JPS62261199A - 電子部品を搭載したプリント配線板の放熱構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔目　次〕 ・概要 ・産業上の利用分野 ・従来の技術 ・発明が解決しようとする問題点 ・問題点を解決するための手段 ・作用 ・実施例（第１図〜第７図） ・発明の効果 〔概　要〕 電子部品（２）を搭載したプリント配線板（１）の放熱
構造であって、プリント配線板（１）の表面（１ａ）又
は裏面（１ｂ）の少くとも一方の面上にその略全域にわ
たって放熱シート（３）を配置し、これを収容筐体（４
）の壁板（４ａ）又は放熱板（９）に密着してプリント
配線板（１）に対して弾１８的に圧接した形態に構成す
ることにより、放熱シート（３）を介して前記筐体（４
）又は放熱板（９）から効率良く放熱させること、及び
収容筺体（４）の小形化を図ることを可能としたもので
ある。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、ＬＳＩ等の電子部品を搭載したブリ。

ト配線板の放熱構造に関し、特に熱伝導作用を利用した
放熱構造に関するものである。

近年、ＬＳＩ等の電子部品の小形化、容量の増大化等に
伴って、プリント配線板は、電子部品の実装が高密度化
されるようになり、このため単位面積当りの発生熱量が
増大化されることになり、この発生熱を効率良く放熱し
て搭載された各電子部品を所定温度以下に冷却すること
が要求される。

〔従来の技術〕

従来の技術としては、プリント配線板の基板そのものを
セラミック等のような熱伝専率の比較的良好な絶縁体か
ら形成し、このプリント配線板に放熱フィンを有する放
熱板を部分的に取付けて構成した放熱構造が知られてい
る。

また、別の従来技術としては、エポキシ又はポリイミド
樹脂等から形成したプリント配線板に、搭載電子部品を
避けた空間部分を設けて形成された放熱用金属板を薄い
絶縁板を介して密着させて構成した放熱構造が知られて
いる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記前者の従来例にあっては、放熱フィンを部分的に取
付けているため、放熱効果が低いという問題があり、ま
た収容筐体が大形化されること、高価であること等の問
題がある。

また、上記後者の従来例にあっては、放熱用金属板の構
造が複雑であるため、構造及び組立が複雑化されること
、プリント配線板上の電子部品の配置に制限があること
等の問題がある。

本発明は、このような問題点にかんがみて創作されたも
ので、筒易構造で電子部品の配置が制限されることなく
良好な放熱作用及び収容筐体の小形化が可能なプリント
配線板の放熱構造を提供することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するための手段として、本発明では、
第１，２図に例示するように、電子部品（２）を搭載し
たプリント配線板（１）の部品搭載面である表面（１ａ
）とその反対面である裏面（１ｂ）の少くとも一方の面
上に、その略全域にわたって、弾性、電気絶縁性及び熱
伝導性を有しかつ所定厚さを有する放熱シート（３）を
配置し、該放熱シート（３）を前記プリント配線板（１
）の収容筐体（４）の壁板（４ａ）又は放熱板（９）に
密着させると共に前記プリント配線板（１）に対して弾
ｔ８的に圧接した形態に構成したことを特徴とする電子
部品を搭載したプリント配線板の放熱構造を提供する。

〔作　用〕

第１，２図を参照すると、電子部品（２）の発生熱をプ
リント配線板（１）の板面又は電子部品、若しくはこれ
ら双方から放熱シート（３）によって吸熱し、これを収
容筐体（４）の壁板（４ａ）又は放熱板（９）に伝導し
、これら筐体（４）又は放熱板（９）から効率良く外部
に放熱させることができる。また、放熱シート（３）を
プリント配線板（１）と、上記壁板（４ａ）又は放熱板
（９）の間に圧接状に介在配置した構造とすることによ
り、収容筐体の小形化を図ることができる。

〔実施例〕

第１図から第７図は本発明の実施例及び変形例を説明す
るための図である。

第１図＋ａｌ　、　（ｂ）　、　（Ｃ）は第１実施例を
示す図であって、（ａｌはその側面断面図、（ｂｌは（
ａ）のＰ部の詳細図、（Ｃ）は（ａ）のＱ部の詳細図で
ある。同図において、符号１はＬＳＩ等の電子部品２を
搭載したプリント配線板、３は本発明に係わる放熱シー
ト、４はプリント配線板ｌを収容するための金属製の収
容筐体、５は蓋をそれぞれ示す。本例は、第１図に示す
ように、プリント配線板ｌの部品搭載面（表面）　ｌａ
の反対面である裏面（この場合は半田付面）　　ｌｂ上
に略全域にわたって密着状に放熱シート３を配置し、さ
らにこの放熱シート３を筺体４の底壁板４ａ上に密着状
に配置し、これら両者（１、３）を固定ねじ６によって
筐体４の底壁板４ａ上に固定して構成される。プリント
配線板１はガラスエポキシ等の基板から形成されたもの
である・放熱シート３は、弾性、電気絶縁性及び熱伝導
性を有するもので、例えば、導熱シリコンゴム等からそ
の表面大きさがプリント配線板１の表面大きさと略同等
の大きさを有し、かつその厚さが第１図［ｂｌに示すよ
うに電子部品２のリード２ａの突出部２ｂの長さＩ　（
例えば、１．５　ａｍ程度）に対し十分な厚さく例えば
、４〜５鰭程度）を有して板状に、　形成されている。

そして、放熱シート３は、第１図（Ｃ１に示すように、
プリント配線板１と底壁板４ａとが間隔管７を介して所
定間隔を隔てて互に固定され、これら両者（１、４ａ　
）に予め定めた適当な押圧力で圧接された状態で配設さ
れる。従って、放熱シート３は、その弾性によって第１
図（ｂ）に示すように、電子部品２のリード２ａの突出
部２ｂを吸収してプリント配線板１の裏面１ｂに密着状
に圧接されると同時に底壁板４ａ上に密着状に圧接され
る。尚、この放熱シート３は、例えば、導熱シリコンゴ
ム系の材料から作製されたクールシート（商品名；藤倉
化成）や導熱シート（商品名；■電化）等を用いて形成
することが好ましい。

本例は、このようにプリント配線板１の一方の面、つま
り裏面１．ｂ上に放熱シート３を配置した例であり、電
子部品２のリード２ａの突出部２ｂが筐体４に接触する
こと（短絡すること）を防止するために必要なプリント
配線板１と底壁板４ａの間隔空間を巧みに利用し、この
間隔空間に放熱シートを配設して構成されたものであり
、筺体４（及び蓋５）が放熱体及び電波のシールドカバ
ーの役割も果たしているものである。

このように構成された本例は、プリント配線板１に伝導
した電子部品２の発生熱がプリント配線板１の裏面１ｂ
全面から放熱シート３に吸熱され、この放熱シート３を
介して底壁板４ａに伝導され、筐体４から外部に効率良
（放熱される。これにより、プリント配線板１の表面ｌ
ａ側、つまり部品搭載面側へ放出される熱量を最小限に
抑えることができ、このため従来放熱のために必要とし
ていた第１図（ａ）のＬｌに用溝する空間をほとんど不
要とすることが可能となり、収容筐体４の高さＬを小さ
くして収容筐体４の小形化を図ることができる。また、
本例は筺体４及びＭ５によって、電子部品２を実装した
プリント配線板１をほとんど密閉状に収容する構成であ
るため、外部から侵入しようとする電波を確実にシール
ド（遮蔽）することができるので、侵入電波によって悪
影響を受は易い光モジュール（光装置）等に適用すれば
特に有用性が高く実用的である。さらに、本例は、放熱
シート３の厚さと弾性を適宜に選定することにより、プ
リント配線板１の裏面１ｂへ電子部品２を実装（プリン
ト配線板両面実装）しても上記のように効率良（放熱す
ることが可能である。

第２図は上記第１実施例（第１図）の変形例を示す側面
図である。本例は、プリント配線板ｌの一端縁にプリン
ト板コネクタ８が設けられ、シェルフと呼ばれる箱形の
筐体（図示なし）に複数枚挿着収容されるように形成さ
れたもので、コネクタ８がシェルフのバックボードに設
けられたバンクボードコネクタ（図示なし）に嵌合接続
される。

本例は、放熱シート３が第１実施例と同様にプリント配
線板１の裏面ｌｂに配置され、この放熱シート３をはさ
む形態で放熱フィン９ａを有する放熱板９が配置され、
固定ねじ６によってこれら三者（１、３、９）が−棒状
に結合されて構成される。放熱板９は放熱フィン９ａを
有するのでプリント配線板１から放熱シート３を介して
伝導してきた熱を効率良く外部に放熱することができ、
シールドカバーの役割も兼ねている。本例は、このよう
に構成されることにより、全体の厚さを最小限に薄く設
定すること、つまり小形化を図ることができ、このため
シェルフに収容される隣のプリント配線板との間隔を従
来よりもせばめることができるという利点があり、その
他の作用効果に関しては第１実施例と同様である。

第３図は第２実施例を示す側面断面図である。

同図に示すように、本例は、電子部品２を搭載したプリ
ント配線板ｌの表面（部品搭載面）ｌａと裏面（半田付
面）ｌｂの双方の面上に略全域にわたって放熱シート３
を配置して構成した例である。

プリント配線板ｌはその裏面ｌｂ側に前出の第１実施例
の場合と同様にして配置された放熱シート３を介して収
容筐体４の底壁板４ａ上に配置され、表面ｌａ側に配置
された放熱シート３上に配置された放熱板９を筐体４に
固定ねじ１０によって固定することにより、上下双方の
放熱シート３の弾性によって所定の圧力で挟持された状
態で固定されると共に筐体４内に密閉状に配設される。

従って、上下双方の放熱シート３はプリント配線板１の
表面ｌａ側及び裏面ｌｂ側に所定の圧力で圧接されてい
る。裏面ｌｂ側の放熱シート３は、部品２のり−ド２ａ
の突出部２ｂを前出の第１実施例と同様に弾性によって
吸収し、裏面１ｂと底壁板４８間を絶縁すると共にこれ
ら両者（ｌｂ　、　４ａ）に密着状で圧接されている。

表面ｌａ側の放熱シート３は、その弾性によって電子部
品２の相互間の高さのバラツキ１１を吸収して各部品２
の上面に密着状で圧接されると共に放熱板９にも密着状
で圧接される。尚、本例は、各部品２の高低差によって
上側の放熱シート３の部品２に対する圧接力に多少のば
らつきが生ずる。

このように構成された本例は、前出の第１実施例と同様
の裏面ｌｂ側の放熱作用に加えて、各電子部品２の発生
熱をその上面から上側の放熱シート３によって吸熱し、
この熱を放熱板９に伝導して放熱フィン９ａから外部に
放熱することができるので、全体として非常に良好な放
熱効果が得られる。また、本例はプリント配線板１が上
下の放熱シート３を介して一定の圧力で押圧されて固定
されているのでプリント配線板１の反り等の変形を防止
することができ、これにより電子部品２のプリント配線
板１への半田付部の信頼性を高めることができるという
利点がある。また、本例は、Ｌ１寸法が２枚の放熱シー
ト３を所定量だけ弾性変形させてプリント配線板１を押
圧固定できる寸法となっており、前出の第１実施例の場
合と同様に５寸法を小さく設定するεとができるので収
容筐体４の小形化が可能であり、その他の作用効果につ
いては第１実施例と同様である。

第４図は前出の第２実施例（第３図）の変形例を示す図
である。本例は、前出の第２実施例と基本的には同様に
構成されたものであるが、電子部品２のうち高さが特に
高い電子部品２−１が存在する場合に、上側の放熱シー
ト３と放熱板９にこの部品２−１の逃げ部Ａを設けた点
が第２実施例と構造的に異なる点であり、その他の作用
効果は第２実施例とほとんど同様である。

第５図は上記第２実施例（第３図）とその変形例（第４
図）の矢印Ｐで示す固定部の変形例を示す図である。同
図において、１１は段付ねし、１２はコイルばねである
。本例はコイルばね１２を装着した段付ねじ１１を放熱
板９に摺動自在に挿通して筐体４にねし込むことにより
、筐体４と放熱板９がばね１２の反発力によって上下双
方の放熱シート３を一定の圧力で弾ｔａ的に押圧してい
る構造に構成される。従って、本例によれば、放熱シー
ト３にへたりが生じた場合でも、ばね１２のばね力によ
って双方の放熱シート３を常に一定の適当な圧力で圧接
することができるので、へたりによる放熱シート３の熱
伝導の低下を防止できる。

第６図（ａｌ　、　（ｂｌは第３実施例を示す図であっ
て、（ａ）はその側面断面図、（ｂ）は（ａｌの放熱シ
ート３の単体図である。本例は、電子部品２を搭載した
プリント配線板１の表面（部品搭載面）ｌａ上に略全域
にわたって放熱シート３を配置し、かつこの放熱シート
３に搭載部品２の形状に対応した凹所３ａを設けて構成
した例である。プリント配線板１は間隔管７を介して固
定ねじ６によって筐体４の底壁板４ａ上に固定される。

放熱シート３は、この場合、モールド成形法等によって
ブロック状に形成されたもので、プリント配線板１上の
各部品２をそれぞれ密接状に収容可能な複数個の凹所３
ａを設けて形成される。このように形成された放熱シー
ト３はその各凹所３ａに各部品２をそれぞれ収容して凹
所３ａを除（部分が表面１ａに密接した状態でプリント
配線板ｌ上に配置され、この放熱シート３上に密着状に
配置されて固定ねじｌＯで収容筐体４に固定された放熱
板９によって所定の圧力で各部品２及び表面１ａに圧接
さレル・このように構成された本例は、放熱シート３が
プリント配線板１及び各電子部品２の双方から各電子部
品２の発生熱を吸収して放熱板９に伝導し、放熱フィン
９ａから効率良く外部に放熱することができる。また、
本例は、Ｌ１寸法が放熱シート３を適当量だけ弾性変形
させてプリント配線板１及び部品２に弾撥的に押圧する
寸法に設定されており、Ｌ寸法を小さく設定して収容筺
体４の小形・　　化を図ることができ、その他の作用効
果については第１実施例と同様である。

第７図は前出の第３実施例（第６図）の変形例を示す側
面断面図である。本例は、前出の第３実施例（第６図）
と基本的には同様な着想で構成されたものであり、電子
部品２を搭載したプリント配線板ｌの表面ｌａ上にその
略全域にわたって板状の放熱シート３を配置し、この放
熱シート３上に配置される放熱板９の下面に各電子部品
２の形状に対応した凹所９ｂを設けて構成した例である
。

放熱板９の凹所９ｂは前出の第３実施例の放熱シート３
の凹所３ａよりも大き目でがっなだらかに形成される。

本例は、下面をこのように形成した放熱板９を放熱シー
ト３上に圧接して筺体４に固定することにより、放熱シ
ート３が凹所９ｂによって弾性変形され各部品２の少く
とも上面に密着し、かつプリント配線板ｌに対しては比
較的高さの低い部品２の周辺部等の上面１ａに部分的に
密着する構造に構成される。従って、本例は、プリント
配線板ｌの上面１ａがらの吸熱量が第３実施例よりも若
干少いが、その他の作用効果については第３実施例と同
様である。

〔発明の効果〕

以上説明してきたように、本発明によれば、電子部品（
２）を搭載したプリント配線板（１）の表面（ｌａ）又
は裏面（１ｂ）のいずれか一方の面上、若しくはこれら
双方の面（ｌａ　、　ｌｂ）上に、その略全域にわたっ
て放熱シート（３）を配置し、これを収容筐体（４）の
壁板（４ａ）又は放熱板（９）によって圧接する構成と
することにより、簡易構造で電子部品（２）の配列を制
限することなく、電子部品（２）の発生熱を熱伝導作用
によって効率良く放熱することができ、かつ収容筐体（
４）の小形化を図ることができるという好ましい効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａｌ　、　（ｂ）　、　（Ｃ）は本発明の第１
実施例を示す図、 第２図は第１実施例（第１図）の変形例を示す図・ 第３図は本発明の第２実施例を示す図、第４図は第２実
施例（第３図）の変形例を示す図、 第５図は第３図及び第４図の矢印Ｐで示す固定部の変形
例を示す図、 第６図（ａｌ　、　（ｂｌは本発明の第３実施例を示す
図、第７図は第３実施例（第６図）の変形例を示す図で
ある。 第１〜７図において、 １は電子部品（２）を搭載したプリント配線板、１ａは
表面（部品搭載面）、 １ｂは裏面（半田付面）、 ２．２−１は電子部品、 ２ａはリード、　　　　２ｂは突出部、３は放熱シート
、　　　３ａは凹所、 ４は収容筐体、　　　　４ａは底壁板、５は蓋、　　　
　　　　６．ＩＯは固定ねし、７は間隔管、　　　　　
８はプリント板コネクタ、９は放熱板、　　　　　９ａ
は放熱フィン、１１は段付ねし、　　　１２はコイルば
ね、をそれぞれ示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、電子部品（２）を搭載したプリント配線板（１）の
   部品搭載面である表面（１ａ）とその反対面である裏面
   （１ｂ）の少くとも一方の面上に、その略全域にわたっ
   て、弾性、電気絶縁性及び熱伝導性を有しかつ所定厚さ
   を有する放熱シート（３）を配置し、該放熱シート（３
   ）を前記プリント配線板（１）の収容筐体（４）の壁板
   （４ａ）又は放熱板（９）に密着させると共に前記プリ
   ント配線板（１）に対して弾撥的に圧接した形態に構成
   したことを特徴とする電子部品を搭載したプリント配線
   板の放熱構造。