電子回路モジュール

【目的】一面に保護用キャップとグリッド状に配置したピンを有するＬＳＩの放熱効率を高める。
【構成】一面に保護用キャップ１７とグリッド状に配置されかつ電流を絶縁するための絶縁被膜２１をコーティングしたピン１６を有するＬＳＩ５に対し、保護用キャップ１７に対応する第１の凹部１８とＬＳＩ５と反対面の第２の凹部２０と丸穴１９を有する放熱板３に、熱伝導ラバー２３とともにプリント配線板２に取付ける。

【考案の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本考案は航空機等に搭載される電子機器の電子回路モジュールの改良に関するもので、その放熱構造に特徴を有するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子回路部品の冷却法として、従来より最も一般的な方法は冷却空気を直接電子回路に吹きあてる方法である。しかし近年の電子機器分野における機能の分散化が進むにつれて、電子機器そのものを比較的環境条件の悪い場所へも設置したいという気運が高まっている。すなわち、電子機器は従来のように温度・湿度・塵埃等が制御されている部屋に設置されるとは限らないのである。このような場合電子回路部品に直接冷却空気を吹きあてる方法は、電子機器の信頼性上好ましい方法ではない。なぜなら冷却空気中に浮遊している塵埃が電子回路部品に付着し、その付着した部品が腐食したり、絶縁破壊する恐れがあるからである。
ところで航空機に搭載される電子機器では、上記のような塵埃による信頼性の低下を防ぐために間接冷却の電子回路モジュールがよく使用される。
【０００３】
次に従来の電子回路モジュールについて説明する。第３図はその代表的な例を示す外観図、第４図は、第３図の断面ＡＡを示す図である。また第５図は、第３図に示す電子回路モジュールを実装した電子機器の外観図、第６図は、第５図の断面ＢＢを示す図である。
図において、１は電子回路モジュールであり、プリント配線板２、放熱板３及び上記プリント配線板２にはんだ付けされたＩＣ４、ＬＳＩ５等の電子回路部品によって構成されている。ここで放熱板３は、熱伝導性の良い金属板（例えばＡL 合金）から成り、複数箇所を矩形状に打ち抜かれているとともに、一面はプリント配線板、２と接するように配されている。６は上記電子回路モジュール１を収納するための箱状のシャーシで、上面には電子回路モジュール１を取外すための開口部７が設けれている。８は上記開口部７を覆うためのカバーで、シャーシ６に対し周辺部でねじ等により固定されている。上記シャーシ６の開口部７と直角をなし、かつ互いに相対する２面には隔壁９によって矩形の通風ダクト１０が形成されており、この通風ダクト１０の内部には放熱フィン１１が設けられるとともに外部ダクト１２を介して機体から供給される冷却空気１３が流れるようになっている。さらに上記隔壁９の外面には、上記開口部７と直角をなすように形成されたコの字型の溝１４があり、上記電子回路モジュール１の端部１５は、上記溝１４にはまり込むように上方から差し込まれている。
ここでＩＣ４から発生する熱は、放熱板３を介して電子回路モジュール１の端部１５へと伝導された後、隔壁９を経由して放熱フィン１１から冷却空気１３へと放熱されている。一方ＬＳＩ５から発生する熱は、ＬＳＩ５の一面にグリッド状に配置されたピン１６を介してプリント配線板２へ伝導され、その後に放熱板３、隔壁９、放熱フィン１１を経由して冷却空気１３へと放熱されている。したがってＩＣ４やＬＳＩ５の電子回路部品には直接冷却空気１３を吹き当てない工夫がなされている。
【０００４】
【考案が解決しようとする課題】
上記のような従来の電子回路モジュールでは、ＬＳＩ５の放熱効率が悪いという欠点がある。なぜならば、上述のようにＬＳＩ５から発生する熱の伝導経路中に、プリント配線板の材料としては、エポキシ系樹脂あるいはポリイミド系樹脂などがよく使用されるが、いずれも金属材料に比べて熱伝導性に劣るため、熱効率が低下する。
【０００５】
この考案は上記のような課題を解決するためになされたもので、上述のような一面にグリッド状に配置されたピンを有するＬＳＩ５の放熱効率を改善した電子回路モジュールを得る事を目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この考案に係る電子回路モジュールは、矩形平板状の外形をなし一面の中央部には、内部に収納する集積回路を保護する矩形平板状のキャップを有し、かつ上記キャップの外周にグリッド状に配置されたピンを具備する電子回路に対し、上記電子回路部品と対向する一面には上記キャップの外形より若干大きな第１の凹部及び上記ピンの太さより若干大きな丸穴を備え、かつ反対面には上記電子回路部品とほぼ同じ大きさの第２の凹部を形成した金属性平板状の放熱板を配し、上記電子回路部品のピンには上記放熱板に挿入される範囲以上のコーティングをする電気絶縁材料からなる絶縁性被膜と、さらに上記電子回路部品のピンが挿入される丸穴を有するとともにシリコン形エストマーとＡL ₂ Ｏ₃ 系フィラーを主成分とする熱伝導ラバーを介して放熱板と電子部品とが互いに密着するように配したものである。
【０００７】
【作用】
この考案において電子回路部品から発生する熱は、熱伝導ラバーを介して直接放熱板へと導びかれる。したがって一面に保護用キャップとグリッド状に配置されたピンを有しする電子回路部品が実装される場合でも放熱効率のよい電子回路モジュールを実現することができる。
【０００８】
【実施例】
図１はこの考案による電子回路モジュールの一実施例を示す外観図、図２は図１の断面ＣＣを示す図である。図において、１〜７は従来の男子回路モジュールと同等のものである。
１８は放熱板３のＬＳＩ５と対向する一面に設けられた矩形の第１の凹部で、ＬＳＩ５のキャップ１７の外形より若干大きな寸法で形成されている。また上記第１の凹部１８と同一面側にはＬＳＩ５のピン１６の太さより若干大きな形の丸穴１９が形成されている。さらに上記放熱板３の反対側には上記ＬＳＩ５とほぼ同じ大きさの第２の凹部２０が形成されている。電気的な絶縁性を有する絶縁性被膜２１は上記ピン１６にコーティングされている。上記絶縁性被膜２１は、上記ピン１６が上記放熱板３の丸穴に挿入されてプリント配線板２にはんだ付けされた時に、プリント配線板２にハンダフィレット２２が形成されても上記ピン１６と上記放熱板３または隣同士のピン１６が電気的にショートしないような範囲においてコーティングされている。
熱伝導ラバー２３は放熱板３とＬＳＩ５との間に配せられ双方の密着性を高めている。ここで上記ＬＳＩ５から発生する熱は熱伝導ラバー２３を介して放熱板３へと熱伝導で導びかれる。従って上記熱伝導ラバー２３は熱伝導に優れた材料でなければならないことは言うまでもないが、さらにＬＳＩ５と放熱板３との密着性を高めるための柔軟性及びピン１６同士のショートを防止するための電気絶縁性をも有する必要があり、シリコン系エラストマーとＡL ₂ Ｏ₃ 系フィラーとを主成分とした材料が一般的に市販されている。
【０００９】
【考案の効果】
この考案による電子回路モジュールは以上のような構成から成るため、一面の中央部に保護用キャップを具備し、かつ上記キャップの外周にグリッド状に配置されたピンを有するＬＳＩを放熱効率を損なうことなく実装でき、しかも電子回路部品には直接冷却空気を吹きあてない間接冷却方式を実現する事が可能となり、電子回路部品の信頼性を著しく改善する事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この考案による電子回路モジュールの一実施例を示す外観図である。
【図２】図１の断面ＣＣを示す図である。
【図３】従来の代表的な電子回路モジュールを示す外観図である。
【図４】図３の断面ＡＡを示す図である。
【図５】図３に示す電子回路モジュールを実装した電子回路の外観図である。
【図６】図５の断面ＢＢを示す図である。
【符号の説明】
１電子回路モジュール
２プリント配線板
３放熱板
４ＩＣ
５ＬＳＩ
６シャーシ
７開口部
８カバー
９隔壁
１０通風ダクト
１１冷却空気
１４溝
１５端部
１６ピン
１７キャップ
１８第１の凹部
１９丸穴
２０第２の凹部
２１絶縁性被膜
２２ハンダフィレット
２３熱伝導ラバー

【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】矩形平板状の外形をなし、一面の中央部には内部に収納する集積回路を保護する矩形平板状のキャップを有し、かつ上記キャップの外周にはグリッド状に配置されたピンを有する電子回路部品と、上記電子回路部品と対向する一面には、上記キャップの外形より若干大きな第１の凹部及び上記ピンの太さより若干大きな丸穴を備え、かつ反対面には上記電子回路部品と同じ大きさの第２の凹部を形成するとともに、上記丸穴に上記電子回路部品のピンが挿入されるように配した金属性平板状の放熱板と、上記電子回路部品のピンが挿入される丸穴を有するとともに、上記電子回路部品と上記放熱板との双方に対し密着するように配されたシリコン系エラストマーとＡL ₂ Ｏ₃ 系フィラーを主成分とする熱伝導ラバーと、上記電子回路部品のピンの上記放熱板に挿入される範囲以上にコーティングされるとともに電気絶縁性の材料からなる絶縁性被膜と、上記電子回路部品のピンが挿入されるとともにはんだ付けされたスルーホールを備え、かつ上記放熱板の上記伝導ラバーと密着する面と反対側の面に接するように配されたプリント配線板とで構成することを特徴とした電子回路モジュール。

【図１】