(57)【要約】【課題】電子部品の動作に伴い電子部品に発生する熱を効率よく放散させることが可能な電子部品の放熱構造を提供する。【解決手段】電子部品１０の放熱構造は、回路基板１２、フレーム１４、シールド２０、ボルト２２及び接着剤２４によって構成されている。フレーム１４、シールド２０、ボルト２２及び接着剤２４は、回路基板１２よりも熱伝導率が高くなっている。フレーム１４は回路基板１２を支持している。シールド２０の第１部分２０ａは、電子部品１０の面Ｓを覆っており、放射線遮蔽効果を有している。接着剤２４は、電子部品１０の面Ｓとシールド２０の第１部分２０ａとを接続している。ボルト２２は、フレーム１４とシールド２０とを熱的に接続している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品の動作に伴い前記電子部品に発生する熱を放散させるための電子部品の放熱構造であって、
前記電子部品が搭載された回路基板と、
前記回路基板よりも熱伝導率が高くなっていると共に前記回路基板を支持する支持部材と、
前記回路基板よりも熱伝導率が高くなっており、少なくとも前記電子部品の前記回路基板と対向する面とは反対側の面を覆うと共に、放射線遮蔽効果を有するシールドと、
前記回路基板よりも熱伝導率が高くなっていると共に前記電子部品の前記回路基板と対向する面とは反対側の面と前記シールドとを接続する第１熱伝導部材と、
前記回路基板よりも熱伝導率が高くなっていると共に前記支持部材と前記シールドとを熱的に接続する第２熱伝導部材とを備えることを特徴とする電子部品の放熱構造。
【請求項２】
前記第２熱伝導部材は、前記回路基板を貫通して前記支持部材と前記シールドとを接続するボルトであることを特徴とする請求項１に記載された電子部品の放熱構造。
【請求項３】
前記シールドは、前記電子部品の前記回路基板と対向する面とは反対側の面を覆う第１部分と、前記電子部品を間に位置させるように前記第１部分から前記回路基板に向けて延びる一対の第２部分とを有し、
前記ボルトは、前記一対の第２部分をそれぞれ貫通していることを特徴とする請求項２に記載された電子部品の放熱構造。
【請求項４】
前記第１熱伝導部材は、接着剤であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載された電子部品の放熱構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品の動作に伴い電子部品に発生する熱を放散させるための電子部品の放熱構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
宇宙空間において電子部品を動作させようとした場合、宇宙空間における放射線（宇宙線）による電子部品への影響を低減するため、放射線遮蔽効果を有するシールドによって、電子部品に照射される放射線のうち少なくとも一部を遮蔽する必要がある。そのため、従来、回路基板（プリント基板）に搭載された電子部品上に耐放射線シールドプレートを載せ、シールドプレートと当接するバネ部と回路基板に固定できるリード部とを有する取付金具をシールドプレート上に載せ、取付金具をシールドプレートに押し付け、リード部を回路基板にはんだ付けする耐放射線シールドプレート取付方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平７−２９７５８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、従来の方法によって、耐放射線シールドプレートが回路基板に搭載された電子部品に取り付けられた場合、電子部品の動作に伴い電子部品に発生した熱は耐放射線シールドプレート及び取付金具のリード部を介して回路基板に放散される。
【０００４】
しかしながら、回路基板は、主として熱伝導性能の悪いＧＦＲＰ（ガラス繊維強化プラスチック：Glass FiberReinforced Plastics）によって構成されている。そのため、従来の電子部品の放熱構造では、電子部品に発生した熱が放散されにくくなり、電子部品に熱が籠り易くなってしまうという問題があった。特に、宇宙空間は、真空であって空気が存在しないので、宇宙空間では、電子部品に発生した熱が熱伝達によって放散されず、熱が電子部品に非常に籠り易くなっている。
【０００５】
本発明は、電子部品の動作に伴い電子部品に発生する熱を効率よく放散させることが可能な電子部品の放熱構造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】
【０００６】
本発明に係る電子部品の放熱構造は、電子部品の動作に伴い電子部品に発生する熱を放散させるための電子部品の放熱構造であって、電子部品が搭載された回路基板と、回路基板よりも熱伝導率が高くなっていると共に回路基板を支持する支持部材と、回路基板よりも熱伝導率が高くなっており、少なくとも電子部品の回路基板と対向する面とは反対側の面を覆うと共に、放射線遮蔽効果を有するシールドと、回路基板よりも熱伝導率が高くなっていると共に電子部品の回路基板と対向する面とは反対側の面とシールドとを接続する第１熱伝導部材と、回路基板よりも熱伝導率が高くなっていると共に支持部材とシールドとを熱的に接続する第２熱伝導部材とを備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る電子部品の放熱構造では、電子部品の回路基板と対向する面とは反対側の面とシールドとが第１熱伝導部材によって接続され、シールドと支持部材とが第２熱伝導部材によって熱的に接続されている。そのため、電子部品の動作に伴い電子部品に発生した熱が、第１熱伝導部材、シールド及び第２熱伝導部材を介して、回路基板よりも熱伝導率が高くなっている支持部材に移動する。その結果、熱が回路基板に籠ることなく、電子部品に発生する熱を効率よく放散させることが可能となる。
【０００８】
また、第２熱伝導部材は、回路基板を貫通して支持部材とシールドとを接続するボルトであると好ましい。このようにすると、シールドから支持部材への放熱と、シールド及び支持部材の接続とが、ボルトによって簡便に実現される。
【０００９】
また、シールドは、電子部品の回路基板と対向する面とは反対側の面を覆う第１部分と、電子部品を間に位置させるように第１部分から回路基板に向けて延びる一対の第２部分とを有し、ボルトは、一対の第２部分をそれぞれ貫通していると好ましい。このようにすると、シールドとボルトとの接触面積が増大するので、熱がシールドからボルトへと移動しやすくなる。
【００１０】
また、第１熱伝導部材は、接着剤であると好ましい。このようにすると、電子部品とシールドとを機械的に接続した場合と比較して、外部から与えられる振動に対する電子部品への影響を低減することが可能となる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、電子部品の動作に伴い電子部品に発生する熱を効率よく放散させることが可能な電子部品の放熱構造を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明に係る電子部品の放熱構造の好適な実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１３】
図１及び図２に示されるように、電子部品１０は、配線（図示せず）が形成された回路基板１２に搭載されている。電子部品１０は、例えばＩＣチップであって、そのリード端子１０ａが回路基板１２の配線（図示せず）と電気的に接続されている。
【００１４】
回路基板１２は、例えばＧＦＲＰやポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂によって構成されている。回路基板１２の熱伝導率は、例えば０．２Ｗ／（ｍ・Ｋ）〜０．７Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度に設定することができる。図１及び図２に示されるように、回路基板１２は、支持部材としてのフレーム１４によって支持されている。
【００１５】
フレーム１４は、略方形状を呈する枠体１４ａ内に、複数の梁部材１４ｂが格子状に配列されて構成されている。フレーム１４は、例えばＡｌやＭｇによって構成されている。フレーム１４の熱伝導率は、回路基板１２の熱伝導率よりも高くなっており、例えば１２０Ｗ／（ｍ・Ｋ）〜１６０Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度に設定することができる。図１及び図２に示されるように、フレーム１４は、筐体１８の内部に配置され、複数のボルト１６によって筐体１８に固定されている。
【００１６】
ここで、回路基板１２には、図１及び図２に示されるように、シールド２０がボルト２２によって取り付けられている。シールド２０は、例えばＡｌによって構成されている。シールド２０の熱伝導率は、回路基板１２の熱伝導率よりも高くなっており、例えば１６０Ｗ／（ｍ・Ｋ）〜２００Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度に設定することができる。シールド２０は、図２において詳しく示されるように、第１部分２０ａ及び第１部分２０ａから回路基板１２に向けて延びる一対の第２部分２０ｂを有しており、側方から見て略コ字形状（略Ｃ字形状）を呈している。本実施形態においては、電子部品１０が一対の第２部分２０ｂの間に位置するように、シールド２０が回路基板１２に設けられている。
【００１７】
シールド２０は、放射線遮蔽効果を有している。ここで、「放射線遮蔽効果がある」とは、シールド２０がある場合に電子部品１０に照射される放射線量が、許容上限量以下（例えば、シールド２０がない場合に電子部品１０に照射される放射線量の６５％以下）となることをいう。本実施形態においては、電子部品１０の第１部分２０ａの厚みｔ１及び第２部分２０ｂの厚みｔ２を共に５ｍｍに設定しており、この場合、シールド２０がある場合に電子部品１０に照射される放射線量が、シールド２０がない場合に電子部品１０に照射される放射線量の６０％程度となっている。
【００１８】
シールド２０の第１部分２０ａは、接着剤２４によって電子部品１０の回路基板１２に対向する面とは反対側の面Ｓと接続されている。接着剤２４の熱伝導率は、回路基板１２の熱伝導率よりも高くなっており、例えば１．１Ｗ／（ｍ・Ｋ）〜１．４Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度に設定することができる。具体的には、接着剤２４として、熱伝導率が１．４Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度であるスタイキャスト２８５０ＦＴ（日本エイブルスティック株式会社エマーソン＆カミングカンパニー製）を用いることができる。
【００１９】
ボルト２２は、図２に示されるように、第２部分２０ｂ及び回路基板１２を貫通し、フレーム１４に達している。ボルト２２の熱伝導率は、回路基板１２の熱伝導率よりも大きくなっており、例えば１６．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）〜１２０Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度に設定することができる。具体的には、ボルト２２として、熱伝導率が１６．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度であるステンレス製のものや、熱伝導率が１２０Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度であるアルミ製のものを用いることができる。従って、ボルト２２は、自身を介してフレーム１４とシールド２０とを熱的に接続するものとなっている。
【００２０】
以上のような本実施形態においては、電子部品１０の面Ｓとシールド２０とが接着剤２４によって接続され、シールド２０とフレーム１４とがボルト２２によって熱的に接続されている。すなわち、接着剤２４、シールド２０、ボルト２２及びフレーム１４によって、電子部品１０の放熱構造が構成されている。そのため、電子部品１の動作に伴い電子部品１に発生した熱が、接着剤２４、シールド２０及びボルト２２を介して、回路基板１２よりも熱伝導率が高くなっているフレーム１４に移動し、さらにフレーム１４から直接又は筐体１８を介して周囲環境に放熱される。その結果、熱が回路基板１２に籠ることなく、電子部品１に発生する熱を効率よく放散させることが可能となっている。この効果は、熱伝達が行われない宇宙空間において電子部品１０を動作させるような場合に、特に顕著となる。
【００２１】
また、本実施形態においては、ボルト２２が、回路基板１２を貫通して、フレーム１４とシールド２０とを接続している。そのため、シールド２０からフレーム１４への放熱と、シールド２０及びフレーム１４の接続とが、ボルト２２によって簡便に実現される。
【００２２】
また、本実施形態においては、ボルト２２が、シールド２０の第２部分２０ｂを貫通している。そのため、シールド２０とボルト２２との接触面積が増大するので、熱がシールド２０からボルト２２へと移動しやすくなっている。
【００２３】
また、本実施形態においては、電子部品１０の面Ｓとシールド２０の第１部材２０ａとが接着剤２４によって接続されている。そのため、電子部品１０とシールド２０とを機械的に接続した場合と比較して、外部から与えられる振動に対する電子部品１０への影響を低減することが可能となっている。
【００２４】
また、本実施形態においては、シールド２０が、放射線の遮蔽機能と熱伝導機能とを有しているので、これらの機能をそれぞれ異なる部材で実現した場合と比較して、部品点数を削減することが可能となっていると共に電子部品１０の放熱構造のコンパクト化が可能となっている。
【００２５】
以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記した実施形態に限定されるものではない。例えば、本実施形態ではシールド２０が第１部分２０ａ及び第２部分２０ｂを有していたが、少なくとも電子部品１０の面Ｓを覆うと共にシールド２０による放射線遮蔽効果が得られるのであれば、シールド２０が第１部分２０ａのみを有していてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本実施形態に係る電子部品の放熱構造を示す斜視図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１０…電子部品、１２…回路基板、１４…フレーム、２０…シールド、２２…ボルト、２４…接着剤。
【図１】
2008282998.tif 000003
【図２】
2008282998.tif 000004