(57)【要約】【課題】簡易な構成で複数の電子部品を効果的に冷却することができる電子装置、電子機器及び電子装置の製造方法を提供すること。【解決手段】電子装置は、第１の回路基板と、前記第１の回路基板の上方に、所定の空間をあけて固定されるヒートシンクと、前記所定の空間内で、前記ヒートシンクの前記第１の回路基板に対向する面に固定される、高さの異なる複数の電子部品と、を備え、前記複数の電子部品は、フレキシブル性を有する第２の回路基板を介して前記第１の回路基板に電気的に接続される。【選択図】図２
2015082576.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の回路基板と、
前記第１の回路基板に、所定の空間をあけて固定されるヒートシンクと、
前記所定の空間内で、前記ヒートシンクの前記第１の回路基板に対向する面に固定され、高さの異なる複数の電子部品と、
を有し、
前記複数の電子部品は、フレキシブル性を有する第２の回路基板を介して前記第１の回路基板に電気的に接続されることを特徴とする電子装置。
【請求項２】
前記第１の回路基板は、前記複数の電子部品の各々に対向する位置に開口を備えることを特徴とする請求項１記載の電子装置。
【請求項３】
前記複数の電子部品は、熱伝導性樹脂を介して前記ヒートシンクと接着していることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子装置。
【請求項４】
前記複数の電子部品は、前記ヒートシンク側からの平面視において、互いに離間するように配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電子装置。
【請求項５】
前記複数の電子部品の各々が個別に配置される複数の第３の回路基板を更に有し、
前記複数の第３の回路基板の各々と前記第１の回路基板との間に空隙を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電子装置。
【請求項６】
前記複数の第３の回路基板と、前記第２の回路基板と、前記第１の回路基板とが、直列に接続されていることを特徴とする請求項５記載の電子装置。
【請求項７】
筐体と、
前記筐体内に少なくとも一つ収納される電子装置と、を備え、
前記電子装置は、
第１の回路基板と、
前記第１の回路基板に、所定の空間をあけて固定されるヒートシンクと、
前記所定の空間内で、前記ヒートシンクの前記第１の回路基板に対向する面に固定され、高さの異なる複数の電子部品と、
を有し、
前記複数の電子部品は、フレキシブル性を有する第２の回路基板を介して前記第１の回路基板に電気的に接続されることを特徴とする電子機器。
【請求項８】
フレキシブル性を有する複数の第２の回路基板を介して、第１の回路基板と、高さの異なる複数の電子部品とを接続する工程と、
前記第１の回路基板に所定の空間をあけてヒートシンクを固定する工程と、
前記所定の空間内で、前記複数の電子部品を前記第１の回路基板の上方に移動させることにより、前記複数の電子部品を、前記ヒートシンクの前記第１の回路基板に対向する面に固定する工程と、
を有することを特徴とする電子装置の製造方法。
【請求項９】
前記第１の回路基板は、前記複数の電子部品の各々に対向する位置に開口を備え、
前記複数の電子部品を固定する工程は、前記開口から通した治具を用いて前記複数の電子部品を押圧することにより、前記複数の電子部品を前記第１の回路基板の上方に移動させることを含むことを特徴とする請求項８記載の電子装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子装置、電子機器及び電子装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器に対する高性能化および小型化などの要求に伴い、電子機器に組み込まれる電子部品の高密度実装化が急速に進んでいる。そのような高密度実装化に対応するために、半導体チップについては、ベアチップの状態で配線基板に面実装される、即ちフリップチップ実装される場合が増えてきている。
【０００３】
フリップチップ実装される半導体チップは、高性能化が進むに従って発熱量も増大している。このため、例えば半導体チップの上方に設けられたサーマルシート（放熱シートまたは熱伝導シートと呼ぶこともある）を介して、銅などの高い熱伝導度を有する材料からなるヒートシンクが配置された構造が用いられている。
【０００４】
ところで、複数の電子部品が１枚のプリント基板に実装されてなるプラグインユニット（ＰＩＵ：Plug in Unit）を筐体に複数台収納したＰＩＵ方式の電子機器が、情報処理や情報通信等の用途で用いられている。ＰＩＵ方式の電子機器では、実装面積の増大を抑えるため、電子部品毎にヒートシンクを配置するのではなく、ＰＩＵに実装されている複数の電子部品の上に一体型のヒートシンクを配置し、ＰＩＵ全体を冷却する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０４−１８８７９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
プリント基板に実装される電子部品の個々の実装高さは、全て同一であるとは限らない。例えば、電子部品の種類が異なる場合、各々の実装高さもそれぞれ異なっている。また、電子部品の種類がたとえ同一であっても、製造公差に起因する実装高さのばらつきが生じ得る。このため、複数の電子部品を一体型のヒートシンクを用いて冷却することが困難となる恐れがある。
【０００７】
本発明は、簡易な構成で複数の電子部品を効果的に冷却することができる電子装置、電子機器及び電子装置の製造方法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】
【０００８】
発明の一観点によれば、第１の回路基板と、前記第１の回路基板の上方に、所定の空間をあけて固定されるヒートシンクと、前記所定の空間内で、前記ヒートシンクの前記第１の回路基板に対向する面に固定される、高さの異なる複数の電子部品とを有し、前記複数の電子部品が、フレキシブル性を有する第２の回路基板を介して前記第１の回路基板に電気的に接続される電子装置が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
上述の観点によれば、簡易な構成で複数の電子部品を効果的に冷却することができる電子装置、電子機器及び電子装置の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、電子機器の一例を示す図である。
【図２】図２は、第１実施形態における電子装置の一例を示す構成図である。
【図３】図３は、図２に示す電子装置の、ヒートシンクが搭載されていない状態を示す斜視図である。
【図４】図４は、第１実施形態における、リジッドフレキシブル基板の製造方法の一例を示すフローチャートである。
【図５】図５は、Ｓ１０１における、ガラスエポキシ基板を貼り付けた後の状態を示す平面図である。
【図６】図６は、図２に示す電子装置の、ヒートシンクが搭載されている状態を示す斜視図である。
【図７】図７は、第１実施形態における電子装置の製造方法の一例を示すフローチャートである。
【図８】図８は、第１実施形態における電子装置の製造方法の一例を示す図（その１）である。
【図９】図９は、第１実施形態における電子装置の製造方法の一例を示す図（その２）である。
【図１０】図１０は、第２実施形態における電子装置の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、第２実施形態における電子装置の変形例を示す図である。
【図１２】図１２は、第３実施形態における電子装置の一例を示す構成図である。
【図１３】図１３は、図１２の電子装置に取り付ける電子部品モジュールの一例を示す斜視図である。
【図１４】図１４は、図１２に示す電子装置の、電子部品モジュールが搭載されていない状態を示す斜視図である。
【図１５】図１５は、図１２に示す電子装置の、電子部品モジュールが搭載されている状態を示す斜視図である。
【図１６】図１６は、図１２に示す電子装置の、ヒートシンクが搭載されている状態を示す斜視図である。
【図１７】図１７は、第４実施形態における電子装置の一例を示す構成図である。
【図１８】図１８は、図１７に示す電子装置の斜視図である。
【図１９】図１９は、第１実施形態における電子装置の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について、図１乃至図１９を参照して具体的に説明する。
【００１２】
図１は、電子機器の一例を示す図である。電子機器５０は、筐体５１と、シェルフ５２と、冷却ユニット５４と、単数または複数のＰＩＵ５３とを備える。ＰＩＵ５３は電子装置の一例である。図１では、実際に見えない箇所を点線で示している。
【００１３】
電子機器１００は、筐体５１に設けられた複数のシェルフ５２内に、ＰＩＵ５３が１台または複数台収納された構成を有している。電子機器１００には、１台のＰＩＵ５３が収納されているが、電子機器１００の使用時は複数台のＰＩＵ５３が収納されているケースが一般的である。ＰＩＵ５３は、筐体５１側に設けられたコネクタとプラグイン接続されるため、必要に応じて取り外して交換することができる。また、筐体５１の背面には、配線板であるバックワイヤリングボード（ＢＷＢ：Back Wiring Board）が備えられている。ＢＷＢは、コネクタを介して各ＰＩＵ５３と電気的に接続されている。
【００１４】
（第１実施形態）
第１実施形態について、図２乃至図９を参照して説明する。
【００１５】
図２は、第１実施形態における電子装置の一例を示す構成図である。図２に示すように、電子装置１００は、第１回路基板１と、第１回路基板１と電気的に接続され、フレキシブル性を有する第２回路基板２、３と、第２回路基板２と電気的に接続された第３回路基板４と、第２回路基板３と電気的に接続された第３回路基板５とを備える。
【００１６】
図２は、リジッド基板である第１回路基板１および第３回路基板４、５と、フレキシブル基板である第２回路基板２、３とが一体化された、所謂リジッドフレキシブル基板の例である。すなわち、第１回路基板１および第３回路基板４、５は、ともに第２回路基板２、３の配線層の上面側および下面側に、配線層を含むガラスエキキシ基板がビルドアップ形成されて得られるリジッド基板である。
【００１７】
第１回路基板１には、開口６、７が設けられている。第２回路基板２は、開口６の内側の面から延びており、第２回路基板２の配線層は、第１回路基板１および第３回路基板４の内部に一体的に埋設されている。また、第２回路基板３は、開口７の内側の面から延びており、第２回路基板３の配線層は、第１回路基板１および第３回路基板５の内部に一体的に埋設されている。
【００１８】
さらに、図２に示すように、電子装置１００は、電子部品８と電子部品９とを備える。電子部品８は、第３回路基板４上に配置され、複数のはんだバンプ１０を介して第３回路基板４と電気的に接続されている。電子部品９は、第３回路基板５上に配置され、複数のはんだバンプ１１を介して第３回路基板５と電気的に接続されている。図２の例では、電子部品９の厚さは電子部品８のそれよりも大きい。このため、第３回路基板５を基準とした電子部品９の実装高さは、第３回路基板４を基準とした電子部品８のそれよりも大きい。開口６、７は、電子部品８、９の各々に対向する位置に設けられている。ここで、実装高さは、電子部品が実装された回路基板の表面を基準とした、電子部品の高さによって定義される。
【００１９】
電子部品８、９の上方には、ヒートシンク１２が設けられている。ヒートシンク１２は、第１回路基板１上に固定されており、固定により、ヒートシンク１２と第１回路基板１との間には、電子部品８、９が収納し得る所定の空間が形成されている。そして、この空間内で電子部品８、９は、ヒートシンク１２の第１回路基板１に対向する面に固定されている。また、ヒートシンク１２は、複数の放熱フィン１３を備えている。放熱フィン１３は、ヒートシンク１２の表面積を増やすために設けられたものであり、例えばヒートシンク１２を切削加工することによって形成することができる。
【００２０】
図３は、図２に示す電子装置１００の、ヒートシンク１２が搭載されていない状態を示す斜視図である。図３に示す電子装置１００は、ＰＩＵの実施例である。電子装置１００は、表面板２０と、ＢＷＢと電気的に接続するためのコネクタ３０とを有している。
【００２１】
図３に示すように、第３回路基板４、５の直下の第１回路基板１にはそれぞれ開口６、７が設けられている。開口６の面積は、第３回路基板４の面積よりも大きい。第１回路基板１の上方からの平面視において、第２回路基板２および第３回路基板４は開口６に内包されており、第１回路基板１とは重複していない。同様に、開口７の面積は、第３回路基板５の面積よりも大きい。第１回路基板１の上方からの平面視において、第２回路基板３および第３回路基板５は開口７に内包されており、第１回路基板１とは重複していない。
【００２２】
リジッドフレキシブル基板を構成する第１回路基板１、第２回路基板２、３および第３回路基板４、５は、例えば以下の方法により製造することができる。
【００２３】
図４は、第１実施形態における、リジッドフレキシブル基板の製造方法の一例を示すフローチャートである。
【００２４】
まず、第１回路基板、第２回路基板および第３回路基板の外形形状がパターニングされたフレキシブル基板を用意する（Ｓ１０１）。
【００２５】
続いて、フレキシブル基板（フレキシブル層）の、第１回路基板１および第３回路基板４、５に対応する領域の両面にガラスエポキシ基板（リジッド層）を貼り付ける（Ｓ１０２）。
【００２６】
図５は、Ｓ１０１における、ガラスエポキシ基板を貼り付けた後の状態を示す平面図である。第３回路基板４、５の位置に張り付けるガラスエポキシ基板は島状となるため、貼り付け処理が困難となる恐れがある。そこで、ガラスエポキシ基板を貼り付ける工程では、図５に示すように、第１回路基板１に対応する領域に貼り付けるガラスエポキシ基板と、第３回路基板４、５に対応する領域に貼り付けるガラスエポキシ基板とを、サポートバー２４で繋ぐことにより一体化させておく。このサポートバー２４は、第１回路基板１および第３回路基板４、５に対応する領域と同様に、フレキシブル基板とガラスエポキシ基板との積層により構成されたものである。
【００２７】
続いて、スルーホールによりフレキシブル層とリジッド層とを電気的に接続する（Ｓ１０３）。すると、ガラスエポキシ基板が貼り付けられた領域が第１回路基板１および第３回路基板４、５となり、ガラスエポキシ基板が貼り付けられていない領域が第２回路基板２、３となる。
【００２８】
続いて、サポートバー２４を切断する（Ｓ１０４）。Ｓ１０４の処理により、第１回路基板１の領域に対応する領域と、第３回路基板に対応する領域とを分離することができる。
【００２９】
以上の方法により、リジッドフレキシブル基板を製造することができる。第３回路基板４、５は、第１回路基板１と同一の工程によって製造されるため、第１回路基板１と同一の層構成を有する。
【００３０】
図６は、図２に示す電子装置１００の、ヒートシンク１２が搭載されている状態を示す斜視図である。図６に示すように、ヒートシンク１２は、第１回路基板１上で、電子部品８、９を覆っている。このとき、電子部品８、９は、ヒートシンク１２から第１回路基板１の方向を見た場合の平面視において、互いに離間するように配置されている。ヒートシンク１２は、平面視における面積が第１回路基板１のそれよりも小さく、ヒートシンク１２の取り付け高さは、表面板２０の高さよりも小さい。この構成により、ＰＩＵ方式の電子機器の筐体のシェルフに干渉せずに収納することができる。
【００３１】
図２に戻り、電子部品８、９は、熱伝導性樹脂１４によりヒートシンク１２に接着されている。この構成により、電子部品８、９とヒートシンク１２とが熱的に接触されている。さらに、ヒートシンク１２は、例えばネジ等の機械的な手段により、第１回路基板１に固定されている。なお、図２には、２枚の第２回路基板２、３が図示されており、図３には、第２回路基板２、３がそれぞれ２枚ずつ図示されている。しかし、第２回路基板の枚数は、これらに限定されるものではない。
【００３２】
以下、電子装置１００の各部の詳細について説明する。
【００３３】
第１回路基板１および第３回路基板４、５は、例えばガラスセラミック、ガラスエポキシ、ビスマレイミドトリアジン（ＢＴ）樹脂等の基板の両面に、Ｃｕを含む配線パターンが形成されており、配線パターン間はビアホールにより電気的に接続されている。また、第３回路基板４、５では、配線パターンの一部として、複数のはんだバンプ２に対応する位置に、電極パッドが配置されている。なお、上述の配線パターン、ビアホールおよび電極パッドは図２および図３には図示していない。第１回路基板は、マザーボード、メインボードまたはメイン基板等と呼ばれることもある。また、第２回路基板は、ドーターボード、サブボードまたはサブ基板等と呼ばれることもある。
【００３４】
電子部品８、９は、例えばシリコン基板に集積回路（ＩＣ）が形成された半導体チップである。半導体チップは、集積回路が動作中に通電することにより熱を発生する。電子部品８、９のその他の例としては、例えば封止樹脂、セラミック、またはガラス等を用いて半導体チップを封止（パッケージング）して製造した、いわゆる半導体パッケージを用いることもできる。
【００３５】
第２回路基板２、３は、ポリイミド等の樹脂フィルム（ベースフィルム）の上に接着層を介して配線パターンに用いる導体箔（例えばＣｕ箔）が形成され、外部接続端子以外の領域をポリイミド等の樹脂フィルム（カバーレイ）で被覆した構造を有している。ベースフィルムの厚みは、例えば１２〜５０μｍ程度である。第２回路基板２、３の総厚は、例えば０．１〜０．３ｍｍ程度である。第２回路基板２、３は、樹脂フィルムを用いているためフレキシブル性（可撓性）があり、容易に変形させることができる。
【００３６】
ヒートシンク１２は、電子部品８、９を冷却する機能を有している。ヒートシンク１２は、電子部品８、９から発生した熱を、熱伝導性樹脂１４を経由して広範囲で吸収し、周囲に放熱することができる。ヒートシンク１２は、例えば厚さ５ｍｍ〜１５ｍｍ程度のＣｕまたはＡｌを含む材料を用いることができる。
【００３７】
熱伝導性樹脂１４は、電子部品８、９から発生した熱をヒートシンク１２に導くサーマルインターフェイスマテリアル（ＴＩＭ：Thermal Interface Material）として用いられる部材である。熱伝導性樹脂１４としては、例えばシリコーン、アクリル、ピリオレフィン等の樹脂を素材とした接着剤、またはサーマルシートを用いることができる。また、熱伝導体として熱伝導性の高いフィラーを含有する放熱シートを熱伝導性樹脂１４として用いることもできる。フィラーとしては、例えばＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｔｉ等の単体金属を用いることができる。また、Ｆｅ−Ｎｉ合金、ステンレス、はんだ、ベリリウム銅、青銅、リン青銅、黄銅等の合金や、カーボンやセラミックス等の粒子の表面に金属コーティング等の処理を施した導電性粒子をフィラーとして用いることもできる。
【００３８】
次に、本実施形態に係る電子装置１００の製造方法を説明する。
【００３９】
図７は、第１実施形態における電子装置１００の製造方法の一例を示すフローチャートである。
【００４０】
図８及び図９は、第１実施形態における電子装置１００の製造方法の一例を示す図である。なお、図８及び図９では、配線やビアホールは省略されている。
【００４１】
まず、図８（ａ）に示すように、はんだバンプ１０を予め形成した電子部品８を用意し、第３回路基板４に電子部品８を実装する（Ｓ２０１）。電子部品８の実装は、フリップチップボンダを使用し、例えばＣ４（Controlled Collapse Chip Connection）等の方法により行うことができる。同様に、はんだバンプ１１を予め形成した電子部品９を用意し、第３回路基板５に電子部品９を実装する。なお、電子部品８、９を実装した後に、アンダーフィル樹脂を用いてはんだバンプ１０、１１の間隙を充填することによって、はんだ接合部を保護または補強することもできる。
【００４２】
続いて、図８（ｂ）に示すように、例えばディスペンス装置６０等を用いて熱伝導性樹脂１４を電子部品８、９上に供給する（Ｓ２０２）。
【００４３】
その後、図９（ａ）に示すように、第１回路基板１の上に電子部品８、９を覆うようにしてヒートシンク１２を搭載する（Ｓ２０３）。このとき、例えばネジ等の機械的な手段を用いてヒートシンク１２を第１回路基板１に固定する。この固定により、第１回路基板１と電子部品８、９との間には所定の空間が形成される。このとき、電子部品８、９とヒートシンク１２とはまだ接着されていない。
【００４４】
続いて、図９（ｂ）に示すように、押圧治具７０を用いて第３回路基板４、５をヒートシンク１２の方向に上昇させ、電子部品８、９とヒートシンク１２とを熱伝導性樹脂１４を介して接着する（Ｓ２０４）。このとき、第１回路基板１には開口６、７が設けられているため、開口６、７を通した押圧治具７０を用いて第３回路基板４、５を押圧することにより、電子部品８、９とヒートシンク１２とを熱伝導性樹脂１４を介して接着させることができる。
【００４５】
本実施形態によれば、第１回路基板１と第３回路基板４、５との電気的接続にフレキシブル性（可撓性）を有する第２回路基板２、３を用いている。このため、第２回路基板２、３を変形させることにより、第１回路基板１と第３回路基板４、５との電気的接続を維持しながら、第３回路基板４、５の第１回路基板１からの高さを自由に変更することができる。
【００４６】
なお、熱伝導性樹脂１４が熱硬化性樹脂である場合には、ヒートシンク１２の方向に対して押圧治具７０に荷重を印加した状態で熱処理を行うことにより、熱伝導性樹脂１４を熱硬化させる。ヒートシンク１２に印加する荷重は、熱伝導性樹脂１４の熱抵抗が最小になるように設定することが好ましく、例えば０．２５Ｐａ程度である。熱処理は、例えばリフローによって行い、リフロー条件は、例えば１９５℃、１０分間程度である。
【００４７】
電子部品８、９とヒートシンク１２との接着が完了すると、図２に示す構成を得ることができる。
【００４８】
ある回路基板上に実装されている、実装高さが異なる複数の電子部品の上に一体型のヒートシンクを搭載する場合、電子部品毎に熱伝導性樹脂の厚さを異ならせることによって、一体型のヒートシンクを複数の電子部品の各々と接着させることができる。このとき、熱伝導性樹脂の厚さは、電子部品の実装高さが低くなるほど大きくなる。しかしながら、熱伝導性樹脂の厚さが大きくなるほど熱伝導性が低下するため、実装高さが低い電子部品ほど、冷却を十分に行うことが困難となる恐れがある。
【００４９】
一方、本実施形態によれば、第２の回路基板２と電子部品８との電気的な接続、および第２の回路基板３と電子部品９との電気的な接続を維持しながら、電子部品８、９を第１回路基板１の上方方向に移動させる。そして、ヒートシンク１２の、第１回路基板１に対向する面に電子部品８、９を固定し、電子部品８、９とヒートシンク１２とを熱的に接触させる。この構成によれば、フレキシブル性を有する第２の回路基板２、３を変形させながら自在に電子部品８、９の高さを調節できるため、熱伝導性樹脂１４の厚さが電子部品８の実装高さによらず略一定となり、且つ熱伝導性樹脂１４の厚さを抑えることができる。このため、熱伝導性樹脂１４の熱伝導性を損なうことなく、電子部品の冷却を十分に行うことができる。
【００５０】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について、図１０および図１１を参照して説明する。
【００５１】
図１０は、第２実施形態における電子装置２００の一例を示す図である。
【００５２】
第１実施形態では、電子部品８、９とヒートシンク１２との接着を熱伝導性樹脂１４のみによって行っている。これに対して第２実施形態では、熱伝導性樹脂１４に加え、ネジ１５を用いて機械的に電子部品８、９をヒートシンク１２に固定したことを特徴としている。
【００５３】
図１０に示すように、第３回路基板４、５およびヒートシンク１２に貫通孔を設け、貫通孔にネジ１５を貫通させて締結することにより、電子部品８、９をヒートシンク１２に固定することができる。ネジの材質は、例えばステンレスまたはプラスチックである。
【００５４】
ネジ１５を用いて機械的に固定することにより、電子部品８、９および第３回路基板４、５の重力等によって熱伝導性樹脂１４に印加される引張応力を緩和させることができるため、クラックや剥離などに起因する接着不良の発生を抑えることができる。なお、締結手段としては、ナットを用いてネジ１５を固定することもできる。また、ネジ１５の代替手段としてリベットを用いることも可能である。
【００５５】
図１１は、第２実施形態における電子装置２００の変形例を示す図である。図１１に示すように、電子装置２００ａでは、熱伝導性樹脂１４を用いずに、ネジ１５のみを用いて電子部品８、９をヒートシンク１２に熱的に接触させている。この方法によれば、熱伝導性樹脂１４を電子部品８、９に供給する工程や熱伝導性樹脂１４を硬化させる工程が不要となるため、製造工程の簡略化を図ることができる。
【００５６】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態について、図１２乃至図１６を参照して説明する。
【００５７】
第１実施形態では、第１回路基板１、第２回路基板２、３および第３回路基板４、５が一体化されたリジッドフレキシブル基板が用いられている。これに対して第３実施形態では、コネクタを用いることにより、第２回路基板２、３と第１回路基板１とを着脱可能としたことを特徴としている。
【００５８】
図１２は、第３実施形態における電子装置３００の一例を示す構成図である。図１２に示すように、第１回路基板１上には複数の第１コネクタ１６が配置されている。また、第２回路基板２、３の各々の端部には、第２コネクタ１７が備えられている。そして、第２コネクタ１７が第１コネクタ１６の開口部に挿入されており、これにより第１コネクタ１６と第２コネクタ１７とを電気的に接続している。その他の構成については、図１に示す第１実施形態の構成と略同様であるので、説明は省略する。
【００５９】
第３実施形態では、第１実施形態のように開口６、７が形成されていない。コネクタを用いて、第２回路基板２、３と第１回路基板１とを着脱可能とすることにより、第１回路基板１上の開口が不要となり、その分実装面積を増やすことが可能となる。但し、電子部品８、９をヒートシンク１２に固定する工程を容易にするため、開口６、７を設けることもできる。
【００６０】
図１３は、図１２の電子装置３００に取り付ける電子部品モジュールの一例を示す斜視図である。図１３（ａ）に示すように、電子部品モジュール４０は、第２コネクタ１７と、第２回路基板２と、第３回路基板４と、電子部品８とを備える。第２回路基板２および第３回路基板４は、第１実施形態と同様に、一体化されたリジッドフレキシブル基板を構成している。第２回路基板２の、第３回路基板４と反対側の端部には、第２コネクタ１７が形成されており、第２コネクタ１７が電子部品モジュール４０の外部接続端子として機能する。また、図１３（ｂ）に示すように、電子部品８よりも厚さが大きい電子部品９を搭載した電子部品モジュール４５は、第２コネクタ１７と、第２回路基板３と、第３回路基板５とを備えており、図１３（ａ）と略同様の構成を有している。
【００６１】
図１４は、図１２に示す電子装置３００の、電子部品モジュール４０、４５が搭載されていない状態を示す斜視図である。図１３に示すように、第１回路基板１上には、複数の第１コネクタ１６が所定の間隔で配置されている。
【００６２】
図１５は、図１２に示す電子装置３００の、電子部品モジュール４０、４５が搭載されている状態を示す斜視図である。電子部品モジュール４０は第１回路基板１の左側、電子部品モジュール４５は第１回路基板１の右側にそれぞれ２個ずつ搭載されている。図１３に示す電子部品モジュール４０、４５の各々の第２コネクタ１７を第１回路基板１上の第１コネクタ１６に接続すると、図１５に示すように、電子部品モジュール４０、４５が互いに干渉せずに、第１回路基板１上に配置することができる。
【００６３】
図１６は、図１２に示す電子装置３００の、ヒートシンク１２が搭載されている状態を示す斜視図である。図１６に示すように、ヒートシンク１２は、第１回路基板１上で電子部品８、９（非図示）を覆っている。ヒートシンク１２と電子部品８、９の上面との接着は、第１または第２実施形態と同様に、熱伝導性樹脂１４またはネジ１５を単独、または併用することにより行うことができる。第１回路基板１に開口が設けられていない場合は、第１回路基板１とヒートシンク１２との間隙に挿入可能な治具を用いて電子部品８、９とヒートシンク１２とを熱的に接触させることができる。このとき、双方を固定する手段として、ネジ１５を単独で用いることが好ましい。その他の電子装置３００の構成は、図２に示す電子装置１００の構成と略同様であるので、説明は省略する。
【００６４】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態について、図１７および図１８を参照して説明する。
【００６５】
第１実施形態では、電子部品８、９がそれぞれ搭載される第３回路基板４、５は、それぞれ第２回路基板２、３を介して第１回路基板１に電気的に接続されている。これに対して第４実施形態では、電子部品が搭載された複数の回路基板が、フレキシブル性を有する基板を介して直列に接続されていることを特徴としている。
【００６６】
図１７は、第４実施形態における電子装置４００の一例を示す構成図である。図１７もＰＩＵの一例である。図１７に示すように、電子装置４００は、第１回路基板１ａと、第１回路基板１ａと電気的に接続され、フレキシブル性を有する第４回路基板１８とを備える。また、電子装置４００は、第４回路基板１８と電気的に接続された第３回路基板５ａと、第３回路基板４ａと電気的に接続され、フレキシブル性を有する第４回路基板１９と、第４回路基板１９と電気的に接続された第３回路基板４ａとを備える。
【００６７】
さらに、第３回路基板４ａには電子部品８が実装されており、第３回路基板５ａには電子部品９が実装されている。そして、電子部品８、９の上方には、ヒートシンク１２ａが設けられている。第４回路基板１８、１９は、フレキシブル性を有するため、電子部品８、９のように実装高さが異なる場合であっても、第４回路基板１８、１９を変形させることによって、電子部品８、９をヒートシンク１２ａに接着させることができる。
【００６８】
また、本実施形態では、ヒートシンク１２ａは、表面板２０ａおよび第１回路基板１ａの各々と、ネジ等の機械的な手段により固定されている。第１回路基板１ａには、ＢＷＢと電気的に接続するためのコネクタ３０ａが備えられている。
【００６９】
図１８は、図１７に示す電子装置４００の斜視図である。図１８（ａ）は、ヒートシンク１２ａが搭載されていない状態を示す斜視図である。第１回路基板１ａ、第４回路基板１８、第３回路基板５ａ、第４回路基板１９および第３回路基板４ａは、一体的に形成されたリジッドフレキシブル基板を構成する。
【００７０】
図１８（ｂ）は、図１７に示す電子装置４００の、ヒートシンク１２ａが搭載されている状態を示す斜視図である。図１８（ｂ）に示すように、ヒートシンク１２ａは、第１回路基板１ａ上で電子部品８、９（非図示）を覆っている。電子部品８、９をヒートシンク１２ａに接着する方法については、これまで説明した方法と略同様の方法を用いることができるため、詳細な説明は省略する。
【００７１】
第４実施形態によれば、第３回路基板４ａ、５ａと第１回路基板１ａとが平面視において離間しており、第３回路基板４ａ、５ａの裏面、すなわち電子部品８、９が搭載されている面の反対側の面が露出している。この構成により、治具を用いた押圧動作が構造上容易になるため、電子部品８、９とヒートシンク１２ａとの接着を容易に行うことができる。
【００７２】
以上、本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は特定の実施例に限定されるものではなく、種々の変形や変更が可能である。例えば、これまで説明した実施例では、電子部品８、９を第３回路基板４、５に実装した例について説明したが、本発明はこの実施形態に限定されない。図１９は、第１実施形態における電子装置１００の変形例を示す図である。図１９に示すように、電子装置１００ａに備えられている電子部品８は、はんだバンプ１０を介して第２回路基板２ａに接続されている。また、電子部品９は、はんだバンプ１１を介して第２回路基板３ａに接続されている。このように、第３回路基板４、５を用いずに、電子部品８を第２回路基板２ａ上、電子部品９を第２回路基板３ａ上にそれぞれ直接搭載することもできる。
【符号の説明】
【００７３】
１、１ａ：第１回路基板
２、３：第２回路基板
４、５、４ａ、５ａ：第３回路基板
６、７：開口
８、９：電子部品
１０、１１：はんだバンプ
１２、１２ａ：ヒートシンク
１３：放熱フィン
１４：熱伝導性樹脂
１５：ネジ
１６：第１コネクタ
１７：第２コネクタ
１８、１９：第４回路基板
２０、２０ａ：表面板
２４：サポートバー
３０、３０ａ：コネクタ
４０、４５：電子部品モジュール
５０：電子機器
５１：筐体
５２：シェルフ
５３：ＰＩＵ
５４：冷却ユニット
６０：ディスペンス装置
７０：押圧治具
１００、１００ａ、２００、２００ａ、３００、４００：電子装置
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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