(57)【要約】  電子モジュール（１０）は、回路基板（５０）と中間ブロック（４０）とベース（６０）とを備える。中間ブロック（４０）は、実装面（５１）側を覆い、回路部品（５３）に接する突出部（４３）が下側内周面（４０ｂ）から突出して形成されている。ベース（６０）は、非実装面（５２）側を覆い、非実装面（５２）に接する突出部（６２）が内周面（６１）から突出して形成されている。突出部（６２）が非実装面（５２）に接する位置は、回路部品（５３）が配置されている配置位置に、回路基板（５０）を挟んで対向する位置である。突出部（６６）が回路基板（５０）を貫通して配置された回路部品（８０）に接している。中間ブロック（４０）及びベース（６０）には、回路部品（５３）と回路部品（５４）とを隔て、電磁波を遮蔽するための隔壁部（４５，６４）が一体的に形成されている。
2016163135.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
実装面と、前記実装面とは反対側の非実装面と、を有する第１回路基板と、
前記第１回路基板の前記実装面に配置されたもしくは前記第１回路基板を貫通して配置された第１回路部品と、
前記第１回路基板の前記実装面に配置された第２回路部品と、
前記第１回路基板の前記実装面側を覆い、前記第１回路部品に接する第１突出部が内周面から突出して形成されている第１筐体と、
前記第１回路基板の前記非実装面側を覆い、前記非実装面に接するもしくは前記第１回路部品に接する第２突出部が内周面から突出して形成されている第２筐体と、
を備え、
前記第２突出部が前記非実装面に接する位置は、前記第１回路部品が配置されている配置位置に、少なくとも一部が前記第１回路基板を挟んで対向する位置であり、
前記第１筐体及び前記第２筐体それぞれには、前記第１回路部品と前記第２回路部品とを隔てるとともに、電磁波を遮蔽するための隔壁部が一体的に形成されている電子モジュール。
【請求項２】
前記第１突出部の先端面には、前記第１突出部と前記第１回路部品との密着性を向上させる伝熱シートが取り付けられている請求項１に記載の電子モジュール。
【請求項３】
前記第２突出部の先端面には、前記第１突出部と前記第１回路部品との密着性を向上させる伝熱シートが取り付けられている請求項１又は２に記載の電子モジュール。
【請求項４】
前記第１回路基板の前記実装面及び前記非実装面には、グランドパターンが形成され、
前記第１回路基板には、前記実装面及び前記非実装面の前記グランドパターンを接続するビアが形成され、
前記ビアは、前記グランドパターンを介して、前記第１筐体及び前記第２筐体の少なくとも一部に伝熱可能に接している請求項１から３のいずれか一項に記載の電子モジュール。
【請求項５】
前記第１回路基板の前記実装面もしくは前記第１回路基板を貫通して、第３回路部品が配置され、
前記第１回路部品及び前記第３回路部品に対して対向して配置されている前記第１筐体の面上には、溝が形成され、
前記溝は、前記第１回路部品の配置位置と前記第３回路部品の配置位置との間に形成されている請求項１から４のいずれか一項に記載の電子モジュール。
【請求項６】
前記溝の深さは、前記第１回路部品又は前記第３回路部品から前記溝までの距離と同等である請求項５に記載の電子モジュール。
【請求項７】
前記溝には、断熱性の素材からなる断熱部材が取り付けられている請求項５又は６に記載の電子モジュール。
【請求項８】
前記溝は、前記第１筐体を貫通し、
前記断熱部材は、電磁波の透過を抑制する請求項７に記載の電子モジュール。
【請求項９】
前記第１回路基板の前記実装面もしくは前記第１回路基板を貫通して、第３回路部品が配置され、
前記第１回路部品及び前記第３回路部品に対して対向して配置されている前記第２筐体の面上には、溝が形成され、
前記溝は、前記第１回路部品の配置位置と前記第３回路部品の配置位置との間に形成されている請求項１から４のいずれか一項に記載の電子モジュール。
【請求項１０】
前記溝の深さは、前記第１回路部品又は前記第３回路部品から前記溝までの距離と同等である請求項９に記載の電子モジュール。
【請求項１１】
前記溝には、断熱性の素材からなる断熱部材が取り付けられている請求項９又は１０に記載の電子モジュール。
【請求項１２】
前記溝は、前記第２筐体を貫通し、
前記断熱部材は、電磁波の透過を抑制する請求項１１に記載の電子モジュール。
【請求項１３】
前記溝に、前記第１回路基板に配置されている部品に信号を供給するケーブルが配線されている請求項５から１２のいずれか一項に記載の電子モジュール。
【請求項１４】
一方の面が前記第２筐体に覆われる第２回路基板と、
前記第２回路基板の他方の面を覆う第３筐体と、
を備える請求項１から１３のいずれか一項に記載の電子モジュール。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれか一項に記載の電子モジュールを備える電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子モジュール及び電子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高周波信号が流れる回路部品が実装された電子モジュールでは、回路部品から生じる電磁波によって他の回路部品の正常な動作を阻害するおそれがある。このため、回路部品への電磁波の影響を抑制するための技術が種々提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。【０００３】
特許文献１、２に記載された電子モジュールは、筐体に加えて、筐体とは別体のシールドケースを有している。シールドケースは、電磁波を遮蔽する素材から形成され、回路部品毎に又は特定の回路部品グループ毎に電磁波を遮蔽する空間が形成されている。回路部品等は、この電磁波を遮蔽する空間に配置されている。これにより、回路部品への電磁波の影響が抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１７０８４３号公報
【特許文献２】特開２０１０−１０３３４２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、２に記載された電子モジュールにおいて、回路部品に熱が生じた場合、熱はシールドケースを経由してから筐体に伝わり、筐体外面から排出される。したがって、シールドケースを経由した排熱であるため、電子モジュールの排熱効率が不十分と考えられる。【０００６】
本発明は、上述の問題を解決するためになされたもので、放熱能力を向上させることができる電子モジュール及び電子装置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】
上述の目的を達成するために、本発明に係る電子モジュールは、第１回路基板と、第１筐体と、第２筐体とを備える。第１回路基板は、実装面と、実装面とは反対側の非実装面と、を有する。第１回路部品が、第１回路基板の実装面に配置もしくは第１回路基板を貫通して配置されている。第２回路部品が、第１回路基板の前記実装面に配置されている。第１筐体は、第１回路基板の実装面側を覆い、第１回路部品に接する第１突出部が内周面から突出して形成されている。第２筐体は、第１回路基板の非実装面側を覆い、非実装面に接するもしくは前記第１回路部品に接する第２突出部が内周面から突出して形成されている。第２突出部が非実装面に接する位置は、第１回路部品が配置されている配置位置に、少なくとも一部が第１回路基板を挟んで対向する位置であり、第１筐体及び第２筐体それぞれには、第１回路部品と第２回路部品とを隔てるとともに、電磁波を遮蔽するための隔壁部が一体的に形成されている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明において、第１回路部品に熱が生じた場合、熱は、第１筐体の第１突出部と第２筐体の第２突出部とを経由して、第１筐体及び第２筐体の外周面から排熱される。したがって、第１回路部品に生じた熱は、直接、第１筐体及び第２筐体に伝わることから、結果的に、電子モジュールの放熱能力を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１に係る電子モジュールの断面図である。
【図２】実施の形態１に係る電子モジュールの分解断面図である。
【図３】実施の形態１に係る電子モジュールの筐体に形成された電磁波の遮蔽空間を説明するための図である。
【図４】実施の形態１に係る電子モジュールの放熱経路を説明するための図である。
【図５】実施の形態１の変形例に係る電子モジュールの断面図である。
【図６Ａ】本発明の実施の形態２に係る電子モジュールの断面図である。
【図６Ｂ】実施の形態２に係る電子モジュールの筐体に形成された電磁波の遮蔽空間を説明するための図である。
【図７】実施の形態２に係る電子モジュールの放熱経路を説明するための図である。
【図８Ａ】本発明の実施の形態３に係る電子モジュールの部分拡大断面図である。
【図８Ｂ】実施の形態３の変形例に係る電子モジュールの部分拡大断面図である。
【図９】本発明の実施の形態４に係る電子モジュールの部分拡大断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態５に係る電子モジュールの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
以下、本発明の実施の形態１に係る電子モジュールについて、図１〜５を用いて説明する。なお、理解を容易にするために、ＸＹＺ座標を設定し、適宜参照する。
【００１１】
本発明の実施の形態１に係る電子モジュール１０は、例えば、マイクロ波帯の高周波モジュールとして利用される。図１に示すように、本実施の形態１では、電子モジュール１０は、カバー２０、回路基板３０、中間ブロック４０、回路基板５０、ベース６０が上（＋Ｚ側）から順に積層されて構成されている。
【００１２】
カバー２０は、図２に示すように、回路基板３０の表側の面（＋Ｚ側の面）を覆う金属製の部材である。カバー２０は、電磁波を遮蔽可能な金属、例えば、アルミニウム合金から形成されている。カバー２０の内周面２１の中央付近には、下方向（−Ｚ方向）に突出する突出部２２が突出して形成されている。突出部２２は、先端面が平面に構成された角柱形状に形成されている。ただし、突出部２２の形状は、任意である。本実施の形態１では、突出部２２は、角柱形状に形成されているが、例えば、円柱形状に形成されていてもよい。カバー２０には、天板部と、天板部の端部から下方向の双方向に延設された側壁部２９とを有している。また、カバー２０は、突出部２２の先端面に取り付けられた伝熱シートＳを有する。
【００１３】
伝熱シートＳは、弾力性・導電性を備えるとともに、熱伝導性の良い素材からなる。伝熱シートＳの熱接触抵抗は、突出部２２の熱接触抵抗よりも小さいことが好ましい。また、仮に、伝熱シートＳの熱接触抵抗と、突出部２２の熱接触抵抗とが同等であっても、伝熱シートＳは、突出部２２との密着性が向上するものであればよい。伝熱シートＳは、例えば、突出部２２に放熱グリスを塗布することにより形成される。
【００１４】
回路基板３０は、例えば、絶縁層と導電層とが積層されて構成されるプリント配線板である。回路基板３０は、表側（＋Ｚ側）の実装面３１と、実装面３１とは反対側（−Ｚ側）の非実装面３２とを有する。実装面３１には、回路部品３３〜３５が実装（配置）されている。非実装面３２には、回路部品が実装（配置）されていない。本実施の形態１では、回路部品３４は、電流が流れることにより発熱を伴う回路部品である。回路部品３３，３５は、電流が流れた場合でも、部品温度の上昇が生じない回路部品である。
【００１５】
中間ブロック４０は、回路基板３０の非実装面３２と、回路基板５０の表側の面（＋Ｚ側の面）との間に配置される金属製の部材である。中間ブロック４０は、電磁波を遮蔽可能な金属、例えば、アルミニウム合金から形成されている。中間ブロック４０は、平板状の基部４１と、基部４１の端部に沿って形成された側壁部４９とを有する。側壁部４９は、基部４１の端部から上方向及び下方向の双方向に延設されている。
【００１６】
中間ブロック４０の上側内周面４０ａの中央付近には、上方向（＋Ｚ方向）に突出する突出部４２が突出して形成されている。また、中間ブロック４０の下側内周面４０ｂには、下方向（−Ｚ方向）に突出する突出部４３，４４が突出して形成されている。
【００１７】
突出部４２は、カバー２０の突出部２２と対向するように形成されている。突出部４２は、回路基板３０の非実装面３２に接している。突出部４２が非実装面３２に接する位置は、回路部品３４が実装（配置）されている実装位置（配置位置）に、回路基板３０を挟んで対向する位置である。突出部４２は、先端面が平面に構成された角柱形状に形成されている。ただし、突出部４２の形状は、任意である。本実施の形態１では、突出部４２は、角柱形状に形成されているが、例えば、円柱形状に形成されていてもよい。
【００１８】
突出部４３，４４は、先端面が平面に構成された角柱形状に形成されている。ただし、突出部４３，４４の形状は、任意である。本実施の形態１では、突出部４３，４４は、角柱形状に形成されているが、例えば、円柱形状に形成されていてもよい。突出部４３，４４の周囲には、隔壁部４５，４６が形成されている。隔壁部４５，４６は、中間ブロック４０に一体的に形成されている。
【００１９】
中間ブロック４０は、突出部４２，４３，４４の先端面に取り付けられた伝熱シートＳを有する。伝熱シートＳは、カバー２０の突出部２２に取り付けられた伝熱シートＳと同等のものである。
【００２０】
回路基板５０は、図１及び図２に示すように、例えば、絶縁層と導電層とが積層されて構成されるプリント配線板である。回路基板５０は、表側（＋Ｚ側）の実装面５１と、実装面５１とは反対側（−Ｚ側）の非実装面５２とを有する。また、回路基板５０には、実装面５１から非実装面５２に貫通する貫通孔５０ａが形成されている。回路基板５０の実装面５１には、回路部品５３〜５５が実装されている。本実施の形態１では、回路部品５３，５５は、電流が流れることにより発熱を伴う回路部品であり、回路部品５４は、電流が流れた場合でも、部品温度の上昇が生じない回路部品である。回路部品５５は、貫通孔５０ａ内に配置された状態で実装されている。
【００２１】
ベース６０は、回路基板５０の非実装面５２を覆う金属製の部材である。ベース６０は、電磁波を遮蔽可能な金属、例えば、アルミニウム合金から形成されている。ベース６０には、底板部と、底板部の端部から上方向に延設された側壁部６９とを有している。また、ベース６０の内周面６１には、上方向に突出する突出部６２，６３が突出して形成されている。
【００２２】
突出部６２は、中間ブロック４０の突出部４３と対向するように形成されている。突出部６２は、回路基板５０の非実装面５２に接している。突出部６２が非実装面５２に接する位置は、回路部品５３が実装（配置）されている実装位置（配置位置）に、回路基板５０を挟んで対向する位置である。
【００２３】
突出部６３は、中間ブロック４０の突出部４４と対向するように形成されている。突出部６３は、回路部品５５の下面（−Ｚ側の面）に接している。突出部６３が回路部品５５に接する位置は、突出部４４が回路部品５５の上面（＋Ｚ側の面）に接している位置に、回路部品５５を挟んで対向する位置である。
【００２４】
突出部６２，６３は、先端面が平面に構成された角柱形状に形成されている。ただし、突出部６２，６３の形状は、任意である。本実施の形態１では、突出部６２，６３は、角柱形状に形成されているが、例えば、円柱形状に形成されていてもよい。突出部６２，６３の周囲には、隔壁部６４，６５が形成されている。隔壁部６４，６５は、ベース６０に一体的に形成されている。
【００２５】
隔壁部６４，６５は、中間ブロック４０の隔壁部４５，４６とで、図３に示す遮蔽空間Ａ１，Ａ２を構成する。隔壁部６４，６５及び隔壁部４５，４６等が、電磁シールドとして機能することにより、遮蔽空間Ａ１，Ａ２は、回路基板５０に実装されている回路部品５３，５５（図２参照）から生じる電磁波を遮蔽する。
【００２６】
ベース６０は、図１及び図２に示すように、突出部６２，６３の先端面に取り付けられた伝熱シートＳを有する。伝熱シートＳは、カバー２０及び中間ブロック４０の伝熱シートＳと同等のものである。
【００２７】
ベース６０は、図１に示すように、カバー２０及び中間ブロック４０とともに、電子モジュール１０の筐体１１の一部として構成されている。また、上述したように、本実施の形態１では、カバー２０、中間ブロック４０及びベース６０は、アルミニウム合金から形成されている。しかしながら、これに限らず、電磁波を遮蔽可能な素材であれば、アルミニウム合金以外の素材から形成されていてもよい。なお、カバー２０、中間ブロック４０及びベース６０は、製造コスト等の観点から同一の素材からなることが好ましい。
【００２８】
上述のように構成された電子モジュール１０において、回路部品３４，５３，５５に熱が生じた場合の伝熱経路について、図４を参照しつつ説明する。電子モジュール１０を動作させることにより、回路部品３４の部品温度が上昇した場合、回路部品３４からの熱は、図４の矢印Ｙ１，Ｙ２に示すように、カバー２０の突出部２２及び中間ブロック４０の突出部４２を経由して、カバー２０及び中間ブロック４０内を伝導し、電子モジュール１０の外周面から外部に放射される。
【００２９】
同様に、回路部品５３の部品温度が上昇した場合、回路部品５３からの熱は、図４の矢印Ｙ３，Ｙ４に示すように、中間ブロック４０の突出部４３及びベース６０の突出部６２を経由して、中間ブロック４０及びベース６０内を伝導し、電子モジュール１０の外周面から外部に放射される。
【００３０】
また、回路部品５５に生じた熱についても、図４の矢印Ｙ５，Ｙ６に示すように、中間ブロック４０の突出部４４及びベース６０の突出部６３を経由して、中間ブロック４０及びベース６０内を伝導し、電子モジュール１０の外周面から放射される。
【００３１】
以上、説明したように、本実施の形態１では、回路部品３４，５３，５５の部品温度が上昇した場合、各回路部品３４，５３，５５に生じた熱は、突出部２２，４２，４３，６２，４４，６３を経由して、電子モジュール１０の外周面から排熱される。したがって、回路部品３４，５３，５５に生じた熱は、シールドケース等の別の部材を経由せずに、直接、金属製の筐体１１（カバー２０、中間ブロック４０、及びベース６０）に伝達されるため、電子モジュール１０の放熱能力を向上させることができる。
【００３２】
また、本実施の形態１では、回路部品３４は、図４の矢印Ｙ１，Ｙ２に示す２系統の伝熱経路を有する。回路部品５３，５５についても、同様に、２系統の伝熱経路を有する。これにより、電子モジュール１０の放熱能力を向上させることができる。
【００３３】
また、回路部品３４，５３，５５と、突出部２２，４２，４３，６２，４４，６３との間には、弾力性、密着性及び熱伝導性を兼ね備えた素材からなる伝熱シートＳが介在されている。このため、回路部品３４，５３，５５と、突出部２２，４２，４３，６２，４４，６３との密着性を向上させて、回路部品３４，５３，５５からの熱伝導率を向上させることができる。結果として、電子モジュール１０の放熱能力を向上させることができる。
【００３４】
また、図２に示すように、回路部品３３，３４，３５のいずれも、同一面である回路基板３０の実装面３１に実装（配置）されている。同様に、回路部品５３，５４，５５のいずれも、同一面である回路基板５０の実装面５１に実装（配置）されている。回路基板３０及び回路基板５０はＺ軸方向に階層構造に並べられている。このため、電子モジュール１０の小型化を実現することができる。
【００３５】
また、図３に示すように、電子モジュール１０の筐体（中間ブロック４０及びベース６０）には、遮蔽空間Ａ１，Ａ２が形成されている。これにより、従来の電子モジュール１０で必要とされていたシールドケースを不要とすることができる。結果として、回路部品３３，３４，３５への電磁波の影響を低減しつつ、電子モジュール１０の放熱能力を向上させることができる。
【００３６】
なお、上記実施形態１では、電子モジュール１０は、カバー２０、回路基板３０、中間ブロック４０、回路基板５０、ベース６０が上（＋Ｚ側）から順に積層されて構成されている。しかしながら、これに限られない。図５に示す変形例のように、回路基板３０及び中間ブロック４０を割愛し、上（＋Ｚ側）から順に、カバー２０、回路基板５０、ベース６０が積層されて構成されていてもよい。図５に示す変形例の場合、電子モジュール１０の筐体１１は、カバー２０とベース６０とから構成される。
【００３７】
実施の形態２．
次に、本発明の実施の形態２に係る電子モジュール１０Ａについて、図６Ａ、図６Ｂ及び図７を用いて説明する。なお、実施の形態１の電子モジュール１０と同一又は同等の構成には、同一の符号を付している。
【００３８】
電子モジュール１０Ａは、図６Ａに示すように、カバー２０、回路基板３０、ベース６０が上（＋Ｚ側）から順に積層されて構成されている。
【００３９】
カバー２０の内周面２１の中央付近には、下方向（−Ｚ方向）に突出する突出部２５が突出して形成されている。突出部２５は、ベース６０の突出部６２と対向するように形成されている。突出部２５は、先端面が平面に構成された角柱形状に形成されている。ただし、突出部２５の形状は、任意である。突出部２５の先端面には、弾力性を備えるとともに、熱伝導性の良い素材からなる伝熱シートＳが取り付けられている。また、突出部２５の周囲には、隔壁部２６が形成されている。
【００４０】
回路基板３０の実装面３１には、回路部品３４，３５が実装（配置）されている。本実施の形態２では、回路部品３５は、電流が流れた場合でも、部品温度の上昇が生じない回路部品である。回路部品３４は、電流が流れることにより発熱を伴う回路部品である。
【００４１】
回路基板３０の実装面３１には、接地電位にあるグランドパターン部７０ａ，７０ｂが形成されている。同様に、非実装面３２にも、グランドパターン部７１ａ，７１ｂが形成されている。
【００４２】
また、回路基板３０には、グランドパターン部７０ａとグランドパターン部７１ａとを接続するビア７２が形成されている。同様に、グランドパターン部７０ｂとグランドパターン部７１ｂとを接続するビア７３が形成されている。ビア７２，７３の内周面にはめっきが施されている。
【００４３】
グランドパターン部７０ａ，７０ｂには、金属製のカバー２０の側壁部２９、隔壁部２６が当接している。また、グランドパターン部７１ａ，７１ｂには、金属製のベース６０の側壁部６９、隔壁部６４が当接している。グランドパターン部７０ａ，７０ｂとカバー２０とが導電可能に接触するとともに、グランドパターン部７１ａ，７１ｂとベース６０とが導電可能に接触することで、図６Ｂに示すように、以下の数式（１）の条件を満たす場合に、遮蔽空間Ａ３（カットオフ空間）として機能する。遮蔽空間Ａ３は、回路基板３０に実装されている回路部品から生じる電磁波を遮蔽するために用いられる。
【００４４】
【数１】
2016163135.tif 000003
ただし、αは、単位長さ当たりの空間アイソレーション［ｄＢ／ｍｍ］、λｃは、カットオフ周波数の波長［ｍｍ］、λは、通過（使用）周波数の波長［ｍｍ］である。また、数式（１）における筐体１１内のカットオフ周波数の波長λｃは、高周波信号の進行（伝播）方向に対して直交する方向の幅（例えば、ａ［ｍｍ］とする）で決まるので、λｃ＝２ａで表される。ここで、カットオフ周波数は、ｆｃ＝ｃ／λｃ（ｃ：光速）で表される。
【００４５】
上述のように構成された電子モジュール１０Ａにおいて、回路部品３４の部品温度が上昇した場合、回路部品３４からの熱は、図７の矢印Ｙ７，Ｙ８に示すように、カバー２０の突出部２５及びベース６０の突出部６２を経由して、カバー２０及びベース６０内を伝導し、電子モジュール１０Ａの外周面から外部に放射される。
【００４６】
また、回路部品３４からの熱は、図７の矢印Ｙ９，Ｙ１０に示すように、回路基板３０内を伝導し、ビア７２，７３、グランドパターン部７０ａ，７０ｂ，７１ａ，７１ｂを経由してから、カバー２０及びベース６０内を伝導し、電子モジュール１０Ａの外周面から外部に放射される。
【００４７】
以上、説明したように、本実施の形態２では、回路部品３４は、図７の矢印Ｙ７，Ｙ８に示す２系統の伝熱経路に加えて、図７の矢印Ｙ９，Ｙ１０に示す伝熱経路を有しているため、電子モジュール１０Ａの放熱能力をさらに向上させることができる。
【００４８】
実施の形態３．
次に、本発明の実施の形態３に係る電子モジュール１０Ｂについて、図８Ａ及び図８Ｂを用いて説明する。
【００４９】
図８Ａは、本発明の実施の形態３に係る電子モジュールの部分拡大断面図である。電子モジュール１０Ｂでは、筐体の一部であるベース６０の内面に対向して、回路部品８０，８１が配置されている。なお、図８Ａにおいて、回路基板５０等は省略されている。また、図８Ａにおいては、回路部品８０，８１は、回路基板５０を貫通して配置されているものとして説明する。なお、回路部品８０、８１は、回路基板５０を貫通しているものの、回路部品８０、８１の図示しないリード端子が、回路基板５０の実装面５１にはんだ付け等の接続手段により接続されることにより、回路基板５０の実装面５１に実装されている。また、図８Ａにおいて、回路部品８０は、図１における回路部品５３に対応するものである。図８Ａにおいて、回路部品８１は、図１における回路部品５３と隔壁部４５との間に配置されている状態に対応している。図８Ａにおいて、突出部６６は、図１における突出部６２に対応している。
【００５０】
ベース６０の回路基板５０側の内面には、ベース６０の厚みＬ０を部分的に薄くする溝８２が形成されている。溝８２は、回路部品８０と回路部品８１との間の中央部分近傍にＹ軸方向に沿って形成されている。溝８２は、回路部品８０，８１に生じる熱の＋Ｘ方向及び−Ｘ方向の双方向の伝達効率を低くするために形成されている。
【００５１】
回路部品８０，８１の部品温度が上昇すると、回路部品８０，８１からの熱は、伝熱シートＳ及び突出部６６に伝達される。そして、図８Ａの点線で示したように、ベース６０内で放射状に広がりつつ、熱はベース６０内を伝導し、電子モジュール１０Ｂの外部に放射される。このとき、溝８２が形成されていることにより、回路部品８０，８１の相互の熱の影響を低減することができる。例えば、溝８２の深さＬ１が、ベース６０の厚みＬ０の１／２の場合は、＋Ｘ方向及び−Ｘ方向の双方向に伝達される熱伝達率を半減させることが可能になる。また、＋Ｘ方向及び−Ｘ方向の双方向に伝達される熱伝達率を半減させることで、電子モジュール１０Ｂの外部により放射されやすくなる。
【００５２】
また、溝８２の深さＬ１（Ｚ軸方向の深さ）は、回路部品８０，８１から溝８２までの距離Ｌ２（Ｘ軸方向に平行な距離）が少なくとも同一であることが好ましい。深さＬ１の値が、距離Ｌ２の値と同一である場合、図８Ａの点線で示した、ベース６０内で放射状に広がる熱の特性の観点から最も効果的となる。
【００５３】
なお、上記実施の形態３では、溝８２が形成されている部材は、ベース６０として例示したが、図８Ｂに示す変形例のようにカバー２０に溝８２が形成されていても、同等の効果を奏する。また、中間ブロック４０に溝が形成されていてもよい。中間ブロック４０に溝を形成する場合、隔壁と溝との両方が形成されていてもよい。
【００５４】
実施の形態４．
上記実施の形態３においては、回路部品８０と回路部品８１との間のベース６０の面上には、Ｚ軸方向に非貫通の溝８２が形成されていた。しかしながら、これに限られない。以下、回路部品８０と回路部品８１との間のベース６０の面上に、Ｚ軸方向に貫通する溝８３が形成され、熱伝導性の低い断熱部材８４が嵌め込まれている実施の形態４について、図９を参照しつつ説明する。
【００５５】
図９は、本発明の実施の形態４に係る電子モジュールの部分拡大断面図である。電子モジュール１０Ｃのベース６０には、Ｙ軸方向に沿って溝８３が形成されている。溝８３は、回路部品８０と回路部品８１との間の中央部分近傍に形成されている。この溝８３には、断熱部材８４が嵌め込まれている。この断熱部材８４は、電磁波の透過を抑制する機能も有する。
【００５６】
回路部品８０，８１の部品温度が上昇すると、回路部品８０，８１からの熱は、伝熱シートＳ及び突出部６６に伝達される。そして、図９の点線で示したように、ベース６０内で放射状に広がりつつ、熱はベース６０内を伝導し、電子モジュール１０Ｃの外部に放射される。このとき、溝８３を形成するとともに、断熱部材８４が嵌め込まれることにより、回路部品８０，８１の相互の熱の影響を低減することができる。Ｘ軸方向への熱伝達が遮断されることで、回路部品８０，８１からの熱は、電子モジュール１０Ｃの外部により放射されやすくなる。
【００５７】
また、溝８３のＸ軸方向の幅（断熱部材８４のＸ軸方向の幅）Ｌ３は、ベース６０の厚みＬ０と少なくとも同一であることが好ましい。幅Ｌ３の値が、厚みＬ０の値と同一である場合、図９の点線で示した、ベース６０内で放射状に広がる熱の特性の観点から最も効果的である。
【００５８】
なお、上記実施の形態４では、溝８３が形成されている部材は、ベース６０として例示したが、カバー２０に溝８３が形成されていても、同等の効果を奏する。また、中間ブロック４０に溝８３が形成されていてもよい。中間ブロック４０に溝８３を形成する場合、隔壁と溝との両方が形成されていてもよい。
【００５９】
実施の形態５．
上記実施の形態３においては、溝８２は、部品や部材が何も配置されていない空間として構成されている。しかしながら、これに限られない。図１０に示す実施の形態５に係る電子モジュール１０Ｄのように、回路基板５０に実装（配置）されている部品に信号を供給するケーブル９０が配線されていてもよい。これにより、回路基板５０の実装面側の空間を有効に活用することが可能になる。結果として、電子モジュール１０Ｄの小型化を実現することができる。また、溝８２にケーブル９０を配線する際に、接着剤９１を塗布することで容易に配線の固定を行うことができる。
【００６０】
なお、上記実施の形態５では、ケーブル９０が配線された溝８２は、ベース６０に形成されている。しかしながら、これに限らず、カバー２０や中間ブロック４０に形成されていてもよい。
【００６１】
本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。すなわち、本発明の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、この発明の範囲内とみなされる。
【００６２】
本出願は、２０１５年４月８日に出願された、日本国特許出願特願２０１５−０７８９１４号に基づく。本明細書中に日本国特許出願特願２０１５−０７８９１４号の明細書、特許請求の範囲、図面全体を参照として取り込むものとする。
【符号の説明】
【００６３】
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ  電子モジュール、１１  筐体、２０  カバー、２１  内周面、２２，２５  突出部、２６  隔壁部、２９  側壁部、３０  回路基板、３１  実装面、３２  非実装面、３３，３４，３５  回路部品、４０  中間ブロック、４０ａ  上側内周面、４０ｂ  下側内周面、４１  基部、４２，４３，４４  突出部、４５，４６  隔壁部、４９  側壁部、５０  回路基板、５０ａ  貫通孔、５１  実装面、５２  非実装面、５３，５４，５５  回路部品、６０  ベース、６１  内周面、６２，６３，６６  突出部、６４，６５  隔壁部、６９  側壁部、７０ａ，７０ｂ，７１ａ，７１ｂ  グランドパターン部、７２，７３  ビア、８０，８１  回路部品、８２，８３  溝、８４  断熱部材、９０  ケーブル、９１  接着剤、Ａ１，Ａ２，Ａ３  遮蔽空間、Ｌ０  厚み、Ｌ１  深さ、Ｌ２  距離、Ｌ３  幅、Ｓ  伝熱シート、Ｙ１〜Ｙ１０  矢印。
【図１】
2016163135.tif 000004
【図２】
2016163135.tif 000005
【図３】
2016163135.tif 000006
【図４】
2016163135.tif 000007
【図５】
2016163135.tif 000008
【図６Ａ】
2016163135.tif 000009
【図６Ｂ】
2016163135.tif 000010
【図７】
2016163135.tif 000011
【図８Ａ】
2016163135.tif 000012
【図８Ｂ】
2016163135.tif 000013
【図９】
2016163135.tif 000014
【図１０】
2016163135.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成28年8月10日(2016.8.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上述の目的を達成するために、本発明に係る電子モジュールは、第１回路基板と、第１回路部品と、第２回路部品と、第２回路基板と、第３回路部品と、第４回路部品と、第１筐体と、第２筐体と、第３筐体とを備える。第１回路基板は、第１実装面と、第１実装面とは反対側の第１非実装面と、を有する。第１回路部品は、第１回路基板の第１実装面に配置もしくは第１回路基板を貫通して配置されている。第１回路部品は、電流が流れることにより発熱を伴う。第２回路部品は、第１回路基板の第１実装面に配置されている。第２回路部品は、電流が流れた場合でも部品温度の上昇が生じない。第２回路基板は、第２実装面と、第２実装面とは反対側の第２非実装面と、を有する。第３回路部品は、第２回路基板の第２実装面に配置されている。第３回路部品は、電流が流れることにより発熱を伴う。第４回路部品は、第２回路基板の第２実装面に配置されている。第４回路部品は、電流が流れた場合でも部品温度の上昇が生じない。第１筐体は、第１回路基板の第１実装面側を覆い、第１回路部品に接する第１突出部が第１内周面から突出して形成され、第２回路基板の第２非実装面側を覆い、第２非実装面に接する第３突出部が、第１突出部が形成された第１内周面とは反対側の第２内周面から突出して形成されている。第２筐体は、第１回路基板の第１非実装面側を覆い、第１非実装面に接するもしくは第１回路部品に接する第２突出部が第３内周面から突出して形成されている。第３筐体は、第２回路基板の第２実装面側を覆い、第３回路部品に接する第４突出部が第４内周面から突出して形成されている。第２突出部が第１非実装面に接する位置は、第１回路部品が配置されている配置位置に、少なくとも一部が第１回路基板を挟んで対向する位置であり、第３突出部が第２非実装面に接する位置は、第３回路部品が配置されている配置位置に、少なくとも一部が第２回路基板を挟んで対向する位置であり、第１筐体及び第２筐体それぞれには、第１回路部品と第２回路部品とを隔てるとともに、電磁波を遮蔽するための隔壁部が一体的に形成されている。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１実装面と、前記第１実装面とは反対側の第１非実装面と、を有する第１回路基板と、
前記第１回路基板の前記第１実装面に配置されたもしくは前記第１回路基板を貫通して配置された、電流が流れることにより発熱を伴う第１回路部品と、
前記第１回路基板の前記第１実装面に配置された、電流が流れた場合でも部品温度の上昇が生じない第２回路部品と、
第２実装面と、前記第２実装面とは反対側の第２非実装面と、を有する第２回路基板と、
前記第２回路基板の前記第２実装面に配置された、電流が流れることにより発熱を伴う第３回路部品と、
前記第２回路基板の前記第２実装面に配置された、電流が流れた場合でも部品温度の上昇が生じない第４回路部品と、
前記第１回路基板の前記第１実装面側を覆い、前記第１回路部品に接する第１突出部が第１内周面から突出して形成され、前記第２回路基板の前記第２非実装面側を覆い、前記第２非実装面に接する第３突出部が、前記第１突出部が形成された前記第１内周面とは反対側の第２内周面から突出して形成されている第１筐体と、
前記第１回路基板の前記第１非実装面側を覆い、前記第１非実装面に接するもしくは前記第１回路部品に接する第２突出部が第３内周面から突出して形成されている第２筐体と、
前記第２回路基板の前記第２実装面側を覆い、前記第３回路部品に接する第４突出部が第４内周面から突出して形成されている第３筐体と、
を備え、
前記第２突出部が前記第１非実装面に接する位置は、前記第１回路部品が配置されている配置位置に、少なくとも一部が前記第１回路基板を挟んで対向する位置であり、
前記第３突出部が前記第２非実装面に接する位置は、前記第３回路部品が配置されている配置位置に、少なくとも一部が前記第２回路基板を挟んで対向する位置であり、
前記第１筐体及び前記第２筐体それぞれには、前記第１回路部品と前記第２回路部品とを隔てるとともに、電磁波を遮蔽するための隔壁部が一体的に形成されている電子モジュール。
【請求項２】
前記第１突出部の先端面には、前記第１突出部と前記第１回路部品との密着性を向上させる伝熱シートが取り付けられている請求項１に記載の電子モジュール。
【請求項３】
前記第２突出部の先端面には、前記第２突出部と前記第１回路部品との密着性を向上させる伝熱シートが取り付けられている請求項１又は２に記載の電子モジュール。
【請求項４】
前記第３突出部の先端面には、前記第３突出部と前記第２非実装面との密着性を向上させる伝熱シートが取り付けられている請求項１から３のいずれか１項に記載の電子モジュール。
【請求項５】
前記第４突出部の先端面には、前記第４突出部と前記第３回路部品との密着性を向上させる伝熱シートが取り付けられている請求項１から４のいずれか１項に記載の電子モジュール。
【請求項６】
前記第１回路基板の前記第１実装面及び前記第１非実装面には、第１グランドパターンが形成され、
前記第１回路基板には、前記第１実装面及び前記第１非実装面の前記第１グランドパターンを接続する第１ビアが形成され、
前記第１ビアは、前記第１グランドパターンを介して、前記第１筐体及び前記第２筐体の少なくとも一部に伝熱可能に接している請求項１から５のいずれか一項に記載の電子モジュール。
【請求項７】
前記第２回路基板の前記第２実装面及び前記第２非実装面には、第２グランドパターンが形成され、
前記第２回路基板には、前記第２実装面及び前記第２非実装面の前記第２グランドパターンを接続する第２ビアが形成され、
前記第２ビアは、前記第２グランドパターンを介して、前記第１筐体及び前記第３筐体の少なくとも一部に伝熱可能に接している請求項１から６のいずれか一項に記載の電子モジュール。
【請求項８】
前記第１回路基板の前記第１実装面もしくは前記第１回路基板を貫通して、第５回路部品が配置され、
前記第１回路部品及び前記第５回路部品に対して対向して配置されている前記第１筐体の面上には、溝が形成され、
前記溝は、前記第１回路部品の配置位置と前記第５回路部品の配置位置との間に形成されている請求項１から７のいずれか一項に記載の電子モジュール。
【請求項９】
前記溝の深さは、前記第１回路部品又は前記第５回路部品から前記溝までの距離と同等である請求項８に記載の電子モジュール。
【請求項１０】
前記溝には、断熱性の素材からなる断熱部材が取り付けられている請求項８又は９に記載の電子モジュール。
【請求項１１】
前記溝は、前記第１筐体を貫通し、
前記断熱部材は、電磁波の透過を抑制する請求項１０に記載の電子モジュール。
【請求項１２】
前記第１回路基板の前記第１実装面もしくは前記第１回路基板を貫通して、第５回路部品が配置され、
前記第１回路部品及び前記第５回路部品に対して対向して配置されている前記第２筐体の面上には、溝が形成され、
前記溝は、前記第１回路部品の配置位置と前記第５回路部品の配置位置との間に形成されている請求項１から７のいずれか一項に記載の電子モジュール。
【請求項１３】
前記溝の深さは、前記第１回路部品又は前記第５回路部品から前記溝までの距離と同等である請求項１２に記載の電子モジュール。
【請求項１４】
前記溝には、断熱性の素材からなる断熱部材が取り付けられている請求項１２又は１３に記載の電子モジュール。
【請求項１５】
前記溝は、前記第２筐体を貫通し、
前記断熱部材は、電磁波の透過を抑制する請求項１４に記載の電子モジュール。
【請求項１６】
前記溝に、前記第１回路基板に配置されている部品に信号を供給するケーブルが配線されている請求項８から１５のいずれか一項に記載の電子モジュール。
【請求項１７】
請求項１から１６のいずれか一項に記載の電子モジュールを備える電子装置。
【手続補正書】
【提出日】平成28年12月7日(2016.12.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上述の目的を達成するために、本発明に係る電子モジュールは、第１回路基板と、第１回路部品と、第２回路部品と、第２回路基板と、第３回路部品と、第４回路部品と、第１筐体と、第２筐体と、第３筐体とを備える。第１回路基板は、第１実装面と、第１実装面とは反対側の第１非実装面と、を有する。第１回路部品は、第１回路基板を貫通して配置されている。第１回路部品は、電流が流れることにより発熱を伴う。第２回路部品は、第１回路基板の第１実装面に配置されている。第２回路部品は、電流が流れた場合でも部品温度の上昇が生じない。第２回路基板は、第２実装面と、第２実装面とは反対側の第２非実装面と、を有する。第３回路部品は、第２回路基板の第２実装面に配置されている。第３回路部品は、電流が流れることにより発熱を伴う。第４回路部品は、第２回路基板の第２実装面に配置されている。第４回路部品は、電流が流れた場合でも部品温度の上昇が生じない。第１筐体は、第１回路基板の第１実装面側を覆い、第１回路部品に接する第１突出部が第１内周面から突出して形成され、第２回路基板の第２非実装面側を覆い、第２非実装面に接する第３突出部が、第１突出部が形成された第１内周面とは反対側の第２内周面から突出して形成されている。第２筐体は、第１回路基板の第１非実装面側を覆い、第１回路部品に接する第２突出部が第３内周面から突出して形成されている。第３筐体は、第２回路基板の第２実装面側を覆い、第３回路部品に接する第４突出部が第４内周面から突出して形成されている。第２突出部が第１回路部品に接する位置は、第１突出部が第１回路部品に接する位置に、少なくとも一部が第１回路部品を挟んで対向する位置であり、第３突出部が第２非実装面に接する位置は、第３回路部品が配置されている配置位置に、少なくとも一部が第２回路基板を挟んで対向する位置であり、第１筐体及び第２筐体それぞれには、第１回路部品と第２回路部品とを隔てるとともに、電磁波を遮蔽するための隔壁部が一体的に形成されている。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１実装面と、前記第１実装面とは反対側の第１非実装面と、を有する第１回路基板と、
前記第１回路基板を貫通して配置された、電流が流れることにより発熱を伴う第１回路部品と、
前記第１回路基板の前記第１実装面に配置された、電流が流れた場合でも部品温度の上昇が生じない第２回路部品と、
第２実装面と、前記第２実装面とは反対側の第２非実装面と、を有する第２回路基板と、
前記第２回路基板の前記第２実装面に配置された、電流が流れることにより発熱を伴う第３回路部品と、
前記第２回路基板の前記第２実装面に配置された、電流が流れた場合でも部品温度の上昇が生じない第４回路部品と、
前記第１回路基板の前記第１実装面側を覆い、前記第１回路部品に接する第１突出部が第１内周面から突出して形成され、前記第２回路基板の前記第２非実装面側を覆い、前記第２非実装面に接する第３突出部が、前記第１突出部が形成された前記第１内周面とは反対側の第２内周面から突出して形成されている第１筐体と、
前記第１回路基板の前記第１非実装面側を覆い、前記第１回路部品に接する第２突出部が第３内周面から突出して形成されている第２筐体と、
前記第２回路基板の前記第２実装面側を覆い、前記第３回路部品に接する第４突出部が第４内周面から突出して形成されている第３筐体と、
を備え、
前記第２突出部が前記第１回路部品に接する位置は、前記第１突出部が前記第１回路部品に接する位置に、少なくとも一部が前記第１回路部品を挟んで対向する位置であり、
前記第３突出部が前記第２非実装面に接する位置は、前記第３回路部品が配置されている配置位置に、少なくとも一部が前記第２回路基板を挟んで対向する位置であり、
前記第１筐体及び前記第２筐体それぞれには、前記第１回路部品と前記第２回路部品とを隔てるとともに、電磁波を遮蔽するための隔壁部が一体的に形成されている電子モジュール。
【請求項２】
前記第１突出部の先端面には、前記第１突出部と前記第１回路部品との密着性を向上させ、導電性を備える伝熱シートが取り付けられている請求項１に記載の電子モジュール。
【請求項３】
前記第２突出部の先端面には、前記第２突出部と前記第１回路部品との密着性を向上させ、導電性を備える伝熱シートが取り付けられている請求項１又は２に記載の電子モジュール。
【請求項４】
前記第３突出部の先端面には、前記第３突出部と前記第２非実装面との密着性を向上させ、導電性を備える伝熱シートが取り付けられている請求項１から３のいずれか１項に記載の電子モジュール。
【請求項５】
前記第４突出部の先端面には、前記第４突出部と前記第３回路部品との密着性を向上させ、導電性を備える伝熱シートが取り付けられている請求項１から４のいずれか１項に記載の電子モジュール。
【請求項６】
前記第１回路基板の前記第１実装面及び前記第１非実装面には、第１グランドパターンが形成され、
前記第１回路基板には、前記第１実装面及び前記第１非実装面の前記第１グランドパターンを接続する第１ビアが形成され、
前記第１ビアは、前記第１グランドパターンを介して、前記第１筐体及び前記第２筐体の少なくとも一部に伝熱可能に接している請求項１から５のいずれか一項に記載の電子モジュール。
【請求項７】
前記第２回路基板の前記第２実装面及び前記第２非実装面には、第２グランドパターンが形成され、
前記第２回路基板には、前記第２実装面及び前記第２非実装面の前記第２グランドパターンを接続する第２ビアが形成され、
前記第２ビアは、前記第２グランドパターンを介して、前記第１筐体及び前記第３筐体の少なくとも一部に伝熱可能に接している請求項１から６のいずれか一項に記載の電子モジュール。
【請求項８】
前記第１回路基板の前記第１実装面もしくは前記第１回路基板を貫通して、第５回路部品が配置され、
前記第１回路部品及び前記第５回路部品に対して対向して配置されている前記第１筐体の面上には、溝が形成され、
前記溝は、前記第１回路部品の配置位置と前記第５回路部品の配置位置との間に形成されている請求項１から７のいずれか一項に記載の電子モジュール。
【請求項９】
前記溝の深さは、前記第１回路部品又は前記第５回路部品から前記溝までの距離と同等である請求項８に記載の電子モジュール。
【請求項１０】
前記溝には、断熱性の素材からなる断熱部材が取り付けられている請求項８又は９に記載の電子モジュール。
【請求項１１】
前記溝は、前記第１筐体を貫通し、
前記断熱部材は、電磁波の透過を抑制する請求項１０に記載の電子モジュール。
【請求項１２】
前記第１回路基板の前記第１実装面もしくは前記第１回路基板を貫通して、第５回路部品が配置され、
前記第１回路部品及び前記第５回路部品に対して対向して配置されている前記第２筐体の面上には、溝が形成され、
前記溝は、前記第１回路部品の配置位置と前記第５回路部品の配置位置との間に形成されている請求項１から７のいずれか一項に記載の電子モジュール。
【請求項１３】
前記溝の深さは、前記第１回路部品又は前記第５回路部品から前記溝までの距離と同等である請求項１２に記載の電子モジュール。
【請求項１４】
前記溝には、断熱性の素材からなる断熱部材が取り付けられている請求項１２又は１３に記載の電子モジュール。
【請求項１５】
前記溝は、前記第２筐体を貫通し、
前記断熱部材は、電磁波の透過を抑制する請求項１４に記載の電子モジュール。
【請求項１６】
前記溝に、前記第１回路基板に配置されている部品に信号を供給するケーブルが配線されている請求項８から１５のいずれか一項に記載の電子モジュール。
【請求項１７】
請求項１から１６のいずれか一項に記載の電子モジュールを備える電子装置。
【国際調査報告】
2016163135.tif 000016
2016163135.tif 000017
2016163135.tif 000018
2016163135.tif 000019