであって、
   前記第２伝熱部は前記第１放熱部材及び前記第２放熱部材とは別に設けられて前記第２回路基板を貫通する金属部材を含む、基板ユニット。

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