電子回路モジユール

【目的】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ＬＳＩの放熱効率を高める。
【構成】一面に保護用キャップ６とグリッド状に配置されたピン７を有するＬＳＩ５に対し、保護用キャップ６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、第２の凹部２０の中には丸穴２２とサラ穴２３を有するインシュレータ２１を組み込み、熱伝導性ラバー２５とともにプリント配線板２に取り付ける。

【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当てる方法である。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当てる方法は、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。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及び上記プリント基板２にハンダ付された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（例えばアルミニウム合金）板から成り、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を取り外すための開口部７が設けられている。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が流れるようになされている。さらに上記隔壁９の外面には、上記開口部６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１０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１０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等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こと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、上記電子機器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、且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製平板状の放熱板に、上記第２の凹部に配置するとともに放熱板と同じ丸穴を備え、上記第２の凹部と接する面の反対面に、上記丸穴を面取りしてサラ穴を形成し、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した電気絶縁性を有するインシュレータを、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、第２図は第１図の断面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。また、上記第１の凹部１８と同一面側にはＬＳＩ５のピン７の太さより若干大きな径の丸穴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。
２１はインシュレータであり、上記放熱板３の第２の凹部２０と上記プリント配線板２との間に密着するように配されている。上記インシュレータ２１には上記放熱板３とほぼ同じ大きさの丸穴２２を設け、かつ上記第２の凹部２０と接する面と反対面には、上記丸穴２２に面取りを施したサラ穴２３が形成されている。
上記サラ穴２３の大きさは上記ピン７が上記丸穴２２に挿入されて、プリント配線板２にハンダ付けがされた時に、プリント配線板２にハンダフィレット２４が形成されても上記ピン７と上記放熱板３又は隣同士のピン７が電気的にショートしない寸法関係になっている。
２５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２５を介して放熱板３へと熱伝導で導かれる。したがって上記熱伝導ラバー２５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７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、Ａｌ₂Ｏ₃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ツド状に配置されたピンを有するＬＳＩを放熱効率を損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】第１図の断面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】第３図の断面ＡＡを示す図である。
【図５】第３図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】第５図の断面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インシュレータ
２２丸穴
２３サラ穴
２４ハンダフィレット
２５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、上記第２の凹部内に配置されるとともに、上記凹部と対向する面に上記放熱板とほぼ同じ大きさの丸穴を備え、かつ反対面には上記丸穴を面取りしたサラ穴を形成し、上記丸穴には上記電子回路部品のピンが挿入されるように配した電気絶縁性を有する平板状のインシュレータと、上記電子回路部品のピンが挿入される丸穴を有すると共に、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】