(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に実装された１乃至複数の電子部品を、フィルム状の樹脂が折り曲げ加工されて形成され放熱用樹脂が内部の少なくとも一部分に充填されるケースに収納し、
前記ケースに収納された前記１乃至複数の電子部品の少なくとも１つに対し、少なくとも一部分を前記放熱用樹脂に埋設する
ことを特徴とする電子ブロック構造。
【請求項２】
前記ケースに収納された前記複数の電子部品の少なくとも１つに対し、少なくとも一部分を前記放熱用樹脂に埋設し、
前記ケースに収納された前記複数の電子部品の残りに対し、フィルム状の樹脂で形成されるカバーで前記放熱用樹脂の侵入を遮断する
ことを特徴とする請求項１記載の電子ブロック構造。
【請求項３】
前記ケースに収納された前記複数の電子部品のうち一の電子部品に隣接する前記ケースの側面において、前記一の電子部品の高さより高い部分が、内側に突出することを特徴とする請求項１又は２記載の電子ブロック構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品の放熱を行うために用いられる電子ブロック構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、基板ブロックは、基板と、基板に実装された電子部品とを備え、そのままの状態で使用されていた。ところが、上記従来の基板ブロックは、上記電子部品の輻射熱により温度が上昇して正常に動作しない場合が発生した。そこで、基板ブロックを放熱用樹脂に埋設して放熱を行うことが考えられるが、上記放熱用樹脂は、高温では液状であり、高温状態から温度が下がっていくと硬化するものである。したがって、基板ブロックを放熱用樹脂に埋設する際に、放熱用樹脂の漏れ防止のためにケースが必要であった。
【０００３】
そこで、図９に示すような電子ブロック構造が開発された。基板ブロック６０は、基板６００と、基板６００に実装された複数の電子部品６０１・・・とを備え、板金やアルミダイカストなどの金属、又は樹脂により形成されるケース６１に収納されている。さらに、ケース６１の内部に放熱用樹脂６２が充填されている。上記より、複数の電子部品６０１・・・の放熱を行い、上記複数の電子部品６０１・・・の温度上昇を抑えている。
【０００４】
ここで、ケース６１が金属により形成される場合、ケース６１は、放熱性に優れているものの、絶縁対策が必要であるという問題があった。
【０００５】
一方、ケース６１が樹脂により形成される場合、ケース６１は、各面の厚みが一般的に１．５〜３．０ｍｍであり、金属により形成される場合とは異なり、絶縁対策が不要であるとともに、設計に自由度を持たすことができるので、用途が多い。例えば、特許文献１には、絶縁性の合成樹脂などにより形成されたケースにおいて、サブ基板、上壁及び短側壁で囲まれた空間に発熱電子部品を配置して放熱用樹脂を充填することにより、発熱電子部品の放熱を行う電子部品ユニットの放熱構造（電子ブロック構造）が開示されている。
【特許文献１】特開２００４−２０７３８４号公報（第３頁−第６頁及び第５，６図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の電子ブロック構造は、基板ブロックをケースに収納した状態での外径寸法について考慮されておらず、ケースの各面の厚みが厚いので、大型になってしまうとともに、高コストになったり、重くなったりするという問題があった。
【０００７】
本発明は上記の点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、放熱機能を有しながら小型化、低コスト及び軽量化を図ることができる電子ブロック構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、基板に実装された１乃至複数の電子部品を、フィルム状の樹脂が折り曲げ加工されて形成され放熱用樹脂が内部の少なくとも一部分に充填されるケースに収納し、前記ケースに収納された前記１乃至複数の電子部品の少なくとも１つに対し、少なくとも一部分を前記放熱用樹脂に埋設することを特徴とする。
【０００９】
この構造では、ケースがフィルム状の樹脂で形成されるので、放熱機能を有しながら小型化、低コスト及び軽量化を図ることができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記ケースに収納された前記複数の電子部品の少なくとも１つに対し、少なくとも一部分を前記放熱用樹脂に埋設し、前記ケースに収納された前記複数の電子部品の残りに対し、フィルム状の樹脂で形成されるカバーで前記放熱用樹脂の侵入を遮断することを特徴とする。この構造では、ケースに収納された複数の電子部品のうち、放熱を必要とする電子部品を放熱用樹脂に埋設し、放熱を必要としない電子部品を放熱用樹脂から遮断することができるので、放熱用樹脂の使用量を少なくして効率よく埋設することができる。また、カバーがフィルム状の樹脂で形成されるので、大型になることを防止することができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記ケースに収納された前記複数の電子部品のうち一の電子部品に隣接する前記ケースの側面において、前記一の電子部品の高さより高い部分が、内側に突出することを特徴とする。この構造では、一の電子部品に対して、自己の高さより高い部分から他の電子部品の輻射熱が伝達されることを低減することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、放熱機能を有しながら小型化、低コスト及び軽量化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（実施形態１）
本発明の実施形態１について図１を用いて説明する。図１は、実施形態１の電子ブロック構造を示す斜視図である。
【００１４】
先ず、実施形態１の基本的な構造について説明する。実施形態１の電子ブロック構造は、図１に示すように、基板ブロック１と、ケース（函体）２と、放熱用樹脂３とを備えている。
【００１５】
基板ブロック１は、基板１０と、複数の電子部品１１〜１６（図１，７参照）とを備えている。基板１０は、例えばプリント基板などである。各電子部品１１〜１６は、半田などにより基板１０に実装されたものである。
【００１６】
ケース２は、フィルム状（シート状）の樹脂により箱状に形成されているものであり、略長方形状の底面２０と、底面２０から延設される４つの側面２１・・・とを一体に備え、開口部２２を有している。ケース２に用いられる樹脂は、例えばポリプロピレンやポリカーボネートである。ポリプロピレンの場合、ポリカーボネートより比重が小さいので、軽量化を図ることができる。上記ケース２は、基板１０を底面２０と略平行にし、基板１０の端部を各側面２１に当接するようにして基板ブロック１を内部に収納し保持している。
【００１７】
また、ケース２の底面２０及び各側面２１は、フィルム状の樹脂であるので、厚みが１．５ｍｍより薄い。上記より、小型化や低コスト、軽量化を図ることができる。ここで、上記厚みの上限として好ましいのは１．０ｍｍ以下である。これにより、小型化や低コスト、軽量化を十分に図ることができる。一方、下限については、特に限定されるものではないが、０．２ｍｍ以上であることが好ましい。これにより、液状の放熱用樹脂３を内部に充填したときに、上記放熱用樹脂３が硬化するまで外部に漏れることを防止することができるとともに、放熱用樹脂３の圧力に十分に耐えることができる。上記膜厚範囲の中で、さらに好ましい厚みは約０．５ｍｍ（０．４〜０．６ｍｍ程度）である。放熱用樹脂３に対する強度、及びコストの両方を考慮したときに最適となる。
【００１８】
さらに、ケース２の耐熱温度範囲は、ポリプロピレンの場合では１００〜１２０度、ポリカーボネートの場合では１２０〜１４０度である。これにより、ケース２は、放熱用樹脂３を注入する際の温度（一般的には７０〜８５度）に耐えることができる。
【００１９】
放熱用樹脂３は、例えば、シリコンを主成分とし、熱伝導性を高めるために微粉末シリカなどを添加したコンパウンド充填剤であり、空気より熱伝導率が高い。また、放熱用樹脂３は、高温（７５〜８５度）では液状であり、高温状態から温度が下がっていくと硬化する。上記放熱用樹脂３は、基板ブロック１が収納されたケース２の内部に充填され、基板ブロック１の略全てを埋設している。上記より、基板ブロック１を振動、埃及び水分から保護するとともに、複数の電子部品１１〜１６（図１，７参照）の放熱を行う。
【００２０】
次に、実施形態１の電子ブロック構造の作製方法について一例を説明する。先ず、フィルム状のポリプロピレンを折り曲げ加工してケース２を形成する。続いて、基板１０を底面２０と略平行にし、基板１０の端部を各側面２１に当接するように基板ブロック１をケース２に収納する。その後、液状の放熱用樹脂３をケース２の内部に充填して、複数の電子部品１１〜１６（図１，７参照）を上記放熱用樹脂３に埋設する。最後に、上記放熱用樹脂３を硬化させる。
【００２１】
以上、実施形態１によれば、ケース２がフィルム状の樹脂で形成されるので、放熱機能を有しながら小型化、低コスト及び軽量化を図ることができる。
【００２２】
なお、実施形態１の変形例として、基板に実装された電子部品は、複数に限定されるものではなく、１つのみであってもよい。このような構造であっても、実施形態１と同様の効果を得ることができる。
【００２３】
また、実施形態１の他の変形例として、放熱用樹脂が、基板ブロックの略全てではなく一部分のみを埋設するような構造であってもよい。このような構造であっても、実施形態１と同様の効果を得ることができる。
【００２４】
（実施形態２）
本発明の実施形態２について図２を用いて説明する。図２は、実施形態２の電子ブロック構造を示す断面図である。
【００２５】
実施形態２の電子ブロック構造は、図２に示すように、基板ブロック１と、放熱用樹脂３とを、実施形態１の電子ブロック構造（図１参照）と同様に備えているが、実施形態１の電子ブロック構造にはない以下に記載の特徴部分がある。
【００２６】
実施形態２の電子ブロック構造は、実施形態１のケース２に代えて、図２に示すようなケース２ａを備えている。ケース２ａは、底面２０と、底面２０から延設されて高さ（図２の上下方向の長さ）が基板ブロック１より低い４つの側面２１ａ，２１ａとを一体に備えている。各側面２１ａの高さは、放熱用樹脂３の上面以上であればよい。なお、実施形態２のケース２ａは、上記以外の点において、実施形態１のケース２（図１参照）と同様である。
【００２７】
上記実施形態２の電子ブロック構造は、基板ブロック１の基板１０と複数の電子部品１１〜１６（図２，７参照）との接合部分付近のみを放熱用樹脂３に埋設している。
【００２８】
なお、実施形態２の電子ブロック構造の作製方法は、実施形態１の電子ブロック構造の作製方法と同様である。
【００２９】
以上、実施形態２によれば、ケース２が小さくなるので、小型化、低コスト及び軽量化をさらに図ることができる。
【００３０】
（実施形態３）
本発明の実施形態３について図３を用いて説明する。図３は、実施形態３の電子ブロック構造を示す断面図である。
【００３１】
実施形態３の電子ブロック構造は、図３に示すように、ケース２と、放熱用樹脂３とを、実施形態１の電子ブロック構造（図１参照）と同様に備えているが、実施形態１の電子ブロック構造にはない以下に記載の特徴部分がある。
【００３２】
実施形態３の電子ブロック構造は、実施形態１の基板ブロック１に代えて、図３に示すような基板ブロック１ａを備え、外部金属部４に隣接している。基板ブロック１ａは、実施形態１の電子部品１１に代えて、充電部１１０を有する電子部品１１ａを備えている。なお、実施形態３の基板ブロック１ａは、上記以外の点において、実施形態１の基板ブロック１（図１参照）と同様である。
【００３３】
上記実施形態３の電子ブロック構造は、基板ブロック１の基板１０と複数の電子部品１１ａ，１２〜１６（図３，７参照）との接合部分付近のみを放熱用樹脂３に埋設している。また、ケース２の側面２１により、基板ブロック１の電子部品１１ａの充電部１１０が外部金属部４に接触することを防止している。
【００３４】
なお、実施形態３の電子ブロック構造の作製方法は、実施形態１の電子ブロック構造の作製方法と同様である。
【００３５】
以上、実施形態３によれば、実施形態１と同様の効果を得ることができるとともに、ケース２の側面２１により、電子部品１１ａの充電部１１０が外部金属部４に接触することを防止することができるので、絶縁効果を高めることができる。
【００３６】
なお、実施形態３の変形例として、少なくとも、外部金属部と隣接する側に高い側面を備えるケースであってもよい。このような構造であっても、実施形態３と同様の効果を得ることができる。
【００３７】
（実施形態４）
本発明の実施形態４について図４を用いて説明する。図４は、実施形態４の電子ブロック構造を示す斜視図である。
【００３８】
実施形態４の電子ブロック構造は、図４に示すように、基板ブロック１と、ケース２と、放熱用樹脂３とを、実施形態１の電子ブロック構造（図１参照）と同様に備えているが、実施形態１の電子ブロック構造にはない以下に記載の特徴部分がある。なお、実施形態４において、複数の電子部品１１〜１６（図４，７参照）のうち、電子部品１１，１２，１４〜１６は、発熱量が大きく放熱を必要とするものであり、電子部品１３は、発熱量が小さく放熱を必要としないもの、又は放熱用樹脂により特性が変化するものである。
【００３９】
実施形態４の電子ブロック構造は、カバー５をさらに備えている。カバー５は、フィルム状の樹脂により有底筒状に形成されているものであり、円状の底面５０と、底面５０から延設される筒面５１とを一体に備え、開口部（図示せず）を有している。カバー５に用いられる樹脂は、例えばポリプロピレンやポリカーボネートである。ポリプロピレンの場合、ポリカーボネートより比重が小さいので、軽量化を図ることができる。上記カバー５を電子部品１３にかぶせ、放熱用樹脂３がカバー５の内部に侵入することを防止している。
【００４０】
また、カバー５の底面５０及び筒面５１は、フィルム状の樹脂であるので、厚みが１．５ｍｍより薄い。上記より、小型化や低コスト、軽量化を図ることができる。ここで、上記厚みの上限として好ましいのは１．０ｍｍ以下である。これにより、小型化や低コスト、軽量化を十分に図ることができる。一方、下限については、特に限定されるものではないが、０．２ｍｍ以上であることが好ましい。これにより、液状の放熱用樹脂３を周囲に充填したときに、上記放熱用樹脂３の圧力に十分に耐えることができる。上記膜厚範囲の中で、さらに好ましい厚みは約０．５ｍｍ（０．４〜０．６ｍｍ程度）である。放熱用樹脂３に対する強度、及びコストの両方を考慮したときに最適となる。
【００４１】
さらに、カバー５の耐熱温度範囲は、ポリプロピレンの場合では１００〜１２０度、ポリカーボネートの場合では１２０〜１４０度である。これにより、カバー５は、放熱用樹脂３を周囲に注入する際の温度に耐えることができる。
【００４２】
次に、実施形態４の電子ブロック構造の作製方法について一例を説明する。先ず、フィルム状のポリプロピレンを折り曲げ加工してケース２を形成する。続いて、基板１０を底面２０と略平行にし、基板１０の端部を各側面２１に当接するように基板ブロック１をケース２に収納する。さらに、電子部品１３に対し、放熱用樹脂３の侵入をカバー５で遮断する。その後、液状の放熱用樹脂３をケース２の内部に充填して、複数の電子部品１１，１２，１４〜１６（図４，７参照）を上記放熱用樹脂３に埋設する。最後に、上記放熱用樹脂３を硬化させる。
【００４３】
以上、実施形態４によれば、実施形態１と同様の効果を得ることができるとともに、ケース２に収納された複数の電子部品１１〜１６（図４，７参照）のうち、放熱を必要とする電子部品１１，１２，１４〜１６を放熱用樹脂３に埋設し、放熱を必要としない電子部品１３を放熱用樹脂３から遮断することができるので、放熱用樹脂３の使用量を少なくして効率よく埋設することができる。また、カバー５がフィルム状の樹脂で形成されるので、大型になることを防止することができる。
【００４４】
なお、実施形態４の変形例として、カバーを１つの電子部品にかぶせることに限定されず、カバーを複数の電子部品にかぶせてもよい。このような構造にしても、実施形態４と同様の効果を得ることができる。
【００４５】
（実施形態５）
本発明の実施形態５について図５，６を用いて説明する。図５は、実施形態５の電子ブロック構造を示す斜視図である。図６は、実施形態５の電子ブロック構造の要部を示す断面図である。
【００４６】
実施形態５の電子ブロック構造は、図５に示すように、基板ブロック１と、放熱用樹脂３とを、実施形態１の電子ブロック構造（図１参照）と同様に備えているが、実施形態１の電子ブロック構造にはない以下に記載の特徴部分がある。なお、実施形態５において、電子部品１３は、発熱量が大きく放熱を必要とするものであり、電子部品１５（図６参照）は、上記電子部品１３に隣接するものである。
【００４７】
実施形態５の電子ブロック構造は、実施形態１のケース２に代えて、図５に示すようなケース２ｂを備えている。ケース２ｂは、底面２０と、底面２０から延設される４つの側面２１，２１，２１，２１ｂとを一体に備えている。図６に示すように、ケース２ｂに収納された電子部品１５に隣接する側面２１ｂにおいて、電子部品１５の高さより高い部分が、内側に突出して、突出部２３を有している。上記突出部２３を有することにより、放熱用樹脂３を充填した際に、発熱量の大きい電子部品１３の輻射熱が放熱用樹脂３を介して電子部品１５の上側から伝達されることを低減することができるので、電子部品１３の輻射熱の影響を低減することができる。なお、実施形態５のケース２ｂは、上記以外の点において、実施形態１のケース２（図１参照）と同様である。
【００４８】
なお、実施形態５の電子ブロック構造の作製方法は、実施形態１の電子ブロック構造の作製方法と同様である。
【００４９】
以上、実施形態５によれば、実施形態１と同様の効果を得ることができるとともに、電子部品１５に対して、自己の高さより高い部分から電子部品１３の輻射熱が伝達されることを低減することができる。また、突出部２３による側面２１ｂの表面積の増加によりケース２ｂの放熱効率が上がるので、温度を低減することができる。
【００５０】
（実施形態６）
本発明の実施形態６について図７を用いて説明する。図７は、実施形態６の電子ブロック構造を示す斜視図である。
【００５１】
実施形態６の電子ブロック構造は、図７に示すように、基板ブロック１を、実施形態１の電子ブロック構造（図１参照）と同様に備えているが、実施形態１の電子ブロック構造にはない以下に記載の特徴部分がある。なお、実施形態６において、複数の電子部品１４，１４，１４は、発熱量が大きく放熱を必要とするものであり、発熱量の小さい電子部品１１，１２，１３，１５，１６は、発熱量が小さく放熱を必要としないもの、又は放熱用樹脂により特性が変化するものである。
【００５２】
実施形態６の電子ブロック構造は、実施形態１のケース２及び放熱用樹脂３に代えて、図７に示すようなケース２ｃ及び放熱用樹脂３ａを備えている。ケース２ｃは、例えばＬ字状に形成される底面２０ｃと、底面２０ｃから延設される６つの側面２１ｃ・・・とを一体に備え、開口部２２ｃを有している。上記ケース２ｃは、複数の電子部品１１〜１６のうち、複数の電子部品１４，１４，１４のみを内部に収納し保持している。なお、実施形態６のケース２ｃは、上記以外の点において、実施形態１のケース２（図１参照）と同様である。
【００５３】
一方、放熱用樹脂３ａは、複数の電子部品１４，１４，１４が収納されたケース２ｃの内部のみに充填され、複数の電子部品１４，１４，１４の一部分又は全てを埋設している。なお、実施形態６の放熱用樹脂３ａは、上記以外の点において、実施形態１の放熱用樹脂３（図１参照）と同様である。
【００５４】
次に、実施形態６の電子ブロック構造の作製方法について一例を説明する。先ず、フィルム状のポリプロピレンを折り曲げ加工してケース２ｃを形成する。続いて、ケース２ｃの開口部２２ｃを上側にし（図７の上下逆の状態）、液状の放熱用樹脂３ａをケース２ｃの内部に充填する。その後、ケース２ｃに、基板ブロック１を上側から近づけ、複数の電子部品１４，１４，１４をケース２ｃの開口部２２ｃから内部に入れて、複数の電子部品１４，１４，１４の一部分又は全てを放熱用樹脂３ａに埋設する。一方、複数の電子部品１１，１２，１３，１５，１６を上記放熱用樹脂３ａから遮断する。最後に、上記放熱用樹脂３ａを硬化させる。
【００５５】
以上、実施形態６によれば、実施形態１と同様の効果を得ることができるとともに、発熱量の大きい複数の電子部品１４，１４，１４のみを放熱用樹脂３ａに埋設することができるので、発熱量の大きい複数の電子部品１４，１４，１４の輻射熱が、発熱量の小さい複数の電子部品１１，１２，１３，１５，１６に伝達されることを低減することができる。また、放熱用樹脂３ａを必要な部分にだけ使用するので、基板ブロック１毎に放熱用樹脂３ａの使用量を調整したり、放熱用樹脂３ａの使用量を削減したりすることができる。
【００５６】
（実施形態７）
本発明の実施形態７について図８を用いて説明する。図８は、実施形態７の電子ブロック構造を示す斜視図である。
【００５７】
実施形態７の電子ブロック構造は、図８に示すように、基板ブロック１と、放熱用樹脂３ａとを、実施形態６の電子ブロック構造（図７参照）と同様に備えているが、実施形態６の電子ブロック構造にはない以下に記載の特徴部分がある。なお、実施形態７において、複数の電子部品１１，１２，１４，１５，１６は、発熱量が大きく放熱を必要とするものであり、電子部品１３は、発熱量が小さく放熱を必要としないもの、又は放熱用樹脂により特性が変化するものである。
【００５８】
実施形態７の電子ブロック構造は、実施形態６のケース２ｃに代えて、図８に示すようなケース２ｄを備えている。ケース２ｄは、略長方形状に形成され中央部分に開口部２００を有する底面２０ｄと、底面２０ｄから延設される４つの側面２１ｄ・・・と、開口部２００から突出する筒面２４とを一体に備え、開口部２２ｄを有している。上記ケース２ｄは、複数の電子部品１１〜１６のうち、電子部品１３を筒面２４の内側、つまりケース２ｄの外側にし、複数の電子部品１１，１２，１４，１５，１６を内部に収納し保持している。なお、実施形態７のケース２ｄは、上記以外の点において、実施形態６のケース２ｃ（図７参照）と同様である。
【００５９】
次に、実施形態７の電子ブロック構造の作製方法について一例を説明する。先ず、ポリプロピレンを用いた樹脂成形によりケース２ｄを形成する。続いて、ケース２ｄの開口部２２ｄを上側にし（図８の上下逆の状態）、液状の放熱用樹脂３ａをケース２ｄの内部に充填する。その後、ケース２ｄに、基板ブロック１を上側から近づけ、複数の電子部品１１，１２，１４，１５，１６をケース２ｄの開口部２２ｄから内部に入れて、複数の電子部品１１，１２，１４，１５，１６の一部分又は全てを放熱用樹脂３ａに埋設する。一方、電子部品１３を上記放熱用樹脂３ａから遮断する。最後に、上記放熱用樹脂３ａを硬化させる。
【００６０】
以上、実施形態７であっても、実施形態６と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明による実施形態１の電子ブロック構造を示す斜視図である。
【図２】本発明による実施形態２の電子ブロック構造を示す断面図である。
【図３】本発明による実施形態３の電子ブロック構造を示す断面図である。
【図４】本発明による実施形態４の電子ブロック構造を示す斜視図である。
【図５】本発明による実施形態５の電子ブロック構造を示す斜視図である。
【図６】同上の電子ブロック構造の要部を示す断面図である。
【図７】本発明による実施形態６の電子ブロック構造を示す斜視図である。
【図８】本発明による実施形態７の電子ブロック構造を示す斜視図である。
【図９】従来の電子ブロック構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６２】
１，１ａ  基板ブロック
１０  基板
１１〜１６  電子部品
２，２ａ〜２ｄ  ケース
２０，２０ｃ，２０ｄ  底面
２１，２１ａ〜２１ｄ  側面
２２，２２ｃ，２２ｄ  開口部
２３  突出部
３，３ａ  放熱用樹脂
５  カバー
【図１】
0004475183.tif 000002
【図２】
0004475183.tif 000003
【図３】
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【図４】
0004475183.tif 000005
【図５】
0004475183.tif 000006
【図６】
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【図７】
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【図８】
0004475183.tif 000009
【図９】
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