説明

電子装置

【課題】フレキシブルプリント基板の一面に発熱素子を設け、他面に放熱板を設けた構成を実現しつつ、放熱性に優れた電子装置を実現する。
【解決手段】フレキシブルプリント基板10の一面11に、発熱素子20を、その一面を対向させた状態で搭載し、フレキシブルプリント基板10の他面12に放熱板30を貼り付けてなる電子装置において、フレキシブルプリント基板10の一面11のうち発熱素子20が搭載されている部位である発熱素子搭載部11aが放熱板30に対向するように、折り曲げ部13にてフレキシブルプリント基板10を折り曲げることにより、発熱素子20の他面を、接着部材60を介して放熱板30に熱的に接続している。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、フレキシブルプリント基板の一面に発熱素子を搭載し、他面に放熱板を貼り付けてなる電子装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来よりこの種の電子装置としては、発熱素子の一面をフレキシブルプリント基板の一面に対向させた状態で、フレキシブルプリント基板の一面に発熱素子を搭載し、フレキシブルプリント基板の一面とは反対側の他面に放熱板を貼り付けてなるものが、提案されている(特許文献1参照)。
【0003】
また、一方、特許文献2には、フレキシブルプリント基板の一面に、フリップチップ実装タイプの発熱素子を搭載し、この発熱素子の背面を放熱部に接着するようにした構成が提案されている。
【特許文献1】特許2506898号公報
【特許文献2】特許3656455号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、上記特許文献1に記載の電子装置は、フレキシブルプリント基板の他面を放熱板に接着して、フレキシブルプリント基板の一面に設けられている発熱素子からの熱を、外部に放熱するものであるが、この場合、放熱経路は、順に発熱素子、フレキシブルプリント基板、接着剤、放熱板という経路となる。
【0005】
このような放熱経路をとる場合、発熱素子として、フレキシブルプリント基板の一面に対向する発熱素子の一面にヒートスプレッダを有し、このヒートスプレッダをフレキシブルプリント基板にはんだ付けするようなもの(たとえばモールドトランジスタやパワーICなど)を用いた場合には、ヒートスプレッダの広い面積によって、効率よく放熱を行うことができる。
【0006】
しかし、発熱素子がフリップチップ実装タイプの発熱素子(たとえば、フリップチップIC、FCBGA、CSPなど)の場合は、発熱素子は、その一面に設けられたバンプ(たとえば、はんだボール、Auバンプ、Auワイヤによるスタッドバンプなど)を介してフレキシブルプリント基板の一面に接続される。
【0007】
この場合、比較的小さな面積のバンプを介して上記放熱経路にて放熱することになるため、放熱特性が悪くなる。そのため、上記特許文献1のような構成では、フリップチップ実装タイプの発熱素子を利用することは困難であった。
【0008】
また、上記特許文献2に記載の電子装置では、フレキシブルプリント基板の他面には放熱板が貼り付けられておらず、あくまでも、フリップチップ実装タイプの発熱素子の背面を放熱部に接続して放熱するものであるため、モールドトランジスタやパワーICなど、フレキシブルプリント基板との接続側にヒートスプレッダを有する発熱素子を実装した場合には、放熱が困難である。
【0009】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、フレキシブルプリント基板の一面に発熱素子を設け、他面に放熱板を設けた構成を実現しつつ、放熱性に優れた電子装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記目的を達成するため、本発明は、フレキシブルプリント基板(10)の一面(11)に、発熱素子(20)を、その一面をフレキシブルプリント基板(10)に対向させた状態で搭載し、フレキシブルプリント基板(10)の他面(12)に放熱板(30)を貼り付けてなる電子装置において、フレキシブルプリント基板(10)の一面(11)のうち発熱素子(20)が搭載されている部位である発熱素子搭載部(11a)が放熱板(30)に対向するように、フレキシブルプリント基板(10)を折り曲げることにより、発熱素子(20)の他面を放熱板(30)に熱的に接続したことを特徴とする。
【0011】
このように、フレキシブルプリント基板(10)の可撓性を利用してフレキシブルプリント基板(10)を折り曲げ、発熱素子(20)の他面を放熱板(30)に熱的に接続しているので、フレキシブルプリント基板(10)の他面(12)に放熱板(30)を設け、その反対側の一面(11)に発熱素子(20)を設けた構成を実現しつつ、発熱素子(20)の熱を放熱板(30)から直接的に放熱することが可能となり、放熱性に優れた電子装置を実現できる。
【0012】
ここで、発熱素子(20)の他面と放熱板(30)とは、熱伝導性を有する接着部材(60)を介して熱的に接続されたものにでき、それによって、発熱素子(20)の他面から放熱板(30)への熱伝達効率が向上する。
【0013】
また、発熱素子(20)は、その一面にバンプ(20a)を有し、このバンプ(20a)を介してフレキシブルプリント基板(10)の一面(11)に接続されたものであってもよい。このように発熱素子(20)としてフリップチップ実装タイプのものを採用した場合でも、上記効果を適切に発揮できる。
【0014】
また、発熱素子搭載部(11a)を、フレキシブルプリント基板(10)の一面(11)に複数箇所設け、それぞれの発熱素子搭載部(11a)毎に、フレキシブルプリント基板(10)を折り曲げて発熱素子(20)の他面を放熱板(30)に熱的に接続するようにしてもよい。
【0015】
また、フレキシブルプリント基板(10)の他面(12)のうち発熱素子搭載部(11a)の他面を、放熱板(30)に貼り付けずに放熱板(30)から離れたものとしてもよい。
【0016】
また、フレキシブルプリント基板(10)の他面(12)のうち発熱素子搭載部(11a)の他面を、放熱板(30)に貼り付け、放熱板(30)のうち発熱素子搭載部(11a)の他面に貼り付けられている部位を、当該部位以外の放熱板(30)における部位との間に切り込みを入れることによって、発熱素子搭載部(11a)と一緒に折り曲げるようにしてもよい。それにより、フレキシブルプリント基板(10)と接続されている発熱素子(20)の一面側からの放熱板(30)による放熱効果も、期待できる。
【0017】
また、フレキシブルプリント基板(10)の他面(12)のうち放熱板(30)が貼り付けられている部位と発熱素子搭載部(11a)とを除く部位に、当該部位を支持する支持板(40)を貼り付け、支持板(40)が貼り付けられている部分のフレキシブルプリント基板(10)の一面(11)に、電子素子(23)を搭載してもよい。
【0018】
それによれば、放熱板(30)を必要としない電子素子(23)をフレキシブルプリント基板(10)に搭載するにあたって、当該電子素子(23)の搭載部分には、放熱板(30)を不要とすることができる。
【0019】
さらに、この場合、支持板(40)が貼り付けられている部分のフレキシブルプリント基板(10)の一面(11)が放熱板(30)に対向するように、フレキシブルプリント基板(10)を折り曲げてもよい。このように、フレキシブルプリント基板(10)における支持板(40)の部分を放熱板(30)に重ねるようにすることにより、電子装置の小型化を図ることができる。
【0020】
また、発熱素子搭載部(11a)の1つに対してフレキシブルプリント基板(10)を複数箇所折り曲げることにより、当該1つの発熱素子搭載部(11a)を放熱板(30)に対向させるようにしてもよい。フレキシブルプリント基板(10)の構成上の制約などによって、1箇所の折り曲げでは、発熱素子搭載部(11a)を放熱板(30)に対向させることができない場合に、有効である。
【0021】
また、放熱板(30)のうち発熱素子(20)の他面が接続される部位に、位置決め用の凹凸部(34、35)を設ければ、発熱素子(20)の他面を放熱板(30)に接続する際の位置決めが容易になる。
【0022】
なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0023】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。
【0024】
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態に係る電子装置S1の製造工程を示す概略平面図であり、(a)はフレキシブルプリント基板10の折り曲げ前の状態を示す図、(b)はフレキシブルプリント基板10の折り曲げ後の状態、すなわち、本電子装置S1の完成状態を示す図である。また、図2は、図1(b)中のA−A一点鎖線に沿った断面とB−B一点鎖線に沿った断面とを組み合わせて示す概略断面図である。
【0025】
フレキシブルプリント基板10は、一般的なものと同様に、ポリイミドやエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂や液晶ポリマー(LCP)などの熱可塑性樹脂等よりなる基材に、銅箔による配線層(図示せず)を少なくとも1層含む屈曲可能な配線基板である。
【0026】
このフレキシブルプリント基板10の一面11には、発熱素子20、21、22が搭載されており、フレキシブルプリント基板10の一面11とは反対側の他面12には、放熱板30が貼り付けられている。
【0027】
この放熱板30は、Al、Cuあるいは種々の合金等の熱伝導性に優れた金属よりなる板状部材である。そして、フレキシブルプリント基板10の他面12の一部、すなわちフレキシブルプリント基板10のうち図1(a)中にて放熱板30と重なっている部分の他面12が、たとえばシリコン系樹脂などよりなる接着剤45(図2参照)を介して、放熱板30に接着されている。
【0028】
発熱素子20〜22は、図2に示されるように、その一面にバンプ20aを有するフリップチップ実装タイプの第1の発熱素子20と、フレキシブルプリント基板10との接続側にヒートスプレッダ21aを有するヒートスプレッダタイプの第2の発熱素子21、22とを備えてなる。
【0029】
第1の発熱素子20は、放熱板30が貼り付けられていない部分のフレキシブルプリント基板10の一面11に搭載され、バンプ20aを介してフレキシブルプリント基板10の一面11に接続されたものである。ここで、フレキシブルプリント基板10の一面11のうち第1の発熱素子20が搭載されている部位を、発熱素子搭載部11aということにする。
【0030】
このようなフリップチップ実装タイプの第1の発熱素子20としては、フリップチップIC、FCBGA(フリップチップボールグリッドアレイ)、CSP(チップサイズパッケージ)などが挙げられる。
【0031】
この第1の発熱素子20におけるバンプ20aとしては、一般的なはんだ、金、銅などによるバンプが挙げられる。また、第1の発熱素子20のバンプ20aを介した実装形態としては、SBB(スタッドバンプボンディング:Auワイヤによるスタッドバンプを導電性接着剤で接続したもの)やNCP(Non−Conductive Paste:非導電性樹脂を硬化時にSBとランド間を接続したもの)など等による実装でもよい。
【0032】
また、第1の発熱素子20とフレキシブルプリント基板10の一面11(発熱素子搭載部位11a)との間のうちバンプ20a以外の部位には、エポキシ樹脂などよりなるアンダーフィル樹脂20b(図2参照)が、注入・硬化されて充填されている。このアンダーフィル樹脂20bは、バンプ20aを介した第1の発熱素子20をはんだ付けやSBBにて行った場合、接続部の信頼性を向上させる。
【0033】
また、第2の発熱素子21、22は、放熱板30が貼り付けられている部分のフレキシブルプリント基板10の一面11に搭載されている。この第2の発熱素子21、22は、フレキシブルプリント基板10の一面11に対向する発熱素子21、22の一面にヒートスプレッダ21aを有する。
【0034】
そして、第2の発熱素子21、22では、このヒートスプレッダ21aがフレキシブルプリント基板10に、はんだ50を介してはんだ付けされている。図1では、このようなヒートスプレッダタイプの第2の発熱素子21、22として、モールドトランジスタ21およびパワーIC22が示されているが、第2の発熱素子は、これらに限定されるものではなく、それ以外のものであってもよい。
【0035】
なお、図2では、第2の発熱素子としてモールドトランジスタ21が、そのヒートスプレッダ21aを介してフレキシブルプリント基板10の一面11にはんだ付けされた状態を示しているが、パワーIC22についても、フレキシブルプリント基板10の一面11側の部位に図示しないヒートスプレッダを有し、当該ヒートスプレッダによってフレキシブルプリント基板10にはんだ付けされている。
【0036】
このような電子装置S1において、本実施形態では、図1、図2に示されるように、フレキシブルプリント基板10を、折り曲げ部13にて折り曲げることにより、フレキシブルプリント基板10の一面11のうち第1の発熱素子20が搭載されている部位である発熱素子搭載部11aが放熱板30に対向し、第1の発熱素子20の他面が放熱板30に熱的に接続されている。
【0037】
本実施形態では、フレキシブルプリント基板10の他面12のうち発熱素子搭載部11aの他面は、放熱板30には貼り付けられずに放熱板30から離れている。それにより、フレキシブルプリント基板10の折り曲げが容易に行われる。
【0038】
このフレキシブルプリント基板10の折り曲げは、次のようにして行われる。図1(a)に示されるように、フレキシブルプリント基板10の他面12に上記接着剤45を介して放熱板30を貼り付けるとともに、一面11に各発熱素子20〜22を搭載する。ここで、放熱板30に貼り付けていない部分に実装する時は、フレキシブルプリント基板10を固定する治具などを利用して、当該実装を行う。
【0039】
こうして図1(a)に示される状態となるが、この後、図1(a)中の破線で示す折り曲げ予定部13aを谷折りすることにより、折り曲げ部13を形成し、発熱素子搭載部11aを放熱板30に対向させる。発熱素子搭載部11aは放熱板30に貼り付けられていないため、折り曲げ予定部13aにて容易に折り曲げが行える。
【0040】
このとき、フレキシブルプリント基板10において、折り曲げ後の発熱素子搭載部11aが放熱板30に対向する部位には、切り欠き部14を設けてフレキシブルプリント基板10上に放熱板30を露出させておき、発熱素子搭載部11a上の第1の発熱素子20の他面が、放熱板30に接続できるようにする。
【0041】
こうして、図2に示されるように、折り曲げ部13にてフレキシブルプリント基板10が折り曲げられ、第1の発熱素子20の他面が放熱板30に熱的に接続される。図2では、第1の発熱素子20の他面と放熱板30とは、熱伝導性を有する接着部材60を介して熱的・機械的に接続されている。
【0042】
この接着部材60としては、放熱性に優れた接着剤、グリース、はんだなどが挙げられる。そして、この接着部材60により、第1の発熱素子20の他面と放熱板30との熱伝達効率を十分に確保することができる。
【0043】
ところで、本実施形態によれば、フレキシブルプリント基板10の可撓性を利用してフレキシブルプリント基板10を折り曲げることにより、第1の発熱素子20の他面を放熱板30に熱的に接続している。
【0044】
このような構成にすることで、フレキシブルプリント基板10との接続側すなわち底面にヒートスプレッダ21aを有する第2の発熱素子21、22の熱は、はんだ50、フレキシブルプリント基板10、接着剤45を介して放熱板30へ放熱される。一方、フリップチップ実装タイプである第1の発熱素子20の熱は、チップ背面から接着部材60を介して、放熱板30へ放熱される。
【0045】
よって、本実施形態によれば、フレキシブルプリント基板10の一面11に発熱素子20を設け、他面12に放熱板30を設けた構成を実現しつつ、発熱素子20の熱を放熱板30から直接的に放熱することが可能となり、放熱性に優れた電子装置を実現できる。また、フレキシブルプリント基板10を折り曲げているため、その分、装置の小型化が実現可能となる。
【0046】
特に、本実施形態では、第1の発熱素子20としてフリップチップ実装タイプを採用している。この場合、従来では、フレキシブルプリント基板との接続側では、比較的狭い面積のバンプを介してフレキシブルプリント基板に熱が伝わるという放熱経路であったが、本実施形態では、フレキシブルプリント基板10を介することなく、バンプ20aとは反対側の比較的広い面積の背面にて放熱板30に直接的に放熱されるため、より高い放熱性を実現している。
【0047】
(第2実施形態)
図3は、本発明の第2実施形態に係る電子装置S2の製造工程を示す概略平面図であり、(a)はフレキシブルプリント基板10の折り曲げ前の状態を示す図、(b)はフレキシブルプリント基板10の折り曲げ後の状態、すなわち、本電子装置S2の完成状態を示す図である。
【0048】
上記第1実施形態では、フレキシブルプリント基板10の一面11における発熱素子搭載部11aは、1箇所であり、それに対応してフレキシブルプリント基板10の折り曲げ部13も1箇所であったが、本実施形態では、図3に示されるように、発熱素子搭載部11aは、フレキシブルプリント基板10の一面11に複数箇所(図3では2箇所)設けられている。
【0049】
そして、それぞれの発熱素子搭載部11a毎に、フレキシブルプリント基板10は、折り曲げ部予定部13aにて折り曲げられ、折り曲げ部13の形成後には、それぞれの発熱素子搭載部11aに搭載されている第1の発熱素子20の他面が、放熱板30に熱的に接続されている。
【0050】
なお、本実施形態における各発熱素子搭載部11aに対応した折り曲げ部13の構成や、第1の発熱素子20の放熱板30との熱的な接続構成については、上記第1実施形態において図2に示した構成と同様である。
【0051】
よって、本実施形態によっても、フレキシブルプリント基板10を折り曲げることで、フレキシブルプリント基板10の一面11に発熱素子20を設け、他面12に放熱板30を設けた構成を実現しつつ、発熱素子20の熱を放熱板30から直接的に放熱することが可能となり、小型で放熱性に優れた電子装置を実現できる。
【0052】
(第3実施形態)
図4は、本発明の第3実施形態に係る電子装置S3の製造工程を示す図であり、(a)は発熱素子20〜22の実装後の状態を示す概略平面図、(b)はフレキシブルプリント基板10の折り曲げ後の状態を示す概略側面図、(c)は放熱板30の折り曲げ後の状態、すなわち、本電子装置S3の完成状態を示す概略側面図である。
【0053】
本実施形態では、図4(a)に示されるように、フレキシブルプリント基板10の他面12の全体が放熱板30に支持された状態で、フレキシブルプリント基板10の一面11に、上記実施形態と同様に、各発熱素子20〜22を搭載する。
【0054】
このとき、フレキシブルプリント基板10の他面12のうち第1の発熱素子20がフリップチップ実装により搭載されている発熱素子搭載部11aの他面は、放熱板30に貼り付けられておらず、単に放熱板30上に載っている状態である。もちろん、フレキシブルプリント基板10の他面のうち発熱素子搭載部11a以外の部分の他面は、上記接着剤45を介して放熱板30に貼り付けられている。
【0055】
こうして各発熱素子20〜22を実装した後、図4(b)に示されるように、フレキシブルプリント基板10を、折り曲げ予定部13aにて折り曲げて、折り曲げ部13を形成することにより、発熱素子搭載部11aを放熱板30に対向させ、第1の発熱素子20の他面を、上記実施形態と同様に、放熱板30に熱的に接続する。これにより、上記同様に、発熱素子20の熱を、放熱板30から直接的に放熱することが可能となる。
【0056】
次に、図4(c)に示されるように、放熱板30を略U字形状に折り曲げることにより、本実施形態の電子装置S3が完成する。このとき、あらかじめ放熱板30において曲げられる部位に、図4(b)に示されるように切り込み31を入れておくと、放熱板30の曲げが容易に行える。
【0057】
本実施形態では、図4(a)、(b)に示されるように、フレキシブルプリント基板10の一面11の左右に渡って第2の発熱素子21、22が広く配置されているが、このように放熱板30を折り曲げることによって、装置の平面サイズを、元々の放熱板30の平面サイズの半分程度にまで小型化することができる。
【0058】
このように本実施形態によれば、フレキシブルプリント基板10を折り曲げ、さらに放熱板30を折り曲げることで、フレキシブルプリント基板10の一面11に発熱素子20、他面12に放熱板30を設けた構成を実現しつつ、小型で放熱性に優れた電子装置を実現できる。
【0059】
(第4実施形態)
図5は、本発明の第4実施形態に係る電子装置S4の製造工程を示す図であり、(a)は発熱素子20〜22の実装後の状態を示す概略平面図、(b)はフレキシブルプリント基板10の折り曲げ後の状態を示す概略側面図、(c)は放熱板30の折り曲げ後の状態、すなわち、本電子装置S4の完成状態を示す概略側面図である。
【0060】
本実施形態は、上記第3実施形態を一部変形したものであり、ここでは、この変形部分を中心に述べる。上記第3実施形態では、フレキシブルプリント基板10の他面12のうち発熱素子搭載部11aの他面は、放熱板30には貼り付けられずに放熱板30から離れていた。
【0061】
それに対して、本実施形態では、図5(c)に示されるように、フレキシブルプリント基板10の他面12のうち発熱素子搭載部11aの他面12は、放熱板30に貼り付けられており、放熱板30のうち発熱素子搭載部11aの他面12に貼り付けられている部位32は、発熱素子搭載部11aと一緒に折り曲げられている。
【0062】
このように、放熱板30のうち発熱素子搭載部11aの他面12に貼り付けられている部位32を、発熱素子搭載部11aと一緒に折り曲げることは、図5(a)に示されるように、当該部位32以外の放熱板30における部位との間に切り込み33を入れることによって行われる。
【0063】
この本実施形態の電子装置S4は次のようにして作られる。切り込み33を入れた放熱板30の上にフレキシブルプリント基板10を貼り付け、さらに、各発熱素子20〜22を搭載した後(図5(a)参照)、放熱板30における上記部位32を発熱素子搭載部11aとともに折り曲げ、第1の発熱素子20の他面を、上記各実施形態と同様に、放熱板30に熱的に接続する(図5(b)参照)。
【0064】
これにより、上記同様に、発熱素子20の熱を放熱板30から直接的に放熱することが可能となる。次に、図5(c)に示されるように、放熱板30を略U字形状に折り曲げることにより、本実施形態の電子装置S4が完成する。
【0065】
本実施形態によっても、フレキシブルプリント基板10を折り曲げ、さらに放熱板30を折り曲げることで、上記第3実施形態と同様に、小型で放熱性に優れた電子装置を実現できる。また、本実施形態では、第1の発熱素子20は、その両面に存在する放熱板30から放熱が可能となり、放熱性の更なる向上が見込まれる。
【0066】
なお、本実施形態のような切り込み33を入れて放熱板30とフレキシブルプリント基板10とを一緒に折り曲げる構成は、上記図5のような矩形板状の放熱板30に限らず、それ以外の形状を有する放熱板であっても適用できる。
【0067】
また、上記図5(c)では、小型化のために放熱板30を折り曲げていたが、放熱板30とフレキシブルプリント基板10とを一緒に折り曲げるという本実施形態の構成は、この図5(c)のような放熱板30の折り曲げを行わないような場合であっても適用できることは、言うまでもない。つまり、本実施形態の電子装置は、上記図5(b)の状態のものであってもよい。
【0068】
(第5実施形態)
図6は、本発明の第5実施形態に係る電子装置S5の製造工程を示す図であり、(a)は発熱素子20〜22の実装後の状態を示す概略平面図、(b)はフレキシブルプリント基板10の折り曲げ後の状態を示す概略側面図、(c)は本電子装置S5の完成状態を示す概略側面図である。
【0069】
本実施形態の電子装置S5は、図6(c)に示されるように、フレキシブルプリント基板10の他面12のうち放熱板30が貼り付けられている部位と発熱素子搭載部11aを構成する部位との両部位を除く部位に、支持板40が貼り付けられたものである。
【0070】
これにより、支持板40が貼り付けられたフレキシブルプリント基板10の部分は、当該支持板40によって支持されることになる。この支持板40の貼り付け方法は、放熱板40と同様、接着などにより行われる。
【0071】
そして、この支持板40が貼り付けられている部分のフレキシブルプリント基板10の一面11には、電子素子23が搭載されている。この電子素子23は、制御IC等の発熱の少ない素子であるため、支持板40としては、放熱性の良い金属板でもよいが、安価な樹脂板やセラミック板など金属板よりも放熱性の小さなものでもよい。
【0072】
そして、本電子装置S5では、図6(c)に示されるように、フレキシブルプリント基板10を、放熱板30と支持板40との間の部分、すなわちフレキシブルプリント基板10のうち放熱板30および支持板40に支持されていないフリーな部分にて折り曲げている。この折り曲げにより、支持板40が貼り付けられている部分のフレキシブルプリント基板10の一面11が放熱板30に対向し、支持板40と放熱板30とが重なるように配置されている。
【0073】
このような本実施形態の電子装置S5は次のようにして作られる。放熱板30および支持板40の上にフレキシブルプリント基板10を貼り付け、さらに、各発熱素子20〜22を搭載した後(図6(a)参照)、フレキシブルプリント基板10における発熱素子搭載部11aを折り曲げ、第1の発熱素子20の他面を、上記各実施形態と同様に、放熱板30に熱的に接続する(図6(b)参照)。
【0074】
これにより、上記同様に、発熱素子20の熱を放熱板30から直接的に放熱することが可能となる。次に、図6(c)に示されるように、フレキシブルプリント基板10を略U字形状に折り曲げることにより、本実施形態の電子装置S5が完成する。
【0075】
本実施形態によっても、フレキシブルプリント基板10を折り曲げることで、上記各実施形態と同様に、放熱性に優れた電子装置を実現できる。また、さらに、支持板40に貼り付けられている部分のフレキシブルプリント基板10を折り重ねることにより、装置の平面サイズを元々のフレキシブルプリント基板10の平面サイズの半分程度にまで小型化することができる。
【0076】
さらに、本実施形態では、放熱板30を必要としない発熱の小さな電子素子23をフレキシブルプリント基板10に搭載するにあたって、当該電子素子23の搭載部分では、支持板40による支持を行うことで放熱板30が不要となり、放熱板30の面積を極力必要な分に抑えることができる。
【0077】
なお、この放熱板30の面積を極力必要分に抑えるという効果は減少するが、本実施形態において、支持板40は、放熱板30と同程度に優れた放熱性を有するものであってもよい。そして、この場合には、放熱性に優れた支持板40を第2の放熱板として構成し、この支持板40の部分のフレキシブルプリント基板10に搭載する電子素子23としては、ヒートスプレッダタイプの発熱素子を用いてもよい。
【0078】
(第6実施形態)
図7は、本発明の第6実施形態に係る電子装置S6の製造工程を示す図であり、(a)は発熱素子20〜22の実装後の状態を示す概略平面図、(b)はフレキシブルプリント基板10の1回目の折り曲げ後の状態を示す概略側面図、(c)はフレキシブルプリント基板10の2回目の折り曲げ後の状態すなわち本電子装置S7の完成状態を示す概略側面図である。
【0079】
本実施形態の電子装置S6は、図7(c)に示されるように、発熱素子搭載部11aの1つに対してフレキシブルプリント基板10を複数箇所折り曲げることにより、当該1つの発熱素子搭載部11aを放熱板30に対向させ、第1の発熱素子20の他面を放熱板30に熱的に接続している。
【0080】
ここでは、フレキシブルプリント基板10は、1つの発熱素子搭載部11aに対して、3箇所の折り曲げ部13、13、13’を形成している。このような本実施形態の電子装置S6は次のようにして作られる。
【0081】
放熱板30および支持板40の上にフレキシブルプリント基板10を貼り付け、さらに、各発熱素子20〜22を搭載した後(図7(a)参照)、フレキシブルプリント基板10における発熱素子搭載部11aを折り曲げ、2箇所の折り曲げ部13、13により、支持板40から浮き上がらせる(図7(b)参照)。
【0082】
次に、図7(c)に示されるように、フレキシブルプリント基板10を略U字形状に折り曲げ、さらに折り曲げ部13’を形成することにより、第1の発熱素子20の他面を、上記各実施形態と同様に、放熱板30に熱的に接続する。これにより、上記同様に、発熱素子20の熱を放熱板30から直接的に放熱することが可能となる。
【0083】
このように、本実施形態の電子装置S6では、発熱素子搭載部11aを放熱板30に対向させ、第1の発熱素子20の他面を放熱板30に熱的に接続するために、1つの発熱素子搭載部11aについてフレキシブルプリント基板10を複数箇所折り曲げた構成としている。
【0084】
フレキシブルプリント基板10上の配線のレイアウトなどによっては、フレキシブルプリント基板10を180度折り返すことができず、1回の折り曲げによって第1の発熱素子20の他面を放熱板30に熱的に接続することができない場合がある。本実施形態はそのような場合に、有効である。
【0085】
そして、本実施形態によっても、フレキシブルプリント基板10の折り曲げにより、上記実施形態と同様に、フレキシブルプリント基板10の一面11に発熱素子20、他面12に放熱板30を設けた構成を実現しつつ、小型で放熱性に優れた電子装置を実現することができる。
【0086】
なお、本実施形態のように、発熱素子搭載部11aの1つに対してフレキシブルプリント基板10を複数箇所折り曲げることは、図7に示されるように支持板40を有する構成に、適用が限られるものではない。
【0087】
たとえば、上記第1実施形態のようにフレキシブルプリント基板10の他面に放熱板30のみが貼り付けられた構成であっても、本実施形態が適用可能であることは言うまでもない。つまり、上述したように1つの発熱素子搭載部11aについて1箇所の折り曲げでは対応できないような場合ならば、本実施形態は適用可能である。
【0088】
(第7実施形態)
図8(a)〜(d)は、本発明の第7実施形態に係る電子装置の要部について種々の例を示す概略断面図であり、フレキシブルプリント基板10の発熱素子搭載部11aが放熱板30に対向し、第1の発熱素子20の他面が、接着部材60を介して、放熱板30に熱的に接続されている部分を示している。
【0089】
上記各実施形態では、上記図2に示されるように、放熱板30を平板としていたが、本実施形態では、図8(a)〜(d)に示されるように、放熱板30のうち第1の発熱素子20の他面が接続される部位に、位置決め用の凹凸部34、35を設けている。
【0090】
この位置決め用の凹凸部34、35としては、図8(a)に示されるようなザグリによる凹部34や、図8(b)に示されるようなプレスによる凹部34を採用したり、図8(c)に示されるような切削などにより形成された凸部35や、図8(d)に示されるようなプレスによる凸部35を採用できる。
【0091】
本実施形態の場合、フレキシブルプリント基板10を折り曲げて、第1の発熱素子20の他面を放熱板30に接続するときには、これら凹凸部34、35と第1の発熱素子20とが一致するように位置あわせを行う。これら凹部34、凸部35の平面形状は、位置決めの機能を持たせるために、たとえば第1の発熱素子20の他面の形状と相似であって且つ一回り大きい形状とすることができる。
【0092】
それにより、この凹凸部34、35が位置決めマークとなって、フレキシブルプリント基板10を折り曲げて、第1の発熱素子20の他面を放熱板30に接続することが容易になる。なお、本実施形態に示した凹凸部34、35は、上記した各実施形態のいずれにおいても適用できる。
【0093】
(他の実施形態)
なお、上記した各実施形態では、上記図2に示したように、第1の発熱素子20の他面と放熱板30とは、接着部材60を介して熱的に接触していたが、直接物理的に接触して熱的に接続されていてもよい。ただし、この場合は、締結手段などにより第1の発熱素子の他面を放熱板に押しつけるように荷重をかけることが望ましい。
【0094】
また、発熱素子搭載部11aに搭載される第1の発熱素子20としては、上記した各実施形態に示したような一面にバンプ20aを有し当該バンプ20aを介してフレキシブルプリント基板10の一面11に接続されるフリップチップ実装タイプのものに限定されるものではない。
【0095】
たとえば、第1の発熱素子20としては、フレキシブルプリント基板10を折り曲げることにより、第1の発熱素子20の他面を放熱板30に熱的に接続できるものであるならば、モールドトランジスタやパワーICなど、フレキシブルプリント基板10との接続側にヒートスプレッダを有するもの、つまり上記した第2の発熱素子21、22と同じものであってもよい。そして、発熱素子搭載部に搭載される発熱素子としては、1個でも複数でもよい。
【0096】
また、フレキシブルプリント基板10の一面11に搭載される部品としては、上述した各図に示される発熱素子20〜22や電子素子23などに限定されるものではなく、その他にも、図示しない部品として、たとえばコンダクタンス素子、コンデンサ素子、抵抗素子、ICチップ、コネクタなどが、フレキシブルプリント基板10の一面11に搭載されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0097】
【図1】本発明の第1実施形態に係る電子装置の製造工程を示す概略平面図であり、(a)はフレキシブルプリント基板の折り曲げ前の状態を示す図、(b)は電子装置S1の完成状態を示す図である。
【図2】図1(b)中の電子装置の部分拡大断面図である。
【図3】本発明の第2実施形態に係る電子装置の製造工程を示す概略平面図であり、(a)はフレキシブルプリント基板の折り曲げ前の状態を示す図、(b)は電子装置の完成状態を示す図である。
【図4】本発明の第3実施形態に係る電子装置の製造工程を示す図であり、(a)は発熱素子の実装後の状態を示す概略平面図、(b)はフレキシブルプリント基板の折り曲げ後の状態を示す概略側面図、(c)は電子装置の完成状態を示す概略側面図である。
【図5】本発明の第4実施形態に係る電子装置の製造工程を示す図であり、(a)は発熱素子の実装後の状態を示す概略平面図、(b)はフレキシブルプリント基板の折り曲げ後の状態を示す概略側面図、(c)は電子装置の完成状態を示す概略側面図である。
【図6】本発明の第5実施形態に係る電子装置の製造工程を示す図であり、(a)は発熱素子の実装後の状態を示す概略平面図、(b)はフレキシブルプリント基板の折り曲げ後の状態を示す概略側面図、(c)は電子装置の完成状態を示す概略側面図である。
【図7】本発明の第6実施形態に係る電子装置の製造工程を示す図であり、(a)は発熱素子の実装後の状態を示す概略平面図、(b)はフレキシブルプリント基板の1回目の折り曲げ後の状態を示す概略側面図、(c)は電子装置の完成状態を示す概略側面図である。
【図8】(a)〜(d)は、本発明の第7実施形態に係る電子装置の要部について種々の例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【0098】
10…フレキシブルプリント基板、11…フレキシブルプリント基板の一面、
11a…発熱素子搭載部、12…フレキシブルプリント基板の他面、
20…第1の発熱素子、20a…バンプ、21、22…第2の発熱素子、
23…電子素子、30…放熱板、34…凹部、35…凸部、40…支持板、
60…接着部材。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
フレキシブルプリント基板(10)の一面(11)に、発熱素子(20)が、その一面を前記フレキシブルプリント基板(10)に対向させた状態で搭載されており、
前記フレキシブルプリント基板(10)の前記一面(11)とは反対側の他面(12)に放熱板(30)が貼り付けられてなる電子装置において、
前記フレキシブルプリント基板(10)の前記一面(11)のうち前記発熱素子(20)が搭載されている部位である発熱素子搭載部(11a)が、前記放熱板(30)に対向するように、前記フレキシブルプリント基板(10)を折り曲げることによって、前記発熱素子(20)の他面が前記放熱板(30)に熱的に接続されていることを特徴とする電子装置。
【請求項2】
前記発熱素子(20)の他面と前記放熱板(30)とは、熱伝導性を有する接着部材(60)を介して熱的に接続されていることを特徴とする請求項1に記載の電子装置。
【請求項3】
前記発熱素子(20)は、その一面にバンプ(20a)を有し、このバンプ(20a)を介して前記フレキシブルプリント基板(10)の前記一面(11)に接続されたものであることを特徴とする請求項1または2に記載の電子装置。
【請求項4】
前記発熱素子搭載部(11a)は、前記フレキシブルプリント基板(10)の前記一面(11)に複数箇所設けられており、
それぞれの前記発熱素子搭載部(11a)毎に、前記フレキシブルプリント基板(10)は折り曲げられ、それぞれの前記発熱素子搭載部(11a)における前記発熱素子(20)の他面が前記放熱板(30)に熱的に接続されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の電子装置。
【請求項5】
前記フレキシブルプリント基板(10)の他面(12)のうち前記発熱素子搭載部(11a)の他面は、前記放熱板(30)には貼り付けられずに前記放熱板(30)から離れていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の電子装置。
【請求項6】
前記フレキシブルプリント基板(10)の他面(12)のうち前記発熱素子搭載部(11a)の他面は、前記放熱板(30)に貼り付けられており、
前記放熱板(30)のうち前記発熱素子搭載部(11a)の他面に貼り付けられている部位は、当該部位以外の前記放熱板(30)における部位との間に切り込みを入れることによって、前記発熱素子搭載部(11a)と一緒に折り曲げられていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の電子装置。
【請求項7】
前記フレキシブルプリント基板(10)の他面(12)のうち前記放熱板(30)が貼り付けられている部位と前記発熱素子搭載部(11a)とを除く部位には、当該部位を支持する支持板(40)が貼り付けられており、
前記支持板(40)が貼り付けられている部分のフレキシブルプリント基板(10)の一面(11)には、電子素子(23)が搭載されていることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1つに記載の電子装置。
【請求項8】
前記支持板(40)が貼り付けられている部分の前記フレキシブルプリント基板(10)の一面(11)が、前記放熱板(30)に対向するように、前記フレキシブルプリント基板(10)が折り曲げられていることを特徴とする請求項7に記載の電子装置。
【請求項9】
前記発熱素子搭載部(11a)の1つに対して前記フレキシブルプリント基板(10)を複数箇所折り曲げることにより、当該1つの発熱素子搭載部(11a)を前記放熱板(30)に対向させるようにしたことを特徴とする請求項1に記載の電子装置。
【請求項10】
前記放熱板(30)のうち前記発熱素子(20)の他面が接続される部位には、位置決め用の凹凸部(34、35)が設けられていることを特徴とする請求項1ないし9のいずれか1つに記載の電子装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2008−108774(P2008−108774A)
【公開日】平成20年5月8日(2008.5.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−287468(P2006−287468)
【出願日】平成18年10月23日(2006.10.23)
【出願人】(000004260)株式会社デンソー (27,639)
【Fターム(参考)】