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JP2022123971A - Heat sink case, printed circuit board and substrate structure - Google Patents

Heat sink case, printed circuit board and substrate structure Download PDF

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JP2022123971A
JP2022123971A JP2021021460A JP2021021460A JP2022123971A JP 2022123971 A JP2022123971 A JP 2022123971A JP 2021021460 A JP2021021460 A JP 2021021460A JP 2021021460 A JP2021021460 A JP 2021021460A JP 2022123971 A JP2022123971 A JP 2022123971A
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Japan
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heat sink
component
top plate
circuit board
printed circuit
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Pending
Application number
JP2021021460A
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Japanese (ja)
Inventor
正裕 沖野
Masahiro Okino
久志 齋藤
Hisashi Saito
賢一 齋藤
Kenichi Saito
敦 北井
Atsushi Kitai
仁智 大久保
Kimitomo Okubo
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Abstract

To provide a heat sink case that can suppress electromagnetic radiation from a heat sink with a simple configuration when a heat sink is mounted on a printed wiring board.SOLUTION: A heat sink case covering electronic components mounted on a printed circuit board has a top plate part of a conductive body covering the electronic components, and a plurality of finger parts of a conductive body contacting a peripheral edge of the top plate part and projecting in a direction intersecting the top plate part and surrounding the electronic components. Each of the finger components has a spring portion provided at one end with a conductive portion contacting the top plate part and extending in a direction intersecting the conductive portion, and a clamping portion provided at the other end of the spring portion and clamping each of the plurality of jumper components of the conductive body fixed to the printed circuit board to surround the electronic component.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、プリント配線板に放熱器を搭載する際、放熱器からの電磁波放射を抑制させるヒートシンクケース、プリント回路板及び基板構造に関する。 The present invention relates to a heat sink case, a printed circuit board, and a substrate structure for suppressing electromagnetic wave radiation from a radiator when the radiator is mounted on the printed wiring board.

プリント配線板上に搭載された集積回路(IC)をはじめとした発熱部品は、その冷却を促すために放熱器(ヒートシンク)を使用することがある。一方でヒートシンクを用いることにより、プリント配線板からの不要な電磁波(EMI)が、ヒートシンクを介することで増幅するという問題が発生する場合があった。この対策の一つとして、ヒートシンクをプリント配線板のグラウンドプレーンと導通させることが挙げられる。特許文献1において、EMI対策を施した集積回路搭載構造が記載されている。 2. Description of the Related Art Heat-generating components such as integrated circuits (ICs) mounted on printed wiring boards sometimes use radiators (heat sinks) to facilitate their cooling. On the other hand, the use of a heat sink sometimes causes a problem that unwanted electromagnetic waves (EMI) from the printed wiring board are amplified by passing through the heat sink. One of the countermeasures is to connect the heat sink to the ground plane of the printed wiring board. Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2002-200002 describes an integrated circuit mounting structure with EMI countermeasures.

特開2010-245342号公報JP 2010-245342 A

上記の従来技術では、ヒートシンクをプリント配線板のグラウンドプレーンに導通させる場合、ヒートシンクとグラウンドプレーンとを導通させるための導体ランドやスルーホール等をプリント配線板にあらかじめ用意しておかなければならない。この場合、ヒートシンクの形状や導体ランド・スルーホールの位置によっては、ヒートシンクで共振が発生し、特定の周波数において逆にEMIが増大する恐れがある。この対策としては、ヒートシンクでの共振が発生しにくいように、プリント配線板に多数の導体ランドやスルーホールを用意する、導体ランド・スルーホールの位置を変更する、ヒートシンクの形状を変更すること等が挙げられるが、いずれの場合もコストの発生が避けられない。また、レイアウトの制約から形状変更や設計変更が困難な場合も考えられる。という問題点があった。 In the conventional technology described above, when the heat sink is to be electrically connected to the ground plane of the printed wiring board, the printed wiring board must be provided in advance with conductor lands, through holes, or the like for electrically connecting the heat sink and the ground plane. In this case, depending on the shape of the heat sink and the positions of the conductor lands and through-holes, resonance may occur in the heat sink, and EMI may increase at a specific frequency. As countermeasures, to prevent resonance from occurring in the heat sink, prepare a large number of conductor lands and through holes on the printed wiring board, change the positions of the conductor lands and through holes, and change the shape of the heat sink. However, in any case, costs are unavoidable. In addition, it may be difficult to change the shape or design due to layout restrictions. There was a problem.

本発明は、以上の従来技術の問題点に鑑みなされたものであり、プリント配線板に放熱器を搭載する際、簡素な構成で放熱器からの電磁波放射を抑制できるヒートシンクケース、プリント回路板及び基板構造を提供することを目的とする。 The present invention has been devised in view of the problems of the prior art described above. It is an object to provide a substrate structure.

本発明のヒートシンクケースは、プリント回路板に搭載された電子部品を覆うヒートシンクケースであって、前記電子部品を覆う伝導体の天板部品と、前記天板部品の周縁部に接触し且つ前記電子部品を囲み前記天板部品と交叉する方向に突出する伝導体の複数のフィンガ部品と、を有し、前記複数のフィンガ部品の各々は、前記天板部品に接触する導通部を一端に備えかつ前記導通部と交叉する方向に延在するバネ部と、前記バネ部の他端に備えられかつ前記電子部品を囲むように前記プリント回路板に固定された伝導体の複数のジャンパ部品の各々を挟む挟持部と、を有することを特徴とする。 A heat sink case according to the present invention is a heat sink case that covers an electronic component mounted on a printed circuit board, comprising: a conductive top plate component that covers the electronic component; a plurality of conductor finger parts surrounding the part and protruding in a direction intersecting with the top plate part, each of the plurality of finger parts having a conductive portion at one end thereof contacting the top plate part; a spring portion extending in a direction crossing the conducting portion; and a plurality of conductive jumper parts each provided at the other end of the spring portion and fixed to the printed circuit board so as to surround the electronic component. and a sandwiching portion for sandwiching.

本発明のプリント回路板は、上記のヒートシンクケースを固定する前記プリント回路板であって、グラウンドプレーン及び前記グラウンドプレーンにそれぞれが接続され複数の接地ランドを有し、前記接地ランドのそれぞれが前記電子部品を囲むように固定され、前記ジャンパ部品は少なくともその両端に脚部と前記両端の脚部を繋ぐベンチ部とを有し、前記ジャンパ部品の前記脚部は前記接地ランドのそれぞれに接合されて固定され、前記ジャンパ部品の前記ベンチ部は前記プリント回路版の搭載面に沿って前記搭載面から離れて延在し、前記ベンチ部は前記フィンガ部品の前記挟持部に挟まれることを特徴とする。 The printed circuit board of the present invention is the printed circuit board for fixing the heat sink case, and has a ground plane and a plurality of ground lands connected to the ground plane, each of the ground lands being connected to the electronic device. The jumper component is fixed so as to surround the component, and has leg portions at least at both ends thereof and bench portions connecting the leg portions at both ends, and the leg portions of the jumper component are joined to the ground lands, respectively. fixed, the bench portion of the jumper component extending away from the mounting surface along the mounting surface of the printed circuit board, the bench portion being sandwiched between the clamping portions of the finger component; .

本発明の基板構造は、1の面に電子部品を搭載する搭載領域を有し、前記搭載領域の外側の領域に接地ランドを有する基板と、前記搭載領域の外側の領域上に前記1の面に沿って前記1の面と離間して前記搭載領域を囲むように延在するベンチ部と、前記ベンチ部の両端で前記接地ランドに接合され前記基板に対して前記ベンチ部を支持する支持部とを有する伝導体の複数の支持部品と、前記1の面上において前記搭載領域を覆うように延在する天板部品と、前記天板部品に接触する導通部を一端に備え、他端に前記ベンチ部を挟む挟持部を有する伝導体のバネ部品と、を有することを特徴とする。 The substrate structure of the present invention includes: a substrate having a mounting area for mounting an electronic component on one surface and a ground land in an area outside the mounting area; and one surface on the area outside the mounting area. and a support portion that is joined to the ground land at both ends of the bench portion and supports the bench portion with respect to the substrate. a plurality of support parts for conductors, a top plate part extending so as to cover the mounting area on the first surface, and a conductive part in contact with the top plate part at one end, and at the other end and a conductive spring component having a holding portion that sandwiches the bench portion.

本発明によれば、プリント配線板に放熱器を搭載する際、簡素な構成で放熱器からの電磁波放射を抑制できる効果が得られる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when mounting a heat sink on a printed wiring board, the effect which can suppress electromagnetic wave radiation from a heat sink with a simple structure is acquired.

本発明による第1の実施例であるヒートシンクケースがプリント配線板に搭載された基板アセンブリの外観を示す概略斜視図である。1 is a schematic perspective view showing the appearance of a board assembly in which a heat sink case, which is a first embodiment according to the present invention, is mounted on a printed wiring board; FIG. 第1の実施例のヒートシンク本体を透視したプリント配線板上に配置したジャンパ部品とフィンガ部品等を示す上面図である。FIG. 2 is a top view showing jumper components, finger components, and the like arranged on a printed wiring board in which the heat sink main body of the first embodiment is seen through; 第1の実施例であるヒートシンクケースがプリント配線板に搭載された基板アセンブリを示す概略分解斜視図である。1 is a schematic exploded perspective view showing a board assembly in which a heat sink case of the first embodiment is mounted on a printed wiring board; FIG. 図1の線xxにおける基板アセンブリの断面を示す概略断面図である。2 is a schematic cross-sectional view showing a cross-section of the substrate assembly along line xx of FIG. 1; FIG. 第1の実施例におけるプリント配線板に搭載された1つのジャンパ部品を示す概略斜視図である。4 is a schematic perspective view showing one jumper component mounted on the printed wiring board in the first embodiment; FIG. 第1の実施例におけるプリント配線板に搭載された電子部品とその周辺の4つのジャンパ部品とを示す概略斜視図である。1 is a schematic perspective view showing an electronic component mounted on a printed wiring board and four jumper components therearound in the first embodiment; FIG. 第1の実施例におけるプリント配線板に搭載された1つのフィンガ部品を示す概略斜視図である。FIG. 4 is a schematic perspective view showing one finger component mounted on the printed wiring board in the first embodiment; 第1の実施例におけるプリント配線板に搭載された電子部品の周辺に4つのジャンパ部品を取り付ける様子を示す概略斜視図である。FIG. 4 is a schematic perspective view showing how four jumper parts are attached around the electronic parts mounted on the printed wiring board in the first embodiment; 基準となる、プリント配線板上に配置したヒートシンク本体をプリント配線板上のグラウンドプレーンに接続しない場合の放射される電磁波の周波数・電磁波強度変化を示すグラフである。2 is a graph showing changes in the frequency and intensity of electromagnetic waves radiated when a heat sink body arranged on a printed wiring board is not connected to a ground plane on the printed wiring board, which serves as a reference. 比較例である従来技術のようにプリント配線板上に設けた導体パッドやスルーホールの箇所のみ、ヒートシンク本体と接続した場合の放射される電磁波の周波数・電磁波強度変化を示すグラフである。5 is a graph showing changes in the frequency and intensity of electromagnetic waves radiated when only conductor pads and through-holes provided on a printed wiring board are connected to a heat sink body as in the prior art as a comparative example. 本実施例のヒートシンクケースの場合の放射される電磁波の周波数・電磁波強度変化を示すグラフである。5 is a graph showing changes in the frequency and intensity of electromagnetic waves radiated from the heat sink case of the embodiment. 第2の実施例におけるプリント配線板に搭載された幅の狭いフィンガ部品の複数を示す概略斜視図である。FIG. 11 is a schematic perspective view showing a plurality of narrow finger components mounted on a printed wiring board in the second embodiment; 第1、第2の実施例の変形例に用いられる環状ジャンパ部品を示す概略斜視図である。FIG. 11 is a schematic perspective view showing an annular jumper component used in modifications of the first and second embodiments;

以下、図面を参照しつつ本発明による実施例の電子機器について説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、実施例において、実質的に同一の機能および構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Electronic devices according to embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the present invention is not limited to the following examples. In addition, in the embodiments, components having substantially the same functions and configurations are denoted by the same reference numerals, thereby omitting redundant description.

(構成の説明)
図1は、第1の実施例であるヒートシンクケース11がプリント配線板13(以下、基板ともいう)に搭載された電子部品15を覆う基板アセンブリの外観を示す概略斜視図(ヒートシンクケース11の内部を破線で示してある)である。図2は、ヒートシンク本体(破線)を透視した基板13上に配置したジャンパ部品17とフィンガ部品19等を示す上面図である。図3は、かかる基板アセンブリを示す概略分解斜視図である。図4は、図1の線xxにおける基板アセンブリの断面を示す概略断面図である。なお、図中の基板13に上面の搭載面には種々の電子部品が搭載され電子回路が構成されているが、説明を簡略するために、動作中に熱を主に発生する放熱すべき電子部品15のみを示し、他の電子部品を省略して示している。
(Description of configuration)
FIG. 1 is a schematic perspective view showing the external appearance of a substrate assembly in which a heat sink case 11 according to the first embodiment covers an electronic component 15 mounted on a printed wiring board 13 (hereinafter also referred to as a substrate) (inside the heat sink case 11). is indicated by a dashed line). FIG. 2 is a top view showing the jumper component 17, the finger component 19 and the like arranged on the substrate 13 with the heat sink main body (broken line) seen through. FIG. 3 is a schematic exploded perspective view showing such a substrate assembly. 4 is a schematic cross-sectional view showing a cross-section of the substrate assembly along line xx of FIG. 1. FIG. Various electronic components are mounted on the upper mounting surface of the substrate 13 in the figure to form an electronic circuit. Only the component 15 is shown, and other electronic components are omitted.

(ヒートシンクケース)
ヒートシンクケース11は、電子部品15を覆う本体である伝導体のヒートシンク本体11a(天板部品)と、ヒートシンク本体の下面の周縁部に接触し且つ電子部品15を囲みヒートシンク本体11aと交叉する方向に突出する伝導体の4つのフィンガ部品19とを含む。ヒートシンクケース11は、金属製すなわち伝導体のジャンパ部品17及びフィンガ部品19を用いてヒートシンク本体11aと基板13のグラウンドプレーンGPとを導通させる。
(heat sink case)
The heat sink case 11 is in contact with a conductive heat sink main body 11a (top plate component) which is a main body covering the electronic component 15, and a peripheral portion of the lower surface of the heat sink main body, surrounds the electronic component 15, and extends in a direction intersecting the heat sink main body 11a. and four finger parts 19 of protruding conductors. The heatsink case 11 provides electrical continuity between the heatsink body 11a and the ground plane GP of the substrate 13 using metallic or conductive jumper parts 17 and finger parts 19 .

(ヒートシンク本体)
図1~図4に示すように、金属等からなる放熱板であるヒートシンク本体11aは、基板13上の電子部品15に対向し挟むように設けられており、そのヒートシンク本体11aの下面に電子部品15に対向するように柔軟性を有する熱伝導シートTIMが設けられている。ヒートシンク本体11aおよび電子部品15に接触して挟まれた熱伝導シートTIMは、発熱する電子部品上面とヒートシンク本体下面との間の小さな隙間や凸凹を埋め、効率よく熱を伝えるサーマルインターフェースマテリアル(Thermal Interface Material)薄膜部材であるが、シート形態に限定されず、粘性形態で配置されてもよい。
(Heat sink body)
As shown in FIGS. 1 to 4, a heat sink main body 11a, which is a radiator plate made of metal or the like, is provided so as to sandwich an electronic component 15 on a substrate 13 so as to face it. A thermally conductive sheet TIM having flexibility is provided so as to face 15 . The thermally conductive sheet TIM sandwiched between the heat sink main body 11a and the electronic component 15 fills small gaps and irregularities between the upper surface of the heat sink main body and the upper surface of the heat sink main body, and serves as a thermal interface material that efficiently conducts heat. Interface Material) It is a thin film member, but it is not limited to a sheet form, and may be arranged in a viscous form.

ヒートシンク本体11aは、基板13の反対側の上面に突出して形成された複数の放熱フィン11bを有する。 The heat sink main body 11 a has a plurality of heat radiation fins 11 b protruding from the upper surface on the opposite side of the substrate 13 .

また、ヒートシンク本体11aは、電子部品15を囲む4組のジャンパ部品17及びフィンガ部品19を介して、基板13上に搭載したグラウンドプレーンGPに接続される。ヒートシンク本体11aとジャンパ部品17及びフィンガ部品19とによって、電子部品15を囲む、すなわちシールドすることによって、電子部品15とその周辺からのEMIを低減することができる。 Also, the heat sink body 11 a is connected to the ground plane GP mounted on the substrate 13 via four pairs of jumper parts 17 and finger parts 19 surrounding the electronic parts 15 . By surrounding or shielding electronic component 15 with heat sink body 11a and jumper component 17 and finger component 19, EMI from electronic component 15 and its surroundings can be reduced.

(ジャンパ部品)
図5は、4個のうちの1つのジャンパ部品17を示す概略斜視図である。
(Jumper part)
FIG. 5 is a schematic perspective view showing one jumper component 17 out of four.

各々のジャンパ部品17は棚形状を有し、その両端の脚部FTと両端の脚部FTを繋ぐ棚板部BSFとを有する。ジャンパ部品17の棚板部BSFは、基板13の搭載面に沿って搭載面から離れて延在しており、脚部FTを挟み込むフィンガ部品19が棚板部BSFに固定される。ジャンパ部品17の両端の脚部FTは接地ランドGLにそれぞれに接合され固定される。複数の接地ランドGLは、グラウンドプレーンGPにそれぞれが接続されている。接地ランドGL及びグラウンドプレーンGPは、予め基板13の搭載面上に設けられている。よって、接地ランドGLのそれぞれも電子部品15を囲むように固定される。 Each jumper component 17 has a shelf shape, and has leg portions FT at both ends and shelf plate portions BSF connecting the leg portions FT at both ends. The shelf portion BSF of the jumper component 17 extends away from the mounting surface along the mounting surface of the substrate 13, and the finger component 19 sandwiching the leg portion FT is fixed to the shelf portion BSF. The legs FT at both ends of the jumper part 17 are respectively joined and fixed to the ground lands GL. A plurality of ground lands GL are each connected to a ground plane GP. The ground land GL and ground plane GP are provided in advance on the mounting surface of the substrate 13 . Therefore, each ground land GL is also fixed so as to surround the electronic component 15 .

このように、図6に示す4個のジャンパ部品17は、グラウンドプレーンGPにそれぞれが接続されて電子部品15を囲むように基板13の搭載面上に予め固定される。 Thus, the four jumper parts 17 shown in FIG. 6 are fixed in advance on the mounting surface of the substrate 13 so as to surround the electronic parts 15 by being connected to the ground plane GP.

(フィンガ部品)
図7は、4個のうちの1つのフィンガ部品19の一部を示す概略部分斜視図である。
(finger parts)
FIG. 7 is a schematic partial perspective view showing a portion of one of the four finger pieces 19. FIG.

フィンガ部品19の各々は、ヒートシンク本体11a(図4、参照)に接触する導通部CNTを一端に備えかつ導通部と交叉する方向に延在するバネ部19aと、バネ部19aの他端に備えられかつジャンパ部品17の棚板部BSF(図5、参照)の各々を挟む挟持部CLPと、を有する。一般のジャンパは離れた電気回路同士を繋ぐ導電体の構造物であるが、本実施例のジャンパ部品はグラウンドプレーンGPに接続されフィンガ部品の土台となる部材である。 Each of the finger parts 19 has a conductive portion CNT at one end that contacts the heat sink main body 11a (see FIG. 4) and a spring portion 19a that extends in a direction crossing the conductive portion, and the other end of the spring portion 19a. and clamping portions CLP that sandwich each of the shelf plate portions BSF (see FIG. 5) of the jumper component 17 . A general jumper is a conductor structure that connects distant electric circuits, but the jumper part of this embodiment is a member that is connected to the ground plane GP and serves as the base of the finger parts.

図7に示すように、フィンガ部品19の導通部CNTとバネ部19aには、導通部CNTから挟持部CLPへ伸び導通部CNTを分割する複数のスリットSLTが設けられている。スリットSLTにより、バネ部19aの剛性を抑えその柔軟性が確保できる。 As shown in FIG. 7, the conducting portion CNT and the spring portion 19a of the finger component 19 are provided with a plurality of slits SLT extending from the conducting portion CNT to the clamping portion CLP to divide the conducting portion CNT. The slit SLT can suppress the rigidity of the spring portion 19a and ensure its flexibility.

フィンガ部品19のバネ部19aは、導通部CNT及び挟持部CLPの間で基板13と直角とならない角度でヒートシンク本体11aに対して傾斜している。当該バネ部19aの傾斜により、バネ部19aの弾性が確保できる。すなわち、バネ部19aは、その断面形状がZ字形状の板バネである。 The spring portion 19a of the finger component 19 is inclined with respect to the heat sink main body 11a at an angle that is not perpendicular to the substrate 13 between the conducting portion CNT and the clamping portion CLP. The inclination of the spring portion 19a can ensure the elasticity of the spring portion 19a. That is, the spring portion 19a is a leaf spring having a Z-shaped cross section.

(動作の説明)
まず、基板13上にジャンパ部品17(図5、参照)を実装するための接地ランドGLを設ける。図5のような形状のジャンパ部品17の場合、ジャンパ部品17の1個当たり2箇所の接地ランドGLが必要である。ヒートシンク本体11aでの共振をなるべく抑えるためにはヒートシンク本体11aと基板13のグラウンドプレーンGPとがヒートシンク本体11a全面で均一に導通されていることが望ましいため、図3に示すように、グラウンドプレーンGPは、搭載する電子部品(図示せず)を除く基板13上にまんべんなく配置する。
(Description of operation)
First, a ground land GL for mounting the jumper component 17 (see FIG. 5) is provided on the board 13 . In the case of the jumper component 17 shaped as shown in FIG. 5, two ground lands GL are required for each jumper component 17 . In order to suppress resonance in the heatsink body 11a as much as possible, it is desirable that the heatsink body 11a and the ground plane GP of the substrate 13 are uniformly conductive over the entire surface of the heatsink body 11a. are evenly arranged on the substrate 13 excluding electronic components (not shown) to be mounted.

続いて、基板13の製造後の手順について説明する。基板13の製造は、一般的な積層基板を想定しているが、多重積層基板、ビルドアップ基板等であってもよい。基板13の製造後、基板13にIC等電子部品等の部品(図示せず)を搭載・はんだ付けする。その際、ジャンパ部品17も併せて実装する(図6、参照)。図5のような形状のジャンパ部品17であれば多くの場合、自動搭載機を用いることができ、既存の実装工程ではんだ付けまで行うことが可能である。 Next, a procedure after manufacturing the substrate 13 will be described. It is assumed that the substrate 13 is manufactured as a general laminated substrate, but a multi-layered substrate, a build-up substrate, or the like may also be used. After the substrate 13 is manufactured, components (not shown) such as electronic components such as ICs are mounted and soldered to the substrate 13 . At that time, the jumper component 17 is also mounted (see FIG. 6). In many cases, an automatic mounting machine can be used for the jumper component 17 having the shape shown in FIG. 5, and soldering can be performed in the existing mounting process.

次に、各部品を実装した基板13にヒートシンク本体11aを取り付ける。 Next, the heat sink main body 11a is attached to the substrate 13 on which each component is mounted.

図8に示すように、ヒートシンク本体11aは基板13上に実装した部品のうち、高発熱部品を効率的に冷却することが目的であるから、冷却したい電子部品15とヒートシンク本体11aとを確実に接触させるために熱伝導材料(Thermal Interface Materials)の熱伝導シートTIM(又はグリス等)を電子部品15上に配置する。 As shown in FIG. 8, the purpose of the heat sink main body 11a is to efficiently cool the high-heat-generating components among the components mounted on the substrate 13. A thermally conductive sheet TIM (or grease or the like) of thermal interface materials is placed on the electronic component 15 for contact.

ヒートシンク本体11aを基板13上のグラウンドプレーンGPと確実に導通させるため、ジャンパ部品17に対し、図8に示すように、フィンガ部品19を取り付ける。フィンガ部品19は導体であり、ジャンパ部品17に固定する挟持部CLP(固定部)とヒートシンク本体11aに接して導通を確保する導通部CNTで構成されている。ジャンパ部品17の下部の挟持部CLPはクリップ形状をしており、ジャンパ部品17へ挟むことでジャンパ部品17とフィンガ部品19との導通を確保しつつ、フィンガ部品19をジャンパ部品17に固定することが可能となる(図7、参照)。ジャンパ部品17の上部の導通部CNTは板バネのバネ部19aの一端となっており、ヒートシンク本体11aをフィンガ部品19に押し付けることで導通部CNTがヒートシンク本体11a下面に広く接触するように変形し、ヒートシンク本体11aとフィンガ部品19との導通を確保することが可能となる(図7、参照)。 Finger parts 19 are attached to jumper parts 17 as shown in FIG. The finger part 19 is a conductor, and is composed of a clamping part CLP (fixed part) fixed to the jumper part 17 and a conductive part CNT in contact with the heat sink main body 11a to ensure conduction. The clamping part CLP at the bottom of the jumper part 17 has a clip shape, and by clamping it to the jumper part 17, the finger part 19 is fixed to the jumper part 17 while securing the conduction between the jumper part 17 and the finger part 19. becomes possible (see FIG. 7). The conducting part CNT on the upper part of the jumper part 17 is one end of the spring part 19a of the plate spring. By pressing the heat sink main body 11a against the finger part 19, the conducting part CNT is deformed so as to come into wide contact with the lower surface of the heat sink main body 11a. , it is possible to ensure electrical connection between the heat sink main body 11a and the finger parts 19 (see FIG. 7).

そして、電子部品15上の熱伝導シートTIMとジャンパ部品17上のフィンガ部品19の上に、図3に示すヒートシンク本体11aを配置し、ヒートシンク本体11aの対角線に設けられた貫通孔(図示せず)及び基板13に設けられたネジ孔SCHを介し、2本の雄ネジSCを貫通させて、雄ネジSCを基板13裏の雌ネジ(図示せず)に螺合させてヒートシンク本体11aを基板13に固定する(図1、参照)。 Then, the heat sink main body 11a shown in FIG. 3 is placed on the heat conductive sheet TIM on the electronic component 15 and the finger component 19 on the jumper component 17, and through holes (not shown) provided on the diagonal lines of the heat sink main body 11a ) and screw holes SCH provided in the substrate 13, two male screws SC are passed through and screwed into female screws (not shown) on the back of the substrate 13 to attach the heat sink body 11a to the substrate. 13 (see FIG. 1).

(動作の説明)
基板13上の回路が動作することによって、電子部品15に接続する配線や部品(図示せず)から電磁波が放射される。放射された電磁波の一部はヒートシンク本体11aへ入射する。ヒートシンク本体11aの大きさや形状によって入射した電磁波が共振を起こし、空間へ強く放射することがあるが、適切にグラウンドプレーンGPと導通させることでヒートシンク本体11aから放射される電磁波の周波数や強度を制御することが可能である。本実施例のヒートシンクケースによって、ヒートシンク本体11aとグラウンドプレーンGPとの接続を多く確保することが可能となり、ヒートシンク本体11aからの電磁波の放射を抑制することができる。
(Description of operation)
Electromagnetic waves are radiated from wiring and components (not shown) connected to the electronic component 15 due to the operation of the circuit on the substrate 13 . A part of the radiated electromagnetic wave enters the heat sink main body 11a. Depending on the size and shape of the heat sink main body 11a, the incident electromagnetic wave may resonate and be strongly radiated into space. It is possible to The heatsink case of the present embodiment makes it possible to secure many connections between the heatsink body 11a and the ground plane GP, thereby suppressing radiation of electromagnetic waves from the heatsink body 11a.

(効果の説明)
以上のように、第1の実施例によれば、ジャンパ部品17とフィンガ部品19を使用することでEMIの低減効果を得ることが可能となる。
(Explanation of effect)
As described above, according to the first embodiment, by using the jumper component 17 and the finger component 19, it is possible to obtain the effect of reducing EMI.

EMIの低減効果の比較として、ヒートシンク本体11aからの電磁波の放射を測定した。 As a comparison of the EMI reduction effect, the radiation of electromagnetic waves from the heat sink main body 11a was measured.

図9は、基板13上に配置したヒートシンク本体11aを、基板13上のグラウンドプレーンGPに接続しない場合のEMI(周波数・電磁波強度)を示すグラフである。グラフ中×は各周波数における電磁波強度のピークを示す。かかる各ピークを比較の基準とする。 FIG. 9 is a graph showing EMI (frequency/electromagnetic wave intensity) when the heat sink main body 11a arranged on the substrate 13 is not connected to the ground plane GP on the substrate 13. As shown in FIG. X in the graph indicates the peak of the electromagnetic wave intensity at each frequency. Each such peak is used as a reference for comparison.

図10は、比較例である従来技術のように基板13上に設けた導体パッドやスルーホールの箇所のみ、ヒートシンク本体11aと接続した場合のEMI(周波数・電磁波強度)を示すグラフである。グラフ中〇は各周波数における電磁波強度のピークを示すが、比較例では基準に対してピークが低減している周波数がみられる一方、ほとんど低減していない周波数も見られる。これはヒートシンク本体11aとグラウンドプレーンGPとの接続が少なく、特に波長の短い高周波域において、共振箇所にグラウンドプレーンGPとの接続を設けることができなかったためである。 FIG. 10 is a graph showing EMI (frequency/electromagnetic wave intensity) when only the conductor pads and through holes provided on the substrate 13 are connected to the heat sink main body 11a as in the prior art as a comparative example. In the graph, ◯ indicates the peak of the electromagnetic wave intensity at each frequency. In the comparative example, while the peak is reduced compared to the reference, there is also a frequency where the peak is hardly reduced. This is because there are few connections between the heat sink main body 11a and the ground plane GP, and especially in a high frequency range with a short wavelength, connection with the ground plane GP could not be provided at a resonance point.

図11は、本実施例のヒートシンクケースの場合のEMI(周波数・電磁波強度)を示すグラフである。グラフ中▽は各周波数における電磁波強度のピークを示す。図11から明らかなように、本実施例では、基準(図9)に対して周波数によらずEMIが低減していることが確認できる。このEMI低減効果は、比較例である従来技術に比べて効果的にヒートシンク本体11aの共振箇所にグラウンドプレーンGPとの接続を設けることができたためと推定される。 FIG. 11 is a graph showing EMI (frequency/electromagnetic wave intensity) in the case of the heat sink case of this embodiment. In the graph, ▽ indicates the peak of the electromagnetic wave intensity at each frequency. As is clear from FIG. 11, it can be confirmed that in this embodiment, EMI is reduced with respect to the reference (FIG. 9) regardless of the frequency. This EMI reduction effect is presumed to be due to the fact that the connection with the ground plane GP could be effectively provided at the resonance part of the heat sink main body 11a compared to the prior art, which is a comparative example.

(構成の説明)
本実施例は、第1の実施例の幅の広い4個のフィンガ部品19に代えて、図12に示すように、ジャンパ部品17の1個当たりに固定する複数のフィンガ部品の各々が、幅の狭いフィンガ部品191の複数からなる一列から構成されている以外、第1の実施例と同一である。第1の実施例では、ジャンパ部品17毎に使用するフィンガ部品19はジャンパ部品17の長さに合わせた幅の大きさを想定していたが、本実施例では、ジャンパ部品17よりも小さなフィンガ部品191を選定し、一つのジャンパ部品17の各々に複数のフィンガ部品191を取り付ける。
(Description of configuration)
In this embodiment, instead of the four wide finger parts 19 of the first embodiment, as shown in FIG. It is the same as the first embodiment except that it consists of a single row of narrow finger members 191 . In the first embodiment, it was assumed that the finger part 19 used for each jumper part 17 had a width corresponding to the length of the jumper part 17. A part 191 is selected and a plurality of finger parts 191 are attached to each one jumper part 17 .

(動作の説明)
第2の実施例においても、第1の実施例と同じ動作となる。
(Description of operation)
The operation in the second embodiment is the same as that in the first embodiment.

以上のように、本実施例によれば、第1の実施例と同様の効果が得られると共に、より安価なフィンガ部品191を選定することも可能である共に、フィンガ部品191の位置の自由度が広がる。 As described above, according to the present embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and it is possible to select a less expensive finger component 191, and the finger component 191 can be positioned freely. spreads.

(効果の説明)
第2の実施例においても、第1の実施例と同じ効果が期待できる。ただし、小さなフィンガ部品191によるヒートシンク本体11aとの接触が第1の実施例よりも少なくなるため、ヒートシンク本体11aの共振箇所にフィンガ部品191を適切に配置できないと、電磁波の抑制効果が限定的となる恐れがある。その場合、複数のフィンガ部品191はジャンパ部品17上であれば自由に位置を調整できるため、ジャンパ部品17上で最も電磁波が抑制される位置に複数のフィンガ部品191を配置すればよく、位置の調整の観点から第1の実施例に比べて優位である。
(Explanation of effect)
Also in the second embodiment, the same effect as in the first embodiment can be expected. However, since the contact between the small finger parts 191 and the heat sink main body 11a is less than in the first embodiment, the effect of suppressing electromagnetic waves is limited unless the finger parts 191 are appropriately arranged at the resonance part of the heat sink main body 11a. There is a risk that In that case, since the positions of the plurality of finger components 191 can be freely adjusted on the jumper component 17, the plurality of finger components 191 can be arranged on the jumper component 17 at positions where electromagnetic waves are most suppressed. This embodiment is superior to the first embodiment from the viewpoint of adjustment.

(変形例)
本例は、第1の実施例の幅の広い4個のジャンパ部品17に代えて、図13に示すように、複数のジャンパ部品が連結した環状ジャンパ部品171に構成されている以外、第1の実施例と同一である。
(Modification)
In this example, instead of the four wide jumper parts 17 of the first embodiment, as shown in FIG. is the same as the embodiment of

第1、第2の実施例では、使用するフィンガ部品19は1個当たり2箇所の接地ランドGLが必要であったが、図13のように四角枠のような形状の環状ジャンパ部品171に対し、4箇所の接地ランドGLとすることができる。これにより、第1、第2の実施例に比べて、基板13に必要な接地ランドGLの数を抑制することができ、基板13における接地ランドGLが占める割合を低減することが可能である。なお、この場合、第1、第2の実施例で述べたフィンガ部品19、191のどちらを用いてもよい。 In the first and second embodiments, two ground lands GL were required for each finger part 19 used. , four ground lands GL. As a result, the number of ground lands GL required for the substrate 13 can be suppressed, and the ratio of the ground lands GL in the substrate 13 can be reduced as compared with the first and second embodiments. In this case, either of the finger parts 19, 191 described in the first and second embodiments may be used.

11 ヒートシンクケース
11a ヒートシンク本体
11b 放熱フィン
13 基板、プリント回路板
15 電子部品
17、171 ジャンパ部品
19、191 フィンガ部品
19a バネ部
BSF 棚板部
CNT 導通部
CLP 挟持部
FT 脚部
GL 接地ランド
GP グラウンドプレーン
TIM 熱伝導シート
11 Heat sink case 11a Heat sink body 11b Radiation fin 13 Substrate, printed circuit board 15 Electronic component 17, 171 Jumper component 19, 191 Finger component 19a Spring portion BSF Shelf plate portion CNT Conductive portion CLP Clamping portion FT Leg portion GL Ground land GP Ground plane TIM thermal conductive sheet

Claims (9)

プリント回路板に搭載された電子部品を覆うヒートシンクケースであって、
前記電子部品を覆う伝導体の天板部品と、
前記天板部品の周縁部に接触し且つ前記電子部品を囲み前記天板部品と交叉する方向に突出する伝導体の複数のフィンガ部品と、
を有し、
前記複数のフィンガ部品の各々は、前記天板部品に接触する導通部を一端に備えかつ前記導通部と交叉する方向に延在するバネ部と、前記バネ部の他端に備えられかつ前記電子部品を囲むように前記プリント回路板に固定された伝導体の複数のジャンパ部品の各々を挟む挟持部と、を有する
ことを特徴とするヒートシンクケース。
A heat sink case covering an electronic component mounted on a printed circuit board,
a conductive top plate component covering the electronic component;
a plurality of conductor finger parts that are in contact with the periphery of the top plate component, surround the electronic component, and protrude in a direction crossing the top plate component;
has
Each of the plurality of finger parts includes a spring part provided at one end with a conducting part that contacts the top plate part and extending in a direction intersecting the conducting part, and a spring part provided at the other end of the spring part and serving as the electronic and a sandwiching portion sandwiching each of a plurality of conductive jumper components fixed to the printed circuit board so as to surround the components.
前記バネ部は、前記導通部及び前記挟持部の間で前記プリント回路板と直角とならない角度で前記天板部品に対して傾斜していることを特徴とする請求項1に記載のヒートシンクケース。 2. The heat sink case according to claim 1, wherein the spring portion is inclined with respect to the top plate component at an angle that is not perpendicular to the printed circuit board between the conduction portion and the clamping portion. 前記電子部品及び前記天板部品の間に挟まれている熱伝導性材を有することを特徴とする請求項1又は2に記載のヒートシンクケース。 3. The heat sink case according to claim 1, further comprising a thermally conductive material sandwiched between said electronic component and said top plate component. には
前記天板部品は、前記プリント回路板の反対側の裏面に突出して形成された放熱フィンを有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のヒートシンクケース。
4. The heat sink case according to any one of claims 1 to 3, wherein the top plate component has heat radiation fins formed so as to protrude from the back surface on the opposite side of the printed circuit board.
前記複数のフィンガ部品の各々の前記導通部と前記バネ部には、前記導通部から前記挟持部へ伸び前記導通部を分割する少なくとも1つのスリットが設けられていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のヒートシンクケース。 2. The conducting portion and the spring portion of each of the plurality of finger parts are provided with at least one slit extending from the conducting portion to the clamping portion and dividing the conducting portion. 5. The heat sink case according to any one of 1 to 4. 前記複数のフィンガ部品の各々は、複数の幅の狭いフィンガ部品の一列から構成されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のヒートシンクケース。 5. The heat sink case according to any one of claims 1 to 4, wherein each of said plurality of finger parts is composed of a row of a plurality of narrow finger parts. 請求項1に記載のヒートシンクケースを固定する前記プリント回路板であって、
グラウンドプレーン及び前記グラウンドプレーンにそれぞれが接続され複数の接地ランドを有し、
前記接地ランドのそれぞれが前記電子部品を囲むように固定され、
前記ジャンパ部品は少なくともその両端に脚部と前記両端の脚部を繋ぐベンチ部とを有し、
前記ジャンパ部品の前記脚部は前記接地ランドのそれぞれに接合されて固定され、
前記ジャンパ部品の前記ベンチ部は前記プリント回路板の搭載面に沿って前記搭載面から離れて延在し、
前記ベンチ部は前記フィンガ部品の前記挟持部に挟まれる
ことを特徴とするプリント回路板。
The printed circuit board for fixing the heat sink case according to claim 1,
a ground plane and a plurality of ground lands each connected to the ground plane;
each of the ground lands is secured to surround the electronic component;
The jumper component has at least leg portions at both ends thereof and bench portions connecting the leg portions at both ends,
the legs of the jumper component are joined and fixed to each of the ground lands;
the bench portion of the jumper component extends along and away from the mounting surface of the printed circuit board;
A printed circuit board according to claim 1, wherein said bench portion is sandwiched between said clamping portions of said finger components.
前記複数のジャンパ部品は連結して環状に構成されていることを特徴とする請求項7に記載のプリント回路板。 8. The printed circuit board of claim 7, wherein the plurality of jumper components are interconnected to form a ring. 1の面に電子部品を搭載する搭載領域を有し、前記搭載領域の外側の領域に接地ランドを有する基板と、
前記搭載領域の外側の領域上に前記1の面に沿って前記1の面と離間して前記搭載領域を囲むように延在するベンチ部と、前記ベンチ部の両端で前記接地ランドに接合され前記基板に対して前記ベンチ部を支持する支持部とを有する伝導体の複数の支持部品と、
前記1の面上において前記搭載領域を覆うように延在する天板部品と、
前記天板部品に接触する導通部を一端に備え、他端に前記ベンチ部を挟む挟持部を有する伝導体のバネ部品と、
を有することを特徴とする基板構造。
a substrate having a mounting area for mounting an electronic component on one surface and having a ground land in an area outside the mounting area;
a bench portion extending along the surface 1 on a region outside the mounting region so as to surround the mounting region while being spaced apart from the surface 1; a plurality of conductor support components having supports for supporting the bench with respect to the substrate;
a top plate part extending to cover the mounting area on the first surface;
a conductive spring component having a conductive part at one end that contacts the top plate component and a clamping part that sandwiches the bench part at the other end;
A substrate structure comprising:
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