JPS5851437B2 - 電子装置用プラグインモジユ−ル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自己充足ヒートシンクを有する電子装置用のプ
ラグインモジュールに関するものである。

迅速に組立製造でき、欠陥が生じたときまたは装置の特
性を変えようとするときに容易に交換することができる
プラグインモジュール付電子装置を得ることが望ましい
。

このようにモジュールを使用することは携帯用ラジオ受
信機および送信機のような小型電子装置に望ましいが、
プラグインモジュールは一般的に直接配線するモジュー
ルより大きな空間を占めるため大きさが限られているも
のではプラグインモジュールのための余裕はなかった。

更に、所定の突出度および剛性を有するような小型のプ
ラグインモジュールを提供することには問題がある。

このモジュールは作動中相当な熱を発生するトランジス
タまたは他の素子を有する電力増幅回路のような電子回
路を含むことができ、このため、回路の動作を適切にす
るには素子から熱を伝導する必要がある。

相当の熱を発生する素子を有する従来の小型電子装置は
熱を消散させるために大きなシャーシ上に取り付けるか
、または熱発生素子をヒートシンク上に取り付けていた
。

この場合、全回路をプラグインモジュールとして設けら
れず、回路をシャーシに接続するのに配線する必要があ
る。

これはモジュールを完全な電子装置内に組み込む前のモ
ジュールであるために全回路のテストを複雑にする。

プラグイン回路は大型の電子装置に使用されているが、
大きさを所望の程度に小さくして所望のユニットを提供
することは不可能であった。

また、シャーシ上に脆いプラグイン接点を有するモジュ
ールを密接して挿入することは困難であり、このため挿
入を容易にするにはモジュールを離間する必要があった
。

このため装置全体が所望のものより大きくなる結果とな
る。

本発明の目的は発生する熱を発散させるためのコンパク
トなヒートシンク構体を有する電力発生電子装置用プラ
グインモジュールを提供しようとするにある。

モジュールおよびシャーシはシャーシ上にモジュールを
容易に密接して位置させ得るようにするための協働案内
素子を具え、またモジュールおよびシャーシはモジュー
ルを所定の位置に案内してこれを支持するための相対的
に突出する端子、およびモジュールを適切に位置させる
際モジュールの回路をシャーシに接続するための脆い接
触ピンを具える。

本発明を実施するに際しては、ベースおよびこれから延
在する３個の側壁を有する熱伝導ハウジングを具えるプ
ラグインモジュールを設ける。

絶縁材料製のヘッダーで第４の側壁を構成し、カバーに
より４個部をシールしてプラグインユニットとして所望
の突出度の完全閉止ユニットを形成する。

セラミック製とすることができる基板上に回路の導体お
よび電子素子を位置させ（電力増幅器のような電子回路
を形成する。

この回路はトランジスタのような能動素子を具え、これ
は動作中相当な熱を発生する。

基板はハウジングのベースにこれと熱伝導するよう取り
付け、ハウジングのベースおよび側部の質量を十分大き
くしてヒートシンクを構成するようにし、これにより回
路で発生する熱を発散させる。

モジュールはシャーシ上の整合構体と協働する端子構体
を具え、これらは取付および接続の両件用を行う。

端子構体はモジュールを所定の位置に案内する相対的に
長く重い接地ピンおよびヘッダーから延在する相対的に
短く脆いピンを具え、この短いピンは回路をシャーシに
接続するため基板上の回路に接続される。

案内ピンはシャーシ上に取り付けることができ、ハウジ
ングのヒートシンク内の細長い開口内にこれらの開口内
のはねインサートとともに延在して案内作用を促進する
とともに弾性電気接続を与える。

他の方法として、これらのピンはヒートシンク上に取り
付けることができ、シャーシ上の弾性ソケット内に延在
させる。

本発明を図面につき説明する。

第１，２および３図は本発明のプラグインモジュールの
構造を示す。

このモジュールは携帯用ラジオ送信機用のラジオ周波数
電力増幅器とすることができるが、これに限定されるこ
とはない。

このモジュールの伝熱ハウジング１６はセラミック基板
１０を支持する隆起した中央部分１９を有するベース１
８を具え、基板１０の下側の伝熱コーティング１２に電
気的に接続する。

電子素子１１を基板１０の頂表面上に支持し、この上の
導体１４に接続する。

ここで挙げている素子およびその接続は本発明の一部を
構成するものではない。

ハウジング１６は相当な厚さの後壁２０並びに側壁２１
および２２を有する。

ハウジングのベースおよび壁は相当な質量を有し、トラ
ンジスタのような相当な熱を発生する基板上のいかなる
素子に対しても有効なヒートシンクを構成する。

後側２０とは反対側に絶縁ヘッダー２３を配置し、これ
に端子２６．２７および２８を挿通させる。

ヘッダー２３の端部は側壁２１および２２の前端におい
て溝孔２４内に嵌合してこれを所定の位置に保持する。

端子２６，２７および２８を基板１０の上側の導体１４
に接続する。

ユニットとしての封入体を完成するために、伝導材料製
の頂板２９を壁２０，２１および２２の頂部のまわりの
棚内に位置させる。

カバー２９を例えばはんだづけまたは伝熱接着剤によっ
て壁に固定し、ヘッダー２３の頂部を横切って延在させ
てこれを所定の位置に保持する。

頂板２９を位置決めする前は、基板上の素子はハウジン
グの開放頂部を経て手入れすることができる。

プラグインモジュールは第１図に示すようにシャーシ１
１上に支持することができる混成超小型ユニットを構成
する。

シャーシ１１はソケット１３を有するプリント回路板と
することができ、このソケットのばね導体により伝導ピ
ン２６，２γおよび２８を受けてモジュール回路に電気
接続を行い得る。

ハウジング１６の側壁２１および２２には細長い開口１
５を形成し、これらの開口内に伝導スリーブ３０を位置
させ、これによりシャーシ１１に取り付けられた伝熱ピ
ン１１を受けてシャーシに接地接続する。

これらのピン１７もハウジング自体が増幅器とすること
ができる回路に対して充分な熱発散を行わせるがシャー
シに幾分の伝熱を行うことができる。

第１図から明らかなように、シャーシ１１から開口１５
内のスリーブ３０内に延在する接地接続ピン１７はユニ
ットから延在する伝熱ピン２６゜２７および２８より長
い。

従って、モジュールをシャーシ上に位置決めする際、接
地接続ピン１７はスリーブ３０内に嵌合してモジュール
を整列させ、伝熱ピン２６，２７および２８をシャーシ
上に設けられたソケット１３内に挿入するのを容易にす
る。

第４および５図は伝導スリーブ３０の構造を詳細に示す
。

各スリーブ３０はハウジング１６の細長い開口１５内に
プレスはめされる外方管状部材３１を具える。

部材３１内には第５図に展開して示すばね部材３２を設
ける。

これは間に細長い細条３５を延在させた１対のバンド３
３および３６を具える。

バンド３３および３４は管状部材３１内で円形形状にな
し、細条３５は第４図に示すように彎曲させて複数個の
弾性接点を形成するようにし、これらの接点はピン１７
に掛合して電気的にも機械的にも良好な接続を行う。

ばね部材３２は弾性伝熱材料で造り、曲げた細条３５は
撓曲してモジュールの構造上の機械的公差およびシャー
シ上のピンの位置を補償する。

従って、ピン１７をスリーブ内に挿入する際モジュール
は整列されて伝熱ピン２６，２７および２８はソケット
１３に対して適切に位置決めされる。

本発明はモジュールの回路に関するものではないが、第
１図には基板１０の頂表面上の導体１４を、基板の下部
に沿って示す回路に接続するための端子２６，２７およ
び２８とともに示す。

端子２６は基板１０の上側に設けられた導体１４の１個
に接続され、モジュールに対して信号入力を与える。

頂部導体１４の一部として基板１０上に設けられた導体
４０の一部上にトランジスタダイ４２を取り付ける。

ダイ４２のコレクタ電極を基板１０と熱伝導関係で導体
４０に直接接続する。

端子２７はモジュールの回路に正の供給電位を与えるこ
とができる。

この端子は頂部導体１４の他の部分に接続する。

信号出力を与えることができる端子２８を導体１４の他
の部分に接続する。

素子を基板に組み立てるに際しては、トランジスタダイ
４２をまず導体４０上に位置させる。

ダイのベースはゴールドフラッシュし、導体４０は金メ
ッキしてダイを共融接着剤で取り付は得るようにするの
が良い。

この作業は組立操作中高温を利用する必要がある。

第２段階として、チップコンデンサ、空心コイル、チッ
プインダクタンス素子および導体部分間の橋絡線をより
低い温度で基板上の導体１４にはんだづけすることがで
きる。

これらの素子は全て同時にはんだづけすることができる
。

第３の段階ではヒートシンクを構成するハウジング１６
のベース１８にセラミック基板を取り付ける。

これは素子のはんだづけ接続部またはトランジスタダイ
の接続部を擾乱しないようより低温で行うことができる
。

基板をハウジング内に取り付けた後、ユニットをテスト
して同調させる。

ユニットは完全に組み立てた後テストされ調節されるか
ら、ユニットを装置に装着する際にそれ以上のテストお
よびまたは調節は必要ない。

このモジュールはラジオ送信機のような携帯用装置に使
用でき、更に同調または調節を行うことなくモジュール
をプラグインするだけでよい。

第６および７図は本発明のハウジング−ヒートシンク構
体の他の例を示す。

ハウジング４５は第１図のハウジング１６のものとほぼ
同様のベース４６並びに壁４８，４９および５０を具え
る。

接地ピン５２を第６図に示すようにベース４６に取り付
ける。

このピンは平坦な端部５４を有し、これに形成した開口
５５によりベース４６上に設けた突起４７を受ける。

これらの突起はピン５２を位置決めし、機械的に良好な
連結がなされるよう据えこみ加工または溶接によってこ
れに取り付けることができる。

次の基板のベースへのはんだづけ操作によりピンとハウ
ジングとの間を電気的ｌこ良好に接続することができる
。

第７図はハウジング４５のベース４６上に位置させた基
板６０、並びに第１図に示す構体と同様の基板上の構体
および素子を示す。

ヘッダー６２の端部はハウジングの側部４９および５０
の溝孔内に位置させる。

伝熱ピン６３，６４および６５をヘッダー６２に挿入し
、端部を基板６０上の導体に接続する。

ピンの外端によりモジュールをシヤーンに接続するため
の端子を構成する。

これを第７図に示し、ハウジングに取り付けられたピン
５２はピン６３，６４および６５より長くしてピン５２
がまずシャーシ上のソケットに掛合してモジュールを整
列させるとともに更に脆いプラグイン端子６３，６４お
よび６５の挿入を容易にする。

カバーを第１〜３図の構体におけるようにハウジングの
側部上にヘッダーを横切って位置させることができる。

第６および１図に示す構体では、ハウジンク壁の厚さは
第１〜３図の構体より薄く、この構体は熱発散量の少な
いモジュールに使用することができる。

いずれのユニットの大きさも特定の用途に応じて変える
ことができる。

前述したように、この構体は小型モジュールに使用する
のに適し、大きくて０．７〜１．３インチ、小さくて０
．２５インチの大きさのモジュールに使用することがで
きる。

本発明の構体は小型で安価な電子モジュールを提供する
のに特に好適であることが確認されている。

電子回路および素子を有するセラミック基板をハウジン
グのベースに直接はんだづけし、熱発生素子を直接基板
上に取り付けているため、発生する熱を発散させるため
の基板を経てハウジングへの直接通路が得られる。

ハウジングはモジュールに対するヒートシンクを構成す
るに十分な質量を有し、このため外部のヒートシンクを
必要としない。

２個の接地接続ピンによりシャーシボードに対してモジ
ュールを整列させることができ、これらのピンはモジュ
ールとボードとの間の剪断荷重に対する主要なる支持構
体をなす。

ピンの大きさおよび間隔は適切なモジュールを特定の位
置に挿入し得るよう変えることができる。

本発明は上述した処に限定されることなく、本発明の範
囲内で種々の変更を加えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はシャーシへの接続状態を示す電力増幅器モジュ
ールの平面図、第２図はモジュールのハウジングの端面
図、第３図は第１図の３−３線に沿って見たモジュール
の断面図、第４図はハウジングの開口内のばねスリーブ
を示す第１図のピンおよびソケット構体の断面図、第５
図は第４図のスリーブのばねインサートの展開図、第６
図は本発明によるモジュールのハウジングの第２例の平
面図、第７図は第６図のハウジングを回路とともに示す
平面図である。 １０・・・・・・基板、１１・・・・・・シャーシ、１
３・・・・・・ソケット、１４・・・・・・導体、１５
・・・・・・開口、１６・・・・・・ハウジング、１７
・・・・・・ピン、１８・・・・・・ベース、２０・・
・・・・後壁、２１．２２・・・・・・側壁、２３・・
・・・・ヘッダー、２６，２７，２８・・・・・・端子
、ピン、２９・・・・・・カバー、３０・・・・・・ス
リーブ、３１・・・・・・管状部材、３２・・・・・・
ばね部材、３３，３４・・・・・・バンド、４５・・・
・・・ハウジング、４６・・・・・・ベース、４７・・
・・・・突起、４８，４９，５０・・・・・・壁、５２
・・・・・・ピン、５５・・・・・・開口、６０・・・
・・・基板、６２・・・・・・ヘッダー、６３．６４，
６５・・・・・・ピン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ベースとこれから延在する３個の側壁を有する伝熱
   ハウジングと、このハウジングに接地接続するためハウ
   ジングに設けた第１端子と、前記ノ＼ウジングの前記ベ
   ース上に取り付けられ、少なくとも１個は相当な熱を発
   生する電子素子を有する基板とを具え、前記ハウジング
   はヒートシンクを形成するに十分な質量にするとともに
   前記発熱素子から熱を効果的に発散させるよう前記基板
   に連結し、更に、前記ハウジングの前記ベースと２個の
   側壁に隣接して配置され第４の側壁を形成するヘッダー
   と、このヘッダーを挿通し、前記ノ１ウジング内におい
   て前記電子素子に連結された部分と前記ハウジングから
   突出してプラグイン接点を構成する部分を有する複数個
   の追加の端子と、前記ハウジングの前記３個の側壁に取
   り付けられ、且つ前記ヘッダーに掛合してモジュールを
   完全に封止するカバーとを具えることを特徴とする電子
   装置用プラグインモジュール。