(57)【要約】【課題】効率の良い放熱を実現可能な放熱部材を提供する。【解決手段】放熱部材は、基板２に載置された電子部品４が発する熱を放熱するためのシールドケース３として構成される。シールドケース３は、電子部品４の基板２とは反対側の表面Ｓｚに対向する対向領域を備える。シールドケース３は、対向領域に、凹部３１が形成されている。凹部３１は、複数の凹部３１０を含んで構成される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に載置された電子部品が発する熱を放熱するための放熱部材であって、
前記電子部品の前記基板とは反対側の表面に対向する対向領域を備え、
前記対向領域に、第１の凹部が形成されており、
前記第１の凹部は、複数の第２の凹部を含んで構成される、放熱部材。
【請求項２】
前記第１の凹部は、前記第１の凹部の表面が前記電子部品と接触しない深さを有する、請求項１に記載の放熱部材。
【請求項３】
各前記第２の凹部が一定間隔で形成されている、請求項１または２に記載の放熱部材。
【請求項４】
ｎを四以上の自然数とすると、各前記第２の凹部は、ｎ角錐台の形状を有している、請求項１から３のいずれか１項に記載の放熱部材。
【請求項５】
基板と、前記基板に載置された電子部品が発する熱を放熱するための放熱部材とを備えた電子回路であって、
前記放熱部材は、
前記電子部品の前記基板とは反対側の表面に対向する対向領域を含み、
前記対向領域に、第１の凹部が形成されており、
前記第１の凹部は、複数の第２の凹部を有して構成されており、
前記第１の凹部と前記電子部品の前記表面と間に、前記熱を前記放熱部材へ伝達するための材料が充填されている、電子回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品が発する熱を放熱するための放熱部材、および放熱部材を備えた電子回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、基板上に配置された電子回路が発する熱を外部に放熱させるための放熱構造体が知られている。
【０００３】
特許文献１には、上記放熱構造体として、基板ケース構造体が開示されている。当該基板ケース構造体は、電子部品を搭載されたプリント基板をカード状の金属ケース内に収容することにより構成される。プリント基板に搭載された電子部品のうち発熱する高発熱性電子部品が搭載されている領域に対応する領域には、当該高発熱性電子部品の高さ寸法に応じた深さを有する凹部が形成されている。凹部の底壁は、高発熱性電子部品と直接接触している。また、凹部には、放熱フィンが設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−６５３８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の基板ケース構造体では、単体では効率良く放熱出来ないため、放熱フィンを設ける必要がある。このため、基板ケース構造体を製造するには、コストがかかる。
【０００６】
本願発明は、上記の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、別途放熱フィンを設けることなく効率の良い放熱を実現可能な放熱部材、および当該放熱部材と電子部品が実装された基板とを備えた電子回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のある局面に従うと、放熱部材は、電子部品が実装された基板に載置され、電子部品が発する熱を放熱する。放熱部材は、電子部品に対して基板とは反対側に設置される。放熱部材は、電子部品における基板とは反対側の表面に対向する領域に、第１の凹部が形成されている。第１の凹部は、複数の第２の凹部を含んで構成される。
【０００８】
好ましくは、第１の凹部は、第１の凹部の表面が電子部品と接触しない深さを有する。
好ましくは、各第２の凹部が一定間隔で形成されている。
【０００９】
好ましくは、ｎを四以上の自然数とすると、各第２の凹部は、ｎ角錐台の形状を有している。
【００１０】
本発明の他の局面に従うと、電子回路は、電子部品が実装された基板と、基板に載置されるとともに電子部品が発する熱を放熱するための放熱部材とを備える。放熱部材は、電子部品に対して基板とは反対側に設置される。放熱部材は、電子部品における基板とは反対側の表面に対向する領域に、第１の凹部が形成されている。第１の凹部は、複数の第２の凹部を含んで構成されている。電子回路は、第１の凹部と電子部品の表面と間に、熱を放熱部材へ伝達するための材料が充填されている。
【００１１】
好ましくは、放熱部材は、電子部品をシールドするシールドケースである。
好ましくは、放熱部材は、電子部品をシールドするシールドケースにおけるカバーである。
【００１２】
好ましくは、熱を放熱部材へ伝達するための材料はサーマルコンパウンドである。
好ましくは、第２の凹部は、四角錐台の形状、または六角錐台の形状を有している。
【発明の効果】
【００１３】
上記の発明によれば、効率の良い放熱を実現可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】電子機器に搭載される電子回路１の斜視図である。
【図２】図１におけるII-II線矢視断面図である。
【図３】図１におけるIII-III線矢視断面図である。
【図４】シールドケースの裏面を説明するための斜視図である。
【図５】構造体における凹部の配置を説明するための図である。
【図６】他のシールドケースの裏面を説明するための斜視図である。
【図７】他の構造体における凹部の配置を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態に係る放熱部材および当該放熱部材を備えた電子回路について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
【００１６】
本実施に係る放熱部材は、たとえば、電子部品をシールドするシールドケースとして構成できる。また、本実施の形態に係る放熱部材は、シールドケースがフレーム（枠）とフレームを覆うカバー（蓋）とで構成される場合には、当該カバーとして構成できる。なお、放熱部材は、必ずしも、シールド機能を有している必要はない。つまり、放熱部材は、シールド機能を有していないケース、または当該ケースにおけるカバーとして構成されてもよい。以下では、説明の便宜上、放熱部材が、シールドケースである場合を例に挙げて説明する。
【００１７】
＜Ａ．電子回路の外観＞
図１は、電子機器に搭載される電子回路１の斜視図である。図１を参照して、電子回路１は、電子部品が搭載された基板２と、シールドケース３とを備えている。シールドケース３は、基板２上に設置される。
【００１８】
シールドケース３は、回路からの電磁波の放射を防止したり、当該回路に対する外部からの電磁波の悪影響を防止する。さらに、シールドケース３は、電子部品が発する熱をシールドケース３の外部へ放熱するための部材としても機能する。つまり、シールドケース３は、通常のシールド機能とともに、放熱（冷却）機能を有する。
【００１９】
シールドケース３は、表面Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃを有する。表面Ｓａは、基板２（正確には、基板２の主面）に平行である。表面Ｓｂ，Ｓｃは、シールドケース３の側面である。
【００２０】
＜Ｂ．電子回路の断面＞
図２は、図１におけるII-II線矢視断面図である。図２を参照して、電子回路１は、基板２と、電子部品４と、サーマルコンパウンド５と、シールドケース３とが、この順に積層された構造を有する。
【００２１】
シールドケース３は、基板２に載置された電子部品４が発する熱を放熱するための部材である。シールドケース３は、シールドケース３の内側面に、電子部品４の基板２とは反対側の表面Ｓｚに対向する対向領域を備える。また、シールドケース３は、当該対向領域に、構造体３０を備える。
【００２２】
また、シールドケース３は、当該対向領域に、凹部３１が形成されている。具体的には、構造体３０が凹部３１を有する。また、凹部３１は、凹部３１の表面が電子部品４と接触しない深さを有している。具体的には、凹部３１の深さは、電子部品４の高さに合わせて決定される。
【００２３】
構造体３０は、電子部品４と接触しない形状を有する。シールドケース３においては、構造体３０の先端部３９と電子部品４との間にも隙間９０が設けられている。
【００２４】
さらに、シールドケース３においては、凹部３１が、複数の凹部３１０を有する。換言すれば、構造体３０は、凹部を階層的に有している。これにより、構造体３０は、凹部３１の表面が凹凸形状を有する。
【００２５】
サーマルコンパウンド５は、凹部３１と電子部品４の表面Ｓｚと間に充填される。サーマルコンパウンド５、電子部品４が発する熱をシールドケース３へ伝達する。サーマルコンパウンド５により、電子部品４の急激な温度上昇を防止することができる。なお、サーマルコンパウンド５は、エステルベースの合成グリスを主成分とするため、電子部品４および電子回路１に対して電気的な悪影響を与えることはない。
【００２６】
図３は、図１におけるIII-III線矢視断面図である。図３を参照して、図２において説明したように、電子回路１は、基板２と、電子部品４と、サーマルコンパウンド５と、シールドケース３とを備える。図３に示した構造は、凹部３１０の数が図２の場合に比べて多い点以外は、図２に示した断面と概ね同様であるため、ここでは説明を繰り返さない。なお、シールドケース３の詳細については、後述する（図４，図５）。
【００２７】
＜Ｃ．シールドケースの詳細な構造＞
図４は、シールドケース３の裏面を説明するための斜視図である。図４を参照して、シールドケース３は、裏面Ｓｄに構造体３０が形成されている。なお、図４では、シールドケース３が１つの構造体３０を備えている例を表しているが、構造体３０の数は１つに限定されるものではない。
【００２８】
構造体３０は、上述したように、凹部３１を有する。また、凹部３１は、複数の凹部３１０を有する。また、凹部３１０は、四角錐台の形状を有している。詳しくは、凹部３１０は、加工の容易性を考慮して、表面Ｓａ側が四角錐台の上面側となり、電子部品４側が四角錐台の底面側となっている（図２，図３）。
【００２９】
図５は、構造体３０における凹部３１０の配置を説明するための図である。図５を参照して、シールドケース３の構造体３０では、凹部３１０が一定間隔で形成されている。具体的には、第１の方向および当該第１の方向とは垂直となる第２の方向とに沿って、凹部３１０が一定間隔で形成されている。なお、第１の方向および第２の方向における凹部３１０の数は、特に限定されるものではない。
【００３０】
＜Ｄ．利点＞
シールドケース３を用いることにより、以下の利点が得られる。凹部３１が複数の凹部３１０を備えているため、単に一つの凹部（たとえば、凹部３１）しか有していない構成に比べて、シールドケース３がサーマルコンパウンド５に接触する面積を広くすることができる。したがって、シールドケース３では、一つの凹部しか有していない構成に比べて、効率良く放熱をさせる（つまり冷却する）ことができる。
【００３１】
特に、サーマルコンパウンド５のような高熱伝導性材料は熱を効率良く吸収するため、迅速に当該熱をシールドケース３に伝達することが必要となる。シールドケース３では、上述したように、シールドケース３がサーマルコンパウンド５に接触する面積を広くすることができるため、シールドケース３は、高熱伝導性材料を利用する場合に特に有益となる。
【００３２】
また、シールドケース３と電子部品４との間にサーマルコンパウンド５が充填されている。また、構造体３０は、電子部品４と接触していない。このため、シールドケース３の表面Ｓａに外力（たとえば衝撃）が加わった場合であっても、電子部品４の破損を防ぐことが可能となる。
【００３３】
さらに、シールドケース３は、放熱フィンを必要としないため、放熱フィンを有する構成に比べて、安価に製造することができる。
【００３４】
＜Ｅ．シールドケースの変形例＞
（１）シールドケース３の変形例について説明する。上記においては、シールドケース３における構造体３０の凹部３１における開口部の形状は矩形状であった（図５）。以下では、開口部の形状が円形である場合を説明する。
【００３５】
図６は、シールドケース３Ａの裏面を説明するための斜視図である。図６を参照して、シールドケース３Ａは、裏面Ｓｄに構造体３０Ａが形成されている。なお、図６では、シールドケース３Ａが１つの構造体３０Ａを備えている例を表しているが、構造体３０Ａの数は１つに限定されるものではない。
【００３６】
構造体３０Ａは、凹部３１Ａを有する。また、凹部３１Ａは、複数の凹部３１０Ａを有する。換言すれば、構造体３０Ａは、凹部を階層的に有している。これにより、構造体３０Ａは、凹部３１Ａの表面が凹凸形状を有する。
【００３７】
また、凹部３１０Ａは、六角錐台の形状を有している。詳しくは、凹部３１０Ａは、加工の容易性を考慮して、表面Ｓａ側が六角錐台の上面側となり、電子部品４側が六角錐台の底面側となっている。
【００３８】
図７は、構造体３０Ａにおける凹部３１０Ａの配置を説明するための図である。図７を参照して、シールドケース３Ａの構造体３０Ａでは、凹部３１０Ａが一定間隔で形成されている。具体的には、蜂の巣状（ハニカム状）に、凹部３１０Ａが一定間隔で形成されている。
【００３９】
シールドケース３Ａによっても、シールドケース３により得られた利点と同様の利点が得られる。特に、シールドケース３Ａは、凹部３１０Ａが、シールドケース３の凹部３１０よりも密に形成されているため、シールドケース３に比べて放熱の効率を上げることができる。
【００４０】
（２）凹部３１，３１Ａにおける開口部の形状は、矩形または円形に限定されるものではない。
【００４１】
（３）連続して配置された各凹部３１０，３１０Ａの形状も、各々四角錐台、六角錐台に限定されるものではない。たとえば、ｎを三以上の自然数とすると、ｎ角錐台であればよい。ただし、効率の良い冷却を行なうためには、凹部の表面積を増加させる観点から、ｎは四以上の値であることが好ましい。また、各凹部３１０，３１０Ａの形状は、必ずしも角錐台ではなくてもよく、錐体であってもよい。また、各凹部３１０，３１０Ａは、直方体、円柱等であってもよい。
【００４２】
電子部品４が発する熱をシールドケース３，３Ａへ伝達する材料が粘度が高い材料であった場合には、錐体の方が角部にも材料が行きわたり易い。
【００４３】
（４）凹部３１０と凹部３１０との間に、凹部３１０よりも小さい凹部をさらに設けてもよい。
【００４４】
（５）上記においては、電子部品４が発する熱をシールドケース３へ伝達する材料として、サーマルコンパウンドを例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。
【００４５】
（６）また、上記においては、シールドケースは板材でない例を示していたが、もちろん板材でプレス加工等により形成してもよい。この場合、シールドケース自体の熱容量は少なくなるが、シールドケース３，３Ａの表面Ｓａにも凹凸形状が形成されることにより、表面Ｓａが空気と触れる面積が増えて放熱効果が高くなる。
【００４６】
今回開示された実施の形態は例示であって、上記内容のみに制限されるものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００４７】
１  電子回路、２  基板、３，３Ａ  シールドケース、４  電子部品、５  サーマルコンパウンド、３０，３０Ａ  構造体、３１，３１Ａ，３１０，３１０Ａ  凹部、３９  先端部、９０  隙間。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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