電子回路モジュール

【目的】一面にキャップとグリッド状に配置されたピンを有するＬＳＩの放熱効率を高める。
【構成】キャップ６と同一面にグリッド状に配置されたピン７を有するＬＳＩ５に対し、第１の凹部１８及び丸穴１９と第２の凹部２０を有する放熱板３を熱伝導ラバー２２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方法として、従来より最も一般的な方法は冷却空気を直接電子回路部品に吹きあてる方法である。しかし最近、電子機器の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、その付着した部分が腐食したり、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】
まず従来のこの種の電子回路モジュールについて説明する。図３はその代表的な例を示す外観図、図４は図３の断面ＡＡを示す図である。また図５は図３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、図６は図５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にハンダ付けされたＩＣ４、ＬＳＩ５等の電子回路部品によって構成されている。ここで、上記ＬＳＩ５は、上記プリント配線板２と対向する面の中央部には、内部に収納されている集積回路を保護するためのキャップ６を有し、かつ上記キャップ６の外周にはグリッド状に配置されたピン７を具備している。また上記放熱板３は熱伝導性のよい金属（例えばアルミニウム合金）板から成り、複数個所を矩形状に打ち抜かれているとともに、一面にはプリント配線板２と接するように配されている。８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を取り外すための開口部９が設けられている。１０は上記開口部９を覆うためのカバーで、上記シャーシ８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８の開口部９と直角をなし、かつ互いに相対する２面には、隔壁１１によって矩形の通風ダクト１２が形成されており、この通風ダクト１２の内部には放熱フィン１３が設けられるとともに外部ダクト１４を介して機体から供給される冷却空気１５が流れるようになされている。さらに上記隔壁１１の外面には、上記開口部９と直角をなすように形成されたコの字型の溝１６があり、上記電子回路モジュール１の端部１７は、上記溝１６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１７へと伝導された後、隔壁１１を経由して放熱フィン１３から冷却空気１５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７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１１、放熱フィン１３を経由して冷却空気１５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１５を吹きあてない工夫がなされているわけである。
【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材料である。
【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部品に対し、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製平板状の放熱板に、上記ピンが挿入されるとともに、ハンダ付けされるスルーホールを備えたプリント配線板との間で密着するように配し、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、シリコン系エラストマーとＡｌ₂Ｏ₃系フィラーを主成分とする熱伝導性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】
この考案においては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が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は従来の電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６の外形より若干大きな寸法で形成されている。１９は上記ＬＳＩ５のピン７が挿入されるように配置された丸穴で、ピン７より若干大きな径になっている。上記放熱板３のＬＳＩ５の配置される面の反対面にはＬＳＩ５とほぼ同じ大きさの第２の凹部２０が形成されている。上記第２の凹部２０の大きさは、上記ピン７が放熱板３の上記丸穴１９に挿入されて、プリント配線板２にハンダ付がされた時に、プリント配線板にハンダフィレット２１が形成されても上記ピン７と上記放熱板３とが電気的にショートしない関係になっている。２２は熱伝導ラバーで放熱板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２０を介して放熱板３へと熱伝導で導びかれる。したがって上記熱伝導ラバー２０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、ピン７同士のショートを防止するための電気絶縁性を有する必要があり、シリコン系エラストマーとＡｌ₂ Ｏ₃系フィラーとを主成分とした材料が一般に市販されている。
【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に、一面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事なく実装でき、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ことが可能となり電子回路部品の信頼性を著しく改善することができる。
【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機器の外観図である。
【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キャップ
７ピン
８シャーシ
９開口部
１０カバー
１１隔壁
１２通風ダクト
１３放熱フィン
１４外部ダクト
１５冷却空気
１６溝
１７端部
１８第１の凹部
１９丸穴
２０第２の凹部
２１ハンダフィレット
２２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ほぼ同じ大きさの第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製平板状の放熱板と、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せられたシリコン系エラストマーとＡｌ₂Ｏ₃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が挿入されるとともに、ハンダ付けされたスルーホールを備え、かつ上記放熱板の上記熱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したことを特徴とする電子回路モジュール。

【図１】