電子部品の放熱構造
【課題】外気中の粉塵や水蒸気が電子部品へ付着するのを防止すると同時に電子部品の高さ寸法の変動に対して容易に対応できる放熱構造。
【解決手段】基板４に搭載された電子部品２の周りに半田付用座３を形成し、略升状にしてその底面を電子部品２の表面に接触しその外縁部１２を半田付用座３に半田付けして電子部品２を密封するようにおおう放熱部材１を用いている。電子部品の高さが高い場合は、放熱部材１と基板４との半田付部に放熱部材１の高さ寸法を調整するために所定の高さ寸法のロの字型の延長枠を挟み込んでも良い。
【解決手段】基板４に搭載された電子部品２の周りに半田付用座３を形成し、略升状にしてその底面を電子部品２の表面に接触しその外縁部１２を半田付用座３に半田付けして電子部品２を密封するようにおおう放熱部材１を用いている。電子部品の高さが高い場合は、放熱部材１と基板４との半田付部に放熱部材１の高さ寸法を調整するために所定の高さ寸法のロの字型の延長枠を挟み込んでも良い。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電気部品の放熱構造に関し、特に基板に搭載された半導体集積回路などの発熱電気部品を冷却するための放熱構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の放熱構造は、例えば図４に示すような構造である。図４は特開平８−６４７３２号公報に記載された従来例の（ａ）斜視図，（ｂ）断面図である。
【０００３】これらの図において、４１はＩＣ、ＬＳＩなどの電子部品、４２は電子部品４１を搭載する基板、４３は電子部品４１に取り付けられた放熱フィン、４４は電子部品４１と放熱フィン４３との間に介在され、両者間の熱伝導を確保する熱伝導性樹脂もしくは熱伝導性油脂、４５ａは放熱フィン４３の４つの端部のうちの一方の側の２つの端部を下方に押え支持する熱伝導体、４５ｂは放熱フィン４３の４つの端部のうちの前記一方の側に対向する他方の側の２つの端部を下方に押え支持する熱伝導体、４６はこれらの熱伝導体４５ａ，４５ｂを基板４２に接合するはんだである。
【０００４】熱伝導第４５ａ，４５ｂが放熱フィン４３を押える機構について説明する。今、電子部品４１に対してその上面に熱伝導性樹脂もしくは熱伝導性油脂４４を塗布し、さらにその上面に放熱フィン４３を取り付ける。そしてその放熱フィン４３の両側方から熱伝導体４５ａ及び４５ｂを、放熱フィン４３の４つの端部すべてを押さえられるように設置する。そして、熱伝導体４５ａ，４５ｂの脚部すなわち基板４２と接する部分を基板４２にはんだ４６で接合する。
【０００５】放熱フィン４３と熱伝導体４５ａ及び４５ｂとで放熱部材を構成し、電子部品４２で発生した熱は熱伝導性樹脂４４を介し放熱フィン４１へ伝導され放熱されると同時に熱伝導体４５ａ及び４５ｂを伝導し基板４２に設けられたサーマルピアからも放熱する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このように従来例においては、放熱部材を放熱フィン４３と熱伝導体４５ａ及び４５ｂとで構成している。放熱フィン４３を熱伝導体４５ａ及び４５ｂの４本の柱で支える構造であるので、柱間の開口部が広くここから外気に含まれる粉塵や水蒸気が電子部品へ付着し易いという問題がある。特に小型化された携帯電話基地局用装置などに使用される場合、これら装置は放熱効率を上げるために積極的に外気を装置内に導入する構造となっており、発熱する電子部品には粉塵や水蒸気が付着し易いという事情がある。そしてこれら粉塵や水蒸気が長期間積み重なり付着すると電子部品の端子部などが腐食するようになる。
【０００７】また、放熱部材は放熱フィンと２つの熱伝導体との３つの部材で構成されているので、部材点数が多く製造、組立に手間がかかりコスト的に不利となる問題がある。
【０００８】更に、電子部品はその寸法が様々であり、特に高さ方向が高くなる場合は、熱伝導体の柱長を長くする必要があり、部品種類数が増加するという問題がある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の電子部品の放熱構造は基板に搭載された電子部品の周りに半田付用の座を形成し、略升状にしてその底面を前記電子部品の表面に接触しその外縁部を前記半田付用の座に半田付けして、前記電子部品を密封するようにおおう放熱部材を用いている。
【００１０】前記放熱部材は、材料にアルミ含侵カーボンを用い、前記半田付用の座に半田付けされる外縁部はニッケルメッキを施すようにしても良い。
【００１１】また、前記電子部品の表面と前記放熱部材の底面との接触部に伝熱性のシリコンを塗布するようにしても良い。
【００１２】また、前記電子部品の表面と前記放熱部材の底面との接触部に前記電子部品の高さ寸法を調整するために材料にアルミ含侵カーボンを用いて作られ所定の厚みを有する平板を挟みかつこの平板の両面に伝熱性シリコンを塗布するようにしても良い。
【００１３】また、前記放熱部材と前記基板との半田付部に前記放熱部材の高さ寸法を調整するために所定の高さ寸法のロの字型の延長枠を挟み込み接続部をそれぞれ半田付するようにしても良い。
【００１４】更に、前記延長枠は材料にアルミ含侵カーボンを用いかつ前記放熱部材側および前記基板側との接続部に対しニッケルメッキを施し、それぞれ半田付けするようにしても良い。
【００１５】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施の形態側を示す（ａ）分解斜視図（ｂ）断面図である。
【００１６】図１において、本放熱構造は、基板４に搭載された電子部品２の周りに半田付用座３を形成し、略升状にしてその底面内側を電子部品２の表面に接触しその外縁部１２を半田付用座３に半田付けして電子部品２を密封するようにおおう放熱部材１を用いている。
【００１７】そして、電子部品２の表面と放熱部材１の底面内側との接触部に伝熱性のシリコン５が塗布されている。 また、放熱部材１は、材料に熱伝導の良好な含侵カーボンを用いて作られ、半田付用座３に半田付けされる外縁部１２は半田接着性の良いニッケルメッキが施されている。
【００１８】放熱部材１は升状の底面表側に放熱フィン１１が設けられており、図１（ａ）に示すように基板４に搭載された電子部品２をおおうように取付けられる。そして基板４側の半田付用座３とその外縁部１２とが半田付けされて固定される。この組立てに先立って、あらかじめ電子部品２の表面あるいは放熱部材１の底面内側に伝熱性のシリコーン５が塗布されるので、接触面の伝熱性が確保される。
【００１９】電子部品２から発生する熱は放熱部材１へ伝導して放熱フィン１１から大部分放熱されるが、一部は外縁部１２から基板４へ伝導して基板側からも放熱される。特に本放熱部材１は基板側との接触面積が広いので、基板側がサーマルピアなど放熱対策が施されたものであれば効果的な放熱が可能である。
【００２０】図２は本発明の第２の実施の形態例を示す断面図である。本例は２つの電子部品６を１つの放熱部材１で放熱する場合で、特に高さの異なる電子部品６ａ，６ｂの場合に示すものである。高さの低い電子部品６ｂに対して電子部品６ｂの表面と放熱部材１との接触部に電子部品の高さ寸法を調整するために、材料にアルミ含侵カーボン用いて所定の厚みを有するスペーサ７を挟み、かつこのスペーサ７の両面に伝熱性のシリコン５が塗布されている。このようにして電子部品６ａ，６ｂの高さを揃えて、共通の放熱部材１への熱伝導を確保している。
【００２１】図３は本発明の第３の実施の形態例を示す断面図である。本例は電子部品８の高さが高く標準の放熱部材では対応できない場合に適用するものである。即ち、放熱部材１と基板４との半田付部に放熱部材１の高さ寸法を調整するために所定の高さ寸法のロの字型の延長枠９を挟み込みそれぞれ接続部を半田付している。
【００２２】そして延長枠９は材料に放熱部材１と同じ熱伝導の良好なアルミ含侵カーボンを用い、かつ放熱部材側および基板側との接続部に対し半田接着性の良いニッケルメッキを施し、それぞれ半田付けして固定している。本例は標準の高さの放熱部材に対し、延長枠９を付加することにより高さ方向を延長するためのもので、あらかじめ高さ寸法の異なる延長枠を必要種類用意しておくことにより、電子部品２の高さの変化に対して容易に対応することができる。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように本発明の電子部品の放熱構造は、電子部品を密封するようにおおう放熱部材を用いているので、外部からの粉塵や水蒸気が電子部品に付着することがなく、従って電子部品が腐食することがないという効果がある。また、放熱部材は一体構造であり、製造組立が容易であり低コストにできるという効果がある。更に電子部品の高さは寸法の変化に対してもスペーサあるいは延長枠を用いて容易に対応することができ、放熱部材が標準化できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す（ａ）分解斜視図、（ｂ）断面図である。
【図２】本発明の第２の実施例を示す断面図である。
【図３】本発明の第３の実施例を示す断面図である。
【図４】従来例を示す（ａ）斜視図，（ｂ）断面図である。
【符号の説明】
１ 放熱部材
２、６、８ 電子部品
３ 半田付用座
４ 基板
５ シリコン
７ スペーサ
９ 延長枠
１１ 放熱フィン
１２ 外縁部
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電気部品の放熱構造に関し、特に基板に搭載された半導体集積回路などの発熱電気部品を冷却するための放熱構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の放熱構造は、例えば図４に示すような構造である。図４は特開平８−６４７３２号公報に記載された従来例の（ａ）斜視図，（ｂ）断面図である。
【０００３】これらの図において、４１はＩＣ、ＬＳＩなどの電子部品、４２は電子部品４１を搭載する基板、４３は電子部品４１に取り付けられた放熱フィン、４４は電子部品４１と放熱フィン４３との間に介在され、両者間の熱伝導を確保する熱伝導性樹脂もしくは熱伝導性油脂、４５ａは放熱フィン４３の４つの端部のうちの一方の側の２つの端部を下方に押え支持する熱伝導体、４５ｂは放熱フィン４３の４つの端部のうちの前記一方の側に対向する他方の側の２つの端部を下方に押え支持する熱伝導体、４６はこれらの熱伝導体４５ａ，４５ｂを基板４２に接合するはんだである。
【０００４】熱伝導第４５ａ，４５ｂが放熱フィン４３を押える機構について説明する。今、電子部品４１に対してその上面に熱伝導性樹脂もしくは熱伝導性油脂４４を塗布し、さらにその上面に放熱フィン４３を取り付ける。そしてその放熱フィン４３の両側方から熱伝導体４５ａ及び４５ｂを、放熱フィン４３の４つの端部すべてを押さえられるように設置する。そして、熱伝導体４５ａ，４５ｂの脚部すなわち基板４２と接する部分を基板４２にはんだ４６で接合する。
【０００５】放熱フィン４３と熱伝導体４５ａ及び４５ｂとで放熱部材を構成し、電子部品４２で発生した熱は熱伝導性樹脂４４を介し放熱フィン４１へ伝導され放熱されると同時に熱伝導体４５ａ及び４５ｂを伝導し基板４２に設けられたサーマルピアからも放熱する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このように従来例においては、放熱部材を放熱フィン４３と熱伝導体４５ａ及び４５ｂとで構成している。放熱フィン４３を熱伝導体４５ａ及び４５ｂの４本の柱で支える構造であるので、柱間の開口部が広くここから外気に含まれる粉塵や水蒸気が電子部品へ付着し易いという問題がある。特に小型化された携帯電話基地局用装置などに使用される場合、これら装置は放熱効率を上げるために積極的に外気を装置内に導入する構造となっており、発熱する電子部品には粉塵や水蒸気が付着し易いという事情がある。そしてこれら粉塵や水蒸気が長期間積み重なり付着すると電子部品の端子部などが腐食するようになる。
【０００７】また、放熱部材は放熱フィンと２つの熱伝導体との３つの部材で構成されているので、部材点数が多く製造、組立に手間がかかりコスト的に不利となる問題がある。
【０００８】更に、電子部品はその寸法が様々であり、特に高さ方向が高くなる場合は、熱伝導体の柱長を長くする必要があり、部品種類数が増加するという問題がある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の電子部品の放熱構造は基板に搭載された電子部品の周りに半田付用の座を形成し、略升状にしてその底面を前記電子部品の表面に接触しその外縁部を前記半田付用の座に半田付けして、前記電子部品を密封するようにおおう放熱部材を用いている。
【００１０】前記放熱部材は、材料にアルミ含侵カーボンを用い、前記半田付用の座に半田付けされる外縁部はニッケルメッキを施すようにしても良い。
【００１１】また、前記電子部品の表面と前記放熱部材の底面との接触部に伝熱性のシリコンを塗布するようにしても良い。
【００１２】また、前記電子部品の表面と前記放熱部材の底面との接触部に前記電子部品の高さ寸法を調整するために材料にアルミ含侵カーボンを用いて作られ所定の厚みを有する平板を挟みかつこの平板の両面に伝熱性シリコンを塗布するようにしても良い。
【００１３】また、前記放熱部材と前記基板との半田付部に前記放熱部材の高さ寸法を調整するために所定の高さ寸法のロの字型の延長枠を挟み込み接続部をそれぞれ半田付するようにしても良い。
【００１４】更に、前記延長枠は材料にアルミ含侵カーボンを用いかつ前記放熱部材側および前記基板側との接続部に対しニッケルメッキを施し、それぞれ半田付けするようにしても良い。
【００１５】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施の形態側を示す（ａ）分解斜視図（ｂ）断面図である。
【００１６】図１において、本放熱構造は、基板４に搭載された電子部品２の周りに半田付用座３を形成し、略升状にしてその底面内側を電子部品２の表面に接触しその外縁部１２を半田付用座３に半田付けして電子部品２を密封するようにおおう放熱部材１を用いている。
【００１７】そして、電子部品２の表面と放熱部材１の底面内側との接触部に伝熱性のシリコン５が塗布されている。 また、放熱部材１は、材料に熱伝導の良好な含侵カーボンを用いて作られ、半田付用座３に半田付けされる外縁部１２は半田接着性の良いニッケルメッキが施されている。
【００１８】放熱部材１は升状の底面表側に放熱フィン１１が設けられており、図１（ａ）に示すように基板４に搭載された電子部品２をおおうように取付けられる。そして基板４側の半田付用座３とその外縁部１２とが半田付けされて固定される。この組立てに先立って、あらかじめ電子部品２の表面あるいは放熱部材１の底面内側に伝熱性のシリコーン５が塗布されるので、接触面の伝熱性が確保される。
【００１９】電子部品２から発生する熱は放熱部材１へ伝導して放熱フィン１１から大部分放熱されるが、一部は外縁部１２から基板４へ伝導して基板側からも放熱される。特に本放熱部材１は基板側との接触面積が広いので、基板側がサーマルピアなど放熱対策が施されたものであれば効果的な放熱が可能である。
【００２０】図２は本発明の第２の実施の形態例を示す断面図である。本例は２つの電子部品６を１つの放熱部材１で放熱する場合で、特に高さの異なる電子部品６ａ，６ｂの場合に示すものである。高さの低い電子部品６ｂに対して電子部品６ｂの表面と放熱部材１との接触部に電子部品の高さ寸法を調整するために、材料にアルミ含侵カーボン用いて所定の厚みを有するスペーサ７を挟み、かつこのスペーサ７の両面に伝熱性のシリコン５が塗布されている。このようにして電子部品６ａ，６ｂの高さを揃えて、共通の放熱部材１への熱伝導を確保している。
【００２１】図３は本発明の第３の実施の形態例を示す断面図である。本例は電子部品８の高さが高く標準の放熱部材では対応できない場合に適用するものである。即ち、放熱部材１と基板４との半田付部に放熱部材１の高さ寸法を調整するために所定の高さ寸法のロの字型の延長枠９を挟み込みそれぞれ接続部を半田付している。
【００２２】そして延長枠９は材料に放熱部材１と同じ熱伝導の良好なアルミ含侵カーボンを用い、かつ放熱部材側および基板側との接続部に対し半田接着性の良いニッケルメッキを施し、それぞれ半田付けして固定している。本例は標準の高さの放熱部材に対し、延長枠９を付加することにより高さ方向を延長するためのもので、あらかじめ高さ寸法の異なる延長枠を必要種類用意しておくことにより、電子部品２の高さの変化に対して容易に対応することができる。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように本発明の電子部品の放熱構造は、電子部品を密封するようにおおう放熱部材を用いているので、外部からの粉塵や水蒸気が電子部品に付着することがなく、従って電子部品が腐食することがないという効果がある。また、放熱部材は一体構造であり、製造組立が容易であり低コストにできるという効果がある。更に電子部品の高さは寸法の変化に対してもスペーサあるいは延長枠を用いて容易に対応することができ、放熱部材が標準化できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す（ａ）分解斜視図、（ｂ）断面図である。
【図２】本発明の第２の実施例を示す断面図である。
【図３】本発明の第３の実施例を示す断面図である。
【図４】従来例を示す（ａ）斜視図，（ｂ）断面図である。
【符号の説明】
１ 放熱部材
２、６、８ 電子部品
３ 半田付用座
４ 基板
５ シリコン
７ スペーサ
９ 延長枠
１１ 放熱フィン
１２ 外縁部
【特許請求の範囲】
【請求項１】 基板に搭載された電子部品の周りに半田付用の座を形成し、略升状にしてその底面内側を前記電子部品の表面に接触しその外縁部を前記半田付用の座に半田付けして前記電子部品を密封するようにおおう放熱部材を用いることを特徴とする電子部品の放熱構造。
【請求項２】 前記放熱部材は、材料にアルミ含侵カーボンを用い、前記半田付用の座に半田付される外縁部はニッケルメッキを施すことを特徴とする請求項１記載の電子部品の放熱構造。
【請求項３】 前記電子部品の表面と前記放熱部材の底面との接触部に伝熱性のシリコンを塗布することを特徴とする請求項１あるいは２記載の電子部品放熱構造。
【請求項４】 前記電子部品の表面と前記放熱部材の底面との接触部に前記電子部品の高さ寸法を調整するために材料にアルミ含侵カーボン用いて作られ所定の厚みを有する平板を挟みかつこの平板の両面に電熱性シリコンを塗布することを特徴とする請求項１記載の電子部品の放熱構造。
【請求項５】 前記放熱部材と前記基板との半田付部に前記放熱部材の高さ寸法を調整するために所定の高さ寸法のロの字型の延長枠を挟み込み接続部をそれぞれ半田付することを特徴とする請求項１記載の電子部品の放熱構造。
【請求項６】 前記延長枠は材料にアルミ含侵カーボンを用い、かつ前記放熱部材側および前記基板側との接続部に対しニッケルメッキを施し、それぞれ半田付けすることを特徴とする請求項５記載の電子部品の放熱構造。
【請求項１】 基板に搭載された電子部品の周りに半田付用の座を形成し、略升状にしてその底面内側を前記電子部品の表面に接触しその外縁部を前記半田付用の座に半田付けして前記電子部品を密封するようにおおう放熱部材を用いることを特徴とする電子部品の放熱構造。
【請求項２】 前記放熱部材は、材料にアルミ含侵カーボンを用い、前記半田付用の座に半田付される外縁部はニッケルメッキを施すことを特徴とする請求項１記載の電子部品の放熱構造。
【請求項３】 前記電子部品の表面と前記放熱部材の底面との接触部に伝熱性のシリコンを塗布することを特徴とする請求項１あるいは２記載の電子部品放熱構造。
【請求項４】 前記電子部品の表面と前記放熱部材の底面との接触部に前記電子部品の高さ寸法を調整するために材料にアルミ含侵カーボン用いて作られ所定の厚みを有する平板を挟みかつこの平板の両面に電熱性シリコンを塗布することを特徴とする請求項１記載の電子部品の放熱構造。
【請求項５】 前記放熱部材と前記基板との半田付部に前記放熱部材の高さ寸法を調整するために所定の高さ寸法のロの字型の延長枠を挟み込み接続部をそれぞれ半田付することを特徴とする請求項１記載の電子部品の放熱構造。
【請求項６】 前記延長枠は材料にアルミ含侵カーボンを用い、かつ前記放熱部材側および前記基板側との接続部に対しニッケルメッキを施し、それぞれ半田付けすることを特徴とする請求項５記載の電子部品の放熱構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００２−７６２２０（Ｐ２００２−７６２２０Ａ）
【公開日】平成１４年３月１５日（２００２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０００−２５６２１５（Ｐ２０００−２５６２１５）
【出願日】平成１２年８月２５日（２０００．８．２５）
【出願人】（３９００１０１７９）埼玉日本電気株式会社 (1,228)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１４年３月１５日（２００２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１２年８月２５日（２０００．８．２５）
【出願人】（３９００１０１７９）埼玉日本電気株式会社 (1,228)
【Ｆターム（参考）】
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