JPH04188795A - 電子回路部品の放熱構造 - Google Patents
電子回路部品の放熱構造Info
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- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
情報通信装置等の電子機器を構成する電子部品から発生
する熱を、装置の外に効率良く放熱するだめの構造に関
し、特に電子部品を搭載した1枚のプリント基板を筐体
内に収容して構成される小型で厚さの薄い電子機器にお
ける放熱構造に関し、簡単な構成であるにも係わらず、
プリント基板上に搭載される電子回路部品の高さに差が
ある場合にも適用可能な、新規な放熱構造を提供するこ
とを目的とし、 メインプリント基板上に比較的発熱量の少ない第1電子
回路部品を実装し、フレキシブル配線板を介して前記メ
インプリント基板の周縁領域に接続された少なくとも一
つのサブプリント基板上に発熱量の多いLSI等の第γ
電子回路部品を実装し、前記フレキシブル配線板をU字
型に屈曲させて、前記第2電子回路部品の電熱表面が外
に出るように前記サブプリント基板をメインプリント基
板上に折り返し、前記第2電子回路部品に対応して前記
メインプリント基板上に固定された支持部材によって前
記サブプリント基板を弾性的に支持してプリント基板ア
センブリを構成し、該プリント基板アセンブリを、これ
に見合う内径寸法を有する熱伝導性に優れた材料で作ら
れた上下両半体からなる筐体内に収容し、前記第1電子
回路部品を前記支持体の作用によって前記サブプリント
基板ごと該筐体の内壁に対して押圧する構成とする。
する熱を、装置の外に効率良く放熱するだめの構造に関
し、特に電子部品を搭載した1枚のプリント基板を筐体
内に収容して構成される小型で厚さの薄い電子機器にお
ける放熱構造に関し、簡単な構成であるにも係わらず、
プリント基板上に搭載される電子回路部品の高さに差が
ある場合にも適用可能な、新規な放熱構造を提供するこ
とを目的とし、 メインプリント基板上に比較的発熱量の少ない第1電子
回路部品を実装し、フレキシブル配線板を介して前記メ
インプリント基板の周縁領域に接続された少なくとも一
つのサブプリント基板上に発熱量の多いLSI等の第γ
電子回路部品を実装し、前記フレキシブル配線板をU字
型に屈曲させて、前記第2電子回路部品の電熱表面が外
に出るように前記サブプリント基板をメインプリント基
板上に折り返し、前記第2電子回路部品に対応して前記
メインプリント基板上に固定された支持部材によって前
記サブプリント基板を弾性的に支持してプリント基板ア
センブリを構成し、該プリント基板アセンブリを、これ
に見合う内径寸法を有する熱伝導性に優れた材料で作ら
れた上下両半体からなる筐体内に収容し、前記第1電子
回路部品を前記支持体の作用によって前記サブプリント
基板ごと該筐体の内壁に対して押圧する構成とする。
本発明は、情報通信装置等の電子機器を構成する電子部
品から発生する熱を、装置の外に効率良く放熱するため
の構造に関し、特に電子部品を搭載した1枚のプリント
基板を筐体内に収容して構成される小型で厚さの薄い電
子機器における放熱構造に関する。
品から発生する熱を、装置の外に効率良く放熱するため
の構造に関し、特に電子部品を搭載した1枚のプリント
基板を筐体内に収容して構成される小型で厚さの薄い電
子機器における放熱構造に関する。
LSI技術の発達によって電子機器の小型化が促進され
ている。これに伴って、高密度化された電子部品から発
生する熱をどのようにして系外に放熱するかが、大きな
問題となっている。特に容積がII程度以下の小型装置
においては、強制冷却用のファンを取りつけるスペース
が無いため、自然空冷に頼らざるを得す、このための効
率的な構造が求められている。
ている。これに伴って、高密度化された電子部品から発
生する熱をどのようにして系外に放熱するかが、大きな
問題となっている。特に容積がII程度以下の小型装置
においては、強制冷却用のファンを取りつけるスペース
が無いため、自然空冷に頼らざるを得す、このための効
率的な構造が求められている。
従来の放熱構造は、第7図に示すように、プリント基板
21に実装したLSI等の各電子回路部品22の表面に
接触するように共通の放熱フィン23を載置し、これを
ねじ26によってプリント基板21に固定するように構
成されている。そして、プリント基板21を挟んで、前
記ねじ26の上半部と下半部にそれぞれ押しばね24と
支えばね25を設けて、放熱フィン23と電子回路部品
22との密着を図ると共に、該電子回路部品22が放熱
フィン23の自重で破損しないようにバランスをとって
いる。なお、符号27.28はそれぞれ筐体並びに放熱
用開口を示す。
21に実装したLSI等の各電子回路部品22の表面に
接触するように共通の放熱フィン23を載置し、これを
ねじ26によってプリント基板21に固定するように構
成されている。そして、プリント基板21を挟んで、前
記ねじ26の上半部と下半部にそれぞれ押しばね24と
支えばね25を設けて、放熱フィン23と電子回路部品
22との密着を図ると共に、該電子回路部品22が放熱
フィン23の自重で破損しないようにバランスをとって
いる。なお、符号27.28はそれぞれ筐体並びに放熱
用開口を示す。
上述の従来型放熱構造は次のような欠点を有する。
■ 重量の大きい放熱フィンをプリント基板から浮いた
状態で支持した状態で電子回路部品に密着させる構造で
あるたt、プリント基板と該電子回路部品との接合部に
フィンの上下振動によるストレスが加わり、これを損傷
し易い。
状態で支持した状態で電子回路部品に密着させる構造で
あるたt、プリント基板と該電子回路部品との接合部に
フィンの上下振動によるストレスが加わり、これを損傷
し易い。
■ LSI等の電子回路部品パッケージ、の外形寸法は
、必然的に所定の誤差を含んでおり、更にプリント基板
との接続の際の半田の厚さの誤差も加わって、全ての電
子回路部品に対して共通の放熱フィンを均等に密着させ
ることは至難である。
、必然的に所定の誤差を含んでおり、更にプリント基板
との接続の際の半田の厚さの誤差も加わって、全ての電
子回路部品に対して共通の放熱フィンを均等に密着させ
ることは至難である。
特に、プリント基板に反りやねじれが生じた場合には益
々その傾向が助長される。更に、搭載される電子回路部
品の設計上の高さに差がある場合にはこの方式は採用不
可能である。
々その傾向が助長される。更に、搭載される電子回路部
品の設計上の高さに差がある場合にはこの方式は採用不
可能である。
■ ■の欠点を解消するために各電子回路部品に対して
それぞれ別個の放熱フィンを設置することは、電子回路
部品の実装効率を大幅に低下させることになるので好ま
しくない。
それぞれ別個の放熱フィンを設置することは、電子回路
部品の実装効率を大幅に低下させることになるので好ま
しくない。
■ 部品点数が多く、製造コストが嵩む。
本発明は、このような従来技術、の問題点を解決し、簡
単な構成であるにも係わらず、プリント基板上に搭載さ
れる電子回路部品の高さに差がある場合にも適用可能な
、新規な放熱構造を提供することを目的とする。
単な構成であるにも係わらず、プリント基板上に搭載さ
れる電子回路部品の高さに差がある場合にも適用可能な
、新規な放熱構造を提供することを目的とする。
この目的は、メインプリント基板上に比較的発熱量の少
ない第1′F4子回路部品を実装し、フレキシブル配線
板を介して前記メインプリント基板の周縁領域に接続さ
れた少なくとも一つのサブプリント基板上に発熱量の多
いLSI等の第2電子回路部品を実装し、前記フレキシ
ブル配線板をU字型に屈曲させて、前記第2電子回路部
品の電熱表面が外に出るように前記サブプリント基板を
メインプリント基板上に折り返し、前記第2電子回路部
品に対応して前記メインプリント基板上に固定された支
持部材によって前記サブプリント基板を弾性的に支持し
てプリント基板アセンブリを構成し、該プリント基板ア
センブリを、これに見合う内径寸法を有する熱伝導性に
優れた材料で作られた上下両半体からなる筐体内に収容
し、前記第1電子回路部品を前記支持体の作用によって
前記サブプリント基板ごと該筐体の内壁に対して押圧す
ることを特徴とする電子回路部品の放熱構造によって達
成される。
ない第1′F4子回路部品を実装し、フレキシブル配線
板を介して前記メインプリント基板の周縁領域に接続さ
れた少なくとも一つのサブプリント基板上に発熱量の多
いLSI等の第2電子回路部品を実装し、前記フレキシ
ブル配線板をU字型に屈曲させて、前記第2電子回路部
品の電熱表面が外に出るように前記サブプリント基板を
メインプリント基板上に折り返し、前記第2電子回路部
品に対応して前記メインプリント基板上に固定された支
持部材によって前記サブプリント基板を弾性的に支持し
てプリント基板アセンブリを構成し、該プリント基板ア
センブリを、これに見合う内径寸法を有する熱伝導性に
優れた材料で作られた上下両半体からなる筐体内に収容
し、前記第1電子回路部品を前記支持体の作用によって
前記サブプリント基板ごと該筐体の内壁に対して押圧す
ることを特徴とする電子回路部品の放熱構造によって達
成される。
本発明によれば、高発熱量の第21を子回路部品を実装
したサブプリント基板は、低発熱量の第1回路部品を実
装したメインプリント基板上に折り返され、支持部材に
よってメインプリント基板上に浮いた状態で弾性的に支
持されている。こうして構成されたプリント基板アセン
ブリは筐体の下部半体内に収容され、通常のようにこれ
に上部半体が被せられる。すると、サブプリント基板上
の第2電子回路部品は支持部材の弾発力によって筐体の
上部半体の内壁に押しつけられてこれに密着するので、
第2電子回路部品に生じた熱は、熱伝導性に優れた材料
で作られた筐体に伝わって外部に放散される。
したサブプリント基板は、低発熱量の第1回路部品を実
装したメインプリント基板上に折り返され、支持部材に
よってメインプリント基板上に浮いた状態で弾性的に支
持されている。こうして構成されたプリント基板アセン
ブリは筐体の下部半体内に収容され、通常のようにこれ
に上部半体が被せられる。すると、サブプリント基板上
の第2電子回路部品は支持部材の弾発力によって筐体の
上部半体の内壁に押しつけられてこれに密着するので、
第2電子回路部品に生じた熱は、熱伝導性に優れた材料
で作られた筐体に伝わって外部に放散される。
以下、図面に示す好適実施例に基づいて、本発明を更に
詳細に説明する。
詳細に説明する。
第1図〜第4図を参照して、本発明の詳細な説明する。
本発明の電子回路パッケージは、第1図に示すように、
大型の1枚のメインプリント基板1と小型の少なくとも
1枚(図示の例の場合には4枚)のサブプリント基板2
とで構成されている。
大型の1枚のメインプリント基板1と小型の少なくとも
1枚(図示の例の場合には4枚)のサブプリント基板2
とで構成されている。
メインプリント基板1には、比較的作動時の発熱量の少
ないIC等の電子回路部品(以下第1電子回路部品と称
する)3が実装され、サブプリント基板2の方には発熱
量の多いLSI等の電子回路部品(以下第2電子回路部
品と称する)4が実装されている。図示の例では、1枚
のサブプリント基板2にそれぞれ一つのLSIが実装さ
れている。
ないIC等の電子回路部品(以下第1電子回路部品と称
する)3が実装され、サブプリント基板2の方には発熱
量の多いLSI等の電子回路部品(以下第2電子回路部
品と称する)4が実装されている。図示の例では、1枚
のサブプリント基板2にそれぞれ一つのLSIが実装さ
れている。
各サブプリント基板2は、可撓性を有する公知のフレキ
シブル配線板5によって、メインプリント基板1の左右
両縁領域に接続され、両者間の信号接続がなされている
。
シブル配線板5によって、メインプリント基板1の左右
両縁領域に接続され、両者間の信号接続がなされている
。
第2図に示すように、サブプリント基板2はフレキシブ
ル配線板5をU字型に屈曲させて、搭載されている第2
電子回路部品4の伝熱表面が外側に出るような向きにメ
インプリント基板1上に折り返される。
ル配線板5をU字型に屈曲させて、搭載されている第2
電子回路部品4の伝熱表面が外側に出るような向きにメ
インプリント基板1上に折り返される。
メインプリント基板1の面上には、折り返されたサブプ
リント基板2と対面する位置に、第3図に示すような、
十文字型に交差したステンレスのばね材6aからなる支
持部材6が、その中心部に形成された角柱上の支柱6b
をリベット7等によってメインプリント基板1に固定さ
れて設置されており、サブプリント基板2は、支持部材
6の十文字の先端部でその四隅を弾発的に支持され、メ
インプリント基板1上に浮いた状態で支持される。
リント基板2と対面する位置に、第3図に示すような、
十文字型に交差したステンレスのばね材6aからなる支
持部材6が、その中心部に形成された角柱上の支柱6b
をリベット7等によってメインプリント基板1に固定さ
れて設置されており、サブプリント基板2は、支持部材
6の十文字の先端部でその四隅を弾発的に支持され、メ
インプリント基板1上に浮いた状態で支持される。
こうして構成されたプリント基板アセンブ’JAは、第
5図に示すように、稜線に垂直に設けられた多数の切り
込みによって形成されたフィン8を有する熱伝導性の良
好な材料、例えばアルミ合金等の金属で作られた箱型の
上部半体9と、表面に多数の放熱スリット10を具えた
下部半体11とて構成された筐体B内に収容される。
5図に示すように、稜線に垂直に設けられた多数の切り
込みによって形成されたフィン8を有する熱伝導性の良
好な材料、例えばアルミ合金等の金属で作られた箱型の
上部半体9と、表面に多数の放熱スリット10を具えた
下部半体11とて構成された筐体B内に収容される。
即ち、第5図及び第6図に示すように、サブプリント基
板2が支持部材6によってメインプリント基板に支持さ
れた状態で、メインプリント基板1の四隅は、下部半体
11の底壁に設けられた受は座12にねじ13によって
固定される。そして、上方から上部半体9が被せられる
と、その天壁の内側にサブプリント基板2上の第2電子
回路部品4に対応して設けられている肉厚部14が、前
記支持部材6のばね材6aの弾発力に抗して該第2電子
回路部品4の伝熱面(天面)を下方に押し下げる。従っ
て、第2電子回路部品4の高さに多少の差が有っても、
その差はばね材6aの弾性によって吸収され、前記肉厚
部14と各第2電子回路部品4とは適度の接圧で密着す
ることができる。
板2が支持部材6によってメインプリント基板に支持さ
れた状態で、メインプリント基板1の四隅は、下部半体
11の底壁に設けられた受は座12にねじ13によって
固定される。そして、上方から上部半体9が被せられる
と、その天壁の内側にサブプリント基板2上の第2電子
回路部品4に対応して設けられている肉厚部14が、前
記支持部材6のばね材6aの弾発力に抗して該第2電子
回路部品4の伝熱面(天面)を下方に押し下げる。従っ
て、第2電子回路部品4の高さに多少の差が有っても、
その差はばね材6aの弾性によって吸収され、前記肉厚
部14と各第2電子回路部品4とは適度の接圧で密着す
ることができる。
そして、動作時に電子回路部品4から発生した熱は効率
的に上部半体9に伝えられ、フィン8によって増加した
表面積を通じて外気中に放散される。
的に上部半体9に伝えられ、フィン8によって増加した
表面積を通じて外気中に放散される。
前記上半体9の稜線部は図示のように内側に向かって肉
厚となっているので、ここに形成された前記フィン8の
表面積は大きぐ、効率的な熱の放散が可能となる。
厚となっているので、ここに形成された前記フィン8の
表面積は大きぐ、効率的な熱の放散が可能となる。
発熱量の少ない第1電子回路部品3から発生する熱は、
自然対流によって下部半体11のスリット10から流入
する外気によって冷却され、温まった空気は前記フィン
8の間の切り割りを通って外部に排出される。
自然対流によって下部半体11のスリット10から流入
する外気によって冷却され、温まった空気は前記フィン
8の間の切り割りを通って外部に排出される。
本発明によれば、従来の放熱構造に比して次のような利
点を有する。
点を有する。
■ サブプリント基板を特殊構造の支持部材によって弾
性的に浮かせて支持したので、サブプリント基板上に実
装された発熱量の大きい電子回路部品を筐体内壁に対し
て弾発力を以て押しつけることが可能になった。このた
め、各の電子回路部品の高さに多少の差が有っても、そ
の差は支持部材によって吸収され、常に適当な接圧を以
て電子回路部品を筐体の内壁に密着させることができる
。
性的に浮かせて支持したので、サブプリント基板上に実
装された発熱量の大きい電子回路部品を筐体内壁に対し
て弾発力を以て押しつけることが可能になった。このた
め、各の電子回路部品の高さに多少の差が有っても、そ
の差は支持部材によって吸収され、常に適当な接圧を以
て電子回路部品を筐体の内壁に密着させることができる
。
■ 従来構造のように、発熱する電子回路部品の上にフ
ィンを載置するのではなく、電子回路部品の方を筐体内
壁に押し当てる構成を採用したので、半田接合された端
子部分へのストレスが減少し、該部分の損傷を少なくす
ることができる。
ィンを載置するのではなく、電子回路部品の方を筐体内
壁に押し当てる構成を採用したので、半田接合された端
子部分へのストレスが減少し、該部分の損傷を少なくす
ることができる。
■ 電子回路部品を押し当てる筐体部分を他の領域に比
して肉厚にすることができるので、熱容量を大きくして
放熱効果を向上することができる。
して肉厚にすることができるので、熱容量を大きくして
放熱効果を向上することができる。
■ サブプリント基板を支持する支持部材は、その中央
の支柱によってメインプリント基板上に固定されるので
設置スペースが小さくてすみ、メインプリント基板の部
品実装面積を実質的に減少させない。
の支柱によってメインプリント基板上に固定されるので
設置スペースが小さくてすみ、メインプリント基板の部
品実装面積を実質的に減少させない。
第1図(a)は本発明のプリント基板アセンブリの構成
を示す平面図、(b)は同じく側面図、第2図(a)は
折り曲げられた本発明のプリント基板アセンブリの平面
図、(b)は同じく側面図、(C)は正面図、 第3図(a)は本発明のサブプリント基板を支持するた
めの支持部材の平面図、(b)は側面図、(C)は側断
面図、 第4図は筐体内に収容されたプリント基板アセンブリの
断面図、 第5図は本発明の放熱構造の分解斜視図、第6図は同じ
く組み立てられた放熱構造の一部破断斜視図である。 第7図は従来の放熱構造の一例を示す断面図である。 1 メインプリント基板、 2 サブプリント基板、 3 第1電子回路部品、 4 第2電子回路部品、 5 フレキシブル配線板、 6 支持部材、 8 フィン、 9 上部半体、 10 スリット、 11 下部半体、 14 肉厚部、 A プリント基板アセンブリ、 B 筐体。
を示す平面図、(b)は同じく側面図、第2図(a)は
折り曲げられた本発明のプリント基板アセンブリの平面
図、(b)は同じく側面図、(C)は正面図、 第3図(a)は本発明のサブプリント基板を支持するた
めの支持部材の平面図、(b)は側面図、(C)は側断
面図、 第4図は筐体内に収容されたプリント基板アセンブリの
断面図、 第5図は本発明の放熱構造の分解斜視図、第6図は同じ
く組み立てられた放熱構造の一部破断斜視図である。 第7図は従来の放熱構造の一例を示す断面図である。 1 メインプリント基板、 2 サブプリント基板、 3 第1電子回路部品、 4 第2電子回路部品、 5 フレキシブル配線板、 6 支持部材、 8 フィン、 9 上部半体、 10 スリット、 11 下部半体、 14 肉厚部、 A プリント基板アセンブリ、 B 筐体。
Claims (4)
- 1.メインプリント基板(1)上に比較的発熱量の少な
い第1電子回路部品(3)を実装し、フレキシブル配線
板(5)を介して前記メインプリント基板(1)の周縁
領域に接続された少なくとも一つのサブプリント基板(
2)上に発熱量の多いLSI等の第2電子回路部品(4
)を実装し、前記フレキシブル配線板(5)をU字型に
屈曲させて、前記第2電子回路部品(4)の伝熱表面が
外に出るように前記サブプリント基板(2)をメインプ
リント基板(1)上に折り返し、前記第2電子回路部品
(4)に対応して前記メインプリント基板(1)上に固
定された支持部材(6)によって前記サブプリント基板
(2)を弾性的に支持してプリント基板アセンブリ(A
)を構成し、該プリント基板アセンブリ(A)を、これ
に見合う内径寸法を有する熱伝導性に優れた材料で作ら
れた上下両半体(9,11)からなる筺体(B)内に収
容し、前記第1電子回路部品(3)を前記支持体(6)
の作用によって前記サブプリント基板(2)ごと該筺体
(B)の内壁に対して押圧することを特徴とする電子回
路部品の放熱構造。 - 2.前記支持部材(6)が、十文字上に交差したばね材
(6a)と、その中心部から下方に向かって突出した支
柱(6b)とからなり、前記サブプリント基板(2)は
前記ばね部材によってその四隅を受けて支持されている
請求項1に記載の放熱構造。 - 3.前記筺体(B)が上下両半体(9,11)からなり
、箱型をなす上部半体(9)はその稜線に沿って内側に
張り出した多数のフィン(8)を有する請求項1に記載
の放熱構造。 - 4.前記筐体(B)の上部半体(9)が、その内面の前
記第2電子回路部品(4)に対面する領域に、該電子回
路部品(4)に押し当てられる肉厚部(14)を具えて
いる請求項3に記載の放熱構造。
Priority Applications (3)
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| JP2315782A JPH04188795A (ja) | 1990-11-22 | 1990-11-22 | 電子回路部品の放熱構造 |
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| CA002055802A CA2055802C (en) | 1990-11-22 | 1991-11-19 | Cooling structure for electronics devices |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP2315782A JPH04188795A (ja) | 1990-11-22 | 1990-11-22 | 電子回路部品の放熱構造 |
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| JPH04188795A true JPH04188795A (ja) | 1992-07-07 |
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