(57)【要約】【課題】低コストで放熱シートを安定に固定し、放熱性を向上できる放熱シート固定機構を提供する。【解決手段】基板２に実装された電子部品３の外面に、この電子部品３の熱を放熱する放熱シート１０を固定する固定機構において、基板２或いは基板２を収容する筐体１に、放熱シート１０を電子部品３に弾性的に押し付けるための押し付け手段５，６を設け、この押し付け手段５，６と放熱シート１０との間に、押し付け手段５，６の押圧力を分散させる押圧力分散手段４を設ける。これにより、放熱シート１０が電子部品３と密着すると共に押し付け手段５，６の押圧力により電子部品３上に押し付けられて安定に固定される。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に実装された電子部品の外面に、該電子部品の熱を放熱する放熱シートを固定する固定機構において、上記基板或いは上記基板を収容する筐体内に設けられ上記放熱シートを上記電子部品に弾性的に押し付けるための押し付け手段と、該押し付け手段と上記放熱シートとの間に設けられその押し付け手段の押圧力を分散させる押圧力分散手段とを備えたことを特徴とする放熱シート固定機構。
【請求項２】
上記押圧力分散手段は板材からなり、上記押し付け手段は、上記板材の一方の側と上記基板との間に接続され弾性力により上記板材を上記放熱シートに引き寄せる第１のフレキシブル板と、上記板材の他方の側と上記筐体との間に直接或いは他の板材を介して接続され弾性力により上記板材を上記放熱シートに押し付ける第２のフレキシブル板とを有する請求項１に記載の放熱シート固定機構。
【請求項３】
上記押圧力分散手段は板材からなり、上記押し付け手段は、上記板材に一端が接続され弾性力により上記板材を上記放熱シートに押し付ける第３のフレキシブル板と、一端が該第３のフレキシブル板の他端に接続され、一方の主面が上記筐体の上記基板の一方の主面に対向する内壁に押圧するように接触すると共に他方の主面が上記基板の一方の主面に対向する他の板材と、一端が上記他の板材の他端に接続され他端が上記基板に接続され弾性力により上記他の板材を上記内壁に押し付ける第４のフレキシブル板とを有する請求項１に記載の放熱シート固定機構。
【請求項４】
基板に実装された電子部品の外面に、該電子部品の熱を放熱する放熱シートを固定する固定機構において、上記基板或いは上記基板を収容する筐体内に設けられ上記放熱シートを上記電子部品に弾性的に押し付けるための弾性部材と、該弾性部材と上記放熱シートとの間に設けられその弾性部材の押圧力を分散させると共に上記放熱シートの熱を放熱する熱伝導性部材とを備えたことを特徴とする放熱シート固定機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板に実装されたＩＣなどの電子部品の熱を放熱するための放熱シートを固定する放熱シート固定機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ＩＣなどの電子部品は、熱に弱いため、その電子部品から発生した熱を放熱できるようになっている。
【０００３】
従来の放熱構造としては、例えば、電子部品上に放熱シートを設けたものや、基板に放熱用の金属板を設けたものが知られている。
【０００４】
図１４は放熱シートが設けられた従来の光送受信モジュールの透視図である。
【０００５】
図１４に示すように、この光送受信モジュールは、基板６１に実装されたＩＣなどの電子部品６２上に、熱伝導性に優れた材料からなる放熱シート６３が設けられている。
【０００６】
また、基板に放熱用の金属板が設けられたものは、フレキシブル基板の一方の面に電子部品が実装され、他方の面に放熱用の金属板が導電性接着剤にて接着されて設けられており、この金属板にて放熱効果を高めると共に、ＧＮＤを十分に確保している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平５−６３３８０号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１４の光送受信モジュールは、放熱シート６３がその粘着性により保持されているため、電子部品６２との密着性が低く、十分な放熱効果が得られなかった。
【０００９】
また、基板に放熱用の金属板が設けられたものは、フレキシブル基板と金属板とを導電性接着剤で接着しなければならないため、密着性が低く、コストも上昇するという問題があった。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、低コストで放熱シートを安定に固定し、放熱性を向上できる放熱シート固定機構を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１の発明は、基板に実装された電子部品の外面に、この電子部品の熱を放熱する放熱シートを固定する固定機構において、基板或いは基板を収容する筐体内に設けられ放熱シートを電子部品に弾性的に押し付けるための押し付け手段と、この押し付け手段と放熱シートとの間に設けられその押し付け手段の押圧力を分散させる押圧力分散手段とを備えたものである。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１に記載の構成に加え、押圧力分散手段は板材からなり、押し付け手段は、板材の一方の側と基板との間に接続され弾性力により板材を放熱シートに引き寄せる第１のフレキシブル板と、板材の他方の側と筐体との間に直接或いは他の板材を介して接続され弾性力により板材を放熱シートに押し付ける第２のフレキシブル板とを有することが好ましい。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項１に記載の構成に加え、押圧力分散手段は板材からなり、押し付け手段は、板材に一端が接続され弾性力により板材を放熱シートに押し付ける第３のフレキシブル板と、一端がこの第３のフレキシブル板の他端に接続され、一方の主面が筐体の基板の一方の主面に対向する内壁に押圧するように接触すると共に他方の主面が基板の一方の主面に対向する他の板材と、一端が他の板材の他端に接続され他端が基板に接続され弾性力により他の板材を内壁に押し付ける第４のフレキシブル板とを有することが好ましい。
【００１４】
請求項４の発明は、基板に実装された電子部品の外面に、この電子部品の熱を放熱する放熱シートを固定する固定機構において、基板或いは基板を収容する筐体内に設けられ放熱シートを電子部品に弾性的に押し付けるための弾性部材と、この弾性部材と放熱シートとの間に設けられ弾性部材の押圧力を分散させると共に放熱シートの熱を放熱する熱伝導性部材とを備えたものである。
【００１５】
上記請求項１の構成によれば、放熱シートが、押圧力分散手段により電子部品と密着すると共に押し付け手段の押圧力により電子部品上に押し付けられるので、電子部品からの熱が十分に放熱シートに伝わって放熱されると共に、押し付け手段の弾性力により電子部品への過剰な負荷が吸収される。
【００１６】
上記請求項２、請求項３の構成によれば、押し付け手段として板材とフレキシブル板とが一体に形成された成形体が用いられるため、他の固定部材を追加する必要がなく、放熱シートを低コストで固定できる。
【００１７】
上記請求項４の構成によれば、放熱シートから熱伝導性部材に熱が伝わりやすくなり、放熱性が向上する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１９】
図１は本発明の一実施の形態を示す放熱シート固定機構が適用された光送受信モジュールの透視図であり、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【００２０】
図１、図２に示すように、この放熱シート固定機構は、筐体１内に固定された基板（例えばガラスエポキシ樹脂からなるリジッド基板）２に実装されたＩＣなどの電子部品３から発生した熱を放熱すべく、この電子部品３の外面に載置された熱伝導性に優れた材料からなる放熱シート１０を固定する構造である。
【００２１】
本実施の形態にあっては、放熱シート１０は、押圧力分散手段としての板部材（例えばガラスエポキシ樹脂からなるリジッド板）４により覆われており、この板部材４が放熱シート１０側に向けて弾性を有する押し付け手段により押し付けられることで、電子部品３に押し付けられて固定されている。
【００２２】
板部材４は、一側（図では下側）が板状の弾性部材（例えばポリイミドからなる第１のフレキシブル板）５により基板２と接続されて保持されていると共に、他側（この場合、上側）が保持部材（例えばポリイミドからなる第２のフレキシブル板）６により筐体１の側壁と接続されて保持されている。
【００２３】
図３は、図１のシート固定機構に用いられた基板２と板部材４と弾性部材５とからなる成形体の概略図である。
【００２４】
これら基板２、板部材４及び弾性部材５は、テープ状のフレキシブル板（弾性部材５）に適宜間隔を隔てて２つのエポキシ材（基板２，板部材４）が一体に形成されている。すなわち、押し付け手段は、弾性部材５と保持部材６とで構成されている。
【００２５】
この弾性部材５の長さは、基板２と板部材４との間隔とほぼ同じ長さに形成されている。これは、弾性部材５の長さを長くしすぎると、基板２と板部材４とが閉じる方向の力よりも開く方向の力が大きくなり、電子部品３と放熱シート１０とを挟むことができなくなってしまうためである。
【００２６】
図７は、図２の保持部材６の拡大図である。
【００２７】
図７に示すように、保持部材６は、先端部が押し付け方向と反対方向（この場合上側）に向かってＬ字状に折り曲げられた金属製の爪からなり、はんだ６ｈにより板部材４の端部に固定されていると共に、その先端部が、筐体１の内壁の所定の位置に形成された凹溝１ｇと嵌合されて固定されている。
【００２８】
次に、図１に示した放熱シート固定機構の作用を説明する。
【００２９】
図１に示した放熱シート固定機構の構成によれば、放熱シート１０が、板部材４により電子部品３と密着すると共に、弾性部材５の弾性力により板部材４が放熱シート１０側に引っ張られて、電子部品３上に押し付けられて固定される。
【００３０】
これにより、電子部品３からの熱が十分に放熱シート１０に伝わって放熱されると共に、弾性部材５の弾性力により過剰な負荷が吸収されるので、電子部品３上に放熱シート１０を安定に固定できる。
【００３１】
また、基板２と板部材４と弾性部材５として、フレキシブル板にリジッド板を一体に形成されたものが適用されるため、低コストで放熱シート１０を固定できる。
【００３２】
次に、本実施の形態の変形例を説明する。
【００３３】
図８（ａ）、図８（ｂ）は、図１に示した保持部材６の変形例を示す拡大図である。
【００３４】
図８（ａ）に示すように、この保持部は、板部材４の端部に形成された凹部４ｏと、筐体１の内壁の所定の位置に形成され、この凹部４ｏと嵌合する凸部１ｔとで構成されている。
【００３５】
さらに、図８（ｂ）に示すように、この保持部は、板部材４の端部に形成された凸部４ｔと、筐体１の内壁の所定の位置に形成され、この凸部４ｔと嵌合する凹部１ｏとで構成されている。
【００３６】
また、図４は、図１に示した押し付け手段の変形例を示す概略図である。
【００３７】
図４の放熱シート固定機構は、基本的な構成は図２の放熱シート固定機構と同様であるが、押し付け手段が、テープ状のフレキシブル板からなる弾性部材１５ａ，１５ｂ上に、基板１２、固定板１３、板部材１４の順に適宜間隔を隔てて一体に形成されている点が異なるものである。
【００３８】
図４に示すように、この放熱シート固定機構にあっては、第１のエポキシ板としての基板１２上には電子部品１６が実装され、その電子部品１６上に放熱シート１０が設けられており、第２のエポキシ板としての固定板１３は筐体１１の板部材１４と対向する内壁に張り付けて固定され、さらに第３のエポキシ板としての板部材１４は放熱シート１０上に載置されている。
【００３９】
板部材１４は、一側（図では右側）がこの板部材１４と固定板１３との間に設けられた第３のフレキシブル板からなる弾性部材１５ａの弾性力により押し付けられて保持されていると共に、他側（この場合、左側）が、保持部材１７により筐体１１の内壁に固定されている。また、基板１２と固定板１３との間には、第４のフレキシブル板からなる弾性部材１５ｂが設けられている。このため、弾性部材１５ｂには、保持部材１７を通すための穴１９（図９参照）が形成されている。
【００４０】
図１０は図４に示した保持部材１７の先端部近傍の拡大図である。
【００４１】
図１０に示すように、保持部材１７は複数本、例えば３本の細長く形成されたフレキシブル材からなり、この保持部材１７の先端部は、筐体１１の内壁の所定の位置に形成された凹部１１ｇ内に挿入され、はんだ１７ｈにより固定されている。
【００４２】
図４に示した固定板１３と板部材１４との間の弾性部材１５ａの長さは、これら固定板１３と板部材１４との間の距離よりも若干長く形成されている。これは、弾性部材１５ａが短すぎると固定板１３と板部材１４とが開く方向の弾性力よりも閉じる方向の弾性力の方が大きくなり、板部材１４を放熱シート１０に押し付けられなくなるためである。
【００４３】
放熱シート固定機構を同図のように構成しても、図１、図２に示した放熱シート固定機構と同様な効果が得られる。
【００４４】
また、図５は図１に示した押し付け手段の変形例を示す概略図である。
【００４５】
図５の放熱シート固定機構は、基本的な構成は図２の放熱シート固定機構と同様であるが、押し付け手段が、テープ状のフレキシブル板からなる弾性部材２５ａ，２５ｂ上に、基板２２、板部材２４、固定板２３の順に適宜間隔を隔てて一体に形成されている点で異なるものである。
【００４６】
図５に示すように、この放熱シート固定機構にあっては、第１のエポキシ板としての基板２２上に電子部品１６が実装され、その電子部品１６上に放熱シート１０が設けられており、第２のエポキシ板としての板部材２４はその放熱シート１０上に載置されており、さらに第３のエポキシ板としての固定板２３は筐体１１の板部材２４と対向する内壁に張り付けられて固定されている。
【００４７】
板部材２４は、一側（図では左側）が基板２２との間に設けられた第１のフレキシブル板からなる弾性部材２５ａの弾性力により引っ張られて保持されていると共に、より安定に保持されるように、例えば図１０に示したような保持部材１７により筐体１１の内壁に接続されている。また、板部材２４の他側（この場合、右側）は、この板部材２４と固定板２３との間に設けられた第２のフレキシブル板からなる弾性部材２５ｂの弾性力により押し付けられて保持されていると共に、より安定に保持されるように、同様に保持部材１７により筐体１１の内壁に接続されている。さらに、固定板２３の板部材と反対側（図では左側）も保持部材１７により筐体１１の内壁に接続されている。
【００４８】
基板２２と板部材２４との間の弾性部材２５ａの長さは、これら基板２２と板部材２４との間の距離とほぼ同じ長さに形成されている。これは、弾性部材２５ａが長すぎると基板２２と板部材２４とが閉じる方向の弾性力よりも開く方向の弾性力の方が大きくなり、板部材２４を放熱シート１０に引き寄せられなくなるためである。
【００４９】
さらに、板部材２４と固定板２３との間の弾性部材２５ｂの長さは、これら固定板２３と板部材２４との間の距離よりも若干長く形成されている。これは、弾性部材２５ｂが短すぎると固定板２３と板部材２４とが開く方向の弾性力よりも閉じる方向の弾性力の方が大きくなり、板部材２４を放熱シート１０に押し付けられなくなるためである。
【００５０】
すなわち、弾性部材２５ａ，２５ｂの長さは、弾性部材２５ａ，２５ｂの開く方向の弾性力を利用する場合には、板間隔よりも適宜長く形成し、弾性部材２５ａ，２５ｂの閉じる方向の弾性力を利用する場合には、板間隔とほぼ同じ長さに形成する。
【００５１】
放熱シート固定機構を同図のように構成しても、図１、図２に示した放熱シート固定機構と同様な効果が得られる。
【００５２】
また、図６は図１に示した押し付け手段の変形例を示す概略図である。
【００５３】
図６の放熱シート固定機構は、基本的な構成は図２の放熱シート固定機構と同様であるが、押し付け手段が、テープ状のフレキシブル板からなる弾性部材３５ａ，３５ｂ上に、基板３２、板部材３４、固定板３３の順に適宜間隔を隔てて一体に形成されている点で異なるものである。
【００５４】
図６に示すように、この放熱シート固定機構にあっては、基板３２としての第１のエポキシ板上に電子部品１６が実装され、その電子部品１６上に放熱シート１０が設けられており、板部材３４としての第２のエポキシ板はその放熱シート１０上に載置されており、さらに固定板３３としての第３のエポキシ板は筐体１１の板部材３４と対向する内壁に張り付けられて固定されている。
【００５５】
板部材３４は、一側（図では左側）が基板３２との間に設けられた第１のフレキシブル板からなる弾性部材３５ａの弾性力により引っ張られて保持されていると共に、より安定に保持されるように、例えば図１０に示したような保持部材１７により筐体１１の内壁に接続されている。また、板部材３４の他側は、より安定に保持できるように、固定板３３との間に設けられた第２のフレキシブル板がほぼＬ字状に湾曲して配置されていると共に、固定板３３は板部材３４に対して筐体１１のほぼ垂直な内壁に張り付けて固定されている。
【００５６】
基板３２と板部材３４との間の弾性部材３５ａの長さは、これら基板３２と板部材３４との間の距離とほぼ同じ長さに形成されている。これは、弾性部材３５ａが長すぎると基板３２と板部材３４とが閉じる方向の弾性力よりも開く方向の弾性力の方が大きくなり、板部材３４を放熱シート１０に引き寄せられなくなるためである。
【００５７】
さらに、板部材３４と固定板３３との間の弾性部材３５ｂの長さは、これら固定板３３と板部材３４との間の距離よりも若干長く形成されている。これは、弾性部材３５ｂが短すぎると固定板３３と板部材３４とが開く方向の弾性力よりも閉じる方向の弾性力の方が大きくなり、板部材３４を放熱シート１０に押し付けられなくなるためである。
【００５８】
すなわち、弾性部材３５ａ，３５ｂの長さは、弾性部材３５ａ，３５ｂの開く方向の弾性力を利用する場合には、板間隔よりも適宜長く形成し、弾性部材３５ａ，３５ｂの閉じる方向の弾性力を利用する場合には、板間隔とほぼ同じ長さに形成する。
【００５９】
このように構成しても、図１、図２に示した放熱シート固定機構と同様な効果が得られる。
【００６０】
次に、本発明の他の実施の形態を詳述する。
【００６１】
図１１は本発明の他の実施の形態を示す放熱シート固定機構が適用された光送受信モジュールの透視図であり、図１２は図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線断面図である。
【００６２】
図１１、図１２に示すように、この放熱シート固定機構は、筐体１内に固定された基板２上に実装されたＩＣなどの電子部品３から発生した熱を放熱すべく、この電子部品３上に重ねて設けられた熱伝導性に優れた材料からなる放熱シート１０を固定する構造である。
【００６３】
本実施の形態にあっては、放熱シート１０は例えばアルミや銅など熱伝導性の高い金属板４４により覆われており、この金属板４４が放熱シート１０側に向けて、その金属板４４の両側と筐体の内壁との間に設けられた板バネ４５により押し付けられることにより、電子部品３上に放熱シート１０が固定されている。
【００６４】
放熱シート固定機構を図１１、図１２に示すように構成することにより、図１、図２に示した放熱シート固定機構と同様の効果が得られることに加え、放熱シート１０の熱が金属板４４に伝わりやすくなり、放熱性が向上する。
【００６５】
また、図１３は図１１に示した放熱シート固定機構の変形例を示す概略図である。
【００６６】
図１３に示すように、この放熱シート固定機構は、金属板４４を放熱シート１０側に押し付けるための弾性部材である図１１、図１２の板バネ４５に代えて、金属板４４と筐体１の金属板４４に対向する内壁との間につる巻バネ５５を設けたものである。
【００６７】
放熱シート固定機構を図１３に示すように構成することにより、図１１、図１２に示した放熱シート固定機構と同様の効果が得られる。
【００６８】
また、図１１に示した放熱シート固定機構の他の変形例として、上述した板バネ４５、つる巻バネ５５に代えて、渦巻きバネ、竹の子バネ等を用いても良い。
【００６９】
尚、本実施の形態では、保持部材として図１０から図１２に示したものを適用したが、これに限定されないことは言うまでもない。
【００７０】
また、本実施の形態では、板部材４の対向する方向にフレキシブル板を設けたが、電子部品を囲繞するように、板部材４と基板２との間に他のフレキシブル板を設け、これら板部材４と他のフレキシブル板にグランドパターンを形成しても良い。
【００７１】
この場合、このグランドパターンは、基板２に形成されたグランドパターン（図示せず）と電気的に接続されているように構成することは言うまでもない。
【００７２】
これにより、ＧＮＤが十分に確保され、かつ電子部品３が十分に遮蔽されるので、ノイズが低減されると共にＥＭＩの低減効果が期待できる。
【００７３】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、低コストで放熱シートを安定に固定し、放熱性を向上できる放熱シート固定機構を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示す放熱シート固定機構が適用された光送受信モジュールの透視図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図１のシート固定機構に用いられた基板と板部材と弾性部材とからなる成形体の概略図である。
【図４】図１に示した弾性部材の変形例を示す概略図である。
【図５】図１に示した弾性部材の変形例を示す概略図である。
【図６】図１に示した弾性部材の変形例を示す概略図である。
【図７】図１に示した保持部材の拡大図である。
【図８】図１に示した保持部材の変形例を示す拡大図である。
【図９】図４に示した保持部材の斜視図である。
【図１０】図４に示した保持部材の先端部近傍の拡大図である。
【図１１】本発明の他の実施の形態を示す放熱シート固定機構が適用された光送受信モジュールの透視図である。
【図１２】図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線断面図である。
【図１３】図１１に示した放熱シート固定機構の変形例を示す概略図である。
【図１４】放熱シートが設けられた従来の光送受信モジュールの透視図である
【符号の説明】
１  筐体
２  基板
３  電子部品
４  板部材
５  弾性部材
６  保持部材
１０  放熱シート
【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】
2004281790.tif 000009
【図８】
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【図９】
2004281790.tif 000011
【図１０】
2004281790.tif 000012
【図１１】
2004281790.tif 000013
【図１２】
2004281790.tif 000014
【図１３】
2004281790.tif 000015
【図１４】
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