(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品で発生した熱を放熱する放熱部材と、
前記電子部品の一部と前記放熱部材の一部との間に配置され、弾性体とこの弾性体の表面に形成され、前記電子部品で発生した熱を前記放熱部材に伝える伝熱用金属膜とを有する伝熱部材と、
前記弾性体の表面に形成され、前記電子部品とこの電子部品の接続対象物であって前記伝熱部材を介して前記電子部品が配置される基板とを導通させる導電用金属膜とを備え、
前記放熱部材が、前記電子部品及び前記伝熱部材を収容するとともに前記基板上に固定される金属ケースであり、
前記伝熱用金属膜の一端部が前記電子部品の一部に接触し、前記伝熱用金属膜の他端部が前記電子部品の一部と対向する前記金属ケースの一部に接触している
ことを特徴とするコネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は伝熱部材を備えたコネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子部品で発生した熱を放熱部材に伝える伝熱部材が知られている（下記特許文献１参照）。
【０００３】
伝熱部材には金属製のものと樹脂製のものとがある。
【０００４】
金属製の伝熱部材はほぼＬ字状に折り曲げられたばねである。ばねの一端は電子部品に接触し、他端は放熱部材に接触する。
【０００５】
樹脂製の伝熱部材は弾性シートである。
【０００６】
電子部品で発生した熱はＬ字状のばね又は弾性シートを介して放熱部材に伝わる。
【特許文献１】特開２００６−３３１８０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、弾性シートは樹脂製であるため熱伝導率が悪く、放熱効率が低かった。
【０００８】
また、Ｌ字状のばねでは、電子部品や放熱部材との接触面積が小さいため、熱伝導率が悪いという問題があった。
【０００９】
この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は放熱効率を高めることができる伝熱部材を備えたコネクタを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前述の課題を解決するため請求項１の発明のコネクタは、電子部品で発生した熱を放熱する放熱部材と、前記電子部品の一部と前記放熱部材の一部との間に配置され、弾性体とこの弾性体の表面に形成され、前記電子部品で発生した熱を前記放熱部材に伝える伝熱用金属膜とを有する伝熱部材と、前記弾性体の表面に形成され、前記電子部品とこの電子部品の接続対象物であって前記伝熱部材を介して前記電子部品が配置される基板とを導通させる導電用金属膜とを備え、前記放熱部材が、前記電子部品及び前記伝熱部材を収容するとともに前記基板上に固定される金属ケースであり、前記伝熱用金属膜の一端部が前記電子部品の一部に接触し、前記伝熱用金属膜の他端部が前記電子部品の一部と対向する前記金属ケースの一部に接触していることを特徴とする。
【００１１】
上述のようにコネクタの伝熱部材は弾性体と伝熱用金属膜とを備えているので、弾性体の弾力によって伝熱金属膜が電子部品及び放熱部材に密着し、電子部品で発生した熱が伝熱金属膜を介して放熱部材へと伝わる。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、放熱効率を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。この発明の実施の形態を説明する前に、図１Ａ、図１Ｂに基づいてこの発明の第１参考例を説明する。
【００１４】
図１Ａはこの発明の第１参考例に係る伝熱部材の使用状態を示し、図１ＢのＩＡ−ＩＡ線に沿う断面図、図１Ｂは図１ＡのＩＢ−ＩＢ線に沿う断面図である。
【００１５】
図１Ａ、１Ｂに示すように、伝熱部材１はＬＥＤモジュール（電子部品）２１´とヒートシンク（放熱部材）２２との間に配置される。
【００１６】
ＬＥＤ（発光ダイオード）モジュール２１´はモジュール本体２１ａと発光部２１ｂとを有する。モジュール本体２１ａの底面の中央部にはＬＥＤモジュール２１´の放熱部２１ｃが設けられている。また、モジュール本体２１ａの底面の両側部にはそれぞれ端子部２１ｄが形成されている。
【００１７】
ＬＥＤモジュール２１´は回路基板（基板）２３に実装されている。回路基板２３は貫通孔２３ａを有する。貫通孔２３ａは回路基板２３に実装されたＬＥＤモジュール２１´の放熱部２１ｃと対向する。また、回路基板２３の上面には２つのパッド部２３ｂが形成されている。パッド２３ｂにはそれぞれＬＥＤモジュール２１´の端子部２１ｄが半田２９で固定されている。
【００１８】
ヒートシンク２２は多数の放熱用のフィン（図示せず）を有し、熱伝導率の高い材料（例えばアルミニウム）で形成されている。
【００１９】
ヒートシンク２２はボルト、ナット等の適宜の固定手段（図示せず）によって回路基板２３に固定されている。
【００２０】
図１Ｂに示すように、伝熱部材１は弾性体１１と伝熱用金属薄膜１２とフィルム１３とを備える。
【００２１】
弾性体１１はほぼ板状である。弾性体１１は回路基板２３の貫通孔２３ａ内に収容され、ＬＥＤモジュール２１´とヒートシンク２２との間に配置される。弾性体１１はＬＥＤモジュール２１´とヒートシンク２２とによって挟まれ、弾性変形する。弾性体１１の材料としてはゴムやゲルが適する。
【００２２】
フィルム１３は弾性体１１の上面から底面に掛けて貼り付けられ、そのフィルム１３上に伝熱用金属薄膜１２が形成されている。伝熱用金属薄膜１２の一端部はＬＥＤモジュール２１´の放熱部２１ｃに接触し、他端部はヒートシンク２２に接触する。
【００２３】
伝熱用金属薄膜１２はスパッタリングや蒸着、メッキ等によってフィルム１３の表面に形成される。伝熱用金属薄膜１２の材料としてはＡｕ等が適する。
【００２４】
フィルム１３は絶縁性を有する材料で形成されている。
【００２５】
伝熱部材１をＬＥＤモジュール２１´とヒートシンク２２との間に配置するには、予めヒートシンク２２を固定手段で回路基板２３に固定する。
【００２６】
次に、回路基板２３の貫通孔２３ａ内に伝熱部材１を挿入する。
【００２７】
最後に、ＬＥＤモジュール２１´の端子部２１ｄを半田２９で回路基板２３のパッド部２３ｂに固定する。
【００２８】
このとき、弾性体１１はＬＥＤモジュール２１´とヒートシンク２２とで挟まれて圧縮され、弾性変形する。
【００２９】
圧縮された弾性体１１は伝熱用金属薄膜１２の一端部をＬＥＤモジュール２１´の放熱部２１ｃに押し付け、他端部をヒートシンク２２に押し付ける。
【００３０】
弾性体１１の弾力によって、伝熱用金属薄膜１２の一端部はＬＥＤモジュール２１´に、伝熱用金属薄膜１２の他端部はヒートシンク２２にそれぞれ押し付けられるので、大きな接触面積が確保される。したがって、ＬＥＤモジュール２１´が発熱したとき、伝熱用金属薄膜１２を通じてＬＥＤモジュール２１´からヒートシンク２２に効率よく熱が伝わる。
【００３１】
この参考例によれば、ＬＥＤモジュール２１´で発生した熱を効率よくヒートシンク２２に伝えられるので、高い放熱効率を得られる。
【００３２】
次に、第２参考例に係る伝熱部材を図２Ａ〜図２Ｃに基づいて説明する。図２Ａはこの発明の第２参考例に係る伝熱部材の使用状態を示し、図２ＢのIIＡ−IIＡ線に沿う断面図、図２Ｂは図２ＡのIIＢ−IIＢ線に沿う断面図、図２Ｃは図２ＡのIIＣ−IIＣ線に沿う断面図である。
【００３３】
第１参考例と共通する部分については同一符号を付してその説明を省略する。以下、第１参考例との主な相違部分についてだけ説明する。
【００３４】
第１参考例の伝熱部材１はＬＥＤモジュール２１´で発生した熱をヒートシンク２２に伝える機能しかないが、第２参考例の伝熱部材２０１はＬＥＤモジュール２１´と回路基板２２３とを電気的に接続する機能を有するため、伝熱部材であると同時にコネクタである。
【００３５】
図２Ａ、２Ｂに示すように、ＬＥＤモジュール２１´は回路基板（基板）２２３の貫通孔２２３ａ内に圧入される。回路基板２２３の下面にはパッド部２２３ｂが形成されている。パッド２２３ｂは貫通孔２２３ａの近傍に位置する。
【００３６】
伝熱部材２０１は弾性体２１１と伝熱用金属薄膜２１２と導電用金属薄膜２０３とフィルム２１３とを備える。
【００３７】
弾性体２１１はほぼ板状であり、ＬＥＤモジュール２１´よりも大きい。
【００３８】
フィルム２１３は弾性体２１１の上面から底面に掛けて貼り付けられ、そのフィルム２１３上に伝熱用金属薄膜２１２が形成されている。
【００３９】
フィルム２１３の上には２つの導電用金属薄膜（導電用金属膜）２０３が形成されている。導電用金属薄膜２０３は伝熱用金属薄膜２１２の両側に位置する。導電用金属薄膜２０３はＬＥＤモジュール２１´の端子部２１ｄと回路基板２２３のパッド部２２３ｂとに接触し、端子部２１ｄとパッド部２２３ｂとを導通させる。
【００４０】
伝熱部材２０１をＬＥＤモジュール２１´とヒートシンク２２との間に配置するには、予めＬＥＤモジュール２１´を回路基板２２３の貫通孔２２３ａ内に収容しておく。
【００４１】
次に、ＬＥＤモジュール２１´とヒートシンク２２とで伝熱部材（コネクタ）２０１を挟む。
【００４２】
最後に、ヒートシンク２２を固定手段で回路基板２２３に固定する。
【００４３】
このとき、弾性体２１１はＬＥＤモジュール２１´とヒートシンク２２とで挟まれて圧縮され、弾性変形する。
【００４４】
圧縮された弾性体２１１は導電用金属薄膜２０３の一端部をＬＥＤモジュール２１´の端子部２１ｄに押し付け、他端部を回路基板２２３のパッド部２２３ｂに押し付ける。
【００４５】
その結果、導電用金属薄膜２０３によってＬＥＤモジュール２１´と回路基板２２３とが電気的に接続されるとともに、伝熱用金属薄膜２１２によってＬＥＤモジュール２１´で発生した熱がヒートシンク２２に伝わる。
【００４６】
第２参考例によれば、第１参考例と同様の作用効果を奏するとともに、ＬＥＤモジュール２１´と回路基板２２３とを電気的に接続することができる。
【００４７】
次に、この発明の一実施形態を図３Ａ、図３Ｂに基づいて説明する。図３Ａはこの発明の一実施形態に係る伝熱部材の使用状態を示し、図３ＢのIIIＡ−IIIＡ線に沿う断面図、図３Ｂは図３ＡのIIIＢ−IIIＢ線に沿う断面図である。
【００４８】
第１参考例と共通する部分については同一符号を付してその説明を省略する。以下、第１参考例との主な相違部分についてだけ説明する。
【００４９】
第２参考例では、ＬＥＤモジュール２１´で発生した熱をヒートシンク２２に伝える構成が採用されているが、この実施形態では、ＬＥＤモジュール２１で発生した熱を金属ケース（放熱部材）３０７と回路基板（基板）３２３の図示しない導体パターンとに伝える構成が採用されている。この実施形態の伝熱部材３０１は第２参考例の伝熱部材２０１と同様にコネクタでもある。
【００５０】
図３Ａ、３Ｂに示すように、ＬＥＤモジュール２１のモジュール本体２１ａの両側面にはロック爪２１ｅが形成されている。
【００５１】
回路基板３２３の上面にはパッド部３２３ｂ，３２３ｃとが形成されている。パッド部３２３ｃに連なる回路基板３２３上の導体パターン（図示せず）は金属ケース３０７の外へ延びている。
【００５２】
金属ケース３０７はケース本体３７１とフィン３７２とを有する。ケース本体３７１は角筒状であり、その両側面にはロック孔３７１ａが形成されている。ロック孔３７１ａはＬＥＤモジュール２１のロック爪２１ｅを受け容れ、ケース本体３７１にＬＥＤモジュール２１が保持される。
【００５３】
フィン３７２はケース本体３７１に連結されている。フィン３７２は回路基板３２３のパッド部３２３ｃの一端部に接触する。
【００５４】
伝熱部材３０１は弾性体３１１と伝熱用金属薄膜３１２と導電用金属薄膜３０３，３０３´とフィルム３１３とを備える。伝熱部材３０１はＬＥＤモジュール２１と回路基板３２３とを電気的に接続する機能を有するため、伝熱部材であると同時にコネクタである。
【００５５】
弾性体３１１はほぼ板状であり、ＬＥＤモジュール２１よりも大きく、弾性体本体３１１ａと圧接部３１１ｃとを有する。弾性体本体３１１ａはＬＥＤモジュール２１と回路基板３２３との間に配置される。圧接部３１１ｃは弾性体本体３１１ａの両側部に結合され、金属ケース３０７の内壁面に強く接触する。
【００５６】
フィルム３１３は弾性体本体３１１ａの上面から底面に掛けて貼り付けられ、そのフィルム３１３上に伝熱用金属薄膜３１２が形成されている。伝熱用金属薄膜３１２の幅はＬＥＤモジュール２１の放熱部２１ｃよりもわずかに小さい。伝熱用金属薄膜３１２の一端部はＬＥＤモジュール２１の放熱部２１ｃに接触し、他端部は金属ケース３０７のフィン３７２に接触する。
【００５７】
フィルム３１３上には２つの導電用金属薄膜（導電用金属膜）３０３，３０３´が形成されている。導電用金属薄膜３０３，３０３´は伝熱用金属薄膜３１２の両側に位置する。導電用金属薄膜３０３はＬＥＤモジュール２１の端子部２１ｄと回路基板３２３のパッド部３２３ｂとに接触し、端子部２１ｄとパッド部３２３ｂとを導通させる。導電用金属薄膜３０３´はＬＥＤモジュール２１の端子部２１ｄと回路基板３２３の導体パターン３２３ｃとに接触し、端子部２１ｄと導体パターン３２３ｃとを導通させる。
【００５８】
伝熱部材３０１をＬＥＤモジュール２１と回路基板３２３との間に配置するには、予め金属ケース３０７を回路基板３２３上に固定しておく。
【００５９】
次に、金属ケース３０７内に伝熱部材３０１を挿入する。このとき、伝熱部材３０１の圧接部３１１ｃがケース本体３７１の内壁面に強く接触するので、伝熱部材３０１が金属ケース３０７内でぐらつかない。
【００６０】
最後に、ＬＥＤモジュール２１を金属ケース３０７に挿入し、ＬＥＤモジュール２１のロック爪２１ｅを金属ケース３０７のロック孔３７１ａに挿入してＬＥＤモジュール２１を金属ケース３０７に固定させる。
【００６１】
このとき、弾性体本体３１１ａはＬＥＤモジュール２１と回路基板３２３とで挟まれて圧縮され、弾性変形する。
【００６２】
圧縮された弾性体本体３１１ａは導電用金属薄膜３０３の一端部をＬＥＤモジュール２１の端子部２１ｄに、他端部を回路基板３２３のパッド部３２３ｂにそれぞれ押し付け、導電用金属薄膜３０３´の一端部をＬＥＤモジュール２１の端子部２１ｄに、他端部を回路基板３２３の導体パターン３２３ｃにそれぞれ押し付ける。更に、圧縮された弾性体本体３１１ａは伝熱用金属薄膜３１２の一端部をＬＥＤモジュール２１の放熱部２１ｃに、他端部をフィン３７２を介して回路基板３２３の導体パターン３２３ｃにそれぞれ押し付ける。
【００６３】
その結果、導電用金属薄膜３０３，３０３´によってＬＥＤモジュール２１と回路基板３２３とが電気的に接続される。また、伝熱用金属薄膜３１２によってＬＥＤモジュール２１で発生した熱がフィン３７２を介してケース本体３７１に伝わるとともに、フィン３７２及び回路基板３２３の導体パターン３２３ｃを経由して放熱される。
【００６４】
この実施形態によれば、第１、２参考例と同様の作用効果を奏するとともに、金属ケース３０７を有するので、ＬＥＤモジュール２１及び伝熱部材（コネクタ）３０１をより安定して保持することができる。
【００６５】
この実施形態では、ＬＥＤモジュール２１で発生した熱を金属ケース３０７と回路基板の導体パターンとに伝えるようにしたが、金属ケース３０７だけに伝えるようにしてもよい。
【００６６】
なお、上述の実施形態や参考例では弾性体１１，２１１，３１１に貼り付けられたフィルム１３，２１３，３１３にそれぞれ伝熱用金属膜として伝熱用金属薄膜１２，２１２，３１２を形成したが、伝熱用金属膜は薄膜である必要はなく、薄膜よりも厚い膜でもよい。
【００６７】
また、伝熱用金属膜を直接弾性体に形成してもよい。
【００６８】
なお、上述の実施形態や参考例では弾性体２１１，３１１に貼り付けられたフィルム２１３，３１３のそれぞれに導電用金属膜として導電用金属薄膜２１２，３１２を形成したが、導電用金属膜は薄膜である必要はなく、薄膜よりも厚い膜でも或いは箔状のものでもよい。
【００６９】
また、導電用金属膜を直接弾性体に形成してもよい。
【００７０】
以上述べた実施形態や参考例では、弾性体が変形する際、変形し易いように伝熱用金属薄膜が形成されたフィルム１３は断面図で示すように弾性体の全周を覆っていない。
【００７１】
なお、上述の実施形態や参考例の伝熱部材１，２０１，３０１はＬＥＤの放熱を目的とするものであるが、この発明の適用範囲はＬＥＤモジュールに限られず、平面実装型のＬＳＩ等の電子部品にも適用可能である。
【００７２】
また、第１、第２参考例においても、伝熱用金属薄膜１２，２１２にＬＥＤモジュール２１と回路基板２３，２２３との電気的な導通路を兼ねさせることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１Ａ】図１Ａはこの発明の第１参考例に係る伝熱部材の使用状態を示し、図１ＢのＩＡ−ＩＡ線に沿う断面図である
【図１Ｂ】図１Ｂは図１ＡのＩＢ−ＩＢ線に沿う断面図である。
【図２Ａ】図２Ａはこの発明の第２参考例に係る伝熱部材の使用状態を示し、図２ＢのIIＡ−IIＡ線に沿う断面図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは図２ＡのIIＢ−IIＢ線に沿う断面図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは図２ＡのIIＣ−IIＣ線に沿う断面図である。
【図３Ａ】図３Ａはこの発明の一実施形態に係る伝熱部材の使用状態を示し、図３ＢのIIIＡ−IIIＡ線に沿う断面図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは図３ＡのIIIＢ−IIIＢ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
【００７４】
１，２０１，３０１  伝熱部材
２０３，３０３  導電用金属薄膜（導電用金属膜）
３０７  金属ケース（放熱部材）
１１，２１１，３１１  弾性体
１２，２１２，３１２  伝熱用金属薄膜（伝熱用金属膜）
２１，２１´  ＬＥＤモジュール（電子部品）
２２  ヒートシンク（放熱部材）
３２３ｃ  導体パターン（放熱部材）
【図１Ａ】
0004570106.tif 000002
【図１Ｂ】
0004570106.tif 000003
【図２Ａ】
0004570106.tif 000004
【図２Ｂ】
0004570106.tif 000005
【図２Ｃ】
0004570106.tif 000006
【図３Ａ】
0004570106.tif 000007
【図３Ｂ】
0004570106.tif 000008