(57)【要約】【課題】部品の実装位置の制約が緩和されるようにセラミック基板を実装できる電子機器を提供する。【解決手段】電子機器１は、第１面１１を有するセラミック基板２０と、セラミック基板２０を収容する筐体４０とを備える。セラミック基板２０は、第１面１１から見て所定の深さに底面２１を有する凹部２０を備える。凹部２０の底面２１には、所定の深さ以下の高さを有する部品３０が実装される。セラミック基板２０は、第１面１１の少なくとも一部で、筐体４０に接合される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面を有するセラミック基板と、前記セラミック基板を収容する筐体とを備え、
前記セラミック基板は、前記第１面から見て所定の深さに底面を有する凹部を備え、
前記凹部の底面には、前記所定の深さ以下の高さを有する部品が実装され、
前記セラミック基板は、前記第１面の少なくとも一部で、前記筐体に接合される、電子機器。
【請求項２】
前記セラミック基板は、接着剤を介して前記筐体に接合される、請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記部品は、前記筐体に、直接、又は、伝熱部材を介して接触する、請求項１又は２に記載の電子機器。
【請求項４】
前記セラミック基板は、複数の前記凹部を備える、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電子機器。
【請求項５】
前記複数の凹部のそれぞれの底面に前記部品が実装され、
前記複数の凹部のそれぞれの底面は、実装される部品の高さに応じた深さに位置する、請求項４に記載の電子機器。
【請求項６】
前記筐体は、前記セラミック基板の凹部の周囲に位置する導通部に接触する金属を含む、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、外力によって破損しやすいセラミック基板を、取付金具を介して筐体にねじ止めしたり、接着剤によって筐体に接合したりする構成が知られている（例えば、特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６１−２３４０９８号公報
【特許文献２】特開平１１−９８０３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
セラミック基板が取付金具を介して筐体にねじ止めされる場合、取付金具の存在によって、筐体内の部品の実装位置が制限されうる。セラミック基板が接着剤で筐体に接合される場合、接着面積を確保するために、セラミック基板の回路部品の実装位置が制限されうる。
【０００５】
かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、部品の実装位置の制約が緩和されるようにセラミック基板を実装できる電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一実施形態に係る電子機器は、第１面を有するセラミック基板と、前記セラミック基板を収容する筐体とを備える。前記セラミック基板は、前記第１面から見て所定の深さに底面を有する凹部を備える。前記凹部の底面には、前記所定の深さ以下の高さを有する部品が実装される。前記セラミック基板は、前記第１面の少なくとも一部で、前記筐体に接合される。
【発明の効果】
【０００７】
本開示の一実施形態に係る電子機器は、部品の実装位置の制約が緩和されるようにセラミック基板を実装できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】一実施形態に係る電子機器の構成の一例を示す断面図である。
【図２】基板の構成の一例を示す（Ａ）第１面の側から見た平面図、及び（Ｂ）Ａ−Ａ断面図である。
【図３】比較例に係る電子機器の断面図である。
【図４】部品と筐体との間に伝熱部材が設けられる構成の一例を示す断面図である。
【図５】複数の凹部を有する基板の一例を示す（Ａ）第１面の側から見た平面図、及び（Ｂ）Ｂ−Ｂ断面図である。
【図６】凹部の静電シールドの構成例を示す（Ａ）第１面の側から見た、筐体が省略された平面図、及び（Ｂ）筐体を含めたＣ−Ｃ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１に示されるように、一実施形態に係る電子機器１は、基板１０と、部品３０と、筐体４０とを備える。基板１０は、第１面１１と、第１面１１の反対側に位置する第２面１２とを有する。基板１０は、第１面１１の側に凹部２０を有する。部品３０は、基板１０の凹部２０の中に実装される。部品３０は、１つの凹部２０の中に１つ実装されてよいし、２つ以上実装されてよい。筐体４０は、基板１０を収容する。筐体４０は、基板１０に対向する側に接合面４１を有する。基板１０と筐体４０とは、第１面１１の少なくとも一部と、それに対向する接合面４１とで接合される。言い換えれば、基板１０は、第１面１１の少なくとも一部で筐体４０に接合される。
【００１０】
第１面１１と接合面４１とは、光硬化性樹脂又は熱硬化性樹脂等の接着剤で接合されてよい。言い換えれば、基板１０は、接着剤を介して筐体４０に接合されてよい。
【００１１】
基板１０には、電子機器１の動作の少なくとも一部を実現する電子回路が実装される。基板１０は、電子回路の配線を含んでよい。配線は、タングステン、銅又は銀等の種々の金属で構成されてよい。配線は、メタライズ処理によって形成されてよい。部品３０は、電子回路の少なくとも一部を構成してよい。部品３０は、ＩＣ（Integrated Circuit）等であってよいし、トランジスタ、ダイオード、コンデンサ、又は抵抗器等の種々の電子部品であってよい。
【００１２】
基板１０は、セラミック材料を含んで構成されるセラミック基板であってよい。セラミック材料は、外力によって破損しやすいことがある。基板１０は、セラミック材料に限られず、外力によって破損しやすい材料を含んで構成されてよい。セラミック材料は、比較的高い熱伝導率を有することがある。基板１０は、セラミック材料に限られず、比較的高い熱伝導率を有する材料を含んで構成されてよい。本実施形態に係る電子機器１は、基板１０としてセラミック基板を備えるものとする。
【００１３】
基板１０は、積層されたセラミック層が焼成されることによって、一体の多層基板として構成されてよい。基板１０は、配線が形成されたセラミック層を含むことによって、一体の多層配線基板として構成されてよい。基板１０は、孔を有するセラミック層を含むことによって、キャビティと一体の中空基板として構成されてよい。
【００１４】
筐体４０は、金属又は樹脂等で構成されてよい。
【００１５】
図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示されるように、凹部２０は、底面２１と側面２２とを有する。凹部２０は、縁部２３によって囲まれる。縁部２３は、第１面１１と側面２２とを含んでよい。縁部２３は、第１面１１の側から見て所定の幅を有してよい。凹部２０は、キャビティに対応しうる。
【００１６】
凹部２０は、第１面１１から見て所定の深さに底面２１を有する。所定の深さは、ｄで表されるものとする。言い換えれば、第１面１１と底面２１とは、ｄで表される所定の距離をあけて離れている。所定の深さは、凹部２０の深さともいう。部品３０は、ｈで表される高さを有するものとする。部品３０の高さは、基板１０に実装される側の面から、反対側の面までの距離によって特定されうる。
【００１７】
部品３０の高さ（ｈ）は、部品３０が実装される凹部２０の深さ（ｄ）より低くされてよい。言い換えれば、凹部２０の深さ（ｄ）は、凹部２０に実装される部品３０の高さ（ｈ）より深くされてよい。このように構成されることによって、部品３０と筐体４０との間に所定のクリアランスが設けられうる。
【００１８】
部品３０の高さ（ｈ）は、部品３０が実装される凹部２０の深さ（ｄ）と等しくされてよい。言い換えれば、凹部２０の深さ（ｄ）は、凹部２０に実装される部品３０の高さ（ｈ）と等しくされてよい。このように構成されることによって、部品３０は、筐体４０に応力を加えることなく、筐体４０と接触しうる。
【００１９】
図３に示されるように、比較例に係る電子機器９は、基板９０と、基板９０に実装された部品９１と、筐体９２とを備える。筐体９２は、リブ９３を有する。基板９０は、本実施形態の基板１０とは異なり、凹部２０に対応する構成を有しない。部品９１が筐体９２に当たって筐体９２に応力を加えないように、リブ９３の高さは、部品９１の高さより高くされる。基板９０は、リブ９３を介して筐体９２と接合される。
【００２０】
比較例に係る電子機器９は、基板９０において部品９１が実装される面でリブ９３と接合される。基板９０とリブ９３とが接着剤で接合される場合、接着剤は、部品９１が実装される面に塗布され、部品９１の位置まで広がるおそれがある。接着剤の広がりを抑制するために、リブ９３の幅が広くされたり、リブ９３の近傍に接着剤溜まりとなる溝部が設けられたりする。この場合、基板９０において部品９１が実装されうる面積が減少する。
【００２１】
一方、本実施形態に係る電子機器１において、基板１０が筐体４０に接着剤で接合される場合でも、接着剤は、部品３０が実装される底面２１ではなく第１面１１に塗布される。この場合、接着剤が部品３０の位置まで広がる可能性が低い。よって、部品３０は、側面２２に非常に近い位置まで実装されうる。本実施形態に係る電子機器１において部品３０が実装されうる領域は、比較例に係る電子機器９と比較して、より広くされうる。結果として、部品３０が実装される位置の制約が緩和されうる。
【００２２】
比較例に係る電子機器９において、リブ９３が樹脂で構成される場合、基板９０からリブ９３を介して筐体９２に至るまでの熱抵抗が増大することがある。一方、本実施形態に係る電子機器１において、縁部２３を含む基板１０と筐体４０とが直接、接触することによって、基板１０から筐体４０までの熱抵抗が低減されうる。基板１０において、第１面１１の側から見た縁部２３の幅が狭い場合でも、縁部２３が基板１０と同様に比較的熱伝導率の高いセラミック等の材料で構成されることによって、縁部２３における熱抵抗は低減されうる。
【００２３】
本実施形態に係る電子機器１において、部品３０の高さ（ｈ）と部品３０が実装される凹部２０の深さ（ｄ）とが等しくされる場合、部品３０は、筐体４０に直接、接触しうる。この場合、部品３０で生じる熱は、基板１０を介して放散されるとともに、筐体４０に直接、放散されうる。結果として、基板１０から熱が放散されやすくなる。
【００２４】
図４に示されるように、部品３０は、伝熱部材５０を介して筐体４０に接触してよい。伝熱部材５０は、比較的高い熱伝導率を有する部材であってよい。伝熱部材５０は、固形の伝熱シートであってよい。伝熱部材５０は、ペーストであってよい。伝熱部材５０は、光硬化性樹脂又は熱硬化性樹脂等の接着剤であってよい。伝熱部材５０は、これらに限られず、種々の態様の部材であってよい。
【００２５】
伝熱部材５０は、厚み方向に弾性を有してよい。この場合、筐体４０は、基板１０を第２面１２の側で支持する爪部４３を備えてよい。爪部４３は、弾性を有してよく、例えば板ばね等で構成されてよい。
【００２６】
部品３０が伝熱部材５０を介して筐体４０に接触する場合、部品３０で生じる熱は、伝熱部材５０を介して筐体４０に放散されうる。結果として、基板１０から熱が放散されやすくなる。
【００２７】
図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示されるように、基板１０は、凹部２０ａ、２０ｂ及び２０ｃを有してよい。凹部２０ａ、２０ｂ及び２０ｃは、凹部２０と総称される。つまり、基板１０は、複数の凹部２０を有してよい。凹部２０ａ、２０ｂ及び２０ｃそれぞれの深さは、ｄ１、ｄ２及びｄ３で表される。ｄ１、ｄ２及びｄ３はそれぞれ、同一の値であってよいし、互いに異なる値であってよい。基板１０が有する凹部２０の数は、３つに限られず、２つであってよいし、４つ以上であってよい。
【００２８】
凹部２０ａ、２０ｂ及び２０ｃにはそれぞれ、部品３０ａ、３０ｂ及び３０ｃが実装されてよい。部品３０ａ、３０ｂ及び３０ｃは、部品３０と総称される。部品３０ａ、３０ｂ及び３０ｃそれぞれの高さは、ｈ１、ｈ２及びｈ３で表される。ｈ１、ｈ２及びｈ３はそれぞれ、ｄ１、ｄ２及びｄ３より小さい値であってよいし、ｄ１、ｄ２及びｄ３に等しい値であってよい。つまり、複数の凹部２０それぞれの高さは、そこに実装される部品３０の高さに応じて設計されうる。複数の凹部２０それぞれにおいて、底面２１は、そこに実装される部品３０の高さに応じた深さに位置する。
【００２９】
凹部２０ａ、２０ｂ及び２０ｃにはそれぞれ、部品３０が１つ実装されてよいし、２つ以上実装されてよい。部品３０が実装されない凹部２０があってもよい。
【００３０】
基板１０が凹部２０を複数有することによって、縁部２３は、凹部２０の間に設けられうるとともに、第１面１１の中央付近にも設けられうる。結果として、基板１０の熱が縁部２３を介して筐体４０に放散されやすくなる。発熱量が大きい部品３０が複数ある場合、各部品３０は、異なる凹部２０に実装されることによって、熱を放散しやすくなる。
【００３１】
複数の凹部２０それぞれの高さが部品３０の高さに応じて設計されることによって、第１面１１から見た各部品３０の高さが略同一にされうる。結果として、部品３０と筐体４０とが直接、接触されやすくなる。部品３０と筐体４０との間に伝熱部材５０が設けられる場合、伝熱部材５０の厚みが略同一にされうる。結果として、伝熱部材５０の構成が簡易化又は共通化されうる。
【００３２】
図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示されるように、基板１０は、凹部２０の周囲に位置する縁部２３に導通部１３を備えてよい。導通部１３は、セラミック層に設けられた配線が積層されて構成されてよい。導通部１３は、セラミック層に設けられたビアが積層されて構成されてよい。導通部１３は、図６（Ａ）に示されるように凹部２０の周囲に連続して位置するだけでなく、凹部２０の周囲に離散的に位置してもよい。
【００３３】
図６（Ａ）において、筐体４０は省略されている。図６（Ｂ）に示されるように、筐体４０は、接合面４１の側に導通部４２を備えてよい。導通部４２は、金属等の導体で構成される薄膜であってよい。導通部４２は、金属インサート成形等の方法によって形成されてよい。導通部４２は、基板１０の導通部１３に接触するように設けられてよい。
【００３４】
導通部１３及び４２が設けられることによって、凹部２０に実装される部品３０は、導電性の部材で包囲される。導電性の部材が静電シールドとして機能することによって、部品３０は、外部からのノイズの影響を受けにくくなる。結果として、基板１０を静電遮蔽するためのシールドケースが設けられなくてもよい。筐体４０に導通部４２が設けられることによって、筐体４０に対して熱が放散されやすくなる。
【００３５】
凹部２０には、発熱量が比較的大きい部品３０が実装されてよい。一方で、発熱量が比較的小さい部品３０が凹部２０のない第２面１２の側に実装されてよい。このようにすることで、基板１０から熱が放散されやすくなる。
【００３６】
基板１０は、第１面１１の側だけでなく、第２面１２の側にも凹部２０を有してよい。この場合、部品３０は、第２面１２の側の凹部２０に実装されてよい。このようにすることで、部品３０の実装位置の制約がより緩和されうる。基板１０は、第１面１１の側だけでなく、第２面１２の側でも筐体４０に接合されてよい。このようにすることで、基板１０から熱が放散されやすくなる。
【００３７】
本開示に係る電子機器１は、撮像ユニットに搭載されてよい。本開示に係る電子機器１は、移動体に搭載されてよい。本開示に係る電子機器１は、撮像ユニットとして移動体に搭載されてよい。本開示における「移動体」には、車両、船舶、航空機を含む。本開示における「車両」には、自動車及び産業車両を含むが、これに限られず、鉄道車両及び生活車両、滑走路を走行する固定翼機を含めてよい。自動車は、乗用車、トラック、バス、二輪車、及びトロリーバス等を含むがこれに限られず、道路上を走行する他の車両を含んでよい。産業車両は、農業及び建設向けの産業車両を含む。産業車両には、フォークリフト、及びゴルフカートを含むがこれに限られない。農業向けの産業車両には、トラクター、耕耘機、移植機、バインダー、コンバイン、及び芝刈り機を含むが、これに限られない。建設向けの産業車両には、ブルドーザー、スクレーバー、ショベルカー、クレーン車、ダンプカー、及びロードローラを含むが、これに限られない。車両は、人力で走行するものを含む。なお、車両の分類は、上述に限られない。例えば、自動車には、道路を走行可能な産業車両を含んでよく、複数の分類に同じ車両が含まれてよい。本開示における船舶には、マリンジェット、ボート、タンカーを含む。本開示における航空機には、固定翼機、回転翼機を含む。
【００３８】
本開示に係る実施形態について説明する図は模式的なものである。図面上の寸法比率等は、現実のものとは必ずしも一致していない。
【００３９】
本開示に係る実施形態について、諸図面及び実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形又は修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形又は修正は本開示の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各構成部又は各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部又はステップなどを１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。本開示に係る実施形態について装置を中心に説明してきたが、本開示に係る実施形態は装置の各構成部が実行するステップを含む方法としても実現し得るものである。本開示に係る実施形態は装置が備えるプロセッサにより実行される方法、プログラム、又はプログラムを記録した記憶媒体としても実現し得るものである。本開示の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。
【００４０】
本開示において「第１」及び「第２」等の記載は、当該構成を区別するための識別子である。本開示における「第１」及び「第２」等の記載で区別された構成は、当該構成における番号を交換することができる。例えば、第１面は、第２面と識別子である「第１」と「第２」とを交換することができる。識別子の交換は同時に行われる。識別子の交換後も当該構成は区別される。識別子は削除してよい。識別子を削除した構成は、符号で区別される。本開示における「第１」及び「第２」等の識別子の記載のみに基づいて、当該構成の順序の解釈、小さい番号の識別子が存在することの根拠に利用してはならない。
【符号の説明】
【００４１】
１  電子機器
１０  基板
１１  第１面
１２  第２面
１３  導通部
２０（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ）  凹部
２１  底面
２２  側面
３０（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ）  部品
４０  筐体
４１  接合面
４２  導通部
４３  爪部
５０  伝熱部材
【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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