JPH0462479B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 本発明は伝熱性良好、大熱容量、低い電気抵抗
をなすように金属ブロツクで造られた放熱ブロツ
ク上に、回路を構成した回路基板を取り付け、回
路の接地は回路パターン上に設けたスルーホール
にねじを貫通させ放熱ブロツクに締め付けること
により最短距離に行い、部品の発熱は放熱ブロツ
クに伝熱吸収させ、更に２個の側板と蓋板をねじ
止めにより簡単に遮蔽箱を構成する、高周波用に
適した回路モジユールの組立方法であり、簡単な
構造で、良好な接地、放熱性能を具備し、且つ遮
蔽箱に格納され、高性能と安定性を発揮し得るも
のであり、回路基板の大形化が可能で回路規模の
拡大にも適応出来るものである。

〔産業上の利用分野〕

本発明は接地放熱ブロツクの上に高周波回路を
形成した回路基板を密着させ、高周波回路の接地
と発熱部品の放熱効果の向上を図つた回路モジユ
ールの組立方法に関す。

半導体部品の高集積化、高性能化は目覚まし
く、これが原動力となりあらゆる電子・通信装置
の高密度実装、小形化が促進された。

また他の部品においても、厚膜回路部品やリー
ド端子のない表面実装用の小形のチツプ形部品が
小形で経済的に得られる様になり寄与している。

これら部品を高密度実装する回路基板も、多層
プリント配線板が一般的に使用されており、その
基材は電気的、機械的要求により各種のものが開
発され用いられている。

これらを集積して回路の高周波化、高速度化が
益々促進され、極まり知れないものがある。

しかし高密度実装は装置の小形化と回路の高周
波化、高速度化に必要不可欠であるが、電力消費
密度も上り、このための放熱冷却処理や、製造試
験の作業性や、回路機能の安定性等が問題となつ
て来る。

〔従来の技術〕

100MHz以上の高周波用回路モジユールでは、
回路の高周波損失が少なく、接地が確実に行え、
且つ半導体部品の放熱が充分に行える必要があ
る。

第３図ａに従来の一例の回路モジユールの斜視
図、第３図ｂにその部分拡大断面図を示す。

高周波回路を構成する回路基板１５は高周波用
セラミツク板材からなり、アルミ材の放熱ブロツ
ク２９の上に置かれている。この放熱ブロツク２
９を包む形で回路基板１５の周辺部で端辺２７を
外側に折曲させた薄銅板の接地体２８が放熱ブロ
ツク２９にねじ止めしてあり、この際に放熱ブロ
ツク２９の四隅にＬ形の受け金具８１を共締して
ある。この受け金具８１の一辺に、回路基板１５
の周辺に添つて略同面に補助回路を構成する補助
回路基板１６を置き、押さえ金具８２を当ててね
じ止めする。この時押さえ金具８２の先端部は弾
性体８３を介して回路基板１５も同時に固定して
いる。

回路基板１５はセラミツク材の為表一層にのみ
回路構成して、部品は表面のみに搭載してある。

放熱ブロツク２９の回路基板１５の裏面に接す
る面は、回路基板１５の取り付け時の反りによる
破損や回路の浮遊容量のバラツキの発生を避ける
ために、出来るだけ接触面積を小さくし、周辺部
の固定部を除き数〓の深さに切削してある。

放熱を要する部品は出来るだけ熱抵抗を少なく
放熱ブロツク２９に伝熱させる様に取り付ける。

回路の基準を成す接地は、各接地点毎に高周波
的接地電位が異なると設計通りの性能が得られず
また他の影響を受け易くなるので、出来る丈導体
抵抗の少ない大きな接地体を基準として、凡ての
接地点をこの接地体に最短距離で接続する必要が
ある。

このため前記の放熱ブロツク２９とも接した接
地体２８が基準として設けてあり、この端辺２７
が補助回路基板１６の接地パターン１７と半田付
けされ、回路基板１５の接地パターンは周辺部に
設けた接続パツド１８まで引き出しておき、対向
した補助回路基板１６の接地パターン１７に設け
た接続パツド１９に接続リード８４を介して接続
される。

回路への電源供給等の補助回路は、補助回路基
板１６に実装し、夫々回路基板１５および補助回
路基板１６の回路パターンを対向する接続パツド
１８，１９迄引き出し接続リード８４で接続す
る。

また回路の精密調整は、半固定可変部品を使用
する場合もあるが、高度な信頼性装置では出来る
丈固定定数部品を使用している。

このため回路の調整個所は、回路基板１５の回
路パターンを上記と同様に補助回路基板１６の回
路パターンまで引き出し、調整端子に固定部品９
５を実装するようにして、高密度実装された繊細
な回路パターンよりなる回路基板には組立完了後
は一切加工を加えなくて済ませている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、以下の如き問題点があつた。

セラミツク回路基板は強度的に脆く、且つ反
りがあり直接ねじ止め等簡単な固定が出来ず、
複雑、高価な回路モジユール構造になる。

このため回路パターンの任意の位置で接地体
に最短接地接続がし難い。

組立後のセラミツク回路基板の加工は難い。
このため回路の調整個所を別の補助回路基板ま
で引き出す必要があり、回路特性、高信頼性に
影響を与える。

２層以上の多層回路基板が得にくい。

このため高密度実装に制約を受ける。

セラミツク回路基板は大形基板化が製造設
備、コスト面より限界がある。

このため収容回路の大形化に限界を生じ、複
数基板に分割せざるを得ない。

回路モジユール全体の遮蔽は別に設ける。

〔問題点を解決するための手段〕 上記の問題点は、第１図、第２図に示す如く、
樹脂系の回路基板１と、回路基板１に搭載した部
品のリード逃げ穴を有し、伝熱性良好、大熱容
量、低い電気抵抗の金属ブロツクからなり、底板
を構成する放熱ブロツク２と、各々が実質上隣接
する相互に直角な二側面を構成する２個の側板４
と、開口面を覆う蓋板５とにより構成され、放熱
ブロツク２に発熱する部品９１，９２の伝熱部を
直接固定させて、該回路基板１の表面に全部品９
１〜９４を実装し、裏面全面を放熱ブロツク２に
密着固定させ、 該回路基板１の回路パターン１１上に設けたス
ルーホール１２にねじ３を貫通させ該放熱ブロツ
ク２に締着して接地接続となし、 該側板４を該放熱ブロツク２にねじ止め固定
し、該蓋板５が該側板４にねじ止め固定されて遮
蔽箱を構成する、本発明の回路モジユールの組立
方法により解決される。

〔作用〕

即ち、セラミツク回路基板の弱点をカバーする
高周波用樹脂系多層回路基板を使用し、本構造の
回路モジユールの組立方法により問題点は凡て解
決する。

回路モジユールの底板を構成する放熱ブロツク
２は、全体を厚みのある金属ブロツクとして、基
準となる低抵抗の接地体と、熱容量の大きい放熱
体とを兼ねさせている。

しかも回路基板１はこの底板と同形の大きさ迄
得られる。

回路基板１は放熱ブロツク２に密着させ、回路
パターン１１の任意の位置でスルーホール１２を
通じて放熱ブロツク２にねじ締めする丈で最短接
地接続が出来る。また回路調整個所の回路パター
ンの引き伸ばしも不要である。

発熱部品は一般に取り付け機構により伝熱機能
を持たせており、従つて伝熱部を直接放熱ブロツ
ク２に取り付け固定することで最大の放熱効果を
得ることが出来る。

また回路モジユール全体は、放熱ブロツク２、
２個の側板４および蓋板５により構成された遮蔽
箱に格納されており、高周波用遮蔽機能を果たし
ている。

回路は放熱ブロツク２に回路基板１を組立た状
態で殆ど完成しており、後は入出力、電源接続の
みとなるので、回路の試験調整は障害物の無いや
り易いこの段階で行うことが出来る。更に後でも
蓋板を開けることにより行える。

かくの如く、簡単な構造により、良好な接地、
放熱機能を具備した高周波用回路モジユールの組
立方法であり、回路基板の大形化が可能で分割さ
れること無く回路規模の拡大にも適応出来るもの
である。

〔実施例〕

以下図面に示す実施例によつて本発明を具体的
に説明する。

全図を通し同一符合は同一対称物を示す。

第１図に本発明の一実施例の斜視図、第２図に
その部分拡大断面図を示す。

本回路モジユールは800Mbpsの光フアイバ伝
送装置の最高速度部の増幅回路に適用したもので
ある。

回路基板１はセラミツクパウダ入り弗素樹脂を
絶縁基材とした銅張り４層の1.6ミリ厚の10×15
センチ或いは10×10センチの回路基板で、誘電正
接0.003、線膨張係数20ppmで普通のプリント配
線板と同様に回路を多層構成出来、スルーホール
も可能であり、セラミツク材の様な脆さは無く直
接ねじ等により密着固定も行えるものである。

放熱ブロツク２はアルミ材の10ミリ厚のブロツ
クで、充分に低抵抗な基準接地体となり、且つ良
好な伝熱性により大きな冷却効果が得られる。

図に示す如く、凡て表面接続型の回路部品９１
〜９４を使用して表面に搭載実装された回路基板
１は、放熱ブロツク２に密着させて四隅をねじで
固定する。次に回路基板１の回路パターン１１上
の任意に指定された接地用のスルーホール１２に
タツピングねじ３を通し放熱ブロツク２に締着さ
せ、確実な接地接続がなされる。最後に発熱部品
９１〜９３を伝熱取り付けする。

部品９１は半導体LSIで25×25ミリの外形の周
辺に多数の接続リード９９を具え、回路基板１表
面の回路パターン１１と接続されており、同底面
に伝熱固定用のボルト９８が突出して設けてあ
る。このボルト９８が放熱ブロツク２に設けた段
付きの穴２１に所定の厚みのスペーサ２２を介し
て挿入され、裏面からナツト２３で締着して放熱
させる。

部品９２も半導体部品で10×20ミリの外形の放
熱基板９７の上部両側方に接続リード９９を具
え、回路基板１表面の回路パターン１１と接続さ
れており、放熱基板９７を放熱ブロツク２に当接
させてねじ３１にて締着して放熱させる。

また部品９３は半導体SSIで10ミリ径の外形の
周辺に放射状に多数の接続リード９９を具え、回
路基板１表面の回路パターン１１と接続されてお
り、同頭部に伝熱用の金属キヤツプ９６を設けて
ある。この場合は放熱ブロツク２に直接伝熱させ
ると、リード接続部に剥離力が加わり好ましくな
い。そこで片端に鍔を有する真鍮の当接棒６の鍔
端面がキヤツプ９６の頭面に当接するように、蓋
板５の所定位置に当接棒６が嵌通して支持される
曲鉄５１を溶接して設けてあり、当接棒６に外嵌
されたコイル状のバネ６１で適度の押し力を与え
て伝熱効果を持たせている。更に蓋板５を開けた
時に当接棒６の抜け止め用に端部に止め輪６２が
嵌めてある。

放熱ブロツク２の隣接した二側面に当接す直角
に折曲した２個の側板４をねじ止め固定し、開口
面を蓋板５で覆い側板４にねじ止めして遮蔽箱を
構成させ、外形は10.5×15.5或いは10.5×2.5セン
チである。

図示してないが外部接続用のコネクタや配線貫
通穴等は側板４に設けられ回路基板１に接続され
ている。

放熱ブロツク２の回路基板１との当接面を絶縁
する必要がある時は、その面をアルマイト処理し
たものを使用する。

本発明の回路モジユールで10W以上の放熱に対
し自然冷却で充分な使用温度に維持出来る冷却効
果が得られている。

上記で各部の材料はこの実施例に限定するもの
ではない。

また発熱部品の伝熱取り付け機構についても一
例を示したもので、その部品の取り付け機構に合
わせて放熱ブロツクに加工を加え伝熱固定機能を
持たすことにある。

〔発明の効果〕

かくの如く、セラミツク回路基板を使用しない
簡単な構造により、良好な接地、放熱機能を具備
し、遮蔽箱に格納された高性能と安定性を発揮し
得る高周波用回路モジユールの組立方法であり、
回路基板の大形化が可能で分割されること無く回
路規模の拡大にも適応出来るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の斜視図、第２図は
本発明の一実施例の部分拡大断面図、第３図は従
来の一例の回路モジユールである。 図において、１，１５は回路基板、２，２９は
放熱ブロツク、４は側板、５は蓋板、１１は回路
パターン、１２はスルーホール、９１，９２，９
３，９４，９５は部品である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 遮蔽箱内に回路基板を格納した回路モジユー
   ルにおいて、 樹脂系の回路基板１と、該回路基板１に搭載し
   た部品のリード逃げ穴を有し、伝熱性良好、大熱
   容量、低い電気抵抗の金属ブロツクからなり、底
   板を構成する放熱ブロツク２と、各々が実質上隣
   接する相互に直角な二側面を構成する２個の側板
   ４と、開口面を覆う蓋板５とにより構成され、 該放熱ブロツク２に発熱する部品９１，９２の
   伝熱部を直接固定させて、該回路基板１の表面に
   全部品９１〜９４を実装し、裏面全面を放熱ブロ
   ツク２に密着固定させ、 該回路基板１の回路パターン１１上に設けたス
   ルーホール１２にねじ３を貫通させ該放熱ブロツ
   ク２に締着して接地接続となし、該側板４を該放
   熱ブロツク２にねじ止め固定し、該蓋板５が該側
   板４にねじ止め固定されて遮蔽箱を構成すること
   を特徴とする回路モジユールの組立方法。