特許 6432918 回路基板収納筐体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6432918

(24)【登録日】2018年11月16日

(45)【発行日】2018年12月5日

(54)【発明の名称】回路基板収納筐体

(51)【国際特許分類】

   H01L 23/34 20060101AFI20181126BHJP

   H01L 25/10 20060101ALI20181126BHJP

   H01L 25/18 20060101ALI20181126BHJP

   H01L 23/36 20060101ALI20181126BHJP

   H01L 23/40 20060101ALI20181126BHJP

   H05K 7/20 20060101ALI20181126BHJP

【ＦＩ】

   H01L23/34 A

   H01L25/10 Z

   H01L23/36 D

   H01L23/40 E

   H05K7/20 B

   H05K7/20 C

   H05K7/20 F

【請求項の数】7

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2017-208022(P2017-208022)

(22)【出願日】2017年10月27日

【審査請求日】2017年10月27日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100110423

【弁理士】

【氏名又は名称】曾我 道治

(74)【代理人】

【識別番号】100111648

【弁理士】

【氏名又は名称】梶並 順

(74)【代理人】

【識別番号】100122437

【弁理士】

【氏名又は名称】大宅 一宏

(74)【代理人】

【識別番号】100147566

【弁理士】

【氏名又は名称】上田 俊一

(74)【代理人】

【識別番号】100161171

【弁理士】

【氏名又は名称】吉田 潤一郎

(72)【発明者】

【氏名】西田 充孝

【審査官】 秋山 直人

(56)【参考文献】

【文献】 特表平１１−５０９９７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−０８２０９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２３２６５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−０５６６１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２８０７７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−４６１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−５２２７６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１９１９９５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２３／２９

Ｈ０１Ｌ ２３／３４−２３／４７３

Ｈ０１Ｌ ２５／１０

Ｈ０１Ｌ ２５／１８

Ｈ０５Ｋ ７／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

発熱回路素子が搭載された方形の回路基板の少なくとも三辺を、金属製のベース部材と樹脂製又は金属製のカバー部材とによって密閉挟持して構成されている回路基板収納筐体であって、
前記発熱回路素子は、発熱素子とヒートシンクと接続端子の一部を封止樹脂で一体成形し、前記接続端子の一端は、前記回路基板の表面層に設けられた接続ランドに半田接続され、
前記ヒートシンクは、前記回路基板の前記表面層に設けられた表面伝熱層に半田接続されるとともに、前記回路基板の裏面層には裏面伝熱層が設けられ、前記表面伝熱層と前記裏面伝熱層とは複数のスルーホールの内周に設けられたメッキ層によって伝熱結合されており、
前記回路基板の前記裏面伝熱層には伝熱シートが密着配置されていて、
前記伝熱シートは、導電性伝熱シートを中間層とし、前記裏面伝熱層と当接する第１面には第１絶縁シートが接着され、前記第１面の反対面である第２面には、第２絶縁シートが接着されており、
前記回路基板は、前記ベース部材の外縁部に設けられた棚段部と、前記カバー部材の外縁部に設けられた挟持押圧部とによって構成された圧接挟持部との間で圧接挟持されているとともに、
前記伝熱シートは、前記回路基板の前記圧接挟持されている前記圧接挟持部まで延長されて、前記棚段部及び前記回路基板によって圧接されて、前記棚段部を介して前記ベース部材と前記ヒートシンクとの間の伝熱経路に配置されており、
前記ベース部材と前記カバー部材とは、その外周部に設けられた複数の締結部材によって一体化されて、締結当り面が相互に密着圧接され、
前記棚段部と前記挟持押圧部との最小間隙寸法Ｇ１は、前記回路基板と前記伝熱シートの合計厚さ寸法の最大厚さ寸法Ｔｍａｘ以上であるとともに、
前記カバー部材は樹脂成型材であって、前記挟持押圧部には複数の突起部が立設され、前記突起部の先端部と前記棚段部との最大間隙寸法Ｇ２は、前記回路基板と前記伝熱シートの合計厚さ寸法の最小厚さ寸法Ｔｍｉｎ以下となっており、
前記締結部材によって前記締結当り面が密着圧接されたときには、前記突起部の先端部は押圧変形されて前記回路基板と前記伝熱シートが圧接挟持される、
回路基板収納筐体。

【請求項2】

発熱回路素子が搭載された方形の回路基板の少なくとも三辺を、金属製のベース部材と樹脂製又は金属製のカバー部材とによって密閉挟持して構成されている回路基板収納筐体であって、
前記発熱回路素子は、発熱素子とヒートシンクと接続端子の一部を封止樹脂で一体成形し、前記接続端子の一端は、前記回路基板の表面層に設けられた接続ランドに半田接続され、
前記ヒートシンクは、前記回路基板の前記表面層に設けられた表面伝熱層に半田接続されるとともに、前記回路基板の裏面層には裏面伝熱層が設けられ、前記表面伝熱層と前記裏面伝熱層とは複数のスルーホールの内周に設けられたメッキ層によって伝熱結合されており、
前記回路基板の前記裏面伝熱層には伝熱シートが密着配置されていて、
前記伝熱シートは、導電性伝熱シートを中間層とし、前記裏面伝熱層と当接する第１面には第１絶縁シートが接着され、前記第１面の反対面である第２面には、第２絶縁シートが接着されており、
前記回路基板は、前記ベース部材の外縁部に設けられた棚段部と、前記カバー部材の外縁部に設けられた挟持押圧部とによって構成された圧接挟持部との間で圧接挟持されているとともに、
前記伝熱シートは、前記回路基板の前記圧接挟持されている前記圧接挟持部まで延長されて、前記棚段部及び前記回路基板によって圧接されて、前記棚段部を介して前記ベース部材と前記ヒートシンクとの間の伝熱経路に配置されており、
前記ベース部材と前記カバー部材とは、その外周部に設けられた複数の締結部材によって一体化されて、締結当り面が相互に密着圧接され、
前記棚段部と前記挟持押圧部との最小間隙寸法Ｇ１は、前記回路基板と前記伝熱シートの合計厚さ寸法の最大厚さ寸法Ｔｍａｘ以上であるとともに、
前記回路基板はガラスエポキシを基材とするとともに、前記カバー部材は金属製であって、前記挟持押圧部には複数の突起部が成形され、
前記突起部の先端部と前記棚段部との最大間隙寸法Ｇ２は、前記回路基板と前記伝熱シートの合計厚さ寸法の最小厚さ寸法Ｔｍｉｎ以下となっており、
前記締結部材によって前記締結当り面が密着圧接されたときには、前記回路基板の局部が前記突起部３６によって圧縮変形して、前記伝熱シートが圧接挟持される、
回路基板収納筐体。

【請求項3】

発熱回路素子が搭載された方形の回路基板の少なくとも三辺を、金属製のベース部材と樹脂製又は金属製のカバー部材とによって密閉挟持して構成されている回路基板収納筐体であって、
前記発熱回路素子は、発熱素子とヒートシンクと接続端子の一部を封止樹脂で一体成形し、前記接続端子の一端は、前記回路基板の表面層に設けられた接続ランドに半田接続され、
前記ヒートシンクは、前記回路基板の前記表面層に設けられた表面伝熱層に半田接続されるとともに、前記回路基板の裏面層には裏面伝熱層が設けられ、前記表面伝熱層と前記裏面伝熱層とは複数のスルーホールの内周に設けられたメッキ層によって伝熱結合されており、
前記回路基板の前記裏面伝熱層には伝熱シートが密着配置されていて、
前記伝熱シートは、導電性伝熱シートを中間層とし、前記裏面伝熱層と当接する第１面には第１絶縁シートが接着され、前記第１面の反対面である第２面には、第２絶縁シートが接着されており、
前記回路基板は、前記ベース部材の外縁部に設けられた棚段部と、前記カバー部材の外縁部に設けられた挟持押圧部とによって構成された圧接挟持部との間で圧接挟持されているとともに、
前記伝熱シートは、前記回路基板の前記圧接挟持されている前記圧接挟持部まで延長されて、前記棚段部及び前記回路基板によって圧接されて、前記棚段部を介して前記ベース部材と前記ヒートシンクとの間の伝熱経路に配置されており、
前記回路基板の方形３辺を挟持する前記棚段部と前記挟持押圧部とのさらに外縁部には、防水シール材が充填される３方のシール間隙が構成され、
前記回路基板の残りの方形１辺にはコネクタハウジングが搭載されて、前記防水シール材は、前記ベース部材の１辺と前記カバー部材の１辺、及び前記コネクタハウジングの外周面によって構成される環状シール間隙にも充填されて相互に連通し、
前記棚段部において、前記回路基板を介して前記挟持押圧部によって挟持圧接される前記伝熱シートは、前記３方のシール間隙の一部領域に侵入する延長部を備えている、
回路基板収納筐体。

【請求項4】

前記伝熱シートは、平面方向に対する熱伝導率が５００Ｗ／ｍ・Ｋ以上となる厚さ寸法を有するグラファイト材である前記導電性伝熱シートと、絶縁耐圧がＤＣ６０Ｖ以上の薄膜シートである前記第１及び第２絶縁シートとによって構成され、
前記第１絶縁シートは、その両面に接着材層が設けられていて、一方の面は前記導電性伝熱シートに接着されており、他方の面は剥離除去が行える保護シートを備え、この保護シートを除去して前記回路基板に接着取付けされ、
前記第２絶縁シートは、少なくとも一方の面に接着材層が設けられていて、この一方の面は前記導電性伝熱シートに接着されている、
請求項１から３までのいずれか１項に記載の回路基板収納筐体。

【請求項5】

前記発熱回路素子は、前記回路基板の方形角部に配置されていて、前記伝熱シートは、直交する２辺の前記棚段部と前記挟持押圧部に延長されている、
請求項１から４までのいずれか１項に記載の回路基板収納筐体。

【請求項6】

前記ベース部材の底面部には、この底面部から突出した伝熱台座部が一体成形されていて、
前記伝熱台座部と前記伝熱シートの前記第２絶縁シートとの間には、伝熱グリスが塗布されている、
請求項１から５までのいずれか１項に記載の回路基板収納筐体。

【請求項7】

前記ベース部材の底面部には、この底面部から突出した伝熱台座部が一体成形されているとともに、
前記伝熱シートの前記第２絶縁シートの外面には、熱伝導性の弾性シートが接着されており、
前記棚段部には、前記弾性シートによって厚さ寸法が増大した前記伝熱シートが入り込む座繰り段差部が設けられていて、前記弾性シートは、少なくとも０．１ｍｍ以上の圧縮変形を行う厚さ寸法を有しており、
前記伝熱シートは、前記棚段部において前記回路基板を介して前記挟持押圧部によって圧接挟持されるとともに、前記弾性シートは前記座繰り段差部と前記伝熱台座部との間で圧縮変形されている、
請求項１または２に記載の回路基板収納筐体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、例えば車載電子制御装置として使用される回路基板収納筐体、特には、回路基板に搭載された発熱部品の発生熱を、効率よく筐体に伝熱するための伝熱構造の改良に関するものである。

【背景技術】

【0002】

回路基板に搭載された発熱部品の発生熱を金属製の収納筐体に伝熱し、この収納筐体によって熱放散を行うための伝熱部材には、伝熱グリス又は伝熱シート、或いはその両方を併用することが行われている。
なお、発熱体と筐体との間には、各部の寸法誤差と現品の寸法バラツキによる間隙空気層が発生し、伝熱グリスはこの空気間隙を埋めるものとして活用されていて、空気の熱伝導率０．０２４（Ｗ／ｍ・Ｋ）に比べ、熱伝導性物質を充填した伝熱グリス（又は放熱グリス）での熱伝導率は例えば５〜１５（Ｗ／ｍ・Ｋ）に改善されている。
一方、伝熱部材に要求される主な特性は、高い伝熱性と絶縁性及び筐体との密着性を得るための柔軟性であるが、一般には熱伝導率が大きな材料は導電性のものであって、高い伝熱性と絶縁性とを同時に満たすことは困難である。

【0003】

例えば、導電性の金属材料である鉄・アルミ・銅の熱伝導率は７５、２３０、３５０（Ｗ／ｍ・Ｋ）であり、導電性の非金属材料である黒鉛の熱伝導率は１５００（Ｗ／ｍ・Ｋ）であるのに対し、絶縁性で熱伝導率が大きいセラミックスの熱伝導率は１８０〜２６０（Ｗ／ｍ・Ｋ）とされている。
従って、熱伝導率が大きな黒鉛シートに絶縁シートを貼付けた複合伝熱材によって熱伝導性と絶縁性を確保するとともに、更には、伝熱相手面に対して柔軟接触するための弾性接触層を付加するエラストマ（ｅｌａｓｔｏｍｅｒ）処理を行ったものも実用されていて、付加されたエラストマ層の熱伝導率は例えば１．６（Ｗ／ｍ・Ｋ）となっている。

【0004】

下記の特許文献１「電子制御ユニット」の図４によれば、カバー６０とベース（ヒートシンク）４０によって構成された筐体内には、発熱回路素子となるパワーＭＯＳＦＥＴ３１を搭載した樹脂基板２０が収納され、この発熱回路素子の発生熱は放熱シート５１を介してベース４０に伝熱されるよう構成されていて、この放熱シート５１は、例えばシリコン等を含む熱抵抗の小さい絶縁シートであって、この絶縁放熱シート５１とベース部材であるヒートシンク４０との間に、例えばシリコンを基材としたゲル状の放熱グリスを塗布し、接合部の微細な隙間を埋めることで、熱伝導率を高めるようになっている。
従って、絶縁機能と伝熱機能とが分担され、柔軟性効果を主体とした伝熱構造となっている。

【0005】

また、下記の特許文献２「放熱シート及び放熱構造」の図２によれば、筐体１２に収納された基板１４には発熱体１３が搭載され、発熱体１３の発生熱は、弾性層２３とバリア層２４と、高熱伝導性の黒鉛（グラファイト）シート２２に伝熱され、ここから自由空間１２ａに放射熱放散されるようになっている。
ここで、弾性層２３は絶縁性と柔軟性を有するシリコーンゴム等の熱可塑性エラストマであり、バリア層２４は例えばポリエチレンテレフタレートなどの絶縁材となっている。従って、絶縁機能と伝熱機能と柔軟性機能を分担した熱放散構造となっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１３−０２１３４８号公報（図４、要約、段落［００１１］）

【特許文献2】特開２００７−０１２９１３号公報（図２、要約、段落［００２１］、［００３３］）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

（１）従来技術の課題の説明
前記特許文献１による「電子制御ユニット」は、発熱回路素子を搭載した回路基板と、放熱媒体となる筐体ベースとの間に、絶縁性の放熱シートを設け、熱伝導性の放熱グリスによって密着性を高めたものであるが、放熱グリスの熱伝導率は５〜１５（Ｗ／ｍ・Ｋ）であって、金属材料や黒鉛に比べると極めて低い熱伝導率であるとともに、伝熱間隙のバラツキ変動や涸化変質による伝熱特性が大幅に変動し、塗布作業に要する付帯設備と作業時間ロスが発生する問題点を含んでいる。
これに対し、前記特許文献２による「放熱シート及び放熱構造」は、黒鉛シートから空間部へ熱放散する構成となっているので、これを伝熱性の筐体を介して熱放散させる構造とするためには、絶縁機能と伝熱機能と柔軟性機能を分担した２組の熱放散構造が必要となる問題点がある。
また、筐体内の空間に対する熱放散は、伝熱部材を介して筐体に伝熱するものにくらべて伝熱効率が著しく低下する問題点がある。

【0008】

（２）発明の目的の説明
この発明の目的は、回路基板に搭載された発熱回路素子の発生熱を、この回路基板を収納する筐体に伝熱して、この筐体からその取付部材又は周辺空間に対して伝熱して、発熱回路素子の温度上昇を抑制するようにした伝熱構造において、高熱伝導率の伝熱と電気的絶縁、及び伝熱経路における安定した伝熱接触面を得ることができる回路基板収納筐体を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

この発明による回路基板収納筐体は、発熱回路素子が搭載された方形の回路基板の少なくとも三辺を、金属製のベース部材と樹脂製又は金属製のカバー部材とによって密閉挟持して構成されている回路基板収納筐体であって、
前記発熱回路素子は、発熱素子とヒートシンクと接続端子の一部を封止樹脂で一体成形し、前記接続端子の一端は、前記回路基板の表面層に設けられた接続ランドに半田接続され、
前記ヒートシンクは、前記回路基板の前記表面層に設けられた表面伝熱層に半田接続されるとともに、前記回路基板の裏面層には裏面伝熱層が設けられ、前記表面伝熱層と前記裏面伝熱層とは複数のスルーホールの内周に設けられたメッキ層によって伝熱結合されており、
前記回路基板の前記裏面伝熱層には伝熱シートが密着配置されていて、
前記伝熱シートは、導電性伝熱シートを中間層とし、前記裏面伝熱層と当接する第１面には第１絶縁シートが接着され、前記第１面の反対面である第２面には、第２絶縁シートが接着されており、
前記回路基板は、前記ベース部材の外縁部に設けられた棚段部と、前記カバー部材の外縁部に設けられた挟持押圧部とによって構成された圧接挟持部との間で圧接挟持されているとともに、
前記伝熱シートは、前記回路基板の前記圧接挟持されている前記圧接挟持部まで延長されて、前記棚段部及び前記回路基板によって圧接されて、前記棚段部を介して前記ベース部材と前記ヒートシンクとの間の伝熱経路に配置されており、
前記ベース部材と前記カバー部材とは、その外周部に設けられた複数の締結部材によって一体化されて、締結当り面が相互に密着圧接され、
前記棚段部と前記挟持押圧部との最小間隙寸法Ｇ１は、前記回路基板と前記伝熱シートの合計厚さ寸法の最大厚さ寸法Ｔｍａｘ以上であるとともに、
前記カバー部材は樹脂成型材であって、前記挟持押圧部には複数の突起部が立設され、前記突起部の先端部と前記棚段部との最大間隙寸法Ｇ２は、前記回路基板と前記伝熱シートの合計厚さ寸法の最小厚さ寸法Ｔｍｉｎ以下となっており、
前記締結部材によって前記締結当り面が密着圧接されたときには、前記突起部の先端部は押圧変形されて前記回路基板と前記伝熱シートが圧接挟持される。

【発明の効果】

【0010】

以上のとおり、この発明による回路基板収納筐体は、カバー部材と金属製のベース部材との外縁部において回路基板を密閉挟持して構成され、この回路基板に搭載された発熱回路素子の発生熱は、回路基板の表面伝熱層とスルーホールメッキと裏面伝熱層と伝熱シートを介してベース部材に伝熱するように構成され、この伝熱シートは高熱伝導度が得られる導電性伝熱シートを中間層とし、その両面には第１・第２の絶縁シートが接着されている。
そして、発熱回路素子とベース部材間の電気的絶縁は、導電性伝熱シートの表裏に設けられた２層の絶縁シートが協働し、発熱回路素子とベース部材間の熱伝導は、導電性伝熱シートが分担して、回路基板面と平行する方向への熱伝導を行い、その伝熱経路では、回路基板の裏面伝熱層と伝熱シートの接触面を広げて絶縁層による熱抵抗が抑制され、ベース部材と伝熱シートの接触面は圧接挟持圧力によって接触境界面における熱抵抗が抑制されている。
従って、発熱回路素子の搭載位置における回路基板の背面に、ベース部材の伝熱台座を設けて伝熱グリスを介して伝熱熱放散を行うものに比べて、ベース部材の底面スペースを抑制し、筐体を小型化することができるとともに、伝熱グリスの涸化変質による伝熱特性の不安定化を除去することができる効果がある。
また、発熱回路素子の搭載位置に対応した回路基板の背面部を拡張した広域面の伝熱シートの表面から、筐体内に熱放散を行って、発熱回路素子に集中した温度上昇の発生を抑制することができる効果がある。
また、回路基板と伝熱シートとは、樹脂製のカバー部材の挟持押圧部に設けられた突起部を介して棚段部との間で圧接挟持されるようになっているため、各部の寸法バラツキがあっても、締結部材によってベース部材とカバー部材とを相互に締結固定した状態において、突起部の変形によって確実に回路基板と伝熱シートを棚段部に対して圧接挟持して、安定した伝熱特性を得ることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】この発明の実施の形態１による回路基板収納筐体の全体構成図である。

【図2A】図１のものの２Ａ−２Ａ線による断面図である。

【図2B】図２Ａにおける局部２Ｂの拡大断面図である。

【図3A】図１のものの第１の変形形態による回路基板挟持部の断面図である。

【図3B】図１のものの第２の変形形態による回路基板挟持部の断面図である。

【図4A】この発明の実施の形態２による回路基板挟持部の断面図である。

【図4B】図４Ａのものの変形形態による回路基板挟持部の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

実施の形態１．
（１）構成の詳細な説明
先ず、この発明の実施の形態１による回路基板収納筐体１００Ａの全体構成図である図１と、図１のものの２Ａ−２Ａ線による断面図である図２Ａと、図２Ａにおける局部２Ｂの拡大断面図である図２Ｂについて、その構成を順次説明する。
図１において、回路基板収納筐体１００Ａは、四方に取付足２６ａ〜２６ｄを有するアルミダイキャスト製のベース部材２０Ａと、発熱回路素子５０を含む複数の回路部品が搭載された回路基板４０と、三方の外周壁部に鍔状のフランジ３７を有する樹脂製のカバー３０部材Ａとによって構成されていて、カバー部材３０Ａの残る一方の外周壁部は欠落し、回路基板４０の一辺に設けられたコネクタハウジング９０ａ・９０ｂによって封鎖される開口部となっている。
なお、ベース部材２０Ａとカバー部材３０Ａは図示しない締結部材である固定ねじと、四方のねじ穴３４ａ〜３４ｄを用いて一体化されるようになっている。
また、発熱回路素子５０の搭載面の裏側面に設けられた伝熱シート６０Ａと、フランジ３７の内面に充填されている防水シール材７０については図２Ａで後述する。

【0013】

図２Ａにおいて、発熱回路素子５０を含む複数の回路部品とコネクタハウジング９０ａ・９０ｂ（図１参照）が搭載された方形の回路基板４０は、方形のベース部材２０Ａの４方の棚段部２１に搭載されるようになっている。
この内の３方の棚段部２１には、カバー部材３０Ａに設けられた３方の挟持押圧部３１が対向し、図示しない締結ねじによって回路基板４０が挟持されるようになっている。
そして、４方の棚段部２１の外側には防水突起部２２が設けられ、その内の３方の防水突起部２２は、カバー部材３０Ａの外縁に設けられた防水嵌合部３２と対向して防水シール材７０が充填されるシール間隙を構成するようになっている。
残りの１辺における防水嵌合部３２は回路基板４０の１辺に搭載されたコネクタハウジング９０ａ・９０ｂ（図１参照）に設けられた図示しない防水嵌合部と嵌合し、回路基板４０の１辺はコネクタハウジング９０ａ・９０ｂを介してベース部材２０Ａとカバー部材３０Ａ間に挟持されるようになっている。
なお、符号２３はベース部材２０Ａの底面部を示し、符号３３はカバー部材３０Ａの天蓋部を示している。

【0014】

図２Ｂにおいて、発熱回路素子５０は、発熱素子５１とヒートシンク５２と複数の接続端子５４とを封止樹脂５３によって一体成形したものであり、封止樹脂５３から露出した接続端子５４の先端部は回路基板４０の表面に設けられた銅箔パターンの一部である接続ランド４４に半田つけされている。
また、回路基板４０にはヒートシンク５２と半田つけされる表面伝熱層４５ａと、この表面伝熱層４５ａに対して複数のスルーホール４２に設けられたメッキ層を介して電気的・熱的に結合された裏面伝熱層４５ｂとが設けられている。
なお、表面伝熱層４５ａにはヒートシンク５２との半田接続部を除いて半田レジスト膜４６が塗布されていて、これにより、スルーホール４２に半田が流入しないようになっている。伝熱シート６０Ａは、中間層となる導電性伝熱シート６２と、その両面に接着された第１絶縁シート６１及び第２絶縁シート６３とによって構成されている。
導電性伝熱シート６２は、厚さ寸法が例えば０．１ｍｍであって、平面方向の熱伝導率が大きな黒鉛（グラファイト）材で構成されている。
第１・第２絶縁シート６１・６３は、厚さ寸法が例えば５μｍのポリエチレンテレフタレート材であって、柔軟性を有する絶縁材となっている。

【0015】

なお、第１絶縁シート６１は両面接着シートとなっていて、中間層の反対面には保護シートが設けられており、この保護シートを剥がしてから回路基板４０に接着するようになっている。
この実施形態においては、カバー部材３０Ａが樹脂成型材であって、金属製のものに比べて変形しやすく、ベース部材２０Ａとカバー部材３０Ａとを図示しない締結部材で締め付け固定したときの、締結当たり面の位置と、棚段部２１と挟持押圧部３１による回路基板４０の押圧部との平面位置とが異なっていることによって、各部の寸法誤差があっても確実に回路基板４０の挟持が可能となっている。
また、回路基板４０は、厚さ寸法が例えば１．６ｍｍのガラスエポキシ材であって、伝熱シート６０Ａが貼付されている位置では全体厚さが大きくなるが、これもカバー部材３０Ａの変形によって吸収されるようになっている。

【0016】

次に、図１のものの第１の変形形態による回路基板収納筐体１１０Ａの回路基板挟持部の断面図である図３Ａと、図１のものの第２の変形形態による回路基板収納筐体１１０Ｂの回路基板挟持部の断面図である図３Ｂについて、図２Ａのものとの相違点を中心にしてその構成を詳細に説明する。
図３Ａにおいて、発熱回路素子５０を含む複数の回路部品とコネクタハウジング９０ａ・９０ｂ（図１参照）が搭載された方形の回路基板４０は、方形のベース部材２０Ｂの４方の棚段部２１に搭載されるようになっている。
この内の３方の棚段部２１には、樹脂製のカバー部材３０Ｂに設けられた３方の挟持押圧部３１が対向し、挟持押圧部３１には複数の突起部３５が一体成形されている。
ベース部材２０Ｂとカバー部材３０Ｂとは、その外周部に設けられた図示しない複数の締結部材によって一体化されて、締結当り面が相互に密着圧接されるものであるが、棚段部２１と挟持押圧部３１との最小間隙寸法Ｇ１は、回路基板４０と伝熱シート６０Ａの合計厚さ寸法の最大厚さ寸法Ｔｍａｘ以上であるとともに、突起部３５の先端部と棚段部２１との最大間隙寸法Ｇ２は、回路基板４０と伝熱シート６０Ａの合計厚さ寸法の最小厚さ寸法Ｔｍｉｎ以下となっていて、締結部材によって締結当り面が密着圧接されたときには、突起部３５の先端部は押圧変形されて回路基板４０と伝熱シート６０Ａが圧接挟持されるようになっている。

【0017】

図３Ｂにおいて、発熱回路素子５０を含む複数の回路部品とコネクタハウジング９０ａ・９０ｂ（図１参照）が搭載された方形の回路基板４０は、方形のベース部材２０Ｂの４方の棚段部２１に搭載されるようになっている。
この内の３方の棚段部２１には、樹脂製のカバー部材３０Ｂに設けられた３方の挟持押圧部３１が対向し、挟持押圧部３１には複数の突起部３５が一体成形されていて、図３Ａの場合と同様に締結部材によって締結当り面が密着圧接されたときには、突起部３５の先端部は押圧変形されて回路基板４０と伝熱シート６０Ｂとが圧接挟持されるようになっている。
なお、回路基板４０の方形３辺を挟持する棚段部２１と挟持押圧部３１とのさらに外縁部には、防水シール材７０が充填される３方のシール間隙が構成され、このシール間隙は例えば０．３ｍｍの寸法であるのに対し、伝熱シート６０Ｂの厚さ寸法は例えば０．１２ｍｍとなっている。

【0018】

また、回路基板４０の残りの方形１辺にはコネクタハウジング９０ａ・９０ｂが搭載されて、防水シール材７０は、ベース部材２０Ｂの１辺とカバー部材３０Ｂの１辺、及びコネクタハウジング９０ａ・９０ｂの外周面によって構成される環状シール間隙にも充填されて相互に連通し、棚段部２１において、回路基板４０を介して挟持押圧部３１によって挟持圧接される伝熱シート６０Ｂは、少なくとも一つのシール間隙に侵入する延長部６０ＢＢを備えている。
これにより、伝熱シート６０Ｂとベース部材２０Ｂとの接触面積が拡大し、伝熱特性が向上するようになっており、発熱回路素子５０を回路基板４０の角部に配置した場合には、伝熱シート６０Ｂの延長部６０ＢＢは２辺のシール間隙部に延長されるようになっている。

【0019】

（２）実施の形態１の要点と特徴
以上の説明で明らかなとおり、この発明の実施の形態１及びその変形形態による回路基板収納筐体は、発熱回路素子５０が搭載された方形の回路基板４０の少なくとも三辺を、金属製のベース部材２０Ａ・２０Ｂと樹脂製のカバー部材３０Ａ・３０Ｂとによって密閉挟持して構成されている回路基板収納筐体１００Ａ・１１０Ａ・１１０Ｂであって、
前記発熱回路素子５０は、発熱素子５１とヒートシンク５２と接続端子５４の一部を封止樹脂５３で一体成形し、前記接続端子５４の一端は、前記回路基板４０の表面層に設けられた接続ランド４４に半田接続され、
前記ヒートシンク５２は、前記回路基板４０の前記表面層に設けられた表面伝熱層４５ａに半田接続されるとともに、前記回路基板４０の裏面層には裏面伝熱層４５ｂが設けられ、前記表面伝熱層４５ａと前記裏面伝熱層４５ｂとは複数のスルーホール４２の内周に設けられたメッキ層によって伝熱結合されており、
前記回路基板４０の前記裏面伝熱層４５ｂには伝熱シート６０Ａ・６０Ｂが密着配置されていて、前記伝熱シート６０Ａ・６０Ｂは、導電性伝熱シート６２を中間層とし、前記裏面伝熱層４５ｂと当接する第１面には第１絶縁シート６１が接着され、前記第１面の反対面である第２面には、第２絶縁シート６３が接着されており、
前記回路基板４０は、前記ベース部材２０Ａ・２０Ｂの外縁部に設けられた棚段部２１と、前記カバー部材３０Ａ・３０Ｂの外縁部に設けられた挟持押圧部３１とによって構成された圧接挟持部との間で圧接挟持されているとともに、
前記伝熱シート６０Ａ・６０Ｂは、前記回路基板４０の前記圧接挟持されている圧接挟持部まで延長されて、前記棚段部２１及び前記回路基板４０によって圧接されて、前記棚段部２１を介して前記ベース部材２０Ａ・２０Ｂと前記ヒートシンク５２との間の伝熱経路に配置されている。

【0020】

前記伝熱シート６０Ａ・６０Ｂは、平面方向に対する熱伝導率が５００Ｗ／ｍ・Ｋ以上となる厚さ寸法を有するグラファイト材である前記導電性伝熱シート６２と、絶縁耐圧がＤＣ６０Ｖ以上の薄膜シートである前記第１及び第２絶縁シート６１・６３とによって構成され、
前記第１絶縁シート６１は、その両面に接着材層が設けられていて、一方の面は前記導電性伝熱シート６２に接着されており、他方の面は剥離除去が行える保護シートを備え、この保護シートを除去して前記回路基板４０に接着取付けされ、
前記第２絶縁シート６３は、少なくとも一方の面に接着材層が設けられていて、この一方の面は前記導電性伝熱シート６２に接着されている。
以上のとおり、この発明の請求項４に関連し、伝熱シートはグラファイト材である導電性伝熱シートの両面に第１及び第２絶縁シートが接着されて構成され、第１絶縁シートに設けられた保護シートを除去して回路基板に接着されるようになっている。
従って、伝熱シートの組立作業性が向上するとともに、回路基板と伝熱シート間に押圧力が作用していなくても、第１絶縁シートに設けられた接着材によって回路基板との密着性が向上し、この接触面での熱抵抗の発生を抑制することができる特徴がある。
これは、実施の形態２及びその変形形態についても同様である。

【0021】

前記発熱回路素子５０は、前記回路基板４０の方形角部に配置されていて、前記伝熱シート６０Ａ・６０Ｂは、直交する２辺の前記棚段部２１と前記挟持押圧部３１に延長されている。
以上のとおり、この発明の請求項５に関連し、発熱回路素子は方形回路基板の角部に接近配置され、伝熱シートは直交する２辺の棚段部と挟持押圧部によって回路基板を介してして圧接挟持されている。
従って、２辺の棚段部からカバー部材へ伝熱を行うことができるので、伝熱特性を更に改善することができる特徴がある。
これは、実施の形態２及びその変形形態についても同様である。

【0022】

前記ベース部材２０Ｂと前記カバー部材３０Ｂとは、その外周部に設けられた複数の締結部材によって一体化されて、締結当り面が相互に密着圧接され、
前記棚段部２１と前記挟持押圧部３１との最小間隙寸法Ｇ１は、前記回路基板４０と前記伝熱シート６０Ａ・６０Ｂの合計厚さ寸法の最大厚さ寸法Ｔｍａｘ以上であるとともに、
前記カバー部材３０Ｂは樹脂成型材であって、前記挟持押圧部３１には複数の突起部３５が立設され、
前記突起部３５の先端部と前記棚段部２１との最大間隙寸法Ｇ２は、前記回路基板４０と前記伝熱シート６０Ａ・６０Ｂの合計厚さ寸法の最小厚さ寸法Ｔｍｉｎ以下となっており、
前記締結部材によって前記締結当り面が密着圧接されたときには、前記突起部３５の先端部は押圧変形されて前記回路基板４０と前記伝熱シート６０Ａ・６０Ｂが圧接挟持されるようになっている。
以上のとおり、この発明の請求項１に関連し、回路基板と伝熱シートとは、樹脂製のカバー部材の挟持押圧部に設けられた突起部を介して棚段部との間で圧接挟持されるようになっている。
従って、各部の寸法バラツキがあっても、締結部材によってベース部材とカバー部材とを相互に締結固定した状態において、突起部の変形によって確実に回路基板と伝熱シートを棚段部に対して圧接挟持して、安定した伝熱特性を得ることができる特徴がある。

【0023】

前記回路基板４０の方形３辺を挟持する前記棚段部２１と前記挟持押圧部３１とのさらに外縁部には、防水シール材７０が充填される３方のシール間隙が構成され、
前記回路基板４０の残りの方形１辺にはコネクタハウジング９０ａ・９０ｂが搭載されて、前記防水シール材７０は、前記ベース部材２０Ｂの１辺と前記カバー部材３０Ｂの１辺、及び前記コネクタハウジング９０ａ・９０ｂの外周面によって構成される環状シール間隙にも充填されて相互に連通し、
前記棚段部２１において、前記回路基板４０を介して前記挟持押圧部３１によって挟持圧接される前記伝熱シート６０Ｂは、前記３方のシール間隙の一部領域に侵入する延長部６０ＢＢを備えている。
以上のとおり、この発明の請求項３に関連し、伝熱シートの端部にはベース部材とカバー部材の３方の外縁部に設けられたシール間隙に侵入する延長部が設けられ、このシール間隙には防水シール材が充填されるようになっている。
従って、伝熱シートの延長部は防水シール材によってベース部材のシール間隙面に圧接されて、ベース部材に対する伝熱面積が拡大されるので、伝熱特性を大幅に向上することができる特徴がある。
これは、実施の形態２についても同様に構成することができるものである。

【0024】

実施の形態２．
（１）構成の詳細な説明
次に、この発明の実施の形態２による回路基板挟持部の断面図である図４Ａと、図４Ａのものの変形形態による回路基板挟持部の断面図である図４Ｂについて、図２Ａのものとの相違点を中心にしてその構成を詳細に説明する。
なお、各図において同一符号は同一又は相当部分を示している。
そして、実施の形態１と実施の形態２との主な相違点は、実施の形態２におけるベース部材２０Ｃ・２０Ｄが伝熱台座部２４を備え、発熱回路素子５０の発生熱がベース部材２０Ｃ・２０Ｄの棚段部２１に加えて、この伝熱台座部２０Ｃ・２０Ｄにも伝熱されるようになっていることである。
また、実施の形態２及びその変形形態におけるカバー部材３０Ｃは金属製となっているが、これを実施の形態１及びその変形形態の場合と同様に樹脂製にすることも可能であり、逆に、実施の形態１及びその変形形態の場合のカバー部材３０Ａ・３０Ｂを金属製にすることが可能である。

【0025】

図４Ａにおいて、回路基板収納筐体２００Ａは、金属製のベース部材２０Ｃと金属製のカバー部材３０Ｃによって構成されていて、発熱回路素子５０を含む複数の回路部品とコネクタハウジング９０ａ・９０ｂ（図１参照）が搭載された方形の回路基板４０は、方形のベース部材２０Ｃの４方の棚段部２１に搭載されるようになっている。
この内の３方の棚段部２１には、例えばアルミダイキャスト製又は板金製のカバー部材３０Ｃに設けられた３方の挟持押圧部３１が対向し、挟持押圧部３１には複数の突起部３６が一体成形されている。
ベース部材２０Ｃとカバー部材３０Ｃとは、その外周部に設けられた図示しない複数の締結部材によって一体化されて、締結当り面が相互に密着圧接されるものであるが、棚段部２１と挟持押圧部３１との最小間隙寸法Ｇ１は、回路基板４０と伝熱シート６０Ｃの合計厚さ寸法の最大厚さ寸法Ｔｍａｘ以上であるとともに、突起部３６の先端部と棚段部２１との最大間隙寸法Ｇ２は、回路基板４０と伝熱シート６０Ｃの合計厚さ寸法の最小厚さ寸法Ｔｍｉｎ以下となっていて、締結部材によって締結当り面が密着圧接されたときには、回路基板４０の局部が圧縮変形されて回路基板４０と伝熱シート６０Ｃが圧接挟持されるようになっている。

【0026】

一方、ベース部材２０Ｃの底面部２３には伝熱台座部２４が一体成形されていて、この伝熱台座部２４と伝熱シート６０Ｃは例えば０．２ｍｍの間隙をおいて対向し、この対向間隙には伝熱グリス８０が塗布されている。
従って、この実施形態においては、発熱回路素子５０の発生熱は、伝熱シート６０Ｃを介してベース部材２０Ｃの棚段部２１及び伝熱台座部２４に伝熱されるので、より大きな消費電力の発熱回路素子５０に対し、その温度上昇を抑制することができるようになる。
なお、この実施形態においても、図３Ｂの場合と同様に伝熱シートに延長部を設けて、シール間隙に侵入させるようにしておくことができる。

【0027】

図４Ａのものの変形形態である図４Ｂにおいて、回路基板収納筐体２００Ｂは、金属製のベース部材２０Ｄと金属製のカバー部材３０Ｃによって構成されていて、ここで使用される伝熱シート６０Ｄには高熱伝導性の樹脂材である弾性シート６４が接着されており、この弾性シート６４は例えば０．５ｍｍの厚さ寸法を有している。
従って、伝熱シート６０Ｄと弾性シート６４の合計の厚さ寸法は０．６２ｍｍとなり、ベース部材２０Ｄの棚段部２１には０．４ｍｍの深さ寸法の座繰り段差部２５が設けられている。
これにより、締結部材によってベース部材２０Ｄとカバー部材３０Ｃを一体化固定したときには弾性シート６４は圧縮変形し、その圧縮寸法は寸法差０．６２−０．４＝０．２２ｍｍに相当している。

【0028】

（２）実施の形態２の要点と特徴
以上の説明で明らかなとおり、この発明の実施の形態２及びその変形形態による回路基板収納筐体は、発熱回路素子５０が搭載された方形の回路基板４０の少なくとも三辺を、金属製のベース部材２０Ｃ・２０Ｄと金属製のカバー部材３０Ｃとによって密閉挟持して構成されている回路基板収納筐体２００Ａ；２００Ｂであって、
前記発熱回路素子５０は、発熱素子５１とヒートシンク５２と接続端子５４の一部を封止樹脂５３で一体成形し、前記接続端子５４の一端は、前記回路基板４０の表面層に設けられた接続ランド４４に半田接続され、
前記ヒートシンク５２は、前記回路基板４０の前記表面層に設けられた表面伝熱層４５ａに半田接続されるとともに、前記回路基板４０の裏面層には裏面伝熱層４５ｂが設けられ、前記表面伝熱層４５ａと前記裏面伝熱層４５ｂとは複数のスルーホール４２の内周に設けられたメッキ層によって伝熱結合されており、
前記回路基板４０の前記裏面伝熱層４５ｂには伝熱シート６０Ｃ・６０Ｄが密着配置されていて、前記伝熱シート６０Ｃ・６０Ｄは、導電性伝熱シート６２を中間層とし、前記裏面伝熱層４５ｂと当接する第１面には第１絶縁シート６１が接着され、前記第１面の反対面である第２面には、第２絶縁シート６３が接着されており、
前記回路基板４０は、前記ベース部材２０Ｃ・２０Ｄの外縁部に設けられた棚段部２１と、前記カバー部材３０Ｃの外縁部に設けられた挟持押圧部３１とによって構成された圧接挟持部との間で圧接挟持されているとともに、
前記伝熱シート６０Ｃ・６０Ｄは、前記回路基板４０の前記圧接挟持されている圧接挟持部まで延長されて、前記棚段部２１及び前記回路基板４０によって圧接されて、前記棚段部２１を介して前記ベース部材２０Ｃ・２０Ｄと前記ヒートシンク５２との間の伝熱経路に配置されている。

【0029】

前記ベース部材２０Ｃ・２０Ｄと前記カバー部材３０Ｃとは、その外周部に設けられた複数の締結部材によって一体化されて、締結当り面が相互に密着圧接され、
前記棚段部２１と前記挟持押圧部３１との最小間隙寸法Ｇ１は、前記回路基板４０と前記伝熱シート６０Ｃ・６０Ｄの合計厚さ寸法の最大厚さ寸法Ｔｍａｘ以上であるとともに、
前記回路基板４０はガラスエポキシを基材とするとともに、前記カバー部材３０Ｃは金属製であって、前記挟持押圧部３１には複数の突起部３６が成形され、
前記突起部３６の先端部と前記棚段部２１との最大間隙寸法Ｇ２は、前記回路基板４０と前記伝熱シート６０Ｃ・６０Ｄの合計厚さ寸法の最小厚さ寸法Ｔｍｉｎ以下となっており、
前記締結部材によって前記締結当り面が密着圧接されたときには、前記回路基板４０の局部が前記突起部３６によって圧縮変形して、前記伝熱シート６０Ｃ・６０Ｄが圧接挟持されるようになっている。
以上のとおり、この発明の請求項２に関連し、回路基板と伝熱シートとは、金属製のカバー部材の挟持押圧部に設けられた突起部を介して棚段部との間で圧接挟持されるようになっている。
従って、各部の寸法バラツキがあっても、締結部材によってベース部材とカバー部材とを相互に締結固定した状態において、回路基板の局部の圧縮変形によって確実に回路基板と伝熱シートを棚段部に対して圧接挟持して、安定した伝熱特性を得ることができる特徴がある。

【0030】

前記ベース部材２０Ｃの底面部２３には、この底面部２３から突出した伝熱台座部２４が一体成形されていて、
前記伝熱台座部２４と前記伝熱シート６０Ｃの前記第２絶縁シート６３との間には、伝熱グリス８０が塗布されている。
以上のとおり、この発明の請求項６に関連し、ベース部材の底面部から突出した伝熱台座部と、伝熱シートの第２絶縁シートとの間には、伝熱グリスが塗布されている。
従って、発熱回路素子の発生熱は、伝熱シートを介してベース部材の棚段部と伝熱台座部に伝熱して熱放散が行われ、伝熱台座部の温度上昇が過大とならないように熱分散が行われることによって、伝熱グリスの涸化変質による伝熱特性の不安定化を抑制することができる特徴がある。

【0031】

前記ベース部材２０Ｄの底面部２３には、この底面部２３から突出した伝熱台座部２４が一体成形されているとともに、
前記伝熱シート６０Ｄの前記第２絶縁シート６３の外面には、熱伝導性の弾性シート６４が接着されており、
前記棚段部２１には、前記弾性シート６４によって厚さ寸法が増大した前記伝熱シート６０Ｄが入り込む座繰り段差部２５が設けられていて、前記弾性シート６４は、少なくとも０．１ｍｍ以上の圧縮変形を行う厚さ寸法を有しており、
前記伝熱シート６０Ｄは、前記棚段部２１において前記回路基板４０を介して前記挟持押圧部３１によって圧接挟持されるとともに、前記弾性シート４２は前記座繰り段差部２５と前記伝熱台座部２４との間で圧縮変形されている。
以上のとおり、この発明の請求項７に関連し、ベース部材の底面部から突出した伝熱台座部と回路基板との間には、厚さ寸法を大きくして圧縮変形を行うようにした伝熱シートが介在するようになっている。
従って、発熱回路素子の発生熱は、伝熱シートを介してベース部材の棚段部と伝熱台座部に伝熱して熱放散特性が向上し、伝熱グリスを使用しなくても伝熱シートの圧縮変形によって伝熱台座部に伝熱することが可能となって、組立作業性が向上する特徴がある。

【符号の説明】

【0032】

２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ ベース部材、２１ 棚段部、２３ 底面部、２４ 伝熱台座部、２５ 座繰り段差部、３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ カバー部材、３１ 挟持押圧部、３５ 突起部、３６ 突起部、４０ 回路基板、４２ スルーホール、４４ 接続ランド、４５ａ 表面伝熱層、４５ｂ 裏面伝熱層、５０ 発熱回路素子、５１ 発熱素子、５２ ヒートシンク、５３ 封止樹脂、５４ 接続端子、６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ，６０Ｄ 伝熱シート、６０ＢＢ 延長部、６１ 第１絶縁シート、６２ 導電性伝熱シート、６３ 第２絶縁シート、６４ 弾性シート、７０ 防水シール材、８０ 伝熱グリス、９０ａ，９０ｂ コネクタハウジング、１００Ａ 回路基板収納筐体、１１０Ａ，１１０Ｂ 回路基板収納筐体、２００Ａ，２００Ｂ 回路基板収納筐体。

【要約】

【課題】筐体に密閉収納されている回路基板に搭載された発熱部品の発生熱を効率よく筐体に伝熱する。
【解決手段】金属製のベース部材２０Ａの棚段部２１と、樹脂製のカバー部材３０Ａの挟持押圧部３１とによって密閉挟持された回路基板４０の表面には、発熱回路素子５０が半田接続され、表面伝熱層と複数のスルーホールメッキと裏面伝熱層を介して伝熱シート６０Ａが接着され、高熱伝導性の黒鉛シートを中間層として両面に薄膜絶縁層を貼付した伝熱シート６０Ａは、回路基板４０を介して棚段部２１に圧接されてベース部材２０Ａに伝熱するとともに、伝熱シート６０Ａの裏面からベース部材２０Ａの底面部２３にも熱放散が行われる。
【選択図】図２Ａ

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3A】

【図3B】

【図4A】

【図4B】