JP2018010974A - Heat conduction connector and electronic apparatus including the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、熱伝導コネクタおよびそれを備えた電子機器に関する。 The present invention relates to a heat conductive connector and an electronic device including the same.
自動車、航空機、船舶あるいは家庭用若しくは業務用電子機器の制御システムは、より高精度かつ複雑化してきており、それに伴って、回路基板上の小型電子部品の集積密度が増加の一途を辿っている。この結果、回路基板周辺の発熱による電子部品の故障や短寿命化を解決することが強く望まれている。回路基板からの速やかな放熱を実現するには、従来から、回路基板自体を放熱性に優れた材料で構成し、ヒートシンクを取り付け、あるいは放熱ファンを駆動するといった手段を単一で若しくは複数組み合わせて行われている。 Control systems for automobiles, aircraft, ships, and home or commercial electronic devices have become more accurate and complex, and along with this, the integration density of small electronic components on circuit boards has been increasing. . As a result, it is strongly desired to solve the failure and shortening of the life of electronic components due to the heat generation around the circuit board. In order to realize quick heat dissipation from the circuit board, conventionally, the circuit board itself is made of a material with excellent heat dissipation, and a means such as attaching a heat sink or driving a heat dissipation fan is combined singly or in combination. Has been done.
これらの内、回路基板自体を放熱性に優れた材料、例えばダイヤモンド、窒化アルミニウム(AlN)、cBNなどから構成する方法は、回路基板のコストを極めて高くしてしまう。また、放熱ファンの配置は、ファンという回転機器の故障、故障防止のためのメンテナンスの必要性や設置スペースの確保が難しいという問題を生じる。これに対して、放熱フィンは、熱伝導性の高い金属(例えば、アルミニウム)を用いた柱状あるいは平板状の突出部位を数多く形成することによって表面積を大きくして放熱性をより高めることのできる簡易な部材であるため、放熱部品として非常に汎用的に用いられている。放熱部品としては、例えば、回路基板に配置された上面高さ位置がまちまちの発熱部品の上面に、平面凹部または基準面自身を密着させて、発熱部品ごとに熱的接触を確実にとることのできるものが知られている(特許文献1を参照)。 Among these, the method of configuring the circuit board itself from a material having excellent heat dissipation, such as diamond, aluminum nitride (AlN), cBN, etc., increases the cost of the circuit board extremely. In addition, the arrangement of the heat dissipating fan causes problems such as failure of rotating equipment called a fan, necessity of maintenance for preventing the trouble, and securing of installation space. On the other hand, the heat radiation fin can easily increase heat dissipation by increasing the surface area by forming a large number of columnar or flat projections using a metal having high thermal conductivity (for example, aluminum). Therefore, it is very widely used as a heat dissipation component. As a heat dissipation component, for example, a flat concave portion or a reference surface itself is brought into close contact with the upper surface of a heat generating component arranged on the circuit board with various heights so that the heat contact can be ensured for each heat generating component. What can be done is known (see Patent Document 1).
回路基板上に実装される電子部品の高さに起因し、また、近年、電子機器の制御の高度化が進む中、回路基板の表側のみならず裏面を使う両面実装の必要性が高まってきていることに起因し、ヒートシンクを回路基板に直接的に接触させられない場合も少なくない。このような場合には、ヒートシンクと回路基板とを分離せざるを得ない。例えば、自動車の制御装置では、家庭用の電子機器よりも、回路基板上に比較的大きなキャパシタや半導体チップが集積される。このため、電子部品からの熱を、回路基板から分離したヒートシンクにどのように伝えるかが課題となっている。このような課題を解決する方法として、熱伝導性弾性材料を回路基板とヒートシンクとの間のスペースに挟む方法も考えられる。しかし、この方法では、回路基板とヒートシンクとの間のスペースを当該熱伝導性弾性材料にて占有してしまい、回路基板の裏面側への電子部品の実装の邪魔になる。また、熱伝導性部材の厚みが大きいために、熱伝導効率が低いという問題もある。 Due to the height of electronic components mounted on the circuit board, and in recent years, as the control of electronic equipment has advanced, the need for double-sided mounting that uses not only the front side but also the back side of the circuit board has increased. In many cases, the heat sink cannot be brought into direct contact with the circuit board. In such a case, the heat sink and the circuit board must be separated. For example, in a control device for an automobile, a relatively large capacitor or semiconductor chip is integrated on a circuit board rather than a home electronic device. For this reason, it is a problem how to transfer heat from the electronic component to the heat sink separated from the circuit board. As a method for solving such a problem, a method of sandwiching a heat conductive elastic material in a space between a circuit board and a heat sink can be considered. However, in this method, the space between the circuit board and the heat sink is occupied by the heat conductive elastic material, which hinders mounting of electronic components on the back side of the circuit board. Moreover, since the thickness of a heat conductive member is large, there also exists a problem that heat conduction efficiency is low.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、回路基板の電子部品の実装を妨げにくく、回路基板若しくはそれに搭載される電子部品からヒートシンクへの熱伝導を促進して熱源からの放熱性をより高めることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and it is difficult to hinder the mounting of electronic components on a circuit board, and heat conduction from the circuit board or electronic components mounted on the circuit board to the heat sink is facilitated to dissipate heat from the heat source. The purpose is to further increase.
上記目的を達成するための一実施の形態に係る熱伝導コネクタは、回路基板側の熱をヒートシンク側に伝導させるための熱伝導コネクタであって、金属、炭素若しくはセラミックスを含む帯状の熱伝導シートと、熱伝導シートの両端において回路基板およびヒートシンクにそれぞれ密着固定する面を覆うシリコーンゴムシートと、を備える。 A heat conducting connector according to an embodiment for achieving the above object is a heat conducting connector for conducting heat on a circuit board side to a heat sink side, and is a belt-like heat conducting sheet containing metal, carbon or ceramics And a silicone rubber sheet that covers surfaces of the heat conductive sheet that are firmly fixed to the circuit board and the heat sink at both ends.
別の実施の形態に係る熱伝導コネクタでは、さらに、熱伝導シートは、内方に空間を形成可能に湾曲若しくは屈曲しており、当該内方および当該内方と熱伝導シートを挟んで反対側に位置する外方の内の少なくとも内方にゴム状弾性体を備えても良い。 In the heat conductive connector according to another embodiment, the heat conductive sheet is further bent or bent so as to form a space inward, and the inner side and the inner side and the opposite side across the heat conductive sheet A rubber-like elastic body may be provided at least on the inside of the outside located at the inside.
別の実施の形態に係る熱伝導コネクタでは、さらに、ゴム状弾性体は、回路基板の端面に当接する当接部を備えても良い。 In the heat conductive connector according to another embodiment, the rubber-like elastic body may further include a contact portion that contacts the end surface of the circuit board.
別の実施の形態に係る熱伝導コネクタでは、また、ゴム状弾性体は、熱伝導シートの内方に備える第一支持部と、第一支持部と共に回路基板の両面から挟む第二支持部と、を備えても良い。 In the heat conductive connector according to another embodiment, the rubber-like elastic body includes a first support part provided inside the heat conductive sheet, and a second support part sandwiched from both sides of the circuit board together with the first support part. , May be provided.
また、本発明の一実施の形態に係る電子機器は、電子部品を搭載する回路基板と、回路基板から分離して配置されているヒートシンクと、回路基板とヒートシンクとの隙間の一部に配置され、回路基板側の熱をヒートシンク側に伝導させるための熱伝導コネクタと、を備える電子機器であって、熱伝導コネクタには、金属、炭素若しくはセラミックスを含む帯状の熱伝導シートと、熱伝導シートの両端において回路基板およびヒートシンクにそれぞれ密着固定する面を覆うシリコーンゴムシートと、を備える。 An electronic device according to an embodiment of the present invention is disposed in a part of a gap between a circuit board on which electronic components are mounted, a heat sink that is separated from the circuit board, and the circuit board and the heat sink. A heat conductive connector for conducting heat on the circuit board side to the heat sink side, wherein the heat conductive connector includes a band-shaped heat conductive sheet containing metal, carbon or ceramics, and a heat conductive sheet And a silicone rubber sheet covering the surfaces to be tightly fixed to the circuit board and the heat sink at both ends.
別の実施の形態に係る電子機器では、さらに、熱伝導シートは、内方に空間を形成可能に湾曲若しくは屈曲しており、当該内方および当該内方と熱伝導シートを挟んで反対側に位置する外方の内の少なくとも内方にゴム状弾性体を備えても良い。 In the electronic device according to another embodiment, the heat conductive sheet is further curved or bent so as to form a space inwardly, and the inner side and the inner side and the inner side of the heat conductive sheet are on the opposite side. A rubber-like elastic body may be provided at least on the inside of the located outside.
別の実施の形態に係る電子機器では、さらに、ゴム状弾性体は、回路基板の端面に当接する当接部を備えても良い。 In the electronic device according to another embodiment, the rubber-like elastic body may further include a contact portion that contacts the end surface of the circuit board.
別の実施の形態に係る電子機器では、また、ゴム状弾性体は、熱伝導シートの内方に備える第一支持部と、第一支持部と共に回路基板の両面から挟む第二支持部と、を備えても良い。 In the electronic device according to another embodiment, the rubber-like elastic body includes a first support part provided inside the heat conductive sheet, a second support part sandwiched from both sides of the circuit board together with the first support part, May be provided.
別の実施の形態に係る電子機器では、また、回路基板は、電子部品の搭載面の裏側に凸状の熱伝導ポートを備え、シリコーンゴムシートを熱伝導ポートに接触させるように、熱伝導コネクタを回路基板とヒートシンクとに密着固定して成るようにしても良い。 In the electronic device according to another embodiment, the circuit board includes a convex heat conduction port on the back side of the electronic component mounting surface, and the heat conduction connector so that the silicone rubber sheet is brought into contact with the heat conduction port. May be fixed to the circuit board and the heat sink.
本発明によれば、回路基板の電子部品の実装を妨げにくく、回路基板若しくはそれに搭載される電子部品からヒートシンクへの熱伝導を促進して熱源からの放熱性をより高めることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it is hard to prevent mounting of the electronic component of a circuit board, heat conduction from a circuit board or the electronic component mounted in it to a heat sink can be accelerated | stimulated, and the heat dissipation from a heat source can be improved more.
次に、本発明の各実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下に説明する各実施形態は、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また、各実施形態の中で説明されている諸要素及びその組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須であるとは限らない。 Next, each embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The embodiments described below do not limit the invention according to the claims, and all the elements and combinations thereof described in the embodiments are the means for solving the present invention. It is not always essential.
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係る電子機器の一部透過斜視図(1A)および一部透過平面図(1B)をそれぞれ示す。図2は、図1(1B)の電子機器のA−A線断面図(2A)および当該断面図中の熱伝導コネクタの拡大斜視図(2B)をそれぞれ示す。
(First embodiment)
FIG. 1 shows a partially transparent perspective view (1A) and a partially transparent plan view (1B) of an electronic apparatus according to the first embodiment. 2 shows an AA line cross-sectional view (2A) of the electronic device of FIG. 1 (1B) and an enlarged perspective view (2B) of the heat conducting connector in the cross-sectional view.
第1の実施形態に係る電子機器1は、この実施形態およびこれ以降の実施形態では、自動車に積載される一部の制御装置であるが、かかる制御装置に限定されることなく、PC、発電用制御装置、工業用ロボットの制御装置などの各種装置を含み得る。電子機器1は、略楕円筒体であって厚さ方向に分離可能な筐体2を備える。電子機器1は、筐体2内にプリント回路基板(以後、「PCB」若しくは単に「回路基板」という)10を備えると共に、PCB10と所定距離を隔ててヒートシンク3を備える。ヒートシンク3は、この実施形態では、アルミニウム若しくはアルミニウム合金に代表される熱伝導性の高い金属材料から好適に構成されており、放熱を高めるための多数のフィンを備える。ヒートシンク3は、フィンに代えてあるいはフィンと共にピンを備えても良い。 The electronic apparatus 1 according to the first embodiment is a part of the control device mounted on the automobile in this embodiment and the following embodiments. Various devices such as a control device for industrial use and a control device for industrial robots. The electronic device 1 includes a housing 2 that is a substantially elliptic cylinder and is separable in the thickness direction. The electronic device 1 includes a printed circuit board (hereinafter referred to as “PCB” or simply “circuit board”) 10 in a housing 2 and a heat sink 3 at a predetermined distance from the PCB 10. In this embodiment, the heat sink 3 is preferably composed of a metal material having high thermal conductivity typified by aluminum or an aluminum alloy, and includes a large number of fins for enhancing heat dissipation. The heat sink 3 may include pins instead of the fins or together with the fins.
PCB10は、絶縁性に優れる材料にて形成されており、一例として、紙基材をフェノール樹脂で固めた紙フェノール基板、紙基材をエポキシ樹脂で固めた紙エポキシ基板、ガラスファイバで織った布をエポキシ樹脂で固めたガラスエポキシ基板、紙とガラス基材を混合して固めたガラスコンポジット基板の他、アルミナ等の絶縁性の高いセラミックスで形成されたセラミックス基板、ポリテトラフルオロエチレン、ポリイミド等の絶縁性の高い樹脂で形成されている。この実施形態では、PCB10は、筐体2内において、2枚の略半円形の板を、各板の直径方向の端面を向かい合わせるように配置されている。ただし、PCB10は、1枚の略円形の板でも良い。 The PCB 10 is formed of a material having excellent insulating properties. For example, a paper phenol substrate in which a paper base material is hardened with a phenol resin, a paper epoxy substrate in which a paper base material is hardened with an epoxy resin, and a cloth woven with glass fibers. Glass epoxy board solidified with epoxy resin, glass composite board solidified by mixing paper and glass base material, ceramic substrate made of highly insulating ceramics such as alumina, polytetrafluoroethylene, polyimide, etc. It is made of a highly insulating resin. In this embodiment, the PCB 10 is arranged in the housing 2 so that two substantially semicircular plates face each other in the diametrical end face of each plate. However, the PCB 10 may be a single substantially circular plate.
PCB10の表側の面(図2では上方の面)および裏側の面(図2では下方の面)に描かれた配線と電気的に接続された状態の若しくは非接続状態の多くの電子部品を備えている。電子部品は、特定の部品に限定されることはなく、この実施形態では、キャパシタ20,22およびICチップ21を含む。図2に示すように、この実施形態では、キャパシタ20およびICチップ21は、PCB10の表側の面に接続されている。また、キャパシタ22およびICチップ21は、PCB10の裏側の面に接続されている。ただし、これら電子部品20,21,22は、PCB10の表側の面のみ、あるいは裏側の面のみに接続されていても良い。図1では、PCB10、電子部品20,21を透過的に図示しているため、点線で表されている。 It has many electronic components that are electrically connected to or disconnected from the wiring drawn on the front surface (upper surface in FIG. 2) and back surface (lower surface in FIG. 2) of the PCB 10. ing. The electronic component is not limited to a specific component, and includes capacitors 20 and 22 and an IC chip 21 in this embodiment. As shown in FIG. 2, in this embodiment, the capacitor 20 and the IC chip 21 are connected to the front surface of the PCB 10. Further, the capacitor 22 and the IC chip 21 are connected to the back surface of the PCB 10. However, these electronic components 20, 21, and 22 may be connected to only the front side surface or only the back side surface of the PCB 10. In FIG. 1, since the PCB 10 and the electronic components 20 and 21 are transparently illustrated, they are represented by dotted lines.
PCB10の裏側の面とヒートシンク3の表側の面(PCB10と対向する面)とは、所定の隙間(例えば、10mmあるいは5mm)を隔ててそれぞれ配置されている。特に、この実施形態におけるPCB10は、裏側の面にキャパシタ22およびICチップ21を搭載していることから、ヒートシンク3の表側の面と直接接続することは難しい。このため、PCB10に搭載された多くの電子部品20,21,22から発せられる熱を効率よくヒートシンク3へと導く別の部材が必要となる。当該部材が熱伝導コネクタ30である。 The back side surface of the PCB 10 and the front side surface of the heat sink 3 (the surface facing the PCB 10) are arranged with a predetermined gap (for example, 10 mm or 5 mm) therebetween. In particular, since the PCB 10 in this embodiment has the capacitor 22 and the IC chip 21 mounted on the back surface, it is difficult to directly connect to the front surface of the heat sink 3. For this reason, another member that efficiently guides the heat generated from the many electronic components 20, 21, and 22 mounted on the PCB 10 to the heat sink 3 is required. The member is the heat conductive connector 30.
熱伝導コネクタ30は、PCB10とヒートシンク3との隙間の一部に配置され、PCB10側の熱をヒートシンク3側に伝導させるためのコネクタである。図2(2B)に示すように、熱伝導コネクタ30は、金属、炭素若しくはセラミックスを含む帯状の熱伝導シート31と、熱伝導シート31の両端においてPCB10に密着固定する面を覆うシリコーンゴムシート32と、ヒートシンク3に密着固定する面を覆うシリコーンゴムシート33と、を備える。熱伝導シート31は、金属、炭素若しくはセラミックスを含む限り、金属、炭素若しくはセラミックスを主材としても、あるいはその他の材料を主材としても良い。また、ここでいう「主材」は、熱伝導シート31の全質量に対して50質量%を超える量の材料であることを意味する。また、「主材」を、熱伝導シート31の全体積に対して50体積%を超える量の材料であることを意味しても良い。この実施形態では、一例として、主材を50質量%を超える意味で用いた例で説明する。また、熱伝導シート31およびシリコーンゴムシート32,33の好適な材料については、図4に基づき後述する。 The heat conduction connector 30 is a connector that is disposed in a part of a gap between the PCB 10 and the heat sink 3 and conducts heat on the PCB 10 side to the heat sink 3 side. As shown in FIG. 2 (2B), the heat conductive connector 30 includes a band-shaped heat conductive sheet 31 containing metal, carbon, or ceramics, and a silicone rubber sheet 32 that covers the surfaces that are closely fixed to the PCB 10 at both ends of the heat conductive sheet 31. And a silicone rubber sheet 33 that covers the surface to be tightly fixed to the heat sink 3. As long as the heat conductive sheet 31 contains metal, carbon, or ceramics, the metal, carbon, or ceramics may be used as the main material, or other materials may be used as the main material. Further, the “main material” referred to here means a material in an amount exceeding 50 mass% with respect to the total mass of the heat conductive sheet 31. Further, the “main material” may mean a material having an amount exceeding 50 volume% with respect to the total volume of the heat conductive sheet 31. In this embodiment, as an example, an example in which the main material is used in a meaning exceeding 50 mass% will be described. Further, suitable materials for the heat conductive sheet 31 and the silicone rubber sheets 32 and 33 will be described later with reference to FIG.
この実施形態において、熱伝導シート31は、略U字状に湾曲しており、湾曲した外側の面31aの両端側にそれぞれシリコーンゴムシート32,33を固定する。熱伝導シート31の湾曲した内側の面31bは、シリコーンゴムシート32,33を固定していない状態にある露出面となっている。また、熱伝導シート31は、好ましくは、シリコーンゴムシート32,33よりも熱伝導性の高い材料から成る。熱伝導シート31は、屈曲性のある素材であることが望ましく、また、その厚さとしては100〜1000μmが好ましく、300〜700μmがより好ましい。一方、シリコーンゴムシート32,33は、その厚み方向への熱伝導を高めるために、薄い弾性体である方が好ましい。なお、PCB10の表面は微小の凹凸を備えるため、シリコーンゴムシート32,33は、当該凹凸を埋めるように密着できるのに十分な厚さを有するのが好ましい。具体的なシリコーンゴムシート32,33の厚さは、好ましくは30〜800μm、より好ましくは100〜300μmである。 In this embodiment, the heat conductive sheet 31 is curved in a substantially U shape, and the silicone rubber sheets 32 and 33 are fixed to both end sides of the curved outer surface 31a, respectively. The curved inner surface 31b of the heat conductive sheet 31 is an exposed surface in a state where the silicone rubber sheets 32 and 33 are not fixed. The heat conductive sheet 31 is preferably made of a material having higher heat conductivity than the silicone rubber sheets 32 and 33. The heat conductive sheet 31 is desirably a flexible material, and the thickness is preferably 100 to 1000 μm, and more preferably 300 to 700 μm. On the other hand, the silicone rubber sheets 32 and 33 are preferably thin elastic bodies in order to enhance heat conduction in the thickness direction. In addition, since the surface of PCB10 is provided with minute unevenness | corrugations, it is preferable that the silicone rubber sheets 32 and 33 have sufficient thickness so that it can contact | adhere so that the said unevenness | corrugation may be filled. Specifically, the thickness of the silicone rubber sheets 32 and 33 is preferably 30 to 800 μm, more preferably 100 to 300 μm.
シリコーンゴムシート32,33は、耐熱性に優れ、かつ熱伝導性に優れたシートである。さらに、シリコーンゴムシート32,33は、好ましくは、PCB10およびヒートシンク3への粘着性に優れたシートである。このため、シリコーンゴムシート32,33は、接着剤などの介在物を存在せしめることなく、直接、PCB10およびヒートシンク3に固定できる。熱伝導シート31は、平板状のものを略U字状に曲げてPCB10とヒートシンク3との隙間に備え、あるいは略U字状に賦形したものをPCB10とヒートシンク3との隙間に備えても良い。 The silicone rubber sheets 32 and 33 are sheets having excellent heat resistance and excellent thermal conductivity. Further, the silicone rubber sheets 32 and 33 are preferably sheets excellent in adhesiveness to the PCB 10 and the heat sink 3. For this reason, the silicone rubber sheets 32 and 33 can be directly fixed to the PCB 10 and the heat sink 3 without the presence of inclusions such as an adhesive. The heat conductive sheet 31 may be provided in the gap between the PCB 10 and the heat sink 3 by bending a flat plate into a substantially U shape, or may be provided in the gap between the PCB 10 and the heat sink 3 in a substantially U shape. good.
図3は、図2(2A)の一部Bの拡大図(3A)および回路基板の裏側の面から熱伝導コネクタの一部をみたときの一部透過図(3B)をそれぞれ示す。 FIG. 3 shows an enlarged view (3A) of a part B of FIG. 2 (2A) and a partially transparent view (3B) when a part of the heat conductive connector is seen from the back surface of the circuit board.
PCB10は、図3において不図示のキャパシタ20の直下に、PCB10からの熱を伝導しやすくするための熱伝導ポート40を複数個備える。熱伝導ポート40は、PCB10の裏側の面であって、配線と電気的に接続されない箇所に備えられている方が好ましい。熱伝導ポート40は、熱伝導性に優れた材料、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、銅、銀あるいは金から成る。これらの材料は、電気伝導性にも優れる。このため、PCB10の配線と熱伝導ポート40とが電気的に接続されている場合には、シリコーンゴムシート32,33は、熱伝導ポート40から熱伝導シート31への通電を防止する機能を持つことになる。 The PCB 10 includes a plurality of heat conduction ports 40 for facilitating the conduction of heat from the PCB 10 immediately below the capacitor 20 (not shown in FIG. 3). It is preferable that the heat conduction port 40 is provided at a location on the back side of the PCB 10 that is not electrically connected to the wiring. The heat conduction port 40 is made of a material having excellent heat conductivity, for example, aluminum, aluminum alloy, copper, silver, or gold. These materials are also excellent in electrical conductivity. For this reason, when the wiring of the PCB 10 and the heat conduction port 40 are electrically connected, the silicone rubber sheets 32 and 33 have a function of preventing energization from the heat conduction port 40 to the heat conduction sheet 31. It will be.
このように、PCB10は、電子部品20,21の搭載面の裏側に凸状の熱伝導ポート40を備え、シリコーンゴムシート32,33を熱伝導ポート40に接触させるように、熱伝導コネクタ30をPCB10とヒートシンク3とに密着固定して成る。この結果、PCB10からの熱を効果的にヒートシンク3側に伝えることができ、電子部品20,21の故障を防ぐことができる。なお、図3に表されている熱伝導ポート40は、一部を例示的に示しているに過ぎず、実際には、より多くの熱伝導ポート40をPCB10の裏側の面、あるいは表側の面に備えるのが好ましい。 Thus, the PCB 10 includes the convex heat conduction port 40 on the back side of the mounting surface of the electronic components 20 and 21, and the heat conduction connector 30 is arranged so that the silicone rubber sheets 32 and 33 are in contact with the heat conduction port 40. The PCB 10 and the heat sink 3 are closely attached and fixed. As a result, heat from the PCB 10 can be effectively transmitted to the heat sink 3 side, and failure of the electronic components 20 and 21 can be prevented. It should be noted that the heat conduction port 40 shown in FIG. 3 is only partly illustrated, and actually, more heat conduction ports 40 are connected to the back side surface or the front side surface of the PCB 10. It is preferable to prepare for.
図4は、図2の熱伝導コネクタの製造方法の一例を説明する図を示す。 FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a method for manufacturing the heat conductive connector of FIG.
熱伝導コネクタ30は、熱伝導シート31とシリコーンゴムシート32,33とを備える。熱伝導シート31は、この実施形態では、樹脂51にグラファイト繊維やカーボン粒子を配合分散した材料を硬化させた薄いシートである。樹脂51が熱伝導シート31の全質量に対して50質量%を超えていても、あるいはグラファイト繊維やカーボン粒子が樹脂51の全質量に対して50質量%を超えていても良い。すなわち、熱伝導シート31は、熱伝導に大きな支障が無い限り、樹脂51を主材とし、あるいはグラファイト繊維やカーボン粒子を主材としても良い。樹脂51としては、例えば、熱可塑性樹脂を好適に使用できる。熱可塑性樹脂としては、PCB10からの熱を伝導する際に溶融しない程度の高融点を備える樹脂が好ましく、例えば、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリアミドイミド(PAI)等を好適に挙げることができる。樹脂51は、図4(4A)中の一部Cの拡大図に示すように、熱伝導シート31のプレス処理前の状態において、グラファイト繊維の隙間に、例えば粒子状に分散している。熱伝導シート31は、グラファイト繊維、樹脂51の他、熱伝導をより高めるためのフィラーとして、窒化アルミニウムあるいはダイヤモンドを分散していても良い。 The heat conductive connector 30 includes a heat conductive sheet 31 and silicone rubber sheets 32 and 33. In this embodiment, the heat conductive sheet 31 is a thin sheet obtained by curing a material obtained by blending and dispersing graphite fibers and carbon particles in the resin 51. Even if the resin 51 exceeds 50 mass% with respect to the total mass of the heat conductive sheet 31, or the graphite fibers and the carbon particles may exceed 50 mass% with respect to the total mass of the resin 51. That is, as long as there is no big trouble in heat conduction, the heat conductive sheet 31 may use the resin 51 as a main material, or may use graphite fibers or carbon particles as a main material. As the resin 51, for example, a thermoplastic resin can be suitably used. As the thermoplastic resin, a resin having a high melting point that does not melt when conducting heat from the PCB 10 is preferable. For example, polyphenylene sulfide (PPS), polyetheretherketone (PEEK), polyamideimide (PAI), etc. Preferably, it can be mentioned. As shown in the enlarged view of part C in FIG. 4 (4A), the resin 51 is dispersed, for example, in the form of particles in the gaps between the graphite fibers in the state before the heat conductive sheet 31 is pressed. In addition to the graphite fiber and the resin 51, the heat conductive sheet 31 may be dispersed with aluminum nitride or diamond as a filler for further enhancing heat conduction.
熱伝導シート31を第一金型60の凹部に配置し、熱伝導シート31の上から第二金型61により加熱しながら加圧する。この結果、樹脂51は、溶融して、グラファイト繊維の隙間を埋めるようにグラファイト繊維同士を密着させる。第一金型60と第二金型61とを開くと、熱伝導コネクタ30に使用可能な状態の熱伝導シート31を得ることができる。 The heat conductive sheet 31 is disposed in the concave portion of the first mold 60 and pressed while being heated by the second mold 61 from above the heat conductive sheet 31. As a result, the resin 51 melts and brings the graphite fibers into close contact so as to fill the gaps between the graphite fibers. When the first mold 60 and the second mold 61 are opened, the heat conductive sheet 31 that can be used for the heat conductive connector 30 can be obtained.
次に、シリコーンゴムシート32,33を熱伝導シート31の片面における両側にラミネートする。シリコーンゴムシート32,33と熱伝導シート31との間には、好適には何も介在させない。ただし、シリコーンゴムシート32,33から熱伝導シート31への熱伝導を阻害しない介在物であれば、介在させても良い。 Next, the silicone rubber sheets 32 and 33 are laminated on both sides of one side of the heat conductive sheet 31. Preferably, nothing is interposed between the silicone rubber sheets 32 and 33 and the heat conductive sheet 31. However, any inclusion that does not inhibit the heat conduction from the silicone rubber sheets 32 and 33 to the heat conduction sheet 31 may be interposed.
シリコーンゴムシート32,33は、熱伝導性に優れ、かつ粘着性にも優れる。シリコーンゴムの熱伝導性を高める方法として、窒化アルニウム、アルミニウム等の高熱伝導性のフィラーを分散させる方法を例示できる。また、シリコーンゴムシート32,33は、粘着性を高めるために、二官能性のシリコーン生ゴムにシリコーンレジンを組み合わせたシリコーンゴムを例示できる。当該シリコーンレジンは、好適には、MQレジンを例示できる。MQレジンとは、Siの4本の結合手に酸素原子を結合させた構造の4方分岐型のQユニットだけを架橋させ、末端の反応性を止めるために、Siの1本の結合手に酸素原子を結合させた構造の1方分岐型のMユニットを加えたレジンである。また、シリコーンレジンとしては、水酸基を多く結合するものを使用した方が、シリコーンゴムの粘着性を高めることができるので好ましい。 The silicone rubber sheets 32 and 33 are excellent in heat conductivity and adhesiveness. As a method for increasing the thermal conductivity of the silicone rubber, a method of dispersing a high thermal conductivity filler such as aluminum nitride or aluminum can be exemplified. Further, the silicone rubber sheets 32 and 33 can be exemplified by a silicone rubber in which a silicone resin is combined with a bifunctional silicone raw rubber in order to increase the adhesiveness. The silicone resin is preferably an MQ resin. MQ resin is a single bond of Si in order to crosslink only the 4-way branched Q unit with a structure in which oxygen atoms are bonded to four bonds of Si and to stop the terminal reactivity. A resin to which a one-way branched M unit having a structure in which an oxygen atom is bonded is added. In addition, it is preferable to use a silicone resin that binds many hydroxyl groups because the adhesiveness of the silicone rubber can be increased.
上記の製造方法以外に、以下の別の製造方法を用いて熱伝導コネクタ30を製造しても良い。例えば、第一金型60と第二金型61とを開いて熱伝導シート31を取り出した後、その片面全面にシリコーンゴムシートをラミネートし、その後に両端を除く中央領域のシリコーンゴムシートを剥がしても良い。また、熱伝導シート31として、グラファイトを含むシートを用いずに、アルミニウム、SUS等の金属、あるいは窒化アルミニウム等のセラミックスを含むシートを用いても良い。 In addition to the above manufacturing method, the heat conductive connector 30 may be manufactured using another manufacturing method described below. For example, after the first mold 60 and the second mold 61 are opened and the heat conductive sheet 31 is taken out, a silicone rubber sheet is laminated on the entire surface of one side, and then the silicone rubber sheet in the central region excluding both ends is peeled off. May be. Further, as the heat conductive sheet 31, a sheet containing a metal such as aluminum or SUS or a ceramic such as aluminum nitride may be used without using a sheet containing graphite.
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。第2の実施形態の説明において、第1の実施形態と共通する部分については、同じ符号を用いて示すとともに、第1の実施形態の説明をかりて、重複した説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the description of the second embodiment, portions common to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted for the description of the first embodiment.
図5は、第2の実施形態に係る電子機器の図2と同様のA−A線断面図(5A)および当該断面図中の熱伝導コネクタの拡大斜視図(5B)をそれぞれ示す。 FIG. 5: shows the AA sectional view (5A) similar to FIG. 2 of the electronic device which concerns on 2nd Embodiment, and the expansion perspective view (5B) of the heat conductive connector in the said sectional view, respectively.
第2の実施形態に係る電子機器1は、熱伝導コネクタ30aの形態以外については第1の実施形態に係る電子機器1と共通する。熱伝導コネクタ30aは、金属、炭素若しくはセラミックスを含む帯状の熱伝導シート31と、熱伝導シート31の両端においてPCB10に密着固定する面を覆うシリコーンゴムシート32と、ヒートシンク3に密着固定する面を覆うシリコーンゴムシート33と、を備える。熱伝導シート31およびシリコーンゴムシート32,33の好適な材料については、第1の実施形態と同様である。この実施形態において、熱伝導シート31は、略コの字状に屈曲しており、屈曲した外側の面31aの両端側にそれぞれシリコーンゴムシート32,33を固定する。熱伝導シート31の屈曲した内側の面31bには、シリコーンゴムシート32,33が固定されておらず、その代わりにゴム状弾性体65が備えられている。 The electronic device 1 according to the second embodiment is common to the electronic device 1 according to the first embodiment except for the form of the heat conducting connector 30a. The heat conductive connector 30 a includes a belt-shaped heat conductive sheet 31 containing metal, carbon, or ceramics, a silicone rubber sheet 32 that covers the surfaces that are closely fixed to the PCB 10 at both ends of the heat conductive sheet 31, and a surface that is closely fixed to the heat sink 3. And a covering silicone rubber sheet 33. Suitable materials for the heat conductive sheet 31 and the silicone rubber sheets 32 and 33 are the same as those in the first embodiment. In this embodiment, the heat conductive sheet 31 is bent in a substantially U shape, and the silicone rubber sheets 32 and 33 are fixed to both ends of the bent outer surface 31a, respectively. Silicone rubber sheets 32 and 33 are not fixed to the bent inner surface 31b of the heat conductive sheet 31, and a rubber-like elastic body 65 is provided instead.
ゴム状弾性体65は、好ましくは、シリコーンゴム、ウレタンゴム、イソプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、天然ゴム、エチレンプロピレンジエンゴム、ニトリルゴム(NBR)あるいはスチレンブタジエンゴム(SBR)等の熱硬化性エラストマー; ウレタン系、エステル系、スチレン系、オレフィン系、ブタジエン系、フッ素系等の熱可塑性エラストマー、あるいはそれらの複合物等を含むように構成される。ゴム状弾性体65は、熱伝導シート31を伝わる熱によって溶融あるいは分解等せずにその形態を維持できる程度の耐熱性の高い材料から構成されるのが好ましく、例えば、シリコーンゴムあるいはフッ素ゴムからより好適に構成される。ゴム状弾性体65は、その熱伝導性を高めるために、ゴム中に窒化アルミニウム、cBN、ダイヤモンドの粒子等に代表されるフィラーを分散して構成されていても良い。なお、熱伝導シート31は、略コの字状ではなく、第1の実施形態と同様に略U字状に湾曲していても良い。 The rubber-like elastic body 65 is preferably a thermosetting elastomer such as silicone rubber, urethane rubber, isoprene rubber, ethylene propylene rubber, natural rubber, ethylene propylene diene rubber, nitrile rubber (NBR) or styrene butadiene rubber (SBR); It is configured to include thermoplastic elastomers such as urethane, ester, styrene, olefin, butadiene, and fluorine, or composites thereof. The rubber-like elastic body 65 is preferably made of a material having high heat resistance that can maintain its form without being melted or decomposed by the heat transmitted through the heat conductive sheet 31. More preferably configured. The rubber-like elastic body 65 may be configured by dispersing fillers typified by aluminum nitride, cBN, diamond particles and the like in rubber in order to increase its thermal conductivity. In addition, the heat conductive sheet 31 may be curving in the substantially U shape similarly to 1st Embodiment instead of substantially U shape.
このように、熱伝導シート31は、内方に空間を形成可能に湾曲若しくは屈曲しており、当該内方にゴム状弾性体65を備えている。このため、PCB10とヒートシンク3との間に熱伝導コネクタ30aを取り付け後に振動等が加わっても、ゴム状弾性体65が熱伝導シート31の形状を保持可能である。したがって、シリコーンゴムシート32とPCB10との密着およびヒートシンク3とシリコーンゴムシート33との密着を長期に維持できる。なお、ゴム状弾性体65は、熱伝導シート31の内方に接着されていても接着されていなくても良いが、接着されている方がより好ましい。 Thus, the heat conductive sheet 31 is curved or bent so that a space can be formed inward, and includes the rubber-like elastic body 65 in the inward. For this reason, even if vibration etc. are added after attaching the heat conductive connector 30a between the PCB 10 and the heat sink 3, the rubber-like elastic body 65 can hold the shape of the heat conductive sheet 31. Therefore, the adhesion between the silicone rubber sheet 32 and the PCB 10 and the adhesion between the heat sink 3 and the silicone rubber sheet 33 can be maintained for a long time. The rubber-like elastic body 65 may or may not be bonded to the inner side of the heat conductive sheet 31, but is more preferably bonded.
(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。第3の実施形態の説明において、先の実施形態と共通する部分については、同じ符号を用いて示すとともに、先の実施形態の説明をかりて、重複した説明を省略する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the description of the third embodiment, portions common to the previous embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted for the description of the previous embodiment.
図6は、第3の実施形態に係る電子機器の図2と同様のA−A線断面図(6A)および当該断面図中の熱伝導コネクタの拡大斜視図(6B)をそれぞれ示す。 6 shows an AA line cross-sectional view (6A) similar to FIG. 2 of the electronic apparatus according to the third embodiment and an enlarged perspective view (6B) of the heat conducting connector in the cross-sectional view.
第3の実施形態に係る電子機器1は、熱伝導コネクタ30bの形態以外について前述の各実施形態に係る電子機器1と共通する。熱伝導コネクタ30bは、金属、炭素若しくはセラミックスを含む帯状の熱伝導シート31と、熱伝導シート31の両端においてPCB10に密着固定する面を覆うシリコーンゴムシート32と、ヒートシンク3に密着固定する面を覆うシリコーンゴムシート33と、を備える。熱伝導シート31およびシリコーンゴムシート32,33の好適な材料については、前述の各実施形態と同様である。この実施形態において、熱伝導シート31は、第2の実施形態と同様、略コの字状に屈曲しており、屈曲した外側の面31aの両端側にそれぞれシリコーンゴムシート32,33を固定する。熱伝導シート31の屈曲した内側の面31bには、シリコーンゴムシート32,33が固定されておらず、その代わりにゴム状弾性体65が備えられている。また、熱伝導シート31の屈曲した外側の面31aにはゴム状弾性体66が備えられている。ゴム状弾性体66は、熱伝導シート31の外側の面31aに接着若しくは非接着状態にて密着されている。ゴム状弾性体66は、いかなる形状のものでも良いが、シリコーンゴムシート32,33と面一若しくはシリコーンゴムシート32,33よりもPCB10側およびヒートシンク3側に突出しない高さを有する。 The electronic device 1 according to the third embodiment is common to the electronic device 1 according to each of the above-described embodiments except for the form of the heat conducting connector 30b. The heat conductive connector 30b includes a belt-shaped heat conductive sheet 31 containing metal, carbon, or ceramics, a silicone rubber sheet 32 that covers the surfaces that are closely fixed to the PCB 10 at both ends of the heat conductive sheet 31, and a surface that is closely fixed to the heat sink 3. And a covering silicone rubber sheet 33. Suitable materials for the heat conductive sheet 31 and the silicone rubber sheets 32 and 33 are the same as those in the above-described embodiments. In this embodiment, as in the second embodiment, the heat conductive sheet 31 is bent in a substantially U shape, and the silicone rubber sheets 32 and 33 are fixed to both ends of the bent outer surface 31a, respectively. . Silicone rubber sheets 32 and 33 are not fixed to the bent inner surface 31b of the heat conductive sheet 31, and a rubber-like elastic body 65 is provided instead. A rubber-like elastic body 66 is provided on the bent outer surface 31 a of the heat conductive sheet 31. The rubber-like elastic body 66 is in close contact with the outer surface 31a of the heat conductive sheet 31 in an adhesive or non-adhered state. The rubber-like elastic body 66 may have any shape, but has a height that is flush with the silicone rubber sheets 32 and 33 or does not protrude toward the PCB 10 and the heat sink 3 than the silicone rubber sheets 32 and 33.
ゴム状弾性体65,66は、第2の実施形態のゴム状弾性体65と同様の材料から構成可能であって、例えば、シリコーンゴムあるいはフッ素ゴムからより好適に構成される。ゴム状弾性体65,66は、ゴム中に窒化アルミニウム、cBN、ダイヤモンドの粒子等に代表されるフィラーを分散して構成されていても良い。なお、熱伝導シート31は、略コの字状ではなく、第1の実施形態と同様に略U字状に湾曲していても良い。 The rubber-like elastic bodies 65 and 66 can be made of the same material as the rubber-like elastic body 65 of the second embodiment, and are more preferably made of, for example, silicone rubber or fluorine rubber. The rubber-like elastic bodies 65 and 66 may be configured by dispersing fillers represented by aluminum nitride, cBN, diamond particles and the like in rubber. In addition, the heat conductive sheet 31 may be curving in the substantially U shape similarly to 1st Embodiment instead of substantially U shape.
このように、熱伝導シート31は、内方に空間を形成可能に湾曲若しくは屈曲しており、当該内方および当該内方と熱伝導シート31を挟んで反対側に位置する外方にゴム状弾性体65,66を備える。このため、PCB10とヒートシンク3との間に熱伝導コネクタ30bを取り付け後に振動等が加わっても、ゴム状弾性体65,66が熱伝導シート31の形状を保持可能である。したがって、第2の実施形態と同様若しくはそれ以上に、シリコーンゴムシート32とPCB10との密着およびヒートシンク3とシリコーンゴムシート33との密着を長期に維持できる。 Thus, the heat conductive sheet 31 is curved or bent so as to form a space inward, and the inner side and the inner side and the outer side located on the opposite side across the heat conductive sheet 31 are rubber-like. Elastic bodies 65 and 66 are provided. For this reason, even if vibration etc. are added after attaching the heat conductive connector 30b between the PCB 10 and the heat sink 3, the rubber-like elastic bodies 65 and 66 can hold the shape of the heat conductive sheet 31. Therefore, the adhesion between the silicone rubber sheet 32 and the PCB 10 and the adhesion between the heat sink 3 and the silicone rubber sheet 33 can be maintained for a long period of time as in the second embodiment or more.
(第4の実施形態)
次に、本発明の第4の実施形態について説明する。第4の実施形態の説明において、先の実施形態と共通する部分については、同じ符号を用いて示すとともに、先の実施形態の説明をかりて、重複した説明を省略する。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. In the description of the fourth embodiment, portions common to the previous embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted for the description of the previous embodiment.
図7は、第4の実施形態に係る電子機器の図2と同様のA−A線断面図(7A)および当該断面図中の熱伝導コネクタの拡大斜視図(7B)をそれぞれ示す。 FIG. 7: shows the AA sectional view (7A) similar to FIG. 2 of the electronic device which concerns on 4th Embodiment, and the expansion perspective view (7B) of the heat conductive connector in the said sectional view, respectively.
第4の実施形態に係る電子機器1は、PCB10の裏面(ヒートシンク3に近い側の面)に搭載されるキャパシタ22がより多いことと熱伝導コネクタ30cの形態が異なること以外について、前述の各実施形態に係る電子機器1と共通する。熱伝導コネクタ30cは、金属、炭素若しくはセラミックスを含む帯状の熱伝導シート31と、熱伝導シート31の両端においてPCB10に密着固定する面を覆うシリコーンゴムシート32と、ヒートシンク3に密着固定する面を覆うシリコーンゴムシート33と、を備える。熱伝導シート31およびシリコーンゴムシート32,33の好適な材料については、前述の各実施形態と同様である。この実施形態において、熱伝導シート31は、第2の実施形態と同様、略コの字状に屈曲している。熱伝導コネクタ30cは、第1の実施形態と異なり、PCB10の裏側の面ではなくPCB10の表側の面とシリコーンゴムシート32を介して密着固定されている。したがって、シリコーンゴムシート32は、熱伝導シート31の内側の面31bに固定されている。なお、熱伝導コネクタ30cは、第1の実施形態と同様に、ヒートシンク3とシリコーンゴムシート33を介して密着固定されている。 The electronic device 1 according to the fourth embodiment is the same as that described above except that more capacitors 22 are mounted on the back surface of the PCB 10 (the surface closer to the heat sink 3) and the form of the heat conductive connector 30c is different. Common to the electronic apparatus 1 according to the embodiment. The heat conductive connector 30c includes a belt-shaped heat conductive sheet 31 containing metal, carbon, or ceramics, a silicone rubber sheet 32 that covers the surfaces that are closely fixed to the PCB 10 at both ends of the heat conductive sheet 31, and a surface that is closely fixed to the heat sink 3. And a covering silicone rubber sheet 33. Suitable materials for the heat conductive sheet 31 and the silicone rubber sheets 32 and 33 are the same as those in the above-described embodiments. In this embodiment, the heat conductive sheet 31 is bent in a substantially U-shape as in the second embodiment. Unlike the first embodiment, the heat conductive connector 30c is tightly fixed to the front side surface of the PCB 10 via the silicone rubber sheet 32 instead of the back side surface of the PCB 10. Therefore, the silicone rubber sheet 32 is fixed to the inner surface 31 b of the heat conductive sheet 31. In addition, the heat conductive connector 30c is closely fixed via the heat sink 3 and the silicone rubber sheet 33 as in the first embodiment.
第1の実施形態で説明した熱伝導ポート(図7では不図示)は、好ましくは、キャパシタ22に対してPCB10を挟んだ対向面(PCB10の表側の面)に備えられている。このため、熱伝導ポートからシリコーンゴムシート32を通じて熱伝導シート31に伝導する熱は、シリコーンゴムシート33を介してヒートシンク3へと伝導する。なお、熱伝導シート31は、略コの字状ではなく、第1の実施形態と同様に略U字状に湾曲していても良い。 The heat conduction port (not shown in FIG. 7) described in the first embodiment is preferably provided on an opposing surface (surface on the front side of the PCB 10) sandwiching the PCB 10 with respect to the capacitor 22. Therefore, heat conducted from the heat conduction port to the heat conduction sheet 31 through the silicone rubber sheet 32 is conducted to the heat sink 3 through the silicone rubber sheet 33. In addition, the heat conductive sheet 31 may be curving in the substantially U shape similarly to 1st Embodiment instead of substantially U shape.
このように、熱伝導シート31は、内方に空間を形成可能に湾曲若しくは屈曲しており、その内側の面31bであってPCB10に固定可能な部位にシリコーンゴムシート32を備えると共に、外側の面31aであってヒートシンク3に固定可能な部位にシリコーンゴムシート33を備える。このように、シリコーンゴムシート32,33は、熱伝導シート31の外側の面31aのみならず、内側の面31bに備えても良い。 As described above, the heat conductive sheet 31 is curved or bent so as to form a space inward, and includes a silicone rubber sheet 32 at a portion that is an inner surface 31b that can be fixed to the PCB 10, and an outer side. A silicone rubber sheet 33 is provided on a portion of the surface 31 a that can be fixed to the heat sink 3. As described above, the silicone rubber sheets 32 and 33 may be provided not only on the outer surface 31a of the heat conductive sheet 31 but also on the inner surface 31b.
(変形例)
次に、本発明の上記各実施形態に係る電子機器1に装着した熱伝導コネクタ30〜30cの変形例について説明する。かかる変形例の説明において、先の実施形態と共通する部分については、同じ符号を用いて示すとともに、先の実施形態の説明をかりて、重複した説明を省略する。
(Modification)
Next, modified examples of the heat conductive connectors 30 to 30c attached to the electronic apparatus 1 according to each of the embodiments of the present invention will be described. In the description of the modification, portions common to the previous embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted for the description of the previous embodiment.
図8は、変形例1に係る熱伝導コネクタの斜視図(8A)および変形例2に係る熱伝導コネクタの斜視図(8B)をそれぞれ示す。 FIG. 8 shows a perspective view (8A) of the heat conducting connector according to the first modification and a perspective view (8B) of the heat conducting connector according to the second modification, respectively.
変形例1に係る熱伝導コネクタ30dは、第2の実施形態に係る電子機器1に装着された熱伝導コネクタ30aを基本構造として、PCB10を挟んで表側の面を保持可能な構造を有する。熱伝導コネクタ30dの構造は、具体的には、次のとおりである。 The heat conductive connector 30d according to the first modification has a structure that can hold the front surface with the PCB 10 sandwiched between the heat conductive connector 30a attached to the electronic device 1 according to the second embodiment as a basic structure. Specifically, the structure of the heat conducting connector 30d is as follows.
熱伝導コネクタ30dは、金属、炭素若しくはセラミックスを含む帯状の熱伝導シート31と、熱伝導シート31の両端においてPCB10に密着固定する面を覆うシリコーンゴムシート32と、ヒートシンク3に密着固定する面を覆うシリコーンゴムシート33と、を備える。熱伝導シート31およびシリコーンゴムシート32,33の好適な材料については、前述の各実施形態と同様である。この実施形態において、熱伝導シート31は、略U字状に湾曲しており、湾曲した外側の面31aの両端側にそれぞれシリコーンゴムシート32,33を固定する。熱伝導シート31の湾曲した内側の面31bには、ゴム状弾性体から成る第一支持部65が備えられている。第一支持部65は、第2の実施形態におけるゴム状弾性体65に相当する。第一支持部65の好適な材料は、第2の実施形態で説明したゴム状弾性体65の材料と同様である。 The heat conductive connector 30d includes a belt-shaped heat conductive sheet 31 containing metal, carbon, or ceramics, a silicone rubber sheet 32 that covers the surfaces that are closely fixed to the PCB 10 at both ends of the heat conductive sheet 31, and a surface that is closely fixed to the heat sink 3. And a covering silicone rubber sheet 33. Suitable materials for the heat conductive sheet 31 and the silicone rubber sheets 32 and 33 are the same as those in the above-described embodiments. In this embodiment, the heat conductive sheet 31 is curved in a substantially U shape, and the silicone rubber sheets 32 and 33 are fixed to both end sides of the curved outer surface 31a, respectively. The curved inner surface 31b of the heat conductive sheet 31 is provided with a first support portion 65 made of a rubber-like elastic body. The first support portion 65 corresponds to the rubber-like elastic body 65 in the second embodiment. A suitable material for the first support portion 65 is the same as the material for the rubber-like elastic body 65 described in the second embodiment.
熱伝導シート31の外側の面31aには、略垂直上方に立ち上がる接続部67と、接続部67の上方部位からシリコーンゴムシート32と隙間をあけてシリコーンゴムシート32に対して略平行に延びる水平部68とを備えた第二支持部69が備えられている。第二支持部69の好適な材料は、第3の実施形態で説明したゴム状弾性体66の材料と同様である。水平部68とシリコーンゴムシート32との隙間は、PCB10の厚さに相当する幅で形成されている。このため、図8(8A)に示すように、白矢印の方向にPCB10を挿入可能である。 On the outer surface 31 a of the heat conductive sheet 31, a connection portion 67 that rises substantially vertically upward, and a horizontal line that extends substantially parallel to the silicone rubber sheet 32 with a gap from the silicone rubber sheet 32 from above the connection portion 67. A second support portion 69 including a portion 68 is provided. A suitable material for the second support portion 69 is the same as the material for the rubber-like elastic body 66 described in the third embodiment. The gap between the horizontal portion 68 and the silicone rubber sheet 32 is formed with a width corresponding to the thickness of the PCB 10. For this reason, as shown in FIG. 8 (8A), the PCB 10 can be inserted in the direction of the white arrow.
このように、変形例に係る熱伝導コネクタ30dは、熱伝導シート31の内方に備える第一支持部65と、第一支持部65と共にPCB10の両面から挟む第二支持部69とを含むゴム状弾性体を備える。このため、熱伝導コネクタ30dは、PCB10とヒートシンク3とをより安定して接続できる。 Thus, the heat conductive connector 30d according to the modified example includes a first support portion 65 provided inside the heat conductive sheet 31, and a second support portion 69 sandwiched from both surfaces of the PCB 10 together with the first support portion 65. A cylindrical elastic body. For this reason, the heat conductive connector 30d can connect the PCB 10 and the heat sink 3 more stably.
変形例2に係る熱伝導コネクタ30eは、略V字状の熱伝導シート31と、熱伝導シート31の両端においてPCB10に密着固定する面を覆うシリコーンゴムシート32と、ヒートシンク3に密着固定する面を覆うシリコーンゴムシート33と、熱伝導シート31の内側の面31bに一部を挟み、シリコーンゴムシート32より上方に延出するゴム状弾性体65と、を備える。ゴム状弾性体65は、略円柱における側面の中心角約270度相当の側面70を有する。ゴム状弾性体65は、シリコーンゴムシート32と略直角に立ち上がる当接部72を備える。当接部72とシリコーンゴムシート32とは、白矢印で示すように、PCB10を載せることのできる領域を形成する。ゴム状弾性体65の熱伝導シート31と反対側の側面71は、内側の面31bに接するゴム状弾性体65の側面から続く面となっている。熱伝導シート31の外側の面31aは、その一部を構成する水平面にシリコーンゴムシート32を備えると共に、水平面から弧状に連接する湾曲面の端にシリコーンゴムシート33を備える。 The heat conductive connector 30e according to the modified example 2 includes a substantially V-shaped heat conductive sheet 31, a silicone rubber sheet 32 that covers surfaces that are closely fixed to the PCB 10 at both ends of the heat conductive sheet 31, and a surface that is closely fixed to the heat sink 3. And a rubber-like elastic body 65 that is partly sandwiched between the inner surface 31 b of the heat conductive sheet 31 and extends upward from the silicone rubber sheet 32. The rubber-like elastic body 65 has a side surface 70 corresponding to a central angle of about 270 degrees on the side surface of the substantially cylindrical shape. The rubber-like elastic body 65 includes a contact portion 72 that rises at a substantially right angle with the silicone rubber sheet 32. The contact portion 72 and the silicone rubber sheet 32 form a region where the PCB 10 can be placed, as indicated by white arrows. The side surface 71 of the rubber-like elastic body 65 opposite to the heat conductive sheet 31 is a surface continuing from the side surface of the rubber-like elastic body 65 in contact with the inner surface 31b. The outer surface 31a of the heat conductive sheet 31 includes a silicone rubber sheet 32 on a horizontal plane constituting a part thereof, and a silicone rubber sheet 33 on an end of a curved surface connected in an arc shape from the horizontal plane.
このように、ゴム状弾性体65は、PCB10の端面に当接する当接部72を備えるので、熱伝導コネクタ30eをPCB10の端部においてヒートシンク3との隙間に固定しやすくなる。 Thus, since the rubber-like elastic body 65 includes the contact portion 72 that contacts the end surface of the PCB 10, the heat conductive connector 30 e can be easily fixed in the gap with the heat sink 3 at the end portion of the PCB 10.
(その他の実施の形態)
上述のように、本発明の好適な各実施形態および各変形例について説明したが、本発明は、これらに限定されることなく、種々変形して実施可能である。
(Other embodiments)
As described above, the preferred embodiments and modifications of the present invention have been described. However, the present invention is not limited thereto, and various modifications can be made.
例えば、シリコーンゴムシート32,33は、熱伝導シート31の両側面の内の片面のみ、および両面のいずれの部位に備えても良い。熱伝導シート31は、略U字状、略V字状あるいは略コの字状といった形状のみならず、いかなる形状であっても良い。また、熱伝導シート31は、略U字状に代表される所定形状に成形されていても、あるいは通常において平板であって使用時に自由に形状を変形可能なものでも良い。 For example, the silicone rubber sheets 32 and 33 may be provided on only one side or both sides of the both sides of the heat conductive sheet 31. The heat conductive sheet 31 may have any shape other than a substantially U shape, a substantially V shape, or a substantially U shape. Further, the heat conductive sheet 31 may be formed in a predetermined shape represented by a substantially U-shape, or may be a flat plate that can be freely deformed during use.
各実施形態に係る電子機器1および各種の熱伝導コネクタ30〜30eは、それらの各種構成要素を互いに任意に組み合わせることができる。例えば、熱伝導コネクタ30cの内側の面31bに、熱伝導コネクタ30aのゴム状弾性体65を備えても良い。また、熱伝導コネクタ30の外側の面31aに、熱伝導コネクタ30bのゴム状弾性体66を備えても良い。また、各種熱伝導コネクタ30〜30eの内の1種若しくは2種以上を、PCB10とヒートシンク3とを繋ぐ1若しくは複数の熱伝導部材として備えても良い。 The electronic device 1 and various heat conduction connectors 30 to 30e according to each embodiment can arbitrarily combine these various components. For example, the rubber-like elastic body 65 of the heat conductive connector 30a may be provided on the inner surface 31b of the heat conductive connector 30c. Further, a rubber-like elastic body 66 of the heat conductive connector 30b may be provided on the outer surface 31a of the heat conductive connector 30. Further, one or more of the various heat conductive connectors 30 to 30 e may be provided as one or a plurality of heat conductive members that connect the PCB 10 and the heat sink 3.
本発明に係る電子機器および熱伝導コネクタは、例えば、自動車、工業用ロボット、発電装置、PC、家庭用電化製品などの各種装置に利用することができる。 The electronic device and the heat conductive connector according to the present invention can be used for various devices such as automobiles, industrial robots, power generation devices, PCs, and household appliances.
1 電子機器、3 ヒートシンク、10 PCB(回路基板)、20 キャパシタ(電子部品の一例)、21 ICチップ(電子部品の一例)、22 キャパシタ(電子部品の一例)、30,30a,30b,30c,30d,30e 熱伝導コネクタ、31 熱伝導シート、32,33 シリコーンゴムシート、40 熱伝導ポート、65 第一支持部(ゴム状弾性体),66 第二支持部(ゴム状弾性体)、72 当接部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electronic device, 3 Heat sink, 10 PCB (circuit board), 20 Capacitor (an example of electronic component), 21 IC chip (an example of electronic component), 22 Capacitor (an example of electronic component), 30, 30a, 30b, 30c, 30d, 30e Thermal conductive connector, 31 Thermal conductive sheet, 32, 33 Silicone rubber sheet, 40 Thermal conductive port, 65 First support part (rubber-like elastic body), 66 Second support part (rubber-like elastic body), 72 Tangent.
Claims (9)
金属、炭素若しくはセラミックスを含む帯状の熱伝導シートと、
前記熱伝導シートの両端において前記回路基板および前記ヒートシンクにそれぞれ密着固定する面を覆うシリコーンゴムシートと、
を備える熱伝導コネクタ。 A heat conduction connector for conducting heat on the circuit board side to the heat sink side,
A belt-like heat conductive sheet containing metal, carbon or ceramics;
A silicone rubber sheet that covers the surfaces of the heat conductive sheet that are tightly fixed to the circuit board and the heat sink at both ends;
A heat conducting connector.
前記内方および前記内方と前記熱伝導シートを挟んで反対側に位置する外方の内の少なくとも前記内方にゴム状弾性体を備える請求項1に記載の熱伝導コネクタ。 The heat conductive sheet is curved or bent so as to form a space inward,
The heat conductive connector according to claim 1, further comprising a rubber-like elastic body at least on the inner side of the inner side and the outer side of the inner side and the outer side of the heat conductive sheet.
前記熱伝導シートの前記内方に備える第一支持部と、
前記第一支持部と共に前記回路基板の両面から挟む第二支持部と、
を備える請求項2または請求項3に記載の熱伝導コネクタ。 The rubber-like elastic body is
A first support portion provided on the inner side of the heat conductive sheet;
A second support part sandwiched from both sides of the circuit board together with the first support part;
The heat conductive connector of Claim 2 or Claim 3 provided with these.
前記回路基板から分離して配置されているヒートシンクと、
前記回路基板と前記ヒートシンクとの隙間の一部に配置され、前記回路基板側の熱を前記ヒートシンク側に伝導させるための熱伝導コネクタと、
を備える電子機器であって、
前記熱伝導コネクタは、金属、炭素若しくはセラミックスを含む帯状の熱伝導シートと、
前記熱伝導シートの両端において前記回路基板および前記ヒートシンクにそれぞれ密着固定する面を覆うシリコーンゴムシートと、
を備える電子機器。 A circuit board on which electronic components are mounted;
A heat sink disposed separately from the circuit board;
A heat conducting connector disposed in a part of a gap between the circuit board and the heat sink, for conducting heat on the circuit board side to the heat sink side;
An electronic device comprising:
The heat conductive connector is a belt-shaped heat conductive sheet containing metal, carbon or ceramics,
A silicone rubber sheet that covers the surfaces of the heat conductive sheet that are tightly fixed to the circuit board and the heat sink at both ends;
Electronic equipment comprising.
前記内方および前記内方と前記熱伝導シートを挟んで反対側に位置する外方の内の少なくとも前記内方にゴム状弾性体を備える請求項5に記載の電子機器。 The heat conductive sheet is curved or bent so as to form a space inward,
The electronic device according to claim 5, wherein a rubber-like elastic body is provided on at least the inner side of the inner side and the outer side of the inner side and the outer side located on the opposite side across the heat conductive sheet.
前記熱伝導シートの前記内方に備える第一支持部と、
前記第一支持部と共に前記回路基板の両面から挟む第二支持部と、
を備える請求項6または請求項7に記載の電子機器。 The rubber-like elastic body is
A first support portion provided on the inner side of the heat conductive sheet;
A second support part sandwiched from both sides of the circuit board together with the first support part;
The electronic device according to claim 6 or claim 7, further comprising:
前記シリコーンゴムシートを前記熱伝導ポートに接触させるように、前記熱伝導コネクタを前記回路基板と前記ヒートシンクとに密着固定して成る請求項5から請求項8のいずれか1項に記載の電子機器。 The circuit board includes a convex heat conduction port on the back side of the mounting surface of the electronic component,
9. The electronic device according to claim 5, wherein the heat conductive connector is closely fixed to the circuit board and the heat sink so that the silicone rubber sheet is brought into contact with the heat conductive port. 10. .
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