JPS6340400A - 回路モジユ−ルの組立方法 - 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】 をなすように金、属ブロックで造られた放熱ブロック上
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
放熱ブロッ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ックに伝熱吸収させ、更に２個の
側板とＭ板をねし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ュールの組立方法であり、Ｎ
ｊｌｉｉ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。

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った回路モジュールの組立方
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ッ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
速度化に必要不可決であるが、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って来る。

〔従来の技術〕

１００ＭＨｚ以上の高周波用回路モジュールでは、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ュールの斜視図、
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は高周波用セラミッ
ク板材からなり、アルミ材の放熱ブロック２９の上に置
かれている。この放熱ブロック２９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が放熱ブロック２９にねじ止めしてあり、この
際に放熱ブロック２９の四隅にＬ形の受は金具８１を共
線しである。この受は金具８１の一辺に、回路基板１５
の周辺に添っ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を当ててねし止めする。

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はセラミッ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である。

放熱ブロック２９の回路基板１５の裏面に接する面は、
回路基板１５の取り付は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ミリの深さ
に切削しである。

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
ック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
受は易くなるので、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ック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ッド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に設けた接続パッド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ッド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、高度な信幹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９５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った。

■　セラミック回路基板は強度的に脆く、且つ反りがあ
り直接ねし止め等簡単な固定が出来ず、複雑、高価な回
路モジュール構造になる。

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。

■　組立後のセラミック回路基板の加工はｔ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。

■　セラミッ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。

■　回路モジュ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、咳回路基板に搭載した部品のリード逃げ
穴を有する金属ブロックからなる底板の放熱ブロック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、該回路基板１の表面に部品９１〜９４を実装し、裏
面全面を放熱ブロック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ック２に締着して接地接続とな
し、 該側板４を該放熱ブロック２にねじ止め固定し、咳蓋板
５が該側板４にねじ止め固定されて遮蔽箱を構成する、
本発明の回路モジュールの組立方法により解決される。

〔作　用〕

即ち、セラミッ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、本構造の回路モジュール
の組立方法により問題点は凡て解決する。

回路モジュールの底板を構成する放熱ブロック２は、全
体を厚みのある金属ブロックとして、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は放熱ブロック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
ック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は機構により伝熱機能を持たせ
ており、従ってケースを直接放熱ブロック２に取り付は
固定することで最大の放熱効果を得ることが出来る。

また回路モジュール全体は、放熱ブロック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。

回路は放熱ブロック２に回路基板１を組立だ状態で殆ど
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壁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ュールの組立方法
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って本発明を具体的に説明す
る。

企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。

本回路モジュールは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はセラミックパウダ入り弗素樹脂を絶縁基材
とした銅張り４層の１．６３す厚のｔｏｘｔｓｓ’或い
は１０Ｘ１０３’の回路基板で、誘電正接０．００３、
線膨張係数２０　ｐｐＭ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
ラミッ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。

放熱ブロック２はアルミ材の１０１す厚のブロックで、
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
ック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にタフピングねじ３を通し放熱ブロッ
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２５×２５１すの外形の周辺
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が突出して設けである。このボルト９８が放
熱ブロック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１０×２０１９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を放熱ブロック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”す径の外形の周辺
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
用の金属キャップ９６を設けである。この場合は放熱ブ
ロック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の鍔端面がキャップ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の抜は止
め用に端部に止め輪６２が嵌めである。

放熱ブロック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をねし止め固定し、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１０．５ｘ２．５２’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。

放熱ブロンク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。

本発明の回路モジュールでＩＯＷ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は機構についても一例を示し
たもので、その部品の取り付は機構に合わせて放熱ブロ
ッ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、セラミッ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
ュ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ュールである。 図において、 １．１５は回路基板、　　２．２９は放熱ブロック、４
は側板、　　　　　　５は蓋板、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　遮蔽箱内に回路基板を格納した回路モジュールにおい
   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する金属ブロックからなる底
   板の放熱ブロック（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、 該回路基板（１）の表面に部品（９１〜９４）を実装し
   、裏面全面を放熱ブロック（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
   ック（２）に締着して接地接続となし、該側板（４）を
   該放熱ブロック（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ュールの組立方法。