JPH08316593A - 回路カード - Google Patents
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- JPH08316593A JPH08316593A JP8109343A JP10934396A JPH08316593A JP H08316593 A JPH08316593 A JP H08316593A JP 8109343 A JP8109343 A JP 8109343A JP 10934396 A JP10934396 A JP 10934396A JP H08316593 A JPH08316593 A JP H08316593A
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- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors
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- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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- H05K2201/20—Details of printed circuits not provided for in H05K2201/01 - H05K2201/10
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 モジュールの歪みを軽減し、ヒート・シンク
を支持する回路カードを提供する。 【解決手段】 回路カードは、表面と裏面を持つプリン
ト回路基板、プリント回路基板の表面に装着されたモジ
ュール、及びプリント回路カードの裏面に、モジュール
と正反対の側に装着されてプリント回路基板に剛性を与
えるスティフナ構造を含む。モジュールは、プリント回
路基板と電気的に接続し、モジュールをプリント回路基
板に繋留する複数の電気リードを持つ。スティフナ構造
はプリント回路基板に沿って複数の電気リードを少なく
とも含むように配置され、モジュールにかかる衝撃と振
動に応答して、スティフナ構造と接触するプリント回路
基板の領域の撓みに抗するに充分な厚みと強度を有す
る。
を支持する回路カードを提供する。 【解決手段】 回路カードは、表面と裏面を持つプリン
ト回路基板、プリント回路基板の表面に装着されたモジ
ュール、及びプリント回路カードの裏面に、モジュール
と正反対の側に装着されてプリント回路基板に剛性を与
えるスティフナ構造を含む。モジュールは、プリント回
路基板と電気的に接続し、モジュールをプリント回路基
板に繋留する複数の電気リードを持つ。スティフナ構造
はプリント回路基板に沿って複数の電気リードを少なく
とも含むように配置され、モジュールにかかる衝撃と振
動に応答して、スティフナ構造と接触するプリント回路
基板の領域の撓みに抗するに充分な厚みと強度を有す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般にはプリント
回路カードの機械的設計に関し、特に装着された構成要
素の歪みを軽減するプリント回路カードの機械的設計に
関する。
回路カードの機械的設計に関し、特に装着された構成要
素の歪みを軽減するプリント回路カードの機械的設計に
関する。
【０００２】
【従来の技術】大型で密度の高いマルチ・チップの電子
パッケージを生産するこれまでのアプローチは、１枚の
大きなモノリシック構造のシリコン・チップを基板とし
て用い、その上に必要な回路をすべて集積した大規模集
積回路や超大規模集積回路である。チップは次に、いく
つかあるマルチ・リードの電子パッケージの１つにパッ
ケージ化される。このようなシングル・チップ・モジュ
ール（ＳＣＭ）に代わってマルチ・チップ・モジュール
（ＭＣＭ）が開発されている。代表的なＭＣＭでは、複
雑な回路が２つ以上の別々のチップあるいはサブ・チッ
プ間に分散される。このサブ・チップはそれぞれ、ＭＣ
Ｍの回路全体の一部しか格納せず、従って同等のモノリ
シック・チップに比べて、設計、プロトタイプ作成、構
築、テスト等が大幅に簡素化され低コストである。この
ようなモジュール設計により作り出される回路要素は、
回路基板に装着された他のほとんどの構成要素と比べて
かなり大型である。
パッケージを生産するこれまでのアプローチは、１枚の
大きなモノリシック構造のシリコン・チップを基板とし
て用い、その上に必要な回路をすべて集積した大規模集
積回路や超大規模集積回路である。チップは次に、いく
つかあるマルチ・リードの電子パッケージの１つにパッ
ケージ化される。このようなシングル・チップ・モジュ
ール（ＳＣＭ）に代わってマルチ・チップ・モジュール
（ＭＣＭ）が開発されている。代表的なＭＣＭでは、複
雑な回路が２つ以上の別々のチップあるいはサブ・チッ
プ間に分散される。このサブ・チップはそれぞれ、ＭＣ
Ｍの回路全体の一部しか格納せず、従って同等のモノリ
シック・チップに比べて、設計、プロトタイプ作成、構
築、テスト等が大幅に簡素化され低コストである。この
ようなモジュール設計により作り出される回路要素は、
回路基板に装着された他のほとんどの構成要素と比べて
かなり大型である。
【０００３】ＳＣＭとＭＣＭはしばしばサーフェス・マ
ウント・デバイスとして設計される。サーフェス・マウ
ント・デバイスは、モジュールのリードを回路基板上に
直接ハンダ付けすることによって回路基板上に直接装着
される。ハンダ付けされたリードはしばしば、モジュー
ルと回路基板を電気的に接続するだけでなく、サーフェ
ス・マウント・モジュールを基板に繋留あるいは接続す
る唯一の機械的手段になる。しかし、モジュールはかさ
ばり、モジュール下の回路カード断面は比較的薄いの
で、カードからの垂直方向あるいは回転方向のモジュー
ルの振動あるいはモジュールを通してカードへ伝えられ
る横方向の衝撃負荷により、モジュールの端部と角のハ
ンダ・ジョイントに大きな応力がかかる。
ウント・デバイスとして設計される。サーフェス・マウ
ント・デバイスは、モジュールのリードを回路基板上に
直接ハンダ付けすることによって回路基板上に直接装着
される。ハンダ付けされたリードはしばしば、モジュー
ルと回路基板を電気的に接続するだけでなく、サーフェ
ス・マウント・モジュールを基板に繋留あるいは接続す
る唯一の機械的手段になる。しかし、モジュールはかさ
ばり、モジュール下の回路カード断面は比較的薄いの
で、カードからの垂直方向あるいは回転方向のモジュー
ルの振動あるいはモジュールを通してカードへ伝えられ
る横方向の衝撃負荷により、モジュールの端部と角のハ
ンダ・ジョイントに大きな応力がかかる。
【０００４】また、このように大きなマイクロ回路モジ
ュールは、内部で生じる熱によりダメージを受けやすい
ので、しばしば、薄く小さい金属突起部あるいはフィン
を持つヒート・シンクがモジュール上部に装着される。
しかしこの大きさのヒート・シンクを追加すれば、端部
と角のハンダ・ジョイントの応力と歪みの問題が大きく
なるだけである。
ュールは、内部で生じる熱によりダメージを受けやすい
ので、しばしば、薄く小さい金属突起部あるいはフィン
を持つヒート・シンクがモジュール上部に装着される。
しかしこの大きさのヒート・シンクを追加すれば、端部
と角のハンダ・ジョイントの応力と歪みの問題が大きく
なるだけである。
【０００５】モジュールの電気接続部のこの応力と歪み
により、現場でパッケージに障害が起こる率は異常に高
くなる。従って、モジュールの歪みを軽減して、カード
とモジュールの振動による、リードの多いサーフェス・
マウント・モジュールとヒート・シンクの端部や角の接
合部上のハンダ・ジョイントに対する高い応力やダメー
ジを防ぐことが望ましい。
により、現場でパッケージに障害が起こる率は異常に高
くなる。従って、モジュールの歪みを軽減して、カード
とモジュールの振動による、リードの多いサーフェス・
マウント・モジュールとヒート・シンクの端部や角の接
合部上のハンダ・ジョイントに対する高い応力やダメー
ジを防ぐことが望ましい。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、歪み
除去手段を提供して、振動と衝撃による応力と歪みをサ
ーフェス・マウント・モジュールのリードとヒート・シ
ンクに均等に分散させて、特に角と端部の電気接続部の
疲労と障害を防ぐことである。
除去手段を提供して、振動と衝撃による応力と歪みをサ
ーフェス・マウント・モジュールのリードとヒート・シ
ンクに均等に分散させて、特に角と端部の電気接続部の
疲労と障害を防ぐことである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に従って、モジュ
ールの歪みを軽減し、ヒート・シンクをサポートする回
路カードが提供される。回路カードは、表面と裏面を有
するプリント回路基板、プリント回路基板の表面に装着
されたモジュール、モジュールからは正反対の側のプリ
ント回路カードの裏面に装着されてプリント回路基板に
剛性を与えるスティフナ（stiffening）構造を含む。モ
ジュールは、複数の電気リードによりプリント回路基板
と電気的に接続され、プリント回路基板に繋留される。
スティフナ構造は、プリント回路基板に沿って複数の電
気リードを含むように配置され（coextensive with）、
モジュールにかかる衝撃や振動に応答して、スティフナ
構造に接触したプリント回路基板の領域の撓みに抗する
に充分な厚みと強度を持つ。
ールの歪みを軽減し、ヒート・シンクをサポートする回
路カードが提供される。回路カードは、表面と裏面を有
するプリント回路基板、プリント回路基板の表面に装着
されたモジュール、モジュールからは正反対の側のプリ
ント回路カードの裏面に装着されてプリント回路基板に
剛性を与えるスティフナ（stiffening）構造を含む。モ
ジュールは、複数の電気リードによりプリント回路基板
と電気的に接続され、プリント回路基板に繋留される。
スティフナ構造は、プリント回路基板に沿って複数の電
気リードを含むように配置され（coextensive with）、
モジュールにかかる衝撃や振動に応答して、スティフナ
構造に接触したプリント回路基板の領域の撓みに抗する
に充分な厚みと強度を持つ。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１は、従来のように装着され、
横方向の衝撃負荷を受ける電子モジュール１０を示す。
電子モジュール１０はプリント回路基板１５に装着され
る。モジュール１０には複数の電気リード２０があり、
プリント回路基板１５にハンダ付けされる。電気リード
２０とそのハンダ・ジョイントにより、モジュールに含
まれる回路とマイクロチップがプリント回路基板１５と
回路カードに接続された他の構成要素に電気的に接続さ
れる。エポキシ等により電子モジュール１０に装着され
るのはヒート・シンク２５である。ヒート・シンク２５
は通常、ソリッド・メタル・ベースとそこから伸びた複
数のフィン２６を持つ。
横方向の衝撃負荷を受ける電子モジュール１０を示す。
電子モジュール１０はプリント回路基板１５に装着され
る。モジュール１０には複数の電気リード２０があり、
プリント回路基板１５にハンダ付けされる。電気リード
２０とそのハンダ・ジョイントにより、モジュールに含
まれる回路とマイクロチップがプリント回路基板１５と
回路カードに接続された他の構成要素に電気的に接続さ
れる。エポキシ等により電子モジュール１０に装着され
るのはヒート・シンク２５である。ヒート・シンク２５
は通常、ソリッド・メタル・ベースとそこから伸びた複
数のフィン２６を持つ。
【０００９】モジュール／ヒート・シンク複合体１０、
２５に横衝撃負荷がかかると、複合体の質量により、図
１に示すように、プリント回路基板１５に撓みが生じ
る。この撓みは、横方向の衝撃が電気リード２０を通し
てプリント回路基板に伝えられることによる。衝撃の歪
みと応力は、特に角と端部のリードに集中する。図１に
示すように、モジュール１０の中央から左端までの電気
リード２０は、受ける張力が次第に増加し、モジュール
の中央から右端までの電気リード２０は、受ける圧縮力
が次第に増加する状態にある。
２５に横衝撃負荷がかかると、複合体の質量により、図
１に示すように、プリント回路基板１５に撓みが生じ
る。この撓みは、横方向の衝撃が電気リード２０を通し
てプリント回路基板に伝えられることによる。衝撃の歪
みと応力は、特に角と端部のリードに集中する。図１に
示すように、モジュール１０の中央から左端までの電気
リード２０は、受ける張力が次第に増加し、モジュール
の中央から右端までの電気リード２０は、受ける圧縮力
が次第に増加する状態にある。
【００１０】図２は、モジュール／ヒート・シンク複合
体１０、２５が、プリント回路カード１５の平面に垂直
な衝撃負荷を受けている。当業者には明らかなように、
モジュール１０をプリント回路カード１５に繋留する電
気リード２０は、特にモジュール１０の右端と左端で大
きな歪みを受けている。
体１０、２５が、プリント回路カード１５の平面に垂直
な衝撃負荷を受けている。当業者には明らかなように、
モジュール１０をプリント回路カード１５に繋留する電
気リード２０は、特にモジュール１０の右端と左端で大
きな歪みを受けている。
【００１１】図３を参照する。本発明の好適な実施例に
従った、モジュールの歪みを軽減するプリント回路カー
ドの側面図が示してある。図３はプリント回路基板１５
に装着された電子モジュール１０を示す。エポキシ等に
より電子モジュール１０に装着されるのはヒート・シン
ク２５である。モジュール１０には複数の電気リード２
０があり、従来のようにプリント回路基板１５にハンダ
付けされる。電気リード２０とそのハンダ・ジョイント
により、モジュール１０に含まれる回路やマイクロチッ
プがプリント回路基板１５と回路カードに接続された他
の構成要素に電気的に接続される。図３に示したモジュ
ール１０はシングル・チップ・モジュール（ＳＣＭ）か
マルチ・チップ・モジュール（ＭＣＭ）であるが、当業
者には明らかなように、モジュール１０は、プリント回
路基板に装着できる任意のタイプの電子デバイスでよ
く、本発明はＳＣＭやＭＣＭに制限されない。
従った、モジュールの歪みを軽減するプリント回路カー
ドの側面図が示してある。図３はプリント回路基板１５
に装着された電子モジュール１０を示す。エポキシ等に
より電子モジュール１０に装着されるのはヒート・シン
ク２５である。モジュール１０には複数の電気リード２
０があり、従来のようにプリント回路基板１５にハンダ
付けされる。電気リード２０とそのハンダ・ジョイント
により、モジュール１０に含まれる回路やマイクロチッ
プがプリント回路基板１５と回路カードに接続された他
の構成要素に電気的に接続される。図３に示したモジュ
ール１０はシングル・チップ・モジュール（ＳＣＭ）か
マルチ・チップ・モジュール（ＭＣＭ）であるが、当業
者には明らかなように、モジュール１０は、プリント回
路基板に装着できる任意のタイプの電子デバイスでよ
く、本発明はＳＣＭやＭＣＭに制限されない。
【００１２】本発明の好適な実施例で、モジュール１０
はサーフェス・マウント・デバイスであり、モジュール
のリードを回路基板に直接ハンダ付けすることによって
回路基板に直接装着される。ハンダ付けされたリード２
０は、モジュールと回路基板を電気的に接続するだけで
なく、サーフェス・マウント・モジュールを基板に繋留
あるいは接続する唯一の機械的手段になる。もちろんモ
ジュールの下部をプリント回路基板に接合することによ
って剛性と繋留性を増すことも可能である。
はサーフェス・マウント・デバイスであり、モジュール
のリードを回路基板に直接ハンダ付けすることによって
回路基板に直接装着される。ハンダ付けされたリード２
０は、モジュールと回路基板を電気的に接続するだけで
なく、サーフェス・マウント・モジュールを基板に繋留
あるいは接続する唯一の機械的手段になる。もちろんモ
ジュールの下部をプリント回路基板に接合することによ
って剛性と繋留性を増すことも可能である。
【００１３】スティフナ構造３０は、モジュール１０と
は正反対の側のプリント回路カードの裏面に装着され
る。モジュール１０は回路カードの前面に直接装着され
る。スティフナ構造３０は、本発明の好適な実施例に従
って、モジュール１０の幅よりもかなり大きな幅を持
つ。ただし本発明に従って、スティフナ構造３０の周囲
は、スティフナ構造３０がモジュール１０を回路基板１
５に繋留する電気接続部２０を少なくとも含むように配
置され（coextensive with）歪み除去が最適化される。
スティフナ構造３０の厚みは、プリント回路基板１５の
厚みよりかなり大きい。しかし当業者には明らかなよう
に、所要厚みは、その物質の撓み率によって変化する。
は正反対の側のプリント回路カードの裏面に装着され
る。モジュール１０は回路カードの前面に直接装着され
る。スティフナ構造３０は、本発明の好適な実施例に従
って、モジュール１０の幅よりもかなり大きな幅を持
つ。ただし本発明に従って、スティフナ構造３０の周囲
は、スティフナ構造３０がモジュール１０を回路基板１
５に繋留する電気接続部２０を少なくとも含むように配
置され（coextensive with）歪み除去が最適化される。
スティフナ構造３０の厚みは、プリント回路基板１５の
厚みよりかなり大きい。しかし当業者には明らかなよう
に、所要厚みは、その物質の撓み率によって変化する。
【００１４】本発明の好適な実施例では、スティフナ構
造３０は、ガラス繊維／エポキシ、グラファイト／エポ
キシ、液晶ポリマ等の複合構造等、撓み率が比較的大き
な、良好な誘電体である物質から形成される。ただしア
ルミニウム・プラスチック等他の多くの物質も使用でき
る。プラスチックを使用すればスティフナ構造を簡単に
形成できる。スティフナ構造はプリント回路基板に接合
あるいはボルト付けできる。ヒート・シンク２５は従来
のようにモジュール１０に装着されモジュール１０によ
って支持される。
造３０は、ガラス繊維／エポキシ、グラファイト／エポ
キシ、液晶ポリマ等の複合構造等、撓み率が比較的大き
な、良好な誘電体である物質から形成される。ただしア
ルミニウム・プラスチック等他の多くの物質も使用でき
る。プラスチックを使用すればスティフナ構造を簡単に
形成できる。スティフナ構造はプリント回路基板に接合
あるいはボルト付けできる。ヒート・シンク２５は従来
のようにモジュール１０に装着されモジュール１０によ
って支持される。
【００１５】本発明の好適な実施例では、スティフナ構
造は、生産時にプリント回路基板と一体化した部分とし
て形成される。プリント回路基板は、薄い銅層を絶縁プ
ラスチックの厚い層に積層して形成される。本発明のス
ティフナ構造は成形によりプリント回路基板の絶縁層に
形成できる。これによりプリント回路基板１５は図８に
示すように厚い領域３２と薄い領域３４を持つ。
造は、生産時にプリント回路基板と一体化した部分とし
て形成される。プリント回路基板は、薄い銅層を絶縁プ
ラスチックの厚い層に積層して形成される。本発明のス
ティフナ構造は成形によりプリント回路基板の絶縁層に
形成できる。これによりプリント回路基板１５は図８に
示すように厚い領域３２と薄い領域３４を持つ。
【００１６】当業者には明らかなように、スティフナ構
造によりプリント回路基板に与えられる剛性によって、
撓みに対する抵抗が生じる。撓みは、スティフナ構造の
真上に装着されるモジュールとヒート・シンクにかかる
衝撃と振動に応答して、スティフナ構造と接触するプリ
ント回路基板の領域で生じ得る。特にスティフナ構造
は、カードのモジュールの端部ピンや角ピンの側での撓
みを防ぐ。その結果、モジュールにかかる応力負荷は、
モジュールを繋留するハンダ・ジョイント全体に均等に
分散される。
造によりプリント回路基板に与えられる剛性によって、
撓みに対する抵抗が生じる。撓みは、スティフナ構造の
真上に装着されるモジュールとヒート・シンクにかかる
衝撃と振動に応答して、スティフナ構造と接触するプリ
ント回路基板の領域で生じ得る。特にスティフナ構造
は、カードのモジュールの端部ピンや角ピンの側での撓
みを防ぐ。その結果、モジュールにかかる応力負荷は、
モジュールを繋留するハンダ・ジョイント全体に均等に
分散される。
【００１７】図４を参照する。本発明のモジュール歪み
軽減とヒート・シンクのサポートの好適な実施例が示し
てある。図３と同様、モジュール１０は、プリント回路
基板１５にハンダ付けされたモジュールの電気リード２
０によってプリント回路基板１５に繋留される。この例
でレッグ３５は、スティフナ構造３０'とプリント回路
基板１５の装着穴を通り、ナット３７にネジ止めされ
る。ナット３７はヒート・シンク２５'に接続固定され
る。レッグ３５は好適には４つで、ヒート・シンク２
５'のベースの角それぞれに１つである。
軽減とヒート・シンクのサポートの好適な実施例が示し
てある。図３と同様、モジュール１０は、プリント回路
基板１５にハンダ付けされたモジュールの電気リード２
０によってプリント回路基板１５に繋留される。この例
でレッグ３５は、スティフナ構造３０'とプリント回路
基板１５の装着穴を通り、ナット３７にネジ止めされ
る。ナット３７はヒート・シンク２５'に接続固定され
る。レッグ３５は好適には４つで、ヒート・シンク２
５'のベースの角それぞれに１つである。
【００１８】レッグ３５とナット３７は共にスタンドオ
フ・デバイス３５、３７を形成する。スタンドオフ・デ
バイス３５、３７は２つの機能を実行する。まずレッグ
３５は、スティフナ構造３０'を握持してプリント回路
基板１５に対してスティフナ構造を装着固定するように
設計できる。これによりスティフナ構造をプリント回路
基板に接合する必要はなくなる。
フ・デバイス３５、３７を形成する。スタンドオフ・デ
バイス３５、３７は２つの機能を実行する。まずレッグ
３５は、スティフナ構造３０'を握持してプリント回路
基板１５に対してスティフナ構造を装着固定するように
設計できる。これによりスティフナ構造をプリント回路
基板に接合する必要はなくなる。
【００１９】第２に、スタンドオフ・デバイスはヒート
・シンク２５'を直接支持する。これによりモジュール
１０とその電気リード２０から応力と歪みが取り除かれ
る。ナット３７は、好適にはエラストマ等の衝撃吸収材
から形成されるが、金属、プラスチック等の剛性物質か
ら形成してもよい。ヒート・シンクに加わる横方向ある
いは垂直方向の衝撃負荷は、その力がスタンドオフ・デ
バイス３５、３７を通してプリント回路基板１５とステ
ィフナ構造３０'に直接伝えられるので、電気リード２
０のハンダ・ジョイントへの衝撃負荷の伝達はなくな
る。
・シンク２５'を直接支持する。これによりモジュール
１０とその電気リード２０から応力と歪みが取り除かれ
る。ナット３７は、好適にはエラストマ等の衝撃吸収材
から形成されるが、金属、プラスチック等の剛性物質か
ら形成してもよい。ヒート・シンクに加わる横方向ある
いは垂直方向の衝撃負荷は、その力がスタンドオフ・デ
バイス３５、３７を通してプリント回路基板１５とステ
ィフナ構造３０'に直接伝えられるので、電気リード２
０のハンダ・ジョイントへの衝撃負荷の伝達はなくな
る。
【００２０】本発明のヒート・シンク支持設計のもう１
つの利点は、モジュール１０からの発熱を促進できるこ
とである。第１にスタンドオフ・デバイス３５、３７
は、ヒート・シンク２５'からスティフナ構造３０'に熱
が伝わるように伝熱物質から形成できる。スティフナ構
造３０'が、アルミニウム、銅等、適切な物質から形成
されるなら、スティフナ構造とスタンドオフ・デバイス
によって得られるまた別の伝熱経路により、プリント回
路基板の裏面への伝熱が促進される。ヒート・シンクは
ピン・フィン等の機能を付加したり表面積を増やしたり
できる。第２にスタンドオフ・デバイス３５、３７は、
モジュール１０に比べて断面積が小さく薄い円筒型デバ
イスで、スティフナ構造３０'の各角に置かれ、従って
離隔される。従ってスタンドオフ・デバイス３５、３７
間の大きな空間により、モジュール１０回りの空気が自
由に流れ、対流による冷却機能が追加される。
つの利点は、モジュール１０からの発熱を促進できるこ
とである。第１にスタンドオフ・デバイス３５、３７
は、ヒート・シンク２５'からスティフナ構造３０'に熱
が伝わるように伝熱物質から形成できる。スティフナ構
造３０'が、アルミニウム、銅等、適切な物質から形成
されるなら、スティフナ構造とスタンドオフ・デバイス
によって得られるまた別の伝熱経路により、プリント回
路基板の裏面への伝熱が促進される。ヒート・シンクは
ピン・フィン等の機能を付加したり表面積を増やしたり
できる。第２にスタンドオフ・デバイス３５、３７は、
モジュール１０に比べて断面積が小さく薄い円筒型デバ
イスで、スティフナ構造３０'の各角に置かれ、従って
離隔される。従ってスタンドオフ・デバイス３５、３７
間の大きな空間により、モジュール１０回りの空気が自
由に流れ、対流による冷却機能が追加される。
【００２１】図示していないが、当業者には明らかなよ
うに、図４とは反対側の角に、同じようにして、２つの
スタンドオフ・デバイスが回路基板に追加装着される。
従ってスタンドオフ・デバイスは、図５からわかるよう
に、スティフナ構造の装着穴それぞれに装着される。
うに、図４とは反対側の角に、同じようにして、２つの
スタンドオフ・デバイスが回路基板に追加装着される。
従ってスタンドオフ・デバイスは、図５からわかるよう
に、スティフナ構造の装着穴それぞれに装着される。
【００２２】ここで図５及び図６を参照する。本発明に
従ったスティフナ構造３０'の平面と側面が示してあ
る。まず図５を参照する。プレートとして形成されるス
ティフナ構造３０'の平面図である。中央支持部５０
は、接着剤やエポキシを塗布してスティフナ構造をプリ
ント回路基板に装着するための接着領域として用いられ
る。中央部５０から伸びているのは支持リブ５５で、ス
ティフナ構造の周囲を囲み、支持リブ５５の端部を接続
する外部４０に接続される。スティフナ構造の外側の角
それぞれに連結手段４５、４６がある。連結手段４５、
４６はそれぞれ外部４０から伸びて、中央に装着穴を持
つ円形部である。
従ったスティフナ構造３０'の平面と側面が示してあ
る。まず図５を参照する。プレートとして形成されるス
ティフナ構造３０'の平面図である。中央支持部５０
は、接着剤やエポキシを塗布してスティフナ構造をプリ
ント回路基板に装着するための接着領域として用いられ
る。中央部５０から伸びているのは支持リブ５５で、ス
ティフナ構造の周囲を囲み、支持リブ５５の端部を接続
する外部４０に接続される。スティフナ構造の外側の角
それぞれに連結手段４５、４６がある。連結手段４５、
４６はそれぞれ外部４０から伸びて、中央に装着穴を持
つ円形部である。
【００２３】図６を参照する。本発明に従ったスティフ
ナ構造３０'の側面図である。連結手段４５、４６は、
外部４０から伸びた、高さが外部４０の半分の円柱部で
ある。図６からわかる通り、連結手段４５は外部４０の
上半分に伸び、連結手段４６は外部４０の下半分から伸
びる。
ナ構造３０'の側面図である。連結手段４５、４６は、
外部４０から伸びた、高さが外部４０の半分の円柱部で
ある。図６からわかる通り、連結手段４５は外部４０の
上半分に伸び、連結手段４６は外部４０の下半分から伸
びる。
【００２４】本発明に従って、２つのモジュールが隣接
してプリント回路基板に装着される際、連結手段４５、
４６によって関連スティフナ構造を連結して、モジュー
ルによって共有される１つのスティフナ構造を形成する
ことができる。図７からわかるように、２つのスティフ
ナ構造６０、６５は本発明の連結手段により組になった
形で示してある。スティフナ構造６０の連結手段４６
は、スティフナ構造６５の連結手段４５の真下に挿入さ
れる。連結手段４６は接着剤やエポキシで連結手段４５
と接合して、スティフナ構造６０をスティフナ構造６５
と確実に接続することができる。またスタンドオフ・デ
バイス３５、３７（図４）によりヒート・シンクがモジ
ュールの上に装着される場合は、スタンドオフのレッグ
を連結手段４５、４６の装着穴に通すことで、２つのス
ティフナ構造の連結手段を確実に接続することができ
る。
してプリント回路基板に装着される際、連結手段４５、
４６によって関連スティフナ構造を連結して、モジュー
ルによって共有される１つのスティフナ構造を形成する
ことができる。図７からわかるように、２つのスティフ
ナ構造６０、６５は本発明の連結手段により組になった
形で示してある。スティフナ構造６０の連結手段４６
は、スティフナ構造６５の連結手段４５の真下に挿入さ
れる。連結手段４６は接着剤やエポキシで連結手段４５
と接合して、スティフナ構造６０をスティフナ構造６５
と確実に接続することができる。またスタンドオフ・デ
バイス３５、３７（図４）によりヒート・シンクがモジ
ュールの上に装着される場合は、スタンドオフのレッグ
を連結手段４５、４６の装着穴に通すことで、２つのス
ティフナ構造の連結手段を確実に接続することができ
る。
【００２５】当業者には明らかなように、本発明は、歪
み軽減デバイスとして、アレイ・マウントやサーフェス
・マウントの構成要素、リード付き周辺モジュール、そ
の他、プリント回路基板に直接装着され、主としてその
電気接続部によりボードに繋留される任意の電子パッケ
ージに適用できる。
み軽減デバイスとして、アレイ・マウントやサーフェス
・マウントの構成要素、リード付き周辺モジュール、そ
の他、プリント回路基板に直接装着され、主としてその
電気接続部によりボードに繋留される任意の電子パッケ
ージに適用できる。
【００２６】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。
の事項を開示する。
【００２７】（１）モジュールの歪みを軽減する回路カ
ードであって、表面と裏面を持つプリント回路基板と、
前記プリント回路基板と電気的に接続し、前記プリント
回路基板の表面に繋留する複数の電気接続部を有するモ
ジュールと、前記モジュールとは正反対の側の、前記プ
リント回路カードの裏面に装着され、前記裏面の一部と
接触して前記プリント回路基板に剛性を与え、前記複数
の電気接続部を少なくとも含み、前記モジュールにかか
る衝撃と振動に応答して、前記回路基板の部分の撓みに
抗するに充分な厚みと強度を有する、スティフナ構造
と、を含む、回路カード。 （２）前記モジュールと接触したヒート・シンクを含
む、前記（１）記載の回路カード。 （３）第１端部が前記ヒート・シンクに接続され、前記
第１端部とは反対側の第２端部が前記スティフナ構造に
接続されて、前記ヒート・シンクを支持する、複数のス
タンドオフ・デバイスを含む、前記（２）記載の回路カ
ード。 （４）前記スタンドオフ・デバイスは衝撃吸収材であ
る、前記（３）記載の回路カード。 （５）前記スタンドオフ・デバイスは伝熱体であり、前
記ヒート・シンクとスティフナ構造のサーマル接続を実
現する、前記（３）記載の回路カード。 （６）前記スタンドオフ・デバイスは互いに離隔した、
前記（３）記載の回路カード。 （７）前記スティフナ構造は、中央部を持つプレート、
前記中央部から伸びた支持リブ、及び前記中央部とは反
対側の端部で前記支持リブに接続された外部を含む、前
記（１）記載の回路カード。 （８）前記スティフナ構造は、前記スティフナ構造をも
う１つのスティフナ構造と横並びに連結する連結手段を
含む、前記（１）記載の回路カード。 （９）前記スティフナ構造は、前記プリント回路基板と
接触する面を有するプレートを含み、前記連結手段は、
前記スティフナ構造それぞれの側面端部から伸びた少な
くとも１つのレッグを含み、前記側面端部は互いに重な
り合い、前記レッグにより前記側面端部が共に固定され
る、前記（８）記載の回路カード。 （１０）それぞれの連結手段により共に連結された複数
のスティフナ構造を含む、前記（８）記載の回路カー
ド。 （１１）デバイスの歪みを軽減し、ヒート・シンクを支
持する回路カードであって、選択された厚みの第１領域
と、前記選択された厚みよりも大きな厚みの第２領域と
を有し、前記第２領域は、前記第１リードよりも大きな
強度を有する強化材を持つ、回路カードと、前記第２領
域の回路基板に装着され、電気接続部により前記回路基
板に繋留された電気デバイスと、を含む、回路カード。 （１２）前記デバイスと接触したヒート・シンクを含
む、前記（１１）記載の回路カード。 （１３）前記ヒート・シンクを前記第２領域に接続して
前記ヒート・シンクを支持する、前記（１２）記載の回
路カード。 （１４）モジュールの歪みを軽減しヒート・シンクを支
持する回路カードであって、表面と裏面を持つプリント
回路基板と、前記プリント回路基板と電気的に接続し、
前記プリント回路基板の表面に繋留する複数の電気接続
部を有するモジュールと、前記モジュールとは正反対の
側の、前記プリント回路カードの裏面に装着され、前記
裏面の一部と接触して前記プリント回路基板に剛性を与
え、前記複数の電気接続部を少なくとも含み、前記モジ
ュールにかかる衝撃と振動に応答して、前記プリント回
路基板の部分の撓みに抗するに充分な厚みと強度を有す
る、スティフナ構造と、前記モジュールと接触したヒー
ト・シンクと、離隔し、第１端部が前記ヒート・シンク
に接続され、前記第１端部とは反対側の第２端部が前記
スティフナ構造に接続されて、前記ヒート・シンクを支
持する、複数のスタンドオフ・デバイスと、を含む、回
路カード。 （１５）前記スタンドオフ・デバイスは衝撃吸収型であ
る、前記（１４）記載の回路カード。 （１６）前記スタンドオフ・デバイスは伝熱体であり、
前記ヒート・シンクとスティフナ構造のサーマル接続を
実現する、前記（１４）記載の回路カード。 （１７）前記スティフナ構造は、前記スティフナ構造を
もう１つのスティフナ構造と連結する連結手段を含む、
前記（１４）記載の回路カード。 （１８）それぞれの連結手段により共に連結された複数
のスティフナ構造を含む、前記（１７）記載の回路カー
ド。
ードであって、表面と裏面を持つプリント回路基板と、
前記プリント回路基板と電気的に接続し、前記プリント
回路基板の表面に繋留する複数の電気接続部を有するモ
ジュールと、前記モジュールとは正反対の側の、前記プ
リント回路カードの裏面に装着され、前記裏面の一部と
接触して前記プリント回路基板に剛性を与え、前記複数
の電気接続部を少なくとも含み、前記モジュールにかか
る衝撃と振動に応答して、前記回路基板の部分の撓みに
抗するに充分な厚みと強度を有する、スティフナ構造
と、を含む、回路カード。 （２）前記モジュールと接触したヒート・シンクを含
む、前記（１）記載の回路カード。 （３）第１端部が前記ヒート・シンクに接続され、前記
第１端部とは反対側の第２端部が前記スティフナ構造に
接続されて、前記ヒート・シンクを支持する、複数のス
タンドオフ・デバイスを含む、前記（２）記載の回路カ
ード。 （４）前記スタンドオフ・デバイスは衝撃吸収材であ
る、前記（３）記載の回路カード。 （５）前記スタンドオフ・デバイスは伝熱体であり、前
記ヒート・シンクとスティフナ構造のサーマル接続を実
現する、前記（３）記載の回路カード。 （６）前記スタンドオフ・デバイスは互いに離隔した、
前記（３）記載の回路カード。 （７）前記スティフナ構造は、中央部を持つプレート、
前記中央部から伸びた支持リブ、及び前記中央部とは反
対側の端部で前記支持リブに接続された外部を含む、前
記（１）記載の回路カード。 （８）前記スティフナ構造は、前記スティフナ構造をも
う１つのスティフナ構造と横並びに連結する連結手段を
含む、前記（１）記載の回路カード。 （９）前記スティフナ構造は、前記プリント回路基板と
接触する面を有するプレートを含み、前記連結手段は、
前記スティフナ構造それぞれの側面端部から伸びた少な
くとも１つのレッグを含み、前記側面端部は互いに重な
り合い、前記レッグにより前記側面端部が共に固定され
る、前記（８）記載の回路カード。 （１０）それぞれの連結手段により共に連結された複数
のスティフナ構造を含む、前記（８）記載の回路カー
ド。 （１１）デバイスの歪みを軽減し、ヒート・シンクを支
持する回路カードであって、選択された厚みの第１領域
と、前記選択された厚みよりも大きな厚みの第２領域と
を有し、前記第２領域は、前記第１リードよりも大きな
強度を有する強化材を持つ、回路カードと、前記第２領
域の回路基板に装着され、電気接続部により前記回路基
板に繋留された電気デバイスと、を含む、回路カード。 （１２）前記デバイスと接触したヒート・シンクを含
む、前記（１１）記載の回路カード。 （１３）前記ヒート・シンクを前記第２領域に接続して
前記ヒート・シンクを支持する、前記（１２）記載の回
路カード。 （１４）モジュールの歪みを軽減しヒート・シンクを支
持する回路カードであって、表面と裏面を持つプリント
回路基板と、前記プリント回路基板と電気的に接続し、
前記プリント回路基板の表面に繋留する複数の電気接続
部を有するモジュールと、前記モジュールとは正反対の
側の、前記プリント回路カードの裏面に装着され、前記
裏面の一部と接触して前記プリント回路基板に剛性を与
え、前記複数の電気接続部を少なくとも含み、前記モジ
ュールにかかる衝撃と振動に応答して、前記プリント回
路基板の部分の撓みに抗するに充分な厚みと強度を有す
る、スティフナ構造と、前記モジュールと接触したヒー
ト・シンクと、離隔し、第１端部が前記ヒート・シンク
に接続され、前記第１端部とは反対側の第２端部が前記
スティフナ構造に接続されて、前記ヒート・シンクを支
持する、複数のスタンドオフ・デバイスと、を含む、回
路カード。 （１５）前記スタンドオフ・デバイスは衝撃吸収型であ
る、前記（１４）記載の回路カード。 （１６）前記スタンドオフ・デバイスは伝熱体であり、
前記ヒート・シンクとスティフナ構造のサーマル接続を
実現する、前記（１４）記載の回路カード。 （１７）前記スティフナ構造は、前記スティフナ構造を
もう１つのスティフナ構造と連結する連結手段を含む、
前記（１４）記載の回路カード。 （１８）それぞれの連結手段により共に連結された複数
のスティフナ構造を含む、前記（１７）記載の回路カー
ド。
【図１】従来の方法でプリント回路基板に装着され、横
方向の衝撃負荷を受けている電子モジュールを示す図で
ある。
方向の衝撃負荷を受けている電子モジュールを示す図で
ある。
【図２】回路カードの平面に対して垂直な衝撃負荷を受
けている回路カードに従来の方法で装着されたモジュー
ルを示す図である。
けている回路カードに従来の方法で装着されたモジュー
ルを示す図である。
【図３】本発明の好適な実施例に従って、モジュールの
歪みを軽減するプリント回路カードに装着されたモジュ
ールの側面図である。
歪みを軽減するプリント回路カードに装着されたモジュ
ールの側面図である。
【図４】本発明の好適な実施例に従って、モジュールの
歪みを軽減しヒート・シンクをサポートするプリント回
路基板に装着されたモジュールの側面図である。
歪みを軽減しヒート・シンクをサポートするプリント回
路基板に装着されたモジュールの側面図である。
【図５】図３及び図４に採用されるスティフナ構造の平
面図である。
面図である。
【図６】図５のスティフナ構造の側面図である。
【図７】連結した図５の２つのスティフナ構造を示す図
である。
である。
【図８】本発明の好適な実施例に従って、プリント回路
カードに装着され、モジュール歪み軽減デバイスがプリ
ント回路カードと一体型に形成されたモジュールの側面
図である。
カードに装着され、モジュール歪み軽減デバイスがプリ
ント回路カードと一体型に形成されたモジュールの側面
図である。
１０ 電子モジュール １５ プリント回路基板 ２０ 電気リード ２５ ヒート・シンク ２６ フィン ３０、６０、６５ スティフナ構造 ３２ 厚い領域 ３４ 薄い領域 ３５ レッグ ３７ ナット ４０ 外部 ４５、４６ 連結手段 ５０ 中央支持部 ５５ 支持リブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ミルズ・スワイン アメリカ合衆国55940、ミネソタ州ヘイフ ィールド、レイル・ロード １
Claims (18)
- 【請求項１】モジュールの歪みを軽減する回路カードで
あって、 表面と裏面を持つプリント回路基板と、 前記プリント回路基板と電気的に接続し、前記プリント
回路基板の表面に繋留する複数の電気接続部を有するモ
ジュールと、 前記モジュールとは正反対の側の、前記プリント回路カ
ードの裏面に装着され、前記裏面の一部と接触して前記
プリント回路基板に剛性を与え、前記複数の電気接続部
を少なくとも含み、前記モジュールにかかる衝撃と振動
に応答して、前記回路基板の部分の撓みに抗するに充分
な厚みと強度を有する、スティフナ構造と、 を含む、回路カード。 - 【請求項２】前記モジュールと接触したヒート・シンク
を含む、請求項１記載の回路カード。 - 【請求項３】第１端部が前記ヒート・シンクに接続さ
れ、前記第１端部とは反対側の第２端部が前記スティフ
ナ構造に接続されて、前記ヒート・シンクを支持する、
複数のスタンドオフ・デバイスを含む、請求項２記載の
回路カード。 - 【請求項４】前記スタンドオフ・デバイスは衝撃吸収材
である、請求項３記載の回路カード。 - 【請求項５】前記スタンドオフ・デバイスは伝熱体であ
り、前記ヒート・シンクとスティフナ構造のサーマル接
続を実現する、請求項３記載の回路カード。 - 【請求項６】前記スタンドオフ・デバイスは互いに離隔
した、請求項３記載の回路カード。 - 【請求項７】前記スティフナ構造は、中央部を持つプレ
ート、前記中央部から伸びた支持リブ、及び前記中央部
とは反対側の端部で前記支持リブに接続された外部を含
む、請求項１記載の回路カード。 - 【請求項８】前記スティフナ構造は、前記スティフナ構
造をもう１つのスティフナ構造と横並びに連結する連結
手段を含む、請求項１記載の回路カード。 - 【請求項９】前記スティフナ構造は、前記プリント回路
基板と接触する面を有するプレートを含み、前記連結手
段は、前記スティフナ構造それぞれの側面端部から伸び
た少なくとも１つのレッグを含み、前記側面端部は互い
に重なり合い、前記レッグにより前記側面端部が共に固
定される、請求項８記載の回路カード。 - 【請求項１０】それぞれの連結手段により共に連結され
た複数のスティフナ構造を含む、請求項８記載の回路カ
ード。 - 【請求項１１】デバイスの歪みを軽減し、ヒート・シン
クを支持する回路カードであって、 選択された厚みの第１領域と、前記選択された厚みより
も大きな厚みの第２領域とを有し、前記第２領域は、前
記第１リードよりも大きな強度を有する強化材を持つ、
回路カードと、 前記第２領域の回路基板に装着され、電気接続部により
前記回路基板に繋留された電気デバイスと、 を含む、回路カード。 - 【請求項１２】前記デバイスと接触したヒート・シンク
を含む、請求項１１記載の回路カード。 - 【請求項１３】前記ヒート・シンクを前記第２領域に接
続して前記ヒート・シンクを支持する、請求項１２記載
の回路カード。 - 【請求項１４】モジュールの歪みを軽減しヒート・シン
クを支持する回路カードであって、 表面と裏面を持つプリント回路基板と、 前記プリント回路基板と電気的に接続し、前記プリント
回路基板の表面に繋留する複数の電気接続部を有するモ
ジュールと、 前記モジュールとは正反対の側の、前記プリント回路カ
ードの裏面に装着され、前記裏面の一部と接触して前記
プリント回路基板に剛性を与え、前記複数の電気接続部
を少なくとも含み、前記モジュールにかかる衝撃と振動
に応答して、前記プリント回路基板の部分の撓みに抗す
るに充分な厚みと強度を有する、スティフナ構造と、 前記モジュールと接触したヒート・シンクと、 離隔し、第１端部が前記ヒート・シンクに接続され、前
記第１端部とは反対側の第２端部が前記スティフナ構造
に接続されて、前記ヒート・シンクを支持する、複数の
スタンドオフ・デバイスと、 を含む、回路カード。 - 【請求項１５】前記スタンドオフ・デバイスは衝撃吸収
型である、請求項１４記載の回路カード。 - 【請求項１６】前記スタンドオフ・デバイスは伝熱体で
あり、前記ヒート・シンクとスティフナ構造のサーマル
接続を実現する、請求項１４記載の回路カード。 - 【請求項１７】前記スティフナ構造は、前記スティフナ
構造をもう１つのスティフナ構造と連結する連結手段を
含む、請求項１４記載の回路カード。 - 【請求項１８】それぞれの連結手段により共に連結され
た複数のスティフナ構造を含む、請求項１７記載の回路
カード。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US440182 | 1982-11-09 | ||
| US08/440,182 US5557503A (en) | 1995-05-12 | 1995-05-12 | Circuit card having a large module strain relief and heat sink support |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08316593A true JPH08316593A (ja) | 1996-11-29 |
| JP3378723B2 JP3378723B2 (ja) | 2003-02-17 |
Family
ID=23747771
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10934396A Expired - Fee Related JP3378723B2 (ja) | 1995-05-12 | 1996-04-30 | 回路カード |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5557503A (ja) |
| EP (1) | EP0742681A3 (ja) |
| JP (1) | JP3378723B2 (ja) |
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