(57)【要約】    【課題】  平板型ヒートシンクを用いて発熱性素子の放熱を行なうようにした電子回路装置において、このヒートシンクの放熱性を損なうことなくしかも半導体素子やクロックパターンが発生する電磁波の反射を防止する。    【解決手段】  ヒートシンク２０の突部２１と接する半導体素子１１が発生する電磁波の反射を防止するために、この突部２１の部分にパンチング穴から成る円形孔２７を形成するとともに、電磁波の反射に必要な距離を取ることができない半導体素子１２の上部に同じくパンチング穴から成る円形孔２７を形成する。    【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱性素子上にヒートシンクを配置して成る電子回路装置の放熱装置において、
電磁波が発生される部位において前記ヒートシンクに電磁波の反射防止用の開口を形成したことを特徴とする電子回路装置の放熱装置。
【請求項２】
ヒートシンクが平板状の金属から成ることを特徴とする請求項１に記載の電子回路装置の放熱装置。
【請求項３】
電磁波の反射防止用の開口が互いに近接して配された多数の小孔であることを特徴とする請求項１に記載の電子回路装置の放熱装置。
【請求項４】
電磁波の反射防止用の開口が互いに近接して配された多数の小さな円形孔であることを特徴とする請求項３に記載の電子回路装置の放熱装置。
【請求項５】
電磁波の反射防止用の開口が互いに近接して配された多数の小さな異形孔であることを特徴とする請求項３に記載の電子回路装置の放熱装置。
【請求項６】
電磁波の反射防止用の開口が互いに近接して配された多数の小さなスリットであることを特徴とする請求項３に記載の電子回路装置の放熱装置。
【請求項７】
ヒートシンクに前記発熱性素子と接するように突部が形成され、該突部に前記反射防止用の開口を形成したことを特徴とする請求項１に記載の電子回路装置の放熱装置。
【請求項８】
ヒートシンクの電磁波発生部位からの距離が電磁波を反射することができる距離を取ることができない部分に前記反射防止用の開口を形成したことを特徴とする請求項１に記載の電子回路装置の放熱装置。
【請求項９】
発熱性素子が半導体装置であることを特徴とする請求項１に記載の電子回路装置の放熱装置。
【請求項１０】
発熱性素子が信号処理用プロセッサを構成する半導体装置であることを特徴とする請求項９に記載の電子回路装置の放熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子回路装置の放熱装置に係り、とくに発熱性素子上にヒートシンクを配置して成る電子回路装置の放熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子回路装置は、プリント基板上に各種の半導体素子や電子部品を配置し、これらをプリント基板の導体パターンによって互いに接続して構成されている。このような電子回路装置において、とくに回路素子を構成する半導体装置であって、その内部を激しく電流が通過する場合には、ジュール熱によって発熱する。このような発熱性の回路素子、例えばＣＰＵや信号処理プロセッサについては、その上にヒートシンクを配し、このヒートシンクによって半導体素子が発生する熱を吸収して大気中に放熱し、これによってＣＰＵや信号処理プロセッサの温度が異常に上昇するのを防止している。ここでヒートシンクとは、アルミニウムから成るブロックであって、その放熱面である上面にスリットを形成して表面積を大きくし、放熱効率を高めた構造体である。
【０００３】
ところがこのような高さ方向に所定の寸法を有するブロック状のヒートシンクを用いると、機器の高さ方向の寸法が増大する。従って機器によっては、放熱対策のために大型のブロック状のヒートシンクを用いることが寸法上の制約によってできなくなる。このような場合に、アルミニウム板のような平板状をなすヒートシンクを用いるようにし、このヒートシンクの平板の面積によって放熱面積を確保するようにしている。
【０００４】
このような平板状のヒートシンクにおいては、信号処理プロセッサやプリント基板上のクロックパターンから発せられる電磁波が、このヒートシンクの下面に反射し、これによって筐体の内部配線等に飛び移ることによって、不要輻射を悪化させる要因になっている。そこでこのような不要輻射の悪化を回避するために、配線にフェライトコアを用いたり、信号処理プロセッサに電磁波吸収シートを追加して装着している。このために、不要輻射対策のために要する追加部品によって回路装置のコストが増大することになる。
【０００５】
本願発明者等は、信号処理プロセッサを搭載したプリント基板の近傍の電磁界の強度測定を行ない、ヒートシンクの電磁界の強い部位と対応する部分にパンチング穴を形成したヒートシンクを作成した。パンチング穴をヒートシンクに作成した場合には、放熱対策の面積を最低限確保することが可能になり、しかも電磁波の反射を抑えることが可能になる。これによって電磁波吸収シート等を用いることなく輻射対策を施すことが可能になっている。
【０００６】
なお特開２００２−９３９２８号公報や特開平５−６３３８３号公報には、シールドケースに放熱用の円形孔を複数個形成した構成が開示されている。これらの提案は何れもシールドケースに関するものであって、平板状のヒートシンクに関するものではない。またこのような構成は、平板状のヒートシンクによる電磁波の不要輻射とは直接関係がない。
【特許文献１】特開２００２−９３９２８号公報
【特許文献２】特開平５−６３３８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本願発明の課題は、ヒートシンクの放熱性を損なうことなく、しかもヒートシンクによる電磁波の不要輻射を防止するようにした電子回路装置の放熱装置を提供することである。
【０００８】
本願発明の別の課題は、高さ方向の寸法がほとんど必要でない平板型のヒートシンクを用いた場合における電磁波の不要輻射を防止し、かつ放熱性を維持するようにした電子回路装置の放熱装置を提供することである。
【０００９】
本願発明のさらに別の課題は、平板状のヒートシンクであってその突部によって半導体素子の放熱を確実に行なうようにした電子回路装置の放熱装置において、とくに上記突部に接するように配されている半導体素子からの電磁波の不要輻射を防止するようにした電子回路装置の放熱装置を提供することである。
【００１０】
本願発明のさらに別の課題は、電磁波を発生する半導体素子に対して平板状のヒートシンクを電磁波の反射を防ぐことができる距離をとることができず、ヒートシンクを半導体素子に対して近接して配する場合における、該半導体素子からのヒートシンクによる不要輻射を防止するようにした電子回路装置の放熱装置を提供することである。
【００１１】
本願発明のさらに別の課題は、回路基板とほぼ平行に配された平板状のヒートシンクによって回路基板上の回路素子の放熱を行なうようにした場合における回路素子からの電磁波の不要輻射を効果的に防止しながら、しかもヒートシンクによって回路基板上の発熱性素子の放熱を行ない得るようにした電子回路装置の放熱装置を提供することである。
【００１２】
本願発明の上記の課題および別の課題は、以下に述べる本願発明の技術的思想およびその実施の形態によって明らかにされよう。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本願の主要な発明は、発熱性素子上にヒートシンクを配置して成る電子回路装置の放熱装置において、
電磁波が発生される部位において前記ヒートシンクに電磁波の反射防止用の開口を形成したことを特徴とする電子回路装置の放熱装置に関するものである。
【００１４】
ここでヒートシンクが平板状の金属から成るようにしてよい。また電磁波の反射防止用の開口が互いに近接して配された多数の小孔であってよい。また電磁波の反射防止用の開口が互いに近接して配された多数の小さな円形孔であってよい。また電磁波の反射防止用の開口が互いに近接して配された多数の小さな異形孔であってよい。また電磁波の反射防止用の開口が互いに近接して配された多数の小さなスリットであってよい。
【００１５】
またヒートシンクに前記発熱性素子と接するように突部が形成され、該突部に前記反射防止用の開口を形成してよい。またヒートシンクの電磁波発生部位からの距離が電磁波を反射することができる距離を取ることができない部分に前記反射防止用の開口を形成してよい。また発熱性素子が半導体装置であってよい。また発熱性素子が信号処理用プロセッサを構成する半導体装置であってよい。
【発明の効果】
【００１６】
本願の主要な発明は、発熱性素子上にヒートシンクを配置して成る電子回路装置の放熱装置において、電磁波が発生される部位においてヒートシンクに電磁波の反射防止用の開口を形成したものである。
【００１７】
従ってこのような電子回路装置の放熱装置によれば、電磁波が発せられても、ヒートシンクの反射防止用の開口を通して上記ヒートシンク上に電磁波が放散することになり、これによってヒートシンクの表面での電磁波の反射に伴う不要輻射が防止される。しかも開口の大きさを調整することによって、ヒートシンクの放熱性を損なうことがなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下本願発明を、図示の実施の形態によって説明する。図１〜図４は本実施の形態に係る電子回路装置の放熱装置の構成を示すものであって、この放熱装置はプリント基板１０を備えている。そしてプリント基板１０上には複数の、例えば８つの半導体素子１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８が実装されており、これらの半導体素子１１〜１８は他の部品とともにプリント基板１０の導体パターンによって互いに接続され、所定の電子回路を構成している。
【００１９】
上記プリント基板１０上には平板状をなすヒートシンク２０が配されている。ヒートシンク２０はその下面に突出するように４つの突部２１、２２、２３、２４を備えている。これらの突部２１、２２、２３、２４はそれぞれ半導体素子１１、１４、１５、１６と接触し、これによってこれらの半導体素子の熱を奪い、放熱を行なうためのものである。なおヒートシンク２０はアルミニウムから成り、平板状をなすヒートシンクであって、その広い表面積を利用して放熱を行なうようにしたものであって、ブロック状をなすヒートシンクに比べて厚さ方向の寸法が非常に小さくなり、これによって機器の扁平化を図ることを可能にしている。
【００２０】
とくに平板状のヒートシンク２０には、上記突部２１の部分にパンチング穴から成る円形孔２７が形成され、さらには上記半導体素子１２の上部と対応する位置に多数の円形孔２７を備えている。また半導体素子１３の上部と対応する位置には円形孔２８が形成されている。円形孔２８は上記パンチング穴から成る円形孔２７よりは大きな寸法になっている。
【００２１】
図２はこのような電子回路装置のとくに半導体素子１１、１２の部分の拡大断面を示している。また図３はとくに上側のヒートシンク２０を取除いた状態のプリント基板１０の表面を示しており、実装された部品が露出されている。これに対して図４は、上記プリント基板１０上に取付けられるヒートシンク２０を示している。
【００２２】
一般に平板状のヒートシンクによる不要輻射を防止するためには、プリント基板１０からある程度ヒートシンク２０を離す構造が必要になる。ところが例えば図２における半導体素子１１はヒートシンク２０の突部２１に直接接触しており、このために半導体素子１１の発生する電磁波がこのヒートシンク２０の突部２１の下面で反射されることになり、反射された電磁波が不要輻射を悪化させる原因になる。ところが本実施の形態においては、突部２１の部分に形成されているパンチング穴から成る円形孔２７によって上部に電磁波が上方に放散し、このためにヒートシンク２０による電磁波の反射が防止されることになり、不要輻射を悪化させることがなくなる。
【００２３】
また図２における半導体素子１２とヒートシンク２０との間の距離は、このヒートシンク２０による反射を防止するのに必要な距離を取ることができない。ところがこの場合において、半導体素子１２またはプリント基板１０の表面のクロックパターンから発せられる電磁波は、このヒートシンク２０の半導体素子１２の上面に形成された円形孔２７を通して上部に放散されることになる。従って反射に必要な距離を半導体素子１２との間に設けることができないヒートシンク２０であっても、半導体素子１２またはクロックパターンからの電磁波がヒートシンク２０によって反射して不要輻射の原因となることがない。
【００２４】
またヒートシンク２０に形成されたパンチング穴から成る円形孔２７によって、上述の如く電磁波の反射が防止されるばかりでなく、電磁波の拡散防止の効果や、上方へ抜ける電磁波の減衰効果等の副次的効果も生ずる。さらにはパンチング穴から成る円形孔２７によって、電磁波の輻射対策を期待することができる。従ってこれによって、放熱対策を施すヒートシンク２０によって電磁波対策をより確実に行なうことができる利点がある。
【００２５】
しかもこのようなヒートシンク２０はその突部２１〜２４がそれぞれ半導体素子１１、１４、１５、１６と接し、これらの半導体素子１１、１４、１５、１６の熱を奪ってその広い表面積を利用して大気中に熱を逃がすようにしている。とくにパンチング穴から成る円形孔２７を形成した突部２１と接する半導体素子１１からの熱は、突部２１によって吸収される。突部２１のそれぞれの円形孔２７はその寸法が小さいために、半導体素子１１からの熱を吸収する面積を確保することが可能になる。従ってヒートシンク２０による放熱性能をほとんど損なうことなく、しかも半導体素子１１、１２やプリント基板１０上のクロックパターンからの電磁波による不要輻射を確実に防止することが可能になる。
【００２６】
一般に従来から行われている不要輻射対策は、シールドケースによって電磁波を抑え込む構造であって、回路基板上に部品を覆うようにシールドケースを取付けなければならないが、この場合には電子回路装置の回路基板上における実装密度を低下させるようになり、あるいはまた高さ方向の寸法が増大する問題を生ずる。本実施の形態においては、シールドケースを用いることなくしかもヒートシンクによって輻射対策に成功している。なおヒートシンク２０のパンチング穴から成る円形孔２７は、放熱や成形加工の容易さを改善するためのものでないことが明白である。
【００２７】
図５は上記実施の形態の半導体素子１１の部分における電磁波の強度の測定結果を示す。なおここで半導体素子１１は信号処理用プロセッサから構成される。図５Ａはヒートシンク２０を装着しないで電磁波を測定したときの強度を示しており、図５Ｂはヒートシンクを装着したときの電波の強度を示している。これに対して図５Ｃは、パンチング穴から成る円形孔２７を形成したヒートシンク２０を用いたときの電波の強度を示している。この結果から明らかなように、信号処理プロセッサ１１による電波の強度は、円形孔２７を備えるヒートシンク２０によってその不要輻射がほぼ所要のレベルに抑えることが可能になる。
【００２８】
これに対して図６Ａはヒートシンク２０に対して所定の距離を離してプリント基板１０上に実装された半導体素子１２上の電波の強度を示したものである。なおここで半導体１２は、スーパーオーディオ用デコーダを構成している。図６Ａはヒートシンク２０を取付けない状態の電波の強度を示し、図６Ｂはヒートシンク２０を取付けた状態の電波の強度を示している。ここでは明らかに電磁波の強い反射が検出される。これに対して図６Ｃは円形孔２７を形成したヒートシンク２０を用いた場合を示しており、ここでは電磁波の不要輻射が抑制された状態が示されている。
【００２９】
図７は変形例のヒートシンク２０を示している。ここではヒートシンク２０のとくに半導体素子１０の上部側の部分および半導体素子１２の上部側の部分の円形孔２７を異形孔３５に置換えたものである。異形孔３５はほぼ十字状にこのヒートシンク２０を打抜いたものである。なおそれぞれの異形孔３５の面積は上記円形孔２７の面積よりもやや小さな値になっている。またここでは半導体素子１３の上部に位置する円形孔２８を矩形孔３６に置換えている。このようなヒートシンク２０によっても、上記実施の形態とほぼ同様の作用効果を奏することが確認された。
【００３０】
図８はさらに別の実施の形態を示している。この実施の形態においては、ヒートシンク２０の円形孔２７あるいは異形孔３５が形成される半導体素子１１、１２の上部の位置に、それぞれスリット３７を形成したものである。なおここでは半導体素子１３の上部には円形孔２８を形成している。このような構成によっても、上記実施の形態とほぼ同様の作用効果を奏することが確認された。
【００３１】
以上本願発明を図示の実施の形態によって説明したが、本願発明は上記実施の形態によって限定されることなく、本願に含まれる発明の技術的思想の範囲内において各種の変形が可能である。例えば本実施の形態は各種の電子回路装置に広く用いられる。またヒートシンク２０の形状やその突部２１〜２４の位置、あるいは突部２１〜２４と半導体素子との関係等については各種の変更が可能である。また形成される円形孔２７や異形孔３５、あるいはスリット３７の配置についても各種の変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本願発明は電子回路装置、とくに高さ方向の寸法が制約される扁平な形態の電子回路装置の放熱装置に広く利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】放熱装置を備える電子回路装置の分解斜視図である。
【図２】同電子回路装置の縦断面図である。
【図３】プリント基板の平面図である。
【図４】ヒートシンクの平面図である。
【図５】電波の強度を示すグラフである。
【図６】別の部位の電波の強度を示すグラフである。
【図７】別の実施の形態のヒートシンクの平面図である。
【図８】さらに別の実施の形態のヒートシンクの平面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０‥‥プリント基板、１１〜１８‥‥半導体素子、２０‥‥ヒートシンク、２１〜２４‥‥突部、２７‥‥円形孔（パンチング穴）、２８‥‥円形孔、３５‥‥異形孔、３６‥‥矩形孔、３７‥‥スリット
【図１】
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【図２】
2006156912.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2006156912.tif 000007
【図６】
2006156912.tif 000008
【図７】
2006156912.tif 000009
【図８】
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