JP2015065314A - 電子装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回路基板に取付けられた発熱部品の放熱性能を確保しつつ回路基板に曲げ変形が生じることを抑制することができる電子装置を得る。
【解決手段】電子装置１０は、当該電子装置１０の外郭を構成する筐体１２と、筐体１２内に配置されていると共に当該筐体１２に固定された回路基板１４と、回路基板１４に取付けられた回路素子１６と、を備えている。また、筐体１２内には回路素子１６の熱を放熱するための第１の放熱シート１８及び第２の放熱シート２０が設けられている。第１の放熱シート１８の一端面１８Ａは、筐体１２に当接しており、第１の放熱シート１８の他端面１８Ｂは、回路基板１４の一方側の面１４Ａに当接している。また、第２の放熱シート２０の一端面２０Ａは、筐体１２に当接しており、第２の放熱シート２０の他端面２０Ｂは、回路基板１４の他方側の面１４Ｂに当接している。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子装置に関する。

下記特許文献１には、回路基板に取付けられた発熱部品（コイル部品及び半導体部品）の熱を放熱するために、回路基板が固定された放熱金属板と発熱部品との間に伝熱弾性体を介装させた構成が開示されている。当該文献に記載された構成では、発熱部品の熱を伝熱弾性体を介して放熱金属板に放熱することが可能となっている。

特開２００９−１７６９９０号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された構成では、伝熱弾性体の厚みにバラつきが生じると、例えば、伝熱弾性体の厚みが所定の寸法に対して厚い寸法で製造されると、当該伝熱弾性体が発熱部品を介して回路基板を押圧する。回路基板が押圧されると、当該回路基板に曲げ変形が生じ、ハンダ付け部において亀裂等が生じることが考えられる。

本発明は上記事実を考慮し、回路基板に取付けられた発熱部品の放熱性能を確保しつつ回路基板に曲げ変形が生じることを抑制することができる電子装置を得ることが目的である。

請求項１記載の電子装置は、装置の外郭を構成する筐体と、前記筐体内に配置されていると共に前記筐体に固定された回路基板と、前記回路基板に取付けられた回路素子と、前記筐体と前記回路基板との間に配置されていると共に弾性を有する材料を用いて形成されており、一端面が前記筐体に当接し、かつ、他端面が前記回路基板の一方側の面又は前記回路素子に当接している第１の放熱部材と、前記第１の放熱部材と前記回路基板を隔てて対向して配置されていると共に弾性を有する材料を用いて形成されており、一端面が前記筐体に当接し、かつ、他端面が前記回路基板の他方側の面又は前記回路素子に当接している第２の放熱部材と、を備えている。

請求項１記載の電子装置によれば、回路素子の熱を回路基板及び第１の放熱部材を介して、或いは、回路素子の熱を第１の放熱部材を介して筐体に放熱させることができると共に、回路素子の熱を回路基板及び第２の放熱部材を介して、或いは、回路素子の熱を第２の放熱部材を介して筐体に放熱させることができる。また、本電子装置では、回路基板が第１の放熱部材と第２の放熱部材との間に配置されていることに加えて、第１の放熱部材と第２の放熱部材とが対向して配置されている。そのため、第１の放熱部材及び第２の放熱部材の厚みが所定の寸法に対して厚い寸法で製造されたとしても、第１の放熱部材が回路基板の押圧する押圧力と第２の放熱部材が回路基板を押圧する押圧力とを足し合わせた合力が小さくなる。すなわち、回路基板を曲げようとする力が小さくなり、これにより、回路基板の曲げ変形を抑制することができる。

請求項２記載の電子装置は、請求項１記載の電子装置において、前記第１の放熱部材の他端面が、前記回路基板の一方側の面に当接しており、前記回路素子が、前記回路基板の他方側の面側に配置された状態で前記回路基板に取付けられており、前記第２の放熱部材の他端面が、前記回路素子に当接している。

請求項２記載の電子装置によれば、回路素子の熱を回路基板及び第１の放熱部材を介して筐体に放熱させることができると共に、回路素子の熱を第２の放熱部材を介して筐体に放熱させることができる。

請求項３記載の電子装置は、請求項１記載の電子装置において、前記第１の放熱部材の他端面が、前記回路基板の一方側の面に当接しており、前記第２の放熱部材の他端面が、前記回路基板の他方側の面に当接している。

請求項３記載の電子装置によれば、回路素子の熱を回路基板及び第１の放熱部材を介して筐体に放熱させることができると共に、回路素子の熱を回路基板及び第２の放熱部材を介して筐体に放熱させることができる。

請求項４記載の電子装置は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の電子装置において、前記第１の放熱部材の厚みと前記第２の放熱部材の厚みとが同一とされている。

請求項４記載の電子装置によれば、第１の放熱部材が回路基板の押圧する押圧力と第２の放熱部材が回路基板を押圧する押圧力とを足し合わせた合力を可及的に小さくすることができる。これにより、回路基板の曲げ変形をより一層抑制することができる。なお、第１の放熱部材の厚みと第２の放熱部材の厚みとが同一とされているとは、両者の厚みが完全に同一とされていることを意味するものではなく、上記作用並びに効果を得られる範囲内において厚みが異なっていてもよい。

第１実施形態に係る電子装置を示す側断面図である。 第２実施形態に係る電子装置を示す図１に対応する側断面図である。

（第１実施形態）
図１を用いて本発明の第１実施形態に係る電子装置について説明する。

図１に示されるように、本実施形態の電子装置１０は、当該電子装置１０の外郭を構成する筐体１２と、筐体１２内に配置されていると共に当該筐体１２に固定された回路基板１４と、回路基板１４に取付けられた回路素子１６と、を備えている。また、筐体１２内には回路素子１６の熱を放熱するための第１の放熱シート１８及び第２の放熱シート２０が設けられている。以下、先ず筐体１２について説明し、次いで回路基板１４及び回路素子１６について説明し、最後に本実施形態の要部である第１の放熱シート１８及び第２の放熱シート２０について説明する。

（筐体１２）
筐体１２は、直方体状に形成されており、この筐体１２は、アルミニウム合金を用いて形成された第１の筐体２２と樹脂材を用いて形成された第２の筐体２４とを含んで構成された分割構造とされている。

第１の筐体２２は、第２の筐体２４側が開放された有底箱状に形成されており、この第１の筐体２２は、回路基板１４と略平行に延びる底壁部２２Ａと、底壁部２２Ａの端部から第２の筐体２４側に向けて延びる側壁部２２Ｂと、を備えている。また、底壁部２２Ａには、回路基板１４側に向けて突出する凸状部２２Ｃが形成されている。この凸状部２２Ｃの回路基板１４側の面は当該回路基板１４と略平行に延びる平滑面とされていると共に、凸状部２２Ｃの回路基板１４側の面は後述する第１の放熱シート１８が取付けられる取付面２２Ｄとされている。

第２の筐体２４は、第１の筐体２２側が開放された有底箱状に形成されており、この第２の筐体２４は、回路基板１４と略平行に延びる頂壁部２４Ａと、頂壁部２４Ａの端部から第１の筐体２２側に向けて延びる側壁部２４Ｂと、を備えている。また、頂壁部２４Ａには、回路基板１４側に向けて突出する凸状部２４Ｃが形成されている。この凸状部２４Ｃの回路基板１４側の面は当該回路基板１４と略平行に延びる平滑面とされていると共に、凸状部２４Ｃの回路基板１４側の面は後述する第２の放熱シート２０が取付けられる取付面２４Ｄとされている。また、この取付面２４Ｄは、第１の筐体２２に設けられた凸状部２２Ｃの取付面２２Ｄと回路基板１４を隔てて対向している。

また、頂壁部２４Ａには、タッピングスクリュ２６が螺入されると共に側壁部２４Ｂと一体に形成されたボス部２４Ｅが立設されている。なお、第２の筐体２４の側壁部２４Ｂの先端と第１の筐体２２の側壁部２２Ｂの先端との間には、図示しないシール材が介装されており、また第２の筐体２４と第１の筐体２２とは、図示しない螺子や接着剤等を用いて一体化されている。

（回路基板１４及び回路素子１６）
回路基板１４は、所定の導電パターンが形成された矩形板状に形成されており、この回路基板１４の端部には、図示しない挿通孔が形成されている。この挿通孔に挿通されたタッピングスクリュ２６が第２の筐体２４のボス部２４Ｅに螺入されることによって、回路基板１４が第２の筐体２４に固定されている。

また、回路基板１４には、矩形ブロック状に形成された回路素子１６がハンダ付けにて取付けられている。この回路素子１６は、回路基板１４の他方側の面１４Ｂ側かつ第２の筐体２４の凸状部２４Ｃと近接する位置に配置された状態で回路基板１４に取付けられている。

（第１の放熱シート１８及び第２の放熱シート２０）
第１の放熱部材としての第１の放熱シート１８は、弾性を有する材料であるシリコーン等を用いて形成されており、この第１の放熱シート１８は、所定の板厚Ｔのシリコーンシートが所定の寸法に裁断されることによって形成されている。また、第１の放熱シート１８の一端面１８Ａは、第１の筐体２２に設けられた凸状部２２Ｃの取付面２２Ｄに当接しており、第１の放熱シート１８の他端面１８Ｂは、回路基板１４の一方側の面１４Ａに当接している。換言すると、第１の放熱シート１８が第１の筐体２２と回路基板１４との間に挟持されている。

第２の放熱部材としての第２の放熱シート２０は、第１の放熱シート１８と回路基板１４を隔てて対向して配置されていると共に、上記第１の放熱シート１８と同様に所定の板厚Ｔのシリコーンシートが所定の寸法に裁断されることによって形成されている。また、第２の放熱シート２０の一端面２０Ａは、第２の筐体２４に設けられた凸状部２４Ｃの取付面２４Ｄに当接しており、第２の放熱シート２０の他端面２０Ｂは、回路基板１４の他方側の面１４Ｂに当接している。換言すると、第２の放熱シート２０が第２の筐体２４と回路基板１４との間に挟持されている。

（本実施形態の作用並びに効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。

本実施形態の電子装置１０によれば、回路素子１６の熱を回路基板１４及び第１の放熱シート１８を介して第１の筐体２２に放熱させることができると共に、回路素子１６の熱を回路基板１４及び第２の放熱シート２０を介して第２の筐体２４に放熱させることができる。

また、本電子装置１０では、回路基板１４が第１の放熱シート１８と第２の放熱シート２０との間に配置されていることに加えて、第１の放熱シート１８と第２の放熱シート２０とが対向して配置されている。そのため、第１の放熱シート１８及び第２の放熱シート２０の厚みが所定の寸法に対して厚い寸法で製造されたとしても、第１の放熱シート１８が回路基板１４の押圧する押圧力と第２の放熱シート２０が回路基板１４を押圧する押圧力とを足し合わせた合力が小さくなる。すなわち、回路基板１４を曲げようとする力が小さくなり、これにより、回路基板１４の曲げ変形を抑制することができる。

さらに、本電子装置１０の一部を構成する第１の放熱シート１８及び第２の放熱シート２０は、所定の板厚Ｔのシリコーンシートが所定の寸法に裁断されることによって形成されている。すなわち、第１の放熱シート１８の厚みと第２の放熱シート２０の厚みとが同一とされている。そのため、第１の放熱シート１８が回路基板１４の押圧する押圧力と第２の放熱シート２０が回路基板１４を押圧する押圧力とを足し合わせた合力を可及的に小さくすることができる。これにより、回路基板１４の曲げ変形をより一層抑制することができる。

なお、本実施形態では、第１の放熱シート１８の厚みと第２の放熱シート２０の厚みとを同一とした例について説明してきたが、本発明はこれに限定されず、例えば、第１の放熱シート１８の厚みと第２の放熱シート２０の厚みとを異ならせることもできる。このように、第１の放熱シート１８及び第２の放熱シート２０の厚みは、シリコーンシートの熱膨張率や電子装置１０が作動している際の第１の放熱シート１８及び第２の放熱シート２０の温度等を考慮して適宜設定すればよい。

（第２実施形態）
図２を用いて本発明の第２実施形態に係る電子装置について説明する。なお、上記第１実施形態と同一の機能を有する部品及び部分については、上記第１実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。

図２に示されるように、本実施形態の電子装置２８は、第２の放熱シート２０の他端面２０Ｂが回路素子１６に当接していることに特徴がある。この電子装置２８によれば、回路素子１６の熱を回路基板１４及び第１の放熱シート１８を介して第１の筐体２２に放熱させることができると共に、回路素子１６の熱を第２の放熱シート２０を介して第２の筐体２４に放熱させることができる。

なお、上記第１実施形態及び第２実施形態では、回路素子１６を回路基板１４の他方側の面１４Ｂ側に配置した例について説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、複数の回路素子１６を、回路基板１４の一方側の面１４Ａ側及び他方側の面１４Ｂ側にそれぞれ配置した状態で複数の回路素子１６を回路基板１４に取付けると共に、第１の放熱シート１８の他端面１８Ｂ及び第２の放熱シート２０の他端面２０Ｂを回路素子１６に当接させた構成とすることもできる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。

１０…電子装置，１２…筐体，１４…回路基板，１４Ａ…回路基板の一方側の面，１４Ｂ…回路基板の他方側の面，１６…回路素子，１８…第１の放熱シート（第１の放熱部材），１８Ａ…第１の放熱シートの一端面（第１の放熱部材の一端面），１８Ｂ…第１の放熱シートの他端面（第１の放熱部材の他端面），２０…第２の放熱シート（第２の放熱部材），２０Ａ…第２の放熱シートの一端面（第２の放熱部材の一端面），２０Ｂ…第２の放熱シートの他端面（第２の放熱部材の他端面），２８…電子装置

Claims (4)

1. 装置の外郭を構成する筐体と、
   前記筐体内に配置されていると共に前記筐体に固定された回路基板と、
   前記回路基板に取付けられた回路素子と、
   前記筐体と前記回路基板との間に配置されていると共に弾性を有する材料を用いて形成されており、一端面が前記筐体に当接し、かつ、他端面が前記回路基板の一方側の面又は前記回路素子に当接している第１の放熱部材と、
   前記第１の放熱部材と前記回路基板を隔てて対向して配置されていると共に弾性を有する材料を用いて形成されており、一端面が前記筐体に当接し、かつ、他端面が前記回路基板の他方側の面又は前記回路素子に当接している第２の放熱部材と、
   を備えた電子装置。
2. 前記第１の放熱部材の他端面が、前記回路基板の一方側の面に当接しており、
   前記回路素子が、前記回路基板の他方側の面側に配置された状態で前記回路基板に取付けられており、
   前記第２の放熱部材の他端面が、前記回路素子に当接している請求項１記載の電子装置。
3. 前記第１の放熱部材の他端面が、前記回路基板の一方側の面に当接しており、
   前記第２の放熱部材の他端面が、前記回路基板の他方側の面に当接している請求項１記載の電子装置。
4. 前記第１の放熱部材の厚みと前記第２の放熱部材の厚みとが同一とされている請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の電子装置。

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